(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス信号のハイレベルの幅と前記パルス信号のローレベルの幅とを合わせた１周期の期間が所定の期間内となるように、入力電圧の大きさに基づき前記パルス信号のハイレベルの幅を制御し、電流検出部が生成した制御信号に応じて前記パルス信号のローレベルの幅を制御することで前記パルス信号を生成するパルス生成部と、
前記入力電圧を電流に変換する変換部と、
前記生成されたパルス信号がハイレベルのとき前記変換部からの電流をＬＥＤに供給し、前記生成されたパルス信号がローレベルのとき前記ＬＥＤへの電流供給を遮断する第１スイッチと、
前記パルス信号がローレベルのとき、前記ＬＥＤに前記入力電圧に基づき流れる電流を検出し、検出した電流に基づいて前記制御信号を生成し、生成した前記制御信号を前記パルス生成部に出力する電流検出部と、
を備えることを特徴とするＬＥＤ駆動用電源装置。
【請求項２】
パルス信号のハイレベルの幅と前記パルス信号のローレベルの幅とを合わせた１周期の期間が所定の期間内となるように、入力電圧の大きさに基づき前記パルス信号のローレベルの幅を制御し、電流検出部が生成した制御信号に応じて前記パルス信号のハイレベルの幅を制御することで前記パルス信号を生成するパルス生成部と、
前記入力電圧を電流に変換する変換部と、
前記生成されたパルス信号がハイレベルのとき前記変換部からの電流をＬＥＤに供給し、前記生成されたパルス信号がローレベルのとき前記ＬＥＤへの電流供給を遮断する第１スイッチと、
前記パルス信号がハイレベルのとき、前記ＬＥＤに前記入力電圧に基づき流れる電流を検出し、検出した電流に基づいて前記制御信号を生成し、生成した前記制御信号を前記パルス生成部に出力する電流検出部と、
を備えることを特徴とするＬＥＤ駆動用電源装置。
【請求項３】
前記パルス生成部は、
キャパシタと、
前記制御信号に基づきワンショット・パルスを生成する第２パルス生成部と、
前記ワンショット・パルスに基づき前記キャパシタの充電状態と放電状態を制御する第２スイッチと、
前記キャパシタに充電された電圧値が所定の電圧値以上か否かを比較する第１比較部と、
を備え、
前記第２スイッチは、前記ワンショット・パルスがローレベルの期間、前記キャパシタを、前記入力電圧を電流に変換した電流で充電し、
前記第１比較部は、前記比較の結果、前記キャパシタの充電電圧が所定の電圧未満の期間、ハイレベルの前記パルス信号を生成し、前記キャパシタの充電電圧が所定の電圧以上になったときに前記パルス信号をハイレベルからローレベルに切り替えることでハイレベルの幅を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ駆動用電源装置。
【請求項４】
前記電流検出部は、
前記ＬＥＤに流れる電流を電圧に変換した電圧値が所定の電圧値以上か否かを比較する第２比較部
を備え、
前記第２比較部は、前記パルス生成部が生成したパルス信号がハイレベルの期間に前記ＬＥＤに流れた電流に基づき、前記パルス信号がローレベルのとき前記ＬＥＤのアノードの電圧が所定の電圧以上になったタイミングで前記制御信号を生成する
ことを特徴とする請求項１または請求項３に記載のＬＥＤ駆動用電源装置。
【請求項５】
前記パルス生成部は、
キャパシタと、
前記制御信号に基づきワンショット・パルスを生成する第２パルス生成部と、
前記ワンショット・パルスに基づき前記キャパシタの充電状態と放電状態を制御する第２スイッチと、
前記キャパシタに充電された電圧値が所定の電圧値以上か否かを比較する第１比較部と、
を備え、
前記第２スイッチは、前記ワンショット・パルスがローレベルの期間、前記キャパシタを前記入力電圧を電流に変換した電流で充電し、
前記第１比較部は、前記比較の結果、前記キャパシタの充電電圧が所定の電圧未満の期間、ローレベルの前記パルス信号を生成し、前記キャパシタの充電電圧が所定の電圧以上になったときに前記パルス信号をローレベルからハイレベルに切り替えることでローレベルの幅を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ駆動用電源装置。
【請求項６】
前記電流検出部は、
前記ＬＥＤに流れる電流を電圧に変換した電圧値が所定の電圧値以上か否かを比較する第２比較部
を備え、
前記第２比較部は、前記パルス生成部が生成したパルス信号がローレベルの期間に前記ＬＥＤに流れた電流に基づき、前記パルス信号がハイレベルのとき前記ＬＥＤのアノードの電圧が所定の電圧以上になったタイミングで前記制御信号を生成する
ことを特徴とする請求項２または請求項５に記載のＬＥＤ駆動用電源装置。
【請求項７】
パルス生成部が、パルス信号のハイレベルの幅と前記パルス信号のローレベルの幅とを合わせた１周期の期間が所定の期間内となるように、入力電圧の大きさに基づき前記パルス信号のハイレベルの幅を制御し、電流検出工程が生成した制御信号に応じて前記パルス信号のローレベルの幅を制御することで前記パルス信号を生成するパルス生成工程と、
変換部が、前記入力電圧を電流に変換する変換工程と、
第１スイッチが、前記生成されたパルス信号がハイレベルのとき前記変換工程からの電流をＬＥＤに供給し、前記生成されたパルス信号がローレベルのとき前記ＬＥＤへの電流供給を遮断する第１スイッチング工程と、
電流検出部は、前記パルス信号がローレベルのとき、前記ＬＥＤに前記入力電圧に基づき流れる電流を検出し、検出した電流に基づいて前記制御信号を生成し、生成した前記制御信号を前記パルス生成工程に出力する電流検出工程と、
を備えることを特徴とするＬＥＤ駆動用電源装置の制御方法。
【請求項８】
パルス生成部が、パルス信号のハイレベルの幅と前記パルス信号のローレベルの幅とを合わせた１周期の期間が所定の期間内となるように、入力電圧の大きさに基づき前記パルス信号のローレベルの幅を制御し、電流検出工程が生成した制御信号に応じて前記パルス信号のハイレベルの幅を制御することで前記パルス信号を生成するパルス生成工程と、
変換部が、前記入力電圧を電流に変換する変換工程と、
第１スイッチが、前記生成されたパルス信号がハイレベルのとき前記変換工程からの電流をＬＥＤに供給し、前記生成されたパルス信号がローレベルのとき前記ＬＥＤへの電流供給を遮断する第１スイッチング工程と、
電流検出部が、前記パルス信号がハイレベルのとき、前記ＬＥＤに前記入力電圧に基づき流れる電流を検出し、検出した電流に基づいて前記制御信号を生成し、生成した前記制御信号を前記パルス生成工程に出力する電流検出工程と、
を備えることを特徴とするＬＥＤ駆動用電源装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ駆動用電源装置、及びＬＥＤ駆動用電源装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＬＥＤ駆動に用いる電源装置（以下、ＬＥＤ駆動用電源装置という）では、スイッチング素子にパルス駆動信号を供給してスイッチング動作させることにより、入力電力から所望の定出力電流を生成して負荷に供給する。このスイッチング動作の制御には、出力電圧を一定に保つために、例えばＰＦＭ（パルス周波数変調）駆動方式などの制御方式が使用されている。
ＰＦＭ駆動方式で電流駆動を行う場合、オン幅固定の駆動方式と、オフ幅固定の駆動方式がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１５は、オン幅固定時の出力波形を説明する図である。図１５（ａ）は、入力電圧が低い場合のスイッチング素子ゲート電圧波形ｗ９０１の一例を示す図であり、図１５（ｂ）は、入力電圧が低い場合のＬＥＤに流れる電流波形ｗ９０２の一例を示す図である。また、図１５（ｃ）は、入力電圧が高い場合のスイッチング素子ゲート電圧波形ｗ９１１の一例を示す図であり、図１５（ｄ）は、入力電圧が高い場合のＬＥＤに流れる電流波形ｗ９１２の一例を示す図である。図１５（ａ）と図１５（ｃ）において、縦軸は電圧レベルであり、横軸は時間軸である。図１５（ｂ）と図１５（ｄ）において、縦軸は電流レベルであり、横軸は時間軸である。
【０００４】
図１５（ａ）に示すように、ＬＥＤ駆動用電源装置は、入力電圧が低い場合、オン幅ｆ１０１とオフ幅ｆ１０２が同じ長さ、すなわちデューティが５０％になるようにオフ幅を制御する。なお、入力電圧が低い場合とは、一例として、入力電圧が１０Ｖ、出力電圧が５Ｖの場合である。オン幅ｆ１０１とオフ幅ｆ１０２を合わせた１周期は、符号ｆ１０３（＝ｆ１０１＋ｆ１０２）を付した期間（時刻ｔ９０１〜ｔ９０３）である。オン幅ｆ１０１の期間（時刻ｔ９０１〜ｔ９０２）、スイッチング素子ゲートは、オン状態で、ＬＥＤに電流が流れている状態である。オフ幅ｆ１０２の期間（時刻ｔ９０２〜ｔ９０３）、スイッチング素子ゲートは、オフ状態で、ＬＥＤに電流が流れていない状態である。
