專利名稱：Led驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED驅(qū)動(dòng)電路，特別是關(guān)于用以驅(qū)動(dòng)例如使用為移動(dòng)電 話或便攜式游戲機(jī)等的液晶畫面的背光等LED元件的LED驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
LED元件作為照明用元件，使用于例如交通信號(hào)燈或液晶顯示器的背光 等。又，近年來(lái)利用于移動(dòng)電話或便攜式游戲機(jī)等小型便攜式機(jī)器的液晶畫面 的背光等。這種小型便攜式機(jī)器的LED元件的驅(qū)動(dòng)電路，已有揭示一種具備 進(jìn)行電池輸出的開(kāi)關(guān)以升壓的升壓電路、以及以恒定電流驅(qū)動(dòng)LED元件的恒 流電路，并實(shí)質(zhì)上以恒流、恒壓驅(qū)動(dòng)LED元件的LED驅(qū)動(dòng)電路(參照專利文獻(xiàn) 1)。
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)2002 — 359090號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明欲解決的問(wèn)題
己知LED元件在高溫下(例如3(TC以上)，會(huì)因構(gòu)成LED元件的內(nèi)部物質(zhì) 的溫度上升產(chǎn)生熔斷等熱損壞，且已知為了避免此熱損壞，必須將通電的電流 量減少至低于常溫(例如10—3(TC)時(shí)的電流量。因此，LED元件的制造廠商會(huì) 示出在使用時(shí)的容許正向電流。例如，圖5是表示LED元件的容許正向電流 的一個(gè)例子。據(jù)此，如圖5的特性A所示，容許正向電流被設(shè)定為溫度越高越 急劇降低。因此，在己有的LED驅(qū)動(dòng)電路中，如圖5的特性B所示，將電路 設(shè)計(jì)為使不會(huì)超過(guò)高溫的容許正向電流的一定值的電流流過(guò)LED元件。
然而，在以該電流值驅(qū)動(dòng)LED元件時(shí)，在常溫時(shí)變成以遠(yuǎn)低于容許正向 電流的電流值驅(qū)動(dòng)LED元件，無(wú)法得到充分的亮度。因此，為了獲得所需的 亮度有時(shí)必須使用多個(gè)LED元件。然而，在發(fā)展更小型化、輕薄化的小型便攜式機(jī)器的領(lǐng)域中，卻要求以極少的LED元件及零件數(shù)量來(lái)獲得充分的亮度。 因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種可充分發(fā)揮LED元件的性能并在
常溫下也能獲得良好亮度的LED驅(qū)動(dòng)電路。 解決問(wèn)題的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電路由包含LED元件、用以輸出一定的電流的恒流輸 出部、以及具有負(fù)電阻溫度特性的感溫元件的恒流電路構(gòu)成，其中，LED元件 與恒流輸出部串聯(lián)連接，且感溫元件與LED元件并聯(lián)連接。
由LED元件、恒流輸出部、及感溫元件形成恒流電路，并將LED元件與 感溫元件并聯(lián)連接，據(jù)此使從恒流輸出部輸出的一定的電流分流至LED元件 與感溫元件。此處，由于感溫元件具有負(fù)電阻溫度特性，因此，隨著溫度升高 其電阻會(huì)降低。因此，隨著溫度升高流至感溫元件的電流值會(huì)變大，而流至 LED元件的電流則會(huì)變小。因此，在常溫下，可使較大值的電流流至LED元 件，且隨著由常溫升至高溫，可減小流至LED元件的電流值，而能以接近LED 元件的容許正向電流的溫度特性的電流值來(lái)驅(qū)動(dòng)LED元件。
在這種LED驅(qū)動(dòng)電路中，也可以包含與感溫元件串聯(lián)連接的固定電阻， 并將具有感溫元件與固定電阻的串聯(lián)連接部與LED元件并聯(lián)連接。
通過(guò)將固定電阻與感溫元件串聯(lián)連接，既可以調(diào)整這些串聯(lián)連接部的合成 電阻值的溫度變化率，也可以調(diào)整流至LED元件的電流量。據(jù)此，能以接近 LED元件的容許正向電流的溫度變化的電流值來(lái)驅(qū)動(dòng)LED元件。又，通過(guò)將 具有感溫元件與固定電阻的串聯(lián)連接部與LED元件并聯(lián)連接，可以防止一定 以上的電流流入感溫元件。即，在高溫時(shí)通過(guò)降低感溫元件的電阻值，據(jù)此可 使較常溫時(shí)更多的電流流至感溫元件。但伴隨于此有時(shí)會(huì)因感溫元件自我發(fā)熱 造成熱失控。然而，通過(guò)將具有既定電阻的固定電阻與感溫元件串聯(lián)連接，可 以限制流入感溫元件的電流量。
