JP5635878B2 - 交流用発光ダイオード発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、交流用発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）発光装置に関し、より詳しくは、交流電源（例えば、ＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなど）の一周期中ずっと、少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイ（Ａｒｒａｙ）を含む交流用発光ダイオード発光部のうち少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードアレイを点灯させる交流用発光ダイオード発光装置に関する。

一般的に、少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイを含む交流用発光ダイオード発光部を光源として用いる交流用発光ダイオード発光装置は、ＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなどの交流電源の電圧を交流用発光ダイオード発光部の駆動電圧に降下して供給する。

図１は、従来の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置を示す図である。

図１に示された従来の交流用発光ダイオード発光装置は、抵抗により交流電源（例えば、ＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなど）の電圧を交流用発光ダイオード発光部の駆動電圧に降下して供給する。

図１を参照すると、交流用発光ダイオード発光装置１００は、交流電源部１１０、交流用発光ダイオード発光部１２０及び電圧降下部１３０を含んで構成される。

交流電源部１１０は、電源出力端子Ｌ１とＬ２を介してＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなどの交流電源を提供する。

交流用発光ダイオード発光部１２０は、第１の交流用発光ダイオード発光部１２１と第２の交流用発光ダイオード発光部１２２で構成される。第１の交流用発光ダイオード発光部１２１は、交流電源部１１０の端子Ｌ１に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含んで互いに直列接続されている少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイを含み、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性であるとき点灯する。第２の交流用発光ダイオード発光部１２２は、交流電源部１１０の端子Ｌ２に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含んで互いに直列接続されている少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイを含み、第１の交流用発光ダイオード発光部１２１とは並列接続され、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性であるとき点灯する。

参照として、図１には、交流電源部１１０の端子Ｌ１に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５、ＬＥＤ７が互いに直列接続されている第１の交流用発光ダイオード発光部１２１が例示されている。また、交流電源部１１０の端子Ｌ２に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６、ＬＥＤ８が互いに直列接続されており、第１の交流用発光ダイオード発光部１２１とは並列接続される第２の交流用発光ダイオード発光部１２２が例示されている。

電圧降下部１３０は、交流電源部１１０の端子Ｌ１と交流用発光ダイオード発光部１２０の間に電圧降下用として設けられる第１の抵抗Ｒ１と、交流電源部１１０の端子Ｌ２と交流用発光ダイオード発光部１２０の間に電圧降下用として設けられる第２の抵抗Ｒ２とを含む。電圧降下部１３０は、交流電源の電圧Ｖ１を交流用発光ダイオード発光部１２０の駆動電圧に降下して供給する。

第１の抵抗Ｒ１は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性であるとき、交流電源の電圧Ｖ１を第１の交流用発光ダイオード発光部１２１の駆動電圧に降下して供給する。

第２の抵抗Ｒ２は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性であるとき、交流電源の電圧Ｖ１を第２の交流用発光ダイオード発光部１２２の駆動電圧に降下して供給する。

電圧降下部１３０は、交流電源部１１０と交流用発光ダイオード発光部１２０の間に、交流用発光ダイオード発光部１２０の温度変化によって交流用発光ダイオード発光部１２０に印加される電流を制御できるＰＴＣＲ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｒｅｓｉｓｔｏｒ）をさらに含んでもよい。

ＰＴＣＲは、図１に示すように、第１の抵抗Ｒ１と並列接続されることが好ましく、交流用発光ダイオード発光部１２０が点灯して温度が高くなると、交流用発光ダイオード発光部１２０に印加される電流を減少させる。

上記のように構成される交流用発光ダイオード発光装置１００は、次のように作動する。

交流電源部１１０から提供されるＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなどの交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性であるとき、上記のように互いに直列接続されており、それぞれ交流電源部１１０の端子Ｌ１に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む第１の交流用発光ダイオード発光部１２１の４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５、ＬＥＤ７が、第１の抵抗Ｒ１を経由して供給される駆動電圧により点灯する。このとき、第１の交流用発光ダイオード発光部１２１と逆方向に並列接続されている第２の交流用発光ダイオード発光部１２２は点灯しない。

一方、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性であるとき、上記のように互いに直列接続されており、それぞれ交流電源部１１０の端子Ｌ２に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む第２の交流用発光ダイオード発光部１２２の４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６、ＬＥＤ８が、第２の抵抗Ｒ２を経由して供給される駆動電圧により点灯する。このとき、第２の交流用発光ダイオード発光部１２２と逆方向に並列接続されている第１の交流用発光ダイオード発光部１２１は点灯しない。

図２は、従来の別の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置を示す図であって、図１に示された２個の交流用発光ダイオード発光部１２１、１２２を含む交流用発光ダイオード発光部１２０の面積を１／２に縮小したものである。すなわち、２個の交流用発光ダイオード発光部を１個に減らし、ダイオードブリッジを利用して、この１個の交流用発光ダイオード発光部を交流電源の極性にかかわらず交流電源に対して順方向に連結している。

図２に示された従来の交流用発光ダイオード発光装置は、抵抗により交流電源の電圧を交流用発光ダイオード発光部の駆動電圧に降下した後、交流用発光ダイオード発光部を交流電源の極性にかかわらず交流電源に対して順方向に連結するダイオードブリッジを介して駆動電圧を全波整流して、交流用発光ダイオード発光部に供給する。

図２を参照すると、交流用発光ダイオード発光装置２００は、交流電源部２１０、交流用発光ダイオード発光部２２０、電圧降下部２３０及びダイオードブリッジ２４０を含んで構成される。

交流電源部２１０は、電源出力端子Ｌ１とＬ２を介してＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなどの交流電源を提供する。

交流用発光ダイオード発光部２２０は、交流電源に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含んで互いに直列接続された少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイを含み、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性であるときと負極性であるときの両方に点灯する。

参照として、図２には、交流電源に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４が互いに直列接続されている交流用発光ダイオード発光部２２０が例示されている。

電圧降下部２３０は、交流電源部２１０の端子Ｌ１と交流用発光ダイオード発光部２２０の間に電圧降下用として設けられる第１の抵抗Ｒ１と、交流電源部２１０の端子Ｌ２と交流用発光ダイオード発光部２２０の間に電圧降下用として設けられる第２の抵抗Ｒ２とを含む。電圧降下部２３０は、交流電源の電圧Ｖ１を交流用発光ダイオード発光部２２０の駆動電圧に降下して供給する。

第１の抵抗Ｒ１は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性であるとき、交流電源の電圧Ｖ１を交流用発光ダイオード発光部２２０の駆動電圧に降下して供給する。

第２の抵抗Ｒ２は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性であるとき、交流電源の電圧Ｖ１を交流用発光ダイオード発光部２２０の駆動電圧に降下して供給する。

電圧降下部２３０は、交流電源部２１０と交流用発光ダイオード発光部２２０の間に、交流用発光ダイオード発光部２２０の温度変化によって交流用発光ダイオード発光部２２０に印加される電流を制御できるＰＴＣＲをさらに含んでもよい。

ＰＴＣＲは、図２に示すように、第１の抵抗Ｒ１と並列接続されることが好ましく、交流用発光ダイオード発光部１２０が点灯して温度が高くなると、交流用発光ダイオード発光部１２０に印加される電流を減少させる。

ダイオードブリッジ２４０は、４個のダイオードが菱形に接続され、正極接続ノードＮ１、正極接続ノードＮ１と対向する負極接続ノードＮ２、正極接続ノードＮ１と負極接続ノードＮ２の間で互いに対向する一対の入出力ノードＮ３、Ｎ４を形成する全波整流回路である。ダイオードブリッジ２４０は、交流用発光ダイオード発光部２２０を交流電源の極性にかかわらず交流電源に対して順方向に連結し、電圧降下部２３０を経由して供給される駆動電圧を全波整流して、交流用発光ダイオード発光部２２０に供給する。

ダイオードブリッジ２４０は、正極接続ノードＮ１に電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１が接続され、負極接続ノードＮ２に電圧降下部２３０の第２の抵抗Ｒ２が接続され、一対の入出力ノードＮ３、Ｎ４の間に交流用発光ダイオード発光部２２０が交流電源部２１０に対して順方向に接続される。

ダイオードブリッジ２４０は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性であるとき、電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１を経由して供給される駆動電圧を全波整流して、交流用発光ダイオード発光部２２０に供給する。

