JPWO2011105630A1 - Led駆動回路 - Google Patents
Led駆動回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2011105630A1 JPWO2011105630A1 JP2012501914A JP2012501914A JPWO2011105630A1 JP WO2011105630 A1 JPWO2011105630 A1 JP WO2011105630A1 JP 2012501914 A JP2012501914 A JP 2012501914A JP 2012501914 A JP2012501914 A JP 2012501914A JP WO2011105630 A1 JPWO2011105630 A1 JP WO2011105630A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- led
- circuit
- led block
- block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 28
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 25
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 17
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 9
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 6
- 101100464779 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) CNA1 gene Proteins 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 101100464782 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) CMP2 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 1
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/40—Details of LED load circuits
- H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
- H05B45/48—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/40—Details of LED load circuits
- H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
- H05B45/46—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
Abstract
Description
LEDでは、順方向降下電圧(Vf)以上の電圧がLEDに印加された場合に、急に電流が流れ始める非線形特性を持つ。電流制御抵抗を入れるか、又は能動素子で定電流回路を構成する方法によって、所定の順方向電流(If)を流して、所定の発光がなされる。このとき、順方向降下電圧が順電圧(Vf)である。したがって、複数のLEDを直列にn個接続したときには、n×Vf以上の電圧が複数のLEDに印加された場合に、複数のLEDが発光する。また、商用電源から供給される交流電流を全波整流するブリッジダイオードから出力される整流電圧は、商用電源周波数の2倍の周波数で、0(v)から最大出力電圧までの変化を繰り返す。したがって、整流電圧が、n×Vf(v)以上となった場合のみ、複数のLEDが発光するが、n×Vf(v)未満では、複数のLEDは発光しない。
そこで、複数のLEDを4つのグループ(3−1〜3−10、3−11〜3−20、3−21〜3−30、及び3−31〜3−40)に分け、整流器の出力電圧に応じて、各LEDグループと整流器とを接続する切換器を制御するLED駆動回路が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、複数のLEDブロックの接続方法を切替えるためのスイッチ回路が必要となり、このスイッチ回路の制御は、整流電圧と電流検出器の比較によって切替えるか、または整流電圧に基づき切替える方法でしかない。したがって、この従来のLED駆動回路では、適切な切替電圧を経済的な方法で設定しておくことができず、LED駆動回路全体のスペース及びコストがアップすると共に、スイッチ回路を駆動するための消費電力が増加してしまうという不具合があった。特に、LEDの発光期間をより長くするためには、LEDブロックを数多く設ける必要があるが、LEDブロックを多く設定すれば、それだけ多くのスイッチ回路が必要となる。
また、スイッチ回路の切り替えタイミングは、予想されるn×Vf(v)に基づいて設定されるが、LED毎にVfが一定ではないため、各LEDブロックの実際のn×Vf(v)と予め設定されるn×Vf(v)との間に差が生じてしまう。このため、電源電圧に応じてスイッチ回路が動作しても、両方のLEDブロックに含まれるLEDが発光しなかったり、逆にもっと早く切替えても発光する可能性があったりと、LEDの発光効率及び消費電力を最適化することが難しいという不具合があった。
また、複数のLEDを含むLEDブロックを複数個直列接続し、全波整流器から出力される整流電圧に応じて、効率良くLEDブロックの点灯/消灯を制御する方法が知られている(例えば、特許文献2)。
図13は、上記の特許文献2に記載される従来のLED駆動回路200の概略構成を示す図である。以下図13を用いて、従来のLED駆動回路200について説明する。
LED駆動回路200では、複数のLEDを含むLEDブロックGr1〜Gr5が、全波整流器202に直列に接続されている。また、LED駆動回路200は、各LEDブロックGr1〜Gr5に対応した回路231〜235を有している。さらに、LED駆動回路200は、LEDブロックGr1〜Gr3を消灯させるために、比較器CMP1〜CMP3、及びOR回路OR1及びOR2を有している。
回路231及び232は、LEDブロックGr1からnMOSFET Q1に向かって流れるドレイン電流IQ1と、LEDブロックGr2からnMOSFET Q2に向かって流れるドレイン電流IQ2の合計値が一定になるように制御している。全波整流器から出力される整流電圧が、LEDブロックGr1のみを点灯させるのに十分な電圧からLEDブロックGr1及びGr2を点灯させるのに十分な電圧に向かって徐々に上昇すると、ドレイン電流IQ2が流れ始める。しかしながら、ドレイン電流IQ1及びIQ2をそのまま流れるに任せていると、LEDブロックGr1を流れる電流が許容量を超える可能性があるので、回路231及び232は、ドレイン電流IQ1及びIQ2の合計値が一定になるように制御を行っている。全波整流器から出力される整流電圧が、LEDブロックGr1及びGr2を点灯させるのに十分な電圧になると、ドレイン電流IQ1を流さずに、ドレイン電流IQ2のみが流れるようになる。これによって、全波整流器に対して、LEDブロックGr1及びGr2が直列に接続された状態となり、LEDブロックGr1及びGr2に含まれるLEDが点灯する。
同様に、全波整流器から出力される整流電圧が、LEDブロックGr1〜Gr3を点灯させるのに十分な電圧になると、回路232及び233は、ドレイン電流IQ2を流さずに、ドレイン電流IQ3のみが流れるように制御する。これによって、全波整流器に対して、LEDブロックGr1〜Gr3が直列に接続された状態となり、LEDブロックGr1〜Gr3に含まれるLEDが点灯する。
また、全波整流器から出力される整流電圧が、LEDブロックGr1〜Gr4を点灯させるのに十分な電圧になると、回路233及び234は、ドレイン電流IQ3を流さずに、ドレイン電流IQ4のみが流れるように制御する。これによって、全波整流器に対して、LEDブロックGr1〜Gr4が直列に接続された状態となり、LEDブロックGr1〜Gr4に含まれるLEDが点灯する。
さらに、全波整流器から出力される整流電圧が、LEDブロックGr1〜Gr5を点灯させるのに十分な電圧になると、回路234及び235は、ドレイン電流IQ4を流さずに、ドレイン電流IQ5のみが流れるように制御する。これによって、全波整流器に対して、LEDブロックGr1〜Gr5が直列に接続された状態となり、LEDブロックGr1〜Gr5に含まれるLEDが点灯する。
このように、回路231〜235は、下流側(全波整流器側)の回路を流れるドレイン電流を流さないように制御して、合計値が一定になるように制御している。
しかしながら、例えば、ドレイン電流IQ2を流さずに、ドレイン電流IQ3に電流が流れるようなタイミングで、ドレイン電流IQ1が流れ始めると、LEDブロックGr1に大きな電流が流れることになってしまい好ましくない。そこで、ドレイン電流IQ3が流れるタイミングで、比較器CMP1の出力がHとなり、OR1を介して回路231に制御信号を送って、確実にドレイン電流IQ1を遮断するように制御している。
同様に、ドレイン電流IQ4が流れるタイミングで、比較器CMP2の出力がHとなり、OR1及びOR2を介して回路231及び232に制御信号を送って、確実にドレイン電流IQ1及びIQ2を遮断するように制御している。
さらに、ドレイン電流IQ5が流れるタイミングで、比較器CMP3の出力がHとなり、OR1及びOR2を介して回路231〜233に制御信号を送って、確実にドレイン電流IQ1、IQ2及びIQ3を遮断するように制御している。
上記のように、従来のLED駆動回路200では、LEDブロックを更に全波整流器に202対して直列に接続する場合に、それまでに接続されていた全てのLEDブロックから全波整流器に直接電流が流れないように制御を行う必要がある。例えば、LEDブロックGr1〜Gr4が全波整流器に202に対して直接接続されて電流が流れている状態で、さらにLEDブロックGr5が直列に接続されて電流が流れている場合には、LEDブロックGr1〜Gr4のそれぞれから全波整流器に202に対して直接ドレイン電流IQ1〜IQ3はデジタル的に流れないように制御され、ドレイン電流IQ4はドレイン電流IQ5との合計値が一定となるようにアナログ的に制御されている。
このように、従来のLED駆動回路200では、最大N個のLEDブロックを全波整流器へ直列に接続する場合には、(N−1)個のLEDブロックから全波整流器へ流れるドレイン電流を遮断する構造が必要とる。したがって、このデジタル制御回路が複雑になり、回路の大型化、コストアップが必要となるという不具合があった。
また、電源電圧に応じてスイッチ回路を切替えることなしに、適切に各LEDブロックの切り替えが行われるLED駆動回路を提供することを目的とする。
LED駆動回路は、プラス出力及びマイナス出力を有する整流器と、整流器に接続された第1LED群、第1LED群から整流器のマイナス出力へ流れる電流を検出する第1電流検出部及び第1電流検出部で検出される電流に応じて第1LED群から整流器のマイナス出力へ流れる電流を制限する第1電流制限部を有する第1回路と、第2LED群及び前記第2LED群を通って前記整流器のマイナス出力へ流れる電流経路を有する第2回路を有し、整流器の出力電圧に応じて、整流器に対して第1LED群のみが接続される電流経路と、整流器に対して第1LED群及び第2LED群が直列に接続される電流経路が形成され、前記第1電流検出部が、前記第1LED群及び前記第2LED群を流れる電流を検出することによって、第1電流制限部を動作させ、前記整流器に対して前記第1LED群及び前記第2LED群が直列に接続される電流経路への切り替えを行うことを特徴とする。
また、LED駆動回路では、第1電流制限部は、第2LED群を経由せずに、第1LED群から整流器のマイナス出力へ流れる電流を遮断することが好ましい。
さらに、LED駆動回路では、第1電流制限部は、第2LED群を経由せずに、整流器のプラス出力から第1LED群へ流れる電流を遮断することが好ましい。
さらに、LED駆動回路では、第1電流検出部が、第1LED群を通って第1電流検出部へ流れる電流を検出することによって、第1電流制限部を動作させ、第1LED群から整流器のマイナス出力へ流れる電流を遮断することによって、整流器に対して第1LED群のみが接続される電流経路から、整流器に対して第1LED群及び第2LED群が直列に接続される電流経路への切り替えを行うことが好ましい。
さらに、LED駆動回路では、第1電流検出部が、整流器のプラス出力から第1LED群へ流れる電流を検出することによって、第1電流制限部を動作させ、整流器のプラス出力から第1LED群へ流れる電流を遮断することによって、整流器に対して第1LED群のみが接続される電流経路から、整流器に対して第1LED群及び第2LED群が直列に接続される電流経路への切り替えを行うことが好ましい。
さらに、LED駆動回路では、第1回路と第2回路との間に配置され、第3LED群、第3LED群から整流器のマイナス出力へ流れる電流を検出する第3電流検出部、及び第3電流検出部で検出される電流に応じて第3LED群から整流器のマイナス出力へ流れる電流を制限する第3電流制限部を有する中間回路を更に有することが好ましい。
さらに、LED駆動回路では、中間回路を、第1回路と第2回路との間に複数有することが好ましい。
さらに、LED駆動回路では、第1電流制限部に、第2LED群が並列に接続されていることが好ましい。
さらに、LED駆動回路では、第2LED群から第1電流検出部へ流れる電流を検出する第2電流検出部、及び第2電流検出部で検出される電流に応じて第2LED群から第1電流検出部へ流れる電流を制限する第2電流制限部が、第2LED群とともに、第1電流制限部に並列に接続されていることが好ましい。
