ＬＥＤ電球
【課題】既存の位相制御方式の調光器を備えた照明設備において、ＬＥＤ電球の安定な調光を低コストで実現する。
【解決手段】ＬＥＤ電球１００は、整流器３、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４、ＬＥＤ直列回路５、マイクロコンピュータ６、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４等の制御を行うマイクロコンピュータ６、減衰回路３０を含んで構成される。マイクロコンピュータ６は、減衰回路３０により減衰された交流電圧に基づいて、調光器２のオン期間（トライアックのオン期間）を検出し、検出されたオン期間に応じて、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４のＭＯＳトランジスタＴ１に印加されるスイッチング制御信号Ｃｓのデューティーを制御する。
【解決手段】ＬＥＤ電球１００は、整流器３、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４、ＬＥＤ直列回路５、マイクロコンピュータ６、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４等の制御を行うマイクロコンピュータ６、減衰回路３０を含んで構成される。マイクロコンピュータ６は、減衰回路３０により減衰された交流電圧に基づいて、調光器２のオン期間（トライアックのオン期間）を検出し、検出されたオン期間に応じて、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４のＭＯＳトランジスタＴ１に印加されるスイッチング制御信号Ｃｓのデューティーを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ電球に関し、特に、調光制御可能なＬＥＤ電球に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、白色ＬＥＤの普及に伴い、省電力化のために白色ＬＥＤは照明として使用されるようになっている。一般に、白色ＬＥＤの点灯電圧は約３Ｖと低く、白色ＬＥＤに流れる駆動電流を一定に制御することにより、その明るさが一定になるように制御されている。
【０００３】
図５は、従来のＬＥＤ電球の構成図である。このＬＥＤ電球は、整流回路５１、定電流回路５２及びＬＥＤ直列回路５３により構成され、Ｅベースの口金を有する電球型本体の中に封入されている。整流回路５１は、商用交流電源５０からの交流電圧を直流電圧に変換して出力する。定電流回路５２は、整流回路５１により出力された直流電圧を各白色ＬＥＤに印加される点灯電圧が約３Ｖとなるように降圧すると共に、複数の白色ＬＥＤを直列に接続してなるＬＥＤ直列回路５３に一定の駆動電流を供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９０８９９号公報
【特許文献２】特開２０１１−４４３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
既存の位相制御方式の調光器を備えた照明設備において、白熱電球を上述のＬＥＤ電球で置き換えることを考えた場合、ＬＥＤ電球の調光制御を行うことはできない。これは、ＬＥＤ電球は、定電流回路５２を備えているため、調光器により商用交流電源５０からの交流電圧を変化させても、ＬＥＤ直列回路５３に流れる駆動電流は変化しないためである。また、調光器により商用交流電源５０からの交流電圧を変化させた場合、定電流回路５２に過度の負荷がかかり、定電流回路５２が破壊するおそれもある。
【０００６】
そこで、ＬＥＤ電球の中に赤外線受光器を内蔵し、調光器を用いることなく、ＬＥＤ電球の外部の赤外線リモコンを操作して定電流回路５２の駆動電流を制御することにより、ＬＥＤ電球の調光制御を行うことも考えられる。しかしながら、このような赤外線通信方式では、ＬＥＤ電球のコストが高くなると共に、シャンデリアのように多くのＬＥＤ電球を使う照明器具では、ＬＥＤ電球間の調光制御の同期がとれないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、既存の位相制御方式の調光器を用いて、ＬＥＤ電球の安定な調光制御を低コストで実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のＬＥＤ電球は、複数のＬＥＤが直列接続されてなるＬＥＤ直列回路と、位相制御方式の調光器により位相制御された交流電圧を直流電圧に変換して出力する整流器と、スイッチング制御信号に応じてスイッチングするスイッチング素子を含み、前記整流器から出力された直流電圧を降圧し、前記ＬＥＤ直列回路に駆動電流を出力するチョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器と、前記調光器により位相制御された交流電圧を減衰する減衰回路と、ＣＰＵと、ＲＯＭを含み、前記ＲＯＭに格納されたプログラムに従って、前記減衰回路により減衰された前記交流電圧と基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて前記調光器のオン期間を検出し、検出された前記オン期間に応じて、デューティーが制御された前記スイッチング制御信号を生成することにより、前記駆動電流の電流値を制御するマイクロコンピュータと、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、既存の位相制御方式の調光器を備えた照明設備において、白熱電球をＬＥＤ電球で置き換えるだけで、調光器を用いて、ＬＥＤ電球の安定な調光を低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態におけるＬＥＤ電球の構成図である。
【図２】位相制御方式の調光器からの交流電圧を示す図である。
【図３】本発明の実施形態におけるＰＷＭ回路の構成図である。
【図４】本発明の実施形態におけるＰＷＭ回路の波形図である。
【図５】従来例のＬＥＤ電球の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施形態におけるＬＥＤ電球１００の構成図である。図示のよう
に、ＬＥＤ電球１００は、整流器３、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４、ＬＥＤ直列
回路５、マイクロコンピュータ６、位相制御方式の調光器２からの交流電圧をマイクロコンピュータ６が検出可能なレベルに減衰させてマイクロコンピュータ６に供給する減衰回路３０、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４等の制御を行うマイクロコンピュータ６を含んで構成され、これらはＥベースの口金を有する電球型本体の中に封入されている。
【００１２】
