(57)【要約】【課題】ＬＥＤに流れるピーク電流を抑制して調光をしながら電源の効率悪化を最小にするＬＥＤ駆動装置。【解決手段】交流を直流に変換する変換器２と、変換器の出力両端に接続された平滑コンデンサＣ１と、平滑コンデンサに接続されるＬＥＤ３と、非調光時にＬＥＤに流れる電流に基づきＬＥＤの定電流制御を行う定電流制御回路５と、ＬＥＤに接続され、ＰＷＭ調光を行うための調光スイッチ４と、ＰＷＭ調光時に能動領域動作（ドロッパ動作）している調光スイッチの両端電圧Ｖｄｓをフィードバック信号に重畳することにより、調光スイッチの両端電圧を０以上の所定値以下に制御することで平滑コンデンサのエネルギーをＰＷＭ調光時の平均電力に略等しくして、ＬＥＤに流れるピーク電流を抑制しながら調光スイッチのロスを最小化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流を直流に変換する変換器と、
前記変換器の出力両端に接続された平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサに接続されたＬＥＤと、
非調光時に前記ＬＥＤに流れる電流に基づき前記ＬＥＤの定電流制御を行う定電流制御回路と、
前記ＬＥＤに接続され、ＰＷＭ調光を行うための調光スイッチと、
ＰＷＭ調光時に前記調光スイッチをオン／オフ制御し前記調光スイッチのオン時に前記平滑コンデンサの電圧により前記ＬＥＤに流れるピーク電流が閾値を超えた場合に前記調光スイッチを能動領域動作（ドロッパ動作）させることにより前記ピーク電流を抑制するピーク電流抑制回路と、
を備えることを特徴とするＬＥＤ駆動装置。
【請求項２】
前記調光スイッチの両端電圧を検出する電圧検出部と、
前記調光スイッチをオン／オフ制御したときに前記ＬＥＤに流れる電流を電流信号として前記変換器に帰還するフィードバック部とを備え、
前記変換器は、前記調光スイッチのオン期間に、前記電圧検出部で検出された前記調光スイッチの両端電圧を電流信号に重畳させたフィードバック信号に基づき前記調光スイッチの両端電圧を０以上の所定値以下（前記調光スイッチの消費電力を０以上の所定値以下）となるように制御することで前記平滑コンデンサのエネルギーをＰＷＭ調光時の平均電力に略等しくして、前記ＬＥＤに流れるピーク電流を抑制しながら前記調光スイッチのロスを最小化することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項３】
前記調光スイッチのオフ期間に前記電圧検出部で検出された前記調光スイッチの両端電圧をマスクする調光スイッチオフ期間マスク回路と、
マスクされた前記調光スイッチの両端電圧を前記調光スイッチのデューティによらず一定値を得るためにピークホールドした後に積分するピークホールド積分回路とを備え、
前記変換器は、前記ピークホールド積分回路の出力と前記フィードバック部の帰還信号とに基づき前記調光スイッチの消費電力を０以上の所定値以下となるように制御することで前記平滑コンデンサのエネルギーをＰＷＭ調光時の平均電力に略等しくして、前記ＬＥＤに流れるピーク電流を抑制しながら前記調光スイッチのロスを最小化することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項４】
調光率が所定値未満の場合には、前記調光スイッチをＰＷＭ制御することによりＰＷＭ調光させるとともに電流調光させ、前記調光率が所定値以上の場合には、電流調光させる制御部を備え、調光時でも電源変換効率の悪化を最小にすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のＬＥＤ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光を行うＬＥＤ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＬＥＤ駆動装置としては、例えば、特許文献１に記載された駆動回路が知られている。この駆動回路は、定常時（非調光時）には定電流制御回路により定電流制御を行うことによりＬＥＤに定電流を流している。
