(57)【要約】【課題】ＬＥＤ装置に応用される定電流装置を提供する。【解決手段】電源に接続され、対応する電流を出力する電流源２０と、電流源２０に接続されるゲートＧ、ゲートＧとソースＳとの間の電圧に基づき、安定した電流ＩDを出力するソースＳおよび電源に接続されるドレインＤを含むドライバトランジスタ２１と、少なくとも１つの電流検出抵抗ＲSが配置され、電流検出抵抗ＲSの一方の端部は、ドライバトランジスタ２１のソースに接続され、ソースＳが出力する電流が電流検出抵抗ＲSを流れるときに生成される電圧に基づき、ドライバトランジスタ２１のゲート電圧を制御する電圧制御ユニット２２と、を含む。本発明は、通電電圧に基づき、トランジスタのゲート電圧を制御して内部抵抗値を変えることにより、定電流を出力する。【選択図】図２
2011034547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流源、ドライバトランジスタおよび電圧制御ユニットを含み、
前記電流源は、外部電源に接続され、
前記ドライバトランジスタは、ゲート、ソースおよびドレインを含み、前記ドレインは、前記外部電源に接続され、前記ゲートは、前記電流源に接続され、前記ソースは、前記ゲートとソースとの間の電圧に基づき、安定した電流を出力し、
前記電圧制御ユニットは、少なくとも１つの電流検出抵抗が配置され、前記電流検出抵抗の一方の端部は、前記ドライバトランジスタのソースに接続され、前記電圧制御ユニットは、前記ソースが出力する電流が前記電流検出抵抗を流れるときに生成される電圧に基づき、前記ドライバトランジスタのゲート電圧を制御することを特徴とする定電流装置。
【請求項２】
前記外部電源は、整流された交流電源であることを特徴とする請求項１記載の定電流装置。
【請求項３】
前記ドライバトランジスタは、ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ−ｔｙｐｅ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であることを特徴とする請求項１記載の定電流装置。
【請求項４】
前記外部電源は、直流電源であることを特徴とする請求項１記載の定電流装置。
【請求項５】
前記ドライバトランジスタは、ＮＰＮトランジスタ（Ｎ−Ｐ−Ｎ  ｂｉｐｏｌａｒ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であることを特徴とする請求項１記載の定電流装置。
【請求項６】
前記電流源は、外部電源の抵抗に接続され、前記抵抗を横切ることによる電圧降下に基づき、対応する電流を出力することを特徴とする請求項１記載の定電流装置。
【請求項７】
前記電圧制御ユニットは、陽極および陰極を有する少なくとも１つのツェナーダイオードをさらに含み、前記ツェナーダイオードの陰極は、前記電流源に接続され、前記電流検出抵抗の一方の端部は、前記ドライバトランジスタのソースに接続され、他方の端部は、前記ツェナーダイオードの陽極に接続されることを特徴とする請求項１記載の定電流装置。
【請求項８】
前記電圧制御ユニットは、少なくとも１つのダイオードをさらに含み、前記ダイオードの陽極は、前記電流源に接続され、前記電流検出抵抗の一方の端部は、前記ドライバトランジスタのソースに接続され、他方の端部は、前記ダイオードの陰極に接続されることを特徴とする請求項１記載の定電流装置。
【請求項９】
前記電圧制御ユニットは、電圧制御トランジスタをさらに含み、前記電流検出抵抗は、前記ドライバトランジスタのソースに接続され、前記電圧制御トランジスタは、前記電流源および前記電流検出抵抗にそれぞれ接続され、前記電流検出抵抗を横切る電圧に基づき、前記ドライバトランジスタのゲート電圧を制御し、前記電圧制御トランジスタは、ドレイン、ソースおよびゲートを含み、前記ドレインは、前記ドライバトランジスタのゲートおよび前記電流源に接続され、前記電圧制御トランジスタのゲートおよびソースは、前記電流検出抵抗の両端にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１記載の定電流装置。
【請求項１０】
前記電流源は、補助電流源、定電流トランジスタおよび補助電圧制御ユニットを含み、
