(57)【要約】【課題】電源回路に、電子トランス、商用周波数トランス電源、または、直流電源の何れが接続されていても、ＬＥＤランプを安定的に、かつ、効率良く、点灯させることができるＬＥＤ電源回路を提供する。【解決手段】電源回路に自励式電子トランスが使用されている場合、供給された高周波交流電圧は、整流回路１１で全波整流され、入力電圧の増加に伴い、まず、交流式起動増幅回路２４に電流が流れ、その後、交流式電流補償回路２５に電流が流れる。更に、入力電圧が高くなると、ＬＥＤドライバー２０に電流が流れる。つまり、その全出力電圧に亘り点灯回路に電流が流れるため、自励式電子トランスが動作を停止したり、不安定になることがない。また、交流式増幅回路２３と交流式電流補償回路２５は、直流電源、商用周波数トランス電源のように周波数の低い電源が接続された場合、電流が流れ込まないため、電源効率が良くなる。【選択図】  図２
2014029783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤを駆動するためのＬＥＤドライバーと、交流電源との間に接続されるＬＥＤ点灯回路であって、
上記交流電源を整流し、上記ＬＥＤドライバーに直流電圧を供給する整流回路と、上記整流回路に並列に接続され、少なくともコンデンサーと増幅回路を含み、上記整流回路から出力された直流電圧が一定電圧以下で、かつ、一定の周波数以上の脈流電圧を含むとき、電流を流す交流式起動回路を備えたことを特徴とするＬＥＤ点灯回路。
【請求項２】
ＬＥＤを駆動するためのＬＥＤドライバーと、交流電源との間に接続されるＬＥＤ点灯回路であって、上記交流電源を整流し、上記ＬＥＤドライバーに直流電圧を供給する整流回路と、上記整流回路に並列に接続され、少なくともコンデンサーを含み、上記整流回路から出力された直流電圧が一定の周波数以上の脈流電圧を含むとき、定電流を流す交流式電流補償回路を備えたことを特徴とするＬＥＤ点灯回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続される電源の種類に関わらず、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源とするＬＥＤランプをちらつきなく、高効率で、確実に点灯させることができるＬＥＤ点灯回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力消費量が少ないこと、長寿命であること等の理由により、照明の光源として、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたランプ（以下ＬＥＤランプという）が使用されるようになっている。
例えば、特許文献１には照明用途に供するＬＥＤランプの点灯回路が記載され、例えば、その図５には複数のＬＥＤを点灯させる点灯回路の一例が示されている。
図９に特許文献１の図５に示される点灯回路を示す。同図に示すように、複数のＬＥＤを直並列接続し、変圧器Ｔｒ２で降圧した交流電圧を整流回路ＤＢで整流して、コンデンサーＣ１で平滑し、電流制限用Ｒ１、Ｒ２を介して上記直並列されたＬＥＤに印加して点灯させる。
【０００３】
ＬＥＤは直流駆動であり、交流電源を用いてＬＥＤを点灯させる場合には、上記文献１に記載されるように交流電圧を整流して直流に変換する。
図１０にＬＥＤドライバーを用いた一般的点灯回路の例を示す。
図１０に示すように、点灯回路は、交流を整流し直流に変換する整流ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４から成る整流回路１１と、コンデンサーＣ１などを含む平滑回路７０と、ＬＥＤを駆動するＤＣ−ＤＣコンバータ等を具備するＬＥＤドライバー２０から構成されるＬＥＤ駆動回路を有する。
なお、ＬＥＤに定電流が供給されるようにＬＥＤドライバー２０が定電流機能を有するものもある。上記ＬＥＤ駆動回路には、１２Ｖの交流電圧が供給され、ＬＥＤが点灯する。
【０００４】
上記ＬＥＤ駆動回路等の電源電圧としては、一般に、商用の交流電圧１００Ｖを、例えば、１２Ｖに降圧して供給している。
商用１００Ｖの電圧を例えば１２Ｖまで降圧するためにはトランスを用いる必要があるが、近年では装置の小型化などを図るため、従来から使用されている鉄心にコイルを巻きつけた低周波トランス（銅鉄トランス）に代えて、ＡＣ−ＡＣコンバータ、いわゆる電子トランスが使用されるようになってきている。
電子トランスは、上記銅鉄トランスを使用しないか、あるいは小型の銅鉄トランスを用いて、交流電圧を降圧もしくは昇圧するものであり、トランスを用いる場合は、商用周波数より周波数を高くして、トランスの小型化を図っている。
電子トランスとしては、種々の方式のものが知られているが、ハートレー発振、ブロッキング発振等の自励式発振を利用した自励式の電子トランスと、他励式の電子トランスが知られている。
【０００５】
図１１に降圧電源の構成例を示す。
図１１（ａ）は、低周波トランスの使用例である。
同図に示すように、周波数５０／６０Ｈｚ、電圧１００Ｖの商用交流電圧を、低周波トランス８０の巻き数比を利用して、周波数５０／６０Ｈｚ、電圧１２Ｖに降圧している。
