JP2012084580A - Ｌｅｄ駆動回路 - Google Patents

Abstract

【課題】交流電源を整流してＬＥＤ列を発光させるＬＥＤ駆動回路において、できるだけ小さな容量のコンデンサで非点灯期間を短くする、又はなくしながら、ＴＨＤを良好な状態にする。
【解決手段】整流回路がカットオフしたときに発光回路３に電流を供給する電流供給回路２は、充電時定数よりも放電時定数が長い。発光回路３はＬＥＤ列４ａと定電流回路５を備え、定電流回路５はＬＥＤ列４ｂを含む。商用交流電源の電圧（絶対値）が高いとき４ａ，４ｂが点灯し、このなかで商用交流電源の電圧（絶対値）が第１のＬＥＤ列４ａとＬＥＤ列４ｂ閾値の和の近傍にあるとき定電流回路５が機能しＬＥＤ列４ａが定電流で点灯しＬＥＤ列４ｂが徐々に消灯する。さらに電圧が下がるとＬＥＤ４ａだけが点灯する。
【選択図】図１

Description

本発明はＬＥＤ駆動回路に関し、特に商用交流電源を利用してＬＥＤ発光を行なうためのＬＥＤ駆動回路に関する。

商用交流電源から供給される交流電源を整流し、その出力でＬＥＤ（発光ダイオード）列を発光させるＬＥＤ駆動回路が知られている。

このなかでダイオードブリッジ回路から得られる脈流で直接的にＬＥＤ列を駆動する回路がある。例えば特許文献１の図６には、複数の発光ダイオード素子１８（ＬＥＤ）とともに、商用交流電源と接続するための入力端子１２，１２と、ブリッジダイオード素子１４（ダイオードブリッジ回路）と、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３と、ツェナーダイオード８２とを備えた発光ダイオード駆動回路８０（ＬＥＤ駆動回路）が示されている。図中ブリッジダイオード素子１４の出力端子は抵抗器Ｒ３を介して発光ダイオード素子１８からなるＬＥＤ列と接続している。なお、特許文献１は、図６に示された発光ダイオード駆動回路８０において抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３やツェナーダイオード８２の発熱を課題とし、図１に示したコンデンサ２０を含む発光ダイオード駆動回路１０により発光ダイオードユニット２０（ＬＥＤ列）を駆動する交流電源の電圧を降下させようとしている。

特許文献１の図１，図６のように、ＬＥＤ列をダイオードブリッジ回路が出力する脈流で駆動する場合、ＬＥＤ列が点灯しない非点灯期間を持つ。すなわちＬＥＤ列に含まれるＬＥＤの個数をｎ個、各ＬＥＤの順方向降下電圧をＶｆ（Ｖ）としたとき、脈流の電圧がｎ×Ｖｆ（Ｖ）より小さくなるとＬＥＤ列が消灯する。この非点灯期間は発光輝度の低下やフリッカの原因となるので非点灯期間を短くすることが望まれる。

非点灯期間を簡単な方法でなくすには脈流をコンデンサで平滑すれば良い。例えば特許文献２の図１には、半波整流回路１１（ダイオード）の出力を平滑化コンデンサ１２で平滑し、この電圧で複数個のＬＥＤ２０（ＬＥＤ列）を点灯させる発光素子点灯制御装置（ＬＥＤ駆動回路）が示されている。なお、図１の回路は平滑した電圧に多少のリップルが残っていても、ＬＥＤ列（複数個のＬＥＤ２０）に流れる電流をシャントレギュレータ１５とバイポーラトランジスタ１６により定電流化していることが記載されている（図２、段落００２４）。

非点灯期間を短くする別の手法として手法として、例えば特許文献３の図１にはダイオードブリッジ回路の出力電圧に応じてＬＥＤ列の段数を変化させるＬＥＤ駆動回路が示されている。そこではＬＥＤ列を４つのグループ（グループＡ（２個）、グループＢ（４個）、グループＣ（８個）、グループＤ（１６個））に分け、ダイオードブリッジ回路の出力電圧が低い場合には、グループＡのみに電圧を印加し、電圧が高くなる毎に、グループＡとＢ、グループＡ〜Ｃ、最も電圧が高い場合には４つの全てのグループに電圧が印加されるよう制御している。

