負荷駆動装置および負荷ユニット
【課題】同一特性の負荷や素子を用いることができ、しかも負荷を含めた放熱設計を簡素化することが可能な負荷駆動装置を提供する。
【解決手段】交流電源１からの交流電圧が上昇するに従って、第１回路８１ＡのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａと、第２回路８１ＢのＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂと、第３回路８１ＣのＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃと、第４回路８１ＤのＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄが順次点灯し始め、その後、全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａ，７１Ｂ〜７６Ｂ，７１Ｃ〜７６Ｃ，７１Ｄ〜７６Ｄが点灯し始める。また、例えば第１回路８１Ａにおいて、ＬＥＤ７５Ａ，７６Ａを流れる電流量と、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを流れる電流量は、抵抗４１Ａを流れる電流量と一致し、全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａを流れる電流量も、やはり抵抗４１Ａを流れる電流量と一致する。
【解決手段】交流電源１からの交流電圧が上昇するに従って、第１回路８１ＡのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａと、第２回路８１ＢのＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂと、第３回路８１ＣのＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃと、第４回路８１ＤのＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄが順次点灯し始め、その後、全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａ，７１Ｂ〜７６Ｂ，７１Ｃ〜７６Ｃ，７１Ｄ〜７６Ｄが点灯し始める。また、例えば第１回路８１Ａにおいて、ＬＥＤ７５Ａ，７６Ａを流れる電流量と、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを流れる電流量は、抵抗４１Ａを流れる電流量と一致し、全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａを流れる電流量も、やはり抵抗４１Ａを流れる電流量と一致する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば現在急速に普及が進むＬＥＤ（発光ダイオード）などを、劇的に小型化および低コスト化して駆動する負荷駆動装置と、その負荷駆動装置を組み込んだ負荷ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
負荷として用いられるＬＥＤの照明は、従来の白熱電球と比較して発光効率が５倍あり、また蛍光灯に対して寿命が４倍長い利点を有するが、ＬＥＤ駆動装置としての点灯回路が大型でコストが高い。その理由は、従来の点灯回路は、交流電源からの交流電圧をダイオードブリッジで全波整流し、その整流出力を昇圧回路で昇圧して、複数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ列と抵抗との直列回路に、昇圧した直流電圧を供給する構成となっているが、昇圧回路はトランジスタなどのスイッチング素子の他に、当該スイッチング素子のスイッチングを制御するための制御ＩＣや、エネルギー蓄積及び放出用のコイルや電解コンデンサなどを含み、多数の電子回路を使用するために、実装回路全体の薄型化並びに体積の増加及びコスト高を回避できないことにある。
【０００３】
また別な問題として、電解コンデンサはＬＥＤよりも寿命が短く、ＬＥＤ本来の利点である長寿命化を活かせない。さらに、力率改善を目的として組み込まれた昇圧回路は、高周波でスイッチング素子をスイッチング動作させる必要があり、点灯回路から交流電源にノイズが伝搬して、テレビ受像機やラジオなどの電子機器に電波障害などの悪影響を及ぼす恐れがある。
【０００４】
上記問題に対処するために、特許文献１では、ダイオードブリッジと直列負荷回路との間に昇圧回路を組み込むことなく、抵抗や定電流ダイオードなどの駆動子だけで力率を改善し得るＬＥＤの駆動装置を提案している。
【０００５】
図９は、特許文献１で提案された回路図を示している。同図において、１は交流電源、２は交流電源１からの交流電圧を全波整流するダイオードブリッジであり、当該ダイオードブリッジ２は４つのダイオード、すなわち第１ダイオード３，第２ダイオード４，第３ダイオード５及び第４ダイオード６をブリッジ接続して構成される。ここでは、交流電源１の第１出力端子１１に第１ダイオード３のアノードと第３ダイオード５のカソードが接続され、交流電源１の第２出力端子１２に第２ダイオード４のアノードと第４ダイオード６のカソードが接続され、第１ダイオード３と第２ダイオード４のカソードどうしを接続して、ダイオードブリッジ２の第１出力端子１３とし、第３ダイオード５と第４ダイオード６のカソードどうしを接続して、ダイオードブリッジ２の第２出力端子１４としている。これにより、ダイオードブリッジ２の第２出力端子１４を基準として、第１出力端子１３に正極性の全波整流された電圧波形が生成するようになっている。
【０００６】
７はＬＥＤ駆動装置に接続される負荷としてのＬＥＤで、複数個のＬＥＤ７を直列接続したＬＥＤ列１７Ａ，１７Ｂを複数備えている。本図では便宜上、ｎ個のＬＥＤ７からなるＬＥＤ列１７Ａと、（ｎ＋ａ）個のＬＥＤ７からなるＬＥＤ列１７Ｂが有るものとする（ｎ，ａは何れも自然数）。
【０００７】
ここで一方のＬＥＤ列１７Ａに着目すると、ＬＥＤ列１７Ａの一端は駆動子２１Ａの第２接点２３Ａに接続され、またＬＥＤ列１７Ａの他端はダイオードブリッジ２の第２出力端子１４に接続される。駆動子２１Ａの第１接点２２Ａはダイオードブリッジ２の第１出力端子１３に接続され、これにより駆動子２１ＡとＬＥＤ列１７Ａとの直列回路が、ダイオードブリッジ２の出力端子１３，１４間に接続される。さらにここでは、駆動子２１Ａとは別な駆動子３１Ａが設けられ、その第１接点３２Ａがダイオードブリッジ２の第１出力端子１３に接続され、第２接点３２ＡがＬＥＤ列１７Ａの何れか二つのＬＥＤ７，７の間に接続される。
【０００８】
上記ＬＥＤ列１７Ａ及び駆動子２１Ａ，３１Ａの回路構成は、別なＬＥＤ列１７Ｂにも同様に設けられる。すなわち、駆動子２１ＢとＬＥＤ列１７Ｂとの直列回路が、ダイオードブリッジ２の出力端子１３，１４間に接続されると共に、駆動子３１Ｂの第１接点３２Ｂがダイオードブリッジ２の第１出力端子１３に接続され、駆動子３１Ｂの第２接点３２ＢがＬＥＤ列１７Ｂの何れか二つのＬＥＤ７，７の間に接続される。こうして、ＬＥＤ列１７Ａ及び駆動子２１Ａ，３１Ａからなる回路と、ＬＥＤ列１７Ｂ及び駆動子２１Ｂ，３１Ｂからなる回路が、ダイオードブリッジ２の出力端子１３，１４間に並列接続される。
【０００９】
またここでは、駆動子２１Ａ，２１Ｂが何れも電気抵抗であるとし、駆動子３１Ａ，３１Ｂが何れも定電流ダイオードであるとする。したがって駆動子３１Ａ（または駆動子３１Ｂ）は、第１接点３２Ａと第２接点３３Ａの間に印加される電圧が所定値を超えるまでは、その電圧に応じた電流を第１接点３２Ａから第２接点３３Ａに向けて流すようにし、前記印加される電圧が所定値を超えると、第１接点３２Ａから第２接点３３Ａに向けて流れる電流を一定値に制限する特性を有する。
【００１０】
図１０は、上記負荷駆動装置の動作原理を説明するために、交流電源１から負荷駆動装置に供給される正弦波Ｓを分割した状態の模式図を示している。ここに示すのは、ダイオードブリッジ２で整流された正電圧の半周期の正弦波Ｓであり、正弦波Ｓが多数の領域ｂに分割される。
【００１１】
図９に示す回路では、ＬＥＤ列１７Ａを構成するＬＥＤ７の数が、ＬＥＤ列１７Ｂを構成するＬＥＤ７の数よりも少ないので、正弦波Ｓの電圧が０から上昇するに従って、先ず領域ｂ１に対応したＬＥＤ列１７Ａが点灯し、その後に領域ｂ２に対応したＬＥＤ列１７Ｂが点灯するようになる。したがって、図９では図示していないが、ＬＥＤ列ＢよりもＬＥＤ７の個数を増やした別なＬＥＤ列があれば、当該ＬＥＤ列が領域ｂ３に対応して、ＬＥＤ列１７Ｂの後に点灯するようになり、同様な考えで別なＬＥＤ列を順に点灯させることが可能になる。このように、正弦波Ｓの電圧が高くなるほど、駆動されるＬＥＤ列１７Ａ，１７Ｂ，…の数が多くなって、これらのＬＥＤ列１７Ａ，１７Ｂ，…を流れる電流量も増加するので、従来のような昇圧回路を組み込んだことによる諸問題を解決して、力率を効果的に改善することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−２７２８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、上記図９に示す負荷駆動装置では次のような問題がある。
【００１４】
ＬＥＤ列１７Ａには駆動子２１Ａを通してダイオードブリッジ２から電流ｉ１が流れる他に、別な駆動子３１Ａを通してもダイオードブリッジ２から直接的に電流ｉ２が流れる。そのため、ＬＥＤ列１７Ａ当りの定電流ダイオード損失が、電流制限を受けていない１個の駆動子３１Ａに集中する。
【００１５】
また、駆動子３１Ａの第２接点３３Ａとダイオードブリッジ２の第２出力端子１４との間に接続されるＬＥＤ７には、駆動子２１Ａ，３１Ａからの加算した電流ｉ１＋ｉ２が流れ込む（例えばｉ１＝ｉ２であれば、ＬＥＤ列１７Ａのそれ以外のＬＥＤ７と比較して２倍の電流が流れる）。
【００１６】
つまり、図９に示す負荷駆動装置では、駆動子３１Ａや、駆動子３１Ａの第２接点３３Ａとダイオードブリッジ２の第２出力端子１４との間に接続されるＬＥＤ７の損失が、他のＬＥＤ７や駆動子２１Ａの損失よりも大きくなって、回路素子の発熱が不均一なものとなり、負荷を含めた放熱設計が難しいものとなる。
【００１７】
しかも、一つのＬＥＤ列１７Ａのなかで、電流ｉ１だけが流れ込むＬＥＤ７と、電流ｉ１＋ｉ２が流れ込むＬＥＤ７が存在するので、同じ特性のＬＥＤ７を使用することができない。
【００１８】
こうした問題は、他のＬＥＤ列１７Ｂとこれに接続する駆動子３１Ｂについても同じことが言える。
【００１９】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、その目的は、簡単な構成で力率の改善を図りつつも、同一特性の負荷や素子を用いることができ、しかも負荷を含めた放熱設計を簡素化することが可能な負荷駆動装置および負荷ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１に係る発明の負荷駆動装置は、複数の負荷を直列接続した負荷列に定電流素子を並列に接続し、前記負荷列に電流制限素子を直列に接続した直並列回路を、交流電圧または整流電圧の出力端子間に複数個並列に接続して構成され、各々の前記直並列回路で、前記電流制限素子と、前記定電流素子を並列に接続した前記負荷列の一部の負荷と、前記定電流素子を並列に接続していない前記負荷列の残りの負荷を、前記出力端子間に直列に接続し、前記負荷列の残りの負荷の個数が、前記直並列回路で個々に異なるように、前記定電流素子を前記負荷列の一部の負荷と並列に接続したことを特徴とする。
【００２１】
この場合の定電流素子は、それぞれの負荷に一つずつ並列接続してもよいし、複数の直列接続した負荷を跨いで、一つの定電流素子を並列接続してもよい。
【００２２】
請求項２に係る発明の負荷駆動装置は、交流電源からの交流電圧を整流電圧に変換して、前記出力端子に出力する整流器をさらに備えたことを特徴とする。
【００２３】
請求項３に係る負荷ユニットは、請求項１または２記載の負荷駆動装置と前記負荷列とを接続して構成したものである。
【００２４】
請求項４に係る負荷ユニットは、電球型，丸管蛍光管型または直管蛍光管型の筐体に収容されることを特徴とする。
【００２５】
請求項５に係る負荷ユニットは、前記負荷駆動装置と前記負荷列とを、単一の基板に実装して構成される。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１の発明によれば、交流電圧または整流電圧が上昇するに従って、定電流素子を並列に接続していない残りの負荷の数が少ない直並列回路から、電流制限素子と定電流素子を通して残りの負荷に電流が流れ込んで、残りの負荷が順次駆動し始め、その後で交流電圧または整流電圧がさらに上昇すると、今度は電流制限素子を通して全ての負荷に電流が流れ込んで、全ての負荷が駆動し始める。したがって、定電流素子と電流制限素子を付加しただけの簡単な構成で、負荷駆動装置に印加される電圧波形に近似した低ノイズ電流波形が得られ、力率の改善を図ることができる。
【００２７】
また、各々の直並列回路において、負荷列を構成する全ての負荷と定電流素子は、何れも共通の電流制限素子により電流制限される。したがって、残りの負荷だけが駆動する時に、その残りの負荷を流れる電流量と、定電流素子を流れる電流量は、電流制限素子を流れる電流量と一致し、また全ての負荷が駆動する時に、その全ての負荷を流れる電流量は、やはり電流制限素子を流れる電流量と一致する。そのため、負荷列を構成する全ての負荷と、全ての定電流素子はそれぞれ同一特性のものを利用でき、負荷を含めた放熱設計を簡素化することが可能になる。
【００２８】
請求項２の発明によれば、整流機能を内蔵する負荷駆動装置を提供することができる。
【００２９】
請求項３の発明によれば、負荷駆動装置がコイルや電解コンデンサを含まないため、負荷ユニットにおける部品の配置自由度が向上する。
【００３０】
請求項４の発明によれば、外付けの電源コンバータなどを設けなくても、筐体に、負荷駆動装置と全ての負荷列を内蔵させることができ、全体を小型にかつ軽量にすることが可能になる。