マイクロコンピュータ６は、減衰回路３０により減衰された交流電圧に基づいて、調光器２のオン期間（トライアックのオン期間）を検出し、検出されたオン期間に応じて、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４のＭＯＳトランジスタＴ１に印加されるスイッチング制御信号Ｃｓのデューティー（スイッチング制御信号Ｃｓの１周期におけるＨレベルとＬレベルの期間の比率）を制御する。これにより、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４からＬＥＤ直列回路５に供給される駆動電流Ｉが調光器２のオン期間に応じて制御されるようになり、ＬＥＤ直列回路５のＬＥＤの調光制御を可能にしたものである。
【００１３】
以下、ＬＥＤ電球１００の構成を詳しく説明する。調光器２は、ＬＥＤ電球１００の外部の既存設備として提供されるものであり、例えば特許文献２で公知のように、商用交流電源１（例えば、ＡＣ１００Ｖ）からの交流電圧の位相制御を行う双方向性３端子サイリスタ（以下、トライアックという）を含んで構成されている。そして、このトライアックのオン、オフによって、商用交流電源１からのＬＥＤ電球１００への電力供給が制御される。
【００１４】
つまり、トライアックがオンの期間は商用交流電源１からの電力供給が行われ、トライアックがオフの期間は商用交流電源１からの電力供給が遮断される。トライアックがオフからオンになるまでの遅延時間は、可変抵抗及びコンデンサによる時定数回路によって制御される。トライアックのオフ期間にこの時定数回路を充電し、コンデンサの端子電圧が所定値に到達することで、トライアックを導通させるのである。ユーザーは、可変抵抗を構成するボリュームのつまみを操作することで可変抵抗の抵抗値を変化させて、ＬＥＤ電球１００への電力供給を制御可能である。
【００１５】
調光器２により位相制御された交流電圧は、調光器２の出力端子ＡＣ１，ＡＣ２を介して、整流器３に入力される。整流器３は、ダイオードブリッジ回路を含んで構成され、調光器２により位相制御された交流電圧を全波整流することにより、直流電圧に変換して出力する回路である。平滑コンデンサＣ１は、整流器３からの直流電圧が出力される出力線７と接地線８との間に接続され、当該直流電圧を平滑化する。
【００１６】
チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４は、マイクロコンピュータ６からのスイッチング制御信号Ｃｓに応じてスイッチングするＭＯＳトランジスタＴ１を含み、平滑コンデンサＣ１により平滑化された直流電圧を降圧し、ＬＥＤ直列回路５に駆動電流Ｉを出力する。
【００１７】
チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４は、詳しくは、ＭＯＳトランジスタＴ１、チョークコイルＬ、ダイオードＤ１、出力コンデンサＣ２により構成されている。ＭＯＳトランジスタＴ１のソースは、整流器３の出力線７に接続されている。チョークコイルＬの一端は、ＭＯＳトランジスタＴ１のドレインに接続され、チョークコイルＬの一端の他端はチョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４の出力線９に接続されている。ダイオードＤ１のカソードは、ＭＯＳトランジスタＴ１のドレインに接続され、ダイオードＤ１のアノードは接地線８に接続されている。出力コンデンサＣ２は、チョークコイルＬの他端と接地線８の間に接続されている。
【００１８】
ＭＯＳトランジスタＴ１がＮチャネル型の場合、スイッチング制御信号ＣｓがＨレベルの時、ＭＯＳトランジスタＴ１はオン状態であり、スイッチング制御信号ＣｓがＬレベルの時、ＭＯＳトランジスタＴ１はオフ状態である。ＭＯＳトランジスタＴ１がオンすると、ＭＯＳトランジスタＴ１に流れる電流により、チョークコイルＬにエネルギーが蓄えられる。ＭＯＳトランジスタＴ１がオフすると、チョークコイルＬは電流を保とうとして起電力を発生させ、ダイオードＤ１を通して駆動電流Ｉが出力線９に出力される。すなわち、スイッチング制御信号Ｃｓのデューティーの設定により、整流器３から出力された直流電圧を降圧すると共に、ＬＥＤ直列回路５に出力される駆動電流Ｉの電流値を制御することができる。
【００１９】
ＬＥＤ直列回路５は、複数のＬＥＤ（例えば、１０個のＬＥＤ）を直列接続してなる第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃを含んで構成される。第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃは互いに並列に接続されている。これらの第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４の出力線９と、接地線８の間に接続されている。第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５ＣにおけるＬＥＤの個数はそれぞれ同じであり、第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃには、駆動電流Ｉの１／３ずつが流れるようになっている。なお、第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃの群数、各群のＬＥＤ個数は、照明として必要とされる明るさに応じて、増減することができる。
【００２０】
次に、マイクロコンピュータ６の構成を説明する。マイクロコンピュータ６は、ＣＰＵ１０、プログラムが格納されたＲＯＭ１１、バス１２、コンパレータ１３、ＰＷＭ回路（Pulse Width Modulation Circuit）１４を含んで構成されている。ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１に格納されたプログラムを実行することにより、検出、制御の動作を行う。
【００２１】
まず、調光器２により位相制御された交流電圧に基づいて、調光器２のオン期間（トライアックのオン期間）を検出するための構成を説明する。調光器２により位相制御された交流電圧の振幅は例えば１００Ｖあるため、このままでは、例えば３Ｖ〜５Ｖという電圧で動作するマイクロコンピュータ６で調光器２のオン期間を検出することはできない。そこで、減衰回路３０により、交流電圧の振幅レベルをマイクロコンピュータ６の入力電圧規格に適合するように減衰させる。減衰回路３０は、調光器２の一方の出力端子ＡＣ１と接地の間に、抵抗Ｒ１，Ｒ２を直列接続してなる抵抗分圧回路により構成することができる。この場合、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点から減衰された交流電圧が得られる。
【００２２】
図２（ａ）に、調光器２により位相制御された交流電圧の波形を示す。また、図２（ｂ）に、減衰回路３０により減衰された交流電圧の波形を示す。図２においては、調光器２のオン期間（トライアックのオン期間）は、一例として、交流電圧の周期の半分の期間としている。そして、コンパレータ１３は、減衰回路３０により減衰された交流電圧と、基準電圧Ｖｒｅｆとを比較することにより、減衰回路３０により減衰された交流電圧を図２（ｃ）のようなデジタル信号に変換して出力する。この場合、基準電圧Ｖｒｅｆは接地電位（０Ｖ）付近に設定される。
