專利名稱：具備充放電電容器的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使發(fā)光二極管點亮驅(qū)動的驅(qū)動電路，尤其涉及利用交流電源進行驅(qū)動的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
近年來，作為照明用的光源，與白熾燈和熒光燈相比，能以低耗電驅(qū)動的發(fā)光二極管(以下也稱作“LED”)備受關(guān)注。LED的優(yōu)點在于小型，耐沖擊性強，沒有電燈泡熱裂的顧慮等。作為這種照明設(shè)備用的電源，期望將家庭用電源等交流電用作電源。另一方面，LED為直流驅(qū)動元件，僅正向的電流才會發(fā)光。另外，目前作為照明用途經(jīng)常使用的LED的正向電壓Vf為3. 5V左右。LED具有若未達到Vf則不發(fā)光、相反地若超過Vf則會流過超過限度的電流的特性。因此，可以說基于直流的驅(qū)動適用于LED。
為了利用交流電源使LED點亮，一般利用開關(guān)電源變換成直流后再供給至LED。其中，這種情況需要線圈、電容器等電路元件，故電源變得大型化且高價。因此，為了不利用開關(guān)電源而直接用二極管電橋整流交流電源后的脈動電流來驅(qū)動LED，設(shè)計了各種驅(qū)動裝置。例如在圖19的電路圖中示出本發(fā)明者們設(shè)計的利用了 2個晶體管的恒流LED驅(qū)動電路。該恒流LED驅(qū)動電路具備商用電源AP ;由二極管電橋構(gòu)成的整流電路92 ;LED部91 ;由2個晶體管93、94及電阻器95、96構(gòu)成的恒流電路。LED部91串聯(lián)連接了多個LED元件。在該恒流LED驅(qū)動電路中存在著下述問題若多個LED元件的合計Vf低，則因與脈動電流的峰值電壓(在日本國內(nèi)為141V)的電壓差導(dǎo)致的恒流電路中的損耗變大、電源效率變差。相反地，若提高合計Vf，則LED部的可驅(qū)動電壓范圍變窄，一個周期內(nèi)的LED點亮期間會變短。另外，為了提高合計Vf，需要增加串聯(lián)連接的LED元件的個數(shù)，由此導(dǎo)致成本增加且LED利用效率、即(LED有效消耗電力)+ (直流額定電流驅(qū)動時的LED消耗電力)變差。在圖20的曲線圖中示出它們之間的關(guān)系。在該圖中，橫軸表示恒流驅(qū)動的LED元件的Vf的合計值，縱軸的左側(cè)表示電源效率及利用效率，縱軸的右側(cè)表示峰值因數(shù)。如圖20所示，越是降低Vf則電源效率越差，另一方面若提高Vf則利用效率變差。因此，難以兼顧兩者。而且，由于存在與電源頻率同步地光輸出的熄滅期間，因而起到了照明品質(zhì)下降這樣的不優(yōu)選的結(jié)果。作為其客觀評價，公知利用峰值因數(shù)(=最大值/有效值)，此時測定光輸出而得到峰值因數(shù)。在如上述的圖19所示的恒流驅(qū)動電路中，Vf= 120V時，峰值因數(shù)=I. 7左右，與白熾燈的I. 05、熒光燈的I. 36、倒置熒光燈的I. I左右相比，較差。這種情況會使人感到閃爍或者在旋轉(zhuǎn)體的照明中在同步時明明旋轉(zhuǎn)卻像看到停止等的現(xiàn)象(頻閃效應(yīng))而被發(fā)現(xiàn)。為了解決上述問題，通過使用大容量電容器來使脈沖電流平滑化從而能夠?qū)崿F(xiàn)，但是卻顧慮因向電容器急速充電的急速充電電流導(dǎo)致的功率因數(shù)惡化和電源接通時的沖擊電流。這樣，在要使用交流電源直接用整流后的脈沖電流驅(qū)動LED的情況下，不易實現(xiàn)電源效率、功率因數(shù)、LED利用效率、光輸出峰值因數(shù)的平衡。尤其，如圖20可知，由于電源效率和LED利用效率相對于LED的Vf而呈相反關(guān)系，因而目前僅發(fā)現(xiàn)采取適當(dāng)平衡的妥協(xié)點。另外，若要改善光輸出峰值因數(shù)，雖然因電容器的放電使得點亮期間延長從而能夠改善LED利用效率，但是卻存在著因電容器的充電電流導(dǎo)致功率因數(shù)惡化的問題。參照日本特開2006-147933號公報。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于現(xiàn)有的這種問題而提出的。本發(fā)明的主要目的在于提供一種兼顧了峰值因數(shù)和利用效率的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置。