(57)【要約】【課題】  装置のコンパクト化を図ることができるＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】  ＬＥＤを用いた照明負荷１０と、交流電源１１から入力した交流電流を直流電流に変換して照明負荷１０に出力する整流回路１２と、を有するＬＥＤ照明装置１において、整流回路１２は、第１のスイッチングトランジスタ１２Ａ乃至第４のスイッチングトランジスタ１２Ｄを含むブリッジ回路であり、該スイッチ１２Ａ乃至１２Ｄのオンオフを所要に制御することにより、交流電流を整流化して直流電流に変換するとともに、照明負荷１０の電流または電圧を所要に制御する。【選択図】  図１
2012009422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤを用いた照明負荷と、交流電源から入力した交流電流を直流電流に変換して前記照明負荷に出力する整流回路と、を有するＬＥＤ照明装置において、
前記整流回路は、前記照明負荷における電流または電圧を制御する制御手段を含むことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記制御手段は、スイッチからなり、該スイッチのオンオフを制御することにより、前記照明負荷の電流または電圧を制御するとともに、前記整流回路において交流電流を直流電流に変換することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記スイッチは、第１のスイッチ乃至第４のスイッチからなるとともに、前記整流回路は、前記第１のスイッチ乃至前記第４のスイッチを含むブリッジ回路とすることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記整流回路は、前記交流電源が接続される一対の端子のうち一方の端子と前記照明負荷の入力側とを前記第１のスイッチを介して接続する第１の接続と、前記照明負荷の出力側と前記交流電源が接続される一対の端子のうち他方の端子とを前記第２のスイッチを介して接続する第２の接続と、前記第１のスイッチの出力側と前記第２のスイッチの出力側とを前記第３のスイッチを介して接続する第３の接続と、前記第１のスイッチの入力側と前記第２のスイッチの入力側とを前記第４のスイッチを介して接続する第４の接続と、を含むことを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記第１のスイッチ乃至前記第４のスイッチを、スイッチングトランジスタとすることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
前記スイッチのオンオフを制御する信号を発生する制御回路を含み、
該制御回路は、検出された電流値または電圧値と所定値とを比較して、前記電流値または前記電圧値が前記所定値よりも小さいときは、前記スイッチをオンとする信号を発生し、前記電流値または前記電圧値が前記所定値よりも大きいときは、前記スイッチをオフとする信号を発生することを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
前記整流回路により変換された直流電流を平滑化する平滑手段を含むことを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項８】
前記平滑手段は、コンデンサとすることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項９】
ＬＥＤを用いた照明負荷と、交流電源から入力した交流電流を直流電流に変換して前記照明負荷に出力する整流回路と、所定の制御回路と、を有するＬＥＤ照明装置において、
前記交流電源は、一対の端子に接続されるとともに、該交流電源において電流が前記一対の端子のうち一方の端子から出力され他方の端子に戻るとき交流電流におけるプラス側の電流が流れ、電流が前記一対の端子のうち他方の端子から出力され前記一方の端子に戻るとき交流電流におけるマイナス側の電流が流れ、
