JP2013097897A

JP2013097897A - Ｌｅｄ点灯装置

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Publication number: JP2013097897A
Application number: JP2011237239A
Authority: JP
Inventors: Tomoya Kasahara; 友哉笠原
Original assignee: Shihen Technical Corp
Current assignee: Shihen Technical Corp
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-05-20
Anticipated expiration: 2031-10-28
Also published as: JP5810380B2

Abstract

【課題】交流電圧変動によるＬＥＤ電流の変動を抑制し、より快適なＬＥＤ点灯装置を提供すること。
【解決手段】ＬＥＤ点灯装置は、前記入力平滑部（コンデンサＣ３、２０）の充電電流を検出する充電電流検出回路７と、充電電流検出回路７により検出される充電電流の流れる時間に基づいて基準電圧を生成し、この基準電圧に対応した電流値にＬＥＤ点灯回路６の出力電流がなるようにＬＥＤ点灯回路６を制御する点灯制御回路８を有する。
【選択図】図１

Description

この発明は、位相制御型調光器による調光機能に対応するＬＥＤ点灯装置に関するものである。

この種のＬＥＤ点灯装置は、省エネルギーを目的として急速に市場が拡大している。このＬＥＤ点灯装置には、明るさを変えるために調光器が設けられているのが一般的である。この調光器には、トライアック等のサイリスタの導通する位相を調整することにより、交流電源からの電流をサイリスタが導通している期間のみＬＥＤ点灯装置に供給させるようにした、位相制御方式の調光器が用いられているのが普通である（例えば、特許文献１参照）。

この位相制御方式の調光器を用いたＬＥＤ点灯装置では、照明用のＬＥＤの明るさを変えるために、調光器から出力される位相制御された交流電圧波形に応じて、照明用のＬＥＤへのＬＥＤ電流を制御する必要がある。

この制御のパラメータとして、従来、交流電圧波形の実効値、導通幅を利用する方法が知られている。

特開２００７−３５４０３号公報

しかしながら、位相制御型調光器は、交流電圧変動があった場合、位相制御された交流電圧波形の波高値だけでなく、導通幅も変動してしまう為、従来のパラメータではＬＥＤ電流に交流電圧変動が発生していた。この交流電圧変動が大きいと、ＬＥＤ電流の変動も大きくなり、使用者にはこの変動が不快なチラツキに感じられてしまう。

そこで、この発明は、交流電圧変動によるＬＥＤ電流の変動を抑制し、より快適なＬＥＤ点灯装置を提供することを目的とするものである。

この目的を達成するため、この発明は、電源からの交流が供給され且つ操作手段により導通する位相が調整可能な位相制御方式の調光器と、前記調光器からの交流を整流する整流回路と、前記整流回路の整流電流・電圧を平滑して直流にする入力平滑部と、前記入力平滑部からの直流を交流に変換すると共に平滑して直流にし出力電流を照明用のＬＥＤに供給するＬＥＤ点灯回路を備えるＬＥＤ点灯装置において、前記入力平滑部の充電電流を検出する充電電流検出回路と、前記充電電流検出回路により検出される充電電流の流れる時間に基づいて基準電圧を生成し、この基準電圧に対応した電流値に前記ＬＥＤ点灯回路の出力電流がなるように前記ＬＥＤ点灯回路を制御する点灯制御回路を有することを特徴とする。

この構成によれば、交流電圧変動によるＬＥＤ電流の変動を抑制できる。

この発明に係るＬＥＤ点灯装置の説明図である。図１のＬＥＤ点灯装置の制御回路図である。（実施例1）ＬＥＤ点灯装置の制御用のパラメータを電圧波形の実効値とした場合の説明図である。交流入力電圧が９０V,110V時の位相制御型調光器の出力電圧波形である。実施例１の入力平滑部への充電電流波形である。図１のＬＥＤ点灯装置の他の例を示す制御回路図である。（実施例２）ＬＥＤ点灯装置の制御用のパラメータを電圧波形の導通幅とした場合の説明図である。実施例2，3の入力平滑部への充電電流波形である。図１のＬＥＤ点灯装置の更に他の例を示す制御回路図である。（実施例３）ＬＥＤ点灯装置の制御用のパラメータを入力平滑部への充電電流の流れる時間とした場合の説明図である。

以下、この発明の実施の形態のＬＥＤ点灯装置を図面に基づいて説明する。

[構成]
図１において、ＡＣは商用電源、１はＬＥＤ点灯装置、２は位相制御方式の調光器である。このＬＥＤ点灯装置１は、入力フィルタ回路３，整流回路４，入力平滑回路５，ＬＥＤ点灯回路６，充電電流検出回路７，点灯制御回路８を有する。

