ＬＥＤ駆動回路、ＬＥＤ照明装置およびバックライト
【課題】 並列された複数のＬＥＤ回路に等しい電流を流すことのできるＬＥＤ駆動回路を簡易な構成で実現する。
【解決手段】 時間的に変化する電流を生成する電流源と第１および第２の平滑コンデンサとを備え、第１の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第１のＬＥＤ回路と、第２の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第２のＬＥＤ回路とを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、２つのコイルがタップを介して接続されるとともに該タップに上記電流源で生成された電流が流れ込むように構成された分流コイルと、該分流コイルの一方端および上記第１の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第１の逆流防止ダイオードと、該分流コイルの他方端および上記第２の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第２の逆流防止ダイオードとを備える。
【解決手段】 時間的に変化する電流を生成する電流源と第１および第２の平滑コンデンサとを備え、第１の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第１のＬＥＤ回路と、第２の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第２のＬＥＤ回路とを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、２つのコイルがタップを介して接続されるとともに該タップに上記電流源で生成された電流が流れ込むように構成された分流コイルと、該分流コイルの一方端および上記第１の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第１の逆流防止ダイオードと、該分流コイルの他方端および上記第２の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第２の逆流防止ダイオードとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置等のバックライトに用いられるＬＥＤ（発光ダイオード）照明装置、特に、その駆動（点灯）回路（ＬＥＤ駆動回路）に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は従来のＬＥＤ照明装置の回路図である。同図に示されるように、ＬＥＤ照明装置８０１は、入力電源Ｖｉｎ（直流電源）と、ＬＥＤ駆動回路と、４つのＬＥＤ回路（８０３ａ〜８０３ｄ）とを備える。ＬＥＤ駆動回路は、ＰＷＭ制御ＩＣ８０４、スイッチング素子８０５、ダイオード８０６、コイル８０７、抵抗Ｒａ〜Ｒｄおよび平滑コンデンサ８０８を備える。なお、ＬＥＤ回路８０３ａは、ノードａ１およびノードａ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続された構成であり、同様に、ＬＥＤ回路８０３ｂでは、ノードｂ１およびノードｂ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され、ＬＥＤ回路８０３ｃでは、ノードｃ１およびノードｃ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され、ＬＥＤ回路８０３ｄでは、ノードｄ１およびノードｄ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続されている。コイル８０７の一方端は入力電源Ｖｉｎのプラスに接続され、このコイル８０７の他方端と、ダイオード８０６のアノードと、スイッチング素子８０５の第１導通端子（ドレイン）とが互いに接続されている。なお、スイッチング素子８０５の制御端子（ゲート）はＰＷＭ制御ＩＣ８０４に接続され、第２導通端子（ソース）は入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されている。ダイオード８０６のカソードは平滑コンデンサ８０８を介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されており、さらに、ダイオード８０６のカソード、平滑コンデンサ８０８の第１電極およびノードａ１〜ドｄ１が互いに接続されるとともに、ノードａ２〜ｄ２がそれぞれ、抵抗Ｒａ〜Ｒｄを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。例えば、ノードａ２は抵抗Ｒａを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続され、ノードｂ２は抵抗Ｒｂを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。これにより、ダイオード８０６のカソードと入力電源Ｖｉｎのマイナスとの間にＬＥＤ回路８０３ａ〜８０３ｄが並列に配される。また、ノードａ２はＰＷＭ制御ＩＣ８０４の電流フィードバック入力にも接続される。
【０００３】
上記駆動回路は、ステップアップコンバータ（ブーストコンバータ）を構成し、スイッチング素子８０５のＯＮ期間にコイル８０７（コイル）にエネルギーを蓄積し、ＯＦＦ期間に、上記エネルギーに基づく起電圧と入力電圧とを重畳させて平滑コンデンサ８０８および各ＬＥＤ回路（８０３ａ〜８０３ｄ）に与える。ここで、ＬＥＤ回路８０３ａに流れる電流値を抵抗Ｒａで検出してＰＷＭ制御ＩＣ８０４に電流帰還をかけ、これに基づいてスイッチング素子８０５のデューティレシオ（ｏｎ時間とｏｆｆ時間の比）を制御する。これにより、ＬＥＤ回路８０３ａに流れる電流を定電流とすることができる。
【０００４】
ここで、ＬＥＤ回路８０３ａ〜８０３ｄは並列であるため、ＬＥＤ回路８０３ａの順方向電流−順方向電圧特性（以下、ＩＦ−ＶＦ特性）と、ＬＥＤ回路８０３ｃ〜８０３ｄのＩＦ−ＶＦ特性とが一致していれば、ＬＥＤ回路８０３ｃ〜８０３ｄにもＬＥＤ回路８０３ａを流れる電流ＩＦａと等しい定電流（ＩＦｂ〜ＩＦｄ）を流すことが可能である。
【０００５】
図１１も従来のＬＥＤ照明装置の回路図である。同図に示されるように、ＬＥＤ照明装置９０１は、入力電源Ｖｉｎ（直流電源）と、ＬＥＤ駆動回路と、ＬＥＤ回路９０３ａ〜９０３ｄとを備える。ＬＥＤ駆動回路は、ＰＷＭ制御ＩＣ９０４ａ〜９０４ｄ、スイッチング素子９０５ａ〜９０５ｄ、ダイオード９０６ａ〜９０６ｄ、コイル９０７ａ〜９０７ｄ、平滑コンデンサ９０８ａ〜９０８ｄおよび抵抗ｒａ〜ｒｄを備える。なお、ＬＥＤ回路９０３ａは、ノードａ１およびノードａ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続された構成であり、同様に、ＬＥＤ回路９０３ｂでは、ノードｂ１およびノードｂ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され、ＬＥＤ回路９０３ｃでは、ノードｃ１およびノードｃ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され、ＬＥＤ回路９０３ｄでは、ノードｄ１およびノードｄ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続されている。
【０００６】
ここで、図１１の回路を部材９０３ａ〜９０８ａおよびｒａを含む回路Ａと、部材９０３ｂ〜９０８ｂおよびｒｂを含む回路Ｂと、部材９０３ｃ〜９０８ｃおよびｒｃを含む回路Ｃと、部材９０３ｄ〜９０８ｄおよびｒｄを含む回路Ｄとに分けてみると、各回路（Ａ〜Ｄ）の構成・作用は同一である。
【０００７】
例えば回路Ａについて説明すると、コイル９０７ａの一方端は入力電源Ｖｉｎのプラスに接続され、このコイル９０７ａの他方端と、ダイオード９０６ａのアノードと、スイッチング素子９０５ａの第１導通端子（ドレイン）とが互いに接続されている。なお、スイッチング素子９０５ａの制御端子（ゲート）はＰＷＭ制御ＩＣ９０４ａに接続され、第２導通端子（ソース）は入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されている。ダイオード９０６ａのカソードは平滑コンデンサ９０８ａを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されており、さらに、ダイオード９０６ａのカソード、平滑コンデンサ９０８ａの第１電極およびノードａ１が互いに接続されるとともに、ノードａ２が抵抗ｒａを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。そして、スイッチング素子９０５ａのＯＮ期間にコイル９０７ａ（コイル）にエネルギーが蓄積され、ＯＦＦ期間に、上記エネルギーに基づく起電圧と入力電圧とが重畳されて平滑コンデンサ９０８ａおよびＬＥＤ回路９０３ａに与えられる。ここで、ＬＥＤ回路９０３ａに流れる電流値を抵抗ｒａで検出してＰＷＭ制御ＩＣ９０４ａに電流帰還をかけ、これに基づいてスイッチング素子９０５ａのデューティレシオ（ｏｎ時間とｏｆｆ時間の比）を制御する。これにより、ＬＥＤ回路９０３ａに流れる電流を定電流とすることができる。
【０００８】
上記構成によれば、回路Ａ〜Ｄにおいて電流ＩＦａ〜ＩＦｄを個別に制御できる。したがって、ＬＥＤ回路９０３ａ〜９０３ｄの順方向電流−順方向電圧特性（以下、ＩＦ−ＶＦ特性）にばらつきがあっても各ＬＥＤ回路９０３ａ〜９０３ｄに流れる電流を等しくし、各ＬＥＤ回路（９０３ａ〜９０３ｄ）の発光量（輝度）を等しくすることができる。
【０００９】
なお、関連技術を開示した公知文献として以下の特許文献１〜１０を挙げることができる。
【特許文献１】特開２００４−３１９５８３公報（公開日：２００４年１１月１１日）
【特許文献２】特開２００２−８４０９公報（公開日：２００２年１月１１日）
【特許文献３】特開平１１−６７４７１号公報（公開日：１９９３年３月９日）
【特許文献４】特開２００４−２５３３６４公報（公開日：２００４年９月９日）
【特許文献５】特開２００４−５１０１４公報（公開日：２００４年２月１９日）
【特許文献６】特開平８−１９４４４８号公報（公開日：１９９６年７月３０日）
【特許文献７】特開２０００−１２９０７号公報（公開日：２０００年１月１４日）
【特許文献８】特開２００４−３３５４４３公報（公開日：２００４年１１月２５日）
【特許文献９】特開昭５６−８６４９５号公報（公開日：１９８１年５月１４日）
【特許文献１０】特開昭５９−１０８２９７公報（公開日：１９８４年６月２２日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記した各ＬＥＤ回路は直列接続された１０個のＬＥＤを含むが、同じ型名のＬＥＤであっても、順方向電流−順方向電圧特性にばらつきがある。例えば、ある型名のＬＥＤでは、図１０に示すように、ＩＦ３５ｍＡにおけるＶＦが、２．２Ｖ（最小）〜２．５Ｖ（標準）〜３．０Ｖ（最大）の範囲で変動する。
【００１１】
このように、各ＬＥＤの順方向電流−順方向電圧特性がばらつくと、これらを複数接続したＬＥＤ回路の順方向電流−順方向電圧特性も当然ばらつくことになる。すなわち、図１０のＬＥＤ照明装置８０１では、ＬＥＤ回路１０３ａの順方向電流−順方向電圧特性（以下、ＩＦ−ＶＦ特性）と、ＬＥＤ回路８０３ｃ〜８０３ｄのＩＦ−ＶＦ特性とが一致しないことになる。こうなると、ＬＥＤ回路８０３ｃ〜８０３ｄには、ＬＥＤ回路８０３ａとは異なる電流が流れ、各ＬＥＤ回路（８０３ａ〜８０３ｄ）間で発光量（輝度）の不均衡が生じてしまう。このような不具合は、照明や大型液晶バックライトの面光源等の応用場面において、発光量の不揃いで輝度ムラ等が発生する、電流値の相違により温度上昇や寿命に差が発生するといった問題を招来し、製品品位を著しく低下させる。
【００１２】
一方、図１１のＬＥＤ照明装置９０１では、各ＬＥＤ回路９０３ａ〜９０３ｄに流れる電流（ＩＦａ〜ＩＦｄ）を等しくすることが可能であるものの、部品点数増加に伴う故障率上昇（歩留まり悪化）、製造コスト上昇の問題がある。
【００１３】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、並列された複数のＬＥＤ回路に等しい電流を流すことのできるＬＥＤ駆動回路を簡易な構成で実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のＬＥＤ駆動回路は、上記課題を解決するために、時間的に変化する電流を生成する電流源と第１および第２の平滑コンデンサとを備え、第１の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第１のＬＥＤ回路と、第２の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第２のＬＥＤ回路とを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、２つのコイル（の一方端同士）がタップを介して接続されるとともに該タップに上記電流源で生成された電流が流れ込むように構成された分流コイルと、該分流コイルの一方端および上記第１の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第１の逆流防止ダイオードと、該分流コイルの他方端および上記第２の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第２の逆流防止ダイオードとを備える。
【００１５】
上記構成によれば、電流源によって生成された時間的に変化する電流が分流コイルに流れ込む。このとき、該分流コイルでは電磁結合作用が発生し、第１および第２のＬＥＤ回路の順方向電流−順方向電圧特性に関わりなく、電流源から流れ込んだ電流を２つの巻線数の逆比に分けることができる。そして、分流された電流を、各逆流防止ダイオードを介して、並列に配された平滑コンデンサおよびＬＥＤ回路に与えることができる。
【００１６】
