Led驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種LED驅(qū)動電路，無需設(shè)置用于點(diǎn)亮LED燈泡的驅(qū)動IC電路的電源電容器，能夠減小電路尺寸，并能夠降低成本。在采用反激式轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動電路中，通過將經(jīng)變壓器T次級側(cè)的平滑電容器(C2)平滑后的LED(51～53)的陽極電壓與驅(qū)動IC電路(4)的VCC端子作為公共節(jié)點(diǎn)，并在啟動時(shí)利用啟動電路向平滑電容器(C2)的初級側(cè)提供電流，從而不再需要設(shè)置以往為了向驅(qū)動IC電路(4)供電而設(shè)置的輔助繞組、平滑電容器、及整流二極管。因此，能夠減少零部件的數(shù)量，使LED驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)變得簡單，從而能夠減小LED驅(qū)動電路的尺寸和成本。
【專利說明】LED驅(qū)動電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LED驅(qū)動電路，將交流商用電源轉(zhuǎn)換成供發(fā)光二極管(在下文中稱為LED)發(fā)光所需的直流電壓，并控制LED的點(diǎn)亮，尤其涉及無需以往為了向LED驅(qū)動電路中的控制電路供電而設(shè)置的變壓器輔助繞組、限流電阻、整流二極管、平滑電容器等的LED驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用LED燈泡的發(fā)光設(shè)備中，存在利用商用電源來將其點(diǎn)亮的發(fā)光設(shè)備。在對這種發(fā)光設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)亮控制時(shí)，通常使用反激式轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動電路，從而利用商用電源和AC-DC轉(zhuǎn)換器來生成驅(qū)動LED的直流電壓。
[0003]圖6是示出現(xiàn)有的反激式轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動電路的一個(gè)例子的電路圖。
這里所示的LED驅(qū)動電路是從AC電源I的商用電源電壓生成所希望的直流輸出電壓
Vout并驅(qū)動LED51?53的電路。該LED驅(qū)動電路包括:二極管橋式整流電路2、交流開關(guān)
3、構(gòu)成輸入濾波電路的電感器Lin和電容器Cl、2個(gè)平滑電容器C2、C3、相位補(bǔ)償電容器Ccomp、開關(guān)元件Ml、控制該開關(guān)元件Ml的通/斷的驅(qū)動IC電路4、感測電阻R1、電流感測電阻R2、限流電阻R3、2個(gè)整流二極管Dl、D2、以及變壓器T。
[0004]另外，圖7中示出了驅(qū)動IC電路4的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。驅(qū)動IC電路4具有VCC端子41、VH端子42、IS端子43、FB端子44、COMP端子45、OUT端子46以及GND端子47，驅(qū)動IC電路4的主要電路部分主要由啟動電路10和脈沖控制電路20構(gòu)成。
[0005]啟動電路10包括:低壓故障保護(hù)電路(下文稱之為UVL0) 11、向UVLOll提供2個(gè)不同閾值電壓作為UVLO解除電壓Vrefl和UVLO電壓Vref2的基準(zhǔn)電壓源12 (其中，Vrefl> Vref2)、結(jié)型場效應(yīng)晶體管(JFET) 13、生成啟動電流1st的電流源電路14、開關(guān)15、以及倒相電路16。
