(57)【要約】【課題】発光ダイオードに流れる過電流を抑制すると共に、発光ダイオードの光束立ち上がり特性の温度による変動を低減させる。【解決手段】発光ダイオードＬＥＤ１〜５を備えた発光部３に、直流電源１が出力する直流電圧Ｖ１を所望の出力電圧Ｖ２に変換して印加するＤＣ−ＤＣコンバータ２と、ＤＣ−ＤＣコンバータ２から発光部３に供給される出力電流Ｉｏの経路中に設けられ、発光部３に供給される出力電流Ｉｏの最大値を制限する電流制限回路９と、発光部３の温度に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、発光部３に供給される出力電流Ｉｏの立ち上がり特性を略一定に制御する電流制御回路７とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１乃至複数の発光ダイオードを備えた発光部に、直流電源が出力する直流電圧を所望の直流電圧に変換して印加するＤＣ−ＤＣコンバータと、ＤＣ−ＤＣコンバータから発光部に供給される電流の経路中に設けられ、発光部に供給される電流の最大値を制限する抵抗手段と、発光部の温度に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、発光部に供給される電流の立ち上がり特性を略一定に制御する発光部電流制御手段とを備えることを特徴とする発光ダイオード駆動装置。
【請求項２】
前記発光部の温度を検出する感温素子で構成された温度検出手段を備え、前記抵抗手段は可変抵抗で構成され、前記発光部電流制御手段は温度検出手段の検出結果に基づいて、発光部が高温になるにつれて可変抵抗の抵抗値を大きくし、発光部が低温になるにつれて可変抵抗の抵抗値を小さくすることで、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、ＤＣ−ＤＣコンバータの負荷を略一定に制御することを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項３】
前記発光部の温度を検出する感温素子で構成された温度検出手段を備え、前記抵抗手段はトランジスタで構成され、前記発光部電流制御手段は温度検出手段の検出結果に基づいて、発光部が高温になるにつれてトランジスタの両端の抵抗を大きくし、発光部が低温になるにつれてトランジスタの両端の抵抗を小さくすることで、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、ＤＣ−ＤＣコンバータの負荷を略一定に制御することを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項４】
前記発光部の温度を検出する感温素子で構成された温度検出手段を備え、前記発光部電流制御手段は温度検出手段の検出結果に基づいて、発光部が高温になるにつれて前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を小さくし、発光部が低温になるにつれてＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を大きくすることで、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、発光部に供給される電流の立ち上がり特性を略一定に制御することを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項５】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力が停止する前または無負荷になる前のＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を記憶する記憶手段を備え、記憶手段に格納されているＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧から推定される前記発光部の温度に基づいて、前記発光部電流制御手段は、発光部が高温になるにつれてＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を小さくし、発光部が低温になるにつれてＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を大きくすることで、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、発光部に供給される電流の立ち上がり特性を略一定に制御することを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項６】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータから前記発光部に電流が供給されているときに充電され、ＤＣ−ＤＣコンバータから発光部に供給される電流が停止しているときに放電するコンデンサを備え、前記記憶手段に格納されているＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧と、コンデンサの両端電圧とから推定される発光部の温度に基づいて、前記発光部電流制御手段は、発光部が高温になるにつれてＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を小さくし、発光部が低温になるにつれてＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を大きくすることで、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、発光部に供給される電流の立ち上がり特性を略一定に制御することを特徴とする請求項５記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項７】
雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段を備え、前記記憶手段に格納されている前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧と、前記コンデンサの両端電圧と、雰囲気温度検出手段の検出結果とから推定される前記発光部の温度に基づいて、前記発光部電流制御手段は、発光部が高温になるにつれてＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を小さくし、発光部が低温になるにつれてＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を大きくすることで、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、発光部に供給される電流の立ち上がり特性を略一定に制御することを特徴とする請求項６記載の発光ダイオード駆動装置。
装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光ダイオード駆動装置と、１乃至複数の発光ダイオードを備えた発光部と、発光ダイオード駆動装置および発光部を保持する器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光ダイオード駆動装置と、１乃至複数の発光ダイオードが車室内に設けられる発光部とを備えることを特徴とする車室内用照明装置。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光ダイオード駆動装置と、１乃至複数の発光ダイオードが車両の周囲に光を照射する発光部とを備えることを特徴とする車両用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源としての発光ダイオードを駆動する発光ダイオード駆動装置、並びに発光ダイオード駆動装置を用いた照明器具、車室内用照明装置、車両用照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハロゲンランプや放電ランプなどに代えて発光ダイオードが自動車の車内灯（ルームランプ）や前照灯（ヘッドライト）や尾灯（リアコンビネーションランプ）、あるいは欧州などで採用が進んでいるデイタイム・ランニング・ライト（昼間に対向車などから視認性を高めるための前照灯）などの光源に利用されつつある。
【０００３】
しかし、発光ダイオード駆動装置の始動時や負荷接続時において、発光ダイオードに過電流が流れ、ボンディングワイヤーの断線や電流集中に伴うチップの劣化が課題となっている。
【０００４】
そこで、発光ダイオードに流れる過電流を抑制した発光ダイオード駆動装置の従来例を示す（例えば特許文献１）。
【０００５】
