JPWO2006090535A1 - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

コンデンサ（Ｃ１）とＬＥＤブロック（１４０）、（１５０）とコンデンサ（Ｃ２）を直列接続して構成したＬＥＤアレイ（１１０）と、同様の構成のＬＥＤアレイ（１２０）およびＬＥＤアレイ（１３０）とを並列接続して、それを交流電源ＡＣに接続する。各ＬＥＤブロックは、同方向に２つのＬＥＤを直列接続してなる第１の直列回路と、逆方向に２つのＬＥＤを直列接続してなる第２の直列回路を並列に接続したもので、隣接する一方側のＬＥＤブロックの第２の直列回路の２つのＬＥＤの接続点と他方側のＬＥＤブロックの第１の直列回路の２つのＬＥＤの接続点とを連結する。

Description

本発明は、交流電源で駆動するＬＥＤ照明装置、特に商用交流電源で直接駆動できるＬＥＤ照明装置に関する。

ＬＥＤ（light-emittingdiode、発光ダイオード）は発光効率が高いことで知られているが、昨今の省エネルギー化と高輝度白色発光ダイオードの商品化、低価格化によって、照明にもＬＥＤを利用することが考えられている。

照明にＬＥＤを利用するものの文献としては特許文献１がある。特許文献１は複数のＬＥＤを直並列の格子状に配置して、直流電圧を印加して駆動するもので、そのうちの１つのＬＥＤが故障して消灯しても他のＬＥＤが消灯しないようにしたことを特徴としている。

ただ、照明用の装置としては、商用交流電源を利用できることが好ましく、その場合はエネルギー効率の面からも交流電圧を直流電圧に変換することなくそのままＬＥＤに印加して点灯させる方式が望ましい。

交流電圧でＬＥＤを点灯させる回路の文献としては特許文献２がある。特許文献２では、ＬＥＤとダイオードを互いに逆極性になるように並列接続し、その並列回路にコンデンサを介して交流電圧を印加することを提案している。このときのコンデンサは極性のないものを用い、交流電圧の半周期のみＬＥＤに順方向電流を通電して点灯させるようにしている。この場合、商用交流電源のようなＬＥＤの耐電圧以上の電圧の電源を用いても、コンデンサで電圧降下させることによってＬＥＤの破損を防止できるとしている。

なお、ＬＥＤに並列に逆向きのダイオードを接続しているのはＬＥＤが点灯しない半周期にダイオードに電流を流すことによって、この回路自身に整流作用をもたせないためだと考えられる。このダイオードが接続されていないと、ＬＥＤによる整流作用によってコンデンサに電荷が蓄えられ、その結果としてＬＥＤに順方向電圧が印加されなくなるため、点灯しなくなってしまうからである。

もちろん、このダイオードの代わりにＬＥＤを用いても構わないと思われる。
特表２００３−５１３４５３号公報 特開２００３−３３２６２５号公報

直流電源を利用する照明用のＬＥＤでは、特許文献１のようにアレイ状に配置することによって、そのうちの１つが断線して消灯しても他のＬＥＤが消灯しないような構成が提案されている。しかしながら、特許文献１の場合は当然ながら交流電源を直接利用するのは不可能である。また、商用交流電源を単に整流、平滑しただけの直流電圧を利用する場合には何らかの方法で電圧を適当な電圧まで降下させる必要があるが、例えば抵抗で電圧降下させる方式では効率面で現実的ではない。逆に商用交流電源を整流、平滑した電圧を高電圧のまま直接ＬＥＤに印加する場合には、ＬＥＤの直列接続数を非常に多くする必要があり、これも現実的ではない。なお、別途低電圧の出力の高高率な直流電源を備えることによって上記の問題は解決できるが、余分な回路（直流電源）が必要になって、サイズ面および価格面で問題がある。

