JP7513250B2 - 発光ダイオード点灯回路及び発光ダイオード照明装置 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 オーデリック株式会社が令和２年１月１５日から令和２年６月８日の間に計６店舗に対し販売

本発明は、発光ダイオード点灯回路及び発光ダイオード照明装置に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）は、蛍光管に比べて、寿命が長く消費電力が少ないという利点を有している。このようなＬＥＤを用いた発光ダイオード照明装置（ＬＥＤ照明装置）は、発光ダイオードユニット（ＬＥＤユニット）と発光ダイオード点灯回路（ＬＥＤ点灯回路）を備えている。

ＬＥＤユニットは、例えば、複数のＬＥＤが実装されたプリント基板を、筐体の内部に取り付けて構成されている。複数のＬＥＤは、電気的に直列接続されて、発光ダイオード回路（ＬＥＤ回路）を構成している。

ＬＥＤ点灯回路は、例えば、全波整流回路と、力率改善回路（ＰＦＣ（Power Factor Correction）回路）と、スイッチング素子を有する発光ダイオードドライバ回路（ＬＥＤドライバ回路）等を有している。スイッチング素子としては、例えば、ＮチャネルタイプのＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）が用いられる。

ＬＥＤドライバ回路のスイッチング素子は、ローサイド配置される場合と、ハイサイド配置される場合がある。スイッチング素子をハイサイド配置する回路は、負荷であるＬＥＤ回路の負極側を接地電位部ＧＮＤに接続することができるという利点がある。しかしスイッチング素子をハイサイド配置した場合には、スイッチング素子を起動開始するために、ＬＥＤ回路に起動電流を流すことが必要である。そのため、１００Ｖ以上の電圧を、起動抵抗を介してＬＥＤドライバ回路の外部電源入力端子に印加している。

なお、ＬＥＤドライバ回路のスイッチング素子をハイサイド配置する技術は、特許文献１に示されている。特許文献１の回路では、ＬＥＤドライバ回路の入力電源として１００Ｖ以上の電圧を常時印加しているので電源効率が悪化するが、その対策として１５Ｖ程度の低い電圧と１００Ｖ以上の電圧の２種類の電源を用いる場合がある。

図３は従来例に係るＬＥＤ照明装置１０Ｐを示す。このＬＥＤ照明装置１０Ｐは、ＬＥＤ点灯回路１００Ｐと、ＬＥＤユニット２００Ｐを有している。ＬＥＤユニット２００Ｐは、複数のＬＥＤ２０１を直列接続したＬＥＤ回路２１０を備えている。

ＬＥＤ点灯回路１００Ｐは、電源スイッチＳＷを介して商用電源５０に接続される全波整流回路１１０と、コンデンサＣ２１が接続されたＰＦＣ回路１２０と、ＬＥＤドライバ回路１３０と、外部電源１４０と、信号伝達素子１５０と、起動抵抗Ｒ６１及びダイオードＤ６１を直列接続してなる起動回路６０を有している。
ＬＥＤドライバ回路１３０は、ダイオードＤ３１及びコンデンサＣ３１が接続されると共に内部電源回路１３１ａを有するドライバ制御ＩＣ１３１と、コンバータ回路１３２を有している。
コンバータ回路１３２は、スイッチング素子Ｑ３１と、抵抗Ｒ３１，Ｒ３３と、コンデンサＣ３２と、転流ダイオードＤ３２と、インダクタＬ３１を有している。抵抗Ｒ３３は、放電用抵抗である。

このＬＥＤ点灯回路１００Ｐでは、ドライバ制御ＩＣ１３１に電圧を供給するため、２種類の電源、即ち、低電圧（例えば、１５Ｖ程度）を出力する外部電源１４０と高電圧（１００Ｖ以上、例えば、２６８Ｖ）を出力する起動回路６０という、２種類の電源を用いている。
また、ＰＦＣ回路１２０を備えて力率改善をしているため、商用電源５０の電源変動があっても、ＬＥＤユニット２００Ｐでの「ちらつき」を防止している。

