(57)【要約】【課題】位相制御式調光器とともに用いられたときに発生し得るＬＥＤのちらつきや点滅を低減することができるＬＥＤ駆動回路を提供する。【解決手段】交番電圧を入力してＬＥＤ（ＬＥＤモジュール３）を駆動するＬＥＤ駆動回路（ＬＥＤ駆動回路４）であって、ＬＥＤ駆動電流を前記ＬＥＤに供給するための電流供給ラインから電流を引き抜く電流引き抜き部（バイパス回路７）と、前記電流引き抜き部での電流引き抜き開始タイミングと電流引き抜き持続時間を調整するタイミング調整部（タイミング調整回路６）とを備えるＬＥＤ駆動回路。【選択図】図１
2010212267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交番電圧を入力してＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、
ＬＥＤ駆動電流を前記ＬＥＤに供給するための電流供給ラインから電流を引き抜く電流引き抜き部と、
前記電流引き抜き部での電流引き抜き開始タイミングと電流引き抜き持続時間を調整するタイミング調整部とを備えることを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
前記タイミング調整部が、前記ＬＥＤ駆動回路の入力電圧又は該入力電圧を整流した電圧を検出する電圧検出回路を備え、前記電圧検出回路の検出結果により前記電流引き抜き部での電流引き抜きを制御する請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
前記タイミング調整部が、前記電圧検出回路の検出結果と設定した電圧と比較するコンパレータを備え、前記コンパレータの比較結果により前記電流引き抜き部での電流引き抜きを制御する請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項４】
前記コンパレータが、ヒステリシス特性を有する請求項３に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項５】
前記タイミング調整部が、前記電圧検出回路の出力にベースが接続される第１のトランジスタを備え、
前記電流引き抜き部が、前記第１のトランジスタのコレクタにベースが接続される第２のトランジスタを備え、
前記タイミング調整部が、更に、前記第１及び第２のトランジスタのベース−ベース間に接続されるコンデンサを備える請求項３又は請求項４に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項６】
前記タイミング調整部が、前記ＬＥＤ駆動回路の入力電圧又は該入力電圧を整流した電圧の変化を検出する電圧変化検出回路を備え、前記電圧変化検出回路の検出結果により前記電流引き抜き部での電流引き抜きを制御する請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項７】
前記タイミング調整部が、抵抗と、コンデンサと、前記抵抗と前記コンデンサの接続ノードにベースが接続される第１のトランジスタとを備え、
前記電流引き抜き部が、前記第１のトランジスタのコレクタにベースが接続される第２のトランジスタを備える請求項６に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項８】
前記タイミング調整回路が、高電位側から低電位側に向かってコンデンサ、抵抗の順に直列接続されている直列接続回路を備え、
前記電流引き抜き部が、前記コンデンサと前記抵抗の接続ノードにベースが接続されるトランジスタを備える請求項６に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項９】
前記ＬＥＤの不要電流による点灯を防止する不要点灯防止手段を備える請求項６〜８のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項１０】
前記電流引き抜き部が備える前記第２のトランジスタ又は前記トランジスタのエミッタに接続される定電流源を、前記電流引き抜き部が備え、
前記電流引き抜き部が備える前記第２のトランジスタ又は前記トランジスタを定電流駆動する請求項５、７、８、又は９のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路と、前記ＬＥＤ駆動回路の出力側に接続されたＬＥＤとを備えることを特徴とするＬＥＤ照明灯具。
【請求項１２】
請求項１１に記載のＬＥＤ照明灯具を備えることを特徴とするＬＥＤ照明機器。
【請求項１３】
請求項１１に記載のＬＥＤ照明灯具又は請求項１２に記載のＬＥＤ照明機器と、当該ＬＥＤ照明灯具又はＬＥＤ照明機器の入力側に接続されたライトコントロール器とを備え、
前記ライトコントロール器が位相制御式調光器を有していることを特徴とするＬＥＤ照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を駆動するＬＥＤ駆動回路並びにＬＥＤを光源とするＬＥＤ照明灯具、ＬＥＤ照明機器及びＬＥＤ照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは低消費電流で長寿命などの特徴を有し、表示装置だけでなく照明器具等にもその用途が広がりつつある。なお、ＬＥＤ照明器具では、所望の照度を得るために、複数個のＬＥＤを使用する場合が多い。
【０００３】
一般的な照明器具は商用ＡＣ１００Ｖ電源を使用することが多く、白熱電球などの一般的な照明灯具に代えてＬＥＤ照明灯具を使用する場合などを考慮すると、ＬＥＤ照明灯具も一般的な照明灯具と同様に商用ＡＣ１００Ｖ電源を使用する構成であることが望ましい。
【０００４】
また、白熱電球を調光制御しようとした場合、スイッチング素子（一般的にはサイリスタ素子やトライアック素子）を交流電源電圧のある位相角でオンすることにより白熱電球への電源供給をボリューム素子一つで簡単に調光制御できる位相制御式調光器（一般に白熱ライコンと呼ばれている）が用いられている。白熱電流と位相制御式調光器とを備える白熱電球照明システムの一構成例を図１４に示す。
【０００５】
図１４に示す白熱電球照明システムは、位相制御式調光器２と、白熱電球９とを備えている。交流電源１と白熱電球９の間に位相制御式調光器２が直列に接続されている。位相制御式調光器２は、半固定抵抗Ｒｖａｒ１のツマミ（不図示）が或る位置に設定されると、その設定された位置に対応する電源位相角でトライアックＴｒｉ１をオンする。さらに、位相制御式調光器２は、コンデンサＣ１とインダクタＬ１による雑音防止回路を備えており、位相制御式調光器２から電源ラインに帰還する端子雑音を当該雑音防止回路によって低減している。
【０００６】
図１４に示す白熱電球照明システムの各部電圧・電流波形の一例を図１５Ａに示し、同図中の区間Ｐの拡大図を図１５Ｂに示す。なお、図１５Ａ及び図１５Ｂにおいて、ＶOUT2、Ｉ2、Ｉ9はそれぞれ、位相制御式調光器２の出力電圧波形、位相制御式調光器２内のトライアックＴｒｉ１に流れる電流の波形、白熱電流９に流れる電流の波形を示している。図１５Ａ及び図１５Ｂに示す例では、トリガがかかってトライアックＴｒｉ１がオンした直後、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が数回振動し、一回目の振動でトライアックＴｒｉ１に流れる電流が負になって保持電流を下回るので、トライアックＴｒｉ１は直後１度オフしていることになるが、チラツキは少なく調光は通常通りできている。
【０００７】
しかしながら、白熱電流９をワット数の小さな白熱電球にすると、チラツキや点滅が生じ正常に調光できないことが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３１９１７２号公報（第１図）
【特許文献２】特開２００５−２６１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
交流電源使用のＬＥＤ照明灯具を調光制御しようとした場合、白熱電球を調光制御しようとした場合と同様に位相制御式調光器が用いられることが望まれる。ここで、交流電源使用のＬＥＤ照明灯具を調光制御することができるＬＥＤ照明システムの従来例を図１６に示す。なお、図１６において、図１４と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００１０】