【００３１】
請求項５の発明によれば、基板の片面または両面に沿って部品を配置することで、負荷ユニットとしての薄型化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例を示す負荷駆動装置の回路図である。
【図２】図１に示すＬＥＤ駆動回路とＬＥＤ列を基板に実装した状態の平面図，正面図及び側面図の一例である。
【図３】従来のＬＥＤ電球と、本発明のＬＥＤ電球とを比較する図である。
【図４】本発明の一実施例を室内用の照明器具として適用した例を示す図である。
【図５】本発明の一実施例を鑑賞用アクアリウムの照明器具として適用した例を示す図である。
【図６】本発明の一実施例を蛍光管型のＬＥＤ照明灯として適用した例を示す図である。
【図７】図１に示す回路の動作イメージを示す説明図である。
【図８】図１に示す回路の電流と電圧の波形を示す図である。
【図９】従来例を示す負荷駆動装置の回路図である。
【図１０】同上、負荷駆動装置に供給される正弦波を分割した状態の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明で提案する負荷駆動装置と負荷ユニットの好適な実施例について、添付図面を参照しながら説明する。なお、背景技術で示した図９の回路と共通するものには共通の符号を付し、その説明については重複を避けるために極力省略する。
【００３４】
図１は、好ましい負荷駆動装置の一例を示す回路図であって、ここで用いる負荷は、ＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａを直列接続したＬＥＤ列１７Ａと、ＬＥＤ７１Ｂ〜７６Ｂを直列接続したＬＥＤ列１７Ｂと、ＬＥＤ７１Ｃ〜７６Ｃを直列接続したＬＥＤ列１７Ｃと、ＬＥＤ７１Ｄ〜７６Ｄを直列接続したＬＥＤ列１７Ｄとにより、合計で４つのＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄと、各ＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄにつき６個のＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａ，７１Ｂ〜７６Ｂ，７１Ｃ〜７６Ｃ，７１Ｄ〜７６Ｄで構成される。ＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄの数と、各ＬＥＤ列１７Ａ〜１７ＤにおけるＬＥＤの数については何れも特に限定されず、また各ＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄを構成するＬＥＤの個数を全て同一にする必要もない。ＬＥＤ列１７Ａにおいて、ＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａは同じ特性のものが用いられ、同方向に直列接続される。これは、他のＬＥＤ列１７Ｂ〜１７Ｄも同じである。
【００３５】
負荷駆動装置としてのＬＥＤ駆動回路１００は、整流器としてのダイオードブリッジ２の他に、個々のＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄに一つずつ直列接続される抵抗４１Ａ〜４１Ｄと、ＬＥＤ列１７Ａのなかで、４個のＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａに並列接続される定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａと、ＬＥＤ列１７Ｂのなかで、３個のＬＥＤ７１Ｂ〜７３Ｂに並列接続される定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂと、ＬＥＤ列１７Ｃのなかで、２個のＬＥＤ７１Ｃ〜７２Ｃに並列接続される定電流ダイオード５１Ｃ〜５２Ｃと、ＬＥＤ列１７Ｄのなかで、１個のＬＥＤ７１Ｄに並列接続される定電流ダイオード５１Ｄとからなり、スイッチング素子やコイル，コンデンサなどの部品を用いない構成となっている。
【００３６】
なお本実施例では、例えばＬＥＤ列１７Ａに関し、各ＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａに対応して定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを一つずつ並列接続しているが、複数の直列接続したＬＥＤ（例えば、２つのＬＥＤ７１Ａ，７２Ａ）を跨いで、一つの定電流ダイオードを並列接続してもよい。これは他のＬＥＤ列１７Ｂ〜１７Ｄでも同じことがいえる。
【００３７】
抵抗４１ＡとＬＥＤ列１７Ａとの直列回路，抵抗４１ＢとＬＥＤ列１７Ｂとの直列回路，抵抗４１ＣとＬＥＤ列１７Ｃとの直列回路，抵抗４１ＤとＬＥＤ列１７Ｄとの直列回路は、ダイオードブリッジ２の出力端子１３，１４間に並列接続される。これにより本実施例では、ＬＥＤ列１７Ａに抵抗４１Ａと定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを接続した第１回路８１Ａと、ＬＥＤ列１７Ｂに抵抗４１Ｂと定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを接続した第２回路８１Ｂと、ＬＥＤ列１７Ｃに抵抗４１Ｃと定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを接続した第３回路８１Ｃと、ＬＥＤ列１７Ｄに抵抗４１Ｄと定電流ダイオード５１Ｄを接続した第４回路８１Ｄがそれぞれ形成される。
【００３８】
ここで前記第１回路８１Ａに着目すると、本実施例ではダイオードブリッジ２の出力端子１３，１４間に、抵抗４１Ａと、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続した一部のＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａと、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続していない残りのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａとを直列に接続しており、電流制限用の抵抗４１ＡとＬＥＤ７５Ａ，７６Ａに同じ電流が流れるように定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａの接続を工夫している。同様に第２回路８１Ｂ〜８１Ｄについても、本実施例ではダイオードブリッジ２の出力端子１３，１４間に、抵抗４１Ｂと、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを並列接続した一部のＬＥＤ７１Ｂ〜７３Ｂと、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを並列接続していない残りのＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂとを直列に接続し、抵抗４１Ｃと、定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを並列接続した一部のＬＥＤ７１Ｃ，７２Ｃと、定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを並列接続していない残りのＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃとを直列に接続し、さらに抵抗４１Ｄと、定電流ダイオード５１Ｄを並列接続した一部のＬＥＤ７１Ｄと、定電流ダイオード５１Ｄを並列接続していない残りのＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｃとを直列に接続しており、やはり抵抗４１ＢとＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂ，抵抗４１ＣとＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃ，抵抗４１ＤとＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄのそれぞれについて、同じ電流が流れるように工夫している。
【００３９】
そして第１回路８１Ａでは、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続していないＬＥＤ７５Ａ，７６Ａが２つあり、第２回路８１Ｂでは、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを並列接続していないＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂが３つあり、第３回路８１Ｃでは、定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを並列接続していないＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃが４つあり、第４回路８１Ｄでは、定電流ダイオード５１Ｄを並列接続していないＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄが５つある。このように、第１回路８１Ａ〜８１Ｄにおいて、定電流ダイオード５１Ａを並列接続していない７５Ａ，７６Ａと、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを並列接続していないＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂと、定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを並列接続していないＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃと、定電流ダイオード５１Ｄを並列接続していないＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄとの個数を異ならせることで、ダイオードブリッジ２からの整流電圧が上昇または下降するに伴い、これらのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａと、ＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂと、ＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃと、ＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄの駆動すなわち点灯と、駆動停止すなわち消灯するタイミングを各々ずらして、ＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄに流れ込む電流を段階的に増加または減少させ、ＬＥＤ駆動回路１００としての力率の改善を図るようにしている。
【００４０】
図２は、図１に示すＬＥＤ駆動回路１００とＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄを、基板１１０に実装した状態を示している。同図において、１１０は放熱機能に優れたヒートシンク付きの基板であり、前述したような複数のＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄや、定電流ダイオード５１や、ダイオードブリッジ２などの全部品を、共通する基板１１０にマウントした組立て体としての照明ユニット１２０が構成される。本実施例では、従来の昇圧回路のようなコイルや電解コンデンサを含まないため、部品の配置自由度が向上して、基板１１０の一側に全ての部品を実装することができる。また、照明ユニット１２０としての厚さ寸法を劇的に減少させることができる。
【００４１】
なお、本実施例では一枚の基板１１０の片面に、ＬＥＤ駆動回路１００とＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄを集中的に実装することで、放熱設計の自由度を高めているが、基板１１０の両面にＬＥＤ駆動回路１００やＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄを分散して配置してもよい。
【００４２】
図３は、図２で示した照明ユニット１２０をＬＥＤ電球１４０に組み込んだ適用例を示している。ＬＥＤ電球１４０は、口金１４２を有するカバー１４３と、このカバー１４３の開口端部に設けられるドーム状のグローブ１４４とを、外形となる筐体１４５として備えており、前記照明ユニット１２０は筐体１４５の内部に収容されていて、前述のようにＬＥＤ駆動回路１００をＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄと同じ基板１１０に一体化して備えている。
【００４３】
図３には比較として、昇圧回路を組み込んだ従来のＬＥＤ電球１４０’を示している。ＬＥＤ電球１４０’は、同様に口金１４２’を有するカバー１４３’と、このカバー１４３’の開口端部に設けられるドーム状のグローブ１４４’とを備え、ＬＥＤ駆動回路やＬＥＤ列を含む照明ユニット１２０’が筐体１４５’の内部に収容される。従来の照明ユニット１２０’は、ＬＥＤ列を実装する基板１１０’の他に、昇圧回路のコイルや電解コンデンサを実装する別の基板１１２’を組み合わせてなり、本実施例のように一つの基板１１０に全ての部品を組み込むことができない。また、カバー１４３’の内部空間は、昇圧回路のコイルや電解コンデンサで大部分が占有されるので、ＬＥＤ電球１４０’としての筐体形状をこれ以上小型化するのは難しい。その点、本実施例におけるＬＥＤ電球１４０は、カバー１４３の内部に部品の存在しない空間が大きく確保されており、ＬＥＤ電球１４０として部品の配置や放熱設計の自由度が飛躍的に向上する。