一方、特許文献２のように商用交流電源を利用する場合は、上記のような問題はない。しかしながら、特許文献２では１つのＬＥＤを点灯させる回路を提示しているだけであり、照明用として必要な複数のＬＥＤを点灯させる手段や、特許文献１で提示されているような１つのＬＥＤが故障しても他のＬＥＤに影響しないような構成については何の提案もない。特許文献２の構成でダイオードをＬＥＤに代えたものも考えられるが、そのままではどちらかのＬＥＤが断線、消灯するともう一方も消灯してしまう。

さらには、白色ＬＥＤにおける故障頻度としては断線より短絡の方が多いという場合もあり、いずれの特許文献の技術もそれには対応していない。

本発明は上記の問題点を解決することを目的とするもので、簡単な回路構成でありながら、複数のＬＥＤを交流電源で直接駆動し、点灯させることができ、しかも１つのＬＥＤの断線故障や短絡故障が他のＬＥＤの点灯に極力影響しないようにしたＬＥＤ照明装置を提供する。

上記目的を達成するために、本発明のＬＥＤ照明装置においては、互いに並列に接続されたｎ個（ｎは２以上の整数）の同一内部構成のＬＥＤアレイを備え、該ＬＥＤアレイは１つ以上のコンデンサと１つ以上のＬＥＤブロックを順次直列接続して構成されていて、該ＬＥＤブロックは、同じ向きに直列接続された第１および第２のＬＥＤからなる第１の直列回路と、該第１の直列回路のＬＥＤとは逆向きに直列接続された第３および第４のＬＥＤからなる第２の直列回路とを並列接続したものであり、ｉ番目とｉ＋１番目（ｉは１以上、ｎ以下の整数。ｉ＝ｎの時はｉ＋１番目を１番目とする）の前記ＬＥＤアレイにおける同一順次のＬＥＤブロック間で、ｉ番目の前記ＬＥＤアレイにおける前記第３および第４のＬＥＤの接続点がｉ＋１番目の前記ＬＥＤアレイにおける前記第１および第２のＬＥＤの接続点に連結されていることを特徴とする。

また、本発明のＬＥＤ照明装置は、前記複数のＬＥＤアレイを円筒状に配置したことを特徴とする。

さらに、本発明のＬＥＤ照明装置は、前記並列接続された複数のＬＥＤアレイに直列に接続された全波整流回路を備えたことを特徴とする。

本発明のＬＥＤ照明装置においては、交流電源、特に商用交流電源をそのまま印加して複数のＬＥＤを点灯することができる。また、複数のＬＥＤのうちの１つが断線や短絡することによって消灯しても他のＬＥＤに極力悪影響が及ばないようにでき、その消灯を防止することができる。

本発明のＬＥＤ照明装置の一実施例を示す回路図である。 本発明のＬＥＤ照明装置の別の実施例を示す回路図である。 本発明のＬＥＤ照明装置のさらに別の実施例を示す回路図である。

符号の説明

１００、２００、３００…ＬＥＤ照明装置
１１０、１２０、１３０…ＬＥＤアレイ
１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０…ＬＥＤブロック
ＬＥＤ１〜ＬＥＤ２４…ＬＥＤ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６…コンデンサ
ＡＣ…交流電源
Ｄａ…全波整流回路

（第１の実施形態）
＜構成の説明＞
本発明の第１の実施形態に係るＬＥＤ照明装置の回路を図１に示す。図１に示すように、ＬＥＤ照明装置１０は、それぞれ２つの端子を有する３つのＬＥＤアレイ１１０、１２０、１３０を備えている。ここで、ＬＥＤアレイ１１０、１２０、１３０をそれぞれ１番目、２番目、３番目のＬＥＤアレイとする。ＬＥＤアレイ１１０、１２０、１３０は並列に接続していて、その両端は交流電源ＡＣに接続する。

