JPH0974224A

JPH0974224A - 点灯回路

Info

Publication number: JPH0974224A
Application number: JP25011295A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kumakura; 敏之熊倉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-09-05
Filing date: 1995-09-05
Publication date: 1997-03-18

Abstract

(57)【要約】【課題】電源利用効率の高いＬＥＤ点灯回路。【解決手段】半導体スイッチ素子５と、半導体スイッ
チ素子を制御するスイッチ制御回路７と、入力側に半導
体スイッチ素子を出力回路には発光素子（ＬＥＤ）２を
接続した磁気エネルギー変換手段（インダクタ）６とで
構成して、インダクタに１時蓄えられた変換出力エネル
ギーによりＬＥＤを点灯させるもので、スイッチ制御回
路は電源１からの入力電圧に応じ半導体スイッチをオン
／オフして、変換出力エネルギー量を一定化するよう制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＥＤ点灯回路の
改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｓ
ｓｉｏｎＤｉｏｄｅ）は、表示用素子してインジケー
タに用いたり、又、液晶パネルのバックライト等に使わ
れている。このような従来のＬＥＤ点灯回路としては、
図１０、図１１に示す回路構成のものが知られている。

【０００３】図１０に示す点灯回路は電源１とＬＥＤ２
をシリーズに接続して、ＬＥＤ２に流す電流（この電流
はＬＥＤの明るさを決定する）を抵抗３によって決定す
るようにしている。又、図１１の点灯回路はＬＥＤ２の
電流決定要素として、電源１の様々な理由に基づく電源
変動を抑えるために、定電流回路４を付加している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この場
合、ＬＥＤ２の電流決定用として抵抗３や定電流回路４
が必要であり、これらが電力損失を発生し電源エネルギ
ーの有効利用がなされていないという問題がある。

【０００５】これは、例えば、図１０の回路において、
電源１を５Ｖの電圧としてＬＥＤ２の順方向電圧が電流
１０ｍＡ時に１．０Ｖとすると、残りの５−１＝４Ｖの
電圧を抵抗３が持つことになり、電源１より投入される
電力量の８０％が抵抗での損失となって、２０％がＬＥ
Ｄ２で消費する有効な電力量ということになる。これ
は、定電流回路構成の図１１においても同様であって、
従来例の場合損失が非常に大きく電源の消耗が激しい。

【０００６】特にこの傾向は電池により駆動する携帯機
器、通信手段を持つページャ、携帯電話、ＴＶカメラ、
スチールカメラ等で大きく、電池による使用継続時間に
大きく影響を与えるので、抜本的な解消策が望まれると
ころである。

【０００７】依って、請求項１に記載の発明の目的は、
電源の利用効率の高い回路とすることで電源の消耗を防
ぎ、電源電池等のランニングコストを下げて長時間動作
を可能にする点灯回路を提供することにある。

【０００８】更に、請求項２に記載の発明の目的は、イ
ンダクタに一時蓄えられた変換エネルギーによってＬＥ
Ｄ等を点灯させる、電源の利用効率の高い点灯回路を提
供することにある。

【０００９】更に、請求項３に記載の発明の目的は、ト
ランスの一次、二次間におけるエネルギー変換によっ
て、入出力間の電圧関係に限定を設ける必要のない、電
源の利用効率の高い点灯回路を提供することにある。

【００１０】更に、請求項５に記載の発明の目的は、オ
ン／オフ時間制御によって変換出力エネルギー量を一定
化することにより、変動を少なくして長時間動作を可能
にする点灯回路を提供することにある。

