CN101529983A - Led点灯电路及使用该led点灯电路的照明器具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种LED点灯电路以及使用该LED点灯电路的照明器具。在用于照明器具等的LED点灯电路中，实现来自多个LED的光输出的均匀化，并且抑制该均匀化所需的耗电量。通过电流检测电阻(R2)检测从DD转换器(35)流向LED模块(32)的电流，在比较电路(37)中与来自基准电压源(38)的基准电压(Vref)进行比较，对该比较结果进行应答，控制电路(36)控制DD转换器(35)，从而对流向LED模块(32)的电流进行一并恒流控制。另外，与构成LED模块(32)的各LED负载电路(U1～U3)串联地设有构成电流镜电路的控制元件(Q1～Q3)，以LED导通电压的总和最高的电路(U1)为基准，使对应的控制元件(Q1)为二极管结构，使其余电路(U2、U3)的控制元件(Q2、Q3)的通电电流值联动，从而保持各LED负载电路(U1～U3)间的平衡。

Description

LED点灯电路及使用该LED点灯电路的照明器具

技术领域

本发明涉及一种LED点灯电路及使用该LED点灯电路的照明器具，特别涉及一种使多个并联设置的LED的电流均等的方案。

背景技术

如将上述LED(发光二极管)应用于上述照明器具中那样，为获得必要的光输出而使用多个LED的情况下，或少电流的LED为获得高效且相同的光输出对芯片细分化的情况下，为相互串联这些多个LED使其点灯，需要过大的电源电压。另一方面，若相互并联上述多个LED使其点灯，则需要过大的电流。从而，现实中根据用途采用适当的串并联结构。然而，采用蓝色LED时，其导通电压Vf在3～3.5V左右，偏差较大，若组合为上述串并联结构，则相互并联的各串联电路间容易产生分流比之差，即具有容易产生各串联电路间的亮度差的问题。

具体而言，LED的光输出取决于通电电流值，从该观点出发，采用串联结构时，即使各个LED的导通电压Vf存在偏差，由于通电电流值相同，各个LED的光输出偏差也较小。与此相对，采用并联结构时，串联结构的LED的导通电压Vf之和若不同，从点灯电路(电源电路)的总输出流入各串联电路的电流会集中到上述导通电压Vf较低的电路中，使每个串联电路的光输出偏差变大。

图29是表示典型的现有技术的LED点灯电路1的结构的方框图。该现有技术，公开于日本专利公开公报特开2002-8409号中。在该LED点灯电路1中，并联三个由多个LED负载串联而成的LED负载电路u1～u3，构成了LED模块2。在该LED模块2上施加将来自商用电源3的电压Vac经降噪(noise cut)用的电容器c1在整流桥(rectifier bridge)4被直流化后，经由DC-DC转换器(converter)5进行电压转换后所得的直流电压VDC。

DC-DC转换器5由升压斩波电路(chopper circuit)构成，上述升压斩波电路具备，对上述整流桥4的直流输出电压进行开关的开关元件(switching element)q0、蓄积/放出上述开关产生的励磁能量的扼流圈(choke coil)1、对上述扼流圈1的输出电流进行整流平滑化的二极管d和平滑电容器c2、用于将流经上述开关元件q0的电流转换为电压进行检测的电阻r1，和控制上述开关元件q0的开关的控制电路6。

另一方面，各LED负载电路u1～u3中，分别串联地插入有使流经各电路的通电电流值相互相等的恒流电路q1～q3。并且，上述恒流电路q1～q3的施加电压((appliedvoltage)，负担电压)在比较电路7中，与来自基准电压源8的基准电压Vref进行比较，比较结果被付予上述控制电路6，控制电路6对上述DC-DC转换器5的定电压输出进行控制，以使上述各恒流电路q1～q3的施加电压小于串联LED的导通电压Vf的总和。据此，可以抑制各恒流电路q1～q3的损耗。然而，该以现有技术存在随着上述LED导通电压Vf的偏差越大，整体的光输出电平变动，恒流电路q1～q3的损耗就越大等问题。

图30是表示另一现有技术的LED点灯电路11的结构的方框图。该现有技术，公开于日本专利公开公报特开2004-319583号中。在该LED点灯电路11中，流向各LED负载电路u1～u3的总通电电流值在电阻r2转换为电压并检测，经由PWM控制电路16控制DC-DC转换器15，以使比较器17中该电压与基准电压Vref的比较结果为一定值。DC-DC转换器15，由使电源侧和负载侧绝缘的单管回归转换器(one-transistor flybackconverter)构成，将来自直流电源13的电压Vdc通过开关元件q0予以开关，并付予变压器(transformer)t的初级侧，将次级侧输出在整流平滑电路14中整流、平滑化后所得的直流电压VDC付予上述LED负载电路u1～u3。并且，在该LED点灯电路11中，也在各LED负载电路u1～u3中分别串联地设有恒流电路d1～d3。

图31是表示上述恒流电路d1～d3的具体例的电路图。该恒流电路d1～d3，包括与上述LED负载电路u1～u3串联的晶体管(transistor)q11和电阻(resistance)r11、连接上述晶体管q11的集电极-基极(collector-base)间的电阻r12、介于上述晶体管q11的基极-发射极(emitter)间的稳压二极管(Zener diode)dz。并且，以电阻r11的压降(voltage drop)和晶体管q11的基极-发射极间电压Vbe之和与稳压二极管dz的稳压电压大致一致的条件，使晶体管q11的集电极电流恒流化。

据此，各LED负载电路u1～u3的电流分别被恒流化，且DC-DC转换器15的总输出电流也如上所述地被恒流控制，故可在相当程度上抑制LED导通电压Vf的偏差引起的光输出的偏差。然而，与由FET的源极跟随器(source follower)电路构成的简单的上述恒流电路q1～q3相比，该恒流电路d1～d3存在损耗较大的问题。

因此，本发明人在日本专利公开公报特开2004-39290号中提出了一种如图32所示的LED点灯电路21。根据该现有技术，在各LED负载电路u1、u2分别串联地连接晶体管q21、q22和电阻r21、r22，并且通过电阻r23、r24、r20在直流电源23的端子间连接晶体管q21、q22和构成电流镜电路(current mirror circuit)的晶体管q20。并且，取决于来自直流电源23的电压VDC及电阻r23、r24、r20等的基准电流流过晶体管q20，通过使流过晶体管q21、q22的电流与该基准电流相平衡，从而抑制光输出的偏差。另外，通过与任一电阻(该例中为r24)并联设置的旁路开关(by-pass switch)sw使该电阻r24短路，从而增大上述基准电流，增大光输出。

然而，如上所述的采用基于镜电路的方法，虽对取得各LED负载电路u1、u2间的电流平衡有利，但存在因电源电压VDC的变动，基准电流会变动的问题，此外还有在生成上述基准电流的电阻r23、r24、r20和晶体管q20中发生损耗的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够使多个LED的光输出低损耗且均匀化的LED点灯电路及使用该LED点灯电路的照明器具。

本发明的LED点灯电路，包括与多个相互并联设置的LED电路串联，构成电流镜电路的控制元件，其中，包含上述各LED的导通电压在内，以基于LED电流的压降为最高的电路为基准，使该电路中的上述控制元件为二极管结构，介于该控制元件的控制端子，让其余电路的控制元件的通电电流值联动。通过采用上述结构，并联各LED间的电流平衡通过电流镜电路被均等控制，故能实现多个LED的光输出的均匀化。此外，由于生成上述电流镜电路的基准电流的电路，采用包含导通电压在内，基于LED电流的压降最高的电路，故无需专门生成基准电流的电路，能够避免该部分的电路损耗。

附图说明

图1是表示基于本发明第一方面的实施例一的LED点灯电路的结构的方框图。

图2是表示基于本发明第一方面的实施例一的LED点灯电路的直流电源的另一结构的方框图。

图3是表示基于本发明第一方面的实施例一的LED点灯电路的直流电源的又一结构的方框图。

图4是表示基于本发明第一方面的实施例一的LED点灯电路的直流电源的又一结构的方框图。

图5是表示基于本发明第一方面的实施例二的LED点灯电路的结构的方框图。

图6是表示基于本发明第二方面的实施例一的LED点灯电路的结构的方框图。

图7是表示LED一个灯断线时的状态的图。

图8是表示基于本发明第二方面的实施例一的LED点灯电路的直流电源的另一结构的方框图。

图9是表示基于本发明第二方面的实施例一的LED点灯电路的直流电源的又一结构的方框图。

图10是表示基于本发明第二方面的实施例一的LED点灯电路的直流电源的又一形态的结构的方框图。

图11是表示基于本发明第三方面的实施例一的LED点灯电路的结构的方框图。

图12(a)～(c)是表示图11所示的点灯电路的阻抗(impedance)元件的一个例子的图。

图13是表示基于本发明第三方面的实施例一的LED点灯电路的另一结构例的方框图。

图14是表示基于本发明第三方面的实施例二的LED点灯电路的结构的方框图。

图15是表示图11所示的点灯电路中的Vf检测电路和切换控制电路的一结构例的方框图。

图16是表示基于本发明第三方面的实施例三的LED点灯电路的结构的方框图。

图17是表示基于本发明第三方面的实施例四的LED点灯电路的结构的方框图。

图18是表示基于本发明第四方面的实施例一的LED点灯电路的结构的方框图。

图19(a)、(b)是表示图18所示的LED点灯电路的分流电路的一结构例的图。

图20是表示基于本发明第四方面的实施例二的LED点灯电路的结构的方框图。

图21是表示基于本发明第四方面的实施例三的LED点灯电路的结构的方框图。

图22是表示基于本发明第五方面的实施例一的LED点灯电路的结构的方框图。

图23是表示图22所示的LED点灯电路中断线检测电路的另一例的方框图。

图24是表示图22所示的LED点灯电路中断线检测电路的又一例的方框图。

图25是表示基于本发明第五方面的实施例二的LED点灯电路的结构的方框图。

图26是表示基于本发明第五方面的实施例三的LED点灯电路的结构的方框图。

图27是表示基于本发明第五方面的实施例四的LED点灯电路的结构的方框图。

图28是表示基于本发明第五方面的实施例四的LED点灯电路的另一结构的方框图。

图29是表示典型的现有技术的LED点灯电路的结构的方框图。

图30是表示另一现有技术的LED点灯电路的结构的方框图。

图31是表示图30所示的LED点灯电路的恒流电路的具体例的电路图。

图32是表示又一现有技术的LED点灯电路的结构的方框图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明所涉及的实施方式进行说明。另外，各图中标注相同符号的结构表示具有相同的结构，省略其说明。

基于本发明第一方面的实施例一

图1是表示基于本发明第一方面的实施例一的LED点灯电路31的结构的方框图。在该LED点灯电路1中，并联三个由多个LEDD1串联而成的LED负载电路U1～U3，构成LED模块32。各LED负载电路U1～U3中串联LED负载的段数任意，也可采用单一的LED构成。

各LED负载电路U1～U3，LEDD1搭载在共同的散热板上被束缚(bonding)，还安装有波长转换用的荧光体、光扩散用的透镜等。该LED模块32和LED点灯电路31，被用作照明器具，上述LED负载放射蓝色光或紫外光，通过上述荧光体对该LED负载发出的光进行波长转换，作为白色光放射。上述LED负载电路U1～U3的并联电路数也任意，例如用发出RGB三原色的光进行合成等获得白色光的方案也任意。

