JP2014160574A

JP2014160574A - Ｌｅｄ駆動装置及びｌｅｄ照明装置

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Publication number: JP2014160574A
Application number: JP2013030584A
Authority: JP
Inventors: Kengo Kimura; 研吾木村; Mitsumichi Yoshinaga; 充達吉永
Original assignee: Sanken Electric Co Ltd
Current assignee: Sanken Electric Co Ltd
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2014-09-04
Also published as: US20140232270A1; CN103997812B; US9560704B2; CN103997812A

Abstract

【課題】マイクロコンピュータを用いず簡単な回路で調色を行え、安価なＬＥＤ駆動装置及びＬＥＤ照明装置。
【解決手段】交流入力電力を所望の直流出力電力に変換してＬＥＤ負荷２とＬＥＤ負荷２の色温度とは異なるＬＥＤ負荷３に供給するＬＥＤ駆動装置であり、オンオフ制御されるスイッチング素子Ｑ１、各ＬＥＤ負荷に直列に接続され、各ＬＥＤ負荷に流れる電流リプルを低減する複数のリプル電流低減部４，５、各ＬＥＤ負荷と各リプル電流低減部との接続点におけるフィードバック電圧に基づきスイッチング素子をオンオフ制御することにより直流出力電力を所定値に制御する制御回路ＣＮＴを備え、各リプル電流低減部はインピーダンスを可変制御するフィードバック型電流制御回路Ｑ２，Ｑ３，ＡＭＰ２，ＡＭＰ３を有し、ＬＥＤ負荷２とＬＥＤ負荷３との合計のＬＥＤ電流値を一定値に保たせて調色させる調色手段Ｒ６〜Ｒ９を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ駆動装置及びこれを用いたＬＥＤ照明装置に関する。

ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）素子は、液晶表示装置のバックライト、或いは街路灯等の照明器具の光源として利用され始めている。特に、白熱電球や蛍光灯を代替する照明器具として、白色ＬＥＤ素子を用いた蛍光灯型又は電球型のＬＥＤ照明装置の開発が進められている。このようなＬＥＤ照明装置を構成するＬＥＤ駆動装置は、ＬＥＤ素子に所望の電力を精度良く供給することが求められる。

また、ＬＥＤ駆動装置で、複数の発光色を用いて様々な色を得る調色動作が行われている。この場合、調色動作は、マイクロコンピュータ等で制御されることが多い。

図４は、従来のＬＥＤ駆動装置の一例の回路構成を示す回路図である（特許文献１）。図４に示す従来のＬＥＤ点灯装置１００は、商用電源１０２、電源スイッチ１０３、マイコン電源１０４、整流回路１１１、直流電源回路１１２、電源同期回路１１３、マイクロコンピュータ１１４、不揮発性メモリ１１５、白色ＬＥＤ点灯回路１２１、赤色ＬＥＤ点灯回路１２２、ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）１３１を備える。

直流電源回路１１２の出力側には、白色ＬＥＤが直列に接続される白色ＬＥＤ点灯回路１２１および赤色ＬＥＤが直列に接続される赤色ＬＥＤ点灯回路１２２の各々が接続されている。白色ＬＥＤ点灯回路１２１および赤色ＬＥＤ点灯回路１２２の各々には、ＭＯＳＦＥＴ１３１が直列に接続されている。

整流回路１１１は、ダイオードブリッジ回路であり、商用電源１０２の交流電圧を整流して得られた直流電圧を直流電源回路１１２に出力する。直流電源回路１１２は、マイクロコンピュータ１１４の制御により整流回路１１１からの直流電圧を所定の直流電圧に変換して白色ＬＥＤ点灯回路１２１、赤色ＬＥＤ点灯回路１２２に供給する。

マイクロコンピュータ１１４は、ＭＯＳＦＥＴ１３１をオンオフ制御して、白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤを調光する。マイクロコンピュータ１１４は、電源スイッチ１０３がオンからオフに切り替わってから所定時間内にオンに切り替わる一時停止制御を検出する。マイクロコンピュータ１１４は、一時停止制御を検出した場合に、白色ＬＥＤと赤色ＬＥＤとの少なくとも一方を電源スイッチ１０３がオフに切り替わる前のオフ前照度と異なる照度で点灯させる調光制御を行う。