ＬＥＤアレイ１１０は２つの端子間に順次直列に接続されたコンデンサＣ１とＬＥＤブロック１４０、１５０（それぞれ第１、第２のＬＥＤブロック）とコンデンサＣ２という４つの構成要素を備えている。ＬＥＤアレイ１２０も２つの端子間に順次直列に接続されたコンデンサＣ３とＬＥＤブロック１６０、１７０（それぞれ第１、第２のＬＥＤブロック）とコンデンサＣ４という４つの構成要素を備えている。ＬＥＤアレイ１３０も２つの端子間に順次直列に接続されたコンデンサＣ５とＬＥＤブロック１８０、１９０（それぞれ第１、第２のＬＥＤブロック）とコンデンサＣ６という４つの構成要素を備えている。コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６は無極性のコンデンサである。

ＬＥＤアレイ１１０の構成要素であるＬＥＤブロック１４０は、２つのＬＥＤを同じ向きに直列接続した直列回路を２つ並列に接続して構成している。但し、２つの直列回路のうちの１つは第１の直列回路（ＬＥＤ１とＬＥＤ２からなる直列回路）であり、残りの１つは第２の直列回路（ＬＥＤ３とＬＥＤ４からなる直列回路）であり、互いにＬＥＤの向きを逆にしている。ＬＥＤアレイ１１０のもう１つのＬＥＤブロック１５０に関してもＬＥＤブロック１４０と同様に構成していて、第１の直列回路（ＬＥＤ１３とＬＥＤ１４からなる直列回路）と第２の直列回路（ＬＥＤ１５とＬＥＤ１６からなる直列回路）を備えている。

また、ＬＥＤアレイ１２０の構成要素であるＬＥＤブロック１６０は、２つのＬＥＤを同じ向きに直列接続した直列回路を２つ並列に接続して構成している。但し、２つの直列回路のうちの１つは第１の直列回路（ＬＥＤ５とＬＥＤ６からなる直列回路）であり、残りの１つは第２の直列回路（ＬＥＤ７とＬＥＤ８からなる直列回路）であり、互いにＬＥＤの向きを逆にしている。ＬＥＤアレイ１２０のもう１つのＬＥＤブロック１７０に関してもＬＥＤブロック１６０と同様に構成していて、第１の直列回路（ＬＥＤ１７とＬＥＤ１８からなる直列回路）と第２の直列回路（ＬＥＤ１９とＬＥＤ２０からなる直列回路）を備えている。

また、ＬＥＤアレイ１３０の構成要素であるＬＥＤブロック１８０は、２つのＬＥＤを同じ向きに直列接続した直列回路を２つ並列に接続して構成している。但し、２つの直列回路のうちの１つは第１の直列回路（ＬＥＤ９とＬＥＤ１０からなる直列回路）であり、残りの１つは第２の直列回路（ＬＥＤ１１とＬＥＤ１２からなる直列回路）であり、互いにＬＥＤの向きを逆にしている。ＬＥＤアレイ１３０のもう１つのＬＥＤブロック１９０に関してもＬＥＤブロック１８０と同様に構成していて、第１の直列回路（ＬＥＤ２１とＬＥＤ２２からなる直列回路）と第２の直列回路（ＬＥＤ２３とＬＥＤ２４からなる直列回路）を備えている。

そして、ＬＥＤアレイ１１０のコンデンサＣ１に次いで２番目の構成要素であるＬＥＤブロック１４０（ＬＥＤアレイ１１０の第１のＬＥＤブロック）の第２の直列回路と、ＬＥＤアレイ１２０のコンデンサＣ３に次いで２番目の構成要素であるＬＥＤブロック１６０（ＬＥＤアレイ１２０の第１のＬＥＤブロック）の第１の直列回路とを連結している。具体的には、ＬＥＤブロック１４０の第２の直列回路の第３のＬＥＤ３と第４のＬＥＤ４の接続点と、ＬＥＤブロック１６０の第１の直列回路の第１のＬＥＤ５と第２のＬＥＤ６の接続点とを連結している。すなわち、１番目のＬＥＤアレイにおける第３および第４のＬＥＤの接続点を２番目のＬＥＤアレイにおける第１および第２のＬＥＤの接続点に連結している。