さらに、LED駆動回路では、電流制限部は、定電流回路、定電流ダイオード、又は電流制限抵抗であることが好ましい。
さらにLED駆動回路では、整流器と接続された平滑回路を更に有することが好ましい。
LED駆動回路では、プラス出力及びマイナス出力を有する整流器と、整流器に接続された第1LED群、前記第1LED群から前記整流器のマイナス出力へ流れる電流を検出する第1電流検出部、及び第1電流検出部で検出される電流に応じて第1LED群から前記整流器のマイナス出力へ流れる電流を制限する第1電流制限部を有する第1回路と、第2LED群、及び前記第2LED群を通って前記整流器のマイナス出力へ流れる電流経路を有する第2回路を有し、第1電流制限部と第2LED群とが並列に接続されており、第1電流制限部と第2LED群との並列接続部分の外側に前記第1電流検出部が配置され、整流器の出力電圧に応じて、整流器に対して第1LED群のみが接続される電流経路と、整流器に対して第1LED群及び前記第2LED群が直列に接続される電流経路とが形成されることを特徴とする。
LED駆動回路では、電源電圧の変化に応じて自動的にLEDブロックが切り替わるように制御されるため、制御信号によってデジタル的にスイッチ回路を制御する必要がなく、駆動回路の構成を単純化でき、コストを減少させることが可能となる。
またLED駆動回路では、LEDブロックの切り替えタイミングは、電源電圧と、各LEDブロックに含まれる全てのLEDの実際のVfの合計に応じて、自動的に定まるので、予めLEDブロックに含まれるLEDの個数から、各ブロックを切替えるタイミングを予測して制御する必要が無く、最も効率的なタイミングで、LEDブロックの切り替えを行うことが可能となる。
さらに、LED駆動回路では、制御信号によってデジタル的にスイッチ回路を制御する必要がないことから、LEDブロックを多数有するようにしても良く(LED群の段数を多く設定できるので)、そのため、1つのLEDブロックに含めることができるLEDの個数を少なくすることが可能となる。したがって、電源電圧が低くでもLEDブロックが点灯するため、LEDの消費電力を高くすることが可能となる。言い換えれば、最大で、LEDの個数だけ、LEDブロック(LED群)を形成することも可能である。
さらに、LED駆動回路では、第1電流検出部が、第1LEDブロック及び第2LEDブロックを流れる電流を検出することによって、第1電流制限部を動作させ、整流器に対して第1LEDブロック及び第2LEDブロックが直列に接続される電流経路への切り替えを行っている。したがって、切換に際してそれまで整流器に接続されていたLEDブロックから直接整流器に流れるドレイン電流の遮断を考慮する必要が無くなった。
図2は、図1に示すLED駆動回路の回路例1´を示す図である。
図3(a)は全波整流回路12の出力電圧波形例を示す図であり、図3(b)〜(d)は回路例1´の各部の電流波形を示す図である。
図4は、回路例1´の動作を説明するための図である。
図5は、他のLED駆動回路2の概略構成図である。
図6は、LED駆動回路の発展形態を説明するための図である。
図7は、LED駆動回路の他の発展形態を説明するための図である。
図8は、更に他のLED駆動回路100の概略構成図である。
図9は、更に他のLED駆動回路101の概略構成図である。
図10は、更に他のLED駆動回路102の概略構成図である。
図11は、更に他のLED駆動回路103の概略構成図である。
図12は、更に他のLED駆動回路104の概略構成図である。
図13は、従来の駆動回路200の概略構成図である。
図1は、LED駆動回路1の概略説明図である。
LED駆動回路1は、商用交流電源(交流100V)10と接続する接続端子11、全波整流回路12、第1回路20、第2回路30、及び第3回路40等から構成される。
第1回路20は、1個から複数のLEDを含む第1LEDブロック(LED群)21、第1LEDブロック21を流れる電流を制御する第1電流制限部22、電流を検出して第1電流制限部22で設定される電流を制御する第1電流モニタ23等を含んで構成される。
第2回路30は、1個から複数のLEDを含む第2LEDブロック(LED群)31、第2LEDブロック31を流れる電流を制御する第2電流制限部32、電流を検出して第2電流制限部32で設定される電流値を制御する第2電流モニタ33等を含んで、第1電流制限部22に並列に接続して構成される。即ち、第1電流制限部22と第2LEDブロック31とが並列に接続されており、第1電流制限部22と第2LEDブロック31との並列接続部分の外側に第1電流モニタ23が配置されている。
第3回路40は、1個から複数のLEDを含む第3LEDブロック(LED群)41、第3LEDブロック41を流れる電流を制御する第3電流制限部42、電流を検出して第3電流制限部42で設定される電流値を制御する第3電流モニタ43等を含んで、第2電流制限部32に並列に接続して構成される。即ち、第2電流制限部32と第3LEDブロック41とが並列に接続されており、第2電流制限部32と第3LEDブロック41との並列接続部分の外側に第2電流モニタ33が配置されている。
図2は、図1に示すLED駆動回路1の具体的な回路例1´を示す図である。なお、回路例1´において、図1と同じ構成は同じ番号を付し、図1の各構成に対応する部分を点線で示している。
回路例1´の接続端子11は、商用交流電源10と接続するためのものであって、LED駆動回路1がLED電球に使用される場合には、LED電球の口金として形成される。
全波整流回路12は、4つの整流素子D1〜D4から構成されるダイオードブリッジ式であって、プラス出力13及びマイナス出力14を有する。なお、全波整流回路12は、トランスによる変圧回路を含んだ全波整流回路であって良く、またセンタータップ付きのトランスを用いた二相全波整流回路であっても良い。
第1回路20の第1LEDブロック21は、直列に接続された15個のLEDを含んで構成されている。第1電流モニタ23は2つの抵抗R1及びR3と、トランジスタQ1を含んで構成され、第1電流制限部22は、N型MOSFETであるU1を含んで構成され、定電流回路となっている。ここで、基本的な定電流回路について説明する。ここに示す定電流回路は、第1電流制限部22のMOSFET U1のドレイン電流によって、第1電流モニタ23の抵抗R3で生じる電圧降下を利用している。この電圧降下によってトランジスタQ1のベース電圧を変化させ、抵抗R1を流れるトランジスタQ1のコレクタ電流に変化を起こす。これによって、第1電流制限部22のMOSFET U1のゲート電圧を調整して、MOSFET U1のドレイン電流を制限するものである。
まず、第1電流モニタ23の抵抗R3を流れる電流が所定電流よりも少ないときには、抵抗R3の電圧降下は小さく、トランジスタQ1のベース電圧は低くなり、トランジスタQ1のエミッタ−コレクタ電流も少なくなる。このときには、抵抗R1の電圧降下も小さくなるので、U1のゲート電圧は高くなり、U1は、そのドレイン−ソース間の電流を増やすように制御される。また、逆に、第1電流モニタ23の抵抗R3を流れる電流が所定電流よりも多いときには、トランジスタQ1のベース電圧が高くなり、エミッタ−コレクタ電流が多くなる。そして、U1のゲート電圧は低くなり、U1は、そのドレイン−ソース間の電流を減少させるように制御される。即ち、抵抗R3を流れる電流が一定となるように、U1のドレイン−ソース間の電流が制御される。
第2回路30の第2LEDブロック31は、直列に接続された12個のLEDを含んで、第1電流制限部22に並列に接続して構成されている。第2電流モニタ33及び第2電流制限部32の構成及び作用は、第1電流モニタ23及び第1電流制限部22と同様である。
第3回路40の第3LEDブロック41は、直列に接続された9個のLEDを含んで、第2電流制限部32に並列に接続して構成されている。第3電流モニタ43及び第3電流制限部42の構成及び作用は、第1電流モニタ23及び第1電流制限部22と同様である。
回路例1´では、第1LEDブロック21は15個のLEDが直列に接続されているので、第1の順電圧V1(15×Vf=15×3.2=48.0(v))程度の電圧が第1LEDブロック21に印加されると、第1LEDブロック21に含まれるLEDが点灯する。また、第2LEDブロック31は12個のLEDが直列に接続されているので、第2の順電圧V2((15+12)×Vf=27×3.2=86.4(v))程度の電圧が第1LEDブロック21と第2LEDブロック31が直列に接続されたものに印加されると、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31に含まれるLEDが点灯する。さらに、第3LEDブロック41は9個のLEDが直列に接続されているので、第3の順電圧V3((15+12+9)×Vf=36×3.2=115.2(v))程度の電圧が第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41が直列に接続されたものに印加されると、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41に含まれるLEDが点灯する。
商用電源電圧を100Vで利用すると、最大電圧は約141(v)となる。この電圧の安定性は±10%程度の変動を考慮すべきである。全波整流回路12の整流素子D1〜D4の順電圧は1.0(v)であり、商用電源電圧が100(v)のときには、全波整流回路12の最大出力は約139(v)となる。回路例1´では、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41に含まれる全てのLEDが直列に接続された場合の総個数(n)×Vfが、全波整流回路12の最大出力電圧を超えないように、総個数を36個とした(36×3.2=115.2)。
なお、すべてのLEDが直列に接続した場合には、LEDの順電圧V3だけでなく、第3電流制限部42と第3電流モニタ43の電圧降下の因子の存在を考慮する必要があるし、全波整流回路12の出力電圧の変動も考慮する必要がある。そのため、実際には、上述のように、順電圧V3が全波整流回路12の最大出力電圧を超えないようにだけを考慮して、LEDの総個数nを決めているのではない。
例えば、LEDブロックを3つで構成するときには、第3電流制限部42の電圧降下を、全波整流回路12の最大出力電圧の4分の1以下に設定する。但し、第3電流モニタ43の電圧降下は0.6V程度であり、LEDの総個数の設計には影響しない。このようにして、LEDの総個数nの順電圧V3を、全波整流回路12の最大出力電圧の75%以上90%未満とするのが望ましい。つまり、139×0.75≦n×3.2<139×0.90からLEDの総個数nを求めると、33個から39個が望ましいので、ここでは36個とした。このように構成することで、LED以外での電力損失を制限することができ、電気変換効率を上げることができる。さらに、電源電圧が変動してもすべてのLEDを点灯させることができる。また、前述した様に、全てのLEDの順電圧Vfは3.2(v)としたが、個体差があり、実際の値は多少バラツキがある。
なお、図2に示す回路例1´の回路構成は一例であって、これに限定するものではなく、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41に含まれるLEDの個数を含めて、様々な変更等が可能である点に留意されたい。
以下、回路例1´の動作について図3及び図4を用いて説明する。図3(a)は全波整流回路12の出力電圧波形例80を示す図であり、図3(b)は回路例1´における第1電流制限部22における電流波形81を示す図であり、図3(c)は回路例1´における第2電流制限部32における電流波形82を示す図であり、図3(d)は回路例1´における第3電流制限部42における電流波形83を示す図であり、図4は回路例1´の動作を説明するための図である。
時刻T0(図3参照)において、全波整流回路12の出力電圧が0(v)の場合、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41の何れのLEDブロックを点灯させるための電圧に達していないので、全てのLEDブロックに含まれるLEDは点灯していない。
時刻T1(図3参照)において、全波整流回路12の出力電圧が第1の順電圧V1となり、第1LEDブロック21を点灯させるのに充分な電圧となると、電流I1が流れ始め、第1LEDブロック21に含まれるLEDが点灯する。なお、前述したように、第1LEDブロック21に含まれる各LEDのVfに固体差があるため、実際に点灯を開始するのが、第1の順電圧V1(48.0(v))となるか否かは実際の回路に依存する。しかしながら、第1LEDブロック21に含まれる15個のLEDのVfを合算した電圧が印加された時点で、第1LEDブロック21に含まれる15個のLEDが点灯を開始する。なお、第2の順電圧V2及び第3の順電圧V3についても同様である。
時刻T1(図3参照)では、全波整流回路12の出力電圧は第1の順電圧V1であって、第1LEDブロック21に含まれるLEDを点灯させるための電圧出力はあるが、更に、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41を点灯させるための電圧出力には満たない。この場合、電流I1は第1LEDブロック21に流れているが、第2LEDブロック31を含む第2回路30は、印加される電圧、つまり電流制限部22の降下電圧が低いため、電流I4〜電流I6は流れていない(図4参照)。さらに、第3LEDブロック41を含む第3回路40にも電流I7は流れていない。
時刻T1の状態では、第1電流モニタ23は、電流I3を流れる電流を検出して、第1電流制限部22を制御して電流I3が所定の電流になるように制御を行っている。この状態は、第1LEDブロック21を流れる電流I1を検出して、その電流を所定の電流に制御している状態であり、I1=I2=I3である。なお、図3(b)の電流波形81は、電流I2に対応している。
