JP4393508B2

JP4393508B2 - 交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置

Info

Publication number: JP4393508B2
Application number: JP2006332505A
Authority: JP
Inventors: 明徳林; 文勇葉; 家彰郭; 璽軒顔; 勝邦黄
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2026-12-08
Also published as: JP2007166613A; TW200723956A; US7701149B2; US20070133230A1; TWI378742B; KR20070061376A; KR100833986B1

Description

本発明は、交流式発光ダイオード（AC＿LED）の発光タイミングを制御する方法及びその装置に関し、特に、多相電圧でAC＿LEDを駆動させることによる発光タイミングを制御する方法及びその装置に関するものである。

図１Ａ〜１Ｄは従来技術の単相電圧でのAC＿LEDの駆動を説明する図である。図１Ａは従来技術のAC＿LEDの制御システムを示す図である。ここでは、従来のAC＿LED１０は、例えば１１０Vの交流電圧源である単相電圧源に接続され、９０VでAC＿LEDを駆動させることを例にして説明する。AC＿LEDは２つの直流式発光ダイオード（DC＿LED）を対向させて並列に接続させているため、交流電圧が９０Vに等しい又は９０Vを上回ると、一方のDC＿LED（プラス方向のDC＿LED）を駆動して発光させ始め、交流電圧が＋９０Vから上昇したのち再び＋９０Vに降下すると、プラス方向のDC＿LEDをOFFし、電圧が低下し−９０Vに等しい又は−９０Vを下回ると、他方のDC＿LED（マイナス方向のDC＿LED）を駆動して発光させ始める。

図１Ｂは従来技術の電圧波形図である。ここでは、従来の１１０Vの単相交流電圧を駆動電源とするものを示す。図において、横軸は電圧位相であって、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧の大きさであって、目盛りは−２００V〜＋２００Vである。従来の１１０V単相交流電圧のAC＿LED、いわゆる１１０V電圧源は、提供される電圧の二乗平均平方根（root-mean-square；RMS）が１１０Vで、実際の電圧フローティングがプラス・マイナスの「ピーク電圧」（VP）の間にあり、言い換えれば、実際の電圧フローティングはマイナスピーク電圧の−１５６Vからプラスピーク電圧の＋１５６Vの間にある。

ピーク電圧VP＝１．４１４×RMS＝１．４１４×１１０V＝１５６V
図に示すように、位相が０度の時、電圧は０Vになる。位相が９０度の時、電圧は「プラスピーク電圧（＋VP）」である＋１５６Vになる。位相が１８０度の時、電圧は０Vになる。位相が２７０度の時、電圧は「マイナスピーク電圧（−VP）」である−１５６Vになる。位相が３６０度の時、電圧は０Vになる。このようにして、交流電圧のサイクルが形成される。

図１Ｃは従来技術に係る電流波形図である。横軸は電圧位相であって、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電流の大きさであって、目盛りは−６．０ｍＡ〜＋６．０ｍＡである。図に示すように、位相が０度〜３０度の時、電流は０ｍＡになる。位相が約３０度の時、電圧が９０Ｖを上回り始めると共に、ＡＣ＿ＬＥＤのプラス方向のＤＣ＿ＬＥＤを発光させ始める。位相が９０度の時、プラス電流のピーク値は約＋５．２ｍＡになる。位相が１５０度〜２１０度の時、電流は０ｍＡになる。位相が２１０度の時、電圧が−９０Ｖを下回り始めると共に、ＡＣ＿ＬＥＤのマイナス方向のＤＣ＿ＬＥＤを発光させ始める。位相が２７０度の時、マイナス電流のピーク値は約−５．２ｍＡになる。位相が３３０度〜３６０度の時、電流は０ｍＡになる。

図１Ｄは従来技術に係る電力波形図である。横軸は電圧位相であって、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電力であって、目盛りは０．０Ｗ〜１．０Ｗである。図に示すように、位相が０度〜３０度の時、電力は０Ｗになる。位相が９０度の時、電力のピーク値は約＋０．８Ｗになる。位相が１５０度〜２１０度の時、電力は０Ｗになる。位相が２７０度の時、電力のピーク値は約＋０．８Ｗになる。位相が３３０度〜３６０度の時、電力は０Ｗになる。

このような従来技術のＡＣ＿ＬＥＤは、単相電圧でＡＣ＿ＬＥＤの発光タイミングを制御することで、電力周期が固定されるため、対処法としては周波数を変えたり簡単な発光タイミングを制御できるにすぎず、多様な発光タイミングのニーズに応えることができないという欠点がある。

そこで、以上のとおりの事情に鑑み、本発明は、発光タイミングを自由に制御可能な交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置は、多相電圧の制御によって、発光タイミングを自由に変えることができるＡＣ＿ＬＥＤとその制御方法を提供する。
また、多相電圧の制御によって、異なる色のＡＣ＿ＬＥＤを組み合わせて用いることで、混合した異なる色の光を幅広く出力することができるＡＣ＿ＬＥＤとその制御方法を提供する。
更に、提供された電圧のいずれか一つの位相、又は周波数を変更することによって、交流式発光ダイオードの発光タイミングを変更することができるＡＣ＿ＬＥＤとその制御方法を提供する。

図２Ａ〜２Ｅは、本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例１の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤの装置（位相差４０度）を示す図であり、位相差が４０度の場合を例に、本発明の効果を説明する。

図２Ａは、本発明に係る二相電圧駆動の交流式発光ダイオードの装置を示す図である。図に示すように、一組のＡＣ＿ＬＥＤ１０は、ノードＮａに接続する第一の電極端子、ノードＮｂに接続する第二の電極端子を有する。多相電圧発生器２１は、単相電圧源２０を二つの電圧源であるＡ相、Ｂ相に変換する。Ａ相電圧がノードＮａに出力され、Ｂ相電圧がノードＮｂに出力されることにより、ＡＣ＿ＬＥＤ１０を駆動させる。

また、電圧位相制御器２２を選択的に設け、多相電圧発生器２１に電気的にカップリングすることにより、各出力電圧の電圧位相を調整してＡＣ＿ＬＥＤ１０の発光タイミングを制御することができる。更に、外部設定器２３が電圧位相制御器２２に電気的にカップリングされてもよく、使用者が所要の各電圧位相を設定又は調整することが可能である。

また、周波数調整装置（図示せず）を選択的に設け、前記多相電圧発生器２１に電気的にカップリングすることにより、各電圧の周波数を調整してノードＮａとノードＮｂにそれぞれ出力することもできる。

図２Ｂは電圧波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧の大きさを示し、目盛りは−２００Ｖ〜＋２００Ｖである。第一位相電圧波形ＶａはノードＮａの電圧波形であり、第二位相電圧波形ＶｂはノードＮｂの電圧波形である。第一位相電圧Ｖａと第二位相電圧Ｖｂとの位相差は４０度である。Ｖａが位相９０度の時、プラスのピーク電圧＋１５６Ｖになる。Ｖａが位相２７０度の時、マイナスのピーク電圧−１５６Ｖになる。Ｖｂが位相１３０度の時、プラスのピーク電圧＋１５６Ｖになる。Ｖｂが位相３１０度の時、マイナスのピーク電圧−１５６Ｖになる。

図２Ｃは電圧差波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧差の大きさを示し、目盛りは−１５０Ｖ〜＋１５０Ｖである。位相が２０度の時、電圧差はプラスピーク値の約＋１０５Ｖになる。位相が１１０の時、電圧差は０Ｖになる。位相が２００度の時、電圧差はマイナスピーク値の約−１０５Ｖになる。位相が２９０度の時、電圧差は０Ｖになる。