尚、位相制御方式の調光器２には周知の構成のものを用いているが、以下の説明の便宜の為に調光器２の位相制御の概略を説明する。この調光器２は、トライアック等のサイリスタを介して商用電源ＡＣからの交流電圧をＬＥＤ点灯装置１に供給可能に設けられている。しかも、商用電源ＡＣからの交流電流・電圧は、サイリスタがＯＮ（導通）しているときに、サイリスタを介して整流回路４に供給されるようになっている。また、調光器２は、図示しない操作手段によりサイリスタがＯＮになる交流電流・電圧の位相を制御することで、交流電流・電圧のＬＥＤ点灯装置１への供給期間が制御され、ＬＥＤ点灯装置１の点灯制御回路８から照明用ＬＥＤ８０に供給される電流の供給量が後述するように制御されて、照明用ＬＥＤ８０の照明光量が調整される。

次に、入力フィルタ回路３，整流回路４，入力平滑回路５，ＬＥＤ点灯回路６，充電電流検出回路７，点灯制御回路８等の具体例を図２に基づいて説明する。
＜入力フィルタ回路３＞
この入力フィルタ回路３は、抵抗Ｒ１，コンデンサＣ１，ラインフィルタＬ１などを備えていて、ＬＥＤ点灯装置１の電源ループで発生する電圧・電流の減衰振動を防止し、雑音の発生を防止するものである。
＜整流回路４＞
この整流回路４は、調光器２で位相制御され且つ入力フィルタ回路３から出力される電流・電圧（出力電圧・電流）を整流して、整流された整流電流・電圧（出力電流・電圧）を＋側の整流出力端子ｂと−側の整流出力端子ａから出力する。この整流出力端子ａ，ｂには配線ＳＬ２，ＳＬ１がそれぞれ接続されている。Ｃ２は、配線ＳＬ１，ＳＬ２に接続された雑音防止用のコンデンサである。
＜入力平滑回路５＞
この入力平滑回路５は、平滑用のコンデンサＣ３を有する。
＜充電電流検出回路７＞
この充電電流検出回路７は、コンデンサＣ３に充電される充電電流を検出するために用いる抵抗Ｒ２，フォトカプラＰＨ１の発光ダイオードＬＥＤ１，抵抗Ｒ３，ダイオードＤ１等を有する。

この抵抗Ｒ２は、一端が配線ＳＬ１に接続され且つ他端がコンデンサＣ３を介して配線ＳＬ２に接続されている。これにより、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ３は、配線ＳＬ１，ＳＬ２間に直列に接続されていると共に、コンデンサＣ２と並列に設けられている。また、発光ダイオードＬＥＤ１，抵抗Ｒ３，ダイオードＤ１はこの順に直列に接続されている。しかも、発光ダイオードＬＥＤ１のアノード側は配線ＳＬ１に接続され、ダイオードＤ１のカソード側は抵抗Ｒ２とコンデンサＣ３との間に接続されていている。これにより、発光ダイオードＬＥＤ１及びダイオードＤ１は、配線ＳＬ１からコンデンサＣ３と抵抗Ｒ２への接続部側に電流の流れを許容可能に設けられている。そして、発光ダイオードＬＥＤ１は、コンデンサＣ３への充電時に発光することで、コンデンサＣ３の充電電流を検出する。
＜ＬＥＤ点灯回路６＞
このＬＥＤ点灯回路６は、インバータ回路４０，出力平滑回路５０を有する。このＬＥＤ点灯回路６の出力側にはコネクタ７０を介して照明用ＬＥＤ８０（負荷）に接続されている。
（インバータ回路４０）
このインバータ回路４０は、トランスＴ，スイッチング素子Ｑ１，駆動回路ＩＣ１等を有する。トランスＴは、一端が配線ＳＬ１に接続された一次巻線ＴL１、及び、二次巻線ＴL２を有する。また、スイッチング素子Ｑ１にはＭＯＳＦＥＴが用いられていて、スイッチング素子Ｑ１のドレイン側が一次巻線ＴL１に接続され、スイッチング素子Ｑ１のソース側が配線ＳＬ２に接続されている。このスイッチング素子Ｑ１にはＭＯＳＦＥＴ以外のトランジスタを用いることもできる。

