JPH1197747A - 交流用発光ダイオード点灯回路 - Google Patents
交流用発光ダイオード点灯回路Info
- Publication number
- JPH1197747A JPH1197747A JP27813797A JP27813797A JPH1197747A JP H1197747 A JPH1197747 A JP H1197747A JP 27813797 A JP27813797 A JP 27813797A JP 27813797 A JP27813797 A JP 27813797A JP H1197747 A JPH1197747 A JP H1197747A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 交流電源でＬＥＤを点灯させる電源回路とし
て、小型で発熱がなく安価な電源回路を提供する。 【解決手段】 交流電源(1) の電流制限抵抗の代わり
に、コンデンサ(12)の容量性リアクタンス又はコイル(1
8)の誘導性リアクタンスを利用し、電流制限された交流
を整流回路(11)で整流し、ＬＥＤ(2) を点灯させる。Ｌ
ＥＤに並列に定電圧素子(13)を接続し、電源投入位相に
より発生するコンデンサへの突入電流をバイパスさせ、
又はコイルから発生する高電圧を制限してＬＥＤを過大
電流から保護する。
て、小型で発熱がなく安価な電源回路を提供する。 【解決手段】 交流電源(1) の電流制限抵抗の代わり
に、コンデンサ(12)の容量性リアクタンス又はコイル(1
8)の誘導性リアクタンスを利用し、電流制限された交流
を整流回路(11)で整流し、ＬＥＤ(2) を点灯させる。Ｌ
ＥＤに並列に定電圧素子(13)を接続し、電源投入位相に
より発生するコンデンサへの突入電流をバイパスさせ、
又はコイルから発生する高電圧を制限してＬＥＤを過大
電流から保護する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、商用電源を用いて
発光ダイオードを点灯させるようにした交流用発光ダイ
オード点灯回路に関する。
発光ダイオードを点灯させるようにした交流用発光ダイ
オード点灯回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、発光ダイオード（以下、ＬＥ
Ｄともいう）は直流電圧で駆動され、その電圧は数ボル
ト以下である。また、温度が上昇すると、ＬＥＤのアノ
ードとカソード間の電圧が下がり、電圧駆動したときに
熱暴走を起こしやすいことから、電流制限抵抗を直列に
接続することが行われている。
Ｄともいう）は直流電圧で駆動され、その電圧は数ボル
ト以下である。また、温度が上昇すると、ＬＥＤのアノ
ードとカソード間の電圧が下がり、電圧駆動したときに
熱暴走を起こしやすいことから、電流制限抵抗を直列に
接続することが行われている。
【０００３】かかるＬＥＤを商用電源で点灯する場合、
抵抗を直列に接続して電流制限した後、整流を行って
ＬＥＤに電圧印加する方式、商用電源をトランスで降
圧した後、抵抗と整流器を通し、ＬＥＤに電圧印加する
方法、スイッチング電源回路によって直流低電圧に変
換した後、ＬＥＤに電圧印加する方法、交流電圧の一
定レベル以下の期間だけＬＥＤに電圧を印加させること
により、電力消費を少なくし、小型化するようにした方
法（特開平３−２４７７６号公報参照）、等が提案され
ている。
抵抗を直列に接続して電流制限した後、整流を行って
ＬＥＤに電圧印加する方式、商用電源をトランスで降
圧した後、抵抗と整流器を通し、ＬＥＤに電圧印加する
方法、スイッチング電源回路によって直流低電圧に変
換した後、ＬＥＤに電圧印加する方法、交流電圧の一
定レベル以下の期間だけＬＥＤに電圧を印加させること
により、電力消費を少なくし、小型化するようにした方
法（特開平３−２４７７６号公報参照）、等が提案され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、商用電源を抵