図１６に示すＬＥＤ照明システムは、位相制御式調光器２と、ダイオードブリッジＤＢ１及び電流制限回路５を有するＬＥＤ駆動回路と、ＬＥＤモジュール３とを備えている。交流電源１と上記ＬＥＤ駆動回路の間に位相制御式調光器２が直列に接続されている。
【００１１】
図１６に示すＬＥＤ照明システムの各部電圧・電流波形の一例を図１７Ａに示し、同図中の区間Ｐの拡大図を図１７Ｂに示す。なお、図１７Ａ及び図１７Ｂにおいて、ＶIN2、Ｉ2、Ｉ3はそれぞれ、位相制御式調光器２の入力電圧波形、位相制御式調光器２内のトライアックＴｒｉ１に流れる電流の波形、ＬＥＤモジュール３に流れる電流の波形を示している。図１７Ａ及び図１７Ｂに示す例では、トリガがかかってトライアックＴｒｉ１がオンした直後、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が数回振動し、ある位相角でトライアックＴｒｉ１がオンしたとき、あたかも発振したかのような波形になり調光が正常にできていない。図１７Ａ中の区間Ｐの拡大図である図１７Ｂを見ると、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が正及び負に数回振動した後トライアックＴｒｉ１がオフになり、その後再びトリガがかかりトライアックＴｒｉ１に流れる電流が正及び負に数回振動した後トライアックＴｒｉ１がオフになる、といったことを繰り返している。これは、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が正から負になるときに保持電流以下になってトライアックＴｒｉ１が１度オフになった後、一定時間トライアックＴｒｉ１が応答しない期間が続き、当該期間が過ぎた後も次のトリガがかかる迄トライアックＴｒｉ１に流れる電流が保持電流を下回っているためである。
【００１２】
白熱電球とＬＥＤの点灯特性の違いから、上記のような正常に調光できない現象は、白熱電球照明システムよりもＬＥＤ照明システムの方が起こりやすい。
【００１３】
ところで、特許文献１には図１８に示すＬＥＤ照明システムが開示されている。図１８に示すＬＥＤ照明システムは、位相制御式調光器２と、ダイオードブリッジＤＢ１と、電流保持手段と、整流平滑手段と、ＬＥＤモジュール３とを備えている。交流電源１とダイオードブリッジＤＢ１の間に位相制御式調光器２が直列に接続されており、ダイオードブリッジＤＢ１とＬＥＤモジュール３の間に電流保持手段及び整流平滑手段が設けられている。
【００１４】
電流保持手段は、抵抗Ｒ１８１〜Ｒ１８６と、ツェナーダイオードＺＤ１及びＺＤ２と、トランジスタＱ１８１及びＱ１８２と、コンデンサＣ１８１とによって構成されている。かかる電流保持手段は、交流電源１から出力される電源電圧が１００Ｖ以下の場合にトランジスタＱ１８２がオンになって位相制御式調光器２内のトライアックＴｒｉ１の保持電流に相当する電流を流し、電源電圧が１００Ｖ以下でない場合にトランジスタＱ１８２がオフになる。トランジスタＱ１８２は位相制御式調光器２内のトライアックＴｒｉ１が保持電流以下にならないような電流（３０ｍＡ程度）を流す。
【００１５】
しかしながら、上記の電流保持手段では、トランジスタＱ１８２のコレクタ電流が流れている時間はトランジスタＱ１８２がオンしてからトランジスタＱ１８１がオンするまでの期間であり、トランジスタＱ１８１がオンするのは位相制御式調光器２内のトライアックＴｒｉ１がオンした後ツェナーダイオードＺＤ１がオンするときである。つまり、位相制御式調光器２内のトライアックＴｒｉ１が急峻に立ち上がる場合、或いは、交流電源１の電源電圧が高くなった場合などでトランジスタＱ１８２のオン期間が短くトライアックＴｒｉ１の保持電流以下にならないような電流が流れている時間が短いためにトライアックＴｒｉ１がオンできない場合がある。
【００１６】
本発明は、上記の状況に鑑み、位相制御式調光器とともに用いられたときに発生し得るＬＥＤのちらつきや点滅を低減することができるＬＥＤ駆動回路並びにそれを備えるＬＥＤ照明灯具、ＬＥＤ照明機器、及びＬＥＤ照明システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明に係るＬＥＤ駆動回路は、交番電圧を入力してＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、ＬＥＤ駆動電流を前記ＬＥＤに供給するための電流供給ラインから電流を引き抜く電流引き抜き部と、前記電流引き抜き部での電流引き抜き開始タイミングと電流引き抜き持続時間を調整するタイミング調整部とを備える構成（第１の構成）としている。
【００１８】
また、上記第１の構成において、前記タイミング調整部が、前記ＬＥＤ駆動回路の入力電圧又は該入力電圧を整流した電圧を検出する電圧検出回路を備え、前記電圧検出回路の検出結果により前記電流引き抜き部での電流引き抜きを制御する構成（第２の構成）にしてもよい。
【００１９】
また、上記の第２の構成において前記タイミング調整部が、前記電圧検出回路の検出結果と設定した電圧と比較するコンパレータを備え、前記コンパレータの比較結果により前記電流引き抜き部での電流引き抜きを制御してもよい。さらに、前記コンパレータが、ヒステリシス特性を有するようにしてもよい。
【００２０】
また、上記の第２の構成において、前記タイミング調整部が、前記電圧検出回路の出力にベースが接続される第１のトランジスタを備え、前記電流引き抜き部が、前記第１のトランジスタのコレクタにベースが接続される第２のトランジスタを備え、前記タイミング調整部が、更に、前記第１及び第２のトランジスタのベース−ベース間に接続されるコンデンサを備えるようにしてもよい。
【００２１】
また、上記第１の構成において、前記タイミング調整部が、前記ＬＥＤ駆動回路の入力電圧又は該入力電圧を整流した電圧の変化を検出する電圧変化検出回路を備え、前記電圧変化検出回路の検出結果により前記電流引き抜き部での電流引き抜きを制御する構成（第３の構成）にしてもよい。
【００２２】
また、上記の第３の構成において、前記タイミング調整部が、抵抗と、コンデンサと、前記抵抗と前記コンデンサの接続ノードにベースが接続される第１のトランジスタとを備え、前記電流引き抜き部が、前記第１のトランジスタのコレクタにベースが接続される第２のトランジスタを備えるようにしてもよい。
【００２３】
また、上記の第３の構成において、前記タイミング調整回路が、高電位側から低電位側に向かってコンデンサ、抵抗の順に直列接続されている直列接続回路を備え、前記電流引き抜き部が、前記コンデンサと前記抵抗の接続ノードにベースが接続されるトランジスタを備えるようにしてもよい。
【００２４】
また、上記の第３の構成において、前記ＬＥＤの不要電流による点灯を防止する不要点灯防止手段を備えるようにしてもよい。
【００２５】
また、前記電流引き抜き部が備える前記第２のトランジスタ又は前記トランジスタのエミッタに接続される定電流源を、前記電流引き抜き部が備え、前記電流引き抜き部が備える前記第２のトランジスタ又は前記トランジスタを定電流駆動するようにしてもよい。
【００２６】
また、上記目的を達成するために本発明に係るＬＥＤ照明灯具は、上記いずれかの構成のＬＥＤ駆動回路と、前記ＬＥＤ駆動回路の出力側に接続されたＬＥＤとを備える構成とする。
【００２７】
また、上記目的を達成するために本発明に係るＬＥＤ照明機器は、上記構成のＬＥＤ照明灯具を備える構成とする。
【００２８】
また、上記目的を達成するために本発明に係るＬＥＤ照明システムは、上記構成のＬＥＤ照明灯具又は上記構成のＬＥＤ照明機器と、当該ＬＥＤ照明灯具又はＬＥＤ照明機器の入力側に接続されたライトコントロール器とを備え、前記ライトコントロール器が位相制御式調光器を有している構成とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、電流引き抜き部での電流引き抜き開始タイミングと電流引き抜き持続時間を調整することができるので、ＬＥＤ駆動回路が位相制御式調光器とともに用いられたときに発生し得るＬＥＤのちらつきや点滅を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】は、本発明に係るＬＥＤ照明システムの一構成例を示す図である。
