JP2018206488A - Light emitting diode lighting device and light emitting diode array driver - Google Patents

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Abstract

To provide a light emitting diode lighting device of pulsating lighting system capable of restraining dependency on the AC voltage supplied.SOLUTION: A light emitting diode lighting device 1 includes a light emitting diode array 10 where multiple light-emitting diodes are connected in series and divided into multiple light-emitting diode sets L, a rectification part 20 for converting the AC supplied into a pulsating flow, an upstream side current path changeover section 30A for changing over the current paths to the multiple light-emitting diode sets L in the light emitting diode array 10, a downstream side current path changeover section 30B for changing over the current paths from the multiple light-emitting diode sets in the light emitting diode array 10, and a current path setting section 40 setting the current paths for the multiple light-emitting diode sets L, by controlling the switching elements in the upstream side current path changeover section 30A and the downstream side current path changeover section 30B, corresponding to the voltage of the pulsating flow converted by the rectification part 20.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、発光ダイオード照明装置及び発光ダイオードアレイ駆動装置に関する。   The present invention relates to a light emitting diode illumination device and a light emitting diode array driving device.

公報記載の従来技術として、商用電源VACを全波整流して得られる脈流電圧によりLEDストリングスを駆動するようにして、脈流電圧に応じて複数の電流制御回路の動作を選択的に立ち上げることにより、脈流電圧に応じて駆動に供するLED素子数を切り替えるLED照明装置が存在する(特許文献1参照)。   As the prior art described in the publication, the LED strings are driven by the pulsating voltage obtained by full-wave rectification of the commercial power supply VAC, and the operations of a plurality of current control circuits are selectively activated according to the pulsating voltage. Thus, there is an LED illumination device that switches the number of LED elements to be driven according to the pulsating voltage (see Patent Document 1).

特開2013−37837号公報JP 2013-37837 A

ところで、発光ダイオード照明において、交流を整流した脈流電圧で駆動する脈流点灯方式(ストリング方式)では、入力される交流電圧に対応して直列接続される発光ダイオードの個数が設定されていた。商用電源には交流電圧として90Vrms〜265Vrmsが使用されていることから、発光ダイオード照明の利便性を向上させるには、発光ダイオード照明に供給される商用電源の交流電圧に対する依存性を抑制可能なこと、すなわちボルテージフリーであることが求められている。
本発明は、供給される交流電圧に対する依存性を抑制可能とした脈流点灯方式の発光ダイオード照明装置などを提供する。
By the way, in the light emitting diode illumination, in the pulsating current lighting method (string method) driven by the pulsating voltage obtained by rectifying the alternating current, the number of light emitting diodes connected in series is set corresponding to the input alternating voltage. Since 90 Vrms to 265 Vrms is used as the AC voltage for the commercial power supply, in order to improve the convenience of the light-emitting diode illumination, the dependence of the commercial power supply supplied to the light-emitting diode illumination on the AC voltage can be suppressed. That is, it is required to be voltage free.
The present invention provides a pulsating lighting type light-emitting diode illuminating device and the like capable of suppressing dependency on supplied AC voltage.

かかる目的のもと、本発明が適用される発光ダイオード照明装置は、複数の発光ダイオードが直列接続されるとともに複数の発光ダイオード組に分けられた発光ダイオードアレイと、供給される交流を脈流に変換する整流部と、スイッチング素子により、複数の発光ダイオード組への電流経路を切り替える第1の電流経路切替部と、スイッチング素子により、複数の発光ダイオード組からの電流経路を切り替える第2の電流経路切替部と、整流部が変換した脈流の電圧に対応して、第1の電流経路切替部及び第2の電流経路切替部におけるスイッチング素子を制御して、複数の発光ダイオード組に対する電流経路を設定する電流経路設定部と、を備える。   For this purpose, a light-emitting diode illuminating device to which the present invention is applied includes a light-emitting diode array in which a plurality of light-emitting diodes are connected in series and divided into a plurality of light-emitting diode sets, and a supplied alternating current as a pulsating current. A rectifying unit for conversion, a first current path switching unit that switches current paths to the plurality of light emitting diode groups by the switching element, and a second current path that switches current paths from the plurality of light emitting diode groups by the switching element Corresponding to the voltage of the pulsating current converted by the switching unit and the rectifying unit, the switching elements in the first current path switching unit and the second current path switching unit are controlled, and the current paths for the plurality of light emitting diode groups are set. A current path setting unit to be set.

このような発光ダイオード照明装置において、第1の電流経路切替部は、発光ダイオードアレイにおいて電流の流れの上流側の発光ダイオード組から、少なくとも1つの発光ダイオード組を迂回して下流側の発光ダイオード組に至る電流経路を構成するスイッチング素子を備えることを特徴とすることができる。
このようにすることで、電流経路がきめ細かく設定できる。
In such a light-emitting diode illuminating device, the first current path switching unit bypasses at least one light-emitting diode group from the upstream light-emitting diode group in the current flow in the light-emitting diode array, and the downstream light-emitting diode group. It is possible to provide a switching element that constitutes a current path leading to.
By doing so, the current path can be set finely.

また、このような発光ダイオード照明装置において、電流経路設定部は、整流部が変換した脈流の電圧が発光ダイオードアレイにおける発光ダイオード組を点灯させる電圧以上において、複数の発光ダイオード組が並行して点灯することを特徴とすることができる。
このようにすることで、脈流電圧に対する光量の変動が抑制される。
In such a light-emitting diode illuminating device, the current path setting unit includes a plurality of light-emitting diode sets in parallel when the pulsating voltage converted by the rectifying unit is equal to or higher than a voltage for lighting the light-emitting diode sets in the light-emitting diode array. It can be characterized by being lit.
By doing in this way, the fluctuation | variation of the light quantity with respect to a pulsating voltage is suppressed.

そして、このような発光ダイオード照明装置において、第1の電流経路切替部において発光ダイオード組に対する電流経路を構成するスイッチング素子と、第2の電流経路切替部において発光ダイオード組に対する電流経路を構成するスイッチング素子とが、相補の関係にあることを特徴とすることができる。
このようにすることで、回路の構成が容易になる。
In such a light emitting diode lighting device, the first current path switching unit forms a current path for the light emitting diode set in the first current path switching unit, and the second current path switching unit sets the current path for the light emitting diode set. The element may be in a complementary relationship.
In this way, the circuit configuration is facilitated.

さらに、このような発光ダイオード照明装置において、発光ダイオードアレイは、整流部が変換した脈流の電圧が発光ダイオードアレイにおける発光ダイオード組を点灯させる電圧未満において、少なくとも1つの発光ダイオード組に点灯を継続させる点灯継続手段を備えることを特徴とすることができる。
このようにすることで、無点灯期間が生じることが抑制される。
Furthermore, in such a light-emitting diode illuminating device, the light-emitting diode array continues to light at least one light-emitting diode set when the pulsating voltage converted by the rectifier is less than the voltage for lighting the light-emitting diode set in the light-emitting diode array. It can be characterized by comprising a lighting continuation means.
By doing in this way, it is suppressed that a non-lighting period arises.

さらにまた、このような発光ダイオード照明装置において、複数の発光ダイオード組が点灯を開始する際に、供給される交流の力率を調整する力率調整部を備えることを特徴とすることができる。   Furthermore, such a light-emitting diode illuminating device may include a power factor adjusting unit that adjusts the power factor of the supplied alternating current when a plurality of light-emitting diode groups start lighting.

また、他の観点から捉えると、本発明が適用される発光ダイオード照明装置は、複数の発光ダイオードが直列接続されるとともに複数の発光ダイオード組に分けられた発光ダイオードアレイと、供給される交流を脈流に変換する整流部と、スイッチング素子により、複数の発光ダイオード組への電流経路を切り替える第1の電流経路切替部と、スイッチング素子により、複数の発光ダイオード組からの電流経路を切り替える第2の電流経路切替部と、整流部が変換した脈流の電圧に対応して、第1の電流経路切替部及び第2の電流経路切替部におけるスイッチング素子を制御して、複数の発光ダイオード組に対する電流経路を設定する電流経路設定部と、を備える駆動部と、発光ダイオードアレイと駆動部とを収容する筐体と、を備える。   From another point of view, the light-emitting diode illuminating device to which the present invention is applied includes a light-emitting diode array in which a plurality of light-emitting diodes are connected in series and divided into a plurality of light-emitting diode sets, and a supplied alternating current. A rectifying unit that converts to a pulsating flow, a first current path switching unit that switches current paths to the plurality of light emitting diode groups by a switching element, and a second that switches current paths from the plurality of light emitting diode groups by a switching element. In response to the voltage of the pulsating current converted by the current path switching unit and the rectification unit, the switching elements in the first current path switching unit and the second current path switching unit are controlled to A drive unit including a current path setting unit configured to set a current path; and a housing that houses the light-emitting diode array and the drive unit.

このような発光ダイオード照明装置において、筐体を貫いて設けられ、交流及び制御信号を供給する配線が接続される防水コネクタと、筐体を貫いて設けられ、筐体の内側と外側の気圧差を抑制するベントフィルタと、を備えることを特徴することができる。
このようにすることで、防水性がより向上し、屋外での使用が可能になる。
In such a light-emitting diode illuminating device, a waterproof connector provided through the casing and connected to wiring for supplying an alternating current and a control signal is provided, and a pressure difference between the inner side and the outer side of the casing is provided. And a vent filter that suppresses the above.
By doing in this way, waterproofness improves more and it becomes possible to use it outdoors.

さらに、他の観点から捉えると、本発明が適用される発光ダイオードアレイ駆動装置は、供給される交流を脈流に変換する整流部と、複数の発光ダイオードが直列接続されるとともに複数の発光ダイオード組に分けられた発光ダイオードアレイに対して、スイッチング素子により、複数の発光ダイオード組への電流経路を切り替える第1の電流経路切替部と、スイッチング素子により、複数の発光ダイオード組からの電流経路を切り替える第2の電流経路切替部と、整流部が変換した脈流の電圧に対応して、第1の電流経路切替部及び第2の電流経路切替部におけるスイッチング素子を制御して、複数の発光ダイオード組の電流経路を設定する電流経路設定部と、を備える。   Further, from another point of view, the light emitting diode array driving device to which the present invention is applied includes a rectifying unit that converts supplied alternating current into a pulsating flow, a plurality of light emitting diodes connected in series, and a plurality of light emitting diodes A first current path switching unit that switches a current path to a plurality of light-emitting diode groups by a switching element and a current path from the plurality of light-emitting diode groups by a switching element with respect to the light-emitting diode array divided into sets. In response to the voltage of the pulsating current converted by the second current path switching unit and the rectification unit, the switching elements in the first current path switching unit and the second current path switching unit are controlled to emit a plurality of light emission A current path setting unit that sets a current path of the diode set.

本発明によれば、供給される交流電圧に対する依存性を抑制可能とした脈流点灯方式の発光ダイオード照明装置などが提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light emitting diode illuminating device of the pulsating lighting system etc. which made it possible to suppress the dependence with respect to the alternating voltage supplied can be provided.

本実施の形態が適用される発光ダイオード照明装置の概要図である。It is a schematic diagram of the light emitting diode illuminating device to which this Embodiment is applied. 発光ダイオード照明本体の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the light emitting diode illumination main body. 発光ダイオードアレイにおける各発光ダイオード組の脈流電圧に対する接続関係と各発光ダイオード組に流れる電流とを説明する図である。(a)は、各発光ダイオード組の接続関係、(b)は、各発光ダイオード組に流れる電流である。It is a figure explaining the connection relationship with respect to the pulsating voltage of each light emitting diode group in a light emitting diode array, and the electric current which flows into each light emitting diode group. (A) is a connection relation of each light emitting diode set, and (b) is a current flowing through each light emitting diode set. 発光ダイオードアレイにおける各発光ダイオード組の脈流電圧に対する接続関係と各発光ダイオード組に流れる電流とを説明する図である。(a)は、各発光ダイオード組の接続関係、(b)は、各発光ダイオード組に流れる電流である。It is a figure explaining the connection relationship with respect to the pulsating voltage of each light emitting diode group in a light emitting diode array, and the electric current which flows into each light emitting diode group. (A) is a connection relation of each light emitting diode set, and (b) is a current flowing through each light emitting diode set. 発光ダイオード照明本体のブロック図である。It is a block diagram of a light emitting diode illumination body. 脈流電圧に対応して変化する電流経路を示す図である。It is a figure which shows the electric current path which changes according to a pulsating current voltage. 脈流電圧に対応して変化する電流経路を示す図である。It is a figure which shows the electric current path which changes according to a pulsating current voltage. 脈流電圧に対するpチャネル電界効果トランジスタpFET及びnチャネル電界効果トランジスタnFETのオン/オフの関係を示す図である。(a)は、脈流電圧、(b)は、pチャネル電界効果トランジスタpFETのオン/オフの関係、(c)は、nチャネル電界効果トランジスタnFETのオン/オフの関係である。It is a figure which shows the on / off relationship of p channel field effect transistor pFET and n channel field effect transistor nFET with respect to a pulsating voltage. (A) is the pulsating voltage, (b) is the on / off relationship of the p-channel field effect transistor pFET, and (c) is the on / off relationship of the n-channel field effect transistor nFET. 発光ダイオード照明本体の回路の一例である。It is an example of the circuit of a light emitting diode illumination main body. 脈流電圧に対して点灯する発光ダイオード組Lを説明する図である。(a)は、本実施の形態が適用される場合、(b)は、本実施の形態が適用されない場合である。It is a figure explaining the light emitting diode group L which lights up with respect to a pulsating voltage. (A) is a case where this embodiment is applied, and (b) is a case where this embodiment is not applied. 図9に示した回路により実測した各発光ダイオード組に流れる電流を示す図である。(a)は、脈流電圧、(b)は、発光ダイオード組L1の電流、(c)は、発光ダイオード組L2の電流、(d)は、発光ダイオード組L3の電流、(e)は、発光ダイオード組L4の電流、(f)は、発光ダイオード組L5の電流、(g)は、発光ダイオード組L6の電流である。It is a figure which shows the electric current which flows into each light emitting diode group measured with the circuit shown in FIG. (A) is the pulsating voltage, (b) is the current of the light emitting diode set L1, (c) is the current of the light emitting diode set L2, (d) is the current of the light emitting diode set L3, and (e) is The current of the light emitting diode set L4, (f) is the current of the light emitting diode set L5, and (g) is the current of the light emitting diode set L6.

発光ダイオード照明は、屋内照明など低出力の分野において、電球や蛍光灯などの代替として普及が進んでいる。
発光ダイオード照明では、例えば、複数の発光ダイオードを直列接続した発光ダイオードアレイを用いている。そして、発光ダイオードアレイを駆動する方法として、直流点灯方式と脈流点灯方式とがある。
Light emitting diode lighting is spreading as an alternative to light bulbs and fluorescent lamps in the field of low output such as indoor lighting.
In the light emitting diode illumination, for example, a light emitting diode array in which a plurality of light emitting diodes are connected in series is used. As a method of driving the light emitting diode array, there are a direct current lighting method and a pulsating current lighting method.

直流点灯方式は、商用電源が供給する交流を直流に変換し、変換した直流電圧を発光ダイオードアレイに印加して駆動する。
一方、脈流点灯方式は、商用電源が供給する交流を全波整流した脈流を発光ダイオードアレイに印加して駆動する。
商用電源の交流として、90Vrms〜265Vrmsが使用されている。
In the direct current lighting method, alternating current supplied by a commercial power source is converted into direct current, and the converted direct current voltage is applied to the light emitting diode array for driving.
On the other hand, the pulsating lighting method is driven by applying a pulsating current obtained by full-wave rectification of an alternating current supplied by a commercial power source to a light emitting diode array.
90Vrms to 265Vrms are used as AC for commercial power.

直流点灯方式では、交流から変換した直流電圧を発光ダイオードアレイに印加して駆動する。直流点灯方式の駆動回路は、交流を全波整流して得られた脈流電圧(脈流電流)を平滑化して直流に変換するために、容量の大きなコンデンサ(平滑コンデンサ)を用いる。容量の大きなコンデンサとしては、一般に、電解コンデンサ(ケミカルコンデンサ)が用いられる。しかし、電解コンデンサは、高温で使用すると、発光ダイオードに比べて寿命が短い。例えば、平滑コンデンサとして電解コンデンサを使用する場合、駆動回路の寿命は、周囲温度105℃において約1000時間である。一方、発光ダイオードの寿命は、約4万時間である。
よって、発光ダイオードアレイを構成する発光ダイオードの寿命が尽きる前に駆動回路の寿命が尽きてしまう。このため、発光ダイオードアレイと駆動回路とを一体構成しづらい。
In the direct current lighting system, a direct current voltage converted from alternating current is applied to the light emitting diode array for driving. A DC lighting type drive circuit uses a capacitor (smoothing capacitor) having a large capacity in order to smooth a pulsating voltage (pulsating current) obtained by full-wave rectification of alternating current and convert it into direct current. In general, an electrolytic capacitor (chemical capacitor) is used as a capacitor having a large capacity. However, the electrolytic capacitor has a shorter life when used at a high temperature as compared with the light emitting diode. For example, when an electrolytic capacitor is used as the smoothing capacitor, the life of the drive circuit is about 1000 hours at an ambient temperature of 105 ° C. On the other hand, the lifetime of the light emitting diode is about 40,000 hours.
Therefore, the life of the drive circuit is exhausted before the life of the light emitting diodes constituting the light emitting diode array is exhausted. For this reason, it is difficult to integrally form the light emitting diode array and the drive circuit.

一方、脈流点灯方式では、交流を全波整流した脈流電圧を発光ダイオードアレイに印加する。脈流点灯方式の駆動回路は、交流を全波整流するダイオードブリッジなど、発光ダイオードと同等の寿命を有する半導体デバイス(素子)で構成され、容量の大きなコンデンサを要しない。よって、脈流点灯方式の駆動回路は、電解コンデンサを用いなくとも構成できる。このため、駆動回路の寿命は、発光ダイオードと同程度になる。
よって、脈流点灯方式では、発光ダイオードアレイと駆動回路とを一体構成しやすい。
そこで、本実施の形態では、発光ダイオード照明装置1において、脈流点灯方式を用いている。
On the other hand, in the pulsating current lighting method, a pulsating voltage obtained by full-wave rectification of alternating current is applied to the light emitting diode array. The driving circuit of the pulsating lighting system is configured by a semiconductor device (element) having a life equivalent to that of a light emitting diode, such as a diode bridge for full-wave rectification of alternating current, and does not require a capacitor having a large capacity. Therefore, the pulsating current driving circuit can be configured without using an electrolytic capacitor. For this reason, the lifetime of the drive circuit is comparable to that of the light emitting diode.
Therefore, in the pulsating lighting system, the light emitting diode array and the drive circuit can be easily configured integrally.
Therefore, in the present embodiment, the pulsating lighting method is used in the light emitting diode illumination device 1.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<発光ダイオード照明装置1>
図1は、本実施の形態が適用される発光ダイオード照明装置1の概要図である。
発光ダイオード照明装置1は、発光ダイオードと発光ダイオードを駆動する発光ダイオード駆動回路とを備える発光ダイオード照明本体100と、発光ダイオード照明本体100を収納する筐体200と、発光ダイオード照明本体100に商用電源から交流(AC)を供給したり、発光ダイオード照明本体100を制御する制御信号を供給したりするための配線を接続する防水コネクタ300と、防水性と通気性とを備えたベントフィルタ400とを備える。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
<Light Emitting Diode Lighting Device 1>
FIG. 1 is a schematic diagram of a light-emitting diode illuminating device 1 to which the present exemplary embodiment is applied.
The light-emitting diode illuminating device 1 includes a light-emitting diode illumination main body 100 that includes a light-emitting diode and a light-emitting diode driving circuit that drives the light-emitting diode, a housing 200 that houses the light-emitting diode illumination main body 100, A waterproof connector 300 for connecting wiring for supplying alternating current (AC) from the light source and supplying a control signal for controlling the light emitting diode illumination main body 100, and a vent filter 400 having waterproofness and air permeability. Prepare.

防水コネクタ300及びベントフィルタ400は、筐体200を貫くように筐体200の外側と内側とに跨って設けられている。
防水コネクタ300は、防水性を有するコネクタである。そして、防水コネクタ300の入力側(筐体200の外側)は、ケーブルなどの配線で商用電源や制御信号を供給する制御装置に接続され、出力側(筐体200の内側)は、ケーブルなどの配線で発光ダイオード照明本体100に接続されている。
ベントフィルタ400は、筐体200の内側と外側の外気圧を抑制するために設けられている。ベントフィルタ400は、通気性を備えるが湿気を通過させない防水性を備える。
The waterproof connector 300 and the vent filter 400 are provided across the outside and inside of the housing 200 so as to penetrate the housing 200.
The waterproof connector 300 is a waterproof connector. The input side (outside of the housing 200) of the waterproof connector 300 is connected to a control device that supplies commercial power and control signals through wiring such as cables, and the output side (inside of the housing 200) is connected to cables and the like. It is connected to the light emitting diode illumination main body 100 by wiring.
The vent filter 400 is provided to suppress the outside air pressure inside and outside the housing 200. The vent filter 400 has air permeability but is waterproof to prevent moisture from passing therethrough.

発光ダイオード照明装置1が屋外で使用される場合、発光ダイオード照明本体100を筐体200に収納すると、筐体200の内気圧と外気圧との差による呼吸作用、筐体200内部に侵入した湿気による露結、ケーブルから筐体200内部への湿気(水)の浸潤などにより、防水対策が不十分になりやすい。   When the light-emitting diode illuminating device 1 is used outdoors, when the light-emitting diode illumination main body 100 is housed in the housing 200, breathing action due to the difference between the internal pressure and the external air pressure of the housing 200, moisture that has entered the housing 200. Waterproofing measures are likely to be insufficient due to dew condensation due to water and infiltration of moisture (water) into the housing 200 from the cable.

そこで、本実施の形態が適用される発光ダイオード照明装置1では、コネクタを防水コネクタ300として、ケーブルなどの配線からの湿気の浸潤を抑制するとともに、ベントフィルタ400を設けて、筐体200の内気圧と外気圧の差の発生を抑制して呼吸作用を抑制するとともに、筐体200内に水が浸入することを抑制している。
つまり、本実施の形態が適用される発光ダイオード照明装置1は、屋外で使用しうる防水対策が施されている。なお、筐体200内への水の侵入をさらに抑制するために、筐体200内に、充填材を挿入又は注入してもよい。
Therefore, in the light-emitting diode illuminating device 1 to which the present exemplary embodiment is applied, the connector is a waterproof connector 300 and moisture infiltration from wiring such as a cable is suppressed, and a vent filter 400 is provided to The generation of the difference between the atmospheric pressure and the external atmospheric pressure is suppressed to suppress the respiratory action, and water is prevented from entering the housing 200.
That is, the light-emitting diode illuminating device 1 to which the present exemplary embodiment is applied has a waterproof measure that can be used outdoors. Note that a filler may be inserted or injected into the housing 200 in order to further suppress water intrusion into the housing 200.

上記においては、筐体200は、発光ダイオード照明本体100を収納するとしたが、発光ダイオード照明本体100の構成する発光ダイオードアレイと発光ダイオードアレイを駆動する発光ダイオード駆動回路との内、発光ダイオード駆動回路のみを収納するように構成してもよい。この場合、発光ダイオード照明装置1は、発光ダイオード駆動装置になる。そして、発光ダイオードアレイを発光ダイオード駆動装置に対して、防水コネクタ300や他に設けた防水コネクタを介して接続すればよい。   In the above description, the housing 200 houses the light-emitting diode illumination main body 100. However, the light-emitting diode drive circuit is one of the light-emitting diode array and the light-emitting diode drive circuit that drives the light-emitting diode array. You may comprise so that only it may be accommodated. In this case, the light emitting diode illumination device 1 becomes a light emitting diode driving device. Then, the light emitting diode array may be connected to the light emitting diode driving device through the waterproof connector 300 or a waterproof connector provided elsewhere.

なお、発光ダイオード照明装置1が屋内で使用される場合や、防水対策を要しない場合には、防水コネクタ300やベントフィルタ400を設けなくてもよい。さらに、他の装置に組み込む場合などは、筐体200を設けることを要しない。よって、発光ダイオード照明本体100を発光ダイオード照明装置と表記することがある。   In addition, when the light-emitting diode illuminating device 1 is used indoors or when a waterproof measure is not required, the waterproof connector 300 and the vent filter 400 may not be provided. Furthermore, the case 200 is not required to be installed in other devices. Therefore, the light emitting diode illumination body 100 may be referred to as a light emitting diode illumination device.

以下では、発光ダイオード照明本体100を説明する。
<発光ダイオード照明本体100>
図2は、発光ダイオード照明本体100の構成を説明する図である。
発光ダイオード照明本体100は、複数の発光ダイオードが直列接続された発光ダイオードアレイ10と、発光ダイオード照明本体100に接続される商用電源が供給する交流を全波整流して脈流にする整流部20とを備える。
Hereinafter, the light emitting diode illumination main body 100 will be described.
<Light Emitting Diode Lighting Main Body 100>
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the light emitting diode illumination main body 100.
The light-emitting diode illumination main body 100 includes a light-emitting diode array 10 in which a plurality of light-emitting diodes are connected in series, and a rectification unit 20 that rectifies full-wave rectified alternating current supplied from a commercial power source connected to the light-emitting diode illumination main body 100 into a pulsating flow. With.