駆動回路ＩＣ１は、出力側がスイッチング素子Ｑ１のゲートに接続されていて、スイッチング素子Ｑ１を所定周期（所定周波数で）でオン・オフする。

尚、ＯＬ１は二次巻線ＴL２の一端に接続された＋側の出力配線（＋側配線）、ＯＬ２は二次巻線ＴL２の他端に接続された−側の出力配線（−側配線）である。この出力配線ＯＬ１にはコネクタ７０の出力端子Ｏｔａが接続され、出力配線ＯＬ２にはコネクタ７０の出力端子Ｏｔｂが接続されている。
（出力平滑回路５０）
この出力平滑回路５０には、出力配線ＯＬ１の途中に設けられ且つアノード側がトランスＴの二次巻線ＴL２に接続されたダイオードＤ２と、ダイオードＤ２のカソードと出力配線ＯＬ２との間に接続された平滑用のコンデンサＣ４を有する。そして、このダイオードＤ２とコンデンサＣ４は、インバータ回路４０から出力される交流電圧を整流平滑する。
＜点灯制御回路８＞
この点灯制御回路８は、定電流制御部６０およびフォトカプラＰＨ２のフォトトランジスタＰＴｒ２を有する。このフォトトランジスタＰＴｒ２は、コレクタ側が駆動回路ＩＣ１の入力端子Ｉｔに接続され、エミッタ側が配線ＳＬ２に接続されている。そして、駆動回路ＩＣ１はフォトトランジスタＰＴｒ２により制御される入力端子Ｉｔの電圧に応じてスイッチング素子Ｑ１のオン時間を制御する。

定電流制御部６０は、比較回路（比較器）ＩＣ２，フォトカプラＰＨ１のフォトトランジスタＰＴｒ１，フォトカプラＰＨ２の発光ダイオードＬＥＤ２，抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７等を備えている。

フォトカプラＰＨ１のフォトトランジスタＰＴｒ１は、コレクタ側が電源に接続され、エミッタ側が比較回路ＩＣ２の＋入力端子に抵抗Ｒ４を介して接続されている。

しかも、この比較回路ＩＣ２の＋入力端子と出力配線ＯＬ２には抵抗Ｒ５およびコンデンサＣ５が並列に接続されている。更に、比較回路ＩＣ２の−入力端子には配線ＳＬ３の一端が接続され、配線ＳＬ３の他端が出力配線ＯＬ２に接続されている。また、比較回路ＩＣ２の出力側にはフォトカプラＰＨ２の発光ダイオードＬＥＤ２のアノード側が接続され、フォトカプラＰＨ２の発光ダイオードＬＥＤ２のカソード側は抵抗Ｒ６を介して出力配線ＯＬ２に接続されている。

ここで、コンデンサＣ５の出力配線ＯＬ２への接続部をＰ１とし、抵抗Ｒ６の出力配線ＯＬ２への接続部をＰ２とし、配線ＳＬ３の出力配線ＯＬ２への接続部をＰ３とすると、接続部Ｐ２は接続部Ｐ１，Ｐ３間に位置している。しかも、抵抗Ｒ７は、接続部Ｐ２，Ｐ３間に位置して出力配線ＯＬ２の途中に介装されている。
[作用]
次に、このような構成のＬＥＤ点灯装置の作用を説明する。

商用電源ＡＣからの交流電流・電圧をＬＥＤ点灯装置１に入力すると共に、調光器２の図示しないボリュームや押釦等の光量操作手段(図示せず)により調光器２の導通期間を調整して、調光器２による電圧を位相制御させることにより、調光器２から調光用の電流・電圧（出力電圧・電流）を出力させる。この調光用の電流・電圧（出力電流・電圧）は、入力フィルタ回路３を介して整流回路４に入力される。この際、入力フィルタ回路３は、ＬＥＤ点灯装置１の電源ループで発生する減衰振動を防止し、また雑音の発生を防止する。

整流回路４は、調光器１で位相制御され且つ入力フィルタ回路３から出力される電流・電圧（出力電圧・電流）を整流して、整流された整流電流・電圧（出力電流・電圧）を＋側の整流出力端子ｂと−側の整流出力端子ａから出力する。

この整流回路４で整流された整流電流・電圧（出力電流・電圧）は、入力平滑回路５のコンデンサＣ３に流れ又は印加されて平滑される。このコンデンサＣ３に充電電流が充電される際、コンデンサＣ３には電流が配線ＳＬ１から電流検出回路７の発光ダイオードＬＥＤ１，抵抗Ｒ３，ダイオードＤ１の順に流れて、発光ダイオードＬＥＤ１が点灯する。発光ダイオードＬＥＤ１が点灯している間は、コンデンサＣ３への充電電流の流れる時間が検出されていることになる。