前記補助電流源は、前記外部電源に接続され、
前記定電流トランジスタは、ゲート、ソースおよびドレインを含み、前記ドレインは、前記外部電源に接続され、前記ゲートは、前記補助電流源に接続され、前記ソースは、前記ゲートとソースとの間の電圧に基づき、安定した電流を出力し、
前記補助電圧制御ユニットは、少なくとも１つの補助電流検出抵抗および少なくとも１つのツェナーダイオードを含み、
前記少なくとも１つの補助電流検出抵抗の一方の端部は、前記定電流トランジスタのソースに接続され、前記補助電圧制御ユニットは、前記ソースが出力する電流が前記補助電流検出抵抗に流れるときに生成される電圧に基づき、前記定電流トランジスタのゲート電圧を制御し、
前記少なくとも１つのツェナーダイオードは、陽極および陰極を有し、前記陰極は、前記補助電流源に接続され、前記補助電流検出抵抗の一方の端部は、前記定電流トランジスタのソースに接続され、他方の端部は、前記ツェナーダイオードの陽極に接続されることを特徴とする請求項１記載の定電流装置。
【請求項１１】
前記電流源は、補助電流源、定電流トランジスタおよび補助電圧制御ユニットを含み、
前記補助電流源は、前記外部電源に接続され、
前記定電流トランジスタは、ゲート、ソースおよびドレインを含み、前記ドレインは前記外部電源に接続され、前記ゲートは、前記補助電流源に接続され、前記ソースは、前記ゲートとソースとの間の電圧に基づき、安定した電流を出力し、
前記補助電圧制御ユニットは、少なくとも１つの補助電流検出抵抗および少なくとも１つのダイオードを含み、
前記少なくとも１つの補助電流検出抵抗の一方の端部は、前記定電流トランジスタのソースに接続され、前記補助電圧制御ユニットは、前記ソースが出力する電流が前記補助電流検出抵抗に流れるときに生成される電圧に基づき、前記定電流トランジスタのゲート電圧を制御し、
前記少なくとも１つのダイオードの陽極は、前記補助電流源に接続され、前記補助電流検出抵抗の一方の端部は、前記定電流トランジスタのソースに接続され、他方の端部は、前記ダイオードの陰極に接続されることを特徴とする請求項１記載の定電流装置。
【請求項１２】
前記定電流装置は、固体発光装置の駆動回路に応用されることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の定電流装置。
【請求項１３】
前記定電流装置は、従来のトライアック（ＴＲＩＡＣ：ｔｒｉｏｄｅ  ｆｏｒ  ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  ｃｕｒｒｅｎｔ）調光器の駆動回路に応用されることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか記載の定電流装置。
【請求項１４】
請求項１記載の定電流装置が使用され、
電源モジュール、駆動回路、少なくとも１つのＬＥＤ負荷および少なくとも１つのキャパシタを含み、
前記電源モジュールは、交流電源および整流回路を含み、前記整流回路は、前記交流電源に接続され、前記交流電の逆方向の電圧を反転させ、
前記駆動回路は、前記電源モジュールに接続され、前記駆動回路は、定電流回路または電流制限回路であり、
前記少なくとも１つのＬＥＤ負荷は、前記駆動回路に接続され、複数のＬＥＤが直列接続されて構成され、
前記少なくとも１つのキャパシタは、前記駆動回路と前記ＬＥＤ負荷との間に配置されるとともに、前記ＬＥＤ負荷のすべてと並列接続されることを特徴とするＬＥＤ装置。
【請求項１５】
前記キャパシタは、前記ＬＥＤ負荷の一部と並列接続されることを特徴とする請求項１４記載のＬＥＤ装置。
【請求項１６】
前記駆動回路は、定電流装置であり、
前記定電流装置は、電流源、ドライバトランジスタおよび電圧制御ユニットを含み、
前記電流源は、外部電源に接続され、
前記ドライバトランジスタは、ゲート、ソースおよびドレインを含み、前記ドレインは、前記外部電源に接続され、前記ゲートは、前記電流源に接続され、前記ソースは、前記ゲートとソースとの間の電圧に基づき、安定した電流を出力し、
