專利名稱：發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置以及照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠向至少 一個發(fā)光二極管提供電流的發(fā)光二極管驅(qū) 動裝置。
背景技術(shù)：
關(guān)于向發(fā)光二極管提供驅(qū)動電流的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，有將發(fā)光 二極管中流過的電流控制為特定電流的類型(例如專利文獻l中所述)。專利文獻日本專利特開平6 - 328782號公報 [發(fā)明所欲解決的問題]如上所述的驅(qū)動裝置中，是由例如晶體管等控制元件，來控制發(fā)光二 極管上流過的電流。晶體管和發(fā)光二極管共同搭載在1個模塊上。當(dāng)1個模塊上搭載有發(fā)光二極管以及晶體管時，晶體管的發(fā)熱集中在 模塊的一處。尤其是，當(dāng)采用容量較大的發(fā)光二極管、或發(fā)光二極管的數(shù) 量較多時，晶體管的發(fā)熱程度會變大，因此，模塊的散熱性能如何則成為 了重要的問題。發(fā)明內(nèi)容考慮到所述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置 以及照明裝置，其能夠利用控制元件而將發(fā)光二極管上流過的電流控制為 特定的值，并且，使控制元件的發(fā)熱適當(dāng)?shù)胤稚?，而不會集中在一處，?而具有優(yōu)良的散熱性。本發(fā)明第一項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置包括至少1個發(fā)光二極 管；多個電流控制元件，設(shè)在所述發(fā)光二極管的通電電路上；以及控制電 路，該控制電路上具有設(shè)在通過所述發(fā)光二極管以及所述各電流控制元件 的電流;洛徑上的電流;險測用電阻，且該控制電^各能夠相應(yīng)于該電流;險測用 電阻所產(chǎn)生的電壓，而同時調(diào)節(jié)所述各電流控制元件的導(dǎo)通度。也就是說， 若發(fā)光二極管上流過的電流發(fā)生變化，則電流檢測用電阻所產(chǎn)生的電壓會 產(chǎn)生變化，且可同時調(diào)節(jié)作為控制元件的各電流控制元件的導(dǎo)通度。這樣 一來，發(fā)光二極管上流過的電流則被控制為特定的值。而且，發(fā)光二極管 上流過的電流通過多個電流控制元件，因此，電流控制元件因電力消耗所產(chǎn)生的發(fā)熱則被分散，而不會集中在一處。本發(fā)明第二項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，對本發(fā)明第一項所述的
控制電路進行了限定。也就是說，控制電路中除了包括電流檢測用電阻之外，還包括用于分別向各電流控制元件提供工作電壓(Operating Voltage)的多個分壓用電阻以及定電壓元件。本發(fā)明第三項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，對本發(fā)明第一項或本發(fā) 明第二項所述的發(fā)光二極管及其周邊結(jié)構(gòu)進行了限定。也就是說，有多個 發(fā)光二極管，且這些發(fā)光二極管、各電流控制元件、以及電流檢測用電阻 搭載在一個模塊上。本發(fā)明第四項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，對本發(fā)明第三項所述的 各電流控制元件以及電流檢測用電阻的配置進行了限定。也就是說，各發(fā) 光二極管之間隔開預(yù)定的間隔而配置在所述模塊上，并且，有一個乃至多 個所述電流控制元件以及所述電流檢測用電阻分散地配置所述模塊上的所 述各預(yù)定間隔內(nèi)。本發(fā)明第五項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置中包括多個模塊電路，每 隔模塊電路中具有至少1個發(fā)光二極管；電流控制元件，分別在這些模塊 電路上設(shè)有多個此電流控制元件；以及控制電路，具有分別設(shè)在各模塊電 路上的電流檢測用電阻，且該控制電路能夠相應(yīng)于這些電流檢測用電阻所 產(chǎn)生的電壓，而同時調(diào)節(jié)各模塊電路上各電流控制元件的導(dǎo)通度。也就是 說，若任一個模塊電路上流過的電流發(fā)生變化，則所述模塊電路的電流檢 測用電阻所產(chǎn)生的電壓則有變化，而所述同模塊電路的控制元件即各電流 控制元件的導(dǎo)通度則會同時得到調(diào)節(jié)。這樣一來，各模塊電路上流過的電 流分別均等地被控制為特定值。而且，各模塊電路上流過的電流分別通過 多個電流控制元件，因此，電流控制元件因電力消耗而產(chǎn)生的發(fā)熱則被分 散，而不會集中在一處。本發(fā)明第六項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，對本發(fā)明第五項所述的 控制電路進行了限定。也就是說，控制電路中除了包括各電流檢測用電阻 之外，還包括用于向各模塊電路上的各電流控制元件提供工作電流的偏壓 電路以及多個分壓用電阻。本發(fā)明第七項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，對本發(fā)明第五項或第六 項所述的各發(fā)光二極管及其周邊結(jié)構(gòu)進行了限定。