JP6054563B1

JP6054563B1 - 照明装置

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Publication number: JP6054563B1
Application number: JP2016077366A
Authority: JP
Inventors: キム，テ−ヒョン; キム，ジョン−イル; ホン，ヒョン−ピョ; リム，ジュン−ヒョン; リー，テ−グァン; リー，ヨン−ジュン
Original assignee: ルーメンスカンパニーリミテッド
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2016-12-27
Anticipated expiration: 2036-04-07
Also published as: US10375779B2; US10015850B2; KR20170098494A; JP2017152353A; US20170245333A1; US20180295686A1

Abstract

【課題】様々な電源電圧印加に対して発光部で消費される電力を一定に維持し、発熱問題を最小化し、且つ電力効率を向上できる照明装置を提供する。【解決手段】交流電源を生成する電源部と、電源部から印加される電源電圧により発光する一つの発光ダイオード素子を各々備え、互いに直列連結された第１、第２発光部を含む発光部と、電源部と直列連結され、電源電圧値を測定する電圧検出部と、電圧検出部で測定された電源電圧値に応じて、第１、第２発光部に個別に連結された第１、第２配電スイッチ部を選択的に制御する基準電圧制御部と、第１、第２配電スイッチ部とグラウンドとの間に各々連結され、可変抵抗を含む第１、第２可変抵抗部と、電圧検出部で測定された電源電圧値に応じて、第１、第２可変抵抗部に含まれた可変抵抗の抵抗値を変更することで、第１、第２発光部で消費される電力を一定に維持する電力制御部と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、様々な電源電圧下でも使用可能な照明装置に関する。

発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ、ＬＥＤ）は、化合物半導体（ｃｏｍｐｏｕｎｄｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）のＰＮダイオードにより発光源を形成することにより、様々な色の光を具現できる一連の半導体素子を意味する。かかる発光素子は、寿命が長く、小型化及び軽量化が可能であり、低電圧駆動が可能であるという利点がある。また、かかるＬＥＤは、衝撃及び振動に強く、予熱時間と複雑な駆動を必要とせず、様々な形態で基板及び／又はリードフレームに実装した後、パッケージングできるので、モジュール化してバックライトユニット（ｂａｃｋｌｉｇｈｔｕｎｉｔ）及び／又は各種照明装置などの様々な用途に適用できる。

照明装置において使用される商用交流電源の電圧値は使用される地域に応じて異なる。そのため、互いに異なる交流電源が照明装置に印加されると、照明装置に含まれた発光ダイオードの明るさが一定に維持されず、発光ダイオードの電力効率も悪くなる問題点がある。

そのため、様々な大きさの電圧値の交流電源が印加される場合にも照明装置の性能を一定に維持できる技術の開発が求められている。

本発明は、上述の課題を解決するために導き出されたものであり、様々な電源電圧が印加されても発光部で消費される電力を一定に維持し、印加される電源電圧の大きさに応じて発光部の連結構造及び配電スイッチに印加される基準電圧を調節することで、発熱問題を最小化し、且つ電力効率を向上できる照明装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために導き出された本発明の一実施形態に係る照明装置は、交流電源を生成する電源部と、前記電源部と直列連結され、前記電源部から入力される入力電圧（即ち、電源電圧）により発光する少なくとも一つの発光ダイオード素子を各々備え、互いに直列連結された第１発光部と第２発光部とを含む発光部と、前記電源部と直列連結され、前記電源部から入力される電源電圧値を測定する電圧検出部と、前記電圧検出部で測定された電源電圧値に応じて、前記第１発光部及び前記第２発光部に個別に連結された第１配電スイッチ部及び第２配電スイッチ部を選択的に制御する基準電圧制御部と、前記第１配電スイッチ部とグラウンドとの間に連結され、可変抵抗を含む第１可変抵抗部と、前記第２配電スイッチ部とグラウンドとの間に連結され、可変抵抗を含む第２可変抵抗部と、前記電圧検出部で測定された電源電圧値に応じて、前記第１可変抵抗部及び前記第２可変抵抗部に含まれた可変抵抗の抵抗値を変更することで、前記第１発光部及び前記第２発光部で消費される電力を一定に維持する電力制御部と、を含む。

好ましくは、前記電力制御部は、前記電圧検出部で測定された電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、前記第１可変抵抗部の可変抵抗と前記第２可変抵抗部の可変抵抗の抵抗値を同一の抵抗値に変更し、前記電圧検出部で測定された電圧値がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、前記第１可変抵抗部の可変抵抗と前記第２可変抵抗部の可変抵抗の抵抗値を互いに異なる抵抗値に変更する。

好ましくは、前記第１可変抵抗部及び前記第２可変抵抗部は、互いに異なる可変抵抗範囲を有する一つ以上の可変抵抗を含み、前記電力制御部は、前記電圧検出部で測定された電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、前記第１可変抵抗部の可変抵抗と前記第２可変抵抗部の可変抵抗のうち同一の可変抵抗範囲を有する可変抵抗を選択し、可変抵抗の抵抗値を同一の抵抗値に変更し、前記電圧検出部で測定された電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、前記第１可変抵抗部の可変抵抗と前記第２可変抵抗部の可変抵抗のうち互いに異なる可変抵抗範囲を有する可変抵抗を選択し、可変抵抗の抵抗値を互いに異なる抵抗値に変更する。

好ましくは、前記第１配電スイッチ及び前記第２配電スイッチは、前記電源部から入力される電源電圧のうち特定の電圧範囲でのみオン（ｏｎ）となる一つ以上のトランジスタを含む。

好ましくは、前記トランジスタの個数は、前記第１発光部及び前記第２発光部各々に含まれた発光ダイオードの個数と同一である。

好ましくは、前記第１発光部及び前記第２発光部は、複数の発光ダイオード素子を含むＮ個の発光群を各々含み、前記トランジスタは、前記Ｎ個の発光群各々の後端（前記電源部から見て遠端）に連結され、前記発光群の個数である２＊Ｎ個と同一の個数を有する。

好ましくは、前記基準電圧制御部は、前記電圧検出部で測定された電源電圧値に応じて、前記第１配電スイッチ部及び前記第２配電スイッチ部に各々印加される第１配電スイッチ基準電圧及び第２配電スイッチ基準電圧を変更する。

好ましくは、前記基準電圧制御部は、前記電圧検出部で測定された電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、前記第１配電スイッチ部及び前記第２配電スイッチ部に第１配電スイッチ基準電圧を供給する。

好ましくは、前記基準電圧制御部は、前記電圧検出部で測定された電圧値がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、前記第１配電スイッチ部に前記第１配電スイッチ基準電圧を供給し、前記第２配電スイッチ部に前記第１配電スイッチ基準電圧より大きい値である前記第２配電スイッチ基準電圧を供給する。

好ましくは、前記基準電圧制御部は、第１配電スイッチ基準電圧を供給する第１配電スイッチ基準電圧供給部と、第１配電スイッチ基準電圧より大きい値である第２配電スイッチ基準電圧を供給する第２配電スイッチ基準電圧供給部と、を含む。

好ましくは、第１配電スイッチ及び前記第２配電スイッチは、前記電源部から入力される電源電圧のうち特定の電圧でオン（ｏｎ）となる一つ以上のトランジスタを含み、前記基準電圧制御部は、前記電圧検出部で測定された電源電圧値に応じて、前記トランジスタが特定の電圧範囲でのみオン（ｏｎ）となるように、前記トランジスタに印加される配電スイッチ基準電圧を変更する。

好ましくは、電源部と前記第２発光部との間に直列連結され、前記電圧検出部で測定された電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、オン（ｏｎ）となって前記第１発光部と前記第２発光部を並列連結し、前記電圧検出部で測定された電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、オフ（ｏｆｆ）となって前記第１発光部と前記第２発光部を直列連結するスイッチ部をさらに含む。

