(57)【要約】【課題】放射ノイズの低減、回路構成の簡素化を図りつつ、光源の輝度の変動を抑制できる点灯回路を提供する。【解決手段】ＬＥＤ９１、ＬＥＤ９２は、第１線路Ｌ１、第２線路Ｌ２に介挿されている。スイッチング素子Ｑ３１は、第１線路Ｌ１に接続されている。スイッチング素子Ｑ５１は、第２線路Ｌ２に接続されている。スイッチング素子Ｑ４１は、第３線路Ｌ３に介挿されている。電圧監視回路１０は、直流電源Ｖｃｃの出力電圧が電圧閾値Ｖ１以上の場合「Ｈ」レベルの電圧を出力し電圧閾値Ｖ１未満の場合「Ｌ」レベルの電圧を出力する。スイッチ制御回路２０は、電圧監視回路１０の出力電圧が「Ｈ」レベルの場合スイッチング素子Ｑ３１、Ｑ５１をオフし且つスイッチング素子Ｑ４１をオンし、「Ｌ」レベルの場合スイッチング素子Ｑ３１、Ｑ５１をオンし且つスイッチング素子Ｑ４１をオフする。【選択図】図１
2017084461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、
前記直流電源とグランドとの間に互いに並列に接続される第１および第２線路と、
前記第１線路に介挿された第１光源と、
前記第２線路に介挿された第２光源と、
前記第１線路における前記第１光源よりも前記グランド側に接続された第１スイッチング素子と、
前記第２線路における前記第２光源よりも前記直流電源側に接続された第２スイッチング素子と、
前記第１線路における前記第１光源と前記第１スイッチング素子との間に一端が接続され、前記第２線路における前記第２スイッチング素子と前記第２光源との間に他端が接続された第３線路と、
前記第３線路に介挿された第３スイッチング素子と、
前記直流電源の出力電圧が電圧閾値以上の場合、第１レベルの電圧を出力し、前記直流電源の出力電圧が電圧閾値未満の場合、第２レベルの電圧を出力する電圧監視回路と、
前記電圧監視回路の出力電圧が前記第１レベルの場合、前記第１および第２スイッチング素子をオフし且つ前記第３スイッチング素子をオンすることにより前記第１および第２光源を直列に接続し、前記電圧監視回路の出力電圧が前記第２レベルの場合、前記第１および第２スイッチング素子をオンし且つ前記第３スイッチング素子をオフすることにより前記第１および第２光源を並列に接続するスイッチ制御回路と、を備える、
点灯回路。
【請求項２】
前記第１スイッチング素子、前記第２スイッチング素子および前記第３スイッチング素子は、制御端子の電圧レベルが第３レベルの場合、オンし、制御端子の電圧レベルが前記第３レベルよりも大きい第４レベルの場合、オフし、
前記スイッチ制御回路は、
一端が前記直流電源に接続され、他端に前記第１スイッチング素子の制御端子および前記第３スイッチング素子の制御端子が接続された第１抵抗と、
一端が前記直流電源に接続され、他端に前記第２スイッチング素子の制御端子が接続された第２抵抗と、
前記第２抵抗の前記他端と前記グランドとの間に介挿され、制御端子が前記第１抵抗の前記他端に接続され、制御端子の電圧レベルが前記第３レベルの場合オンし、制御端子の電圧レベルが前記第４レベルの場合オフする第４スイッチング素子と、を有し、
前記電圧監視回路は、
前記第１抵抗の前記他端に接続されている、
請求項１に記載の点灯回路。
【請求項３】
前記電圧監視回路は、
前記直流電源の出力端間に直列に接続された２つの分圧用抵抗から構成される分圧回路と、
前記分圧回路を構成する２つの分圧用抵抗の間に接続された入力端子と、プラス端子が前記入力端子に接続されマイナス端子が基準電圧源に接続された比較器と、前記スイッチ制御回路の前記第１抵抗の前記他端に接続された出力端子と、前記出力端子と前記グランドとの間に介挿され、制御端子が前記比較器の出力端子に接続され、制御端子の電圧レベルに応じてオンオフする第５スイッチング素子と、を有する電圧検出用集積回路と、
を備える、
請求項２に記載の点灯回路。
【請求項４】
直流電源と、
前記直流電源とグランドとの間に互いに並列に接続される４つ以上の並列線路と、
前記４つ以上の並列線路に設けられる複数の光源と、
前記各光源を前記直流電源と前記グランドとの間で直列に接続するように、前記４つ以上の並列線路間それぞれに接続される３つ以上の直列線路と、
前記４つ以上の並列線路および前記３つ以上の直列線路に介挿され、前記直流電源から前記並列線路および／または前記直列線路を経由して前記グランドに至る電流経路を切り替える複数のスイッチング素子と、
前記直流電源の出力電圧が閾値以上の場合、第１レベルの電圧を出力し、前記直流電源の出力電圧が閾値未満の場合、第２レベルの電圧を出力し、閾値が互いに異なる複数の電圧監視回路と、
前記複数の電圧監視回路の出力電圧の電圧レベルの組み合わせに応じて、前記出力電圧が高電圧範囲にあるとき、前記各光源を直列接続するように前記複数のスイッチング素子をオンオフ制御し、前記出力電圧が低電圧範囲にあるとき、前記各光源を並列接続するように前記複数のスイッチング素子をオンオフ制御し、前記出力電圧が前記高電圧範囲及び前記低電圧範囲の間の中電圧範囲にあるとき、直列接続した２つ以上の前記光源を並列に接続するように前記複数のスイッチング素子をオンオフ制御するスイッチ制御回路と、を備える、
点灯回路。
【請求項５】
前記４つ以上の並列線路は、前記直流電源と前記グランドとの間に互いに並列に接続される第１および第２線路と、複数の第４線路と、から構成され、
前記複数の光源は、
前記第１線路に介挿された第１光源と、
前記第２線路に介挿された第２光源と、
前記複数の第４線路それぞれに介挿された第３光源と、から構成され、
前記３つ以上の直列線路は、
前記第１線路と前記第２線路とを接続する第３線路と、
前記第２線路と前記第３線路または前記第３線路同士を接続する第５線路と、から構成され、
前記複数のスイッチング素子は、
前記第１線路における前記第１光源よりも前記グランド側に接続された第１スイッチング素子と、
前記第２線路における前記第２光源よりも前記直流電源側に接続された第２スイッチング素子と、
前記第３線路に介挿された第３スイッチング素子と、
前記第２線路における前記第２光源よりも前記グランド側または前記第４線路における前記第３光源よりも前記グランド側に接続された第６スイッチング素子と、
前記第４線路における前記第３光源よりも前記直流電源側に接続された第７スイッチング素子と、
前記第５線路に介挿された第８スイッチング素子と、から構成され、
前記スイッチ制御回路は、第１、第２、第３、第６、第７および第８スイッチング素子のオンオフを制御し、
前記第３線路は、前記第１線路における前記第１光源と前記第１スイッチング素子との間に一端が接続され、前記第２線路における前記第２スイッチング素子と前記第２光源との間に他端が接続され、
前記第５線路は、前記第２線路における前記第２光源と前記グランドとの間に一端が接続され前記第４線路における前記第６スイッチング素子と前記第３光源との間に他端が接続される、または、前記第４線路における前記第３光源と前記第６スイッチング素子との間に一端が接続され他の第４線路における前記第６スイッチング素子と前記第３光源との間に他端が接続される、
請求項４に記載の点灯回路。
【請求項６】
前記第４線路、前記第３光源、前記第６スイッチング素子、前記第７スイッチング素子、前記第５線路および前記第８スイッチング素子は、それぞれ２つずつ存在し、
前記複数の電圧監視回路は、
前記直流電源の出力電圧が第１電圧閾値以上の場合、前記第１レベルの電圧を出力し、前記直流電源の出力電圧が前記第１電圧閾値未満の場合、前記第２レベルの電圧を出力する第１電圧監視回路と、