また、ＬＥＤアレイ１２０のＬＥＤブロック１６０の第２の直列回路と、ＬＥＤアレイ１３０のコンデンサＣ５に次いで２番目の構成要素であるＬＥＤブロック１８０（ＬＥＤアレイ１３０の第１のＬＥＤブロック）の第１の直列回路を連結している。具体的には、ＬＥＤブロック１６０の第２の直列回路の第３のＬＥＤ７と第４のＬＥＤ８の接続点と、ＬＥＤブロック１８０の第１の直列回路の第１のＬＥＤ９と第２のＬＥＤ１０の接続点とを連結している。すなわち、２番目のＬＥＤアレイにおける第３および第４のＬＥＤの接続点を３番目のＬＥＤアレイにおける第１および第２のＬＥＤの接続点に連結している。

さらに、ＬＥＤアレイ１３０のＬＥＤブロック１８０の第２の直列回路と、ＬＥＤアレイ１１０のＬＥＤブロック１４０の第１の直列回路とを連結している。具体的には、ＬＥＤブロック１８０の第２の直列回路の第３のＬＥＤ１１と第４のＬＥＤ１２の接続点と、ＬＥＤブロック１４０の第１の直列回路の第１のＬＥＤ１と第２のＬＥＤ２の接続点とを連結している。すなわち、３番目のＬＥＤアレイにおける第３および第４のＬＥＤの接続点を１番目（３＋１番目）のＬＥＤアレイにおける第１および第２のＬＥＤの接続点に連結している。

すなわち、ｉ番目のＬＥＤアレイにおける第３および第４のＬＥＤの接続点をｉ＋１番目のＬＥＤアレイにおける第１および第２のＬＥＤの接続点に連結している。なお、ｉは１以上、３以下の整数で、ｉ＝３の時はｉ＋１番目は１番目とする。

ＬＥＤアレイ１１０のＬＥＤブロック１４０に次ぐ３番目の構成要素であるＬＥＤブロック１５０（ＬＥＤアレイ１１０の第２のＬＥＤブロック）とＬＥＤアレイ１２０のＬＥＤブロック１６０に次ぐ３番目の構成要素であるＬＥＤブロック１７０（ＬＥＤアレイ１２０の第２のＬＥＤブロック）とＬＥＤアレイ１３０のＬＥＤブロック１８０に次ぐ３番目の構成要素であるＬＥＤブロック１９０（ＬＥＤアレイ１３０の第２のＬＥＤブロック）も同様に、ｉ番目のＬＥＤアレイにおける第３および第４のＬＥＤの接続点をｉ＋１番目のＬＥＤアレイにおける第１および第２のＬＥＤの接続点に連結している。

＜非故障時の動作説明＞
このように構成したＬＥＤ照明装置１００の動作について以下に説明する。
まず、各ＬＥＤアレイについて考える。ＬＥＤアレイ１１０、ＬＥＤアレイ１２０、ＬＥＤアレイ１３０には交流電源ＡＣの電圧を直接印加する。なお、交流電源ＡＣは商用交流電源をそのまま利用してもよいし、トランスを利用して降圧したものでも構わない。

ＬＥＤアレイ１１０に印加した交流電源ＡＣの交流電圧はコンデンサＣ１、ＬＥＤブロック１４０、ＬＥＤブロック１５０、コンデンサＣ２にそれぞれ印加されるが、大部分の電圧はコンデンサＣ１、Ｃ２に印加され、ＬＥＤブロック１４０およびＬＥＤブロック１５０にはそれぞれ数Ｖ程度の電圧が印加される。逆に言えば、ＬＥＤブロック１４０およびＬＥＤブロック１５０に印加される電圧が数Ｖ程度になるようにコンデンサＣ１、Ｃ２の容量値を設定する。例えばＬＥＤ照明装置１００の場合には、商用電源の電圧がＡＣ５０Ｈｚ、１００Ｖ（２８３Ｖｐ−ｐ）であり、実質的に直列接続されるＬＥＤの数が４つである。各ＬＥＤの点灯条件が３．６Ｖ、５００ｍＡとすると、２つのＬＥＤブロックに印加される電圧は合計で７．２Ｖとなる。また、コンデンサＣ１、Ｃ２と各ＬＥＤブロックに流れる電流は２Ａとなる。そこで、コンデンサＣ１、Ｃ２の容量を４６μＦとすると各コンデンサのインピーダンスは６８．９５Ω（２つで１３７．９Ω）となり、２７５．８Ｖの電圧降下が実現できる。ＬＥＤアレイ１２０、ＬＥＤアレイ１３０もＬＥＤアレイ１１０と同じ構成としている。