特開平７−２７３３７１号公報 （図１、図６） 特開２００６−７３６３７号公報 （図１、図２、段落００２４） 特開２００７−１２３５６２号公報 （図１）

特許文献１の回路のように大きな非点灯期間があると、前述の輝度低下やフリッカに加え、高速で移動する物体が飛びとびに見えるモーションブレークが発生する。さらにこの回路は全高調波ひずみ（Ｔｏｔａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ、以下ＴＨＤとよぶ）が大きい。このＴＨＤとは、基本波成分（正弦波信号）に対し、この正弦波信号を機器に入力したときに発生する高調波成分の和の割合を表したものである。

特許文献２のように整流回路の出力を平滑して非点灯期間をなくそうとする場合、ＬＥＤ列に充分な電流を流し高い輝度を得ようとすると、容量及び耐圧の大きな電解コンデンサが必要になる。この電解コンデンサはサイズが大きいばかりでなく、照明装置のように高温になる環境下では寿命が極端に短くなるという課題もある。

特許文献３のように整流した電圧値によりＬＥＤ列の段数を切り替える方法で非点灯期間を短くしようとすると、切り替え段数及び制御をこまめ設定する必要が生じる。また切り替え時に電流値が急激に変化するためＴＨＤが悪い。

そこで本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、交流電源を整流してＬＥＤ列を発光させるＬＥＤ駆動回路において、できるだけ小さな容量のコンデンサで非点灯期間を短くする、又はなくしながら、ＴＨＤが良好なＬＥＤ駆動回路を提供することである。

上記課題を解決するため本発明のＬＥＤ駆動回路は、整流回路と、ＬＥＤ列を含む発光回路とを有し、商用交流電源を整流して前記ＬＥＤ列を発光させるＬＥＤ駆動回路において、
前記整流回路がカットオフしたときに前記発光回路に電流を供給する電流供給回路を備え、
該電流供給回路はコンデンサと時定数調整素子を含み、該コンデンサは該時定数調整素子を介して放電し、充電時定数よりも放電時定数が長く、
前記発光回路は、第１のＬＥＤ列と、該第１のＬＥＤと直列接続する定電流回路を備え、
該第１のＬＥＤ列の＋側端子は前記整流回路の出力端子と接続し、
該定電流回路は、第２のＬＥＤ列を含み、
前記商用交流電源の電圧（絶対値）が前記第１のＬＥＤ列と前記第２のＬＥＤ列を連結したＬＥＤ列の閾値よりも高いとき、前記発光回路に流れる電流が該商用交流電源の電圧とともに変化し、該第１及び第２のＬＥＤ列が点灯する期間と、
前記商用交流電源の電圧（絶対値）が第１の前記ＬＥＤ列と前記第２のＬＥＤ列を連結したＬＥＤ列の閾値の近傍にあるとき、前記第１のＬＥＤに流れる電流を一定に保ちながら前記第２のＬＥＤ列に流れる電流を徐々に変化させる期間と、
前記商用交流電源の電圧（絶対値）が第１の前記ＬＥＤ列の閾値の近傍にあるとき、該第１のＬＥＤ列のみが点灯する期間と
を有することを特徴とする。

前記定電流回路は、前記第２のＬＥＤ列に加えＦＥＴとバイポーラトランジスタと第１の抵抗と第２の抵抗を備え、
該第２のＬＥＤ列の＋側端子及び−側端子がそれぞれ前記第１のＬＥＤ列の−側端子及
び前記第２の抵抗の＋側端子と接続し、
該第２の抵抗の−側端子が前記整流回路に電流を戻す配線に接続し、
該ＦＥＴのドレインが前記第２のＬＥＤ列の＋側端子、ゲートが第１の抵抗を介して該＋側端子、ソースが前記第２の抵抗の＋側端子にそれぞれ接続し、
前記バイポーラトランジスタのコレクタが前記ゲート、ベースが前記ソース、エミッタが前記第２の抵抗の前記−側端子にそれぞれ接続することを特徴とする。