前記整流回路は、第１のスイッチングトランジスタ乃至第４のスイッチングトランジスタを含むとともに、前記交流電源が接続される一対の端子のうち一方の端子側と前記照明負荷の入力側とを前記第１のスイッチングトランジスタを介して接続する第１の接続と、前記照明負荷の出力側と前記交流電源が接続される一対の端子のうち他方の端子側とを前記第２のスイッチングトランジスタを介して接続する第２の接続と、前記第１の接続のうち前記第１のスイッチングトランジスタの出力側と前記照明負荷の入力側との間の接続と前記第２の接続のうち前記第２のスイッチングトランジスタの出力側と前記交流電源の他方の端子側との間の接続とを第３のスイッチングトランジスタを介して接続する第３の接続と、前記第１の接続のうち前記交流電源の一方の端子側と前記第１のスイッチングトランジスタの入力側との間の接続と前記第２の接続のうち前記照明負荷の出力側と前記第２のスイッチングトランジスタの入力側との間の接続とを前記第４のスイッチングトランジスタを介して接続する第４の接続と、を含み、前記交流電源によりプラス側の電流が入力されたときに前記第１のスイッチングトランジスタおよび前記第２のスイッチングトランジスタをオン状態とし、かつ、前記第３のスイッチングトランジスタおよび前記第４のスイッチングトランジスタをオフ状態として、前記交流電源からの電流を、前記一方の端子、前記第１のスイッチングトランジスタ、前記照明負荷の入力側、前記照明負荷の出力側、前記第２のスイッチングトランジスタ、前記他方の端子の順に流し、前記交流電源によりマイナス側の電流が入力されたときに前記第１のスイッチングトランジスタおよび前記第２のスイッチングトランジスタをオフ状態とし、かつ、前記第３のスイッチングトランジスタおよび前記第４のスイッチングトランジスタをオン状態として、前記交流電源からの電流を、前記他方の端子、前記第３のスイッチングトランジスタ、前記照明負荷の入力側、前記照明負荷の出力側、前記第４のスイッチングトランジスタ、前記一方の端子の順に流して全波整流し、前記交流電流におけるプラス側およびマイナス側のいずれの電流の流れ方向においても前記照明負荷において前記入力側から前記出力側への一方向の流れとして直流を形成するブリッジ回路であるとともに、
前記制御回路は、前記交流電流のプラスマイナスを検出する電流符号検出回路と、該電流符号検出回路により検出された交流電流のプラスマイナスに基づいて前記スイッチングトランジスタをオン状態またはオフ状態とする信号を発生する第１のゲート信号発生回路と、検出された電流値または電圧値と所定値とを比較して、前記電流値または前記電圧値が前記所定値よりも小さいときは、前記オン状態にあるスイッチングトランジスタをオンとする信号を発生し、前記電流値または前記電圧値が前記所定値よりも大きいときは、前記オン状態にあるスイッチングトランジスタをオフとする信号を発生する第２のゲート信号発生回路と、を含み、
更に前記整流回路により変換された直流電流を平滑化するコンデンサを有することを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項１０】
前記制御回路は、更にＡＮＤ回路と、オン信号およびオフ信号を一定の周期で繰り返し発生するパルス信号発生回路と、を有し、前記電流値または前記電圧値が前記所定値よりも小さいときに前記第２のゲート信号発生回路により発生した前記スイッチングトランジスタをオンとする信号と前記パルス信号発生回路により一定の周期で繰り返し発生するオン信号とを前記ＡＮＤ回路に入力し該入力して得られたＡＮＤ回路の出力信号に基づいて前記スイッチングトランジスタのオン動作を行うことを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項１１】
前記所定値を、三角波を用いて設定することを特徴とする請求項１０に記載のＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ照明装置に関し、特に、交流電源から入力した交流電流を直流電流に変換して照明負荷に出力する整流回路を有し、該整流回路に照明負荷における電流を制御する構成を含むＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とするＬＥＤ照明装置が多く使用されてきている。このＬＥＤ照明装置は、例えば、商用交流電源からの出力電圧をトランスで降圧した後に、整流回路を通して直流化し、ＬＥＤを用いた照明負荷に供給している。このようなＬＥＤ照明装置は例えば特許文献１および特許文献２に開示される技術が参照される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平０５−０７６０６１号公報