【００４４】
図４および図５は、薄型の照明ユニット１２０による別な適用例を示したものである。図４において、１５１は平坦な床面部、１５２は床面部１５１に立設する壁面部で、この壁面部１５２の表面に照明ユニット１２０が装着される。また図５において、１５５は上面を開口した透明な水槽で、この水槽１５５の上部に照明ユニット１２０が装着される。
【００４５】
本実施例の照明ユニット１２０は基板１１０に全ての部品が実装可能で、また実装時における回路全体の体積を極めて小さくできるため、平坦な形状を実現しやすく軽量化も容易となっている。そのため図４に示すように、壁面部１５２や天井（図示せず）に照明器具としての照明ユニット１２０を埋め込む場合、大きな穴をあけずに貼り付けるだけで簡単に取り付けが可能になる。また、図５に示すような観賞用アクアリウムに使用する照明器具においては、従来の蛍光灯器具が５０ｍｍ以上の厚みを有していたのに対し、本実施例の照明ユニット１２０は５ｍｍ以下の薄型化が可能になる。
【００４６】
なお、図３〜図５に示した適用例に限らず、図２に示す薄型状の照明ユニット１２０を、同様の目的で別な用途の照明器具として適用することが可能である。
【００４７】
例えば図６には、蛍光管型のＬＥＤ照明灯１６０に適用したものを示し、ここでは筒状をなすガラスなどの透明管１６１と、透明管１６１の両側開口を塞ぐ口金１６２とにより、ＬＥＤ照明灯１６０の外形をなす筐体１６３を構成し、その筐体１６３の内部に前述の照明ユニット１２０を収容している。基板１１０は、筐体１６３に合わせた細長の矩形形状に形成され、図１に示すＬＥＤ駆動回路１００とＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄが基板１１０に実装される。従来知られている蛍光管からＬＥＤ管に置き換えたＬＥＤ照明灯は、筐体内に電源コンバータを含めた全ての照明ユニットを収容することができず、外付けで電源コンバータを設けざるを得なかったが、本実施例の照明ユニット１２０では、筐体１６３の内部に全てを内蔵することができ、照明器具全体を小型且つ軽量化できる。
【００４８】
また、図６に示す筐体１６３は直管型として直線状に形成されるが、丸型のリング状に形成されたＬＥＤ照明灯１６０にも、同様に適用が可能である。
【００４９】
次に、図１の回路に戻って、その動作を図７と図８を併せて参照しながら説明する。交流電源１からの交流電圧は、ダイオードブリッジ２によって全波整流され、その整流された電圧が、ダイオードブリッジ２の出力端子１３，１４間から第１回路８１Ａ，第２回路８１Ｂ，第３回路８１Ｃ，第２回路８１Ｄにそれぞれ印加される。
【００５０】
前記ダイオードブリッジ２で整流された電圧は、図８の上段の波形図に示すように、時間ｔの経過に伴い正弦波Ｓに沿って増減を繰り返す。ここで、整流電圧のレベルを便宜的に５つの領域（領域１〜領域５）に分割して考えると、整流電圧の正弦波Ｓが０から次第に上昇する領域１では、第１回路８１Ａにおいて、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続していない２つのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａの順方向降下電圧を合計した値よりも、整流電圧の値が上回るようになり、抵抗４１Ａから定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを順に通過して、ＬＥＤ７５Ａ，７６Ａに電流が流れ込み、ＬＥＤ７５Ａ，７６Ａが点灯し始める。その後、ＬＥＤ７５Ａ，７６Ａに流れ込む電流量は、整流電圧がさらに上昇するに従って増加するが、この電流量は電流制限機能を有する抵抗４１Ａと定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａとによって一定値に制限される。
【００５１】
整流電圧の正弦波Ｓが領域１よりも高い領域２に上昇すると、今度は第２回路８１Ｂにおいて、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを並列接続していない３つのＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂの順方向降下電圧を合計した値よりも、整流電圧の値が上回るようになり、抵抗４１Ｂから定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを順に通過して、ＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂに電流が流れ込み、ＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂが点灯し始める。その後、ＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂに流れ込む電流量は、整流電圧がさらに上昇するに従って増加するが、この電流量は電流制限機能を有する抵抗４１Ｂと定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂとによって一定値に制限される。
【００５２】
整流電圧の正弦波Ｓが領域２よりも高い領域３に上昇すると、今度は第３回路８１Ｃにおいて、定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを並列接続していない４つのＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃの順方向降下電圧を合計した値よりも、整流電圧の値が上回るようになり、抵抗４１Ｃから定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを順に通過して、ＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃに電流が流れ込み、ＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃが点灯し始める。その後、ＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃに流れ込む電流量は、整流電圧がさらに上昇するに従って増加するが、この電流量は電流制限機能を有する抵抗４１Ｃと定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃとによって一定値に制限される。
【００５３】
整流電圧の正弦波Ｓが領域３よりも高い領域４に上昇すると、今度は第４回路８１Ｄにおいて、定電流ダイオード５１Ｄを並列接続していない５つのＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄの順方向降下電圧を合計した値よりも、整流電圧の値が上回るようになり、抵抗４１Ｃから定電流ダイオード５１Ｄを順に通過して、ＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄに電流が流れ込み、ＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄが点灯し始める。その後、ＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄに流れ込む電流量は、整流電圧がさらに上昇するに従って増加するが、この電流量は電流制限機能を有する抵抗４１Ｃと定電流ダイオード５１Ｄとによって一定値に制限される。
【００５４】
整流電圧の正弦波Ｓが領域４よりも高いピークの領域５に上昇すると、第１回路８１Ａにおいて、全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａの順方向降下電圧を合計した値よりも、整流電圧の値が上回るようになり、抵抗４１Ａから定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａにではなく、ＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａを順に通過して電流が流れ込んで、それまで点灯していたＬＥＤ７５Ａ，７６Ａのみならず、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続したＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａも点灯するようになる。このとき各ＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａに流れ込む電流は、抵抗４１Ａによって全て同じ量に制限される。そしてこのような動作は、他の第２回路８１Ｂ，第３回路８１Ｃ，第４回路８１Ｄでも同様に行われ、結局領域５では、全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａ，７１Ｂ〜７６Ｂ，７１Ｃ〜７６Ｃ，７１Ｄ〜７６Ｄが点灯することになる。
【００５５】
なお図１に示す回路では、例えば第１回路８１Ａにおいて、ＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａのそれぞれに定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続しているので、整流電圧の正弦波Ｓが上昇するに従って、ＬＥＤ７４Ａ→ＬＥＤ７３Ａ→ＬＥＤ７２Ａ→ＬＥＤ７１Ａの順に一つずつ点灯させることができる。但し、ＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａを一つずつ点灯させる必要がなければ、ＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａのそれぞれに定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続する必要はなく、例えばＬＥＤ７１Ａ，７２Ａと、ＬＥＤ７３Ａ，７４Ａにそれぞれ跨って定電流ダイオードを並列接続したり、ＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａに跨って定電流ダイオードを並列接続したりして、部品点数の削減を図ってもよい。このことは、他の第２回路８１Ｂや第３回路８１Ｃでも同じことが言える。
【００５６】
図７は、上述した一連の動作イメージを図で示したものである。前記整流電圧の正弦波Ｓが領域１にあるとき、図７の矢印１に示す電流が第１回路８１Ａに流れ込む。整流電圧の正弦波Ｓが領域２に上昇すると、第１回路８１Ａへの矢印１の電流に加えて、矢印２に示す電流が第２回路８１Ｂに流れ込む。整流電圧の正弦波Ｓが領域３に上昇すると、第１回路８１Ａへの矢印１の電流と、第２回路８１Ｂへの矢印２の電流に加えて、矢印３に示す電流が第３回路８１Ｃに流れ込む。整流電圧の正弦波Ｓが領域４に上昇すると、第１回路８１Ａへの矢印１の電流と、第２回路８１Ｂへの矢印２の電流と、第３回路８１Ｃへの矢印３の電流に加えて、矢印４に示す電流が第４回路８１Ｄに流れ込む。そして、整流電圧の正弦波Ｓが領域５に上昇すると、全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａ，７１Ｂ〜７６Ｂ，７１Ｃ〜７６Ｃ，７１Ｄ〜７６Ｄが点灯する。
【００５７】
このように本実施例のＬＥＤ駆動回路１００では、交流電源２からの交流電圧が上昇するのに合わせて、並列に接続された第１回路８１Ａ〜第４回路８１Ｄに順次電流を流し込むことができる。この時の時間と電流との関係を示したものが図８の下段の波形図であり、電圧波形に近似した正弦波状の低ノイズ電流波形が得られ、力率が改善される。なお、ここまでは整流電圧の正弦波Ｓが上昇する時の動作を説明したが、正弦波Ｓが下降する場合にはその逆を辿る。
【００５８】
また、本実施例のＬＥＤ駆動回路１００で重要なのは、前記整流電圧の正弦波Ｓがどのように変化しても、例えば第１回路８１Ａにおいて、抵抗４１Ａを通過する電流量と、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを通過する電流量と、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続していない各ＬＥＤ７５Ａ，７６Ａを通過する電流量が一致するだけでなく、全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａが点灯する状態で、これらの各ＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａを通過する全ての電流量が一致する、ということである。これはＬＥＤ列１７Ａとして、全て同じ特性を有するＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａが利用できることを意味する。また、特定の素子に多くの電流が流れるようなことがなく、第１回路８１Ａのみならず他の第２回路８１Ｂ〜８１Ｄを含めて発熱を均一にすることができ、例えば前記図２で示すような照明ユニット１２０の形態で、放熱設計を容易にすることが可能になる。
【００５９】
以上のように、本実施例におけるＬＥＤ駆動回路１００は、複数の負荷であるＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａを直列接続した負荷列としてのＬＥＤ列１７Ａに、定電流素子である定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列に接続し、ＬＥＤ列１７Ａに電流制限素子としての抵抗４１Ａを直列に接続した第１回路８１Ａと、同様にＬＥＤ７１Ｂ〜７６Ｂを直列接続したＬＥＤ列１７Ｂに、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを並列に接続し、ＬＥＤ列１７Ｂに抵抗４１Ｂを直列に接続した第２回路８１Ｂと、ＬＥＤ７１Ｃ〜７６Ｃを直列接続したＬＥＤ列１７Ｃに、定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを並列に接続し、ＬＥＤ列１７Ｃに抵抗４１Ｃを直列に接続した第３回路８１Ｃと、ＬＥＤ７１Ｄ〜７６Ｄを直列接続したＬＥＤ列１７Ｄに、定電流ダイオード５１Ｄを並列に接続し、ＬＥＤ列１７Ｄに抵抗４１Ｄを直列に接続した第４回路８１Ｄを、複数個の直並列回路として整流電圧の出力端子１３，１４間に並列に接続して構成される。この場合の定電流素子は、それぞれの負荷に一つずつ並列接続してもよいし、複数の直列接続した負荷を跨いで、一つの定電流素子を並列接続してもよい。
