(57)【要約】【課題】位相制御式調光器とともに用いられたときに発生し得るＬＥＤのちらつきを低減することができるＬＥＤ駆動回路を提供する。【解決手段】位相制御式調光器２に接続可能であり、交番電圧を入力してＬＥＤ（ＬＥＤモジュール３）を駆動するＬＥＤ駆動回路であって、ＬＥＤ駆動電流を前記ＬＥＤに供給するための電源供給ラインＬＮ１から電流を引き抜く電流引き抜き部７と、位相制御式調光器２の出力発振に伴う電源供給ラインＬＮ１の電圧変動の開始から所定時間の間、電流引き抜き部６を動作させる引き抜きタイミング調整部７とを備えるＬＥＤ駆動回路。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相制御式調光器に接続可能であり、交番電圧を入力してＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、
ＬＥＤ駆動電流を前記ＬＥＤに供給するための電源供給ラインから電流を引き抜く電流引き抜き部と、
前記位相制御式調光器の出力発振に伴う前記電源供給ラインの電圧変動の開始から所定時間の間、前記電流引き抜き部を動作させる引き抜きタイミング調整部とを備えることを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
前記引き抜きタイミング調整部が、前記電源供給ラインの電圧を入力する微分器を有し、前記微分器の出力を用いて前記電流引き抜き部の動作を決定する請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
前記微分器の出力が一定値を越えたときに、前記引き抜きタイミング調整部が前記電流引き抜き部を動作させる請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項４】
前記引き抜きタイミング調整部が、前記微分器の出力値に応じて前記電流引き抜き部の動作時間を決定する請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項５】
前記引き抜きタイミング調整部が、前記微分器の出力が一定値を下回るまで前記電流引き抜き部を動作させ続ける請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項６】
前記引き抜きタイミング調整部が、前記微分器の出力値に応じて前記電流引き抜き部の電流引き抜き量を決定する請求項２〜５のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項７】
前記引き抜きタイミング調整部が、前記微分器の出力の包絡線をとったものを用いて前記電流引き抜き部の動作を決定する請求項２〜６のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項８】
前記位相制御式調光器の位相制御素子がオフであるときも、前記引き抜きタイミング調整部が前記電流引き抜き部を動作させる請求項２、５、７のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項９】
前記引き抜きタイミング調整部が遅延部を有し、
前記遅延部の遅延時間が前記微分器の出力値と正の相関を持つようにし、
前記微分器の出力が一定値を越えてから前記遅延時間経過後に前記引き抜きタイミング調整部が前記電流引き抜き部の動作を停止させる請求項８に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項１０】
前記微分器が前記電源供給ラインの電圧を分圧する分圧回路を入力段に有する請求項２〜９のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路と、前記ＬＥＤ駆動回路の出力側に接続されたＬＥＤとを備えることを特徴とするＬＥＤ照明灯具。
【請求項１２】
ＬＥＤと、前記ＬＥＤが位相制御式調光器の出力発振に伴う電源供給ラインの電圧変動によってちらつき点灯することを低減するＬＥＤちらつき点灯低減手段とを備えることを特徴とするＬＥＤ照明灯具。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路、又は、請求項１１若しくは請求項１２に記載のＬＥＤ照明灯具を備えることを特徴とするＬＥＤ照明機器。
【請求項１４】
請求項１１若しくは請求項１２に記載のＬＥＤ照明灯具、又は、請求項１３に記載のＬＥＤ照明機器と、当該ＬＥＤ照明灯具又はＬＥＤ照明機器の入力側に接続された位相制御式調光器とを備えることを特徴とするＬＥＤ照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を駆動するＬＥＤ駆動回路並びにＬＥＤを光源とするＬＥＤ照明灯具、ＬＥＤ照明機器及びＬＥＤ照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは低消費電流で長寿命などの特徴を有し、表示装置だけでなく照明器具等にもその用途が広がりつつある。なお、ＬＥＤ照明器具では、所望の照度を得るために、複数個のＬＥＤを使用する場合が多い。
【０００３】
一般的な照明器具は商用ＡＣ１００Ｖ電源を使用することが多く、白熱電球などの一般的な照明灯具に代えてＬＥＤ照明灯具を使用する場合などを考慮すると、ＬＥＤ照明灯具も一般的な照明灯具と同様に商用ＡＣ１００Ｖ電源を使用する構成であることが望ましい。
【０００４】
また、白熱電球を調光制御しようとした場合、スイッチング素子（一般的にはサイリスタ素子やトライアック素子）を交流電源電圧のある位相角でオンすることにより白熱電球への電源供給をボリューム素子一つで簡単に調光制御できる位相制御式調光器（一般に白熱ライコンと呼ばれている）が用いられている。しかしながら、白熱電球を位相制御式調光器で調光する場合において、ワット数の小さな白熱電球と調光器を接続するとちらつきや点滅が生じ正常に調光できないことが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３１９１７２号公報