図１１(ｂ)は自励式の電子トランスの構成例である。
同図に示すように、周波数５０／６０Ｈｚ、電圧１００Ｖの商用交流電圧を整流回路１１より直流電圧に変換し、コンデンサーＣＣを有する平滑回路７０で平滑し、自励式発振回路８１に印加する。
自励式発振回路８１は、弟３次巻線（フィードバック巻線）Ｌ３を有するトランスＴｒ２、スィッチング素子Ｑ１、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ５から構成される。
スィッチング素子Ｑ１がスィッチングすることによりトランスＴｒ２の一次巻線Ｌ１に電流が流れ、トランスＴｒ２の２次巻線Ｌ２に電圧が発生する。
第３次巻線Ｌ３に発生する電圧は、スィッチング素子Ｑ１に正帰還される。これにより、トランスＴｒ２、スィッチング素子Ｑ１から成る回路は自励式の発振動作を行い、スィッチング素子Ｑ１はスィッチング動作を繰り返す。このためトランスＴｒ２の２次巻線Ｌ２には、電圧が１２Ｖ、周波数が２０ｋから１００ｋＨｚの交流電圧が発生する。
【０００６】
図１１（ｃ）は他励式の電子トランスの概略構成例である。
同図み示すように、周波数５０／６０Ｈｚ、電圧１００Ｖの商用交流電圧を整流回路１１により直流電圧に変換し、コンデンサＣＣを有する平滑回路７０で平滑し、他励発振回路８２に印加する。
他励式発振回路８２は、トランスＴｒ３、スィッチング素子Ｑ１、ＩＣなどの発振回路ＯＳＣから構成される。スィッチング素子Ｑ１は発振回路ＯＳＣにより駆動され、当該発振回路の周波数でスィッチング動作を繰り返す。これによりトランスＴｒ３の２次巻線Ｌ２には電圧が１２Ｖ、周波数２０ｋ〜１００ｋＨｚの交流電圧が発生する。
【０００７】
ところで、従来から店舗などの照明設備においては、ハロゲンランプ等のランプが使用されている。交流１２Ｖで点灯するハロゲンランプを照明として用いる場合、銅鉄トランスを使用した低周波トランス、自励式発振を利用した電子トランス、他励式発振を利用した電子トランスなどが天井裏などに設置され、天井面に設けられたソケット等からランプに給電している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３４４９１９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３５１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
商用交流電圧より低い電圧でランプを点灯させる場合、電源回路には降圧するため図１１（ａ）に示す低周波トランスが使用されてきた。
しかし、近年では、小型化のため電子トランスを使用することが多い。
電子トランスには、前述したように自励式と他励式のものがある。
図１１（ｂ）に自励式電子トランスの概略図を示す。
図１１（ｃ）は他励式電子トランスも概略図である。
従来のＬＥＤランプをこれらの電源に接続した場合、ＬＥＤが点灯しなかったり、不連続点灯になるという問題があった。
これは、自励式の電子トランスでは、ある程度の負荷電流が流れないと、安定した発振をしないのに対し、ＬＥＤは、駆動回路のＤＣ−ＤＣコンバータが動作するまでの低電圧領域では、電流が流れないためと考えられる。
ハロゲンランプは印可した電圧に比例して電流が流れるという線形特性を有しているのに対し、ＬＥＤはある一定以上の電圧が加わらないと電流が流れないという非線形特性を有している。このため、ＬＥＤランプの電源として自励式の電子トランスを使用した場合、十分な負荷電流が流れず、安定した発振をしない。
【００１０】
電源回路に自励式の電子トランスを用いなければ、上記問題は生じないので、ＬＥＤランプを点灯させるため、新たな電源回路を設置する場合は、他励式の電子トランスなど、ＬＥＤランプを安定に点灯させる電源回路を用いることができる。
しかし、例えばハロゲンランプを点灯させるための既存の照明設備に、ハロゲンランプに代えてＬＥＤランプを点灯させることも考えられる。この場合は、電源回路に自励式の電子トランスを用いていると、ＬＥＤランプは安定に動作しない。
ユーザーは、必ずしも照明設備の電源回路にどのような回路が使用されているか知らないので、例えば、自励式の電子トランスが使用されているハロゲンランプ用の既存の設備にＬＥＤランプを取り付けることも考えられ、この場合はＬＥＤランプが正常に点灯せず、ＬＥＤランプが故障しているなどの誤解を生ずる可能性もある。
よって、既に設置されている電源の方式に関わらず、ＬＥＤランプをちらつかせることなく、正常に動作させる高効率な点灯回路が必要とされている。
【００１１】
上記問題を解決する方法として、起動補助回路と定電流負荷回路を用いる方法があり、特許文献２に回路例が示されている。
図１２に特許文献２の図３に示される点灯回路を示す。
しかし、特許分文献２に示されている動補助回路１２は、電源電圧全体に亘って電流を流すため、点灯回路の効率を悪くしている。