[0006]這里，結(jié)型場效應(yīng)晶體管(下文中稱之為JFET) 13的漏極與高壓VH端子42相連接，其源極經(jīng)由電流源電路14而與開關(guān)15的一端相連接。另外，JFET13的柵極接地。JFET13的源極電位越是高于柵極電位，漏極電流就越低。因此，當(dāng)源極電位過高時(shí)，只有比電流源電路14所規(guī)定的電流要小的電流流過。
[0007]脈沖控制電路20包括:誤差放大器21、基準(zhǔn)電壓源22、比較器23、RS觸發(fā)器24(下文稱之為RSFF)、振蕩器25、與門(AND)電路26、以及緩沖放大器27。在脈沖控制電路20中，利用從振蕩器25輸出的固定周期脈沖信號來對RSFF24進(jìn)行置位。另外，利用誤差放大器21，對在FB端子44接收到的與負(fù)載等級相對應(yīng)的電壓信號與從基準(zhǔn)電壓源22輸出的基準(zhǔn)電壓Vref之差進(jìn)行放大，并在比較器23中對該放大后的信號(誤差信號)與輸入到IS端子43的電流感測電壓信號Vs進(jìn)行比較，當(dāng)該電壓信號達(dá)到誤差信號時(shí)，對RSFF24進(jìn)行復(fù)位。從RSFF24的輸出端子Q輸出的輸出信號(Q輸出)經(jīng)由與門電路26和緩沖放大器27，作為脈寬被調(diào)制的脈沖信號從OUT端子46輸出。由此，驅(qū)動IC電路4構(gòu)成為利用從OUT端子46輸出的脈沖信號來控制開關(guān)元件Ml的通/斷(當(dāng)RSFF24的Q輸出為H(高)電平時(shí)，開關(guān)元件Ml接通)。
[0008]返回圖6，在LED驅(qū)動電路中，當(dāng)交流開關(guān)3接通時(shí)，AC電源I的商用電源電壓被整流，并施加到變壓器T的輸入側(cè)。此時(shí)，在驅(qū)動IC電路4中，與高壓VH端子42相連接的電容器Cl的端子電壓上升，啟動電流1st從VH端子42經(jīng)由驅(qū)動IC電路4的內(nèi)部電路即啟動電路10而流向VCC端子41。也就是說，啟動電路10具有在啟動時(shí)向電容器提供電流的電流提供電路的功能。因此，能夠開始對與VCC端子41相連接的平滑電容器C3進(jìn)行充電。
[0009]驅(qū)動IC電路4在VCC端子41的電壓達(dá)到UVLOll的閾值電壓中的UVLO解除電壓Vrefl時(shí)，啟動電路10中的開關(guān)15斷開，從而能夠切斷從VH端子42流向VCC端子41的啟動電流1st。
[0010]與此同時(shí)，由啟動電路10提供給與門電路26的信號從之前的L(低)電平切換到H (高)電平，且對于OUT端子46的輸出信號，能夠根據(jù)RSFF24的Q輸出信號來進(jìn)行通/斷控制。S卩，LED驅(qū)動電路的開關(guān)元件Ml在接收到來自驅(qū)動IC電路4的OUT端子46的輸出信號時(shí)重復(fù)進(jìn)行通/斷動作。
[0011 ] 開關(guān)元件Ml設(shè)置在變壓器T的初級線圈LI 一側(cè)，通過開關(guān)元件Ml的通/斷動作，在次級線圈L2—側(cè)感應(yīng)出基于初級線圈LI上施加的輸入電壓Vin的電壓。由此，變壓器T的次級線圈L2中感應(yīng)出的電壓經(jīng)由次級側(cè)整流二極管D2與平滑電容器C2而被整流及平滑，成為直流輸出電壓Vout，且該直流輸出電壓Vout被施加到串聯(lián)連接的多個(gè)LED51?53上。
[0012]這里，為了使LED51?53能用直流輸出電壓Vout穩(wěn)定地發(fā)光，需要將流入到其中的電流控制為恒定。在RSFF24被來自驅(qū)動IC電路4內(nèi)置的振蕩器25的信號置位，且OUT端子46的輸出從L電平變?yōu)镠電平時(shí)，開關(guān)元件Ml接通。另外，雖然有負(fù)載電流IO從二次線圈L2和平滑電容器C2流向LED51?53，但該負(fù)載電流10被電流感測電阻R2轉(zhuǎn)換成電壓，且被輸入至驅(qū)動IC電路4的FB端子44。另外，COMP端子45的電壓電平取決于FB端子44的電壓信號與基準(zhǔn)電壓源22的基準(zhǔn)電壓Vref之間的誤差度。S卩，誤差放大器21是跨導(dǎo)放大器，從誤差放大器21流向與COMP端子45相連接的電容器Ccomp的電流對應(yīng)于FB端子44的電壓信號與基準(zhǔn)電壓源22的基準(zhǔn)電壓Vref之差，且COMP端子45的電壓電平取決于由電容器Ccomp進(jìn)行積分后得到的電流。
