(57)【要約】【課題】高効率、低損失の電源装置及びＬＥＤランプ装置を提供すること。【解決手段】入力端から交流または直流電源が入力される電源装置部と、この電源装置部の出力端に接続される１個または直列接続された複数個のＬＥＤからなるＬＥＤランプ１０６とを備え、電源装置部は出力端の電流を検知する電流検出回路部３０７と、所定周波数のパルス信号を発振する発振回路部３１０と、発振回路部３１０に接続されたスイッチング制御回路部３２２と、スイッチング制御回路部３２２に接続されたスイッチング素子３１６とを備え、スイッチング制御回路部３２２は発振回路部が発振の繰り返し信号を出力してスイッチング素子３１６を所定周波数でＯＮ、ＯＦＦ制御し且つ電流検出回路部３０７からの検知信号に基づいて制御した定電流のパルス電流を前記ＬＥＤランプ１０６に供給してＬＥＤランプ１０６を点灯する。【選択図】図３
2014063744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端から交流または直流電源が入力される電源装置部と、この電源装置部の出力端に接続される１個または直列接続された複数個のＬＥＤからなるＬＥＤランプとを備え、１個または複数のＬＥＤにはツェナーダイオードが並列に接続されており、且つツェナーダイオードはＬＥＤの順方向電圧に対して逆方向の向きに接続されていることを特徴とするＬＥＤランプ装置。
【請求項２】
前記電源装置部の出力端と前記ＬＥＤランプとの間に定電流素子を直列に接続していることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤランプ装置。
【請求項３】
前記ツェナーダイオードのツェナー電圧は、ツェナーダイオードに並列に接続されているＬＥＤの順方向降下電圧に対して１０％以上３０％以下の範囲で高いことを特徴とする、請求項１または２に記載のＬＥＤランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ
Ｄｉｏｄｅ；発光ダイオード）を用いて表示や照明を行うランプ装置に係り、特に、交流電源に直接接続（直結）可能なＬＥＤランプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
事業所建物、集合住宅、公共施設建物等で用いられている各種表示灯、例えば消火栓灯、非常灯、あるいは券売機、自動販売機、エレベータ等の操作ボタンランプ等は今もってタングステンフィラメントを使用した白熱ランプが主流である。また、屋内の照明器具用ランプも、用途によってはまだまだ白熱ランプが主流である。
【０００３】
一方、近年の半導体素子技術の進展でＬＥＤは、発光色の種類、輝度、耐久性、消費電力（発光効率）の観点から、上記白熱ランプを凌駕する性能に達しているにも拘わらず、上記用途にはほとんど使用されていないのが現状である。
【０００４】
表示や照明を行うランプは、通常、商用交流電源（日本国内：１００Ｖ、米国：１１０Ｖ、欧州：２３０Ｖ等）に直結して使用するのが前提だからである。
【０００５】
すなわちＬＥＤは、周知のように直流（ＤＣ）数Ｖの電源電圧で動作するものであり、したがって従来これを使用するには、商用交流電源をＤＣ数Ｖに変換する電源装置部が別途必要となり、ＬＥＤランプ装置全体が高価かつ大形になるからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような実情にあっても、従来から、ＬＥＤを何とかして商用交流電源に直結使用可能にしようとする試みがある。その例を図を用いて以下に説明する。
【０００７】
図２３は、従来例１のＬＥＤランプ装置を示す回路図である。
【０００８】
この図２４において、２００３はＡＣ入力端子Ｈ（ＨＯＴ ＬＩＮＥ；ホットライン）、２００４はＡＣ入力端子Ｃ（ＣＯＯＬ ＬＩＮＥ；クールライン）、２００２は全波整流用ダイオードブリッジ（ＢrＤ1）、２００５はシリーズ抵抗（Ｒp）、２００６は定電流素子（ＣＲＤ；Ｃｕｒｒｅｎｔ
Ｒｅｇｕｒａｔｅｄ Ｄｉｏｄｅ）、２００７はＬＥＤランプである。
【０００９】
上記ＬＥＤランプ２００７は、ＶF（順方向降下電圧）２Ｖ程度のＬＥＤが２〜８個程度、直列接続されてなるものが多く、したがってＶFは４〜１６Ｖとなる。ダイオードブリッジ２００２より送出される全波整流波形のせん頭電圧は実効値１００Ｖの日本国内の場合、およそ１４０Ｖとなる。
【００１０】
必要な発光輝度を得るためのＬＥＤのＩF（順方向電流）をおよそ１０ｍＡとすると、ＬＥＤが仮に１個だとするとＶFが２Ｖであるから、抵抗２００５と定電流素子２００６で負担することになる電圧は１４０Ｖ−２Ｖ＝１３８Ｖとなり、１３８Ｖ×１０ｍＡ＝１．３８Ｗが熱となって放出されてしまう。
【００１１】
一方、発光に寄与する電力は２Ｖ×１０ｍＡ＝０．０２Ｗとなり、その効率は、０．０２Ｗ／（１．３８Ｗ＋０．０２Ｗ）＝０．０１４となり、１．４％に過ぎず、９９％近くが熱で放出されてしまうことになる。
【００１２】
図２４は従来例２のＬＥＤランプ装置を示す回路図である。
【００１３】
この図２４において、２１０５は電圧レギュレータ（Ｖreg1）、２１０６は電流制限用抵抗（Ｒc）である。その他、図２４において図２３と同一符号は同一または相当部分を示す。
【００１４】
この従来例２では、全波整流ＡＣ波形の電圧変動分は電圧レギュレータ２１０５が平衡化するため、上述従来例１における定電流素子ＣＲＤは不要となり、発光も安定するが、電力効率的については、基本的には電圧のシリーズレギュレーションのため上述従来例１と全く同一（低効率）である。
【００１５】
上記のように従来技術では、何れも低効率、高損失であり、従来、この点の改善が要望されていた。
【００１６】
本発明の目的は、高効率、低損失の電源装置及びＬＥＤランプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
