(57)【要約】  LED駆動電源（１２０）を集積した口金（１０）であって、絶縁材料で製造された台座（１１１）、前記台座（１１１）に固定され、少なくとも一部が導電材料で製造される側壁（１１２）、及び前記台座（１１１）の底部に固定される電気的接触部材（１１３）を備えるケース（１１０）と、前記台座（１１１）と側壁（１１２）とにより限定された空間内に固定される基板（１２１）、前記基板（１２１）に設けられるLED駆動回路（１２２）、及び前記基板（１２１）に設けられ、それぞれ前記側壁（１１２）の導電部分及び電気的接触部材（１１３）に電気的に接続される第１及び第２入力電極（１２３Ａ、１２３Ｂ）を備えるLED駆動電源（１２０）と、を備えることを特徴とする口金（１０）。
2016516283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
口金であって、
絶縁材料で製造された台座、
前記台座に固定され、少なくとも一部が導電材料で製造される側壁、及び
前記台座の底部に固定される電気的接触部材
を備えるケースと、
前記台座と側壁とにより限定された空間内に固定される基板、
前記基板に設けられるLED駆動回路、及び
前記基板に設けられ、それぞれ前記側壁の導電部分及び電気的接触部材に電気的に接続される第１入力電極及び第２入力電極
を備えるLED駆動電源と、
を備えることを特徴とする口金。
【請求項２】
前記第１入力電極及び第２入力電極が導線の形態を採用する請求項１に記載の口金。
【請求項３】
前記基板の側面が前記側壁に接触する導電領域を前記第１入力電極として備え、前記第２入力電極が導線の形態を採用する請求項１に記載の口金。
【請求項４】
前記LED駆動回路は、
AC/DC変換ユニットと、
前記AC/DC変換ユニットにカップリングされるスイッチモードDC/DCコンバータと
を備える請求項１に記載の口金。
【請求項５】
前記スイッチモードDC/DCコンバータは、
インダクタ、スイッチングダイオード、PWMコントローラ及びMOSトランジスタを備え、前記インダクタ及びスイッチングダイオードが前記AC/DC変換ユニットとアノード出力端子との間に直列され、前記MOSトランジスタのドレインが前記インダクタとスイッチングダイオードのアノードとの間に電気的に接続され、ゲートが前記PWMコントローラの出力端子に電気的に接続されるDC-DC昇圧変換ユニットと、
ベースが前記カソード出力端子に電気的に接続され、コレクタが前記PWMコントローラの制御端子に電気的に接続される三極トランジスタを備えるフィードバックユニットと
を備える請求項４に記載の口金。
【請求項６】
前記スイッチモードDC/DCコンバータはさらに前記PWMコントローラの制御端子とアースとの間に電気的に接続されるキャパシタを備える請求項５に記載の口金。
【請求項７】
前記スイッチモードDC/DCコンバータは、
インダクタ、スイッチングダイオード、PWMコントローラ及びMOSトランジスタを備え、前記スイッチングダイオードのカソード及びアノード出力端子が前記AC/DC変換ユニットの出力端子に共通接続され、前記MOSトランジスタのドレインが前記スイッチングダイオードのアノードに電気的に接続され、ゲートが前記PWMコントローラの出力端子に電気的に接続され、前記インダクタが前記MOSトランジスタのドレインとカソード出力端子との間に電気的に接続される降圧変換ユニットと、
前記PWMコントローラの制御端子と前記MOSトランジスタのソースに共通接続される抵抗器を備えるフィードバックユニットと
を備える請求項４に記載の口金。
【請求項８】
前記スイッチモードDC/DCコンバータはさらに前記アノード出力端子とカソード出力端子との間に電気的に接続されるキャパシタを備える請求項７に記載の口金。
【請求項９】
前記PWMコントローラ及びMOSトランジスタが同一の集積回路チップに集積される請求項８に記載の口金。
【請求項１０】
前記LED駆動回路は、
AC/DC変換ユニットと、
前記AC/DC変換ユニットにカップリングされる線形定電流ユニットと
を備える請求項１に記載の口金。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体照明技術に関し、特にLED駆動電源を集積する口金に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明分野で、発光ダイオード（LED）光源製品の応用は人々の注目を集めている。LEDは新型のグリーン光源製品として、エネルギーを節約し、環境に優しく、耐用年数が長く、体積が小さい等の特徴を有し、各種の指示、表示、装飾、バックライト、普通照明及び都市夜景等の分野に広く適用できる。
【０００３】
LEDは固体半導体デバイスであり、一般的に、その基本的な構造は、リードを有するブラケットと、ブラケットに設けられる半導体ダイと、当該ダイの周囲をシールするパッケージ材料（例えば蛍光シリカゲル又はエポキシ樹脂）とを備える。上記半導体ダイはP-N構造を備え、電流が流れると、電子がP領域へ推進され、P領域で電子が正孔と複合し、次に光子の形態でエネルギーを出し、光の波長がP-N構造を形成する材料により決められる。
【０００４】
LEDは稼働過程で、一部のみの電気エネルギーが光エネルギーに変換され、残りは全て熱エネルギーに変換され、それによりLEDの温度が高くなり、これはその性能が劣化して無効になる主な理由であり、従って、LED照明装置の放熱を確保するために良好な設計を必要とする。それと同時に、一般的に、LED駆動電源は照明装置に内蔵されて新しい熱源を形成し、放熱設計の難度を疑いなく増加する。さらに、LEDによる熱は駆動電源に伝導される恐れがあり、それにより電源稼働寿命の短縮及び稼働状態の不安定等を引き起こす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、LEDと駆動電源との間の悪影響を減少又は除去することができるLED駆動電源を集積する口金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】
本発明の上記目的は以下の技術案により実現される。
【０００７】
口金であって、
絶縁材料で製造された台座、
前記台座に固定され、少なくとも一部が導電材料で製造される側壁、及び
前記台座の底部に固定される電気的接触部材
を備えるケースと、
前記台座と側壁とにより限定された空間内に固定される基板、
前記基板に設けられるLED駆動回路、及び
前記基板に設けられ、それぞれ前記側壁の導電部分及び電気的接触部材に電気的に接続される第１入力電極及び第２入力電極
を備えるLED駆動電源と、
を備えることを特徴とする口金。
【０００８】
