(57)【要約】【課題】発光ダイオード駆動回路を提供する。【解決手段】コントローラ２３、スイッチ３０、コンデンサ２９、および少なくとも一つの発光ダイオード２７を備える。コントローラ２３の入力端の電圧が発光ダイオード２７の順方向バイアス電圧を上回る場合、コントローラ２３より発生する第１制御信号がスイッチ３０に伝送され、スイッチ３０によって電源２１とコントローラ２３及び発光ダイオード２７との間が導通される。入力電圧によって発光ダイオード２７の発光を駆動されると同時にコンデンサ２９を充電する。また、コントローラ２３の入力電圧が発光ダイオード２７の順方向バイアス電圧を下回る場合、コントローラ２３より発生する第２制御信号がスイッチ３０に伝送され、スイッチ３０によってコンデンサ２９と発光ダイオード２７との間のみが導通される。コンデンサ２９の放電電圧により、発光ダイオード２７が駆動される。【選択図】図４
2013219356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの発光ダイオードと、
一つのコンデンサと、
前記コンデンサおよび前記発光ダイオードと電源との間に設けられているスイッチと、
入力端が前記スイッチと前記電源の正極と間に接続されており、出力端が前記スイッチに接続されており、前記電源より供給される入力電圧を検出するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記入力電圧が前記発光ダイオードの順方向バイアス電圧を上回る場合、第１制御信号を発生し、当該第１制御信号を前記スイッチに伝送し、前記スイッチにより前記電源と前記コンデンサおよび前記発光ダイオードとの間を導通し、前記入力電圧により、前記発光ダイオードを駆動すると共に、前記コンデンサを充電する制御を行い、
前記入力電圧が前記発光ダイオードの順方向バイアス電圧を下回る場合、第２制御信号を発生し、当該第２制御信号が前記スイッチに伝送され、前記スイッチにより前記コンデンサと前記発光ダイオードとの間のみを導通し、前記コンデンサの放電電流により、前記発光ダイオードを駆動する制御を行うことを特徴とする発光ダイオード駆動回路。
【請求項２】
前記スイッチは、
正極が前記電源の正極に接続されている第１ダイオードと、
正極が前記電源の正極に接続されている第２ダイオードと、
入力部および出力部がそれぞれ前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードの負極に接続されており、制御部が前記コントローラの前記出力端に接続されており、前記制御部が前記第１制御信号を受信したとき、前記入力部と前記出力部との間の電流の流れを遮断し、前記制御部が前記第２制御信号を受信したとき、前記入力部と前記出力部と間の電流を導通するトランジスタースイッチと、を有することを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項３】
少なくとも一つの発光ダイオードと、
一つのコンデンサと、
前記コンデンサおよび前記発光ダイオードと電源との間に設けられているスイッチと、
入力端および出力端が前記スイッチに接続されており、前記スイッチ内部の負荷電流の検出を行うコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記負荷電流が所定の電流値を上回る場合、第１制御信号を発生し、前記第１制御信号が前記スイッチに伝送され、前記スイッチにより前記電源と前記コンデンサおよび前記発光ダイオードとの間を導通し、前記電源の入力電圧によって、前記発光ダイオードを駆動すると共に、前記コンデンサを充電する制御を行い、
前記負荷電流が所定の電流値を下回る場合、第２制御信号を発生し、前記第２制御信号が前記スイッチに伝送され、前記スイッチにより前記コンデンサと前記発光ダイオードとの間のみを導通し、前記コンデンサの放電電圧により、前記発光ダイオードを駆動する制御を行うことを特徴とする発光ダイオード駆動回路。
【請求項４】
前記スイッチは、
正極が前記電源の正極に接続されている第１ダイオードと、
正極が前記電源の正極に接続されている第２ダイオードと、
一端が前記第２ダイオードの負極に接続され、電流が流れると負荷電流を発生し、前記負荷電流を前記コントローラの前記入力端に供給する限流ユニットと、