在上述LED模块32，施加有将来自商用电源33的电压Vac，经降噪用的电容器C1在整流桥34进行直流化，经由DC-DC转换器35将电压转换后的直流电压VDC。DC-DC转换器35采用升压斩波电路(boost chopper circuit)，具备，使上述整流桥34的直流输出电压开/关的开关元件Q0、蓄积/放出因上述开/关而产生的励磁能量的扼流圈(chokecoil)L，对上述扼流圈L的输出电流进行整流、平滑化的二极管D和平滑电容器C2、用于将流经上述开关元件Q0的电流转换为电压进行检测的电阻R1、和控制上述开关元件Q0的开关的控制电路36。

从作为直流电源的该DC-DC转换器35流入LED模块32的电流，通过电流检测电阻R2转换为电压值，并在比较电路37中，与基准电压源38的基准电压Vref进行比较，该比较结果反馈到上述控制电路36中。控制电路36对上述电阻R1、R2的检测结果作出应答，对上述开关元件Q0的开关频率或占空(duty)进行控制。如此，进行上述电压VDC的恒压控制和流向LED模块32的电流的恒流控制。

值得注意的是，在本实施例中，为使流经各LED负载电路的通电电流值相互相等，在各LED负载电路U1～U3中，串联地设有构成电流镜电路(Current mirror circuit)的控制元件Q1～Q3，在这些控制元件Q1～Q3中，包含对应的LED负载电路U1～U3的LED的导通电压Vf的总和在内，以因LED电流产生的压降最高的电路(图1的例中为U1)为基准，该电路中的上述控制元件(图1的例中为Q1)采用二极管结构，介于控制端子让其余电路(图1的例中为U2、U3)的控制元件(图1的例中为Q2、Q3)的通电电流值联动，从而在各LED负载电路U1～U3间保持平衡。

具体而言，上述控制元件如该图1所示为晶体管时，对于Q1，使作为控制端子的基极和集电极短路，并将Q1～Q3的基极共通地连接。此外，上述控制元件为MOS型晶体管时，对于Q1，使作为控制端子的栅极(gate)和漏极(drain)短路，并将Q1～Q3的栅极共通地连接。

从而，通过根据上述电阻R2的检测结果进行的一并恒流控制，从DC-DC转换器35流向各LED负载电路U1～U3的通电电流值的总和被控制为一定，并且，各LED负载电路U1～U3间的电流平衡通过电流镜电路被均等控制，故可实现多个LEDD1的光输出的均匀化。此外，生成上述电流镜电路的基准电流的电路(图1的例中为Q1)，由于采用包含导通电压Vf的总和在内，基于LED电流的压降最高的LED负载电路(图1的例中为U1)，故无需专门生成基准电流的电路，因此，能够避免该部分的电路损耗。此外，由于使晶体管等的控制元件Q1～Q3中的其中之一采用二极管结构，并且只构成镜电路，因此能够以低成本的结构来实现。

例如，当LED负载电路的数目为上述U1～U3的三个，该各LED负载电路U1～U3由5段LEDD1构成，上述导通电压Vf的偏差为±5％时，只有根据上述电阻R2的检测结果进行的一并恒流控制的情况下，即没有设置控制元件Q1～Q3的情况下，各LED负载电路U1～U3间的电流偏差为17.5～22.7mA(上述一并恒流控制的电流值为60mA)，与此相对，如果设置上述控制元件Q1～Q3，以与上述导通电压Vf的总和最高的LED负载电路U1相对应的控制元件Q1为基准，通过使其它控制元件Q2、Q3进行镜像动作，则能将电流偏差抑制在20.0～20.1mA。同样，当上述导通电压Vf的偏差为±10％时，只有一并恒流控制的情况下为15.2～25.8mA，通过进行镜像动作，能够实现20.0～20.1mA。

图2～图4是表示上述直流电源为其它的LED点灯电路41、51、61的结构的方框图。上述图2～图4的结构中，与上述图1所示的结构相类似、相对应的部分使用相同的参照符号，并省略其说明。在上述图2～图4的结构中，由LED负载电路U1～U3构成的LED模块32的结构相同。但图1～图3中，与各LED负载电路U1～U3串联连接的控制元件Q1～Q3为N型晶体管，与此相对，图4的控制元件Q1’～Q3’为P型晶体管。然而，在该图4的例子中，也以各LED负载电路U1～U3中，LED的导通电压Vf的总和最高的电路为U1，与其对应的控制元件Q1’采用二极管结构，通过控制元件Q2’、Q3’，使其余电路U2、U3的通电电流值联动。

并且，在图2所示的LED点灯电路41中，流向各LED负载电路U1～U3的总通电电流值在电阻R2转换为电压检测出来，通过PWM控制电路46控制DC-DC转换器45，使比较器47中该电压与基准电压Vref的比较结果为一定值。DC-DC转换器45，采用使电源侧和负载侧绝缘的单管回归转换器(one--transistor flyback converter)的结构，将来自直流电源43的电压Vdc通过开关元件Q0予以开关，付予变压器T的初级侧，将次级侧输出在整流平滑电路44中整流、平滑化后所得的直流电压VDC付予上述各LED负载电路U1～U3。该LED点灯电路41，与上述以往例图30所示的LED点灯电路11类似。

在图3和图4所示的LED点灯电路51、61中，将来自直流电源43的电压Vdc通过DC-DC转换器55升压或降压，通过全波或半波的整流器56整流，由平滑电容器C3平滑化后，将上述直流电压VDC付予上述LED模块32。并且，将流向各LED负载电路U1～U3的总通电电流值在上述电阻R2转换为电压而检测出来，由PWM控制电路6控制DC-DC转换器55，使上述比较器37中该电压与来自上述基准电压源38的基准电压Vref的比较结果为一定值。

在此，在表1中详细表示了，使用本实施例的电流镜电路，作为直流电源的DC-DC转换器35如上所述，当只根据电阻R2的检测结果进行恒流控制时，和只进行如上述以往例图30所示的电压VDC的恒压控制时，上述控制元件Q1～Q3引起的损耗。此外，表1中还详细表示了，使用上述以往例图30和图31所示的恒流电路d1～d3的情况下，进行恒流控制时，和进行恒压控制时的损耗。试算的条件设为，使流经各LED负载电路U1～U3的电流，即LEDD1的额定电流(rated current)为20mA，LEDD1的导通电压Vf为3.2V，其偏差为±10％，控制元件(晶体管)Q1～Q3的hfe为100。

表1

由表1可知，在由本实施例的电流镜电路进行的电流平衡控制中，虽然导通电压Vf无偏差时损耗较小，但不管导通电压Vf有无偏差，恒流控制都比恒压控制损耗小。与此相对，利用上述以往例图30和图31所示的恒流电路d1～d3的电流平衡控制时，也是不管导通电压Vf有无偏差，恒流控制都比恒压控制损耗小，但是恒流控制，由于总电流量受到限制，无论导通电压Vf有无偏差，损耗都相同。因此可知，就本实施例的电流镜电路的电流平衡控制而言，恒流控制较佳，任一条件下，与利用恒流电路d1～d3的情况相比，都能大幅度削减确保电流平衡时的损耗。

虽然在上述说明中，控制元件(晶体管)Q1～Q3的发射极面积比，即各LED负载电路U1～U3的LEDD1的额定电流，相互相等，但也可采用相互不同的结构，此时，控制元件Q1～Q3进行控制以维持该不同的设定电流比。此外，本发明的LEDD1，还可使用有机EL(有机LED)。

基于本发明第一方面的实施例二

图5是表示基于本发明第一方面的实施例二的LED点灯电路71的结构的方框图。在该LED点灯电路71中，与上述LED点灯电路31相类似、相对应的部分使用相同的参照符号，并省略其说明。值得注意的是，在该LED点灯电路71中，LED模块72由多个n段串联连接的LED负载电路U1’、U2’、……、Un’构成，各LED负载电路U1’、U2’、……、Un’具备，相互并联设置的多个LEDD11、D12、……、D1m；D21、D22、……、D2m；……；Dn1、Dn2、……、Dnm以及与其串联连接，构成电流镜电路的控制元件Q11、Q12、……、Q1m；Q21、Q22、……、Q2m；……；Qn1、Qn2、……、Qnm。

而且，以各LED负载电路U1’～Un’中上述导通电压Vf最高的LED(图5中为D11、D2m、……、Dn2)为基准，与该LEDD11、D2m、……、Dn2对应的上述控制元件(图5中为Q11、Q2m、……、Qn2)采用二极管结构，通过控制元件，在同一LED负载电路U1’～Un’内，使其余LEDD12、……、D1m；D21、……、D2m-1；……；Dn1、Dn3、……、Dnm的控制元件的通电电流值联动。

采用该结构也可使来自多个LEDD11～Dnm的光输出均匀化。此外，在生成上述电流镜电路的基准电流的电路(图5的例中为Q11、Q2m、……、Qn2)中，由于使用导通电压Vf最高的LED(图5的例中为D11、D2m、……、Dn2)，故无需专门生成基准电流的电路，能够避免该部分的电路损耗。

本发明第一方面的要点总结

如上所述，基于本发明本发明第一方面的LED点灯电路，对采用多个相互并联设置的LED构成的LED模块进行来自直流电源的通电，具备与上述并联的各LED电路串联地设置，构成电流镜电路的控制元件，包含上述各LED的导通电压在内，以基于LED电流的压降为最高的电路为基准，使该电路中的上述控制元件为二极管结构，介于该控制元件的控制端子，让其余电路的控制元件的通电电流值联动。

此外，基于本发明第一方面的LED点灯电路，较为理想的是，对采用将多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联设置而成的LED模块进行来自直流电源的通电，具备与上述各LED负载电路串联设置，构成电流镜电路的控制元件，其中，包含上述各LED负载电路的LED导通电压的总和在内，以基于LED电流的压降为最高的电路为基准，使该电路中的上述控制元件为二极管结构，介于该控制元件的控制端子，让其余电路的控制元件的通电电流值联动。

采用上述结构，在用于照明器具等的LED点灯电路中，对采用将多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联设置而成的LED模块进行来自直流电源的通电，通过与上述各LED负载电路串联地设有构成电流镜电路的控制元件，在这些控制元件中包含上述各LED负载电路的LED导通电压的总和Vf在内，以基于LED电流的压降为最高的电路为基准，使该电路中的上述控制元件为二极管结构，介于控制端子让其余电路的控制元件的通电电流值联动，从而取得各LED负载电路间的平衡。具体而言，当上述控制元件为晶体管时，使作为控制端子的基极和集电极短路，并将基极共通地连接。此外，当上述控制元件为MOS型晶体管时，使作为控制端子的栅极和漏极短路，并将栅极共通地连接。

从而，由于各LED负载电路间的电流平衡通过电流镜电路均等地被控制，能够实现多个LED的光输出的均匀化。此外，生成上述电流镜电路的基准电流的电路，由于采用导通电压Vf的总和最高的LED负载电路，故无需专门生成基准电流的电路，能够避免该部分的电路损耗。

此外，基于本发明第一方面的LED点灯电路，较为理想的是，对采用多个LED构成的LED模块进行来自直流电源的通电，上述LED模块将采用相互并联的多个LED构成的LED负载电路多段串联连接，并且，在上述各LED串联连接构成电流镜电路的控制元件，以上述各LED负载电路中导通电压为最高的LED为基准，使与该LED相对应的上述控制元件为二极管结构，介于控制端子让LED负载电路内的其余LED的控制元件的通电电流值联动。