【特許文献２】実開平０６−０６２５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の如くトランスを用いると、装置が大型化しかつ重量化してしまい、このようなＬＥＤ照明装置の使用用途が限定的であるとの問題が指摘されていた。また従来のＬＥＤ照明装置はトランスを用いた降圧回路および直流に変換する整流回路をそれぞれ有し、回路構成の簡略化の要請も強くなされていた。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、装置のコンパクト化を図ることができるＬＥＤ照明装置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】
上記目的を達成するために、ＬＥＤ照明装置に係る請求項１の発明は、ＬＥＤを用いた照明負荷と、交流電源から入力した交流電流を直流電流に変換して照明負荷に出力する整流回路と、を有するＬＥＤ照明装置において、整流回路は、照明負荷における電流または電圧を制御する制御手段を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、整流回路は、照明負荷における電流または電圧を制御する制御手段を含むこととしたので、装置の小型化および軽量化を実現するとともに、回路構成も簡略化される。これにより、ＬＥＤ照明装置のコンパクト化を図ることができる。
【０００８】
ここで、制御手段は、スイッチからなり、該スイッチのオンオフを所要に制御することにより、照明負荷の電流または電圧を所要に制御するとともに、整流回路において交流電流を直流電流に変換することができる（請求項２）。
【０００９】
また、スイッチは、第１のスイッチ乃至第４のスイッチからなるとともに、整流回路は、第１のスイッチ乃至第４のスイッチを含むブリッジ回路とすること（請求項３）、すなわち、整流回路は、交流電源が接続される一対の端子のうち一方の端子と照明負荷の入力側とを第１のスイッチを介して接続する第１の接続と、照明負荷の出力側と交流電源が接続される一対の端子のうち他方の端子とを第２のスイッチを介して接続する第２の接続と、第１のスイッチの出力側と第２のスイッチの出力側とを第３のスイッチを介して接続する第３の接続と、第１のスイッチの入力側と第２のスイッチの入力側とを第４のスイッチを介して接続する第４の接続と、を含むこと（請求項４）、とすれば、例えば、交流電源によりプラス側の電流が入力されたときに第１のスイッチおよび第２のスイッチをオン状態とし、かつ、第３のスイッチおよび第４のスイッチをオフ状態とし、交流電源によりマイナス側の電流が入力されたときに第１のスイッチおよび第２のスイッチをオフ状態とし、かつ、第３のスイッチおよび第４のスイッチをオン状態として、交流電流が全波整流される。つまり、プラス側およびマイナス側のいずれの電流の流れ方向においても照明負荷において一方向の流れとして直流を形成することができるとともに、オン状態にあるスイッチのオンオフを更に制御して照明負荷における電流または電圧も所要に制御することができる。これにより、更なる装置の小型化および軽量化、回路構成の簡略化を実現することができる等、ＬＥＤ照明装置のコンパクト化を更に実現することができる。
【００１０】
第１のスイッチ乃至第４のスイッチを、スイッチングトランジスタとすることとすれば、スイッチのオンオフの制御性つまり照明負荷における電流または電圧の制御性を向上させることができる（請求項５）。
【００１１】
スイッチのオンオフを制御する信号を発生する制御回路を含み、該制御回路は、検出された電流値または電圧値と所定値とを比較して、電流値または電圧値が前記所定値よりも小さいときは、スイッチをオンとする信号を発生し、電流値または電圧値が所定値よりも大きいときは、スイッチをオフとする信号を発生させることとすれば、照明負荷における電流または電圧を確実に一定に制御することができる（請求項６）。
【００１２】
整流回路により変換された直流電流を平滑化する平滑手段を含むこととすれば、照明負荷に安定して電流を供給することができる（請求項７）。平滑手段は、例えばコンデンサとすることができる（請求項８）。
【００１３】