図２Ｄは電流波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電流の大きさを示し、目盛りは−４．０ｍＡ〜＋４．０ｍＡである。位相が０度〜６０度及び３４０度〜３６０度の時は、プラス方向のＤＣ＿ＬＥＤが発光するタイミングであり、位相が１６０度〜２４０度の時は、マイナス方向のＤＣ＿ＬＥＤが発光するタイミングである。位相が２０度の時、電流はプラスピーク値の約＋３．６ｍＡになる。位相が６０度〜１６０度の時は、プラス方向のＤＣ＿ＬＥＤがＯＦＦになるため、電流は０ｍＡになる。位相が２００度の時、電流はマイナスピーク値の約−３．６ｍＡになる。位相が２４０度〜３４０度の時は、マイナスのＤＣ＿ＬＥＤがＯＦＦになるため、電流は０ｍＡになる。

図２Ｅは電力波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電力を示し、目盛りは０．０Ｗ〜０．４Ｗである。位相が２０度の時、電力はピーク値の約０．３８Ｗになる。位相が６０度〜１６０度の時、電力は０Ｗになる。位相が２００度の時、電力はピーク値の約０．３８Ｗになる。位相が２４０度〜３４０度の時、電力は０Ｗになる。

図３Ａ〜３Ｄは本発明に係る実施例２の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤ（位相差９０度）を示す図であり、位相差が９０度の場合を例に、本発明の効果を説明する。

図３Ａは二相電圧波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧の大きさを示し、目盛りは−２００Ｖ〜＋２００Ｖである。図は第一位相電圧Ｖａの波形と第二位相電圧Ｖｂの波形を示すものであり、第一位相電圧と第二相電圧との波形の位相差は９０度である。図３Ａと図２Ｂの異なるところは、図３Ａの位相差が９０度であり、図２Ｂの位相差が４０度である点である。Ｖａが位相９０度の時、電圧はプラスピーク値の＋１５６Ｖになる。Ｖａが位相２７０度の時、電圧はマイナスピーク値の−１５６Ｖになる。Ｖｂが位相１８０度の時、電圧はプラスピーク値の＋１５６Ｖになる。Ｖｂが位相３６０度の時、電圧はマイナスピーク値の−１５６Ｖになる。

図３Ｂは電圧差波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧の大きさを示し、目盛りは−３００Ｖ〜＋３００Ｖである。位相が４５度の時、電圧はプラスピーク値の約２２０Ｖになる。位相が２２５度の時、電圧はマイナスピーク値の約−２２０Ｖになる。

図３Ｃは電流波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電流の大きさを示し、目盛りは−１０．０ｍＡ〜＋１０．０ｍＡである。位相が０度〜１２０度及び３３０度〜３６０度の時は、プラス方向のＤＣ＿ＬＥＤが発光するタイミングであり、位相が１５０度〜３００度の時は、マイナス方向のＤＣ＿ＬＥＤが発光するタイミングである。位相が４５度の時、電流はプラスピーク値の約＋７ｍＡになる。位相が１２０度〜１５０度の時、プラス方向のＤＣ＿ＬＥＤがＯＦＦになるため、電流が０ｍＡになる。位相が２２５度の時、電流がマイナスピーク値約−７ｍＡになる。位相が３００度〜３３０度の時は、マイナスのＤＣ＿ＬＥＤがＯＦＦになるため、電流が０ｍＡになる。

図３Ｄは電力波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電力を示し、目盛りは０．０Ｗ〜２．０Ｗである。位相が０度〜１２０度及び３３０度〜３６０度の時は、プラス方向のＤＣ＿ＬＥＤが発光するタイミングである。位相が４５度の時、電力はピーク値の約１．６Ｗになる。位相が１２０度〜１５０度の時は、プラス方向のＤＣ＿ＬＥＤがＯＦＦになるため、電力が０Ｗになる。位相が１５０度〜３００度の時は、マイナス方向のＤＣ＿ＬＥＤが発光するタイミングである。位相が２２５度の時、電力はピーク値の約１．６Ｗになる。位相が３００度〜３３０度の時は、マイナスのＤＣ＿ＬＥＤがＯＦＦになるため、電力は０Ｗになる。

図４Ａ〜４Ｄは本発明に係る実施例３の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤ（位相差１８０度）を示す図であり、位相差が１８０度の場合を例に、本発明の効果を説明する。

図４Ａは電圧波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧の大きさを示し、目盛りは−２００Ｖ〜＋２００Ｖである。第一位相電圧Ｖａと第二位相電圧Ｖｂとの波形の位相差は１８０度である。Ｖａが位相９０度の時、電圧はプラスピーク値の＋１５６Ｖになる。Ｖａが位相２７０度の時、電圧はマイナスピーク値の−１５６Ｖになる。Ｖｂが位相９０度の時、電圧はマイナスピーク値の−１５６Ｖになる。Ｖｂが位相２７０度の時、電圧はプラスピーク値の＋１５６Ｖになる。

図４Ｂは電圧差波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧の大きさを示し、目盛りは−４００Ｖ〜＋４００Ｖである。位相が０度の時、電圧差は０Ｖになる。位相が９０度の時、電圧差はプラスピーク値の約＋３１２Ｖになる。位相が１８０度の時、電圧差は０Ｖになる。位相が２７０度の時、電圧差はマイナスピーク値の約−３１２Ｖになる。位相が３６０度の時、電圧差は０Ｖになる。

図４Ｃは電流波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電流の大きさを示し、目盛りは−１５．０ｍＡ〜＋１５．０ｍＡである。位相が０度〜１０度の時、電流は０ｍＡになる。位相が１０度〜１７０度の時は、プラス方向のＤＣ＿ＬＥＤが発光するタイミングである。位相が９０度の時、電流はプラスピーク値の約＋１１ｍＡになる。位相が１７０度〜１９０度の時は、プラス方向のＤＣ＿ＬＥＤがＯＦＦになるため、電流は０ｍＡになる。位相が１９０度〜３５０度の時は、マイナス方向のＤＣ＿ＬＥＤが発光するタイミングである。位相が２７０度の時、電流はマイナスピーク値の約−１１ｍＡになる。位相が３５０度〜３６０度の時は、マイナスのＤＣ＿ＬＥＤがＯＦＦになるため、電流が０ｍＡになる。

図４Ｄは電力波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電力を示し、目盛りは０．０Ｗ〜４．０Ｗである。位相が１０度〜１７０度の時は、プラス方向のＤＣ＿ＬＥＤが発光するタイミングである。位相が９０度の時、電力はピーク値の約３．３Ｗになる。位相が１７０度〜１９０度の時は、プラス方向のＤＣ＿ＬＥＤがＯＦＦになるため、電力は０Ｗになる。位相が１９０度〜３５０度の時は、マイナス方向のＤＣ＿ＬＥＤが発光するタイミングである。位相が２７０度の時、電力はピーク値の約３．３Ｗになる。位相が３５０度〜３６０度及び０度〜１０度の時は、マイナスのＤＣ＿ＬＥＤがＯＦＦになるため、電力は０Ｗになる。

図５は実施例４に係るフィードバック回路である。図２Ａに示した本発明の実施例１は電流フィードバック回路２４を増設することが可能である。すなわち、電流フィードバック回路２４の第一の電極端子が多相電圧発生器２１の位相Ａ及び位相Ｂに電気的にカップリングし、第二の電極端子が前記電圧位相制御器２２に電気的にカップリングすることにより、電流フィードバック回路２４が、多相電圧発生器２１とノードＮａまたはノードＮｂとの間の電流を検出し、位相出力回路の電流をフィードバックし、出力位相の変動限界（上下ピーク値）を自動的に又は手動で制御することが可能となる。図５に示すように、本発明は、光フィードバック回路２５を選択的に増加して、ＡＣ＿ＬＥＤ１０の平均光度又はそれぞれの色の強さをフィードバックさせることも可能である。すなわち、光フィードバック回路２５がＡＣ＿ＬＥＤ１０により射出された光線を検出し、且つ電圧位相制御器２２に電気的にカップリングされることにより、ＡＣ＿ＬＥＤ１０の平均光度又はそれぞれの色の強さが位相差の調節を透して調整される。また、図５に示すように、本発明は、温度フィードバック回路２６を選択的に増加することも可能である。すなわち、ＡＣ＿ＬＥＤ１０や特定箇所の温度を検出し、電圧位相制御器２２にフィードバックすることで、過熱防止手段（図示せず）を自動的にまたは手動で起動することができる。