これにより、第１および第２のＬＥＤ回路の順方向電流−順方向電圧特性が異なって（ばらついて）いても、各ＬＥＤ回路に等しい電流を流すことができる。この結果、各ＬＥＤ回路における光量（輝度）の不揃い、電流値の相違による温度上昇や寿命差の発生といった問題を解決でき、シンプルな構成でもって高品位の製品を提供できる。また、製造コスト低く抑えることが可能となる。なお、上記分流コイルがタップを備えた１つのコイル形状であっても構わない。
【００１７】
本発明のＬＥＤ駆動回路は、上記課題を解決するために、時間的に変化する電流を生成する電流源と第１〜第４の平滑コンデンサとを備え、第１の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第１のＬＥＤ回路と、第２の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第２のＬＥＤ回路と、第３の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第３のＬＥＤ回路と、第４の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第４のＬＥＤ回路とを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、２つのコイルがタップを介して接続されるとともに該タップに上記電流源が接続された第１の分流コイルと、２つのコイルがタップを介して接続されるとともに該タップに上記第１の分流コイルの一方端が接続された第２の分流コイルと、２つのコイルがタップを介して接続されるとともに該タップに上記第１の分流コイルの他方端が接続された第３の分流コイルと、上記第２の分流コイルの一方端および上記第１の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第１の逆流防止ダイオードと、上記第２分流コイルの他方端および上記第２の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第２の逆流防止ダイオードと、上記第３の分流コイルの一方端および上記第３の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第３の逆流防止ダイオードと、上記第３分流コイルの他方端および上記第４の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第４の逆流防止ダイオードとを備えることを特徴とする。
【００１８】
上記構成のように複数の分流コイルを用いることで、多数（３以上）のＬＥＤ回路を駆動することが可能となる。なお、分流コイルを２つ用い、一方の分流コイルの一方端を他の分流コイルのタップに接続するとともに他方端を逆流防止ダイオードに接続することで３つのＬＥＤ回路を駆動することも可能である。
【００１９】
上記ＬＥＤ駆動回路においては、上記電流源を、ＤＣ電源に接続するコイルと、該コイルに接続するスイッチング素子と、上記第１のＬＥＤ回路に流れる電流に基づいてスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路とを含むスイッチング電流源で構成することもできる。
【００２０】
本ＬＥＤ駆動回路においては、上記電流源と各ＬＥＤ回路とを電気的に絶縁し、上記第１のＬＥＤ回路に流れる電流を、フォトカプラを介して帰還させる（フォトカプラを含む検出回路で検出する）構成とすることもできる。このように、上記電流源と各ＬＥＤ回路とを電気的に絶縁することで、平滑コンデンサやＬＥＤ回路に短絡故障が発生しても負荷側に異常電流が流れることを防止することができる。
【００２１】
また、本ＬＥＤ駆動回路においては、上記電流源と各ＬＥＤ回路とが電気的に絶縁され、
上記電流源は、整流回路を介してＡＣ電源に接続するトランスと、該トランスの一次巻線に接続するスイッチング素子と、上記第１のＬＥＤ回路に流れる電流を、フォトカプラを介して帰還させて（フォトカプラを含む検出回路で検出し）該スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路とを含むスイッチング電流源であっても構わない。このように、上記電流源と各ＬＥＤ回路とを電気的に絶縁することで、平滑コンデンサやＬＥＤ回路に短絡故障が発生しても負荷側に異常電流が流れることを防止できる。
【００２２】
また、本発明のＬＥＤ照明装置は、上記ＬＥＤ駆動回路を備えることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明のバックライトは、上記ＬＥＤ駆動回路を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、電流源によって生成された時間的に変化する電流が分流コイルに流れ込む。このとき、該分流コイルでは電磁結合作用が発生し、第１および第２のＬＥＤ回路の順方向電流−順方向電圧特性に関わりなく、電流源から流れ込んだ電流を２つの巻線数の逆比に分けることができる。そして、分流された電流を、各逆流防止ダイオードを介して、並列に配された平滑コンデンサおよびＬＥＤ回路に与えることができる。これにより、各ＬＥＤ回路の順方向電流−順方向電圧特性が異なっていても、各ＬＥＤ回路に所望の電流（例えば、等しい電流）を流すことができる。この結果、各ＬＥＤ回路における光量（輝度）の不揃い、電流値の相違による温度上昇や寿命差の発生といった問題を解決でき、シンプルな構成でもって高品位の製品を提供できる。また、製造コストを低く抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
〔実施の形態１〕
本発明のＬＥＤ駆動回路の一実施形態を説明すれば以下のとおりである。図１は、実施の形態１に係るＬＥＤ照明装置の構成を示す回路図である。
【００２６】
同図に示されるように、本ＬＥＤ照明装置１は、入力電源Ｖｉｎと、スイッチング電源回路２ａおよび分流回路２ｂを備えるＬＥＤ駆動回路２と、２つのＬＥＤ回路３ａ・３ｂとを備える。入力電源Ｖｉｎに接続するスイッチング電源回路２ａは、ＰＷＭ制御ＩＣ４、スイッチング素子５（ＮチャネルＭＯＳトランジスタ）、ダイオード６、コイル７、平滑コンデンサ８ａ・８ｂおよび抵抗Ｒ１を備え、分流回路２ｂは、分流コイル（インダクタ）９およびダイオード１０・１１（逆流防止ダイオード）を備える。ここで、分流コイル９は、同一磁心（コア）に巻かれた巻線ｎ１（巻数ｎ１）および巻線ｎ２（巻数ｎ２）がセンタータップ（中継端子）を介して接続された構成である。また、ＬＥＤ回路３ａは、ノードａ１およびノードａ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続された構成であり、同様に、ＬＥＤ回路３ｂでは、ノードｂ１およびノードｂ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続されている。
【００２７】
本ＬＥＤ駆動回路２において、コイル７の一方端は入力電源Ｖｉｎのプラスに接続され、このコイル７の他方端と、ダイオード６のアノードと、スイッチング素子５の第１導通端子（ドレイン）とが互いに接続されている。なお、スイッチング素子５の制御端子（ゲート）はＰＷＭ制御ＩＣ４に接続され、第２導通端子（ソース）は入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されている。
【００２８】
ここで、ダイオード６のカソードは分流コイル９のセンタータップに接続され、この分流コイル９の一方端はダイオード１０のアノードに接続されるとともに、他方端はダイオード１１のアノードに接続されている。
【００２９】
また、ダイオード１０のカソードは、ノードａ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ８ａを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。同様に、ダイオード１１のカソードは、ノードｂ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ８ｂを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。さらに、ノードａ２は、ＰＷＭ制御ＩＣ４の電流フィードバック入力に接続されるとともに抵抗Ｒ１を介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続され、ノードｂ２も入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されている。これにより、分流コイル９のセンタータップと入力電源Ｖｉｎのマイナスとの間にＬＥＤ回路３ａ・３ｂが並列に配される。
【００３０】
スイッチング電源回路２ａは、ステップアップコンバータ（ブーストコンバータ）を構成しており、スイッチング素子５のＯＮ期間にコイル７にエネルギーを蓄積し、ＯＦＦ期間にこのエネルギーに基づく起電圧と入力電圧とを重畳させることで生成される電流ＩＦ’をダイオード６を介して分流コイル９のセンタータップに流す。これにより、分流コイル９の巻線ｎ１（ダイオード１０）および巻線ｎ２（ダイオード１１）には、電磁結合作用により、それぞれの巻数比の逆比に応じた分流電流ＩＦ１およびＩＦ２が流れる。巻数比ｎ１：ｎ２を１：１とすればＩＦ１：ＩＦ２＝１：１となり、巻数比ｎ１：ｎ２を２：１とすればＩＦ１：ＩＦ２＝１：２となる。
【００３１】
分流電流ＩＦ１は、分流回路２ｂのダイオード１０を介して平滑コンデンサ８ａおよびＬＥＤ回路３ａに流れ、分流電流ＩＦ２は、分流回路２ｂのダイオード１１を介して平滑コンデンサ８ｂおよびＬＥＤ回路３ｂに流れる。巻数比ｎ１：ｎ２を１：１とした場合、図２に示すように、スイッチング素子５のｏｆｆ期間の電流ＩＦ’（ダイオード６に流れる電流）は、スイッチング素子５ターンｏｆｆ時の電流Ｉｄの電流値を最大とし、時間とともに減衰する。これにより、分流電流ＩＦ１およびＩＦ２も減衰するが、平滑コンデンサ８ａ・８ｂの作用（充電）によってＬＥＤ回路３ａ・３ｂには、平滑された同じ値の直流定電流ＩＦａ・ＩＦｂ（図２参照）が流れる。また、スイッチング素子５のｏｆｆ期間にはＩＦ’並びに分流電流ＩＦ１およびＩＦ２はともに０となるが、平滑コンデンサ８ａ・８ｂの作用（放電）によってＬＥＤ回路３ａ・３ｂには平滑された同じ値の直流定電流ＩＦａ・ＩＦｂ（図２参照）が流れる。
【００３２】
ここで、ＬＥＤ回路３ａに流れる電流値を抵抗Ｒ１で検出してＰＷＭ制御ＩＣ４に電流帰還をかけ、これに基づいてスイッチング素子５のデューティレシオ（ｏｎ時間とｏｆｆ時間の比）を制御する。このＬＥＤ駆動回路２の一連の作用によって、ＬＥＤ回路３ａおよびＬＥＤ回路３ｂの順方向電流−順方向電圧特性が異なっていても、各ＬＥＤ回路３ａ・３ｂに等しい電流を流すことができる。このように、本ＬＥＤ駆動回路２によれば、各ＬＥＤ回路３ａ・３ｂにおける光量（輝度）の不揃い、電流値の相違による温度上昇や寿命差の発生といった問題を解決でき、シンプルな構成でもって高品位の製品を提供できる。また、製造コスト低く抑えることが可能となる。
【００３３】
また、各ＬＥＤ回路３ａ・３ｂにおいて、順方向電流−順方向電圧特性の異なるＬＥＤ（例えば、色の異なるＬＥＤ）を接続したり、ＬＥＤの個数が異なっていても、本ＬＥＤ駆動回路２によれば、各ＬＥＤ回路３ａ・３ｂを流れる電流を均衡させることができ、各ＬＥＤ回路３ａ・３ｂの発光量を等しく保つことが可能になる。
【００３４】
なお、ダイオード６を省略し、コイル７の一方端および分流コイル９のセンタータップを直接接続することも可能である。
【００３５】
また、分流回路２ｂの変形例を図３に示す。同図に示すように、本ＬＥＤ駆動回路２の分流回路を、同一磁心に巻かれた巻数ｎ１および巻数ｎ２の２つの巻線の一方端部同士を接続してセンタータップとし、各他端部をダイオード１０およびダイオード１１のアノードに接続するような構成とすることもできる。
【００３６】
〔実施の形態２〕
本ＬＥＤ駆動回路の他の実施形態を説明すれば以下のとおりである。図４は、実施の形態２に係るＬＥＤ照明装置の構成を示す回路図である。
【００３７】
同図に示されるように、本ＬＥＤ照明装置１０１は、入力電源Ｖｉｎと、スイッチング電源回路１０２ａおよび分流回路１０２ｂを備えるＬＥＤ駆動回路１０２と、４つのＬＥＤ回路１０３ａ〜１０３ｄとを備える。入力電源Ｖｉｎに接続するスイッチング電源回路１０２ａは、ＰＷＭ制御ＩＣ１０４、スイッチング素子１０５、ダイオード１０６、コイル１０７、平滑コンデンサ１０８ａ〜１０８ｄおよび抵抗Ｒ２を備え、分流回路１０２ｂは、分流コイル１０９ｘ〜１０９ｚおよびダイオード１１０〜１１３（逆流防止ダイオード）を備える。ここで、分流コイル１０９ｘ〜１０９ｚは、同一磁心（コア）に巻かれた２つの巻線がセンタータップを介して接続された構成である。また、ＬＥＤ回路１０３ａは、ノードａ１およびノードａ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続された構成であり、同様に、ＬＥＤ回路１０３ｂでは、ノードｂ１およびノードｂ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され、同様に、ＬＥＤ回路１０３ｃでは、ノードｃ１およびノードｃ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され同様に、ＬＥＤ回路１０３ｄでは、ノードｄ１およびノードｄ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続されている。
【００３８】
本ＬＥＤ駆動回路１０２においては、コイル１０７の一方端は入力電源Ｖｉｎのプラスに接続され、このコイル１０７の他方端と、ダイオード１０６のアノードと、スイッチング素子１０５の第１導通端子（ドレイン）とが互いに接続されている。なお、スイッチング素子１０５の制御端子（ゲート）はＰＷＭ制御ＩＣ１０４に接続され、第２導通端子（ソース）は入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されている。
【００３９】
