(57)【要約】  ＬＥＤ駆動回路は、交流入力を整流する整流器ＦＲ１と、オペアンプＯＰ１と、該オペアンプＯＰ１の出力段に接続された複数の駆動用トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３と、複数の駆動用トランジスタのそれぞれの電流経路上に設けられた電流検出器としての複数の抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３とを有する定電流回路と、を備える。整流器の出力がＬＥＤユニット１５の一端に接続され、複数の駆動用トランジスタのそれぞれの第１端子がＬＥＤユニット１５における異なるＬＥＤ段数の接続ポイントに接続され、電流検出器としての抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３が複数の駆動用トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３のそれぞれの第２端子に接続される。交流入力の電圧に応じて複数の駆動用トランジスタが動作してＬＥＤユニット１５を選択的に駆動すると共に、選択的に駆動されるＬＥＤユニット１５を流れる電流が交流入力の電圧に応じて変動するように構成される。
2015080258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数のＬＥＤを有するＬＥＤユニットを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、
交流入力を整流する整流器と、
オペアンプと、該オペアンプの出力段に接続された複数の駆動用トランジスタと、前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの電流経路上に設けられた電流検出器としての複数の抵抗とを有し、前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの制御端子に前記オペアンプの出力に応じた制御信号が供給されるように構成される定電流回路と、を備え、
前記整流器の出力が前記ＬＥＤユニットの一端に接続され、前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの第１端子が前記ＬＥＤユニットにおける異なるＬＥＤ段数の接続ポイントに接続され、前記複数の抵抗のそれぞれが対応する駆動用トランジスタの第２端子に接続されており、
前記交流入力の電圧に応じて前記複数の駆動用トランジスタが順に定電流を生成して前記ＬＥＤユニットを選択的に駆動すると共に、選択的に駆動される前記ＬＥＤユニットを流れる電流が前記交流入力の電圧に応じて変動するように構成される、ことを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
直列接続された複数のＬＥＤを有するＬＥＤユニットを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、
交流入力を整流する整流器と、
オペアンプと、該オペアンプの出力段に接続された複数の駆動用トランジスタと、前記複数の駆動用トランジスタの電流経路上に設けられた電流検出器としての複数の抵抗とを有し、前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの制御端子に前記オペアンプの出力に応じた制御信号が供給されるように構成される定電流回路と、を備え、
前記整流器の出力が前記ＬＥＤユニットの一端に接続され、前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの第１端子が前記ＬＥＤユニットにおける異なるＬＥＤ段数の接続ポイントに接続されており、
前記複数の駆動用トランジスタおよび前記複数の抵抗は複数のグループに分割され、各グループにおいて、該グループに属する複数の抵抗は直列抵抗を形成し、該グループに属する複数の駆動用トランジスタのそれぞれの第２端子は前記直列抵抗が有する複数の接続点のそれぞれに接続されており、
前記交流入力の電圧に応じて前記複数の駆動用トランジスタが順に定電流を生成して前記ＬＥＤユニットを選択的に駆動すると共に、選択的に駆動される前記ＬＥＤユニットを流れる電流が前記交流入力の電圧に応じて変動するように構成される、ことを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
前記複数の駆動用トランジスタの各々はバイポーラトランジスタであり、前記第１端子は前記バイポーラトランジスタのコレクタ端子であり、前記第２端子は前記バイポーラトランジスタのエミッタ端子である、ことを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項４】
前記制御端子は前記バイポーラトランジスタのベース端子であり、前記複数のバイポーラトランジスタのそれぞれのベース端子にベース抵抗が配置される、ことを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項５】
前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの制御端子は、分圧抵抗を介して前記オペアンプの出力段に接続されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項６】
前記複数の駆動用トランジスタがＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３の３個で構成された場合において、
トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３の特性を略同一のものとし、前記分圧抵抗をＲ１，Ｒ２，Ｒ３とし、前記電流検出器としての抵抗をＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３とし、前記トランジスタＴＲ１のベース・エミッタ間電圧をＶＢＥ１とし、前記トランジスタＴＲ２のベース・エミッタ間電圧をＶＢＥ２とし、前記トランジスタＴＲ３のベース・エミッタ間電圧をＶＢＥ３とし、前記トランジスタがオン状態となるときのベース・エミッタ間電圧とオフ状態となるときのベース・エミッタ間電圧との電圧差をΔＶＢＥとし、ベース抵抗をＲ３１，Ｒ３２，Ｒ３３とし、前記オペアンプＯＰ１と前記トランジスタＴＲ１〜ＴＲ３とが形成する負帰還回路は、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１〜Ｒ１３より成り、前記分圧抵抗Ｒ３に流れる電流をＩ０とし、前記トランジスタＴＲ１のベース電流をＩＢ１、前記トランジスタＴＲ２のベース電流をＩＢ２、前記トランジスタＴＲ３のベース電流をＩＢ３とし、前記トランジスタＴＲ１のエミッタ電流をＩ１、前記トランジスタＴＲ２のエミッタ電流をＩ２、前記トランジスタＴＲ３のエミッタ電流をＩ３としたとき、さらに前記ベース抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３、前記トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３は、Ｉ０≫ＩＢ１，Ｉ０≫ＩＢ２，Ｉ０≫ＩＢ３となる（すなわち、ベース電流ＩＢ１，ＩＢ２，ＩＢ３及びベース抵抗とベース電流の積Ｒ３１・ＩＢ１，Ｒ３２・ＩＢ２，Ｒ３３・ＩＢ３が電流Ｉ０に影響を及ぼさない程度に小さくなる）ように設計されるものとして、以下の式（１−１）〜式（１−３）を満たすように前記分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が調整される、ことを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ駆動回路。
【数１】
2015080258.tif 000009
【数２】
2015080258.tif 000010
【数３】
2015080258.tif 000011
なお、前記分圧抵抗Ｒ２は、前記トランジスタＴＲ２がオン状態からオフ状態となるときにＲ２・Ｉ０−Ｒ２２・Ｉ２・≧ΔＶＢＥを満たすように設定され、前記分圧抵抗Ｒ１は、前記トランジスタＴＲ３がオン状態からオフ状態となるときにＲ１・Ｉ０−Ｒ２３・Ｉ３≧ΔＶＢＥを満たすように設定されるものとする。
【請求項７】
前記複数の駆動用トランジスタがＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，・・・，ＴＲｎのｎ個で構成された場合において、
トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，・・・，ＴＲｎの特性を略同一のものとし、前記分圧抵抗をＲ１，Ｒ２，Ｒ３，・・・，Ｒｎとし、前記電流検出器としての抵抗をＲ２１，Ｒ２２，・・・，Ｒ２ｎとし、前記トランジスタＴＲ１から前記トランジスタＴＲｎまでの各トランジスタのベース・エミッタ間電圧をＶＢＥｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎまでの自然数）とし、各トランジスタについて該トランジスタがオン状態となるときのベース・エミッタ間電圧とオフ状態となるときのベース・エミッタ間電圧との電圧差をΔＶＢＥｉとし、ベース抵抗をＲ３１，Ｒ３２，・・・，Ｒ３ｎとし、前記オペアンプＯＰ１と前記トランジスタＴＲ１〜ＴＲｎとが形成する負帰還回路は、抵抗Ｒ１０とＲ１１〜Ｒ１ｎで構成され、前記分圧抵抗Ｒｎに流れる電流をＩ０とし、前記トランジスタＴＲ１から前記トランジスタＴＲｎまでの各トランジスタのベース電流をＩＢｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎまでの自然数）とし、前記トランジスタＴＲ１から前記トランジスタＴＲｎまでの各トランジスタのエミッタ電流をＩｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎまでの自然数）としたとき、さらに前記ベース抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，・・・，Ｒ３ｎ、前記トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，・・・，ＴＲｎは、Ｉｉ≫ＩＢｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎまでの自然数）となる（すなわち、ベース電流ＩＢｉとベース抵抗及びベース電流の積Ｒ３ｉ・ＩＢｉが共にＩ０に影響を及ぼさない程度に小さくなる）ように設計されるものとして、次の式（２−１）〜式（２−ｎ）を満たすように前記分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，・・・，Ｒｎが調整されたことを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ駆動回路。
【数４】
2015080258.tif 000012
【数５】
2015080258.tif 000013
・
・
・
【数６】
2015080258.tif 000014
なお、前記分圧抵抗Ｒ（ｎ＋１−ｉ）（ただし、ｉ＝２〜ｎまでの自然数）は、前記トランジスタＴＲｉがオン状態からオフ状態となるときにＲ（ｎ＋１−ｉ）・Ｉ０−Ｒ２ｉ・Ｉｉ≧ΔＶＢＥｉを満たすように設定されるものとする。
【請求項８】
前記複数の駆動用トランジスタの各々は電界効果トランジスタであり、前記第１端子は前記電界効果トランジスタのドレイン端子であり、前記第２端子は前記電界効果トランジスタのソース端子であり、前記制御端子は前記電界効果トランジスタのゲート端子である、ことを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くＬＥＤ列を駆動するためのＬＥＤ駆動技術に関し、より具体的には、フリッカ（ちらつき）を抑制するＬＥＤ駆動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用したＬＥＤ照明は、蛍光灯や白熱電球といった従来の照明器具に比べ、長寿命かつ低消費電力であるという特徴を有しており、環境への配慮に優れた次世代の照明機器として期待されている。しかしながら、本願の出願時点において、電波として放射される雑音（以下、「雑音」という。）や交流入力に流れる高調波（以下、「高調波」という。）の低減や、コストに関する課題が指摘されている。これらの課題は、現在多くのＬＥＤ照明装置が交流を直流に一旦変換し、内部的には直流にて駆動させるために、電源を含む複雑なＬＥＤ周辺回路が必要となる点が一因として挙げられる。【０００３】
例えば、特許文献１には、従来のＬＥＤ駆動技術が開示されており、入力電流の高調波部分を低減させながら、直流平滑電圧で点灯させた場合と同等の光出力が得られるＬＥＤ点灯装置が開示されている。【０００４】
より具体的には、商用交流電源Ｖｓを全波整流する全波整流器ＤＢと、全波整流器ＤＢの出力端に並列接続される第一のコンデンサＣ１と、第一のコンデンサＣ１に入力端を並列接続されるスイッチング電源回路部１と、スイッチング電源回路部１の出力端に接続されるＬＥＤ発光部２と、ＬＥＤ発光部２に並列接続される第二のコンデンサＣ２とを備え、第一のコンデンサＣ１の容量が１μＦ未満であり、第二のコンデンサＣ２はＬＥＤ発光部２に流れる電流のリプル率が１未満になる容量に設定したものである（特許文献１）。【０００５】
一方で、発明者は、こうした回路の複雑さに起因するコストの問題を解決すべく、またフリッカ発生の問題を解決すべく、ＡＣ入力で直接駆動できるような構成でありながらもフリッカの発生が抑制されるように構成されたＬＥＤ駆動回路を提供した（特許文献２）。【０００６】
すなわち、特許文献２には、直列接続された複数のＬＥＤを有するＬＥＤユニットを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、交流入力を整流する整流器と、オペアンプと該オペアンプの出力段に分圧抵抗を介して接続された複数の駆動用トランジスタとを有する定電流回路と、を備え、整流器の出力側の一端をＬＥＤユニットの入力側に接続し、複数のトランジスタの出力側の一端をそれぞれ、ＬＥＤユニットにおける異なるＬＥＤ段数の接続ポイントに接続することにより、交流入力の電圧に応じて複数のトランジスタが選択的にＬＥＤユニットを駆動するように構成したこと、を特徴とするＬＥＤ駆動回路が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１３４９４５号公報
【特許文献２】特願２０１１−１３１６０１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、発明者によって提供されたＬＥＤ駆動回路（特許文献２）においても、ＡＣ入力で直接駆動できるような回路構成を採用していることから、５０ＨｚのＡＣ入力電圧であれば、毎秒１００回にも及ぶ電圧の増減が生じる。普及の促進を考慮した結果、このような電圧の増減に対してよりきめ細やかに電流も追従可能となる、改善されたＬＥＤ駆動回路が望まれる。
また、特に多段のＬＥＤ列を駆動する場合には、ＡＣ入力電圧の変動によりＬＥＤ列が点灯しない期間が多く生じ、フリッカを感じやすくなりうる。そこで、点灯しない期間が多く生じることにより発生しうる、人の眼で感知可能なフリッカをさらに抑制できる駆動方式が求められる。【０００９】
本発明は、以上の点に鑑み、ＡＣ入力で直接駆動できるような構成でありながらもフリッカや高調波の発生を更に抑制し、かつ低消費電力を実現するＬＥＤ駆動回路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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のＬＥＤ駆動回路は、直列接続された複数のＬＥＤを有するＬＥＤユニットを駆動する。このＬＥＤ駆動回路は、交流入力を整流する整流器と、オペアンプと、該オペアンプの出力段に接続された複数の駆動用トランジスタと、複数の駆動用トランジスタのそれぞれの電流経路上に設けられた電流検出器としての複数の抵抗とを有し、複数の駆動用トランジスタのそれぞれの制御端子にオペアンプの出力に応じた制御信号が供給されるように構成される定電流回路と、を備える。整流器の出力がＬＥＤユニットの一端に接続され、複数の駆動用トランジスタのそれぞれの第１端子がＬＥＤユニットにおける異なるＬＥＤ段数の接続ポイントに接続され、複数の抵抗のそれぞれが対応する駆動用トランジスタの第２端子に接続される。交流入力の電圧に応じて複数の駆動用トランジスタが順に定電流を生成してＬＥＤユニットを選択的に駆動すると共に、選択的に駆動されるＬＥＤユニットを流れる電流が交流入力の電圧に応じて変動するように構成される。【００１１】
本発明の別の態様もまたＬＥＤ駆動回路である。このＬＥＤ駆動回路は、直列接続された複数のＬＥＤを有するＬＥＤユニットを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、交流入力を整流する整流器と、オペアンプと、該オペアンプの出力段に接続された複数の駆動用トランジスタと、複数の駆動用トランジスタの電流経路上に設けられた電流検出器としての複数の抵抗とを有し、複数の駆動用トランジスタのそれぞれの制御端子にオペアンプの出力に応じた制御信号が供給されるように構成される定電流回路と、を備える。整流器の出力がＬＥＤユニットの一端に接続され、複数の駆動用トランジスタのそれぞれの第１端子がＬＥＤユニットにおける異なるＬＥＤ段数の接続ポイントに接続される。複数の駆動用トランジスタおよび複数の抵抗は複数のグループに分割され、各グループにおいて、該グループに属する複数の抵抗は直列抵抗を形成し、該グループに属する複数の駆動用トランジスタのそれぞれの第２端子は直列抵抗が有する複数の接続点のそれぞれに接続される。交流入力の電圧に応じて複数の駆動用トランジスタが順に定電流を生成してＬＥＤユニットを選択的に駆動すると共に、選択的に駆動されるＬＥＤユニットを流れる電流が交流入力の電圧に応じて変動するように構成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＡＣ入力で直接駆動できるような構成でありながらもフリッカの発生をさらに抑制し、かつ、低消費電力を実現するＬＥＤ駆動回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ駆動回路の構成を説明する回路図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ駆動回路の電圧及び電流の変動を説明するためのグラフである。
【図３】従来技術のＬＥＤ駆動回路によって制御された電流波形を説明するグラフである。
【図４】本発明に係るＬＥＤ駆動回路によって制御された電流波形を説明するグラフである。
