專利名稱：Led驅(qū)動電路、led照明燈具、led照明裝置以及l(fā)ed照明系統(tǒng)的制作方法
LED驅(qū)動電路、LED照明燈具、LED照明裝置以及LED照明系統(tǒng)發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于驅(qū)動LED(發(fā)光二極管)的LED驅(qū)動電路，且涉及LED照明燈具、 LED照明裝置以及用LED作為光源的LED照明系統(tǒng)。相關(guān)技術(shù)描述LED具有低電流消耗和長使用壽命之類的特性，且LED應(yīng)用不僅擴(kuò)展到顯示器，而 且擴(kuò)展到照明燈具等。在LED照明燈具中，通常使用多個LED單元以獲得所需照明強(qiáng)度。普通的照明燈具通常使用商用交流100V電源，而且在使用LED照明燈具代替白熾 燈泡或其他普通照明燈具的情況下，優(yōu)選該LED照明燈具也被配置成與普通照明燈具一樣 使用商用交流100V電源。在對白熾燈泡應(yīng)用調(diào)光控制的情況下，使用相控調(diào)光器(一般稱為白熾光控制)， 其中通過在交流電源電壓的特定相位角接通開關(guān)元件(通常為可控硅元件或雙向可控硅 元件)來由單個電位器元件簡單地對白熾燈泡的供電施加調(diào)光控制。然而，在通過相控調(diào) 光器對白熾燈泡調(diào)光的情況下，已知會出現(xiàn)閃爍或閃光，而且當(dāng)?shù)屯邤?shù)白熾燈泡連接至調(diào) 光器時，不可能實(shí)現(xiàn)正常的調(diào)光。用于白熾燈泡的調(diào)光控制的同一類型的相控調(diào)光器優(yōu)選用于將調(diào)光控制應(yīng)用于 使用交流電源的LED照明燈具的情況。圖17示出常規(guī)的LED照明系統(tǒng)的示例，藉此調(diào)光控 制能應(yīng)用于使用交流電源的LED照明燈具。圖17所示的LED照明系統(tǒng)設(shè)置有相控調(diào)光器2、具有二極管橋DBl和限流電路5 的LED驅(qū)動電路以及LED模塊3。相控調(diào)光器2串聯(lián)連接在交流電源1與LED驅(qū)動電路之 間。在相控調(diào)光器2中，當(dāng)半固定電阻器Rvarl的旋鈕(未在附圖中示出)被設(shè)置于特定 位置時，雙向可控硅開關(guān)Tril在與該設(shè)置位置相對應(yīng)的電源相位角處接通。相控調(diào)光器2 中還設(shè)置了使用電容器Cl和電感器Ll的防噪電路，從而從相控調(diào)光器2返回電源線路的 終端噪聲被防噪電路降低。圖19A示出當(dāng)白熾燈泡8被相控調(diào)光器2 (參見圖18)操作時每個部件的電壓和 電流波形的示例，而圖19B示出圖19A中的部分P的放大圖。在圖19A和19B中，V_2、I2、 I9分別表示相控調(diào)光器2的輸出電壓波形、流向相控調(diào)光器2中的雙向可控硅開關(guān)Tril的 電流的波形、以及流向白熾燈泡8的電流的波形。在圖19A和19B中所示的示例中，在緊隨 觸發(fā)出現(xiàn)且雙向可控硅開關(guān)Tril接通之后，流向雙向可控硅開關(guān)Tril的電流在正極與負(fù) 極之間振蕩若干次之后流向白熾燈泡8。圖20A示出當(dāng)圖17所示的LED照明系統(tǒng)工作時每個部件的電壓和電流波形的示 例，而圖20B示出圖20A中的部分P的放大視圖。在圖20A和20B中，V輸λ2、I2以及I3分 別表示相控調(diào)光器2的輸入電壓波形、流向相控調(diào)光器2中的雙向可控硅開關(guān)Tril的電流 的波形、以及流向LED模塊3的電流的波形。在圖20A和20B中所示示例中，在緊隨觸發(fā)發(fā) 生且雙向可控硅開關(guān)Tril接通之后，流向雙向可控硅開關(guān)Tril的電流振蕩若干次，且當(dāng)雙 向可控硅開關(guān)Tril在特定相位處接通時，該波形變得如同振蕩已經(jīng)發(fā)生，并且未完成正常調(diào)光。如作為圖20A中的部分P的放大視圖的圖20B所示，以下過程重復(fù)在流向雙向可控 硅開關(guān)Tril的電流已在正與負(fù)之間振蕩若干次之后Tril截止，然后觸發(fā)再次發(fā)生，流向雙 向可控硅開關(guān)Tril的電流在正與負(fù)之間振蕩若干次，然后雙向可控硅開關(guān)Tril截止。這 是因?yàn)榱飨螂p向可控硅開關(guān)Tril的電流在從正變到負(fù)時降到低于保持電流，且一旦雙向 可控硅開關(guān)Tril截止，就隨之出現(xiàn)雙向可控硅開關(guān)Tril無響應(yīng)一段時間的時間段，且直到 此時間段過去之后下一觸發(fā)才發(fā)生，流向雙向可控硅開關(guān)Tril的電流低于保持電流。日本專利申請?zhí)卦S公開No. 2006-319172中公開了圖21中所示的LED照明系統(tǒng)。 圖21所示的LED照明系統(tǒng)設(shè)置有相控調(diào)光器2、二極管橋DB1、電流保持裝置、整流/平滑 裝置以及LED模塊3。相控調(diào)光器2在交流電源1與二極管橋DBl之間串聯(lián)連接，而電流保 持裝置和整流/平滑裝置設(shè)置在二極管橋DBl與LED模塊3之間。電流保持裝置由電阻器R181到R186、齊納二極管ZDl和ZD2、晶體管Q181和Q182 以及電容器C181組成。在電流保持裝置中，在從交流電源1輸出的電源電壓為100V或更 低的情況下，晶體管Q182導(dǎo)通，并施加與相控調(diào)光器2中的雙向可控硅開關(guān)Tril的保持電 流相對應(yīng)的電流。晶體管Q182在電源電壓不是100V或更低的情況下截止。