図５は、従来のＬＥＤ駆動装置の他の一例の回路構成を示す図である（特許文献２）。図５に示す従来の照明器具１０は、異なる色を発光する複数の光源４５〜４８（第１種乃至第４種ＬＥＤ）と、複数の光源４５〜４８を混色して消灯するまで調光する光源点灯回路３７とを備え、光源点灯回路３７は、調光操作により、一方の色の光源４５が調光下限となった後に、他方の色の光源４６が調光下限となったときに両方の光源４５，４６を消灯させる。

また、マイコン周辺回路部５０は、第１乃至第４回路ブロック４１〜４４を制御することにより、複数の光源４５〜４８を点灯させている。

特開２０１０−２８２７５７号公報特開２０１２−１５５９００号公報

しかしながら、特許文献１、特許文献２に記載されたＬＥＤ駆動装置では、調色動作がマイクロコンピュータで制御されているため、回路構成が複雑化していた。

また、昼光色と電球色などの２色のみで調色を行う場合であっても、マイクロコンピュータを用いているため、回路構成が複雑化していた。
本発明は、マイクロコンピュータを用いずに簡単な回路で調色動作を行え、安価なＬＥＤ駆動装置及びＬＥＤ照明装置を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために、交流入力電力を所望の直流出力電力に変換して第１のＬＥＤ負荷と第１のＬＥＤ負荷の色温度とは異なる第２のＬＥＤ負荷に供給するＬＥＤ駆動装置であって、オンオフ制御されるスイッチング素子と、前記各ＬＥＤ負荷に直列に接続され、前記各ＬＥＤ負荷に流れる電流リプルを低減する複数のリプル電流低減部と、前記各ＬＥＤ負荷と前記各リプル電流低減部との接続点におけるフィードバック電圧に基づき前記スイッチング素子をオンオフ制御することにより前記直流出力電力を所定値に制御する制御回路とを備え、前記各リプル電流低減部は、インピーダンスを可変制御するフィードバック型電流制御回路を有し、前記第１のＬＥＤ負荷と前記第２のＬＥＤ負荷との合計のＬＥＤ電流値を一定値に保たせて調色させる調色手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、調色手段により、第１のＬＥＤ負荷と第２のＬＥＤ負荷との合計のＬＥＤ電流値を一定値に保たせて調色させるので、マイクロコンピュータを用いずに簡単な回路で調色動作を行え、安価なＬＥＤ駆動装置及びＬＥＤ照明装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置及びこれを用いたＬＥＤ照明装置の構成を示す回路図である。本発明の第実施形態に係るＬＥＤ駆動装置及びこれを用いたＬＥＤ照明装置において調光が１００％における電球色と昼白色の調色リニアリティ特性を示す図である。本発明の第実施形態に係るＬＥＤ駆動装置及びこれを用いたＬＥＤ照明装置において調光が１０％における電球色と昼白色の調色リニアリティ特性を示す図である。従来のＬＥＤ駆動装置の一例の回路構成を示す図である。従来のＬＥＤ駆動装置の他の一例の回路構成を示す図である。

次に、図面を参照して本発明の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置及びこれを用いたＬＥＤ照明装置について説明する。

実施形態に係るＬＥＤ駆動装置及びこれを用いたＬＥＤ照明装置は、色の異なる第１のＬＥＤ負荷と第２のＬＥＤ負荷を備え、第１のＬＥＤ負荷の電流値を増やした時に、第２のＬＥＤ負荷の電流値を相補的に減らしてシーソー的に可変させる２色の相反調色においてマイクロコンピュータを用いずに簡単な回路構成で同等の特性を実現することを特徴とする。

また、本発明は、ＬＥＤのちらつきを除去するリップルレス回路と組み合わせることで、部品点数を僅かに追加するのみで、相反調色を実現する。

図１は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１及びこれを用いたＬＥＤ照明装置１０の構成を示す回路図である。本発明の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１は、整流回路ＤＢと、トランスＴＲと、第１のＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）Ｑ１と、ダイオードＤ１及びコンデンサＣ１から構成される整流平滑回路と、制御回路ＣＮＴと、コンデンサＣ３と、リプル電流低減回路４，５とを備える。ＬＥＤ駆動装置１とＬＥＤ負荷２，３（ＬＥＤ１、・・・ＬＥＤｎ）とは、ＬＥＤ照明装置１０を構成する。