ここで、ダイオード１０６のカソードは分流コイル１０９ｘのセンタータップに接続され、この分流コイル１０９ｘの一方端はコイル１０９ｙのセンタータップに接続され、他方端はコイル１０９ｚのセンタータップに接続される。また、分流コイル１０９ｙの一方端はダイオード１１０のアノードに接続され、他方端はダイオード１１１のアノードに接続される。また、分流コイル１０９ｚの一方端はダイオード１１２のアノードに接続され、他方端はダイオード１１３のアノードに接続される。
【００４０】
また、ダイオード１１０のカソードは、ノードａ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ１０８ａを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。同様に、ダイオード１１１のカソードは、ノードｂ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ１０８ｂを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。また、ダイオード１１２のカソードは、ノードｃ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ１０８ｃを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。また、ダイオード１１３のカソードは、ノードｄ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ１０８ｄを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。
【００４１】
さらに、ノードａ２は、ＰＷＭ制御ＩＣ１０４の電流フィードバック入力にも接続されるとともに抵抗Ｒ２を介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。また、ノードｂ２、ｃ２およびｄ２それぞれが入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されている。これにより、分流コイル１０９ｘのセンタータップと入力電源Ｖｉｎのマイナスとの間にＬＥＤ回路１０３ａ〜１０３ｄが並列に配される。
【００４２】
ここで、各分流コイル（１０９ｘ・１０９ｙ・１０９ｚ）の２つの巻線の巻数比を１：１とすれば、ＩＦ１（ダイオード１１０を流れる電流）：ＩＦ２（ダイオード１１１を流れる電流）：ＩＦ３（ダイオード１１２を流れる電流）：ＩＦ４（ダイオード１１３を流れる電流）＝１：１：１：１となり、４系統の電流を均衡させることができる。なお、さらに系統数を増加させる場合、例えば、分流コイル１０９ｙの２つの出力を新たに２つの分流コイル（各センタータップ）に接続し、分流コイル１０９ｚの２つの出力を新たに２つの分流コイル（各センタータップ）に接続すれば、８系統の電流均衡が可能となる。さらに系統数を増やす場合は同様に分流コイルの数を増やせばよい。なお、ダイオード１０６を削除して上記ＬＥＤ駆動回路１０２を構成することも可能である。
【００４３】
また、図５のように、３つの分流コイル１１９ｘ・１１９ｙを構成し、分流コイル１１９ｘの巻数比を２：１、分流コイル１１９ｙの巻数比を１：１とすれば、ＩＦ１（ダイオード１２０を流れる電流）：ＩＦ２（ダイオード１２１を流れる電流）：ＩＦ３（ダイオード１２２を流れる電流）＝１：１：１となり、３系統の電流を均衡させることもできる。
【００４４】
〔実施の形態３〕
本ＬＥＤ駆動回路の他の実施形態を説明すれば以下のとおりである。図６は、実施の形態３に係るＬＥＤ照明装置の構成を示す回路図である。
【００４５】
同図に示されるように、本ＬＥＤ照明装置２０１は、ＡＣ電源と、スイッチング電源回路２０２ａおよび分流回路２０２ｂを備えるＬＥＤ駆動回路２０２と、４つのＬＥＤ回路２０３ａ〜２０３ｄとを備える。ＡＣ電源に接続するスイッチング電源回路２０２ａは、ブリッジダイオード２２０、コンデンサ２２１、抵抗Ｒａ・Ｒｂ、ＰＷＭ制御ＩＣ２０４、スイッチング素子２０５（ＰチャネルＭＯＳトランジスタ）、コイル２０７（磁芯入）、平滑コンデンサ２０８ａ〜２０８ｄ、フォトカプラ２５５（発光用および受光用）および抵抗Ｒ３・４を備え、分流回路２０２ｂは、分流コイル２０９ｘ〜２０９ｚおよびダイオード２１０〜２１３（逆流防止ダイオード）を備える。ここで、分流コイル２０９ｘ〜２０９ｚは、同一磁芯（コア）に巻かれた２つの巻線がセンタータップを介して接続された構成である。また、ＬＥＤ回路２０３ａは、ノードａ１およびノードａ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続された構成であり、同様に、ＬＥＤ回路２０３ｂでは、ノードｂ１およびノードｂ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され、同様に、ＬＥＤ回路２０３ｃでは、ノードｃ１およびノードｃ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され同様に、ＬＥＤ回路２０３ｄでは、ノードｄ１およびノードｄ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続されている。
【００４６】
本ＬＥＤ駆動回路２０２においては、ブリッジダイオード２２０の各入力端子がＡＣ電源に接続され、ブリッジダイオード２２０のプラス端子がコイル２０７の一方端に接続され、このコイル２０７の他方端と、スイッチング素子２０５の第１導通端子（ドレイン）と、分流コイル２０９ｘのセンタータップとが互いに接続されている。なお、スイッチング素子２０５の制御端子（ゲート）はＰＷＭ制御ＩＣ２０４に接続され、第２導通端子（ソース）は、ＰＷＭ制御ＩＣ２０４の電流フィードバック入力に接続されるとともに、抵抗Ｒ４を介して、ブリッジダイオード２２０のマイナス端子に接続するノードＰに接続されている。さらに、ブリッジダイオード２２０のプラス端子は抵抗Ｒａを介してノードＱに接続され、ノードＰ・Ｑ間には、抵抗Ｒｂおよびコンデンサ２２１が並列に接続されている。なお、ノードＰ・ＱはＰＷＭ制御ＩＣ２０４にも接続されている。
【００４７】
ここで、分流コイル２０９ｘの一方端はコイル２０９ｙのセンタータップに接続され、一方端はコイル２０９ｚのセンタータップに接続される。また、分流コイル２０９ｙの一方端はダイオード２１０のアノードに接続され、他方端はダイオード２１１のアノードに接続される。また、分流コイル２０９ｚの一方端はダイオード２１２のアノードに接続され、他方端はダイオード２１３のアノードに接続される。
【００４８】
また、ダイオード２１０のカソードはノードａ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ２０８ａを介してノードｘに接続される。同様に、ダイオード２１１のカソードは、ノードｂ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ２０８ｂを介してノードｘに接続される。同様に、ダイオード２１２のカソードは、ノードｃ１に接続されるとともに平滑コンデンサ２０８ｃを介してノードｘに接続されている。同様に、ダイオード２１３のカソードは、ノードｄ１に接続されるとともに平滑コンデンサ２０８ｄを介してノードｘに接続されている。
【００４９】
さらに、ノードａ２は、フォトカプラ２５５を介してＰＷＭ制御ＩＣ２０４の電流フィードバック入力にも接続されるとともに抵抗Ｒ３を介してノードｘに接続されている。また、ノードｂ２、ノードｃ２およびノードｄ２それぞれがノードｘに接続されている。さらに、ノードｘはコイル２０７の一方端およびブリッジダイオード２２０のプラス端子に接続されている。
【００５０】
本実施の形態に係るＬＥＤ照明装置２０１においては、ＡＣ電源からブリッジダイオード２２０で整流した電圧を直接スイッチング素子２０５でスイッチングし、そのｏｎ期間中にコイル２０７に蓄積したエネルギーだけをそのｏｆｆ期間に電流ループＡによって分流回路２０２ｂ（ひいてはＬＥＤ回路２０３ａ〜２０３ｄ）に供給する。
【００５１】
本構成では、昇圧回路側（電流源）と負荷（分流回路２０９ｘ〜２０９ｚおよびＬＥＤ回路２０３ａ〜２０３ｄ）とでＧＮＤを共通にしない（ＡＣ電源と負荷を並列に接続しない）。ＰＷＭ制御ＩＣ２０４への電流帰還にはフォトカップラ２５５にて行う。これにより、負荷に流れた電流を、図中に示すループＡによって、昇圧エネルギーを蓄積するコイル２０７の入力に帰すことができ、昇圧エネルギーだけを負荷側へ供給することができる。
【００５２】
したがって、平滑コンデンサ２０８ａ〜２０８ｄまたはＬＥＤ回路２０３ａ〜２０３ｄが短絡故障した場合でも、コイル２０７に蓄積されたエネルギーだけが放出され、定電流作動を維持することができる。この結果、ＡＣ電源から過大な短絡電流が流れることで発生する発煙事故や配線パターンの焼損等といった問題を回避でき、機器の安全設計を図ることができる。
【００５３】
〔実施の形態４〕
本ＬＥＤ駆動回路の他の実施形態を説明すれば以下のとおりである。図７は、実施の形態４に係るＬＥＤ照明装置の構成を示す回路図である。
【００５４】
同図に示されるように、本ＬＥＤ照明装置３０１は、ＡＣ電源と、スイッチング電源回路３０２ａおよび分流回路３０２ｂを備えるＬＥＤ駆動回路３０２と、４つのＬＥＤ回路３０３ａ〜３０３ｄとを備える。ＡＣ電源に接続するスイッチング電源回路３０２ａは、ブリッジダイオード３２０、ＰＷＭ制御ＩＣ３０４、スイッチング素子３０５、巻線Ｎｐ・Ｎｑを有するトランス３０７、ダイオード３０６、平滑コンデンサ３０８ａ〜３０８ｄ、フォトカプラ３５５（発光用および受光用）および抵抗Ｒ５・６を備え、分流回路３０２ｂは、分流コイル３０９ｘ〜３０９ｚおよびダイオード３１０〜３１３（逆流防止ダイオード）を備える。ここで、分流コイル３０９ｘ〜３０９ｚは、同一磁心（コア）に巻かれた２つの巻線がセンタータップを介して接続された構成である。また、ＬＥＤ回路３０３ａは、ノードａ１およびノードａ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続された構成であり、同様に、ＬＥＤ回路３０３ｂでは、ノードｂ１およびノードｂ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され、同様に、ＬＥＤ回路３０３ｃでは、ノードｃ１およびノードｃ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され同様に、ＬＥＤ回路３０３ｄでは、ノードｄ１およびノードｄ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続されている。
【００５５】
本ＬＥＤ駆動回路３０２においては、ブリッジダイオード３２０の各入力端子がＡＣ電源に接続されており、巻線Ｎｐの一方端はブリッジダイオード３２０のプラス端子に接続され、他方端はスイッチング素子３０５の第１導通端子（ドレイン）に接続されている。なお、スイッチング素子３０５の制御端子（ゲート）はＰＷＭ制御ＩＣ３０４に接続され、第２導通端子（ソース）は、ＰＷＭ制御ＩＣ３０４の電流フィードバック入力に接続されるとともに、抵抗Ｒ６を介して、ブリッジダイオード３２０のマイナス端子に接続されている。
【００５６】
ここで、巻線Ｎｑの一方端はダイオード３０６を介して分流コイル３０９ｘのセンタ−タップに接続され、他方端はノードｘに接続されている。分流コイル３０９ｘの一方端はコイル３０９ｙのセンタータップに接続され、一方端はコイル３０９ｚのセンタータップに接続される。また、分流コイル３０９ｙの一方端はダイオード３１０のアノードに接続され、他方端はダイオード３１１のアノードに接続される。また、分流コイル３０９ｚの一方端はダイオード３１２のアノードに接続され、他方端はダイオード３１３のアノードに接続される。
【００５７】
また、ダイオード３１０のカソードはノードａ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ３０８ａを介してノードｘに接続される。同様に、ダイオード３１１のカソードは、ノードｂ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ３０８ｂを介してノードｘに接続される。同様に、ダイオード３１２のカソードは、ノードｃ１に接続されるとともに平滑コンデンサ３０８ｃを介してノードｘに接続されている。同様に、ダイオード３１３のカソードは、ノードｄ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ３０８ｄを介してノードｘに接続されている。
【００５８】
さらに、ノードａ２は、フォトカプラ３５５を介してＰＷＭ制御ＩＣ３０４の電流フィードバック入力にも接続されるとともに抵抗Ｒ５を介してノードｘに接続されている。また、ノードｂ２、ノードｃ２およびノードｄ２それぞれがノードｘに接続されている。
【００５９】
本実施の形態に係るＬＥＤ照明装置３０１においては、ＡＣ電源をブリッジダイオード３２０で全波整流した電圧をトランス３０７のＮｐ巻線に印加しつつ、スイッチング素子３０５をスイッチングさせる。すなわち、スイッチング素子３０５のオン期間にＮｐ巻線へ１次電流Ｉｄを流してエネルギーを蓄積し、そのオフ期間に、このＮｐ巻線に蓄積したエネルギーによってＮｓ巻線に誘導起電力を発生させる。この誘導起電力により発生した電流はダイオード３０６で整流し、２次電流ＩＦ’として分流コイル３０９ｘのセンタータップに入力する。分流コイル３０９ｘではＩＦ１＋２、ＩＦ３＋４に分流され、それらは更に分流コイル３０９ｙ、３０９ｚへ入力され、それぞれＩＦ１・２とＩＦ３・４に分流される。分流された電流は、平滑コンデンサＣ３０８ａ〜３０８ｄおよび各ＬＥＤ回路３０３ａ〜３０３ｄへ供給される。
【００６０】
また、Ｒ５でＬＥＤ回路３０３ａに流れる電流を検出し、フォトカップラ３５５を介して１次側のＰＷＭ制御ＩＣ４０４にフィードバックさせる。これにより、ＩＦ’＝（ＩＦ１＋ＩＦ２＋ＩＦ３＋ＩＦ４）の定電流制御が可能となる。この２次電流ＩＦ’は図２と同じくスイッチング素子３０５のスイッチングのオフ期間毎に発生し、時間の経過と共に減衰する電流波形である。このため、分流コイルに電磁誘導を発生させることができ、本発明の分流回路（分流コイルおよび逆流防止ダイオードで構成される回路）を応用できる。