次に、各ＬＥＤブロックについて考える。ＬＥＤアレイ１１０のＬＥＤブロック１４０には交流電圧が印加される。交流電圧が第１の直列回路のＬＥＤ（ＬＥＤ１、ＬＥＤ２）にとって順方向電圧となる期間には、これらのＬＥＤに電流が流れ、点灯する。逆に交流電圧が第２の直列回路のＬＥＤ（ＬＥＤ３、ＬＥＤ４）にとって順方向電圧となる期間には、これらのＬＥＤに電流が流れ、点灯する。ＬＥＤアレイ１１０のもう１つのＬＥＤブロック１５０においても同様に電流が流れ、その期間に電流の流れるＬＥＤが点灯する。

ＬＥＤアレイ１２０のＬＥＤブロック１６０およびＬＥＤブロック１７０においても同様に電流が流れ、それぞれの期間に電流が流れるＬＥＤが点灯する。また、ＬＥＤアレイ１３０のＬＥＤブロック１８０およびＬＥＤブロック１９０においても同様に電流が流れ、それぞれの期間に電流が流れるＬＥＤが点灯する。

ここで、ＬＥＤアレイ間の連結部分について見てみる。ＬＥＤブロック１４０のＬＥＤ３とＬＥＤ４との接続点は、ＬＥＤブロック１６０のＬＥＤ５とＬＥＤ６との接続点に連結している。しかしながら、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４に順方向の電圧が印加されるときにはＬＥＤ５、ＬＥＤ６には逆方向の電圧が印加される。そのため、この連結点にいずれか一方のＬＥＤブロックから他方のＬＥＤブロックに電流が流れることはない。すなわち、両者を連結していていない状態と同じになる。

ＬＥＤブロック１６０のＬＥＤ７とＬＥＤ８との接続点もＬＥＤブロック１８０のＬＥＤ９とＬＥＤ１０との接続点に連結している。また、ＬＥＤブロック１８０のＬＥＤアレイ１１０とＬＥＤアレイ１２０との接続点もＬＥＤブロック１４０のＬＥＤ１とＬＥＤ２と接続点に連結している。そして、これらの連結点においてもいずれか一方のＬＥＤブロックから他方のＬＥＤブロックに電流が流れることはない。すなわち、両者が連結されていていない状態と同じになる。

ＬＥＤアレイ１１０のＬＥＤブロック１５０、ＬＥＤアレイ１２０のＬＥＤブロック１７０、ＬＥＤアレイ１３０のＬＥＤブロック１９０の間の連結に関しても同様に、連結点においてもいずれか一方のＬＥＤブロックから他方のＬＥＤブロックに電流が流れることはない。

＜断線故障時の動作説明１＞
ここで、例えばＬＥＤアレイ１１０に含まれるＬＥＤ１が断線することを考える。この場合、ＬＥＤ１には交流電圧がＬＥＤ１にとって順方向（これ以降、第１の直列回路のＬＥＤに順方向電圧が印加される状態を交流電圧の順方向と称する。）の期間であっても電流は流れない。そのため、ＬＥＤ１に対して直列に接続しているコンデンサＣ１にも交流電圧が順方向の時には電流は流れない。交流電圧が逆方向の時にはＬＥＤ１の断線直後であればＬＥＤ３を介してコンデンサＣ１に電流が流れるが、ＬＥＤ３の整流作用によってコンデンサＣ１に電荷がすぐに蓄えられるためにＬＥＤ３に順方向電圧が印加されなくなり、消灯してしまう。このように、コンデンサに直接接続されるＬＥＤが断線した場合には、そのコンデンサに直接接続されているもう１つのＬＥＤも消灯してしまう。なお、整流作用によって電荷が蓄えられたコンデンサ（この場合はコンデンサＣ１）は電圧降下用のインピーダンス素子としての役割は果たさなくなる。