図６は本発明の実施例５に係る三相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。図に示すように、本実施例は、三相電圧制御法で直列された二組のＡＣ＿ＬＥＤを制御し、単色又は混色の光線の出力を提供する。直列した二組のＡＣ＿ＬＥＤは第一のＡＣ＿ＬＥＤ６１が第一の電極と第の二電極を有し、第一の電極がノードＮａに接続され、第二の電極がノードＮｂに接続され、第二のＡＣ＿ＬＥＤ６２が第三の電極と第四の電極を有し、第三の電極がノードＮａに接続され、第四の電極がノードＮｃに接続される。多相電圧発生器２１はＡ相、Ｂ相及びＣ相の三相電圧を生成し、それぞれノードＮａ、ノードＮｂ及びノードＮｃに電気的にカップリングし、それにより、三相電圧制御のＡＣ＿ＬＥＤ装置を提供する。二組のＡＣ＿ＬＥＤが同じ色を有する場合、異なる発光タイミングの光線を出力させることができる。二組のＡＣ＿ＬＥＤが異なる色を有する場合、異なる混色光を出力することができる。

図７Ａ〜７Ｅは本発明の実施例６に係る三相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。

図７Ａは本発明に係る三相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤの制御システムを示す。三相電圧制御法で三角形になるように前後を接続した三組のＡＣ＿ＬＥＤを制御し、単色又は混色の光線の出力を提供する。図に示すように、ＡＣ＿ＬＥＤ７１は、第一の電極端子がノードＮａに接続され、第二の電極端子がノードＮｂに接続される。ＡＣ＿ＬＥＤ７２は、第一の電極端子がノードＮｂに接続され、第二の電極端子がノードＮｃに接続される。ＡＣ＿ＬＥＤ７３は、第一の電極端子がノードＮａに接続され、第二の電極端子がノードＮｃに接続される。多相電圧発生器２１はＡ相、Ｂ相及びＣ相の三相電圧を生成し、それぞれノードＮａ、ノードＮｂ及びノードＮｃに電気的にカップリングされ、図に示した三組のＡＣ＿ＬＥＤを制御する。三組のＡＣ＿ＬＥＤが同じ色を有する場合、異なる発光タイミングの光線を出力することができる。三組のＡＣ＿ＬＥＤが異なる色を有する場合、異なる混色光を出力することができる。以下、ＡＣ＿ＬＥＤ７１が赤色（Ｒ）ダイオード、ＡＣ＿ＬＥＤ７２が緑色（Ｇ）ダイオード、ＡＣ＿ＬＥＤ７３が青色（Ｂ）ダイオードの場合を例に、本発明に係る多相電圧制御による混色状況を説明する。

図７Ｂは電圧波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧の大きさを示し、目盛りは−２００Ｖ〜＋２００Ｖである。第一位相電圧Ｖａと第二位相電圧Ｖｂとの位相差は１２０度であり、第二位相電圧Ｖｂと第三位相電圧Ｖｃとの位相差は１２０度であり、第一位相電圧Ｖａと第三位相電圧Ｖｃとの位相差は２４０度である。Ｖａが位相９０度の時、電圧はプラスピーク値の＋１５６Ｖになる。Ｖａが位相２７０度の時、電圧はマイナスピーク値の−１５６Ｖになる。Ｖｂが位相３０度の時、電圧はマイナスピーク値の−１５６Ｖになる。Ｖｂが位相２１０度の時、電圧はプラスピーク値の＋１５６Ｖになる。Ｖｃが位相１５０度の時、電圧はマイナスピーク値の−１５６Ｖになる。Ｖｃが位相３３０度の時、電圧はプラスピーク値の＋１５６Ｖになる。

図７Ｃは電圧差波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧差の大きさを示し、目盛りは−３００Ｖ〜＋３００Ｖである。Ｖｒは赤色ＡＣ＿ＬＥＤ７１の両端の電圧差、Ｖｇは緑色ＡＣ＿ＬＥＤ７２の両端の電圧差、Ｖｂｌｕｅは青色ＡＣ＿ＬＥＤ７３の両端の電圧差をそれぞれ示す。

Ｖｒが位相６０度の時、電圧差はプラスピーク値の約＋２７０Ｖになる。Ｖｒが位相２４０度の時、電圧差はマイナスピーク値の約−２７０Ｖになる。Ｖｇが位相０度の時、電圧差はマイナスピーク値の約−２７０Ｖになる。Ｖｇが位相１８０度の時、電圧差はプラスピーク値の約＋２７０Ｖになる。Ｖｇが位相３６０度の時、電圧差はマイナスピーク値の約−２７０Ｖになる。Ｖｂｌｕｅが位相１２０度の時、電圧差はマイナスピーク値の約−２７０Ｖになる。Ｖｂｌｕｅが位相３００度の時、電圧差はプラスピーク値の約＋２７０Ｖになる。

図７Ｄは電流波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電流の大きさを示し、目盛りは−１０．０ｍＡ〜＋１０．０ｍＡである。Ｉｒは赤色ＡＣ＿ＬＥＤ７１の電流、Ｉｇは緑色ＡＣ＿ＬＥＤ７２の電流、Ｉｂは青色ＡＣ＿ＬＥＤ７３の電流をそれぞれ示す。

Ｉｒが位相６０度の時、電流はプラスピーク値の約＋９ｍＡになる。Ｉｒが位相１４０度〜１６０度の時、電流は０ｍＡになる。Ｉｒが位相２４０度の時、電流はマイナスピーク値の約−９ｍＡになる。Ｉｒが位相３２０度〜３４０度の時、電流は０ｍＡになる。

Ｉｇが位相０度の時、電流はマイナスピーク値の約−９ｍＡになる。Ｉｇが位相８０度〜１００度の時、電流は０ｍＡになる。Ｉｇが位相１８０度の時、電流はプラスピーク値の約＋９ｍＡになる。Ｉｇが位相２６０度〜２８０度の時、電流は０ｍＡになる。Ｉｇが位相３６０度の時、電流はマイナスピーク値の約−９ｍＡになる。

Ｉｂが位相２０度〜４０度の時、電流は０ｍＡになる。Ｉｂが位相１２０度の時、電流はマイナスピーク値の約−９ｍＡになる。Ｉｂが位相２００度〜２２０度の時、電流は０ｍＡになる。Ｉｂが位相３００度の時、電流はプラスピーク値の約＋９ｍＡになる。

図７Ｅは電力波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電力を示し、目盛りは０，０Ｗ〜３．０Ｗである。Ｗｒが赤色ＡＣ＿ＬＥＤ７１の電力波形、Ｗｇが緑色ＡＣ＿ＬＥＤ７２の電力波形、Ｗｂが青色ＡＣ＿ＬＥＤ７３の電力波形をそれぞれ示す。

Ｗｒが位相６０度の時、電力はピーク値の約２．４Ｗになる。Ｗｒが位相１４０度〜１６０度の時、電力は０Ｗになる。Ｗｒが位相２４０度の時、電力はピーク値の約２．４Ｗになる。Ｗｒが位相３２０度〜３４０度の時、電力は０Ｗになる。

Ｗｇが位相０度の時、電力はピーク値の約２．４Ｗになる。Ｗｇが位相８０度〜１００度の時、電力は０Ｗになる。Ｗｇが位相１８０度の時、電力はピーク値の約２．４Ｗになる。Ｗｇが位相２６０度〜２８０度の時、電力は０Ｗになる。Ｗｇが位相３６０度の時、電力はピーク値の約２．４Ｗになる。

Ｗｂが位相２０度〜４０度の時、電力は０Ｗになる。Ｗｂが位相１２０度の時、電力はピーク値の約２．４Ｗになる。Ｗｂが位相２００度〜２２０度の時、電力は０Ｗになる。Ｗｂが位相３００度の時、電力はピーク値の約２．４Ｗになる。