前記電流供給回路がスイッチ素子を備えていても良い。

商用交流電源の電圧（絶対値、以下同様）が第１と第２のＬＥＤ列を連結したＬＥＤ列の閾値より高い期間では、このＬＥＤ列に大量の電流が流れるため、電流供給回路は実質的に第１及び第２のＬＥＤ列の点灯に関与しない。しかし商用交流電源の電圧がこのＬＥＤ列の閾値電圧近傍まで下がると、定電流回路が動作し始め第１のＬＥＤに流れる電流を一定に保ちながら第２のＬＥＤ列に流れる電流を徐々に減らす。さらに商用交流電源の電圧が下降し第１のＬＥＤ列の閾値近傍になると、整流回路がカットオフする一方で電流供給回路が発光回路に電流を供給し始める。この電流は時定数調整素子で制限され小さな値に制限されているが、第１のＬＥＤ列を比較的長く点灯し続けることができる。以上のように商用交流電源の電圧が第１のＬＥＤ列の閾値よりも小さい期間において、第１のＬＥＤ列を小さな電流で点灯させることにより、電流供給回路に含まれるコンデンサの容量を小さくしながら非点灯期間を短くする、又はなくすことができる。

商用交流電源の電圧が第１と第２のＬＥＤ列を連結したＬＥＤ列の閾値近傍では第１のＬＥＤに流れる電流が一定で第２のＬＥＤに流れる電流が徐々に減る（又は増える）。すなわち第１と第２のＬＥＤ列が高い輝度で共に点灯する期間と、第１のＬＥＤ列のみが点灯する期間の間に電流が一定になる期間を設けることにより、第１または第２のＬＥＤ列が点灯する期間全体に亘って電流の変化が滑らかになる。この結果、高調波ひずみ（ＴＨＤ）を小さくできる。

以上のようにして本発明は、商用交流電源の電圧が第１のＬＥＤ列の閾値よりも小さい期間においてＬＥＤ列を小さな電流で点灯させることにより電流供給回路に含まれるコンデンサの容量を小さくしながら非点灯期間を短くする、又はなくすとともにＴＨＤが良好なＬＥＤ駆動回路を提供できる。

本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ駆動回路の回路図。 図１のＬＥＤ駆動回路の動作説明図。 本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ駆動回路の回路図。 図３のＬＥＤ駆動回路の動作説明図。 参考例のＬＥＤ駆動回路の回路図。 図５のＬＥＤ駆動回路の動作説明図。

以下、添付図１〜４を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
（第１実施形態）

図１は本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ駆動回路１０の回路図である。ダイオードブリッジ回路１（整流回路）は４個のシリコンダイオード１２からなり、商用交流電源１
１が接続している。電流供給回路２はシリコンダイオード１３、抵抗１４（時定数調整素子）及びコンデンサ１５からなる。シリコンダイオード１３のアノードと抵抗１４の+側端子はダイオードブリッジ回路１の出力端子と接続し、シリコンダイオード１３のカソードと抵抗１４の−側端子はコンデンサ１５の＋側端子と接続している。なお時定数調整素子は抵抗１４に限らず定電流ダイオードであっても良い。

発光回路３は複数のＬＥＤ素子１７が直列に接続したＬＥＤ列４ａ（第１のＬＥＤ列）と定電流回路５からなる。定電流回路５は、複数のＬＥＤ素子１７と抵抗２２が直列に接続したＬＥＤ列４ｂ（第２のＬＥＤ列）と、抵抗２１（第１の抵抗）、抵抗２３（第２の抵抗）、ＦＥＴ２４、バイポーラトランジスタ２５からなる。ＬＥＤ列４ｂの＋側端子及び−側端子がそれぞれＬＥＤ列４ａの−側端子及び抵抗２３の＋側端子と接続している。抵抗２３の−側端子はダイオードブリッジ回路１に電流を戻す配線（以後、共通配線と呼ぶ）に接続している。ＦＥＴ２４は、ドレインがＬＥＤ列４ｂの＋側端子、ゲートが抵抗２１を介してＬＥＤ列４ｂの＋側端子、ソースが抵抗２３の＋側端子にそれぞれ接続している。バイポーラトランジスタ２５は、コレクタがＦＥＴ２４のゲート、ベースがＦＥＴ２４のソース、エミッタが共通配線にそれぞれ接続している。なお抵抗２２は電流制限を目的とする保護抵抗であり、省くこともできる。

