(57)【要約】【課題】調光可能で且つ電源電圧が変動した場合などでもＬＥＤに一定以上の電流が流れることを防止し、高効率化することができるＬＥＤ駆動回路を提供する。【解決手段】ＬＥＤモジュール３に定電流を供給してＬＥＤモジュール３を駆動する定電流回路Ｂ２１と、サイリスタ４と、サイリスタ４の点弧角を調整する位相角制御回路Ａ１１とを備え、ＬＥＤモジュール３と定電流回路Ｂ２１とサイリスタ４とが直列接続されるＬＥＤ駆動回路。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤに定電流を供給して前記ＬＥＤを駆動する定電流回路と、
サイリスタ、トライアック、フォトサイリスタ、又はフォトトライアックと、
前記サイリスタ、トライアック、フォトサイリスタ、又はフォトトライアックの点弧角を調整する位相角制御回路とを備え、
前記ＬＥＤと前記定電流回路と前記サイリスタ、トライアック、フォトサイリスタ、又はフォトトライアックとが直列接続されることを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
前記定電流回路がトランジスタと抵抗のみによって構成される請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
前記トランジスタがバイポーラトランジスタである請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項４】
前記位相制御回路が、容量と抵抗とを有し、前記サイリスタ、トライアック、フォトサイリスタ、又はフォトトライアックの点弧角を前記容量の静電容量と前記抵抗の抵抗値によって定まる時定数に応じた角度にする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項５】
前記ＬＥＤと前記定電流回路と前記サイリスタ、トライアック、フォトサイリスタ、又はフォトトライアックとの直列接続回路に交流電源電圧に基づく電圧が印加され、
前記位相制御回路が、前記交流電源電圧のゼロクロス点を検出し、前記交流電源電圧のゼロクロス点から一定時間後に前記サイリスタ、トライアック、フォトサイリスタ、又はフォトトライアックを点弧し、前記一定時間が変更可能である請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を駆動するＬＥＤ駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは低消費電流で長寿命などの特徴を有し、表示装置だけでなく照明器具等にもその用途が広がりつつある。なお、ＬＥＤ照明器具では、所望の照度を得るために、複数個のＬＥＤを使用する場合が多い。
【０００３】
また、ＬＥＤは定格電流値を越える電流を流すと寿命が短くなるため、ＬＥＤを定電流で駆動するか、電流制限をかけてＬＥＤに一定以上の電流が流れないようにしなければならない。
【０００４】
一般的な照明器具は商用ＡＣ１００Ｖ電源を使用することが多く、白熱球などに代えてＬＥＤ照明器具を使用する場合などを考慮すると、ＬＥＤ照明器具も一般的な照明器具と同様に商用ＡＣ１００Ｖ電源を使用する構成であることが望ましい。
【０００５】
ここで、ＬＥＤ照明器具に用いることができる従来のＬＥＤ駆動回路の一構成例（特許文献１参照）を図４に示す。図４に示す従来のＬＥＤ駆動回路は、電流制限をかけてＬＥＤに一定以上の電流が流れないようにしているＬＥＤ駆動回路であって、ブリッジダイオード２と、抵抗Ｒ１〜Ｒ３と、位相角制御回路Ａ１１と、ＳＢＳ（Silicon Bilateral Switch）やダイアックなどのトリガー素子５と、サイリスタ４とによって構成されている。
【０００６】
ブリッジダイオード２の入力側には商用ＡＣ１００Ｖ電源１が接続され、ブリッジダイオード２の出力側には、抵抗Ｒ３、複数のＬＥＤの直列接続体であるＬＥＤモジュール３、及びサイリスタ４が、ブリッジダイオード２の正極側出力端から抵抗Ｒ３、ＬＥＤモジュール３、サイリスタ４の順に直列接続されている。抵抗Ｒ３とＬＥＤモジュール３との接続点に抵抗Ｒ２の一端が接続され、ＬＥＤモジュール３とサイリスタ４のアノードとの接続点に抵抗Ｒ２の他端が接続される。
