(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モジュール３を駆動するＬＥＤ駆動回路４Ａであって、位相制御式調光器２の出力電圧のエッジを検出するエッジ検出回路５と、ＬＥＤ駆動電流をＬＥＤモジュール３に供給するための電流供給ラインＬＮ１から電流を引き抜く電流引抜回路１０とを備え、電流引抜回路１０が電流供給ラインＬＮ１から引き抜く電流の値を、エッジ検出回路５の検出結果に応じて可変する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、
前記位相制御式調光器の出力電圧のエッジを検出するエッジ検出部と、
ＬＥＤ駆動電流を前記ＬＥＤに供給するための電流供給ラインから電流を引き抜く電流引抜部とを備え、
前記電流引抜部が前記電流供給ラインから引き抜く電流の値を、前記エッジ検出部の検出結果に応じて可変することを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
前記位相制御式調光器内部の位相制御素子がオン／オフが切り替わって前記ＬＥＤが発光した後、前記交番電圧が０Ｖとなる前に前記位相制御式調光器内部の位相制御素子がオフしないように、前記電流引抜部が前記電流供給ラインから第１の引抜電流を引き抜き、
前記エッジ検出部が前記位相制御式調光器の出力電圧のエッジを検出すると、あらかじめ設定した時間前記電流引抜部が前記電流供給ラインから前記第１の引抜電流と異なる値の第２の引抜電流を引き抜くことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
前記電流引抜部で用いられる基準電圧の値を切り替えることにより、前記第１の引抜電流と前記第２の引抜電流とを切り替えることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項４】
前記エッジ検出部が前記位相制御式調光器の出力電圧のエッジを一定期間検出しない場合、前記電流引抜部を動作させないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項５】
前記ＬＥＤ駆動電流を検出する電流検出部を備え、
前記電流検出部の検出結果に応じて、前記電流引抜部の前記第１の引抜電流での電流引抜動作をオン／オフ制御することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項６】
前記ＬＥＤ駆動電流を検出する電流検出部を備え、
前記電流検出部の検出結果に応じて、前記第１の引抜電流の値を可変することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項７】
前記交番電圧または前記交番電圧を整流した電圧を検出する電圧検出部を備え、
前記電圧検出部の検出結果に応じて、前記第１の引抜電流の値と前記第２の引抜電流の値を可変する請求項２または請求項３に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項８】
前記エッジ検出部が、立上りエッジと立下りエッジとを弁別できることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項９】
前記電流供給ラインの、前記電流引抜部よりも入力側に、コイルを設け、
前記第２の引抜電流の波形をパルス状にする特徴とする請求項２または請求項３に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項１０】
前記交番電圧または前記交番電圧を整流した電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部の検出結果及び前記エッジ検出部の検出結果に応じて、前記交番電圧がゼロ付近になるポイントと前記交番電圧が急激に変化するポイントとの時間差を検出する時間差検出部とを備え、
前記時間差検出部の検出結果に応じて前記ＬＥＤを短絡するか否かを切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項１１】
前記エッジ検出部の出力を遅延させる遅延部を備え、
前記遅延部の出力に応じて前記ＬＥＤを短絡するか否かを切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項１２】
前記電流引抜部が、前記第２の引抜電流の立下り時間を変更することができる立下り時間変更部を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項１３】
前記立下り時間変更部が、電流出力の演算増幅器に接続される誤差アンプと、前記誤差アンプの出力に接続される容量とを有することを特徴とする請求項１２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項１４】
前記立下り時間変更部が、ピークホールド回路と放電回路とを有することを特徴とする請求項１２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項１５】
前記ＬＥＤがオンであるときに前記第１の引抜電流による電流引抜動作をオフにしないことを特徴とする請求項１２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項１６】
請求項１〜１５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１７】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路、又は、請求項１６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１８】
請求項１６に記載のＬＥＤ照明灯具、又は、請求項１７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、白熱灯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、白熱灯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灯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、ワット数の小さな白熱灯と位相制御式調光器を接続すると、チラツキや点滅が生じ正常に調光できないことが知られている。
【０００５】