【００６０】
そして、各々の直並列回路において、第１回路８１Ａでは、抵抗４１Ａと、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列に接続したＬＥＤ列１７Ａの一部のＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａと、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列に接続していないＬＥＤ列１７Ａの残りのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａを、出力端子１３，１４間に直列に接続し、第２回路８１Ｂでは、抵抗４１Ｂと、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを並列に接続したＬＥＤ列１７Ｂの一部のＬＥＤ７１Ｂ〜７３Ｂと、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを並列に接続していないＬＥＤ列１７Ｂの残りのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａを、出力端子１３，１４間に直列に接続し、第３回路８１Ｃでは、抵抗４１Ｃと、定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを並列に接続したＬＥＤ列１７Ｃの一部のＬＥＤ７１Ｃ，７２Ｃと、定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを並列に接続していないＬＥＤ列１７Ｃの残りのＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃを、出力端子１３，１４間に直列に接続し、第４回路８１Ｄでは、抵抗４１Ｄと、定電流ダイオード５１Ｄを並列に接続したＬＥＤ列１７Ｄの一部のＬＥＤ７１Ｄと、定電流ダイオード５１Ｄを並列に接続していないＬＥＤ列１７Ｄの残りのＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄを、出力端子１３，１４間に直列に接続しており、ＬＥＤ列１７Ａにおける残りのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａの個数と、ＬＥＤ列１７Ｂにおける残りのＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂの個数と、ＬＥＤ列１７Ｃにおける残りのＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃの個数と、ＬＥＤ列１７Ｄにおける残りのＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄの個数が、第１回路８１Ａ〜８１Ｄのそれぞれで個々に異なるように、定電流ダイオード５１Ａ〜５４ＡをＬＥＤ列１７Ａの一部のＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａと並列に接続し、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３ＢをＬＥＤ列１７Ｂの一部のＬＥＤ７１Ｂ〜７３Ｂと並列に接続し、定電流ダイオード５１Ｃ，５２ＣをＬＥＤ列１７Ｃの一部のＬＥＤ７１Ｃ，７２Ｃと並列に接続し、定電流ダイオード５１ＤをＬＥＤ列１７Ｄの一部のＬＥＤ７１Ｄと並列に接続している。
【００６１】
このようにすると、交流電源１からの交流電圧またはダイオードブリッジ２からの整流電圧が上昇するに従って、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列に接続していないＬＥＤ７５Ａ，７６Ａの数が少ない第１回路８１Ａから、抵抗４１Ａと定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａ素子を通してＬＥＤ７５Ａ，７６Ａに電流が流れ込んで、第１回路８１ＡのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａと、第２回路８１ＢのＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂと、第３回路８１ＣのＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃと、第４回路８１ＤのＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄが順次点灯し始め、その後で前記交流電圧または整流電圧がさらに上昇すると、今度は抵抗４１Ａ〜４１Ｄを通して全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａ，７１Ｂ〜７６Ｂ，７１Ｃ〜７６Ｃ，７１Ｄ〜７６Ｄに電流が流れ込んで、全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａ，７１Ｂ〜７６Ｂ，７１Ｃ〜７６Ｃ，７１Ｄ〜７６Ｄが点灯し始める。
【００６２】
したがって、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａ，５１Ｂ〜５３Ｂ，５１Ｃ，５２Ｃ，５１Ｄと抵抗４１Ａ〜４１Ｄを付加しただけの簡単な構成で、ＬＥＤ駆動回路１００に印加される電圧波形に近似した低ノイズ電流波形が得られ、力率の改善を図ることができる。
【００６３】
また第１回路８１Ａにおいて、ＬＥＤ列１７Ａを構成する全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａと、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａは、共通の抵抗４１Ａにより電流制限され、第２回路８１Ｂにおいて、ＬＥＤ列１７Ｂを構成する全てのＬＥＤ７１Ｂ〜７６Ｂと、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂは、共通の抵抗４１Ｂにより電流制限され、第３回路８１Ｃにおいて、ＬＥＤ列１７Ｃを構成する全てのＬＥＤ７１Ｃ〜７６Ｃと、定電流ダイオード５１Ｃ〜５２Ｃは、共通の抵抗４１Ｃにより電流制限され、第４回路８１Ｄにおいて、ＬＥＤ列１７Ｄを構成する全てのＬＥＤ７１Ｄ〜７６Ｄと、定電流ダイオード５１Ｄは、共通の抵抗４１Ｄにより電流制限される。
【００６４】
したがって、例えば第１回路８１Ａにおいて、残りのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａだけが点灯する時に、その残りのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａを流れる電流量と、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを流れる電流量は、抵抗４１Ａを流れる電流量と一致し、また全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａが点灯する時にも、その全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａを流れる電流量は、やはり抵抗４１Ａを流れる電流量と一致する。そのため、ＬＥＤ列１７Ａを構成する全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａと、全ての定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａはそれぞれ同一特性のものを利用でき、ＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａを含めた放熱設計を簡素化することが可能になる。そしてこれは、他の第２回路８１Ｂ〜第４回路８１Ｄについても、全く同じことが言える。
【００６５】
また本実施例では、全ての直並列回路である第１回路８１Ａ〜第４回路８１Ｄを、全てのＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄと共に基板１１０の片面に実装している。
【００６６】
また、本実施例のＬＥＤ駆動回路１００は、交流電源１からの交流電圧を整流電圧に変換して、出力端子１３，１４に出力する整流器としてのダイオードブリッジ２をさらに備えている。このようにすると、整流機能を内蔵するＬＥＤ駆動回路１００を提供することができる。
【００６７】
上述したように、ＬＥＤ駆動回路１００がコイルや電解コンデンサを含まないため、部品の配置自由度が向上する。そのため、ＬＥＤ駆動回路１００と全てのＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄとを接続し、負荷ユニット（照明ユニット１２０）として一体化して構成すれば、照明ユニット１２０における部品の配置自由度を向上させることが可能になる。
【００６８】
また、照明ユニット１２０を電球型の筐体１４５や、丸管蛍光管型または直管蛍光管型の筐体１６３に収容できるような形状にすることで、外付けの電源コンバータなどを設けなくても、筐体１４５，１６３に、ＬＥＤ駆動回路１００と全てのＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄを内蔵させることができ、完成したＬＥＤ電球１４０やＬＥＤ照明灯１６０について、その全体を小型にかつ軽量にすることが可能になる。
【００６９】
さらに、本実施例の照明ユニット１２０は、ＬＥＤ駆動回路１００とＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄとを、単一の基板１１０に実装して構成され、基板１１０の片面または両面に沿って部品を配置することで、照明ユニット１２０としての薄型化を達成できる。
【００７０】
なお、図示していない他の変形例として、図１に示す回路では、前記第１回路８１において、ダイオードブリッジ２の出力端子１３，１４間に、抵抗４１Ａと、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続した一部のＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａと、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続していない残りのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａとを順に接続しているが、その接続の順番を変えても構わない。これは、他の第２回路８１Ｂ〜８１Ｄでも同じことが言え、例えば発熱する抵抗４１Ａ〜４１Ｄが基板１１０上の同じ側に配置されるのを極力避けるために、第１回路８１Ａ〜８１Ｄの一部の回路と他の回路で、前記接続の順番を異ならせるようにしてもよい。
【００７１】
また、全波整流方式のダイオードブリッジ２は、半波整流方式や倍電圧整流方式の整流器を用いてもよく、また整流器を用いずに交流電源１からの交流電圧を出力端子１３，１４間に出力する構成としてもよい。さらに、抵抗４１Ａ〜４１Ｄに代わる別な電流制限素子を用いてもよく、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａ，５１Ｂ〜５３Ｂ，５１Ｃ〜５２Ｃ，５１Ｄに代わる別な定電流素子を用いてもよい。その他、負荷はあえて発光するＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄである必要はなく、同等の特性を有するあらゆる負荷に適用が可能である。
【００７２】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明によれば、電源の電流歪みやノイズを少なくし、電波障害や電圧フリッカを生じない負荷駆動装置を提供できる。また複雑な制御回路や、コイルや、電解コンデンサが不要であり、回路全体の体積を大幅（１０％以下）に小型かつ軽量化した負荷駆動装置を提供できる。そのうえ製造現場に於いても、回路部品の種類が少なく、装置全体も簡素化でき量産効果によるコスト低減効果も多大である。さらに、基板の片面に全部品（素子）を集中的に実装でき、また各部品の発熱も均一であることから、放熱設計の自由度が高く、照明器具，ＬＥＤ，定電流ダイオードなどの製造メーカや広範囲な業種において利用が見込まれる。
【符号の説明】
【００７４】
１ 交流電源
２ ダイオードブリッジ（整流器）
１３，１４ 出力端子
４１Ａ〜４１Ｄ 抵抗（電流制限素子）
５１Ａ〜５４Ａ 定電流ダイオード（定電流素子）
５１Ａ〜５４Ａ 定電流ダイオード（定電流素子）
５１Ｃ，５２Ｃ 定電流ダイオード（定電流素子）
５１Ｄ 定電流ダイオード（定電流素子）
７１Ａ〜７４Ａ ＬＥＤ（負荷、一部の負荷）
７５Ａ，７６Ａ ＬＥＤ（負荷、残りの負荷）
７１Ｂ〜７３Ｂ ＬＥＤ（負荷、一部の負荷）
７４Ｂ〜７６Ｂ ＬＥＤ（負荷、残りの負荷）
７１Ｃ，７２Ｃ ＬＥＤ（負荷、一部の負荷）
７３Ｃ〜７６Ｃ ＬＥＤ（負荷、残りの負荷）
７１Ｄ ＬＥＤ（負荷、一部の負荷）
７２Ｄ〜７６Ｄ ＬＥＤ（負荷、残りの負荷）
８１Ａ 第１回路（直並列回路）
８１Ｂ 第２回路（直並列回路）
８１Ｃ 第３回路（直並列回路）
８１Ｄ 第４回路（直並列回路）
