(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続した複数の発光ダイオードからなる発光部を点灯する車両灯具用発光ダイオード点灯装置であって、
直流電源からの直流電圧を昇圧する昇圧回路を複数並列に接続して構成した直流／直流コンバータ部と、
前記直流／直流コンバータ部の各昇圧回路を制御する制御部とを備え、
前記制御部は前記複数の昇圧回路を各々の位相を互いにずらして、同一周期で駆動し、前記昇圧回路の一つが電流を出力している間に前記昇圧回路とは異なる昇圧回路が電流出力を開始することによって、前記発光ダイオードへの出力電流が途絶えないように制御することを特徴とする車両灯具用発光ダイオード点灯装置。
【請求項２】
複数の発光ダイオードを直列に接続した発光ブロックを点灯する車両灯具用発光ダイオード点灯装置であって、
それぞれの発光ブロックに電流を出力する直流電源からの直流電圧を昇圧する昇圧回路を複数並列に接続して構成した直流／直流コンバータブロックと、
前記直流／直流コンバータブロックの各昇圧回路を制御する制御部とを備え、
前記制御部は前記複数の昇圧回路を各々の位相を互いにずらして、同一周期で駆動し、前記昇圧回路の一つが電流を出力している間に前記昇圧回路とは異なる昇圧回路が電流出力を開始することによって、前記発光ダイオードへの出力電流が途絶えないように制御することを特徴とする車両灯具用発光ダイオード点灯装置。
【請求項３】
昇圧回路に、昇圧用のトランスまたはコイルと、制御部の制御信号に基づき直流電源から前記トランスまたはコイルへの電圧供給をオンオフするスイッチング素子とを備え、このスイッチング素子のオンオフにより前記トランスまたはコイルにフライバック電圧を発生させ、前記直流電源からの直流電圧を昇圧した直流電圧に変換するフライバック式の回路構成を用いたことを特徴とする請求項１記載の車両灯具用発光ダイオード点灯装置。
【請求項４】
昇圧回路に、制御部の制御信号に基づき交互にオンオフする２つのスイッチング素子と、直流電源からの直流電圧を充電するコンデンサとを備え、前記２つのスイッチング素子の一方のオン時に前記直流電源からの直流電圧を前記コンデンサに充電し、この充電した電圧を前記２つのスイッチング素子の他方のオン時に電源電圧に重畳し、前記直流電源からの直流電圧を昇圧した直流電圧に変換するチャージポンプ式の回路構成を用いたことを特徴とする請求項１記載の車両灯具用発光ダイオード点灯装置。
【請求項５】
昇圧回路に、昇圧用のトランスまたはコイルと、制御部の制御信号に基づき直流電源から前記トランスまたはコイルへの電圧供給をオンオフするスイッチング素子と、前記トランスまたはコイルのインダクタンス成分と共振するコンデンサとを備えた回路構成を用いたことを特徴とする請求項１記載の車両灯具用発光ダイオード点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、昇圧形の直流／直流コンバータ（以下、「ＤＣ／ＤＣコンバータ」とする）を用いた複数個直列に接続した発光ダイオードの点灯において、点灯の連続性を改善した発光ダイオード点灯装置およびこの装置を使用した車両用灯具点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」とする）を使用した従来の点灯装置として例えば以下のものがある。
従来例その１として、この従来例はＬＥＤを複数個直列に接続し、ＤＣ／ＤＣコンバータにより電源電圧から昇圧した電圧を直列接続したＬＥＤに印加し、全てのＬＥＤに同一の電流を流して点灯させるものである（例えば、特許文献１参照）。
また、従来例その２として、この従来例はコンデンサを使用したチャージポンプ式の昇圧電源を用い、さらに、トランジスタによる定電流回路をＬＥＤ素子と直列に配置し、ＬＥＤ素子を定電流駆動するものである（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
上記の他、ＬＥＤの点灯に関連する従来技術として下記の特許文献３乃至特許文献６がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８７６１４号公報
【特許文献２】特開２００２−３５９０９０号公報
【特許文献３】特開２００３−３１７９７８号公報
【特許文献４】特開２００４−１３４１４６号公報
【特許文献５】特開２００４−１３４１４７号公報
【特許文献６】特開２００５−２０６０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＬＥＤ点灯装置は以上のように構成され、このうち、従来例その１（特許文献１）はＬＥＤを直列に接続することによって、個々のＬＥＤが持つ順方向電圧降下のばらつきによる影響をなくし、それぞれのＬＥＤに流れる電流を一様にして、各ＬＥＤの発光量のばらつきを無くすことを前提にした上で電源を１回路で構成して簡素化したことを特徴としている。
一方、ＬＥＤ、特に高輝度ＬＥＤは順方向電圧降下が３Ｖ程度と高く、直列接続した複数個のＬＥＤを点灯させるためにはこれら複数個のＬＥＤの順方向電圧降下を全て加算した電圧以上の電圧を直列接続したＬＥＤに印加する必要がある。このために前記従来例その１においては、１回路構成の昇圧用のＤＣ／ＤＣコンバータを設け、電源電圧を昇圧している。この昇圧用のＤＣ／ＤＣコンバータはコイルに電流を通電したときのフライバックエネルギを使用する方式であり、コイルに先ずエネルギを蓄え、続いてそのエネルギを放出するサイクルを繰り返すため、１サイクルごとにコイルからエネルギが出力されないタイミングがある。このタイミングにおいてもＬＥＤを消灯させないように連続的に電流を供給するために、この従来例その１では一旦エネルギを蓄積し、前述のエネルギが出力されないタイミングでエネルギを放出する平滑用のコンデンサをＬＥＤと並列に設けている。
【０００６】
また、ＬＥＤはその順方向電圧特性が略定電圧特性であり、前記平滑コンデンサがエネルギを放出するときは、放電による当平滑コンデンサの電圧低下に従い、ＬＥＤに通電される電流は指数関数的に低下する。これに対し、平滑コンデンサにエネルギを充電するときは僅かな電圧の上昇に従い定電圧特性のＬＥＤに指数関数的に電流が流れ込み、コンデンサの電圧上昇が抑えられ、（Ｃ×Ｖ×Ｖ）／２で蓄えられるべきコンデンサのエネルギを十分に蓄えることができない。従って、ＬＥＤに安定して電流を通電するためには、僅かな電圧変化でエネルギを確保するために大容量の平滑コンデンサを使用せざるを得ない。