【００６１】
また、絶縁型コンバータを介して蓄積されたエネルギーを２次側に出力するため、ＡＣ電源と負荷は並列に接続されない。したがって、平滑コンデンサ３０８ａ〜３０８ｄまたはＬＥＤ回路３０３ａ〜３０３ｄ短絡故障等があっても過大電流が流れることがなく安全である。なお、絶縁型コンバータは、図７に示すような１石式でも良いし、多石式でも構わない。
【００６２】
〔実施の形態５〕
本ＬＥＤ駆動回路の他の実施形態を説明すれば以下のとおりである。図８は、実施の形態５に係るＬＥＤ照明装置の構成を示す回路図である。
【００６３】
同図に示されるように、本ＬＥＤ照明装置４０１は、（ＤＣ）入力電源Ｖｉｎと、スイッチング電源回路４０２ａおよび分流回路４０２ｂを備えるＬＥＤ駆動回路４０２と、４つのＬＥＤ回路４０３ａ〜４０３ｄとを備える。入力電源Ｖｉｎに接続するスイッチング電源回路４０２ａは、ＰＷＭ制御ＩＣ４０４、スイッチング素子４０５（ＰチャネルＭＯＳトランジスタ）、ダイオード４０６、コイル４０７、平滑コンデンサ４０８ａ〜４０８ｄおよび抵抗Ｒ７・８を備え、分流回路４０２ｂは、分流コイル４０９ｘ〜４０９ｚおよびダイオード４１０〜４１３（逆流防止ダイオード）を備える。ここで、分流コイル４０９ｘ〜４０９ｚは、同一磁心（コア）に巻かれた２つの巻線がセンタータップを介して接続された構成である。また、ＬＥＤ回路４０３ａは、ノードａ１およびノードａ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続された構成であり、同様に、ＬＥＤ回路４０３ｂでは、ノードｂ１およびノードｂ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され、同様に、ＬＥＤ回路４０３ｃでは、ノードｃ１およびノードｃ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され同様に、ＬＥＤ回路４０３ｄでは、ノードｄ１およびノードｄ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続されている。
【００６４】
本ＬＥＤ駆動回路４０２において、スイッチング素子４０５の第１導通端子（ソース）が入力電源Ｖｉｎのプラスに接続され、このスイッチング素子４０５の第２導通端子（ドレイン）と、ダイオード４０６のカソードと、コイル４０７の一方端が互いに接続されている。なお、コイル４０７の他方端はノードｙに接続されており、このノードｙはＰＷＭ制御ＩＣ４０４のフィードバック入力に接続されるとともに、抵抗Ｒ７を介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。また、スイッチング素子４０５の制御端子（ゲート）はＰＷＭ制御ＩＣ４０４に接続される。
【００６５】
ここで、ダイオード４０６のアノードは分流コイル４０９ｘのセンタータップに接続され、この分流コイル４０９ｘの一方端はコイル４０９ｙのセンタータップに接続され、一方端はコイル４０９ｚのセンタータップに接続される。また、分流コイル４０９ｙの一方端はダイオード４１０のカソードに接続され、他方端はダイオード４１１のカソードに接続される。また、分流コイル４０９ｚの一方端はダイオード４１２のカソードに接続され、他方端はダイオード４１３のカソードに接続される。
【００６６】
また、ダイオード４１０のアノードは、ノードａ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ４０８ａを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。同様に、ダイオード４１１のアノードは、ノードｂ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ４０８ｂを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。また、ダイオード４１２のアノードは、ノードｃ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ４０８ｃを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。また、ダイオード４１３のアノードは、ノードｄ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ４０８ｄを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。
【００６７】
さらに、ノードａ２は、ＰＷＭ制御ＩＣ４０４の電流フィードバック入力にも接続されるとともに抵抗Ｒ７を介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続され、ＰＷＭ制御ＩＣ４０４、ノードｂ２、ノードｃ２およびノードｄ２それぞれも入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されている。これにより、分流コイル４０９ｘのタップと入力電源Ｖｉｎのマイナスとの間にＬＥＤ回路４０３ａ〜４０３ｄが並列に配される。
【００６８】
本実施の形態のＬＥＤ駆動回路４０２は、反転チョッパー回路に分流コイル４０９ｘ〜４０９ｚと逆流防止ダイオード４１０〜４１３を付加したものである。すなわち、スイッチング素子４０５のオン期間中に入力電圧Ｖｉｎから点線で示すＩｄでコイル４０７にエネルギーを蓄積する。このとき負荷側へはダイオード４０６またはダイオード４１０〜４１３によって阻止されるため電流は流れない。次にスイッチング素子４０５がオフしたときコイル４０７に流れていたＩｄは遮断され、蓄積されたエネルギーはＩＦ’のループで流れ続け、エネルギーを負荷へ放出する。この電流ＩＦ’も時間と共に減衰する電流波形であり、この電流ループに分流コイル４０９ｘ〜４０９ｚと逆流防止ダイオード４１０〜４１３を挿入することにより各ＬＥＤ回路４０３ａ〜４０３ｄに均衡した電流を流すことができる。本回路の動作原理は実施の形態４（図７参照）と類似するが、図７のトランス３０７を図８ではコイル４０７にしているため、負荷に印加する電圧が負電圧となることが異なっている。
【００６９】
さらに、入力電圧ＶｉｎとＬＥＤ回路４０３ａ〜４０３ｄとの間にダイオード４０６が介在し、両者が並列に接続されていないため、平滑コンデンサ４０８ａ〜４０８ｄまたはＬＥＤ回路４０３ａ〜４０３ｄに短絡故障等があっても過大電流が流れることがなく安全である。
【００７０】
上記各実施の形態によれば、並列接続された各ＬＥＤのＩＦ−ＶＦ特性が異なっても分流回路の作用で電流を均等に分流することができ、各ＬＥＤ回路には等しい定電流あるいは所望の電流を流すことができ、発光量を均衡させることができる。これにより、面光源の明るさを均一にすることが可能となる。また、定電流均衡作用が実現し、従来のようにＬＥＤ回路ごとに定電流制御する必要がなくなるため、回路をシンプルに低価格に構成できる。また定電流均衡作用により、ＩＦ−ＶＦ特性の異なる種類のＬＥＤや直列個数の異なるＬＥＤ回路を用いても均衡した電流を流すことができ、回路設計の自由度が拡大する。また定電流均衡作用により、従来方式のＶＦの低いＬＥＤに電流が増大し、ＶＦ×ＩＦによる発熱により部分的に温度上昇や寿命劣化を引き起こすこともなく信頼性の面でも安定した特性が得られる。さらに、実施の形態３や４では、ＬＥＤが長期間に順次短絡故障しても各ラインが定電流で維持されバランスしているので、短絡異常電流が流れず機器の安全性が保てる。
【００７１】
なお、上記実施の形態（１〜５）に係るＬＥＤ駆動回路は、放電管とＬＥＤを併用する、いわゆるハイブリッドタイプのＬＥＤ照明におけるＬＥＤの駆動用としても応用することができる。
【００７２】
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施の形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明に係るＬＥＤ駆動回路は、液晶ＴＶ、モニター等の液晶バックライトインバータ、ＬＥＤ照明機器およびＬＥＤ応用機器に広く応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施の形態１に係るＬＥＤ照明装置の回路構成を示す回路図である。
【図２】図１に示すＬＥＤ照明装置の回路を流れる電流を説明するグラフである。
【図３】上記ＬＥＤ照明装置の分流回路の変形例を示す回路図である。
【図４】実施の形態２に係るＬＥＤ照明装置の回路構成を示す回路図である。
【図５】上記ＬＥＤ照明装置の分流回路の変形例を示す回路図である。
【図６】実施の形態２に係るＬＥＤ照明装置の回路構成を示す回路図である。
【図７】実施の形態３に係るＬＥＤ照明装置の回路構成を示す回路図である。
【図８】実施の形態４に係るＬＥＤ照明装置の回路構成を示す回路図である。
【図９】従来のＬＥＤ照明装置の回路構成を示す回路図である。
【図１０】ＬＥＤの順方向電流−順方向電圧特性（ＩＦ−ＶＦ特性）を説明するグラフである。
【図１１】従来のＬＥＤ照明装置の回路構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００７５】
１・１０１・２０１・３０１・４０１ ＬＥＤ照明装置
２・１０２・２０２・３０２・４０２ ＬＥＤ駆動回路
２ａ・１０２ａ・２０２ａ・３０２ａ・４０２ａ スイッチング電源回路
２ｂ・１０２ｂ・２０２ｂ・３０２ｂ・４０２ｂ 分流回路
３・１０３・２０３・３０３・４０３ ＬＥＤ回路
４・１０４・２０４・３０４・４０４ ＰＷＭ制御ＩＣ
５・１０５・２０５・３０５・４０５ スイッチング素子
７・１０７・２０７・４０７ （磁芯入）コイル
３０７ トランス
８・１０８・２０８・３０８・４０８ 平滑コンデンサ
Ｖｉｎ ＤＣ入力電源
ＡＣ ＡＣ電源
９ １０９ｘ〜１０９ｚ・２０９ｘ〜２０９ｚ・３０９ｘ〜３０９ｚ・４０９ｘ〜４０９ｚ 分流コイル
１０・１１・１１０〜１１３・２１０〜１１３・３１０〜３１３・４１０〜４１３ ダイオード（逆流防止ダイオード）
２５５ ３５５ フォトカプラ
ａ１〜ｄ１・ａ２〜ｄ２・ｐ・Ｑ・ｘ・ｙ ノード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置等のバックライトに用いられるＬＥＤ（発光ダイオード）照明装置、特に、その駆動（点灯）回路（ＬＥＤ駆動回路）に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は従来のＬＥＤ照明装置の回路図である。同図に示されるように、ＬＥＤ照明装置８０１は、入力電源Ｖｉｎ（直流電源）と、ＬＥＤ駆動回路と、４つのＬＥＤ回路（８０３ａ〜８０３ｄ）とを備える。ＬＥＤ駆動回路は、ＰＷＭ制御ＩＣ８０４、スイッチング素子８０５、ダイオード８０６、コイル８０７、抵抗Ｒａ〜Ｒｄおよび平滑コンデンサ８０８を備える。なお、ＬＥＤ回路８０３ａは、ノードａ１およびノードａ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続された構成であり、同様に、ＬＥＤ回路８０３ｂでは、ノードｂ１およびノードｂ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され、ＬＥＤ回路８０３ｃでは、ノードｃ１およびノードｃ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され、ＬＥＤ回路８０３ｄでは、ノードｄ１およびノードｄ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続されている。コイル８０７の一方端は入力電源Ｖｉｎのプラスに接続され、このコイル８０７の他方端と、ダイオード８０６のアノードと、スイッチング素子８０５の第１導通端子（ドレイン）とが互いに接続されている。なお、スイッチング素子８０５の制御端子（ゲート）はＰＷＭ制御ＩＣ８０４に接続され、第２導通端子（ソース）は入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されている。ダイオード８０６のカソードは平滑コンデンサ８０８を介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されており、さらに、ダイオード８０６のカソード、平滑コンデンサ８０８の第１電極およびノードａ１〜ドｄ１が互いに接続されるとともに、ノードａ２〜ｄ２がそれぞれ、抵抗Ｒａ〜Ｒｄを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。例えば、ノードａ２は抵抗Ｒａを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続され、ノードｂ２は抵抗Ｒｂを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。これにより、ダイオード８０６のカソードと入力電源Ｖｉｎのマイナスとの間にＬＥＤ回路８０３ａ〜８０３ｄが並列に配される。また、ノードａ２はＰＷＭ制御ＩＣ８０４の電流フィードバック入力にも接続される。
【０００３】
上記駆動回路は、ステップアップコンバータ（ブーストコンバータ）を構成し、スイッチング素子８０５のＯＮ期間にコイル８０７（コイル）にエネルギーを蓄積し、ＯＦＦ期間に、上記エネルギーに基づく起電圧と入力電圧とを重畳させて平滑コンデンサ８０８および各ＬＥＤ回路（８０３ａ〜８０３ｄ）に与える。ここで、ＬＥＤ回路８０３ａに流れる電流値を抵抗Ｒａで検出してＰＷＭ制御ＩＣ８０４に電流帰還をかけ、これに基づいてスイッチング素子８０５のデューティレシオ（ｏｎ時間とｏｆｆ時間の比）を制御する。これにより、ＬＥＤ回路８０３ａに流れる電流を定電流とすることができる。
【０００４】
ここで、ＬＥＤ回路８０３ａ〜８０３ｄは並列であるため、ＬＥＤ回路８０３ａの順方向電流−順方向電圧特性（以下、ＩＦ−ＶＦ特性）と、ＬＥＤ回路８０３ｃ〜８０３ｄのＩＦ−ＶＦ特性とが一致していれば、ＬＥＤ回路８０３ｃ〜８０３ｄにもＬＥＤ回路８０３ａを流れる電流ＩＦａと等しい定電流（ＩＦｂ〜ＩＦｄ）を流すことが可能である。
【０００５】