ＡＣ電源使用のＬＥＤ照明灯具を調光制御しようとした場合、既存の白熱灯用の位相制御式調光器をそのまま接続できることが望ましい。調光用の設備は既存のままで、灯具のみを白熱灯からＬＥＤ照明灯具に変更することにより、白熱灯を使用していた場合に比べて大幅な低消費電力化が可能になる。また、調光用の設備をＬＥＤ照明灯具専用のものに変更することなく互換性を確保でき、設備コストの低減につながる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
ここで、ＡＣ電源を用いた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２０に示す。
【０００８】
図２０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。
【０００９】
位相制御式調光器２は、半固定抵抗Ｒｖａr１の抵抗値を可変させることにより、その抵抗値に依存した電源位相角でトライアックＴｒｉ１をオンさせる。通常、半固定抵抗Ｒｖａｒ１は回転つまみやスライド式になっており、つまみの回転角を変えたり、スライド位置を変えることにより、照明灯具の調光制御ができるようになっている。さらに、位相制御式調光器２は、コンデンサＣ１とインダクタＬ１による雑音抑制回路を備えており、位相制御式調光器２からＡＣ電源ラインに帰還する雑音を当該雑音防止回路によって低減している。
【００１０】
トライアックＴｒｉ１がオンになる位相角が０°、４５°、９０°、１３５°に対応する、位相制御式調光器２の出力電圧Ｖ2の波形とダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧ＶDB1の波形を図２１Ａ〜図２１Ｄに示す。トライアックＴｒｉ１がオンになる位相角が大きくなるに従い、ダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧ＶDB1の平均値が小さくなり、照明灯具（図２０ではＬＥＤモジュール３）の明るさが暗くなる。
【００１１】
続いて、図２０に示すＬＥＤ照明システムにおけるＬＥＤモジュール３の両端電圧Ｖ3の波形例を図２２Ａ〜図２２Ｃに示す。図２２Ａは明るい調光レベルでのＬＥＤモジュール３の両端電圧Ｖ3の波形を示しており、図２２Ｂは暗い調光レベルでのＬＥＤモジュール３の両端電圧Ｖ3の波形を示しており、図２２Ｃは中間調光レベル（明るい調光レベルと暗い調光レベルとの間のレベル）でのＬＥＤモジュール３の両端電圧Ｖ3の波形を示している。
【００１２】
明るい調光レベルに設定された場合、トライアックＴｒｉ１がオフからオンに切り替わってＬＥＤモジュール３が点灯した後、ＬＥＤモジュール３の両端電圧Ｖ3がＬＥＤモジュール３の順方向電圧ＶFを下回ると、ＬＥＤモジュール３に電流が流れなくなり、トライアックＴｒｉ１がオフするため、ＬＥＤモジュール３の両端電圧Ｖ3が急峻に低下する（図２２Ａ参照）。
【００１３】
ここで、上記明るい調光レベルに設定された場合の図２０に示すＬＥＤ照明システムの各部電圧・電流のシミュレーション波形図を図２３Ａに示す。図２３Ａでは、交流電源１の出力電圧Ｖ1の波形、ＬＥＤモジュール３の両端電圧Ｖ3、ＬＥＤモジュール３に流れる電流Ｉ3が示されている。また、図２３Ａでは、半固定抵抗Ｒｖａｒ１のつまみやスライドをＬＥＤモジュール３の光強度が最大になる位置に設定したとき、すなわち半固定抵抗Ｒｖａｒ１の抵抗値を０Ωにしたときのシミュレーション結果が示されている。図２３Ａにおいて、トライアックＴｒｉ１がオフからオンに切り替わってＬＥＤモジュール３の両端電圧Ｖ3が立ち上がるのは、位相が５３°のときである。ＬＥＤモジュール３の光強度は、ＬＥＤモジュール３の平均電流に比例しているため、ＬＥＤモジュール３の平均電流から推定可能である。なお、ＬＥＤモジュール３の平均電流と半固定抵抗Ｒｖａｒ１の抵抗値との関係は図２４に示すようになっている。位相制御式調光器２を設けない状態でのＬＥＤモジュール３の光強度を１００％とすると、図２３Ａのシミュレーション結果が得られる条件でのＬＥＤモジュール３の光強度は９０．５％である。
【００１４】
一方、暗い調光レベルに設定された場合、トライアックＴｒｉ１がオフからオンに切り替わってＬＥＤモジュール３が点灯した後、ＬＥＤモジュール３の両端電圧Ｖ3がＬＥＤモジュール３の順方向電圧ＶFを下回ると、ＬＥＤモジュール３に電流が流れなくなるが、位相制御式調光器２内部に位相シフト用のコンデンサＣ２及びＣ３があるため、そのコンデンサＣ２及びＣ３からトライアックＴｒｉ１に電流が流れトライアックＴｒｉ１がオフしない（図２２Ｂ参照）。
【００１５】
ここで、上記暗い調光レベルに設定された場合の図２０に示すＬＥＤ照明システムの各部電圧・電流のシミュレーション波形図を図２３Ｂに示す。図２３Ｂでは、交流電源１の出力電圧Ｖ1の波形、ＬＥＤモジュール３の両端電圧Ｖ3、ＬＥＤモジュール３に流れる電流Ｉ3が示されている。また、図２３Ｂでは、半固定抵抗Ｒｖａｒ１の抵抗値を１５０ｋΩにしたときのシミュレーション結果が示されている。図２３Ｂにおいて、トライアックＴｒｉ１がオフからオンに切り替わってＬＥＤモジュール３の両端電圧Ｖ3が立ち上がるのは、位相が１４１°のときである。また、図２３Ｂのシミュレーション結果が得られる条件でのＬＥＤモジュール３の光強度は０．７１％である。
【００１６】
例えば、コンデンサＣ２の静電容量を１００ｎＦとし、抵抗Ｒ１の抵抗値を５．６ｋΩとし、コンデンサＣ２の両端電圧の初期値を１４１Ｖとすると、コンデンサＣ２から流れる電流がトライアックＴｒｉ１の保持電流値（ここでは５ｍＡとする）を下回るまで約９００μｓかかる。すなわち、コンデンサＣ２によるトライアックＴｒｉ１の保持時間は約９００μｓである。トライアックＴｒｉ１がオンした後、９００μｓ以後にＬＥＤモジュール３に電流が流れなくなる場合は図２２Ａに示すような波形となり、９００μｓ以内にＬＥＤモジュール３に電流が流れなくなる場合は図２２Ｂに示すような波形となる。そして、ちょうどその境界の場合、すなわちトライアックＴｒｉ１がオンした後、９００μｓにＬＥＤモジュール３に電流が流れなくなる場合、図２２Ｃに示すように両者が混在した波形となる。図２２Ｃの状態となる時、コンデンサＣ２のチャージ量と、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ２の時定数のばらつきによって、ＬＥＤモジュール３に流れる電流が安定せず、光がちらつく現象が発生し、低調光時のちらつきの問題となる。
【００１７】
