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Led驅(qū)動電路的制作方法

文檔序號:8191169閱讀:282來源:國知局
專利名稱:Led驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及LED驅(qū)動電路,特別涉及用于進(jìn)行利用了交流電源的高效的LED發(fā)光的LED驅(qū)動電路。
背景技術(shù)
已知有如下方法在將從橋二極管輸出的整流電壓施加到多個LED塊時,依照電源電壓,在并聯(lián)連接與串聯(lián)連接之間切換多個LED塊的連接形態(tài)(例如,參照專利文獻(xiàn)I)。其中,上述橋二極管對從商用電源供給的交流電源進(jìn)行全波整流。在LED中,具有在對LED施加了大于等于正向?qū)妷旱碾妷旱那闆r下,開始急速流過電流的非線性特性。通過引入電流限制電阻或者用其他有源元件構(gòu)成恒定電流電路的 方法,使規(guī)定的正向電流(If )流過,而進(jìn)行規(guī)定的光度的發(fā)光。此時,正向?qū)妷菏钦螂妷?Vf)。因此,在將多個LED串聯(lián)地連接了 η個的情況下,在對多個LED施加了大于等于nXVf的電壓的情況下,多個LED發(fā)光。另外,從對從商用電源供給的交流電流進(jìn)行全波整流的橋二極管輸出的整流電壓以商用電源頻率的2倍的周期,反復(fù)O (V)至最大輸出電壓的變化。因此,僅在整流電壓成為大于等于nXVf (V)的情況下,多個LED發(fā)光,但在小于ηXVf (V)的情況下,多個LED不發(fā)光。因此,例如,準(zhǔn)備2個包括η個LED的LED塊,在電源電壓成為大于等于2XnX Vf(V)的情況下,將2個LED塊串聯(lián)地連接,使雙方的LED塊中包含的LED發(fā)光,在電源電壓小于2XnX Vf (V)的情況下,將2個LED塊并聯(lián)地連接,使雙方的LED塊中包含的LED發(fā)光。這樣,通過根據(jù)電源電壓在并聯(lián)連接與串聯(lián)連接之間切換多個LED塊,能夠相對商用電源電壓的變化延長LED的發(fā)光期間。但是,存在需要用于切換多個LED塊的連接方法的開關(guān)電路,LED驅(qū)動電路整體的空間以及成本提高,并且用于驅(qū)動開關(guān)電路量的功耗增加這樣的缺點。特別,為了進(jìn)一步延長LED的發(fā)光期間,需要大量設(shè)置LED塊,但如果大量設(shè)定LED塊,則相應(yīng)地需要大量的開關(guān)電路。另外,對于開關(guān)電路的切換定時,雖然根據(jù)預(yù)想的nXVf (V)設(shè)定,但由于在每個LED中Vf并非一定,所以在各LED塊的實際的nXVf (v)與預(yù)先設(shè)定的nXVf (v)之間產(chǎn)生差。因此,存在即使開關(guān)電路根據(jù)電源電壓動作但雙方的LED塊中包含的LED仍不發(fā)光或者即使相反地更早切換但仍有可能發(fā)光這樣的難以使LED的發(fā)光效率以及功耗最佳化這樣的缺點。另外,存在在針對電源電壓并聯(lián)地連接了具有不同的阻抗的LED塊彼此的情況下,盡管應(yīng)對各群組中包含的LED進(jìn)行恒定電流驅(qū)動,但由于阻抗不同,所以必需在電流調(diào)整部中進(jìn)行電流調(diào)整,為此產(chǎn)生電力損失這樣的缺點。專利文獻(xiàn)I :日本特開2009 - 283775 (圖I)
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于,提供一種以解決上述問題為目的的LED驅(qū)動電路。另外,本發(fā)明的目的在于,提供一種通過不設(shè)置數(shù)字地控制的開關(guān)電路而切換電流路徑,適合地進(jìn)行各LED塊的切換的LED驅(qū)動電路。進(jìn)而,本發(fā)明的目的在于,提供一種防止電力損失,同時通過不設(shè)置數(shù)字地控制的開關(guān)電路而切換電流路徑,適合地進(jìn)行各LED塊的切換的LED驅(qū)動電路。
本發(fā)明提供一種LED驅(qū)動電路,其特征在于,具有整流器,具有正電源輸出以及負(fù)電源輸出;第I電路,與所述整流器連接,具有第ILED群、檢測所述第ILED群中流過的電流的第I電流檢測部、以及根據(jù)由所述第I電流檢測部檢測到的電流控制從所述第ILED群流入到所述負(fù)電源輸出的電流的第I電流控制部;以及第2電路,與所述整流器連接,具有第2LED群、檢測所述第2LED群中流過的電流的第2電流檢測部、以及根據(jù)由所述第2電流檢測部檢測到的電流控制從所述正電源輸出流入到所述第2LED群的電流的第2電流控制部,根據(jù)所述整流器的輸出電壓,形成針對所述整流器并聯(lián)地連接所述第ILED群和所述第2LED群的電流路徑、以及針對所述整流器串聯(lián)地連接所述第ILED群和所述第2LED群的電流路徑。在上述LED驅(qū)動電路中,根據(jù)全波整流電路的輸出電壓,切換電流路徑,所以無需設(shè)置多個開關(guān)電路。另外,在本發(fā)明的LED驅(qū)動電路中,根據(jù)全波整流電路的輸出電壓、和各LED塊中包含的所有LED的實際的Vf的合計,自動地確定電流路徑的切換,所以無需預(yù)先根據(jù)LED塊中包含的LED的個數(shù)預(yù)測而控制切換各LED塊的定時,能夠在最有效的定時,進(jìn)行各LED塊之間的串聯(lián)以及并聯(lián)之間的切換。另外,LED驅(qū)動電路的特征在于,具有整流器;與整流器連接的第ILED群;與整流器連接的第2LED群;與整流器連接的第3LED群;檢測部,在使第ILED群、第2LED群以及第3LED群內(nèi)的連續(xù)的2個LED群串聯(lián)地連接時檢測連續(xù)的2個LED群中流過的電流;以及電流限制部,根據(jù)檢測部的檢測結(jié)果,限制從整流器流入到第ILED群、第2LED群以及第3LED群內(nèi)的剩余的LED群的電流。在上述LED驅(qū)動電路中,設(shè)置了限制向規(guī)定的LED群流入電流的限制機構(gòu)以便針對全波整流電路不并聯(lián)連接包括不同的阻抗的LED群,所以能夠抑制電力損失,提高LED驅(qū)動電路的變換效率。另外,在上述LED驅(qū)動電路中,根據(jù)全波整流電路的輸出電壓,切換電流路徑,所以無需設(shè)置多個開關(guān)電路。進(jìn)而,在上述LED驅(qū)動電路中,根據(jù)全波整流電路的輸出電壓、和各LED塊中包含的所有LED的實際的Vf的合計,自動地確定電流路徑的切換,所以無需預(yù)先根據(jù)LED塊中包含的LED的個數(shù)預(yù)測并控制切換各LED塊的定時,能夠在最有效的定時,進(jìn)行各LED塊之間的串聯(lián)以及并聯(lián)之間的切換。


圖I是LED驅(qū)動電路I的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是示出圖I所示的LED驅(qū)動電路的電路例100的圖。圖3是示出全波整流電路82的輸出電壓波形例的圖。
圖4是示出電路例100的LED塊的切換序列例的圖。圖5是用于說明圖4所示的動作的圖。圖6是另一 LED驅(qū)動電路2的概略結(jié)構(gòu)圖。圖7是又一 LED驅(qū)動電路3的概略結(jié)構(gòu)圖。圖8是示出全波整流電路82的輸出電壓波形例的圖。圖9是示出LED驅(qū)動電路3的LED塊的切換序列例的圖(I)。圖IO是示出LED驅(qū)動電路3的LED塊的切換序列例的圖(2 )。、圖11是用于說明LED驅(qū)動電路的發(fā)展方式的圖。圖12是又一 LED驅(qū)動電路4的概略結(jié)構(gòu)圖。圖13是又一 LED驅(qū)動電路5的概略結(jié)構(gòu)圖。圖14是示出圖13所示的LED驅(qū)動電路5的電路例105的圖。圖15是示出全波整流電路82的輸出電壓波形例的圖。圖16是示出圖13所示的LED驅(qū)動電路5的LED塊的切換序列例的圖。圖17是示出圖15的時刻Τ(ΓΤ7的期間的各部的電流例的圖。圖18是示出LED驅(qū)動電路5以及LED驅(qū)動電路12的接通電力、功耗以及電力損失的圖。圖19是又一 LED驅(qū)動電路6的概略結(jié)構(gòu)圖。圖20是又一 LED驅(qū)動電路7的概略結(jié)構(gòu)圖。圖21是又一 LED驅(qū)動電路8的概略結(jié)構(gòu)圖。圖22是示出圖21所示的LED驅(qū)動電路8的LED塊的切換序列例的圖。圖23是示出LED驅(qū)動電路8的接通電力、功耗以及電力損失的圖。圖24是又一 LED驅(qū)動電路9的概略結(jié)構(gòu)圖。圖25是示出圖24所示的LED驅(qū)動電路9的LED塊的切換序列例的圖。圖26是示出LED驅(qū)動電路9的接通電力、功耗以及電力損失的圖。圖27是又一 LED驅(qū)動電路10的概略結(jié)構(gòu)圖。圖28是示出圖27所示的LED驅(qū)動電路10的LED塊的切換序列例的圖。圖29是示出LED驅(qū)動電路10的接通電力、功耗以及電力損失的圖。圖30是又一 LED驅(qū)動電路11的概略結(jié)構(gòu)圖。圖31是示出圖30所示的LED驅(qū)動電路11的LED塊的切換序列例的圖。圖32是示出LED驅(qū)動電路11的接通電力、功耗以及電力損失的圖。圖33是LED驅(qū)動電路12的概略結(jié)構(gòu)圖。圖34是示出圖33所示的LED驅(qū)動電路12中的LED塊的切換序列例的圖。
具體實施例方式以下,參照附圖,說明LED驅(qū)動電路。但是,本發(fā)明的技術(shù)性的范圍不限于這些實施方式,而及于權(quán)利要求書記載的發(fā)明和其均等物。圖I是LED驅(qū)動電路I的概略說明圖。LED驅(qū)動電路I包括與商用交流電源(交流100V)80連接的連接端子81、全波整流電路82、始端電路20、中間電路30、以及終端電路40、逆向電流防止用二極管85以及86、恒定電流二極管87等。始端電路20、中間電路30、以及終端電路40在全波整流電路82的正電源輸出83以及負(fù)電源輸出84之間并聯(lián)地連接。另外,始端電路20以及中間電路30經(jīng)由二極管85連接,中間電路30以及終端電路40經(jīng)由二極管86以及恒定電流二極管87連接。始端電路20包括包含多個LED的第ILED塊21、用于檢測第ILED塊21中流過的電流的第I電流監(jiān)視器22、第I電流控制部23等。第I電流監(jiān)視器22以根據(jù)第ILED塊21中流過的電流限制第I電流控制部23中流過的電流的方式動作。中間電路30包括包含多個LED的第2LED塊31、用于檢測第2LED塊31中流過的電流的第2 - I電流監(jiān)視器32以及第2 - 2電流監(jiān)視器34、第2 — I電流控制部33、以及第2 — 2電流控制部35等。第2 — I電流監(jiān)視器32以根據(jù)第2LED塊31中流過的電流調(diào)整第2 — I電流控制部33中流過的電流的方式進(jìn)行控制,第2 - 2電流監(jiān)視器34以根據(jù)第2LED塊31中流過的電流限制第2 - 2電流控制部35中流過的電流的方式動作。
終端電路40包括包含多個LED的第3LED塊41、用于檢測第3LED塊41中流過的電流的第3電流監(jiān)視器42、第3電流控制部43等。第3電流監(jiān)視器42以根據(jù)第3LED塊41中流過的電流限制第3電流控制部43中流過的電流的方式動作。圖2是示出圖I所示的LED驅(qū)動電路I的具體的電路例100的圖。另外,在電路例100中,對與圖I相同的結(jié)構(gòu)附加相同的編號,用虛線表示與圖I的各結(jié)構(gòu)對應(yīng)的部分。電路例100的連接端子81用于與商用交流電源80連接,在LED驅(qū)動電路I被用于LED燈泡的情況下,形成為LED燈泡的燈座。全波整流電路82是由4個整流元件DfD4構(gòu)成的橋式二極管,具有正電源輸出83以及負(fù)電源輸出84。另外,全波整流電路82既可以是包括由變壓器構(gòu)成的變壓電路的全波整流電路,并且也可以是使用了帶有中心引線的變壓器的二相全波整流電路。始端電路20的第ILED塊21構(gòu)成為包括串聯(lián)地連接的10個LED。第I電流監(jiān)視器22構(gòu)成為包括2個電阻Rl以及R2、和晶體管Q1,第I電流控制部23構(gòu)成為包括作為P型MOSFET的Ml。利用通過第ILED塊21中流過的電流而在電阻Rl中產(chǎn)生的電壓下降而使晶體管Ql的基極電壓變化。通過晶體管Ql的基極電壓變化,在電阻R2中流過的晶體管Ql的發(fā)射極一集電極間電流中引起變化,由此調(diào)整MOSFET Ml的柵極電壓,來限制MOSFETMl的源極一漏極間的電流。中間電路30的第2LED塊31構(gòu)成為包括串聯(lián)地連接的12個LED。第2 — I電流監(jiān)視器32構(gòu)成為包括2個電阻R3以及R4、和晶體管Q2,第2 — I電流控制部33構(gòu)成為包括作為N型MOSFET的M2。利用通過第2LED塊31中流過的電流而在電阻R3中產(chǎn)生的電壓下降而使晶體管Q2的基極電壓變化。通過晶體管Q2的基極電壓變化,在電阻R4中流過的晶體管Q2的集電極一發(fā)射極間電流中引起變化,由此調(diào)整MOSFET M2的柵極電壓,而限制MOSFET M2的源極一漏極間的電流。第2 — 2電流監(jiān)視器34構(gòu)成為包括2個電阻R5以及R6、和晶體管Q3,第2 — 2電流控制部35構(gòu)成為包括作為P型MOSFET的M3。第2 — 2電流監(jiān)視器34以及第2 - 2電流控制部35的動作與第I電流監(jiān)視器22以及第I電流控制部23相同。終端電路40的第3LED塊41構(gòu)成為包括串聯(lián)地連接的14個LED。第3電流監(jiān)視器42構(gòu)成為包括2個電阻R7以及R8、和晶體管Q4,第3電流控制部43構(gòu)成為包括作為N型MOSFET的M4。第3電流監(jiān)視器42以及第3電流控制部43的動作與第2 — I電流監(jiān)視器32以及第2 - I電流控制部33相同。在電路例100中,第ILED塊21串聯(lián)地連接了 10個LED,所以如果對第ILED塊21施加了第I正向電壓Vl (IOXVf= 10X3. 2=32.0 (V))程度的電壓,則第ILED塊21中包含的LED點亮。另外,第2LED塊31串聯(lián)地連接了 12個LED,所以如果對第2LED塊31施加了第2正向電壓V2 (12XVf = 12X3. 2=38.4 (v))程度的電壓,則第2LED塊31中包含的LED點亮。進(jìn)而,第3LED塊41串聯(lián)地連接了 14個LED,所以如果對第3LED塊41施加了第3正向電壓V3 (14XVf = 14X3. 2=44. 8 (v))程度的電壓,則第3LED塊41中包含的LED點売。同樣地,如果對第ILED塊21以及第2LED塊31串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第4正向電壓V4 ((10+12) X3. 2=70.4 (V))程度的電壓,則第ILED塊21以及第2LED塊31中包含的LED點亮。