好ましくは、第１発光部は、前記発光ダイオード素子の後端に直列連結される一つ以上の逆流防止部を含む。

好ましくは、電源部は、交流波形を生成する交流電源生成部と、前記交流電源生成部から出力された交流電源を整流する整流部と、を含む。

上述の構成を有する本発明の一実施形態によれば、印加される電源電圧の大きさが変化しても、可変抵抗部の抵抗の大きさを調節することにより、発光部で消費される電力を一定に維持できる。

また、印加される電圧の大きさに応じて、配電スイッチ部に印加される基準電圧を変更することにより、配電スイッチ部と連結された発光ダイオードの駆動を最適化して発熱問題を著しく低減できる。

また、本発明の一実施形態によれば、電源部から入力された電圧（即ち、電源電圧）がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、１個の配電スイッチ部のみを駆動してＮチャネルを使用する場合に比べ、２個の配電スイッチ部の両方を使用して２＊Ｎチャネルを使用することにより、電力効率を増大できる。

また、本発明の一実施形態によれば、入力された電圧値に応じて、発光部の連結を直列又は並列に変更することにより、互いに異なる大きさの電圧が入力される場合にも別途の装置を追加することなく、且つ内部装置を交換することなく発光部を駆動できる。

本発明の一実施形態である照明装置について説明するための図である。入力電圧がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、本発明の一実施形態である照明装置の駆動方法について説明するための図である。入力電圧がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、本発明の一実施形態である照明装置の駆動方法について説明するための図である。入力電圧がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、本発明の一実施形態である照明装置の駆動方法について説明するための図である。入力電圧がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、本発明の一実施形態である照明装置の駆動方法について説明するための図である。入力電圧がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、本発明の一実施形態である照明装置の駆動方法について説明するための図である。入力電圧がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、本発明の一実施形態である照明装置の駆動方法について説明するための図である。入力電圧がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、本発明の一実施形態である照明装置の駆動方法について説明するための図である。入力電圧がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、本発明の一実施形態である照明装置の駆動方法について説明するための図である。本発明の一実施形態である照明装置の具体的な回路図である。本発明の一実施形態である照明装置の発光部が並列に連結された場合の駆動方法について説明するための図である。図１１の実施形態に係る配電スイッチ部に流れる電流について説明するための図である。本発明の一実施形態である照明装置の発光部が直列に連結された場合の駆動方法について説明するための図である。図１３の実施形態に係る配電スイッチ部に流れる電流について説明するための図である。

以下、本発明の好ましい実施形態に係る照明装置について、添付の図面を参照して詳細に説明する。本明細書では、互いに異なる実施形態でも同一・類似の部材には同一・類似の参照番号を付与し、その説明は最初の説明において代表させる。

図１は本発明の一実施形態である照明装置について説明するための図である。

図２〜図５を参照すると、照明装置１００は、電源部１１０と、第１発光部１２０と、第２発光部１３０と、第１配電スイッチ部１４０と、第２配電スイッチ部１５０と、第１可変抵抗部１６０と、第２可変抵抗部１７０と、スイッチ部１８０と、電圧検出部１９０と、スイッチング制御部２００と、基準電圧制御部２１０と、電力制御部２２０と、を含む。

電源部１１０は、時間の経過に応じて増減を繰り返す波形を有する電源電圧を出力する。例えば、電源部１１０は、交流波形を生成する交流電源生成部（図示せず）と、交流電源生成部から出力された交流電源を整流する整流部（図示せず）とから構成される。

電源部１１０から出力された電源電流は、第１発光部１２０、第２発光部１３０、第１配電スイッチ部１４０、第２配電スイッチ部１５０、第１可変抵抗部１６０、第２可変抵抗部１７０、及び／又は、スイッチ部１８０を介して流れる。

電源部１１０から出力される電源電圧（以下、単に電源電圧という）は、例えば１００Ｈｚ又は１２０Ｈｚの周期を有し、例えば１００Ｖ、２００Ｖ、１２０Ｖ、２７７Ｖ、１１０Ｖ、又は２２０Ｖなどの何れかの電圧値を有する。この相異は、米国（１２０Ｖ及び２７７Ｖ）、日本（１００Ｖ及び２００Ｖ）、韓国（１１０Ｖ及び２２０Ｖ）などで常用される電源値が互いに相異するからである。

第１発光部１２０は、電源部１１０にその一端が接続され、互いに直列に連結された複数の発光群１２１、１２２、１２３、１２４を含む。発光群１２１、１２２、１２３、１２４は、各々電源電圧に応じてオン（ｏｎ）又はオフ（ｏｆｆ）となる発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を１個又は複数個含む。発光群に含まれた発光ダイオード（ＬＥＤ）素子は、電源電圧が上昇するにつれて順にオン（ｏｎ）する。

第２発光部１３０は、第１発光部１２０の他端にその一端が接続され、互いに直列に連結された複数の発光群１３１、１３２、１３３、１３４を含む。発光群１３１、１３２、１３３、１３４は、各々電源電圧に応じてオン（ｏｎ）又はオフ（ｏｆｆ）となる発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を１個又は複数個含む。発光群に含まれた発光ダイオード（ＬＥＤ）素子は、電源電圧が上昇するにつれて順にオン（ｏｎ）する。

本実施形態では、発光部が２個１２０、１３０、８個の第１〜第８発光群１２１、１２２、１２３、１２４、１３１、１３２、１３３、１３４の場合を例示的に説明するが、個数は、これに限定されず、多様に具現できる。

第１配電スイッチ部１４０は、第１発光部１２０と連結され、第２配電スイッチ部１５０は、第２発光部１３０と連結される。第１配電スイッチ部１４０及び第２配電スイッチ部１５０は、入力される配電スイッチ基準電圧と、電源部１１０から入力される電圧（以下、単に電源電圧という）とに応じてオン（ｏｎ）又はオフ（ｏｆｆ）する。

例えば、第１配電スイッチ部１４０及び第２配電スイッチ部１５０は各々、４つのトランジスタで構成される。トランジスタの例としては、ＢＴ（ＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などがある。しかしながら、トランジスタの種類は、これに限定されない。

トランジスタは、電源電圧が特定の電圧範囲でのみオン（ｏｎ）となり、残りの電圧ではオフ（ｏｆｆ）となる。具体的に例えば、トランジスタは、電源電圧が３０Ｖ乃至６０Ｖのときのみオン（ｏｎ）となり、残りの電圧ではオフ（ｏｆｆ）となる。該特定の電圧範囲は、配電スイッチ基準電圧Ｖ_ＲＥＦに応じて異なる。

トランジスタの個数は、第１発光部１２０及び第２発光部１３０各々に含まれた発光群の個数と同一である。

他の例を挙げると、トランジスタは、第１発光部１２０及び第２発光部１３０の各々に含まれたＮ個の発光群各々の後端（電源部１１０から見て遠端）に連結され、トランジスタの個数は、発光群の個数である２＊Ｎ個と同一の個数を有する。本実施形態では、各発光部にＮ＝４個の発光群が含まれているので、トランジスタの個数は８個になる。
８個のトランジスタは各々、第１配電スイッチ部１４０に属する第１、第２、第３、第４配電スイッチ１４１、１４２、１４３、１４４、及び第２配電スイッチ部１５０に属する第５、第６、第７、第８配電スイッチを形成する。

第１可変抵抗部１６０は、第１配電スイッチ部１４０とグラウンドとの間に連結される。第１可変抵抗部１６０は、抵抗値を可変とし得る一つ以上の抵抗１６１、１６２を含み、各々の抵抗は、互いに異なる可変抵抗範囲を有する。例えば、第１可変抵抗部は、第１範囲内で抵抗が可変となる第１可変抵抗と、第１範囲より大きい第２範囲内で抵抗が可変となる第２可変抵抗と、を含む。