【図２】は、図１に示すＬＥＤ照明システムの一実施形態を示す図である。
【図３】は、図２に示す構成の一例を示す図である。
【図４Ａ】は、図３に示す構成の具体例を示す図である。
【図４Ｂ】は、図３に示す構成の他の具体例を示す図である。
【図５Ａ】は、図２〜図４に示すＬＥＤ照明システムにおける動作波形例を示す図である。
【図５Ｂ】は、図５Ａの部分拡大図である。
【図６Ａ】は、図２〜図４に示すＬＥＤ照明システムにおける動作波形例を示す図である。
【図６Ｂ】は、図２〜図４に示すＬＥＤ照明システムにおける動作波形例を示す図である。
【図６Ｃ】は、図２〜図４に示すＬＥＤ照明システムにおける動作波形例を示す図である。
【図７】は、図１に示すＬＥＤ照明システムの他の実施形態を示す図である。
【図８】は、図７に示す構成の具体例を示す図である。
【図９】は、図７に示す構成の他の具体例を示す図である。
【図１０】は、図７に示す構成の更に他の具体例を示す図である。
【図１１】は、図７に示す構成の更に他の具体例を示す図である。
【図１２Ａ】は、図７〜図１１に示すＬＥＤ照明システムにおける動作波形例を示す図である。
【図１２Ｂ】は、図１２Ａの部分拡大図である。
【図１３】は、図７に示す構成に不要点灯防止回路を追加した本発明に係るＬＥＤ照明システムを示す図である。
【図１４】は、白熱電球照明システムの一構成例を示す図である。
【図１５Ａ】は、図１４に示す白熱電球照明システムの各部電圧・電流波形の一例を示す図である。
【図１５Ｂ】は、図１５Ａの部分拡大図である。
【図１６】は、ＬＥＤ照明システムの従来例を示す図である。
【図１７Ａ】は、図１６に示すＬＥＤ照明システムの各部電圧・電流波形の一例を示す図である。
【図１７Ｂ】は、図１７Ａの部分拡大図である。
【図１８】は、ＬＥＤ照明システムの他の従来例を示す図である。
【図１９】は、第１実施例の不要点灯防止回路を備えるＬＥＤ照明システムの構成を示す図である。
【図２０】は、図１９に示すＬＥＤ照明システムの具体例を示す図である。
【図２１】は、図２０に示すＬＥＤ照明システムのコンパレータをヒステリシス機能付きコンパレータに置換した構成を示す図である。
【図２２】は、図１９に示すＬＥＤ照明システムの他の具体例を示す図である。
【図２３】は、図２２に示すＬＥＤ照明システムの定電流源を抵抗に置換した構成を示す図である。
【図２４Ａ】は、図２０〜図２３に示す具体例における動作波形例を示す図である。
【図２４Ｂ】は、図２０〜図２３に示す具体例における動作波形例を示す図である。
【図２４Ｃ】は、図２０〜図２３に示す具体例における動作波形例を示す図である。
【図２５】は、図１９に示すＬＥＤ照明システムの更に他の具体例を示す図である。
【図２６】は、図１９に示すＬＥＤ照明システムにおいてＭＯＳトランジスタを用いた場合の具体例を示す図である。
【図２７】は、第２実施例の不要点灯防止回路を備えるＬＥＤ照明システムの構成を示す図である。
【図２８】は、図２７に示すＬＥＤ照明システムの具体例を示す図である。
【図２９】は、電流制限回路の一構成例を示す図である。
【図３０】は、本発明に係るＬＥＤ照明灯具の概略構造例を示す図である。
【図３１】は、本発明に係るＬＥＤ照明灯具の他の概略構造例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。
【００３２】
＜＜第１実施形態＞＞
本発明に係るＬＥＤ照明システムの一構成例を図１に示す。なお、図１において図１４と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。図１に示す本発明に係るＬＥＤ照明システムは、位相制御式調光器２と、ＬＥＤモジュール３と、ＬＥＤ駆動回路４とを備えている。ＬＥＤ駆動回路４は、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の一例であり、ダイオードブリッジＤＢ１と、電流制限回路５と、タイミング調整回路６と、バイパス回路７とを有している。図１に示す本発明に係るＬＥＤ照明システムでは、交流電源１と位相制御式調光器２とダイオードブリッジＤＢ１と電流制限回路５と１個以上のＬＥＤからなるＬＥＤモジュール３とが直列に接続され、ダイオードブリッジＤＢ１と電流制限回路５との間にタイミング調整回路６及びバイパス回路７が設けられている。
【００３３】
バイパス回路７は、ＬＥＤ駆動電流をＬＥＤモジュール３に供給するための電流供給ラインから電流を引き抜き、その引き抜いた電流をバイパスラインに流す。タイミング調整回路６は、バイパス回路７が電流の引き抜きを開始するタイミング（以下、「電流引き抜き開始タイミング」ともいう）と電流の引き抜きを持続する時間（以下、「電流引き抜き持続時間」ともいう）とを調整する。
【００３４】
ここで、図１７ＢのようにトライアックＴｒｉ１が点孤した直後に振動するトライアックＴｒｉ１に流れる電流Ｉ2の振動波長は、位相制御式調光器２内の雑音防止フィルターを構成するコンデンサＣ１とインダクタＬ１による共振波長２π√（ＬＣ）に依存する（但し、ＬはインダクタＬ１のインダクタンス値、ＣはコンデンサＣ１の静電容量値である）。このため、トライアックＴｒｉ１に流れる電流Ｉ2が当該共振波長の数周期分の期間にわたってトライアックＴｒｉ１の保持電流を下回らないように、タイミング調整回路６が電流引き抜き持続時間を調整することが必要になる。
【００３５】
また、図１７ＢのようにトライアックＴｒｉ１に流れる電流Ｉ2は、トライアックＴｒｉ１がオンした直後に振動するので、トライアックＴｒｉ１がオンした直後にバイパス回路７が電流の引き抜きを開始することが必要になる。
【００３６】
また、バイパス回路７によって引き抜かれる電流の電流値は、バイパス回路７がトライアックＴｒｉ１に流れる電流だけでなく、直接トライアックＴｒｉ１に流れない電流も引き抜いてしまうことも考慮して設定する必要がある。
【００３７】
以上のことを考慮して、電流引き抜き持続時間、電流引き抜き開始タイミング、及びバイパス回路７によって引き抜かれる電流の電流値を調整あるいは設定することにより、トライアックＴｒｉ１に流れる電流Ｉ2が振動している振動波長の数周期分の期間にわたって、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオフしないようにすることができる。
【００３８】
＜＜第２実施形態＞＞
次に、図１に示すＬＥＤ照明システムの一実施形態を図２に示す。図２に示す構成では、タイミング調整回路６が、ダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧を検出する電圧検出回路６Ａを有しており、電圧検出回路６Ａによって検出されたダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧に応じて、電流引き抜き開始タイミング及び電流引き抜き持続時間を調整している。
【００３９】
＜＜第３実施形態＞＞
次に、図２に示す構成の一例を図３に示す。なお、図３においては、交流電源１及び位相制御式調光器２の図示を省略している。分割抵抗Ｒ３１及びＲ３２と、コンパレータＣＯＭＰ３１及び定電圧源ＶＳ３１と、時間設定部８とがタイミング調整回路６（図２参照）の一例であり、分割抵抗Ｒ３１及びＲ３２が電圧検出回路６Ａ（図２参照）の一例である。
【００４０】
コンパレータＣＯＭＰ３１は、分割抵抗Ｒ３１及びＲ３２の中点電圧と定電圧源ＶＳ３１から出力される定電圧とを比較する。
【００４１】
分割抵抗Ｒ３１及びＲ３２の中点電圧が定電圧源ＶＳ３１から出力される定電圧より小さい場合、コンパレータＣＯＭＰ３１の出力信号によってバイパス回路７がオンになり、バイパス回路７が、ＬＥＤ駆動電流をＬＥＤモジュール３に供給するための電流供給ラインから、電流を引き抜く。位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオンになりダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧が立ち上るとき、コンパレータＣＯＭＰ３１に電源電圧が供給されコンパレータＣＯＭＰ３１が動作を開始すると、バイパス回路７が電流を引き抜くことになる。すなわち、トライアックＴｒｉ１がオンした直後にバイパス回路７が電流の引き抜きを開始する。
【００４２】
