CN101841953A - 电流均衡化装置、led照明器具、lcd b/l模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供电流均衡化装置、LED照明器具、LCD B/L模块。其中，电流均衡化装置，具有：用于输出正弦波状交流电流的电力供给装置；和将与电力供给装置的输出连接且用于对电力供给机构的交流电流进行全波整流的全波整流器和一个以上线圈和一个以上负载串联连接而形成的多个串联电路。在多个串联电路的每一个流过的电流基于在一个以上线圈所产生的电磁力而被均衡化。

Description

电流均衡化装置、LED照明器具、LCD B/L模块

技术领域

本发明涉及一种为对在并联连接的多个负载流过的电流进行均衡化的电流均衡化装置、LED照明器具、LCD B/L模块。

背景技术

作为现有例，在专利文献1(特开2004-319583号公报)、专利文献2(特开2006-12659号公报)中揭示有将串联连接的多个LED(Light Emitting Diode)点亮的LED点灯装置。

揭示于专利文献1的LED照明装置，将多个LED串联连接而成的LED单元多个并联连接而构成的。LED单元的电压(各LED的顺方向电压Vf)降存在偏差。因此，在将多个LED串联连接而成的LED单元多个并联连接的状态下驱动时，并联连接的LED单元的电流将失去平衡。其中，在专利文献1中，通过恒流电路使得恒电流流过各LED单元。其结果，使得流过LED单元的电流均衡化。

专利文献2所揭示的放电灯点灯电路，利用变压器对流过并联连接的多个CCFL(冷阴极荧光灯，cold cathode fluorescent lamp)的电流进行均衡化。因CCFL以交流被驱动，在平衡变压器流过正弦波电流。因此，构成为将CCFL和平衡变压器串联连接，平衡变压器的二次线圈成为闭合电路。其结果，使得流过并联连接的多个CCFL的电流均衡化。

但是，在专利文献1中，将恒流电路连接，则各LED单元的电压降的差成为损失。

一方面，在专利文献2中，因使用平衡变压器来对电流进行了均衡化，从而不会产生由CCFL的电压偏差所引起的损失。但是在仅使直流电流流过的LED，是不能进行通过变压器来平衡直流电流的操作。即，平衡变压器，在频率变大时则变小，而在频率变小时则变大。并且，在直流的情形下会使得变压器饱和而导致不能使用平衡变压器。

发明内容

在本发明的课题中，提供一种可减少在伴随对阻抗不同的多个负载中流过的电流进行均衡化而产生的损失，可实现电力供给装置的高效化的电流均衡化装置、LED照明器具、LCD B/L模块(liquid crystal display back light module)。

为解决上述课题，本发明第一方面的电流均衡化装置，具有：

用于输出正弦波状交流电流的电力供给装置；和

将与所述电力供给装置的输出连接且对所述交流电流进行全波整流的全波整流器、一个以上线圈、一个以上负载串联连接而形成的多个串联电路。其中，在所述多个串联电路的每一个流过的电流，基于在所述一个以上线圈所产生的电磁力而被均衡化。

本发明第二方面的LED照明器具，具有：将来自商用交流电源的交流电变换为任意的交流电来供给交流电流的电力变换装置；和电流均衡化装置，其对在多个串联电路的每一个流过的电流和在一个以上LED负载流过的电流，基于在一个以上线圈所产生的电磁力来进行均衡化，所述多个串联电路是将与所述电力变换装置的输出连接且对所述交流电流进行全波整流的全波整流器、所述一个以上线圈、所述一个以上LED负载串联连接而形成的。

本发明第三方面的LCD B/L模块，具有：LCD单元；和电流均衡化装置，其对在多个串联电路的每一个流过的电流和在一个以上LED负载流过的电流，基于在在一个以上线圈所产生的电磁力来进行均衡化，所述多个串联电路是将与电力变换装置的输出连接且对交流电流进行全波整流的全波整流器、所述一个以上线圈、所述一个以上LED负载串联连接而形成的，所述电力变换装置用于将来自商用交流电源的交流电变换为任意的交流电来供给所述交流电流。

根据本发明的各方面，从电力供给装置的输出供给到多个负载的电流，基于在一个以上负载串联的一个以上线圈产生的电磁力而被均衡化。并且，通过在一个以上线圈所产生的电磁力将电流均衡化。因此，可减少由于多个负载的阻抗不同而引起的损失。从而实现降低在伴随对在阻抗不同的多个负载流过的电流进行均衡化而产生的损失，实现电力供给装置的高效化。并且，通过全波整流器对交流电流进行全波整流而供给到一个以上负载。