【００１１】更に、請求項６に記載の発明の目的は、出
力電流を正確に制御することにより変換出力エネルギー
量を一定化できる点灯回路を提供することにある。

【００１２】更に、請求項７に記載の発明の目的は、出
力電圧を直接制御することより変換出力エネルギー量を
一定化できる点灯回路を提供することにある。

【００１３】更に、請求項８に記載の発明の目的は、入
力電圧に応じたスイッチング制御によって変換出力エネ
ルギー量を一定化できる点灯回路を提供することにあ
る。

【００１４】更に、請求項９に記載の発明の目的は、Ｌ
ＥＤを複数個接続して使用する場合に必要な変換出力エ
ネルギー量を一定化できる点灯回路を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ＬＥＤへの投入エネルギーをインダクタ
等のエネルギー変換手段を利用して投入させるもので、
理想的には損失の発生しない電力利用効率１００％に近
付けるよう意図したものであり、インダクター、トラン
ス等を用いたエネルギー変換手段への投入エネルギーを
制御して、ここに蓄えられたエネルギーをＬＥＤに印加
する構成としている。

【００１６】この場合のインダクタやトランス等は磁気
を用いたエネルギー変換手段とも呼べるものなので、磁
気エネルギー変換手段という概念で捉えて構成してい
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】本出願に係る発明の目的を実現す
る構成は、請求項１に記載のように、半導体スイッチ素
子と、該半導体スイッチ素子を制御するスイッチ制御回
路と、入力側に前記半導体スイッチ素子を出力回路に発
光素子を接続した磁気エネルギー変換手段を備えたこと
を特徴とする点灯回路にある。

【００１８】この構成によれば、磁気エネルギー変換手
段への投入エネルギーをスイッチ制御回路により制御し
て、蓄えたエネルギーをＬＥＤ等の発光素子に印加する
電力利用効率の高い点灯が可能になる。

【００１９】本出願に係わる発明の目的を実現する具体
的な構成は、請求項２に記載のように、請求項１におい
て、前記磁気エネルギー変換手段はインダクタであるこ
とを特徴とする点灯回路にある。

【００２０】この構成によれば、インダクタに一時蓄え
られた変換エネルギーを、発光素子に印加して点灯させ
ることができる。

【００２１】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項３に記載のように、請求項１にお
いて、前記磁気エネルギー変換手段はトランスであるこ
とを特徴とする点灯回路にある。

【００２２】この構成によれば、入出力間の電圧関係に
限定されないトランスの一次、二次間変換による変換エ
ネルギーによって発光素子を点灯させることができる。

【００２３】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項４に記載のように、請求項１にお
いて、発光素子はＬＥＤであることを特徴とする点灯回
路にある。

【００２４】この構成によれば、電源の利用効率の高い
点灯回路によってＬＥＤを点灯させることができる。

【００２５】本出願に係る発明の目的を実現する他の構
成は、請求項５に記載のように、請求項１において、前
記スイッチ制御回路は前記磁気エネルギー変換手段の変
換出力エネルギー量を一定化する様に制御することを特
徴とする点灯回路にある。

【００２６】この構成によれば、磁気エネルギー変換手
段への投入エネルギーをオン／オフ制御することによ
り、変換出力エネルギー量を一定化することができる。

【００２７】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項６に記載のように、請求項５にお
いて、前記スイッチ制御回路は出力電流をモニタして前
記磁気エネルギー変換手段の変換出力エネルギー量を一
定化することを特徴とする点灯回路にある。

【００２８】この構成によれば、出力電流をモニタして
出力電流に応じて半導体スイッチを制御することにより
変換出力エネルギー量の一定化制御を行うことができ
る。

【００２９】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項７に記載のように、請求項５にお
いて、前記スイッチ制御回路は出力電圧をモニタして前
記磁気エネルギー変換手段の変換出力エネルギー量を一
定化することを特徴とする点灯回路にある。

【００３０】この構成によれば、出力電圧をモニタして
出力電圧に応じて半導体スイッチを制御することにより
変換出力エネルギー量の一定化制御を行うことができ
る。

【００３１】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項８に記載のように、請求項５にお
いて、前記スイッチ制御回路は入力電圧をモニタして入
力電圧に応じて半導体スイッチの制御時間を変更するこ
とにより変換出力エネルギー量を一定化することを特徴
とする点灯回路にある。