【００２３】
即ち、コンパレータ１３の出力は調光器２のオン期間ＴＯＮ（交流電圧の一周期におけるトライアックのオン期間）にはＨレベルになり、オフ時間にはＬレベルになる。コンパレータ１３の出力はバス１２を介して、不図示のレジスタ又はＣＰＵ１０に転送される。ＣＰＵ１０は、コンパレータ１３の出力に基づいて、調光器２のオン期間ＴＯＮを検出する。
【００２４】
次に、マイクロコンピュータ６により検出された調光器２のオン期間ＴＯＮに応じて、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４のＭＯＳトランジスタＴ１に印加されるスイッチング制御信号Ｃｓのデューティーを制御するための構成を説明する。
【００２５】
マイクロコンピュータ６はＰＷＭ回路１４を内蔵している。ＰＷＭ回路１４は、検出された調光器２のオン期間ＴＯＮに応じて、デューティーが変化するスイッチング制御信号Ｃｓを発生する回路である。この場合、調光器２のオン期間が長いほど、ＭＯＳトランジスタＴ１のオン期間が長くなるように、スイッチング制御信号Ｃｓのデューティーを制御する。ＭＯＳトランジスタＴ１のオン期間が長ければ、その分、チョークコイルＬにより大きなエネルギーが蓄えられる。
【００２６】
これにより、調光器２のオン期間が長いほど、ＬＥＤ直列回路５に大きい駆動電流Ｉを流し、ＬＥＤの発光輝度を高くすることができる。逆に、調光器２のオン期間が短いほど、ＬＥＤ直列回路５に小さい駆動電流Ｉを流し、ＬＥＤの発光輝度を低くすることができる。
【００２７】
ＰＷＭ回路１４は、マイクロコンピュータ６が本来備えている出力ポート（出力回路）により簡単に構成することができるが、図３のような回路で構成することもできる。
【００２８】
この場合、ＰＷＭ回路１４は、レジスタ２０、Ｄ／Ａ変換器（デジタル・アナログ変換器）２１、三角波発生器２２、コンパレータ２３で構成することができる。レジスタ２０には、バス１２を介して、検出された調光器２のオン期間ＴＯＮに対応したデジタル信号がセットされる。Ｄ／Ａ変換器２１は当該デジタル信号を直流レベルのアナログ電圧Ｖｃに変換する。コンパレータ２３は、三角波発生器２２により発生された三角波電圧と、アナログ電圧Ｖｃとを比較する。スイッチング制御信号Ｃｓは、三角波電圧＞アナログ信号Ｖｃの時は、Ｈレベルになり、三角波電圧＜アナログ信号Ｖｃの時は、Ｌレベルになる。
【００２９】
これにより、図４に示すように、アナログ信号Ｖｃのレベルに応じて、デューティーが変化するスイッチング制御信号Ｃｓを発生することができる。そして、前述のように、スイッチング制御信号Ｃｓのデューティーの設定により、ＬＥＤ直列回路５に出力される駆動電流Ｉの電流値を制御することができる。
【００３０】
このように、検出された調光器２のオン期間ＴＯＮに応じて、駆動電流Ｉの電流値を制御することができるが、その駆動電流Ｉの電流値を一定に維持することがＬＥＤ直列回路５の各ＬＥＤの発光輝度を一定に維持する上で必要である。そこで、駆動電流Ｉを検出して、その電流値を一定に保つように、スイッチング制御信号Ｃｓのデューティーを制御することが好ましい。そのための構成としては、駆動電流Ｉの電流経路、例えば、接地線８に電流検出抵抗Ｒ３が挿入される。また、マイクロコンピュータ６内には、電流検出抵抗Ｒ３の両端の電圧をデジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器１５が設けられる。
【００３１】
Ａ／Ｄ変換器１６からのデジタル信号はバス１２を介して、不図示のレジスタ又はＣＰＵ１０に送られる。そして、マイクロコンピュータ６のＣＰＵ１０は、調光器２のオン期間ＴＯＮに応じて駆動電流Ｉを制御した後に、Ａ／Ｄ変換器１５から出力された前記デジタル信号に基づいて、駆動電流Ｉの電流値を検出し、その検出結果に応じて、駆動電流Ｉの電流値を一定に維持するように、スイッチング制御信号Ｃｓのデューティーを制御する。
【００３２】
また、ＬＥＤ直列回路５の各ＬＥＤは、点灯電圧は約３Ｖに維持されることが必要である。しかし、LEDは少しの電圧変化で明るさが大きく変わるので、定電流で駆動するのが好ましい。そこで、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４の出力電流電圧を検出し、その検出結果に応じて、前記出力電流電圧を一定に維持するように、スイッチング制御信号Ｃｓのデューティーを制御することが好ましい。
【００３３】
そのための構成として、マイクロコンピュータ６内に、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４の出力線９に出力される出力電流電圧を、R3によりを電圧に変換し読み取るため、デジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器１６が設けられる。Ａ／Ｄ変換器１６からのデジタル信号はバス１２を介して、不図示のレジスタ又はＣＰＵ１０に送られる。
【００３４】
そして、マイクロコンピュータ６のＣＰＵ１０は、Ａ／Ｄ変換器１６１５から出力された前記デジタル信号に基づいて、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４の出力電流電圧を検出し、その検出結果に応じて、前記出力電流電圧を一定に維持するように、スイッチング制御信号Ｃｓのデューティーを制御する。
【００３５】
また、回路の故障などでチョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４の出力電圧が、必要以上に上がりすぎないように、出力線９の電圧をマイクロコンピュータ６のＣＰＵ１０は、Ａ／Ｄ変換器１５から出力された前記デジタル信号に基づいて、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４の出力電圧を監視し、制御する必要が有る。その制御方法は前記の電流制御と同じく、スイッチング制御信号Ｃｓのデューティーを制御する。この出力電圧と駆動電流Ｉの２つの制御は、電流制御が優先される。
【００３６】
また、前述のように、第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃを含んで構成され、それぞれ駆動電流Ｉの１／３が流れるようになっている。しかしながら、
例えば、第１の直列ＬＥＤ群５Ａの１つのＬＥＤが製品寿命により破壊され、第１の直列ＬＥＤ群５Ａに駆動電流Ｉの１／３が流れない場合、残りの第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ｂ，５Ｃに、全体の駆動電流Ｉの１／２が流れることになる。つまり、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ｂ，５Ｃには、当初の３／２倍の駆動電流が流れることになる。これにより、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ｂ，５を構成するＬＥＤも破壊するおそれがある。