另外,如果對第ILED塊21、第2LED塊31以及第3LED塊41串聯(lián)地 連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第5正向電壓V6 ((10+12+14)X3. 2=115. 2 (v))程度的電壓,則第ILED塊21、第2LED塊31以及第3LED塊41中包含的LED點亮。如果以100 (V)利用商用電源電壓,則最大電壓成為約141 (V)。該電壓的穩(wěn)定性應(yīng)考慮土 10%左右的變動。全波整流電路82的整流元件Df D4的正向電壓是I. O (V),在電路例100中,在商用電源電壓是100 (V)時橋全波整流電路82的最大輸出電壓成為約139 (V)。對于第ILED塊21、第2LED塊31以及第3LED塊41中包含的所有LED串聯(lián)地連接了的情況的總個數(shù)(n) XVf,以不超過全波整流電路82的最大輸出電壓的方式,使總個數(shù)成為36個(36X 3. 2=115. 2)。另外,如上所述,所有LED的正向電壓Vf是3. 2 (V),但有個體差,實際的值有微量偏差。另外,圖2所示的電路例100的電路結(jié)構(gòu)是一個例子,但并不限于此,能夠包括第ILED塊21、第2LED塊31以及第3LED塊41中包含的LED的個數(shù)而進(jìn)行各種變更等。以下,使用圖Γ5,說明電路例100的動作。圖3是示出全波整流電路82的輸出電壓波形例A的圖,圖4是示出電路例100的LED塊的切換序列例的圖,圖5是圖I的片斷,是示出電流的流動的圖。在時刻TO (參照圖3),在全波整流電路82的輸出電壓是O (V)的情況下,未達(dá)到用于使第ILED塊21、第2LED塊31以及第3LED塊41中的任意一個LED塊點亮的電壓,所以所有LED塊中包含的LED不點亮。在時刻Tl(參照圖3),如果全波整流電路82的輸出電壓成為第I正向電壓VI,而成為為了使第ILED塊21點亮所需的的電壓,則形成通過第ILED塊21的電流路徑,第ILED塊21中包含的LED點亮(參照圖4 (a))。另外,如上所述,在第ILED塊21中包含的各LED的Vf中有個體差,所以雖然實際上開始點亮,但是否成為第I正向電壓Vl (32.0 (V))依賴于實際的電路。但是,在施加了對第ILED塊中包含的10個LED的Vf進(jìn)行加法而得到的電壓的時間點,第ILED塊中包含的10個LED開始點亮。然后,即使全波整流電路82的輸出電壓進(jìn)一步上升,由于用恒定電流驅(qū)動第ILED塊21,所以第ILED塊21的正向電壓仍為對LED的Vf進(jìn)行加法而得到的值(即VI)。另外,對于第2正向電壓V2 第5正向電壓V5也是同樣的。在時刻T2 (參照圖3),如果全波整流電路82的輸出電壓成為第2正向電壓V2,而成為為了使第2LED塊31點亮所需的的電壓,則形成第ILED塊21和第2LED塊31針對全波整流電路82的輸出并聯(lián)地連接的電流路徑,第ILED塊21以及第2LED塊31中包含的LED點亮(參照圖4 (b))。接下來,說明從圖4 (a)向圖4 (b)的轉(zhuǎn)移。第ILED塊21、第2LED塊31以及第3LED塊41針對全波整流電路82分別并聯(lián)地連接、并且在第ILED塊21、第2LED塊31以及第3LED塊41的相互之間也經(jīng)由逆向電流防止用二極管85以及86而連接。在時刻Tl(參照圖3),全波整流電路82的輸出電壓是第I正向電壓VI,且施加了用于使第ILED塊21中包含的LED點亮的電壓,但未施加用于使第2LED塊31以及第3LED塊41點亮的正向電壓V2以及V3。因此,電流I1作為電流I2從全波整流電路82的正電源輸出流入到第ILED塊21,作為電流I2流入到全波整流電路82的負(fù)電源輸出。但是,電流I4以及電流I8不流過。另外,在該情況下,對二極管85施加逆向偏置,所以電流I3不流過。
此處,第I電流監(jiān)視器22檢測第ILED塊21中流過的電流I1,以控制第I電流控制部23而使I2成為規(guī)定的電流的方式進(jìn)行控制。此處,將由第I電流監(jiān)視器22設(shè)定的電流I2的設(shè)定電流設(shè)為S2。如果供給了電源電流,則通過第I電流監(jiān)視器22的偏置電阻R2,對MOSFET Ml的柵極施加電壓,而MOSFET Ml成為ON狀態(tài)。在第I電流監(jiān)視器22的監(jiān)視器電阻Rl中也流過相同的電流Ip此時,如果流入到監(jiān)視器電阻Rl的電流Ijl加到大于規(guī)定的電流,則晶體管Ql的基極電壓超過門限電壓,而晶體管Ql成為ON狀態(tài)。于是,第I電流控制部23的MOSFET Ml的柵極電壓被抬升到高電位,MOSFET Ml的阻抗變高,以減少流入到第ILED塊21的電流的
方式動作。相反地,如果流入到第ILED塊21的電流I1減少,則M0SFETM1的阻抗變低,以增加流入到第ILED塊21的電流I1的方式動作。通過將其反復(fù),以使流入到第ILED塊21的電流I1成為恒定電流的方式進(jìn)行控制。即,第I電流監(jiān)視器22調(diào)整第I電流控制部23的阻抗,以使流入到第ILED塊21的電流不成為規(guī)定值以上的方式進(jìn)行電流調(diào)整。在該狀態(tài)下,
T = T1I λ2 °如果從時刻Tl成為時刻Τ2 (參照圖3),則全波整流電路82的輸出電壓成為第2正向電壓V2,施加用于使第ILED塊21以及第2LED塊31中包含的LED點亮的電壓,且不滿足用于使第3LED塊41點亮的電壓。因此,電流I1流入到第ILED塊21,電流I4流入到第2LED塊31,但電流I8不流過。另外,對二極管85以及86施加了逆向偏置,所以電流I3以及電流I7不流過。此處,第2 - I電流監(jiān)視器32檢測第2LED塊31中流過的電流,以控制第2 — I電流控制部33而使電流I4成為規(guī)定的電流進(jìn)行控制。第2 — 2電流監(jiān)視器34檢測第2LED塊31中流過的電流,以控制第2 - 2電流控制部35而使電流I6成為規(guī)定的電流的方式進(jìn)行控制。在該狀態(tài)下,I4=I5=I6。這樣,從圖4 (a)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到圖4 (b)的狀態(tài)。另外,在時刻T3 (參照圖3),全波整流電路82的輸出電壓成為第3正向電壓V3的情況(時刻T3)下,從圖4 (b)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到圖4 (c)的狀態(tài),但在該情況下也與上述相同。接下來,說明從圖4 (C)向圖4 Cd)的轉(zhuǎn)移。
在時刻T4(參照圖3),全波整流電路82的輸出電壓成為第4正向電壓V4,即使在將第ILED塊21和第2LED塊31串聯(lián)地連接了的情況下,當(dāng)成為為了使它們中包含的所有LED點亮所需的充分的電壓,切換電流路徑以使第ILED塊21和第2LED塊31針對全波整流電路82串聯(lián)地連接(參照圖4 (d))。在圖4 (C)的狀態(tài)下,I1=I2J4=I5=I^ I8=I9,且對二極管85以及86施加了反向電壓,所以I3以及17的電流不流過。此處,如果將由第2 — I電流監(jiān)視器32設(shè)定的電流I4的設(shè)定電流設(shè)為S4、將由第2 - 2電流監(jiān)視器34設(shè)定的電流I6的設(shè)定電流設(shè)為S6,則設(shè)定為S4〈S6。因此,是第2 - I電流控制部33控制流過的電流,第2 — 2電流控制部35的阻抗成為極其低的狀態(tài)。如果全波整流電路82的輸出電壓從第3正向電壓V3上升到第4正向電壓V4,則第I電流監(jiān)視器22以在第I電流控制部23中限制電流I3的方式進(jìn)行控制。此時,如果全波整流電路82的輸出電壓提高,則控制為第ILED塊21的正向電壓依舊為一定的VI,而第I電流控制部23中的電壓下降增加,即第I電流控制部23的阻抗成為高的狀態(tài)。
這樣,在從圖4 (C)向圖4 (d)的轉(zhuǎn)移狀態(tài)下,第I電流控制部23的電壓下降、和第2 — I電流控制部33的電壓下降成為大的狀態(tài)。此處,雖然對二極管85到此為止施加了逆向偏置,但自此施加正向偏置,而開始流過電流13。于是,以提高第I電流控制部23的阻抗,來減少電流I2的方式動作。另外,在第2 — I電流監(jiān)視器32中,由于對到此為止監(jiān)視的電流I4加上電流I3量,所以在第2 - I電流控制部33中限制為減少電流I4的方向、即提高第2 - I電流控制部33的阻抗。因此,電流I2以及I4減少,最后電流I2以及I4成為大致零,而成為I1=I3=I5=I6的狀態(tài)(圖4 Cd)的狀態(tài))。此時,第I電流控制部23以及第2 — I電流控制部33成為高阻抗。于是,第2 - 2電流監(jiān)視器34控制第2 - 2電流控制部35的阻抗,而以電流I6的設(shè)定電流S6使電流流過。接下來,說明從圖4 (d)向圖4 Ce)的轉(zhuǎn)移。在時刻T5(參照圖3),全波整流電路82的輸出電壓成為第5正向電壓V5,即使在將第ILED塊21、第2LED塊31以及第3LED塊41串聯(lián)地連接了的情況下,當(dāng)成為為了使它們中包含的所有LED點亮所需的充分的電壓,切換電流路徑以使第ILED塊21、第2LED塊31以及第3LED塊41針對全波整流電路82串聯(lián)地連接(參照圖4 (e))。另外,第3電流監(jiān)視器42控制第3電流控制部43的阻抗。另外,第3電流控制部43的電壓下降也逐漸增加。另外,雖然對二極管86,到此為止施加了逆向偏置,但自此施加正向偏置,而電流I7開始流入到終端電路40。如果全波整流電路82的輸出電壓從第4正向電壓V4上升到第5正向電壓V5,則第2 — 2電流監(jiān)視器34以調(diào)整第2 - 2電流控制部35的阻抗,來限制電流I6的方式進(jìn)行控制。此時,第2 — 2電流控制部35的電壓下降逐漸增加。在第3電流監(jiān)視器42中,由于對到此為止監(jiān)視的電流I8加上電流I7量,所以以提高第3電流控制部43的阻抗,而減少電流I8的方式進(jìn)行控制。另外,第2 - 2電流監(jiān)視器34以提高第2 - 2電流控制部35的阻抗,來減少電流I6的方式進(jìn)行控制。因此,逐漸電流I6以及I8減少,最后電流I6以及18成為大致零,成為I1=I3=I5=I7=I9的狀態(tài)(圖4 Ce)的狀態(tài))。在圖4 Ce)的狀態(tài)下,I1=I3=I5=I7=I9,如果將恒定電流二極管87的設(shè)定電流設(shè)為S7,則該狀態(tài)下的電流是S7。另外,在該狀態(tài)下,I2、I4、I6以及I8的電流幾乎不流過。這樣,為了使電流幾乎不流過,預(yù)先將恒定電流二極管87的設(shè)定電流S7設(shè)定為大于其他設(shè)定電流 S2、S4、S6 以及 S8。接下來,說明從圖4 (e)向圖4 Cf)的轉(zhuǎn)移。在時刻T6 (參照圖3),如果全波整流電路82的輸出電壓降低為小于第5正向電壓V5,則第2 - 2電流監(jiān)視器34以在第2 - 2電流控制部35中緩和電流I6的限制的方式進(jìn)行控制。于是,逐漸開始流過電流I6,電流I7降低。如果電流I7降低,則電流I9降低,所以第3電流監(jiān)視器42以在第3電流控制部43中緩和電流I8的限制的方式進(jìn)行控制。于是,逐漸開始流過電流I8,從圖4 (e)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到圖4 (f)的狀態(tài)。此處,如上所述,以成為S6〈S2的關(guān)系的方式預(yù)先進(jìn)行了設(shè)定,所以相比于第ILED塊21與第2LED塊31的串聯(lián)關(guān)系,第2LED塊31與第3LED塊41的串聯(lián)關(guān)系先被切斷。接下來,說明從圖4 (f)向圖4 (g)的轉(zhuǎn)移。
在時刻T7(參照圖3),如果全波整流電路82的輸出電壓小于第4正向電壓V4,則在將第ILED塊21和第2LED塊31串聯(lián)地連接了的情況下,小于為了使它們中包含的所有LED點亮所需的的電壓,所以進(jìn)一步開始流過電流I2以及I4,轉(zhuǎn)移到圖4 (g)的狀態(tài)。接下來,說明從圖4 (g)向圖4 (h)的轉(zhuǎn)移。在時刻T8 (參照圖3),如果全波整流電路82的輸出電壓小于等于第3正向電壓V3,則成為小于等于為了使第3LED塊41中包含的所有LED點亮所需的充分的電壓,所以不流過電流17、I8以及I9,轉(zhuǎn)移到圖4 (h)的狀態(tài)。接下來,說明從圖4 (h)向圖4 (i)的轉(zhuǎn)移。在時刻T9 (參照圖3),如果全波整流電路82的輸出電壓成為小于第2正向電壓V2,則成為小于為了使第2LED塊31中包含的所有LED點亮所需的充分的電壓,所以進(jìn)一步不流過電流IfI9,轉(zhuǎn)移到圖4 (i)的狀態(tài)。在時刻TlO (參照圖3),如果全波整流電路82的輸出電壓成為小于第I正向電壓VI,則成為小于為了使第ILED塊21中包含的所有LED點亮所需的充分的電壓,所以所有電流I廣I9不流過。以后,反復(fù)時刻T0 時刻Tll (接下來相當(dāng)于循環(huán)的時刻Τ0)的狀態(tài),同時進(jìn)行第ILED塊21、第2LED塊31以及第3LED塊41的各LED的點亮。逆向電流防止用二極管85防止從中間電路30向始端電路20側(cè)錯誤地流入電流從而造成第ILED塊21中包含的LED破損。另外,逆向電流防止用二極管86防止從終端電路40向中間電路30側(cè)錯誤地流入電流從而造成第2LED塊31中包含的LED破損。另外,在始端電路20、中間電路30、以及終端電路40中包含的電流控制部中,分別調(diào)整阻抗,而進(jìn)行電流控制。此時,電流控制部的電壓下降也變化。于是,如果對逆向電流防止用二極管85以及86施加正向偏置,則逐漸開始流過電流,電流路徑如上所述進(jìn)行切換。恒定電流二極管87防止特別在圖4 (e)的狀況下,向第ILED塊21、第2LED塊31以及第3LED塊41流入過電流。如從圖4 (a廣圖4 (i)可知,在圖4 (e)的狀態(tài)以外,某一個電流控制部存在于電流路徑中,所以能夠防止向各LED塊流入過電流。但是,在圖4 Ce)的狀態(tài)下,在電流路徑中不存在電流控制部,所以插入了恒定電流二極管87。另外,恒定電流二極管87的插入部位不限于始端電路20與中間電路30之間,只要是圖4 (e)的狀態(tài)下的電流路徑中,則也可以是其他部位。另外,也可以在圖4 (e)的狀態(tài)下的電流路徑中的多個場所配置恒定電流二極管。另外,只要是能夠在圖4(e)的狀況下,防止向第ILED塊21、第2LED塊31以及第3LED塊41流入過電流的結(jié)構(gòu),則也可以替代恒定電流二極管87而使用恒定電流電路或者聞電力電阻等電流調(diào)整電路或者兀件。如上所述,在電路例100中,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓,切換電流路徑,所以無需設(shè)置多個開關(guān)電路。另外,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓、和各LED塊中包含的所有LED的實際的Vf的合計,自動地確定電流路徑的切換,所以無需預(yù)先根據(jù)LED塊中包含的LED的個數(shù)預(yù)測來控制切換各LED塊的定時,而能夠在最有效的定時,進(jìn)行各LED塊之間的串聯(lián)以及并聯(lián)之間的切換。