図８Ａ〜８Ｄは本発明の実施例７に係る三相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤの他の電圧波形図である。図８Ａと図７Ｂとの異なるところは、三相電圧の位相差が異なる点である。図７Ｂ〜７Ｅにおける三つの位相の位相差は各１２０度である。図８Ａ〜８Ｄにおける三つの位相の位相差は各９０度であり、この条件で、図７Ａの装置の発光効果を制御する。

図８Ａは三相電圧の電圧波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧の大きさを示し、目盛りは−２００Ｖ〜＋２００Ｖである。第一位相電圧Ｖａと第二位相電圧Ｖｂとの位相差は９０度であり、第二位相電圧Ｖｂと第三位相電圧Ｖｃとの位相差は９０度であり、第一位相電圧Ｖａと第三位相電圧Ｖｃとの位相差は１８０度である。

Ｖａが位相９０度の時、電圧はプラスピーク値の＋１５６Ｖになる。Ｖａが位相２７０度の時、電圧はマイナスピーク値の−１５６Ｖになる。Ｖｂが位相０度の時、電圧はマイナスピーク値の−１５６Ｖになる。Ｖｂが位相１８０度の時、電圧はプラスピーク値の＋１５６Ｖになる。Ｖｂが位相３６０度の時、電圧はマイナスピーク値の−１５６Ｖなる。Ｖｃが位相９０度の時、電圧はマイナスピーク値の−１５６Ｖなる。Ｖｃが位相２７０度の時、電圧はプラスピーク値の＋１５６Ｖになる。

図８Ｂは電圧差波形図である。Ｖｒは赤色ＡＣ＿ＬＥＤ７１の両端、すなわちノードＮａとノードＮｂの電圧差、Ｖｇは緑色ＡＣ＿ＬＥＤ７２の両端、すなわちノードＮｂとノードＮｃの電圧差、Ｖｂｌｕｅは青色ＡＣ＿ＬＥＤ７３の両端、すなわちノードＮｃとノードＮａの電圧差，をそれぞれ示す。

Ｖｒが位相４５度の時、電圧差はプラスピーク値の約＋２２０Ｖになる。Ｖｒが位相２２５度の時、電圧差はマイナスピーク値の約−２２０Ｖになる。Ｖｇが位相１３５度の時、電圧差はプラスピーク値の約＋２２０Ｖになる。Ｖｇが位相３１５度の時、電圧差はマイナスピーク値の約−２２０Ｖになる。Ｖｂｌｕｅが位相９０度の時、電圧差はマイナスピーク値の約−３１２Ｖになる（二倍の電圧ピーク値）。Ｖｂｌｕｅが位相１８０度の時、電圧差は０Ｖになる。Ｖｂｌｕｅが位相２７０度の時、電圧差はプラスピーク値の約＋３１２Ｖになる（二倍の電圧ピーク値）。

図８Ｃは電流波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電流の大きさを示し、目盛りは−１５．０ｍＡ〜＋１５．０ｍＡである。Ｉｒが赤色ＡＣ＿ＬＥＤ７１の電流、Ｉｇが緑色ＡＣ＿ＬＥＤ７２の電流、Ｉｂが青色ＡＣ＿ＬＥＤ７３の電流をそれぞれ示す。

Ｉｒが位相４５度の時、電流はプラスピーク値の約＋７．５ｍＡになる。Ｉｒが位相１２０度〜１５０度の時、電流は０ｍＡになる。Ｉｒが位相２２５度の時、電流はマイナスピーク値の約−７．５ｍＡになる。Ｉｒが位相３００度〜３３０度の時、電流は０ｍＡになる。

Ｉｇが位相３０度〜６０度の時、電流は０ｍＡになる。Ｉｇが位相１３５度の時、電流はプラスピーク値の約＋７．５ｍＡになる。Ｉｇが位相２１０度〜２４０度の時、電流は０ｍＡになる。Ｉｇが位相３１５度の時、電流はマイナスピーク値の約−７．５ｍＶになる。

Ｉｂが位相０度〜１０度の時、電流は０ｍＡになる。Ｉｂが位相９０度の時、電流はマイナスピーク値の約−１０．０ｍＡになる。Ｉｂが位相１７０度〜１９０度の時、電流は０ｍＡになる。Ｉｂが位相２７０度の時、電流はプラスピーク値の約＋１０．０ｍＡになる。Ｉｂが位相３５０度〜３６０度及び０度〜１０度の時、電流は０ｍＡになる。

図８Ｄは電力波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電力を示し、目盛りは０．０Ｗ〜４．０Ｗである。Ｗｒは赤色ＡＣ＿ＬＥＤ７１の電力波形、Ｗｇは緑色ＡＣ＿ＬＥＤ７２の電力波形、Ｗｂは青色ＡＣ＿ＬＥＤ７３の電力波形をそれぞれ示す。

Ｗｒが位相４５度の時、電力はピーク値の約１．６５Ｗになる。Ｗｒが位相１２０度〜１５０度の時、電力は０Ｗになる。Ｗｒが位相２２５度の時、電力はピーク値の約１．６５Ｗになる。Ｗｒが位相３００度〜３３０度の時、電力は０Ｗになる。

Ｗｇが位相３０度〜６０度の時、電力は０Ｗになる。Ｗｇが位相１３５度の時、電力はピーク値の約１．６５Ｗになる。Ｗｇが位相２１０度〜２４０度の時、電力は０Ｗになる。Ｗｇが位相３１５度の時、電力はピーク値の約１．６５Ｗになる。

Ｗｂが位相０度〜１０度の時、電力は０Ｗになる。Ｗｂが位相９０度の時、電力はピーク値の約３．１２Ｗになる。Ｗｂが位相１７０度〜１９０度の時、電力が０Ｗになる。Ｗｂが位相２７０度の時、電力がピーク値約３．１２Ｗになる。Ｗｂが位相３５０度〜３６０度の時、電力が０Ｗになる。

図９Ａ〜９Ｅは本発明の実施例８に係る四相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。図９Ａは四相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤの制御システムを示す図である。図に示すように、四相電圧で異なる色の三組のＡＣ＿ＬＥＤの混色効果を制御するものであり、赤色（Ｒ）ＡＣ＿ＬＥＤ９１、緑色（Ｇ）ＡＣ＿ＬＥＤ９２、青色（Ｂ）ＡＣ＿ＬＥＤ９３の三組を例として説明する。図に示すように、Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ、Ｎｄ四つのノードがある。赤色ＡＣ＿ＬＥＤ９１は第一の電極端子がノードＮａに電気的にカップリングし、第二の電極端子がノードＮｄに電気的にカップリングする。緑色ＡＣ＿ＬＥＤ９２は第一の電極端子がノードＮｄに電気的にカップリングし、第二の電極端子がノードＮｂに電気的にカップリングする。青色ＡＣ＿ＬＥＤ９３は第一の電極端子がノードＮｄに電気的にカップリングし、第二の電極端子がノードＮｃに電気的にカップリングする。多相電圧発生器２１はＡ相、Ｂ相、Ｃ相及びＤ相という四相電圧を提供し、それぞれノードＮａ、Ｎｂ、Ｎｃ及びＮｄに電気的にカップリングする。

図９Ｂは電圧波形図である。ＶａはノードＮａの電圧波形、ＶｂがノードＮｂの電圧波形、ＶｃがノードＮｃの電圧波形、ＶｄがノードＮｄの電圧波形をそれぞれ示す。第一位相電圧Ｖａと第二位相電圧Ｖｂとの間の位相差は６０度であり、第二位相電圧Ｖｂと第三位相電圧Ｖｃとの間の位相差は３０度であり、第三位相電圧Ｖｃと第四位相電圧Ｖｄとの間の位相差は９０度であり、第四位相電圧Ｖｄと第一位相電圧Ｖａとの間の位相差は６０度である。