第１の発明は、入力端から交流電源または直流電源が入力される電源装置部と、この電源装置部の出力端に接続される１個または直列接続された複数個のＬＥＤからなるＬＥＤランプとを備え、前記電源装置部は、クロック信号を発する発振回路部と、発振回路部からのクロック信号を受けるクロック信号制御回路部と、前記ＬＥＤランプに直列に接続されたスイッチドキャパシタ降圧回路部とを備え、前記スイッチドキャパシタ降圧回路部は、直列に接続され且つ２つの位置に切り換え可能な複数の切り換えスイッチと、各切り換えスイッチ間に配置されたコンデンサとを備え、各切り換えスイッチは、クロック信号制御回路部からの制御信号により２つの位置に切り換えられて、一方の位置でコンデンサへ充電を行ない、他方の位置で放電を行うことにより、ＬＥＤランプを点灯させることを特徴とするＬＥＤランプ装置である。
【００１８】
第２の発明は、入力端に交流電源が入力される電源装置部と、この電源装置部の出力端に接続される１個または直列接続された複数個のＬＥＤからなるＬＥＤランプとを備え、前記電源装置部は、所定時間毎にクロック信号を発する発振回路部と、発振回路部からのクロック信号を受けるクロック信号制御回路部と、２つのスイッチドキャパシタ降圧回路部とを備え、前記２つのスイッチドキャパシタ降圧回路部は、ＬＥＤランプに並列に接続してあり且つ一方のスイッチドキャパシタの高電圧側入力端と他方のスイッチドキャパシタ降圧回路部の低電圧側入力端を電源装置部の一方の入力端に、他方のスイッチドキャパシタの低電圧側入力端と他方のスイッチドキャパシタ降圧回路部の高電圧側入力端を電源装置部の他方の入力端に接続しており、２つのスイッチドキャパシタ降圧回路部により交互に放電された電力によりＬＥＤランプを点灯することを特徴とするＬＥＤランプ装置である。
【００１９】
第３の発明は、入力端から交流または直流電源が入力される電源装置部と、この電源装置部の出力端に接続される１個または直列接続された複数個のＬＥＤからなるＬＥＤランプとを備え、１個または複数のＬＥＤにはツェナーダイオードが並列に接続されており且つツェナーダイオードはＬＥＤの順方向電圧に対して逆方向の向きに接続されており、電源装置部の出力端とＬＥＤランプとの間に定電流素子を直列に接続していることを特徴とするＬＥＤランプ装置である。
【００２０】
第４の発明は、入力端から交流または直流電源が入力される電源装置部と、この電源装置部の出力端に接続される１個または直列接続された複数個のＬＥＤからなるＬＥＤランプとを備え、少なくとも１個のＬＥＤにはツェナーダイオードが並列に接続されており且つツェナーダイオードはＬＥＤの順方向電圧に対して逆方向の向きに接続されており、前記ツェナーダイオードのツェナー電圧はツェナーダイオードに並列に接続されているＬＥＤの順方向降下電圧に対して１０％以上３０％以下の範囲で高いことを特徴とするＬＥＤランプ装置である。
【００２１】
第５の発明は、交流または直流電源が入力される円筒状の口金と、入力端が前記口金に接続された電源装置部と、電源装置部の出力端に接続された１個または直列接続された複数個のＬＥＤとを有するＬＥＤランプとを備えるＬＥＤランプ装置において、該電源装置部はフレキシブルプリント回路基板に形成されており、該フレキシブルプリント回路基板は略Ｓ字状に屈曲させて該口金内に配置したことを特徴とするＬＥＤランプ装置である。
【００２２】
第５の発明において、前記電源装置部の入力端は２つの電極を有し、２つの電極は前記略Ｓ字状のフレキシブルプリント回路基板においてＳ字の一端部と他端部とに位置し且つフレキシブルプリント回路基板の異なる面に設けてあることが望ましい。装置の省スペース化を図りつつ絶縁性の確保や特性及び信頼性の向上を図ることができるからである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、高効率、低損失の電源装置及びＬＥＤランプ装置を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明装置の第１実施形態を示す回路図である。
【図２】第１実施形態の動作説明図である。
【図３】本発明装置の第２実施形態を示す回路図である。
【図４】同上第２実施形態の動作説明図である。
【図５】同上第２実施形態での具体的な回路構成例を示す図である。
【図６】本発明装置の第３実施形態を示す回路図である。
【図７】本発明装置の第４実施形態を示す回路図である。
【図８】同上第４実施形態の動作説明図である。
【図９】同上第４実施形態での具体的な回路構成例を示す図である。
【図１０】本発明装置の第５実施形態を示す回路図である。
【図１１】図１０中のスイッチドキャパシタ降圧回路部の動作原理の説明図である。
【図１２】同上スイッチドキャパシタ降圧回路部の具体的な回路構成例を示す図である。
【図１３】本発明装置の第６実施形態を示す回路図である。
【図１４】図１３中のスイッチドキャパシタ降圧回路部の具体的な回路構成例を示す図である。
【図１５】本発明装置の構造例を示す図である。
【図１６】本発明装置の他の構造例を示す図である。
【図１７】図１６中のフレキシブルプリント回路基板部分の断面矢視図（第１例）である。
【図１８】同じく断面矢視図（第２例）である。
【図１９】同じく断面矢視図（第３例）である。
【図２０】本発明装置の第７実施形態を示す回路図である。
【図２１】第７実施形態におけるＬＥＤランプとツェナーダイオードとについて、電流と電圧との関係を示すグラフである。
【図２２】本発明装置の第８実施形態を示す回路図である。
【図２３】従来装置（例１）を示す回路図である。
【図２４】従来装置（例２）を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２６】
図１は、本発明による電源装置及びＬＥＤランプ装置の第１実施形態を示す回路図である。
【００２７】
この図１において、１０２は全波整流用ダイオードブリッジ（ＢrＤ1）、１０３は定電圧素子、ここではツェナーダイオード（Ｄz1）、１０４はシリーズ抵抗（Ｒp）、１０５は定電流素子（ＣＲＤ；Ｃｕｒｒｅｎｔ
Ｒｅｇｕｒａｔｅｄ Ｄｉｏｄｅ）1、１０６はＬＥＤランプである。
【００２８】
尚、１０８はＡＣ入力端子Ｈ（ＨＯＴ ＬＩＮＥ；ホットライン）、１０７はＡＣ入力端子Ｃ（ＣＯＯＬ
ＬＩＮＥ；クールライン）である。ＡＣ入力電圧は商用１００Ｖである。
【００２９】