そして、入力平滑回路５のコンデンサＣ３からの直流電流・電圧は、インバータ回路４０におけるトランスＴの一次巻線ＴL１に入力される。一方、インバータ回路４０の駆動回路ＩＣ１は、スイッチング素子Ｑ１のゲート電圧を所定周期（所定周波数）でオン・オフして、スイッチング素子Ｑ１を所定周期（所定周波数）でオン・オフ制御する。このスイッチング素子Ｑ１オン・オフ制御によりインバータ回路４０の一次巻線ＴL１にコンデンサＣ３からの直流電流が流れ、インバータ回路４０におけるトランスＴの二次巻線ＴL２に所定周期（所定周波数）の交流電流が流れる。この二次巻線ＴL２に流れる所定周期（所定周波数）の交流電流は、出力平滑回路５０のダイオードＤ２により半波整流されると共に、コンデンサＣ４により平滑されて直流にされる。この出力平滑回路５０の出力電流は、コネクタ７０を介して照明用ＬＥＤ８０に流れ、照明用ＬＥＤ８０が点灯する。

ここで、商用電源ＡＣから調光器２に供給される交流電流・電圧が１００Ｖのときに、出力端子Ｏｔａ，Ｏｔｂから照明用ＬＥＤ８０に供給される調光出力電流を１００＿Ｉｂとし調光出力電圧を１００＿Ｖｂとする。

ところで、このような点灯制御では、交流電源ＡＣから調光器２に入力される交流電圧は通常１００Ｖである。しかし、調光器２に入力される交流電圧が例えば９０Ｖや１１０Ｖに変動することもある。例えば、図３のように９０Ｖから１１０Ｖへ又は１１０Ｖから９０Ｖへ変動した場合、若しくはこの変動を繰り返すので、調光パラメータとして、図３のような電圧波形の実効値を用いる場合、図３の黒く塗り潰した部分が９０Ｖと１１０Ｖとの変動差になり、この変動差がチラツキの原因となる。

また、図７のように電圧波形の導通幅も用いる場合、同様に黒く塗り潰した部分が９０Vと１１０Vとの変動差になり、チラツキの原因となる。

ここで、調光器２のサイリスタを調光導通期間Ｔ１，Ｔ２を求めるためのパラメータとしては、調光器２のサイリスタの導通幅を図７のような導通幅Ｔ３，Ｔ４を用いることができる。即ち、調光器２のサイリスタの導通幅検出のための電圧の閾値Ｖeを設定して、この閾値Ｖeを調光導通期間Ｔ１，Ｔ２を求めるための調光器２のサイリスタの導通幅検出に用いる。そして、交流電圧１１０Ｖでは調光器２の調光導通幅（調光導通期間）を時間ｔ１からｔ２２までの期間Ｔ４を調光導通幅検出値とし、上述した調光導通期間Ｔ２を求めるようにしている。また、交流電圧９０Ｖでは調光器２の調光導通幅（調光導通期間）を時間ｔ２（ｔ１＜ｔ２）からｔ２１（ｔ２＜ｔ２２＜ｔ３）までの期間Ｔ３を調光導通幅検出値として、上述した調光導通期間Ｔ１を求める。

従って、調光器２に入力される交流電圧に大きな変動があっても、照明用ＬＥＤ８０の明るさが変動しないように制御する必要がある。

この制御のために、本実施例においては、交流電源ＡＣから調光器２に入力される入力平滑部への充電電流の流れる時間をパラメータとして、交流電圧変動差から駆動回路ＩＣ１によるスイッチング素子Ｑ１の電圧の周期（周波数）を変化させる。

ここで、交流電源ＡＣから調光器２に入力される交流電圧は変動がなければ通常１００Ｖであるので、商用電源ＡＣから調光器２に供給される交流電流・電圧が１００Ｖのときに調光器２のサイリスタを調光導通期間で導通させたときの照明用ＬＥＤ８０の発光量（明るさ）をＬｘ１とする。また、調光器２に入力される交流電圧が図３に示したように９０Ｖ又は１１０Ｖに大きく変動した場合でも、照明用ＬＥＤ８０の発光量（明るさ）がＬｘ１となるようにして、照明用ＬＥＤ８０による照明光がチラツクことのないように、ＬＥＤ点灯回路６から照明用ＬＥＤ８０に供給される出力電流を制御する必要がある。