為了達成上述目的，第I方面涉及的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置具備整流電路2，其可與交流電源AP連接，且用于得到將該交流電源AP的交流電壓整流后的整流電壓；和第一LED部11，其與所述整流電路2的輸出側(cè)連接且具有至少一個LED元件；所述發(fā)光二極管驅(qū)動裝置還具備充放電電容器3，其與所述第一 LED部11串聯(lián)連接；電容器充電用恒流電路5，其將對所述充放電電容器3進行充電的電容器充電電流控制為恒流；充電用二極管6，其與所述充放電電容器3及第一 LED部11的陽極側(cè)連接，且用于限制電容器充電電流的方向；電容器放電用恒流電路4，其用于將對所述充放電電容器3進行放電的電容器放電電流控制為恒流；和放電用二極管7，其與所述充放電電容器3及第一 LED部11的陰極側(cè)連接，且用于限制電容器放電電流；能構(gòu)成用于對所述充放電電容器3進行充電的路徑、即將所述充放電電容器3、充電用二極管6和電容器充電用恒流電路5配置于路徑上的充電路徑CP ;用于對所述充放電電容器3進行放電的路徑、即將所述充放電電容器3、放電用二極管7和電容器放電用恒流電路4配置于路徑上的放電路徑DP ;和不包括所述充放電電容器3的、將所述第一 LED部11、電容器充電用恒流電路5和電容器放電用恒流電路4配置于路徑上的過渡路徑TP。由此，并不限于放電期間，即便在充電期間也能在充電路徑上配置第一LED部，因而能夠使第一 LED部點亮，能夠延長第一 LED部的點亮?xí)r間從而提高利用效率。另外，第2方面涉及的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置能夠使得所述充電用二極管6和放電用二極管7分別連接于所述第一 LED部11的兩端，并且所述充電用二極管6和放電用二極管7并聯(lián)連接。由此，既能區(qū)別充電路徑和放電路徑，又能在任何路徑上都配置第一 LED部，因而得到了在充電期間和放電期間的任何期間都能使第一 LED部發(fā)光的優(yōu)點。此外，第3方面涉及的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置能夠還在所述充電路徑CP上配置第二LED部12。由此，能夠增加在充電期間被點亮的LED部的個數(shù)。此外，第4方面涉及的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置能夠還在所述放電路徑DP上配置第三LED部13。由此能夠增加在放電期間被點亮的LED部的個數(shù)。此外，第5方面涉及的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置能夠在充電路徑CP上追加第二 LED部12，在放電路徑DP上追加第三LED部13。由此，能夠改善電源效率以及能夠提高LED電壓Vf的設(shè)定自由度。此外，第6方面涉及的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置能夠使得在過渡期間發(fā)光的LED元件的個數(shù)大于整流電壓處于峰值時發(fā)光的LED元件的個數(shù)。由此，通過抑制輸入電壓高且原本發(fā)光最亮的時期、即峰值期的發(fā)光量，提高輸入電壓低的過渡期間的發(fā)光量，從而能夠?qū)崿F(xiàn)光量的均勻性，故能夠改善峰值因數(shù)。此外，第7方面涉及的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置能夠使得整流電壓處于峰值時對LED元件通電的電流量大于在過渡期間對LED元件通電的電流量。由此，即便峰值時發(fā)光的LED元件的個數(shù)變小，各LED元件的發(fā)光量也能通過高的電流量得以維持，故在峰值時不會變暗。


本發(fā)明的上述目的及其他目的、特征，結(jié)合附圖從下面的詳細描述中將變得更明顯。圖I是表示實施方式I涉及的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的框圖。圖2是表示在圖I中電容器的充電期間的電流路徑的框圖。圖3是表示在圖I中電容器的放電期間的電流路徑的框圖。