前記直流電源の出力電圧が前記第１電圧閾値よりも低い第２電圧閾値以上の場合、前記第１レベルの電圧を出力し、前記直流電源の出力電圧が前記第２電圧閾値未満の場合、前記第２レベルの電圧を出力する第２電圧監視回路と、から構成され、
前記スイッチ制御回路は、
前記第１電圧監視回路の出力電圧が前記第１レベルであり且つ前記第２電圧監視回路の出力電圧が前記第１レベルの場合、前記第１、第２、第６および第７スイッチング素子がオフし且つ前記第３および第８スイッチング素子がオンすることにより前記第１、第２および第３光源を直列に接続し、
前記第１電圧監視回路の出力電圧が前記第２レベルであり且つ前記第２電圧監視回路の出力電圧が前記第１レベルの場合、前記第１および第２スイッチング素子と前記２つの第６スイッチング素子の１つと前記２つの第７スイッチング素子の１つと前記２つの第８スイッチング素子の１つとがオフし且つ他の第６スイッチング素子と他の第７スイッチング素子と他の第８スイッチング素子とがオンすることにより前記第１および第２光源が直列に接続された回路と前記２つの第３光源が直列に接続された回路とを並列に接続し、
前記第１電圧監視回路の出力電圧が前記第２レベルであり且つ前記第２電圧監視回路の出力電圧が前記第２レベルの場合、前記第８スイッチング素子がオフし且つ前記第１、第２、第６および第７スイッチング素子がオンすることにより前記第１、第２および第３光源を並列に接続する、
請求項５に記載の点灯回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点灯回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
降圧チョッパ回路等の電圧変換回路を用いてＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）を点灯させる点灯回路が提案されている（例えば特許文献１参照）。この種の点灯回路を直流電源に接続して使用する場合、直流電源の電圧変動に応じて、スイッチング素子のオンオフ動作のデューティ比を適宜変化させることにより、直流電源の電圧変動に関わらず略一定の電圧をＬＥＤに供給することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２１５９１３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、この種の点灯回路は、スイッチング素子を高周波数でオンオフ動作させることに起因したスイッチングノイズ（放射ノイズ）が比較的大きく、車両等に搭載する場合、他の車載機器に影響を及ぼす虞がある。一方、この種の点灯回路にノイズフィルタ回路等を組み込む場合、部品点数が増加するとともに回路構成が複雑になってしまい、点灯回路の製造コストが増加してしまう虞がある。従って、放射ノイズの低減、回路構成の簡素化を図りつつ、直流電源の電圧変動に関わらず略一定の電圧をＬＥＤに供給することができる点灯回路が要請されている。
【０００５】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、放射ノイズの低減、回路構成の簡素化を図りつつ、光源の輝度の変動を抑制できる点灯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】
上記目的を達成するため、本発明に係る点灯回路は、
直流電源と、
前記直流電源とグランドとの間に互いに並列に接続される第１および第２線路と、
前記第１線路に介挿された第１光源と、
前記第２線路に介挿された第２光源と、
前記第１線路における前記第１光源よりも前記グランド側に接続された第１スイッチング素子と、
前記第２線路における前記第２光源よりも前記直流電源側に接続された第２スイッチング素子と、
前記第１線路における前記第１光源と前記第１スイッチング素子との間に一端が接続され、前記第２線路における前記第２スイッチング素子と前記第２光源との間に他端が接続された第３線路と、
前記第３線路に介挿された第３スイッチング素子と、
前記直流電源の出力電圧が電圧閾値以上の場合、第１レベルの電圧を出力し、前記直流電源の出力電圧が電圧閾値未満の場合、第２レベルの電圧を出力する電圧監視回路と、
前記電圧監視回路の出力電圧が前記第１レベルの場合、前記第１および第２スイッチング素子をオフし且つ前記第３スイッチング素子をオンすることにより前記第１および第２光源を直列に接続し、前記電圧監視回路の出力電圧が前記第２レベルの場合、前記第１および第２スイッチング素子をオンし且つ前記第３スイッチング素子をオフすることにより前記第１および第２光源を並列に接続するスイッチ制御回路と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スイッチ制御回路が、電圧監視回路の出力電圧の電圧レベルに応じて、第１光源と第２光源とが直列に接続された状態と並列に接続された状態とのいずれかに切り替える。これにより、第１光源および第２光源に供給される電圧の急激な落ち込みにも一定輝度で点灯可能な電圧供給状態を維持しつつ、高電圧時でも定電流を担うスイッチング素子（トランジスタ）の負担を軽減しながら輝度変動を抑制できる。ここで、「一定輝度」とは、人間の目で感知できない程度の輝度変動に抑制できている状態を意味する。また、本発明では、降圧チョッパ回路等の電圧変換回路を備える点灯回路のようなスイッチング素子の高周波数でオンオフ動作させることに起因した放射ノイズは発生しないので、放射ノイズを低減できる。更に、本発明では、放射ノイズを低減するためのノイズフィルタ回路等を組み込む必要がないので、回路構成の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１に係る点灯回路の回路図である。
【図２】実施形態１に係る点灯回路について、直流電源の出力電圧が基準電圧よりも大きい場合の線路を示した回路図である。
【図３】実施形態１に係る点灯回路について、直流電源の出力電圧が基準電圧以下の場合の線路を示した回路図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る点灯回路の回路図である。
【図５】実施形態２に係る点灯回路について、直流電源の出力電圧が第１電圧閾値よりも大きい場合の線路を示した回路図である。
【図６】実施形態２に係る点灯回路について、直流電源の出力電圧が第１電圧閾値以下であり且つ第２電圧閾値よりも大きい場合の線路を示した回路図である。
【図７】実施形態２に係る点灯回路について、直流電源の出力電圧が第２電圧閾値以下の場合の線路を示した回路図である。
【図８】変形例に係る点灯回路の回路図である。
【図９】変形例に係る点灯回路の回路図である。
【図１０】変形例に係るバッファ回路の回路図である。
【図１１】変形例に係る制御テーブルの内容を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施形態１）
