(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤを光源とする灯具のＬＥＤにバッテリ電源から入力される電圧を点灯用の電圧に変換して電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御する制御部とを備えたＬＥＤ点灯装置において、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータを構成する変圧用のコイルに設けた補助電源用巻線を有し、当該補助電源用巻線で発生した電圧を整流して生成する補助電源と、
前記補助電源又は前記バッテリ電源のいずれか高電圧の電源を前記制御部用の電源として供給するスイッチ部とを備えたことを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
【請求項２】
前記変圧用のコイルの二次巻線の巻数と前記補助電源用巻線との巻数を異ならせていることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項３】
前記スイッチ部から供給された電源を前記制御部に供給する制御部用電源を備え、
前記スイッチ部は、前記補助電源から前記制御部用電源へ通電するダイオードと、前記バッテリ電源から前記制御部用電源へ通電するダイオードとから構成することを特徴とする請求項１または請求項２記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項４】
前記補助電源から前記制御部用電源へ通電するダイオードは、前記補助電源用の巻線で発生した電圧を整流する高速整流用のダイオードであり、
前記バッテリ電源から前記制御部用電源へ通電するダイオードは、一般整流用のダイオードであることを特徴とする請求項３記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項５】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータを構成する変圧用のコイルは、トランスであり、
前記補助電源用の巻線は、前記トランスに設けた二次巻線であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項６】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータを構成する変圧用のコイルは、トランスであり、
前記補助電源用の巻線は、前記トランスに設けたＬＥＤ点灯用の二次巻線の一部であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項７】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータを構成する変圧用のコイルは、チョークコイルであり、
前記補助電源用の巻線は、前記チョークコイルに巻重ねた巻線であることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項８】
前記ＬＥＤを光源とする灯具は、車載用のヘッドランプであることを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載のＬＥＤ点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車載ヘッドランプやポジションランプ、テールランプ等の光源として使用されるＬＥＤ（発光ダイオード）を点灯するＬＥＤ点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用の光源として、従来のタングステン電球や放電灯（ＨＩＤランプ）に代替して、ＬＥＤ（発光ダイオード）が普及してきた。これは、ＬＥＤが、長寿命でメンテナンスが不要であり、さらに少ない電力で必要な明るさを確保できる上、安定した明るさで発光することから、車載用の光源として好適であることに起因する。
ただし、ＬＥＤには、定電圧特性があり、印加電圧に対して通電電流が対数的に変化するので、ＬＥＤを所定の明るさで発光させるためには、所定の電流を通電する定電流制御を行う必要がある。車載用の光源、特にヘッドランプ用にＬＥＤを使用する場合は、バッテリ電源の電圧をＬＥＤの点灯に適した電圧に変換して所定の電流を通電する点灯装置が用いられる。
