JP6382286B2

JP6382286B2 - Ｌｅｄ電圧駆動回路

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Publication number: JP6382286B2
Application number: JP2016247571A
Authority: JP
Inventors: ハン，イエヒョン
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2018-08-29
Anticipated expiration: 2036-12-21
Also published as: KR102456426B1; US20170188422A1; CN106922050A; JP2017120899A; KR20170077518A; CN106922050B; US9936545B2

Description

本発明はＬＥＤ電圧駆動回路に関するものである。より詳しくは、ＬＥＤに電圧を供給する駆動回路に関するものである。

最近国内発光ダイオード（ＬＥＤ）照明業界が有望市場に浮上している。先進各国の電力節減努力に加え、日本では昨年の大地震と福島原子力発電所の事故で急にＬＥＤ照明が脚光を浴びている。国内の多くのＬＥＤ照明専門企業は海外の先進市場を先占するために各国の認証獲得にも活発に乗り出している状況であり、既存ＦＬ市場を代替する需要と既存蛍光ランプでは実現し難い感性および様々な機能を追加したＬＥＤ照明製品を市場に出している趨勢である。

ＬＥＤはＬＥＤに印加される電圧が閾値電圧（ＴｈｒｅｓｈｏｌｄＶｏｌｔａｇｅ）以上であればＬＥＤに電流が流れ始めて光が発生する。このようなＬＥＤを駆動するために乾電池、バッテリまたは電源供給装置（ＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙ）などを利用して低電圧直流電源を供給する。

前記低電圧直流電源を供給する装置としては電源供給装置が主に使用されるが、電源供給装置は常用の交流電源の供給を受けてあらかじめ設定された直流電源に変換し、これを再びＬＥＤ駆動用電源に変換してＬＥＤに供給する。

前述した従来の電源供給装置を使用してＬＥＤを駆動する場合には、常用交流電源をあらかじめ設定された直流電源に変換してＬＥＤを駆動する。

ＬＥＤ制御方式としては、トランス（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）の出力を定電流出力に制御してＬＥＤを点灯したり、ＬＥＤ出力端に定電流回路の利用またはＢＯＯＳＴ回路と定電流回路の利用などに多く使用されるが、このような制御方式は電力変換効率が低くなり、回路が複雑になる問題点がある。

したがって、ＬＥＤに電力を効率的に供給するＬＥＤ電圧駆動回路技術の提供が要求される。

本発明が解決しようとする技術的課題はＬＥＤに電圧を供給する駆動回路を提供することである。

本発明の技術的課題は以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていない他の技術的課題は下記の記載から当業者に明確に理解できるはずである。

前記技術的課題を達成するための本発明の一実施例に係るＬＥＤ電圧駆動回路は電圧が印加される入力部；接地部；一端が前記入力部に連結され、前記一端と他の他端が前記接地部に連結され、前記入力部に印加された電圧と前記接地部の電圧差によって充電される入力キャパシタ（ｃａｐａｃｉｔｏｒ）；および前記入力キャパシタおよび前記入力部に連結され、ＬＥＤに電力を出力するバック回路（ｂｕｃｋｃｏｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔ）を含むものの、前記入力キャパシタは、充電された電力を前記バック回路の入力電圧に提供することができる。

前記のような本発明によれば、デューティ比（ｄｕｔｙｒａｔｉｏ）を有するスイッチ制御が可能であり、駆動回路の安定性と効率性を高めることができる効果がある。

従来のＬＥＤ駆動回路を示した図面。本発明の一実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路が具備されたＬＥＤ駆動回路を示した図面。本発明の一実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路の動作を説明する図面。本発明の一実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路の動作を説明する図面。本発明の一実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路の動作を説明する図面。本発明の一実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路の動作を説明する図面。本発明の他の実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路が具備されたＬＥＤ駆動回路を示した図面。本発明の他の実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路の動作を説明する図面。本発明の他の実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路の動作を説明する図面。本発明の他の実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路の動作を説明する図面。本発明の他の実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路の動作を説明する図面。本発明のさらに他の実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路が具備されたＬＥＤ駆動回路を示した図面。本発明のさらに他の実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路を利用したＬＥＤ駆動方法のフローチャート。