１００ ＬＥＤ駆動回路（負荷駆動装置）
１１０ 基板
１２０ 照明ユニット（負荷ユニット）
１４５，１６３ 筐体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば現在急速に普及が進むＬＥＤ（発光ダイオード）などを、劇的に小型化および低コスト化して駆動する負荷駆動装置と、その負荷駆動装置を組み込んだ負荷ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
負荷として用いられるＬＥＤの照明は、従来の白熱電球と比較して発光効率が５倍あり、また蛍光灯に対して寿命が４倍長い利点を有するが、ＬＥＤ駆動装置としての点灯回路が大型でコストが高い。その理由は、従来の点灯回路は、交流電源からの交流電圧をダイオードブリッジで全波整流し、その整流出力を昇圧回路で昇圧して、複数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ列と抵抗との直列回路に、昇圧した直流電圧を供給する構成となっているが、昇圧回路はトランジスタなどのスイッチング素子の他に、当該スイッチング素子のスイッチングを制御するための制御ＩＣや、エネルギー蓄積及び放出用のコイルや電解コンデンサなどを含み、多数の電子回路を使用するために、実装回路全体の薄型化並びに体積の増加及びコスト高を回避できないことにある。
【０００３】
また別な問題として、電解コンデンサはＬＥＤよりも寿命が短く、ＬＥＤ本来の利点である長寿命化を活かせない。さらに、力率改善を目的として組み込まれた昇圧回路は、高周波でスイッチング素子をスイッチング動作させる必要があり、点灯回路から交流電源にノイズが伝搬して、テレビ受像機やラジオなどの電子機器に電波障害などの悪影響を及ぼす恐れがある。
【０００４】
上記問題に対処するために、特許文献１では、ダイオードブリッジと直列負荷回路との間に昇圧回路を組み込むことなく、抵抗や定電流ダイオードなどの駆動子だけで力率を改善し得るＬＥＤの駆動装置を提案している。
【０００５】
図９は、特許文献１で提案された回路図を示している。同図において、１は交流電源、２は交流電源１からの交流電圧を全波整流するダイオードブリッジであり、当該ダイオードブリッジ２は４つのダイオード、すなわち第１ダイオード３，第２ダイオード４，第３ダイオード５及び第４ダイオード６をブリッジ接続して構成される。ここでは、交流電源１の第１出力端子１１に第１ダイオード３のアノードと第３ダイオード５のカソードが接続され、交流電源１の第２出力端子１２に第２ダイオード４のアノードと第４ダイオード６のカソードが接続され、第１ダイオード３と第２ダイオード４のカソードどうしを接続して、ダイオードブリッジ２の第１出力端子１３とし、第３ダイオード５と第４ダイオード６のカソードどうしを接続して、ダイオードブリッジ２の第２出力端子１４としている。これにより、ダイオードブリッジ２の第２出力端子１４を基準として、第１出力端子１３に正極性の全波整流された電圧波形が生成するようになっている。
【０００６】
７はＬＥＤ駆動装置に接続される負荷としてのＬＥＤで、複数個のＬＥＤ７を直列接続したＬＥＤ列１７Ａ，１７Ｂを複数備えている。本図では便宜上、ｎ個のＬＥＤ７からなるＬＥＤ列１７Ａと、（ｎ＋ａ）個のＬＥＤ７からなるＬＥＤ列１７Ｂが有るものとする（ｎ，ａは何れも自然数）。
【０００７】
ここで一方のＬＥＤ列１７Ａに着目すると、ＬＥＤ列１７Ａの一端は駆動子２１Ａの第２接点２３Ａに接続され、またＬＥＤ列１７Ａの他端はダイオードブリッジ２の第２出力端子１４に接続される。駆動子２１Ａの第１接点２２Ａはダイオードブリッジ２の第１出力端子１３に接続され、これにより駆動子２１ＡとＬＥＤ列１７Ａとの直列回路が、ダイオードブリッジ２の出力端子１３，１４間に接続される。さらにここでは、駆動子２１Ａとは別な駆動子３１Ａが設けられ、その第１接点３２Ａがダイオードブリッジ２の第１出力端子１３に接続され、第２接点３２ＡがＬＥＤ列１７Ａの何れか二つのＬＥＤ７，７の間に接続される。
【０００８】
上記ＬＥＤ列１７Ａ及び駆動子２１Ａ，３１Ａの回路構成は、別なＬＥＤ列１７Ｂにも同様に設けられる。すなわち、駆動子２１ＢとＬＥＤ列１７Ｂとの直列回路が、ダイオードブリッジ２の出力端子１３，１４間に接続されると共に、駆動子３１Ｂの第１接点３２Ｂがダイオードブリッジ２の第１出力端子１３に接続され、駆動子３１Ｂの第２接点３２ＢがＬＥＤ列１７Ｂの何れか二つのＬＥＤ７，７の間に接続される。こうして、ＬＥＤ列１７Ａ及び駆動子２１Ａ，３１Ａからなる回路と、ＬＥＤ列１７Ｂ及び駆動子２１Ｂ，３１Ｂからなる回路が、ダイオードブリッジ２の出力端子１３，１４間に並列接続される。
【０００９】
またここでは、駆動子２１Ａ，２１Ｂが何れも電気抵抗であるとし、駆動子３１Ａ，３１Ｂが何れも定電流ダイオードであるとする。したがって駆動子３１Ａ（または駆動子３１Ｂ）は、第１接点３２Ａと第２接点３３Ａの間に印加される電圧が所定値を超えるまでは、その電圧に応じた電流を第１接点３２Ａから第２接点３３Ａに向けて流すようにし、前記印加される電圧が所定値を超えると、第１接点３２Ａから第２接点３３Ａに向けて流れる電流を一定値に制限する特性を有する。
【００１０】
図１０は、上記負荷駆動装置の動作原理を説明するために、交流電源１から負荷駆動装置に供給される正弦波Ｓを分割した状態の模式図を示している。ここに示すのは、ダイオードブリッジ２で整流された正電圧の半周期の正弦波Ｓであり、正弦波Ｓが多数の領域ｂに分割される。
【００１１】
図９に示す回路では、ＬＥＤ列１７Ａを構成するＬＥＤ７の数が、ＬＥＤ列１７Ｂを構成するＬＥＤ７の数よりも少ないので、正弦波Ｓの電圧が０から上昇するに従って、先ず領域ｂ１に対応したＬＥＤ列１７Ａが点灯し、その後に領域ｂ２に対応したＬＥＤ列１７Ｂが点灯するようになる。したがって、図９では図示していないが、ＬＥＤ列ＢよりもＬＥＤ７の個数を増やした別なＬＥＤ列があれば、当該ＬＥＤ列が領域ｂ３に対応して、ＬＥＤ列１７Ｂの後に点灯するようになり、同様な考えで別なＬＥＤ列を順に点灯させることが可能になる。このように、正弦波Ｓの電圧が高くなるほど、駆動されるＬＥＤ列１７Ａ，１７Ｂ，…の数が多くなって、これらのＬＥＤ列１７Ａ，１７Ｂ，…を流れる電流量も増加するので、従来のような昇圧回路を組み込んだことによる諸問題を解決して、力率を効果的に改善することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−２７２８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、上記図９に示す負荷駆動装置では次のような問題がある。
【００１４】
ＬＥＤ列１７Ａには駆動子２１Ａを通してダイオードブリッジ２から電流ｉ１が流れる他に、別な駆動子３１Ａを通してもダイオードブリッジ２から直接的に電流ｉ２が流れる。そのため、ＬＥＤ列１７Ａ当りの定電流ダイオード損失が、電流制限を受けていない１個の駆動子３１Ａに集中する。
【００１５】
また、駆動子３１Ａの第２接点３３Ａとダイオードブリッジ２の第２出力端子１４との間に接続されるＬＥＤ７には、駆動子２１Ａ，３１Ａからの加算した電流ｉ１＋ｉ２が流れ込む（例えばｉ１＝ｉ２であれば、ＬＥＤ列１７Ａのそれ以外のＬＥＤ７と比較して２倍の電流が流れる）。
【００１６】
つまり、図９に示す負荷駆動装置では、駆動子３１Ａや、駆動子３１Ａの第２接点３３Ａとダイオードブリッジ２の第２出力端子１４との間に接続されるＬＥＤ７の損失が、他のＬＥＤ７や駆動子２１Ａの損失よりも大きくなって、回路素子の発熱が不均一なものとなり、負荷を含めた放熱設計が難しいものとなる。
【００１７】
しかも、一つのＬＥＤ列１７Ａのなかで、電流ｉ１だけが流れ込むＬＥＤ７と、電流ｉ１＋ｉ２が流れ込むＬＥＤ７が存在するので、同じ特性のＬＥＤ７を使用することができない。
【００１８】
こうした問題は、他のＬＥＤ列１７Ｂとこれに接続する駆動子３１Ｂについても同じことが言える。
【００１９】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、その目的は、簡単な構成で力率の改善を図りつつも、同一特性の負荷や素子を用いることができ、しかも負荷を含めた放熱設計を簡素化することが可能な負荷駆動装置および負荷ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１に係る発明の負荷駆動装置は、複数の負荷を直列接続した負荷列に定電流素子を並列に接続し、前記負荷列に電流制限素子を直列に接続した直並列回路を、交流電圧または整流電圧の出力端子間に複数個並列に接続して構成され、各々の前記直並列回路で、前記電流制限素子と、前記定電流素子を並列に接続した前記負荷列の一部の負荷と、前記定電流素子を並列に接続していない前記負荷列の残りの負荷を、前記出力端子間に直列に接続し、前記負荷列の残りの負荷の個数が、前記直並列回路で個々に異なるように、前記定電流素子を前記負荷列の一部の負荷と並列に接続したことを特徴とする。
【００２１】
この場合の定電流素子は、それぞれの負荷に一つずつ並列接続してもよいし、複数の直列接続した負荷を跨いで、一つの定電流素子を並列接続してもよい。
【００２２】
請求項２に係る発明の負荷駆動装置は、交流電源からの交流電圧を整流電圧に変換して、前記出力端子に出力する整流器をさらに備えたことを特徴とする。
【００２３】
請求項３に係る負荷ユニットは、請求項１または２記載の負荷駆動装置と前記負荷列とを接続して構成したものである。
【００２４】
請求項４に係る負荷ユニットは、電球型，丸管蛍光管型または直管蛍光管型の筐体に収容されることを特徴とする。
【００２５】
請求項５に係る負荷ユニットは、前記負荷駆動装置と前記負荷列とを、単一の基板に実装して構成される。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１の発明によれば、交流電圧または整流電圧が上昇するに従って、定電流素子を並列に接続していない残りの負荷の数が少ない直並列回路から、電流制限素子と定電流素子を通して残りの負荷に電流が流れ込んで、残りの負荷が順次駆動し始め、その後で交流電圧または整流電圧がさらに上昇すると、今度は電流制限素子を通して全ての負荷に電流が流れ込んで、全ての負荷が駆動し始める。したがって、定電流素子と電流制限素子を付加しただけの簡単な構成で、負荷駆動装置に印加される電圧波形に近似した低ノイズ電流波形が得られ、力率の改善を図ることができる。
【００２７】
また、各々の直並列回路において、負荷列を構成する全ての負荷と定電流素子は、何れも共通の電流制限素子により電流制限される。したがって、残りの負荷だけが駆動する時に、その残りの負荷を流れる電流量と、定電流素子を流れる電流量は、電流制限素子を流れる電流量と一致し、また全ての負荷が駆動する時に、その全ての負荷を流れる電流量は、やはり電流制限素子を流れる電流量と一致する。そのため、負荷列を構成する全ての負荷と、全ての定電流素子はそれぞれ同一特性のものを利用でき、負荷を含めた放熱設計を簡素化することが可能になる。
【００２８】
請求項２の発明によれば、整流機能を内蔵する負荷駆動装置を提供することができる。
【００２９】
請求項３の発明によれば、負荷駆動装置がコイルや電解コンデンサを含まないため、負荷ユニットにおける部品の配置自由度が向上する。
【００３０】
請求項４の発明によれば、外付けの電源コンバータなどを設けなくても、筐体に、負荷駆動装置と全ての負荷列を内蔵させることができ、全体を小型にかつ軽量にすることが可能になる。
【００３１】
請求項５の発明によれば、基板の片面または両面に沿って部品を配置することで、負荷ユニットとしての薄型化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例を示す負荷駆動装置の回路図である。
【図２】図１に示すＬＥＤ駆動回路とＬＥＤ列を基板に実装した状態の平面図，正面図及び側面図の一例である。
【図３】従来のＬＥＤ電球と、本発明のＬＥＤ電球とを比較する図である。
【図４】本発明の一実施例を室内用の照明器具として適用した例を示す図である。
【図５】本発明の一実施例を鑑賞用アクアリウムの照明器具として適用した例を示す図である。
【図６】本発明の一実施例を蛍光管型のＬＥＤ照明灯として適用した例を示す図である。
【図７】図１に示す回路の動作イメージを示す説明図である。
【図８】図１に示す回路の電流と電圧の波形を示す図である。
【図９】従来例を示す負荷駆動装置の回路図である。
【図１０】同上、負荷駆動装置に供給される正弦波を分割した状態の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明で提案する負荷駆動装置と負荷ユニットの好適な実施例について、添付図面を参照しながら説明する。なお、背景技術で示した図９の回路と共通するものには共通の符号を付し、その説明については重複を避けるために極力省略する。
【００３４】
図１は、好ましい負荷駆動装置の一例を示す回路図であって、ここで用いる負荷は、ＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａを直列接続したＬＥＤ列１７Ａと、ＬＥＤ７１Ｂ〜７６Ｂを直列接続したＬＥＤ列１７Ｂと、ＬＥＤ７１Ｃ〜７６Ｃを直列接続したＬＥＤ列１７Ｃと、ＬＥＤ７１Ｄ〜７６Ｄを直列接続したＬＥＤ列１７Ｄとにより、合計で４つのＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄと、各ＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄにつき６個のＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａ，７１Ｂ〜７６Ｂ，７１Ｃ〜７６Ｃ，７１Ｄ〜７６Ｄで構成される。ＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄの数と、各ＬＥＤ列１７Ａ〜１７ＤにおけるＬＥＤの数については何れも特に限定されず、また各ＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄを構成するＬＥＤの個数を全て同一にする必要もない。ＬＥＤ列１７Ａにおいて、ＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａは同じ特性のものが用いられ、同方向に直列接続される。これは、他のＬＥＤ列１７Ｂ〜１７Ｄも同じである。