以下に、本発明の一実施形態に係る点灯回路について添付図面を参照しながら説明する。この点灯回路は、照明装置に搭載された２つのＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源を点灯させるためのものである。この点灯回路は、２つの光源に電力を供給する直流電源の出力電圧の大きさに応じて、光源を含む２つの回路が直列に接続された状態と並列に接続された状態とのいずれかに切り替える。図１に示すように、本実施形態に係る点灯回路１は、直流電源ＶｃｃとＬＥＤ９１、９２とスイッチング素子Ｑ３１、Ｑ４１、Ｑ５１を含むスイッチ回路３０、４０、５０とを備える。また、点灯回路１は、直流電源Ｖｃｃの出力電圧を監視する電圧監視回路１０と、電圧監視回路１０の出力電圧のレベルに応じてスイッチング素子Ｑ３１、Ｑ４１、Ｑ５１のオンオフを切り替えるスイッチ制御回路２０と、を備える。更に、点灯回路１は、２つのＬＥＤ９１、９２へ電流が供給されている状態と遮断された状態とを切り替えるためのスイッチング素子Ｑ６１、Ｑ７１と、スイッチング素子Ｑ６１、Ｑ７１のオンオフを一定電圧のオンオフ出力で制御する制御部８０と、を備える。
【００１０】
直流電源Ｖｃｃは、電池、二次電池または系統電源に接続されこの系統電源から供給される交流電力を直流電力に変換する電力変換回路等から構成される。この直流電源Ｖｃｃの低電位側の出力端は、グランドに接続されている。
【００１１】
ＬＥＤ（第１光源）９１は、直流電源Ｖｃｃとグランドとの間に接続される第１線路Ｌ１に介挿されている。このＬＥＤ９１は、アノードがダイオードＤ１を介して直流電源Ｖｃｃの高電位側の出力端に接続されている。ダイオードＤ１は、アノードが直流電源Ｖｃｃの高電位側の出力端に接続され、カソードがＬＥＤ９１のアノードに接続されている。
【００１２】
ＬＥＤ（第２光源）９２は、直流電源Ｖｃｃとグランドとの間に接続される第２線路Ｌ２に介挿されている。このＬＥＤ９２は、アノードが第１線路Ｌ１におけるスイッチング素子Ｑ５１とスイッチング素子Ｑ４１との間の部位に接続されている。
【００１３】
スイッチ回路３０は、スイッチング素子（第１スイッチング素子）Ｑ３１と２つの抵抗Ｒ３１、Ｒ３２とを備える。スイッチング素子Ｑ３１は、Ｐチャネル型ＦＥＴから構成され、ソースがスイッチング素子Ｑ６１のコレクタに接続され、ドレインがＬＥＤ９１のカソードに接続されている。このスイッチング素子Ｑ３１は、第１線路Ｌ１におけるＬＥＤ９１よりもグランド側に接続されている。抵抗Ｒ３１は、一端がスイッチング素子Ｑ３１のゲートに接続され、他端が電圧監視回路１０に接続されている。抵抗Ｒ３２は、一端が抵抗Ｒ３１の他端に接続され、他端がグランドに接続されている。
【００１４】
スイッチ回路５０は、スイッチング素子（第２スイッチング素子）Ｑ５１と２つの抵抗Ｒ５１、Ｒ５２とを備える。スイッチング素子Ｑ５１は、Ｐチャネル型ＦＥＴから構成され、ゲート（制御端子）の電圧レベルが「Ｌ」レベルの場合、オンし、ゲートの電圧レベルが「Ｈ」レベルの場合、オフする。このスイッチング素子Ｑ５１は、ソースがダイオードＤ１のカソードに接続され、ドレインがＬＥＤ９２のアノードに接続されている。このスイッチング素子Ｑ５１は、第２線路Ｌ２におけるＬＥＤ９２よりも直流電源Ｖｃｃ側に接続されている。抵抗Ｒ５１は、一端がスイッチング素子Ｑ５１のゲートに接続され、他端が電圧監視回路１０に接続されている。抵抗Ｒ５２は、一端が抵抗Ｒ５１の他端に接続され、他端がグランドに接続されている。
【００１５】
スイッチ回路４０は、スイッチング素子（第２スイッチング素子）Ｑ４１とダイオードＤ４２とを備える。スイッチング素子Ｑ４１は、Ｐチャネル型ＦＥＴから構成され、ソースがＬＥＤ９１のカソードに接続され、ゲートがスイッチ制御回路２０の抵抗Ｒ２２とスイッチング素子Ｑ２１のドレインとの間に接続されている。このスイッチング素子Ｑ４１は、第１線路Ｌ１におけるＬＥＤ９１とスイッチング素子Ｑ３１との間に一端が接続され、第２線路Ｌ２におけるスイッチング素子Ｑ５１とＬＥＤ９２との間に他端が接続された第３線路Ｌ３に介挿されている。ダイオードＤ４２は、アノードがスイッチング素子Ｑ４１のドレインに接続され、カソードがスイッチング素子Ｑ５１のドレインに接続されている。このダイオードＤ４２は、スイッチング素子Ｑ４１がオフの場合、スイッチング素子Ｑ５１のドレインからスイッチング素子Ｑ３１のソースへスイッチング素子Ｑ４１に形成された寄生ダイオードを介して電流が流れるのを防止するためのものである。
【００１６】
スイッチング素子Ｑ６１、Ｑ７１は、ＮＰＮ型トランジスタから構成されている。スイッチング素子Ｑ６１は、エミッタが抵抗Ｒ６１を介して接地され、ベースが抵抗Ｒ６２を介して制御部８０の出力端子Ｖｄに接続されている。スイッチング素子Ｑ７１は、エミッタが抵抗Ｒ７１を介して接地され、コレクタがＬＥＤ９２のカソードに接続されるとともに、コレクタが抵抗Ｒ７２を介して制御部８０の出力端子Ｖｄに接続されている。制御部８０は、定電圧素子、ツェナーダイオードを含む定電圧回路等を備えており、一定電圧を出力したりまたは出力を遮断したりする機能を有する。制御部８０のグランド端子ＧＮＤは、抵抗Ｒ６１、Ｒ７１の一端の接地電位と同じ電位に設定されている。制御部８０の出力端子Ｖｄの電圧レベルが「Ｈ」レベル（０Ｖよりも大きい予め設定された電圧）の場合、スイッチング素子Ｑ６１、Ｑ７１の両方がオンとなる。一方、制御部８０の出力端子Ｖｄの電圧レベルが「Ｌ」レベル（略０Ｖの電圧）の場合、スイッチング素子Ｑ６１、Ｑ７１の両方がオフとなる。
【００１７】
スイッチ制御回路（第１スイッチ制御部）２０は、スイッチング素子Ｑ２１と、２つの抵抗Ｒ２１、Ｒ２２と、を備える。このスイッチ制御回路２０は、電圧監視回路１０の出力電圧の電圧レベルに応じて、ＬＥＤ９１とＬＥＤ９２とが直列に接続された状態とＬＥＤ９１とＬＥＤ９２とが並列に接続された状態とのいずれかに切り替える。ＬＥＤ９１とＬＥＤ９２とが直列に接続された状態は、スイッチング素子Ｑ５１、Ｑ３１がオフし且つスイッチング素子Ｑ４１がオンしている状態であり、ＬＥＤ９１とＬＥＤ９２とが並列に接続された状態は、スイッチング素子Ｑ５１、Ｑ３１がオンし且つスイッチング素子Ｑ４１がオフしている状態である。
【００１８】
抵抗（第１抵抗）Ｒ２１は、一端がダイオードＤ１１を介して直流電源Ｖｃｃの高電位側の出力端に接続され、他端がスイッチング素子Ｑ５１、Ｑ３１のゲート（制御端子）に接続されている。抵抗（第２抵抗）Ｒ２２は、一端がダイオードＤ１１を介して直流電源Ｖｃｃの高電位側の出力端に接続され、他端がスイッチング素子Ｑ４１のゲート（制御端子）に接続されている。スイッチング素子（第４スイッチング素子）Ｑ２１は、抵抗Ｒ２２の上記他端とグランドとの間に介挿され、ゲート（制御端子）が抵抗Ｒ２１の上記他端および電圧検出用ＩＣ１１の出力端子Ｖｏに接続されている。スイッチング素子Ｑ２１は、Ｎチャネル型ＦＥＴから構成され、ゲートの電圧レベルが「Ｌ」レベルの場合、オフし、ゲートの電圧レベルが「Ｈ」レベルの場合、オンする。抵抗Ｒ２１は、プルアップ抵抗であり、電圧検出用ＩＣ１１のスイッチング素子Ｑ１１１がオフの場合、スイッチング素子Ｑ５１、Ｑ３１、Ｑ２１のゲートの電圧が直流電源Ｖｃｃの出力電圧よりもダイオードＤ１１による電圧降下分だけ低い電圧で維持される。また、抵抗Ｒ２２も、プルアップ抵抗であり、スイッチング素子Ｑ２１がオフの場合、スイッチング素子Ｑ４１のゲートの電圧が直流電源Ｖｃｃの出力電圧よりもダイオードＤ１１による電圧降下分だけ低い電圧で維持される。
【００１９】