【０００５】
また、図１５（ｂ）に示すように、時刻ｔ９０１〜９０２の期間、スイッチング素子ゲートがオン状態であるため、ＬＥＤに流れる電流は、ＬＥＤに流れる電流波形（以下、ＬＥＤ電流波形という）ｗ９０２のように時刻ｔ９０１の時の電流値から増加していく。また、図１５（ｂ）に示すように、時刻ｔ９０２〜９０３の期間、スイッチング素子ゲートがオフ状態であるため、ＬＥＤに流れる電流は、ＬＥＤ電流波形ｗ９０２のように時刻ｔ９０２の時の電流値から減少していく。
【０００６】
次に、図１５（ｃ）に示すように、ＬＥＤ駆動用電源装置への入力電圧が高い場合、オン幅が固定のため、オン幅ｆ１１１は、図１５（ａ）のオン幅ｆ１０１と同じである。なお、入力電圧が高い場合とは、一例として、入力電圧が２０Ｖ、出力電圧が５Ｖの場合である。
【０００７】
図１５（ｄ）に示すように、時刻ｔ９０１〜９０２の期間、スイッチング素子ゲートがオン状態であるため、ＬＥＤに流れる電流は、ＬＥＤ電流波形ｗ９１２のように時刻ｔ９０１の時の電流値から増加していく。また、図１５（ｄ）に示すように、時刻ｔ９０２〜９０５の期間、スイッチング素子ゲートがオフ状態であるため、ＬＥＤに流れる電流は、ＬＥＤ電流波形ｗ９１２のように時刻ｔ９０２の時の電流値から減少していく。
【０００８】
ＬＥＤ駆動用電源装置は、出力電圧を５Ｖに保つために、オフ幅ｆ１１２がオフ幅ｆ１０２の３倍になるように、デューティが７５％になるようにオフ幅を制御する。オン幅ｆ１１１（時刻ｔ９０１〜ｔ９０２）とオフ幅ｆ１１２（時刻ｔ９０２〜ｔ９０５）を合わせた１周期は、符号ｆ１１３（時刻ｔ９０１〜ｔ９０５）を付した期間である。このように、オン幅を固定して、入力電圧に応じてオフ幅を制御しているため、１周期の長さは、図１５（ａ）と図１５（ｃ）のように、入力電圧の高い場合の周期ｆ１１３の方が、入力電圧の低い場合の周期ｆ１０３より長い。
【０００９】
図１６は、オフ幅固定時の出力波形を説明する図である。図１６（ａ）は、入力電圧が高い場合のスイッチング素子ゲート電圧波形ｗ９２１の一例を示す図であり、図１６（ｂ）は、入力電圧が高い場合のＬＥＤ電流波形ｗ９２２の一例を示す図である。また、図１６（ｃ）は、入力電圧が低い場合のスイッチング素子ゲート電圧波形ｗ９３１の一例を示す図であり、図１６（ｄ）は、入力電圧が低い場合のＬＥＤ電流波形ｗ９３２の一例を示す図である。図１６（ａ）と図１６（ｃ）において、縦軸は電圧レベルであり、横軸は時間軸である。図１６（ｂ）と図１６（ｄ）において、縦軸は電流レベルであり、横軸は時間軸である。
【００１０】
図１６（ａ）のように、ＬＥＤ駆動用電源装置は、入力電圧が高い場合、例えば、デューティが２５％になるようにオン幅ｆ１２１（時刻ｔ９１２〜ｔ９１３）を制御する。オン幅ｆ１２１とオフ幅ｆ１２２（時刻ｔ９１３〜ｔ９１４）を合わせた１周期は、符号ｆ１２３（＝ｆ１２１＋ｆ１２２）を付した期間（時刻ｔ９１２〜ｔ９１４）である。
また、図１６（ｂ）に示すように、時刻ｔ９１２〜９１３の期間、スイッチング素子ゲートがオン状態であるため、ＬＥＤに流れる電流は、ＬＥＤ電流波形ｗ９２２のように時刻ｔ９１２の時の電流値から増加していく。また、図１６（ｂ）に示すように、時刻ｔ９１３〜９１４の期間、スイッチング素子ゲートがオフ状態であるため、ＬＥＤに流れる電流は、ＬＥＤ電流波形ｗ９２２のように時刻ｔ９１３の時の電流値から減少していく。
【００１１】
次に、図１６（ｃ）のように、ＬＥＤ駆動用電源装置への入力電圧が低い場合、オフ幅が固定のため、オフ幅ｆ１３２（時刻ｔ９１３〜ｔ９１４）は図１６（ａ）のオフ幅ｆ１２２と同じである。
図１６（ｄ）に示すように、時刻ｔ９１１〜９１３の期間、スイッチング素子ゲートがオン状態であるため、ＬＥＤに流れる電流は、ＬＥＤ電流波形ｗ９３２のように時刻ｔ９１１の時の電流値から増加していく。また、図１６（ｄ）に示すように、時刻ｔ９１３〜９１４の期間、スイッチング素子ゲートがオフ状態であるため、ＬＥＤに流れる電流は、ＬＥＤ電流波形ｗ９３２のように時刻ｔ９１３の時の電流値から減少していく。
【００１２】
ＬＥＤ駆動用電源装置は、出力電圧を保つために、オン幅ｆ１３１（時刻ｔ９１１〜ｔ９１３）をオン幅ｆ１２１の３倍になるように、すなわち、デューティが５０％になるようにオン幅ｆ１３１を制御する。オン幅ｆ１３１とオフ幅を合わせた１周期は、符号ｆ１３３を付した期間（時刻ｔ９１１〜ｔ９１４）である。このように、オフ幅を固定して、入力電圧に応じてオン幅を制御しているため、１周期の長さは、入力電圧の高い場合の周期ｆ１２３の方が、入力電圧の低い場合の周期ｆ１３３より短い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−１２９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、図１５（ａ）と図１５（ｃ）のように、ＰＦＭ駆動方式のオン幅を固定する方式では、オフの期間ｆ１０２とｆ１１２とが入力電圧に応じて変化する。同様に、図１６（ａ）と図１６（ｃ）のように、ＰＦＭ駆動方式のオフ幅を固定する方式では、オンの期間ｆ１２１とｆ１３１とが入力電圧に応じて変化する。
このように、従来技術による制御では、入力電圧に応じてオン幅とオフ幅を合わせた周期が変化、すなわち、出力の周波数が変化してしまうという。この結果、ノイズ除去の遮断周波数を固定出来ず、電源装置におけるノイズ除去が行いにくいという課題があった。
【００１５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、入力電圧が変化した場合においても電源装置におけるノイズ除去が行いやすいＬＥＤ駆動用電源装置及びＬＥＤ駆動用電源装置の制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係るＬＥＤ駆動用電源装置は、パルス信号のハイレベルの幅と前記パルス信号のローレベルの幅とを合わせた１周期の期間が所定の期間内となるように、入力電圧の大きさに基づき前記パルス信号のハイレベルの幅を制御し、電流検出部が生成した制御信号に応じて前記パルス信号のローレベルの幅を制御することで前記パルス信号を生成するパルス生成部と、前記入力電圧を電流に変換する変換部と、前記生成されたパルス信号がハイレベルのとき前記変換部からの電流をＬＥＤに供給し、前記生成されたパルス信号がローレベルのとき前記ＬＥＤへの電流供給を遮断する第１スイッチと、前記パルス信号がローレベルのとき、前記ＬＥＤに前記入力電圧に基づき流れる電流を検出し、検出した電流に基づいて前記制御信号を生成し、生成した前記制御信号を前記パルス生成部に出力する電流検出部と、を備えることを特徴としている。
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明に係るＬＥＤ駆動用電源装置は、パルス信号のハイレベルの幅と前記パルス信号のローレベルの幅とを合わせた１周期の期間が所定の期間内となるように、入力電圧の大きさに基づき前記パルス信号のローレベルの幅を制御し、電流検出部が生成した制御信号に応じて前記パルス信号のハイレベルの幅を制御することで前記パルス信号を生成するパルス生成部と、前記入力電圧を電流に変換する変換部と、前記生成されたパルス信号がハイレベルのとき前記変換部からの電流をＬＥＤに供給し、前記生成されたパルス信号がローレベルのとき前記ＬＥＤへの電流供給を遮断する第１スイッチと、前記パルス信号がハイレベルのとき、前記ＬＥＤに前記入力電圧に基づき流れる電流を検出し、検出した電流に基づいて前記制御信号を生成し、生成した前記制御信号を前記パルス生成部に出力する電流検出部と、を備えることを特徴としている。
【００１８】
また、本発明に係るＬＥＤ駆動用電源装置において、前記パルス生成部は、キャパシタと、前記制御信号に基づきワンショット・パルスを生成する第２パルス生成部と、前記ワンショット・パルスに基づき前記キャパシタの充電状態と放電状態を制御する第２スイッチと、前記キャパシタに充電された電圧値が所定の電圧値以上か否かを比較する第１比較部と、を備え、前記第２スイッチは、前記ワンショット・パルスがローレベルの期間、前記キャパシタを前記入力電圧を電流に変換した電流で充電し、前記第１比較部は、前記比較の結果、前記キャパシタの充電電圧が所定の電圧未満の期間、ハイレベルの前記パルス信号を生成し、前記キャパシタの充電電圧が所定の電圧以上になったときに前記パルス信号をハイレベルからローレベルに切り替えることでハイレベルの幅を制御するようにしてもよい。
