JP2010113924A - Ｌｅｄ点灯駆動回路、半導体集積回路、および照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】全てのＬＥＤラインが断線した場合に、ＬＥＤモジュールへの電流の出力を停止できるＬＥＤ点灯駆動回路の提供すること。
【解決手段】ＬＥＤ点灯駆動回路５は、交流電圧を出力する交流電源ＡＣと、力率を改善する力率改善部５１と、力率改善部５１を制御する力率改善制御部５２と、交流電源ＡＣから出力された交流電圧に基づいてＬＥＤモジュール７に直流電流を出力する同期整流型チョッパ５３と、同期整流型チョッパ５３を制御するドライバ５４と、同期整流型チョッパ５３によるＬＥＤモジュール７への電流出力の停止を要求する電流出力停止信号を力率改善制御部５２およびドライバ５４に送信する停止回路５５と、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃの断線またはＬＥＤモジュール７への未接続を検出する異常検出部５６と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＬＥＤ点灯駆動回路、半導体集積回路、および照明器具に関する。

従来、複数のＬＥＤを直列に接続して構成されるＬＥＤラインを複数並列に接続可能に設けられたＬＥＤモジュールを点灯駆動するために、このＬＥＤモジュールに電流を出力するＬＥＤ点灯駆動回路が用いられている。

このＬＥＤ点灯駆動回路について、複数のＬＥＤラインのうちいくつかが断線した場合に、ＬＥＤモジュールに出力する電流を減少させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のＬＥＤ点灯駆動回路によれば、いくつかのＬＥＤラインが断線しても、断線していないＬＥＤラインに対してそれぞれ出力される電流が増加するのを抑制できるので、いくつかのＬＥＤラインが断線する前後で、各ＬＥＤにおける照度や色温度が変化するのを抑制できる。
特開２００６−１０８５１９号公報

ところが、上述のようなＬＥＤ点灯駆動回路では、全てのＬＥＤラインが断線しても、ＬＥＤモジュールには電流が出力されてしまい、省電力化を十分に実現できないおそれがあった。

上述の課題を鑑み、本発明は、全てのＬＥＤラインが断線した場合に、ＬＥＤモジュールへの電流の出力を停止できるＬＥＤ点灯駆動回路の提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
（１）本発明は、複数のＬＥＤを直列に接続して構成されるＬＥＤラインをｎ個（ｎは、ｎ≧２を満たす整数）並列に接続可能に設けられたＬＥＤモジュールを点灯駆動するＬＥＤ点灯駆動回路であって、電圧を出力する電圧出力部と、前記電圧出力部から出力された電圧に基づいて、前記ＬＥＤモジュールに電流を出力する電流出力調整部と、前記電流出力調整部を制御する電流出力調整制御部と、前記電流出力調整部による前記ＬＥＤモジュールへの電流出力の停止を要求する電流出力停止信号を前記電流出力調整制御部に送信する電流出力停止要求部と、前記ＬＥＤモジュールに接続されたＬＥＤラインの断線または前記ＬＥＤモジュールへの未接続を検出する異常検出部と、を備え、前記異常検出部により断線または未接続の検出されたＬＥＤラインが０個の場合には、前記電流出力調整制御部により前記電流出力調整部を制御し、前記ＬＥＤモジュールに電流を出力して、前記ｎ個のＬＥＤラインに対して所定の電流値である定電流をそれぞれ出力し、前記異常検出部により断線または未接続の検出されたＬＥＤラインがｍ個（ｍは、１≦ｍ＜ｎを満たす整数）の場合には、前記電流出力調整制御部により前記電流出力調整部を制御し、断線または未接続の検出されたＬＥＤラインの数に応じて前記ＬＥＤモジュールに出力する電流を減少させて、前記ｎ個のＬＥＤラインのうち断線または未接続の検出されたＬＥＤラインを除くものに対して前記定電流をそれぞれ出力し、前記異常検出部により断線または未接続の検出されたＬＥＤラインがｎ個の場合には、前記電流出力停止要求部により前記電流出力調整制御部に前記電流出力停止信号を送信し、前記電流出力調整制御部により前記電流出力調整部を制御し、前記ＬＥＤモジュールへの電流の出力を停止することを特徴とするＬＥＤ点灯駆動回路を提案している。

この発明によれば、ｍ個のＬＥＤラインが断線しているか未接続であると異常検出部により検出した場合、断線または未接続を検出したＬＥＤラインの数に応じてＬＥＤモジュールに出力する電流を減少させて、ｎ個のＬＥＤラインのうち断線または未接続を検出したＬＥＤラインを除くものに対して定電流をそれぞれ出力する。このため、ｍ個のＬＥＤラインが断線したり未接続であったりしても、これらを除くＬＥＤラインに対してそれぞれ出力される電流が増加するのを抑制できるので、ＬＥＤラインが断線したり未接続となったりする前後で、断線することなくＬＥＤモジュールに接続されているＬＥＤラインの各ＬＥＤにおける照度や色温度が変化するのを抑制できる。