ここで、上記中間調光レベルに設定された場合の図２０に示すＬＥＤ照明システムの各部電圧・電流のシミュレーション波形図を図２３Ｃに示す。図２３Ｃでは、交流電源１の出力電圧Ｖ1の波形、ＬＥＤモジュール３の両端電圧Ｖ3、ＬＥＤモジュール３に流れる電流Ｉ3が示されている。また、図２３Ｃでは、半固定抵抗Ｒｖａｒ１の抵抗値を１３５ｋΩにしたときのシミュレーション結果が示されている。図２３Ｃにおいて、トライアックＴｒｉ１がオフからオンに切り替わってＬＥＤモジュール３の両端電圧Ｖ3が立ち上がるタイミングは、位相が１３７°と１４１°のときに交互に現れる。また、図２３Ｃのシミュレーション結果が得られる条件でのＬＥＤモジュール３の光強度は１．５８％である。
【００１８】
上記低調光時のちらつきの問題は、概ねＬＥＤモジュール３の光強度が１〜５％程度のときに発生する問題であるが、調光器には様々なタイプのものがあるため、その値はあくまで目安であり、１〜５％以外でも低調光時のちらつきの問題が発生する場合がある。
【００１９】
また、ＬＥＤモジュール３は、次のような要因によってもちらつく場合がある。位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオフからオンに切り替わるとき、ＬＥＤモジュール３がオフからオンになり、ＬＥＤモジュール３のインピーダンスが急激に変化する。これにより、位相制御式調光器２の出力電圧が急激に変化するエッジ部分にリンギングが発生し、そのリンギング発生期間において、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、という現象が繰り返され、ＬＥＤモジュール３がちらつくことがある。
【００２０】
なお、照明灯具が白熱灯である場合は、負荷がタングステンなどのフィラメントのため、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオフからオンに切り替わっても、インピーダンスの変動が少なく、インピーダンスが低い状態を保ったままであり、位相制御式調光器２に流れる電流が急激に変化することなく、交流電源１の出力電圧が０Ｖ付近になるまで安定した調光動作が可能である。
【００２１】
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】
【００２２】
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、前記位相制御式調光器の出力電圧のエッジを検出するエッジ検出部と、ＬＥＤ駆動電流を前記ＬＥＤに供給するための電流供給ラインから電流を引き抜く電流引抜部とを備え、前記電流引抜部が前記電流供給ラインから引き抜く電流の値を、前記エッジ検出部の検出結果に応じて可変するようにしている。
【００２３】
また、前記位相制御式調光器内部の位相制御素子がオン／オフが切り替わって前記ＬＥＤが発光した後、前記交番電圧が０Ｖとなる前に前記位相制御式調光器内部の位相制御素子がオフしないように、前記電流引抜部が前記電流供給ラインから第１の引抜電流を引き抜き、前記エッジ検出部が前記位相制御式調光器の出力電圧のエッジを検出すると、あらかじめ設定した時間前記電流引抜部が前記電流供給ラインから前記第１の引抜電流と異なる値の第２の引抜電流を引き抜くようにしてもよい。
【００２４】
また、前記電流引抜部で用いられる基準電圧の値を切り替えることにより、前記第１の引抜電流と前記第２の引抜電流とを切り替えるようにしてもよい。
【００２５】
また、前記エッジ検出部が前記位相制御式調光器の出力電圧のエッジを一定期間検出しない場合、前記電流引抜部を動作させないようにしてもよい。
【００２６】
また、前記ＬＥＤ駆動電流を検出する電流検出部を備え、前記電流検出部の検出結果に応じて、前記電流引抜部の前記第１の引抜電流での電流引抜動作をオン／オフ制御するようにしてもよい。
【００２７】
また、前記ＬＥＤ駆動電流を検出する電流検出部を備え、前記電流検出部の検出結果に応じて、前記第１の引抜電流の値を可変するようにしてもよい。
【００２８】
また、前記交番電圧または前記交番電圧を整流した電圧を検出する電圧検出部を備え、前記電圧検出部の検出結果に応じて、前記第１の引抜電流の値と前記第２の引抜電流の値を可変するようにしてもよい。
【００２９】
また、前記エッジ検出部が、立上りエッジと立下りエッジとを弁別できるようにしてもよい。
【００３０】
また、前記電流供給ラインの、前記電流引抜部よりも入力側に、コイルを設け、前記第２の引抜電流の波形をパルス状にするようにしてもよい。
【００３１】
また、前記交番電圧または前記交番電圧を整流した電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部の検出結果及び前記エッジ検出部の検出結果に応じて、前記交番電圧がゼロ付近になるポイントと前記交番電圧が急激に変化するポイントとの時間差を検出する時間差検出部とを備え、前記時間差検出部の検出結果に応じて前記ＬＥＤを短絡するか否かを切り替えるようにしてもよい。
【００３２】
また、前記エッジ検出部の出力を遅延させる遅延部を備え、前記遅延部の出力に応じて前記ＬＥＤを短絡するか否かを切り替えるようにしてもよい。
【００３３】
また、前記電流引抜部が、前記第２の引抜電流の立下り時間を変更することができる立下り時間変更部を有するようにしてもよい。
【００３４】
また、前記立下り時間変更部が、電流出力の演算増幅器に接続される誤差アンプと、前記誤差アンプの出力に接続される容量とを有するようにしてもよい。
【００３５】
また、前記立下り時間変更部が、ピークホールド回路と放電回路とを有するようにしてもよい。
【００３６】
また、前記ＬＥＤがオンであるときに前記第１の引抜電流による電流引抜動作をオフにしないようにしてもよい。
【００３７】
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本発明に係るＬＥＤ駆動回路と、前記ＬＥＤ駆動回路の出力側に接続されたＬＥＤとを備える構成とする。
【００３８】
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本発明に係るＬＥＤ駆動回路又は上記いずれかの構成の本発明に係るＬＥＤ照明灯具を備えるようにする。
【００３９】
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本発明に係るＬＥＤ照明灯具又は上記構成の本発明に係る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】
【００４０】