整流回路ＤＢは、周知のダイオードブリッジ回路であり、交流電源ＡＣに接続され、交流入力電力を一方向の脈流に整流し、トランスＴＲに出力する。交流電源ＡＣと整流回路ＤＢとは、例えばバッテリ等の直流電源に置きかえられても良い。

トランスＴＲは、一次巻線Ｗ１と二次巻線Ｗ２と三次巻線Ｗ３とを有する。一次巻線Ｗ１の一端は、整流回路ＤＢに接続され、一次巻線Ｗ１の他端は、第１のＭＯＳＦＥＴＱ１のドレイン端子に接続される。二次巻線Ｗ２の両端間には、ダイオードＤ１及びコンデンサＣ１から構成される整流平滑回路が接続される。三次巻線Ｗ３の両端間には、ダイオードＤ２及びコンデンサＣ２から構成される補助電源が接続される。

第１のＭＯＳＦＥＴＱ１のソース端子は接地され、ゲート端子は制御回路ＣＮＴに接続される。

ダイオードＤ１及びコンデンサＣ１から構成される整流平滑回路の両端には、直列接続されたｎ個のＬＥＤ素子（ＬＥＤ１、・・・ＬＥＤｎ）から構成されるＬＥＤ負荷２とリプル電流低減回路４との直列回路が接続される。また、ダイオードＤ１及びコンデンサＣ１から構成される整流平滑回路の両端には、直列接続されたｎ個のＬＥＤ素子（ＬＥＤ１、・・・ＬＥＤｎ）から構成されるＬＥＤ負荷３とリプル電流低減回路５との直列回路が接続される。

なお、ｎは１以上の自然数である。ダイオードＤ１のカソード端子とコンデンサＣ１の一端とは、ＬＥＤ負荷２を構成するＬＥＤ素子ＬＥＤ１のアノード端子と、ＬＥＤ負荷３を構成するＬＥＤ素子ＬＥＤ１のアノード端子とに接続される。コンデンサＣ１の他端は接地される。

制御回路ＣＮＴの各端子は、第１のＭＯＳＦＥＴＱ１のゲート端子と、補助電源と、ダイオードＤ３のカソード及びダイオードＤ４のカソードの接続点と、コンデンサＣ３とに接続され、抵抗Ｒ１を介して整流回路ＤＢ及び一次巻線Ｗ１の接続点に接続される。制御回路ＣＮＴは、第１の誤差増幅器ＡＭＰ１と、比較器ＣＭＰとを備える。

第１の誤差増幅器ＡＭＰ１の反転入力端子は、ダイオードＤ３のカソード及びダイオードＤ４のカソードの接続点に接続され、非反転入力端子は定電圧源ＲＥＧとツェナーダイオードＺＤ１とから構成される第１の基準電圧に接続される。第１の誤差増幅器ＡＭＰ１の出力端子は、抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ３から構成される積分回路を介して比較器ＣＭＰの第１の非反転入力端子に接続される。第１の誤差増幅器ＡＭＰ１は、ＬＥＤ負荷２に流れる電流Ｉ_ＬＥＤとＬＥＤ負荷３に流れる電流Ｉ_ＬＥＤと第１の基準値（第１の基準電圧）とに基づく第１の誤差信号を、積分回路を介して比較器ＣＭＰに出力する。

比較器ＣＭＰの反転入力端子は、周知の三角波生成回路に接続され、第２の非反転入力端子は、定電圧源ＲＥＧと抵抗Ｒ４及びＲ５とから構成されるＤＵＴＹ制限回路に接続される。比較器ＣＭＰの出力端子はドライバ回路を介して第１のＭＯＳＦＥＴＱ１のゲート端子に接続される。比較器ＣＭＰは、第１の誤差増幅器ＡＭＰ１から出力される第１の誤差信号とＤＵＴＹ制限回路の出力信号とのうち低レベルの信号と、三角波生成回路から出力される三角波と、に基づくＰＷＭ（パルス幅変調）信号をドライバ回路に出力する。即ち、詳細には、比較器ＣＭＰは、ＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤが第１の基準値よりも小さくなるとＰＷＭ信号のオンデューティを大きく（オン時間を長く）し、ＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤが第１の基準値よりも大きくなるとＰＷＭ信号のオンデューティを小さく（オン時間を短く）するように動作する。ＤＵＴＹ制限回路は、第１の誤差信号が大きくなりすぎたときにＰＷＭ信号のオンデューティの最大値を制限する。