本従来例の発光ダイオード駆動装置は、発光ダイオードに流れる過電流を抑制するために、発光ダイオード駆動装置と発光ダイオードとを接続する回路中に固定抵抗で構成された電流制限抵抗を備えている。この電流制限抵抗によって、発光ダイオード駆動装置の始動時や負荷接続時における発光ダイオードに流れる過電流を抑制し、発光ダイオードを保護している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１２６０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発光ダイオードには、ある閾値電圧Ｖｔｈより低い順電圧Ｖｆを印加した場合、ほとんど電流は流れないが、順電圧Ｖｆが閾値電圧Ｖｔｈを超えると急に電流が流れる性質がある。
【０００８】
また、閾値電圧Ｖｔｈは温度によって変動する性質を有している。図７に発光ダイオードに印加する順電圧Ｖｆに対する順電流Ｉｆの温度特性を示す。Ｙ１に、２５℃時の順電圧Ｖｆに対する順電流Ｉｆの特性を示す。順電圧Ｖｆが０．７５Ｖより低い値では、順電流Ｉｆはほとんど流れないが、順電圧Ｖｆが０．７５Ｖを超えると、急に順電流Ｉｆが大きくなる。つまり、Ｙ１の閾値電圧Ｖｔｈは０．７５Ｖとなる。
【０００９】
次に、８５℃時の順電圧Ｖｆに対する順電流Ｉｆの特性をＹ２に示す。Ｙ２の閾値電圧Ｖｔｈは０．６Ｖとなり、Ｙ１に示した２５℃時の閾値電圧Ｖｔｈ（０．７５Ｖ）よりも低い値となっている。また、−２５℃時の順電圧Ｖｆに対する順電流Ｉｆの特性をＹ３に示す。Ｙ３の閾値電圧Ｖｔｈは０．９２Ｖとなり、Ｙ１に示した２５℃時の閾値電圧Ｖｔｈ（０．７５Ｖ）よりも高い値となっている。
【００１０】
したがって、発光ダイオードが高温になると閾値電圧Ｖｔｈは小さくなり、発光ダイオードが低温になると閾値電圧Ｖｔｈは大きくなる。
【００１１】
図８（ａ）に、発光ダイオードに順電流Ｉｆを２Ａ流した場合に生じる順電圧Ｖｆ・消費電力Ｗ・順抵抗Ｒｆを示す。
【００１２】
図７より、順電流Ｉｆが２Ａのときの各温度の順電圧Ｖｆは、８５℃時は０．７Ｖ、２５℃時は０．８５Ｖ、−２５℃時は１．０２Ｖとなる。したがって、各温度における発光ダイオードの消費電力Ｗの値は、８５℃時は１．４Ｗ、２５℃時は１．７Ｗ、−２５℃時は２．０４Ｗとなり、各温度における発光ダイオードの順抵抗Ｒｆの値は、８５℃時は０．３５Ω、２５℃時は０．４２５Ω、−２５℃時は０．５１Ωとなる。この結果を用いて、図８（ｂ）に、順電圧Ｖｆと順抵抗Ｒｆの温度特性を示す。図８（ｂ）の第１軸を用いて、温度に対する順電圧Ｖｆの特性をＹ４に示し、第２軸を用いて、温度に対する順抵抗Ｒｆの特性をＹ５に示す。
【００１３】
発光ダイオードに定電流を流した場合、発光ダイオードが高温になるにつれて、順電圧Ｖｆと順抵抗Ｒｆは小さくなり、発光ダイオードが低温になるにつれて、順電圧Ｖｆと順抵抗Ｒｆは大きくなる。
【００１４】
また、図８（ｂ）に、従来例の発光ダイオード駆動装置に設けられている固定抵抗で構成された電流制限抵抗の温度特性をＹ６に示す。Ｙ６は、発光ダイオードの温度によって変動せず、一定の抵抗値を示す。
【００１５】
ここで、従来例の発光ダイオード駆動装置において、上記の特性を持つ発光ダイオードを５個直列接続したとする。各温度における発光ダイオードを５個接続した場合の合成抵抗は、式（１）〜（３）のように導出される。
【００１６】
８５℃時の合成抵抗＝０．３５（Ω）×５＝１．７５（Ω）  ・・・（１）
２５℃時の合成抵抗＝０．４２５（Ω）×５＝２．１２５（Ω）  ・・・（２）
−２５℃時の合成抵抗＝０．５１（Ω）×５＝２．５５（Ω）  ・・・（３）
従来例の発光ダイオード駆動装置の負荷全体の抵抗値は、発光ダイオードの順抵抗Ｒｆの合成抵抗と、固定抵抗で構成された電流制限抵抗とを加算した値となり、８５℃時の負荷全体の抵抗値が最小となる。そのため、発光ダイオード駆動装置の出力電圧が一定の場合、出力電流は８５℃時が最大となる。
【００１７】
したがって、従来例の発光ダイオード駆動装置において、８５℃が最大使用温度となる場合、発光ダイオードの順抵抗Ｒｆが下限となる８５℃時を考慮して、固定抵抗で構成された電流制限抵抗の抵抗値を決める必要がある。
【００１８】
しかし、発光ダイオードの温度が変動した場合、発光ダイオードの光束立ち上がり特性が低下するという課題がある。発光ダイオードの温度が８５℃より低い場合の発光ダイオードの順抵抗Ｒｆは、８５℃時の抵抗値よりも大きくなるため、必要以上に出力電流を抑制することになる。そのため、発光ダイオードの光束立ち上がり特性が低下する。また、発光ダイオードの温度がさらに低い場合または、発光ダイオードの数がさらに多い場合は、発光ダイオードの光束立ち上がり特性は、一層低下する。
【００１９】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、発光ダイオードに流れる過電流を抑制すると共に、発光ダイオードの光束立ち上がり特性の温度による変動を低減した発光ダイオード駆動装置、並びにそれを用いた照明器具、車室内用照明装置、車両用照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１の発明は、１乃至複数の発光ダイオードを備えた発光部に、直流電源が出力する直流電圧を所望の直流電圧に変換して印加するＤＣ−ＤＣコンバータと、ＤＣ−ＤＣコンバータから発光部に供給される電流の経路中に設けられ、発光部に供給される電流の最大値を制限する抵抗手段と、発光部の温度に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、発光部に供給される電流の立ち上がり特性を略一定に制御する発光部電流制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、発光ダイオード駆動装置において、発光ダイオードに流れる過電流を抑制すると共に、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、発光ダイオードの光束立ち上がり特性の温度による変動を低減させることができる。
【００２２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記発光部の温度を検出する感温素子で構成された温度検出手段を備え、前記抵抗手段は可変抵抗で構成され、前記発光部電流制御手段は温度検出手段の検出結果に基づいて、発光部が高温になるにつれて可変抵抗の抵抗値を大きくし、発光部が低温になるにつれて可変抵抗の抵抗値を小さくすることで、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、ＤＣ−ＤＣコンバータの負荷を略一定に制御することを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、感温素子を用いて発光ダイオードの温度を検出することによって、正確な発光ダイオードの温度を検出することができ、その検出結果に基づいて、可変抵抗で構成された電流制限部の抵抗値を制御することによって、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、発光ダイオードの光束立ち上がり特性の温度による変動を低減させることができる。
【００２４】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記発光部の温度を検出する感温素子で構成された温度検出手段を備え、前記抵抗手段はトランジスタで構成され、前記発光部電流制御手段は温度検出手段の検出結果に基づいて、発光部が高温になるにつれてトランジスタの両端の抵抗を大きくし、発光部が低温になるにつれてトランジスタの両端の抵抗を小さくすることで、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、ＤＣ−ＤＣコンバータの負荷を略一定に制御することを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、感温素子を用いて発光ダイオードの温度を検出することによって、正確な発光ダイオードの温度を検出することができ、その検出結果に基づいて、トランジスタで構成された電流制限部の両端の抵抗を制御することによって、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、発光ダイオードの光束立ち上がり特性の温度による変動を低減させることができる。