上記目的を達成するために、ＬＥＤ照明装置に係る請求項９の発明は、ＬＥＤを用いた照明負荷と、交流電源から入力した交流電流を直流電流に変換して照明負荷に出力する整流回路と、所定の制御回路と、を有するＬＥＤ照明装置において、交流電源は、一対の端子に接続されるとともに、該交流電源において電流が一対の端子のうち一方の端子から出力され他方の端子に戻るとき交流電流におけるプラス側の電流が流れ、電流が一対の端子のうち他方の端子から出力され一方の端子に戻るとき交流電流におけるマイナス側の電流が流れ、整流回路は、第１のスイッチングトランジスタ乃至第４のスイッチングトランジスタを含むとともに、交流電源が接続される一対の端子のうち一方の端子側と照明負荷の入力側とを第１のスイッチングトランジスタを介して接続する第１の接続と、照明負荷の出力側と交流電源が接続される一対の端子のうち他方の端子側とを第２のスイッチングトランジスタを介して接続する第２の接続と、第１の接続のうち第１のスイッチングトランジスタの出力側と照明負荷の入力側との間の接続と第２の接続のうち第２のスイッチングトランジスタの出力側と交流電源の他方の端子側との間の接続とを第３のスイッチングトランジスタを介して接続する第３の接続と、第１の接続のうち交流電源の一方の端子側と第１のスイッチングトランジスタの入力側との間の接続と第２の接続のうち照明負荷の出力側と第２のスイッチングトランジスタの入力側との間の接続とを第４のスイッチングトランジスタを介して接続する第４の接続と、を含み、交流電源によりプラス側の電流が入力されたときに第１のスイッチングトランジスタおよび第２のスイッチングトランジスタをオン状態とし、かつ、第３のスイッチングトランジスタおよび第４のスイッチングトランジスタをオフ状態として、交流電源からの電流を、一方の端子、第１のスイッチングトランジスタ、照明負荷の入力側、照明負荷の出力側、第２のスイッチングトランジスタ、他方の端子の順に流し、交流電源によりマイナス側の電流が入力されたときに第１のスイッチングトランジスタおよび第２のスイッチングトランジスタをオフ状態とし、かつ、第３のスイッチングトランジスタおよび第４のスイッチングトランジスタをオン状態として、交流電源からの電流を、他方の端子、第３のスイッチングトランジスタ、照明負荷の入力側、照明負荷の出力側、第４のスイッチングトランジスタ、一方の端子の順に流して全波整流し、交流電流におけるプラス側およびマイナス側のいずれの電流の流れ方向においても照明負荷において入力側から出力側への一方向の流れとして直流を形成するブリッジ回路であるとともに、制御回路は、交流電流のプラスマイナスを検出する電流符号検出回路と、該電流符号検出回路により検出された交流電流のプラスマイナスに基づいてスイッチングトランジスタをオン状態またはオフ状態とする信号を発生する第１のゲート信号発生回路と、検出された電流値または電圧値と所定値とを比較して、電流値または電圧値が所定値よりも小さいときは、オン状態にあるスイッチングトランジスタをオンとする信号を発生し、電流値または電圧値が所定値よりも大きいときは、オン状態にあるスイッチングトランジスタをオフとする信号を発生する第２のゲート信号発生回路と、を含み、更に整流回路により変換された直流電流を平滑化するコンデンサを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、上記構成により、装置の小型化および軽量化を実現するとともに、回路構成も簡略化され、ＬＥＤ照明装置のコンパクト化を図ることができる。更に照明負荷における電流または電圧を確実に一定に制御し、該照明負荷に安定して電流を供給することができる。
【００１５】
ここで、制御回路は、更にＡＮＤ回路と、オン信号およびオフ信号を一定の周期で繰り返し発生するパルス信号発生回路と、を有し、電流値または電圧値が所定値よりも小さいときに第２のゲート信号発生回路により発生したスイッチングトランジスタをオンとする信号とパルス信号発生回路により一定の周期で繰り返し発生するオン信号とをＡＮＤ回路に入力し該入力して得られたＡＮＤ回路の出力信号に基づいてスイッチングトランジスタのオン動作を行うこととすれば、照明負荷における電流または電圧の制御性を更に向上させることができる（請求項１０）。また、所定値を、例えば三角波を用いて設定することとすれば、照明負荷における電流の制御性を更に一層向上させることができる（請求項１１）。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、装置のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明装置の構成を示す回路図である。