さらに、上述のように、ＬＥＤラインが断線したり未接続となったりする前後で、断線することなくＬＥＤモジュールに接続されているＬＥＤラインの各ＬＥＤにおける照度や色温度が変化するのを抑制できる。このため、断線することなくＬＥＤモジュールに接続されているＬＥＤラインの各ＬＥＤにおける照度や色温度が変化するのを抑制しつつ、ｎ個のＬＥＤラインのうちいくつかのＬＥＤラインをＬＥＤモジュールから取り外して、いわゆるＬＥＤラインを間引くことができる。

また、ｎ個のＬＥＤラインの全てが断線しているか未接続であると異常検出部により検出した場合、電流出力停止要求部により電流出力調整制御部に電流出力停止信号を送信し、電流出力調整制御部により電流出力調整部を制御して、ＬＥＤモジュールへの電流の出力を停止できる。

（２）本発明は、（１）のＬＥＤ点灯駆動回路について、力率を改善する力率改善部と、前記力率改善部を制御する力率改善制御部と、を備え、前記異常検出部により断線または未接続の検出されたＬＥＤラインがｎ個の場合には、前記電流出力停止要求部により前記電流出力調整制御部に加えて前記力率改善制御部にも前記電流出力停止信号を送信し、前記ＬＥＤモジュールへの電流の出力を停止するとともに、前記力率改善部による力率の改善を停止するＬＥＤ点灯駆動回路を提案している。

この発明によれば、ｎ個のＬＥＤラインの全てが断線しているか未接続であると異常検出部により検出した場合、電流出力停止要求部により力率改善制御部に電流出力停止信号を送信し、力率改善部による力率の改善を停止する。このため、１個以上のＬＥＤラインが断線せずＬＥＤモジュールに接続されている場合には、力率改善部を動作させて力率を改善でき、全てのＬＥＤラインが断線したり未接続となったりした場合には、全てのＬＥＤが点灯しないにもかかわらず力率改善部が動作するのを防止して、力率改善部により電力が消費されるのを防止できる。

（３）本発明は、（２）の電流出力調整部および力率改善制御部を同一の半導体基板に形成したことを特徴とする半導体集積回路を提案している。

この発明によれば、電流出力調整制御部および力率改善制御部を同一の半導体基板に形成したので、これら電流出力調整制御部および力率改善制御部を互いに異なる半導体基板に形成した場合と比べて、半導体基板の面積を縮小できる。

（４）本発明は、（１）または（２）のＬＥＤ点灯駆動回路を備えることを特徴とする照明器具を提案している。

この発明によれば、照明器具において、上述と同様の効果を奏することができる。

本発明によれば、ｍ個のＬＥＤラインが断線したり未接続であったりしても、これらを除くＬＥＤラインに対してそれぞれ出力される電流が増加するのを抑制できるので、ＬＥＤラインが断線したり未接続となったりする前後で、断線することなくＬＥＤモジュールに接続されているＬＥＤラインの各ＬＥＤにおける照度や色温度が変化するのを抑制できる。

また、断線することなくＬＥＤモジュールに接続されているＬＥＤラインの各ＬＥＤにおける照度や色温度が変化するのを抑制しつつ、ｎ個のＬＥＤラインのうちいくつかのＬＥＤラインをＬＥＤモジュールから取り外して、いわゆるＬＥＤラインを間引くことができる。

また、全てのＬＥＤラインが断線しているか未接続である場合に、ＬＥＤモジュールへの電流の出力を停止できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

図１は、本発明の一実施形態に係る照明器具１の概略構成を示す図である。照明器具１は、照明器具本体２と、照明器具本体２に取り付けられたＬＥＤ点灯駆動回路５と、照明器具本体２に着脱可能に設けられたＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃと、を備える。

図２は、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃの概略構成を示す図である。これらＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのそれぞれは、略円柱状の基台７１と、基台７１の底面に配置された複数のＬＥＤ７２と、を備える。複数のＬＥＤ７２は、図３を用いて後述するように、直列に接続されてＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃを構成する。基台７１の底面と対向する面である基台７１の上面には、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのそれぞれを照明器具本体２に着脱するための着脱部（図示省略）が設けられる。

図３は、ＬＥＤ点灯駆動回路５の回路図である。ＬＥＤ点灯駆動回路５は、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃが並列に接続されたＬＥＤモジュール７を点灯駆動する。