晶體管Q182 施加電流(約30mA)以使流過相控調(diào)光器2的雙向可控硅開關(guān)Tril的電流不會降低至低 于保持電流。然而，在上述電流保持裝置中，晶體管Q182的集電極電流流動的持續(xù)時間是從晶 體管Q182導(dǎo)通直到晶體管Q181導(dǎo)通的時間段，且晶體管Q181在相控調(diào)光器2中的雙向可 控硅開關(guān)Tril已接通之后齊納二極管ZDl導(dǎo)通時導(dǎo)通。換言之，在相控調(diào)光器2中的雙向 可控硅開關(guān)Tril突然上升的情況下，或在交流電源1的電源電壓高的情況下，晶體管Q182 僅導(dǎo)通短時間段，且未降到低于雙向可控硅開關(guān)Tril的保持電流的電流僅流動短時間。因 此會發(fā)生雙向可控硅開關(guān)Tril無法導(dǎo)通的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能減少將LED與相控調(diào)光器一起使用時會發(fā)生的LED閃 爍的LED驅(qū)動電路，并提供設(shè)置有該LED驅(qū)動電路的LED照明燈具、LED照明裝置以及LED 照明系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的LED驅(qū)動電路是一種輸入交流電壓并驅(qū)動LED，且 能連接至相控調(diào)光器的LED驅(qū)動電路；且該LED驅(qū)動電路包括電流提取器，該電流提取器 用于從用于向LED饋送LED驅(qū)動電流的電源饋電線提取電流；以及提取時序調(diào)節(jié)器，該提取 時序調(diào)節(jié)器用于在電源饋電線中的電壓波動開始之后操作電流提取器達(dá)預(yù)定時間段，該電 壓波動伴隨著相控調(diào)光器的輸出振蕩。優(yōu)選該提取時序調(diào)節(jié)器具有用于輸入電源饋電線的電壓的微分器，且使用該微分 器的輸出來確定電流提取器的操作。當(dāng)微分器的輸出超過特定值時，提取時序調(diào)節(jié)器可操作該電流提取器。該提取時序調(diào)節(jié)器可根據(jù)微分器的輸出值來確定電流提取器的操作時間。提取時序調(diào)節(jié)器可持續(xù)操作該電流提取器，直到該微分器的輸出降低到低于特定值。該提取時序調(diào)節(jié)器可根據(jù)微分器的輸出值來確定電流提取器的電流提取量。
該提取時序調(diào)節(jié)器可通過使用微分器的輸出的包絡(luò)曲線來確定電流提取器的操作。該提取時序調(diào)節(jié)器還可在相控調(diào)光器的相控元件不工作時操作該電流提取器。該 提取時序調(diào)節(jié)器還可具有延遲單元，其中該延遲單元的延遲時間與微分器的輸出值具有正 相關(guān)，且在微分器的輸出已經(jīng)超過特定值之后已經(jīng)過去了延遲時間時，該提取時序調(diào)節(jié)器 停止電流提取器的操作。該微分器可具有分壓器電路，該分壓器電路用于在輸入級處將電源饋電線的電壓 分壓。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的LED照明燈具包括根據(jù)上述任一方面的LED驅(qū) 動電路以及連接至該LED驅(qū)動電路的輸出側(cè)的LED，或包括LED和用于減少由于電源饋電線 的電壓波動引起的LED的閃爍的LED閃爍減少單元，該電壓波動伴隨著相控調(diào)光器的輸出振蕩。為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的LED照明裝置包括根據(jù)上述任一方面的LED驅(qū)動 電路，或根據(jù)上述任一方面的LED照明燈具。為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的LED照明系統(tǒng)包括根據(jù)上述任一方面的LED照明 燈具或如上所述配置的LED照明裝置，以及連接至該LED照明燈具或LED照明裝置的輸入 側(cè)的相控調(diào)光器。根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)槟芊乐瓜嗫卣{(diào)光器的相控元件截止與流向相控調(diào)光器的相控元 件的電流的振蕩波長的若干個周期相對應(yīng)的時間段，所以可減少在將LED與相控調(diào)光器一 起使用時發(fā)生的閃爍。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的LED照明系統(tǒng)的配置示例的視圖；圖2是示出圖1示出的LED照明系統(tǒng)的實(shí)施例的視圖；圖3是示出圖2示出的LED照明系統(tǒng)的每個部件的電壓/電流波形的示例的時序 圖；圖4是示出圖2所示配置中的電流提取器和提取時序調(diào)節(jié)器的示例的視圖；圖5是示出圖2所示配置中的電流提取器和提取時序調(diào)節(jié)器的另一示例的視圖；圖6A是示出根據(jù)圖5示出的示例的LED照明系統(tǒng)的每個部件的電壓/電流波形 的示例的時序圖；圖6B是示出根據(jù)圖5示出的示例的LED照明系統(tǒng)的每個部件的電壓/電流波形 的另一示例的時序圖；圖7是示出圖2所示配置中的電流提取器和提取時序調(diào)節(jié)器的又一示例的視圖；圖8是示出根據(jù)圖7示出的示例的LED照明系統(tǒng)的每個部件的電壓/電流波形的 示例的時序圖；圖9是示出圖2所示配置中的電流提取器和提取時序調(diào)節(jié)器的又一示例的視圖；圖10是示出圖2所示配置中的電流提取器和提取時序調(diào)節(jié)器的再一示例的視 