従来の電球のような照明装置において、LED駆動電源はランプシェード内部に位置する放熱器に設けられる。しかし本発明の上記実施例によれば、LED駆動電源は口金内に集積され、LED光源との距離が遠くなるので、互いの熱影響が小さく、さらに、放熱器は中実物体であってもよいので、照明装置の総体的な放熱能力を大幅に向上させることができ、また、LED照明装置が外部に露出する放熱器によって放熱すると、安全上の理由から、一般的に設計が複雑で、コストが高い分離型駆動電源を採用する必要があるが、本発明の実施例において、駆動電源は口金内に集積されるので、分離型構造を必要とせずに安全規範を満たすことができる。
【０００９】
好ましくは、上記口金内において、前記第１及び第２入力電極が導線の形態を採用する。
【００１０】
好ましくは、上記口金内において、前記基板の側面が前記側壁に接触する導電領域を前記第１入力電極として備え、前記第２入力電極が導線の形態を採用する。
【００１１】
好ましくは、上記口金内において、前記台座の底部に開口を有し、前記電気的接触部材が前記開口内に充填される半田である。
【００１２】
好ましくは、上記口金内において、前記台座の底部に開口を有し、前記電気的接触部材が金属ロッドと前記ロッドの一端に固定される金属シートとを備え、前記金属ロッドが前記開口に係合される。
【００１３】
好ましくは、上記口金内において、前記側壁の外面にねじ山が設けられる。
【００１４】
好ましくは、上記口金内において、前記LED駆動回路は、AC/DC変換ユニットと、前記AC/DC変換ユニットにカップリングされるスイッチモードDC/DCコンバータとを備える。
【００１５】
好適には、前記スイッチモードDC/DCコンバータは、
インダクタ、スイッチングダイオード、PWMコントローラ及びMOSトランジスタを備え、前記インダクタ及びスイッチングダイオードが前記AC/DC変換ユニットとアノード出力端子との間に直列され、前記MOSトランジスタのドレインが前記インダクタとスイッチングダイオードのアノードとの間に電気的に接続され、ゲートが前記PWMコントローラの出力端子に電気的に接続されるDC-DC昇圧変換ユニットと、
ベースが前記カソード出力端子に電気的に接続され、コレクタが前記PWMコントローラの制御端子に電気的に接続される三極トランジスタを備えるフィードバックユニットとを備える。
【００１６】
好適には、上記口金内において、前記スイッチモードDC/DCコンバータはさらに前記PWMコントローラの制御端子とアースとの間に電気的に接続されるキャパシタを備える。
【００１７】
好適には、上記口金内において、前記PWMコントローラ及びMOSトランジスタが同一の集積回路チップに集積される。
【００１８】
好適には、上記口金内において、前記PWMコントローラ、MOSトランジスタ及び三極トランジスターが同一の集積回路チップに集積される。
【００１９】
好ましくは、上記口金内において、前記スイッチモードDC/DCコンバータは、
インダクタ、スイッチングダイオード、PWMコントローラ及びMOSトランジスタを備え、前記スイッチングダイオードのカソード及びアノード出力端子が前記AC/DC変換ユニットの出力端子に共通接続され、前記MOSトランジスタのドレインが前記スイッチングダイオードのアノードに電気的に接続され、ゲートが前記PWMコントローラの出力端子に電気的に接続され、前記インダクタが前記MOSトランジスタのドレインとカソード出力端子との間に電気的に接続される降圧変換ユニットと、
前記PWMコントローラの制御端子と前記MOSトランジスタのソースに共通接続される抵抗器を備えるフィードバックユニットとを備える。
【００２０】
好適には、上記口金内において、前記スイッチモードDC/DCコンバータはさらに前記アノード出力端子とカソード出力端子との間に電気的に接続されるキャパシタを備える。
【００２１】
好適には、上記口金内において、前記PWMコントローラ及びMOSトランジスタが同一の集積回路チップに集積される。
【００２２】
好ましくは、上記口金内において、前記LED駆動回路は、
AC/DC変換ユニットと、
前記AC/DC変換ユニットにカップリングされる線形定電流ユニットとを備える。
【００２３】
以下、図面を参照しながら説明することによって、本発明の上記及び/又は他の形態及び利点は、より明確及び理解しやすくなり、図面における同じ又は類似するユニットは同じ符号で示す。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】本発明の一実施例に係る口金の分解模式図である。
【図１Ｂ】図１Aに示された口金の断面模式図である。
【図２】図１Aに示された口金に適用できるケースの断面模式図である。
【図３Ａ】本発明の別の実施例に係る口金の分解模式図である。
【図３Ｂ】図３Aに示された口金の断面模式図である。
【図４】図１A、１B、２、３A及び３Bに示された口金に適用できるLED駆動回路の原理図である。
【図５】図１A、１B、２、３A及び３Bに示された口金に適用できる別のLED駆動回路の原理図である。
【図６】図１A、１B、２、３A及び３Bに示された口金に適用できる別のLED駆動回路の原理図である。
【図７】図１A、１B、２、３A及び３Bに示された口金に適用できる別のLED駆動回路の原理図である。
【図８】図１A、１B、２、３A及び３Bに示された口金に適用できる別のLED駆動回路の原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の例示的な実施例を示す図面を参照しながら本発明を詳しく説明する。しかし、本発明は異なる形態で実現することができ、本明細書に記載の各実施例に限定されない。記載される上記各実施例は本明細書の説明を完全にし、当業者に本発明の保護範囲を全面的に伝えることを目的とする。
【００２６】
本明細書において、特に明記しない限り、専門用語「半導体ウエハー」は半導体材料（例えばシリコン、ヒ化ガリウム等）に形成される複数の独立した単一の回路を指し、「半導体ダイ」又は「ダイ（die）」はこのような単一の回路を指し、「パッケージチップ」は半導体ダイをパッケージした後の物理構造を指し、典型的なこの物理構造において、半導体ダイは、例えばブラケットに取り付けられてシール材料でパッケージされる。
【００２７】
専門用語「発光ダイオードユニット」はエレクトロルミネッセンス材料を含むユニットを指し、このようなユニットの例として、P-N接合無機半導体発光ダイオード及び有機発光ダイオード（OLED及びポリマー発光ダイオード（PLED））を含み、但し、これらに限定されるものではない。
【００２８】
P-N接合無機半導体発光ダイオードは異なる構造形態を有してもよく、例えば発光ダイオードダイ及び発光ダイオードモノマーを含み、但し、これらに限定されるものではない。「発光ダイオードダイ」はP-N構造を備え、エレクトロルミネッセンス能力を有する半導体ダイを指し、「発光ダイオードモノマー」はダイをパッケージした後に形成される物理構造を指し、典型的なこの物理構造において、ダイは、例えばブラケットに取り付けられてシール材料でパッケージされる。
【００２９】
