(57)【要約】【課題】コントロールＩＣのグランド電位がバックコンバータの出力のハイサイド側から取り込まれている非絶縁型のＬＥＤ点灯装置に関して、調光機能付きの直流電源に出力電圧を異にする複数仕様のＬＥＤ点灯装置を接続して各別のＬＥＤ照明負荷を駆動する場合に、ＬＥＤの明るさに差が生じないようにして照明品質を向上させる。【解決手段】直流の入力端子Ｔ１ｐ，Ｔ１ｎと出力端子Ｔ２ｐ，Ｔ２ｎとの間にバックコンバータ１０と、バックコンバータ１０におけるスイッチング素子Ｑ１のオン／オフ制御をＰＷＭ方式で制御するコントロールＩＣ１１とが接続されている。コントロールＩＣ１１のグランド端子はバックコンバータ１０の出力電圧のハイサイド側に接続され、入力端子Ｔ１ｐ，Ｔ１ｎ間で入力電圧幅を検出する入力電圧幅検出回路１３を設けるとともに、検出した入力電圧幅の信号を絶縁状態でコントロールＩＣ１１のＰＷＭ端子に伝達するフォトカプラ１４（絶縁型信号伝達素子）を備える。【選択図】図２
2015106439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流入力端子と直流出力端子との間にバックコンバータと、このバックコンバータにおけるスイッチング素子のオン／オフ制御をＰＷＭ方式で制御する制御部とが接続され、前記制御部はそのグランド端子が出力電圧のハイサイド側に接続されている非絶縁型バックコンバータ方式のＬＥＤ点灯装置であって、
さらに、前記直流入力端子間で入力電圧幅を検出する入力電圧幅検出回路と、検出した入力電圧幅の信号を絶縁状態で前記制御部のＰＷＭ端子に伝達する絶縁型信号伝達素子を備えたＬＥＤ点灯装置。
【請求項２】
前記バックコンバータはスイッチング素子、転流ダイオード、インダクタおよび平滑コンデンサを備えている請求項１に記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項３】
前記入力電圧幅検出回路は前記直流入力端子のハイサイド側とローサイド側との間に接続された抵抗素子、ツェナーダイオードおよび抵抗素子の直列回路と、前記直列回路における後者の抵抗素子の両端間に接続された発光素子およびこの発光素子と対をなす受光素子からなるフォトカプラと、前記フォトカプラにおける発光素子の出力側に接続されたコンデンサ・ツェナーダイオードの並列回路とを備え、前記並列回路の低電位側が前記制御部のグランド端子に接続され、高電位側が前記制御部のＰＷＭ信号入力端子に接続されている請求項１または請求項２に記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項４】
請求項１に記載のＬＥＤ点灯装置の複数個が互いに出力電圧を異にする複数仕様のものとしてあり、これら複数仕様のＬＥＤ点灯装置の各入力端子がトライアック調光器を含む直流電源の出力に共通に接続され、前記複数仕様のＬＥＤ点灯装置の各出力端子にそれぞれ駆動電圧を異にするＬＥＤ照明負荷が接続されているＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は直流入力端子と直流出力端子との間にバックコンバータと、このバックコンバータにおけるスイッチング素子のオン／オフ制御をＰＷＭ方式で制御する制御部とが接続され、前記制御部はそのグランド端子が出力電圧のハイサイド側に接続されている非絶縁型バックコンバータ方式のＬＥＤ点灯装置に関する。また、そのようなＬＥＤ点灯装置とＬＥＤ照明負荷との組み合わせで構成されるＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３〜図６を用いて従来のＬＥＤ点灯装置Ｃ、ＬＥＤ照明装置Ｄを説明する。
【０００３】