【０００３】
なお、車載のバッテリ電源は、電圧変動が大きく、バッテリ電源の電圧が低下したときにも、ＬＥＤに上記所定の電流を通電し、ＬＥＤを点灯し続ける必要があり、該低下した電源電圧においても制御を続行できるようにすることが課題となる。
また、バッテリ電源が電圧低下しても点灯装置が所望の動作を行うためには、バッテリ電圧低下時に利用する一定電圧の補助電源を確保することも一つの方策であり、車載機器の例ではないが、このような補助電源を確保する従来の構成として、電源電圧を出力用の電圧に変換するトランスに補助電源用の巻線を設けた構成が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、交流の１００Ｖから電池を充電するＡＣ／ＤＣコンバータが記載されている。このＡＣ／ＤＣコンバータは、商用電源を直流に変換する整流回路と、一次側の電力を二次側へ伝えるトランスと、トランスの一次側の電流を断続するスイッチングトランジスタとを備えており、スイッチングトランジスタが、整流回路から供給される電流と、上記トランスの二次側に設けた補助電源用の巻線から供給される電流によって駆動される。
【０００５】
また、特許文献２には、交流を電源とする負荷を特定しないスイッチング電源装置が記載されている。このスイッチング電源装置は、商用電源からＡＣフィルタを介して供給される交流入力を整流し平滑化する一次側整流平滑回路を備えており、一次側整流平滑回路にコンバータトランスの一次巻線を介してスイッチングＦＥＴのドレインが接続されている。スイッチングＦＥＴは、コンバータトランスの一次側の電流を断続するものであり、スイッチングＦＥＴを制御するスイッチング制御回路が、整流回路から供給される電流と、コンバータトランスの三次巻線から供給される電力によって動作している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２０１４８２号公報
【特許文献２】特許第３８８３８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１，２に代表される従来の機器では、電圧変動がほとんどない交流電源（交流１００Ｖ等）を利用しており、この電源電圧を整流して得られる高電圧から抵抗等を介して低電圧の制御電源を得ている。このため、制御用の電源系には損失が多く、当該電源系において余計な電力消費が発生する。
また、特許文献１，２に記載された機器では、始動時を除きトランスの二次側から常時供給される電流を主に利用するが、少ないながらも交流電源側から電流が供給され続けており、定常動作時には、両者から供給される電流を合算した電流が制御電流として利用されている。従って、交流電源側及びトランスの二次側から電力を供給する回路の部品の定格を、電流が常時通電されることを前提に選定する必要があり、構成部品の定格の大型化や部品コストの増加を招くという課題があった。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、簡易な構成で、電源電圧が変動し低下しても安定動作することができるＬＥＤ点灯装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るＬＥＤ点灯装置は、ＬＥＤを光源とする灯具のＬＥＤにバッテリ電源の電圧を点灯用の電圧に変換して電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御する制御部とを備えたＬＥＤ点灯装置において、ＤＣ／ＤＣコンバータを構成する変圧用のコイルに設けた補助電源用の巻線、及び、当該補助電源用の巻線で発生した電圧を整流して生成する補助電源と、当該補助電源又はバッテリ電源のいずれか高電圧の電源を制御部に供給するスイッチ部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、簡易な構成で、電源電圧が変動し低下しても安定して動作するＬＥＤ点灯装置を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１によるＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図２】この発明のＬＥＤ点灯装置における電源電圧の経時変化を示すグラフである。