Ｖａが位相１５０度の時、電圧はプラスピーク値の＋１５６Ｖになる。Ｖａが位相３３０度の時、電圧はマイナスピーク値の−１５６Ｖになる。

Ｖｂが位相３０度の時、電圧はマイナスピーク値の−１５６Ｖになる。Ｖｂが位相２１０度の時、電圧はプラスピーク値の＋１５６Ｖなる。

Ｖｃが位相０度の時、電圧はマイナスピーク値の−１５６Ｖになる。Ｖｃが位相１８０度の時、電圧はプラスピーク値の＋１５６Ｖになる。Ｖｃが位相３６０度の時、電圧はマイナスピーク値の−１５６Ｖになる。

Ｖｄが位相９０度の時、電圧はプラスピーク値の＋１５６Ｖになる。Ｖｄが位相２７０度の時、電圧はマイナスピーク値の−１５６Ｖになる。

図９Ｃは電圧差波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧差の大きさを示し、目盛りは−４００Ｖ〜＋４００Ｖである。Ｖｒは赤色ＡＣ＿ＬＥＤ９１の両端、すなわちノードＮａとノードＮｄの電圧差、Ｖｇは緑色ＡＣ＿ＬＥＤ９２の両端、すなわちノードＮｂとノードＮｄの電圧差、Ｖｂｌｕｅは青色ＡＣ＿ＬＥＤ９３の両端、すなわちノードＮｃとノードＮｄの電圧差、をそれぞれ示す。

Ｖｒが位相３０度の時、電圧差はマイナスピーク値の約−１５０Ｖになる。Ｖｒが位相２１０度の時、電圧差はプラスピーク値の約＋１５０Ｖになる。

Ｖｇが位相６０度の時、電圧差はマイナスピーク値の約−２６０Ｖになる。Ｖｇが位相２４０度の時、電圧差はプラスピーク値の約＋２６０Ｖになる。

Ｖｂｌｕｅが位相４５度の時、電圧差はマイナスピーク値の約−２２０Ｖになる。Ｖｂｌｕｅが位相２２５度の時、電圧差はプラスピーク値の約＋２２０Ｖになる。

図９Ｄは電流波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電流の大きさを示し、目盛りは−１０．０ｍＡ〜＋１０．０ｍＡである。Ｉｒは赤色ＡＣ＿ＬＥＤ９１、すなわちノードＮａとノードＮｄ間の電流、Ｉｇは緑色ＡＣ＿ＬＥＤ９２、すなわちノードＮｂとノードＮｄ間の電流、Ｉｂは青色ＡＣ＿ＬＥＤ９３、すなわちノードＮｃとノードＮｄ間の電流をそれぞれ示す。

Ｉｒが位相３０度の時、電流はマイナスピーク値の約−５ｍＡになる。Ｉｒが位相９０度〜１５０度の時、電流は０ｍＡになる。Ｉｒが位相２１０度の時、電流はプラスピーク値の約＋５ｍＡになる。Ｉｒが位相２７０度〜３３０度の時、電流は０ｍＡになる。

Ｉｇが位相６０度の時、電流はマイナスピーク値の約−９ｍＡになる。Ｉｇが位相１４０度〜１６０度の時、電流は０ｍＡになる。Ｉｇが位相２４０度の時、電流はプラスピーク値の約＋９ｍＡになる。Ｉｇが位相３２０度〜３４０度の時、電流は０ｍＡになる。

Ｉｂが位相４５度の時、電流はマイナスピーク値の約−７．５ｍＡになる。Ｉｂが位相１３０度〜１５０度の時、電流は０ｍＡになる。Ｉｂが位相２２５度の時、電流はプラスピーク値の約＋７．５ｍＡになる。Ｉｂが位相３００度〜３３０度の時、電流は０ｍＡになる。

図９Ｅは電力波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電力を示し、目盛りは０．０Ｗ〜３．０Ｗである。Ｗｒは赤色ＡＣ＿ＬＥＤ９１、すなわちノードＮａとノードＮｄ間の電力、Ｗｇは緑色ＡＣ＿ＬＥＤ９２、すなわちノードＮｂとノードＮｄ間の電力、Ｗｂは青色ＡＣ＿ＬＥＤ９３、すなわちノードＮｃとノードＮｄ間の電力、をそれぞれ示す。

Ｗｒが位相３０度の時、電力はピーク値の約０．８Ｗになる。Ｗｒが位相９０度〜１５０度の時、電力は０Ｗになる。Ｗｒが位相２１０度の時、電力はピーク値の約０．８Ｗになる。Ｗｒが位相２７０度〜３３０度の時、電力は０Ｗになる。

Ｗｇが位相６０度の時、電力はピーク値の約２．４Ｗになる。Ｗｇが位相１４０度〜１６０度の時、電力は０Ｗになる。Ｗｇが位相２４０度の時、電力はピーク値の約２．４Ｗになる。Ｗｇが位相３２０度〜３３０度の時、電力は０Ｗになる。

Ｗｂが位相４５度の時、電力はピーク値の約１．６Ｗになる。Ｗｂが位相１２０度〜１５０度の時、電力は０Ｗになる。Ｗｂが位相２２５度の時、電力はピーク値の約１．６Ｗになる。Ｗｂが位相３００度〜３３０度の時、電力は０Ｗになる。

図１０Ａ〜１０Ｄは本発明に係る実施例９の異なる周波数を有する二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。本発明に係る多相電圧の制御方法において、所定の位相電圧の周波数を変更すると、本発明に係るＡＣ＿ＬＥＤの発光タイミングに影響を及ぼすことを示す。図１０Ａは、図２Ｂと比べて、Ｖｂの周波数を早くしたものである。図１０Ａの方法で図２Ａの装置を制御した場合、その特性波形図は図１０Ｂ〜１０Ｄに示すものとなる。

図１０Ａは二相電圧の電圧波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧の大きさを示し、目盛りは−２００Ｖ〜＋２００Ｖである。ＶａはノードＮａの電圧波形であり、ＶｂはノードＮｂの電圧波形である。

Ｖａが位相９０度の時、電圧はプラスピーク値の約＋１５６Ｖになる。Ｖａが位相２７０度の時、電圧はマイナスピーク値の約−１５６Ｖになる。

Ｖｂが位相４０度の時、電圧はプラスピーク値の約＋１５６Ｖになる。Ｖｂが位相１００度の時、電圧はマイナスピーク値の約−１５６Ｖになる。Ｖｂが位相１６０度の時、電圧はプラスピーク値の約＋１５６Ｖになる。Ｖｂが位相２２０度の時、電圧はマイナスピーク値の約−１５６Ｖになる。Ｖｂが位相２８０度の時、電圧はプラスピーク値の約＋１５６Ｖになる。

図１０Ｂは電圧差波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧差の大きさを示し、目盛りは−４００Ｖ〜＋４００Ｖである。位相が４０度の時、電圧差は第一のマイナスピーク値の約−５０Ｖになる。位相が１００度の時、電圧差は第一のプラスピーク値の約＋３００Ｖになる。位相が１７０度の時、電圧差は第二のマイナスピーク値の約−１１０Ｖになる。位相が２２０度の時、電圧差は第二のプラスピーク値の約＋５０Ｖになる。位相が２８０度の時、電圧差は第三のマイナスピーク値の約−３００Ｖになる。位相が３５０度の時、電圧差は第三のプラスピーク値の約＋１１０Ｖになる。

図１０Ｃは電流波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電流の大きさを示し、目盛りは−１５．０ｍＡ〜＋１５．０ｍＡである。位相が１０度〜６０度の時、電流は０ｍＡになる。位相が１００度の時、電流は第一のプラスピーク値の約＋１０ｍＡになる。位相が１４０度〜１５０度の時、電流は０ｍＡになる。位相が１７０度の時、電流は第一のマイナスピーク値の約−４ｍＡになる。位相が１９０度〜２４０度の時、電流は０ｍＡになる。位相が２８０度の時、電流は第二のマイナスピーク値の約−１０ｍＡになる。位相が３２０度〜３３０度の時、電流は０ｍＡになる。位相が３５０度の時、電流は第二のプラスピーク値の約＋４ｍＡになる。