また、特許文献２に示されている定電流負荷回路１３は、直流式のため、電源回路に図１０（ａ）に示す低周波トランスが使用されていても、電流を流し、電源効率が悪くなっている。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みなされたものであって、本発明は、電源回路の回路構成に関わらず、効率よく、かつ、安定的にＬＥＤランプを点灯させることができるＬＥＤ点灯回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
自励式発振を利用した電子トランスでは、ＬＥＤに電流がほとんど流れない低電圧領域でも電子トランスにある程度の負荷電流を流す必要がある。
また、ＬＥＤに流れる電流量が少ない場合、発振が不安定となるので、それを補償する必要がある。
また、低周波トランスを利用した電源の場合は、ＬＥＤを点灯するためだけの電流を流して、効率を良くする必要がある。
本発明では、上記問題を解決するため、電源の負荷側に一定の電圧以上で電流を引き抜く動作電圧制御回路と高周波の脈流電圧の場合、電流を流す交流式増幅回路を有した交流式起動増幅回路と、ＬＥＤドライバーに流れる電流が少ない場合流れる電流を補償でき、高周波の脈流電圧の場合のみ、一定電流を流す、交流式電流補償回路を設ける。
これにより自励式電子トランスから高周波電圧が入力された場合、自励式電子トランスの全出力電圧に亘り、負荷電流を流し、電子トランスの動作が停止しないようにする。
また、低周波トランスを利用した電源の場合は、ＬＥＤの動作電圧以外の領域では、電流を流さないようにする。
【００１４】
すなわち、本発明においては、以下のようにして前期課題を解決する。
（１）ＬＥＤを駆動するLＥＤドライバーと、交流電源との間に接続されるＬＥＤ点灯回路において、上記交流電源を接続して上記ＬＥＤドライバーに直流電圧を供給する整流回路と、上記整流回路に並列に接続され、一定電圧以上で電流を引き抜く動作電圧制御回路とバイアス回路にコンデンサー含み、高周波脈流電圧が入力されたとき電流が流れる高周波増幅回路とで構成される、交流式起動増幅回路を設ける。
（２）ＬＥＤを駆動するLＥＤドライバーと、交流電源との間に接続されるＬＥＤ点灯回路において、上記交流電源を接続して上記ＬＥＤドライバーに直流電圧を供給する整流回路と、上記整流回路に並列に接続され、バイアス回路にコンデンサーを含み、高周波脈流電圧が入力されたとき定電流の負荷電流を流し、上記ＬＥＤドライバーに電流が流れたとき、負荷電流が減少する交流式電流補償回路を設ける。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、以下の効果を得ることができる。
（１）ＬＥＤ点灯回路に、高周波脈流電圧が印可されたとき、一定の電圧以下で、電流が流れる交流式起動増幅回路を設けたことで、ＬＥＤランプの電源回路に自励式電子トランスが使用されていても、ＬＥＤに流す電流が、自励式電子トランスの動作に必要な電流を満足させている場合は、ＬＥＤをちらつきなく、確実に点灯させることができ、点灯回路の効率も良くなる。
また、ＬＥＤランプの電源回路に低周波トランスが使用されている場合は、上記交流式起動増幅回路には、ほとんど、電流が流れないため点灯回路の効率が良くなる。
（２）ＬＥＤ点灯回路に、高周波脈流電圧が印可されたとき、一定の電流を流す交流式電流補償回路を設けたことで、ＬＥＤの電源回路に自励式電子トランスが使用されており、しかも、ＬＥＤに流れる電流が少ない場合でも、自励式電子トランスに流れる電流を補償するため、ＬＥＤをちらつきなく確実に点灯させることができる。また、ＬＥＤの電源回路に低周波トランスが使用されている場合には、上記交流式電流補償回路にはほとんど電流が流れないため、大幅に点灯回路の効率が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電源回路と本発明の点灯回路を含むＬＥＤランプの全体構成を示す図
【図２】本発明のＬＥＤ点灯回路と、ＬＥＤから構成されるＬＥＤランプの基本構成を示すブロック図
【図３】本発明の第１の実施形態の点灯回路の構成を示す図
【図４】本発明の第２の実施形態の点灯回路の構成を示す図
【図５】本発明の第３の実施形態の点灯回路の構成を示す図
【図６】本発明の第４の実施形態の点灯回路の構成を示す図
【図７】本発明の第５の実施形態の点灯回路の構成を示す図
【図８】本発明の第６の実施形態の点灯回路の構成を示す図
【図９】従来例の図５に示される点灯回路を示す図
【図１０】ＬＥＤドライバーを用いた点灯回路例を示す図
【図１１】低周波トランス方式、自励式電子トランス方式、他励式電子トランス方式の構成例を示す図
【図１２】従来技術の図３に示される点灯回路を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、電源回路と本発明の点灯回路を含むＬＥＤランプの点灯装置の全体構成を示す。
図２は、本発明の点灯回路とＬＥＤから構成されるＬＥＤランプの構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、ＡＣ１００Ｖの商用電源が、トランス、発振回路などからなる電源回路に供給され、１２Ｖの交流電圧に変換される。この交流電圧は、図２に示す本発明の点灯回路を通し、ＬＥＤに供給される。
