JP5442893B1 - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤドライブＩＣと力率補償部を備えた高出力ＬＥＤ照明装置を開示する。
【解決手段】高出力ＬＥＤ駆動回路を備えたＬＥＤ照明装置は、交流電圧を整流し、整流された電圧を平滑化して第１の整流電圧を生成及び出力する整流部と、整流部から出力される第１の整流電圧を受信し、受信された第１の整流電圧を昇圧又は降圧し、第１のしきい電圧以上で脈動する駆動電圧を生成及び出力する力率補償部と、少なくとも一つ以上のＬＥＤで構成される第１の発光グループないし第ｍの発光グループ（ｍは２以上の正の整数）を含み、力率補償部から入力される駆動電圧を受けて順次駆動されるＬＥＤ発光部と、力率補償部から入力される駆動電圧を受けて駆動電圧の電圧レベルを判断し、判断された駆動電圧の電圧レベルによって第１の発光グループないし第ｍの発光グループの順次駆動を制御するＬＥＤドライブＩＣと、を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、高出力ＬＥＤ駆動回路を備えたＬＥＤ照明装置に関し、それぞれ複数のＬＥＤを含んで構成された複数の発光グループと、複数の発光グループが駆動電圧の電圧レベルによって順次駆動されるように制御するＬＥＤドライブＩＣに安定化した駆動電圧を供給できる力率補償部とを備えたＬＥＤ照明装置に関する。

ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）、すなわち、発光ダイオードとは、Ｇａ（ガリウム）、Ｐ（リン）、Ａｓ（ヒ素）、インジウム（Ｉｎ）、窒素（Ｎ）、アルミニウム（Ａｌ）などを材料にして作られた半導体であって、ダイオードの特性を有しており、電流を流すと、赤色、緑色、青色に光を発する。電球に比べて寿命が長く、応答速度（電流が流れて光を発するまでの時間）が速く、電力消費量が小さいという利点があり、広く用いられている。

一般に、発光素子は、ダイオード特性によって直流電源のみで駆動することができた。そのため、従来の発光素子を用いた発光装置はその使用が制限的であるだけでなく、現在家庭で使用されている交流電源で駆動するためにはＳＭＰＳなどの別途の回路を含まなければならない。その結果、照明装置の駆動回路が複雑になり、その製作単価が高くなるという問題があった。

このような問題を解決するために、多数の発光セルを直列又は並列に接続し、交流電源でも駆動できる発光素子に関する研究が活発に進められている。

図１は、従来技術に係る交流ＬＥＤ照明装置の構成ブロック図で、図２は、図１に示した従来技術に係る交流ＬＥＤ照明装置の整流電圧とＬＥＤ駆動電流の波形を示した波形図である。

図１に示したように、従来技術に係る交流ＬＥＤ照明装置は、交流電源から交流電圧（Ｖ_ＡＣ）を受け、全波整流して整流電圧（Ｖｒｅｃ）を出力する整流部１０と、整流電圧（Ｖｒｅｃ）を受けて順次駆動される第１の発光グループ２０、第２の発光グループ２２、第３の発光グループ２４及び第４の発光グループ２６と、整流電圧（Ｖｒｅｃ）の電圧レベルによって第１の発光グループ２０、第２の発光グループ２２、第３の発光グループ２４及び第４の発光グループ２６の順次駆動を制御する駆動制御部４０と、スイッチング機能と定電流制御機能を備えた第１の発光グループ駆動部ＳＷ１、第２の発光グループ駆動部ＳＷ２、第３の発光グループ駆動部ＳＷ３及び第４の発光グループ駆動部ＳＷ４とを含んで構成される。

図２を参照して上述した従来技術に係る交流ＬＥＤ照明装置の駆動過程を説明すると、駆動制御部４０は、整流部１０から印加される整流電圧（Ｖｒｅｃ）の電圧レベルを判断し、判断された整流電圧（Ｖｒｅｃ）の電圧レベルによって第１の発光グループ２０、第２の発光グループ２２、第３の発光グループ２４及び第４の発光グループ２６を順次駆動する。

したがって、整流電圧（Ｖｒｅｃ）の電圧レベルが第１のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ１）以上で、第２のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ２）未満である区間（整流電圧の一周期を基準にしてｔ１〜ｔ２、ｔ７〜ｔ８）において、駆動制御部４０は、第１のスイッチＳＷ１をターン―オン状態に維持し、第２のスイッチＳＷ２、第３のスイッチＳＷ３、第４のスイッチＳＷ４をターン―オフ状態に維持することによって、第１の発光グループ２０のみが駆動されるように制御する。

また、整流電圧（Ｖｒｅｃ）の電圧レベルが第２のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ２）以上で、第３のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ３）未満である区間（整流電圧の一周期を基準にしてｔ２〜ｔ３、ｔ６〜ｔ７）において、駆動制御部４０は、第２のスイッチＳＷ２をターン―オン状態に維持し、第１のスイッチＳＷ１、第３のスイッチＳＷ３、第４のスイッチＳＷ４をターン―オフ状態に維持することによって、第１の発光グループ２０と第２の発光グループ２２のみが駆動されるように制御する。

また、整流電圧（Ｖｒｅｃ）の電圧レベルが第３のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ３）以上で、第４のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ４）未満である区間（整流電圧の一周期を基準にしてｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６）において、駆動制御部４０は、第３のスイッチＳＷ３をターン―オン状態に維持し、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、第４のスイッチＳＷ４をターン―オフ状態に維持することによって、第１の発光グループ２０、第２の発光グループ２２及び第３の発光グループ２４が駆動されるように制御する。

また、整流電圧（Ｖｒｅｃ）の電圧レベルが第４のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ４）以上である区間（整流電圧の一周期を基準にしてｔ４〜ｔ５）において、駆動制御部４０は、第４のスイッチＳＷ４をターン―オン状態に維持し、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２及び第３のスイッチＳＷ３をターン―オフ状態に維持することによって、第１の発光グループ２０、第２の発光グループ２２、第３の発光グループ２４及び第４の発光グループ２６が全て駆動されるように制御する。