前記電圧制御ユニットは、少なくとも１つの電流検出抵抗が配置され、前記電流検出抵抗の一方の端部は、前記ドライバトランジスタのソースに接続され、前記電圧制御ユニットは、前記ソースが出力する電流が前記電流検出抵抗を流れるときに生成される電圧に基づき、前記ドライバトランジスタのゲート電圧を制御することを特徴とする請求項１４記載のＬＥＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定電流装置およびそれを用いたＬＥＤ装置に関し、特に、少なくとも１つのトランジスタのゲート電圧を制御して内部抵抗値を変える方式により、定電流を出力する定電流装置およびそれを用いたＬＥＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明機器の市場において、ＬＥＤは、体積が小さい、消費電力が少ない、反応速度が速い、発光寿命が長い、などの長所を有するため、従来の照明光源に代わり、多くの照明装置に使用されている。
【０００３】
ＬＥＤは、順方向に電圧を印加することにより発光する。ＬＥＤの両端は、閾電圧値を有し、電源から印加された電圧がその閾電圧値（一般に駆動電圧と称す）を超えたとき、可視光を放出する。この可視光の輝度は、ＬＥＤを流れる電流に正比例し、電流が増加するほど、ＬＥＤの輝度は高くなる。しかし、実際に応用されるとき、電流は、固定されたり、所定の数値内に制限される。これにより、ＬＥＤは、安定した発光輝度が維持される上、使用寿命が延長される。
【０００４】
図１を参照する。図１に示すように、従来のＬＥＤ駆動装置は、電源１１、定電流ドライバ１０、ＬＥＤモジュール１２および電流検出抵抗Ｒを含む。
【０００５】
電源１１は、ＬＥＤ駆動装置が駆動するのに必要な電源を供給する。
【０００６】
電流検出抵抗Ｒは、流れる電流値に基づき、電流検出信号を生成する。
【０００７】
定電流ドライバ１０は、誤差増幅器１０１およびトランジスタスイッチ１０２を含む。
【０００８】
誤差増幅器１０１は、電源端と、電流検出信号を受ける反転入力端と、基準電圧Ｖrを受ける非反転入力端と、電流検出信号および基準電圧Ｖrに基づき、駆動信号を出力する出力端と、を含む。
【０００９】
トランジスタスイッチ１０２は、ＬＥＤモジュールおよび誤差増幅器の電源端に接続されるドレインと、誤差増幅器の出力端に接続され、駆動信号を受信するのに使用されるゲートと、抵抗Ｒに接続されるソースと、を含む。
【００１０】
上述の従来のＬＥＤ駆動装置は、誤差増幅器１０１が電流検出信号および基準電圧Ｖrに基づき、駆動信号の電圧レベルを調整し、それに対応して、トランジスタスイッチ１０２の等価抵抗値を調整し、電流検出信号の電圧レベルを基準電圧Ｖrと同一の電圧レベルにすることにより、定電流を出力する。
【００１１】
しかし、従来の誤差増幅器１０１の電源端は、トランジスタスイッチ１０２のドレインに接続されるため、誤差増幅器１０１が出力する駆動信号の電圧レベルは、ドレインの電圧レベルである。ＬＥＤ駆動装置の作業効率が低下するのを防止するには、ドレインの電圧レベルをある程度制限しなければならない。言い換えると、トランジスタスイッチ１０２が通電できる最大電流値も制限される。従って、ＬＥＤ駆動装置を高い電流で駆動する必要があり、誤差増幅器１０１が出力する駆動信号の電圧レベルがドレインの電圧レベル以下に制限されるとき、トランジスタスイッチ１０２の内部抵抗値を高くする必要があるため、定電流ドライバの製造コストが高くなる。
【００１２】
従って、ＬＥＤ装置にとって、安定した電流を出力する駆動回路は、必要不可欠なものであるが、如何にして電流出力の安定性を高めると同時に、製造コストを低減するかは、照明装置メーカーの開発目標であった。
【００１３】
本発明の発明者は、従来のＬＥＤ装置およびその駆動方法に存在する問題に鑑み、研究開発を行い、弛まぬ努力および実験の結果、従来技術の問題を解決する本発明をついに案出した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の第１の目的は、従来の定電流装置と比べ、複雑な回路設計が必要ないため、構造が簡単であり、コストが低いという長所を有する、トランジスタのゲート電圧を制御して内部抵抗値を変えることにより、定電流を出力する定電流装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、少なくとも１つのキャパシタが駆動回路とＬＥＤとの間に配置されることにより、力率が犠牲になることなく、周波数ゆらぎを除去し、電力効率を向上させることができる、上述の定電流装置を発光装置の駆動回路に応用したＬＥＤ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述の課題を解決するために、本発明の定電流装置は、電流源、ドライバトランジスタおよび電圧制御ユニットを含む。