也就是說，各發(fā)光二極 管、各電流控制元件、以及各電流檢測用電阻搭載在一個模塊上。本發(fā)明第八項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，對本發(fā)明第七項所述的 各電流控制元件以及電流檢測用電阻的配置進行了限定。也就是說，各發(fā) 光二極管之間隔開預(yù)定間隔而配置在所述模塊上；并且，有一個乃至多個 所述電流控制元件以及所述電流檢測用電阻分散地配置在所述模塊上的所 述各預(yù)定間隔內(nèi)。本發(fā)明第九項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，包括基材；以預(yù)定方式 配置在所述基材上從而具有所需要的光學(xué)特性的多個發(fā)光二極管；配置在 所述基材上、且設(shè)在所述發(fā)光二極管的導(dǎo)通路上而用于控制各發(fā)光二極管 上流過的電流的多個電流控制元件，該發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置的特征在于 有一個乃至多個所述多個電流控制元件，分散地配置在所述基材上的未配 置有發(fā)光二極管的多個區(qū)域內(nèi)。發(fā)光二極管上流過的電流通過多個電流控 制元件，而且，各電流控制元件分散地配置在基材上的未配置有發(fā)光二極 管的區(qū)域內(nèi)，因此，電流控制元件因電力消耗所產(chǎn)生的發(fā)熱不會集中在一 處。本發(fā)明第十項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，對本發(fā)明第九項所述的 各電流控制元件的配置進行了限定。也就是說，各發(fā)光二極管之間隔開預(yù) 定的間隔而配置在所述模塊上，并且，有一個乃至多個所述電流控制元件 分散地配置在所迷各預(yù)定間隔內(nèi)。本發(fā)明第十一項所述的照明裝置，使用了本發(fā)明第一項至第十項中任 一項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置。[發(fā)明的效果]本發(fā)明第一項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，利用控制元件而將發(fā)光 二極管上流過的電流控制為特定的值，并且可使控制元件即各電流控制元 件上的發(fā)熱適當(dāng)?shù)胤稚?，而不會集中在一處，因此，可確保其具有良好的 散熱性。本發(fā)明第二項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，不僅具有本發(fā)明第一項 所具有的效果，而且還具有能夠以簡單的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成上述控制電路這一效 果。本發(fā)明第三項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，不僅具有本發(fā)明第一項 或本發(fā)明第二項所具有的效果，而且還具有能夠?qū)崿F(xiàn)小型化這一效果。本發(fā)明第四項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，不僅具有本發(fā)明第三項 所具有的效果，而且，因為可使模塊上的熱分散，從而可抑制模塊產(chǎn)生較 大變形，故而能夠維持發(fā)光二極管所需要的光學(xué)穩(wěn)定特性。本發(fā)明第五項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，利用控制元件而將各模 塊電路的發(fā)光二極管上流過的電流控制為特定的值，并且可將控制元件即 各電流控制元件上的發(fā)熱適當(dāng)?shù)胤稚ⅲ粫性谝惶?，因此，可保證 良好的散熱性。本發(fā)明第六項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，不僅具有本發(fā)明第五項 所具有的效果，而且還具有能夠以簡單的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成上述控制電路這一效 果。本發(fā)明第七項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，不僅具有本發(fā)明第五項 或第六項所具有的效果，而且還具有可實現(xiàn)小型化的效果。 本發(fā)明第八項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，不僅具有本發(fā)明第七項 所具有的效果，而且，可使模塊上的熱分散，故而可抑制模塊產(chǎn)生較大變 形，從而可維持發(fā)光二極管所需要的光學(xué)穩(wěn)定特性。本發(fā)明第九項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，利用控制元件而將發(fā)光 二極管上流過的電流控制為特定的值，并且，可適當(dāng)?shù)胤稚⒏骺刂圃锤麟娏骺刂圃陌l(fā)熱，而不會使發(fā)熱集中在一處；另外，各電流控制元 件分散地配置在基材上的未設(shè)置發(fā)光二極管的區(qū)域內(nèi)，因此，電流控制元 件因電力消耗而產(chǎn)生的發(fā)熱不會集中在一處，且可抑制基材產(chǎn)生較大變形， 從而可維持發(fā)光二極管所需要的光學(xué)穩(wěn)定特性。本發(fā)明第十項所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，不僅具有本發(fā)明第七項 所具有的效果，而且可獲得良好的散熱效果。


