JP2012043735A - Led drive circuit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LED drive circuit capable of appropriately changing over between LED blocks by changing over between current paths without the provision of a switching circuit for performing digital control, while preventing power loss.SOLUTION: An LED drive circuit (1) comprises: a rectifier (12); a first LED group (21) connected to the rectifier; a second LED group (31) connected to the rectifier; a third LED group (41) connected to the rectifier; a detection unit (36) which detects a current flowing through two consecutive LED groups among the first LED group, the second LED group, and the third LED group when the two consecutive LED groups are connected in series; and a current limiting unit (44) which limits a current flowing from the rectifier to the remaining one of the first LED group, the second LED group, and the third LED group, based on a result of detection by the detection unit.

Description

本発明は、LED駆動回路に関し、特に、交流電源を利用した効率の良いLED発光を行うためのLED駆動回路に関する。   The present invention relates to an LED drive circuit, and more particularly to an LED drive circuit for performing efficient LED light emission using an AC power supply.

商用電源から供給される交流電源を全波整流するブリッジダイオードから出力される整流電圧を複数のLEDブロックに印加するに際し、電源電圧に応じて、複数のLEDブロックの接続形態を並列接続と直列接続との間で切替える方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。   When applying a rectified voltage output from a bridge diode for full-wave rectification of AC power supplied from a commercial power source to a plurality of LED blocks, the connection forms of the plurality of LED blocks are connected in parallel and in series according to the power supply voltage. There is known a method of switching between (see, for example, Patent Document 1).

LEDでは、順方向降下電圧以上の電圧がLEDに印加された場合に、急に電流が流れ始める非線形特性を持つ。電流制限抵抗を入れるか、又は他の能動素子で定電流回路を構成する方法によって、所定の順方向電流(If)を流して、所定の光度の発光がなされる。このとき、順方向降下電圧が順電圧(Vf)である。したがって、複数のLEDを直列にn個接続した場合には、n×Vf以上の電圧が複数のLEDに印加された場合に、複数のLEDが発光する。また、商用電源から供給される交流電流を全波整流するブリッジダイオードから出力される整流電圧は、商用電源周波数の2倍の周期で、0(v)から最大出力電圧までの変化を繰り返す。したがって、整流電圧が、n×Vf(v)以上となった場合のみ、複数のLEDが発光するが、n×Vf(v)未満では、複数のLEDは発光しない。   The LED has a non-linear characteristic in which a current starts to flow suddenly when a voltage equal to or higher than the forward drop voltage is applied to the LED. A predetermined forward current (If) is applied to emit light with a predetermined luminous intensity by a method of forming a constant current circuit by inserting a current limiting resistor or another active element. At this time, the forward voltage drop is the forward voltage (Vf). Therefore, when n LEDs are connected in series, the LEDs emit light when a voltage of n × Vf or higher is applied to the LEDs. In addition, the rectified voltage output from the bridge diode that full-wave rectifies the alternating current supplied from the commercial power supply repeats a change from 0 (v) to the maximum output voltage at a period twice the commercial power supply frequency. Accordingly, the plurality of LEDs emit light only when the rectified voltage becomes n × Vf (v) or more, but the plurality of LEDs do not emit light when less than n × Vf (v).

そこで、例えば、n個のLEDを含むLEDブロックを2つ用意し、電源電圧が2×n×Vf(v)以上となった場合には、2つのLEDブロックを直列に接続して、両方のLEDブロックに含まれるLEDを発光させ、電源電圧が2×n×Vf(v)未満の場合には、2つのLEDブロックを並列に接続し、両方のLEDブロックに含まれるLEDを発光させる。このように、電源電圧に応じて、複数のLEDブロックを並列接続と直列接続との間で切替えることによって、商用電源電圧の変化に対してLEDの発光期間を長くすることが可能となる。   Therefore, for example, two LED blocks including n LEDs are prepared, and when the power supply voltage is 2 × n × Vf (v) or more, the two LED blocks are connected in series, When the LED included in the LED block is caused to emit light and the power supply voltage is less than 2 × n × Vf (v), the two LED blocks are connected in parallel, and the LEDs included in both LED blocks are caused to emit light. Thus, by switching the plurality of LED blocks between parallel connection and series connection according to the power supply voltage, it becomes possible to lengthen the light emission period of the LED with respect to changes in the commercial power supply voltage.

しかしながら、異なったインピーダンスを有するLEDブロック同士が、電源電圧に対して並列に接続された場合、各グループに含まれるLEDは定電流駆動されるべきであるにも拘らず、インピーダンスが異なることから、電流調整部において電流調整を行わなければならず、そのために電力損失が生じるという不具合があった。   However, when LED blocks having different impedances are connected in parallel to the power supply voltage, the LEDs included in each group should be driven with a constant current, but the impedances are different. There is a problem that current adjustment must be performed in the current adjustment unit, which causes power loss.

また、複数のLEDブロックの接続方法を切替えるためのスイッチ回路が必要となり、LED駆動回路全体のスペース及びコストがアップすると共に、スイッチ回路を駆動するため分の消費電力が増加してしまうという不具合があった。特に、LEDの発光期間をより長くするためには、LEDブロックを数多く設ける必要があるが、LEDブロックを多く設定すれば、それだけ多くのスイッチ回路が必要となる。   In addition, a switch circuit for switching the connection method of a plurality of LED blocks is required, which increases the space and cost of the entire LED drive circuit, and increases the power consumption for driving the switch circuit. there were. In particular, in order to make the light emission period of the LED longer, it is necessary to provide a large number of LED blocks. However, if a large number of LED blocks are set, more switch circuits are required.

さらに、スイッチ回路の切り換えタイミングは、予想されるn×Vf(v)に基づいて設定されるが、LED毎にVfが一定ではないため、各LEDブロックの実際のn×Vf(v)と予め設定されるn×Vf(v)との間に差が生じてしまう。このため、電源電圧に応じてスイッチ回路が動作しても、両方のLEDブロックに含まれるLEDが発光しなかったり、逆にもっと早く切替えても発光する可能性があったりと、LEDの発光効率及び消費電力を最適化することが難しいという不具合があった。   Furthermore, the switching timing of the switch circuit is set based on the expected n × Vf (v), but since Vf is not constant for each LED, the actual n × Vf (v) of each LED block is preliminarily determined. There is a difference from the set n × Vf (v). For this reason, even if the switch circuit operates according to the power supply voltage, the LEDs included in both LED blocks do not emit light, or conversely, there is a possibility that they will emit light even if they are switched earlier. In addition, there is a problem that it is difficult to optimize power consumption.

特開2009−283775(図1)JP2009-283775 (FIG. 1)

そこで、本発明は、上記の問題点を解決することを目的としたLED駆動回路を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an LED drive circuit that aims to solve the above-mentioned problems.

また、本発明は、電力損失を防止しながら、デジタル的に制御するスイッチ回路を設けずに電流経路を切替えることによって、適切に各LEDブロックの切り換えが行われるLED駆動回路を提供することを目的とする。   It is another object of the present invention to provide an LED drive circuit in which each LED block is appropriately switched by switching a current path without providing a digitally controlled switch circuit while preventing power loss. And

本発明に係るLED駆動回路は、整流器と、整流器に接続される第1LED群と、整流器に接続される第2LED群と、整流器に接続される第3LED群と、第1LED群、第2LED群及び第3LED群の内の連続する2つのLED群を直列に接続させた時に連続する2つのLED群を流れる電流を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づいて整流器から第1LED群、第2LED群及び第3LED群の内の残りのLED群へ流れる電流を制限する電流制限部を有することを特徴とする。   An LED driving circuit according to the present invention includes a rectifier, a first LED group connected to the rectifier, a second LED group connected to the rectifier, a third LED group connected to the rectifier, a first LED group, a second LED group, and A detection unit that detects a current flowing through the two consecutive LED groups when the two consecutive LED groups of the third LED group are connected in series, and the first LED group, the first LED from the rectifier based on the detection result of the detection unit; It has the current limiting part which restrict | limits the electric current which flows into the remaining LED group of 2LED group and 3rd LED group, It is characterized by the above-mentioned.

本発明に係るLED駆動回路では、全波整流回路12に対して異なったインピーダンスを有するLED群が並列接続されないように、所定のLED群へ電流が流れるのを制限する制限機構を設けたので、電力損失を抑え、LED駆動回路の変換効率を高めることが可能となった。   In the LED drive circuit according to the present invention, since the LED group having different impedance with respect to the full-wave rectifier circuit 12 is provided in parallel, a limiting mechanism for limiting the flow of current to the predetermined LED group is provided. It is possible to suppress power loss and increase the conversion efficiency of the LED drive circuit.

また、本発明に係るLED駆動回路では、全波整流回路12の出力電圧に応じて、電流経路が切り替わるように構成されているため、多数のスイッチ回路を設ける必要がない。   Further, the LED drive circuit according to the present invention is configured such that the current path is switched in accordance with the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12, so that it is not necessary to provide a large number of switch circuits.

さらに、本発明に係るLED駆動回路では、電流経路の切り換えは、全波整流回路12の出力電圧と、各LEDブロックに含まれる全てのLEDの実際のVfの合計に応じて、自動的に定まるので、予めLEDブロックに含まれるLEDの個数から、各LEDブロックを切替えるタイミングを予測して制御する必要が無く、最も効率的なタイミングで、各LEDブロック間の直列及び並列間の切り換えを行うことが可能となった。   Furthermore, in the LED driving circuit according to the present invention, the switching of the current path is automatically determined according to the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 and the total of the actual Vf of all LEDs included in each LED block. Therefore, there is no need to predict and control the timing of switching each LED block from the number of LEDs included in the LED block in advance, and switching between the LED blocks in series and parallel is performed at the most efficient timing. Became possible.

本発明に係るLED駆動回路1の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the LED drive circuit 1 which concerns on this invention. 図1に示すLED駆動回路1の回路例100を示す図である。It is a figure which shows the circuit example 100 of the LED drive circuit 1 shown in FIG. 全波整流回路12の出力電圧波形例を示す図である。It is a figure which shows the output voltage waveform example of the full wave rectifier circuit 12. FIG. 図1に示すLED駆動回路1のLEDブロックの切り換えシーケンス例を示す図である。It is a figure which shows the example of a switching sequence of the LED block of the LED drive circuit 1 shown in FIG. 図3の時刻T0〜T7の期間の各部の電流例を示す図である。It is a figure which shows the example of an electric current of each part of the period of the time T0-T7 of FIG. LED駆動回路1及びLED駆動回路8の投入電力、消費電力及び電力損失を示す図である。It is a figure which shows the input electric power of LED drive circuit 1 and LED drive circuit 8, power consumption, and power loss. 本発明に係る他のLED駆動回路2の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the other LED drive circuit 2 which concerns on this invention. 本発明に係る更に他のLED駆動回路3の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the further another LED drive circuit 3 which concerns on this invention. 本発明に係る更に他のLED駆動回路4の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the further another LED drive circuit 4 which concerns on this invention. 図9に示すLED駆動回路4のLEDブロックの切り換えシーケンス例を示す図である。It is a figure which shows the example of a switching sequence of the LED block of the LED drive circuit 4 shown in FIG. LED駆動回路4の投入電力、消費電力及び電力損失を示す図である。It is a figure which shows the input electric power of LED drive circuit 4, power consumption, and power loss. 本発明に係る更に他のLED駆動回路5の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the further another LED drive circuit 5 which concerns on this invention. 図12に示すLED駆動回路5のLEDブロックの切り換えシーケンス例を示す図である。It is a figure which shows the example of a switching sequence of the LED block of the LED drive circuit 5 shown in FIG. LED駆動回路5の投入電力、消費電力及び電力損失を示す図である。It is a figure which shows the input electric power of LED drive circuit 5, power consumption, and power loss. 本発明に係る更に他のLED駆動回路6の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the further another LED drive circuit 6 which concerns on this invention. 図15に示すLED駆動回路6のLEDブロックの切り換えシーケンス例を示す図である。It is a figure which shows the example of a switching sequence of the LED block of the LED drive circuit 6 shown in FIG. LED駆動回路6の投入電力、消費電力及び電力損失を示す図である。It is a figure which shows the input electric power of LED drive circuit 6, power consumption, and power loss. 本発明に係る更に他のLED駆動回路7の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the further another LED drive circuit 7 which concerns on this invention. 図18に示すLED駆動回路7のLEDブロックの切り換えシーケンス例を示す図である。It is a figure which shows the example of a switching sequence of the LED block of the LED drive circuit 7 shown in FIG. LED駆動回路7の投入電力、消費電力及び電力損失を示す図である。It is a figure which shows the input electric power of LED drive circuit 7, power consumption, and power loss. LED駆動回路8の概略構成図である。2 is a schematic configuration diagram of an LED drive circuit 8. FIG. 図21に示すLED駆動回路8におけるLEDブロックの切り換えシーケンス例を示す図である。It is a figure which shows the example of a switching sequence of the LED block in the LED drive circuit 8 shown in FIG.

以下図面を参照して、本発明に係るLED駆動回路について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。   Hereinafter, an LED drive circuit according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, it should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the invention described in the claims and equivalents thereof.

図1は、本発明に係るLED駆動回路の概略説明図である。   FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of an LED drive circuit according to the present invention.

LED駆動回路1は、商用交流電源(交流100V)10と接続する接続端子11、全波整流回路12、始端回路20、中間回路30、及び終端回路40、逆電流防止用ダイオード15及び16、定電流ダイオード17等から構成される。始端回路20、中間回路30、及び終端回路40は、全波整流回路12のプラス電源出力13及びマイナス電源出力14間に並列に接続されている。また、始端回路20及び中間回路30はダイオード15を介して接続されており、中間回路30及び終端回路40はダイオード16及び定電流ダイオード17を介して接続されている。   The LED drive circuit 1 includes a connection terminal 11 connected to a commercial AC power supply (AC 100 V) 10, a full-wave rectifier circuit 12, a start circuit 20, an intermediate circuit 30, a termination circuit 40, reverse current prevention diodes 15 and 16, It comprises a current diode 17 and the like. The start end circuit 20, the intermediate circuit 30, and the end circuit 40 are connected in parallel between the plus power output 13 and the minus power output 14 of the full-wave rectifier circuit 12. The start circuit 20 and the intermediate circuit 30 are connected via a diode 15, and the intermediate circuit 30 and the termination circuit 40 are connected via a diode 16 and a constant current diode 17.

始端回路20は、1個から複数のLEDを含む第1LEDブロック(LED群)21、第1LEDブロック21を流れる電流I1を検出するための第1電流モニタ22、第1電流制御部23等を含んでいる。第1電流モニタ22は、第1LEDブロック21を流れる電流I1に応じて第1電流制御部23を流れる電流を制限するように動作する。 The start circuit 20 includes a first LED block (LED group) 21 including one to a plurality of LEDs, a first current monitor 22 for detecting a current I 1 flowing through the first LED block 21, a first current control unit 23, and the like. Contains. The first current monitor 22 operates to limit the current flowing through the first current control unit 23 according to the current I 1 flowing through the first LED block 21.

中間回路30は、1個から複数のLEDを含む第2LEDブロック(LED群)31、第2LEDブロック31を流れる電流を検出するための第2−1電流モニタ32及び第2−2電流モニタ34、第2−1電流制御部33、及び第2−2電流制御部35、及び第2−3電流モニタ36等を含んでいる。第2−1電流モニタ32は、第2LEDブロック31を流れる電流I5に応じて第2−1電流制御部33を流れる電流I4を調整するように制御し、第2−2電流モニタ34は、第2LEDブロック31を流れる電流I5に応じて第2−2電流制御部35を流れる電流I6を制限するように動作する。また、第2−3電流モニタ36は、第1LEDブロック21と第2LEDブロック31とが直列に接続された場合に両LEDブロックを流れる電流I5に応じて後述する第3−2電流制御部44を流れる電流I8を制限するように動作する。 The intermediate circuit 30 includes a second LED block (LED group) 31 including one to a plurality of LEDs, a 2-1 current monitor 32 and a 2-2 current monitor 34 for detecting a current flowing through the second LED block 31, A 2-1 current control unit 33, a 2-2 current control unit 35, a 2-3 current monitor 36, and the like are included. The 2-1 current monitor 32 controls to adjust the current I 4 flowing through the 2-1 current control unit 33 according to the current I 5 flowing through the second LED block 31, and the 2-2 current monitor 34 is The current I 6 flowing through the second-second current control unit 35 is limited in accordance with the current I 5 flowing through the second LED block 31. Also, 2-3 current monitor 36, 3-2 current controller 44 and the 1LED block 21 and the 2LED block 31 will be described later in response to the current I 5 flowing through the two LED blocks when connected in series It operates so as to limit the current I 8 flowing therethrough.