【００１６】
電流源は、外部電源に接続される。外部電源は、整流された交流電源である。
【００１７】
ドライバトランジスタは、ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ−ｔｙｐｅ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。ドライバトランジスタは、ゲート、ソースおよびドレインを含む。ドレインは、外部電源に接続される。ゲートは、電流源に接続される。ソースは、ゲートとソースとの間の電圧に基づき、安定した電流を出力する。
【００１８】
電圧制御ユニットは、少なくとも１つの電流検出抵抗が配置される。電流検出抵抗の一方の端部は、ドライバトランジスタのソースに接続され、ソースが出力する電流が電流検出抵抗を流れるときに生成される電圧に基づき、ドライバトランジスタのゲート電圧を制御する。
【００１９】
上述の課題を解決するために、本発明のＬＥＤ装置は、電源モジュール、駆動回路、少なくとも１つのＬＥＤ負荷および少なくとも１つのキャパシタを含む。
【００２０】
電源モジュールは、ＬＥＤ装置の電源とされる。電源モジュールは、交流電源および整流回路を含む。整流回路は、交流電源に接続され、交流電の逆方向の電圧を反転させる。
【００２１】
駆動回路は、電源モジュールに接続される。駆動回路は、定電流回路または電流制限回路である。駆動回路の回路構造は、本発明の定電流装置を応用することができる。
【００２２】
少なくとも１つのＬＥＤ負荷は、駆動回路に接続される。ＬＥＤ負荷は、複数のＬＥＤが直列接続されて構成される。
【００２３】
少なくとも１つのキャパシタは、駆動回路とＬＥＤ負荷との間に配置されるとともに、ＬＥＤ負荷と並列接続される。キャパシタは、交流電圧の変化によりＬＥＤ負荷に発生する周波数ゆらぎを除去し、ＬＥＤの発光効果を高めるのに使用される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の定電流装置は、トランジスタのゲート電圧を制御して内部抵抗値を変えることにより、定電流を出力するものであり、従来の定電流装置と比べ、複雑な回路設計が必要ないため、構造が簡単であり、コストが低いという長所を有する。
本発明のＬＥＤ装置は、本発明の定電流装置を発光装置の駆動回路に応用したＬＥＤ装置であり、少なくとも１つのキャパシタが駆動回路とＬＥＤとの間に配置されることにより、力率が犠牲になることなく、周波数ゆらぎを除去し、電力効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来のＬＥＤの駆動装置を示す回路図である。
【図２】本発明の定電流装置を示す回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態による定電流装置を示す回路図である。
【図４】本発明の第２実施形態による定電流装置を示す回路図である。
【図５】本発明の第３実施形態による定電流装置を示す回路図である。
【図６】本発明の第４実施形態による定電流装置を示す回路図である。
【図７】本発明の第５実施形態による定電流装置を示す回路図である。
【図８】本発明のＬＥＤ装置を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
当業者が本発明の目的を理解できるように、本発明の好適な実施形態を図面に沿って詳細に説明する。
【００２７】
図２を参照する。図２に示すように、本発明の定電流装置２は、電流源２０、ドライバトランジスタ２１および電圧制御ユニット２２を含む。
【００２８】
電流源２０は、外部電源に接続される。外部電源は、整流された交流電源または直流電源である。
【００２９】