専門用語「配線」、「配線パターン」及び「配線層」は絶縁表面に配置される素子間の電気的接続のための導電パターンを指し、トレース（trace）及び孔（例えばパッド、素子孔、締結孔及び金属化孔等）を含み、但し、これらに限定されるものではない。
【００３０】
専門用語「熱放射」は物体が温度を有するため電磁波を放射するという現象を指す。
【００３１】
専門用語「熱伝導」は熱が固体において温度の高い部分から温度の低い部分に伝達するという伝達方式を指す。
【００３２】
専門用語「セラミック材料」は一般的に高温処理又は緻密化を必要とする非金属無機材料を指し、シリコン酸塩、酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、ホウ化物等を含み、但し、これらに限定されるものではない。
【００３３】
専門用語「熱伝導絶縁高分子複合材料」は、高熱伝導性の金属又は無機充填材を内部に充填して熱伝導ネットワークチェーンを形成することによって、高い熱伝導係数を有するという高分子材料を指す。熱伝導絶縁高分子複合材料は、例えば酸化アルミニウムが添加されるポリプロピレン材料、酸化アルミニウム、炭化ケイ素及び酸化ビスマスが添加されるポリカーボネート、及びアクリロニトリル-ブタジエン-スチレンターポリマー等を含み、但し、これらに限定されるものではない。熱伝導絶縁高分子複合材料に関する具体的な説明について、李麗らの論文「ポリカーボネート及びポリカーボネート合金熱伝導絶縁高分子材料の研究」（『材料熱処理学報』２００７年８月,Vol. ２８, No.４, pp５１-５４）及び李氷らの論文「酸化アルミニウムの熱伝導絶縁高分子複合材料における応用」（『プラスチック助剤』２００８年第３期, pp１４-１６）を参照することができ、これらの文献の全体が本明細書の一部として援用される。
【００３４】
専門用語「赤外線放射材料」は工学で熱を吸収して大量の赤外線を放射できる材料を指し、高い放射率を有する。赤外線放射材料の例として、例えばグラファイト及び常温赤外線セラミック放射材料を含み、但し、これらに限定されるものではない。さらに、常温赤外線セラミック放射材料は、例えば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化チタン、酸化シリコン、酸化クロム、酸化鉄、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、酸化バリウム、コージライト、ムライト、炭化ホウ素、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化モリブデン、炭化タングステン、炭化ジルコニウム、炭化タンタル、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ジルコニウム、窒化チタン、ケイ化チタン、ケイ化モリブデン、ケイ化タングステン、ホウ化チタン、ホウ化ジルコニウム及びホウ化クロムのうちの少なくとも一種を含み、但し、これらに限定されるものではない。赤外線セラミック放射材料に関する詳細な説明について、李紅濤及び劉建学らの論文「高効赤外放射セラミックの研究現状及び応用」（『現代技術セラミック』２００５年第２期（総第１０４期）, pp２４-２６）及び王黔平らの論文「高放射赤外セラミック材料の研究進展及び応用」（『セラミック学報』２０１１年第３期）を参照することができ、これらの文献の全体が本明細書の一部として援用される。
【００３５】
本発明において、設定された発光ダイオードユニットのP-N接合温度（例えば５０-８０℃範囲内の１つの温度値）以下で、赤外線放射材料が依然として高い放射率（例えば７０%以上）を有するという基準を赤外線放射材料の選択の１つの考慮要素とすることが好適である。
【００３６】
「口金」はソケット又はランプ接続部材を利用して電源に電気的に接続されるランプ部材を指し、LED照明装置のために外部電源（例えば各種の直流電源又は交流電源）と電気的に接続されるインターフェースを提供する。
【００３７】
「駆動電源」又は「LED駆動電源」は照明装置外部の交流（AC）又は直流（DC）電源と光源である発光ダイオードとの間に接続される「電子制御装置」を指し、発光ダイオードのために必要な電流又は電圧（例えば定電流、定電圧又は定電力等）を提供する。駆動電源における１つ以上の部材はダイ又はパッケージチップの形態で実現され、以下、駆動電源におけるダイ又はパッケージチップの形態で実現される部材を「駆動コントローラ」と称される。具体的な実施形態で、駆動電源はモジュール化の構造で実現されてもよく、例えばそれはプリント回路基板とプリント回路基板に配置され配線によって電気的に接続される１つ以上の素子とを備え、これらの素子の例として、LED駆動コントローラチップ、整流チップ、抵抗器、キャパシタ、ダイオード、三極トランジスタ及びコイル等を含み、但し、これらに限定されるものではない。選択可能に、駆動電源に他の機能を実現する回路、例えば調光制御回路、センサ回路、電力因数校正回路、インテリジェント照明制御回路、通信回路及び保護回路等をさらに集積することができる。これらの回路は駆動コントローラと同一の半導体ダイ又はパッケージチップ内に集積されてもよく、或いはこれらの回路は単独に半導体ダイ又はパッケージチップの形態で提供されてもよく、或いはこれらの回路のうちのいくつか又は全てを組み合わせて半導体ダイ又はパッケージチップの形態で提供してもよい。
【００３８】
「電気的接続」及び「カップリング」は２つのユニットの間に電気エネルギー又は電気信号を直接伝送する場合、或いは１つ以上の第３ユニットを介して電気エネルギー又は電気信号を間接的に伝送する場合を含むと理解すべきである。
【００３９】
「含む」及び「備える」などの用語は、明細書及び請求の範囲において直接及び明確に説明されるユニット及びステップを有する以外に、本発明の技術案が直接又は明確に説明されていない他のユニット及びステップを有することを排除しないことを示す。
【００４０】
「第１」、「第２」、「第３」及び「第４」などの用語はユニットの時間、空間、サイズ等での順番を示せず、ただ各ユニットを区別することに用いられる。
【００４１】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００４２】
図１Aは本発明の一実施例に係る口金の分解模式図であり、図１Bは図１Aに示された口金の断面模式図である。
【００４３】
図１A及び１Bを参照し、本実施例に係る口金１０はケース１１０及びLED駆動電源１２０を備える。
【００４４】
口金のケース１１０は台座１１１、側壁１１２及び電気的接触部材１１３を備える。台座１１１は絶縁材料で製造され、図１A及び１Bに示すように、側壁１１２のために支持を提供し側壁１１２の導電領域と底部に固定される電気的接触部材１１３とを電気的に絶縁する。
【００４５】