ダイオードブリッジ２４０は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性であるとき、電圧降下部２３０の第２の抵抗Ｒ２を経由して供給される駆動電圧を全波整流して、交流用発光ダイオード発光部２２０に供給する。

上記のように構成される交流用発光ダイオード発光装置２００は次のように作動する。

交流電源部２１０から提供されるＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなどの交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性であるとき、上記のように互いに直列接続されており、それぞれ交流電源部２１０の端子Ｌ１に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む交流用発光ダイオード発光部２２０の４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４が、第１の抵抗Ｒ１とダイオードブリッジ２４０を介して全波整流されて供給される駆動電圧により点灯する。このとき、電流は、図２に示された正極接続ノードＮ１、入出力ノードＮ３、交流用発光ダイオード発光部２２０の４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４、入出力ノードＮ４、負極接続ノードＮ２を経由して流れる。

一方、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性であるとき、上記のように互いに直列接続されており、それぞれ交流電源部２１０の端子Ｌ１に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む交流用発光ダイオード発光部２２０の４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４が、第２の抵抗Ｒ２とダイオードブリッジ２４０を介して全波整流されて供給される駆動電圧により点灯する。このとき、電流は、図２に示された負極接続ノードＮ２、入出力ノードＮ３、交流用発光ダイオード発光部２２０の４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４、入出力ノードＮ４、正極接続ノードＮ１を経由して流れる。

上記のような従来の交流用発光ダイオード発光装置１００、２００に供給されるＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなどの交流電源は、図３の（ａ）に示すように、通常６０Ｈｚの周波数であり、電圧Ｖ１の位相が一周期のうち０゜〜１８０゜区間では正極性を有し、１８０゜〜３６０゜区間では負極性を有する正弦波特性を示す。

また、このような従来の交流用発光ダイオード発光装置１００、２００は、ＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなどの交流電源に対して順方向に接続された交流用発光ダイオード発光部１２０、２２０の交流用発光ダイオードアレイの個数によって点灯開始（Ｔｕｒｎ‐ｏｎｚ）電圧、すなわち順方向閾値電圧（ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｖｏｌｔａｇｅ）が増加し、交流用発光ダイオード発光部１２０、２２０の印加電圧の大きさが点灯開始電圧以上である場合にのみ交流用発光ダイオード発光部１２０、２２０に電流が流れて点灯する。

このとき、交流用発光ダイオード発光部１２０、２２０に印加される電流は、図３の（ｂ）に示すように、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する０゜〜１８０゜の区間で電圧の大きさが点灯開始電圧以上である場合にのみ交流用発光ダイオード発光部１２０、２２０に流れ、また、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する１８０゜〜３６０゜の区間で電圧の大きさが点灯開始電圧以上である場合にのみ交流用発光ダイオード発光部１２０、２２０に流れる。

実際、正弦波特性を示す交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する０゜〜１８０゜の区間で、電圧の大きさが点灯開始電圧以上である時点に到逹するまでの時間をｔ１とし、電圧の大きさが点灯開始電圧以上を維持する時間をｔ２とし、電圧の大きさが点灯開始電圧以上を維持してまた点灯開始電圧以下に落ちる時間をｔ３とするとき、交流用発光ダイオード発光部１２０、２２０に印加される電流は時間ｔ２の間にのみ交流用発光ダイオード発光部１２０、２２０に流れる。ここで、時間ｔ１は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する略０゜〜４５゜の区間に対応し、時間ｔ２は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する略４５゜〜１３５゜の区間に対応し、時間ｔ３は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する略１３５゜〜１８０゜の区間に対応する。

また、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する１８０゜〜３６０゜の区間で、電圧の大きさが点灯開始電圧以上の時点に到逹するまでの時間をｔ４とし、電圧の大きさが点灯開始電圧以上を維持する時間をｔ５とし、電圧の大きさが点灯開始電圧以上を維持してまた点灯開始電圧以下に落ちる時間をｔ６とするとき、交流用発光ダイオード発光部１２０、２２０に印加される電流は、時間ｔ５の間にのみ交流用発光ダイオード発光部１２０、２２０に流れる。ここで、時間ｔ４は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する略１８０゜〜２２５゜の区間に対応し、時間ｔ５は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する略２２５゜〜３１５゜の区間に対応し、時間ｔ６は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する略３１５゜〜３６０゜の区間に対応する。

しかしながら、上記のような従来の交流用発光ダイオード発光装置１００、２００において、図３の（ｂ）に示すように、正弦波特性を示す交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性と負極性を繰り返す一周期中、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する略４５゜〜１３５゜の区間に対応する時間ｔ２の間と交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する略２２５゜〜３１５゜の区間に対応する時間ｔ５の間にのみ交流用発光ダイオード発光部１２０、２２０に電流が印加されるため、交流用発光ダイオード発光部１２０、２２０の点灯効率が低下すると共に消費電力の損失が増加し、動作電流の不連続性により全高調波歪み（Ｔｏｔａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ、ＴＨＤ）が略４０〜５０％で高く、ちらつき（ｆｌｉｃｋｅｒ）が過多に発生する問題点がある。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、電圧の位相が一周期のうち０゜〜１８０゜区間では正極性を有し、１８０゜〜３６０゜区間では負極性を有する正弦波特性を示す交流電源（例えば、ＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなど）の一周期中、少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイを含む交流用発光ダイオード発光部の印加電圧の大きさが、交流用発光ダイオード発光部の交流用発光ダイオードアレイの個数によって定まった点灯開始（Ｔｕｒｎ‐ｏｎ）電圧以下であるとき、交流用発光ダイオード発光部の少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイのうち少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードアレイを点灯させ、交流用発光ダイオード発光部の印加電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部の点灯開始電圧以上であるとき、交流用発光ダイオード発光部のすべての交流用発光ダイオードアレイを点灯させる交流用発光ダイオード発光装置を提供することにある。

上記のような本発明の目的を達成するために、本発明の第１の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置は、交流電源を提供する交流電源部と；交流電源部の端子Ｌ１に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイが互いに直列接続されており、交流電源の電圧の位相が正極性であるとき点灯する第１の交流用発光ダイオード発光部と、交流電源部の端子Ｌ２に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイが互いに直列接続されており、第１の交流用発光ダイオード発光部とは並列接続され、交流電源の電圧の位相が負極性であるとき点灯する第２の交流用発光ダイオード発光部とで構成される交流用発光ダイオード発光部と；交流電源部の端子Ｌ１と交流用発光ダイオード発光部の間に電圧降下用として設けられる第１の抵抗と、交流電源部の端子Ｌ２と交流用発光ダイオード発光部の間に電圧降下用として設けられる第２の抵抗とを含み、交流電源の電圧を交流用発光ダイオード発光部の駆動電圧に降下して供給する電圧降下部と；互いに直列接続された抵抗とコンデンサを含み、抵抗の一端は交流電源部の端子Ｌ１に接続され、コンデンサの一端は第１の交流用発光ダイオード発光部の互いに直列接続されている２個以上の交流用発光ダイオードアレイのうち、電圧降下部の第２の抵抗にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイのアノードに接続され、交流電源部の交流電源の電圧が正極性であるとき、コンデンサが充電、充電停止、放電過程を順次に繰り返す間、充電過程と放電過程中に、電圧降下部の第２の抵抗にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させる第１の点灯スイッチ部と；互いに直列接続された抵抗とコンデンサを含み、抵抗の一端は交流電源部の端子Ｌ２に接続され、コンデンサの一端は第２の交流用発光ダイオード発光部の互いに直列接続されている２個以上の交流用発光ダイオードアレイのうち電圧降下部の第１の抵抗にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイのアノードに接続され、交流電源部の交流電源の電圧が負極性であるとき、コンデンサが充電、充電停止、放電過程を順次に繰り返す間、充電過程と放電過程中に、電圧降下部の第１の抵抗にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させる第２の点灯スイッチ部と；を含むことを特徴とする。