在將感溫元件與LED元件并聯(lián)連接的LED驅(qū)動(dòng)電路中，較佳為，設(shè)溫度 T時(shí)LED元件的電阻值為Rh感溫元件的電阻值為Rs、 LED元件的容許正向 電流為IM、從恒流輸出部輸出的電流值為I時(shí)，滿足lM〉I/KRi/Rs)+l)的關(guān)系。
又，在將具有感溫元件與固定電阻的串聯(lián)連接部與LED元件并聯(lián)連接的 LED驅(qū)動(dòng)電路中，較佳為，設(shè)溫度T時(shí)LED元件的電阻值為R^具有感溫元件與固定電阻的串聯(lián)連接部的合成電阻為RT、LED元件的容許正向電流為IM、
從恒流輸出部輸出的電流值為I時(shí)，滿足IM〉I"(R!7RT)+U的關(guān)系。
流至LED元件的電流值，在將感溫元件與LED元件并聯(lián)連接時(shí)，為 I/{(Rl./Rs)+1}，在將具有感溫元件與固定電阻的串聯(lián)連接部與LED元件并聯(lián) 設(shè)置時(shí)，則為I/{(R!7RT)+1}。因此通過(guò)以滿足上述關(guān)系來(lái)選擇感溫元件或固 定電阻，可以使低于容許正向電流的值的電流流至LED元件，并能避免LED 元件破損且能在常溫下獲得充分的亮度。 發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使用如感溫元件或具有感溫元件與固定電阻的串聯(lián)連接 部的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，可以在LED元件的容許正向電流的范圍內(nèi)，使流至LED元件 的電流值接近容許正向電流。因此，在常溫時(shí)可充分發(fā)揮LED元件的功能并 獲得良好亮度。
本發(fā)明的上述目的、其他目的、特征、及優(yōu)點(diǎn)，參照附圖從以下實(shí)施方式 的說(shuō)明應(yīng)可更清楚了解。


圖1是表示本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)例子的電路圖。 圖2是表示本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電路的另一個(gè)例子的電路圖。 圖3是針對(duì)圖1所示的LED驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)施例表示流向LED元件的電流 的溫度特性的圖表。
圖4是針對(duì)圖2所示的LED驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)施例表示流向LED元件的電流
的溫度特性的圖表。
圖5是表示LED元件的容許正向電流與流入已知LED驅(qū)動(dòng)電路的LED
元件的電流值的圖表。 標(biāo)號(hào)說(shuō)明
10: LED驅(qū)動(dòng)電路 12: LED元件
14:恒流輸出部 16:感溫元件18:固定電阻
20: LED驅(qū)動(dòng)電路
具體實(shí)施例方式
圖1是表示本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)例子的電路圖。LED驅(qū)動(dòng)電路 10包含LED元件12。 LED元件12與恒流輸出部14串聯(lián)連接。作為恒流輸出 部14，只要可輸出一定的電流，就可以是用以輸出恒流的恒流電源，也可以是 連接于恒壓電源并輸出恒定電流的恒流電路。此外，與LED元件12并聯(lián)連接 具有負(fù)電阻溫度特性的感溫元件16。這種感溫元件16可使用例如NTC(負(fù)溫 度系數(shù))熱敏電阻等。通過(guò)這些LED元件12、恒流輸出部14、及感溫元件16 構(gòu)成恒流電路，此恒流電路成為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電路10。