圖4是表示在圖I中電容器的過渡期間的電流路徑的框圖。圖5是表示實施方式2涉及的脈動電流電源電壓與電源電流波形的曲線圖。圖6是表示實施方式2涉及的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的框圖。圖7是表示在圖6中電容器的充電期間的電流路徑的框圖。圖8是表示在圖6中電容器的放電期間的電流路徑的框圖。圖9是表示在圖6中電容器的過渡期間的電流路徑的框圖。圖10是表示LED部為一個時的LED利用效率的曲線圖。圖11是表示LED部為兩個時的LED利用效率的曲線圖。圖12是表示LED部為三個時的LED利用效率的曲線圖。圖13是表示實施例I涉及的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的電路例的電路圖。圖14是表示實施例2涉及的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的電路例的電路圖。圖15是圖14的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置中的充電期間的等效電路圖。圖16是圖14的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置中的過渡期間的等效電路圖。圖17是圖14的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置中的放電期間的等效電路圖。圖18是表示圖14的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的光輸出波形的曲線圖。圖19是表示恒流LED驅(qū)動電路的電路圖。圖20是表示在圖19的電路中恒流驅(qū)動的LED的合計Vf變化時的各效率的曲線圖。圖中100、200、100’、200’…發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，2…整流電路，3…充放電電容
器,4…電容器放電用恒流電路,5…電容器充電用恒流電路,6…充電用二極管,7…放電用二極管，11…第一 LED部，12…第二 LED部，13…第三LED部，43…放電電流檢測控制晶體管，44…放電電流檢測電阻，46…放電電流控制FET，52…充電電流檢測控制晶體管，53…基極電壓分壓電阻，54…基極電阻，55…充電電流檢測電阻，59…充電期間檢測晶體管，81…保險絲，91…LED部，92…整流電路，93、94…晶體管，95、96…電阻器，AP…交流電源，CP…充電路徑，DP…放電路徑，TP…過渡路徑。
具體實施例方式以下，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。其中，以下所示的實施方式例示了用于具體化本發(fā)明技術(shù)思想的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，但是本發(fā)明的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置并不限定于下述內(nèi)容。另外，在本說明書中，也并不將權(quán)利要求所示的部件限定于實施方式的部件。尤其，只要實施方式記載的構(gòu)成部件的尺寸、材質(zhì)、形狀及其相對配置等沒有特別特定的記載，就不將本發(fā)明的范圍限定于此，而只是簡單的說明例。此外，為了明確說明，有時將各附圖所示的部件的大小或位置關(guān)系等進行了夸大。而且，在以下的說明中，關(guān)于同一名稱、符號而言表示同一或同質(zhì)的部件，并適當(dāng)省略詳細說明。進而，關(guān)于構(gòu)成本發(fā)明的各要素，既可以用同一部件構(gòu)成多個要素而用一個部件兼作多個要素的方式，相反也可以用多個部件分擔(dān)實現(xiàn)一個部件的功能的方式。另外，一部分的實施例、實施方式中說明過的內(nèi)容，也可利用于其他實施例、實施方式等。(實施方式I)圖I示出本發(fā)明的實施方式I涉及的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100的框圖。該發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100具備整流電路2、第一 LED部11、電容器充電用恒流電路5、電容器放電用恒流電路4、充電用二極管6、放電用二極管7、以及充放電電容器3。該發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100與交流電源AP連接，得到在整流電路2中將交流電壓整流后的整流電壓(脈動電 流電壓)。