以上説明のように、定電圧特性を持つＬＥＤと並列に平滑コンデンサを接続する昇圧回路構成ではＬＥＤに印加する端子電圧を一定にすることは容易であるが、ＬＥＤに通電される電流を一定にすることは困難である。この平滑コンデンサの容量が不足すれば一定な電流を流すことができず、ＬＥＤに通電される電流が断続的になればＬＥＤの発する光も断続、すなわち、点滅的になる。従来例その１はこのように、ＬＥＤに通電される電流が断続的になり、ＬＥＤが発する光が断続的になるという問題があった。この場合、光を受ける物体が静止物体であれば点滅光源によって照らしても違和感なく見えるが、移動物体であればストロボ現象により一瞬留まっているかのように見え、好ましくない。特に、ＬＥＤ点灯装置をヘッドランプ等の車両用灯具点灯装置に使用した場合、上記ストロボ現象を発生する断続（点滅）的な点灯は車両の運転上好ましくない。
また、従来例その１の構成の場合、前述のように大容量の平滑コンデンサを必要とするためにコンデンサの形状が大きくなり、装置の小型化を妨げているという問題もあった。
【０００７】
また、従来例その２（特許文献２）は昇圧電源を構成した上で、さらに個々のＬＥＤ用に定電流回路を設けているため、ＬＥＤの電流が断続的になることはないが、ＬＥＤを従来例その１と同様に複数個直列に接続した構成とした場合、この従来例その２のチャージポンプ式昇圧電源においても１サイクルごとにエネルギが供給されないタイミングがあり、従来例その１と同様のストロボ現象を発生する可能性が潜在的に存在するという問題があった。
【０００８】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、昇圧形のＤＣ／ＤＣコンバータを用いて、ＬＥＤを複数個直列に接続して点灯する構成において、これらＬＥＤに通電される電流が断続的になりＬＥＤが発する光が断続的になることのない、また、形状の大きい大容量の平滑コンデンサの使用を排除して小容量化もしくはこの平滑コンデンサを省き、さらに、回路構成を簡素化し、これらにより小型化および低廉化した発光ダイオード点灯装置およびこの装置を使用した車両用灯具点灯装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る車両灯具用発光ダイオード点灯装置は、直列に接続した複数の発光ダイオードからなる発光部を点灯する車両灯具用発光ダイオード点灯装置であって、直流電源からの直流電圧を昇圧する昇圧回路を複数並列に接続して構成した直流／直流コンバータ部と、前記直流／直流コンバータ部の各昇圧回路を制御する制御部とを備え、前記制御部は前記複数の昇圧回路を各々の位相を互いにずらして、同一周期で駆動し、前記昇圧回路の一つが電流を出力している間に前記昇圧回路とは異なる昇圧回路が電流出力を開始することによって、前記発光ダイオードへの出力電流が途絶えないように制御するものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、この発明によれば、直列に接続した複数の発光ダイオードからなる発光部を点灯する車両灯具用発光ダイオード点灯装置であって、直流電源からの直流電圧を昇圧する昇圧回路を複数並列に接続して構成した直流／直流コンバータ部と、前記直流／直流コンバータ部の各昇圧回路を制御する制御部とを備え、前記制御部は前記複数の昇圧回路を各々の位相を互いにずらして、同一周期で駆動し、前記昇圧回路の一つが電流を出力している間に前記昇圧回路とは異なる昇圧回路が電流出力を開始することによって、前記発光ダイオードへの出力電流が途絶えないように制御したので、複数直列に接続したＬＥＤに通電される電流がゼロとなる期間がなく、これにより、従来のようなＬＥＤ電流の断続に起因してＬＥＤの発光が断続的になることが防止され、ストロボ現象の発生を防止できる。
また、回路構成が簡素であり、従来使用していた形状の大きい大容量の平滑コンデンサを小容量化もしくは省くことが可能であり、これにより、装置の小型化および低廉化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１による発光ダイオード点灯装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による発光ダイオード点灯装置に使用するＬＥＤ単独の特性例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１による発光ダイオード点灯装置の動作説明用のタイミング図であり、（ａ）はスイッチング素子に流れる電流波形図、（ｂ）はダイオードに流れる電流波形図、（ｃ）はスイッチング素子に流れる電流波形図、（ｄ）はダイオードに流れる電流波形図、（ｅ）はＬＥＤに流れる電流波形図である。
【図４】この発明の実施の形態２による発光ダイオード点灯装置の構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３による発光ダイオード点灯装置の構成図である。
【図６】この発明の実施の形態３による発光ダイオード点灯装置の動作説明用のタイミング図であって、（ａ）〜（ｄ）は共振コンデンサが設けられていないときのもの、（ｅ）〜（ｈ）は共振コンデンサを設けた図５の構成におけるものであり、（ａ），（ｅ）はスイッチング制御信号によるスイッチング素子のスイッチングタイミング図、（ｂ），（ｆ）はスイッチング素子に流れる電流波形図、（ｃ），（ｇ）はダイオードに流れる電流波形図、（ｄ），（ｈ）はスイッチング素子のドレイン（Ｄ）の電圧波形図である。
【図７】この発明の実施の形態４による発光ダイオード点灯装置の構成図である。
【図８】この発明の実施の形態４による発光ダイオード点灯装置の動作説明用のタイミング図であり、（ａ），（ｂ）および（ｃ）は各ＤＣ／ＤＣコンバータブロックから各発光ブロックへ流れる電流波形図、（ｄ）は前記（ａ）〜（ｃ）を合成した場合の電流波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による発光ダイオード点灯装置の構成図である。
図１において、この発光ダイオード点灯装置は大別して直流電源１、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２、発光部３および制御部４とで構成される。
上記構成において、直流電源１は例えば車両に搭載されているバッテリである。
ＤＣ／ＤＣコンバータ部２は直流電源１の電圧を昇圧する昇圧回路を複数並列に接続して構成し、発光部３の発光ダイオードへ電流を供給するものである。図１に示すＤＣ／ＤＣコンバータ部２はフライバック式の昇圧回路２Ａおよび昇圧回路２Ｂの２回路を並列に接続して構成したものである。
【００１３】