ドライバ制御ＩＣ１３１は、信号伝達素子１５０から入力された調光指示信号αに応じて、スイッチング素子Ｑ３１をオンオフ動作する。スイッチング素子Ｑ３１がオンオフ動作すると、所定の電流値に調整されたスイッチング電流（直流電流）がＬＥＤ回路２１０に流れてＬＥＤユニット２００Ｐが点灯する。

起動時においては、ＬＥＤ点灯回路１００Ｐでは、ＰＦＣ回路１２０から供給された電圧（例えば、４００Ｖ）からの起動電流が、起動抵抗Ｒ６１とダイオードＤ６１の直列接続を介してドライバ制御ＩＣ１３１の外部電源入力端子Ｖｉｎに流れ込む。このため、内部電源回路１３１ａのレギュレータにより、コンデンサＣ３１が１０Ｖ程度に充電され、ドライバ制御ＩＣ１３１が動作を開始し、スイッチング素子Ｑ３１がスイッチングを開始する。尚、起動抵抗Ｒ６１を介して流れる起動電流は、ＰＦＣ回路１２０から点線の矢印で示す経路に沿いＬＥＤユニット２００ＰのＬＥＤ回路２１０に流れる。

スイッチング素子Ｑ３１がスイッチングオフ時には、１５Ｖ程度の外部電源１４０からの電圧がダイオードＤ３１を介してドライバ制御ＩＣ１３１の外部電源入力端子Ｖｉｎに印加され、コンデンサＣ３１が１０Ｖ程度に充電される。尚、電源効率を改善するために、起動抵抗Ｒ６１経由の起動電流は起動開始を満足する必要最小限の値に設定し、ドライバ制御ＩＣ１３１を正常動作させるための主電源は１５Ｖ程度の外部電源１４０を利用する。

電源スイッチＳＷをオフにしてＬＥＤユニット２００Ｐを消灯する場合は、ＬＥＤ点灯回路１００Ｐの出力端子１０２ａ，１０２ｂに対して並列接続された放電用抵抗Ｒ３３に、コンデンサＣ２１とコンデンサＣ３２に充電されていた電荷による放電電流を流して、コンデンサ充電電荷を放電する。

特開２０１５－１０６４３９号公報

ところで、調光機能を有するＬＥＤ点灯回路において、ＬＥＤドライバ回路のスイッチング素子をハイサイド配置した従来技術では、次のような問題があった。

（１） スイッチング素子Ｑ３１から出力された調光度に応じたスイッチング電流が、ＬＥＤ回路２１０に流入するのみならず、ドライバ制御ＩＣ１３１を起動するための起動電流が、図３において点線の矢印で示すように、ドライバ制御ＩＣ１３１から流出してきてＬＥＤ回路２１０に流入してしまう。このため、調光指示信号αにより指示した調光度に応じた輝度よりも、ＬＥＤユニット２００Ｐが発生する実際の輝度の方が大きくなる。この結果、特に調光度が小さいとき（例えば、調光度が１％のとき）には、ＬＥＤユニット２００Ｐが発生する実際の輝度が、調光指示信号αにより指示した調光度に応じた輝度よりも大きくなる現象が目立ってしまい、かかる不具合現象を人の視覚によっても視認できてしまうことがある。

（２） オン状態になっている電源スイッチＳＷをオフにしたときには、外部電源１４０から出力される電圧は直ちにゼロになるが、ＰＦＣ回路１２０のコンデンサＣ２１には電圧（例えば、４００Ｖ）がチャージされている。このため、電源スイッチＳＷをオフにした後であっても、コンデンサＣ２１にチャージされた電圧に起因する電流が、図３において実線の矢印及び点線の矢印で示すように、ＬＥＤ回路２１０に流入してしまう。このため、ＬＥＤユニット２００Ｐは、電源スイッチＳＷをオフにした時点から、コンデンサＣ２１のチャージ電圧がＬＥＤユニット２００Ｐの点灯開始電圧以下になるまでの期間において微点灯する。この現象は特にＬＥＤユニット２００Ｐの電力消費の小さい（例えば、調光度が１％のとき）場合に顕著である。