一方、ＬＥＤ２に流れる電流を考えると、交流電圧が順方向の時にＬＥＤアレイ１３０のＬＥＤ１０を流れる電流の一部がＬＥＤ１２および連結点を介してＬＥＤ２に流れ込むという現象が起きる。そのため、ＬＥＤ２が消灯することなく点灯状態が維持される。

また、交流電圧が逆方向の時にＬＥＤ４に流れる電流を考えると、ＬＥＤ１が断線してＬＥＤ３が非導通になると、ＬＥＤ４を流れる電流が連結点とＬＥＤアレイ１２０のＬＥＤ６を介してＬＥＤ８に流れ込むという現象が起きる。そのためＬＥＤ４が消灯することなく点灯状態が維持される。

さらに、交流電圧が順方向および逆方向の時にＬＥＤ２、ＬＥＤ４を流れる電流があるために、ＬＥＤブロック１４０に隣接するＬＥＤブロック１５０の各ＬＥＤが消灯することもない。すなわち、ＬＥＤ１が断線してもＬＥＤ１とＬＥＤ３の２つのＬＥＤが消灯するだけで済む。ＬＥＤ３、５、７、９、１１が断線する場合でも同様に２つのＬＥＤの消灯で済む。さらには、ＬＥＤブロック１５０、１７０、１９０においてコンデンサＣ２、Ｃ４、Ｃ６に直接接続されるＬＥＤ１４、１６、１８、２０、２２、２４が断線した場合にも同様に２つのＬＥＤの消灯で済む。

＜断線故障時の動作説明２＞
次に、ＬＥＤアレイ１１０のＬＥＤ２が断線する場合を考える。この場合、ＬＥＤ２には交流電圧が順方向の期間でも電流は流れない。ところが、ＬＥＤ２が断線すると、ＬＥＤ１を流れる電流が連結点とＬＥＤアレイ１３０のＬＥＤ１１を介してＬＥＤ９に流れ込むという現象が起きる。よって、交流電圧が順方向の期間にＬＥＤ１は消灯しない。

ＬＥＤ２を流れる電流がないと、隣接するＬＥＤブロック１５０にはＬＥＤ２を介して流れ込む電流はない。しかしながら、ＬＥＤアレイ１２０のＬＥＤ１７を流れる電流の一部が連結点とＬＥＤ１５を介してＬＥＤ１３に流れるという現象が起きる。また、ＬＥＤアレイ１３０のＬＥＤ２２を流れる電流の一部がＬＥＤ２４と連結点を介してＬＥＤ１４に流れるという現象が起きる。そのため、交流電圧が順方向の期間にＬＥＤ２を介してＬＥＤブロック１５０に流れ込む電流がなくてもＬＥＤ１３、ＬＥＤ１４は消灯しない。

なお、交流電圧が逆方向の期間には本来のＬＥＤ１６、ＬＥＤ１５、ＬＥＤ４、ＬＥＤ３を電流が流れる経路が存在するためにＬＥＤ３、ＬＥＤ４、ＬＥＤ１５、ＬＥＤ１６は消灯しない。

このように、ＬＥＤ２が断線した場合にはＬＥＤ２のみが消灯し、他のＬＥＤが消灯することはない。同様に、ＬＥＤ４、６、８、１０、１２が断線する場合でもそれのみの消灯で済む。さらに、ＬＥＤブロック１５０、１７０、１９０においてＬＥＤ１３、１５、１７、１９、２１、２３が断線する場合でも同様にそれのみの消灯で済む。