一方、分割抵抗Ｒ３１及びＲ３２の中点電圧が定電圧源ＶＳ３１から出力される定電圧以上である場合、原則として、コンパレータＣＯＭＰ３１の出力信号によってバイパス回路７がオフになり、バイパス回路７が、ＬＥＤ駆動電流をＬＥＤモジュール３に供給するための電流供給ラインから、電流を引き抜かない。但し、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオンになりダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧が立ち上るとき、分割抵抗Ｒ３１及びＲ３２の中点電位が定電圧源ＶＳ３１から出力される定電圧より大きいと検出してから時間設定部８で設定された時間までの間はバイパス回路７が電流を引抜き、時間設定部８で設定された時間が経過した後バイパス回路７がオフになる。
【００４３】
分割抵抗Ｒ３１及びＲ３２の抵抗比を変えることにより、コンパレータＣＯＭＰ３１のスレッショルド電圧を変更でき、バイパス回路７がオンからオフに切り替わるタイミングを変更することができる。しかしながら、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１が急峻に立ち上ると、バイパス回路７がオンして直ぐにオフになるため、時間設定部８を設けていなければ、バイパス回路７は短い期間しか電流を引きぬくことができない。
【００４４】
時間設定部８は、バイパス回路７がオンしたあと分割抵抗Ｒ３１及びＲ３２の中点電圧が定電圧源ＶＳ３１から出力される定電圧以上になり、バイパス回路７がオフになるのを遅らせる。この遅延により、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオンしダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧が急速に立ち上ると、バイパス回路７が一定の時間と電流値で電流を引き抜き、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が振動している振動波長の数周期分の期間にわたって、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオフしないようにする。
【００４５】
なお、コンパレータＣＯＭＰ３１は、分割抵抗Ｒ３１及びＲ３２の中点電圧が定電圧源ＶＳ３１から出力される定電圧より小さい場合から大きい場合に移行するときと、分割抵抗Ｒ３１及びＲ３２の中点電圧が定電圧源ＶＳ３１から出力される定電圧より大きい場合から小さい場合に移行するときとで、スレッショルド電圧が等しいため、交流電源１から出力される交流電圧がピークの１４１Ｖから０Ｖに向かう途中のときにもバイパス回路７がオンになり、ＬＥＤモジュール３の点灯に寄与しない電流がバイパス回路７に流れてしまうことがある。そこで、コンパレータＣＯＭＰ３１の代わりに、ヒステリシス機能付きコンパレータを用い、分割抵抗Ｒ３１及びＲ３２の中点電圧が定電圧源ＶＳ３１から出力される定電圧より大きい場合から小さい場合に移行するときのスレッショルド電圧を、分割抵抗Ｒ３１及びＲ３２の中点電圧が定電圧源ＶＳ３１から出力される定電圧より小さい場合から大きい場合に移行するときのスレッショルド電圧よりも小さくする。これにより、交流電源１から出力される交流電圧がピークの１４１Ｖから０Ｖに向かう途中のときにバイパス回路７がオンになり、ＬＥＤモジュール３の点灯に寄与しない電流がバイパス回路７に流れてしまうことを抑制でき、より一層電源効率を向上させることができる。
【００４６】
＜＜第４実施形態＞＞
次に、図３に示す構成の具体例を図４Ａに示す。なお、図４Ａにおいては、交流電源１及び位相制御式調光器２の図示を省略している。分割抵抗Ｒ４１及びＲ４２が分割抵抗Ｒ３１及びＲ３２（図３）に該当する。分割抵抗Ｒ４１及びＲ４２からなる電圧検出回路の出力にベースが接続されダイオードブリッジＤＢ１の負極側出力にエミッタが接続されるトランジスタＱ４１並びにトランジスタＱ４１のコレクタとダイオードブリッジＤＢ１の正極側出力との間に接続されている抵抗Ｒ４３がコンパレータＣＯＭＰ３１及び定電圧源ＶＳ３１（図３参照）の一例である。トランジスタＱ４１のベース−エミッタ間電圧が定電圧源ＶＳ３１の出力電圧と等価になる。トランジスタＱ４１のコレクタにベースが接続されダイオードブリッジＤＢ１の負極側出力にエミッタが接続されるトランジスタＱ４２及びトランジスタＱ４２のコレクタとダイオードブリッジＤＢ１の正極側出力との間に接続されている抵抗Ｒ４４がバイパス回路７（図３参照）の一例である。トランジスタＱ４１及びＱ４２のベース−ベース間に接続されているコンデンサＣ４１が時間設定部８（図３参照）の一例である。さらに、トランジスタＱ４１のベースとダイオードブリッジＤＢ１の負極側出力との間に、ノイズによる誤動作防止のコンデンサＣ４２が接続されている。
【００４７】
分割抵抗Ｒ４１及びＲ４２の中点電圧がトランジスタＱ４１のベース−エミッタ間電圧より小さい間、トランジスタＱ４１はオフになるため、抵抗Ｒ４３を介してトランジスタＱ４２のベースへ電流が供給され、トランジスタＱ４２がオンになる。これによりトランジスタＱ４２は抵抗Ｒ４４を介して一定の電流値でダイオードブリッジＤＢ１の出力から電流を引きぬく。一方、分割抵抗Ｒ４１及びＲ４２の中点電圧がトランジスタＱ４１のベース−エミッタ間電圧以上である間、トランジスタＱ４１はオンになるため、トランジスタＱ４２のベースに電流が供給されず、トランジスタＱ４２がオフになる。
【００４８】
ここで位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１が急峻に立ち上ると、トランジスタＱ４２がオンして直ぐにトランジスタＱ４１がオンになってトランジスタＱ４２がオフになるため、コンデンサＣ４１を設けていなければ、抵抗Ｒ４４及びトランジスタＱ４２からなるバイパス回路は短い期間しか電流を引きぬくことができない。
【００４９】
コンデンサＣ４１の静電容量値を正しく設定することにより、トランジスタＱ４２がオンしたあと分割抵抗Ｒ４１及びＲ４２の中点電圧がトランジスタＱ４２のベース−エミッタ間電圧以上になり、トランジスタＱ４１がオンしてトランジスタＱ４２がオフになるのを遅らせる。この遅延により、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオンしダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧が急速に立ち上ると、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオンしダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧が急速に立ち上ると、抵抗Ｒ４４及びトランジスタＱ４２からなるバイパス回路が一定の時間と電流値で電流を引き抜き、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が振動している振動波長の数周期分の期間にわたって、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオフしないようにする。
【００５０】
＜＜第５実施形態＞＞
次に、図３に示す構成の他の具体例を図４Ｂに示す。なお、図４Ｂにおいては、交流電源１及び位相制御式調光器２の図示を省略している。
【００５１】
図４Ｂに示す構成は、図４Ａに示す構成に定電流源ｉ４１を追加したものである。定電流源ｉ４１は、トランジスタＱ４２のエミッタとダイオードブリッジＤＢ１の負極側出力との間に接続される。そして、抵抗Ｒ４４、トランジスタＱ４２、及び定電流源ｉ４１がバイパス回路７（図３参照）の一例である。
【００５２】
図４Ａに示す構成においても、基本的には、バイパス回路が一定の電流値で電流を引き抜くが、例えば交流電源１の電源電圧が変動した場合などにおいては、バイパス回路の電流値が変動してしまう。これに対して、図４Ｂに示す構成では、定電流源ｉ４１を設けているので、交流電源１の電源電圧が変動した場合などにおいても、バイパス回路の電流値を一定に保つことができる。また、各抵抗の抵抗値と各トランジスタの増幅度が十分であれば定電流回路ｉ４１によってバイパス回路の電流値を変更することできる。
【００５３】
＜＜第２〜５実施形態における動作波形例＞＞