このＬＥＤ点灯駆動回路５は、交流電圧を出力する交流電源ＡＣと、力率を改善する力率改善部５１と、力率改善部５１を制御する力率改善制御部５２と、交流電源ＡＣから出力された交流電圧に基づいてＬＥＤモジュール７に直流電流を出力する同期整流型チョッパ５３と、同期整流型チョッパ５３を制御するドライバ５４と、同期整流型チョッパ５３によるＬＥＤモジュール７への電流出力の停止を要求する電流出力停止信号を力率改善制御部５２およびドライバ５４に送信する停止回路５５と、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃの断線またはＬＥＤモジュール７への未接続を検出する異常検出部５６と、を備える。

交流電源ＡＣの一端側には、ダイオードＤ６のアノードと、ダイオードＤ７のカソードと、が接続され、交流電源ＡＣの他端側には、ダイオードＤ８のカソードと、ダイオードＤ９のアノードと、が接続される。ダイオードＤ６のカソードには、ダイオードＤ７のアノードと、力率改善部５１のインダクタＬ１の一端側と、が接続され、ダイオードＤ８のアノードには、ダイオードＤ９のカソードと、力率改善部５１の抵抗Ｒ１と、が接続される。すなわち、ダイオードＤ６〜Ｄ９は、全波整流回路を構成しており、交流電源ＡＣから出力される交流電圧は、この全波整流回路により直流電圧に全波整流される。

力率改善部５１は、インダクタＬ１と、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４と、スイッチング素子Ｑ１と、ダイオードＤ１と、コンデンサＣ１と、を備える。インダクタＬ１の一端側には、ダイオードＤ６のカソードと、ダイオードＤ７のアノードと、が接続され、インダクタＬ１の他端側には、スイッチング素子Ｑ１のドレインと、ダイオードＤ１のアノードと、が接続される。スイッチング素子Ｑ１のソースには、抵抗Ｒ１を介して、ダイオードＤ８のアノードと、ダイオードＤ９のカソードと、が接続され、スイッチング素子Ｑ１のゲートには、抵抗Ｒ２を介して後述のＰＦＣスイッチ駆動部５２１が接続される。

ダイオードＤ１のカソードには、コンデンサＣ１を介して、ダイオードＤ８のアノードと、ダイオードＤ９のカソードと、が接続されるとともに、直列に接続された抵抗Ｒ３、Ｒ４を介して、ダイオードＤ８のアノードと、ダイオードＤ９のカソードと、が接続される。抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接点には、後述のＰＦＣ出力電圧制御部５２２が接続される。また、ダイオードＤ１のカソードには、同期整流型チョッパ５３のスイッチング素子Ｑ２のドレインも接続される。

同期整流型チョッパ５３は、上述のスイッチング素子Ｑ２に加えて、スイッチング素子Ｑ３を備える。スイッチング素子Ｑ２のソースには、スイッチング素子Ｑ３のドレインが接続され、スイッチング素子Ｑ３のソースには、ダイオードＤ８のアノードと、ダイオードＤ９のカソードと、が接続される。また、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のゲートには、ドライバ５４が接続される。

スイッチング素子Ｑ２のソースとスイッチング素子Ｑ３のドレインとの接点には、ダイオードＤ２のカソードと、インダクタＬ２の一端側と、が接続される。ダイオードＤ２のアノードには、ダイオードＤ８のアノードと、ダイオードＤ９のカソードと、が接続される。なお、ダイオードＤ２のアノードとダイオードＤ８のアノードとダイオードＤ９のカソードとの接点を、便宜上、接点Ａとする。インダクタＬ２の他端側には、コンデンサＣ２を介して接点Ａが接続されるとともに、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのそれぞれの一端側に接続される。

ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのそれぞれは、上述のように、複数のＬＥＤ７２が直列に接続されて構成される。これら直列に接続された複数のＬＥＤ７２のうち一端側のＬＥＤ７２のアノードは、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのそれぞれの一端側であり、インダクタＬ２の他端側に接続される。一方、これら直列に接続された複数のＬＥＤ７２のうち他端側のＬＥＤ７２のカソードは、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのそれぞれの他端側である。

ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃの他端側には、それぞれ、異常検出部５６のコンパレータＣＭＰ１、ＣＭＰ２、ＣＭＰ３の非反転入力端子が接続されるとともに、抵抗Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７を介して後述のドライバ制御部５７のアンプＥＡ１の反転入力端子が接続される。ここで、抵抗Ｒ５〜Ｒ７とアンプＥＡ１の反転入力端子との接点を接点Ｂとすると、この接点Ｂには、抵抗Ｒ８を介して接点Ａが接続される。