入力部および出力部がそれぞれ前記第１ダイオードの負極および前記限流ユニットの他端に接続され、制御部が前記コントローラの前記出力端に接続されており、前記制御部が前記第１制御信号を受信したとき、前記入力部と前記出力部との間の電流の流れを遮断し、前記制御部が前記第２制御信号を受信したとき、前記入力部と前記出力部と間の電流を導通するトランジスタースイッチと、を有することを特徴とする請求項３記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項５】
前記限流ユニットは限流スイッチまたは抵抗器であることを特徴とする請求項４記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項６】
少なくとも一つの発光ダイオードと、
一つのコンデンサと、
前記コンデンサの正極および前記発光ダイオードの正極と前記電源の正極との間に設けられ、前記コンデンサの放電電流が前記電源に逆流することを抑制し、前記コンデンサの放電電流が前記発光ダイオードに流れることを確保する第１スイッチと、
前記コンデンサの負極と前記電源の負極との間に設けられている第２スイッチと、
入力端が前記第１スイッチと前記電源の正極と間に接続され、前記電源の入力電圧の検出を行うコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記入力電圧が前記発光ダイオードの順方向バイアス電圧を上回る場合、第１制御信号を発生し、当該第１制御信号が前記第２スイッチに伝送され、前記第２スイッチにより前記電源と前記コンデンサおよび前記発光ダイオードと間を導通し、前記入力電圧により、前記発光ダイオードを駆動すると共に、前記コンデンサを充電する制御を行い、
前記入力電圧が前記発光ダイオードの順方向バイアス電圧を下回る場合、第２制御信号を発生し、当該第２制御信号が前記第２スイッチに伝送され、前記第２スイッチにより前記コンデンサと前記発光ダイオードとの間のみが導通し、前記コンデンサの放電電流により、前記発光ダイオードを駆動する制御を行うことを特徴とする発光ダイオード駆動回路。
【請求項７】
前記第１スイッチは、
正極が前記電源の正極に接続され、負極が前記コンデンサの正極に接続される第１ダイオードと、
正極が前記電源の正極に接続され、負極が前記コンデンサの正極および前記発光ダイオードの正極に接続される第２ダイオードと、を有することを特徴とする請求項６記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項８】
前記第２スイッチは、
正極が前記発光ダイオードの負極に接続され、負極が前記電源の負極に接続される第３ダイオードと、
正極が前記コンデンサの負極に接続され、負極が前記電源の負極に接続される第４ダイオードと、
入力部および出力部がそれぞれ前記第３ダイオードおよび前記第４ダイオードの正極に接続され、制御部が前記コントローラの出力端に接続され、前記制御部が前記第１制御信号を受信したとき、前記入力部と前記出力部との間の電流の流れを遮断し、前記制御部が前記第２制御信号を受信したとき、前記入力部と前記出力部との間の電流を導通するトランジスタースイッチと、を有することを特徴とする請求項７記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項９】
少なくとも一つの発光ダイオードと、
一つのコンデンサと、
前記コンデンサの正極および前記発光ダイオードの正極と前記電源の正極との間に設けられ、前記コンデンサの放電電流が前記電源に逆流することを抑制し、前記コンデンサの放電電流が前記発光ダイオードに流れることを確保する第１スイッチと、
前記コンデンサの負極と前記電源の負極との間に設けられている第２スイッチと、
入力端が前記第２スイッチに接続され、前記第２スイッチ内部の負荷電流の検出を行うコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記負荷電流が所定の電流値を上回る場合、第１制御信号を発生し、前記第１制御信号が前記第２スイッチに伝送され、前記第２スイッチによって前記電源と前記コンデンサおよび前記発光ダイオードと間が導通し、前記電源の入力電圧によって、前記発光ダイオードを駆動すると共に、前記コンデンサを充電する制御を行い、