第１の誤差信号は、上記の積分回路により積分され、比較器ＣＭＰの第１の非反転入力端子に入力される。従って、制御回路ＣＮＴの応答速度（応答周波数）は、抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ３により決定される時定数に基づき、ＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤの変化よりも遅くなる。本実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１において、抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ３の時定数は、第１の誤差信号が交流入力電源ＡＣの１周期以上の期間にわたり積分されるように設定される。この場合、ＰＷＭ信号のオンデューティは、交流入力電源ＡＣの１周期において一定となるため、ＬＥＤ駆動装置１の力率が改善される。

リプル電流低減回路４は、ダイオードＤ１及びコンデンサＣ１から構成される整流平滑回路とＬＥＤ負荷２とダイオードＤ３のアノードとに接続される。リプル電流低減回路５は、ダイオードＤ１及びコンデンサＣ１から構成される整流平滑回路とＬＥＤ負荷３とダイオードＤ４のアノードとに接続される。

リプル電流低減回路４は、本発明のフィードバック型定電流制御回路に対応し、第２のＭＯＳＦＥＴ（可変インピーダンス素子）Ｑ２と検出抵抗（電流検出部）Ｒｓ１と第２の誤差増幅器ＡＭＰ２とを備える。リプル電流低減回路５は、第３のＭＯＳＦＥＴ（可変インピーダンス素子）Ｑ３と検出抵抗（電流検出部）Ｒｓ２と第３の誤差増幅器ＡＭＰ３とを備える。

第２のＭＯＳＦＥＴＱ２のドレイン端子はＬＥＤ素子ＬＥＤｎのカソード端子に接続され、ソース端子は検出抵抗Ｒｓ１を介して接地され、ゲート端子は第２の誤差増幅器ＡＭＰ２の出力端子に接続される。第２のＭＯＳＦＥＴＱ２は、第２の誤差増幅器ＡＭＰ２の出力に応じてドレイン・ソース間の抵抗値を連続的に変化させる。従って、第２のＭＯＳＦＥＴＱ２は、電気信号により抵抗値が変化する周知の可変抵抗素子と置きかえることができる。リプル電流低減回路４の応答速度は、制御回路ＣＮＴの応答速度よりも速く設定され、好ましくは交流電源ＡＣの周波数よりも高く設定される。

第３のＭＯＳＦＥＴＱ３のドレイン端子はＬＥＤ素子ＬＥＤｎのカソード端子に接続され、ソース端子は検出抵抗Ｒｓ２を介して接地され、ゲート端子は第３の誤差増幅器ＡＭＰ３の出力端子に接続される。第３のＭＯＳＦＥＴＱ３は、第３の誤差増幅器ＡＭＰ３の出力に応じてドレイン・ソース間の抵抗値を連続的に変化させる。従って、第３のＭＯＳＦＥＴＱ３は、電気信号により抵抗値が変化する周知の可変抵抗素子と置きかえることができる。リプル電流低減回路５の応答速度は、制御回路ＣＮＴの応答速度よりも速く設定され、好ましくは交流電源ＡＣの周波数よりも高く設定される。

検出抵抗Ｒｓ１と第２のＭＯＳＦＥＴＱ２のソース端子との接続点は、第２の誤差増幅器ＡＭＰ２の反転入力端子に接続される。検出抵抗Ｒｓ１は、ＬＥＤ負荷２に流れる電流Ｉ_ＬＥＤを電圧信号に変換して第２の誤差増幅器ＡＭＰ２に出力する。検出抵抗Ｒｓ１は、これ以外の電流検出手段、例えばカレントトランスに置きかえられても良く、ＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤを電圧以外の電気信号によって出力できる構成に置きかえられても良い。

検出抵抗Ｒｓ２と第３のＭＯＳＦＥＴＱ３のソース端子との接続点は、第３の誤差増幅器ＡＭＰ３の反転入力端子に接続される。検出抵抗Ｒｓ２は、ＬＥＤ負荷３に流れる電流Ｉ_ＬＥＤを電圧信号に変換して第３の誤差増幅器ＡＭＰ３に出力する。検出抵抗Ｒｓ２は、これ以外の電流検出手段、例えばカレントトランスに置きかえられても良く、ＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤを電圧以外の電気信号によって出力できる構成に置きかえられても良い。

