(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電源から受けた商用交流電圧を整流して脈流の直流電圧にする整流回路と、
前記整流回路にそれぞれ接続され、前記直流電圧が印加されるプラスラインおよびゼロボルトラインと、
前記整流回路からの前記直流電圧を用いて複数のＬＥＤを点灯するＬＥＤ駆動回路とを備えており、
前記ＬＥＤ駆動回路は、
前記プラスラインおよび前記ゼロボルトライン間の導通をオンオフするスイッチング素子と、
前記スイッチング素子および前記ゼロボルトライン間に配設された電流検出抵抗と、
前記スイッチング素子を予め設定した時間間隔でオンにするとともに、オンにした後、前記電流検出抵抗の電圧が所定の値になったタイミングで前記スイッチング素子をオフにするＰＷＭ制御回路と、
アノードが前記プラスラインに接続された第１の前記ＬＥＤのカソードと、前記スイッチング素子との間に配設されたリアクタンス素子と、
カソードが前記プラスラインに接続された第２の前記ＬＥＤのアノードにそのカソードが接続され、前記スイッチング素子および前記リアクタンス素子間にそのアノードが接続されたダイオードとを備えていることを特徴とするＬＥＤ点灯回路。
【請求項２】
第１の前記ＬＥＤの順電圧は、第２の前記ＬＥＤの順電圧よりも低く設定されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ点灯回路。
【請求項３】
第１の前記ＬＥＤからの光の色温度は、第２の前記ＬＥＤからの光の色温度よりも低く設定されていることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ点灯回路。
【請求項４】
前記整流回路と前記ＬＥＤ点灯回路との間における前記プラスラインおよび前記ゼロボルトライン間において前記整流回路に並列接続され、前記整流回路から受ける前記直流電圧のピーク電圧以下の放電開始電圧から前記放電開始電圧以下の充電開始電圧までの間にて放電を行うとともに、前記充電開始電圧から前記直流電圧のピーク電圧までの間にて充電を行う谷埋用コンデンサを有しており、前記谷埋用コンデンサが放電することによって、脈流の前記直流電圧波形のピーク間における電圧値が前記充電開始電圧以上となるように谷埋めする谷埋め回路をさらに備えており、
第１の前記ＬＥＤの順電圧は、前記谷埋め回路における前記充電開始電圧よりも低く設定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のＬＥＤ点灯回路。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のＬＥＤ点灯回路と、複数のＬＥＤとを備えるＬＥＤランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用交流電源を用いてＬＥＤを点灯させるためのＬＥＤ点灯回路およびそれを備えるＬＥＤランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の白熱電球に比べて、消費電力が低く、かつ、長寿命といった長所を有する発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）は、需要者のエコロジー意識の高まりとともに、省エネ対策のひとつとしてその使用範囲が急速に広まっており、また、白熱電球の代替としてＬＥＤを使用したいというニーズも高まっている。
【０００３】
ところがＬＥＤは「直流」電流で作動することから、商用電圧を用いてＬＥＤを点灯する際には当該商用電圧を降圧・整流（＝直流電圧に変換）あるいは整流・降圧してＬＥＤに給電するＬＥＤ点灯回路が必須となる。
【０００４】
このようなＬＥＤ点灯回路として、先に商用交流電源からの交流電圧を整流して直流電圧に変換し、然る後、当該直流電圧をスイッチング回路で降圧してＬＥＤに供給するものが開発されている（例えば、特許文献１の図３）。
【０００５】
特許文献１の図３に開示された回路は、いわゆる降圧回路を利用したＬＥＤ点灯回路である。降圧回路を用いたＬＥＤ点灯回路１Ａの典型例を図６に示す。このＬＥＤ点灯回路１Ａは、商用交流電源Ｓから受け取った交流電圧Ｖｉｎを整流して脈流の直流電圧Ｖｄｃ１にする整流回路２と（なお、当該整流回路２は、脈流の直流電圧の平滑を行う平滑コンデンサ３を有している。）、ＬＥＤ４と、当該直流電圧Ｖｄｃ１を受けてＬＥＤ４を点灯するＬＥＤ駆動回路５とを備えている。
【０００６】
ＬＥＤ駆動回路５は、整流回路２から伸びるプラスラインＬ１およびゼロボルトラインＬ２の間に配設された、ダイオード６（例えば、数十ｋＨｚから数百ｋＨｚのスイッチングに耐える高速ダイオード）、リアクタンス素子７、およびスイッチング素子８（例えばＭＯＳＦＥＴ）で構成されており、これらで降圧回路が構成されている。降圧回路の特徴として、ＬＥＤ４はリアクタンス素子７に対して直列に挿入されており、これらＬＥＤ４およびリアクタンス素子７がダイオード６に対して並列接続されている。
【０００７】
さらに、スイッチング素子８に対して直列に接続されており、ＬＥＤ４に流れる電流を検出する電流検出抵抗９、およびスイッチング素子８をオンオフ制御するＰＷＭ制御回路ＰがＬＥＤ点灯回路１Ａに設けられている。ＰＷＭ制御回路Ｐは、電流検出抵抗９に生じる検出電圧Ｖｓを受け、当該検出電圧Ｖｓと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する比較回路Ｐ１と、発振器Ｐ２と、フリップフロップＰ３とを備えている。
【０００８】
このＬＥＤ点灯回路１Ａを作動させたときにおける、各部における電圧あるいは電流の波形を図７に示す。また、図８には、脈流の直流電圧Ｖｄｃ１が最大となるタイミングにおける各部での電圧あるいは電流の波形を示す。なお、両図では横軸がすべて「時間」となっているが、図７に描かれた時間軸は商用周波数の波形がわかるようになっている。また図８に描かれた時間軸はスイッチング周波数の波形がわかるように時間軸が拡大されていることに注意する必要がある。
【０００９】
商用交流電源Ｓからの商用交流電圧Ｖｉｎ（図７（ａ）参照）は、整流回路２で図７（ｂ）のような脈流の直流電圧Ｖｄｃ１に全波整流された後、プラスラインＬ１およびゼロボルトラインＬ２を介してＬＥＤ駆動回路５に与えられる。