第２可変抵抗部１７０は、第２配電スイッチ部１５０とグラウンドとの間に連結される。第２可変抵抗部１７０は、抵抗値を可変とし得る一つ以上の抵抗１７１、１７２を含み、各々の抵抗は、互いに異なる可変抵抗範囲を有する。第２可変抵抗部１７０は、第１範囲内で抵抗が可変となる第３可変抵抗と、第１範囲より大きい第２範囲内で抵抗が可変となる第４可変抵抗と、を含む。例えば、第３可変抵抗は、第１可変抵抗と同一であり、第４可変抵抗は、第２可変抵抗と同一である。

ここで、第１可変抵抗及び第３可変抵抗は、電源電圧がスイッチ制御基準電圧より小さい場合に使用される抵抗であり、第２可変抵抗及び第４可変抵抗は、電源電圧がスイッチ制御基準電圧より大きい場合に使用される抵抗である。これに関する具体的な説明は、以下の図１０〜図１４において具体的に説明する。

スイッチ部１８０は、電源部１１０と第２発光部１３０の前端（電源部１１０から見て近端）との間に直列に連結される。スイッチ部１８０は、スイッチング制御部２００によりオン（ｏｎ）又はオフ（ｏｆｆ）となる。

例えば、電圧検出部１９０で測定された電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、スイッチ部１８０はオン（ｏｎ）となり、第１発光部１２０と第２発光部１３０を並列連結する。

逆に、電圧検出部１９０で測定された電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、スイッチ部１８０はオフ（ｏｆｆ）となり、第１発光部１２０と第２発光部１３０を直列連結する。

電圧検出部１９０は、電源部１１０と直列連結され、電源電圧値を測定する。

例えば、電圧検出部１９０は、電源電圧値を検出し、検出された電源電圧値に応じて制御電圧信号（例えば、ロジッグ値）を出力する。具体的に例えば、電圧検出部１９０は、ピーク検出部（図示せず）と、制御信号出力部（図示せず）と、を含む。ピーク検出部（図示せず）は、電源電圧のピーク値をホールドしてピーク電圧（Ｖｐｅａｋ）を出力する。制御信号出力部（図示せず）は、ピーク電圧がスイッチング制御基準電圧より大きい場合には、第１ロジッグ値（「ｈｉｇｈ」）を有する制御電圧信号を出力し、ピーク電圧がスイッチング制御基準電圧より小さい場合には、第２ロジッグ値（「ｌｏｗ」）を有する制御電圧信号を出力する。例えば、制御信号出力部（図示せず）は、比較器として具現される。

スイッチング制御部２００は、電源電圧値に応じて、第１発光部１２０と第２発光部１３０を直列連結又は並列連結する。

例えば、電源電圧値がスイッチング制御基準電圧（例えば、１４０Ｖ）より小さい場合（例えば、１２０Ｖ）、スイッチング制御部２００は、スイッチ部１８０をオン（ｏｎ）として、第１発光部１２０と第２発光部１３０を並列連結する。

一方、電源電圧（例えば、２７７Ｖ）がスイッチング制御基準電圧（例えば、１４０Ｖ）より大きい場合、スイッチング制御部２００は、スイッチ部１８０をオフ（ｏｆｆ）として、第１発光部１２０と第２発光部１３０を直列連結する。

上述のように、電源電圧値に応じて、第１、第２発光部１２０、１３０の連結を直列、又は、並列に変更することにより、互いに異なる大きさの電源電圧（例えば、１２０Ｖ／２７７Ｖ）が印加される場合にも別の装置を追加することなく、且つ、内部装置を変更することなく、第１、第２発光部１２０、１３０を駆動できる。

基準電圧制御部２１０は、電圧検出部１９０で測定された電源電圧値に応じて、第１配電スイッチ部１４０又は第２配電スイッチ部１５０に印加される配電スイッチ基準電圧Ｖ_ＲＥＦを変更する。

例えば、基準電圧制御部２１０は、電圧検出部１９０で測定された電源電圧値に応じて、電源電圧が特定の電源電圧範囲でのみトランジスタがオン（ｏｎ）となるように、トランジスタに印加される配電スイッチ基準電圧を変更する。測定された電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、トランジスタが例えば３０Ｖ乃至６０Ｖでオン（ｏｎ）となるように、基準電圧制御部２１０は、トランジスタに配電スイッチ基準電圧Ｖ_ＲＥＦとして０．５Ｖを印加する。若しくは、測定された電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、トランジスタが例えば６０Ｖ乃至９０Ｖでオン（ｏｎ）となるように、基準電圧制御部２１０は、トランジスタに配電スイッチ基準電圧Ｖ_ＲＥＦとして１．０Ｖを印加する。このように、特定の電圧範囲に入る電源電圧の場合でのみトランジスタがオン（ｏｎ）となるように、基準電圧制御部２１０は、配電スイッチ基準電圧Ｖ_ＲＥＦを変更する。

基準電圧制御部２１０は、第１配電スイッチ基準電圧を供給する第１配電スイッチ基準電圧供給部と、第１配電スイッチ基準電圧より大きい値である第２配電スイッチ基準電圧を供給する第２配電スイッチ基準電圧供給部と、を含み得る。

例えば、電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、基準電圧制御部２１０は、第１配電スイッチ部１４０及び第２配電スイッチ部１５０に第１配電スイッチ基準電圧を供給する。

一方、前記測定された電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、基準電圧制御部２１０は、第１配電スイッチ部１４０に第１配電スイッチ基準電圧を供給し、第２配電スイッチ部１５０に第１基準電圧より大きい値である第２配電スイッチ基準電圧を供給する。

電力制御部２２０は、電源電圧値に応じて、第１可変抵抗部１６０及び第２可変抵抗部１７０に含まれた可変抵抗の抵抗値を変更することにより、第１発光部１２０及び第２発光部１３０で消費される電力を一定に維持する。

表１は、電力制御部２２０が可変抵抗部１６０、１７０を制御して、第１、第２発光部１２０、１３０の消費電力を一定に維持する場合について説明する表である。表１の数値は、説明のために記載したものであって、具体的な数値は、具現状況に応じて変更可能である。

表１を参照すると、電源電圧値が１８０Ｖの場合、電力制御部２２０は、第１、第２可変抵抗部１６０、１７０に含まれる可変抵抗の抵抗値を２４［Ω］に変更することにより、発光部１２０、１３０の消費電力を３０．１［Ｗ］に維持する。

また、電源電圧値が２７７Ｖの場合、電力制御部２２０は、第１、第２可変抵抗部１６０、１７０に含まれる可変抵抗の抵抗値を４１［Ω］に変更することで、発光部１２０、１３０の消費電力を３０．１［Ｗ］に維持する。

このように、電力制御部２２０は、電源電圧値が変化しても、可変抵抗部１６０、１７０内の抵抗値を変更して発光部１２０、１３０の消費電力を一定に維持する。これにより、照明装置１００は、電源電圧値が変化しても、全消費電力は一定に維持できる。

電圧検出部１９０で測定された電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、第１発光部１２０と第２発光部１３０は並列連結され、電力制御部２２０は、第１可変抵抗部１６０の可変抵抗と前記第２可変抵抗部１７０の可変抵抗の抵抗値を同一の抵抗値（例えば、２４Ω）に変更する。

一方、電圧検出部１９０で測定された電圧値がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、第１発光部１２０と第２発光部１３０は直列連結され、電力制御部２２０は、第１可変抵抗部１６０の可変抵抗と第２可変抵抗部１７０の可変抵抗の抵抗値を互いに異なる抵抗値に変更する。例えば、電力制御部２２０は、第１可変抵抗部１６０の可変抵抗（例えば、２４Ω）を第２可変抵抗部１７０の可変抵抗の抵抗値（例えば、４１Ω）より小さくなるように変更する。