（３） オンにしていた電源スイッチＳＷをオフにした後、直ちにオンに戻した際にはコンバータ回路１３２のコンデンサＣ３２の電荷が十分に放電されないので、コンデンサＣ３１の充電を行うことができない。これは、コンデンサＣ３２の電圧が外部電源１４０の電位よりも高くなるからである。このようにコンデンサＣ３１の充電ができないと、ドライバ制御ＩＣ１３１を起動できず、これに伴いスイッチング素子Ｑ３１のオンオフ動作が再開せず、ＬＥＤユニット２００を再点灯することができない。

なお、放電用抵抗Ｒ３３の抵抗値をなるべく小さくして、コンデンサＣ３２にチャージされている電荷の放電を迅速に行おうとした場合には、新たな問題が発生する。即ち、放電用抵抗Ｒ３３の抵抗値を小さくすると、定常点灯時に放電用抵抗Ｒ３３に流れる電流が多くなり、電力効率が低下すると共に、放電用抵抗Ｒ３３の発熱が大きくなる。したがって、放電用抵抗Ｒ３３の抵抗値を小さくすることはできない。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、調光度に応じた正確な輝度でＬＥＤユニットを点灯させることができると共に、電源スイッチの開（オフ）によりＬＥＤユニットを直ちに消灯することができ、更に、電源スイッチを素早く開（オフ）閉（オン）してもＬＥＤユニットを再点灯することができる、発光ダイオード点灯回路及び発光ダイオード照明装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る発光ダイオード点灯回路は、直流電圧を出力する直流電圧供給部と、複数の発光ダイオードを直列接続した発光ダイオード回路に所定電流に調整した直流電流を出力する発光ダイオードドライバ回路とを有する発光ダイオード点灯回路であって、前記発光ダイオードドライバ回路は、前記発光ダイオード回路に対して高電圧側に配置され、オンオフ動作することにより前記直流電圧供給部から出力された直流電圧を所定電流に調整して前記発光ダイオード回路に出力するスイッチング素子と、調光指示信号により指示された調光度に応じて前記スイッチング素子のオンオフ動作を制御するドライバ制御回路と、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣとこのＤＣ／ＤＣコンバータＩＣの出力端子に接続されたインピーダンス素子を備え、前記発光ダイオード回路に対して並列接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ部とを有することを特徴とする。

本発明の実施形態に係る発光ダイオード点灯回路において、前記インピーダンス素子は、温度上昇に伴い抵抗値が下がるサーミスタを含んでいても良い。

本発明の実施形態に係る発光ダイオード点灯回路において、前記直流電圧供給部は、商用電源から入力された交流電圧を整流して整流電圧を出力する整流回路と、前記整流電圧を平滑化した直流電圧を出力すると共に、力率改善動作を行う力率改善回路とを有していても良い。

本発明の実施形態に係る発光ダイオード照明装置は、上述したいずれかの発光ダイオード点灯回路と、前記発光ダイオード回路を有する発光ダイオードユニットとを有することを特徴とする。

本発明によれば、調光度に応じた正確な輝度でＬＥＤユニットを点灯させることができると共に、電源スイッチの開（オフ）によりＬＥＤユニットを直ちに消灯することができ、更に、電源スイッチを素早く開（オフ）閉（オン）してもＬＥＤユニットを再点灯することができる。

本発明の第１の実施形態に係る、発光ダイオード点灯回路及び発光ダイオード照明装置の回路構成を示す回路図である。 本発明の第１の実施形態に係る、発光ダイオード点灯回路及び発光ダイオード照明装置の回路構成において、起動電流が流れる経路を示した回路図である。 本発明の第２の実施形態に係る、発光ダイオード点灯回路及び発光ダイオード照明装置の回路構成を示す回路図である。 従来例に係る、発光ダイオード点灯回路及び発光ダイオード照明装置の回路構成を示す回路図である。

