JP2011171336A - Ｌｅｄ駆動回路 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤがオープン状態になったことを簡単で且つ安価で確実に検出することができるＬＥＤ駆動回路。
【解決手段】交番電流を出力する電力供給手段１０の出力に接続され且つ１以上の巻線Ｎ１，Ｓ１と整流平滑手段１１ａ，１１ｂとが直列に接続される複数の直列回路と、複数の直列回路に対応して設けられ整流平滑手段に接続される複数のＬＥＤ１３ａ，１３ｂと、電圧検出手段１５とを備え、複数の直列回路の１以上の巻線は、ＬＥＤがオープン状態であるとき、整流平滑手段に所定電圧以上の過電圧が発生するように互いに磁気結合され、電圧検出手段は、整流平滑手段に発生した過電圧を検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、並列に接続された複数のＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路に関し、特に、ＬＥＤがオープン状態となったことを簡単に検出する技術に関する。

従来、直列に接続された複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を点灯させるＬＥＤ点灯装置として、例えば特許文献１が知られている。

特許文献１に開示されたＬＥＤ照明装置は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤユニットが複数個並列に接続されて構成されている。このＬＥＤ照明装置は、複数の白色ＬＥＤを直列に接続した直列接続体を複数列並列に接続している白色ＬＥＤ群を駆動する回路であって、複数列のどこかの列で白色ＬＥＤがオープン状態となったことを検出するオープン検出回路と、オープン検出回路によりオープン状態が検出された場合に、白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列のうちの少なくとも一列において白色ＬＥＤに流れる電流を、オープン検出回路によりオープン状態が検出されていない場合に比べて増加させる電流制御回路とを備えている。

また、このＬＥＤ照明装置には、ＬＥＤがオープン状態になったときに、特許文献１の図３に示すように各直列接続体に接続された各トランジスタのコレクタ電圧を検出する方法（電圧検出手段）、あるいは、特許文献１の図４に示すように各直列接続体に対応して設けられた各照度センサで各ＬＥＤの照度を計測する方法（照度計測手段）、特許文献１の図５に示すように抵抗２４（電流検出手段）でオープン状態を一括して検出する方法が記載されている。

特開２００８−２５８４２８号公報

しかしながら、特許文献１にあっては、電圧検出手段や照度検出手段は、各直列接続体毎に設けなければならず、複雑化し、ＬＥＤ駆動回路のコストがアップする。また、電流検出手段においては、ＬＥＤの電流を可変させて明るさを調整する場合には、その検出閾値を低く設定する必要がある。このため、検出精度を向上させるためにＬＥＤ駆動回路のコストがアップする。

本発明の課題は、ＬＥＤがオープン状態になったことを簡単で且つ安価で確実に検出することができるＬＥＤ駆動回路を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のＬＥＤ駆動回路は、交番電流を出力する電力供給手段の出力に接続され且つ１以上の巻線と整流平滑手段とが直列に接続される複数の直列回路と、前記複数の直列回路に対応して設けられ、前記整流平滑手段に接続される複数のＬＥＤと、電圧検出手段とを備え、前記複数の直列回路の前記１以上の巻線は、前記ＬＥＤがオープン状態であるとき、前記整流平滑手段に所定電圧以上の過電圧が発生するように互いに磁気結合され、前記電圧検出手段は、前記整流平滑手段に発生した過電圧を検出することを特徴とする。

本発明によれば、整流平滑手段に直列に接続された１以上の巻線を磁気結合させることにより、磁気結合された１以上の巻線は、トランスの原理により第１巻線と第２巻線とに同等の電流が流れる。従って、ＬＥＤがオープン状態になると、オープン状態になった整流平滑手段は、直列接続された１以上の巻線に生ずる磁気力により電圧が上昇するので、電圧検出手段は、上昇した電圧を検出する。従って、ＬＥＤがオープン状態になったことを簡単で且つ安価で確実に検出することができる。