直流入力端子Ｔ１ｐ，Ｔ１ｎと直流出力端子Ｔ２ｐ，Ｔ２ｎとの間にバックコンバータ５１とコントロールＩＣ５２とが接続されている。バックコンバータ５１はスイッチング素子Ｑ５１、転流ダイオードＤ５１、インダクタＬ５１および平滑コンデンサＣ５１を有している。５３はフィルタ回路、６１は交流電源、６２はダイオードブリッジからなる全波整流回路、７０はＬＥＤ照明負荷である。また、Ｒ５１，Ｒ５２，Ｒ５３，Ｒ５４，Ｒ５５は抵抗素子、Ｄ５２，Ｄ５３はダイオード、ＺＤ５１，ＺＤ５２はツェナーダイオード、Ｃ５２，Ｃ５３，Ｃ５４，Ｃ５５はコンデンサである。
【０００４】
電源起動時にダイオードＤ５２、抵抗素子Ｒ５２、コンデンサＣ５４、グランドＧＮＤの経路で電流が流れ、コントロールＩＣ５２の電源電圧入力端子ＶＣＣに電源電圧ＶＣＣが印加される。フィルタ回路５３でノイズを除去された電流がスイッチング素子Ｑ５１、インダクタＬ５１、平滑コンデンサＣ５１の経路に流れ、平滑コンデンサＣ５１からＬＥＤ照明負荷７０へ給電される。電源安定時にはダイオードＤ５３、抵抗素子Ｒ５５およびツェナーダイオードＺＤ５１・コンデンサＣ５４の並列回路に流れる電流によってコントロールＩＣ５２の電源電圧ＶＣＣが形成される。
【０００５】
ハイサイド側の直流入力端子Ｔ１ｐに現れる直流（脈流）の入力電圧が抵抗素子Ｒ５４およびツェナーダイオードＺＤ５２・コンデンサＣ５５の並列回路を介してコントロールＩＣ５２のＰＷＭ信号入力端子ＰＷＭに入力される。コントロールＩＣ５２はその入力電圧を基準電圧（三角波）と比較し、その差分に応じたパルス幅のＰＷＭ制御信号をゲート駆動出力端子ＯＵＴからスイッチング素子Ｑ５１のゲートに送出する。スイッチング素子Ｑ５１はＰＷＭ制御信号が示すパルス幅に応じてスイッチング制御され、その出力によってインダクタＬ５１を介して平滑コンデンサＣ５１が充電され、直流出力端子Ｔ２ｐ，Ｔ２ｎからＬＥＤ照明負荷７０へ給電が行われる。なお、スイッチング素子Ｑ５１がオンの期間にはインダクタＬ５１に磁気エネルギーが蓄積され、スイッチング素子Ｑ５１のオフの期間には蓄積されていた磁気エネルギーが解放され、転流ダイオードＤ５１を介してなおも平滑コンデンサＣ５１を充電する。したがって、直流出力端子Ｔ２ｐ，Ｔ２ｎからはＬＥＤ照明負荷７０に一定電流が給電されることになる。
【０００６】
この従来のＬＥＤ点灯装置Ｃにおいては、コントロールＩＣ５２のグランド電位はバックコンバータ５１の出力のハイサイド側から取り込まれている。すなわち、抵抗素子Ｒ５１とインダクタＬ５１の接続点がコントロールＩＣ５２のグランド端子ＧＮＤに接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１０５７４号公報
【非特許文献１】「ＲＥＮＥＳＡＳ  Ｒ２Ａ２０１３５ＳＰ  データシート  調光機能付きＬＥＤ照明用コントロールＩＣ」２０１３．０７．２４、［平成２５年１１月１９日検索］、インターネット＜URL：http://documentation.renesas.com/doc/products/linear/r03ds0061jj0200#r2a20135sp.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記で説明した従来のＬＥＤ点灯装置Ｃをトライアック調光に対応した電源回路で用いるとして、１つのトライアック調光器に対して互いに出力電圧の異なる複数仕様のＬＥＤ点灯装置Ｃ（Ｃ１，Ｃ２）を接続してなるＬＥＤ照明装置Ｄを示すのが図４である。図４において、６０は図３に示す交流電源６１、全波整流回路６２に加えてトライアック調光器６３を含む直流電源、Ｃ１は第１のＬＥＤ点灯装置、Ｃ２は第２のＬＥＤ点灯装置、７０ａは第１のＬＥＤ照明負荷、７０ｂは第２のＬＥＤ照明負荷である。
【０００９】