以下では、第１可変抵抗部１６０及び第２可変抵抗部１７０が互いに異なる可変抵抗範囲を有する一つ以上の可変抵抗を含む場合を仮定する。

電圧検出部１９０で測定された電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、第１発光部１２０と第２発光部１３０は並列連結され、電力制御部２２０は、可変抵抗範囲のうち２４Ωが含まれた可変抵抗を第１可変抵抗部１６０及び第２可変抵抗部１７０から選択する。次に、電力制御部２２０は、第１可変抵抗部１６０の可変抵抗と前記第２可変抵抗部１７０の可変抵抗の抵抗値を同一の抵抗値（例えば、２４Ω）に変更する。

電圧検出部１９０で測定された電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、電力制御部２２０は、第１可変抵抗部の可変抵抗と前記第２可変抵抗部の可変抵抗のうち互いに異なる可変抵抗範囲を有する可変抵抗を選択し、可変抵抗の抵抗値を互いに異なる抵抗値に変更する。

例えば、第１発光部１２０と第２発光部１３０は直列連結され、電力制御部２２０は、可変抵抗範囲のうち２４Ωが含まれた可変抵抗を第１可変抵抗部１６０から選択し、可変抵抗範囲のうち４１Ωが含まれた可変抵抗を第２可変抵抗部１７０から選択する。次に、電力制御部２２０は、第１可変抵抗部１６０から選択された可変抵抗を２４Ωに変更し、前記第２可変抵抗部１７０から選択された可変抵抗を４１Ωに変更する。

本発明の一実施形態によれば、印加される電源電圧の大きさが変化しても、可変抵抗部の抵抗の大きさを調節することにより、発光部で消費される電力を一定に維持できる。

また、印加される電源電圧の大きさに応じて、第１、第２配電スイッチ部に印加される配電スイッチ基準電圧を変更することにより、第１、第２配電スイッチ部と連結された発光ダイオードの駆動を最適化することで発熱問題を著しく低減できる。

図２〜図５は、電源電圧がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、本発明の一実施形態である照明装置の駆動方法について説明するための図である。

図１及び図２を参照すると、電源電圧値がスイッチング制御基準電圧（例えば、１４０Ｖ）より小さい場合（例えば、１２０Ｖ）、スイッチング制御部２００は、スイッチ部１８０をオン（ｏｎ）として、第１発光部１２０と第２発光部１３０を並列連結する。この場合、電源部１１０から印加された電源電流は、第１発光部１２０及び第２発光部１３０を介して並列に流れる。

基準電圧制御部２１０は、第１配電スイッチ部１４０に属する第１、第２、第３、第４配電スイッチ１４１、１４２、１４３、１４４、及び、第２配電スイッチ部１５０に属する第５、第６、第７、第８配電スイッチ１５１、１５２、１５３、１５４に対して、第１配電スイッチ基準電圧Ｖ_ＲＥＦ（０．５Ｖ、１．０Ｖ、１．５Ｖ、又は、２．０Ｖ）を各々供給する。第１〜第４、及び第５〜第８配電スイッチは、各々に対応する配電スイッチ基準電圧Ｖ_ＲＥＦが０．５Ｖ、１．０Ｖ、１．５Ｖ、２．０Ｖの場合、各々、電源電圧が３０Ｖ乃至６０Ｖ、６０Ｖ乃至９０Ｖ、９０Ｖ乃至１２０Ｖ、及び１２０Ｖ以上、のときのみオン（ｏｎ）となる。各々の配電スイッチは、各々の特定の電源電圧範囲、従って各々の特定の配電スイッチ基準電圧以外ではオフ（ｏｆｆ）となる。前記数値は、一例に過ぎず、多様に設定されてもよい。

以下では、電源電圧が順に増加するにつれて駆動される照明装置について説明する。

図１及び図２を参照すると、電源電圧値が３０Ｖとなった場合、第１発光群１２１の後端に連結された第１配電スイッチ１４１及び第５発光群１３１の後端に連結された第５配電スイッチ１５１のみオン（ｏｎ）となる。残りの配電スイッチはオフ（ｏｆｆ）となる。これにより、電源部１１０から印加された電源電流は、第１発光群１２１及び第１配電スイッチ１４１と、第５発光群１３１及び第５配電スイッチ１５１とに並列に流れる。

図１及び図３を参照すると、電源電圧値が６０Ｖとなった場合、第２発光群１２２の後端に連結された第２配電スイッチ１４２及び第６発光群１３２の後端に連結された第６配電スイッチ１５２のみオン（ｏｎ）となる。残りの配電スイッチはオフ（ｏｆｆ）となる。これにより、電源部１１０から印加された電源電流は、第１発光群１２１、第２発光群１２２、及び第２配電スイッチ１４２と、第５発光群１３１、第６発光群１３２、及び第６配電スイッチ１５２とに並列に流れる。

図１及び図４を参照すると、電源電圧値が９０Ｖとなった場合、第３発光群１２３の後端に連結された第３配電スイッチ１４３及び第７発光群１３３の後端に連結された第７配電スイッチ１５３のみオン（ｏｎ）となる。残りの配電スイッチはオフ（ｏｆｆ）となる。これにより、電源部１１０から印加された電源は、第１発光群１２１、第２発光群１２２、第３発光群１２３、及び第３配電スイッチ１４３と、第５発光群１３１、第６発光群１３２、第７発光群１３３、及び第７配電スイッチ１５３とに並列に流れる。

図１及び図５を参照すると、電源電圧値が１２０Ｖとなった場合、第４発光群１２４の後端に連結された第４配電スイッチ１４４及び第８発光群１３４の後端に連結された第８配電スイッチ１５４のみオン（ｏｎ）となる。残りの配電スイッチはオフ（ｏｆｆ）となる。これにより、電源部１１０から印加された電源は、第１発光群１２１、第２発光群１２２、第３発光群１２３、第４発光群１２４、及び第４配電スイッチ１４４と、第５発光群１３１、第６発光群１３２、第７発光群１３３、第８発光群１３４、及び第８配電スイッチ１５４に並列に流れる。

第１発光部１２０及び第２発光部１３０が各々Ｎ個の発光群を含む場合を仮定すると、電源電圧がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、第１発光部１２０がＮ個のチャネルを形成し、第２発光部１３０がＮ個のチャネルを形成する。

図６〜図９は電源電圧がスイッチング基準電圧より大きい場合、本発明の一実施形態である照明装置の駆動方法について説明するための図である。

図１及び図６を参照すると、電源電圧値がスイッチング制御基準電圧（例えば、１４０Ｖ）より大きい場合（例えば、２５０Ｖ）、スイッチング制御部２００は、スイッチ部１８０をオフ（ｏｆｆ）として、第１発光部１２０と第２発光部１３０を直列連結する。この場合、電源部１１０から印加された電源電流は、第１発光部１２０及び第２発光部１３０を介して直列に流れる。

基準電圧制御部２１０は、第１配電スイッチ部１４０に属する第１、第２、第３、第４配電スイッチに対して、第１配電スイッチ基準電圧（０．５Ｖ、１．０Ｖ、１．５Ｖ、２．０Ｖ）を供給し、第２配電スイッチ部１５０に属する第５、第６、第７、第８配電スイッチ１５１、１５２、１５３、１５４に対して、第２配電スイッチ基準電圧（２．５Ｖ、３．０Ｖ、３．５Ｖ、４．０Ｖ）を各々供給する。
第１乃至第８配電スイッチは、配電スイッチ基準電圧が各々、０．５Ｖ、１．０Ｖ、１．５Ｖ、２．０Ｖ、２．５Ｖ、３．０Ｖ、３．５Ｖ、４．０Ｖの場合、電源電圧が各々、３０Ｖ乃至６０Ｖ、６０Ｖ乃至９０Ｖ、９０Ｖ乃至１２０Ｖ、１２０Ｖ乃至１５０Ｖ、１５０Ｖ乃至１８０Ｖ、１８０Ｖ乃至２１０Ｖ、２１０Ｖ乃至２４０Ｖ、及び、２４０Ｖ以上、のときのみオン（ｏｎ）となる。各々の配電スイッチは、各々、上記の特定の電源電圧値以外の電源電圧下ではオフ（ｏｆｆ）となる。