采用上述结构，在用于照明器具等的LED点灯电路中，对采用多个LED构成的LED模块进行来自直流电源的通电时，当上述LED模块，将采用相互并联的多个LED构成的LED负载电路多段串联连接的情况下，与上述各LED串联连接构成电流镜电路的控制元件，在该控制元件中，以上述各LED负载电路中LED内导通电压Vf为最高的LED为基准，使与该LED相对应的上述控制元件为二极管结构，介于控制端子让同一LED负载电路内的其余LED的控制元件的通电电流值联动，从而取得各LED负载电路内的LED间的平衡。具体而言，当上述控制元件为晶体管时，使作为控制端子的基极和集电极短路，并将基极共通地连接。此外，当上述控制元件为MOS型晶体管时，使作为控制端子的栅极和漏极短路，并将栅极共通地连接。各LED负载电路，由于串联地连接，流过的电流相等。

从而，由于各LED负载电路内的电流平衡通过电流镜电路均等地被控制，能够实现多个LED的光输出的均匀化。此外，生成上述电流镜电路的基准电流的电路，由于采用导通电压Vf的总和最高的LED负载电路，故无需专门生成基准电流的电路，能够避免该部分的电路损耗。

另外，在本发明第一方面的LED点灯电路中，较为理想的是，上述直流电源为DC-DC转换器，上述LED点灯电路还包括将流经上述LED模块的电流一并检测的电流检测单元、用于对上述电流检测单元的检测结果进行比较的基准电压源和比较器、和根据上述比较器的输出对上述直流电源进行反馈控制，使流向上述LED模块的通电电流值总和等于预先设定的值的控制单元。

采用上述结构，由于检测从直流电源流向上述各LED负载电路的通电电流值的总和，根据该检测结果，通过反馈对上述直流电源进行一并恒流控制，使上述通电电流值的总和等于预先设定的值，故与恒压控制相比能够减小控制元件的损耗，实现低损耗化。

此外，基于本发明第一方面的照明器具，较为理想的是，使用上述LED点灯电路。采用上述结构，能够使多个LED的光输出均匀化，并且能够实现低损耗的照明器具。

基于本发明第二方面的实施例

图6是表示基于本发明第二方面的实施例一的LED点灯电路131的结构的方框图。该LED点灯电路131与上述图1所示的LED点灯电路31相类似，相对应的部分使用相同的参照符号。在该LED点灯电路131中，也并联三个由多个LEDD1串联而成的LED负载电路U1～U3，构成了LED模块32。各LED负载电路U1～U3中串联LED负载的段数为任意，也可由单一的LED构成。

各LED负载电路U1～U3，LEDD1接合搭载在共通的散热板上，并安装有波长转换用的荧光体、光扩散用的透镜等。该LED模块32和LED点灯电路31被用作照明器具，上述LED负载放射蓝色光或紫外光，将来自LED负载的光用上述荧光体进行波长转换后放射为白色光。上述LED负载电路U1～U3的并联电路数也任意，例如用发出RGB三原色的光进行合成等获得白色光的方法也任意。

在上述LED模块32施加将来自商用电源33的电压Vac，经降噪用的电容器C1在整流桥34中进行直流化，通过DC-DC转换器35进行电压转换后所得的直流电压VDC。DC-DC转换器35由升压斩波电路构成，上述升压斩波电路包括，对上述整流桥34的直流输出电压进行开关的开关元件Q0、蓄积/放出上述开关产生的励磁能量的扼流圈L、对上述扼流圈L的输出电流进行整流平滑化的二极管D和平滑电容器C2、用于将流经上述开关元件Q0的电流转换为电压进行检测的电阻R1，和控制上述开关元件Q0的开关的控制电路36。

值得注意的是，在本实施例中，为使流经各电路的通电电流值相互相等，与各LED负载电路U1～U3串联地设有构成电流镜电路的作为P型晶体管的控制元件Q1’～Q3’，在上述控制元件Q1’～Q3’内，包含对应的LED负载电路U1～U3的LED的导通电压Vf的总和在内，以因LED电流产生的压降最高的电路(图6的例中为U1)为基准，使该电路中的上述控制元件(图6的例中为Q1’)为二极管结构，介于控制端子让其余电路(图6的例中为U2、U3)的控制元件(图6的例中为Q2’、Q3’)的通电电流值联动，从而在各LED负载电路U1～U3间保持平衡。

具体而言，当上述控制元件如该图6所示为晶体管时，对于Q1’，使作为控制端子的基极和集电极短路，并将Q1’～Q3’的基极共通地连接。此外，当上述控制元件为MOS型晶体管时，对于Q1’，使作为控制端子的栅极和漏极短路，并将Q1’～Q3’的栅极共通地连接。

此外，从作为直流电源的上述DC-DC转换器35流入LED模块32的电流，通过介于上述作为基准的电路(图6的例中为U1)中的电流检测电阻R2被转换为电压值，在比较电路137中，与基准电压源38的基准电压Vref被进行比较，该比较结果反馈到上述控制电路36。控制电路36对上述电阻R1、R2的检测结果作出应答，对上述开关元件Q0的开关频率或占空进行控制。如此，进行上述电压VDC的恒压控制和流向LED模块32的电流的恒流控制。

从而，由于各LED负载电路U1～U3间的电流平衡通过电流镜电路被均等地控制，故能够实现多个LEDD1的光输出的均匀化。此外，生成上述电流镜电路的基准电流的电路(图6的例中为Q1’)，由于采用包含导通电压Vf的总和在内，因LED电流产生的压降最高的LED负载电路(图6的例中为U1)，故无需专门生成基准电流的电路，能够避免该部分的电路损耗。另外，由于通过根据上述电阻R2的检测结果进行的恒流控制，使从DC-DC转换器35流向各LED负载电路U1～U3的通电电流值保持为一定，故与只进行使上述电压VDC保持为一定的定电压控制的情况相比，能够减少控制元件Q1’～Q3’的损耗。此外，由于晶体管等的控制元件Q1’～Q3’中的其中之一采用二极管结构，并且只在镜电路中采用，故能够以低成本的结构来实现。

另外，通过在上述基准电路(图6的例中为U1)中介入电流检测电阻R2，即使如图7所示，在该作为基准的电路以外(图6的例中为U3)，LEDD1发生断线，其余电路(图6的例中为U1、U2)也能保持上述一定的电流值(不会导致过电流)持续点灯。

图8～图10是表示上述直流电源为其它的LED点灯电路141、151、161的结构的方框图。在上述图8～图10的结构中，与上述图6所示的结构相类似、相对应的部分使用相同的参照符号，并省略其说明。在上述图8～图10的结构中，由LED负载电路U1～U3构成的LED模块32的结构相同。但图6、8、9中，与各LED负载电路U1～U3串联连接的控制元件Q1’～Q3’为P型晶体管，与此相对，图10的控制元件Q1～Q3为N型晶体管。然而，在该图10的例子中，也以各LED负载电路U1～U3内，LED的导通电压Vf的总和最高的电路为U1，与其对应的控制元件Q1采用二极管结构，通过控制元件Q2、Q3，使其余电路U2、U3的通电电流值联动。

并且，在图8所示的LED点灯电路141中，流向LED负载电路U1的通电电流值在电阻R2被转换为电压检测出来，通过PWM控制电路46控制DC-DC转换器45，使比较器147中该电压与基准电压源38的基准电压Vref的比较结果为一定值。DC-DC转换器45如上所述，由使电源侧和负载侧绝缘的单管回归转换器构成，将来自直流电源43的电压Vdc通过开关元件Q0进行开关，付予变压器T的初级侧，将次级侧输出在整流平滑电路44中整流、平滑化后所得的直流电压VDC付予上述各LED负载电路U1～U3。该LED点灯电路141，也与上述以往例图30所示的LED点灯电路11类似。

在图9和图10所示的LED点灯电路151、161中，将来自直流电源43的电压Vdc通过DC-DC转换器55升压或降压，经全波或半波的整流器56整流，通过平滑电容器C3平滑化后，将上述直流电压VDC付予上述LED模块32。并且，流向LED负载电路U1的通电电流值在上述电阻R2被转换为电压而检测出来，通过PWM控制电路46控制DC-DC转换器55，使比较器47中该电压与基准电压Vref的比较结果为一定值。

虽然在上述说明中，控制元件(晶体管)Q1’～Q3’、Q1～Q3的发射极面积比，即各LED负载电路U1～U3的LEDD1的额定电流相互相等，但也可采用相互不同的结构，此时，控制元件Q1’～Q3’、Q1～Q3进行控制以维持该不同的设定电流比。而且，通过设定成使电流值最小的LED负载电路中LED的导通电压Vf的总和最高，能使电流检测电阻R2的耗电量最小。此外，本发明的LEDD1，还可使用有机EL(有机LED)。

本发明第二方面的要点总结

如上所述，本发明第二方面的LED点灯电路，对采用将多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联设置而成的LED模块进行来自直流电源的通电，并且，检测从该直流电源流向上述LED模块的通电电流值，根据该检测结果，对上述直流电源进行反馈控制，使上述通电电流值等于预先设定的值，较为理想的是，具备与上述各LED负载电路串联设置，构成电流镜电路的控制元件，包含上述各LED负载电路的LED导通电压的总和在内，以基于LED电流的压降为最高的电路为基准，使该电路中的上述控制元件为二极管结构，介于控制端子让其余电路的控制元件的通电电流值联动，并在上述基准电路中插入用于检测上述通电电流值的电流检测单元。

采用上述结构，在用于照明器具等的LED点灯电路中，对采用将多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联设置而成的LED模块进行来自直流电源的通电时，检测从该直流电源流向上述LED模块的通电电流值，根据该检测结果，通过反馈对上述直流电源进行恒流控制，以使上述通电电流值等于预先设定的值，并且，与上述各LED负载电路串联连接构成电流镜电路的控制元件，该控制元件中，包含上述各LED负载电路的LED导通电压的总和在内，以基于LED电流的压降为最高的电路为基准，使该电路中的上述控制元件为二极管结构，介于该控制元件的控制端子让其余电路的控制元件的通电电流值联动，从而保持各LED负载电路间的平衡，并且将检测上述通电电流值的电流电压转换电阻等的电流检测单元插入该电路中。具体而言，当上述控制元件为晶体管时，使作为控制端子的基极和集电极短路，并将基极共通地连接。此外，当上述控制元件为MOS型晶体管时，使作为控制端子的栅极和漏极短路，并将栅极共通地连接。

从而，由于通过上述恒流控制和电流平衡控制，可将流经各LED负载电路的电流控制为一定值，故能够使多个LED的光输出均匀化。此外，生成上述电流镜电路的基准电流的电路，由于采用导通电压Vf的总和最高的LED负载电路，故无需专门生成基准电流的电路，能够避免该部分的电路损耗。另外，即使在作为上述基准的电路以外LED发生断线，其余电路也可保持上述一定的电流值持续点灯。

另外，在本发明第二方面的LED点灯电路中，较为理想的是，上述直流电源为DC-DC转换器，上述LED点灯电路具备用于对上述电流检测单元的检测结果进行比较的基准电压源和比较器、和根据上述比较器的输出，对上述直流电源进行控制，使流向上述LED模块的通电电流值等于上述预先设定的值的控制单元。

采用上述结构，由于在对上述直流电源进行反馈控制时进行恒流控制，故与恒压控制相比，能够减少控制元件的损耗，能够实现低损耗化。

另外，基于本发明第二方面的照明器具，较为理想的是，使用上述LED点灯电路。采用上述结构，能够使多个LED的光输出均匀化，并且能够实现低损耗的照明器具。

基于本发明第三方面的实施例一

图11是表示基于本发明第三方面的实施例一的LED点灯电路231的结构的方框图。该LED点灯电路231与上述图1所示的LED点灯电路31相类似，相对应的部分使用相同的参照符号。在该LED点灯电路231中，也并联三个由多个LEDD1串联而成的LED负载电路U1～U3，构成了LED模块32。各LED负载电路U1～U3中串联LED负载的段数为任意，也可由单一的LED构成。