ここで、この従来のＬＥＤ照明装置Ｄには次のような問題が生じることが分かった。図５に示すように、コントロールＩＣ５２のグランド電位はバックコンバータ５１の出力のハイサイド側（抵抗素子Ｒ５１とインダクタＬ５１の接続点）から取り込まれているために、出力電圧を互いに異にする第１および第２の２つのＬＥＤ点灯装置Ｃ１，Ｃ２を同時に駆動して第１および第２のＬＥＤ照明負荷７０ａ，７０ｂを点灯させると、両負荷におけるＬＥＤの明るさに差が生じてしまうという不都合である。ＬＥＤの明るさはコントロールＩＣ５２からスイッチング素子Ｑ５１のゲートに与えるＰＷＭ制御信号のパルス幅に応じて変化する。パルス幅が同じであればＬＥＤの明るさも同じとなり、差は生じない。しかるに、上記の場合にＬＥＤの明るさに差が生じるのは、同じ入力電圧に対してＰＷＭ制御信号のパルス幅が異なるようになっているためである。その原因は、上記のとおりコントロールＩＣ５２のグランド電位がバックコンバータ５１の出力のハイサイド側から取り込まれていることにある。以下、この点を図６の波形図を用いて詳しく説明する。
【００１０】
図６の波形図には、トライアック調光器６３によって導通角を制御されたのち全波整流回路６２から入力されてくる入力電圧の波形と、両ＬＥＤ点灯装置Ｃ１，Ｃ２それぞれのコントロールＩＣ５２のＰＷＭ信号入力端子ＰＷＭの電圧の波形と、両ＬＥＤ照明負荷７０ａ，７０ｂの駆動電流の波形とを表している。いま、第１のＬＥＤ点灯装置Ｃ１の出力電圧を３０［Ｖ］、第２のＬＥＤ点灯装置Ｃ２の出力電圧を６０［Ｖ］とする。第１のＬＥＤ点灯装置Ｃ１でも第２のＬＥＤ点灯装置Ｃ２でもコントロールＩＣ５２のＰＷＭ信号入力端子ＰＷＭに入力される電圧はコントロールＩＣ５２のグランド電位ＧＮＤ基準である。しかし、コントロールＩＣ５２のグランド電位はバックコンバータ５１の出力のハイサイド側から取り込まれているため、グランド電位ＧＮＤ基準のＰＷＭ信号入力端子ＰＷＭの電圧は両ＬＥＤ点灯装置Ｃ１，Ｃ２で互いに異なることになる。出力電圧３０［Ｖ］の第１のＬＥＤ点灯装置Ｃ１のＰＷＭ信号入力端子ＰＷＭの電圧は出力電圧６０［Ｖ］の第２のＬＥＤ点灯装置Ｃ２のＰＷＭ信号入力端子ＰＷＭの電圧よりも大きくなる。そのため、ＰＷＭ信号入力端子ＰＷＭの電圧を基に生成されるＰＷＭ制御信号のパルス幅は互いに異なって、第１のＬＥＤ点灯装置Ｃ１でのパルス幅は第２のＬＥＤ点灯装置Ｃ２でのパルス幅よりも大きくなり、両ＬＥＤ照明負荷７０ａ，７０ｂへの駆動電流にも差が生じ、第１のＬＥＤ照明負荷７０ａに対する駆動電流は第２のＬＥＤ照明負荷７０ｂに対する駆動電流よりも大きくなって、ＬＥＤの明るさに差が生じ、照明品質を劣化させることになる。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みて創作したものであり、コントロールＩＣのグランド電位がバックコンバータの出力のハイサイド側から取り込まれている非絶縁型バックコンバータ方式のＬＥＤ点灯装置に関して、共通の調光機能付きの直流電源に出力電圧を互いに異にする複数仕様のＬＥＤ点灯装置を接続してそれぞれにより各別のＬＥＤ照明負荷を駆動する場合に、その複数仕様のＬＥＤの明るさに差が生じないようにして照明品質を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、次の手段を講じることにより上記の課題を解決する。
【００１３】
本発明によるＬＥＤ点灯装置は、
直流入力端子と直流出力端子との間にバックコンバータと、このバックコンバータにおけるスイッチング素子のオン／オフ制御をＰＷＭ方式で制御する制御部とが接続され、前記制御部はそのグランド端子が出力電圧のハイサイド側に接続されている非絶縁型バックコンバータ方式のＬＥＤ点灯装置であって、
さらに、前記直流入力端子間で入力電圧幅を検出する入力電圧幅検出回路と、検出した入力電圧幅の信号を絶縁状態で前記制御部のＰＷＭ端子に伝達する絶縁型信号伝達素子を備えたことを特徴としている。
【００１４】