上記電源回路３０は、例えば天井裏などに設置され、上記点灯回路などを含むＬＥＤランプ４０は、例えば天井面などに設けられた、ねじ込み式（スクリュウ式）あるいはピン接続式の給電部６０を介して接続される。
点灯回路１０は、図２に示すように上記電源回路３０が出力する交流電圧を整流し、ＬＥＤドライバー２０に直流電圧を供給する整流回路１１と、上記整流回路１１に並列に接続され、整流回路１１から出力される直流電圧が一定電圧以上になると電流を引き抜く動作電圧制御回路２２と上記電源回路３０の出力が高周波脈流電圧の場合、電流を流す交流式増幅回路２３とで構成される交流式起動増幅回路２４と、上記整流回路１１に並列に接続され、上記整流回路１１から出力される直流電圧が高周波脈流電圧の場合、定電流を流し、ＬＥＤドライバー２０に電流が流れると、定電流回路に流れる電流が減少する交流式電流補償回路２５を備える。
【００１９】
図２において、整流回路１１は、図１の電源回路３０が出力する交流電圧を全波整流する。
図２の動作電圧制御回路２２は、整流回路１１の力電圧が一定電圧以上になると、電流を引き抜くため、交流式増幅回路２３は、電源回路３０の出力電圧が高周波脈流電圧の場合、整流回路１１の出力電圧が一定電圧に上昇するまで電流を引き込み続ける。
つまり、電源動作電圧制御回路２２と交流式電流増幅回路２３は、一定電圧以下では、電流を流し続ける交流式起動増幅回路２４を構成している。
図２の交流式電流補償回路２５は、整流回路１１の出力が高周波脈流電圧の場合、上記高周波電圧が一定電圧以上になると、定電流が流入する。また、ＬＥＤドライバー２０に電流が流れると、ＬＥＤドライバー２０に流れる電流は、上記、交流式電流補償回路２５に帰還されており、交流式電流補償回路２５に流入する電流が減少する。
【００２０】
前述のとおり、図１の電源回路３０が自励式電子トランスで構成されていている場合、全出力に亘り、図１の点灯回路１０に電流が流れるため、動作を停止したり、動作が不安定になりＬＥＤがちらつくなどの問題は生じない。また、図１の電源回路３０が低周波トランスで構成されている場合、図２の交流式起動増幅回路２４と図２の交流式電流補償回路２５には、ほとんど電流が流入しないため、点灯回路の効率が良くなる。
次に、本発明の点灯回路の具体的な構成例について説明する。
【実施例１】
【００２１】
図３は、本発明の第１の実施形態を示す図である。
図３は、ＬＥＤに流す電流が多く、自励式電子トランスが動作するのに必要な電流より、ＬＥＤドライバーに流れる電流が多い場合の実施例であり
点灯回路は、整流回路１１、交流式起動増幅回路２４、ＬＥＤドライバー２０から構成されており、スィッチング素子Ｑ１、Ｑ２にトランジスタを用いた例を示している。
図３において、整流回路１１には、全波整流回路を構成する整流ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が設けられ、給電部６０から供給される交流電圧は、全波整流され脈流電圧となる。
動作電圧制御回路２２は、ツェナーダイオードＺＤ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２、スィッチング素子Ｑ１で構成され、整流回路１１の出力に並列に接続され、スィッチング素子の出力は、後述の交流式増幅回路２３のバイアス部に接続されている。
交流式増幅回路２３は、コンデンサーＣ１、スィッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ５、抵抗Ｒ３，Ｒ４、Ｒ５で構成されており、整流回路１１から出力された脈流電圧の立ち上がり時、Ｃ１、Ｒ４、Ｑ２のベースを通してバイアス電流が流れ、Ｑ２がオンして、抵抗Ｒ５、スィッチング素子Ｑ２に電流が流れる。整流回路１１から出力された脈流電圧の立ち下がり時に、Ｃ１に充電された電荷は、抵抗Ｒ３、Ｒ４、ダイオードＤ５を通して放電される。抵抗Ｒ５は、Ｑ２に流れる電流を制限している。
動作電圧制御回路２２は、整流回路１１から出力された脈流電圧が、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧ＶｚとＱ１のベース・エミッタ間電圧Ｖｂｅの和より高くなると、Ｑ１がオンして、Ｑ２のバイアス電流を引き抜き、Ｑ２をオフせしめ、交流式増幅回路２３に流れる電流を減少させる。
【００２２】
即ち、動作電圧制御回路２２のＱ１がオンするまで交流式増幅回路２３に電流が流れ、動作電圧制御回路２２のツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧ＶｚをＬＥＤドライバー２０が動作を開始する電圧に合わせることにより、ＬＥＤドライバー２０が動作を開始した時点で、交流式増幅回路２３に流れる電流を遮断することが可能となる。
また、給電部に低周波トランスを利用した電源が使用されている場合、供給される電圧の周波数は、５０／６０Ｈｚであり、電子トランスから供給される電圧の周波数は２０ｋ〜１００ｋＨｚである由、交流式増幅回路２３のバイアスコンデンサーＣ１の容量と抵抗Ｒ４の抵抗値を適切に選択することで、給電部６０に低周波トランスを利用した電源が利用されていた場合、交流式増幅回路２３のスィッチング素子Ｑ２はオンしないので、交流式増幅回路２３に電流はほとんど流れることがなく、電源の効率は良くなる。