抗で電圧降下させる方法は、ＬＥＤの電圧に比して商
用電源の電圧が高いので、抵抗の発熱が大きくなるとい
う問題があった。
抗で電圧降下させる方法は、ＬＥＤの電圧に比して商
用電源の電圧が高いので、抵抗の発熱が大きくなるとい
う問題があった。
【０００５】また、商用電源をトランスで降圧する方法
は、トランスが大きく重いので、機器の小型化及び軽
量化の障害となるという問題があった。
は、トランスが大きく重いので、機器の小型化及び軽
量化の障害となるという問題があった。
【０００６】また、スイッチング電源回路を用いる方法
及び特開平３−２４７７６号公報記載の方法は回路
構成が複雑になり、製品のコストアップを招来するとい
う問題があった。
及び特開平３−２４７７６号公報記載の方法は回路
構成が複雑になり、製品のコストアップを招来するとい
う問題があった。
【０００７】本発明は、かかる問題点に鑑み、商用電源
を用いて発光ダイオードを点灯させるようにした小型で
発熱がなく、しかも安価な交流用発光ダイオード点灯回
路を提供することを課題とする。
を用いて発光ダイオードを点灯させるようにした小型で
発熱がなく、しかも安価な交流用発光ダイオード点灯回
路を提供することを課題とする。
【０００８】
【問題を解決するための手段】そこで、本発明に係る交
流用発光ダイオード点灯回路は、交流電源を用いて発光
ダイオードを点灯させる点灯回路において、交流電源に
接続されるべき入力端と、該入力端に接続され、交流入
力を整流する整流回路と、点灯すべき発光ダイオードに
上記整流回路の整流出力を印加するための出力端と、上
記入力端と整流回路との間に直列に接続され、コンデン
サ又はコイルからなる電流制限用リアクタンスと、を備
えたことを特徴とする。
流用発光ダイオード点灯回路は、交流電源を用いて発光
ダイオードを点灯させる点灯回路において、交流電源に
接続されるべき入力端と、該入力端に接続され、交流入
力を整流する整流回路と、点灯すべき発光ダイオードに
上記整流回路の整流出力を印加するための出力端と、上
記入力端と整流回路との間に直列に接続され、コンデン
サ又はコイルからなる電流制限用リアクタンスと、を備
えたことを特徴とする。
【０００９】本発明の特徴の１つは直列抵抗の代わりに
抵抗値相当リアクタンスのコンデンサ又はコイルを電流
制限用のリアクタンスとして電源に接続し、その電流を
整流し、直流をＬＥＤに印加するようにした点にある。
これにより、小型で発熱がなく、しかも安価な発光ダイ
オード点灯回路が得られることとなる。
抵抗値相当リアクタンスのコンデンサ又はコイルを電流
制限用のリアクタンスとして電源に接続し、その電流を
整流し、直流をＬＥＤに印加するようにした点にある。
これにより、小型で発熱がなく、しかも安価な発光ダイ
オード点灯回路が得られることとなる。
【００１０】ところで、電流制限用リアクタンスがコン
デンサである場合、交流電源の投入時、交流電圧波形が
０Ｖ以外のときに電源が投入されると、コンデンサを充
電する電流が突入電流としてＬＥＤに流れるが、その電
流値がＬＥＤの最大定格電流を超えると、ＬＥＤが破壊
される。
デンサである場合、交流電源の投入時、交流電圧波形が
０Ｖ以外のときに電源が投入されると、コンデンサを充
電する電流が突入電流としてＬＥＤに流れるが、その電
流値がＬＥＤの最大定格電流を超えると、ＬＥＤが破壊
される。
【００１１】また、電流制限用リアクタンスがコイルで
ある場合、交流電源の切断時に交流電圧波形が０Ｖ以外
の時にはコイル両端に高電圧が発生し、その電圧がＬＥ
Ｄに印加されてＬＥＤの電流が最大定格電流を越えると
ＬＥＤが破壊される。
ある場合、交流電源の切断時に交流電圧波形が０Ｖ以外
の時にはコイル両端に高電圧が発生し、その電圧がＬＥ
Ｄに印加されてＬＥＤの電流が最大定格電流を越えると
ＬＥＤが破壊される。
【００１２】そこで、発光ダイオードを破壊する過電圧
を防止するための定電圧素子を発光ダイオードに対して
並列に接続し、ＬＥＤの印加電圧を制限してＬＥＤに流