ここで、交流電圧が９０Ｖのときは図４の（ａ）に示した波高値Ｈ１と導通幅Ｗ１の入力電圧波形が得られ、交流電圧が１１０Ｖのときは図４の（ｂ）に示した波高値Ｈ２と図４の（ｃ）に示した導通幅Ｗ２の入力電圧波形が得られる。この際、交流電圧１１０Ｖにおける波高値Ｈ２は波高値Ｈ１よりもΔｈだけ大きく、交流電圧１１０Ｖにおける導通幅Ｗ２の入力電圧波形は導通幅Ｗ１の入力電圧波形よりもΔＷだけ広くなる。

即ち、このように調光器２に入力される交流電圧の波形が図４に示したように９０Ｖ又は１１０Ｖに大きく変動した場合において、図４のピーク値Δｈ、導通幅Δｗの電圧変動差があっても、商用電源ＡＣから調光器２に入力される１００Ｖの交流電圧に変動がなかったときと同様な制御をインバータ回路４０の駆動回路ＩＣ１で実行できるようにする必要がある。

この際、図２の入力平滑部であるコンデンサＣ３に充電電流が流れる時間すなわち充電電圧が蓄積される時間を、９０Ｖのとき図５の（ａ）に示したように時間ｔ２から時間ｔ２ｂまで徐々に減少する電流波形となる。また、図２の入力平滑部であるコンデンサＣ３に蓄積される充電電流の時間は、１１０Ｖのとき図５の（ｂ）に示したように時間ｔ１（ｔ１＜ｔ２）から時間ｔａ２（ｔａ２＜ｔｂ２）まで徐々に減少する電流波形となる。

この時の充電電流の流れる時間はｔ１〜ｔａ２≒ｔ２〜ｔｂ２となり、交流入力電圧の変動による差は殆ど発生しない。

この時間を電流検出回路７で検出して、検出している間はフォトカプラＰＨ１の発光ダイオードＬＥＤ１が点灯する。そして、照明用ＬＥＤ８０の点灯に際して、フォトカプラＰＨ１の発光ダイオードＬＥＤ１が点灯している間、発光ダイオードＬＥＤ１からの光をフォトカプラＰＨ１のフォトトランジスタＰＴｒ１に受光させる。

このフォトトランジスタＰＴｒ１には発光ダイオードＬＥＤ１からの光を受光している間は電流が流れる。このフォトトランジスタＰＴｒ１に流れる電流の時間は、発光ダイオードＬＥＤ１の発光時間により変化する。そして、このフォトトランジスタＰＴｒ１に流れる電流は、抵抗Ｒ４を介してコンデンサＣ５に流れ充電されて、コンデンサＣ５により積分される。この積分によりコンデンサＣ５の電圧は、発光ダイオードＬＥＤ１の発光時間に応じて増減する基準電圧として比較回路ＩＣ２の＋入力端子に入力される。

一方、比較回路ＩＣ２の−入力端子には、抵抗Ｒ７を介して配線ＳＬ３を介して出力端子Ｏｔｂの出力電流を電圧に変更したものが入力される。

この比較回路ＩＣ２は、＋入力端子に入力される基準電圧と−入力端子に入力される出力端子Ｏｔｂの出力電流による電圧を比較することにより、発光ダイオードＬＥＤ１を流れる電流の時間と出力端子Ｏｔｂの出力電流を比較する。

この際、基準電圧は調光器２に供給される交流電圧の急激な変化があっても殆ど変化しないので、比較回路ＩＣ２は調光器２に供給される交流電圧の急激な変動および変動量を検出しない。

そして、比較回路ＩＣ２は、基準電圧に対して調光器２に供給される交流電圧が急激に変動した場合、この変動に関係なくほぼ一定の出力電流を出力側から出力する。この出力電流はフォトカプラＰＨ２の発光ダイオードＬＥＤ２および抵抗Ｒ６を介して出力配線ＯＬ２に流れる。この際、発光ダイオードＬＥＤ２からの光は、インバータ回路４０におけるフォトカプラＰＨ２のフォトトランジスタＰＴｒ２に受光される。

このフォトトランジスタＰＴｒ２には発光ダイオードＬＥＤ２からの光量に応じた電流が流れ、この電流の変化がインバータ回路４０の駆動回路ＩＣ１に入力される。そして、駆動回路ＩＣ１は、フォトトランジスタＰＴｒ２から入力される電流の変化に応じて、出力端子Ｏｔａ，Ｏｔｂから出力される出力電流が一定になるように、スイッチング素子Ｑ１のゲートに印加する電圧の周期（周波数）を変化させる。この際、駆動回路ＩＣ１は、１００Ｖのときの調光出力電流１００＿Ｉｂ，調光出力電圧１００＿Ｖｂとなって、調光時の照明用ＬＥＤ８０の発光量（明るさ）がＬｘ１となるように、スイッチング素子Ｑ１のゲートに印加する電圧の周期（周波数）を変化させる。