ここで、図２〜図４に示すＬＥＤ照明システムにおける動作波形例を図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃに示す。
【００５４】
位相制御式調光器２の出力電圧波形ＶOUT2、位相制御式調光器２内のトライアックＴｒｉ１に流れる電流の波形Ｉ2、バイパス回路に流れる電流の波形ＩBを図５Ａに示し、同図中の区間Ｐの拡大図を図５Ｂに示す。図５Ａ及び図５Ｂから、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が振動したあともトライアックＴｒｉ１がオン状態を維持していることが分かる。
【００５５】
図６Ａは調光１００％のとき（位相遅れ無し）の波形を、図６Ｂは調光中間のとき（位相遅れ中間）の波形を、図６Ｃは調光０％のとき（位相遅れ最大）すなわち消灯のときの波形をそれぞれ示している。なお、図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃにおいて、ＶIN2、ＶOUT2、Ｉ3はそれぞれ、位相制御式調光器２の入力電圧波形、位相制御式調光器２の出力電圧波形、ＬＥＤモジュール３に流れる電流の波形を示している。
【００５６】
＜＜第６実施形態＞＞
次に、図１に示すＬＥＤ照明システムの他の実施形態を図７に示す。図７に示す構成では、タイミング調整回路６が、ダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧の変化を検出する電圧変化検出回路６Ｂを有しており、電圧検出回路６Ｂによって検出されたダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧の変化に応じて、電流引き抜き開始タイミング及び電流引き抜き持続時間を調整している。
【００５７】
＜＜第７実施形態＞＞
次に、図７に示す構成の具体例を図８に示す。なお、図８においては、交流電源１及び位相制御式調光器２の図示を省略している。抵抗Ｒ８１及びコンデンサＣ８１の直列回路が電圧変化検出回路６Ｂ（図７参照）の一例である。抵抗Ｒ８１の一端がダイオードブリッジＤＢ１の正極側出力に接続され、コンデンサＣ８１の一端がダイオードブリッジＤＢ１の負極側出力に接続される。上記抵抗Ｒ８１及びコンデンサＣ８１の直列回路と、抵抗Ｒ８１とコンデンサＣ８１の接続ノードにベースが接続されるトランジスタＱ８１と、トランジスタＱ８１のエミッタとダイオードブリッジＤＢ１の正極側出力の間に接続される抵抗Ｒ８２と、トランジスタＱ８１のコレクタとダイオードブリッジＤＢ１の負極側出力の間に接続される抵抗Ｒ８３とがタイミング調整回路６（図７参照）の一例である。また、トランジスタＱ８１のコレクタにベースが接続されダイオードブリッジＤＢ１の負極側出力にエミッタが接続されるトランジスタＱ８２及びトランジスタＱ８２のコレクタとダイオードブリッジＤＢ１の正極側出力との間に接続されている抵抗Ｒ８４がバイパス回路７（図７参照）の一例である。
【００５８】
位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオンになりダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧が立ち上るとき、パルス電流がコンデンサＣ８１に流れ、このパルス電流をベース電流としてトランジスタＱ８１がオンになり、トランジスタＱ８１のコレクタ電流をベース電流としてトランジスタＱ８２がオンになるので、上記パルス電流が流れている期間中、トランジスタＱ８２及び抵抗Ｒ８４からなるバイパス回路がダイオードブリッジＤＢ１の出力から電流を引き抜く。
【００５９】
コンデンサＣ８１の静電容量値によって上記パルス電流のパルス幅を変更することができ、また、各トランジスタの増幅度を勘案して各抵抗の抵抗値によって上記パルス電流の電流値を変更することできる。
【００６０】
したがって、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオンしダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧が急速に立ち上ると、トランジスタＱ８２及び抵抗Ｒ８４からなるバイパス回路が一定の時間と電流値で電流を引き抜き、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が振動している振動波長の数周期分の期間にわたって、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオフしないようにすることができる。
【００６１】
＜＜第８実施形態＞＞
次に、図７に示す構成の他の具体例を図９に示す。なお、図９においては、交流電源１及び位相制御式調光器２の図示を省略している。
【００６２】
図９に示す構成は、図８に示す構成に定電流源ｉ９１を追加したものである。したがって、抵抗Ｒ９１〜Ｒ９４、コンデンサＣ９１、及びトランジスタＱ９１〜Ｑ９２はそれぞれ抵抗Ｒ８１〜Ｒ８４、コンデンサＣ８１、及びトランジスタＱ８１〜Ｑ８２に対応している。定電流源ｉ９１は、トランジスタＱ９２のエミッタとダイオードブリッジＤＢ１の負極側出力との間に接続される。そして、抵抗Ｒ９４、トランジスタＱ９２、及び定電流源ｉ９１がバイパス回路７（図７参照）の一例である。
【００６３】
図８に示す構成においても、基本的には、バイパス回路が一定の電流値で電流を引き抜くが、例えば交流電源１の電源電圧が変動した場合などにおいては、バイパス回路の電流値が変動してしまう。これに対して、図９に示す構成では、定電流源ｉ９１を設けているので、交流電源１の電源電圧が変動した場合などにおいても、バイパス回路の電流値を一定に保つことができる。また、各抵抗の抵抗値と各トランジスタの増幅度が十分であれば定電流回路ｉ９１によってバイパス回路の電流値を変更することできる。
【００６４】
＜＜第９実施形態＞＞
次に、図７に示す構成の更に他の具体例を図１０に示す。なお、図１０においては、交流電源１及び位相制御式調光器２の図示を省略している。
【００６５】
抵抗Ｒ１０１、抵抗Ｒ１０２及びコンデンサＣ１０１の直列回路がタイミング調整回路６及び電圧変化検出回路６Ｂ（図７参照）の一例である。抵抗Ｒ１０１の一端がダイオードブリッジＤＢ１の正極側出力に接続され、抵抗Ｒ１０２の一端がダイオードブリッジＤＢ１の負極側出力に接続される。抵抗Ｒ１０１と抵抗Ｒ１０２の間にコンデンサＣ１０１が接続される。また、コンデンサＣ１０１と抵抗Ｒ１０２の接続ノードにベースが接続されダイオードブリッジＤＢ１の正極側出力にコレクタが接続されダイオードブリッジＤＢ１の負極側出力にエミッタが接続されるトランジスタＱ１０１がバイパス回路７（図７参照）の一例である。
【００６６】
位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオンになりダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧が立ち上るとき、パルス電流がコンデンサＣ１０１に流れ、このパルス電流をベース電流としてトランジスタＱ１０１がオンになるので、上記パルス電流が流れている期間中、トランジスタＱ１０１からなるバイパス回路がダイオードブリッジＤＢ１の出力から電流を引き抜く。
【００６７】
コンデンサＣ１０１の静電容量値によって上記パルス電流のパルス幅を変更することができ、また、トランジスタＱ１０１の増幅度を勘案して各抵抗の抵抗値によって上記パルス電流の電流値を変更することできる。
【００６８】
したがって、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオンしダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧が急速に立ち上ると、トランジスタＱ１０１からなるバイパス回路が一定の時間と電流値で電流を引き抜き、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が振動している振動波長の数周期分の期間にわたって、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオフしないようにすることができる。
【００６９】