一方、図１に示した従来技術に係る交流ＬＥＤ照明装置においては、ＬＥＤドライブＩＣの場合、低電圧スイッチング耐圧が５００Ｖ以下であって、サージに脆弱であるという問題がある。サージ及び／又は突入電流による回路損傷を防止するために、回路保護素子で構成されたサージ保護回路（ｓｕｒｇｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ：ＳＰＣ）をＬＥＤドライブＩＣの前段に付加できるが、上述したように、ＬＥＤドライブＩＣの耐圧が過度に低いため、ＳＰＣのみでは十分なサージ保護効果を期待できないという問題がある。また、このような問題を解決するために、従来技術の場合、別途の自動電圧調整装置（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｖｏｌｔａｇｅ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ：ＡＶＲ）、サージ保護装置（ｓｕｒｇｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＤ）などを用いているが、このようなサージ保護装置などを用いる場合、サージ保護装置自体のサイズによりＬＥＤ照明装置のサイズが大きくなり、また、ＬＥＤ照明装置の製造費用が上昇し、ＬＥＤドライブＩＣを用いる根本的な趣旨が損なわれてしまう。

また、図１に示した従来技術に係る交流ＬＥＤ照明装置の場合、駆動制御部４０、第１の発光グループ駆動部ＳＷ１、第２の発光グループ駆動部ＳＷ２、第３の発光グループ駆動部ＳＷ３、第４の発光グループ駆動部ＳＷ４などが一つの集積回路（Ｉｎｔｅｒｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＩＣ）に具現され、このような方式で具現されたＬＥＤドライブＩＣを用いて交流ＬＥＤ照明装置を具現するのが一般的である。このような方式のＬＥＤドライブＩＣを用いたＬＥＤ照明装置の場合、ＬＥＤドライブＩＣの出力電流は、入力電圧に変動があっても定電流として維持されるが、ＬＥＤドライブＩＣの出力電圧は入力電圧の変動によって変化するので、ＬＥＤ照明装置の全体の消費電力が入力電圧の変動によって急激に増加又は又は減少するという問題がある。結局、ＬＥＤドライブＩＣを用いて具現されたＬＥＤ駆動回路の場合、エネルギーを保存する素子（例えば、インダクタやキャパシタなど）を使用しないので、ＬＥＤが抵抗素子として作動するようになり、入力電圧の変動によって出力電力が変化されてＬＥＤに印加されるので、ＬＥＤに発熱と寿命短縮をもたらすという問題がある。

したがって、ＬＥＤドライブＩＣを用いて高出力ＬＥＤ照明装置を構成するにおいて、その根本的な趣旨を生かしながらＬＥＤドライブＩＣをサージ及び電圧変動から保護できる手段が必要であるが、未だにこれに対する解決方法が提示されていない。

本発明の目的は、上述した従来技術の問題を解決するものである。

本発明の一目的は、サージからＬＥＤドライブＩＣを保護できる高出力ＬＥＤ駆動回路を備えたＬＥＤ照明装置を提供することにある。

また、本発明の他の一目的は、電圧の変動からＬＥＤドライブＩＣを保護できる高出力ＬＥＤ駆動回路を備えたＬＥＤ照明装置を提供することにある。

以下では、前記のような本発明の目的を達成し、後述する本発明の特有の効果を達成するための本発明の特徴的な構成を説明する。

本発明の一態様によると、交流電圧を整流し、整流された電圧を平滑化して第１の整流電圧を生成及び出力する整流部と、前記整流部から出力される第１の整流電圧を受信し、受信された第１の整流電圧を昇圧（ｓｔｅｐ ｕｐ）又は降圧（ｓｔｅｐ ｄｏｗｎ）して第１のしきい電圧以上で脈動する駆動電圧を生成及び出力する力率補償部と、少なくとも一つ以上のＬＥＤで構成される第１の発光グループないし第ｍの発光グループ（ｍは２以上の正の整数）を含み、前記力率補償部から入力される駆動電圧を受けて順次駆動されるＬＥＤ発光部と、前記力率補償部から入力される駆動電圧を受けて前記駆動電圧の電圧レベルを判断し、判断された駆動電圧の電圧レベルによって前記第１の発光グループないし第ｍの発光グループの順次駆動を制御するＬＥＤドライブＩＣと、を含むことを特徴とするＬＥＤ照明装置が提案される。

望ましくは、前記力率補償部は、前記交流電圧を昇圧及び安定化して前記駆動電圧を生成するように構成してもよい。

望ましくは、前記力率補償部は、ブーストコンバータ（ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）又はバック―ブーストコンバータ（ｂｕｃｋ―ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を含んでもよい。

望ましくは、前記力率補償部は、前記交流電圧を降圧及び安定化して前記駆動電圧を生成するように構成してもよい。

望ましくは、前記力率補償部は、バックコンバータ（ｂｕｃｋ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）又はバック―ブーストコンバータ（ｂｕｃｋ―ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を含んでもよい。

望ましくは、前記力率補償部は、前記第１の整流電圧を受け、印加された第１の整流電圧を安定化して制御ＩＣ駆動のための直流電源を生成し、生成された直流電源を前記制御ＩＣに供給する直流電源供給回路と、前記第１の整流電圧を受け、前記制御ＩＣから入力されるスイッチング制御信号によって印加された第１の整流電圧を昇圧して前記駆動電圧を生成及び出力するブーストコンバータ回路と、前記スイッチング制御信号を生成して前記ブーストコンバータ回路に出力する制御ＩＣと、を含んでもよい。

望ましくは、前記ブーストコンバータ回路は、前記整流部に接続され、前記整流部から入力される第１の整流電圧を受け、第１のスイッチング素子がターン―オンされている間にエネルギーを蓄積し、前記第１のスイッチング素子がターン―オフされている間に逆起電力を発生させる第１のインダクタと、前記第１のインダクタに並列に接続され、前記制御ＩＣから入力されるスイッチング制御信号によってターン―オン／ターン―オフされる第１のスイッチング素子と、を含み、前記力率補償部は、前記第１のインダクタに保存されたエネルギーを検出する零点検出回路と、前記ブーストコンバータ回路の出力端に接続され、前記ブーストコンバータ回路から出力される駆動電圧を検出する出力電圧検出回路と、をさらに含み、前記制御ＩＣは、前記零点検出回路及び前記電流検出回路に接続され、前記第１のインダクタに保存されたエネルギーが０になる場合、前記第１のスイッチング素子をターン―オンし、前記駆動電圧が予め設定されたしきい値以下になると、前記第１のスイッチング素子をターン―オフするように前記スイッチング制御信号を生成するように構成してもよい。

望ましくは、前記ブーストコンバータ回路は、前記第１のスイッチング素子と前記ブーストコンバータ回路の出力端との間に並列に接続され、前記駆動電圧を平滑化する第１のキャパシタと、前記第１のキャパシタと前記第１のインダクタとの間に接続され、前記第１のキャパシタから前記第１のインダクタに流れる逆電流を遮断する第１のダイオードと、をさらに含んでもよい。