第２の誤差増幅器ＡＭＰ２の非反転入力端子は、調色信号部７の抵抗Ｒ６を介して調光回路６に接続される。第２の誤差増幅器ＡＭＰ２の出力端子は、第２のＭＯＳＦＥＴＱ２のゲート端子に接続される。第２の誤差増幅器ＡＭＰ２は、ＬＥＤ負荷２に流れる電流Ｉ_ＬＥＤと第２の基準値（第２の基準電圧）とに基づく第２の誤差信号を第２のＭＯＳＦＥＴＱ２に出力する。詳細には、第２の誤差増幅器ＡＭＰ２は、ＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤが第２の基準値よりも小さくなるほど第２の誤差信号の電圧レベルを大きくし、第２のＭＯＳＦＥＴのソース・ドレイン間の抵抗値を低くする。また、第２の誤差増幅器ＡＭＰ２は、ＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤが第２の基準値よりも大きくなるほど第２の誤差信号の電圧レベルを小さくし、第２のＭＯＳＦＥＴのソース・ドレイン間の抵抗値を高くするように動作する。

本発明の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１において、制御回路ＣＮＴは、ＬＥＤ負荷２に流れる電流Ｉ_ＬＥＤが第１の基準値（第１の基準電圧）になるように第１のＭＯＳＦＥＴＱ１をオンオフ制御する。即ち、ＬＥＤ駆動装置１は、従来のＬＥＤ駆動装置と同様に交流入力電力を直流電力に変換してＬＥＤ負荷２に供給する。そのため、出力電圧Ｖ_ｏｕｔ（コンデンサＣ１の両端電圧）は、従来のＬＥＤ駆動装置と同様に商用リップル電圧変動を含む。

しかしながら、本発明の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１において、リプル電流低減回路４は、ＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤに基づく第２の誤差信号が第２の基準値（第２の基準電圧）になるように第２のＭＯＳＦＥＴＱ２を制御する。従って、従来のＬＥＤ駆動装置において大きな電流変化を含んでいたＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤは、本発明の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１において、電流リプルを低減するように制御される。

第３の誤差増幅器ＡＭＰ３の非反転入力端子は、調色信号部７の抵抗Ｒ７を介して調光回路６に接続される。第３の誤差増幅器ＡＭＰ３の出力端子は、第３のＭＯＳＦＥＴＱ３のゲート端子に接続される。第３の誤差増幅器ＡＭＰ３は、ＬＥＤ負荷３に流れる電流Ｉ_ＬＥＤと第２の基準値（第２の基準電圧）とに基づく第２の誤差信号を第３のＭＯＳＦＥＴＱ３に出力する。詳細には、第３の誤差増幅器ＡＭＰ３は、ＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤが第２の基準値よりも小さくなるほど第２の誤差信号の電圧レベルを大きくし、第３のＭＯＳＦＥＴＱ３のソース・ドレイン間の抵抗値を低くする。また、第３の誤差増幅器ＡＭＰ３は、ＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤが第２の基準値よりも大きくなるほど第２の誤差信号の電圧レベルを小さくし、第３のＭＯＳＦＥＴＱ３のソース・ドレイン間の抵抗値を高くするように動作する。

本発明の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１において、制御回路ＣＮＴは、ＬＥＤ負荷３に流れる電流Ｉ_ＬＥＤが第１の基準値（第１の基準電圧）になるように第１のＭＯＳＦＥＴＱ１をオンオフ制御する。即ち、ＬＥＤ駆動装置１は、従来のＬＥＤ駆動装置と同様に交流入力電力を直流電力に変換してＬＥＤ負荷３に供給する。そのため、出力電圧Ｖ_ｏｕｔ（コンデンサＣ１の両端電圧）は、従来のＬＥＤ駆動装置と同様に商用リップル電圧変動を含む。

しかしながら、本発明の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１において、リプル電流低減回路５は、ＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤに基づく第３の誤差信号が第２の基準値（第２の基準電圧）になるように第３のＭＯＳＦＥＴＱ３を制御する。従って、従来のＬＥＤ駆動装置において大きな電流変化を含んでいたＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤは、本発明の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１において、電流リプルを低減するように制御される。

従って、本発明の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置では、リプル電流低減回路４，５は、力率改善動作を行う必要が無いため、制御の応答速度（応答周波数）を制御回路ＣＮＴよりも早く設定することができ、ＬＥＤ負荷２，３を流れるＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤに含まれる電流リプルを低減することができる。