【００２３】
以上のように、給電部６０に自励式電子トランスが接続されている場合、ＬＥＤドライバー２０が動作するまでの低電圧領域では、交流式増幅回路２３に電流が流れ、電圧が高くなるとＬＥＤドライバー２０に電流が流れるため、点灯回路には電流が常に流入し、動作が停止したり、不安定になることはない。
また、動作電圧制御回路２２で、ＬＥＤドライバー２０が動作する電圧に合わせて、交流式増幅回路２３に流れる電流を停止することで、損失を低減させることができる。
給電部６０に、低周波トランスを使用している場合は、交流式増幅回路２３に電流はほとんど流れないので、点灯回路の効率は良くなる。
【実施例２】
【００２４】
図４は、本発明の第２の実施形態を示す図である。
図４は、ＬＥＤに流す電流が多く、自励式電子トランスが動作するのに必要な電流より、ＬＥＤドライバー２０に流れる電流が多い場合の実施例であり、スィッチング素子にＦＥＴを用いている。
その動作は、基本的には、前図３に示したものと同じである。
図４において、整流回路１１には、全波整流回路を構成する整流ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が設けられ、給電部６０から供給される交流電圧は全波整流され脈流電圧となる。
動作電圧制御回路２２は、ツェナーダイオードＺＤ１と抵抗Ｒ１、ＦＥＴから成るスィッチング素子Ｑ１から構成され、脈流電圧が、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧Ｖｚとスィッチング素子Ｑ１のゲート閾値電圧Ｖｔｈの和より高くなるとスィッチング素子Ｑ１がオンし、Ｑ１のドレインが交流式増幅回路２３のバイアス電流を引き抜き、交流式増幅回路２３の動作を停止させる。
交流式増幅回路２３は、コンデンサーＣ１、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、ダイオードＤ５、ＦＥＴからなるスィッチング素子Ｑ２から構成される。
脈流電圧の立ち上がり時、コンデンサーＣ１に充電電流が流れると、スィッチング素子Ｑ２に電流が流れ、脈流電圧の立下り時には、コンデンサーＣ１に充電された電荷は、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ６、ダイオードＤ５を通して放電される。抵抗Ｒ５はスィッチング素子Ｑ２に流れる電流を制限している。
脈流電圧が、ＬＥＤドライバー２０が動作できる電圧以上になると、ＬＥＤに電流が流れる。
動作電圧制御回路２２のツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧を、適切に選択して、動作電圧制御回路２２の動作電圧をＬＥＤドライバー２０の動作電圧に合わせて、交流式増幅回路２３のスィッチング素子Ｑ２をオフさせることで、交流式増幅回路２３に無駄な電流を流すことがなくなる。
【００２５】
以上のように、給電部６０に自励式電子トランスが接続されている場合、ＬＥＤドライバーが動作するまでの低電圧領域では、交流式増幅回路２３に電流が流れ、電圧が高くなるとＬＥＤドライバー２０に電流が流れるため、点灯回路には電流が常に流入し、動作が停止したり、不安定になることはない。
また、動作電圧制御回路２２で、ＬＥＤドライバーが動作する電圧に合わせて、交流式増幅回路２３に流れる電流を停止することで、損失を低減させることができる。
給電部６０に、低周波トランスを使用している場合は、交流式増幅回路２３に電流はほとんど流れないので、点灯回路の効率は良くなる。
【実施例３】
【００２６】
図５は、本発明の第３の実施形態を示す図である。
図５は、ＬＥＤに流す電流が多く、自励式電子トランスが動作するのに必要な電流より、ＬＥＤドライバー２０に流れる電流が多い場合の実施例であり、動作電圧制御回路２２に電圧検出Ｃ（Ｕ１）、交流式増幅回路２３に電流増幅ＩＣ（Ｕ２）を用いている。
その動作は、基本的には、前図３で示したものと同じである。
図５において、整流回路１１には、全波整流回路を構成する整流ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が設けられ、給電部６０から供給される交流電圧は全波整流され脈流電圧となる。
動作電圧制御回路２２は、抵抗Ｒ１、Ｒ２と電圧検出ＩＣ（Ｕ１）で構成されている。
電圧検出ＩＣ（Ｕ１）は基準電圧源を内蔵し、その基準電圧源の基準電圧Ｖｒｅｆと入力電圧を比較し、基準電圧Ｖｒｅｆより入力電圧が高くなると出力は電流を引き抜くことができる機能を有している。
よって、整流回路１１から出力された脈流電圧を、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２で分圧した電圧を、電圧検出ＩＣに入力することで、脈流電圧が高くなったとき、電圧検出ＩＣの出力は、電流を引き抜くことになる。
交流式増幅回路２３は、コンデンサーＣ１、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、ダイオードＤ１と電流増幅ＩＣで構成される。