図１０Ｄは電力波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電力を示し、目盛りは０．０Ｗ〜３．５Ｗである。位相が１０度〜６０度の時、電力は０Ｗになる。位相が１００度の時、電力は第一のピーク値の約３．１Ｗになる。位相が１４０度〜１５０度の時、電力は０Ｗになる。位相が１７０度の時、電力は第二のピーク値の約０．４４Ｗになる。位相が１９０度〜２４０度の時、電力は０Ｗになる。位相が２８０度の時、電力は第三のピーク値の約３．１Ｗになる。

図１１は本発明に係る実施例１０のＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。図に示すように、本実施例に係るＡＣ＿ＬＥＤは、両端を接続したＡＣ＿ＬＥＤであり、図のように、五組のＤＣ＿ＬＥＤを繋げて並列に構成してもよい。図に示すＡＣ＿ＬＥＤの構造は、五組の発光ダイオードを接続させてなるものであり、
第一のノードＮ０１、第二のノードＮ０２、第三のノードＮ０３及び第四のノードＮ０４と、
前記第一のノードＮ０１から第二のノードＮ０２へ向って順方向に接続される第一の発光ダイオードＤ０１と、
前記第二のノードＮ０２から第三のノードＮ０３へ向って逆方向に接続される第二の発光ダイオードＤ０２と、
前記第三のノードＮ０３から第の四ノードＮ０４へ向って逆方向に接続される第三の発光ダイオードＤ０３と、
前記第四のノードＮ０４から第一のノードＮ０１へ向って順方向に接続される第四の発光ダイオードＤ０４と、
前記第二のノードＮ０２から第四のノードＮ０４へ向って順方向に接続される第五の発光ダイオードＤ０５と、を含み、
更に、前記第一のノードＮ０１、第三のノードＮ０３が、それぞれ第一位相（位相Ａ）を有する第一電圧、第二位相（位相Ｂ）を有する第二電圧に接続される。

多相発生器は三つの位相を生成し（図示せず）、それぞれノードＮ０１とＮ０３に電気的にカップリングする。電流が位相ＡのノードＮ０１から位相ＢのノードＮ０３へ流れる時、電流ルートはＤ０１−Ｄ０５−Ｄ０３になる。電流が位相ＢのノードＮ０３から位相ＡのノードＮ０１へ流れる時、電流ルートはＤ０２−Ｄ０５−Ｄ０４になる。

図１２は本発明に係る実施例１１のＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。図７Ａに用いられた三つの電極端子を有するＡＣ＿ＬＥＤは、１２組のＤＣ＿ＬＥＤを繋げて並列に構成したＡＣ＿ＬＥＤに代えることができる。図に示すように、ＡＣ＿ＬＥＤは１２組の発光ダイオードで接続して構成したものであり、
第一のノードＮ２１、第二のノードＮ２２、第三のノードＮ２３、第四のノードＮ２４、第五のノードＮ２５、第六のノードＮ２６及び第七のノードＮ２７と、
前記第一のノードＮ２１から第二のノードＮ２２へ向って逆方向に接続される第一の発光ダイオードＤ２１と、
前記第二のノードＮ２２から第三のノードＮ２３へ向って順方向に接続される第二の発光ダイオードＤ２２と、
前記第三のノードＮ２３から第四のノードＮ２４へ向って逆方向に接続される第三の発光ダイオードＤ２３と、
前記第四のノードＮ２４から第五のノードＮ２５へ向って順方向に接続される第四の発光ダイオードＤ２４と、
前記第五のノードＮ２５から第六のノードＮ２６へ向って逆方向に接続される第五の発光ダイオードＤ２５と、
前記第六のノードＮ２６から第一のノードＮ２１へ向って順方向に接続される第六の発光ダイオードＤ２６と、
前記第七のノードＮ２７から第一のノードＮ２１へ向って逆方向に接続される第七の発光ダイオードＤ２７と、
前記第七のノードＮ２７から第二のノードＮ２２へ向って順方向に接続される第八の発光ダイオードＤ２８と、
前記第七のノードＮ２７から第三のノードＮ２３へ向って逆方向に接続される第九の発光ダイオードＤ２９と、
前記第七のノードＮ２７から第四のノードＮ２４へ向って順方向に接続される第十の発光ダイオードＤ３０と、
前記第七のノードＮ２７から第五のノードＮ２５へ向って逆方向に接続される第十一の発光ダイオードＤ３１と、
前記第七のノードＮ２７から第六のノードＮ２６へ向って順方向に接続される第十二の発光ダイオードＤ３２と、を含み、
更に、前記第一のノードＮ２１、第三のノードＮ２３、第五のノードＮ２５が、それぞれ第一位相（位相Ａ）を有する第一電圧、第二位相（位相Ｂ）を有する第二電圧、第三位相（位相Ｃ）を有する第三電圧に接続される。

多相発生器は三つの位相を生成し（図示せず）、それぞれノードＮ２１、Ｎ２３とＮ２５に電気的にカップリングする。
電流が位相ＡのノードＮ２１から位相ＢのノードＮ２３へ流れる時、電流ルートはＤ２７−Ｄ３０−Ｄ２３及びＤ２７−Ｄ２８−Ｄ２２になる。
電流が位相ＡのノードＮ２１から位相ＣのノードＮ２５へ流れる時、電流ルートはＤ２７−Ｄ３０−Ｄ２４及びＤ２７−Ｄ３２−Ｄ２５になる。
電流が位相ＢのノードＮ２３から位相ＡのノードＮ２１へ流れる時、電流ルートはＤ２９−Ｄ３２−Ｄ２６及びＤ２９−Ｄ２８−Ｄ２１になる。
電流が位相ＢのノードＮ２３から位相ＣのノードＮ２５へ流れる時、電流ルートはＤ２９−Ｄ３２−Ｄ２５及びＤ２９−Ｄ３０−Ｄ２４になる。
電流が位相ＣのノードＮ２５から位相ＡのノードＮ２１へ流れる時、電流ルートはＤ３１−Ｄ３２−Ｄ２６及びＤ３１−Ｄ２８−Ｄ２１になる。
電流が位相ＣのノードＮ２５から位相ＢのノードＮ２３へ流れる時、電流ルートはＤ３１−Ｄ２８−Ｄ２２及びＤ３１−Ｄ３０−Ｄ２３になる。

図１３Ａ〜１３Ｄは本発明に係る実施例１２の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。図に示すように、本発明は三角波形によるＡＣ＿ＬＥＤの発光タイミング制御に適用可能である。

図１３Ａは二相の三角波形である電圧波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧の大きさを示し、目盛りは−２００Ｖ〜＋２００Ｖである。図に示すように、二つの三角波形の位相差は６０度であり、第一波形Ｖａと第二波形Ｖｂの位相差は６０度である。Ｖａが位相９０度の時、電圧はプラスピーク値の約＋１５６Ｖになる。Ｖａが位相２７０度の時、電圧はマイナスピーク値の約−１５６Ｖになる。Ｖｂが位相１５０度の時、電圧はプラスピーク値の約＋１５６Ｖになる。Ｖｂが位相３３０度の時、電圧はマイナスピーク値の約−１５６Ｖになる。

図１３Ｂは電圧差波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧差の大きさを示し、目盛りは−１５０Ｖ〜＋１５０Ｖである。図に示すように、位相が０度〜１００度の時、電圧差は＋１００Ｖになる。位相が９０度〜１５０度の時、電圧差は＋１００Ｖから−１００Ｖへ直線的に低下する。位相が１５０度〜２７０度の時、電圧差は−１００Ｖになる。位相が２７０度〜３３０度の時、電圧差は−１００Ｖから＋１００Ｖへ直線的に上昇する。位相が３３０度〜３６０度の時、電圧差は＋１００Ｖになる。