電源電圧が３０Ｖ乃至６０Ｖ、６０Ｖ乃至９０Ｖ、９０Ｖ乃至１２０Ｖ、及び１２０Ｖ乃至１５０Ｖの場合、図２〜図５の第１、第２発光部１２０、１３０に対して説明した方法により駆動されるので、これに関する説明は省略する。

図１及び図６を参照すると、電源電圧値が１５０Ｖとなった場合、第５発光群１３１の後端に連結された第５配電スイッチ１５１のみオン（ｏｎ）となる。これにより、電源部１１０から印加された電源電流は、第１発光群１２１、第２発光群１２２、第３発光群１２３、第４発光群１２４、第５発光群１３１、及び第５配電スイッチ１５１に流れる。

図１及び図７を参照すると、電源電圧値が１８０Ｖとなった場合、第６発光群１３２の後端に連結された第６配電スイッチ１５２のみオン（ｏｎ）となる。これにより、電源部１１０から印加された電源電流は、第１発光群１２１、第２発光群１２２、第３発光群１２３、第４発光群１２４、第５発光群１３１、第６発光群１３２、及び第６配電スイッチ１５２に流れる。

図１及び図８を参照すると、電源電圧値が２１０Ｖとなった場合、第７発光群１３３の後端に連結された第７配電スイッチ１５３のみオン（ｏｎ）となる。これにより、電源部１１０から印加された電源電流は、第１発光群１２１、第２発光群１２２、第３発光群１２３、第４発光群１２４、第５発光群１３１、第６発光群１３２、第７発光群１３３、及び第７配電スイッチ１５３に流れる。

図１及び図９を参照すると、電源電圧値が２４０Ｖとなった場合、第８発光群１３４の後端に連結された第８配電スイッチ１５４のみオン（ｏｎ）となる。これにより、電源部１１０から印加された電源電流は、第１発光群１２１、第２発光群１２２、第３発光群１２３、第４発光群１２４、第５発光群１３１、第６発光群１３２、第７発光群１３３、第８発光群１３４、及び第８配電スイッチ１５４に流れる。

第１発光部１２０及び第２発光部１３０が各々Ｎ個の発光群を含む場合を仮定すると、電源電圧がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、第１発光部１２０及び第２発光部１３０が直列に連結されているので、第１発光部１２０及び第２発光部１３０が２＊Ｎ個のチャネルを形成する。

図１０は本発明の一実施形態である照明装置の具体的な回路図である。

図１０を参照すると、照明装置４００は、電源部４１０と、第１発光部４２０と、第２発光部４３０と、第１配電スイッチ部４４０と、第２配電スイッチ部４５０と、第１可変抵抗部４６０と、第２可変抵抗部４７０と、スイッチ部４８０と、電圧検出部４９０と、スイッチング制御部５００と、第１配電スイッチ基準電圧制御部５１０と、第２配電スイッチ基準電圧制御部５２０と、電力制御部５３０と、を含む。

電源部４１０は、時間の経過に応じて増減を繰り返す波形を有する電源電圧を出力する。

第１発光部４２０は、第１発光群４２１と、第２発光群４２２と、第３発光群４２３と、第４発光群４２４と、を含み、第２発光部４３０は、第５発光群４３１と、第６発光群４３２と、第７発光群４３３と、第８発光群４３４と、を含む。本実施形態では、第１、第２発光部４２０、４３０が各々４個の発光群を含み、各発光群が２個の発光ダイオード素子を含む場合を例示的に説明するが、発光ダイオード素子の個数はこれに限定されない。

第１発光部４２０は、第４発光群４２４と第２発光部４３０との間に連結される逆流防止部４２５を含む。逆流防止部４２５は、一つ以上含まれ得て、電流の逆流を防止する。
このような逆流防止部４２５は、上述の図１乃至図５において説明した実施形態においても、特に第４発光群４２４が選択された第１発光部と第２発光部との並列連結動作の際に、必須であることは言うまでもない。

第１配電スイッチ部４４０は、第１発光部４２０と第１可変抵抗部４６０との間に連結され、第２配電スイッチ部４５０は、第２発光部４３０と第２可変抵抗部４７０との間に連結される。

具体的に、第１配電スイッチ部４４０は、第１配電スイッチ（以下、トランジスタという）４４１と、第２トランジスタ４４２と、第３トランジスタ４４３と、第４トランジスタ４４４と、を含み、第２配電スイッチ部４５０は、第５トランジスタ４５１と、第６トランジスタ４５２と、第７トランジスタ４５３と、第８トランジスタ４５４と、を含む。

第１可変抵抗部４６０は、第１配電スイッチ部４４０とグラウンドとの間に連結される。第１可変抵抗部４６０は、第１範囲内で抵抗が可変となる第１可変抵抗４６１と、第１範囲より大きい第２範囲内で抵抗が可変となる第２可変抵抗４６２と、を含む。

第２可変抵抗部４７０は、第２配電スイッチ部４５０とグラウンドとの間に連結される。第２可変抵抗部４７０は、第１範囲で抵抗が可変となる第３可変抵抗４７１と、第１範囲より大きい第２範囲内で可変となる第４可変抵抗４７２と、を含む。第１可変抵抗４６１及び第３可変抵抗４７１は、電源電圧がスイッチング制御基準電圧より小さい場合に使用され、第２可変抵抗４６２及び第４可変抵抗４７２は、電源電圧がスイッチング制御基準電圧より大きい場合に使用される。

スイッチ部４８０は、電源部４１０と第２発光部４３０の前端（電源部１１０から見て近端）との間に連結される。スイッチ部４８０は、スイッチング制御部５００によりオン（ｏｎ）又はオフ（ｏｆｆ）となる。

電圧検出部４９０は、電源電圧値を検出し、検出された電圧値に応じて制御電圧信号（例えば、ロジッグ値）を出力する。

スイッチング制御部５００は、電源電圧値に応じて、第１発光部４２０と第２発光部４３０を直列連結又は並列連結する。

第１基準電圧制御部５１０は、電源電圧値に応じて、第１配電スイッチ部４４０に印加される配電スイッチ基準電圧を変更する。第１基準電圧制御部５１０は、第１配電スイッチ基準電圧供給部と、第２配電スイッチ基準電圧供給部と、を含む。第１基準電圧供給部の第１配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｌ１、Ｖ_Ｌ２、Ｖ_Ｌ３、Ｖ_Ｌ４は、第２基準電圧供給部の第２配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｈ１、Ｖ_Ｈ２、Ｖ_Ｈ３、Ｖ_Ｈ４より小さい値である。
例えば、第１基準電圧供給部の第１配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｌ１、Ｖ_Ｌ２、Ｖ_Ｌ３、Ｖ_Ｌ４は、０．４Ｖ、０．７Ｖ、１．０Ｖ、１．３Ｖの配電スイッチ基準電圧値を有し、第２基準電圧供給部の第２配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｈ１、Ｖ_Ｈ２、Ｖ_Ｈ３、Ｖ_Ｈ４は、１．６Ｖ、１．９Ｖ、２．２Ｖ、２．５Ｖの配電スイッチ基準電圧値を有する。

第２基準電圧制御部５２０は、電源電圧値に応じて、第２配電スイッチ部４５０に印加される基準電圧を変更できる。第２基準電圧制御部５２０は、第３配電スイッチ基準電圧供給部と、第４配電スイッチ基準電圧供給部と、を含む。第３基準電圧供給部の第３配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｌ５、Ｖ_Ｌ６、Ｖ_Ｌ７、Ｖ_Ｌ８は、第４基準電圧供給部の第４配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｈ５、Ｖ_Ｈ６、Ｖ_Ｈ７、Ｖ_Ｈ８より小さい値である。
例えば、第３基準電圧供給部の第３配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｌ５、Ｖ_Ｌ６、Ｖ_Ｌ７、Ｖ_Ｌ８は、０．４Ｖ、０．７Ｖ、１．０Ｖ、１．３Ｖの配電スイッチ基準電圧値を有し、第４基準電圧供給部の第４配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｈ５、Ｖ_Ｈ６、Ｖ_Ｈ７、Ｖ_Ｈ８は、１．６Ｖ、１．９Ｖ、２．２Ｖ、２．５Ｖの配電スイッチ基準電圧値を有する。