圖；圖11是示出根據(jù)圖10示出的示例的LED照明系統(tǒng)的每個部件的電壓的示例的時序圖；圖12是示出圖2中所示配置中的電流提取器和提取時序調(diào)節(jié)器的另一示例的視 圖；圖13是示出圖2所示配置中的電流提取器和提取時序調(diào)節(jié)器的又一示例的視 圖；圖14是示出限流電路的配置的配置示例的視圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的LED照明燈具、根據(jù)本發(fā)明的LED照明裝置以及根據(jù)本 發(fā)明的LED照明系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示例的視圖；圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的LED照明燈具的總體結(jié)構(gòu)的另一示例的視圖；圖17是示出常規(guī)LED照明系統(tǒng)的示例的視圖；圖18是示出白熾燈泡照明系統(tǒng)的配置示例的視圖；圖19A是示出圖18示出的白熾燈泡照明系統(tǒng)的每個部件的電壓/電流波形的示 例的視圖；圖19B是圖19A的一部分的放大圖；圖20A是示出圖17示出的LED照明系統(tǒng)的每個部件的電壓/電流波形的示例的 視圖；圖20B是圖20A的一部分的放大視圖；以及圖21是示出常規(guī)LED照明系統(tǒng)的另一示例的視圖。優(yōu)選實(shí)施例的詳述以下將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。<第一實(shí)施例>圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的LED照明系統(tǒng)的配置的示例。在圖1中使用相同的附圖 標(biāo)記來指示與圖17中相同的部件，而且將不給出這些部件的詳細(xì)描述。圖1中示出的根據(jù) 本發(fā)明的LED照明系統(tǒng)設(shè)置有相控調(diào)光器2、LED模塊3以及LED驅(qū)動電路4。該LED驅(qū)動 電路4是根據(jù)本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的示例，且具有二極管橋DB1、限流電路5、電流提取器 6以及提取時序調(diào)節(jié)器7。在根據(jù)圖1所示的本發(fā)明的LED照明系統(tǒng)中，交流電源1、相控調(diào) 光器2、二極管橋DB1、限流電路5以及由一個或多個LED元件組成的LED模塊3串聯(lián)連接； 且電流提取器6和提取時序調(diào)節(jié)器7設(shè)置在二極管橋DBl與限流電路5之間。電流提取器6從用于向LED模塊3饋送LED驅(qū)動電流的電源饋電線LNl提取電流。 該提取時序調(diào)節(jié)器7使電流提取器6在電源饋電線Lm中的電壓波動開始之后工作預(yù)定時 間段，該電壓波動伴隨著相控調(diào)光器2的輸出振蕩。流向雙向可控硅開關(guān)Tril且如圖20B所示在雙向可控硅開關(guān)Tril導(dǎo)通之后立即 振蕩的電流I2的振蕩波長取決于構(gòu)成相控調(diào)光器2中的防噪濾波器的電容器Cl和電感器 Ll的諧振波長2;rVZ己(其中L是電感器Ll的電感值，而C是電容器Cl的電容值)。因此， 必須調(diào)節(jié)提取時序調(diào)節(jié)器7致使電流提取器6工作的持續(xù)時間，以使流向雙向可控硅開關(guān) Tril的電流不會降低到低于雙向可控硅開關(guān)Tril的保持電流達(dá)到該諧振波長的若干個周 期的時間段?？紤]電流提取器6不僅提取流向雙向可控硅開關(guān)Tril的電流而且提取不直接流 向雙向可控硅開關(guān)Tril的電流，電流提取器6所提取電流的電流值被設(shè)置成使流向雙向可控硅開關(guān)Tril的電流不會降低到低于雙向可控硅開關(guān)Tril的保持電流。通過如上所述的配置，能防止相控調(diào)光器2的雙向可控硅開關(guān)Tril在流向雙向可 控硅開關(guān)Tril的電流振蕩的振蕩波長的若干周期的時間段期間關(guān)斷。<第二實(shí)施例>圖2示出圖1示出的LED照明系統(tǒng)的實(shí)施例。圖3是示出圖2中示出的LED照明 系統(tǒng)的每個部件的電壓/電流波形的示例的時序圖。在圖2和3中，附圖標(biāo)記VDR、DVO以 及IPL分別指的是電源饋電線LNl的電壓、微分器7A的輸出電壓以及電流提取器6所提取 的電流。
在圖2所示的配置中，提取時序調(diào)節(jié)器7具有用于檢測電源饋電線Lm的電壓VDR 的變化的微分器7A。相控調(diào)光器2的雙向可控硅開關(guān)Tril的接通致使電源饋電線LNl的電壓VDR從 低值急劇上升至高值(圖3中的時刻tl)。此時，雖然雙向可控硅開關(guān)Tril的電流被相控 調(diào)光器2中的諧振減小，但提取時序調(diào)節(jié)器7基于微分器7A的輸出電壓VDO檢測電源饋電 線LNl的電壓VDR的突然變化并致使電流提取器6工作，且雙向可控硅開關(guān)Tril的電流從 而繼續(xù)流動。通過這樣的操作，防止相控調(diào)光器2的雙向可控硅開關(guān)Tril在流向雙向可控 硅開關(guān)Tril的電流振蕩的振蕩波長的若干周期的時間段期間關(guān)斷。提取時序調(diào)節(jié)器7還使用微分器7A的輸出電壓VDO來檢測相控調(diào)光器2中諧振 的發(fā)生，并確定電流提取器6的操作。<第三實(shí)施例>圖4示出圖2所示配置中的電流提取器6和提取時序調(diào)節(jié)器7的示例。