側壁１１２は導電材料で製造され、例えば粘着等の方式で台座１１１と一体に固定され、その外面にねじ山が設けられる。ここでの導電材料は例えば純金属及びその合金或いはグラファイトのような非金属を含み、但し、これらに限定されるものではない。好ましくは、亜鉛、アルミニウム、鉛、スズ、マンガン、ニッケル、鉄及びシリコンのうち少なくとも一種の元素を含む銅ベース合金を導電材料として採用することができる。側壁は上記銅ベース合金を採用すると、耐腐食性の向上に有利であり、それにより口金の耐用年数とLED光源の稼働寿命をマッチングする。
【００４６】
電気的接触部材１１３は各種の構造形態を採用することができ、例えば図１Aに示すように、台座１１１の底部に開口１１１１を開け、半田のような導電材料を当該開口内に充填して電気的接触部材１１３としてもよく、また、図２に示される構造を採用してもよく、電気的接触部材１１３は台座１１１の開口１１１１内に係合される金属ロッド１１３１と金属ロッド１１３１の一端に固定される金属シート１１３２とを備える。
【００４７】
本実施例において、LED駆動電源１２０及び外部電源に電気的接続を提供するように、側壁１１２及び電気的接触部材１１３が電極接続領域として用いられる。一般的な照明回線はライブ及びニュートラルの２本のワイヤーを備え、本実施例において、使用上の安全性の理由から、側壁１１２及び電気的接触部材１１３が電極接続領域としてソケット（図示せず）の電極を介してそれぞれニュートラル及びライブに接続されてもよい。
【００４８】
ただし、ここで示されるケース１１０は普通の白熱灯及び省エネランプと類似するねじ山状のねじ込みインターフェースを有するが、回転係合インターフェース等の形態を採用してもよい。さらにただし、側壁は上記のように全てが導電材料で製造されてもよく、一部のみが導電材料で製造されてもよく、後者の場合に、側壁１１２の導電領域及び電気的接触部材１１３が電極接続領域として用いられる。
【００４９】
図１A及び１Bを参照し、LED駆動電源１２０はケース１１０内に設けられ、１つ以上の独立した部材から構成されてもよい。本実施例において、LED駆動電源１２０は基板１２１と、基板１２１に設けられるLED駆動回路１２２と、基板１２１に設けられる第１入力電極１２３A及び第２入力電極１２３Bとを備える。
【００５０】
基板１２１は絶縁熱伝導材料（例えばセラミック材料又は熱伝導絶縁高分子複合材料等）又は絶縁熱伝導能力を兼備する赤外線放射材料（例えば炭化ケイ素）で製造されてもよく、アルミニウム基板のようなプリント回路基板材料で製造されてもよい。図１Bに示すように、基板１２１はケース１１０内に位置し、側面が側壁１１２の内面に固定される。基板１２１の側面又は側壁１１２の内面にランプ用シール材、シリカゲル又はエポキシ樹脂のような粘着剤を塗布して硬化することによって、基板１２１の固定を実現することができる。ただし、上記配置の以外に、基板は他の方式でケースの内部に固定されてもよい。例えば粘着剤又はねじによって基板をケースの台座に固定してもよい。
【００５１】
LED駆動回路１２２は基板１２１に配置され基板における配線によって電気的に接続される複数の素子を備える。
【００５２】
図１A及び１Bに示すように、本実施例において、第１及び第２入力電極１２３A及び１２３Bは導線の形態を採用し、第１入力電極１２３Aは基板１２１から下に向かって所定の長さ延びて上に向かって折り返し且つ側壁１１２の内面に当接することにより電気的接続を実現し、第２入力電極１２３Bは基板１２１から下に向かって電気的接触部材１１３まで延びることにより電気的接続を実現する。
【００５３】
図３Aは本発明の別の実施例に係る口金の分解模式図であり、図３Bは図３Aに示された口金の断面模式図である。
【００５４】
上記の図１A及び１Bに記載の実施例に比べて、本実施例の主な相違点は第１入力電極の形態であり、繰り返して重複説明しないように、以下、主に異なるところを説明する。
【００５５】
図３A及び３Bに示すように、本実施例において、LED駆動回路１２２の一方の入力端子が基板１２１の配線１２１２を介して基板の側面に延び、そのため、基板１２１が側壁１１２の内面に固定されると、配線１２１２が側壁１１３或いはその導電領域に電気的に接続されて第１入力電極の役割を果たす。上記実施例と類似するように、第２入力電極１２３Bは依然として導線の形態を採用し、基板１２１から下に向かって電気的接触部材１１３まで延びる。
【００５６】
図１A、１B、２、３A及び３Bに示された実施例において、LED駆動回路１２２は複数の駆動方式（例えば定電圧給電、定電流給電及び定電圧定電流（定電力）給電等の方式）でLEDに適切な電流又は電圧を提供することができる。外部給電の方式に応じて、LED駆動回路１２１は各種のトポロジ構造を採用することができ、例えば非絶縁降圧型トポロジ回路構造、フライバックトポロジ回路構造及びハーフブリッジLLCトポロジ回路構造等を含み、但し、これらに限定されるものではない。駆動回路に関する詳細な説明は人民郵電出版社２０１１年５月第１版の『LED照明駆動電源及び灯具設計』を参照することができ、当該出版物の全体が本明細書の一部として援用される。
【００５７】
図４は図１A、１B、２、３A及び３Bに示された口金に適用できるLED駆動回路の原理図である。
【００５８】
図４に示されるLED駆動回路１２２はブリッジ整流フィルタリングユニット４３１、DC-DC昇圧変換ユニット４３２A及びフィードバックユニット４３３を備え、以下、各ユニットをさらに説明する。
【００５９】
図４に示すように、ブリッジ整流フィルタリングユニット４３１は、フルブリッジ整流器BR１、キャパシタC１、C２、C３、ピエゾ抵抗器R１及びインダクタL１を備える。交流電流（例えば商用電力）はフルブリッジ整流器BR１により整流された後にアノード端子B１に全波脈動電圧が出力される。フィルタリングキャパシタC１、C２、C３、ピエゾ抵抗器R１及びインダクタL１はEMIフィルタリング回路を構成し、交流電気網における周波数干渉による駆動回路への影響を抑制する一方、駆動回路による交流電気網への電磁干渉を抑制する。
【００６０】
図４を参照し、フィルタリングキャパシタC１及びピエゾ抵抗器R１はフルブリッジ整流器BR１の交流入力端子B３とB４との間に並列され、ピエゾ抵抗器R１は回路に発生する異常過電圧を抑制することによってフルブリッジ整流器BR１の入力電圧を所定のレベルにクランプする。フィルタリングキャパシタC２、C３及びインダクタL１はp型フィルタリング回路を構成してフルブリッジ整流器BR１のアノード端子B１とカソード端子B２との間に電気的に接続され、それによりフルブリッジ整流器BR１が出力した脈動電圧に対してローパスフィルタリングを行い、ここでのカソード端子B２がアースされる。
【００６１】
ただし、ここで全波整流方式を示したが、半波整流を採用しても構わない。また、さらに回路構造を簡略化させるために、図４に示される実施例のブリッジ整流フィルタリングユニット４３１におけるEMIフィルタリング回路を省略してもよい。
【００６２】