ドライバトランジスタ２１は、ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ−ｔｙｐｅ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）またはＮＰＮトランジスタ（Ｎ−Ｐ−Ｎ  ｂｉｐｏｌａｒ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。ドライバトランジスタ２１は、ゲートＧ、ソースＳおよびドレインＤを含む。ドレインＤは、外部電源に接続される。ゲートＧは、電流源２０に接続される。ソースＳは、ゲートＧとソースＳとの間の電圧に基づき、安定した電流ＩDを出力する。
【００３０】
電圧制御ユニット２２は、少なくとも１つの電流検出抵抗ＲSが配置される。電流検出抵抗ＲSの一方の端部は、ドライバトランジスタ２１のソースＳに接続される。電圧制御ユニット２２は、ソースＳが出力する電流ＩDが電流検出抵抗ＲSを流れるときに生成される電圧ＶRに基づき、ドライバトランジスタ２１のゲート電圧を制御する。
【００３１】
本発明の定電流装置２は、固体発光装置または従来のトライアック（ＴＲＩＡＣ：ｔｒｉｏｄｅ  ｆｏｒ  ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  ｃｕｒｒｅｎｔ）調光器の駆動回路に応用することができる。
【００３２】
（第１実施形態）
図３を参照する。図３は、本発明の第１実施形態による定電流装置２Ａを示す回路図である。本実施形態による定電流装置２Ａは、電流源２０Ａ、ドライバトランジスタ２１および電圧制御ユニット２２Ａを含む。
【００３３】
電流源２０Ａは、外部電源の抵抗に接続され、抵抗を横切ることによる電圧降下に基づき、対応する電流を出力する。外部電源は、整流された交流電源である。
【００３４】
ドライバトランジスタ２１は、ＮＭＯＳトランジスタである。ドライバトランジスタ２１は、ゲートＧ、ソースＳおよびドレインＤを含む。ドレインＤは、外部電源に接続される。ゲートＧは、電流源２０Ａに接続される。ソースＳは、ゲートＧとソースＳとの間の電圧に基づき、安定した電流ＩDを出力する。
【００３５】
電圧制御ユニット２２Ａは、陽極および陰極を有する少なくとも１つのツェナーダイオード２２０および電流検出抵抗ＲSから構成される。ツェナーダイオード２２０の陰極は、電流源２０Ａに接続される。電流検出抵抗ＲSの一方の端部は、ドライバトランジスタ２１のソースＳに接続され、他方の端部は、ツェナーダイオード２２０の陽極に接続される。ツェナーダイオード２２０の耐電圧値は、ドライバトランジスタ２１の閾電圧（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  Ｖｏｌｔａｇｅ：Ｖth）に対応する。
【００３６】
上述の構造により、外部電源の電圧が増加したとき、ツェナーダイオード２２０がドライバトランジスタ２１のゲートＧに対して電圧を安定させる効果を有するため、ゲート電圧を所定の値に固定させることができる。当業者であれば分かるように、ゲート電圧が固定されたとき、ソース電圧の増加により、ドライバトランジスタ２１の内部抵抗が増加し、ドレインＤとソースＳとの間の電圧と、ドレインＤおよびソースＳを流れる電流と、が非直線の反比例の関係となるため、電流ＩDが制限され、定電流が出力される。
【００３７】
（第２実施形態）
図３および図４を参照する。図４は、本発明の第２実施形態による定電流装置２Ｂを示す回路図である。本発明の第２実施形態による定電流装置２Ｂは、第１実施形態に類似し、少なくとも１つのツェナーダイオード２２０に代わり、少なくとも１つのダイオード２２１が配置された点が第１実施形態と異なる。
【００３８】
（第３実施形態）
図５を参照する。図５は、本発明の第３実施形態による定電流装置２Ｃを示す回路図である。本実施形態による定電流装置２Ｃは、電流源２０Ａ、ドライバトランジスタ２１、電圧制御ユニット２２Ｃ、を含む。
【００３９】
電流源２０Ａは、外部電源の抵抗に接続される。抵抗を横切る電圧に基づき、対応する電流を出力する。外部電源は、整流された交流電源である。
【００４０】