各LED负载电路U1～U3，LEDD1接合搭载在共通的散热板上，并安装有波长转换用的荧光体、光扩散用的透镜等。该LED模块32和LED点灯电路231被用作照明器具，上述LED负载放射蓝色光或紫外光，将来自该LED负载的光用上述荧光体进行波长转换，放射为白色光。上述LED负载电路U1～U3的并联电路数也任意，例如用发出RGB三原色的光进行合成等获得白色光的方法也任意。

在上述LED模块32施加，将来自商用电源33的电压Vac，经降噪用的电容器C1在整流桥34中进行直流化，通过DC-DC转换器35进行电压转换后所得的直流电压VDC。DC-DC转换器35由升压斩波电路构成，上述升压斩波电路包括，对上述整流桥34的直流输出电压进行开关的开关元件Q0、蓄积/放出因上述开关产生的励磁能量的扼流圈L、对上述扼流圈L的输出电流进行整流、平滑化的二极管D和平滑电容器C2、用于将流经上述开关元件Q0的电流转换为电压进行检测的电阻R1、和控制上述开关元件Q0的开关的控制电路36。

并且，从作为直流电源的该DC-DC转换器35流入LED模块32的电流，通过电流检测电阻R2被转换为电压值，在比较电路37中，与基准电压源38的基准电压Vref进行比较，该比较结果被反馈到上述控制电路36中。控制电路36，对上述电阻R1、R2的检测结果作出应答，对上述开关元件Q0的开关频率或占空进行控制。如此，进行上述电压VDC的恒压控制和流向LED模块32的电流的恒流控制。

值得注意的是，在本实施例中，为使流经各电路的通电电流值相互相等，与各LED负载电路U1～U3中串联地设置构成电流镜电路的控制元件Q1～Q3，使上述控制元件Q1～Q3中的任一个(图11的例中为Q1)为二极管结构，以构成上述电流镜的基准电流电路，介于控制端子让其余控制元件(图11的例中为Q2、Q3)的通电电流值联动，从而在各LED负载电路U1～U3间保持平衡。

具体而言，当上述控制元件Q1～Q3如该图11所示为晶体管时，对于Q1，使作为控制端子的基极和集电极短路，并将Q1～Q3的基极共通地连接。此外，当上述控制元件为MOS型晶体管时，对于Q1，使作为控制端子的栅极和漏极短路，并将Q1～Q3的栅极共通地连接。

另外值得注意的是，在上述采用二极管结构的控制元件Q1的LED负载电路U1中串联地插入阻抗元件A，该阻抗元件A，当设LEDD1的导通电压为Vf，其偏差为σ，串联段数为n时，在额定电流下产生Vf×n×σ以上的压降Va。

上述阻抗元件A，例如可通过图12(a)所示的一或多段二极管、图12(b)所示的稳压二极管(Zener diode)、图12(c)所示的电阻等来实现。当使用如上述图12(a)所示的二极管时，例如用一个二极管就能够对应0.7V这样较小的偏差，当使用如图12(b)所示的稳压二极管时，能够对应上述导通电压Vf的总和为2V以上的较大的偏差，当使用如图12(c)所示的电阻时，由于总是有损耗发生，因此能够对应比上述二级管还小的偏差，适用于导通电压Vf的偏差小或LEDD1的段数少的情况。

通过采用上述结构，即使LEDD1的导通电压Vf存在偏差，生成上述电流镜电路的基准电流的电路，也为包含LEDD1的导通电压Vf的总和在内，因LED电流引起的压降最高的电路，能够对各LED负载电路U1～U3的电流值进行均等控制，能够实现多个LEDD1的光输出的均匀化。此外，无需专门生成基准电流的电路，能够避免该部分的电路损耗。另外，由于使晶体管等的控制元件Q1～Q3中的其中之一采用二极管结构，并且只在镜电路中采用，故能够以低成本的结构来实现。

虽然该LED点灯电路231的直流电源，与上述以往例的图29所示的LED点灯电路1同样，为具有扼流圈L的DC-DC转换器35，但也可为以往例的图30所示的具有变压器t的绝缘型的DC-DC转换器，特别是对于LED模块32的直流电源为任意。然而，在通过使用上述控制元件Q1～Q3的电流镜动作进行恒流控制时，就直流电源而言，恒压控制和恒流控制中，还是使用恒流控制更佳。

虽然在上述说明中，控制元件(晶体管)Q1～Q3的发射极面积比，即各LED负载电路U1～U3的LEDD1的额定电流相互相等，但也可采用相互不同的结构，此时，控制元件Q1～Q3进行控制以维持该不同的设定电流比。此外，本发明的LEDD1，还可使用有机EL(有机LED)。

此外，上述阻抗元件A，还可用LED来实现，此时，如图13的LED点灯电路231a所示，在LED模块32a的LED负载电路U1a中，设置多余的LEDD10，使该LED负载电路U1a的串联LED段数多于其余LED负载电路U2、U3即可。例如，与LEDD1的导通电压Vf的精度偏差σ和串联段数n相对应，σ＝10％左右时，n＝10左右追加一个LEDD10，n＝20左右追加两个LEDD10，始终使该LED负载电路U1a的导通电压Vf的总和最高即可。通过采用上述结构，能够容易地构成使上述导通电压Vf的总和最高的结构，并且能够有效地活用阻抗元件A消耗的电力。

基于本发明第三方面的实施例二

图14是表示基于本发明第三方面的实施例二的LED点灯电路251的结构的方框图。该LED点灯电路251中，与上述LED点灯电路231相类似、相对应的部分使用相同的参照符号，并省略其说明。值得注意的是，在该LED点灯电路251中，在上述阻抗元件A的端子间设有短路开关SW，并且在该短路开关SW断开，上述控制元件Q1～Q3执行电流镜动作的状态下，Vf检测电路252检测上述各LED负载电路U1～U3的LED导通电压Vf的总和，根据该检测结果，切换控制电路253，在控制元件Q1为上述二极管结构的LED负载电路U1的导通电压Vf的总和最高时闭合上述短路开关SW，如果不是就断开上述短路开关SW。

图15是表示上述Vf检测电路252和切换控制电路253的一结构例的方框图。Vf检测电路252具备两个比较器CP1、CP2、和对它们的输出进行加算的与门G。在各比较器CP1、CP2的非反转输入端共通地施加设有上述阻抗元件A的LED负载电路U1的端子电压，在非反转输入端施加未设置上述阻抗元件A的LED负载电路U2、U3的端子电压。从而，当LED负载电路U1的端子电压较低时，即DC-DC转换器35的输出电压VDC的压降量较大时，各比较器CP1、CP2输出高电平(high level)，当LED负载电路U1的压降量最大时，与门G输出高电平。

上述切换控制电路253基极被付予上述与门G的输出的晶体管TR1、其基极电阻R11和集电极电阻R12、以及经由上述集电极电阻R12被由晶体管TR1驱动的光电耦合器(photocoupler)PC。所以，若从上述与门G输出高电平，则晶体管TR1导通，光电耦合器PC的光敏二极管(photodiode)D11点灯，构成上述短路开关SW的光敏晶体管(phototransistor)TR2导通，阻抗元件A被旁路。

通过采用上述结构，由于一旦如上所述通过电流镜进行电流均匀化动作，必须以LEDD1的导通电压Vf的总和最高的电路为基准电流电路，而对此，实际上Vf检测电路252对各LED负载电路U1～U3的LED导通电压Vf的总和进行测定，仅在需要阻抗元件A时，切换控制电路253插入，故对于经年变化，可以仅在必要时使阻抗元件A发挥作用，能够抑制在该阻抗元件A的损耗。

基于本发明第三方面的实施例三

图16是表示基于本发明第三方面的实施例三的LED点灯电路261的结构的方框图。该LED点灯电路261中，与上述LED点灯电路231相类似、相对应的部分使用相同的参照符号，并省略其说明。值得注意的是，在该LED点灯电路261，在LED模块32b中控制元件Q2、Q3不为上述二极管结构的LED负载电路U2、U3的端子间并联地设有阻抗元件A2、A3。该阻抗元件A2、A3降低对应的LED负载电路U2、U3的阻抗，将端子间电压钳位(clamp)为低于上述LED负载电路U1的端子间电压，例如图16所示可由稳压二极管构成，或使用还包括与稳压二极管串联的电阻元件的结构等。

采用上述结构，也同样即使LEDD1的导通电压Vf存在偏差，生成上述电流镜电路的基准电流的LED负载电路U1，也为包含LEDD1的导通电压Vf的总和在内，因LED电流引起的压降最高的电路，能够对各LED负载电路U1～U3的电流值进行均等控制，实现多个LEDD1的光输出的均匀化。此外，无需专门生成基准电流的电路，能够避免该部分的电路损耗。

基于本发明第三方面的实施例四

图17是表示基于本发明第三方面的实施例四的LED点灯电路271的结构的方框图。该LED点灯电路271中，与上述LED点灯电路231相类似、相对应的部分使用相同的参照符号，并省略其说明。值得注意的是，在该LED点灯电路271中，对DC-DC转换器35进行恒流的反馈控制时，将该电流检测电阻R2插入各LED负载电路U1～U3中的任一个之中(图17的例中为U1)。此时，能够削减上述电阻R2引起的损耗(在图17的例子中，相对于图11的例子，大致为1/3)。此外，即使在作为基准的LED负载电路以外的LEDD1发生断线，其余电路也能保持固定的电流值持续点灯。

就此，在日本专利公开公报特开2006-203044号中公开了一种方法，当对导通电压Vf不同的并联LED进行电流调整时，串联晶体管，并且共通地驱动其栅极，而且对上述导通电压Vf较小的LED，串联虚设(dummy)二极管，来缩小上述导通电压Vf之差。然而，在该先前技术中，电流镜的基准电流是另外生成的，为缩小上述导通电压Vf之差而插入二极管，与此相对，在本实施例中，插入是为了扩大上述导通电压Vf之差，以便可以生成电流镜的基准电流。从而，像该先前技术那样通过RGB发光生成白色光时，该先前技术是在导通电压Vf较小(2V左右)的R元件的系统中插入二极管，而本实施例，则是在导通电压Vf较大(3～3.5V左右)的B元件的系统中插入二极管，两者完全不同。

本发明第三方面的要点总结

如上所述，基于本发明第三方面的LED点灯电路，对采用将多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联而成的LED模块进行来自直流电源的通电，较为理想的是具备作为与上述各LED负载电路串联设置，构成电流镜电路使上述各LED负载电路中的通电电流值联动，并且其中之一采用二极管结构以构成上述电流镜的基准电流电路的控制元件，和串联地插入上述二极管结构的控制元件的电路中，当设LED的导通电压为Vf，其偏差为σ，串联段数为n时，在额定电流下产生Vf×n×σ以上的压降的阻抗元件。

采用上述结构，在用于照明器具等的LED点灯电路中，由直流电源对由多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联设置而成的LED模块进行点灯驱动时，与上述各LED负载电路串联地设置构成电流镜电路的控制元件，这些控制元件中的任一个采用二极管结构，以构成上述电流镜的基准电流电路，介于控制端子让其余电路的控制元件的通电电流值联动，从而保持各LED负载电路间的平衡。具体而言，当上述控制元件为晶体管时，使作为控制端子的基极和集电极短路，并将基极共通地连接。此外，当上述控制元件为MOS型晶体管时，使作为控制端子的栅极和漏极短路，并将栅极共通地连接。另外，在上述采用二极管结构的控制元件的电路中，串联地插入能用二极管等实现的阻抗元件，使该阻抗元件，当设LED的导通电压为Vf，其偏差为σ，串联段数为n时，在额定电流下产生Vf×n×σ以上的压降。