終端回路40は、1個から複数のLEDを含む第3LEDブロック(LED群)41、第3LEDブロック41を流れる電流I9を検出するための第3電流モニタ42、第3−1電流制御部43、第3−2電流制御部44等を含んでいる。第3電流モニタ42は、第3LEDブロック41を流れる電流I9に応じて第3−1電流制御部43を流れる電流I8を制限するように動作する。また、第3−2電流制御部44は、第2LEDブロック31を流れる電流I5に応じて後述する第3−2電流制御部44を流れる電流I8を制限するように動作する。 The termination circuit 40 includes a third LED block (LED group) 41 including one to a plurality of LEDs, a third current monitor 42 for detecting a current I 9 flowing through the third LED block 41, and a 3-1 current control unit 43. The 3-2 current control unit 44 and the like are included. The third current monitor 42 operates to limit the current I 8 flowing through the third-first current control unit 43 according to the current I 9 flowing through the third LED block 41. In addition, the 3-2 current control unit 44 operates to limit a current I 8 flowing in a later-described 3-2 current control unit 44 according to a current I 5 flowing in the second LED block 31.

図2は、図1に示すLED駆動回路1の具体的な回路例100を示す図である。なお、回路例100において、図1と同じ構成は同じ番号を付し、図1の各構成に対応する部分を点線で示している。   FIG. 2 is a diagram showing a specific circuit example 100 of the LED drive circuit 1 shown in FIG. In the circuit example 100, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and portions corresponding to the components in FIG. 1 are indicated by dotted lines.

回路例100の接続端子11は、商用交流電源10と接続するためのものであって、LED駆動回路1がLED電球に使用される場合には、LED電球の口金として形成される。   The connection terminal 11 of the circuit example 100 is for connecting to the commercial AC power supply 10 and is formed as a base of the LED bulb when the LED drive circuit 1 is used for an LED bulb.

全波整流回路12は、4つの整流素子D1〜D4から構成されるダイオードブリッジ式であって、プラス電源出力13及びマイナス電源出力14を有する。なお、全波整流回路12は、トランスによる変圧回路を含んだ全波整流回路であって良く、またセンタータップ付きのトランスを用いた二相全波整流回路であっても良い。   The full-wave rectifier circuit 12 is a diode bridge type composed of four rectifier elements D1 to D4, and has a positive power output 13 and a negative power output 14. The full-wave rectifier circuit 12 may be a full-wave rectifier circuit including a transformer circuit using a transformer, or may be a two-phase full-wave rectifier circuit using a transformer with a center tap.

始端回路20の第1LEDブロック21は、直列に接続された12個のLEDを含んで構成されている。第1電流モニタ22は2つの抵抗R1及びR2と、トランジスタQ1を含んで構成され、第1電流制御部23は、P型MOSFETであるM1を含んで構成されている。第1LEDブロック21を流れる電流によって抵抗R1で生じる電圧降下を利用してトランジスタQ1のベース電圧を変化させる。トランジスタQ1のベース電圧が変化することによって、抵抗R2を流れるトランジスタQ1のエミッタ−コレクタ間電流に変化が起こり、それによってMOSFET M1のゲート電圧を調整して、MOSFET M1のソース−ドレイン間の電流を制限する構成となっている。   The first LED block 21 of the starting circuit 20 includes 12 LEDs connected in series. The first current monitor 22 includes two resistors R1 and R2 and a transistor Q1, and the first current control unit 23 includes M1 which is a P-type MOSFET. The base voltage of the transistor Q1 is changed using the voltage drop generated in the resistor R1 due to the current flowing through the first LED block 21. The change in the base voltage of the transistor Q1 causes a change in the emitter-collector current of the transistor Q1 flowing through the resistor R2, thereby adjusting the gate voltage of the MOSFET M1 and the current between the source and drain of the MOSFET M1. The configuration is limited.

中間回路30の第2LEDブロック31は、直列に接続された12個のLEDを含んで構成されている。第2−1電流モニタ32は2つの抵抗R3及びR4と、トランジスタQ2を含んで構成され、第2−1電流制御部33は、N型MOSFETであるM2を含んで構成されている。第2LEDブロック31を流れる電流によって抵抗R3で生じる電圧降下を利用してトランジスタQ2のベース電圧を変化させる。トランジスタQ2のベース電圧が変化することによって、抵抗R4を流れるトランジスタQ2のコレクタ−エミッタ間電流に変化が起こり、それによってMOSFET M2のゲート電圧を調整して、MOSFET M2のソース−ドレイン間の電流を制限する構成となっている。   The second LED block 31 of the intermediate circuit 30 is configured to include 12 LEDs connected in series. The 2-1 current monitor 32 includes two resistors R3 and R4 and a transistor Q2, and the 2-1 current control unit 33 includes M2 that is an N-type MOSFET. The base voltage of the transistor Q2 is changed using the voltage drop generated in the resistor R3 due to the current flowing through the second LED block 31. The change in the base voltage of the transistor Q2 causes a change in the collector-emitter current of the transistor Q2 flowing through the resistor R4, thereby adjusting the gate voltage of the MOSFET M2, and the current between the source and drain of the MOSFET M2 is changed. The configuration is limited.

第2−2電流モニタ34は2つの抵抗R5及びR6と、トランジスタQ3を含んで構成され、第2−2電流制御部35は、P型MOSFETであるM3を含んで構成されている。第2−2電流モニタ34及び第2−2電流制御部35の動作は、第1電流モニタ22及び第1電流制御部23と同様である。また、第2−3電流モニタ36は2つの抵抗R7及びR8と、トランジスタQ4を含んで構成される。   The 2-2 current monitor 34 includes two resistors R5 and R6 and a transistor Q3, and the 2-2 current control unit 35 includes M3 that is a P-type MOSFET. The operations of the 2-2 current monitor 34 and the 2-2 current control unit 35 are the same as those of the first current monitor 22 and the first current control unit 23. The 2-3 current monitor 36 includes two resistors R7 and R8 and a transistor Q4.

終端回路40の第3LEDブロック41は、直列に接続された12個のLEDを含んで構成されている。第3電流モニタ42は2つの抵抗R9及びR10と、トランジスタQ5を含んで構成され、第3−1電流制御部43は、N型MOSFETであるM4を含んで構成されている。第3電流モニタ42及び第3−1電流制御部43の動作は、第2−1電流モニタ32及び第2−1電流制御部33と同様である。   The third LED block 41 of the termination circuit 40 includes twelve LEDs connected in series. The third current monitor 42 includes two resistors R9 and R10 and a transistor Q5, and the 3-1 current controller 43 includes an M4 that is an N-type MOSFET. The operations of the third current monitor 42 and the 3-1 current control unit 43 are the same as those of the 2-1 current monitor 32 and the 2-1 current control unit 33.

第3−2電流制御部44は、N型MOSFETであるM5を含んで構成されている。第2−3電流モニタ36において、電流I5によって抵抗R7で生じる電圧降下を利用してトランジスタQ4のベース電圧を変化させる。トランジスタQ4のベース電圧が変化することによって、抵抗R8を流れるトランジスタQ4のコレクタ−エミッタ間電流に変化が起こり、それによってMOSFET M5のゲート電圧を調整して、MOSFET M5のソース−ドレイン間の電流を制限する構成となっている。 The 3-2 current controller 44 is configured to include M5 which is an N-type MOSFET. In the 2-3 current monitor 36, by using a voltage drop caused by the resistor R7 by the current I 5 changing the base voltage of the transistor Q4. As the base voltage of the transistor Q4 changes, a change occurs in the collector-emitter current of the transistor Q4 flowing through the resistor R8, thereby adjusting the gate voltage of the MOSFET M5, and the current between the source and drain of the MOSFET M5 is changed. The configuration is limited.

回路例100では、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41には、それぞれ12個のLEDが直列に接続されているので、第1の順電圧V1(12×Vf=12×3.2=38.4(v))程度の電圧が各第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41に印加されると、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41に含まれるLEDが点灯する。   In the circuit example 100, each of the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41 has 12 LEDs connected in series, so the first forward voltage V1 (12 × Vf = 12 × 3). .2 = 38.4 (v)) is applied to each of the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41, the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41 The included LED lights up.

また、第2の順電圧V2((12+12)×3.2=76.8(v))程度の電圧が第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31が直列に接続されたものに印加されると、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31に含まれるLEDが点灯する。さらに、第3の順電圧V3((12+12+12)×3.2=115.2(v))程度の電圧が第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41が直列に接続されたものに印加されると、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41に含まれるLEDが点灯する。   When a voltage of about the second forward voltage V2 ((12 + 12) × 3.2 = 76.8 (v)) is applied to the first LED block 21 and the second LED block 31 connected in series, The LEDs included in the first LED block 21 and the second LED block 31 are lit. In addition, the voltage of the third forward voltage V3 ((12 + 12 + 12) × 3.2 = 15.2 (v)) is about the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41 connected in series. When applied, the LEDs included in the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41 are turned on.

商用電源電圧を100(V)で利用すると、最大電圧は約141(V)となる。この電圧の安定性は、±10%程度の変動を考慮すべきである。全波整流回路12の整流素子D1〜D4の順電圧は1.0(V)であり、回路例100では、商用電源電圧が100(V)のときにはブリッジ全波整流回路12の最大出力電圧は約139(V)となる。第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41に含まれる全てのLEDが直列に接続された場合の総個数(n)×Vfが、全波整流回路12の最大出力電圧を超えないように、総個数を36個とした(36×3.2=115.2)。なお、前述した様に、全てのLEDの順電圧Vfは3.2(v)であるが、個体差があり、実際の値は多少バラツキがある。   When the commercial power supply voltage is used at 100 (V), the maximum voltage is about 141 (V). The stability of this voltage should take into account fluctuations of about ± 10%. The forward voltage of the rectifying elements D1 to D4 of the full-wave rectifier circuit 12 is 1.0 (V). In the circuit example 100, when the commercial power supply voltage is 100 (V), the maximum output voltage of the bridge full-wave rectifier circuit 12 is It becomes about 139 (V). The total number (n) × Vf when all the LEDs included in the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41 are connected in series does not exceed the maximum output voltage of the full-wave rectifier circuit 12. The total number was 36 (36 × 3.2 = 15.2). As described above, the forward voltage Vf of all LEDs is 3.2 (v), but there are individual differences and actual values vary somewhat.

なお、図2に示す回路例100の回路構成は一例であって、これに限定するものではなく、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41に含まれるLEDの個数を含めて、様々な変更等が可能である点に留意されたい。   Note that the circuit configuration of the circuit example 100 shown in FIG. 2 is an example, and is not limited thereto, including the number of LEDs included in the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41. It should be noted that various changes can be made.

以下、回路例100の動作について図3〜図5を用いて説明する。図3は全波整流回路12の出力電圧波形例50を示す図であり、図4は回路例100のLEDブロックの切り換えシーケンス例を示す図であり、図5は図3の時刻T0〜T7の期間の各部の電流例を示す図である。なお、図5(a)は電流I1を示し、図5(b)は電流I2を示し、図5(c)は電流I4を示し、図5(d)は電流I6を示し、図5(e)は電流I8を示し、図5(f)は電流I9を示している。 Hereinafter, the operation of the circuit example 100 will be described with reference to FIGS. 3 is a diagram illustrating an output voltage waveform example 50 of the full-wave rectifier circuit 12, FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a switching sequence of LED blocks in the circuit example 100, and FIG. 5 is a diagram at times T0 to T7 in FIG. It is a figure which shows the example of an electric current of each part of a period. 5A shows the current I 1 , FIG. 5B shows the current I 2 , FIG. 5C shows the current I 4 , FIG. 5D shows the current I 6 , FIG. 5 (e) shows the current I 8 and FIG. 5 (f) shows the current I 9 .

また、第1電流モニタ22で設定されている電流I2の設定電流をS2、第2−1電流モニタ32で設定されている電流I4の設定電流をS4、第2−2電流モニタ34で設定されている電流I6の設定電流をS6、第3電流モニタ42で設定されている電流I8の設定電流をS8、第2−3電流モニタ36で設定されている電流I8の設定電流をS10、定電流ダイオード17で設定されている電流I7の設定電流をS7とする。図1に示すLED駆動回路1では、例えば、S2=S4=S8<S10<S6<S7と設定してある。なお、設定電流の大小関係は、上記に限らず、他の関係に設定しても良い。 Further, the set current of the current I 2 set by the first current monitor 22 is S2, the set current of the current I 4 set by the 2-1 current monitor 32 is S4, and the 2-2 current monitor 34 is set. the set current of the current I 6 which is set S6, the set current of the third current monitor 42 to set current of the current I 8 which is set in S8, a current I 8 which is set at the 2-3 current monitor 36 Is S10, and the set current of the current I 7 set by the constant current diode 17 is S7. In the LED drive circuit 1 shown in FIG. 1, for example, S2 = S4 = S8 <S10 <S6 <S7 is set. The magnitude relationship of the set current is not limited to the above, and may be set to other relationships.

時刻T0(図3参照)において、全波整流回路12の出力電圧が0(v)の場合、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41の何れのLEDブロックを点灯させるための電圧に達していないので、全てのLEDブロックに含まれるLEDは点灯していない。   At time T0 (see FIG. 3), when the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 is 0 (v), the voltage for lighting any one of the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41 Therefore, the LEDs included in all the LED blocks are not lit.

時刻T1(図3参照)において、全波整流回路12の出力電圧が第1の順電圧V1となり、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41を、それぞれ点灯させるのに充分な電圧となると、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41をそれぞれ通る電流経路が形成され、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41に含まれるLEDが点灯する(図4(a)参照)。なお、前述したように、各LEDブロックに含まれる各LEDのVfに固体差があるため、実際に点灯を開始するのが、第1の順電圧V1(38.4(v))となるか否かは実際の回路に依存する。しかしながら、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41にそれぞれ含まれる12個のLEDのVfを合算した電圧が印加された時点で、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41にそれぞれ含まれる12個のLEDが点灯を開始する。   At time T1 (see FIG. 3), the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 becomes the first forward voltage V1, and the voltages are sufficient to turn on the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41, respectively. Then, current paths are formed through the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41, and the LEDs included in the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41 are lit (FIG. 4). (See (a)). As described above, since there is a difference in the Vf of each LED included in each LED block, is the first forward voltage V1 (38.4 (v)) that actually starts lighting? Whether or not depends on the actual circuit. However, the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block are applied when a voltage obtained by adding Vf of 12 LEDs included in the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41 is applied. Twelve LEDs included in each of 41 start lighting.

図4(a)の状態では、I1=I2、I4=I5=I6、I8=I9であって、ダイオード15及び16には逆電圧が印加されているので、I3及びI7の電流は流れていない。ここで、第1電流制限部23、第2−1電流制御部33及び第3−1電流制限部43が、第1ブロック20〜第3ブロック40の電流をそれぞれ制御している。その際、上述した設定電流の関係から、第2−2電流制御部35及び第3−2電流制限部44のインピーダンスは、極めて低い状態、即ちON状態となっている。 In the state of FIG. 4A, since I 1 = I 2 , I 4 = I 5 = I 6 , and I 8 = I 9 , and a reverse voltage is applied to the diodes 15 and 16, I 3 And the current of I 7 is not flowing. Here, the first current limiting unit 23, the 2-1 current control unit 33, and the 3-1 current limiting unit 43 control the currents of the first block 20 to the third block 40, respectively. At that time, the impedances of the 2-2 current control unit 35 and the 3-2 current limiting unit 44 are in a very low state, that is, in the ON state, from the relationship of the set current described above.

なお、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41は、定電流駆動されているので、時刻T1〜T2の間は、電流I1、I2、I4、I6、I8及びI9はほぼ一定の値を示す(図5(a)〜図5(f)参照)。 Since the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41 are driven at a constant current, currents I 1 , I 2 , I 4 , I 6 , I 8 and I 9 shows a substantially constant value (see FIGS. 5A to 5F).

次に、時刻T2(図3参照)において、全波整流回路12の出力電圧が第2の順電圧V2となり、第1LEDブロック21と第2LEDブロック31を直列に接続した場合でも、それらに含まれる全てのLEDを点灯させるのに充分な電圧となると、第1LEDブロック21と第2LEDブロック31とが、全波整流回路12に対して直列に接続されるように、電流経路が切り換えられる(図4(b)参照)。   Next, at time T2 (see FIG. 3), the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 becomes the second forward voltage V2, and is included even when the first LED block 21 and the second LED block 31 are connected in series. When the voltage is sufficient to turn on all the LEDs, the current path is switched so that the first LED block 21 and the second LED block 31 are connected in series to the full-wave rectifier circuit 12 (FIG. 4). (See (b)).