ここで、ＬＥＤランプ１０６は、アノードが定電流素子（ＣＲＤ1）１０５、シリーズ抵抗１０４及び図示極性のツェナーダイオード１０３を順に直列に介して全波整流用ダイオードブリッジ１０２の正極出力端に接続され、カソードが同ダイオードブリッジ１０２の負極出力端に直結されている。また、ＬＥＤランプ１０６は１個または複数個直列接続されたＬＥＤからなる。尚、ＬＥＤランプ１０６を除いた回路部分が電源装置部を構成する（以下の各実施形態において同じ）。
【００３０】
次に、上述第１実施形態の動作を、図２を併用して説明する。
【００３１】
図２は図１中のノードＡ１０７及びノードＢ１０８１の電圧波形図で、図中、縦軸が電圧（ｖ）、横軸が時間（ｔ）、２０１がノードＡ１０７の電圧波形、２０２がノードＢ１０８１の電圧波形を示す。
【００３２】
ＡＣ入力電圧のピーク値は約１４０Ｖ、ツェナーダイオード１０３のツェナー電圧Ｖzは１００Ｖである。
【００３３】
図２から分るように、ここでは、ＡＣ入力電圧１００Ｖがダイオードブリッジ１０２で全波整流され、ツェナーダイオード１０３により１００Ｈｚ全波整流波形の１００Ｖ以上の期間にてＬＥＤランプ１０６が点灯（点滅点灯）する。
【００３４】
この時の点滅期間の割合、すなわちＬＥＤランプ１０６のＯＮ，ＯＦＦデューティは６：４（１００Ｈｚ）であり、発光にちらつきを感じさせない範囲での電力高効率化（低損失化）が図れる。
【００３５】
ＬＥＤランプ１０６への印加電圧のピーク値は、ＬＥＤランプ１０６、定電流素子１０５及びシリーズ抵抗１０３への印加電圧のピーク電圧が、ツェナー電圧Ｖｚを超えた分だけであるから、ここでは約４０Ｖである。
ＬＥＤランプ１０６への通電電流は、定電流素子１０５により定電流化が図られている。
【００３６】
図３は、本発明による電源装置及びＬＥＤランプ装置の第２実施形態を示す回路図である。
【００３７】
この図３において、３０３はコンデンサ（Ｃ1）、３０４，３０５は分圧用の抵抗（Ｒ1，Ｒ2）、３０６は電源系1ＶddHライン、３０７は電流検出回路部（ＩDET）、３０８はＧＮＤ（接地）ライン、３０９はゼロクロス対応の入力電圧検出回路（ＶDET）、３１０は発振・分周回路部（Ｏsc・Ｄiv）、３１１〜３１３は作用線、３１４は電源系2ＶddLライン、３１５はインダクタ（コイル）、３１６はＮチャンネル型ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子、３１７はフライホイールダイオード、３２２はスイッチング制御回路部（ＳＷＣont）である。その他、図３において図１と同一符号は同一または相当部分を示す。
【００３８】
ここで、抵抗３０４，３０５は直列接続されて全波整流用ダイオードブリッジ１０２の出力電圧を分圧するもので、その分圧点は入力電圧検出回路３０９の入力端及び発振・分周回路部３１０の作動電源入力端及び電源系2ＶddLライン３１４に接続されている。コンデンサ３０３は同分圧点及び接地間に接続されている。
【００３９】
ＬＥＤランプ１０６、インダクタ３１５及びスイッチング素子３１６は直列接続されて電源系1ＶddHライン３０６及びＧＮＤライン３０８間に挿入されており、電流検出回路部３０７は電源系1ＶddHライン３０６中に挿入されている。ＬＥＤランプ１０６は、ここでは２〜８個のＬＥＤを直列接続してなる。
【００４０】
フライホイールダイオード３１７はＬＥＤランプ１０６及びインダクタ３１５の直列回路に並列に接続されている。
【００４１】
スイッチング制御回路部３２２は、電源系2ＶddLライン３１４から作動電源を受け、電流検出回路部３０７、入力電圧検出回路３０９及び発振・分周回路部３１０から信号を受けて、スイッチング素子３１６（ＬＥＤランプ１０６）を後述するようにＯＮ，ＯＦＦ制御するものである。
【００４２】
次に、上述した第２実施形態の動作を、図４を併用して説明する。
【００４３】
図４は図３中のノードＡ１０７及びノードＢ３２１の電圧波形図で、図中、縦軸が電圧（ｖ）、横軸が時間（ｔ）、４０１がノードＡ１０７の電圧波形、４０２がノードＢ３２１の電圧波形を示す。
【００４４】
ＡＣ入力電圧のピーク値は約１４０Ｖである。ここでは、入力電圧（ノードＡ１０７の電圧）が０Ｖから４０Ｖに上昇したときスイッチング制御回路部３２２が作動し、ピーク値を経て４０Ｖに下降したときに同制御回路部３２２が作動停止する設定となされている。抵抗３０４，３０５の分圧点電圧（電源系2ＶddLライン３１４の電圧）は、ここでは５Ｖで、スイッチング制御回路部３２２は作動時のＯＮ電圧も５Ｖである。
【００４５】
図４から分るように、ここでは、ＡＣ入力電圧１００Ｖがダイオードブリッジ１０２で全波整流され、スイッチング制御回路部３２２により全波整流波形の４０Ｖ以上の期間にてスイッチング素子３１６がＯＮ，ＯＦＦ制御（ＰＷＭ制御）され、ＬＥＤランプ１０６が点灯（点滅点灯）する。
【００４６】
上記スイッチング素子３１６のＯＮ，ＯＦＦ周波数、すなわちＬＥＤランプ１０６のＯＮ，ＯＦＦ周波数は、ここでは４０ｋＨｚであり、発光にちらつきを感じさせない範囲での電力高効率化（低損失化）が図れる。
【００４７】
ＬＥＤランプ１０６への通電電流はスイッチング制御回路部３２２により定電流化が図られており、負荷（ＬＥＤランプ１０６を構成するＬＥＤの個数）が変化しても同一電流を流すことができる。
【００４８】
コンデンサ３０３には、抵抗３０４，３０５で分圧された電圧、ここでは約５Ｖが印加されるに過ぎないので、耐圧が低いもので済むし、入力電圧検出回路３０９、発振・分周回路部３１０及びスイッチング制御回路部３２２への電源供給機能を果たすだけなので容量も小さいもので済む。
【００４９】
更に、上記の「定電流」とは、平均電流での定電流を指すものであり、本実施形態では、発振回路部を用いてスイッチングしているので、例えば、１０ｍＡの定電流が必要な場合、ピーク電流を３０ｍＡとしデューティ比３０％の駆動をすれば、平均で１０ｍＡとなる。ＬＥＤの発光用途としては、むしろこのような駆動方法の方が望ましい。なぜならば、人間の体感輝度に対してＬＥＤの電流・輝度特性はリニアでなくいわゆるスーパーリニアという特性を示すからであり、例えば、電流を２倍にした場合に、一般に、輝度は２倍でなく２のｎ乗（ｎは１以上）倍になるからである。これは、人間の目はピークでの輝度を残像として残すので、同じ平均電流ならＤＣ的電流よりピーク電流を高く設定したデューティ駆動（一般に、「パルス駆動」と称する）の方が明るく感じるというものだからである。このようなパルス駆動を用いれば、同じ体感輝度を得るためにより少ない電力で済む。ただし、同様の体感を得る上で１００Ｈｚ以上でのパルス駆動でないと、今度はチラツキが認識できてしまうという不都合が生じることになるので、１００Ｈｚ以上でのパルス駆動が望ましい。このようなパルス駆動は、後述する発振回路部を有する第３、５実施形態でも同様に有効であり、また、第４、第６実施形態でも発振回路部は有さないが、１００Ｈｚ以上のＡＣで動作させる限りにおいてはやはり同様に有効である。