从而，即使LED的导通电压Vf存在偏差，生成上述电流镜电路的基准电流的电路，也为包含LED的导通电压Vf的总和在内，因LED电流引起的压降最高的电路，能够对各LED负载电路的电流值进行均等控制，实现多个LED的光输出的均匀化。此外，无需专门生成基准电流的电路，能够避免该部分的电路损耗。

此外，基于本发明第三方面的LED点灯电路，较为理想的是，上述阻抗元件为LED。采用上述结构，只要将作为上述电流镜的基准电流电路的LED负载电路的串联LED段数增加，就能将上述导通电压Vf的总和设定为最高，能够容易地构成，同时能够有效地活用阻抗元件消耗的电力。

另外，本发明第三方面的LED点灯电路，较为理想的是具备能将上述阻抗元件的端子间发生短路的短路开关、当上述短路开关断开且上述控制元件执行电流镜动作的状态下，检测上述各LED负载电路中LED的导通电压Vf的总和的检测单元、和对上述检测单元的检测结果作出应答，当控制元件为上述二极管结构的LED负载电路的导通电压Vf的总和最高时接通上述短路开关，否则就断开上述短路开关的切换控制单元。

采用上述结构，一旦如上所述通过电流镜进行电流均匀化操作，就必须以LED的导通电压Vf的总和最高的电路为基准电流电路，对此，预先设置使上述阻抗元件的端子间发生短路的短路开关，实际上由检测单元对各LED负载电路的LED导通电压Vf的总和进行测定，由切换控制单元，当控制元件为二极管结构的LED负载电路的导通电压Vf的总和最高时闭合上述短路开关，不让阻抗元件发挥作用，否则就断开上述短路开关，让阻抗元件发挥作用。从而，对于经年变化，能够只在必要时让阻抗元件发挥作用，能够抑制在该阻抗元件的损耗。

此外，基于本发明第三方面的LED点灯电路，对采用将多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联而成的LED模块进行来自直流电源的通电，较为理想的是具备，与上述各LED负载电路串联设置构成电流镜电路使上述各LED负载电路中的通电电流值联动，并且其中之一采用二极管结构以构成上述电流镜的基准电流电路的控制元件，和并联地插入上述二极管结构的控制元件的电路以外的电路中，以降低该LED负载电路的阻抗的阻抗元件。

采用上述结构，在用于照明器具等的LED点灯电路中，由直流电源对由多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联设置而成的LED模块进行点灯驱动时，与上述各LED负载电路串联地设置构成电流镜电路的控制元件，而且上述控制元件中的任一个采用二极管结构，以构成上述电流镜的基准电流电路，介于控制端子让其余电路的控制元件的通电电流值联动，从而保持各LED负载电路间的平衡。具体而言，当上述控制元件为晶体管时，使作为控制端子的基极和集电极短路，并将基极共通地连接。此外，当上述控制元件为MOS型晶体管时，使作为控制端子的栅极和漏极短路，并将栅极共通地连接。另外，在上述采用二极管结构的控制元件的电路以外的电路中，并联地插入降低该LED负载电路的阻抗的阻抗元件。

从而，即使LED的导通电压Vf存在偏差，生成上述电流镜电路的基准电流的电路，也为包含LED的导通电压Vf的总和在内，因LED电流引起的压降最高的电路，能对各LED负载电路的电流值进行均等控制，能够实现多个LED的光输出的均匀化。此外，无需专门生成基准电流的电路，能够避免该部分的电路损耗。

另外，在本发明第三方面的LED点灯电路中，较为理想的是，上述直流电源为DC-DC转换器，上述LED点灯电路还具备检测出流经上述各LED负载电路的总电流值或流经与上述被连接成二极管的控制元件所对应的LED负载电路的电流值的电流检测单元、用于与上述电流检测单元的检测结果进行比较的基准电压源和比较器、和根据上述比较器的输出，对上述直流电源进行反馈控制，使流向上述LED模块的通电电流值总和等于预先设定的值的控制单元。

采用上述结构，由于检测从直流电源流向上述各LED负载电路的通电电流值，根据该检测结果，通过反馈对上述直流电源进行恒流控制，使上述通电电流值的总和等于预先设定的值，故与恒压控制相比能够减少控制元件的损耗，能够实现低损耗化。

此外，基于本发明第三方面的照明器具，较为理想的是，使用上述LED点灯电路。采用上述结构，即使LED的导通电压(Vf)存在极端的偏差，也能使多个LED的光输出均匀化，并且能够实现低损耗的照明器具。

基于本发明第四方面的实施例一

图18是表示基于本发明第四方面的实施例一的LED点灯电路331的结构的方框图。在该LED点灯电路331中，并联三个由多个LEDD1串联而成的LED负载电路U1a～U3a，构成了LED模块332。各LED负载电路U1a～U3a中的串联LED负载的段数为任意，也可由单一的LED构成。

各LED负载电路U1～U3，其LEDD1接合搭载在共通的散热板上，并安装有波长转换用的荧光体、光扩散用的透镜等。该LED模块332和LED点灯电路331被用作照明器具，上述LED负载放射蓝色光或紫外光，将该LED负载发出的光用上述荧光体进行波长转换，放射出白色光。上述LED负载电路U1a～U3a的并联电路数也任意，例如用发出RGB三原色的光进行合成等获得白色光的方法也任意。

在上述LED模块332施加，将来自商用电源33的电压Vac，经降噪用的电容器C1在整流桥34中进行直流化，通过DC-DC转换器35进行电压转换后所得的直流电压VDC。DC-DC转换器35由升压斩波电路构成，上述升压斩波电路具备，对上述整流桥34的直流输出电压进行开关的开关元件Q0、蓄积/放出上述开关产生的励磁能量的扼流圈L、对上述扼流圈L的输出电流进行整流、平滑化的二极管D和平滑电容器C2、用于将流经上述开关元件Q0的电流转换为电压进行检测的电阻R1、和控制上述开关元件Q0的开关的控制电路36。

并且，从作为直流电源的该DC-DC转换器35流入LED模块332的电流，通过电流检测电阻R2被转换为电压值，在比较电路37中，与基准电压源38的基准电压Vref被进行比较，该比较结果被反馈到上述控制电路36中。控制电路36对上述电阻R1、R2的检测结果作出应答，并对上述开关元件Q0的开关频率或占空进行控制。如此，进行上述电压VDC的恒压控制和流向LED模块332的电流的一并恒流控制。

为使流经各电路的通电电流值相互相等，与上述各LED负载电路U1a～U3a串联地设置构成电流镜电路的控制元件Q1’～Q3’，在这些控制元件Q1’～Q3’中，包含对应的LED负载电路U1a～U3a的LED的导通电压Vf的总和在内，以因LED电流产生的压降最高的电路(图18的例中为U1a)为基准，且该电路中的上述控制元件(图18的例中为Q1’)采用二极管结构，介于控制端子让其余电路(图18的例中为U2a、U3a)的控制元件(图18的例中为Q2’、Q3’)的通电电流值联动，从而在各LED负载电路U1a～Ua3间保持平衡。

具体而言，当上述控制元件Q1’～Q3’为如该图18所示的晶体管时，使作为控制端子的基极和集电极短路，并将基极共通地连接。此外，当上述控制元件为MOS型晶体管时，使作为控制端子的栅极和漏极短路，并将栅极共通地连接。

值得注意的是，在本实施例中，与各LEDD1并联地设有分流电路A，该分流电路A，在对应的LED(图18的例中为D1)断线时，如图18中参照符号F1所示，使预先规定的电平的电流通过该LEDD1。

具体而言，上述分流电路A，由图19(a)所示的稳压二极管ZD的单体、图19(b)所示的稳压二极管ZD和电阻R的串联电路等，能生成恒流的元件或电路构成，其通过电流值为预先设定在各LED负载电路U1a～U3a的值。作为与各LEDD1并联设置的上述稳压二极管ZD，可以兼用作为静电对策而设置的稳压二极管。

通过采用上述结构，由于通过根据上述电阻R2的检测结果进行的一并恒流控制，使从DC-DC转换器35流向各LED负载电路U1a～U3a的通电电流值的总和为一定，并且，各LED负载电路U1a～U3a间的电流平衡通过电流镜电路被均等控制，故能够实现多个LEDD1的光输出的均匀化。此外，生成上述电流镜电路的基准电流的电路，由于采用LEDD1的导通电压Vf的总和最高的LED负载电路(图18的例中为U1a)，故无需专门生成基准电流的电路，能够避免该部分的电路损耗。另外，由于使晶体管等的控制元件Q1’～Q3’的其中之一采用二极管结构，并只在镜电路中使用，故能够以低成本的结构实现电流均等化。

虽然该LED点灯电路331的直流电源为具有扼流圈L的DC-DC转换器35，但也可为以往例的图30所示的具有变压器t的绝缘型的DC-DC转换器，特别是对于LED模块32的直流电源为任意。然而，通过使用上述控制元件Q1’～Q3’的电流镜动作进行恒流控制时，就直流电源而言，恒压控制和恒流控制中，还是用恒流控制更佳。

虽然在上述说明中，控制元件(晶体管)Q1’～Q3’的发射极面积比，即各LED负载电路U1a～U3a的LEDD1的额定电流相互相等，但也可采用相互不同的结构，此时，控制元件Q1’～Q3’进行控制以维持该不同的设定电流比。此外，本发明的LEDD1，还可使用有机EL(有机LED)。

此外，采用本实施例的结构，由于DC-DC转换器35以恒流对由多个LEDD1构成的LED模块332一并进行点灯驱动，即使任意LEDD10发生断线，本应流过该LEDD10的电流，也以与断线前相同的电平通过分流电路A迂回通过断线处，故能够防止过大的电流流入其余的LED负载电路U2a、U3a中，从而在过负载状态下点灯，故障连锁地扩大。

此外，上述分流电路A，由与LEDD1并联设置的稳压二极管ZD或稳压二极管ZD和电阻R的串联电路构成，特别适合用作为一或少数个LED分别设置的分流电路，由于没有恒定损耗，能根据断线检测进行电流的迂回。

基于本发明第四方面的实施例二

图20是表示基于本发明第四方面的实施例二的LED点灯电路351的结构的方框图。在该LED点灯电路351中，与上述LED点灯电路331相类似、相对应的部分使用相同的参照符号，并省略其说明。值得注意的是，在该LED点灯电路351中，对由多个串联的LEDD1构成的LED负载电路U1～U3，各设有分流电路A1～A3。

因此，上述分流电路A1～A3，包括与上述各LED负载电路U1～U3并联设置的、阻抗元件Z1～Z3和开关元件SW1～SW3的串联电路，和对上述各LED负载电路U1～U3内的LEDD1有无断线进行检测，通常时断开上述开关元件SW1～SW3，一旦检测到断线就闭合上述开关元件SW1～SW3的断线检测电路S1～S3。

上述断线检测电路S1～S3包括，与上述各LED负载电路U1～U3串联设置的电流电压转换电阻R11～R31，对该电流电压转换电阻R11～R31端子间的电压和预先设定的基准电压Vref1进行比较的比较器CP1～CP3及基准电压源E1～E3，和连接由晶体管构成的上述开关元件SW1～SW3的基极和上述比较器CP1～CP3的输出端之间的基极电阻R12～R32。