【０００７】
位相角制御回路Ａ１１は、抵抗Ｒ２の他端に一端が接続される抵抗Ｒ１１と、抵抗Ｒ１１の他端に一端が接続され他端が容量Ｃ１１の一端とトリガー素子５を介してサイリスタ４のゲートとに接続される可変抵抗ＶＲ１１、他端がサイリスタ４のカソードに接続され抵抗Ｒ１を介してサイリスタ４のゲートに接続される容量Ｃ１１とを備えている。
【０００８】
このような構成によると、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧がブリッジダイオード２によって全波整流され、約１４１Ｖピークの脈流電圧が得られる。位相角制御回路Ａ１１は、可変抵抗ＶＲ１１の抵抗値を調整することにより、サイリスタ４の点弧角を調整することができる。これにより、サイリスタ４のオン期間が調整でき、その調整したオン期間の範囲で上記脈流電圧をＬＥＤモジュール３に供給でき、調光が可能となる。
【０００９】
なお、図４に示す従来のＬＥＤ駆動回路は、抵抗Ｒ３によって電流制限をかけてＬＥＤモジュール３に一定以上の電流が流れないようにしている。
【００１０】
次に、ＬＥＤ照明器具に用いることができる従来のＬＥＤ駆動回路の他の構成例（特許文献２参照）を図５に示す。図５に示す従来のＬＥＤ駆動回路は、ＬＥＤを定電流で駆動するＬＥＤ駆動回路であって、ブリッジダイオード２と、抵抗Ｒ５と、定電流回路Ｂ１１とによって構成されている。定電流回路Ｂ１１は、ＮＰＮトランジスタＱ１と、抵抗Ｒ４と、ツェナーダイオードＺＤ１１からなる。
【００１１】
ブリッジダイオード２の入力側には商用ＡＣ１００Ｖ電源１が接続され、ブリッジダイオード２の出力側には、複数のＬＥＤの直列接続体であるＬＥＤモジュール３、ＮＰＮトランジスタＱ１、及び抵抗Ｒ４が、ブリッジダイオード２の正極側出力端からＬＥＤモジュール３、ＮＰＮトランジスタＱ１、抵抗Ｒ４の順に直列接続されている。ブリッジダイオード２とＬＥＤモジュール３との接続点に抵抗Ｒ５の一端が接続され、ＮＰＮトランジスタＱ１のベースに抵抗Ｒ５の他端及びツェナーダイオードＺＤ１１のカソードが接続され、抵抗Ｒ４とブリッジダイオード２との接続点にツェナーダイオードＺＤ１１のアノードが接続される。
【００１２】
このような構成によると、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧がブリッジダイオード２によって全波整流され、約１４１Ｖピークの脈流電圧が得られる。定電流回路Ｂ１１では、ＮＰＮトランジスタＱ１のベース電位はツェナーダイオードＺＤ１１のツェナー電圧ＶZでクランプされ一定であるので、ＮＰＮトランジスタＱ１のベース−エミッタ間電圧をＶBEQ1とすると、抵抗Ｒ４の両端電圧は（ＶZ−ＶBEQ1）となり、抵抗Ｒ４の抵抗値をＲ4とすると、抵抗Ｒ４に流れる電流は（ＶZ−ＶBEQ1）／Ｒ4で一定となる。すなわち、ＬＥＤモジュール３に流れる電流は（ＶZ−ＶBEQ1）／Ｒ4で一定となる。
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−５９３３５号公報（第３図）
【特許文献２】特開２０００−２６０５７８号公報（第１図）
【特許文献３】特開平１１−３０７８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図４に示す従来のＬＥＤ駆動回路は、サイリスタ４の位相角制御により調光することは可能であるものの、抵抗Ｒ３によって電流制限を行っているため、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧が変動すると、そのままＬＥＤモジュール３に流れる電流も変動してしまい、明るさが変化してしまう。また、図４に示す従来のＬＥＤ駆動回路において、電流制限を行う抵抗Ｒ３の抵抗値を変えないままで、ＬＥＤモジュール３の直列接続の段数を変えると、ＬＥＤモジュール３に流れる電流値が大きく変動してしまう。
【００１５】