【図５】脈流を平滑化して直流電圧に変換しＬＥＤを点灯させる方法を用いた場合におけるＬＥＤの電流波形と交流入力の電流波形との関係を説明するグラフである。
【図６】脈流を平滑化して直流電圧に変換しＬＥＤを点灯させる方法を用いた場合におけるＬＥＤの電流波形と交流入力の電流波形との関係を説明するグラフである。
【図７】本発明の他の実施形態に係るＬＥＤ列をｎ段で切り替え駆動するためのＬＥＤ駆動回路の構成を説明する回路図である。
【図８】図７によるＬＥＤ駆動回路の変形例の構成を説明する回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明によるＬＥＤ駆動回路を実施するための形態について、図面を参照しながら詳述する。図１に、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ駆動回路の構成を示す。
【００１５】
図１に示すように、ＬＥＤ駆動回路１０は、全波整流器ＦＲ１を有しており、この全波整流器ＦＲ１の一側（＋側）の出力端子から交流入力がＬＥＤ列１５の入力側の一端（図示の場合、アノード側）に入力される。尚、全波整流器ＦＲ１の出力側には、図示の場合、コンデンサＣが接続されている。このコンデンサＣは、高周波成分のバイパスが主目的であり、省略されてもよい。
また、ＬＥＤ駆動回路１０は、オペアンプＯＰ１と、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ３と、抵抗Ｒ１０と、エミッタ抵抗Ｒ２１，Ｒ２２及びＲ２３と、を有しており、図１に示されるように、これらはＬＥＤ列１５を定電流駆動するための定電流駆動回路を構成する。
さらに、ＬＥＤ駆動回路１０においては、定電流駆動用のトランジスタＴＲ１〜ＴＲ３の各エミッタからそれぞれ抵抗Ｒ１１，Ｒ１２及びＲ１３を通ってオペアンプＯＰ１の入力端子（−側）へ至る帰還回路が構成されている。一方、オペアンプＯＰ１の他方の入力端子（＋側）には、基準電圧Ｖｒｅｆが印加される。
【００１６】
図１に示されるように、ＬＥＤ駆動回路１０は、ＬＥＤ列１５を駆動するためのトランジスタを複数個有する。本実施形態では例示的にＴＲ１〜ＴＲ３の三個を有する場合を示す。ＬＥＤ駆動回路１０のＬＥＤ列１５は、Ｄ１〜Ｄ８まで計八個の互いに直列に接続されたＬＥＤを有し、ＬＥＤ列１５の出力側（図示の場合、カソード側）は、トランジスタＴＲ３のコレクタに接続されている。なお、本明細書において、トランジスタのコレクタ端子を「第１端子」ともいう。
他方、ＬＥＤ列１５のＤ２からの出力がトランジスタＴＲ１のコレクタに接続され、またＬＥＤ列１５のＤ５からの出力がトランジスタＴＲ２のコレクタに接続されている。換言すると、トランジスタＴＲ１のコレクタは、ＬＥＤ列１５の２段目の接続ポイントＡに接続されており、トランジスタＴＲ２のコレクタは、ＬＥＤ列１５の５段目の接続ポイントＢに接続されている。
【００１７】
また、オペアンプＯＰ１の出力は、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３によって分圧され、これらの分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ３によって分圧された電圧によって、定電流駆動用のトランジスタＴＲ１〜ＴＲ３が駆動される。具体的には、図１に示されるように、オペアンプＯＰ１の出力電圧が、ベース抵抗Ｒ３３を介してトランジスタＴＲ３のベースに印加され、抵抗Ｒ１とＲ２間の電圧が、ベース抵抗Ｒ３２を介してトランジスタＴＲ２のベースに印加され、抵抗Ｒ２とＲ３間の電圧が、ベース抵抗Ｒ３１を介してトランジスタＴＲ１のベースに印加されるように、それぞれ接続される。
【００１８】
さらに、ＬＥＤ駆動回路１０は、電流検出器としての抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３を有している。すなわち、トランジスタＴＲ１のエミッタに抵抗Ｒ１１及びＲ２１の一端が接続され、トランジスタＴＲ２のエミッタに抵抗Ｒ１２及びＲ２２の一端が接続され、トランジスタＴＲ３のエミッタに抵抗Ｒ１３及びＲ２３の一端が接続される。また、これらの抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３の他端が、オペアンプＯＰ１の入力端子（−側）に接続されている。これにより、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３は電流検出器として機能する。なお、本明細書において、トランジスタのエミッタ端子を「第２端子」ともいう。
また、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２及びＲ２３の他端は、それぞれアース接続、すなわち全波整流器ＦＲ１の他側の出力端子（−側）に接続されている。抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ１０も同様にアース接続されている。
【００１９】
次に、ＬＥＤ駆動回路１０の回路動作の概略を説明する。
【００２０】
［第一の特徴］
ＬＥＤ駆動回路１０は、交流入力がＬＥＤ列１５を駆動できる十分に高い電圧である場合には、ＬＥＤ列１５の全段数のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ８）を点灯させるように動作する。一方、交流入力の電圧がＬＥＤ列１５の全段数を駆動するに十分な電圧よりも低くなっても、トランジスタＴＲ１またはＴＲ２によって、段数の少ない数でＬＥＤ列１５中のＬＥＤを点灯させるように動作する。これが第一の特徴である。この構成により、交流入力の電圧が低くなった場合でもＬＥＤ列の点灯状態を維持できることとなるので、ＬＥＤ列１５のすべてのＬＥＤが消灯する期間を極力短くすることができる。これにより、ヒトの目に感じるフリッカを解消することができる。
【００２１】
［第二の特徴］
さらに、ＬＥＤ駆動回路１０は、電流検出器としての抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３を有している。つまり、各トランジスタＴＲ１〜ＴＲ３のそれぞれに接続される電流検出器としての抵抗値を独立に設定し、各トランジスタＴＲ１〜ＴＲ３が駆動する電流量を個別に設定できる。これが第二の特徴である。この構成により、交流入力の電圧周期に伴ってＬＥＤ列１５にかかる電圧が低下し、駆動するトランジスタが切り替わる場合に、各トランジスタが駆動する電流量を適切に制御することができる。交流入力の電圧周期に応じて電流制御をすることで、高効率にＬＥＤ列１５を発光させることができ、一層の高輝度低消費電力を達成できる。さらに、交流入力の電流に含まれる高調波成分を一層低減できる。
【００２２】
［第三の特徴］
また、ＬＥＤ駆動回路１０は、負帰還回路を構成する抵抗及び電流検出用の抵抗、即ち抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３またはＲ１１〜Ｒ１ｎ（図７にて後述），抵抗Ｒ２１〜Ｒ２３または抵抗Ｒ２１〜Ｒ２ｎ（図７にて後述）がそれぞれ対応するトランジスタのエミッタに独立的に接続される。これが第三の特徴である。この構成により、いずれかの抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３またはＲ１１〜Ｒ１ｎ，抵抗Ｒ２１〜Ｒ２３または抵抗Ｒ２１〜Ｒ２ｎが損傷したとしても、当該損傷した抵抗が関連するトランジスタによる駆動制御ができなくなるだけで、他のトランジスタによる駆動制御は可能となる。
これに対して、部品点数削減等の理由により、各トランジスタのエミッタ間に電流検出用の抵抗を接続した場合には、電流検出用の抵抗が互いに直列に接続されるため、いずれかの抵抗が損傷した場合には、損傷した抵抗に後続する抵抗に関連する全てのトランジスタによる駆動制御が不可能となってしまう。
【００２３】
まず、上述の第一の特徴を示す回路動作の側面について具体的に説明する。交流入力Ｖｉｎが十分に高い状態にあり、ＬＥＤ列１５のすべてのＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ８）を駆動できる場合、トランジスタＴＲ３のベース・エミッタ間のみがオン状態となり、トランジスタＴＲ３がＬＥＤ列１５を駆動する。すなわち、オペアンプＯＰ１，抵抗Ｒ３３，トランジスタＴＲ３，抵抗Ｒ２３，抵抗Ｒ１０及び抵抗Ｒ１３より成る負帰還回路によって、定電流回路が形成され、ＬＥＤ列１５の駆動が行なわれる。
【００２４】
次に、交流入力Ｖｉｎが次第に低下し、ＬＥＤ列１５の全段数のＬＥＤを駆動できる電圧よりも低くなると、トランジスタＴＲ３のコレクタ・エミッタ間の電圧が低下し、トランジスタＴＲ３のコレクタ・エミッタ間に電流が流れない状態となる。そうすると、定電流駆動しようとするオペアンプＯＰ１の働きにより、オペアンプＯＰ１の出力電圧が上昇し、トランジスタＴＲ２のベース・エミッタ間がオン状態となって、トランジスタＴＲ２がＬＥＤ列１５を駆動する。すなわち、オペアンプＯＰ１，抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ３２，トランジスタＴＲ２，抵抗Ｒ２２，抵抗Ｒ１０及びＲ１２より成る負帰還回路によって定電流回路が形成され、ＬＥＤ列１５の駆動が行なわれる。これにより、トランジスタＴＲ２は、Ｄ１〜Ｄ５の５段分のＬＥＤを駆動する。
【００２５】