【００３２】この構成によれば、入力電圧をモニタして
入力電圧に応じ半導体スイッチを時間制御することより
変換出力エネルギー量の一定化制御を行うことができ
る。

【００３３】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項９に記載のように、請求項８にお
いて、前記スイッチ制御回路は発光素子を複数接続する
場合に、必要な電源総和に基づき前記磁気エネルギー変
換手段の変換出力エネルギー量を一定化することを特徴
とする点灯回路にある。

【００３４】この構成によれば、必要な電源総和に基づ
き、入力電圧をモニタして半導体スイッチを時間制御す
ることにより変換出力エネルギー量の一定化制御を行う
ことができる。

【００３５】

【実施例】

（第１の実施例）以下、本発明の実施例を図に基づいて
説明する。図１は本発明の第１実施例に係る点灯回路の
回路図である。

【００３６】図１において、５は半導体スイッチで、例
えばＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタで構
成する。６はインダクタであり、電源１からのエネルギ
ーを一時蓄える磁気エネルギー変換手段である。７はス
イッチ制御回路であり、半導体スイッチ５を制御するも
ので、入力として電源電圧を入力し、電源電圧のレベル
により制御パルスを変化させる。その他の電源１とＬＥ
Ｄ２等は従来例と同一構成である。

【００３７】つぎに動作について説明する。図２は図１
に示す点灯回路の動作を示すタイミングチャートであ
る。図２中、Ｐ_OUTは制御回路７が出力する制御パルス
で、半導体スイッチ５をＯＮ／ＯＦＦするものであり、
例えば、Ｈｉｇｈレベルのパルス時に半導体スイッチ５
がＯＮ、Ｌｏｗレベル時にＯＦＦとなる如く制御する。

【００３８】Ｉ_Lはインダクタ６に流れる電流波形、Ｉ
_LEDはＬＥＤ２に流れる電流波形を示している。

【００３９】図２に示すように、制御回路７の出力のＨ
ｉｇｈ、Ｌｏｗに応じて半導体スイッチ５がＯＮ／ＯＦ
Ｆするが、いま半導体スイッチ５がＯＮすると、インダ
クタ６の電流は、例えば、Ａ点の０から徐々に上昇す
る。この場合の電流は基本的には、電源電圧をＥ、イン
ダクタンス値をＬとすると、Ｅ＝Ｌ×ｄＩ_L／ｄｔ、の
式を満たす直線で上昇して行き所定時間後のＢ点で、パ
ルス出力Ｐ_OUTがＬｏｗレベルになって半導体スイッチ
５がＯＦＦすると、インダクタンスに流れていた電流
は、インダクタ６とＬＥＤ２で構成する閉回路に流れ徐
々に電流値が下がって、例えば、次のＡ′点で０にな
る。

【００４０】この時、インダクタンスに蓄えられたエネ
ルギー量は、（１／２）×Ｌ×（Ｉ_LMAX）²、（但し、
Ｉ_LMAXはＩ_Lのピーク値であり半導体スイッチ５がＯＦ
Ｆ時点のインダクタンス電流値である）で表されるが、
このエネルギー量がＬＥＤ２にＯＦＦモードのＢ−Ａ′
期間に投入されることになる。この時のＬＥＤ電流が図
２に示すＩ_LEDであるが、半導体スイッチ５がＯＦＦの
瞬間に、今までインダクタンスに流れていた電流経路が
ＬＥＤ２側に切換ることにより、Ｂ点において急激に立
上がり以後徐々に電流値が下がって行く。そして再度半
導体スイッチ５がＯＮする時点より先程の動作を繰り返
す。また、半導体スイッチのＯＮ期間は、ＬＥＤ２には
逆バイアスとなって電流は流れない。