在圖4所示配置中，電流提取器6具有電阻器R61和NMOS晶體管Q61，而提取時序 調(diào)節(jié)器7具有微分器7A和比較元件7B。微分器7A由電容器C71、運(yùn)算放大器0P71、恒壓源 VS71以及電阻器R71組成，而比較元件7B由比較器C0M71和恒壓源VS72組成。比較器C0M71將微分器7A的輸出電壓VDO與從恒壓源VS72輸出的恒定電壓Vb 作比較，且當(dāng)微分器7A的輸出電壓VDO高于恒定電壓Vb時，比較器C0M71向NMOS晶體管 Q61的柵極饋送高電平信號，以使電流提取器6工作。因?yàn)楫?dāng)雙向可控硅開關(guān)Tril也關(guān)斷時電源饋電線LNl的電壓VDR波動，所以當(dāng)雙 向可控硅開關(guān)Tril關(guān)斷時微分器7A的輸出電壓VDO也波動，但通過將恒定電壓Vb與微分 器7A的輸出電壓VDO作比較，有可能檢測由雙向可控硅開關(guān)Tril的接通狀態(tài)引起的諧振。 當(dāng)雙向可控硅開關(guān)Tri 1 一直關(guān)斷時，使恒定電壓Vb大于微分器7A的輸出電壓VDO的值?！吹谒膶?shí)施例〉圖5示出圖2所示配置中的電流提取器6和提取時序調(diào)節(jié)器7的另一示例。在圖5所示配置中，電流提取器6具有電阻器R61和NMOS晶體管Q61，而提取時 序調(diào)節(jié)器7具有微分器7A和電壓-脈沖轉(zhuǎn)換器7C。微分器7A由電容器C71、運(yùn)算放大器 0P71、恒壓源VS71以及電阻器R71組成。比較器C0M71將微分器7A的輸出電壓VDO與從恒壓源VS72輸出的恒定電壓Vb作 比較，且當(dāng)微分器7A的輸出電壓VDO高于恒定電壓Vb時，比較器C0M71向電壓-脈沖轉(zhuǎn)換 器7C饋送高電平信號。電壓-脈沖轉(zhuǎn)換器7C產(chǎn)生脈寬(時寬)與微分器7A的輸出電壓 VDO的大小成比例的脈沖電壓信號，并將該脈沖電壓信號輸出至NMOS晶體管Q61的柵極。從而提取時序調(diào)節(jié)器7使電流提取器6工作一時間段，該時間段與電壓-脈沖轉(zhuǎn)換器7C輸 出的脈沖電壓信號的脈寬(時寬)相對應(yīng)。相控調(diào)光器2中的諧振由相控調(diào)光器2中的電容器Cl中所積累的能量引起。當(dāng) 雙向可控硅開關(guān)Tril在圖6A中的時刻t2接通時，因?yàn)殡娙萜鰿l中積累的電壓小，所以相 控調(diào)光器2中不易于產(chǎn)生諧振。另一方面，當(dāng)雙向可控硅開關(guān)Tril在圖6B中的時刻t3接 通時，因?yàn)殡娙萜鰿l中積累的電壓大，所以相控調(diào)光器2中易于產(chǎn)生諧振。當(dāng)雙向可控硅開關(guān)Tril在圖6A中的時刻t2接通時，微分器7A的輸出電壓VDO的 值小于雙向可控硅開關(guān)iTril在圖6B中的時刻t3接通時微分器7A的輸出電壓VDO的值。 因此，通過采用微分器7A的輸出電壓VDO與輸出至NMOS晶體管Q61的柵極的脈沖電壓信 號的脈寬具有正相關(guān)的配置、在諧振不易于發(fā)生的情況下減小該脈沖電壓信號的脈寬、以 及在諧振易于發(fā)生的情況下增大脈沖電壓信號的脈寬，可最優(yōu)化電流提取器6從電源饋電 線LNl提取電流的時間，而且甚至能進(jìn)一步減小電流提取器6中的功率損失和發(fā)熱。<第五實(shí)施例>圖7示出圖2所示配置中的電流提取器6和提取時序調(diào)節(jié)器7的又一示例。圖8 是示出圖7示出的配置中的每個部件的電壓/電流波形的示例的時序圖。在圖7所示配置中，電流提取器6具有電阻器R61和NMOS晶體管Q61，而提取時 序調(diào)節(jié)器7具有微分器7A和電壓-脈沖轉(zhuǎn)換器7D。微分器7A由電容器C71、運(yùn)算放大器 0P71、恒壓源VS71以及電阻器R71組成，而電壓-脈沖轉(zhuǎn)換器7D由比較器C0M71和C0M72、 恒壓源VS72和VS73、觸發(fā)器F71、電阻器R72和R73以及電容器C72組成。當(dāng)微分器7A的輸出電壓VDO超過從恒壓源VS72輸出的恒定電壓Vb時，比較器 C0M71的輸出信號(電壓SET)為高電平，觸發(fā)器F71被置位，且從觸發(fā)器F71的Q輸出端子 饋送到NMOS晶體管Q61的柵極的信號(電壓Q)為高電平。因此，當(dāng)微分器7A的輸出電壓 VDO超過恒定電壓Vb時，提取時序調(diào)節(jié)器7使電流提取器6工作。用于將微分器7A的輸出電壓VDO與從恒壓源VS73輸出的恒定電壓Vc作比較的 比較器C0M72的輸出端子經(jīng)由一低通濾波器連接至觸發(fā)器F71的重置輸入端子，該低通濾 波器由電阻器R72和R73與電容器C72組成。因此，只要微分器7A的輸出電壓VDO不低于 恒定電壓Vc達(dá)特定時間量，則觸發(fā)器F71不被重置。因此，只要微分器7A的輸出電壓VDO 不低于恒定電壓Vc達(dá)特定時間量，則提取時序調(diào)節(jié)器7使電流提取器6繼續(xù)工作。通過這樣的操作，防止相控調(diào)光器2的雙向可控硅開關(guān)Tril在流向雙向可控硅開 關(guān)Tril的電流振蕩的振蕩波長的若干周期的時間段期間關(guān)斷?！吹诹鶎?shí)施例〉圖9示出圖2所示配置中的電流提取器6和提取時序調(diào)節(jié)器7的又一示例。在圖9所示配置中，電流提取器6具有NMOS晶體管Q61，而提取時序調(diào)節(jié)器7具有 微分器7A、電壓-電流轉(zhuǎn)換器7E以及NMOS晶體管Q71。微分器7A由電容器C71、運(yùn)算放大 器0P71、恒壓源VS71以及電阻器R71組成。匪OS晶體管Q71的漏極和柵極相互連接，NMOS 晶體管Q71的柵極和NMOS晶體管Q61的柵極相互連接，且NMOS晶體管Q71的源極和NMOS 晶體管Q61的源極具有相同電位。