次に、交流入力Ｖｉｎがさらに低下し、ＬＥＤ列１５のＤ１〜Ｄ５の５段分のＬＥＤを駆動できる電圧よりも低くなると、トランジスタＴＲ２のコレクタ・エミッタ間の電圧が低下し、トランジスタＴＲ２のコレクタ・エミッタ間に電流が流れない状態となる。そうすると、定電流駆動しようとするオペアンプＯＰ１の働きにより、オペアンプＯＰ１の出力電圧はさらに上昇し、トランジスタＴＲ１のベース・エミッタ間がオン状態となって、トランジスタＴＲ１がＬＥＤ列１５を駆動し始める。すなわち、オペアンプＯＰ１，抵抗Ｒ１，抵抗Ｒ２，抵抗Ｒ３１，トランジスタＴＲ１，抵抗Ｒ２１，抵抗Ｒ１０及びＲ１１より成る負帰還回路によって定電流回路が形成され、ＬＥＤ列１５の駆動が行なわれる。これにより、トランジスタＴＲ１は、Ｄ１〜Ｄ２の２段分のＬＥＤを駆動する。
【００２６】
そして、交流入力Ｖｉｎが、ＬＥＤ列１５のＤ１，Ｄ２の２段分のＬＥＤを駆動できる電圧よりも低くなると、トランジスタＴＲ１もＬＥＤ列１５を駆動できない状態となり、ＬＥＤ列１５は消灯する。
【００２７】
一方、交流入力Ｖｉｎが上昇する周期に入った場合には、上述の状態遷移と逆の順番で各トランジスタＴＲ１〜ＴＲ３が動作することになる。すなわち、交流入力Ｖｉｎがゼロから上昇し、やがて一定電圧に到達するとトランジスタＴＲ１により２段分のＬＥＤ（Ｄ１，Ｄ２）が駆動される。さらに交流入力Ｖｉｎが上昇すると、トランジスタＴＲ２により５段分のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ５）が駆動される。さらに交流入力Ｖｉｎが上昇すると、トランジスタＴＲ３により全段数のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ８）が駆動される。
このようにして、交流入力Ｖｉｎの電圧の変動周期（５０Ｈｚであれば、毎秒１００回の周期）により、上述の動作が繰り返される。
【００２８】
次に、上述の第二の特徴を示す回路動作の側面をさらに具体的に説明する。第二の特徴を示すＬＥＤ駆動回路１０は、各素子のパラメータ特性として次の通りの特性を有する。第二の特徴を示す駆動回路１０は、図１において、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３の特性が略同一である。トランジスタＴＲ１のベース・エミッタ間電圧をＶＢＥ１とし、トランジスタＴＲ２のベース・エミッタ間電圧をＶＢＥ２とし、トランジスタＴＲ３のベース・エミッタ間電圧をＶＢＥ３とする。抵抗Ｒ３に流れる電流をＩ０とし、トランジスタＴＲ１のベース電流をＩＢ１，トランジスタＴＲ２のベース電流をＩＢ２，トランジスタＴＲ３のベース電流をＩＢ３とする。トランジスタＴＲ１のエミッタ電流をＩ１とし、トランジスタＴＲ２のエミッタ電流をＩ２とし、トランジスタＴＲ３のエミッタ電流をＩ３とする。さらに、ベース抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３及びトランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３は、Ｉ０≫ＩＢ１，Ｉ０≫ＩＢ２，Ｉ０≫ＩＢ３となる（すなわち、ベース電流ＩＢ１〜ＩＢ３が電流Ｉ０に影響を及ぼさない程度に小さくなる）ように設計される。このとき、第二の特徴を示す駆動回路は、以下の式（１−１）〜式（１−３）を満たすように、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の値が調整される。
【００２９】
【数１】
2015080258.tif 000003
【００３０】
式（１−１）は、トランジスタＴＲ１が作動している状態を示す。トランジスタＴＲ２，トランジスタＴＲ３も、回路として電流が流れうる構成ではあるが、交流入力電圧Ｖｉｎの電圧値が低すぎるため、ＴＲ２とＤ１−Ｄ５のＬＥＤ列を経由した電流及びＴＲ３とＤ１−Ｄ８のＬＥＤ列を経由した電流は流れない。エミッタ電流Ｉ１は一定である。
【００３１】
【数２】
2015080258.tif 000004
【００３２】
式（１−２）は、トランジスタＴＲ２が作動している状態を示す。トランジスタＴＲ１は、ベース電圧が低いため、回路的にオフ状態となっている。トランジスタＴＲ３は、回路として電流が流れうる構成ではあるが、交流入力電圧Ｖｉｎの電圧値が低すぎるため、ＴＲ３とＤ１−Ｄ８を経由した電流は流れない。エミッタ電流Ｉ２は一定である。
分圧抵抗Ｒ２は、Ｒ２・Ｉ０とトランジスタＴＲ２のエミッタ電位Ｒ２２・Ｉ２との差がトランジスタＴＲ２のベース・エミッタ間電圧の差ΔＶＢＥ２の近辺あるいはそれ以上の値となるように設定される。なお、ΔＶＢＥ２は、トランジスタＴＲ２がオン状態からオフ状態となるときのトランジスタＴＲ２のベース・エミッタ間電圧の差（本実施形態では、２００ｍＶとした。）である。ここで、例として用いた２００ｍＶという基準値は、トランジスタＴＲ２がオン状態となったときのベース・エミッタ間電圧ＶＢＥ２−ＯＮからオフ状態となったときのベース・エミッタ間電圧ＶＢＥ２−ＯＦＦを減算したもので、使用する素子の特性や動作温度等の条件によって適宜修正される。
【００３３】
【数３】
2015080258.tif 000005
【００３４】
式（１−３）は、トランジスタＴＲ３が作動している状態を示す。トランジスタＴＲ１，ＴＲ２は、ベース電圧が低いため、共に回路的にオフ状態である。エミッタ電流Ｉ３は一定である。
分圧抵抗Ｒ１は、Ｒ１・Ｉ０とトランジスタＴＲ３のエミッタ電位Ｒ２３・Ｉ３との差がトランジスタＴＲ３のベース・エミッタ間電圧の差ΔＶＢＥ３の近辺あるいはそれ以上の値となるように設定される。なお、ΔＶＢＥ３は、トランジスタＴＲ３がオン状態からオフ状態となるときのトランジスタＴＲ３のベース・エミッタ間電圧の差（本実施形態では、２００ｍＶとした。）である。ここで、例として用いた２００ｍＶという基準値は、トランジスタＴＲ３がオン状態となったときのベース・エミッタ間電圧ＶＢＥ３−ＯＮからオフ状態となったときのベース・エミッタ間電圧ＶＢＥ３−ＯＦＦを減算したもので、使用する素子の特性や動作温度等の条件によって適宜修正される。
【００３５】
上記式（１−１）〜式（１−３）において、オペアンプＯＰ１の出力電圧は、トランジスタＴＲ１のエミッタ電圧がＶｒｅｆ・（Ｒ１０＋Ｒ１ｘ）／Ｒ１０（ここで、１／Ｒ１ｘ＝（１／Ｒ１１）＋（１／Ｒ１２）＋（１／Ｒ１３）とする）となるように制御される。そのため、式（１−１）〜式（１−３）におけるＩ０の値は、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ３の動作状態によって異なる値をとる。しかしながら、分圧抵抗Ｒ２，Ｒ３の値は、上記式（１−１）〜式（１−３）を順次求めていくことで、それぞれ最適な値を決定できる。
【００３６】
駆動回路１０が上記式（１−１）〜式（１−３）を満たす場合、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ３は以下のように動作する。（Ａ）トランジスタＴＲ３が動作する場合には、Ｄ１〜Ｄ８までのすべてのＬＥＤがオンとなる。（Ｂ）トランジスタＴＲ２が動作する場合には、Ｄ１〜Ｄ５までのＬＥＤがオンとなり、Ｄ６〜Ｄ８までのＬＥＤはオフとなる。また、抵抗Ｒ２３よりＲ２２の値を大きくした場合には、トランジスタＴＲ３の動作時よりもトランジスタＴＲ２が駆動する電流値が減少する。（Ｃ）トランジスタＴＲ１が動作する場合には、Ｄ１〜Ｄ２までのＬＥＤがオンとなり、Ｄ３〜Ｄ８までのＬＥＤはオフとなる。また、抵抗Ｒ２２よりＲ２１の値を大きくした場合には、トランジスタＴＲ２動作時よりもトランジスタＴＲ１が駆動する電流値が減少する。
つまり、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ３は、それぞれ異なる電流値を駆動する定電流回路として機能し、駆動回路１０は、動作するトランジスタが切り替わることで電流値の異なる定電流を順に生成する。このことは、特別に電子回路を付加することなく、ＬＥＤに流れる電流波形、すなわち交流入力の電流波形を正弦波により近い波形とすること、あるいはそれ以外の望みの波形とすることを可能となることを意味する。
【００３７】
図２に、一実施形態に係るＬＥＤ駆動回路の電圧及び電流変動を示し、脈流電圧波形が時間経過とともに変動する様子が示されている。上述した特性を有するＬＥＤ駆動回路においては、図２に示すように、脈流電圧波形の変動とともに点灯させるＬＥＤの段数が変化し、それぞれのＬＥＤ段数を点灯させるための電流値が変動する。例えば、ＬＥＤ４段のときの電流の強さを８とすると、ＬＥＤ６段のときの電流の強さは１０、ＬＥＤ８段のときの電流の強さは１２、ＬＥＤ１０段のときの電流の強さは１４というように電流が変動する。これによって、従来型のＬＥＤ駆動回路を用いた場合よりもＬＥＤ駆動時の力率を高めることができ、高輝度かつ低消費電力でＬＥＤを点灯させることができる。また、電流波形を正弦波により近い波形とすることで、フリッカを低減するとともに、交流入力の電流に含まれる高調波を低減できるという有利な効果を奏する制御回路（交流制御回路）が実現できる。
【００３８】