前記負荷電流が所定の電流値を下回る場合、第２制御信号を発生し、前記第２制御信号が前記第２スイッチに伝送され、前記第２スイッチによって前記コンデンサと前記発光ダイオードとの間のみが導通し、前記コンデンサの放電電圧により、前記発光ダイオードの発光を駆動する制御を行うことを特徴とする発光ダイオード駆動回路。
【請求項１０】
前記第１スイッチは、
正極が前記電源の正極に接続され、負極が前記コンデンサの正極に接続される第１ダイオードと、
正極が前記電源の正極に接続され、負極が前記コンデンサの正極および前記発光ダイオードの正極に接続される第２ダイオードと、を有することを特徴とする請求項９記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項１１】
前記第２スイッチは、
一端が前記発光ダイオードの負極に接続されており、電流が流れると前記コントローラの入力端に供給する負荷電流を発生する限流ユニットと、
正極が前記限流単元の他端に接続され、負極が前記電源の負極に接続される第３ダイオードと、
正極が前記コンデンサの負極に接続され、負極が前記電源の負極に接続される第４ダイオードと、
入力部および出力部がそれぞれ前記第３ダイオードおよび前記第４ダイオードの正極に接続され、制御部が前記コントローラの前記出力端に接続されており、前記制御部が第１制御信号を受信したときに前記入力部と前記出力部と間の電流の流れを遮断し、前記制御部が第２制御信号を受信したときに前記入力端と前記出力端と間の電流を導通するトランジスタースイッチと、を有することを特徴とする請求項１０記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項１２】
前記限流ユニットは限流スイッチまたは抵抗器であることを特徴とする請求項１１記載の発光ダイオード駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光ダイオード駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）は半導体材料からなる発光素子であり、発光ダイオード材料の特性を利用することによって、電気エネルギーを容易に光エネルギーに変換する。発光ダイオードは、小さい体積、長い使用寿命、低い駆動電圧、速い反応速度などの長所を有し、発光ダイオードは各種製品に結合することができるため、照明及び表示などの分野で大量に応用されている。
【０００３】
従来の発光ダイオード駆動回路の構造を図１に示す。発光ダイオード駆動回路１００は電源１１と、少なくとも一つの発光ダイオード１３とを含む。電源１１より発生したパルスの直流電圧が、発光ダイオード１３を駆動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９９５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１および図２に示すように、電源１１より発生する入力電圧ＶＩＮは時間によって、周期的に変化する。そこで、入力電圧ＶＩＮが発光ダイオード１３の順方向バイアス電圧ＶＦを超えるとき、図２のＳ＝１に示すように、各発光ダイオード１３は電源１１によって駆動され発光可能である。これに対して、入力電圧ＶＩＮが発光ダイオード１３の順方向バイアス電圧ＶＦを下回るとき、図２のＳ＝０に示すように、各発光ダイオード１３は電源１１によって発光することができない。
【０００６】
さらに、図１と図３に示すように、業者は発光ダイオード１３を継続的に発光させるため、発光ダイオード駆動回路１００にコンデンサ１５を設ける。電源１１によって発光ダイオード１３の発光を駆動すると同時に、コンデンサ１５を充電し、電気エネルギーＶＣを蓄積することができる。これにより、発光ダイオードの回路１００は、入力電圧ＶＩＮおよび蓄積された電気エネルギーＶＣと、を合計したリプル電圧（ＶＩＮ＋ＶＣ）により、発光ダイオード１３を駆動し、図３に示すＳ＝１ように、発光ダイオード１３の発光状態を継続的に維持することができる。
【０００７】
前述した発光ダイオードの回路１００にコンデンサ１５を設けた後、発光ダイオード１３を駆動し発光状態を維持することはできるが、前述の回路設計において、電源１１が高電位のとき（例えば、入力電圧ＶＩＮが発光ダイオード１３順方向バイアス電圧ＶＦを上回る）、コンデンサ１５が継続に放電するため、エネルギーがむだとなる。
【０００８】