従って、調光器２に入力される交流電圧に大きな変動があり、位相制御された交流電圧波形の波高値だけでなく、導通幅も変動した場合でも、照明用ＬＥＤ８０に流れる電流の変動を防止して一定にし、使用者にはこの変動が不快なチラツキが生じないようにできる。

図６は、この発明の実施例２を示したものである。この実施例２は、実施例１の入力平滑回路５および充電電流検出回路７を変更した例を示したものである。

この実施例２の入力平滑回路５は、入力平滑部２０を有する。この入力平滑部２０は、配線ＳＬ１，２間に直列に接続されたコンデンサＣ６，Ｃ７と、コンデンサＣ６からコンデンサＣ７側に電流が流れるようにコンデンサＣ６，Ｃ７間に介装されたダイオードＤ３と、配線ＳＬ２からダイオードＤ３のアノード側に電流が流れるように配線ＳＬ２とダイオードＤ３のアノード側とに接続されたダイオードＤ４と、ダイオードＤ３のカソード側から配線ＳＬ１側に電流が流れるようにダイオードＤ３のカソードと配線ＳＬ１との間に介装されたダイオードＤ５を有する。

また、充電電流検出回路７は、ダイオードＤ３のアノード側及びダイオードＤ４のカソード側と配線ＳＬ２とに直列に接続された抵抗Ｒ８，Ｒ９と、＋入力端子が抵抗Ｒ８，Ｒ９間に接続された比較回路（比較器）ＩＣ３と、比較回路ＩＣ３の−入力端子に基準電圧を印加するように−入力端子と配線ＳＬ２との間に介装された基準電源Ｅｂと、比較回路ＩＣ３の出力側にアノード側が接続された発光ダイオードＬＥＤ１と、発光ダイオードＬＥＤ１のカソード側と配線ＳＬ２ととに接続された抵抗Ｒ１０を有する。

この構成においては、整流回路４で半波整流された電流（整流電流）は、入力平滑部２０のコンデンサＣ６，Ｃ７に流れて、コンデンサＣ６，Ｃ７に充電される。そして、コンデンサＣ６，Ｃ７への充電が流れなくなると、コンデンサＣ６，Ｃ７から放電され、放電電流がスイッチング素子Ｑ１に流れる。このようにして、整流回路４で半波整流された電流は、コンデンサＣ６，Ｃ７で平滑されてスイッチング素子Ｑ１に流れることになる。

一方、このコンデンサＣ６とダイオードＤ３と間の電圧は比較回路ＩＣ３の＋入力端子に入力されていて、比較回路ＩＣ３は＋入力端子に入力される電圧と基準電源Ｅｂの電圧とを比較している。

そして、比較回路ＩＣ３は、入力平滑部２０のコンデンサＣ６，Ｃ７に充電電流が流れると、＋入力端子に入力される電圧と基準電源Ｅｂの電圧を比較して、コンデンサＣ６，Ｃ７に電流が流れているのを検出して、出力側から電流を出力する。この出力される電流は、フォトカプラＰＨ１の発光ダイオードＬＥＤ１を点灯させる。そして、発光ダイオードＬＥＤ１からの光は、点灯制御回路８におけるフォトカプラＰＨ１のフォトトランジスタＰＴｒ１に受光され、点灯制御回路８により駆動回路ＩＣ１が実施例１と同様に動作制御される。

一方、入力平滑部２０コンデンサＣ６，Ｃ７に充電電流が流れていないときは、コンデンサＣ６のマイナス側の電圧Ｖ１がほぼ０Ｖ（実際はダイオードＤ４のカソード側の電圧ＶＦ_ｄ４[V]）になることを、比較回路ＩＣ３で検出する。

図６の入力平滑部２０のコンデンサＣ６，Ｃ７に充電電流が流れる時間すなわち充電電流が蓄積される時間は、９０Ｖのとき図８の（ａ）に示したように時間ｔ２から時間ｔｂ２の途中まで徐々に減少した後に時間ｔｂ２まで僅かに上昇して降下する電流波形となる。また、図６の入力平滑部であるコンデンサＣ６に充電電流の蓄積される時間は、１１０Ｖのとき図８の（ｂ）に示したように時間ｔ１（ｔ１＜ｔ２）から時間ｔａ２（ｔａ２＜ｔｂ２）の途中まで徐々に減少した後に時間ｔａ２（ｔａ２＜ｔｂ２）まで徐々に僅かだけ上昇して降下する。

