(57)【要約】【課題】多種類のＬＥＤ照明ユニットへの共用を可能とするとともに、消費電力を節減できるＬＥＤ駆動回路を提供することを目的とする。【解決手段】定格電圧が異なる複数種類のＬＥＤ照明ユニット１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを駆動するＬＥＤ駆動回路を、直流電源２を備えた変電圧電源１と、ＬＥＤ照明ユニットに定電流の駆動電力を供給するプログラマブル定電流源４と、変電圧電源１によってプログラマブル定電流源４に印加される出力電圧が略一定となるように制御する出力電圧制御回路１１とで構成する。これにより、定格電圧の異なる複数種類のＬＥＤユニットに対して共通のＬＥＤ駆動回路を用いる場合においても、定電圧電源１によるプログラマブル定電流源４への印加電圧を一定にして、過度の電圧がプログラマブル定電流源４に印加されることによる電力ロスを省いて消費電力を節減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ照明ユニットを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、前記ＬＥＤ照明ユニットに略一定の電流を供給する定電流供給手段と、前記定電流供給手段へ可変電圧を出力する変電圧電源と、前記変電圧電源によって前記定電流供給手段に印加される出力電圧が略一定となるように前記変電流源を制御する出力電圧制御回路とを備えたことを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
前記定電流供給手段は電流検出抵抗と定電圧素子とを直列に接続した直列回路を有し、前記出力電圧制御回路は前記直列回路の両端に印加される電圧が略一定となるように制御することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
前記定電流供給手段は電流検出抵抗と定電圧素子とを直列に接続した直列回路を有し、前記出力電圧制御回路は前記定電圧素子の両端に印加される電圧が略一定となるように制御することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項４】
前記定電流供給手段は電流検出抵抗を有し、前記出力電圧制御回路は前記電流検出抵抗の両端に印加される電圧が略一定となるように制御することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項５】
前記定電流供給手段から供給される電流の供給先を、定格電圧の異なる複数のＬＥＤ照明ユニットのいずれかに切り換える切換手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のＬＥＤ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたＬＥＤ照明ユニットを駆動するＬＥＤ駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品実装装置など電子機器製造分野においてカメラによる撮像を行う際の照明用光源として、ＬＥＤを用いた光源装置が多用される。この光源装置は、複数のＬＥＤを照明対象に応じて組み合わせたＬＥＤ照明ユニットと、ＬＥＤ照明ユニットを駆動して発光させるＬＥＤ駆動回路より構成される。このＬＥＤ駆動回路は、ＬＥＤを一定の明るさで発光させるため、ＬＥＤに流れる電流を常に一定にする定電流回路を備えている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６０−１９８８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで電子部品実装装置などに用いられる照明装置では、ＬＥＤ照明ユニットは照明対象の種類に応じて交換可能となっている場合が多く、このような場合には共通のＬＥＤ駆動回路で多種類のＬＥＤ照明ユニットを駆動できることが望ましい。しかしながら、上述の先行技術例に示すようなＬＥＤ駆動回路では、定電圧電源によってＬＥＤ照明ユニットを駆動する構成となっているため、定格電圧の異なる複数種類のＬＥＤ照明ユニットを用いる場合には、次のような不都合が生じる。
【０００４】
すなわち従来のＬＥＤ駆動回路においては、定電流回路の機能によりＬＥＤに流れる電流は常に一定に制御されるものの、定電流回路内でＬＥＤと直列に接続された定電流素子に印加される電圧は、個々のＬＥＤ照明ユニットの定格電圧によって変化する。例えば定格電圧が低いＬＥＤ照明ユニットを用いる場合には、定電流素子には必要以上に高い電圧が印加され、その結果電力が熱に変換されて機器の発熱や消費電力の無駄な増大を招いていた。
【０００５】
そこで本発明は、多種類のＬＥＤ照明ユニットへの共用を可能とするとともに、消費電力を節減できる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】
【０００６】