以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は添付される図面とともに詳細に後述されている実施例を参照すれば明確となるであろう。しかし、本発明は以下で掲示される実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現され得、ただし、本実施例は本発明の掲示を完全となるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に発明の範疇を完全に通知するために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇によって定義されるだけである。明細書全体にわたって同一参照符号は同一構成要素を指し示す。

特に定義しない限り、本明細書で使用されるすべての用語（技術および科学的用語を含む）は本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に共通的に理解できる意味で使用される。また、一般的に使用される辞書に定義されている用語は異なるように定義されていない限り、理想的または過度に解釈されない。

図１は従来のＬＥＤ駆動回路を示した図面である。

図１を参照すれば、従来のＬＥＤ駆動回路１００は入力電源部１１０、ラインフィルタ（ｌｉｎｅｆｉｌｔｅｒ）１２０、整流器（ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）１３０、力率改善部（ＰｏｗｅｒＦａｃｔｏｒＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：以下ＰＦＣという）１４０、降圧部１５０およびＬＥＤ（ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ）１６０を含む。

入力電源部１１０は交流電圧および電流を提供する電源であり得る。

ラインフィルタ１２０は電源線に含まれている色々な雑音を除去するフィルターである。ラインフィルタ１２０はコイルとコンデンサからなるローパスフィルタ（ｌｏｗ−ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ）を含むことができる。ラインフィルタ１２０は前記電源線に含まれた電磁気干渉波を除去するフィルターを含むことができる。
整流器１３０は交流電源を直流電源に変換する回路である。整流器１３０はブリッジ回路（ｂｒｉｄｇｅｃｉｒｃｕｉｔ）を含むことができる。

ＰＦＣ部１４０は入力電圧を昇圧する。例えば、１００［Ｖ］〜２００［Ｖ］範囲の大きさを有する入力電源部１１０はＰＦＣ部１４０を経ながら４００［Ｖ］に出力され得る。

降圧部１５０はＰＦＣ部１４０の出力電圧が入力されるとＬＥＤ１６０の駆動電圧に降圧する。降圧部１５０はバック回路（ｂｕｃｋｃｉｒｃｕｉｔ）を含むことができる。例えば、降圧部１５０は４００［Ｖ］のＰＦＣ部１４０の出力電圧を２０［Ｖ］のＬＥＤ駆動電圧に降圧することができる。

降圧部１５０が４００［Ｖ］入力電圧を２０［Ｖ］に降圧する場合、デューティ比（ｄｕｔｙｒａｔｉｏ）は２０／４００＝０．０５となる。前記デューティ比が０．０５であると、ＬＥＤ駆動回路１００は駆動自体が不可能であるか駆動されても効率が非常に低い問題点があり得る。

本発明の実施例は降圧部１５０を代替するＬＥＤ電圧駆動回路に関する発明である。前記ＬＥＤ電圧駆動回路は、フローティンググラウンド（ｆｌｏａｔｉｎｇｇｒｏｕｎｄ）を含み、従来の降圧部１５０より高いデューティ比を有し、これにより、ＬＥＤ駆動制御の効率を上げることができる。

図２は本発明の一実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路が具備されたＬＥＤ駆動回路を示した図面である。

図２を参照すれば、ＬＥＤ駆動回路２００は交流電源である入力電源部１１０、ブリッジダイオード回路を含む整流器１３０、ＰＦＣ部１４０、ＬＥＤ電圧駆動回路２１０およびＬＥＤ１６０を含むことができる。