また、調光回路６は、ＬＥＤ負荷２とＬＥＤ負荷３との各ＬＥＤ電流値を同じ比率で可変させることで合計の照度を調光させるための調光信号を調色信号部７の抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７とに出力する。調光回路６の出力端子は、抵抗Ｒ６を介して第２の誤差増幅器ＡＭＰ２の非反転入力端子に接続される。また、調光回路６の出力端子は、抵抗Ｒ７を介して第３の誤差増幅器ＡＭＰ３の非反転入力端子に接続される。抵抗Ｒ６の一端と抵抗Ｒ７の一端との間には可変抵抗Ｒ８が接続され、可変抵抗Ｒ８の中間には抵抗Ｒ９の一端が接続され、抵抗Ｒ９の他端は接地されている。又は、抵抗Ｒ９を介して接地されている。

抵抗Ｒ６、Ｒ７、可変抵抗Ｒ８及び抵抗Ｒ９は、本発明の調色信号部７を構成する。この調色信号部７は、ＬＥＤ負荷２とＬＥＤ負荷３との合計のＬＥＤ電流値を一定値に保たせて調色させる。

調色信号部７によれば、可変抵抗Ｒ８の抵抗を可変することにより、抵抗Ｒ６の電圧と可変抵抗Ｒ８の一端側の電圧とが第２の誤差増幅器ＡＭＰ２の非反転入力端子に基準電圧として印加される。また、抵抗Ｒ７の電圧と可変抵抗Ｒ８の他端側の電圧とが第３の誤差増幅器ＡＭＰ３の非反転入力端子に基準電圧として印加される。即ち、お互いの基準電圧を可変抵抗Ｒ８及び抵抗Ｒ９で分圧し、可変抵抗Ｒ８で抵抗値を可変させることにより、２色のＬＥＤの明るさをシーソー的に可変させることができる。従って、ＬＥＤ負荷２とＬＥＤ負荷３との相反調色動作を実現することができる。

このように実施例１に係るＬＥＤ駆動装置およびこれを用いたＬＥＤ照明装置によれば、調色信号部７により、第１のＬＥＤ負荷２と第２のＬＥＤ負荷３との合計のＬＥＤ電流値を一定値に保たせて調色させるので、マイクロコンピュータを用いずに簡単な回路で調色動作を行え、安価なＬＥＤ駆動装置及びＬＥＤ照明装置を提供することができる。

図２は、本発明の実施例１に係るＬＥＤ駆動装置及びこれを用いたＬＥＤ照明装置において調光が１００％における電球色と昼白色の調色リニアリティ特性を示す図である。図３は、本発明の第実施形態に係るＬＥＤ駆動装置及びこれを用いたＬＥＤ照明装置において調光が１０％における電球色と昼白色の調色リニアリティ特性を示す図である。図２、図３の例では、交流電源の電圧が１００Ｖであり、調光器の調光を１０％、１００％とした。

図２、図３において、調光が１０％、１００％の場合でも電球色の電流Ｉ_ＬＥＤと昼白色の電流Ｉ_ＬＥＤとは、可変抵抗Ｒ８のボリューム角度に対して、相反関係となっており、図２、図３から、ＬＥＤ負荷２とＬＥＤ負荷３との相反調色動作を実現できていることがわかる。

以上、本発明の実施形態について、図１に示す非絶縁方式で説明したが、第１の誤差増幅器ＡＭＰ１の反転入力端子と、ダイオードＤ３のカソード及びダイオードＤ４のカソードの接続点との接続をフォトカプラ等の絶縁素子を用いて絶縁方式として実施できる。

なお、本発明は、上述した実施例１に係るＬＥＤ駆動装置及びこれを用いたＬＥＤ照明装置に限定されるものではない。実施例１に係るＬＥＤ駆動装置及びこれを用いたＬＥＤ照明装置では、交流電源ＡＣ、整流回路ＤＢを用いて直流電圧を生成し、この直流電圧を別の直流電圧に変換するＬＥＤ駆動装置及びこれを用いたＬＥＤ照明装置を説明したが、例えば、本発明は、直流電源の直流入力電圧を所望の直流入力電圧に変換して第１のＬＥＤ負荷と第１のＬＥＤ負荷の色温度とは異なる第２のＬＥＤ負荷に供給するＬＥＤ駆動装置及びこれを用いたＬＥＤ照明装置に適用しても良い。