【００２６】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記発光部の温度を検出する感温素子で構成された温度検出手段を備え、前記発光部電流制御手段は温度検出手段の検出結果に基づいて、発光部が高温になるにつれて前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を小さくし、発光部が低温になるにつれてＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を大きくすることで、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、発光部に供給される電流の立ち上がり特性を略一定に制御することを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、発光部の温度に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を制御することによって、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、発光ダイオードの光束立ち上がり特性の温度による変動を低減させることができる。
【００２８】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力が停止する前または無負荷になる前のＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を記憶する記憶手段を備え、記憶手段に格納されているＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧から推定される前記発光部の温度に基づいて、前記発光部電流制御手段は、発光部が高温になるにつれてＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を小さくし、発光部が低温になるにつれてＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を大きくすることで、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、発光部に供給される電流の立ち上がり特性を略一定に制御することを特徴とする。
【００２９】
この発明によれば、発光ダイオードの温度を検出する感温素子を設ける必要がなく、発光ダイオードの温度を推定することができるので、発光ダイオード駆動装置を構成する部品数を減らすことができ、コストを下げることができる。
【００３０】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記ＤＣ−ＤＣコンバータから前記発光部に電流が供給されているときに充電され、ＤＣ−ＤＣコンバータから発光部に供給される電流が停止しているときに放電するコンデンサを備え、前記記憶手段に格納されているＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧と、コンデンサの両端電圧とから推定される発光部の温度に基づいて、前記発光部電流制御手段は、発光部が高温になるにつれてＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を小さくし、発光部が低温になるにつれてＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を大きくすることで、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、発光部に供給される電流の立ち上がり特性を略一定に制御することを特徴とする。
【００３１】
この発明によれば、停止時間が長い場合においても、発光ダイオードの温度を推定することができる。
【００３２】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段を備え、前記記憶手段に格納されている前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧と、前記コンデンサの両端電圧と、雰囲気温度検出手段の検出結果とから推定される前記発光部の温度に基づいて、前記発光部電流制御手段は、発光部が高温になるにつれてＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を小さくし、発光部が低温になるにつれてＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を大きくすることで、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力の始動時または負荷接続時における、発光部に供給される電流の立ち上がり特性を略一定に制御することを特徴とする。
【００３３】
この発明によれば、停止時に雰囲気温度が変化する場合においても、発光ダイオードの温度を推定することができる。
【００３４】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光ダイオード駆動装置と、１乃至複数の発光ダイオードを備えた発光部と、発光ダイオード駆動装置および発光部を保持する器具本体とを備えることを特徴とする。
【００３５】
この発明によれば、照明器具において、発光ダイオードに流れる過電流を抑制すると共に、発光ダイオードの光束立ち上がり特性の温度による変動を低減させることができる。
【００３６】
請求項９の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光ダイオード駆動装置と、１乃至複数の発光ダイオードが車室内に設けられる発光部とを備えることを特徴とする。
【００３７】
この発明によれば、車室内用照明装置において、発光ダイオードに流れる過電流を抑制すると共に、発光ダイオードの光束立ち上がり特性の温度による変動を低減させることができる。
【００３８】
請求項１０の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光ダイオード駆動装置と、１乃至複数の発光ダイオードが車両の周囲に光を照射する発光部とを備えることを特徴とする。
【００３９】
この発明によれば、車両用照明装置において、発光ダイオードに流れる過電流を抑制すると共に、発光ダイオードの光束立ち上がり特性の温度による変動を低減させることができる。
【発明の効果】
【００４０】
以上説明したように、本発明では、発光ダイオードに流れる過電流を抑制すると共に、発光ダイオードの光束立ち上がり特性の温度による変動を低減させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す回路構成図である。
【図２】同上の第２の実施形態を示す回路構成図である。
【図３】同上の第３の実施形態を示す回路構成図である。
【図４】同上の第４の実施形態を示す回路構成図である。
【図５】同上の第５の実施形態を示す回路構成図である。
【図６】同上の第６の実施形態を示す回路構成図である。
【図７】発光ダイオードの順電圧に対する電流を示すグラフである。
【図８】（ａ）発光ダイオードの温度特性を示す表、（ｂ）発光ダイオードの順電圧と抵抗の温度特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４３】
（実施形態１）
本発明の第１の実施形態として、図１に概略回路構成図を示す。本実施形態は、直流電圧Ｖ１を出力する自動車のバッテリーのような直流電源１と、直流電源１から電源スイッチＳＷを介して供給され、直流電圧Ｖ１を所望の直流の出力電圧Ｖ２に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ２と、コネクタで構成されている、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力端Ａ，Ｂと、出力端Ａ，Ｂを介してＤＣ−ＤＣコンバータ２と接続し、出力電圧Ｖ２が印加される発光部３と、ＤＣ−ＤＣコンバータ２から発光部３に印加する出力電圧Ｖ２を検出する電圧検出回路４と、ＤＣ−ＤＣコンバータ２から発光部３へ供給する出力電流Ｉｏを検出する電流検出回路５と、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の動作を制御することによって出力電圧Ｖ２を制御する電圧制御回路６と、出力電流Ｉｏを制御する電流制御回路７と、発光部３の近傍に設けられた感温素子８と、発光部３に流れる過電流を抑制する電流制限回路９とで構成されている。
【００４４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２は、従来周知のフライバック型のものであって、パワーＭＯＳＦＥＴなどからなり、電圧制御回路６によってオン・オフされるスイッチング素子Ｑ１と、１次巻線の一端が電源スイッチＳＷを介して直流電源１の正極に接続されるとともに、１次巻線の他端がスイッチング素子Ｑ１を介して直流電源１の負極に接続されるトランスＴと、トランスＴの２次巻線の一端にアノードが接続されたダイオードＤ１と、ダイオードＤ１のカソードと２次巻線の他端との間に接続された平滑コンデンサＣ０とを備えている。つまり、電圧制御回路６によりスイッチング素子Ｑ１がオンしているとき、１次巻線に電流が流れてトランスＴにエネルギーが蓄えられ、スイッチング素子Ｑ１がオフしたときにトランスＴに蓄えられているエネルギーが２次巻線よりダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ０に供給される。そして、電圧制御回路６によりスイッチング素子Ｑ１をＰＷＭ制御することで直流電源１が出力する直流電圧Ｖ１を昇降圧して、所望の出力電圧Ｖ２を出力することが出来る。