圖1為表示第一實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)。 圖2為表示第一實施形態(tài)的模塊結(jié)構(gòu)的圖。 圖3為表示第二實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)的圖。圖4為表示第二實施形態(tài)的模塊結(jié)構(gòu)的圖。圖5為表示第三實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)的圖。圖6為表示第三實施形態(tài)的模塊結(jié)構(gòu)的圖。圖7為表示第四實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)的圖。圖8為表示第四實施形態(tài)的模塊結(jié)構(gòu)的圖。[符號的說明]1:直流電源2:發(fā)光二極管3a~3i、 13a 13i:電壓跟隨器4a、 4b、 4c、 14a~14i:電流沖企測用電阻5a~5i:分壓用電阻6:齊納二極管(定電壓元件)7: ilj壓電if各8:定電流源9:電阻10:控制電路11:直滬u電-危源12:發(fā)光二極管15:定電壓電源20:模塊
30、 31:控制電^各 40、 41:模塊具體實施方式
[l]第一實施形態(tài)以下，參照圖示，說明本發(fā)明的一實施形態(tài)。如圖1所示，在直流電源1上連接著例如用于照明的多個發(fā)光二極管 (LED) 2所組成的串聯(lián)電路，所述各發(fā)光二極管2的通電電路上，設(shè)置著作 為電流控制元件的多個電壓跟隨器3a、 3b、 3c。就發(fā)光二極管2的數(shù)量而 言，可根據(jù)其用途而進行適當(dāng)設(shè)定，并不僅限于多個，也可以僅設(shè)l個。電壓跟隨器3a、 3b、 3c,是分別使用了雙極晶體管的發(fā)射極跟隨器電 路，并且，是利用輸入到基極端子的電壓(工作電壓)而工作，且面向集 電極端子的輸入則從發(fā)射極端子內(nèi)輸出。另外，在各發(fā)光二極管2以及電壓跟隨器3a、 3b、 3c所組成的串聯(lián)電 路中，設(shè)置著電流檢測用電阻4，其使得電壓跟隨器3a、 3b、 3c位于各發(fā) 光二極管2與電流檢測用電阻4之間，而使所述電流檢測用電阻4與各發(fā) 光二極管2相分隔。也就是說，與經(jīng)過各發(fā)光二極管2以及電壓跟隨器3a、 3b、 3c的電流I1的大小相對應(yīng)的電壓V1，是由電流纟僉測用電阻4產(chǎn)生的。而且，使電壓跟隨器3a、 3b、 3c，連接于以所述電流檢測用電阻4作 為構(gòu)成要素的控制電路IO?？刂齐娐?0中，除了具有電流檢測用電阻4之外，還具有用于向電壓 跟隨器3a、 3b、 3c提供工作電壓的多個分壓用電阻5a、 5b、 5c以及定電 壓元件例如齊納二極管6，因提供了工作電壓，從而會使電壓跟隨器3a、 3b、 3c工作，并且，可相應(yīng)于電流;險測用電阻4所產(chǎn)生的電壓V1，而同時 調(diào)節(jié)各電壓跟隨器3a、 3b、 3c的導(dǎo)通度。另外，如圖2所示，所述各發(fā)光二極管2、電壓跟隨器3a、 3b、 3c以 及電流檢測用電阻4，搭載在1個模塊20上。此時，各發(fā)光二極管2之間 相互隔開特定間隔而配置在模塊20上，且在所述各發(fā)光二極管2相互之間， 分別逐個地分軟配置著電壓跟隨器3a、 3b、 3c、以及電流檢測用電阻4。 另外，此處的所謂模塊20,也包括基板等基材。以下，對本實施形態(tài)的作用加以說明。通入直流電源1后，通過各發(fā)光二極管2,而向分壓用電阻5a、 5b、 5c以及齊納二極管6施加直流電壓，由所述分壓用電阻5a、 5b、 5c以及齊 納二極管6所產(chǎn)生的電壓，使得電壓跟隨器3a、 3b、 3c工作。從而，通過 電壓跟隨器3a、 3b、 3c以及電流檢測用電阻4，而使各發(fā)光二極管2上流 通電流(即所謂的照明電流)II，從而使各發(fā)光二極管2發(fā)光。
此時，與電流Il的大小相對應(yīng)的電壓V1，是由電流;險測用電阻4產(chǎn)生的。電流I1增強且電壓V1上升后，伴隨著所述上升，電壓跟隨器3a、 3b、 3c的導(dǎo)通度逐漸減小。相反地，電流II減小且電壓VI下降時，伴隨著所 述下降，而電壓跟隨器3a、 3b、 3c的導(dǎo)通度隨之逐漸增大。這樣一來，因可同時調(diào)節(jié)電壓跟隨器3a、 3b、 3c的導(dǎo)通度，而可將各 發(fā)光二極管2上的電流II控制為特定的值。而且，各發(fā)光二極管2上的電 流II通過多個電壓跟隨器3a、 3b、 3c,因此，電壓跟隨器因電力消耗而產(chǎn) 生的發(fā)熱則被綠，而不會集中在一處，從而，可保證具有良好的散熱性。 這樣，利用發(fā)熱源的分散，而可在容許溫度范圍內(nèi)將發(fā)熱的峰值溫度抑制 在較低的溫度，從而可裝置的熱設(shè)計變得容易。在用于將電流II控制為特定的值的控制電路10中，除了具有電流檢 測用電阻4之外，還具有分壓用電阻5a、 5b、 5c以及齊納二極管6,因具 有如此簡單的結(jié)構(gòu)，從而可降低成本。