【００４１】なお、図２にの実線は電源電圧１が低い場
合を、点線は電源電圧１が高い場合の駆動波形を示して
いる。例えば、電源が高い場合が５Ｖ時、低い場合が
２．５Ｖ時等である。電圧が高い（点線波形）場合は、
Ｅ＝Ｌ×ｄｉ／ｄｔ、の関係式より明らかなようにイン
ダクタ６の電流Ｉ_Lの上昇カーブが速いので、スイッチ
制御回路７は半導体スイッチ５のＯＮ時間が短くなるよ
うに制御する。図２では電圧の高低差（５Ｖと２．５Ｖ
として）から、電圧の高い方のＯＮ時間は１／２になっ
ている。その、１／２×（時間Ａ、Ｂ）、の時間経過後
に、Ｐ_OUTがＬｏｗになり半導体スイッチ５がＯＦＦす
ると、インダクタンス電流は先程と同様にＬＥＤ２側に
流れることになる。

【００４２】この間、図２の波形より明らかなように、
最終的なＬＥＤ電流の制御は電流Ｉ_LEDの三角波的な電
流波形の実効値成分が、電源電圧の高低に関わらず等し
くなるように一定化するような制御が行われている。

【００４３】このように、スイッチ制御回路７は、電源
電圧１を入力としてモニタし、その電圧レベルにより制
御信号Ｐ_OUTのパルス巾を変更するＰＷＭ制御により、
変換出力エネルギー量を一定化していることになる。な
お、パルス周期（Ａから、Ａ′間）で表す周波数は一定
である。

【００４４】以上説明したように、本実施例によれば、
電源１の入力電圧をモニタして、スイッチ制御回路７に
より変換出力エネルギー量を一定化するＰＷＭ制御が行
われるので、電源１より投入されるエネルギーがＬＥＤ
２の点灯用に略１００％変換されるという電力利用効率
の高い点灯回路を、非常に少ない部品点数で構成するこ
とができた。

【００４５】なお、本実施例の場合は、図２に示す電流
波形のように、電流が１度０レベルになるような間欠モ
ード的動作波形となっているが、これを連続的なモード
として動作させるようにすることも勿論可能である。

【００４６】（第２の実施例）次に本発明の第２実施例
について説明する。図３は本発明の第２実施例に係る点
灯回路の回路図である。図３に示す第２実施例と第１実
施例との相違点は、回路の接続関係を変えてＬＥＤ２と
インダクタ６を直列接続として、還流用のダイオード８
を付加した点である。このダイオード８としてはより損
失の少ない効果を持つショットキーダイオードが好適で
ある。その他の構成は第１実施例と同様である。

【００４７】つぎに動作について説明する。スイッチ制
御回路７の出力によって半導体スイッチ５がＯＮする
と、インダクタ６とＬＥＤ２を介して電流が流れる。こ
の時の電流上昇カーブは図２のＩＬと同じである。所
定時間後に半導体スイッチ５がＯＦＦすると、電流経路
がインダクタ６、ＬＥＤ２、ダイオード８で構成する閉
回路に流れる。この時のインダクタ６の電流下降波形は
図２のＩ_Lの下降波形とほぼ同じである。

【００４８】図３の回路では、インダクタ６の電流Ｉ_L
とＬＥＤ電流は常に等しく図２の電流波形Ｉ_Lとなる。
第１実施例では図２のＬＥＤ電流波形Ｉ_LEDは、半導体
スイッチ５のＯＮ期間（Ａ、Ｂ）にＬＥＤ２が逆バイア
スとなって電流が流れないため、間欠的なカーブとなっ
たが、第２実施例では逆バイアス期間がなくなりＩ_Lと
Ｉ_LEDは等しくなるので、よりＬＥＤへの実効（平均電
流）電流を上げることができる。

【００４９】このように、図２の第１実施例におけるＬ
ＥＤ電流は一度０になるタイミングを持つ間欠的なカー
ブであったのに対し、第２実施例は図４に示すようにＩ
_L＝Ｉ_LEDとなって、連続的に動作させることが可能とな
り、より脈流の少ない点灯波形にすることができる。