該LED驅(qū)動(dòng)電路10中，從恒流輸出部14輸出的電流，分流成流至LED 元件12的電流、與流至感溫元件16的電流。此處，感溫元件16具有在常溫 下具有高電阻值，但隨著溫度增加電阻值會(huì)降低的特性。因此，在常溫時(shí)流至 LED元件12的電流值會(huì)較大而流至感溫元件16的電流值會(huì)較小。然而，隨著 升至高溫，流至感溫元件16的電流值會(huì)變大，而在LED元件12則僅有較小 的電流流動(dòng)。因此，具有圖5特性A的溫度特性的值的電流會(huì)流至LED元件 12。
此處，設(shè)溫度T時(shí)的LED元件12的電阻值為RL、流至LED元件12的 電流值為I。感溫元件16的電阻值為Rs、流至感溫元件16的電流值為Is、從 恒流輸出部14輸出的電流為I時(shí)，貝IJI二IL+Is及l(fā)s' RS = IL' Rl會(huì)成立。從 這些式子可以推出在溫度T時(shí)流至LED元件12的電流值L為IL=I/{(RL/RS) + 1}。因此，設(shè)溫度T時(shí)的LED元件12的容許正向電流為lM時(shí)，若通過(guò)將 感溫元件16選擇為使lM〉L，即Im〉I/((Rl/Rs)+1〉，則能以低于容許正向電 流的值，使圖5特性A的值的電流流至LED元件12。
以此方式，在該LED驅(qū)動(dòng)電路10中，可使該容許正向電流的溫度特性的 值的電流流至LED元件12。因此，與已有的LED驅(qū)動(dòng)電路相比，即可加大常 溫時(shí)流至LED元件12的電流值，而能獲得良好的亮度。而且，即使變成高溫 也可以僅使低于容許正向電流的電流流至LED元件12，而可防止LED元件12的破損。
通過(guò)LED驅(qū)動(dòng)電路10，可使容許正向電流的電流流至LED元件12。然 而，根據(jù)LED元件12或感溫元件16的特性，有時(shí)僅低于容許正向電流的電 流才能流至LED元件12。又，根據(jù)LED元件12或感溫元件16的特性，有時(shí) 流入感溫元件16的電流會(huì)變大。此時(shí)，感溫元件16的自我發(fā)熱會(huì)變大，而可
能造成熱失控。
因此，如圖2所示，可考慮在感溫元件16串聯(lián)連接固定電阻18，并將具 有該感溫元件16與固定電阻18的串聯(lián)連接部19并聯(lián)連接于LED元件12的 LED驅(qū)動(dòng)電路20。配合LED元件12來(lái)改變感溫元件16與固定電阻18的組 合，據(jù)此，與LED驅(qū)動(dòng)電路IO相比，可增加設(shè)計(jì)的自由度，以進(jìn)行具有接近 容許正向電流的變化的溫度特性的電路設(shè)計(jì)。
再者，通過(guò)將固定電阻18串聯(lián)連接于感溫元件16，據(jù)此即可防止一定以 上的電流流入感溫元件16，而可防止因感溫元件16的自我發(fā)熱所造成的熱失 控。
在該LED驅(qū)動(dòng)電路20中，設(shè)溫度T時(shí)的LED元件12的電阻值為RL、 具有感溫元件16與固定電阻18的串聯(lián)連接部19的合成電阻值為RT、從恒流 輸出部14輸出的電流為I時(shí)，則在溫度T時(shí)流至LED元件12的電流值L為 Il = I/{(Rl/Rt)+1}。因此，設(shè)溫度T時(shí)的LED元件12的容許正向電流為IM 時(shí)，通過(guò)將感溫元件16及固定電阻18選擇為使lM〉lL，亦艮卩IM〉I/{(RL/RT) + 1}，則能以低于容許正向電流的值，使圖5特性A的值的電流流至LED元 件12。
此外，在將LED元件12串聯(lián)連接于恒壓電源的電路中，即使將具有負(fù)電 阻溫度特性的感溫元件16并聯(lián)連接于LED元件12，由于施加于LED元件12 的電壓為一定，因此不會(huì)產(chǎn)生限制流至LED元件12的電流的功能。因此，感 溫元件16通過(guò)并聯(lián)連接于與恒流輸出部14連接的LED元件12，而可獲得本 發(fā)明的效果。
(實(shí)施例1)
以下，表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的實(shí)施例。
LED元件12系使用日亞化學(xué)工業(yè)股份有限公司制的LED元件NTSSW008CT，感溫元件16使用村田制作所股份有限公司制的NTC熱敏電阻 NCP15XW222J03RC(25。C電阻值為2.2kQ±5%、 B常數(shù)(25/50。C)3950K士3 %)，以形成圖1所示的LED驅(qū)動(dòng)電路10。圖3是表示在該LED驅(qū)動(dòng)電路10 中以恒流輸出部14的輸出電流為20mA時(shí)流入LED元件12的電流。圖3中， 實(shí)線為L(zhǎng)ED元件12的容許正向電流的溫度特性，圓點(diǎn)則表示流入LED元件 12的電流。