以下、添付の図面を参照して、この発明の実施形態に係る発光ダイオード点灯回路及び発光ダイオード照明装置を詳細に説明する。

［第１の実施形態］
図１Ａを参照して、本発明の第１の実施形態に係る、発光ダイオード点灯回路、及び、この発光ダイオード点灯回路と発光ダイオードユニットを有する発光ダイオード照明装置について説明する。

［発光ダイオード照明装置の概要説明］
本実施形態に係る発光ダイオード照明装置（ＬＥＤ照明装置）１０は、発光ダイオード点灯回路（ＬＥＤ点灯回路）１００と、発光ダイオードユニット（ＬＥＤユニット）２００を有している。

ＬＥＤ点灯回路１００は、商用電源５０から供給された交流電圧を全波整流すると共に、全波整流した全波整流電圧の電圧値を調整して、ＬＥＤユニット２００に直流電流を出力する。ＬＥＤユニット２００は、ＬＥＤ点灯回路１００から直流電流が入力されることにより点灯して照明をする。

［ＬＥＤ点灯回路の構成］
ＬＥＤ点灯回路１００は、全波整流回路１１０と、力率改善回路（ＰＦＣ（Power Factor Correction）回路）１２０と、発光ダイオードドライバ回路（ＬＥＤドライバ回路）１３０と、外部電源１４０と、絶縁型の信号伝達素子１５０を有している。即ち、このＬＥＤ点灯回路１００は、昇圧コンバータとしても機能するＰＦＣ回路１２０と、降圧コンバータとしても機能するＬＥＤドライバ回路１３０を有する、２コンバータ方式の点灯回路である。なお、本実施形態では、全波整流回路１１０とＰＦＣ回路１２０とにより、直流電圧供給部が構成されている。

全波整流回路１１０は、電源ラインＬｉ及び電源スイッチＳＷを介して、商用電源５０に接続される。
ＰＦＣ回路１２０には、ＰＦＣ電圧をチャージするコンデンサＣ２１が接続されている。

ＬＥＤドライバ回路１３０は、ドライバ制御回路（ドライバ制御ＩＣ）１３１と、コンバータ回路１３２と、ダイオードＤ３１と、コンデンサＣ３１を有している。コンデンサＣ３１は、ドライバ制御ＩＣ１３１の動作電圧を安定させる機能を果たすものである。

ドライバ制御ＩＣ１３１は、レギュレータを内蔵した内部電源回路１３１ａの他、コンバータ回路１３２を制御する各種の機能回路（図示省略）を有している。内部電源回路１３１ａは、その高電圧側が外部電源入力端子Ｖｉｎに接続されており、その低電圧側が正電源電圧端子Ｖｃｃに接続されている。正電源電圧端子Ｖｃｃは、コンデンサＣ３１を介してグランド端子Ｇに接続されている。グランド端子Ｇは、コンバータ回路１３２の抵抗Ｒ３１（後述）とインダクタＬ３１（後述）との接続ノードに接続され、起動後に電位が０Ｖと４００Ｖの間を繰り返すフローティンググランドになっている。ドライバ制御ＩＣ１３１の調光端子Ｄｉｍには、調光指示信号α（後述）が入力される。

コンバータ回路１３２は、スイッチング素子Ｑ３１と、抵抗Ｒ３１と、インダクタＬ３１と、転流ダイオードＤ３２と、コンデンサＣ３２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３００を有している。