【特許文献２】特開２００５−２６１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
交流電源使用のＬＥＤ照明灯具を調光制御しようとした場合、白熱電球を調光制御しようとした場合と同様に位相制御式調光器が用いられることが望まれる。ここで、交流電源使用のＬＥＤ照明灯具を調光制御することができるＬＥＤ照明システムの従来例を図１７に示す。
【０００７】
図１７に示すＬＥＤ照明システムは、位相制御式調光器２と、ダイオードブリッジＤＢ１及び電流制限回路５を有するＬＥＤ駆動回路と、ＬＥＤモジュール３とを備えている。交流電源１と上記ＬＥＤ駆動回路の間に位相制御式調光器２が直列に接続されている。位相制御式調光器２では、半固定抵抗Ｒｖａｒ１のツマミ（不図示）がある位置に設定されると、その設定された位置に対応する電源位相角でトライアックＴｒｉ１がオンになる。さらに、位相制御式調光器２では、コンデンサＣ１とインダクタＬ１による雑音防止回路が設けられており、位相制御式調光器２から電源ラインに帰還する端子雑音が当該雑音防止回路によって低減される。
【０００８】
ここで、白熱電球８を位相制御式調光器２で動作させたとき（図１８参照）の各部電圧、電流波形の一例を図１９Ａに示し、同図中の区間Ｐの拡大図を図１９Ｂに示す。図１９Ａ及び図１９ＢにおいてＶOUT2、Ｉ2、Ｉ9はそれぞれ、位相制御式調光器２の出力電圧波形、位相制御式調光器２内のトライアックＴｒｉ１に流れる電流の波形、白熱電球８に流れる電流の波形を示している。図１９Ａ及び図１９Ｂに示す例では、トリガがかかってトライアックＴｒｉ１がオンした直後、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が正及び負に数回振動した後白熱電球８に流れる。
【０００９】
続いて、図１７に示すＬＥＤ照明システムを動作させたときの各部電圧、電流波形の一例を図２０Ａに示し、同図中の区間Ｐの拡大図を図２０Ｂに示す。なお、図２０Ａ及び図２０Ｂにおいて、ＶIN2、Ｉ2、Ｉ3はそれぞれ、位相制御式調光器２の入力電圧波形、位相制御式調光器２内のトライアックＴｒｉ１に流れる電流の波形、ＬＥＤモジュール３に流れる電流の波形を示している。図２０Ａ及び図２０Ｂに示す例では、トリガがかかってトライアックＴｒｉ１がオンした直後、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が数回振動し、ある位相角でトライアックＴｒｉ１がオンしたとき、あたかも発振したかのような波形になり調光が正常にできていない。図２０Ａ中の区間Ｐの拡大図である図２０Ｂを見ると、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が正及び負に数回振動した後トライアックＴｒｉ１がオフになり、その後再びトリガがかかりトライアックＴｒｉ１に流れる電流が正及び負に数回振動した後トライアックＴｒｉ１がオフになる、といったことを繰り返している。これは、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が正から負になるときに保持電流以下になってトライアックＴｒｉ１が１度オフになった後、一定時間トライアックＴｒｉ１が応答しない期間が続き、当該期間が過ぎた後も次のトリガがかかる迄トライアックＴｒｉ１に流れる電流が保持電流を下回っているためである。
【００１０】
ところで、特許文献１には図２１に示すＬＥＤ照明システムが開示されている。図２１に示すＬＥＤ照明システムは、位相制御式調光器２と、ダイオードブリッジＤＢ１と、電流保持手段と、整流平滑手段と、ＬＥＤモジュール３とを備えている。交流電源１とダイオードブリッジＤＢ１の間に位相制御式調光器２が直列に接続されており、ダイオードブリッジＤＢ１とＬＥＤモジュール３の間に電流保持手段及び整流平滑手段が設けられている。
【００１１】
電流保持手段は、抵抗Ｒ１８１〜Ｒ１８６と、ツェナーダイオードＺＤ１及びＺＤ２と、トランジスタＱ１８１及びＱ１８２と、コンデンサＣ１８１とによって構成されている。かかる電流保持手段は、交流電源１から出力される電源電圧が１００Ｖ以下の場合にトランジスタＱ１８２がオンになって位相制御式調光器２内のトライアックＴｒｉ１の保持電流に相当する電流を流し、電源電圧が１００Ｖ以下でない場合にトランジスタＱ１８２がオフになる。トランジスタＱ１８２は位相制御式調光器２内のトライアックＴｒｉ１が保持電流以下にならないような電流（３０ｍＡ程度）を流す。
【００１２】
しかしながら、上記の電流保持手段では、トランジスタＱ１８２のコレクタ電流が流れている時間はトランジスタＱ１８２がオンしてからトランジスタＱ１８１がオンするまでの期間であり、トランジスタＱ１８１がオンするのは位相制御式調光器２内のトライアックＴｒｉ１がオンした後ツェナーダイオードＺＤ１がオンするときである。つまり、位相制御式調光器２内のトライアックＴｒｉ１が急峻に立ち上がる場合、或いは、交流電源１の電源電圧が高くなった場合などでトランジスタＱ１８２のオン期間が短くトライアックＴｒｉ１の保持電流以下にならないような電流が流れている時間が短いためにトライアックＴｒｉ１がオンできない場合がある。
【００１３】
本発明は、上記の状況に鑑み、位相制御式調光器とともに用いられたときに発生し得るＬＥＤのちらつきを低減することができるＬＥＤ駆動回路並びにそれを備えるＬＥＤ照明灯具、ＬＥＤ照明機器、及びＬＥＤ照明システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明に係るＬＥＤ駆動回路は、位相制御式調光器に接続可能であり、交番電圧を入力してＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、ＬＥＤ駆動電流を前記ＬＥＤに供給するための電源供給ラインから電流を引き抜く電流引き抜き部と、前記位相制御式調光器の出力発振に伴う前記電源供給ラインの電圧変動の開始から所定時間の間、前記電流引き抜き部を動作させる引き抜きタイミング調整部とを備える構成としている。