以下、図4(a)から図4(b)への移行について説明する。
全波整流回路12の出力電圧が第1の順電圧V1から第2の順電圧V2へ上昇するとき、第1電流モニタ22は、第1電流制御部23において電流I3を制限するように制御している。前述したように、図4(a)の状態では第1電流制限部23、第2−1電流制御部33及び第3−1電流制限部43が、第1ブロック20〜第3ブロック40の電流をそれぞれ制御している。しかしながら、全波整流回路12の出力電圧が上がると、第1LEDブロック21の順電圧は一定のV1のままであり、第1電流制御部23での電圧降下が増える、即ち、第1の電流制御部23のインピーダンスが高い状態になるように制御される。
Hereinafter, the transition from FIG. 4A to FIG. 4B will be described.
When the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 rises from the first forward voltage V1 to the second forward voltage V2, the first current monitor 22 controls the first current controller 23 to limit the current I 3. is doing. As described above, in the state of FIG. 4A, the first current limiting unit 23, the 2-1 current control unit 33, and the 3-1 current limiting unit 43 are connected to the currents of the first block 20 to the third block 40. Control each. However, when the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 increases, the forward voltage of the first LED block 21 remains constant V1, and the voltage drop in the first current control unit 23 increases, that is, the first current control. Control is performed so that the impedance of the unit 23 becomes high.

このように、図4(a)から図4(b)への移行状態では、第1電流制御部23の電圧降下と、第2−1電流制御部33の電圧降下が大きい状態となる。ここで、ダイオード15には、それまで逆方向バイアスがかかっていたが、順方向バイアスがかかるようになり、電流I3が流れ始める。すると、第1電流モニタ22は、第1電流制御部23のインピーダンスを高くして、電流I2が減るように動作する。 Thus, in the transition state from FIG. 4A to FIG. 4B, the voltage drop of the first current control unit 23 and the voltage drop of the 2-1 current control unit 33 are large. Here, although the reverse bias is applied to the diode 15 until then, the forward bias is applied and the current I 3 starts to flow. Then, the first current monitor 22 operates so as to increase the impedance of the first current control unit 23 and reduce the current I 2 .

また、第2−1電流モニタ32は、それまでモニタしていた電流I4に電流I3分が加算されるため、第2−1電流制御部33において電流I4を減らす方向に、即ち、第2−1電流制御部33のインピーダンスを高くするように制御する。したがって、徐々に電流I2及びI4が少なくなり、最後には電流I2及びI4がほぼゼロとなって、I1=I3=I5=I6の状態(図4(b)の状態)となる(図5(b)及び図5(c)参照)。このとき、第1電流制御部23及び第2−1電流制御部33は高インピーダンス、即ちOFF状態となっている。そして、第2−2電流モニタ34は、第2−2電流制御部35のインピーダンスを制御して、電流I6の設定電流S6で電流を流している。 Further, since the 2-1 current monitor 32 adds the current I 3 to the current I 4 that has been monitored so far, the 2-1 current control unit 33 reduces the current I 4 in the direction, that is, Control is performed to increase the impedance of the 2-1 current controller 33. Therefore, the currents I 2 and I 4 gradually decrease, and finally the currents I 2 and I 4 become almost zero, so that I 1 = I 3 = I 5 = I 6 (in FIG. 4B) (See FIG. 5 (b) and FIG. 5 (c)). At this time, the 1st current control part 23 and the 2nd-1 current control part 33 are high impedance, ie, an OFF state. Then, the 2-2 current monitor 34 controls the impedance of the 2-2 current control unit 35, and a current flows in the set current S6 in current I 6.

このように、第2−2電流モニタ34による第2−2電流制御部35のインピーダンス制御によって、時刻T2〜T3の間、電流I1、I3、I5及びI6は、時刻T1〜T2よりも高い値で定電流駆動されることとなる(図5(a)及び図5(d)参照)。この時、第2−3電流モニタ36は、第1LEDブロック21と第2LEDブロック31が直列に接続された場合に両LEDブロックに流れる電流I5の値の上昇を検出して、第3−2電流制御部44を制御して、電流I8を流さないように制御し、第3LEDブロック41を点灯させないように制御している(図5(e)及び図5(f)参照)。したがって、図4(b)のような電流経路のみが形成される。なお、図4(b)において、第3LEDブロック41を点灯させないように制御させる理由については後述する。 Thus, by the impedance control of the 2-2 current control unit 35 by the 2-2 current monitor 34, the currents I 1 , I 3 , I 5 and I 6 are changed from the time T1 to T2 during the time T2 to T3. The constant current drive is performed at a higher value (see FIGS. 5A and 5D). At this time, when the first LED block 21 and the second LED block 31 are connected in series, the second-3 current monitor 36 detects an increase in the value of the current I 5 flowing through both the LED blocks, The current controller 44 is controlled so that the current I 8 does not flow, and the third LED block 41 is controlled not to be lit (see FIGS. 5E and 5F). Therefore, only a current path as shown in FIG. 4B is formed. Note that the reason why the third LED block 41 is controlled not to be lit in FIG. 4B will be described later.

前述したように、設定電流は、S2=S4=S8<S6となっているので、図4(b)の状態では、第1電流制限部23及び第2−1電流制限部33はインピーダンスが高くOFF状態となっている。また、S10<S6と設定されていることから、第2−3電流モニタ36によって、第3−2電流制限部44はインピーダンスが高くOFF状態、即ち電流I8は遮断された状態となっている。したがって、図4(b)の状態では、第3−2電流制限部35が、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31を流れる電流を制御している。ところで、全波整流回路12の出力電圧が第2の順電圧V2以上では、第2−3電流モニタ36によって、常に第3−2電流制限部44による電流制限が解除されることはないので、常に電流I8は遮断されることとなる。 As described above, since the setting current is S2 = S4 = S8 <S6, in the state of FIG. 4B, the first current limiting unit 23 and the 2-1 current limiting unit 33 have high impedance. It is in the OFF state. Further, since it is set as S10 <S6, the 2-3 current monitor 36, which is the first 3-2 current limiting unit 44 a high impedance OFF state, i.e. the state current I 8 is that blocked . Therefore, in the state of FIG. 4B, the 3-2 current limiting unit 35 controls the current flowing through the first LED block 21 and the second LED block 31. By the way, when the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 is equal to or higher than the second forward voltage V2, the current limitation by the third-second current limiting unit 44 is not always released by the second-third current monitor 36. The current I 8 is always cut off.

次に、時刻T3(図3参照)において、全波整流回路12の出力電圧が第3の順電圧V3となり、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41を直列に接続した場合でも、それらに含まれる全てのLEDを点灯させるのに充分な電圧となると、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41とが、全波整流回路12に対して直列に接続されるように、電流経路が切り換えられる(図4(c)参照)。   Next, even at the time T3 (see FIG. 3), the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 becomes the third forward voltage V3, and the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41 are connected in series. The first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41 are connected in series to the full-wave rectifier circuit 12 when the voltage is sufficient to light all the LEDs included in them. Then, the current path is switched (see FIG. 4C).

以下、図4(b)から図4(c)への移行について説明する。
全波整流回路12の出力電圧が第3の順電圧V3に近づくと、ダイオード16には、それまで逆方向バイアスがかかっていたが、順方向バイアスがかかるようになり、電流I7が終端回路40に流れ始める。
Hereinafter, the transition from FIG. 4B to FIG. 4C will be described.
When the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 approaches the third forward voltage V3, the diode 16 has been reverse-biased so far, but is now forward-biased, and the current I 7 becomes the termination circuit. 40 begins to flow.

全波整流回路12の出力電圧が第2の順電圧V2から第3の順電圧V3へ上昇するとき、第2−2電流モニタ34は、第2−2電流制御部35のインピーダンスを調整して、電流I6を制限するように制御している。このとき、第2−2電流制御部35の電圧降下は徐々に増えている。第2−3電流モニタ36の電流設定S10を、第2−2電流モニタ34の電流設定S6より低く設定しているため、全波整流回路12の出力電圧が第2の順電圧V2以上では、第3−2電流制限部44のインピーダンスは高く、電流I8が流れることはない。また、第2−2電流モニタ34は、第2−2電流制御部35のインピーダンスを高くして、電流I6を減らすように制御する。したがって、徐々に電流I6が少なくなり、最後には電流I6がほぼゼロとなって、I1=I3=I5=I7=I9の状態(図4(c)の状態)となる。 When the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 rises from the second forward voltage V2 to the third forward voltage V3, the 2-2 current monitor 34 adjusts the impedance of the 2-2 current control unit 35. The current I 6 is controlled to be limited. At this time, the voltage drop of the 2-2 current control unit 35 gradually increases. Since the current setting S10 of the 2-3 current monitor 36 is set lower than the current setting S6 of the 2-2 current monitor 34, when the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 is equal to or higher than the second forward voltage V2, The impedance of the third-second current limiting unit 44 is high, and the current I 8 does not flow. In addition, the 2-2 current monitor 34 performs control to increase the impedance of the 2-2 current control unit 35 and reduce the current I 6 . Accordingly, the current I 6 gradually decreases and finally the current I 6 becomes almost zero, and the state of I 1 = I 3 = I 5 = I 7 = I 9 (the state of FIG. 4C) Become.

図4(c)の状態では、I1=I3=I5=I7=I9であって、定電流ダイオード17の設定電流をS7とすると、この状態での電流はS7である(図5(a)及び図5(f)参照)。また、この状態で、I2、I4、I6及びI8の電流はほぼ流れていない(図5(b)〜図5(e)参照)。前述したように、S2=S4=S8<S10<S6<S7と設定されているので、図4(c)の状態では定電流ダイオード17が、第1ブロック20〜第3ブロック40を流れる電流を制御している。 In the state of FIG. 4C, if I 1 = I 3 = I 5 = I 7 = I 9 and the set current of the constant current diode 17 is S7, the current in this state is S7 (FIG. 5 (a) and FIG. 5 (f)). In this state, the currents I 2 , I 4 , I 6 and I 8 hardly flow (see FIGS. 5B to 5E). As described above, since S2 = S4 = S8 <S10 <S6 <S7 is set, in the state of FIG. 4 (c), the constant current diode 17 has a current flowing through the first block 20 to the third block 40. I have control.

次に、時刻T4(図3参照)において、全波整流回路12の出力電圧が第3の順電圧V3未満に低下すると、第2−2電流モニタ34は、第2−2電流制御部35において電流I6の制限を緩めるように制御する。すると、徐々に、電流I6が流れ始め、電流I7が低下する。その際、第2−3電流モニタ36の電流設定S10を、第2−2電流モニタ34の電流設定S6より低く設定しているため、電源電圧がV2以上では、第3−2電流制限部44のインピーダンスは高く、電流I8が流れることはない。電源電圧がV3以下に低下すると、第3LEDブロック41が消灯して、図4(c)の状態から、図4(d)の状態に移行することとなる。この状態では、電流I1=I3=I5=I6となる(図5(a)及び図5(d)参照)。 Next, at time T4 (see FIG. 3), when the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 drops below the third forward voltage V3, the 2-2 current monitor 34 Control is performed so that the limit of the current I 6 is relaxed. Then, the current I 6 begins to flow gradually, and the current I 7 decreases. At this time, the current setting S10 of the second-3 current monitor 36 is set lower than the current setting S6 of the 2-2 current monitor 34. Has a high impedance, and the current I 8 does not flow. When the power supply voltage drops below V3, the third LED block 41 is turned off and the state shown in FIG. 4C is shifted to the state shown in FIG. In this state, current I 1 = I 3 = I 5 = I 6 (see FIGS. 5A and 5D).

なお、前述したように、第1電流も似た22の設定電圧S2と第2−2電流モニタ34の設定電圧S6は、S2<S6の関係となるように予め設定されていることから、第1LEDブロック21と第2LEDブロック31との直列関係より、第2LEDブロック31と第3LEDブロック41との直列関係の方が先に切断されることとなる。   As described above, the set voltage S2 of 22 similar to the first current and the set voltage S6 of the 2-2 current monitor 34 are set in advance so that the relationship of S2 <S6 is satisfied. From the serial relationship between the 1LED block 21 and the second LED block 31, the serial relationship between the second LED block 31 and the third LED block 41 is cut first.

次に、時刻T5(図3参照)において、全波整流回路12の出力電圧が第2の順電圧V2未満となると、第1LEDブロック21と第2LEDブロック31を直列に接続したものに含まれるLEDを点灯させるのに充分な電圧未満となるため、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41をそれぞれ通る電流経路が形成され、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41に含まれるLEDが点灯する(図4(e)参照)。なお、全波整流回路12の出力電圧が第2の順電圧V2未満となることによって、第2−3電流モニタ36は、第3−2電流制御部44をON状態とするので、電流I8の遮断が解除される。したがって、I1=I2、I4=I5=I6、I8=I9であって、ダイオード15及び16には逆電圧が印加されているので、I3及びI7の電流は流れていない(図5(a)〜図5(f)参照)。 Next, when the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 becomes less than the second forward voltage V2 at time T5 (see FIG. 3), the LEDs included in the first LED block 21 and the second LED block 31 connected in series. Therefore, current paths are formed through the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41, respectively, and the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41 are formed. The LED included in is turned on (see FIG. 4E). In addition, since the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 becomes less than the second forward voltage V2, the 2-3 current monitor 36 turns on the 3-2 current control unit 44. The interruption is released. Therefore, since I 1 = I 2 , I 4 = I 5 = I 6 , and I 8 = I 9 and the reverse voltage is applied to the diodes 15 and 16, the currents I 3 and I 7 flow. (See FIG. 5 (a) to FIG. 5 (f)).

次に、時刻T6(図3参照)において、全波整流回路12の出力電圧が第1の順電圧V1未満となると、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41に含まれる全てのLEDを点灯させるのに充分な電圧未満となるため、全ての電流I1〜I9が流れなくなる(図5(a)〜図5(f)参照)。以後、時刻T0〜時刻T7(次にサイクルの時刻T0に相当)の状態を繰り返しながら、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41の各LEDの点灯を行う。 Next, at time T6 (see FIG. 3), when the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 becomes less than the first forward voltage V1, all of the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41 are included. Since the voltage is less than a voltage sufficient to light the LED, all currents I 1 to I 9 do not flow (see FIGS. 5A to 5F). Thereafter, the LEDs of the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41 are lit while repeating the state from time T0 to time T7 (which corresponds to the time T0 of the cycle next).

逆電流防止用ダイオード15は、中間回路30から始端回路20側へ誤って電流が流れ、それによって第1LEDブロック21に含まれるLEDが破損するのを防止している。また、逆電流防止用ダイオード16は、終端回路40から中間回路30側へ誤って電流が流れ、それによって第2LEDブロック31に含まれるLEDが破損するのを防止している。なお、始端回路20、中間回路30、及び終端回路40に含まれる電流制御部では、それぞれインピーダンスを調整し、電流制御を行っている。このとき、電流制御部の電圧降下も変化する。そして、逆電流防止用ダイオード15及び16に順方向バイアスがかかると、電流が徐々に流れ始め、電流経路が上述したように切り替わることとなる。   The reverse current preventing diode 15 prevents the current included in the first circuit block 21 from being damaged due to an erroneous flow of current from the intermediate circuit 30 to the start circuit 20 side. Further, the reverse current prevention diode 16 prevents the current included in the second circuit block 31 from being damaged due to an erroneous flow of current from the termination circuit 40 to the intermediate circuit 30 side. Note that the current control units included in the start circuit 20, the intermediate circuit 30, and the termination circuit 40 adjust the impedance and perform current control. At this time, the voltage drop of the current control unit also changes. When a forward bias is applied to the reverse current prevention diodes 15 and 16, the current begins to flow gradually and the current path is switched as described above.

定電流ダイオード17は、特に、図4(c)の状況で、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41に過電流が流れるのを防止している。図4(a)〜図4(e)を見ると理解できるように、図4(c)の状態以外では、何れかの電流制御部が電流経路中に存在するため、各LEDブロックに過電流が流れるのを防止することができる。しかしながら、図4(c)の状態では、電流経路に電流制御部が存在しないこととなるため、定電流ダイオード17を挿入している。なお、定電流ダイオード17の挿入箇所は、中間回路30と終端回路40との間に限定されるものではなく、図4(c)の状態における電流経路中であれば、他の箇所でも良い。   The constant current diode 17 prevents an overcurrent from flowing through the first LED block 21, the second LED block 31, and the third LED block 41, particularly in the situation of FIG. As can be understood from FIGS. 4A to 4E, any current control unit is present in the current path except for the state of FIG. Can be prevented from flowing. However, in the state of FIG. 4C, since the current control unit does not exist in the current path, the constant current diode 17 is inserted. The insertion location of the constant current diode 17 is not limited between the intermediate circuit 30 and the termination circuit 40, and may be another location as long as it is in the current path in the state of FIG.