望ましくは、前記力率補償部は、前記第１のスイッチング素子と接地との間に接続され、前記第１のスイッチング素子を通して流れる電流を検出する電流検出回路をさらに含み、前記制御ＩＣは、前記電流検出回路から入力される電流値が予め設定された過電流基準値以上になる場合、前記第１のスイッチング素子のスイッチングを中断するように構成してもよい。

望ましくは、前記制御ＩＣは、前記出力電圧検出回路から入力される駆動電圧の大きさが予め設定された過電圧基準値以上になる場合、前記第１のスイッチング素子のスイッチングを中断するように構成してもよい。

望ましくは、前記ＬＥＤ照明装置は、ｎ個（ｎは２以上の正の整数）のＬＥＤ発光部及びｎ個のＬＥＤドライブＩＣを含み、それぞれのＬＥＤドライブＩＣは、それぞれ一つのＬＥＤ発光部の順次駆動を制御するように構成してもよい。

上述したように、本発明によると、サージからＬＥＤドライブＩＣを保護できると同時に、ＬＥＤ照明装置の小型化及び製造費用の節減を達成できるという効果を期待することができる。

また、本発明によると、順次駆動方式のＬＥＤドライブＩＣに安定化した駆動電圧を供給し、ＬＥＤの発熱及び寿命劣化を防止することができる。

また、ドライブＩＣを適用して高出力ＬＥＤ照明装置を製造できるだけでなく、高い信頼性を期待することができる。

従来技術に係る交流ＬＥＤ照明装置の構成ブロック図である。 図１に示した従来技術に係る交流ＬＥＤ照明装置の整流電圧とＬＥＤ駆動電流の波形を示した波形図である。 本発明の一実施例に係る高出力ＬＥＤ駆動回路を備えたＬＥＤ照明装置の概略的な構成ブロック図である。 本発明の一実施例に係る力率補償部内に含まれ得るブーストコンバータの構成ブロック図である。 本発明の他の一実施例に係る力率補償部内に含まれ得るバックコンバータの構成ブロック図である。 本発明の他の一実施例に係る力率補償部内に含まれ得るバック―ブーストコンバータの構成ブロック図である。 本発明の一実施例に係る力率補償部の構成ブロック図である。 本発明の一実施例に係る力率補償部の回路図である。 本発明の一実施例に係る力率補償部の出力電圧の波形を示した波形図である。

後述する本発明に対する詳細な説明においては、本発明が実施され得る特定の実施例を例示として示す添付の図面を参照する。これら実施例は、当業者が本発明を十分に実施できるように詳細に説明される。本発明の多様な実施例は、互いに異なるが、相互に排他的である必要はないことを理解しなければならない。例えば、ここに記載している特定の形状、構造及び特性は、一実施例のように本発明の思想及び範囲を逸脱することなく他の実施例に具現することができる。また、それぞれの開示された実施例内の個別構成要素の位置又は配置は、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく変更可能であることを理解しなければならない。したがって、後述する詳細な説明は限定的なものではなく、本発明の範囲は、適宜説明される場合、それら請求項が主張するものと均等な全ての範囲と共に、添付の請求項によってのみ限定される。図面における類似する参照符号は、多くの側面にわたって同一又は類似する機能を称する。

以下、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるようにするために、本発明の望ましい各実施例に関して添付の図面を参照して詳細に説明する。

［本発明の望ましい実施例］

本発明の実施例において、「発光グループ」という用語は、複数のＬＥＤが絶縁又は非絶縁基板上にチップ又はパッケージの形態で直列／並列／直並列に接続され、照明装置内で発光する各ＬＥＤ（各ＬＥＤパッケージ）の集合であって、制御部の制御によって一つの単位として動作が制御される（すなわち、共に点灯／消灯される）各ＬＥＤの集合を意味する。

また、「しきい電圧（Ｖ_ＴＨ）」という用語は、一つの発光グループを駆動できる電圧レベルであって、「第１のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ１）」は、第１の発光グループを駆動できる電圧レベルを意味し、「第２のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ２）」は、第１及び第２の発光グループを駆動できる電圧レベルを意味する。第１の発光グループのしきい電圧と第２の発光グループのしきい電圧が同一である場合、第２のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ２）は２Ｖ_ＴＨ１である。したがって、以下の説明において、「第ｎのしきい電圧（Ｖ_ＴＨｎ）」とは、第１ないし第ｎの発光グループを全て駆動できる電圧レベルを意味する。

また、「順次駆動方式」という用語は、交流電圧を全波整流して生成された整流電圧の電圧レベルが増加して、各発光グループに含まれたＬＥＤを動作させ得る各しきい電圧以上になると、各発光グループが順次点灯され、この整流電圧の電圧レベルが減少して各しきい電圧以下になると、各発光グループが順次消灯される駆動方式を意味する。

図３は、本発明の一実施例に係る高出力ＬＥＤ駆動回路を備えたＬＥＤ照明装置（以下、「ＬＥＤ照明装置」という。）の概略的な構成ブロック図である。以下では、図３を参照して本発明に係るＬＥＤ照明装置１０００の構成と機能について詳細に説明する。

図３に示したように、本発明に係るＬＥＤ照明装置１０００は、サージ保護部１００、ＥＭＩフィルター２００、整流部３００、力率補償部４００、ＬＥＤドライブＩＣ５００及びＬＥＤ発光部６００を含むことができる。

サージ保護部１００は、少なくとも一つ以上のバリスタで構成することができ、サージ電圧と突入電流からＬＥＤ照明装置１０００を保護する機能を行う。また、ＥＭＩフィルター２００は、入力される交流電圧（Ｖ_ＡＣ）の高周波ノイズを除去する機能を行うように構成される。このようなサージ保護部１００及びＥＭＩフィルター２００は、公知の技術を採択しているので、これについての詳細な説明は省略する。

整流部３００は、ＬＥＤ照明装置１０００の内部又は外部の交流供給源から交流電圧（Ｖ_ＡＣ）を受け、整流して整流電圧（Ｖｒｅｃ）を生成し、生成された整流電圧（Ｖｒｅｃ）を平滑化し、所定の電圧値を有する第１の整流電圧（Ｖ_ｒｅｃ１）を生成及び出力するように構成される。