例えば、電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、スイッチング制御部５００は、スイッチ部４８０をオン（ｏｎ）として、第１発光部４２０と第２発光部４３０を並列連結し、基準電圧制御部５１０は、第１配電スイッチ部４４０に第１基準電圧供給部の基準電圧Ｖ_Ｌ１、Ｖ_Ｌ２、Ｖ_Ｌ３、Ｖ_Ｌ４を供給し、第２配電スイッチ部４５０に第３基準電圧供給部の基準電圧Ｖ_Ｌ５、Ｖ_Ｌ６、Ｖ_Ｌ７、Ｖ_Ｌ８を供給する。

一方、電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、スイッチング制御部５００は、スイッチ部４８０をオフ（ｏｆｆ）として、第１発光部４２０と第２発光部４３０を直列連結し、基準電圧制御部５１０は、第１配電スイッチ部４４０に第１基準電圧供給部の第１配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｌ１、Ｖ_Ｌ２、Ｖ_Ｌ３、Ｖ_Ｌ４を供給し、第２配電スイッチ部１３０に第４基準電圧供給部の第４配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｈ５、Ｖ_Ｈ６、Ｖ_Ｈ７、Ｖ_Ｈ８を供給する。

電力制御部５３０は、電源電圧値に応じて、第１可変抵抗部４６０及び第２可変抵抗部４７０の抵抗値を変更することで、第１発光部４２０及び第２発光部４３０の出力電力を一定に維持できる。

例えば、電力制御部５３０は、電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、第１可変抵抗部４６０に含まれた第２可変抵抗４６２を第１配電スイッチ部１４０と連結し、且つ、第２可変抵抗部４７０に含まれた第４可変抵抗４７２を第２配電スイッチ部４５０と連結する。次に、電力制御部５３０は、第２可変抵抗４６２及び第４可変抵抗４７２を変更することにより各々、第１発光部４２０及び第２発光部４３０の発光出力用電力を一定に維持できる。

他の例を挙げると、電力制御部５３０は、電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、第１可変抵抗部４６０に含まれた第１可変抵抗４６１を第１配電スイッチ部４４０と連結し、且つ、第２可変抵抗部４７０に含まれた第３可変抵抗４７１を前記第２配電スイッチ部４５０と連結する。次に、電力制御部５３０は、第１可変抵抗４６１及び第３可変抵抗４７１を変更することにより各々、第１発光部４２０及び第２発光部４３０の発光出力用電力を一定に維持できる。

図１１は本発明の一実施形態である照明装置の発光部が並列に連結された場合の駆動方法について説明するための図である。

図１０及び図１１を参照すると、電源部４１０から入力された電源電圧がスイッチング制御基準電圧値より小さい場合、スイッチング制御部５００は、スイッチ部４８０をオン（ｏｎ）として、第１発光部４２０と第２発光部４３０を並列に連結する。

この際、第１配電スイッチ部４４０の第１トランジスタ４４１に第１電流Ｉ１Ａが流れ、第２トランジスタ４４２に第２電流Ｉ２Ａが流れ、第３トランジスタ４４３に第３電流Ｉ３Ａが流れ、第４トランジスタ４４４に第４電流Ｉ４Ａが流れる。

第２配電スイッチ部４５０の第５トランジスタ４５１に第５電流Ｉ１Ｂが流れ、第６トランジスタ４５２に第６電流Ｉ２Ｂが流れ、第７トランジスタ４５３に第７電流Ｉ３Ｂが流れ、第８トランジスタ４５４に第８電流Ｉ４Ｂが流れることになる。

この場合、第１発光部４２０は４個のチャネル（「４個の発光ダイオード素子」）を形成し、第２発光部４３０が４個のチャネル（「４個の発光ダイオード素子」）を形成する。

電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合であるので、第１基準電圧制御部５１０は、第１基準電圧供給部Ｖ_Ｌ１、Ｖ_Ｌ２、Ｖ_Ｌ３、Ｖ_Ｌ４の電圧が第１配電スイッチ部４４０に印加されるように、スイッチ５１２、５１４、５１６、５１８をオン（ｏｎ）とする。この場合、第１基準電圧供給部Ｖ_Ｌ１、Ｖ_Ｌ２、Ｖ_Ｌ３、Ｖ_Ｌ４の電圧は、各々第１トランジスタ４４１、第２トランジスタ４４２、第３トランジスタ４４３、及び第４トランジスタ４４４に印加される。

第２基準電圧制御部５２０は、第３基準電圧供給部Ｖ_Ｌ５、Ｖ_Ｌ６、Ｖ_Ｌ７、Ｖ_Ｌ８の電圧が第２配電スイッチ部４５０に印加されるように、スイッチ５２２、５２４、５２６、５２８をオン（ｏｎ）とする。この場合、第３基準電圧供給部Ｖ_Ｌ５、Ｖ_Ｌ６、Ｖ_Ｌ７、Ｖ_Ｌ８の電圧は、各々第５トランジスタ４５１、第６トランジスタ４５２、第７トランジスタ４５３及び第８トランジスタ４５４に印加される。

電力制御部５３０は、電源電圧値に応じて、第１可変抵抗部４６０及び第２可変抵抗部４７０の抵抗を変更することにより、第１発光部４２０及び第２発光部４３０の発光出力用電力を一定に維持する。

図１２は図１１の実施形態に係る配電スイッチ部に流れる電流について説明するための図である。

図１０、図１１及び図１２を参照すると、上側のグラフは、電源部４１０の出力電圧（即ち、電源電圧）Ｖｉの波形の１周期の例を時間軸上に示すものである。下側のグラフは、電源部４１０の出力電圧Ｖｉによりトランジスタに流れる電流を時間軸上に示すものである。

図１２の（ａ）を参照すると、出力電圧Ｖｉの時間軸の変化に応じて、第１配電スイッチ部４４０の第１トランジスタ４４１に第１電流Ｉ１Ａが流れ、第２トランジスタ４４２に第２電流Ｉ２Ａが流れ、第３トランジスタ４４３に第３電流Ｉ３Ａが流れ、第４トランジスタ４４４に第４電流Ｉ４Ａが流れる。このように、出力電圧Ｖｉの電圧上昇に応じて、第１発光部４２０に含まれた発光ダイオード素子が順にオンとなる。

図１２の（ｂ）を参照すると、出力電圧Ｖｉの時間軸の変化に応じて、第２配電スイッチ部４５０の第５トランジスタ４５１に第５電流Ｉ１Ｂが流れ、第６トランジスタ４５２に第６電流Ｉ２Ｂが流れ、第７トランジスタ４５３に第７電流Ｉ３Ｂが流れ、第８トランジスタ４５４に第８電流Ｉ４Ｂが流れることになる。

このように、第１電流Ｉ１Ａ、第２電流Ｉ２Ａ、第３電流Ｉ３Ａ、及び第４電流Ｉ４Ａは、各々第５電流Ｉ１Ｂ、第６電流Ｉ２Ｂ、第７電流Ｉ３Ｂ、及び第８電流Ｉ４Ｂと同一の値を有する。

図１３は本発明の一実施形態である照明装置の発光部が直列に連結された場合の駆動方法について説明するための図である。

図１０及び図１３を参照すると、電源部４１０から入力された電源電圧がスイッチング制御基準電圧より大きい場合であるので、スイッチング制御部５００は、スイッチ部４８０をオフ（ｏｆｆ）として、第１発光部４２０と第２発光部４３０を直列に連結する。