【００１５】
また、前記引き抜きタイミング調整部が、前記電源供給ラインの電圧を入力する微分器を有し、前記微分器の出力を用いて前記電流引き抜き部の動作を決定することが望ましい。
【００１６】
また、前記微分器の出力が一定値を越えたときに、前記引き抜きタイミング調整部が前記電流引き抜き部を動作させるようにしてもよい。
【００１７】
また、前記引き抜きタイミング調整部が、前記微分器の出力値に応じて前記電流引き抜き部の動作時間を決定するようにしてもよい。
【００１８】
また、前記引き抜きタイミング調整部が、前記微分器の出力が一定値を下回るまで前記電流引き抜き部を動作させ続けるようにしてもよい。
【００１９】
また、前記引き抜きタイミング調整部が、前記微分器の出力値に応じて前記電流引き抜き部の電流引き抜き量を決定するようにしてもよい。
【００２０】
また、前記引き抜きタイミング調整部が、前記微分器の出力の包絡線をとったものを用いて前記電流引き抜き部の動作を決定するようにしてもよい。
【００２１】
また、前記位相制御式調光器の位相制御素子がオフであるときも、前記引き抜きタイミング調整部が前記電流引き抜き部を動作させるようにしてもよい。さらに、前記引き抜きタイミング調整部が遅延部を有し、前記遅延部の遅延時間が前記微分器の出力値と正の相関を持つようにし、前記微分器の出力が一定値を越えてから前記遅延時間経過後に前記引き抜きタイミング調整部が前記電流引き抜き部の動作を停止させるようにしてもよい。
【００２２】
また、前記微分器が前記電源供給ラインの電圧を分圧する分圧回路を入力段に有するようにしてもよい。
【００２３】
上記目的を達成するために本発明に係るＬＥＤ照明灯具は、上記いずれかの構成のＬＥＤ駆動回路と、前記ＬＥＤ駆動回路の出力側に接続されたＬＥＤとを備えるようにするか、或いは、ＬＥＤと、前記ＬＥＤが位相制御式調光器の出力発振に伴う電源供給ラインの電圧変動によってちらつき点灯することを低減するＬＥＤちらつき点灯低減手段とを備えるようにする。
【００２４】
上記目的を達成するために本発明に係るＬＥＤ照明機器は、上記いずれかの構成のＬＥＤ駆動回路又は上記いずれかの構成のＬＥＤ照明灯具を備えるようにする。
【００２５】
上記目的を達成するために本発明に係るＬＥＤ照明システムは、上記いずれかの構成のＬＥＤ照明灯具又は上記構成のＬＥＤ照明機器と、当該ＬＥＤ照明灯具又はＬＥＤ照明機器の入力側に接続された位相制御式調光器とを備えるようにする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、位相制御式調光器の位相制御素子に流れる電流が振動している振動波長の数周期分の期間にわたって、位相制御式調光器の位相制御素子がオフしないようにすることができるので、位相制御式調光器とともに用いられたときに発生し得るＬＥＤのちらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るＬＥＤ照明システムの一構成例を示す図である。
【図２】図１に示すＬＥＤ照明システムの一実施形態を示す図である。
【図３】図２に示すＬＥＤ照明システムの各部電圧・電流波形の一例を示すタイミングチャートである。
【図４】図２に示す構成中の電流引き抜き部及び引き抜きタイミング調整部の一例を示す図である。
【図５】図２に示す構成中の電流引き抜き部及び引き抜きタイミング調整部の他の例を示す図である。
【図６Ａ】図５に示す構成例のＬＥＤ照明システムの各部電圧・電流波形の一例を示すタイミングチャートである。
【図６Ｂ】図５に示す構成例のＬＥＤ照明システムの各部電圧・電流波形の他の例を示すタイミングチャートである。
【図７】図２に示す構成中の電流引き抜き部及び引き抜きタイミング調整部の更に他の例を示す図である。
【図８】図７に示す構成例のＬＥＤ照明システムの各部電圧・電流波形の一例を示すタイミングチャートである。
【図９】図２に示す構成中の電流引き抜き部及び引き抜きタイミング調整部の更に他の例を示す図である。
【図１０】図２に示す構成中の電流引き抜き部及び引き抜きタイミング調整部の更に他の例を示す図である。
【図１１】図１０に示す構成例のＬＥＤ照明システムの各部電圧の一例を示すタイミングチャートである。
【図１２】図２に示す構成中の電流引き抜き部及び引き抜きタイミング調整部の更に他の例を示す図である。
【図１３】図２に示す構成中の電流引き抜き部及び引き抜きタイミング調整部の更に他の例を示す図である。
【図１４】電流制限回路の一構成例を示す図である。
【図１５】本発明に係るＬＥＤ照明灯具、本発明に係るＬＥＤ照明機器、及び本発明に係るＬＥＤ照明システムの概略構造例を示す図である。
【図１６】本発明に係るＬＥＤ照明灯具の他の概略構造例を示す図である。
【図１７】ＬＥＤ照明システムの従来例を示す図である。
【図１８】白熱電球照明システムの一構成例を示す図である。
【図１９Ａ】図１８に示す白熱電球照明システムの各部電圧・電流波形の一例を示す図である。
【図１９Ｂ】図１９Ａの部分拡大図である。
【図２０Ａ】図１７に示すＬＥＤ照明システムの各部電圧・電流波形の一例を示す図である。
【図２０Ｂ】図２０Ａの部分拡大図である。
【図２１】ＬＥＤ照明システムの他の従来例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。
【００２９】
＜＜第１実施形態＞＞