ドライバ制御部５７は、上述のアンプＥＡ１に加えて、アンプＥＡ２と、発振子ＯＳＣと、抵抗Ｒ９、Ｒ１０と、コンデンサＣ３と、を備える。アンプＥＡ１の非反転入力端子には、後述の接点Ｃが接続される。また、アンプＥＡ１の出力端子には、抵抗Ｒ９を介してアンプＥＡ１の反転入力端子が接続されるとともに、アンプＥＡ２の非反転入力端子が接続される。

アンプＥＡ２の反転入力端子には、発振子ＯＳＣが接続される。この発振子ＯＳＣは、抵抗Ｒ１０を介して上述の接点Ａに接続されるとともに、コンデンサＣ３を介して接点Ａに接続される。また、アンプＥＡ２の出力端子には、ドライバ５４が接続される。

異常検出部５６は、上述の抵抗Ｒ５〜Ｒ８およびコンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ３に加えて、直流電源Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４と、インバータＮＯＴ１、ＮＯＴ２、ＮＯＴ３と、ダイオードＤ３、Ｄ４、Ｄ５と、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４と、可変抵抗ＶＲと、を備える。

コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ３の反転入力端子には、それぞれ、直流電源Ｖ１〜Ｖ３の正極側が接続される。直流電源Ｖ１〜Ｖ３の負極側には、上述の接点Ａが接続される。

コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ３の出力端子には、それぞれ、インバータＮＯＴ１〜ＮＯＴ３を介して、３入力１出力の論理積回路ＡＮＤの３つの入力端子が接続される。論理積回路ＡＮＤの出力端子には、停止回路５５が接続される。

また、コンパレータＣＭＰ１の出力端子には、ダイオードＤ３のカソードも接続され、ダイオードＤ３のアノードには、抵抗Ｒ１１を介して上述の接点Ｃが接続される。コンパレータＣＭＰ２の出力端子には、ダイオードＤ４のカソードも接続され、ダイオードＤ４のアノードには、抵抗Ｒ１２を介して上述の接点Ｃが接続される。コンパレータＣＭＰ３の出力端子には、ダイオードＤ５のカソードも接続され、ダイオードＤ５のアノードには、抵抗Ｒ１３を介して上述の接点Ｃが接続される。

接点Ｃには、可変抵抗ＶＲを介して上述の接点Ａが接続されるとともに、抵抗Ｒ１４を介して直流電源Ｖ４の正極側が接続される。直流電源Ｖ４の負極側には、上述の接点Ａが接続される。

停止回路５５は、ドライバ５４と、力率改善制御部５２のＰＦＣ出力電圧制御部５２２と、に接続される。

力率改善制御部５２は、上述のＰＦＣスイッチ駆動部５２１およびＰＦＣ出力電圧制御部５２２を備える。

以上のＬＥＤ点灯駆動回路５において、力率改善部５１は、力率改善制御部５２から送信される制御信号に基づいてスイッチング素子Ｑ１をオンオフさせて、交流電源ＡＣから出力された交流電圧がダイオードＤ６〜Ｄ９で構成される全波整流回路により全波整流された直流電圧について、昇圧しつつ力率を改善する。

具体的には、力率改善制御部５２のＰＦＣ出力電圧制御部５２２は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接点の電圧に応じて、ＰＦＣスイッチ駆動部５２１に信号を送信する。そして、ＰＦＣスイッチ駆動部５２１は、ＰＦＣ出力電圧制御部５２２から送信された信号に基づいて、スイッチング素子Ｑ１のゲートに制御信号を送信する。スイッチング素子Ｑ１は、ＰＦＣスイッチ駆動部５２１から送信された制御信号に基づいて、オンオフする。スイッチング素子Ｑ１がオンの状態では、ダイオードＤ６〜Ｄ９で構成される全波整流回路から出力される直流電圧によりインダクタＬ１にエネルギーが蓄積され、スイッチング素子Ｑ１がオフになると、インダクタＬ１に蓄積されたエネルギーに応じた直流電圧と、ダイオードＤ６〜Ｄ９で構成される全波整流回路から出力された直流電圧と、が加算される。加算された直流電圧は、コンデンサＣ１で平滑化され、同期整流型チョッパ５３に出力される。

同期整流型チョッパ５３は、ドライバ５４から送信される制御信号に基づいてスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３をオンオフさせて、ＬＥＤモジュール７への直流電流の出力を制御する。

具体的には、ドライバ５４は、ドライバ制御部５７のアンプＥＡ２の出力端子から出力される出力信号に基づいて、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のそれぞれのゲートに制御信号を送信する。同期整流型チョッパ５３は、これら制御信号に基づいてスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３を交互にオンオフさせて、ＰＷＭのオンデューティを変化させることで定電流制御を行う。