【図３】この発明の実施の形態２によるＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図４】この発明の実施の形態３によるＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図５】この発明の実施の形態４によるＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図６】実施の形態４におけるチョークコイルの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
１２Ｖのバッテリを電源とする車載機器は、電源電圧と負荷の定格電圧が近いため、負荷用のＤＣ／ＤＣコンバータを主回路に備える機器は少ないが、ヘッドランプ用のＬＥＤを点灯する点灯装置や放電灯（ＨＩＤランプ）を点灯する点灯装置等にはＬＥＤや放電灯を点灯するためにＤＣ／ＤＣコンバータが使用されている。一方の放電灯の点灯においては、放電灯に印加する電圧（出力電圧）が２０〜４００Ｖであり、広範囲である。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータのトランスに補助電源用巻線を設けたところで、この巻線から出力される電圧の幅が広くなり、補助電源電圧として一定の電圧を生成することはできない。
【００１３】
これに対して、ＬＥＤの点灯においては、所定の電流を通電したときに印加される電圧（出力電圧）が概ね一定であるため、ＤＣ／ＤＣコンバータのトランスに補助電源用巻線を設ければ、この巻線から、ＬＥＤに加わる電圧と相関のある一定の電圧を出力することができる。また、ＬＥＤ点灯装置は、所定の電流をＬＥＤに通電するよう制御するので、電源電圧が変動してもＬＥＤに加わる出力電圧は概ね一定となり、ＤＣ／ＤＣコンバータのトランスに設けた補助電源用巻線に発生する電圧も概ね一定となる。つまり、好適な補助電源を実現することができる。
【００１４】
図１は、この発明の実施の形態１によるＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図であり、ＬＥＤ光源４を車載用のヘッドランプに適用した場合を示している。図１において、ＬＥＤ点灯装置１は、バッテリ電源２のバッテリ電圧を利用してＬＥＤ光源４を点灯する装置であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ３、制御部用電源５、制御部６、ドライバ７、シリーズレギュレータ８及びスイッチ部９を備える。バッテリ電源２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３にバッテリ電圧を供給する電源であり、電源スイッチ２ａによりＤＣ／ＤＣコンバータ３へのバッテリ電圧が供給又は遮断される。
【００１５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、トランス３ａ、ＭＯＳ形の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のスイッチング素子Ｑａ、整流用ダイオードＤ０，Ｄ１、及び平滑用コンデンサＣ０，Ｃ０’から構成される。トランス３ａは、一次巻線３ａ−１（巻数ｎ１）、二次巻線３ａ−２（巻数ｎ２）、二次側に設けた補助電源用巻線３ａ−３（巻数ｎｓ）を備える。整流用ダイオードＤ０は、アノード端子が二次巻線３ａ−２と接続しており、平滑用コンデンサＣ０は、整流用ダイオードＤ０のカソード端子とバッテリ電源２の負極側との間に接続される。また、整流用ダイオードＤ１は、アノード端子が補助電源用巻線３ａ−３と接続しており、カソード端子がスイッチ部９と接続している。
【００１６】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、ドライバ７によりスイッチング素子Ｑａをスイッチング制御してトランス３ａに磁気エネルギーを蓄え、これを放出することで、二次巻線３ａ−２に発生した電圧を整流用ダイオードＤ０で整流し平滑用コンデンサＣ０で平滑してＬＥＤ光源４に加える出力電圧となる直流電圧（３０Ｖ）を生成し、また補助電源用巻線３ａ−３で発生した電圧を整流用ダイオードＤ１で整流し平滑用コンデンサＣ０’で平滑して補助電源用の直流電圧（１２Ｖ）を生成する。
【００１７】