れる電流を制限するのがよい。
を防止するための定電圧素子を発光ダイオードに対して
並列に接続し、ＬＥＤの印加電圧を制限してＬＥＤに流
れる電流を制限するのがよい。
【００１３】また、電流制限用リアクタンスがコンデン
サである場合、上述の定電圧素子に加え、コンデンサと
入力端との間に電源投入時におけるコンデンサへの突入
電流を制限する抵抗を直列に接続し、突入電流を整流回
路の最大定格電流以下に制限するようにしてもよく、又
コンデンサに電源切断時にコンデンサの充電電荷を放電
するための抵抗を並列に接続するようにしてもよい。
サである場合、上述の定電圧素子に加え、コンデンサと
入力端との間に電源投入時におけるコンデンサへの突入
電流を制限する抵抗を直列に接続し、突入電流を整流回
路の最大定格電流以下に制限するようにしてもよく、又
コンデンサに電源切断時にコンデンサの充電電荷を放電
するための抵抗を並列に接続するようにしてもよい。
【００１４】また、電流制限用リアクタンスがコイルで
ある場合、上述の定電圧素子に加え、又はこれに代え、
電源切断時にコイル両端に発生する高電圧を制限する定
電圧素子又はサージ吸収回路をコイルに並列に接続する
ようにしてもよい。
ある場合、上述の定電圧素子に加え、又はこれに代え、
電源切断時にコイル両端に発生する高電圧を制限する定
電圧素子又はサージ吸収回路をコイルに並列に接続する
ようにしてもよい。
【００１５】ここで、定電圧素子にはツェナダイオー
ド、バリスタ、アレスタ、その他の半導体サージ電圧吸
収素子を用いることができ、又サージ吸収回路には図３
に示すＣ．Ｒサージアブソーバー２０、その他の同様の
機能を奏する回路を用いることができる。
ド、バリスタ、アレスタ、その他の半導体サージ電圧吸
収素子を用いることができ、又サージ吸収回路には図３
に示すＣ．Ｒサージアブソーバー２０、その他の同様の
機能を奏する回路を用いることができる。
【００１６】
【作用及び発明の効果】コンデンサは交流に対しては容
量性リアクタンスとして作用し、小さい容量ほど大きな
リアクタンスを持ち、その電流制限効果は大きい。ま
た、コンデンサに流れる電流は位相が電圧より９０°進
んでいるため、理論的には電力消費は零である。これに
より小型で、発熱のない回路が実現できる。
量性リアクタンスとして作用し、小さい容量ほど大きな
リアクタンスを持ち、その電流制限効果は大きい。ま
た、コンデンサに流れる電流は位相が電圧より９０°進
んでいるため、理論的には電力消費は零である。これに
より小型で、発熱のない回路が実現できる。
【００１７】また、コイルは交流に対しては誘導性リア
クタンスとして作用し、コイルに流れる電流は位相が電
圧より９０°遅れているため、理論的には電力消費は零
である。これにより、発熱のない回路が実現できる。
クタンスとして作用し、コイルに流れる電流は位相が電
圧より９０°遅れているため、理論的には電力消費は零
である。これにより、発熱のない回路が実現できる。
【００１８】商用電源の電圧はＬＥＤ順方向電圧よりか
なり高く、又ＬＥＤに流れる電流は小さいため、ＬＥＤ
順電圧と順電流から計算される等価抵抗値に対し、コン
デンサ又はコイルのリアクタンスは十分に大きい値にな
る。その結果、ＬＥＤ順方向電圧の変化、即ちＬＥＤの
数を１個から、直列接続した複数個に変更したとして
も、流れる電流の変化は少なく、実用的には定電流回路
として使用できる。
なり高く、又ＬＥＤに流れる電流は小さいため、ＬＥＤ
順電圧と順電流から計算される等価抵抗値に対し、コン
デンサ又はコイルのリアクタンスは十分に大きい値にな
る。その結果、ＬＥＤ順方向電圧の変化、即ちＬＥＤの
数を１個から、直列接続した複数個に変更したとして
も、流れる電流の変化は少なく、実用的には定電流回路
として使用できる。
【００１９】また、ＬＥＤに並列に接続された定電圧素
子は交流電源投入位相に起因するコンデンサの突入電流
からＬＥＤを保護することが出来る。また、電流制限用
リアクタンスとしてコイルが使用されている場合、交流