本発明のＬＥＤ駆動回路の基本構成図である。 本発明の実施例１のＬＥＤ駆動回路の構成図である。 本発明の実施例２のＬＥＤ駆動回路の構成図である。 本発明の実施例３のＬＥＤ駆動回路の構成図である。 本発明の実施例４のＬＥＤ駆動回路のバランストランスの一例を示す図である。 本発明の実施例５のＬＥＤ駆動回路のバランストランスの一例を示す図である。 本発明の実施例６のＬＥＤ駆動回路のバランストランスの一例を示す図である。 本発明の実施例７のＬＥＤ駆動回路の電力供給手段の一例を示す図である。 本発明の実施例８のＬＥＤ駆動回路の電力供給手段の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態のＬＥＤ駆動回路を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明のＬＥＤ駆動回路の基本構成図である。図１に示すＬＥＤ駆動回路は、交番電流を供給する電力供給手段１０、トランスＴ１、第１整流平滑手段１１ａ、第２整流平滑手段１１ｂ、ＬＥＤからなる第１負荷１３ａ及び第２負荷１３ｂ、電圧検出手段１５を備える。第１整流平滑手段１１ａ及び第２整流平滑手段１１ｂは、ダイオード等の整流素子とコンデンサ等の平滑素子とからなる。

電流供給手段１０の出力には、トランスＴ１の巻線Ｎ１と第１整流平滑手段１１ａとの第１直列回路と、トランスＴ１の巻線Ｓ１と第２整流平滑手段１１ｂとの第２直列回路とが接続されている。

第１整流平滑手段１１ａには第１負荷１３ａと電圧検出手段１５とが接続され、第２整流平滑手段１１ｂには第２負荷１３ｂと電圧検出手段１５とが接続されている。第１直列回路と第２直列回路の巻線Ｎ１，Ｓ１は、第１負荷１３ａ又は第２負荷１３ｂがオープン状態であるとき、第１整流平滑手段１１ａ又は第２整流平滑手段１１ｂに所定電圧以上の過電圧が発生するように互いに磁気結合されている。即ち、トランスＴ１は、巻線Ｎ１と巻線Ｓ１とが逆相に巻回されている。●は巻線Ｎ１，Ｓ１の巻き始めを示す。

電圧検出手段１５は、第１整流平滑手段１１ａ及び第２整流平滑手段１１ｂに発生した過電圧を検出する。

このように構成された本発明のＬＥＤ駆動回路によれば、第１整流平滑手段１１ａ及び第２整流平滑手段１１ｂに直列に接続された巻線Ｎ１，Ｓ１を磁気結合させることにより、磁気結合された巻線Ｎ１，Ｓ１は、トランスＴ１の原理により巻線Ｎ１と巻線Ｓ１とに同等の電流が流れる。

従って、第１負荷１３ａ又は第１負荷１３ｂがオープン状態になると、オープン状態になった第１整流平滑手段１１ａ又は第２整流平滑手段１１ｂは、直列接続された巻線Ｎ１又は巻線Ｓ１に生ずる磁気力により電圧が上昇するので、電圧検出手段１５は、上昇した電圧を検出する。従って、第１負荷１３ａ又は第２負荷１３ｂがオープン状態になったことを簡単で且つ安価で確実に検出することができる。

以下、具体例として、第１負荷１３ａがオープン状態になった時の動作を説明する。まず、電力供給手段１０の出力電圧を例えば１００Ｖとし、巻線Ｓ１の両端電圧を１０Ｖとすると、第２整流平滑手段１１ｂの電圧は１００Ｖ−１０Ｖ＝９０Ｖとなる。

第１負荷１３ａがオープン状態になると、巻線Ｓ１と巻線Ｎ１とが逆相であるため、巻線Ｎ１には−１０Ｖが発生する。このため、第１整流平滑手段１１ａの電圧は１００Ｖ−（−１０Ｖ）＝１１０Ｖとなる。このため、電圧検出手段は、第１整流平滑手段１１ａの電圧を過電圧として検出することができる。