スイッチング素子Ｑ３１は、例えばＮチャネルタイプのＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）である。このスイッチング素子Ｑ３１は、ハイサイド配置、即ち、負荷であるＬＥＤユニット２００の発光ダイオード回路（ＬＥＤ回路）２１０（後述）よりも高電圧側に配置されている。また、スイッチング素子Ｑ３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３００よりも高電圧側に配置されている。このスイッチング素子Ｑ３１は、ドライバ制御ＩＣ１３１によりオンオフ動作が制御される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ部３００は、ＬＥＤ点灯回路１００の一対の出力端子１０２ａ，１０２ｂに対して並列接続されている。即ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３００は、その入力端子（高電圧側端子）が高電圧側の出力端子１０２ａに接続され、その出力端子（低電圧側端子）が低電圧側の出力端子１０２ｂに接続されている。このため、ＬＥＤ点灯回路１００の出力端子１０２ａ，１０２ｂに、ＬＥＤユニット２００のＬＥＤ回路２１０が接続されたときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３００は、負荷であるＬＥＤ回路２１０に対して並列状態で接続される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ部３００は、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１と、コンデンサＣ３３，Ｃ３４と、ダイオードＤ３３と、インダクタＬ３２と、インピーダンス素子である負荷抵抗Ｒ３２を備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１は、スイッチング動作することによりＤＣ／ＤＣコンバート機能を果たす例えばＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子（図示省略）や、このスイッチング素子のオンオフ動作を制御する制御回路（図示省略）や、内部電源回路（図示省略）等を有している。また、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１は、ドレイン端子Ｄｒ、電源入力端子ＨＶｉｎ、グランド端子Ｇ及び内部電源回路用端子Ｖｄｄを有している。コンデンサＣ３３は、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１の動作電圧を安定させる機能を果たすものである。負荷抵抗Ｒ３２は、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１の負荷となる機能を果たすものであり、その一端がインダクタＬ３２を介してＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１の出力端子に接続され、その他端が接地電位部ＧＮＤに接続されている。

なお、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１には、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１の出力電圧を検出したり、検出した出力電圧をフィードバックしたりする外付け部品を接続するようにしても良い。

外部電源１４０は、後述するように、全波整流回路１１０やＰＦＣ回路１２０から直流の高電圧が入力されると、この高電圧を降圧した直流電圧（例えば、１５Ｖ）を出力する。外部電源１４０から出力された直流電圧（例えば、１５Ｖ）は、ダイオードＤ３１を介してドライバ制御ＩＣ１３１の内部電源回路１３１ａに入力される。

絶縁型の信号伝達素子１５０は、例えばフォトカプラであり、例えば、リモートコントローラから調光指示信号αが入力されると、この調光指示信号αをドライバ制御ＩＣ１３１の調光端子Ｄｉｍに出力する。調光指示信号αにより指示される調光度は、例えば、リモートコントローラにより設定される。

［ＬＥＤユニットの構成］
ＬＥＤユニット２００は、直列接続された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）２０１を有している。これらＬＥＤ２０１は、プリント基板（図示省略）に実装されて、発光ダイオード回路（ＬＥＤ回路）２１０を構成している。複数のＬＥＤ２０１が実装されたプリント基板は、筐体（図示省略）内に備えられている。ＬＥＤ回路２１０は、その一端（高電圧側端子）がＬＥＤ点灯回路１００の高電圧側の出力端子１０２ａに接続され、その他端（低電圧側端子）がＬＥＤ点灯回路１００の低電圧側の出力端子１０２ｂに接続される。

［動作の説明］
ＬＥＤ点灯回路１００及びＬＥＤユニット２００の動作を、次に示す動作状態ごとに説明する。
（Ａ） 起動時
（Ｂ） 定常点灯時
（Ｃ） 消灯時
（Ｄ） 定常点灯時において、電源スイッチＳＷをオフにした後、直ちにオンに戻した時
なお、以下の動作説明においては、図１Ａと共に、起動電流が流れる経路を示す図１Ｂも使用して説明を行う。

［起動時の動作］
外部電源１４０から出力された直流電圧（例えば、１５Ｖ）は、ダイオードＤ３１を介してＬＥＤドライバ回路１３０のドライバ制御ＩＣ１３１に入力される。このため、電源スイッチＳＷをオフからオンにした当初には、ドライバ制御ＩＣ１３１とＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１の回路電流（起動電流）が、図１Ｂにおいて実線の矢印で示す経路に沿い流れる。即ち、外部電源１４０→ダイオードＤ３１→ドライバ制御ＩＣ１３１の外部電源入力端子Ｖｉｎ→ドライバ制御ＩＣ１３１の内部電源回路１３１ａ→インダクタＬ３１→ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１のドレイン端子Ｄｒ及び電源入力端子ＨＶｉｎ→インダクタＬ３２→負荷抵抗Ｒ３２及びコンデンサＣ３４→接地電位部ＧＮＤという経路に沿い、ドライバ制御ＩＣ１３１とＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１の回路電流が瞬間的に流れる。