【００１０】
然る後、発振器Ｐ２によりフリップフロップＰ３がセットされると、スイッチング素子８のゲート８ａに電圧が印加されて、当該スイッチング素子８がオン（導通状態）になる。スイッチング素子８がオンになると、プラスラインＬ１から、ＬＥＤ４、リアクタンス素子７、スイッチング素子８、電流検出抵抗９、およびゼロボルトラインＬ２の順に電流が流れ（スイッチング素子８がオンになると同時に電流値は直線的に立ち上がる。）、リアクタンス素子７に電気エネルギーが蓄積される（図８参照：ＶLはリアクタンス素子７の両端電圧である。）。そして、電流検出抵抗９の検出電圧Ｖｓが基準電圧Ｖｒｅｆに達すると、比較回路Ｐ１がフリップフロップＰ３をリセットし、スイッチング素子８はオフ（非導通状態）となる。
【００１１】
スイッチング素子８がオフになると、リアクタンス素子７にそれまで蓄積されていた電気エネルギーにより、今度は、リアクタンス素子７、ダイオード６、ＬＥＤ４、再びリアクタンス素子７の順に電流が流れ出し、ＬＥＤ４に流れる電流値は、時間の経過とともに、直線的に減少していく（図８（ｃ）参照）。
【００１２】
そして、予め設定された時間が経過すると、ＰＷＭ制御回路Ｐの発振器Ｐ２が再びフリップフロップＰ３をセットし、上述のように、ゲートに電圧が印加されたスイッチング素子８がオンになる。この動作が発振器Ｐ２の周波数で繰り返される。
【００１３】
なお、降圧回路の場合、スイッチングの周期（＝発振器Ｐ２の周波数の逆数）をＴ、スイッチング素子８がオンになっている時間をｔ１、ＬＥＤ４の順電圧をＶｏとすると、スイッチング素子８がオンの時と、オフの時とにおいて、リアクタンス素子７が蓄積・放出する電気エネルギーの量は等しいことから、次式が成り立つ（図８（ａ）参照）。
（Ｖｄｃ１−Ｖｏ）×ｔ１＝Ｖｏ×（Ｔ−ｔ１）  …（式１）
【００１４】
ところで、上述のような、降圧回路を用いたＬＥＤ点灯回路１Ａの他に、いわゆる昇圧回路を用いたＬＥＤ点灯回路１Ｂも開発されている。昇圧回路を用いたＬＥＤ点灯回路１Ｂの典型例を図９に示す。また、このＬＥＤ点灯回路１Ｂを作動させたときの、各部における電圧あるいは電流の波形、および脈流の直流電圧Ｖｄｃ２が最大となるタイミングでの各部における電圧あるいは電流の波形をそれぞれ図１０、および図１１に示す（なお、両図における時間軸の違いについては上述の通り）。
【００１５】
ＬＥＤ点灯回路１Ｂ（昇圧回路）は、上述したＬＥＤ点灯回路１Ａ（降圧回路）に比べて、ＬＥＤ４、ダイオード６、およびリアクタンス素子７の位置や向きが異なっている。すなわち、ＬＥＤ点灯回路１Ｂにおいて、ＬＥＤ４は、プラスラインＬ１とゼロボルトラインＬ２との間で逆方向に接続（ＬＥＤ４のカソード側がプラスラインＬ１に接続）されており、さらに、ダイオード６もＬＥＤ４に直列かつ同方向に接続されている。また、リアクタンス素子７の一端はプラスラインＬ１に接続され、他端はダイオード６のアノード側とスイッチング素子８との間に接続されている。
【００１６】
商用交流電源Ｓからの商用交流電圧Ｖｉｎ（図１０（ａ）参照）は、整流回路２で図１０（ｂ）のような脈流の直流電圧Ｖｄｃ２に全波整流された後、プラスラインＬ１およびゼロボルトラインＬ２を介してＬＥＤ駆動回路５に与えられる。
【００１７】
発振器Ｐ２によりフリップフロップＰ３がセットされると、スイッチング素子８のゲート８ａに電圧が印加されて、当該スイッチング素子８がオンになる。スイッチング素子８がオンになると、プラスラインＬ１から、リアクタンス素子７、スイッチング素子８、電流検出抵抗９、およびゼロボルトラインＬ２の順に電流が流れ（スイッチング素子８がオンになると同時に電流値は直線的に立ち上がる。）、リアクタンス素子７に電気エネルギーが蓄積される（図１１参照：ＶLはリアクタンス素子７の両端電圧である。）。そして、電流検出抵抗９の検出電圧Ｖｓが基準電圧Ｖｒｅｆに達すると、比較回路Ｐ１がフリップフロップＰ３をリセットし、スイッチング素子８はオフとなる。スイッチング素子８がオンになっている間は、ＬＥＤ４には電流ＩｏＢが流れない。
【００１８】
スイッチング素子８がオフになると、リアクタンス素子７にそれまで蓄積されていた電気エネルギーにより、今度は、リアクタンス素子７、ダイオード６、ＬＥＤ４、プラスラインＬ１、再びリアクタンス素子７の順に電流が流れ出し、ＬＥＤ４に流れる電流値ＩｏＢは、時間の経過とともに、直線的に減少していく（図１１（ｃ）参照）。
【００１９】
そして、予め設定された時間が経過すると、ＰＷＭ制御回路Ｐの発振器Ｐ２が再びフリップフロップＰ３をセットし、上述のように、ゲートに電圧が印加されたスイッチング素子８がオンになる。この動作が発振器Ｐ２の周波数で繰り返される。
【００２０】
なお、昇圧回路の場合、スイッチングの周期（＝発振器Ｐ２の周波数の逆数）をＴ、スイッチング素子８がオンになっている時間をｔ２、ＬＥＤ４の順電圧をＶｏとすると、スイッチング素子８がオンの時と、オフの時とにおいて、リアクタンス素子７が蓄積・放出する電気エネルギーの量は等しいことから、次式が成り立つ（図１１（ａ）参照）。
Ｖｄｃ２×ｔ２＝Ｖｏ×（Ｔ−ｔ２）  …（式２）
【００２１】
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００９−２０００５３号公報（図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、上述した降圧回路および昇圧回路には、それぞれ異なる問題があった。すなわち、降圧回路構成（図６）の場合、スイッチング素子８がオンの時におけるリアクタンス素子７の電圧は、当該リアクタンス素子７にＬＥＤ４が直列に接続されていることから、直流電圧Ｖｄｃ１からＬＥＤ４の順電圧Ｖｏの分だけ低くなる（図８（ａ）参照）。また、スイッチング素子８がオフの時におけるスイッチング素子８の出力電圧Ｖｄ１（スイッチング素子８にＦＥＴが使用される場合はドレイン・ソース間電圧がこれに対応する。）は、ほぼ整流回路２からの出力直流電圧Ｖｄｃ１に等しくなるので、図７（ｃ）に示すように、商用交流電圧Ｖｉｎがゼロ電圧付近になるタイミング（すなわち直流電圧Ｖｄｃ１がＬＥＤ４の順電圧Ｖｏ以下まで低下するタイミング）でＬＥＤ４に電流ＩｏＡが流れず、欠落部（ＬＥＤ４が消灯する時間）が生じる。