另外，在交流電源AP與整流電路2之間，也能設(shè)置阻止過電流用的保險絲81或或阻止過電壓用的浪涌防護電路。LED部是將一個或多個LED元件進行串聯(lián)和/或并聯(lián)連接的塊。LED元件能夠適當(dāng)利用表面安裝型(SMD)或炮彈型的LED。另外，SMD型的LED元件的封裝體，根據(jù)用途能夠選擇外形，能夠利用俯視為矩形形狀的類型等。而且，當(dāng)然也可將在封裝體內(nèi)串聯(lián)和/或并聯(lián)連接多個LED元件的LED用作LED部。各LED部中包含的LED元件的正向電壓的相加值、即部分合計正向電壓，是根據(jù)被串聯(lián)連接的LED元件的個數(shù)來決定的。例如，使用6個正向電壓為3. 6V的LED元件時的部分合計正向電壓為3. 6X6 = 21. 6V。在該發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100中，具備用于對充放電電容器3進行充放電的充電路徑CP和放電路徑DP。這里，關(guān)于圖I的電路例而言，在圖2中示出對充放電電容器3進行充電的充電期間的電流路徑(充電路徑CP)，在圖3中示出放電期間的電流路徑(放電路徑DP)，在圖4中示出過渡期間的電流路徑(過渡路徑TP)，并且說明圖I的電路動作。(充電路徑CP)首先，向充放電電容器3的充電，在交流電源AP的電源電壓高的期間內(nèi)進行。充電電流如圖2的箭頭所示那樣流動，對充放電電容器3進行充電，充電電流被充電用恒流電路5控制為恒流。此時，第一 LED部11和充放電電容器3串聯(lián)連接，即便第一 LED部11的Vf低且與電源電壓的電壓差變大，充電用恒流電路5的損耗也能被充放電電容器3的充電電壓緩和。另外，充放電電容器3的充電電壓成為從充電結(jié)束時的電源電壓Vcte中減去第一 LED部11的Vf而得到的電壓V。+。利用該充電電壓V。+與Vf的電壓差，使得流過放電電流。若充電結(jié)束(充電結(jié)束條件在實施例中如后所述)，則流經(jīng)充電用恒流電路5的電流急劇變少，根據(jù)檢測到該情況的信號使放電用恒流電路4的動作開始。(放電路徑DP)接著，從充放電電容器3的放電，在交流電源AP的電源電壓低的期間內(nèi)進行。放電電流如圖3的箭頭所示那樣流動，從充放電電容器3放電，放電電流被放電用恒流電路4控制為恒流。若將電容器充電電壓V。+與Vf的差設(shè)定在幾十伏特(V)，則既能抑制將放電電流控制為恒流的放電用恒流電路4的損耗，又能取消熄滅期間。此時，電容器放電結(jié)束電壓vc_ = Vf+幾伏特(V)(在放電用恒流電路4中損耗的電壓量)。(過渡路徑TP)其中，從充電過渡至放電，存在電源電壓高于電容器充電電壓V。+的期間，在該期間內(nèi)電流沿著圖4的箭頭流動。從放電過渡至充電的期間也存在同樣的期間(將該期間稱為“過渡期間”)。在該過渡期間在LED中流過的電流，被恒流控制為在放電用恒流電路4和充電用恒流電路5中設(shè)定的電流之中的較低一方的電流。在本實施方式中，進一步降低放電用恒流電路4。在這里，在圖5中示出脈動電流電源電壓和電源電流波形。這樣，通過將放電用恒流電路4設(shè)定得較低，從而能夠使電流波形近似成正弦波，改善了功率因數(shù)。根據(jù)本發(fā)明者們進行的試驗發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)有技術(shù)相比，改善了 5%左右。這樣一來，電容器充電期間根據(jù)電容器充電電壓抑制了電路損耗，并且電源電壓低的期間也能點亮LED。這樣，根據(jù)本實施方式，在利用家庭用電源等的交流電源，用全波整流后的周期變 化的脈動電流電壓直接驅(qū)動LED部的LED驅(qū)動裝置中，在脈動電流電源電壓高的期間，將LED部和充放電電容器3串聯(lián)連接，同時進行LED的點亮和充放電電容器3的充電，在脈動電流電源電壓低的期間，使充放電電容器3放電，由此能夠點亮LED。另外，也能使在電容器充電期間、電容器放電期間以及處于上述兩個期間之間的過渡期間的各個期間內(nèi)點亮的LED的組合不同。(實施方式2)具體而言，在圖I的例子中說明了采用I個LED部的例子，但是也可采用多個LED部。也能將多個LED部串聯(lián)連接，并且在充電路徑CP上追加LED部，或者在放電路徑DP上追加LED部，或者在充電路徑CP和放電路徑DP上分別追加LED部。在這里，作為實施方式2，在圖6中示出在充電路徑CP上追加了第二 LED部12，在放電路徑DP上追加了第三LED部13的電路例。