図２は本発明の実施例１のＬＥＤ駆動回路の構成図である。図２において、電力供給手段１０ａは正弦波状の交番電流を供給する。電力供給手段１０ａが正弦波状の交番電流を供給するために、直流電源Ｖｉｎの両端に、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子ＱＨとＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子ＱＬとの直列回路が接続されている。スイッチング素子ＱＨとスイッチング素子ＱＬとの接続点にトランスＴの１次巻線Ｎｐと電流共振コンデンサＣｒｉとの直列共振回路が接続されている。トランスＴは、リーケージインダクタンスＬｒ１，Ｌｒ２及び励磁インダクタンスＬｐを有する。

スイッチング素子QＨとスイッチング素子QＬは交互にオンオフをすることで、トランスＴの巻線ＮｓからリーケージインダクタンスＬｒ１、Ｌｒ２と電流共振コンデンサＣｒｉで共振した正弦波状の交番電流を供給することができる。

トランスＴの２次巻線Ｎｓには、巻線Ｓ２と巻線Ｎ１とダイオードＤ１とコンデンサＣ１とから構成される直列回路と、巻線Ｓ３と巻線Ｎ２とダイオードＤ２とコンデンサＣ２とから構成される直列回路と、巻線Ｓ４と巻線Ｎ３とダイオードＤ３とコンデンサＣ３とから構成される直列回路と、巻線Ｓ１と巻線Ｎ４とダイオードＤ４とコンデンサＣ４とから構成される直列回路とが接続されている。ダイオードＤ１（及びＤ２、Ｄ３、Ｄ４）とコンデンサＣ１（及びＣ２、Ｃ３、Ｃ４）とで整流平滑手段を構成している。

ダイオードＤ１とコンデンサＣ１との接続点にはＬＥＤ１ａ〜ＬＥＤ１ｅ（ＬＤ１）と電圧検出手段１５とが接続され、ダイオードＤ２とコンデンサＣ２との接続点にはＬＥＤ２ａ〜ＬＥＤ２ｅ（ＬＤ２）と電圧検出手段１５とが接続されている。ダイオードＤ３とコンデンサＣ３との接続点にはＬＥＤ３ａ〜ＬＥＤ３ｅ（ＬＤ３）と電圧検出手段１５とが接続され、ダイオードＤ４とコンデンサＣ４との接続点にはＬＥＤ４ａ〜ＬＥＤ４ｅ（ＬＤ４）と電圧検出手段１５とが接続されている。電圧検出手段１５は、各コンデンサＣ１〜Ｃ４の電圧を検出する。

トランスＴの２次巻線Ｎｓの両端には、コンデンサＣ１０とダイオードＤ１０との直列回路が接続されている。同相（０度）ではダイオードＤ１（及びＤ２、Ｄ３、Ｄ４）とコンデンサＣ１（及びＣ２、Ｃ３、Ｃ４）とにより整流平滑処理を行い、逆相（１８０度）ではコンデンサＣ１０とダイオードＤ１０とにより整流平滑処理を行い、全波電流共振を行っている。

負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）とコンデンサＣ１０及びダイオードＤ１０の接続点との間には抵抗Ｒｓ（電流検出手段）が設けられ、負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）と抵抗Ｒｓとの接続点には、抵抗Ｒｉｓ及びコンデンサＣｉｓからなるフィルタ回路の入力端が接続される。ＰＦＭ回路１ａの一方の入力端子にはフィルタ回路の出力端が接続され、他方の入力端子には正電圧である基準電圧Ｖｒｅｆが接続される。

抵抗Ｒｓが、負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）に流れる電流を一括して検出し、フィルタ回路を介して電流検出値をＰＦＭ回路１ａに出力する。ＰＦＭ回路１ａは、電流検出値と基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、その誤差出力に基づき、負荷に流れる電流が一定になるようにスイッチング素子ＱＨとスイッチング素子ＱＬとのオンオフ周波数を制御する。

巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３、Ｎ４）と巻線Ｓ１（及びＳ２、Ｓ３、Ｓ４）はダイオードの半波整流する電流が均衡化するように逆相で磁気的に結合されトランスＴ１（及びＴ２、Ｔ３、Ｔ４）からなるバラストランス１７ａを構成している。即ち、それぞれの直列回路が直列接続された２つの巻線を有し、２つの巻線のそれぞれがトランスの１次巻線及び２次巻線として逆相で磁気結合されている。

実施例１の接続では、トランスＴ１（及びＴ２、Ｔ３、Ｔ４）の巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３、Ｎ４）と巻線Ｓ１（及びＳ２、Ｓ３、Ｓ４）は、その特性から巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３、Ｎ４）と巻線Ｓ１（及びＳ２、Ｓ３、Ｓ４）に流れる電流が等しくなり、電力供給手段１０ａから供給された電流を負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）に均衡化して供給できる。

また、負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）のいずれかがオープン状態になると、オープン状態になった整流平滑手段は、直列接続された巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３、Ｎ４）又は巻線Ｓ１（及びＳ２、Ｓ３、Ｓ４）に生ずる磁気力により電圧が上昇するので、電圧検出手段１５は、上昇した電圧を検出する。従って、負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）のいずれかがオープン状態になったことを簡単で且つ安価で確実に検出することができる。

また、同一のバランストランスを使用でき、バランストランスを小さくすることができる。

図３は本発明の実施例２のＬＥＤ駆動回路の構成図である。図３に示す実施例２のＬＥＤ駆動回路は、図２に示す実施例１のＬＥＤ駆動回路のダイオードＤ１０とコンデンサＣ１０とを削除したことを特徴とする。

また、ＰＲＣ回路１の一方の入力端子にはフィルタ回路の出力端が接続され、他方の入力端子には負電圧である基準電圧Ｖｒｅｆが接続される。

抵抗Ｒｓが、負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）に流れる電流を一括して検出し、フィルタ回路を介して電流検出値をＰＲＣ回路１に出力する。ＰＲＣ回路１は、電流検出値と基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、その誤差出力に基づき、負荷に流れる電流が一定になるようにスイッチング素子ＱＨとスイッチング素子ＱＬとのオン時間の比率を制御する。

この実施例２のＬＥＤ駆動回路によれば、バランストランス１７ａに流れる電流は、正弦波状の半波整流の電流でバランスし、ダイオードＤ１０とコンデンサＣ１０とがないため、ダイオードＤ１（及びＤ２、Ｄ３、Ｄ４）とコンデンサＣ１（及びＣ２、Ｃ３、Ｃ４）とにより半波電流共振を行うことができる。

図４は本発明の実施例３のＬＥＤ駆動回路の構成図である。図４に示す実施例３において、電力供給手段１０ａの出力には、巻線Ｓ１と巻線Ｎ４とコンデンサＣ１，Ｃ１１及びダイオードＤ１，Ｄ１１で構成される第１の半波２倍電圧整流回路とから構成される第１の直列回路と、巻線Ｓ２と巻線Ｎ１とコンデンサＣ２，Ｃ１２及びダイオードＤ２，Ｄ１２で構成される第２の半波２倍電圧整流回路とから構成される第２の直列回路と、巻線Ｓ３と巻線Ｎ２とコンデンサＣ３，Ｃ１３及びダイオードＤ３，Ｄ１３で構成される第３の半波２倍電圧整流回路とから構成される第３の直列回路と、巻線Ｓ４と巻線Ｎ３とコンデンサＣ４，Ｃ１４及びダイオードＤ４，Ｄ１４で構成される第４の半波２倍電圧整流回路とから構成される第４の直列回路とが接続されている。