入力電源部１１０、整流器１３０およびＬＥＤ１６０は図１の従来のＬＥＤ駆動回路１００の構成と同一であるため、説明の重複を避けるために省略する。

本発明の一実施例に係るＬＥＤ電圧駆動回路２１０は入力部２２０、接地部２３０、入力キャパシタ（Ｃｉｎ）およびバック回路（ｂｕｃｋｃｏｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔ、２１５）を含むことができる。

入力部２２０はＰＦＣ部１４０から出力される電圧が印加され得る。入力部２２０は入力キャパシタ（Ｃｉｎ）とバック回路２１５に連結され得る。

接地部２３０はフローティンググラウンド（ｆｌｏａｔｉｎｇｇｒｏｕｎｄ）を含むことができる。本発明の一実施例によれば、接地部２３０は整流器１３０の出力端に連結され得る。

入力キャパシタ（Ｃｉｎ）は入力部２２０と接地部２３０の間に連結され得る。入力キャパシタ（Ｃｉｎ）の一端は入力部２２０に連結され、前記一端と他の他端は接地部２３０に連結され得る。入力キャパシタ（Ｃｉｎ）は入力部２２０に印加された電圧によって充電され、前記充電された電力をバック回路２１５の入力電圧に出力することができる。

バック回路２１５はバックスイッチ（Ｑ２）、バックダイオード（Ｄ２）、出力キャパシタ（Ｃｏ）、バックインダクタ（Ｌ２）および出力部２４０を含むことができる。

バックスイッチ（Ｑ２）は前記バック回路内の電流の流れを制御することができる。バックスイッチ（Ｑ２）は入力キャパシタ（Ｃｉｎ）から出力される電流の流れを制御することができる。バックスイッチ（Ｑ２）はＢＪＴ（ＢｉｐｏｌａｒＪｕｎｃｔｉｏｎＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）またはＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含むことができる。図２には説明の便宜のためにｎチャネルＭＯＳＦＥＴを使用したが、これは例示に過ぎず、これに限定されない。

バックダイオード（Ｄ２）は接地部２３０とバックスイッチ（Ｑ２）の一端にそれぞれ連結される。バックダイオード（Ｄ２）は接地部２３０側がｐ型、バックスイッチ（Ｑ２）側がｎ型に連結され得る。バックダイオード（Ｄ２）は入力キャパシタ（Ｃｉｎ）の電力が接地部２３０に流れることを防止することができる。

出力キャパシタ（Ｃｏ）は接地部２３０に一端が連結され、他の一端は出力部２４０に連結される。出力キャパシタ（Ｃｏ）はバックスイッチ（Ｑ２）がターンオンされると入力キャパシタ（Ｃｉｎ）から入力された電力で充電され、バックスイッチ（Ｑ２）がターンオフされると出力部２４０に前記充電された電力を出力することができる。

バックインダクタ（Ｌ２）は出力部２４０と出力キャパシタ（Ｃｏ）の接点に一端が連結され、他の一端はバックスイッチ（Ｑ２）とバックダイオード（Ｄ２）の接点に連結される。バックインダクタ（Ｌ２）はバックスイッチ（Ｑ２）がターンオンされると入力キャパシタ（Ｃｉｎ）から提供された電力を保存し、バックスイッチ（Ｑ２）がターンオフされると出力部２４０に前記保存された電力を出力することができる。

ＰＦＣ部１４０はＰＦＣインダクタ（Ｌ１）、ＰＦＣダイオード（Ｄ１）およびＰＦＣスイッチ（Ｑ１）を含むことができる。

ＰＦＣインダクタ（Ｌ１）、ＰＦＣダイオード（Ｄ１）およびＰＦＣスイッチ（Ｑ１）の各一端は一つの接点に連結され、ＰＦＣインダクタ（Ｌ１）の他の一端は整流器１３０の出力端に連結される。ＰＦＣダイオード（Ｄ１）の他の一端はＬＥＤ電圧駆動回路２１０の入力部２２０に連結される。ＰＦＣスイッチ（Ｑ１）の他の一端は接地され得る。