圖6是另一 LED驅(qū)動電路2的概略說明圖。圖6所示的LED驅(qū)動電路2、與圖I所示的LED驅(qū)動電路I的差異僅為,LED驅(qū)動電路2在全波整流電路82的輸出端子之間具有電解電容器60的點。通過電解電容器60,對全波整流電路82的輸出電壓波形進(jìn)行平滑化(參照圖3的 電壓波形B)。在圖I所示的LED驅(qū)動電路I的輸出電壓波形A中,在時刻Τ(Γ時刻Tl以及時刻Τ1(Γ時刻Tll的期間,小于第I正向電壓VI,所以任意一個LED都不點亮。因此,在圖I所示的LED驅(qū)動電路I中,LED不點亮的期間和LED點亮的期間交替反復(fù),即在商用頻率是50Hz時LED以IOOHz點滅,在商用頻率是60Hz時LED以120Hz點滅。相對于此,在圖6所示的LED驅(qū)動電路2中,全波整流電路82的輸出電壓波形被平滑化,所以全波整流電路82的輸出電壓始終成為大于等于第3正向電壓V3,所有LED塊點亮(參照圖3的虛線B)。另外,也可以使全波整流電路82的輸出電壓始終大于等于第I正向電壓Vl。這樣,能夠在圖6所示的LED驅(qū)動電路2中防止LED的點滅。另外,在圖6的例子中,追加了電解電容器60,但也可以代替電解電容器60,而利用用于使全波整流電路82的輸出電壓波形平滑化的陶瓷電容器、其他元件或者電路。進(jìn)而,也可以為了抑制高頻電流而改善功率因數(shù),將線圈設(shè)置于比全波整流電路82的二極管橋前面的AC輸入側(cè)、比二極管橋后面的整流輸出側(cè)。圖7是又一 LED驅(qū)動電路3的概略結(jié)構(gòu)圖。在圖7所示的LED驅(qū)動電路3中,對與圖I所示的LED驅(qū)動電路I相同的結(jié)構(gòu)附加相同的編號而省略說明。圖7所示的LED驅(qū)動電路3與圖I所示的LED驅(qū)動電路I的差異僅為在中間電路30 (以下,稱為“第I中間電路30”)與終端電路40之間插入了第2中間電路50的點;以及逆向電流防止用二極管88以及恒定電流二極管89配置于第I中間電路30與第2中間電路50之間的點。第2中間電路50包括包含多個LED的第4LED塊51、用于檢測第4LED塊51中流過的電流的第4 - I電流監(jiān)視器52以及第4 - 2電流監(jiān)視器54、第4 一 I電流控制部53、以及第4 - 2電流控制部55等。第4 一 I電流監(jiān)視器52以根據(jù)第4LED塊51中流過的電流限制第4 - I電流控制部53中流過的電流的方式動作,第4 - 2電流監(jiān)視器54以根據(jù)第4LED塊51中流過的電流限制第4 - 2電流控制部55中流過的電流的方式動作。另外,能夠使構(gòu)成第2中間電路50的具體的電路結(jié)構(gòu)成為與圖2所示的第I中間電路30同樣的電路結(jié)構(gòu)。在LED驅(qū)動電路3中,為了使第ILED塊2廣第4LED塊51中包含的所有LED串聯(lián)地連接時的總個數(shù)(n) XVf高于瞬間最大電壓的80%,使串聯(lián)地連接的LED的總個數(shù)成為39個(39X3. 2=124. 8)。另外,以下,根據(jù)使第ILED塊21中包含的LED的個數(shù)成為8個、使第2LED塊31中包含的LED的個數(shù)成為9個、使第3LED塊41中包含的LED的個數(shù)成為12個、使第4LED塊51中包含的LED的個數(shù)成為10個的情況的電路例,說明LED驅(qū)動電路3的動作。在該情況下,在第ILED塊21中,串聯(lián)地連接了 8個LED,所以如果對第ILED塊21施加第I正向電壓Vl (8X3. 2=25.6 (V))程度的電壓,則第ILED塊21中包含的LED點亮。另外,在第2LED塊31中,串聯(lián)地連接了 9個LED,所以如果對第2LED塊31施加第2正向電壓V2 (9X3. 2=28.8 (V))程度的電壓,則第2LED塊31中包含的LED點亮。進(jìn)而,在第4LED塊51中,串聯(lián)地連接了 10個LED,所以如果對第4LED塊51施加第3正向電壓V3(10X3. 2=32. O(V))程度的電壓,則第4LED塊51中包含的LED點亮。進(jìn)而,在第3LED塊41中,串聯(lián)地連接了 12個LED,所以如果對第3LED塊41施加第4正向電壓V4( 12 X 3. 2=38. 4(V))程度的電壓,則第3LED塊41中包含的LED點亮。同樣地,如果對第ILED塊21以及第2LED塊31串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加第5 正向電壓V5 ((8+9)X3. 2=54.4 (V))程度的電壓,則第ILED塊21以及第2LED塊31中包含的LED點亮。另外,如果對第3LED塊41以及第4LED塊51串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加第6正向電壓V6 ((10+12) X3. 2=70.4 (V))程度的電壓,則第3LED塊41以及第4LED塊51中包含的LED點亮。進(jìn)而,如果對第ILED塊2廣第4LED塊51串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加第7正向電壓V7 ((8+9+10+12) X3. 2=124.8 (V))程度的電壓,則第ILED塊21 第4LED塊51中包含的LED點亮。以下,使用圖8 10,說明LED驅(qū)動電路3的動作。圖8是示出全波整流電路82的輸出電壓波形例A的圖,圖9以及圖10是示出LED驅(qū)動電路3的LED塊的切換序列例的圖。在時刻TO (參照圖8),在全波整流電路82的輸出電壓是O (V)的情況下,未達(dá)到用于使第ILED塊第4LED塊51中的任意一個LED塊點亮的電壓,所以所有LED塊中包含的LED不點亮。在時刻Tl(參照圖8),如果全波整流電路82的輸出電壓成為第I正向電壓VI,而成為為了使第ILED塊21點亮所需的充分的電壓,則第ILED塊21中包含的LED點亮(參照圖9(a))。另外,如上所述,在第ILED塊21中包含的各LED的Vf中有個體差,所以雖然實際上開始點亮,但是否成為第I正向電壓Vl (25.6 (V))依賴于實際的電路。但是,在施加了對第ILED塊中包含的8個LED的Vf進(jìn)行加法而得到的電壓的時間點,第ILED塊中包含的8個LED開始點亮。另外,對于第2正向電壓V2 第7正向電壓V7也是同樣的。在時刻T2(參照圖8),如果全波整流電路82的輸出電壓成為第2正向電壓V2,而成為為了使第2LED塊31點亮所需的充分的電壓,則第ILED塊21以及第2LED塊31中包含的LED點亮(參照圖9(b))。此時,形成第ILED塊21以及第2LED塊31針對全波整流電路82并聯(lián)地連接的電流路徑。在時刻Τ3,如果全波整流電路82的輸出電壓成為第3正向電壓V3,而成為為了使第4LED塊51點亮所需的充分的電壓,則第ILED塊21、第2LED塊31以及第4LED塊51中包含的LED點亮(參照圖9(c))。此時,形成第ILED塊21、第2LED塊31以及第4LED塊51針對全波整流電路82并聯(lián)地連接的電流路徑。在時刻Τ4,如果全波整流電路82的輸出電壓成為第4正向電壓V4,而成為為了使第3LED塊41點亮所需的充分的電壓,則第ILED塊2廣第4LED塊51中包含的LED改變電流路徑而繼續(xù)點亮(參照圖9 (d))。此時,形成第ILED塊2廣第4LED塊51針對全波整流電路82并聯(lián)地連接的電流路徑。在時刻T5,如果全波整流電路82的輸出電壓成為第5正向電壓V5,而成為為了使將第ILED塊21以及第2LED塊31串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)點亮所需的充分的電壓,則第ILED塊2廣第4LED塊51中包含的LED改變電流路徑而繼續(xù)點亮(參照圖9(e))。此時,形成第ILED塊21以及第2LED塊31針對全波整流電路82串聯(lián)地連接的電流路徑、和第4LED塊51以及第3LED塊41針對全波整流電路82并聯(lián)地連接的電流路徑。在時刻T6,如果全波整流電路82的輸出電壓成為第6正向電壓V6,而成為為了使將第3LED塊41以及第4LED塊51串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)點亮所需的充分的電壓,則第ILED塊2廣第4LED塊51中包含的LED改變電流路徑而繼續(xù)點亮(參照圖9(f))。此時,形成第ILED塊21以及第2LED塊31針對全波整流電路82串聯(lián)地連接的電流路徑、和第3LED 塊41以及第4LED塊51針對全波整流電路82串聯(lián)地連接的電流路徑。在時刻T7,如果全波整流電路82的輸出電壓大于等于第7正向電壓V7,而成為為了使將第ILED塊第4LED塊51串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)點亮所需的充分的電壓,則第ILED塊2廣第4LED塊51中包含的LED改變電流路徑而繼續(xù)點亮(參照圖9 (g))。此時,形成第ILED塊2廣第4LED塊51針對全波整流電路82串聯(lián)地連接的電流路徑。在時刻T8,如果全波整流電路82的輸出電壓成為小于第7正向電壓V7,則第ILED塊2廣第4LED塊51中包含的LED改變電流路徑而繼續(xù)點亮(參照圖10 (a))。此時,形成第ILED塊21以及第2LED塊31針對全波整流電路82串聯(lián)地連接的電流路徑、和第3LED塊41以及第4LED塊51針對全波整流電路82串聯(lián)地連接的電流路徑。在時刻T9,如果全波整流電路82的輸出電壓成為小于第6正向電壓V6,則第ILED塊2廣第4LED塊51中包含的LED改變電流路徑而繼續(xù)點亮(參照圖10 (b))。此時,形成第ILED塊21以及第2LED塊31串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)、第4LED塊51、以及第3LED塊41針對全波整流電路82并聯(lián)地連接那樣的電流路徑。在時刻T10,如果全波整流電路82的輸出電壓成為小于第5正向電壓V5,則第ILED塊2廣第4LED塊51中包含的LED改變電流路徑而繼續(xù)點亮(參照圖10 (C))。此時,形成第ILED塊2廣第4LED塊51針對全波整流電路82并聯(lián)地連接的電流路徑。在時刻T11,如果全波整流電路82的輸出電壓成為小于第4正向電壓V4,則第3LED塊41熄滅,而第ILED塊21、第2LED塊31以及第4LED塊51繼續(xù)點亮(參照圖IO (d ))。此時,形成第ILED塊21、第2LED塊31以及第4LED塊51針對全波整流電路82并聯(lián)地連接那樣的電流路徑。在時刻T12 (參照圖8),如果全波整流電路82的輸出電壓成為小于第3正向電壓V3,則第4LED塊51熄滅,而第ILED塊21以及第2LED塊31繼續(xù)點亮(參照圖10(e))。此時,形成第ILED塊21以及第2LED塊31針對全波整流電路82并聯(lián)地連接的電流路徑。在時刻T13,如果全波整流電路82的輸出電壓成為小于第2正向電壓V2,則第2LED塊31熄滅,而第ILED塊21繼續(xù)點亮(參照圖10 (f))。此時,以使第ILED塊針對全波整流電路82連接的方式形成電流路徑。另外,在時刻T14,如果全波整流電路82的輸出電壓成為小于第I正向電壓VI,則所有LED變得不點亮。
逆向電流防止用二極管85防止從第I中間電路30向始端電路20側(cè)錯誤地流入電流從而造成第ILED塊21中包含的LED破損。另外,逆向電流防止用二極管18防止從第2中間電路50向第I中間電路30側(cè)錯誤地流入電流從而造成第2LED塊31中包含的LED破損。進(jìn)而,逆向電流防止用二極管86防止從終端電路40向第2中間電路50側(cè)錯誤地流入電流從而造成第4LED塊51中包含的LED破損。另外,在始端電路20、第I中間電路30、第2中間電路50以及終端電路40中包含的電流控制部中,分別調(diào)整阻抗,進(jìn)行電流控制。此時,電流控制部的電壓下降也變化。于是,如果對逆向電流防止用二極管85、86以及88施加正向偏置,則逐漸開始流過電流,電流路徑如上所述切換。恒定電流二極管89防止特別在圖9 (g)的狀況下,向第ILED塊2廣第4LED塊51流入過電流。如從圖9 (a) 圖9 (g)以及圖10 (a) 圖10 (f)可知,在圖9 (g)的狀態(tài)以外,某一個電流控制部存在于電流路徑中,所以能夠防止向各LED塊流入過電流。但是,在圖9 (g)的狀態(tài)下,在電流路徑中不存在電流控制部,所以插入了恒定電流二極管89。另夕卜,恒定電流二極管89的插入部位不限于第I中間電路20與第2中間電路50之間,只要是圖9 (g)的狀態(tài)下的電流路徑中,則也可以是其他部位。另外,也可以在圖9 (g)的狀態(tài) 下的電流路徑中的多個場所配置恒定電流二極管。另外,只要是能夠在圖9 (g)的狀況下,防止向第ILED塊2廣第4LED塊51流入過電流的結(jié)構(gòu),則也可以是其他電流調(diào)整元件、例如接合型FET。另外,還能夠?qū)⑹褂昧耸级穗娐?0、第I中間電路30、第2中間電路50以及終端電路40的由電阻和雙極性晶體管構(gòu)成的電流監(jiān)視器以及由MOSFET構(gòu)成的電流控制電路用作電流調(diào)整元件。如上所述,在LED驅(qū)動電路3中,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓,切換電流路徑,所以無需設(shè)置多個開關(guān)電路。另外,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓、和各LED塊中包含的所有LED的實際的Vf的合計,自動地確定電流路徑的切換,所以無需預(yù)先根據(jù)LED塊中包含的LED的個數(shù)預(yù)測而控制切換各LED塊的定時,而能夠在最有效的定時,進(jìn)行各LED塊之間的串聯(lián)以及并聯(lián)之間的切換。另外,即使商用電源的電源電壓不同,只要與其對應(yīng)地調(diào)整各LED塊的LED的串聯(lián)數(shù)即可,而無需變更電路自身。另外,即使在圖7所示的LED驅(qū)動電路3中,也可以如圖6所示,在全波整流電路82的輸出端子之間配置用于使電解電容器60等的輸出平滑化的元件或者電路。另外,為便于說明,在上述例子中,針對每個LED塊變更了各LED塊的LED的串聯(lián)數(shù),但也可以使所有LED塊或者一部分的LED塊中的LED的串聯(lián)數(shù)成為相同的個數(shù)。如果使所有LED塊或者一部分的LED塊中的LED的串聯(lián)數(shù)成為相同的個數(shù),則制造上便利,且有可能降低成本。進(jìn)而,在上述例子中,在各LED塊中,將所有LED串聯(lián)地連接,但也可以在塊內(nèi),針對串聯(lián)地連接了多個的LED,如2電路、3電路那樣進(jìn)行多個電路的并聯(lián)連接。圖11是用于說明LED驅(qū)動電路的發(fā)展方式的圖。在上述中,說明了中間電路是I個的情況(圖I所示的LED驅(qū)動電路I)以及中間電路是2個的情況(圖7所示的LED驅(qū)動電路3)。但是,本發(fā)明的LED驅(qū)動電路還能夠應(yīng)用于中間電路是N個的情況。即,如圖11所示,能夠在始端電路20與終端電路40之間,適宜地設(shè)置多個中間電路。另外,在圖11中,為便于說明,并未記載所有電路結(jié)構(gòu)。在圖11的例子中,在第2中間電路50的終端電路40側(cè),配置了 I個恒定電流二極管70。但是,恒定電流二極管70的配置部位以及個數(shù)不限于此,在形成了所有電路中包含的LED塊針對全波整流電路82串聯(lián)地連接那樣的電流路徑的情況(例如,參照圖9 (g))下,以不向各LED塊流入過電流的方式,在這樣的路徑內(nèi)的某一部位或者多個場所配置恒定電流二極管70即可。如比較圖3以及圖8可知,如果減少LED塊中包含的LED的個數(shù),則相應(yīng)地,能夠縮短時刻TO至?xí)r刻Tl (LED最初開始點亮的時間)的時間。因此,通過增加中間電路的個數(shù),來減少I個中間電路中包含的LED的個數(shù),能夠進(jìn)一步提高LED的驅(qū)動效率。特別,在本發(fā)明的LED驅(qū)動電路中,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓、和各LED塊中包含的所有LED的實際的Vf的合計,自動地確定電流路徑的切換,所以具有即使中間電路較多,也能夠高效地進(jìn)行LED塊之間的切換這樣的優(yōu)點。進(jìn)而,如果預(yù)先增加LED塊數(shù),而降低LED塊內(nèi)的LED的正向電壓,則能夠減少包括MOSFET的電流控制部的電力損失。