図１０に示す構成は、図８に示す構成とは異なり、上記パルス電流の増幅をトランジスタ１段で行うので非常にシンプルな回路構成となり、低コストで実現することが可能である。なお、抵抗Ｒ１０１とコンデンサＣ１０１は入れ替え可能である。また、トランジスタＱ１０１とダイオードブリッジＤＢ１の正極側出力の間に抵抗を設けてもよい。
【００７０】
＜＜第１０実施形態＞＞
次に、図７に示す構成の更に他の具体例を図１１に示す。なお、図１１においては、交流電源１及び位相制御式調光器２の図示を省略している。
【００７１】
図１１に示す構成は、図１０に示す構成に抵抗Ｒ１１３及び定電流源ｉ９１を追加したものである。したがって、抵抗Ｒ１１１〜Ｒ１１２、コンデンサＣ１１１、及びトランジスタＱ１１１はそれぞれ抵抗Ｒ１０１〜Ｒ１０２、コンデンサＣ１０１、及びトランジスタＱ１０１に対応している。抵抗Ｒ１１３は、トランジスタＱ１１１のコレクタとダイオードブリッジＤＢ１の正極側出力との間に接続される。定電流源ｉ１１１は、トランジスタＱ１１１のエミッタとダイオードブリッジＤＢ１の負極側出力との間に接続される。そして、抵抗Ｒ１１３、トランジスタＱ１１１、及び定電流源ｉ１１１がバイパス回路７（図７参照）の一例である。
【００７２】
図１０に示す構成においても、基本的には、バイパス回路が一定の電流値で電流を引き抜くが、例えば交流電源１の電源電圧が変動した場合などにおいては、バイパス回路の電流値が変動してしまう。これに対して、図１１に示す構成では、定電流源ｉ１１１を設けているので、交流電源１の電源電圧が変動した場合などにおいても、バイパス回路の電流値を一定に保つことができる。また、各抵抗の抵抗値とトランジスタＱ１１１の増幅度が十分であれば定電流回路ｉ１１１によってバイパス回路の電流値を変更することできる。
【００７３】
図１１に示す構成は、図９に示す構成とは異なり、上記パルス電流の増幅をトランジスタ１段で行うので非常にシンプルな回路構成となり、低コストで実現することが可能である。
【００７４】
＜＜第６〜１０実施形態における動作波形例＞＞
ここで、図７〜図１１に示すＬＥＤ照明システムにおける動作波形例を図１２Ａ及び図１２Ｂに示す。位相制御式調光器２の出力電圧波形ＶOUT2、位相制御式調光器２内のトライアックＴｒｉ１に流れる電流の波形Ｉ2、バイパス回路に流れる電流の波形ＩBを図１２Ａに示し、同図中の区間Ｐの拡大図を図１２Ｂに示す。図１２Ａ及び図１２Ｂから、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が振動したあともトライアックＴｒｉ１がオン状態を維持していることが分かる。
【００７５】
＜＜第１１実施形態＞＞
位相制御式調光器を使用してＬＥＤ照明システムのＬＥＤモジュールを調光するにあたり、ＬＥＤが低消費電流の発光デバイスであるがゆえに位相制御式調光器のトライアックが正常にオンしない不具合に対して、図２に示すＬＥＤ駆動回路及び図７に示すＬＥＤ駆動回路のいずれも有効である。
【００７６】
しかしながら、位相制御式調光器を使用する場合、不要電流がＬＥＤモジュール３へ流れ、ＬＥＤの不要な点灯が起こるという問題もある。なお、不要電流とは、ＬＥＤモジュール３が点灯しないようにしておく必要がある期間において、ＬＥＤモジュール３に供給されるおそれがあってＬＥＤモジュール３にとって不要な電流のことであり、ここでは位相制御式調光器のトライアックがオフであるときにフィルターを構成するコンデンサから容量値と交流周波数に応じた電流が該当する。
【００７７】
図２に示すＬＥＤ駆動回路では、タイミング調整回路６及びバイパス回路７が不要電流によってＬＥＤが点灯することを防止する機能を有する回路（不要点灯防止回路）としても機能するので、ＬＥＤの不要な点灯が起こるという問題を解消することができる。
【００７８】
これに対して、図７に示すＬＥＤ駆動回路では、タイミング調整回路６及びバイパス回路７が不要電流によってＬＥＤが点灯することを防止する機能を有する回路（不要点灯防止回路）として機能しないので、ＬＥＤの不要な点灯が起こるという問題を解消するためには、不要点灯防止回路を別途設ける必要がある。
【００７９】
図７に示すＬＥＤ駆動回路に不要点灯防止回路１０を追加すると、図１３に示すような構成となる。不要点灯防止回路１０は、ＬＥＤ駆動電流をＬＥＤモジュール３に供給するための電流供給ラインから電流を引き抜く電流引き抜き部（不図示）を備えおり、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の入力電流が不要電流であるときは、前記電流引き抜き部の電流引き抜きによって、ＬＥＤモジュール３を点灯させないようにしている。また、不要点灯防止回路１０は、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の入力電流が不要電流からＬＥＤ駆動電流に切り替わると、前記電流引き抜き部が電流引き抜き量を減少させる機能を有していることが望ましい。なお、ＬＥＤ駆動電流とは、ＬＥＤモジュール３が点灯するようにしておく必要がある期間において、ＬＥＤモジュール３に供給される電流のことである。以下、不要点灯防止回路１０の具体例について説明する。
【００８０】
＜不要点灯防止回路の第１実施例＞
不要点灯防止回路１０の第１実施例を図１９に示す。ＬＥＤ駆動回路１００からダイオードブリッジ１３と電流制限回路１４を取り除いたものが不要点灯防止回路１０の第一実施例に該当する。
【００８１】
図１９に示すＬＥＤ照明システムでは、ＬＥＤ駆動回路１００が、ＬＥＤ駆動回路１００の入力電圧を整流するダイオードブリッジ１３と、ＬＥＤモジュール３に流れる電流を制限する電流制限回路１４と、ダイオードブリッジ１３の出力電圧を検出する電圧検出回路１５とを備えている。交流電源１から出力され位相制御式調光器２で位相制御された電圧がダイオードブリッジ１３で全波整流され、電流制限回路１４を介してＬＥＤモジュール３に印加される。制御部１２は、電圧検出回路１５の検出結果により、能動素子１１をオン／オフ制御する。
【００８２】
次に、図１９に示すＬＥＤ照明システムの具体例を図２０に示す。図２０では、電圧検出回路１５が分割抵抗Ｒ１及びＲ２によって構成され、制御部１２がコンパレータＣＯＭＰ１及び定電圧源ＶＳ１によって構成されている。
【００８３】
コンパレータＣＯＭＰ１は、分割抵抗Ｒ１及びＲ２の中点電圧と定電圧源ＶＳ１から出力される定電圧とを比較し、分割抵抗Ｒ１及びＲ２の中点電圧が定電圧源ＶＳ１から出力される定電圧より小さい間、能動素子１１をオンにし、ＬＥＤモジュール３に漏れ電流が流れないようにしてＬＥＤモジュール３が点灯しないようにし、分割抵抗Ｒ１及びＲ２の中点電圧が定電圧源ＶＳ１から出力される定電圧以上である間、能動素子１１をオフにし、バイパスラインＢＬ１に電流が流れることを防止する。
【００８４】
分割抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗比を変えることにより、コンパレータＣＯＭＰ１のスレッショルド電圧を変更でき、能動素子１１のオン／オフ切り替えタイミングを変更することできる。
【００８５】
コンパレータＣＯＭＰ１は、分割抵抗Ｒ１及びＲ２の中点電圧が定電圧源ＶＳ１から出力される定電圧より小さい場合から大きい場合に移行するときと、分割抵抗Ｒ１及びＲ２の中点電圧が定電圧源ＶＳ１から出力される定電圧より大きい場合から小さい場合に移行するときとで、スレッショルド電圧が等しいため、交流電源１から出力される交流電圧がピークの１４１Ｖから０Ｖに向かう途中のときに能動素子１１がオンになり、ＬＥＤモジュール３の点灯に寄与しない電流がバイパスラインＢＬ１を流れてしまうことがある。そこで、図５に示すように、コンパレータＣＯＭＰ１の代わりに、ヒステリシス機能付きコンパレータＣＯＭＰ２を用い、分割抵抗Ｒ１及びＲ２の中点電圧が定電圧源ＶＳ１から出力される定電圧より大きい場合から小さい場合に移行するときのスレッショルド電圧を、分割抵抗Ｒ１及びＲ２の中点電圧が定電圧源ＶＳ１から出力される定電圧より小さい場合から大きい場合に移行するときのスレッショルド電圧よりも小さくする。これにより、交流電源１から出力される交流電圧がピークの１４１Ｖから０Ｖに向かう途中のときに能動素子１１がオンになり、ＬＥＤモジュール３の点灯に寄与しない電流がバイパスラインＢＬ１を流れてしまうことを抑制でき、より一層電源効率を向上させることができる。
【００８６】