また、発光ダイオード照明本体100は、スイッチング素子(後述する図5のpチャネル電界効果トランジスタpFET2〜pFET8)を有し、スイッチング素子(後述する図5のnチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6)により発光ダイオードアレイ10における発光ダイオード組Lに流れる電流経路を切り替える電流経路切替部30を備える。なお、電流経路切替部30は、発光ダイオード組Lに電流が流れ込む側(上流側)の電流経路を切り替える上流側電流経路切替部30Aと、発光ダイオード組Lから電流が流れ出す側(下流側)の電流経路を切り替える下流側電流経路切替部30Bとから構成される。上流側電流経路切替部30Aが第1の電流経路切替部の一例であり、下流側電流経路切替部30Bが第2の電流経路切替部の一例である。   Further, the light emitting diode illumination main body 100 has switching elements (p-channel field effect transistors pFET2 to pFET8 in FIG. 5 described later), and the light emitting diodes are formed by the switching elements (n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6 in FIG. 5 to be described later). A current path switching unit 30 that switches a current path flowing through the light emitting diode set L in the array 10 is provided. The current path switching unit 30 includes an upstream current path switching unit 30A that switches a current path on the side (upstream side) where current flows into the light emitting diode set L, and a side (downstream side) on the side where current flows from the light emitting diode set L. It is comprised from the downstream current path switching part 30B which switches a current path. The upstream current path switching unit 30A is an example of a first current path switching unit, and the downstream current path switching unit 30B is an example of a second current path switching unit.

そして、発光ダイオード照明本体100は、脈流電圧(以下では脈流電圧Vpと表記する。)に対応して上流側電流経路切替部30A及び下流側電流経路切替部30Bのそれぞれが有するスイッチング素子を制御して発光ダイオード組Lに対して電流経路を設定する電流経路設定部40を備える。
そして、発光ダイオード照明本体100は、電流経路切替部30及び電流経路設定部40を駆動する電力を供給する駆動電源部50を備える。
ここで、整流部20、電流経路切替部30、電流経路設定部40及び駆動電源部50が、発光ダイオードアレイ駆動装置又は駆動部の一例である。なお、発光ダイオードアレイ駆動装置又は駆動部は、後述する力率調整部60(後述する図9参照)を備えていてもよい。
The light-emitting diode illumination main body 100 includes switching elements included in each of the upstream current path switching unit 30A and the downstream current path switching unit 30B corresponding to the pulsating voltage (hereinafter referred to as the pulsating voltage Vp). A current path setting unit 40 that controls and sets a current path for the light emitting diode set L is provided.
The light emitting diode illumination main body 100 includes a drive power supply unit 50 that supplies power for driving the current path switching unit 30 and the current path setting unit 40.
Here, the rectifying unit 20, the current path switching unit 30, the current path setting unit 40, and the driving power source unit 50 are examples of the light emitting diode array driving device or the driving unit. The light emitting diode array driving device or driving unit may include a power factor adjusting unit 60 (see FIG. 9 described later) described later.

(発光ダイオードアレイ10)
発光ダイオードアレイ10は、複数の発光ダイオードが直列接続されて構成されている。この複数の発光ダイオードは、複数の発光ダイオード組に分けられている。ここでは、発光ダイオードアレイ10は、一例として6個の発光ダイオード組L1〜L6(区別しない場合は、発光ダイオード組Lと表記する。)を備えるとする。なお、直列接続とは、隣接する発光ダイオード間において、アノードとカソードとが相互に接続されていることをいう。なお、発光ダイオードは、図2においてアノードが上側、カソードが下側になるように接続されている。そして、発光ダイオードアレイ10は、図2において、整流部20の出力HVから発光ダイオード組L1、発光ダイオード組L2、…の順に接続されている。発光ダイオード組Lは、ストリングと呼ばれることがある。よって、脈流点灯方式は、ストリング方式と呼ばれることがある。
(Light emitting diode array 10)
The light emitting diode array 10 is configured by connecting a plurality of light emitting diodes in series. The plurality of light emitting diodes are divided into a plurality of light emitting diode groups. Here, the light-emitting diode array 10 includes, as an example, six light-emitting diode sets L1 to L6 (in the case where they are not distinguished from each other, they are expressed as light-emitting diode sets L). Note that the series connection means that the anode and the cathode are connected to each other between adjacent light emitting diodes. The light emitting diodes are connected so that the anode is on the upper side and the cathode is on the lower side in FIG. 2, the light emitting diode array 10 is connected in order of the light emitting diode set L1, the light emitting diode set L2,... From the output HV of the rectifying unit 20 in FIG. The light emitting diode set L may be called a string. Therefore, the pulsating lighting method is sometimes called a string method.

各発光ダイオード組Lにおいて、直列接続された発光ダイオードの数は、一例として、7個である。よって、6個の発光ダイオード組Lから構成される発光ダイオードアレイ10における発光ダイオードの数は、42個である。なお、発光ダイオード組Lは、直列接続された発光ダイオードの列が複数並列に接続されて構成されてもよい。例えば、直列接続された7個の発光ダイオードの列を3列並列に接続して構成されてもよい。この場合、発光ダイオード組Lは、発光ダイオードを21個含むことになる。   In each light emitting diode set L, the number of light emitting diodes connected in series is, for example, seven. Therefore, the number of light emitting diodes in the light emitting diode array 10 composed of the six light emitting diode sets L is 42. The light emitting diode set L may be configured by connecting a plurality of light emitting diodes connected in series in parallel. For example, it may be configured by connecting three columns of seven light emitting diodes connected in series in parallel. In this case, the light emitting diode set L includes 21 light emitting diodes.

ここでは、各発光ダイオードは、一例として順方向電圧が6Vであるとする。つまり、発光ダイオードは、両端子間に順方向電圧(この例では、6V)以上の電圧が印加されると点灯する。よって、7個の発光ダイオードから構成される各発光ダイオード組Lは、両端子間に42V以上の電圧が印加されると点灯する。ここで、各発光ダイオード組Lを点灯させる電圧を点灯電圧Vf(この例では、42V)と表記する。   Here, it is assumed that each light emitting diode has a forward voltage of 6 V as an example. That is, the light emitting diode is turned on when a voltage equal to or higher than the forward voltage (6 V in this example) is applied between both terminals. Therefore, each light emitting diode set L composed of seven light emitting diodes is turned on when a voltage of 42 V or more is applied between both terminals. Here, a voltage for lighting each light emitting diode group L is expressed as a lighting voltage Vf (42 V in this example).

なお、発光ダイオード組Lの個数、発光ダイオード組Lを構成する発光ダイオードの個数は、上記以外であってもよく、発光ダイオードの順方向電圧は6V以外であってもよい。また、各発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfは、同じであるとするが、異なっていてもよい。異なる場合、最も高い発光ダイオード組Lの点灯電圧を点灯電圧Vfとすればよい。   The number of light emitting diode groups L and the number of light emitting diodes constituting the light emitting diode group L may be other than those described above, and the forward voltage of the light emitting diodes may be other than 6V. Moreover, although the lighting voltage Vf of each light emitting diode group L is assumed to be the same, it may be different. If they are different, the lighting voltage of the highest light emitting diode set L may be set to the lighting voltage Vf.

なお、後述するように、発光ダイオード照明本体100は、発光ダイオード組Lの間に逆流防止ダイオードを設ける場合がある。この逆流防止ダイオードは、発光ダイオード組Lを逆方向に電流が流れることを抑制する。
ここでは、発光ダイオード組L1〜L6に加え、逆流防止ダイオードを含む場合であっても、発光ダイオードアレイ10と表記する。なお、逆流防止ダイオードを要しない場合は、逆流防止ダイオードを設けることを要しない。
As will be described later, the light emitting diode illumination main body 100 may be provided with a backflow prevention diode between the light emitting diode groups L. This backflow prevention diode suppresses current from flowing through the light emitting diode set L in the reverse direction.
Here, even when a backflow prevention diode is included in addition to the light emitting diode sets L1 to L6, the light emitting diode array 10 is used. If no backflow prevention diode is required, it is not necessary to provide a backflow prevention diode.

(整流部20)
整流部20は、商用電源が供給する交流(AC)を全波整流し、脈流を出力する。整流部20は、例えば、4つのダイオードをブリッジ状に接続したダイオードブリッジで構成されている。そして、図2に示すように、整流部20の出力の高圧側を出力HV、低圧側を出力LVと表記する。以下では、出力LVを0Vとして出力LV(0V)、出力HVを脈流電圧Vpとして出力HV(Vp)と表記する。商用電源の供給する交流は、一例として、90Vrms〜265Vrmsとする。
(Rectifying unit 20)
The rectification unit 20 performs full-wave rectification on the alternating current (AC) supplied from the commercial power source and outputs a pulsating flow. The rectifying unit 20 is configured by, for example, a diode bridge in which four diodes are connected in a bridge shape. As shown in FIG. 2, the high voltage side of the output of the rectifier 20 is expressed as output HV, and the low voltage side is expressed as output LV. Hereinafter, the output LV is represented as 0V and the output LV (0V), and the output HV is represented as the pulsating voltage Vp as the output HV (Vp). As an example, the alternating current supplied by the commercial power supply is set to 90 Vrms to 265 Vrms.

(電流経路切替部30及び電流経路設定部40)
電流経路切替部30における上流側電流経路切替部30Aは、整流部20の出力HV(Vp)に接続されるとともに、発光ダイオード組L2と発光ダイオード組L3との接続点、発光ダイオード組L3と発光ダイオード組L4との接続点、発光ダイオード組L4と発光ダイオード組L5との接続点、発光ダイオード組L5と発光ダイオード組L6との接続点に接続されている。
(Current path switching unit 30 and current path setting unit 40)
The upstream current path switching unit 30A in the current path switching unit 30 is connected to the output HV (Vp) of the rectifying unit 20, and is connected to the connection point between the light emitting diode set L2 and the light emitting diode set L3, and the light emitting diode set L3 and the light emission. It is connected to a connection point between the diode set L4, a connection point between the light emitting diode set L4 and the light emitting diode set L5, and a connection point between the light emitting diode set L5 and the light emitting diode set L6.

電流経路切替部30における下流側電流経路切替部30Bは、整流部20の出力HV(Vp)と出力LV(0V)とに接続されるとともに、発光ダイオード組L1と発光ダイオード組L2との接続点、発光ダイオード組L2と発光ダイオード組L3との接続点、発光ダイオード組L3と発光ダイオード組L4との接続点、発光ダイオード組L4と発光ダイオード組L5との接続点、発光ダイオード組L5と発光ダイオード組L6との接続点、及び、発光ダイオード組L6の発光ダイオード組L5に接続されていない側に接続されている。   The downstream side current path switching unit 30B in the current path switching unit 30 is connected to the output HV (Vp) and the output LV (0 V) of the rectification unit 20, and the connection point between the light emitting diode set L1 and the light emitting diode set L2. The connection point between the light emitting diode set L2 and the light emitting diode set L3, the connection point between the light emitting diode set L3 and the light emitting diode set L4, the connection point between the light emitting diode set L4 and the light emitting diode set L5, and the light emitting diode set L5 and the light emitting diode. The connection point with the set L6 and the side not connected to the light emitting diode set L5 of the light emitting diode set L6 are connected.

電流経路設定部40は、電流経路切替部30における上流側電流経路切替部30A及び下流側電流経路切替部30Bのスイッチング素子のオン/オフを制御して、各発光ダイオード組Lに対する電流経路を設定する。
上流側電流経路切替部30A、下流側電流経路切替部30B及び電流経路設定部40の詳細は後述する。
The current path setting unit 40 controls on / off of switching elements of the upstream current path switching unit 30A and the downstream current path switching unit 30B in the current path switching unit 30, and sets a current path for each light emitting diode set L. To do.
Details of the upstream current path switching unit 30A, the downstream current path switching unit 30B, and the current path setting unit 40 will be described later.

(駆動電源部50)
駆動電源部50は、整流部20の出力HV(Vp)と出力LV(0V)とに接続され、整流部20が整流した脈流から下流側電流経路切替部30B及び電流経路設定部40を駆動する直流(DC)の電圧E1、E2(後述する図9参照)を生成する。電圧E1は、例えば8Vである。電圧E2は、例えば14Vである。よって、電圧E1(8V)及び電圧E2(14V)と表記する。
駆動電源部50は、例えばDC/DCコンバータを含んで構成され、整流部20に供給される交流電圧が90Vrms〜265Vrmsの範囲において、電圧E1(8V)と電圧E2(14V)とを出力する。なお、脈流電圧Vpが0V近傍であっても、電圧E1(8V)及び電圧E2(14V)を出力し続けるように、駆動電源部50は、整流部20側にコンデンサを備える。つまり、脈流電圧が0V近傍になる場合でも、駆動電源部50は、コンデンサに蓄積された電荷により動作状態を維持して電圧E1(8V)及び電圧E2(14V)を出力し続ける。
なお、本明細書では、上記に示した構成を例として説明する。
(Drive power supply unit 50)
The drive power supply unit 50 is connected to the output HV (Vp) and the output LV (0 V) of the rectifying unit 20 and drives the downstream current path switching unit 30B and the current path setting unit 40 from the pulsating flow rectified by the rectifying unit 20. Direct current (DC) voltages E1 and E2 (see FIG. 9 described later) are generated. The voltage E1 is, for example, 8V. The voltage E2 is 14V, for example. Therefore, they are expressed as voltage E1 (8V) and voltage E2 (14V).
The drive power supply unit 50 includes, for example, a DC / DC converter, and outputs a voltage E1 (8 V) and a voltage E2 (14 V) when the AC voltage supplied to the rectification unit 20 is in the range of 90 Vrms to 265 Vrms. Note that the drive power supply unit 50 includes a capacitor on the rectifying unit 20 side so that the voltage E1 (8 V) and the voltage E2 (14 V) are continuously output even when the pulsating voltage Vp is close to 0V. That is, even when the pulsating voltage is close to 0V, the drive power supply unit 50 keeps operating by the charge accumulated in the capacitor and continues to output the voltage E1 (8V) and the voltage E2 (14V).
In this specification, the configuration described above will be described as an example.

(発光ダイオード照明本体100の動作概要)
ここでは、発光ダイオード照明本体100の動作概要を説明する。
図3は、発光ダイオードアレイ10における各発光ダイオード組Lの脈流電圧Vpに対する接続関係と各発光ダイオード組Lに流れる電流Iとを説明する図である。図3(a)は、各発光ダイオード組Lの接続関係、図3(b)は、各発光ダイオード組Lに流れる電流Iである。なお、流れる電流は、斜線を付した部分である。
ここでは、脈流電圧Vpのピーク電圧が発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfに発光ダイオードアレイ10において直列接続された発光ダイオード組の数を掛けた電圧以上の場合を示す。発光ダイオード組Lが6個(発光ダイオード組L1〜L6)、各発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfが42Vであるとすると、脈流電圧Vpのピーク電圧が252V(=6Vf)を超える場合であって、交流が265Vrmsなど、179Vrms以上の場合である。
(Outline of operation of light emitting diode illumination main body 100)
Here, the operation | movement outline | summary of the light emitting diode illumination main body 100 is demonstrated.
FIG. 3 is a diagram for explaining the connection relation of each light emitting diode set L to the pulsating voltage Vp and the current I flowing through each light emitting diode set L in the light emitting diode array 10. 3A shows the connection relationship of each light emitting diode set L, and FIG. 3B shows the current I flowing through each light emitting diode set L. FIG. The flowing current is a hatched part.
Here, the case where the peak voltage of the pulsating voltage Vp is equal to or higher than the voltage obtained by multiplying the lighting voltage Vf of the light emitting diode set L by the number of light emitting diode sets connected in series in the light emitting diode array 10 is shown. Assuming that there are six light emitting diode sets L (light emitting diode sets L1 to L6) and the lighting voltage Vf of each light emitting diode set L is 42V, the peak voltage of the pulsating voltage Vp exceeds 252V (= 6Vf). In this case, the alternating current is 179 Vrms or higher, such as 265 Vrms.

図3(a)は、脈流の一周期(交流の半周期)を示し、横軸が時間t、縦軸が脈流電圧Vpである。図3(a)において、発光ダイオード組Lが横に並んでいる状態が並列接続、縦に並んでいる状態が直列接続である。図3(b)は、横軸が時間t、縦軸が各発光ダイオード組Lの電流Iである。なお、時間の経過とともに、時刻t0〜t13とするが、脈流電圧Vpのピークの時刻を時刻tpとする。   FIG. 3A shows one cycle (half cycle of alternating current) of the pulsating flow, the horizontal axis is time t, and the vertical axis is the pulsating flow voltage Vp. In FIG. 3A, the state where the light emitting diode groups L are arranged horizontally is parallel connection, and the state where the light emitting diode groups L are arranged vertically is series connection. In FIG. 3B, the horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents the current I of each light emitting diode set L. As time passes, the time t0 to t13 is set, but the peak time of the pulsating voltage Vp is set to the time tp.

図3(a)、(b)では、点灯電圧Vf(42V)となる脈流電圧VpをV1(Vf=42V)、点灯電圧Vfの2倍となる脈流電圧VpをV2(2Vf=84V)、点灯電圧Vfの3倍となる脈流電圧VpをV3(3Vf=126V)、点灯電圧Vfの4倍となる脈流電圧VpをV4(4Vf=168V)、点灯電圧Vfの5倍となる脈流電圧VpをV5(5Vf=210V)、点灯電圧Vfの6倍となる脈流電圧をV6(6Vf=252V)とする。   3A and 3B, the pulsating voltage Vp that is the lighting voltage Vf (42V) is V1 (Vf = 42V), and the pulsating voltage Vp that is twice the lighting voltage Vf is V2 (2Vf = 84V). The pulsating voltage Vp that is three times the lighting voltage Vf is V3 (3Vf = 126V), the pulsating voltage Vp that is four times the lighting voltage Vf is V4 (4Vf = 168V), and the pulse that is five times the lighting voltage Vf. The flowing voltage Vp is V5 (5Vf = 210V), and the pulsating voltage that is six times the lighting voltage Vf is V6 (6Vf = 252V).

以下、図3(a)、(b)を時間tに沿って説明する。
脈流電圧VpがV1(Vf=42V)未満(V<V1)である時刻t0から時刻t1までの期間は、発光ダイオード組L1〜L6が並列に接続される。しかし、各発光ダイオード組Lに印加される電圧が点灯電圧Vfに達しない。よって、いずれの発光ダイオード組Lも点灯しない。そして、各発光ダイオード組Lに流れる電流は、0である。
Hereinafter, FIGS. 3A and 3B will be described along time t.
During the period from time t0 to time t1 when the pulsating voltage Vp is less than V1 (Vf = 42V) (V <V1), the light emitting diode sets L1 to L6 are connected in parallel. However, the voltage applied to each light emitting diode group L does not reach the lighting voltage Vf. Therefore, none of the light emitting diode groups L is lit. The current flowing through each light emitting diode set L is zero.

脈流電圧VpがV1(Vf=42V)以上且つV2(2Vf=84V)未満(V1≦V<V2)の時刻t1から時刻t2までの期間は、発光ダイオード組L1〜L6が並列に接続される。いずれの発光ダイオード組Lも、点灯電圧Vf以上が印加されるので、点灯する。このとき、電流は、各発光ダイオード組Lに並列に流れる。なお、各発光ダイオード組Lに流れる電流Iは、発光ダイオード組L間で同一であるように制御される。   During the period from time t1 to time t2 when the pulsating voltage Vp is equal to or higher than V1 (Vf = 42V) and less than V2 (2Vf = 84V) (V1 ≦ V <V2), the light emitting diode groups L1 to L6 are connected in parallel. . All the light emitting diode groups L are lit because the lighting voltage Vf or higher is applied. At this time, current flows in parallel to each light emitting diode set L. The current I flowing through each light emitting diode set L is controlled so as to be the same between the light emitting diode sets L.

脈流電圧VpがV2(2Vf=84V)以上且つV3(3Vf=126V)未満(V2≦V<V3)の時刻t2から時刻t3までの期間は、発光ダイオード組L1、L2、発光ダイオード組L3、L4、発光ダイオード組L5、L6がそれぞれ直列接続されるとともに、直列接続された発光ダイオード組L1、L2、発光ダイオード組L3、L4、発光ダイオード組L5、L6が並列に接続される。直列接続された発光ダイオード組L1、L2、発光ダイオード組L3、L4、発光ダイオード組L5、L6のそれぞれは、発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfの2倍の電圧(2Vf)以上が印加されるので、点灯する。このとき、電流は、直列接続された発光ダイオード組L1、L2、発光ダイオード組L3、L4、発光ダイオード組L5、L6のそれぞれを並列に流れる。なお、各発光ダイオード組Lに流れる電流Iは、時刻t1から時刻t2までの期間と同一であるように制御される。   During the period from time t2 to time t3 when the pulsating voltage Vp is V2 (2Vf = 84V) or more and less than V3 (3Vf = 126V) (V2 ≦ V <V3), the light emitting diode sets L1, L2, the light emitting diode sets L3, L4 and the light emitting diode sets L5 and L6 are connected in series, and the light emitting diode sets L1 and L2, the light emitting diode sets L3 and L4, and the light emitting diode sets L5 and L6 connected in series are connected in parallel. Since each of the light emitting diode sets L1 and L2, the light emitting diode sets L3 and L4, and the light emitting diode sets L5 and L6 connected in series is applied with a voltage (2Vf) or more that is twice the lighting voltage Vf of the light emitting diode set L. ,Light. At this time, the current flows in parallel through the light emitting diode sets L1 and L2, the light emitting diode sets L3 and L4, and the light emitting diode sets L5 and L6 connected in series. The current I flowing through each light emitting diode group L is controlled to be the same as the period from time t1 to time t2.

同様に、脈流電圧VpがV3(3Vf=126V)以上且つV4(4Vf=168V)未満(V3≦V<V4)の時刻t3から時刻t4までの期間は、発光ダイオード組L1、L2、L3、発光ダイオード組L4、L5、L6がそれぞれ直列接続されるとともに、直列接続された発光ダイオード組L1、L2、L3、発光ダイオード組L4、L5、L6が並列に接続される。直列接続された発光ダイオード組L1、L2、L3、発光ダイオード組L4、L5、L6のそれぞれには、発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfの3倍の電圧(3Vf)以上が印加されるので、点灯する。このとき、電流は、直列接続された発光ダイオード組L1、L2、L3、発光ダイオード組L4、L5、L6を並列に流れる。なお、各発光ダイオード組Lに流れる電流Iは、時刻t1から時刻t3までの期間と同一であるように制御される。   Similarly, during the period from time t3 to time t4 when the pulsating voltage Vp is V3 (3Vf = 126V) or more and less than V4 (4Vf = 168V) (V3 ≦ V <V4), the light-emitting diode sets L1, L2, L3, The light emitting diode sets L4, L5, and L6 are connected in series, and the light emitting diode sets L1, L2, and L3 and the light emitting diode sets L4, L5, and L6 connected in series are connected in parallel. Since each of the light emitting diode sets L1, L2, and L3 and the light emitting diode sets L4, L5, and L6 connected in series is applied with a voltage (3Vf) or more that is three times the lighting voltage Vf of the light emitting diode set L, the light is turned on. To do. At this time, the current flows in parallel through the light emitting diode sets L1, L2, and L3 and the light emitting diode sets L4, L5, and L6 connected in series. The current I flowing through each light emitting diode group L is controlled to be the same as the period from time t1 to time t3.

次に、脈流電圧VpがV4(4Vf=168V)以上且つV5(5Vf=210V)未満(V4≦V<V5)の時刻t4から時刻t5までの期間は、発光ダイオード組L1、L2、発光ダイオード組L3、L4、発光ダイオード組L5、L6がそれぞれ直列接続されるとともに、直列接続された発光ダイオード組L3、L4、発光ダイオード組L5、6のそれぞれが、直列接続された発光ダイオード組L1、L2に並列接続される。
発光ダイオード組L1、L2、L3、L4の列、発光ダイオード組L1、L2、L5、L6の列は、発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfの4倍の電圧(4Vf)以上が印加される。よって、各発光ダイオード組Lは、点灯する。このとき、各発光ダイオード組Lに流れる電流Iは、直列接続された発光ダイオード組L1、L2、L3、L4の列と発光ダイオード組L1、L2、L5、L6の列とを並列に流れる。つまり、発光ダイオード組L1、L2には、発光ダイオード組L3、L4に流れる電流と、発光ダイオード組L5、L6に流れる電流との和の電流が流れる。なお、発光ダイオード組L4、L6に流れる電流を、時刻t1から時刻t4までの期間と同一であるように制御すると、発光ダイオード組L1、L2には、時刻t1から時刻t4までに流れる電流の2倍の電流が流れることになる。
Next, during the period from time t4 to time t5 when the pulsating voltage Vp is V4 (4Vf = 168V) or more and less than V5 (5Vf = 210V) (V4 ≦ V <V5), the light emitting diode sets L1, L2, and the light emitting diodes The sets L3 and L4 and the light emitting diode sets L5 and L6 are connected in series, and the light emitting diode sets L3 and L4 and the light emitting diode sets L5 and 6 connected in series are respectively connected in series. Connected in parallel.
A voltage (4 Vf) or more that is four times the lighting voltage Vf of the light emitting diode set L is applied to the columns of the light emitting diode groups L1, L2, L3, and L4 and the light emitting diode sets L1, L2, L5, and L6. Therefore, each light emitting diode set L is lit. At this time, the current I flowing through each light emitting diode set L flows in parallel through the series of light emitting diode sets L1, L2, L3, and L4 and the series of light emitting diode sets L1, L2, L5, and L6. That is, the sum of the current flowing through the light emitting diode sets L3 and L4 and the current flowing through the light emitting diode sets L5 and L6 flows through the light emitting diode sets L1 and L2. When the currents flowing through the light emitting diode sets L4 and L6 are controlled to be the same as the period from the time t1 to the time t4, the currents flowing from the time t1 to the time t4 in the light emitting diode sets L1 and L2 are 2 Double current will flow.