另外,LED的驅(qū)動效率是指,所有LED以額定電流驅(qū)動的時間上的比例。在圖I所示的LED驅(qū)動電路I的情況下,如果參照圖3,表示LED的驅(qū)動效率(K (%)),則能夠如以下那樣表不。K=IOOX {VI X (T10 - TD+V2X (T9 - T2)+V3}/{ (V1+V2+V3)X (Til - TO)}例如,包括3個LED塊的圖I所示的LED驅(qū)動電路I的情況(第ILED塊的LED的數(shù)量是10個、第2LED塊的LED的數(shù)量是12個以及第3LED塊的LED的數(shù)量是14個的情況)的LED的驅(qū)動效率是80. 5%,包括4個LED塊的圖7所示的LED驅(qū)動電路3的情況(第ILED塊的LED的數(shù)量是8個、第2LED塊的LED的數(shù)量是9個、第4LED塊的LED的數(shù)量是10個以及第3LED塊的LED的數(shù)量是12個情況)的驅(qū)動效率是83. 9%。另外,通過LED的數(shù)量調(diào)整、向各塊的分配調(diào)整,也能夠提高驅(qū)動效率,例如,在第ILED塊的LED的數(shù)量是9個、第2LED塊的LED的數(shù)量是9個、第4LED塊的LED的數(shù)量是9個以及第3LED塊的LED的數(shù)量是9個情況下,驅(qū)動效率成為86. 0%。圖12是又一 LED驅(qū)動電路4的概略結(jié)構(gòu)圖。圖12所示的LED驅(qū)動電路4僅包括作為LED驅(qū)動電路的最小要素的、始端電路20、終端電路40、以及連接始端電路20和終端電路40的逆向電流防止用二極管85。LED驅(qū)動電路4的特征在于始端電路20中包含的第ILED塊21和終端電路40中包含的第3LED塊41根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓自動地切換而形成針對全波整流電路82并聯(lián)地連接的電流路徑(Ix以及Iy)、和針對全波整流電路82串聯(lián)地連接的電流路徑(Iz)的點。通過全波整流電路82的輸出電壓增加使通過第ILED塊21的電流Ia增加,以使第I電流控制部23的阻抗成為高的狀態(tài)的方式進(jìn)行控制來限制電流Ib,對到此為止施加了逆向偏置的二極管85開始施加正向偏置,到此為止沒有流過的電流Ic開始流過,如果開始流過電流Ic,則第3LED塊41中流過的電流Ie增加,從而以使第3電流控制部43的阻抗成為高的狀態(tài)的方式進(jìn)行控制而限制電流Id,從而執(zhí)行從并聯(lián)向串聯(lián)的電流路徑切換。在上述LED驅(qū)動電路中,對于從并聯(lián)向串聯(lián)的電流路徑切換,使用包括始端電路20以及終端電路40的LED驅(qū)動電路4進(jìn)行了說明,但即使是在始端電路20與終端電路40之間包括I個或者多個中間電路的LED驅(qū)動電路,也通過與上述說明同樣的原理,執(zhí)行電路之間的電流路徑切換。圖13是又一 LED驅(qū)動電路5的概略說明圖。LED驅(qū)動電路5包括與商用交流電源(交流100V) 80連接的連接端子81、全波整流電路82、始端電路120、中間電路130、以及終端電路140、逆向電流防止用二極管85以及86、恒定電流二極管87等。始端電路120、中間電路130、以及終端電路140在全波整流電路82的正電源輸出83以及負(fù)電源輸出84之間并聯(lián)地連接。另外,始端電路120以及中間電路130經(jīng)由二極管85而連接,中間電路130以及終端電路140經(jīng)由二極管86以及恒定電流二極管87而連接。始端電路120包括包含I個至多個LED的第ILED塊(LED群)121、用于檢測第ILED塊121中流過的電流I11的第I電流監(jiān)視器122、第I電流控制部123等。第I電流監(jiān)視器122以根據(jù)第ILED塊121中流過的電流I11限制第I電流控制部123中流過的電流的方式動作。中間電路130包括包含I個至多個LED的第2LED塊(LED群)131、用于檢測第2LED
塊131中流過的電流的第2 - I電流監(jiān)視器132以及第2 — 2電流監(jiān)視器134、第2 — I電流控制部133、以及第2 - 2電流控制部135、以及第2 — 3電流監(jiān)視器136等。第2 — I電流監(jiān)視器132以根據(jù)第2LED塊131中流過的電流I15調(diào)整第2 — I電流控制部133中流過的電流I14的方式進(jìn)行控制,第2 - 2電流監(jiān)視器134以根據(jù)第2LED塊131中流過的電流I15限制第2 - 2電流控制部135中流過的電流I16的方式動作。另外,第2 - 3電流監(jiān)視器136以在第ILED塊121和第2LED塊131串聯(lián)地連接的情況下根據(jù)兩個LED塊中流過的電流I15限制后述第3 - 2電流控制部144中流過的電流I18的方式動作。終端電路140包括包含I個至多個LED的第3LED塊(LED群)141、用于檢測第3LED塊141中流過的電流I19的第3電流監(jiān)視器142、第3 — I電流控制部143、第3 — 2電流控制部144等。第3電流監(jiān)視器142以根據(jù)第3LED塊141中流過的電流I19限制第3 — I電流控制部143中流過的電流I18的方式動作。另外,第3 — 2電流控制部144以根據(jù)第2LED塊131中流過的電流I15限制后述第3 - 2電流控制部144中流過的電流I18的方式動作。圖14是示出圖13所示的LED驅(qū)動電路5的具體的電路例105的圖。另外,在電路例105中,對與圖13相同的結(jié)構(gòu)附加相同的編號,用虛線示出與圖13的各結(jié)構(gòu)對應(yīng)的部分。電路例105的連接端子81用于與商用交流電源80連接,在將LED驅(qū)動電路5用于LED燈泡的情況下,形成為LED燈泡的燈座。全波整流電路82是由4個整流元件DfD4構(gòu)成的二極管橋式,具有正電源輸出83以及負(fù)電源輸出84。另外,全波整流電路82既可以是包括由變壓器構(gòu)成的變壓電路的全波整流電路,并且也可以是使用了帶有中心引線的變壓器的二相全波整流電路。始端電路120的第ILED塊121構(gòu)成為包括串聯(lián)地連接的12個LED。第I電流監(jiān)視器122構(gòu)成為包括2個電阻Rll以及R12、和晶體管Q11,第I電流控制部123構(gòu)成為包括作為P型MOSFET的Mil。利用通過第ILED塊121中流過的電流而在電阻Rll中產(chǎn)生的電壓下降而使晶體管Qll的基極電壓變化。通過晶體管Qll的基極電壓變化,在電阻R12中流過的晶體管Qll的發(fā)射極一集電極間電流中引起變化,由此調(diào)整M0SFETM11的柵極電壓,而限制MOSFET Mll的源極一漏極間的電流。中間電路130的第2LED塊131構(gòu)成為包括串聯(lián)地連接的12個LED。第2 — I電流監(jiān)視器132構(gòu)成為包括2個電阻R13以及R14、和晶體管Q12,第2 — I電流控制部133構(gòu)成為包括作為N型MOSFET的M12。利用通過第2LED塊131中流過的電流而在電阻R13中產(chǎn)生的電壓下降而使晶體管Q12的基極電壓變化。通過晶體管Q12的基極電壓變化,在電阻R14中流過的晶體管Q12的集電極一發(fā)射極間電流中引起變化,由此調(diào)整MOSFET M12的柵極電壓,而限制M0SFETM12的源極一漏極間的電流。第2 — 2電流監(jiān)視器134構(gòu)成為包括2個電阻R15以及R16、和晶體管Q13,第2 —2電流控制部135構(gòu)成為包括作為P型MOSFET的M13。第2 — 2電流監(jiān)視器134以及第
2- 2電流控制部135的動作與第I電流監(jiān)視器122以及第I電流控制部123相同。另外,第2 — 3電流監(jiān)視器136構(gòu)成為包括2個電阻R17以及R18、和晶體管Q14。終端電路140的第3LED塊141構(gòu)成為包括串聯(lián)地連接的12個LED。第3電流監(jiān)視器142構(gòu)成為包括2個電阻R19以及R20、和晶體管Q15,第3 — I電流控制部143構(gòu)成為包括作為N型MOSFET的M14。第3電流監(jiān)視器142以及第3 — I電流控制部143的動作與第2 — I電流監(jiān)視器132以及第2 - I電流控制部133相同。
第3 — 2電流控制部144構(gòu)成為包括作為N型MOSFET的M15。在第2 — 3電流監(jiān)視器136中,利用通過電流115而在電阻R17中產(chǎn)生的電壓下降而使晶體管Q14的基極電壓變化。通過晶體管Q14的基極電壓變化,在電阻R18中流過的晶體管Q14的集電極一發(fā)射極間電流中引起變化,由此調(diào)整MOSFET M15的柵極電壓,而限制M0SFETM15的源極一漏極間的電流。在電路例105中,在第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141中,分別串聯(lián)地連接了 12個LED,所以如果對各第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141施加了第I正向電壓Vl (12XVf = 12X3. 2=38. 4 (V))程度的電壓,則第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141中包含的LED點亮。另外,如果對第ILED塊121以及第2LED塊131串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加第2正向電壓V2 ((12+12) X3. 2=76. 8 (V))程度的電壓,則第ILED塊121以及第2LED塊131中包含的LED點亮。進(jìn)而,如果對第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第3正向電壓V3 ((12+12+12) X3. 2=1252 (V))程度的電壓,則第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141中包含的LED點亮。如果以100 (V)利用商用電源電壓,則最大電壓成為約141 (V)。該電壓的穩(wěn)定性應(yīng)考慮±10%左右的變動。全波整流電路82的整流元件DfD4的正向電壓是1.0 (V),在電路例105中,在商用電源電壓是100 (V)時,橋全波整流電路82的最大輸出電壓成為約139 (V)。為了使第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141中包含的所有LED串聯(lián)連接時的總個數(shù)(n) XVf不超過全波整流電路82的最大輸出電壓,使總個數(shù)成為36個(36X3.2=115.2)。另外,如上所述,所有LED的正向電壓Vf是3. 2 (V),但有個體差,實際的值有微量偏差。另外,圖14所示的電路例105的電路結(jié)構(gòu)是一個例子,但不限于此,而能夠包括第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141中包含的LED的個數(shù)而進(jìn)行各種變更等。以下,使用圖15 圖17,說明電路例105的動作。圖15是示出全波整流電路82的輸出電壓波形例C的圖,圖16是示出電路例105的LED塊的切換序列例的圖,圖17是示出圖15的時刻Τ(ΓΤ7的期間的各部的電流例的圖。另外,圖17 Ca)示出電流I11,圖17 (b)示出電流I12,圖17 (c)示出電流I14,圖17 (d)示出電流I16,圖17 (e)示出電流I18,圖17Cf)示出電流119。