次に、図１９に示すＬＥＤ照明システムの他の具体例を図２２に示す。図２２では、電圧検出回路１５が分割抵抗Ｒ１及びＲ２によって構成され、制御部１２が分割抵抗Ｒ１及びＲ２からなる電圧検出回路の出力にベースが接続される第１のトランジスタＱ１と、トランジスタＱ１のコレクタに接続される定電流源ＩＳ１とによって構成され、能動素子１１を第２のトランジスタＱ２としている。
【００８７】
分割抵抗Ｒ１及びＲ２の中点電圧がトランジスタＱ１のベース−エミッタ間電圧より小さい間、トランジスタＱ１はオフになるため、定電流ＩＳ１の電流はトランジスタＱ２のベースへ供給され、トランジスタＱ２がオンになる。これにより、ＬＥＤモジュール３に漏れ電流が流れず、ＬＥＤモジュール３が点灯しない。一方、分割抵抗Ｒ１及びＲ２の中点電圧がトランジスタＱ１のベース−エミッタ間電圧以上である間、トランジスタＱ１はオンになるため、定電流ＩＳ１の電流はトランジスタＱ２のベースに供給されず、トランジスタＱ２がオフになる。これにより、バイパスラインＢＬ１に電流が流れなくなる。
【００８８】
分割抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗比を変えることにより、トランジスタＱ２のオン／オフ切り替えタイミングを変更することできる。また、定電流ＩＳ１の定電流値の設定とトランジスタＱ２のｈパラメータhFEの設定により、トランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧を十分に小さくすると、位相制御式調光器２内のトライアック（図２２において不図示）の立ち上がり電圧遅れを抑制することができる。
【００８９】
また、図２２に示す構成の定電流源ＩＳ１を抵抗Ｒ３に置換して図２３に示す構成にしてもよい。図２３に示す構成は図２２に示す構成に比べて制御部の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【００９０】
ここで、図２０〜図２３に示す具体例における動作波形例を図２４Ａ〜図２４Ｃに示す。なお、図２４Ａ〜図２４Ｃにおいて、ＶIN2は位相制御式調光器２の入力電圧波形であり、ＶOUT2は位相制御式調光器２の出力電圧波形であり、Ｉ3はＬＥＤモジュール３を流れる電流の波形である。図２４Ａは調光１００％のとき（位相遅れ無し）の波形を、図２４Ｂは調光中間のとき（位相遅れ中間）の波形を、図２４Ｃは調光０％のとき（位相遅れ最大）すなわち消灯のときの波形をそれぞれ示している。
【００９１】
図２４Ａ〜図２４Ｃから明らかなように、交流電源１と位相制御式調光器２とＬＥＤ駆動回路１００を直列に接続しＬＥＤモジュール３を駆動すると、位相制御式調光器２によりＬＥＤモジュール３を点灯１００％から０％まで調光することができる。そして、ＬＥＤモジュール３を流れる電流Ｉ3に不要電流が含まれていない。
【００９２】
次に、図１９に示すＬＥＤ照明システムの更に他の具体例を図２５に示す。図２５では、電圧検出回路１５が分割抵抗Ｒ１及びＲ２によって構成され、制御部１２が分割抵抗Ｒ１及びＲ２からなる電圧検出回路の出力にゲートが接続されるサイリスタＴｈａ１と、サイリスタＴｈａ１のアノードに接続される抵抗Ｒ３とによって構成され、能動素子１１をトランジスタＱ２としている。さらに、トランジスタＱ２のエミッタに接続される複数のダイオードＤ１〜ＤｎをバイパスラインＢＬ１上に設けている。
【００９３】
分割抵抗Ｒ１及びＲ２の中点電圧がサイリスタＴｈａ１のゲート電圧より小さい間、サイリスタＴｈａ１はオフになるため、電流源である抵抗Ｒ３から流れる電流はトランジスタＱ２のベースへ供給され、トランジスタＱ２がオンになる。これにより、ＬＥＤモジュール３に漏れ電流が流れず、ＬＥＤモジュール３が点灯しない。一方、分割抵抗Ｒ１及びＲ２の中点電圧がサイリスタＴｈａ１のゲート電圧以上である間、サイリスタＴｈａ１はオンになるため、電流源である抵抗Ｒ３から流れる電流はトランジスタＱ２のベースに供給されず、トランジスタＱ２がオフになる。これにより、バイパスラインＢＬ１に電流が流れなくなる。
【００９４】
図２５に示す構成は、図２２又は図２３のトランジスタＱ１の代わりにサイリスタＴｈａ１を用いているが、このようにサイリスタＴｈａ１を用いることにより、より一層電源損失を抑え、電源効率を改善することができる。つまり、交流電源１から出力される交流電圧がピークの１４１Ｖから０Ｖに向かう途中で発生するトランジスタＱ２の出力電圧（コレクタ−エミッタ間電圧）をサイリスタＴｈａ１の保持電流機能により抑制するものである。サイリスタＴｈａ１はトランジスタＱ１と同様にトリガ電圧でオン状態になるが、交流電源１から出力される交流電圧の半サイクルの間はトリガ電圧が途絶えてもオン電流が流れ続け保持するため、トランジスタＱ２のベース−エミッタ間電圧はＬＯＷレベルのままであり、トランジスタＱ２はオフ状態を維持することができる。
【００９５】
なお、トランジスタＱ２のエミッタに接続される複数のダイオードＤ１〜ＤｎはサイリスタＴｈａ１のオン電圧（通常１．４Ｖ程度）よりもトランジスタＱ２のエミッタ電位を高くしてサイリスタＴｈａ１のオン／オフでトランジスタＱ２を制御するための一例であり、他の方法でトランジスタＱ２のエミッタ電位を高くしてもよい。
【００９６】
次に図１９に示すＬＥＤ照明システムにおいてＭＯＳトランジスタを用いた場合の具体例を図２６に示す。図２６に示す構成は、図２３に示す構成において、第１のトランジスタＱ１を第１のＮチャンネルＭＯＳトランジスタＱ３に置換し、第２のトランジスタＱ２を第２のＮチャンネルＭＯＳトランジスタＱ４に置換したものであって、図２３に示す構成と同様の機能を実現したものである。
【００９７】
＜不要点灯防止回路の第２実施例＞
不要点灯防止回路１０の第２実施例を図２７に示す。ＬＥＤ駆動回路１００からダイオードブリッジ１３と電流制限回路１４を取り除いたものが不要点灯防止回路１０の第二実施例に該当する。
【００９８】
図２７に示すＬＥＤ照明システムでは、ＬＥＤ駆動回路１００が、ＬＥＤ駆動回路１００の入力電圧を整流するダイオードブリッジ１３と、ＬＥＤモジュール３に流れる電流を制限する電流制限回路１４と、ダイオードブリッジ１３の出力電流を検出する電流検出回路１６とを備えている。交流電源１から出力され位相制御式調光器２で位相制御された電圧がダイオードブリッジ１３で全波整流され、電流制限回路１４を介してＬＥＤモジュール３に印加される。制御部１２は、電流検出回路１６の検出結果により、能動素子１１をオン／オフ制御する。電流検出回路１６の一例としては、図２８に示すように、電流検出用抵抗Ｒ４と、電流検出用抵抗Ｒ４の両端電圧を検出する誤差アンプＡＭＰ１とからなる電流検出回路が挙げられる。なお、図２７に示す第２実施例の能動素子１１、制御回路１２、及び電流制限回路１４の具体例は、上述した第１実施例の能動素子１１、制御回路１２、及び電流制限回路１４の具体例を適用することが可能である。
【００９９】
＜不要点灯防止回路の第３実施例＞
不要点灯防止回路１０の第３実施例は、不要点灯防止回路１０の第１実施例において、電圧検出回路１５の代わりに外部信号入力端子を設け、外部信号入力端子に入力される外部信号により制御部１２が能動素子１１をオン／オフ制御する構成である。この外部信号は、例えば簡易なマイコンや位相制御式調光器に組み込まれている制御回路等のパルス発生器によって生成され、外部信号入力端子に供給される。この方式によれば、異常時にＬＥＤを消灯するシャットダウン機能や、タイマー点灯機能等の付加機能を容易に付加することができる。
【０１００】
＜＜変形例等＞＞
なお、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の入力電圧は日本国内の商用電源電圧１００Ｖに限定されない。本発明に係るＬＥＤ駆動回路の回路定数を適切な値にすれば、海外での商用電源電圧又は降圧した交流電圧を本発明に係るＬＥＤ駆動回路の入力電圧として用いることができる。
【０１０１】
また、本発明に係るＬＥＤ駆動回路に電流ヒューズなどの保護素子を付加することで、より安全なＬＥＤ駆動回路を提供することができる。
【０１０２】
また、上述した本発明に係るＬＥＤ駆動回路の構成では、電流制限回路の前段であるダイオードブリッジの出力側にバイパス回路のバイパスラインを設けたが、電流制限回路の前段であるダイオードブリッジの入力側にバイパス回路のバイパスラインを設けてもよく、電流制限回路の後段にバイパスラインを設けてもよい。但し、電流制限回路の後段にバイパス回路のバイパスラインを設ける場合、電流制限回路の電流制限値よりバイパス回路に流れる電流の電流値の方が小さいように設定する必要がある。