【図２】ＬＥＤ照明装置の制御回路の構成を示すブロック図である。
【図３】制御回路による制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】ＬＥＤ照明装置における電流波形および第１のゲート信号発生回路により発生した信号を示す図である。
【図５】ＬＥＤ照明装置における電流波形および第２のゲート信号発生回路により発生した信号を示す図である。
【図６】本発明の第１の応用例に係るＬＥＤ照明装置における制御回路２０の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の応用例に係るＬＥＤ照明装置におけるゲート信号を示す図である。
【図８】本発明の第２の応用例に係るＬＥＤ照明装置におけるゲート信号を示す図である。
【図９】本発明の第２の応用例に係るＬＥＤ照明装置における三角波の詳細を示す図である。
【図１０】本発明の第３の応用例に係るＬＥＤ照明装置の構成を示す回路図である。
【図１１】本発明の第３の応用例に係るＬＥＤ照明装置の制御回路の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施形態を示すＬＥＤ照明装置の構成を示す回路図である。同図を参照してＬＥＤ照明装置１の概要を説明すると、ＬＥＤ照明装置１は、ＬＥＤを用いた照明負荷１０（以下、単に照明負荷１０とする）と、照明負荷１０と交流電源１１との間に接続された整流回路１２と、整流回路１２と照明負荷１０との間において照明負荷１０に対し並列に接続されたコンデンサ１３と、を有し、交流電源１１から入力した交流電流を整流回路１２により整流して直流電流に変換するとともに、変換した直流電流を平滑化手段としてのコンデンサ１３により平滑化して照明負荷１０に供給する。なお、交流電源１１は一対の端子１１Ａ，１１Ｂに接続されており、交流電源１１において、電流が一方の端子１１Ａから出力され他方の端子１１Ｂに戻るとき交流電流におけるプラス側の電流が流れ、電流が他方の端子１１Ｂから出力され一方の端子１１Ａに戻るとき交流電流におけるマイナス側の電流が流れる。
【００１９】
整流回路１２は、第１のスイッチングトランジスタ１２Ａ乃至第４のスイッチングトランジスタ１２Ｄを含むブリッジ回路として形成されている。すなわち、整流回路１２は、第１のスイッチングトランジスタ１２Ａ乃至第４のスイッチングトランジスタ１２Ｄのオンオフを所要に制御することにより、交流電源１１からの交流電流を全波整流することができるとともに、照明負荷１０における電流を所要に制御することができる全波整流回路である。
【００２０】
つまり、整流回路１２は、交流電源１１が接続される一対の端子１１Ａ，１１Ｂのうち一方の端子１１Ａ側と照明負荷１０の入力端子１０Ａ側とを第１のスイッチングトランジスタ１２Ａを介して接続する第１の接続１４Ａと、照明負荷１０の出力端子１０Ｂ側と交流電源１１が接続される他方の端子１１Ｂ側とを第２のスイッチングトランジスタ１２Ｂを介して接続する第２の接続１４Ｂと、第１の接続１４Ａのうち第１のスイッチングトランジスタ１２Ａの出力側と照明負荷１０の入力端子１０Ａ側との間の接続と；第２の接続１４Ｂのうち第２のスイッチングトランジスタ１２Ｂの出力側と交流電源１１の他方の端子１１Ｂ側との間の接続と；を第３のスイッチングトランジスタ１２Ｃを介して接続する第３の接続１４Ｃと、第１の接続１４Ａのうち交流電源１１の一方の端子１１Ａ側と第１のスイッチングトランジスタ１２Ａの入力側との間の接続と；第２の接続１４Ｂのうち照明負荷１０の出力端子１０Ｂ側と第２のスイッチングトランジスタ１２Ｂの入力側との間の接続と；を第４のスイッチングトランジスタ１２Ｄを介して接続する第４の接続１４Ｄと、を含む。
【００２１】