また、図３〜図６に、本発明に係るＬＥＤ駆動回路によって制御された電流波形と従来技術のＬＥＤ駆動回路によって制御された電流波形との比較例を示す。図３は、従来技術により交流を整流して脈流で点灯させるＬＥＤ駆動回路によって制御された電流波形を示す模式図である。図４は、本発明に係るＬＥＤ駆動回路によって制御された電流波形を示す模式図である。図５及び図６は、現在多用されているスイッチング電源を用いてＬＥＤを点灯させる場合のＬＥＤに流れる電流波形と交流入力の電流波形を示す模式図である。スイッチング方式の電源は、ＬＥＤ点灯時のフリッカや輝度等の問題を解消する目的で用いられ、交流入力を整流して脈流とし、脈流を平滑化して必要とする直流電圧に変換する。交流入力の電流波形は、脈流の平滑に用いるコンデンサの容量が大きいと図５に示すような電流波形となり、脈流の平滑に用いるコンデンサの容量が小さいと図６に示すような電流波形となる。
【００３９】
従来の電流波形は、図３に示すように電流変化が急激であり点灯時間も短くフリッカの原因となりやすい特性を有する。それに対し、本発明に係るＬＥＤ駆動回路によって制御された電流波形は、図４に示すように点灯時間が長く、正弦波に近い形で緩やかに変化する。これは、図５や図６に示されるように、尖頭値が高く高調波を多量に含む電流波形とは対照的である。したがって、本発明に係るＬＥＤ駆動回路によれば、フリッカを低減しうる特性を有する電流波形が得られ、フィルタ等の回路を用いずとも正弦波に近い電流波形が得られることが容易に理解できるであろう。
【００４０】
以上説明した通り、ＬＥＤ駆動回路１０は、交流入力がＬＥＤ列の全段数を駆動できない電圧に低下しても、ＬＥＤ列１５の全段数よりも少ないＬＥＤの段数でＬＥＤ列１５を駆動できる。つまり、ＬＥＤ駆動回路１０によれば、交流入力でＬＥＤ列を駆動する場合であっても、ＬＥＤ列が消灯状態となる期間を極力短くすることができるため、ＬＥＤのフリッカを制御し低減することが可能である。さらに、交流入力電圧の値に応じて、ＬＥＤに流れる電流を適切に制御できるため、ＬＥＤを駆動させる力率を高めることができ、ＬＥＤ照明装置としての輝度を一層高くできる。
【００４１】
なお、図１で示したＬＥＤ駆動回路１０のＬＥＤ列１５のＬＥＤの段数は、説明の便宜上、８段としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、交流入力に応じてＬＥＤの段数を適宜設計することができる。例えば、交流入力が１００Ｖである場合にはＬＥＤ列の段数は約４０段とし、交流入力が２００Ｖである場合にはＬＥＤ列の段数は約８０段とすることができる。
【００４２】
また、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のコレクタに接続するＬＥＤの段数についても、様々な段数を採用することができる。図１のＬＥＤ駆動回路１０では、例示的に計三個の駆動用のトランジスタ（ＴＲ１〜ＴＲ３）を用いて、ＬＥＤ列の三つの接続ポイントをそれぞれ駆動するように構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、駆動用のトランジスタの数（すなわち、ＬＥＤ列への接続ポイントの数）は、二個、四個等様々な構成を採用することができる。
【００４３】
また、図１のＬＥＤ駆動回路１０は、一列のＬＥＤ列を駆動するように構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数のＬＥＤ列を駆動する回路構成も実現することが可能である。
【００４４】
［ＬＥＤ列をｎ段で切り替える構成］
さらに、図１のＬＥＤ駆動回路１０は、三個のトランジスタＴＲ１〜ＴＲ３を用いてＬＥＤ列を三段切り替えする構成としたが、ＬＥＤ列をｎ段で切り替える場合の構成を以下に説明する。
【００４５】
図７は、本発明の他の実施形態に係るｍ個の互いに直列接続されたＬＥＤから成るＬＥＤ列をｎ段で切り替え駆動するためのＬＥＤ駆動回路４０の構成を示している。
図７に示したＬＥＤ駆動回路４０において、複数の駆動用トランジスタがＴＲ１，ＴＲ２，・・・，ＴＲｎのn個で構成された場合において、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，・・・，ＴＲｎの特性を略同一のものとする。分圧抵抗をＲ１，Ｒ２，・・・，Ｒ（ｎ−１），Ｒｎとし、電流検出器としての抵抗をＲ２１，Ｒ２２，・・・，Ｒ２ｎとする。トランジスタＴＲ１からトランジスタＴＲｎまでの各トランジスタのベース・エミッタ間電圧をＶＢＥｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎまでの自然数）とし、ベース抵抗をＲ３１，Ｒ３２，・・・，Ｒ３ｎとする。オペアンプＯＰ１とトランジスタＴＲ１〜ＴＲｎとが形成する負帰還回路は、抵抗Ｒ１０と、前述の電流抵抗器としての抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，・・・，Ｒ２ｎの一端に接続されている抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，・・・，Ｒ１ｎで構成される。分圧抵抗Ｒｎに流れる電流をＩ０とし、トランジスタＴＲ１からトランジスタＴＲｎまでの各トランジスタのベース電流をＩＢｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎまでの自然数）とする。トランジスタＴＲ１からトランジスタＴＲｎの各トランジスタのエミッタ電流をＩｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎまでの自然数）とする。さらにベース抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，・・・，Ｒ３ｎ、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，・・・，ＴＲｎは、Ｉ０≫ＩＢｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎまでの自然数）となる（すなわち、ベース電流ＩＢｉが電流Ｉ０に影響を及ぼさない程度に小さくなる）ように設計される。このとき、以下の式（２−１）〜式（２−ｎ）を満たすように分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎが調整される。
【００４６】
【数４】
2015080258.tif 000006
【００４７】
【数５】
2015080258.tif 000007
【００４８】
なお、式（２−３）〜式（２−（ｎ−１））までは、式（２−１），式（２−２）に基づいて規則的に導けることが明らかであるので、省略する。
【００４９】
【数６】
2015080258.tif 000008
【００５０】
なお、分圧抵抗Ｒ（ｎ＋１−ｉ）（ただし、ｉ＝２〜ｎまでの自然数）は、トランジスタＴＲｉがオン状態からオフ状態となるときにＲ（ｎ＋１−ｉ）・Ｉ０−Ｒ２ｉ・Ｉｉ≧ΔＶＢＥｉを満たすように設定されるものとする。ここで、ΔＶＢＥｉは、トランジスタＴＲｉがオン状態からオフ状態となるときのトランジスタＴＲｉのベース・エミッタ間電圧の差である。
【００５１】
図７に示したＬＥＤ列のｎ段切り替え動作時の抵抗値の算出手順について、改めて以下に説明する。
【００５２】
まず、ＬＥＤ列へ供給する脈流の電圧が０Ｖから上昇し、トランジスタＴＲ１に接続されたＬＥＤ列のＬ１段に電流Ｉ１が流れ始めたときを考える。このとき、以下の式を満たすように分圧抵抗Ｒｎを定めることとする。なお、ＶＢＥ１は、トランジスタＴＲ１のベース・エミッタ間電圧である。
Ｒｎ・Ｉ０＝ＶＢＥ１＋Ｒ２１・Ｉ１
＝ＶＢＥ１＋Ｖｒｅｆ・（Ｒ１０＋Ｒ１ｘ）／Ｒ１０
（但し１／Ｒ１ｘ＝（１／Ｒ１１）＋（１／Ｒ１２）＋・・・（１／Ｒ１ｎ）とする。）
さらにトランジスタＴＲ１のベースに流入する電流値ＩＢ１がＩ０に影響を及ぼさず、またＲ３１・ＩＢ１≪Ｒｎ・Ｉ０、かつ、Ｒ３１・ＩＢ１≪ＶＢＥ１となるようにベース抵抗Ｒ３１の値を定める。なお、このとき、Ｉ０は、駆動素子（ここではトランジスタＴＲ１）の容量成分とベース抵抗Ｒ３１及び分圧抵抗Ｒ１〜Ｒｎで決まる時定数がオペアンプＯＰ１周辺の動作に影響を及ぼさないように考慮する必要がある。
【００５３】
次に、ＬＥＤ列へ供給する脈流の電圧がさらに上昇すると、トランジスタＴＲ２に接続されたＬＥＤのＬ２段にエミッタ電流Ｉ２が流れ始めるとともに、トランジスタＴＲ１のエミッタ電流は減少しゼロとなる。このとき、以下の式を満たすように分圧抵抗Ｒ（ｎ−１）および電流Ｉ０を定めることとする。
（Ｒ（ｎ−１）＋Ｒｎ）・Ｉ０
＝ＶＢＥ１＋Ｒ（ｎ−１）・Ｉ０＝ＶＢＥ２＋Ｒ２２・Ｉ２
＝ＶＢＥ２＋Ｖｒｅｆ・（Ｒ１０＋Ｒ１ｘ）／Ｒ１０
（但し１／Ｒ１ｘ＝（１／Ｒ１１）＋（１／Ｒ１２）＋・・・（１／Ｒ１ｎ）とする。）
ここで、トランジスタＴＲ２のベース・エミッタ間電圧ＶＢＥ２の定義ならびに電流Ｉ０の決定時に考慮すべき事項は、上記のトランジスタＴＲ１について定めた事項と同様である。また、トランジスタＴＲ２のベースに流入する電流値ＩＢ２がＩ０に影響を及ぼさないようにベース抵抗Ｒ３２の値を定める事も前述の説明と同様である。
【００５４】
次に、同様の手順でＬＥＤ列へ供給する脈流の電圧がさらに上昇しＬＥＤのＬ３段に電流Ｉ３が流れ始めたときの分圧抵抗Ｒ（ｎ−２）とベース抵抗Ｒ３３を決定する。以降も同様にして、分圧抵抗Ｒ（ｎ−３）〜Ｒ１，ベース抵抗Ｒ３４〜Ｒ３ｎの値を順次決定することができる。
【００５５】
図８は、図７に示したＬＥＤ駆動回路４０の変形例である。本変形例は、図７に示したＬＥＤ駆動回路４０とほぼ同じ構成であるので、同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