コンデンサＣ１（Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）の両端には、負荷ＬＤ１（ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）と抵抗Ｒｓとの直列回路が接続される。ダイオードＤ１１（Ｄ１２、Ｄ１３、Ｄ１４）のアノードは、２次巻線Ｎｓの他端とコンデンサＣ１（Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）とに接続される。

巻線Ｎ１（Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４）と巻線Ｓ１（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）はダイオードの半波整流する電流が均衡化するように逆相に巻回されて磁気結合されトランスＴ１（及びＴ２、Ｔ３、Ｔ４）を構成している。

即ち、それぞれの直列回路が直列接続された２つの巻線を有し、２つの巻線のそれぞれがトランスの１次巻線及び２次巻線として逆相で磁気結合される。

実施例３の接続では、トランスＴ１（Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）の巻線Ｎ１（Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４）と巻線Ｓ１（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）は、その特性から巻線Ｎ１（Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４）と巻線Ｓ１（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）に流れる電流が等しくなり、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４には等しい電流が流れる。従って、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４に接続される負荷ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４には均衡化された電流が流れる。

また、ダイオードＤ１（及びＤ２、Ｄ３、Ｄ４）とコンデンサＣ１（及びＣ２、Ｃ３、Ｃ４）との接続点には、ダイオードＤ２１（及びＤ２２、Ｄ２３、Ｄ２４）のアノードが接続され、ダイオードＤ２１（及びＤ２２、Ｄ２３、Ｄ２４）のカソードは共通にツェナーダイオードＺＮ１のカソードに接続されている。すなわち、ダイオードＤ２１（及びＤ２２、Ｄ２３、Ｄ２４）は、ダイオードオア回路を構成されている。

ツェナーダイオードＺＮ１のアノードは、直列接続された抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とを介して接地されている。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点は、ＮＰＮ型のトランジスタＱ１のベースに接続され、トランジスタＱ１のエミッタは接地され、トランジスタＱ１のコレクタは制御手段３に接続されている。ダイオードＤ２１（及びＤ２２、Ｄ２３、Ｄ２４）とツェナーダイオードＺＮ１と抵抗Ｒ１，Ｒ２とトランジスタＱ１とは、電圧検出手段１５を構成する。

このように構成された実施例３のＬＥＤ駆動回路によれば、負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）のいずれかがオープン状態になると、オープン状態になった整流平滑手段は、直列接続された巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３、Ｎ４）又は巻線Ｓ１（及びＳ２、Ｓ３、Ｓ４）に生ずる磁気力により電圧が上昇するので、電圧が上昇した整流平滑手段に接続されたダイオードＤ２１（Ｄ２２又はＤ２３又はＤ２４）が導通し、ツェナーダイオードＺＮ１が降伏して、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とを介して大地に電流が流れる。

このため、トランジスタＱ１がオンすることで、負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）のいずれかがオープン状態になったことを示すオープン状態信号を制御手段３に出力する。従って、負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）のいずれかがオープン状態になったことを簡単で且つ安価で確実に検出することができる。また、制御手段３は、トランジスタＱ１からのオープン状態信号によりＬＥＤ駆動回路を停止させることができる。

また、ダイオードＤ１１（及びＤ１２、Ｄ１３、Ｄ１４）及びコンデンサＣ１１（及びＣ１２、Ｃ１３、Ｃ１４）がない場合、トランスＴが反転し２次巻線Ｎｓの負極の電圧が正極の電圧よりも高くなると、整流素子としてのダイオードＤ１（及びＤ２、Ｄ３、Ｄ４）には、コンデンサＣ１（及びＣ２、Ｃ３、Ｃ４）の整流電圧と２次巻線Ｎｓの巻線電圧とトランスＴ１（及びＴ２、Ｔ３、Ｔ４）の巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３、Ｎ４）及び巻線Ｓ１（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）に発生するフライバック電圧（リセット電圧）とが重畳した逆電圧が印加される。このリセット電圧は、負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）のインピーダンスが互いに異なることによってダイオードＤ１（及びＤ２、Ｄ３、Ｄ４）のいずれか一方に集中することがあり、巻線と整流素子とコンデンサとからなる直列回路の並列接続数が多いほど高電圧になりやすい。これらのことから、巻線と整流素子とコンデンサとからなる直列回路の並列接続数が増加すると、整流素子の逆耐圧を高くしなければならない。