本発明に係るＬＥＤ照明システムの一構成例を図１に示す。なお、図１において図１７と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。図１に示す本発明に係るＬＥＤ照明システムは、位相制御式調光器２と、ＬＥＤモジュール３と、ＬＥＤ駆動回路４とを備えている。ＬＥＤ駆動回路４は、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の一例であり、ダイオードブリッジＤＢ１と、電流制限回路５と、電流引き抜き部６と、引き抜きタイミング調整部７とを有している。図１に示す本発明に係るＬＥＤ照明システムでは、交流電源１と位相制御式調光器２とダイオードブリッジＤＢ１と電流制限回路５と１個以上のＬＥＤからなるＬＥＤモジュール３とが直列に接続され、ダイオードブリッジＤＢ１と電流制限回路５との間に電流引き抜き部６及び引き抜きタイミング調整部７が設けられている。
【００３０】
電流引き抜き部６は、ＬＥＤ駆動電流をＬＥＤモジュール３に供給するための電源供給ラインＬＮ１から電流を引き抜く。引き抜きタイミング調整部７は、位相制御式調光器２の出力発振に伴う電源供給ラインＬＮ１の電圧変動の開始から所定時間の間、電流引き抜き部６を動作させる。
【００３１】
ここで、図２０ＢのようにトライアックＴｒｉ１が点孤した直後に振動するトライアックＴｒｉ１に流れる電流Ｉ2の振動波長は、位相制御式調光器２内の雑音防止フィルターを構成するコンデンサＣ１とインダクタＬ１による共振波長２π√（ＬＣ）に依存する（但し、ＬはインダクタＬ１のインダクタンス値、ＣはコンデンサＣ１の静電容量値である）。このため、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が当該共振波長の数周期分の期間にわたってトライアックＴｒｉ１の保持電流を下回らないように、引き抜きタイミング調整部７が電流引き抜き部６を動作させる時間を調整することが必要になる。
【００３２】
また、電流引き抜き部６によって引き抜かれる電流の電流値は、電流引き抜き部６がトライアックＴｒｉ１に流れる電流だけでなく、直接トライアックＴｒｉ１に流れない電流も引き抜いてしまうことも考慮し、トライアックＴｒｉ１に流れる電流がトライアックＴｒｉ１の保持電流を下回らないように設定する。
【００３３】
以上のような構成により、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が振動している振動波長の数周期分の期間にわたって、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオフしないようにすることができる。
【００３４】
＜＜第２実施形態＞＞
次に、図１に示すＬＥＤ照明システムの一実施形態を図２に示す。また、図３は、図２に示すＬＥＤ照明システムの各部電圧・電流波形の一例を示すタイミングチャートである。図２及び図３においてＶＤＲ、ＤＶ０、ＩＰＬはそれぞれ、電源供給ラインＬＮ１の電圧、微分器７Ａの出力電圧、電流引き抜き部６によって引き抜かれる電流である。
【００３５】
図２に示す構成では、引き抜きタイミング調整部７が、電源供給ラインＬＮ１の電圧ＶＤＲの変化を検出する微分器７Ａを有している。
【００３６】
位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオンする事で電源供給ラインＬＮ１の電圧ＶＤＲは低い値から急激に高い値となる（図３の時間ｔ１）。そのとき、位相制御式調光器２内の共振現象によりトライアックＴｒｉ１の電流が低下するが、引き抜きタイミング調整部７は、電源供給ラインＬＮ１の電圧ＶＤＲの急激な変化を微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０で検知して電流引き抜き部６を動作させることで、トライアックＴｒｉ１の電流を流し続ける。このような動作により、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が振動している振動波長の数周期分の期間にわたって、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオフしないようにしている。
【００３７】
また、引き抜きタイミング調整部７は、位相制御式調光器２内で共振現象が発生している事を微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０を用いて検知し、電流引き抜き部６の動作を決定している。
【００３８】
＜＜第３実施形態＞＞
次に、図２に示す構成中の電流引き抜き部６及び引き抜きタイミング調整部７の一例を図４に示す。
【００３９】
図４に示す構成では、電流引き抜き部６は抵抗Ｒ６１とＮＭＯＳトランジスタＱ６１とを有し、引き抜きタイミング調整部７は微分器７Ａと比較部７Ｂとを有している。そして、微分器７Ａは、コンデンサＣ７１と、オペアンプＯＰ７１と、定電圧源ＶＳ７１と、抵抗Ｒ７１とによって構成され、比較部７Ｂは、比較器ＣＯＭ７１と、定電圧源ＶＳ７２とによって構成される。
【００４０】
比較器ＣＯＭ７１は、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０と定電圧源ＶＳ７２から出力される定電圧Ｖｂとを比較し、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０が定電圧Ｖｂよりも高いときに、ハイレベルの信号をＮＭＯＳトランジスタＱ６１のゲートに供給して電流引き抜き部６を動作させる。
【００４１】
電源供給ラインＬＮ１の電圧ＶＤＲはトライアックＴｒｉ１がオフしているときも変動するため、トライアックＴｒｉ１がオフしているときも微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０は変動するが、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０と定電圧Ｖｂとの比較を行う事により、トライアックＴｒｉ１のオンによる共振現象を検知することができる。なお、定電圧ＶｂはトライアックＴｒｉ１が常時オフであるときの微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０の値よりも大きくする。