ＬＥＤ光源４は、ＬＥＤ４ａ−１〜４ａ−ｎを直列に接続して構成される。直列に接続したＬＥＤ列の一端にあるＬＥＤ４ａ−１のアノード端子が、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の平滑用コンデンサＣ０の一端と整流用ダイオードＤ０のカソード端子に接続しており、ＬＥＤ列の他端にあるＬＥＤ４ａ−ｎのカソード端子が、バッテリ電源２の負極側にシャント抵抗Ｒｓを介して接続される。
【００１８】
制御部用電源５には、補助電源又はバッテリ電源のいずれか一方から電力が供給されたシリーズレギュレータ８から電圧（１０Ｖ）が供給され、制御部６へ電圧（５Ｖ）を供給する。なお、コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、電源を平滑するフィルタ用に設けたコンデンサである。
【００１９】
制御部６は、制御部用電源５から供給される電圧で動作し、ヘッドランプ用の光源として必要な発光量が得られる所定値の電流をＬＥＤ光源４へ供給するため、シャント抵抗Ｒｓによって検出されるＬＥＤ光源４への出力電流が一定（所定値）になるよう、ドライバ７に制御信号を出力する。ドライバ７は、シリーズレギュレータ８から供給される電圧（１０Ｖ）で動作し、制御部６からの制御信号に応じてスイッチング素子Ｑａのゲート端子に制御信号を出力する。
【００２０】
シリーズレギュレータ８は、抵抗Ｒ１、ツェナーダイオードＤ２、トランジスタＱｂを備え、スイッチ部９を介して入力されるバッテリ電圧又は補助電源電圧をツェナーダイオードＤ２によって電圧（１０Ｖ）に制限して制御部用電源５及びドライバ７に供給する。スイッチ部９は、バッテリ電圧又は補助電源電圧のいずれか一方をシリーズレギュレータ８へ供給する構成部である。例えば、バッテリ電源２からの電力を供給する第１のトランジスタ、補助電源用巻線３ａ−３による補助電源電流からの電力を供給する第２のトランジスタ、及び、バッテリ電源２のバッテリ電圧と補助電源用巻線３ａ−３で生成した補助電源電圧との比較結果に応じて第１及び第２のトランジスタのオンオフを制御する制御回路（不図示）で構成する。
【００２１】
次に動作について説明する。
制御部６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電流が一定になるようにドライバ７を制御して、スイッチング素子Ｑａを動作させる。スイッチング素子Ｑａをオンしたときに、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の一次巻線３ａ−１に電流を流しトランス３ａに磁気エネルギーを蓄え、その後、スイッチング素子Ｑａをオフしたときに、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の二次巻線３ａ−２側で発生する電圧を整流し平滑して生成された直流電圧（３０Ｖ）が、ＬＥＤ４ａ−１〜４ａ−ｎに印加され、ＬＥＤ光源４が点灯する。
【００２２】
図２は、例えば、交差点の赤信号で車両を停車したときにエンジンを停止し、青信号に変わったときにエンジンを再始動させるべく、スタータモータを作動したときの電源電圧と補助電源電圧の経時変化を示すグラフである。図２に示すように、車載用のバッテリ電源（直流１２Ｖ等）は、エンジンを再始動させる際に、多くの電流がスタータモータへ流れることにより、バッテリ電圧が低下する。このとき、シリーズレギュレータ８だけを備えた場合、バッテリ電圧が低下したときに制御部用電源５及びドライバ７へ必要な電圧を供給することができず、制御部用電源５、制御部６及びドライバ７が停止し、ＬＥＤ光源４が消灯する可能性がある。
【００２３】
そこで、実施の形態１のＬＥＤ点灯装置１では、スイッチ部９にバッテリ電源２のバッテリ電圧を供給するとともに、図１に示すようにＤＣ／ＤＣコンバータ３のトランス３ａの二次側に設けた補助電源用巻線３ａ−３で発生した電圧から生成した一定の補助電源電圧（１２Ｖ）を供給する。そして、スイッチ部９は、図２においてプロットで示すように、バッテリ電圧が補助電源電圧以上である場合、バッテリ電源２からの電流をシリーズレギュレータ８へ供給し、バッテリ電圧が低下して補助電源電圧よりも低くなると、補助電源用巻線３ａ−３からの電流をシリーズレギュレータ８へ供給する。これにより、バッテリ電圧の低下でＬＥＤ光源４が消灯する不具合を回避することができる。
【００２４】