另外,將由第I電流監(jiān)視器122設(shè)定的電流I12的設(shè)定電流設(shè)為S2、將由第2 —I電流監(jiān)視器132設(shè)定的電流I14的設(shè)定電流設(shè)為S4、將由第2 - 2電流監(jiān)視器134設(shè)定的電流I16的設(shè)定電流設(shè)為S6、將由第3電流監(jiān)視器142設(shè)定的電流I18的設(shè)定電流設(shè)為S8、將由第2 - 3電流監(jiān)視器136設(shè)定的電流I18的設(shè)定電流設(shè)為S10、將由恒定電流二極管87設(shè)定的電流I17的設(shè)定電流設(shè)為S7。在圖I所示的LED驅(qū)動電路5中,例如,設(shè)定為S2=S4=S8〈S10〈S6〈S7。另外,設(shè)定電流的大小關(guān)系不限于上述,也可以設(shè)定為其他關(guān)系。在時刻TO (參照圖15),在全波整流電路82的輸出電壓是O (V)的情況下,未達(dá)到用于使第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141中的任意一個LED塊點亮的電壓,所以所有LED塊中包含的LED不點亮。在時刻Tl (參照圖15),如果全波整流電路82的輸出電壓成為第I正向電壓VI,而成為為了使第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141分別點亮所需的充分的電壓,則形成分別通過第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141的電流路徑,第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141中包含的LED點亮(參照圖16 (a))。另外,如上所述,在各LED塊中包含的各LED的Vf中有個體差,所以雖然實際上開始點亮,但是否成為 第I正向電壓Vl (38. 4 (V))依賴于實際的電路。但是,在施加了對第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141中分別包含的12個LED的Vf進(jìn)行加法而得到的電壓的時間點,第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141中分別包含的12個LED開始點亮。在圖16 Ca)的狀態(tài)下,In=I12、I14=I15=I16、I18=I19,且對二極管 85 以及 86 施加了逆電壓,所以I13以及I17的電流不流過。此處,第I電流限制部123、第2 — I電流控制部133以及第3 - I電流限制部143分別控制第ILED塊12(Γ第3LED塊140的電流。此時,根據(jù)上述設(shè)定電流的關(guān)系,第2 - 2電流控制部135以及第3 - 2電流限制部144的阻抗成為極其低的狀態(tài)、即ON狀態(tài)。另外,由于對第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141進(jìn)行恒定電流驅(qū)動,所以在時刻Tf Τ2的期間,電流Ιη、112、114、116、I18以及I19呈現(xiàn)大致一定的值(參照圖17 (a) 圖 17 (f))0接下來,在時刻T2 (參照圖15),全波整流電路82的輸出電壓成為第2正向電壓V2,即使在將第ILED塊121和第2LED塊131串聯(lián)地連接了的情況下,如果成為為了使它們中包含的所有LED點亮所需的充分的電壓,則也以使第ILED塊121和第2LED塊131針對全波整流電路82串聯(lián)地連接的方式,切換電流路徑(參照圖16 (b))。以下,說明從圖16 Ca)向圖16 (b)的轉(zhuǎn)移。在全波整流電路82的輸出電壓從第I正向電壓Vl上升到第2正向電壓V2時,第I電流監(jiān)視器122以在第I電流控制部123中限制電流I13的方式進(jìn)行控制。如上所述,在圖16 Ca)的狀態(tài)下,第I電流限制部23、第2 — I電流控制部133以及第3 — I電流限制部143分別控制第ILED塊12(Γ第3LED塊140的電流。但是,如果全波整流電路82的輸出電壓上升,則控制為第ILED塊121的正向電壓依舊保持一定的VI,第I電流控制部123中的電壓下降增加,即第I電流控制部123的阻抗成為高的狀態(tài)。這樣,在從圖16 (a)向圖16 (b)的轉(zhuǎn)移狀態(tài)下,第I電流控制部123的電壓下降、和第2 — I電流控制部133的電壓下降成為大的狀態(tài)。此處,雖然對二極管85到此施加了逆向偏置,但自此施加正向偏置,而開始流過電流113。于是,第I電流監(jiān)視器122以增大第I電流控制部123的阻抗,而減少電流I12的方式動作。另外,在第2 - I電流監(jiān)視器132中,由于對到此為止監(jiān)視的電流I14加上電流I13量,所以在第2 - I電流控制部133中控制為減少電流I14的方向,即增高第2 - I電流控制部133的阻抗。因此,電流I12以及I14逐漸變少,最后電流I12以及I14成為大致零,成為I11=I13=I15=I16的狀態(tài)(圖16 (b)的狀態(tài))(參照圖17 (b)以及圖17 (C))。此時,第I電流控制部123以及第2 - I電流控制部133成為高阻抗、即OFF狀態(tài)。于是,第2 — 2電流監(jiān)視器134控制第2 - 2電流控制部135的阻抗,而以電流I16的設(shè)定電流S6使電流流過。這樣,通過利用第2 - 2電流監(jiān)視器134的第2 — 2電流控制部135的阻抗控制,在時刻T2 T3的期間,對電流Ιη、113、I15以及I16以比時刻Tf Τ2高的值進(jìn)行恒定電流驅(qū)動(參照圖17 Ca)以及圖17 (d))。此時,第2 — 3電流監(jiān)視器136在第ILED塊121和第2LED塊131串聯(lián)地連接了的情況下檢測兩個LED塊中流過的電流I5的值的上升,控制第
3- 2電流控制部144,以不流過電流I8的方式進(jìn)行控制,以使第3LED塊141不點亮的方式進(jìn)行控制(參照圖17 (e)以及圖17 (f))。因此,僅形成圖16 (b)那樣的電流路徑。另夕卜,對于在圖16 (b)中,以不使第3LED塊141點亮的方式進(jìn)行控制的理由,后述。如上所述,設(shè)定電流成為S2=S4=S8〈S6,所以在圖16 (b)的狀態(tài)下,第I電流限制部123以及第2 - I電流限制部133的阻抗高而成為OFF狀態(tài)。另外,由于設(shè)定為S10〈S6,所以通過第2 - 3電流監(jiān)視器136,第3 - 2電流限制部144的阻抗高而成為OFF狀態(tài)、SP電流I18成為被切斷的狀態(tài)。因此,在圖16 (b)的狀態(tài)下,第3 — 2電流限制部135控制第ILED塊121以及第2LED塊131中流過的電流。但是,在全波整流電路82的輸出電壓是第2正向電壓V2以上時,通過第2 - 3電流監(jiān)視器136,始終不會解除由第3 — 2電流限制部144進(jìn)行的電流限制,所以電流I18始終被切斷。接下來,在時刻T3 (參照圖15),全波整流電路82的輸出電壓成為第3正向電壓V3,即使在將第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141串聯(lián)地連接了的情況下,如果成為為了使它們中包含的所有LED點亮所需的充分的電壓,則也以針對全波整流電路82串聯(lián)地連接第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141的方式,切換電流路徑(參照圖 16 (C))。以下,說明從圖16 (b)向圖16 (C)的轉(zhuǎn)移。如果全波整流電路82的輸出電壓接近第3正向電壓V3,則雖然對二極管86到此為止施加了逆向偏置,但自此施加正向偏置,而電流I17開始流入到終端電路140。在全波整流電路82的輸出電壓從第2正向電壓V2上升到第3正向電壓V3時,第2 - 2電流監(jiān)視器134以調(diào)整第2 - 2電流控制部135的阻抗,而限制電流I16的方式進(jìn)行控制。此時,第2 - 2電流控制部135的電壓下降逐漸增加。由于將第2 - 3電流監(jiān)視器136的電流設(shè)定SlO設(shè)定為低于第2 - 2電流監(jiān)視器134的電流設(shè)定S6,所以在全波整流電路82的輸出電壓成為大于等于第2正向電壓V2時,第3 — 2電流限制部144的阻抗高,而不會流過電流118。另外,第2 - 2電流監(jiān)視器134以提高第2 - 2電流控制部135的阻抗,而減少電流I16的方式進(jìn)行控制。因此,電流I16逐漸變少,最后電流I16成為大致零,而成為I11=I13=I15=Id9的狀態(tài)(圖16 (c)的狀態(tài))。在圖16 (C)的狀態(tài)下,I11=I13=I15=I17=I19,且如果將恒定電流二極管87的設(shè)定電流設(shè)為S7,則該狀態(tài)下的電流是S7 (參照圖17 Ca)以及圖17 (f))。另外,在該狀態(tài)下,112、114、I16以及I18的電流幾乎不流過(參照圖17 (b) 圖17 (e))。如上所述,設(shè)定為S2=S4=S8〈S10〈S6〈S7,所以在圖16 (c)的狀態(tài)下,恒定電流二極管87控制第ILED塊12(Γ第3LED塊140中流過的電流。接下來,在時刻Τ4 (參照圖15),如果全波整流電路82的輸出電壓降低為小于第3正向電壓V3,則第2 - 2電流監(jiān)視器134以在第2 — 2電流控制部135中緩和電流I16的限制的方式進(jìn)行控制。于是,電流I16逐漸開始流過,電流I17降低。此時,由于將第2 - 3電流監(jiān)視器136的電流設(shè)定SlO設(shè)定為低于第2 - 2電流監(jiān)視器134的電流設(shè)定S6,所以在電源電壓是V2以上時,第3 - 2電流限制部144的阻抗高,而不會流過電流118。如果電源電壓降低為V3以下,則第3LED塊141熄滅,而從圖16 (c)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移為圖16 (d)的狀態(tài)。在該狀態(tài)下,成為電流I11=I13=I15=I16 (參照圖17 Ca)以及圖17 (d))。另外,如上所述,以成為S2〈S6的關(guān)系預(yù)先設(shè)定了第I電流監(jiān)視器122的設(shè)定電壓S2和第2 — 2電流監(jiān)視器134的設(shè)定電壓S6,所以根據(jù)第ILED塊121與第2LED塊131的 串聯(lián)關(guān)系,第2LED塊131與第3LED塊141的串聯(lián)關(guān)系首先被切斷。
接下來,在時刻T5(參照圖15),如果全波整流電路82的輸出電壓成為小于第2正向電壓V2,則成為小于為了使將第ILED塊121和第2LED塊131串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)中包含的LED點亮所需的充分的電壓,所以形成分別通過第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141的電流路徑,第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141中包含的LED點亮(參照圖16 (e))。另外,通過全波整流電路82的輸出電壓成為小于第2正向電壓V2,第2 — 3電流監(jiān)視器136使第3 — 2電流控制部144成為ON狀態(tài),所以電流I18的切斷被解除。因此,In=I12、I14=I15=I16、I18=I19,且對二極管85以及86施加了逆電壓,所以不流過I13以及I17的電流(參照圖17 Ca) 圖17 (f))。接下來,在時刻T6 (參照圖15),如果全波整流電路82的輸出電壓成為小于第I正向電壓VI,則成為小于為了使第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141中包含的所有LED點亮所需的充分的電壓,所以變得不流過所有電流I11I19 (參照圖17 Ca) 圖17 (f))。以后,反復(fù)時刻Τ(Γ時刻T7 (接下來相當(dāng)于循環(huán)的時刻Τ0)的狀態(tài),同時進(jìn)行第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141的各LED的點亮。逆向電流防止用二極管85防止從中間電路130向始端電路120側(cè)錯誤地流入電流從而造成第ILED塊121中包含的LED破損。另外,逆向電流防止用二極管86防止從終端電路140向中間電路130側(cè)錯誤地流入電流從而造成第2LED塊131中包含的LED破損。另外,在始端電路120、中間電路130、以及終端電路140中包含的電流控制部中,分別調(diào)整阻抗,而進(jìn)行電流控制。此時,電流控制部的電壓下降也變化。于是,如果對逆向電流防止用二極管85以及86施加正向偏置,則逐漸開始流過電流,電流路徑如上所述進(jìn)行切換。恒定電流二極管87特別在圖16 (C)的狀況下,防止向第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141流入過電流。如從圖16 (a) 圖16 (e)可知,在圖16 (c)的狀態(tài)以外,某一個電流控制部存在于電流路徑中,所以能夠防止向各LED塊流入過電流。但是,在圖16 (c)的狀態(tài)下,在電流路徑中不存在電流控制部,所以插入了恒定電流二極管87。另外,恒定電流二極管87的插入部位不限于中間電路130與終端電路140之間,只要是圖16 (c)的狀態(tài)下的電流路徑中,則也可以是其他部位。另外,也可以在圖16(c)的狀態(tài)下的電流路徑中的多個場所配置恒定電流二極管。另外,只要是能夠防止在圖16 (c)的狀況下,向第ILED塊121、第2LED塊131以及第3LED塊141流入過電流的結(jié)構(gòu),則也可以代替恒定電流二極管87而使用恒定電流電路或者高電力電阻等電流調(diào)整電路或者元件。如上所述,在電路例105中,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓,切換電流路徑,所以無需設(shè)置多個開關(guān)電路。另外,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓、和各LED塊中包含的所有LED的實際的Vf的合計,自動地確定電流路徑的切換,所以無需預(yù)先根據(jù)LED塊中包含的LED的個數(shù)預(yù)測而控制切換各LED塊的定時,而能夠在最有效的定時,進(jìn)行各LED塊之間的串聯(lián)以及并聯(lián)之間的切換。以下,使用圖33以及圖34,進(jìn)一步說明LED驅(qū)動電路5中的第2 — 3電流監(jiān)視器136和第3 — 2電流控制部144的工作。 圖33示出從圖13所示的LED驅(qū)動電路5刪除了第2 — 3電流監(jiān)視器136和第3-2電流控制部144的LED驅(qū)動電路12。圖34是示出在圖33所示的LED驅(qū)動電路12中如圖15所示的波形例C那樣全波整流電路82的輸出電壓變化了的情況的、LED塊的切換序列例的圖。在圖33所示的LED驅(qū)動電路12中,不存在第2 — 3電流監(jiān)視器136和第3 — 2電流控制部144,所以在全波整流電路82的輸出電壓從第I電壓Vl成為第2電壓V2的情況下,從圖34 (a)所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到圖34 (b)的狀態(tài)。在圖34 (b)的狀態(tài)下,僅對第3LED塊141施加在將第ILED塊121以及第2LED塊131串聯(lián)地連接了的狀態(tài)下僅使兩個LED塊中包含的LED點亮的電壓。第3LED塊141的阻抗是第ILED塊121以及第2LED塊131的合計的阻抗的約1/2,所以通常相應(yīng)地流過更大量的電流。但是,通過第3電流控制部143對第3LED塊141進(jìn)行恒定電流驅(qū)動。即,第3電流控制部143中的電流限制量成為圖33所示的電路的損失。在從圖34 (c)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到圖34 Cd)的狀態(tài)的情況下也產(chǎn)生上述電力損失。這樣,第2 - 3電流監(jiān)視器136和第3 — 2電流控制部144防止圖34 (b)以及圖34 Cd)所示那樣的2個LED塊串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)、和I個LED塊針對全波整流電路82并聯(lián)地連接那樣的阻抗相互不同的LED塊針對全波整流電路82并聯(lián)地連接。即,如圖16(b)以及圖16 (d)所示,為了防止發(fā)生不均勻的狀態(tài),以使第3LED塊141不點亮的方式進(jìn)行控制,由此,防止發(fā)生電力損失。圖18 (a)是示出LED驅(qū)動電路5的接通電力、功耗以及電力損失的圖,圖18 (b)是示出LED驅(qū)動電路12的接通電力、功耗以及電力損失的圖。在圖18 (a)中,實線E1表示LED驅(qū)動電路5中的接通電力,虛線E2表示LED驅(qū)動電路5中的功耗,單點劃線E3表示LED驅(qū)動電路5中的電力損失。