【００２４】
ＬＥＤ４からの光束は応答が速いので、当該光束強度の波形は、図７(d)に示すように、ＬＥＤ４に流れる電流ＩｏＡとほぼ同じ波形、つまり欠落部を有する波形になる。このため、当該欠落部が、商用周波数（５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚ）の２倍の周波数（つまり、１００Ｈｚあるいは１２０Ｈｚ）で発生するフリッカとしてユーザーに感知される。この欠落部は、平滑コンデンサ３の容量が低いほど、またＬＥＤ４の順電圧Ｖｏが高いほど長くなることから、フリッカもより明瞭に感知されることになる。また、商用交流電源ＳとＬＥＤ点灯回路１Ａとの間に位相制御調光器を配設して調光を行う場合、光量を低下させていくと当該欠落部がさらに長くなることから、フリッカがさらに感知されやすくなる。
【００２５】
このような欠落部の周波数は、上述のように商用周波数の２倍と低いことから、これを改善しようとすると、大容量の平滑コンデンサ３が必要になる。仮に、平滑コンデンサ３を大容量にすると、今度は、位相制御調光器を設けて調光動作を行う際に進相電流が増えてしまい、上述のように調光を行う場合には、位相制御調光器のトライアックが誤動作しやすくなるという問題が生じてしまう。
【００２６】
一方、昇圧回路構成（図９）の場合、スイッチング素子８がオンの時においてリアクタンス素子７に印加される電圧は、ＬＥＤ４の順電圧Ｖｏに関係なく、整流回路２からの直流電圧Ｖｄｃ２となる。また、スイッチング素子８がオフの時におけるスイッチング素子８の出力電圧Ｖｄ２（スイッチング素子８にＦＥＴが使用される場合はドレイン・ソース電圧がこれに対応する。）は、直流電圧Ｖｄｃ２にＬＥＤ４の順電圧Ｖｏを加えた値（Ｖｄｃ２＋Ｖｏ）にほぼ等しくなる（すなわち、整流回路２から出力される直流電圧Ｖｄｃ２よりも、ＬＥＤ４の順電圧Ｖｏ分だけ高くなる。図１１（ｂ）参照）。これが「昇圧回路」と呼ばれる所以である。
【００２７】
このように、スイッチング素子８の出力電圧Ｖｄ２が高くなり、商用交流電圧Ｖｉｎがゼロ電圧付近になるタイミングにおいてもＬＥＤ４には順電圧Ｖｏ以上の電圧が維持されるので、図１０（ｄ）に示すように、光束ΦＢに欠落部が生じることはない。したがって、昇圧回路構成の場合、商用交流電圧Ｖｉｎの周波数（５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚ）の２倍の周波数（つまり、１００Ｈｚあるいは１２０Ｈｚ）のフリッカはほとんど感知されない。
【００２８】
なお、昇圧回路構成の場合、スイッチング素子８がオンになっている間、ＬＥＤ４は消灯することになるが、スイッチング素子８の発振周波数は数十Ｈｚから数百ｋＨｚであり、５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚである商用交流電圧Ｖｉｎの周波数に比べてはるかに高いことから、高周波のＬＥＤ４の消灯はフリッカとしてユーザーに感知されることはない。
【００２９】
しかしながら、昇圧回路では、スイッチング素子８がオンになっている場合、ＬＥＤ４には電流が流れず、当該ＬＥＤ４は点灯しないことから、結果的に降圧回路に比べて効率が低下するとともに、損失が増えて発熱しやすいという問題があった。
【００３０】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みて開発されたものである。それゆえに本発明の主たる課題は、商用交流電圧Ｖｉｎがゼロ電圧付近になるタイミングにおいても、ＬＥＤに流れる電流値の低下を少なくして、ＬＥＤからの光束Φに欠落部が生じるのを回避できるとともに、効率の低下も抑えて無駄な発熱を抑えることのできるＬＥＤ点灯回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
請求項１に記載した発明（図１）は、
「商用交流電源Ｓから受けた商用交流電圧Ｖｉｎを整流して脈流の直流電圧Ｖｄｃにする整流回路１６と、
前記整流回路１６にそれぞれ接続され、前記直流電圧Ｖｄｃが印加されるプラスライン１８およびゼロボルトライン２０と、
前記整流回路１６からの前記直流電圧Ｖｄｃを用いて複数のＬＥＤ１４ａ、１４ｂを点灯するＬＥＤ駆動回路２２とを備えており、
前記ＬＥＤ駆動回路２２は、
前記プラスライン１８および前記ゼロボルトライン２０間の導通をオンオフするスイッチング素子２８と、
前記スイッチング素子２８および前記ゼロボルトライン２０間に配設された電流検出抵抗３０と、
前記スイッチング素子２８を予め設定した時間間隔でオンにするとともに、オンにした後、前記電流検出抵抗３０の電圧Ｖｓが所定の値Ｖｒｅｆになったタイミングで前記スイッチング素子２８をオフにするＰＷＭ制御回路３２と、
アノードが前記プラスライン１８に接続された第１の前記ＬＥＤ１４ａのカソードと、前記スイッチング素子２８との間に配設されたリアクタンス素子３４と、
カソードが前記プラスライン１８に接続された第２の前記ＬＥＤ１４ｂのアノードにそのカソードが接続され、前記スイッチング素子２８および前記リアクタンス素子３４間にそのアノードが接続されたダイオード３６とを備えていることを特徴とするＬＥＤ点灯回路１０」である。
【００３２】
このＬＥＤ点灯回路１０では、商用交流電源Ｓからの商用交流電圧Ｖｉｎ（図２（ａ）参照）は、整流回路１６で図２（ｂ）のような脈流の直流電圧Ｖｄｃに全波整流された後、プラスライン１８およびゼロボルトライン２０を介してＬＥＤ駆動回路２２に与えられる。
【００３３】
そして、ＰＷＭ制御回路３２によってスイッチング素子２８がオンにされると、整流回路１６に接続されたプラスライン１８から、第１のＬＥＤ１４ａ、リアクタンス素子３４、スイッチング素子２８、電流検出抵抗３０、およびゼロボルトライン２０の順で電流が流れ（スイッチング素子２８がオンになると同時に第１のＬＥＤ１４ａに流れる電流値Ｉｏ１は直線的に立ち上がる。）、リアクタンス素子３４に電気エネルギーが蓄積される。スイッチング素子２８がオンの間、第２のＬＥＤ１４ｂには電流Ｉｏ２が流れていない。そして、電流検出抵抗３０の両端電圧（＝検出電圧Ｖｓ）が所定の値（＝基準電圧Ｖｒｅｆ）に達すると、ＰＷＭ制御回路３２がスイッチング素子２８をオフにする。
【００３４】