このように、ＬＥＤ照明装置１００においては、交流電源を直接印加して点灯させることができるだけでなく、１つのＬＥＤが断線して消灯しても、その影響をそのＬＥＤあるいはもう１つのＬＥＤに限定してそれ以上のＬＥＤが消灯するのを防止することができる。

また、ＬＥＤ照明装置１００においては複数のＬＥＤが実質的に直列に接続されている。個々のＬＥＤには順方向電圧降下量にばらつきがあり、すべてのＬＥＤを並列に接続するような場合は流れる電流が異なって明るさにばらつきが生じる可能性があるが、複数のＬＥＤが直列に接続されることによって、全体としての順方向電圧降下量が平均化され、流れる電流の大きさのばらつきが軽減される。これは、ＬＥＤアレイ内で直列接続されるＬＥＤブロックの数が多いほど顕著になる。

このように、ＬＥＤ照明装置１００においては、１つのＬＥＤアレイにおいてＬＥＤが断線した場合には、隣接するＬＥＤアレイを介して電流の流れる経路が形成されることによって、断線したＬＥＤに流れる電流がなくなることの悪影響が大きく広がらないようにすることができる。

＜短絡故障時の動作説明＞
次に、ＬＥＤ１が短絡する場合を考える。この場合にはＬＥＤ１を通る経路も含めて他のＬＥＤに電流の流れる経路はそのまま維持される。そのため、他のＬＥＤが消灯することはなく、ＬＥＤ１のみの消灯で済む。また、ＬＥＤ２が短絡する場合も同様にＬＥＤ２を通る経路も含めて他のＬＥＤに電流の流れる経路はそのまま維持される。そのため、他のＬＥＤが消灯することはなく、ＬＥＤ２のみの消灯で済む。もちろん、他のいずれのＬＥＤが短絡した場合もその短絡したＬＥＤのみが消灯するだけで済む。

このように、ＬＥＤ照明装置１００においては、１つのＬＥＤが短絡して消灯しても、その影響をそのＬＥＤに限定してそれ以上のＬＥＤが消灯するのを防止することができる。

以上のように、本発明のＬＥＤ照明装置１００においては、ｉ番目とｉ＋１番目（３をＬＥＤアレイの数とすると、ｉは１以上、３以下の整数。ｉ＝３の時はｉ＋１番目を１番目とする）のＬＥＤアレイにおける同一順次のＬＥＤブロック間で、ｉ番目のＬＥＤアレイにおける第３および第４のＬＥＤの接続点がｉ＋１番目のＬＥＤアレイにおける第１および第２のＬＥＤの接続点に連結されているため、連結されたＬＥＤアレイを介して電流経路ができ、１つのＬＥＤが断線や短絡で消灯しても、極力他のＬＥＤが消灯するのを防止することができる。

なお、ＬＥＤ照明装置１００においては３つのＬＥＤアレイを並列接続して構成しているが、並列接続するＬＥＤアレイの数は２つ以上あればよい。

また、ＬＥＤ照明装置１００のＬＥＤアレイ１１０、１２０、１３０においては、２つのコンデンサと２つのＬＥＤブロックを直列に接続しているが、１つのＬＥＤアレイにおけるＬＥＤブロックの数は１つでも構わないし、３つ以上直列に接続する構成でも構わない。また、ＬＥＤブロックと直列に接続されるコンデンサの数については、少なくとも１つ存在すれば、それ以上いくつ接続されていても構わない。たとえば複数のＬＥＤブロックが直列に接続される場合には、２つのＬＥＤブロックの間に接続されていても構わない。ただ、好ましくは直列に接続された複数のＬＥＤブロックの両端もしくは一端に接続される構成にするとよい。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係るＬＥＤ照明装置の回路概念図を図２に示す。この図２に示すＬＥＤ照明装置２００においては、１１個のＬＥＤアレイを円筒状に立体的に配置して構成している。