また同様に、脈流電圧VpがV5(5Vf=210V)以上且つV6(6Vf=252V)未満(V5≦V<V6)の時刻t5から時刻t6までの期間は、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4が直列接続されるとともに、直列接続された発光ダイオード組L1、L2、L3、L4に発光ダイオード組L5、L6がそれぞれ並列に接続される。
発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5の列及び発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L6の列は、発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfの5倍の電圧(5Vf)以上が印加される。よって、各発光ダイオード組Lは、点灯する。このとき、各発光ダイオード組Lに流れる電流Iは、直列接続された発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5の列と発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L6の列を並列に流れる。つまり、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4には、発光ダイオード組L5、L6にそれぞれ流れる電流の和の電流が流れる。なお、発光ダイオード組L5、L6に流れる電流を、時刻t1から時刻t4までの期間と同一であるように制御すると、発光ダイオード組L1〜L4には、時刻t1から時刻t4までに流れる電流の2倍の電流が流れることになる。
Similarly, during the period from time t5 to time t6 when the pulsating voltage Vp is V5 (5Vf = 210V) or more and less than V6 (6Vf = 252V) (V5 ≦ V <V6), the light emitting diode groups L1, L2, L3 , L4 are connected in series, and the light emitting diode sets L5, L6 are connected in parallel to the light emitting diode sets L1, L2, L3, L4 connected in series.
A voltage of 5 times the lighting voltage Vf of the light emitting diode set L (5 Vf) or more is applied to the light emitting diode set L1, L2, L3, L4, L5 column and the light emitting diode set L1, L2, L3, L4, L6 column. Is done. Therefore, each light emitting diode set L is lit. At this time, the current I flowing through each light emitting diode set L is obtained by paralleling the series of light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, and L5 and the light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, and L6 in parallel. Flowing. That is, a current that is the sum of the currents flowing through the light-emitting diode sets L5 and L6 flows through the light-emitting diode sets L1, L2, L3, and L4. If the currents flowing through the light emitting diode sets L5 and L6 are controlled to be the same as the period from the time t1 to the time t4, the light emitting diode sets L1 to L4 have two currents flowing from the time t1 to the time t4. Double current will flow.

そして、脈流電圧VpがV6(6Vf=252V)以上(V6≦V)の時刻t6から時刻t7までの期間は、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5、L6が直列接続される。
発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5、L6の列には発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfの6倍の電圧(6Vf)以上が印加されるので、各発光ダイオード組Lは、点灯する。このとき、各発光ダイオード組Lに流れる電流Iは、直列接続された発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5、L6を直列に流れる。なお、各発光ダイオード組Lに流れる電流Iは、時刻t1から時刻t4までの期間と同一であるように制御される。
時刻t7以降は、これまで説明した場合の逆になるので、説明を省略する。
The light emitting diode groups L1, L2, L3, L4, L5, and L6 are connected in series during a period from time t6 to time t7 when the pulsating voltage Vp is V6 (6Vf = 252V) or more (V6 ≦ V).
Since a voltage (6Vf) or more that is six times the lighting voltage Vf of the light emitting diode set L is applied to the light emitting diode set L1, L2, L3, L4, L5, and L6 columns, each light emitting diode set L is lit. . At this time, the current I flowing through each light emitting diode set L flows in series through the light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, L5, and L6 connected in series. The current I flowing through each light emitting diode set L is controlled to be the same as the period from time t1 to time t4.
After time t7, since it becomes the reverse of the case demonstrated so far, description is abbreviate | omitted.

以上説明したように、本実施の形態が適用される発光ダイオード照明本体100では、脈流電圧Vpのピーク電圧が発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfに発光ダイオード組Lの数を掛けて得られる電圧以上の場合において、脈流電圧Vpが点灯電圧Vf以上である時刻t1から時刻t12の期間で、すべての発光ダイオード組Lが点灯する。   As described above, in the light emitting diode illumination main body 100 to which the present embodiment is applied, the peak voltage of the pulsating voltage Vp is obtained by multiplying the lighting voltage Vf of the light emitting diode set L by the number of the light emitting diode sets L. In the above case, all the light emitting diode groups L are lit during the period from time t1 to time t12 when the pulsating voltage Vp is equal to or higher than the lighting voltage Vf.

図4は、発光ダイオードアレイ10における各発光ダイオード組Lの脈流電圧Vpに対する接続関係と各発光ダイオード組Lに流れる電流Iとを説明する図である。図4(a)は、各発光ダイオード組Lの接続関係、図4(b)は、各発光ダイオード組Lに流れる電流Iである。なお、流れる電流は、斜線を付した部分である。
ここでは、脈流電圧Vpのピーク電圧が発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfに発光ダイオードアレイ10において直列接続された発光ダイオード組の数を掛けた電圧未満の場合を示す。発光ダイオード組Lが6個(発光ダイオード組L1〜L6)、各発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfが42Vであるとすると、脈流電圧Vpのピーク電圧が252V(=6Vf)未満の場合であって、交流が90Vrmsなど、179Vrms未満の場合である。なお、図4(a)、(b)では、脈流電圧Vpのピーク電圧がV3(3Vf=126V)以上V4(4Vf=168V)未満の場合である、交流が90Vrmsの場合を示す。
FIG. 4 is a diagram for explaining the connection relation of each light emitting diode set L to the pulsating voltage Vp and the current I flowing through each light emitting diode set L in the light emitting diode array 10. 4A shows the connection relationship of each light emitting diode set L, and FIG. 4B shows the current I flowing through each light emitting diode set L. FIG. The flowing current is a hatched part.
Here, a case where the peak voltage of the pulsating voltage Vp is less than a voltage obtained by multiplying the lighting voltage Vf of the light emitting diode set L by the number of light emitting diode sets connected in series in the light emitting diode array 10 is shown. Assuming that there are six light emitting diode sets L (light emitting diode sets L1 to L6) and the lighting voltage Vf of each light emitting diode set L is 42V, the peak voltage of the pulsating voltage Vp is less than 252V (= 6Vf). In this case, the alternating current is less than 179 Vrms, such as 90 Vrms. 4A and 4B show a case where the alternating current is 90 Vrms, in which the peak voltage of the pulsating voltage Vp is V3 (3 Vf = 126 V) or more and less than V4 (4 Vf = 168 V).

図4(a)は、脈流の一周期(交流の半周期)を示し、横軸が時間t、縦軸が脈流電圧Vpである。発光ダイオード組Lが横に並んでいる状態が並列接続、縦に並んでいる状態が直列接続である。図4(b)は、横軸が時間t、縦軸が各発光ダイオード組Lの電流Iである。なお、時間tにおける時刻(時刻t0、t1、…)は、図3(a)、(b)と同じ脈流電圧Vpのときの時刻とした。なお、脈流電圧Vpのピークの時刻を時刻tpとする。   FIG. 4A shows one cycle of pulsating flow (a half cycle of alternating current), where the horizontal axis represents time t and the vertical axis represents pulsating flow voltage Vp. The state where the light emitting diode groups L are arranged horizontally is parallel connection, and the state where the light emitting diode groups L are arranged vertically is series connection. In FIG. 4B, the horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents the current I of each light emitting diode set L. Note that the time at time t (time t0, t1,...) Was the time at the same pulsating voltage Vp as in FIGS. The peak time of the pulsating voltage Vp is defined as time tp.

交流が90Vrmsの場合、脈流電圧Vpのピーク電圧が127Vとなるため、図3に示した時刻t0から時刻t3まで、及び、時刻tpを挟んで、時刻t10から時刻t13までとなる。よって、図3(a)、(b)で説明した場合と同じであるので、詳細な説明を省略する。   When the alternating current is 90 Vrms, the peak voltage of the pulsating voltage Vp is 127 V, and therefore, from time t0 to time t3 shown in FIG. 3, and from time t10 to time t13 with the time tp interposed therebetween. Therefore, since it is the same as the case described with reference to FIGS. 3A and 3B, detailed description will be omitted.

以上説明したように、本実施の形態が適用される発光ダイオード照明本体100では、脈流電圧Vpのピーク電圧が発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfに発光ダイオード組Lの数を掛けて得られる電圧未満の場合であっても、脈流電圧Vpが点灯電圧Vf以上である時刻t1から時刻t12の期間で、すべての発光ダイオード組Lが点灯する。   As described above, in the light emitting diode illumination main body 100 to which the present embodiment is applied, the peak voltage of the pulsating voltage Vp is obtained by multiplying the lighting voltage Vf of the light emitting diode set L by the number of the light emitting diode sets L. Even if it is less than, all the light emitting diode groups L are lit during the period from time t1 to time t12 when the pulsating voltage Vp is equal to or higher than the lighting voltage Vf.

つまり、本実施の形態が適用される発光ダイオード照明本体100では、脈流電圧Vpのピーク電圧が発光ダイオード組Lの点灯電圧Vf以上であれば、脈流電圧Vpが点灯電圧Vf以上である期間において、すべての発光ダイオード組Lが点灯する。
すなわち、本実施の形態が適用される発光ダイオード照明本体100(発光ダイオード照明装置1も同じ。)は、供給される交流の電圧に依存することなく、すべての発光ダイオード組Lを点灯させうる。すなわち、発光ダイオード照明本体100(発光ダイオード照明装置1も同じ。)は、供給される交流電圧に対して依存しないボルテージブリーである。
That is, in the light emitting diode illumination main body 100 to which the present embodiment is applied, if the peak voltage of the pulsating voltage Vp is equal to or higher than the lighting voltage Vf of the light emitting diode set L, the period during which the pulsating voltage Vp is equal to or higher than the lighting voltage Vf. , All the light emitting diode sets L are lit.
That is, the light emitting diode illumination main body 100 to which the present embodiment is applied (the same applies to the light emitting diode illumination device 1) can light all the light emitting diode groups L without depending on the supplied AC voltage. That is, the light-emitting diode illumination main body 100 (the same applies to the light-emitting diode illumination device 1) is a voltage breeze that does not depend on the supplied AC voltage.

(電流経路切替部30の詳細)
以下では、電流経路切替部30を詳細に説明する。
図5は、発光ダイオード照明本体100のブロック図である。
発光ダイオードアレイ10は、発光ダイオード組L1〜L6に加え、逆流防止ダイオードD1〜D6を備える。
逆流防止ダイオードD1は、アノードが整流部20の出力HV(Vp)に接続され、カソードが発光ダイオード組L1に接続されている。逆流防止ダイオードD2は、アノードが発光ダイオード組L1に接続され、カソードが発光ダイオード組L2に接続されている。発光ダイオード組L3〜L6は、逆流防止ダイオードD2と同様に、発光ダイオード組L2〜L6に接続されている。なお、逆流防止ダイオードD1〜D6の電流が流れる方向は、発光ダイオード組L1〜L6の電流の流れる方向(上側から下側に向かう方向)と同じになるように接続されている。
(Details of current path switching unit 30)
Hereinafter, the current path switching unit 30 will be described in detail.
FIG. 5 is a block diagram of the light emitting diode illumination main body 100.
The light emitting diode array 10 includes backflow prevention diodes D1 to D6 in addition to the light emitting diode sets L1 to L6.
The backflow prevention diode D1 has an anode connected to the output HV (Vp) of the rectifier 20 and a cathode connected to the light emitting diode set L1. The backflow prevention diode D2 has an anode connected to the light emitting diode set L1 and a cathode connected to the light emitting diode set L2. The light emitting diode sets L3 to L6 are connected to the light emitting diode sets L2 to L6, similarly to the backflow prevention diode D2. In addition, the direction through which the current of the backflow prevention diodes D1 to D6 flows is connected to be the same as the direction of current flow (the direction from the upper side to the lower side) of the light emitting diode groups L1 to L6.

電流経路切替部30における上流側電流経路切替部30Aは、pチャネル電界効果トランジスタpFET2〜pFET8及び逆流防止ダイオードD12〜D18を備える。
pチャネル電界効果トランジスタpFET2は、ソースが整流部20の出力HV(Vp)に接続され、ドレインが逆流防止ダイオードD12を介して、逆流防止ダイオードD2と発光ダイオード組L2との接続点に接続されている。pチャネル電界効果トランジスタpFET3〜pFET6は、pチャネル電界効果トランジスタpFET2と同様に接続されている。
The upstream current path switching unit 30A in the current path switching unit 30 includes p-channel field effect transistors pFET2 to pFET8 and backflow prevention diodes D12 to D18.
The p-channel field effect transistor pFET2 has a source connected to the output HV (Vp) of the rectifier 20 and a drain connected to a connection point between the backflow prevention diode D2 and the light emitting diode set L2 via the backflow prevention diode D12. Yes. The p-channel field effect transistors pFET3 to pFET6 are connected in the same manner as the p-channel field effect transistor pFET2.

pチャネル電界効果トランジスタpFET7は、ソースが発光ダイオード組L2と逆流防止ダイオードD3との接続点に接続され、ドレインが逆流防止ダイオードD17を介して逆流防止ダイオードD5と発光ダイオード組L5との接続点に接続されている。また、pチャネル電界効果トランジスタpFET8は、ソースが発光ダイオード組L4と逆流防止ダイオードD5との接続点に接続され、ドレインが逆流防止ダイオードD18を介して逆流防止ダイオードD6と発光ダイオード組L6との接続点に接続されている。
そして、pチャネル電界効果トランジスタpFET2〜pFET8の各ゲートは、電流経路設定部40からの信号により制御されるようになっている。
The p-channel field effect transistor pFET7 has a source connected to the connection point between the light emitting diode set L2 and the backflow prevention diode D3, and a drain connected to the connection point between the backflow prevention diode D5 and the light emitting diode set L5 via the backflow prevention diode D17. It is connected. The p-channel field effect transistor pFET8 has a source connected to the connection point between the light emitting diode set L4 and the backflow prevention diode D5, and a drain connected to the backflow prevention diode D6 and the light emitting diode set L6 via the backflow prevention diode D18. Connected to a point.
The gates of the p-channel field effect transistors pFET2 to pFET8 are controlled by signals from the current path setting unit 40.

電流経路切替部30における下流側電流経路切替部30Bは、nチャネル電界効果トランジスタnFET1〜pFET6及びnチャネル電界効果トランジスタnFET1〜pFET6に対応してそれぞれ設けられた定電流制御回路31〜36を備える。
nチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6は、ソース側が整流部20の出力LVに接続されている。nチャネル電界効果トランジスタnFET1は、ドレインが発光ダイオード組L1と逆流防止ダイオードD2との接続点に接続され、ゲートが定電流制御回路31に接続されている。他のnチャネル電界効果トランジスタnFET2〜nFET6は、nチャネル電界効果トランジスタnFET1と同様に接続されている。但し、nチャネル電界効果トランジスタnFET6は、ドレインが発光ダイオード組L6の逆流防止ダイオードD6に接続されていない側に接続されている。
The downstream current path switching unit 30B in the current path switching unit 30 includes constant current control circuits 31 to 36 provided corresponding to the n-channel field effect transistors nFET1 to pFET6 and the n-channel field effect transistors nFET1 to pFET6, respectively.
The n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6 have their sources connected to the output LV of the rectifier 20. The n-channel field effect transistor nFET 1 has a drain connected to a connection point between the light emitting diode set L 1 and the backflow prevention diode D 2, and a gate connected to the constant current control circuit 31. The other n-channel field effect transistors nFET2 to nFET6 are connected in the same manner as the n-channel field effect transistor nFET1. However, the n-channel field effect transistor nFET6 has a drain connected to the side of the light emitting diode set L6 not connected to the backflow prevention diode D6.

図6は、脈流電圧Vpに対応して変化する電流経路を示す図である。なお、図6では、脈流電圧Vpが、図3で示したV1(Vf=42V)からV3(3Vf=126V)までの場合を示している。
図7は、脈流電圧Vpに対応して変化する電流経路を示す図である。なお、図7では、脈流電圧Vpが、図3で示したV4(4Vf=168V)からV6(6Vf=252V)までの場合を示している。
そして、図8は、脈流電圧Vpに対するpチャネル電界効果トランジスタpFET2〜pFET8及びnチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6のオン/オフの関係を示す図である。図8(a)は、脈流電圧Vp、図8(b)は、pチャネル電界効果トランジスタpFET2〜pFET8のオン/オフの関係、図8(c)は、nチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6のオン/オフの関係である。なお、図8(b)、(c)では、オンをON、オフをOFFと表記する。
FIG. 6 is a diagram showing a current path that changes corresponding to the pulsating voltage Vp. FIG. 6 shows a case where the pulsating voltage Vp is from V1 (Vf = 42V) to V3 (3Vf = 126V) shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a current path that changes corresponding to the pulsating voltage Vp. FIG. 7 shows a case where the pulsating voltage Vp is from V4 (4Vf = 168V) to V6 (6Vf = 252V) shown in FIG.
FIG. 8 is a diagram showing the on / off relationship of the p-channel field effect transistors pFET2 to pFET8 and the n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6 with respect to the pulsating voltage Vp. 8A shows the pulsating voltage Vp, FIG. 8B shows the ON / OFF relationship of the p-channel field effect transistors pFET2 to pFET8, and FIG. 8C shows the n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6. This is an on / off relationship. In FIGS. 8B and 8C, ON is indicated as ON and OFF is indicated as OFF.

ここでは、脈流電圧Vpのピーク電圧が発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfに発光ダイオード組Lの数を掛けて得られる電圧以上の場合を説明する。発光ダイオード組Lが6個(発光ダイオード組L1〜L6)、各発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfが42Vであるとすると、脈流電圧Vpのピーク電圧が252V(=6Vf)を超える場合であって、交流が265Vrmsなど、179Vrms以上の場合である。
まず、図6及び図8により、脈流電圧Vpが、V1(Vf=42V)からV3(3Vf=126V)までの場合を説明する。
Here, a case where the peak voltage of the pulsating voltage Vp is equal to or higher than the voltage obtained by multiplying the lighting voltage Vf of the light emitting diode set L by the number of the light emitting diode sets L will be described. Assuming that there are six light emitting diode sets L (light emitting diode sets L1 to L6) and the lighting voltage Vf of each light emitting diode set L is 42V, the peak voltage of the pulsating voltage Vp exceeds 252V (= 6Vf). In this case, the alternating current is 179 Vrms or higher, such as 265 Vrms.
First, the case where the pulsating voltage Vp is from V1 (Vf = 42V) to V3 (3Vf = 126V) will be described with reference to FIGS.

なお、脈流電圧VpがV1(Vf=42V)未満(V<V1)の場合(図3の時刻t0から時刻t1までの期間)は、図8に示すように、電流経路設定部40により、電流経路切替部30におけるpチャネル電界効果トランジスタpFET2〜pFET6及びnチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6がオン、pチャネル電界効果トランジスタpFET7、pFET8がオフに設定される。しかし、脈流電圧VpがV1(Vf=42V)未満であるので、各発光ダイオード組Lは点灯しない。   When the pulsating voltage Vp is less than V1 (Vf = 42V) (V <V1) (period from time t0 to time t1 in FIG. 3), as shown in FIG. In the current path switching unit 30, the p-channel field effect transistors pFET2 to pFET6 and the n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6 are turned on, and the p-channel field effect transistors pFET7 and pFET8 are turned off. However, since the pulsating voltage Vp is less than V1 (Vf = 42V), each light emitting diode set L is not lit.

脈流電圧Vpが、V1(Vf=42V)以上且つV2(2Vf=84V)未満(V1≦V<V2)の場合(図3の時刻t1から時刻t2までの期間)、図8に示すように、電流経路設定部40により、電流経路切替部30におけるpチャネル電界効果トランジスタpFET2〜pFET6及びnチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6がオン、pチャネル電界効果トランジスタpFET7、pFET8がオフに維持される。すると、オンのpチャネル電界効果トランジスタpFET2〜6及びnチャネル電界効果トランジスタnFET1〜6を介して、電流経路が構成される。   When the pulsating voltage Vp is V1 (Vf = 42V) or more and less than V2 (2Vf = 84V) (V1 ≦ V <V2) (period from time t1 to time t2 in FIG. 3), as shown in FIG. The current path setting unit 40 keeps the p-channel field effect transistors pFET2 to pFET6 and the n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6 on and the p-channel field effect transistors pFET7 and pFET8 off in the current path switching unit 30. Then, a current path is formed via the p-channel field effect transistors pFET2 to 6 and the n-channel field effect transistors nFET1 to 6 that are turned on.

発光ダイオード組L1には、整流部20の出力HV(Vp)から、発光ダイオード組L1、nチャネル電界効果トランジスタnFET1からなる経路a1を経由して、整流部20の出力LV(0V)に戻るように電流が流れる。nチャネル電界効果トランジスタnFET2には、整流部20の出力HV(Vp)から、pチャネル電界効果トランジスタpFET2、逆流防止ダイオードD12、発光ダイオード組L2、nチャネル電界効果トランジスタnFET2からなる経路a2を経由して、整流部20の出力LV(0V)に戻るように電流が流れる。他の発光ダイオード組L3〜L6は、発光ダイオード組L2の経路a2と同様に構成される経路a3〜a6を経由して電流が流れる。このようにして、発光ダイオード組L1〜L6は、整流部20の出力HV(Vp)と出力LV(0V)との間に並列に接続される。   The light emitting diode set L1 returns from the output HV (Vp) of the rectifying unit 20 to the output LV (0 V) of the rectifying unit 20 via the path a1 including the light emitting diode set L1 and the n-channel field effect transistor nFET1. Current flows through The n-channel field effect transistor nFET2 is routed from the output HV (Vp) of the rectifier 20 through a path a2 including the p-channel field effect transistor pFET2, the backflow prevention diode D12, the light emitting diode set L2, and the n-channel field effect transistor nFET2. Thus, a current flows so as to return to the output LV (0 V) of the rectifying unit 20. In the other light emitting diode sets L3 to L6, current flows through paths a3 to a6 configured in the same manner as the path a2 of the light emitting diode set L2. In this way, the light emitting diode sets L1 to L6 are connected in parallel between the output HV (Vp) and the output LV (0 V) of the rectifying unit 20.

脈流電圧Vpが、V2(2Vf=84V)以上且つV3(3Vf=126V)未満(V2≦V<V3)の場合(図3の時刻t2から時刻t3までの期間)、図8に示すように、電流経路設定部40により、電流経路切替部30におけるpチャネル電界効果トランジスタpFET3、pFET5及びnチャネル電界効果トランジスタnFET2、nFET4、nFET6がオン、pチャネル電界効果トランジスタpFET2、pFET4、pFET6〜pFET8及びnチャネル電界効果トランジスタnFET1、nFET3、nFET5がオフに設定される。すると、オンのpチャネル電界効果トランジスタpFET3、pFET5及びnチャネル電界効果トランジスタnFET2、nFET4、nFET6を介して、電流経路が構成される。   When the pulsating voltage Vp is V2 (2Vf = 84V) or more and less than V3 (3Vf = 126V) (V2 ≦ V <V3) (period from time t2 to time t3 in FIG. 3), as shown in FIG. The current path setting unit 40 turns on the p-channel field effect transistors pFET3 and pFET5 and the n-channel field effect transistors nFET2, nFET4 and nFET6 in the current path switching unit 30, and the p-channel field effect transistors pFET2, pFET4, pFET6 to pFET8 and n Channel field effect transistors nFET1, nFET3, and nFET5 are set off. Then, a current path is configured through the p-channel field effect transistors pFET3 and pFET5 that are turned on and the n-channel field effect transistors nFET2, nFET4, and nFET6.

発光ダイオード組L1、L2には、整流部20の出力HV(Vp)から、発光ダイオード組L1、L2、nチャネル電界効果トランジスタnFET2からなる経路b1を経由して、整流部20の出力LV(0V)に戻るように電流が流れる。発光ダイオード組L3、L4には、整流部20の出力HV(Vp)から、pチャネル電界効果トランジスタpFET3、逆流防止ダイオードD13、発光ダイオード組L3、L4、nチャネル電界効果トランジスタnFET4からなる経路b2を経由して、整流部20の出力LV(0V)に戻るように電流が流れる。発光ダイオード組L5、L6には、整流部20の出力HV(Vp)から、pチャネル電界効果トランジスタpFET5、逆流防止ダイオードD15、発光ダイオード組L5、L6、nチャネル電界効果トランジスタnFET6からなる経路b3を経由して、整流部20の出力LV(0V)に戻るように電流が流れる。このようにして、発光ダイオード組L1、L2、発光ダイオード組L3、L4、発光ダイオード組L5、L6がそれぞれにおいて直列に接続されるとともに、直列接続された発光ダイオード組L1、L2、発光ダイオード組L3、L4、発光ダイオード組L5、L6が整流部20の出力HV(Vp)と出力LV(0V)との間に並列に接続される。   From the output HV (Vp) of the rectifying unit 20 to the light emitting diode sets L1 and L2, the output LV (0 V) of the rectifying unit 20 is transmitted via the path b1 including the light emitting diode sets L1 and L2 and the n-channel field effect transistor nFET2. Current flows back to). From the output HV (Vp) of the rectifier 20 to the light emitting diode sets L3 and L4, a path b2 including the p channel field effect transistor pFET3, the backflow prevention diode D13, the light emitting diode sets L3 and L4, and the n channel field effect transistor nFET4 is provided. A current flows so as to return to the output LV (0 V) of the rectifying unit 20 via the route. From the output HV (Vp) of the rectifier 20 to the light emitting diode sets L5 and L6, a path b3 including the p channel field effect transistor pFET5, the backflow prevention diode D15, the light emitting diode sets L5 and L6, and the n channel field effect transistor nFET6 is provided. A current flows so as to return to the output LV (0 V) of the rectifying unit 20 via the route. In this way, the light emitting diode sets L1 and L2, the light emitting diode sets L3 and L4, and the light emitting diode sets L5 and L6 are connected in series, and the light emitting diode sets L1 and L2 and the light emitting diode set L3 connected in series are connected. , L4, and the light emitting diode sets L5 and L6 are connected in parallel between the output HV (Vp) and the output LV (0 V) of the rectifier 20.