【００３７】
そこで、第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５ＣのＬＥＤの破壊を検出し、スイッチング制御信号ＣｓをＬレベルに固定することで、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４のＭＯＳトランジスタＴ１をオフに設定し、駆動電流Ｉが流れないようにすることが好ましい。そのための構成としては、第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃに、それぞれ直列に接続された第１、第２及び第３の破壊検出抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６を設ける。つまり、第１、第２及び第３の破壊検出抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６は、それぞれ第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃと接地線８の間に接続される。また、マイクロコンピュータ６内に、第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃと、第１、第２及び第３の破壊検出抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６との各接続ノードの電位をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１７，１８，１９が設けられる。
【００３８】
Ａ／Ｄ変換器１６，１７，１８からのデジタル信号はバス１２を介して、不図示のレジスタ又はＣＰＵ１０に送られる。ＣＰＵ１０は、Ａ／Ｄ変換器１７，１８，１９のデジタル信号が所定値により小さいか否かにより、第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃが破壊したかどうか検知する。そして、第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃのいずれかが破壊したことを検知した場合に、スイッチング制御信号ＣｓをＬレベルに固定することにより、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４のＭＯＳトランジスタＴ１をオフに設定する。
【００３９】
例えば、第１の直列ＬＥＤ群５Ａの１つのＬＥＤが破壊され、電流が流れなくなった場合、抵抗Ｒ４にも電流が流れなくなるため、第１直列ＬＥＤ群５Ａと第１の破壊検出抵抗Ｒ４との接続ノードの電位は接地電位の近くに低下する。
【００４０】
すると、ＣＰＵ１０は、Ａ／Ｄ変換器１７のデジタル信号が所定値により低下したことに基づいて、第１直列ＬＥＤ群５Ａが破壊したことを検知し、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４のＭＯＳトランジスタＴ１をオフに設定する。これにより、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４は動作を停止するので、駆動電流Ｉは流れなくなり、残りの第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ｂ，５Ｃの破壊を防止することができる。そして、ユーザーは、破壊した第１の直列ＬＥＤ群５ＡのＬＥＤを交換すれば、ＬＥＤ電球１００は正常に機能するようになる。
【符号の説明】
【００４１】
１ 商用交流電源 ２ 調光器 ３ 整流器
４ チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４ ５ ＬＥＤ直列回路５
６ マイクロコンピュータ ７ 出力線 ８ 接地線
９ 出力線 １０ ＣＰＵ １１ ＲＯＭ
１２ バス １３ コンパレータ １４ ＰＷＭ回路
１５，１６，１７，１８，１９ Ａ／Ｄ変換器
２０ レジスタ ２１ Ｄ／Ａ変換器 ２２ 三角波発生器
２３ コンパレータ ３０ 減衰回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ電球に関し、特に、調光制御可能なＬＥＤ電球に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、白色ＬＥＤの普及に伴い、省電力化のために白色ＬＥＤは照明として使用されるようになっている。一般に、白色ＬＥＤの点灯電圧は約３Ｖと低く、白色ＬＥＤに流れる駆動電流を一定に制御することにより、その明るさが一定になるように制御されている。
【０００３】
図５は、従来のＬＥＤ電球の構成図である。このＬＥＤ電球は、整流回路５１、定電流回路５２及びＬＥＤ直列回路５３により構成され、Ｅベースの口金を有する電球型本体の中に封入されている。整流回路５１は、商用交流電源５０からの交流電圧を直流電圧に変換して出力する。定電流回路５２は、整流回路５１により出力された直流電圧を各白色ＬＥＤに印加される点灯電圧が約３Ｖとなるように降圧すると共に、複数の白色ＬＥＤを直列に接続してなるＬＥＤ直列回路５３に一定の駆動電流を供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９０８９９号公報
【特許文献２】特開２０１１−４４３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
既存の位相制御方式の調光器を備えた照明設備において、白熱電球を上述のＬＥＤ電球で置き換えることを考えた場合、ＬＥＤ電球の調光制御を行うことはできない。これは、ＬＥＤ電球は、定電流回路５２を備えているため、調光器により商用交流電源５０からの交流電圧を変化させても、ＬＥＤ直列回路５３に流れる駆動電流は変化しないためである。また、調光器により商用交流電源５０からの交流電圧を変化させた場合、定電流回路５２に過度の負荷がかかり、定電流回路５２が破壊するおそれもある。
【０００６】