從圖3可知，流入LED元件12的電流在比LED元件12的容許正向電流 低的范圍，按照容許正向電流的溫度特性的形狀變化。因此，與以往配合高溫 吋的容許正向電流來(lái)調(diào)整流入電流的情況相比，在常溫時(shí)可使流入LED元件 12的電流成為約2倍的值。因此，與使用已有的LED驅(qū)動(dòng)電路的情況相比， 可使在常溫時(shí)LED元件12的亮度成為約2倍。
(實(shí)施例2)
LED元件12使用日亞化學(xué)工業(yè)股份有限公司制的LED元件 NTSSW008CT，感溫元件16使用村田制作所股份有限公司制的NTC熱敏電阻 NCP15XQ102J03RC(25。C電阻值為lkQ±5%、 B常數(shù)(25/50。C)3650K士2X), 固定電阻18使用電阻值為35 Q ±5%的固定電阻，以形成圖2所示的LED驅(qū) 動(dòng)電路20。圖4是表示該LED驅(qū)動(dòng)電路20中以恒流輸出部14的輸出電流為 35mA時(shí)流入LED元件12的電流。圖4中，實(shí)線為L(zhǎng)ED元件12的容許正向 電流的溫度特性，圓點(diǎn)是表示流入LED元件12的電流。
使用感溫元件16，并將固定電阻18串聯(lián)連接于該感溫元件16，據(jù)此即可 調(diào)整該串聯(lián)連接部的合成電阻值的溫度變化率。因此，可調(diào)整流至LED元件 12的電流，如圖4所示，可得到以接近容許正向電流的溫度特性變化的特性。 因此，可充分發(fā)揮LED元件12的功能，并可獲得接近在常溫時(shí)LED元件12 可發(fā)光的最大亮度的亮度。又，將固定電阻18串聯(lián)連接于感溫元件16，據(jù)此 可防止一定以上的電流流入感溫元件16，而可防止LED元件12的熱失控。
權(quán)利要求
1.一種LED驅(qū)動(dòng)電路，由包含LED元件、用以輸出一定電流的恒流輸出部、以及具有負(fù)電阻溫度特性的感溫元件的恒流電路構(gòu)成，其特征在于，所述LED元件串聯(lián)連接于所述恒流輸出部，且所述感溫元件并聯(lián)連接于所述LED元件。
2. 如權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于， 包含串聯(lián)連接于所述感溫元件的固定電阻，具有所述感溫元件與所述固定電阻的串聯(lián)連接部并聯(lián)連接于所述LED元件。
3. 如權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，設(shè)溫度T時(shí)所述LED元件的電阻值為Rl，所述感溫元件的電阻值為Rs， 所述LED元件的容許正向電流為IM，從所述恒流輸出部輸出的電流值為I時(shí)，滿足IM〉I"(RL/Rs)+1)的關(guān)系。
4. 如權(quán)利要求2所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，設(shè)溫度T時(shí)所述LED元件的電阻值為RL，所述感溫元件與所述固定電阻 的串聯(lián)電路的合成電阻為RT，所述LED元件的容許正向電流為lM，從所述恒 流輸出部輸出的電流值為I時(shí)，滿足lM〉I/KRi7RT)+U的關(guān)系。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明，可得到一種能充分發(fā)揮LED元件的性能并可在常溫下獲得良好亮度的LED驅(qū)動(dòng)電路。LED驅(qū)動(dòng)電路(10)由LED元件(12)、恒流輸出部(14)、及具有負(fù)電阻溫度系數(shù)的感溫元件(16)構(gòu)成的恒流電路所構(gòu)成。將LED元件(12)串聯(lián)連接于恒流輸出部(14)，將感溫元件(16)并聯(lián)連接于LED元件(12)。通過(guò)感溫元件(16)的電阻值的溫度變化，在常溫時(shí)加大流至LED元件(12)的電流值，在高溫時(shí)則縮小流至LED元件(12)的電流值。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101681968SQ200880018270
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者伊藤弘將, 北村善則 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所