脈流電圧Vpが、V3(3Vf=126V)以上且つV4(4Vf=168V)未満(V3≦V<V4)の場合(図3の時刻t3から時刻t4までの期間)、図8に示すように、電流経路設定部40により、電流経路切替部30におけるpチャネル電界効果トランジスタpFET4及びnチャネル電界効果トランジスタnFET3、nFET6がオン、pチャネル電界効果トランジスタpFET2、pFET3、pFET5〜pFET8及びnチャネル電界効果トランジスタnFET1、pFET2、nFET4、nFET5がオフに設定される。すると、オンのpチャネル電界効果トランジスタpFET4及びnチャネル電界効果トランジスタnFET3、nFET6を介して、電流経路が構成される。   When the pulsating voltage Vp is V3 (3Vf = 126V) or more and less than V4 (4Vf = 168V) (V3 ≦ V <V4) (period from time t3 to time t4 in FIG. 3), as shown in FIG. The current path setting unit 40 turns on the p-channel field effect transistor pFET4 and the n-channel field effect transistors nFET3 and nFET6 in the current path switching unit 30, and the p-channel field effect transistors pFET2, pFET3, pFET5 to pFET8, and the n-channel field effect transistors. nFET1, pFET2, nFET4, and nFET5 are set to OFF. Then, a current path is formed via the p-channel field effect transistor pFET4 which is turned on and the n-channel field effect transistors nFET3 and nFET6.

発光ダイオード組L1、L2、L3には、整流部20の出力HV(Vp)から、発光ダイオード組L1、L2、L3、nチャネル電界効果トランジスタnFET3からなる経路c1を経由して、整流部20の出力LV(0V)に戻るように電流が流れる。発光ダイオード組L4、L5、L6には、整流部20の出力HV(Vp)から、pチャネル電界効果トランジスタpFET4、逆流防止ダイオードD14、発光ダイオード組L4、L5、L6、nチャネル電界効果トランジスタnFET6からなる経路c2を経由して、整流部20の出力LV(0V)に戻るように電流が流れる。このようにして、発光ダイオード組L1、L2、L3と発光ダイオード組L4、L5、L6とがそれぞれにおいて直列に接続されるとともに、直列接続された発光ダイオード組L1、L2、L3、発光ダイオード組L4、L5、L6が整流部20の出力HV(Vp)と出力LV(0V)との間に並列に接続される。   From the output HV (Vp) of the rectifying unit 20 to the light emitting diode sets L1, L2, and L3, via the path c1 including the light emitting diode sets L1, L2, and L3 and the n-channel field effect transistor nFET3, A current flows so as to return to the output LV (0 V). From the output HV (Vp) of the rectifier 20 to the light emitting diode sets L4, L5, and L6, the p channel field effect transistor pFET4, the backflow prevention diode D14, the light emitting diode sets L4, L5, L6, and the n channel field effect transistor nFET6 are used. A current flows so as to return to the output LV (0 V) of the rectifying unit 20 via the path c2. In this manner, the light emitting diode sets L1, L2, and L3 and the light emitting diode sets L4, L5, and L6 are connected in series, and the light emitting diode sets L1, L2, L3, and the light emitting diode set L4 connected in series are connected. , L5 and L6 are connected in parallel between the output HV (Vp) and the output LV (0 V) of the rectifier 20.

次に、図7及び図8により、脈流電圧Vpが、V4(4Vf=168V)からV6(6Vf=252V)までの場合を説明する。
脈流電圧Vpが、V4(4Vf=168V)以上且つV5(5Vf=210V)未満(V4≦V<V5)の場合(図3の時刻t4から時刻t5までの期間)、図8に示すように、電流経路設定部40により、電流経路切替部30におけるpチャネル電界効果トランジスタpFET7及びnチャネル電界効果トランジスタnFET4、nFET6がオン、pチャネル電界効果トランジスタpFET1〜pFET6、pFET8及びnチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET3、nFET5がオフに設定される。すると、オンのpチャネル電界効果トランジスタpFET7及びnチャネル電界効果トランジスタnFET4、nFET6を介して、電流経路が構成される。
Next, the case where the pulsating voltage Vp is from V4 (4Vf = 168V) to V6 (6Vf = 252V) will be described with reference to FIGS.
When the pulsating voltage Vp is V4 (4Vf = 168V) or more and less than V5 (5Vf = 210V) (V4 ≦ V <V5) (period from time t4 to time t5 in FIG. 3), as shown in FIG. The current path setting unit 40 turns on the p-channel field effect transistor pFET7 and the n-channel field effect transistors nFET4 and nFET6 in the current path switching unit 30, and the p-channel field effect transistors pFET1 to pFET6, pFET8 and the n-channel field effect transistor nFET1 to nFET1. nFET3 and nFET5 are set to OFF. Then, a current path is formed through the p-channel field effect transistor pFET7 which is turned on and the n-channel field effect transistors nFET4 and nFET6.

発光ダイオード組L1、L2、L3、L4には、整流部20の出力HV(Vp)から、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、nチャネル電界効果トランジスタnFET4からなる経路d1を経由して、整流部20の出力LV(0V)に戻るように電流が流れる。発光ダイオード組L1、L2、L5、L6には、整流部20の出力HV(Vp)から、発光ダイオード組L1、L2、pチャネル電界効果トランジスタpFET7、逆流防止ダイオードD17、発光ダイオード組L5、L6、nチャネル電界効果トランジスタnFET6からなる経路d2を経由して、整流部20の出力LV(0V)に戻るように電流が流れる。このようにして、発光ダイオード組L1、L2、発光ダイオード組L3、L4、発光ダイオード組L5、L6がそれぞれにおいて直列に接続されるとともに、直列接続された発光ダイオード組L1、L2に対して、直列接続された発光ダイオード組L3、L4と発光ダイオード組L5、L6とが並列に接続される。そして、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4と発光ダイオード組L1、L2、L5、L6とが整流部20の出力HV(Vp)と出力LV(0V)との間に並列に接続される。   From the output HV (Vp) of the rectifying unit 20 to the light emitting diode sets L1, L2, L3, and L4, via the path d1 including the light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, and the n-channel field effect transistor nFET4, A current flows so as to return to the output LV (0 V) of the rectifying unit 20. From the output HV (Vp) of the rectifying unit 20, the light emitting diode sets L1, L2, L5, and L6 include the light emitting diode sets L1 and L2, the p-channel field effect transistor pFET7, the backflow prevention diode D17, the light emitting diode sets L5, L6, A current flows so as to return to the output LV (0 V) of the rectifying unit 20 via the path d2 including the n-channel field effect transistor nFET6. In this way, the light emitting diode sets L1, L2, the light emitting diode sets L3, L4, and the light emitting diode sets L5, L6 are connected in series with each other, and in series with the light emitting diode sets L1, L2 connected in series. The connected light emitting diode sets L3 and L4 and the light emitting diode sets L5 and L6 are connected in parallel. The light emitting diode sets L1, L2, L3, and L4 and the light emitting diode sets L1, L2, L5, and L6 are connected in parallel between the output HV (Vp) and the output LV (0 V) of the rectifying unit 20.

脈流電圧Vpが、V5(5Vf=210V)以上且つV6(6Vf=252V)未満(V5≦V<V6)の場合(図3の時刻t5から時刻t6までの期間)、図8に示すように、電流経路設定部40により、電流経路切替部30におけるpチャネル電界効果トランジスタpFET8及びnチャネル電界効果トランジスタnFET5、nFET6がオン、pチャネル電界効果トランジスタpFET1〜pFET7及びnチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET4がオフに設定される。すると、オンのpチャネル電界効果トランジスタpFET8及びnチャネル電界効果トランジスタnFET5、nFET6を介して、電流経路が構成される。   When the pulsating voltage Vp is V5 (5Vf = 210V) or more and less than V6 (6Vf = 252V) (V5 ≦ V <V6) (period from time t5 to time t6 in FIG. 3), as shown in FIG. The current path setting unit 40 turns on the p-channel field effect transistor pFET8 and the n-channel field effect transistors nFET5 and nFET6 in the current path switching unit 30, and the p-channel field effect transistors pFET1 to pFET7 and the n-channel field effect transistors nFET1 to nFET4. Set to off. Then, a current path is formed through the p-channel field effect transistor pFET8 which is turned on and the n-channel field effect transistors nFET5 and nFET6.

発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5には、整流部20の出力HV(Vp)から、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5、nチャネル電界効果トランジスタnFET5からなる経路e1を経由して、整流部20の出力LV(0V)に戻るように電流が流れる。発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L6には、整流部20の出力HV(Vp)から、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、pチャネル電界効果トランジスタpFET8、逆流防止ダイオードD18、発光ダイオード組L6、nチャネル電界効果トランジスタnFET6からなる経路e2を経由して、整流部20の出力LV(0V)に戻るように電流が流れる。このようにして、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4が直列接続されるとともに、直列接続された発光ダイオード組L1、L2、L3、L4に対して、発光ダイオード組L5と発光ダイオード組L6とが並列に接続される。そして、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5と発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L6とが整流部20の出力HV(Vp)と出力LV(0V)との間に並列に接続される。   The light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, and L5 have a path e1 that includes the light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, L5, and the n-channel field effect transistor nFET5 from the output HV (Vp) of the rectifying unit 20. A current flows so as to return to the output LV (0 V) of the rectifying unit 20 via the route. For the light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, and L6, from the output HV (Vp) of the rectifying unit 20, the light emitting diode sets L1, L2, L3, and L4, the p-channel field effect transistor pFET8, the backflow prevention diode D18, the light emission A current flows so as to return to the output LV (0 V) of the rectifying unit 20 via a path e2 including the diode set L6 and the n-channel field effect transistor nFET6. In this way, the light emitting diode sets L1, L2, L3, and L4 are connected in series, and the light emitting diode sets L5 and L6 are connected to the light emitting diode sets L1, L2, L3, and L4 connected in series. Are connected in parallel. The light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, and L5 and the light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, and L6 are arranged in parallel between the output HV (Vp) and the output LV (0 V) of the rectifying unit 20. Connected.

脈流電圧Vpが、V6(6Vf=252V)以上(V6≦V)の場合(図3の時刻t6から時刻t7までの期間)、図8に示すように、電流経路設定部40により、電流経路切替部30におけるnチャネル電界効果トランジスタnFET6がオン、pチャネル電界効果トランジスタpFET1〜pFET8及びnチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET5がオフに設定される。すると、オンのnチャネル電界効果トランジスタnFET6を介して、電流経路が構成される。   When the pulsating current voltage Vp is V6 (6Vf = 252V) or more (V6 ≦ V) (period from time t6 to time t7 in FIG. 3), as shown in FIG. In the switching unit 30, the n-channel field effect transistor nFET6 is turned on, and the p-channel field effect transistors pFET1 to pFET8 and the n-channel field effect transistors nFET1 to nFET5 are turned off. Then, a current path is formed via the ON n-channel field effect transistor nFET 6.

発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5、L6には、整流部20の出力HV(Vp)から、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5、L6、nチャネル電界効果トランジスタnFET6からなる経路fを経由して、整流部20の出力LV(0V)に戻るように電流が流れる。このようにして、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5、L6が直列接続されて、整流部20の出力HV(Vp)と出力LV(0V)との間に接続される。   From the output HV (Vp) of the rectifier 20 to the light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, L5, and L6, from the light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, L5, L6, and the n-channel field effect transistor nFET6 A current flows so as to return to the output LV (0 V) of the rectifying unit 20 via the path f. In this way, the light emitting diode groups L1, L2, L3, L4, L5, and L6 are connected in series and connected between the output HV (Vp) and the output LV (0 V) of the rectifying unit 20.

以上説明したように、本実施の形態が適用される発光ダイオード照明本体100(発光ダイオード照明装置1)では、電流経路切替部30において、上流側電流経路切替部30Aにpチャネル電界効果トランジスタpFET1〜pFET8を用い、下流側電流経路切替部30Bにnチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6を用いている。そして、電流経路設定部40により、電流経路切替部30における上流側電流経路切替部30Aのpチャネル電界効果トランジスタpFET1〜pFET8及び下流側電流経路切替部30Bのnチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6のオン/オフを設定することで、発光ダイオード組Lの電流経路を切り替えている。   As described above, in the light emitting diode illumination main body 100 (light emitting diode illumination device 1) to which the present embodiment is applied, in the current path switching unit 30, the p-channel field effect transistors pFET1 to pFET1 are connected to the upstream current path switching unit 30A. The pFET 8 is used, and the n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6 are used for the downstream current path switching unit 30B. Then, the current path setting unit 40 turns on the p-channel field effect transistors pFET1 to pFET8 of the upstream current path switching unit 30A in the current path switching unit 30 and the n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6 of the downstream current path switching unit 30B. By setting / off, the current path of the light emitting diode set L is switched.

ここでは、pチャネル電界効果トランジスタpFET7を備えることにより、脈流電圧VpがV4(4Vf=168V)以上且つV5(5Vf=210V)未満(V4≦V<V5)の場合に、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4を経由する経路d1に加え、発光ダイオード組L1、L2、L5、L6を経由する経路d2を設けている。発光ダイオード組L1、L2、L3、L4を経由する経路d1は、発光ダイオード組Lの配列に沿った経路であるが、発光ダイオード組L1、L2、L5、L6を経由する経路d2は、発光ダイオード組L3、L4を迂回する経路である。
pチャネル電界効果トランジスタpFET7を備えない場合には、経路d2を設けることができず、発光ダイオード組L5、L6を点灯させられない。
Here, by providing the p-channel field effect transistor pFET7, when the pulsating voltage Vp is equal to or higher than V4 (4Vf = 168V) and lower than V5 (5Vf = 210V) (V4 ≦ V <V5), the light-emitting diode set L1, In addition to the path d1 passing through L2, L3, and L4, a path d2 passing through the light emitting diode groups L1, L2, L5, and L6 is provided. The path d1 passing through the light emitting diode sets L1, L2, L3, and L4 is a path along the arrangement of the light emitting diode sets L, but the path d2 passing through the light emitting diode sets L1, L2, L5, and L6 is a light emitting diode. This route bypasses the sets L3 and L4.
If the p-channel field effect transistor pFET7 is not provided, the path d2 cannot be provided, and the light emitting diode sets L5 and L6 cannot be lit.

また、pチャネル電界効果トランジスタpFET8を備えることにより、脈流電圧VpがV5(5Vf=210V)以上且つV6(6Vf=252V)未満(V5≦V<V6)の場合に、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5を経由する経路e1に加えて、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L6を経由する経路e2を設けている。発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5を経由する経路e1は、発光ダイオード組Lの配列に沿った経路であるが、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L6を経由する経路e2は、発光ダイオード組L5を迂回する経路である。
pチャネル電界効果トランジスタpFET8を備えない場合には、経路e2を設けることができず、発光ダイオード組L6を点灯させられない。
pチャネル電界効果トランジスタpFET7、8を設けることにより、すべての発光ダイオード組Lが並行して点灯するようにしている。
Further, by providing the p-channel field effect transistor pFET8, when the pulsating voltage Vp is V5 (5Vf = 210V) or more and less than V6 (6Vf = 252V) (V5 ≦ V <V6), the light emitting diode groups L1, L2 , L3, L4, and L5, a path e2 that passes through the light emitting diode groups L1, L2, L3, L4, and L6 is provided. The path e1 passing through the light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, and L5 is a path along the arrangement of the light emitting diode sets L, but the path e2 passing through the light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, and L6. Is a path that bypasses the light emitting diode set L5.
If the p-channel field effect transistor pFET8 is not provided, the path e2 cannot be provided and the light emitting diode set L6 cannot be turned on.
By providing the p-channel field effect transistors pFETs 7 and 8, all the light emitting diode groups L are lit in parallel.

なお、pチャネル電界効果トランジスタpFET7、8を設けず、図3における脈流電圧VpがV4(4Vf=168V)になる時刻t4及びV5(5Vf=210V)になる時刻t5において、電流経路を切り替えないことも考えられる。すなわち、直列接続した発光ダイオード組L1、L2、L3と発光ダイオード組L4、L5、L6とのそれぞれを並列接続した状態を時刻t3から時刻t6までの期間において維持し、脈流電圧VpがV6(6Vf=252V)になる時刻t6において、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5、L6を直列接続になるように電流経路を切り替える。この場合、図2における時刻t4から時刻t6までの期間において、定電流がnチャネル電界効果トランジスタnFET3、nFET6に流れるため、nチャネル電界効果トランジスタnFET3、nFET6に電力の大きいnチャネル電界効果トランジスタnFETを使用することが必要となる。よって、pチャネル電界効果トランジスタpFET7、8を設けてきめ細かく電流経路を設定することで、電力の大きいnチャネル電界効果トランジスタnFETを用いることを抑制している。
なお、発光ダイオード照明本体100において、pチャネル電界効果トランジスタpFET7、8を設けず、上記のように制御してもよい。
The p-channel field effect transistors pFETs 7 and 8 are not provided, and the current path is not switched at time t4 when the pulsating voltage Vp in FIG. 3 becomes V4 (4Vf = 168V) and at time t5 when V5 (5Vf = 210V). It is also possible. That is, the state where the light emitting diode groups L1, L2, and L3 connected in series and the light emitting diode groups L4, L5, and L6 are connected in parallel is maintained in a period from time t3 to time t6, and the pulsating voltage Vp is V6 ( At time t6 when 6Vf = 252V), the current paths are switched so that the light emitting diode groups L1, L2, L3, L4, L5, and L6 are connected in series. In this case, since a constant current flows through the n-channel field effect transistors nFET3 and nFET6 in the period from time t4 to time t6 in FIG. 2, the n-channel field effect transistors nFET3 and nFET6 have n-channel field effect transistors nFETs with high power. It is necessary to use it. Therefore, the p-channel field effect transistors pFETs 7 and 8 are provided and the current paths are set finely to suppress the use of the n-channel field effect transistor nFET having a large power.
The light-emitting diode illumination main body 100 may be controlled as described above without providing the p-channel field effect transistors pFETs 7 and 8.

なお、脈流電圧Vpのピーク電圧が、発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfに発光ダイオード組Lの数を掛けて得られる電圧未満の場合、例えば交流が90Vrmsである場合には、前述したように脈流電圧Vpのピーク電圧は、V3(3Vf=126V)以上且つV4(4Vf=168V)未満までとなる。   In addition, when the peak voltage of the pulsating voltage Vp is less than the voltage obtained by multiplying the lighting voltage Vf of the light emitting diode set L by the number of the light emitting diode sets L, for example, when the alternating current is 90 Vrms, as described above. The peak voltage of the pulsating current voltage Vp is V3 (3Vf = 126V) or more and less than V4 (4Vf = 168V).

図9は、発光ダイオード照明本体100の回路の一例である。図9では、主要な回路部品を表記するとともに、説明に必要な回路部品にのみ符号を付している。表記された回路部品の他に電界効果トランジスタ、バイポーラトランジスタ、ダイオード、抵抗、コンデンサ、インダクタなどの回路部品を含んでもかまわない。
発光ダイオード照明本体100は、前述したように、発光ダイオードアレイ10、整流部20、電流経路切替部30(上流側電流経路切替部30A、下流側電流経路切替部30B)、電流経路設定部40、駆動電源部50を備える。さらに、発光ダイオード照明本体100は、力率調整部60を備える。
FIG. 9 is an example of a circuit of the light-emitting diode illumination main body 100. In FIG. 9, the main circuit components are indicated, and only the circuit components necessary for the description are denoted by reference numerals. In addition to the described circuit components, circuit components such as field effect transistors, bipolar transistors, diodes, resistors, capacitors, and inductors may be included.
As described above, the light emitting diode illumination main body 100 includes the light emitting diode array 10, the rectifying unit 20, the current path switching unit 30 (the upstream current path switching unit 30A and the downstream current path switching unit 30B), the current path setting unit 40, A drive power supply unit 50 is provided. Further, the light emitting diode illumination main body 100 includes a power factor adjusting unit 60.

ここでも、発光ダイオードアレイ10は、6個の発光ダイオード組(発光ダイオード組L1〜L6)を備え、各発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfが42Vであるとする。なお、発光ダイオードアレイ10は、各発光ダイオード組Lの両端子間に直列接続されたコンデンサC及び抵抗Rを備える。なお、コンデンサC及び抵抗Rの符号は、発光ダイオード組L1に並列に接続されたコンデンサと抵抗とにのみ付す。   Also here, the light emitting diode array 10 includes six light emitting diode groups (light emitting diode groups L1 to L6), and the lighting voltage Vf of each light emitting diode group L is 42V. The light emitting diode array 10 includes a capacitor C and a resistor R connected in series between both terminals of each light emitting diode set L. In addition, the code | symbol of the capacitor | condenser C and resistance R is attached | subjected only to the capacitor | condenser and resistance which were connected in parallel with the light emitting diode group L1.

このコンデンサCは、脈流電圧Vpが点灯電圧Vf未満である期間(例えば、図3、図8における時刻t0から時刻t1までの期間)において、他の期間にコンデンサCに蓄積された電荷を放出して、各発光ダイオード組Lの点灯を継続させる。これにより、発光ダイオード照明本体100は、脈流電圧Vpが点灯電圧Vf未満である期間(例えば、図3、図8における時刻t0から時刻t1までの期間)が無点灯期間にならない。つまり、コンデンサCは、PSE技術基準を満足するように照度がピーク時の5%未満になることを抑制する。抵抗Rは、コンデンサCに対する電荷の入出力の速度を設定する。コンデンサCは、点灯継続手段の一例である。   This capacitor C discharges the charge accumulated in the capacitor C during other periods during the period in which the pulsating voltage Vp is less than the lighting voltage Vf (for example, the period from time t0 to time t1 in FIGS. 3 and 8). Then, the lighting of each light emitting diode group L is continued. Thereby, in the light emitting diode illumination main body 100, the period during which the pulsating voltage Vp is less than the lighting voltage Vf (for example, the period from time t0 to time t1 in FIGS. 3 and 8) does not become the non-lighting period. That is, the capacitor C suppresses the illuminance from being less than 5% at the peak so as to satisfy the PSE technical standard. The resistor R sets the speed of charge input / output with respect to the capacitor C. The capacitor C is an example of a lighting continuation unit.

なお、コンデンサCを発光ダイオード組Lに並列に設けることで、耐圧の低いコンデンサCが適用できる。よって、絶縁距離などに関する回路設計が容易になるとともに、安価なコンデンサが使用しうる。なお、コンデンサCにセラミックコンデンサなど、電解コンデンサ以外のコンデンサを使用する場合、複数を並列接続してもよい。   In addition, by providing the capacitor C in parallel with the light emitting diode set L, the capacitor C having a low withstand voltage can be applied. Therefore, the circuit design regarding the insulation distance and the like can be facilitated, and an inexpensive capacitor can be used. When a capacitor other than an electrolytic capacitor such as a ceramic capacitor is used as the capacitor C, a plurality of capacitors may be connected in parallel.

上流側電流経路切替部30Aは、pチャネル電界効果トランジスタpFET2〜8に加えて、pチャネル電界効果トランジスタpFET2〜pFET8に対応して設けられたnチャネル電界効果トランジスタnFET12〜nFET18を備える。nチャネル電界効果トランジスタnFET12〜nFET18のそれぞれは、接続されたpチャネル電界効果トランジスタpFET2〜pFET8を駆動する。また、上流側電流経路切替部30Aは、pチャネル電界効果トランジスタpFET2〜pFET8のそれぞれに対して設けられた抵抗R1及びツェナーダイオードZD1を備える。なお、抵抗R1及びツェナーダイオードZD1の符号は、pチャネル電界効果トランジスタpFET2に設けられた抵抗とツェナーダイオードとにのみ付す。   The upstream current path switching unit 30A includes n-channel field effect transistors nFET12 to nFET18 provided corresponding to the p-channel field effect transistors pFET2 to pFET8 in addition to the p-channel field effect transistors pFET2 to pFET8. Each of the n-channel field effect transistors nFET12 to nFET18 drives the connected p-channel field effect transistors pFET2 to pFET8. The upstream current path switching unit 30A includes a resistor R1 and a Zener diode ZD1 provided for each of the p-channel field effect transistors pFET2 to pFET8. Note that the symbols of the resistor R1 and the Zener diode ZD1 are attached only to the resistor and the Zener diode provided in the p-channel field effect transistor pFET2.

pチャネル電界効果トランジスタpFET2とnチャネル電界効果トランジスタnFET12とを例にして、接続関係を説明する。pチャネル電界効果トランジスタpFET2は、ソースが整流部20の出力HV(Vp)に接続され、ドレインが逆流防止ダイオードD12のアノードに接続され、ゲートが電流制限のための抵抗(符号無し)を介してnチャネル電界効果トランジスタnFET12のドレインに接続されている。   The connection relationship will be described using the p-channel field effect transistor pFET2 and the n-channel field effect transistor nFET12 as an example. The p-channel field effect transistor pFET2 has a source connected to the output HV (Vp) of the rectifying unit 20, a drain connected to the anode of the backflow prevention diode D12, and a gate via a resistor (no sign) for current limitation. The n-channel field effect transistor nFET 12 is connected to the drain.