【００４２】
＜＜第４実施形態＞＞
次に、図２に示す構成中の電流引き抜き部６及び引き抜きタイミング調整部７の他の例を図５に示す。
【００４３】
図５に示す構成では、電流引き抜き部６は抵抗Ｒ６１とＮＭＯＳトランジスタＱ６１とを有し、引き抜きタイミング調整部７は微分器７Ａと電圧−パルス変換器７Ｃとを有している。そして、微分器７Ａは、コンデンサＣ７１と、オペアンプＯＰ７１と、定電圧源ＶＳ７１と、抵抗Ｒ７１とによって構成される。
【００４４】
比較器ＣＯＭ７１は、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０と定電圧源ＶＳ７２から出力される定電圧Ｖｂとを比較し、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０が定電圧Ｖｂよりも高いときに、ハイレベルの信号を電圧−パルス変換器７Ｃに供給する。電圧−パルス変換器７Ｃは、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０の大きさに比例するパルス幅（時間幅）を持つパルス電圧信号を生成し、ＮＭＯＳトランジスタＱ６１のゲートに出力する。これにより、電圧−パルス変換器７Ｃから出力されるパルス電圧信号のパルス幅（時間幅）の期間において、引き抜きタイミング調整部７が電流引き抜き部６を動作させる。
【００４５】
位相制御式調光器２内部の共振現象は位相制御式調光器２内のコンデンサＣ１に蓄えられるエネルギにより発生する。図６Ａに示す時間ｔ２でトライアックＴｒｉ１をオンするとき、コンデンサＣ１に蓄えられる電圧が小さいため、位相制御式調光器２内部の共振現象は発生しにくい。一方、図６Ｂに示す時間ｔ３でトライアックＴｒｉ１をオンするとき、コンデンサＣ１に蓄えられる電圧は大きく、位相制御式調光器２内部の共振現象は発生しやすい。
【００４６】
図６Ａに示す時間ｔ２でトライアックＴｒｉ１をオンするとき、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０は、図６Ｂに示す時間Ｔ３でトライアックＴｒｉ１をオンするときよりも小さな値になる。したがって、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０とＮＭＯＳトランジスタＱ６１のゲートに出力されるパルス電圧信号のパルス幅とが正の相関を持つようにして、共振しにくい条件では当該パルス電圧信号のパルス幅を小さくし、共振しやすい条件では当該パルス電圧信号のパルス幅を大きくする事により、電流引き抜き部６が電源供給ラインＬＮ１から電流を引き抜く時間を最適化し、電流引き抜き部６における電力損失及び発熱をより一層低減することができる。
【００４７】
＜＜第５実施形態＞＞
次に、図２に示す構成中の電流引き抜き部６及び引き抜きタイミング調整部７の更に他の例を図７に示す。また、図８は、図７に示す構成での各部電圧・電流波形の一例を示すタイミングチャートである。
【００４８】
図７に示す構成では、電流引き抜き部６は抵抗Ｒ６１とＮＭＯＳトランジスタＱ６１とを有し、引き抜きタイミング調整部７は微分器７Ａと電圧−パルス変換器７Ｄとを有している。そして、微分器７Ａは、コンデンサＣ７１と、オペアンプＯＰ７１と、定電圧源ＶＳ７１と、抵抗Ｒ７１とによって構成され、電圧−パルス変換器７Ｄは、比較器ＣＯＭ７１及びＣＯＭ７２と、定電圧源ＶＳ７２及びＶＳ７３と、フリップフロップＦ７１と、抵抗Ｒ７２及びＲ７３と、コンデンサＣ７２とによって構成される。
【００４９】
微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０が定電圧源ＶＳ７２から出力される定電圧Ｖｂを越えると、比較器ＣＯＭ７１の出力信号（電圧ＳＥＴ）がハイレベルになり、フリップフロップＦ７１がセットされ、フリップフロップＦ７１のＱ出力端子からＮＭＯＳトランジスタＱ６１のゲートに供給される信号（電圧Ｑ）がハイレベルになる。したがって、引き抜きタイミング調整部７は、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０が定電圧Ｖｂを越えると、電流引き抜き部６を動作させる。
【００５０】
微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０が定電圧源ＶＳ７３から出力される定電圧Ｖｃとを比較する比較器ＣＯＭ７２の出力端子は、抵抗Ｒ７２及びＲ７３並びにコンデンサＣ７２によって構成されるローパスフィルタを介してフリップフロップＦ７１のリセット入力端子に接続される。これにより、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０が一定時間継続して定電圧Ｖｃを下回らない限りフリップフロップＦ７１はリセットされない。したがって、引き抜きタイミング調整部７は、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０が一定時間継続して定電圧Ｖｃを下回らない限り、電流引き抜き部６を動作させ続ける。
【００５１】
このような動作により、トライアックＴｒｉ１に流れる電流が振動している振動波長の数周期分の期間にわたって、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオフしないようにすることを容易に実現することができる。
【００５２】
＜＜第６実施形態＞＞
次に、図２に示す構成中の電流引き抜き部６及び引き抜きタイミング調整部７の更に他の例を図９に示す。
【００５３】