力率補償部４００は、整流部３００から出力される第１の整流電圧を受信し、受信された第１の整流電圧（Ｖ_ｒｅｃ１）を昇圧又は降圧し、第１のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ１）以上で脈動する駆動電圧（Ｖ_Ｄ）を生成及び出力するように構成される。一般的に使用される直流―直流コンバータ方式の力率補償部と比較すると、本発明に係る力率補償部４００の最も大きな特徴は、駆動電圧として固定された電圧レベルを有する直流電圧を出力するのではなく、ＬＥＤドライブＩＣ５００の特性に合う脈流電圧を駆動電圧（Ｖ_Ｄ）として生成及び出力するように構成されている点にある。上述したように、ＬＥＤドライブＩＣ５００は、印加される駆動電圧（例えば、整流電圧（Ｖｒｅｃ））の電圧レベルを判断し、判断された駆動電圧の電圧レベルによって複数の発光グループを選択的に点灯及び消灯するように構成される。したがって、固定された電圧レベルを有する直流電圧を駆動電圧として出力する従来の力率補償部を用いる場合、上述したＬＥＤドライブＩＣ５００の特性に合わなく、また、この場合、順次駆動制御自体が必要でないので、ＬＥＤドライブＩＣ５００が必要でなくなる。また、上述した従来技術に係る力率補償部の場合、固定された電圧レベルを有する駆動電圧を出力するために、出力端に大きな容量の平滑用キャパシタを備えるように構成される。このような平滑用キャパシタは、通常、サイズが大きく、高価な電解キャパシタに具現され、その結果、力率補償部のサイズが大きくなり、製造費用が増加するという問題があった。したがって、本発明に係る力率補償部４００は、上述した問題を解決するために、第１のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ１）以上で脈動する脈流電圧を駆動電圧（Ｖ_Ｄ）として生成及び出力するように構成される。したがって、本発明に係る力率補償部４００から出力される駆動電圧（Ｖ_Ｄ）は、ＬＥＤドライブＩＣ５００の特性に適しているだけでなく、出力端に配置される平滑用キャパシタをなくしたり、又は容量の小さいフィルムキャパシタを用いたりして具現することによって、力率補償部４００の小型化及び製造費用の節減を実現できるという効果を期待することができる。

図４ａないし図４ｃは、本発明の一実施例に係る力率補償部内に含まれ得る多様なコンバータを例示する。ただし、本発明に係る力率補償部４００はこれに限定されるものではなく、上述した機能を行えるコンバータ回路であれば如何なる回路も本発明に係る力率補償部４００内に含ませることができる。

図４ａは、本発明の一実施例に係る力率補償部内に含まれ得るブーストコンバータの構成ブロック図である。図４ａに示したように、本発明に係る力率補償部４００はブーストコンバータを含むことができる。ブーストコンバータを含んで本発明に係る力率補償部４００が具現される場合、本発明に係る力率補償部４００は、交流電圧（Ｖ_ＡＣ）を昇圧して駆動電圧（Ｖ_Ｄ）を生成するように構成することができる。例えば、本発明に係るブーストコンバータを含む力率補償部４００は、交流１２０Ｖを受け、最小第１のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ１）と最大２６０Ｖとの間で脈動する駆動電圧（Ｖ_Ｄ）を生成して出力することができる。しかし、駆動電圧（Ｖ_Ｄ）の大きさがこれに限定されることはなく、駆動電圧（Ｖ_Ｄ）の大きさは、ＬＥＤ発光部６００内の各発光グループの数、しきい電圧値などによって多様に変更可能であることは当業者にとって自明であろう。図４ａに示したように、このようなブーストコンバータは、スイッチング素子Ｑをターン―オンすることによってインダクタＬにエネルギーを保存し、また、スイッチング素子Ｑをターン―オフすることによってインダクタＱによって発生する逆起電力を用いて第１の整流電圧（Ｖ_ｒｅｃ１）を昇圧させるように構成されるという点において、従来技術に係るブーストコンバータと類似する機能をする。ただし、上述したように、本発明に係るブーストコンバータは、脈流電圧を駆動電圧として生成するように構成されるので、図４ａにおいて逆流防止用ダイオードＤ及び平滑用キャパシタＣを省略することができる。また、実施例の構成によっては、本発明に係るブーストコンバータが逆流防止用ダイオードＤ及び平滑用キャパシタＣを含むようにしてもよいが、この場合、平滑用キャパシタＣは、上述したように、フィルムキャパシタを用いて具現され、結果的に、本発明に係るブーストコンバータが脈流電圧を駆動電圧として生成及び出力するように構成できるという側面において、従来技術に係る一般的なブーストコンバータとは異なる。

図４ｂは、本発明の他の一実施例に係る力率補償部内に含まれ得るバックコンバータの構成ブロック図である。図４ａを参照して記述したブーストコンバータと同様に、本発明に係るバックコンバータの降圧方式自体は、従来技術に係る一般的なバックコンバータと類似する。ただし、上述したように、本発明に係るバックコンバータは、脈流電圧を駆動電圧として生成するように構成されるので、図４ｂにおいて逆流防止用ダイオードＤ及び平滑用キャパシタＣを省略したり、又は、平滑用キャパシタＣとしてフィルムキャパシタを用いたり、逆流防止用ダイオードＤを含んだりして構成することができる。このような方式で具現される本発明に係るバックコンバータは、例示的に交流２２０Ｖを受け、最小第１のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ１）と最大１３０Ｖとの間で脈動する駆動電圧を生成して出力することができる。

図４ｃは、本発明の他の一実施例に係る力率補償部内に含まれ得るバック―ブーストコンバータの構成ブロック図である。図４ａを参照して記述したブーストコンバータ及び図４ｂを参照して記述したバックコンバータと同様に、本発明に係るバック―ブーストコンバータの降圧方式及び昇圧方式自体は、従来技術に係る一般的なバック―ブーストコンバータと類似する。ただし、上述したように、本発明に係るバック―ブーストコンバータは、脈流電圧を駆動電圧として生成するように構成されるので、図４ｂにおいて逆流防止用ダイオードＤ及び平滑用キャパシタＣを省略したり、又は平滑用キャパシタＣとしてフィルムキャパシタを用いたり、逆流防止用ダイオードＤを含んだりして構成することができる。このような方式で具現される本発明に係るバック―ブーストコンバータは、例示的に交流９０Ｖないし２２０Ｖを受け、最小第１のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ１）と最大２６０Ｖとの間で脈動する駆動電圧を生成して出力することができる。