そして、pチャネル電界効果トランジスタpFET2は、ソースとゲートとが並列接続されたツェナーダイオードZD1及び抵抗R1とで接続されている。なお、ツェナーダイオードZD1は、ゲートからソースに順方向電流が流れる向きに接続されている。ツェナーダイオードZD1は、pチャネル電界効果トランジスタpFET2のゲート−ソース間が、予め定められた電圧以上になることを抑制し、pチャネル電界効果トランジスタpFET2が破壊するのを防止する。抵抗R1は、nチャネル電界効果トランジスタnFET2がオフのときに、pチャネル電界効果トランジスタpFET2のゲートをソースの電圧に設定して、pチャネル電界効果トランジスタpFET2をオフにする。   The p-channel field effect transistor pFET2 is connected by a Zener diode ZD1 and a resistor R1 whose source and gate are connected in parallel. The Zener diode ZD1 is connected in a direction in which a forward current flows from the gate to the source. The Zener diode ZD1 suppresses the gate-source voltage of the p-channel field effect transistor pFET2 from exceeding a predetermined voltage and prevents the p-channel field effect transistor pFET2 from being destroyed. The resistor R1 sets the gate of the p-channel field effect transistor pFET2 to the source voltage and turns off the p-channel field effect transistor pFET2 when the n-channel field effect transistor nFET2 is off.

nチャネル電界効果トランジスタnFET12は、ソースが整流部20の出力LV(0V)に接続され、ゲートが電流経路設定部40に接続されている。なお、nチャネル電界効果トランジスタnFET12は、ソースとゲートとが抵抗(符号無し)を介して接続されている。この抵抗(符号無し)は、nチャネル電界効果トランジスタnFET12のオフを維持するために設けられている。   The n-channel field effect transistor nFET 12 has a source connected to the output LV (0 V) of the rectifying unit 20 and a gate connected to the current path setting unit 40. The n-channel field effect transistor nFET 12 has a source and a gate connected via a resistor (no symbol). This resistance (no symbol) is provided to keep the n-channel field effect transistor nFET 12 off.

nチャネル電界効果トランジスタnFET12は、オンになる(ゲートが電圧E2(14V)になる)と、ドレインがソースの出力LV(0V)になる。すると、pチャネル電界効果トランジスタpFET2は、オンになり、整流部20の出力HV(Vp)からpチャネル電界効果トランジスタpFET2を介して、発光ダイオード組L2に電流が流れる経路を構成する。一方、nチャネル電界効果トランジスタnFET12は、オフになる(ゲートが出力LV(0V)になる)と、ドレインがフローティングになる。すると、pチャネル電界効果トランジスタpFET2は、抵抗R1を介してゲートがソースと同電圧になり、整流部20の出力HV(Vp)から発光ダイオード組L2へ電流が流れる経路が遮断される。
つまり、nチャネル電界効果トランジスタnFET12がオンになる(ゲートが電圧E2(14V)になる)と、pチャネル電界効果トランジスタpFET2は、オンになる。nチャネル電界効果トランジスタnFET12がオフになる(ゲートが電圧E2(14V)になる)と、pチャネル電界効果トランジスタpFET2は、オフになる。
When the n-channel field effect transistor nFET 12 is turned on (the gate becomes the voltage E2 (14V)), the drain becomes the source output LV (0V). Then, the p-channel field effect transistor pFET2 is turned on, and forms a path through which current flows from the output HV (Vp) of the rectifying unit 20 to the light emitting diode set L2 via the p-channel field effect transistor pFET2. On the other hand, when the n-channel field effect transistor nFET 12 is turned off (the gate becomes the output LV (0 V)), the drain becomes floating. Then, the gate of the p-channel field effect transistor pFET2 becomes the same voltage as the source via the resistor R1, and a path through which a current flows from the output HV (Vp) of the rectifier 20 to the light emitting diode set L2 is blocked.
That is, when the n-channel field effect transistor nFET 12 is turned on (the gate is at the voltage E2 (14V)), the p-channel field effect transistor pFET2 is turned on. When the n-channel field effect transistor nFET 12 is turned off (the gate is at the voltage E2 (14V)), the p-channel field effect transistor pFET2 is turned off.

他のpチャネル電界効果トランジスタpFET3〜pFET6とnチャネル電界効果トランジスタnFET13〜nFET16との接続関係及び動作は、pチャネル電界効果トランジスタpFET2とnチャネル電界効果トランジスタnFET12との接続関係及び動作と同様である。   The connection relation and operation of the other p-channel field effect transistors pFET3 to pFET6 and the n-channel field effect transistors nFET13 to nFET16 are the same as the connection relation and operation of the p-channel field effect transistor pFET2 and the n-channel field effect transistor nFET12. .

pチャネル電界効果トランジスタpFET7は、ソースが発光ダイオード組L2と逆流防止ダイオードD3との接続点に接続されている。よって、pチャネル電界効果トランジスタpFET7がオンになると、発光ダイオード組L2と逆流防止ダイオードD3との接続点からpチャネル電界効果トランジスタpFET7を介して、発光ダイオード組L5に電流が流れる経路を構成する。また、pチャネル電界効果トランジスタpFET8は、ソースが発光ダイオード組L4と逆流防止ダイオードD5との接続点に接続されている。よって、pチャネル電界効果トランジスタpFET8がオンになると、発光ダイオード組L4と逆流防止ダイオードD3との接続点からpチャネル電界効果トランジスタpFET8を介して、発光ダイオード組L6に電流が流れる経路を構成する。
pチャネル電界効果トランジスタpFET7、pFET8とnチャネル電界効果トランジスタnFET17、nFET18との接続関係及び動作は、pチャネル電界効果トランジスタpFET2とnチャネル電界効果トランジスタnFET2との接続関係及び動作と同様である。
The source of the p-channel field effect transistor pFET7 is connected to the connection point between the light emitting diode set L2 and the backflow prevention diode D3. Therefore, when the p-channel field effect transistor pFET7 is turned on, a path is formed in which a current flows from the connection point between the light-emitting diode set L2 and the backflow prevention diode D3 to the light-emitting diode set L5 via the p-channel field effect transistor pFET7. The source of the p-channel field effect transistor pFET8 is connected to the connection point between the light emitting diode set L4 and the backflow prevention diode D5. Therefore, when the p-channel field effect transistor pFET8 is turned on, a path is formed in which a current flows from the connection point between the light-emitting diode set L4 and the backflow prevention diode D3 to the light-emitting diode set L6 via the p-channel field effect transistor pFET8.
The connection relationship and operation between the p-channel field effect transistors pFET7 and pFET8 and the n-channel field effect transistors nFET17 and nFET18 are the same as the connection relationship and operation between the p-channel field effect transistor pFET2 and the n-channel field effect transistor nFET2.

下流側電流経路切替部30Bは、nチャネル電界効果トランジスタnFET1〜6、nチャネル電界効果トランジスタnFET1〜6に対応して設けられた定電流制御回路31〜36、ツェナーダイオードZD2、抵抗R10及びコンデンサC10を備える。定電流制御回路31〜36は、nチャネル電界効果トランジスタnFET1〜6を定電流駆動する。定電流制御回路31〜36は、演算増幅器(オペアンプ)OP1〜OP6をそれぞれ備える。演算増幅器OP1〜OP6のそれぞれは、+入力端子(正相入力端子、非反転入力端子)、−入力端子(逆相入力端子、反転入力端子)及び出力端子を備える。また、定電流制御回路31〜36のそれぞれは、抵抗R2〜R5などの抵抗及びコンデンサを備える。なお、抵抗R2〜R5の符号は、定電流制御回路31にのみ付す。   The downstream current path switching unit 30B includes n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6, constant current control circuits 31 to 36 provided corresponding to the n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6, a Zener diode ZD2, a resistor R10, and a capacitor C10. Is provided. The constant current control circuits 31 to 36 drive the n channel field effect transistors nFET1 to nFET6 at a constant current. The constant current control circuits 31 to 36 include operational amplifiers (op-amps) OP1 to OP6, respectively. Each of the operational amplifiers OP1 to OP6 includes a + input terminal (positive phase input terminal, non-inverting input terminal), a − input terminal (reverse phase input terminal, inverting input terminal), and an output terminal. Each of the constant current control circuits 31 to 36 includes resistors such as resistors R2 to R5 and a capacitor. Note that the symbols of the resistors R2 to R5 are attached only to the constant current control circuit 31.

nチャネル電界効果トランジスタnFET1と演算増幅器OP1とを例にして、接続関係を説明する。nチャネル電界効果トランジスタnFET1は、ソースが抵抗R2を介して整流部20の出力LV(0V)に接続され、ドレインが発光ダイオード組L1と逆流防止ダイオードD2との接続点に接続され、ゲートが電流制限のための抵抗(符号無し)を介して演算増幅器OP1の出力端子に接続されている。   The connection relationship will be described using the n-channel field effect transistor nFET1 and the operational amplifier OP1 as an example. In the n-channel field effect transistor nFET1, the source is connected to the output LV (0 V) of the rectifier 20 via the resistor R2, the drain is connected to the connection point between the light emitting diode set L1 and the backflow prevention diode D2, and the gate is a current. It is connected to the output terminal of the operational amplifier OP1 through a resistor (no symbol) for limiting.

演算増幅器OP1は、+入力端子が抵抗R5を介して、並列接続されたツェナーダイオードZD2、抵抗R10及びコンデンサC10の一方の側(端子)に接続されるとともに、電流経路設定部40のnpnバイポーラトランジスタTr1のコレクタに抵抗を介して接続されている。演算増幅器OP1は、−入力端子が直列接続された抵抗R3、4の接続点に接続されている。直列接続された抵抗R3、R4の抵抗R3側の端子は、nチャネル電界効果トランジスタnFET1と抵抗R2との接続点に接続されている。直列接続された抵抗R3、R4の抵抗R4側の端子は、整流部20の出力LV(0V)に接続されている。なお、演算増幅器OP1の出力端子と、−入力端子とは、並列接続された抵抗(符号無し)とコンデンサ(符号無し)とで接続されている。   The operational amplifier OP1 has a + input terminal connected to one side (terminal) of the Zener diode ZD2, the resistor R10, and the capacitor C10 connected in parallel via the resistor R5, and the npn bipolar transistor of the current path setting unit 40 It is connected to the collector of Tr1 via a resistor. The operational amplifier OP1 is connected to the connection point of the resistors R3 and R4, whose negative input terminals are connected in series. Terminals on the resistor R3 side of the resistors R3 and R4 connected in series are connected to a connection point between the n-channel field effect transistor nFET1 and the resistor R2. Terminals on the resistor R4 side of the resistors R3 and R4 connected in series are connected to the output LV (0 V) of the rectifying unit 20. The output terminal of the operational amplifier OP1 and the -input terminal are connected by a resistor (no symbol) and a capacitor (no symbol) connected in parallel.

並列接続されたツェナーダイオードZD2、抵抗R10及びコンデンサC10の一方の側(端子)には、駆動電源部50の電圧E2(14V)が供給される。そして、並列接続されたツェナーダイオードZD2、抵抗R10及びコンデンサC10の他方の側(端子)は、出力LV(0V)に接続されている。なお、ツェナーダイオードZD2は、並列接続されたツェナーダイオードZD2、抵抗R10及びコンデンサC10の他方の側(端子)から並列接続されたツェナーダイオードZD2、抵抗R10及びコンデンサC10の一方の側(端子)に順方電流が流れる方向に接続されている。すなわち、並列接続されたツェナーダイオードZD2、抵抗R10及びコンデンサC10は、ツェナーダイオードZD2で設定される電圧を生成する。この電圧を一例として3Vとする。この電圧が、参照電圧Vrefとして、演算増幅器OP1の+入力端子に供給される。この参照電圧Vrefを参照電圧Vref(3V)と表記する。   The voltage E2 (14V) of the drive power supply unit 50 is supplied to one side (terminal) of the Zener diode ZD2, the resistor R10, and the capacitor C10 connected in parallel. The other side (terminal) of the Zener diode ZD2, the resistor R10, and the capacitor C10 connected in parallel is connected to the output LV (0 V). The Zener diode ZD2 is in order from the other side (terminal) of the Zener diode ZD2, resistor R10 and capacitor C10 connected in parallel to the one side (terminal) of the Zener diode ZD2, resistor R10 and capacitor C10 connected in parallel. Are connected in the direction of current flow. That is, the Zener diode ZD2, the resistor R10, and the capacitor C10 connected in parallel generate a voltage set by the Zener diode ZD2. As an example, this voltage is 3V. This voltage is supplied as a reference voltage Vref to the + input terminal of the operational amplifier OP1. This reference voltage Vref is expressed as a reference voltage Vref (3 V).

一方、npnバイポーラトランジスタTr1は、後述するようにエミッタが出力LV(0V)に接続されている。よって、npnバイポーラトランジスタTr1がオンなると、npnバイポーラトランジスタTr1のコレクタが出力LV(0V)になる。この電圧が、参照電圧Vrefとして、演算増幅器OP1の+入力端子に供給される。この参照電圧Vrefを参照電圧Vref(0V)と表記する。なお、npnバイポーラトランジスタTr1がオフになると、npnバイポーラトランジスタTr1のコレクタはオープンになって、参照電圧Vref(3V)が演算増幅器OP1の+入力端子に供給される。つまり、npnバイポーラトランジスタTr1のオン/オフによって、演算増幅器OP1の+入力端子に供給される参照電圧(参照電圧Vref(0V)/参照電圧Vref(3V))が切り替えられる。   On the other hand, the npn bipolar transistor Tr1 has an emitter connected to the output LV (0 V) as described later. Therefore, when the npn bipolar transistor Tr1 is turned on, the collector of the npn bipolar transistor Tr1 becomes the output LV (0 V). This voltage is supplied as a reference voltage Vref to the + input terminal of the operational amplifier OP1. This reference voltage Vref is expressed as a reference voltage Vref (0 V). When the npn bipolar transistor Tr1 is turned off, the collector of the npn bipolar transistor Tr1 is opened, and the reference voltage Vref (3 V) is supplied to the + input terminal of the operational amplifier OP1. That is, the reference voltage (reference voltage Vref (0 V) / reference voltage Vref (3 V)) supplied to the + input terminal of the operational amplifier OP1 is switched by turning on / off the npn bipolar transistor Tr1.

そして、演算増幅器OP1の−入力端子には、nチャネル電界効果トランジスタnFET1に流れる電流を抵抗R2で検出した電圧が抵抗R3と抵抗R4とで分圧された電圧が入力する。   Then, a voltage obtained by dividing the voltage detected by the resistor R2 by the resistor R2 into the current flowing through the n-channel field effect transistor nFET1 is input to the negative input terminal of the operational amplifier OP1.

演算増幅器OP1は、参照電圧Vref(3V)が演算増幅器OP1の+入力端子に供給されると、−入力端子に入力する電圧と+入力端子に入力する参照電圧Vref(3V)との差が小さくなるように、出力端子の電圧を設定する。すなわち、−入力端子に入力する電圧が+入力端子に入力する参照電圧Vref(3V)より小さい場合、出力端子の電圧を上げて、つまりnチャネル電界効果トランジスタnFET1のゲートの電圧を上げて、nチャネル電界効果トランジスタnFET1に流れる電流を大きくする。逆に、−入力端子に入力する電圧が+入力端子に入力する参照電圧Vref(3V)より大きい場合、出力端子の電圧を下げて、つまりnチャネル電界効果トランジスタnFET1のゲートの電圧を下げて、nチャネル電界効果トランジスタnFET1に流れる電流を小さくする。すなわち、参照電圧Vref(3V)が+入力端子に入力する場合、nチャネル電界効果トランジスタnFET1がオンになって、参照電圧Vref(3V)で設定される電流がnチャネル電界効果トランジスタnFET1に流れるように制御される。
このようにして、定電流制御回路31は、演算増幅器OP1によりnチャネル電界効果トランジスタnFET1を流れる電流の予め定められた値からのずれを抑制するように動作する。すなわち、定電流制御を行う。
In the operational amplifier OP1, when the reference voltage Vref (3V) is supplied to the + input terminal of the operational amplifier OP1, the difference between the voltage input to the − input terminal and the reference voltage Vref (3V) input to the + input terminal is small. The voltage of the output terminal is set so that That is, when the voltage input to the − input terminal is smaller than the reference voltage Vref (3V) input to the + input terminal, the voltage of the output terminal is increased, that is, the gate voltage of the n-channel field effect transistor nFET 1 is increased, and n The current flowing through the channel field effect transistor nFET 1 is increased. Conversely, when the voltage input to the − input terminal is larger than the reference voltage Vref (3V) input to the + input terminal, the voltage of the output terminal is lowered, that is, the gate voltage of the n-channel field effect transistor nFET 1 is lowered, The current flowing through the n-channel field effect transistor nFET 1 is reduced. That is, when the reference voltage Vref (3 V) is input to the + input terminal, the n-channel field effect transistor nFET1 is turned on so that the current set by the reference voltage Vref (3 V) flows to the n-channel field effect transistor nFET1. To be controlled.
In this way, the constant current control circuit 31 operates so as to suppress the deviation of the current flowing through the n-channel field effect transistor nFET1 from the predetermined value by the operational amplifier OP1. That is, constant current control is performed.

演算増幅器OP1は、参照電圧Vref(0V)が演算増幅器OP1の+入力端子に供給されると、−入力端子に入力する電圧を0Vにするように、出力端子の電圧を下げる。すなわち、−入力端子に入力する電圧を0Vにするには、抵抗R2の両端子間の電圧を0V(抵抗R2を流れる電流を0)にする。つまり、nチャネル電界効果トランジスタnFET1をオフにする。
つまり、npnバイポーラトランジスタTr1がオンであると、nチャネル電界効果トランジスタnFET1がオフになり、npnバイポーラトランジスタTr1がオフであると、nチャネル電界効果トランジスタnFET1がオンになる。
When the reference voltage Vref (0 V) is supplied to the positive input terminal of the operational amplifier OP1, the operational amplifier OP1 lowers the voltage at the output terminal so that the voltage input to the negative input terminal becomes 0V. That is, in order to set the voltage input to the negative input terminal to 0V, the voltage between both terminals of the resistor R2 is set to 0V (the current flowing through the resistor R2 is 0). That is, the n-channel field effect transistor nFET1 is turned off.
That is, when the npn bipolar transistor Tr1 is on, the n-channel field effect transistor nFET1 is turned off, and when the npn bipolar transistor Tr1 is off, the n-channel field effect transistor nFET1 is turned on.

他のnチャネル電界効果トランジスタnFET2〜pFET6と演算増幅器OP2〜Op6との接続関係は、nチャネル電界効果トランジスタnFET1と演算増幅器OP1との接続関係と同様である。   The connection relationship between the other n-channel field effect transistors nFET2 to pFET6 and the operational amplifiers OP2 to Op6 is the same as the connection relationship between the n-channel field effect transistor nFET1 and the operational amplifier OP1.

電流経路設定部40は、npnバイポーラトランジスタTr1〜Tr5、Tr11、Tr12、Tr21、Tr22、Tr31、Tr32、Tr41、Tr42、Tr51、Tr52、抵抗R11、R12、R21、R22、R31、R32、R41、R42、R51、R52などの抵抗及びダイオードD21〜D27を備える。
npnバイポーラトランジスタTr1〜Tr5のそれぞれは、エミッタが整流部20の出力LV(0V)に接続され、コレクタが演算増幅器OP1〜OP5のそれぞれの+入力端子に接続されている。ベースについては後述する。
The current path setting unit 40 includes npn bipolar transistors Tr1 to Tr5, Tr11, Tr12, Tr21, Tr22, Tr31, Tr32, Tr41, Tr42, Tr51, Tr52, resistors R11, R12, R21, R22, R31, R32, R41, R42. , R51, R52, etc. and diodes D21 to D27.
Each of the npn bipolar transistors Tr1 to Tr5 has an emitter connected to the output LV (0 V) of the rectifying unit 20 and a collector connected to each + input terminal of the operational amplifiers OP1 to OP5. The base will be described later.

抵抗R11、R12、抵抗R21、R22、抵抗R31、R32、抵抗R41、R42、抵抗R51、R52は、それぞれが直列接続されている。そして、直列接続された抵抗R11、R12、抵抗R21、R22、抵抗R31、R32、抵抗R41、R42、抵抗R51、R52が並列に整流部20の出力HV(Vp)と出力LV(0V)との間に接続されている。つまり、直列接続された抵抗R11、R12、抵抗R21、R22、抵抗R31、R32、抵抗R41、R42、抵抗R51、R52のそれぞれの一方の端子(抵抗R11、R21、R31、R41、R51の側)が電流制限のための抵抗(符号無し)を介して整流部20の出力HV(Vp)に接続され、それぞれの他方の端子(抵抗R12、R22、R32、R42、R52の側)が整流部20の出力LV(0V)に接続されている。   The resistors R11 and R12, resistors R21 and R22, resistors R31 and R32, resistors R41 and R42, and resistors R51 and R52 are connected in series. The resistors R11 and R12, resistors R21 and R22, resistors R31 and R32, resistors R41 and R42, and resistors R51 and R52 connected in series are connected in parallel between the output HV (Vp) and the output LV (0 V) of the rectifier 20. Connected between. That is, one terminal of each of resistors R11 and R12, resistors R21 and R22, resistors R31 and R32, resistors R41 and R42, and resistors R51 and R52 connected in series (resistors R11, R21, R31, R41, and R51 side). Are connected to the output HV (Vp) of the rectifier 20 via a resistor (no symbol) for current limitation, and the other terminals (the resistors R12, R22, R32, R42, R52 side) are connected to the rectifier 20 Output LV (0 V).

次に、npnバイポーラトランジスタTr11とnpnバイポーラトランジスタTr12との接続関係を説明する。npnバイポーラトランジスタTr11は、エミッタが整流部20の出力LV(0V)に接続され、ベースが抵抗R11と抵抗R12との接続点に接続されている。そして、npnバイポーラトランジスタTr11は、コレクタが抵抗を介して駆動電源部50の電圧E2(14V)に接続されるとともに、npnバイポーラトランジスタTr12のベースに接続されている。
npnバイポーラトランジスタTr12は、エミッタが整流部20の出力LV(0V)に接続され、コレクタが電流制限のための抵抗(符号無し)を介して駆動電源部50からの電圧E2(14V)に接続されている。
Next, the connection relationship between the npn bipolar transistor Tr11 and the npn bipolar transistor Tr12 will be described. The npn bipolar transistor Tr11 has an emitter connected to the output LV (0 V) of the rectifier 20 and a base connected to a connection point between the resistor R11 and the resistor R12. The npn bipolar transistor Tr11 has a collector connected to the voltage E2 (14V) of the drive power supply unit 50 via a resistor and to the base of the npn bipolar transistor Tr12.
The npn bipolar transistor Tr12 has an emitter connected to the output LV (0V) of the rectifying unit 20, and a collector connected to a voltage E2 (14V) from the drive power supply unit 50 via a resistor (no symbol) for current limiting. ing.

他のnpnバイポーラトランジスタTr21、Tr31、Tr41、Tr51とnpnバイポーラトランジスタTr22、Tr32、Tr42、Tr52との接続関係は、npnバイポーラトランジスタTr11とnpnバイポーラトランジスタTr12との接続関係と同様である。   The connection relationship between the other npn bipolar transistors Tr21, Tr31, Tr41, Tr51 and the npn bipolar transistors Tr22, Tr32, Tr42, Tr52 is the same as the connection relationship between the npn bipolar transistor Tr11 and the npn bipolar transistor Tr12.