また、図4(c)の状態における電流経路中の複数個所に定電流ダイオードを配置しても良い。なお、図4(c)の状況で、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41に過電流が流れるのを防止できるのであれば、定電流回路又は高抵抗等の電流調整回路又は素子を、定電流ダイオード17の代わりに用いても良い。   Also, constant current diodes may be arranged at a plurality of locations in the current path in the state of FIG. In addition, if it can prevent that overcurrent flows into the 1st LED block 21, the 2nd LED block 31, and the 3rd LED block 41 in the condition of FIG.4 (c), a current adjustment circuit, such as a constant current circuit or high resistance, or An element may be used instead of the constant current diode 17.

上述したように、回路例100では、全波整流回路12の出力電圧に応じて、電流経路が切り替わるように構成されているため、多数のスイッチ回路を設ける必要がない。また、電流経路の切り換えは、全波整流回路12の出力電圧と、各LEDブロックに含まれる全てのLEDの実際のVfの合計に応じて、自動的に定まるので、予めLEDブロックに含まれるLEDの個数から、各LEDブロックを切替えるタイミングを予測して制御する必要が無く、最も効率的なタイミングで、各LEDブロック間の直列及び並列間の切り換えを行うことが可能となった。   As described above, the circuit example 100 is configured such that the current path is switched according to the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12, so that it is not necessary to provide a large number of switch circuits. The switching of the current path is automatically determined according to the total output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 and the actual Vf of all LEDs included in each LED block. Therefore, it is not necessary to predict and control the switching timing of each LED block, and it is possible to switch between the LED blocks in series and in parallel at the most efficient timing.

以下、LED駆動回路1における第2−3電流モニタ36と第3−2電流制御部44の働きについて、更に図21及び図22を用いて説明する。   Hereinafter, the functions of the second-3 current monitor 36 and the third-2 current control unit 44 in the LED drive circuit 1 will be further described with reference to FIGS. 21 and 22.

図21は、図1に示すLED駆動回路1から、第2−3電流モニタ36と第3−2電流制御部44を削除したLED駆動回路8を示している。図22は、図21に示すLED駆動回路8において、図3に示した波形例50のように全波整流回路12の出力電圧が変化した場合の、LEDブロックの切り換えシーケンス例を示す図である。   FIG. 21 shows an LED drive circuit 8 in which the 2-3 current monitor 36 and the 3-2 current control unit 44 are omitted from the LED drive circuit 1 shown in FIG. FIG. 22 is a diagram showing an example of a switching sequence of LED blocks when the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 changes as in the waveform example 50 shown in FIG. 3 in the LED drive circuit 8 shown in FIG. .

図21に示すLED駆動回路8では、第2−3電流モニタ36と第3−2電流制御部44が存在しないことから、全波整流回路12の出力電圧が第1の電圧V1から第2の電圧V2となった場合に、図22(a)に示す状態から図22(b)の状態に移行することとなる。   In the LED drive circuit 8 shown in FIG. 21, since the second-3 current monitor 36 and the third-2 current control unit 44 are not present, the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 is changed from the first voltage V1 to the second voltage. When the voltage V2 is reached, the state shown in FIG. 22A is shifted to the state shown in FIG.

図22(b)の状態では、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31を直列に接続した状態で両LEDブロックに含まれるLEDを点灯させるだけの電圧が、第3LEDブロック41のみに印加されることとなる。第3LEDブロック41のインピーダンスは、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31の合計のインピーダンスの約1/2であるので、通常であればその分多くの電流が流れることとなる、しかしながら、第3LEDブロック41は、第3電流制御部43によって定電流駆動されている。即ち、第3電流制御部43における電流制限分が、図21に示す回路の損失となってしまっている。上記の電力損失は、図22(c)の状態から図22(d)の状態に移行した場合にも生じる。   In the state of FIG. 22B, a voltage for lighting the LEDs included in both LED blocks with the first LED block 21 and the second LED block 31 connected in series is applied only to the third LED block 41. It becomes. Since the impedance of the third LED block 41 is about ½ of the total impedance of the first LED block 21 and the second LED block 31, a larger amount of current normally flows. However, the third LED block 41 41 is driven by a constant current by the third current control unit 43. That is, the current limit in the third current control unit 43 is a loss of the circuit shown in FIG. The above power loss also occurs when the state shown in FIG. 22C is changed to the state shown in FIG.

このように、第2−3電流モニタ36と第3−2電流制御部44は、図22(b)及び図22(d)に示すような、2つのLEDブロックが直列に接続されたものと、1つのLEDブロックが並列に全波整流回路12に対して接続されるような、互いにインピーダンスの異なるLEDブロックが全波整流回路12に対して並列に接続されることを防止している。即ち、図4(b)及び図4(d)に示すように、不均一な状態が発生するのを防止するために、第3LEDブロック41が点灯しないように制御を行っており、それによって、電力損失が発生するのを防止している。   As described above, the second-3 current monitor 36 and the third-2 current control unit 44 have two LED blocks connected in series as shown in FIGS. 22B and 22D. LED blocks having different impedances such that one LED block is connected in parallel to the full-wave rectifier circuit 12 are prevented from being connected in parallel to the full-wave rectifier circuit 12. That is, as shown in FIGS. 4B and 4D, the third LED block 41 is controlled not to be lit in order to prevent the occurrence of a non-uniform state. It prevents power loss.

図6(a)はLED駆動回路1の投入電力、消費電力及び電力損失を示す図であり、図6(b)はLED駆動回路8の投入電力、消費電力及び電力損失を示す図である。   6A is a diagram showing the input power, power consumption, and power loss of the LED drive circuit 1, and FIG. 6B is a diagram showing the input power, power consumption, and power loss of the LED drive circuit 8.

図6(a)において、実線70がLED駆動回路1における投入電力を示し、点線71がLED駆動回路1における消費電力を示し、一点鎖線72がLED駆動回路1における電力損失を示している。同様に、図6(b)において、実線73がLED駆動回路8における投入電力を示し、点線74がLED駆動回路8における消費電力を示し、一点鎖線75がLED駆動回路8における電力損失を示している。   In FIG. 6A, the solid line 70 indicates the input power in the LED drive circuit 1, the dotted line 71 indicates the power consumption in the LED drive circuit 1, and the alternate long and short dash line 72 indicates the power loss in the LED drive circuit 1. Similarly, in FIG. 6B, the solid line 73 indicates the input power in the LED drive circuit 8, the dotted line 74 indicates the power consumption in the LED drive circuit 8, and the alternate long and short dash line 75 indicates the power loss in the LED drive circuit 8. Yes.

変換効率(%)=消費電力/投入電力×100と定義すると、図6(a)及び(b)より、図1に示すLED駆動回路1における変換効率は80.3(%)であるのに対して、図21に示すLED駆動回路8の変換効率は72.9(%)と低い。これは、前述したように、図22(b)又は図22(d)の状態において、同じ個数のLEDを含む2つのLEDブロックが直列に接続されたものと、1つのLEDブロックが並列に全波整流回路12に対して接続されるような、インピーダンスの不均一な状態が発生するからであると考えられる。このように、LED駆動回路1では、第2−3電流モニタ36と第3−2電流制御部44によって、所定のタイミングで第3LEDブロック41を消灯させているので、電力損失を抑え、LED駆動回路の変換効率を高めることが可能となった。   If conversion efficiency (%) = power consumption / input power × 100 is defined, from FIG. 6A and FIG. 6B, the conversion efficiency in the LED drive circuit 1 shown in FIG. 1 is 80.3 (%). On the other hand, the conversion efficiency of the LED drive circuit 8 shown in FIG. 21 is as low as 72.9 (%). As described above, this is because, in the state of FIG. 22B or FIG. 22D, two LED blocks including the same number of LEDs are connected in series and one LED block is connected in parallel. This is presumably because a non-uniform state of impedance that is connected to the wave rectifier circuit 12 occurs. As described above, in the LED drive circuit 1, the third LED block 41 is turned off at a predetermined timing by the second-3 current monitor 36 and the third-2 current control unit 44. It became possible to increase the conversion efficiency of the circuit.

図7は、本発明に係る他のLED駆動回路の概略説明図である。   FIG. 7 is a schematic explanatory diagram of another LED driving circuit according to the present invention.

図7に示すLED駆動回路2と、図1に示すLED駆動回路1との差異は、LED駆動回路2が、全波整流回路12の出力端子間に電解コンデンサ60を有している点のみである。   The LED drive circuit 2 shown in FIG. 7 is different from the LED drive circuit 1 shown in FIG. 1 only in that the LED drive circuit 2 has an electrolytic capacitor 60 between the output terminals of the full-wave rectifier circuit 12. is there.

電解コンデンサ60によって、全波整流回路12の出力電圧波形が平滑化される(図3の電圧波形51参照)。図1に示すLED駆動回路1の電圧波形例50では、時刻T0〜時刻T1及び時刻T6〜時刻T7間は、第1の順電圧V1未満であるため、いずれのLEDも点灯していない。したがって、図1に示すLED駆動回路1では、LEDが点灯しない期間とLEDが点灯する期間が交互に繰り返す、即ち、商用周波数が50Hzでは100Hz、商用周波数が60Hzでは120HzでLEDが点滅することとなる。   The output voltage waveform of the full-wave rectifier circuit 12 is smoothed by the electrolytic capacitor 60 (see the voltage waveform 51 in FIG. 3). In the voltage waveform example 50 of the LED drive circuit 1 shown in FIG. 1, since the time T0 to the time T1 and the time T6 to the time T7 are less than the first forward voltage V1, none of the LEDs is lit. Therefore, in the LED drive circuit 1 shown in FIG. 1, the period in which the LED is not lit and the period in which the LED is lit are alternately repeated, that is, the LED blinks at 100 Hz when the commercial frequency is 50 Hz and 120 Hz when the commercial frequency is 60 Hz. Become.

これに対して、図7に示すLED駆動回路2では、全波整流回路12の出力電圧波形が平滑化されているため、常に、全波整流回路12の出力電圧が、第1の順電圧V1以上となり、全てのLEDブロックが点灯することとなる(図3の点線51参照)。なお、全波整流回路12の出力電圧が、常に、第2の順電圧V2以上となるようにしても良い。このように、図7に示すLED駆動回路2ではLEDの点滅を防止することが可能となる。   On the other hand, in the LED drive circuit 2 shown in FIG. 7, since the output voltage waveform of the full-wave rectifier circuit 12 is smoothed, the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 is always the first forward voltage V1. Thus, all the LED blocks are turned on (see dotted line 51 in FIG. 3). Note that the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 may always be equal to or higher than the second forward voltage V2. Thus, the LED drive circuit 2 shown in FIG. 7 can prevent the LED from blinking.

なお、図7の例では、電解コンデンサ60を追加したが、電解コンデンサ60の代わりに、全波整流回路12の出力電圧波形を平滑化させるためのセラミックコンデンサ、他の素子又は回路を利用しても良い。さらに、高調波電流を抑制して力率を改善するために、コイルを全波整流回路12のダイオードブリッジより前のAC入力側やダイオードブリッジより後の整流出力側に置いても良い。   In the example of FIG. 7, the electrolytic capacitor 60 is added, but instead of the electrolytic capacitor 60, a ceramic capacitor for smoothing the output voltage waveform of the full-wave rectifier circuit 12, another element or circuit is used. Also good. Further, in order to suppress the harmonic current and improve the power factor, the coil may be placed on the AC input side before the diode bridge of the full-wave rectifier circuit 12 or the rectified output side after the diode bridge.

図8は、本発明に係る更に他のLED駆動回路の概略構成図である。   FIG. 8 is a schematic configuration diagram of still another LED driving circuit according to the present invention.

図8に示すLED駆動回路3において、図1に示す商用交流電源(交流100V)10、商用交流電源10と接続する接続端子11及び全波整流回路12を省略して記載しているが、プラス電源出力13及びマイナス電源出力14が不図示の全波整流回路12と接続されている。図8に示すLED駆動回路3と図1に示すLED駆動回路1との差異は、LED駆動回路3では第2−3電流モニタ36が、第2LEDブロック31と第2−2電流モニタ34との間に配置されているのではなく、逆電流防止ダイオード15と第2−1電流モニタ32との間に配置されている点のみである。なおLED駆動回路3における電流経路の切り換えシーケンスは、図4に示すLED駆動回路1の場合と同様である。   In the LED drive circuit 3 shown in FIG. 8, the commercial AC power supply (AC 100V) 10 shown in FIG. 1, the connection terminal 11 connected to the commercial AC power supply 10, and the full-wave rectifier circuit 12 are omitted. A power output 13 and a negative power output 14 are connected to a full wave rectifier circuit 12 (not shown). The difference between the LED drive circuit 3 shown in FIG. 8 and the LED drive circuit 1 shown in FIG. 1 is that in the LED drive circuit 3, the second-3 current monitor 36 is different from the second LED block 31 and the second-2 current monitor 34. It is not disposed between them, but only between the reverse current prevention diode 15 and the 2-1 current monitor 32. The current path switching sequence in the LED drive circuit 3 is the same as that in the LED drive circuit 1 shown in FIG.

図1に示すLED駆動回路1では、前述したように、第2−3電流モニタ36の電流設定S10は、第2−1電流モニタ32の電流設定S4と、第2−2電流モニタ34の電流設定S6との中間に設定する必要がある。これは、図4(a)の状態では第3−2電流制限部44をON状態とし、図4(b)の状態では第3−2電流制限部44をOFF状態とする必要があるからである。   In the LED drive circuit 1 shown in FIG. 1, as described above, the current setting S10 of the second-3 current monitor 36 is the same as the current setting S4 of the 2-1 current monitor 32 and the current of the 2-2 current monitor 34. It is necessary to set in the middle of the setting S6. This is because the 3-2 current limiting unit 44 needs to be in the ON state in the state of FIG. 4A, and the 3-2 current limiting unit 44 needs to be in the OFF state in the state of FIG. 4B. is there.

これに対して、図8に示すLED駆動回路3では、第2−3電流モニタ36の電流設定S10は、第2−2電流モニタ34の電流設定S6より低ければ良く、電流設定の自由度が増すという利点がある。さらに、第2−3電流モニタ36の電流設定S10と第2−2電流モニタ34の電流設定S6との差異が大きいほど、図4(b)の状態における第3−2電流制限部44の動作が安定するという利点もある。   On the other hand, in the LED drive circuit 3 shown in FIG. 8, the current setting S10 of the 2-3 current monitor 36 only needs to be lower than the current setting S6 of the 2-2 current monitor 34, and the degree of freedom of current setting is high. There is an advantage of increasing. Further, as the difference between the current setting S10 of the second-3 current monitor 36 and the current setting S6 of the 2-2 current monitor 34 is larger, the operation of the third-2 current limiting unit 44 in the state of FIG. There is also an advantage that becomes stable.

図9は、本発明に係る更に他のLED駆動回路の概略構成図である。   FIG. 9 is a schematic configuration diagram of still another LED driving circuit according to the present invention.

図9に示すLED駆動回路4において、図1に示す商用交流電源(交流100V)10、商用交流電源10と接続する接続端子11及び全波整流回路12を省略して記載しているが、プラス電源出力13及びマイナス電源出力14が不図示の全波整流回路12と接続されている。また、LED駆動回路4は、始端回路101、4つの中間回路102〜105、及び終端回路106を有し、各回路間に逆電流防止用ダイオード181〜185及び定電流ダイオード190を有している。   In the LED drive circuit 4 shown in FIG. 9, the commercial AC power supply (AC 100 V) 10, the connection terminal 11 connected to the commercial AC power supply 10 and the full-wave rectifier circuit 12 shown in FIG. A power output 13 and a negative power output 14 are connected to a full wave rectifier circuit 12 (not shown). The LED drive circuit 4 includes a start circuit 101, four intermediate circuits 102 to 105, and a termination circuit 106, and includes reverse current prevention diodes 181 to 185 and a constant current diode 190 between the circuits. .

始端回路101は、図1に示す始端回路20と同様に、複数のLEDを含む第1LEDブロック110、第1LEDブロック110を流れる電流を検出する第1電流モニタ111、第1電流制御部112等を含んでいる。第1電流モニタ111は、第1LEDブロック110を流れる電流に応じて第1電流制御部112を流れる電流を制限するように動作する。   As with the start circuit 20 shown in FIG. 1, the start circuit 101 includes a first LED block 110 including a plurality of LEDs, a first current monitor 111 that detects a current flowing through the first LED block 110, a first current control unit 112, and the like. Contains. The first current monitor 111 operates to limit the current flowing through the first current control unit 112 according to the current flowing through the first LED block 110.