本発明に係るＬＥＤ発光部６００は、力率補償部４００から印加される駆動電圧（Ｖ_Ｄ）を受けて発光するようになる。より具体的には、本発明に係るＬＥＤ発光部６００は、それぞれ一つ以上のＬＥＤを含んで構成されるｍ個の発光グループを含んで構成することができる。図３に示した実施例の場合、説明及び理解の便宜上、第１の発光グループ６１０ないし第４の発光グループ６４０を含んで構成されるＬＥＤ発光部６００を例示した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の技術的要旨をそのまま含む限り、多様な変形と修正が可能であり、このような変形と修正も本発明の権利範囲に属することは当業者にとって自明な事項であろう。

本発明に係るＬＥＤドライブＩＣ５００は、力率補償部４００から印加される駆動電圧（Ｖ_Ｄ）の電圧レベルを判断し、判断された駆動電圧（Ｖ_Ｄ）の電圧レベルによって第１の発光グループ６１０、第２の発光グループ６２０、第３の発光グループ６３０及び第４の発光グループ６４０を順次駆動する。一方、図３に示してはいないが、本発明に係るＬＥＤドライブＩＣ５００は、図１に示したものと同様に、第１の発光グループ６１０の駆動を制御するための第１のスイッチ（図示せず）、第２の発光グループ６２０の駆動を制御するための第２のスイッチ（図示せず）、第３の発光グループ６３０の駆動を制御するための第３のスイッチ（図示せず）及び第４の発光グループ６４０の駆動を制御するための第４のスイッチ（図示せず）を含むことができる。このような第１のスイッチ、第２のスイッチ、第３のスイッチ及び第４のスイッチは、ＬＥＤドライブＩＣ５００から入力されるスイッチ制御信号によってターン―オン又はターン―オフされ得る金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、絶縁ゲート両極性トランジスタ（ＩＧＢＴ）、接合型トランジスタ（ＢＪＴ）、接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）、サイリスタ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）、トライアック（Ｔｒｉａｃ）のうち一つを用いて具現することができる。また、本発明に係る第１のスイッチ、第２のスイッチ、第３のスイッチ及び第４のスイッチは、ＬＥＤドライブＩＣ５００の制御によってスイッチを通して流れる電流を予め設定された定電流値に制御するように構成することもできる。

一方、図３を参照すると、本発明に係るＬＥＤ照明装置１０００が第１のＬＥＤ発光部６００ａないし第ｎのＬＥＤ発光部６００ｎを含み、第１のＬＥＤ発光部６００ａの順次駆動を制御するための第１のＬＥＤドライブＩＣ５００ａないし第ｎのＬＥＤ発光部６００ｎの順次駆動を制御するための第ｎのＬＥＤドライブＩＣ５００ｎを含むことができる。ここで、ｎは、２以上の正の整数であって、必要に応じて多様に説明することができる。このような方式で複数のＬＥＤ発光部６００ａ〜６００ｎのそれぞれに各ＬＥＤ発光部の順次駆動を制御するためのＬＥＤドライブＩＣ（５００ａないし５００ｎのうち一つ）が備えられる場合、各ＬＥＤ発光部の駆動電流を精密に定電流に制御できるという効果を期待することができる。また、複数のＬＥＤドライブＩＣ５００ａないし５００ｎのうちいずれか一つに障害が発生したとしても、ＬＥＤ照明装置１０００が安定的に作動できるという効果を期待することができる。

図５は、本発明の一実施例に係る力率補償部の構成ブロック図で、図６は、本発明の一実施例に係る力率補償部の回路図である。以下では、図５ないし図６を参照して、本発明の一実施例に係る力率補償部４００の構成と機能に対して詳細に説明する。

図５ないし図６に示した力率補償部４００の場合、図４ａを参照して説明した本発明に係るブーストコンバータを用いて力率補償部４００が具現される実施例を基準にする。しかし、上述したように、本発明に係る力率補償部４００はこれに限定されるものではなく、本発明の技術的要旨、すなわち、第１のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ１）以上で脈動する脈流電圧を駆動電圧として出力できる回路であれば如何なるものも本発明に係る力率補償部４００として採択することができ、このような多様な変形及び変容にもかかわらず、本発明の技術的要旨をそのまま含む限り、本発明の権利範囲に属することは当業者にとって自明であろう。

まず、本発明に係る整流部３００は、交流電圧（Ｖ_ＡＣ）を受け、第１の整流電圧（Ｖ_ｒｅｃ１）を力率補償部４００に出力するように構成される。このような機能を行うために、本発明に係る整流部３００は、交流電圧を全波整流して整流電圧（Ｖｒｅｃ）を出力する、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４の４個のダイオードを用いて構成された全波整流回路、及び全波整流回路から出力される整流電圧（Ｖｒｅｃ）を平滑化して第１の整流電圧（Ｖ_ｒｅｃ１）を出力する平滑用キャパシタＣ５を含むことができる。平滑用キャパシタＣ５の静電容量により、第１の整流電圧（Ｖ_ｒｅｃ１）は、ほぼ固定された値を有する直流電圧に近い脈流電圧であるか、又は、一定に脈動する脈流電圧であり得る。

上述したように、本発明に係る力率補償部４００は、整流部３００から出力される第１の整流電圧（Ｖ_ｒｅｃ１）を昇圧又は降圧し、第１のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ１）以上で脈動する駆動電圧（Ｖ_Ｄ）を生成し、生成された駆動電圧（Ｖ_Ｄ）をＬＥＤドライブＩＣ５００及びＬＥＤ発光部６００に出力するように構成される。このような機能を行うために、本発明に係る力率補償部４００は、図５に示したように、コンバータ回路４１０、制御ＩＣ４２０、零点検出回路４３０、直流電源供給回路４４０、電流検出回路４５０、及び出力電圧検出回路４６０を含むことができる。

上述したように、コンバータ回路４１０は、本発明の技術的特徴を反映した多様なコンバータ回路のうち一つを必要に応じて採択して用いることができ、図６は、例示的にコンバータ回路４１０として、第１の整流電圧（Ｖ_ｒｅｃ１）を昇圧し、第１のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ１）以上で脈動する駆動電圧（Ｖ_Ｄ）を生成及び出力するように構成されたブーストコンバータ回路４１０が採択された実施例を示している。図６を参照すると、本発明に係るブーストコンバータ回路４１０は、第１のインダクタＬ２、及び第１のスイッチング素子Ｑ１を含むことができる。