そして、npnバイポーラトランジスタTr11のコレクタは、nチャネル電界効果トランジスタnFET12のゲート、nチャネル電界効果トランジスタnFET14のゲート及びnチャネル電界効果トランジスタnFET16のゲートにそれぞれ電流制限のための抵抗(符号無し)を介して接続されている。
npnバイポーラトランジスタTr12のコレクタは、電流制限のための抵抗(符号無し)を介してnpnバイポーラトランジスタTr1、Tr3、Tr5のベースに接続されている。なお、npnバイポーラトランジスタTr12のコレクタとnpnバイポーラトランジスタTr3のベースとは、直列接続された2個の電流制限のための抵抗(符号無し)を介して接続されている。同様に、npnバイポーラトランジスタTr12のコレクタとnpnバイポーラトランジスタTr5のベースとは、直列接続された2個の電流制限のための抵抗(符号無し)を介して接続されている。
The collector of the npn bipolar transistor Tr11 is connected to the gate of the n-channel field-effect transistor nFET12, the gate of the n-channel field-effect transistor nFET14, and the gate of the n-channel field-effect transistor nFET16 via a resistor (no symbol) for current limitation. Connected.
The collector of the npn bipolar transistor Tr12 is connected to the bases of the npn bipolar transistors Tr1, Tr3, Tr5 via a resistor (no symbol) for current limitation. Note that the collector of the npn bipolar transistor Tr12 and the base of the npn bipolar transistor Tr3 are connected via two series-connected resistors (no symbol) for limiting current. Similarly, the collector of the npn bipolar transistor Tr12 and the base of the npn bipolar transistor Tr5 are connected via two series-connected resistors (no symbol) for limiting current.

npnバイポーラトランジスタTr21のコレクタは、nチャネル電界効果トランジスタnFET13、nFET15の各ゲートに電流制限のための抵抗(符号無し)を介して接続されている。なお、npnバイポーラトランジスタTr12のコレクタとnpnバイポーラトランジスタTr3とを接続する2個の電流制限のための抵抗(符号無し)の接続点は、npnバイポーラトランジスタTr21のコレクタとダイオードD21を介して接続されている。そして、ダイオードD21は、npnバイポーラトランジスタTr12のコレクタ側からnpnバイポーラトランジスタTr21のコレクタ側に電流が流れる方向に接続されている。   The collector of the npn bipolar transistor Tr21 is connected to the gates of the n-channel field effect transistors nFET13 and nFET15 via resistors (no symbol) for current limitation. Note that the connection point of two current-limiting resistors (no symbol) connecting the collector of the npn bipolar transistor Tr12 and the npn bipolar transistor Tr3 is connected to the collector of the npn bipolar transistor Tr21 via the diode D21. Yes. The diode D21 is connected in a direction in which current flows from the collector side of the npn bipolar transistor Tr12 to the collector side of the npn bipolar transistor Tr21.

npnバイポーラトランジスタTr22のコレクタは、npnバイポーラトランジスタTr2、Tr4のベースに電流制限のための抵抗(符号無し)を介して接続されている。なお、npnバイポーラトランジスタTr22のコレクタとnpnバイポーラトランジスタTr4のベースとは、直列接続された2個の電流制限のための抵抗(符号無し)を介して接続されている。また、npnバイポーラトランジスタTr22のコレクタは、ダイオードD22及び電流制限のための抵抗(符号無し)を介してnチャネル電界効果トランジスタnFET14のゲートに接続されている。ダイオードD22は、npnバイポーラトランジスタTr22のコレクタからnチャネル電界効果トランジスタnFET14のゲートに電流が流れる向きに接続されている。そして、ダイオードD22がnチャネル電界効果トランジスタnFET14のゲート側になるように接続されている。   The collector of the npn bipolar transistor Tr22 is connected to the bases of the npn bipolar transistors Tr2 and Tr4 via a resistor (no symbol) for current limitation. Note that the collector of the npn bipolar transistor Tr22 and the base of the npn bipolar transistor Tr4 are connected via two series-connected resistors (no reference) for limiting current. The collector of the npn bipolar transistor Tr22 is connected to the gate of the n-channel field effect transistor nFET 14 via the diode D22 and a resistor for limiting current (no symbol). The diode D22 is connected in the direction in which current flows from the collector of the npn bipolar transistor Tr22 to the gate of the n-channel field effect transistor nFET14. The diode D22 is connected so as to be on the gate side of the n-channel field effect transistor nFET14.

npnバイポーラトランジスタTr31のコレクタは、npnバイポーラトランジスタTr22のコレクタとnpnバイポーラトランジスタTr4のベースとを接続する2個の電流制限のための抵抗(符号無し)の接続点にダイオードD23を介して接続されている。ダイオードD23は、npnバイポーラトランジスタTr22のコレクタ側から、npnバイポーラトランジスタTr31のコレクタ側に電流が流れる方向に接続されている。
また、npnバイポーラトランジスタTr31のコレクタは、npnバイポーラトランジスタTr22のコレクタとnチャネル電界効果トランジスタnFET14のゲートとを接続するダイオードD22と電流制限のための抵抗(符号無し)の接続点に、直列接続されたダイオードD24と電流制限のための抵抗(符号無し)を介して接続されている。ダイオードD24は、npnバイポーラトランジスタTr22のコレクタ側から、npnバイポーラトランジスタTr31のコレクタ側に電流が流れる方向に接続されている。
The collector of the npn bipolar transistor Tr31 is connected via a diode D23 to a connection point of two current limiting resistors (no symbol) connecting the collector of the npn bipolar transistor Tr22 and the base of the npn bipolar transistor Tr4. Yes. The diode D23 is connected in the direction in which current flows from the collector side of the npn bipolar transistor Tr22 to the collector side of the npn bipolar transistor Tr31.
The collector of the npn bipolar transistor Tr31 is connected in series to a connection point of a diode D22 that connects the collector of the npn bipolar transistor Tr22 and the gate of the n-channel field effect transistor nFET 14 and a resistor (no symbol) for current limitation. The diode D24 is connected to the current limiting resistor (no sign). The diode D24 is connected in a direction in which current flows from the collector side of the npn bipolar transistor Tr22 to the collector side of the npn bipolar transistor Tr31.

npnバイポーラトランジスタTr32のコレクタは、npnバイポーラトランジスタTr3のベース及びnチャネル電界効果トランジスタnFET17のゲートにそれぞれ電流制限のための抵抗(符号無し)を介して接続されている。   The collector of the npn bipolar transistor Tr32 is connected to the base of the npn bipolar transistor Tr3 and the gate of the n-channel field effect transistor nFET 17 via a resistor (no symbol) for current limitation.

npnバイポーラトランジスタTr41のコレクタは、npnバイポーラトランジスタTr12のコレクタとnpnバイポーラトランジスタTr5を接続する2個の電流制限のための抵抗(符号無し)の中点に、ダイオードD25を介して接続されている。ダイオードD25は、npnバイポーラトランジスタTr12のコレクタ側からnpnバイポーラトランジスタTr41のコレクタ側に電流が流れるように接続されている。
また、npnバイポーラトランジスタTr41のコレクタは、nチャネル電界効果トランジスタnFET17のゲートにダイオードD26を介して接続されている。ダイオードD26は、nチャネル電界効果トランジスタnFET17のゲート側からnpnバイポーラトランジスタTr41のコレクタ側に電流が流れる方向に接続されている。
The collector of the npn bipolar transistor Tr41 is connected via a diode D25 to the middle point of two current-limiting resistors (no symbol) connecting the collector of the npn bipolar transistor Tr12 and the npn bipolar transistor Tr5. The diode D25 is connected such that current flows from the collector side of the npn bipolar transistor Tr12 to the collector side of the npn bipolar transistor Tr41.
The collector of the npn bipolar transistor Tr41 is connected to the gate of the n-channel field effect transistor nFET 17 via a diode D26. The diode D26 is connected in a direction in which current flows from the gate side of the n-channel field effect transistor nFET 17 to the collector side of the npn bipolar transistor Tr41.

npnバイポーラトランジスタTr42のコレクタは、npnバイポーラトランジスタTr4のベース及びnチャネル電界効果トランジスタnFET18のゲートにそれぞれ電流制限のための抵抗(符号無し)を介して接続されている。   The collector of the npn bipolar transistor Tr42 is connected to the base of the npn bipolar transistor Tr4 and the gate of the n-channel field effect transistor nFET 18 via a resistor (no symbol) for current limitation.

npnバイポーラトランジスタTr51のコレクタは、nチャネル電界効果トランジスタnFET18のゲートにダイオードD27を介して接続されている。ダイオードD27は、nチャネル電界効果トランジスタnFET18のゲート側からnpnバイポーラトランジスタTr51のコレクタ側に電流が流れる向きに接続されている。   The collector of the npn bipolar transistor Tr51 is connected to the gate of the n-channel field effect transistor nFET 18 via the diode D27. The diode D27 is connected in a direction in which current flows from the gate side of the n-channel field effect transistor nFET 18 to the collector side of the npn bipolar transistor Tr51.

npnバイポーラトランジスタTr52のコレクタは、npnバイポーラトランジスタTr5のベースに電流制限のための抵抗(符号無し)を介して接続されている。   The collector of the npn bipolar transistor Tr52 is connected to the base of the npn bipolar transistor Tr5 via a resistor (no symbol) for current limitation.

なお、抵抗R11、R12は、脈流電圧Vpが点灯電圧Vfの2倍(2Vf=84V)になったとき、npnバイポーラトランジスタTr11がオフからオンに移行するように設定されている。同様に、抵抗R21、R22は、脈流電圧Vpが点灯電圧Vfの3倍(3Vf=126V)になったとき、npnバイポーラトランジスタTr21がオフからオンに移行するように設定されている。また、抵抗R31、R32は、脈流電圧Vpが点灯電圧Vfの4倍(4Vf=168V)になったとき、npnバイポーラトランジスタTr31がオフからオンに移行するように設定されている。そして、抵抗R41、R42は、脈流電圧Vpが点灯電圧Vfの5倍(5Vf=210V)になったとき、npnバイポーラトランジスタTr41がオフからオンに移行するように設定されている。さらに、抵抗R51及び抵抗R52は、脈流電圧Vpが点灯電圧Vfの6倍(6Vf=252V)になったとき、npnバイポーラトランジスタTr51がオフからオンに移行するように設定されている。   The resistors R11 and R12 are set so that the npn bipolar transistor Tr11 shifts from OFF to ON when the pulsating voltage Vp becomes twice the lighting voltage Vf (2Vf = 84V). Similarly, the resistors R21 and R22 are set so that the npn bipolar transistor Tr21 shifts from off to on when the pulsating voltage Vp becomes three times the lighting voltage Vf (3Vf = 126V). The resistors R31 and R32 are set so that the npn bipolar transistor Tr31 shifts from off to on when the pulsating voltage Vp is four times the lighting voltage Vf (4Vf = 168V). The resistors R41 and R42 are set so that the npn bipolar transistor Tr41 shifts from off to on when the pulsating voltage Vp is five times the lighting voltage Vf (5Vf = 210V). Further, the resistor R51 and the resistor R52 are set so that the npn bipolar transistor Tr51 shifts from off to on when the pulsating voltage Vp becomes six times the lighting voltage Vf (6Vf = 252V).

駆動電源部50は、脈流電圧Vpから二つの電圧E1(8V)、E2(14V)を生成する。電圧E1(8V)は、演算増幅器OP1〜OP5を駆動する電圧である。なお、図9においては、電圧E1(8V)が演算増幅器OP1〜OP5に供給される配線の記載を省略している。電圧E2(14V)は、npnバイポーラトランジスタTr11、Tr12、Tr21、Tr22、Tr31、Tr32、Tr41、Tr42、Tr51、Tr52のそれぞれのコレクタに電流制限のための抵抗(符号無し)を介して供給される。また、電圧E2(14V)は、並列接続されたツェナーダイオードZD2、抵抗R10及びコンデンサC10の一方の端子に供給される。   The drive power supply unit 50 generates two voltages E1 (8V) and E2 (14V) from the pulsating voltage Vp. The voltage E1 (8V) is a voltage for driving the operational amplifiers OP1 to OP5. In FIG. 9, the illustration of the wiring through which the voltage E1 (8V) is supplied to the operational amplifiers OP1 to OP5 is omitted. The voltage E2 (14V) is supplied to each collector of the npn bipolar transistors Tr11, Tr12, Tr21, Tr22, Tr31, Tr32, Tr41, Tr42, Tr51, Tr52 via resistors (no sign) for current limitation. . The voltage E2 (14V) is supplied to one terminal of a Zener diode ZD2, a resistor R10, and a capacitor C10 connected in parallel.

力率調整部60は、直列接続されたnpnバイポーラトランジスタTr61と抵抗R20とを備える。npnバイポーラトランジスタTr61は、エミッタが整流部20の出力LV(0V)に接続され、コレクタが抵抗R20の一方の端子に接続されている。そして、npnバイポーラトランジスタTr61のベースは、nチャネル電界効果トランジスタnFET1のソースに接続されている。抵抗R20の他方の端子は、抵抗R5を介して演算増幅器OP1〜OP6のそれぞれの+入力端子に接続されている。   The power factor adjusting unit 60 includes an npn bipolar transistor Tr61 and a resistor R20 connected in series. The npn bipolar transistor Tr61 has an emitter connected to the output LV (0 V) of the rectifying unit 20 and a collector connected to one terminal of the resistor R20. The base of the npn bipolar transistor Tr61 is connected to the source of the n-channel field effect transistor nFET1. The other terminal of the resistor R20 is connected to the respective + input terminals of the operational amplifiers OP1 to OP6 via the resistor R5.

脈流電圧VpがV1(Vf=42V)に到達し、各発光ダイオード組Lに電流が流れ始めるタイミングでは、発光ダイオード組L1〜L6には電流が流れていないため、演算増幅器OP1〜OP6の出力端子の電圧が高くなる。つまり、nチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6はオンで、大きな電流が流れやすい状態になっている。よって、nチャネル電界効果トランジスタnFET1のゲートの電圧が上昇するタイミングにおいて、npnバイポーラトランジスタTr61がオンになり、演算増幅器OP1〜Op6の+入力端子に供給される参照電圧Vref(3V)を予め設定された値(3V)から低下させる。
これにより、nチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6のゲートの電圧が急上昇するのを抑制する。これにより、力率が改善される。
なお、力率を改善する必要がない場合には、力率調整部60を設けることを要しない。
At the timing when the pulsating voltage Vp reaches V1 (Vf = 42V) and current starts to flow through each light emitting diode set L, no current flows through the light emitting diode sets L1 to L6. The terminal voltage increases. That is, the n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6 are on and are in a state in which a large current tends to flow. Therefore, at the timing when the gate voltage of the n-channel field effect transistor nFET1 rises, the npn bipolar transistor Tr61 is turned on, and the reference voltage Vref (3V) supplied to the + input terminals of the operational amplifiers OP1 to Op6 is set in advance. The value is lowered from the value (3V).
This suppresses a rapid increase in the gate voltage of the n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6. Thereby, a power factor is improved.
When there is no need to improve the power factor, it is not necessary to provide the power factor adjusting unit 60.

以下において、図9に示した発光ダイオード照明本体100の回路の動作を説明する。
ここでは、脈流電圧Vpのピーク電圧が発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfに発光ダイオード組Lの数を掛けて得られる電圧以上の場合を説明する。発光ダイオード組Lが6個(発光ダイオード組L1〜L6)、各発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfが42Vであるとすると、脈流電圧Vpのピーク電圧が252V(=6Vf)を超える場合であって、交流が265Vrmsなど、179Vrms以上の場合である。
図6及び図8を参照しつつ、説明する。なお、抵抗を介して接続されている場合、抵抗を無視して接続関係を説明する。
Hereinafter, the operation of the circuit of the light emitting diode illumination main body 100 shown in FIG. 9 will be described.
Here, a case where the peak voltage of the pulsating voltage Vp is equal to or higher than the voltage obtained by multiplying the lighting voltage Vf of the light emitting diode set L by the number of the light emitting diode sets L will be described. Assuming that there are six light emitting diode sets L (light emitting diode sets L1 to L6) and the lighting voltage Vf of each light emitting diode set L is 42V, the peak voltage of the pulsating voltage Vp exceeds 252V (= 6Vf). In this case, the alternating current is 179 Vrms or higher, such as 265 Vrms.
This will be described with reference to FIGS. In the case of being connected via a resistor, the connection relationship will be described ignoring the resistor.

まず、脈流電圧VpがV1(Vf=42V)未満(V<V1)の場合を説明する。この場合、電流経路設定部40におけるnpnバイポーラトランジスタTr11、Tr21、Tr31、Tr41、Tr51は、前述したオンに移行する条件を満たしていない。よって、npnバイポーラトランジスタTr11、Tr21、Tr31、Tr41、Tr51は、オフである。すると、npnバイポーラトランジスタTr12、Tr22、Tr32、Tr42、Tr52のそれぞれのベースは、駆動電源部50から電圧E2(14V)が供給されているので、電圧E2(14V)になり、オンになる。すると、npnバイポーラトランジスタTr12、Tr22、Tr32、Tr42、Tr52のそれぞれのコレクタは、0V(出力LV)になる。なお、npnバイポーラトランジスタTr11、Tr21、Tr31、Tr41、Tr51のそれぞれのコレクタは、電圧E2(14V)になる。   First, a case where the pulsating voltage Vp is less than V1 (Vf = 42V) (V <V1) will be described. In this case, the npn bipolar transistors Tr11, Tr21, Tr31, Tr41, Tr51 in the current path setting unit 40 do not satisfy the above-described condition for turning on. Therefore, the npn bipolar transistors Tr11, Tr21, Tr31, Tr41, Tr51 are off. Then, the base of each of the npn bipolar transistors Tr12, Tr22, Tr32, Tr42, and Tr52 is supplied with the voltage E2 (14V) from the drive power supply unit 50, and thus becomes the voltage E2 (14V) and is turned on. Then, the collectors of the npn bipolar transistors Tr12, Tr22, Tr32, Tr42, Tr52 become 0V (output LV). The collectors of the npn bipolar transistors Tr11, Tr21, Tr31, Tr41, Tr51 are at the voltage E2 (14V).

また、npnバイポーラトランジスタTr1のベースは、npnバイポーラトランジスタTr12の出力LV(0V)のコレクタに接続されているので、オフである。npnバイポーラトランジスタTr2のベースは、npnバイポーラトランジスタTr22の出力LV(0V)のコレクタに接続されているので、オフである。npnバイポーラトランジスタTr3のベースは、npnバイポーラトランジスタTr32の出力LV(0V)のコレクタに接続されているので、オフである。npnバイポーラトランジスタTr4のベースは、npnバイポーラトランジスタTr42の出力LV(0V)のコレクタに接続されているので、オフである。npnバイポーラトランジスタTr5のベースは、npnバイポーラトランジスタTr52の出力LV(0V)のコレクタに接続されているので、オフである。また、いずれのダイオードD21〜D27は、電流が流れない状態に設定され、影響を及ぼさない。   The base of the npn bipolar transistor Tr1 is off because it is connected to the collector of the output LV (0 V) of the npn bipolar transistor Tr12. Since the base of the npn bipolar transistor Tr2 is connected to the collector of the output LV (0 V) of the npn bipolar transistor Tr22, it is off. The base of the npn bipolar transistor Tr3 is off because it is connected to the collector of the output LV (0 V) of the npn bipolar transistor Tr32. Since the base of the npn bipolar transistor Tr4 is connected to the collector of the output LV (0V) of the npn bipolar transistor Tr42, it is off. The base of the npn bipolar transistor Tr5 is off because it is connected to the collector of the output LV (0V) of the npn bipolar transistor Tr52. Also, any of the diodes D21 to D27 is set in a state where no current flows, and does not affect the diode.

上流側電流経路切替部30Aにおいて、nチャネル電界効果トランジスタnFET12、nチャネル電界効果トランジスタnFET14及びnチャネル電界効果トランジスタnFET16のそれぞれのゲートはnpnバイポーラトランジスタTr11の電圧E2(14V)のコレクタに接続されている。よって、nチャネル電界効果トランジスタnFET12、nチャネル電界効果トランジスタnFET14及びnチャネル電界効果トランジスタnFET16は、オンになる。これにより、pチャネル電界効果トランジスタpFET2、pチャネル電界効果トランジスタpFET4及びpチャネル電界効果トランジスタpFET6が、オンになる。   In the upstream current path switching unit 30A, the gates of the n-channel field effect transistor nFET12, the n-channel field effect transistor nFET14, and the n-channel field effect transistor nFET16 are connected to the collector of the voltage E2 (14V) of the npn bipolar transistor Tr11. Yes. Thus, the n-channel field effect transistor nFET 12, the n-channel field effect transistor nFET 14, and the n-channel field effect transistor nFET 16 are turned on. As a result, the p-channel field effect transistor pFET2, the p-channel field effect transistor pFET4, and the p-channel field effect transistor pFET6 are turned on.

nチャネル電界効果トランジスタnFET13のゲート及びnチャネル電界効果トランジスタnFET15の各ゲートは、npnバイポーラトランジスタTr21の電圧E2(14V)のコレクタに接続されている。よって、nチャネル電界効果トランジスタnFET13及びnチャネル電界効果トランジスタnFET15は、オンになる。これにより、pチャネル電界効果トランジスタpFET3及びpチャネル電界効果トランジスタpFET5は、オンになる。   The gate of the n-channel field effect transistor nFET 13 and each gate of the n-channel field effect transistor nFET 15 are connected to the collector of the voltage E2 (14V) of the npn bipolar transistor Tr21. Therefore, the n-channel field effect transistor nFET 13 and the n-channel field effect transistor nFET 15 are turned on. As a result, the p-channel field effect transistor pFET3 and the p-channel field effect transistor pFET5 are turned on.

一方、nチャネル電界効果トランジスタnFET17のゲートは、npnバイポーラトランジスタTr32の出力LV(0V)であるコレクタに接続されているので、0Vである。よって、nチャネル電界効果トランジスタnFET17は、オフになる。このため、pチャネル電界効果トランジスタpFET7は、オフになる。
同様に、nチャネル電界効果トランジスタnFET18のゲートは、npnバイポーラトランジスタTr42の出力LV(0V)であるコレクタに接続されているので、0Vである。よって、nチャネル電界効果トランジスタnFET18は、オフになる。このため、pチャネル電界効果トランジスタpFET8は、オフになる。
On the other hand, the gate of the n-channel field effect transistor nFET 17 is 0 V because it is connected to the collector which is the output LV (0 V) of the npn bipolar transistor Tr32. Therefore, the n-channel field effect transistor nFET 17 is turned off. This turns off the p-channel field effect transistor pFET7.
Similarly, the gate of the n-channel field effect transistor nFET 18 is 0 V because it is connected to the collector which is the output LV (0 V) of the npn bipolar transistor Tr42. Thus, the n-channel field effect transistor nFET 18 is turned off. This turns off the p-channel field effect transistor pFET8.

下流側電流経路切替部30Bにおいて、演算増幅器OP1〜OP6の+入力端子は、参照電圧Vref(3V)に設定されている。よって、nチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6は、オンになる。   In the downstream current path switching unit 30B, the + input terminals of the operational amplifiers OP1 to OP6 are set to the reference voltage Vref (3 V). Therefore, the n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6 are turned on.

以上説明したように、脈流電圧VpがV1(Vf=42V)未満(V<V1)の場合、上流側電流経路切替部30Aにおけるpチャネル電界効果トランジスタpFET2〜pFET6は、オン、pチャネル電界効果トランジスタpFET7、pFET8は、オフである。そして、下流側電流経路切替部30Bにおけるnチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6は、オンである。よって、各発光ダイオード組Lは、オンのpチャネル電界効果トランジスタpFET2〜pFET6とnチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6とにより、整流部20の出力HV(Vp)と出力LV(0V)との間に並列に接続される。   As described above, when the pulsating voltage Vp is less than V1 (Vf = 42V) (V <V1), the p-channel field effect transistors pFET2 to pFET6 in the upstream current path switching unit 30A are on, and the p-channel field effect The transistors pFET7 and pFET8 are off. The n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6 in the downstream current path switching unit 30B are on. Therefore, each light emitting diode group L is connected between the output HV (Vp) and the output LV (0 V) of the rectifier 20 by the p-channel field effect transistors pFET2 to pFET6 and the n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6 that are turned on. Connected in parallel.

次に、脈流電圧VpがV1(Vf=42V)以上且つV2(2Vf=84V)未満(V1≦V<V2)の場合を説明する。図8における時刻t1から時刻t2までの期間である。
上述したように、各発光ダイオード組Lは整流部20の出力HV(Vp)と出力LV(0V)との間に並列に接続されているので、各発光ダイオード組Lは、脈流電圧VpがV1(Vf=42V)になると並列に点灯する。
Next, the case where the pulsating voltage Vp is equal to or higher than V1 (Vf = 42V) and lower than V2 (2Vf = 84V) (V1 ≦ V <V2) will be described. This is the period from time t1 to time t2 in FIG.
As described above, since each light emitting diode set L is connected in parallel between the output HV (Vp) and the output LV (0 V) of the rectifier 20, each light emitting diode set L has a pulsating voltage Vp. When it becomes V1 (Vf = 42V), it lights in parallel.

そして、脈流電圧VpがV2(2Vf=84V)以上且つV3(3Vf=126V)未満(V2≦V<V3)の場合を説明する。図8における時刻t3から時刻t4までの期間である。
脈流電圧VpがV2(2Vf=84V)になると、電流経路設定部40におけるnpnバイポーラトランジスタTr11がオフからオンに移行する。すると、npnバイポーラトランジスタTr11のコレクタの電圧が出力LV(0V)になって、このコレクタにベースが接続されたnpnバイポーラトランジスタTr12がオンからオフに移行する。これにより、npnバイポーラトランジスタTr12のコレクタが電圧E2(14V)になる。
A case where the pulsating voltage Vp is V2 (2Vf = 84V) or more and less than V3 (3Vf = 126V) (V2 ≦ V <V3) will be described. This is the period from time t3 to time t4 in FIG.
When the pulsating voltage Vp becomes V2 (2Vf = 84V), the npn bipolar transistor Tr11 in the current path setting unit 40 shifts from OFF to ON. Then, the voltage at the collector of the npn bipolar transistor Tr11 becomes the output LV (0 V), and the npn bipolar transistor Tr12 whose base is connected to this collector shifts from on to off. As a result, the collector of the npn bipolar transistor Tr12 becomes the voltage E2 (14V).

すると、npnバイポーラトランジスタTr1、Tr3、Tr5は、ベースが電圧E2(14V)となったnpnバイポーラトランジスタTr12のコレクタに接続されているので、オフからオンに移行する。   Then, since the npn bipolar transistors Tr1, Tr3, Tr5 are connected to the collector of the npn bipolar transistor Tr12 whose base is at the voltage E2 (14V), the npn bipolar transistors Tr1, Tr3, Tr5 shift from off to on.

上流側電流経路切替部30Aにおけるnチャネル電界効果トランジスタnFET12、nFET14、nFET16は、各ゲートが出力LV(0V)になったnpnバイポーラトランジスタTr11のコレクタに抵抗(符号無し)を介して接続されているので、オンからオフに移行する。よって、pチャネル電界効果トランジスタpFET2、pFET4、pFET6は、オンからオフに移行する。   The n-channel field effect transistors nFET12, nFET14, and nFET16 in the upstream current path switching unit 30A are connected to the collector of the npn bipolar transistor Tr11 whose gate is the output LV (0 V) via a resistor (no symbol). So it goes from on to off. Therefore, the p-channel field effect transistors pFET2, pFET4, and pFET6 shift from on to off.

一方、npnバイポーラトランジスタTr1、Tr3、Tr5がオフからオンに移行すると、下流側電流経路切替部30Bにおけるnチャネル電界効果トランジスタnFET1、nFET3、nFET5は、オンからオフに移行する。   On the other hand, when the npn bipolar transistors Tr1, Tr3, Tr5 shift from OFF to ON, the n-channel field effect transistors nFET1, nFET3, nFET5 in the downstream current path switching unit 30B shift from ON to OFF.