これにより、交流電源１１からプラス側の電流が入力されたときに第１のスイッチングトランジスタ１２Ａおよび第２のスイッチングトランジスタ１２Ｂをオン状態とし、かつ、第３のスイッチングトランジスタ１２Ｃおよび第４のスイッチングトランジスタ１２Ｄをオフ状態として、交流電源１１からの電流を、交流電源１１の一方の端子１１Ａ、第１のスイッチングトランジスタ１２Ａ、照明負荷１０の入力端子１０Ａ、照明負荷１０、照明負荷１０の出力端子１０Ｂ、第２のスイッチングトランジスタ１２Ｂ、交流電源１１の他方の端子１１Ｂの順に流し、交流電源１１によりマイナス側の電流が入力されたときに第１のスイッチングトランジスタ１２Ａおよび第２のスイッチングトランジスタ１２Ｂをオフ状態とし、かつ、第３のスイッチングトランジスタ１２Ｃおよび第４のスイッチングトランジスタ１２Ｄをオン状態として、交流電源１１からの電流を、交流電源１１の他方の端子１１Ｂ、第３のスイッチングトランジスタ１２Ｃ、照明負荷１０の入力端子１０Ａ、照明負荷１０、照明負荷１０の出力端子１０Ｂ、第４のスイッチングトランジスタ１２Ｄ、交流電源１１の一方の端子１１Ａの順に流して全波整流することができ、交流電流におけるプラス側およびマイナス側のいずれの電流の流れ方向においても照明負荷１０において一方向の流れとして直流が形成される。
【００２２】
整流回路１２においては、上記の如く、交流電源１１によりプラス側の電流が入力され第１のスイッチングトランジスタ１２Ａおよび第２のスイッチングトランジスタ１２Ｂをオン状態とし、かつ、第３のスイッチングトランジスタ１２Ｃおよび第４のスイッチングトランジスタ１２Ｄをオフ状態としたときに、第１のスイッチングトランジスタ１２Ａおよび第２のスイッチングトランジスタ１２Ｂのオンオフを更に制御するとともに、交流電源１１によりマイナス側の電流が入力され第１のスイッチングトランジスタ１２Ａおよび第２のスイッチングトランジスタ１２Ｂをオフ状態とし、かつ、第３のスイッチングトランジスタ１２Ｃおよび第４のスイッチングトランジスタ１２Ｄをオン状態としたときに、第３のスイッチングトランジスタ１２Ｃおよび第４のスイッチングトランジスタ１２Ｄのオンオフを更に制御することにより、照明負荷１０における電流も所要に制御することができる。すなわち、整流回路１０が含む第１のスイッチングトランジスタ１２Ａ乃至第４のスイッチングトランジスタ１２Ｄは、照明負荷１０の電流を所要に制御する制御手段としても機能する。
【００２３】
なお、第１のスイッチングトランジスタ１２Ａ乃至第４のスイッチングトランジスタ１２Ｄの入力側には逆流防止用のダイオード１５Ａ乃至１５Ｄが接続されている。つまり、スイッチングトランジスタ１２Ａ乃至１２Ｄの入力側とは、スイッチングトランジスタ１２Ａ乃至１２Ｄに電流が流れ込むように逆流防止用のダイオード１５Ａ乃至１５Ｄが接続される側をいい、スイッチングトランジスタ１２Ａ乃至１２Ｄの出力側とは、流れ込んだ電流が流出する側であって、ダイオード１５Ａ乃至１５Ｄが接続されていない側をいう。
【００２４】
ここで、ＬＥＤ照明装置１は所定の制御回路２０を有している。図２に示すように、制御回路２０は、電流符号検出回路２１と、第１のゲート信号発生回路２２と、電流値検出回路２３と、第２のゲート信号発生回路２４と、を含んでいる。
【００２５】
電流符号検出回路２１は、交流電源１１における交流電流のプラスマイナスを検出する回路である。第１のゲート信号発生回路２２は、電流符号検出回路２１により検出された交流電流のプラスマイナスに基づいてスイッチングトランジスタ１２Ａ乃至１２Ｄをオン状態またはオフ状態とする信号を発生し、交流電流を整流して直流電流に変換する回路である。電流値検出回路２３は、照明負荷１０の出力側における電流値を検出する回路である。第２のゲート信号発生回路２４は、電流値検出回路２３により検出された電流値と一定値をなす所定値とを比較して電流値が所定値よりも小さいときオン状態にあるスイッチングトランジスタのオンを維持する信号を発生し、電流値が所定値よりも大きいときオン状態にあるスイッチングトランジスタをオフとする信号を発生し、照明負荷１０における電流を所要に制御する回路である。
【００２６】
この制御回路２０による制御方法は、図３のフローチャートに基づき図４および図５を用いて次のように説明される。