【００４５】
発光部３は、直列接続した発光ダイオードで構成されており、本実施形態の発光部３は、５個の発光ダイオードＬＥＤ１〜５を備えている。
【００４６】
電圧検出回路４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力間（平滑コンデンサＣ０の両端）に直列接続された分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２からなり、出力電圧Ｖ２を分圧した電圧検出値Ｖｘ（＝Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｖ２）を電圧制御回路６に出力している。
【００４７】
電流検出回路５は、発光部３と電圧検出回路４との間に挿入され、一端が直流電源１の負極に接続される検出抵抗Ｒ３からなり、検出抵抗Ｒ３の両端に生じる電圧降下を出力電流Ｉｏの電流検出値Ｖｙ（＝Ｒ３×Ｉｏ）として、電圧制御回路６に出力している。
【００４８】
電圧制御回路６は、電圧検出回路４から出力される電圧検出値Ｖｘに基づいて、発光部３の消費電力を所定値とする基準電流に相当する基準値Ｖｘ２を出力する基準電流設定部６１と、基準値Ｖｘ２と電流検出回路５から出力される電流検出値Ｖｙとに基づいて制御信号を出力する出力電圧制御部６２と、出力電圧制御部６２の制御信号に基づいてスイッチング素子Ｑ１のオンデューティー比を調整するためのＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ制御部６３と、ＰＷＭ制御部６３から出力されるＰＷＭ信号に応じたオンデューティー比でスイッチング素子Ｑ１をオン・オフするドライバー部６４とで構成されている。ドライバー部６４が出力する制御信号は、ゲート抵抗Ｒ４を介してスイッチング素子Ｑ１のゲートに接続され、スイッチング素子Ｑ１の動作を制御することで、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２を制御する。
【００４９】
電流制限回路９は、発光部３と電流検出回路５との間に挿入され、可変抵抗で構成された電流制限抵抗Ｒ５からなる。そして、電流制限抵抗Ｒ５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時や、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力端Ａ、Ｂから外れ、再接続されるチャタリング等の負荷接続時に生じる過電流を抑制する。
【００５０】
以下に、本実施形態の基本動作について説明する。
【００５１】
電源スイッチＳＷが投入されると、電圧制御回路６がＤＣ−ＤＣコンバータ２を動作させて直流の出力電圧Ｖ２を出力し、出力電流Ｉｏが発光部３に流れる。そして、電圧制御回路６は、電流検出回路５の電流検出値Ｖｙが基準値Ｖｘ２と一致するように、スイッチング素子Ｑ１をＰＷＭ制御してＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２を制御する。
【００５２】
例えば、発光部３の発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順電圧Ｖｆの定格値が３．５Ｖとすると、定常時においては、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２を３．５Ｖ×５＝１７．５Ｖに設定すれば、発光部３に定格値となる出力電流Ｉｏを流すことができる。
【００５３】
また、本実施形態におけるＤＣ−ＤＣコンバータ２は電圧制御回路６によって、昇圧動作及び降圧動作の何れも可能であるから、直流電源１の直流電圧Ｖ１が１２Ｖの自動車バッテリーである場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ２を昇圧動作させて出力電圧Ｖ２を１７．５Ｖにする。また、直流電圧Ｖ１が２４Ｖや４８Ｖの自動車バッテリーである場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ２を降圧動作させて出力電圧Ｖ２を１７．５Ｖにすることで、直流電源１の直流電圧Ｖ１にかかわらず発光部３を定電流駆動することができる。
【００５４】
また、本実施形態は、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の光束立ち上がり特性の温度変化による変動を低減するために、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電流Ｉｏを制御する電流制御回路７を備えている。
【００５５】
電流制御回路７は、可変抵抗で構成された電流制限抵抗Ｒ５と、感温素子８を用いて発光部３の温度を検出する温度演算部７１と、電流制限抵抗Ｒ５の抵抗値を制御する抵抗指令部７２とで構成されている。
【００５６】
温度演算部７１は、発光部３の近傍に配置しているサーミスタで構成された感温素子８に電流を流し、サーミスタの両端電圧を測定することで、発光部３の温度を検出する。
【００５７】
抵抗指令部７２は、電流検出回路５の電流検出値Ｖｙの変動に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力状態を判断する。例えば、電流検出値Ｖｙが所定値より低くなると、スイッチＳＷをオフすることによるＤＣ-ＤＣコンバータ２の停止状態または、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２から外れた無負荷状態と判断する。また、電流検出値Ｖｙが所定値を超えると、スイッチＳＷをオンすることによるＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動状態または、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２に接続した負荷接続状態と判断する。また、一定時間の間、電流検出値Ｖｙが所定値以上で、変動幅が所定の範囲内である場合は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の定常状態と判断する。
【００５８】
また、抵抗指令部７２は、温度演算部７１が検出した発光部３の温度に基づいて、可変抵抗で構成された電流制限抵抗Ｒ５の抵抗値を制御することによって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時または負荷接続時における発光ダイオードＬＥＤ１〜５の光束立ち上がり特性の温度変化による変動を低減する。
【００５９】
具体的な電流制限抵抗Ｒ５の抵抗値の制御を以下に説明する。
【００６０】
発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆの温度特性は、従来例の図８（ｂ）で示したように、発光ダイオードＬＥＤ１〜５が高温になるにつれて、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆは小さくなり、発光ダイオードＬＥＤ１〜５が低温になるにつれて、発光ダイオードの順抵抗Ｒｆは大きくなる。
【００６１】
したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時または負荷接続時において、温度演算部７１は感温素子８で発光部３の温度を検出し、抵抗指令部７２は発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆの温度特性に基づき、発光部３が高温になるにつれて、電流制限抵抗Ｒ５の抵抗値を大きくし、発光部３が低温になるにつれて、電流制限抵抗Ｒ５の抵抗値が小さくなるように、電流制限抵抗Ｒ５の抵抗値を制御する。
【００６２】
上記のように電流制限抵抗Ｒ５の抵抗値を制御することによって、発光部３の温度が変動して発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆが変動しても、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆと電流制限抵抗Ｒ５を加算した、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の負荷全体の抵抗値は略一定となる。
【００６３】