[0013]而且，當(dāng)IS端子43的電壓信號Vs達(dá)到COMP端子45的電壓電平時(shí)，RSFF24被復(fù)位，OUT端子46的輸出從H電平變?yōu)長電平，開關(guān)元件Ml斷開。這里，當(dāng)流入LED51?53的負(fù)載電流10低于一設(shè)定值時(shí)，開關(guān)元件Ml的占空比變寬，而當(dāng)流入LED51?53的電流聞于該設(shè)定值時(shí)，開關(guān)兀件Ml的占空比變窄。換目之，驅(qū)動IC電路4以使具有一定大小的負(fù)載電流10流向變壓器T的次級線圈L2 —側(cè)的方式工作，并對LED51?53進(jìn)行占空比控制(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0014]現(xiàn)有的這種LED驅(qū)動電路的特征在于，當(dāng)電源電壓提供給LED51?53的驅(qū)動IC電路4時(shí)，向變壓器T追加極性與次級線圈L2相同而構(gòu)成輔助繞組的線圈L3，且將該線圈L3與驅(qū)動IC電路4的VCC端子41相連接。即，如上所述，當(dāng)VCC端子41的電壓達(dá)到UVLO解除電壓Vrefl時(shí)，啟動電路10中的開關(guān)15斷開，從而切斷從VH端子42流向VCC端子41的啟動電流1st，然后，通過開關(guān)元件Ml的開關(guān)動作，在構(gòu)成輔助繞組的線圈L3中產(chǎn)生電動勢，由此向驅(qū)動IC電路4供電。此外，為了將線圈L3與VCC端子41相連接，整流二極管Dl和平滑電容器C3是必需的。VCC端子41的電壓值取決于次級線圈L2與線圈L3的匝數(shù)t匕，但為了使VCC端子41的電壓不會因變壓器T的初級側(cè)所產(chǎn)生的浪涌電壓而上升，必須插入限流電阻R3，并使其與整流二極管Dl串聯(lián)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0015]專利文獻(xiàn)I JP-A-2011-35112(段落[0013]至[0039]，圖1)
專利文獻(xiàn) 2:JP-A-2008-278640(段落[0051]至[0056]，圖 5)
專利文獻(xiàn) 3:JP-A-2009-232624(段落[0018]至[0035]，圖 3)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0016]在圖6所示的現(xiàn)有的LED驅(qū)動電路中，為了在啟動后穩(wěn)定地向驅(qū)動IC電路4供電，除了驅(qū)動IC電路4以外，不僅要在變壓器T中另外設(shè)置輔助繞組，還必須額外地納入整流二極管D1、限流電阻R3、平滑電容器C3等。
[0017]然而，對于LED燈泡，需要將LED驅(qū)動電路及LED主體一起收容在與現(xiàn)有的白熾燈泡尺寸相同的燈泡內(nèi)，并且通常難以將具有大量零部件的LED驅(qū)動電路收納在LED燈泡的有限空間內(nèi)，這就意味著減少構(gòu)成LED驅(qū)動電路的零部件的數(shù)量十分重要。
[0018]圖8是不出現(xiàn)有的LED驅(qū)動電路的另一不例的圖。
在該LED驅(qū)動電路中，對圖7所示的驅(qū)動IC電路4的供電(對與VCC端子411相連接的電容器C4的供電)始終經(jīng)由與VH端子42相連接的啟動電路10來進(jìn)行。因此，不再需要在變壓器T中設(shè)置輔助繞組。
[0019]然而，在該LED啟動電路中，為了使提供給VCC端子41即電源端子的電壓穩(wěn)定，需要在VCC端子41與GND端子47之間設(shè)置大電容的電容器C4。而且，由于直接向VH端子42提供高壓輸入電壓Vin來向驅(qū)動IC電路4提供工作電流，因此，存在驅(qū)動IC電路4上的功耗增大的問題。