ＰＦＣスイッチ（Ｑ１）がターンオン制御信号を受信してターンオンされると、整流器１３０から入力された電流がＰＦＣインダクタ（Ｌ１）を経てＰＦＣスイッチ（Ｑ１）を通じて前記接地に通電される。この時、ＰＦＣインダクタ（Ｌ１）は前記電流によってエネルギーが保存される。

ＰＦＣスイッチ（Ｑ１）がターンオフ制御信号を受信してターンオフされると、ＰＦＣインダクタ（Ｌ１）に保存されたエネルギーが整流器１３０で入力された電流に加えられて整流器１３０の出力電圧より高い電圧がＰＦＣダイオード（Ｄ１）に入力され得る。すなわち、ＰＦＣスイッチ（Ｑ１）がターンオフされると、ＰＦＣ部１４０はブースト（ｂｏｏｓｔ）回路として動作することができる。例えば、入力電源部１１０が１００［Ｖ］である場合、整流器１３０から出力される最大値は１４１．１［Ｖ］であり得、ＰＦＣ部１４０の出力は４００［Ｖ］と、約２６０［Ｖ］昇圧され得る。

図３〜図６は本発明の一実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路の動作を説明する図面である。

図３〜図６を参照して、本発明の一実施例に係るＬＥＤ電圧駆動回路の動作をＰＦＣスイッチ（Ｑ１）とバックスイッチ（Ｑ２）のターンオンとターンオフ状態を基準として段階別に詳しく説明する。

まず、図３を参照して、ＰＦＣスイッチ（Ｑ１）がターンオンされると、整流器１３０の出力電流３１０はＰＦＣインダクタ（Ｌ１）とＰＦＣスイッチ（Ｑ１）を経て流れる。この時、ＰＦＣインダクタ（Ｌ１）には電流３１０によるエネルギーが保存される。

次いで、図４を参照すれば、ＰＦＣスイッチ（Ｑ１）がターンオフされると、整流器１３０の出力電流（３２０）はＰＦＣインダクタ（Ｌ１）とＰＦＣダイオード（Ｄ１）を経てＬＥＤ電圧駆動回路２１０の入力部２２０に流れる。この時、ＰＦＣインダクタ（Ｌ１）を経た前記電流は図３の段階で貯蔵されたエネルギーが追加されることによって、整流器１３０の出力電圧より高い電圧に昇圧され得る。したがって、ＬＥＤ電圧駆動回路２１０の入力部２２０には整流器１３０の出力電圧よりも高い電圧が印加される。ＰＦＣスイッチ（Ｑ１）がターンオフされる間、バックスイッチ（Ｑ２）はターンオフされた状態であるため、前記印加された電圧と入力された電流は入力キャパシタ（Ｃｉｎ）を充電させる。入力キャパシタ（Ｃｉｎ）は接地部２３０に一端が連結されており、接地部２３０は整流器１３０の出力端に連結されているため、入力キャパシタ（Ｃｉｎ）にはＰＦＣ部１４０の出力電圧と整流器１３０の出力電圧の差だけの電圧差が印加され得る。

例えば、入力電源部１１０が１００［Ｖ］交流であれば、整流器１３０から出力される電圧の大きさは最大１４１．４［Ｖ］であり得、ＰＦＣ部１４０から出力される電圧は４００［Ｖ］となり得る。この時、入力キャパシタ（Ｃｉｎ）の両端には４００［Ｖ］と１４１．４［Ｖ］の差である２６０［Ｖ］程度が印加され得る。すなわち、入力キャパシタ（Ｃｉｎ）はＰＦＣスイッチ（Ｑ１）がターンオフされ、バックスイッチ（Ｑ２）がターンオフされた状態であれば、２６０［Ｖ］に充電され得る。