各發(fā)光二極管2、電壓跟隨器3a、 3b、 3c、以及電流檢測用電阻4集 中搭載在1個模塊20上，因此，可使驅(qū)動裝置實現(xiàn)小型化。各發(fā)光二極管2之間相互隔開間隔而配置在模塊20上，并且電壓跟隨 器3a、 3b、 3c以及電流檢測用電阻4等發(fā)熱源也逐個分散地配置在所述模 塊20上的各發(fā)光二極管2之間，因此，可大幅提高各發(fā)光二極管2、電壓 跟隨器3a、 3b、 3c、以及電流檢測用電阻4的散熱效率。并且，因具有這 樣的發(fā)熱源分散配置，從而可防止模塊20所使用的基板上集中在局部發(fā)熱， 因此，可防止因基板上發(fā)熱源的偏位而引起_|^反的翹曲或歪曲。尤其是,各 發(fā)光二極管2以間隔開預(yù)定的間隔的方式而配置著，因此，可獲得所需要 的光學(xué)特性，然而，若基板上產(chǎn)生較大的翹曲或歪曲，則難以獲得所述光 學(xué)特性，但若借由抑制模塊的變形、也就是基板的翹曲或歪曲，則可以保 證具有所需要的光學(xué)特性。而且，因基板上不會集中在局部發(fā)熱，因此，也不會因各元件超過溫 度額定值而導(dǎo)致可靠性下降。模塊20上的電壓跟隨器3a、 3b、 以及電流檢測用電阻4的配置，大 致對應(yīng)于圖1所示的電路中的電壓跟隨器3a、 3b、 3c以及電流;險測用電阻 4的位置。這樣，可縮短構(gòu)成圖l所示電路的配線圖案，且可使配線圖案簡 化。[2]第二實施形態(tài)的相關(guān)說明。如圖3所示，在各發(fā)光二極管2的串聯(lián)電路內(nèi)，M地設(shè)置著作為電 流控制元件的電壓跟隨器3a、 3b、 3c。而且，控制電路10與直流電源1之 間是直接連接。 而且，如圖4所示，所述各發(fā)光二極管2、電壓跟隨器3a、 3b、 3c、 以及電流檢測用電阻4搭載在1個模塊20上。此時，各發(fā)光二極管2中的 每兩個是以特定的間隔而配置在模塊20上，且所述每兩個發(fā)光二極管2為 一組的各組相互間，逐個分歉地配置著電壓跟隨器3a、 3b、 3c以及電流檢 測用電阻4。本實施形態(tài)的其他結(jié)構(gòu)、作用、效果，均與第一實施形態(tài)相同。因此， 省略相關(guān)重復(fù)說明。[3]第三實施形態(tài)的相關(guān)說明。 ，如圖5所示，準(zhǔn)備分別由多個發(fā)光二極管2的串聯(lián)電路而組成的第1、 第2、第3模塊電路，且這些模塊電路之間相互成并聯(lián)狀態(tài)而連接在直流電 源1上。此處的所謂第l、第2、第3模塊電路，分別表示多個發(fā)光二極管 2所組成的串聯(lián)電路，而并不是搭載著發(fā)光二極管、電壓跟隨器、以及電流 檢測用電阻等元件的模塊。而且，在第1模塊電路的通電電路上，設(shè)置著作為電流控制元件的電 壓跟隨器3a、 3b、 3c,而在第2模塊電路的通電電路上設(shè)置著電壓跟隨器 3d、 3e、 3f，而在第3模塊電路的通電電路上設(shè)置著電壓跟隨器3g、 3h、 3i。各模塊電路上發(fā)光二極管2的個數(shù)，可根據(jù)其用途而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，并不 限于多個，也可僅為1個。另外，第1模塊電路以及電壓跟隨器3a、 3b、 3c的串聯(lián)電路中，設(shè)置 著電流檢測用電阻4a,其使得所述電壓跟隨器3a、 3b、 3c位于第l模塊電 路與所述電流檢測用電阻4a之間，而使所述電流檢測用電阻4a與所述第1 模塊電路相分隔。也就是說，與通過第l模塊電路以及電壓跟隨器3a、 3b、 3c的電流11大小相對應(yīng)的電平的電壓VI，是由電流檢測用電阻4a產(chǎn)生的。第2模塊電路以及電壓跟隨器3d、 3e、 3f所組成的串聯(lián)電路中，設(shè)置 著電流檢測用電阻4b，其使得所述電壓跟隨器3d、 3e、 3f位于第2模塊電 路與所述電流檢測用電阻4b之間，而使所述電流檢測用電阻4b與所述第2 模塊電路相分隔。也就是說，與通過第2模塊電路以及電壓跟隨器3d、 3e、 3f的電流12的大小相對應(yīng)的電平的電壓V2，是由電流檢測用電阻4b產(chǎn)生 的。第3模塊電路以及電壓跟隨器3g、 3h、 3i所組成的串聯(lián)電路中，設(shè)置 著電流檢測用電阻4c,其使得所述電壓跟隨器3g、 3h、 3i位于所述第3才莫 塊電路與所述電流檢測用電阻4c之間，而使所述電流檢測用電阻4c與所 述第3模塊電路相分隔。也就是說，與通過第3模塊電路以及電壓跟隨器 3g、 3h、 3i的電流13的大小相對應(yīng)的電平的電壓V3,是由電流檢測用電 阻4c產(chǎn)生的。而且，使電壓跟隨器3a 3i，連接于以所述電流檢測用電阻4a、 4b、 4c作為構(gòu)成要素的控制電路30?？刂齐娐?0中，除了包括電流檢測用電阻4a、 4b、 4c之外，還包括 用于向電壓跟隨器3a ~ 3i提供工作電流(基極電流)的偏壓電路7以及多 個分壓用電阻5a ~ 5i，因提供了工作電流從而可使電壓跟隨器3a ~ 3i工作， 并且，可對應(yīng)于電流檢測用電阻4a、 4b、 4c所產(chǎn)生的電壓Vl、 V2、 V3,而 同時調(diào)節(jié)各電壓跟隨器3a ~ 3i的導(dǎo)通度。偏壓電路7是由定電流源8以及電阻9組成的串聯(lián)電路，且連接于直 流電源1。而且，如圖6所示，所述各發(fā)光二極管2、電壓跟隨器3a 3i、以及 電流檢測用電阻4a、 4b、 4c搭載在1個模塊40上。