因此NMOS晶體管Q71和Q61形成電流鏡電路。與微分器7A的輸出電壓VDO的大小成比例的電流從電壓-電流轉(zhuǎn)換器7E流向 NMOS晶體管Q71，且電流相應(yīng)地流向NMOS晶體管Q61，藉此電流提取器6工作。因此電流提取器6在諧振不易于發(fā)生的情況下提取較少量的電流，且電流提取器6在諧振易于發(fā)生 的情況下提取較大量的電流。因此由電流提取器6從電源饋電線LNl提取的電流量被最優(yōu) 化，且電流提取器6中的功率損失和發(fā)熱甚至能進(jìn)一步降低。<第七實(shí)施例>圖10示出圖2所示配置中的電流提取器6和提取時序調(diào)節(jié)器7的又一示例。圖 11是示出圖10示出的配置中的每個部件的電壓的示例的時序圖。在圖10所示配置中，電流提取器6具有電阻器R61和NMOS晶體管Q61，而提取時 序調(diào)節(jié)器7具有微分器7A和電壓-脈沖轉(zhuǎn)換器7F。微分器7A由電容器C71、運(yùn)算放大器 0P71、恒壓源VS71以及電阻器R71組成，而電壓-脈沖轉(zhuǎn)換器7F由比較器C0M71和C0M72、 恒壓源VS72和VS73、觸發(fā)器F71、二極管D71和D72以及電容器C73組成。因?yàn)殡娫答侂娋€LNl的電壓VDR振蕩達(dá)到流向雙向可控硅開關(guān)Tril的電流振蕩 的振蕩波長的若干周期的時間段，所以微分器7A的輸出電壓VDO也圍繞偏置值(從恒壓源 VS71輸出的恒定電壓)Va上下振蕩(參見圖11)。通過將二極管D71(其陽極連接至微分器7A的輸出端子)的陰極與二極管D72(其 陽極連接至恒壓源VS71的輸出端子)的陰極形成公共連接，僅從微分器7A的輸出電壓VDO 提取出高于偏置值Va的電壓，且所提取的電壓被電容器C73平滑，藉此產(chǎn)生電壓VDO ‘(參 見圖11)，該電壓VDO'是微分器7A的輸出電壓VDO的包絡(luò)曲線。因此對比較器C0M71和 C0M72的輸入被穩(wěn)定。當(dāng)電壓VDO'超過從恒壓源VS72輸出的恒定電壓Vb時，比較器C0M71的輸出信號 為高電平，觸發(fā)器F71被置位，且從觸發(fā)器F71的Q輸出端子饋送到NMOS晶體管Q61的柵 極的信號為高電平。當(dāng)電壓VDO'降低到低于從恒壓源VS73輸出的恒定電壓Vc時，比較器 C0M72的輸出信號為高電平，觸發(fā)器F71被重置，且從觸發(fā)器F71的Q輸出端子饋送到NMOS 晶體管Q61的柵極的信號為低電平?！吹诎藢?shí)施例〉圖12示出圖2所示配置中的電流提取器6和提取時序調(diào)節(jié)器7的又一示例。在圖12所示配置中，電流提取器6具有電阻器R61和NMOS晶體管Q61，而提取時 序調(diào)節(jié)器7具有微分器7A、延遲單元7G、電阻器R74和R75以及觸發(fā)器F72。微分器7A由 電容器C71、運(yùn)算放大器0P71、恒壓源VS71以及電阻器R71組成。必須使LED模塊3和LED驅(qū)動電路5的總阻抗低于相控調(diào)光器2的雙向可控硅開 關(guān)Tril關(guān)斷時相控調(diào)光器2中的阻抗。因?yàn)樵诙鄠€LED元件在LED模塊3中串聯(lián)連接的 情況下LED模塊3和LED驅(qū)動電路4的總阻抗高，所以當(dāng)雙向可控硅開關(guān)Tril關(guān)斷時，低 阻抗電路通常連接至電源饋電線LN1。通過使用電流提取器6作為低阻抗電路，能減少電路 元件的數(shù)量，且能減小LED驅(qū)動電路4的大小并降低其成本。當(dāng)電源饋電線LNl的電壓VDR降低且在圖3中的時刻t4達(dá)到零時，電阻器R74和 R75的分壓為低電平，觸發(fā)器F72被置位，且從觸發(fā)器F72的Q輸出端子饋送到NMOS晶體管 Q61的柵極的信號為高電平。在從微分器7A的輸出電壓VDO從低電平切換到高電平的時 刻(如在圖3所示的時刻偽)起的由延遲單元7G設(shè)置的特定延遲時間之后，觸發(fā)器F72被 重置，且從觸發(fā)器F72的Q輸出端子饋送到NMOS晶體管Q61的柵極的信號變?yōu)榈碗娖?。?此，提取時序調(diào)節(jié)器7使電流提取器6在雙向可控硅開關(guān)Tril關(guān)斷的時間段期間(即圖3中從時刻t4到時刻t5的時間段)工作，且在伴隨著相控調(diào)光器2的輸出波動的電源饋電 線LNl的電壓波動開始之后工作預(yù)定時間。<第九實(shí)施例>圖13示出圖2所示配置中的電流提取器6和提取時序調(diào)節(jié)器7的又一示例。在圖13所示配置中，電流提取器6具有電阻器R61和NMOS晶體管Q61，而提取時 序調(diào)節(jié)器7具有微分器7A、延遲單元7G、電壓-脈沖轉(zhuǎn)換器7H、電阻器R74和R75以及觸發(fā) 器F72。微分器7A由電容器C71、運(yùn)算放大器0P71、恒壓源VS71、電阻器R71、以及電阻器 R76和R77組成。以下將描述相對于第八實(shí)施例的差別。在圖13所示的配置中，微分器7A不對電 源饋電線LNl的電壓VDR進(jìn)行微分，而是對電源饋電線LNl的電壓VDR被電阻器R76和R77 電阻分壓之后的結(jié)果進(jìn)行微分。因此，微分器7A可由具有低耐壓的元件形成。電壓-脈沖轉(zhuǎn)換器7H產(chǎn)生脈寬(時寬)與微分器7A的輸出電壓VDO的大小成比 例的脈沖電壓信號，并將該脈沖電壓信號輸出至延遲單元7G。在圖13所示配置中，延遲單 元7G將微分器7A的輸出電壓VDO延遲一延遲時間，該延遲時間與從電壓-脈沖轉(zhuǎn)換器7H 饋送的脈沖電壓信號的脈寬(時寬)成比例。