したがって、発光部３の温度が変動しても、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時や負荷接続時において、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電流Ｉｏを略一定にすることができるため、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の光束立ち上がり特性の温度変化による変動を低減することができる。
【００６４】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電流Ｉｏが定常時において、電流制御回路７の抵抗指令部７２は、電流制限抵抗Ｒ５の抵抗値を０Ωに制御することによって、電流制限抵抗Ｒ５による不要な電力損失を抑制することができる。また、電流制限抵抗Ｒ５を可変抵抗で構成することによって、電流制限抵抗Ｒ５をバイパスするバイパス回路を設ける必要がないので、発光ダイオード駆動装置を構成する部品数を減らすことができ、コストを下げることができる。
【００６５】
（実施形態２）
本発明の第２の実施形態として、図２に概略回路構成図を示す。本実施形態は、直流電源１とＤＣ−ＤＣコンバータ２と発光部３と電圧検出回路４と電流検出回路５と電圧制御回路６と電流制御回路７と感温素子８と電流制限回路９とで構成されている。なお、直流電源１とＤＣ−ＤＣコンバータ２と発光部３と電圧検出回路４と電流検出回路５と電圧制御回路６と感温素子８とは、実施形態１と同様の構成であり、同一の符号を付して説明は省略する。
【００６６】
本実施形態における電流制限回路９は、発光部３と電流検出回路５との間に挿入され、ＮＰＮ型のトランジスタＱ２からなる。トランジスタＱ２のコレクタ端子は出力端Ｂを介して発光部３と接続し、エミッタ端子は検出抵抗Ｒ３と接続することによって、トランジスタＱ２が出力電流Ｉｏの電流経路の一部となる。そして、トランジスタＱ２の能動領域を使用することによって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時や負荷接続時に生じる過電流を抑制する。
【００６７】
また、本実施形態は、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の光束立ち上がり特性の温度変化による変動を低減するために、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電流Ｉｏを制御する電流制御回路７を備えている。
【００６８】
電流制御回路７は、トランジスタＱ２と、感温素子８を用いて発光部３の温度を検出する温度演算部７１と、トランジスタＱ２のベース端子に出力するベース電流を制御するベース電流指令部７３とで構成されている。
【００６９】
温度演算部７１は、発光部３の近傍に配置しているサーミスタで構成された感温素子８に電流を流し、サーミスタの両端電圧を測定することで、発光部３の温度を検出する。
【００７０】
ベース電流指令部７２は、電流検出回路５の電流検出値Ｖｙの変動に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力状態を判断する。例えば、電流検出値Ｖｙが所定値より低くなると、スイッチＳＷをオフすることによるＤＣ-ＤＣコンバータ２の停止状態または、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２から外れた無負荷状態と判断し、電流検出値Ｖｙが所定値を超えると、スイッチＳＷをオンすることによるＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動状態または、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２に接続した負荷接続状態と判断する。また、一定時間の間、電流検出値Ｖｙが所定値以上で、変動幅が所定の範囲内である場合は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の定常状態と判断する。
【００７１】
また、ベース電流指令部７３は、温度演算部７１が検出した発光部３の温度に基づいて、トランジスタＱ２のベース電流を制御することでトランジスタＱ２のコレクタ−エミッタ間の抵抗を制御して、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時または負荷接続時における発光ダイオードＬＥＤ１〜５の光束立ち上がり特性の温度変化による変動を低減する。
【００７２】
具体的なベース電流指令部７３によるトランジスタＱ２の制御を以下に説明する。
【００７３】
発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆの温度特性は、従来例の図８（ｂ）で示したように、発光ダイオードＬＥＤ１〜５が高温になるにつれて、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆは小さくなり、発光ダイオードＬＥＤ１〜５が低温になるにつれて、発光ダイオードの順抵抗Ｒｆは大きくなる。
【００７４】
したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時または負荷接続時において、温度演算部７１は感温素子８で発光部３の温度を検出し、ゲート電流指令部７３は発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆの温度特性に基づいて、トランジスタＱ２に出力するゲート電流を制御する。つまり、発光部３が高温になるにつれて、トランジスタＱ２に出力するゲート電流を小さくして、トランジスタＱ２のコレクタ−エミッタ間の抵抗を大きくする。また、発光部３が低温になるにつれて、トランジスタＱ２に出力するゲート電流を大きくして、トランジスタＱ２のコレクタ−エミッタ間の抵抗を小さくする。
【００７５】
上記のようにトランジスタＱ２のゲート電流を制御することによって、発光部３の温度が変動して発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆが変動しても、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗ＲｆとトランジスタＱ２のコレクタ−エミッタ間の抵抗を加算した、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の負荷全体の抵抗値は略一定となる。
【００７６】
したがって、発光部３の温度が変動しても、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時や負荷接続時において、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電流Ｉｏを略一定にすることができるため、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の光束立ち上がり特性の温度変化による変動を低減することができる。
【００７７】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電流Ｉｏが定常時において、電流制御回路７のゲート電流指令部７３は、トランジスタＱ２を飽和させることによって、トランジスタＱ２による不要な電力損失を抑制することができる。
【００７８】
（実施形態３）
本発明の第３の実施形態として、図３に概略回路構成図を示す。本実施形態は、直流電源１とＤＣ−ＤＣコンバータ２と発光部３と電圧検出回路４と電流検出回路５と電圧制御回路６と感温素子８と電流制限回路９とで構成されている。なお、直流電源１とＤＣ−ＤＣコンバータ２と発光部３と電圧検出回路４と電流検出回路５と感温素子８とは、実施形態１と同様の構成であり、同一の符号を付して説明は省略する。
【００７９】
本実施形態における電流制限回路９は、発光部３と電流検出回路５との間に挿入され、固定抵抗で構成された電流制限抵抗Ｒ６からなり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時や負荷接続時に生じる過電流を抑制する。
【００８０】
電圧制御回路６は、電圧検出回路４から出力される電圧検出値Ｖｘに基づいて、発光部３の消費電力を所定値とする基準電流に相当する基準値Ｖｘ２を出力する基準電流設定部６１と、感温素子８を用いて発光部３の温度を検出する温度演算部７１と、基準値Ｖｘ２と電流検出回路５から出力される電流検出値Ｖｙとに基づいて制御信号を出力する出力電圧制御部６２と、出力電圧制御部６２の制御信号に基づいてスイッチング素子Ｑ１のオンデューティー比を調整するためのＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ制御部６３と、ＰＷＭ制御部６３から出力されるＰＷＭ信号に応じたオンデューティー比でスイッチング素子Ｑ１をオン・オフするドライバー部６４とで構成されている。ドライバー部６４が出力する制御信号は、ゲート抵抗Ｒ４を介してスイッチング素子Ｑ１のゲートに接続され、スイッチング素子Ｑ１の動作を制御することで、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２を制御する。