ドライバ制御ＩＣ１３１とＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１の回路電流が流れると、スイッチング素子Ｑ３１とＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１がスイッチング動作を開始する。

このようにＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１が起動しその出力電圧が大きくなり負荷抵抗Ｒ３２に流れる電流が増加することにより、ドライバ制御ＩＣ１３１の起動状態が確実に保持される。

なお、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１は、出力電圧が例えば１０Ｖになるように動作しようとする。ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１の出力電圧とは、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１のグランド端子（出力端子）Ｇに接続された負荷抵抗Ｒ３２に印加される電圧である。

［定常点灯時の動作］
駆動状態になったドライバ制御ＩＣ１３１は、スイッチング素子Ｑ３１のオンオフ動作を行う。この場合、ドライバ制御ＩＣ１３１は、信号伝達素子１５０から入力される調光指示信号αにより指示された調光度に応じて、スイッチング素子Ｑ３１のオンオフ動作（デューティー比）を制御する。

スイッチング素子Ｑ３１には、直流電圧供給部（全波整流回路１１０とＰＦＣ回路１２０）から、高電圧が供給される。このスイッチング素子Ｑ３１がオンオフ動作することにより、所定の電流値に調整されたスイッチング電流（直流電流）が、ＬＥＤ回路２１０に出力される。これにより、ＬＥＤ回路２１０にスイッチング電流が流れて、各ＬＥＤ２０１が発光する。

従来の構成では１００Ｖ以上の高い電圧からの起動電流がＬＥＤユニット２００に流れ込むために調光時の輝度に誤差が生じていたが、本実施例ではＬＥＤ回路２１０にはスイッチング電流のみが流れる結果、ＬＥＤユニット２００の各ＬＥＤ２０１が発生する光の輝度は、調光指示信号αにより指示された調光度に精度よく対応した値になっている。

［消灯時の動作］
オン状態になっている電源スイッチＳＷをオフにして、ＬＥＤユニット２００を消灯させる際の動作を説明する。

電源スイッチＳＷをオフにすると、コンバータ回路１３２のコンデンサＣ３２に充電されていた電荷による放電電流が、コンデンサＣ３２→ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１のドレイン端子Ｄｒ及び電源入力端子ＨＶｉｎ→ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１のグランド端子Ｇ→インダクタＬ３２→負荷抵抗Ｒ３２→接地電位部ＧＮＤという経路に沿い流れて急激に減衰する。このため、コンデンサＣ３２の充電電荷は直ちに放電され、コンデンサＣ３２の電圧は急激に低下する。

このとき、「コンデンサＣ３２からの放電電流の値」＝「ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１の出力電圧値÷負荷抵抗Ｒ３２の抵抗値」という関係になっており、しかも、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１は定電流で放電をするので、コンデンサＣ３２の電位は急激に低下する。しかも、コンデンサＣ３２の電位が低下することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１の出力電圧が低下し負荷抵抗Ｒ３２に流れる電流が低下してくると、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１は本来の出力電圧（例えば、１０Ｖ）を出力しようとして、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１の消費電流が増加するため、コンデンサＣ３２の電位がますます急激に低下する。

また、電源スイッチＳＷをオフにしても、ドライバ制御ＩＣ１３１は、コンデンサＣ３１の充電電圧が予め設定された所定電圧以下になるまでは、短時間ではあるがスイッチング素子Ｑ３１のオンオフ動作をする。つまり、電源スイッチＳＷをオフにしても、短時間ではあるが、ドライバ制御ＩＣ１３１もＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１も動作するため、ＰＦＣ回路１２０のコンデンサＣ２１に充電されていた電荷による放電電流が流れて、コンデンサＣ２１の電圧は急激に低下する。