从而，在各LED负载电路U1～U3内的LEDD1未发生断线时，从电流电压转换电阻R11～R31输出规定电平的端子电压，由于高于上述基准电压Vref1，因此比较器CP1～CP3输出低电平，由此切断开关元件SW1～SW3，将阻抗元件Z1～Z3与LED负载电路U1～U3断开。与此相对，一旦发生断线，电流电压转换电阻R11～R31的端子电压就变成接地电平(ground level)，该电平低于上述基准电压Vref1，因此比较器CP1～CP3输出高电平，由此接通开关元件SW1～SW3，阻抗元件Z1～Z3取代LED负载电路U1～U3，与控制元件Q1～Q3串联被连接于DC-DC转换器35的输出端之间。

上述结构，特别适合分别设置于由串联多段LEDD1构成的LED负载电路U1～U3，能够实现恒定损耗小、通过断线检测进行电流迂回的分流电路A1～A3。

基于本发明第四方面的实施例三

图21是表示基于本发明第四方面的实施例三的LED点灯电路361的结构的方框图。在该LED点灯电路361中，与上述LED点灯电路351相类似、相对应的部分使用相同的参照符号，并省略其说明。值得注意的是，在该LED点灯电路361中，生成电流镜电路的基准电流的LED负载电路U1中仅设有上述电流电压转换电阻R11，未设置上述分流电路A1，在其余的LED负载电路U2、U3的分流电路A2’、A3’中，断线检测电路S2’、S3’的比较器CP2、CP3，对该电流电压转换电阻R11的端子间电压和电流电压转换电阻R21、R31的端子间电压进行比较。

如上所述，生成电流镜电路的基准电流的LED负载电路U1为LEDD1的导通电压Vf的总和最高的电路，从而在任一LED都未断线的状态下，插入到接地侧的上述电流电压转换电阻R11的端子电压，低于其余电流电压转换电阻R21、R31的端子电压，开关元件SW2、SW3断开。与此相对，若LED负载电路U2、U3内发生断线，则电流电压转换电阻R21、R31的端子电压会低于上述电流电压转换电阻R11的端子电压，开关元件SW2、SW3接通。这样，能够去掉生成上述基准电压Vref1的基准电压源E2、E3，免去烦杂的上述基准电压Vref1的调整。另外，若生成电流镜电路的基准电流的LED负载电路U1内发生短路，则为安全起见，全部熄灯。

第四方面的要点总结

如上所述，基于本发明第四方面的LED点灯电路，对采用将多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联而成的LED模块，直流电源以恒流进行点灯驱动，较为理想的是，具备并联地插入一个或串联连接的多段LED的端子间，在对应的LED断线时，使预先规定的电平的电流旁通该LED的分流电路。

采用上述结构，在用于照明器具等的LED点灯电路中，由直流电源以恒流，对将多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联设置而成的LED模块进行点灯驱动时，对每个LED、或每个串联多段的LED负载电路等的任意个数的LED，在其端子间并联地设置分流电路，该分流电路，一旦对应的LED断线，就代替该LED，让预先规定到该LED的电平的电流通过。

从而，由于直流电源以恒流对多个LED构成的LED模块一并进行点灯驱动，即使任意LED发生断线，本应流过该LED的电流，也能迂回通过断线处，且以与断线前相同的电平流动，故能够防止过剩的电流流入其余的LED负载电路中，在过负载状态下点灯，故障连锁地扩大的情况。

此外，本发明第四方面的LED点灯电路，较为理想的是，上述分流电路包含稳压二极管。

采用上述结构，与LED并联地连接稳压二极管或、稳压二极管和电阻的串联电路，特别适合用作为一或少数个LED分别设置的分流电路，没有恒定损耗，能根据断线检测进行电流的迂回。

另外，基于本发明第四方面的LED点灯电路，较为理想的是，上述分流电路具备与上述一个或串联多个LED并联设置的、阻抗元件和开关元件的串联电路，和对上述一个或串联多个LED有无断线进行检测，通常时断开上述开关元件，一旦检测到断线就闭合上述开关元件的断线检测电路。

上述结构，特别适合用作为由串联多段LED构成的LED负载电路分别设置的分流电路，恒定损耗小，能通过断线检测进行电流的迂回。

此外，基于本发明第四方面的LED点灯电路，较为理想的是，在上述各LED负载电路串联地设有控制元件，上述控制元件构成电流镜电路，使各LED负载电路间的通电电流值联动，并且在这些控制元件中，包含对应的LED负载电路的LED导通电压的总和在内，让与因LED电流引起的压降为最高的LED负载电路相对应的控制元件为二极管连接，以构成上述电流镜的基准电流电路。

采用上述结构，与由直流电源进行总体恒流通电的上述各LED负载电路串联地设有构成电流镜电路的控制元件，在这些控制元件中，包含上述各LED负载电路的LED导通电压Vf的总和在内，以因LED电流引起的压降最高的电路为基准，使与该LED负载电路相对应的控制元件为二极管结构，介于控制端子让其余电路的控制元件的通电电流值联动，从而在各LED负载电路间保持平衡。具体而言，当上述控制元件为晶体管时，使作为控制端子的基极和集电极短路，并将基极共通地连接。此外，当上述控制元件为MOS型晶体管时，使作为控制端子的栅极和漏极短路，并将栅极共通地连接。

从而，由于各LED负载电路间的电流平衡通过电流镜电路被均等控制，可以实现多个LED的光输出的均匀化。此外，生成上述电流镜电路的基准电流的电路，由于采用导通电压Vf的总和最高的LED负载电路，故无需专门生成基准电流的电路，能够避免该部分的电路损耗。

另外，基于本发明第四方面的LED点灯电路中，较为理想的是，上述直流电源为DC-DC转换器，上述LED点灯电路还具备检测出流经上述LED负载电路的总电流值的电流检测单元、用于与上述电流检测单元的检测结果进行比较的基准电压源和比较器、和根据上述比较器的输出，对上述直流电源进行反馈控制，使上述LED模块的通电电流值总和等于预先设定的值的控制单元。

采用上述结构，由于检测从直流电源流向上述各LED负载电路的通电电流值，根据该检测结果，通过反馈对上述直流电源进行恒流控制，使上述通电电流值的总和等于预先设定的值，故与恒压控制相比可以减少控制元件的损耗，能够实现低损耗化。

此外，基于本发明第四方面的照明器具，较为理想的是，使用上述LED点灯电路。采用上述结构，直流电源对多个LED构成的LED模块一并进行恒流驱动，能够实现能防止LED断线时的故障扩大的照明器具。

基于本发明第五方面的实施例一

图22是表示基于本发明第五方面的实施例一的LED点灯电路431的结构的方框图。在该LED点灯电路431中，并联三个由多个LEDD1串联而成的LED负载电路U1～U3，构成了LED模块32。各LED负载电路U1～U3中串联LED负载的段数为任意，也可由单一的LED构成。

各LED负载电路U1～U3，其LEDD1接合搭载在共通的散热板上，并安装有波长转换用的荧光体、光扩散用的透镜等。该LED模块32和LED点灯电路431被用作照明器具，上述LED负载放射蓝色光或紫外光，将该LED负载发出的光在上述荧光体进行波长转换，放射为白色光。上述LED负载电路U1～U3的并联电路数也任意，例如用发出RGB三原色的光进行合成等获得白色光的方法也任意。

在上述LED模块32施加，将来自商用电源33的电压Vac，经降噪用的电容器C1在整流桥34中进行直流化，通过DC-DC转换器35进行电压转换后所得的直流电压VDC。DC-DC转换器35由升压斩波电路构成，上述升压斩波电路具备，对上述整流桥34的直流输出电压进行开关的开关元件Q0、蓄积/放出上述开关产生的励磁能量的扼流圈L、对上述扼流圈L的输出电流进行整流、平滑化的二极管D和平滑电容器C2、用于将流经上述开关元件Q0的电流转换为电压进行检测的电阻R1、和控制上述开关元件Q0的开关的控制电路36。

并且，从作为直流电源的该DC-DC转换器35流入LED模块32的电流，通过电流检测电阻R2被转换为电压值，在比较电路37中，与基准电压源38的基准电压Vref被进行比较，该比较结果被反馈到上述控制电路36中。控制电路36，对上述电阻R1、R2的检测结果作出应答，对上述开关元件Q0的开关频率或占空进行控制。如此，进行上述电压VDC的恒压控制和流向LED模块32的电流的恒流控制。

值得注意的是，在本实施例中，为使流经各电路的通电电流值相互相等，与各LED负载电路U1～U3串联地设置有构成电流镜电路的控制元件Q1’～Q3’，在这些控制元件Q1’～Q3’中，包含对应的LED负载电路U1～U3的LED的导通电压Vf的总和在内，以因LED电流产生的压降最高的电路(图22的例中为U1)为基准，使该电路中的上述控制元件(图22的例中为Q1’)为二极管结构，介于控制端子让其余电路(图22的例中为U2、U3)的控制元件(图22的例中为Q2’、Q3’)的通电电流值联动，从而在各LED负载电路U1～U3间保持平衡。

具体而言，当上述控制元件Q1’～Q3’为该图22所示的晶体管时，使作为控制端子的基极和集电极短路，并将基极共通地连接。此外，当上述控制元件为MOS型晶体管时，使作为控制端子的栅极和漏极短路，并将栅极共通地连接。

另外值得注意的是，与该作为基准电流电路的LED负载电路(图22的例中为U1)并联地设有阻抗电路441，该阻抗电路44，在对应的LED负载电路U1内的LEDD10断线时，使本该流过该LED负载电路U1的电流绕行，从而维持上述电流镜电路的基准电流。

具体而言，上述阻抗电路441，由电阻、恒流电路、稳压二极管、及稳压二极管和电阻的串联电路等，能生成恒流的元件或电路构成，与开关元件Q4串联后与上述LED负载电路U1并联设置。另外，与上述LED负载电路U1相关联，设有检测该电路内的LEDD10的断线，接通上述开关元件Q4的断线检测电路442。

作为断线检测单元的上述断线检测电路442，检测上述LED负载电路U1的端子电压，即控制元件Q1’的集电极电压，具备与上述LED负载电路U1并联设置的、稳压二极管ZD1和分压电阻R41、R42的串联电路，及与电阻R42并联地设置的电容器C11，上述分压电阻R41和分压电阻R42及电容器C11的连接点与由晶体管构成的上述开关元件Q4的基极连接。并且，如因LEDD10的断线，LED负载电路U1的端子电压，即控制元件Q1’的集电极电压，上升至高于上述LED的导通电压Vf的总和的规定电压，则稳压二极管ZD1导通，开关元件Q4也接通，取代上述断线的LED负载电路U1，电流流过阻抗电路441。从而，上述分压电阻R41、R42和电容器C11，构成对上述稳压二极管ZD1的检测结果作出应答，对开关元件Q4进行控制的控制单元。

采用上述结构，通过根据上述电阻R2的检测结果进行的一并恒流控制，使从DC-DC转换器35流向各LED负载电路U1～U3的通电电流值的总和为一定，并且，通过电流镜电路对各LED负载电路U1～U3间的电流平衡进行均等控制，故能够实现多个LEDD1的光输出的均匀化。此外，在生成上述电流镜电路的基准电流的电路(图22的例中为Q1’)中，由于采用LEDD1的导通电压Vf的总和最高的LED负载电路(图22的例中为U1)，故无需专门生成基准电流的电路，能够避免该部分的电路损耗。另外，由于晶体管等的控制元件Q1’～Q3’中的其中之一采用二极管结构，并且只在镜电路中采用，故能以低成本的结构予以实现。