終端回路106は、図1に示す終端回路40と同様に、複数のLEDを含む第6LEDブロック160、第6LEDブロック160を流れる電流を検出するための第6電流モニタ161、第6電流制御部162等を含んでいる。第6電流モニタ161は、第6LEDブロック160を流れる電流に応じて第6電流制御部162を流れる電流を制限するように動作する。   As with the termination circuit 40 shown in FIG. 1, the termination circuit 106 includes a sixth LED block 160 including a plurality of LEDs, a sixth current monitor 161 for detecting a current flowing through the sixth LED block 160, and a sixth current control unit 162. Etc. The sixth current monitor 161 operates to limit the current flowing through the sixth current control unit 162 according to the current flowing through the sixth LED block 160.

中間回路102は、図1に示す中間回路30と同様に、複数のLEDを含む第2LEDブロック120、第2LEDブロック120を流れる電流を検出するための第2−1電流モニタ121及び第2−2電流モニタ123、第2−1電流制御部122、及び第2−2電流制御部124等を含んでいる。第2−1電流モニタ121は、第2LEDブロック120を流れる電流に応じて第2−1電流制御部122を流れる電流を調整するように制御し、第2−2電流モニタ123は、第2LEDブロック120を流れる電流に応じて第2−2電流制御部124を流れる電流を制限するように動作する。なお、中間回路103〜105も、中間回路103と同様に、複数のLEDを含むLEDブロックと、LEDブロックを流れる電流を検出する2つに電流モニタと、電流モニタによって電流が制限される2つの電流制御部を有している。   Similar to the intermediate circuit 30 shown in FIG. 1, the intermediate circuit 102 includes a second LED block 120 including a plurality of LEDs, a 2-1 current monitor 121 and a 2-2 for detecting a current flowing through the second LED block 120. A current monitor 123, a 2-1 current control unit 122, a 2-2 current control unit 124, and the like are included. The 2-1 current monitor 121 controls to adjust the current flowing through the 2-1 current control unit 122 according to the current flowing through the second LED block 120, and the 2-2 current monitor 123 is controlled by the second LED block 120. The operation is performed so as to limit the current flowing through the second-second current control unit 124 according to the current flowing through 120. Similarly to the intermediate circuit 103, the intermediate circuits 103 to 105 also include an LED block including a plurality of LEDs, a current monitor for detecting current flowing through the LED block, and two currents limited by the current monitor. It has a current controller.

また、LED駆動回路4は、図1に示すLED駆動回路1の第2−3電流モニタ36及び第3−2電流制御部44と同様の機能を有し、LEDブロックが直列及び/又は並列に切り換えられる場合に不均一な状態が発生して電力損失を生じるのを防止するための、電流モニタ171と電流モニタによって流れる電流(第3LEDブロック130と第4LEDブロック140が直列に接続された場合に両LEDブロックを流れる電流)が制限される電流制御部172を有している。   Further, the LED drive circuit 4 has the same functions as the 2-3 current monitor 36 and the 3-2 current control unit 44 of the LED drive circuit 1 shown in FIG. 1, and the LED blocks are connected in series and / or in parallel. When the switching is performed, the current flowing through the current monitor 171 and the current monitor to prevent the occurrence of a power loss due to an uneven state (when the third LED block 130 and the fourth LED block 140 are connected in series) A current control unit 172 that restricts the current flowing through both LED blocks.

図10は、図9に示すLED駆動回路4のLEDブロックの切り換えシーケンス例を示す図である。   FIG. 10 is a diagram showing an example of the LED block switching sequence of the LED drive circuit 4 shown in FIG.

図9において、始端回路101、終端回路106及び中間回路102〜105において、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックの直列及び/又は並列の切換が行われる方式は、LED駆動回路1において説明したのと同様であるので、図10を用いて、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックの切り換えシーケンスについて説明する。なお、始端回路101、終端回路106及び4つの中間回路102〜105のそれぞれのLEDブロックには、全て6個ずつのLEDが直列に接続されており、LED駆動回路4に含まれるLEDの総数は36個である。   In FIG. 9, in the start circuit 101, the termination circuit 106, and the intermediate circuits 102 to 105, the LED block is switched in series and / or in parallel according to the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12. Since it is the same as that described in the circuit 1, a switching sequence of each LED block will be described according to the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 with reference to FIG. Each of the LED blocks of the start circuit 101, the termination circuit 106, and the four intermediate circuits 102 to 105 has all six LEDs connected in series, and the total number of LEDs included in the LED drive circuit 4 is There are 36 pieces.

例えば、時刻T0において、全波整流回路12の出力電圧が、0(ゼロ)である場合、第1LEDブロック110〜第6LEDブロック160に含まれるLEDはいずれも点灯しない。   For example, when the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 is 0 (zero) at time T0, none of the LEDs included in the first LED block 110 to the sixth LED block 160 is lit.

第1LEDブロック110〜第6LEDブロック160には、それぞれ6個のLEDが直列に接続されているので、例えば、時刻T1となって、全波整流回路12から、第1の順電圧V1(6×Vf=6×3.2=19.2(v))程度の電圧が各第1LEDブロック110〜第6LEDブロック160に印加されると、各第1LEDブロック110〜第6LEDブロック160に含まれるLEDが点灯する(図10(a)参照)。この時、電流制御部172はON状態で、第5LEDブロック150を流れる電流は第5−2電流制御部154によって制御され、第6LEDブロック160を流れる電流は第6電流制御部162によって制御されている。   Since six LEDs are connected in series to each of the first LED block 110 to the sixth LED block 160, for example, at time T1, the first forward voltage V1 (6 × When a voltage of about Vf = 6 × 3.2 = 19.2 (v) is applied to each of the first LED block 110 to the sixth LED block 160, the LEDs included in each of the first LED block 110 to the sixth LED block 160 are Lights up (see FIG. 10A). At this time, the current controller 172 is ON, the current flowing through the fifth LED block 150 is controlled by the 5-2 current controller 154, and the current flowing through the sixth LED block 160 is controlled by the sixth current controller 162. Yes.

次に、例えば、時刻T2となって、全波整流回路12から、第2の順電圧V2((6+6)×3.2=38.4(v))程度の電圧が、第1LEDブロック110及び第2LEDブロック120が直列に接続されたもの、第3LEDブロック130及び第4LEDブロック140が直列に接続されたもの、及び第5LEDブロック150及び第6LEDブロック160が直列に接続されたもの、に印加されると、それぞれのLEDブロックに含まれるLEDが点灯する(図10(b)参照)。この時、電流制御部172はON状態で、第5LEDブロック150及び第6LEDブロック160を流れる電流は第5−1電流制御部152によって制御されている。   Next, for example, at time T2, a voltage of about the second forward voltage V2 ((6 + 6) × 3.2 = 38.4 (v)) from the full-wave rectifier circuit 12 is applied to the first LED block 110 and Applied to the second LED block 120 connected in series, the third LED block 130 and the fourth LED block 140 connected in series, and the fifth LED block 150 and the sixth LED block 160 connected in series. Then, the LEDs included in the respective LED blocks are turned on (see FIG. 10B). At this time, the current control unit 172 is in the ON state, and the current flowing through the fifth LED block 150 and the sixth LED block 160 is controlled by the 5-1 current control unit 152.

次に、例えば、時刻T3となって、全波整流回路12から、第3の順電圧V3((6+6+6+6)×3.2=76.8(v))程度の電圧が、第1LEDブロック110、第2LEDブロック120、第3LEDブロック130及び第4LEDブロック140が直列に接続されたものに印加されると、それぞれのLEDブロックに含まれるLEDが点灯する(図10(c)参照)。ここで、全波整流回路12から、第3の順電圧V3が第5LEDブロック150及び第6LEDブロック160が直列に接続されたものに印加されても、そこに含まれるLEDを点灯させることが可能である。しかしながら、第3の順電圧V3で、第5LEDブロック150及び第6LEDブロック160に含まれるLEDを点灯させると、図4(b)及び図4(d)で説明したように、第5−1電流制限部152における電力損失が発生してしまう。そこで、LED駆動回路4では、電流モニタ171によって電流制御部172がOFF状態となり、第5LEDブロック150及び第6LEDブロック160に電流が流れないように制御を行っている。なお、第3の順電圧V3以上では、電流モニタ171が電流制御部172をOFF状態とし、電流制御部172を通過する電流を遮断している。   Next, for example, at time T <b> 3, a voltage of about the third forward voltage V <b> 3 ((6 + 6 + 6 + 6) × 3.2 = 76.8 (v)) from the full-wave rectifier circuit 12 is applied to the first LED block 110, When applied to the second LED block 120, the third LED block 130, and the fourth LED block 140 connected in series, the LEDs included in the respective LED blocks are lit (see FIG. 10C). Here, even if the third forward voltage V3 is applied from the full-wave rectifier circuit 12 to the fifth LED block 150 and the sixth LED block 160 connected in series, the LEDs included therein can be turned on. It is. However, when the LEDs included in the fifth LED block 150 and the sixth LED block 160 are turned on with the third forward voltage V3, as described with reference to FIGS. 4B and 4D, the 5-1 current A power loss in the limiting unit 152 occurs. Therefore, in the LED drive circuit 4, the current controller 172 is turned off by the current monitor 171, and control is performed so that no current flows through the fifth LED block 150 and the sixth LED block 160. At the third forward voltage V3 or higher, the current monitor 171 turns off the current control unit 172 and cuts off the current passing through the current control unit 172.

次に、例えば、時刻T4となって、全波整流回路12から、第4の順電圧V4((6+6+6+6+6)×3.2=96.0(v))程度の電圧が、第1LEDブロック110、第2LEDブロック120、第3LEDブロック130、第4LEDブロック140及び第5LEDブロック150が直列に接続されたものに印加されると、それぞれのLEDブロックに含まれるLEDが点灯する(図10(d)参照)。第4の順電圧V4に近づくと、ダイオード184にはそれまで逆方向バイアスがかかっていたが、順方向バイアスがかかるようになり、第5LEDブロック150に電流が流れはじめる。しかしながら、出全波整流回路12の出力電圧が充分に高くないため、第6LEDブロック160にまで電流は流れることはない。この時、電流モニタ171によって電流制御部172はOFF状態である。   Next, for example, at time T <b> 4, a voltage of about the fourth forward voltage V <b> 4 ((6 + 6 + 6 + 6 + 6) × 3.2 = 96.0 (v)) from the full-wave rectifier circuit 12 is applied to the first LED block 110, When applied to the second LED block 120, the third LED block 130, the fourth LED block 140, and the fifth LED block 150 connected in series, the LEDs included in the respective LED blocks are lit (see FIG. 10D). ). When the fourth forward voltage V4 is approached, the diode 184 has been reverse-biased so far, but the forward bias is applied and current starts to flow through the fifth LED block 150. However, since the output voltage of the output full-wave rectifier circuit 12 is not sufficiently high, no current flows to the sixth LED block 160. At this time, the current controller 172 is in an OFF state by the current monitor 171.

ここで、全波整流回路12から、第4の順電圧V4が第6LEDブロック160に印加されても、そこに含まれるLEDを点灯させることが可能である。しかしながら、第4の順電圧V4で、第6LEDブロック160に含まれるLEDを点灯させると、図4(b)及び図4(d)で説明したように、第6電流制限部162における電力損失が発生してしまう。そこで、LED駆動回路4では、前述したように電流モニタ171と電流制御部172が動作して、第6LEDブロック160に電流が流れないように制御を行っている。   Here, even if the fourth forward voltage V4 is applied from the full-wave rectifier circuit 12 to the sixth LED block 160, the LEDs included therein can be turned on. However, when the LEDs included in the sixth LED block 160 are turned on with the fourth forward voltage V4, as described with reference to FIGS. 4B and 4D, the power loss in the sixth current limiting unit 162 is reduced. Will occur. Therefore, in the LED drive circuit 4, the current monitor 171 and the current control unit 172 operate as described above, and control is performed so that no current flows through the sixth LED block 160.

次に、例えば、時刻T5となって、全波整流回路12から、第5の順電圧V5((6+6+6+6+6+6)×3.2=115.2(v))程度の電圧が第1LEDブロック110〜第6LEDブロック160が直列に接続されたものに印加されると、それぞれのLEDブロックに含まれるLEDが点灯する(図10(e)参照)。第5の順電圧V5に近づくと、ダイオード185にはそれまで逆方向バイアスがかかっていたが、順方向バイアスがかかるようになり、第6LEDブロック160に電流が流れはじめる。この時、電流モニタ171によって電流制御部172はOFF状態である。   Next, for example, at time T <b> 5, a voltage of about the fifth forward voltage V <b> 5 ((6 + 6 + 6 + 6 + 6 + 6) × 3.2 = 15.2 (v)) from the full-wave rectifier circuit 12 is the first LED block 110 to the first LED When 6 LED blocks 160 are applied to those connected in series, the LEDs included in the respective LED blocks are turned on (see FIG. 10E). When the fifth forward voltage V5 is approached, the diode 185 has been reverse-biased until then, but the forward-bias is applied and current starts to flow through the sixth LED block 160. At this time, the current controller 172 is in an OFF state by the current monitor 171.

図9に示すLED駆動回路4では、以下、全波整流回路12の出力電圧に応じて、図10(a)〜図10(e)の状態を繰り返しながら、各LEDブロックが点灯する。上述したように、LED駆動回路4では、電流モニタ171と電流制御部172によって、不均一な状態が発生して電力損失を生じるのを防止している。   In the LED drive circuit 4 shown in FIG. 9, each LED block is turned on while repeating the states of FIGS. 10A to 10E according to the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12. As described above, in the LED drive circuit 4, the current monitor 171 and the current control unit 172 prevent the occurrence of power loss due to the occurrence of an uneven state.

図11は、LED駆動回路4の投入電力、消費電力及び電力損失を示す図である。   FIG. 11 is a diagram illustrating input power, power consumption, and power loss of the LED drive circuit 4.

図11において、実線191がLED駆動回路4における投入電力を示し、点線192がLED駆動回路4における消費電力を示し、一点鎖線193がLED駆動回路4における電力損失を示している。図11より、図9に示すLED駆動回路4における変換効率は81.5(%)である。このように、LED駆動回路4では、電流モニタ171と電流制御部172によって、所定のタイミングで第5LEDブロック150及び/又は第6LEDブロック160を消灯させているので、電力損失を抑え、LED駆動回路の変換効率を高めることが可能となった。   In FIG. 11, the solid line 191 indicates the input power in the LED drive circuit 4, the dotted line 192 indicates the power consumption in the LED drive circuit 4, and the alternate long and short dash line 193 indicates the power loss in the LED drive circuit 4. From FIG. 11, the conversion efficiency in the LED drive circuit 4 shown in FIG. 9 is 81.5 (%). As described above, in the LED drive circuit 4, the fifth LED block 150 and / or the sixth LED block 160 are extinguished at a predetermined timing by the current monitor 171 and the current control unit 172. It became possible to increase the conversion efficiency.

図12は、本発明に係る更に他のLED駆動回路の概略構成図である。   FIG. 12 is a schematic configuration diagram of still another LED driving circuit according to the present invention.

図12に示すLED駆動回路5において、図1に示す商用交流電源(交流100V)10、商用交流電源10と接続する接続端子11及び全波整流回路12を省略して記載しているが、プラス電源出力13及びマイナス電源出力14が不図示の全波整流回路12と接続されている。また、LED駆動回路5は、始端回路201、2つの中間回路202及び203、及び終端回路204を有し、各回路間に逆電流防止用ダイオード281〜283及び定電流ダイオード290を有している。   In the LED drive circuit 5 shown in FIG. 12, the commercial AC power supply (AC 100V) 10 shown in FIG. 1, the connection terminal 11 connected to the commercial AC power supply 10, and the full-wave rectifier circuit 12 are omitted. A power output 13 and a negative power output 14 are connected to a full wave rectifier circuit 12 (not shown). The LED drive circuit 5 includes a start circuit 201, two intermediate circuits 202 and 203, and a termination circuit 204, and includes reverse current prevention diodes 281 to 283 and a constant current diode 290 between the circuits. .

始端回路201は、図1に示す始端回路20と同様に、複数のLEDを含む第1LEDブロック210、第1LEDブロック210を流れる電流を検出する第1電流モニタ211、第1電流制御部212等を含んでいる。第1電流モニタ211は、第1LEDブロック210を流れる電流に応じて第1電流制御部212を流れる電流を制限するように動作する。   As with the start circuit 20 shown in FIG. 1, the start circuit 201 includes a first LED block 210 including a plurality of LEDs, a first current monitor 211 that detects a current flowing through the first LED block 210, a first current control unit 212, and the like. Contains. The first current monitor 211 operates to limit the current flowing through the first current control unit 212 according to the current flowing through the first LED block 210.