【００５０】
また、ここでは、電源系２Ｖｄｄを抵抗分割で簡易に構成したが、勿論別途能動的（スイッチング等）電源回路を構成（または使用）してもより動作が安定することになり、便利である。また、ここでは、入力ピーク電圧１４０Ｖに対して動作開始入力電圧ＶDETを４０Ｖと設定したが、このように入力に対してＶDETを数１０％以上と設定することではスイッチングレギュレータとしてのＯＮ／ＯＦＦの比率（デューティ）を極端に小さく（下で数％とか）する必要がなくなり、回路的に設計上のマージンが楽に確保できる。一方、前述したように、スイッチング周波数とは別にあまりＶDETを高くしていくと今度は、ＡＣ周波数、例えば１００ＨＺがちらつきとして現出することになり、入力ＡＣ周波数が例えば５０ＨＺ以下とかの場合そのちらつきを体感できるようになり、問題となってくる。その場合、動作開始入力電圧ＶDETを３〜４０Ｖのように小さくすることでＡＣ周波数が５０ＨＺ以下になっても全くちらつきの心配をすることなく、動作させることが可能となる。しかし、この場合、デューティが極端に小さく（最低数％以下となり、ほとんどスパイク状のパルスのことがあり得る）なることがある。前述した回路的な設計マージンはこのような場合の使用するインダクタ要素の特性（ＤＣ抵抗成分）やスイッチング素子の特性（スピード）を高性能のものにする必要があるということである。
【００５１】
もともと使用する各要素（素子）をある程度高性能にしておいて、デューティのこのようなダイナミックレンジの心配（下でスパイク状のパルスによること）やＡＣ周波数の現出の心配をすることのないようＶDETを３〜４０Ｖにし、むしろＶDETによる動作を発振回路部やスイッチング制御回路部の安定動作（これら回路部が正しく動作できる電圧になってから出力を出す制御をするということ）に役立てるものとするものでも充分有益であり、本実施形態の本質は変わるものではないものである。
【００５２】
尚、図５に上述第２実施形態での具体的な回路構成例を示しておく。この図５において、５０２は１チップ（モノリシック）ＩＣによる集積回路部を示す。この集積回路部５０２中のスイッチング素子３１６部分は集積回路部５０２外に構成することもある。その他、図５において図３と同一符号は同一または相当部分を示す。
【００５３】
図６は、本発明による電源装置及びＬＥＤランプ装置の第３実施形態を示す回路図である。この図６において、６０９は入出力電圧検出回路、６２０はコンデンサ（Ｃ2）、６２１はシリーズ抵抗（Ｒs）である。その他、図６において図３と同一符号は同一または相当部分を示すが、ここでは、スイッチング素子３１６はＰＮＰ型トランジスタからなり、ＬＥＤランプ１０６から見て全波整流用ダイオードブリッジ１０２の正極出力端側に、そのエミッタ−コレクタ間を順方向に向けて挿入されている。一方、電流検出回路部３０７は同上ダイオードブリッジ１０２の負極出力端側に挿入されている。
【００５４】
また、インダクタ３１５は、上記トランジスタからなるスイッチング素子３１６及びＬＥＤランプ１０６相互間に挿入されており、上記シリーズ抵抗６２１はそのインダクタ３１５及びＬＥＤランプ１０６相互間に挿入されている。
【００５５】
入出力電圧検出回路６０９は、出力電圧を検出するもので、出力電圧の検出値は入力電圧の検出値と同様にスイッチング制御回路部３２２に与える。すなわち入出力電圧検出回路６０９は、ここでは出力電圧を検出してリミッタとしての役割を担っており、電源装置部（ＬＥＤランプ１０６を除いた回路部分）を、通常は電圧帰還型のスイッチング電源として機能させるが、ＬＥＤランプ１０６が接続された時には電流帰還型のスイッチング電源に切り替わって機能するようスイッチング制御回路部３２２を制御すべく構成されている。
【００５６】
即ち、入出力電圧検出回路６０９は、ＬＥＤランプに対する出力電圧を一定に保つための出力電圧レギュレータとして動作するもので、例えば、図６に示す回路では、出力電圧が１６ＶでＬＥＤランプが２Ｖの場合に、負荷が１０ｍＡを超えると出力電圧を２Ｖとする。換言すれば、出力電圧が２Ｖ乃至１６Ｖの間では１０ｍＡの定電流動作をする。
【００５７】
尚、第３実施形態では、スイッチング素子３１６はＮチャンネル型ＭＯＳＦＥＴまたはＰＮＰ型トランジスタの何れでもよい。
【００５８】
図７は、本発明による電源装置及びＬＥＤランプ装置の第４実施形態を示す回路図である。
【００５９】
この図７において、７０８はゼロクロス対策用の抵抗（Ｒ3）、７１１は作用線、７１２はＯＮ／ＯＦＦ制御回路部（ＯＮ，ＯＦＦＣont）、７１６はコンデンサ（Ｃ3）、７１７はコンデンサ（Ｃ4）である。その他、図７において図６と同一符号は同一または相当部分を示すが、ここではコンデンサ７１６はスイッチング素子３１６の出力電圧（ノードＢ７１５の電圧）の平滑化の機能を果たすが、コンデンサ７１７はシリーズ抵抗６２１と共に放充電回路を構成している。ＬＥＤランプ１０６は、ここでは２〜数１００個直列接続されたＬＥＤからなる。
【００６０】
更に、図６に示す第３実施形態における電流検出回路部３０７、発振・分周回路部３１０、フライホイールダイオード３１７等は備えておらず、他方、スイッチング制御回路部３２２に代えてＯＮ／ＯＦＦ制御回路部７１２を備える。このＯＮ／ＯＦＦ制御回路部７１２は、入出力電圧検出回路６０９から信号を受けてスイッチング素子３１６を後述するようにＯＮ，ＯＦＦ制御するものである。
【００６１】
すなわちこの第４実施形態は、消費電流（電力）のさらなる低減のためにスイッチング素子３１６のＯＦＦ期間を延長し、そのＯＦＦ期間はコンデンサ７１６，７１７にて電源供給し、ＬＥＤランプ１０６を点灯させるようにしたものである。