図２は図１のＬＥＤ駆動回路１０の動作説明図である。（ａ）はＬＥＤ駆動回路１０が電流供給回路２を備えていない場合の発光回路３の駆動電圧を示している。この駆動電圧は商用交流電源１１を整流した脈流（全波整流）となる。

（ｂ）により発光回路３の動作を説明する。（ｂ）も同様にＬＥＤ駆動回路１０が電流供給回路２を備えていない場合において発光回路３に流れる電流を示している。

発光回路３の駆動電圧が上昇し、ＬＥＤ列４ａの閾値を越えると、ＬＥＤ列４ａ、ＦＥＴ２４、抵抗２３を通って共通配線に電流が流れはじめる。このときＦＥＴ２４はＯＮしている。さらに駆動電圧が上昇しＬＥＤ列４ａとＬＥＤ列４ｂの閾値の合算値を越えると、ＬＥＤ列４ｂにも電流が流れ始める。このときＦＥＴ２４に流れる電流とＬＥＤ列４ｂに流れる電流の合算値が一定に保たれる。さらに駆動電圧が上昇するとＦＥＴ２４に流れる電流が０（Ａ）となり（ＦＥＴ２４がＯＦＦ）、ＬＥＤ列４ｂに流れる電流が駆動電圧に合わせて増加する。

電流値を示す曲線の肩の部分が定電流動作をしている部分である。駆動電圧の上昇にともなって最初に電流が流れ始める期間（ＬＥＤ列４ｂに電流が流れていない期間）から定電流動作期間に切り替わるタイミング、及び定電流動作期間から電流が再び増加する期間に切り替わるタイミングにおいて電流値は滑らかに変化する。駆動電圧が下降する期間は、上昇する期間と概ね反対の動作となる。駆動電圧がＬＥＤ列４ａより小さい期間は電流が流れず非点灯期間となる。また電流値が滑らかに変化するためＴＨＤが小さくなる。

（ｃ）はＬＥＤ駆動回路１０の発光回路３の駆動電圧を示している。この駆動電圧には大きなリップルが存在する。商用交流電源１１の電圧がＬＥＤ列４ａの閾値よりも高い期間では駆動電圧は（ａ）と同等の脈流（一部）になる。商用交流電源１１の電圧がＬＥＤ列４ａの閾値より小さい期間では駆動電圧は放電曲線となる。

（ｄ）も同様にＬＥＤ駆動回路１０の発光回路３に流れる電流を示している。商用交流電源１１の電圧が下がってきてＬＥＤ列４ａの閾値付近に近づくと電流供給回路２から発光回路３に電流が流れ始める。つまり商用交流電源１１の電圧と発光回路３の電流が急激に下降するなかで、電流供給回路２の電圧（例えばコンデンサ１５の＋側端子電圧）が商用交流電源１１の電圧より高くなるためダイオードブリッジ回路１がカットオフするため
電流供給回路２から発光回路３に電流が流れ込む。この電流は抵抗１４で制限されているので小さな値となり、商用交流電源１１の電圧がＬＥＤ列４ａの閾値より小さい期間ではＬＥＤ列４ａがこの電流供給回路２から供給される小さな電流で点灯しつづける。なおこの期間、電流が小さいためＦＥＴ２４がＯＮしている。