【００３５】
負荷駆動装置としてのＬＥＤ駆動回路１００は、整流器としてのダイオードブリッジ２の他に、個々のＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄに一つずつ直列接続される抵抗４１Ａ〜４１Ｄと、ＬＥＤ列１７Ａのなかで、４個のＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａに並列接続される定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａと、ＬＥＤ列１７Ｂのなかで、３個のＬＥＤ７１Ｂ〜７３Ｂに並列接続される定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂと、ＬＥＤ列１７Ｃのなかで、２個のＬＥＤ７１Ｃ〜７２Ｃに並列接続される定電流ダイオード５１Ｃ〜５２Ｃと、ＬＥＤ列１７Ｄのなかで、１個のＬＥＤ７１Ｄに並列接続される定電流ダイオード５１Ｄとからなり、スイッチング素子やコイル，コンデンサなどの部品を用いない構成となっている。
【００３６】
なお本実施例では、例えばＬＥＤ列１７Ａに関し、各ＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａに対応して定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを一つずつ並列接続しているが、複数の直列接続したＬＥＤ（例えば、２つのＬＥＤ７１Ａ，７２Ａ）を跨いで、一つの定電流ダイオードを並列接続してもよい。これは他のＬＥＤ列１７Ｂ〜１７Ｄでも同じことがいえる。
【００３７】
抵抗４１ＡとＬＥＤ列１７Ａとの直列回路，抵抗４１ＢとＬＥＤ列１７Ｂとの直列回路，抵抗４１ＣとＬＥＤ列１７Ｃとの直列回路，抵抗４１ＤとＬＥＤ列１７Ｄとの直列回路は、ダイオードブリッジ２の出力端子１３，１４間に並列接続される。これにより本実施例では、ＬＥＤ列１７Ａに抵抗４１Ａと定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを接続した第１回路８１Ａと、ＬＥＤ列１７Ｂに抵抗４１Ｂと定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを接続した第２回路８１Ｂと、ＬＥＤ列１７Ｃに抵抗４１Ｃと定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを接続した第３回路８１Ｃと、ＬＥＤ列１７Ｄに抵抗４１Ｄと定電流ダイオード５１Ｄを接続した第４回路８１Ｄがそれぞれ形成される。
【００３８】
ここで前記第１回路８１Ａに着目すると、本実施例ではダイオードブリッジ２の出力端子１３，１４間に、抵抗４１Ａと、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続した一部のＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａと、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続していない残りのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａとを直列に接続しており、電流制限用の抵抗４１ＡとＬＥＤ７５Ａ，７６Ａに同じ電流が流れるように定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａの接続を工夫している。同様に第２回路８１Ｂ〜８１Ｄについても、本実施例ではダイオードブリッジ２の出力端子１３，１４間に、抵抗４１Ｂと、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを並列接続した一部のＬＥＤ７１Ｂ〜７３Ｂと、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを並列接続していない残りのＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂとを直列に接続し、抵抗４１Ｃと、定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを並列接続した一部のＬＥＤ７１Ｃ，７２Ｃと、定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを並列接続していない残りのＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃとを直列に接続し、さらに抵抗４１Ｄと、定電流ダイオード５１Ｄを並列接続した一部のＬＥＤ７１Ｄと、定電流ダイオード５１Ｄを並列接続していない残りのＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｃとを直列に接続しており、やはり抵抗４１ＢとＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂ，抵抗４１ＣとＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃ，抵抗４１ＤとＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄのそれぞれについて、同じ電流が流れるように工夫している。
【００３９】
そして第１回路８１Ａでは、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続していないＬＥＤ７５Ａ，７６Ａが２つあり、第２回路８１Ｂでは、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを並列接続していないＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂが３つあり、第３回路８１Ｃでは、定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを並列接続していないＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃが４つあり、第４回路８１Ｄでは、定電流ダイオード５１Ｄを並列接続していないＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄが５つある。このように、第１回路８１Ａ〜８１Ｄにおいて、定電流ダイオード５１Ａを並列接続していない７５Ａ，７６Ａと、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを並列接続していないＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂと、定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを並列接続していないＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃと、定電流ダイオード５１Ｄを並列接続していないＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄとの個数を異ならせることで、ダイオードブリッジ２からの整流電圧が上昇または下降するに伴い、これらのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａと、ＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂと、ＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃと、ＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄの駆動すなわち点灯と、駆動停止すなわち消灯するタイミングを各々ずらして、ＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄに流れ込む電流を段階的に増加または減少させ、ＬＥＤ駆動回路１００としての力率の改善を図るようにしている。
【００４０】
図２は、図１に示すＬＥＤ駆動回路１００とＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄを、基板１１０に実装した状態を示している。同図において、１１０は放熱機能に優れたヒートシンク付きの基板であり、前述したような複数のＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄや、定電流ダイオード５１や、ダイオードブリッジ２などの全部品を、共通する基板１１０にマウントした組立て体としての照明ユニット１２０が構成される。本実施例では、従来の昇圧回路のようなコイルや電解コンデンサを含まないため、部品の配置自由度が向上して、基板１１０の一側に全ての部品を実装することができる。また、照明ユニット１２０としての厚さ寸法を劇的に減少させることができる。
【００４１】
なお、本実施例では一枚の基板１１０の片面に、ＬＥＤ駆動回路１００とＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄを集中的に実装することで、放熱設計の自由度を高めているが、基板１１０の両面にＬＥＤ駆動回路１００やＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄを分散して配置してもよい。
【００４２】
図３は、図２で示した照明ユニット１２０をＬＥＤ電球１４０に組み込んだ適用例を示している。ＬＥＤ電球１４０は、口金１４２を有するカバー１４３と、このカバー１４３の開口端部に設けられるドーム状のグローブ１４４とを、外形となる筐体１４５として備えており、前記照明ユニット１２０は筐体１４５の内部に収容されていて、前述のようにＬＥＤ駆動回路１００をＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄと同じ基板１１０に一体化して備えている。
【００４３】
図３には比較として、昇圧回路を組み込んだ従来のＬＥＤ電球１４０’を示している。ＬＥＤ電球１４０’は、同様に口金１４２’を有するカバー１４３’と、このカバー１４３’の開口端部に設けられるドーム状のグローブ１４４’とを備え、ＬＥＤ駆動回路やＬＥＤ列を含む照明ユニット１２０’が筐体１４５’の内部に収容される。従来の照明ユニット１２０’は、ＬＥＤ列を実装する基板１１０’の他に、昇圧回路のコイルや電解コンデンサを実装する別の基板１１２’を組み合わせてなり、本実施例のように一つの基板１１０に全ての部品を組み込むことができない。また、カバー１４３’の内部空間は、昇圧回路のコイルや電解コンデンサで大部分が占有されるので、ＬＥＤ電球１４０’としての筐体形状をこれ以上小型化するのは難しい。その点、本実施例におけるＬＥＤ電球１４０は、カバー１４３の内部に部品の存在しない空間が大きく確保されており、ＬＥＤ電球１４０として部品の配置や放熱設計の自由度が飛躍的に向上する。
【００４４】
図４および図５は、薄型の照明ユニット１２０による別な適用例を示したものである。図４において、１５１は平坦な床面部、１５２は床面部１５１に立設する壁面部で、この壁面部１５２の表面に照明ユニット１２０が装着される。また図５において、１５５は上面を開口した透明な水槽で、この水槽１５５の上部に照明ユニット１２０が装着される。
【００４５】
本実施例の照明ユニット１２０は基板１１０に全ての部品が実装可能で、また実装時における回路全体の体積を極めて小さくできるため、平坦な形状を実現しやすく軽量化も容易となっている。そのため図４に示すように、壁面部１５２や天井（図示せず）に照明器具としての照明ユニット１２０を埋め込む場合、大きな穴をあけずに貼り付けるだけで簡単に取り付けが可能になる。また、図５に示すような観賞用アクアリウムに使用する照明器具においては、従来の蛍光灯器具が５０ｍｍ以上の厚みを有していたのに対し、本実施例の照明ユニット１２０は５ｍｍ以下の薄型化が可能になる。
【００４６】
なお、図３〜図５に示した適用例に限らず、図２に示す薄型状の照明ユニット１２０を、同様の目的で別な用途の照明器具として適用することが可能である。
【００４７】
例えば図６には、蛍光管型のＬＥＤ照明灯１６０に適用したものを示し、ここでは筒状をなすガラスなどの透明管１６１と、透明管１６１の両側開口を塞ぐ口金１６２とにより、ＬＥＤ照明灯１６０の外形をなす筐体１６３を構成し、その筐体１６３の内部に前述の照明ユニット１２０を収容している。基板１１０は、筐体１６３に合わせた細長の矩形形状に形成され、図１に示すＬＥＤ駆動回路１００とＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄが基板１１０に実装される。従来知られている蛍光管からＬＥＤ管に置き換えたＬＥＤ照明灯は、筐体内に電源コンバータを含めた全ての照明ユニットを収容することができず、外付けで電源コンバータを設けざるを得なかったが、本実施例の照明ユニット１２０では、筐体１６３の内部に全てを内蔵することができ、照明器具全体を小型且つ軽量化できる。
【００４８】
また、図６に示す筐体１６３は直管型として直線状に形成されるが、丸型のリング状に形成されたＬＥＤ照明灯１６０にも、同様に適用が可能である。
【００４９】
次に、図１の回路に戻って、その動作を図７と図８を併せて参照しながら説明する。交流電源１からの交流電圧は、ダイオードブリッジ２によって全波整流され、その整流された電圧が、ダイオードブリッジ２の出力端子１３，１４間から第１回路８１Ａ，第２回路８１Ｂ，第３回路８１Ｃ，第２回路８１Ｄにそれぞれ印加される。