この場合には、ＬＥＤ駆動装置は、オンオフ制御されるスイッチング素子と、各ＬＥＤ負荷に直列に接続され、インピーダンスを可変制御するフィードバック型電流制御回路と、前記各ＬＥＤ負荷と前記各フィードバック型電流制御回路との接続点におけるフィードバック電圧に基づき前記スイッチング素子をオンオフ制御することにより前記直流出力電力を所定値に制御する制御回路と、前記第１のＬＥＤ負荷と前記第２のＬＥＤ負荷との合計のＬＥＤ電流値を一定値に保たせて調色させる調色手段とを備える。

これにより、実施例２のＬＥＤ駆動装置においても、実施例１のＬＥＤ駆動装置の効果と同様な効果が得られる。即ち、交流入力でも直流入力でも調色可能である。また、直流入力の場合には、交流電源ＡＣ、整流回路ＤＢが不要となる。

１ＬＥＤ駆動装置
２，３ＬＥＤ負荷
４，５リプル電流低減回路
６調光回路
７調色信号部
ＡＭＰ１，ＡＭＰ２，ＡＭＰ３誤差増幅器
ＣＭＰ比較器
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３ＭＯＳＦＥＴ
Ｒｓ１，Ｒｓ２検出抵抗
ＺＤ１ツェナーダイオード
Ｄ１〜Ｄ４ダイオード
Ｒ１〜Ｒ７，Ｒ９抵抗
Ｒ８可変抵抗
Ｃ１〜Ｃ３コンデンサ
ＡＣ交流電源
ＤＢ整流回路

Claims

交流入力電力を所望の直流出力電力に変換して第１のＬＥＤ負荷と第１のＬＥＤ負荷の色温度とは異なる第２のＬＥＤ負荷に供給するＬＥＤ駆動装置であって、
オンオフ制御されるスイッチング素子と、
前記各ＬＥＤ負荷に直列に接続され、前記各ＬＥＤ負荷に流れる電流リプルを低減する複数のリプル電流低減部と、
前記各ＬＥＤ負荷と前記各リプル電流低減部との接続点におけるフィードバック電圧に基づき前記スイッチング素子をオンオフ制御することにより前記直流出力電力を所定値に制御する制御回路とを備え、
前記各リプル電流低減部は、インピーダンスを可変制御するフィードバック型電流制御回路を有し、
前記第１のＬＥＤ負荷と前記第２のＬＥＤ負荷との合計のＬＥＤ電流値を一定値に保たせて調色させる調色手段を備えることを特徴とするＬＥＤ駆動装置。
直流電源の直流入力電圧を所望の直流入力電圧に変換して第１のＬＥＤ負荷と第１のＬＥＤ負荷の色温度とは異なる第２のＬＥＤ負荷に供給するＬＥＤ駆動装置であって、
オンオフ制御されるスイッチング素子と、
前記各ＬＥＤ負荷に直列に接続され、インピーダンスを可変制御するフィードバック型電流制御回路と、
前記各ＬＥＤ負荷と前記各フィードバック型電流制御回路との接続点におけるフィードバック電圧に基づき前記スイッチング素子をオンオフ制御することにより前記直流出力電力を所定値に制御する制御回路と、
前記第１のＬＥＤ負荷と前記第２のＬＥＤ負荷との合計のＬＥＤ電流値を一定値に保たせて調色させる調色手段と、
を備えることを特徴とするＬＥＤ駆動装置。
前記第１のＬＥＤ負荷と前記第２のＬＥＤ負荷とのＬＥＤ電流値を可変させることで合計の照度を調光させる調光手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＬＥＤ駆動装置。
前記制御回路は、前記各ＬＥＤ負荷に流れる電流が第１の基準値になるように前記スイッチング素子をオンオフ制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＬＥＤ駆動装置。
前記フィードバック型定電流制御回路は、前記各ＬＥＤ負荷に流れる電流が第２の基準値に近付くように前記インピーダンスを連続的に可変制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のＬＥＤ駆動装置。
前記フィードバック型定電流制御回路の応答速度は、前記制御回路の応答速度よりも速いことを特徴とする請求項５記載のＬＥＤ駆動装置。
前記制御回路の応答周波数は、前記交流入力電源の周波数と等しいか又はそれよりも長いことを特徴とする請求項１、３、５、６のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置。
前記請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置を備えるＬＥＤ照明装置。