本発明によると、位相制御式調光器の出力電圧のエッジの有無によって電流引抜量を変更することができるので、複数の要因による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】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を示す図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を示す図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を示す図である。
【図７】位相制御式調光器の出力電圧の波形とダイオードブリッジの出力電圧の波形を示す図である。
【図８】本発明の第７実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を示す図である。
【図９】本発明の第８実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を示す図である。
【図１０】ダイオードブリッジの出力電圧の波形を示す図である。
【図１１】本発明の第９実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を示す図である。
【図１２】本発明の第１０実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を示す図である。
【図１３】ダイオードブリッジの出力電圧、引抜電流、ＬＥＤモジュールに流れる電流の各波形の一例を示す図である。
【図１４】本発明の第１１実施形態に係るＬＥＤ照明システムの要部構成を示す図である。
【図１５】ダイオードブリッジの出力電圧、引抜電流、ＬＥＤモジュールに流れる電流の各波形の一例を示す図である。
【図１６】本発明の第１２実施形態に係るＬＥＤ照明システムの要部構成を示す図である。
【図１７】ダイオードブリッジの出力電圧、引抜電流、ＬＥＤモジュールに流れる電流の各波形の一例を示す図である。
【図１８】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１９】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２０】ＬＥＤ照明システムの従来例を示す図である。
【図２１Ａ】位相制御式調光器の出力電圧の波形とダイオードブリッジの出力電圧の波形を示す図である。
【図２１Ｂ】位相制御式調光器の出力電圧の波形とダイオードブリッジの出力電圧の波形を示す図である。
【図２１Ｃ】位相制御式調光器の出力電圧の波形とダイオードブリッジの出力電圧の波形を示す図である。
【図２１Ｄ】位相制御式調光器の出力電圧の波形とダイオードブリッジの出力電圧の波形を示す図である。
【図２２Ａ】明るい調光レベルに設定された場合の図２０に示すＬＥＤ照明システムにおけるＬＥＤモジュールの両端電圧の波形例を示す図である。
【図２２Ｂ】暗い調光レベルに設定された場合の図２０に示すＬＥＤ照明システムにおけるＬＥＤモジュールの両端電圧の波形例を示す図である。
【図２２Ｃ】中間調光レベルに設定された場合の図２０に示すＬＥＤ照明システムにおけるＬＥＤモジュールの両端電圧の波形例を示す図である。
【図２３Ａ】明るい調光レベルに設定された場合の図２０に示すＬＥＤ照明システムの各部電圧・電流のシミュレーション波形図である。
【図２３Ｂ】暗い調光レベルに設定された場合の図２０に示すＬＥＤ照明システムの各部電圧・電流のシミュレーション波形図である。
【図２３Ｃ】中間調光レベルに設定された場合の図２０に示すＬＥＤ照明システムの各部電圧・電流のシミュレーション波形図である。
【図２４】ＬＥＤモジュールの平均電流と半固定抵抗の抵抗値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
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。
【００４３】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を図１に示す。なお、図１において図２０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に示す本発明の第１実施形態に係る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４Ａとを備えている。ＬＥＤ駆動回路４Ａ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、エッジ検出回路５と、第１基準電圧生成回路６と、第２基準電圧生成回路７と、スイッチ８と、電流引抜回路９と、レギュレータ回路１０とを有している。
【００４４】
図１に示す本発明の第１実施形態に係るＬＥＤ照明システムでは、交流電源１と位相制御式調光器２とがダイオードブリッジＤＢ１の入力側に直列に接続され、１個以上のＬＥＤからなるＬＥＤモジュール３とレギュレータ回路１０とがダイオードブリッジＤＢ１の出力側に直列に接続されている。そして、電流引抜回路９が、ＬＥＤモジュール３及びレギュレータ回路１０からなる直列回路に並列接続されている。
【００４５】
位相制御式調光器２の出力電圧Ｖ2の波形例及びダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧ＶDB1の波形例は、図２１Ａ〜図２１Ｄに示す通りである。
【００４６】
エッジ検出回路５は、駆動時に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の電圧ＶLN1の急激な変化（エッジ）を検出する。第１基準電圧生成回路６は第１基準電圧を生成し、第２基準電圧生成回路７は第１基準電圧とは異なる値の第２基準電圧を生成する。
【００４７】
スイッチ８は、エッジ検出回路５が電圧ＶLN1のエッジを検出すると、第２基準電圧生成回路７から出力される第２基準電圧を選択して、第２基準電圧を電流引抜回路９に供給する。また、スイッチ８は、エッジ検出回路５が電圧ＶLN1のエッジを検出してから所定の時間が経過すると、第１基準電圧生成回路６から出力される第１基準電圧を選択して、第１基準電圧を電流引抜回路９に供給する。上記の所定の時間は、通常、位相制御式調光器２の出力電圧のリンギングが十分収まる時間に設定される。
【００４８】
電流引抜回路９は、電源供給ラインＬＮ１から電流を引き抜く回路であって、電源供給ラインＬＮ１から引き抜く電流の値を基準電圧の値に応じて可変する。なお、電流引抜回路９の引抜電流の値は、スイッチ８から電流引抜回路９に第１基準電圧が供給されているときよりも、スイッチ８から電流引抜回路９に第２基準電圧が供給されているときの方が大きくなる。