もう少し詳しく眺めると、商用交流電源１１の電圧がＬＥＤ列４ａの閾値より高い期間のうち電圧が上昇している期間はダイオードブリッジ回路１が電流供給回路２と発光回路３に電流を供給し、電圧が下降する期間はダイオードブリッジ回路１と電流供給回路２が発光回路３に電流を供給している。しかしながらこの期間は、ダイオードブリッジ回路１が発光回路３に大量の電流を供給するのに対し、電流供給回路２は抵抗１４があるためダイオードブリッジ回路１に比べ僅かしか電流を供給できない。つまり商用交流電源１１の電圧がＬＥＤ列４ａの閾値より高い期間では実質的にダイオードブリッジ回路１が発光回路３に電流を供給する。また商用交流電源１１の電圧がＬＥＤ列４ａの閾値より低い期間は、前述のように商用交流電源１１の電圧よりも電流供給回路２の出力電圧が高くなるのでダイオードブリッジ回路１がカットオフし、電流供給回路２が発光回路３に電流を供給することになる。すなわちこの期間は電流供給回路２が抵抗１４を介してコンデンサ１５に蓄えていた電荷を低速で放電し、駆動電圧が徐々に低下する。

以上のようにＬＥＤ駆動回路１０は、電流供給回路２のコンデンサ１５の充電時定数を短くし放電時定数を長くすることで、商用交流電源１１の電圧がＬＥＤ列４ａの閾値より高い期間は主にダイオードブリッジ回路１から発光回路３に電流を供給し、商用交流電源１１の電圧がＬＥＤ列４ａの閾値より低い期間は電流供給回路２が発光回路３に電流を供給する。

非点灯期間を無くすためには抵抗１４とコンデンサ１５との積で決まる時定数が概ね非点灯期間と等しくなるよう設定する。例えば、脈流の周期が１０ｍｓ（周波数１００Ｈｚ）で非点灯期間が約２ｍｓのとき、抵抗１４を１ｋΩ、コンデンサ１５を４μＦ（時定数は４ｍｓ）とする。抵抗１４で電流供給回路２から供給する電流を絞り込むことによりコンデンサ１５の容量を小さくでき寿命の長いセラミックコンデンサを使えるようになる。（第２実施形態）

図３は本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ駆動回路３０の回路図である。電流供給回路２ａはコンデンサ１５の−側端子と共通配線との間にＦＥＴ３１（スイッチ素子、Ｎ型ＭＯＳ−ＦＥＴ）を備えている。またＬＥＤ駆動回路３０はコントロール回路３２も備えている。コントロール回路３２は発光回路３の駆動電圧（端子Ａ）をモニターし、商用交流電源１１の電圧が下降し始めたらＦＥＴ３１のゲート電圧（端子Ｂ）をローレベル（共通配線の電圧）とし、商用交流電源１１の電圧がダイオード列４ａの閾値近傍にまで下がったらＦＥＴ３１のゲート電圧（端子Ｄ）をハイレベル（端子Ａの電圧）とする。

図１のＬＥＤ駆動回路１０は商用交流電源１１の電圧がピークを過ぎて低下し始めるとコンデンサ１５は抵抗１４を介して電荷の一部を放電する。一方、図３のＬＥＤ駆動回路３０はＦＥＴ３１があるため商用交流電源回路１１の電圧がピークを過ぎて低下し始めても、所望の電圧（ＬＥＤ列４ａの閾値近傍）になるまではコンデンサ１５が放電しない。このためコンデンサ１５が蓄えた電荷を有効活用できる。なお駆動電圧に応じてＦＥＴ３１のゲート電圧を制御するコントロール回路３２は、ラダー抵抗、コンパレータ、状態を記憶するフリップフロップから構成される。スイッチ素子は、図３のようにコンデンサ１３と直列接続させる（ＦＥＴ３１）ばかりでなく、図１の回路において抵抗１４と直列に接続させてもよい。この場合例えばＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴを使用する。

図４はＬＥＤ駆動回路３０の動作説明図である。（ａ）はＬＥＤ駆動回路３０が電流供
給回路２ａを備えていない場合における発光回路３の駆動電圧を示しており、図２（ａ）と同じ脈流となる。（ｂ）も同様にＬＥＤ駆動回路３０が電流供給回路２ａを備えていない場合において発光回路３に流れる電流を示しており、図２（ｂ）と同じ脈流となる。