【００５０】以上説明したように、第２実施例では、第
１実施例と同様に電源１の入力電圧をモニタするＰＷＭ
制御方式であるが、第２実施例ではＬＥＤの逆バイアス
期間は無くしたので、ＬＥＤへの実効電流が上がりエネ
ルギー効率的には同じでも実効値が上がることによっ
て、よりＬＥＤを明るく点灯させることができる。これ
は逆に考えれば同一の明るさを得るのに、より耐パルス
電流特性の低いＬＥＤが使用できるということであり、
コストダウンが可能となる。

【００５１】（第３の実施例）次に本発明の第３実施例
について説明する。第３実施例は、第１、第２実施例が
入力電圧をモニタして変換出力エネルギー量を一定化制
御する方式だったのに対し、出力電流を直接モニタして
制御するものである。

【００５２】図５は本発明の第３実施例に係る点灯回路
の回路図である。図５の回路は、電流モニタ用の抵抗１
０を接続して、抵抗１０の両端電圧が所定値（つまりは
電流が所定値）に達した時点で、制御回路９は半導体ス
イッチ５をオフさせることにより、インダクタ６の電流
をＬＥＤ２へ還流させて点灯する。第３実施例のタイミ
ングチャートは図２と同じであり、インダクタ電流Ｉ_L
が所定ピーク値になった時、半導体スイッチ５のＯＦＦ
により電流はＬＥＤ２側へ流れて徐々に減少する。この
時の点灯電流波形は図２のＩ_LEDと同じで、電流が１度
０になるタイミングを含む間欠的なカーブである。

【００５３】以上、説明したように第３実施例では、先
の第１、第２実施例では、電源電圧（入力電圧）１をモ
ニタして半導体スイッチ５をオン／オフ制御したが、第
３実施例では直接インダクタ電流をモニタすることで、
半導体スイッチ５をオン／オフ制御するので、より正確
な電流制御を行うことができる。

【００５４】なお、この場合に電流モニタ用として挿入
する抵抗１０での損失発生は、抵抗１０の抵抗値は飽く
までも電流モニタの機能を満たせばよいので、損失が問
題にならない程度に小さくすることも可能であり、例え
ば、抵抗両端の発生電圧が０．１Ｖになるような抵抗値
にすれば、トータルから見た抵抗１０の損失は、０．１
Ｖ／５Ｖ＝２％となるので非常に小さく無視できる程度
とすることができる。

【００５５】（第４の実施例）次に本発明の第４実施例
について説明する。第４実施例は第３実施例と同様に出
力電流を直接モニタする方式であるが、インダクタ６と
ＬＥＤ２を電源に対し直列に接続してＬＥＤ２の電流を
間欠的波形カーブから、連続的な電流特性にを改善した
ものである。

【００５６】図６は本発明の第４実施例に係る点灯回路
の回路図である。図６の第４実施例は、ＬＥＤ２とイン
ダクタ６を直列に接続し、その直列回路にショットキー
ダイオード８を並列接続して、先の第２実施例の構成に
よる図４のＩ_Lカーブと同様に、ＬＥＤ２の電流波形を
０クロスを含まない連続的なカーブに改善している。

【００５７】この場合、半導体スイッチ５のオン／オフ
は、第３実施例と同様に電流モニタ抵抗１０の両端電圧
をモニタする出力電流モニタ方式により、電流が所定値
到達時点で制御回路９は半導体スイッチ５をオフする。
続いて還流するＬＥＤ２の電流は図４に示すものと同じ
連続波形となる。

【００５８】以上、説明したように第４実施例では、第
３実施例と同様により正確な電流制御が可能になると共
に、ＬＥＤ電流波形を連続的な波形に改善してＬＥＤを
より明るく点灯させることができる。これは又、必要な
実効電流が同じならサージ電流特性がより低い安価なＬ
ＥＤが採用できるというコスト上の利点を有することを
意味している。