【０００３】
また、ＰＷＭ調光時にＬＥＤに接続された調光スイッチをオフした時には、無負荷となり、負荷電流がゼロとなるため、一次側への電流帰還信号がなくなる。このため、二次側への供給電力が増加し、出力側の平滑コンデンサの電圧が上昇してしまう。
【０００４】
特に、調光スイッチのオフデューティが広くなると、平滑コンデンサの電圧上昇が顕著となり、調光スイッチのオン時には平滑コンデンサの過度な電圧によりＬＥＤにピーク電流が流れる。このため、ＬＥＤにストレスを与え、場合によっては、ＬＥＤを破壊することがあった。
【０００５】
例えば、平滑コンデンサを小さくすることにより、ＬＥＤに流れるピーク電流を低減することもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１４７４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、平滑コンデンサを小さくすると高周波電流が増加するため、ノイズが増加してしまう。また、ＬＥＤ側に電流抑制回路を備えることで対応することが可能であるが、ＬＥＤ側の回路が複雑になり、コストがアップしてしまう。このため、平滑コンデンサを小さくせずに、ＬＥＤに流れるピーク電流を抑制することが望まれていた。
【０００８】
本発明の課題は、ＬＥＤに流れるピーク電流を抑制して調光をしながら電源の効率悪化を最小にするＬＥＤ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るＬＥＤ駆動装置は、交流を直流に変換する変換器と、前記変換器の出力両端に接続された平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサに接続されたＬＥＤと、非調光時に前記ＬＥＤに流れる電流に基づき前記ＬＥＤの定電流制御を行う定電流制御回路と、前記ＬＥＤに接続され、ＰＷＭ調光を行うための調光スイッチと、ＰＷＭ調光時に能動領域動作（ドロッパ動作）している前記調光スイッチの両端電圧Ｖｄｓをフィードバック信号に重畳することにより、前記調光スイッチの両端電圧を０以上の所定値以下に制御することで平滑コンデンサのエネルギーをＰＷＭ調光時の平均電力に略等しくして、ＬＥＤに流れるピーク電流を抑制しながら調光スイッチのロスを最小化することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、平滑コンデンサのエネルギーをＰＷＭ調光時の平均電力に略等しくして、ＬＥＤに流れるピーク電流を抑制しながら調光スイッチのロスを最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係るＬＥＤ駆動装置の基本的な回路構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係るＬＥＤ駆動装置のＰＷＭ調光回路の詳細な回路構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例１に係るＬＥＤ駆動装置のＰＷＭ調光回路の各部の波形を示す図である。
【図４】本発明の実施例２に係るＰＷＭ調光及び電流調光の制御を示す図である。
【図５】本発明の実施例２に係るＬＥＤ駆動装置の基本的な回路構成を示す図である。