（ｃ）はＬＥＤ駆動回路３０における発光回路３の駆動電圧を示している。商用交流電源１１の電圧がＬＥＤ列４ａの閾値よりも高い期間では駆動電圧は（ａ）と同等の脈流（一部）になる。商用交流電源１１の電圧がＬＥＤ列４ａの閾値近傍まで下がりダイオードブリッジ回路１がカットオフする前後でＦＥＴ３１がＯＮする。このときコンデンサ１５の両端間電圧は商用交流電源１１の電圧のピーク電圧になっているので駆動電圧がいったん上昇する。その後コンデンサ１５は抵抗１４とダイオード列４ａを介して放電するので、駆動電圧に放電曲線が現れる。

（ｄ）も同様にＬＥＤ駆動回路３０において発光回路３に流れる電流を示している。商用交流電源１１の電圧が下がってきてＬＥＤ列４ａの閾値近傍になりＦＥＴ３１がＯＮすると、電流がいったん上昇し、商用交流電源１１の電圧が再びＬＥＤ列４ａの閾値を超えるまで徐々に減少する。ＬＥＤ駆動回路３０はＦＥＦ３１を設けた結果、電流供給回路２ａがＬＥＤ駆動回路１０の電流供給回路２より大きな電流を流せるようになる。

ＬＥＤ駆動回路１０，３０は、商用交流電源１１の電圧がＬＥＤ列４ａの閾値よりも小さくなる期間においてＬＥＤ列４ａを弱く発光させ非点灯期間をなくしている。しかし非点灯期間を完全になくさず、非点灯期間を短くすることでも輝度上昇及びフリッカやモーションブレークを軽減できる。
（参考例）

図５は参考例におけるＬＥＤ駆動回路５０の回路図である。電流供給回路２ｂはコンデンサ１５だけからなる。その他はＬＥＤ駆動回路１０と同じである。

図６はＬＥＤ駆動回路５０の動作説明図である。（ａ）はＬＥＤ駆動回路５０が電流供給回路２ｂを備えていない場合における発光回路３の駆動電圧を示しており、図２（ａ）と同じ脈流となる。（ｂ）も同様にＬＥＤ駆動回路５０が電流供給回路２ｂを備えていない場合において発光回路３に流れる電流を示しており、図２（ｂ）と同じ脈流となる。

（ｃ）はＬＥＤ駆動回路５０における発光回路３の駆動電圧を示している。商用交流電源１１の電圧がＬＥＤ列４ａの閾値とＬＥＤ列４ｂの閾値の合算値よりも高い期間では駆動電圧は（ａ）と同等の脈流（一部）になる。その後ＬＥＤ４ａの閾値に向かって電圧が下降し、その電圧を維持する。

（ｄ）はＬＥＤ駆動回路５０において発光回路３に流れる電流を示している。商用交流電源１１の電圧がＬＥＤ列４ａの閾値を超え、ピークを過ぎてＬＥＤ列４ａの閾値とＬＥＤ列４ｂの閾値の合算値近傍までの期間は（ｂ）と同等の脈流（一部）になる。このあと定電流回路５が定電流動作を開始すると、電流量が制限されるようになるため駆動電圧にコンデンサ１５が寄与するようになる。この結果、商用交流電源１１の電圧が上昇するときの電流曲線の肩よりも、商用交流電源１１の電圧が下降するときの肩が広くなる。コンデンサ１５の電圧がＬＥＤ列４ａの閾値に下降するまで定電流回路５が定電流動作を継続し、その後電流がなくなる。

図６（ｃ），（ｄ）の特性はコンデンサ１５の容量を５〜１０μＦ程度の小さい値にしたものである。この場合非点灯期間が短くなり一定の効果が得られ、セラミックコンデンサが使えるようになるため寿命を延ばすことができる。またＬＥＤ駆動回路５０はコンデンサ１５の容量を大きくすると非点灯期間が消滅する。例えば１００Ｖ／５０Ｈｚの商用
交流電源の場合、コンデンサを５０〜１００μＦとすると非点灯期間はなくなる。