這樣，能夠改變在電容器充電期間、電容器放電期間以及處于上述兩個期間之間的過渡期間的各個期間內(nèi)點亮的LED部的組合(LED部發(fā)光的個數(shù))。由此，可以進一步改善電源效率以及提高LED電壓Vf的設(shè)定自由度。如上述，根據(jù)V。+ = Vche-Vf以及V。+ > Vf可得到Vehe > 2Vf,雖然Vehe最大也只能為電源電壓的峰值、即141V(日本國內(nèi))，因而產(chǎn)生70V> Vf這一制約。另外，觀看圖4的過渡期間中的電流路徑可知，由于是基于進行了放電用恒流電路4或充電用恒流電路5的其中一個較小的電流設(shè)定的恒流電路的LED的恒流驅(qū)動，因而是現(xiàn)有技術(shù)課題的電路損耗一直大的期間。因此，在實施方式2中，通過改變在充電期間、放電期間、過渡期間的各個期間內(nèi)點亮的LED的組合，尤其減輕了過渡期間中的損耗。其結(jié)果，在充放電期間，能夠?qū)崿F(xiàn)可容許70V > Vf這一制約的LED驅(qū)動裝置。由此，能夠擴寬Vf的設(shè)定，能夠?qū)?yīng)于各種照明器具或LED的規(guī)格，與此同時能夠提供電源效率高的照明器具等的LED驅(qū)動裝置。與圖I同樣地，即便在圖6的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置200中，也在圖7、圖8、圖9中分別用箭頭表示充電期間、放電期間、過渡期間的各個期間中的電流路徑。如圖7所示，在充電期間內(nèi)，第一 LED部11和第二 LED部12點亮，如圖8所示，在放電期間內(nèi)，第三LED部13和第一 LED部11點亮，如圖9所示，在過渡期間內(nèi)，3個LED部、即第一 LED部11、第二LED部12、第三LED部13全部被串聯(lián)連接而點亮。由此，在過渡期間內(nèi)的Vf最大，可在不受到上述70V > Vf這一制約的情況下進行設(shè)定，在使恒流電路的損耗減少的同時向LED部的電力供給增加，電源效率得到了改善。另外，通過將第一 LED部11與第二 LED部12的合計Vfl2、以及第一 LED部11與第三LED部13的合計Vfl3分別設(shè)為70V以下，從而可進行電容器充放電。LED部優(yōu)選分別追加于充電路徑CP和放電路徑DP，共計3個。在這里，在圖10 圖12中示出與LED部設(shè)為I個、2個或3個的情況。在這些圖中，圖10表示LED部為一個時的LED利用效率，圖11表示LED部為二個時的LED利用效率，圖12表示LED部為三個時的LED利用效率。基于這些圖，關(guān)注LED利用效率，說明將LED部的個數(shù)設(shè)為3個的理由。在這里，為了簡便，假設(shè)3個期間(充電期間、放電期間、過渡期間)的時間全部相等、且3個期間中的對LED的電流設(shè)定也全部相等，是LED額定電流。首先，在LED部為I個時的圖I的構(gòu)成中，由于全部LED常時點亮，因而LED利用效率為100% (圖10)。在LED部為2個時，若將合計Vf設(shè)為80V，各個LED部各40V地進行2等分，則LED利用效率為66% (圖11)。在 LED 部為 3 個時，若分成 Vf = 80V、Vfl2 = 60V、Vf23 = 60V，則 Vfl = 20V、Vf2 = 40V、Vf3 = 20V，此時LED利用效率為83% (圖12)。這樣，LED利用效率在LED部為3個時要比LED部為2個時更優(yōu)，因而在實施方式2中設(shè)3個LED部。
另外，通過將LED部設(shè)為3個，從而在過渡期間LED部的串聯(lián)數(shù)變得比LED部為I個時更多，向LED部施加的電壓變大，故能減小向充電用恒流電路5施加的電壓。S卩、能夠抑制過渡期間中的充電用恒流電路5的損耗，能夠高效率地使LED部發(fā)光。[實施例I]接著，在圖13的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100’中示出構(gòu)成圖I的實施方式I涉及的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100的電路的具體例，在圖14的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置200’中示出同樣構(gòu)成圖6的實施方式2涉及的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置200的電路的具體例。