従来は、バッテリ電圧が低下したときにバッテリ電圧より高い電圧をＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子のドライバへ供給するために、別途昇圧用のＤＣ／ＤＣコンバータを用いるか、スイッチング素子であるＦＥＴのドレイン電圧を整流し平滑して高めの電圧を生成し、そこから適宜降圧する方式を用いていた。
別途ＤＣ／ＤＣコンバータを用いる場合は、ＬＥＤ点灯装置を構成する部品点数が多くなるため、コストが高くなる。また、後者の場合には、ドレイン電圧がバッテリ電圧に応じて変動するため、耐圧や電力許容量の大きい部品を使用する必要があり、同様にコストが高くなるという問題があった。
【００２５】
これに対して、実施の形態１によれば、ＬＥＤのように概ね出力電圧が一定の場合に、補助電源用巻線３ａ−３の出力電圧（補助電源電圧）は、二次巻線３ａ−２との巻数比で決定されるので、補助電源用巻線３ａ−３の出力電圧を任意の値で一定に設定することができ、耐圧や電力容量の大きい部品を使用する必要がなく、部品のコストを抑えることが可能である。
つまり、トランス３ａにおける、ＬＥＤ点灯用の二次巻線３ａ−２の巻数をｎ２、補助電源用巻線３ａ−３の巻数をｎｓとし、ＬＥＤ光源４に印加するＬＥＤ点灯用の出力電圧をＶ２とすると、補助電源電圧Ｖｓは、下記式（１）で決定できる。
なお、出力電圧Ｖ２は概ね一定であるので、補助電源用巻線３ａ−３の巻数ｎｓを適当な値にすることにより、補助電源電圧Ｖｓを所望の値にすることが可能である。
補助電源電圧Ｖｓ＝Ｖ２・（ｎｓ／ｎ２）      ・・・（１）
【００２６】
また、補助電源を確保する構成としてトランス３ａを用いることにより、その一次側と二次側を絶縁することが可能であるため、電源電圧がサージ等で一時的にＬＥＤ点灯に必要な電圧以上になっても、ＬＥＤに過度な電流が流れ難い。さらに、出力ショートが発生しても、回路には二次側の平滑コンデンサＣ０にチャージされているエネルギー分の電流しか流れないため、ＬＥＤ点灯装置１の回路に過度な電流が流れ難い。これにより、信頼性の高いＬＥＤ点灯装置１を提供することができる。
【００２７】
以上のように、この実施の形態１によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３を構成する変圧用のコイルに設けた補助電源用巻線３ａ−３と、補助電源用巻線３ａ−３で発生した電圧を整流した補助電源又はバッテリ電源２のいずれか高電圧の電源を制御部６に供給するスイッチ部９とを備える。このように、従来と異なり、制御電源が、補助電源又はバッテリ電源２のいずれか一方を入力して、制御部６へ電源を供給することから、電源電圧が低下しても安定して動作することができ、さらに部品定格を小型化し、部品コストを削減することが可能である。
特に、バッテリ電源２の電圧が補助電源電圧以上であれば、バッテリ電源２の電圧をシリーズレギュレータ８に供給し、バッテリ電源２の電圧が補助電源電圧以下になれば、補助電源電圧をシリーズレギュレータ８に供給するスイッチ部９を備えることで、始動時を含む通常点灯動作時の制御用電流は、バッテリ電源２から供給される電流が主となり、補助電源からは電流が流れないようにすることで、補助電源用の部品定格を低く設定することが可能で、部品の小型化とコストの低減が可能である。
【００２８】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２によるＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。図３に示すように、実施の形態２のＬＥＤ点灯装置１Ａは、図１に示した構成のうち、スイッチ部９を、バッテリ電源２側に設けた一般整流用ダイオードＤ４に置き換え、補助電源用巻線３ａ−３で生成した電圧を整流する整流素子として、高速整流用ダイオードＤ３を設けている。
【００２９】
バッテリ電圧が補助電源電圧以上である場合には、一般整流用ダイオードＤ４を介してバッテリ電源２からの電流がシリーズレギュレータ８へ供給され、バッテリ電圧が低下して補助電源電圧よりも低くなると、高速整流用ダイオードＤ３を介して補助電源用巻線３ａ−３からの電流がシリーズレギュレータ８へ供給される。これにより、バッテリ電圧が低下しても、ＬＥＤ光源４が消灯する不具合を回避することができる。
【００３０】