【００４９】
レギュレータ回路１０は、ＬＥＤモジュール３に流れるＬＥＤ駆動電流の定電流化を図るための回路である。
【００５０】
位相制御式調光器２の出力電圧のリンギング期間（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）の数周期分の期間。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。）において、電流引抜回路９の引抜電流（第２基準電圧に応じた引抜電流）により、トライアックＴｒｉ１の保持電流が確保されトライアックＴｒｉ１がオフしないので、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオフからオンに切り替わるときにＬＥＤモジュール３のちらつきを低減することができる。
【００５１】
また、位相制御式調光器２内部のトライアックＴｒｉ１がオンになってＬＥＤモジュール３が発光した後、交流電源１の出力電圧が０Ｖになるまで、電流引抜回路９の引抜電流（第１基準電圧に応じた引抜電流）により、トライアックＴｒｉ１の保持電流が確保されトライアックＴｒｉ１がオフしないので、低調光時のＬＥＤモジュール３のちらつきを低減することができる。トライアックＴｒｉ１の保持電流が十分に確保できる範囲で、第１基準電圧に応じた引抜電流の値を小さくすることで、電流引抜回路９での電力消費を抑えることができる。
【００５２】
なお、電流引抜回路９の各引抜電流（第１基準電圧に応じた引抜電流、第２基準電圧に応じた引抜電流）の値は、電流引抜回路９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て設定する必要がある。
【００５３】
また、第１基準電圧生成回路６と第２基準電圧生成回路７とが、構成部品の一部又は全部を共用していてもよい。
【００５４】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を図２に示す。なお、図２において図１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２に示す本発明の第２実施形態に係る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４Ｂとを備えている。ＬＥＤ駆動回路４Ｂは、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の一例であり、上述したＬＥＤ駆動回路４Ａにスイッチ１１を追加した構成である。
【００５５】
スイッチ１１は、電源供給ラインＬＮ１と電流引抜回路９との間に設けられる。エッジ検出回路５が電圧ＶLN1のエッジを一定期間（例えば、交流電源１の出力電圧の半周期）検出しない場合、すなわち位相制御式調光器２が調光動作をしていない場合や図２の構成とは異なりＬＥＤ駆動回路４Ｂが交流電源１に直接接続されている場合、スイッチ１１は、電流引抜回路９に電流引抜動作をさせないようにオフになる。
【００５６】
位相制御式調光器２が調光動作をしていない場合や図２の構成とは異なりＬＥＤ駆動回路４Ｂが交流電源１に直接接続されている場合、通常、電流引抜回路９の電流引抜動作は不要であるので、スイッチ１１のオフにより、電流引抜回路９に電流引抜動作をさせないようにすることで、電流引抜回路９での無駄な電力消費を無くし、効率を向上させることができる。また、現在、調光器対応、非対応で商品区分が分かれているＬＥＤ照明灯具を共通化することができ、調光器対応、非対応による商品区分を廃止することができる。
【００５７】
＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を図３に示す。なお、図３において図２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３に示す本発明の第３実施形態に係る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４Ｃとを備えている。ＬＥＤ駆動回路４Ｃは、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の一例であり、上述したＬＥＤ駆動回路４Ｂに電流検出回路１２を追加した構成である。
【００５８】
電流検出回路１２は、ＬＥＤモジュール３に流れるＬＥＤ駆動電流を検出する。スイッチ１１は、エッジ検出回路５の検出結果ではなく、電流検出回路１２の検出結果に応じて動作する。位相制御式調光器２からみると、ＬＥＤモジュール３にＬＥＤ駆動電流が流れている場合は電流引抜回路９によって電流が引き抜かれているのと等価である。このため、本実施形態では、電流検出回路１２によって検出されるＬＥＤ駆動電流があらかじめ設定した閾値を下回っている期間、スイッチ１１は、電流引抜回路９に電流引抜動作をさせるようにオンになる。これにより、電流引抜回路９の無駄な電流引抜動作を低減することができるので、効率が向上する。また、現在、調光器対応、非対応で商品区分が分かれているＬＥＤ照明灯具を共通化することができ、調光器対応、非対応による商品区分を廃止することができる。
【００５９】
＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を図４に示す。なお、図４において図３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４に示す本発明の第４実施形態に係る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４Ｄとを備えている。ＬＥＤ駆動回路４Ｄは、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の一例であり、上述したＬＥＤ駆動回路４Ｃからスイッチ１１を取り除き、第１基準電圧生成回路６を第１基準電圧の値を変更することができる第１基準電圧生成回路６’に置換した構成である。
【００６０】
第１基準電圧生成回路６’は、電流検出回路１２の検出結果に応じて第１基準電圧の値を変更し、ＬＥＤモジュール３に流れるＬＥＤ駆動電流と電流引抜回路９の引抜電流（第１基準電圧に応じた引抜電流）との和が一定値になるようにしている。これにより、さらに効率が向上する。
【００６１】
＜第５実施形態＞