第１のインダクタＬ２は、整流部３００に接続され、整流部３００から入力される第１の整流電圧（Ｖ_ｒｅｃ１）を受け、第１のスイッチング素子Ｑ１がターン―オンされている間にエネルギーを蓄積し、第１のスイッチング素子がターン―オフされている間に逆起電力を発生させることによって、第１の整流電圧（Ｖ_ｒｅｃ１）を昇圧する機能を行う。これをより詳細に説明すると、第１のスイッチング素子Ｑ１がターン―オンされている間、第１のインダクタＬ２、第１のスイッチング素子Ｑ１及び接地で接続される電流経路が形成され、その結果、第１のインダクタＬ２にエネルギーが充電される。第１のスイッチング素子Ｑ１がターン―オンされている間、第１のインダクタＬ２の両端の電圧が変化しなく、その結果、磁束の変化もないので、逆起電力が発生しない。このような状態で、第１のスイッチング素子Ｑ１がターン―オフされると、第１のインダクタＬ２周辺の磁場が消え、第１のインダクタＬ２の両端に逆起電力が発生し、逆電圧が誘導される。したがって、第１の整流電圧（Ｖ_ｒｅｃ１）が誘導された逆電圧だけ昇圧され、昇圧された電圧が駆動電圧（Ｖ_Ｄ）として出力される。このとき、誘導される逆電圧は、第１のインダクタＬ２に保存されるエネルギーの量に依存し、結果的に、第１のスイッチング素子Ｑ１のターン―オン時間に依存する。

一方、実施例の構成によっては、本発明に係る第１のインダクタＬ２は、第１のトランスフォーマーＴＲ１の１次側コイルとして具現してもよい。これをより具体的に説明すると、本発明に係る制御ＩＣ４２０が第１のインダクタＬ２に流れる電流が０である時点（すなわち、第１のインダクタＬ２に保存されたエネルギーが０になる時点）に第１のスイッチング素子Ｑ１をターン―オンするように構成される場合、本発明に係る力率補償部４００は、０電流を検出するために零点検出回路４３０を含むことができる。この場合、零点検出回路４３０の１次側コイルが第１のインダクタＬ２の機能を行い、零点検出回路４３０の２次側コイルＬ３は、第１のインダクタＬ２に流れる電流を検出して制御ＩＣ４２０に出力する機能を行う。

第１のスイッチング素子Ｑ１は、第１のインダクタＬ２に並列に接続され、制御ＩＣ４２０から入力されるスイッチング制御信号ＳＣによってターン―オン／ターン―オフされるように構成される。図６に示した実施例の場合、第１のスイッチング素子Ｑ１として増加型Ｎ―チャンネルＭＯＳＦＥＴが採択された実施例を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、スイッチング機能を行える絶縁ゲート両極性トランジスタ（ＩＧＢＴ）、接合型トランジスタ（ＢＪＴ）、接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）、サイリスタ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）、トライアックのうち一つを必要に応じて採択することができる。

また、より望ましくは、本発明に係る力率補償部４００は、第１のダイオードＤ５、及び第１のキャパシタＣ８をさらに含むことができる。上述したように、本発明に係る力率補償部４００から生成及び出力される駆動電圧（Ｖ_Ｄ）は、固定された電圧レベルを有する直流電圧を駆動電圧として出力するのではなく、第１のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ１）以上で脈動する脈流電圧を駆動電圧（Ｖ_Ｄ）として出力するように構成されるので、第１のキャパシタＣ８を省略したり、又は電解キャパシタに比べて相対的に小さい静電容量を有するフィルムキャパシタにしたりして具現することができる。第１のキャパシタＣ８は、第１のスイッチング素子Ｑ１とブーストコンバータ回路の出力端との間に並列に接続され、駆動電圧（Ｖ_Ｄ）を平滑化する機能を行う。より具体的には、第１のキャパシタは、第１のスイッチング素子Ｑ１がターン―オンされているときに第１の整流電圧（Ｖ_ｒｅｃ１）によって充電され、第１のスイッチング素子Ｑ１がターン―オフされているときに放電して駆動電圧（Ｖ_Ｄ）を供給することによって、駆動電圧（Ｖ_Ｄ）を平滑化する機能を行う。第１のダイオードＤ５は、第１のキャパシタＣ８が力率補償部４００に含まれる場合に限って力率補償部４００に含まれ、第１のキャパシタＣ８と第１のインダクタＬ２との間に接続され、第１のキャパシタＣ８から第１のインダクタＬ２に流れる逆電流を遮断する機能を行う。

以上では、図６を参照してブーストコンバータ回路４１０の構成と機能に対して説明した。しかし、ブーストコンバータ回路４１０と関連する以上の実施例は例示的な実施例に過ぎなく、本発明の技術的要旨を達成できる多様なコンバータ回路が用いられるという点に注目すべきであろう。

一方、直流電源供給回路４４０は、整流部３００に接続されて第１の整流電圧を受け、印加された第１の整流電圧を安定化して制御ＩＣ駆動のための直流電圧（Ｖ_ＤＤ）を生成及び出力するように構成される。直流電源供給回路４４０から出力される直流電圧（Ｖ_ＤＤ）は、制御ＩＣ４２０のＶＤＤ端子に印加される。直流電源供給回路４４０自体は、公知の技術を採択しているので、これ以上の詳細な説明は省略する。

制御ＩＣ４２０は、ブーストコンバータ回路４１０内の第１のスイッチング素子Ｑ１のターン―オン／ターン―オフを制御するためのスイッチング制御信号ＳＣを生成し、生成されたスイッチング制御信号ＳＣを第１のスイッチング素子Ｑ１に出力するように構成される。本発明に係る制御ＩＣ４２０は、必要な駆動電圧（Ｖ_Ｄ）を得るために、多様な方式のうち一つの方式でスイッチング制御信号ＳＣを生成するように構成することができる。

例えば、本発明の一実施例に係る制御ＩＣ４２０は、固定されたデューティサイクル及びデューティ比を有するパルス幅変調（ＰＷＭ）信号をスイッチング制御信号ＳＣとして出力するように構成することができる。この場合、デューティサイクル及びデューティ比は、要求される駆動電圧（Ｖ_Ｄ）によって実験的に及び／又は理論的に決定して設定することができる。一方、この場合、第１のスイッチング素子Ｑ１のターン―オン及びターン―オフを制御するために別途の情報を検出する必要性がなく、その結果、図６に示している零点検出回路４３０及び電流検出回路４５０は力率補償部４００から省略することができる。