上記のような本発明の目的を達成するために、本発明の第２の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置は、交流電源を提供する交流電源部と；交流電源に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイが互いに直列接続されており、交流電源の電圧の位相が正極性であるときと負極性であるときの両方に点灯する交流用発光ダイオード発光部と；交流電源部の端子Ｌ１と交流用発光ダイオード発光部の間に電圧降下用として設けられる第１の抵抗と、交流電源部の端子Ｌ２と交流用発光ダイオード発光部の間に電圧降下用として設けられる第２の抵抗とを含み、交流電源の電圧を交流用発光ダイオード発光部の駆動電圧に降下して供給する電圧降下部と；それぞれが４個のダイオードが菱形に接続され、正極接続ノード、正極接続ノードと対向する負極接続ノード、正極接続ノードと負極接続ノードの間で互いに対向する一対の入出力ノードを形成する全波整流回路であり、交流用発光ダイオード発光部のそれぞれの交流用発光ダイオードアレイを交流電源の極性にかかわらず交流電源に対して順方向に連結し、電圧降下部を経由して供給される駆動電圧を全波整流して、交流用発光ダイオード発光部のそれぞれの交流用発光ダイオードアレイに供給し、互いに直列接続されている少なくとも２個以上のダイオードブリッジと；互いに直列接続された抵抗とコンデンサを含み、抵抗の一端は交流電源部の端子Ｌ１に接続され、コンデンサの一端は互いに直列接続されている少なくとも２個以上のダイオードブリッジのうち電圧降下部の第２の抵抗に直接接続されたダイオードブリッジに接続され、交流電源部の交流電源の電圧が正極性であるとき、コンデンサが充電、充電停止、放電過程を順次に繰り返す間、充電過程と放電過程中に、電圧降下部の第２の抵抗に直接接続されたダイオードブリッジが駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させる第１の点灯スイッチ部と；互いに直列接続された抵抗とコンデンサを含み、抵抗の一端は交流電源部の端子Ｌ２に接続され、コンデンサの一端は互いに直列接続されている少なくとも２個以上のダイオードブリッジのうち電圧降下部の第１の抵抗に直接接続されたダイオードブリッジに接続され、交流電源部の交流電源の電圧が負極性であるとき、コンデンサが充電、充電停止、放電過程を順次に繰り返す間、充電過程と放電過程中に、電圧降下部の第１の抵抗に直接接続されたダイオードブリッジが駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させる第２の点灯スイッチ部と；を含むことを特徴とする。

本発明の第２の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置において、第１の点灯スイッチ部は、抵抗の一端はが電圧降下部の第１の抵抗に接続され、第１の抵抗の出力電圧によってコンデンサが充電、充電停止、放電過程を順次に繰り返す間、充電過程と放電過程中に電圧降下部の第２の抵抗に直接接続されたダイオードブリッジが駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させることを特徴とする。

本発明の第２の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置において、第２の点灯スイッチ部は、抵抗の一端はが電圧降下部の第２の抵抗に接続され、第２の抵抗の出力電圧によってコンデンサが充電、充電停止、放電過程を順次に繰り返す間、充電過程と放電過程中に電圧降下部の第１の抵抗に直接接続されたダイオードブリッジが駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させることを特徴とする。

本発明によると、交流電源（例えば、ＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなど）の一周期中ずっと交流用発光ダイオード発光部に電流を流して、一部またはすべての交流用発光ダイオードアレイを点灯させるため、従来の交流用発光ダイオード発光装置に比べて相対的に交流用発光ダイオード発光部の点灯効率が高く、消費電力の損失が減少し、動作電流の連続性によって全高調波歪み（Ｔｏｔａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ、ＴＨＤ）が略１０〜２５％に減少し、ちらつき（ｆｌｉｃｋｅｒ）が著しく減少する。

従来の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置を示す図である 。 従来の別の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置を示す図である。 従来の交流用発光ダイオード発光装置の電圧／電流特性を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置を示す図である。 本発明による交流用発光ダイオード発光装置の電圧／電流特性を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置を示す図である。 本発明の第３の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置を示す図である。 本発明の第４の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置を示す図である。

以下、本発明の実施形態を添付の図面を参照してさらに詳しく説明する。

実施形態１
図４は、本発明の第１の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置を示す図である。

本発明の第１の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置１００’は、図１に示された従来の交流用発光ダイオード発光装置１００と同様に、抵抗により交流電源（例えば、ＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなど）の電圧を交流用発光ダイオード発光部の駆動電圧に降下して供給する。

図４を参照すると、交流用発光ダイオード発光装置１００’は、交流電源部１１０、交流用発光ダイオード発光部１２０、電圧降下部１３０、第１の点灯スイッチ部１４０及び第２の点灯スイッチ部１５０を含んで構成される。

交流電源部１１０は、電源出力端子Ｌ１とＬ２を介してＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなどの交流電源を提供する。

交流用発光ダイオード発光部１２０は、第１の交流用発光ダイオード発光部１２１と第２の交流用発光ダイオード発光部１２２とで構成される。第１の交流用発光ダイオード発光部１２１は、交流電源部１１０の端子Ｌ１に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含んで互いに直列接続されてる少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイを含み、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性であるとき点灯する。第２の交流用発光ダイオード発光部１２２は、交流電源部１１０の端子Ｌ２に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含んで互いに直列接続されている少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイを含み、第１の交流用発光ダイオード発光部１２１とは並列接続され、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性であるとき点灯する。

参照として、図４には、交流電源部１１０の端子Ｌ１に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５が互いに直列接続されている第１の交流用発光ダイオード発光部１２１が例示されている。また、交流電源部１１０の端子Ｌ２に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６が互いに直列接続されており、第１の交流用発光ダイオード発光部１２１とは並列接続される第２の交流用発光ダイオード発光部１２２が例示されている。

電圧降下部１３０は、交流電源部１１０の端子Ｌ１と交流用発光ダイオード発光部１２０の間に電圧降下用として設けられる第１の抵抗Ｒ１と、交流電源部１１０の端子Ｌ２と交流用発光ダイオード発光部１２０の間に電圧降下用として設けられる第２の抵抗Ｒ２とを含む。電圧降下部１３０は、交流電源の電圧Ｖ１を交流用発光ダイオード発光部１２０の駆動電圧に降下して供給する。

第１の抵抗Ｒ１は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性であるとき、交流電源の電圧Ｖ１を第１の交流用発光ダイオード発光部１２１の駆動電圧に降下して供給する。

第２の抵抗Ｒ２は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性であるとき、交流電源の電圧Ｖ１を第２の交流用発光ダイオード発光部１２２の駆動電圧に降下して供給する。

電圧降下部１３０は、交流電源部１１０と交流用発光ダイオード発光部１２０の間に、交流用発光ダイオード発光部１２０の温度変化によって交流用発光ダイオード発光部１２０に印加される電流を制御できるＰＴＣＲ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｒｅｓｉｓｔｏｒ）をさらに含んでもよい。

ＰＴＣＲは、図４に示すように、第１の抵抗Ｒ１と並列接続されることが好ましく、交流用発光ダイオード発光部１２０が点灯して温度が高くなると、交流用発光ダイオード発光部１２０に印加される電流を減少させる。

第１の点灯スイッチ部１４０は、互いに直列接続された抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１を含む。抵抗Ｒ３の一端は、交流電源部１１０の端子Ｌ１に接続され、コンデンサＣ１の一端は、第１の交流用発光ダイオード発光部１２１の互いに直列接続されている２個以上の交流用発光ダイオードアレイのうち電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイのアノードに接続される。

第１の点灯スイッチ部１４０は、交流電源部１１０の交流電源の電圧Ｖ１が正極性であるとき、コンデンサＣ１が充電、充電停止及び放電過程を順次に繰り返す間、充電過程と放電過程中に、電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させる。

コンデンサＣ１は、交流電源部１１０の交流電源の電圧Ｖ１が正極性であるとき、充電を開始し、充電が完了すると充電を停止し、充電停止後また放電する過程を繰り返す。このとき、充電時間と放電時間は、互いに直列接続された抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１によって定まる時定数（Ｔｉｍｅ Ｃｏｎｓｔａｎｔ）を調節して決定することができる。

第１の点灯スイッチ部１４０は、交流電源部１１０の交流電源の電圧Ｖ１が正極性であるとき、交流用発光ダイオード発光部１２０の印加電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部１２０の交流用発光ダイオードアレイの個数によって定まった点灯開始（Ｔｕｒｎ‐ｏｎ）電圧以下であっても、コンデンサＣ１の充電過程と放電過程中に、交流用発光ダイオード発光部１２０の少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイのうち電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させる。