このように、電源スイッチＳＷをオフにした際に、コンバータ回路１３２のコンデンサＣ３２に充電されていた電荷による放電電流も、ＰＦＣ回路１２０のコンデンサＣ２１に充電されていた電荷による放電電流も、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１に流入し、ＬＥＤ回路２１０側に流れることはない。この結果、オン状態になっている電源スイッチＳＷをオフにすると、ＬＥＤユニット２００は直ちに消灯する。

［定常点灯時において、電源スイッチをオフにした後、直ちにオンに戻した時の動作］
定常点灯をするために電源スイッチＳＷがオン状態になっているときに、電源スイッチＳＷをオフにした後、直ちにオンに戻した時の動作を説明する。

電源スイッチＳＷをオンにして定常点灯状態になっているときに、電源スイッチＳＷをオフにすると、前述したように、コンバータ回路１３２のコンデンサＣ３２の電圧は急激に低下する。したがって、コンデンサＣ３２の電位、つまり、ドライバ制御ＩＣ１３１のグランド電位は、外部電源１４０の電位よりも低くなる。このため、オンにしていた電源スイッチＳＷをオフにした後、直ちにオンに戻した場合には、ＬＥＤドライバ回路１３０のコンデンサＣ３１が充電されてドライバ制御ＩＣ１３１が起動し、ＬＥＤユニット２００の再点灯を行うことができる。

［第２の実施形態］
図２を参照して、本発明の第２の実施形態に係る、ＬＥＤ点灯回路、及び、このＬＥＤ点灯回路とＬＥＤユニットを有するＬＥＤ照明装置について説明する。

［第２の実施形態の構成］
第２の実施形態では、ＬＥＤドライバ回路１３０のコンバータ回路１３２に組み込んだＤＣ／ＤＣコンバータ部３００に、新たな構成であるサーミスタＴｈ３１を備えている。つまり、負荷抵抗Ｒ３２と直列にサーミスタＴｈ３１を接続している。サーミスタＴｈ３１は、ＮＴＣ（Negative-Temperature-Coefficient）サーミスタであり、温度上昇に伴い抵抗値が下がるタイプのものである。なお、予め決めた定常温度において、オン状態になっている電源スイッチＳＷをオフにした際に、ＰＦＣ回路１２０のコンデンサＣ２１及びコンバータ回路１３２のコンデンサＣ３２から流出する放電電流が、負荷抵抗Ｒ３２及びサーミスタＴｈ３１をスムーズに流れるように、負荷抵抗Ｒ３２及びサーミスタＴｈ３１の抵抗値が設定されている。

一方、ＰＦＣ回路１２０に備えたコンデンサＣ２１、及び、コンバータ回路１３２に備えたコンデンサＣ３２は、コンデンサの一般的な特性ではあるが、温度が上昇するとコンデンサ容量が増加し充電電荷が多くなる。
他の部分の構成は、第１の実施形態と同様であるため、第１の実施形態と同様な構成部分には、第１の実施形態で用いていたのと同じ符号を付して重複する説明は省略する。

［第２の実施形態の動作］
オン状態になっている電源スイッチＳＷをオフにすると、ＰＦＣ回路１２０のコンデンサＣ２１に充電されていた電荷による放電電流も、コンバータ回路１３２のコンデンサＣ３２に充電されていた電荷による放電電流も、前述したようにＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０１に流入し、更に、負荷抵抗Ｒ３２及びサーミスタＴｈ３１を通って接地電位部ＧＮＤに流れ込む。

コンデンサＣ２１，Ｃ３２の温度が高いときには、そのコンデンサ容量が増加するため、コンデンサＣ２１，Ｃ３２から放出される放電電流の電流値は大きくなるが、温度上昇に応じてサーミスタＴｈ３１の抵抗値が下がるので、負荷抵抗Ｒ３２及びサーミスタＴｈ３１に、大電流となっている放電電流を流すことができる。このため、温度が高いときであっても、オン状態になっている電源スイッチＳＷをオフにすると、コンデンサＣ２１，Ｃ３２の充電電荷は直ちに放電され、コンデンサＣ２１，Ｃ３２の電圧は急激に低下する。