電圧監視回路（第１電圧監視回路）１０は、直流電源Ｖｃｃの出力電圧の大きさと第１電圧閾値Ｖ１の大きさとの比較結果に応じた電圧レベルの電圧を出力する。ヒステリシス特性を持たせた第１電圧閾値Ｖ１は、直流電源Ｖｃｃの出力電圧の上昇・下降に伴う輝度変動が予想される電圧値に基づき設定され、例えば９．５Ｖに設定される。電圧監視回路１０は、直流電源Ｖｃｃの出力電圧が第１電圧閾値Ｖ１以上の場合、スイッチ制御回路の抵抗Ｒ２１の上記他端の電圧レベルを「Ｈ」レベルで維持する。一方、電圧監視回路１０は、直流電源Ｖｃｃの出力電圧が第１電圧閾値Ｖ１未満（例えば９．４Ｖ以下）の場合、抵抗Ｒ２１の上記他端の電圧レベルを「Ｌ」レベルで維持する。
【００２０】
電圧監視回路１０は、直流電源Ｖｃｃの出力端間に直列に接続された２つの分圧用抵抗Ｒ１１、Ｒ１２から構成される分圧回路と、電圧検出用ＩＣ１１と、を備える。抵抗Ｒ１１は、一端がダイオードＤ１１を介して直流電源Ｖｃｃの高電位側の出力端に接続されている。ダイオードＤ１１は、アノードが直流電源Ｖｃｃに接続されカソードが抵抗Ｒ１１に接続されている。抵抗Ｒ１２は、一端が抵抗Ｒ１１の他端に接続され他端が接地されている。
【００２１】
電圧検出用ＩＣ１１は、入力端子ＶＤＤと比較器ＣＭＰと基準電圧源ＢＥと出力端子Ｖｏとスイッチング素子Ｑ１１１とを有する。入力端子ＶＤＤは、２つの抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の間に接続され、直流電源Ｖｃｃの出力電圧が抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の抵抗値の比率により定まる分圧比で分圧されてなる電圧が印加される。比較器ＣＭＰは、プラス端子が入力端子ＶＤＤに接続され、マイナス端子が基準電圧源ＢＥに接続されている。基準電圧源ＢＥは、例えばバンドギャップレギュレータやツェナーダイオードを用いた低電圧回路から構成される。基準電圧源ＢＥは、第１電圧閾値Ｖ１を抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の抵抗値の比率により定まる分圧比で分圧してなる第１基準電圧Ｖｂ１を発生する。出力端子Ｖｏは、スイッチ制御回路２０の抵抗Ｒ２１の上記他端に接続されている。スイッチング素子Ｑ１１１は、出力端子Ｖｏとグランドとの間に介挿され、ゲート（制御端子）が比較器ＣＭＰの出力端子に接続されている。このスイッチング素子Ｑ１１１は、Ｐチャネル型ＦＥＴ（Field Effect Transistor）から構成され、ゲート（制御端子）の電圧レベルが「Ｌ」レベルの場合、オンし、ゲートの電圧レベルが「Ｈ」レベルの場合、オフする。
【００２２】
次に、本実施の形態に係る点灯回路１の動作について図２および図３を参照しながら説明する。この点灯回路１は、直流電源Ｖｃｃの出力電圧が第１電圧閾値Ｖ１以上である場合と、直流電源Ｖｃｃの出力電圧が第１電圧閾値未満である場合とで異なる動作をする。なお、以下の説明では、スイッチング素子Ｑ６１、Ｑ７１はいずれもオンしているものとする。
【００２３】
直流電源Ｖｃｃの出力電圧が第１電圧閾値Ｖ１以上である場合、即ち、電圧検出用ＩＣ１１の入力端子ＶＤＤの電圧が第１基準電圧Ｖｂ１以上の場合、電圧検出用ＩＣ１１の比較器ＣＭＰの出力端の電圧レベルは「Ｌ」レベルとなる。すると、図２に示すように、電圧検出用ＩＣ１１のスイッチング素子Ｑ１１１がオフし、スイッチ制御回路２０のスイッチング素子Ｑ２１のゲートの電圧レベルは「Ｈ」レベルとなる。このとき、スイッチング素子Ｑ２１はオンし、スイッチ回路３０のスイッチング素子Ｑ３１とスイッチ回路５０のスイッチング素子Ｑ５１はオフする。スイッチング素子Ｑ２１がオンすると、スイッチ回路４０のスイッチング素子Ｑ４１のゲートの電圧レベルは「Ｌ」レベルとなりスイッチング素子Ｑ４１はオンする。これにより、図２の破線で示すように、直流電源Ｖｃｃの高電位側から流出する電流が、直流電源Ｖｃｃに２つのＬＥＤ９１、９２が直列に接続された回路を流れる。
【００２４】
一方、直流電源Ｖｃｃの出力電圧が第１電圧閾値Ｖ１未満である場合、即ち、電圧検出用ＩＣ１１の入力端子ＶＤＤの電圧が第１基準電圧Ｖｂ１未満である場合、電圧検出用ＩＣ１１の比較器ＣＭＰの出力端の電圧レベルは「Ｈ」レベルとなる。すると、図３に示すように、電圧検出用ＩＣ１１のスイッチング素子Ｑ１１１がオンし、スイッチ制御回路２０のスイッチング素子Ｑ２１のゲートの電圧レベルは「Ｌ」レベルとなる。このとき、スイッチング素子Ｑ２１はオフし、スイッチ回路３０のスイッチング素子Ｑ３１とスイッチ回路５０のスイッチング素子Ｑ５１はオンする。スイッチング素子Ｑ２１がオフすると、スイッチ回路４０のスイッチング素子Ｑ４１のゲートの電圧レベルは「Ｈ」レベルとなりスイッチング素子Ｑ４１はオフする。これにより、図３の破線で示すように、直流電源Ｖｃｃの高電位側から流出する電流は、直流電源Ｖｃｃに２つのＬＥＤ９１、９２が並列に接続された回路を流れる。
【００２５】
本実施形態に係る点灯回路１に対する比較例として、直流電源Ｖｃｃの出力端間にＬＥＤ９１、９２が直列に接続された点灯回路（以下、「比較例１に係る点灯回路」と称する。）と、直流電源Ｖｃｃの出力端間にＬＥＤ９１、９２が並列に接続された点灯回路（以下、「比較例２に係る点灯回路」と称する。）を挙げる。ここで、比較例１に係る点灯回路では、ＬＥＤ９１、９２のオンオフ制御用のスイッチング素子と抵抗とがＬＥＤ９１、９２に直列に接続されている。また、比較例２に係る点灯回路では、ＬＥＤ９１のオンオフ制御用のスイッチング素子と抵抗とがＬＥＤ９１に直列に接続され、ＬＥＤ９２のオンオフ制御用のスイッチング素子と抵抗とがＬＥＤ９２に直列に接続されている。比較例１に係る点灯回路では、直流電源Ｖｃｃの出力電圧がＬＥＤ９１、９２の動作電圧の和に相当する電圧よりも低下すると、ＬＥＤ９１、９２の輝度が低下したり点灯しなくなったりする場合がある。また、比較例２に係る点灯回路は、直流電源Ｖｃｃの出力電圧が高くなるとそれに伴いスイッチング素子および抵抗での電圧降下が大きくなり、スイッチング素子や抵抗で無駄に消費される電力が増大してしまう。また、スイッチング素子での電圧降下が大きくなると、耐圧の高い比較的高価なスイッチング素子が必要となる。更に、スイッチング素子での電圧降下が大きくなると、スイッチング素子での発熱量が大きくなり、スイッチング素子が劣化し易くなる虞もある。
【００２６】
これに対して、本実施形態に係る点灯回路１では、スイッチ制御回路２０が、電圧監視回路１０の出力電圧の電圧レベルに応じて、ＬＥＤ９１とＬＥＤ９２とが直列に接続された状態と並列に接続された状態とのいずれかに切り替える。これにより、ＬＥＤ９１、９２に供給される電圧の急激な落ち込みにも一定輝度で点灯可能な電圧供給状態を維持しつつ、高電圧時でも定電流を担うスイッチング素子Ｑ６１、Ｑ７１の無駄な電力消費を軽減しながら輝度変動を抑制できる。また、本実施形態に係る点灯回路１では、降圧チョッパ回路等の電圧変換回路を備える点灯回路のようなスイッチング素子の高周波数でオンオフ動作させることに起因した放射ノイズは発生しないので、放射ノイズを低減できる。更に、本実施形態に係る点灯回路１では、放射ノイズを低減するためのノイズフィルタ回路等を組み込む必要がないので、回路構成の簡素化を図ることができる。更に、スイッチング素子Ｑ６１、Ｑ７１での電圧降下を比較的小さくすることができるので、スイッチング素子Ｑ６１、Ｑ７１として耐圧の低い比較的安価なスイッチング素子を採用することができる。
【００２７】