DC-DC昇圧変換ユニット４３２Aはブリッジ整流フィルタリングユニット４３１、フィードバックユニット４３３及びLED負荷LED１-LEDn（ここでそれらが一体に直列されると仮定）に電気的に接続され、それはブリッジ整流フィルタリングユニット４３１により出力された脈動電圧を必要な電圧及び電流レベルに向上させてLED負荷に提供する。また、DC-DC昇圧変換ユニット４３２Aはさらにフィードバックユニット４３３と協力して稼働することにより、LED負荷に提供された電流及び電圧を一定に保持し且つ力率の校正機能を実現する。
【００６３】
図４に示されるLED駆動回路において、DC-DC昇圧変換ユニット４３２Aは、インダクタL２、スイッチングダイオードD１、キャパシタC６及びスイッチングレギュレータU１を備える。
【００６４】
好ましくは、パルス幅変調（PWM）コントローラ及び金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（以下、MOSトランジスタと略称）が集積された集積回路チップをスイッチングレギュレータU１として採用してもよく、PWMコントローラの出力端子がMOSトランジスタのゲートに電気的に接続されてMOSトランジスタのオンオフに対する制御を実現する。具体的なスイッチングレギュレータチップにおいて、デューティ比の調節を簡略化させるために、MOSトランジスタのスイッチング周波数を固定値（例えば約１MHz）に保持し、MOSトランジスタのオフ時間を調節可能にしてもよく、或いはMOSトランジスタのオフ時間を固定値（例えば約３２０ns）に保持し、MOSトランジスタのスイッチング周波数を調節可能にしてもよい。典型的に、このようなスイッチングレギュレータチップには、一般的に、MOSトランジスタのドレインに電気的に接続されるドレインピン、及びPWMコントローラの制御端子に電気的に接続されるフィードバックピンが配置されている。上記スイッチングレギュレータの例として、中国普芯達電子有限公司により生産されるCW１２L３１チップ等を含み、但し、これらに限定されるものではない。
【００６５】
図４に示すように、インダクタL２及びスイッチングダイオードD１はブリッジ整流フィルタリングユニット４３１とLED負荷との間に直列され、スイッチングダイオードD１のアノードがインダクタL２に電気的に接続され、カソードがLED負荷のアノードに電気的に接続される。好ましくは、速度が速く、電圧降下が小さいショットキーダイオードをスイッチングダイオードD１として採用する。図４を参照し続け、スイッチングレギュレータU１は、ドレインピンDがインダクタL２とスイッチングダイオードD１のアノードとの間に電気的に接続され、フィードバックピンFB（スイッチングレギュレータの内部においてPWMコントローラの制御端子に電気的に接続されるため、制御端子とも称される）がフィードバックユニット４３３に電気的に接続される。また、図４に示される回路に、キャパシタC６とLED負荷のアノードとはスイッチングダイオードD１のカソードに共通接続されてスイッチングダイオードD１が遮断される場合にLED負荷に放電する。
【００６６】
図４を参照し、スイッチングレギュレータU１は、キャパシタC４を介してアースされる電源ピンVCCと、アースピンGNDとを備える。
【００６７】
フィードバックユニット４３３は、三極トランジスタQ１、抵抗器R２、R３、及びキャパシタC５を備える。図４に示すように、三極トランジスタQ１はエミッタ接地増幅回路の接続形態を採用し、コレクタが抵抗器R３を介してスイッチングレギュレータU１のフィードバックピンFBに電気的に接続されてフィードバック信号をスイッチングレギュレータU１に提供し、エミッタがアースに電気的に接続されて入力回線と出力回線との共通のアース端とし、ベースがLED負荷の回線に接続されて検出信号を抽出する。抵抗器R２はベースとアースとの間に電気的に接続されて入力回線が構成される。また、スイッチングレギュレータU１のフィードバックピンFBはさらにキャパシタC５を介してアースされる。
【００６８】
以下、図４に示されるLED駆動回路１２２の稼働原理を説明する。
【００６９】
交流電源をオンにする場合、ブリッジ整流フィルタリングユニット４３１は入力された交流電流を脈動電圧に変換してDC-DC昇圧変換ユニット４３２AのインダクタL２に出力する。スイッチングレギュレータU１内部のMOSトランジスタはPWMコントローラ信号により制御されて高い周波数でオンオフする。
【００７０】
MOSトランジスタはオンになる場合、ブリッジ整流フィルタリングユニット４３１の出力電圧の作用で、電流がインダクタL２及びMOSトランジスタを流れ、スイッチングダイオードD１がキャパシタC６の電圧により遮断される。インダクタL２を流れる電流が大きくなるに伴って、インダクタ内に蓄積されるエネルギーも多くなっている。この時、LED負荷はキャパシタC６により給電され、キャパシタC６の放電電流によって稼働する。
【００７１】
MOSトランジスタはオフ状態に切り替える場合、インダクタL２を流れる電流が小さくなり、それによりインダクタL２の両端に誘導起電力が発生し、下が正で上が負の極性を有する。誘導起電力はブリッジ整流フィルタリングユニット４３１の出力電圧と重ね合わせてブリッジ整流フィルタリングユニット４３１の出力電圧を向上させる。この時、重ね合わせられた電圧がキャパシタC６の電圧より高いため、スイッチングダイオードD１がオン状態になり、LED負荷がインダクタL２により給電されるようになり、MOSトランジスタが再びオン状態に切り替えるまでキャパシタC６がインダクタL２により充電される。図４に示される回路構造において、誘導起電力の大きさはMOSトランジスタのデューティ比により決められ、そのため、PWMコントローラ出力信号のデューティ比を調節することによって所望の電圧向上幅を取得することができる。
【００７２】
MOSトランジスタは再びオン状態に切り替える場合、スイッチングダイオードD１の箇所の重ね合わせ電圧が小さくなり再びキャパシタC６の電圧より低くなり、そのため、スイッチングダイオードD１が遮断状態になり、LED負荷がキャパシタC６により、向上させた電圧で給電され、インダクタL２が再び電気エネルギーを蓄積し始める。
【００７３】
以上のように、PWMコントローラの制御で、MOSトランジスタは上記オン及びオフ状態の間に絶えず切り替え、それによりLED負荷アノードの電圧を常に高い電圧レベルに保持する。
【００７４】
図４を参照し、LED負荷及び抵抗器R４、R５はスイッチングダイオードD１のカソードと抵抗器R２との間に並列され、LED負荷のカソードが三極トランジスタQ１のベースに電気的に接続される。LED負荷を流れる電流及び/又は電圧が変動する場合、三極トランジスタQ１のベースを流れる電流も変化し、三極トランジスタQ１により増幅されたフィードバック信号がコレクタから抵抗器R３を介してスイッチングレギュレータU１のフィードバックピンに出力され、PWMコントローラはフィードバック信号に基づいて出力信号のデューティ比を調整することができ、それによりLED負荷に供給される電流及び電圧を一定に保持する。
【００７５】