【図６】本発明の実施例２に係るＬＥＤ駆動装置の変形例の回路構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１に係るＬＥＤ駆動装置の基本的な回路構成を示す図である。図１に示すＬＥＤ駆動装置は、交流電源１、ＡＣ／ＤＣコンバータ２、平滑コンデンサＣ１、ＬＥＤ３、調光スイッチ４、抵抗Ｒ１、電流検出部５、フィードバック部６、ピーク電流検出部７、調光スイッチオフ期間マスク回路８、調光スイッチ両端電圧検出部９、ピークホールド・積分回路１０を備えている。
【００１４】
ＡＣ／ＤＣコンバータ２は、交流電源１からの交流を直流に変換して平滑コンデンサＣ１に出力する。平滑コンデンサＣ１の両端には、ＬＥＤ３と調光スイッチ４と抵抗Ｒ１との直列回路が接続されている。
【００１５】
調光スイッチ４は、ＭＯＳＦＥＴなどからなり、非調光時にはオンし、調光時にはＰＷＭ調光信号によりオン／オフする。電流検出部５は、抵抗Ｒ１に流れる電流に基づく電圧を検出し、検出された電圧をフィードバック部６に出力する。
【００１６】
フィードバック部６は、電流検出部５で検出された電圧と基準電圧との誤差電圧をフィードバック信号としてＡＣ／ＤＣコンバータ２に出力する。
【００１７】
ＡＣ／ＤＣコンバータ２内の制御部２１は、非調光時にフィードバック部６からのフィードバック信号に基づき図示しないスイッチング素子のオンデューティを制御することにより、ＬＥＤ３に定電流が流れるように制御する。
【００１８】
ピーク電流検出部７は、ＰＷＭ調光信号により調光スイッチ４がオンした時に、平滑コンデンサＣ１の過度な電圧による抵抗Ｒ１及びＬＥＤ３に流れるピーク電流を検出し、検出されたピーク電流が閾値を超えた場合に調光スイッチ４を能動領域動作（ドロッパ動作）させることによりピーク電流を抑制する。
【００１９】
調光スイッチ両端電圧検出部９は、調光スイッチ４からなるＭＯＳＦＥＴのドレイン−ソースの両端電圧Ｖｄｓを検出する。調光スイッチオフ期間マスク回路８は、調光スイッチ４の両端電圧Ｖｄｓを正確に検出するために、調光スイッチ４のオフ期間には調光スイッチ４の両端電圧Ｖｄｓ検出信号をマスクする。
【００２０】
ピークホールド・積分回路１０は、調光スイッチ両端電圧検出部９で検出された調光スイッチ４の両端電圧Ｖｄｓをピークホールドして積分して調光スイッチ４のＤｕｔｙによらず一定値の積分出力をフィードバック部６に出力する。
【００２１】
フィードバック部６は、ピークホールド・積分回路１０からの調光スイッチ４の両端電圧Ｖｄｓをフィードバック信号として入力する。
【００２２】
制御部２１は、フィードバック部６からのフィードバック信号とピークホールド・積分回路１０からの調光スイッチ４の両端電圧Ｖｄｓとに基づきＬＥＤを定電流制御し、調光スイッチ４の両端電圧Ｖｄｓを０以上の所定値以下になるように（調光スイッチ４の消費電力が０以上の所定値以下になるように）制御することで平滑コンデンサＣ１のエネルギーをＰＷＭ調光時の平均電力に略等しくする。
【００２３】
図２は、本発明の実施例１に係るＬＥＤ駆動装置のＰＷＭ調光回路の詳細な回路構成を示す図である。図２に示すフィードバック回路は、フォトカプラＰＣ１からなり、図１に示すフィードバック部６に対応する。
【００２４】
定電流制御回路（ＣＣ制御回路）５ａは、図１に示す電流検出部５に対応し、抵抗Ｒ２でＬＥＤ３に流れる電流に基づく電圧を検出し、検出された電圧と基準電圧ＲｅｆとをコンパレータＣＰ１で比較し、比較出力を抵抗Ｒ１１とダイオードＤ３を介してフィードバック回路に出力する。即ち、定電流制御回路（ＣＣ制御回路）５ａは、ＬＥＤ３に流れる電流が定電流になるように制御する。
【００２５】