本発明のＬＥＤ駆動回路は、ＬＥＤ照明ユニットを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、前記ＬＥＤ照明ユニットに略一定の電流を供給する定電流供給手段と、前記定電流供給手段へ可変電圧を出力する変電圧電源と、前記変電圧電源によって前記定電流供給手段に印加される出力電圧が略一定となるように前記変電流源を制御する出力電圧制御回路とを備えた。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ＬＥＤに略一定の電流を供給する定電流供給手段に変電圧電源によって印加される出力電圧が略一定となるように出力電圧制御回路によって制御する構成を採用することにより、定格電圧の異なる複数種類のＬＥＤユニットに対して共通のＬＥＤ駆動回路を用いる場合においても、定電流供給手段へ不必要な高電圧が印加されることによる電力ロスを排除して、消費電力を節減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１、図２，図３は、本発明の一実施の形態のＬＥＤ駆動回路の回路図である。
【０００９】
図１を参照してＬＥＤ駆動回路の構成を説明する。このＬＥＤ駆動回路は、電子部品実装用装置などにおいて、電子部品や基板をカメラによって撮像する際の照明用光源として用いられるＬＥＤ照明ユニットを駆動するために用いられるものである。図１に示すように、ＬＥＤ駆動回路は変電圧電源１、出力電圧制御回路１１およびプログラマブル定電流源４を主構成部としており、プログラマブル定電流源４から出力される直流電圧を、駆動負荷となるＬＥＤ照明ユニットに印加する。
【００１０】
ここで用いられるＬＥＤ照明ユニットは同一種類でもよいが、本実施の形態においては、図１に示すように、定格電圧の異なる複数種類のＬＥＤ照明ユニット１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが混在して用いられる。各ＬＥＤ照明ユニットは、それぞれ定格が異なる抵抗とＬＥＤとを組み合わせた構成となっており、ＬＥＤ照明ユニット１４Ａは抵抗１５ＡとＬＥＤ１６Ａとを、ＬＥＤ照明ユニット１４Ｂは抵抗１５ＢとＬＥＤ１６Ｂとを、またＬＥＤ照明ユニット１４Ｃは抵抗１５ＣとＬＥＤ１６Ｃとをそれぞれ直列に組み合わせて構成されている。
【００１１】
これらＬＥＤ照明ユニット１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは、それぞれのＬＥＤのカソード側を接地した形態で、スイッチなどの切換回路１３（切換手段）を介して共通のプログラマブル定電流源４に接続されている。そして切換指令部１２によって切換回路１３を切換制御することにより、特定のＬＥＤ照明ユニットにプログラマブル定電流源４から駆動電力が出力される。したがって、切換指令部１２および切換回路１３は、プログラマブル定電流源４から供給される電流の供給先を、定格電圧の異なる複数のＬＥＤ照明ユニットのいずれかに切り換える切換回路となっている。
【００１２】
変電圧電源１は直流電源２およびＩＣ等からなるスイッチングレギュレータ３より構成される。直流電源２はバッテリーなどの外部直流電源であり、一定電圧（例えば２４Ｖ）の直流を供給する。スイッチングレギュレータ３は直流電源２から供給される直流を降圧しプログラマブル定電流源４に出力する。このとき、スイッチングレギュレータ３は出力電圧制御回路１１からの制御信号に応じた電圧の直流を出力するようになっており、出力電圧制御回路１１は、プログラマブル定電流源４の両端の電圧を検出して、この電圧が一定の電圧値となるようにスイッチングレギュレータ３に対して信号を出力する。
【００１３】
プログラマブル定電流源４は外部からの電流指令に応じた一定の電流を負荷側に供給する機能を有しており、電流検出抵抗５、電流検出回路６、定電流素子７、定電流制御回路８、誤差増幅回路９、電流値指令部１０より構成される。電流値指令部１０には、明るさ調整等のため電子部品実装装置の制御部などの外部の制御装置（図示省略）より各ＬＥＤ照明ユニットの駆動電流値が入力される。
【００１４】
変電圧電源１から出力された電流は、直列に接続された電流検出抵抗５、定電流素子７を経由して、切換回路１３を介して負荷となるＬＥＤ照明ユニット１４Ａ、ＬＥＤ照明ユニット１４Ｂ、ＬＥＤ照明ユニット１４Ｃのいずれかに出力される。このとき、電流検出抵抗５の両端の電位差を電流検出回路６によって検出することにより、プログラマブル定電流源４を流れる電流が検出され、検出された電流値は誤差増幅回路９に伝達される。
【００１５】
誤差増幅回路９は、この電流値と電流値指令部１０から指令された電流値とを取り込んで比較することによって誤差を検出し、検出した誤差を増幅した誤差信号を定電流制御回路８に伝達する。定電流制御回路８はｎ型のＭＯＳ−ＦＥＴ等であり、誤差増幅回路９からの誤差信号に応じて、ｐ型のＭＯＳ−ＦＥＴ等を用いた定電流素子７を制御する機能を
有している。そしてこの誤差信号に基づいて、定電流制御回路８が定電流素子７を制御することにより、定電流素子７を流れる電流は、電流値指令部１０によって指令された電流値、すなわち駆動対象となるＬＥＤ照明ユニットの適正駆動電流に保たれる。