ところで、本実施形態に係る点灯回路１において、スイッチ制御回路２０の代わりに、ＣＰＵと記憶部とを有するスイッチ制御部を備える構成が考えられる。この構成では、例えば記憶部は、電圧監視回路１０の出力電圧とスイッチ回路５０、４０、３０のスイッチング素子Ｑ５１、Ｑ４１、Ｑ３１のオンオフとを対応づける制御テーブルを記憶する。そして、ＣＰＵが、制御テーブルを参照して、電圧監視回路１０の出力電圧の電圧レベルに応じて、スイッチ回路５０、４０、３０のスイッチング素子Ｑ５１、Ｑ４１、Ｑ３１のオンオフ制御を実行する。しかしながら、この構成の場合、電圧監視回路１０の出力電圧が変化した場合、その出力電圧が変化した時点と、スイッチ制御部がスイッチング素子Ｑ５１、Ｑ４１、Ｑ３１をオンオフ動作させる時点との間にＣＰＵの処理時間分だけ遅延が生じてしまう。また、アナログ・ディジタル（ＡＤ）変換機能を有しＡＤ変換用端子を有するＣＰＵを使用すると、点灯回路の回路構成を簡素にすることができるが、ＡＤ変換用端子にはコンデンサを接続する必要がある。この場合、直流電源Ｖｃｃの出力電圧が変化した時点と、スイッチ制御部がスイッチング素子Ｑ５１、Ｑ４１、Ｑ３１をオンオフ動作させる時点との間に、ＣＰＵの処理時間分とこのコンデンサの時定数とを合わせた時間に略等しい時間だけ遅延が生じてしまう。そうすると、直流電源Ｖｃｃの出力電圧が急激に変動した場合、スイッチング素子Ｑ５１、Ｑ４１、Ｑ３１をオンオフ動作させるタイミングを直流電源Ｖｃｃの出力電圧の変動に追従させることができない虞がある。
【００２８】
これに対して、本実施形態に係る点灯回路１では、ハードウェアで構成されたスイッチ制御回路２０を備えている。これにより、電圧監視回路１０の出力電圧が変化した場合、その出力電圧が変化した時点と、スイッチ制御部がスイッチング素子Ｑ５１、Ｑ４１、Ｑ３１をオンオフ動作させる時点との間の遅延を前述の構成に比べて大幅に軽減することができる。
【００２９】
また、本実施形態に係る点灯回路１では、前述のように、直流電源Ｖｃｃの出力電圧が第１電圧閾値Ｖ１以上の場合、ＬＥＤ９１、９２が直流電源Ｖｃｃの出力端に直列に接続された回路が形成され、直流電源Ｖｃｃの出力電圧が第１電圧閾値Ｖ１未満の場合、ＬＥＤ９１、９２が直流電源Ｖｃｃの出力端に並列に接続された回路が形成される。これにより、ＬＥＤ９１、９２に印加される電圧が第１電圧閾値Ｖ１の略半分以上の電圧で維持され易くなるので、ＬＥＤ９１、９２の顕著な輝度低下を抑制することができる。
【００３０】
更に、本実施形態に係る電圧監視回路１０は、前述のように、２つの抵抗Ｒ１１、Ｒ１２から構成される分圧回路と、電圧検出用ＩＣ１１とを備える。電圧検出用ＩＣ１１は、２つの抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の間に接続された入力端子ＶＤＤと、プラス端子が入力端子ＶＤＤに接続されマイナス端子が基準電圧源ＢＥに接続された比較器ＣＭＰと、出力端子Ｖｏに接続されたスイッチング素子Ｑ１１１と、を有する。これにより、基準電圧源ＢＥが発生する基準電圧の大きさに応じて、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の抵抗値の比率を適宜設定することにより、出力電圧の異なる種々の直流電源Ｖｃｃに対応することができる。
【００３１】
（実施形態２）
図４に示すように、本実施形態に係る点灯回路２００１は、４つのＬＥＤ２０９１、２０９２、２０９３、２０９４を点灯させる点が実施形態１と相違する。なお、図４において、実施形態１と同様の構成については図１と同一の符号を付している。点灯回路２００１は、直流電源Ｖｃｃとスイッチ回路２１３０、２２３０、２３３０とスイッチ回路２１４０、２２４０、２３４０とスイッチ回路２１５０、２２５０、２３５０とを備える。スイッチ回路２１３０、２２３０、２３３０とスイッチ回路２１４０、２２４０、２３４０とスイッチ回路２１５０、２２５０、２３５０とは、直流電源Ｖｃｃから供給される電流の経路を切り替えるためのものである。また、点灯回路１は、直流電源Ｖｃｃの出力電圧を監視する電圧監視回路２１１０、２２１０と、スイッチ制御回路２１２０、２２２０とを備える。スイッチ制御回路２１２０、２２２０は、電圧監視回路２１１０、２２１０の出力電圧のレベルに応じて、スイッチ回路２１３０、２２３０、２３３０、２１４０、２２４０、２３４０、２１５０、２２５０、２３５０の状態を切り替える。更に、点灯回路２００１は、ＬＥＤ２０９１、２０９２、２０９３、２０９４へ電流が供給されている状態と遮断された状態とを切り替えるためのスイッチング素子Ｑ２１６１、Ｑ２２６１、Ｑ２３６１、Ｑ２１７１を備える。また、点灯回路２００１は、スイッチング素子Ｑ２１６１、Ｑ２２６１、Ｑ２３６１、Ｑ２１７１のオンオフを一定電圧のオンオフ出力で制御する制御部８０を備える。
【００３２】
電圧監視回路（第１電圧監視回路）２１１０は、直流電源Ｖｃｃの出力電圧の大きさと第１電圧閾値Ｖ１の大きさとの比較結果に応じた電圧レベルの電圧を出力する。第１電圧閾値Ｖ１は、例えば９．５Ｖに設定される。この電圧監視回路２１１０は、電圧検出用ＩＣ２１１１と２つの抵抗Ｒ２１１１、Ｒ２１１２とを備える。電圧検出用ＩＣ２１１１は、比較器ＣＭＰと基準電圧源ＢＥ２１とスイッチング素子Ｑ１１１とを有する。電圧監視回路（第２電圧監視回路）２２１０は、直流電源Ｖｃｃの出力電圧の大きさと第２電圧閾値Ｖ２との比較結果に応じた電圧レベルの電圧を出力する。第２電圧閾値Ｖ２は、例えば１６．５Ｖに設定される。第２電圧監視回路２２１０も、電圧検出用ＩＣ２２１１と２つの抵抗Ｒ２２１１、Ｒ２２１２とを備える。電圧検出用ＩＣ２２１１は、比較器ＣＭＰと基準電圧源ＢＥ２２とスイッチング素子Ｑ１１１とを有する。抵抗Ｒ２１１１と抵抗Ｒ２２１１とは、抵抗値が略同じに設定されている。また、抵抗Ｒ２１１２と抵抗Ｒ２２１２とも、抵抗値が略同じに設定されている。基準電圧源ＢＥ２１で発生する第１基準電圧Ｖｂ１は、基準電圧源ＢＥ２２で発生する第２基準電圧Ｖｂ２よりも大きい。
【００３３】
スイッチ制御回路２１２０、２２２０は、実施形態１で説明したスイッチ制御回路２０と同様に、いずれもスイッチング素子Ｑ２１と２つの抵抗Ｒ２１、Ｒ２２とを備える。スイッチ制御回路２１２０は、ＬＥＤ２０９１を含む回路とＬＥＤ２０９２を含む回路とが直列に接続された状態とＬＥＤ２０９１を含む回路とＬＥＤ２０９２を含む回路とが並列に接続された状態とのいずれかに切り替える。また、スイッチ制御回路２１２０は、ＬＥＤ２０９３を含む回路とＬＥＤ２０９４を含む回路とが直列に接続された状態とＬＥＤ２０９３を含む回路とＬＥＤ２０９４を含む回路とが並列に接続された状態とのいずれかに切り替える。スイッチ制御回路２２２０は、ＬＥＤ２０９２とＬＥＤ２０９３とが直列に接続された状態とＬＥＤ２０９２とＬＥＤ２０９３とが並列に接続された状態とのいずれかに切り替える。
【００３４】
ＬＥＤ２０９１を含む回路とＬＥＤ２０９２を含む回路とが直列に接続された状態は、スイッチ回路２２３０のスイッチング素子Ｑ３１およびスイッチ回路２２５０のスイッチング素子Ｑ５１がオフし、スイッチ回路２２４０のスイッチング素子Ｑ４１がオンしている状態である。ＬＥＤ２０９１を含む回路とＬＥＤ２０９２を含む回路とが並列に接続された状態は、スイッチ回路２２３０のスイッチング素子Ｑ３１およびスイッチ回路２２５０のスイッチング素子Ｑ５１がオンし、スイッチ回路２２４０のスイッチング素子Ｑ４１がオフしている状態である。ＬＥＤ２０９３を含む回路とＬＥＤ２０９４を含む回路とが直列に接続された状態は、スイッチ回路２３３０のスイッチング素子Ｑ３１およびスイッチ回路２３５０のスイッチング素子Ｑ５１がオフし、スイッチ回路２３４０のスイッチング素子Ｑ４１がオンしている状態である。ＬＥＤ２０９３を含む回路とＬＥＤ２０９４を含む回路とが並列に接続された状態は、スイッチ回路２３３０のスイッチング素子Ｑ３１およびスイッチ回路２３５０のスイッチング素子Ｑ５１がオンし、スイッチ回路２３４０のスイッチング素子Ｑ４１がオフしている状態である。