図４の場合、コンデンサＣ１の充電過程と放電過程中に、３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５のうち電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ５が点灯する。このとき、コンデンサＣ１の充電開始後、充電が完了するまでは、コンデンサＣ１のインピーダンスが低いため、３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５のうち電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ５に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ５のみ点灯する。充電が完了すると、コンデンサＣ１のインピーダンスが高くなって電流の流れが遮断されると同時に、電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１を経由して３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５に電流が流れて、３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５がすべて点灯する。そして、充電停止後また放電する過程では、コンデンサＣ１の充電電圧によって３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５のうち電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ５に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ５のみ点灯する。

第２の点灯スイッチ部１５０は、互いに直列接続された抵抗Ｒ４とコンデンサＣ２を含む。抵抗Ｒ４の一端は、交流電源部１１０の端子Ｌ２に接続され、コンデンサＣ２の一端は、第２の交流用発光ダイオード発光部１２２の互いに直列接続されている２個以上の交流用発光ダイオードアレイのうち電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイのアノードに接続される。

第２の点灯スイッチ部１５０は、交流電源部１１０の交流電源の電圧Ｖ１が負極性であるとき、コンデンサＣ２が充電、充電停止及び放電過程を順次に繰り返す間、充電過程と放電過程中に、電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させる。

コンデンサＣ２は、交流電源部１１０の交流電源の電圧Ｖ１が負極性であるとき、充電を開始し、充電が完了すると充電を停止し、充電停止後また放電する過程を繰り返す。このとき、充電時間と放電時間は、互いに直列接続された抵抗Ｒ４とコンデンサＣ２によって定まる時定数（Ｔｉｍｅ Ｃｏｎｓｔａｎｔ）を調節して決定することができる。

第２の点灯スイッチ部１５０は、交流電源部１１０の交流電源の電圧Ｖ１が負極性であるとき、交流用発光ダイオード発光部１２０の印加電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部１２０の交流用発光ダイオードアレイの個数によって定まった点灯開始（Ｔｕｒｎ‐ｏｎ）電圧以下であっても、コンデンサＣ２の充電過程と放電過程中に、交流用発光ダイオード発光部１２０の少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイのうち電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させる。

図４の場合、コンデンサＣ２の充電過程と放電過程中に、３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６のうち電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２が点灯する。このとき、コンデンサＣ２の充電開始後、充電が完了するまではコンデンサＣ２のインピーダンスが低いため、３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６のうち電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２のみ点灯する。充電が完了すると、コンデンサＣ２のインピーダンスが高くなって電流の流れが遮断されると同時に、電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２を経由して３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６に電流が流れて、３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６がすべて点灯する。そして、充電停止後また放電する過程では、コンデンサＣ２の充電電圧によって３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６のうち電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２のみ点灯する。

上記のように構成される本発明の第１の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置１００’は次のように作動する。

交流電源部１１０から提供されるＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなどの交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性であるとき、上記のように互いに直列接続されており、それぞれ交流電源部１１０の端子Ｌ１に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む第１の交流用発光ダイオード発光部１２１の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５が、第１の抵抗Ｒ１を経由して供給される駆動電圧により点灯する。このとき、第１の交流用発光ダイオード発光部１２１と逆方向に並列接続されている第２の交流用発光ダイオード発光部１２２は点灯しない。

一方、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性であるとき、上記のように互いに直列接続されており、それぞれ交流電源部１１０の端子Ｌ２に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む第２の交流用発光ダイオード発光部１２２の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６が、第２の抵抗Ｒ２を経由して供給される駆動電圧により点灯する。このとき、第２の交流用発光ダイオード発光部１２２と逆方向に並列接続されている第１の交流用発光ダイオード発光部１２１は点灯しない。

交流用発光ダイオード発光装置１００’に供給されるＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなどの交流電源は、図５の（ａ）に示すように、通常６０Ｈｚの周波数であり、電圧Ｖ１の位相が一周期のうち０゜〜１８０゜区間では正極性を有し、１８０゜〜３６０゜区間では負極性を有する正弦波特性を示す。

また、交流用発光ダイオード発光装置１００’は、ＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなどの交流電源の一周期中、少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイを含む交流用発光ダイオード発光部１２０の印加電圧の大きさが、交流用発光ダイオード発光部１２０の交流用発光ダイオードアレイの個数によって定まった点灯開始電圧以下である場合、交流用発光ダイオード発光部１２０の少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイのうち少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させ、交流用発光ダイオード発光部１２０の印加電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部の点灯開始電圧以上である場合は、交流用発光ダイオード発光部１２０のすべての交流用発光ダイオードアレイを点灯させる。

実際、正弦波特性を示す交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する０゜〜１８０゜の区間で、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部１２０の点灯開始電圧以上である時点に到逹するまでの時間をｔ１とし、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部１２０の点灯開始電圧以上を維持する時間をｔ２とし、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部１２０の点灯開始電圧以上を維持してまた交流用発光ダイオード発光部１２０の点灯開始電圧以下に落ちる時間をｔ３とするとき、時間ｔ１は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する略０゜〜４５゜の区間に対応し、時間ｔ２は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する略４５゜〜１３５゜の区間に対応し、時間ｔ３は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する略１３５゜〜１８０゜の区間に対応する。

このとき、交流用発光ダイオード発光部１２０に印加される電流が、図５の（ｂ）に示すように、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する０゜〜１８０゜の区間のうち電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部１２０の点灯開始電圧以下である場合、例えば略０゜〜４５゜の区間と略１３５゜〜１８０゜の区間では、図４に示された交流用発光ダイオード発光部１２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５のうち電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ５に電流を流して点灯させる。

略０゜〜４５゜の区間では、コンデンサＣ１の充電過程中に、電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ５に印加される電圧の大きさが、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ５の点灯開始電圧を超過し、コンデンサＣ１の充電開始後、充電を完了するまではコンデンサＣ１のインピーダンスが低いため、図４に示された交流用発光ダイオード発光部１２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５のうち電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ５に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ５のみ点灯する。

略１３５゜〜１８０゜の区間では、コンデンサＣ１の放電過程中にコンデンサＣ１の充電電圧、すなわち電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ５に印加される電圧の大きさが交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ５の点灯開始電圧を超過するため、図４に示された交流用発光ダイオード発光部１２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５のうち電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ５に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ５のみ点灯する。

また、交流用発光ダイオード発光部１２０に印加される電流が、図５の（ｂ）に示すように、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する０゜〜１８０゜の区間のうち電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部１２０の点灯開始電圧以上である場合、例えば略４５゜〜１３５゜の区間では、図４に示されたコンデンサＣ１の充電が完了すると、コンデンサＣ１のインピーダンスが高くなって電流の流れが遮断されると同時に、電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１を経由して交流用発光ダイオード発光部１２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５に電流が流れて、３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５がすべて点灯する。

一方、正弦波特性を示す交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する１８０゜〜３６０゜の区間で、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部１２０の点灯開始電圧以上である時点に到逹するまでの時間をｔ４とし、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部１２０の点灯開始電圧以上を維持する時間をｔ５とし、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部１２０の点灯開始電圧以上を維持してまた交流用発光ダイオード発光部１２０の点灯開始電圧以下に落ちる時間をｔ６とするとき、時間ｔ４は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する略１８０゜〜２２５゜の区間に対応し、時間ｔ５は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する略２２５゜〜３１５゜の区間に対応し、時間ｔ６は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する略３１５゜〜３６０゜の区間に対応する。

このとき、交流用発光ダイオード発光部１２０に印加される電流が、図５の（ｂ）に示すように、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する１８０゜〜３６０゜の区間のうち、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部１２０の点灯開始電圧以下である場合、例えば略１８０゜〜２２５゜の区間と略３１５゜〜３６０゜の区間では、図４に示された交流用発光ダイオード発光部１２０の３個の交流用発光ダイオードアレイ ＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６のうち電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２に電流を流して点灯させる。

略１８０゜〜２２５゜の区間では、コンデンサＣ２の充電過程中に、電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２に印加される電圧の大きさが、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２の点灯開始電圧を超過し、コンデンサＣ２の充電開始後、充電を完了するまではコンデンサＣ２のインピーダンスが低いため、図４に示された交流用発光ダイオード発光部１２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６のうち電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２のみ点灯する。