【００１９】
また、本発明に係るＬＥＤ駆動用電源装置において、前記電流検出部は、前記ＬＥＤに流れる電流を電圧に変換した電圧値が所定の電圧値以上か否かを比較する第２比較部を備え、前記第２比較部は、前記パルス生成部が生成したパルス信号がハイレベルの期間に前記ＬＥＤに流れた電流に基づき、前記パルス信号がローレベルのとき前記ＬＥＤのアノードの電圧が所定の電圧以上になったタイミングで前記制御信号を生成するようにしてもよい。
【００２０】
また、本発明に係るＬＥＤ駆動用電源装置において、前記パルス生成部は、キャパシタと、前記制御信号に基づきワンショット・パルスを生成する第２パルス生成部と、前記ワンショット・パルスに基づき前記キャパシタの充電状態と放電状態を制御する第２スイッチと、前記キャパシタに充電された電圧値が所定の電圧値以上か否かを比較する第１比較部と、を備え、前記第２スイッチは、前記ワンショット・パルスがローレベルの期間、前記キャパシタを前記入力電圧を電流に変換した電流で充電し、前記第１比較部は、前記比較の結果、前記キャパシタの充電電圧が所定の電圧未満の期間、ローレベルの前記パルス信号を生成し、前記キャパシタの充電電圧が所定の電圧以上になったときに前記パルス信号をローレベルからハイレベルに切り替えることでローレベルの幅を制御するようにしてもよい。
【００２１】
また、本発明に係るＬＥＤ駆動用電源装置において、前記電流検出部は、前記ＬＥＤに流れる電流を電圧に変換した電圧値が所定の電圧値以上か否かを比較する第２比較部を備え、前記第２比較部は、前記パルス生成部が生成したパルス信号がローレベルの期間に前記ＬＥＤに流れた電流に基づき、前記パルス信号がハイレベルのとき前記ＬＥＤのアノードの電圧が所定の電圧以上になったタイミングで前記制御信号を生成するようにしてもよい。
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明に係るＬＥＤ駆動用電源装置の制御方法は、パルス生成部が、パルス信号のハイレベルの幅と前記パルス信号のローレベルの幅とを合わせた１周期の期間が所定の期間内となるように、入力電圧の大きさに基づき前記パルス信号のハイレベルの幅を制御し、電流検出工程が生成した制御信号に応じて前記パルス信号のローレベルの幅を制御することで前記パルス信号を生成するパルス生成工程と、変換部が、前記入力電圧を電流に変換する変換工程と、第１スイッチが、前記生成されたパルス信号がハイレベルのとき前記変換工程からの電流をＬＥＤに供給し、前記生成されたパルス信号がローレベルのとき前記ＬＥＤへの電流供給を遮断する第１スイッチング工程と、電流検出部は、前記パルス信号がローレベルのとき、前記ＬＥＤに前記入力電圧に基づき流れる電流を検出し、検出した電流に基づいて前記制御信号を生成し、生成した前記制御信号を前記パルス生成工程に出力する電流検出工程と、を備えることを特徴としている。
【００２３】
上記目的を達成するため、本発明に係るＬＥＤ駆動用電源装置の制御方法は、パルス生成部が、パルス信号のハイレベルの幅と前記パルス信号のローレベルの幅とを合わせた１周期の期間が所定の期間内となるように、入力電圧の大きさに基づき前記パルス信号のローレベルの幅を制御し、電流検出工程が生成した制御信号に応じて前記パルス信号のハイレベルの幅を制御することで前記パルス信号を生成するパルス生成工程と、変換部が、前記入力電圧を電流に変換する変換工程と、第１スイッチが、前記生成されたパルス信号がハイレベルのとき前記変換工程からの電流をＬＥＤに供給し、前記生成されたパルス信号がローレベルのとき前記ＬＥＤへの電流供給を遮断する第１スイッチング工程と、電流検出部が、前記パルス信号がハイレベルのとき、前記ＬＥＤに前記入力電圧に基づき流れる電流を検出し、検出した電流に基づいて前記制御信号を生成し、生成した前記制御信号を前記パルス生成工程に出力する電流検出工程と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、入力電圧に基づきパルス信号のハイレベルの幅を可変して制御し、ＬＥＤに流れる電流に基づきパルス信号のローレベルの幅を制御する。これにより入力電圧が変化しても、パルス信号のハイレベルの幅とローレベルの幅を合わせた周期は変化せず、出力の周波数は変化しない。また、入力電圧に基づきパルス信号のローレベルの幅を可変して制御し、ＬＥＤに流れる電流に応じてパルス信号のハイレベルの幅を制御する。同様にパルスの周期を入力電圧が変化しても、パルス信号のハイレベルの幅とローレベルの幅を合わせた周期を変化せず、出力の周波数が変化しない。このように、入力電圧が変化しても周波数が変化しないため、ノイズ除去の遮断周波数を固定でき、ＬＥＤ駆動用電源装置におけるノイズ除去が行いやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態に係るＬＥＤ駆動用電源装置のブロック図である。
【図２】同実施形態に係るパルス生成部とＬＥＤ駆動部の概略を説明する図である。
【図３】同実施形態に係るパルス生成部の構成の一例を説明する図である。
【図４】同実施形態に係るパルス生成部における内部の動作タイミングを説明する図である。
【図５】同実施形態に係るＬＥＤ駆動部の回路の一例を示す図である。
【図６】同実施形態に係る図５の各部の波形の一例を示す図である。
【図７】同実施形態に係るＶＡの電圧波形とタイミング信号ｆを説明する図である。
【図８】第２実施形態に係る本実施形態に係るＬＥＤ駆動用電源装置のブロック図である。
【図９】同実施形態に係るパルス生成部とＬＥＤ駆動部の概略を説明する図である。
【図１０】同実施形態に係るパルス生成部の構成の一例を説明する図である。
【図１１】同実施形態に係るパルス生成部における内部の動作タイミングを説明する図である。
【図１２】同実施形態に係る電流と電圧の関係を示す図である。
【図１３】同実施形態に係るＬＥＤ駆動部の回路の一例を示す図である。
【図１４】同実施形態に係る図１３の各部の波形の一例を示す図である。
【図１５】従来技術に係るオン幅固定時の出力波形を説明する図である。
【図１６】従来技術に係るオフ幅固定時の出力波形を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は係る実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内で種々の変更が可能である。
【００２７】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係るＬＥＤ駆動用電源装置のブロック図である。図１に示すように、ＬＥＤ駆動用電源装置１は、入力電圧検出部１１、電圧電流変換部１２、定電流源１３、加算部１４、パルス生成部２０、ＬＥＤ駆動部３０を備えている。また、ＬＥＤ駆動用電源装置１は、接続されているＬＥＤ４０を駆動する。
【００２８】
ＬＥＤ駆動用電源装置１の構成と動作について、図１を用いて説明する。
ＬＥＤ駆動用電源装置１の入力電圧検出部１１には、入力電圧が供給される。入力電圧検出部１１は、入力電圧を検出し、検出した電圧ａを、電圧電流変換部１２に出力する。
電圧電流変換部１２（変換部）は、入力された電圧ａを電流ｂに変換し、変換した電流ｂを加算部１４に出力する。
定電流源１３は、定電流ｃを生成し、生成した定電流ｃを加算部１４に出力する。
加算部１４には、電圧電流変換部１２が変換した電流ｂと、定電流源部１３が生成した電流ｃとが入力される。加算部１４は、入力された電流ｂと電流ｃとを加算した電流ｄ＝ｃ＋ｂをパルス生成部２０に出力する。
【００２９】
パルス生成部２０には、加算部１４から電流ｄと、ＬＥＤ駆動部３０からタイミング信号ｆとが入力される。パルス生成部２０は、後述するように、入力されたタイミング信号ｆ（制御信号）と電流ｄに基づくパルスｅを生成してＬＥＤ駆動部３０に出力する。
ＬＥＤ駆動部３０（電流検出部）には、入力電圧Ｖｉｎと、パルス生成部２０から生成されたパルスｅとが入力される。ＬＥＤ駆動部３０には、後述するように、入力された入力電圧Ｖｉｎとパルスｅに基づき、接続されているＬＥＤ４０を駆動する。また、ＬＥＤ駆動部３０は、後述するように、入力された入力電圧Ｖｉｎとパルスｅに基づき、タイミング信号ｆを生成する。また、ＬＥＤ駆動部３０は、生成したタイミング信号ｆをパルス生成部２０に出力する。
【００３０】
図２は、本実施形態に係るパルス生成部とＬＥＤ駆動部の概略を説明する図である。図２に示すように、ＬＥＤ駆動部３０は、バッファ３１、スイッチング素子３２、ＬＥＤ電流検出部３３、電圧電流変換部３４を備えている。