【００５０】
前記ダイオードブリッジ２で整流された電圧は、図８の上段の波形図に示すように、時間ｔの経過に伴い正弦波Ｓに沿って増減を繰り返す。ここで、整流電圧のレベルを便宜的に５つの領域（領域１〜領域５）に分割して考えると、整流電圧の正弦波Ｓが０から次第に上昇する領域１では、第１回路８１Ａにおいて、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続していない２つのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａの順方向降下電圧を合計した値よりも、整流電圧の値が上回るようになり、抵抗４１Ａから定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを順に通過して、ＬＥＤ７５Ａ，７６Ａに電流が流れ込み、ＬＥＤ７５Ａ，７６Ａが点灯し始める。その後、ＬＥＤ７５Ａ，７６Ａに流れ込む電流量は、整流電圧がさらに上昇するに従って増加するが、この電流量は電流制限機能を有する抵抗４１Ａと定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａとによって一定値に制限される。
【００５１】
整流電圧の正弦波Ｓが領域１よりも高い領域２に上昇すると、今度は第２回路８１Ｂにおいて、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを並列接続していない３つのＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂの順方向降下電圧を合計した値よりも、整流電圧の値が上回るようになり、抵抗４１Ｂから定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを順に通過して、ＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂに電流が流れ込み、ＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂが点灯し始める。その後、ＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂに流れ込む電流量は、整流電圧がさらに上昇するに従って増加するが、この電流量は電流制限機能を有する抵抗４１Ｂと定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂとによって一定値に制限される。
【００５２】
整流電圧の正弦波Ｓが領域２よりも高い領域３に上昇すると、今度は第３回路８１Ｃにおいて、定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを並列接続していない４つのＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃの順方向降下電圧を合計した値よりも、整流電圧の値が上回るようになり、抵抗４１Ｃから定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを順に通過して、ＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃに電流が流れ込み、ＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃが点灯し始める。その後、ＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃに流れ込む電流量は、整流電圧がさらに上昇するに従って増加するが、この電流量は電流制限機能を有する抵抗４１Ｃと定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃとによって一定値に制限される。
【００５３】
整流電圧の正弦波Ｓが領域３よりも高い領域４に上昇すると、今度は第４回路８１Ｄにおいて、定電流ダイオード５１Ｄを並列接続していない５つのＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄの順方向降下電圧を合計した値よりも、整流電圧の値が上回るようになり、抵抗４１Ｃから定電流ダイオード５１Ｄを順に通過して、ＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄに電流が流れ込み、ＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄが点灯し始める。その後、ＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄに流れ込む電流量は、整流電圧がさらに上昇するに従って増加するが、この電流量は電流制限機能を有する抵抗４１Ｃと定電流ダイオード５１Ｄとによって一定値に制限される。
【００５４】
整流電圧の正弦波Ｓが領域４よりも高いピークの領域５に上昇すると、第１回路８１Ａにおいて、全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａの順方向降下電圧を合計した値よりも、整流電圧の値が上回るようになり、抵抗４１Ａから定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａにではなく、ＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａを順に通過して電流が流れ込んで、それまで点灯していたＬＥＤ７５Ａ，７６Ａのみならず、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続したＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａも点灯するようになる。このとき各ＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａに流れ込む電流は、抵抗４１Ａによって全て同じ量に制限される。そしてこのような動作は、他の第２回路８１Ｂ，第３回路８１Ｃ，第４回路８１Ｄでも同様に行われ、結局領域５では、全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａ，７１Ｂ〜７６Ｂ，７１Ｃ〜７６Ｃ，７１Ｄ〜７６Ｄが点灯することになる。
【００５５】
なお図１に示す回路では、例えば第１回路８１Ａにおいて、ＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａのそれぞれに定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続しているので、整流電圧の正弦波Ｓが上昇するに従って、ＬＥＤ７４Ａ→ＬＥＤ７３Ａ→ＬＥＤ７２Ａ→ＬＥＤ７１Ａの順に一つずつ点灯させることができる。但し、ＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａを一つずつ点灯させる必要がなければ、ＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａのそれぞれに定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続する必要はなく、例えばＬＥＤ７１Ａ，７２Ａと、ＬＥＤ７３Ａ，７４Ａにそれぞれ跨って定電流ダイオードを並列接続したり、ＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａに跨って定電流ダイオードを並列接続したりして、部品点数の削減を図ってもよい。このことは、他の第２回路８１Ｂや第３回路８１Ｃでも同じことが言える。
【００５６】
図７は、上述した一連の動作イメージを図で示したものである。前記整流電圧の正弦波Ｓが領域１にあるとき、図７の矢印１に示す電流が第１回路８１Ａに流れ込む。整流電圧の正弦波Ｓが領域２に上昇すると、第１回路８１Ａへの矢印１の電流に加えて、矢印２に示す電流が第２回路８１Ｂに流れ込む。整流電圧の正弦波Ｓが領域３に上昇すると、第１回路８１Ａへの矢印１の電流と、第２回路８１Ｂへの矢印２の電流に加えて、矢印３に示す電流が第３回路８１Ｃに流れ込む。整流電圧の正弦波Ｓが領域４に上昇すると、第１回路８１Ａへの矢印１の電流と、第２回路８１Ｂへの矢印２の電流と、第３回路８１Ｃへの矢印３の電流に加えて、矢印４に示す電流が第４回路８１Ｄに流れ込む。そして、整流電圧の正弦波Ｓが領域５に上昇すると、全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａ，７１Ｂ〜７６Ｂ，７１Ｃ〜７６Ｃ，７１Ｄ〜７６Ｄが点灯する。
【００５７】
このように本実施例のＬＥＤ駆動回路１００では、交流電源２からの交流電圧が上昇するのに合わせて、並列に接続された第１回路８１Ａ〜第４回路８１Ｄに順次電流を流し込むことができる。この時の時間と電流との関係を示したものが図８の下段の波形図であり、電圧波形に近似した正弦波状の低ノイズ電流波形が得られ、力率が改善される。なお、ここまでは整流電圧の正弦波Ｓが上昇する時の動作を説明したが、正弦波Ｓが下降する場合にはその逆を辿る。
【００５８】
また、本実施例のＬＥＤ駆動回路１００で重要なのは、前記整流電圧の正弦波Ｓがどのように変化しても、例えば第１回路８１Ａにおいて、抵抗４１Ａを通過する電流量と、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを通過する電流量と、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続していない各ＬＥＤ７５Ａ，７６Ａを通過する電流量が一致するだけでなく、全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａが点灯する状態で、これらの各ＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａを通過する全ての電流量が一致する、ということである。これはＬＥＤ列１７Ａとして、全て同じ特性を有するＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａが利用できることを意味する。また、特定の素子に多くの電流が流れるようなことがなく、第１回路８１Ａのみならず他の第２回路８１Ｂ〜８１Ｄを含めて発熱を均一にすることができ、例えば前記図２で示すような照明ユニット１２０の形態で、放熱設計を容易にすることが可能になる。
【００５９】
以上のように、本実施例におけるＬＥＤ駆動回路１００は、複数の負荷であるＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａを直列接続した負荷列としてのＬＥＤ列１７Ａに、定電流素子である定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列に接続し、ＬＥＤ列１７Ａに電流制限素子としての抵抗４１Ａを直列に接続した第１回路８１Ａと、同様にＬＥＤ７１Ｂ〜７６Ｂを直列接続したＬＥＤ列１７Ｂに、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを並列に接続し、ＬＥＤ列１７Ｂに抵抗４１Ｂを直列に接続した第２回路８１Ｂと、ＬＥＤ７１Ｃ〜７６Ｃを直列接続したＬＥＤ列１７Ｃに、定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを並列に接続し、ＬＥＤ列１７Ｃに抵抗４１Ｃを直列に接続した第３回路８１Ｃと、ＬＥＤ７１Ｄ〜７６Ｄを直列接続したＬＥＤ列１７Ｄに、定電流ダイオード５１Ｄを並列に接続し、ＬＥＤ列１７Ｄに抵抗４１Ｄを直列に接続した第４回路８１Ｄを、複数個の直並列回路として整流電圧の出力端子１３，１４間に並列に接続して構成される。この場合の定電流素子は、それぞれの負荷に一つずつ並列接続してもよいし、複数の直列接続した負荷を跨いで、一つの定電流素子を並列接続してもよい。
【００６０】
そして、各々の直並列回路において、第１回路８１Ａでは、抵抗４１Ａと、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列に接続したＬＥＤ列１７Ａの一部のＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａと、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列に接続していないＬＥＤ列１７Ａの残りのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａを、出力端子１３，１４間に直列に接続し、第２回路８１Ｂでは、抵抗４１Ｂと、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを並列に接続したＬＥＤ列１７Ｂの一部のＬＥＤ７１Ｂ〜７３Ｂと、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂを並列に接続していないＬＥＤ列１７Ｂの残りのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａを、出力端子１３，１４間に直列に接続し、第３回路８１Ｃでは、抵抗４１Ｃと、定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを並列に接続したＬＥＤ列１７Ｃの一部のＬＥＤ７１Ｃ，７２Ｃと、定電流ダイオード５１Ｃ，５２Ｃを並列に接続していないＬＥＤ列１７Ｃの残りのＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃを、出力端子１３，１４間に直列に接続し、第４回路８１Ｄでは、抵抗４１Ｄと、定電流ダイオード５１Ｄを並列に接続したＬＥＤ列１７Ｄの一部のＬＥＤ７１Ｄと、定電流ダイオード５１Ｄを並列に接続していないＬＥＤ列１７Ｄの残りのＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄを、出力端子１３，１４間に直列に接続しており、ＬＥＤ列１７Ａにおける残りのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａの個数と、ＬＥＤ列１７Ｂにおける残りのＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂの個数と、ＬＥＤ列１７Ｃにおける残りのＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃの個数と、ＬＥＤ列１７Ｄにおける残りのＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄの個数が、第１回路８１Ａ〜８１Ｄのそれぞれで個々に異なるように、定電流ダイオード５１Ａ〜５４ＡをＬＥＤ列１７Ａの一部のＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａと並列に接続し、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３ＢをＬＥＤ列１７Ｂの一部のＬＥＤ７１Ｂ〜７３Ｂと並列に接続し、定電流ダイオード５１Ｃ，５２ＣをＬＥＤ列１７Ｃの一部のＬＥＤ７１Ｃ，７２Ｃと並列に接続し、定電流ダイオード５１ＤをＬＥＤ列１７Ｄの一部のＬＥＤ７１Ｄと並列に接続している。