ピーク電流カット回路７ａは、図１に示すピーク電流検出部７に対応し、コンパレータＣＰ２、抵抗Ｒ３〜Ｒ１０、ダイオードＤ１，Ｄ２、トランジスタＴｒ１、コンデンサＣ２、ツェナーダイオードＺＤ１を備える。抵抗Ｒ１の一端には抵抗Ｒ３の一端が接続され、コンパレータＣＰ２の反転端子には、抵抗３の他端と抵抗Ｒ４の一端とが接続され、抵抗Ｒ４の他端は接地されている。
【００２６】
コンパレータＣＰ２は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との分圧電圧（ＬＥＤ３に流れるピーク電流に相当するピーク電圧）が基準電圧Ｒｅｆ以上かどうかを判定する。コンパレータＣＰ２の出力は、抵抗Ｒ５を介してダイオードＤ２のカソードに接続されている。
【００２７】
電源ＶｏとトランジスタＴｒ１のエミッタとの間には、抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７とトランジスタＴｒ１との直列回路が接続されている。トランジスタＴｒ１のベースには抵抗Ｒ９を介して図示しないマイクロコンピュータから調光信号が入力されるようになっている。
【００２８】
トランジスタＴｒ１のベースとエミッタ間には抵抗Ｒ１０が接続され、トランジスタＴｒ１のコレクタには、抵抗Ｒ８の一端とダイオードＤ１のアノードとが接続され、抵抗Ｒ８の他端はツェナーダイオードＺＤ１のカソードとコンデンサＣ２の一端とダイオードＤ１のカソードとダイオードＤ２のアノードと調光スイッチ４のゲートとに接続されている。トランジスタＴｒ１のエミッタにはツェナーダイオードＺＤ１のアノードとコンデンサＣ２の他端と調光スイッチ４のソースと抵抗Ｒ３の一端と抵抗Ｒ２の一端とが接続されている。
【００２９】
調光スイッチ４のドレインには抵抗Ｒ１３の一端が接続されている。抵抗Ｒ１３は、調光スイッチ４の両端電圧Ｖｄｓを検出するもので、図１に示す調光スイッチ両端電圧検出部９に対応する。
【００３０】
調光スイッチオフ期間マスク回路８は、トランジスタＴｒ２と、トランジスタＴｒ２のベースに接続される抵抗Ｒ１４と、トランジスタＴｒ２のベースとエミッタ間に接続される抵抗Ｒ１５とからなる。トランジスタＴｒ２のベースに図示しないマイクロコンピュータから調光信号が印加されることにより、調光スイッチ４のオフ期間には調光スイッチ４の両端電圧Ｖｄｓ検出信号をマスクする。
【００３１】
ピークホールド回路１０ａにおいて、抵抗Ｒ１３の他端にはダイオードＤ５のアノードとツェナーダイオードＺＤ２のカソードとが接続される。ダイオードＤ５のカソードは、コンデンサＣ３の一端と抵抗Ｒ１６の一端に接続され、ツェナーダイオードＺＤ２のアノードは、コンデンサＣ３の他端と抵抗Ｒ１６の他端に接続される。ピークホールド回路１０ａは、抵抗Ｒ１３で検出された調光スイッチ４の両端電圧ＶｄｓをダイオードＤ５とツェナーダイオードＺＤ２とコンデンサＣ３と抵抗Ｒ１６とによりピークホールドして、積分回路１０ｂに出力する。
【００３２】
積分回路１０ｂは、オペアンプＯＰ１、抵抗Ｒ１７、コンデンサＣ４からなる。オペアンプＯＰ１の反転端子と出力端子との間には抵抗Ｒ１７とコンデンサＣ４との直列回路が接続される。積分回路１０ｂは、オペアンプＯＰ１、抵抗Ｒ１７、コンデンサＣ４により、ピークホールドされた調光スイッチ４の両端電圧Ｖｄｓを積分して一定値の積分出力をダイオードＤ４と抵抗Ｒ１２とを介してフィードバック回路ＰＣ１に出力する。
【００３３】
次にこのように構成された実施例１のＬＥＤ駆動装置の動作を説明する。ここでは、ピーク電流カット回路７ａの動作を説明する。まず、非調光時では、調光信号がトランジスタＴｒ１のベースに印加されないので、電源Ｖｏから抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８を介してコンデンサＣ２が充電される。このため、調光スイッチ４のゲートには一定電圧が印加されるので、調光スイッチ４はオンし続ける。従って、ＣＣ制御回路５ａにより定電流制御が行われ、ＬＥＤ３には定電流が流れる。