電源切断時、交流電源位相に起因してコイルの両端に発
生する高電圧からＬＥＤを保護することができる。
子は交流電源投入位相に起因するコンデンサの突入電流
からＬＥＤを保護することが出来る。また、電流制限用
リアクタンスとしてコイルが使用されている場合、交流
電源切断時、交流電源位相に起因してコイルの両端に発
生する高電圧からＬＥＤを保護することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す具体例
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る交流用
ＬＥＤ点灯回路の好ましい実施形態を示す。図におい
て、１は交流電源、１０はＬＥＤ点灯回路、１４、１４
は交流電源１に接続されるべき入力端、１１は４つのダ
イオードを用いたブリッジ回路から構成され、入力端１
４、１４に接続され、交流入力を整流する整流回路、１
５、１５は点灯すべきＬＥＤ２に整流回路１１の整流出
力を印加するための出力端、１２は入力端１４と整流回
路１１との間に直列に接続され、電流制限用リアクタン
スとして機能するコンデンサ、１３はＬＥＤに対して並
列になるように出力端１５、１５の間に接続された定電
圧素子としてのツェナダイオード、１６はコンデンサ１
２と入力端１４との間には直列に接続され、電源投入時
におけるコンデンサ１２への突入電流を制限する抵抗、
１７はコンデンサ１２に並列に接続され、電源切断時に
コンデンサ１２の充電電荷を放電する抵抗である。
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る交流用
ＬＥＤ点灯回路の好ましい実施形態を示す。図におい
て、１は交流電源、１０はＬＥＤ点灯回路、１４、１４
は交流電源１に接続されるべき入力端、１１は４つのダ
イオードを用いたブリッジ回路から構成され、入力端１
４、１４に接続され、交流入力を整流する整流回路、１
５、１５は点灯すべきＬＥＤ２に整流回路１１の整流出
力を印加するための出力端、１２は入力端１４と整流回
路１１との間に直列に接続され、電流制限用リアクタン
スとして機能するコンデンサ、１３はＬＥＤに対して並
列になるように出力端１５、１５の間に接続された定電
圧素子としてのツェナダイオード、１６はコンデンサ１
２と入力端１４との間には直列に接続され、電源投入時
におけるコンデンサ１２への突入電流を制限する抵抗、
１７はコンデンサ１２に並列に接続され、電源切断時に
コンデンサ１２の充電電荷を放電する抵抗である。
【００２１】交流電源１は例えばＡＣ１００Ｖ又はＡＣ
２００Ｖで、６０Ｈz または５０Ｈz の商用電源であ
る。コンデンサ２は電流制限用の容量性リアクタンスと
して機能する。具体的にコンデンサ容量選定例を示す
と、電源電圧ＡＣ１００Ｖ、６０Ｈz のとき使用される
コンデンサ容量として、０．３３μＦで、定格電圧ＡＣ
１２５ＶＡＣの交流用金属化プラスチックフィルムコン
デンサが使用される。この時に流れる電流は約０．０１
２Ａ ＲＭＳになる。
２００Ｖで、６０Ｈz または５０Ｈz の商用電源であ
る。コンデンサ２は電流制限用の容量性リアクタンスと
して機能する。具体的にコンデンサ容量選定例を示す
と、電源電圧ＡＣ１００Ｖ、６０Ｈz のとき使用される
コンデンサ容量として、０．３３μＦで、定格電圧ＡＣ
１２５ＶＡＣの交流用金属化プラスチックフィルムコン
デンサが使用される。この時に流れる電流は約０．０１
２Ａ ＲＭＳになる。
【００２２】整流回路１１は交流を全波整流し、ＬＥＤ
２を点灯させる働きをする。この例ではＬＥＤ２は１個
であるが、直列に接続されたＬＥＤが複数個あってもよ
い。最大何個のＬＥＤが接続できるかはＬＥＤに流す最
小電流により決定される。
２を点灯させる働きをする。この例ではＬＥＤ２は１個
であるが、直列に接続されたＬＥＤが複数個あってもよ
い。最大何個のＬＥＤが接続できるかはＬＥＤに流す最
小電流により決定される。