【００５９】（第５の実施例）次に本発明の第５実施例
について説明する。第５実施例は複数のＬＥＤを接続し
て使用する場合の構成に対応する制御動作についてのも
のである。図７は本発明の第５実施例に係る点灯回路の
回路図である。

【００６０】図７に示す第５実施例は、基本的な制御回
路の動作としては第１、第２実施例と同じ入力電圧モニ
タ方式である。また、第１〜第４実施例が降圧型の構成
であるのに対しＬＥＤを複数接続する昇圧型の構成でも
ある。

【００６１】１１はＬＥＤ群で、複数（この場合６個）
のＬＥＤを直列接続し、必要なＶ_F（ＬＥＤの順方向電
圧）の総和が電源電圧（例えば５Ｖ）よりも高くなるよ
うにしている。これは、ＬＥＤの性質として所定のＶ_F
以下では点灯しないという性質を利用して回路を構成し
たもので、制御回路７は順方向電圧Ｖ_Fの総和を基準に
入力電圧のオン／オフ制御により出力エネルギー量の一
定化を行っている。なお、図７にはＬＥＤ１１の直列接
続の場合を示したが直並列接続も可能である。

【００６２】直列接続のＬＥＤ群１１の電流のタイミン
グチャートは図２の電流波形とほぼ同じとなる。それ
は、半導体スイッチ５のオンによりインダクタ６に蓄え
られたエネルギーが、半導体スイッチ５のオフの時に電
源１、インダクタ６、ＬＥＤ群１１を経由するループに
よりＬＥＤ群１１に向け放出される動作による。つまり
図１の回路では逆バイアスのために、図７の回路ではＶ
_F制限により、両方の場合とも図２のような０になるタ
イミングを持つ間欠的なカーブとなる。

【００６３】以上、説明したように第５実施例では、Ｌ
ＥＤの複数接続回路で変換出力エネルギー量の一定化制
御が可能になると共に、半導体スイッチ５のオフ期間に
インダクタ６よりＬＥＤ群１１へ向け流れる電流は、電
源１−インダクタ６−ＬＥＤ１１という電流経路で流れ
るので、インダクタ６のみでなく電源１からも同時に電
流エネルギーを取り出せることになり、電源の時間的利
用効率が上がる。

【００６４】（第６の実施例）次に本発明の第６実施例
について説明する。第６実施例は前実施例が入力電圧、
又は出力電流をモニタして出力エネルギー量の一定化制
御を行ったのに対し、出力電圧をモニタする電圧制御方
式である。図８は本発明の第６実施例に係る点灯回路の
回路図である。

【００６５】図８の回路で追加になったのは、電圧平滑
用のコンデンサ１３である。本回路ではインダクタ６は
ステップダウン型のＤＣ−ＤＣコンバータ動作を行い、
その出力はコンデンサ１３で平滑され、負荷のＬＥＤ２
に供給される。

【００６６】この場合、ＬＥＤ２の点灯電圧が平滑電圧
ということで、その値に制御するよう制御回路１２は動
作する。従って、この時の平滑電圧ＶはＬＥＤ２の電流
／電圧特性、例えば順方向電圧に相当するよう決定し、
電圧と電流は１対１の対応より電圧が決定されればＬＥ
Ｄ２に流れる電流も一義的に決定される制御となる。以
上、説明したように第６実施例では、電圧制御型の回路
構成なので通常市販型のＤＣ／ＤＣコンバータ回路用Ｉ
Ｃ等の流用が可能になり、回路構成が簡単で且つ回路動
作が理解し易いものとすることができる。

【００６７】又、ＬＥＤ２点灯電圧が直流出力電圧であ
りＤＣ点灯電流となるので、先の各実施例のように間欠
的な駆動電流とはならないことより、ＬＥＤ点灯の際の
チラツキ等は発生しないという利点がある。