電流増幅ＩＣは、出力端子はオープンコレクタ形式となっており、そのＩＣのマイナス端子の電圧が、プラス端子より高いとき電流を流し、逆に、マイナス端子の電圧が、プラス端子より電圧が低いときには電流を流さない機能を有している。
よって、脈流電圧がダイオードＤ５の順方向電圧Ｖｆより高くなると、電流増幅ＩＣ（Ｕ２）に電流が流れる。
更に、脈流電圧が高くなると、ＬＥＤドライバー２０に電流が流れる。
動作電圧制御回路２２の抵抗Ｒ１とＲ２の比を、適切に選んで、ＬＥＤドライバー２０が電流を流し始める電圧に調整することにより、ＬＥＤドライバー２０が電流を流し始めた時点で、交流式増幅回路２３に流入している電流を停止できる。
【００２７】
以上のように、給電部６０に自励式電子トランスが接続されている場合、ＬＥＤドライバー２０が動作するまでの低電圧領域では、交流式増幅回路２３に電流が流れ、電圧が高くなるとＬＥＤドライバー２０に電流が流れるため、点灯回路には電流が常に流入し、動作が停止したり、不安定になることはない。
また、動作電圧制御回路２２で、ＬＥＤドライバー２０が動作する電圧に合わせて、交流式増幅回路２３に流れる電流を停止することで、損失を低減させることができる。
給電部６０に、低周波トランスを使用している場合は、交流式増幅回路２３に電流はほとんど流れないので、点灯回路の効率は良くなる。
【実施例４】
【００２８】
図６は、本発明の第４の実施形態を示す図である。
図６は、ＬＥＤに流す電流が少なく、自励式電子トランスが動作するのに必要な電流より、ＬＥＤドライバー２０に流れる電流が少ない場合の実施例である。
ＬＥＤに流す電流が少なく、ＬＥＤドライバー２０に流れる電流が、自励式電子トランスが動作するのに必要な電流より少ない場合の実施例１、実施例２、実施例３の例では、自励式電子トランスの動作が不安定になることがあるので、電流を補償する回路を追加する必要がある。
図６は、図３に電流補償回路として、交流式電流補償回路２５を設けた例である。
点灯回路は、整流回路１１、交流式起動増幅回路２４と交流式電流補償回路２５とで構成されている。
交流式起動増幅回路２４の詳しい動作説明は、実施例１で説明したので省略する。
図６において、整流回路１１には、全波整流回路を構成する整流ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が設けられ、給電部６０から供給される交流電圧は、全波整流され脈流電圧となる。
給電部に自励式電子トランスが接続されている場合、交流式起動増幅回路２４には、脈流電圧が、動作電圧制御回路２２で設定された電圧になるまで電流が流れる。
交流式電流補償回路２５には、コンデンサーＣ２、抵抗Ｒ６、Ｒ７、ツェナーダイオードＺＤ２、トランジスタから成るスィッチング素子Ｑ３、ダイオードＤ６で構成されており、整流回路１１の出力に並列に接続されている。
脈流電圧が、交流式電流補償回路２５のＱ３のベース・エミッタ間電圧ＶｂｅとダイオードＤ６のＶｆの和より大きくなると、交流式電流補償回路２５に電流が流れ始める。脈流電圧が更に大きくなり、交流式電流補償回路２５のツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧Ｖｚ２より大きくなると、一定の電流が、スィッチング素子Ｑ３に流れる。
【００２９】
ここで、スィッチング素子Ｑ３に流れる電流                Ｉ１
ＬＥＤドライバー２０に流れる電流          Ｉ２
抵抗Ｒ７に流れる電流                     Ｉ３
ツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧         Ｖｚ２
ダイオードＤ６の順方向電圧                      Ｖｆ
抵抗Ｒ７の抵抗値                         Ｒ７      とすると
Ｉ３＝（Ｖｚ２−Ｖｂｅ−Ｖｆ）／Ｒ７
Ｉ１＝Ｉ３−Ｉ２
となる。
【００３０】
更に、脈流電圧が上昇して、ＬＥＤドライバー２０が動作開始すると、ＬＥＤドライバー２０に電流Ｉ２が流れ、この電流は交流式電流補償回路２５のダイオードＤ６のカソードと抵抗Ｒ７の接続部に帰還されており、抵抗Ｒ７に流れる電流Ｉ３は一定であることから、交流式電流補償回路２５のスィッチング素子Ｑ３に流れる電流Ｉ１はＬＥＤドライバー２０に流れる電流Ｉ２だけ減少する。
つまり、交流式電流補償回路２５に流れる電流Ｉ１は、一定の電流から、ＬＥＤドライバー２０に流れる電流Ｉ２を差し引いた電流が流れる。
動作電圧制御回路２２の、動作電圧を、交流式電流補償回路２５の動作電圧（ツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧Ｖｚ２）に合わせることで、交流式電流補償回路２５に定電流が流れ始める電圧で、交流式電流増幅回路２３に流れる電流を停止できる。
以上、一連の動作により整流回路１１から出力さる脈流電圧全域に亘り、点灯回路には、常に電流が流れるため、動作が停止したり、不安定になることはない。
【００３１】