図９に示す構成では、電流引き抜き部６はＮＭＯＳトランジスタＱ６１を有し、引き抜きタイミング調整部７は微分器７Ａと電圧−電流変換器７ＥとＮＭＯＳトランジスタＱ７１とを有している。そして、微分器７Ａは、コンデンサＣ７１と、オペアンプＯＰ７１と、定電圧源ＶＳ７１と、抵抗Ｒ７１とによって構成される。ＮＭＯＳトランジスタＱ７１のドレインとゲートとが接続され、ＮＭＯＳトランジスタＱ７１のゲートとＮＭＯＳトランジスタＱ６１のゲートとが接続され、ＮＭＯＳトランジスタＱ７１のソースとＮＭＯＳトランジスタＱ６１のソースとが同電位になっているので、ＮＭＯＳトランジスタＱ７１及びＱ６１はカレントミラー回路を形成している。
【００５４】
微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０の大きさに比例した電流が電圧−電流変換器７ＥからＮＭＯＳトランジスタＱ７１に向かって流れ、それに応じてＮＭＯＳトランジスタＱ６１に電流が流れることによって、電流引き抜き部６が動作する。このように、共振しにくい条件では電流引き抜き部６が引き抜く電流量を少なくし、共振しやすい条件では電流引き抜き部６が引き抜く電流量を多くする事により、電流引き抜き部６が電源供給ラインＬＮ１から引き抜く電流量を最適化し、電流引き抜き部６における電力損失及び発熱をより一層低減することができる。
【００５５】
＜＜第７実施形態＞＞
次に、図２に示す構成中の電流引き抜き部６及び引き抜きタイミング調整部７の更に他の例を図１０に示す。また、図１１は、図１０に示す構成での各部電圧の一例を示すタイミングチャートである。
【００５６】
図１０に示す構成では、電流引き抜き部６は抵抗Ｒ６１とＮＭＯＳトランジスタＱ６１とを有し、引き抜きタイミング調整部７は微分器７Ａと電圧−パルス変換器７Ｆとを有している。そして、微分器７Ａは、コンデンサＣ７１と、オペアンプＯＰ７１と、定電圧源ＶＳ７１と、抵抗Ｒ７１とによって構成され、電圧−パルス変換器７Ｆは、比較器ＣＯＭ７１及びＣＯＭ７２と、定電圧源ＶＳ７２及びＶＳ７３と、フリップフロップＦ７１と、ダイオードＤ７１及びＤ７２と、コンデンサＣ７３とによって構成される。
【００５７】
トライアックＴｒｉ１に流れる電流が振動している振動波長の数周期分の期間にわたって、電源供給ラインＬＮ１の電圧ＶＤＲが振動するため、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０もオフセット値（定電圧源Ｖ７１から出力される定電圧）Ｖａを中心として、上下に振動する（図１１参照）。
【００５８】
アノードが微分器７Ａの出力端子に接続されるダイオードＤ７１のカソードと、アノードが定電圧源Ｖ７１の出力端子に接続されるダイオードＤ７２のカソードとを共通接続することで、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０からオフセット値Ｖａよりも高い電圧だけをとりだし、さらにそれをコンデンサＣ７３で平滑化することで、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０の包絡線である電圧ＶＤＯ’（図１１参照）が生成される。これにより、比較器ＣＯＭ７１及びＣＯＭ７２への入力が安定化する。
【００５９】
電圧ＶＤＯ’が定電圧源ＶＳ７２から出力される定電圧Ｖｂを越えると、比較器ＣＯＭ７１の出力信号がハイレベルになり、フリップフロップＦ７１がセットされ、フリップフロップＦ７１のＱ出力端子からＮＭＯＳトランジスタＱ６１のゲートに供給される信号がハイレベルになる。そして、電圧ＶＤＯ’が定電圧源ＶＳ７３から出力される定電圧Ｖｃを下回ると、比較器ＣＯＭ７２の出力信号がハイレベルになり、フリップフロップＦ７１がリセットされ、フリップフロップＦ７１のＱ出力端子からＮＭＯＳトランジスタＱ６１のゲートに供給される信号がローレベルになる。
【００６０】
＜＜第８実施形態＞＞
次に、図２に示す構成中の電流引き抜き部６及び引き抜きタイミング調整部７の更に他の例を図１２に示す。
【００６１】
図１２に示す構成では、電流引き抜き部６は抵抗Ｒ６１とＮＭＯＳトランジスタＱ６１とを有し、引き抜きタイミング調整部７は微分器７Ａと遅延部７Ｇと抵抗Ｒ７４及びＲ７５とフリップフロップＦ７２とを有している。そして、微分器７Ａは、コンデンサＣ７１と、オペアンプＯＰ７１と、定電圧源ＶＳ７１と、抵抗Ｒ７１とによって構成される。
【００６２】
位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオフしているときは、位相制御式調光器２内のインピーダンスよりも、ＬＥＤモジュール３とＬＥＤ駆動回路４の総インピーダンスを低くする必要がある。ＬＥＤモジュール３において複数のＬＥＤを直列に接続する場合、ＬＥＤモジュール３とＬＥＤ駆動回路４の総インピーダンスは高いため、トライアックＴｒｉ１がオフのときに、電源供給ラインＬＮ１に低インピーダンス回路を接続するのが一般的である。当該低インピーダンス回路として電流引き抜き部６を使用する事で回路素子の個数を低減することができ、ＬＥＤ駆動回路４の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００６３】
電源供給ラインＬＮ１の電圧ＶＤＲが低下して図３に示す時間ｔ４のときのようにゼロになると、抵抗Ｒ７４及びＲ７５の分圧がローレベルになり、フリップフロップＦ７２がセットされ、フリップフロップＦ７２のＱ出力端子からＮＭＯＳトランジスタＱ６１のゲートに供給される信号がハイレベルになる。そして、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０が図３に示す時間ｔ５のときのようにローレベルからハイレベルに切り替わった時点から遅延部７Ｇで設定されるある一定の遅延時間後にフリップフロップＦ７２がリセットされ、フリップフロップＦ７２のＱ出力端子からＮＭＯＳトランジスタＱ６１のゲートに供給される信号がローレベルになる。したがって、引き抜きタイミング調整部７は、トライアックＴｒｉ１がオフの期間（例えば図３に示す時間ｔ４から時間ｔ５までの期間）と、位相制御式調光器２の出力発振に伴う電源供給ラインＬＮ１の電圧変動の開始から所定時間の間とにおいて、電流引き抜き部６を動作させる。