【００６８】なお、本実施例では、その制御電圧をふれ
る（可変）様にすれば、ＬＥＤ点灯電流を変化させるこ
とも可能になる。例えば、温度による順方向電圧の変化
を本制御電圧を変化させることにより補正し、発光出力
を一定化できる。

【００６９】（第７の実施例）次に本発明の第７実施例
について説明する。第７実施例は第６実施例と同じよう
に、出力電圧をモニタして制御を行うＤＣ／ＤＣコンバ
ータ方式の回路であるが、エネルギー変換素子としてイ
ンダクタに代えてトランスを用いる場合である。図９は
本発明の第７実施例に係る点灯回路の回路図である。

【００７０】図９の構成において追加したものはトラン
ス１４であり、他の構成は図８に示した第６実施例と同
じである。

【００７１】動作についてもＤＣ点灯の点は第６実施例
とほぼ同じであるが、制御回路１２はコンデンサ１３の
電圧が一定値になるよう半導体スイッチ５を制御し、ト
ランス１４の１次コイルと２次コイル間でエネルギー変
換が行われ、１次から２次側へエネルギー供給が行われ
る。

【００７２】以上、説明したように第７実施例は、チラ
ツキが無く、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣの流用が可能で
ある等の第６実施例と同じ利点の他に、インダクタの代
りにトランス１４を用いることによって、１次、２次間
つまりは入出力間の電圧関係に限定を設ける必要がなく
なるという利点がある。これは、インダクタ６を用いた
図８の第６実施例の場合、入力電圧＞出力電圧の関係を
満たせる場合のみ正常動作できたのに対して、昇圧比に
よるので入力電圧＜出力電圧の場合でも、入力電圧≧出
力電圧の時でも正常に動作可能なことによる。

【００７３】なお、図８、図９に示した点灯回路はＬＥ
Ｄ以外の表示、照明素子にも適用可能であり、例えば、
タングステン灯等のランプ素子をＬＥＤの代りに接続し
ても良く、効率の良い点灯回路を構成することができ
る。更に、ＬＥＤとしては、単体のみならず、先の実施
例の何れの場合も複数のＬＥＤの直列接続回路、又は並
列接続回路、直並列接続回路等にて構成することも可能
である。

【００７４】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、半導体
スイッチ素子と、半導体スイッチ素子を制御するスイッ
チ制御回路と、入力側に半導体スイッチ素子を出力回路
に発光素子を接続する磁気エネルギー変換手段とを備え
点灯回路を構成したので、電源の利用効率が高く、電源
の消耗を防ぎ電源電池等のランニングコストを下げて長
時間動作を可能にする点灯回路を構成することができ
る。

【００７５】請求項２に記載の発明によれば、磁気エネ
ルギー変換手段をインダクタで構成したので、インダク
タに一時蓄えられる変換出力エネルギーによってＬＥＤ
を点灯させる電源利用効率の高い点灯回路を構成するこ
とができる。

【００７６】請求項３に記載の発明によれば、磁気エネ
ルギー変換手段をトランスで構成したので、入出力間の
電圧関係に限定を設ける必要の無い点灯回路を構成する
ことができる。

【００７７】請求項４に記載の発明によれば、発光素子
をＬＥＤとしたので、効率の高いＬＥＤの点灯回路を構
成することができる。

【００７８】請求項５に記載の発明によれば、スイッチ
制御回路は磁気エネルギー変換手段の変換出力エネルギ
ー量を一定化制御するように構成したので、スイッチ制
御回路による半導体スイッチの時間制御によって変換出
力エネルギー量を一定化することにより、出力変動を抑
えて長時間動作を可能にする点灯回路を構成することが
できる。

【００７９】請求項６に記載の発明によれば、スイッチ
制御回路は出力電流をモニタして磁気エネルギー変換手
段の変換出力エネルギー量を一定化制御するように構成
したので、出力電流を正確に制御することによって変換
出力エネルギー量を一定化できる点灯回路を構成するこ
とができる。