図５に示す従来のＬＥＤ駆動回路は、調光を行うことができないが、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧が変動する場合やＬＥＤモジュール３の直列接続の段数を変えた場合でも、ＮＰＮトランジスタＱ１の耐圧が許す範囲でＬＥＤモジュール３は定電流駆動される。また、ＬＥＤモジュール３に流れる電流は、ＬＥＤ１個当りの順方向電圧をＶF、ＬＥＤモジュール３の直列接続の段数をＮとした場合、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧の波高値がＶF×Ｎを越えたときに流れ始め、ＶF×Ｎを下回っている間は流れない。そして、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧の波高値がＶF×Ｎを下回っている場合、ＬＥＤモジュール３に電流が流れないので、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧の波高値がツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧ＶFを越えると、ブリッジダイオード２→抵抗Ｒ５→ＮＰＮトランジスタＱ１のベース→ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタ→抵抗Ｒ４の経路で電流が流れ、定電流回路Ｂ１１は、ＮＰＮトランジスタＱ１のベースからエミッタへと流れる電流で定電流を流そうとしてしまう。さらに、一般的に、ツェナーダイオードの電圧の温度特性は正（温度が高くなると電圧が上がる）であり、トランジスタのベース-エミッタ間電圧の温度特性は負（温度が高くなると電圧が下がる）であり、抵抗の温度特性は正（温度が高くなると抵抗値が上がる）であるので、定電流回路Ｂ１１の温度特性は正（温度が高くなると定電流値が上がる）となってしまう。したがって、図５に示す従来のＬＥＤ駆動回路では、温度が上昇するとＬＥＤに一定以上の電流が流れるおそれがある。
【００１６】
本発明は、上記の状況に鑑み、調光可能で且つ電源電圧が変動した場合などでもＬＥＤに一定以上の電流が流れることを防止することができ、高効率化が可能なＬＥＤ駆動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】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明に係るＬＥＤ駆動回路は、ＬＥＤに定電流を供給して前記ＬＥＤを駆動する定電流回路と、サイリスタ、トライアック、フォトサイリスタ、又はフォトトライアックと、前記サイリスタ、トライアック、フォトサイリスタ、又はフォトトライアックの点弧角を調整する位相角制御回路とを備え、前記ＬＥＤと前記定電流回路と前記サイリスタ又はトライアックを直列接続している。
【００１８】
このような構成によると、位相角制御回路によりサイリスタ、トライアック、フォトサイリスタ、又はフォトトライアックの点弧角が調整されるので、ＬＥＤの調光が可能である。また、このような構成によると、定電流回路がＬＥＤに定電流を供給してＬＥＤを駆動するので、ＬＥＤに流れる電流のピーク値は定電流回路で設定された値を越えない。これにより、電源電圧が変動する場合やＬＥＤを複数直列接続する構成においてその段数を変えた場合でも、ＬＥＤに一定以上の電流が流れることを防止することができる。
【００１９】
また、前記定電流回路をトランジスタと抵抗のみによって構成してもよい。さらに、前記トランジスタをバイポーラトランジスタにしてもよい。
【００２０】
また、前記位相制御回路が、容量と抵抗とを有し、前記サイリスタ、トライアック、フォトサイリスタ、又はフォトトライアックの点弧角を前記容量の静電容量と前記抵抗の抵抗値によって定まる時定数に応じた角度にするようにしてもよい。
【００２１】