【０１０３】
また、上述したＬＥＤ駆動回路では、電流制限回路５がＬＥＤモジュール３のアノード側に接続されているが、各回路定数を適切に設定することにより電流制限回路５をＬＥＤモジュール３のカソード側に接続しても問題ない。
【０１０４】
また、電流制限回路５はＬＥＤモジュール３に定格電流以上の電流が流れることがないようにするための回路部であり、抵抗等受動素子のみで制限をかける場合や、抵抗とトランジスタ等の能動素子とを組み合わせて制限をかける場合（例えば図２９に示す構成）が考えられる。
【０１０５】
また、ＬＥＤモジュール３に流す電流がＬＥＤの定格電流に対して十分なマージンがある場合は、電流制限回路５を設置しなくても調光動作等に影響はない。
【０１０６】
また、本発明に係るＬＥＤ駆動回路とともに用いられる位相制御式調光器は、位相制御式調光器２（図１参照）の構成に限定されない。
【０１０７】
また、本発明に係るＬＥＤ駆動回路に入力される電圧は、正弦波形の交流電圧に基づく電圧に限定されず、他の交番電圧であってもよい。
【０１０８】
また、本発明に係るＬＥＤ駆動回路が、タイマー部を備え、そのタイマー部により電流引き抜き開始タイミングと電流引き抜き持続時間をソフトウェア的に調整出来るようにしてもよい。
【０１０９】
また、上述したＬＥＤ駆動回路はいずれもダイオードブリッジを備えているが、本発明に係るＬＥＤ駆動回路にとってダイオードブリッジは必須構成要素ではない。ダイオードブリッジを設けない構成では、例えば、順方向が互いに異なる二つのＬＥＤモジュールを設け、ＬＥＤモジュール毎に、電流制限回路、タイミング調整回路、バイパス回路を設けるようにする。かかる構成は、ダイオードブリッジが不要であること、前記ダイオードブリッジが不要であることから電源効率がやや向上することであること、全波整流後に駆動する方式に対してＬＥＤ駆動電流のＤｕｔｙ比が半分になることによりＬＥＤの寿命が延びる（＝光束の低下が緩和）等のメリットを有しているが、一方で、ＬＥＤの個数が２倍になるためコストアップがデメリットとなる。
【０１１０】
＜＜本発明に係るＬＥＤ照明灯具＞＞
最後に、本発明に係るＬＥＤ照明灯具の概略構造について説明する。本発明に係るＬＥＤ照明灯具の概略構造例を図３０に示す。図３０では、電球形の本発明に係るＬＥＤ照明灯具２００を部分切り欠き図で示している。電球形の本発明に係るＬＥＤ照明灯具２００は、筐体または基板２０２と、筐体または基板２０２の正面（電球形の頭部側）に設置される１個以上のＬＥＤからなるＬＥＤモジュール２０１と、筐体または基板２０２の背面（電球形の下部側）に設置され回路２０３とを内部に備えている。回路２０３には、例えば上述した本発明に係るＬＥＤ駆動回路を用いることができる。なお、回路２０３は、上述した本発明に係るＬＥＤ駆動回路に限らず、位相制御式調光器とともに用いられたときに発生し得るＬＥＤのちらつきや点滅を低減することができる機能を有する回路であればよいことは言うまでもない。
【０１１１】
電球形の本発明に係るＬＥＤ照明灯具２００がねじ込まれて装着されるＬＥＤ照明灯具装着部３００と、位相制御式調光器を有するライトコントロール器４００とが、交流電源１に直列に接続される。電球形の本発明に係るＬＥＤ照明灯具２００とＬＥＤ照明灯具装着部３００によって、ＬＥＤ照明機器（シーリングライト，ペンダントライト，キッチンライト，ダウンライト，スタンドライト，スポットライト，フットライト等）が構成される。そして、電球形の本発明に係るＬＥＤ照明灯具２００と、ＬＥＤ照明灯具装着部３００と、ライトコントロール器４００とによって、本発明に係るＬＥＤ照明システム５００が構成される。ＬＥＤ照明灯具装着部３００は例えば室内の天井壁面に配設され、ライトコントロール器４００は例えば室内の側方壁面に配設される。
【０１１２】
電球形の本発明に係るＬＥＤ照明灯具２００がＬＥＤ照明灯具装着部３００に対して着脱自在であるため、例えば、従来は白熱灯、蛍光灯等の照明灯具を用いていた既存の照明機器及び照明システムにおいて、白熱灯、蛍光灯等の照明灯具を電球形の本発明に係るＬＥＤ照明灯具２００に交換するだけで、不要電流によるＬＥＤの点灯を防止することができる。
【０１１３】
図３０では、ライトコントロール器４００が図１中の位相制御式調光器２である場合のライトコントロール器４００の外観を図示しており、つまみ式ボリュームにより調光の度合いを変更できるようにしている。
【０１１４】
上記では前記ライトコントロール器４００としてつまみ式ボリュームにより人が直接操作するものを例に挙げたが、これに限らず、リモコン等の無線信号により人が遠隔操作するものであっても良い。即ち、受信側である前記ライトコントロール器本体に無線信号受信部を設け、送信側である送信機本体（例えば、リモコン送信機、携帯端末等）に前記無線信号受信部へライトコントロール信号（例えば、調光信号、ライトＯＮ／ＯＦＦ信号等）を送信する無線信号送信部を設けることで遠隔操作できる。
【０１１５】
また、本発明に係るＬＥＤ照明灯具は、電球形のＬＥＤ照明灯具に限らず、例えば、図３１に示す電灯形のＬＥＤ照明灯具６００、環形のＬＥＤ照明灯具７００、又は直管形のＬＥＤ照明灯具８００であってもよい。いずれの形状にしても本発明に係るＬＥＤ照明灯具は、ＬＥＤと、位相制御式調光器とともに用いられたときに発生し得るＬＥＤのちらつきや点滅を低減することができる機能を有する回路を内部に備える。更には、不要電流によってＬＥＤが点灯することを防止する機能を有する回路（不要点灯防止回路）を内部に備えることが望ましい。更には、該点灯防止回路による電源損失を抑制する電源損失抑制機能をも有する回路を内部に備えることがより望ましい。
【符号の説明】
【０１１６】
１  交流電源
２  位相制御式調光器
３  ＬＥＤモジュール
４  ＬＥＤ駆動回路
５  電流制限回路
６  タイミング調整回路
６Ａ  電圧検出回路
６Ｂ  電圧変化検出回路
７  バイパス回路
８  時間設定部
９  白熱電球
１０  不要点灯防止回路
１１  能動素子
１２  制御部
１３  ダイオードブリッジ
１４  電流制限回路
１５  電圧検出回路
１６    電流検出回路
１００  ＬＥＤ駆動回路
２００  電球形の本発明に係るＬＥＤ照明灯具
２０１  ＬＥＤモジュール
２０２  筐体または基板
２０３  回路
３００  ＬＥＤ照明灯具装着部
４００  ライトコントロール器
５００  本発明に係るＬＥＤ照明システム
６００  電灯形の本発明に係るＬＥＤ灯具
７００  環形の本発明に係るＬＥＤ灯具
８００  直管形の本発明に係るＬＥＤ灯具
ＡＭＰ１  誤差アンプ
ＢＬ１  バイパスライン
Ｃ１  コンデンサ
Ｃ４１、Ｃ４２  コンデンサ
Ｃ８１  コンデンサ
Ｃ９１  コンデンサ
Ｃ１０１  コンデンサ
Ｃ１１１  コンデンサ
Ｃ１８１  コンデンサ
ＣＯＭＰ１  コンパレータ
ＣＯＭＰ２  ヒステリシス機能付きコンパレータ
ＣＯＭＰ３１  コンパレータ
ＩＳ１  定電流源
ｉ４１  定電流源
ｉ９１  定電流源
ｉ１１１  定電流源
Ｌ１  インダクタ
Ｑ１、Ｑ２  トランジスタ
Ｑ３、Ｑ４  ＭＯＳトランジスタ
Ｑ４１、Ｑ４２  トランジスタ
Ｑ８１、Ｑ８２  トランジスタ
Ｑ９１、Ｑ９２  トランジスタ
Ｑ１０１  トランジスタ
Ｑ１１１  トランジスタ
Ｑ１８１、Ｑ１８２  トランジスタ
Ｒ１、Ｒ２  分割抵抗
Ｒ３  抵抗
Ｒ４  電流検出用抵抗
Ｒ３１、Ｒ３２  抵抗
Ｒ４１〜Ｒ４４  抵抗
Ｒ８１〜Ｒ８４  抵抗
Ｒ９１〜Ｒ９４  抵抗
Ｒ１０１、Ｒ１０２  抵抗
Ｒ１１１〜Ｒ１１３  抵抗
Ｒ１８１〜Ｒ１８６  抵抗
Ｒｖａｒ１  半固定抵抗
Ｔｈａ１  サイリスタ
Ｔｒｉ１  トライアック
ＶＳ１  定電圧源
ＶＳ３１  定電圧源
ＺＤ１、ＺＤ２  ツェナーダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２５】
2010212267.tif 000036
【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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