他の例として、本発明の他の一実施例に係る制御ＩＣ４２０は、零点検出回路４３０及び出力電圧検出回路４６０に接続することができる。本発明に係る制御ＩＣ４２０は、それぞれの回路から入力される信号によって第１のスイッチング素子Ｑ１のターン―オン又はターン―オフを動的に制御するように構成することができる。このような機能を行うために、図６に示したように、本発明に係る制御ＩＣ４２０は、零点検出回路４３０に接続され、零点検出回路４３０から入力されるトランスフォーマーゼロエネルギー検出信号を受信するためのＴＺＥ端子と、出力電圧検出回路４６０に接続され、出力電圧検出回路４６０から入力される出力電圧検出信号を受信するためのＶＳＥＮＳＥ端子とを含むことができる。上述したように、零点検出回路４３０は、第１のインダクタＬ２に流れる電流を検出し、検出された電流値を制御ＩＣ４２０に出力する機能を行う。したがって、制御ＩＣ４２０は、零点検出回路４３０から入力される値をモニタリングし、入力された値が０である場合、すなわち、第１のインダクタＬ２に電流が流れない場合、第１のスイッチング素子Ｑ１をターン―オンするスイッチング制御信号ＳＣを生成し、これを第１のスイッチング素子Ｑ１に出力するように構成することができる。より具体的には、本発明に係る制御ＩＣ４２０は、零点検出回路４３０から４００μｓの間に信号が入力されない場合、すなわち、４００μｓの間にゼロエネルギーが検出されない場合、第１のスイッチング素子Ｑ１をターン―オンするスイッチング制御信号ＳＣを生成して第１のスイッチング素子Ｑ１に出力するように構成することができる。一方、出力電圧検出回路４６０は、力率補償部４００の出力端に接続され、出力される駆動電圧（Ｖ_Ｄ）の大きさを検出して制御ＩＣ４２０に出力する機能を行うように構成される。制御ＩＣ４２０は、出力電圧検出回路４６０から入力される駆動電圧値をモニタリングし、出力される駆動電圧（Ｖ_Ｄ）が予め設定されたしきい値以下になると、第１のスイッチング素子Ｑ１をターン―オフするスイッチング制御信号ＳＣを生成して第１のスイッチング素子Ｑ１に出力するように構成することができる。上述した過程を通して、制御ＩＣ４２０が第１のスイッチング素子Ｑ１のターン―オンとターン―オフを動的に制御するようになる。

一方、より望ましくは、本発明に係る制御ＩＣ４２０は、出力電圧検出回路４６０から入力される駆動電圧（Ｖ_Ｄ）値を判断し、予め設定された値以上の駆動電圧（Ｖ_Ｄ）が検出される場合、第１のスイッチング素子Ｑ１のスイッチングを中断することによって、ＬＥＤドライブＩＣ５００を過電圧から保護するように機能することができる。より具体的には、予め設定された値以上の駆動電圧（Ｖ_Ｄ）、すなわち、過電圧が検出される場合、制御ＩＣ４２０は、第１のスイッチング素子Ｑ１をターン―オフし、その結果、デューティ比が減少し、電圧が低くなる。したがって、本発明に係る制御ＩＣ４２０は、過電圧保護機能を行うように構成することができる。

また、本発明に係る制御ＩＣ４２０は、IＳＥＮＳＥ端子をさらに含むことができ、ＩＳＥＮＳＥ端子を通して電流検出回路４５０に接続され、電流検出回路４５０から入力される電流値を受信することができる。電流検出回路４５０は、第１のスイッチング素子Ｑ１を通して流れる電流を検出し、検出された電流値を制御ＩＣ４２０に出力する機能を行う。したがって、制御ＩＣ４２０は、電流検出回路４５０から入力される値をモニタリングし、入力された値が予め設定された基準値を超える場合、第１のスイッチング素子Ｑ１のスイッチングを中断することによって、第１のスイッチング素子Ｑ１を過電流から保護するように機能することができる。より具体的には、予め設定された値以上の過電流が検出される場合、制御ＩＣ４２０は、第１のスイッチング素子Ｑ１をターン―オフし、その結果、デューティ比が減少し、電流が低くなる。

図７は、本発明の一実施例に係る力率補償部の出力電圧の波形を示した波形図である。図７に示したように、本発明に係る力率補償部４００から出力される駆動電圧（Ｖ_Ｄ）は、第１のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ１）以上で脈動する脈流電圧である。以下では、図７に示した駆動電圧（Ｖ_Ｄ）の一周期を基準にして本発明に係るＬＥＤ照明装置１０００の駆動過程に対してより具体的に説明する。

上述したように、駆動電圧（Ｖ_Ｄ）の最小値が第１のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ１）以上であるので、周期を開始する時点ｔ０で、ＬＥＤドライブＩＣ５００は、第１の発光グループ６１０のみが発光されるように制御する。

時間の経過と共に、駆動電圧（Ｖ_Ｄ）の電圧レベルが上昇し、第２のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ２）に到逹すると（時点ｔ１）、ＬＥＤドライブＩＣ５００は、第１の発光グループ６１０及び第２の発光グループ６２０が発光されるように制御する。

続いて、駆動電圧（Ｖ_Ｄ）の電圧レベルがより上昇し、第３のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ３）に到逹すると（時点ｔ２）、ＬＥＤドライブＩＣ５００は、第１の発光グループ６１０ないし第３の発光グループ６３０が発光されるように制御する。

また、駆動電圧（Ｖ_Ｄ）の電圧レベルがより上昇し、第４のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ４）に到逹すると（時点ｔ３）、ＬＥＤドライブＩＣ５００は、第１の発光グループ６１０ないし第４の発光グループ６４０が全て発光されるように制御する。

一方、駆動電圧（Ｖ_Ｄ）の電圧レベルが最高レベルに到逹した後、下降して第４のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ４）未満になると（時点ｔ４）、ＬＥＤドライブＩＣ５００は、第４の発光グループ６４０を消灯し、第１の発光グループ６１０ないし第３の発光グループ６３０が発光されるように制御する。

続いて、駆動電圧（Ｖ_Ｄ）の電圧レベルが継続して下降し、第３のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ３）未満になると（時点ｔ５）、ＬＥＤドライブＩＣ５００は、第３の発光グループ６３０を消灯し、第１の発光グループ６１０及び第２の発光グループ６２０のみが発光されるように制御する。

また、駆動電圧（Ｖ_Ｄ）の電圧レベルが下降し、第２のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ１）未満になると（時点ｔ６）、ＬＥＤドライブＩＣ５００は、第２の発光グループ６２０を消灯し、第１の発光グループ６１０のみが発光されるように制御する。