此時，各發(fā)光二極管2 之間相互隔開特定間隔而配置在模塊20上，且在所述各發(fā)光二極管2之間， 逐個分歉地配置著電壓跟隨器3a 3i以及電流檢測用電阻4a、 4b、 4c。以下，對該實施形態(tài)的作用進行說明。通入直流電源1后，從偏壓電路7向電壓跟隨器3a ~ 3i通入工作電流， 使電壓跟隨器3a~ 3i工作。借此，電流(即所謂的照明電流)II、 12、 13 則通過電壓跟隨器3a 3i以及電流4企測用電阻4a、 4b、 4c而流入至各才莫 塊電路的發(fā)光二極管2,從而使各模塊電路的發(fā)光二極管2發(fā)光。此時，電流檢測用電阻4a中產(chǎn)生與通過第l模塊電路內(nèi)的各發(fā)光二極 管2、電壓跟隨器3a、 3b、 3c、以及電流;險測用電阻4a的電流II的大小 相對應(yīng)的電平的電壓V1。同樣，電流檢測用電阻4b中則產(chǎn)生與通過第2模 塊電路內(nèi)的各發(fā)光二極管2、電壓跟隨器3d、 3e、 3f、以及電流檢測用電 阻4b的電流I2的大小相對應(yīng)的電平的電壓V2。另外，電流檢測用電阻4c 中產(chǎn)生與通過第3模塊電路內(nèi)的各發(fā)光二極管2、電壓跟隨器3g、 3h、 3i、 以及電流檢測用電阻4c的電流13的大小相對應(yīng)的電平的電壓V3。一般而言，發(fā)光二極管2在制造上存在著正向電壓偏移的現(xiàn)象，因此， 流過各模塊電路上的電流(分支電流)會有不均等的問題。具體地說，電 流集中在正向電壓較低的模塊電路上。而且，在正向電壓較低的模塊電路 上，因發(fā)光二極管2發(fā)熱而導(dǎo)致正向電壓進一步降低，且所流通的電流進 一步增大。這是因為，發(fā)光二極管2是半導(dǎo)體，而其正向電壓具有負(fù)的溫 度特性。為了防止產(chǎn)生所述不良現(xiàn)象，當(dāng)?shù)?模塊電路上的電流II增大之時， 電流檢測用電阻4a上所產(chǎn)生的電壓VI的電平則上升，伴隨著所述電壓的 上升，電壓跟隨器3a、 3b、 3c的導(dǎo)通度也隨之逐漸減小。反之，當(dāng)電流Il 減小之時，電壓V1的電平下降，伴隨著所述電壓的下降，電壓跟隨器3a、 3b、 3c的導(dǎo)通度逐漸增大。這樣一來，可同時調(diào)節(jié)各電壓跟隨器3a、 3b、 3c的導(dǎo)通度，從而，可 將第l模塊電路的各發(fā)光二極管2上流過的電流I1控制為特定的值。而且， 電流II通過多個電壓跟隨器3a、 3b、 3c，因此，電壓跟隨器因電力消耗所 導(dǎo)致的發(fā)熱被#,而不會集中在一處，從而可確保良好的散熱性。因此， 可使熱設(shè)計變得容易。當(dāng)?shù)?模塊電路上的電流12增大之時，電流檢測用電阻4b所產(chǎn)生的 電壓V2的電平則上升，伴隨著所述電壓的上升，電壓跟隨器3d、 3e、 3f 的導(dǎo)通度逐漸減小。當(dāng)電流I2減小之時，電壓V2的電平下降，伴隨著所 述電壓的下降，電壓跟隨器3d、 3e、 3f的導(dǎo)通度逐漸增大。這樣，可同時調(diào)節(jié)各電壓跟隨器3d、 3e、 3f的導(dǎo)通度，因此可將第2 模塊電路的各發(fā)光二極管2上流過的電流I2控制為特定的值。而且，電流 12通過多個電壓跟隨器3d、 3e、 3f，因此，電壓跟隨器因電力消耗所產(chǎn)生 的發(fā)熱被分散，而不會集中在一處，從而可確保良好的散熱性。當(dāng)?shù)?模塊電路上的電流I3增大之時，電流檢測用電阻4c中所產(chǎn)生 的電壓V3的電平上升，伴隨著所述電壓的上升，電壓跟隨器3g、 3h、 3i 的導(dǎo)通度逐漸減小。當(dāng)電流I3減小之時，電壓V3的電平下降，伴隨著所 述電壓的下降，電壓跟隨器3g、 3h、 3i的導(dǎo)通度逐漸增大。這樣，可同時調(diào)節(jié)電壓跟隨器3g、 3h、 3i的導(dǎo)通度，從而可將第3模 塊電路的各發(fā)光二極管2上流過的電流I3控制為特定的值。而且，電流13 通過多個電壓跟隨器3g、 3h、 3i，因此，電壓跟隨器因電力消耗所產(chǎn)生的 發(fā)熱則被M，而不會集中在一處，因此可確保良好的散熱性。因此，直流電源l提供的電流I被三等分成電流Il、 12、 13而均勻地 流到各模塊電路，各模塊電路的發(fā)光二極管2可大致均勻地發(fā)光。因電壓跟隨器3a~ 3i等的發(fā)熱源的分散，因此可在容許溫度范圍內(nèi)將 發(fā)熱的峰值溫度抑制為較低的溫度，從而，可使裝置的熱設(shè)計變得容易。在用于使電流Il、 12、 13分別平衡在特定的值上的控制電路30中， 除了具有電流檢測用電阻4a、 4b、 4c之外，只具有偏壓電路7以及分壓用 電阻5a 5i,因具有如此簡單的結(jié)構(gòu)，因此可降低成本。各發(fā)光二極管2、電壓跟隨器3a-3i、以及電流檢測用電阻4a、 4b、 4c集中搭載在1個模塊40上，因此可使驅(qū)動裝置實現(xiàn)小型化。各發(fā)光二極管2之間相互隔開間隔而配置在模塊40上，并且電壓跟隨 器3a-3i以及電流檢測用電阻4a、 4b、 4c等的發(fā)熱源逐個分散地配置在 所述同模塊40上的各發(fā)光二極管2相互之間，因此，各發(fā)光二極管2、電 壓跟隨器3a~ 3i、以及電流沖企測用電阻4a、 4b、 4c的散熱效率會大幅上升。 這樣，也會使得熱設(shè)計變得容易。而且，因為電壓跟隨器3a-3i以及電流 檢測用電阻4a、 4b、 4c等發(fā)熱源是^:配置的，因此，可防止模塊40所 使用的基板上集中在局部發(fā)熱，從而，可防止因基板上的發(fā)熱源偏位而引 起基板翹曲。