図１３Ｃは電流波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電流の大きさを示し、目盛りは−４．０ｍＡ〜＋４．０ｍＡである。図に示すように、位相が０度〜９０度の時、電流は＋３．５ｍＡになる。位相が９０度〜１００度の時、電流は＋３．５ｍＡから０ｍＡへ直線的に低下する。位相が１００度〜１４０度の時、電流は＋０ｍＡになる。位相が１４０度〜１５０度の時、電流は０ｍＡから−３．５ｍＡへ直線的に低下する。位相が１５０度から２７０度の時、電流は−３．５ｍＡである。位相が２７０度〜２８０度の時、電流は−３．５ｍＡから０ｍＡへ直線的に上昇する。位相が２８０度〜３２０度の時、電流は０ｍＡになる。位相が３２０度〜３３０度の時、電流は０ｍＡから＋３．５ｍＡへ直線的に上昇する。位相が３３０度〜３６０度の時、電流は＋３．５ｍＡになる。

図１３Ｄは電力波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電力を示し、目盛りは０．０Ｗ〜０．４Ｗである。図に示すように、位相が０度〜９０度の時、電力は０．３６Ｗになる。位相が９０度〜１００度の時、電力は０．３６Ｗから０Ｗへ直線的に低下する。位相が１００度〜１４０度の時、電力は０Ｗになる。位相が１４０度〜１５０度の時、電力は０Ｗから０．３６Ｗへ直線的に上昇する。位相が１５０度〜２７０度の時、電力は０．３６Ｗになる。位相が２７０度〜２８０度の時、電力は０．３６Ｗから０Ｗへ直線的に低下する。位相が２８０度〜３２０度の時、電力は０Ｗになる。位相が３２０度〜３３０度の時、電力は０Ｗから０．３６Ｗへ直線的に上昇する。位相が３３０度〜３６０度の時、電力は０．３６Ｗになる。

図１４Ａ〜１４Ｄは本発明に係る実施例１３のＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。図１４Ａは二相の規則的な交流波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧の大きさを示し、目盛りは−２００Ｖ〜＋２００Ｖである。図に示すように、二つの規則的な交流波形の位相差は６０度であり、第一波形Ｖａと第二波形Ｖｂとの位相差は６０度である。Ｖａは位相が４０度〜６０度の時、電圧が＋１００Ｖになる。Ｖａは位相が７０度〜１１０度の時、電圧が＋１５６Ｖになる。Ｖａは位相が１２０度〜１４０度の時、電圧が＋１００Ｖになる。Ｖａは位相が２２０度〜２４０度の時、電圧が−１００Ｖになる。Ｖａは位相が２５０度〜２９０度の時、電圧が−１５６Ｖになる。Ｖａは位相が３００度〜３２０度の時、電圧が−１００Ｖになる。Ｖｂは位相が０度〜２０度の時、電圧が−１００Ｖになる。Ｖｂは位相が１００度〜１２０度の時、電圧が＋１００Ｖになる。Ｖｂは位相が１３０度〜１７０度の時、電圧が＋１５６Ｖになる。Ｖｂは位相が１８０度〜２００度の時、電圧が＋１００Ｖになる。Ｖｂは位相が２８０度〜３００度の時、電圧が−１００Ｖになる。Ｖｂは位相が３１０度〜３５０度の時、電圧が−１５６Ｖになる。

図１４Ｂは電圧差波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電圧差の大きさを示し、目盛りは−２００Ｖ〜＋２００Ｖである。図に示すように、位相が２０度〜４０度の時、電圧差は＋１５６Ｖになる。位相が７０度の時、電圧差は約＋１４０Ｖになる。位相が９０度〜１５０度の時、電圧差は０Ｖになる。位相が１７０度の時、電圧差は約−１４０Ｖになる。位相が２００度〜２２０度の時、電圧差は−１５６Ｖになる。位相が２５０度の時、電圧差は約−１４０Ｖになる。位相が２８０度〜２９０度の時、電圧差は−６０Ｖになる。位相が３１０度〜３２０度の時、電圧差は＋６０Ｖになる。位相が３５０度の時、電圧差は＋１４０Ｖになる。

図１４Ｃは電流波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電流の大きさを示し、目盛りは−６．０ｍＡ〜＋６．０ｍＡである。図に示すように、位相が２０度〜４０度の時、電流が＋５ｍＡになる。位相が７０度の時、電流は＋４．２ｍＡになる。位相が９０度〜１５０度の時、電流は０ｍＡになる。位相が１７０度の時、電流は−４．２ｍＡになる。位相が２００度〜２２０度の時、電流は−５ｍＡになる。位相が２５０度の時、電流は−４．２ｍＡになる。位相が２７０度〜３３０度の時、電流は０ｍＡになる。位相が３５０度の時、電流は＋４．２ｍＡになる。

図１４Dは電力波形図である。図に示すように、横軸は電圧位相を示し、目盛りは０度〜３６０度であり、縦軸は電力の大きさを示し、目盛りは０．０Ｗ〜０．８Ｗである。図に示すように、位相が２０度〜４０度の時、電力は０．７５Ｗになる。位相が７０度の時、電力は０．５８Ｗになる。位相が９０度〜１５０度の時、電力は０Ｗになる。位相が１７０度の時、電力は０．５８Ｗになる。位相が２００度〜２２０度の時、電力は０．７５Ｗになる。位相が２５０度の時、電力は０．５８Ｗになる。位相が２７０度〜３３０度の時、電力は０Ｗになる。位相が３５０度の時、電力は０．５８Ｗになる。

本発明に係る多相電圧制御システムは、ＬＥＤバックライトパネル、ディスプレー、ネオンランプ又は固体の照明器を調光又は調色することに応用することができる。本発明に係るＡＣ＿ＬＥＤは複数の従来の単一の発光ダイオードによって構成してもよく、半導体製造プロセスを用い、多数のＤＣ＿ＬＥＤを一つのチップに集積して、単一チップのＡＣ＿ＬＥＤとして製作することによって構成してもよい。

以上、本発明の原理と効果を実施例をもとに説明したが、本発明は本明細書に記載の内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の修飾や変更が可能であり、この技術に習熟した者が、本発明の要旨を逸脱しない範囲において行った修飾や変更も本発明の請求範囲に含まれることは言うまでもない。

従来技術のＡＣ＿ＬＥＤの単相駆動を説明する図である。従来技術のＡＣ＿ＬＥＤの制御システムを示す図である。従来技術のＡＣ＿ＬＥＤの単相駆動を説明する図である。従来技術の電圧波形図である。従来技術のＡＣ＿ＬＥＤの単相駆動を説明する図である。従来技術の電流波形図である。従来技術のＡＣ＿ＬＥＤの単相駆動を説明する図である。従来技術の電力波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例１の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤ（位相差４０度）を示す図である。Ａは本発明に係る二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤの制御システムを示す図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例１の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤ（位相差４０度）を示す図である。Ｂは電圧波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例１の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤ（位相差４０度）を示す図である。Ｃは電圧差波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例１の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤ（位相差４０度）を示す図である。Ｄは電流波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例１の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤ（位相差４０度）を示す図である。Ｅは電力波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例２の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤ（位相差９０度）を示す図である。Ａは二相電圧波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例２の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤ（位相差９０度）を示す図である。Ｂは電圧差波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例２の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤ（位相差９０度）を示す図である。Ｃは電流波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例２の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤ（位相差９０度）を示す図である。Ｄは電力波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例３の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤ（位相差１８０度）を示す図である。Ａは二相電圧波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例３の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤ（位相差１８０度）を示す図である。Ｂは電圧差波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例３の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤ（位相差１８０度）を示す図である。Ｃは電流波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例３の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤ（位相差１８０度）を示す図である。Ｄは電力波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例４のフィードバック回路を示す図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例５の三相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例６の三相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ａは本発明に係る三相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤの制御システムを示す図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例６の三相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｂは電圧波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例６の三相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｃは電圧差波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例６の三相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｄは電流波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例６の三相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｅは電力波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例７の三相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤの他の電圧波形図を示す。Ａは電圧波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例７の三相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤの他の電圧波形図を示す。Ｂは電圧差波形図を示す図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例７の三相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤの他の電圧波形図を示す。Ｃは電流波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例７の三相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤの他の電圧波形図を示す。Ｄは電力波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例８の四相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ａは本発明に係る四相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤの制御システムを示す図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例８の四相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｂは電圧波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例８の四相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｃは電圧差波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例８の四相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｄは電流波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例８の四相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｅは電力波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例９の異なる周波数を有する二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ａは電圧波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例９の異なる周波数を有する二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｂは電圧差波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例９の異なる周波数を有する二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｃは電流波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例９の異なる周波数を有する二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｄは電力波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例１０の二つの電極を備えるＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例１１の三つの電極を備えるＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例１２の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ａは三角波形である電圧波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例１２の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｂは電圧差波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例１２の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｃは電流波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例１２の二相電圧駆動ＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｄは電力波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例１３のＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ａは二相の規則的な交流波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例１３のＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｂは電圧差波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例１３のＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｃは電流波形図である。本発明に係る交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置の実施例１３のＡＣ＿ＬＥＤを示す図である。Ｄは電力波形図である。