時刻T2(図3参照)において、全波整流回路12の出力電圧が第2の順電圧V2となり、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31を点灯させるのに充分な電圧となると、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31とが、全波整流回路12に対して直列に接続されるような電流経路が形成され、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31に含まれるLEDが点灯する。
時刻T2の直前では、第1LEDブロック21のみが点灯している状態で、全波整流回路12の出力電圧が第2の順電圧V2に近づくため、第1電流制御部22の降下電圧が、並列に接続された第2回路30の第2LEDブロック31の順電圧に近づき、電流I4が流れ始める。しかしながら、第3の順電圧V3には満たないため、電流I7は流れていない。したがって、この状態で、I4=I5=I6であり、I3=I2+I6であり、I1=I2+I4である。第1電流モニタ23は、電流I3をモニタしているが、電流I4(=電流I6)分だけ電流I3が増加していることから、第1電流制限部22を制御して電流I2を制限する(低下させる)ように動作する。電流経路が切替わる時には、このような動作が繰り返され、徐々に電流I4が増加し、徐々に電流I2が減少して、時刻T2には、I2=0となり、I1=I4=I5=I6=I3となる。即ち、第1電流制限部22は、電流I2を制限する電流制限回路として機能している。なお、図3(c)の電流波形82は、電流I5に対応している。
したがって、時刻T2となると、第1LEDブロック21のみが点灯していた状態から、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31が点灯する状態に、自動的に切り替えが行われる。上記の切り替えは、予め予想される各LEDブロックの切り替え電圧を設定して、制御信号等を利用して切り替えを行うものではない。この動作は、第1電流制限部22の電圧降下が、並列に接続された第2回路30の第2LEDブロック31の順電圧が近づくと、電流経路を自動的に切り替える。つまりここでは、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックに含まれるLEDのVfが合算された電圧で、第1LEDブロック21のみが点灯する電流経路から、第1LEDブロック21から第2LEDブロック31が点灯する電流経路に自動的に切り替えている。
時刻T3(図3参照)において、全波整流回路12の出力電圧が第3の順電圧V3となり、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41を点灯させるのに充分な電圧となると、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41とが、全波整流回路12に対して直列に接続されるような電流経路が形成され、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41に含まれるLEDが点灯する。
時刻T3の直前では、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31が点灯している状態で、全波整流回路12の出力電圧が第3の順電圧V3に近づくため、第2電流制限部32の降下電圧が、並列に接続された第3回路40の第3LEDブロック41の順電圧に近づき、電流I7が流れ始める。したがって、この状態で、I4=I5+I7であり、I6=I5+I7であり、I1=I4であり、I2=0である。第2電流モニタ33は、電流I6をモニタしているが、電流I7分だけ電流I6が増加していることから、第2電流制限部32を制御して電流I5を制限する(低下させる)ように動作する。電流経路が切替わる時には、このような動作が繰り返され、徐々に電流I7が増加し、徐々に電流I5が減少して、時刻T3には、I5=0となり、I1=I4=I6=I7となる。即ち、第2電流制限部32は、電流I5を制限する電流制限回路として機能している。なお、図3(d)の電流波形83は、電流I7に対応している。
したがって、時刻T3となると、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31が点灯していた状態から、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41が点灯する状態に、自動的に切り替えが行われる。上記の切り替えは、予め予想される各LEDブロックの切り替え電圧を設定して、制御信号等を利用して切り替えを行うものではなく、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックに含まれるLEDのVfが合算された電圧で、自動的に行われる。
第3回路40の第3電流モニタ43及び第3電流制限部42は、電流経路の切り替えには寄与しないが、時刻T3〜T4、即ち、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41が点灯する状態において、各LEDブロックに過電流が流れないような電流の調整を行っている。即ち、第3電流モニタ43及び第3電流制限部42は、定電流回路として機能している。
時刻T4(図3参照)において、全波整流回路12の出力電圧が第3の順電圧V3未満となり、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41を点灯させるのに充分な電圧未満となると、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31とが、全波整流回路12に対して直列に接続されるような電流経路が形成され、第3LEDブロック41に含まれるLEDが消灯して、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31に含まれるLEDが点灯する。
時刻T4の直前では、全波整流回路12の出力電圧が第3の順電圧V3に近づくため、電流I7が減少し始める。第2電流モニタ33は、電流I6をモニタしているが、電流I7の減少分だけ電流I6が減少していることから、第2電流制限部32を制御して電流I5の制限を解除する(増加させる)ように動作する。電流経路が切替わる時には、このような動作が繰り返され、徐々に電流I7が減少し、徐々に電流I5が流れ始め、時刻T4には、I7=0となり、I1=I3=I4=I5=I6となる。
したがって、時刻T4となると、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41が点灯していた状態から、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31が点灯する状態に、自動的に切り替えが行われる。上記の切り替えは、予め予想される各LEDブロックの切り替え電圧を設定して、制御信号等を利用して切り替えを行うものではなく、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックに含まれるLEDのVfが合算された電圧で、自動的に行われる。
時刻T5(図3参照)において、全波整流回路12の出力電圧が第2の順電圧V2未満となり、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31を点灯させるのに充分な電圧未満となると、第1LEDブロック21のみが、全波整流回路12に対して直列に接続されるような電流経路が形成され、第2LEDブロック31に含まれるLEDが消灯して、第1LEDブロック21に含まれるLEDが点灯する。
時刻T5の直前では、全波整流回路12の出力電圧が第2の順電圧V2に近づくため、電流I4が減少し始める。第1電流モニタ23は、電流I3をモニタしているが、電流I4の減少分だけ電流I3が減少していることから、第1電流制限部22を制御して電流I2の制限を解除する(増加させる)ように動作する。電流経路が切替わる時には、このような動作が繰り返され、徐々に電流I4が減少し、徐々に電流I2が流れ始め、時刻T5には、I4=0となり、I1=I2=I3となる。
したがって、時刻T5となると、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31が点灯していた状態から、第1LEDブロック21のみが点灯する状態に、自動的に切り替えが行われる。上記の切り替えは、予め予想される各LEDブロックの切り替え電圧を設定して、制御信号等を利用して切り替えを行うものではなく、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックに含まれるLEDのVfで自動的に行われる。
時刻T6(図3参照)において、全波整流回路12の出力電圧が第1の順電圧V1未満となり、第1LEDブロック21を点灯させるのに充分な電圧未満となると、全てのLEDブロックが消灯する。
なお、第1LEDブロック21と第2LEDブロック31との間、及び/又は、第2LEDブロック31と第3LEDブロック41との間に、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31を保護するために、逆電流防止用のダイオードを配置するようにしても良い。
上述したように、回路例1´では、全波整流回路12の出力電圧に応じて、電流経路が切り替わるように構成されているため、多数のスイッチ回路を設ける必要がない。また、電流経路の切り替えは、全波整流回路12の出力電圧と、各LEDブロックに含まれる全てのLEDの実際のVfが合算された電圧に応じて、自動的に定まるので、予めLEDブロックに含まれるLEDの個数から、各ブロックを切替えるタイミングを予測して制御する必要が無く、最も効率的なタイミングで、各LEDブロック間の切り替えを行うことが可能となった。
さらに、前述したLED駆動回路1では、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31が全波整流回路12に対して直列に接続されて電流が流れている状態及び第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41が全波整流回路12に対して直列に接続されて電流が流れている状態に、第1電流モニタ23が、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31又は第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41に流れる電流を検出しながら第1電流制限回路22を制御している。したがって、特別に第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31から、直接全波整流回路12に対して流れる電流を遮断するための新たなデジタル制御回路構成を設ける必要が無い。
図5は、他のLED駆動回路2の概略説明図である。
図5に示すLED駆動回路2と、図1に示すLED駆動回路1との差異は、LED駆動回路2が、全波整流回路12の出力端子間に平滑回路である電解コンデンサ90を有している点のみである。
電解コンデンサ90によって、全波整流回路12の出力電圧波形が平滑化される(図3(a)の電圧波形85参照)。図1に示すLED駆動回路1の出力電圧波形80では、時刻T0〜時刻T1及び時刻T6〜次の時刻T0間は、第1の順電圧V1未満であるため、いずれのLEDも点灯していない。したがって、図1に示すLED駆動回路1では、LEDが点灯しない期間とLEDが点灯する期間が交互に繰り返す、即ち、商用周波数50Hzのときは100Hzで、商用周波数が60Hzのときは120Hzで、LEDが点滅することとなる。
これに対して、図5に示すLED駆動回路2では、全波整流回路12の出力電圧波形が平滑化されているため、常に、全波整流回路12の出力電圧が第1の順電圧V1以上となり、少なくとも、第1LEDブロック21は常に点灯することとなる。したがって、図5に示すLED駆動回路2ではLEDの点滅を防止することが可能となる。
なお、図5の例では、電解コンデンサ90を追加したが、電解コンデンサ90の代わりに、全波整流回路12の出力電圧波形を平滑化させるためにセラミックコンデンサなど他の素子又は回路を利用しても良い。
図6は、LED駆動回路の発展形態を説明するための図である。
前述したLED駆動回路1及び2では、第1回路20〜第3回路40と言う、3つの回路を有する場合について説明した。しかしながら、図6(a)に示す様に、本発明は、第1回路20及び第3回路40のみを有するLED駆動回路3にも適用可能である。
図6(a)に示すLED駆動回路3では、第1電流モニタ23が、第3LEDブロック41を通って第1電流モニタ23へ流れる電流を検出することによって、第1電流制限部22を動作させ、第1LEDブロック21から全波整流器回路12のマイナス出力14へ流れる電流を遮断することによって、全波整流器回路12に対して第1LEDブロック21のみが接続される電流経路から、第1LEDブロック21及び第3LEDブロック41が直列に接続される電流経路への切り替えを行っている。
また、図6(b)に示す様に、LED駆動回路では、第3回路40の第3電流制限部42及び第3電流モニタ43に代わりに、定電流ダイオード44で代用したLED駆動回路4にも適用可能である。定電流ダイオード44は、第1LEDブロック21及び第3LEDブロック41が直列に全波整流回路12と接続されるような電流経路が形成された場合に、第1LEDブロック21及び第3LEDブロック41に過電流が流れないように動作する。