同樣地,在圖18(b)中,實線E4表示LED驅(qū)動電路12中的接通電力,虛線E5表示LED驅(qū)動電路12中的功耗,單點劃線E6表示LED驅(qū)動電路12中的電力損失。如果定義為變換效率(%) =功耗/接通電力X 100,則根據(jù)圖18 Ca)以及(b),圖13所示的LED驅(qū)動電路5中的變換效率是80. 3 (%),相對于此,圖33所示的LED驅(qū)動電路12的變換效率低至72. 9 (%)。其原因為,如上所述,在圖34 (b)或者圖34 (d)的狀態(tài)下,發(fā)生包括相同個數(shù)的LED的2個LED塊串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)、和I個LED塊針對全波整流電路82并聯(lián)地連接那樣的阻抗不均勻的狀態(tài)。這樣,在LED驅(qū)動電路5中,通過第2 —3電流監(jiān)視器136和第3 — 2電流控制部144,在規(guī)定的定時使第3LED塊141熄滅,所以能夠抑制電力損失,提高LED驅(qū)動電路的變換效率。圖19是又一 LED驅(qū)動電路6的概略說明圖。圖19所示的LED驅(qū)動電路6、與圖13所示的LED驅(qū)動電路5的差異僅為,LED驅(qū)動電路6在全波整流電路82的輸出端子之間具有電解電容器60的點。通過電解電容器60,對全波整流電路82的輸出電壓波形進(jìn)行平滑化(參照圖15的電壓波形D)。在圖13所示的LED驅(qū)動電路5的電壓波形例C中,在時刻Τ(Γ時刻Tl以及時刻Τ6 時刻Τ7的期間,小于第I正向電壓VI,所以任意一個LED都不點亮。因此,在圖13所示的LED驅(qū)動電路5中,LED不點亮的期間和LED點亮的期間交替反復(fù),即在商用頻率是50Hz時LED以IOOHz點滅,在商用頻率是60Hz時LED以120Hz點滅。相對于此,在圖19所示的LED驅(qū)動電路6中,對全波整流電路82的輸出電壓波形進(jìn)行平滑化,所以全波整流電路82的輸出電壓始終大于等于第I正向電壓VI,所有LED塊 點亮(參照圖15的虛線D)。另外,也可以使全波整流電路82的輸出電壓始終大于等于第2正向電壓V2。這樣,能夠通過圖19所示的LED驅(qū)動電路6防止LED的點滅。另外,在圖19的例子中,追加了電解電容器60,但也可以代替電解電容器60,而利用用于使全波整流電路82的輸出電壓波形平滑化的陶瓷電容器、其他元件或者電路。進(jìn)而,為了抑制高頻電流來改善功率因數(shù),也可以將線圈設(shè)置于比全波整流電路82的二極管橋前面的AC輸入側(cè)、比二極管橋后面的整流輸出側(cè)。圖20是又一 LED驅(qū)動電路7的概略結(jié)構(gòu)圖。在圖20所示的LED驅(qū)動電路7中,將圖13所示的商用交流電源(交流100V) 80、與商用交流電源80連接的連接端子81以及全波整流電路82省略而進(jìn)行了記載,但正電源輸出83以及負(fù)電源輸出84與未圖示的全波整流電路82連接。圖20所示的LED驅(qū)動電路7與圖13所示的LED驅(qū)動電路5的差異僅為,在LED驅(qū)動電路7中,第2 — 3電流監(jiān)視器136并非配置于第2LED塊131與第2 — 2電流監(jiān)視器134之間,而配置于逆向電流防止二極管85與第2 — I電流監(jiān)視器132之間的點。另外,LED驅(qū)動電路7中的電流路徑的切換序列與圖16所示的LED驅(qū)動電路5的情況相同。在圖13所示的LED驅(qū)動電路5中,如上所述,需要將第2 — 3電流監(jiān)視器136的電流設(shè)定SlO設(shè)定為第2 - I電流監(jiān)視器132的電流設(shè)定S4、與第2 — 2電流監(jiān)視器134的電流設(shè)定S6的中間。其原因為,在圖16 (a)的狀態(tài)下,需要使第3 — 2電流限制部144成為ON狀態(tài),在圖16 (b)的狀態(tài)下,需要使第3 — 2電流限制部144成為OFF狀態(tài)。相對于此,在圖20所示的LED驅(qū)動電路7中,具有第2 — 3電流監(jiān)視器136的電流設(shè)定SlO低于第2 - 2電流監(jiān)視器134的電流設(shè)定S6即可,使電流設(shè)定的自由度增加這樣的優(yōu)點。進(jìn)而,還具有第2 - 3電流監(jiān)視器136的電流設(shè)定SlO與第2 — 2電流監(jiān)視器134的電流設(shè)定S6的差異越大,圖16 (b)的狀態(tài)下的第3 — 2電流限制部144的動作越穩(wěn)定這樣的優(yōu)點。圖21是又一 LED驅(qū)動電路8的概略結(jié)構(gòu)圖。在圖21所示的LED驅(qū)動電路8中,將圖13所示的商用交流電源(交流100V) 80、與商用交流電源80連接的連接端子81以及全波整流電路82省略而進(jìn)行了記載,但正電源輸出83以及負(fù)電源輸出84與未圖示的全波整流電路82連接。另外,LED驅(qū)動電路8具有始端電路201、4個中間電路202 205、以及終端電路206,在各電路之間具有逆向電流防止用二極管281 285以及恒定電流二極管290。始端電路201與圖13所示的始端電路120同樣地,包括包含多個LED的第ILED塊210、檢測第ILED塊210中流過的電流的第I電流監(jiān)視器211、第I電流控制部212等。第I電流監(jiān)視器211以根據(jù)第ILED塊210中 流過的電流限制第I電流控制部212中流過的電流的方式動作。終端電路206與圖13所示的終端電路140同樣地,包括包含多個LED的第6LED塊260、用于檢測第6LED塊260中流過的電流的第6電流監(jiān)視器261、第6電流控制部262等。第6電流監(jiān)視器261以根據(jù)第6LED塊260中流過的電流限制第6電流控制部262中流過的電流的方式動作。中間電路202與圖13所示的中間電路130同樣地,包括包含多個LED的第2LED塊220、用于檢測第2LED塊220中流過的電流的第2 — I電流監(jiān)視器221以及第2 — 2電流監(jiān)視器223、第2 - I電流控制部222、以及第2 — 2電流控制部224等。第2 — I電流監(jiān)視器221以根據(jù)第2LED塊220中流過的電流調(diào)整第2 — I電流控制部222中流過的電流的方式進(jìn)行控制,第2 - 2電流監(jiān)視器223以根據(jù)第2LED塊220中流過的電流限制第2 —2電流控制部224中流過的電流的方式動作。另外,中間電路203 205也與中間電路203同樣地,具有包括多個LED的LED塊、檢測LED塊中流過的電流的2個電流監(jiān)視器、以及通過電流監(jiān)視器限制電流的2個電流控制部。另外,LED驅(qū)動電路8具有與圖13所示的LED驅(qū)動電路5的第2 — 3電流監(jiān)視器136以及第3 - 2電流控制部144同樣的功能,并具有用于防止在LED塊被串聯(lián)和/或并聯(lián)地切換的情況下發(fā)生不均勻的狀態(tài)而產(chǎn)生電力損失的電流監(jiān)視器271和通過電流監(jiān)視器限制流過的電流(在第3LED塊230和第4LED塊240串聯(lián)地連接了的情況下兩個LED塊中流過的電流)的電流控制部272。圖22是示出圖21所示的LED驅(qū)動電路8的LED塊的切換序列例的圖。在圖21中,在始端電路201、終端電路206以及中間電路202 205中,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓,進(jìn)行各LED塊的串聯(lián)和/或并聯(lián)的切換的方式與在LED驅(qū)動電路I中說明的方式相同,所以使用圖22,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓,說明各LED塊的切換序列。另外,在始端電路201、終端電路206以及4個中間電路202 205各自的LED塊中,全部分別串聯(lián)地連接了 6個LED,LED驅(qū)動電路8中包含的LED的總數(shù)是36個。例如,在時刻T0,全波整流電路82的輸出電壓是O (零)的情況下,第ILED塊21(Γ第6LED塊260中包含的LED都不點亮。在第ILED塊21(Γ第6LED塊260中,分別串聯(lián)地連接了 6個LED,所以例如,如果成為時刻Tl,從全波整流電路82對各第ILED塊21(Γ第6LED塊260施加了第I正向電壓Vl (6XVf = 6X3. 2=19. 2 (v))程度的電壓,則各第ILED塊21(Γ第6LED塊260中包含的LED點亮(參照圖22(a))。此時,電流控制部272是ON狀態(tài),通過第5 — 2電流控制部254控制第5LED塊250中流過的電流,通過第6電流控制部262控制第6LED塊260中流過的電流。接下來,例如,如果成為時刻Τ2,而從全波整流電路82對第ILED塊210以及第2LED塊220串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)、第3LED塊230以及第4LED塊240串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)、以及第5LED塊250以及第6LED塊260串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第2正向電壓V2 ((6+6) X 3. 2=38.4 (V))程度的電壓,則各個LED塊中包含的LED點亮(參照圖22 (b))。此時,電流控制部272是ON狀態(tài),通過第5 — I電流控制部252控制第5LED塊250以及第6LED塊260中流過的電流。接下來,例如,如果成為時刻T3,而從全波整流電路82對第ILED塊210、第2LED塊220、第3LED塊230以及第4LED塊240串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第3正向電壓V3 ((6+6+6+6) X 3. 2=76.8 (V))程度的電壓,則各個LED塊中包含的LED點亮(參照圖22(C))。此處,即使從全波整流電路82對第5LED塊250以及第6LED塊260串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第3正向電壓V3,也能夠使其中包含的LED點亮。但是,如果以第3正向電壓V3,使第5LED塊250以及第6LED塊260中包含的LED點亮,則如圖16 (b)以及圖16(d)中的說明,發(fā)生第5 — I電流限制部252中的電力損失。因此,在LED驅(qū)動電路8中,通過電流監(jiān)視器271以使電流控制部272成為OFF狀態(tài),而不會向第5LED塊250以及第6LED塊260流入電流的方式進(jìn)行控制。另外,在大于等于第3正向電壓V3時,電流監(jiān)視器271 使電流控制部272成為OFF狀態(tài),切斷通過電流控制部272的電流。接下來,例如,如果成為時刻T4,而從全波整流電路82對第ILED塊210、第2LED塊220、第3LED塊230、第4LED塊240以及第5LED塊250串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第4正向電壓V4 ((6+6+6+6+6) X 3. 2=96. O (V))程度的電壓,則各個LED塊中包含的LED點亮(參照圖22 (d))。如果接近第4正向電壓V4,則雖然對二極管284到此為止施加了逆向偏置,但自此施加正向偏置,而向第5LED塊250開始流入電流。但是,由于全波整流電路82的輸出電壓不充分高,所以電流不會流至第6LED塊260。此時,通過電流監(jiān)視器271,電流控制部272是OFF狀態(tài)。此處,即使從全波整流電路82對第6LED塊260施加了第4正向電壓V4,也有可能使其中包含的LED點亮。但是,如果以第4正向電壓V4,使第6LED塊260中包含的LED點亮,則如圖16 (b)以及圖16 (d)中的說明,發(fā)生第6電流限制部262中的電力損失。因此,在LED驅(qū)動電路8中,如上所述,電流監(jiān)視器271和電流控制部272動作,而以不向第6LED塊260流入電流的方式進(jìn)行控制。接下來,例如,如果成為時刻T5,而從全波整流電路82對第ILED塊21(Γ第6LED塊260串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第5正向電壓V5 ((6+6+6+6+6+6) X3. 2=115. 2 (V))程度的電壓,則各個LED塊中包含的LED點亮(參照圖22( e ))。如果接近第5正向電壓V5,則雖然對二極管285到此為止施加了逆向偏置,但自此施加正向偏置,而向第6LED塊260開始流入電流。此時,通過電流監(jiān)視器271,電流控制部272是OFF狀態(tài)。在圖21所示的LED驅(qū)動電路8中,以下,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓,反復(fù)圖22 (a廣圖22 (e)的狀態(tài),同時各LED塊點亮。如上所述,在LED驅(qū)動電路8中,通過電流監(jiān)視器271和電流控制部272,防止發(fā)生不均勻的狀態(tài)而產(chǎn)生電力損失。圖23是示出LED驅(qū)動電路8的接通電力、功耗以及電力損失的圖。在圖23中,實線F1表示LED驅(qū)動電路8中的接通電力,虛線F2表示LED驅(qū)動電路8中的功耗,單點劃線F3表示LED驅(qū)動電路8中的電力損失。根據(jù)圖23,圖21所示的LED驅(qū)動電路8中的變換效率是81. 5(%)。這樣,在LED驅(qū)動電路8中,通過電流監(jiān)視器271和電流控制部272,在規(guī)定的定時使第5LED塊250和/或第6LED塊260熄滅,所以能夠抑制電力損失,提高LED驅(qū)動電路的變換效率。圖24是又一 LED驅(qū)動電路9的概略結(jié)構(gòu)圖。在圖24所示的LED驅(qū)動電路9中,將圖I所示的商用交流電源(交流100V)80、與商用交流電源80連接的連接端子81以及全波整流電路82省略而進(jìn)行了記載,正電源輸出83以及負(fù)電源輸出84與未圖示的全波整流電路82連接。另外,LED驅(qū)動電路9具有始端電路301、2個中間電路1302以及303、以及終端電路304,并在各電路之間具有逆向電流防止用二極管381 383以及恒定電流二極管390。始端電路301與圖13所示的始端電路120同樣地,構(gòu)成為包括包含多個LED的第ILED塊310、檢測第ILED塊310中流過的電流的第I電流監(jiān)視器311、第I電流控制部312 等。第I電流監(jiān)視器311以根據(jù)第ILED塊310中流過的電流限制第I電流控制部312中流過的電流的方式動作。終端電路304與圖13所示的終端電路140同樣地,構(gòu)成為包括包含多個LED的第4LED塊340、用于檢測第4LED塊340中流過的電流的第4電流監(jiān)視器341、第4電流控制部342等。第4電流監(jiān)視器341以根據(jù)第4LED塊340中流過的電流限制第4電流控制部342中流過的電流的方式動作。中間電路302與圖13所示的中間電路130同樣地,構(gòu)成為包括包含多個LED的第2LED塊320、用于檢測第2LED塊320中流過的電流的第2 — I電流監(jiān)視器321以及第2 —2電流監(jiān)視器323、第2 — I電流控制部322、以及第2 — 2電流控制部324等。