これら２つの昇圧回路２Ａおよび昇圧回路２Ｂは同一構成であり、単一巻線（コイル）形の昇圧用のトランス２ａ、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を使用したスイッチング素子２ｂおよびダイオード２ｃとで一方の昇圧回路２Ａを形成し、トランス２ａと同一形式のトランス２ｄ、ＦＥＴを使用したスイッチング素子２ｅおよびダイオード２ｆとで他方の昇圧回路２Ｂを形成している。上記トランス２ａおよびトランス２ｂそれぞれの一端側は直流電源１の正電位側と接続し、トランス２ａの他端側はダイオード２ｃのアノードと接続し、トランス２ｂの他端側はダイオード２ｆのアノードと接続する。これらダイオード２ｃおよびダイオード２ｆそれぞれのカソードは発光部３と接続する。また、トランス２ａの巻線中間端はスイッチング素子２ｂ（ＦＥＴ）のドレイン（Ｄ）と接続し、このスイッチング素子２ｂ（ＦＥＴ）のソース（Ｓ）は接地する。同様に、トランス２ｄの巻線中間端はスイッチング素子２ｅ（ＦＥＴ）のドレイン（Ｄ）と接続し、このスイッチング素子２ｅ（ＦＥＴ）のソース（Ｓ）は接地する。これらスイッチング素子２ｂおよびスイッチング素子２ｅそれぞれのゲート（Ｇ）は制御部４に接続され、この制御部４が発生するスイッチング制御信号Ｓａ１，Ｓｂ１が入力される。
【００１４】
発光部３は複数個のＬＥＤ（３ａ，３ｂ・・・３ｍ，３ｎ）（以下、「ＬＥＤ３ａ等」とする）を直列に接続し、この直列接続のアノード側は昇圧部２の出力端であるダイオード２ｃおよびダイオード２ｆそれぞれのカソードと接続し、直列接続のカソード側は抵抗３ｒを介し接地する。これにより、昇圧部２から給電され、同一値の電流により発光する。
この発光部３を構成するＬＥＤの特性例を図２に示す。
図２はＬＥＤ単独の特性例を示す図である。
図２は順方向電圧（Ｖ）（横軸）に対する順方向電流（ｍＡ）（縦軸）の関係を示したものであり、ＬＥＤは順方向電圧に対する順方向電流の変化が指数関数的であり、概ね定電圧特性を有している。このため、順方向電圧（印加電圧）の変動により順方向電流（通電電流）が大きく変動する。従って、ＬＥＤの発光を安定化するためには順方向電圧（印加電圧）の変動を極力抑制し、順方向電流（通電電流）の変動を抑制して安定化する必要がある。
また、高輝度ＬＥＤの場合、図２中に示すように、順方向電流を例えば２００ｍＡで使用したときには順方向電圧降下は略３Ｖとなる。従って、複数のＬＥＤを直列に接続する構成においては、これら直列接続のＬＥＤそれぞれの順方向電圧降下を全て加算した電圧以上の電圧を供給する昇圧電源が必要となる。
【００１５】
制御部４は抵抗３ｒに発生する電圧を一定（定電流制御）にするように同一周波数（同一周期）のスイッチング制御信号Ｓａ１およびスイッチング制御信号Ｓｂ１を発生し、昇圧回路２Ａ，２Ｂのスイッチング素子２ｂおよびスイッチング素子２ｅの各ゲート（Ｇ）へ送出する。これらスイッチング制御信号Ｓａ１，Ｓｂ１によりスイッチング素子２ｂおよびスイッチング素子２ｅをスイッチング（オンオフ）制御する。この場合、スイッチング素子２ｂに対するオンオフのスイッチングタイミングと、スイッチング素子２ｅに対するオンオフのスイッチングタイミングの位相をずらす（後述）。
【００１６】
次に図１の動作について図３を用いて説明する。
図３はこの発明の実施の形態１による発光ダイオード点灯装置の動作説明用のタイミング図であり、図３（ａ）はスイッチング素子２ｂに流れる電流波形図、図３（ｂ）はダイオード２ｃに流れる電流波形図、図３（ｃ）はスイッチング素子２ｅに流れる電流波形図、図３（ｄ）はダイオード２ｆに流れる電流波形図、図３（ｅ）は発光部３のＬＥＤ３ａ等に流れる電流波形図である。
制御部４は予め設定された位相差分ずらした同一周波数のスイッチング制御信号Ｓａ１およびスイッチング制御信号Ｓｂ１を発生し、これら発生したスイッチング制御信号Ｓａ１はスイッチング素子２ｂのゲート（Ｇ）へ入力し、スイッチング制御信号Ｓｂ１はスイッチング素子２ｅのゲート（Ｇ）へ入力する。
【００１７】
スイッチング制御信号Ｓａ１がゲート（Ｇ）へ入力されたＤＣ／ＤＣコンバータ部２のスイッチング素子２ｂはスイッチング制御され、ドレイン（Ｄ）とソース（Ｓ）間がオンまたはオフする。このオンオフにより直流電源１からトランス２ａへの電圧供給がオンオフされる。また、このオンオフによりスイッチング素子２ｂには図３（ａ）の波形のスイッチング電流（ドレイン電流）Ｉｆａが流れる。
上述のようにスイッチング素子２ｂにより電圧供給がオンオフされる昇圧用のトランス２ａは、スイッチング素子２ｂのオン状態時に直流電源１からの電力エネルギを蓄積し、このスイッチング素子２ｂがオン状態からオフ状態へ遷移するときに前記蓄積した電力エネルギに基づいたフライバック電圧をダイオード２ｃ側へ発生する。このフライバック電圧により、ダイオード２ｃには図３（ｂ）の波形のダイオード電流Ｉｄａが流れる。これにより、ダイオード２ｃのカソード側には直流電源１からの直流電圧を昇圧した直流電圧が出力される。
【００１８】
以上説明のトランス２ａ、スイッチング素子２ｂおよびダイオード２ｃとで形成する一方の昇圧回路２Ａに対し、他方の昇圧回路２Ｂを形成するトランス２ｄ、スイッチング素子２ｅおよびダイオード２ｆについても同様に動作し、スイッチング素子２ｅには図３（ｃ）の波形のスイッチング電流（ドレイン電流）Ｉｆｂが流れ、ダイオード２ｆには図３（ｄ）の波形のダイオード電流Ｉｄｂが流れる。同様に、ダイオード２ｆのカソード側には直流電源１からの直流電圧を昇圧した直流電圧が出力される。
ここで、前述のように、スイッチング制御信号Ｓａ１とスイッチング制御信号Ｓｂ１とは同一周波数であるが位相をずらしてある。このため、図３（ａ）のスイッチング電流Ｉｆａと図３（ｃ）のスイッチング電流Ｉｆｂとは図示のように同一周波数であるが位相がずれており、従って、図３（ｂ）のダイオード電流Ｉｄａと図３（ｄ）のダイオード電流Ｉｄｂとは位相がずれている。これら図３（ｂ），（ｄ）に示すように、一方のダイオード電流が流れていない間に他方のダイオード電流が流れる位相関係となっている。このような位相関係になるようにスイッチング制御信号Ｓａ１とスイッチング制御信号Ｓｂ１との位相関係を設定しておく。
【００１９】
このような位相関係にあるダイオード電流Ｉｄａとダイオード電流Ｉｄｂの双方が発光部３のＬＥＤ３ａ等にＬＥＤ電流Ｉｅ１として流れる。このＬＥＤ電流Ｉｅ１は図３（ｅ）の波形の電流となる。
前述のように、ダイオード電流Ｉｄａ（またはダイオード電流Ｉｄｂ）の電流が流れなくなったときにはダイオード電流Ｉｄｂ（またはダイオード電流Ｉｄａ）が流れ始めるのでＬＥＤ電流Ｉｅ１は図３（ｅ）に示すように「電流ゼロ」となる期間はなく、これにより、ＬＥＤ電流の断続に起因してＬＥＤ３ａ等の発光が断続的になることが防止され、ストロボ現象の発生を防止できることとなる。
【００２０】
以上説明の図１の構成はトランス２ａ、２ｄによって昇圧回路２Ａ、２Ｂを構成した例であるが、出力電圧によってはチョークコイルを使用することも可能である。