さらに、図6(c)に示す様に、LED駆動回路では、第3回路40の第3電流制限部42及び第3電流モニタ43に代わりに、例えば1Ωから50Ωの電流制限抵抗45で代用したLED駆動回路5にも適用可能である。抵抗45は、第1LEDブロック21及び第3LEDブロック41が直列に全波整流回路12と接続されるような電流経路が形成された場合に、第1LEDブロック21及び第3LEDブロック41に過電流が流れないように電流制限動作を行っている。
図7は、LED駆動回路の他の発展形態を説明するための図である。
図7に示す様に、第1回路20と第3回路40の間に、複数の中間回路を設けたLED駆動回路6にも適用することができる。複数の中間回路は、第2回路30、第4回路50及び第5回路60を含み、全部でN個とすることが可能である。各中間回路には、前述した第2回路30と同様に、少なくともLED群、電流制限回路及び電流制限回路を制御するための電流モニタを含み、前段の回路の電流制限部22に並列に接続した構成とすることが必要である。このように、複数のLEDを(N+2)のグループに分割して、電源電圧に応じて、自動的に切替えるように点灯制御を行うことが可能となる。なお、このときのLED総個数nは次のように設定している。LEDブロックをN+2に分割した構成であり、すべてのLEDが直列に接続した状態では、電流制限部42の電圧降下が、全波整流回路12の最大出力電圧の1/(N+3)以下となるように設定する。例えば、LEDを8ブロックに分割した構成ではN=6であり、139×8/9≦n×3.2 この条件を満たすLED総個数は39個が望ましい。
LED駆動回路6では、電流経路の切り換えは、全波整流回路12の出力電圧と、各LEDブロックに含まれる全てのLEDの実際のVfの合計に応じて、自動的に定まるので、中間回路が多くても、効率良く、LEDブロック間の切り換えを行うことが可能となるという利点がある。さらに、LEDブロック数を多くして、LEDブロック内のLEDの順電圧を低くしておくと、MOSFETを含む電流制御部の電力損失を減少させることができる。
図8は、更に他のLED駆動回路100の概略説明図である。
図8に示すLED駆動回路100おいて、図1と同様の構成には同じ番号を付して説明を省略する。LED駆動回路100は、商用交流電源(交流100V)10と接続する接続端子11、全波整流回路12、第1回路120、第2回路130、及び第3回路140等から構成される。
図8に示すLED駆動回路100と図1に示すLED駆動回路1との差異は、LED駆動回路1では、第1LEDブロック21が、全波整流回路12のプラス出力13と第1電流制限部22との間に配置されていたが、LED駆動回路100では、第1LEDブロック21は、全波整流回路12のマイナス出力14と第1電流モニタ23との間に配置されている点である。同様に、LED駆動回路1では、第2LEDブロック31が、第1LEDブロック21と第2電流制限部32との間に配置されていたが、LED駆動回路100では、第2LEDブロック31は、第1電流モニタ23と第2電流モニタ33との間に配置されている。さらに、LED駆動回路1では、第3LEDブロック41が、第2LEDブロック31と第3電流制限部42との間に配置されていたが、LED駆動回路100では、第3LEDブロック41は、第2電流モニタ33と第3電流モニタ43との間に配置されている。
上記の構成により、第1電流モニタ23は第1LEDブロック21から全波整流回路12のマイナス出力14へ流れる電流を検出することになる。
以下、図8に示すLED駆動回路100の概略動作を説明する。
全波整流回路12の出力電圧が0(v)の場合、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41の何れのLEDブロックを点灯させるための電圧に達していないので、全てのLEDブロックに含まれるLEDは点灯していない。
全波整流回路12の出力電圧が、第1LEDブロック21を点灯させるのに充分な電圧となると、電流I1〜I3が流れ始め、第1LEDブロック21に含まれるLEDが点灯する。この場合、全波整流回路12の出力電圧は、第1LEDブロック21に含まれるLEDを点灯させるための電圧出力はあるが、更に、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41を点灯させるための電圧出力には満たないものであるので、電流I1〜I3は流れているが、第1電流制限部22の降下電圧が低いため、電流I4〜電流I7は流れていない。
第1LEDブロック21のみが点灯している状態で、全波整流回路12の出力電圧が徐々に増加すると、第1電流制御部22の降下電圧が、並列に接続された第2回路130の第2LEDブロック31の順電圧に近づき、電流I4〜I6が流れ始める。しかしながら、第3LEDブロック41を点灯させるまでは高くないので、電流I7は流れていない。第1電流モニタ23は、電流I3をモニタして、電流I4(=電流I6)分だけ電流I3が増加していることから、第1電流制限部22を制御して電流I2を制限する(低下させる)ように動作するが、電流I1と電流I3には常に等しい電流が流れる。電流経路が切替わる時には、このような動作が繰り返され、徐々に電流I4が増加し、徐々に電流I2が減少する。即ち、第1電流制限部22は、電流I2を制限する電流制限回路として機能している。
次に、全波整流回路12の出力電圧が、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31を点灯させるのに充分な電圧となると、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31とが、全波整流回路12に対して直列に接続されるような電流経路(I1、I4、I5、I6及びI3)が形成され、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31に含まれるLEDが点灯する。
したがって、第1LEDブロック21のみが点灯していた状態から、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31が点灯する状態に、自動的に切り替えが行われる。上記の切り替えは、予め予想される各LEDブロックの切り替え電圧を設定して、制御信号等を利用して切り替えを行うものではない。この動作は、第1電流制限部22の電圧降下が、並列に接続された第2回路130の第2LEDブロック31の順電圧が近づくと、電流経路を自動的に切り替える。つまりここでは、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックに含まれるLEDのVfが合算された電圧で、第1LEDブロック21のみが点灯する電流経路から、第1LEDブロック21から第2LEDブロック31が点灯する電流経路に自動的に切り替えている。
第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31が点灯している状態で、全波整流回路12の出力電圧が徐々に増加すると、第2電流制限部32の降下電圧が、並列に接続された第3回路140の第3LEDブロック41の順電圧に近づき、電流I7が流れ始める。第2電流モニタ33は、電流I6をモニタして、電流I7分だけ電流I6が増加していることから、第2電流制限部32を制御して電流I5を制限する(低下させる)ように動作するが、電流I4と電流I6には常に等しい電流が流れる。電流経路が切替わる時には、このような動作が繰り返され、徐々に電流I7が増加し、徐々に電流I5が減少する。即ち、第2電流制限部32は、電流I5を制限する電流制限回路として機能している。
次に、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41を点灯させるのに充分な電圧となると、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41とが、全波整流回路12に対して直列に接続されるような電流経路(I1、I4、I7、I6及びI3)が形成され、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41に含まれるLEDが点灯する。
したがって、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31が点灯していた状態から、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41が点灯する状態に、自動的に切り替えが行われる。上記の切り替えは、予め予想される各LEDブロックの切り替え電圧を設定して、制御信号等を利用して切り替えを行うものではなく、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックに含まれるLEDのVfが合算された電圧で、自動的に行われる。
上述したように、LED駆動回路100では、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41の位置は異なるが、図1に示すLED駆動回路1と同様に、全波整流回路12の出力電圧に応じて、電流経路が切り替わるように構成されている。また、電流経路の切り替えは、全波整流回路12の出力電圧と、各LEDブロックに含まれる全てのLEDの実際のVfが合算された電圧に応じて、自動的に定まるので、予めLEDブロックに含まれるLEDの個数から、各ブロックを切替えるタイミングを予測して制御する必要が無く、最も効率的なタイミングで、各LEDブロック間の切り替えを行うことが可能となった。
LED駆動回路100では、図5に示すLED駆動回路2と同様に、全波整流回路12の出力端子間に平滑回路である電解コンデンサ90を配置しても良い。また、LED駆動回路100では、図6(a)に示すように、第2回路130を除いて、第1回路120及び第3回路140のみで構成するようにしても良い。さらに、LED駆動回路100では、図6(b)及び(c)に示す様に、第3回路140の第3電流制限部42及び第3電流モニタ43を、定電流ダイオード44又は電流制限抵抗45で代用しても良い。さらに、LED駆動回路100では、図7に示す様に、第1回路20と第3回路40の間に、第2回路30と同様の構成を有する複数の中間回路を設けても良い。
図9は、更に他のLED駆動回路101の概略説明図である。
図9に示すLED駆動回路101おいて、図1と同様の構成には同じ番号を付して説明を省略する。LED駆動回路101は、商用交流電源(交流100V)10と接続する接続端子11、全波整流回路12、第1回路121、第2回路131、及び第3回路141等から構成される。
図9に示すLED駆動回路101と図1に示すLED駆動回路1との差異は、LED駆動回路101では、第1LEDブロック21が、全波整流回路12のプラス出力13と第1電流制限部22との間に配置され、且つ第4LEDブロック26が、全波整流回路12のマイナス出力14と第1電流モニタ23との間に配置されている点である。同様に、LED駆動回路101では、第2LEDブロック31が、第1LEDブロック21と第2電流制限部32との間に配置され、且つ第5LEDブロック36は、第1電流モニタ23と第2電流モニタ33との間に配置されている。さらに、LED駆動回路101では、第3LEDブロック41が、第2LEDブロック31と第3電流制限部42との間に配置され、且つ第6LEDブロック46が、第2電流モニタ33と第3電流モニタ43との間に配置されている。
以下、図9に示すLED駆動回路101の概略動作を説明する。
全波整流回路12の出力電圧が0(v)の場合、第1LEDブロック21〜第6LEDブロック46の何れのLEDブロックを点灯させるための電圧に達していないので、全てのLEDブロックに含まれるLEDは点灯していない。
全波整流回路12の出力電圧が、第1LEDブロック21及び第4LEDブロック26を点灯させるのに充分な電圧となると、電流I1〜I3が流れ始め、第1LEDブロック21及び第4LEDブロック26に含まれるLEDが点灯する。この場合、全波整流回路12の出力電圧は、第1LEDブロック21及び第4LEDブロック26に含まれるLEDを点灯させるための電圧出力はあるが、更に、第2LEDブロック31、第3LEDブロック41、第5LEDブロック36及び第6LEDブロック46を点灯させるための電圧出力には満たないものであるので、電流I1〜I3は流れているが、第1電流制限部22の降下電圧が低いため、電流I4〜電流I7は流れていない。
第1LEDブロック21及び第4LEDブロック26が点灯している状態で、全波整流回路12の出力電圧が徐々に増加すると、第1電流制御部22の降下電圧が、並列に接続された第2回路131の第2LEDブロック31及び第5LEDブロック36の順電圧の合算に近づき、電流I4〜I6が流れ始める。しかしながら、第3LEDブロック41及び第6LEDブロック46を点灯させるまでは高くないので、電流I7は流れていない。第1電流モニタ23は、電流I3をモニタして、電流I4(=電流I6)分だけ電流I3が増加していることから、第1電流制限部22を制御して電流I2を制限する(低下させる)ように動作するが、電流I1と電流I3には常に等しい電流が流れる。電流経路が切替わる時には、このような動作が繰り返され、徐々に電流I4が増加し、徐々に電流I2が減少する。即ち、第1電流制限部22は、電流I2を制限する電流制限回路として機能している。
次に、全波整流回路12の出力電圧が、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31、第4LEDブロック26及び第5LEDブロック36を点灯させるのに充分な電圧となると、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31、第4LEDブロック26及び第5LEDブロック36とが、全波整流回路12に対して直列に接続されるような電流経路(I1、I4、I5、I6及びI3)が形成され、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31、第4LEDブロック26及び第5LEDブロック36に含まれるLEDが点灯する。