スイッチング素子Ｑ２がオンでかつスイッチング素子Ｑ３がオフの状態では、力率改善部５１から出力された直流電圧によりインダクタＬ２にエネルギーが蓄積されるとともに、この直流電圧が定電流化され、ＬＥＤモジュール７のＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのそれぞれの一端側に出力される。これにより、ＬＥＤモジュール７のＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのそれぞれが備える複数のＬＥＤ７２が点灯する。

一方、スイッチング素子Ｑ２がオフでかつスイッチング素子Ｑ３がオンの状態では、インダクタＬ２に蓄積されたエネルギーに応じた直流電圧が定電流化され、ＬＥＤモジュール７のＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのそれぞれの一端側に出力される。これにより、インダクタＬ２に蓄積されたエネルギーがなくなるまで、ＬＥＤモジュール７のＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのそれぞれが備える複数のＬＥＤ７２が点灯する。

ドライバ制御部５７は、所定周期ごとに極性が反転するとともに、振幅が４段階に変化する制御信号をドライバ５４に送信する。

具体的には、アンプＥＡ１は、後述のように、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのうち、断線しているかＬＥＤモジュール７に未接続であるものの数に応じて、４段階の電圧レベルのうちいずれかの信号を出力端子から出力する。アンプＥＡ２の非反転入力端子には、この信号が入力される。一方、アンプＥＡ２の反転入力端子には、発振子ＯＳＣ、抵抗Ｒ１０、およびコンデンサＣ３を含んで構成される発振回路で生成される、所定周期ごとに極性の反転する信号が入力される。そして、アンプＥＡ２は、非反転入力端子に入力された電圧と、反転入力端子に入力された信号の電圧と、の電位差に応じた振幅の制御信号を出力端子から出力する。

異常検出部５６は、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのうち、断線しているかＬＥＤモジュール７に未接続であるものの数を検出する。

例えば、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃの全てが断線しておらずかつＬＥＤモジュール７に接続されている場合には、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのそれぞれには電流が流れ、これら電流が抵抗Ｒ５〜Ｒ７のそれぞれに流れる。その結果、コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ３のそれぞれの非反転入力端子には、直流電源Ｖ１〜Ｖ３のそれぞれから電圧が入力される反転入力端子と比べて、高い電圧が入力されることとなり、コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ３のそれぞれは、出力端子からハイレベルの信号を出力する。

コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ３のそれぞれからハイレベルの信号が出力されると、これらハイレベルの信号は、ダイオードＤ３〜Ｄ５のカソードにそれぞれ入力され、ダイオードＤ３〜Ｄ５が絶縁状態になる。これによれば、接点Ｃに接続される抵抗は、可変抵抗ＶＲおよび抵抗Ｒ１４とみなすことができる。その結果、アンプＥＡ１は、第１の電圧増幅度に応じた電圧レベルの信号を出力端子から出力する。

一方、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７ＣのうちＬＥＤライン７Ａのみが断線しているかＬＥＤモジュール７に接続されていない場合には、ＬＥＤライン７Ｂ、７Ｃのそれぞれには電流が流れ、これら電流が抵抗Ｒ６、Ｒ７のそれぞれに流れるが、ＬＥＤライン７Ａには電流が流れないので、抵抗Ｒ５には電流が流れない。その結果、コンパレータＣＭＰ２、ＣＭＰ３のそれぞれの非反転入力端子には、直流電源Ｖ２、Ｖ３のそれぞれから電圧が入力される反転入力端子と比べて高い電圧が入力されることとなるが、コンパレータＣＭＰ１の非反転入力端子には、直流電源Ｖ１から電圧が入力される反転入力端子と比べて低い電圧が入力されることとなる。このため、コンパレータＣＭＰ２、ＣＭＰ３のそれぞれは、出力端子からハイレベルの信号を出力するが、コンパレータＣＭＰ１は、出力端子からロウレベルの信号を出力することとなる。

コンパレータＣＭＰ１の出力端子からロウレベルの信号が出力されるとともに、コンパレータＣＭＰ２、ＣＭＰ３のそれぞれの出力端子からハイレベルの信号が出力されると、ロウレベルの信号は、ダイオードＤ３のカソードに入力され、ハイレベルの信号は、ダイオードＤ４、Ｄ５のカソードにそれぞれ入力される。すると、ダイオードＤ４、Ｄ５は絶縁状態となる一方、ダイオードＤ３は導通状態となる。これによれば、接点Ｃに接続される抵抗は、可変抵抗ＶＲおよび抵抗Ｒ１１、Ｒ１４とみなすことができる。その結果、アンプＥＡ１は、第１の電圧増幅度よりも低い第２の電圧増幅度に応じた電圧レベルの信号を出力端子から出力する。