スイッチング素子２８がオフになると、リアクタンス素子３４にそれまで蓄積されていた電気エネルギーにより、今度は、リアクタンス素子３４、ダイオード３６、第２のＬＥＤ１４ｂ、第１のＬＥＤ１４ａ、再びリアクタンス素子３４の順に電流が流れ出し、電流値Ｉｏ１、Ｉｏ２は、時間の経過とともに、直線的に減少していく。
【００３５】
そして、予め設定された時間間隔で、ＰＷＭ制御回路３２が再びスイッチング素子２８をオンにする。このような動作が、ＰＷＭ制御回路３２に予め設定された時間間隔（すなわち、ＰＷＭ制御回路３２の発振周波数の逆数）で繰り返される。
【００３６】
請求項１のＬＥＤ点灯回路１０には少なくとも二つのＬＥＤ（第１および第２のＬＥＤ）１４ａ、１４ｂが取り付けられる（ＬＥＤ１４ａ、１４ｂが取り付けられたＬＥＤ点灯回路１０を、以下では「ＬＥＤランプ１２」という。）。ＬＥＤランプ１２からの光束Φ３は、第１および第２のＬＥＤ１４ａ、１４ｂからの光束Φ１、Φ２を組み合わせた光束になる（図２（ｅ）参照）。
【００３７】
第１のＬＥＤ１４ａは、上述した「降圧回路」と同様の回路を構成しており、当該第１のＬＥＤ１４ａに流れる電流Ｉｏ１波形は、図２（ｃ）に示すように、整流回路１６からの直流電圧Ｖｄｃが第１のＬＥＤ１４ａの順電圧Ｖｏ１よりも低くなるタイミングで当該第１のＬＥＤ１４ａに流れる電流がゼロになり、第１のＬＥＤ１４ａが消灯する「欠落部」が生じる。
【００３８】
一方、第２のＬＥＤ１４ｂは、上述のように昇圧回路を構成しており、当該第２のＬＥＤ１４ｂに流れる電流Ｉｏ２波形は、図２（ｄ）および図３（ｄ）に示すように、スイッチング素子２８がオンのときには電流Ｉｏ２が流れず消灯するが、当該スイッチング素子２８がオフのときには電流Ｉｏ２が流れて点灯する。そして、スイッチング素子２８がオフの時におけるスイッチング素子２８の出力電圧Ｖｄは、直流電圧Ｖｄｃに第２のＬＥＤ１４ｂの順電圧Ｖｏ２を加えた値（Ｖｄｃ＋Ｖｏ２）にほぼ等しくなる（すなわち、整流回路１６から出力される直流電圧Ｖｄｃよりも、第２のＬＥＤ１４ｂの順電圧Ｖｏ２分だけ高くなる。）。
【００３９】
このように、スイッチング素子２８の出力電圧Ｖｄが高くなり、整流回路１６からの直流電圧Ｖｄｃが低くなるタイミングにおいても、第２のＬＥＤ１４ｂには順電圧Ｖｏ２以上の電圧が維持されるので、このタイミングで第２のＬＥＤ１４ｂが消灯することはない（図２（ｄ）参照。なお、後述する周波数の高い消灯は除く）。
【００４０】
以上のことから、第１のＬＥＤ１４ａからの光束Φ１に欠落部が生じたとしても、第２のＬＥＤ１４ｂからの光束Φ２には欠落部が生じないので、ＬＥＤランプ１２からの全体光束Φ３（光束Φ１＋光束Φ２）としては欠落部がなくなり（図２（ｅ）参照）、従来の降圧回路構成で問題であった商用周波数（５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚ）の２倍の周波数（つまり、１００Ｈｚあるいは１２０Ｈｚ）のフリッカが感知されることはほとんどなくなる。
【００４１】
なお、スイッチング素子２８がオンになっている間、第２のＬＥＤ１４ｂは消灯することになるが、スイッチング素子２８の発振周波数は数十ｋＨｚから数百ｋＨｚであり、５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚである商用交流電圧Ｖｉｎの周波数に比べてはるかに高いことから、高周波数の第２のＬＥＤ１４ｂの消灯がフリッカとしてユーザーに感知されることはない。
【００４２】
また、従来の昇圧回路構成では、スイッチング素子８がオンのタイミングでＬＥＤ４に電流が流れず、当該ＬＥＤ４は点灯しないことから、その間は電流検出抵抗９等に電流が流れるだけで損失となっていたが、請求項１のＬＥＤ点灯回路１０によれば、スイッチング素子２８がオンのタイミングでも第１のＬＥＤ１４ａは点灯することから、全体として効率の低下を抑えることができる。
【００４３】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載したＬＥＤ点灯回路１０を改良したものであり、
「第１の前記ＬＥＤ１４ａの順電圧Ｖｏ１は、第２の前記ＬＥＤ１４ｂの順電圧Ｖｏ２よりも低く設定されている」ことを特徴とする。
【００４４】
第１のＬＥＤ１４ａの順電圧Ｖｏ１を低くして、商用交流電圧Ｖｉｎがゼロ電圧になる付近で第１のＬＥＤ１４ａからの光束Φ１に欠落部が生じる期間を短くすることにより、さらにフリッカを感知し難くすることができるとともに、第２のＬＥＤ１４ｂの順電圧Ｖｏ２を高くすることにより、当該第２のＬＥＤ１４ｂに流れる電流値Ｉｏ２を低く抑えて回路全体の効率を高めることができるようになる。
【００４５】
請求項３に記載した発明は、請求項２に記載したＬＥＤ点灯回路１０を改良したものであり、
「第１の前記ＬＥＤ１４ａからの光の色温度は、第２の前記ＬＥＤ１４ｂからの光の色温度よりも低く設定されている」ことを特徴とする。
【００４６】
第１のＬＥＤ１４ａの順電圧Ｖｏ１は、第２のＬＥＤ１４ｂの順電圧Ｖｏ２よりも低く設定されており、かつ、第１のＬＥＤ１４ａからの光の色温度を第２のＬＥＤ１４ｂからの光の色温度よりも低く設定することにより、例えばＬＥＤ点灯回路１０に位相制御調光器を接続して当該ＬＥＤ点灯回路１０に与えられる交流電圧Ｖｉｎの導通角を狭くしていったとき、第１のＬＥＤ１４ａに流れる電流Ｉｏ１よりも第２のＬＥＤ１４ｂに流れる電流Ｉｏ２の方が先に低下していく。したがって、位相制御調光器を用いて全ＬＥＤ１４ａ、１４ｂからの光束Φ１、Φ２を低下させていったとき、色温度の高い第２のＬＥＤ１４ｂの光束Φ２が先に低下していき、色温度の低い第１のＬＥＤ１４ａの光束Φ１の低下を後にすることができるので、光束Φ３の低下とともに光の色温度を低下させて、あたかもハロゲンランプからの光のような挙動を実現することができ、従来のハロゲンランプの代替えとしてＬＥＤを用いる場合に最適なＬＥＤ点灯回路とすることができる。
【００４７】
請求項４に記載した発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載したＬＥＤ点灯回路１０を改良したものであり（図４）、