したがって、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック26が点灯していた状態から、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31、第4LEDブロック26及び第5LEDブロック36が点灯する状態に、自動的に切り替えが行われる。上記の切り替えは、予め予想される各LEDブロックの切り替え電圧を設定して、制御信号等を利用して切り替えを行うものではない。この動作は、第1電流制限部22の電圧降下が、並列に接続された第2回路131の第2LEDブロック31及び第5LEDブロック36の順電圧の合算に近づくと、電流経路を自動的に切り替える。つまりここでは、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックに含まれるLEDのVfが合算された電圧で、第1LEDブロック21及び第4LEDブロック26が点灯する電流経路から、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31、第4LEDブロック26及び第5LEDブロック36が点灯する電流経路に自動的に切り替えている。
第1LEDブロック21、第2LEDブロック31、第4LEDブロック26及び第5LEDブロック36が点灯している状態で、全波整流回路12の出力電圧が徐々に増加すると、第2電流制限部32の降下電圧が、並列に接続された第3回路141の第3LEDブロック41及び第6LEDブロック46の順電圧の合算に近づき、電流I7が流れ始める。第2電流モニタ33は、電流I6をモニタして、電流I7分だけ電流I6が増加していることから、第2電流制限部32を制御して電流I5を制限する(低下させる)ように動作するが、電流I4と電流I6には常に等しい電流が流れる。電流経路が切替わる時には、このような動作が繰り返され、徐々に電流I7が増加し、徐々に電流I5が減少する。即ち、第2電流制限部32は、電流I5を制限する電流制限回路として機能している。
次に、第1LEDブロック21〜第6LEDブロック46を点灯させるのに充分な電圧となると、第1LEDブロック21〜第6LEDブロック46が、全波整流回路12に対して直列に接続されるような電流経路(I1、I4、I7、I6及びI3)が形成され、第1LEDブロック21〜第6LEDブロック46に含まれるLEDが点灯する。
したがって、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31、第4LEDブロック26及び第5LEDブロック36が点灯していた状態から、第1LEDブロック21〜第6LEDブロック46が点灯する状態に、自動的に切り替えが行われる。上記の切り替えは、予め予想される各LEDブロックの切り替え電圧を設定して、制御信号等を利用して切り替えを行うものではなく、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックに含まれるLEDのVfが合算された電圧で、自動的に行われる。
上述したように、LED駆動回路101では、第4LEDブロック26、第5LEDブロック36及び第6LEDブロック46が追加されてはいるが、図1に示すLED駆動回路1と同様に、全波整流回路12の出力電圧に応じて、電流経路が切り替わるように構成されている。また、電流経路の切り替えは、全波整流回路12の出力電圧と、第1LEDブロック21及び第4LEDブロック26に含まれる全てのLEDの実際のVfが合算された電圧、第2LEDブロック31及び第5LEDブロック36に含まれる全てのLEDの実際のVfが合算された電圧、又は第3LEDブロック41及び第6LEDブロック46に含まれる全てのLEDの実際のVfが合算された電圧に応じて、自動的に定まるので、予めLEDブロックに含まれるLEDの個数から、各ブロックを切替えるタイミングを予測して制御する必要が無く、最も効率的なタイミングで、各LEDブロック間の切り替えを行うことが可能となった。
LED駆動回路101では、図5に示すLED駆動回路2と同様に、全波整流回路12の出力端子間に平滑回路である電解コンデンサ90を配置しても良い。また、LED駆動回路101では、図6(a)に示すように、第2回路131を除いて、第1回路121及び第3回路141のみで構成するようにしても良い。さらに、LED駆動回路101では、図6(b)及び(c)に示す様に、第3回路141の第3電流制限部42及び第3電流モニタ43を、定電流ダイオード44又は電流制限抵抗45で代用しても良い。さらに、LED駆動回路101では、図7に示す様に、第1回路121と第3回路141の間に、第2回路131と同様の構成を有する複数の中間回路を設けても良い。
図10は、更に他のLED駆動回路102の概略説明図である。
図10に示すLED駆動回路102おいて、図1と同様の構成には同じ番号を付して説明を省略する。LED駆動回路102は、商用交流電源(交流100V)10と接続する接続端子11、全波整流回路12、第1回路122、第2回路132、及び第3回路142等から構成される。
図10に示すLED駆動回路102と図1に示すLED駆動回路1との差異は、LED駆動回路102では、第1回路122において第1電流モニタ23と第1電流制限回部22の位置が上下逆になっており、第1LEDブロック21が、全波整流回路12のプラス出力13と第1電流モニタ23との間に配置され、第1電流制限回路22が、全波整流回路12のマイナス出力14に接続されている点である。同様に、第2回路132において第2電流モニタ33と第2電流制限回部32の位置が上下逆になっており、第2LEDブロック31は、第1電流モニタ23と第2電流モニタ33との間に配置され、第2電流制限回路32は全波整流回路12のマイナス出力14に接続されている。更に、第3回路142において第3電流モニタ43と第3電流制限回部42の位置が図面上で上下逆になっており、第3LEDブロック41は、第2LEDモニタ33と第3LEDモニタ43の間に配置され、第3電流制限回路42は、全波整流回路12のマイナス出力14に接続されている。
以下、図10に示すLED駆動回路102の概略動作を説明する。
全波整流回路12の出力電圧が0(v)の場合、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41の何れのLEDブロックを点灯させるための電圧に達していないので、全てのLEDブロックに含まれるLEDは点灯していない。
全波整流回路12の出力電圧が、第1LEDブロック21を点灯させるのに充分な電圧となると、電流I1〜I3が流れ始め、第1LEDブロック21に含まれるLEDが点灯する。この場合、全波整流回路12の出力電圧は、第1LEDブロック21に含まれるLEDを点灯させるための電圧出力はあるが、更に、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41を点灯させるための電圧出力には満たないものであるので、電流I1〜I3は流れているが、電流I4〜電流I7は流れていない。
第1LEDブロック21のみが点灯している状態で、全波整流回路12の出力電圧が徐々に増加し、第1電流制限部22の降下電圧が、並列に接続された第2回路132の第2LEDブロック31の順電圧に近づくと、電流I4〜I6が流れ始める。しかしながら、全波整流回路12の出力電圧は十分に高くないので、電流I7は流れていない。第1電流モニタ23は、電流I1をモニタしているが、電流I4(=電流I6)分だけ電流I2が減少していることから、第1電流制限部22を制御して電流I2を制限する(低下させる)ように動作する。このとき電流I3は、電流I2に電流I6(=電流I4)を加えた電流となるので、電流I1と電流I3には常に等しい電流が流れる。電流経路が切替わる時には、このような動作が繰り返され、徐々に電流I4が増加し、徐々に電流I2が減少する。即ち、第1電流制限部22は、電流I3を制限する電流制限回路として機能している。
次に、全波整流回路12の出力電圧が、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31を点灯させるのに充分な電圧となると、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31とが、全波整流回路12に対して直列に接続されるような電流経路(I1、I4、I5、I6及びI3)が形成され、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31に含まれるLEDが点灯する。
したがって、第1LEDブロック21のみが点灯していた状態から、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31が点灯する状態に、自動的に切り替えが行われる。上記の切り替えは、予め予想される各LEDブロックの切り替え電圧を設定して、制御信号等を利用して切り替えを行うものではない。この動作は、第1電流制限部22の電圧降下が、並列に接続された第2回路132の第2LEDブロックの順電圧が近づくと、電流経路を自動的に切り替える。つまりここでは、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックに含まれるLEDのVfが合算された電圧で、第1LEDブロック21のみが点灯する電流経路から、第1LEDブロック21から第2LEDブロック31が点灯する電流経路に自動的に切り替えている。
第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31が点灯している状態で、全波整流回路12の出力電圧が徐々に増加すると、第2電流制限部32の降下電圧が、並列に接続された第3回路142の第3LEDブロック41の順電圧に近づき、電流I7が流れ始める。第2電流モニタ33は、電流I4をモニタして、電流I7分だけ電流I5が減少していることから、第2電流制限部32を制御して電流I5を制限する(低下させる)ように動作するが、電流I6は、電流I5に電流I7を加えた電流となるので、電流I4と電流I6には等しい電流が流れる。電流経路が切替わる時には、このような動作が繰り返され、徐々に電流I7が増加し、徐々に電流I5が減少する。即ち、第2電流制限部32は、電流I5を制限する電流制限回路として機能している。
次に、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41を点灯させるのに充分な電圧となると、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41とが、全波整流回路12に対して直列に接続されるような電流経路(I1、I4、I7、I6及びI3)が形成され、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41に含まれるLEDが点灯する。
したがって、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31が点灯していた状態から、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41が点灯する状態に、自動的に切り替えが行われる。上記の切り替えは、予め予想される各LEDブロックの切り替え電圧を設定して、制御信号等を利用して切り替えを行うものではなく、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックに含まれるLEDのVfが合算された電圧で、自動的に行われる。
上述したように、LED駆動回路102では、図1に示すLED駆動回路1と同様に、全波整流回路12の出力電圧に応じて、電流経路が切り替わるように構成されている。また、電流経路の切り替えは、全波整流回路12の出力電圧と、各LEDブロックに含まれる全てのLEDの実際のVfが合算された電圧に応じて、自動的に定まるので、予めLEDブロックに含まれるLEDの個数から、各ブロックを切替えるタイミングを予測して制御する必要が無く、最も効率的なタイミングで、各LEDブロック間の切り替えを行うことが可能となった。
LED駆動回路102では、図5に示すLED駆動回路2と同様に、全波整流回路12の出力端子間に平滑回路である電解コンデンサ90を配置しても良い。また、LED駆動回路102では、図6(a)に示すように、第2回路132を除いて、第1回路122及び第3回路142のみで構成するようにしても良い。さらに、LED駆動回路102では、図6(b)及び(c)に示す様に、第3回路142の第3電流制限部42及び第3電流モニタ43を、定電流ダイオード44又は電流制限抵抗45で代用しても良い。さらに、LED駆動回路102では、図7に示す様に、第1回路122と第3回路142の間に、第2回路132と同様の構成を有する複数の中間回路を設けても良い。
図11は、更に他のLED駆動回路103の概略説明図である。
図11に示すLED駆動回路103おいて、図10と同様の構成には同じ番号を付して説明を省略する。LED駆動回路103は、商用交流電源(交流100V)10と接続する接続端子11、全波整流回路12、第1回路123、第2回路133、及び第3回路143等から構成される。
図11に示すLED駆動回路103と図10に示すLED駆動回路102との差異は、LED駆動回路103では、第1回路123において、第1LEDブロック21が、全波整流回路12のマイナス出力14と第1電流制限部22との間に配置されている点である。同様に、第2LEDブロック31は、第1LEDブロック21と第2電流制限部32との間に配置される。さらに、第3LEDブロック41は、第2LEDブロック31と第3電流制限部42との間に配置される。
以下、図11に示すLED駆動回路103の概略動作を説明する。