本発明の第５実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を図５に示す。なお、図５において図１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５に示す本発明の第５実施形態に係る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４Ｅとを備えている。ＬＥＤ駆動回路４Ｅは、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の一例であり、上述したＬＥＤ駆動回路４Ａに電圧検出回路１３を追加し、第１基準電圧生成回路６を第１基準電圧の値を変更することができる第１基準電圧生成回路６’に置換し、第２基準電圧生成回路７を第２基準電圧の値を変更することができる第２基準電圧生成回路７’に置換した構成である。
【００６２】
電圧検出回路１３は、電源供給ラインＬＮ１の電圧ＶLN1を検出する。第１基準電圧生成回路６’は、電圧検出回路１３の検出結果に応じて第１基準電圧の値を変更し、第２基準電圧生成回路７’は、電圧検出回路１３の検出結果に応じて第２基準電圧の値を変更する。商用交流電源は世界各国で１００Ｖ〜２２０Ｖの電圧範囲で混在しており、交流電源１の電圧値により最適な引抜電流の値が異なるため、本実施形態のように、電源供給ラインＬＮ１の電圧ＶLN1に応じて電流引抜回路９の引抜電流値を変更する構成にすることにより、さまざまな商用電源に対して、１種類のＬＥＤ照明灯具で対応することが可能となる。
【００６３】
＜第６実施形態＞
本発明の第６実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を図６に示す。なお、図６において図１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６に示す本発明の第６実施形態に係る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４Ｆとを備えている。ＬＥＤ駆動回路４Ｆは、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の一例であり、上述したＬＥＤ駆動回路４Ａのエッジ検出回路５を立上り／立下りエッジ検出回路１４に置換し、第１基準電圧生成回路６を第１基準電圧の値を変更することができる第１基準電圧生成回路６’に置換し、第２基準電圧生成回路７を第２基準電圧の値を変更することができる第２基準電圧生成回路７’に置換した構成である。
【００６４】
位相制御式調光器には、位相制御素子がオフからオンに切り替わって位相制御するタイプ（図２１Ａ〜図２１Ｄ参照）のもの（例えば位相制御式調光器２）のほかに、位相制御素子がオンからオフに切り替わって位相制御するタイプ（図７参照）のものがある。
【００６５】
立上り／立下りエッジ検出回路１４は、電源供給ラインＬＮ１の電圧ＶLN1のエッジを検出し、さらに、そのエッジが立上りエッジか立下りエッジかも判別する。第１基準電圧生成回路６’は、立上り／立下りエッジ検出回路１４が検出したエッジが立上りエッジか立下りエッジかによって第１基準電圧の値を変更し、第２基準電圧生成回路７’は、立上り／立下りエッジ検出回路１４が検出したエッジが立上りエッジか立下りエッジかによって第２基準電圧の値を変更する。このように、位相制御式調光器のタイプに応じて電流引抜回路９の引抜電流値を変更する構成にすることにより、位相制御式調光器のタイプが異なっても最適な引抜電流の値を設定することができる。これにより、調光性能の向上と効率の向上の両立が可能となる。
【００６６】
＜第７実施形態＞
本発明の第７実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を図８に示す。なお、図８において図１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８に示す本発明の第７実施形態に係る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４Ｇとを備えている。ＬＥＤ駆動回路４Ｇは、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の一例であり、上述したＬＥＤ駆動回路４Ａにコイル１５を追加した構成である。
【００６７】
コイル１５は、電源供給ラインＬＮ１上のエッジ検出回路５と電流引抜回路９との間に配置される。電流引抜回路９の第２基準電圧に応じた引抜電流をパルス状にすることにより、コイル１５にエネルギーをためることができるので、効率を向上させることができる。
【００６８】
＜第８実施形態＞
本発明の第８実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を図９に示す。なお、図９において図１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９に示す本発明の第８実施形態に係る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４Ｈとを備えている。ＬＥＤ駆動回路４Ｈは、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の一例であり、上述したＬＥＤ駆動回路４Ａに電圧検出回路１３、時間差検出回路１６、及びスイッチ１７を追加した構成である。
【００６９】
電圧検出回路１３は、電源供給ラインＬＮ１の電圧ＶLN1を検出する。時間差検出回路１６は、電圧検出回路１３の検出結果とエッジ検出回路５の検出結果に基づいて、電圧ＶLN1がゼロ付近になるポイントＰ１と電圧ＶLN1が急激に変化するポイントＰ２との時間差ΔＴ（図１０参照）を検出する。
【００７０】
スイッチ１７は、ＬＥＤモジュール３に並列接続されており、電圧検出回路１３によって検出された時間差ΔＴが設定した範囲以上であると、オンになる。本実施形態では、位相制御式調光器２のトライアックＴｒｉ１がオフからオンに切り替わる位相が大きいときは、ＬＥＤモジュール３を完全に消灯することができるので、位相制御式調光器２の出力を絞った場合にＬＥＤが消灯しない場合の対策に有効である。
【００７１】
＜第９実施形態＞