第2 — I電流監(jiān)視器321以根據(jù)第2LED塊320中流過的電流調(diào)整第2 — I電流控制部322中流過的電流的方式進(jìn)行控制,第2 - 2電流監(jiān)視器323以根據(jù)第2LED塊320中流過的電流限制第2-2電流控制部324中流過的電流的方式動作。另外,中間電路303也與中間電路302同樣地,具有包括多個LED的LED塊、檢測LED塊中流過的電流的2個電流監(jiān)視器、以及通過電流監(jiān)視器限制電流的2個電流控制部。另外,LED驅(qū)動電路9具有與圖13所示的LED驅(qū)動電路5的第2 — 3電流監(jiān)視器136以及第3 - 2電流控制部144同樣的功能,并具有用于防止在LED塊被串聯(lián)和/或并聯(lián)地切換的情況下發(fā)生不均勻的狀態(tài)而產(chǎn)生電力損失的電流監(jiān)視器371和通過電流監(jiān)視器371限制流過的電流(在第ILED塊310和第2LED塊320串聯(lián)地連接了的情況下兩個LED塊中流過的電流)的電流控制部372。圖25是示出圖24所示的LED驅(qū)動電路9的LED塊的切換序列例的圖。在圖24中,在始端電路301、終端電路304、以及中間電路302以及303中,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓,進(jìn)行各LED塊的串聯(lián)和/或并聯(lián)的切換的方式與在LED驅(qū)動電路5中說明的方式相同,所以使用圖25,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓,說明各LED塊的切換序列。另外,在始端電路301的第ILED塊310中串聯(lián)地連接了 6個LED,在中間電路302的第2LED塊320中串聯(lián)地連接了 6個LED,在中間電路303的第3LED塊中串聯(lián)地連接了 12個LED,在終端電路304的第4LED塊340中串聯(lián)地連接了 12個LED,LED驅(qū)動電路9中包含的LED的總數(shù)是36個。例如,在時刻T0,在全波整流電路82的輸出電壓是O (零)的情況下,第ILED塊31(Γ第4LED塊340中包含的LED都不點亮。在第ILED塊310以及第2LED塊320中,分別串聯(lián)地連接了 6個LED,所以例如,如果成為時刻Tl,而從全波整流電路82對各第ILED塊310以及第2LED塊320施加了第I正向電壓Vl (6X Vf = 6X3. 2=19. 2 (V))程度的電壓,則各第ILED塊310以及第2LED塊320中包含的LED點亮(參照圖25 (a))。接下來,例如,如果成為時刻T2,而從全波整流電路82對第ILED塊310以及第2LED塊320串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)、第3LED塊330、以及第4LED塊340施加了第2正向電壓V2 ((6+6) X 3. 2=38.4 (V))程度的電壓,則各個LED塊中包含的LED點亮(參照圖25(b))。接下來,例如,如果成為時刻T3,而從全波整流電路82對第ILED塊310、第2LED塊320以及第3LED塊330串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第3正向電壓V3((6+6+12)X3. 2=76.8 (V))程度的電壓,則各個LED塊中包含的LED點亮(參照圖25 (C))。此處,即使從全波整流電路82對第4LED塊340施加了第3正向電壓V3,也能夠使其中包含的LED點亮。但是,如果以第3正向電壓V3,使第4LED塊340中包含的LED點亮,則如圖
16 (b)以及圖16 (d)中的說明,發(fā)生第4電流限制部342中的電力損失。因此,在LED驅(qū)動電路9中,電流監(jiān)視器371和電流控制部372動作,而以不向第4LED塊340流入電流的方式進(jìn)行控制。接下來,例如,如果成為時刻T4,而從全波整流電路82對第ILED塊310、第2LED塊320、第3LED塊330以及第4LED塊340串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第4正向電壓V4 ((6+6+12+12) X3. 2=115. 2 (V))程度的電壓,則各個LED塊中包含的LED點亮(參照圖25 (d))。在圖24所示的LED驅(qū)動電路9中,以下,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓,反復(fù)圖25 (a廣圖25 (d)的狀態(tài),同時各LED塊點亮。如上所述,在LED驅(qū)動電路9中,通過電流監(jiān)視器371和電流控制部372,防止發(fā)生不均勻的狀態(tài)而產(chǎn)生電力損失。圖26是示出LED驅(qū)動電路8的接通電力、功耗以及電力損失的圖。在圖26中,實線G1表示LED驅(qū)動電路9中的接通電力,虛線G2表示LED驅(qū)動電路9中的功耗,單點劃線G3表示LED驅(qū)動電路9中的電力損失。根據(jù)圖26,圖24所示的LED驅(qū)動電路9中的變換效率是80. 0(%)。這樣,在LED驅(qū)動電路9中,通過電流監(jiān)視器371和電流控制部372,在規(guī)定的定時使第4LED塊340熄滅,所以能夠抑制電力損失,提高LED驅(qū)動電路的變換效率。圖27是又一 LED驅(qū)動電路10的概略結(jié)構(gòu)圖。在圖27所示的LED驅(qū)動電路10中,將圖13所示的商用交流電源(交流100V)80、與商用交流電源80連接的連接端子81以及全波整流電路82省略而進(jìn)行了記載,正電源輸出83以及負(fù)電源輸出84與未圖示的全波整流電路82連接。另外,LED驅(qū)動電路10具有始端電路401、2個中間電路402、403、以及終端電路404,并在各電路之間具有逆向電流防止用二極管481 483以及恒定電流二極管490。始端電路401與圖13所示的始端電路120同樣地,包括包含多個LED的第ILED塊410、檢測第ILED塊410中流過的電流的第I電流監(jiān)視器411、第I電流控制部412等。第I電流監(jiān)視器411以根據(jù)第ILED塊410中流過的電流限制第I電流控制部412中流過的電流的方式動作。終端電路404與圖13所示的終端電路140同樣地,包括包含多個LED的第4LED塊440、用于檢測第4LED塊440中流過的電流的第4電流監(jiān)視器441、第4電流控制部442等。第4電流監(jiān)視器441以根據(jù)第4LED塊440中流過的電流限制第4電流控制部442中流過的電流的方式動作。中間電路402與圖13所示的中間電路130同樣地,包括包含多個LED的第2LED塊420、用于檢測第2LED塊420中流過的電流的第2 — I電流監(jiān)視器421以及第2 — 2電流監(jiān)視器423、第2 - I電流控制部422、以及第2 — 2電流控制部424等。第2 — I電流監(jiān)視器421以根據(jù)第2LED塊420中流過的電流調(diào)整第2 — I電流控制部422中流過的電流的方式進(jìn)行控制,第2 - 2電流監(jiān)視器423以根據(jù)第2LED塊420中流過的電流限制第2 —2電流控制部424中流過的電流的方式動作。另外,中間電路403也與中間電路402同樣地,具有包括多個LED的LED塊、檢測LED塊中流過的電流的2個電流監(jiān)視器、以及通過電流監(jiān)視器限制電流的2個電流控制部。另外,LED驅(qū)動電路10具有與圖13所示的LED驅(qū)動電路5的第2 — 3電流監(jiān)視器136以及第3 - 2電流控制部144同樣的功能,并具有用于防止在LED塊被串聯(lián)和/或并聯(lián)地切換的情況下發(fā)生不均勻的狀態(tài)而產(chǎn)生電力損失的電流監(jiān)視器471和通過電流監(jiān) 視器471限制流過的電流(在第ILED塊410和第2LED塊420串聯(lián)地連接了的情況下兩個LED塊中流過的電流)的電流控制部472。圖28是示出圖27所示的LED驅(qū)動電路10的LED塊的切換序列例的圖。在圖27中,在始纟而電路401、終纟而電路404以及中間電路402以及403中,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓,進(jìn)行各LED塊的串聯(lián)和/或并聯(lián)的切換的方式與在LED驅(qū)動電路I中說明的方式相同,所以使用圖28,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓,說明各LED塊的切換序列。另外,在始端電路401的第ILED塊410中串聯(lián)地連接了 12個LED,在中間電路402的第2LED塊420中串聯(lián)地連接了 12個LED,在中間電路403的第3LED塊430中串聯(lián)地連接了 6個LED,在終端電路1404的第4LED塊440中串聯(lián)地連接了 6個LED,LED驅(qū)動電路10中包含的LED的總數(shù)是36個。例如,在時刻T0,全波整流電路82的輸出電壓是O (零)的情況下,第ILED塊41(Γ第4LED塊440中包含的LED都不點亮。在第3LED塊430以及第4LED塊440中,分別串聯(lián)地連接了 6個LED,所以例如,如果成為時刻Tl,而從全波整流電路82對各第3LED塊430以及第4LED塊440施加了第I正向電壓Vl (6X Vf = 6X3. 2=19. 2 (V))程度的電壓,則各第3LED塊430以及第4LED塊440中包含的LED點亮(參照圖28 (a))。接下來,例如,如果成為時刻T2,而從全波整流電路82對第ILED塊410、第2LED塊420、第3LED塊430和第4LED塊440串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第2正向電壓V2((6+6) X 3. 2=38.4 (V))程度的電壓,則各個LED塊中包含的LED點亮(參照圖28 (b))。接下來,例如,如果成為時刻T3,而從全波整流電路82對第ILED塊410以及第2LED塊420串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第3正向電壓V3 ((12+12) X3. 2=76.8 (V))程度的電壓,則各個LED塊中包含的LED點亮(參照圖28(c))。另外,在大于等于第3正向電壓V3時,電流監(jiān)視器471使電流控制部472成為OFF狀態(tài),切斷通過電流控制部472的電流。此處,即使從全波整流電路82對第3LED塊430以及第4LED塊440串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第3正向電壓V3,也能夠使其中包含的LED點亮。但是,如果以第3正向電壓V3,使第3LED塊430以及第4LED塊440中包含的LED點亮,則如圖16 (b)以及圖16Cd)中的說明,發(fā)生電流限制部432中的電力損失。因此,在LED驅(qū)動電路10中,電流監(jiān)視器471和電流控制部472動作,而以不向第3LED塊430以及第4LED塊440流入電流的方式進(jìn)行控制。接下來,例如,如果成為時刻T4,而從全波整流電路82對第ILED塊410、第2LED塊420以及第3LED塊430串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第4正向電壓V4((12+12+6)X3. 2=96. O(V))程度的電壓,則各個LED塊中包含的LED點亮(參照圖28(d))。如果接近第4正向電壓V4,雖然對二極管482到此為止施加了逆向偏置,但自此施加正向偏置,而向第3LED塊430開始流入電流。但是,全波整流電路82的輸出電壓不充分高,所以電流流入至第4LED塊440。此處,即使從全波整流電路82對第4LED塊440施加了第4正向電壓V4,也能夠使其中包含的LED點亮。如果以第4正向電壓V4,使第4LED塊440中包含的LED點亮,則如圖16 (b)以及圖16 (d)中的說明,發(fā)生電流限制部442中的電力損失。因此,在LED驅(qū)動 電路10中,電流監(jiān)視器471和電流控制部472動作,而以不向第4LED塊440流入電流的方式進(jìn)行控制。接下來,例如,如果成為時刻T5,而從全波整流電路82對第ILED塊41(Γ第4LED塊440串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第5正向電壓V5 ((12+12+6+6)X3. 2=115. 2 (V))程度的電壓,則各個LED塊中包含的LED點亮(參照圖28(e))。如果接近第5正向電壓V5,則雖然對二極管483到此為止施加了逆向偏置,但自此施加正向偏置,而開始向第4LED塊440流入電流。但是,在大于等于第3正向電壓V3時,電流監(jiān)視器471使電流控制部472成為OFF狀態(tài),而切斷通過電流控制部472的電流。在圖27所示的LED驅(qū)動電路10中,以下,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓,反復(fù)圖28 (a) 圖28 (e)的狀態(tài),同時各LED塊點亮。如上所述,在LED驅(qū)動電路10中,通過電流監(jiān)視器471和電流控制部472,防止發(fā)生不均勻的狀態(tài)而產(chǎn)生電力損失。圖29是示出LED驅(qū)動電路10的接通電力、功耗以及電力損失的圖。在圖29中,實線H1表示LED驅(qū)動電路10中的接通電力,虛線H2表示LED驅(qū)動電路10中的功耗,單點劃線H3表示LED驅(qū)動電路10中的電力損失。根據(jù)圖29,圖27所示的LED驅(qū)動電路10中的變換效率是82. 3 (%)。這樣,在LED驅(qū)動電路10中,通過電流監(jiān)視器471和電流控制部472,在規(guī)定的定時使第3LED塊430和/或第4LED塊440熄滅,所以能夠抑制電力損失,提高LED驅(qū)動電路的變換效率。圖30是又一 LED驅(qū)動電路11的概略結(jié)構(gòu)圖。在圖30所示的LED驅(qū)動電路11中,將圖13所示的商用交流電源(交流100V)80、與商用交流電源80連接的連接端子81以及全波整流電路82省略而進(jìn)行了記載,但正電源輸出83以及負(fù)電源輸出84與未圖示的全波整流電路82連接。另外,LED驅(qū)動電路11具有始端電路501、3個中間電路502 504、以及終端電路505,并在各電路之間具有逆向電流防止用二極管581 584以及恒定電流二極管590。始端電路501與圖13所示的始端電路120同樣地,包括包含多個LED的第ILED塊510、檢測第ILED塊510中流過的電流的第I電流監(jiān)視器511、第I電流控制部512等。第I電流監(jiān)視器511以根據(jù)第ILED塊510中流過的電流限制第I電流控制部512中流過的電流的方式動作。終端電路505與圖13所示的終端電路140同樣地,包括包含多個LED的第5LED塊550、用于檢測第5LED塊550中流過的電流的第5電流監(jiān)視器551、第5電流控制部552等。第5電流監(jiān)視器551以根據(jù)第5LED塊550中流過的電流限制第5電流控制部552中流過的電流的方式動作。中間電路502與圖13所示的中間電路130同樣地,包括包含多個LED的第2LED塊520、用于檢測第2LED塊520中流過的電流的第2 — I電流監(jiān)視器521以及第2 — 2電流監(jiān)視器523、第2 - I電流控制部522、以及第2 — 2電流控制部524等。第2 — I電流監(jiān)視器521以根據(jù)第2LED塊520中流過的電流 調(diào)整第2 — I電流控制部522中流過的電流的方式進(jìn)行控制,第2 - 2電流監(jiān)視器523以根據(jù)第2LED塊520中流過的電流限制第2 —2電流控制部524中流過的電流的方式動作。另外,中間電路503以及504也與中間電路502同樣地,具有包括多個LED的LED塊、檢測LED塊中流過的電流的2個電流監(jiān)視器、以及通過電流監(jiān)視器限制電流的2個電流控制部。另外,LED驅(qū)動電路11具有與圖13所示的LED驅(qū)動電路5的第2 — 3電流監(jiān)視器136以及第3 - 2電流控制部144同樣的功能,并具有用于防止在LED塊被串聯(lián)和/或并聯(lián)地切換的情況下發(fā)生不均勻的狀態(tài)而產(chǎn)生電力損失的電流監(jiān)視器571和通過電流監(jiān)視器571限制流過的電流(在第ILED塊510、第2LED塊520以及第3LED塊530串聯(lián)地連接了的情況下LED塊中流過的電流)的電流控制部572。圖31是示出圖30所示的LED驅(qū)動電路11的LED塊的切換序列例的圖。在圖30中,在始端電路501、終端電路505以及中間電路502 504中,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓,進(jìn)行各LED塊的串聯(lián)和/或并聯(lián)的切換的方式與在LED驅(qū)動電路I中說明的方式相同,所以使用圖31,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓,說明各LED塊的切換序列。另外,在始端電路501的第ILED塊510中包括并串聯(lián)地連接了 6個LED,在中間電路502的第2LED塊520中包括并串聯(lián)地連接了 6個LED,在中間電路503的第3LED塊530中包括并串聯(lián)地連接了 12個LED,在中間電路504的第4LED塊540中包括并串聯(lián)地連接了 6個LED,在終端電路505的第5LED塊550中包括并串聯(lián)地連接了 6個LED,LED驅(qū)動電路11中包含的LED的總數(shù)是36個。例如,在時刻T0,全波整流電路82的輸出電壓是O (零)的情況下,第ILED塊51(Γ第5LED塊550中包含的LED都不點亮。在第ILED塊510、第2LED塊520、第4LED塊540、第5LED塊550中,分別串聯(lián)地連接了 6個LED,所以例如,如果成為時刻Tl,而從全波整流電路82對各第ILED塊510、第2LED 塊 520、第 4LED 塊 540、第 5LED 塊 550 施加了第 I 正向電壓 Vl(6XVf = 6X3. 2=19. 2(V))程度的電壓,則各第ILED塊510、第2LED塊520、第4LED塊540、第5LED塊550中包含的LED點亮(參照圖31 (a))。接下來,例如,如果成為時刻T2,而從全波整流電路82對第ILED塊510和第2LED塊520串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)、第3LED塊530、以及第4LED塊540和第5LED塊550串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第2正向電壓V2 ((6+6)X3. 2=38.4 (V))程度的電壓,則各個LED塊中包含的LED點亮(參照圖31 (b))。
接下來,例如,如果成為時刻T3,而從全波整流電路82對第ILED塊510、第2LED塊520以及第3LED塊530串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第3正向電壓V3((6+6+12)X3. 2=76. 8 (v))程度的電壓,則各個LED塊中包含的LED點亮(參照圖31 (C))。另外,在大于等于第3正向電壓V3時,電流監(jiān)視器571使電流控制部572成為OFF狀態(tài),切斷通過電流控制部572的電流。此處,即使從全波整流電路82對第4LED塊540以及第5LED塊550串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第3正向電壓V3,也能夠使其中包含的LED點亮。但是,如果以第3正向電壓V3,使第4LED塊540以及第5LED塊550中包含的LED點亮,則如圖16 (b)以及圖16Cd)中的說明,發(fā)生第4 - I電流限制部542中的電力損失。因此,在LED驅(qū)動電路11中,電流監(jiān)視器571和電流控制部572動作,而以不向第4LED塊540以及第5LED塊550流入電流的方式進(jìn)行控制。
接下來,例如,如果成為時刻T4,而從全波整流電路82對第ILED塊510、第2LED塊520、第3LED塊530以及第4LED塊540串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第4正向電壓V4 ((6+6+12+6) X 3. 2=96. O (V))程度的電壓,則各個LED塊中包含的LED點亮(參照圖31(d))。如果接近第4正向電壓V4,雖然對二極管583到此為止施加了逆向偏置,但自此施加正向偏置,而開始向第4LED塊540流入電流。但是,全波整流電路82的輸出電壓不充分高,所以電流不會流至第5LED塊550。此處,即使從全波整流電路82對第5LED塊550施加了第4正向電壓V4,也能夠使其中包含的LED點亮。但是,如果以第4正向電壓V4,使第5LED塊550中包含的LED點亮,則如圖16 (b)以及圖16 (d)中的說明,發(fā)生電流限制部552中的電力損失。因此,在LED驅(qū)動電路11中,電流監(jiān)視器571和電流控制部572動作,而以不向第5LED塊550流入電流的方式進(jìn)行控制。接下來,例如,如果成為時刻T5,而從全波整流電路82對第ILED塊51(Γ第5LED塊550串聯(lián)地連接而得到的結(jié)構(gòu)施加了第5正向電壓V5 ((6+6+12+6+6)X 3. 2=115. 2 (V))程度的電壓,則各個LED塊中包含的LED點亮(參照圖31(e))。如果接近第5正向電壓V5,則雖然對二極管584到此為止施加了逆向偏置,但自此施加正向偏置,而開始向第5LED塊550流入電流。但是,在大于等于第3正向電壓V3時,電流監(jiān)視器571使電流控制部572成為OFF狀態(tài),而切斷通過電流控制部572的電流。在圖30所示的LED驅(qū)動電路11中,以下,根據(jù)全波整流電路82的輸出電壓,反復(fù)圖31 (a) 圖31 (e)的狀態(tài),同時各LED塊點亮。如上所述,在LED驅(qū)動電路11中,通過電流監(jiān)視器571和電流控制部572,防止發(fā)生不均勻的狀態(tài)而產(chǎn)生電力損失。圖32是示出LED驅(qū)動電路11的接通電力、功耗以及電力損失的圖。在圖32中,實線J1表示LED驅(qū)動電路11中的接通電力,虛線J2表示LED驅(qū)動電路11中的功耗,單點劃線J3表示LED驅(qū)動電路11中的電力損失。根據(jù)圖32,圖30所示的LED驅(qū)動電路11中的變換效率是81. 9 (%)。這樣,在LED驅(qū)動電路11中,通過電流監(jiān)視器571和電流控制部572,在規(guī)定的定時使第3LED塊530和/或第5LED塊550熄滅,所以能夠抑制電力損失,提高LED驅(qū)動電路的變換效率。在上述中,說明了具有始端電路以及終端電路、和多個中間電路,并在各電路中具有包括不同的數(shù)量的LED的LED塊的LED驅(qū)動電路5 11。但是,中間電路的個數(shù)、各電路包含的LED的個數(shù)是一個例子,不限于上述LED驅(qū)動電路5 11。上述LED驅(qū)動電路能夠利用于LED燈泡那樣的LED照明器具、將LED用作背光源的液晶電視、PC的畫面的背光源用的照明器具等。另外,在本說明書中,在說明為并聯(lián)地連接的情況下,是指形成為主要的電流路徑并聯(lián)地連接,但包括在串聯(lián)地連接那樣的電流路徑中流過微小的電流的情況。同樣地,在本說明書中,在說明為串聯(lián)地連接的情況下,是指形成為 主要的電流路徑串聯(lián)地連接,但包括在并聯(lián)地連接那樣的電流路徑中流過微小的電流的情況。
權(quán)利要求
1.一種LED驅(qū)動電路,其特征在于具有 整流器,具有正電源輸出以及負(fù)電源輸出; 第I電路,與所述整流器連接,具有第ILED群、檢測所述第ILED群中流過的電流的第I電流檢測部、以及根據(jù)由所述第I電流檢測部檢測到的電流控制從所述第ILED群流入到所述負(fù)電源輸出的電流的第I電流控制部;以及 第2電路,與所述整流器連接,具有第2LED群、檢測所述第2LED群中流過的電流的第2電流檢測部、以及根據(jù)由所述第2電流檢測部檢測到的電流控制從所述正電源輸出流入到所述第2LED群的電流的第2電流控制部, 根據(jù)所述整流器的輸出電壓,形成針對所述整流器并聯(lián)地連接所述第ILED群和所述第2LED群的電流路徑、以及針對所述整流器串聯(lián)地連接所述第ILED群和所述第2LED群的電流路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED驅(qū)動電路,其特征在于還具有 中間電路,配置于所述第I電路與所述第2電路之間,并具有第3LED群、檢測流入到所述第3LED群的電流的第3電流檢測部、根據(jù)由所述第3電流檢測部檢測到的電流控制從所述正電源輸出流入到所述第3LED群的電流的第3電流控制部、檢測從所述第3LED群流出的電流的第4電流檢測部、以及根據(jù)由所述第4電流檢測部檢測到的電流控制從所述第3LED群流入到所述負(fù)電源輸出的電流的第4電流控制部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED驅(qū)動電路,其特征在于在所述第I電路與所述第2電路之間具有多個所述中間電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3中的任意一項所述的LED驅(qū)動電路,其特征在于還具有 電流調(diào)整部,配置于所述第I電路與所述第2電路之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED驅(qū)動電路,其特征在于所述電流調(diào)整部是恒定電流二極管、高電力電阻、或者恒定電流電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED驅(qū)動電路,其特征在于還具有 第3LED群,與所述整流器連接; 檢測部,在使所述第ILED群、所述第2LED群以及所述第3LED群內(nèi)的連續(xù)的2個LED群串聯(lián)地連接了時,檢測所述連續(xù)的2個LED群中流過的電流;以及 電流限制部,基于所述檢測部的檢測結(jié)果,限制從所述整流器流入到所述第ILED群、所述第2LED群以及所述第3LED群內(nèi)的剩余的LED群的電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED驅(qū)動電路,其特征在于所述電流限制部以針對所述整流器,不并聯(lián)地連接阻抗不同的LED群的方式,限制向所述第ILED群、所述第2LED群以及所述第3LED群內(nèi)的剩余的LED群流入的電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的LED驅(qū)動電路,其特征在于根據(jù)所述整流器的輸出電壓,形成針對所述整流器分別并聯(lián)地連接所述第ILED群、所述第2LED群以及所述第3LED群的電流路徑、和針對所述整流器串聯(lián)地連接所述第ILED群、所述第2LED群以及所述第3LED群內(nèi)的連續(xù)的2個LED群的電流路徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求61中的任意一項所述的LED驅(qū)動電路,其特征在于還具有 第2電路,具有根據(jù)由所述第2電流檢測部檢測到的電流控制從所述第2LED群流入到所述負(fù)電源的電流的第3電流控制部;以及第3電路,具有所述第3LED群、檢測所述第3LED群中流過的電流的第3電流檢測部、以及根據(jù)由所述第3電流檢測部檢測到的電流控制從所述正電源輸出流入到所述第3LED群的電流的第4電流控制部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的LED驅(qū)動電路,其特征在于還具有 電流調(diào)整部,配置于所述第ILED群、所述第2LED群以及所述第3LED群之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的LED驅(qū)動電路,其特征在于所述電流調(diào)整部是恒定電流二極管、高電力電阻、或者恒定電流電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求f11中的任意一項所述的LED驅(qū)動電路,其特征在于還具有 配置于所述第I電路與所述第2電路之間的用于防止逆向電流流向LED群的二極管。
13.根據(jù)權(quán)利要求2 11中的任意一項所述的LED驅(qū)動電路,其特征在于還具有 配置于所述第ILED群、所述第2LED群以及所述第3LED群之間的用于防止逆向電流的二極管。
14.根據(jù)權(quán)利要求f13中的任意一項所述的LED驅(qū)動電路,其特征在于還具有 平滑部,配置于所述正電源輸出以及負(fù)電源輸出之間。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種根據(jù)電源電壓和各LED塊中包含的LED固有的Vf,適合地進(jìn)行各LED塊的切換的LED驅(qū)動電路。LED驅(qū)動電路的特征在于,具有整流器;第1電路,具有檢測第1LED群中流過的電流的第1電流檢測部以及根據(jù)由第1電流檢測部檢測到的電流控制從第1LED群流入負(fù)電源輸出的電流的第1電流控制部;以及第2電路,具有檢測第2LED群中流過的電流的第2電流檢測部以及根據(jù)由第2電流檢測部檢測到的電流控制從正電源輸出流入第2LED群的電流的第2電流控制部,形成針對整流器并聯(lián)地連接所述第1LED群和所述第2LED群的電流路徑、以及針對整流器串聯(lián)地連接所述第1LED群和所述第2LED群的電流路徑。
文檔編號H05B37/02GK102742035SQ20118000805
公開日2012年10月17日 申請日期2011年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者堺圭亮, 柄川俊二, 越智功 申請人:西鐵城控股株式會社
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