そこで、ＬＥＤ電球の中に赤外線受光器を内蔵し、調光器を用いることなく、ＬＥＤ電球の外部の赤外線リモコンを操作して定電流回路５２の駆動電流を制御することにより、ＬＥＤ電球の調光制御を行うことも考えられる。しかしながら、このような赤外線通信方式では、ＬＥＤ電球のコストが高くなると共に、シャンデリアのように多くのＬＥＤ電球を使う照明器具では、ＬＥＤ電球間の調光制御の同期がとれないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、既存の位相制御方式の調光器を用いて、ＬＥＤ電球の安定な調光制御を低コストで実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のＬＥＤ電球は、複数のＬＥＤが直列接続されてなるＬＥＤ直列回路と、位相制御方式の調光器により位相制御された交流電圧を直流電圧に変換して出力する整流器と、スイッチング制御信号に応じてスイッチングするスイッチング素子を含み、前記整流器から出力された直流電圧を降圧し、前記ＬＥＤ直列回路に駆動電流を出力するチョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器と、前記調光器により位相制御された交流電圧を減衰する減衰回路と、ＣＰＵと、ＲＯＭを含み、前記ＲＯＭに格納されたプログラムに従って、前記減衰回路により減衰された前記交流電圧と基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて前記調光器のオン期間を検出し、検出された前記オン期間に応じて、デューティーが制御された前記スイッチング制御信号を生成することにより、前記駆動電流の電流値を制御するマイクロコンピュータと、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、既存の位相制御方式の調光器を備えた照明設備において、白熱電球をＬＥＤ電球で置き換えるだけで、調光器を用いて、ＬＥＤ電球の安定な調光を低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態におけるＬＥＤ電球の構成図である。
【図２】位相制御方式の調光器からの交流電圧を示す図である。
【図３】本発明の実施形態におけるＰＷＭ回路の構成図である。
【図４】本発明の実施形態におけるＰＷＭ回路の波形図である。
【図５】従来例のＬＥＤ電球の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施形態におけるＬＥＤ電球１００の構成図である。図示のよう
に、ＬＥＤ電球１００は、整流器３、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４、ＬＥＤ直列
回路５、マイクロコンピュータ６、位相制御方式の調光器２からの交流電圧をマイクロコンピュータ６が検出可能なレベルに減衰させてマイクロコンピュータ６に供給する減衰回路３０、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４等の制御を行うマイクロコンピュータ６を含んで構成され、これらはＥベースの口金を有する電球型本体の中に封入されている。
【００１２】
マイクロコンピュータ６は、減衰回路３０により減衰された交流電圧に基づいて、調光器２のオン期間（トライアックのオン期間）を検出し、検出されたオン期間に応じて、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４のＭＯＳトランジスタＴ１に印加されるスイッチング制御信号Ｃｓのデューティー（スイッチング制御信号Ｃｓの１周期におけるＨレベルとＬレベルの期間の比率）を制御する。これにより、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４からＬＥＤ直列回路５に供給される駆動電流Ｉが調光器２のオン期間に応じて制御されるようになり、ＬＥＤ直列回路５のＬＥＤの調光制御を可能にしたものである。
【００１３】
以下、ＬＥＤ電球１００の構成を詳しく説明する。調光器２は、ＬＥＤ電球１００の外部の既存設備として提供されるものであり、例えば特許文献２で公知のように、商用交流電源１（例えば、ＡＣ１００Ｖ）からの交流電圧の位相制御を行う双方向性３端子サイリスタ（以下、トライアックという）を含んで構成されている。そして、このトライアックのオン、オフによって、商用交流電源１からのＬＥＤ電球１００への電力供給が制御される。
【００１４】
つまり、トライアックがオンの期間は商用交流電源１からの電力供給が行われ、トライアックがオフの期間は商用交流電源１からの電力供給が遮断される。トライアックがオフからオンになるまでの遅延時間は、可変抵抗及びコンデンサによる時定数回路によって制御される。トライアックのオフ期間にこの時定数回路を充電し、コンデンサの端子電圧が所定値に到達することで、トライアックを導通させるのである。ユーザーは、可変抵抗を構成するボリュームのつまみを操作することで可変抵抗の抵抗値を変化させて、ＬＥＤ電球１００への電力供給を制御可能である。
【００１５】
調光器２により位相制御された交流電圧は、調光器２の出力端子ＡＣ１，ＡＣ２を介して、整流器３に入力される。整流器３は、ダイオードブリッジ回路を含んで構成され、調光器２により位相制御された交流電圧を全波整流することにより、直流電圧に変換して出力する回路である。平滑コンデンサＣ１は、整流器３からの直流電圧が出力される出力線７と接地線８との間に接続され、当該直流電圧を平滑化する。
【００１６】
チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４は、マイクロコンピュータ６からのスイッチング制御信号Ｃｓに応じてスイッチングするＭＯＳトランジスタＴ１を含み、平滑コンデンサＣ１により平滑化された直流電圧を降圧し、ＬＥＤ直列回路５に駆動電流Ｉを出力する。
【００１７】
チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４は、詳しくは、ＭＯＳトランジスタＴ１、チョークコイルＬ、ダイオードＤ１、出力コンデンサＣ２により構成されている。ＭＯＳトランジスタＴ１のソースは、整流器３の出力線７に接続されている。チョークコイルＬの一端は、ＭＯＳトランジスタＴ１のドレインに接続され、チョークコイルＬの一端の他端はチョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４の出力線９に接続されている。ダイオードＤ１のカソードは、ＭＯＳトランジスタＴ１のドレインに接続され、ダイオードＤ１のアノードは接地線８に接続されている。出力コンデンサＣ２は、チョークコイルＬの他端と接地線８の間に接続されている。
【００１８】
ＭＯＳトランジスタＴ１がＮチャネル型の場合、スイッチング制御信号ＣｓがＨレベルの時、ＭＯＳトランジスタＴ１はオン状態であり、スイッチング制御信号ＣｓがＬレベルの時、ＭＯＳトランジスタＴ１はオフ状態である。ＭＯＳトランジスタＴ１がオンすると、ＭＯＳトランジスタＴ１に流れる電流により、チョークコイルＬにエネルギーが蓄えられる。ＭＯＳトランジスタＴ１がオフすると、チョークコイルＬは電流を保とうとして起電力を発生させ、ダイオードＤ１を通して駆動電流Ｉが出力線９に出力される。すなわち、スイッチング制御信号Ｃｓのデューティーの設定により、整流器３から出力された直流電圧を降圧すると共に、ＬＥＤ直列回路５に出力される駆動電流Ｉの電流値を制御することができる。
【００１９】