さらに、発光ダイオード１３に充分な駆動電源を提供するため、リプル電圧（ＶＩＮ＋ＶＣ）を長時間の高電位に維持する必要があり、エネルギーを蓄積するために大容量のコンデンサ１５が必要である。しかし、大容量のコンデンサ１５として、電解コンデンサが使用されている。電解コンデンサは高コスト、破損しやすいという欠点があるため、発光ダイオード駆動回路１００の回路コストおよび品質を影響する。
【０００９】
従来の発光ダイオード駆動回路は、大容量のコンデンサを使用しなければ発光ダイオードの発光を継続させることができない。
本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小容量、低コストのコンデンサにより、発光ダイオードの発光時間を有効に延長可能である発光ダイオード駆動回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による発光ダイオード駆動回路は、コントローラと、スイッチと、コンデンサと、少なくとも一つの発光ダイオードと、を備える。コンデンサおよび発光ダイオードはスイッチを介して、電源に並列接続されている。コントローラの入力端はスイッチと電源との間に接続されている。コントローラは電源より供給される入力電圧の検出を行う。入力端の電圧が発光ダイオードの順方向バイアス電圧を上回ることがコントローラによって判断された場合、コントローラより第１制御信号を発生し、第１制御信号がコントローラの出力端を介してスイッチに伝送され、スイッチによって電源とコントローラ及び発光ダイオードとの間が導通される。入力電圧によって発光ダイオードの発光を駆動されると同時にコンデンサの充電を行う。また、入力電圧が発光ダイオードの順方向バイアス電圧を下回ることがコントローラによって判断された場合、コントローラより第２制御信号を発生し、第２制御信号がコントローラの出力端を介してスイッチに伝送され、スイッチによってコンデンサと発光ダイオードとの間のみが導通される。コンデンサの放電電圧により、発光ダイオードが駆動される。これにより、発光ダイオード駆動回路に容量の小さい、かつ低コストのコンデンサのみを取り付けることで、発光ダイオードの発光時間を増やせることができ、回路のコストを低減することができる。
【００１１】
また、本発明による発光ダイオード駆動回路は、少なくとも一つの発光ダイオードと、一つのコンデンサと、スイッチと、コントローラと、を備える。コンデンサおよび発光ダイオードはスイッチを介して、電源に並列接続されている。コントローラは、入力端がスイッチに接続されており、スイッチ内部の負荷電流の検出を行う。負荷電流が所定の電流値を上回ることがコントローラによって判断された場合、コントローラより第１制御信号を発生し、第１制御信号がコントローラの出力端を介して、スイッチに伝送され、スイッチにより電源とコンデンサおよび発光ダイオードと間が導通される。電源の入力電圧によって、発光ダイオードを駆動すると同時に、コンデンサに充電を行う。負荷電流が所定の電流値を下回ることがコントローラによって判断された場合、コントローラより第２制御信号を発生し、第２制御信号が出力端を介してスイッチに伝送され、スイッチによりコンデンサと発光ダイオードと間のみが導通され、コンデンサの放電電圧によって発光ダイオードを駆動する。
【００１２】
また、本発明による発光ダイオード駆動回路は、少なくとも一つの発光ダイオードと、一つのコンデンサと、第１スイッチと、第２スイッチと、コントローラと、を備える。コンデンサの正極と発光ダイオードの正極はそれぞれ第１スイッチを介して、電源の正極に接続される。第１スイッチはコンデンサの放電電流が電源に逆流することを防止すると共に、放電電流が発光ダイオードに流れることを確保することができる。コンデンサの負極と発光ダイオードの負極とはそれぞれ第２スイッチを介して電源の負極に接続される。コントローラは、入力端が第１スイッチと電源の正極と間に接続され、電源より提供される入力電圧の検出を行う。入力電圧が発光ダイオードの順方向バイアス電圧を上回ることがコントローラによって判断された場合、コントローラより第１制御信号を発生する。第１制御信号はコントローラの出力端を介して、第２スイッチに伝送される。第２スイッチによりコンデンサと発光ダイオードと間が導通され、入力端の電圧が発光ダイオードを駆動すると同時に、コンデンサを充電することができる。これに対して、入力電圧が発光ダイオードの順方向バイアス電圧を下回ることがコントローラによって判断された場合、コントローラより第２制御信号を発生する。第２制御信号は、出力端を介して第２スイッチに伝送される。第２スイッチによりコンデンサと発光ダイオードとの間のみが導通され、コンデンサの放電電圧により、発光ダイオードが駆動される。