次いで、図５を参照すれば、ＰＦＣスイッチ（Ｑ１）がターンオンされ、バックスイッチ（Ｑ２）がターンオンされると、入力キャパシタ（Ｃｉｎ）にはそれ以上ＰＦＣ部１４０の出力電圧が印加されず、入力キャパシタ（Ｃｉｎ）に充電された電力はバックスイッチ（Ｑ２）を経てバック回路に提供され得る。入力キャパシタ（Ｃｉｎ）はバック回路の入力電源となり、入力キャパシタ（Ｃｉｎ）の充電された電力によって電流３３０がバックスイッチ（Ｑ２）を経て出力キャパシタ（Ｃｏ）とバックインダクタ（Ｌ２）に流れる。これによって、出力キャパシタ（Ｃｏ）は充電され、バックインダクタ（Ｌ２）にはエネルギーが貯蔵され得る。

次いで、図６を参照すれば、ＰＦＣスイッチ（Ｑ１）がターンオフされると、入力キャパシタ（Ｃｉｎ）に充電された電力は前記バック回路側への通電が遮断され、出力キャパシタ（Ｃｏ）に充電された電力とバックインダクタ（Ｌ２）に貯蔵されたエネルギーによって電流３４０がＬＥＤ１６０に流れることができる。電流３４０によってＬＥＤ１６０は発光することができる。

再び図３〜図６を参照すれば、接地部２３０が整流器１３０の出力端に連結されたフローティンググラウンドであるため、入力キャパシタ（Ｃｉｎ）はＰＦＣ部１４０の出力電圧と整流器１３０の出力電圧の電圧差だけ充電され得る。すなわち、入力キャパシタ（Ｃｉｎ）はＰＦＣ部１４０の出力電圧より低い電圧に充電されるので、デューティ比が従来のＬＥＤ駆動回路よりも高くなり得る。

例えば、入力電源部１１０が１００［Ｖ］交流である場合に、整流器１３０の最大出力電圧は１４１．４［Ｖ］で、ＰＦＣ部１４０の出力電圧は４００［Ｖ］であるから、入力キャパシタ（Ｃｉｎ）は概略２６０［Ｖ］に充電される。ＬＥＤの駆動電圧は２０［Ｖ］であるから、本発明の一実施例によれば、デューティ比は２０／２６０＝０．０７７であるから従来のデューティ比０．０５より高い。デューティ比が高いので、本発明の一実施例に係るＬＥＤ駆動回路は効率性と可動性がさらに良好となり得る。

図７は本発明の他の実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路が具備されたＬＥＤ駆動回路を示した図面である。

図７を参照すれば、本発明の他の実施例に係るＬＥＤ電圧駆動回路４１０は接地部２３０が入力電源部１１０の接地とは違う接地点に連結され得る。本発明の一実施例に係るＬＥＤ電圧駆動回路２１０との差異点は接地部２３０が整流器の出力端子１３２に連結されないということである。

図８〜図１１は本発明の他の実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路の動作を説明する図面である。

図８〜図１１を参照して、ＬＥＤ駆動回路４００の動作を図８から図１１まで段階別に説明する。

図８を参照すれば、ＰＦＣスイッチ（Ｑ１）がターンオンされると、整流器１３０から出力された電流５１０はＰＦＣインダクタ（Ｌ１）とＰＦＣスイッチ（Ｑ１）を接地方向に流れる。この時、ＰＦＣインダクタ（Ｌ１）には電流５１０によるエネルギーが貯蔵される。

図９を参照すれば、ＰＦＣスイッチ（Ｑ１）がターンオフされ、バックスイッチ（Ｑ２）がターンオフされた状態であると、整流器１３０から出力された電流５２０はＰＦＣインダクタ（Ｌ１）に貯蔵されたエネルギーが付加されてＰＦＣ部１４０から出力され、ＰＦＣ部１４０から出力された電流５２０は入力キャパシタ（Ｃｉｎ）に流れる。入力キャパシタ（Ｃｉｎ）は電流５２０によって充電される。入力キャパシタ（Ｃｉｎ）はＰＦＣ部１４０の出力電圧と接地部２３０が連結されたフローティンググラウンドの電圧の差だけ充電され得る。