[0020]專利文獻(xiàn)2中，公開了 一種電源裝置及照明設(shè)備的發(fā)明，通過使LED的陽極電壓與驅(qū)動IC電路的電源共用，能夠獲得穩(wěn)定的內(nèi)部電源，并且能夠省略輔助繞組等零部件。
[0021]然而，這里所公開的電源裝置的結(jié)構(gòu)中，只有在開關(guān)晶體管(33)開始進(jìn)行開關(guān)時(shí)，才會向控制電路(53)供電。同時(shí)，如果沒有向控制電路(53)供電，開關(guān)晶體管(33)就無法開始進(jìn)行開關(guān)。結(jié)果產(chǎn)生這種結(jié)構(gòu)的電源裝置無法啟動驅(qū)動IC電路的問題。
[0022]另一專利文獻(xiàn)3中，也公開了一種電源裝置及照明設(shè)備的發(fā)明，通過從變壓器的次級側(cè)向驅(qū)動IC電路提供控制電路的電源，從而能夠穩(wěn)定地點(diǎn)亮半導(dǎo)體發(fā)光元件。
[0023]在專利文獻(xiàn)3中，設(shè)置有啟動控制器(28)，從而能夠使驅(qū)動IC電路啟動，解決了專利文獻(xiàn)2所存在的問題。其中，啟動控制器(28)與開關(guān)變壓器(14)的初級繞組(14a)相連接，當(dāng)接通電源而將波紋電流平滑電容器(13)的輸出提供給開關(guān)變壓器(14)的初級繞組(14a)時(shí)，該啟動控制器(28)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)向控制電路(26)提供啟動輸出。即，在啟動時(shí)，啟動控制器(28)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)向控制電路(26)供電。同時(shí)，為了使開關(guān)晶體管(15)進(jìn)行開關(guān)，需要瞬間流過數(shù)百mA的電流，以對開關(guān)晶體管的柵極電容進(jìn)行充放電。[0024]因此，啟動控制器(28)需要能夠?qū)?shù)百mA的電流進(jìn)行通/斷，而當(dāng)用半導(dǎo)體元件來構(gòu)成啟動控制器(28)時(shí)，其芯片尺寸將會很大。另外，在要減小啟動控制器(28)的芯片尺寸的情況下，還要另外準(zhǔn)備緩沖電容器。而且，為了從該緩沖電容器瞬間地提供數(shù)百mA的電流，需要設(shè)置大電容電容器。由此，專利文獻(xiàn)3的發(fā)明對于LED燈泡電源裝置或此種照明設(shè)備而言，又會帶來成本上的問題。
[0025]在了解這些點(diǎn)的基礎(chǔ)上而做出的本發(fā)明的目的在于提供一種LED驅(qū)動電路，不需要設(shè)置用以點(diǎn)亮LED燈泡的驅(qū)動IC電路的電源電容器，并能夠減小電路尺寸，降低成本。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0026]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種LED驅(qū)動電路，將交流電源的交流電壓轉(zhuǎn)換成供發(fā)光二極管(在下文中稱為LED)發(fā)光所需的直流電壓，并控制LED的點(diǎn)亮。該LED驅(qū)動電路包括:整流電路，該整流電路將所述交流電源轉(zhuǎn)換成直流；電壓轉(zhuǎn)換電路，該電壓轉(zhuǎn)換電路具有變壓器和開關(guān)元件，所述變壓器的初級側(cè)與經(jīng)所述整流電路轉(zhuǎn)換后的直流電壓相連接，所述電壓轉(zhuǎn)換電路將經(jīng)所述整流電路轉(zhuǎn)換后的直流電壓轉(zhuǎn)換成所希望的大小，并將其從所述變壓器的次級側(cè)提供給所述LED;電容器，該電容器與連接所述變壓器的次級側(cè)與所述LED的路徑相連接；控制電路，該控制電路通過控制所述開關(guān)元件的占空比，向所述LED提供規(guī)定的電流；以及電流提供電路，該電流提供電路連接在所述整流電路與所述電容器之間，向所述電容器提供啟動電流，所述控制電路由所述電容器進(jìn)行供電。