ＬＥＤ直列回路５は、複数のＬＥＤ（例えば、１０個のＬＥＤ）を直列接続してなる第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃを含んで構成される。第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃは互いに並列に接続されている。これらの第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４の出力線９と、接地線８の間に接続されている。第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５ＣにおけるＬＥＤの個数はそれぞれ同じであり、第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃには、駆動電流Ｉの１／３ずつが流れるようになっている。なお、第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃの群数、各群のＬＥＤ個数は、照明として必要とされる明るさに応じて、増減することができる。
【００２０】
次に、マイクロコンピュータ６の構成を説明する。マイクロコンピュータ６は、ＣＰＵ１０、プログラムが格納されたＲＯＭ１１、バス１２、コンパレータ１３、ＰＷＭ回路（Pulse Width Modulation Circuit）１４を含んで構成されている。ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１に格納されたプログラムを実行することにより、検出、制御の動作を行う。
【００２１】
まず、調光器２により位相制御された交流電圧に基づいて、調光器２のオン期間（トライアックのオン期間）を検出するための構成を説明する。調光器２により位相制御された交流電圧の振幅は例えば１００Ｖあるため、このままでは、例えば３Ｖ〜５Ｖという電圧で動作するマイクロコンピュータ６で調光器２のオン期間を検出することはできない。そこで、減衰回路３０により、交流電圧の振幅レベルをマイクロコンピュータ６の入力電圧規格に適合するように減衰させる。減衰回路３０は、調光器２の一方の出力端子ＡＣ１と接地の間に、抵抗Ｒ１，Ｒ２を直列接続してなる抵抗分圧回路により構成することができる。この場合、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点から減衰された交流電圧が得られる。
【００２２】
図２（ａ）に、調光器２により位相制御された交流電圧の波形を示す。また、図２（ｂ）に、減衰回路３０により減衰された交流電圧の波形を示す。図２においては、調光器２のオン期間（トライアックのオン期間）は、一例として、交流電圧の周期の半分の期間としている。そして、コンパレータ１３は、減衰回路３０により減衰された交流電圧と、基準電圧Ｖｒｅｆとを比較することにより、減衰回路３０により減衰された交流電圧を図２（ｃ）のようなデジタル信号に変換して出力する。この場合、基準電圧Ｖｒｅｆは接地電位（０Ｖ）付近に設定される。
【００２３】
即ち、コンパレータ１３の出力は調光器２のオン期間ＴＯＮ（交流電圧の一周期におけるトライアックのオン期間）にはＨレベルになり、オフ時間にはＬレベルになる。コンパレータ１３の出力はバス１２を介して、不図示のレジスタ又はＣＰＵ１０に転送される。ＣＰＵ１０は、コンパレータ１３の出力に基づいて、調光器２のオン期間ＴＯＮを検出する。
【００２４】
次に、マイクロコンピュータ６により検出された調光器２のオン期間ＴＯＮに応じて、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４のＭＯＳトランジスタＴ１に印加されるスイッチング制御信号Ｃｓのデューティーを制御するための構成を説明する。
【００２５】
マイクロコンピュータ６はＰＷＭ回路１４を内蔵している。ＰＷＭ回路１４は、検出された調光器２のオン期間ＴＯＮに応じて、デューティーが変化するスイッチング制御信号Ｃｓを発生する回路である。この場合、調光器２のオン期間が長いほど、ＭＯＳトランジスタＴ１のオン期間が長くなるように、スイッチング制御信号Ｃｓのデューティーを制御する。ＭＯＳトランジスタＴ１のオン期間が長ければ、その分、チョークコイルＬにより大きなエネルギーが蓄えられる。
【００２６】
これにより、調光器２のオン期間が長いほど、ＬＥＤ直列回路５に大きい駆動電流Ｉを流し、ＬＥＤの発光輝度を高くすることができる。逆に、調光器２のオン期間が短いほど、ＬＥＤ直列回路５に小さい駆動電流Ｉを流し、ＬＥＤの発光輝度を低くすることができる。
【００２７】
ＰＷＭ回路１４は、マイクロコンピュータ６が本来備えている出力ポート（出力回路）により簡単に構成することができるが、図３のような回路で構成することもできる。
【００２８】
この場合、ＰＷＭ回路１４は、レジスタ２０、Ｄ／Ａ変換器（デジタル・アナログ変換器）２１、三角波発生器２２、コンパレータ２３で構成することができる。レジスタ２０には、バス１２を介して、検出された調光器２のオン期間ＴＯＮに対応したデジタル信号がセットされる。Ｄ／Ａ変換器２１は当該デジタル信号を直流レベルのアナログ電圧Ｖｃに変換する。コンパレータ２３は、三角波発生器２２により発生された三角波電圧と、アナログ電圧Ｖｃとを比較する。スイッチング制御信号Ｃｓは、三角波電圧＞アナログ信号Ｖｃの時は、Ｈレベルになり、三角波電圧＜アナログ信号Ｖｃの時は、Ｌレベルになる。
【００２９】
これにより、図４に示すように、アナログ信号Ｖｃのレベルに応じて、デューティーが変化するスイッチング制御信号Ｃｓを発生することができる。そして、前述のように、スイッチング制御信号Ｃｓのデューティーの設定により、ＬＥＤ直列回路５に出力される駆動電流Ｉの電流値を制御することができる。
【００３０】
このように、検出された調光器２のオン期間ＴＯＮに応じて、駆動電流Ｉの電流値を制御することができるが、その駆動電流Ｉの電流値を一定に維持することがＬＥＤ直列回路５の各ＬＥＤの発光輝度を一定に維持する上で必要である。そこで、駆動電流Ｉを検出して、その電流値を一定に保つように、スイッチング制御信号Ｃｓのデューティーを制御することが好ましい。そのための構成としては、駆動電流Ｉの電流経路、例えば、接地線８に電流検出抵抗Ｒ３が挿入される。また、マイクロコンピュータ６内には、電流検出抵抗Ｒ３の両端の電圧をデジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器１５が設けられる。
【００３１】
Ａ／Ｄ変換器１６からのデジタル信号はバス１２を介して、不図示のレジスタ又はＣＰＵ１０に送られる。そして、マイクロコンピュータ６のＣＰＵ１０は、調光器２のオン期間ＴＯＮに応じて駆動電流Ｉを制御した後に、Ａ／Ｄ変換器１５から出力された前記デジタル信号に基づいて、駆動電流Ｉの電流値を検出し、その検出結果に応じて、駆動電流Ｉの電流値を一定に維持するように、スイッチング制御信号Ｃｓのデューティーを制御する。
【００３２】
また、ＬＥＤ直列回路５の各ＬＥＤは、点灯電圧は約３Ｖに維持されることが必要である。しかし、LEDは少しの電圧変化で明るさが大きく変わるので、定電流で駆動するのが好ましい。そこで、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４の出力電流電圧を検出し、その検出結果に応じて、前記出力電流電圧を一定に維持するように、スイッチング制御信号Ｃｓのデューティーを制御することが好ましい。