全波整流回路12の出力電圧が0(v)の場合、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41の何れのLEDブロックを点灯させるための電圧に達していないので、全てのLEDブロックに含まれるLEDは点灯していない。
全波整流回路12の出力電圧が、第1LEDブロック21を点灯させるのに充分な電圧となると、電流I1〜I3が流れ始め、第1LEDブロック21に含まれるLEDが点灯する。この場合、全波整流回路12の出力電圧は、第1LEDブロック21に含まれるLEDを点灯させるための電圧出力はあるが、更に、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41を点灯させるための電圧出力には満たないものであるので、電流I1〜I3は流れているが、電流I4〜電流I7は流れていない。
第1LEDブロック21のみが点灯している状態で、全波整流回路12の出力電圧が徐々に増加すると、第1電流制御部22の降下電圧が、並列に接続された第2回路133の第2LEDブロック31の順電圧に近づき、電流I4〜I6が流れ始める。しかしながら、全波整流回路12の出力電圧は十分に高くないので、電流I7は流れていない。このとき、電流I1は電流I2と電流I4を加えた電流である。また、電流I3は、電流I2に電流I6(=電流I4)を加えた電流となるので、電流I1と電流I3には常に等しい電流が流れる。第1電流モニタ23は、電流I1をモニタして、電流I4(=電流I6)分だけ電流I2を制限する(低下させる)ように動作する。電流経路が切替わる時には、このような動作が繰り返され、徐々に電流I4が増加し、徐々に電流I2が減少する。即ち、第1電流制限部22は、電流I2を制限する電流制限回路として機能している。
次に、全波整流回路12の出力電圧が、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31を点灯させるのに充分な電圧となると、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31とが、全波整流回路12に対して直列に接続されるような電流経路(I1、I4、I5、I6及びI3)が形成され、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31に含まれるLEDが点灯する。
したがって、第1LEDブロック21のみが点灯していた状態から、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31が点灯する状態に、自動的に切り替えが行われる。上記の切り替えは、予め予想される各LEDブロックの切り替え電圧を設定して、制御信号等を利用して切り替えを行うものではない。この動作は、第1電流制限部22の電圧降下が、並列に接続された第2回路133の第2LEDブロック31の順電圧が近づくと、電流経路を自動的に切り替える。つまりここでは、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックに含まれるLEDのVfが合算された電圧で、第1LEDブロック21のみが点灯する電流経路から、第1LEDブロック21から第2LEDブロック31が点灯する電流経路に自動的に切り替えている。
第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31が点灯している状態で、全波整流回路12の出力電圧が徐々に増加すると、第2電流制限部32の降下電圧が、並列に接続された第3回路143の第3LEDブロック41の順電圧に近づき、電流I7が流れ始める。第2電流モニタ33は、電流I4をモニタして、電流I7分だけ電流I5が減少していることから、第2電流制限部32を制御して電流I5を制限する(低下させる)ように動作するが、電流I6は、電流I5に電流I7を加えた電流となるので、電流I4と電流I6には常に等しい電流が流れる。電流経路が切替わる時には、このような動作が繰り返され、徐々に電流I7が増加し、徐々に電流I5が減少する。即ち、第2電流制限部32は、電流I5を制限する電流制限回路として機能している。
次に、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41を点灯させるのに充分な電圧となると、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41とが、全波整流回路12に対して直列に接続されるような電流経路(I1、I4、I7、I6及びI3)が形成され、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41に含まれるLEDが点灯する。
したがって、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック31が点灯していた状態から、第1LEDブロック21〜第3LEDブロック41が点灯する状態に、自動的に切り替えが行われる。上記の切り替えは、予め予想される各LEDブロックの切り替え電圧を設定して、制御信号等を利用して切り替えを行うものではなく、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックに含まれるLEDのVfが合算された電圧で、自動的に行われる。
上述したように、LED駆動回路103では、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31及び第3LEDブロック41の位置は異なるが、図10に示すLED駆動回路102と同様に、全波整流回路12の出力電圧に応じて、電流経路が切り替わるように構成されている。また、電流経路の切り替えは、全波整流回路12の出力電圧と、各LEDブロックに含まれる全てのLEDの実際のVfが合算された電圧に応じて、自動的に定まるので、予めLEDブロックに含まれるLEDの個数から、各ブロックを切替えるタイミングを予測して制御する必要が無く、最も効率的なタイミングで、各LEDブロック間の切り替えを行うことが可能となった。
LED駆動回路103では、図5に示すLED駆動回路2と同様に、全波整流回路12の出力端子間に平滑回路である電解コンデンサ90を配置しても良い。また、LED駆動回路103では、図6(a)に示すように、第2回路133を除いて、第1回路123及び第3回路143のみで構成するようにしても良い。さらに、LED駆動回路103では、図6(b)及び(c)に示す様に、第3回路143の第3電流制限部42及び第3電流モニタ43を、定電流ダイオード44又は電流制限抵抗45で代用しても良い。さらに、LED駆動回路103では、図7に示す様に、第1回路123と第3回路143の間に、第2回路133と同様の構成を有する複数の中間回路を設けても良い。
図12は、更に他のLED駆動回路104の概略説明図である。
図12に示すLED駆動回路104おいて、図10と同様の構成には同じ番号を付して説明を省略する。LED駆動回路104は、商用交流電源(交流100V)10と接続する接続端子11、全波整流回路12、第1回路124、第2回路134、及び第3回路144等から構成される。
図12に示すLED駆動回路104と図10に示すLED駆動回路102との差異は、LED駆動回路104では、第1回路124において、第1LEDブロック21が、全波整流回路12のプラス出力13と第1電流モニタ23との間に配置され、且つ第4LEDブロック26が、全波整流回路12のマイナス出力14と第1電流制御部22との間に配置されている点である。同様に、第2LEDブロック134において、第2LEDブロック31が、第1電流モニタ23と第2電流モニタ33との間に配置され、且つ第5LEDブロック36が、第4LEDブロック26と第2電流制限部32との間に配置されている。さらに、第3回路144において、第3LEDブロック41が、第2電流モニタ33と第3電流モニタ43との間に配置され、且つ第6LEDブロック46が第5LEDブロック36と第3電流制限部42との間に配置されている。
以下、図12に示すLED駆動回路104の概略動作を説明する。
全波整流回路12の出力電圧が0(v)の場合、第1LEDブロック21〜第6LEDブロック46の何れのLEDブロックを点灯させるための電圧に達していないので、全てのLEDブロックに含まれるLEDは点灯していない。
全波整流回路12の出力電圧が、第1LEDブロック21及び第4LEDブロック26を点灯させるのに充分な電圧となると、電流I1〜I3が流れ始め、第1LEDブロック21及び第4LEDブロック26に含まれるLEDが点灯する。この場合、全波整流回路12の出力電圧は、第1LEDブロック21及び第4LEDブロック26に含まれるLEDを点灯させるための電圧出力はあるが、更に、第2LEDブロック31、第3LEDブロック41、第5LEDブロック36及び第6LEDブロック46を点灯させるための電圧出力には満たないものであるので、電流I1〜I3は流れているが、電流I4〜電流I7は流れていない。
第1LEDブロック21及び第4LEDブロック26が点灯している状態で、全波整流回路12の出力電圧が徐々に増加すると、第1電流制御部22の降下電圧が、並列に接続された第2回路134の第2LEDブロック31及び第5LEDブロック36の順電圧の合算に近づき、電流I4〜I6が流れ始める。しかしながら、全波整流回路12の出力電圧は十分に高くないので、電流I7は流れていない。このとき、電流I1は電流I2と電流I4を加えた電流である。また、電流I3は、電流I2に電流I6(=電流I4)を加えた電流となり、電流I1と電流I3には常に等しい電流が流れる。第1電流モニタ23は、電流I1をモニタしているが、電流I4(=電流I6)分だけ電流I2が減少していることから、第1電流制限部22を制御して電流I2を制限する(低下させる)ように動作する。電流経路が切替わる時には、このような動作が繰り返され、徐々に電流I4が増加し、徐々に電流I2が減少する。即ち、第1電流制限部22は、電流I2を制限する電流制限回路として機能している。
次に、全波整流回路12の出力電圧が、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31、第4LEDブロック26及び第5LEDブロック36を点灯させるのに充分な電圧となると、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31、第4LEDブロック26及び第5LEDブロック36とが、全波整流回路12に対して直列に接続されるような電流経路(I1、I4、I5、I6及びI3)が形成され、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31、第4LEDブロック26及び第5LEDブロック36に含まれるLEDが点灯する。
したがって、第1LEDブロック21及び第2LEDブロック26が点灯していた状態から、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31、第4LEDブロック26及び第5LEDブロック36が点灯する状態に、自動的に切り替えが行われる。上記の切り替えは、予め予想される各LEDブロックの切り替え電圧を設定して、制御信号等を利用して切り替えを行うものではない。この動作は、第1電流制限部22の電圧降下が、並列に接続された第2回路134の第2LEDブロック31及び第5LEDブロック36の順電圧の合算に近づくと、電流経路を自動的に切り替える。つまりここでは、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックに含まれるLEDのVfが合算された電圧で、第1LEDブロック21及び第4LEDブロック26が点灯する電流経路から、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31、第4LEDブロック26及び第5LEDブロック36が点灯する電流経路に自動的に切り替えている。
第1LEDブロック21、第2LEDブロック31、第4LEDブロック26及び第5LEDブロック36が点灯している状態で、全波整流回路12の出力電圧が徐々に増加すると、第2電流制限部32の降下電圧が、並列に接続された第3回路144の第3LEDブロック41及び第6LEDブロック46の順電圧の合算に近づき、電流I7が流れ始める。第2電流モニタ33は、電流I4をモニタしているが、電流I7分だけ電流I5が減少していることから、第2電流制限部32を制御して電流I5を制限する(低下させる)ように動作する。このとき、電流I6は、電流I5に電流I7を加えた電流となり、電流I4と電流I6には常に等しい電流が流れる。電流経路が切替わる時には、このような動作が繰り返され、徐々に電流I7が増加し、徐々に電流I5が減少する。即ち、第2電流制限部32は、電流I5を制限する電流制限回路として機能している。
次に、第1LEDブロック21〜第6LEDブロック46を点灯させるのに充分な電圧となると、第1LEDブロック21〜第6LEDブロック46が、全波整流回路12に対して直列に接続されるような電流経路(I1、I4、I7、I6及びI3)が形成され、第1LEDブロック21〜第6LEDブロック46に含まれるLEDが点灯する。
したがって、第1LEDブロック21、第2LEDブロック31、第4LEDブロック26及び第5LEDブロック36が点灯していた状態から、第1LEDブロック21〜第6LEDブロック46が点灯する状態に、自動的に切り替えが行われる。上記の切り替えは、予め予想される各LEDブロックの切り替え電圧を設定して、制御信号等を利用して切り替えを行うものではなく、全波整流回路12の出力電圧に応じて、各LEDブロックに含まれるLEDのVfが合算された電圧で、自動的に行われる。