附图说明

图1是表示本发明实施例1的电流均衡化装置的构成图。

图2是表示本发明实施例1的电流均衡化装置的动作波形图。

图3是表示本发明实施例2的电流均衡化装置的构成图。

图4是表示本发明实施例2的电流均衡化装置的动作波形图。

图5是表示本发明实施例3的电流均衡化装置的构成图。

图6是表示本发明实施例4的电流均衡化装置的构成图。

图7是表示本发明实施例5的电流均衡化装置的构成图。

图8是表示本发明实施例6的电流均衡化装置的构成图。

图9是表示本发明实施例7的电流均衡化装置的构成图。

图10是表示本发明实施例8的电流均衡化装置的构成图。

图11是表示本发明实施例9的电流均衡化装置的构成图。

图12是表示用于对本发明实施例9的电流均衡化装置的平衡变压器的复位动作进行说明的动作波形图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明实施例的电流均衡化装置进行详细说明。在以下说明的各实施例中，在该电流均衡化装置的阻抗不同的负载使用了LED的例子。

【实施例1】

在图1所示的实施例1中，电力供给装置10，将正弦波状交流电流供给到电流均衡化装置。并且，电流均衡化装置将从电力供给装置10供给到的交流电流平滑化，从而供给到负载。

在图1所示的实施例1中，为了将正弦波状交流电流供给到电流均衡化装置，在直流电源Vin的两端连接有，以MOSFET构成的第1开关元件QH和以MOSFET构成的第2开关元件QL的串联电路。在第1开关元件QH和构成的第2开关元件QL的连接点，连接有电源变压器T的一次线圈Np和电流共振电容器Cri的串联共振电路。电源变压器T具有漏感Lr1、Lr2。电源变压器T具有励磁电感Lp。低端驱动器13驱动第2开关元件QL。高端驱动器15驱动第1开关元件QH。

电力供给装置10，交替地开关第1开关元件QH和第2开关元件QL。通过此，在漏感Lr1、Lr2和电流共振电容器Cri进行共振的正弦波状的电流，从电源变压器T的二次线圈Ns供给到电流均衡化装置。

在电源变压器T的二次线圈Ns的一端，连接有对交流电流进行半波整流的二极管D11的阳极。电源变压器T的二次线圈Ns的另一端，连接有对交流电流进行半波整流的二极管D12的阳极。二极管D11的阴极和二极管D12的阴极与第1线圈N1的一端连接。

二极管D11、D12构成第1全波整流器。在第1一次线圈N1的另一端连接有第1负载LD1(LED1a～LED1e)。第1串联电路，由第1全波整流器D11、D12和第1一次线圈N1和第1负载LD1构成。

在电源变压器T的二次线圈Ns的一端，连接有对交流电流进行半波整流的二极管D21的阳极。电源变压器T的二次线圈Ns的另一端，连接有对交流电流进行半波整流的二极管D22的阳极。二极管D21的阴极和二极管D22的阴极与第2一线圈N2的一端连接。

二极管D21、D22构成第2全波整流器。在第2一次线圈N2的另一端连接有第2负载LD2(LED2a～LED2e)。第2串联电路，由第2全波整流器D21、D22和第2一次线圈N2和第2负载LD2构成。

在电源变压器T的二次线圈Ns的一端，连接有对交流电流进行半波整流的二极管D31的阳极。电源变压器T的二次线圈Ns的另一端，连接有对交流电流进行半波整流的二极管D32的阳极。二极管D31的阴极和二极管D32的阴极与第3一线圈N3的一端连接。

二极管D31、D32构成第3全波整流器。在第3一次线圈N3的另一端连接有第3负载LD3(LED3a～LED3e)。第3串联电路，由第3全波整流器D31、D32和第3一次线圈N3和第3负载LD3构成。

在电源变压器T的二次线圈Ns的一端，连接有对交流电流进行半波整流的二极管D41的阳极。电源变压器T的二次线圈Ns的另一端，连接有对交流电流进行半波整流的二极管D42的阳极。二极管D41的阴极和二极管D42的阴极与第4一线圈N4的一端连接。

二极管D41、D42构成第4全波整流器。在第4一次线圈N4的另一端连接有第4负载LD4(LED4a～LED4e)。第4串联电路，由第4全波整流器D41、D42和第4一次线圈N4和第4负载LD4构成。

第1一次线圈N1和第1二次线圈S1相互磁耦合而构成第1平衡变压器T1。第2一次线圈N2和第2二次线圈S2相互磁耦合而构成第2平衡变压器T2。第3一次线圈N3和第3二次线圈S3相互磁耦合而构成第3平衡变压器T3。第4一次线圈N4和第4二次线圈S4相互磁耦合而构成第4平衡变压器T4。各二次线圈S1、S2、S3、S4串联连接而形成闭环。并且，在实施例1中，第1负载LD1的阻抗和第2负载LD2的阻抗和第3负载LD3的阻抗和第4负载LD4的阻抗互不相同。

并且，本发明实施例1的电流均衡化装置具有，对多个串联电路的电流进行检测的电流检测器、将电流检测器所检测的电流检测值和基准电压进行比较的比较器、与比较器的输出对应地对交流电流进行控制的控制电路。

在负载LD1、LD2、LD3、LD4和电源变压器T的二次线圈Ns之间，附设有作为电流检测器的电阻Rs、二极管D7、D8。在负载LD1、LD2、LD3、LD4和电阻Rs的连接点，连接有由电阻Ris及电容器Cis构成的滤波电路的输入端。在比较器及作为控制电路的PFM电路1a的一方输入端子连接有滤波电路的输出端，在另一方的输入端子连接有作为正电压的基准电压Vref。