この際、第１配電スイッチ部４４０の第１トランジスタ４４１に第１電流Ｉ１が流れ、第２トランジスタ４４２に第２電流Ｉ２が流れ、第３トランジスタ４４３に第３電流Ｉ３が流れ、第４トランジスタ４４４に第４電流Ｉ４が流れる。

第２配電スイッチ部４５０の第５トランジスタ４５１に第５電流Ｉ５が流れ、第６トランジスタ４５２に第６電流Ｉ６が流れ、第７トランジスタ４５３に第７電流Ｉ７が流れ、第８トランジスタ４５４に第８電流Ｉ８が流れることになる。

この場合、第１発光部４２０及び第２発光部４３０が直列に連結され、計８個のチャネル（「８個の発光ダイオード素子」）を形成する。

上記の図１１に示したように、入力された電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合は、第１基準電圧制御部５１０は、第１基準電圧供給部の配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｌ１、Ｖ_Ｌ２、Ｖ_Ｌ３、Ｖ_Ｌ４が第１配電スイッチ部４４０のトランジスタ４４１、４４２、４４３、４４４に供給されるように、スイッチ５１２、５１４、５１６、５１８をオン（ｏｎ）とし、第２基準電圧制御部５２０は、第３基準電圧供給部の配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｌ５、Ｖ_Ｌ６、Ｖ_Ｌ７、Ｖ_Ｌ８が第２配電スイッチ部４５０のトランジスタ４５１、４５２、４５３、４５４に供給されるように、スイッチ５２２、５２４、５２６、５２８をオン（ｏｎ）とした。

一方、ここでは図１３に示すように、電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より大きい場合であるので、第１基準電圧制御部５１０は、第１基準電圧供給の配電スイッチ基準電圧部Ｖ_Ｌ１、Ｖ_Ｌ２、Ｖ_Ｌ３、Ｖ_Ｌ４が第１配電スイッチ部４４０のトランジスタ４４１、４４２、４４３、４４４に供給されるように、スイッチ５１２、５１４、５１６、５１８をオン（ｏｎ）とし、第２基準電圧制御部５２０は、第４基準電圧供給部の配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｈ５、Ｖ_Ｈ６、Ｖ_Ｈ７、Ｖ_Ｈ８が第２配電スイッチ部４５０のトランジスタ４５１、４５２、４５３、４５４に供給されるように、スイッチ５２１、５２３、５２５、５２７をオン（ｏｎ）とする。

以上、図１１、図１３においては、電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合も大きい場合も、第１基準電圧供給の配電スイッチ基準電圧部Ｖ_Ｌ１、Ｖ_Ｌ２、Ｖ_Ｌ３、Ｖ_Ｌ４が第１配電スイッチ部４４０のトランジスタ４４１、４４２、４４３、４４４に供給された。
一方、図示しないが、電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合は、第２基準電圧供給部の配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｈ１、Ｖ_Ｈ２、Ｖ_Ｈ３、Ｖ_Ｈ４に供給し、電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より大きい場合は、第１基準電圧供給の配電スイッチ基準電圧部Ｖ_Ｌ１、Ｖ_Ｌ２、Ｖ_Ｌ３、Ｖ_Ｌ４を第１配電スイッチ部４４０のトランジスタ４４１、４４２、４４３、４４４に供給する場合もある。
即ち、電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合、第１基準電圧制御部５１０は、第２基準電圧供給部の配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｈ１、Ｖ_Ｈ２、Ｖ_Ｈ３、Ｖ_Ｈ４が第１配電スイッチ部４４０のトランジスタ４４１、４４２、４４３、４４４に供給されるように、スイッチ５１１、５１３、５１５、５１７をオン（ｏｎ）とし、第２基準電圧制御部５２０は、第４基準電圧供給部の配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｈ５、Ｖ_Ｈ６、Ｖ_Ｈ７、Ｖ_Ｈ８が第２配電スイッチ部４５０のトランジスタ４５１、４５２、４５３、４５４に供給されるように、スイッチ５２１、５２３、５２４、５２６をオン（ｏｎ）とすること。

一方、電源電圧値がスイッチング制御基準電圧より大きい場合、第１基準電圧制御部５１０は、第１基準電圧供給の配電スイッチ基準電圧部Ｖ_Ｌ１、Ｖ_Ｌ２、Ｖ_Ｌ３、Ｖ_Ｌ４が第１配電スイッチ部４４０のトランジスタ４４１、４４２、４４３、４４４に供給されるように、スイッチ５１１、５１３、５１５、５１７をオン（ｏｎ）とし、第２基準電圧制御部５２０は、第４基準電圧供給部の配電スイッチ基準電圧Ｖ_Ｈ５、Ｖ_Ｈ６、Ｖ_Ｈ７、Ｖ_Ｈ８が第２配電スイッチ部４５０のトランジスタ４５１、４５２、４５３、４５４に供給されるように、スイッチ５２１、５２３、５２５、５２７をオン（ｏｎ）とする。

電力制御部５３０は、電源電圧値に応じて、第１可変抵抗部４６０及び第２可変抵抗部４７０の抵抗を変更することで、第１発光部４２０及び第２発光部４３０の出力電力を一定に維持できる。

ここで、図１３に戻って、図１４は図１３の実施形態に係る配電スイッチ部に流れる電流について説明するための図である。

図１０、図１３及び図１４を参照すると、上側のグラフは、電源部４１０の出力電圧Ｖｉの波形の１周期の例を時間軸上に示し、下側のグラフは、電源部４１０の出力電圧Ｖｉによりトランジスタに流れる電流を時間軸上に示す。

図１４を参照すると、出力電圧Ｖｉの時間軸の変化に応じて、第１配電スイッチ部４４０の第１トランジスタ４４１に第１電流Ｉ１が流れ、第２トランジスタ４４２に第２電流Ｉ２が流れ、第３トランジスタ４４３に第３電流Ｉ３が流れ、第４トランジスタ４４４に第４電流Ｉ４が流れる。次に、第２配電スイッチ部４５０の第５トランジスタ４５１に第５電流Ｉ５が流れ、第６トランジスタ４５２に第６電流Ｉ６が流れ、第７トランジスタ４５３に第７電流Ｉ７が流れ、第８トランジスタ４５４に第８電流Ｉ８が流れることになる。

このように、出力電圧Ｖｉの時間軸の変化に応じて、第１電流Ｉ１、第２電流Ｉ２、第３電流Ｉ３、第４電流Ｉ４、第５電流Ｉ５、第６電流Ｉ６、第７電流Ｉ７、及び第８電流Ｉ８が、順にトランジスタに流れることになる。これにより、トランジスタ４４１、４４２、４４３、４４４、４５１、４５２、４５３、４５４が順にオンとなる。

このように、電源電圧がスイッチング制御基準電圧より大きく、第１発光部４２０及び第２発光部４３０が直列に連結された場合、第２配電スイッチ４５０に入力される基準電圧を変更することで、第１配電スイッチ４４０及び第２配電スイッチ４５０の両方が駆動されるようにする。

これにより、特定の発光部のみが駆動される場合に比べ、発熱問題を著しく低減できる。また、Ｎチャネルが使用される場合に比べ、２＊Ｎチャネルを使用することにより、電力効率を増大できる。

前記のように、照明装置は、上述の実施形態の構成と方法が限定されて適用されるものではなく、前記実施形態は、様々な変形が行われるように、各実施形態の全部又は一部が選択的に組み合わされて構成されてもよい。