【００８１】
具体的な電圧制御回路６による出力電圧Ｖ２の制御を以下に説明する。
【００８２】
出力電圧制御部６２は、電流検出回路５の電流検出値Ｖｙの変動に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力状態を判断する。例えば、電流検出値Ｖｙが所定値より低くなると、スイッチＳＷをオフすることによるＤＣ-ＤＣコンバータ２の停止状態または、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２から外れた無負荷状態と判断する。また、電流検出値Ｖｙが所定値を超えると、スイッチＳＷをオンすることによるＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動状態または、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２に接続した負荷接続状態と判断する。また、一定時間の間、電流検出値Ｖｙが所定値以上で、変動幅が所定の範囲内である場合は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２が定常状態と判断する。
【００８３】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２が定常状態の場合、出力電圧制御部６２は、基準電流設定部６１から出力される基準値Ｖｘ２と、電流検出回路５から出力される電流検出値Ｖｙとに基づいて制御信号をＰＷＭ制御部６３に出力し、ドライバー部６４がＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２を変動させることによって、出力電流Ｉｏを一定に制御する。
【００８４】
また、スイッチＳＷをオンすることによるＤＣ−ＤＣコンバータ２が始動状態の場合、出力電圧制御部６２は、温度演算部７１が検出した発光部３の温度に基づいた制御信号を出力する。
【００８５】
発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆの温度特性は、従来例の図８（ｂ）で示したように、発光ダイオードＬＥＤ１〜５が高温になるにつれて、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆは小さくなり、発光ダイオードＬＥＤ１〜５が低温になるにつれて、発光ダイオードの順抵抗Ｒｆは大きくなる。
【００８６】
したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時において、出力電圧制御部６２は発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆの温度特性に基づいて出力電圧Ｖ２を制御する。つまり、温度演算部７１が検出する発光部３の温度を用いて、出力電圧制御部６２は発光部３が高温になるにつれて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２が小さくなるように制御し、発光部３が低温になるにつれて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２が大きくなるように制御する。
【００８７】
上記のように発光部３の温度に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２を制御することによって、発光部３の温度が変動して発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆが変動しても、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時における、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電流Ｉｏを略一定にすることができる。
【００８８】
したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時における、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の光束立ち上がり特性の温度変化による変動を低減することができる。
【００８９】
また、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２に接続される負荷接続状態においても、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動状態と同様に、出力電圧制御部６２は温度演算部７１が検出する発光部３の温度に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２を制御することによって、発光部３の温度が変動して発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆが変動しても、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力の負荷接続時おける発光ダイオードＬＥＤ１〜５の光束立ち上がり特性の温度変化による変動を低減することができる。
【００９０】
（実施形態４）
本発明の第４の実施形態として、図４に概略回路構成図を示す。本実施形態は、直流電源１とＤＣ−ＤＣコンバータ２と発光部３と電圧検出回路４と電流検出回路５と電圧制御回路６と電流制限回路９とで構成されている。なお、直流電源１とＤＣ−ＤＣコンバータ２と発光部３と電圧検出回路４と電流検出回路５と電流制限回路９とは、実施形態３と同様の構成であり、同一の符号を付して説明は省略する。
【００９１】
本実施形態の電圧制御回路６は、電圧検出回路４から出力される電圧検出値Ｖｘを記憶する記憶装置６５と、記憶装置６５に格納されている電圧検出値Ｖｘに基づいて、発光部３の消費電力を所定値とする基準電流に相当する基準値Ｖｘ２を出力する基準電流設定部６１と、基準値Ｖｘ２と電流検出回路５から出力される電流検出値Ｖｙとに基づいて制御信号を出力する出力電圧制御部６２と、出力電圧制御部６２の制御信号に基づいてスイッチング素子Ｑ１のオンデューティー比を調整するためのＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ制御部６３と、ＰＷＭ制御部６３から出力されるＰＷＭ信号に応じたオンデューティー比でスイッチング素子Ｑ１をオン・オフするドライバー部６４とで構成されている。ドライバー部６４が出力する制御信号は、ゲート抵抗Ｒ４を介してスイッチング素子Ｑ１のゲートに接続され、スイッチング素子Ｑ１の動作を制御することで、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２を制御する。
【００９２】
具体的な電圧制御回路６による出力電圧Ｖ２の制御を以下に説明する。
【００９３】
記憶装置６５は、現在から一定期間前までの電圧検出値Ｖｘを記憶する。出力電圧制御部６２は、電流検出回路５の電流検出値Ｖｙの変動に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力状態を判断する。例えば、電流検出値Ｖｙが所定値より低くなると、スイッチＳＷをオフすることによるＤＣ-ＤＣコンバータ２の停止状態または、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２から外れた無負荷状態と判断する。また、電流検出値Ｖｙが所定値を超えると、スイッチＳＷをオンすることによるＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動状態または、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２に再接続した負荷再接続状態と判断する。また、一定時間の間、電流検出値Ｖｙが所定値以上で、変動幅が所定の範囲内である場合は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２が定常状態と判断する。