【００１３】
また、本発明による発光ダイオード駆動回路は、少なくとも一つの発光ダイオードと、一つのコンデンサと、第１スイッチと、第２スイッチと、コントローラと、を備える。コンデンサの正極と発光ダイオードの正極とはそれぞれ第１スイッチを介して、電源の正極に接続される。第１スイッチはコンデンサの放電電流が電源に逆流することを防止すると共に、放電電流が発光ダイオードに流れることを確保することができる。コンデンサの負極と発光ダイオードの負極とはそれぞれ第２スイッチを介して、電源の負極に接続される。コントローラは、入力端が第２スイッチに接続されており、第２スイッチ内部の負荷電流の検出を行う。負荷電流が所定の電流値を上回ることがコントローラによって判断された場合、コントローラにより第１制御信号を発生する。第１制御信号がコントローラの出力端を介して第２スイッチに伝送され、第２スイッチによって電源をコンデンサと発光ダイオードと間が導通され、電源より提供する入力電圧によって、発光ダイオードを駆動すると同時に、コンデンサの充電を行う。これに対して、負荷電流が所定の電流値を下回ることがコントローラによって判断された場合、コントローラより第２制御信号を発生する。第２制御信号が出力端を介して第２スイッチに伝送され、第２スイッチによりコンデンサと発光ダイオードと間のみが導通され、コンデンサの放電電圧により、発光ダイオードが駆動される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の発光ダイオード駆動回路を示す模式図である。
【図２】従来の発光ダイオード駆動回路の特性を示す模式図である。
【図３】従来発光ダイオード駆動回路の特性を示す模式図である。
【図４】本発明の第一実施形態による発光ダイオード駆動回路を示す模式図である。
【図５】本発明の第二実施形態による発光ダイオード駆動回路を示す模式図である。
【図６】本発明の第三実施形態による発光ダイオード駆動回路を示す模式図である。
【図７】本発明の第四実施形態による発光ダイオード駆動回路を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の技術特徴、回路構造及び目的のさらなる認識と理解を図るため、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態による発光ダイオード駆動回路を図４に示す。図４に示すように、本実施形態において、発光ダイオード駆動回路２００は、電源２１と、コントローラ２３と、スイッチ３０と、少なくとも一つの発光ダイオード２７と、コンデンサ２９と、を備える。
【００１７】
そのうち、電源２１より直流の入力電圧が供給される。コンデンサ２９と発光ダイオード２７とは、それぞれスイッチ３０を介して、電源２１に並列接続されている。コントローラ２３は、入力端がスイッチ３０と電源２１と間に接続されており、電源２１より供給される入力電圧の検出を行う。入力電圧が発光ダイオードの順方向バイアス電圧を上回ることがコントローラ２３によって判断された場合、コントローラ２３より第１制御信号を発生する。第１制御信号は、コントローラ２３の出力端を介して、スイッチ３０に伝送される。すると、スイッチ３０によって電源２１とコンデンサ２９および発光ダイオード２７と間が導通される。入力電圧によって、発光ダイオード２７が駆動されると同時に、コンデンサ２９に対して充電が行われる。
【００１８】
これに対して、入力電圧が発光ダイオードの順方向バイアス電圧を下回ることがコントローラ２３によって判断された場合、コントローラ２３は第２制御信号を発生する。第２制御信号は、コントローラ２３の出力端を介して、スイッチ３０に伝送される。すると、スイッチ３０によってコンデンサ２９と発光ダイオード２７と間のみが接続され、コンデンサ２９の放電電圧によって、発光ダイオード２７が駆動される。これにより、発光ダイオード駆動回路２００は、容量が小さくなり、低コストのコンデンサ２９のみを取り付ければ、発光ダイオード２７の発光時間を増やすことができ、回路のコストを低減することができる。
【００１９】