【００６１】
このようにすると、交流電源１からの交流電圧またはダイオードブリッジ２からの整流電圧が上昇するに従って、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列に接続していないＬＥＤ７５Ａ，７６Ａの数が少ない第１回路８１Ａから、抵抗４１Ａと定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａ素子を通してＬＥＤ７５Ａ，７６Ａに電流が流れ込んで、第１回路８１ＡのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａと、第２回路８１ＢのＬＥＤ７４Ｂ〜７６Ｂと、第３回路８１ＣのＬＥＤ７３Ｃ〜７６Ｃと、第４回路８１ＤのＬＥＤ７２Ｄ〜７６Ｄが順次点灯し始め、その後で前記交流電圧または整流電圧がさらに上昇すると、今度は抵抗４１Ａ〜４１Ｄを通して全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａ，７１Ｂ〜７６Ｂ，７１Ｃ〜７６Ｃ，７１Ｄ〜７６Ｄに電流が流れ込んで、全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａ，７１Ｂ〜７６Ｂ，７１Ｃ〜７６Ｃ，７１Ｄ〜７６Ｄが点灯し始める。
【００６２】
したがって、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａ，５１Ｂ〜５３Ｂ，５１Ｃ，５２Ｃ，５１Ｄと抵抗４１Ａ〜４１Ｄを付加しただけの簡単な構成で、ＬＥＤ駆動回路１００に印加される電圧波形に近似した低ノイズ電流波形が得られ、力率の改善を図ることができる。
【００６３】
また第１回路８１Ａにおいて、ＬＥＤ列１７Ａを構成する全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａと、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａは、共通の抵抗４１Ａにより電流制限され、第２回路８１Ｂにおいて、ＬＥＤ列１７Ｂを構成する全てのＬＥＤ７１Ｂ〜７６Ｂと、定電流ダイオード５１Ｂ〜５３Ｂは、共通の抵抗４１Ｂにより電流制限され、第３回路８１Ｃにおいて、ＬＥＤ列１７Ｃを構成する全てのＬＥＤ７１Ｃ〜７６Ｃと、定電流ダイオード５１Ｃ〜５２Ｃは、共通の抵抗４１Ｃにより電流制限され、第４回路８１Ｄにおいて、ＬＥＤ列１７Ｄを構成する全てのＬＥＤ７１Ｄ〜７６Ｄと、定電流ダイオード５１Ｄは、共通の抵抗４１Ｄにより電流制限される。
【００６４】
したがって、例えば第１回路８１Ａにおいて、残りのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａだけが点灯する時に、その残りのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａを流れる電流量と、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを流れる電流量は、抵抗４１Ａを流れる電流量と一致し、また全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａが点灯する時にも、その全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａを流れる電流量は、やはり抵抗４１Ａを流れる電流量と一致する。そのため、ＬＥＤ列１７Ａを構成する全てのＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａと、全ての定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａはそれぞれ同一特性のものを利用でき、ＬＥＤ７１Ａ〜７６Ａを含めた放熱設計を簡素化することが可能になる。そしてこれは、他の第２回路８１Ｂ〜第４回路８１Ｄについても、全く同じことが言える。
【００６５】
また本実施例では、全ての直並列回路である第１回路８１Ａ〜第４回路８１Ｄを、全てのＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄと共に基板１１０の片面に実装している。
【００６６】
また、本実施例のＬＥＤ駆動回路１００は、交流電源１からの交流電圧を整流電圧に変換して、出力端子１３，１４に出力する整流器としてのダイオードブリッジ２をさらに備えている。このようにすると、整流機能を内蔵するＬＥＤ駆動回路１００を提供することができる。
【００６７】
上述したように、ＬＥＤ駆動回路１００がコイルや電解コンデンサを含まないため、部品の配置自由度が向上する。そのため、ＬＥＤ駆動回路１００と全てのＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄとを接続し、負荷ユニット（照明ユニット１２０）として一体化して構成すれば、照明ユニット１２０における部品の配置自由度を向上させることが可能になる。
【００６８】
また、照明ユニット１２０を電球型の筐体１４５や、丸管蛍光管型または直管蛍光管型の筐体１６３に収容できるような形状にすることで、外付けの電源コンバータなどを設けなくても、筐体１４５，１６３に、ＬＥＤ駆動回路１００と全てのＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄを内蔵させることができ、完成したＬＥＤ電球１４０やＬＥＤ照明灯１６０について、その全体を小型にかつ軽量にすることが可能になる。
【００６９】
さらに、本実施例の照明ユニット１２０は、ＬＥＤ駆動回路１００とＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄとを、単一の基板１１０に実装して構成され、基板１１０の片面または両面に沿って部品を配置することで、照明ユニット１２０としての薄型化を達成できる。
【００７０】
なお、図示していない他の変形例として、図１に示す回路では、前記第１回路８１において、ダイオードブリッジ２の出力端子１３，１４間に、抵抗４１Ａと、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続した一部のＬＥＤ７１Ａ〜７４Ａと、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａを並列接続していない残りのＬＥＤ７５Ａ，７６Ａとを順に接続しているが、その接続の順番を変えても構わない。これは、他の第２回路８１Ｂ〜８１Ｄでも同じことが言え、例えば発熱する抵抗４１Ａ〜４１Ｄが基板１１０上の同じ側に配置されるのを極力避けるために、第１回路８１Ａ〜８１Ｄの一部の回路と他の回路で、前記接続の順番を異ならせるようにしてもよい。
【００７１】
また、全波整流方式のダイオードブリッジ２は、半波整流方式や倍電圧整流方式の整流器を用いてもよく、また整流器を用いずに交流電源１からの交流電圧を出力端子１３，１４間に出力する構成としてもよい。さらに、抵抗４１Ａ〜４１Ｄに代わる別な電流制限素子を用いてもよく、定電流ダイオード５１Ａ〜５４Ａ，５１Ｂ〜５３Ｂ，５１Ｃ〜５２Ｃ，５１Ｄに代わる別な定電流素子を用いてもよい。その他、負荷はあえて発光するＬＥＤ列１７Ａ〜１７Ｄである必要はなく、同等の特性を有するあらゆる負荷に適用が可能である。
【００７２】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明によれば、電源の電流歪みやノイズを少なくし、電波障害や電圧フリッカを生じない負荷駆動装置を提供できる。また複雑な制御回路や、コイルや、電解コンデンサが不要であり、回路全体の体積を大幅（１０％以下）に小型かつ軽量化した負荷駆動装置を提供できる。そのうえ製造現場に於いても、回路部品の種類が少なく、装置全体も簡素化でき量産効果によるコスト低減効果も多大である。さらに、基板の片面に全部品（素子）を集中的に実装でき、また各部品の発熱も均一であることから、放熱設計の自由度が高く、照明器具，ＬＥＤ，定電流ダイオードなどの製造メーカや広範囲な業種において利用が見込まれる。
【符号の説明】
【００７４】
１ 交流電源
２ ダイオードブリッジ（整流器）
１３，１４ 出力端子
４１Ａ〜４１Ｄ 抵抗（電流制限素子）
５１Ａ〜５４Ａ 定電流ダイオード（定電流素子）
５１Ａ〜５４Ａ 定電流ダイオード（定電流素子）
５１Ｃ，５２Ｃ 定電流ダイオード（定電流素子）
５１Ｄ 定電流ダイオード（定電流素子）
７１Ａ〜７４Ａ ＬＥＤ（負荷、一部の負荷）
７５Ａ，７６Ａ ＬＥＤ（負荷、残りの負荷）
７１Ｂ〜７３Ｂ ＬＥＤ（負荷、一部の負荷）
７４Ｂ〜７６Ｂ ＬＥＤ（負荷、残りの負荷）
７１Ｃ，７２Ｃ ＬＥＤ（負荷、一部の負荷）
７３Ｃ〜７６Ｃ ＬＥＤ（負荷、残りの負荷）
７１Ｄ ＬＥＤ（負荷、一部の負荷）
７２Ｄ〜７６Ｄ ＬＥＤ（負荷、残りの負荷）
８１Ａ 第１回路（直並列回路）
８１Ｂ 第２回路（直並列回路）
８１Ｃ 第３回路（直並列回路）
８１Ｄ 第４回路（直並列回路）
１００ ＬＥＤ駆動回路（負荷駆動装置）
１１０ 基板
１２０ 照明ユニット（負荷ユニット）
１４５，１６３ 筐体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の負荷を直列接続した負荷列に定電流素子を並列に接続し、前記負荷列に電流制限素子を直列に接続した直並列回路を、交流電圧または整流電圧の出力端子間に複数個並列に接続して構成され、
各々の前記直並列回路で、前記電流制限素子と、前記定電流素子を並列に接続した前記負荷列の一部の負荷と、前記定電流素子を並列に接続していない前記負荷列の残りの負荷を、前記出力端子間に直列に接続し、
前記負荷列の残りの負荷の個数が、前記直並列回路で個々に異なるように、前記定電流素子を前記負荷列の一部の負荷と並列に接続したことを特徴とする負荷駆動装置。
【請求項２】
交流電源からの交流電圧を整流電圧に変換して、前記出力端子に出力する整流器をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の負荷駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の負荷駆動装置と前記負荷列と接続して構成されることを特徴とする負荷ユニット。
【請求項４】
電球型，丸管蛍光管型または直管蛍光管型の筐体に収容されることを特徴とする請求項３記載の負荷ユニット。
【請求項５】
前記負荷駆動装置と前記負荷列とを、単一の基板に実装したことを特徴とする請求項３記載の負荷ユニット。
【請求項１】
複数の負荷を直列接続した負荷列に定電流素子を並列に接続し、前記負荷列に電流制限素子を直列に接続した直並列回路を、交流電圧または整流電圧の出力端子間に複数個並列に接続して構成され、
各々の前記直並列回路で、前記電流制限素子と、前記定電流素子を並列に接続した前記負荷列の一部の負荷と、前記定電流素子を並列に接続していない前記負荷列の残りの負荷を、前記出力端子間に直列に接続し、
前記負荷列の残りの負荷の個数が、前記直並列回路で個々に異なるように、前記定電流素子を前記負荷列の一部の負荷と並列に接続したことを特徴とする負荷駆動装置。
【請求項２】
交流電源からの交流電圧を整流電圧に変換して、前記出力端子に出力する整流器をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の負荷駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の負荷駆動装置と前記負荷列と接続して構成されることを特徴とする負荷ユニット。
【請求項４】
電球型，丸管蛍光管型または直管蛍光管型の筐体に収容されることを特徴とする請求項３記載の負荷ユニット。
【請求項５】
前記負荷駆動装置と前記負荷列とを、単一の基板に実装したことを特徴とする請求項３記載の負荷ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１７８２８０（Ｐ２０１２−１７８２８０Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４０７７１（Ｐ２０１１−４０７７１）
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（３０４０２１２８８）国立大学法人長岡技術科学大学 (458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（３０４０２１２８８）国立大学法人長岡技術科学大学 (458)
【Ｆターム（参考）】
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