すなわち、ステップＳ１０において、電流符号検出回路２１により交流電流が０Ａ以上であることが検出されたとき、つまり交流電流がプラス側であることが検出されたときは、ステップＳ２０において、第１のゲート信号発生回路２２が制御信号を出力し、第１のスイッチングトランジスタ１２Ａおよび第２のスイッチングトランジスタ１２Ｂをオン状態とし、第３のスイッチングトランジスタ１２Ｃおよび第４のスイッチングトランジスタ１２Ｄをオフ状態とする。一方、ステップＳ１０において、電流符号検出回路２１により交流電流がマイナス側であることが検出されたときは、ステップＳ３０において、第１のゲート信号発生回路２２が制御信号を出力し、第１のスイッチングトランジスタ１２Ａおよび第２のスイッチングトランジスタ１２Ｂをオフ状態とし、第３のスイッチングトランジスタ１２Ｃおよび第４のスイッチングトランジスタ１２Ｄをオン状態とする。これにより、整流回路１２において交流電流が全波直流電流に変換されて照明負荷１０に供給される（図４）。
【００２７】
そして、ステップＳ４０において、電流値検出回路２３により照明負荷１０の出力側の電流値を検出して一定値をなす所定値と比較し、電流値が所定値よりも所要に小さいとき（正確に言えば、電流値が所定値よりも小さい状態から電流値が所定値を所要に超えるまでの間）は、ステップＳ５０において、第２のゲート信号発生回路２４が制御信号を出力して、オン状態にあるスイッチングトランジスタのオンを維持し、一方、ステップＳ４０において、電流値が所定値よりも所要に大きいとき（正確に言えば、電流値が所定値よりも大きい状態から電流値が所定値を所要に下回るまでの間）は、ステップＳ６０において、第２のゲート信号発生回路２４が制御信号を出力して、オン状態にあるスイッチングトランジスタをオフとする。これにより、オン状態にあるスイッチングトランジスタのオンオフを更に制御し、照明負荷１０における電流を所要に制御することができる（図５）。なお、これらステップＳ１０乃至ステップＳ６０の制御動作は、ステップＳ７０において交流電源１１がオフとなるまで繰り返し行われる。
【００２８】
以上説明したように本発明によれば、照明負荷１０と、交流電源１１から入力した交流電流を直流電流に変換して照明負荷１０に出力する整流回路１２と、を有するＬＥＤ照明装置１において、整流回路１２は、第１のスイッチングトランジスタ１２Ａ乃至第４のスイッチングトランジスタ１２Ｄを含み、該スイッチングトランジスタ１２Ａ乃至１２Ｄのオンオフを制御することにより、交流電流を直流電流に変換し、かつ、照明負荷１０における電流を所要に制御することとしたので、装置の小型化および軽量化を実現するとともに、回路構成も簡略化することができる等、ＬＥＤ照明装置１のコンパクト化を図ることができる。
【００２９】
また、制御回路２０により、照明負荷１０における検出された電流値と所定値とを比較して所定の信号を発生させ、オン状態にあるスイッチングトランジスタのオンオフを更に制御することとしたので、照明負荷１０における電流を一定に制御することができる。更に、整流回路１２により変換された直流電流を平滑化するコンデンサを有することとしたので、照明負荷１０に安定して電流を供給することができる。
【００３０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変形実施または応用実施が可能であることは勿論である。すなわち、図６および図７に示す本発明の第１の応用例においては、制御回路２０は、更にＡＮＤ回路２５と、オン信号およびオフ信号を高周波の一定の周期で繰り返し発生するパルス信号発生回路２６と、を有し、電流値が所定値よりも小さいときに第２のゲート信号発生回路２４により発生したスイッチングトランジスタをオンとする信号と、パルス信号発生回路２６により発生したオン信号と、をＡＮＤ回路２５に入力するとともに、該入力して得られたＡＮＤ回路２５の出力信号に基づいてオン状態にあるスイッチングトランジスタのオンオフ動作を行うこととしている。これにより、照明負荷１０における電流の制御性を更に向上させることができる。この第１の応用例においてパルス信号発生回路２６により発生するパルス信号のオン時間とオフ時間の比率つまりデューティー比を状況に応じて適宜変更することとすれば、照明負荷１０における電流の制御性を更に一層向上させることができるのでより好ましい。
【００３１】