尤其是，各發(fā)光二極管2是以預(yù)定間隔而配置的，因此，可獲得所需要的光學(xué)特性，然而，若基板上產(chǎn)生較大的翹曲或歪曲，則變得 難以獲得所述光學(xué)特性，但可借以抑制模塊的變形，也就是抑制基板的翹 曲或歪曲，而維持著所需要的光學(xué)特性。而且，因為基板上不會集中在局部發(fā)熱，因此也不會因各元件超過溫 度額定值而導(dǎo)致可靠性降低。模塊40上的電壓跟隨器3a 3i以及電流檢測用電阻4a、 4b、 4c的配 置位置，大致對應(yīng)于圖5所示的電路上電壓跟隨器3a ~ 3i以及電流沖企測用 電阻4a、 4b、 4c的位置。這樣，可縮短構(gòu)成圖5所示電路的配線圖案，并 且可使配線圖案簡化。[4]第四實施形態(tài)的相關(guān)說明。此時，如圖7所示，分別準(zhǔn)備由多個發(fā)光二極管12的串聯(lián)電路所組成 的第1、第2、第3模塊電路，這些模塊電路相互成并聯(lián)狀態(tài)且連接在直流 電流源11上。所述直流電流源11是由用于提供特定電流的定電流電源構(gòu) 成的。第1模塊電路的通電電路上，連接著作為電流控制元件的電壓跟隨器 13a、 13b、 13c的并聯(lián)電路。此時，分別構(gòu)成電壓跟隨器13a、 13b、 13c的 雙極晶體管各自的集電極共同連接著，而其發(fā)射極分別經(jīng)過電流檢測用電 阻14a、 14b、 14c而共同連接著，并且，其基極1共同連接著。而且，集 電極的共同連接點連接在構(gòu)成所述第1模塊電路的多個發(fā)光二極管12的串 聯(lián)電路上，且在電流檢測用電阻14a、 14b、 14c的共同連接點與基極的共 同連接點之間，連接著具有圖示的極性的定電壓電源15。這樣，通過第1 模塊電路的電流II經(jīng)電壓跟隨器13a、 13b、 13c而分流，且電流檢測用電 阻14a、 14b， 14c上，產(chǎn)生分別與這些已分流的電流111、 112、 113的大 小相應(yīng)的電平的電壓Vll、 V12、 V13。同樣，第2模塊電路的通電電路上，連接著作為電流控制元件的電壓 跟隨器13d、 13e、 13f的并聯(lián)電路。此時，同樣，分別構(gòu)成電壓跟隨器13d、 13e、 13f的雙極晶體管各自的集電極共同連接著，而其發(fā)射極分別經(jīng)過電 流檢測用電阻14d、 14e、 14f而共同連接著，且其基極共同連接著。而且， 集電極的共同連接點連接在構(gòu)成所述第2模塊電路的多個發(fā)光二極管12的 串聯(lián)電路上，且在電流檢測用電阻14d、 14e、 14f的共同連接點與基極的 共同連接點之間，連接著所述定電壓電源15。這樣，通過第2模塊電路的 電流12經(jīng)電壓跟隨器13d、 13e、 13f而分流，且電流4企測用電阻14d、 14c、 14f上，分別產(chǎn)生與這些已分流的電流I21、 122、 123的大小相對應(yīng)的電平 的電壓V21、 V22、 V23。另外，在第3模塊電路的通電電路上，連接著作為電流控制元件的電
壓跟隨器13g、 13h、 13i的并聯(lián)電路。此時，同樣，分別構(gòu)成電壓5艮隨器 13g、 13h、 13i的雙極晶體管各自的集電極共同連接著，而其發(fā)射極分別經(jīng) 電流檢測用電阻14g、 14h、 14i而共同連接著，且其基極共同連接著。并 且，集電極的共同連接點連接在構(gòu)成所述第3模塊電路的多個發(fā)光二極管 12的并聯(lián)電路上，而且，在電流檢測用電阻14g、 14h、 14i的共同連接點 與基極的共同連接點之間，連接著所述定電壓電源15。這樣，通過第3模 塊電路的電流I3經(jīng)電壓跟隨器13g、 13h、 13i而分流，且電流檢測用電阻 14g、 14h、 14i上，分別產(chǎn)生與這些已分流的電流131、 132、 133的大小相 對應(yīng)的電平的電壓V31、 V32、 V33。另外，關(guān)于各模塊電路上發(fā)光二極管2的數(shù)量，可根據(jù)其用途而進行 適當(dāng)設(shè)定，而并不限于多個，也可以為l個。所述定電壓電源15與電流檢測用電阻14a~14i構(gòu)成了控制電路31。 而且，由定電壓電源15向電壓跟隨器13a~ 13i提供工作電流(基極電流)， 并且，相應(yīng)于電流;險測用電阻14a ~ 14i中所產(chǎn)生的電壓Vll ~ 13、 V21 ~ 23、 V31 ~ 33,而同時調(diào)節(jié)電壓跟隨器3a ~ 3i各自的導(dǎo)通度。而且，如圖8所示，所述各發(fā)光二極管12、電壓跟隨器13a 13i、以 及電流檢測用電阻14a ~ 14i搭載在1個模塊41上。此時，各發(fā)光二極管 12之間相互隔開特定的間隔而分散地配置在模塊41上，且在所述各發(fā)光二 極管12相互之間，分散地配置著電壓跟隨器13a~13i以及電流檢測用電 阻J4a ~ 14i。以下，就該實施形態(tài)的作用加以說明。 通入直流電流源11以及定電壓電源15之后，由定電壓電源15向電壓跟隨 器13a~13i通入工作電流(基極電流)，電壓跟隨器13a~13i開始工作。 這樣，電流(即所謂的照明電流)II、 12、 13通過電壓跟隨器13a~13i以 及電流檢測用電阻14a~14i而流入至各模塊電路的發(fā)光二極管12中，從 而使各模塊電路的發(fā)光二極管12發(fā)光。