図４に示される回路構造において、スイッチングレギュレータU１のフィードバックピンFBはさらに大容量のキャパシタC５を介してアースされ、このようにしてフィードバックループの応答を遅くし、フィードバックレベルが交流電流回線の半周期に一定に接近する。ほぼ一定のフィードバックレベルはMOSトランジスタにおける電流が交流回線半周期内にLED負荷に伝送される平均エネルギーに対応することを示す。スイッチングレギュレータU１が固定周波数で稼働するため、MOSトランジスタのオン時間が終わる前に、電流の増加は一定の範囲を超えることがない。入力される交流電圧が増加する場合にMOSトランジスタを流れるスイッチング電流を減少し、且つ入力される交流電圧が減少する場合にMOSトランジスタを流れるスイッチング電流を増加することによって、LED負荷入力端子のリップルを最小化し、交流入力電流がいつでも交流入力電圧の変化に追跡することができ、それにより力率校正の機能を実現する。
【００７６】
ただし、図４に示される実施例に、PWMコントローラ及びMOSトランジスタは同一の集積回路チップに集積され、集積度をさらに向上させるために、三極トランジスタQ１、PWMコントローラ及びMOSトランジスタの三者を同一の集積回路チップに集積してもよい。
【００７７】
選択可能に、PWMコントローラ及びMOSトランジスタは別々の回路素子の形態で図１A、１B、２、３A及び３Bに示された実施例の口金に提供されてもよい。図５に示される駆動電源モジュールはこのような形態の一例を示し、図４と同じ又は類似するユニットは同じ符号で示す。
【００７８】
図５に示されるLED駆動回路１２２は、同じようにブリッジ整流フィルタリングユニット４３１、DC-DC昇圧変換ユニット４３２A及びフィードバックユニット４３３を備える。ブリッジ整流フィルタリングユニット４３１及びフィードバックユニット４３３は図４と同じ形態及び構造を採用し、ここで繰り返して重複説明しない。
【００７９】
図５を参照し、DC-DC昇圧変換ユニット４３２AはインダクタL２、スイッチングダイオードD１、キャパシタC６、PWMコントローラU２及びMOSトランジスタT１を備え、インダクタL２及びスイッチングダイオードD１がブリッジ整流フィルタリングユニット４３１とLED負荷のアノードとの間に直列され、スイッチングダイオードD１のアノードがインダクタL２に電気的に接続され、カソードがLED負荷のアノードに電気的に接続される。本実施例において、MOSトランジスタT１は、ドレインDがインダクタL２とスイッチングダイオードD１のアノードとの間に電気的に接続され、ソースSが制御端子FBに電気的に接続され、ゲートGがPWMコントローラU２の出力端子Pに接続される。一般的に、PWMコントローラU２は集積回路チップの形態で提供され、その制御端子FBがフィードバックユニット５３３に電気的に接続される。図５に示すように、キャパシタC６とLED負荷のアノードとはスイッチングダイオードD１のカソードに共通接続されてスイッチングダイオードD１が遮断される場合にLED負荷に放電する。
【００８０】
フィードバックユニット４３３は、同じように三極トランジスタQ１、抵抗器R２、R３及びキャパシタC５を備える。三極トランジスタQ１はエミッタ接地増幅回路の接続形態を採用し、コレクタが抵抗器R３を介してPWMコントローラU２の制御端子FBに電気的に接続されてフィードバック信号をPWMコントローラU２に提供し、エミッタがアースに電気的に接続されて入力回線と出力回線との共通のアース端とし、ベースがLED負荷の回線に接続されて検出信号を抽出する。PWMコントローラの制御端子FBはさらにキャパシタC５を介してアースされる。
【００８１】
図５に示される駆動電源モジュールの稼働原理は図４と類似するので、ここで繰り返して重複説明しない。
【００８２】
図６は図１A、１B、２、３A及び３Bに示された口金に適用できる別のLED駆動回路の原理図である。
【００８３】
図６に示されるLED駆動回路１２２は、ブリッジ整流フィルタリングユニット４３１、DC-DC降圧変換ユニット４３２B及びフィードバックユニット４３３を備え、以下、各ユニットをさらに説明する。
【００８４】
図６に示すように、ブリッジ整流フィルタリングユニット４３１は、フルブリッジ整流器BR１、キャパシタC２、C３、ピエゾ抵抗器R１及びインダクタL１を備える。交流電流（例えば商用電力）はフルブリッジ整流器BR１により整流された後にアノード端子B１に全波脈動電圧が出力される。フィルタリングキャパシタC２、C３、ピエゾ抵抗器R１及びインダクタL１はEMIフィルタリング回路を構成し、交流電気網における周波数干渉による駆動回路への影響を抑制する一方、駆動回路による交流電気網への電磁干渉を抑制する。
【００８５】
図６を参照し、ピエゾ抵抗器R１はフルブリッジ整流器BR１の交流入力端子B３とB４との間に並列され、ピエゾ抵抗器R１は回路に発生する異常過電圧を抑制することによってフルブリッジ整流器BR１の入力電圧を所定のレベルにクランプする。フィルタリングキャパシタC２、C３及びインダクタL１はp型フィルタリング回路を構成してフルブリッジ整流器BR１のアノード端子B１とアースのカソード端子B２との間に電気的に接続され、それによりフルブリッジ整流器BR１が出力した脈動電圧に対してローパスフィルタリングを行う。
【００８６】
ただし、ここで全波整流方式を示したが、半波整流を採用しても構わない。また、さらに回路構造を簡略化させるために、図６に示される実施例のブリッジ整流フィルタリングユニット４３１におけるピエゾ抵抗器R１、フィルタリングキャパシタC２、C３及びインダクタL１を省略してもよい。
【００８７】
DC-DC降圧変換ユニット４３２Bはブリッジ整流フィルタリングユニット４３１、フィードバックユニット４３３及びLED負荷LED１-LEDnに電気的に接続され、それはブリッジ整流フィルタリングユニット４３１により出力された脈動電圧を必要な電圧及び電流レベルに低下させてLED負荷に提供する。また、DC-DC降圧変換ユニット４３２Bはさらにフィードバックユニット４３３と協力して稼働することにより、LED負荷に提供された電流及び電圧を一定に保持する。
【００８８】
図６に示される駆動電源モジュールにおいて、DC-DC降圧変換ユニット４３２Bは、インダクタL２、スイッチングダイオードD１、キャパシタC７、MOSトランジスタT２及びパルス幅変調（PWM）コントローラU３を備える。
【００８９】
PWMコントローラU３の出力端子PはMOSトランジスタT２のゲートGに電気的に接続されてMOSトランジスタのオンオフに対する制御を実現する。上記PWMコントローラの例として、米国Supertex社により生産されるHV９９１０型LEDドライバチップ等を含み、但し、これらに限定されるものではない。
【００９０】