また、図８に示す本発明の第２の応用例においては、所定値をＰＷＭにおける三角波を用いて設定することとしている。すなわち、この第２の応用例においては、制御回路２０において、検出した電流値と所定値つまり変動値をなす三角波の基準値とを比較して、電流値が三角波の基準値以下のとき、つまり電流値が三角波の基準値よりも小さいときは、オン状態にあるスイッチングトランジスタのオンを維持する信号を発生し、電流値が三角波の基準値よりも大きいときは、オン状態にあるスイッチングトランジスタをオフとする信号を発生して、照明負荷１０における電流を所要に制御することとしている。この場合においては、電流値が大きい程スイッチングトランジスタのオン時間が相対的に短く制御される。なお、図９に示すように、第２の応用例においては三角波のパルス幅やパルス高さを状況に応じて適宜変更することとすれば、照明負荷１０における電流の制御性を更に一層向上させることができるのでより好ましい。
【００３２】
更に、図１０および図１１に示す本発明の第３の応用例においては、制御回路２０において照明負荷１０における電圧を検出する電圧値検出回路２７を含むこととして、電圧値検出回路２７により検出された電圧に基づいてオン状態にあるスイッチングトランジスタのオンオフを更に制御することとしている。この場合においては照明負荷１０を保護すべく照明負荷１０の入力側において保護抵抗１６を備えることとするとより好ましい。
【００３３】
なお、第３の応用例においては、第１のスイッチングトランジスタ１２Ａ乃至第４のスイッチングトランジスタ１２Ｄは照明負荷１０の電圧を所要に制御する制御手段として機能し、第２のゲート信号発生回路２４は、電圧値検出回路２７により検出された電圧値と一定値をなす所定値とを比較して電圧値が所定値よりも小さいとき（正確に言えば、電圧値が所定値よりも小さい状態から電圧値が所定値を所要に超えるまでの間）はオン状態にあるスイッチングトランジスタのオンを維持する信号を発生させ、電圧値が所定値よりも大きいとき（正確に言えば、電圧値が所定値よりも大きい状態から電圧値が所定値を所要に下回るまでの間）はオン状態にあるスイッチングトランジスタをオフとする信号を発生させ、上記第１の応用例の如く制御回路２０がＡＮＤ回路２５と、オン信号およびオフ信号を高周波の一定の周期で繰り返し発生するパルス信号発生回路２６と、を有する場合においては、照明負荷１０における電圧値が所定値よりも小さいとき（正確に言えば、電圧値が所定値よりも小さい状態から電圧値が所定値を所要に超えるまでの間）に、第２のゲート信号発生回路２４により発生したスイッチングトランジスタをオンとする信号と、パルス信号発生回路２６により一定の周期で繰り返し発生するオン信号と、をＡＮＤ回路２５に入力して信号を発生させ、上記第２の応用例の如く、所定値をＰＷＭにおける三角波を用いて設定する場合は、電圧値が変動値をなす三角波の基準値以下（所定値以下）のとき、つまり電圧値が三角波の基準値よりも小さい小さいときは、オン状態にあるスイッチングトランジスタのオンを維持する信号を発生し、電圧値が三角波の基準値よりも大きいときは、オン状態にあるスイッチングトランジスタをオフとする信号を発生して、オン状態にあるスイッチングトランジスタの更なるオンオフ動作を行うこととすることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、ＬＥＤ照明装置において、装置の小型化および軽量化、回路構成の簡略化を行う場合に役立つ。
【符号の説明】
【００３５】
１：ＬＥＤ照明装置
１０：照明負荷
１０Ａ：入力端子
１０Ｂ：出力端子
１１：交流電源
１１Ａ：一方の端子
１１Ｂ：他方の端子
１２：整流回路
１２Ａ乃至１２Ｄ：第１のスイッチングトランジスタ乃至第４のスイッチングトランジスタ（制御手段）
１３：コンデンサ
１４Ａ乃至１４Ｄ：第１の接続乃至第４の接続
１５Ａ乃至１５Ｄ：ダイオード
１６：保護抵抗
２０：制御回路
２１：電流符号検出回路
２２：第１のゲート信号発生回路
２３：電流値検出回路
２４：第２のゲート信号発生回路
２５：ＡＮＤ回路
２６：パルス信号発生回路
２７：電圧値検出回路
【図１】
2012009422.tif 000003
【図２】
2012009422.tif 000004
【図３】
2012009422.tif 000005
【図４】
2012009422.tif 000006
【図５】
2012009422.tif 000007
【図６】
2012009422.tif 000008
【図７】
2012009422.tif 000009
【図８】
2012009422.tif 000010
【図９】
2012009422.tif 000011
【図１０】
2012009422.tif 000012
【図１１】
2012009422.tif 000013