【００３４】
次に、ＰＷＭ調光時には、調光信号がトランジスタＴｒ１のベースに印加されるので、調光信号がＨレベルのときはトランジスタＴｒ１がオンしてコンデンサＣ２の電荷が放電される。このため、調光スイッチ４はオフする。また、調光信号がＬレベルのときはトランジスタＴｒ１がオフして電源Ｖｏからの電力によりコンデンサＣ２が充電される。このため、調光スイッチ４はオンする。
【００３５】
ここで、調光スイッチ４がオフした場合には、無負荷となり、平滑コンデンサＣ１の電圧が上昇するため、次に調光スイッチ４がオンした時にＬＥＤ３及び調光スイッチ４にピーク電流が流れる。このピーク電流に基づく電圧は、抵抗Ｒ３を介してコンパレータＣＰ２の反転端子に入力される。コンパレータＣＰ２は、ピーク電流に基づく電圧が基準電圧Ｒｅｆを超えたときにＬレベルとなるので、コンデンサＣ２の電荷がダイオードＤ２を介してコンパレータＣＰ２に引き込まれる。このため、コンデンサＣ２の電荷が少なくなり、調光スイッチ４が能動領域動作、例えばＡ級動作になる。従って、調光スイッチ４に流れるピーク電流を抑制することができる。
【００３６】
また、調光スイッチ両端電圧検出部９は、調光スイッチ４の両端電圧Ｖｄｓを検出する。調光スイッチオフ期間マスク回路８は、調光スイッチ４のオフ期間に調光スイッチ４の両端電圧Ｖｄｓ検出信号をマスクし、調光スイッチオフ時の制御に無関係な電圧情報をカットする。
【００３７】
以下は図１を使って説明する。ピークホールド・積分回路１０は、調光スイッチ両端電圧検出部９で検出された調光スイッチ４の両端電圧Ｖｄｓをピークホールド・積分して一定値の積分出力をフィードバック部６に出力する。制御部２１は、フィードバック部６からのフィードバック信号とピークホールド・積分回路１０からの調光スイッチ４の両端電圧Ｖｄｓとに基づき調光スイッチ４の消費電力を０以上の所定値以下となるように制御することで平滑コンデンサＣ１のエネルギーをＰＷＭ調光時の平均電力に略等しくする。
【００３８】
即ち、調光スイッチ４にて定電流動作を維持するためには、調光スイッチ４で多少のロスが必要であるため、調光スイッチ４のロスが０以上の所定値以下になるように（調光スイッチ４の両端電圧Ｖｄｓが０以上の所定値以下になるように）帰還制御することにより、平滑コンデンサＣ１のエネルギーをＰＷＭ調光時の平均電力に略等しくし、定電流制御を維持しながら調光スイッチ４のロスも低減することができる。
【００３９】
図３に実施例１に係るＬＥＤ駆動装置のＰＷＭ調光回路の各部の波形を示す。図３（ａ）はピーク電流を制限した時の平滑コンデンサＣ１の電圧、調光スイッチ４の電流、調光スイッチ両端電圧を示す。図３（ｂ）はピーク電流を制限しない時の平滑コンデンサＣ１の電圧、調光スイッチ４の電流、調光スイッチ両端電圧を示す。
【００４０】
図３（ｂ）では、電圧が下がり過ぎて調光電流波形が歪んでいる。図３（ａ）では、調光スイッチ４の電流は、一定値に制御・維持されている。
【実施例２】
【００４１】
図４は、本発明の実施例２に係るＰＷＭ調光及び電流調光の制御を示す図である。図５は、本発明の実施例２に係るＬＥＤ駆動装置の基本的な回路構成を示す図である。図５に示す実施例２に係るＬＥＤ駆動装置は、力率改善回路（ＰＦＣ）とフライバックの２コンバータからなる。
【００４２】