終端回路204は、図1に示す終端回路40と同様に、複数のLEDを含む第4LEDブロック240、第4LEDブロック240を流れる電流を検出するための第4電流モニタ241、第4電流制御部242等を含んでいる。第4電流モニタ241は、第4LEDブロック240を流れる電流に応じて第4電流制御部242を流れる電流を制限するように動作する。   Similarly to the termination circuit 40 shown in FIG. 1, the termination circuit 204 includes a fourth LED block 240 including a plurality of LEDs, a fourth current monitor 241 for detecting a current flowing through the fourth LED block 240, and a fourth current control unit 242. Etc. The fourth current monitor 241 operates to limit the current flowing through the fourth current control unit 242 according to the current flowing through the fourth LED block 240.

中間回路202は、図1に示す中間回路30と同様に、複数のLEDを含む第2LEDブロック220、第2LEDブロック220を流れる電流を検出するための第2−1電流モニタ221及び第2−2電流モニタ223、第2−1電流制御部222、及び第2−2電流制御部224等を含んでいる。第2−1電流モニタ221は、第2LEDブロック220を流れる電流に応じて第2−1電流制御部222を流れる電流を調整するように制御し、第2−2電流モニタ223は、第2LEDブロック220を流れる電流に応じて第2−2電流制御部224を流れる電流を制限するように動作する。なお、中間回路203も、中間回路202と同様に、複数のLEDを含むLEDブロックと、LEDブロックを流れる電流を検出する2つに電流モニタと、電流モニタによって電流が制限される2つの電流制御部を有している。   Similar to the intermediate circuit 30 shown in FIG. 1, the intermediate circuit 202 includes a second LED block 220 including a plurality of LEDs, a 2-1 current monitor 221 and a 2-2 for detecting a current flowing through the second LED block 220. A current monitor 223, a 2-1 current controller 222, a 2-2 current controller 224, and the like are included. The 2-1 current monitor 221 controls to adjust the current flowing through the 2-1 current control unit 222 according to the current flowing through the second LED block 220, and the 2-2 current monitor 223 controls the second LED block 220. According to the current flowing through 220, the current flowing through the second-second current control unit 224 is limited. The intermediate circuit 203, like the intermediate circuit 202, includes an LED block including a plurality of LEDs, two current monitors that detect current flowing through the LED block, and two current controls in which the current is limited by the current monitor. Has a part.

また、LED駆動回路5は、図1に示すLED駆動回路1の第2−3電流モニタ36及び第3−2電流制御部44と同様の機能を有し、LEDブロックが直列及び/又は並列に切り換えられる場合に不均一な状態が発生して電力損失を生じるのを防止するための、電流モニタ271と電流モニタ271によって流れる電流(第1LEDブロック210と第2LEDブロック220が直列に接続された場合に両LEDブロックを流れる電流)が制限される電流制御部272を有している。   Further, the LED drive circuit 5 has the same functions as the 2-3 current monitor 36 and the 3-2 current control unit 44 of the LED drive circuit 1 shown in FIG. 1, and the LED blocks are connected in series and / or in parallel. Current flowing through the current monitor 271 and the current monitor 271 to prevent a non-uniform state from occurring and causing power loss when switched (when the first LED block 210 and the second LED block 220 are connected in series) Current control section 272 that restricts the current flowing through both LED blocks.

図13は、図12に示すLED駆動回路5のLEDブロックの切り換えシーケンス例を示す図である。   FIG. 13 is a diagram showing an example of the LED block switching sequence of the LED drive circuit 5 shown in FIG.

図12において、始端回路201、終端回路204及び中間回路202、203において、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックの直列及び/又は並列の切換が行われる方式は、LED駆動回路1において説明したのと同様であるので、図13を用いて、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックの切り換えシーケンスについて説明する。なお、始端回路201の第1LEDブロック210には6個、中間回路202の第2LEDブロック220には6個、中間回路203の第3LEDブロックには12個、終端回路204の第4LEDブロック240には12個のLEDがそれぞれ直列に接続されており、LED駆動回路5に含まれるLEDの総数は36個である。   In FIG. 12, in the start circuit 201, the termination circuit 204, and the intermediate circuits 202 and 203, the LED block is switched in series and / or in parallel in accordance with the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12. Since it is the same as that described in the circuit 1, a switching sequence of each LED block will be described using FIG. 13 according to the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12. The first LED block 210 of the start circuit 201 has six, the second LED block 220 of the intermediate circuit 202 has six, the third LED block of the intermediate circuit 203 has twelve, and the fourth LED block 240 of the termination circuit 204 has a fourth. Twelve LEDs are connected in series, and the total number of LEDs included in the LED drive circuit 5 is 36.

例えば、時刻T0において、全波整流回路12の出力電圧が、0(ゼロ)である場合、第1LEDブロック210〜第4LEDブロック240に含まれるLEDはいずれも点灯しない。   For example, when the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 is 0 (zero) at time T0, none of the LEDs included in the first LED block 210 to the fourth LED block 240 is lit.

第1LEDブロック210及び第2LEDブロック220には、それぞれ6個のLEDが直列に接続されているので、例えば、時刻T1となって、全波整流回路12から、第1の順電圧V1(6×Vf=6×3.2=19.2(v))程度の電圧が各第1LEDブロック210及び第2LEDブロック220に印加されると、各第1LEDブロック210及び第2LEDブロック220に含まれるLEDが点灯する(図13(a)参照)。   Since six LEDs are connected in series to each of the first LED block 210 and the second LED block 220, for example, at time T1, the first forward voltage V1 (6 × When a voltage of about Vf = 6 × 3.2 = 19.2 (v) is applied to each of the first LED block 210 and the second LED block 220, the LEDs included in each of the first LED block 210 and the second LED block 220 are Lights up (see FIG. 13A).

次に、例えば、時刻T2となって、全波整流回路12から、第2の順電圧V2((6+6)×3.2=38.4(v))程度の電圧が、第1LEDブロック210及び第2LEDブロック220が直列に接続されたもの、第3LEDブロック230、及び第4LEDブロック240に印加されると、それぞれのLEDブロックに含まれるLEDが点灯する(図13(b)参照)。   Next, for example, at time T2, a voltage of about the second forward voltage V2 ((6 + 6) × 3.2 = 38.4 (v)) from the full-wave rectifier circuit 12 is applied to the first LED block 210 and When applied to the second LED block 220 connected in series, the third LED block 230, and the fourth LED block 240, the LEDs included in the respective LED blocks are lit (see FIG. 13B).

次に、例えば、時刻T3となって、全波整流回路12から、第3の順電圧V3((6+6+12)×3.2=76.8(v))程度の電圧が、第1LEDブロック210、第2LEDブロック220及び第3LEDブロック230が直列に接続されたものに印加されると、それぞれのLEDブロックに含まれるLEDが点灯する(図13(c)参照)。ここで、全波整流回路12から、第3の順電圧V3が第4LEDブロック240に印加されても、そこに含まれるLEDを点灯させることが可能である。しかしながら、第3の順電圧V3で、第4LEDブロック240に含まれるLEDを点灯させると、図4(b)及び図4(d)で説明したように、第4電流制限部242における電力損失が発生してしまう。そこで、LED駆動回路5では、電流モニタ271と電流制御部272が動作して、第4LEDブロック240に電流が流れないように制御を行っている。   Next, for example, at time T3, a voltage of about the third forward voltage V3 ((6 + 6 + 12) × 3.2 = 76.8 (v)) from the full-wave rectifier circuit 12 is applied to the first LED block 210, When applied to the second LED block 220 and the third LED block 230 connected in series, the LEDs included in the respective LED blocks are lit (see FIG. 13C). Here, even if the third forward voltage V3 is applied from the full-wave rectifier circuit 12 to the fourth LED block 240, it is possible to light the LED included therein. However, when the LEDs included in the fourth LED block 240 are turned on with the third forward voltage V3, as described with reference to FIGS. 4B and 4D, power loss in the fourth current limiting unit 242 occurs. Will occur. Therefore, in the LED drive circuit 5, the current monitor 271 and the current control unit 272 operate to control the current not to flow through the fourth LED block 240.

次に、例えば、時刻T4となって、全波整流回路12から、第4の順電圧V4((6+6+12+12)×3.2=115.2(v))程度の電圧が、第1LEDブロック210、第2LEDブロック220、第3LEDブロック230及び第4LEDブロック240が直列に接続されたものに印加されると、それぞれのLEDブロックに含まれるLEDが点灯する(図13(d)参照)。   Next, for example, at time T <b> 4, a voltage of about the fourth forward voltage V <b> 4 ((6 + 6 + 12 + 12) × 3.2 = 115.2 (v)) from the full-wave rectifier circuit 12 is applied to the first LED block 210, When applied to the second LED block 220, the third LED block 230, and the fourth LED block 240 connected in series, the LEDs included in the respective LED blocks are lit (see FIG. 13D).

図12に示すLED駆動回路5では、以下、全波整流回路12の出力電圧に応じて、図13(a)〜図13(d)の状態を繰り返しながら、各LEDブロックが点灯する。上述したように、LED駆動回路5では、電流モニタ271と電流制御部272によって、不均一な状態が発生して電力損失を生じるのを防止している。   In the LED drive circuit 5 shown in FIG. 12, each LED block is lit while repeating the states of FIGS. 13A to 13D in accordance with the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12. As described above, in the LED drive circuit 5, the current monitor 271 and the current control unit 272 prevent the occurrence of power loss due to an uneven state.

図14は、LED駆動回路4の投入電力、消費電力及び電力損失を示す図である。   FIG. 14 is a diagram illustrating input power, power consumption, and power loss of the LED drive circuit 4.

図14において、実線291がLED駆動回路5における投入電力を示し、点線292がLED駆動回路5における消費電力を示し、一点鎖線293がLED駆動回路5における電力損失を示している。図14より、図12に示すLED駆動回路5における変換効率は80.0(%)である。このように、LED駆動回路5では、電流モニタ271と電流制御部272によって、所定のタイミングで第4LEDブロック240を消灯させているので、電力損失を抑え、LED駆動回路の変換効率を高めることが可能となった。   In FIG. 14, the solid line 291 indicates the input power in the LED drive circuit 5, the dotted line 292 indicates the power consumption in the LED drive circuit 5, and the alternate long and short dash line 293 indicates the power loss in the LED drive circuit 5. From FIG. 14, the conversion efficiency in the LED drive circuit 5 shown in FIG. 12 is 80.0 (%). As described above, in the LED drive circuit 5, the fourth LED block 240 is turned off at a predetermined timing by the current monitor 271 and the current control unit 272. Therefore, it is possible to suppress power loss and increase the conversion efficiency of the LED drive circuit. It has become possible.

図15は、本発明に係る更に他のLED駆動回路6の概略構成図である。   FIG. 15 is a schematic configuration diagram of still another LED driving circuit 6 according to the present invention.

図15に示すLED駆動回路6において、図1に示す商用交流電源(交流100V)10、商用交流電源10と接続する接続端子11及び全波整流回路12を省略して記載しているが、プラス電源出力13及びマイナス電源出力14が不図示の全波整流回路12と接続されている。また、LED駆動回路6は、始端回路301、2つの中間回路302、303、及び終端回路304を有し、各回路間に逆電流防止用ダイオード381〜383及び定電流ダイオード390を有している。   In the LED drive circuit 6 shown in FIG. 15, the commercial AC power supply (AC 100 V) 10, the connection terminal 11 connected to the commercial AC power supply 10 and the full-wave rectifier circuit 12 shown in FIG. A power output 13 and a negative power output 14 are connected to a full wave rectifier circuit 12 (not shown). The LED drive circuit 6 includes a start circuit 301, two intermediate circuits 302 and 303, and a termination circuit 304, and includes reverse current prevention diodes 381 to 383 and a constant current diode 390 between the circuits. .

始端回路301は、図1に示す始端回路20と同様に、複数のLEDを含む第1LEDブロック310、第1LEDブロック310を流れる電流を検出する第1電流モニタ311、第1電流制御部312等を含んでいる。第1電流モニタ311は、第1LEDブロック310を流れる電流に応じて第1電流制御部312を流れる電流を制限するように動作する。   Like the start circuit 20 shown in FIG. 1, the start circuit 301 includes a first LED block 310 including a plurality of LEDs, a first current monitor 311 that detects a current flowing through the first LED block 310, a first current control unit 312 and the like. Contains. The first current monitor 311 operates to limit the current flowing through the first current control unit 312 according to the current flowing through the first LED block 310.

終端回路304は、図1に示す終端回路40と同様に、複数のLEDを含む第4LEDブロック340、第4LEDブロック340を流れる電流を検出するための第4電流モニタ341、第4電流制御部342等を含んでいる。第4電流モニタ341は、第4LEDブロック340を流れる電流に応じて第4電流制御部342を流れる電流を制限するように動作する。   As with the termination circuit 40 shown in FIG. 1, the termination circuit 304 includes a fourth LED block 340 including a plurality of LEDs, a fourth current monitor 341 for detecting a current flowing through the fourth LED block 340, and a fourth current control unit 342. Etc. The fourth current monitor 341 operates to limit the current flowing through the fourth current control unit 342 according to the current flowing through the fourth LED block 340.

中間回路302は、図1に示す中間回路30と同様に、複数のLEDを含む第2LEDブロック320、第2LEDブロック320を流れる電流を検出するための第2−1電流モニタ321及び第2−2電流モニタ323、第2−1電流制御部322、及び第2−2電流制御部324等を含んでいる。第2−1電流モニタ321は、第2LEDブロック320を流れる電流に応じて第2−1電流制御部322を流れる電流を調整するように制御し、第2−2電流モニタ323は、第2LEDブロック320を流れる電流に応じて第2−2電流制御部324を流れる電流を制限するように動作する。なお、中間回路303も、中間回路302と同様に、複数のLEDを含むLEDブロックと、LEDブロックを流れる電流を検出する2つに電流モニタと、電流モニタによって電流が制限される2つの電流制御部を有している。   Similar to the intermediate circuit 30 shown in FIG. 1, the intermediate circuit 302 includes a second LED block 320 including a plurality of LEDs, a 2-1 current monitor 321 and a 2-2 for detecting a current flowing through the second LED block 320. A current monitor 323, a 2-1 current control unit 322, a 2-2 current control unit 324, and the like are included. The 2-1 current monitor 321 controls to adjust the current flowing through the 2-1 current control unit 322 according to the current flowing through the second LED block 320, and the 2-2 current monitor 323 controls the second LED block. The operation is performed so as to limit the current flowing through the second-second current control unit 324 according to the current flowing through 320. The intermediate circuit 303, like the intermediate circuit 302, has an LED block including a plurality of LEDs, two current monitors that detect current flowing through the LED block, and two current controls in which the current is limited by the current monitor. Has a part.

また、LED駆動回路6は、図1に示すLED駆動回路1の第2−3電流モニタ36及び第3−2電流制御部44と同様の機能を有し、LEDブロックが直列及び/又は並列に切り換えられる場合に不均一な状態が発生して電力損失を生じるのを防止するための、電流モニタ371と電流モニタ371によって流れる電流(第1LEDブロック310と第2LEDブロック320が直列に接続された場合に両LEDブロックに流れる電流)が制限される電流制御部372を有している。   Moreover, the LED drive circuit 6 has the same function as the 2-3 current monitor 36 and the 3-2 current control unit 44 of the LED drive circuit 1 shown in FIG. 1, and the LED blocks are connected in series and / or in parallel. Current flowing through the current monitor 371 and the current monitor 371 to prevent the occurrence of power loss due to non-uniform state when switched (when the first LED block 310 and the second LED block 320 are connected in series) Current control section 372 for limiting the current flowing in both LED blocks.

図16は、図15に示すLED駆動回路6のLEDブロックの切り換えシーケンス例を示す図である。   FIG. 16 is a diagram showing an example of the LED block switching sequence of the LED drive circuit 6 shown in FIG.

図15において、始端回路301、終端回路304及び中間回路302、303において、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックの直列及び/又は並列の切換が行われる方式は、LED駆動回路1において説明したのと同様であるので、図16を用いて、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックの切り換えシーケンスについて説明する。なお、始端回路301の第1LEDブロック310には12個、中間回路302の第2LEDブロック320には12個、中間回路303の第3LEDブロック330には6個、終端回路304の第4LEDブロック340には6個のLEDがそれぞれ直列に接続されており、LED駆動回路6に含まれるLEDの総数は36個である。   In FIG. 15, in the start circuit 301, the termination circuit 304, and the intermediate circuits 302 and 303, each LED block is switched in series and / or in parallel according to the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12. Since it is the same as that described in the circuit 1, a switching sequence of each LED block will be described with reference to FIG. The first LED block 310 of the start circuit 301 has 12 pieces, the second LED block 320 of the intermediate circuit 302 has 12 pieces, the third LED block 330 of the intermediate circuit 303 has 6 pieces, and the fourth LED block 340 of the termination circuit 304 has pieces. Six LEDs are connected in series, and the total number of LEDs included in the LED drive circuit 6 is 36.