「前記整流回路１６と前記ＬＥＤ点灯回路１０との間における前記プラスライン１８および前記ゼロボルトライン２０間において前記整流回路１６に並列接続され、前記整流回路１６から受ける前記直流電圧Ｖｄｃのピーク電圧以下の放電開始電圧Ｖｖｆから前記放電開始電圧Ｖｖｆ以下の充電開始電圧Ｖｖｇまでの間にて放電を行うとともに、前記充電開始電圧Ｖｖｇから前記直流電圧Ｖｄｃのピーク電圧までの間にて充電を行う谷埋用コンデンサ５２を有しており、前記谷埋用コンデンサ５２が放電することによって、脈流の前記直流電圧Ｖｄｃ波形のピーク間における電圧値が前記充電開始電圧Ｖｖｇ以上となるように谷埋めする谷埋め回路５０をさらに備えており、
第１の前記ＬＥＤ１４ａの順電圧Ｖｏ１は、前記谷埋め回路５０における前記充電開始電圧Ｖｖｇよりも低く設定されている」ことを特徴とする。
【００４８】
このように、整流回路１６とＬＥＤ駆動回路２２との間に谷埋め回路５０を設けるとともに、第１のＬＥＤ１４ａの順電圧Ｖｏ１を当該谷埋め回路５０における充電開始電圧Ｖｖｇよりも低く設定することにより、従来では第１のＬＥＤ１４ａに通電することができず、当該第１のＬＥＤ１４ａが消灯してフリッカの原因となる欠落部が生じていたタイミングにおいても、谷埋め回路５０の谷埋用コンデンサ５２が放電することによって第１のＬＥＤ１４ａに加えられる電圧を順電圧Ｖｏ１よりも高く維持することができるようになる。
【００４９】
これにより、第１のＬＥＤ１４ａにおける光束Φ１の欠落部を無くして、商用周波数の２倍の周波数でユーザーに感知されるフリッカをより完全に無くすことができる。
【００５０】
請求項５に記載した発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のＬＥＤ点灯回路１０と、複数のＬＥＤ１４とを備えるＬＥＤランプ１２である。
【発明の効果】
【００５１】
本発明によれば、商用交流電圧がゼロ電圧付近になるタイミングにおいてＬＥＤ全体からの光束に欠落部が生じるのを回避できるとともに、効率の低下も抑えて無駄な発熱を抑えることのできるＬＥＤ点灯回路を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明が適用されたＬＥＤ点灯回路の実施例を示す図である。
【図２】図１に示すＬＥＤ点灯回路を作動させたときの、各部における電圧あるいは電流の波形を示す図である。なお、薄墨部は、スイッチング素子がオン・オフすることによる高周波での電流値の変動域を示している。
【図３】図１に示すＬＥＤ点灯回路を作動させたときの、脈流の直流電圧が最大となるタイミングでの各部における電圧あるいは電流の波形を示す図である。
【図４】本発明が適用されたＬＥＤ点灯回路の他の実施例を示す図である。
【図５】図４に示すＬＥＤ点灯回路を作動させたときの、各部における電圧あるいは電流の波形を示す図である。なお、薄墨部は、スイッチング素子がオン・オフすることによる高周波での電流値の変動域を示している。
【図６】降圧回路を用いた従来のＬＥＤ点灯回路の典型例を示す図である。
【図７】図６に示すＬＥＤ点灯回路を作動させたときの、各部における電圧あるいは電流の波形を示す図である。なお、薄墨部は、スイッチング素子がオン・オフすることによる高周波での電流値の変動域を示している。
【図８】図６に示すＬＥＤ点灯回路を作動させたときの、脈流の直流電圧が最大となるタイミングでの各部における電圧あるいは電流の波形を示す図である。
【図９】昇圧回路を用いた従来のＬＥＤ点灯回路の典型例を示す図である。
【図１０】図９に示すＬＥＤ点灯回路を作動させたときの、各部における電圧あるいは電流の波形を示す図である。なお、薄墨部は、スイッチング素子がオン・オフすることによる高周波での電流値の変動域を示している。
【図１１】図９に示すＬＥＤ点灯回路を作動させたときの、脈流の直流電圧が最大となるタイミングでの各部における電圧あるいは電流の波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、本発明が適用された実施例について、図面を用いて説明する。図１は、本発明が適用された実施例のＬＥＤ点灯回路１０が使用されたＬＥＤランプ１２を示しており、図２は、このＬＥＤ点灯回路１０を作動させたときの、各部における電圧あるいは電流の波形を示すグラフである。また、図３は、脈流の直流電圧Ｖｄｃが最大となるタイミングでの各部における電圧あるいは電流の波形を示す図である。なお、図２および図３では、横軸はすべて「時間」となっているが、図３に描かれた時間軸はスイッチング周波数の波形がわかるように時間軸が図２に示すものよりも拡大されている。
【００５４】
なお、本明細書では、各部材の符号に関し、同一種類の部材が複数個使用されている場合において、上位概念で示す場合にはアルファベットの枝番をつけずアラビア数字のみで示し、個別に区別する必要がある場合（すなわち下位概念で示す場合）には、アルファベット小文字の枝番をアラビア数字に付して区別する。
【００５５】
ＬＥＤランプ１２は、複数の（本実施例では２つの）ＬＥＤ１４と、ＬＥＤ点灯回路１０とで構成されている。
【００５６】
ＬＥＤ１４は、順電圧Ｖｏ以上の電圧を順方向に印加して所定の電流を流すように制御されることにより光を出す半導体であり、本実施例では、第１のＬＥＤ１４ａと、第２のＬＥＤ１４ｂとが使用されている。なお、第１のＬＥＤ１４ａの順電圧をＶｏ１、第２のＬＥＤ１４ｂの順電圧をＶｏ２で示す。また、第１のＬＥＤ１４ａの順電圧Ｖｏ１は、第２のＬＥＤ１４ｂの順電圧Ｖｏ２よりも低く設定されている。さらに、第１のＬＥＤ１４ａからの光の色温度は、第２のＬＥＤ１４ｂからの光の色温度よりも低く設定されている。つまり、第１のＬＥＤ１４ａからの光の方が赤みの強い光になっている。
【００５７】
また、第１のＬＥＤ１４ａは、アノードが後述するプラスライン１８に接続されており、第２のＬＥＤ１４ｂは、カソードがプラスライン１８に接続されている。
【００５８】
ＬＥＤ点灯回路１０は、大略、整流回路１６と、プラスライン１８およびゼロボルトライン２０と、ＬＥＤ駆動回路２２とで構成されている。
【００５９】
整流回路１６は、商用交流電源Ｓから受けた商用交流電圧Ｖｉｎを整流して脈流の直流電圧Ｖｄｃにする回路であり、本実施例では、商用交流電圧Ｖｉｎを全波整流するための、４つの整流用ダイオード２４で構成されたブリッジ回路である整流部Ａと、当該整流部Ａに対して並列に接続されており、整流部Ａで全波整流された直流電圧を適度に平滑化する平滑コンデンサ２６で構成された平滑部Ｂとを有している。