なお、pチャネル電界効果トランジスタpFET3、pFET5及びnチャネル電界効果トランジスタnFET2、nFET4、nFET6は、オンを維持し、pチャネル電界効果トランジスタpFET7、pFET8は、オフを維持する。よって、オンのpチャネル電界効果トランジスタpFET3、pFET5及びnチャネル電界効果トランジスタnFET2、nFET4、nFET6によって、発光ダイオード組L1、L2、発光ダイオード組L3、L4、発光ダイオード組L5、L6が直列に接続される。そして、直列接続された発光ダイオード組L1、L2、発光ダイオード組L3、L4、発光ダイオード組L5、L6が整流部20の出力HV(Vp)と出力LV(0V)との間に並列に接続されて、点灯する。   Note that the p-channel field effect transistors pFET3 and pFET5 and the n-channel field effect transistors nFET2, nFET4, and nFET6 are kept on, and the p-channel field effect transistors pFET7 and pFET8 are kept off. Therefore, the light emitting diode sets L1, L2, the light emitting diode sets L3, L4, and the light emitting diode sets L5, L6 are connected in series by the p channel field effect transistors pFET3, pFET5 and the n channel field effect transistors nFET2, nFET4, nFET6 that are turned on. The Then, the light emitting diode sets L1 and L2, the light emitting diode sets L3 and L4, and the light emitting diode sets L5 and L6 connected in series are connected in parallel between the output HV (Vp) and the output LV (0 V) of the rectifying unit 20. Lights up.

そして、脈流電圧VpがV3(3Vf=126V)以上且つV4(4Vf=168V)未満(V3≦V<V4)の場合を説明する。図8における時刻t4から時刻t5までの期間である。
脈流電圧VpがV3(3Vf=126V)になると、電流経路設定部40におけるnpnバイポーラトランジスタTr21がオフからオンに移行する。すると、npnバイポーラトランジスタTr21のコレクタが出力LV(0V)になって、このコレクタにベースが接続されたnpnバイポーラトランジスタTr22がオンからオフに移行する。これにより、npnバイポーラトランジスタTr22のコレクタが電圧E2(14V)になる。
A case where the pulsating voltage Vp is V3 (3Vf = 126V) or more and less than V4 (4Vf = 168V) (V3 ≦ V <V4) will be described. This is the period from time t4 to time t5 in FIG.
When the pulsating voltage Vp becomes V3 (3Vf = 126V), the npn bipolar transistor Tr21 in the current path setting unit 40 shifts from OFF to ON. Then, the collector of the npn bipolar transistor Tr21 becomes the output LV (0 V), and the npn bipolar transistor Tr22 whose base is connected to this collector shifts from on to off. As a result, the collector of the npn bipolar transistor Tr22 becomes the voltage E2 (14V).

すると、npnバイポーラトランジスタTr2、Tr4は、ベースが電圧E2(14V)となったnpnバイポーラトランジスタTr22のコレクタに接続されているので、オフからオンに移行する。
このとき、npnバイポーラトランジスタTr3は、ベースがダイオードD21を介して、npnバイポーラトランジスタTr21の出力LV(0V)になったコレクタに接続されている。よって、npnバイポーラトランジスタTr3は、オンからオフに移行する。
Then, since the npn bipolar transistors Tr2 and Tr4 are connected to the collector of the npn bipolar transistor Tr22 whose base is the voltage E2 (14V), the npn bipolar transistors Tr2 and Tr4 shift from off to on.
At this time, the base of the npn bipolar transistor Tr3 is connected to the collector of the output LV (0 V) of the npn bipolar transistor Tr21 via the diode D21. Therefore, the npn bipolar transistor Tr3 shifts from on to off.

上流側電流経路切替部30Aにおけるnチャネル電界効果トランジスタnFET13、nFET15は、各ゲートが出力LV(0V)になったnpnバイポーラトランジスタTr21のコレクタに接続されているので、オンからオフに移行する。よって、pチャネル電界効果トランジスタpFET3、pFET5は、オンからオフに移行する。
なお、nチャネル電界効果トランジスタnFET14は、ゲートがダイオードD22を介してnpnバイポーラトランジスタTr22の電圧E2(14V)となったコレクタに接続されているので、オフからオンに移行する。よって、pチャネル電界効果トランジスタpFET4は、オフからオンに移行する。
Since the n-channel field effect transistors nFET13 and nFET15 in the upstream current path switching unit 30A are connected to the collector of the npn bipolar transistor Tr21 whose output is LV (0 V), the n-channel field effect transistors nFET13 and nFET15 shift from on to off. Therefore, the p-channel field effect transistors pFET3 and pFET5 shift from on to off.
Note that the n-channel field effect transistor nFET14 is connected from the gate to the collector of the npn bipolar transistor Tr22 that has become the voltage E2 (14V) via the diode D22, so that the n-channel field effect transistor nFET14 shifts from off to on. Thus, the p-channel field effect transistor pFET4 transitions from off to on.

一方、npnバイポーラトランジスタTr2、Tr4がオフからオンに移行し、npnバイポーラトランジスタTr3がオンからオフに移行するので、下流側電流経路切替部30Bにおける演算増幅器OP2、OP4のnチャネルトランジスタnFET2、nFET4がオンからオフに移行し、nチャネル電界効果トランジスタnFET3がオフからオンに移行する。   On the other hand, since the npn bipolar transistors Tr2 and Tr4 shift from off to on and the npn bipolar transistor Tr3 shifts from on to off, the n-channel transistors nFET2 and nFET4 of the operational amplifiers OP2 and OP4 in the downstream current path switching unit 30B From on to off, the n-channel field effect transistor nFET 3 goes from off to on.

nチャネル電界効果トランジスタnFET6は、オンを維持し、pチャネル電界効果トランジスタpFET7、pFET8は、オフを維持する。よって、オンのpチャネル電界効果トランジスタpFET4及びnチャネル電界効果トランジスタnFET3、nFET6によって、発光ダイオード組L1、L2、L3、発光ダイオード組L4、L5、L6がそれぞれ直列に接続される。そして、直列接続された発光ダイオード組L1、L2、L3、発光ダイオード組L4、L5、L6は、整流部20の出力HV(Vp)と出力LV(0V)との間に並列に接続されて、点灯する。   The n-channel field effect transistor nFET 6 is kept on, and the p-channel field effect transistors pFET 7 and pFET 8 are kept off. Accordingly, the light-emitting diode sets L1, L2, and L3 and the light-emitting diode sets L4, L5, and L6 are connected in series by the p-channel field effect transistor pFET4 and the n-channel field effect transistors nFET3 and nFET6 that are turned on. The light emitting diode sets L1, L2, and L3 and the light emitting diode sets L4, L5, and L6 connected in series are connected in parallel between the output HV (Vp) and the output LV (0 V) of the rectifying unit 20, Light.

次に、脈流電圧VpがV4(4Vf=168V)以上且つV5(5Vf=210V)未満(V4≦V<V5)の場合を説明する。図8における時刻t4から時刻t5までの期間である。
脈流電圧VpがV4(4Vf=168V)になると、電流経路設定部40におけるnpnバイポーラトランジスタTr31がオフからオンに移行する。すると、npnバイポーラトランジスタTr31のコレクタが出力LV(0V)になって、このコレクタにベースが接続されたnpnバイポーラトランジスタTr32がオンからオフに移行する。これにより、npnバイポーラトランジスタTr32のコレクタが電圧E2(14V)になる。
Next, the case where the pulsating voltage Vp is V4 (4Vf = 168V) or more and less than V5 (5Vf = 210V) (V4 ≦ V <V5) will be described. This is the period from time t4 to time t5 in FIG.
When the pulsating voltage Vp becomes V4 (4Vf = 168V), the npn bipolar transistor Tr31 in the current path setting unit 40 shifts from OFF to ON. Then, the collector of the npn bipolar transistor Tr31 becomes the output LV (0 V), and the npn bipolar transistor Tr32 whose base is connected to this collector shifts from on to off. As a result, the collector of the npn bipolar transistor Tr32 becomes the voltage E2 (14V).

すると、npnバイポーラトランジスタTr3は、ベースが電圧E2(14V)になったnpnバイポーラトランジスタTr32のコレクタに接続されているので、オフからオンに移行する。また、npnバイポーラトランジスタTr4は、ベースがダイオードD23を介して出力LV(0V)になったnpnバイポーラトランジスタTr31のコレクタに接続されているので、オンからオフに移行する。   Then, since the npn bipolar transistor Tr3 is connected to the collector of the npn bipolar transistor Tr32 whose base is the voltage E2 (14V), the npn bipolar transistor Tr3 shifts from off to on. Since the npn bipolar transistor Tr4 is connected to the collector of the npn bipolar transistor Tr31 whose output is LV (0 V) via the diode D23, the npn bipolar transistor Tr4 shifts from on to off.

上流側電流経路切替部30Aにおけるnチャネル電界効果トランジスタnFET14は、ゲートがダイオードD22及びダイオードD24を介してnpnバイポーラトランジスタTr31の出力LV(0V)になったコレクタに接続されているので、オンからオフに移行する。よって、pチャネル電界効果トランジスタpFET4は、オンからオフに移行する。
nチャネル電界効果トランジスタnFET17は、ゲートがnpnバイポーラトランジスタTr32の出力HV(Vp)になったコレクタに接続されているので、オフからオンに移行する。よって、pチャネル電界効果トランジスタpFET7は、オフからオンに移行する。
The n-channel field effect transistor nFET14 in the upstream current path switching unit 30A is connected to the collector whose gate is the output LV (0 V) of the npn bipolar transistor Tr31 via the diode D22 and the diode D24, so that it is turned off from on. Migrate to Therefore, the p-channel field effect transistor pFET4 shifts from on to off.
Since the n-channel field effect transistor nFET 17 is connected to the collector whose gate is the output HV (Vp) of the npn bipolar transistor Tr32, the n-channel field effect transistor nFET 17 shifts from off to on. Therefore, the p-channel field effect transistor pFET7 is switched from off to on.

一方、npnバイポーラトランジスタTr3がオンからオフに移行し、npnバイポーラトランジスタTr4がオフからオンに移行すると、下流側電流経路切替部30Bにおいて、nチャネル電界効果トランジスタnFET3がオンからオフに移行し、nチャネル電界効果トランジスタnFET4がオフからオンに移行する。   On the other hand, when the npn bipolar transistor Tr3 shifts from on to off and the npn bipolar transistor Tr4 shifts from off to on, the n-channel field effect transistor nFET3 shifts from on to off in the downstream current path switching unit 30B. The channel field effect transistor nFET 4 transitions from off to on.

なお、nチャネル電界効果トランジスタnFET6は、オンを維持し、pチャネル電界効果トランジスタpFET2、pFET3、pFET5、pFET6、pFET8、及び、nチャネル電界効果トランジスタnFET1、nFET2、nFET3、nFET5は、オフを維持する。よって、オンのpチャネル電界効果トランジスタpFET7及びnチャネル電界効果トランジスタnFET4、nFET6によって、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4と発光ダイオード組L1、L2、L5、L6とがそれぞれ直列に接続される。そして、直列に接続された発光ダイオード組L1、L2、L3、L4と発光ダイオード組L1、L2、L5、L6とが整流部20の出力HV(Vp)と出力LV(0V)との間に並列に接続されて、点灯する。なお、直列接続された発光ダイオード組L1、L2に直列接続された発光ダイオード組L3、L4及び発光ダイオード組L5、L6が並列に接続されている。   The n-channel field effect transistor nFET6 is kept on, and the p-channel field effect transistors pFET2, pFET3, pFET5, pFET6, pFET8, and the n-channel field effect transistors nFET1, nFET2, nFET3, and nFET5 are kept off. . Therefore, the light-emitting diode sets L1, L2, L3, and L4 and the light-emitting diode sets L1, L2, L5, and L6 are connected in series by the p-channel field effect transistor pFET7 and the n-channel field effect transistors nFET4 and nFET6, respectively. . The light emitting diode sets L1, L2, L3, and L4 and the light emitting diode sets L1, L2, L5, and L6 connected in series are parallel between the output HV (Vp) and the output LV (0 V) of the rectifying unit 20. Connected to and lights up. Note that the light emitting diode sets L3 and L4 and the light emitting diode sets L5 and L6 connected in series to the light emitting diode sets L1 and L2 connected in series are connected in parallel.

次に、脈流電圧VpがV5(5Vf=210V)以上且つV6(6Vf=252V)未満(V5≦V<V6)の場合を説明する。図8における時刻t5から時刻t6の期間である。
脈流電圧VpがV5(5Vf=210V)になると、電流経路設定部40におけるnpnバイポーラトランジスタTr41がオフからオンに移行する。すると、npnバイポーラトランジスタTr41のコレクタが出力LV(0V)になって、このコレクタにベースが接続されたnpnバイポーラトランジスタTr42がオンからオフに移行する。これにより、npnバイポーラトランジスタTr42のコレクタが電圧E2(14V)になる。
Next, the case where the pulsating voltage Vp is equal to or higher than V5 (5 Vf = 210 V) and lower than V6 (6 Vf = 252 V) (V5 ≦ V <V6) will be described. This is the period from time t5 to time t6 in FIG.
When the pulsating voltage Vp becomes V5 (5Vf = 210V), the npn bipolar transistor Tr41 in the current path setting unit 40 shifts from OFF to ON. Then, the collector of the npn bipolar transistor Tr41 becomes the output LV (0 V), and the npn bipolar transistor Tr42 whose base is connected to this collector shifts from on to off. As a result, the collector of the npn bipolar transistor Tr42 becomes the voltage E2 (14V).

すると、npnバイポーラトランジスタTr4は、ベースがnpnバイポーラトランジスタTr42の電圧E2になったコレクタに接続されているので、オフからオンに移行する。また、npnバイポーラトランジスタTr5は、ベースがダイオードD25を介してnpnバイポーラトランジスタTr41の出力LV(0V)になったコレクタに接続されているので、オンからオフに移行する。   Then, since the base of the npn bipolar transistor Tr4 is connected to the collector having the voltage E2 of the npn bipolar transistor Tr42, the npn bipolar transistor Tr4 shifts from off to on. In addition, since the npn bipolar transistor Tr5 is connected to the collector whose base is the output LV (0 V) of the npn bipolar transistor Tr41 via the diode D25, the npn bipolar transistor Tr5 shifts from on to off.

上流側電流経路切替部30Aにおけるnチャネル電界効果トランジスタnFET17は、ダイオードD26を介してゲートがnpnバイポーラトランジスタTr41の出力LV(0V)になったコレクタに接続されているので、オンからオフに移行する。よって、pチャネル電界効果トランジスタpFET7は、オンからオフに移行する。
nチャネル電界効果トランジスタnFET18は、ゲートがnpnバイポーラトランジスタTr42の電圧E2(14V)になったコレクタに接続されているので、オフからオンに移行する。よって、pチャネル電界効果トランジスタpFET8は、オフからオンに移行する。
The n-channel field effect transistor nFET 17 in the upstream current path switching unit 30A is connected from the gate to the collector having the output LV (0 V) of the npn bipolar transistor Tr41 via the diode D26. . Therefore, the p-channel field effect transistor pFET 7 shifts from on to off.
Since the n-channel field effect transistor nFET 18 is connected to the collector of the npn bipolar transistor Tr42 whose voltage is E2 (14V), the n-channel field effect transistor nFET 18 shifts from off to on. Thus, the p-channel field effect transistor pFET 8 shifts from off to on.

一方、npnバイポーラトランジスタTr4がオンからオフに移行し、npnバイポーラトランジスタTr5がオフからオンに移行すると、下流側電流経路切替部30Bにおいて、nチャネル電界効果トランジスタnFET4がオンからオフに移行し、nチャネル電界効果トランジスタnFET5がオフからオンに移行する。   On the other hand, when the npn bipolar transistor Tr4 shifts from on to off and the npn bipolar transistor Tr5 shifts from off to on, the n-channel field effect transistor nFET4 shifts from on to off in the downstream current path switching unit 30B. The channel field effect transistor nFET 5 transitions from off to on.

なお、nチャネル電界効果トランジスタnFET6は、オンを維持し、pチャネル電界効果トランジスタpFET2、pFET3、pFET4、pFET5、pFET6、及び、nチャネル電界効果トランジスタnFET1、nFET2、nFET3は、オフを維持する。よって、オンのpチャネル電界効果トランジスタpFET8及びnチャネル電界効果トランジスタnFET5、nFET6によって、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5と発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L6とがそれぞれ直列に接続される。そして、直列に接続された発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5と発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L6とが整流部20の出力HV(Vp)と出力LV(0V)との間に並列に接続されて、点灯する。なお、直列接続された発光ダイオード組L1、L2、L3、L4に発光ダイオード組L5と発光ダイオード組L6とが並列に接続されている。   Note that the n-channel field effect transistor nFET 6 is kept on, and the p-channel field effect transistors pFET 2, pFET 3, pFET 4, pFET 5, pFET 6, and the n-channel field effect transistors nFET 1, nFET 2, nFET 3 are kept off. Therefore, the light-emitting diode sets L1, L2, L3, L4, and L5 and the light-emitting diode sets L1, L2, L3, L4, and L6 are respectively connected in series by the p-channel field effect transistor pFET8 and the n-channel field effect transistors nFET5 and nFET6 that are turned on. Connected to. The light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, and L5 and the light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, and L6 connected in series are the output HV (Vp) and the output LV (0 V) of the rectifier 20. It is connected in parallel and lights up. The light emitting diode set L5 and the light emitting diode set L6 are connected in parallel to the light emitting diode sets L1, L2, L3, and L4 connected in series.

次に、脈流電圧VpがV6(6Vf=252V)以上(V6≦V)の場合を説明する。図8における時刻t6から時刻t7の期間である。
脈流電圧VpがV6(6Vf=252V)になると、電流経路設定部40におけるnpnバイポーラトランジスタTr51がオフからオンに移行する。すると、npnバイポーラトランジスタTr51のコレクタが出力LV(0V)になって、このコレクタにベースが接続されたnpnバイポーラトランジスタTr52がオンからオフに移行する。これにより、npnバイポーラトランジスタTr52のコレクタが電圧E2(14V)になる。
Next, the case where the pulsating voltage Vp is V6 (6Vf = 252V) or more (V6 ≦ V) will be described. This is the period from time t6 to time t7 in FIG.
When the pulsating voltage Vp reaches V6 (6Vf = 252V), the npn bipolar transistor Tr51 in the current path setting unit 40 shifts from OFF to ON. Then, the collector of the npn bipolar transistor Tr51 becomes the output LV (0 V), and the npn bipolar transistor Tr52 whose base is connected to this collector shifts from on to off. As a result, the collector of the npn bipolar transistor Tr52 becomes the voltage E2 (14V).

すると、npnバイポーラトランジスタTr5は、ベースがnpnバイポーラトランジスタTr52の電圧E2(14V)になったコレクタに接続されているので、オフからオンに移行する。   Then, since the base of the npn bipolar transistor Tr5 is connected to the collector having the voltage E2 (14V) of the npn bipolar transistor Tr52, the npn bipolar transistor Tr5 shifts from off to on.

上流側電流経路切替部30Aにおけるnチャネル電界効果トランジスタnFET18は、ゲートがダイオードD27を介してnpnバイポーラトランジスタTr51の出力LV(0V)になったコレクタに接続されているので、オンからオフに移行する。よって、pチャネル電界効果トランジスタpFET8は、オンからオフに移行する。   Since the n-channel field effect transistor nFET 18 in the upstream current path switching unit 30A is connected to the collector whose gate is the output LV (0 V) of the npn bipolar transistor Tr51 via the diode D27, it shifts from on to off. . Thus, the p-channel field effect transistor pFET 8 shifts from on to off.

一方、npnバイポーラトランジスタTr3がオンからオフに移行すると、下流側電流経路切替部30Bにおけるnチャネル電界効果トランジスタnFET5がオンからオフに移行する。   On the other hand, when the npn bipolar transistor Tr3 shifts from on to off, the n-channel field effect transistor nFET5 in the downstream current path switching unit 30B shifts from on to off.

なお、nチャネル電界効果トランジスタnFET6は、オンを維持し、pチャネル電界効果トランジスタpFET2、pFET3、pFET4、pFET5、pFET6、pFET7、及び、nチャネル電界効果トランジスタnFET1、nFET2、nFET3、pFET4は、オフを維持する。よって、上流側電流経路切替部30Aにおいて、すべてのpチャネル電界効果トランジスタpFET1〜pFET8がオフになり、下流側電流経路切替部30Bにおいて、nチャネル電界効果トランジスタnFET6がオンになる。
そして、オンのnチャネル電界効果トランジスタnFET6によって、発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5、L6が直列に接続される。そして、直列に接続された発光ダイオード組L1、L2、L3、L4、L5、L6が、整流部20の出力HV(Vp)と出力LV(0V)との間に接続されて、点灯する。
The n-channel field effect transistor nFET 6 is kept on, and the p-channel field effect transistors pFET 2, pFET 3, pFET 4, pFET 5, pFET 6, pFET 7, and the n-channel field effect transistors nFET 1, nFET 2, nFET 3, pFET 4 are turned off. maintain. Therefore, all the p-channel field effect transistors pFET1 to pFET8 are turned off in the upstream current path switching unit 30A, and the n-channel field effect transistor nFET6 is turned on in the downstream current path switching unit 30B.
The light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, L5, and L6 are connected in series by the n-channel field effect transistor nFET6 that is turned on. Then, the light emitting diode sets L1, L2, L3, L4, L5, and L6 connected in series are connected between the output HV (Vp) and the output LV (0 V) of the rectifying unit 20, and light up.

以上説明したように、電流経路設定部40により、各発光ダイオード組Lの電流経路が切り替えられている。なお、電流経路設定部40は、一例であって、他の回路構成を用いてもよい。また、電流経路切替部30又は/及び電流経路設定部40を集積回路で構成してもよい。   As described above, the current path of each light emitting diode set L is switched by the current path setting unit 40. The current path setting unit 40 is an example, and other circuit configurations may be used. Further, the current path switching unit 30 and / or the current path setting unit 40 may be configured by an integrated circuit.

なお、電流経路切替部30における上流側電流経路切替部30Aに用いたpチャネル電界効果トランジスタpFETは、印加される電圧が小さい。つまり、電力の大きくないpチャネル電界効果トランジスタpFETが適用できる。よって、コスト、発熱、効率の点で有利になる。   The p-channel field effect transistor pFET used in the upstream current path switching unit 30A in the current path switching unit 30 has a small applied voltage. That is, a p-channel field effect transistor pFET with low power can be applied. Therefore, it is advantageous in terms of cost, heat generation, and efficiency.

図10は、脈流電圧Vpに対して点灯する発光ダイオード組Lを説明する図である。図10(a)は、本実施の形態が適用される場合、図10(b)は、本実施の形態が適用されない場合である。なお、本実施の形態が適用される場合とは、電流経路切替部30において、上流側電流経路切替部30Aを備えず、下流側電流経路切替部30Bのnチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6を直列接続し、nチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6を順にオフにして、発光ダイオード組Lに対する電流経路を切り替える方法である。なお、流れる電流に斜線を付している。   FIG. 10 is a diagram illustrating the light-emitting diode set L that is lit with respect to the pulsating voltage Vp. FIG. 10A shows a case where the present embodiment is applied, and FIG. 10B shows a case where the present embodiment is not applied. The case where the present embodiment is applied means that the current path switching unit 30 does not include the upstream current path switching unit 30A, and the n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6 of the downstream current path switching unit 30B are connected in series. In this method, the n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6 are sequentially turned off to switch the current path for the light-emitting diode set L. The flowing current is hatched.

図10(a)、(b)は、脈流電圧Vpのピーク電圧が発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfに発光ダイオードアレイ10において直列接続された発光ダイオード組の数を掛けた電圧以上の場合を示す。発光ダイオード組Lが6個(発光ダイオード組L1〜L6)、各発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfが42Vであるとすると、脈流電圧Vpのピーク電圧が252V(=6Vf)を超える場合であって、交流が265Vrmsなど、179Vrms以上の場合である。   10A and 10B show a case where the peak voltage of the pulsating voltage Vp is equal to or higher than the voltage obtained by multiplying the lighting voltage Vf of the light emitting diode set L by the number of light emitting diode sets connected in series in the light emitting diode array 10. Show. Assuming that there are six light emitting diode sets L (light emitting diode sets L1 to L6) and the lighting voltage Vf of each light emitting diode set L is 42V, the peak voltage of the pulsating voltage Vp exceeds 252V (= 6Vf). In this case, the alternating current is 179 Vrms or higher, such as 265 Vrms.