１００、４００照明装置
１１０、４１０電源部
１２０、４２０第１発光部
１２１、１２２、１２３、１２４第１、第２、第３、第４発光群
４２１、４２２、４２３、４２４第１、第２、第３、第４発光群
１３０、４３０第２発光部
１３１、１３２、１３３、１３４第５、第６、第７、第８発光群
４３１、４３２、４３３、４３４第１、第２、第３、第４発光群
１４０、４４０第１配電スイッチ部
１４１、１４２、１４３、１４４第１、第２、第３、第４配電スイッチ
４４１、４４２、４４３、４４４第１、第２、第３、第４トランジスタ（配電スイッチ）
１５０、４５０第２配電スイッチ部
１５１、１５２、１５３、１５４第５、第６、第７、第８配電スイッチ
４５１、４５２、４５３、４５４第５、第６、第７、第８トランジスタ（配電スイッチ）
１６０、４６０第１可変抵抗部
１７０、４７０第２可変抵抗部
１８０、４８０スイッチ部
１９０、４９０電圧検出部
２００、５００スイッチング制御部
２１０基準電圧制御部
５１０、５２０第１、第２配電スイッチ基準電圧制御部
５１１、５１３、５１５、５１７スイッチ
５１２、５１４、５１６、５１８スイッチ
５２１、５２３、５２５、５２７スイッチ
５２２、５２４、５２６、５２８スイッチ
２２０、５３０電力制御部
４２５逆流防止部

Claims

交流電源を生成する電源部と、
前記電源部に直列連結され、前記電源部から入力される電源電圧により発光する少なくとも一つの発光ダイオード素子をそれぞれ含む複数の発光群が直列連結された第１発光部と、
前記第１発光部に直列連結され、前記電源部又は第１発光部を介して入力される電圧により発光する少なくとも一つの発光ダイオード素子をそれぞれ含む複数の発光群が直列連結された第２発光部と、
前記第１発光部の複数の発光群のそれぞれの後端に一端が連結されて他端が共通に連結され、前記発光群のそれぞれに対応して前記発光ダイオード素子の電流をオン又はオフする複数のスイッチを含む第１配電スイッチ部と、
前記第２発光部の複数の発光群のそれぞれの後端に一端が連結されて他端が共通に連結され、前記発光群のそれぞれに対応して前記発光ダイオード素子の電流をオン又はオフする複数のスイッチを含む第２配電スイッチ部と、
前記電源部に直列連結され、前記電源部から入力される電源電圧を測定する電圧検出部と、
前記電圧検出部で測定されて保持された電源電圧のピーク値に基づいて前記第１発光部と前記第２発光部とを並列連結するか又は直列連結するかを決定するためのスイッチング制御部と、
前記電圧検出部で測定された電源電圧値に応じて、前記第１発光部及び前記第２発光部の発光群のそれぞれの後端に連結された前記第１配電スイッチ部及び前記第２配電スイッチ部のスイッチを前記複数の発光群が前記電源部に近い方から順に点灯するように選択的に制御する基準電圧制御部と、
前記第１配電スイッチ部のそれぞれのスイッチが共通に連結された他端とグラウンドとの間に連結され、可変抵抗を含む第１可変抵抗部と、
前記第２配電スイッチ部のそれぞれのスイッチが共通に連結された他端とグラウンドとの間に連結され、可変抵抗を含む第２可変抵抗部と、
前記電圧検出部で測定されて保持された電源電圧のピーク値に基づいて、前記第１可変抵抗部及び前記第２可変抵抗部に含まれる可変抵抗の抵抗値を変更することで、前記第１発光部及び前記第２発光部で消費される電力を一定に維持する電力制御部と、
前記電源部と前記第２発光部との間に直列連結されて前記スイッチング制御部により制御され、前記電圧検出部で測定されて保持された電源電圧のピーク値がスイッチング制御基準電圧より小さい場合にオン（ｏｎ）となって前記第１発光部と前記第２発光部とを並列連結し、前記電圧検出部で測定されて保持された電源電圧のピーク値がスイッチング制御基準電圧より大きい場合にオフ（ｏｆｆ）となって前記第１発光部と前記第２発光部とを直列連結するスイッチ部と、を備えることを特徴とする照明装置。
前記電力制御部は、
前記電圧検出部で測定されて保持された電源電圧のピーク値が前記スイッチング制御基準電圧より小さい場合、前記第１可変抵抗部の可変抵抗及び前記第２可変抵抗部の可変抵抗の抵抗値を同一の抵抗値に変更し、
前記電圧検出部で測定されて保持された電源電圧のピーク値が前記スイッチング制御基準電圧より大きい場合、前記第１可変抵抗部の可変抵抗及び前記第２可変抵抗部の可変抵抗の抵抗値をそれぞれ異なる抵抗値に変更することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記第１可変抵抗部及び前記第２可変抵抗部は、それぞれ異なる可変抵抗範囲を有する一つ以上の可変抵抗を含み、
前記電力制御部は、
前記電圧検出部で測定されて保持された電源電圧のピーク値が前記スイッチング制御基準電圧より小さい場合、前記第１可変抵抗部の可変抵抗及び前記第２可変抵抗部の可変抵抗のうちから同一の可変抵抗範囲を有する可変抵抗を選択して可変抵抗の抵抗値を同一の抵抗値に変更し、
前記電圧検出部で測定されて保持された電源電圧のピーク値が前記スイッチング制御基準電圧より大きい場合、前記第１可変抵抗部の可変抵抗及び前記第２可変抵抗部の可変抵抗のうちからそれぞれ異なる可変抵抗範囲を有する可変抵抗を選択して可変抵抗の抵抗値をそれぞれ異なる抵抗値に変更することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記第１配電スイッチ部及び前記第２配電スイッチ部は、前記スイッチとして、前記電源部から入力される電源電圧のうちの特定の電圧範囲でのみオン（ｏｎ）となる一つ以上のトランジスタを含むことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記トランジスタの個数は、前記第１発光部及び前記第２発光部のそれぞれに含まれる前記発光群の個数と同一であることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
前記第１発光部及び前記第２発光部は、複数の発光ダイオード素子を含むＮ個の発光群をそれぞれ有し、
前記トランジスタは、前記Ｎ個の発光群のそれぞれの後端に入力端が連結されて出力端が共通に連結され、全発光群の個数である２×Ｎ個と同一の個数を有することを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
前記基準電圧制御部は、前記電圧検出部で測定された電源電圧値に応じて、前記第１配電スイッチ部及び前記第２配電スイッチ部にそれぞれ印加される第１配電スイッチ基準電圧及び第２配電スイッチ基準電圧を変更して前記第１発光部及び前記第２発光部の前記発光群が前記電源部に近い方から順に点灯するように選択的に制御することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記基準電圧制御部は、前記電圧検出部で測定されて保持された電源電圧のピーク値が前記スイッチング制御基準電圧より小さい場合、前記第１配電スイッチ部及び前記第２配電スイッチ部に前記第１配電スイッチ基準電圧を供給することを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
前記基準電圧制御部は、前記電圧検出部で測定されて保持された電源電圧のピーク値が前記スイッチング制御基準電圧より大きい場合、前記第１配電スイッチ部に前記第１配電スイッチ基準電圧を供給し、前記第２配電スイッチ部に前記第１配電スイッチ基準電圧より大きい値である前記第２配電スイッチ基準電圧を供給することを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
前記基準電圧制御部は、
前記第１配電スイッチ基準電圧を供給する第１配電スイッチ基準電圧供給部と、
前記第１配電スイッチ基準電圧より大きい値である前記第２配電スイッチ基準電圧を供給する第２配電スイッチ基準電圧供給部と、を含むことを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
前記第１配電スイッチ部及び前記第２配電スイッチ部は、前記スイッチとして、前記電源部から入力される電源電圧のうちの特定の電圧範囲でのみオン（ｏｎ）となる一つ以上のトランジスタを含み、
前記基準電圧制御部は、前記電圧検出部で測定された電源電圧値に応じて、前記トランジスタが特定の電圧範囲でのみオン（ｏｎ）となるように、前記トランジスタに印加される前記第１配電スイッチ基準電圧及び前記第２配電スイッチ基準電圧を変更することを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
前記第１発光部は、前記発光群の最後端に直列連結される一つ以上の逆流防止部を含むことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記電源部は、
交流波形を生成する交流電源生成部と、
前記交流電源生成部から出力された交流電源を整流する整流部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。