これに対して、実施例３では、トランスＴの反転時にはダイオードＤ１１（及びＤ１２、Ｄ１３、Ｄ１４）及びコンデンサＣ１１（及びＣ１２、Ｃ１３、Ｃ１４）を介して電流が流れるため、トランスＴ１が良好にリセットされ、ダイオードＤ１（及びＤ２、Ｄ３、Ｄ４）の逆耐圧はトランスＴ１（及びＴ２、Ｔ３、Ｔ４）のリセット電圧に影響されない。即ち、逆耐圧の低い整流素子を用いて直列回路及び負荷の並列数を増加させることが可能となる。

図５は本発明の実施例４のＬＥＤ駆動回路のバランストランスの一例を示す図である。図５に示す実施例４のＬＥＤ駆動回路は、図２に示す実施例１のＬＥＤ駆動回路のバランストランス１７ａに代えて、バランストランス１７ｂを用いたことを特徴とする。

図５において、電力供給手段１０の出力には、巻線Ｓ１とダイオードＤ１とコンデンサＣ１から構成される直列回路と、巻線Ｓ２と巻線Ｎ１とダイオードＤ２とコンデンサＣ２から構成される直列回路と、巻線Ｎ２と巻線Ｓ３とダイオードＤ３とコンデンサＣ３から構成される直列回路と、巻線Ｎ３とダイオードＤ４とコンデンサＣ４から構成される直列回路とが接続されている。

巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３）と巻線Ｓ１（及びＳ２、Ｓ３）はダイオードの半波整流する電流が均衡化するように逆相で巻回され且つ磁気結合されトランスＴ１（及びＴ２、Ｔ３）となっている。実施例４の接続では、トランスＴ１（及びＴ２、Ｔ３）の巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３）と巻線Ｓ１（及びＳ２、Ｓ３）は、その特性から巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３）と巻線Ｓ１（及びＳ２、Ｓ３）に流れる電流が等しくなり、電力供給手段１０から供給された電流を負荷ＬＤ１、負荷ＬＤ２、負荷ＬＤ３、負荷ＬＤ４に均衡化して供給する。

また、負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）のいずれかがオープン状態になると、オープン状態になった整流平滑手段は、直列接続された巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３）又は巻線Ｓ１（及びＳ２、Ｓ３）に生ずる磁気力により電圧が上昇するので、電圧検出手段１５は、上昇した電圧を検出する。従って、負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）のいずれかがオープン状態になったことを簡単で且つ安価で確実に検出することができる。また、同一のバランストランスを使用できる。

図６は本発明の実施例５のＬＥＤ駆動回路のバランストランスの一例を示す図である。図６に示す実施例５のＬＥＤ駆動回路は、図２に示す実施例１のＬＥＤ駆動回路のバランストランス１７ａに代えて、バランストランス１７ｃを用いたことを特徴とする。

図６において、電力供給手段１０の出力には、巻線Ｓ１と巻線Ｓ２とダイオードＤ１とコンデンサＣ１から構成される直列回路と、巻線Ｓ１と巻線Ｎ２とダイオードＤ２とコンデンサＣ２から構成される直列回路と、巻線Ｎ１と巻線Ｓ３とダイオードＤ３とコンデンサＣ３から構成される直列回路と、巻線Ｎ１と巻線Ｎ３とダイオードＤ４とコンデンサＣ４から構成される直列回路とが接続されている。

巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３）と巻線Ｓ１（及びＳ２、Ｓ３）はダイオードの半波整流する電流が均衡化するように逆相で巻回され且つ磁気結合されトランスＴ１（及びＴ２、Ｔ３）となっている。実施例５の接続では、トランスＴ１（及びＴ２、Ｔ３）の巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３）と巻線Ｓ１（及びＳ２、Ｓ３）は、その特性から巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３）と巻線Ｓ１及びＳ２、Ｓ３）に流れる電流が等しくなり、電力供給手段１０から供給された電流を負荷ＬＤ１、負荷ＬＤ２、負荷ＬＤ３、負荷ＬＤ４に均衡化して供給する。

また、負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）のいずれかがオープン状態になると、オープン状態になった整流平滑手段は、直列接続された巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３）又は巻線Ｓ１（及びＳ２、Ｓ３）に生ずる磁気力により電圧が上昇するので、電圧検出手段１５は、上昇した電圧を検出する。従って、負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）のいずれかがオープン状態になったことを簡単で且つ安価で確実に検出することができる。また、実施例５はトランスが３個であるため、ＬＥＤ駆動回路を安価に構成できる。

図７は本発明の実施例６のＬＥＤ駆動回路のバランストランスの一例を示す図である。図７に示す実施例６のＬＥＤ駆動回路は、図２に示す実施例１のＬＥＤ駆動回路のバランストランス１７ａに代えて、バランストランス１７ｄを用いたことを特徴とする。

図７において、電力供給手段１０の出力には、巻線Ｎ１とダイオードＤ１とコンデンサＣ１から構成される直列回路と、巻線Ｎ２とダイオードＤ２とコンデンサＣ２から構成される直列回路と、巻線Ｎ３とダイオードＤ３とコンデンサＣ３から構成される直列回路と、巻線Ｎ４とダイオードＤ４とコンデンサＣ４から構成される直列回路とが接続されている。巻線Ｓ１と巻線Ｓ２と巻線Ｓ３と巻線Ｓ４とは直列に接続され、閉ループを構成している。

巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３、Ｎ４）と巻線Ｓ１（及びＳ２、Ｓ３、Ｓ４）はダイオードの半波整流する電流が均衡化するように逆相で巻回され且つ磁気結合されトランスＴ１（及びＴ２、Ｔ３、Ｔ４）となっている。実施例６の接続では、トランスＴ１（及びＴ２、Ｔ３、Ｔ４）の巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３、Ｎ４）と巻線Ｓ１（及びＳ２、Ｓ３、Ｓ４）は、その特性から巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３、Ｎ４）と巻線Ｓ１及びＳ２、Ｓ３、Ｓ４）に流れる電流が等しくなり、電力供給手段１０から供給された電流を負荷ＬＤ１、負荷ＬＤ２、負荷ＬＤ３、負荷ＬＤ４に均衡化して供給する。

また、負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）のいずれかがオープン状態になると、オープン状態になった整流平滑手段は、直列接続された巻線Ｎ１（及びＮ２、Ｎ３、Ｎ４）又は巻線Ｓ１（及びＳ２、Ｓ３、Ｓ４）に生ずる磁気力により電圧が上昇するので、電圧検出手段１５は、上昇した電圧を検出する。従って、負荷ＬＤ１（及びＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４）のいずれかがオープン状態になったことを簡単で且つ安価で確実に検出することができる。また、同一のバランストランスを使用できる。

図８は本発明の実施例７のＬＥＤ駆動回路の電力供給手段の一例を示す図である。図８に示す本発明の実施例７のＬＥＤ駆動回路は、電力供給手段１０ｂから供給される交番電流が正弦波状の電流であることを特徴とし、実施例１に係るＬＥＤ駆動回路に対して、トランスＴの入力側にフライバックアクティブクランプ方式を採用した点が異なる。

図８において、直流電源Ｖｉｎの両端には、トランスＴの１次巻線Ｎｐと電圧共振コンデンサＣｒｖとの直列共振回路が接続されている。電圧共振コンデンサＣｒｖの両端にはスイッチング素子ＱＬとダイオードＤＬとが接続されている。