また、以上説明の図１の構成は昇圧回路の並列数を２回路としたが、この２回路に限るものではなく、３回路以上で構成してもよい。この場合、前述のように、各昇圧回路から発光部３へ供給する各電流の位相を相互にずらすことにより、ＬＥＤ３ａ等の発光が断続的になることを一層防止することができる。
【００２１】
以上のように、この実施の形態１によれば、トランス２ａおよびスイッチング素子２ｂ等で構成し、直流電源１の直流電圧を昇圧するフライバック式の昇圧回路２Ａと、トランス２ｄおよびスイッチング素子２ｅ等で構成し、直流電源１の直流電圧を昇圧するフライバック式の昇圧回路２Ｂの２つの昇圧回路を並列に接続して一式のＤＣ／ＤＣコンバータを構成し、制御部４は、これら２つの昇圧回路それぞれから複数直列に接続した発光部３のＬＥＤ３ａ等へ供給する電流Ｉｄａおよび電流Ｉｄｂの位相を互いにずらすように上記スイッチング素子２ｂおよびスイッチング素子２ｅをそれぞれスイッチング制御するように構成したので、複数直列に接続したＬＥＤ３ａ等に通電される電流Ｉｅ１がゼロとなる期間がなく、これにより、従来のようなＬＥＤ電流の断続に起因してＬＥＤの発光が断続的になることが防止され、ストロボ現象の発生を防止できる。
【００２２】
また、本来は大容量となる１つのＤＣ／ＤＣコンバータを回路構成が簡素な低容量の２つの昇圧回路２Ａ，２Ｂに分割し、さらに、従来使用していた形状の大きい大容量の平滑コンデンサを不要にしたことにより、装置を小型化および低廉化することができる。
また、上記のように２つの昇圧回路２Ａ，２Ｂに分割した構成により、直流電源１から供給する電流が従来の断続的な大電流から連続的な小電流に分散され、ＤＣ／ＤＣコンバータから発生するラジオノイズを低減することができ、さらに、スイッチング素子２ｂ等の昇圧回路２Ａ等を構成する個々のパワー部品に流れるピーク電流を小さくでき、ＤＣ／ＤＣコンバータとしての効率を向上することができる。
【００２３】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による発光ダイオード点灯装置の構成図である。図１と同一のものについては同一符号を付してあり、それらの説明は省略する。
図４において、この図４の構成が図１と異なる点は、直流電源１の電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ部１１の構成であり、図１のＤＣ／ＤＣコンバータ部２はフライバック式の昇圧回路を２回路並列に接続して構成したものであるのに対し、図４のＤＣ／ＤＣコンバータ部１１はチャージポンプ式の昇圧回路１１Ａおよび昇圧回路１１Ｂの２回路を並列に接続して構成したものである。このチャージポンプ式の昇圧回路はコンデンサに充電した電圧を電源電圧に重畳して昇圧する回路であり、図１のようなトランス２ａ，２ｄを使用していない点が一つの特徴である。
【００２４】
２回路並列にした一方のチャージポンプ式昇圧回路１１Ａは、スイッチング素子１１ａ、スイッチング素子１１ｂ、反転回路１１ｃ、ダイオード１１ｄ、コンデンサ１１ｅおよびダイオード１１ｆとで形成し、他方のチャージポンプ式昇圧回路１１Ｂは、スイッチング素子１１ｇ、スイッチング素子１１ｈ、反転回路１１ｉ、ダイオード１１ｊ、コンデンサ１１ｋおよびダイオード１１ｌとで形成している。また、２回路のチャージポンプ式昇圧回路１１Ａ，１１Ｂで共用するコンデンサ１１ｍを設けている。
上記スイッチング素子１１ｂのドレイン（Ｄ）、ダイオード１１ｄのアノード、スイッチング素子１１ｈのドレイン（Ｄ）およびダイオード１１ｊのアノードは直流電源１の正電位側と接続する。スイッチング素子１１ａのゲート（Ｇ）とスイッチング素子１１ｂのゲート（Ｇ）との間には反転回路１１ｃを接続し、スイッチング素子１１ａのソース（Ｓ）は接地する。スイッチング素子１１ｂのソース（Ｓ）とスイッチング素子１１ａのドレイン（Ｄ）とを接続し、この接続点とコンデンサ１１ｅの一端とを接続する。コンデンサ１１ｅの他端とダイオード１１ｄのカソードおよびダイオード１１ｆのアノードとを接続する。上記以外のスイッチング素子１１ｇ、スイッチング素子１１ｈ、反転回路１１ｉ、ダイオード１１ｊ、コンデンサ１１ｋおよびダイオード１１ｌについても上記同様の接続関係にする。
【００２５】
上記反転回路１１ｃの入力端と接続したスイッチング素子１１ａのゲート（Ｇ）および反転回路１１ｉの入力端と接続したスイッチング素子１１ｇのゲート（Ｇ）は制御部１２に接続され、この制御部１２が発生するスイッチング制御信号Ｓａ２，Ｓｂ２が入力される。
ＤＣ／ＤＣコンバータ部１１の出力端となるダイオード１１ｆおよびダイオード１１ｌそれぞれのカソードは、一端を接地したコンデンサ１１ｍの他端と接続するとともに、発光部３を形成する直列接続のＬＥＤ３ａ等のアノード側と接続する。
制御部１２は抵抗３ｒに発生する電圧を一定（定電流制御）にするように同一周波数のスイッチング制御信号Ｓａ２およびスイッチング制御信号Ｓｂ２を発生し、昇圧回路１１Ａ，１１Ｂのスイッチング素子１１ａおよびスイッチング素子１１ｇの各ゲート（Ｇ）へ送出し、さらに、反転回路１１ｃおよび反転回路１１ｉを介しスイッチング素子１１ｂおよびスイッチング素子１１ｈの各ゲート（Ｇ）へ送出する。これらスイッチング制御信号Ｓａ２，Ｓｂ２によりスイッチング素子１１ａ，１１ｂおよびスイッチング素子１１ｇ，１１ｈをスイッチング（オンオフ）制御する。この場合、スイッチング素子１１ａ，１１ｂに対するオンオフのスイッチングタイミングと、スイッチング素子１１ｇ，１１ｈに対するオンオフのスイッチングタイミングとは図１の構成と同様に位相をずらす。
【００２６】
次に図４の動作について説明する。
制御部１２は予め設定された位相差分ずらした同一周波数のスイッチング制御信号Ｓａ２およびスイッチング制御信号Ｓｂ２を発生し、これら発生したスイッチング制御信号Ｓａ２はスイッチング素子１１ａのゲート（Ｇ）へ入力し、スイッチング制御信号Ｓｂ２はスイッチング素子１１ｇのゲート（Ｇ）へ入力する。また、反転回路１１ｃにより位相反転されたスイッチング制御信号Ｓａ２’がスイッチング素子１１ｂのゲート（Ｇ）へ入力し、反転回路１１ｉにより位相反転されたスイッチング制御信号Ｓｂ２’がスイッチング素子１１ｈのゲート（Ｇ）へ入力する。これら反転回路１１ｃ，１１ｉによる位相反転により、スイッチング素子１１ａとスイッチング素子１１ｂとは一方がオンのときには他方がオフとなる関係となり、スイッチング素子１１ｇとスイッチング素子１１ｈとについても同様の関係となる。
【００２７】