因此通過在微分器7A的輸出電壓VDO的大 小與延遲單元7G的延遲時間之間建立正相關(guān)，能使電流提取器6從電源饋電線LNl提取電 流的時間最優(yōu)化，甚至能進(jìn)一步減小電流提取器6的功率損失和發(fā)熱?！醋凅w〉本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的輸入電壓不限于日本國內(nèi)的商用電源電壓100V。通過將 本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的電路常數(shù)設(shè)置為適當(dāng)值，可將外國的商用電源電壓或逐步降低的 交流電壓用作本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的輸入電壓。通過向本發(fā)明的LED驅(qū)動電路添加電流熔絲或其他保護(hù)元件，還能提供更安全的 LED驅(qū)動電路。在上述根據(jù)本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的配置中，將電流提取器設(shè)置于二極管橋的輸 出側(cè)作為限流電路之前的一級，但也可將電流提取器設(shè)置于二極管橋的輸入側(cè)，或可將電 流提取器設(shè)置于限流電路之后的一級。然而，在將電流提取器設(shè)置于限流電路之后的一級 的情況下，必須將流向電流提取器的電流設(shè)置為比限流電路的限流值低的值。限流電路5連接至上述LED驅(qū)動電路中的LED模塊3的陽極側(cè)，但將每個電路常 數(shù)設(shè)置為適當(dāng)值能使限流電路5無問題地連接至LED模塊3的陰極側(cè)。限流電路5是用于確保超過額定電流的電流不會流向LED模塊3的電路單元，且 可僅通過電阻器或其他無源元件、或通過電阻器與晶體管或其他有源元件(例如圖14所示 的配置中)的組合來施加限制。在流向LED模塊3的電流相對于LED的額定電流具有足夠余量的情況下，調(diào)光操 作和其他操作不受限流電路5不存在的影響。與本發(fā)明的LED驅(qū)動電路一起使用的相控調(diào)光器也不限于相控調(diào)光器2的配置 (參見圖1)。輸入至本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的電壓不限于基于正弦波交流電壓的電壓，且可以 是另一交流電壓。上述所有LED驅(qū)動電路也設(shè)置有二極管橋，但該二極管橋不是本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的基本組成元件。在未設(shè)置二極管橋的配置示例中，設(shè)置了具有彼此不同正向的兩個 LED模塊，且為每個LED模塊設(shè)置了限流電路、電流提取器以及提取時序調(diào)節(jié)器。該配置具 有的優(yōu)勢在于，不需要二極管橋，且電源效率由于不需要二極管橋而在某種程度上被增強(qiáng)， 以及LED驅(qū)動電流的占空比是其中在全波整流之后驅(qū)動LED的系統(tǒng)的占空比的一半，從而 延長了 LED的壽命(意味著光通量的較少降低)。然而，該配置的劣勢在于，LED元件的數(shù) 量翻倍，從而提高了成本。上述實(shí)施例和修改能以任何方式組合和實(shí)現(xiàn)，只要這些部件相互兼容即可。<根據(jù)本發(fā)明的LED照明燈具>最后，將描述本發(fā)明的LED照明燈具的總體結(jié)構(gòu)。圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的LED 照明燈具、根據(jù)本發(fā)明的LED照明裝置以及根據(jù)本發(fā)明的LED照明系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的示例。 圖15示出本發(fā)明的緊湊型自鎮(zhèn)流LED照明燈具200的局部剖視圖。外殼或基板202、設(shè)置于 該外殼或基板202的正面(面向燈泡頂部)的由一個或多個LED元件組成的LED模塊201、 以及設(shè)置于外殼或基板202的背面(面向燈泡底部)的電路203設(shè)置在本發(fā)明的緊湊型自 鎮(zhèn)流LED照明裝置200的內(nèi)部。例如，上述本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的示例可用于電路203。 電路203不限于上述本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的示例，而且顯然電路203可以是至少設(shè)置有 能減少LED的閃爍或閃光的電路(LED閃爍減少單元)的任何電路，上述LED的閃爍或閃光 在相控元件的保持電流由于電源線的電壓波動以及相控調(diào)光器的輸出振蕩而不足時發(fā)生。其中安裝了本發(fā)明的自鎮(zhèn)流LED照明燈具200的LED照明燈具底座300和亮度控 制器(相控調(diào)光器)400串聯(lián)連接至交流電源1。本發(fā)明的緊湊型自鎮(zhèn)流LED照明燈具200 和LED照明燈具底座300構(gòu)成LED照明裝置(吸頂燈、吊燈、廚房燈、嵌燈、落地?zé)?、聚光燈?腳燈等。)本發(fā)明的LED照明系統(tǒng)500由本發(fā)明的緊湊型自鎮(zhèn)流LED照明燈具200、LED照 明燈具底座300以及亮度控制器400形成。例如，LED照明燈具底座300設(shè)置在內(nèi)天花板 墻面上，而亮度控制器400設(shè)置在內(nèi)側(cè)墻面上。