図６に示すように、スイッチングダイオードD１のカソード及びLED負荷のアノードLED+はともにブリッジ整流フィルタリングユニット４３１の出力端子に接続され、スイッチングダイオードD１のアノードはMOSトランジスタT２のドレインDに電気的に接続される。好ましくは、速度が速く、電圧降下が小さいショットキーダイオードをスイッチングダイオードD１として採用する。インダクタL２はLED負荷のカソードLED-とMOSトランジスタT２のドレインDとの間に電気的に接続される。図６を参照し続け、PWMコントローラU３はフィードバックユニット５３３に電気的に接続されるフィードバックピンFBをさらに備える。また、図６に示される回路に、キャパシタC７はLED負荷のアノードLED+とカソードLED-との間に並列されてLED負荷に提供された稼働電圧を平滑化する。許可される稼働電圧のリップル値に基づいてキャパシタC７のキャパシタンス値を選択することができる。
【００９１】
図６を参照し、PWMコントローラU３は、キャパシタC４を介してアースされる電源ピンVCCと、アースピンGNDとを備える。
【００９２】
フィードバックユニット５３３は抵抗器R６を備える。図６に示すように、抵抗器R６はMOSトランジスタT２のソースSとアースとの間に電気的に接続される。一方、ソースSに電気的に接続された抵抗器R６の一端はさらにPWMコントローラU３のフィードバックピンFBに電気的に接続されてフィードバック信号をPWMコントローラU３に提供する。
【００９３】
以下、図６に示されるLED駆動回路１２２の稼働原理を説明する。
【００９４】
交流電源をオンにする場合、ブリッジ整流フィルタリングユニット４３１は入力された交流電流を脈動電圧に変換してDC-DC降圧変換ユニット４３２Bに出力する。この時、PWMコントローラU３の制御で、MOSトランジスタT２は上記オン及びオフ状態の間に絶えず切り替え、それによりLED負荷の両端の電圧を常に一定の電圧レベルに保持する。
【００９５】
具体的に、MOSトランジスタT２はオンになる場合、スイッチングダイオードD１が遮断状態にある。ブリッジ整流フィルタリングユニット４３１の出力電流はLED負荷のアノードLED+から流入してカソードLED-からインダクタL２へ流れる。MOSトランジスタT２がオフになるまで、インダクタL２を流れる電流は絶えず増大する。インダクタL２を流れる電流が大きくなるに伴って、インダクタ内に蓄積されるエネルギーも多くなっている。
【００９６】
MOSトランジスタT２はオフ状態に切り替える場合、インダクタL２を流れる電流が小さくなり、それによりインダクタL２の両端に誘導起電力が発生し、左が正で右が負の極性を有する。誘導起電力はブリッジ整流フィルタリングユニット４３１の出力電圧と重ね合わせるとキャパシタC７の電圧より高いため、スイッチングダイオードD１がオン状態になり、それによりMOSトランジスタT２が再びオン状態に切り替えるまでインダクタL２の電流に連続電流経路を提供する。図６に示される回路構造において、PWMコントローラ出力信号のデューティ比を調節することによって所望の電圧低下幅を取得することができる。
【００９７】
図６を参照し、抵抗器R６はMOSトランジスタT２のソースSとアースとの間に電気的に接続される。抵抗器R６両端の電圧はMOSトランジスタT２及びインダクタL２を流れる電流に対応するため、当該電圧はフィードバック信号としてPWMコントローラU３のフィードバックピンFBに印加されることができる。具体的に、MOSトランジスタT２はオンになると、インダクタL２の電流が大きくなり、抵抗器R６両端の電圧が予め設定されたピーク電流検出閾値を超える場合、PWMコントローラU３をトリガーしてピンPからMOSトランジスタT２をオフにする制御信号を出力し、それによりMOSトランジスタT２のピーク電流を制御することによって定電流制御を実現する。明らかに、ピーク電流に達するのに必要な時間がインダクタL２のインダクタンス値と関連し、インダクタンス値が大きいほど電流の上昇速度が遅くなり、ピーク電流に達するのに必要な時間が長くなり、その逆も同じである。
【００９８】
ただし、キャパシタC７は、図６に示すようにLED負荷の間に並列されるため、電流の脈動起伏を平滑化することができ、LED負荷を流れる電流をさらに一定にする。
【００９９】
選択可能に、PWMコントローラU３及びMOSトランジスタT２は同一の集積回路チップに集積される形態で図１A、１B、２、３A及び３Bに示される実施例の口金に提供されてもよい。図７に示される駆動電源モジュールはこのような形態の一例を示し、図６と同じ又は類似するユニットは同じ符号で示す。
【０１００】
図７に示されるLED駆動回路１２２は、同じようにブリッジ整流フィルタリングユニット４３１、DC-DC降圧変換ユニット４３２B及びフィードバックユニット４３３を備える。ブリッジ整流フィルタリングユニット４３１及びフィードバックユニット４３３は図６と同じ形態及び構造を採用し、ここで繰り返して重複説明しない。
【０１０１】
DC-DC降圧変換ユニット４３２Bはブリッジ整流フィルタリングユニット４３１、フィードバックユニット４３３及びLED負荷LED１-LEDnに電気的に接続され、それはブリッジ整流フィルタリングユニット４３１により出力された脈動電圧を必要な電圧及び電流レベルに低下させてLED負荷に提供する。また、DC-DC降圧変換ユニット４３２Bはさらにフィードバックユニット４３３と協力して稼働することにより、LED負荷に提供される電流及び電圧を一定に保持する。
【０１０２】
図７に示されるLED駆動回路において、DC-DC降圧変換ユニット４３２Bは、インダクタL２、スイッチングダイオードD１、キャパシタC７及びスイッチングレギュレータU４を備える。
【０１０３】
好ましくは、パルス幅変調（PWM）コントローラ及びMOSトランジスタが集積された集積回路チップをスイッチングレギュレータU１として採用してもよく、PWMコントローラの出力端子がMOSトランジスタのゲートに電気的に接続されてMOSトランジスタのオンオフに対する制御を実現する。典型的に、このようなスイッチングレギュレータチップには、一般的に、MOSトランジスタのドレインに電気的に接続されるドレインピン、及びMOSトランジスタのソースに電気的に接続されるソースピンが配置され、好ましくは、ソースピンがPWMコントローラの制御端子に電気的に接続されてMOSトランジスタを流れる電流に対応する検出信号をPWMコントローラにフィードバックする。上記スイッチングレギュレータの例として、オランダのNXPセミコンダクターズにより生産されるSSL２１０８x型LED照明ドライバチップ等を含み、但し、これらに限定されるものではない。
【０１０４】
図７に示すように、スイッチングダイオードD１のカソード及びLED負荷のアノードLED+はともにブリッジ整流フィルタリングユニット４３１の出力端子に接続され、スイッチングダイオードD１のアノードはスイッチングレギュレータU４のドレインピンDに電気的に接続される。インダクタL２はLED負荷のカソードLED-とスイッチングレギュレータU４のドレインピンDとの間に電気的に接続される。図７を参照し続け、スイッチングレギュレータU４は、チップの内部にPWMコントローラの制御端子に電気的に接続されチップの外部にフィードバックユニット４３３に電気的に接続されるソースピンSをさらに備える。また、図７に示される回路に、キャパシタC７はLED負荷のアノードLED+とカソードLED-との間に並列されてLED負荷に提供される稼働電圧を平滑化する。