スイッチング素子１１ａとスイッチング素子１１ｂとにおいて、スイッチング素子１１ａがスイッチング制御信号Ｓａ２によりオンした場合、スイッチング素子１１ｂはオフとなり、これにより、コンデンサ１１ｅがスイッチング素子１１ａのドレイン（Ｄ）とソース（Ｓ）を経て接地され、直流電源１からの電圧Ｅがダイオード１１ｄを介しコンデンサ１１ｅに充電される。次いで、スイッチング素子１１ａがスイッチング制御信号Ｓａ２によりオフした場合、スイッチング素子１１ｂはオンとなり、このオン状態のスイッチング素子１１ｂのドレイン（Ｄ）とソース（Ｓ）を経て直流電源１からの電圧Ｅにコンデンサ１１ｅの充電電圧Ｅが重畳（チャージポンプ）され、この結果、ダイオード１１ｄのカソード側には直流電源１の電圧Ｅを２倍に昇圧した２Ｅの電圧が発生する。昇圧した２Ｅの電圧はダイオード１１ｆを介しコンデンサ１１ｍに充電される。このとき、コンデンサ１１ｅから直流電源１への放電はダイオード１１ｄの逆方向特性により、コンデンサ１１ｍからコンデンサ１１ｅへの放電はダイオード１１ｆの逆方向特性によりそれぞれ阻止される。
【００２８】
以上説明のスイッチング素子１１ａおよびスイッチング素子１１ｂ等で形成する一方の昇圧回路１１Ａに対し、他方の昇圧回路１１Ｂを形成するスイッチング素子１１ｇ、スイッチング素子１１ｈ、ダイオード１１ｊ、コンデンサ１１ｋ、ダイオード１１ｌ等についても同様に動作する。
ここで、前述のように、スイッチング制御信号Ｓａ２とスイッチング制御信号Ｓｂ２とは図１の構成と同様に、同一周波数であるが位相をずらしてある。このため、コンデンサに充電した電圧を電源電圧に重畳するチャージポンプの動作がずれ、ダイオード１１ｆに流れる電流とダイオード１１ｌに流れる電流とは位相がずれる。これら両電流の位相関係は、図１の構成と同様に一方のダイオード電流の減少を他方のダイオード電流が補完するような位相関係となっている。このような位相関係になるようにスイッチング制御信号Ｓａ２とスイッチング制御信号Ｓｂ２との位相関係を設定しておく。
このような位相関係にあるダイオード１１ｆの電流とダイオード１１ｌの電流の双方が発光部３のＬＥＤ３ａ等にＬＥＤ電流Ｉｅ２として流れる。このＬＥＤ電流Ｉｅ２は図１の構成における図３（ｅ）の波形の電流のように、ＬＥＤ電流Ｉｅ２は「電流ゼロ」となる期間がなく、これにより、ＬＥＤ電流の断続に起因してＬＥＤ３ａ等の発光が断続的になることが防止され、ストロボ現象の発生を防止できることとなる。
【００２９】
なお、以上説明の図４の構成は昇圧回路の並列数を２回路としたが、この２回路に限るものではなく、３回路以上で構成してもよい点については実施の形態１と同様であり、この場合において、各昇圧回路から発光部３へ供給する各電流の位相を相互にずらすことにより、ＬＥＤ３ａ等の発光が断続的になることを一層防止することができる。
【００３０】
以上のように、この実施の形態２によれば、スイッチング素子１１ａ，１１ｂおよびコンデンサ１１ｅ等で構成し、直流電源１の直流電圧を昇圧するチャージポンプ式の昇圧回路１１Ａと、スイッチング素子１１ｇ，１１ｈおよびコンデンサ１１ｋ等で構成し、直流電源１の直流電圧を昇圧するチャージポンプ式の昇圧回路１１Ｂの２つの昇圧回路を並列に接続して一式のＤＣ／ＤＣコンバータを構成し、制御部１２は、これら２つの昇圧回路それぞれから複数直列に接続した発光部３のＬＥＤ３ａ等へ供給する電流の位相を互いにずらすように上記スイッチング素子１１ａ，１１ｂおよびスイッチング素子１１ｇ，１１ｈをそれぞれスイッチング制御するように構成したので、実施の形態１と同様の効果、即ち、複数直列に接続したＬＥＤ３ａ等に通電される電流Ｉｅ２がゼロとなる期間がなく、ＬＥＤ電流の断続に起因してＬＥＤの発光が断続的になることが防止され、ストロボ現象の発生を防止できる。
【００３１】
また、この実施の形態２によるチャージポンプ式のＤＣ／ＤＣコンバータは昇圧トランスを使用しない簡素な回路構成で直流電源１の電圧を２倍に昇圧するので、発光部３における直列接続のＬＥＤの数が少なく、これらＬＥＤの点灯に要する電圧が比較的小さくて済むような点灯装置に特に有効である。
また、実施の形態１と同様に、１つのＤＣ／ＤＣコンバータ部１１を回路構成が簡素な低容量の２つの昇圧回路１１Ａ，１１Ｂに分割し、さらに、形状の大きい大容量の平滑コンデンサを小容量化したことにより、装置を小型化および低廉化することができる。
以上の他、２つの昇圧回路１１Ａ，１１Ｂに分割した構成により、直流電源１から供給する電流が従来の断続的な大電流から連続的な小電流に分散でき、さらに、スイッチング素子１１ａ等の昇圧回路１１Ａ等を構成する個々のパワー部品に流れるピーク電流を小さくでき、ＤＣ／ＤＣコンバータとしての効率を向上することができる効果についても実施の形態１と同様である。
【００３２】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による発光ダイオード点灯装置の構成図である。図１と同一のものについては同一符号を付してあり、それらの説明は省略する。
図５において、この図５の構成はＤＣ／ＤＣコンバータ部２１を図１に類似する共振式の昇圧回路２１Ａおよび２１Ｂの２回路を並列に接続したものであり、図１の構成と相違している点は、トランス２ａの巻線中間端とスイッチング素子２ｂのドレイン（Ｄ）との接続点と接地間に共振コンデンサ２ｇを設け、同様に、トランス２ｄの巻線中間端とスイッチング素子２ｅのドレイン（Ｄ）との接続点と接地間に共振コンデンサ２ｈを設けている点、スイッチング素子２ｂおよびスイッチング素子２ｅの各ドレイン（Ｄ）と制御部２２とを接続している点である。その他については図１の構成と同様である。従って、この図５の基本動作は図１と共通であり、以下においては上記相違点を中心に説明し、図１と共通の動作については省略または簡易に説明する。
【００３３】
次に図５の動作について図６を用いて説明する。
図６はこの発明の実施の形態３による発光ダイオード点灯装置の動作説明用のタイミング図であって、図６（ａ）〜図６（ｄ）は共振コンデンサ２ｇが設けられていないときのもの、図６（ｅ）〜図６（ｈ）は共振コンデンサ２ｇを設けた図５の構成におけるものであり、図６（ａ），（ｅ）はスイッチング制御信号Ｓａ３によるスイッチング素子２ｂのスイッチングタイミング図、図６（ｂ），（ｆ）はスイッチング素子２ｂに流れる電流波形図、図６（ｃ），（ｇ）はダイオード２ｃに流れる電流波形図、図６（ｄ），（ｈ）はスイッチング素子２ｂのドレイン（Ｄ）の電圧波形図である。
【００３４】
共振コンデンサ２ｇが設けられていないとした場合、スイッチング素子２ｂはスイッチング制御信号Ｓａ３により図６（ａ）に示すタイミングでオン（ＯＮ）またはオフ（ＯＦＦ）しており、このオンオフにより、図３で説明したと同様に、スイッチング素子２ｂには図６(ｂ)の波形のスイッチング電流（ドレイン電流）Ｉｆａが流れ、これにより、ダイオード２ｃには図６（ｃ）の波形のダイオード電流Ｉｄａが流れる。