上述したように、LED駆動回路104では、電流モニタと電流制限回部との位置関係は変化しているが、図9に示すLED駆動回路101と同様に、全波整流回路12の出力電圧に応じて、電流経路が切り替わるように構成されている。また、電流経路の切り替えは、全波整流回路12の出力電圧と、第1LEDブロック21及び第4LEDブロック26に含まれる全てのLEDの実際のVfが合算された電圧、第2LEDブロック31及び第5LEDブロック36に含まれる全てのLEDの実際のVfが合算された電圧、又は第3LEDブロック41及び第6LEDブロック46に含まれる全てのLEDの実際のVfが合算された電圧に応じて、自動的に定まるので、予めLEDブロックに含まれるLEDの個数から、各ブロックを切替えるタイミングを予測して制御する必要が無く、最も効率的なタイミングで、各LEDブロック間の切り替えを行うことが可能となった。
LED駆動回路104では、図5に示すLED駆動回路2と同様に、全波整流回路12の出力端子間に平滑回路である電解コンデンサ90を配置しても良い。また、LED駆動回路104では、図6(a)に示すように、第2回路134を除いて、第1回路124及び第3回路144のみで構成するようにしても良い。さらに、LED駆動回路104では、図6(b)及び(c)に示す様に、第3回路144の第3電流制限部42及び第3電流モニタ43を、定電流ダイオード44又は電流制限抵抗45で代用しても良い。さらに、LED駆動回路104では、図7に示す様に、第1回路124と第3回路144の間に、第2回路134と同様の構成を有する複数の中間回路を設けても良い。
上述したLED駆動回路は、LED電球のような屋内のLED照明器具、LEDを内照式ユニットとして利用する看板照明、道路灯、街路灯、および信号機等に利用することが可能である。
Claims (10)
- プラス出力及びマイナス出力を有する整流器と、
前記整流器に接続された第1LED群、前記第1LED群から前記整流器のマイナス出力へ流れる電流を検出する第1電流検出部、及び前記第1電流検出部で検出される電流に応じて前記第1LED群から前記整流器のマイナス出力へ流れる電流を制限する第1電流制限部を有する第1回路と、
第2LED群、及び前記第2LED群を通って前記整流器のマイナス出力へ流れる電流経路を有する第2回路と、を有し、
前記整流器の出力電圧に応じて、前記整流器に対して前記第1LED群のみが接続される電流経路と、前記整流器に対して前記第1LED群及び前記第2LED群が直列に接続される電流経路とが形成され、
前記第1電流検出部が、前記第1LED群及び前記第2LED群を流れる電流を検出することによって、第1電流制限部を動作させ、前記整流器に対して前記第1LED群及び前記第2LED群が直列に接続される電流経路への切り替えを行う、
ことを特徴とするLED駆動回路。 - 前記第1電流制限部は、前記第2LED群を経由せずに、前記第1LED群から前記整流器のマイナス出力へ流れる電流を遮断する、請求項1に記載のLED駆動回路。
- 前記第1電流制限部は、前記第2LED群を経由せずに、前記整流器のプラス出力から前記第1LED群へ流れる電流を遮断する、請求項1に記載のLED駆動回路。
- 前記第1回路と前記第2回路との間に配置され、第3LED群、前記第3LED群から前記整流器のマイナス出力へ流れる電流を検出する第3電流検出部、及び前記第3電流検出部で検出される電流に応じて前記第3LED群から前記整流器のマイナス出力へ流れる電流を制限する第3電流制限部を有する中間回路を、更に有する、請求項1〜3の何れか一項に記載のLED駆動回路。
- 前記中間回路を、前記第1回路と前記第2回路との間に複数有する、請求項4に記載のLED駆動回路。
- 前記第1電流制限部に、前記第2LED群が並列に接続されている、請求項1〜5の何れか一項に記載のLED駆動回路。
- 前記第2LED群から前記第1電流検出部へ流れる電流を検出する第2電流検出部、及び前記第2電流検出部で検出される電流に応じて前記第2LED群から前記第1電流検出部へ流れる電流を制限する第2電流制限部が、前記第2LED群とともに、前記第1電流制限部に並列に接続されている、請求項1〜5の何れか一項に記載のLED駆動回路。
- 前記電流制限部は、定電流回路、定電流ダイオード、又は電流制限抵抗である、請求項1〜7の何れか一項に記載のLED駆動回路。
- 前記整流器と接続された平滑回路を更に有する、請求項1〜8の何れか一項に記載のLED駆動回路。
- プラス出力及びマイナス出力を有する整流器と、
前記整流器に接続された第1LED群、前記第1LED群から前記整流器のマイナス出力へ流れる電流を検出する第1電流検出部、及び前記第1電流検出部で検出される電流に応じて前記第1LED群から前記整流器のマイナス出力へ流れる電流を制限する第1電流制限部を有する第1回路と、
第2LED群、及び前記第2LED群を通って前記整流器のマイナス出力へ流れる電流経路を有する第2回路と、を有し、
前記第1電流制限部と前記第2LED群とが並列に接続されており、前記第1電流制限部と前記第2LED群との並列接続部分の外側に前記第1電流検出部が配置され、
前記整流器の出力電圧に応じて、前記整流器に対して前記第1LED群のみが接続される電流経路と、前記整流器に対して前記第1LED群及び前記第2LED群が直列に接続される電流経路とが形成される、
ことを特徴とするLED駆動回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012501914A JP5550716B2 (ja) | 2010-02-26 | 2011-02-25 | Led駆動回路 |
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010043019 | 2010-02-26 | ||
JP2010043019 | 2010-02-26 | ||
JP2010141722 | 2010-06-22 | ||
JP2010141722 | 2010-06-22 | ||
JP2012501914A JP5550716B2 (ja) | 2010-02-26 | 2011-02-25 | Led駆動回路 |
PCT/JP2011/055003 WO2011105630A1 (ja) | 2010-02-26 | 2011-02-25 | Led駆動回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2011105630A1 true JPWO2011105630A1 (ja) | 2013-06-20 |
JP5550716B2 JP5550716B2 (ja) | 2014-07-16 |
Family
ID=44507021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012501914A Active JP5550716B2 (ja) | 2010-02-26 | 2011-02-25 | Led駆動回路 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8872445B2 (ja) |
EP (1) | EP2542033A4 (ja) |
JP (1) | JP5550716B2 (ja) |
CN (1) | CN102792778B (ja) |
WO (1) | WO2011105630A1 (ja) |
Families Citing this family (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9433046B2 (en) | 2011-01-21 | 2016-08-30 | Once Innovations, Inc. | Driving circuitry for LED lighting with reduced total harmonic distortion |
US9000466B1 (en) | 2010-08-23 | 2015-04-07 | Soraa, Inc. | Methods and devices for light extraction from a group III-nitride volumetric LED using surface and sidewall roughening |
US8207554B2 (en) | 2009-09-11 | 2012-06-26 | Soraa, Inc. | System and method for LED packaging |
US8933644B2 (en) | 2009-09-18 | 2015-01-13 | Soraa, Inc. | LED lamps with improved quality of light |
US8575642B1 (en) | 2009-10-30 | 2013-11-05 | Soraa, Inc. | Optical devices having reflection mode wavelength material |
JP5518098B2 (ja) * | 2009-12-22 | 2014-06-11 | シチズンホールディングス株式会社 | Led駆動回路 |
US10147850B1 (en) | 2010-02-03 | 2018-12-04 | Soraa, Inc. | System and method for providing color light sources in proximity to predetermined wavelength conversion structures |
US8905588B2 (en) | 2010-02-03 | 2014-12-09 | Sorra, Inc. | System and method for providing color light sources in proximity to predetermined wavelength conversion structures |
US8541951B1 (en) * | 2010-11-17 | 2013-09-24 | Soraa, Inc. | High temperature LED system using an AC power source |
US8896235B1 (en) | 2010-11-17 | 2014-11-25 | Soraa, Inc. | High temperature LED system using an AC power source |
KR101110380B1 (ko) * | 2010-12-16 | 2012-02-24 | 이동원 | 교류 구동 엘이디 조명장치 |
HUE047559T2 (hu) * | 2011-01-21 | 2020-04-28 | Signify North America Corp | Meghajtó áramkör LED világításhoz csökkentett teljes harmonikus torzítással |
WO2012168828A2 (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Led light source |
US9485830B2 (en) | 2011-07-15 | 2016-11-01 | Citizen Holdings Co., Ltd. | LED lighting apparatus |
CN103563487B (zh) * | 2011-08-05 | 2016-01-06 | 三菱电机株式会社 | Led点亮装置 |
US9488324B2 (en) | 2011-09-02 | 2016-11-08 | Soraa, Inc. | Accessories for LED lamp systems |
JP6057906B2 (ja) * | 2011-10-04 | 2017-01-11 | シチズン時計株式会社 | Led照明装置 |
EP2797128B1 (en) * | 2011-12-20 | 2017-04-19 | Citizen Watch Co., Ltd. | Led module |
US9450505B2 (en) * | 2012-01-20 | 2016-09-20 | Osram Gmbh | Optoelectronic component device |
US8664870B2 (en) * | 2012-03-23 | 2014-03-04 | Immense Advance Technology, Corporation | Cascoded current regulator |
JP2013214615A (ja) * | 2012-04-02 | 2013-10-17 | Citizen Holdings Co Ltd | Ledモジュール及びそれを用いたled光源ユニット |
US8985794B1 (en) | 2012-04-17 | 2015-03-24 | Soraa, Inc. | Providing remote blue phosphors in an LED lamp |
US9200795B2 (en) * | 2012-06-01 | 2015-12-01 | Citizen Holdings Co., Ltd. | Lighting device |
KR101964441B1 (ko) * | 2012-07-09 | 2019-04-01 | 서울반도체 주식회사 | 발광 다이오드 조명 장치 |
JP2014096576A (ja) * | 2012-10-10 | 2014-05-22 | Citizen Electronics Co Ltd | Led駆動回路 |
US9978904B2 (en) | 2012-10-16 | 2018-05-22 | Soraa, Inc. | Indium gallium nitride light emitting devices |
TWI586205B (zh) * | 2012-11-26 | 2017-06-01 | 魏慶德 | Led驅動電路之直流核心電路 |