在各電路例100’、200’中，基本動作的說明如上所述。在這里，主要說明實施例2涉及的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置200’的動作。此外，實施例I的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100’的動作與實施例2的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置200’的動作大致相同，因為可以將第一 LED部11、第二 LED部12、第三LED部13換言之第一 LED部11，將Vfl2、Vf23> Vfl23換言之Vf，所以關(guān)于實施例I省略動作說明。另外，在圖15中示出圖14的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置200’中的充電期間的等效電路，在圖16中示出過渡期間的等效電路，在圖17中示出放電期間的等效電路。首先，充放電電容器3的放電如圖14、圖17所示那樣，是自充放電電容器3起通過放電電流檢測電阻44、放電電流控制FET46、第三LED部13、第一 LED部11、放電用二極管7而返回到充放電電容器3的路徑。若電源電壓上升，并超過從第一 LED部11到第三LED部13的全部LED的合計端子電壓=Vfl23，則進入過渡期間(圖16)，以被放電電流控制FET46控制的電流驅(qū)動全部LED部。若電源電壓進一步上升，并超過充放電電容器3的端子電壓V?！c第一 LED部11和第二 LED部12的合計端子電壓Vfl2之間的合計電壓=Vc^Vfl2，則開始充電。在開始充電的同時，充電期間檢測晶體管59導(dǎo)通，放電用恒流電路4斷開。此時，如圖15所示，通過充電電流驅(qū)動這2個LED部。此時的充電電流被充電電流檢測電阻55檢測，被充電電流檢測控制晶體管52的基極電阻54與基極電壓分壓電阻53分壓，從而被設(shè)定為大于放電電流的電流。由此，如上述，良好地確保了功率因數(shù)。另外，作為充電電流的上限設(shè)定成取充分長的充電期間，在電源電壓處于峰值電壓時也繼續(xù)充電。由此，在電壓損耗大且高電壓時，能夠受到基于電容器端子電壓的緩和，從而有助于電源效率的提高。若電源電壓超過峰值，且下降到所上升的電容器端子電壓(上升到V。+)與Vfl2的合計電壓，則充電結(jié)束，若充電電流急劇減少，則再次進入過渡期間。在進入過渡期間的同時，充電期間檢測晶體管59截止，放電用恒流電路4接通。若電源電壓進一步下降并低于Vfl23，則流經(jīng)充電電流檢測電阻55的電流為0，以在放電電流檢測電阻44中設(shè)定的放電電流開始放電。以上是動作的一個循環(huán)。這里，在圖18中示出基于實施例2的光輸出。據(jù)此可以確認暗時相對于峰值時的比例約60%，超過熒光燈而峰值因數(shù)為I. 15，較大地提高了照明品質(zhì)。與是否裝載充放電電容器3無關(guān)，因為由恒流電路控制電容器充電電流，所以沒有沖擊電流。尤其，越是使用大容量電容器，該效果越大。另外，通過將充放電電容器3和LED部串聯(lián)連接起來進行充電，從而能夠?qū)⒊潆婋妷阂种频幂^低，與直接連接于脈動電流電源線和GND之間的構(gòu)成相t匕，也可得到能使用額定電壓低的電容器的優(yōu)點。因為由恒流電路控制電容器充放電電流，所以與急速充電相比，電容器紋波電流非常小。因此，即便使用比LED壽命短的壽命的鋁電 解電容器，也能確保長壽命，能提高產(chǎn)品的品質(zhì)?？梢源蠓认鳒pLED數(shù)，可體現(xiàn)成本的優(yōu)點，并且可提高LED利用效率。針對LED利用效率和電源效率這一相反課題，都能得到提高。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖20的曲線圖可知，在設(shè)Vf = 75V的情況下，電源效率和LED利用效率都為65%左右，峰值因數(shù)為I. 25左右，但是在本發(fā)明的技術(shù)方案2的實驗中電源效率和LED利用效率都為80%以上，峰值因數(shù)達到I. 15，也取消了熄滅期間。(產(chǎn)業(yè)上的可利用性)由于以上的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置具備LED元件，因而通過將LED元件及其驅(qū)動電路配置于同一布線基板，從而能作為接通家庭用交流電源便可點亮的照明裝置或照明器具加以利用。