パルス生成部２０は、入力端子２０ｉｎが加算部１４の出力端子に接続され、出力端子２０ｏｕｔがバッファ３１の入力端子３１ｉｎに接続され、制御端子２０ｃｏｎｔがＬＥＤ電流検出部３３の出力端子に接続されている。
バッファ３１は、入力端子３１ｉｎがパルス生成部２０の出力端子２０ｏｕｔに接続され、出力端子３１ｏｕｔがスイッチング素子３２のゲート端子に接続されている。
スイッチング素子３２（第１スイッチ）は、例えば、Ｎチャネル・モス・トランジスタである。スイッチング素子３２は、ゲート端子がバッファ３１の出力端子３１ｏｕｔに接続され、ドレイン端子がＬＥＤ４０のカソードに接続され、ソース端子が接地されている。
ＬＥＤ電流検出部３３は、入力端子がＬＥＤ４０のアノードに接続され、出力端子がパルス生成部２０の制御端子２０ｃｏｎｔに接続されている。
電圧電流変換部３４（変換部）は、入力された入力電圧Ｖｉｎを電流に変換し、変換した電流をＬＥＤ４０のアノードに供給する。
【００３１】
次に、パルス生成部２０とＬＥＤ駆動部３０の動作の概略について説明する。
パルス生成部２０は、入力された電流ｄに基づくハイレベルの信号を生成する。パルス生成部２０は、生成したパルス信号を出力端子２０ｏｕｔからバッファ３１を介して、スイッチング素子３２のゲートに出力する。
スイッチング素子３２は、ゲートに入力されたパルスｅがハイレベルの時、ＬＥＤ４０に電流を流すように制御する。ＬＥＤ４０には、電圧電流変換部３４から入力電圧Ｖｉｎを電流に変換された電流が供給されている。
ＬＥＤ電流検出部３３は、ＬＥＤ４０に流れる電流を検出し、検出した電流に基づく制御信号ｆをパルス生成部２０の制御端子２０ｃｏｎｔに出力する。そして、パルス生成部２０は、ＬＥＤ電流検出部３３からの制御信号ｆに基づき、出力端子２０ｏｕｔから出力する信号をローレベルからハイレベルに切り替える。
すなわち、パルス生成部２０は、入力された電流ｄに基づいてハイレベルの信号を生成し、ＬＥＤ４０に流れる電流に基づくタイミング信号ｆに応じてローレベルからハイレベルに切り替える。
【００３２】
次に、パルス生成部２０の動作について、図３と図４を用いて説明する。
図３は、本実施形態に係るパルス生成部の構成の一例を説明する図である。図４は、本実施形態に係るパルス生成部における内部の動作タイミングを説明する図である。図４（ａ）は、タイミング信号ｆの波形Ｗ１であり、図４（ｂ）は、ワンショット・パルス発生部２１の出力（ワンショット・パルス）の波形Ｗ２であり、図４（ｃ）は、コンパレータ２５の負入力の波形Ｗ３であり、図４（ｄ）は、コンパレータ２５の出力波形Ｗ４である。図４（ａ）〜図４（ｄ）において、縦軸は電圧レベルであり、横軸は時間軸を表している。なお、図４において、符号Ｈは、ハイレベル、符号Ｌはローレベルを表している。
【００３３】
図３に示すように、パルス生成部２０は、ワンショット・パルス発生部２１、スイッチング素子２２、キャパシタ２３、基準電圧源２４、コンパレータ２５を備えている。
ワンショット・パルス発生部２１（第２パルス生成部）は、入力端子がＬＥＤ駆動部３０の出力端子と接続され、出力端子はスイッチング素子２２のゲートに接続されている。
スイッチング素子２２（第２スイッチ）は、ゲートがワンショット・パルス発生部２１の出力端子と接続され、ソースは接地され、ドレインがキャパシタ２３の一端とコンパレータ２５の負入力端子とに接続され且つ電流ｄが供給されている。
キャパシタ２３の一端には電流ｄが供給され、他端が接地されている。
コンパレータ２５（第１比較部）は、負入力端子がスイッチング素子２２のドレインとキャパシタ２３の一端と接続され且つ電流ｄが供給され、正入力端子が基準電圧源２４の正極と接続され、出力端子は、ＬＥＤ駆動部３０に接続されている。
基準電圧源２４は、正極がコンパレータ２５の正入力端子に接続され、負極が接地されている。
【００３４】
ワンショット・パルス生成部２１は、時刻ｔ１の時、入力端子にタイミング信号ｆ（波形Ｗ１）が入力され、入力されたタイミング信号ｆに基づきワンショット・パルスＷ２（図４）を生成する。図４（ａ）に示すように、タイミング信号ｆの波形Ｗ１は、時刻ｔ１〜ｔ３の期間、ハイレベルの信号である。また、図４（ｂ）に示すように、ワンショット・パルスの波形Ｗ２は、時刻ｔ１〜ｔ２の期間、ハイレベルの信号である。
スイッチング素子２２のゲートには、ワンショット・パルス生成部２１から出力されたワンショット・パルスが入力されている。ワンショット・パルスの波形Ｗ２がハイレベルの期間（時刻ｔ１〜ｔ２）、スイッチがオン状態のため、スイッチング素子２２のドレインは、ソースと同電位、すなわち０[Ｖ]（Ｇ（グランド）ともいう）になる。このため、コンパレータ２５の負入力端子の電圧は、図４（ｃ）のように、時刻ｔ１〜ｔ２の期間、０[Ｖ]になり、キャパシタ２３に充電されている電荷が放電される。コンパレータ２５は、負入力端子の電圧Ｌ１と、正入力端子に接続されている基準電圧源２４の電圧Ｌ２とを比較し、電圧Ｌ１の方が電圧Ｌ２より低いため、図４（ｄ）に示すように、ローレベルからハイレベルに切り替えて出力する。
【００３５】
時刻ｔ２の時、ワンショット・パルスの波形Ｗ２は、ハイレベルからローレベルに変化する。このため、スイッチング素子２２は、オフ状態になる。
そして、時刻ｔ２〜時刻ｔ５の期間、電流ｄがキャパシタ２３に充電される。このため、コンパレータ２５の負入力端子の電圧は、図４（ｃ）の波形Ｗ３のように、０[Ｖ] から電圧Ｌ１に向けて増加していく。
コンパレータ２５は、負入力端子の電圧Ｌ１と、正入力端子に接続されている基準電圧源２４の電圧Ｌ２とを比較し、電圧Ｌ１が電圧Ｌ２と等しくなった時（時刻ｔ４）、ハイレベルからローレベルに切り替えて信号を出力する。
この時刻ｔ２〜ｔ４における波形Ｗ３の傾きは、パルス生成部２０に入力される電流ｄの大きさに比例する。すなわち、電流ｄの電流値が大きいほど傾きが大きくなり、０[Ｖ]から電圧Ｌ２になるまでの時間が短くなる。一方、電流ｄの電流値が小さいほど傾きが小さくなり、０[Ｖ]から電圧Ｌ２になるまでの時間が長くなる。
この結果、コンパレータ２５のハイレベルの出力の期間（幅）は、電流ｄの電流値が大きい（入力電圧Ｖｉｎが高い）ほど幅が狭くなり、電流ｄの電流値が小さい（入力電圧Ｖｉｎが低い）ほど幅が広くなる。
【００３６】
時刻ｔ５の時、ワンショット・パルス生成部２１は、ＬＥＤ駆動部３０から出力されたタイミング信号ｆによりワンショット・パルスＷ２を生成する。このため、スイッチング素子２２はオン状態になり、キャパシタ２３を放電する。この結果、図４（ｄ）のように、コンパレータ２５の出力は、ローレベルからハイレベルに切り替わる。すなわち、パルス生成部２０の出力のローレベルの幅（期間）は、ＬＥＤ駆動部３０から出力されたタイミング信号ｆに基づいて生成されている。
以上、説明したように、パルス生成部２０は、入力された電流ｄに基づくハイレベルの幅を有する信号を生成し、ＬＥＤ駆動部３０から出力されたタイミング信号ｆに基づいてローレベルの幅を生成している。
【００３７】
次に、ＬＥＤ駆動部３０の具体的な回路の構成と動作を、図５〜図７を用いて説明する。図５は、本実施形態に係るＬＥＤ駆動部３０の回路の一例を示す図である。図６は、本実施形態に係る図５の各部の波形の一例を示す図である。図７は、本実施形態に係るＶＡの電圧波形とタイミング信号ｆを説明する図である。
【００３８】
図５に示すように、ＬＥＤ駆動部３０は、バッファ３１、スイッチング素子３２、コンパレータ３５、基準電圧源３６、抵抗３７、インダクタ３８、ダイオード３９を備えている。
図２で説明したように、パルス生成部２０の出力は、バッファ３１を介してスイッチング素子３２のゲートに接続されている。
スイッチング素子３２は、ゲートがバッファ３１の出力端子３１ｏｕｔに接続され、ソースが接地され、ドレインがインダクタ３８の一端とダイオード３９のアノードとに接続されている。
インダクタ３８は、一端がスイッチング素子３２のドレインとダイオード３９のアノードとに接続され、他端がＬＥＤ４０のカソードに接続されている。
ダイオード３９は、アノードがスイッチング素子３２のドレインとインダクタ３８の一端とに接続され、カソードが抵抗３７の一端と基準電圧源３６の正極に接続され且つ入力電圧Ｖｉｎが供給されている。
【００３９】
ＬＥＤ４０は、カソードがインダクタ３８の一端に接続され、アノードが抵抗３７の他端とコンパレータ３５の正入力端子３５ｉｎ＋とに接続されている。
抵抗３７は、一端が基準電圧源３６の正極とダイオード３９のカソードとに接続され且つ入力電圧Ｖｉｎが供給され、他端がＬＥＤ４０のアノードとコンパレータ３５の正入力端子３５ｉｎ＋とに接続されている。なお、抵抗３７は、ＬＥＤ４０に流れる電流を検出するためのものであり、抵抗値は小さい。抵抗値は、例えば、０．３[Ｖ]／１[Ａ]＝０．３[Ω（オーム）]である。