引き続き図４に示すように、本実施形態において、スイッチ３０は、第１ダイオード２２１と、第２ダイオード２２２と、トランジスタースイッチ２４とを含む。第１ダイオード２２１および第２ダイオード２２２の正極は電源２１の正極に接続され、トランジスタースイッチ２４の入力部と出力部とはそれぞれ第１ダイオード２２１、第２ダイオード２２２の負極に接続されている。トランジスタースイッチ２４の制御部が第１制御信号を受信したとき、トランジスタースイッチ２４が入力部と出力部との間の電流の流れを遮断し、トランジスタースイッチ２４の制御部が第２制御信号を受信したとき、トランジスタースイッチ２４が入力部と出力部との間を導通する。
【００２０】
ここで、特に説明すべきことは図４に示す本発明の第一実施形態において、トランジスタースイッチ２４はＮ型酸化金属半導体電界効果トランジスター（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ，  ＭＯＳＦＥＴ）であり、かつ制御部は酸化金属半導体電界効果トランジスターのドレイン電極とソース電極である。ただし、係るトランジスタースイッチ２４はＰ型酸化金属半導体電界効果トランジスターまたはバイポーラ接合トランジスター（ｂｉｐｏｌａｒ  ｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ，  ＢＪＴ）を使用することもできる。一例として、Ｐ型酸化金属半導体電界効果トランジスターを使用するとき、制御部をゲート極とし、入力部と出力部はそれぞれソース電極とドレイン電極とする。さらに、ＮＰＮ型バイポーラ接合トランジスターを使用するときは、制御部をベースとし、入力部と出力部をそれぞれ集電極とエミッタとする。すなわち、前述の入力部と出力部は、電流がスイッチ３０における流れ方向を表すのみであり、実施するときは様々な材質のトランジスターの特性にしたがって調整することができる。
【００２１】
これにより、本発明の発光ダイオード駆動回路２００は、コントローラ２３の制御により、電源２１より発生する入力電圧が発光ダイオード２７の順方向バイアス電圧を下回るときのみ、スイッチ３０によってコンデンサ２９と発光ダイオード２７との間が導通され、充電されたコンデンサ２９により、発光ダイオード２７を駆動することができる。よって、業者は小容量、低コストのコンデンサ（例えば、固体コンデンサ）をコンデンサ２９として使用すれば、発光ダイオード２７の発光を継続でき駆動回路２００のコストを大幅に低減することができる。
【００２２】
（第二実施形態）
前述の実施例は、電圧検出による技術を利用しているが、電流検出による技術を使用しても良い。本発明の第二実施形態の発光ダイオード駆動回路を図５に示す。本実施形態の発光ダイオード駆動回路２０１において、コントローラ２３の入力端とスイッチ３０´とが接続されている。スイッチ３０´内部の負荷電流が所定の電流値を上回ることがコントローラ２３によって判断された場合、コントローラ２３がスイッチ３０´を制御し、電源２１とコンデンサ２９および発光ダイオード２７との間を導通する。すると、電源２１により、発光ダイオード２７を駆動すると同時に、コンデンサ２９の充電を行う。これに対して、負荷電流が所定の電流値を下回ることがコントローラ２３によって判断された場合、コントローラ２３がスイッチ３０´を制御し、コンデンサ２９と発光ダイオード２７との間のみを導通する。すると、コンデンサ２９により、発光ダイオード２７が駆動される。
【００２３】
前述の第一実施形態に比べて、本実施例の発光ダイオード駆動回路２０１は限流ユニット２６（例えば、限流スイッチ、抵抗器）をさらに含むほか、スイッチ３０´は、第１ダイオード２２１、第２ダイオード２２２、およびトランジスタースイッチ２４より構成される。限流ユニット２６は、一端が第２ダイオード２２２の負極に接続されており、電流が流れると、負荷電流を発生する。負荷電流は、コントローラ２３の入力端に供給される。トランジスタースイッチ２４の入力部および出力部は、それぞれ第１ダイオード２２１の負極および限流ユニット２６の他端に接続されている。制御部は、コントローラ２３の出力端に接続されている。負荷電流が所定の電流値を上回ることがコントローラ２３によって判断された場合、電源２１の入力電圧が発光ダイオード２７を駆動することができることを意味し、よって、コントローラ２３が第１制御信号を発生する。これに対して、負荷電流が所定の電流値を下回るときは、現在の電源２１の入力電圧が発光ダイオード２７を駆動するのに不足しており、コントローラ２３より第２制御信号を発生する。