また、前記ＬＥＤと前記定電流回路と前記サイリスタ、トライアック、フォトサイリスタ、又はフォトトライアックとの直列接続回路に交流電源電圧に基づく電圧が印加され、前記位相制御回路が、前記交流電源電圧のゼロクロス点を検出し、前記交流電源電圧のゼロクロス点から一定時間後に前記サイリスタ、トライアック、フォトサイリスタ、又はフォトトライアックを点弧し、前記一定時間が変更可能であるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るＬＥＤ駆動回路によると、位相角制御回路によりサイリスタ、トライアック、フォトサイリスタ、又はフォトトライアックの点弧角が調整されるので、ＬＥＤの調光が可能である。また、本発明に係るＬＥＤ駆動回路によると、定電流回路がＬＥＤに定電流を供給してＬＥＤを駆動するので、ＬＥＤに流れる電流のピーク値は定電流回路で設定された値を越えない。これにより、電源電圧が変動する場合やＬＥＤを複数直列接続する構成においてその段数を変えた場合でも、ＬＥＤに一定以上の電流が流れることを防止することができる。更に、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂに従来の制限抵抗による場合のＬＥＤ電流波形と本願の定電流回路でのＬＥＤ電流の比較を記載しているが、制限抵抗によるものに比べ、定電流回路での電流制限の方がＬＥＤ以外（電流制限回路）での電力消費が少なく、特に図７Ａ、図７Ｂの場合の様な暗い調光の場合はＬＥＤ以外での電力消費が殆ど無い為、非常に効率の良い調光回路を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明に係るＬＥＤ駆動回路の実施形態について図面を参照して以下に説明する。本発明に係るＬＥＤ駆動回路の一構成例を図１に示す。なお、図１において図４と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【００２４】
図１に示す本発明に係るＬＥＤ駆動回路は、図４に示す従来のＬＥＤ駆動回路から抵抗Ｒ３を取り除き、ＬＥＤモジュール３とサイリスタ４のアノードとの間に定電流回路Ｂ２１を新たに設けた構成である。
【００２５】
定電流回路Ｂ２１は、抵抗Ｒ２１と、抵抗Ｒ２２と、ＮＰＮトランジスタＱ２１と、ＮＰＮトランジスタＱ２２とによって構成される。抵抗Ｒ２１の一端とＮＰＮトランジスタＱ２１のコレクタとがＬＥＤモジュール３に接続され、抵抗Ｒ２２の一端とＮＰＮトランジスタＱ２２のエミッタとがサイリスタ４のアノードに接続され、抵抗Ｒ２１の他端がＮＰＮトランジスタＱ２１のベースとＮＰＮトランジスタＱ２２のコレクタとに接続され、抵抗Ｒ２２の他端がＮＰＮトランジスタＱ２１のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ２２のベースとに接続される。
【００２６】
このような構成によると、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧がブリッジダイオード２によって全波整流され、約１４１Ｖピークの脈流電圧が得られる。位相角制御回路Ａ１１は、可変抵抗ＶＲ１１の抵抗値を調整することにより、抵抗Ｒ１１の抵抗値と可変抵抗ＶＲ１１の抵抗値と容量Ｃ１１の静電容量値とで定まる時定数を変化させてサイリスタ４の点弧角を調整することができる。これにより、サイリスタ４のオン期間が調整でき、その調整したオン期間の範囲で上記脈流電圧をＬＥＤモジュール３に供給でき、調光が可能となる。
【００２７】
定電流回路Ｂ２１では、ＮＰＮトランジスタＱ２２のベースとエミッタの間に設けられた抵抗Ｒ２２の両端にＮＰＮトランジスタＱ２２のベース−エミッタ間電圧ＶBEQ22がかかるので、抵抗値Ｒ22の抵抗Ｒ２２にＶBEQ22／Ｒ22の一定電流が流れ、この一定電流がＮＰＮトランジスタＱ２１のエミッタ電流ＩEQ21となる。ＮＰＮトランジスタＱ２１のベース電流を無視すれば、このエミッタ電流ＩEQ21でＬＥＤモジュール３は駆動される。
【００２８】
ＬＥＤモジュール３、定電流回路Ｂ２１、及びサイリスタ４の直列回路に、上述した約１４１Ｖピークの脈流電圧が印加され、ＬＥＤ１個当りの順方向電圧をＶF、ＬＥＤモジュール３の直列接続の段数をＮとした場合、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧の波高値がＶF×Ｎを越えたときにＬＥＤモジュール３に電流が流れ始め、ＶF×Ｎを下回っている間は流れないので、ＬＥＤモジュール３に流れる電流も脈流となるが、ＬＥＤモジュール３に流れる電流のピーク値は定電流回路Ｂ２１で設定された値（ＶBEQ22／Ｒ22）を越えない。これにより、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧が変動する場合やＬＥＤモジュール３の直列接続の段数を変えた場合でも、ＬＥＤモジュール３に一定以上の電流が流れることを防止することができる。また、定電流回路Ｂ２１は、ＮＰＮトランジスタＱ２２のベースとエミッタの間に抵抗Ｒ２２が挿入されているので、その温度特性は負（温度が高くなると定電流値が下がる）となる。したがって、図１に示す本発明に係るＬＥＤ駆動回路では、温度が上昇してもＬＥＤモジュール３に一定以上の電流が流れるおそれがない。