【００６２】
またこの第４実施形態では、スイッチング素子３１６のＯＮ，ＯＦＦ電圧はＯＮ／ＯＦＦ制御回路部７１２にて設定、例えばＯＮ電圧３０Ｖ、ＯＦＦ電圧１６Ｖというように設定でき、スイッチング素子３１６として耐圧の小さなトランジスタの使用を可能としている。
【００６３】
次に、上述第４実施形態の動作を、図８を併用して説明する。
【００６４】
図８は図７中のノードＡ１０７及びノードＢ７１５の電圧波形図で、図中、縦軸が電圧（ｖ）、横軸が時間（ｔ）、８０１がノードＡ１０７の電圧波形、８０２がノードＢ７１５の電圧波形を示す。
【００６５】
ＯＮ／ＯＦＦ制御回路部７１２では、ＡＣ入力電圧のピーク値は約１４０Ｖであり、入力電圧（ノードＡ１０７の電圧）が０Ｖから３０Ｖに上昇したときスイッチング素子がＯＮになり、３０Ｖを超えるとスイッチング素子がＯＦＦになるように作動する。その後、ノードＢ電圧は下降していき、その下降時のノードＢのある値（略上記３０Ｖ）から１６Ｖまでスイッチング素子はＯＦＦのままであり、１６Ｖを下回るとスイッチング素子は再びＯＮする。ＯＮ／ＯＦＦ制御回路部７１２では、以上の動作を繰り返す。
【００６６】
即ち、この第４実施形態では、ＡＣ入力電圧１００Ｖがダイオードブリッジ１０２で全波整流され、ＯＮ／ＯＦＦ制御回路部７１２により全波整流波形の３０Ｖ以下の期間内で、かつ出力電圧（ノードＢ７１５の電圧）が１６Ｖに下降するまでの期間にてスイッチング素子３１６がＯＮされ、それ以降で全波整流波形の３０Ｖに達する間はコンデンサ７１６，７１７にて電源供給し、ＬＥＤランプ１０６を低電力にて連続点灯させる。これによれば、発光にちらつきを生じさせずに電力高効率化（低損失化）が図れる。
【００６７】
また、ＯＮ／ＯＦＦ制御回路部７１２の作動及び作動停止電圧は任意の個数のＬＥＤの直列接続からなるＬＥＤランプ１０６が点灯するのに必要な最低電圧に任意に設定できる。更に、同上ＬＥＤランプ１０６への供給電流もシリーズ抵抗６２１及びコンデンサ７１６，７１７の設定により任意に設定でき、大電流駆動が可能であるので、ＬＥＤランプ１０６を構成するＬＥＤの直列接続個数は数１００個まで可能となる。
【００６８】
また、ここでは、分かり易くするため、入力をＡＣとして説明してきたが、入力がＤＣであっても本実施形態では、同様に所望の動作をすることは言うまでもない。
【００６９】
尚、図９に上述第４実施形態での具体的な回路構成例を示しておく。この図９において、図７と同一符号は同一または相当部分を示す。
【００７０】
図１０は、本発明による電源装置及びＬＥＤランプ装置の第５実施形態を示す回路図である。
【００７１】
この図１０において、１０１１は発振回路部（Ｏsc）、１０１３はクロック信号制御回路部（ＣＬＫＣont）、１０１８はスイッチドキャパシタ降圧回路部（ＳＣＣonv）、１０２１，１０２３は作用線、１０２５はブリーダ抵抗（ＲB）である。その他、図９において図１，図６と同一符号は同一または相当部分を示すが、ここでは、ＬＥＤランプ１０６への電源供給のＯＮ，ＯＦＦ制御、電圧降圧機能及び定電流制御をスイッチドキャパシタ降圧回路部１０１８で行うものである。
【００７２】
このスイッチドキャパシタ降圧回路部１０１８は、クロック信号制御回路部１０１３、電流検出回路部３０７からの信号を受けて定電流素子１０５からの全波整流用ダイオードブリッジ１０２の正極出力（ＨＶ）を制御し、直流出力ＤＣOUTをＬＥＤランプ１０６に与えて点灯するものである。
【００７３】
スイッチドキャパシタ降圧回路部１０１８は、ＨＶ入力端子１０１８ａ、ＨＶ出力端子１０１８ｂ、ＬＶ出力端子１０１８ｃ、クロック入力端子１０１８ｄ、反転クロック入力端子１０１８ｅ、接地端子１０１８ｆを備えてなる。
【００７４】
このうち、ＨＶ入力端子１０１８ａは定電流素子１０５を介して正極出力端に、ＨＶ出力端子１０１８ｂはＬＥＤランプ１０６のアノードに、ＬＶ出力端子１０１８ｃは電流検出回路部３０７を介してＬＥＤランプ１０６のカソードに、各々接続される。またクロック入力端子１０１８ｄ，反転クロック入力端子１０１８ｅはクロック信号制御回路部１０１３のクロック出力端子，反転クロック出力端子に各々接続され、接地端子１０１８ｆはＧＮＤライン３０８に接続（接地）される。
【００７５】
ここで、発振回路部１０１１は、抵抗３０４，３０５の分圧出力が入力され、所定の発振信号を作用線１０２３に出力するものである。クロック信号制御回路部１０１３は、作用線１０２１，１０２３から電流検出信号及び発振信号を受け電流検出信号値に応じてデューティが制御されたクロック信号をスイッチドキャパシタ降圧回路部１０１８に与えるものである。ブリーダ抵抗１０２５はＬＥＤランプ１０６に並列接続されている。ＬＥＤランプ１０６は２〜８個直列接続されたＬＥＤからなる。
【００７６】
以下、上記スイッチドキャパシタ降圧回路部１０１８の詳細について述べる。
【００７７】
図１１はスイッチドキャパシタ降圧回路部１０１８の動作原理の説明図で、この図１１において、ＳＷ1〜ＳＷ2nはスイッチ、ＣＰＴ1〜ＣＰＴnはキャパシタ（コンデンサ）である。その他、図１１において１０１８ａ〜１０１８ｆは各々図１０と同様である。
【００７８】
ここで、クロック入力端子１０１８ｄにはスイッチＳＷ1〜ＳＷ2nを各々“１”側（状態１）に切り替えるクロック信号が、反転クロック入力端子１０１８ｅにはスイッチＳＷ1〜ＳＷ2nを各々“２”側（状態２）に切り替える反転クロック信号が各々入力される。
【００７９】
上記キャパシタＣＰＴ1〜ＣＰＴnは、状態１においては直列接続されてＨＶ入力端子１０１８ａ及び接地端子１０１８相互間に挿入され、状態２においては並列接続されてＨＶ出力端子１０１８ｂ及びＬＶ出力端子１０１８ｃ相互間に挿入されるようスイッチＳＷ1〜ＳＷ2nに接続されている。またスイッチＳＷ1〜ＳＷ2nは、キャパシタＣＰＴ1〜ＣＰＴnが上記のように接続されるよう、各端子１０１８ａ〜１０１８ｃ，１０１８ｆに接続されている。
【００８０】
このようなスイッチドキャパシタ降圧回路部１０１８の動作を図１０を併用して説明すると、状態１においては、直列接続されたキャパシタＣＰＴ1〜ＣＰＴnがＨＶ入力端子１０１８ａを介して電源系1ＶddHライン３０６に接続され、接地端子１０１８に向けて通電されて各々充電される。