本発明の第９実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を図１１に示す。なお、図１１において図１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１１に示す本発明の第９実施形態に係る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４Ｉとを備えている。ＬＥＤ駆動回路４Ｉは、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の一例であり、上述したＬＥＤ駆動回路４Ａにスイッチ１７及び遅延回路１８を追加した構成である。
【００７２】
遅延回路１８は、エッジ検出回路５の出力を遅延させる回路である。スイッチ１７は、ＬＥＤモジュール３に並列接続されており、遅延回路１８の出力に射応じて動作する。エッジ検出回路５によってエッジが検出されてから或る一定時間経過した後に、スイッチ１７がオンからオフに切り替わる。
【００７３】
本実施形態の構成は、位相制御式調光器２の出力を絞った状態で、照明点灯用のメインスイッチ（不図示）をオンした直後に一瞬、ＬＥＤモジュール３が点灯してしまうことを防止する対策として有効である。
【００７４】
＜第１０実施形態＞
本発明の第１０実施形態に係るＬＥＤ照明システムの構成を図１２に示す。なお、図１２において図１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１２に示す本発明の第１０実施形態に係る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４Ｊとを備えている。ＬＥＤ駆動回路４Ｊは、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の一例であり、エッジ検出回路５と、電流引抜回路９’と、レギュレータ回路１０と、電流検出回路１２と、低電源電圧保護回路１９と、過電圧保護回路２０と、加熱保護回路２１と有している。電流引抜回路９’は、第１基準電圧生成回路６と、第２基準電圧生成回路７と、スイッチ８と、図１の電流引抜回路９とからなる回路に対応している。
【００７５】
ダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧が上昇すると、起動抵抗ＲＩＮ１を介してツェナーダイオードＤ１に電流が流れ、高耐圧ＭＯＳトランジスタＭ１のゲートにツェナー電圧（２２Ｖ）が発生する。エッジ検出回路５の入力端は高耐圧ＭＯＳトランジスタＭ１のソースに接続されており、高耐圧ＭＯＳトランジスタＭ１のソースからは高耐圧ＭＯＳトランジスタＭ１のゲート電圧から高耐圧ＭＯＳトランジスタＭ１のゲート−ソース間電圧分だけ低下した電圧が出力される。
【００７６】
したがって、位相制御式調光器２の出力が立ち上がると、エッジ検出回路５にはステップ状の電圧が入力されることになる。エッジ検出回路５において、エッジ検出回路５の入力電圧を抵抗Ｒ９及びコンデンサＣＴＰで構成されるローパスフィルタでフィルタリングし、さらに反転した信号と、エッジ検出回路５の入力電圧とが、論理積ゲートＡＮＤ１で積演算される。これにより、エッジ検出回路５は、ダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧のエッジに同期して、ある一定のパルス幅のパルス信号を出力する。このパルス幅は、抵抗Ｒ９の抵抗値及びコンデンサＣＴＰの容量値を適切に選ぶことにより、可変調整することができる。
【００７７】
電流引抜回路９’の入力信号は、基準電圧ＶＲＥＦ＿ＰＵＬＬ（１［Ｖ］）を基準として、アンプＡＭＰ１によりバッファリングされる。エッジ検出回路５の出力信号がＨｉｇｈレベルのときは、スイッチＳＷ１がオフであるので、アンプＡＭＰ１の出力は
（Ｒ１０＋Ｒ１１）／Ｒ１１×１［Ｖ］
となる。
【００７８】
一方、エッジ検出回路５の出力信号がＬｏｗレベルのときは、スイッチＳＷ１がオンであるので、ＡＭＰ１の出力は
１［Ｖ］
となる。例えば、Ｒ１０（抵抗値）：Ｒ１１（抵抗値）＝４：１にすることにより、アンプＡＭＰ１に１［Ｖ］と５［Ｖ］とを選択的に出力することができる。
【００７９】
本構成により、第１基準電圧が１［Ｖ］となり、第２基準電圧が５［Ｖ］となり、これらの基準電圧を、ダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧のエッジと同期して切り替えることができる。アンプＡＭＰ２、高耐圧ＭＯＳトランジスタＭＰＵＬＬ、及び抵抗ＲＰＵＬＬで構成される定電流回路は、アンプＡＭＰ１の出力電圧値に応じた値の引抜電流を生成する。上記定電流回路では、アンプＡＭＰ２の非反転入力端子と反転入力端子とが同じ電位になるようにフィードバックがかかる。したがって、第１基準電圧に応じた引抜電流（第１の引抜電流）の値は、
１／ＲＰＵＬＬ［Ａ］
となる。
【００８０】
一方、第２基準電圧に応じた引抜電流（第２の引抜電流）は、
５／ＲＰＵＬＬ［Ａ］
となる。
【００８１】
レギュレータ回路１０は、基準電圧をＶＲＥＦ＿ＬＥＤ（１［Ｖ］）として、アンプＡＭＰ３、高耐圧ＭＯＳトランジスタＭＬＥＤ、及び抵抗ＲＬＥＤで構成される定電流回路である。アンプＡＭＰ３の非反転入力端子と反転入力端子が同じ電位にフィードバックがかかる。したがって、ＬＥＤモジュール３に流れるＬＥＤ駆動電流は、
１／ＲＬＥＤ［Ａ］
となる。
【００８２】
電流検出回路１２は、高耐圧ＭＯＳトランジスタＭＬＥＤと抵抗ＲＬＥＤとの間の電圧を入力とする回路である。抵抗ＲＬＥＤの両端の電圧が０．８［Ｖ］を超えると、電流検出回路１２の出力がＬｏｗレベルになり、電流引抜回路９内の否定論理和ゲートＮＯＲ１によって、ＭＯＳトランジスタＭ３がオンになり、アンプＡＭＰ２の出力がＧＮＤレベルになり、引抜電流動作がオフになる。
【００８３】
以上より明らかな通り、図１２に示す構成により、第１基準電圧と第２基準電圧とをダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧のエッジと同期して切り替えることができ、抵抗Ｒ１０と抵抗Ｒ１１の抵抗比を任意に決めることにより、第１基準電圧と第２基準電圧の比を自由に設定することが可能である。例えば、抵抗Ｒ１０の抵抗値を外部入力により可変して、第１基準電圧と第２基準電圧の比が可変するようにしてもよい。図１３に、ダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧ＶDB1、引抜電流Ｉ9、ＬＥＤモジュール３に流れる電流Ｉ3の各波形の一例を示す。
【００８４】