各ＬＥＤアレイは、両端に位置するコンデンサと３つのＬＥＤブロックとを直列接続して構成している。４つのＬＥＤで菱形に形成している部分が１つのＬＥＤブロックである。

そして、各ＬＥＤブロックは図１に示したＬＥＤ照明装置１００におけるＬＥＤブロックと同様に構成していて、ＬＥＤアレイにおけるＬＥＤブロックの第３および第４のＬＥＤの接続点がそれぞれ片側に隣接する、すなわち次の順番のＬＥＤアレイにおける同一順次のＬＥＤブロックの第１および第２のＬＥＤの接続点に連結している。

このように、ＬＥＤ照明装置２００においては、隣接するＬＥＤアレイにおける同一順次のＬＥＤブロック間を順次連結していくことによって複数のＬＥＤアレイを円筒状に配置することができる。各ＬＥＤブロックを平面的に配置するとＬＥＤアレイの並列方向における両端のＬＥＤブロックの連結には立体的な配線が必要になるが、ＬＥＤ照明装置２００のように円筒状に配置する場合には円筒面に対してさらに立体的に配線する必要がなく、配線の不具合が生じにくく、また配線不良箇所の発見も容易になる。さらに、この円筒形状は一般的な蛍光灯の形状に似ていることから容易に想像できるように、蛍光灯の置き換え用としての利用も可能になる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係るＬＥＤ照明装置の回路を図３に示す。図３において、図１と同一の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。

図３に示すＬＥＤ照明装置３００においては、ＬＥＤ照明装置１００に加えて全波整流回路Ｄａを備えている。すなわち、交流電源ＡＣの電圧を全波整流してＬＥＤ照明装置１００と同じ構成のＬＥＤ照明装置３００に印加している。

ＬＥＤ照明装置３００においては、交流電源ＡＣの電圧を全波整流したものが平滑されずにそのままＬＥＤ照明装置１００と同じ構成に印加される。交流電源ＡＣの電圧を全波整流して得られた電圧は、その基本周波数が交流電源ＡＣの周波数の２倍になる。そのため、その周波数においてはコンデンサのインピーダンスは半分になり、電圧降下量も半分になる。逆に言えば、コンデンサの容量を半分にすればインピーダンスが２倍になり、電圧降下量がＬＥＤ照明装置１００と同じになる。これは表現を変えれば、全波整流回路Ｄａを備えることによって、ＬＥＤに同じ電流を流しながらもコンデンサＣ１やＣ２の容量を半分にできることを意味する。コンデンサは一般的に容量が小さいほうが低コストであるため、ＬＥＤ照明装置３００においてはＬＥＤ照明装置１００に比べて低価格化を図ることができる。

Claims (3)

1. 互いに並列に接続されたｎ個（ｎは２以上の整数）の同一内部構成のＬＥＤアレイを備え、
   該ＬＥＤアレイは１つ以上のコンデンサと１つ以上のＬＥＤブロックを順次直列接続して構成されており、
   該ＬＥＤブロックは、同じ向きに直列接続された第１および第２のＬＥＤからなる第１の直列回路と、該第１の直列回路のＬＥＤとは逆向きに直列接続された第３および第４のＬＥＤからなる第２の直列回路とを並列接続したものであり、
   ｉ番目とｉ＋１番目（ｉは１以上、ｎ以下の整数。ｉ＝ｎの時はｉ＋１番目を１番目とする）の前記ＬＥＤアレイにおける同一順次のＬＥＤブロック間で、ｉ番目の前記ＬＥＤアレイにおける前記第３および第４のＬＥＤの接続点がｉ＋１番目の前記ＬＥＤアレイにおける前記第１および第２のＬＥＤの接続点に連結されていることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
2. 前記複数のＬＥＤアレイを円筒状に配置したことを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
3. 前記並列接続された複数のＬＥＤアレイに直列に接続された全波整流回路を備えたことを特徴とする、請求項１または２に記載のＬＥＤ照明装置。

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