【００３５】
ＬＥＤ（第１光源）２０９１は、直流電源Ｖｃｃとグランドとの間に接続された第１線路Ｌ１に介挿されている。ＬＥＤ（第２光源）２０９２は、直流電源Ｖｃｃとグランドとの間に接続された第２線路Ｌ１に介挿されている。
【００３６】
スイッチ回路２１３０、２２３０、２３３０は、実施形態１で説明したスイッチ回路３０と同様の構成であり、いずれもスイッチング素子Ｑ３１と２つの抵抗Ｒ３１、Ｒ３２とを備える。スイッチ回路２１５０、２２５０、２３５０は、実施形態１で説明したスイッチ回路５０と同様の構成であり、いずれもスイッチング素子Ｑ５１と２つの抵抗Ｒ５１、Ｒ５２とを備える。スイッチ回路２１４０、２２４０、２３４０は、実施形態１で説明したスイッチ回路４０と同様の構成であり、いずれもスイッチング素子Ｑ４１とダイオードＤ４２とを備える。
【００３７】
スイッチ回路２１３０のスイッチング素子（第１スイッチング素子）Ｑ３１は、第１線路Ｌ１におけるＬＥＤ２０９１よりもグランド側に接続されている。このスイッチ回路２１３０のスイッチング素子Ｑ３１のゲートは、抵抗Ｒ３１を介してスイッチ制御回路２１２０の抵抗Ｒ２１と電圧監視回路２１１０の電圧検出用ＩＣ２１１１の出力端子Ｖｏとの間に接続されている。
【００３８】
スイッチ回路２１５０のスイッチング素子（第２スイッチング素子）Ｑ５１は、第２線路Ｌ２におけるＬＥＤ２０９２よりも直流電源Ｖｃｃ側に接続されている。このスイッチ回路２１５０のスイッチング素子Ｑ５１は、抵抗Ｒ５１を介して、スイッチ制御回路２１２０の抵抗Ｒ２１と電圧監視回路２１１０の電圧検出用ＩＣ２１１１の出力端子Ｖｏとの間に接続されている。
【００３９】
スイッチ回路２１４０のスイッチング素子（第３スイッチング素子）Ｑ４１は、第１線路Ｌ１におけるＬＥＤ２０９１とスイッチ回路２１３０のスイッチング素子Ｑ３１との間に一端が接続され、第２線路Ｌ２におけるスイッチ回路２１５０のスイッチング素子Ｑ５１とＬＥＤ２０９２との間に他端が接続された第４線路Ｌ４に介挿されている。このスイッチ回路２１４０のスイッチング素子Ｑ４１のゲートは、スイッチ制御回路２１２０の抵抗Ｒ２２とスイッチング素子Ｑ２１のドレインとの間に接続されている。スイッチ回路２１４０のダイオードＤ４２は、アノードがスイッチ回路２１４０のスイッチング素子Ｑ４１のドレインに接続され、カソードがスイッチ回路２１５０のスイッチング素子Ｑ５１に接続されている。
【００４０】
ＬＥＤ（第３光源）２０９３、２０９４は、直流電源Ｖｃｃとグランドとの間に接続される第４線路Ｌ４に介挿されている。
【００４１】
スイッチ回路２２３０、２３３０のスイッチング素子（第６スイッチング素子）Ｑ３１は、第４線路Ｌ４におけるＬＥＤ２０９３、２０９４よりもグランド側に接続されている。スイッチ回路２２３０のスイッチング素子Ｑ３１のゲートは、抵抗Ｒ３１を介して、スイッチ制御回路２２２０の抵抗Ｒ２１と電圧監視回路２２１０の電圧検出用ＩＣ２２１１の出力端子Ｖｏとの間に接続されている。スイッチ回路２３３０のスイッチング素子Ｑ３１のゲートは、抵抗Ｒ３１を介してスイッチ制御回路２１２０の抵抗Ｒ２１と電圧監視回路２１１０の電圧検出用ＩＣ２１１１の出力端子Ｖｏとの間に接続されている。
【００４２】
スイッチ回路２２５０、２３５０のスイッチング素子（第７スイッチング素子）Ｑ３１は、第４線路Ｌ４におけるＬＥＤ２０９３、２０９４よりも直流電源Ｖｃｃ側に接続されている。スイッチ回路２２５０のスイッチング素子Ｑ５１のゲートは、抵抗Ｒ５１を介してスイッチ制御回路２２２０の抵抗Ｒ２１と電圧監視回路２２１０の電圧検出用ＩＣ２２１１の出力端子Ｖｏとの間に接続されている。スイッチ回路２３５０のスイッチング素子Ｑ５１は、抵抗Ｒ５１を介してスイッチ制御回路２１２０の抵抗Ｒ２１と電圧監視回路２１１０の電圧検出用ＩＣ２１１１の出力端子Ｖｏとの間に接続されている。
【００４３】
スイッチ回路２２４０のスイッチング素子（第８スイッチング素子）Ｑ４１は、第２線路Ｌ２におけるＬＥＤ２０９２とスイッチ回路２２３０のスイッチング素子Ｑ３１との間に一端が接続され、第４線路Ｌ４におけるスイッチ回路２２５０のスイッチング素子Ｑ５１とＬＥＤ２０９３との間に他端が接続された第５線路Ｌ５に介挿されている。このスイッチ回路２２４０のスイッチング素子Ｑ４１のゲートは、スイッチ制御回路２２２０の抵抗Ｒ２２とスイッチング素子Ｑ２１のドレインとの間に接続されている。スイッチ回路２２４０のダイオードＤ４２は、アノードがスイッチ回路２２４０のスイッチング素子Ｑ４１のドレインに接続され、カソードがスイッチ回路２２５０のスイッチング素子Ｑ５１のドレインに接続されている。
【００４４】
スイッチ回路２３４０のスイッチング素子（第８スイッチング素子）Ｑ４１は、一の第４線路Ｌ４におけるＬＥＤ２０９３とスイッチ回路２３３０のスイッチング素子Ｑ３１との間に一端が接続され、他の第４線路Ｌ４におけるスイッチ回路２３５０のスイッチング素子Ｑ５１とＬＥＤ２０９４との間に他端が接続された第５線路Ｌ５に介挿されている。
スイッチ回路２３４０のダイオードＤ４２は、アノードがスイッチ回路２３４０のスイッチング素子Ｑ４１のドレインに接続され、カソードがスイッチ回路２３５０のスイッチング素子Ｑ５１のドレインに接続されている。
【００４５】
スイッチング素子Ｑ２１６１、Ｑ２２６１、Ｑ２３６１、Ｑ２１７１は、ＮＰＮ型トランジスタから構成されている。スイッチング素子Ｑ２１６１は、エミッタが抵抗Ｒ２１６１を介して接地され、ベースが抵抗Ｒ２１６２を介して制御部８０の出力端子Ｖｄに接続されている。スイッチング素子Ｑ２２６１は、エミッタが抵抗Ｒ２２６１を介して接地され、ベースが抵抗Ｒ２２６２を介して制御部８０の出力端子Ｖｄに接続されている。スイッチング素子Ｑ２３６１は、エミッタが抵抗Ｒ２３６１を介して接地され、ベースが抵抗Ｒ２３６２を介して制御部８０の出力端子Ｖｄに接続されている。スイッチング素子Ｑ２１７１は、エミッタが抵抗Ｒ２１７１を介して接地され、コレクタがＬＥＤ２０９３のカソードに接続されるとともに、コレクタが抵抗Ｒ２１７２を介して制御部８０の出力端子Ｖｄに接続されている。制御部８０の出力端子Ｖｄの電圧レベルが「Ｈ」レベルの場合、スイッチング素子Ｑ２１６１、Ｑ２２６１、Ｑ２３６１、Ｑ２１７１の全てがオンとなる。一方、制御部８０の出力端子Ｖｄの電圧レベルが「Ｌ」レベルの場合、スイッチング素子Ｑ２１６１、Ｑ２２６１、Ｑ２３６１、Ｑ２１７１の全てがオフとなる。
【００４６】
次に、本実施の形態に係る点灯回路１の動作について図５から図７を参照しながら説明する。この点灯回路１は、直流電源Ｖｃｃの出力電圧の大きさに応じて異なる動作をする。具体的には、直流電源Ｖｃｃの出力電圧が、第１電圧閾値Ｖ１以上の場合と、第１電圧閾値Ｖ１未満且つ第２電圧閾値Ｖ２以上の場合と、第２電圧閾値Ｖ２未満の場合と、で異なる動作をする。なお、以下の説明では、スイッチング素子Ｑ２１６１、Ｑ２２６１、Ｑ２３６１、Ｑ２１７１はいずれもオンしているものとする。
【００４７】