また本発明によるＬＥＤ照明装置は、上記の構成のＬＥＤ点灯装置の複数個が互いに出力電圧を異にする複数仕様のものとしてあり、これら複数仕様のＬＥＤ点灯装置の各入力端子がトライアック調光器を含む直流電源の出力に共通に接続され、前記複数仕様のＬＥＤ点灯装置の各出力端子にそれぞれ駆動電圧を異にするＬＥＤ照明負荷が接続された構成となっている。
【００１５】
上記のＬＥＤ点灯装置の構成によれば、入力電圧幅検出回路が検出するのは制御部のグランド端子を基準とした入力電圧（直流入力端子ハイサイド電圧）ではなく、直流入力端子間の入力電圧幅である。加えて、検出した入力電圧幅の情報を制御部のＰＷＭ端子に伝達するのに絶縁型信号伝達素子を介して伝達する構成としている。その結果として、バックコンバータ出力のハイサイド側電圧を取り込んだ制御部のグランド電圧の変化に影響されることなく、正確にＰＷＭ制御に適正な入力電圧情報を制御部に取り込むことが可能となる。よって、本発明のＬＥＤ点灯装置を出力電圧の異なる複数仕様のＬＥＤ照明装置に電気的に接続する場合において、制御部のグランド電圧を出力電圧のハイサイド側から取り込むことが原因となるＬＥＤ照明の明るさに差が生じるという現象は発生しない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、入力電圧の変化を検出するに当たって出力電圧のハイサイド側に接続されるグランド端子の電圧を基準にして検出するのではなく、直流入力端子間で直接に入力電圧幅を検出する入力電圧幅検出回路を設けるとともに、検出した入力電圧幅の情報を制御部のＰＷＭ端子に伝達するのに絶縁型信号伝達素子を介して伝達する構成としているので、出力電圧の高低変化の影響を受けることなく正確に入力電圧幅を検出でき、よって出力電圧が異なる複数仕様のＬＥＤ照明を同時に点灯するときにそれら各ＬＥＤ照明の明るさを一定に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例におけるＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図
【図２】本発明の実施例において出力電圧を異にする２つのＬＥＤ照明負荷を同時駆動する場合のＬＥＤ照明装置の回路構成図
【図３】従来のＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図
【図４】従来例において出力電圧を異にする２つのＬＥＤ照明負荷を同時駆動する場合のＬＥＤ照明装置の概略のブロック図
【図５】従来例において出力電圧を異にする２つのＬＥＤ照明負荷を同時駆動する場合のＬＥＤ照明装置の回路構成図
【図６】従来例のＬＥＤ照明装置の動作を説明する波形図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
上記構成の本発明のＬＥＤ点灯装置〕には、次のようないくつかの好ましい態様がある。
【００１９】
前記のバックコンバータについては、スイッチング素子、転流ダイオード、インダクタおよび平滑コンデンサを備えた降圧チョッパ構成とするのが好ましい。
【００２０】
また、前記の入力電圧幅検出回路については、直流入力端子のハイサイド側とローサイド側との間に接続された抵抗素子、ツェナーダイオードおよび抵抗素子の直列回路と、この直列回路における後者の抵抗素子の両端間に接続された発光素子およびこの発光素子と対をなす受光素子からなるフォトカプラ（絶縁型信号伝達素子）と、このフォトカプラにおける発光素子の出力側に接続されたコンデンサ・ツェナーダイオードの並列回路とを備え、その並列回路の低電位側が制御部のグランド端子に接続され、高電位側が制御部のＰＷＭ信号入力端子に接続されている構成が好ましい。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明にかかわるＬＥＤ点灯装置、ＬＥＤ照明装置の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施例におけるＬＥＤ点灯装置Ａの構成を示す回路図、図２は出力電圧を異にする２つのＬＥＤ照明負荷を同時駆動する場合のＬＥＤ照明装置Ｂの回路構成図である。