上記動作において、スイッチング素子２ｂがスイッチング制御信号Ｓａ３によりオフからオンに転ずるタイミングにおいては、そのドレイン（Ｄ）の電圧（Ｖｆａ’とする）の波形は図６（ｄ）に示すように振動（リンギング）成分が発生している。この振動成分を急激にショート（Ｖｒ１）すると、スイッチング素子２ｂがスイッチング制御信号Ｓａ３によりオンからオフに転ずるタイミングにおいて発生するサージ電圧の急激な立ち上がり（Ｖｒ２）はノイズの原因となり、点灯装置として好ましくない。
【００３５】
共振コンデンサ２ｇはこのＶｒ１とＶｒ２の急激な電圧変化の発生を防止する目的で設けるものである。以下、この共振コンデンサ２ｇを設けた図５の構成について説明する。
この共振コンデンサ２ｇはトランス２ａのインダクタンス（Ｌ）と共振し、この共振により振動成分を低い周波数にする。なお、共振コンデンサ２ｇはトランス２ａからの電圧を充電するが、この充電電圧はスイッチング素子２ｂのオン時にドレイン（Ｄ）からソース（Ｓ）を経て接地側へ放電されるため、この放電は蓄えたエネルギを捨てることを意味し、スイッチング素子２ｂのスイッチング損失となって熱発生の原因にもなり、ＤＣ／ＤＣコンバータの効率という観点から好ましくない。このため、スイッチング素子２ｂはトランス２ａに蓄えられたエネルギが受光部３側へ放出されたタイミング、すなわち、スイッチング素子２ｂに流れる電流Ｉｆａまたは印加される電圧Ｖｆａがゼロとなるときに同期したタイミングでオンさせるようにする。
【００３６】
具体的には、図６（ｄ），（ｈ）に図示した、スイッチング素子２ｂのドレイン（Ｄ）の電圧がゼロに降下した「Ａ」のタイミングでスイッチング素子２ｂをオンさせる。
これにより、共振コンデンサ２ｇからの放電が少なくなり、充電した電圧（エネルギ）を捨てるという非効率な動作を回避でき、スイッチング素子２ｂのスイッチング損失による熱発生を抑制する。
なお、ＬＥＤを適切に発光させるための温度はさほど高くなく（例えば１００℃）、このため、ＬＥＤを点灯するにあたっては放熱対策が重要となり、上記のようにスイッチング素子２ｂのスイッチング損失による熱発生の抑制は点灯装置として好ましい。
【００３７】
前記「Ａ」のタイミングでスイッチング素子２ｂをオンするようにするため、制御部２２はスイッチング素子２ｂのドレイン（Ｄ）の電圧状態を監視し、前記「Ａ」のタイミングでスイッチング素子２ｂをオンするようにした図６（ｅ）のスイッチング制御信号Ｓａ３を発生し、スイッチング素子２ｂのゲート（Ｇ）へ送出する。
以下、図１の構成と同様に、スイッチング制御信号Ｓａ３によりスイッチング素子２ｂがオンオフし、スイッチング素子２ｂには図６（ｆ）の波形のスイッチング電流（ドレイン電流）Ｉｆａが流れ、ダイオード２ｃには図６（ｇ）の波形のダイオード電流Ｉｄａが流れる。
また、スイッチング素子２ｂのドレイン（Ｄ）の電圧Ｖｆａは図６（ｈ）の波形の電圧となり、ノイズや発熱の原因となる図６（ｄ）の振動成分や急激な電圧変化の発生が防止されている。
【００３８】
以上説明のトランス２ａ、スイッチング素子２ｂ、ダイオード２ｃおよび共振コンデンサ２ｇとで形成する一方の昇圧回路２１Ａに対し、他方の昇圧回路２１Ｂを形成するトランス２ｄ、スイッチング素子２ｅ、ダイオード２ｆおよび共振コンデンサ２ｈについても同様に動作し、スイッチング制御信号Ｓｂ３によるスイッチングタイミング、スイッチング電流Ｉｆｂ、ダイオード電流Ｉｄｂおよびスイッチング素子２ｅのドレイン（Ｄ）の電圧Ｖｆｂのそれぞれは、前述の図６（ｅ）〜図６（ｈ）と同じ波形で位相がずれたものとなる。この位相のずれは、スイッチング制御信号Ｓａ３とスイッチング制御信号Ｓｂ３とが図１の構成と同様に同一周波数であるが位相をずらしてあることによる。
従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２１から発光部３のＬＥＤ３ａ等に流れるＬＥＤ電流Ｉｅ１は図１の構成と同様であり、これにより、ＬＥＤ電流の断続に起因してＬＥＤ３ａ等の発光が断続的になることが防止され、ストロボ効果の発生が防止されている。
【００３９】
なお、以上説明の図５の構成は昇圧回路の並列数を２回路としたが、この２回路に限るものではなく、３回路以上で構成してもよい点については実施の形態１と同様であり、この場合において、各昇圧回路から発光部３へ供給する各電流の位相を相互にずらすことにより、ＬＥＤ３ａ等の発光が断続的になることを一層防止することができる。
【００４０】
以上のように、この実施の形態３によれば、実施の形態１（図１）の２つの昇圧回路それぞれに共振コンデンサ２ｇおよび共振コンデンサ２ｈを設けた共振式の昇圧回路それぞれを並列に接続し、制御部２２は、スイッチング素子２ｂ，２ｅをそのドレイン（Ｄ）の電圧がゼロに降下したタイミングでオンするようにスイッチング制御し、その他については実施の形態１の制御部４と同様にスイッチング制御するように構成したので、実施の形態１と同様の効果、即ち、複数直列に接続したＬＥＤ３ａ等に通電される電流Ｉｅ１がゼロとなる期間がなく、ＬＥＤ電流の断続に起因してＬＥＤの発光が断続的になることが防止され、ストロボ現象の発生を防止できるとともに、共振コンデンサ２ｇ，２ｈを設けたことにより、スイッチング素子２ｂ，２ｅがオフからオンに転ずるときにそのドレイン（Ｄ）に発生する振動成分を抑止でき、この振動成分に起因するノイズの発生を防止できる。また、制御部２２はスイッチング素子２ｂ，２ｅをそのドレイン（Ｄ）の電圧がゼロに降下したタイミングでオンするようにスイッチング制御するので、共振コンデンサ２ｇ，２ｈの放電が少なくなり、この放電によるスイッチング素子２ｂ，２ｅにおけるスイッチング損失に起因する熱の発生を少なくでき、ＤＣ／ＤＣコンバータとしての効率を向上できる。
【００４１】
以上の他、１つのＤＣ／ＤＣコンバータ部を回路構成が簡素な低容量の２つの昇圧回路に分割し、さらに、形状の大きい大容量の平滑コンデンサを小容量化したことにより装置を小型化および低廉化することができる効果、および２つの昇圧回路に分割した構成により、直流電源１から供給する電流が従来の断続的な大電流から連続的な小電流に分散でき、さらに、スイッチング素子２ｂ等のＤＣ／ＤＣコンバータを構成する個々のパワー部品に流れるピーク電流を小さくでき、ＤＣ／ＤＣコンバータとしての効率を向上することができる効果についても実施の形態１と同様である。
【００４２】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４による発光ダイオード点灯装置の構成図である。
前記実施の形態１乃至実施の形態３による発光ダイオード点灯装置の発光部３は複数個直列に接続したＬＥＤのブロックは１ブロックである。この構成において、高輝度発光とするためにＬＥＤを多数個（例えば４５個）直列に接続した場合、図２で説明したように、ＬＥＤの順方向電圧降下が略３Ｖと高いため、直列接続のＬＥＤそれぞれの順方向電圧降下を全て加算した電圧以上の高い電圧を発生するＤＣ／ＤＣコンバータが必要となる。
