(57)【要約】      （修正有）【課題】力率改善効果を低減させることなく、ノイズ対策を行うことができるＬＥＤ点灯回路を提供する。【解決手段】交流電源１と、交流電源１の交流電圧を整流する整流回路２と、整流回路２の出力両端に入力端が接続され、力率を改善するバレーフィル回路３と、バレーフィル回路３からの電力を所定の電力に変換するコンバータ４ａと、コンバータ４ａからの所定の電力により点灯する発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２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】
交流電源と、
前記交流電源の交流電圧を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力両端に入力端が接続され、力率を改善するバレーフィル回路と、
前記バレーフィル回路からの電力を所定の電力に変換するコンバータと、
前記コンバータからの所定の電力により点灯するＬＥＤと、
を備えることを特徴とするＬＥＤ点灯回路。
【請求項２】
前記バレーフィル回路は、前記整流回路の一方の出力端に一端が接続された第１コンデンサと前記整流回路の他方の出力端に一端が接続された第１ダイオードとが直列に接続された直列回路と、
前記整流回路の一方の出力端に一端が接続された第２ダイオードと前記整流回路の他方の出力端に一端が接続された第２コンデンサとが直列に接続された直列回路と、
前記第１コンデンサの他端と前記第１ダイオードの他端とに一端が接続され、前記第２コンデンサの他端と前記第２ダイオードの他端とに他端が接続された第３ダイオードと、
を備えることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ点灯回路。
【請求項３】
前記コンバータは、前記バレーフィル回路の出力両端に、トランスの一次巻線とスイッチング素子が直列に接続された直列回路と、
前記スイッチング素子をオンオフさせる制御回路と、
前記トランスの二次巻線に発生した電圧を整流平滑して前記ＬＥＤに印加する整流平滑回路と、
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＬＥＤ点灯回路。
【請求項４】
前記コンバータは、前記バレーフィル回路の出力両端に、スイッチング素子とリアクトルとが直列に接続された直列回路と、
前記スイッチング素子をオンオフさせる制御回路と、
前記リアクトルの両端に発生した電圧を整流平滑して前記ＬＥＤに印加する整流平滑回路と、
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＬＥＤ点灯回路。
【請求項５】
前記コンバータは、前記バレーフィル回路の出力両端に、スイッチング素子と第４ダイオードとが直列に接続された直列回路と、
前記スイッチング素子をオンオフさせる制御回路と、
前記第４ダイオードの両端に、前記ＬＥＤが並列に接続された第３コンデンサとリアクトルとが直列に接続された直列回路と、
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＬＥＤ点灯回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤを点灯するためのＬＥＤ点灯回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来のＬＥＤ点灯回路の一例を示す図である。従来のＬＥＤ点灯回路は、１コンバータ方式のＬＥＤ照明装置からなり、交流電源１、全波整流回路２、コンデンサＣｏ、トランスＴ、スイッチング素子Ｑ１、制御回路１０、コンデンサＣ３、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２を有している。
【０００３】
このＬＥＤ点灯回路によれば、交流電源１からの交流電力は、全波整流回路２により整流されて、トランスＴの一次巻線Ｐに印加される。制御回路１０は、スイッチング素子Ｑ１をオン／オフすることにより、トランスＴの一次巻線Ｐにパルス状の電圧を発生させる。
【０００４】
トランスＴの二次巻線Ｓに発生したパルス状の電圧は、ダイオードＤ４とコンデンサＣ３により整流及び平滑され、直流電流が発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２に流れるので、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２が点灯する。また、コンデンサＣｏはノイズ除去を目的として設けられる。
【０００５】
次に、コンデンサＣｏを用いたコンデンサインプット型の充放電動作を、図６を参照しながら説明する。図６（ａ）は充電時、図６（ｂ）は放電時を示す。
【０００６】