直流電源Ｖｃｃの出力電圧が第１電圧閾値Ｖ１以上の場合、即ち、電圧検出用ＩＣ１１の入力端子ＶＤＤの電圧が第１基準電圧Ｖｂ１以上の場合、電圧検出用ＩＣ２１１１、２２１１の比較器ＣＭＰの出力端の電圧レベルは共に「Ｌ」レベルとなる。すると、図５に示すように、電圧検出用ＩＣ２１１１、２２１１のスイッチング素子Ｑ１１１が共にオフし、スイッチ制御回路２１２０、２２２０のスイッチング素子Ｑ２１のゲートの電圧レベルが共に「Ｈ」レベルとなる。このとき、スイッチ制御回路２１２０、２２２０のスイッチング素子Ｑ２１が共にオンし、スイッチ回路２１３０、２２３０、２３３０のスイッチング素子Ｑ３１の全てとスイッチ回路２１５０、２２５０、２３５０のスイッチング素子Ｑ５１の全てとがオフする。スイッチ制御回路２１２０、２２２０のスイッチング素子Ｑ２１が共にオンすると、スイッチ回路２１４０、２２４０、２３４０のスイッチング素子Ｑ４１の全てのゲートの電圧レベルは「Ｌ」レベルとなる。そして、スイッチ回路２１４０、２２４０、２３４０のスイッチング素子Ｑ４１の全てがオンする。これにより、図５の破線で示すように、直流電源Ｖｃｃの高電位側から流出する電流は、直流電源Ｖｃｃに４つのＬＥＤ２０９１、２０９２、２０９３、２０９４が直列に接続された回路を流れる。この場合、２つのＬＥＤ２０９１、２０９２、２０９３、２０９４には、それぞれ直流電源Ｖｃｃの出力電圧の略１／４の大きさの電圧が印加される。
【００４８】
また、直流電源Ｖｃｃの出力電圧が第１電圧閾値Ｖ１未満且つ第２電圧閾値Ｖ２以上の場合、即ち、電圧検出用ＩＣ１１の入力端子ＶＤＤの電圧が、第１基準電圧Ｖｂ１未満且つ第２基準電圧Ｖｂ２以上であるとする。この場合、電圧検出用ＩＣ２１１１の比較器ＣＭＰの出力端の電圧レベルは「Ｌ」レベルとなり、電圧検出用ＩＣ２２１１の比較器ＣＭＰの出力端の電圧レベルは「Ｈ」レベルとなる。すると、図６に示すように、電圧検出用ＩＣ２１１１のスイッチング素子Ｑ１１１がオフし、スイッチ制御回路２１２０のスイッチング素子Ｑ２１のゲートの電圧レベルは「Ｈ」レベルとなる。一方、電圧検出用ＩＣ２２１１のスイッチング素子Ｑ１１１がオンし、スイッチ制御回路２２２０のスイッチング素子Ｑ２１のゲートの電圧レベルは「Ｌ」レベルとなる。このとき、スイッチ制御回路２１２０のスイッチング素子Ｑ２１がオンし、スイッチ回路２１３０、２３３０のスイッチング素子Ｑ３１とスイッチ回路２１５０、２３５０のスイッチング素子Ｑ５１はオフする。一方、スイッチ制御回路２２２０のスイッチング素子Ｑ２１がオフし、スイッチ回路２２３０のスイッチング素子Ｑ３１とスイッチ回路２２５０のスイッチング素子Ｑ５１がオンする。スイッチ制御回路２１２０のスイッチング素子Ｑ２１がオンすると、スイッチ回路２１４０、２３４０のスイッチング素子Ｑ４１のゲートの電圧レベルは「Ｌ」レベルとなり、スイッチ回路２１４０、２３４０のスイッチング素子Ｑ４１がオンする。また、スイッチ制御回路２２２０のスイッチング素子Ｑ２１がオフすると、スイッチ回路２２４０のスイッチング素子Ｑ４１のゲートの電圧レベルは「Ｈ」レベルとなり、スイッチ回路２２４０のスイッチング素子Ｑ４１がオフする。これにより、図６の破線で示すように、直流電源Ｖｃｃの高電位側から流出する電流は、直流電源Ｖｃｃに２つのＬＥＤ２０９１、２０９２からなる直列回路と２つのＬＥＤ２０９３、２０９４からなる直列回路とを並列に接続した回路を流れる。この場合、２つのＬＥＤ２０９１、２０９２、２０９３、２０９４には、それぞれ直流電源Ｖｃｃの出力電圧の略半分の大きさの電圧が印加される。
【００４９】
更に、直流電源Ｖｃｃの出力電圧が第２電圧閾値Ｖ２未満の場合、即ち、電圧検出用ＩＣ１１の入力端子ＶＤＤの電圧が、第２基準電圧Ｖｂ２未満の場合、電圧検出用ＩＣ２１１１、２２１１の比較器ＣＭＰの出力端の電圧レベルは共に「Ｈ」レベルとなる。すると、図７に示すように、電圧検出用ＩＣ２１１１、２２１１のスイッチング素子Ｑ１１１が共にオンし、スイッチ制御回路２１２０、２２２０のスイッチング素子Ｑ２１のゲートの電圧レベルは「Ｌ」レベルとなる。このとき、スイッチ制御回路２１２０、２２２０のスイッチング素子Ｑ２１が共にオフし、スイッチ回路２１３０、２２３０、２３３０のスイッチング素子Ｑ３１の全てとスイッチ回路２１５０、２２５０、２３５０のスイッチング素子Ｑ５１の全てとがオンする。スイッチ制御回路２１２０、２２２０のスイッチング素子Ｑ２１が共にオフすると、スイッチ回路２１４０、２２４０、２３４０のスイッチング素子Ｑ４１の全てのゲートの電圧レベルは「Ｈ」レベルとなる。そして、スイッチ回路２１４０、２２４０、２３４０のスイッチング素子Ｑ４１の全てがオフする。これにより、図７の破線で示すように、直流電源Ｖｃｃの高電位側から流出する電流は、直流電源Ｖｃｃに４つのＬＥＤ２０９１、２０９２、２０９３、２０９４が並列に接続された回路を流れる。この場合、２つのＬＥＤ２０９１、２０９２、２０９３、２０９４には、それぞれ直流電源Ｖｃｃの出力電圧と略同じ大きさの電圧が印加される。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態に係る点灯回路２００１では、第１、第２電圧監視回路２１１０、２２１０の出力電圧の電圧レベルの組合わせに応じて、スイッチ制御回路２１２０が、スイッチ回路２１５０、２２５０、２３５０のスイッチング素子Ｑ５１、スイッチ回路２１４０、２２４０、２３４０のスイッチング素子Ｑ４１およびスイッチ回路２１３０、２２３０、２３３０のスイッチング素子Ｑ３１のオンオフを制御する。これにより、ＬＥＤ２０９１、２０９２、２０９３、２０９４に供給される電圧の急激な落ち込みにも一定輝度で点灯可能な電圧供給状態を維持しつつ、高電圧時でも定電流を担うスイッチング素子Ｑ２１６１、Ｑ２２６１、Ｑ２３６１、Ｑ２１７１の無駄な電力消費を軽減しながら輝度変動を抑制できる。また、本実施形態に係る点灯回路１でも、実施形態１と同様に、スイッチング素子の高周波数でオンオフ動作させることに起因した放射ノイズは発生しないので、放射ノイズを低減できる。更に、本実施形態に係る点灯回路１では、放射ノイズを低減するためのノイズフィルタ回路等を組み込む必要がないので、回路構成の簡素化を図ることができる。
【００５１】
［変形例］
前述の実施形態１では、スイッチ回路５０のスイッチング素子Ｑ５１、スイッチ回路４０のスイッチング素子Ｑ４１およびスイッチ回路３０のスイッチング素子Ｑ３１が、Ｐチャネル型ＦＥＴから構成される例について説明した。但し、スイッチング素子Ｑ５１、Ｑ４１、Ｑ３１は、Ｐチャネル型ＦＥＴに限定されるものではなく、Ｎチャネツ型ＦＥＴから構成されてもよい。図８に示すように、この変形例に係る点灯回路３００１では、スイッチ回路３０５０、３０４０、３０３０のスイッチング素子Ｑ３０５１、Ｑ３０４１、Ｑ３０３１が全てＮチャネル型ＦＥＴから構成される。なお、図８において実施形態１と同様の構成は、図１と同一の符号を付している。
【００５２】
電圧監視回路３０１０は、電圧検出用ＩＣ３０１１と３つの抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ３０１３とを備える。電圧検出用ＩＣ３０１１は、比較器ＣＭＰと基準電圧源ＢＥとスイッチング素子Ｑ１１１とを有する。スイッチング素子Ｑ１１１は、ゲートが比較器ＣＭＰの出力端に接続されソースが抵抗Ｒ３０１３を介してダイオードＤ１１のカソードに接続されるとともに、ドレインが電圧検出用ＩＣ１１の出力端子Ｖｏに接続されている。
【００５３】