略３１５゜〜３６０゜の区間では、コンデンサＣ２の放電過程中に、コンデンサＣ２の充電電圧、すなわち電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２に印加される電圧の大きさが、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２の点灯開始電圧を超過するため、図４に示された交流用発光ダイオード発光部１２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６のうち電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２のみ点灯する。

また、交流用発光ダイオード発光部１２０に印加される電圧が、図５の（ｂ）に示すように、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する１８０゜〜３６０゜の区間のうち、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部１２０の点灯開始電圧以上である場合、例えば略３１５゜〜３６０゜の区間では、図４に示されたコンデンサＣ２の充電が完了すると、コンデンサＣ２のインピーダンスが高くなって電流の流れが遮断されると同時に、電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２を経由して交流用発光ダイオード発光部１２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６がすべて点灯する。

上記のように、本発明の第１の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置１００’は、交流電源の一周期中ずっと交流用発光ダイオード発光部１２０に電流を流して、一部またはすべての交流用発光ダイオードアレイを点灯させるため、従来の交流用発光ダイオード発光装置に比べて相対的に交流用発光ダイオード発光部の点灯効率が高く、消費電力の損失が減少し、動作電流の連続性によって全高調波歪み（Ｔｏｔａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ、ＴＨＤ）が略１０〜２５％に低くなり、ちらつき（ｆｌｉｃｋｅｒ）が著しく減少する。

実施形態２
図６は、本発明の第２の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置を示す図である。

本発明の第２の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置１００"は、本発明の第１の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置１００’の発光ダイオード発光部１２０の第１の交流用発光ダイオード発光部１２１と第２の交流用発光ダイオード発光部１２２とにそれぞれ１個の交流用発光ダイオードアレイがさらに追加されたものであって、本発明の第１の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置１００’と同じ構成要素、すなわち交流電源部１１０、交流用発光ダイオード発光部１２０、電圧降下部１３０、第１の点灯スイッチ部１４０及び第２の点灯スイッチ部１５０を含む。

図６には、交流電源部１１０の端子Ｌ１に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５、ＬＥＤ７が互いに直列接続されている第１の交流用発光ダイオード発光部１２１が例示されている。

また、交流電源部１１０の端子Ｌ２に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６、ＬＥＤ８が互いに直列接続されており、第１の交流用発光ダイオード発光部１２１とは並列接続される第２の交流用発光ダイオード発光部１２２が例示されている。

第１の交流用発光ダイオード発光部１２１が互いに直列接続されている４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５、ＬＥＤ７を含み、第２の交流用発光ダイオード発光部１２２が互いに直列接続されている４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６、ＬＥＤ８を含むことにより、第１の点灯スイッチ部１４０は、コンデンサＣ１の充電過程と放電過程中に、電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ７に電流を流して点灯させ、第２の点灯スイッチ部１５０は、コンデンサＣ２の充電過程と放電過程中に、電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２に電流を流して点灯させる。

上記のように構成される本発明の第２の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置１００"は次のように作動する。

交流用発光ダイオード発光部１２０に印加される電流が、図５の（ｂ）に示すように、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する０゜〜１８０゜の区間のうち、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部１２０の点灯開始電圧以下である場合、例えば略０゜〜４５゜の区間と略１３５゜〜１８０゜の区間では、図６に示すように、交流用発光ダイオード発光部１２０の４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５、ＬＥＤ７のうち電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ７に電流を流して点灯させる。

略０゜〜４５゜の区間では、コンデンサＣ１の充電過程中に、電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ７に印加される電圧の大きさが交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ７の点灯開始電圧を超過し、コンデンサＣ１の充電開始後、充電が完了するまではコンデンサＣ１のインピーダンスが低いため、図６に示された交流用発光ダイオード発光部１２０の４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５、ＬＥＤ７のうち電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ７に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ７のみ点灯する。

略１３５゜〜１８０゜の区間では、コンデンサＣ１の放電過程中に、コンデンサＣ１の充電電圧、すなわち電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ７に印加される電圧の大きさが交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ７の点灯開始電圧を超過するため、図６に示された交流用発光ダイオード発光部１２０の４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５、ＬＥＤ７のうち電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ７に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ７のみ点灯する。

また、交流用発光ダイオード発光部１２０に印加される電流が、図５の（ｂ）に示すように、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する０゜〜１８０゜の区間のうち、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部１２０の点灯開始電圧以上である場合、例えば略４５゜〜１３５゜の区間では、図６に示されたコンデンサＣ１の充電が完了すると、コンデンサＣ１のインピーダンスが高くなって電流の流れが遮断されると同時に、電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１を経由して交流用発光ダイオード発光部１２０の４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５、ＬＥＤ７に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ５、ＬＥＤ７がすべて点灯する。

一方、交流用発光ダイオード発光部１２０に印加される電流が、図５の（ｂ）に示すように、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する１８０゜〜３６０゜の区間のうち、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部１２０の点灯開始電圧以下である場合、例えば略１８０゜〜２２５゜の区間と略３１５゜〜３６０゜の区間では、図６に示すように、交流用発光ダイオード発光部１２０の４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６、ＬＥＤ８のうち電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２に電流を流して点灯させる。

略１８０゜〜２２５゜の区間では、コンデンサＣ２の充電過程中に、電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２に印加される電圧の大きさが交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２の点灯開始電圧を超過し、コンデンサＣ２の充電開始後、充電完了するまではコンデンサＣ２のインピーダンスが低いため、図６に示された交流用発光ダイオード発光部１２０の４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６、ＬＥＤ８のうち電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２のみ点灯する。

略３１５゜〜３６０゜の区間では、コンデンサＣ２の放電過程中に、コンデンサＣ２の充電電圧、すなわち電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２に印加される電圧の大きさが交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２の点灯開始電圧を超過するため、図６に示された交流用発光ダイオード発光部１２０の４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６、ＬＥＤ８のうち電圧降下部１３０の第１の抵抗Ｒ１にカソードが直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２のみ点灯する。

また、交流用発光ダイオード発光部１２０に印加される電流が、図５の（ｂ）に示すように、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する１８０゜〜３６０゜の区間のうち、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部１２０の点灯開始電圧以上である場合、例えば略２２５゜〜３１５゜の区間では、図６に示されたコンデンサＣ２の充電が完了すると、コンデンサＣ２のインピーダンスが高くなって電流の流れが遮断されると同時に、電圧降下部１３０の第２の抵抗Ｒ２を経由して交流用発光ダイオード発光部１２０の４個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６、ＬＥＤ８に電流が流れて、ＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ６、ＬＥＤ８がすべた点灯する。

上記のように、本発明の第２の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置１００"は、交流電源の一周期中ずっと交流用発光ダイオード発光部１２０に電流を流して、一部またはすべての交流用発光ダイオードアレイを点灯させるため、従来の交流用発光ダイオード発光装置に比べて相対的に交流用発光ダイオード発光部の点灯効率が高く、消費電力の損失が減少し、動作電流の連続性によって全高調波歪み（Ｔｏｔａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ、ＴＨＤ）が略１０〜２５％に低くなり、ちらつき（ｆｌｉｃｋｅｒ）が著しく減少する。

実施形態３
図７は、本発明の第３の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置を示す図である。

本発明の第３の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置２００’は、図２に示された従来の交流用発光ダイオード発光装置２００と同様に、抵抗により交流電源の電圧を交流用発光ダイオード発光部の駆動電圧に降下した後、交流用発光ダイオード発光部を交流電源の極性にかかわらず交流電源に対して順方向に連結するダイオードブリッジを介して駆動電圧を全波整流して、交流用発光ダイオード発光部に供給する。

図７を参照すると、交流用発光ダイオード発光装置２００’は、交流電源部２１０、交流用発光ダイオード発光部２２０、電圧降下部２３０、少なくとも２個以上のダイオードブリッジ２４０、第１の点灯スイッチ部２５０及び第２の点灯スイッチ部２６０を含んで構成される。

交流電源部２１０は、電源出力端子Ｌ１とＬ２を介してＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなどの交流電源を提供する。

交流用発光ダイオード発光部２２０は、交流電源に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイが互いに直列接続されており、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性であるときと負極性であるときの両方に点灯する。

参照として、図７には、交流電源に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３が互いに直列接続されている交流用発光ダイオード発光部２２０が例示されている。

電圧降下部２３０は、交流電源部２１０の端子Ｌ１と交流用発光ダイオード発光部２２０の間に電圧降下用として設けられる第１の抵抗Ｒ１と、交流電源部２１０の端子Ｌ２と交流用発光ダイオード発光部２２０の間に電圧降下用として設けられる第２の抵抗Ｒ２とを含み、交流電源の電圧Ｖ１を交流用発光ダイオード発光部２２０の駆動電圧に降下して供給する。

第１の抵抗Ｒ１は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性であるとき、交流電源の電圧Ｖ１を交流用発光ダイオード発光部２２０の駆動電圧に降下して供給する。

第２の抵抗Ｒ２は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性であるとき、交流電源の電圧Ｖ１を交流用発光ダイオード発光部２２０の駆動電圧に降下して供給する。

電圧降下部２３０は、交流電源部２１０と交流用発光ダイオード発光部２２０の間に、交流用発光ダイオード発光部２２０の温度変化によって交流用発光ダイオード発光部２２０に印加される電流を制御できるＰＴＣＲ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｒｅｓｉｓｔｏｒ）をさらに含んでもよい。

ＰＴＣＲは、図７に示すように、第１の抵抗Ｒ１と並列接続されることが好ましく、交流用発光ダイオード発光部２２０が点灯して温度が高くなると、交流用発光ダイオード発光部２２０に印加される電流を減少させる。

少なくとも２個以上のダイオードブリッジ２４０は、それぞれ４個のダイオードが菱形に接続されて、正極接続ノードＮ１、正極接続ノードＮ１と対向する負極接続ノードＮ２、正極接続ノードＮ１と負極接続ノードＮ２の間で互いに対向する一対の入出力ノードＮ３、Ｎ４を形成する全波整流回路である。ダイオードブリッジ２４０は、交流用発光ダイオード発光部２２０のそれぞれの交流用発光ダイオードアレイを交流電源の極性にかかわらず交流電源に対して順方向に連結し、電圧降下部２３０を経由して供給される駆動電圧を全波整流して交流用発光ダイオード発光部２２０のそれぞれの交流用発光ダイオードアレイに供給し、互いに直列接続されている。

少なくとも２個以上のダイオードブリッジ２４０のうち、一番目のダイオードブリッジ２４０は、正極接続ノードＮ１に電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１が接続され、負極接続ノードＮ２に第２の点灯スイッチ部２６０のコンデンサＣ２が接続され、一対の入出力ノードＮ３、Ｎ４の間に交流用発光ダイオード発光部２２０の少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイのうち一番目の交流用発光ダイオードアレイが交流電源部２１０に対して順方向に接続される。

少なくとも２個以上のダイオードブリッジ２４０のうち、最後のダイオードブリッジ２４０は、正極接続ノードＮ１に第１の点灯スイッチ部２５０のコンデンサＣ１が接続され、負極接続ノードＮ２に電圧降下部２３０の第２の抵抗Ｒ２が接続され、一対の入出力ノードＮ３、Ｎ４の間に交流用発光ダイオード発光部２２０の少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイのうち最後の交流用発光ダイオードアレイが交流電源部２１０に対して順方向に接続される。

少なくとも２個以上のダイオードブリッジ２４０のうち、一番目のダイオードブリッジ２４０と最後のダイオードブリッジ２４０の間に位置する他のダイオードブリッジ２４０は、それぞれの正極接続ノードＮ１に前のダイオードブリッジ２４０の負極接続ノードＮ２が接続され、それぞれの一対の入出力ノードＮ３、Ｎ４の間に交流用発光ダイオード発光部２２０の少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイのうち他のダイオードブリッジ２４０のそれぞれに対応する交流用発光ダイオードアレイが交流電源部２１０に対して順方向に接続される。

参照として、図７には、交流電源に対して順方向に互いに直列接続された３個のダイオードブリッジ２４０が、交流用発光ダイオード発光部２２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３をそれぞれ交流電源の極性にかかわらず交流電源に対して順方向に連結し、電圧降下部２３０を経由して供給される駆動電圧を全波整流して、交流用発光ダイオード発光部２２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３に供給することが例示されている。

第１の点灯スイッチ部２５０は、互いに直列接続された抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１を含む。抵抗Ｒ３の一端は、交流電源部２１０の端子Ｌ１に接続され、コンデンサＣ１の一端は、互いに直列接続されている少なくとも２個以上のダイオードブリッジ２４０のうち電圧降下部２３０の第２の抵抗Ｒ２に直接接続されたダイオードブリッジ２４０に接続される。

第１の点灯スイッチ部２５０は、交流電源部２１０の交流電源の電圧Ｖ１が正極性であるとき、コンデンサＣ１が充電、充電停止、放電過程を順次に繰り返す間、充電過程と放電過程中に、電圧降下部２３０の第２の抵抗Ｒ２に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させる。

コンデンサＣ１は、交流電源部２１０の交流電源の電圧Ｖ１が正極性であるとき、充電開始後、充電が完了すると充電を停止し、充電停止後また放電する過程を繰り返す。このとき、充電時間と放電時間は、互いに直列接続された抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１によって定まる時定数（Ｔｉｍｅ Ｃｏｎｓｔａｎｔ）を調節して決定することができる。

第１の点灯スイッチ部２５０は、交流電源部２１０の交流電源の電圧Ｖ１が正極性であるとき、交流用発光ダイオード発光部２２０の印加電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイの個数により定まった点灯開始（Ｔｕｒｎ‐ｏｎ）電圧以下であっても、コンデンサＣ１の充電過程と放電過程中に、交流用発光ダイオード発光部２２０の少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイのうち電圧降下部２３０の第２の抵抗Ｒ２に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させる。

図７の場合、コンデンサＣ１の充電過程と放電過程中に、交流用発光ダイオード発光部２２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３のうち電圧降下部２３０の第２の抵抗Ｒ２に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ３が点灯する。このとき、コンデンサＣ１の充電開始後、充電が完了するまではコンデンサＣ１のインピーダンスが低いため、３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３のうち電圧降下部２３０の第２の抵抗Ｒ２に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ３に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ３のみ点灯する。充電が完了すると、コンデンサＣ１のインピーダンスが高くなって電流の流れが遮断されると同時に、電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２の間に互いに直列接続された３個のダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３に電流が流れて、３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３がすべて点灯する。そして、充電停止後また放電する過程では、コンデンサＣ１の充電電圧によって、電圧降下部２３０の第２の抵抗Ｒ２に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ３に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ３のみ点灯する。

第２の点灯スイッチ部２６０は、互いに直列接続された抵抗Ｒ４とコンデンサＣ２を含む。抵抗Ｒ４の一端は、交流電源部２１０の端子Ｌ２に接続され、コンデンサＣ２の一端は、互いに直列接続されている少なくとも２個以上のダイオードブリッジ２４０のうち電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１に直接接続されたダイオードブリッジ２４０に接続される。

第２の点灯スイッチ部２６０は、交流電源部２１０の交流電源の電圧Ｖ１が負極性であるとき、コンデンサＣ２が充電、充電停止、放電過程を順次に繰り返す間、充電過程と放電過程中に、電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させる。

コンデンサＣ２は、交流電源部２１０の交流電源の電圧Ｖ１が負極性であるとき、充電開始後、充電が完了すると充電停止し、充電停止後また放電する過程を繰り返す。このとき、充電時間と放電時間は、互いに直列接続された抵抗Ｒ４とコンデンサＣ２によって定まる時定数（Ｔｉｍｅ Ｃｏｎｓｔａｎｔ）を調節して決定することができる。

第２の点灯スイッチ部２６０は、交流電源部２１０の交流電源の電圧Ｖ１が負極性であるとき、交流用発光ダイオード発光部２２０の印加電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイの個数によって定まった点灯開始（Ｔｕｒｎ‐ｏｎ）電圧以下であっても、コンデンサＣ２の充電過程と放電過程中に、交流用発光ダイオード発光部２２０の少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイののうち電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させる。

図７の場合、コンデンサＣ２の充電過程と放電過程中に、交流用発光ダイオード発光部２２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３のうち電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１が点灯する。このとき、コンデンサＣ２の充電開始後、充電が完了するまではコンデンサＣ２のインピーダンスが低いため、３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３のうち電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１のみ点灯しする。充電が完了すると、コンデンサＣ２のインピーダンスが高くなって電流の流れが遮断されると同時に、電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２の間に互いに直列接続された３個のダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３に電流が流れて、３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３がすべて点灯する。充電停止後また放電する過程では、コンデンサＣ２の充電電圧によって、電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１のみ点灯する。

上記のように構成される本発明の第３の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置２００’は次のように作動する。

交流電源部２１０から提供されるＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなどの交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性であるとき、上記のように互いに直列接続されており、それぞれ交流電源部２１０の交流電源に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む交流用発光ダイオード発光部２２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３が、電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２の間に互いに直列接続された３個のダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する電圧によって点灯する。

一方、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性であるとき、上記のように互いに直列接続されており、それぞれ交流電源部２１０の交流電源に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む交流用発光ダイオード発光部２２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３が、電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２の間に互いに直列接続された３個のダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する電圧によって点灯する。

一方、交流用発光ダイオード発光装置２００’に供給されるＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなどの交流電源は、図５の（ａ）に示すように、通常６０Ｈｚの周波数であり、電圧Ｖ１の位相が一周期のうち０゜〜１８０゜区間では正極性を有し、１８０゜〜３６０゜区間では負極性を有する正弦波特性を示す。

また、交流用発光ダイオード発光装置２００’は、ＡＣ１１０ＶまたはＡＣ２２０Ｖなどの交流電源の一周期中、少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイを含む交流用発光ダイオード発光部２２０の印加電圧の大きさが、交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイの個数により定まった点灯開始（Ｔｕｒｎ‐ｏｎ）電圧以下である場合、交流用発光ダイオード発光部２２０の少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイのうち少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させ、交流用発光ダイオード発光部２２０の印加電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部の点灯開始（Ｔｕｒｎ‐ｏｎ）電圧以上である場合は、交流用発光ダイオード発光部２２０のすべての交流用発光ダイオードアレイを点灯させる。

実際、正弦波特性を示す交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する０゜〜１８０゜の区間で、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部２２０の点灯開始電圧以上の時点に到逹するまでの時間をｔ１とし、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部２２０の点灯開始電圧以上を維持する時間をｔ２とし、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部２２０の点灯開始電圧以上を維持してまた交流用発光ダイオード発光部２２０の点灯開始電圧以下に落ちる時間をｔ３とするとき、時間ｔ１は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する略０゜〜４５゜の区間に対応し、時間ｔ２は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する略４５゜〜１３５゜の区間に対応し、時間ｔ３は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する略１３５゜〜１８０゜の区間に対応する。

このとき、交流用発光ダイオード発光部２２０に印加される電流が、図５の（ｂ）に示すように、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する０゜〜１８０゜の区間のうち、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部２２０の点灯開始電圧以下である場合、例えば略０゜〜４５゜の区間と略１３５゜〜１８０゜の区間では、図７に示された交流用発光ダイオード発光部２２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３のうち電圧降下部２３０の第２の抵抗Ｒ２に直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ３に電流を流して点灯させる。

略０゜〜４５゜の区間では、コンデンサＣ１の充電過程中に、電圧降下部２３０の第２の抵抗Ｒ２に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ３に印加される電圧の大きさが、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ３の点灯開始電圧を超過し、コンデンサＣ１の充電開始後、充電が完了するまではコンデンサＣ１のインピーダンスが低いため、図７に示された交流用発光ダイオード発光部２２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３のうち電圧降下部２３０の第２の抵抗Ｒ２に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ３に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ３のみ点灯する。

略１３５゜〜１８０゜の区間では、コンデンサＣ１の放電過程中に、コンデンサＣ１の充電電圧、すなわち電圧降下部２３０の第２の抵抗Ｒ２に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ３に印加される電圧の大きさが、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ３の点灯開始電圧を超過するため、図７に示された交流用発光ダイオード発光部２２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３のうち電圧降下部２３０の第２の抵抗Ｒ２に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ３に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ３のみ点灯する。

また、交流用発光ダイオード発光部２２０に印加される電流が、図５の（ｂ）に示すように、交流電源の電圧Ｖ１の位相が正極性を有する０゜〜１８０゜の区間のうち、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部２２０の点灯開始電圧以上である場合、例えば略４５゜〜１３５゜の区間では、図７に示されたコンデンサＣ１の充電が完了すると、コンデンサＣ１のインピーダンスが高くなって電流の流れが遮断されると同時に、電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２の間に互いに直列接続された３個のダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３に電流が流れて、３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３がすべて点灯する。

一方、正弦波特性を示す交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する１８０゜〜３６０゜の区間で、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部２２０の点灯開始電圧以上の時点に到逹するまでの時間をｔ４とし、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部２２０の点灯開始電圧以上を維持する時間をｔ５とし、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部２２０の点灯開始電圧以上を維持してまた交流用発光ダイオード発光部２２０の点灯開始電圧以下に落ちる時間をｔ６とするとき、時間ｔ４は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する略１８０゜〜２２５゜の区間に対応し、時間ｔ５は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する略２２５゜〜３１５゜の区間に対応し、ｔ６時間は、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する略３１５゜〜３６０゜の区間に対応する。

このとき、交流用発光ダイオード発光部２２０に印加される電流が、図５の（ｂ）に示すように、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する１８０゜〜３６０゜の区間のうち、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部２２０の点灯開始電圧以下である場合、例えば略１８０゜〜２２５゜の区間と略３１５゜〜３６０゜の区間では、図７に示された交流用発光ダイオード発光部２２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３のうち電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１に直接接続された交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１に電流を流して点灯させる。

略１８０゜〜２２５゜の区間では、コンデンサＣ２の充電過程中に、電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１に印加される電圧の大きさが交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１の点灯開始電圧を超過し、コンデンサＣ２の充電開始後、充電が完了するまではコンデンサＣ２のインピーダンスが低いため、図７に示された交流用発光ダイオード発光部２２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３のうち電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１のみ点灯する。

略３１５゜〜３６０゜の区間では、コンデンサＣ２の放電過程中に、コンデンサＣ２の充電電圧、すなわち電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１に印加される電圧の大きさが、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１の点灯開始電圧を超過するため、図７に示された交流用発光ダイオード発光部２２０の３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３のうち電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１に電流が流れて、交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１のみ点灯する。

また、交流用発光ダイオード発光部２２０に印加される電流が、図５の（ｂ）に示すように、交流電源の電圧Ｖ１の位相が負極性を有する１８０゜〜３６０゜の区間のうち、電圧の大きさが交流用発光ダイオード発光部２２０の点灯開始電圧以上である場合、例えば略２２５゜〜３１５゜の区間では、図７に示されたコンデンサＣ２の充電が完了すると、コンデンサＣ２のインピーダンスが高くなって電流の流れが遮断されると同時に、電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２の間に互いに直列接続された３個のダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３に電流が流れて、３個の交流用発光ダイオードアレイＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３がすべて点灯する。

上記のように、本発明の第３の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置２００’は、交流電源の一周期中ずっと交流用発光ダイオード発光部２２０に電流を流して、一部またはすべての交流用発光ダイオードアレイを点灯させるため、従来の交流用発光ダイオード発光装置に比べて相対的に交流用発光ダイオード発光部の点灯効率が高く、消費電力の損失が減少し、動作電流の連続性によって全高調波歪み（Ｔｏｔａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ、ＴＨＤ）が略１０〜２５％に低くなり、ちらつき（ｆｌｉｃｋｅｒ）が著しく減少する。

実施形態４
図８は、本発明の第４の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置を示す図である。

本発明の第４の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置２００"は、本発明の第３の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置２００’の第１の点灯スイッチ部２５０と第２の点灯スイッチ部２６０の結線構造が変更されたものであって、本発明の第３の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置２００’と同じ構成要素、すなわち交流電源部２１０、交流用発光ダイオード発光部２２０、電圧降下部２３０、少なくとも２個以上のダイオードブリッジ２４０、第１の点灯スイッチ部２５０及び第２の点灯スイッチ部２６０を含む。

図８において、第１の点灯スイッチ部２５０は、抵抗Ｒ３の一端はが電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１に接続され、第１の抵抗Ｒ１の出力電圧によってコンデンサＣ１が充電、充電停止、放電過程を順次に繰り返す間、充電過程と放電過程中に電圧降下部２３０の第２の抵抗Ｒ２に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させる。