發(fā)明效果
[0027]根據(jù)本發(fā)明，通過將經(jīng)變壓器的次級側(cè)的電容器平滑后的LED的陽極電壓與驅(qū)動IC電路的電源端子作為公共節(jié)點(diǎn)，并在啟動時(shí)利用啟動電路向電容器的初級側(cè)提供電流，不再需要設(shè)置以往向驅(qū)動IC電路供電所需的輔助繞組、平滑電容器、及整流二極管。因此，能夠減少零部件的數(shù)量，使LED驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)變得簡單，從而能夠減小LED驅(qū)動電路的尺寸和成本。
[0028]通過與示出作為本發(fā)明示例的優(yōu)選實(shí)施例的附圖相關(guān)的以下描述，本發(fā)明的上述以及其他目的、特征、以及優(yōu)點(diǎn)將得以闡明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的LED驅(qū)動電路的示圖。
圖2是表示圖1的LED驅(qū)動電路的各部信號波形的時(shí)序圖。
圖3是示出了標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)光激勵式白光LED的順向電壓和電流特性的示圖。
圖4是示出了驅(qū)動IC電路的相對于電源電壓的電源電流特性及啟動電流特性的示圖。 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的LED驅(qū)動電路的示圖。
圖6是示出現(xiàn)有的反激式轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動電路的一個(gè)示例的示圖。
圖7是示出驅(qū)動IC電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的示圖。
圖8是示出現(xiàn)有的LED驅(qū)動電路的另一個(gè)示例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面，參考附圖給出對本發(fā)明的各實(shí)施例的描述。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的LED驅(qū)動電路的示圖。這里，對與圖6所示的現(xiàn)有的反激式轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動電路中的組件對應(yīng)的組件給予相同的附圖標(biāo)記，并且省略其描述。
[0031]LED驅(qū)動電路5為了控制串聯(lián)連接的多個(gè)LED51?53使其恒定，將變壓器T的初級側(cè)電路及次級側(cè)電路的接地側(cè)短路，并將電流感測電阻R2與LED53的陰極電極之間的連接點(diǎn)上的電壓信號反饋到驅(qū)動IC電路4的FB端子44。
[0032]驅(qū)動IC電路4具有前述如圖7所示的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，驅(qū)動IC電路4的VCC端子41與設(shè)置在變壓器T的次級側(cè)的平滑電容器C2的一端相連接。從而，經(jīng)平滑電容器C2平滑后的LED51?53的陽極電壓與驅(qū)動IC電路4的VCC端子被用作為一個(gè)公共的節(jié)點(diǎn)。因此，能夠用平滑電容器C2中累積的電荷來向驅(qū)動IC電路4提供驅(qū)動電流。從而，不再需要以往向驅(qū)動IC電路供電所需要的輔助繞組、平滑電容器、及整流二極管。因此，能夠減少零部件的數(shù)量，使LED驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)變得簡單，從而能夠減小LED驅(qū)動電路的尺寸和成本。