【００６４】
＜＜第９実施形態＞＞
次に、図２に示す構成中の電流引き抜き部６及び引き抜きタイミング調整部７の更に他の例を図１３に示す。
【００６５】
図１３に示す構成では、電流引き抜き部６は抵抗Ｒ６１とＮＭＯＳトランジスタＱ６１とを有し、引き抜きタイミング調整部７は微分器７Ａと遅延部７Ｇと電圧−パルス変換器７Ｈと抵抗Ｒ７４及びＲ７５とフリップフロップＦ７２とを有している。そして、微分器７Ａは、コンデンサＣ７１と、オペアンプＯＰ７１と、定電圧源ＶＳ７１と、抵抗Ｒ７１と、抵抗Ｒ７６及びＲ７７とによって構成される。
【００６６】
以下、第８実施形態との相違点について説明する。図１３に示す構成では、微分器７Ａは、電源供給ラインＬＮ１の電圧ＶＤＲを微分するのではなく、電源供給ラインＬＮ１の電圧ＶＤＲを抵抗Ｒ７６及びＲ７７によって抵抗分割したものを微分している。これにより、微分器７Ａを低い耐圧の素子で構成することができる。
【００６７】
また、電圧−パルス変換器７Ｈは、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０の大きさに比例するパルス幅（時間幅）を持つパルス電圧信号を生成し、遅延部７Ｇに出力する。図１３に示す構成では、遅延部７Ｇは、電圧−パルス変換器７Ｈから供給されるパルス電圧信号のパルス幅（時間幅）に比例する遅延時間で微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０を遅延させる。このように、微分器７Ａの出力電圧ＶＤ０の大きさと遅延部７Ｇの遅延時間とに正の相関を持たす事により、電流引き抜き部６が電源供給ラインＬＮ１から電流を引き抜く時間を最適化し、電流引き抜き部６における電力損失及び発熱をより一層低減することができる。
【００６８】
＜＜変形例等＞＞
なお、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の入力電圧は日本国内の商用電源電圧１００Ｖに限定されない。本発明に係るＬＥＤ駆動回路の回路定数を適切な値にすれば、海外での商用電源電圧又は降圧した交流電圧を本発明に係るＬＥＤ駆動回路の入力電圧として用いることができる。
【００６９】
また、本発明に係るＬＥＤ駆動回路に電流ヒューズなどの保護素子を付加することで、より安全なＬＥＤ駆動回路を提供することができる。
【００７０】
また、上述した本発明に係るＬＥＤ駆動回路の構成では、電流制限回路の前段であるダイオードブリッジの出力側に電流引き抜き部を設けたが、ダイオードブリッジの入力側に電流引き抜き部を設けてもよく、電流制限回路の後段に電流引き抜き部を設けてもよい。但し、電流制限回路の後段に電流引き抜き部を設ける場合、電流制限回路の電流制限値より電流引き抜き部に流れる電流の電流値の方が小さいように設定する必要がある。
【００７１】
また、上述したＬＥＤ駆動回路では、電流制限回路５がＬＥＤモジュール３のアノード側に接続されているが、各回路定数を適切に設定することにより電流制限回路５をＬＥＤモジュール３のカソード側に接続しても問題ない。
【００７２】
また、電流制限回路５はＬＥＤモジュール３に定格電流以上の電流が流れることがないようにするための回路部であり、抵抗等受動素子のみで制限をかける場合や、抵抗とトランジスタ等の能動素子とを組み合わせて制限をかける場合（例えば図１４に示す構成）が考えられる。
【００７３】
また、ＬＥＤモジュール３に流す電流がＬＥＤの定格電流に対して十分なマージンがある場合は、電流制限回路５を設置しなくても調光動作等に影響はない。
【００７４】
また、本発明に係るＬＥＤ駆動回路とともに用いられる位相制御式調光器は、位相制御式調光器２（図１参照）の構成に限定されない。
【００７５】
また、本発明に係るＬＥＤ駆動回路に入力される電圧は、正弦波形の交流電圧に基づく電圧に限定されず、他の交番電圧であってもよい。
【００７６】
また、上述したＬＥＤ駆動回路はいずれもダイオードブリッジを備えているが、本発明に係るＬＥＤ駆動回路にとってダイオードブリッジは必須構成要素ではない。ダイオードブリッジを設けない構成では、例えば、順方向が互いに異なる二つのＬＥＤモジュールを設け、ＬＥＤモジュール毎に、電流制限回路、電流引き抜き部、引き抜きタイミング調整部を設けるようにする。かかる構成は、ダイオードブリッジが不要であること、前記ダイオードブリッジが不要であることから電源効率がやや向上することであること、全波整流後に駆動する方式に対してＬＥＤ駆動電流のＤｕｔｙ比が半分になることによりＬＥＤの寿命が延びる（＝光束の低下が緩和）等のメリットを有しているが、一方で、ＬＥＤの個数が２倍になるためコストアップがデメリットとなる。
【００７７】
また、上述した各実施形態及び上記の各変形例の内容は、矛盾がない限り、任意に組み合わせて実施することが可能である。
【００７８】
＜＜本発明に係るＬＥＤ照明灯具＞＞
最後に、本発明に係るＬＥＤ照明灯具の概略構造について説明する。本発明に係るＬＥＤ照明灯具、本発明に係るＬＥＤ照明機器、及び本発明に係るＬＥＤ照明システムの概略構造例を図１５に示す。図１５では、電球形の本発明に係るＬＥＤ照明灯具２００を部分切り欠き図で示している。電球形の本発明に係るＬＥＤ照明灯具２００は、筐体または基板２０２と、筐体または基板２０２の正面（電球形の頭部側）に設置される１個以上のＬＥＤからなるＬＥＤモジュール２０１と、筐体または基板２０２の背面（電球形の下部側）に設置され回路２０３とを内部に備えている。回路２０３には、例えば上述した本発明に係るＬＥＤ駆動回路の各例を用いることができる。なお、回路２０３は、上述した本発明に係るＬＥＤ駆動回路の各例に限らず、位相制御式調光器の出力発振に伴う電源供給ラインの電圧変動によって位相制御素子の保持電流が不足しＬＥＤがちらついて点灯することを低減する機能を有する回路（ＬＥＤちらつき点灯低減手段）を少なくとも備えた回路であればよいことは言うまでもない。