この時間を電流検出回路７で検出して、検出している間はフォトカプラＰＨ１の発光ダイオードＬＥＤ１が点灯する。そして、照明用ＬＥＤ８０の点灯に際して、フォトカプラＰＨ１の発光ダイオードＬＥＤ１が点灯している間、発光ダイオードＬＥＤ１からの光をフォトカプラＰＨ１のフォトトランジスタＰＴｒ１に受光させ、点灯制御回路８により駆動回路ＩＣ１が実施例１と同様に動作制御させる。これにより、調光器２に入力される交流電圧に大きな変動があり、位相制御された交流電圧波形の波高値だけでなく、導通幅も変動した場合であっても、照明用ＬＥＤ８０に流れる電流の変動を防止して一定にし、使用者にはこの変動が不快なチラツキが生じないようにできる。

また、実施例２では入力平滑部２０のコンデンサＣ６，Ｃ７の充電電流を比較回路ＩＣ３が設けられた充電電流検出回路７で検出するようにした例を示したが、必ずしもこの構成に限定されるものではない。例えば図９に示したようなダイオードＤ６を用いた実施例３の構成としてもよい。

この実施例３では、実施例２における充電電流検出回路７の比較回路ＩＣ３を省略すると共に、図９に示したように、フォトカプラＰＨ１における発光ダイオードＬＥＤ１のカソード側を配線ＳＬ２に接続している。また、発光ダイオードＬＥＤ１のアノード側を抵抗Ｒ１１を介して電源Ｅ１に接続すると共に、発光ダイオードＬＥＤ１のアノード側と抵抗Ｒ１１との接続部にダイオードＤ６のアノード側を接続し、ダイオードＤ６のカソード側をコンデンサＣ６とダイオードＤ３のアノード側との接続部に接続している。

この構成においては、整流回路４で半波整流された電流（整流電流）は、入力平滑部２０のコンデンサＣ６，Ｃ７に流れて、コンデンサＣ６，Ｃ７に充電される。

そして、コンデンサＣ６，Ｃ７への充電が流れなくなると、コンデンサＣ６，Ｃ７から放電され、放電電流がスイッチング素子Ｑ１に流れる。このようにして、整流回路４で半波整流された電流は、コンデンサＣ６，Ｃ７で平滑されてスイッチング素子Ｑ１に供給される。

この実施例３でも実施例２と同様に図９の入力平滑部２０のコンデンサＣ６，Ｃ７に充電電流が流れる時間すなわち充電電流が蓄積される時間は、９０Ｖのとき図８の（ａ）に示したように時間ｔ２から時間ｔｂ２の途中まで徐々に減少した後に時間ｔｂ２まで僅かに上昇して降下する電流波形となる。また、図９の入力平滑部であるコンデンサＣ６，Ｃ７に充電電流の蓄積される時間は、１１０Ｖのとき図８の（ｂ）に示したように時間ｔ１（ｔ１＜ｔ２）から時間ｔａ２（ｔａ２＜ｔｂ２）の途中まで徐々に減少した後に時間ｔａ２（ｔａ２＜ｔｂ２）まで徐々に僅かだけ上昇して降下する。

そして、整流回路４で半波整流された整流電流が入力平滑部２０のコンデンサＣ６，Ｃ７に充電電流として流れている間は、コンデンサＣ６とダイオードＤ３との間の電位が高くなっている。このため、電源Ｅ１からの電流は、コンデンサＣ６，Ｃ７側には流れず、抵抗Ｒ１１を介して発光ダイオードＬＥＤ１に流れる。これにより、入力平滑部２０のコンデンサＣ６，Ｃ７に充電電流が流れている間は、充電電流検出回路７の発光ダイオードＬＥＤ１が点灯し、コンデンサＣ６，Ｃ７への充電が検出される。

また、入力平滑部２０のコンデンサＣ６，Ｃ７に充電電流が流れず、コンデンサＣ６，Ｃ７から放電しているときはコンデンサＣ６とダイオードＤ３との間の電位が低くなっている。この結果、電源Ｅ１からの電流は、抵抗Ｒ１１，コンデンサＣ６を介してスイッチング素子Ｑ１側に流れて、充電電流検出回路７の発光ダイオードＬＥＤ１には流れないので、発光ダイオードＬＥＤ１は消灯している。