US9761763B2 (en) | 2012-12-21 | 2017-09-12 | Soraa, Inc. | Dense-luminescent-materials-coated violet LEDs |
US8988004B2 (en) * | 2013-01-18 | 2015-03-24 | Semiconductor Components Industries, Llc | Method of forming a current controller for an LED and structure therefor |
KR101301087B1 (ko) * | 2013-03-06 | 2013-08-28 | (주) 알에프세미 | 발광 다이오드 구동 장치 |
TWI499349B (zh) * | 2013-03-26 | 2015-09-01 | Multi-stage LED driver circuit | |
US8847501B1 (en) | 2013-04-23 | 2014-09-30 | Vastview Technology Inc. | Apparatus for driving LEDs using high voltage |
US8994033B2 (en) | 2013-07-09 | 2015-03-31 | Soraa, Inc. | Contacts for an n-type gallium and nitrogen substrate for optical devices |
US9419189B1 (en) | 2013-11-04 | 2016-08-16 | Soraa, Inc. | Small LED source with high brightness and high efficiency |
WO2015150189A1 (en) * | 2014-04-02 | 2015-10-08 | Koninklijke Philips N.V. | Driver device and driving method for driving a load |
US9572212B2 (en) * | 2014-05-21 | 2017-02-14 | Lumens Co., Ltd. | LED lighting device using AC power supply |
JP6501175B2 (ja) * | 2014-07-29 | 2019-04-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 点灯装置、照明装置及び照明器具 |
JP6403494B2 (ja) * | 2014-08-26 | 2018-10-10 | シチズン時計株式会社 | Led駆動回路 |
KR101653595B1 (ko) * | 2014-09-29 | 2016-09-12 | (주) 알에프세미 | 발광 다이오드 구동 장치 |
DE102015103713A1 (de) * | 2015-02-02 | 2016-08-04 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Einschaltstrombegrenzung |
CN109511199A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-22 | 杰华特微电子(杭州)有限公司 | Led控制电路及控制方法 |
CN113473677B (zh) * | 2021-06-07 | 2023-10-13 | 四维生态科技(杭州)有限公司 | 一种植物照明系统的控制方法、装置、终端及驱动电路 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002025784A (ja) * | 2000-04-28 | 2002-01-25 | Takashi Ishizawa | Led点灯回路 |
JP2005122979A (ja) * | 2003-10-15 | 2005-05-12 | Matsumura Denki Seisakusho:Kk | 照明装置 |
JP2009010100A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 電源装置および照明装置 |
JP2009123427A (ja) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Jimbo Electric Co Ltd | Led発光方法とled照明装置 |
JP2009290245A (ja) * | 2009-09-15 | 2009-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | 面状光源装置及びそれを用いた液晶表示装置 |
JP2011040701A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-24 | Nichia Corp | 発光ダイオード駆動回路及び発光ダイオードの点灯制御方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7081722B1 (en) * | 2005-02-04 | 2006-07-25 | Kimlong Huynh | Light emitting diode multiphase driver circuit and method |
JP4588494B2 (ja) | 2005-03-03 | 2010-12-01 | 株式会社ジャムコ | 照明用発光ダイオード駆動回路 |
JP4246168B2 (ja) | 2005-03-04 | 2009-04-02 | アルパイン株式会社 | オーディオ再生装置及びスキャン再生制御方法 |
KR101243427B1 (ko) * | 2006-03-03 | 2013-03-13 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시소자의 백라이트 어셈블리의 구동 장치 |
CN101511136B (zh) * | 2008-02-14 | 2013-02-20 | 台达电子工业股份有限公司 | 多组发光二极管的电流平衡供电电路 |
JP2010109168A (ja) | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Led駆動装置、led駆動方法および照明装置 |
US8143793B2 (en) * | 2008-12-03 | 2012-03-27 | LT Lighting (Taiwan) Corp. | Device and method for periodic diode actuation |
US8324840B2 (en) * | 2009-06-04 | 2012-12-04 | Point Somee Limited Liability Company | Apparatus, method and system for providing AC line power to lighting devices |
-
2011
- 2011-02-25 EP EP11747581.4A patent/EP2542033A4/en not_active Withdrawn
- 2011-02-25 US US13/579,633 patent/US8872445B2/en active Active
- 2011-02-25 CN CN201180011065.0A patent/CN102792778B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-02-25 WO PCT/JP2011/055003 patent/WO2011105630A1/ja active Application Filing
- 2011-02-25 JP JP2012501914A patent/JP5550716B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002025784A (ja) * | 2000-04-28 | 2002-01-25 | Takashi Ishizawa | Led点灯回路 |
JP2005122979A (ja) * | 2003-10-15 | 2005-05-12 | Matsumura Denki Seisakusho:Kk | 照明装置 |
JP2009010100A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 電源装置および照明装置 |
JP2009123427A (ja) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Jimbo Electric Co Ltd | Led発光方法とled照明装置 |
JP2011040701A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-24 | Nichia Corp | 発光ダイオード駆動回路及び発光ダイオードの点灯制御方法 |
JP2009290245A (ja) * | 2009-09-15 | 2009-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | 面状光源装置及びそれを用いた液晶表示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8872445B2 (en) | 2014-10-28 |
CN102792778B (zh) | 2014-09-10 |
JP5550716B2 (ja) | 2014-07-16 |
US20120313541A1 (en) | 2012-12-13 |
EP2542033A1 (en) | 2013-01-02 |
EP2542033A4 (en) | 2015-01-28 |
WO2011105630A1 (ja) | 2011-09-01 |
CN102792778A (zh) | 2012-11-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5550716B2 (ja) | Led駆動回路 | |
JP2015506552A (ja) | Led発光装置 | |
CN102685978B (zh) | 照明装置 | |
JP2008166192A (ja) | Led駆動電源回路 | |
JP2010135473A (ja) | 発光ダイオード駆動用電源装置 | |
KR100920594B1 (ko) | 인터리브드 플라이백 led 구동 장치 | |
TW201251503A (en) | Light-emitting diode apparatus, circuits and control methods | |
US9713207B2 (en) | Driver module for driving LEDs | |
JP2013206852A (ja) | 標識灯および標識灯システム | |
JP6174647B2 (ja) | 低フリッカーの発光ダイオード照明機器 | |
JP2011198561A (ja) | Led駆動回路 | |
JP5683239B2 (ja) | Led駆動装置 | |
JP2011159902A (ja) | Led駆動回路 | |
KR20140146888A (ko) | 발광 다이오드 조명 장치 및 그 구동 방법 | |
KR102352631B1 (ko) | 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로 및 제어 방법 | |
KR20140059627A (ko) | 교류 led 구동 및 조광 제어장치와 그 방법 | |
KR101267957B1 (ko) | Led조명 제어장치 | |
CN102238786B (zh) | 用于诸如卤素灯的光源的供电设备和相关方法 | |
GB2514929A (en) | Active self-regulating circuit | |
JP6182972B2 (ja) | 点灯装置および照明装置 | |
KR20160137010A (ko) | 엘이디 조명장치의 시간 구간별 전원 공급 제어장치 | |
JP2012043735A (ja) | Led駆動回路 | |
CN202364436U (zh) | 一种led调光系统 | |
JP2013118267A (ja) | Led点灯装置およびled点灯装置の制御方法 | |
KR20130044444A (ko) | 발광회로의 구동방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140115 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140115 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20140115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20140416 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140422 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140520 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5550716 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |