説明

LED駆動装置及びLED駆動方法

【課題】調光出力電源を用いてLED照明装置を連続する電流で駆動し滑らかな調光点灯することができるLED駆動装置及びLED駆動方法を提供すること。
【解決手段】本発明は、調光制御信号に応じて、LEDを駆動させる電流を出力するLED駆動電源と、前記LED駆動電源から出力される電流が、前記LEDが発光する最低駆動電流以下の場合、前記最低駆動電流に対応する電圧値よりも低い設定電圧値に、前記LED駆動電源を定電圧制御し、前記LED駆動電源から出力される電流が前記最低駆動電流を超えると、前記LED駆動電源を定電流制御する制御回路とを有するLED駆動装置である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、LED駆動装置及びLED駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年の社会的な要請により、照明のエコ化が進められている。代表的なものとしては、光源のLED化がある。
【0003】
ところで、LEDをパルス駆動した場合、LEDの駆動電流の変化に対して応答速度が速いので、光量がパルス状に変化し、フリッカーが発生する。特に、演出性の観点やカメラ等で撮影する場合、上述のようにLEDがパルス状に発光してフリッカーが発生することは好ましくなく、スタジオ照明のLED化を進めるうえで大きな障害となっていた。
【0004】
一方、舞台やスタジオ等の演出照明には、トライアック又はサイリスタ等を使用した調光装置が用いられている。従って、照明装置をLED化する場合、既存の調光装置を用いて電球と同じ照明効果が得られることが望まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、既存の調光装置から出力される電源は流通角が制御された電源であり、これを用いてLEDを調光すると、フリッカー等が発生し不安定になる。これを解決するためには、調光装置からの電源を用いず、安定的な商用電源を用いて定電流駆動させ、電流制御を行う制御回路を用意する必要があった。
【0006】
また、定電流駆動させてLEDを調光する場合、フィードバック制御により電流安定化を図る必要があるが、電流が”0”付近ではフィードバックループが機能せず駆動電源の出力が不安定になる現象が発生する。この場合、LEDの設定電流を”0”に指定しても、ONとOFFとを繰り返し、LEDのパルス状に発光する現象も発生していた。
【0007】
そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的は、調光出力電源を用いてLED照明装置を連続する電流で駆動し滑らかな調光点灯することができるLED駆動装置及びLED駆動方法を提供することにある。
【0008】
更に、本発明の目的は、既存の設備を活用し、照明装置をLED化できるLED駆動装置及びLED駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、調光制御信号に応じて、LEDを駆動させる電流を出力するLED駆動電源と、前記LED駆動電源から出力される電流が、前記LEDが発光する最低駆動電流以下の場合、前記最低駆動電流に対応する電圧値よりも低い設定電圧値に、前記LED駆動電源を定電圧制御し、前記LED駆動電源から出力される電流が前記最低駆動電流を超えると、前記LED駆動電源を定電流制御する制御回路とを有するLED駆動装置である。
【0010】
本発明は、位相制御回路に用いられるトライアック又はサイリスタが、一旦導通後電源電圧が0Vになる前に導通断と成ることが無いよう導通電流を保持電流以上とする保持電流制御回路であって、前記位相制御器出力の入力に接続されたN個の負荷と、前記各抵負荷を接続するスイッチと、前記位相制御器出力を両波整流した脈流電圧の0から最高電圧の範囲をN分割する(N−1)個の設定電圧と前記脈流電圧とを比較する比較器とを有し、比較器の出力に基づいて、前記スイッチを駆動して前記負荷を組み合わせて、導通電流が保持電流以上となるように制御する保持電流制御回路である。
【0011】
本発明は、調光制御信号に応じてLEDを駆動させる電流を出力するLED駆動装置を制御するLED駆動方法であって、LEDが発光する最低駆動電流に対応する電圧値よりも低い設定電圧値を設定し、前記LEDを駆動するLED駆動電源からの駆動電流が前記最低駆動電流以下の場合には、前記LED駆動電源の電圧を前記設定電圧値になるように定電圧制御し、前記LEDの駆動電流が前記最低駆動電流を超えると、前記LED駆動電源を定電流制御するLED駆動方法である。
【0012】
本発明は、位相制御回路に用いられるトライアック又はサイリスタが、一旦導通後電源電圧が0Vになる前に導通断と成ることが無いよう導通電流を保持電流以上とする保持電流制御方法であって、位相制御器出力を両波整流した脈流電圧の0から最高電圧の範囲をN分割し、前記最高電圧をN分割する設定電圧と前記脈流電圧とを比較し、前記位相制御器出力の入力に接続されたN個の負荷を、前記比較結果に基づいて組み合わせて、トライアック又はサイリスタが導通断と成ることが無いよう導通電流を保持電流以上に調整する保持電流制御方法である。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、LED照明を調光する際に、パルス状に点灯する現象が防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】図1は本発明のLED駆動装置のブロック図である。
【図2】図2は本実施例のLED駆動装置のブロック図である。
【図3】図3は実効値−LED電流変換回路17のブロック図である。
【図4】図4は第1の実施の形態の具体的な回路図である。
【図5】図5は第2の実施の形態における保持電流制御回路のブロック図である。
【図6】図6は第2の実施の形態の変形例における保持電流制御回路のブロック図である。
【図7】図7は第2の実施の形態の変形例における保持電流制御回路のブロック図である。
【図8】図8は第1の実施の形態におけるLED駆動装置Aと第2の実施の形態における保持電流制御回路Bとを組み合わせたLED駆動装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明の実施の形態を説明する。
【0016】
図1は本発明のLED駆動装置Aのブロック図である。図1によれば、本発明のLED駆動装置は、外部からの調光制御信号に応じて、LED1を駆動させる電流を出力するLED駆動電源2と、LED駆動電源2から出力される電流が、LED1が発光する最低駆動電流A以下の場合、その最低駆動電流Aに対応する電圧よりも低い設定電圧Vに、LED駆動電源2を定電圧制御し、LED駆動電源2から出力される電流が最低駆動電流Aを超えると、LED駆動電源2を定電流制御する制御回路3とを有する。
【0017】
LED駆動電源2は、外部から調光制御信号、例えば、サイリスタ位相制御信号により指示された電源を、LED1に供給する。
【0018】
制御回路3は、LED1が発光する最低駆動電流Aに対応する電圧よりも低い設定電圧Vが設定されている。この設定電圧Vは、LED1が発光しない、すなわち、LED1には電流が流れない電圧である。そして、LED駆動電源2から出力される電流が最低駆動電流A以下の場合、LED駆動電源2を設定電圧Vに定電圧制御する。一方、LED駆動電源2から出力される電流が最低駆動電流Aを超えると、LED駆動電源2を定電流制御する。
【0019】
このように、LEDを直流で定電流駆動した場合において、電源からの電流が、LEDが発光する最低駆動電流Aよりも以下のときに、電源を設定電圧Vに定電圧制御しているので、最低駆動電流A付近において、LEDがパルス状に発光する不安定現象を解消することができる。
【0020】
次に、上述した実施の形態の具体的な実施例について説明する。
【0021】
本実施例のLED駆動装置Aは、LED駆動電源を、流通角により位相制御された調光制御信号を整流した直流電源を使用し、この直流電源を、LED駆動及び各制御回路の駆動電源として用いる例を説明する。
【0022】
図2は、本実施例のLED駆動装置のブロック図である。
【0023】
LED駆動装置は、AC/DC変換回路11と、駆動LED12と、負荷13と、回路駆動用定電圧回路14と、電流検出器15と、実効値検出回路16と、実効値−LED電流変換回路17と、定電流制御回路18と、定電圧制御回路19と、定電圧値設定回路20と、加算器21とを備えている。
【0024】
上記のように構成されたLED駆動装置は、以下の通り動作する。
【0025】
まず、位相制御信号は、AC/DC変換回路11と実効値検出回路16とに入力される。その位相制御信号は、位相制御(例えば、流通角による制御)により駆動LED12を調光するための制御信号であると共に、LED駆動装置の電源供給信号でもある。
【0026】
AC/DC変換回路11は、位相制御信号から、LED12に供給するための電源及び回路駆動用定電圧回路14となるDC電源を生成する。
【0027】
DC電源は回路駆動用定電圧回路14に供給され、回路駆動用定電圧回路14により定電圧の回路用駆動電圧が、実効値検出回路16と、実効値−LED電流変換回路17と、定電流制御回路18と、定電圧制御回路19と、定電圧値設定回路20とに供給される。
【0028】
以下の説明では、回路駆動用定電圧回路14の供給電圧は、定電圧制御回路19により定電圧制御される電圧よりも低い電圧に設定した場合を説明するが、これに限られず、回路駆動用定電圧回路14により電圧をステップアップすることにより、定電圧制御される電圧よりも高い電圧を供給するようにしても良い。
【0029】
実効値検出回路16は、位相制御された入力電源から実効値を検出する。
【0030】
実効値−LED電流変換回路17は、実効値検出回路16の実効値から、駆動LED12に出力特性の制御情報を生成する。
【0031】
ここで、実効値−LED電流変換回路17は、図3に示す如く、不感帯設定回路171を有する。この不感帯設定回路171は、ある実効値までは出力が0となり、その実効値を超えると実効値に対応した調光特性の制御信号を出力する。ここで、出力が0となる実効値は、目的に応じて設定することができる。
【0032】
更に、実効値−LED電流変換回路17は、図3に示す如く、不感帯設定回路171からの出力特性を、所望する調光特性、例えば、白熱電球と近似する調光曲線または任意の曲線に変換する調光特性調整回路172を更に備えてもよい。調光特性調整回路172は、折れ線関数を用いて、不感帯設定回路171の出力特性を、所望の調光特性に調整する。
【0033】
定電流制御回路18は、実効値−LED電流変換回路17の制御信号と、電流検出器15が検出した駆動LED12に流れる電流値とに基づいて、実効値−LED電流変換回路17の制御信号に対応する定電流制御を行うための制御信号を出力する。尚、負荷13は、駆動LED12と等価である。尚、電流検出の方法として、負荷13の負荷電流を直接検出する方法であっても良い。
【0034】
定電圧制御回路19は、定電圧値設定回路20に設定された電圧となるように、AC/DC変換回路11を定電圧制御する制御信号を出力する。ここでは、定電圧値設定回路20に設定された電圧値は、上述したように設定電圧Vである。
【0035】
加算器21は、定電流制御回路18からの制御信号と、定電圧制御回路19の制御信号とを加算し、その制御信号をAC/DC変換回路11に出力する。
【0036】
このような構成により、LED照明を調光する際に、パルス状に点灯する現象が防止することができ、更に、LED駆動電源の出力は常に定電圧制御出力電圧かそれ以上の電圧を安定に出力可能となり制御回路用電源の電力源として使用でき、定電流電源部と制御回路電源部との共用することができる。
【0037】
尚、上述した実施の形態の具体的な回路図を、図4に示す。
【0038】
図4に示した回路図において、DC/DC電源制御部41は上記AC/DC変換回路11の一部に対応し、駆動LED42は上記駆動LED12に対応し、ダミーLED43は上記負荷13に対応し、制御回路用電源作成部44は上記回路駆動用定電圧回路14に対応し、電流検出器45は上記電流検出器15に対応し、実効値検出回路46上記実効値検出回路16に対応し、定電流制御回路48は上記定電流制御回路18に対応し、定電圧制御回路49は上記定電圧制御回路19に対応し、制御部出力結合部50は加算器21に対応し、不感帯設定回路51は不感帯設定回路171に対応し、実効値−光量曲線設定回路52は上記調光特性調整回路172に対応する。
【0039】
第2の実施の形態を説明する。
【0040】
従来は負荷として白熱電球が使用しされていた。白熱電球は電流を”0”近くから定格電流まで流した場合その抵抗値は約10倍以上変化する。従って位相制御された出力により駆動された場合流通角が小さく駆動電力が低い場合には電球の電流は多く流れるが、流通角が小さいために駆動実効電力は低いので電球は加熱されることはなく抵抗は低い値を保持する。流通角が100%近くになると駆動電力は定格値に近くなり電球は加熱され電球に流れる電流は定格値に保たれる。
【0041】
電球を負荷とする場合は電球の抵抗値の変化が大きいために、特に、トライアック又はサイリスタの保持電流特性を考慮することなく使用することができた。
【0042】
しかし、上述したように、トライアック又はサイリスタを使用した調光装置の負荷としてLED照明装置を使用した場合は、発光効率が高いために定格照度を得る所用電流が大幅に低減される。
【0043】
このために流通角が小さい範囲や調光装置の出力を整流し直流に変換してLED照明装置に供給する場合、整流回路がコンデンサ入力回路の場合は整流回路の電流はパルス的に流れ、保持電流を維持出来ない問題があった。
【0044】
保持電流を確保するためにはLED照明装置と並列に接続する保持電流以上の電流を流す装置が必要となる。
【0045】
保持電流以上の電流を流す装置としては省電力の電球が考えられるが、低寿であり、LED照明装置の長寿命の特長が失われる。
【0046】
電球と同様な抵抗温度特性を有する抵抗体を使用することも検討されるが、正の大きな温度係数を有する固定抵抗は入手困難であり、新規に開発するには抵抗体の入手が困難で、入手できたとしても価格が非常に高価となり現実性が無い。
【0047】
固定抵抗器を使用した場合5%の流通角の時に保持電流を確保する抵抗値の抵抗器を使用した場合100%の流通角に成った場合は抵抗器の消費電力は100Wまたはそれ以上となり電力損失が大きく、発熱量も同様である。従って、LEDを採用した効果が低くなる。
【0048】
そこで、第2の実施の形態では、特殊な装置(高温度係数を有する抵抗体等)を使用することなく市販の汎用的な部品を組み合わせて容易にトライアック又はサイリスタが導通断と成ることが無いよう導通電流を保持電流以上とすることができる保持電流制御回路Bについて説明する。
【0049】
本発明の保持電流制御回路Bは、調光器の出力を両波整流し、その脈流電圧の”0”から最高電圧の範囲を、複数に分割する。そして、調光器の出力回路に、分割数N個の負荷(抵抗器)を接続する。そして、脈流電圧の”0”から最高電圧をN個に分割する(N−1)個の設定電圧と脈流電圧とを比較する比較器を設け、比較器の比較結果により、負荷の接続を組み合わせるスイッチを駆動し、導通電流が保持電流以上となるように制御する。
【0050】
図5は第2の実施の形態における保持電流制御回路Bのブロック図である。図5に示される保持電流制御回路は、調光器100の出力を両波整流回路101により両波整流した脈流電圧Eacの”0”から最高電圧の範囲を3つに分割した場合の例である。この場合、3本の抵抗R1、R2、R3と2個の電圧比較器103、104とで構成することができる。このとき流通角5%〜100%の範囲で抵抗値は3倍以上なり、抵抗器が一個の時に比較して消費電力は大きく低減することができる。
【0051】
ここで、比較電圧設定部102に設定される設定電圧値は、E1<E2<脈流電圧Eacの最高電圧の関係にあり、例えば、設定電圧E1は脈流電圧Eacの最高電圧の20パーセントの電圧であり、設定電圧E1は脈流電圧Eacの最高電圧の50パーセントの電圧である。また、抵抗R1、R2、R3の抵抗値の比は、例えば、1:2:2である。
【0052】
そして、電圧比較器103は、脈流電圧Eacと設定電圧E1とを比較し、脈流電圧Eacが設定電圧E1よりも低い場合(Eac<E1)、スイッチS1をONにする。また、電圧比較器104は、脈流電圧Eacと設定電圧E2とを比較し、脈流電圧Eacが設定電圧E2よりも低い場合(Eac<E2)、スイッチS2をONにする。
【0053】
上記の動作により、脈流電圧Eacが設定電圧E1よりも低い場合(Eac<E1)には、スイッチS1がON、スイッチS2がONとなり、調光器出力負荷IacはIac=Eac/R1となる。また、脈流電圧Eacが設定電圧E1以上であり、設定電圧E2よりも低い場合(E1≦Eac<E2)には、スイッチS1がOFF、スイッチS2がONとなり、調光器出力負荷IacはIac=Eac/(R1+R2)となる。また、脈流電圧Eacが設定電圧E2以上の場合(E2≦Eac)には、スイッチS1がOFF、スイッチS2がOFFとなり、調光器出力負荷IacはIac=Eac/(R1+R2+R3)となる。
【0054】
続いて、上述した第2の実施の形態の変形例を説明する。
【0055】
図6は第2の実施の形態の変形例における保持電流制御回路のブロック図である。
【0056】
上述した実施の形態のように、抵抗器を組み合わせてトライアックまたはサイリスタの保持電流以上に電流を流すように構成した場合には、整流した脈流電圧が低電圧領域では抵抗器の値を小さくする必要がある。この場合、整流電圧が高くなるにしたがって順次大きな抵抗に切り替えていくが、最初の抵抗器の値が小さいと整流電圧が高くなった場合の抵抗器の負荷電力がより大きくなる傾向にある。これを防ぐには、整流電圧を検出する検出回路数と抵抗器とを多数準備し切り替える必要がある。
【0057】
そこで、第2の実施の形態の変形例は、第2の実施の形態における保持電流制御回路の抵抗R1の代わりに、定電流負荷105を設けている。そして、整流電圧の定電圧領域では抵抗器は接続せず、代わりに定電流負荷回路105を接続し、整流電圧が設定した電圧以上では定電流負荷回路105を切り離し、抵抗器R2、R3を組み合わせて保持電流制御回路を機能するようにする。
【0058】
具体的には、上述した実施の形態と同様に、比較電圧設定部102に設定される電圧値は、E1<E2<脈流電圧Eacの最高電圧の関係にあり、例えば、設定電圧E1は脈流電圧Eacの最高電圧の20パーセントの電圧であり、設定電圧E1は脈流電圧Eacの最高電圧の50パーセントの電圧である。また、抵抗R2、R3の抵抗値の比は、例えば、1:1である。
【0059】
そして、電圧比較器103は、脈流電圧Eacと設定電圧E1とを比較し、脈流電圧Eacが設定電圧E1よりも低い場合(Eac<E1)、スイッチS1をONにする。また、電圧比較器104は、脈流電圧Eacと設定電圧E2とを比較し、脈流電圧Eacが設定電圧E2よりも低い場合(Eac<E2)、スイッチS2をONにする。
【0060】
上記の動作により、脈流電圧Eacが設定電圧E1よりも低い場合(Eac<E1)には、スイッチS1がON、スイッチS2がONとなり、定電流負荷105の電流をIsとすると、調光器出力負荷IacはIac=Is+Eac/R2となる。また、脈流電圧Eacが設定電圧E1以上であり、設定電圧E2よりも低い場合(E1≦Eac<E2)には、スイッチS1がOFF、スイッチS2がONとなり、調光器出力負荷Iacは、Iac=Eac/R2となる。また、脈流電圧Eacが設定電圧E2以上の場合(E2≦Eac)には、スイッチS1がOFF、スイッチS2がOFFとなり、調光器出力負荷IacはIac=Eac/(R2+R3)となる。
【0061】
これによって定電流負荷回路は印可される整流電圧が低電圧の領域のみで動作するためにこの回路での消費電力は抑制され、また定電流負荷回路の動作は整流電圧10V以下の非常に低い電圧から動作可能となる。整流電圧が高くなると回路は切り離されるので回路が交流入力電源の一サイクル相当する時間に対する動作時間の比率は小さく、一サイクルの平均消費電力も低減される。
【0062】
この回路方式により整流電圧の低電圧範囲では抵抗器によって保持電流以上の電流を確保する必要がなくなり中電圧から最高電圧までの範囲で抵抗器の切り替えることになる。抵抗器の切り替え回路は抵抗器に印可される電圧の比率(最高電圧と中電圧の比率)が小さくできるので抵抗切り替え回路数を少なくすることが可能となり、抵抗器の消費電力変化も小さくなる。
【0063】
更に、図7に示す如く、上述した実施の形態に更に、スイッチS3を追加しても良い。
【0064】
上述した実施の形態と同様に、比比較電圧設定部102に設定される電圧値は、E1<E2<脈流電圧Eacの最高電圧の関係にあり、例えば、設定電圧E1は脈流電圧Eacの最高電圧の20パーセントの電圧であり、設定電圧E1は脈流電圧Eacの最高電圧の50パーセントの電圧である。また、抵抗R2、R3の抵抗値の比は、例えば、1:1である。そして、スイッチS3は、脈流電圧Eacが設定電圧E1よりも低い場合(Eac<E1)、OFFとなる。
【0065】
上記の動作により、脈流電圧Eacが設定電圧E1よりも低い場合(Eac<E1)には、スイッチS1がON、スイッチS2をON、スイッチS3をOFFとなり、定電流負荷105の電流をIsとすると、調光器出力負荷IacはIac=Isとなる。また、脈流電圧Eacが設定電圧E1以上であり、設定電圧E2よりも低い場合(E1≦Eac<E2)には、スイッチS1がOFF、スイッチS2がON、スイッチS3がONとなり、調光器出力負荷Iacは、Iac=Eac/R2となる。また、脈流電圧Eacが設定電圧E2以上である場合(E2≦Eac)には、スイッチS1がOFF、スイッチS2をOFF、スイッチS3がONとなり、調光器出力負荷IacはIac=Eac/(R2+R3)となる。
【0066】
このような構成にすることにより、脈流電圧Eacが低い場合には抵抗における無駄な電力の消費がなくなり、より省電力を図ることができる。
【0067】
尚、第1の実施の形態におけるLED駆動装置Aと第2の実施の形態における保持電流制御回路Bとを組み合わせたLED駆動装置を図8に示す。LED駆動装置Aと保持電流制御回路Bとは並列に接続されており、LED駆動装置Aを駆動する保持電流が制御されている。
【0068】
上述の如く、実施の形態及び実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施してもよい。また、各実施の形態又は実施例を適宜組み合わせて実施してもよい。
【符号の説明】
【0069】
1 LED
2 LED駆動電源
3 制御回路
11 AC/DC変換回路
12 駆動LED
13 負荷
14 回路駆動用定電圧回路
15 電流検出器
16 実効値検出回路
17 実効値−LED電流変換回路
18 定電流制御回路
19 定電圧制御回路
20 定電圧値設定回路
21 加算器
100 調光器
101 両波整流回路
102 比較電圧設定部
103 電圧比較器
104 電圧比較器
105 定電流負荷回路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
調光制御信号に応じて、LEDを駆動させる電流を出力するLED駆動電源と、
前記LED駆動電源から出力される電流が、前記LEDが発光する最低駆動電流以下の場合、前記最低駆動電流に対応する電圧値よりも低い設定電圧値に、前記LED駆動電源を定電圧制御し、前記LED駆動電源から出力される電流が前記最低駆動電流を超えると、前記LED駆動電源を定電流制御する制御回路と
を有するLED駆動装置。
【請求項2】
前記LED駆動電源の出力により動作し、前記制御回路に電源を供給する定電圧電源回路を有する
請求項1に記載のLED駆動装置。
【請求項3】
前記調光制御信号が、流通角により位相制御する位相制御信号である
請求項1又は請求項2に記載のLED駆動装置。
【請求項4】
前記LED駆動電源は、前記位相制御信号に応じた電源を供給し、
前記LED駆動電源の出力から、前記制御回路の駆動電源を生成する回路駆動用電源を有する
請求項1から請求項3のいずれかに記載のLED駆動装置。
【請求項5】
前記制御回路は、
前記位相制御信号の出力を検出する電圧検出回路と、
前記LED駆動電源の出力が前記設定電圧値以下の場合はゼロとなり、前記設定電圧値を超えると電圧値に応じたレベルを出力する不感帯設定回路と、
前記不感帯設定回路の出力に応じた定電流制御信号を生成する定電流制御回路と、
前記LED駆動電源の電流が前記最低駆動電流以下の場合に、前記LED駆動電源の電圧を前記設定電圧に制御する電圧制御信号を生成する定電圧制御回路と、
前記定電流制御回路の定電流制御信号と前記定電圧制御回路の電圧制御信号とを加算し、前記LED駆動電源の出力を制御する制御信号を出力する加算器と
を有する請求項3又は請求項4に記載のLED駆動装置。
【請求項6】
前記制御回路は、所定の調光特性を持つように、前記不感帯設定回路の出力を調整する調光特性調整回路を有する請求項5に記載のLED駆動装置。
【請求項7】
位相制御回路出力の入力に接続されたN個の負荷と、
前記各負荷を接続するスイッチと、
前記位相制御の出力を両波整流した脈流電圧の0から最高電圧の範囲をN分割する(N−1)個の設定電圧と前記脈流電圧とを比較する比較器と
を有し、
比較器の出力に基づいて、前記スイッチを駆動して前記負荷を組み合わせて、導通電流が保持電流以上となるように制御する保持電流回路を有する
請求項1から請求項6のいずれかに記載のLED駆動装置。
【請求項8】
前記N個の負荷がN個の抵抗である
請求項7に記載のLED駆動装置。
【請求項9】
前記N個の負荷を、前記位相制御回路出力の入力側の前段に設けられた定電流負荷回路と、後段に設けられたN個の抵抗とし、
前記脈流電圧が、前記設定電圧のうちの最低電圧よりも低い場合、前記定電流負荷回路によって、導通電流が保持電流以上となるように制御し、
前記脈流電圧が、前記設定電圧のうちの最低電圧よりも高い場合、N個の抵抗器を組み合わせて導通電流が保持電流以上となるように制御する
請求項7に記載のLED駆動装置。
【請求項10】
前記脈流電圧が、前記設定電圧のうちの最低電圧よりも低い場合、前記N個の抵抗を遮断するスイッチを有する
請求項9に記載のLED駆動装置。
【請求項11】
位相制御回路に用いられるトライアック又はサイリスタが、一旦導通後電源電圧が0Vになる前に導通断と成ることが無いよう導通電流を保持電流以上とする保持電流制御回路であって、
前記位相制御器出力の入力に接続されたN個の負荷と、
前記各抵負荷を接続するスイッチと、
前記位相制御器出力を両波整流した脈流電圧の0から最高電圧の範囲をN分割する(N−1)個の設定電圧と前記脈流電圧とを比較する比較器と
を有し、
比較器の出力に基づいて、前記スイッチを駆動して前記負荷を組み合わせて、導通電流が保持電流以上となるように制御する
保持電流制御回路。
【請求項12】
前記N個の負荷がN個の抵抗である
請求項11に記載の保持電流制御回路。
【請求項13】
前記N個の負荷を、前記位相制御器出力の入力側の前段に設けられた定電流負荷回路と、後段に設けられた(N−1)個の抵抗とし、
前記脈流電圧が、前記設定電圧のうちの最低電圧よりも低い場合、前記定電流負荷回路によって、導通電流が保持電流以上となるように制御し、
前記脈流電圧が、前記設定電圧のうちの最低電圧よりも高い場合、(N−1)個の抵抗器を組み合わせて、導通電流が保持電流以上となるように制御する
請求項11に記載の保持電流制御回路。
【請求項14】
前記脈流電圧が、前記設定電圧のうちの最低電圧よりも低い場合、前記(N−1)個の抵抗を遮断するスイッチを有する
請求項13に記載の保持電流制御回路。
【請求項15】
調光制御信号に応じてLEDを駆動させる電流を出力するLED駆動装置を制御するLED駆動方法であって、
LEDが発光する最低駆動電流に対応する電圧値よりも低い設定電圧値を設定し、
前記LEDを駆動するLED駆動電源からの駆動電流が前記最低駆動電流以下の場合には、前記LED駆動電源の電圧を前記設定電圧値になるように定電圧制御し、
前記LEDの駆動電流が前記最低駆動電流を超えると、前記LED駆動電源を定電流制御する
LED駆動方法。
【請求項16】
前記LED駆動電源の出力により、前記定電圧制御及び前記定電流制御を行う制御回路を動作させる
請求項15に記載のLED駆動方法。
【請求項17】
前記調光制御信号が、流通角により位相制御する位相制御信号である
請求項15又は請求項16に記載のLED駆動方法。
【請求項18】
前記LED駆動電源は、前記位相制御信号に応じた電源を供給し、
前記LED駆動電源の出力から、前記制御回路の駆動電源を生成する
請求項15から請求項17のいずれかに記載のLED駆動方法。
【請求項19】
前記位相制御信号の出力を検出し、
位相制御電源装置の出力が前記設定電圧値以下の場合はゼロとなり、前記設定電圧値を超えると電圧値に応じた出力レベルとなる不感帯出力信号を生成し、
前記不感帯出力信号の出力レベルに応じた定電流制御信号を生成し、
前記LED駆動電源の電流が前記最低駆動電流以下の場合に、前記LED駆動電源の電圧を前記設定電圧に制御する電圧制御信号を生成する電圧制御信号を生成し、
前記定電流制御信号と前記電圧制御信号とを加算し、前記LED駆動電源の出力を制御する制御信号を出力する
請求項17又は請求項18に記載のLED駆動方法。
【請求項20】
前記制御回路は、所定の調光特性を持つように、前記不感帯出力信号の出力を調整する
請求項19に記載のLED駆動方法。
【請求項21】
前記位相制御器出力を両波整流した脈流電圧の0から最高電圧の範囲をN分割し、
前記最高電圧の範囲をN分割する設定電圧と前記脈流電圧とを比較し、
前記位相制御器出力の入力に接続されたN個の負荷を、前記比較結果に基づいて組み合わせて、トライアック又はサイリスタが導通断と成ることが無いよう導通電流を保持電流以上に調整する
請求項15から請求項20のいずれかに記載のLED駆動方法。
【請求項22】
前記N個の負荷がN個の抵抗である
請求項21に記載のLED駆動方法。
【請求項23】
前記N個の負荷を、前記位相制御器出力の入力側の前段に設けた定電流負荷回路と、後段に設けた(N−1)個の抵抗とし、
前記脈流電圧が、前記設定電圧のうちの最低電圧よりも低い場合、前記定電流負荷回路によって、導通電流が保持電流以上となるように制御し、
前記脈流電圧が、前記設定電圧のうちの最低電圧よりも高い場合、前記(N−1)個の抵抗器を組み合わせて、導通電流が保持電流以上となるように制御する
請求項21に記載のLED駆動方法。
【請求項24】
前記脈流電圧が、前記設定電圧のうちの最低電圧よりも低い場合、前記(N−1)個の抵抗を遮断する
請求項23に記載のLED駆動方法。
【請求項25】
位相制御回路に用いられるトライアック又はサイリスタが、一旦導通後電源電圧が0Vになる前に導通断と成ることが無いよう導通電流を保持電流以上とする保持電流制御方法であって、
位相制御器出力を両波整流した脈流電圧の0から最高電圧の範囲をN分割し、
前記最高電圧をN分割する設定電圧と前記脈流電圧とを比較し、
前記位相制御器出力の入力に接続されたN個の負荷を、前記比較結果に基づいて組み合わせて、トライアック又はサイリスタが導通断と成ることが無いよう導通電流を保持電流以上に調整する
保持電流制御方法。
【請求項26】
前記N個の負荷がN個の抵抗である
請求項25に記載の保持電流制御方法。
【請求項27】
前記N個の負荷を、前記位相制御器出力の入力側の前段に設けた定電流負荷回路と、後段に設けた(N−1)個の抵抗とし、
前記脈流電圧が、前記設定電圧のうちの最低電圧よりも低い場合、前記定電流負荷回路によって、導通電流が保持電流以上となるように制御し、
前記脈流電圧が、前記設定電圧のうちの最低電圧よりも高い場合、N個の抵抗器を組み合わせて、導通電流が保持電流以上となるように制御する
請求項25に記載の保持電流制御方法。
【請求項28】
前記脈流電圧が、前記設定電圧のうちの最低電圧よりも低い場合、前記(N−1)個の抵抗を遮断する
請求項27に記載の保持電流制御方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2013−110109(P2013−110109A)
【公開日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−235664(P2012−235664)
【出願日】平成24年10月25日(2012.10.25)
【出願人】(000229276)日本テレビホールディングス株式会社 (53)
【出願人】(303049843)株式会社加藤電気工業所 (3)
【Fターム(参考)】