【００２３】ツェナダイオード１３はＬＥＤ２に印加さ
れる電圧を制限することにより、商用電源投入位相によ
り発生するコンデンサ１２に流れ込む突入電流をツェナ
ダイオード１３にバイパスすることで、過大電流による
ＬＥＤの破壊からＬＥＤを保護する働きがある。ツェナ
ダイオード１３の電圧はＬＥＤ２の使用状態の順方向電
圧より高く、最大順電流時の順電圧より低い値に設定さ
れる。
れる電圧を制限することにより、商用電源投入位相によ
り発生するコンデンサ１２に流れ込む突入電流をツェナ
ダイオード１３にバイパスすることで、過大電流による
ＬＥＤの破壊からＬＥＤを保護する働きがある。ツェナ
ダイオード１３の電圧はＬＥＤ２の使用状態の順方向電
圧より高く、最大順電流時の順電圧より低い値に設定さ
れる。
【００２４】図２は本発明の第２の実施形態で、図１と
同一符号は同一又は相当部分を示す。本例ではコンデン
サに代えてコイル１８を用い、コイル１８には過電圧吸
収用バリスタ１９を並列に接続している。本例において
も第１の実施形態と同様の作用効果を奏するが、容易に
理解できるので、その詳細な説明は省略する。
同一符号は同一又は相当部分を示す。本例ではコンデン
サに代えてコイル１８を用い、コイル１８には過電圧吸
収用バリスタ１９を並列に接続している。本例において
も第１の実施形態と同様の作用効果を奏するが、容易に
理解できるので、その詳細な説明は省略する。
【００２５】図３はコイル１８を用いた第２の実施形態
において、電源切断時にコイル１８の両端に発生する高
電圧を吸収するサージ吸収回路としてＣ．Ｒサージアブ
ソーバー２０の構成例を示す。
において、電源切断時にコイル１８の両端に発生する高
電圧を吸収するサージ吸収回路としてＣ．Ｒサージアブ
ソーバー２０の構成例を示す。
【００２６】図４ないし図７は電流制限用リアクタンス
としてコンデンサを用いた本発明の他の実施形態で、図
１と同一符号は同一又は相当部分を示す。但し、本図で
は突入電流制限用抵抗、コンデンサ充電電荷放電用の抵
抗はその図示を省略している。ここに、図４は単相半波
整流を行う第３の実施形態、図５は単相３線式全波整流
を行う第４の実施形態、図６は三相３線式全波整流を行
う第５の実施形態、図７は三相４線式全波整流を行う第
６の実施形態である。なお、単相３線式、三相３線式及
び三相４線式の場合には３線又は４線のうち、２線のみ
を使用すれば実用上十分である。また、他の多相交流に
も同様の回路で適用できる。また、ＬＥＤと並列にコン
デンサを接続すると、脈動の少ない電流を印加できる。
としてコンデンサを用いた本発明の他の実施形態で、図
１と同一符号は同一又は相当部分を示す。但し、本図で
は突入電流制限用抵抗、コンデンサ充電電荷放電用の抵
抗はその図示を省略している。ここに、図４は単相半波
整流を行う第３の実施形態、図５は単相３線式全波整流
を行う第４の実施形態、図６は三相３線式全波整流を行
う第５の実施形態、図７は三相４線式全波整流を行う第
６の実施形態である。なお、単相３線式、三相３線式及
び三相４線式の場合には３線又は４線のうち、２線のみ
を使用すれば実用上十分である。また、他の多相交流に
も同様の回路で適用できる。また、ＬＥＤと並列にコン
デンサを接続すると、脈動の少ない電流を印加できる。
【図１】 本発明に係る交流用ＬＥＤ点灯回路の第１の
実施形態を示す回路図である。
実施形態を示す回路図である。
【図２】 第２の実施形態を示す回路図である。
【図３】 第２の実施形態においてバリスタに代えて採
用されるサージ吸収回路の構成例を示す回路図である。
用されるサージ吸収回路の構成例を示す回路図である。
【図４】 第３の実施形態を示す回路図である。
【図５】 第４の実施形態を示す回路図である。
【図６】 第５の実施形態を示す回路図である。
【図７】 第６の実施形態を示す回路図である。
１ 交流電源 ２ ＬＥＤ １０ ＬＥＤ点灯回路 １１ 整流回路 １２ コンデンサ（電流制限用リアクタンス） １３ ツェナダイオード（定電圧素子） １４ 入力端 １５ 出力端 １６、１７ 抵抗 １８ コイル（電流制限用リアクタンス） １９ 過電圧吸収用バリスタ ２０ Ｃ．Ｒサージアブソーバー（サージ吸収回路）