図10(a)に示すように、本実施の形態が適用される場合では、脈流電圧VpがV1(Vf=42V)以上の例えば、時刻t1から時刻t12までの期間において、発光ダイオード組L1〜L6のすべてが点灯する。なお、時刻t0から時刻t1までの期間、時刻t12から時刻t13までの期間など、脈流電圧VpがV1(Vf=42V)未満であっても、発光ダイオード組L1〜L6は、点灯する。これは、図9に示したように、直列接続したコンデンサCと抵抗Rとを発光ダイオード組Lに並列に接続しているためである。コンデンサCに蓄積された電荷が放電されることにより、脈流電圧VpがV1(Vf=42V)未満であっても、発光ダイオード組L1〜L6は、点灯するようになっている。ここでは、各発光ダイオード組Lに直列接続したコンデンサCと抵抗Rとを並列に接続しているため、すべての発光ダイオード組Lが点灯する。
これにより、脈流電圧VpがV1(Vf=42V)未満での光束(最小光束)を、脈流電圧VpがV1(Vf=42V)以上での光束(最大光束)の10%以上としている。なお、図10(a)では、脈流電圧VpがV1(Vf=42V)未満では、光束が他の場合より小さいため、幅を小さく表記している。
As shown in FIG. 10A, in the case where the present embodiment is applied, the light emitting diode set L1 in the period from the time t1 to the time t12 in which the pulsating voltage Vp is V1 (Vf = 42V) or more, for example. All of ~ L6 are lit. Even if the pulsating voltage Vp is less than V1 (Vf = 42 V), such as the period from time t0 to time t1 and the period from time t12 to time t13, the light emitting diode groups L1 to L6 are lit. This is because the capacitor C and the resistor R connected in series are connected to the light emitting diode set L in parallel as shown in FIG. By discharging the electric charge accumulated in the capacitor C, the light emitting diode groups L1 to L6 are lit even when the pulsating voltage Vp is less than V1 (Vf = 42V). Here, since the capacitor C and the resistor R connected in series to each light emitting diode set L are connected in parallel, all the light emitting diode sets L are lit.
Thus, the luminous flux (minimum luminous flux) when the pulsating flow voltage Vp is less than V1 (Vf = 42V) is set to 10% or more of the luminous flux (maximum luminous flux) when the pulsating flow voltage Vp is V1 (Vf = 42V) or more. In FIG. 10A, when the pulsating voltage Vp is less than V1 (Vf = 42V), the luminous flux is smaller than in other cases, so the width is shown small.

一方、図10(b)に示す本実施の形態が適用されない場合には、例えば、脈流電圧VpがV1(Vf=42V)未満(V<V1)の時刻t0において、nチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6をオンに設定し、脈流電圧VpがV1(Vf=42V)になった時刻t1のとき、発光ダイオード組L1、nチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6を経由して、電流が流れるように設定し、発光ダイオード組L1を点灯させる。次に、脈流電圧VpがV2(2Vf=84V)になる時刻t2のとき、nチャネル電界効果トランジスタnFET1をオフにして、発光ダイオード組L1、L2、nチャネル電界効果トランジスタnFET2〜nFET6を経由して、電流が流れるように設定し、発光ダイオード組L1、L2を点灯させる。そして、脈流電圧Vpが上昇するにしたがい、nチャネル電界効果トランジスタnFET2〜nFET5を順にオフにして、発光ダイオード組L2〜L5を順に点灯させていく。そして、脈流電圧VpがV6(6Vf=252V)になったとき、nチャネル電界効果トランジスタnFET6をオフにして、発光ダイオード組L1〜L6を経由して、電流が流れるように設定し、発光ダイオード組L1〜L6を点灯させる。   On the other hand, when the present embodiment shown in FIG. 10B is not applied, for example, at time t0 when the pulsating voltage Vp is less than V1 (Vf = 42V) (V <V1), the n-channel field effect transistor nFET1. At time t1 when the nFET 6 is set to ON and the pulsating voltage Vp becomes V1 (Vf = 42V), the current flows through the light emitting diode set L1 and the n-channel field effect transistors nFET1 to nFET6. The light emitting diode set L1 is turned on. Next, at time t2 when the pulsating voltage Vp becomes V2 (2Vf = 84V), the n-channel field effect transistor nFET1 is turned off, and the light-emitting diode sets L1, L2, n-channel field effect transistors nFET2 to nFET6 are passed through. Then, the current is set to flow, and the light emitting diode sets L1 and L2 are turned on. Then, as the pulsating voltage Vp rises, the n-channel field effect transistors nFET2 to nFET5 are sequentially turned off, and the light emitting diode groups L2 to L5 are sequentially turned on. Then, when the pulsating voltage Vp becomes V6 (6Vf = 252V), the n-channel field effect transistor nFET6 is turned off and the current is set to flow through the light emitting diode groups L1 to L6. The sets L1 to L6 are turned on.

しかし、本実施の形態を適用しない場合には、例えば、脈流電圧VpがV1(Vf=42V)以上且つV2(2Vf=84V)未満の場合、発光ダイオード組L1は点灯するが、他の発光ダイオード組L2〜L6は、点灯しない。つまり、脈流電圧VpがV6(6Vf=252V)以上の場合は、発光ダイオード組L1〜L6がすべて点灯するが、脈流電圧VpがV6(6Vf=252V)未満の場合は、発光ダイオード組L1〜L6の一部は、点灯しない。   However, when this embodiment is not applied, for example, when the pulsating voltage Vp is equal to or higher than V1 (Vf = 42V) and lower than V2 (2Vf = 84V), the light emitting diode set L1 is lit, but other light emission The diode sets L2 to L6 are not lit. That is, when the pulsating voltage Vp is equal to or higher than V6 (6Vf = 252V), all the light emitting diode sets L1 to L6 are lit, but when the pulsating voltage Vp is less than V6 (6Vf = 252V), the light emitting diode set L1. A part of -L6 does not light up.

そして、脈流電圧Vpのピーク電圧が発光ダイオード組Lの点灯電圧Vfに発光ダイオードアレイ10において直列接続された発光ダイオード組の数を掛けた電圧未満の場合では、複数の発光ダイオード組Lのうち、一部の発光ダイオード組Lが点灯しない。例えば、脈流電圧Vpのピーク電圧が127Vとなる交流が90Vrmsの場合、発光ダイオード組L1〜L3は点灯するが、他の発光ダイオード組L4〜L6は点灯しない。すなわち、ボルテージフリーにならない。   In the case where the peak voltage of the pulsating voltage Vp is less than the voltage obtained by multiplying the lighting voltage Vf of the light emitting diode set L by the number of light emitting diode sets connected in series in the light emitting diode array 10, among the plurality of light emitting diode sets L Some light emitting diode sets L do not light up. For example, when the alternating current at which the peak voltage of the pulsating voltage Vp becomes 127 V is 90 Vrms, the light emitting diode sets L1 to L3 are turned on, but the other light emitting diode sets L4 to L6 are not turned on. That is, it does not become voltage free.

以上説明したように、本実施の形態を適用した発光ダイオード照明本体100により、脈流電圧Vpが発光ダイオード組Lの点灯電圧Vf以上において、発光ダイオード組Lのすべてを点灯させることができ、ボルテージフリーになる。   As described above, the light emitting diode illumination main body 100 to which the present embodiment is applied can light all of the light emitting diode groups L when the pulsating voltage Vp is equal to or higher than the lighting voltage Vf of the light emitting diode groups L. Become free.

図11は、図9に示した回路により実測した各発光ダイオード組Lに流れる電流を示す図である。図11(a)は、脈流電圧Vp、図11(b)は、発光ダイオード組L1の電流、図11(c)は、発光ダイオード組L2の電流、図11(d)は、発光ダイオード組L3の電流、図11(e)は、発光ダイオード組L4の電流、図11(f)は、発光ダイオード組L5の電流、図11(g)は、発光ダイオード組L6の電流である。
なお、斜線で示す範囲は、図10(b)に示した本実施の形態を適用しない場合である。
FIG. 11 is a diagram showing the current flowing through each light emitting diode group L measured by the circuit shown in FIG. 11A shows the pulsating voltage Vp, FIG. 11B shows the current of the light emitting diode set L1, FIG. 11C shows the current of the light emitting diode set L2, and FIG. 11D shows the light emitting diode set. 11E shows the current of the light emitting diode set L4, FIG. 11F shows the current of the light emitting diode set L5, and FIG. 11G shows the current of the light emitting diode set L6.
Note that the range indicated by the oblique lines is the case where the present embodiment shown in FIG. 10B is not applied.

図11(b)〜(g)に示すように、各発光ダイオード組Lには、脈流電圧Vpが点灯電圧Vf以上の場合において、電流が流れている。これに対して、電流を網点で示す本実施の形態を適用しない場合では、脈流電圧Vpが点灯電圧Vf以上であっても、点灯電圧Vfの6倍(6Vf=252V)未満の場合には、一部の発光ダイオード組Lが点灯しないことが分かる。   As shown in FIGS. 11B to 11G, a current flows through each light emitting diode group L when the pulsating voltage Vp is equal to or higher than the lighting voltage Vf. On the other hand, in the case where the present embodiment in which the current is indicated by a halftone dot is not applied, even when the pulsating voltage Vp is equal to or higher than the lighting voltage Vf, it is less than 6 times the lighting voltage Vf (6Vf = 252V). It can be seen that some of the light emitting diode sets L are not lit.

本実施の形態で説明した発光ダイオード照明本体100(発光ダイオード照明装置1)は、全光束として6000lm以上を実現しうる。   The light-emitting diode illuminating body 100 (light-emitting diode illuminating device 1) described in the present embodiment can realize a total luminous flux of 6000 lm or more.

本実施の形態で説明した回路は、前述したように一例であって、他の構成の回路を用いてもよい。nチャネル電界効果トランジスタnFET1〜nFET6、nFET12〜nFET18、pチャネル電界効果トランジスタpFET2〜pFET8には、電力用の電界効果トランジスタを用いてもよく、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)を用いてもよい。また、npnバイポーラトランジスタTr1〜Tr5、Tr11、Tr12、Tr21、Tr22、Tr31、Tr32、Tr41、Tr42、Tr51、Tr52の代わりに、電界効果トランジスタFETを用いてもよい。
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な変形を行っても構わない。
The circuit described in this embodiment mode is an example as described above, and a circuit having another configuration may be used. The n-channel field effect transistors nFET 1 to nFET 6, nFET 12 to nFET 18, and p-channel field effect transistors pFET 2 to pFET 8 may be power field effect transistors or insulated gate bipolar transistors (IGBTs). Further, a field effect transistor FET may be used instead of the npn bipolar transistors Tr1 to Tr5, Tr11, Tr12, Tr21, Tr22, Tr31, Tr32, Tr41, Tr42, Tr51, Tr52.
In addition, various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

1…発光ダイオード照明装置、10…発光ダイオードアレイ、20…整流部、30…電流経路切替部、30A…上流側電流経路切替部、30B…下流側電流経路切替部、31〜36…定電流制御回路、40…電流経路設定部、50…駆動電源部、60…力率調整部、100…発光ダイオード照明本体、200…筐体、300…防水コネクタ、400…ベントフィルタ、D1〜D6、D12〜D18…逆流防止ダイオード、D21〜D27…ダイオード、HV…出力、L、L1〜L6…発光ダイオード組、LV…出力、OP1〜OP6…演算増幅器(オペアンプ)、Tr1〜Tr5、Tr11、Tr12、Tr21、Tr22、Tr31、Tr32、Tr41、Tr42、Tr51、Tr52…npnバイポーラトランジスタ、Vf…点灯電圧、Vp…脈流電圧、ZD1、ZD2…ツェナーダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light emitting diode illuminating device, 10 ... Light emitting diode array, 20 ... Rectification part, 30 ... Current path switching part, 30A ... Upstream current path switching part, 30B ... Downstream side current path switching part, 31-36 ... Constant current control Circuit: 40 ... Current path setting unit, 50 ... Drive power supply unit, 60 ... Power factor adjustment unit, 100 ... Light-emitting diode illumination body, 200 ... Housing, 300 ... Waterproof connector, 400 ... Vent filter, D1-D6, D12- D18 ... Backflow prevention diode, D21 to D27 ... Diode, HV ... Output, L, L1 to L6 ... Light emitting diode group, LV ... Output, OP1 to OP6 ... Operational amplifier (operational amplifier), Tr1 to Tr5, Tr11, Tr12, Tr21, Tr22, Tr31, Tr32, Tr41, Tr42, Tr51, Tr52... Npn bipolar transistor, Vf .. lighting voltage Vp ... pulsating voltage, ZD1, ZD2 ... Zener diode

かかる目的のもと、本発明が適用される発光ダイオード照明装置は、複数の発光ダイオードが直列接続されるとともに複数の発光ダイオード組に分けられた発光ダイオードアレイと、供給される交流を脈流に変換する整流部と、スイッチング素子により、複数の発光ダイオード組への電流経路を切り替える第1の電流経路切替部と、スイッチング素子により、複数の発光ダイオード組からの電流経路を切り替える第2の電流経路切替部と、整流部が変換した脈流の電圧に対応して、第1の電流経路切替部及び第2の電流経路切替部におけるスイッチング素子を制御して、複数の発光ダイオード組に対する電流経路を設定する電流経路設定部と、を備え、第1の電流経路切替部は、発光ダイオードアレイにおいて電流の流れの上流側の発光ダイオード組から、少なくとも1つの発光ダイオード組を迂回して下流側の発光ダイオード組に至る電流経路を構成するスイッチング素子を有し、電流経路設定部は、発光ダイオード組を迂回して下流側の発光ダイオード組に至る電流経路を構成するスイッチング素子をオン状態にする場合、上流側の発光ダイオード組からの電流が、迂回した発光ダイオード組と下流側の発光ダイオード組とに並列に流れるように制御することを特徴とする
このようにすることで、電流経路がきめ細かく設定できる。
For this purpose, a light-emitting diode illuminating device to which the present invention is applied includes a light-emitting diode array in which a plurality of light-emitting diodes are connected in series and divided into a plurality of light-emitting diode sets, and a supplied alternating current as a pulsating current. A rectifying unit for conversion, a first current path switching unit that switches current paths to the plurality of light emitting diode groups by the switching element, and a second current path that switches current paths from the plurality of light emitting diode groups by the switching element Corresponding to the voltage of the pulsating current converted by the switching unit and the rectifying unit, the switching elements in the first current path switching unit and the second current path switching unit are controlled, and the current paths for the plurality of light emitting diode groups are set. and a current path setting unit for setting a first current path switching unit, upstream of the light emitting die of current flow in the light emitting diode array A switching element that configures a current path that bypasses at least one light-emitting diode group and leads to a downstream light-emitting diode group from the node group, and the current path setting unit bypasses the light-emitting diode group and downstream When switching elements that constitute the current path leading to the light emitting diode group are turned on, control is performed so that the current from the upstream light emitting diode group flows in parallel to the bypassed light emitting diode group and the downstream light emitting diode group It is characterized by doing .
By doing so, the current path can be set finely.

また、他の観点から捉えると、本発明が適用される発光ダイオード照明装置は、複数の発光ダイオードが直列接続されるとともに複数の発光ダイオード組に分けられた発光ダイオードアレイと、供給される交流を脈流に変換する整流部と、スイッチング素子により、複数の発光ダイオード組への電流経路を切り替える第1の電流経路切替部と、スイッチング素子により、複数の発光ダイオード組からの電流経路を切り替える第2の電流経路切替部と、整流部が変換した脈流の電圧に対応して、第1の電流経路切替部及び第2の電流経路切替部におけるスイッチング素子を制御して、複数の発光ダイオード組に対する電流経路を設定する電流経路設定部と、を備える駆動部と、発光ダイオードアレイと駆動部とを収容する筐体と、を備え、駆動部における第1の電流経路切替部は、発光ダイオードアレイにおいて電流の流れの上流側の発光ダイオード組から、少なくとも1つの発光ダイオード組を迂回して下流側の発光ダイオード組に至る電流経路を構成するスイッチング素子を有し、駆動部における電流経路設定部は、発光ダイオード組を迂回して下流側の発光ダイオード組に至る電流経路を構成するスイッチング素子をオン状態にする場合、上流側の発光ダイオード組からの電流が、迂回した発光ダイオード組と下流側の発光ダイオード組とに並列に流れるように制御することを特徴とするFrom another point of view, the light-emitting diode illuminating device to which the present invention is applied includes a light-emitting diode array in which a plurality of light-emitting diodes are connected in series and divided into a plurality of light-emitting diode sets, and a supplied alternating current. A rectifying unit that converts to a pulsating flow, a first current path switching unit that switches current paths to the plurality of light emitting diode groups by a switching element, and a second that switches current paths from the plurality of light emitting diode groups by a switching element. In response to the voltage of the pulsating current converted by the current path switching unit and the rectification unit, the switching elements in the first current path switching unit and the second current path switching unit are controlled to comprising a current path setting unit for setting a current path, a drive unit comprising a housing which accommodates a light emitting diode array and driver, a driving The first current path switching unit in FIG. 3 is a switching circuit that configures a current path from a light emitting diode set upstream of the current flow in the light emitting diode array to a downstream light emitting diode set bypassing at least one light emitting diode set. The current path setting unit in the drive unit has an element, and when the switching element constituting the current path that bypasses the light emitting diode group and reaches the downstream side light emitting diode group is turned on, the upstream side light emitting diode group Is controlled to flow in parallel to the bypassed light emitting diode group and the downstream light emitting diode group .

さらに、他の観点から捉えると、本発明が適用される発光ダイオードアレイ駆動装置は、供給される交流を脈流に変換する整流部と、複数の発光ダイオードが直列接続されるとともに複数の発光ダイオード組に分けられた発光ダイオードアレイに対して、スイッチング素子により、複数の発光ダイオード組への電流経路を切り替える第1の電流経路切替部と、スイッチング素子により、複数の発光ダイオード組からの電流経路を切り替える第2の電流経路切替部と、整流部が変換した脈流の電圧に対応して、第1の電流経路切替部及び第2の電流経路切替部におけるスイッチング素子を制御して、複数の発光ダイオード組の電流経路を設定する電流経路設定部と、を備え、第1の電流経路切替部は、発光ダイオードアレイにおいて電流の流れの上流側の発光ダイオード組から、少なくとも1つの発光ダイオード組を迂回して下流側の発光ダイオード組に至る電流経路を構成するスイッチング素子を有し、電流経路設定部は、発光ダイオード組を迂回して下流側の発光ダイオード組に至る電流経路を構成するスイッチング素子をオン状態にする場合、上流側の発光ダイオード組からの電流が、迂回した発光ダイオード組と下流側の発光ダイオード組とに並列に流れるように制御することを特徴とするFurther, from another point of view, the light emitting diode array driving device to which the present invention is applied includes a rectifying unit that converts supplied alternating current into a pulsating flow, a plurality of light emitting diodes connected in series, and a plurality of light emitting diodes A first current path switching unit that switches a current path to a plurality of light-emitting diode groups by a switching element and a current path from the plurality of light-emitting diode groups by a switching element with respect to the light-emitting diode array divided into sets. In response to the voltage of the pulsating current converted by the second current path switching unit and the rectification unit, the switching elements in the first current path switching unit and the second current path switching unit are controlled to emit a plurality of light emission comprising a current path setting unit for setting the diode pairs of the current path, a first current path switching unit, the current flow in the light emitting diode array It has a switching element that configures a current path from the upstream light emitting diode set to at least one light emitting diode set to reach the downstream light emitting diode set, and the current path setting unit bypasses the light emitting diode set. When the switching element constituting the current path leading to the downstream side light emitting diode group is turned on, the current from the upstream side light emitting diode group flows in parallel to the bypassed light emitting diode group and the downstream side light emitting diode group. It is characterized by controlling as follows .

Claims (9)

複数の発光ダイオードが直列接続されるとともに複数の発光ダイオード組に分けられた発光ダイオードアレイと、
供給される交流を脈流に変換する整流部と、
スイッチング素子により、複数の前記発光ダイオード組への電流経路を切り替える第1の電流経路切替部と、
スイッチング素子により、複数の前記発光ダイオード組からの電流経路を切り替える第2の電流経路切替部と、
前記整流部が変換した脈流の電圧に対応して、前記第1の電流経路切替部及び前記第2の電流経路切替部におけるスイッチング素子を制御して、複数の前記発光ダイオード組に対する電流経路を設定する電流経路設定部と、
を備える発光ダイオード照明装置。
A light-emitting diode array in which a plurality of light-emitting diodes are connected in series and divided into a plurality of light-emitting diode sets;
A rectification unit that converts supplied alternating current into pulsating flow;
A first current path switching unit that switches current paths to a plurality of the light emitting diode groups by a switching element;
A second current path switching unit that switches current paths from the plurality of light emitting diode groups by a switching element;
Corresponding to the voltage of the pulsating current converted by the rectifying unit, the switching elements in the first current path switching unit and the second current path switching unit are controlled, and current paths for the plurality of light emitting diode groups are set. A current path setting unit to be set;
A light-emitting diode illuminating device.
前記第1の電流経路切替部は、前記発光ダイオードアレイにおいて電流の流れの上流側の発光ダイオード組から、少なくとも1つの発光ダイオード組を迂回して下流側の発光ダイオード組に至る電流経路を構成するスイッチング素子を備えることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード照明装置。   The first current path switching unit configures a current path from a light emitting diode set upstream of a current flow in the light emitting diode array to a downstream light emitting diode set bypassing at least one light emitting diode set. The light emitting diode illumination device according to claim 1, further comprising a switching element. 前記電流経路設定部は、前記整流部が変換した脈流の電圧が前記発光ダイオードアレイにおける前記発光ダイオード組を点灯させる電圧以上において、複数の当該発光ダイオード組が並行して点灯することを特徴とする請求項1又は2に記載の発光ダイオード照明装置。   The current path setting unit is characterized in that a plurality of light emitting diode sets are lit in parallel when the pulsating voltage converted by the rectifying unit is equal to or higher than a voltage for lighting the light emitting diode sets in the light emitting diode array. The light-emitting diode illuminating device according to claim 1 or 2. 前記第1の電流経路切替部において前記発光ダイオード組に対する電流経路を構成するスイッチング素子と、前記第2の電流経路切替部において当該発光ダイオード組に対する電流経路を構成するスイッチング素子とが、相補の関係にあることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発光ダイオード照明装置。   A switching element that constitutes a current path for the light emitting diode set in the first current path switching unit and a switching element that constitutes a current path for the light emitting diode set in the second current path switching unit are complementary. The light-emitting diode illuminating device according to any one of claims 1 to 3, wherein the light-emitting diode illuminating device is provided. 前記発光ダイオードアレイは、前記整流部が変換した脈流の電圧が当該発光ダイオードアレイにおける前記発光ダイオード組を点灯させる電圧未満において、少なくとも1つの発光ダイオード組に点灯を継続させる点灯継続手段を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の発光ダイオード照明装置。   The light emitting diode array includes a lighting continuation unit that continues lighting the at least one light emitting diode group when the pulsating voltage converted by the rectifying unit is less than a voltage for lighting the light emitting diode group in the light emitting diode array. The light-emitting diode illuminating device according to any one of claims 1 to 4. 複数の前記発光ダイオード組が点灯を開始する際に、供給される交流の力率を調整する力率調整部を備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の発光ダイオード照明装置。   6. The light emitting diode according to claim 1, further comprising: a power factor adjusting unit that adjusts a power factor of the supplied alternating current when the plurality of light emitting diode groups start lighting. 7. Lighting device. 複数の発光ダイオードが直列接続されるとともに複数の発光ダイオード組に分けられた発光ダイオードアレイと、
供給される交流を脈流に変換する整流部と、スイッチング素子により、複数の当該発光ダイオード組への電流経路を切り替える第1の電流経路切替部と、スイッチング素子により、複数の当該発光ダイオード組からの電流経路を切り替える第2の電流経路切替部と、当該整流部が変換した脈流の電圧に対応して、当該第1の電流経路切替部及び当該第2の電流経路切替部におけるスイッチング素子を制御して、複数の当該発光ダイオード組に対する電流経路を設定する電流経路設定部と、を備える駆動部と、
前記発光ダイオードアレイと前記駆動部とを収容する筐体と、
を備える発光ダイオード照明装置。
A light-emitting diode array in which a plurality of light-emitting diodes are connected in series and divided into a plurality of light-emitting diode sets;
A rectifying unit that converts the supplied alternating current into a pulsating flow, a first current path switching unit that switches a current path to the plurality of light emitting diode groups by a switching element, and a plurality of the light emitting diode groups by a switching element. A switching element in the first current path switching unit and the second current path switching unit corresponding to the voltage of the pulsating current converted by the rectification unit, A drive unit comprising: a current path setting unit configured to control and set a current path for a plurality of the light-emitting diode sets;
A housing for housing the light emitting diode array and the driving unit;
A light-emitting diode illuminating device.
前記筐体を貫いて設けられ、交流及び制御信号を供給する配線が接続される防水コネクタと、
前記筐体を貫いて設けられ、当該筐体の内側と外側の気圧差を抑制するベントフィルタと、
を備えることを特徴とする請求項7に記載の発光ダイオード照明装置。
A waterproof connector provided through the housing and connected to wiring for supplying alternating current and control signals;
A vent filter provided through the housing to suppress a pressure difference between the inside and the outside of the housing;
The light-emitting diode illuminating device according to claim 7.
供給される交流を脈流に変換する整流部と、
複数の発光ダイオードが直列接続されるとともに複数の発光ダイオード組に分けられた発光ダイオードアレイに対して、スイッチング素子により、複数の当該発光ダイオード組への電流経路を切り替える第1の電流経路切替部と、
スイッチング素子により、複数の前記発光ダイオード組からの電流経路を切り替える第2の電流経路切替部と、
前記整流部が変換した脈流の電圧に対応して、前記第1の電流経路切替部及び前記第2の電流経路切替部におけるスイッチング素子を制御して、複数の前記発光ダイオード組に対する電流経路を設定する電流経路設定部と、
を備える発光ダイオードアレイ駆動装置。
A rectification unit that converts supplied alternating current into pulsating flow;
A first current path switching unit configured to switch a current path to the plurality of light emitting diode groups by a switching element with respect to the light emitting diode array in which the plurality of light emitting diodes are connected in series and divided into the plurality of light emitting diode groups; ,
A second current path switching unit that switches current paths from the plurality of light emitting diode groups by a switching element;
Corresponding to the voltage of the pulsating current converted by the rectifying unit, the switching elements in the first current path switching unit and the second current path switching unit are controlled, and current paths for the plurality of light emitting diode groups are set. A current path setting unit to be set;
A light emitting diode array driving device comprising:
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