【００３３】
そのための構成として、マイクロコンピュータ６内に、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４の出力線９に出力される出力電流電圧を、R3によりを電圧に変換し読み取るため、デジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器１６が設けられる。Ａ／Ｄ変換器１６からのデジタル信号はバス１２を介して、不図示のレジスタ又はＣＰＵ１０に送られる。
【００３４】
そして、マイクロコンピュータ６のＣＰＵ１０は、Ａ／Ｄ変換器１６１５から出力された前記デジタル信号に基づいて、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４の出力電流電圧を検出し、その検出結果に応じて、前記出力電流電圧を一定に維持するように、スイッチング制御信号Ｃｓのデューティーを制御する。
【００３５】
また、回路の故障などでチョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４の出力電圧が、必要以上に上がりすぎないように、出力線９の電圧をマイクロコンピュータ６のＣＰＵ１０は、Ａ／Ｄ変換器１５から出力された前記デジタル信号に基づいて、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４の出力電圧を監視し、制御する必要が有る。その制御方法は前記の電流制御と同じく、スイッチング制御信号Ｃｓのデューティーを制御する。この出力電圧と駆動電流Ｉの２つの制御は、電流制御が優先される。
【００３６】
また、前述のように、第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃを含んで構成され、それぞれ駆動電流Ｉの１／３が流れるようになっている。しかしながら、
例えば、第１の直列ＬＥＤ群５Ａの１つのＬＥＤが製品寿命により破壊され、第１の直列ＬＥＤ群５Ａに駆動電流Ｉの１／３が流れない場合、残りの第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ｂ，５Ｃに、全体の駆動電流Ｉの１／２が流れることになる。つまり、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ｂ，５Ｃには、当初の３／２倍の駆動電流が流れることになる。これにより、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ｂ，５を構成するＬＥＤも破壊するおそれがある。
【００３７】
そこで、第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５ＣのＬＥＤの破壊を検出し、スイッチング制御信号ＣｓをＬレベルに固定することで、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４のＭＯＳトランジスタＴ１をオフに設定し、駆動電流Ｉが流れないようにすることが好ましい。そのための構成としては、第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃに、それぞれ直列に接続された第１、第２及び第３の破壊検出抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６を設ける。つまり、第１、第２及び第３の破壊検出抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６は、それぞれ第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃと接地線８の間に接続される。また、マイクロコンピュータ６内に、第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃと、第１、第２及び第３の破壊検出抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６との各接続ノードの電位をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１７，１８，１９が設けられる。
【００３８】
Ａ／Ｄ変換器１６，１７，１８からのデジタル信号はバス１２を介して、不図示のレジスタ又はＣＰＵ１０に送られる。ＣＰＵ１０は、Ａ／Ｄ変換器１７，１８，１９のデジタル信号が所定値により小さいか否かにより、第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃが破壊したかどうか検知する。そして、第１、第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ａ，５Ｂ，５Ｃのいずれかが破壊したことを検知した場合に、スイッチング制御信号ＣｓをＬレベルに固定することにより、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４のＭＯＳトランジスタＴ１をオフに設定する。
【００３９】
例えば、第１の直列ＬＥＤ群５Ａの１つのＬＥＤが破壊され、電流が流れなくなった場合、抵抗Ｒ４にも電流が流れなくなるため、第１直列ＬＥＤ群５Ａと第１の破壊検出抵抗Ｒ４との接続ノードの電位は接地電位の近くに低下する。
【００４０】
すると、ＣＰＵ１０は、Ａ／Ｄ変換器１７のデジタル信号が所定値により低下したことに基づいて、第１直列ＬＥＤ群５Ａが破壊したことを検知し、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４のＭＯＳトランジスタＴ１をオフに設定する。これにより、チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４は動作を停止するので、駆動電流Ｉは流れなくなり、残りの第２及び第３の直列ＬＥＤ群５Ｂ，５Ｃの破壊を防止することができる。そして、ユーザーは、破壊した第１の直列ＬＥＤ群５ＡのＬＥＤを交換すれば、ＬＥＤ電球１００は正常に機能するようになる。
【符号の説明】
【００４１】
１ 商用交流電源 ２ 調光器 ３ 整流器
４ チョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器４ ５ ＬＥＤ直列回路５
６ マイクロコンピュータ ７ 出力線 ８ 接地線
９ 出力線 １０ ＣＰＵ １１ ＲＯＭ
１２ バス １３ コンパレータ １４ ＰＷＭ回路
１５，１６，１７，１８，１９ Ａ／Ｄ変換器
２０ レジスタ ２１ Ｄ／Ａ変換器 ２２ 三角波発生器
２３ コンパレータ ３０ 減衰回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤが直列接続されてなるＬＥＤ直列回路と、
位相制御方式の調光器により位相制御された交流電圧を直流電圧に変換して出力する整流器と、