虽然该LED点灯电路431的直流电源，与上述以往例的图29所示的LED点灯电路同样，为具有扼流圈L的DC-DC转换器35，但也可为以往例的图30所示的具有变压器t的绝缘型的DC-DC转换器，特别是对于LED模块32的直流电源为任意。然而，通过使用上述控制元件Q1’～Q3’的电流镜动作进行恒流控制时，就直流电源而言，恒压控制和恒流控制中，还是用恒流控制更佳。

此外，在本实施例中，即使作为上述基准电流电路的LED负载电路U1的LEDD10发生断线，基准电流也可通过阻抗电路441继续流动，熄灯不会波及其它LED负载电路U2、U3。另外，由于上述阻抗电路441与开关元件Q4串联后，与上述作为电流镜的基准电流电路的LED负载电路U1并联设置，当通过断线检测电路442检测出上述LEDD10断线时，上述开关元件Q4接通插入，故可抑制该阻抗电路441的恒定损耗，以低耗电量应对断线。

作为上述断线检测电路442的断线检测的其它方式，可以取代上述稳压二极管ZD1，如图23所示的LED点灯电路431a那样，使用与作为上述基准电流电路的LED负载电路U1串联设置的电流电压转换电阻R43，或如图24所示的LED点灯电路431b那样，使用发光二极管D11等。

具体而言，在图23的断线检测电路442a中，电源线间串联有电阻R44和控制用的晶体管Q5，对该晶体管Q5的基极施加由上述电流电压转换电阻R43所得的电压，集电极的输出施加于上述开关元件Q4的基极。从而，LED负载电路U1中有电流流过时，晶体管Q5导通，上述开关元件Q4断开，断开阻抗电路441。与此相对，由于断线LED负载电路U1中无电流流过时，晶体管Q5断开，开关元件Q4接通，阻抗电路441被插入。

同样，在图24的断线检测电路442b中，电源线间串联有电阻R44和控制用的光敏晶体管Q6，该光敏晶体管Q6构成上述发光二极管D11和光敏二极管PC，集电极的输出施加于上述开关元件Q4的基极。从而，LED负载电路U1中有电流流过时，光敏晶体管Q6导通，上述开关元件Q4断开，断开阻抗电路441。与此相对，由于断线LED负载电路U1中无电流流过时，光敏晶体管Q6断开，开关元件Q4接通，阻抗电路441被插入。

基于本发明第五方面的实施例二

图25是表示基于本发明第五方面的实施例二的LED点灯电路451的结构的方框图。在该LED点灯电路451中，与上述LED点灯电路431相类似、相对应的部分使用相同的参照符号，并省略其说明。值得注意的是，在该LED点灯电路451中，对DC-DC转换器35进行恒流的反馈控制时，将该电流检测电阻R2插入到作为上述基准电流生成电路的LED负载电路U1中。此时，能够削减上述电阻R2引起的损耗(图25的例子，相对于图22的例子，大致为1/3)。此外，即使在作为基准的LED负载电路以外的LEDD1发生断线，其余电路也能保持一定的电流值持续点灯。

基于本发明第五方面的实施例三

图26是表示基于本发明第五方面的实施例三的LED点灯电路461的结构的方框图。在该LED点灯电路461中，与上述LED点灯电路431相类似、相对应的部分使用相同的参照符号，并省略其说明。值得注意的是，在该LED点灯电路461中，与作为上述基准电流生成电路的LED负载电路U1以外的LED负载电路U2、U3相对应的控制元件Q2’、Q3’设有开关元件SW42、SW43，一旦上述断线检测电路442检测到作为基准电流生成电路的LED负载电路U1的断线，开关切换控制电路462就可将对应的控制元件Q2’、Q3’切换为二极管连接。

从而，对断线的发生作出应答，一旦上述断线检测短路442接通作为短路单元的开关SW42、SW43的其中之一(图26的例中为SW42)，该被接通侧的LED负载电路(图26的例中为U2)就继续进行恒流动作，维持与其余LED负载电路(图26的例中为U3)之间的电流平衡。这样，能在不让熄灯波及其它LED负载电路(图26的例中为U2、U3)的情况下，使其余LED负载电路以均匀的电流值持续点灯。

基于本发明第五方面的实施例四

图27和图28是表示基于本发明第五方面的实施例四的LED点灯电路471、481的结构的方框图。在上述LED点灯电路471、481中，与上述LED点灯电路431相类似、相对应的部分使用相同的参照符号，并省略其说明。值得注意的是，首先在LED点灯电路471中，断线检测电路442c根据DC-DC转换器35的输出电流的减小检测出上述LEDD10的断线。具体而言，与上述阻抗元件441串联地连接晶闸管(thyristor)Q7，并在上述电流检测电阻R2的高(high)侧端子连接稳压二极管ZD1的阴极(cathode)，该稳压二极管ZD1的阳极(anode)通过电阻R45与开关元件Q4的基极连接，开关元件Q4的发射极与上述电流检测电阻R2的低(low)侧端子连接。此外，上述控制元件Q4的集电极，经由偏压电阻R20与上述晶闸管Q7的栅极相连。

从而，LEDD10未断线时，电流检测电阻R2的端子间电压较高，稳压二极管ZD1和开关元件Q4接通，晶闸管Q7的栅极为低电平，该晶闸管Q7断开，上述阻抗电路441不被插入，一旦LEDD10断线，上述电流检测电阻R2的端子电压就变低，稳压二极管ZD1和开关元件Q4断开，晶闸管Q7的栅极为高电平，该晶闸管Q7导通，上述阻抗电路441被插入。并且，一旦晶闸管Q7导通，就保持该状态，直至电源供给被停止。因此，晶闸管Q7成为锁存(latch)单元。另外，设置电阻R45被设置成，不让用于恒流的反馈控制的电流检测电阻R的压降，被上述稳压二极管ZD1和开关元件Q4吸收。

另一方面，在LED点灯电路481中，断线检测电路482根据DC-DC转换器35的输出电压VDC的上升检测出上述LEDD10的断线。具体而言，上述断线检测电路482具备介于上述DC-DC转换器35的输出端之间的分压电阻R21、R22，和将其连接点的电压和预先设定的基准电压Vref1进行比较的比较器483和基准电压源484，上述比较器483的输出施加于上述晶闸管Q7的栅极。

因此，LEDD10未断线时，上述输出电压VDC为规定电压，比较器483输出低电平，晶闸管Q7断开，阻抗电路441不被插入，一旦LEDD10断线，上述输出电压VDC就高于上述规定电压，比较器483输出高电平，晶闸管Q7导通，上述阻抗电路441被插入。一旦晶闸管Q7导通，就保持该状态，直至电源供给被停止，这点与上述图27相同。

采用如上结构，也能抑制因阻抗电路441的恒定损耗，并且即使作为基准的LED负载电路U1的LEDD10发生断线，也能防止全部熄灯。

本发明第五方面的要点总结

如上所述，基于本发明第五方面的LED点灯电路，对采用将多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联而成的LED模块进行来自直流电源的通电，较为理想的是具备控制元件和阻抗电路，上述控制元件与上述各LED负载电路串联设置，构成电流镜电路使上述各LED负载电路中的通电电流值联动，并且包含各LED负载电路的LED导通电压的总和在内，使基于LED电流的压降为最高的LED负载电路为上述电流镜的基准电流电路地在其对应的控制元件采用二极管结构。上述阻抗电路与作为上述电流镜的基准电流电路的LED负载电路并联设置，在该LED负载电路内的LED断线时的通电电流值维持为基准电流。

采用上述结构，在用于照明器具等的LED点灯电路中，从直流电源向由多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联设置而成的LED模块进行通电，与上述各LED负载电路串联连接构成电流镜电路的控制元件，这些控制元件中包含上述各LED负载电路的LED导通电压的总和Vf在内，以基于LED电流的压降为最高的电路为基准，使与该LED负载电路相对应的控制元件为二极管结构，介于控制端子，让其余电路的控制元件的通电电流值联动，从而保持各LED负载电路间的平衡。具体而言，当上述控制元件为晶体管时，使作为控制端子的基极和集电极短路，并将基极共通地连接。此外，当上述控制元件为MOS型晶体管时，使作为控制端子的栅极和漏极短路，并将栅极共通地连接。另外，与该作为基准电流电路的LED负载电路并联地设有阻抗电路，该阻抗电路，在对应的LED负载电路内的LED断线时，使本该流过LED负载电路的电流绕行，从而维持上述电流镜电路的基准电流。

因此，由于各LED负载电路间的电流平衡通过电流镜电路被均等控制，所以能够实现多个LED的光输出的均匀化。此外，生成上述电流镜电路的基准电流的电路，由于采用导通电压Vf的总和最高的LED负载电路，故无需专门生成基准电流的电路，能够避免该部分的电路损耗。而且，即使作为上述基准电流电路的LED负载电路的LED发生断线，基准电流也能继续流动，熄灯不会波及其它LED负载电路。

此外，基于本发明第五方面的LED点灯电路，较为理想的是，上述阻抗电路，与开关元件串联后与上述作为电流镜的基准电流电路的LED负载电路并联设置，上述LED点灯电路还包括与上述作为电流镜的基准电流电路的LED负载电路相对应，检测出上述LED的断线，并接通上述开关元件的断线检测单元。

采用上述结构，设置断线检测单元，并与上述阻抗电路串联地设置开关元件，当检测到断线时接通上述开关元件，从而插入阻抗电路。

上述断线检测单元，例如，具备稳压二极管，和因上述LED的断线LED负载电路的端子间电压的上升达到上述稳压二极管的稳压电压以上时，接通上述开关元件的控制单元而构成，或者具备与上述作为电流镜的基准电流电路的LED负载电路串联设置的电流检测电阻或发光二极管等的电流检测单元，和当通过上述电流检测单元检测出上述LED的断线引起的电流遮断时，接通上述开关元件的控制晶体管或光敏晶体管等的控制单元而构成。

从而，能够抑制阻抗电路的恒定损耗，以低耗电量应对断线。

另外，基于本发明第五方面的LED点灯电路，较为理想的是，上述阻抗电路，与开关元件串联但与上述作为电流镜的基准电流电路的LED负载电路并联设置，上述LED点灯电路还包括：根据上述直流电源的输出电压的上升或输出电流的减小检测上述LED的断线的断线检测单元，和当通过上述断线检测单元一旦检测出断线，就让上述开关元件持续接通的锁存单元。

采用上述结构，设置断线检测单元和锁存单元，并与上述阻抗电路串联地设置开关元件，一旦根据直流电源的输出电压的上升或输出电流的减小检测出断线，就接通上述开关元件，插入阻抗电路。

从而，能够抑制阻抗电路的恒定损耗，以低耗电量应对断线。

此外，基于本发明第五方面的LED点灯电路，对采用将多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联而成的LED模块进行来自直流电源的通电，较为理想的是，具备：与上述各LED负载电路串联设置，构成电流镜电路，使上述各LED负载电路中的通电电流值联动，并包含各LED负载电路的LED导通电压的总和在内，以使基于LED电流的压降为最高的LED负载电路为上述电流镜的基准电流电路，相对应地采用二极管结构的控制元件；与上述作为电流镜的基准电流电路的LED负载电路相关联地设置，检测该LED负载电路内的LED的断线的断线检测单元；和与作为上述电流镜的基准电流电路的LED负载电路以外的LED负载电路所对应的控制元件相关联地设置，当通过上述断线检测单元检测出断线时，将这些控制元件之一切换为二极管连接的短路单元。