図８において、ＬＥＤ駆動回路５０は、図７に示したＬＥＤ駆動回路４０とは、各トランジスタＴＲ１〜ＴＲｎのエミッタに接続される抵抗の配置が異なる。尚、ＬＥＤ駆動回路５０においては、トランジスタの個数ｎは便宜的に偶数とする。
【００５６】
図７のＬＥＤ駆動回路４０においては、各トランジスタＴＲ１〜ＴＲｎに対して、それぞれ抵抗Ｒ１１〜Ｒ１ｎ及び抵抗Ｒ２１〜Ｒ２ｎが一つずつ独立的に接続されていた。これに対し、図８のＬＥＤ駆動回路５０においては、所定数、この場合二個のトランジスタから成るグループに属するトランジスタのエミッタ端子間に電流検出用の抵抗Ｒ４ｘが接続されている。
【００５７】
図８のＬＥＤ駆動回路において、複数のトランジスタＴＲ１〜ＴＲｎは、二つのトランジスタ毎にグループ化される。具体的には、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２が第１グループに属し、トランジスタＴＲ３，ＴＲ４が第２グループに属するようにして、各トランジスタＴＲ１〜ＴＲｎは複数のグループに分割される。したがって、トランジスタＴＲ（ｎ−１），ＴＲｎは、同じグループに属する。
【００５８】
つづいて、トランジスタＴＲ（ｎ−１），ＴＲｎが構成するグループに含まれる抵抗について述べる。トランジスタＴＲ（ｎ−１）及びＴＲｎに関しては、トランジスタＴＲｎのエミッタとアース間に抵抗Ｒ２ｎが接続されると共に、トランジスタＴＲ（ｎ−１）及びＴＲｎのエミッタ間に抵抗Ｒ４（ｎ−１）が接続される。さらにトランジスタＴＲ（ｎ−１）のエミッタとオペアンプＯＰ１の−側入力端子の間に抵抗Ｒ１（ｎ−１）が接続されている。このようにして、トランジスタＴＲ（ｎ−１）及びＴＲｎと、抵抗Ｒ２ｎ，抵抗Ｒ４（ｎ−１），及び抵抗Ｒ１（ｎ−１）により一つのグループが形成される。
【００５９】
このグループにおいて、トランジスタＴＲｎのエミッタ電流は、抵抗Ｒ２ｎを介してアースに流れ、またトランジスタＴＲ（ｎ−１）のエミッタ電流は、抵抗Ｒ４（ｎ−１）及び抵抗Ｒ２ｎを介してアースに流れる。したがって、トランジスタＴＲｎ，ＴＲ（ｎ−１）が属するグループでは、抵抗Ｒ２ｎ及び抵抗Ｒ４（ｎ−１）が電流検出器として機能する。また、抵抗Ｒ２ｎと抵抗Ｒ４（ｎ−１）は直列抵抗を形成し、トランジスタＴＲ（ｎ−１）及びＴＲｎは、この直列抵抗の異なる接続点にそれぞれ接続されているとも言える。したがって、各トランジスタＴＲ（ｎ−１），ＴＲｎには、互いに異なる抵抗値の電流検出器が接続されていると言える。これにより、同じグループに属するトランジスタＴＲ（ｎ−１）及びＴＲｎは、それぞれ異なる電流値で駆動する定電流回路を形成する。
【００６０】
ここで、一つのグループに属する直列抵抗を形成する抵抗Ｒ２ｎ及び抵抗Ｒ４（ｎ−１）は、二つのトランジスタＴＲｎ及びＴＲ（ｎ−１）に対して、一つずつ設けられている。したがって、ＬＥＤ駆動回路５０全体では、これらの抵抗は、それぞれトランジスタＴＲ１〜ＴＲｎの個数の半分の個数を使用すればよい。即ち、各トランジスタＴＲ１〜ＴＲｎをグループ化することにより、抵抗Ｒ１１，Ｒ１３，Ｒ１５，・・・，Ｒ１（ｎ−３），Ｒ１（ｎ−１）、抵抗Ｒ２２，Ｒ２４，Ｒ２６，・・・，Ｒ２（ｎ−２），Ｒ２ｎ及び抵抗Ｒ４１，Ｒ４３，Ｒ４５，・・・，Ｒ４（ｎ−３），Ｒ４（ｎ−１）を設ければよいこととなる。これにより、上述の図７に示す駆動回路４０と比べて、必要な抵抗数を減らすことができる。
【００６１】
このようにして、ＬＥＤ駆動回路５０によれば、トランジスタＴＲ１〜ＴＲｎに接続する抵抗の個数を、ＬＥＤ駆動回路４０より低減することができる。また、いずれかの抵抗Ｒ１１〜Ｒ１（ｎ−１）と、抵抗Ｒ２２〜Ｒ２ｎ及び抵抗Ｒ４１〜Ｒ４（ｎ−１）が損傷したとしても、当該損傷した抵抗が関連するトランジスタ対を構成するトランジスタによる駆動制御ができなくなるだけで、他のトランジスタによる駆動制御は可能である。
【００６２】
［その他の構成例］
図１のＬＥＤ駆動回路１０では、オペアンプＯＰ１の基準電圧用のバッテリーが設けられているが、交流入力の整流回路から基準電圧を生成する構成としても良い。この場合、基準電圧用のバッテリーを設ける必要がないというメリットがある。
【００６３】
図１のＬＥＤ駆動回路１０では、バイポーラトランジスタを用いる構成となっているが、電界効果トランジスタ（ＭＯＳトランジスタ等）を用いてもよい。この場合、トランジスタの第１端子であるコレクタ端子の代わりにＭＯＳトランジスタのドレイン端子を接続し、トランジスタの第２端子であるエミッタ端子の代わりにＭＯＳトランジスタのソース端子を接続し、トランジスタの制御端子であるベース端子の代わりにＭＯＳトランジスタのゲート端子を接続すればよい。また、ＭＯＳトランジスタを用いたＬＥＤ駆動回路における各抵抗値を算出するためには、各トランジスタの電圧ＶＢＥをゲート−ソース電圧ＶＧＳとして数値を計算すればよい。図１のＬＥＤ駆動回路１０において、ＭＯＳトランジスタを用いる場合には、ベース抵抗Ｒ３１〜Ｒ３３は省略されても良い。
【００６４】
図８のＬＥＤ駆動回路５０では、二つのトランジスタ毎に、それぞれ抵抗Ｒ１１〜Ｒ１（ｎ−１），抵抗Ｒ２２〜Ｒ２ｎ及び抵抗Ｒ４１〜Ｒ４（ｎ−１）、（ｎは偶数）を設けているが、これに限らず、例えば三個等の所定数のトランジスタ毎にこれらの抵抗を設けるようにしてもよい。つまり、さらなる変形例においては、一つのグループに含まれるトランジスタ数が三個以上であってもよい。この場合、各グループにおいて、グループに属するトランジスタ数と同数の抵抗からなる直列抵抗が用意され、その直列抵抗が有する複数の接続点のそれぞれに各トランジスタのエミッタ端子が接続される。なお、一つのＬＥＤ駆動回路に含まれる複数のグループは、それぞれのグループに属するトランジスタ数が同数となるようにグループを形成してもよいし、それぞれのグループ属するトランジスタ数が異なる数となるようにグループを形成してもよい。また、図７の抵抗Ｒ２１〜Ｒ２ｎとＲ１１〜Ｒ１ｎの接続方法を組み合わせても良い。
【００６５】
また、上述の実施の形態では、ＬＥＤ駆動回路を構成する負帰還増幅回路に正相増幅回路を用いるものとして説明を行なったが、負帰還増幅回路に反転増幅回路を用いても、あるいは差動増幅回路を用いても同様の効果を得ることができる。
【００６６】
上述の実施の形態では、分圧抵抗を用いて各トランジスタの制御端子（ベースまたはゲート）に異なる電圧を印加することとした。さらなる変形例においては、分圧抵抗とは異なる構成により、駆動用トランジスタのそれぞれの制御端子にオペアンプの出力電圧に応じた制御信号が供給されるようにしてもよい。例えば、ダイオードの順方向降下電圧やトランジスタのベース・エミッタ間電圧を利用したレベルシフタを用いて、各トランジスタの制御端子にかかる電圧を制御してもよい。また、分圧抵抗とレベルシフタを組み合わせることにより、各トランジスタへの制御信号を調整してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０，４０，５０    ＬＥＤ駆動回路
ＦＲ１  全波整流器
１５    ＬＥＤ列
ＴＲ１〜ＴＲｎ  トランジスタ
Ｒ１〜Ｒｎ      分圧抵抗
Ｒ１０  抵抗
Ｒ２１〜Ｒ２ｎ  電流検出器（抵抗）
Ｒ３１〜Ｒ３ｎ  ベース抵抗
Ｒ４１〜Ｒ４（ｎ−１）  電流検出器（抵抗）
ＯＰ１    オペアンプ
Ｖｒｅｆ  基準電圧
【図１】
2015080258.tif 000015
【図２】
2015080258.tif 000016
【図３】
2015080258.tif 000017
【図４】
2015080258.tif 000018
【図５】
2015080258.tif 000019
【図６】
2015080258.tif 000020
【図７】
2015080258.tif 000021
【図８】
2015080258.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月29日(2015.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数のＬＥＤを有するＬＥＤユニットを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、
交流入力を整流する整流器と、
オペアンプと、該オペアンプの出力段に接続された複数の駆動用トランジスタと、前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの電流経路上に設けられた電流検出器としての複数の抵抗とを有し、前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの制御端子に前記オペアンプの出力に応じた制御信号が供給されるように構成される定電流回路と、を備え、
前記整流器の出力が前記ＬＥＤユニットの一端に接続され、前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの第１端子が前記ＬＥＤユニットにおける異なるＬＥＤ段数の接続ポイントに接続され、前記複数の抵抗のそれぞれが対応する駆動用トランジスタの第２端子に接続されており、
前記交流入力の電圧に応じて前記複数の駆動用トランジスタが順に定電流を生成して前記ＬＥＤユニットを選択的に駆動すると共に、選択的に駆動される前記ＬＥＤユニットを流れる電流が前記交流入力の電圧に応じて変動するように構成される、ことを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
直列接続された複数のＬＥＤを有するＬＥＤユニットを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、