【００２２】
図１において、Ｔ１ｐ，Ｔ１ｎは直流入力端子、Ｔ２ｐ，Ｔ２ｎは直流出力端子、１０はバックコンバータ、１１は制御部としてのコントロールＩＣ、１２は整流回路、１３は入力電圧幅検出回路、１４は絶縁型信号伝達素子としてのフォトカプラ、２０は直流電源、３０はＬＥＤ照明負荷である。整流回路１２はダイオードＤ１、抵抗素子Ｒ１、ツェナーダイオードＺＤ１およびコンデンサＣ１から構成されている。ダイオードＤ１のアノードがハイサイド側の直流入力端子Ｔ１ｐに接続され、そのカソードが抵抗素子Ｒ１の一方端子に接続され、抵抗素子Ｒ１の他方端子がツェナーダイオードＺＤ１のカソードに接続され、ツェナーダイオードＺＤ１のアノードがコントロールＩＣ１１のグランド端子ＧＮＤに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１と抵抗素子Ｒ１の接続点がコンデンサＣ１の正極端子に接続され、コンデンサＣ１の負極端子がコントロールＩＣ１１のグランド端子ＧＮＤに接続されている。コントロールＩＣ１１のグランド端子ＧＮＤはバックコンバータ１０の出力のハイサイド側（抵抗素子Ｒ２とインダクタＬ１との接続点）に接続されている。コンデンサＣ１の正極端子（ツェナーダイオードＺＤ１のカソード）がコントロールＩＣ１１の電源電圧入力端子ＶＣＣに接続されている。
【００２３】
バックコンバータ１０はスイッチング素子Ｑ１と転流ダイオードＤ２と抵抗素子Ｒ２とインダクタＬ１と平滑コンデンサＣ２から構成されている。スイッチング素子Ｑ１として、ここではＮチャンネル型ＭＯＳトランジスタが用いられている。スイッチング素子Ｑ１のドレインが整流回路１２におけるダイオードＤ１と抵抗素子Ｒ１の接続点に接続され、そのソースは転流ダイオードＤ２のカソードに接続され、転流ダイオードＤ２のアノードはローサイド側の直流入力端子Ｔ１ｎに接続されている。スイッチング素子Ｑ１と転流ダイオードＤ２の接続点に抵抗素子Ｒ２の一方端子が接続され、抵抗素子Ｒ２の他方端子がインダクタＬ１の一方端子に接続され、インダクタＬ１の他方端子が平滑コンデンサＣ２の正極端子に接続され、平滑コンデンサＣ２の負極端子がローサイド側の直流出力端子Ｔ２ｎに接続されている。ローサイド側の直流入力端子Ｔ１ｎとローサイド側の直流出力端子Ｔ２ｎとは直接に接続され、平滑コンデンサＣ２とインダクタＬ１の接続点はハイサイド側の直流出力端子Ｔ２ｐに接続されている。抵抗素子Ｒ２はスイッチング素子Ｑ１を流れる電流の検出抵抗となっており、この抵抗素子Ｒ２とスイッチング素子Ｑ１の接続点がコントロールＩＣ１１のフィードバック端子ＦＢに接続されている。コントロールＩＣ１１のゲート駆動出力端子ＯＵＴはスイッチング素子Ｑ１のゲートに接続されている。そして、コントロールＩＣ１１のグランド端子ＧＮＤが抵抗素子Ｒ２とインダクタＬ１の接続点に接続されているということは、コントロールＩＣ１１のグランド電位がバックコンバータ１０の出力のハイサイド側から取り込まれているということである。
【００２４】
入力電圧幅検出回路１３は抵抗素子Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５とツェナーダイオードＺＤ２，ＺＤ３とコンデンサＣ３とフォトカプラ１４を構成する発光素子（発光ダイオード）ＬＤと受光素子（フォトトランジスタ）ＰＴとから構成されている。ツェナーダイオードＺＤ２のカソードが抵抗素子Ｒ３を介してハイサイド側の直流入力端子Ｔ１ｐに接続され、ツェナーダイオードＺＤ２のアノードが抵抗素子Ｒ４を介してローサイド側の直流入力端子Ｔ１ｎに接続されている。抵抗素子Ｒ４の両端間にフォトカプラ１４の発光素子ＬＤが並列に接続されている。フォトカプラ１４の受光素子ＰＴのコレクタがコントロールＩＣ１１の電源電圧入力端子ＶＣＣに対して電流制限用の抵抗素子Ｒ５を介して接続され、受光素子ＰＴのエミッタがツェナーダイオードＺＤ３・コンデンサＣ３の並列回路の正極側に接続され、その並列回路の負極側がコントロールＩＣ１１のグランド端子ＧＮＤに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ３・コンデンサＣ３の並列回路の正極側はコントロールＩＣ１１のＰＷＭ信号入力端子ＰＷＭに接続されている。