スイッチング制御信号に応じてスイッチングするスイッチング素子を含み、前記整流器から出力された直流電圧を降圧し、前記ＬＥＤ直列回路に駆動電流を出力するチョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器と、
前記調光器により位相制御された交流電圧を減衰する減衰回路と、
ＣＰＵと、ＲＯＭを含み、前記ＲＯＭに格納されたプログラムに従って、前記減衰回路により減衰された前記交流電圧と基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて前記調光器のオン期間を検出し、検出された前記オン期間に応じて、デューティーが制御された前記スイッチング制御信号を生成することにより、前記駆動電流の電流値を制御するマイクロコンピュータと、を備えることを特徴とするＬＥＤ電球。
【請求項２】
前記マイクロコンピュータは、前記調光器のオン期間が長いほど、前記スイッチング素子のオン期間が長くなるように前記スイッチング制御信号のデューティーを制御することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ電球。
【請求項３】
前記減衰回路は、位相制御された交流電圧が出力される前記調光器の出力端子と接地の間に直列に接続された第１及び第２の抵抗とを備え、前記第１抵抗と前記第２の抵抗との接続ノードから前記減衰された交流電圧を得ることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ電球。
【請求項４】
前記駆動電流の電流経路に挿入された電流検出抵抗を備え、
前記電流検出抵抗の両端の電圧をデジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器と、
前記マイクロコンピュータは、前記駆動電流を前記オン期間に応じて制御した後に、
前記Ａ／Ｄ変換器から出力された前記デジタル信号に基づいて、前記駆動電流の電流値を検出し、その検出結果に応じて、前記駆動電流の電流値を一定に保つように、前記スイッチング制御信号のデューティーを制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
【請求項５】
前記ＬＥＤ直列回路は、複数のＬＥＤを直列接続してなる第１の直列ＬＥＤ群と、
前記第１の直列ＬＥＤ群と直列接続された第１の破壊検出抵抗と、複数のＬＥＤを直列接続してなる第２の直列ＬＥＤ群と、前記第１の直列ＬＥＤ群と直列接続された第２の破壊検出抵抗と、を含み、
前記マイクロコンピュータは、前記第１の直列接続ＬＥＤ群と前記第１の破壊検出抵抗との第１の接続ノードの電位と、前記第２の直列ＬＥＤ群と前記第２の破壊検出抵抗との第２の接続ノードの電位の電位を検出し、第１の接続ノードの電位と第２の接続ノードの電位のいずれかが所定の電位より低下した時に、前記スイッチング素子をオフに設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
【請求項１】
複数のＬＥＤが直列接続されてなるＬＥＤ直列回路と、
位相制御方式の調光器により位相制御された交流電圧を直流電圧に変換して出力する整流器と、
スイッチング制御信号に応じてスイッチングするスイッチング素子を含み、前記整流器から出力された直流電圧を降圧し、前記ＬＥＤ直列回路に駆動電流を出力するチョッパー型ＤＣ−ＤＣ変換器と、
前記調光器により位相制御された交流電圧を減衰する減衰回路と、
ＣＰＵと、ＲＯＭを含み、前記ＲＯＭに格納されたプログラムに従って、前記減衰回路により減衰された前記交流電圧と基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて前記調光器のオン期間を検出し、検出された前記オン期間に応じて、デューティーが制御された前記スイッチング制御信号を生成することにより、前記駆動電流の電流値を制御するマイクロコンピュータと、を備えることを特徴とするＬＥＤ電球。
【請求項２】
前記マイクロコンピュータは、前記調光器のオン期間が長いほど、前記スイッチング素子のオン期間が長くなるように前記スイッチング制御信号のデューティーを制御することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ電球。
【請求項３】
前記減衰回路は、位相制御された交流電圧が出力される前記調光器の出力端子と接地の間に直列に接続された第１及び第２の抵抗とを備え、前記第１抵抗と前記第２の抵抗との接続ノードから前記減衰された交流電圧を得ることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ電球。
【請求項４】
前記駆動電流の電流経路に挿入された電流検出抵抗を備え、
前記電流検出抵抗の両端の電圧をデジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器と、
前記マイクロコンピュータは、前記駆動電流を前記オン期間に応じて制御した後に、
前記Ａ／Ｄ変換器から出力された前記デジタル信号に基づいて、前記駆動電流の電流値を検出し、その検出結果に応じて、前記駆動電流の電流値を一定に保つように、前記スイッチング制御信号のデューティーを制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
【請求項５】
前記ＬＥＤ直列回路は、複数のＬＥＤを直列接続してなる第１の直列ＬＥＤ群と、
前記第１の直列ＬＥＤ群と直列接続された第１の破壊検出抵抗と、複数のＬＥＤを直列接続してなる第２の直列ＬＥＤ群と、前記第１の直列ＬＥＤ群と直列接続された第２の破壊検出抵抗と、を含み、
前記マイクロコンピュータは、前記第１の直列接続ＬＥＤ群と前記第１の破壊検出抵抗との第１の接続ノードの電位と、前記第２の直列ＬＥＤ群と前記第２の破壊検出抵抗との第２の接続ノードの電位の電位を検出し、第１の接続ノードの電位と第２の接続ノードの電位のいずれかが所定の電位より低下した時に、前記スイッチング素子をオフに設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２４３４９８（Ｐ２０１２−２４３４９８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１１１３４（Ｐ２０１１−１１１１３４）
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（３０００５７２３０）セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー (119)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（３０００５７２３０）セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー (119)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]