基準電圧源３６は、正極がダイオード３９のカソードと抵抗３７の一端に接続され且つ入力電圧Ｖｉｎが供給され、負極がコンパレータ３５の負入力端子３５ｉｎ−に接続されている。
コンパレータ３５（第２比較部）は、負入力端子３５ｉｎ−が基準電圧源３６の負極に接続され、正入力端子３５ｉｎ＋がＬＥＤ４０のアノードと抵抗３７の他端とに接続され、出力端子がパルス生成部２０の制御端子２０ｃｏｎｔに接続されている。
【００４０】
次に、入力電圧が低い場合、図５に示す回路の動作について説明する。
図６（ａ）は、入力電圧が低い場合の出力電圧波形の一例を示す図であり、図６（ｂ）は、入力電圧が低い場合のＬＥＤ電流波形の一例を示す図であり、図６（ｃ）は、入力電圧が低い場合のＶＡの電圧波形の一例を示す図である。図６（ａ）、図６（ｃ）において、縦軸は電圧レベルであり、横軸は時間軸である。また、図６（ｂ）において、縦軸は電流レベルであり、横軸は時間軸である。
【００４１】
時刻ｔ１１の時、パルス生成部２０の制御端子２０ｃｏｎｔには、ＬＥＤ駆動部３０のコンパレータ３５から出力されたタイミング信号ｆが入力される。また、パルス生成部２０の入力端子２０ｉｎには、電流ｄが入力される。
図３と図４を用いて説明したように、パルス生成部２０は、入力されたタイミング信号ｆに基づき、ハイレベルの出力信号を、時刻ｔ１１〜ｔ１３の期間、バッファ３１を介してスイッチング３２のゲートに出力する。
時刻ｔ１１〜ｔ１３の期間、スイッチング素子３２がオン状態のため、ＬＥＤ４０には、抵抗３７を介して電流が流れる。このため、図６（ｂ）に示したＬＥＤ電流波形Ｗ１２のように、時刻ｔ１１から時刻ｔ１３の期間、ＬＥＤの電流値は増加する。また、ＬＥＤ４０のアノードの電圧ＶＡ（波形Ｗ１３）は、時刻ｔ１１から時刻ｔ１３の期間、図６（ｃ）に示したように、基準電圧源３６の電圧値から減少していく。
【００４２】
図３と図４を用いて説明したように、パルス生成部２０の内部で、入力された電流ｄに基づき電圧とパルス生成部２０内部の基準電圧源２４とを比較し、比較の結果、電圧値が同じになった時、パルス生成部２０は、出力信号ｅをハイレベルからローレベルに切り替える。すなわち時刻ｔ１３の時、図６（ａ）のように、波形Ｗ１１は、ローレベルの信号に切り替わる。
このため、スイッチング素子３２は、オフ状態になる。スイッチング素子３２がオフ状態の期間（時刻ｔ１３〜ｔ１４）、ＬＥＤ４０には、抵抗３７、インダクタ３８、ダイオード３９、ＬＥＤ４０のループにより電流が流れる。スイッチング素子３２がオフ状態のため、図６（ｂ）のように、ＬＥＤ４０に流れる電流は、時刻ｔ１３の時点の電流値から０（ゼロ）に向けて減少していく。また、ＬＥＤ４０のアノード、すなわちコンパレータ３５の正入力端子３５ｉｎ＋の電圧ＶＡは、基準電圧源３６の電圧に近づいていく。基準電圧源３６の電圧値は、例えば、入力電圧Ｖｉｎが５［Ｖ］の場合、Ｖｉｎ−４．７［Ｖ］＝０．３［Ｖ］である。
【００４３】
図７は、本実施形態に係るＶＡの電圧波形とタイミング信号ｆを説明する図である。図７において、横軸は時間であり、縦軸は電圧レベルである。図７（ａ）は、図６（ｃ）に示したＶＡの電圧波形の時刻ｔ１４前後の波形（波形Ｗ１３）であり、図７（ｂ）は、図４（ａ）に示したタイミング信号ｆ（波形Ｗ１）である。
コンパレータ３５は、電圧ＶＡと基準電圧源３６の電圧値（以下、基準電圧値という）とを比較する。図７（ａ）と図７（ｂ）に示したように、コンパレータ３５は、電圧ＶＡが基準電圧値を超えた場合、所定の期間、ハイレベルの信号、すなわちタイミング信号ｆを生成し、生成したタイミング信号ｆをパルス生成部２０に出力する。図６の時刻ｔ１４は、図４の時刻ｔ５に対応する。
パルス生成部２０は、入力されたタイミング信号ｆに基づき、パルス生成部２０の出力２０ｏｕｔの信号をローレベルからハイレベルに切り替える。
以下、時刻ｔ１１〜ｔ１４の動作を繰り返す。
【００４４】
次に、入力電圧が高い場合、図５に示す回路の動作について説明する。
図６（ｄ）は、入力電圧が高い場合の出力電圧波形の一例を示す図であり、図６（ｅ）は、入力電圧が高い場合のＬＥＤ電流波形の一例を示す図であり、図６（ｆ）は、入力電圧が高い場合のＶＡの電圧波形の一例を示す図である。図６（ｄ）、図６（ｆ）において、縦軸は電圧レベルであり、横軸は時間軸である。また、図６（ｅ）において、縦軸は電流レベルであり、横軸は時間軸である。
【００４５】
時刻ｔ１１の時、パルス生成部２０の制御端子２０ｃｏｎｔには、ＬＥＤ駆動部３０のコンパレータ３５から出力されたタイミング信号ｆが入力される。また、パルス生成部２０の入力端子２０ｉｎには、電流ｄが入力される。
図３と図４を用いて説明したように、パルス生成部２０は、入力されたタイミング信号ｆに基づき、ハイレベルの出力信号を、時刻ｔ１１〜ｔ１２の期間、バッファ３１を介してスイッチング３２のゲートに出力する。
時刻ｔ１１〜ｔ１２の期間、スイッチング素子３２がオン状態のため、ＬＥＤ４０には、抵抗３７を介して電流が流れる。このため、図６（ｅ）に示したＬＥＤ電流波形Ｗ２２のように、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の期間、ＬＥＤに流れる電流値は増加する。また、ＬＥＤ４０のアノードの電圧ＶＡ（波形Ｗ２３）は、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の期間、図６（ｆ）に示したように、基準電圧源３６の電圧値から減少していく。
【００４６】
図３と図４を用いて説明したように、パルス生成部２０の内部で、入力された電流ｄに基づき電圧とパルス生成部２０内部の基準電圧源２４（図３）とを比較し、比較の結果、電圧値が同じになった時、パルス生成部２０は、出力信号ｅをハイレベルからローレベルに切り替える。すなわち時刻ｔ１２の時、図６（ｄ）のように、波形Ｗ２１は、ローレベルの信号に切り替わる。このため、パルス生成部２０から出力される信号において、ハイレベルの期間ｆ１１は、入力される電圧大きいほど短くなり、入力される電圧が小さいほど長くなる。従って、図６（ａ）に示したハイレベルの期間ｆ１に比べ、入力電圧が大きい図６（ｄ）の期間ｆ１１の方が短くなる。
【００４７】
出力信号ｅがハイレベルからローレベルに切り替わっため、スイッチング素子３２は、オフ状態になる。スイッチング素子３２がオフ状態の期間（時刻ｔ１２〜ｔ１４）、ＬＥＤ４０には、抵抗３７、インダクタ３８、ダイオード３９、ＬＥＤ４０のループにより電流が流れる。スイッチング素子３２がオフ状態のため、ＬＥＤ４０に流れる電流は、図６（e）のように時刻ｔ１２の時点の電流値から０（ゼロ）に向けて減少していく。また、ＬＥＤ４０のアノード、すなわちコンパレータ３５の正入力端子３５ｉｎ＋の電圧ＶＡは、基準電圧源３６の電圧に近づいていく。基準電圧源３６の電圧値は、例えば、入力電圧Ｖｉｎが５［Ｖ］の場合、Ｖｉｎ−４．７［Ｖ］＝０．３［Ｖ］である。
入力電圧が大きいため、スイッチング素子３２がオン状態の間に下がっていた電圧値は、図６（ｆ）のように図６（ｃ）より大きい。ＬＥＤ４０に流れる電流値は図６（ｂ）と図６（ｅ）とで同じである。このため、電圧ＶＡが基準電圧値になるまでの時間は、図６（ｂ）の期間ｆ２（時刻ｔ１３〜ｔ１４）に比べ、図６（ｆ）に示したように期間ｆ１２（時刻ｔ１２〜ｔ１４）の方が長く（広く）なる。
【００４８】
コンパレータ３５は、電圧ＶＡと基準電圧値とを比較する。図７（ａ）と図７（ｂ）に示したように、コンパレータ３５は、電圧ＶＡが基準電圧値を超えた場合、所定の期間、ハイレベルの信号、すなわちタイミング信号ｆを生成し、生成したタイミング信号ｆをパルス生成部２０に出力する。
パルス生成部２０は、入力されたタイミング信号ｆに基づき、パルス生成部２０の出力２０ｏｕｔの信号をローレベルからハイレベルに切り替える。
以下、時刻ｔ１１〜ｔ１４の動作を繰り返す。
【００４９】
なお、図６（ａ）の１周期の期間ｆ３と図６（ｄ）の１周期ｆ１３は、時刻ｔ１１〜ｔ１４は同じ期間である例を説明したが、期間ｆ３と期間ｆ１３が同等になるように、図５のＬＥＤ駆動部３０の各部品（抵抗３７、インダクタ３８、ダイオード３９）の値を実測、またはシミュレーションにより決定する。このため、期間ｆ３と期間ｆ１３とは同一ではなく、所定の範囲内である場合もある。この場合において、入力電圧が変動しても、１周期が所定の期間内であり、周期の変動が少ないため、本実施形態による装置のノイズ対策は、周波数を切り替える必要がない効果が得られる。なお、１周期ｆ３、またはｆ１３は、例えば１００［ｋＨｚ］、すなわち１０［ｕｓｅｃ］である。
【００５０】