【００２５】
以上のように構成された本実施例のＬＥＤ点灯装置Ａはその直流入力端子Ｔ１ｐ，Ｔ１ｎが直流電源２０の両出力端子に接続され、その直流出力端子Ｔ２ｐ，Ｔ２ｎがＬＥＤ照明負荷３０の両入力端子に接続されるようになっている。
【００２６】
図２は出力電圧を異にする第１および第２の２つのＬＥＤ照明負荷３０ａ，３０ｂを同時的に動作させるべく、上記のように構成されたＬＥＤ点灯装置Ａ（Ａ１，Ａ２）を２つ用いたＬＥＤ照明装置Ｂの構成を示している。直流電源２０は交流電源２１とトライアック調光器２２と全波整流回路（ダイオードブリッジ）２３とから構成されている。全波整流回路２３の入力側はトライアック調光器２２を介して交流電源２１と接続され、全波整流回路２３の出力側は２つのＬＥＤ点灯装置Ａ１，Ａ２の直流入力端子Ｔ１ｐ，Ｔ１ｎに個別に接続されている。すなわち、２つのＬＥＤ点灯装置Ａ１，Ａ２は全波整流回路２３の出力端子に対して並列に接続されている。
【００２７】
出力電圧を異にする第１および第２の２つのＬＥＤ照明負荷３０ａ，３０ｂについて、ここでは第１のＬＥＤ照明負荷３０ａを必要な出力電圧がより小さい負荷とし、第２のＬＥＤ照明負荷３０ｂを必要な出力電圧がより大きな負荷とする。例えば第１のＬＥＤ照明負荷３０ａに関しては出力電圧を３０［Ｖ］とし、第２のＬＥＤ照明負荷３０ｂに関しては出力電圧を６０［Ｖ］とする。交流電源２１、トライアック調光器２２および全波整流回路２３からなる直流電源２０は第１および第２の２つのＬＥＤ点灯装置Ａ１，Ａ２に共用となっている。
【００２８】
次に、上記のように構成された本発明実施例のＬＥＤ照明装置Ｂの動作を説明する。
【００２９】
まずは基本的な動作を図１において説明する。
【００３０】
ハイサイド側の直流入力端子Ｔ１ｐから流入する電流はダイオードＤ１、抵抗素子Ｒ１を通ってコンデンサＣ１を充電する。これでコンデンサＣ１の充電電圧が上昇し、それがツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧に達し、ツェナーダイオードＺＤ１が導通すると、コンデンサＣ１での昇圧が止まり、コントロールＩＣ１１の電源電圧入力端子ＶＣＣに生じる電源電圧ＶＣＣが一定に保持される。
【００３１】
コントロールＩＣ１１のゲート駆動出力端子ＯＵＴから出力されるＰＷＭ制御信号によりスイッチング素子Ｑ１が高周波でスイッチング制御される。詳しくは、ゲートに“Ｈ”レベルが印加されてスイッチング素子Ｑ１が導通状態にあるとき、スイッチング素子Ｑ１を通った電流が抵抗素子Ｒ２、インダクタＬ１、平滑コンデンサＣ２、ローサイド側の直流入力端子Ｔ１ｎの経路で流れ、平滑コンデンサＣ２を充電しながらインダクタＬ１に磁気エネルギーを蓄積する。平滑コンデンサＣ２の充電電圧は一定の直流レベルに安定化し、ハイサイド側の直流出力端子Ｔ２ｐからＬＥＤ照明負荷３０に給電が行われ、ＬＥＤが発光する。このときの出力電流が抵抗素子Ｒ２の両端電圧をもって検出され、コントロールＩＣ１１のフィードバック端子ＦＢに入力される。このようにして検出した出力電流が規定値に達したとき、コントロールＩＣ１１はスイッチング素子Ｑ１のゲートに対する制御信号を“Ｌ”レベルに反転するので、スイッチング素子Ｑ１はターンオフする。しかし、インダクタＬ１に蓄積されていた磁気エネルギーが解放され、転流ダイオードＤ２を介してなおも平滑コンデンサＣ２を充電し、直流出力端子Ｔ２ｐ，Ｔ２ｎからＬＥＤ照明負荷３０に一定電流を給電する。