実施例２に係るＬＥＤ駆動装置は、実施例１に係るＬＥＤ駆動装置の機能を有するとともに、図４に示すように、１−２９％の調光率では、電流調光とＰＷＭ調光とを行い、３０−１００％の調光率では、電流調光を行うことにより、調光時でも電源変換効率の悪化を最小にすることを特徴とする。調光率３０％は、本発明の所定値に対応する。また、実施例２に係るＬＥＤ駆動装置は、マイクロコンピュータを用いたことを特徴とする。以下、具体的な構成を説明する。
【００４３】
図５において、全波整流回路ＤＢは、交流電源１の交流電圧を整流し整流電圧をリアクトルＬ１とスイッチング素子Ｑ１との直列回路に出力する。リアクトルＬ１とスイッチング素子Ｑ１と制御回路２２とダイオードＤ１１とコンデンサＣ１１とは力率改善回路（ＰＦＣ）を構成する。制御回路２２は、入力電圧に基づきスイッチング素子Ｑ１をオンオフさせることにより力率を改善させる。
【００４４】
コンデンサＣ１１の両端には、トランスＴの一次巻線Ｐとスイッチング素子Ｑ２とが接続される。制御回路２３は、フォトカプラＰＣ１からのフィードバック信号に基づきスイッチング素子Ｑ２オンオフさせることによりＬＥＤ３ａ〜３ｄに定電流が流れるように制御する。
【００４５】
トランスＴの二次巻線Ｓの両端にはダイオードＤ１２と平滑コンデンサＣ１との直列回路が接続される。平滑コンデンサＣ１の一端には、ダイオードＤ１２のカソードとフォトカプラＰＣ１のフォトダイオードのアノードと抵抗Ｒ２０の一端と抵抗Ｒ２２の一端とＬＥＤ３ａのアノードとが接続される。フォトカプラＰＣ１のフォトダイオードのカソードと抵抗Ｒ２０の他端とは、抵抗Ｒ２１の一端に接続され、抵抗Ｒ２１の他端は、ダイオードＤ１３のアノードとダイオードＤ１４のアノードとに接続され、ダイオードＤ１３のカソードはデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）４０に接続される。
【００４６】
ＬＥＤ３ａ〜３ｄは直列に接続され、ＬＥＤ３ｄのカソードは調光スイッチ４のドレインとアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）３４に接続される。抵抗Ｒ２２の他端は抵抗Ｒ２３の一端とトランジスタＱ３のコレクタとトランジスタＱ４のコレクタとに接続され、抵抗Ｒ２３の他端は調光スイッチ４のゲートに接続される。ダイオードＤ１４のカソードはダイオードＤ１５のカソードに接続され、ダイオードＤ１５のアノードは抵抗Ｒ１の一端と二次巻線Ｓの一端に接続される。
【００４７】
調光スイッチ４のソースは、抵抗Ｒ１の他端とトランジスタＱ３のエミッタとトランジスタＱ４のエミッタとＡＤＣ３８とに接続される。トランジスタＱ３のベースはＤＡＣ３６に接続され、トランジスタＱ４のベースはＰＷＭ部３３に接続される。
【００４８】
マイクロコンピュータ３０は、タイマ３１、ＣＰＵ（中央処理装置）３２、ＰＷＭ部３３、ＡＤＣ３４、定電流ドロッパ制御部３５、ＤＡＣ３６、ＡＤＣ３７，３８、定電流制御部３９、ＤＡＣ４０を有している。
【００４９】
まず、マイクロコンピュータ３０を用いた定電流制御及び定電流ドロッパ制御について説明する。ＡＤＣ３８は、抵抗Ｒ１から電流を検出し、検出されたアナログ電流信号をデジタル電流信号に変換し、定電流制御部３９に出力する。
【００５０】
定電流制御部３９は、ＡＤＣ３８からのデジタル電流信号に基づき定電流制御を行うためのデジタル定電流制御信号をＤＡＣ４０に出力する。ＤＡＣ４０は、定電流制御部３９からのデジタル定電流制御信号をアナログ定電流制御信号に変換してダイオードＤ１３のカソードに出力する。フォトカプラＰＣ１はアナログ定電流制御信号に応じたフィードバック信号を一次側に送る。
【００５１】