充電時には、図６（ａ）に示すように、全波整流回路２からコンデンサＣｏに電流が流れて、コンデンサＣｏが充電される。図６（ｃ）に示すように、交流電源１からコンデンサＣｏに充電電流が流れるタイミングは、交流電源１の電圧よりもコンデンサＣｏの電圧が低いときである。
【０００７】
例えば、交流電圧１００Ｖを投入した時に、コンデンサＣｏに１００Ｖが蓄えられたとすると、充電電流が流れる時間は正弦波で１００Ｖ／peakより大きいタイミング時のみであり、それ以外のタイミングでは電流は流れない。このため、交流電源の正弦波電圧の全てのタイミングで電流は流れず、図６（ｃ）に示す下側の正弦波形となる。この正弦波形から外れた波形により力率が悪化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−８０７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
また、ノイズ対策のために容量の大きいコンデンサＣｏを用いると、さらに、力率改善効果が低減してしまう。
【００１０】
本発明は、力率改善効果を低減させることなく、ノイズ対策を行うことができるＬＥＤ点灯回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るＬＥＤ点灯回路は、上記課題を解決するために、交流電源と、前記交流電源の交流電圧を整流する整流回路と、前記整流回路の出力両端に入力端が接続され、力率を改善するバレーフィル回路と、前記バレーフィル回路からの電力を所定の電力に変換するコンバータと、前記コンバータからの所定の電力により点灯するＬＥＤとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、力率を改善するバレーフィル回路を設けたので、力率改善効果を低減させることなく、ノイズ対策を行うことができるＬＥＤ点灯回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１のＬＥＤ点灯回路を示す図である。
【図２】図１に示す実施例１のＬＥＤ点灯回路に設けられたバレーフィル回路の充放電動作を説明するための図である。
【図３】本発明の実施例２のＬＥＤ点灯回路を示す図である。
【図４】本発明の実施例３のＬＥＤ点灯回路を示す図である。
【図５】従来のＬＥＤ点灯回路の一例を示す図である。
【図６】図５に示す従来のＬＥＤ点灯回路に設けられた平滑コンデンサの充放電動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明のＬＥＤ点灯回路の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１のＬＥＤ点灯回路を示す図である。実施例１のＬＥＤ点灯回路は、交流電源１と、交流電源１の交流電圧を全波整流する全波整流回路２と、全波整流回路２の出力両端に入力端が接続され、力率を改善するバレーフィル回路３と、バレーフィル回路３からの電力を所定の電力に変換するコンバータ４ａと、コンバータ４ａからの所定の電力により点灯する少なくとも１つの発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２とを備えている。
【００１６】
バレーフィル回路３において、全波整流回路２の一方の出力端に一端が接続されたコンデンサＣ１（第１コンデンサ）と全波整流回路２の他方の出力端にアノードが接続されたダイオードＤ１（第１ダイオード）とが直列に接続されている。
【００１７】
全波整流回路２の一方の出力端にカソードが接続されたダイオードＤ２（第２ダイオード）と全波整流回路２の他方の出力端に一端が接続されたコンデンサＣ２（第２コンデンサ）とが直列に接続されている。
【００１８】
コンデンサＣ１とコンデンサＣ２とは、それぞれ２μＦ以上の容量に設定される。コンデンサＣ１の他端とダイオードＤ１のカソードとにアノードが接続されたダイオードＤ３（第３ダイオード）と、コンデンサＣ２の他端とダイオードＤ２のアノードとに一端が接続された抵抗Ｒ１との直列回路が設けられている。ダイオードＤ１とダイオードＤ２とは、逆流防止ダイオードである。
【００１９】
コンバータ４ａは、ダイオードＤ２とコンデンサＣ２との直列回路の両端に接続され、トランスＴの一次巻線Ｐとスイッチング素子Ｑ１が直列に接続された直列回路と、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１をオンオフさせる制御回路１０と、トランスＴの二次巻線Ｓに発生した電圧を整流平滑して直列接続された発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２に印加するダイオードＤ４及びコンデンサＣ３（整流平滑回路）とを備えている。コンバータ４ａは、絶縁フライバックコンバータからなる。
【００２０】