采用上述结构，在用于照明器具等的LED点灯电路中，从直流电源向由多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联设置而成的LED模块进行通电，与上述各LED负载电路串联地设有构成电流镜电路的控制元件，在上述控制元件中，包含上述各LED负载电路的LED导通电压Vf的总和在内，以LED电流产生的压降最高的电路为基准，使该电路中的上述控制元件为二极管结构，介于控制端子让其余电路的控制元件的通电电流值联动，从而保持各LED负载电路间的平衡。具体而言，当上述控制元件为晶体管时，使作为控制端子的基极和集电极短路，并将基极共通地连接。此外，当上述控制元件为MOS型晶体管时，使作为控制端子的栅极和漏极短路，并将栅极共通地连接。另外，与作为基准电流电路的LED负载电路相对应地设置检测该LED负载电路内的LED的断线的断线检测单元，并与作为上述电流镜的基准电流电路的LED负载电路以外的LED负载电路所对应的控制元件相对应地设置能使上述基极-集电极间或栅极-漏极间短路的短路单元，一旦上述断线检测单元检测到断线，上述短路单元将控制元件之一切换为二极管连接。

从而，由于各LED负载电路间的电流平衡通过电流镜电路被均等控制，能够实现多个LED的光输出的均匀化。此外，生成上述电流镜电路的基准电流的电路，由于采用导通电压Vf的总和最高的LED负载电路，故无需专门生成基准电流的电路，能够避免该部分的电路损耗。另外，若作为该基准电流电路的LED负载电路的LED发生断线，则与其它LED负载电路相对应的控制元件的其中之一被连接成二极管，继续进行恒流动作，故能使熄灯不波及其它LED负载电路。

另外，基于本发明第五方面的LED点灯电路，较为理想的是，上述直流电源为DC-DC转换器，上述LED点灯电路还包括检测流经上述各LED负载电路的总电流值或流经上述被连接成二极管的控制元件相对应的LED负载电路的电流值的电流检测单元，用于与上述电流检测单元的检测结果进行比较的基准电压源和比较器，和根据上述比较器的输出，对上述直流电源进行反馈控制，使流向上述LED模块的通电电流值总和等于预先设定的值的控制单元。

采用上述结构，由于检测从直流电源流向上述各LED负载电路的通电电流值，根据该检测结果，通过反馈对上述直流电源进行恒流控制，使上述通电电流值的总和等于预先设定的值，故与恒压控制相比可以减少控制元件的损耗，实现低损耗化。

此外，基于本发明第五方面的照明器具，较为理想的是，使用上述LED点灯电路。

采用上述结构，能使多个LED的光输出均匀化，并能实现低损耗的照明器具。

另外，在本说明书中，作为达成某功能的单元而记载的内容，并不仅限于达成上述功能的说明书中所记载的结构，还包括达成上述功能的单元、部分等的结构。

产业上的可利用性

根据本发明，可提供能使多个LED的光输出均匀化的LED点灯电路。

Claims (24)

1.一种LED点灯电路，对采用多个相互并联设置的LED构成的LED模块进行来自直流电源的通电，其特征在于包括：

控制元件，与所述并联的各LED的电路串联设置，构成电流镜电路，其中，

包含所述各LED的导通电压在内，以基于LED电流的压降为最高的电路为基准，使该电路中的所述控制元件为二极管结构，介于该控制元件的控制端子让其余电路的控制元件的通电电流值联动。

2.根据权利要求1所述的LED点灯电路，对采用将多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联而构成的LED模块进行来自直流电源的通电，其特征在于包括：

控制元件，与所述各LED负载电路串联设置，构成电流镜电路，其中，

包含所述各LED负载电路的LED导通电压的总和在内，以基于LED电流的压降为最高的电路为基准，使该电路中的所述控制元件为二极管结构，介于该控制元件的控制端子让其余电路的控制元件的通电电流值联动。

3.根据权利要求1所述的LED点灯电路，对采用多个LED构成的LED模块进行来自直流电源的通电，其特征在于：

所述LED模块，将采用相互并联的多个LED构成的LED负载电路多段串联连接，并且在所述各LED串联连接构成电流镜电路的控制元件；

在所述各LED负载电路中，以导通电压为最高的LED为基准，使与该LED相对应的所述控制元件为二极管结构，介于控制端子让LED负载电路内的其余LED的控制元件的通电电流值联动。

4.根据权利要求2或3所述的LED点灯电路，其特征在于：

所述直流电源为DC-DC转换器；

所述LED点灯电路还包括：

电流检测单元，一并检测流经所述LED模块的电流；

基准电压源和比较器，用于对所述电流检测单元的检测结果进行比较；以及

控制单元，根据所述比较器的输出，对所述直流电源进行反馈控制，使流向所述LED模块的通电电流值的总和为预先设定的值。

5.根据权利要求2所述的LED点灯电路，其特征在于还包括：

检测从所述直流电源流向所述LED模块的通电电流值，根据该检测结果，对所述直流电源进行反馈控制，使所述通电电流值为预先设定的值的结构，

在所述基准电路中插入用于检测所述通电电流值的电流检测单元。

6.根据权利要求5所述的LED点灯电路，其特征在于：

所述直流电源为DC-DC转换器，

所述LED点灯电路还包括：

基准电压源和比较器，用于与所述电流检测单元的检测结果进行比较，以及

控制单元，根据所述比较器的输出，对所述直流电源进行控制，使流向所述LED模块的通电电流值为所述预先设定的值。

7.根据权利要求1所述的LED点灯电路，对采用将多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联而构成的LED模块进行来自直流电源的通电，其特征在于包括：

控制元件，与所述各LED负载电路串联设置，构成电流镜电路，使所述各LED负载电路的通电电流值联动，并且其中之一采用二极管结构以构成所述电流镜的基准电流电路；以及

阻抗元件，串联地插入所述二极管结构的控制元件的电路中，当设LED的导通电压为Vf，其偏差为σ，串联段数为n时，在额定电流下产生Vf×n×σ以上的压降。

8.根据权利要求7所述的LED点灯电路，其特征在于：所述阻抗元件为LED。

9.根据权利要求7或8所述的LED点灯电路，其特征在于包括：

短路开关，能让所述阻抗元件的端子间短路；

检测单元，在所述短路开关断开、所述控制元件执行电流镜动作的状态下，检测出所述各LED负载电路的LED的导通电压Vf的总和；以及

切换控制单元，对所述检测单元的检测结果作出应答，当控制元件为所述二极管结构的LED负载电路的导通电压Vf的总和最高时，接通所述短路开关，否则就断开所述短路开关。

10.根据权利要求1所述的LED点灯电路，对采用将多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联而构成的LED模块进行来自直流电源的通电，其特征在于包括：

控制元件，与所述各LED负载电路串联设置，构成电流镜电路，使所述各LED负载电路中的通电电流值联动，并且其中之一采用二极管结构以构成所述电流镜的基准电流电路；以及

阻抗元件，并联地插入所述二极管结构的控制元件的电路以外的电路中，以降低该LED负载电路的阻抗。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的LED点灯电路，其特征在于：

所述直流电源为DC-DC转换器，

所述LED点灯电路还包括：

电流检测单元，检测流经所述各LED负载电路的总电流值或流经与所述被连接成二极管的控制元件相对应的LED负载电路的电流值；

基准电压源和比较器，用于与所述电流检测单元的检测结果进行比较；以及

控制单元，根据所述比较器的输出，对所述直流电源进行反馈控制，使流向所述LED模块的通电电流值的总和为预先设定的值。

12.根据权利要求1所述的LED点灯电路，对采用将多个以一个或串联多段LED构成的LED负载电路相互并联而构成的LED模块，直流电源以恒流进行点灯驱动，其特征在于包括：

分流电路，并联地插入一个或串联连接的多段LED的端子间，在对应的LED断线时，使预先规定的电平的电流旁路该LED。

13.根据权利要求12所述的LED点灯电路，其特征在于：所述分流电路包含稳压二极管。

14.根据权利要求12所述的LED点灯电路，其特征在于，所述分流电路包括：

阻抗元件和开关元件的串联电路，与所述一个或串联的多段LED并联设置；以及

断线检测电路，检测所述一个或串联的多段LED有无断线，在通常时断开所述开关元件，一旦检测到断线就接通所述开关元件。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的LED点灯电路，其特征在于：

在所述各LED负载电路串联地设有控制元件，这些控制元件构成电流镜电路，使各LED负载电路间的通电电流值联动，并且在这些控制元件中，包含对应的LED负载电路的LED导通电压的总和在内，让与因LED电流引起的压降为最高的LED负载电路相对应的控制元件为二极管连接，以构成所述电流镜的基准电流电路。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的LED点灯电路，其特征在于：

所述直流电源为DC-DC转换器，

所述LED点灯电路还包括：

电流检测单元，检测流经所述各LED负载电路的总电流值；

基准电压源和比较器，用于与所述电流检测单元的检测结果进行比较；以及

控制单元，根据所述比较器的输出，对所述直流电源进行反馈控制，使流向所述LED模块的通电电流值的总和成为预先设定的值。

17.根据权利要求2所述的LED点灯电路，其特征在于包括：

阻抗电路，与作为所述电流镜的基准电流电路的LED负载电路并联设置，将在该LED负载电路内的LED断线时的通电电流值维持为基准电流。

18.根据权利要求17所述的LED点灯电路，其特征在于：

所述阻抗电路，与开关元件串联连接但与作为所述电流镜的基准电流电路的LED负载电路并联设置，

所述LED点灯电路还包括断线检测单元，与所述作为电流镜的基准电流电路的LED负载电路相关联，检测出所述LED的断线，并接通所述开关元件。

19.根据权利要求18所述的LED点灯电路，其特征在于，所述断线检测单元包括：

稳压二极管；以及

控制单元，当因所述LED的断线，LED负载电路的端子间电压的上升达到所述稳压二极管的稳压电压以上时，接通所述开关元件。

20.根据权利要求18所述的LED点灯电路，其特征在于，所述断线检测单元包括：

电流检测单元，与作为所述电流镜的基准电流电路的LED负载电路串联设置；以及

控制单元，当通过所述电流检测单元检测出因所述LED断线所引起的电流遮断时，接通所述开关元件。

21.根据权利要求17所述的LED点灯电路，其特征在于：

所述阻抗电路，与开关元件串联连接但与作为所述电流镜的基准电流电路的LED负载电路并联设置；

所述LED点灯电路还包括：

断线检测单元，根据所述直流电源的输出电压的上升或输出电流的减少检测所述LED的断线；以及

锁存单元，当通过所述断线检测单元一旦检测出断线，就让所述开关元件持续接通。

22.根据权利要求2所述的LED点灯电路，其特征在于包括：

断线检测单元，与作为所述电流镜的基准电流电路的LED负载电路相关联地设置，检测该LED负载电路内的LED的断线；以及

短路单元，与作为所述电流镜的基准电流电路的LED负载电路以外的LED负载电路所对应的控制元件相关联地设置，当通过所述断线检测单元检测出断线时，将这些控制元件之一切换为二极管连接。

23.根据权利要求17至22中任一项所述的LED点灯电路，其特征在于：

所述直流电源为DC-DC转换器，

所述LED点灯电路还包括：

电流检测单元，检测流经所述各LED负载电路的总电流值或流经与所述被连接成二极管的控制元件相对应的LED负载电路的电流值；

基准电压源和比较器，用于与所述电流检测单元的检测结果进行比较；以及

控制单元，根据所述比较器的输出，对所述直流电源进行反馈控制，使流向所述LED模块的通电电流值的总和为预先设定的值。

24.一种照明器具，其特征在于：使用如权利要求1至23中任一项所述的LED点灯电路。

Images