符号の説明

１０一組のＡＣ＿ＬＥＤ
２１多相電圧発生器
２０単相電圧源
２４電流フィードバック回路
２５光フィードバック回路
２６温度フィードバック回路
６１第一のＡＣ＿ＬＥＤ
６２第二のＡＣ＿ＬＥＤ
７１、７２、７３ＡＣ＿ＬＥＤ
９１赤色（Ｒ）ＡＣ＿ＬＥＤ
９２緑色（Ｇ）ＡＣ＿ＬＥＤ
９３青色（Ｂ）ＡＣ＿ＬＥＤ

Claims

第一の電極端子と第二の電極端子を有する第一の交流式発光ダイオードと、
第一位相を有する第一電圧を発生し、前記第一の電極端子に出力し、第二位相を有する第二電圧を発生し、第二の電極端子に出力する多相電圧発生器と、
を備えることを特徴とする交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置。
前記多相電圧発生器にカップリングすることにより、前記多相電圧発生器からの各電圧の電圧位相を制御する電圧位相制御器を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置。
前記多相電圧発生器にカップリングすることにより、前記交流式発光ダイオードに出力した各電圧の周波数を制御する周波数調整装置を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置。
第一の電極端子と第二の電極端子を有し、前記第一の電極端子が前記多相電圧発生器の各電圧出力端にカップリングし、前記第二の電極端子が前記電圧位相制御器にカップリングすることにより、前記交流式発光ダイオードに出力した各電圧の位相変動限界を制御する電流フィードバック回路を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置。
前記交流式発光ダイオードから射出された光線を検出し、かつ前記電圧位相制御器にカップリングすることにより、位相差を調整することをもって平均光度又はそれぞれの色の強さを制御する光フィードバック回路を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置。
第一の電極端子と第二の電極端子を有し、前記第一の電極端子が前記交流式発光ダイオードにカップリングすることにより、前記交流式発光ダイオードの温度を検出し、前記第二の電極端子が前記電圧位相制御器にカップリングすることにより、過熱防止手段を引き起こす温度フィードバック回路を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置。
第三の電極端子と第四の電極端子を有し、前記第三の電極端子が前記第一の電極端子に接続され、前記多相電圧発生器が第四電圧を発生し前記第四の電極端子に提供する第二の交流式発光ダイオードを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置。
第五の電極端子と第六の電極端子を有し、前記第五の電極端子が前記第二の電極端子に接続され、前記第六の電極端子が前記第四の電極端子に接続される第三の交流式発光ダイオードを更に含むことを特徴とする請求項７に記載の交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置。
第三の電極端子と第四の電極端子を有する第二の交流式発光ダイオードと、
第五の電極端子と第六の電極端子を有する第三の交流式発光ダイオードと、を更に含み、
前記第三の電極端子と第五の電極端子が前記第二の電極端子に接続され、前記多相電圧発生器によって前記第四の電極端子と第六の電極端子に電圧が提供されることを特徴とする請求項１に記載の交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置。
複数の発光ダイオードを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置。
一つのチップに集積された複数の直流式発光ダイオードを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の交流式発光ダイオードの多相電圧駆動装置。
複数の直流式発光ダイオードからなる交流式発光ダイオードにおいて、
電源にカップリングする第一のノードと、
第二のノードと、
電源にカップリングする第三のノードと、
第四のノードと、
前記第一のノードから第二のノードへ向って順方向に接続される第一の直流式発光ダイオードと、
前記第二のノードから第三のノードへ向って逆方向に接続される第二の直流式発光ダイオードと、
前記第三のノードから第の四ノードへ向って逆方向に接続される第三の直流式発光ダイオードと、
前記第四のノードから第一のノードへ向って順方向に接続される第四の直流式発光ダイオードと、
前記第二のノードから第四のノードへ向って順方向に接続される第五の直流式発光ダイオードと、を含むことを特徴とする交流式発光ダイオード。
複数の直流式発光ダイオードからなる交流式発光ダイオードにおいて、
電源にカップリングする第一のノードと、
第二のノードと、
電源にカップリングする第三のノードと、
第四のノードと、
電源にカップリングする第五のノードと、
第六のノードと、
第七のノードと、
前記第一のノードから第二のノードへ向って逆方向に接続される第一の直流式発光ダイオードと、
前記第二のノードから第三のノードへ向って順方向に接続される第二の直流式発光ダイオードと、
前記第三のノードから第四のノードへ向って逆方向に接続される第三の直流式発光ダイオードと、
前記第四のノードから第五のノードへ向って順方向に接続される第四の直流式発光ダイオードと、
前記第五のノードから第六のノードへ向って逆方向に接続される第五の直流式発光ダイオードと、
前記第六のノードから第一のノードへ向って順方向に接続される第六の直流式発光ダイオードと、
前記第七のノードから第一のノードへ向って逆方向に接続される第七の直流式発光ダイオードと、
前記第七のノードから第二のノードへ向って順方向に接続される第八の直流式発光ダイオードと、
前記第七のノードから第三のノードへ向って逆方向に接続される第九の直流式発光ダイオードと、
前記第七のノードから第四のノードへ向って順方向に接続される第十の直流式発光ダイオードと、
前記第七のノードから第五のノードへ向って逆方向に接続される第十一の直流式発光ダイオードと、
前記第七のノードから第六のノードへ向って順方向に接続される第十二の直流式発光ダイオードと、を含むことを特徴とする交流式発光ダイオード。
前記直流式発光ダイオードは、個別素子であることを特徴とする請求項１２に記載の交流式発光ダイオード。
前記直流式発光ダイオードは、半導体チップに配置されることを特徴とする請求項１２に記載の交流式発光ダイオード。
交流式発光ダイオードの発光タイミングを制御する方法において、
第一の電極端子と第二の電極端子を有する交流式発光ダイオードを用意するステップと、
第一位相を有する第一電圧を前記第一の電極端子に提供するステップと、
第二位相を有する第二電圧を前記第二の電極端子に提供するステップと、
を含むことを特徴とする交流式発光ダイオードの発光タイミングを制御する方法。
前記交流式発光ダイオードは第三の電極端子を更に含み、第三位相を有する第三電圧を前記第三の電極端子に提供するステップを更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の交流式発光ダイオードの発光タイミングを制御する方法。
前記交流式発光ダイオードは第四の電極端子を更に含み、第四位相を有する第四電圧を前記第四の電極端子に提供するステップを更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の交流式発光ダイオードの発光タイミングを制御する方法。
前記各電圧の周波数を変更するステップを更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の交流式発光ダイオードの発光タイミングを制御する方法。
前記電圧は、正弦波、三角波及び規則的な交流波からなる波形のグループのうちのいずれか一つの波形を有することを特徴とする請求項１６に記載の交流式発光ダイオードの発光タイミングを制御する方法。