【００９４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２が定常状態の場合、基準電流設定部６１は記憶装置６５に格納されている最新の電圧検出値Ｖｘに基づいて、発光部３の消費電力を所定値とする基準電流に相当する基準値Ｖｘ２を出力電圧制御部６２に出力する。そして、出力電圧制御部６２は基準値Ｖｘ２と電流検出回路５から出力される電流検出値Ｖｙとに基づいた制御信号をＰＷＭ制御部６３に出力する。そして、ドライバー部６４がＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２を変動させることによって、出力電流Ｉｏを一定に制御する。
【００９５】
また、スイッチＳＷをオンすることによるＤＣ−ＤＣコンバータ２が始動状態の場合、出力電圧制御部６２は、記憶装置６５に格納されているＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力が停止直前の電圧検出値Ｖｘ（以下、停止直前電圧Ｖｘと称す）に基づいて、発光部３の温度を推定する。
【００９６】
発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆの温度特性は、従来例の図８（ｂ）で示したように、発光ダイオードＬＥＤ１〜５が高温になるにつれて、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆは小さくなり、発光ダイオードＬＥＤ１〜５が低温になるにつれて、発光ダイオードの順抵抗Ｒｆは大きくなる。したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時において、出力電圧制御部６２は、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆの温度特性に基づいて出力電圧Ｖ２を制御する。
【００９７】
つまり、出力電圧制御部６２は、記憶装置６５に格納された停止直前電圧Ｖｘから発光部３の温度を推定し、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆの温度特性に基づき、発光部３が高温になるにつれて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２が小さくなるように制御し、発光部３が低温になるにつれて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２が大きくなるように制御する。
【００９８】
上記のように発光部３の温度に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２を制御することによって、発光部３の温度が変動して発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆが変動しても、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時における、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電流Ｉｏを略一定にすることができる。
【００９９】
したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時における、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の光束立ち上がり特性の温度変化による変動を低減することができる。
【０１００】
次に、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力端Ａ、Ｂから外れ、再接続されるチャタリング時における電圧制御回路６の制御を以下に説明する。
【０１０１】
チャタリング等で発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２に再接続される負荷再接続状態においても、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動状態と同様に、出力電圧制御部６２は、記憶装置６５に格納されているＤＣ−ＤＣコンバータ２が無負荷となる直前の電圧検出値Ｖｘに基づいて発光部３の温度を推定する。そして、発光部３の温度に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２を制御することによって、発光部３の温度が変動して発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆが変動しても、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の負荷再接続時における、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の光束立ち上がり特性の温度変化による変動を低減することができる。
【０１０２】
また、本実施形態は、記憶装置６５に格納されている電圧検出値Ｖｘに基づいて、発光部３の温度を推定することができるので、発光部３の温度を検出する感温素子を設ける必要がなく、発光ダイオード駆動装置を構成する部品数を減らすことができ、コストを下げることができる。
【０１０３】
（実施形態５）
本発明の第５の実施形態として、図５に概略回路構成図を示す。本実施形態は、直流電源１とＤＣ−ＤＣコンバータ２と発光部３と電圧検出回路４と電流検出回路５と電圧制御回路６と電流制限回路９とで構成されている。なお、直流電源１とＤＣ−ＤＣコンバータ２と発光部３と電圧検出回路４と電流検出回路５と電流制限回路９とは、実施形態４と同様の構成であり、同一の符号を付して説明は省略する。
【０１０４】
本実施形態の電圧制御回路６は、実施形態４の電圧制御回路６に温度補正信号生成部６６を備えていることが特徴である。
【０１０５】
温度補正信号生成部６６は、コンデンサＣ１と放電抵抗Ｒ７の並列回路で構成され、制御電圧Ｖ３が印加されている。そして、コンデンサＣ１の両端電圧が温度補正信号として、出力電圧制御部６２に出力される。
【０１０６】
制御電圧Ｖ３は、制御電源（図示なし）から出力される。制御電源（図示なし）は、直流電源１が出力する直流電圧Ｖ１を元に制御電圧Ｖ３を生成する。また、スイッチＳＷをオンすると制御電源（図示なし）が動作して制御電圧Ｖ３を出力し、スイッチＳＷをオフすると制御電源（図示なし）が停止して制御電圧Ｖ３の出力も停止する。
【０１０７】
そして、スイッチＳＷをオフして制御電圧Ｖ３が停止した場合、コンデンサＣ１に充電された電圧の放電カーブが、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の放熱カーブに近似するように放電抵抗Ｒ７とコンデンサＣ１の定数を設定する。そして、スイッチＳＷをオンすることによるＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時において、停止時に放電されたコンデンサＣ１の両端電圧を測定することで、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力の停止直前の発光部３の温度と、始動時の発光部３の温度との差分であるＬＥＤ温度差を推定することができる。
【０１０８】
具体的な電圧制御回路６による出力電圧Ｖ２の制御を以下に説明する。
【０１０９】
スイッチＳＷをオンすることによるＤＣ−ＤＣコンバータ２が始動状態の場合、出力電圧制御部６２は、記憶装置６５に格納されている停止直前電圧Ｖｘと、温度補正信号生成部６６のコンデンサＣ１の両端電圧とに基づいて、始動時の発光部３の温度を推定する。そして、出力電圧制御部６２は、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆの温度特性に基づいて出力電圧Ｖ２を制御する。
【０１１０】
つまり、記憶装置６５に格納された停止直前電圧Ｖｘから停止直前の発光部３の温度を推定する。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時における、温度補正信号生成部６６のコンデンサＣ１の両端電圧を検出することによって、停止中における発光部３のＬＥＤ温度差を推定することができる。したがって、停止直前の発光部３の温度から、停止中における発光部３のＬＥＤ温度差を減算することによって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時における発光部３の温度を推定することができる。そして、出力電圧制御部６２は、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆの温度特性に基づいて、発光部３が高温になるにつれて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２が小さくなるように制御し、発光部３が低温になるにつれて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２が大きくなるように制御する。