交流入力を整流する整流器と、
オペアンプと、該オペアンプの出力段に接続された複数の駆動用トランジスタと、前記複数の駆動用トランジスタの電流経路上に設けられた電流検出器としての複数の抵抗とを有し、前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの制御端子に前記オペアンプの出力に応じた制御信号が供給されるように構成される定電流回路と、を備え、
前記整流器の出力が前記ＬＥＤユニットの一端に接続され、前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの第１端子が前記ＬＥＤユニットにおける異なるＬＥＤ段数の接続ポイントに接続されており、
前記複数の駆動用トランジスタおよび前記複数の抵抗は複数のグループに分割され、各グループにおいて、該グループに属する複数の抵抗は直列抵抗を形成し、該グループに属する複数の駆動用トランジスタのそれぞれの第２端子は前記直列抵抗が有する複数の接続点のそれぞれに接続されており、
前記交流入力の電圧に応じて前記複数の駆動用トランジスタが順に定電流を生成して前記ＬＥＤユニットを選択的に駆動すると共に、選択的に駆動される前記ＬＥＤユニットを流れる電流が前記交流入力の電圧に応じて変動するように構成される、ことを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
前記複数の駆動用トランジスタがＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３の３個で構成された場合において、
トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３の特性を略同一のものとし、前記分圧抵抗をＲ１，Ｒ２，Ｒ３とし、前記電流検出器としての抵抗をＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３とし、前記トランジスタＴＲ１のベース・エミッタ間電圧をＶＢＥ１とし、前記トランジスタＴＲ２のベース・エミッタ間電圧をＶＢＥ２とし、前記トランジスタＴＲ３のベース・エミッタ間電圧をＶＢＥ３とし、前記トランジスタがオン状態となるときのベース・エミッタ間電圧とオフ状態となるときのベース・エミッタ間電圧との電圧差をΔＶＢＥとし、ベース抵抗をＲ３１，Ｒ３２，Ｒ３３とし、前記分圧抵抗Ｒ３に流れる電流をＩ０とし、前記トランジスタＴＲ１のベース電流をＩＢ１、前記トランジスタＴＲ２のベース電流をＩＢ２、前記トランジスタＴＲ３のベース電流をＩＢ３とし、前記トランジスタＴＲ１のエミッタ電流をＩ１、前記トランジスタＴＲ２のエミッタ電流をＩ２、前記トランジスタＴＲ３のエミッタ電流をＩ３としたとき、さらに前記ベース抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３、前記トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３は、Ｉ０≫ＩＢ１，Ｉ０≫ＩＢ２，Ｉ０≫ＩＢ３となる（すなわち、ベース電流ＩＢ１，ＩＢ２，ＩＢ３及びベース抵抗とベース電流の積Ｒ３１・ＩＢ１，Ｒ３２・ＩＢ２，Ｒ３３・ＩＢ３が電流Ｉ０に影響を及ぼさない程度に小さくなる）ように設計されるものとして、以下の式（１−１）〜式（１−３）を満たすように前記分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が調整される、ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【数１】
2015080258.tif 000023
【数２】
2015080258.tif 000024
【数３】
2015080258.tif 000025
なお、前記分圧抵抗Ｒ２は、前記トランジスタＴＲ２がオン状態からオフ状態となるときにＲ２・Ｉ０−Ｒ２２・Ｉ２・≧ΔＶＢＥを満たすように設定され、前記分圧抵抗Ｒ１は、前記トランジスタＴＲ３がオン状態からオフ状態となるときにＲ１・Ｉ０−Ｒ２３・Ｉ３≧ΔＶＢＥを満たすように設定されるものとする。
【請求項７】
前記複数の駆動用トランジスタがＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，・・・，ＴＲｎのｎ個で構成された場合において、
トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，・・・，ＴＲｎの特性を略同一のものとし、前記分圧抵抗をＲ１，Ｒ２，Ｒ３，・・・，Ｒｎとし、前記電流検出器としての抵抗をＲ２１，Ｒ２２，・・・，Ｒ２ｎとし、前記トランジスタＴＲ１から前記トランジスタＴＲｎまでの各トランジスタのベース・エミッタ間電圧をＶＢＥｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎまでの自然数）とし、各トランジスタについて該トランジスタがオン状態となるときのベース・エミッタ間電圧とオフ状態となるときのベース・エミッタ間電圧との電圧差をΔＶＢＥｉとし、ベース抵抗をＲ３１，Ｒ３２，・・・，Ｒ３ｎとし、前記分圧抵抗Ｒｎに流れる電流をＩ０とし、前記トランジスタＴＲ１から前記トランジスタＴＲｎまでの各トランジスタのベース電流をＩＢｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎまでの自然数）とし、前記トランジスタＴＲ１から前記トランジスタＴＲｎまでの各トランジスタのエミッタ電流をＩｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎまでの自然数）としたとき、さらに前記ベース抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，・・・，Ｒ３ｎ、前記トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，・・・，ＴＲｎは、Ｉｉ≫ＩＢｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎまでの自然数）となる（すなわち、ベース電流ＩＢｉとベース抵抗及びベース電流の積Ｒ３ｉ・ＩＢｉが共にＩ０に影響を及ぼさない程度に小さくなる）ように設計されるものとして、次の式（２−１）〜式（２−ｎ）を満たすように前記分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，・・・，Ｒｎが調整されたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【数４】
2015080258.tif 000026
【数５】
2015080258.tif 000027
・
・
・
【数６】
2015080258.tif 000028
なお、前記分圧抵抗Ｒ（ｎ＋１−ｉ）（ただし、ｉ＝２〜ｎまでの自然数）は、前記トランジスタＴＲｉがオン状態からオフ状態となるときにＲ（ｎ＋１−ｉ）・Ｉ０−Ｒ２ｉ・Ｉｉ≧ΔＶＢＥｉを満たすように設定されるものとする。
【請求項８】
前記複数の駆動用トランジスタの各々は電界効果トランジスタであり、前記第１端子は前記電界効果トランジスタのドレイン端子であり、前記第２端子は前記電界効果トランジスタのソース端子であり、前記制御端子は前記電界効果トランジスタのゲート端子である、ことを特徴とする請求項１，２，６および７のいずれか一項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項９】
前記複数の駆動用トランジスタの各々はバイポーラトランジスタであり、前記第１端子は前記バイポーラトランジスタのコレクタ端子であり、前記第２端子は前記バイポーラトランジスタのエミッタ端子である、ことを特徴とする請求項１，２，６および７のいずれか一項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項１０】
前記制御端子は前記バイポーラトランジスタのベース端子であり、前記複数のバイポーラトランジスタのそれぞれのベース端子にベース抵抗が配置される、ことを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項１１】
前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの制御端子は、分圧抵抗を介して前記オペアンプの出力段に接続されることを特徴とする、請求項１，２および６から１０のいずれか一項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月24日(2016.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数のＬＥＤを有するＬＥＤユニットを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、
交流入力を整流する整流器と、
オペアンプと、該オペアンプの出力段に接続された複数の駆動用トランジスタと、前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの電流経路上に設けられた電流検出器としての複数の抵抗とを有し、前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの制御端子に前記オペアンプの出力に応じた制御信号が供給されるように構成される定電流回路と、を備え、