つまり、給電部６０に自励式電子トランスが接続されている場合、まず、交流式起動増幅回路２４が動作し、次に、交流式電流補償回路２５が動作する。交流式電流補償回路２５が動作を開始したら、交流式起動増幅回路２４の動作は停止する。更に脈流電圧が上昇すると、ＬＥＤドライバー２０が動作し、交流式電流補償回路２５に流れる電流は減少する。このように、脈流電圧の全領域に亘り、点灯回路に電流が流れるため、自励式電子トランスの動作が停止したり、不安定になることはない。
給電部６０に低周波トランスを使用している場合は、交流式起動増幅回路２４と、交流式電流補償回路２５に電流が流れないため、点灯回路の効率は良くなる。
【実施例５】
【００３２】
図７は、本発明の第５の実施形態を示す図である。
図７は、ＬＥＤに流す電流が少なく、自励式電子トランスが動作するのに必要な電流より、ＬＥＤドライバーに流れる電流が少ない場合の実施例である。
図７は、図３に電流補償回路として、スィッチング素子にＦＥＴを用いて交流式電流補償回路２５を設けた例である。
点灯回路は、整流回路１１、交流式起動増幅回路２４とスィッチング素子Ｑ３にＦＥＴを用いた交流式電流補償回路２５とで構成されている。
図７において、整流回路１１には、全波整流回路を構成する整流ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が設けられ、給電部６０から供給される交流電圧は、全波整流され脈流電圧となる。
交流式起動増幅回路２４の詳しい動作説明は、実施例１で説明したので省略する。
給電部に自励式電子トランスが接続されている場合、交流式起動増幅回路２４には、脈流電圧が、動作電圧制御回路２２で設定された電圧になるまで電流が流入する。
交流式電流補償回路２５には、コンデンサーＣ２、抵抗Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、ツェナーダイオードＺＤ２、ＦＥＴから成るスィッチング素子Ｑ３で構成されており、整流回路１１の出力に並列に接続されている。
脈流電圧が、交流式電流補償回路２５のＱ３の閾値電圧Ｖｔｈより大きくなると、交流式電流補償回路２５に電流が流れ始める。脈流電圧が更に大きくなり、交流式電流補償回路２５のスィッチング素子Ｑ３のゲート電圧がツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧Ｖｚより大きくなると、一定の電流Ｉ１が、スィッチング素子Ｑ３に流れる。
更に、脈流電圧が上昇して、ＬＥＤドライバー２０が動作開始すると、ＬＥＤドライバー２０に電流Ｉ２が流れ、この電流は交流式電流補償回路２５のスィッチング素子Ｑ３のソースと抵抗Ｒ８の接続部に帰還されており、抵抗Ｒ８に流れる電流Ｉ３は一定であることから、交流式電流補償回路２５のスィッチング素子Ｑ３に流れる電流Ｉ１はＬＥＤドライバーに流れる電流Ｉ２だけ減少する。
つまり、交流式電流補償回路２５に流れる電流Ｉ１は一定の電流からＬＥＤドライバー２０に流れる電流Ｉ２を差し引いた電流が流れる。
動作電圧制御回路２２の、動作電圧を、交流式電流補償回路２５の動作電圧（ツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧Ｖｚ２）に合わせることで、交流式電流補償回路２５に定電流が流れ始める電圧で、交流式電流増幅回路２３に流れる電流を停止できる。
以上、一連の動作により整流回路１１から出力された脈流電圧全域に亘り、点灯回路には、常に電流が流れるため、動作が停止したり、不安定になることはない。
【００３３】
つまり、給電部６０に自励式電子トランスが接続されている場合、まず、交流式起動増幅回路２４が動作し、次に、交流式電流補償回路２５が動作する。交流式電流補償回路２５が動作を開始したら、交流式起動増幅回路２４の動作は停止する。更に脈流電圧が上昇すると、ＬＥＤドライバー２０が動作し、交流式電流補償回路２５に流れる電流は減少する。このように、脈流電圧の全領域に亘り、点灯回路に電流が流れるため、自励式電子トランスの動作が停止したり、不安定になることはない。
給電部６０、に低周波トランスを使用している場合は、交流式起動増幅回路２４と、交流式電流補償回路２５に電流が流れないため、点灯回路の効率は良くなる。
【実施例６】
【００３４】
図８は、本発明の第６の実施形態を示す図である。
図８は、ＬＥＤに流す電流が少なく、自励式電子トランスが動作するのに必要な電流より、ＬＥＤドライバーに流れる電流が少ない場合の実施例である。
図８は、図３に電流補償回路として、電流増幅ＩＣを用いて交流式電流補償回路２５を設けた例である。
点灯回路は、整流回路１１、交流式起動増幅回路２４と電流増幅ＩＣを用いた交流式電流補償回路２５とで構成されている。
図８において、整流回路１１には、全波整流回路を構成する整流ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が設けられ、給電部６０から供給される交流電圧は、全波整流され脈流電圧となる。
交流式起動増幅回路２４の詳しい動作説明は、実施例１で説明したので省略する。
給電部に自励式電子トランスが接続されている場合、交流式起動増幅回路２４には、脈流電圧が、動作電圧制御回路２２で設定された電圧になるまで電流が流入する。