図１１も従来のＬＥＤ照明装置の回路図である。同図に示されるように、ＬＥＤ照明装置９０１は、入力電源Ｖｉｎ（直流電源）と、ＬＥＤ駆動回路と、ＬＥＤ回路９０３ａ〜９０３ｄとを備える。ＬＥＤ駆動回路は、ＰＷＭ制御ＩＣ９０４ａ〜９０４ｄ、スイッチング素子９０５ａ〜９０５ｄ、ダイオード９０６ａ〜９０６ｄ、コイル９０７ａ〜９０７ｄ、平滑コンデンサ９０８ａ〜９０８ｄおよび抵抗ｒａ〜ｒｄを備える。なお、ＬＥＤ回路９０３ａは、ノードａ１およびノードａ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続された構成であり、同様に、ＬＥＤ回路９０３ｂでは、ノードｂ１およびノードｂ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され、ＬＥＤ回路９０３ｃでは、ノードｃ１およびノードｃ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され、ＬＥＤ回路９０３ｄでは、ノードｄ１およびノードｄ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続されている。
【０００６】
ここで、図１１の回路を部材９０３ａ〜９０８ａおよびｒａを含む回路Ａと、部材９０３ｂ〜９０８ｂおよびｒｂを含む回路Ｂと、部材９０３ｃ〜９０８ｃおよびｒｃを含む回路Ｃと、部材９０３ｄ〜９０８ｄおよびｒｄを含む回路Ｄとに分けてみると、各回路（Ａ〜Ｄ）の構成・作用は同一である。
【０００７】
例えば回路Ａについて説明すると、コイル９０７ａの一方端は入力電源Ｖｉｎのプラスに接続され、このコイル９０７ａの他方端と、ダイオード９０６ａのアノードと、スイッチング素子９０５ａの第１導通端子（ドレイン）とが互いに接続されている。なお、スイッチング素子９０５ａの制御端子（ゲート）はＰＷＭ制御ＩＣ９０４ａに接続され、第２導通端子（ソース）は入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されている。ダイオード９０６ａのカソードは平滑コンデンサ９０８ａを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されており、さらに、ダイオード９０６ａのカソード、平滑コンデンサ９０８ａの第１電極およびノードａ１が互いに接続されるとともに、ノードａ２が抵抗ｒａを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。そして、スイッチング素子９０５ａのＯＮ期間にコイル９０７ａ（コイル）にエネルギーが蓄積され、ＯＦＦ期間に、上記エネルギーに基づく起電圧と入力電圧とが重畳されて平滑コンデンサ９０８ａおよびＬＥＤ回路９０３ａに与えられる。ここで、ＬＥＤ回路９０３ａに流れる電流値を抵抗ｒａで検出してＰＷＭ制御ＩＣ９０４ａに電流帰還をかけ、これに基づいてスイッチング素子９０５ａのデューティレシオ（ｏｎ時間とｏｆｆ時間の比）を制御する。これにより、ＬＥＤ回路９０３ａに流れる電流を定電流とすることができる。
【０００８】
上記構成によれば、回路Ａ〜Ｄにおいて電流ＩＦａ〜ＩＦｄを個別に制御できる。したがって、ＬＥＤ回路９０３ａ〜９０３ｄの順方向電流−順方向電圧特性（以下、ＩＦ−ＶＦ特性）にばらつきがあっても各ＬＥＤ回路９０３ａ〜９０３ｄに流れる電流を等しくし、各ＬＥＤ回路（９０３ａ〜９０３ｄ）の発光量（輝度）を等しくすることができる。
【０００９】
なお、関連技術を開示した公知文献として以下の特許文献１〜１０を挙げることができる。
【特許文献１】特開２００４−３１９５８３公報（公開日：２００４年１１月１１日）
【特許文献２】特開２００２−８４０９公報（公開日：２００２年１月１１日）
【特許文献３】特開平１１−６７４７１号公報（公開日：１９９３年３月９日）
【特許文献４】特開２００４−２５３３６４公報（公開日：２００４年９月９日）
【特許文献５】特開２００４−５１０１４公報（公開日：２００４年２月１９日）
【特許文献６】特開平８−１９４４４８号公報（公開日：１９９６年７月３０日）
【特許文献７】特開２０００−１２９０７号公報（公開日：２０００年１月１４日）
【特許文献８】特開２００４−３３５４４３公報（公開日：２００４年１１月２５日）
【特許文献９】特開昭５６−８６４９５号公報（公開日：１９８１年５月１４日）
【特許文献１０】特開昭５９−１０８２９７公報（公開日：１９８４年６月２２日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記した各ＬＥＤ回路は直列接続された１０個のＬＥＤを含むが、同じ型名のＬＥＤであっても、順方向電流−順方向電圧特性にばらつきがある。例えば、ある型名のＬＥＤでは、図１０に示すように、ＩＦ３５ｍＡにおけるＶＦが、２．２Ｖ（最小）〜２．５Ｖ（標準）〜３．０Ｖ（最大）の範囲で変動する。
【００１１】
このように、各ＬＥＤの順方向電流−順方向電圧特性がばらつくと、これらを複数接続したＬＥＤ回路の順方向電流−順方向電圧特性も当然ばらつくことになる。すなわち、図１０のＬＥＤ照明装置８０１では、ＬＥＤ回路１０３ａの順方向電流−順方向電圧特性（以下、ＩＦ−ＶＦ特性）と、ＬＥＤ回路８０３ｃ〜８０３ｄのＩＦ−ＶＦ特性とが一致しないことになる。こうなると、ＬＥＤ回路８０３ｃ〜８０３ｄには、ＬＥＤ回路８０３ａとは異なる電流が流れ、各ＬＥＤ回路（８０３ａ〜８０３ｄ）間で発光量（輝度）の不均衡が生じてしまう。このような不具合は、照明や大型液晶バックライトの面光源等の応用場面において、発光量の不揃いで輝度ムラ等が発生する、電流値の相違により温度上昇や寿命に差が発生するといった問題を招来し、製品品位を著しく低下させる。
【００１２】
一方、図１１のＬＥＤ照明装置９０１では、各ＬＥＤ回路９０３ａ〜９０３ｄに流れる電流（ＩＦａ〜ＩＦｄ）を等しくすることが可能であるものの、部品点数増加に伴う故障率上昇（歩留まり悪化）、製造コスト上昇の問題がある。
【００１３】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、並列された複数のＬＥＤ回路に等しい電流を流すことのできるＬＥＤ駆動回路を簡易な構成で実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のＬＥＤ駆動回路は、上記課題を解決するために、時間的に変化する電流を生成する電流源と第１および第２の平滑コンデンサとを備え、第１の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第１のＬＥＤ回路と、第２の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第２のＬＥＤ回路とを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、２つのコイル（の一方端同士）がタップを介して接続されるとともに該タップに上記電流源で生成された電流が流れ込むように構成された分流コイルと、該分流コイルの一方端および上記第１の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第１の逆流防止ダイオードと、該分流コイルの他方端および上記第２の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第２の逆流防止ダイオードとを備える。
【００１５】
上記構成によれば、電流源によって生成された時間的に変化する電流が分流コイルに流れ込む。このとき、該分流コイルでは電磁結合作用が発生し、第１および第２のＬＥＤ回路の順方向電流−順方向電圧特性に関わりなく、電流源から流れ込んだ電流を２つの巻線数の逆比に分けることができる。そして、分流された電流を、各逆流防止ダイオードを介して、並列に配された平滑コンデンサおよびＬＥＤ回路に与えることができる。
【００１６】
これにより、第１および第２のＬＥＤ回路の順方向電流−順方向電圧特性が異なって（ばらついて）いても、各ＬＥＤ回路に等しい電流を流すことができる。この結果、各ＬＥＤ回路における光量（輝度）の不揃い、電流値の相違による温度上昇や寿命差の発生といった問題を解決でき、シンプルな構成でもって高品位の製品を提供できる。また、製造コスト低く抑えることが可能となる。なお、上記分流コイルがタップを備えた１つのコイル形状であっても構わない。
【００１７】
本発明のＬＥＤ駆動回路は、上記課題を解決するために、時間的に変化する電流を生成する電流源と第１〜第４の平滑コンデンサとを備え、第１の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第１のＬＥＤ回路と、第２の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第２のＬＥＤ回路と、第３の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第３のＬＥＤ回路と、第４の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第４のＬＥＤ回路とを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、２つのコイルがタップを介して接続されるとともに該タップに上記電流源が接続された第１の分流コイルと、２つのコイルがタップを介して接続されるとともに該タップに上記第１の分流コイルの一方端が接続された第２の分流コイルと、２つのコイルがタップを介して接続されるとともに該タップに上記第１の分流コイルの他方端が接続された第３の分流コイルと、上記第２の分流コイルの一方端および上記第１の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第１の逆流防止ダイオードと、上記第２分流コイルの他方端および上記第２の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第２の逆流防止ダイオードと、上記第３の分流コイルの一方端および上記第３の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第３の逆流防止ダイオードと、上記第３分流コイルの他方端および上記第４の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第４の逆流防止ダイオードとを備えることを特徴とする。
【００１８】
上記構成のように複数の分流コイルを用いることで、多数（３以上）のＬＥＤ回路を駆動することが可能となる。なお、分流コイルを２つ用い、一方の分流コイルの一方端を他の分流コイルのタップに接続するとともに他方端を逆流防止ダイオードに接続することで３つのＬＥＤ回路を駆動することも可能である。
【００１９】
上記ＬＥＤ駆動回路においては、上記電流源を、ＤＣ電源に接続するコイルと、該コイルに接続するスイッチング素子と、上記第１のＬＥＤ回路に流れる電流に基づいてスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路とを含むスイッチング電流源で構成することもできる。
【００２０】
本ＬＥＤ駆動回路においては、上記電流源と各ＬＥＤ回路とを電気的に絶縁し、上記第１のＬＥＤ回路に流れる電流を、フォトカプラを介して帰還させる（フォトカプラを含む検出回路で検出する）構成とすることもできる。このように、上記電流源と各ＬＥＤ回路とを電気的に絶縁することで、平滑コンデンサやＬＥＤ回路に短絡故障が発生しても負荷側に異常電流が流れることを防止することができる。
【００２１】
また、本ＬＥＤ駆動回路においては、上記電流源と各ＬＥＤ回路とが電気的に絶縁され、
上記電流源は、整流回路を介してＡＣ電源に接続するトランスと、該トランスの一次巻線に接続するスイッチング素子と、上記第１のＬＥＤ回路に流れる電流を、フォトカプラを介して帰還させて（フォトカプラを含む検出回路で検出し）該スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路とを含むスイッチング電流源であっても構わない。このように、上記電流源と各ＬＥＤ回路とを電気的に絶縁することで、平滑コンデンサやＬＥＤ回路に短絡故障が発生しても負荷側に異常電流が流れることを防止できる。
【００２２】
また、本発明のＬＥＤ照明装置は、上記ＬＥＤ駆動回路を備えることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明のバックライトは、上記ＬＥＤ駆動回路を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、電流源によって生成された時間的に変化する電流が分流コイルに流れ込む。このとき、該分流コイルでは電磁結合作用が発生し、第１および第２のＬＥＤ回路の順方向電流−順方向電圧特性に関わりなく、電流源から流れ込んだ電流を２つの巻線数の逆比に分けることができる。そして、分流された電流を、各逆流防止ダイオードを介して、並列に配された平滑コンデンサおよびＬＥＤ回路に与えることができる。これにより、各ＬＥＤ回路の順方向電流−順方向電圧特性が異なっていても、各ＬＥＤ回路に所望の電流（例えば、等しい電流）を流すことができる。この結果、各ＬＥＤ回路における光量（輝度）の不揃い、電流値の相違による温度上昇や寿命差の発生といった問題を解決でき、シンプルな構成でもって高品位の製品を提供できる。また、製造コストを低く抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
〔実施の形態１〕
本発明のＬＥＤ駆動回路の一実施形態を説明すれば以下のとおりである。図１は、実施の形態１に係るＬＥＤ照明装置の構成を示す回路図である。
【００２６】
同図に示されるように、本ＬＥＤ照明装置１は、入力電源Ｖｉｎと、スイッチング電源回路２ａおよび分流回路２ｂを備えるＬＥＤ駆動回路２と、２つのＬＥＤ回路３ａ・３ｂとを備える。入力電源Ｖｉｎに接続するスイッチング電源回路２ａは、ＰＷＭ制御ＩＣ４、スイッチング素子５（ＮチャネルＭＯＳトランジスタ）、ダイオード６、コイル７、平滑コンデンサ８ａ・８ｂおよび抵抗Ｒ１を備え、分流回路２ｂは、分流コイル（インダクタ）９およびダイオード１０・１１（逆流防止ダイオード）を備える。ここで、分流コイル９は、同一磁心（コア）に巻かれた巻線ｎ１（巻数ｎ１）および巻線ｎ２（巻数ｎ２）がセンタータップ（中継端子）を介して接続された構成である。また、ＬＥＤ回路３ａは、ノードａ１およびノードａ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続された構成であり、同様に、ＬＥＤ回路３ｂでは、ノードｂ１およびノードｂ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続されている。