このような高い電圧を発生するＤＣ／ＤＣコンバータにすると、高耐圧の部品を要して高価となり、また、部品の大型化により装置が大型化し、好ましくない。
この実施の形態４による発光ダイオード点灯装置は高輝度発光を得るためにＬＥＤを多数個必要とする場合に対処したものであり、必要とするＬＥＤの全個数を複数の発光ブロックに分割し、これら分割した発光ブロックごとにＤＣ／ＤＣコンバータを設け発光するように構成したものである。分割した各発光ブロックを形成する複数個のＬＥＤは図１の構成の同様に直列接続する。
【００４３】
図７は図１の構成を前提にしたものであり、ＤＣ／ＤＣコンバータ部および発光部それぞれを３ブロックに分割した構成例である。このように３ブロックに分割した場合、ＬＥＤを前記例の４５個必要とすると、直列接続する１つの発光ブロックのＬＥＤ数は３分の１の１５個となり、これにより、高い電圧を発生するＤＣ／ＤＣコンバータを設ける必要がなくなる。
図７において、直流電源１が印加されるＤＣ／ＤＣコンバータ部３１はＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２、ＤＣ／ＤＣコンバータブロック３３およびＤＣ／ＤＣコンバータブロック３４の３ブロックで構成し、また、各ＤＣ／ＤＣコンバータブロックはＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２に示すように、昇圧回路３２Ａおよび昇圧回路３２Ｂとを２回路並列に接続して構成している。これらＤＣ／ＤＣコンバータ部３１から給電される発光部３５はＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２より給電される発光ブロック３６、ＤＣ／ＤＣコンバータブロック３３より給電される発光ブロック３７、ＤＣ／ＤＣコンバータブロック３４より給電される発光ブロック３８の３ブロックで構成する。上記ＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２，３３，３４を制御部３９がスイッチング制御する。
【００４４】
ＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２、ＤＣ／ＤＣコンバータブロック３３またはＤＣ／ＤＣコンバータブロック３４の個々の構成は図１のＤＣ／ＤＣコンバータ部２と同様であり、昇圧回路を２回路並列に接続したフライバック式で構成している。例えばＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２を構成するトランス３２ａ、スイッチング素子３２ｂ、ダイオード３２ｃ、トランス３２ｄ、スイッチング素子３２ｅおよびダイオード３２ｆそれぞれは、図１のＤＣ／ＤＣコンバータ部２のトランス２ａ、スイッチング素子２ｂ、ダイオード２ｃ、トランス２ｄ、スイッチング素子２ｅおよびダイオード２ｆに対応し、それぞれ同一機能のものである。
他のＤＣ／ＤＣコンバータブロック３３およびのＤＣ／ＤＣコンバータブロック３４それぞれの構成についても上記のＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２と同様であり、その説明は省略する。
また、発光ブロック３６、発光ブロック３７および発光ブロック３８の個々の構成も図１の発光部３と同様であり、例えば発光ブロック３６で示すように、複数個のＬＥＤ（３６ａ，３６ｂ・・・３６ｍ，３６ｎ）（以下、「ＬＥＤ３６ａ等」とする）を直列に接続し、この直列接続のカソード側は抵抗３６ｒを介し接地する。他の発光ブロック３７および発光ブロック３８それぞれの構成についても上記発光ブロック３６と同様であり、その説明は省略する。
【００４５】
制御部３９はＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２，３３，３４の個々を図１のＤＣ／ＤＣコンバータ部２に対する制御と同様の制御を行うとともに、ブロック全体を制御する。
例えばＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２に対して、制御部３９は抵抗３６ｒに発生する電圧を一定（定電流制御）にするように同一周波数のスイッチング制御信号Ｓａ４およびスイッチング制御信号Ｓｂ４を発生し、このＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２のスイッチング素子３２ｂおよびスイッチング素子３２ｅの各ゲート（Ｇ）へ送出する。これらスイッチング制御信号Ｓａ４，Ｓｂ４によりスイッチング素子３２ｂおよびスイッチング素子３２ｅをスイッチング（オンオフ）制御する。この場合、スイッチング制御信号Ｓａ４とスイッチング制御信号Ｓｂ４との位相関係は図１の構成と同様にずらし、スイッチング素子３２ｂに対するオンオフのスイッチングタイミングと、スイッチング素子３２ｅに対するオンオフのスイッチングタイミングとは位相をずらす。
【００４６】
他のＤＣ／ＤＣコンバータブロック３３およびＤＣ／ＤＣコンバータブロック３４それぞれに対しても上記昇圧ブロック３２と同様にして、同一周波数のスイッチング制御信号Ｓａ５およびスイッチング制御信号Ｓｂ５を発生してＤＣ／ＤＣコンバータブロック３３へ送出し、同一周波数のスイッチング制御信号Ｓａ６およびスイッチング制御信号Ｓｂ６を発生してＤＣ／ＤＣコンバータブロック３４へ送出する。この場合、スイッチング制御信号Ｓａ５とスイッチング制御信号Ｓｂ５との位相関係およびスイッチング制御信号Ｓａ６とスイッチング制御信号Ｓｂ６の位相関係をずらす点については上記ＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２と同様であるが、さらに加えて、スイッチング制御信号Ｓａ４，Ｓｂ４とスイッチング制御信号Ｓａ５，Ｓｂ５およびスイッチング制御信号Ｓａ６，Ｓｂ６の相互の位相についてもずらす。
【００４７】
次に図７の動作について説明する。
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２、ＤＣ／ＤＣコンバータブロック３３およびＤＣ／ＤＣコンバータブロック３４の個々の基本動作は図１のＤＣ／ＤＣコンバータ部２と同様であるのでその説明は省略し、制御部３９によるブロック全体の制御を中心に図８を用いて説明する。
図８はこの発明の実施の形態４による発光ダイオード点灯装置の動作説明用のタイミング図であり、図８（ａ）はＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２から発光ブロック３６（ＬＥＤ３６ａ等）へ流れる電流波形図、図８（ｂ）はＤＣ／ＤＣコンバータブロック３３から発光ブロック３７へ流れる電流波形図、図８（ｃ）はＤＣ／ＤＣコンバータブロック３４から発光ブロック３８へ流れる電流波形図、図８（ｄ）は前記（ａ）〜（ｃ）を合成した場合の電流波形図である。