動作についてまとめると、パルス生成部２０は、入力電圧の大きさに基づき、ＬＥＤ駆動部３０にハイレベルの信号を出力する。パルス生成部２０からハイレベルの信号が出力されている期間、ＬＥＤ駆動部３０のスイッチング素子３２がオン状態になり、ＬＥＤ４０に電流が流れる。そして、パルス生成部２０の出力がハイレベルの期間、すなわちスイッチング素子３２がオン状態の期間は、パルス生成部２０への入力電圧の大きさに基づき、入力電圧が低い方が広く、入力電圧が高い方が狭い。
そして、パルス生成部２０からの出力がローレベルの期間、スイッチング素子３２はオフ状態になる。この期間、スイッチング素子３２がオン状態の時のＬＥＤ駆動部３０の各素子の電圧に基づき、ＬＥＤ４０に電流が流れる。そして、ＬＥＤ駆動部３０のコンパレータ３５は、ＬＥＤ４０のアノードの電圧ＶＡと基準電圧値とを比較し、ＬＥＤ４０のアノードの電圧ＶＡが基準電圧値なった時、タイミング信号ｆを生成してパルス生成部２０に出力する。このタイミング信号ｆにより、パルス生成部２０は、出力信号をローレベルからハイレベルに切り替える。パルス生成部２０の出力がローレベルの期間、すなわちスイッチング素子３２がオフ状態の期間は、パルス生成部２０の出力がハイレベルの期間にＬＥＤ４０に流れた電流値に基づいている。
【００５１】
以上のように、パルス生成部２０は、入力電圧に基づきハイレベルの期間を制御する。さらに、パルス生成部２０とＬＥＤ駆動部３０とは、ハイレベルの期間にＬＥＤに流れる電流とに基づきローレベルの期間を制御するようにしたので、入力電圧の大きさが変動した場合でも、ハイレベルとローレベルとを合わせた周期がほとんど変化しないように制御することができる。
【００５２】
この結果、入力電圧が変動した場合でも、オン幅とオフ幅を合わせた１周期の期間の変動が少ないパルス駆動による電源装置を実現できる。このため、定電流電源装置１のノイズ除去のためにフィルタを設ける場合においても、周波数変動が少ないため、帯域を固定したフィルタでノイズ除去が行える。
また、入力電圧による周波数変動が少ないため、定電流電源装置からこの周波数変化による音や、周波数が可聴帯域まで下がってしまい、使用者に耳障りな音が聞こえることもなくなる効果もある。
【００５３】
［第２実施形態］
図８は、本実施形態に係るＬＥＤ駆動用電源装置のブロック図である。図８に示すように、ＬＥＤ駆動用電源装置１ａは、入力電圧検出部１１、電圧電流変換部１２、定電流源１３、加算部１４ａ、パルス生成部２０ａ、ＬＥＤ駆動部３０ａを備えている。また、ＬＥＤ駆動用電源装置１ａは、接続されているＬＥＤ４０を駆動する。
【００５４】
ＬＥＤ駆動用電源装置１ａの構成と動作について、図８を用いて説明する。なお、第１実施形態と同じ機能部は、図１と同じ符号を用いて説明を省略する。
ＬＥＤ駆動用電源装置１ａの定電流源１３は、定電流ｃを生成し、生成した定電流ｃを加算部１４ａに出力する。
加算部１４ａには、電圧電流変換部１２（変換部）が変換した電流ｂと、定電流源部１３が生成した電流ｃとが入力される。加算部１４は、入力された電流ｃ’から電流ｂを減算した電流ｄ’＝ｃ’−ｂをパルス生成部２０ａに出力する。
【００５５】
パルス生成部２０ａには、加算部１４ａから電流ｄ’と、ＬＥＤ駆動部３０ａからタイミング信号ｆ’（制御信号）とが入力される。パルス生成部２０ａは、入力されたタイミング信号ｆ’と電流ｄ’に基づくパルスｅ’を生成し、生成したパルスｅ’をＬＥＤ駆動部３０ａに出力する。
ＬＥＤ駆動部３０ａ（電流検出部）には、入力電圧Ｖｉｎと、パルス生成部２０ａからパルスｅ’とが入力される。ＬＥＤ駆動部３０ａは、入力された入力電圧Ｖｉｎとパルスｅ’に基づき、接続されているＬＥＤ４０を駆動する。また、ＬＥＤ駆動部３０ａは、入力された入力電圧Ｖｉｎとパルスｅに基づき、タイミング信号ｆ’を生成する。また、ＬＥＤ駆動部３０ａは、生成したタイミング信号ｆ’をパルス生成部２０ａに出力する。
【００５６】
図９は、本実施形態に係るパルス生成部とＬＥＤ駆動部の概略を説明する図である。図９に示すように、ＬＥＤ駆動部３０ａは、バッファ３１ａ、スイッチング素子３２ａ、ＬＥＤ電流検出部３３ａ、電圧電流変換部３４ａを備えている。
パルス生成部２０ａは、入力端子２０ａｉｎが加算部１４ａの出力端子に接続され、出力端子２０ａｏｕｔがバッファ３１ａの入力端子３１ａｉｎに接続され、制御端子２０ａｃｏｎｔがＬＥＤ電流検出部３３ａの出力端子に接続されている。
バッファ３１ａは、入力端子３１ａｉｎがパルス生成部２０ａの出力端子２０ａｏｕｔに接続され、出力端子３１ａｏｕｔがスイッチング素子３２ａのゲート端子に接続されている。
スイッチング素子３２ａ（第１スイッチ）は、例えば、Ｎチャネル・モス・トランジスタである。スイッチング素子３２ａは、ゲート端子がバッファ３１ａの出力端子３１ａｏｕｔに接続され、ドレイン端子がＬＥＤ４０のカソードに接続され、ソース端子がＬＥＤ電流検出部３３ａの入力端子に接続されている。
ＬＥＤ電流検出部３３ａは、入力端子がスイッチング素子３２ａのソースに接続され、出力端子がパルス生成部２０ａの制御端子２０ａｃｏｎｔに接続されている。
電圧電流変換部３４ａ（変換部）は、入力された入力電圧Ｖｉｎを電流に変換し、変換した電流をＬＥＤ４０のアノードに供給する。
【００５７】
次に、パルス生成部２０ａとＬＥＤ駆動部３０ａの動作の概略について説明する。
パルス生成部２０ａは、入力された電流ｄ’に基づくローレベルの信号を生成する。パルス生成部２０ａは、生成したパルス信号を出力端子２０ａｏｕｔからバッファ３１ａを介して、スイッチング素子３２ａのゲートに出力する。
スイッチング素子３２ａは、ゲートに入力されたパルスｅ’がハイレベルの時、ＬＥＤ４０に電流を流すように制御する。ＬＥＤ４０には、電圧電流変換部３４ａから入力電圧Ｖｉｎを電流に変換された電流が供給されている。
ＬＥＤ電流検出部３３ａは、ＬＥＤ４０に流れる電流を検出し、検出した電流に基づく制御信号ｆ’をパルス生成部２０の制御端子２０ａｃｏｎｔに出力する。そして、パルス生成部２０ａは、ＬＥＤ電流検出部３３ａからの制御信号ｆ’に基づき、出力端子２０ａｏｕｔから出力する信号をハイレベルからローレベルに切り替える。
すなわち、パルス生成部２０ａは、入力された電流ｄ’に基づいてローレベルの信号を生成し、ＬＥＤ４０に流れる電流に基づくタイミング信号ｆ’に応じてハイレベルからローレベルに切り替える。
【００５８】
次に、パルス生成部２０の動作について、図１０と図１１を用いて説明する。
図１０は、本実施形態に係るパルス生成部の構成の一例を説明する図である。図１１は、本実施形態に係るパルス生成部における内部の動作タイミングを説明する図である。図１１（ａ）は、タイミング信号ｆ’の波形Ｗ１０１であり、図１１（ｂ）は、ワンショット・パルス発生部２１ａの出力（ワンショット・パルス）の波形Ｗ１０２であり、図１１（ｃ）は、コンパレータ２５ａの負入力の波形Ｗ１０３であり、図１１（ｄ）は、コンパレータ２５ａの出力波形Ｗ１０４である。図１１（ａ）〜図１１（ｄ）において、縦軸は電圧レベルであり、横軸は時間軸である。なお、図１１において、符号Ｈは、ハイレベル、符号Ｌはローレベルを表している。
【００５９】
図１０に示すように、パルス生成部２０ａは、ワンショット・パルス発生部２１ａ、スイッチング素子２２ａ、キャパシタ２３ａ、基準電源２４ａ、コンパレータ２５ａを備えている。
ワンショット・パルス発生部２１ａ（第２パルス生成部）は、入力端子がＬＥＤ駆動部３０ａの出力端子と接続され、出力端子はスイッチング素子２２ａのゲートに接続されている。
スイッチング素子２２ａ（第２スイッチ）は、ゲートがワンショット・パルス発生部２１ａの出力端子と接続され、ソースは接地され、ドレインがキャパシタ２３ａの一端とコンパレータ２５ａの正入力端子とに接続され且つ電流ｄ’が供給されている。
キャパシタ２３ａの一端には電流ｄ’が供給され、他端が接地されている。
コンパレータ２５ａ（第１比較部）は、正入力端子がスイッチング素子２２ａのドレインとキャパシタ２３ａの一端と接続され且つ電流ｄ’が供給され、負入力端子が基準電圧源２４ａの正極と接続され、出力端子は、ＬＥＤ駆動部３０ａに接続されている。
基準電圧源２４ａは、正極がコンパレータ２５ａの負入力端子に接続され、負極が接地されている。
【００６０】
ワンショット・パルス生成部２１ａは、時刻ｔ２１の時（図１１）、入力端子にタイミング信号ｆ’（波形Ｗ１０１）が入力され、入力されたタイミング信号ｆ’に基づきワンショット・パルスＷ１０２（図１１）を生成する。図１１（ａ）に示すように、タイミング信号ｆ’の波形Ｗ１０１は、時刻ｔ２１〜ｔ２３の期間、ローレベルの信号である。また、図１１（ｂ）に示すように、ワンショット・パルスの波形Ｗ１０２は、時刻ｔ２１〜ｔ２２の期間、ローレベルの信号である。そして、ワンショット・パルス生成部２１ａは、生成したワンショット・パルスを反転してスイッチング素子２２ａのゲートに出力する。