【００７９】
電球形の本発明に係るＬＥＤ照明灯具２００がねじ込まれて装着されるＬＥＤ照明灯具装着部３００と、ライトコントロール器（位相制御式調光器）４００とが、交流電源１に直列に接続される。電球形の本発明に係るＬＥＤ照明灯具２００とＬＥＤ照明灯具装着部３００によって、ＬＥＤ照明機器（シーリングライト，ペンダントライト，キッチンライト，ダウンライト，スタンドライト，スポットライト，フットライト等）が構成される。そして、電球形の本発明に係るＬＥＤ照明灯具２００と、ＬＥＤ照明灯具装着部３００と、ライトコントロール器４００とによって、本発明に係るＬＥＤ照明システム５００が構成される。ＬＥＤ照明灯具装着部３００は例えば室内の天井壁面に配設され、ライトコントロール器４００は例えば室内の側方壁面に配設される。
【００８０】
電球形の本発明に係るＬＥＤ照明灯具２００がＬＥＤ照明灯具装着部３００に対して着脱自在であるため、例えば、従来は白熱灯、蛍光灯等の照明灯具を用いていた既存の照明機器及び照明システムにおいて、白熱灯、蛍光灯等の照明灯具を電球形の本発明に係るＬＥＤ照明灯具２００に交換するだけで、位相制御式調光器の出力発振に伴う電源供給ラインの電圧変動によって位相制御素子の保持電流が不足しＬＥＤがちらついて点灯することを低減することができる。
【００８１】
図１５では、ライトコントロール器４００が図１中の位相制御式調光器である場合のライトコントロール器４００の外観を図示しており、つまみ式ボリュームにより調光の度合いを変更できるようにしている。なお、つまみ式に代えてスライド式ボリュームにより調光の度合いを変更できるようにしても良いことはいうまでもない
【００８２】
上記では前記ライトコントロール器４００としてつまみ式ボリュームやスライド式ボリュームにより人が直接操作するものを挙げたが、これに限らず、リモコン等の無線信号により人が遠隔操作するものであっても良い。即ち、受信側である前記ライトコントロール器本体に無線信号受信部を設け、送信側である送信機本体（例えば、リモコン送信機、携帯端末等）に前記無線信号受信部へライトコントロール信号（例えば、調光信号、ライトＯＮ／ＯＦＦ信号等）を送信する無線信号送信部を設けることで遠隔操作できる。
【００８３】
また、本発明に係るＬＥＤ照明灯具は、電球形のＬＥＤ照明灯具に限らず、例えば、図１６に示す電灯形のＬＥＤ照明灯具６００、環形のＬＥＤ照明灯具７００、又は直管形のＬＥＤ照明灯具８００であってもよい。いずれの形状にしても、本発明に係るＬＥＤ照明灯具は、ＬＥＤと、位相制御式調光器の出力発振に伴う電源供給ラインの電圧変動によって位相制御素子の保持電流が不足しＬＥＤがちらついて点灯することを低減する機能を有する回路（ＬＥＤちらつき点灯低減手段）を少なくとも内部に備える。
【符号の説明】
【００８４】
１  交流電源
２  位相制御式調光器
３  ＬＥＤモジュール
４  ＬＥＤ駆動回路
５  電流制限回路
６  電流引き抜き部
７  引き抜きタイミング調整部
７Ａ  微分器
７Ｂ  比較部
７Ｃ、７Ｄ、７Ｆ、７Ｈ  電圧−パルス変換器
７Ｅ  電圧−電流変換器
７Ｇ  遅延部
８  白熱電球
２００  電球形の本発明に係るＬＥＤ照明灯具
２０１  ＬＥＤモジュール
２０２  筐体または基板
２０３  回路
３００  ＬＥＤ照明灯具装着部
４００  ライトコントロール器
５００  本発明に係るＬＥＤ照明システム
６００  本発明に係る電灯形のＬＥＤ灯具
７００  本発明に係る環形のＬＥＤ灯具
８００  本発明に係る直管形のＬＥＤ灯具
Ｃ１  コンデンサ
Ｃ７１〜Ｃ７３  コンデンサ
Ｃ１８１  コンデンサ
ＣＯＭ７１、ＣＯＭ７２  比較器
Ｄ７１、Ｄ７２  ダイオード
ＤＢ１  ダイオードブリッジ
Ｆ７１、Ｆ７２  フリップフロップ
Ｌ１  インダクタ
ＬＮ１  電源供給ライン
ＯＰ７１  オペアンプ
Ｑ６１  ＮＭＯＳトランジスタ
Ｑ７１  ＮＭＯＳトランジスタ
Ｑ１８１、Ｑ１８２  トランジスタ
Ｒ６１  抵抗
Ｒ７１〜Ｒ７７  抵抗
Ｒ１８１〜Ｒ１８６  抵抗
Ｒｖａｒ１  半固定抵抗
Ｔｒｉ１  トライアック
ＶＳ７１〜ＶＳ７３  定電圧源
ＺＤ１、ＺＤ２  ツェナーダイオード
【図１】
2011090990.tif 000003
【図２】
2011090990.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2011090990.tif 000009
【図７】
2011090990.tif 000010
【図８】
2011090990.tif 000011
【図９】
2011090990.tif 000012
【図１０】
2011090990.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
2011090990.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
2011090990.tif 000017
【図１５】
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【図１６】
2011090990.tif 000019
【図１７】
2011090990.tif 000020
【図１８】
2011090990.tif 000021
【図２０Ａ】
2011090990.tif 000022
【図２０Ｂ】
2011090990.tif 000023
【図２１】
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【図１９Ａ】
2011090990.tif 000025
【図１９Ｂ】
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