スイッチ制御回路２０は、スイッチング素子Ｑ３０２１と、２つの抵抗Ｒ３０２１、Ｒ３０２２と、を備える。スイッチング素子Ｑ３０２１は、Ｐチャネル型ＦＥＴから構成され、ソースがダイオードＤ１１のカソードに接続され、ゲートが電圧監視回路１０の電圧検出用ＩＣ３０１１の出力端子Ｖｏに接続されている。抵抗Ｒ３０２１は、一端が電圧検出用ＩＣ３０１１の出力端子Ｖｏおよびスイッチング素子Ｑ３０２１のゲートに接続され、他端がグランドに接続されている。抵抗Ｒ３０２１は、プルダウン抵抗であり、電圧検出用ＩＣ３０１１のスイッチング素子Ｑ１１１がオフの場合、抵抗Ｒ２１の上記一端に生じる電圧が接地電位で維持される。抵抗Ｒ３０２２は、一端がスイッチング素子Ｑ２１のドレインに接続され、他端が接地されている。抵抗Ｒ３０２２は、プルダウン抵抗であり、スイッチング素子Ｑ３０２１がオフの場合、抵抗Ｒ３０２２の上記一端に生じる電圧が接地電位で維持される。スイッチング素子Ｑ３０２１は、電圧検出用ＩＣ３０１１の出力端子Ｖｏの電圧レベルが「Ｈ」レベルの場合、オフとなり、「Ｌ」レベルの場合、オンとなる。
【００５４】
本構成によっても実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００５５】
前述の実施形態２では、スイッチ制御回路２１２０、２２２０により、スイッチング素子Ｑ５１、Ｑ４１、Ｑ３１のオンオフ制御を行う例について説明した。但し、スイッチ制御回路２１２０、２２２０の代わりに、ＣＰＵおよび記憶部を備える１つのスイッチ制御部を備える構成であってもよい。
【００５６】
図９に示すように、この変形例に係る点灯回路４００１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０２１と記憶部４０２２とを有するスイッチ制御部４０２０とバッファ回路４０２３とを備える。なお、図９において実施形態２と同様の構成は、図４と同一の符号を付している。また、図９では、バッファ回路４０２３とダイオードＤ１１との接続線は省略している。このスイッチ制御部４０２０は、入力端子ｔｅ１１、ｔｅ１２と出力端子ｔｅ３１、ｔｅ３２、ｔｅ３３、ｔｅ４１、ｔｅ４２、ｔｅ４３、ｔｅ５１、ｔｅ５２、ｔｅ５３と、を有する。各出力端子ｔｅ３１、ｔｅ３２、ｔｅ３３、ｔｅ４１、ｔｅ４２、ｔｅ４３、ｔｅ５１、ｔｅ５２、ｔｅ５３には、バッファ回路４０２３が接続されている。各バッファ回路４０２３は、図１０に示すように、スイッチング素子Ｑ４２２１と、抵抗Ｒ４２２１、Ｒ４２２２、Ｒ４２２３と、を備える。スイッチング素子Ｑ４２２１は、ＮＰＮ型トランジスタから構成されている。スイッチング素子Ｑ４２２１は、エミッタが抵抗Ｒ４２２２を介して接地され、ベースが抵抗Ｒ４２２１を介してスイッチ制御部４０２０の出力端子ｔｅ３１、ｔｅ３２、ｔｅ３３、ｔｅ４１、ｔｅ４２、ｔｅ４３、ｔｅ５１、ｔｅ５２、ｔｅ５３に接続されている。スイッチング素子Ｑ４２２１のコレクタは、抵抗Ｒ４２２３を介してダイオードＤ１１のカソードに接続されている。入力端子ｔｅ１１、ｔｅ１２は、電圧監視回路２１１０、２２１０の電圧検出用ＩＣ２１１１、２２１１それぞれの出力端子Ｖｏに接続される。出力端子ｔｅ３１、ｔｅ３２、ｔｅ３３は、スイッチ回路２１３０、２２３０、２３３０に接続される。出力端子ｔｅ４１、ｔｅ４２、ｔｅ４３は、スイッチ回路２１４０、２２４０、２３４０に接続される。出力端子ｔｅ５１、ｔｅ５２、ｔｅ５３は、スイッチ回路２１５０、２２５０、２３５０に接続される。
【００５７】
記憶部４０２２は、図１１に示すような制御テーブルを記憶する。なお、図１１において、「Ｈ」は電圧レベルが「Ｈ」レベルであることを示し、「Ｌ」は電圧レベルが「Ｌ」レベルであることを示す。ＣＰＵ４０２１は、図１１に示すような制御テーブルを参照して、２つの入力端子ｔｅ１１、ｔｅ１２の電圧レベルに応じて、出力端子ｔｅ３１、ｔｅ３２、ｔｅ３３、ｔｅ４１、ｔｅ４２、ｔｅ４３、ｔｅ５１、ｔｅ５２、ｔｅ５３の電圧レベルを制御する。
【００５８】
本構成によれば、２つのスイッチ制御回路２１２０、２２２０の代わりに１つのスイッチ制御部４０２０を備えるので、点灯回路４００１の小型化を図ることができる。
【００５９】
前述の実施形態２では、４つのＬＥＤ２０９１、２０９２、２０９３、２０９４を備える構成について説明したが、ＬＥＤの数は４つに限定されるものではなく、例えば６つ以上のＬＥＤを備える構成であってもよい。
【００６０】
前述の各実施形態に係る電圧検出用ＩＣ１１、２１１１、２２１１では、スイッチング素子Ｑ１１１がＰチャネル型ＦＥＴである例について説明したが、これに限らず、スイッチング素子Ｑ１１１がＮチャネル型ＦＥＴであってもよい。この場合、電圧検出用ＩＣは、比較器ＣＭＰとスイッチング素子Ｑ１１１のゲートとの間にインバータが介挿された構成とすればよい。
【００６１】
前述の各実施形態において、Ｐチャネル型ＦＥＴの代わりにＰＮＰ型バイポーラトランジスタを採用してもよいし、Ｎチャネル型ＦＥＴの代わりにＮＰＮ型バイポーラトランジスタを採用してもよい。但し、スイッチング素子Ｑ４１をバイポーラで構成する場合、コレクタ−エミッタ間に寄生ダイオードが存在しないので、ダイオードＤ４２は不要になる。
【００６２】
前述の各実施形態では、ＬＥＤ９１、９２、２０９１、２０９２、２０９３、２０９４を備える構成について説明したが、これに限らず、豆電球等の他の光源であってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１，２００１，３００１，４００１：点灯回路、１０，２１１０，２２１０，３０１０，５０１０：電圧監視回路、１１，２１１１，２２１１，３０１１，５０１１：電圧検出用ＩＣ、２０，２１２０，２２２０，３０２０：スイッチ制御回路、３０，２１３０，２２３０，２３３０，３０３０：スイッチ回路、４０，２１４０，２２４０，２３４０，３０４０：スイッチ回路、５０，２１５０，２２５０，２３５０，３０５０：スイッチ回路、８０：制御部、９１，９２，２０９１，２０９２，２０９３，２０９４：ＬＥＤ、４０２０：スイッチ制御部、４０２１：ＣＰＵ、４０２２：記憶部、４０２３：バッファ回路、ＢＥ，ＢＥ２１，ＢＥ２２：基準電圧源、Ｃ５０１３：キャパシタ、ＣＭＰ：比較器、Ｄ１，Ｄ１１，Ｄ４２：ダイオード、Ｌ１：第１線路、Ｌ２：第２線路、Ｌ３：第３線路、Ｌ４：第４線路、Ｌ５：第５線路、Ｑ２１，Ｑ３１，Ｑ４１，Ｑ５１，Ｑ６１，Ｑ７１，Ｑ１１１，Ｑ２１６１，Ｑ２２６１，Ｑ２３６１，Ｑ２１７１，Ｑ３０２１，Ｑ３０３１，Ｑ３０４１，Ｑ３０５１，Ｑ４２２１：スイッチング素子、Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ５１，Ｒ５２，Ｒ６１，Ｒ７１，Ｒ７２，Ｒ２１１１，Ｒ２１１２，Ｒ２１６１，Ｒ２１６２，Ｒ２１７１，Ｒ２１７２，Ｒ２２１１，Ｒ２２１２，Ｒ２２６１，Ｒ２２６２，Ｒ２３６１，Ｒ２３６２，Ｒ３０１３，Ｒ３０２１，Ｒ３０２２，Ｒ４２２１，Ｒ４２２２，Ｒ４２２３，Ｒ５０１２：抵抗、ｔｅ１１，ｔｅ１２，ＶＤＤ：入力端子、ｔｅ３１，ｔｅ３２，ｔｅ３３，ｔｅ４１，ｔｅ４２，ｔｅ４３，ｔｅ５１，ｔｅ５２，ｔｅ５３，Ｖ１：第１電圧閾値、Ｖ２：第２電圧閾値、Ｖｂ１：第１基準電圧、Ｖｂ２：第２基準電圧、Ｖｄ，Ｖｏ：出力端子、Ｖｃｃ：直流電源
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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