スイッチング素子２２ａのゲートには、ワンショット・パルス生成部２１ａから出力されたワンショット・パルスが入力される。スイッチング素子２２ａは、ワンショット・パルスの波形Ｗ１０２がローレベルの期間（時刻ｔ２１〜ｔ２２）、スイッチがオン状態のため、ドレインはソースと同電位、すなわち０[Ｖ]（Ｇ（グランド）ともいう）になる。このため、コンパレータ２５ａの正入力端子の電圧は、図１１（ｃ）のように、時刻ｔ２１〜ｔ２２の期間、０[Ｖ]になり、キャパシタ２３ａに充電されている電荷が放電される。コンパレータ２５ａは、正入力端子の電圧Ｌ１１と、負入力端子に接続されている基準電圧源２４ａの電圧Ｌ１２とを比較し、電圧Ｌ１１の方が電圧Ｌ１２より低いため、図１１（ｄ）に示すように、ローレベルの信号を出力する。
【００６１】
時刻ｔ２２に時、ワンショット・パルスの波形Ｗ１０２は、ローレベルからハイレベルに変化する。このため、スイッチング素子２２ａは、オフ状態になる。
そして、時刻ｔ２２〜時刻ｔ２５の期間、電流ｄ’がキャパシタ２３ａに充電される。このため、コンパレータ２５ａの正入力端子の電圧は、図１１（ｃ）の波形Ｗ１０３のように、０[Ｖ] から電圧Ｌ１１に向けて増加していく。
コンパレータ２５ａは、正入力端子の電圧Ｌ１１と、負入力端子に接続されている基準電圧源２４ａの電圧Ｌ１２とを比較し、電圧Ｌ１１が電圧Ｌ１２と等しくなった時（時刻ｔ２４）、ローレベルからハイレベルに切り替えて出力する。
【００６２】
図１２は、本実施形態に係る電流と電圧の関係を示す図である。図１２において、横軸は電圧レベルを表し、縦軸は電流レベルを表している。
図１２に示すように、破線Ｗ３０１は、電流の増加と共に電圧が増加するものであり、実線Ｗ３０２は、電流の増加と共に電圧が減少するものである。図１０の回路では、入力電圧が増加すると電流ｄ’が減少する、すなわち図１２の実線Ｗ３０２に示めした特性になるように構成されている。
図１１に戻り、時刻ｔ２２〜ｔ２４における波形Ｗ１０３の傾きは、パルス生成部２０ａに入力される電流ｄ’の大きさに比例する。図１２の実線Ｗ３０２のような関係になっているので、電流ｄ’の電流値が大きいほど傾きが小さくなり、０[Ｖ]から電圧Ｌ１２になるまでの時間が長くなる。一方、電流ｄ’の電流値が小さいほど傾きが大きくなり、０[Ｖ]から電圧Ｌ１２になるまでの時間が短くなる。
この結果、コンパレータ２５ａのローレベルの出力は、電流ｄ’の電流値が大きい（入力電圧Ｖｉｎが高い）ほど幅が広く（長く）なり、電流ｄ’の電流値が小さい（入力電圧Ｖｉｎが低いほど幅が狭く（短く）なる。
【００６３】
時刻ｔ２５の時、ワンショット・パルス生成部２１ａは、ＬＥＤ駆動部３０ａから出力されたタイミング信号ｆ’に応じてワンショット・パルスＷ１０２を生成する。スイッチング素子３２ａのゲートには、ワンショット・パルスＷ１０２が反転して入力されている。このため、スイッチング素子２２ａはオフ状態になる。この結果、図１１（ｄ）のように、コンパレータ２５ａの出力は、ハイレベルからローレベルに切り替わる。すなわち、パルス生成部２０ａの出力のハイレベルの幅（期間）は、ＬＥＤ駆動部３０ａから出力されたタイミング信号ｆ’に基づいて生成されている。
以上、説明したように、パルス生成部２０ａは、入力された電流ｄ’に基づくローレベルの幅を有する信号を生成し、ＬＥＤ駆動部３０ａから出力されたタイミング信号ｆ’に基づいてハイレベルの幅を生成している。
【００６４】
次に、ＬＥＤ駆動部３０ａの具体的な回路の構成と動作を、図１３と図１４を用いて説明する。図１３は、本実施形態に係るＬＥＤ駆動部３０ａの回路の一例を示す図である。図１４は、本実施形態に係る図１３の各部の波形の一例を示す図である。
【００６５】
図１３に示すように、ＬＥＤ駆動部３０ａは、バッファ３１ａ、スイッチング素子３２ａ、コンパレータ３５ａ、基準電圧源３６ａ、抵抗３７ａ、インダクタ３８ａ、ダイオード３９ａを備えている。
図９で説明したように、パルス生成部２０ａの出力は、バッファ３１ａを介してスイッチング素子３２ａのゲートに接続されている。
スイッチング素子３２ａは、ゲートがバッファ３１ａの出力端子３１ａｏｕｔに接続され、ソースが抵抗３７ａの一端とコンパレータ３５ａの負入力端子３５ａｉｎ−に接続され、ドレインがＬＥＤ４０のカソードとダイオード３９ａのアノードとに接続されている。
インダクタ３８ａは、一端がＬＥＤ４０のアノードに接続され、他端がダイオード３９ａのカソードに接続され且つ入力電圧Ｖｉｎが供給されている。
ダイオード３９ａは、アノードがスイッチング素子３２ａのドレインとＬＥＤ４０のカソードとに接続され、カソードがインダクタ３８ａの一端に接続され且つ入力電圧Ｖｉｎが供給されている。
【００６６】
ＬＥＤ４０は、アノードがインダクタ３８ａの一端に接続され且つ入力電圧Ｖｉｎが供給され、カソードがスイッチング素子３２ａのドレインとダイオード３９ａのアノードとに接続されている。
抵抗３７ａは、一端がスイッチング素子３２ａのソースとコンパレータ３５ａの負入力端子３２ａｉｎ−に接続され、他端が接地されている。
なお、抵抗３７ａは、ＬＥＤ４０に流れる電流を検出するためのものであり、抵抗値は小さい。抵抗値は、例えば、０．３[Ｖ]／１[Ａ]＝０．３[Ω（オーム）]である。
基準電圧源３６ａは、正極がコンパレータ３５ａの正入力端子３５ａｉｎ＋に接続され、負極が接地されている。
コンパレータ３５ａ（第２比較部）は、正入力端子３５ｉｎ＋が基準電圧源３６の正極に接続され、負入力端子３５ｉｎ−がスイッチング素子３２ａのソースと抵抗３７ａの一端とに接続され、出力端子がパルス生成部２０ａの制御端子２０ａｃｏｎｔに接続されている。
【００６７】
次に、入力電圧が高い場合、図１３に示す回路の動作について説明する。
図１４（ａ）は、入力電圧が高い場合の出力電圧波形の一例を示す図であり、図１４（ｂ）は、入力電圧が高い場合のＬＥＤ電流波形の一例を示す図であり、図１４（ｃ）は、入力電圧が高い場合のＶＡ’の電圧波形の一例を示す図である。図１４（ａ）、図１４（ｃ）において、縦軸は電圧レベルであり、横軸は時間軸である。また、図１４（ｂ）において、縦軸は電流レベルであり、横軸は時間軸である。
【００６８】
時刻ｔ３１の時、パルス生成部２０ａの制御端子２０ａｃｏｎｔには、ＬＥＤ駆動部３０ａのコンパレータ３５ａから出力されたタイミング信号ｆ’が入力される。また、パルス生成部２０ａの入力端子２０ａｉｎには、電流ｄ’が入力される。
図１０と図１１を用いて説明したように、パルス生成部２０ａは、入力されたタイミング信号ｆ’に基づき、ローレベルの出力信号を、時刻ｔ３１〜ｔ３３の期間、バッファ３１ａを介してスイッチング３２ａのゲートに出力する。
時刻ｔ３１〜ｔ３３の期間、スイッチング素子３２ａがオフ状態のため、図１４（ｂ）のように、ＬＥＤ４０には、スイッチング素子３２ａがオン状態だった時（〜時刻ｔ３１）の各部の電圧に基づき、インダクタ３８ａ、ダイオード３９ａ、ＬＥＤ４０のループにより電流が流れる。この場合、スイッチング素子３２ａがオフ状態のため、ＬＥＤ４０に流れる電流は、図１４（ｂ）のように時刻ｔ３１の時の電流値から減少していく。時刻ｔ３１〜ｔ３３の期間の、ＬＥＤ電流波形Ｗ２０２の傾きは、インダクタ３８ａのインダクタンスの大きさに基づいている。
また、時刻ｔ３１〜ｔ３３の期間、スイッチング素子３２ａがオフ状態であり、電流検出用の抵抗３７ａが小さいため、図１４（ｃ）のように、電圧ＶＡ’は０［Ｖ］（ＧＮＤ（グランド））に近い値になる
【００６９】
次に、パルス生成部２０ａは、時刻ｔ３３の時、図１４（ａ）のように、入力電圧Ｖｉｎの大きさに基づき、スイッチング素子３２ａのゲートへの出力信号ｅ’をローレベルからハイレベルに切り替える。このため、スイッチング素子３２ａは、オン状態になる。
このため、時刻ｔ３３〜ｔ３４の期間、ＬＥＤ４０に流れる電流波形Ｗ２０２は、図１４（ｂ）のように、時刻ｔ３３の時の電流値から増加していく。時刻ｔ３３〜ｔ３４の期間のＬＥＤ電流波形Ｗ２０２の傾きは、インダクタ３８ａの両端の電圧の大きさに基づいている。このため、入力電圧Ｖｉｎが大きいほど、ＬＥＤ電流波形Ｗ２０２の傾きが大きくなる。
そして、スイッチング素子３２ａのソースに接続されている抵抗３７ａの電圧ＶＡ’、すなわちコンパレータ３５ａの負入力端子３５ａｉｎ−の電圧は、図１４（ｃ）のように０［Ｖ］から基準電圧源３６ａの電圧に向けて増加していく。基準電圧源３６ａの電圧値は、例えば、０．３［Ｖ］である。
【００７０】