【００２９】
次に、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の他の構成例を図２に示す。なお、図２において図４と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【００３０】
図２に示す本発明に係るＬＥＤ駆動回路は、図４に示す従来のＬＥＤ駆動回路から抵抗Ｒ３を取り除き、その取り除いた抵抗Ｒ３の代わりに定電流回路Ｂ３１を新たに設けた構成である。
【００３１】
定電流回路Ｂ３１は、抵抗Ｒ３１と、抵抗Ｒ３２と、ＰＮＰトランジスタＱ３１と、ＰＮＰトランジスタＱ３２とによって構成される。抵抗Ｒ３１の一端とＰＮＰトランジスタＱ３１のエミッタとがブリッジダイオード２の正極側出力端に接続され、抵抗Ｒ３２の一端とＰＮＰトランジスタＱ３２のコレクタとがＬＥＤモジュール３と抵抗Ｒ２との接続点に接続され、抵抗Ｒ３１の他端がＰＮＰトランジスタＱ３１のベースとＰＮＰトランジスタＱ３２のエミッタとに接続され、抵抗Ｒ３２の他端がＰＮＰトランジスタＱ３１のコレクタとＰＮＰトランジスタＱ３２のベースとに接続される。
【００３２】
このような構成によると、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧がブリッジダイオード２によって全波整流され、約１４１Ｖピークの脈流電圧が得られる。位相角制御回路Ａ１１は、可変抵抗ＶＲ１１の抵抗値を調整することにより、抵抗Ｒ１１の抵抗値と可変抵抗ＶＲ１１の抵抗値と容量Ｃ１１の静電容量値とで定まる時定数を変化させてサイリスタ４の点弧角を調整することができる。これにより、サイリスタ４のオン期間が調整でき、その調整したオン期間の範囲で上記脈流電圧をＬＥＤモジュール３に供給でき、調光が可能となる。
【００３３】
定電流回路Ｂ３１では、ＰＮＰトランジスタＱ３１のベースとエミッタの間に設けられた抵抗Ｒ３１の両端にＰＮＰトランジスタＱ３１のベース−エミッタ間電圧ＶBEQ31がかかるので、抵抗値Ｒ31の抵抗Ｒ３１にＶBEQ31／Ｒ31の一定電流が流れ、この一定電流がＰＮＰトランジスタＱ３２のエミッタ電流ＩEQ32となる。ＰＮＰトランジスタＱ３２のベース電流を無視すれば、このエミッタ電流ＩEQ32でＬＥＤモジュール３は駆動される。
【００３４】
定電流回路Ｂ３１、ＬＥＤモジュール３、及びサイリスタ４の直列回路に、上述した約１４１Ｖピークの脈流電圧が印加され、ＬＥＤ１個当りの順方向電圧をＶF、ＬＥＤモジュール３の直列接続の段数をＮとした場合、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧の波高値がＶF×Ｎを越えたときにＬＥＤモジュール３に電流が流れ始め、ＶF×Ｎを下回っている間は流れないので、ＬＥＤモジュール３に流れる電流も脈流となるが、ＬＥＤモジュール３に流れる電流のピーク値は定電流回路Ｂ３１で設定された値（ＶBEQ31／Ｒ31）を越えない。これにより、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧が変動する場合やＬＥＤモジュール３の直列接続の段数を変えた場合でも、ＬＥＤモジュール３に一定以上の電流が流れることを防止することができる。また、定電流回路Ｂ３１は、ＰＮＰトランジスタＱ３１のベースとエミッタの間に抵抗Ｒ３１が挿入されているので、その温度特性は負（温度が高くなると定電流値が下がる）となる。したがって、図２に示す本発明に係るＬＥＤ駆動回路では、温度が上昇してもＬＥＤモジュール３に一定以上の電流が流れるおそれがない。
【００３５】