図１０を参照すれば、バックスイッチ（Ｑ２）がターンオンされると、入力キャパシタ（Ｃｉｎ）に充電された電力は電流５２０をバックインダクタ（Ｌ２）と出力キャパシタ（Ｃｏ）に流す。電流５２０によってバックインダクタ（Ｌ２）にはエネルギーが貯蔵されて出力キャパシタ（Ｃｏ）は充電される。

図１１を参照すれば、バックスイッチ（Ｑ２）がターンオフされると、出力キャパシタ（Ｃｏ）とバックインダクタ（Ｌ２）に貯蔵されたエネルギーによって電流５４０がＬＥＤ１６０に流れる。

図１２は本発明のさらに他の実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路が具備されたＬＥＤ駆動回路を示した図面である。

図１２を参照すれば、本発明のさらに他の実施例に係るＬＥＤ電圧駆動回路６１０が具備されたＬＥＤ駆動回路６００は、ＬＥＤ電圧駆動回路２１０およびＬＥＤ電圧駆動回路４１０と同じように入力キャパシタ（Ｃｉｎ）、バックダイオード（Ｄ２）、バックスイッチ（Ｑ２）、バックインダクタ（Ｌ２）および出力キャパシタ（Ｃｏ）を含み、追加的に第１スイッチ６２０と第２スイッチ６３０を含むことができる。

ＬＥＤ電圧駆動回路６１０は第１スイッチ６２０がターンオンされ、第２スイッチ６３０がターンオフされると、本発明の一実施例に係るＬＥＤ電圧駆動回路２１０が具備されたＬＥＤ駆動回路２００と同様に動作する。ＬＥＤ電圧駆動回路６１０は第１スイッチ６２０がターンオフされ、第２スイッチ６３０がターンオンされると、本発明の他の実施例に係るＬＥＤ電圧駆動回路４１０と同様に動作する。

本発明のさらに他の実施例に係るＬＥＤ駆動回路６００は、ＬＥＤ１６０の負荷によって、第１スイッチ６２０または第２スイッチ６３０の中でいずれか一つだけをターンオンさせる。例えば、ＬＥＤ１６０の負荷が相対的に低い場合、第１スイッチ６２０だけをターンオンし、ＬＥＤ１６０の負荷が高いと第２スイッチ６３０だけをターンオンすることができる。

図１３は本発明のさらに他の実施例に係る、ＬＥＤ電圧駆動回路を利用したＬＥＤ駆動方法のフローチャートである。

図１３を参照して、ＬＥＤ電圧駆動回路を利用したＬＥＤ駆動方法を説明する。

ＦＰＣ部に電源が印加される（Ｓ１００）。交流電源が入力される整流器の出力がＰＦＣ部に入力され得る。

ＰＦＣ部に含まれたＰＦＣスイッチがターンオンされる（Ｓ１１０）。ＬＥＤ駆動回路２００はＬＥＤＰＦＣ部に含まれたＰＦＣスイッチをターンオンさせる。前記ＰＦＣスイッチがターンオンされるとＰＦＣに印加された電源の電流は前記ＰＦＣインダクタに流れる。

ＰＦＣ部に含まれたＰＦＣインダクタにエネルギーが貯蔵される（Ｓ１２０）。ＦＰＣスイッチがターンオンされると、前記ＰＦＣインダクタに電流が流れて、前記電流によってＰＦＣインダクタには電磁気エネルギーが貯蔵される。

前記ＰＦＣスイッチがターンオフ（ｔｕｒｎ−ｏｆｆ）されてＬＥＤ電源駆動回路に含まれたバックスイッチがターンオフされる（Ｓ１３０）。前記ＰＦＣスイッチがターンオフされると、ＰＦＣ部に印加された電源の電流は前記ＰＦＣインダクタとＦＰＣダイオードを経て前記ＬＥＤ電源駆動回路に提供される。