【００８１】
また状態２においては、並列接続されたキャパシタＣＰＴ1〜ＣＰＴnがＨＶ出力端子１０１８ｂを介してＬＥＤランプ１０６のアノードに接続され、ＬＶ出力端子１０１８ｃに向けて放電電流が流され、ＬＥＤランプ１０６を点灯する。
【００８２】
状態１，２は、クロック入力端子１０１８ｄ及び反転クロック入力端子１０１８ｅに入力されるクロック信号，反転クロック信号により切替制御されるスイッチＳＷ1〜ＳＷ2nにより所定の周波数（周期）で交互に繰り返される。従って、キャパシタＣＰＴ1〜ＣＰＴnの上述充放電動作が所定の周波数で繰り返されてＬＥＤランプ１０６が点灯（点滅点灯）する。
【００８３】
上記ＬＥＤランプ１０６のＯＮ，ＯＦＦ（点滅）周波数は、クロック信号制御回路部１０１３で例えば４０ｋＨｚに設定され、発光にちらつきを感じさせない範囲での電力高効率化（低損失化）が図れる。
【００８４】
上記クロック信号制御回路部１０１３は、電流検出回路部３０７からの信号を受けて適正な周波数のクロック信号，反転クロック信号を設定する。また、スイッチドキャパシタ降圧回路部１０１８（ＨＶ出力端子１０１８ｂ）の出力電圧は、キャパシタＣＰＴ1〜ＣＰＴnの容量等で適宜設定される。
【００８５】
従って、このようなスイッチドキャパシタ降圧回路部１０１８を用いた構成によれば、トランスやインダクタ３１５を用いることなく、また高耐圧スイッチング素子も用いることなく、商用電源電圧をＬＥＤランプ１０６に適した低電圧に降圧してＬＥＤランプ１０６に印加可能となる。尚、定電流素子１０５はなくてもよく、あるいはこれを抵抗に代えてもよい。
【００８６】
すなわち、電流フィードバック制御でなく、電圧フィードバック制御（クロック周波数変化）とすること（定電圧出力）で電圧レギュレータとなり、本実施例によれば、いわゆるＡＣアダプタ電源の小型化、低コスト化も可能とするものである。しかも、トランスレスでありながら、アイソレート電源を構成することが可能であり極めて画期的である。
【００８７】
尚、図１２に図１１で説明したスイッチドキャパシタ降圧回路部１０１８の具体的な回路構成例を示しておく。この図１２において、ＮＭＯＳ1〜ＮＭＯＳ3n−1は各々Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴを示す。その他、図１２において図１１と同一符号は同一または相当部分を示す。
【００８８】
このようなスイッチドキャパシタ降圧回路は、モノリシック半導体集積回路で実現するのに適している。つまり、より数多くの直列キャパシタを用意することで１つのキャパシタあたりの耐圧を低くすることができ、低くすることができれば、誘電体膜（絶縁膜）の厚みをより薄くすることができ、すなわち一つあたりの面積も縮小可能となるからである。
【００８９】
図１３は、本発明による電源装置及びＬＥＤランプ装置の第６実施形態を示す回路図である。
【００９０】
この図１３において、１０５は定電流素子、１０６は２〜８個のＬＥＤの直列接続からなるＬＥＤランプ、１０８はＡＣ入力端子Ｈ、１０７はＡＣ入力端子Ｃ、１０２５はブリーダ抵抗である。また、１３００は１チップ（モノリシック）ＩＣによる集積回路部、１３０１，１３０２はスイッチドキャパシタ降圧回路部（ＳＣＣonv）、１３０７，１３０８は逆流阻止ダイオード（Ｄi1，Ｄi2）である。尚、ＡＣ入力電圧は商用１００Ｖである。
【００９１】
上記スイッチドキャパシタ降圧回路部１３０１，１３０２は、ＡＣ入力端子Ｈ１０８，Ｃ１０７からＡＣ入力を得て直流出力ＤＣOUTをＬＥＤランプ１０６に与え、これを点灯するものである。
【００９２】
スイッチドキャパシタ降圧回路部１３０１，１３０２は、ＡＣH入力端子１３０１ａ，１３０２ａ；ＡＣL入力端子１３０１ｂ，１３０２ｂ、ＨＶ出力端子１３０１ｃ，１３０２ｃ、ＬＶ出力端子１３０１ｄ，１３０２ｄを備えてなる。
【００９３】
このスイッチドキャパシタ降圧回路部１３０１，１３０２のＡＣH入力端子１３０１ａ，１３０２ａ及びＡＣL入力端子１３０１ｂ，１３０２ｂは、ＡＣ入力に対して所謂たすき掛け接続されている。すなわち、スイッチドキャパシタ降圧回路部１３０１のＡＣH入力端子１３０１ａ及びスイッチドキャパシタ降圧回路部１３０２のＡＣL入力端子１３０２ｂは各々ＡＣ入力端子Ｈ１０８に、同回路部１３０１のＡＣL入力端子１３０１ｂ及び同回路部１３０２のＡＣH入力端子１３０２ａは各々ＡＣ入力端子Ｃに接続されている。
【００９４】
一方、スイッチドキャパシタ降圧回路部１３０１のＨＶ出力端子１３０１ｃは逆流阻止ダイオード１３０７を介して、スイッチドキャパシタ降圧回路部１３０２のＨＶ出力端子１３０２ｃは逆流阻止ダイオード１３０８を介して、各々ＬＥＤランプ１０６のアノードに接続されている。
【００９５】
また、スイッチドキャパシタ降圧回路部１３０１のＬＶ出力端子１３０１ｄ及びスイッチドキャパシタ降圧回路部１３０２のＬＶ出力端子１３０２ｄは共通接続され、上記定電流阻止を介してＬＥＤランプ１０６のカソードに接続されている。
【００９６】
上記ブリーダ抵抗１０２５は、一端側に上記定電流阻止を介してＬＥＤランプ１０６に並列接続されている。ＬＥＤランプ１０６は２〜８個直列接続されたＬＥＤからなる。
【００９７】
以下、上記スイッチドキャパシタ降圧回路部１３０１，１３０２の詳細について述べる。
【００９８】
図１４はスイッチドキャパシタ降圧回路部１３０１，１３０２の具体的な回路構成例を示す図で、この図１４において、ＰＭＯＳ1〜ＰＭＯＳ2nは各々Ｐチャンネル型ＭＯＳＦＥＴを示す。ＣＰＴ1〜ＣＰＴnはキャパシタ、ＤiR1〜ＤiRn＋1は整流ダイオードである。その他、図１４において１３０１，１３０２、１３０１ａ〜１３０１ｄ及び１３０２ａ〜１３０２ｄは各々図１３と同様である。
【００９９】
ここで、Ｐチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ ＰＭＯＳ1〜ＰＭＯＳ2nは各々ゲートが正電圧でＯＦＦ、負電圧でＯＮする。キャパシタＣＰＴ1〜ＣＰＴnは、ＡＣ入力の正側においては直列接続されてＡＣH入力端子１３０１ａ，１３０２ａ及びＡＣL入力端子１３０１ｂ，１３０２ｂ相互間に挿入され、ＡＣ入力の負側においては並列接続されてＨＶ出力端子１３０１ｃ，１３０２ｃ及びＬＶ出力端子１３０１ｄ，１３０２ｄ相互間に挿入されるようＰチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ
ＰＭＯＳ1〜ＰＭＯＳ2nに接続されている。また、Ｐチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ ＰＭＯＳ1〜ＰＭＯＳ2nは、キャパシタＣＰＴ1〜ＣＰＴnが上記のように接続されるよう、各端子１３０１ａ〜１３０１ｄ，１３０２ａ〜１３０２ｄに接続されている。
【０１００】
このようなスイッチドキャパシタ降圧回路部１３０１，１３０２の動作を図１３を併用して説明すると、スイッチドキャパシタ降圧回路部１３０１について、
ＡＣ入力の正側においては、直列接続されたキャパシタＣＰＴ1〜ＣＰＴnがＡＣH入力端子１３０１ａを介してＡＣ入力端子Ｈ１０８に接続され、ＡＣL入力端子１３０１ｂに向けて通電されて各々充電される。
【０１０１】
またＡＣ入力の負側においては、並列接続されたキャパシタＣＰＴ1〜ＣＰＴnがＨＶ出力端子１３０１ｃ及び逆流素子ダイオード１３０７を介してＬＥＤランプ１０６のアノードに接続され、ＬＶ出力端子１３０１ｄに向けて放電電流が流され、ＬＥＤランプ１０６を５０Ｈｚ（商用交流電源が５０Ｈｚの場合）で点灯（点滅点灯）する。
【０１０２】
スイッチドキャパシタ降圧回路部１３０２についても、ＡＣ入力の正，負側において上記スイッチドキャパシタ降圧回路部１３０１とは逆に動作することを除いて同回路部１３０１と同様に動作し、ＬＥＤランプ１０６を同回路部１３０１による場合とは９０゜位相を異にして５０Ｈｚ（商用交流電源が５０Ｈｚの場合）で点灯（点滅点灯）する。
【０１０３】
これによりＬＥＤランプ１０６は１００Ｈｚで点灯（点滅点灯）し、発光にちらつきを感じさせない範囲での電力高効率化（低損失化）が図れる。
【０１０４】
このスイッチドキャパシタ降圧回路部１３０１，１３０２は、Ｐチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ
ＰＭＯＳ1〜ＰＭＯＳ2n自身でスイッチング（各ゲートが正電圧でＯＦＦ、負電圧でＯＮ）するので、制御用のパルス（クロック等）は不要である。スイッチドキャパシタ降圧回路部１３０１，１３０２（ＨＶ出力端子１３０１ｃ，１３０２ｃ）の出力電圧は、キャパシタＣＰＴ1〜ＣＰＴnの容量等で適宜設定される。
【０１０５】
このようなスイッチドキャパシタ降圧回路部１３０１，１３０２を用いた構成によれば、トランスやインダクタ３１５を用いることなく、また高耐圧スイッチング素子も用いることなく、商用電源電圧をＬＥＤランプ１０６に適した低電圧に降圧してＬＥＤランプ１０６に印加可能となる。また、この実施形態では、全波整流用のダイオードブリッジも不用である。
【０１０６】
すなわち、電流フィードバック制御でなく、電圧フィード制御とすることで、（定電出力）で電圧レギュレータとなり、第５実施形態と同様に、本実施形態によればいわゆるＡＣアダプタ電源の小型化及び低コスト化も可能とするものである。しかも、トランスレスでありながら、アイソレート電源を構成することが可能であり、極めて画期的である。
【０１０７】
尚、この第６実施形態（図１３）において、定電流素子１０５はＬＥＤランプ１０６のアノード側であってもよい。また、逆流阻止ダイオード１３０７，１３０８は省略してもよい。更に、ブリーダ抵抗１０２５及び定電流素子１０５は集積回路部１３００外に構成（外付け）してもよい。
【０１０８】
図１５は、本発明によるＬＥＤランプ装置の構造例を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は（ｃ）中のＤ−Ｄ線断面矢視図である。ここでは、最小構造の例を示す。
【０１０９】
各図において、１５０１はＥ−１０タイプの口金、１５０２は口金１５０１に連なる合成樹脂またはガラス製の筒状のケース部、１５０３はケース部１５０２先端面を覆うように取り付けられたＬＥＤランプモジュールで、全体としてＥ−１０タイプの口金をもつ蛍光ランプ用グロースタータの外形状を模して形成されている。
【０１１０】
ＬＥＤランプモジュール１５０３は、ここでは正面から見てモジュール１５０３中心から半径方向適宜位置の同心円上にほぼ等間隔に８個、ＬＥＤチップ１５０３ａが配設されてなる。各ＬＥＤチップ１５０３ａは直列接続され、その電源装置部（上述各実施形態におけるＬＥＤランプ１０６を除いた回路部分）１５０４の出力端に接続されている。
【０１１１】
電源装置部１５０４は、ここでは全波整流用ダイオードブリッジ部１５０４ａ、ＩＣチップ部１５０４ｂ、インダクタ部１５０４ｃ及びこれら各部１５０４ａ〜１５０４ｃを搭載した回路基板１５０４ｄを備えてなる（第２〜４実施形態の場合）。第１，５，６実施形態の場合はインダクタ部１５０４ｃを備えていない。
【０１１２】
尚、１５０４ｅ，１５０４ｆはＡＣ入力リード線、１５０４ｇ，１５０４ｈはＬＥＤランプモジュール電源リード線である。
【０１１３】
このような構造の本発明装置において、口金１５０１を商用交流電源入力ソケット（図示せず）にねじこみ挿入すれば、当該商用交流電源がＡＣ入力リード線１５０４ｅ，１５０４ｆを介して電源装置部１５０４に供給され、ＬＥＤランプモジュール１５０３中の８個のＬＥＤチップ１５０３ａを同時点灯させ、発光表示あるいは照明をする。
【０１１４】
図１６は、本発明によるＬＥＤランプ装置の他の構造例を示す断面図で、ここでは、上述各実施形態におけるＬＥＤランプ１０６を除いた電源装置部１５０４をフレキシブルプリント回路基板１６０１上に構成した例を示している。
【０１１５】
図１７は図１６中のフレキシブルプリント回路基板１６０１部分のＩ−Ｉ線、ＩＩ−ＩＩ線及びＩＩＩ−ＩＩＩ線の各断面矢視図である。
【０１１６】
これら図１６，図１７において、１６０４ａ，１６０４ｂはＡＣ入力端子、１６０４ｃ，１６０４ｄはＬＥＤランプモジュール電源端子である。その他、図１６において図１５と同一符号は同一または相当部分を示す。
【０１１７】