次に、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の更に他の構成例を図３に示す。なお、図３において図２と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【００３６】
図３に示す本発明に係るＬＥＤ駆動回路は、図２に示す本発明に係るＬＥＤ駆動回路から抵抗Ｒ２、位相角制御回路Ａ１１、トリガー素子５、及び抵抗Ｒ１を取り除き、定電圧回路７、位相角制御回路Ａ２１、及び位相角制御回路Ａ２１と商用ＡＣ１００Ｖ電源１の間に配置される抵抗を新たに設けた構成である。
【００３７】
ブリッジダイオード２の出力側には、定電流回路Ｂ３１、ＬＥＤモジュール３、及びサイリスタ４が、ブリッジダイオード２の正極側出力端から定電流回路Ｂ３１、ＬＥＤモジュール３、及びサイリスタ４の順に直列接続されている。
【００３８】
そして、定電圧回路７の入力端がブリッジダイオード２の正極側出力端に接続され、定電圧回路７のグランド端がブリッジダイオード２の負極側出力端及びマイクロコンピュータ８のポート８４に接続され、定電圧回路７の出力端がマイクロコンピュータ８のポート８１に接続される。
【００３９】
位相角制御回路Ａ２１は、フォトカプラ６と、マイクロコンピュータ８と、抵抗Ｒ６と、可変抵抗ＶＲ１とによって構成される。フォトカプラ６は発光部である互いに逆方向に接続された２つのＬＥＤと受光部であるフォトトランジスタからなり、フォトカプラ６の発光部である互いに逆方向に接続された２つのＬＥＤは抵抗を介して商用ＡＣ１００Ｖ電源１に接続され、フォトカプラ６の受光部であるフォトトランジスタのエミッタは定電圧回路７のグランド端に接続され、フォトカプラ６の受光部であるフォトトランジスタのコレクタはマイクロコンピュータ８のポート８３に接続され抵抗Ｒ６を介して定電圧回路７の出力端に接続される。また、マイクロコンピュータ８のポート８２は、定電圧回路７の出力端とグランド端との間に挿入される可変抵抗ＶＲ１の電圧をマイクロコンピュータ８が読むためのポートであり、マイクロコンピュータ８のポート８５はサイリスタ４のゲートに接続される。
【００４０】
このような構成によると、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧がブリッジダイオード２によって全波整流され、約１４１Ｖピークの脈流電圧が得られる。定電圧回路７は、入力端−グランド端間に入力される上記脈流電圧を定電圧に変換し、その定電圧を出力端−グランド端間電圧として出力する。マイクロコンピュータ８は、定電圧回路７から出力されポート８１−ポート８４間に印加される定電圧によって駆動する。マイクロコンピュータ８は、ポート８３に入力されるフォトカプラ６の出力信号に基づいて商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧のゼロクロス点を検出し、可変抵抗ＶＲ１の電圧をポート８２から読み取って、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧のゼロクロス点から一定時間（可変抵抗ＶＲ１の電圧に対応する時間）後にパルス信号をポート８５から出力してサイリスタ４のゲートに供給する。したがって、可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を調整することにより、サイリスタ４の点弧角を調整することができる。これにより、サイリスタ４のオン期間が調整でき、その調整したオン期間の範囲で上記脈流電圧をＬＥＤモジュール３に供給でき、調光が可能となる。
【００４１】
定電流回路Ｂ３１では、ＰＮＰトランジスタＱ３１のベースとエミッタの間に設けられた抵抗Ｒ３１の両端にＰＮＰトランジスタＱ３１のベース−エミッタ間電圧ＶBEQ31がかかるので、抵抗値Ｒ31の抵抗Ｒ３１にＶBEQ31／Ｒ31の一定電流が流れ、この一定電流がＰＮＰトランジスタＱ３２のエミッタ電流ＩEQ32となる。ＰＮＰトランジスタＱ３２のベース電流を無視すれば、このエミッタ電流ＩEQ32でＬＥＤモジュール３は駆動される。
【００４２】