[0033]另外，在LED驅(qū)動電路5啟動時(shí)，利用設(shè)置在驅(qū)動IC電路中的啟動電路來從變壓器的初級側(cè)向平滑電容器C2提供電流，因此，即使開關(guān)元件Ml尚未開始進(jìn)行開關(guān)動作，平滑電容器C2的電壓也會上升，從而使驅(qū)動IC電路4獲得電源而開始工作。
[0034]以下，基于圖2所示的時(shí)序圖，對上述情況以及交流開關(guān)3在通/斷時(shí)的動作進(jìn)行說明。
圖2的時(shí)序圖示出圖1的LED驅(qū)動電路5的各部信號波形。
[0035]圖2中的(A)示出交流開關(guān)3在通斷時(shí)的時(shí)序。當(dāng)交流開關(guān)3接通，并有如圖2中的(B)所示的經(jīng)整流后的商用電源電壓Vin施加在LED驅(qū)動電路5的輸入側(cè)時(shí)，驅(qū)動IC電路4的高壓VH端子42的電壓、以及與VH端子42相連接的輸入濾波電容器Cl的端子電壓一起上升。在驅(qū)動IC電路4中，啟動電流1st從VH端子41經(jīng)由內(nèi)置的啟動電路10流向VCC端子41，開始對與VCC端子41相連接的平滑電容器C2進(jìn)行充電(時(shí)刻tl)。
[0036]此時(shí)，流向驅(qū)動IC電路4的電流大小相當(dāng)于驅(qū)動IC電路4消耗的電流大小，但由于圖2中的(C)所示的VCC端子41的電壓(=Vout)在LED51?53的順向電壓(=Vled)以下，因此，作為負(fù)載的LED51?53中沒有電流流過(參考圖2中的(E))。
[0037]在構(gòu)成驅(qū)動IC電路4的UVLOll中，閾值電壓中的UVLO解除電壓Vrefl需要設(shè)定為低于電流開始流入LED51?53時(shí)的順向電壓(=Vled)。
[0038]由此，VCC端子41的電壓與串聯(lián)連接的第一個(gè)LED51的陽極電壓同樣地被從平滑電容器C2輸出的直流輸出電壓Vout所規(guī)定。因此，在直流輸出電壓Vout達(dá)到UVLO解除電壓Vrefl的時(shí)刻t2，啟動電路10中的開關(guān)15斷開，從VH端子42流向VCC端子41的啟動電流被切斷。此外，在時(shí)刻t2開始驅(qū)動IC電路4中的開關(guān)動作，由此，用于使LED51?53中流過恒定電流的恒定電流控制開始。
[0039]S卩，當(dāng)直流電壓Vout達(dá)到UVLO解除電壓Vrefl時(shí)，驅(qū)動IC電路4的OUT端子46的電壓信號重復(fù)H/L，使開關(guān)元件Ml通/斷的開關(guān)動作開始進(jìn)行。此時(shí)，初級側(cè)的電力經(jīng)由變壓器T而提供給次級側(cè)，因此，平滑電容器C2的端子電壓進(jìn)一步上升。然后，在平滑電容器C2的端子電壓達(dá)到有順向電流開始流向LED51?53時(shí)的電壓VFmin的時(shí)刻t3，LED51?53被點(diǎn)亮。
[0040]另外，平滑電容器C2的端子電壓一直上升直到流向LED51?53的電流達(dá)到控制為恒定的電流值(=1)為止，之后，保持在恒定電流值。此時(shí)，變壓器T的輸出側(cè)所設(shè)置的平滑電容器C2的電壓(=Vout)是LED51~53的陽極-陰極電壓Vled與電流感測電阻R2的端子間電壓(=1*R2)之和。由此，直流輸出電壓Vout在時(shí)刻t4變?yōu)橛上率揭?guī)定的恒定電壓，
Vled+1 ? R2
驅(qū)動IC電路4的VCC端子41也變成恒定電壓(=Vled+1 -R2)，從而利用負(fù)載電流1實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的點(diǎn)亮控制。
[0041]然后，在時(shí)刻t5，交流開關(guān)3斷開，電壓Vin變?yōu)?V，不再有電力從變壓器T的初級側(cè)提供給次級側(cè)。在LED驅(qū)動電路5的驅(qū)動IC電路4中，也不再有電流從驅(qū)動IC電路4的VH端子42流向VCC端子41。因此，平滑電容器C2中的電荷被用于負(fù)載和驅(qū)動IC電路4上消耗的電流，平滑電容器C2的電壓下降。