図示するように、ここでは回路基板としてフレキシブルプリント回路基板１６０１を用いており、それをＳ字状またはＺ字状（図示例ではＳ字状）に屈曲形成され、省スペース化、ジャンパ線の省略が図られている。
【０１１８】
また、ＡＣ入力端子１６０４ａ，１６０４ｂ及びＬＥＤランプモジュール電源端子１６０４ｃ，１６０４ｄ（基板上１６０１の半田付け用ランド若しくはパッド）は、図１７に示すように配置されている。この配置は図１８または図１９のようにしてもよい。
【０１１９】
すなわち、ＬＥＤランプモジュール電源端子１６０４ｃ，１６０４ｄは、ＬＥＤランプモジュール１５０３近傍側に位置させ、かつ図示するように基板１６０１の裏表面側に分けて配置する。また、ＡＣ入力端子１６０４ａ，１６０４ｂは、図１７〜図１９に示すように、ケース部１５０２の前後方向（図中、上下方向）の離れた位置に、しかも基板１６０１の裏表面側に分けて配置する。
【０１２０】
これによれば、各端子１６０４ａ，１６０４ｂ，１６０４ｃ，１６０４ｄ相互間、特に高電圧が加わるＡＣ入力端子１６０４ａ，１６０４ｂ相互間の沿面距離を長くとることができ、絶縁性の確保や特性・信頼性の向上が図れる。
【０１２１】
尚、上述実施形態において、第１〜３実施形態及び第５実施形態はＡＣ入力に代えてＤＣ入力でもＬＥＤランプ１０６の点灯が可能である。
【０１２２】
図２０及び２１を参照して第７実施形態を説明する。尚、図２０の回路図及び以下に説明する第８実施形態にかかる図２２の回路図において、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付することによりその部分の詳細な説明を省略する。
【０１２３】
図２０に示すように、第７実施形態では、ＡＣ入力端子１０８と１０７との間に設けられた全波整流用ダイオードブリッジ１０２には、定電流素子１０５とＬＥＤランプ１０６とが直列に接続されており、ＬＥＤランプ１０６に、ツェナーダイオード２００１を並列に接続したものである。
【０１２４】
この７実施形態では、ＬＥＤ１０６にかかる電圧が所定の電圧ＶＦに達していない場合には、ツェナーダイオード２００１に電流が流れるので、ＬＥＤ１０６の暗点灯を防止すると共に、ＬＥＤ１０６に過大電流が流れようとするとツェナーダイオード２００１に電流が流れるので、過大電流からＬＥＤ１０６を保護することができる。
【０１２５】
即ち、図２１にＬＥＤランプ１０６とツェナーダイオード２００１とにおける電流Ｉと電圧Ｖとの関係を示すように、領域Ｓでは電圧がＬＥＤランプ１０６の順方向降下電圧ＶＦよりも小さいため、ＬＥＤランプ１０６は通常の点灯をしないはずであるが、ＡＣ入力端子１０８と１０７におけるスイッチをＯＦＦしても高インピーダンスにより数μＡ（例えば、１００乃至５００μＡ）の電流が回路に流れることがあるが、かかる定電流領域Ｓでは、ツェナーダイオード２００１に電流がリークされ、ＬＥＤランプ１０６には流れないので、暗点灯が防止される。一方、電流Ｉが１０ｍＡ程度、この場合に電圧がＬＥＤ１０６のＶＦを超える一定の電圧範囲Ｗ（例えば、２Ｖから３Ｖ）では、ＬＥＤ１０６は点灯を行い、更に、電流Ｉが範囲Ｗを超える過大電流になるとその過大電流はツェナーダイオード２００１に流れる。従って、暗点灯を防止すると共に過大電流からＬＥＤ１０６を保護することができる。
【０１２６】
この第７実施形態では、ツェナーダイオード２００１のツェナー電圧は、ツェナーダイオードに並列に接続されているＬＥＤランプのＶＦ（順方向降下電圧）に対して１０％以上３０％以下の範囲で高いことが望ましい。１０％よりも小さいと暗点灯を有効に防止できないと共に、３０％を超えると過大電流からのＬＥＤランプ１０６の保護が十分でなくなるからである。
【０１２７】
図２２に第８実施形態を示す。この第８実施形態では、複数のＬＥＤランプ１０６（各ＬＥＤランプ１０６が複数のＬＥＤチップの単位であってもよい）を直列に接続すると共に各ＬＥＤランプ１０６に並列にツェナーダイオード２００１を接続したものである。この第８実施形態では、複数あるＬＥＤランプ１０６の何れかのＬＥＤランプが切れて消灯（オープン）した場合であっても、定電流素子１０５があるので、電流は切れたランプ１０６に並列に接続しているツェナーダイオード２００１をブレイクダウンさせて流れるので、残りのＬＥＤランプ１０６の点灯を維持することができる。換言すれば、直列にＬＥＤランプ１０６を接続していながら、並列に接続した場合と同様な効果を得ることができる。しかも、ＬＥＤランプ１０６を直列に接続した場合には、いうまでもなくトータルでの所要電力は並列に接続する場合よりも少なくできる。
【０１２８】
尚、明細書の各部分に記載し説明した内容を記載しなかった他の部分においても矛盾なく適用できることに関しては、当該他の部分に当該内容を適用できることは言うまでもない。さらに、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施でき、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことも言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
以上のように、本発明は、表示灯、消火栓灯、非常灯、あるいは券売機、自動販売機、エレベータ等の操作ボタンランプ等の表示や照明を行う装置または電源装置として用いられる。
【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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【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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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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２４】
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