この結果、温度が高いときであっても、オン状態になっている電源スイッチＳＷをオフにすると、コンデンサＣ２１，Ｃ３２に充電されていた電荷による放電電流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３００側をスムーズに流れ、ＬＥＤ回路２１０に流入することはない。このため、電源スイッチＳＷをオフした後にＬＥＤユニット２００が微点灯することはなく直ちに消灯する。

また、温度が高いときであっても、オン状態になっている電源スイッチＳＷをオフにすると、コンデンサＣ３２の充電電圧が急激に低下するため、その後に電源スイッチＳＷを直ちにオンに戻しても、ドライバ制御ＩＣ１３１に備えたコンデンサＣ３１の充電ができる。この結果、温度が高いときであっても、オン状態になっている電源スイッチＳＷをオフにした後、直ちにオンに戻しても、ドライバ制御ＩＣ１３１が起動し、ＬＥＤユニット２００を再点灯することができる。

他の動作は、第１の実施形態のものと同様である。

１０…発光ダイオード照明装置（ＬＥＤ照明装置）、１００…発光ダイオード点灯回路（ＬＥＤ点灯回路）、１１０…全波整流回路、１２０…力率改善回路（ＰＦＣ回路）、１３０…発光ダイオードドライバ回路（ＬＥＤドライバ回路）、１３１…ドライバ制御回路（ドライバ制御ＩＣ）、１３２…コンバータ回路、２００…発光ダイオードユニット（ＬＥＤユニット）、２０１…発光ダイオード（ＬＥＤ）、２１０…発光ダイオード回路（ＬＥＤ回路）、３００…ＤＣ／ＤＣコンバータ部、３０１…ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ、Ｑ３１…スイッチング素子、Ｒ３２…負荷抵抗、Ｔｈ３１…サーミスタ。

Claims (5)

1. 第１直流電圧を出力する直流電圧供給部と、前記第１直流電圧を降圧して第２直流電圧を出力する電源回路と、複数の発光ダイオードを直列接続した発光ダイオード回路に所定電流に調整した直流電流を出力する発光ダイオードドライバ回路と、を有する発光ダイオード点灯回路であって、
   前記発光ダイオードドライバ回路は、
   前記発光ダイオード回路に対して高電圧側に配置され、オンオフ動作することにより前記直流電圧供給部から出力された前記第１直流電圧を所定電圧に調整して前記発光ダイオード回路に出力するスイッチング素子と、
   前記第２直流電圧によって駆動され、調光指示信号により指示された調光度に応じて前記スイッチング素子のオンオフ動作を制御するドライバ制御回路と、
   ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣとこのＤＣ／ＤＣコンバータＩＣの出力端子に接続されたインピーダンス素子を備え、前記ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣが、前記スイッチング素子に対して低電圧側に配置され前記発光ダイオード回路の高電圧側の端子に接続される第１端子と、前記発光ダイオード回路の低電圧側の端子に前記インピーダンス素子を介して接続される第２端子と、を備えるＤＣ／ＤＣコンバータ部と
   を有することを特徴とする発光ダイオード点灯回路。
2. 前記インピーダンス素子は、温度上昇に伴い抵抗値が下がるサーミスタを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード点灯回路。
3. 前記直流電圧供給部は、
   商用電源から入力された交流電圧を整流して整流電圧を出力する整流回路と、
   前記整流電圧を平滑化した直流電圧を出力すると共に、力率改善動作を行う力率改善回路と
   を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の発光ダイオード点灯回路。
4. 前記発光ダイオード回路に前記スイッチング素子を介した電流のみを流す
   請求項１～３のいずれか１項に記載の発光ダイオード点灯回路。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の発光ダイオード点灯回路と、
   前記発光ダイオード回路を有する発光ダイオードユニットと
   を有することを特徴とする発光ダイオード照明装置。

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