【００６０】
プラスライン１８およびゼロボルトライン２０は、それぞれ整流回路１６に接続され、当該整流回路１６からの脈流の直流電圧Ｖｄｃが印加される電気伝導度の高い材料で作成された導線（リード線）である。
【００６１】
ＬＥＤ駆動回路２２は、プラスライン１８およびゼロボルトライン２０を介して整流回路１６から受けた直流電圧Ｖｄｃを用いて、両ＬＥＤ１４ａ、１４ｂを点灯する回路であり、スイッチング素子２８と、電流検出抵抗３０と、ＰＷＭ制御回路３２と、リアクタンス素子３４と、ダイオード３６とを備えている。
【００６２】
スイッチング素子２８は、プラスライン１８およびゼロボルトライン２０間に配設され、当該プラスライン１８およびゼロボルトライン２０間の導通をオンオフするための素子であり、本実施例では、３端子形のＭＯＳＦＥＴが使用されている。当該スイッチング素子２８は、３つの端子（ゲート２８ａ、ソース２８ｂ、およびドレイン２８ｃ）を有しており、ゲート２８ａに電圧が加えられることにより、ソース２８ｂからドレイン２８ｃに電流を流す働きを有している。
【００６３】
電流検出抵抗３０は、スイッチング素子２８とゼロボルトライン２０との間に配設された抵抗であり、後述するように、当該電流検出抵抗３０に印加される電圧はＰＷＭ制御回路３２によって監視されており、当該電圧が所定の値になったときにＰＷＭ制御回路３２がスイッチング素子２８をオフにするようになっている。
【００６４】
ＰＷＭ制御回路３２は、スイッチング素子２８を予め設定した時間間隔でオンにするとともに、オンにした後、電流検出抵抗３０の電圧が所定の値になったタイミングでスイッチング素子２８をオフにする回路であり、大略、比較回路３８と、発振器４０と、フリップフロップ４２とで構成されている。なお、ＰＷＭ制御回路３２の具体例としては、Ｓｕｐｅｒｔｅｘ社のＬＥＤドライバーＩＣ「ＨＶ９９１０」を挙げることができる。
【００６５】
比較回路３８は、電流検出抵抗３０にかかる検出電圧Ｖｓを受け、当該検出電圧Ｖｓと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する回路であり、検出電圧Ｖｓが基準電圧Ｖｒｅｆに達したときに、フリップフロップ４２をリセットするようになっている。
【００６６】
発振器４０は、予め設定された発振周波数に基づいて所定の時間間隔でフリップフロップ４２をセットするものである。
【００６７】
フリップフロップ４２は、スイッチング素子２８のゲート２８ａに加える電圧をオンオフすることによって、ソース２８ｂおよびドレイン２８ｃ間の導通をオンオフするものであり、発振器４０によってセットされてから比較回路３８によってリセットされるまでの間、ゲート２８ａに電圧を加え続けて、スイッチング素子２８のオン状態を維持するようになっている。
【００６８】
リアクタンス素子３４は、アノードがプラスライン１８に接続された第１のＬＥＤ１４ａのカソードと、スイッチング素子２８との間に配設されたコイル素子である。
【００６９】
ダイオード３６は、そのカソードが、第２のＬＥＤ１４ｂのアノードに接続されており、そのアノードが、スイッチング素子２８およびリアクタンス素子３４の間に接続されている。
【００７０】
要するに、第１のＬＥＤ１４ａは、リアクタンス素子３４に対して直列、およびダイオード３６に対して並列に配設されていることから、当該第１のＬＥＤ１４ａは降圧回路を構成している。また、第２のＬＥＤ１４ｂは、ダイオード３６対して直列、およびリアクタンス素子３４に対して並列に配設されていることから、当該第２のＬＥＤ１４ｂは昇圧回路を構成している。なお、上述のように、第１のＬＥＤ１４ａの順電圧Ｖｏ１は、第２のＬＥＤ１４ｂの順電圧Ｖｏ２よりも低く設定されている。
【００７１】
次に、上述のＬＥＤ点灯回路１０を用いて両ＬＥＤ１４ａ、１４ｂを点灯させたときにおける各部の働きおよび電圧・電流波形について説明する。
【００７２】
商用交流電源Ｓからの商用交流電圧Ｖｉｎ（図２（ａ）参照）は、整流回路１６で図２（ｂ）のような脈流の直流電圧に全波整流された後、プラスライン１８およびゼロボルトライン２０を介してＬＥＤ駆動回路２２に与えられる。
【００７３】
この状態で、ＰＷＭ制御回路３２の発振器４０によってスイッチング素子２８がオンにされると、整流回路１６に接続されたプラスライン１８から、第１のＬＥＤ１４ａ、リアクタンス素子３４、スイッチング素子２８、電流検出抵抗３０、およびゼロボルトライン２０の順で電流が流れ（スイッチング素子２８がオンになると同時に電流値は直線的に立ち上がる。）、リアクタンス素子３４に電気エネルギーが蓄積される。そして、電流検出抵抗３０の両端電圧（＝検出電圧Ｖｓ）が所定の値（＝基準電圧Ｖｒｅｆ）に達すると、ＰＷＭ制御回路３２の比較回路３８がフリップフロップ４２をリセットすることにより、当該フリップフロップ４２からスイッチング素子２８のゲート２８ａへの電圧がオフになり、スイッチング素子２８の導通がオフになる。
【００７４】
スイッチング素子２８の導通がオフになると、リアクタンス素子３４にそれまで蓄積されていた電気エネルギーにより、今度は、リアクタンス素子３４、ダイオード３６、第２のＬＥＤ１４ｂ、第１のＬＥＤ１４ａ、および、再びリアクタンス素子３４の順に電流が流れ出し、電流値は、時間の経過とともに、直線的に減少していく。
【００７５】
そして、予め設定された時間間隔（＝発振器４０に設定された発振周波数の逆数）で、発振器４０が再びフリップフロップ４２をセットして、当該フリップフロップ４２がスイッチング素子２８をオンにする。このような動作が、ＰＷＭ制御回路３２の発振器４０に予め設定された時間間隔（＝発振器４０の発振周波数の逆数）で繰り返される。
【００７６】
なお、スイッチングの周期（＝発振器４０に設定された時間間隔）をＴ、オン時間をｔ３、第１のＬＥＤ１４ａの順電圧をＶｏ１、第２のＬＥＤ１４ｂの順電圧をＶｏ２とすると、スイッチング素子２８がオンの場合とオフの場合とにおいてリアクタンス素子３４に蓄積・放出される電気エネルギーは等しいので次式が成り立つ。なお、図中のＶLは、リアクタンス素子３４の両端電圧である。
（Ｖｄｃ−Ｖｏ１）×ｔ３＝（Ｖｏ１＋Ｖｏ２）×（Ｔ−ｔ３）…（式３）
【００７７】