【００２７】
本ＬＥＤ駆動回路２において、コイル７の一方端は入力電源Ｖｉｎのプラスに接続され、このコイル７の他方端と、ダイオード６のアノードと、スイッチング素子５の第１導通端子（ドレイン）とが互いに接続されている。なお、スイッチング素子５の制御端子（ゲート）はＰＷＭ制御ＩＣ４に接続され、第２導通端子（ソース）は入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されている。
【００２８】
ここで、ダイオード６のカソードは分流コイル９のセンタータップに接続され、この分流コイル９の一方端はダイオード１０のアノードに接続されるとともに、他方端はダイオード１１のアノードに接続されている。
【００２９】
また、ダイオード１０のカソードは、ノードａ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ８ａを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。同様に、ダイオード１１のカソードは、ノードｂ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ８ｂを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。さらに、ノードａ２は、ＰＷＭ制御ＩＣ４の電流フィードバック入力に接続されるとともに抵抗Ｒ１を介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続され、ノードｂ２も入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されている。これにより、分流コイル９のセンタータップと入力電源Ｖｉｎのマイナスとの間にＬＥＤ回路３ａ・３ｂが並列に配される。
【００３０】
スイッチング電源回路２ａは、ステップアップコンバータ（ブーストコンバータ）を構成しており、スイッチング素子５のＯＮ期間にコイル７にエネルギーを蓄積し、ＯＦＦ期間にこのエネルギーに基づく起電圧と入力電圧とを重畳させることで生成される電流ＩＦ’をダイオード６を介して分流コイル９のセンタータップに流す。これにより、分流コイル９の巻線ｎ１（ダイオード１０）および巻線ｎ２（ダイオード１１）には、電磁結合作用により、それぞれの巻数比の逆比に応じた分流電流ＩＦ１およびＩＦ２が流れる。巻数比ｎ１：ｎ２を１：１とすればＩＦ１：ＩＦ２＝１：１となり、巻数比ｎ１：ｎ２を２：１とすればＩＦ１：ＩＦ２＝１：２となる。
【００３１】
分流電流ＩＦ１は、分流回路２ｂのダイオード１０を介して平滑コンデンサ８ａおよびＬＥＤ回路３ａに流れ、分流電流ＩＦ２は、分流回路２ｂのダイオード１１を介して平滑コンデンサ８ｂおよびＬＥＤ回路３ｂに流れる。巻数比ｎ１：ｎ２を１：１とした場合、図２に示すように、スイッチング素子５のｏｆｆ期間の電流ＩＦ’（ダイオード６に流れる電流）は、スイッチング素子５ターンｏｆｆ時の電流Ｉｄの電流値を最大とし、時間とともに減衰する。これにより、分流電流ＩＦ１およびＩＦ２も減衰するが、平滑コンデンサ８ａ・８ｂの作用（充電）によってＬＥＤ回路３ａ・３ｂには、平滑された同じ値の直流定電流ＩＦａ・ＩＦｂ（図２参照）が流れる。また、スイッチング素子５のｏｆｆ期間にはＩＦ’並びに分流電流ＩＦ１およびＩＦ２はともに０となるが、平滑コンデンサ８ａ・８ｂの作用（放電）によってＬＥＤ回路３ａ・３ｂには平滑された同じ値の直流定電流ＩＦａ・ＩＦｂ（図２参照）が流れる。
【００３２】
ここで、ＬＥＤ回路３ａに流れる電流値を抵抗Ｒ１で検出してＰＷＭ制御ＩＣ４に電流帰還をかけ、これに基づいてスイッチング素子５のデューティレシオ（ｏｎ時間とｏｆｆ時間の比）を制御する。このＬＥＤ駆動回路２の一連の作用によって、ＬＥＤ回路３ａおよびＬＥＤ回路３ｂの順方向電流−順方向電圧特性が異なっていても、各ＬＥＤ回路３ａ・３ｂに等しい電流を流すことができる。このように、本ＬＥＤ駆動回路２によれば、各ＬＥＤ回路３ａ・３ｂにおける光量（輝度）の不揃い、電流値の相違による温度上昇や寿命差の発生といった問題を解決でき、シンプルな構成でもって高品位の製品を提供できる。また、製造コスト低く抑えることが可能となる。
【００３３】
また、各ＬＥＤ回路３ａ・３ｂにおいて、順方向電流−順方向電圧特性の異なるＬＥＤ（例えば、色の異なるＬＥＤ）を接続したり、ＬＥＤの個数が異なっていても、本ＬＥＤ駆動回路２によれば、各ＬＥＤ回路３ａ・３ｂを流れる電流を均衡させることができ、各ＬＥＤ回路３ａ・３ｂの発光量を等しく保つことが可能になる。
【００３４】
なお、ダイオード６を省略し、コイル７の一方端および分流コイル９のセンタータップを直接接続することも可能である。
【００３５】
また、分流回路２ｂの変形例を図３に示す。同図に示すように、本ＬＥＤ駆動回路２の分流回路を、同一磁心に巻かれた巻数ｎ１および巻数ｎ２の２つの巻線の一方端部同士を接続してセンタータップとし、各他端部をダイオード１０およびダイオード１１のアノードに接続するような構成とすることもできる。
【００３６】
〔実施の形態２〕
本ＬＥＤ駆動回路の他の実施形態を説明すれば以下のとおりである。図４は、実施の形態２に係るＬＥＤ照明装置の構成を示す回路図である。
【００３７】
同図に示されるように、本ＬＥＤ照明装置１０１は、入力電源Ｖｉｎと、スイッチング電源回路１０２ａおよび分流回路１０２ｂを備えるＬＥＤ駆動回路１０２と、４つのＬＥＤ回路１０３ａ〜１０３ｄとを備える。入力電源Ｖｉｎに接続するスイッチング電源回路１０２ａは、ＰＷＭ制御ＩＣ１０４、スイッチング素子１０５、ダイオード１０６、コイル１０７、平滑コンデンサ１０８ａ〜１０８ｄおよび抵抗Ｒ２を備え、分流回路１０２ｂは、分流コイル１０９ｘ〜１０９ｚおよびダイオード１１０〜１１３（逆流防止ダイオード）を備える。ここで、分流コイル１０９ｘ〜１０９ｚは、同一磁心（コア）に巻かれた２つの巻線がセンタータップを介して接続された構成である。また、ＬＥＤ回路１０３ａは、ノードａ１およびノードａ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続された構成であり、同様に、ＬＥＤ回路１０３ｂでは、ノードｂ１およびノードｂ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され、同様に、ＬＥＤ回路１０３ｃでは、ノードｃ１およびノードｃ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され同様に、ＬＥＤ回路１０３ｄでは、ノードｄ１およびノードｄ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続されている。
【００３８】
本ＬＥＤ駆動回路１０２においては、コイル１０７の一方端は入力電源Ｖｉｎのプラスに接続され、このコイル１０７の他方端と、ダイオード１０６のアノードと、スイッチング素子１０５の第１導通端子（ドレイン）とが互いに接続されている。なお、スイッチング素子１０５の制御端子（ゲート）はＰＷＭ制御ＩＣ１０４に接続され、第２導通端子（ソース）は入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されている。
【００３９】
ここで、ダイオード１０６のカソードは分流コイル１０９ｘのセンタータップに接続され、この分流コイル１０９ｘの一方端はコイル１０９ｙのセンタータップに接続され、他方端はコイル１０９ｚのセンタータップに接続される。また、分流コイル１０９ｙの一方端はダイオード１１０のアノードに接続され、他方端はダイオード１１１のアノードに接続される。また、分流コイル１０９ｚの一方端はダイオード１１２のアノードに接続され、他方端はダイオード１１３のアノードに接続される。
【００４０】
また、ダイオード１１０のカソードは、ノードａ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ１０８ａを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。同様に、ダイオード１１１のカソードは、ノードｂ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ１０８ｂを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。また、ダイオード１１２のカソードは、ノードｃ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ１０８ｃを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。また、ダイオード１１３のカソードは、ノードｄ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ１０８ｄを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。
【００４１】
さらに、ノードａ２は、ＰＷＭ制御ＩＣ１０４の電流フィードバック入力にも接続されるとともに抵抗Ｒ２を介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。また、ノードｂ２、ｃ２およびｄ２それぞれが入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されている。これにより、分流コイル１０９ｘのセンタータップと入力電源Ｖｉｎのマイナスとの間にＬＥＤ回路１０３ａ〜１０３ｄが並列に配される。
【００４２】
ここで、各分流コイル（１０９ｘ・１０９ｙ・１０９ｚ）の２つの巻線の巻数比を１：１とすれば、ＩＦ１（ダイオード１１０を流れる電流）：ＩＦ２（ダイオード１１１を流れる電流）：ＩＦ３（ダイオード１１２を流れる電流）：ＩＦ４（ダイオード１１３を流れる電流）＝１：１：１：１となり、４系統の電流を均衡させることができる。なお、さらに系統数を増加させる場合、例えば、分流コイル１０９ｙの２つの出力を新たに２つの分流コイル（各センタータップ）に接続し、分流コイル１０９ｚの２つの出力を新たに２つの分流コイル（各センタータップ）に接続すれば、８系統の電流均衡が可能となる。さらに系統数を増やす場合は同様に分流コイルの数を増やせばよい。なお、ダイオード１０６を削除して上記ＬＥＤ駆動回路１０２を構成することも可能である。
【００４３】
また、図５のように、３つの分流コイル１１９ｘ・１１９ｙを構成し、分流コイル１１９ｘの巻数比を２：１、分流コイル１１９ｙの巻数比を１：１とすれば、ＩＦ１（ダイオード１２０を流れる電流）：ＩＦ２（ダイオード１２１を流れる電流）：ＩＦ３（ダイオード１２２を流れる電流）＝１：１：１となり、３系統の電流を均衡させることもできる。
【００４４】
〔実施の形態３〕
本ＬＥＤ駆動回路の他の実施形態を説明すれば以下のとおりである。図６は、実施の形態３に係るＬＥＤ照明装置の構成を示す回路図である。
【００４５】
同図に示されるように、本ＬＥＤ照明装置２０１は、ＡＣ電源と、スイッチング電源回路２０２ａおよび分流回路２０２ｂを備えるＬＥＤ駆動回路２０２と、４つのＬＥＤ回路２０３ａ〜２０３ｄとを備える。ＡＣ電源に接続するスイッチング電源回路２０２ａは、ブリッジダイオード２２０、コンデンサ２２１、抵抗Ｒａ・Ｒｂ、ＰＷＭ制御ＩＣ２０４、スイッチング素子２０５（ＰチャネルＭＯＳトランジスタ）、コイル２０７（磁芯入）、平滑コンデンサ２０８ａ〜２０８ｄ、フォトカプラ２５５（発光用および受光用）および抵抗Ｒ３・４を備え、分流回路２０２ｂは、分流コイル２０９ｘ〜２０９ｚおよびダイオード２１０〜２１３（逆流防止ダイオード）を備える。ここで、分流コイル２０９ｘ〜２０９ｚは、同一磁芯（コア）に巻かれた２つの巻線がセンタータップを介して接続された構成である。また、ＬＥＤ回路２０３ａは、ノードａ１およびノードａ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続された構成であり、同様に、ＬＥＤ回路２０３ｂでは、ノードｂ１およびノードｂ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され、同様に、ＬＥＤ回路２０３ｃでは、ノードｃ１およびノードｃ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され同様に、ＬＥＤ回路２０３ｄでは、ノードｄ１およびノードｄ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続されている。
【００４６】
本ＬＥＤ駆動回路２０２においては、ブリッジダイオード２２０の各入力端子がＡＣ電源に接続され、ブリッジダイオード２２０のプラス端子がコイル２０７の一方端に接続され、このコイル２０７の他方端と、スイッチング素子２０５の第１導通端子（ドレイン）と、分流コイル２０９ｘのセンタータップとが互いに接続されている。なお、スイッチング素子２０５の制御端子（ゲート）はＰＷＭ制御ＩＣ２０４に接続され、第２導通端子（ソース）は、ＰＷＭ制御ＩＣ２０４の電流フィードバック入力に接続されるとともに、抵抗Ｒ４を介して、ブリッジダイオード２２０のマイナス端子に接続するノードＰに接続されている。さらに、ブリッジダイオード２２０のプラス端子は抵抗Ｒａを介してノードＱに接続され、ノードＰ・Ｑ間には、抵抗Ｒｂおよびコンデンサ２２１が並列に接続されている。なお、ノードＰ・ＱはＰＷＭ制御ＩＣ２０４にも接続されている。
【００４７】
ここで、分流コイル２０９ｘの一方端はコイル２０９ｙのセンタータップに接続され、一方端はコイル２０９ｚのセンタータップに接続される。また、分流コイル２０９ｙの一方端はダイオード２１０のアノードに接続され、他方端はダイオード２１１のアノードに接続される。また、分流コイル２０９ｚの一方端はダイオード２１２のアノードに接続され、他方端はダイオード２１３のアノードに接続される。