同様に、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７ＣのうちＬＥＤライン７Ａ、７Ｂが断線しているかＬＥＤモジュール７に接続されていない場合には、アンプＥＡ１は、第２の電圧増幅度よりも低い第３の電圧増幅度に応じた電圧レベルの信号を出力端子から出力する。また、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃの全てが断線しているかＬＥＤモジュール７に接続されていない場合には、アンプＥＡ１は、第３の電圧増幅度よりも低い第４の電圧増幅度に応じた電圧レベルの信号を出力端子から出力する。

すなわち、アンプＥＡ１の出力端子から出力される信号の電圧レベルは、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのうち断線しているかＬＥＤモジュール７に接続されていないものの数に応じて、４段階に変化する。

停止回路５５は、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃの全てが断線しているかＬＥＤモジュール７に接続されていない場合に、同期整流型チョッパ５３によるＬＥＤモジュール７への電流出力の停止を要求する電流出力停止信号を力率改善制御部５２およびドライバ５４に送信する。

具体的には、停止回路５５は、論理積回路ＡＮＤの出力端子から出力される信号の電圧レベルにより、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃの全てが断線しているかＬＥＤモジュール７に接続されていない場合であるか否かを判別する。論理積回路ＡＮＤの３つの入力端子のそれぞれには、コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ３のそれぞれの出力端子から出力される信号がインバータＮＯＴ１〜ＮＯＴ３により極性を反転させて入力される。

例えば、コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ３のそれぞれからハイレベルの信号が出力される場合には、論理積回路ＡＮＤの３つの入力端子に、ロウレベルの信号がそれぞれ入力される。すると、論理積回路ＡＮＤの出力端子からはロウレベルの信号が出力され、停止回路５５に入力されることとなる。

また、コンパレータＣＭＰ１、ＣＭＰ２のそれぞれからハイレベルの信号が出力され、コンパレータＣＭＰ３からロウレベルの信号が出力される場合には、論理積回路ＡＮＤの３つの入力端子のうち、２つにロウレベルの信号が入力され、１つにハイレベルの信号が入力される。すると、論理積回路ＡＮＤの出力端子からはロウレベルの信号が出力され、停止回路５５に入力されることとなる。

一方、コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ３のそれぞれからロウレベルの信号が出力される場合には、論理積回路ＡＮＤの３つの入力端子に、ハイレベルの信号がそれぞれ入力される。すると、論理積回路ＡＮＤの出力端子からはハイレベルの信号が出力され、停止回路５５に入力されることとなる。

すなわち、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃの全てが断線しているかＬＥＤモジュール７に接続されていない場合にのみ、停止回路５５にハイレベルの信号が入力され、それ以外の場合には、停止回路５５にロウレベルの信号が入力される。そして、停止回路５５は、ハイレベルの信号が入力された場合にのみ、電流出力停止信号を力率改善制御部５２およびドライバ５４に送信する。

力率改善制御部５２は、停止回路５５から電流出力停止信号が送信されると、交流電源ＡＣから出力された交流電流がダイオードＤ６〜Ｄ９で構成される全波整流回路により全波整流された直流電圧について、力率改善部５１の動作を停止させて、力率改善部５１により昇圧しつつ力率を改善するのを停止させる。また、ドライバ５４は、停止回路５５から電流出力停止信号が送信されると、同期整流型チョッパ５３によるＬＥＤモジュール７への直流電流の出力を停止させる。

以上のＬＥＤ点灯駆動回路５の動作について、図４を用いて説明する。なお、図４では、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃの全てが断線しておらずかつＬＥＤモジュール７に接続されている状態から、ＬＥＤライン７Ａ、ＬＥＤライン７Ｂ、ＬＥＤライン７Ｃの順に、断線するかＬＥＤモジュール７に未接続となった場合における各信号の電圧レベルを示す。

まず、時刻ｔ１において、ＬＥＤライン７Ａが断線するかＬＥＤモジュール７に未接続となる。すると、コンパレータＣＭＰ１の出力端子から出力される信号ＶＣＭＰ１の電圧レベルは、ハイレベルからロウレベルに変化する。この結果、アンプＥＡ１の出力端子から出力される信号ＶＥＡ１の電圧レベルは、４段階の電圧レベルのうち最も高いものから１段階低下する。これにより、ドライバ５４は、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のそれぞれがオン状態となる期間を変化させて、ＬＥＤモジュール７に出力する電流をＬＥＤライン７Ａに出力していた分だけ減少させる。このため、時刻ｔ１の前後において、ＬＥＤライン７Ｂ、７Ｃに出力される電流は、一定となる。

また、時刻ｔ１では、コンパレータＣＭＰ１の出力端子から出力される信号ＶＣＭＰ１は、インバータＮＯＴ１の入力端子に入力される。このため、インバータＮＯＴ１の出力端子から出力される信号ＶＮＯＴ１の電圧レベルは、ロウレベルからハイレベルに変化する。