本実施例のＬＥＤ点灯回路１０には第１および第２のＬＥＤ１４ａ、１４ｂが取り付けられており、ＬＥＤランプ１２からの光束Φ３は、第１および第２のＬＥＤ１４ａ、１４ｂからの光束Φ１、Φ２を組み合わせた光束になる。
【００７８】
第１のＬＥＤ１４ａは、上述のように降圧回路を構成しており、当該第１のＬＥＤ１４ａに流れる電流波形は、図２（ｃ）に示すように、整流回路１６からの直流電圧Ｖｄｃが第１のＬＥＤ１４ａの順電圧Ｖｏ１よりも低くなるタイミングで当該第１のＬＥＤ１４ａに流れる電流がゼロになり、第１のＬＥＤ１４ａが消灯する「欠落部」が生じる。
【００７９】
一方、第２のＬＥＤ１４ｂは、上述のように昇圧回路を構成しており、当該第２のＬＥＤ１４ｂに流れる電流波形は、図３（ｄ）に示すように、スイッチング素子２８がオンのときには電流Ｉｏ２が流れず消灯するが、当該スイッチング素子２８がオフのときには電流Ｉｏ２が流れて点灯する。そして、スイッチング素子２８がオフの時におけるスイッチング素子２８の出力電圧Ｖｄは、直流電圧Ｖｄｃに第２のＬＥＤ１４ｂの順電圧Ｖｏ２を加えた値（Ｖｄｃ＋Ｖｏ２）にほぼ等しくなる（すなわち、整流回路１６から出力される直流電圧Ｖｄｃよりも、第２のＬＥＤ１４ｂの順電圧Ｖｏ２分だけ高くなる。）。スイッチング素子２８の出力電圧Ｖｄが高くなり、整流回路１６からの直流電圧Ｖｄｃが低くなるタイミングにおいても、第２のＬＥＤ１４ｂには順電圧Ｖｏ２以上の電圧が維持されるので、このタイミングで第２のＬＥＤ１４ｂが消灯することはない（図２（ｄ）参照。なお、後述する周波数の高い消灯は除く）。
【００８０】
以上のことから、第１のＬＥＤ１４ａからの光束Φ１に欠落部が生じたとしても、第２のＬＥＤ１４ｂからの光束Φ２には欠落部が生じないので、ＬＥＤランプ１２からの全体光束Φ３（光束Φ１＋光束Φ２）としては欠落部がなくなり（図２（ｅ）参照）、従来の降圧回路構成で問題であった商用周波数（５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚ）の２倍の周波数（つまり、１００Ｈｚあるいは１２０Ｈｚ）のフリッカが感知されることはほとんどなくなる。
【００８１】
なお、図３（ｄ）に示すように、スイッチング素子２８がオンになっている間、第２のＬＥＤ１４ｂには電流が流れず消灯することになるが、スイッチング素子２８の発振周波数（つまり、ＰＷＭ制御回路３２の発振器４０に設定された発振周波数）は数十ｋＨｚから数百ｋＨｚであり、５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚである商用交流電圧Ｖｉｎの周波数に比べてはるかに高いことから、高周波数の第２のＬＥＤ１４ｂの消灯がフリッカとしてユーザーに感知されることはない。また、第２のＬＥＤ１４ｂの両端に小容量のコンデンサを接続することにより、図示していない高周波のリップルを平滑・低減し、スイッチング素子２８がオンのタイミングにおけるゼロ電流を簡単に無くすことができる（従来の降圧回路の場合、欠落部が長くなるので、これを改善するには平滑コンデンサ２６の容量を大きくせざるを得ないが、本実施例の回路であれば、少ない容量の平滑コンデンサ２６で改善することができる。）。
【００８２】
また、従来の昇圧回路構成では、スイッチング素子がオンのタイミングでＬＥＤに電流が流れず、当該ＬＥＤは点灯しないことから、その間は電流検出抵抗等に電流が流れるだけで損失となっていたが、本実施例のＬＥＤ点灯回路１０によれば、スイッチング素子２８がオンのタイミングでも第１のＬＥＤ１４ａは点灯することから、全体として効率の低下を抑えることができる。
【００８３】
さらに、本実施例では、第１のＬＥＤ１４ａの順電圧Ｖｏ１が、第２のＬＥＤ１４ｂの順電圧Ｖｏ２よりも低く設定されており、第１のＬＥＤ１４ａの順電圧Ｖｏ１を低くすることにより、商用交流電圧Ｖｉｎがゼロ電圧になる付近で第１のＬＥＤ１４ａからの光束Φ１に欠落部が生じる期間を短くして、さらにフリッカを感知し難くすることができるとともに、第２のＬＥＤ１４ｂの順電圧Ｖｏ２を高くすることにより、当該第２のＬＥＤ１４ｂに流れる電流値を低く抑えて回路全体の効率を高めることができるようになる。
【００８４】
また、第１のＬＥＤ１４ａからの光の色温度を、第２のＬＥＤ１４ｂからの光の色温度よりも低く設定することにより、例えばＬＥＤ点灯回路１０に位相制御調光器を接続して当該ＬＥＤ点灯回路１０に与えられる交流電圧Ｖｉｎの導通角を狭くしていったとき、第１のＬＥＤ１４ａに流れる電流Ｉｏ１よりも第２のＬＥＤ１４ｂに流れる電流Ｉｏ２の方が先に低下していく。したがって、位相制御調光器を用いて全ＬＥＤ１４ａ、１４ｂからの光束を低下させていったとき、色温度の高い第２のＬＥＤ１４ｂからの光が先に低下していき、色温度の低い第１のＬＥＤ１４ａからの光の低下を後にすることができるので、光束の低下とともに光の色温度を低下させて、あたかもハロゲンランプからの光のような挙動を実現することができ、従来のハロゲンランプの代替えとしてＬＥＤを用いる場合に最適なＬＥＤ点灯回路１０とすることができる。
【００８５】
なお、図４に示すように、ＬＥＤ点灯回路１０における整流回路１６とＬＥＤ駆動回路２２との間において、プラスライン１８およびゼロボルトライン２０間に谷埋め回路５０をさらに設けてもよい。
【００８６】
谷埋め回路（バレー・フィル[Valley Fill]回路）５０は、整流回路１６から供給された脈流の直流電圧Ｖｄｃの波形（全波整流後の電圧波形）のピーク間における電圧値が充電開始電圧（後述）以上となるように谷埋めする回路であり、本実施例では、２つの谷埋用コンデンサ５２ａ、５２ｂと、３つの谷埋用ダイオード５４ａ、５４ｂ、５４ｃとで構成されている。具体的には、プラスライン１８およびゼロボルトライン２０の間において、プラスライン１８−第１の谷埋用ダイオード５４ａのカソード、第１の谷埋用ダイオード５４ａのアノード−第１の谷埋用コンデンサ５２ａ、第１の谷埋用コンデンサ５２ａ−ゼロボルトライン２０の順に接続され、これと並列に、プラスライン１８−第２の谷埋用コンデンサ５２ｂ、第２の谷埋用コンデンサ５２ｂ−第２の谷埋用ダイオード５４ｂのカソード、第２の谷埋用ダイオード５４ｂのアノード−ゼロボルトライン２０の順に接続され、さらに、第１の谷埋用ダイオード５４ａと第１の谷埋用コンデンサ５２ａとの間に第３の谷埋用ダイオード５４ｃのカソード、第２の谷埋用コンデンサ５２ｂと第２の谷埋用ダイオード５４ｂとの間に当該第３の谷埋用ダイオード５４ｃのアノードがそれぞれ接続されている。