[0042]當(dāng)平滑電容器C2的端子電壓在開始有順向電流流向LED51~53時(shí)(時(shí)刻t6)的電壓VFmin以下時(shí)，LED51~53徹底熄滅。然后，在平滑電容器C2的端子電壓為UVLO電壓Vref2以下的時(shí)刻t7，驅(qū)動IC電路4中，驅(qū)動IC電路4的OUT端子46的電壓信號重復(fù)H/L的開關(guān)動作停止。之后，平滑電容器C2的殘留電壓以驅(qū)動IC電路4上的電流消耗的形式消耗，最終下降到0V。
[0043]接下來，對LED電流及驅(qū)動IC電路4上消耗的電流相對于平滑電容器C2的端子電壓的情況進(jìn)行說明。
圖3是示出了標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)光激勵式白光LED的順向電壓和電流特性的示圖。對于LED51~53中的每一個(gè)LED，將有電流開始流過的順向電壓設(shè)為2.8V，將標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流設(shè)為350mA/3.5V，對6個(gè)這樣的LED進(jìn)行串聯(lián)連接的示例進(jìn)行說明。
[0044]順向電壓從2.8VX6個(gè)串聯(lián)=18V開始流過,在標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流1=350mA下上升到
3.5VX6個(gè)串聯(lián)=21V。作為白光LED的發(fā)光方式，有RGB式、藍(lán)光激勵式和紫外激勵式，LED的照明通常使用藍(lán)光激勵式。
[0045]在上述實(shí)施方式中，使用由藍(lán)光LED的藍(lán)色與通過藍(lán)色激勵的YAG發(fā)光體發(fā)出的黃色混合而成的準(zhǔn)白色的藍(lán)光激勵式、利用紫外線發(fā)光且經(jīng)R、G、B熒光體進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換來作為激勵光源的紫外激勵式較為合適。
[0046]圖4示出了驅(qū)動IC電路4的相對于電源電壓的電源電流(Iccl和Icc2)特性及啟動電流(1st)特性。
這里，將UVLO解除電壓Vrefl設(shè)定為12V，將UVLO電壓Vref2設(shè)定為9V。由于LED順向電流要大于因驅(qū)動IC電路4的啟動電路10而從VH端子42流向VCC端子41的啟動電流1st (=8mA)，因此，在UVLO解除以前，當(dāng)啟動電流1st從VH端子42流向LED51~53時(shí)，平滑電容器C2的電壓有可能不會上升。然而，由于UVLO解除電壓Vrefl為12V，而順向電流開始流向LED51~53時(shí)的電壓為18V，因此，在開始進(jìn)行開關(guān)之前，不會有啟動電流1st從VH端子42流向LED51~53。換言之，當(dāng)順向電流流向LED51~53時(shí)，UVLO電路的低電壓時(shí)動作鎖定已被解除，LED驅(qū)動電路6的開關(guān)動作已經(jīng)開始，且順向電流正經(jīng)由變壓器T而提供給LED51~53，因此，能夠穩(wěn)定地將平滑電容器C2的電壓保持在所期望的值。
[0047]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的LED驅(qū)動電路6。這里，對與圖6所示的現(xiàn)有的反激式轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動電路中的電路組件對應(yīng)的電路組件也給予相同的附圖標(biāo)記，并且省略其描述。[0048]在LED驅(qū)動電路6中，一未設(shè)有內(nèi)置高壓啟動電路10 (參考圖7)的驅(qū)動IC電路被用作為驅(qū)動IC電路7。因此，當(dāng)交流開關(guān)3接通時(shí)，要提供給變壓器T次級側(cè)的平滑電容器C2的啟動電流由設(shè)置在平滑電容器C2與初級側(cè)的Vin之間作為電流提供電路的啟動電阻Rst提供。