【００３２】
ハイサイド側の直流入力端子Ｔ１ｐに印加される直流（脈流）の入力電圧がツェナーダイオードＺＤ２の降伏電圧より低いときにはフォトカプラ１４の発光素子ＬＤには電流が流れないが、その入力電圧が降伏電圧に達するとツェナーダイオードＺＤ２が導通し、抵抗素子Ｒ３、ツェナーダイオードＺＤ２を通った電流が抵抗素子Ｒ４と発光素子ＬＤに流れ、発光素子ＬＤが発光する。発光素子ＬＤの発光量はトライアック調光に伴う入力電圧の増減変化に応じて増減する。発光素子ＬＤの光は受光素子ＰＴに入射し、受光素子ＰＴはその受光量つまりは入力電圧に応じた電流を流す。このときの電流源はコントロールＩＣ１１の電源電圧入力端子ＶＣＣとなっている。受光素子ＰＴからの電流がコンデンサＣ３へと流れ、コンデンサＣ３が充電される。コンデンサＣ３の充電電圧がコントロールＩＣ１１のＰＷＭ信号入力端子ＰＷＭに印加される。すなわち、コントロールＩＣ１１のＰＷＭ信号入力端子ＰＷＭに印加される電圧は、従来例の場合のようなグランド端子ＧＮＤを基準とした入力電圧（直流入力端子ハイサイド電圧）ではなく、直流入力端子Ｔ１ｐ，Ｔ１ｎ間の入力電圧幅を正しく反映した電圧となっている。なぜならば、フォトカプラ１４における発光素子ＬＤが並列接続されている抵抗素子Ｒ４は、その一方端子がツェナーダイオードＺＤ２および抵抗素子Ｒ３を介してハイサイド側の直流入力端子Ｔ１ｐに接続され、その他方端子がローサイド側の直流入力端子Ｔ１ｎに接続されているとともに、抵抗素子Ｒ４の部分で検出した電圧情報を絶縁型信号伝達素子であるフォトカプラ１４を介してコントロールＩＣ１１のＰＷＭ信号入力端子ＰＷＭに導いており、フォトカプラ１４における受光素子ＰＴに電流を流す電流源の電圧がグランド端子ＧＮＤを基準として電源電圧入力端子ＶＣＣに現れる電圧であって、コンデンサＣ１の容量で決められる電位差に対応した一定電圧（ＶＣＣ）となっているからである。
【００３３】
直流電源２０での調光制御によって直流入力端子Ｔ１ｐ，Ｔ１ｎに印加される入力電圧が変化する。その入力電圧の変化を入力電圧幅検出回路１３において直流入力端子Ｔ１ｐ，Ｔ１ｎ間の入力電圧幅として検出し、コントロールＩＣ１１のＰＷＭ信号入力端子ＰＷＭに与える。コントロールＩＣ１１はＰＷＭ信号入力端子ＰＷＭに印加される入力電圧幅を基準電圧（三角波）と比較し、その差分に応じたパルス幅のＰＷＭ制御信号をゲート駆動出力端子ＯＵＴからスイッチング素子Ｑ１のゲートに送出する。スイッチング素子Ｑ１はＰＷＭ制御信号が示すパルス幅に応じてスイッチング制御され、直流電源２０での調光制御量に応じた出力を行う。この制御された出力によってインダクタＬ１を介して平滑コンデンサＣ２が充電され、直流出力端子Ｔ２ｐ，Ｔ２ｎからＬＥＤ照明負荷３０へ給電が行われる。
【００３４】
この動作は第１のＬＥＤ点灯装置Ａ１でも第２のＬＥＤ点灯装置Ａ２でも同様となる。なぜならば、ＰＷＭ制御信号のパルス幅にバックコンバータ出力のハイサイド側電圧は影響しないからである。
【００３５】
次に図２において出力電圧を異にする第１および第２の２つのＬＥＤ点灯装置Ａ１，Ａ２にて第１および第２の２つのＬＥＤ照明負荷３０ａ，３０ｂを同時的に駆動するときの動作を説明する。
【００３６】
第１のＬＥＤ点灯装置Ａ１と第２のＬＥＤ点灯装置Ａ２とでＰＷＭ信号入力端子ＰＷＭに印加される入力電圧幅に差がなくなり、スイッチング素子Ｑ１のゲートに送出するＰＷＭ制御信号が示すパルス幅が同じになる。よって、出力電圧が異なる２つのＬＥＤ照明負荷３０ａ，３０ｂをそれぞれ第１および第２の２つのＬＥＤ点灯装置Ａ１，Ａ２にて同時に駆動する場合でも、出力電流が一定になるようにコントロールＩＣ１１が制御することで、ＬＥＤ照明負荷３０ａ，３０ｂの明るさが同一に保たれる。以下、その動作を具体的に説明する。
【００３７】