雖然，在本發(fā)明中記載并描述了最優(yōu)實施方式，但是本發(fā)明并不限于此。上述實施方式只不過是個示例，不應(yīng)該解釋為限定性。本發(fā)明的范圍應(yīng)該由請求保護的范圍所規(guī)定的，并不限于說明書記載的詳細內(nèi)容。屬于請求保護的范圍的同等范圍內(nèi)的變形及變更也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明主張2011年05月24日在日本提出的申請?zhí)枮?011-116389的優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容引用于此。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其包括 整流電路，其可與交流電源連接，且用于得到將該交流電源的交流電壓整流后的整流電壓； 第一 LED部，其與所述整流電路的輸出側(cè)連接且具有至少一個LED元件； 充放電電容器，其與所述第一 LED部串聯(lián)連接； 電容器充電用恒流電路，其用于將對所述充放電電容器進行充電的電容器充電電流控制為恒流； 充電用二極管，其與所述充放電電容器及第一 LED部的陽極側(cè)連接，且用于限制電容器充電電流的方向； 電容器放電用恒流電路，其用于將對所述充放電電容器進行放電的電容器放電電流控制為恒流；和 放電用二極管，其與所述充放電電容器及第一 LED部的陰極側(cè)連接，且用于限制電容器放電電流； 其中，形成了 用于對所述充放電電容器進行充電的路徑、即將所述充放電電容器、充電用二極管和電容器充電用恒流電路配置于路徑上的充電路徑； 用于對所述充放電電容器進行放電的路徑、即將所述充放電電容器、放電用二極管和電容器放電用恒流電路配置于路徑上的放電路徑；和 不包括所述充放電電容器的、將所述第一 LED部、電容器充電用恒流電路和電容器放電用恒流電路配置于路徑上的過渡路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述充電用二極管和放電用二極管分別連接于所述第一 LED部的兩端，并且所述充電用二極管和放電用二極管并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于， 還在所述充電路徑上配置第二 LED部。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于， 還在所述放電路徑上配置第三LED部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于， 在充電路徑上追加第二 LED部，在放電路徑上追加第三LED部。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于， 配置于過渡路徑上在過渡期間發(fā)光的LED元件的個數(shù)大于被所述整流電路整流后的整流電壓處于峰值時發(fā)光的LED元件的個數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于， 在過渡期間對配置于過渡路徑上的LED元件通電的電流量小于被所述整流電路整流后的整流電壓處于峰值時對LED元件通電的電流量。
全文摘要
本發(fā)明提供具備充放電電容器的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置。具備電容器充電用恒流電路，用于將對充放電電容器進行充電的電容器充電電流控制為恒流；充電用二極管，與充放電電容器及第一LED部的陽極側(cè)連接，用于限制電容器充電電流；和放電用二極管，與充放電電容器及第一LED部的陰極側(cè)連接，用于限制電容器放電電流，其中構(gòu)成用于對充放電電容器進行充電的路徑的充電路徑、即將充放電電容器、充電用二極管和電容器充電用恒流電路配置于路徑上；用于對充放電電容器進行放電的路徑、即將充放電電容器、放電用二極管和電容器放電用恒流電路配置于路徑上的放電路徑；和將第一LED部、電容器充電用恒流電路和電容器放電用恒流電路配置于路徑上的過渡路徑。
文檔編號H05B37/02GK102802303SQ20121015804
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者櫻木晴海, 小椋涉, 渡邊照雄 申請人:日亞化學(xué)工業(yè)株式會社