【００８０】請求項７に記載の発明によれば、スイッチ
制御回路は出力電圧をモニタして磁気エネルギー変換手
段の変換出力エネルギー量を一定化制御するように構成
したので、出力電圧を直接制御することにより変換出力
エネルギー量を一定化できる点灯回路を構成することが
できる。

【００８１】請求項８に記載の発明によれば、スイッチ
制御回路は入力電圧をモニタして入力電圧に応じて半導
体スイッチの制御時間を変更することにより変換出力エ
ネルギー量を一定化制御するよう構成したので、入力電
圧に応じたスイッチ素子の時間制御によって変換出力エ
ネルギー量を一定化できる点灯回路を構成することがで
きる。

【００８２】請求項９に記載の発明によれば、スイッチ
制御回路は発光素子を複数個接続する場合に、必要な電
源総和に基づき入力電圧をモニタして磁気エネルギー変
換手段の変換出力エネルギー量を一定化制御するよう構
成したので、ＬＥＤを複数個接続して使用する場合に必
要な変換出力エネルギー量を一定化できる点灯回路を構
成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る点灯回路の回路図で
ある。

【図２】図１に示す点灯回路の動作を示すタイミングチ
ャートである。

【図３】本発明の第２実施例に係る点灯回路の回路図で
ある。

【図４】図３に示す点灯回路の動作を示すタイミングチ
ャートである。

【図５】本発明の第３実施例に係る点灯回路の回路図で
ある。

【図６】本発明の第４実施例に係る点灯回路の回路図で
ある。

【図７】本発明の第５実施例に係る点灯回路の回路図で
ある。

【図８】本発明の第６実施例に係る点灯回路の回路図で
ある。

【図９】本発明の第７実施例に係る点灯回路の回路図で
ある。

【図１０】従来の点灯回路の回路図である。

【図１１】従来の定電流型の点灯回路の回路図である。

【符号の説明】

１電源２ＬＥＤ５半導体スイッチ６インダクタ７，９，１２制御回路８ダイオード１０抵抗１１ＬＥＤ群１３平滑コンデンサ１４トランス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体スイッチ素子と、該半導体スイッ
チ素子を制御するスイッチ制御回路と、入力側に前記半
導体スイッチ素子を出力回路に発光素子を接続した磁気
エネルギー変換手段を備えたことを特徴とする点灯回
路。
【請求項２】請求項１において、前記磁気エネルギー
変換手段はインダクタであることを特徴とする点灯回
路。
【請求項３】請求項１において、前記磁気エネルギー
変換手段はトランスであることを特徴とする点灯回路。
【請求項４】請求項１において、発光素子はＬＥＤで
あることを特徴とする点灯回路。
【請求項５】請求項１において、前記スイッチ制御回
路は前記磁気エネルギー変換手段の変換出力エネルギー
量を一定化する様に制御することを特徴とする点灯回
路。
【請求項６】請求項５において、前記スイッチ制御回
路は出力電流をモニタして前記磁気エネルキー変換手段
の変換出力エネルギー量を一定化することを特徴とする
点灯回路。
【請求項７】請求項５において、前記スイッチ制御回
路は出力電圧をモニタして前記磁気エネルギー変換手段
の変換出力エネルギー量を一定化することを特徴とする
点灯回路。
【請求項８】請求項５において、前記スイッチ制御回
路は入力電圧をモニタして入力電圧に応じて半導体スイ
ッチの制御時間を変更することにより変換出力エネルギ
ー量を一定化することを特徴とする点灯回路。
【請求項９】請求項８において、前記スイッチ制御回
路は発光素子を複数個接続する場合に、必要な電源総和
に基づき前記磁気エネルギー変換手段の変換出力エネル
ギー量を一定化することを特徴とする点灯回路。