ＡＤＣ３４は、調光スイッチ４の両端電圧を検出し、検出されたアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換し、定電流ドロッパ制御部３５と定電流制御部３９とＤＡＣ４０を介してダイオードＤ１３のカソードに出力する。即ち、フィードバック信号に調光スイッチ４の両端電圧が重畳されて制御部２３に出力される。制御部２３の機能は、実施例１の制御部２１の機能と同じである。
【００５２】
ＡＤＣ３７は、抵抗Ｒ１から電流を検出し、検出されたアナログ電流信号をデジタル電流信号に変換し、定電流ドロッパ制御部３５に出力する。定電流ドロッパ制御部３５は、デジタル電流信号に基づき定電流ドロッパ制御を行うためのデジタル定電流ドロッパ制御信号をＤＡＣ３６に出力する。ＤＡＣ３６は、デジタル定電流ドロッパ制御信号をアナログ定電流ドロッパ制御信号に変換してトランジスタＱ３のベースに印加する。トランジスタＱ３は、アナログ定電流ドロッパ制御信号に基づき定電流ドロッパ動作することにより調光スイッチ４を定電流ドロッパ動作させる。
【００５３】
次に、１−２９％の調光率での電流調光とＰＷＭ調光との組み合わせ動作、３０−１００％の調光率での電流調光動作を説明する。
【００５４】
まず、調光器からの信号をタイマ３１を介してＣＰＵ３２に入力する。ＣＰＵ３２は、調光器からの信号に基づき調光のデューティを判別する。ＣＰＵ３２が調光のデューティを３０−１００％と判定した場合には、ＣＰＵ３２は、ＰＷＭ部３３及び定電流ドロッパ制御部３５、ＤＡＣ３６を介してオフ信号をトランジスタＱ３，Ｑ４のベースに出力する。このため、トランジスタＱ３，Ｑ４がオフして、平滑コンデンサＣ１からの電圧により調光スイッチ４がオンして、ＬＥＤ３ａ〜３ｄの電流調光が行われる。
【００５５】
一方、ＣＰＵ３２が調光率を０−２９％と判定した場合には、ＣＰＵ３２は、ＰＷＭ部３３にＰＷＭ制御信号を出力し、ＰＷＭ部３３がトランジスタＱ４をＰＷＭ制御する。また、ＣＰＵ３２は、定電流ドロッパ制御部３５、ＤＡＣ３６を介してオフ信号をトランジスタＱ３のベースに出力する。このため、トランジスタＱ３がオフして、平滑コンデンサＣ１からの電圧により調光スイッチ４がオンして、電流調光が行われる。即ち、１−２９％の調光率での電流調光とＰＷＭ調光との組み合わせ動作が行われる。
【００５６】
このように実施例２のＬＥＤ駆動装置によれば、図４に示すように、１−２９％の調光率では、電流調光とＰＷＭ調光とを行い、３０−１００％の調光率では、電流調光を行うことにより、調光時でも電源変換効率の悪化を最小にすることができる。
【００５７】
図６は、本発明の実施例２に係るＬＥＤ駆動装置の変形例の回路構成を示す図である。図６に示す変形例では、図５に示す構成に対して、力率改善回路を削除したものである。その他の構成は、図５に示す構成と同じであるので、その他の説明は、省略する。変形例においても、実施例２に係るＬＥＤ駆動装置の効果と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５８】
１  交流電源
２  ＡＣ／ＤＣコンバータ
３，３ａ〜３ｄ  ＬＥＤ
４  調光スイッチ
５  電流検出部
６  フィードバック部
７  ピーク電流検出部
７ａ  ピーク電流カット回路
８  調光スイッチオフ期間マスク回路
９  調光スイッチ両端電圧検出部
１０  ピークホールド・積分回路
１０ａ  ピークホールド回路
１０ｂ  積分回路
３０  マイクロコンピュータ
ＣＰ１〜ＣＰ２  コンパレータ
ＯＰ１  オペアンプ
Ｃ１〜Ｃ４  コンデンサ
Ｒ１〜Ｒ２３  抵抗
Ｄ１〜Ｄ１５  ダイオード
ＺＤ１〜ＺＤ２  ツェナーダイオード
【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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