尚、入力平滑部２０のコンデンサＣ６，Ｃ７に充電電流が流れない場合には、ダイオードＤ３とコンデンサＣ６との間の電圧Ｖ１はダイオードＤ４の電圧ＶＦ_Ｄ４となっているが、フォトカプラＰＨ１における発光ダイオードＬＥＤ１のアノードはダイオードＤ６を介することにより、ダイオードＤ６の電圧ＶＦ_Ｄ６と相殺されて０Ｖとなるので、より確実に充電電流が流れない時間を検出できる。この実施例でも、点灯制御回路８により駆動回路ＩＣ１が実施例１と同様に動作制御される。

ここで、上述した実施例１の調光導通期間Ｔ１，Ｔ２を求めるためのパラメータとしては、入力平滑部２０のコンデンサＣ６，Ｃ７への充電電流の流れる時間を用いることができる。即ち、図１０に示したように、交流電圧１１０Ｖでは時間ｔ１からｔ２１までの期間をコンデンサＣ６，Ｃ７への充電電流の流れる時間Ｔ５とし、交流電圧９０Ｖでは時間ｔ２（ｔ１＜ｔ２）からｔ２２（ｔ２＜ｔ２２＜ｔ３）までの期間をコンデンサＣ６，Ｃ７への充電電流の流れる時間Ｔ６として用いることで、調光導通期間Ｔ１，Ｔ２の変動によらずＴ５≒Ｔ６として求めることができる。

従って、供給制御の為に電流検出回路７を設けることで、図９の入力平滑部２０のコンデンサＣ６，Ｃ７に充電電流が流れる時間すなわち充電電流が蓄積される時間は、９０Ｖのとき図８の（ａ）に示したように時間ｔ２から時間ｔｂ２の途中まで徐々に減少した後に時間ｔｂ２まで僅かに上昇して降下する電流波形となる。また、図９の入力平滑部であるコンデンサＣ６，Ｃ７に充電電流の蓄積される時間は、１１０Ｖのとき図８の（ｂ）に示したように時間ｔ１（ｔ１＜ｔ２）から時間ｔａ２（ｔａ２＜ｔｂ２）の途中まで徐々に減少した後に時間ｔａ２（ｔａ２＜ｔｂ２）まで徐々に僅かだけ上昇して降下する。

以上説明したように、この発明の実施の形態のＬＥＤ点灯装置は、電源（商用電源ＡＣ）からの交流が供給され且つ操作手段により導通する位相が調整可能な位相制御方式の調光器２と、前記調光器２からの交流を整流する整流回路４と、前記整流回路４の整流電流・電圧を平滑して直流にする入力平滑部（コンデンサＣ３、２０）と、前記入力平滑部（コンデンサＣ３、２０）からの直流を交流に変換すると共に平滑して直流にし出力電流を照明用のＬＥＤ（照明用ＬＥＤ８０）に供給するＬＥＤ点灯回路６を備えている。しかも、ＬＥＤ点灯装置は、前記入力平滑部（コンデンサＣ３、２０）の充電電流を検出する充電電流検出回路７と、前記充電電流検出回路７により検出される充電電流の流れる時間に基づいて基準電圧を生成し、この基準電圧に対応した電流値に前記ＬＥＤ点灯回路６の出力電流がなるように前記ＬＥＤ点灯回路６を制御する点灯制御回路８を有する。

１・・・ＬＥＤ点灯装置
２・・・調光器
４・・・整流回路
５・・・入力平滑回路
Ｃ３・・・コンデンサ（入力平滑部）
６・・・ＬＥＤ点灯回路
７・・・充電電流検出回路
８・・・点灯制御回路
２０・・・入力平滑部
８０・・・照明用ＬＥＤ

Claims

電源からの交流が供給され且つ操作手段により導通する位相が調整可能な位相制御方式の調光器と、
前記調光器からの交流を整流する整流回路と、
前記整流回路の整流電流・電圧を平滑して直流にする入力平滑部と、
前記入力平滑部からの直流を交流に変換すると共に平滑して直流にし出力電流を照明用のＬＥＤに供給するＬＥＤ点灯回路を備えるＬＥＤ点灯装置において、
前記入力平滑部の充電電流を検出する充電電流検出回路と、
前記充電電流検出回路により検出される充電電流の流れる時間に基づいて基準電圧を生成し、この基準電圧に対応した電流値に前記ＬＥＤ点灯回路の出力電流がなるように前記ＬＥＤ点灯回路を制御する点灯制御回路を有することを特徴とするＬＥＤ点灯装置。