因?yàn)楸景l(fā)明的緊湊型自鎮(zhèn)流LED照明燈具200可附連至LED照明燈具底座300且 能從底座300脫離，所以在其中使用了常規(guī)白熾燈泡、熒光燈或類似物的現(xiàn)有照明裝置和 照明系統(tǒng)中，通過僅將白熾燈泡、熒光燈或其他照明燈具替換為本發(fā)明的緊湊型自鎮(zhèn)流LED 照明燈具200，就能減少由于電源線的電壓波動以及相控調(diào)光器的輸出振蕩引起的相控元 件的保持電流不足而發(fā)生的LED的閃爍或閃光。圖15示出了亮度控制器400是圖1中所示的相控調(diào)光器、且亮度控制器400被配 置成通過使用電位器按鈕來改變調(diào)光度的情況下亮度控制器400的外觀。也可采用其中通 過使用滑動電位器代替按鈕來改變調(diào)光度的配置。以上將亮度控制器400描述為人們通過使用電位器按鈕或滑動電位器可直接操 作，但該配置不是限制性的；人們也可通過使用遠(yuǎn)程控制或其他無線信號來遠(yuǎn)程操作亮度 控制器400。具體地，通過向亮度控制器的主體提供作為接收側(cè)的無線信號接收器，并為作 為發(fā)射側(cè)的發(fā)射器主體(例如遠(yuǎn)程控制發(fā)射器、移動終端等)提供用于向無線信號接收器 發(fā)送光控制信號(例如調(diào)光信號、開燈/關(guān)燈信號以及其他信號)的無線信號發(fā)射單元，可 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。本發(fā)明的LED照明燈具不限于緊湊型自鎮(zhèn)流LED照明燈具，且可以是圖16中所示 的燈型LED照明燈具600、環(huán)型LED照明燈具700或直管型LED照明燈具800。在這些類型的照明燈具中的任一種中，本發(fā)明的LED照明燈具內(nèi)部至少設(shè)置有LED和電路(LED閃爍減 少單元)，該電路能減少由于電源線的電壓波動以及相控調(diào)光器的輸出振蕩引起的相控元 件的保持電流不足而發(fā)生的LED的閃爍或閃光。
權(quán)利要求
1.一種LED驅(qū)動電路，其中輸入交流電壓并驅(qū)動LED，且能連接至相控調(diào)光器，所述LED 驅(qū)動電路包括電流提取器，所述電流提取器用于從用于向所述LED饋送LED驅(qū)動電流的電源饋電線 提取電流；以及提取時序調(diào)節(jié)器，所述提取時序調(diào)節(jié)器用于使所述電流提取器在所述電源饋電線中的 電壓波動開始之后工作達(dá)預(yù)定時間段，所述電壓波動伴隨著所述相控調(diào)光器的輸出振蕩。
2.如權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動電路，其特征在于所述提取時序調(diào)節(jié)器具有用于輸入所述電源饋電線的電壓的微分器，且通過使用所述 微分器的輸出來確定所述電流提取器的操作。
3.如權(quán)利要求2所述的LED驅(qū)動電路，其特征在于當(dāng)所述微分器的所述輸出超過特定值時，所述提取時序調(diào)節(jié)器使所述電流提取器工作。
4.如權(quán)利要求2所述的LED驅(qū)動電路，其特征在于所述提取時序調(diào)節(jié)器根據(jù)所述微分器的所述輸出值來確定所述電流提取器的工作時間。
5.如權(quán)利要求2所述的LED驅(qū)動電路，其特征在于所述提取時序調(diào)節(jié)器使所述電流提取器繼續(xù)工作，直到所述微分器的所述輸出降低至 低于一特定值。
6.所述提取時序調(diào)節(jié)器根據(jù)所述微分器的所述輸出值來確定所述電流提取器的電流提取量。
7.如權(quán)利要求2所述的LED驅(qū)動電路，其特征在于所述提取時序調(diào)節(jié)器通過使用所述微分器的所述輸出的包絡(luò)曲線來確定所述電流提 取器的工作。
8.如權(quán)利要求2所述的LED驅(qū)動電路，其特征在于所述提取時序調(diào)節(jié)器還在所述相控調(diào)光器的相控元件不工作時使所述電流提取器工作。
9.如權(quán)利要求8所述的LED驅(qū)動電路，其特征在于 所述提取時序調(diào)節(jié)器具有延遲單元；所述延遲單元的所述延遲時間與所述微分器的所述輸出值具有正相關(guān)；以及 在所述微分器的所述輸出已超過特定值之后已經(jīng)過去了所述延遲時間時，所述提取時 序調(diào)節(jié)器停止所述電流提取器的工作。
10.如權(quán)利要求2所述的LED驅(qū)動電路，其特征在于所述微分器具有分壓器電路，所述分壓器電路用于在輸入級將所述電源饋電線的電壓 分壓。
11.一種LED照明燈具，包括 LED驅(qū)動電路；以及連接至所述LED驅(qū)動電路的輸出側(cè)的LED ； 其中所述LED驅(qū)動電路是其中輸入交流電壓并驅(qū)動所述LED且能連接至相控調(diào)光器的LED 驅(qū)動電路，所述LED驅(qū)動電路包括電流提取器，所述電流提取器用于從用于向所述LED饋送LED驅(qū)動電流的電源饋電線 提取電流；以及提取時序調(diào)節(jié)器，所述提取時序調(diào)節(jié)器用于使所述電流提取器在所述電源饋電線中的 電壓波動開始之后工作達(dá)預(yù)定時間段，所述電壓波動伴隨著所述相控調(diào)光器的輸出振蕩。
12.—種LED照明燈具，包括 LED ；以及LED閃爍減少單元，所述LED閃爍減少單元用于減少由電源饋電線中的電壓波動引起 的所述LED的閃爍，所述電壓波動伴隨著相控調(diào)光器的輸出振蕩。
13.一種LED照明裝置，包括 LED驅(qū)動電路；其中所述LED驅(qū)動電路是其中輸入交流電壓并驅(qū)動LED且能連接至相控調(diào)光器的LED驅(qū)動 電路，所述LED驅(qū)動電路包括電流提取器，所述電流提取器用于從用于向所述LED饋送LED驅(qū)動電流的電源饋電線 提取電流；以及提取時序調(diào)節(jié)器，所述提取時序調(diào)節(jié)器用于使所述電流提取器在所述電源饋電線中的 電壓波動開始之后工作達(dá)預(yù)定時間段，所述電壓波動伴隨著所述相控調(diào)光器的輸出振蕩。