【００４８】
また、ダイオード２１０のカソードはノードａ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ２０８ａを介してノードｘに接続される。同様に、ダイオード２１１のカソードは、ノードｂ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ２０８ｂを介してノードｘに接続される。同様に、ダイオード２１２のカソードは、ノードｃ１に接続されるとともに平滑コンデンサ２０８ｃを介してノードｘに接続されている。同様に、ダイオード２１３のカソードは、ノードｄ１に接続されるとともに平滑コンデンサ２０８ｄを介してノードｘに接続されている。
【００４９】
さらに、ノードａ２は、フォトカプラ２５５を介してＰＷＭ制御ＩＣ２０４の電流フィードバック入力にも接続されるとともに抵抗Ｒ３を介してノードｘに接続されている。また、ノードｂ２、ノードｃ２およびノードｄ２それぞれがノードｘに接続されている。さらに、ノードｘはコイル２０７の一方端およびブリッジダイオード２２０のプラス端子に接続されている。
【００５０】
本実施の形態に係るＬＥＤ照明装置２０１においては、ＡＣ電源からブリッジダイオード２２０で整流した電圧を直接スイッチング素子２０５でスイッチングし、そのｏｎ期間中にコイル２０７に蓄積したエネルギーだけをそのｏｆｆ期間に電流ループＡによって分流回路２０２ｂ（ひいてはＬＥＤ回路２０３ａ〜２０３ｄ）に供給する。
【００５１】
本構成では、昇圧回路側（電流源）と負荷（分流回路２０９ｘ〜２０９ｚおよびＬＥＤ回路２０３ａ〜２０３ｄ）とでＧＮＤを共通にしない（ＡＣ電源と負荷を並列に接続しない）。ＰＷＭ制御ＩＣ２０４への電流帰還にはフォトカップラ２５５にて行う。これにより、負荷に流れた電流を、図中に示すループＡによって、昇圧エネルギーを蓄積するコイル２０７の入力に帰すことができ、昇圧エネルギーだけを負荷側へ供給することができる。
【００５２】
したがって、平滑コンデンサ２０８ａ〜２０８ｄまたはＬＥＤ回路２０３ａ〜２０３ｄが短絡故障した場合でも、コイル２０７に蓄積されたエネルギーだけが放出され、定電流作動を維持することができる。この結果、ＡＣ電源から過大な短絡電流が流れることで発生する発煙事故や配線パターンの焼損等といった問題を回避でき、機器の安全設計を図ることができる。
【００５３】
〔実施の形態４〕
本ＬＥＤ駆動回路の他の実施形態を説明すれば以下のとおりである。図７は、実施の形態４に係るＬＥＤ照明装置の構成を示す回路図である。
【００５４】
同図に示されるように、本ＬＥＤ照明装置３０１は、ＡＣ電源と、スイッチング電源回路３０２ａおよび分流回路３０２ｂを備えるＬＥＤ駆動回路３０２と、４つのＬＥＤ回路３０３ａ〜３０３ｄとを備える。ＡＣ電源に接続するスイッチング電源回路３０２ａは、ブリッジダイオード３２０、ＰＷＭ制御ＩＣ３０４、スイッチング素子３０５、巻線Ｎｐ・Ｎｑを有するトランス３０７、ダイオード３０６、平滑コンデンサ３０８ａ〜３０８ｄ、フォトカプラ３５５（発光用および受光用）および抵抗Ｒ５・６を備え、分流回路３０２ｂは、分流コイル３０９ｘ〜３０９ｚおよびダイオード３１０〜３１３（逆流防止ダイオード）を備える。ここで、分流コイル３０９ｘ〜３０９ｚは、同一磁心（コア）に巻かれた２つの巻線がセンタータップを介して接続された構成である。また、ＬＥＤ回路３０３ａは、ノードａ１およびノードａ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続された構成であり、同様に、ＬＥＤ回路３０３ｂでは、ノードｂ１およびノードｂ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され、同様に、ＬＥＤ回路３０３ｃでは、ノードｃ１およびノードｃ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され同様に、ＬＥＤ回路３０３ｄでは、ノードｄ１およびノードｄ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続されている。
【００５５】
本ＬＥＤ駆動回路３０２においては、ブリッジダイオード３２０の各入力端子がＡＣ電源に接続されており、巻線Ｎｐの一方端はブリッジダイオード３２０のプラス端子に接続され、他方端はスイッチング素子３０５の第１導通端子（ドレイン）に接続されている。なお、スイッチング素子３０５の制御端子（ゲート）はＰＷＭ制御ＩＣ３０４に接続され、第２導通端子（ソース）は、ＰＷＭ制御ＩＣ３０４の電流フィードバック入力に接続されるとともに、抵抗Ｒ６を介して、ブリッジダイオード３２０のマイナス端子に接続されている。
【００５６】
ここで、巻線Ｎｑの一方端はダイオード３０６を介して分流コイル３０９ｘのセンタ−タップに接続され、他方端はノードｘに接続されている。分流コイル３０９ｘの一方端はコイル３０９ｙのセンタータップに接続され、一方端はコイル３０９ｚのセンタータップに接続される。また、分流コイル３０９ｙの一方端はダイオード３１０のアノードに接続され、他方端はダイオード３１１のアノードに接続される。また、分流コイル３０９ｚの一方端はダイオード３１２のアノードに接続され、他方端はダイオード３１３のアノードに接続される。
【００５７】
また、ダイオード３１０のカソードはノードａ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ３０８ａを介してノードｘに接続される。同様に、ダイオード３１１のカソードは、ノードｂ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ３０８ｂを介してノードｘに接続される。同様に、ダイオード３１２のカソードは、ノードｃ１に接続されるとともに平滑コンデンサ３０８ｃを介してノードｘに接続されている。同様に、ダイオード３１３のカソードは、ノードｄ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ３０８ｄを介してノードｘに接続されている。
【００５８】
さらに、ノードａ２は、フォトカプラ３５５を介してＰＷＭ制御ＩＣ３０４の電流フィードバック入力にも接続されるとともに抵抗Ｒ５を介してノードｘに接続されている。また、ノードｂ２、ノードｃ２およびノードｄ２それぞれがノードｘに接続されている。
【００５９】
本実施の形態に係るＬＥＤ照明装置３０１においては、ＡＣ電源をブリッジダイオード３２０で全波整流した電圧をトランス３０７のＮｐ巻線に印加しつつ、スイッチング素子３０５をスイッチングさせる。すなわち、スイッチング素子３０５のオン期間にＮｐ巻線へ１次電流Ｉｄを流してエネルギーを蓄積し、そのオフ期間に、このＮｐ巻線に蓄積したエネルギーによってＮｓ巻線に誘導起電力を発生させる。この誘導起電力により発生した電流はダイオード３０６で整流し、２次電流ＩＦ’として分流コイル３０９ｘのセンタータップに入力する。分流コイル３０９ｘではＩＦ１＋２、ＩＦ３＋４に分流され、それらは更に分流コイル３０９ｙ、３０９ｚへ入力され、それぞれＩＦ１・２とＩＦ３・４に分流される。分流された電流は、平滑コンデンサＣ３０８ａ〜３０８ｄおよび各ＬＥＤ回路３０３ａ〜３０３ｄへ供給される。
【００６０】
また、Ｒ５でＬＥＤ回路３０３ａに流れる電流を検出し、フォトカップラ３５５を介して１次側のＰＷＭ制御ＩＣ４０４にフィードバックさせる。これにより、ＩＦ’＝（ＩＦ１＋ＩＦ２＋ＩＦ３＋ＩＦ４）の定電流制御が可能となる。この２次電流ＩＦ’は図２と同じくスイッチング素子３０５のスイッチングのオフ期間毎に発生し、時間の経過と共に減衰する電流波形である。このため、分流コイルに電磁誘導を発生させることができ、本発明の分流回路（分流コイルおよび逆流防止ダイオードで構成される回路）を応用できる。
【００６１】
また、絶縁型コンバータを介して蓄積されたエネルギーを２次側に出力するため、ＡＣ電源と負荷は並列に接続されない。したがって、平滑コンデンサ３０８ａ〜３０８ｄまたはＬＥＤ回路３０３ａ〜３０３ｄ短絡故障等があっても過大電流が流れることがなく安全である。なお、絶縁型コンバータは、図７に示すような１石式でも良いし、多石式でも構わない。
【００６２】
〔実施の形態５〕
本ＬＥＤ駆動回路の他の実施形態を説明すれば以下のとおりである。図８は、実施の形態５に係るＬＥＤ照明装置の構成を示す回路図である。
【００６３】
同図に示されるように、本ＬＥＤ照明装置４０１は、（ＤＣ）入力電源Ｖｉｎと、スイッチング電源回路４０２ａおよび分流回路４０２ｂを備えるＬＥＤ駆動回路４０２と、４つのＬＥＤ回路４０３ａ〜４０３ｄとを備える。入力電源Ｖｉｎに接続するスイッチング電源回路４０２ａは、ＰＷＭ制御ＩＣ４０４、スイッチング素子４０５（ＰチャネルＭＯＳトランジスタ）、ダイオード４０６、コイル４０７、平滑コンデンサ４０８ａ〜４０８ｄおよび抵抗Ｒ７・８を備え、分流回路４０２ｂは、分流コイル４０９ｘ〜４０９ｚおよびダイオード４１０〜４１３（逆流防止ダイオード）を備える。ここで、分流コイル４０９ｘ〜４０９ｚは、同一磁心（コア）に巻かれた２つの巻線がセンタータップを介して接続された構成である。また、ＬＥＤ回路４０３ａは、ノードａ１およびノードａ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続された構成であり、同様に、ＬＥＤ回路４０３ｂでは、ノードｂ１およびノードｂ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され、同様に、ＬＥＤ回路４０３ｃでは、ノードｃ１およびノードｃ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続され同様に、ＬＥＤ回路４０３ｄでは、ノードｄ１およびノードｄ２間に１０個のＬＥＤが直列に接続されている。
【００６４】
本ＬＥＤ駆動回路４０２において、スイッチング素子４０５の第１導通端子（ソース）が入力電源Ｖｉｎのプラスに接続され、このスイッチング素子４０５の第２導通端子（ドレイン）と、ダイオード４０６のカソードと、コイル４０７の一方端が互いに接続されている。なお、コイル４０７の他方端はノードｙに接続されており、このノードｙはＰＷＭ制御ＩＣ４０４のフィードバック入力に接続されるとともに、抵抗Ｒ７を介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。また、スイッチング素子４０５の制御端子（ゲート）はＰＷＭ制御ＩＣ４０４に接続される。
【００６５】
ここで、ダイオード４０６のアノードは分流コイル４０９ｘのセンタータップに接続され、この分流コイル４０９ｘの一方端はコイル４０９ｙのセンタータップに接続され、一方端はコイル４０９ｚのセンタータップに接続される。また、分流コイル４０９ｙの一方端はダイオード４１０のカソードに接続され、他方端はダイオード４１１のカソードに接続される。また、分流コイル４０９ｚの一方端はダイオード４１２のカソードに接続され、他方端はダイオード４１３のカソードに接続される。
【００６６】
また、ダイオード４１０のアノードは、ノードａ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ４０８ａを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。同様に、ダイオード４１１のアノードは、ノードｂ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ４０８ｂを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。また、ダイオード４１２のアノードは、ノードｃ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ４０８ｃを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。また、ダイオード４１３のアノードは、ノードｄ１に接続されるとともに、平滑コンデンサ４０８ｄを介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続される。
【００６７】
さらに、ノードａ２は、ＰＷＭ制御ＩＣ４０４の電流フィードバック入力にも接続されるとともに抵抗Ｒ７を介して入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続され、ＰＷＭ制御ＩＣ４０４、ノードｂ２、ノードｃ２およびノードｄ２それぞれも入力電源Ｖｉｎのマイナスに接続されている。これにより、分流コイル４０９ｘのタップと入力電源Ｖｉｎのマイナスとの間にＬＥＤ回路４０３ａ〜４０３ｄが並列に配される。
【００６８】
本実施の形態のＬＥＤ駆動回路４０２は、反転チョッパー回路に分流コイル４０９ｘ〜４０９ｚと逆流防止ダイオード４１０〜４１３を付加したものである。すなわち、スイッチング素子４０５のオン期間中に入力電圧Ｖｉｎから点線で示すＩｄでコイル４０７にエネルギーを蓄積する。このとき負荷側へはダイオード４０６またはダイオード４１０〜４１３によって阻止されるため電流は流れない。次にスイッチング素子４０５がオフしたときコイル４０７に流れていたＩｄは遮断され、蓄積されたエネルギーはＩＦ’のループで流れ続け、エネルギーを負荷へ放出する。この電流ＩＦ’も時間と共に減衰する電流波形であり、この電流ループに分流コイル４０９ｘ〜４０９ｚと逆流防止ダイオード４１０〜４１３を挿入することにより各ＬＥＤ回路４０３ａ〜４０３ｄに均衡した電流を流すことができる。本回路の動作原理は実施の形態４（図７参照）と類似するが、図７のトランス３０７を図８ではコイル４０７にしているため、負荷に印加する電圧が負電圧となることが異なっている。
【００６９】
さらに、入力電圧ＶｉｎとＬＥＤ回路４０３ａ〜４０３ｄとの間にダイオード４０６が介在し、両者が並列に接続されていないため、平滑コンデンサ４０８ａ〜４０８ｄまたはＬＥＤ回路４０３ａ〜４０３ｄに短絡故障等があっても過大電流が流れることがなく安全である。
【００７０】