なお、スイッチ部９として、上記実施の形態１で示したように、例えばトランジスタを使用した場合、バッテリ電源２からの電流を供給する第１のトランジスタと、補助電源用巻線３ａ−３からの補助電源電流を供給する第２のトランジスタとの２個のトランジスタ、加えて、これらのトランジスタのオンオフを制御する制御回路が必要になる。これに対して、実施の形態２では、スイッチ部９をそれぞれのダイオード１個で実現できるため、小型かつ簡易で低コストなＬＥＤ点灯装置を提供することができる。
【００３１】
また、高速整流用ダイオードＤ３は、一般整流用ダイオードＤ４より順方向電圧が高いため、整流回路に使用すれば損失が大きい。さらに、一般的に高速整流用ダイオードＤ３は一般整流用ダイオードＤ４より高価である。
そこで、この実施の形態２では、連続的な定常動作で使用するバッテリ電源２側には、一般整流用ダイオードＤ４を使用し、連続動作対応の定格にする。これにより、順方向の電力損失を軽減できる。
【００３２】
一方、短時間しか使用されない補助電源用巻線３ａ−３側には、高速整流用ダイオードＤ３を使用することにより、短時間対応の定格とする。高速整流用ダイオードＤ３は、一般整流用ダイオードＤ４よりも順方向の電力損失が多く発生するが、バッテリ電圧が低下したときだけの短時間での対応ならば、放熱等の周囲構成への影響は少ない。なお、従来の技術のように、トランスの二次側に設けた補助電源用巻線を定常動作で連続的に使用する構成では、高速整流用ダイオードの放熱等、周囲構成への影響は大きい。
【００３３】
以上のように、この実施の形態２によれば、補助電源用巻線３ａ−３の出力に設けられ、当該補助電源用巻線３ａ−３で発生した電圧を整流する高速整流用ダイオードＤ３と、バッテリ電源側に高速整流用ダイオードＤ３よりも順方向電圧が低い一般整流用ダイオードＤ４を備え、当該高速整流用ダイオードＤ３で整流された補助電源又はバッテリ電源２のいずれか一方を制御電源へ入力するので、効率が良好で、低コストのＬＥＤ点灯装置を提供することができる。
【００３４】
実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３によるＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。図４において、実施の形態３のＬＥＤ点灯装置１Ｂは、上記実施の形態２と基本的な構成は同様であるが、図３に示したトランス３ａを中間タップ付きトランス３ｂに置き換えたＤＣ／ＤＣコンバータ３Ａを備える。中間タップ付きトランス３ｂには、一次巻線３ｂ−１（巻数ｎ１）と、中間タップによって二次側にＬＥＤ点灯電力出力用の二次巻線３ｂ−２（巻数ｎ２）と補助電源用巻線３ｂ−３（巻数ｎｓ）とが形成されている。
このように、補助電源用巻線３ｂ−３を中間タップ付きトランス３ｂのＬＥＤ点灯電力出力用の二次巻線の一部の巻線とすることにより、ＬＥＤ点灯電力出力用の二次巻線とは別に巻く必要がなくなり、補助電源用の巻線を設けるＤＣ／ＤＣコンバータのトランスを低コストで小型な構成にすることができる。
【００３５】
実施の形態４．
図５は、この発明の実施の形態４によるＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。図５において、実施の形態４のＬＥＤ点灯装置１Ｃは、図３に示したトランス３ａをチョークコイル３ｃに置き換えたＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂを備えている。チョークコイル３ｃは、例えば、図６に示すように棒コア３ｃ−３上に巻回した巻線３ｃ−１をチョークコイルとして使用しながら一次巻線としても使用し、補助電源用の二次巻線としてチョークコイル（一次巻線３ｃ−１）の巻線上に重ねて巻回した巻線３ｃ−２を備える。
なお、チョークコイル（一次巻線３ｃ−１）の一端は、バッテリ電源２の正極側に接続しており、他端には、スイッチング素子であるトランジスタＱａのドレイン端子及び整流用ダイオードＤ０のアノード端子が接続している。補助電源用巻線３ｃ−２は、一端がＧＮＤに接地され、他端が高速整流用ダイオードＤ３のアノード端子に接続している。
【００３６】
また、ＬＥＤ点灯装置１Ｃでは、直列に接続されたＬＥＤ列の一端のＬＥＤ４ａ−１のアノード端子が、ＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂの平滑用コンデンサＣ０の一端及び整流用ダイオードＤ０のカソード端子に接続し、他端のＬＥＤ４ａ−ｎのカソード端子が、シャント抵抗Ｒｓを介してバッテリ電源２の正極側に接続している。平滑用コンデンサＣ０は、整流用ダイオードＤ０のカソード端子とバッテリ電源２の正極側との間に接続される。