14.一種LED照明裝置，包括 LED照明燈具；其中所述LED照明燈具是包括以下部件的LED照明燈具 LED驅(qū)動電路；以及連接至所述LED驅(qū)動電路的輸出側(cè)的LED ； 其中所述LED驅(qū)動電路是其中輸入交流電壓并驅(qū)動所述LED且能連接至相控調(diào)光器的LED 驅(qū)動電路，所述LED驅(qū)動電路包括電流提取器，所述電流提取器用于從用于向所述LED饋送LED驅(qū)動電流的電源饋電線 提取電流；以及提取時序調(diào)節(jié)器，所述提取時序調(diào)節(jié)器用于使所述電流提取器在所述電源饋電線中的 電壓波動開始之后工作達(dá)預(yù)定時間段，所述電壓波動伴隨著所述相控調(diào)光器的輸出振蕩。
15.一種LED照明裝置，包括 LED照明燈具；其中所述LED照明燈具是包括以下部件的LED照明燈具 LED ；以及LED閃爍減少單元，所述LED閃爍減少單元用于減少由電源饋電線的電壓波動引起的 所述LED的閃爍，所述電壓波動伴隨著相控調(diào)光器的輸出振蕩。
16.一種LED照明系統(tǒng)，包括 LED照明燈具；以及連接至所述LED照明燈具的輸入側(cè)的相控調(diào)光器； 其中所述LED照明燈具是包括以下部件的LED照明燈具 LED驅(qū)動電路；以及連接至所述LED驅(qū)動電路的輸出側(cè)的LED ； 其中所述LED驅(qū)動電路是其中輸入交流電壓并驅(qū)動所述LED且能連接至相控調(diào)光器的LED 驅(qū)動電路，所述LED驅(qū)動電路包括電流提取器，所述電流提取器用于從用于向所述LED饋送LED驅(qū)動電流的電源饋電線 提取電流；以及提取時序調(diào)節(jié)器，所述提取時序調(diào)節(jié)器用于使所述電流提取器在所述電源饋電線中的 電壓波動開始之后工作達(dá)預(yù)定時間段，所述電壓波動伴隨著所述相控調(diào)光器的輸出振蕩。
17.一種LED照明系統(tǒng)，包括 LED照明燈具；以及連接至所述LED照明燈具的輸入側(cè)的相控調(diào)光器； 其中所述LED照明燈具是包括以下部件的LED照明燈具 LED ；以及LED閃爍減少單元，所述LED閃爍減少單元用于減少由電源饋電線的電壓波動引起的 所述LED的閃爍，所述電壓波動伴隨著相控調(diào)光器的輸出振蕩。
18.一種LED照明系統(tǒng)，包括 LED照明裝置；以及連接至所述LED照明裝置的輸入側(cè)的相控調(diào)光器； 其中所述LED照明裝置是包括以下部件的LED照明裝置 LED驅(qū)動電路； 其中所述LED驅(qū)動電路是其中輸入交流電壓并驅(qū)動LED且能連接至相控調(diào)光器的LED驅(qū)動 電路，所述LED驅(qū)動電路包括電流提取器，所述電流提取器用于從用于向所述LED饋送LED驅(qū)動電流的電源饋電線 提取電流；以及提取時序調(diào)節(jié)器，所述提取時序調(diào)節(jié)器用于使所述電流提取器在所述電源饋電線中的 電壓波動開始之后工作達(dá)預(yù)定時間段，所述電壓波動伴隨著所述相控調(diào)光器的輸出振蕩。
19.一種LED照明系統(tǒng)，包括 LED照明裝置；以及連接至所述LED照明裝置的輸入側(cè)的相控調(diào)光器； 其中所述LED照明裝置是包括以下部件的LED照明裝置 LED照明燈具； 其中所述LED照明燈具是包括以下部件的LED照明燈具 LED驅(qū)動電路；以及連接至所述LED驅(qū)動電路的輸出側(cè)的LED ； 其中所述LED驅(qū)動電路是其中輸入交流電壓并驅(qū)動所述LED且能連接至相控調(diào)光器的LED 驅(qū)動電路，所述LED驅(qū)動電路包括電流提取器，所述電流提取器用于從用于向所述LED饋送LED驅(qū)動電流的電源饋電線 提取電流；以及提取時序調(diào)節(jié)器，所述提取時序調(diào)節(jié)器用于使所述電流提取器在所述電源饋電線中的 電壓波動開始之后工作達(dá)預(yù)定時間段，所述電壓波動伴隨著所述相控調(diào)光器的輸出振蕩。
20. —種LED照明系統(tǒng)，包括 LED照明裝置；以及連接至所述LED照明裝置的輸入側(cè)的相控調(diào)光器； 其中所述LED照明裝置是具有以下部件的LED照明裝置 LED照明燈具；以及 其中所述LED照明燈具是具有以下部件的LED照明燈具 LED ；以及LED閃爍減少單元，所述LED閃爍減少單元用于減少由電源饋電線的電壓波動引起的 所述LED的閃爍，所述電壓波動伴隨著相控調(diào)光器的輸出振蕩。
全文摘要
本發(fā)明涉及LED驅(qū)動電路、LED照明燈具、LED照明裝置以及LED照明系統(tǒng)，一種LED驅(qū)動電路，其中輸入交流電壓并驅(qū)動LED，且能連接至相控調(diào)光器。該LED電路設(shè)置有電流提取器，該電流提取器用于從用于向LED饋送LED驅(qū)動電流的電源饋電線提取電流；以及提取時序調(diào)節(jié)器，該提取時序調(diào)節(jié)器用于在電源饋電線中的電壓波動開始之后操作該電流提取器達(dá)預(yù)定時間段，該電壓波動伴隨著相控調(diào)光器的輸出振蕩。
文檔編號H05B37/02GK102056372SQ201010274970
公開日2011年5月11日 申請日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者丸山康弘, 生田吉紀(jì), 金森淳 申請人:夏普株式會社