コンパレータ３５ａは、電圧ＶＡ’と基準電圧値とを比較する。コンパレータ３５ａは、電圧ＶＡ’が基準電圧値を超えた場合、所定の期間、ローレベルの信号、すなわちタイミング信号ｆ’を生成し、生成したタイミング信号ｆ’をパルス生成部２０ａに出力する。図１４の時刻ｔ３４は、図１１の時刻ｔ２５に対応する。
パルス生成部２０ａは、入力されたタイミング信号ｆ’に基づき、パルス生成部２０ａの出力２０ａｏｕｔの信号をハイレベルからローレベルに切り替えて出力する。
以下、時刻ｔ３１〜ｔ３４の動作を繰り返す。
【００７１】
次に、入力電圧が低い場合、図１３に示す回路の動作について説明する。
図１４（ｄ）は、入力電圧が低い場合の出力電圧波形の一例を示す図であり、図１４（ｅ）は、入力電圧が低い場合のＬＥＤ電流波形の一例を示す図であり、図１４（ｆ）は、入力電圧が低い場合のＶＡ’の電圧波形の一例を示す図である。図１４（ｄ）、図１４（ｆ）において、縦軸は電圧レベルであり、横軸は時間軸である。また、図１４（ｅ）において、縦軸は電流レベルであり、横軸は時間軸である。
【００７２】
時刻ｔ３１の時、パルス生成部２０ａの制御端子２０ａｃｏｎｔには、ＬＥＤ駆動部３０ａのコンパレータ３５ａから出力されたタイミング信号ｆ’が入力される。また、パルス生成部２０ａの入力端子２０ａｉｎには、電流ｄ’が入力される。
図１０と図１１を用いて説明したように、パルス生成部２０ａは、入力されたタイミング信号ｆ’に基づき、ローレベルの出力信号を、時刻ｔ３１〜ｔ３２の期間、バッファ３ａ１を介してスイッチング３２ａのゲートに出力する。
時刻ｔ３１〜ｔ３２の期間、スイッチング素子３２ａがオフ状態のため、ＬＥＤ４０には、図１４（ｅ）のように、スイッチング素子３２ａがオン状態だった時（〜時刻ｔ３１）の各部の電圧に基づき、インダクタ３８ａ、ダイオード３９ａ、ＬＥＤ４０のループにより電流が流れる。時刻ｔ３１〜ｔ３２の期間の、ＬＥＤ電流波形Ｗ２１２の傾きは、インダクタ３８ａのインダクタンスの大きさに基づいている。このため、時刻ｔ３１〜ｔ３３のＬＥＤ電流波形Ｗ２０２の傾きと同じである。
また、時刻ｔ３１〜ｔ３３の期間、スイッチング素子３２ａがオフ状態であり、電流検出用の抵抗３７ａが小さいため、図１４（ｆ）のように、電圧ＶＡ’は０［Ｖ］（ＧＮＤ（グランド））に近い値になる
【００７３】
次に、パルス生成部２０ａは、図１４（ｄ）のように、時刻ｔ３２の時、入力電圧Ｖｉｎの大きさに基づき、スイッチング素子３２ａのゲートへの出力信号ｅ’をローレベルからハイレベルに切り替える。このため、スイッチング素子３２ａは、オン状態になる。
従って、時刻ｔ３２〜ｔ３４の期間、ＬＥＤ４０に流れる電流波形Ｗ２１２は、図１４（ｅ）のように、時刻ｔ３２の時の電流値から増加していく。時刻ｔ３２〜ｔ３４の期間のＬＥＤ電流波形Ｗ２１２の傾きは、インダクタ３８ａの両端の電圧の大きさに基づいているため、入力電圧Ｖｉｎが小さいほど、ＬＥＤ電流波形Ｗ２０２の傾きが小さくなる。このため、時刻ｔ３２〜ｔ３４のＬＥＤ電流波形Ｗ２１２の傾きは、時刻ｔ３３〜ｔ３４のＬＥＤ電流波形Ｗ２０２の傾きより小さい。
そして、スイッチング素子３２ａのソースに接続されている抵抗３７ａの電圧ＶＡ’、すなわちコンパレータ３５ａの負入力端子３５ａｉｎ−の電圧は、図１４（ｆ）のように０［Ｖ］から基準電圧源３６ａの電圧に向けて増加していく。基準電圧源３６ａの電圧値は、例えば、０．３［Ｖ］である。
【００７４】
コンパレータ３５ａは、電圧ＶＡ’と基準電圧値とを比較する。コンパレータ３５ａは、電圧ＶＡ’が基準電圧値を超えた場合、所定の期間、ローレベルの信号、すなわちタイミング信号ｆ’を生成し、生成したタイミング信号ｆ’をパルス生成部２０ａに出力する。
パルス生成部２０ａは、入力されたタイミング信号ｆ’に基づき、パルス生成部２０ａの出力２０ａｏｕｔの信号をハイレベルからローレベルに切り替える。
以下、時刻ｔ３１〜ｔ３４の動作を繰り返す。
【００７５】
なお、図１４（ａ）の１周期の期間ｆ２３と図１４（ｄ）の１周期ｆ３３は、同じ期間（時刻ｔ３１〜ｔ３４）である例を説明した。期間ｆ２３と期間ｆ３３が同等になるように、図１３のＬＥＤ駆動部３０ａの各部品（抵抗３７ａ、インダクタ３８ａ、ダイオード３９ａ）の値は、実測、またはシミュレーションにより決定する。このため、期間ｆ２３と期間ｆ３３とは同一ではなく、所定の範囲内である場合もある。この場合において、入力電圧が変動しても、１周期が所定の期間内のため、周期の変動が少ないため、本実施形態による装置のノイズ対策は、周波数を切り替える必要がない効果が得られる。
【００７６】
動作についてまとめると、パルス生成部２０ａからローレベルの信号が出力されている期間、ＬＥＤ駆動部３０ａのスイッチング素子３２がオフ状態になり、ＬＥＤ４０には、それまでオン状態だった時の各部の電圧に基づき電流が流れる。そして、パルス生成部２０ａの出力がローレベルの期間、すなわちスイッチング素子３２がオフ状態の期間は、パルス生成部２０への入力電圧の大きさに基づき、入力電圧が低い方が狭く、入力電圧が高い方が広い。
そして、パルス生成部２０ａからの出力がハイレベルの期間、スイッチング素子３２ａはオン状態になり、ＬＥＤ４０に電流が流れる。そして、ＬＥＤ駆動部３０ａのコンパレータ３５ａは、電圧ＶＡ’と基準電圧値とを比較し、電圧ＶＡが基準電圧値なった時、タイミング信号ｆ’を生成してパルス生成部２０ａに出力する。パルス生成部２０ａは、このタイミング信号ｆ’に基づき、出力信号をハイレベルからローレベルに切り替える。すなわち、パルス生成部２０ａの出力がハイレベルの期間は、パルス生成部２０ａの出力がローレベルの期間、ＬＥＤ４０に流れた電流値に基づいている。
【００７７】
以上のように、パルス生成部２０ａは、入力電圧に基づきローレベルの期間を制御する。さらに、パルス生成部２０ａとＬＥＤ駆動部３０ａとは、ローレベルの期間、ＬＥＤ４０に流れる電流とに基づきハイレベルの期間を制御するようにしたので、入力電圧の大きさが変動した場合でも、ハイレベルとローレベルとを合わせた周期がほとんど変化しないように制御することができる。
【００７８】
この結果、入力電圧が変動した場合でも、オン幅とオフ幅を合わせた１周期の期間の変動が少ないパルス駆動によるＬＥＤ駆動用電源装置を実現できる。このため、定電流電源装置１のノイズ除去のためにフィルタを設ける場合においても、周波数変動が少ないため、帯域を固定したフィルタでノイズ除去が行える。
また、入力電圧による周波数変動が少ないため、定電流電源装置からこの周波数変化による音や、周波数が可聴帯域まで下がってしまい、使用者に耳障りな音が聞こえることもなくなる効果もある。
【００７９】
なお、第１実施形態の構成図（図１、図５）と、第２実施形態の構成図（図８、図１３）を同一のＬＥＤ駆動用電源装置が備えるようにしてもよい。この場合、第１実施形態の動作か第２実施形態の動作かを非図示の切り替スイッチにより、切り替えて使用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１、１ａ・・・定電流電源装置  １１・・・入力電圧検出部  １２・・・電圧電流変換部
１３・・・定電流源  １４、１４ａ・・・加算部  ２０、２０ａ・・・パルス生成部
２１、２１ａ・・・ワンショット・パルス発生部  ２２、２２ａ・・・スイッチング素子
２３、２３ａ・・・キャパシタ  ２４、２４ａ・・・基準電圧源
２５、２５ａ・・・コンパレータ  ３０、３０ａ・・・ＬＥＤ駆動部
３１、３１ａ・・・バッファ  ３２、３２ａ・・・スイッチング素子
３３、３３ａ・・・ＬＥＤ電流検出部  ３４、３４ａ・・・電圧電流変換部
３５、３５ａ・・・コンパレータ  ３６、３６ａ・・・基準電圧源
３７、３７ａ・・・抵抗  ３８、３８ａ・・・インダクタ
３９、３９ａ・・・ダイオード  ４０・・・ＬＥＤ
【図１】
0005637843.tif 000002
【図２】
0005637843.tif 000003
【図３】
0005637843.tif 000004
【図４】
0005637843.tif 000005
【図５】
0005637843.tif 000006
【図６】
0005637843.tif 000007
【図７】
0005637843.tif 000008
【図８】
0005637843.tif 000009
【図９】
0005637843.tif 000010
【図１０】
0005637843.tif 000011
【図１１】
0005637843.tif 000012
【図１２】
0005637843.tif 000013
【図１３】
0005637843.tif 000014
【図１４】
0005637843.tif 000015
【図１５】
0005637843.tif 000016
【図１６】
0005637843.tif 000017