【００２４】
トランジスタースイッチ２４が第１制御信号を受信したとき、トランジスタースイッチ２４によって、入力部と出力部との間の電流の流れが遮断され、トランジスタースイッチ２４が第２制御信号を受信したとき、トランジスタースイッチ２４によって、入力部と出力部との間が導通される。このように、前述の実施形態のように、スイッチ制御方式により、発光ダイオード２７の発光を持続することができる。
【００２５】
（第三実施形態）
本発明の第三実施形態による発光ダイオード駆動回路の模式図を図６に示す。図６に示すように、本実施形態において、発光ダイオード駆動回路２０２は、電源２１と、コントローラ２３と、第１スイッチ３１と、第２スイッチ３２と、少なくとも一つの発光ダイオード２７と、一つのコンデンサ２９と、を備える。そのうち、コンデンサ２９の正極と発光ダイオード２７の正極とはそれぞれ第１スイッチ３１を介して電源２１の正極に接続されている。第１スイッチ３１はコンデンサ２９の放電電流が電源２１に逆流することを防止することができ、放電電流が発光ダイオード２７に流れることを確保することができる。コンデンサ２９の負極と発光ダイオード２７の負極とはそれぞれ第２スイッチ３２を介して、電源２１の負極に接続されている。
【００２６】
引き続き図６を参照する。コントローラ２３は、入力端が第１スイッチ３１と電源２１の正極と間に接続されており、電源２１より供給される入力電圧の検出を行う。入力電圧が発光ダイオード２７の順方向バイアス電圧を上回ることがコントローラ２３によって判断された場合、コントローラ２３より第１制御信号を発生する。第１制御信号は、コントローラ２３の出力端を介して、第２スイッチ３２に伝送される。すると、第２スイッチ３２によって電源２１とコンデンサ２９および発光ダイオード２７との間が導通され、入力電圧によって、発光ダイオード２７が駆動され、コンデンサ２９に対して充電を行う。
【００２７】
これに対して、入力電圧が発光ダイオード２７の順方向バイアス電圧を下回ることがコントローラ２３によって判断された場合、コントローラ２３より第２制御信号を発生する。第２制御信号は、コントローラ２３の出力端を介して、第２スイッチ３２に伝送される。すると、第２スイッチ３２によりコンデンサ２９と発光ダイオード２７との間のみが導通される。よって、コンデンサ２９に蓄積された電気エネルギーが発光ダイオード２７に放電され発光ダイオード２７を駆動する。
【００２８】
引き続き図６に示すように、本実施形態において、第１スイッチ３１は、第１ダイオード２２１と、第２ダイオード２２２とを含む。第１ダイオード２２１は、正極が電源２１の正極に接続され、負極がコンデンサ２９の正極に接続される。第２ダイオード２２２は、正極が電源２１の正極に接続され、負極がコンデンサ２９の正極および発光ダイオード２７の正極に接続される。第２スイッチ３２は、第３ダイオード２２３と、第４ダイオード２２４と、トランジスタースイッチ２５とを含む。
【００２９】
第３ダイオード２２３は、正極が発光ダイオード２７の負極に接続され、負極が電源２１の負極に接続される。第４ダイオード２２４は、正極がコンデンサ２９の負極に接続され、負極が電源２１の負極に接続される。トランジスタースイッチ２５は、入力部が発光ダイオード２７の負極および第４ダイオード２２４の正極に接続され、制御部がコントローラ２３の出力端に接続されている。トランジスタースイッチ２５の制御部が第１制御信号を受信したとき、トランジスタースイッチ２５が入力部と出力部との間の電流の流れを遮断し、トランジスタースイッチ２５の制御部が第２制御信号を受信したとき、トランジスタースイッチ２５が入力部と出力部との間を導通する。
【００３０】
（第四実施形態）
本発明の第四実施形態による発光ダイオード駆動回路の模式図を図７に示す。図７に示すように、発光ダイオード駆動回路２０３は、電源２１と、コントローラ２３と、第１スイッチ３１´と、第２スイッチ３２´と、発光ダイオード２７と、コンデンサ２９と、を備える。コンデンサ２９の正極および発光ダイオード２７の正極は、それぞれ第１スイッチ３１´を介して、電源２１の正極に接続される。第１スイッチ３１´によって、コンデンサ２９の放電電流が電源２１に逆流することを防止することができ、放電電流が発光ダイオード２７に流れることを確保することができる。
【００３１】