前記整流器の出力が前記ＬＥＤユニットの一端に接続され、前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの第１端子が前記ＬＥＤユニットにおける異なるＬＥＤ段数の接続ポイントに接続され、前記複数の抵抗のそれぞれが対応する駆動用トランジスタの第２端子に接続されており、
前記交流入力の電圧に応じて前記複数の駆動用トランジスタが順に定電流を生成して前記ＬＥＤユニットを選択的に駆動すると共に、選択的に駆動される前記ＬＥＤユニットを流れる電流が前記交流入力の電圧に応じて変動するように構成される、ことを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
直列接続された複数のＬＥＤを有するＬＥＤユニットを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、
交流入力を整流する整流器と、
オペアンプと、該オペアンプの出力段に接続された複数の駆動用トランジスタと、前記複数の駆動用トランジスタの電流経路上に設けられた電流検出器としての複数の抵抗とを有し、前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの制御端子に前記オペアンプの出力に応じた制御信号が供給されるように構成される定電流回路と、を備え、
前記整流器の出力が前記ＬＥＤユニットの一端に接続され、前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの第１端子が前記ＬＥＤユニットにおける異なるＬＥＤ段数の接続ポイントに接続されており、
前記複数の駆動用トランジスタおよび前記複数の抵抗は複数のグループに分割され、各グループにおいて、該グループに属する複数の抵抗は直列抵抗を形成し、該グループに属する複数の駆動用トランジスタのそれぞれの第２端子は前記直列抵抗が有する複数の接続点のそれぞれに接続されており、
前記交流入力の電圧に応じて前記複数の駆動用トランジスタが順に定電流を生成して前記ＬＥＤユニットを選択的に駆動すると共に、選択的に駆動される前記ＬＥＤユニットを流れる電流が前記交流入力の電圧に応じて変動するように構成される、ことを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
前記複数の駆動用トランジスタがＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３の３個で構成された場合において、
トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３の特性を略同一のものとし、前記分圧抵抗をＲ１，Ｒ２，Ｒ３とし、前記電流検出器としての抵抗をＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３とし、前記トランジスタＴＲ１のベース・エミッタ間電圧をＶＢＥ１とし、前記トランジスタＴＲ２のベース・エミッタ間電圧をＶＢＥ２とし、前記トランジスタＴＲ３のベース・エミッタ間電圧をＶＢＥ３とし、前記トランジスタがオン状態となるときのベース・エミッタ間電圧とオフ状態となるときのベース・エミッタ間電圧との電圧差をΔＶＢＥとし、ベース抵抗をＲ３１，Ｒ３２，Ｒ３３とし、前記分圧抵抗Ｒ３に流れる電流をＩ０とし、前記トランジスタＴＲ１のベース電流をＩＢ１、前記トランジスタＴＲ２のベース電流をＩＢ２、前記トランジスタＴＲ３のベース電流をＩＢ３とし、前記トランジスタＴＲ１のエミッタ電流をＩ１、前記トランジスタＴＲ２のエミッタ電流をＩ２、前記トランジスタＴＲ３のエミッタ電流をＩ３としたとき、さらに前記ベース抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３、前記トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３は、Ｉ０≫ＩＢ１，Ｉ０≫ＩＢ２，Ｉ０≫ＩＢ３となる（すなわち、ベース電流ＩＢ１，ＩＢ２，ＩＢ３及びベース抵抗とベース電流の積Ｒ３１・ＩＢ１，Ｒ３２・ＩＢ２，Ｒ３３・ＩＢ３が電流Ｉ０に影響を及ぼさない程度に小さくなる）ように設計されるものとして、以下の式（１−１）〜式（１−３）を満たすように前記分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が調整される、ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【数１】
2015080258.tif 000029
【数２】
2015080258.tif 000030
【数３】
2015080258.tif 000031
なお、前記分圧抵抗Ｒ２は、前記トランジスタＴＲ２がオン状態からオフ状態となるときにＲ２・Ｉ０−Ｒ２２・Ｉ２・≧ΔＶＢＥを満たすように設定され、前記分圧抵抗Ｒ１は、前記トランジスタＴＲ３がオン状態からオフ状態となるときにＲ１・Ｉ０−Ｒ２３・Ｉ３≧ΔＶＢＥを満たすように設定されるものとする。
【請求項４】
前記複数の駆動用トランジスタがＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，・・・，ＴＲｎのｎ個で構成された場合において、
トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，・・・，ＴＲｎの特性を略同一のものとし、前記分圧抵抗をＲ１，Ｒ２，Ｒ３，・・・，Ｒｎとし、前記電流検出器としての抵抗をＲ２１，Ｒ２２，・・・，Ｒ２ｎとし、前記トランジスタＴＲ１から前記トランジスタＴＲｎまでの各トランジスタのベース・エミッタ間電圧をＶＢＥｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎまでの自然数）とし、各トランジスタについて該トランジスタがオン状態となるときのベース・エミッタ間電圧とオフ状態となるときのベース・エミッタ間電圧との電圧差をΔＶＢＥｉとし、ベース抵抗をＲ３１，Ｒ３２，・・・，Ｒ３ｎとし、前記分圧抵抗Ｒｎに流れる電流をＩ０とし、前記トランジスタＴＲ１から前記トランジスタＴＲｎまでの各トランジスタのベース電流をＩＢｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎまでの自然数）とし、前記トランジスタＴＲ１から前記トランジスタＴＲｎまでの各トランジスタのエミッタ電流をＩｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎまでの自然数）としたとき、さらに前記ベース抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，・・・，Ｒ３ｎ、前記トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，・・・，ＴＲｎは、Ｉｉ≫ＩＢｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎまでの自然数）となる（すなわち、ベース電流ＩＢｉとベース抵抗及びベース電流の積Ｒ３ｉ・ＩＢｉが共にＩ０に影響を及ぼさない程度に小さくなる）ように設計されるものとして、次の式（２−１）〜式（２−ｎ）を満たすように前記分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，・・・，Ｒｎが調整されたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【数４】
2015080258.tif 000032
【数５】
2015080258.tif 000033
・
・
・
【数６】
2015080258.tif 000034
なお、前記分圧抵抗Ｒ（ｎ＋１−ｉ）（ただし、ｉ＝２〜ｎまでの自然数）は、前記トランジスタＴＲｉがオン状態からオフ状態となるときにＲ（ｎ＋１−ｉ）・Ｉ０−Ｒ２ｉ・Ｉｉ≧ΔＶＢＥｉを満たすように設定されるものとする。
【請求項５】
前記複数の駆動用トランジスタの各々は電界効果トランジスタであり、前記第１端子は前記電界効果トランジスタのドレイン端子であり、前記第２端子は前記電界効果トランジスタのソース端子であり、前記制御端子は前記電界効果トランジスタのゲート端子である、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項６】
前記複数の駆動用トランジスタの各々はバイポーラトランジスタであり、前記第１端子は前記バイポーラトランジスタのコレクタ端子であり、前記第２端子は前記バイポーラトランジスタのエミッタ端子である、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項７】
前記制御端子は前記バイポーラトランジスタのベース端子であり、前記複数のバイポーラトランジスタのそれぞれのベース端子にベース抵抗が配置される、ことを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項８】
前記複数の駆動用トランジスタのそれぞれの制御端子は、分圧抵抗を介して前記オペアンプの出力段に接続されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【国際調査報告】
2015080258.tif 000035
2015080258.tif 000036
2015080258.tif 000037