次に、時刻ｔ２において、ＬＥＤライン７Ｂが断線するかＬＥＤモジュール７に未接続となる。すると、コンパレータＣＭＰ２の出力端子から出力される信号ＶＣＭＰ２の電圧レベルは、ハイレベルからロウレベルに変化する。この結果、アンプＥＡ１の出力端子から出力される信号ＶＥＡ１の電圧レベルは、さらに１段階低下する。これにより、ドライバ５４は、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のそれぞれがオン状態となる期間を変化させて、ＬＥＤモジュール７に出力する電流をＬＥＤライン７Ｂに出力していた分だけさらに減少させる。このため、時刻ｔ２の前後において、ＬＥＤライン７Ｃに出力される電流は、一定となる。

また、時刻ｔ２では、コンパレータＣＭＰ２の出力端子から出力される信号ＶＣＭＰ２は、インバータＮＯＴ２の入力端子に入力される。このため、インバータＮＯＴ２の出力端子から出力される信号ＶＮＯＴ２の電圧レベルは、ロウレベルからハイレベルに変化する。

次に、時刻ｔ３において、ＬＥＤライン７Ｃが断線するかＬＥＤモジュール７に未接続となる。すると、コンパレータＣＭＰ３の出力端子から出力される信号ＶＣＭＰ３の電圧レベルは、ハイレベルからロウレベルに変化する。この結果、アンプＥＡ１の出力端子から出力される信号ＶＥＡ１の電圧レベルは、さらに１段階低下して、４段階の電圧レベルのうち最も低いものとなる。これにより、ドライバ５４は、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のそれぞれがオン状態となる期間を変化させて、ＬＥＤモジュール７に出力する電流をＬＥＤライン７Ｃに出力していた分だけさらに減少させようとする。

また、時刻ｔ３では、コンパレータＣＭＰ３の出力端子から出力される信号ＶＣＭＰ３は、インバータＮＯＴ３の入力端子に入力される。このため、インバータＮＯＴ３の出力端子から出力される信号ＶＮＯＴ３の電圧レベルは、ロウレベルからハイレベルに変化する。

以上により、時刻ｔ３において、インバータＮＯＴ１〜３のそれぞれの出力端子から出力される信号ＶＮＯＴ１〜ＶＮＯＴ３の電圧レベルは、ハイレベルになる。そして、これら信号ＶＮＯＴ１〜ＶＮＯＴ３は、論理積回路ＡＮＤの３つの入力端子に入力される。このため、論理積回路ＡＮＤの出力端子から出力される信号ＶＡＮＤは、ロウレベルからハイレベルに変化し、この信号ＶＡＮＤが入力される停止回路５５からは、電力出力停止信号としてハイレベルの信号が出力されることとなる。

その結果、交流電源ＡＣから出力された交流電圧がダイオードＤ６〜Ｄ９で構成される全波整流回路により全波整流された直流電圧について、力率改善部５１による昇圧および力率の改善が停止されるとともに、同期整流型チョッパ５３によるＬＥＤモジュール７への直流電流の出力が停止される。

以上の照明器具１によれば、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのうち断線しているかＬＥＤモジュール７に未接続であるものの数に応じて、ＬＥＤモジュール７に出力する電流を減少させて、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのうち断線しておらずかつＬＥＤモジュール７に接続されているものに対して定電流をそれぞれ出力する。このため、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃのうちいくつかが断線しているかＬＥＤモジュール７に未接続であっても、これらを除くＬＥＤラインに対してそれぞれ出力される電流が増加するのを抑制できる。したがって、ＬＥＤラインが断線したりＬＥＤモジュール７に未接続となったりする前後で、断線することなくＬＥＤモジュール７に接続されているＬＥＤラインの各ＬＥＤ７２における照度や色温度が変化するのを抑制できる。

また、照明器具１によれば、上述のように、ＬＥＤラインが断線したりＬＥＤモジュール７に未接続となったりする前後で、断線することなくＬＥＤモジュール７に接続されているＬＥＤラインの各ＬＥＤ７２における照度や色温度が変化するのを抑制できる。このため、断線することなくＬＥＤモジュール７に接続されているＬＥＤラインの各ＬＥＤ７２における照度や色温度が変化するのを抑制しつつ、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７ＣのうちいくつかをＬＥＤモジュール７から取り外して、いわゆるＬＥＤラインを間引くことができる。