制御部３９と個々のＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２、ＤＣ／ＤＣコンバータブロック３３またはＤＣ／ＤＣコンバータブロック３４との間の制御関係は図１の制御部４とＤＣ／ＤＣコンバータ部２との制御関係と同様であり、これら制御によりＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２から発光ブロック３６に対しては図８（ａ）の波形の電流Ｉｅ３が、ＤＣ／ＤＣコンバータブロック３３から発光ブロック３７に対しては図８（ｂ）の波形の電流Ｉｅ４が、ＤＣ／ＤＣコンバータブロック３４から発光ブロック３８に対しては図８（ｃ）の波形の電流Ｉｅ５がそれぞれ流れる。
【００４８】
ここで、図８（ａ）、図８（ｂ）および図８（ｃ）に示すように、電流Ｉｅ３、電流Ｉｅ４および電流Ｉｅ５の位相は互いにずらしてある（例えば３分の１周期ずつ（１２０度））。制御部３９はこのように電流Ｉｅ３、電流Ｉｅ４および電流Ｉｅ５の位相を互いにずらすように制御するスイッチング制御信号Ｓａ４，Ｓｂ４、スイッチング制御信号Ｓａ５，Ｓｂ５およびスイッチング制御信号Ｓａ６，Ｓｂ６を発生し、ＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２，３３，３４のスイッチング素子３２ｂ，３２ｅ等をスイッチング制御する。これにより、発光ブロック３６，３７，３８からなる発光部３５の全体には電流Ｉｅ３、電流Ｉｅ４および電流Ｉｅ５を合成した図８（ｄ）の波形の電流が流れたことに等しく、発光ブロックが１ブロックの場合と比較して電流の変動が小さく、発光部３５の発光の変動を小さくすることができる。
以上の結果、ＬＥＤを多数必要とする場合にも、ＬＥＤ電流の断続に起因してＬＥＤ３６ａ等の発光が断続的になることが防止され、ストロボ効果の発生を防止できることとなる。
【００４９】
以上説明の図７のＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２，３３，３４は実施の形態１のＤＣ／ＤＣコンバータ部２（図１）を基に構成したが、これに代え、実施の形態２のＤＣ／ＤＣコンバータ部１１（図４）または実施の形態３のＤＣ／ＤＣコンバータ部２１（図５）を基に構成してもよい。
また、図７のＤＣ／ＤＣコンバータ部３１および発光部３５はそれぞれ３ブロックに分割したが、この分割数に限るものではなく、他の分割数で構成してもよい。この場合において、各昇圧ブロックから各発光ブロックへ供給する各電流の位相を相互にずらすことにより、ＬＥＤ３ａ等全体の発光が断続的になることを一層防止することができる。
【００５０】
以上のように、この実施の形態４によれば、必要とするＬＥＤの全個数を３つの発光ブロック３６，３７，３８に分割し、これら分割した発光ブロック３６等を形成する複数個のＬＥＤ３６ａ等は実施の形態１と同様に直列に接続し、これら分割した発光ブロック３６，３７，３８それぞれに対応してＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２，３３，３４を設け、制御部３９は、発光ブロック３６，３７，３８の各発光ダイオードへ供給する電流Ｉｅ３，Ｉｅ４，Ｉｅ５の位相を、ＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２，３３，３４を構成する昇圧回路相互間およびＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２，３３，３４の相互間で互いにずらすようにＤＣ／ＤＣコンバータブロック３２，３３，３４それぞれの各昇圧回路（３２Ａ，３２Ｂ等）をスイッチング制御するように構成したので、発光部３５の発光の変動を小さくすることができるとともに、高い電圧を発生する昇圧回路を必要とすることなく、昇圧回路の昇圧比を小さくでき、また、高耐圧の部品を必要としないことによりコスト上昇を抑制でき、部品の大型化による装置の大型化を回避できる。
なお、以上の他、実施の形態１で説明した効果を享受できることについては説明するまでもない。
【００５１】
実施の形態５．
前記実施の形態１乃至実施の形態４では発光ダイオード点灯装置について説明したが、これら発光ダイオード点灯装置は下記のように車両の灯具点灯装置として使用することができる。
車両用灯具の１つであるヘッドランプとして例えば高輝度放電灯（ＨＩＤ）があるが、この高輝度放電灯は発光部が１個であり、車体デザインの中でヘッドランプのデザイン自由度が低く、車体へのデザインに対する自由度が求められている。
この高輝度放電灯に対し、ＬＥＤは単独で発する発光量が小さいが、このＬＥＤを複数個（例えば５０個）直列に接続し、同時に点灯することにより平面状のヘッドランプも可能であり、高いデザイン自由度を得ることが可能である。
【００５２】
一方、ＬＥＤは図２で説明したように、順方向電圧降下は略３Ｖと高いため、直列接続のＬＥＤブロックを点灯させる場合、それぞれの順方向電圧降下を全て加算した電圧以上の電圧を供給する昇圧電源が必要である。
これに対し、実施の形態１乃至実施の形態４に示した発光ダイオード点灯装置は、複数のＬＥＤを直列に接続し、この直列接続の全てのＬＥＤを同時に点灯するためにＤＣ／ＤＣコンバータを介し給電する構成であるので、バッテリを電源とする車両のヘッドランプやその他の灯具の点灯装置と使用することが可能である。
【００５３】
以上のように、この実施の形態５によれば、実施の形態１乃至実施の形態４のうちのいずれかの発光ダイオード点灯装置を使用して車両用灯具点灯装置を構成したので、複数直列に接続したＬＥＤに通電される電流がゼロとなる期間がなく、ＬＥＤ電流の断続に起因してＬＥＤの発光が断続（点滅）的になることが防止でき、実施の形態１乃至実施の形態４のうちのいずれかの発光ダイオード点灯装置を例えば高速で走行する車両のヘッドランプに使用してもストロボ現象を発生することがないので、好ましい光源を提供できることとなる。
また、実施の形態１乃至実施の形態４で説明した小型化および低廉化を可能にした発光ダイオード点灯装置を使用するので、小型化および低廉化した車両用灯具点灯装置を得ることができる。
【図１】
0004675971.tif 000002
【図２】
0004675971.tif 000003
【図３】
0004675971.tif 000004
【図４】
0004675971.tif 000005
【図５】
0004675971.tif 000006
【図６】
0004675971.tif 000007
【図７】
0004675971.tif 000008
【図８】
0004675971.tif 000009