第１のＬＥＤ点灯装置Ａ１においても第２のＬＥＤ点灯装置Ａ２においてもバックコンバータ１０の出力電流が抵抗素子Ｒ２の高電位側でモニタされ、抵抗素子Ｒ２で生じた電圧がコントロールＩＣ１１のフィードバック端子ＦＢに印加される。このフィードバック端子ＦＢへの印加電圧が基準電圧以下であれば、ゲート駆動出力端子ＯＵＴからのＰＷＭ制御信号は出力され続けるが、基準電圧に達したときにはＰＷＭ制御信号の出力が停止され、バックコンバータ１０の出力電流は一定に保たれる。その結果、第１のＬＥＤ点灯装置Ａ１では出力電圧が３０［Ｖ］に保たれ、第２のＬＥＤ点灯装置Ａ２では出力電圧が６０［Ｖ］に保たれる。
【００３８】
以上のように本発明実施例のＬＥＤ点灯装置Ａ（Ａ１，Ａ２）においては、直流入力端子Ｔ１ｐ，Ｔ１ｎと直流出力端子Ｔ２ｐ，Ｔ２ｎとの間にバックコンバータ１０と、このバックコンバータ１０におけるスイッチング素子Ｑ１のオン／オフ制御をＰＷＭ方式で制御する制御部としてのコントロールＩＣ１１とが接続され、コントロールＩＣ１１はそのグランド端子ＧＮＤが出力電圧のハイサイド側に接続されている非絶縁型バックコンバータ方式のＬＥＤ点灯装置であって、さらに、直流入力端子Ｔ１ｐ，Ｔ１ｎ間で入力電圧幅を検出する入力電圧幅検出回路１３と、検出した入力電圧幅の信号を絶縁状態でコントロールＩＣ１１のＰＷＭ信号入力端子ＰＷＭに伝達する絶縁型信号伝達素子としてのフォトカプラ１４を備えたことを特徴としている。その結果として、出力電圧を異にする第１のＬＥＤ点灯装置Ａ１と第２のＬＥＤ点灯装置Ａ２とを共通のトライアック調光器２２に接続して同時に点灯・調光する場合でも、両ＬＥＤ点灯装置Ａ１，Ａ２における各ＬＥＤの明るさを同じにすることができる。
【００３９】
なお、上記実施例のＬＥＤ照明装置Ｂでは用いるＬＥＤ点灯装置Ａの数を２つとしているが、この数は３以上の任意の数でももちろんかまわない。
【００４０】
また、上記実施例では、複数仕様のＬＥＤ点灯装置の各入力端子がトライアック調光器２２と整流回路１２を含む直流電源２０の出力に共通に接続されているが、トライアック調光器２２までを共用し、整流回路１２や入力フィルタ回路については各ＬＥＤ点灯装置が備えるようにしてもよい。
【００４１】
また、入力電圧幅検出回路１３の具体的構成については、同様な機能を有するものであれば図示のもの以外の構成であってもよい。フォトカプラ１４で代表させた絶縁型信号伝達素子についてはトランス方式を採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、制御部（コントロールＩＣ）のグランド電位がバックコンバータの出力のハイサイド側から取り込まれている非絶縁型のＬＥＤ点灯装置に関して、調光機能付きの直流電源に出力電圧を異にする複数仕様のＬＥＤ点灯装置を接続して各別のＬＥＤ照明負荷を駆動する場合の照明品質を向上させる（ＬＥＤの明るさに差を生じさせない）技術として有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  バックコンバータ
１１  コントロールＩＣ（制御部）
１２  整流回路
１３  入力電圧幅検出回路
１４  フォトカプラ（絶縁型信号伝達素子）
２０  直流電源
２１  交流電源
２２  トライアック調光器
２３  全波整流回路
３０  ＬＥＤ照明負荷
３０ａ  第１のＬＥＤ照明負荷
３０ｂ  第２のＬＥＤ照明負荷
Ａ  ＬＥＤ点灯装置
Ａ１  第１のＬＥＤ点灯装置
Ａ２  第２のＬＥＤ点灯装置
Ｂ  ＬＥＤ照明装置
Ｃ２  平滑コンデンサ
Ｄ２  転流ダイオード
Ｌ１  インダクタ
Ｑ１  スイッチング素子
Ｔ１ｐ，Ｔ１ｎ  直流入力端子
Ｔ２ｐ，Ｔ２ｎ  直流出力端子
【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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