【００８７】
換言すれば、プラスライン１８とゼロボルトライン２０との間において順方向に配置された第３の谷埋用ダイオード５４ｃを挟んで、一対の第１および第２の谷埋用コンデンサ５２ａ、５２ｂが直列接続されており、プラスライン１８側の第２の谷埋用コンデンサ５２ｂおよび第３の谷埋用ダイオード５４ｃの間と、ゼロボルトライン２０との間に第２の谷埋用ダイオード５４ｂが逆バイアスで配設され、ゼロボルトライン２０側の第１の谷埋用コンデンサ５２ａおよび第３の谷埋用ダイオード５４ｃの間と、プラスライン１８との間に第１の谷埋用ダイオード５４ａが逆バイアスで配設されている。
【００８８】
この谷埋め回路５０の動作について図５を参照しつつ説明すると、商用交流電圧Ｖｉｎ（図５（ａ）参照）を受けた整流回路１６が出力する脈流の直流電圧Ｖｄｃ（図５（ｂ）参照）の電圧値が高い間（ピーク電圧に至るまで）は、電流がプラスライン１８、第２の谷埋用コンデンサ５２ｂ、第３の谷埋用ダイオード５４ｃ、第１の谷埋用コンデンサ５２ａ、およびゼロボルトライン２０の順に流れ、両谷埋用コンデンサ５２ａ、５２ｂが充電される（第１および第２の谷埋用ダイオード５４ａ、５４ｂは逆バイアスになっている。なお、この期間を「充電期間」とよぶ。）。このとき、両谷埋用コンデンサ５２ａ、５２ｂのピーク電圧（Ｖｖｆ・ｃａｐ）は、直流電圧Ｖｄｃのピーク電圧値の半分になる（直列接続された谷埋用コンデンサ５２が２個であるため。）。すなわち、（Ｖｖｆ・ｃａｐ＝Ｖｄｃ(peak)÷２）となる。例えば、Ｖｉｎ＝１００Ｖａｃ（１００Ｖの交流電圧）であれば、Ｖｄｃ(peak)≒Ｖｉｎ(peak)＝Ｖｉｎ×２1/2＝１４０[Ｖ]となるので、両谷埋用コンデンサ５２ａ、５２ｂのピーク電圧値（これが放電開始電圧（Ｖｖｆ）となる）は、Ｖｖｆ・ｃａｐ≒７０［Ｖ］となる（ちなみにこれは、導通角が３０度のタイミングに等しい。）。
【００８９】
各周期において直流電圧Ｖｄｃがピーク値から低下していったとき、当該直流電圧Ｖｄｃが両谷埋用コンデンサ５２ａ、５２ｂの放電開始電圧（Ｖｖｆ）と等しくなるタイミングがあり、このタイミングにおいて第３の谷埋用ダイオード５４ｃが逆バイアスになるとともに、第１、第２の谷埋用ダイオード５４ａ、５４ｂが順バイアスになり、両谷埋用コンデンサ５２ａ、５２ｂがプラスライン１８およびゼロボルトライン２０間で互いに並列接続となることから、プラスライン１８およびゼロボルトライン２０間の電圧Ｖｄｃは、両谷埋用コンデンサ５２ａ、５２ｂの電圧に等しくなる（Ｖｄｃ＝Ｖｖｆ・ｃａｐ）。そして、交流電圧値Ｖｉｎがさらに低下していくと、両谷埋用コンデンサ５２ａ、５２ｂの電圧の方が高くなるので、両谷埋用コンデンサ５２ａ、５２ｂは放電を開始する。
【００９０】
したがって、商用交流電圧Ｖｉｎが谷埋め回路５０における谷埋用コンデンサ５２ａ、５２ｂの放電開始電圧（Ｖｖｆ）まで低下すると、両谷埋用コンデンサ５２ａ、５２ｂが等価的に並列接続になって放電を開始し、両谷埋用コンデンサ５２ａ、５２ｂに充電されていた電力がＬＥＤ駆動回路２２に供給される。たとえ商用交流電圧Ｖｉｎが第１のＬＥＤ１４ａの順電圧Ｖｏ１以下に下がったとしても、ＬＥＤ駆動回路２２に供給される両谷埋用コンデンサ５２ａ、５２ｂからの電圧が当該順電圧Ｖｏ１以下にならない限り、第１のＬＥＤ１４ａは消灯せず、「欠落部」が生じることはなくなる。放電開始後、両ＬＥＤ１４ａ、１４ｂに流れる電流Ｉｏ１、Ｉｏ２（図５（ｃ）、（ｄ）参照）は、両谷埋用コンデンサ５２ａ、５２ｂの容量に応じて漸減する（両谷埋用コンデンサ５２ａ、５２ｂの容量が大きければ漸減の度合いはさらに緩やかになり、容量が小さければ漸減の度合いはやや急になる。）。
【００９１】
然る後、一旦ゼロ電圧になって再び昇圧してきた商用交流電圧Ｖｉｎが、ＬＥＤ駆動回路２２に給電することによって漸減してきたコンデンサ電圧に一致した（このときのコンデンサ電圧が谷埋め回路５０の充電開始電圧（Ｖｖｇ）となる。）後は、再び整流回路１６からの直流電圧ＶｄｃがＬＥＤ駆動回路２２に印加されるので、第１のＬＥＤ１４ａの順電圧Ｖｏ１を谷埋め回路５０の充電開始電圧（Ｖｖｇ）以下に設定することにより、第１のＬＥＤ１４ａが消灯する「欠落部」をなくすことができる。これにより、商用周波数の２倍の周波数で感知されるフリッカの問題を大幅に改善できる。
【００９２】
もちろん、谷埋め回路５０を３つ以上の谷埋用コンデンサ５２および谷埋用ダイオード５４を組み合わせて構成してもよい。谷埋用コンデンサ５２がｎ個（ｎ≧２の整数）の場合、放電開始電圧（Ｖｖｆ）は、商用交流電圧Ｖｉｎのピーク電圧（Ｖｉｎ(peak)）÷ｎで求められることから、ｎが３以上になると放電開始電圧（Ｖｖｆ）が小さくなりすぎて第１のＬＥＤ１４ａの順電圧Ｖｏ１の選択幅が狭くなる。このため、谷埋用コンデンサ５２の数は、本実施例のように２個が好適である。
【符号の説明】
【００９３】
１０…ＬＥＤ点灯回路
１２…ＬＥＤランプ
１４…ＬＥＤ
１４ａ…第１のＬＥＤ
１４ｂ…第２のＬＥＤ
１６…整流回路
１８…プラスライン
２０…ゼロボルトライン
２２…ＬＥＤ駆動回路
２４…整流用ダイオード
２６…平滑コンデンサ
２８…スイッチング素子
３０…電流検出抵抗
３２…ＰＷＭ制御回路
３４…リアクタンス素子
３６…ダイオード
３８…比較回路
４０…発振器
４２…フリップフロップ
５０…谷埋め回路
５２…谷埋用コンデンサ
５４…谷埋用ダイオード
Ｓ  …商用交流電源
Ａ  …整流部
Ｂ  …平滑部
【図１】
0005475718.tif 000002
【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図２】
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【図５】
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【図７】
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【図１０】
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