JP6257485B2 - Led点灯装置 - Google Patents
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Description
図1を参照して、本発明の実施の形態1のLED点灯装置について説明する。
電源1の高電圧側に第1入力端子20が接続されており、電源1の低電圧側に第2入力端子21が接続されている。第1入力端子20と第1出力端子22間に、コイル23及びダイオード24が直列に接続されている。コイル23とダイオード24間に、FET25のドレイン端子が接続されている。第2入力端子21、FET25のソース端子及び第2出力端子26は、GNDに接続されており、電気的に接地されている。第1出力端子22と第2出力端子26間に、平滑コンデンサ27が接続されている。第1入力端子20、第2入力端子21、第1出力端子22、コイル23、ダイオード24、FET25、第2出力端子26及び平滑コンデンサ27によって、DC/DCコンバータ(電源回路)2が構成されている。
制御部5に、トランジスタ4111のベース端子が接続されている。トランジスタ4111のエミッタ端子は、GNDに接続されており、電気的に接地されている。トランジスタ4111のコレクタ端子と制御電源7間に、抵抗素子4121及びLED(発光素子)4131が直列に接続されている。
ここで、初期状態において、制御部5は、第1出力端子22と第2出力端子26間の出力電圧が略0Vとなるように、FET25のゲート電圧を設定しているものとする。また、制御部5は、FET401〜40nがすべてOFF状態となるように、トランジスタ4111〜411nへの電流供給を停止しているものとする。
図4(a)は、実施の形態1の比較対象として、駆動回路に前記フォトカプラを用いておらず、FET401〜40nのゲート電圧の立ち上がり及び立ち下りが急峻なLED点灯装置(以下「従来のLED点灯装置」という)を示している。従来のLED点灯装置において、FET401をOFF状態からON状態に切替えると、DC/DCコンバータ2の出力電流の経路が、すべてのLED301〜30nを通る第1経路から、FET401をバイパスして残余のLED302〜30nを通る第2経路に切替わる。
図8を参照して、制御部5が入力電流Iinの大きさを任意に制御できるLED点灯装置101について説明する。図8は、一例として、直列に接続された4個のLED301〜304のうち1個のLED303にFET403及び駆動回路413を接続した構成を示している。図8において、図1及び図2に示す実施の形態1のLED点灯装置100と同様の構成部材には同一符号を付して説明を省略する。
前記フォトカプラ4153は、高温になるほどLED4133の発光量が低下し、出力電流Ioutが減少する特性を有している。このため、FET403のゲート電圧Vgの立ち上がり及び立ち下がりにかかる時間は温度によって変動し、DC/DCコンバータ2の出力電圧の時間変化率とゲート電圧Vgの時間変化率との間にずれが生じる。
本発明のLED点灯装置は、車載用以外のLED光源にも用いることができる。図9を参照して、交流電源1aに対応したLED点灯装置102について説明する。
交流電源1aに、整流部2aが接続されている。整流部2aは、互いに接続された4つのダイオード281〜284を有しており、交流電源1aを全波整流するものである。
図10(a)に示す如く、交流電源1aの電圧は交流であり、整流部2aによって図10(b)に示す如く全波整流される。
Claims (12)
- 複数個のLEDを直列に接続した光源に対して電力を供給する電源回路と、
少なくとも1個の前記LEDに対して並列に接続され、該LEDに流れる電流をバイパスして該LEDを消灯させる、電界効果トランジスタ又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタの電圧制御型のトランジスタを用いたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を駆動する駆動回路と、
前記電源回路及び前記駆動回路を制御する制御部と、を備え、
前記駆動回路は、入力電流の通電によって光を発する発光素子と、該光を受光して出力電流を発生する受光素子とを対向させたフォトカプラを用いて構成されている
ことを特徴とするLED点灯装置。 - 前記制御部は、前記フォトカプラの入力電流を制御することで、該フォトカプラの出力電流を制御して、前記スイッチング素子の駆動電圧の時間変化率を制御することを特徴とする請求項1記載のLED点灯装置。
- 前記制御部は、前記スイッチング素子に電流が流れ始めてから該電流が点灯対象の前記LEDの定格電流に達するまでの時間が、50マイクロ秒から100ミリ秒までの範囲内となるように、前記フォトカプラの入力電流を制御することを特徴とする請求項2記載のLED点灯装置。
- 前記制御部は、前記スイッチング素子に電流が流れ始めてから該電流が点灯対象の前記LEDの定格電流に達するまでの時間が、前記電源回路の動作周期の5倍から10000倍までの範囲内となるように、前記フォトカプラの入力電流を制御することを特徴とする請求項2記載のLED点灯装置。
- 前記制御部は、前記フォトカプラの状態に応じて前記フォトカプラの入力電流を制御することを特徴とする請求項2から請求項4のうちのいずれか1項記載のLED点灯装置。
- 前記制御部は、前記フォトカプラ又は該フォトカプラの周辺部の温度に応じて前記フォトカプラの入力電流を制御することを特徴とする請求項5記載のLED点灯装置。
- 車載用であることを特徴とする請求項1から請求項6のうちのいずれか1項記載のLED点灯装置。
- 前記光源は、車両の前照灯のロービーム及びハイビームを形成するものであり、
前記スイッチング素子は、ハイビーム用の前記LEDに流れる電流をバイパスするものである
ことを特徴とする請求項7記載のLED点灯装置。 - 前記光源は、異なる複数の方向を照らす前記LEDを有しており、
前記制御部は、前記駆動回路を制御することで、いずれか任意の方向を照らす前記LEDを点灯及び消灯させる
ことを特徴とする請求項7記載のLED点灯装置。 - 前記制御部は、車両に搭載した外部装置から情報を取得する情報取得部を備え、前記外部装置から取得した情報に応じて前記駆動回路を制御することを特徴とする請求項7から請求項9のうちのいずれか1項記載のLED点灯装置。
- 前記電源回路の入力端子に接続され、前記電源回路の入力端子に現れた電圧とは異なる直流電圧に変換し、当該直流電圧を前記駆動回路及び前記制御部に供給する制御電源をさらに備えたことを特徴とする請求項1から請求項10のうちのいずれか1項記載のLED点灯装置。
- 交流電源を全波整流し、一対の出力端子の間に複数個のLEDが直列に接続され、前記複数個のLEDが分割された複数の分割単位を有する光源に対して電力を供給する電源回路と、
それぞれが前記光源の複数の分割単位それぞれに対して並列に接続され、当該分割単位を構成するLEDに流れる電流をバイパスして分割単位毎に該LEDを消灯させる、電圧制御型のトランジスタを用いた複数のスイッチング素子と、
それぞれが、入力電流の通電によって光を発する発光素子と、前記スイッチング素子のゲート電極に接続され、該発光素子からの光を受光して出力電流を発生する受光素子とを対向させたフォトカプラを用いて構成され、前記複数のスイッチング素子それぞれのON状態とOFF状態とを切替える複数の駆動回路と、
前記電源回路の一対の出力端子に現れる全波整流された電圧に合わせて前記複数の駆動回路を制御し、前記光源の両端間の電圧を前記光源における点灯するLEDに対して必要な電圧となす制御部と
を備えたLED点灯装置。
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