【０１０５】
図７を参照し、スイッチングレギュレータU４は、キャパシタC４を介してアースされる電源ピンVCCと、アースピンGNDとを備える。
【０１０６】
フィードバックユニット５３３は、スイッチングレギュレータU４のソースSとアースとの間に電気的に接続される抵抗器R６を備える。図６に示されるLED駆動回路を説明するように、抵抗器R６両端の電圧はMOSトランジスタ及びインダクタL２を流れる電流に対応し、フィードバック信号としてスイッチングレギュレータU４のソースSに印加されることにより、スイッチングレギュレータU４内部のPWMコントローラがMOSトランジスタのピーク電流を制御することで定電流制御を実現する。図７に示されるLED駆動回路の稼働原理は図６と類似するので、ここで繰り返して重複説明しない。
【０１０７】
選択可能に、上記図４-７に示されるLED駆動回路に、調光制御回路、センサ回路、インテリジェント照明制御回路、通信回路及び保護回路等の、他の機能を実現する回路をさらに集積してもよい。これらの回路は駆動コントローラと同一の半導体ダイ又はパッケージチップ内に集積されてもよく、或いはこれらの回路は単独に半導体ダイ又はパッケージチップの形態で提供されてもよく、或いはこれらの回路のうちのいくつか又は全てを組み合わせて半導体ダイ又はパッケージチップの形態で提供してもよい。
【０１０８】
図８は図１A、１B、２、３A及び３Bに示された口金に適用できる別のLED駆動回路の原理図である。
【０１０９】
図８に示されるLED駆動回路１２２は、ブリッジ整流フィルタリングユニット４３１及び線形定電流ユニット４３４を備え、以下、各ユニットをさらに説明する。
【０１１０】
図８に示すように、ブリッジ整流フィルタリングユニット４３１は、フルブリッジ整流器BR１、フィルタリングキャパシタC４及びピエゾ抵抗器R１を備える。交流電流（例えば商用電力）はフルブリッジ整流器BR１により整流された後にアノード端子B１に全波脈動電圧が出力される。ピエゾ抵抗器R１はフルブリッジ整流器BR１の交流入力端子B３とB４との間に並列され、回路に発生する異常過電圧を抑制することによってフルブリッジ整流器BR１の入力電圧を所定のレベルにクランプする。フィルタリングキャパシタC４はフルブリッジ整流器BR１のアノード端子B１とカソード端子B２との間に電気的に接続され、それによりフルブリッジ整流器BR１が出力した脈動電圧に対してローパスフィルタリングを行い、ここでのカソード端子B２がアースされる。
【０１１１】
ただし、ここで全波整流方式を示したが、半波整流を採用してもよい。また、さらに回路構造を簡略化させるために、図８に示される実施例のブリッジ整流フィルタリングユニット４３１におけるピエゾ抵抗器R１及びフィルタリングキャパシタC４を省略してもよい。
【０１１２】
線形定電流ユニット４３４は、基準電圧回路４３４１、誤差増幅器４３４２、MOSトランジスタT３及び抵抗器R７を備える。図８を参照し、LED負荷LED１-LEDn（ここでそれらが一体に直列されると仮定）は、アノードLED+がアノード端子B１に電気的に接続され、カソードLED-が線形定電流ユニット４３４のMOSトランジスタT３のソースSに電気的に接続される。MOSトランジスタT３は、ドレインDが抵抗器R７を介してアースされ、ゲートGが誤差増幅器４３４２の出力端子に電気的に接続される。基準電圧回路４３４１が出力する基準電圧は誤差増幅器４３４２の一方の入力端子に印加され、MOSトランジスタT３のドレインDは抵抗器R７に電気的に接続される以外に誤差増幅器４３４２の他方の入力端子に電気的に接続され、それにより当該入力端子に抵抗器R７のサンプリング信号を印加する。稼働時、誤差増幅器４３４２の２つの入力端子に印加される信号の差値を増幅してMOSトランジスタT３のゲート電圧を制御し、それによりLED負荷を流れる電流を一定にする。
【０１１３】
好ましくは、基準電圧回路、誤差増幅器及びMOSトランジスタを同一の集積回路チップに集積してもよい。このような集積回路チップの例として、中国普芯達電子有限公司により生産されるCW１１L０１チップ等を含み、但し、これらに限定されるものではない。
【０１１４】
ただし、以上に説明されたLED駆動回路において、複数のLEDユニットは直列方式で一体に接続されたが、上記LED駆動回路を、LEDユニットが並列、直列及び並列の組み合わせ又は交差アレイ等の方式で一体に接続される場合に応用してもよい。
【０１１５】
本発明のいくつかの形態を示して説明したが、本発明の原理及び精神を逸脱することなく上記の形態を変更することができることは当業者にとって明らかであり、従って、本発明の範囲は請求の範囲及びそれと同等の内容により限定される。
【符号の説明】
【０１１６】
１０ 口金
１１０ケース
１１１ 台座
１１１１ 開口
１１２ 側壁
１１３ 電気的接触部材
１１３１ 金属ロッド
１１３２ 金属シート
１２０ LED駆動電源
１２１ 基板
１２１２ 配線
１２２ LED駆動回路
１２３A 第１入力電極
１２３B 第２入力電極
４３１ ブリッジ整流フィルタリングユニット
４３２A DC-DC昇圧変換ユニット
４３２B DC-DC降圧変換ユニット
４３３ フィードバックユニット
４３４ 線形定電流ユニット
４３４１ 基準電圧回路
４３４２ 誤差増幅器
BR１ フルブリッジ整流器
C１、C２、C３、C４、C５、C６キャパシタ
D１ スイッチングダイオード
L１、L２ インダクタ
LED１-LEDn  LED負荷
Q１三極トランジスタ
R１、R２、R３、R４、R５、R６、R７ 抵抗器
T１、T２、T３  MOSトランジスタ
U１、U４ スイッチングレギュレータ
U２、U３  PWMコントローラ
【図１Ａ】
2016516283.tif 000003
【図１Ｂ】
2016516283.tif 000004
【図２】
2016516283.tif 000005
【図３Ａ】
2016516283.tif 000006
【図３Ｂ】
2016516283.tif 000007
【図４】
2016516283.tif 000008
【図５】
2016516283.tif 000009
【図６】
2016516283.tif 000010
【図７】
2016516283.tif 000011
【図８】
2016516283.tif 000012
【国際調査報告】
2016516283.tif 000013
2016516283.tif 000014
2016516283.tif 000015
2016516283.tif 000016
2016516283.tif 000017
2016516283.tif 000018