交流式電流補償回路２５には、コンデンサーＣ２、抵抗Ｒ６、Ｒ７、ツェナーダイオードＺＤ２、電流増幅ＩＣ（Ｕ３）、ダイオードＤ６５で構成されており、整流回路１１の出力に並列に接続されている。
脈流電圧が、交流式電流補償回路２５のツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧Ｖｚ２より大きくなると、交流式電流補償回路２５の電流増幅ＩＣ（Ｕ３）の出力には定電流Ｉ１が流れる。
【００３５】
ここで、電流増幅ＩＣ（Ｕ３）の出力に流れる電流   Ｉ１
ＬＥＤドライバー２０に流れる電流          Ｉ２
抵抗Ｒ７に流れる電流                     Ｉ３
ツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧         Ｖｚ２
抵抗Ｒ７の抵抗値                         Ｒ７      とすると
Ｉ３＝Ｖｚ２／Ｒ７
Ｉ１＝Ｉ３−Ｉ２
となる。
【００３６】
更に、脈流電圧が上昇して、ＬＥＤドライバー２０が動作開始すると、ＬＥＤドライバー２０に電流Ｉ２が流れ、この電流は交流式電流補償回路２５のダイオードＤ６のカソードと抵抗Ｒ７の接続部に帰還されており、抵抗Ｒ７に流れる電流Ｉ３は一定であることから、交流式電流補償回路２５の電流増幅ＩＣ（Ｕ３）に流れる電流Ｉ１はＬＥＤドライバー２０に流れる電流Ｉ２だけ減少する。
つまり、交流式電流補償回路２５に流れる電流Ｉ１は一定の電流から、ＬＥＤドライバー２６に流れる電流Ｉ２を差し引いた電流が流れるので、無駄に電流を流すことを防止できる。
動作電圧制御回路２２の、動作電圧を、交流式電流補償回路２５の動作電圧（ツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧Ｖｚ２）に合わせることで、交流式電流補償回路２５に定電流が流れ始める電圧で、交流式電流増幅回路２３に流れる電流を停止できる。
以上、一連の動作により整流回路１１から出力された脈流電圧全域に亘り、点灯回路には、常に電流が流れるため、動作が停止したり、不安定になることはない。
【００３７】
つまり、給電部６０に自励式電子トランスが接続されている場合、まず、交流式起動増幅回路２４が動作し、次に、交流式電流補償回路２５が動作する。交流式電流補償回路２５が動作を開始したら、交流式起動増幅回路２４の動作は停止する。更に脈流電圧が上昇すると、ＬＥＤドライバー２０が動作し、交流式電流補償回路２５に流れる電流は減少する。このように、脈流電圧の全領域に亘り、点灯回路に電流が流れるため、自励式電子トランスの動作が停止したり、不安定になることはない。
給電部６０、に低周波トランスを使用している場合は、交流式起動増幅回路２４と、交流式電流補償回路２５に電流が流れないため、点灯回路の効率は良くなる。
【符号の説明】
【００３８】
１０                 点灯回路
１１                 整流回路
１２                 起動補助回路
１３                 定電流負荷回路
１４                 起動停止回路
１５                 動作停止回路
２０                 ＬＥＤドライバー
２２                 動作電圧制御回路
２３                 交流式増幅回路
２４                 交流式起動増幅回路
２５                 交流式電流補償回路
２６          ＬＥＤ（発光ダイオード）
３０                 電源回路
４０                 ＬＥＤランプ
６０                 ＬＥＤランプソケット
７０                 平滑回路
８０                 低周波トランス
８１                 自励式発振回路
８２                 他励式発振回路
Ｃ１〜Ｃ２           コンデンサー
Ｄ１〜Ｄ６           ダイオード
ＩＣ                 集積回路
Ｌ１〜Ｌ３           インダクタンス
ＬＬ                 インダクタンス
Ｑ１〜Ｑ３           スィッチング素子
Ｒ１〜Ｒ８           抵抗
Ｕ１〜Ｕ３           集積回路
ＺＤ１、ＺＤ２       ツェナーダイオード
【図１】
2014029783.tif 000003
【図２】
2014029783.tif 000004
【図３】
2014029783.tif 000005
【図４】
2014029783.tif 000006
【図５】
2014029783.tif 000007
【図６】
2014029783.tif 000008
【図７】
2014029783.tif 000009
【図８】
2014029783.tif 000010
【図９】
2014029783.tif 000011
【図１０】
2014029783.tif 000012
【図１１】
2014029783.tif 000013
【図１２】
2014029783.tif 000014