図８において、第２の点灯スイッチ部２６０は、抵抗Ｒ４の一端はが電圧降下部２３０の第２の抵抗Ｒ２に接続され、第２の抵抗Ｒ２の出力電圧によってコンデンサＣ２が充電、充電停止、放電過程を順次に繰り返す間、充電過程と放電過程中に電圧降下部２３０の第１の抵抗Ｒ１に直接接続されたダイオードブリッジ２４０が駆動電圧を全波整流して供給する交流用発光ダイオード発光部２２０の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させる。

上記のように構成される本発明の第４の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置２００"の作動は、第１の点灯スイッチ部２５０のコンデンサＣ１と第２の点灯スイッチ部２６０のコンデンサＣ２の充電電源がそれぞれ電圧降下部２３０を経由して印加される電源であることを除いて、本発明の第３の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置２００’の作動と同一であるため、具体的な説明を省略する。

上記のように、本発明の第４の実施形態による交流用発光ダイオード発光装置２００"は、交流電源の一周期中ずっと交流用発光ダイオード発光部２２０に電流を流して、一部またはすべての交流用発光ダイオードアレイを点灯させるため、従来の交流用発光ダイオード発光装置に比べて相対的に交流用発光ダイオード発光部の点灯効率が高く、消費電力の損失が減少し、動作電流の連続性によって全高調波歪み（Ｔｏｔａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ、ＴＨＤ）が略１０〜２５％に低くなり、ちらつき（ｆｌｉｃｋｅｒ）が著しく減少する。

以上で説明した本発明による交流用発光ダイオード発光装置は実施形態に限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲で請求するように本発明の要旨を逸脱することなく本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば誰でも様々な変更実施が可能な範囲まで本発明の技術的精神がある。

１００、１００’、１００"、２００、２００’、２００" 交流用発光ダイオード発光装置
１１０、２１０ 交流電源部
１２０、２２０ 交流用発光ダイオード発光部
１３０、２３０ 電圧降下部
１４０、２５０ 第１の点灯スイッチ部
１５０、２６０ 第２の点灯スイッチ部
２４０ ダイオードブリッジ

Claims (5)

1. 電源出力端子（Ｌ１、Ｌ２）を介して交流電源を提供する交流電源部（２１０）と、
   交流電源に対して順方向に接続された少なくとも１個以上の交流用発光ダイオードを含む少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイが互いに直列接続されており、交流電源の電圧（Ｖ１）の位相が正極性であるときと負極性であるときの両方に点灯する交流用発光ダイオード発光部（２２０）と、
   前記交流電源部（２１０）の端子（Ｌ１）と前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）の間に電圧降下用として設けられる第１の抵抗（Ｒ１）と、前記交流電源部（２１０）の端子（Ｌ２）と前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）の間に電圧降下用として設けられる第２の抵抗（Ｒ２）とを含み、前記交流電源の電圧（Ｖ１）を前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）の駆動電圧に降下して供給する電圧降下部（２３０）と、
   それぞれ４個のダイオードが菱形に接続され、正極接続ノード（Ｎ１）、前記正極接続ノード（Ｎ１）と対向する負極接続ノード（Ｎ２）、及び前記正極接続ノード（Ｎ１）と負極接続ノード（Ｎ２）の間で互いに対向する一対の入出力ノード（Ｎ３、Ｎ４）を形成する全波整流回路であって、前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）のそれぞれの交流用発光ダイオードアレイを交流電源の極性にかかわらず交流電源に対して順方向に連結し、前記電圧降下部（２３０）を経由して供給される前記駆動電圧を全波整流して、前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）のそれぞれの交流用発光ダイオードアレイに供給し、互いに直列接続されている少なくとも２個以上のダイオードブリッジ（２４０）と、
   互いに直列接続された抵抗（Ｒ３）とコンデンサ（Ｃ１）を含み、前記抵抗（Ｒ３）の一端は、前記交流電源部（２１０）の端子（Ｌ１）に接続され、前記コンデンサ（Ｃ１）の一端は、前記互いに直列接続されている少なくとも２個以上のダイオードブリッジ（２４０）のうち前記電圧降下部（２３０）の第２の抵抗（Ｒ２）に直接接続されたダイオードブリッジ（２４０）に接続され、前記交流電源部（２１０）の交流電源の電圧（Ｖ１）が正極性であるとき、前記コンデンサ（Ｃ１）が充電、充電停止、放電過程を順次に繰り返す間、前記充電過程と放電過程中に、前記電圧降下部（２３０）の第２の抵抗（Ｒ２）に直接接続されたダイオードブリッジ（２４０）が駆動電圧を全波整流して供給する前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させる第１の点灯スイッチ部（２５０）と、
   互いに直列接続された抵抗（Ｒ４）とコンデンサ（Ｃ２）を含み、前記抵抗（Ｒ４）の一端は、前記交流電源部（２１０）の端子（Ｌ２）に接続され、前記コンデンサ（Ｃ２）の一端は、前記互いに直列接続されている少なくとも２個以上のダイオードブリッジ（２４０）のうち前記電圧降下部（２３０）の第１の抵抗（Ｒ１）に直接接続されたダイオードブリッジ（２４０）に接続され、前記交流電源部（２１０）の交流電源の電圧（Ｖ１）が負極性であるとき、前記コンデンサ（Ｃ２）が充電、充電停止、放電過程を順次に繰り返す間、前記充電過程と放電過程中に、前記電圧降下部（２３０）の第１の抵抗（Ｒ１）に直接接続されたダイオードブリッジ（２４０）が駆動電圧を全波整流して供給する前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させる第２の点灯スイッチ部（２６０）と、
   を含むことを特徴とする交流用発光ダイオード発光装置。
2. 前記第１の点灯スイッチ部（２５０）は、前記抵抗（Ｒ３）の一端が前記電圧降下部（２３０）の第１の抵抗（Ｒ１）に接続され、前記第１の抵抗（Ｒ１）の出力電圧によって前記コンデンサ（Ｃ１）が充電、充電停止、放電過程を順次に繰り返す間、前記充電過程と放電過程中に、前記電圧降下部（２３０）の第２の抵抗（Ｒ２）に直接接続されたダイオードブリッジ（２４０）が駆動電圧を全波整流して供給する前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させることを特徴とする請求項１に記載の交流用発光ダイオード発光装置。
3. 前記第２の点灯スイッチ部（２６０）は、前記抵抗（Ｒ４）の一端が前記電圧降下部（２３０）の第２の抵抗（Ｒ２）に接続され、前記第２の抵抗（Ｒ２）の出力電圧によって前記コンデンサ（Ｃ２）が充電、充電停止、放電過程を順次に繰り返す間、前記充電過程と放電過程中に、前記電圧降下部（２３０）の第１の抵抗（Ｒ１）に直接接続されたダイオードブリッジ（２４０）が駆動電圧を全波整流して供給する前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させることを特徴とする請求項１に記載の交流用発光ダイオード発光装置。
4. 前記第１の点灯スイッチ部（２５０）は、前記交流電源部（２１０）の交流電源の電圧（Ｖ１）が正極性であるとき、前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）の印加電圧の大きさが前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）の交流用発光ダイオードアレイの個数によって定まった点灯開始（Ｔｕｒｎ‐ｏｎ）電圧以下であっても、前記コンデンサ（Ｃ１）の充電過程と放電過程中に、前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）の少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイのうち前記電圧降下部（２３０）の第２の抵抗（Ｒ２）に直接接続されたダイオードブリッジ（２４０）が駆動電圧を全波整流して供給する前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させることを特徴とする請求項１または２に記載の交流用発光ダイオード発光装置。
5. 前記第２の点灯スイッチ部（２６０）は、前記交流電源部（２１０）の交流電源の電圧（Ｖ１）が負極性であるとき、前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）の印加電圧の大きさが前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）の交流用発光ダイオードアレイの個数によって定まった点灯開始（Ｔｕｒｎ‐ｏｎ）電圧以下であっても、前記コンデンサ（Ｃ２）の充電過程と放電過程中に、前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）の少なくとも２個以上の交流用発光ダイオードアレイのうち前記電圧降下部（２３０）の第１の抵抗（Ｒ１）に直接接続されたダイオードブリッジ（２４０）が駆動電圧を全波整流して供給する前記交流用発光ダイオード発光部（２２０）の交流用発光ダイオードアレイに電流を流して点灯させることを特徴とする請求項１または３に記載の交流用発光ダイオード発光装置。

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