【０１１１】
したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時において、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力の停止時間が長い場合においても、停止時間経過後の発光部３の温度を推定することができ、上記のように発光部３の温度に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２を制御することによって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時における発光ダイオードＬＥＤ１〜５の光束立ち上がり特性の温度変化による変動を低減することができる。
【０１１２】
次に、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力端Ａ、Ｂから外れ、再接続されるチャタリング時における電圧制御部６の制御を以下に説明する。
【０１１３】
温度補正信号生成部６６の構成を、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力端Ａ、Ｂから外れるとコンデンサＣ１は放電し、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力端Ａ、Ｂに接続するとコンデンサＣ１は充電する構成にする。それによって、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力端Ａ、Ｂから外れている間の発光部３のＬＥＤ温度差を推定することができる。したがって、出力電圧制御部６２は、負荷が外れる直前の発光部３の温度から、無負荷中の発光部３のＬＥＤ温度差を減算することによって、負荷再接続時における発光部３の温度を推定することができる。そして、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の温度特性に基づいて、上記の制御をすることによって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の負荷再接続時における発光ダイオードＬＥＤ１〜５の光束立ち上がり特性の温度変化による変動を低減することができる。
【０１１４】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の定常状態の場合、出力電圧制御部６２の制御は、実施形態４と同様であり、同一符号を付して説明を省略する。
【０１１５】
（実施形態６）
本発明の第６の実施形態として、図６に概略回路構成図を示す。本実施形態は、直流電源１とＤＣ−ＤＣコンバータ２と発光部３と電圧検出回路４と電流検出回路５と電圧制御回路６と電流制限回路９とで構成されている。なお、直流電源１とＤＣ−ＤＣコンバータ２と発光部３と電圧検出回路４と電流検出回路５と電流制限回路９とは、実施形態４と同様の構成であり、同一の符号を付して説明は省略する。
【０１１６】
本実施形態の電圧制御回路６は、実施形態５の電圧制御回路６に感温素子８と温度演算部７１を備えていることが特徴である。
【０１１７】
本実施形態の感温素子８は、サーミスタで構成されており、発光ダイオード駆動装置に設けられ、雰囲気温度を検出している。また、温度演算部７１は、サーミスタに電流を流し、サーミスタの両端電圧を検出することによって、雰囲気温度を検出し、検出結果を出力電圧制御部６２に出力する。また、温度演算部７１は、現在から一定期間前までの雰囲気温度を記憶している。
【０１１８】
具体的な電圧制御回路６による出力電圧Ｖ２の制御を以下に説明する。
【０１１９】
スイッチＳＷをオンすることによるＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動状態の場合、出力電圧制御部６２は、記憶装置６５に格納されている停止直前電圧Ｖｘから停止直前の発光部３の温度を推定する。そして、温度補正信号生成部６６のコンデンサＣ１の両端電圧を検出することで、停止中における発光部３のＬＥＤ温度差を推定する。
【０１２０】
さらに、温度演算部７１が、格納されているＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力の停止直前の雰囲気温度から、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時の雰囲気温度を減算することによって、停止中における雰囲気温度の変化を雰囲気温度差として、出力電圧制御部６２に出力する。
【０１２１】
そして、出力電圧制御部６２は、停止直前の発光部３の温度から、停止中における発光部３のＬＥＤ温度差を減算し、停止中における雰囲気温度の雰囲気温度差を用いて補正することによって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時における発光部３の温度を推定することができる。そして、出力電圧制御部６２は、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の順抵抗Ｒｆの温度特性に基づいて、発光部３が高温になるにつれて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２が小さくなるように制御し、発光部３が低温になるにつれて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２が大きくなるように制御する。
【０１２２】
したがって、始動時において、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力の停止時間が長く、停止中に雰囲気温度が変動する場合においても、停止時間経過後の発光部３の温度を推定することができ、上記のように発光部３の温度に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２を制御することによって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の始動時における発光ダイオードＬＥＤ１〜５の光束立ち上がり特性の温度変化による変動を低減することができる。
【０１２３】
次に、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力端Ａ、Ｂから外れ、再接続されるチャタリング時における電圧制御部６の制御を以下に説明する。
【０１２４】
温度補正信号生成部６６の構成を、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力端Ａ、Ｂから外れるとコンデンサＣ１は放電し、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力端Ａ、Ｂに接続するとコンデンサＣ１は充電する構成にする。それによって、発光部３がＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力端Ａ、Ｂから外れている間の発光部３のＬＥＤ温度差を推定することができる。したがって、出力電圧制御部６２は、負荷が外れる直前の発光部３の温度から、無負荷中の発光部３のＬＥＤ温度差を減算することによって、負荷再接続時における発光部３の温度を推定することができる。そして、発光ダイオードＬＥＤ１〜５の温度特性に基づいて、上記の制御をすることによって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の負荷再接続時における発光ダイオードＬＥＤ１〜５の光束立ち上がり特性の温度変化による変動を低減することができる。
【０１２５】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の定常状態の場合、出力電圧制御部６２の制御は、実施形態４と同様であり、同一符号を付して説明を省略する。
【０１２６】
また、本発明に係る発光ダイオード駆動装置と、発光部３と、発光ダイオード駆動装置並びに発光部３を保持する器具本体とで照明器具を構成したり、発光部３が自動車等の車室内に設けられた車室内用照明装置を構成したり、あるいは高輝度の発光ダイオードの直列または並列回路からなる発光部３が自動車等の車両の前照灯に用いられた車両用照明装置（前照灯装置）を構成することも可能である。
【符号の説明】
【０１２７】
１    直流電源
２    ＤＣ−ＤＣコンバータ
３    発光部
４    電圧検出回路
５    電流検出回路
６    電圧制御回路
７    電流制御回路
８    感温素子
【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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