前記ＬＥＤ電源駆動回路に含まれた入力キャパシタが充電される（Ｓ１４０）。前記ＬＥＤ電源駆動回路に提供された電流は、バックスイッチがターンオフされた状態であるため、入力キャパシタ側に流れて、入力キャパシタは前記電流によって充電される。

前記バックスイッチがターンオンされる（Ｓ１５０）。バックスイッチがターンオンされると、前記入力キャパシタに充電されているエネルギーはバックダイオードに流れる。

前記ＬＥＤ電源駆動回路に含まれた出力キャパシタが充電される（Ｓ１６０）。前記入力キャパシタから出力される電流はバックインダクタを経て前記出力キャパシタに流れて、前記出力キャパシタは前記電流によって充電される。

前記バックスイッチがターンオフされる（Ｓ１７０）。バックスイッチがターンオフされると、前記バックインダクタと前記出力キャパシタに充電されたエネルギーが放電される。

ＬＥＤに電力が提供される（Ｓ１８０）。前記バックインダクタと前記出力キャパシタで放電されたエネルギーは前記ＬＥＤに電流に流れる。

以上、添付された図面を参照して本発明の実施例を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者は本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更することなく、他の具体的な形態で実施できることが理解できるはずである。したがって、以上で記述した実施例はすべての面で例示的なものであり、限定的ではないものと理解されるべきである。

１１０：入力電源
１２０：ラインフィルタ
１３０：整流器
１４０：ＰＦＣ部
１６０：ＬＥＤ
２００：ＬＥＤ駆動回路
２１０：ＬＥＤ電圧駆動回路

Claims

交流電源が印加される入力電源部；
前記入力電源部に印加される前記交流電源を直流電源に変換する整流器；
前記整流器の出力端およびＬＥＤのカソードに連結するフローティンググラウンド；
各一端が一つの接点に連結されているＰＦＣインダクタ、ＰＦＣダイオードおよびＰＦＣスイッチを含むＰＦＣ部；
前記ＰＦＣ部の出力端に連結されている一端および前記フローティンググラウンドに連結されている他端を有する入力キャパシタ（ｃａｐａｃｉｔｏｒ）；および
前記入力キャパシタの前記一端および前記ＰＦＣ部の前記出力端の接点に連結されている一端を有するバックスイッチ；前記フローティンググラウンドに連結されているアノードおよび前記バックスイッチの他端に連結されているカソードを有するバックダイオード；前記フローティンググラウンドおよび前記バックダイオードの前記アノードの接点に連結されている一端および前記ＬＥＤのアノードに連結されている他端を有する出力キャパシタ；および前記バックスイッチの前記他端に連結されている一端および前記ＬＥＤの前記アノードに連結されている他端を有するバックインダクタを含むバック回路（ｂｕｃｋｃｏｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔ）を含み、
前記ＰＦＣインダクタは、前記ＰＦＣスイッチがターンオンされるとエネルギーを貯蔵するために前記整流器の前記出力端に連結され、前記ＰＦＣスイッチがターンオフされると前記ＰＦＣダイオードを介して前記整流器の出力電圧および前記貯蔵されたエネルギーを一緒に出力し、
前記入力キャパシタは、前記ＰＦＣスイッチおよび前記バックスイッチがターンオフされると前記ＰＦＣ部の出力電圧と前記整流器の出力電圧の間の電圧差に応じて充電される、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ）駆動回路。
前記駆動回路のデューティ比は、前記ＰＦＣ部の出力電圧と前記整流器の出力電圧の電圧差に反比例して増加する、請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
前記出力キャパシタは、
前記バックスイッチがターンオンされると前記入力キャパシタから伝達された電力で充電され、前記バックスイッチがターンオフされると前記充電された電力を前記ＬＥＤに出力する、請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
前記バックインダクタは、
前記バックスイッチがターンオンされると前記入力キャパシタから伝達された電力を貯蔵し、前記バックスイッチがターンオフされると前記貯蔵された電力を前記ＬＥＤに出力する、請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。