[0049]對于實(shí)施方式2的LED驅(qū)動電路6，優(yōu)選將流向啟動電阻Rst的電流設(shè)置在IOmA左右，以利用驅(qū)動IC電路7對LED51?53進(jìn)行穩(wěn)定的恒定電壓控制。
[0050]以上描述簡單地示出了本發(fā)明的原理。進(jìn)一步地，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，能夠進(jìn)行很多的修改和改變，本發(fā)明并不限于上述示出和描述出的準(zhǔn)確的配置和應(yīng)用，且根據(jù)所附權(quán)利要求及其等效物，所有的相應(yīng)修改示例和等效物被視為落在本發(fā)明范圍內(nèi)。
標(biāo)號說明
[0051]I AC 電源
2二極管橋式整流電路；
3交流開關(guān)
4、7驅(qū)動IC電路
5、6LED驅(qū)動電路 10啟動電路
11低壓故障保護(hù)電路(UVLO)
12基準(zhǔn)電壓源
13結(jié)型場效應(yīng)晶體管(JFET)。
14電流源電路 15開關(guān) 16倒相電路 20脈沖控制電路 21誤差放大器 22基準(zhǔn)電壓源 23比較器 24 RSFF (RS 觸發(fā)器)
25振蕩器
26與門電路
27緩沖放大器
41VCC端子
42VH端子
43IS端子
44FB端子
45COMP端子
46OUT端子
47GND端子 51 ?53 LED C1、C4、Ccomp 電容器C2、C3 平滑電容器D1、D2 整流二極管1 基準(zhǔn)驅(qū)動電流1st 啟動電流LI 初級線圈L2 次級線圈L3 線圈Lin 電感器Ml 開關(guān)元件Rl 感測電阻R2 電流感測電阻Rst 啟動電阻T 變壓器
Vin 提供給初級線圈LI的輸入電壓(整流后的商用電源電壓)
Vied LED的陽極-陰極電壓
Vout直流輸出電壓
Vrefl UVLO解除電壓
Vref2 UVLO 電壓
Vs 電流感測電壓信號
【權(quán)利要求】
1.一種LED驅(qū)動電路，將交流電源的交流電壓轉(zhuǎn)換成供發(fā)光二極管(在下文中稱為LED)發(fā)光所需的直流電壓，并控制LED的點(diǎn)亮，其特征在于，包括: 整流電路，該整流電路將所述交流電源轉(zhuǎn)換成直流； 電壓轉(zhuǎn)換電路，該電壓轉(zhuǎn)換電路具有變壓器和開關(guān)元件，所述變壓器的初級側(cè)與經(jīng)所述整流電路轉(zhuǎn)換后的直流電壓相連接，所述電壓轉(zhuǎn)換電路將經(jīng)所述整流電路轉(zhuǎn)換后的所述直流電壓轉(zhuǎn)換成所希望的大小，并將其從所述變壓器的次級側(cè)提供給所述LED ； 電容器，該電容器與連接所述變壓器的次級側(cè)與所述LED的路徑相連接； 控制電路，該控制電路通過控制所述開關(guān)元件的占空比，向所述LED提供規(guī)定的電流；以及 電流提供電路，該電流提供電路連接在所述整流電路與所述電容器之間，向所述電容器提供啟動電流， 所述控制電路由所述電容器進(jìn)行供電。
2.如權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動電路，其特征在于: 所述電流提供電路是設(shè)置在所述控制電路內(nèi)部的啟動電路。
3.如權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動電路，其特征在于: 所述電流提供電路是啟動電阻。
【文檔編號】H01L33/00GK103534919SQ201280023510
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月9日
【發(fā)明者】園部孝二 申請人:富士電機(jī)株式會社