ＬＥＤ駆動回路５０は定電流回路５を定電流動作させた状態で電流値を制限しているのに対し、ＬＥＤ駆動回路１０，３０は時定数素子が電流を制限していた（このときＦＥＴ２４がＯＮし定電流回路５はほぼショートに近い状態になっている）。このように電流制限法が異なるとはいっても、ＬＥＤ駆動回路５０は定電流動作を利用して非点灯期間を延ばしているため、非点灯期間を無くそうとした場合、特許文献１に示されたような単純なＬＥＤ駆動回路が挿入しなければならない平滑コンデンサの容量にくらべ、ＬＥＤ駆動回路５０が必要とする平滑コンデンサの容量は格段に小さくできる。また特許文献２のように定電流素子とＬＥＤ列が直列接続し比較的小さめの平滑コンデンサを備えたＬＥＤ駆動回路では商用交流電源の電圧が高い期間でもＬＥＤ列に流す電流を一定にしているのにたいし、ＬＥＤ駆動回路５０は商用交流電源の電圧が高い期間にＬＥＤ列４ａ，４ｂに流す電流を増加させているため明るくできる。

以上のようにＬＥＤ駆動回路５０は、ＴＨＤが良好で比較的小さな容量で非点灯期間を短くする、又は無くすことが可能であり、明るいという特徴がある。

１…ダイオードブリッジ回路（整流回路）、
２，２ａ，２ｂ…電流供給回路、
３…発光回路、
４ａ，４ｂ…ＬＥＤ列、
５…定電流回路
１０，３０，５０…ＬＥＤ駆動回路、
１１…商用交流電源、
１２，１３…シリコンダイオード、
１４…抵抗（時定数調整素子）、
１５…コンデンサ、
１７…ＬＥＤ素子、
２１…抵抗（第１の抵抗）、
２２…抵抗、
２３…抵抗（第２の抵抗）、
２４…ＦＥＴ、
２５…バイポーラトランジスタ、
３１…ＦＥＴ（スイッチ素子）、
３２…コントロール回路。

Claims (3)

1. 整流回路と、ＬＥＤ列を含む発光回路とを有し、商用交流電源を整流して前記ＬＥＤ列を発光させるＬＥＤ駆動回路において、
   前記整流回路がカットオフしたときに前記発光回路に電流を供給する電流供給回路を備え、
   該電流供給回路はコンデンサと時定数調整素子を含み、該コンデンサは該時定数調整素子を介して放電し、充電時定数よりも放電時定数が長く、
   前記発光回路は、第１のＬＥＤ列と、該第１のＬＥＤと直列接続する定電流回路を備え、
   該第１のＬＥＤ列の＋側端子は前記整流回路の出力端子と接続し、
   該定電流回路は、第２のＬＥＤ列を含み、
   前記商用交流電源の電圧（絶対値）が前記第１のＬＥＤ列と前記第２のＬＥＤ列を連結したＬＥＤ列の閾値よりも高いとき、前記発光回路に流れる電流が該商用交流電源の電圧とともに変化し、該第１及び第２のＬＥＤ列が点灯する期間と、
   前記商用交流電源の電圧（絶対値）が第１の前記ＬＥＤ列と前記第２のＬＥＤ列を連結したＬＥＤ列の閾値の近傍にあるとき、前記第１のＬＥＤに流れる電流を一定に保ちながら前記第２のＬＥＤ列に流れる電流を徐々に変化させる期間と、
   前記商用交流電源の電圧（絶対値）が第１の前記ＬＥＤ列の閾値の近傍にあるとき、該第１のＬＥＤ列のみが点灯する期間と
   を有することを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
2. 前記定電流回路は、前記第２のＬＥＤ列に加えＦＥＴとバイポーラトランジスタと第１の抵抗と第２の抵抗を備え、
   該第２のＬＥＤ列の＋側端子及び−側端子がそれぞれ前記第１のＬＥＤ列の−側端子及び前記第２の抵抗の＋側端子と接続し、
   該第２の抵抗の−側端子が前記整流回路に電流を戻す配線に接続し、
   該ＦＥＴのドレインが前記第２のＬＥＤ列の＋側端子、ゲートが第１の抵抗を介して該＋側端子、ソースが前記第２の抵抗の＋側端子にそれぞれ接続し、
   前記バイポーラトランジスタのコレクタが前記ゲート、ベースが前記ソース、エミッタが前記第２の抵抗の前記−側端子にそれぞれ接続することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
3. 前記電流供給回路がスイッチ素子を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ駆動回路。