定電流回路Ｂ３１、ＬＥＤモジュール３、及びサイリスタ４の直列回路に、上述した約１４１Ｖピークの脈流電圧が印加され、ＬＥＤ１個当りの順方向電圧をＶF、ＬＥＤモジュール３の直列接続の段数をＮとした場合、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧の波高値がＶF×Ｎを越えたときにＬＥＤモジュール３に電流が流れ始め、ＶF×Ｎを下回っている間は流れないので、ＬＥＤモジュール３に流れる電流も脈流となるが、ＬＥＤモジュール３に流れる電流のピーク値は定電流回路Ｂ３１で設定された値（ＶBEQ31／Ｒ31）を越えない。これにより、商用ＡＣ１００Ｖ電源１から出力されるＡＣ電圧が変動する場合やＬＥＤモジュール３の直列接続の段数を変えた場合でも、ＬＥＤモジュール３に一定以上の電流が流れることを防止することができる。また、定電流回路Ｂ３１は、ＰＮＰトランジスタＱ３１のベースとエミッタの間に抵抗Ｒ３１が挿入されているので、その温度特性は負（温度が高くなると定電流値が下がる）となる。したがって、図３に示す本発明に係るＬＥＤ駆動回路では、温度が上昇してもＬＥＤモジュール３に一定以上の電流が流れるおそれがない。
【００４３】
図８Ａ、図８Ｂに示す実施例は、トランジスタ１個とツェナーダイオード１個と抵抗２個とによって構成される他の定電流回路Ｂ４１又はＢ５１を使用した場合の実施例である。
【００４４】
なお、上述したいずれの実施形態においても、サイリスタ４はトライアック、フォトサイリスタ、又はフォトトライアックに置き換えることが可能である。サイリスタ４をフォトサイリスタ又はフォトトライアックに置き換える場合は、フォトサイリスタ又はフォトトライアックを制御するための光信号を出力する発光部も設けるようにする。また、本発明に係るＬＥＤ駆動回路は、例えば照明機器や電光表示機器に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】は、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の一構成例を示す図である。
【図２】は、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の他の構成例を示す図である。
【図３】は、本発明に係るＬＥＤ駆動回路の更に他の構成例を示す図である。
【図４】は、従来のＬＥＤ駆動回路の一構成例を示す図である。
【図５】は、従来のＬＥＤ駆動回路の他の構成例を示す図である。
【図６Ａ】は、従来のＬＥＤ駆動回路での比較的明るい調光の場合の各部電流・電圧波形を示す図である。
【図６Ｂ】は、本発明に係るＬＥＤ駆動回路での比較的明るい調光の場合の各部電流・電圧波形を示す図である。
【図７Ａ】は、従来のＬＥＤ駆動回路での暗い調光の場合（常夜灯等）の各部電流・電圧波形を示す図である。
【図７Ｂ】は、本発明に係るＬＥＤ駆動回路での暗い調光の場合（常夜灯等）の各部電流・電圧波形を示す図である。
【図８Ａ】は、本発明に係るＬＥＤ駆動回路で他の定電流回路を使用した場合の実施例を示す図である。
【図８Ｂ】は、本発明に係るＬＥＤ駆動回路で他の定電流回路を使用した場合の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    商用ＡＣ１００Ｖ電源
２    ブリッジダイオード
３    ＬＥＤモジュール
４    サイリスタ
５    トリガー素子
６    フォトカプラ
７    定電圧回路
８    マイクロコンピュータ
８１〜８５    ポート
Ａ１１、Ａ２１    位相角制御回路
Ｂ１１、Ｂ２１、Ｂ３１、Ｂ４１、Ｂ５１    定電流回路
Ｃ１１    容量
Ｑ１、Ｑ２１、Ｑ２２    ＮＰＮトランジスタ
Ｑ３１、Ｑ３２    ＰＮＰトランジスタ
Ｒ１〜Ｒ６、Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１、Ｒ３２    抵抗
ＶＲ１、ＶＲ１１    可変抵抗
ＺＤ１１    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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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