一方、駆動電圧（Ｖ_Ｄ）の電圧レベルが下降して最小値になる時点（時点ｔ７）になったとしても、その時点での駆動電圧（Ｖ_Ｄ）の電圧レベルは依然として第１のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ１）以上であるので、継続して第１の発光グループ６１０は発光状態に維持される。

以上説明したように、本発明に係るＬＥＤ照明装置１０００は、最小値が第１のしきい電圧（Ｖ_ＴＨ１）以上である駆動電圧（Ｖ_Ｄ）を提供する力率補償部４００を用いることによって、ちらつきをなくせるという効果を期待することができる。

以上のように、本発明は、具体的な構成要素などの特定の事項と限定された実施例及び図面に基づいて説明したが、これは、本発明のより全般的な理解を促進するために提供されたものであって、本発明は、前記の実施例に限定されるものではなく、本発明の属する分野で通常的な知識を有する者ならこのような記載から多様な修正及び変形が可能である。

したがって、本発明の思想は、上述した実施例に限定して定めてはならなく、後述する特許請求の範囲のみならず、この特許請求の範囲と均等であるか等価的変形を有する全てのものが本発明の思想の範疇に属すると言えるだろう。

１００：サージ保護部、２００：ＥＭＩフィルター、３００：整流部、４００：力率補償部、４１０：コンバータ回路、４２０：制御ＩＣ、４３０：零点検出回路、４４０：直流電源供給回路、４５０：電流検出回路、４６０：出力電圧検出回路、５００：ＬＥＤドライブＩＣ、６００：ＬＥＤ発光部

Claims (10)

1. 交流電圧を整流し、整流された電圧を平滑化して第１の整流電圧を生成及び出力する整流部と、
   ブーストコンバータ、バックコンバータおよびバック-ブーストコンバータのいずれかのコンバータを有する力率補償部であって、前記整流部から出力される第１の整流電圧を受信し、受信された第１の整流電圧に応じて前記コンバータから出力される脈動成分を利用して、第１の電圧以上第２の電圧以下の範囲で脈動する駆動電圧を生成及び出力する力率補償部と、
   少なくとも一つ以上のＬＥＤで構成される第１の発光グループないし第ｍの発光グループ（ｍは２以上の正の整数）を含み、前記力率補償部から入力される駆動電圧を受けて順次駆動されるＬＥＤ発光部と、
   前記力率補償部から入力される駆動電圧を受けて前記駆動電圧の電圧レベルを判断し、判断された駆動電圧の電圧レベルによって前記第１の発光グループないし第ｍの発光グループの順次駆動を制御するＬＥＤドライブＩＣと、
   を含み、
   前記第１の電圧は、前記第１の発光グループを駆動できる前記第１のしきい電圧以上、第ｍの発光グループを駆動できる第ｍのしきい電圧未満となる電圧であり、
   前記第２の電圧は、前記第ｍのしきい電圧以上の電圧であることを特徴とする、ＬＥＤ照明装置。
2. 前記力率補償部は、前記第１の整流電圧を昇圧及び安定化して前記駆動電圧を生成することを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
3. 前記力率補償部は、前記第１の整流電圧を降圧及び安定化して前記駆動電圧を生成することを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
4. 前記力率補償部は、
   前記第１の整流電圧を受け、印加された第１の整流電圧を安定化して制御ＩＣ駆動のための直流電源を生成し、生成された直流電源を前記制御ＩＣに供給する直流電源供給回路と、
   前記第１の整流電圧を受け、前記制御ＩＣから入力されるスイッチング制御信号によって印加された第１の整流電圧を昇圧して前記駆動電圧を生成及び出力するブーストコンバータ回路と、
   前記スイッチング制御信号を生成して前記ブーストコンバータ回路に出力する制御ＩＣと、を含むことを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
5. 前記ブーストコンバータ回路は、
   前記整流部に接続され、前記整流部から入力される第１の整流電圧を受け、第１のスイッチング素子がターン―オンされている間にエネルギーを蓄積し、前記第１のスイッチング素子がターン―オフされている間に逆起電力を発生させる第１のインダクタと、
   前記第１のインダクタに並列に接続され、前記制御ＩＣから入力されるスイッチング制御信号によってターン―オン／ターン―オフされる第１のスイッチング素子と、を含み、
   前記力率補償部は、
   前記第１のインダクタに保存されたエネルギーを検出する零点検出回路と、
   前記ブーストコンバータ回路の出力端に接続され、前記ブーストコンバータ回路から出力される駆動電圧を検出する出力電圧検出回路と、をさらに含み、
   前記制御ＩＣは、前記零点検出回路及び前記電流検出回路に接続され、前記第１のインダクタに保存されたエネルギーが０になる場合は前記第１のスイッチング素子をターン―オンし、前記駆動電圧が予め設定されたしきい値以下になると前記第１のスイッチング素子をターン―オフするように前記スイッチング制御信号を生成することを特徴とする、請求項４に記載のＬＥＤ照明装置。
6. 前記ブーストコンバータ回路は、
   前記第１のスイッチング素子と前記ブーストコンバータ回路の出力端との間に並列に接続され、前記駆動電圧を平滑化する第１のキャパシタと、
   前記第１のキャパシタと前記第１のインダクタとの間に接続され、前記第１のキャパシタから前記第１のインダクタに流れる逆電流を遮断する第１のダイオードと、をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載のＬＥＤ照明装置。
7. 前記第１のキャパシタは、フィルムキャパシタであることを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤ照明装置。
8. 前記力率補償部は、
   前記第１のスイッチング素子と接地との間に接続され、前記第１のスイッチング素子を通して流れる電流を検出する電流検出回路をさらに含み、
   前記制御ＩＣは、前記電流検出回路から入力される電流値が予め設定された過電流基準値以上になる場合、前記第１のスイッチング素子のスイッチングを中断することを特徴とする、請求項５に記載のＬＥＤ照明装置。
9. 前記制御ＩＣは、前記出力電圧検出回路から入力される駆動電圧の大きさが予め設定された過電圧基準値以上になる場合、前記第１のスイッチング素子のスイッチングを中断することを特徴とする、請求項５に記載のＬＥＤ照明装置。
10. 前記ＬＥＤ照明装置は、ｎ個（ｎは２以上の正の整数）のＬＥＤ発光部及びｎ個のＬＥＤドライブＩＣを含み、それぞれのＬＥＤドライブＩＣは、それぞれ一つのＬＥＤ発光部の順次駆動を制御することを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。

Images