此時，通過第1模塊電路的各發(fā)光二極管12的電流II，經(jīng)過電壓跟隨 器13a、 13b、 13c以及電流;險測用電阻14a、 14b、 14c而分流，且電流才僉 測用電阻14a、 14b、 14c中分別產(chǎn)生與這些已分流的電流111、 112、 113 的大小相對應(yīng)的電平的電壓Vll、 V12、 V13。同樣，通過第2模塊電路的各發(fā)光二極管12的電流12，經(jīng)過電壓跟隨 器13d、 13e、 13f、以及電流4企測用電阻14d、 14e、 14f而分流，且電流檢 測用電阻14d、 14e、 14f中分別產(chǎn)生與這些已分流的電流121、 122、 123 的大小相對應(yīng)的電平的電壓V21、 V22、 V23。另外，通過第3模塊電路的各發(fā)光二極管12的電流13,經(jīng)過電壓跟隨 器13g、 13h、 13i以及電流;險測用電阻14g、 14h、 14i而分流，且電流才企
測用電阻14g、 14h、 14i中分別產(chǎn)生與這些已分流的電流131、 132、 133 的大小相對應(yīng)的電平的電壓V31、 V32、 V33。而且，此時，發(fā)光二極管12在制造上會出現(xiàn)正向電壓偏移的現(xiàn)象，因 此，會導(dǎo)致各模塊電路上的電流(分支電流)不均等。具體地說，電流集 中在正向電壓較低的模塊電路上。而且，正向電壓較低的模塊電路中，因 發(fā)光二極管12發(fā)熱而導(dǎo)致正向電壓進一步下降，且導(dǎo)致所流通的電流進一 步增大。為了防止出現(xiàn)上述不良現(xiàn)象，例如，當(dāng)?shù)?模塊電路的電流I1增大之 時，該電流II分流的電流檢測用電阻14a、14b、14c中分別產(chǎn)生的電壓Vll、 V12、 V13的電平上升，伴隨著所述電壓的上升，則電壓跟隨器13a、 13b、 13c的導(dǎo)通度逐漸減小。相反地，當(dāng)電流II減小之時，電流檢測用電阻14a、 14b、 14c中分別產(chǎn)生的電壓Vll、 V12、 V13下降，伴隨著所述電壓的下降， 電壓跟隨器13a、 13b、 13c的導(dǎo)通度逐漸增大。這樣，可同時調(diào)節(jié)各電壓跟隨器13a、 13b、 13c的導(dǎo)通度，從而，可 將第1模塊電路的各發(fā)光二極管12上的電流II控制為特定的值。此時， 電流II通過并聯(lián)連接的多個電壓跟隨器13a、 13b、 13c,因此，電壓跟隨 器因電力消耗所產(chǎn)生的發(fā)熱則被分散，而不會集中在一處，從而可確保其 具有良好的散熱性，.而使得熱設(shè)計變得容易。當(dāng)?shù)?模塊電路的電流I2增大之時，同樣，電流檢測用電阻14d、 14e、 14f中分別所產(chǎn)生的電壓V21、 V22、 V23的電平上升，伴隨著所述電壓的上 升，電壓跟隨器13d、 13e、 13f的導(dǎo)通度逐漸減小。當(dāng)電流I2減小之時， 電壓V21、 V22、 V23的電平下降，伴隨著所述電壓的下降，電壓跟隨器13d、 13e、 13f的導(dǎo)通度逐漸增大。這樣，可同時調(diào)節(jié)各電壓跟隨器13d、 13e、 13f的導(dǎo)通度，從而可將 第2模塊電路的各發(fā)光二極管12中流過的電流I2控制為特定的值。此時， 電流12通入并聯(lián)連接的多個電壓跟隨器13d、 13e、 13f，因此，電壓跟隨 器因電力消耗所產(chǎn)生的發(fā)熱則得到分散，而不會集中在一處，從而可確保 良好的散熱性。當(dāng)?shù)?模塊電路的電流I3增大之時，同樣，電流檢測用電阻14g、 14h、 14i中所分別產(chǎn)生的電壓V31、 V32、 V33的電平上升，伴隨著所述電壓的上 升，電壓跟隨器13g、 13h、 13i的導(dǎo)通度逐漸減小。當(dāng)電流I3減小之時， 電壓V31、 V32、 V33的電平下降，伴隨著所述電壓的下降，電壓跟隨器13g、 13h、 13i的導(dǎo)通度逐漸增大。這樣，可同時調(diào)節(jié)各電壓跟隨器13g、 13h、 13i的導(dǎo)通度，從而，可 將第3模塊電路的各發(fā)光二極管12中流過的電流13控制為特定的值。此 時，同樣，電流13通過并聯(lián)連接的多個電壓跟隨器13g、 13h、 13i，因此，
電壓跟隨器因電力消耗而發(fā)熱被分散，而不會集中在一處，從而可確保良 好的散熱性。因此，根據(jù)本實施形態(tài)也可獲得與第三實施形態(tài)相同的效果。另外，根據(jù)第四實施形態(tài)，在第l-3模塊電路上，分別連接著電壓跟隨器13a、 13b、 13c與電壓跟隨器13d、 13e、 13f與電壓跟隨器13g、 13h、 13i的并 聯(lián)電路。也就是說，各模塊電路與多個電壓跟隨器并聯(lián)連接。這樣，例如， 即使當(dāng)電壓跟隨器13a、 13b、 13c中的任一者因某種原因受損而成為不導(dǎo) 通狀態(tài)時，亦可由剩余的電壓跟隨器而使發(fā)光二極管12繼續(xù)保持發(fā)光，從 而可使裝置達成工作的穩(wěn)定化。另外，使并聯(lián)連接于第1-3模塊電路的電壓跟隨器13a~13i分別連 接于電流;險測用電阻14a ~ 14 i ，這些電流;險測用電阻14a ~ 14 i上也會發(fā)熱， 而且，可有效地使發(fā)熱源M，從而可進一步使裝置的熱設(shè)計變得容易。[4]變形例所述各實施形態(tài)中，關(guān)于各電壓跟隨器，是采用了使用雙極晶體管的 發(fā)射極跟隨器電路，但并不僅限于此，亦可采用使用了 FET (Field Effect Transistor,場效應(yīng)晶體管)的源極跟隨器電路?