例えば、時刻T0において、全波整流回路12の出力電圧が、0(ゼロ)である場合、第1LEDブロック310〜第4LEDブロック340に含まれるLEDはいずれも点灯しない。   For example, when the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 is 0 (zero) at time T0, none of the LEDs included in the first LED block 310 to the fourth LED block 340 is lit.

第3LEDブロック330及び第4LEDブロック340には、それぞれ6個のLEDが直列に接続されているので、例えば、時刻T1となって、全波整流回路12から、第1の順電圧V1(6×Vf=6×3.2=19.2(v))程度の電圧が各第3LEDブロック330及び第4LEDブロック340に印加されると、各第3LEDブロック330及び第4LEDブロック340に含まれるLEDが点灯する(図16(a)参照)。   Since six LEDs are connected in series to each of the third LED block 330 and the fourth LED block 340, for example, at time T1, the first forward voltage V1 (6 × When a voltage of about Vf = 6 × 3.2 = 19.2 (v) is applied to each of the third LED block 330 and the fourth LED block 340, the LEDs included in each of the third LED block 330 and the fourth LED block 340 are displayed. Lights up (see FIG. 16A).

次に、例えば、時刻T2となって、全波整流回路12から、第2の順電圧V2((6+6)×3.2=38.4(v))程度の電圧が、第1LEDブロック310、第2LEDブロック320、第3LEDブロック330と第4LEDブロック340が直列に接続されたものに印加されると、それぞれのLEDブロックに含まれるLEDが点灯する(図16(b)参照)。   Next, for example, at time T2, a voltage of about the second forward voltage V2 ((6 + 6) × 3.2 = 38.4 (v)) from the full-wave rectifier circuit 12 is applied to the first LED block 310, When applied to the second LED block 320, the third LED block 330, and the fourth LED block 340 connected in series, the LEDs included in the respective LED blocks are lit (see FIG. 16B).

次に、例えば、時刻T3となって、全波整流回路12から、第3の順電圧V3((12+12)×3.2=76.8(v))程度の電圧が、第1LEDブロック310及び第2LEDブロック320が直列に接続されたものに印加されると、それぞれのLEDブロックに含まれるLEDが点灯する(図16(c)参照)。なお、第3の順電圧V3以上では、電流モニタ371が電流制御部372をOFF状態とし、電流制御部372を通過する電流を遮断している。   Next, for example, at time T <b> 3, a voltage of about the third forward voltage V <b> 3 ((12 + 12) × 3.2 = 76.8 (v)) from the full-wave rectifier circuit 12 is applied to the first LED block 310 and When the second LED block 320 is applied to one connected in series, the LED included in each LED block is turned on (see FIG. 16C). At the third forward voltage V3 or higher, the current monitor 371 turns off the current control unit 372 and cuts off the current passing through the current control unit 372.

ここで、全波整流回路12から、第3の順電圧V3が第3LEDブロック330及び第4LEDブロック340が直列に接続されたものに印加されても、そこに含まれるLEDを点灯させることが可能である。しかしながら、第3の順電圧V3で、第3LEDブロック330及び第4LEDブロック340に含まれるLEDを点灯させると、図4(b)及び図4(d)で説明したように、電流制限部332における電力損失が発生してしまう。そこで、LED駆動回路6では、電流モニタ371と電流制御部372が動作して、第3LEDブロック330及び第4LEDブロック340に電流が流れないように制御を行っている。   Here, even if the third forward voltage V3 is applied from the full-wave rectifier circuit 12 to the third LED block 330 and the fourth LED block 340 connected in series, the LEDs included therein can be turned on. It is. However, when the LEDs included in the third LED block 330 and the fourth LED block 340 are turned on with the third forward voltage V3, as described in FIGS. 4B and 4D, the current limiting unit 332 Power loss will occur. Therefore, in the LED drive circuit 6, the current monitor 371 and the current control unit 372 operate to perform control so that no current flows through the third LED block 330 and the fourth LED block 340.

次に、例えば、時刻T4となって、全波整流回路12から、第4の順電圧V4((12+12+6)×3.2=96.0(v))程度の電圧が、第1LEDブロック310、第2LEDブロック320及び第3LEDブロック330が直列に接続されたものに印加されると、それぞれのLEDブロックに含まれるLEDが点灯する(図16(d)参照)。第4の順電圧V4に近づくと、ダイオード382にはそれまで逆方向バイアスがかかっていたが、順方向バイアスがかかるようになり、第3LEDブロック330に電流が流れはじめる。しかしながら、出全波整流回路12の出力電圧が充分に高くないため、第4LEDブロック340にまで電流は流れることはない。   Next, for example, at time T4, a voltage of about the fourth forward voltage V4 ((12 + 12 + 6) × 3.2 = 96.0 (v)) is output from the full-wave rectifier circuit 12 to the first LED block 310, When applied to the second LED block 320 and the third LED block 330 connected in series, the LEDs included in the respective LED blocks are lit (see FIG. 16D). When approaching the fourth forward voltage V 4, the diode 382 has been reversely biased until then, but the forward bias is applied and current starts to flow through the third LED block 330. However, since the output voltage of the output full-wave rectifier circuit 12 is not sufficiently high, no current flows to the fourth LED block 340.

ここで、全波整流回路12から、第4の順電圧V4が第4LEDブロック340に印加されても、そこに含まれるLEDを点灯させることが可能である。第4の順電圧V4で、第4LEDブロック340に含まれるLEDを点灯させると、図4(b)及び図4(d)で説明したように、電流制限部342における電力損失が発生してしまう。そこで、LED駆動回路6では、電流モニタ371と電流制御部372が動作して、第4LEDブロック340に電流が流れないように制御を行っている。   Here, even if the fourth forward voltage V4 is applied from the full-wave rectifier circuit 12 to the fourth LED block 340, it is possible to light the LED included therein. When the LEDs included in the fourth LED block 340 are turned on with the fourth forward voltage V4, as described with reference to FIGS. 4B and 4D, power loss occurs in the current limiting unit 342. . Therefore, in the LED drive circuit 6, the current monitor 371 and the current control unit 372 operate to control the current not to flow through the fourth LED block 340.

次に、例えば、時刻T5となって、全波整流回路12から、第5の順電圧V5((12+12+6+6)×3.2=115.2(v))程度の電圧が第1LEDブロック310〜第4LEDブロック340が直列に接続されたものに印加されると、それぞれのLEDブロックに含まれるLEDが点灯する(図16(e)参照)。第5の順電圧V5に近づくと、ダイオード383にはそれまで逆方向バイアスがかかっていたが、順方向バイアスがかかるようになり、第4LEDブロック340に電流が流れはじめる。しかしながら、第3の順電圧V3以上では、電流モニタ371が電流制御部372をOFF状態とし、電流制御部372を通過する電流を遮断している。   Next, for example, at time T <b> 5, a voltage of about the fifth forward voltage V <b> 5 ((12 + 12 + 6 + 6) × 3.2 = 15.2 (v)) from the full-wave rectifier circuit 12 is the first LED block 310 to the second LED. When the 4LED block 340 is applied to one connected in series, the LED included in each LED block is turned on (see FIG. 16 (e)). When approaching the fifth forward voltage V <b> 5, the diode 383 has been reversely biased so far, but is now forward-biased and current begins to flow through the fourth LED block 340. However, at the third forward voltage V3 or higher, the current monitor 371 turns off the current control unit 372 and blocks the current passing through the current control unit 372.

図15に示すLED駆動回路6では、以下、全波整流回路12の出力電圧に応じて、図5(a)〜図16(e)の状態を繰り返しながら、各LEDブロックが点灯する。上述したように、LED駆動回路6では、電流モニタ371と電流制御部372によって、不均一な状態が発生して電力損失を生じるのを防止している。   In the LED drive circuit 6 shown in FIG. 15, each LED block is turned on while repeating the states of FIGS. 5A to 16E in accordance with the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12. As described above, in the LED drive circuit 6, the current monitor 371 and the current control unit 372 prevent the occurrence of a non-uniform state and the occurrence of power loss.

図17は、LED駆動回路6の投入電力、消費電力及び電力損失を示す図である。   FIG. 17 is a diagram illustrating input power, power consumption, and power loss of the LED drive circuit 6.

図17において、実線391がLED駆動回路6における投入電力を示し、点線392がLED駆動回路6における消費電力を示し、一点鎖線393がLED駆動回路6における電力損失を示している。図17より、図15に示すLED駆動回路6における変換効率は82.3(%)である。このように、LED駆動回路6では、電流モニタ371と電流制御部372によって、所定のタイミングで第3LEDブロック330及び/又は第4LEDブロック340を消灯させているので、電力損失を抑え、LED駆動回路の変換効率を高めることが可能となった。   In FIG. 17, the solid line 391 indicates the input power in the LED drive circuit 6, the dotted line 392 indicates the power consumption in the LED drive circuit 6, and the alternate long and short dash line 393 indicates the power loss in the LED drive circuit 6. From FIG. 17, the conversion efficiency in the LED drive circuit 6 shown in FIG. 15 is 82.3 (%). As described above, in the LED drive circuit 6, the third LED block 330 and / or the fourth LED block 340 are extinguished at a predetermined timing by the current monitor 371 and the current control unit 372. It became possible to increase the conversion efficiency.

図18は、本発明に係る更に他のLED駆動回路の概略構成図である。   FIG. 18 is a schematic configuration diagram of still another LED driving circuit according to the present invention.

図18に示すLED駆動回路7において、図1に示す商用交流電源(交流100V)10、商用交流電源10と接続する接続端子11及び全波整流回路12を省略して記載しているが、プラス電源出力13及びマイナス電源出力14が不図示の全波整流回路12と接続されている。また、LED駆動回路7は、始端回路401、3つの中間回路402〜404、及び終端回路405を有し、各回路間に逆電流防止用ダイオード481〜484及び定電流ダイオード490を有している。   In the LED drive circuit 7 shown in FIG. 18, the commercial AC power supply (AC 100 V) 10, the connection terminal 11 connected to the commercial AC power supply 10 and the full-wave rectifier circuit 12 shown in FIG. A power output 13 and a negative power output 14 are connected to a full wave rectifier circuit 12 (not shown). The LED drive circuit 7 includes a start circuit 401, three intermediate circuits 402 to 404, and a termination circuit 405, and includes reverse current prevention diodes 481 to 484 and a constant current diode 490 between the circuits. .

始端回路401は、図1に示す始端回路20と同様に、複数のLEDを含む第1LEDブロック410、第1LEDブロック410を流れる電流を検出する第1電流モニタ411、第1電流制御部412等を含んでいる。第1電流モニタ411は、第1LEDブロック410を流れる電流に応じて第1電流制御部412を流れる電流を制限するように動作する。   As with the start circuit 20 shown in FIG. 1, the start circuit 401 includes a first LED block 410 including a plurality of LEDs, a first current monitor 411 that detects a current flowing through the first LED block 410, a first current control unit 412, and the like. Contains. The first current monitor 411 operates to limit the current flowing through the first current control unit 412 according to the current flowing through the first LED block 410.

終端回路405は、図1に示す終端回路40と同様に、複数のLEDを含む第5LEDブロック450、第5LEDブロック450を流れる電流を検出するための第5電流モニタ451、第5電流制御部452等を含んでいる。第5電流モニタ451は、第5LEDブロック450を流れる電流に応じて第5電流制御部452を流れる電流を制限するように動作する。   Similar to the termination circuit 40 shown in FIG. 1, the termination circuit 405 includes a fifth LED block 450 including a plurality of LEDs, a fifth current monitor 451 for detecting a current flowing through the fifth LED block 450, and a fifth current control unit 452. Etc. The fifth current monitor 451 operates to limit the current flowing through the fifth current control unit 452 according to the current flowing through the fifth LED block 450.

中間回路402は、図1に示す中間回路30と同様に、複数のLEDを含む第2LEDブロック420、第2LEDブロック420を流れる電流を検出するための第2−1電流モニタ421及び第2−2電流モニタ423、第2−1電流制御部422、及び第2−2電流制御部424等を含んでいる。第2−1電流モニタ421は、第2LEDブロック420を流れる電流に応じて第2−1電流制御部422を流れる電流を調整するように制御し、第2−2電流モニタ423は、第2LEDブロック420を流れる電流に応じて第2−2電流制御部424を流れる電流を制限するように動作する。なお、中間回路403及び404も、中間回路402と同様に、複数のLEDを含むLEDブロックと、LEDブロックを流れる電流を検出する2つに電流モニタと、電流モニタによって電流が制限される2つの電流制御部を有している。   Similar to the intermediate circuit 30 shown in FIG. 1, the intermediate circuit 402 includes a second LED block 420 including a plurality of LEDs, a 2-1 current monitor 421 and a 2-2 for detecting a current flowing through the second LED block 420. A current monitor 423, a 2-1 current control unit 422, a 2-2 current control unit 424, and the like are included. The 2-1 current monitor 421 controls to adjust the current flowing through the 2-1 current control unit 422 according to the current flowing through the second LED block 420, and the 2-2 current monitor 423 controls the second LED block 422. It operates so as to limit the current flowing through the second-second current control unit 424 in accordance with the current flowing through 420. Similarly to the intermediate circuit 402, the intermediate circuits 403 and 404 also have an LED block including a plurality of LEDs, a current monitor for detecting current flowing through the LED block, and two currents limited by the current monitor. It has a current controller.

また、LED駆動回路7は、図1に示すLED駆動回路1の第2−3電流モニタ36及び第3−2電流制御部44と同様の機能を有し、LEDブロックが直列及び/又は並列に切り換えられる場合に不均一な状態が発生して電力損失を生じるのを防止するための、電流モニタ471と電流モニタ471によって流れる電流(第1LEDブロック410、第2LEDブロック420及び第3LEDブロック430が直列に接続された場合に、LEDブロックを流れる電流)が制限される電流制御部472を有している。   Further, the LED drive circuit 7 has the same functions as the 2-3 current monitor 36 and the 3-2 current control unit 44 of the LED drive circuit 1 shown in FIG. 1, and the LED blocks are connected in series and / or in parallel. The current monitor 471 and the current flowing through the current monitor 471 (a first LED block 410, a second LED block 420, and a third LED block 430 are connected in series) to prevent a non-uniform state from occurring and causing power loss when switched. A current control unit 472 that restricts a current flowing through the LED block when connected to.

図19は、図18に示すLED駆動回路7のLEDブロックの切り換えシーケンス例を示す図である。   FIG. 19 is a diagram showing an example of the LED block switching sequence of the LED drive circuit 7 shown in FIG.

図18において、始端回路401、終端回路405及び中間回路402〜404において、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックの直列及び/又は並列の切換が行われる方式は、LED駆動回路1において説明したのと同様であるので、図19を用いて、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックの切り換えシーケンスについて説明する。なお、始端回路401の第1LEDブロック410には6個、中間回路402の第2LEDブロック420には6個、中間回路403の第3LEDブロック430には12個、中間回路404の第4LEDブロック440には6個、終端回路405の第5LEDブロック450には6個のLEDがそれぞれ含まれ、直列に接続されており、LED駆動回路7に含まれるLEDの総数は36個である。   In FIG. 18, in the start circuit 401, the termination circuit 405, and the intermediate circuits 402 to 404, each LED block is switched in series and / or in parallel according to the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12. Since it is the same as that described in the circuit 1, the switching sequence of each LED block will be described using FIG. 19 according to the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12. FIG. The first LED block 410 of the start circuit 401 has six, the second LED block 420 of the intermediate circuit 402 has six, the third LED block 430 of the intermediate circuit 403 has twelve, and the fourth LED block 440 of the intermediate circuit 404 has four. The fifth LED block 450 of the termination circuit 405 includes six LEDs, which are connected in series, and the total number of LEDs included in the LED drive circuit 7 is 36.

例えば、時刻T0において、全波整流回路12の出力電圧が、0(ゼロ)である場合、第1LEDブロック410〜第5LEDブロック450に含まれるLEDはいずれも点灯しない。   For example, when the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12 is 0 (zero) at time T0, none of the LEDs included in the first LED block 410 to the fifth LED block 450 is lit.