ドライバトランジスタ２１は、ＮＭＯＳトランジスタである。ドライバトランジスタ２１は、ゲートＧ、ソースＳおよびドレインＤを含む。ドレインＤは、外部電源に接続される。ゲートＧは、電流源２０Ａに接続される。ソースＳは、ゲートＧとソースＳとの間の電圧に基づき、安定した電流ＩDを出力する。
【００４１】
電圧制御ユニット２２Ｃは、電圧制御トランジスタ２２２および電流検出抵抗ＲSから構成される。電流検出抵抗ＲSは、ドライバトランジスタ２１のソースＳに接続される。電圧制御トランジスタ２２２は、電流源２０Ａおよび電流検出抵抗ＲSにそれぞれ接続され、電流検出抵抗ＲSを横切る電圧に基づき、ドライバトランジスタ２１のゲート電圧を制御する。電圧制御トランジスタ２２２は、ドレイン、ソースおよびゲートを含む。電圧制御トランジスタ２２２のドレインは、ドライバトランジスタ２１のゲートＧおよび電流源２０Ａに接続される。電圧制御トランジスタ２２２のゲートおよびソースは、電流検出抵抗ＲSの両端にそれぞれ接続される。
【００４２】
当業者であれば分かるように、外部電源の電圧が増加したとき、ドライバトランジスタ２１のドレインＤとソースＳとの間を流れる電流も増加し、ドライバトランジスタ２１をドライバトランジスタ２１のゲートとソースとの間の電圧により制御される直線抵抗と見なすことができる。従って、電流ＩDの増加により、電流検出抵抗ＲSの電圧が増加し、電圧制御トランジスタ２２２のゲートとソースとの間の電圧が増加した状況の下では、電圧制御トランジスタ２２２の内部抵抗が大幅に減少する。即ち、ドライバトランジスタ２１のゲート電圧を大幅に低減することにより、ドライバトランジスタ２１のドレインＤとソースＳとの間の電流ＩDの値が制限される。
【００４３】
（第４実施形態）
図３、図５および図６を参照する。図６は、本発明の第４実施形態による定電流装置２Ｄを示す回路図である。本実施形態による定電流装置２Ｄは、第３実施形態による定電流装置２Ｃに類似する。第４実施形態による定電流装置２Ｄは、第１実施形態による定電流装置２Ａを電流源２０Ｂとする点が第３実施形態による定電流装置２Ｃと異なる。
【００４４】
電流源２０Ｂは、補助電流源２０１Ｂ、定電流トランジスタ２０２Ｂおよび補助電圧制御ユニットを含む。
【００４５】
補助電流源２０１Ｂは、外部電源に接続される。
【００４６】
定電流トランジスタ２０２Ｂは、ゲート、ソースおよびドレインを含む。ドレインは、外部電源に接続される。ゲートは、補助電流源２０１Ｂに接続される。ソースは、ゲートとソースとの間の電圧に基づき、安定した電流を出力する。
【００４７】
補助電圧制御ユニットは、少なくとも１つの補助電流検出抵抗２０４Ｂおよび少なくとも１つのツェナーダイオード２０３Ｂを含む。
【００４８】
少なくとも１つの補助電流検出抵抗２０４Ｂの一方の端部は、定電流トランジスタ２０２Ｂのソースに接続される。補助電圧制御ユニットは、ソースが出力する電流が補助電流検出抵抗２０４Ｂに流れるときに生成される電圧に基づき、定電流トランジスタ２０２Ｂのゲート電圧を制御する。
【００４９】
少なくとも１つのツェナーダイオード２０３Ｂは、陽極および陰極を有する。陰極は、補助電流源２０１Ｂに接続される。補助電流検出抵抗２０４Ｂの一方の端部は、定電流トランジスタ２０２Ｂのソースに接続され、他方の端部は、ツェナーダイオード２０３Ｂの陽極に接続される。
【００５０】
（第５実施形態）
図４、図５および図７を参照する。図７は、本発明の第５実施形態による定電流装置２Ｅを示す回路図である。本実施形態による定電流装置２Ｅは、第３実施形態による定電流装置２Ｃに類似する。第５実施形態による定電流装置２Ｅは、第２実施形態による定電流装置２Ｂを電流源２０Ｃとする点が第３実施形態による定電流装置２Ｃと異なる。
【００５１】
電流源２０Ｃは、補助電流源２０１Ｃ、定電流トランジスタ２０２Ｃおよび補助電圧制御ユニットを含む。
【００５２】
補助電流源２０１Ｃは、外部電源に接続される。
【００５３】
定電流トランジスタ２０２Ｃは、ゲート、ソースおよびドレインを含む。ドレインは、外部電源に接続される。ゲートは、補助電流源２０１Ｃに接続される。ソースは、ゲートとソースとの間の電圧に基づき、安定した電流を出力する。
【００５４】
補助電圧制御ユニットは、少なくとも１つの補助電流検出抵抗２０４Ｃおよび少なくとも１つのダイオード２０３Ｃを含む。
【００５５】