また、アンプＡＭＰ２を電流出力タイプの演算増幅器とし、アンプＡＭＰ２の出力とＧＮＤの間に容量ＣＰＧを挿入することにより、第２基準電圧に応じた引抜電流波形の立上りと立下りの時間を制御することが可能となる。位相制御式調光器２の種類によっては、第２基準電圧に応じた引抜電流の変化が急峻な場合、位相制御式調光器２が共振により誤動作して、調光時にちらつきが発生することがあるため、引抜電流の変化を緩やかにすることにより、位相制御式調光器２の誤動作を防止することも可能である。
【００８５】
＜第１１実施形態＞
本発明の第１１実施形態に係るＬＥＤ照明システムの要部構成を図１４に示す。図１４に示す本発明の第１１実施形態に係るＬＥＤ照明システムは、図１２に示す本発明の第１０実施形態に係るＬＥＤ照明システムにおいて、電流引抜回路９’、レギュレータ回路１０、及び電流検出回路１２の具体的構成を変更した構成である。
【００８６】
本実施形態では、電流引抜回路９’が台形波発生回路２２を有している。台形波発生回路２２は、オペアンプＡＭＰ２、ダイオードＤ２、ＮＭＯＳトランジスタＭ３、ＮＭＯＳトランジスタＭ４、及び容量Ｃ１を備えており、第２基準電圧に応じた引抜電流（第２の引抜電流）の立下り時間を、ＮＭＯＳトランジスタＭ４の放電電流により任意に設定することができる。これにより、図１５に示すように、第２の引抜電流の立下り時間が長くなり、急峻な電流変化に伴う位相制御式調光器２の誤動作を防止することができる。
【００８７】
＜第１２実施形態＞
本発明の第１２実施形態に係るＬＥＤ照明システムの要部構成を図１６に示す。図１６に示す本発明の第１２実施形態に係るＬＥＤ照明システムは、図１２に示す本発明の第１０実施形態に係るＬＥＤ照明システムにおいて、電流引抜回路９’、レギュレータ回路１０、及び電流検出回路１２の具体的構成を変更した構成である。
【００８８】
本実施形態では、電流引抜回路９’の引抜電流の値を設定するための基準電圧の切り替えを３段階にすることにより、ＬＥＤモジュール３のＬＥＤがオン状態であるときに、第３基準電圧に応じた引抜電流（第３の引抜電流）を生成することができ、第３基準電圧に応じた引抜電流（第３の引抜電流）の値を、例えば第１基準電圧に応じた引抜電流（第１の引抜電流）の１／２にすることができる。図１７に、ダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧ＶDB1、引抜電流Ｉ9、ＬＥＤモジュール３に流れる電流Ｉ3の各波形の一例を示す。
【００８９】
本実施形態では、ＬＥＤ駆動電流が小さいＬＥＤ照明灯具に有効であり、ＬＥＤ駆動電流だけでは、位相制御式調光器２の誤動作を防止するための引抜電流が不足する場合に、ＬＥＤモジュール３のＬＥＤがオン状態であるときに引抜電流を完全にゼロにしないようにして、位相制御式調光器２からみた引抜電流が不足しないようにしている。
【００９０】
＜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。また、第５実施形態では、上述したように、１種類でさまざまな商用電源に対応することが可能である。
【００９１】
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。
【００９２】
また、上述した本発明に係るＬＥＤ駆動回路の構成では、ダイオードブリッジの出力側に電流引抜部を設けたが、ダイオードブリッジの入力側に電流引抜部を設けてもよい。
【００９３】
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。
【００９４】
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、電流引抜回路等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。
【００９５】
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。
【００９６】
＜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１８に示す。図１８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、位相制御式調光器の出力電圧のエッジを検出するエッジ検出部と、ＬＥＤ駆動電流を前記ＬＥＤに供給するための電流供給ラインから電流を引き抜く電流引抜部とを備え、前記電流引抜部が前記電流供給ラインから引き抜く電流の値を、前記エッジ検出部の検出結果に応じて可変するＬＥＤ駆動回路を含んでいればよいことは言うまでもない。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
図１８では、ライトコントロール器４００が図２０中の位相制御式調光器２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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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１９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、位相制御式調光器の出力電圧のエッジを検出するエッジ検出部と、ＬＥＤ駆動電流を前記ＬＥＤに供給するための電流供給ラインから電流を引き抜く電流引抜部とを備え、前記電流引抜部が前記電流供給ラインから引き抜く電流の値を、前記エッジ検出部の検出結果に応じて可変するＬＥＤ駆動回路を少なくとも内部に備える。
【符号の説明】
【０１０２】
１  交流電源
２  位相制御式調光器
３  ＬＥＤモジュール
４Ａ〜４Ｊ  ＬＥＤ駆動回路
５  エッジ検出回路
６、６’  第１基準電圧生成回路
７、７’  第２基準電圧生成回路
８、１１、１７  スイッチ
９、９’  電流引抜回路
１０  レギュレータ回路
１２  電流検出回路
１３  電圧検出回路
１４  立上り／立下りエッジ検出回路
１５  コイル
１６  時間差検出回路
１８  遅延回路
１９  低電源電圧保護回路
２０  過電圧保護回路
２１  加熱保護回路
２２  台形波形発生回路
２３  電流制限回路
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
ＬＮ１  電源供給ライン
【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２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２４】
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