第1LEDブロック410、第2LEDブロック420、第4LEDブロック440、第5LEDブロック450には、それぞれ6個のLEDが直列に接続されているので、例えば、時刻T1となって、全波整流回路12から、第1の順電圧V1(6×Vf=6×3.2=19.2(v))程度の電圧が各第1LEDブロック410、第2LEDブロック420、第4LEDブロック440、第5LEDブロック450に印加されると、各第1LEDブロック410、第2LEDブロック420、第4LEDブロック440、第5LEDブロック450に含まれるLEDが点灯する(図19(a)参照)。   Since six LEDs are connected in series to each of the first LED block 410, the second LED block 420, the fourth LED block 440, and the fifth LED block 450, for example, at time T1, the full-wave rectifier circuit 12 A voltage of about the first forward voltage V1 (6 × Vf = 6 × 3.2 = 19.2 (v)) is applied to each of the first LED block 410, the second LED block 420, the fourth LED block 440, and the fifth LED block 450. When applied, the LEDs included in each of the first LED block 410, the second LED block 420, the fourth LED block 440, and the fifth LED block 450 are turned on (see FIG. 19A).

次に、例えば、時刻T2となって、全波整流回路12から、第2の順電圧V2((6+6)×3.2=38.4(v))程度の電圧が、第1LEDブロック410と第2LEDブロック420が直列に接続されたもの、第3LEDブロック430、及び第4LEDブロック440と第5LEDブロック450が直列に接続されたもの、に印加されると、それぞれのLEDブロックに含まれるLEDが点灯する(図19(b)参照)。   Next, for example, at time T <b> 2, a voltage of about the second forward voltage V <b> 2 ((6 + 6) × 3.2 = 38.4 (v)) from the full-wave rectifier circuit 12 is applied to the first LED block 410. When applied to the second LED block 420 connected in series, the third LED block 430, and the fourth LED block 440 and the fifth LED block 450 connected in series, the LEDs included in each LED block Lights up (see FIG. 19B).

次に、例えば、時刻T3となって、全波整流回路12から、第3の順電圧V3((6+6+12)×3.2=76.8(v))程度の電圧が、第1LEDブロック410、第2LEDブロック420及び第3LEDブロック430が直列に接続されたものに印加されると、それぞれのLEDブロックに含まれるLEDが点灯する(図19(c)参照)。なお、第3の順電圧V3以上では、電流モニタ471が電流制御部472をOFF状態とし、電流制御部472を通過する電流を遮断している。   Next, for example, at time T <b> 3, a voltage of about the third forward voltage V <b> 3 ((6 + 6 + 12) × 3.2 = 76.8 (v)) from the full-wave rectifier circuit 12 is applied to the first LED block 410, When applied to the second LED block 420 and the third LED block 430 connected in series, the LEDs included in the respective LED blocks are lit (see FIG. 19C). At the third forward voltage V3 or higher, the current monitor 471 turns off the current control unit 472 and cuts off the current passing through the current control unit 472.

ここで、全波整流回路12から、第3の順電圧V3が第4LEDブロック440及び第5LEDブロック450が直列に接続されたものに印加されても、そこに含まれるLEDを点灯させることが可能である。しかしながら、第3の順電圧V3が、第4LEDブロック440及び第5LEDブロック450に含まれるLEDを点灯させると、図4(b)及び図4(d)で説明したように、第4−1電流制限部442における電力損失が発生してしまう。そこで、LED駆動回路7では、電流モニタ471と電流制御部472が動作して、第4LEDブロック440及び第5LEDブロック450に電流が流れないように制御を行っている。   Here, even if the third forward voltage V3 is applied from the full-wave rectifier circuit 12 to the fourth LED block 440 and the fifth LED block 450 connected in series, the LEDs included therein can be turned on. It is. However, when the third forward voltage V3 turns on the LEDs included in the fourth LED block 440 and the fifth LED block 450, as described in FIGS. 4B and 4D, the 4-1 current A power loss in the limiting unit 442 occurs. Therefore, in the LED drive circuit 7, the current monitor 471 and the current control unit 472 operate to control the current not to flow through the fourth LED block 440 and the fifth LED block 450.

次に、例えば、時刻T4となって、全波整流回路12から、第4の順電圧V4((6+6+12+6)×3.2=96.0(v))程度の電圧が、第1LEDブロック410、第2LEDブロック420、第3LEDブロック430及び第4LEDブロック440が直列に接続されたものに印加されると、それぞれのLEDブロックに含まれるLEDが点灯する(図19(d)参照)。第4の順電圧V4に近づくと、ダイオード483にはそれまで逆方向バイアスがかかっていたが、順方向バイアスがかかるようになり、第4LEDブロック440に電流が流れはじめる。しかしながら、出全波整流回路12の出力電圧が充分に高くないため、第5LEDブロック450にまで電流は流れることはない。   Next, for example, at time T <b> 4, a voltage of about the fourth forward voltage V <b> 4 ((6 + 6 + 12 + 6) × 3.2 = 96.0 (v)) is output from the full-wave rectifier circuit 12 to the first LED block 410, When applied to the second LED block 420, the third LED block 430, and the fourth LED block 440 connected in series, the LEDs included in the respective LED blocks are lit (see FIG. 19D). When the fourth forward voltage V4 is approached, the diode 483 has been reversely biased until then, but the forward bias is applied and current starts to flow through the fourth LED block 440. However, since the output voltage of the output full wave rectifier circuit 12 is not sufficiently high, no current flows to the fifth LED block 450.

ここで、全波整流回路12から、第4の順電圧V4が第5LEDブロック450に印加されても、そこに含まれるLEDを点灯させることが可能である。しかしながら、第4の順電圧V4が、第5LEDブロック450に含まれるLEDを点灯させると、図4(b)及び図4(d)で説明したように、電流制限部452における電力損失が発生してしまう。そこで、LED駆動回路7では、電流モニタ471と電流制御部472が動作して、第5LEDブロック450に電流が流れないように制御を行っている。   Here, even if the fourth forward voltage V4 is applied from the full-wave rectifier circuit 12 to the fifth LED block 450, it is possible to light the LED included therein. However, when the fourth forward voltage V4 turns on the LEDs included in the fifth LED block 450, a power loss occurs in the current limiting unit 452, as described with reference to FIGS. 4B and 4D. End up. Therefore, in the LED drive circuit 7, the current monitor 471 and the current control unit 472 operate to control the current not to flow through the fifth LED block 450.

次に、例えば、時刻T5となって、全波整流回路12から、第5の順電圧V5((6+6+12+6+6)×3.2=115.2(v))程度の電圧が第1LEDブロック410〜第5LEDブロック450が直列に接続されたものに印加されると、それぞれのLEDブロックに含まれるLEDが点灯する(図19(e)参照)。第5の順電圧V5に近づくと、ダイオード484にはそれまで逆方向バイアスがかかっていたが、順方向バイアスがかかるようになり、第5LEDブロック450に電流が流れはじめる。しかしながら、第3の順電圧V3以上では、電流モニタ471が電流制御部472をOFF状態とし、電流制御部472を通過する電流を遮断している。   Next, for example, at time T <b> 5, a voltage of about the fifth forward voltage V <b> 5 ((6 + 6 + 12 + 6 + 6) × 3.2 = 15.2 (v)) from the full-wave rectifier circuit 12 is the first LED block 410 to the second LED. When the 5 LED blocks 450 are applied to the ones connected in series, the LEDs included in the respective LED blocks are turned on (see FIG. 19E). When the fifth forward voltage V5 is approached, the diode 484 has been reversely biased so far, but the forward bias is applied and current starts to flow through the fifth LED block 450. However, at the third forward voltage V3 or higher, the current monitor 471 turns off the current control unit 472 and cuts off the current passing through the current control unit 472.

図18に示すLED駆動回路7では、以下、全波整流回路12の出力電圧に応じて、図19(a)〜図19(e)の状態を繰り返しながら、各LEDブロックが点灯する。上述したように、LED駆動回路7では、電流モニタ471と電流制御部472によって、不均一な状態が発生して電力損失を生じるのを防止している。   In the LED drive circuit 7 shown in FIG. 18, each LED block is lit while repeating the states of FIGS. 19A to 19E in accordance with the output voltage of the full-wave rectifier circuit 12. As described above, in the LED drive circuit 7, the current monitor 471 and the current control unit 472 prevent the occurrence of a non-uniform state and power loss.

図20は、LED駆動回路7の投入電力、消費電力及び電力損失を示す図である。   FIG. 20 is a diagram illustrating the input power, power consumption, and power loss of the LED drive circuit 7.

図20において、実線491がLED駆動回路7における投入電力を示し、点線492がLED駆動回路7における消費電力を示し、一点鎖線493がLED駆動回路7における電力損失を示している。図20より、図18に示すLED駆動回路7における変換効率は81.9(%)である。このように、LED駆動回路7では、電流モニタ471と電流制御部472によって、所定のタイミングで第3LEDブロック430及び/又は第5LEDブロック450を消灯させているので、電力損失を抑え、LED駆動回路の変換効率を高めることが可能となった。   In FIG. 20, the solid line 491 indicates the input power in the LED drive circuit 7, the dotted line 492 indicates the power consumption in the LED drive circuit 7, and the alternate long and short dash line 493 indicates the power loss in the LED drive circuit 7. From FIG. 20, the conversion efficiency in the LED drive circuit 7 shown in FIG. 18 is 81.9 (%). Thus, in the LED drive circuit 7, the third LED block 430 and / or the fifth LED block 450 are extinguished at a predetermined timing by the current monitor 471 and the current control unit 472, so that power loss is suppressed, and the LED drive circuit It became possible to increase the conversion efficiency.

上記では、始端回路及び終端回路と、複数の中間回路を有し、各回路に異なった数のLEDを含んだLEDブロックを有するLED駆動回路1〜6について説明した。しかしながら、中間回路の個数や、各回路の含まれるLEDの個数は一例であって、上述したLED駆動回路1〜6に限定されるものではない。   In the above description, the LED driving circuits 1 to 6 having the start end circuit and the end circuit, and a plurality of intermediate circuits, and LED blocks including different numbers of LEDs in each circuit have been described. However, the number of intermediate circuits and the number of LEDs included in each circuit are merely examples, and are not limited to the LED driving circuits 1 to 6 described above.

上述したLED駆動回路1〜6は、LED電球のようなLED照明器具、LEDをバックライトとして利用する液晶テレビ、PCの画面のバックライト用の照明器具等に利用することが可能である。   The LED drive circuits 1 to 6 described above can be used for LED lighting fixtures such as LED bulbs, liquid crystal televisions using LEDs as backlights, lighting fixtures for backlights of PC screens, and the like.

1、2、3、4、5、6、7 LED駆動回路
11 接続端子
12 全波整流回路
13 プラス電源
14 マイナス電源
15、16、18 逆電流防止用ダイオード
17、70 定電流ダイオード
20 始端回路
21 第1LEDブロック
22 第1電流モニタ
23 第1電流制御部
30 中間回路
31 第2LEDブロック
32 第2−1電流モニタ
33 第2−1電流制御部
34 第2−2電流モニタ
35 第2−2電流制御部
36 第2−3電流モニタ
40 終端回路
41 第3LEDブロック
42 第3電流モニタ
43 第3−1電流制御部
44 第3−2電流制御部
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 LED drive circuit 11 Connection terminal 12 Full-wave rectifier circuit 13 Positive power supply 14 Negative power supply 15, 16, 18 Reverse current prevention diode 17, 70 Constant current diode 20 Start circuit 21 1st LED block 22 1st current monitor 23 1st current control part 30 intermediate circuit 31 2nd LED block 32 2nd-1 current monitor 33 2nd-1 current control part 34 2nd-2 current monitor 35 2nd-2 current control Unit 36 Second-3 Current Monitor 40 Termination Circuit 41 Third LED Block 42 Third Current Monitor 43 Third-1 Current Control Unit 44 Third 3-2 Current Control Unit

Claims (8)

整流器と、
前記整流器に接続される第1LED群と、
前記整流器に接続される第2LED群と、
前記整流器に接続される第3LED群と、
前記第1LED群、前記第2LED群及び前記第3LED群の内の連続する2つのLED群を直列に接続させた時に、前記連続する2つのLED群を流れる電流を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記整流器から、前記第1LED群、前記第2LED群及び前記第3LED群の内の残りのLED群へ流れる電流を制限する電流制限部と、
を有することを特徴とするLED駆動回路。
A rectifier,
A first LED group connected to the rectifier;
A second LED group connected to the rectifier;
A third LED group connected to the rectifier;
A detection unit for detecting a current flowing through the two consecutive LED groups when the two consecutive LED groups of the first LED group, the second LED group, and the third LED group are connected in series;
Based on the detection result of the detection unit, a current limiting unit that limits current flowing from the rectifier to the remaining LED groups of the first LED group, the second LED group, and the third LED group;
An LED driving circuit comprising:
前記電流制限部は、前記整流器に対して、インピーダンスの異なるLED群が並列に接続されないように、前記第1LED群、前記第2LED群及び前記第3LED群の内の残りのLED群へ流れる電流を制限する、請求項1に記載のLED駆動回路。   The current limiting unit is configured to reduce a current flowing to the remaining LED groups of the first LED group, the second LED group, and the third LED group so that LED groups having different impedances are not connected in parallel to the rectifier. The LED driving circuit according to claim 1, wherein the LED driving circuit is limited. 前記整流器の出力電圧に応じて、前記整流器に対して前記第1LED群、前記第2LED群及び前記第3LED群がそれぞれ並列に接続される電流経路と、前記整流器に対して前記第1LED群、前記第2LED群及び前記第3LED群の内の連続する2つのLED群が直列に接続される電流経路とが形成される、請求項1又は2に記載のLED駆動回路。   Depending on the output voltage of the rectifier, the first LED group, the second LED group, and the third LED group are respectively connected in parallel to the rectifier, and the first LED group, The LED drive circuit according to claim 1 or 2, wherein a current path is formed in which two consecutive LED groups of the second LED group and the third LED group are connected in series. 前記整流器は、プラス電源出力及びマイナス電源出力を有し、
前記第1LED群を流れる電流を検出する第1電流検出部、及び、前記第1電流検出部で検出された電流に応じて前記第1LED群から前記マイナス電源出力に流れる電流を制御する第1電流制御部を有する第1回路と、
前記第2LED群、前記第2LED群を流れる電流を検出する第2電流検出部、前記第2電流検出部で検出された電流に応じて前記プラス電源出力から前記第2LED群に流れる電流を制御する第2電流制御部と、前記第2電流検出部で検出された電流に応じて前記第2LED群から前記マイナス電源に流れる電流を制御する第3電流制御部を有する第2回路と、
前記第3LED群と、前記第3LED群を流れる電流を検出する第3電流検出部、前記第3電流検出部で検出された電流に応じて前記プラス電源出力から前記第3LED群に流れる電流を制御する第4電流制御部を有する第3回路と、
を更に有する請求項1〜3の何れか一項に記載のLED駆動回路。
The rectifier has a positive power output and a negative power output,
A first current detecting unit for detecting a current flowing through the first LED group; and a first current for controlling a current flowing from the first LED group to the negative power source output according to the current detected by the first current detecting unit. A first circuit having a control unit;
The second LED group, a second current detection unit that detects a current flowing through the second LED group, and a current that flows from the positive power output to the second LED group according to the current detected by the second current detection unit. A second circuit having a second current control unit and a third current control unit for controlling a current flowing from the second LED group to the negative power source according to the current detected by the second current detection unit;
The third LED group, a third current detection unit for detecting a current flowing through the third LED group, and a current flowing from the positive power supply output to the third LED group according to the current detected by the third current detection unit A third circuit having a fourth current control unit,
The LED drive circuit according to claim 1, further comprising:
前記第1LED群、前記第2LED群及び前記第3LED群の間に配置された電流調整部を更に有する、請求項1〜4の何れか一項に記載のLED駆動回路。   The LED drive circuit according to any one of claims 1 to 4, further comprising a current adjustment unit disposed between the first LED group, the second LED group, and the third LED group. 前記電流調整部は、定電流ダイオード、高抵抗、又は定電流回路である、請求項5に記載のLED駆動回路。   The LED driving circuit according to claim 5, wherein the current adjustment unit is a constant current diode, a high resistance, or a constant current circuit. 前記第1LED群、前記第2LED群及び前記第3LED群の間に配置された逆電流防止用のダイオードを更に有する、請求項1〜6の何れか一項に記載のLED駆動回路。   The LED drive circuit according to any one of claims 1 to 6, further comprising a reverse current prevention diode disposed between the first LED group, the second LED group, and the third LED group. 前記整流器の電源出力間に配置された平滑部を更に有する、請求項1〜7の何れか一項に記載のLED駆動回路。   The LED drive circuit according to any one of claims 1 to 7, further comprising a smoothing unit disposed between power supply outputs of the rectifiers.
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