引き続き、コンデンサ２９の負極および発光ダイオード２７の負極はそれぞれ第２スイッチ３２´を介して、電源２１の負極に接続される。コントローラ２３は、入力端が第２スイッチ３２´に接続されており、第２スイッチ３２´内部の負荷電流の検出を行う。負荷電流が所定の電流値を上回ることがコントローラ２３によって判断された場合、現時点の電源２１は発光ダイオード２７を駆動するための充分な入力電圧を有することを示し、コントローラ２３より第１制御信号を発生する。第２スイッチ３２´によって電源２１とコンデンサ２９および発光ダイオード２７と間を導通することによって、電源２１により、発光ダイオード２７を駆動すると同時、コンデンサ２９に対して充電する。
【００３２】
これに対して、負荷電流が所定の電流値を下回ることがコントローラ２３によって判断された場合、電源２１の現時点の電圧が発光ダイオード２７を駆動するのに不十分であることを示し、コントローラ２３より第２制御信号を発生する。第２制御信号は出力端を介して第２スイッチ３２´に伝送される。すると、第２スイッチ３２´によりコンデンサ２９と発光ダイオード２７との間のみが導通され、コンデンサ２９の放電電圧によって、発光ダイオード２７が駆動される。
【００３３】
引き続き図７に示すように、本実施形態において、第１スイッチ３１´は、第１ダイオード２２１と、第２ダイオード２２２とを含む。第１ダイオード２２１は、正極が電源２１の正極に接続され、負極がコンデンサ２９の正極に接続される。第２ダイオード２２２は、正極が電源２１の正極に接続され、負極がそれぞれコンデンサ２９の正極および発光ダイオード２７の正極に接続される。第２スイッチ３２´は、限流単元２６と、第３ダイオード２２３と、第４ダイオード２２４と、トランジスタースイッチ２５とを含む。
【００３４】
限流ユニット２６は、一端が発光ダイオード２７の負極に接続されており、電流が流れると負荷電流を発生する。負荷電流はコントローラ２３の入力端に供給される。第３ダイオード２２３は、正極が限流単元２６の他端に接続され、負極が電源２１の負極に接続される。第４ダイオード２２４は、正極がコンデンサ２９の負極に接続され、負極が電源２１の負極に接続される。トランジスタースイッチ２５は、入力部および出力部がそれぞれ発光ダイオード２７の負極、および、第４ダイオード２２４の正極に接続され、制御部がコントローラ２３の出力端に接続されている。制御部が第１制御信号を受信したとき、トランジスタースイッチ２５より入力部と出力部との間の電流の流れが遮断され、制御部が第２制御信号を受信したとき、トランジスタースイッチ２５より入力部と出力部との間が導通される。このように、電流を検出する方式により、前述の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００３５】
前述のとおり、本発明による実施形態の発光ダイオード駆動回路２００、２０１、２０２、２０３は、電源２１が低電位のときのみ、コンデンサ２９を制御して発光ダイオード２７に放電している。よって、業者は、低容量、低コストのコンデンサをコンデンサ２９として使用することができる。これにより、発光ダイオード２７の発光時間を長くすることができるほか、発光ダイオード駆動回路２００、２０１、２０２、２０３の生産コストを低減することができる。
【００３６】
以上に説明したものは、本発明の実施形態であり、本発明に何らの制限を加わるものではない。よって、本発明の特許請求範囲に記載された形状、構造、特長および精神による変更と修飾は、本発明の特許請求範囲に含むものである。
【符号の説明】
【００３７】
２００、２０１、２０２、２０３・・・発光ダイオード駆動回路、
２１・・・電源、
２２１・・・第１ダイオード、
２２２・・・第２ダイオード、
２２３・・・第３ダイオード、
２２４・・・第４ダイオード、
２３・・・コントローラ、
２４、２５・・・トランジスタースイッチ、
２６・・・限流単元、
２７・・・発光ダイオード、
２９・・・コンデンサ、
３０、３０´・・・スイッチ、
３１、３１´・・・第１スイッチ、
３２、３２´・・・第２スイッチ。
【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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【図７】
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