トランスＴの１次巻線Ｎｐの両端には、電流共振コンデンサＣｒｉとスイッチング素子ＱＨとの直列回路が接続されている。スイッチング素子ＱＨの両端には、ダイオードＤＨが接続されている。トランスＴはリーケージインダクタンスＬｒ１，Ｌｒ２を有する。ＬｐはトランスＴの励磁インダクタンスである。また、ダイオードＤＬ，ＤＨはスイッチング素子ＱＬ，ＱＨの寄生Ｄｉでも良い。

実施例７の電力供給手段１０ｂから供給される交番電流は、正弦波状の電流になる。従って、実施例１のＬＥＤ駆動回路と同様の効果を得ることができる。

図９は本発明の実施例８のＬＥＤ駆動回路の電力供給手段の一例を示す図である。図９に示す実施例８のＬＥＤ駆動回路は、トランスＴの１次巻線Ｎｐと２次巻線Ｎｓとが逆相に巻回され、電力供給手段１０ｃから供給される電流が交番電流であることを特徴とする。

電力供給手段１０ｃは、直流電源Ｖｉｎと、直流電源Ｖｉｎの両端に接続されたトランスＴの１次巻線ＮｐとＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１との直列回路と、トランスＴの２次巻線Ｎｓとで構成されている。スイッチング素子Ｑ１がオンオフ動作することでトランスＴの２次巻線Ｎｓの両端から交番電流が出力される。

なお、本発明は、実施例１乃至実施例８に係るＬＥＤ駆動回路に限定されるものではない。本発明は、図２乃至図４に示す実施例１乃至実施例３に係るＬＥＤ駆動回路に、図５乃至図７に示す実施例４乃至実施例６のバランストランス１７ｂ〜１７ｄや図８及び図９に示す実施例７及び実施例８の電力供給手段１０ｂ，１０ｃを組み合わせて構成しても良い。

本発明は、例えば液晶ディスプレイのバックライトとして使用されるＬＥＤを点灯させるためのＬＥＤ点灯装置やＬＥＤ照明装置に適用可能である。

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 電力供給手段
１１ａ 第１整流平滑手段
１１ｂ 第２整流平滑手段
１３ａ 第１負荷
１３ｂ 第２負荷
１５ 電圧検出手段
１７ａ〜１７ｄ バランストランス
Ｖｉｎ 直流電源
ＱＬ，ＱＨ スイッチング素子
Ｑ１ トランジスタ
Ｄ１〜Ｄ４，Ｄ１０〜Ｄ１４，ＤＬ，ＤＨ ダイオード
Ｃｒｉ 電流共振コンデンサ
Ｔ，Ｔ１〜Ｔ４ トランス
Ｎｐ，Ｎ１〜Ｎ４ １次巻線
Ｎｓ，Ｓ１〜Ｓ４ ２次巻線
Ｖｒｅｆ 基準電源
ＬＤ１〜ＬＤ４ 負荷

Claims (3)

1. 交番電流を出力する電力供給手段の出力に接続され且つ１以上の巻線と整流平滑手段とが直列に接続される複数の直列回路と、
   前記複数の直列回路に対応して設けられ、前記整流平滑手段に接続される複数のＬＥＤと、
   電圧検出手段とを備え、
   前記複数の直列回路の前記１以上の巻線は、前記ＬＥＤがオープン状態であるとき、前記整流平滑手段に所定電圧以上の過電圧が発生するように互いに磁気結合され、
   前記電圧検出手段は、前記整流平滑手段に発生した過電圧を検出することを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
2. 前記複数の直列回路間の前記１以上の巻線は、互いに逆相に巻回されてなることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動回路。
3. 前記電圧検出手段は、前記複数のＬＥＤに対応して設けられた複数の整流素子を有し、該複数の整流素子は、一端が前記複数のＬＥＤに接続され他端が共通接続されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＬＥＤ駆動回路。
   
   
   
   
   
   
   

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