このように構成された実施例１のＬＥＤ点灯回路の動作を図２を参照しながら、説明する。ここでは、主に、バレーフィル回路３の動作を説明する。
【００２１】
まず、バレーフィル回路３は、充電時には、図２（ａ）に示すように、交流電源１側から見ると、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２とが直列接続されている。従って、全波整流回路２の一端→コンデンサＣ１→ダイオードＤ３→抵抗Ｒ１→コンデンサＣ２→全波整流回路２の他端の経路で電流が流れる。
【００２２】
次に、バレーフィル回路３は、放電時には、図２（ｂ）に示すように、負荷側から見ると、並列に接続されている。従って、放電時の電圧はそれぞれのコンデンサＣ１，Ｃ２において、Ｖｉｎ／２となる（Ｖｉｎは全波整流回路２の出力電圧）。
【００２３】
このため、図２（ｃ）に示すように、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２とに電流が流れる充電期間が長くなる。コンデンサに電流が流れる充電期間が長くなることにより、通常のコンデンサインプット型よりも電流波形が正弦波に近くなり、力率を改善することができる。
【００２４】
このように実施例１のＬＥＤ点灯回路によれば、ノイズフィルタ用に、大きい容量のコンデンサを使用しても高力率を確保することができる。また、従来のコンデンサインプット型に比べて、高調波の悪化を防止できる。
【００２５】
即ち、力率を改善するバレーフィル回路３を設けたので、力率改善効果を低減させることなく、ノイズ対策を行うことができるＬＥＤ点灯回路を提供することができる。特に、コンデンサＣ１，Ｃ２の容量を２μＦ以上にすることで、ノイズ特性と力率とが改善される。
【００２６】
また、バレーフィル回路３とコンバータ４ａとを組み合わせることにより、ＬＥＤランプの入力電圧をワイド対応、例えば、ＡＣ１００Ｖ〜ＡＣ２４２Ｖとすることができる。
【実施例２】
【００２７】
図３は、本発明の実施例２のＬＥＤ点灯回路を示す図である。実施例２のＬＥＤ点灯回路は、実施例１のＬＥＤ点灯回路に対して、コンバータ４ｂの構成が異なるのみであるため、ここでは、コンバータ４ｂの構成のみを説明する。
【００２８】
コンバータ４ｂは、バレーフィル回路３の出力両端に、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ２とリアクトルＬ１とが直列に接続された直列回路と、スイッチング素子Ｑ２をオンオフさせる制御回路１０ａと、リアクトルＬ１の両端に発生した電圧を整流平滑して発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２に印加するダイオードＤ５及びコンデンサＣ３（整流平滑回路）とを備える。コンバータ４ｂは、反転型回路からなる。
【００２９】
このような実施例２のＬＥＤ点灯回路によれば、実施例１のＬＥＤ点灯回路と同様に動作し、同様の効果が得られる。
【実施例３】
【００３０】
図４は、本発明の実施例３のＬＥＤ点灯回路を示す図である。実施例３のＬＥＤ点灯回路は、実施例１のＬＥＤ点灯回路に対して、コンバータ４ｃの構成が異なるのみであるため、ここでは、コンバータ４ｃの構成のみを説明する。
【００３１】
コンバータ４ｃは、バレーフィル回路３の出力両端に、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ２とダイオードＤ６（第４ダイオード）とが直列に接続された直列回路と、スイッチング素子Ｑ２をオンオフさせる制御回路１０ｂと、ダイオードＤ６の両端に、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２が並列に接続されたコンデンサＣ３とリアクトルＬ２とが直列に接続された直列回路とを備える。コンバータ４ｃは、降圧型回路からなる。
【００３２】
このような実施例３のＬＥＤ点灯回路によれば、実施例１のＬＥＤ点灯回路と同様に動作し、同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明に係るＬＥＤ点灯回路は、ＬＥＤ照明回路に利用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  交流電源
２  全波整流回路
３  バレーフィル回路
４ａ〜４ｃ  コンバータ
１０，１０ａ，１０ｂ 制御回路
Ｃｏ  平滑コンデンサ
Ｔ  トランス
Ｐ  一次巻線
Ｓ  二次巻線
Ｄ１〜Ｄ６  ダイオード
Ｃ１〜Ｃ３  コンデンサ
ＬＥＤ１，ＬＥＤ２  発光ダイオード
Ｑ１，Ｑ２  スイッチング素子
Ｒ１  抵抗
Ｌ１，Ｌ２  リアクトル
【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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