補助電流検出抵抗２０４Ｃの一方の端部は、定電流トランジスタ２０２Ｃのソースに接続される。補助電圧制御ユニットは、ソースが出力する電流が補助電流検出抵抗２０４Ｃに流れるときに生成される電圧に基づき、定電流トランジスタ２０２Ｃのゲート電圧を制御する。
【００５６】
ダイオード２０３Ｃの陽極は、補助電流源２０１Ｃに接続される。補助電流検出抵抗２０４Ｃの一方の端部は、定電流トランジスタ２０２Ｃのソースに接続され、他方の端部は、ダイオード２０３Ｃの陰極に接続される。
【００５７】
本発明の定電流装置は、トランジスタ２１，２２２の作業領域中の各端点（ゲートＧ、ソースＳおよびドレインＤ）の電圧と電流ＩDとの間の関係を利用し、電圧制御トランジスタ２２２のゲート電圧を制御して内部抵抗値を変えることにより、電流ＩDの出力を制限するものである。また、本発明の定電流装置の回路設計は、複雑ではないため、従来の定電流装置と比較し、構造が簡単であり、コストが低いという長所を有する。
【００５８】
図８を参照する。図８は本発明のＬＥＤ装置３を示す回路図である。
【００５９】
本発明のＬＥＤ装置３は、電源モジュール３０、駆動回路３１、少なくとも１つのＬＥＤ負荷３３および少なくとも１つのキャパシタ３２を含む。
【００６０】
電源モジュール３０は、ＬＥＤ装置３の電源とされる。電源モジュール３０は、交流電源３０１および整流回路３０２を含む。整流回路３０２は、交流電源３０１に接続され、交流電の逆方向の電圧を反転させる。
【００６１】
駆動回路３１は、電源モジュール３０に接続される。駆動回路３１は、ＬＥＤ装置３が必要とする駆動電流を供給するのに使用される。駆動回路３１は、定電流回路または電流制限回路である。従って、駆動回路３１の回路構造は、本発明の定電流装置を応用することができる。
【００６２】
少なくとも１つのＬＥＤ負荷３３は、駆動回路３１に接続される。ＬＥＤ負荷３３は、複数のＬＥＤが直列接続されて構成される。
【００６３】
少なくとも１つのキャパシタ３２は、駆動回路３１とＬＥＤ負荷３３との間に配置されるとともに、ＬＥＤ負荷３３の一部または全部と並列接続される。キャパシタ３２は、交流電圧の変化によりＬＥＤ負荷３３に発生する周波数ゆらぎを除去し、ＬＥＤの発光効果を高めるのに使用される。
【００６４】
上述の構造により、本発明のＬＥＤ装置は、本発明の定電流装置を駆動回路として組み合せることにより、コストを低減することができる上、キャパシタが駆動回路とＬＥＤとの間に配置されることにより、力率が犠牲になることなく、周波数ゆらぎを除去し、電力効率を向上させることができる。
【００６５】
以上の説明は、本発明の好適な実施形態を示したものであり、本発明を限定するものではない。即ち、本発明の主旨を逸脱しない範囲における修飾または変更は、全て、本発明の保護範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６６】
１０  定電流ドライバ
１０１  誤差増幅器
１０２  トランジスタスイッチ
１１  電源
１２  ＬＥＤモジュール
２  定電流装置
２Ａ  定電流装置
２Ｂ  定電流装置
２Ｃ  定電流装置
２Ｄ  定電流装置
２Ｅ  定電流装置
２０  電流源
２０Ａ  電流源
２０Ｂ  電流源
２０１Ｂ  補助電流源
２０２Ｂ  定電流トランジスタ
２０３Ｂ  ツェナーダイオード
２０４Ｂ  補助電流検出抵抗
２０Ｃ  電流源
２０１Ｃ  補助電流源
２０２Ｃ  定電流トランジスタ
２０３Ｃ  ダイオード
２０４Ｃ  補助電流検出抵抗
２１  ドライバトランジスタ
２２  電圧制御ユニット
２２Ａ  電圧制御ユニット
２２Ｃ  電圧制御ユニット
２２０  ツェナーダイオード
２２１  ダイオード
２２２  電圧制御トランジスタ
３  ＬＥＤ装置
３０  電源モジュール
３０１  交流電源
３０２  整流回路
３１  駆動回路
３２  キャパシタ
３３  ＬＥＤ負荷
Ｇ  ゲート
Ｓ  ソース
Ｄ  ドレイン
ＩD  電流
Ｒ  電流検出抵抗
ＲS  電流検出抵抗
Ｖr  基準電圧
ＶR  電圧
【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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