【００１６】
したがって、プログラマブル定電流源４は、ＬＥＤ照明ユニットに略一定の電流を供給する定電流供給手段となっており、この構成において、出力電圧制御回路１１は、変電圧電源１によってプログラマブル定電流源４に印加される出力電圧が略一定となるように変電圧電源１を制御する。そして、プログラマブル定電流源４は電流検出抵抗５と定電圧素子７とを直列に接続した直列回路を有しており、出力電圧制御回路１１による電圧制御においては、出力電圧制御回路１１はこの直列回路の両端に印加される電圧が略一定となるように変電圧電源１を制御する。
【００１７】
これにより、定格電圧の異なる複数種類のＬＥＤ照明ユニットを共通のＬＥＤ駆動回路によって駆動する場合において、プログラマブル定電流源４によってＬＥＤ照明ユニットを流れる電流を個々のＬＥＤ照明ユニットの適正駆動電流に保つとともに、プログラマブル定電流源４の電流検出抵抗５および定電流素子７に印加される電圧を、ＬＥＤ照明ユニットの定格電圧に関係なく常に一定に制御することができる。
【００１８】
このため、プログラマブル定電流源４の直列回路部分に不必要に高い電圧が印加されることによる電力ロスを減少させて、消費電力を節減することができるとともに、低発熱であることから放熱器の設置など発熱対策が不要になり、電源装置としてのＬＥＤ駆動回路を簡略化・低コスト化することができる。
【００１９】
なお、図１に示す例においては、出力電圧制御回路１１によって変電圧電源１からの出力電圧を制御する際に、直列に接続された電流検出抵抗５および定電流素子７に印加される電圧が一定となるように制御しているが、図２に示すプログラマブル定電流源４Ａのように定電流素子７の両端の電圧を出力電圧制御回路１１に入力して、定電流素子７の両端の電圧が一定となるように回路を構成してもよい。
【００２０】
すなわちこの例では、プログラマブル定電流源４は電流検出抵抗５と定電圧素子７とを直列に接続した直列回路を有し、出力電圧制御回路１１は定電圧素子７の両端に印加される電圧が略一定となるように制御する。この場合においては、電流検出抵抗５が電圧制御対象範囲から除かれていることから電流検出抵抗５の過度の発熱による電力ロス分は対象外となるものの、図１に示す例と略同様の効果を得ることができる。
【００２１】
さらには、図１に示すプログラマブル定電流源４の構成を簡略化して、図３に示すプログラマブル定電流源４Ｂのように回路を構成してもよい。この例では、図１に示す例におけるプログラマブル定電流源４から、定電流素子７および定電流制御回路８を除いた構成となっており、出力電圧制御回路１１によって、電流値指令部１０の制御指令と電流検出回路６の検出結果とに基づいて、電流検出抵抗５の両端の電圧が一定となるように制御するようにしている。
【００２２】
すなわちこの例では、プログラマブル定電流源４は電流検出抵抗５を有し、出力電圧制御回路１１は電流検出抵抗５の両端に印加される電圧が略一定となるように制御する構成となっている。この構成は、定電流素子を使用しないシンプルな構成であることから、消費電力を節減可能な節電型のＬＥＤ駆動回路を安価に製作することができるとともに、メンテナンスが容易になるという優れた効果を有している。なお、図３において、誤差増幅回路９と出力電圧制御回路１１を離して記載しているが、この両者をまとめて１つの回路として構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明のＬＥＤ駆動回路は、定格電圧の異なる複数種類のＬＥＤ照明ユニットに対して共通のＬＥＤ駆動回路を用いる場合においても、定電圧電源の印加電圧を一定にして消費電力を節減することができるという効果を有し、対象に応じて複数のＬＥＤ照明ユニットを交換して用いる形式の照明装置に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態のＬＥＤ駆動回路の回路図
【図２】本発明の一実施の形態のＬＥＤ駆動回路の回路図
【図３】本発明の一実施の形態のＬＥＤ駆動回路の回路図
【符号の説明】
【００２５】
１  変電圧電源
２  直流電源
３  スイッチングレギュレータ
４，４Ａ，４Ｂ  プログラマブル定電流源
５  電流検出抵抗
６  電流検出回路
７  定電流素子
８  定電流制御回路
９  誤差増幅回路
１０  電流値指令部
１１  出力電圧制御回路
１２  切換指令部
１３  切換回路
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ  ＬＥＤ照明ユニット
１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃ  抵抗
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ  ＬＥＤ
【図１】
2005259565.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005259565.tif 000005