；蛘哒f，也可采用由OP 放大器(Operational Amplifier,運算放大器)與電力控制半導(dǎo)體構(gòu)成的 組合電路。而且，作為電流控制元件，也可不僅限于使用電壓跟隨器，而 也可使用可變電阻器等。另外，本發(fā)明并不僅限于所述各實施形態(tài)，可在 不脫離其宗旨的范圍內(nèi)施加以多種變形。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，其特征在于包括至少一個發(fā)光二極管，多個電流控制元件，設(shè)在所述發(fā)光二極管的通電電路上，以及控制電路，具有用于檢測電流的電阻，且該電阻設(shè)在通過所述發(fā)光二極管以及所述各電流控制元件的電流路徑上，且所述控制電路可相應(yīng)于所述電流檢測用電阻所產(chǎn)生的電壓，以同時調(diào)節(jié)所述各電流控制元件的導(dǎo)通度。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，其特征在于所述控 制電路中，另外還包括分別向所述各電流控制元件提供工作電壓的多個分 壓用電阻以及定電壓元件。
3. 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，其特征 在于所述發(fā)光二極管設(shè)有多個，且這些發(fā)光二極管、所述各電流控制元 件、以及所述電流檢測用電阻搭載在1個模塊上。
4. 如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，其特征在于各發(fā)光 二極管之間隔開預(yù)定的間隔而配置在所述模塊上；并且，有一個乃至多個 所述電流控制元件以及所述電流檢測用電阻，分散配置在所述模塊上的所 述各預(yù)定間隔內(nèi)。
5. —種發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置、，其特征在于包括 多個模塊電路，每一模塊電路'中具有至少l個發(fā)光二極管，電流控制元件，在所述各模塊電路上分別設(shè)有多個該電流控制元件，以及控制電路，具有分別設(shè)在所述各模塊電路上的電流檢測用電阻，且該 控制電路可相應(yīng)于這些電流檢測用電阻所產(chǎn)生的電壓，而同時調(diào)節(jié)所述各 模塊電路上各電流控制元件的導(dǎo)通度。
6. 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，其特征在于所述控 制電路中另外還包括偏壓電路以及多個分壓用電阻，用于分別向所述各模 塊電路上的各電流控制元件提供工作電流。
7. 如權(quán)利要求5或權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，其特征 在于所述各發(fā)光二極管、所述各電流控制元件、以及所述各電流;險測用 電阻搭載于一個模塊上。
8. 如權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，其特征在于各發(fā)光 二極管之間隔開預(yù)定的間隔而配置在所述模塊上；并且，有一個乃至多個 所述電流控制元件以及所述電流檢測用電阻，分散配置在所述模塊上的所 述各預(yù)定間隔內(nèi)。
9. 一種發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，其包括 基材，多個發(fā)光二極管，以特定方式配置在所述基材上，從而具有所需要的 光學(xué)特性，以及多個電流控制元件，配置在所述基材上，且設(shè)在所述發(fā)光二極管的導(dǎo) 通路上，用于控制各發(fā)光二極管上流過的電流，其特征在于有一個乃至多個所述電流控制元件，分散地配置在基材上的未設(shè)置所 述發(fā)光二極管的多個區(qū)域內(nèi)。
10. 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置，其特征在于各發(fā)光 二極管之間隔開預(yù)定的間隔而配置著，且有一個乃至多個所述電流控制元 件分散地配置于所述各預(yù)定間隔內(nèi)。
11. 一種照明裝置，其特征在于使用了權(quán)利要求4、 8或10中任一項 所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置以及照明裝置，可利用控制元件而將發(fā)光二極管上的電流控制為特定的值，并且使控制元件不會集中在一處發(fā)熱，而是使發(fā)熱適當(dāng)?shù)胤稚?，從而具有?yōu)良的散熱性。本發(fā)明的發(fā)光二極管(2)的通電電路上設(shè)有多個電壓跟隨器(3a、3b、3c)，且在通過所述發(fā)光二極管(2)以及電壓跟隨器(3a、3b、3c)的電流路徑上設(shè)置著電流檢測用電阻(4)。相應(yīng)于所述電流檢測用電阻(4)所產(chǎn)生的電壓V1，而使得電壓跟隨器(3a、3b、3c)的導(dǎo)通度產(chǎn)生變化。
文檔編號F21Y101/02GK101115336SQ20071013635
公開日2008年1月30日 申請日期2007年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日
發(fā)明者大武寬和, 平松拓朗, 森山嚴(yán)與, 清水惠一, 西家充彥 申請人:東芝照明技術(shù)株式會社