Claims (4)
- 【請求項１】 交流電源を用いて発光ダイオードを点灯
させる点灯回路において、 交流電源に接続されるべき入力端と、 該入力端に接続され、交流入力を整流する整流回路と、 点灯すべき発光ダイオードに上記整流回路の整流出力を
印加するための出力端と、 上記入力端と整流回路との間に直列に接続され、コンデ
ンサ又はコイルからなる電流制限用リアクタンスと、を
備えたことを特徴とする交流用発光ダイオード点灯回
路。 - 【請求項２】 上記出力端の間には上記発光ダイオード
を破壊する過電圧を防止するための定電圧素子が上記発
光ダイオードに対して並列に接続されている請求項１記
載の交流用発光ダイオード点灯回路。 - 【請求項３】 上記電流制限用リアクタンスがコンデン
サであり、上記コンデンサと入力端との間には電源投入
時におけるコンデンサへの突入電流を制限する抵抗が直
列に接続され、上記コンデンサには電源切断時にコンデ
ンサの充電電荷を放電するための抵抗が並列に接続され
ている請求項１記載の交流用発光ダイオード点灯回路。 - 【請求項４】 上記電流制限用リアクタンスがコイルで
あり、上記コイルには電源切断時にコイル両端に発生す
る高電圧を制限する定電圧素子又はサージ吸収回路が並
列に接続されている請求項１記載の交流用発光ダイオー
ド点灯回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27813797A JPH1197747A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 交流用発光ダイオード点灯回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27813797A JPH1197747A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 交流用発光ダイオード点灯回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1197747A true JPH1197747A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17593115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27813797A Pending JPH1197747A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 交流用発光ダイオード点灯回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1197747A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100683612B1 (ko) | 2005-07-07 | 2007-02-20 | 서울반도체 주식회사 | 발광 장치 |
| WO2007072873A1 (ja) * | 2005-12-22 | 2007-06-28 | Rohm Co., Ltd. | 発光装置及び照明器具 |
| JP2007265806A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Matsushita Electric Works Ltd | 照明装置 |
| JP2007273691A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Casio Comput Co Ltd | 発光素子の駆動装置、発光素子の駆動方法及びプロジェクタ |
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