上記各実施の形態によれば、並列接続された各ＬＥＤのＩＦ−ＶＦ特性が異なっても分流回路の作用で電流を均等に分流することができ、各ＬＥＤ回路には等しい定電流あるいは所望の電流を流すことができ、発光量を均衡させることができる。これにより、面光源の明るさを均一にすることが可能となる。また、定電流均衡作用が実現し、従来のようにＬＥＤ回路ごとに定電流制御する必要がなくなるため、回路をシンプルに低価格に構成できる。また定電流均衡作用により、ＩＦ−ＶＦ特性の異なる種類のＬＥＤや直列個数の異なるＬＥＤ回路を用いても均衡した電流を流すことができ、回路設計の自由度が拡大する。また定電流均衡作用により、従来方式のＶＦの低いＬＥＤに電流が増大し、ＶＦ×ＩＦによる発熱により部分的に温度上昇や寿命劣化を引き起こすこともなく信頼性の面でも安定した特性が得られる。さらに、実施の形態３や４では、ＬＥＤが長期間に順次短絡故障しても各ラインが定電流で維持されバランスしているので、短絡異常電流が流れず機器の安全性が保てる。
【００７１】
なお、上記実施の形態（１〜５）に係るＬＥＤ駆動回路は、放電管とＬＥＤを併用する、いわゆるハイブリッドタイプのＬＥＤ照明におけるＬＥＤの駆動用としても応用することができる。
【００７２】
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施の形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明に係るＬＥＤ駆動回路は、液晶ＴＶ、モニター等の液晶バックライトインバータ、ＬＥＤ照明機器およびＬＥＤ応用機器に広く応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施の形態１に係るＬＥＤ照明装置の回路構成を示す回路図である。
【図２】図１に示すＬＥＤ照明装置の回路を流れる電流を説明するグラフである。
【図３】上記ＬＥＤ照明装置の分流回路の変形例を示す回路図である。
【図４】実施の形態２に係るＬＥＤ照明装置の回路構成を示す回路図である。
【図５】上記ＬＥＤ照明装置の分流回路の変形例を示す回路図である。
【図６】実施の形態２に係るＬＥＤ照明装置の回路構成を示す回路図である。
【図７】実施の形態３に係るＬＥＤ照明装置の回路構成を示す回路図である。
【図８】実施の形態４に係るＬＥＤ照明装置の回路構成を示す回路図である。
【図９】従来のＬＥＤ照明装置の回路構成を示す回路図である。
【図１０】ＬＥＤの順方向電流−順方向電圧特性（ＩＦ−ＶＦ特性）を説明するグラフである。
【図１１】従来のＬＥＤ照明装置の回路構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００７５】
１・１０１・２０１・３０１・４０１ ＬＥＤ照明装置
２・１０２・２０２・３０２・４０２ ＬＥＤ駆動回路
２ａ・１０２ａ・２０２ａ・３０２ａ・４０２ａ スイッチング電源回路
２ｂ・１０２ｂ・２０２ｂ・３０２ｂ・４０２ｂ 分流回路
３・１０３・２０３・３０３・４０３ ＬＥＤ回路
４・１０４・２０４・３０４・４０４ ＰＷＭ制御ＩＣ
５・１０５・２０５・３０５・４０５ スイッチング素子
７・１０７・２０７・４０７ （磁芯入）コイル
３０７ トランス
８・１０８・２０８・３０８・４０８ 平滑コンデンサ
Ｖｉｎ ＤＣ入力電源
ＡＣ ＡＣ電源
９ １０９ｘ〜１０９ｚ・２０９ｘ〜２０９ｚ・３０９ｘ〜３０９ｚ・４０９ｘ〜４０９ｚ 分流コイル
１０・１１・１１０〜１１３・２１０〜１１３・３１０〜３１３・４１０〜４１３ ダイオード（逆流防止ダイオード）
２５５ ３５５ フォトカプラ
ａ１〜ｄ１・ａ２〜ｄ２・ｐ・Ｑ・ｘ・ｙ ノード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間的に変化する電流を生成する電流源と第１および第２の平滑コンデンサとを備え、第１の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第１のＬＥＤ回路と、第２の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第２のＬＥＤ回路とを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、
２つのコイルがタップを介して接続されるとともに該タップに上記電流源で生成された電流が流れ込むように構成された分流コイルと、
該分流コイルの一方端および上記第１の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第１の逆流防止ダイオードと、
該分流コイルの他方端および上記第２の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第２の逆流防止ダイオードとを備えることを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
時間的に変化する電流を生成する電流源と第１〜第４の平滑コンデンサとを備え、第１の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第１のＬＥＤ回路と、第２の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第２のＬＥＤ回路と、第３の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第３のＬＥＤ回路と、第４の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第４のＬＥＤ回路とを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、
２つのコイルがタップを介して接続されるとともに該タップに上記電流源が接続された第１の分流コイルと、
２つのコイルがタップを介して接続されるとともに該タップに上記第１の分流コイルの一方端が接続された第２の分流コイルと、
２つのコイルがタップを介して接続されるとともに該タップに上記第１の分流コイルの他方端が接続された第３の分流コイルと、
上記第２の分流コイルの一方端および上記第１の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第１の逆流防止ダイオードと、
上記第２分流コイルの他方端および上記第２の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第２の逆流防止ダイオードと、
上記第３の分流コイルの一方端および上記第３の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第３の逆流防止ダイオードと、
上記第３分流コイルの他方端および上記第４の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第４の逆流防止ダイオードとを備えることを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
上記電流源は、ＤＣ電源に接続するコイルと、該コイルに接続するスイッチング素子と、上記第１のＬＥＤ回路に流れる電流に基づいてスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路とを含むスイッチング電流源であることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項４】
上記電流源と各ＬＥＤ回路とを電気的に絶縁し、
上記第１のＬＥＤ回路に流れる電流を、フォトカプラを介して帰還させることを特徴とする請求項３記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項５】
上記電流源と各ＬＥＤ回路とが電気的に絶縁され、上記電流源は、整流回路を介してＡＣ電源に接続するトランスと、該トランスの一次巻線に接続するスイッチング素子と、上記第１のＬＥＤ回路に流れる電流をフォトカプラを介して帰還させ、該スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路とを含むスイッチング電流源であることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路を備えることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路を備えることを特徴とするバックライト。
【請求項１】
時間的に変化する電流を生成する電流源と第１および第２の平滑コンデンサとを備え、第１の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第１のＬＥＤ回路と、第２の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第２のＬＥＤ回路とを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、
２つのコイルがタップを介して接続されるとともに該タップに上記電流源で生成された電流が流れ込むように構成された分流コイルと、
該分流コイルの一方端および上記第１の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第１の逆流防止ダイオードと、
該分流コイルの他方端および上記第２の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第２の逆流防止ダイオードとを備えることを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
時間的に変化する電流を生成する電流源と第１〜第４の平滑コンデンサとを備え、第１の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第１のＬＥＤ回路と、第２の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第２のＬＥＤ回路と、第３の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第３のＬＥＤ回路と、第４の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第４のＬＥＤ回路とを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、
２つのコイルがタップを介して接続されるとともに該タップに上記電流源が接続された第１の分流コイルと、
２つのコイルがタップを介して接続されるとともに該タップに上記第１の分流コイルの一方端が接続された第２の分流コイルと、
２つのコイルがタップを介して接続されるとともに該タップに上記第１の分流コイルの他方端が接続された第３の分流コイルと、
上記第２の分流コイルの一方端および上記第１の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第１の逆流防止ダイオードと、
上記第２分流コイルの他方端および上記第２の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第２の逆流防止ダイオードと、
上記第３の分流コイルの一方端および上記第３の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第３の逆流防止ダイオードと、
上記第３分流コイルの他方端および上記第４の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第４の逆流防止ダイオードとを備えることを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
上記電流源は、ＤＣ電源に接続するコイルと、該コイルに接続するスイッチング素子と、上記第１のＬＥＤ回路に流れる電流に基づいてスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路とを含むスイッチング電流源であることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項４】
上記電流源と各ＬＥＤ回路とを電気的に絶縁し、
上記第１のＬＥＤ回路に流れる電流を、フォトカプラを介して帰還させることを特徴とする請求項３記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項５】
上記電流源と各ＬＥＤ回路とが電気的に絶縁され、上記電流源は、整流回路を介してＡＣ電源に接続するトランスと、該トランスの一次巻線に接続するスイッチング素子と、上記第１のＬＥＤ回路に流れる電流をフォトカプラを介して帰還させ、該スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路とを含むスイッチング電流源であることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路を備えることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路を備えることを特徴とするバックライト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−３１９２２１（Ｐ２００６−３１９２２１Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４１９０６（Ｐ２００５−１４１９０６）
【出願日】平成１７年５月１３日（２００５．５．１３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【出願人】（５９２１３６７６１）シャープ新潟電子工業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１３日（２００５．５．１３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【出願人】（５９２１３６７６１）シャープ新潟電子工業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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