また、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃの全てが断線しているかＬＥＤモジュール７に接続されていない場合、停止回路５５により電力出力停止信号としてハイレベルの信号を力率改善制御部５２およびドライバ５４に送信し、力率改善部５１および同期整流型チョッパ５３の駆動を停止する。これによれば、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃの全てが断線しているかＬＥＤモジュール７に接続されていない場合、同期整流型チョッパ５３の駆動が停止するので、ＬＥＤモジュール７への電流の出力を停止できる。また、ＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃの全てが断線しているかＬＥＤモジュール７に接続されていない場合、力率改善部５１の駆動が停止するので、全てのＬＥＤ７２が点灯しないにもかかわらず力率改善部５１が動作するのを防止して、力率改善部５１により電力が消費されるのを抑制できる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。

例えば、上述の実施形態では、同期整流型チョッパ５３を用いたが、これに限らず、例えば電流共振型のＤＣ／ＤＣコンバータを用いてもよい。

また、上述の実施形態では、ＬＥＤモジュール７には、３つのＬＥＤライン７Ａ、７Ｂ、７Ｃを並列に接続して設けたが、これに限らず、例えば２つのＬＥＤラインや、４つのＬＥＤラインを並列に接続して設けてもよい。

また、上述の実施形態において、力率改善制御部５２、ドライバ５４、停止回路５５、異常検出部５６、ドライバ制御部５７、および論理積回路ＡＮＤを同一の半導体基板に形成してもよい。これによれば、これらを互いに異なる半導体基板に形成した場合と比べて、半導体基板の面積を縮小でき、ＬＥＤ点灯駆動回路５を小型化できる。

本発明の一実施形態に係る照明器具の概略構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る照明器具が備えるＬＥＤモジュールの概略構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る照明器具が備えるＬＥＤ点灯駆動回路の回路図である。 本発明の一実施形態に係る照明器具が備えるＬＥＤ点灯駆動回路の動作を説明するための図である。

符号の説明

１；照明器具
５；ＬＥＤ点灯駆動回路
７；ＬＥＤモジュール
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ；ＬＥＤライン
５１；力率改善部
５２；力率改善制御部
５３；同期整流型チョッパ
５４；ドライバ
５５；停止回路
５６；異常検出部
５７；ドライバ制御部
７２；ＬＥＤ
ＡＣ；交流電源

Claims (4)

1. 複数のＬＥＤを直列に接続して構成されるＬＥＤラインをｎ個（ｎは、ｎ≧２を満たす整数）並列に接続可能に設けられたＬＥＤモジュールを点灯駆動するＬＥＤ点灯駆動回路であって、
   電圧を出力する電圧出力部と、
   前記電圧出力部から出力された電圧に基づいて、前記ＬＥＤモジュールに電流を出力する電流出力調整部と、
   前記電流出力調整部を制御する電流出力調整制御部と、
   前記電流出力調整部による前記ＬＥＤモジュールへの電流出力の停止を要求する電流出力停止信号を前記電流出力調整制御部に送信する電流出力停止要求部と、
   前記ＬＥＤモジュールに接続されたＬＥＤラインの断線または前記ＬＥＤモジュールへの未接続を検出する異常検出部と、
   を備え、
   前記異常検出部により断線または未接続の検出されたＬＥＤラインが０個の場合には、前記電流出力調整制御部により前記電流出力調整部を制御し、前記ＬＥＤモジュールに電流を出力して、前記ｎ個のＬＥＤラインに対して所定の電流値である定電流をそれぞれ出力し、
   前記異常検出部により断線または未接続の検出されたＬＥＤラインがｍ個（ｍは、１≦ｍ＜ｎを満たす整数）の場合には、前記電流出力調整制御部により前記電流出力調整部を制御し、断線または未接続の検出されたＬＥＤラインの数に応じて前記ＬＥＤモジュールに出力する電流を減少させて、前記ｎ個のＬＥＤラインのうち断線または未接続の検出されたＬＥＤラインを除くものに対して前記定電流をそれぞれ出力し、
   前記異常検出部により断線または未接続の検出されたＬＥＤラインがｎ個の場合には、前記電流出力停止要求部により前記電流出力調整制御部に前記電流出力停止信号を送信し、前記電流出力調整制御部により前記電流出力調整部を制御し、前記ＬＥＤモジュールへの電流の出力を停止することを特徴とするＬＥＤ点灯駆動回路。
2. 力率を改善する力率改善部と、
   前記力率改善部を制御する力率改善制御部と、を備え、
   前記異常検出部により断線または未接続の検出されたＬＥＤラインがｎ個の場合には、前記電流出力停止要求部により前記電流出力調整制御部に加えて前記力率改善制御部にも前記電流出力停止信号を送信し、前記ＬＥＤモジュールへの電流の出力を停止するとともに、前記力率改善部による力率の改善を停止することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ点灯駆動回路。
3. 請求項２に記載の前記電流出力調整制御部および前記力率改善制御部を同一の半導体基板に形成したことを特徴とする半導体集積回路。
4. 請求項１または２に記載のＬＥＤ点灯駆動回路を備えることを特徴とする照明器具。