さらに、電圧検出部１０及び電流検出部１１を備える。電圧検出部１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂの出力電圧として平滑用コンデンサＣ０の両端の電圧を検出する。電流検出部１１は、シャント抵抗Ｒｓの電圧降下から出力電流を検出する。
【００３７】
制御部６は、制御部用電源５から供給される電圧で動作し、ヘッドランプ用の光源として必要な発光量が得られる所定値の電流をＬＥＤ光源４へ供給するため、電流検出部１１で検出された出力電流が一定（所定値）になるよう、ドライバ７に制御信号を出力する。ドライバ７の発する信号によってスイッチング素子Ｑａがオンすると、バッテリ電源２からチョークコイル３ｃへ電流が通電され、チョークコイル３ｃに磁気エネルギーを蓄える。その後、スイッチング素子Ｑａがオフすると、チョークコイル３ｃから磁気エネルギーが放出されてパルス状の出力電圧が出力され、当該電圧を整流し平滑して生成された直流電圧がＬＥＤ４ａ−１〜４ａ−ｎに供給され、ＬＥＤ光源４が点灯する。
【００３８】
また、バッテリ電圧が補助電源電圧以上である場合には、一般整流用ダイオードＤ４を介してバッテリ電源２からの電流がシリーズレギュレータ８に供給される。一方、バッテリ電圧が低下して補助電源電圧よりも低くなると、高速整流用ダイオードＤ３を介して補助電源用巻線３ｃ−２からの電流がシリーズレギュレータ８へ供給される。これにより、バッテリ電圧が低下しても、ＬＥＤ光源４が消灯する不具合を回避することができる。
【００３９】
チョークコイル３ｃに補助電源用の二次巻線３ｃ−２を設けることで、トランスに比べて、ＬＥＤ点灯電力出力用の二次巻線を巻く必要がなく、ＤＣ／ＤＣコンバータを低コストで小型化することが可能である。また、ＬＥＤ直列回路のカソード側の端子をシャント抵抗Ｒｓを介してバッテリ電源側に接続することにより、電源電圧がサージ等により一時的にＬＥＤ点灯に必要な電圧以上になっても、ＬＥＤに過度な電流が流れることはない。
【００４０】
以上のように、この実施の形態４によれば、補助電源用巻線３ｃ−２が、ＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂを構成するチョークコイル３ｃを一次巻線とする二次巻線であるので、低コストで小型化を図ることができ、さらに信頼性の高いＬＥＤ点灯装置１Ｃを提供することができる。
【００４１】
上記実施の形態４では、ＬＥＤ光源４における直列に接続されたＬＥＤ列のカソード側の出力をシャント抵抗Ｒｓを介して電源２の正極側に接続する構成を示したが、ＬＥＤ列のカソード側の出力をシャント抵抗Ｒｓを介して接地してもよい。
【００４２】
また、ヘッドランプ周辺は雰囲気温度が高くなることもあるので、従来のＬＥＤ点灯装置では、制御電源部へ電圧を供給するシリーズレギュレータ８に使用するトランジスタＱｂの損失が大きい（例えば０．５Ｗ）場合、トランジスタＱｂの自己発熱と雰囲気温度によって当該トランジスタＱｂが故障する虞がある。このため、従来は、トランジスタＱｂとして許容電力の大きい高価なトランジスタを使用する必要があった。これに対して、本発明では、上記実施の形態１〜４のように構成すれば、トランジスタＱｂのコレクタ電圧を適切な電圧に設定できるため、低損失で低コストの制御電源部を実現することができる。
【００４３】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  ＬＥＤ点灯装置、２  バッテリ電源、２ａ  電源スイッチ、３，３Ａ，３Ｂ  ＤＣ／ＤＣコンバータ、３ａ−１，３ｂ−１，３ｃ−１  一次巻線、３ａ−２，３ｂ−２  二次巻線、３ａ−３，３ｂ−３，３ｃ−２  補助電源用巻線、３ｃ−３  棒コア、４  ＬＥＤ光源、４ａ−１〜４ａ−ｎ  ＬＥＤ、５  制御部用電源、６  制御部、７  ドライバ、８  シリーズレギュレータ、９  スイッチ部、１０  電圧検出部、１１  電流検出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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