电阻Rs，对流过负载LD1、LD2、LD3、LD4的电流进行整批检查，将电流检测值介由滤波电路输出到PFM电路1a。PFM电路1a，将电流检测值和基准电压Vref进行比较，并基于其误差输出以使得流过负载的电流为固定的方式控制第1开关元件QH和第2开关元件QL的接通关断频率。

图2是表示实施例1的电流均衡化装置的动作波形。在图2中，V(QH)是表示第1开关元件QH的漏源间电压，I(QH)是表示流过第1开关元件QH的漏极的电流，V(QL)是表示第2开关元件QL的漏源间电压，I(QL)是表示流过第2开关元件QL的漏极的电流，I(D11-D41)是流过二极管D11、D21、D31、D41的电流，I(D12-D42)是流过二极管D12、D22、D32、D42的电流，I(LED1a-e)是流过LED1a～1e的电流，I(LED2a-e)是流过LED2a～2e的电流，I(LED3a-e)是流过LED3a～3e的电流，I(LED4a-e)是流过LED4a～4e的电流。

首先，在时刻t0，在第2开关元件QL关断时，第1开关元件QH接通。由此，在电源变压器T的一次线圈Np的卷绕开始时为正电压，在电源变压器T的二次线圈Ns的卷绕开始时也为正电压。

从而，在从时刻t0开始的期间ST1，在与二次线圈Ns连接的第1～第4串联电路，电流分别流过Ns→D11→N1→负载LD1→Rs→D8→Ns的路径、Ns→D21→N2→负载LD2→Rs→D8→Ns的路径、Ns→D31→N3→负载LD3→Rs→D8→Ns的路径、Ns→D41→N4→负载LD4→Rs→D8→Ns的路径。

此时，流过第1开关元件QH的电流I(QH)，在Vin(正极)→QH(DH)→Lr1→Lp→Cri→Vin(负极)的路径、Vin(正极)→QH(DH)→Lr1→Lr2→Np→Cri→Vin(负极)的路径，从负值开始流动。并且，通过电流共振电容器Cri和励磁电感Lp和漏感Lr1的共振，电流I(QH)随着时间增加。此时，电流共振电容器Cri被充电。

如此，在各串联电路流过大小随着时间变化的电流，即流过具有交流成分的电流I(D11)、I(D21)、I(D31)及I(D41)。

电流I(D11)，流过第1一次线圈N1及第1二次线圈S1。电流I(D21)，流过第2一次线圈N2及第2二次线圈S2。电流I(D31)，流过第3一次线圈N3及第3二次线圈S3。电流I(D41)，流过第4一次线圈N4及第4二次线圈S4。并且，各一次线圈N1、N2、N3、N4及各二次线圈S1、S2、S3、S4产生与各电流对应的磁通。此时，第1一次线圈N1及第1二次线圈S1构成第1平衡变压器T1。第2一次线圈N2及第2二次线圈S2构成第2平衡变压器T2。第3一次线圈N3及第3二次线圈S3构成第3平衡变压器T3。第4一次线圈N4及第4二次线圈S4构成第4平衡变压器T4。因此，在各线圈产生的磁通，以使得磁通大小均匀化的方式相互作用。从而，这些电流I(D11)、I(D21)、I(D31)、I(D41)，即使在它们的大小不同的情形下也能均衡化成固定值，并供给到各负载LD1、LD2、LD3、LD4。这样，虽然各负载LD1、LD2、LD3、LD4的阻抗互相不同，但流过第1串联电路的电流I(D11)和第2串联电路的电流I(D21)和第3串联电路的电流I(D31)和第4串联电路的电流I(D41)彼此相同。

并且，在实施例1中，因通过在线圈产生的电磁力使电流均衡化，主要产生基于线圈电阻的损失。但是，该损失小于专利文献1中的恒流电路的损失，从而可降低随着均衡化电流而产生的损失。

并且，实施例1是表示各负载LD1、LD2、LD3、LD4将LED多个串联连接而成的照明装置。为此，通过对各负载LD1、LD2、LD3、LD4供给经均衡化的电流，来使多个LED均匀发光。其结果，可使得例如液晶显示器(LCD)均匀发光。

其次，在时刻t1，第1开关元件QH关断，第2开关元件QL接通。由此，电流流过Cri→DL(QL)→Lr1→Lp→Cri的路径和Cri→Np→Lr2→Lr1→QL(DL)→Cri的路径。从而，电源变压器T的一次线圈Np的卷绕开始时为负电压，电源变压器T的二次线圈Ns的卷绕开始时也为负电压。

从而，在从时刻t1开始的期间ST2，连接至第1～第4串联电路的二极管D12、D22、D32、D42接通。并且，电流流过Ns→D12→N1→负载LD1→Rs→D7→Ns的路径、Ns→D22→N2→负载LD2→Rs→D7→Ns的路径、Ns→D32→N3→负载LD3→Rs→D7→Ns的路径、Ns→D42→N4→负载LD4→Rs→D7→Ns的路径。

该电流，在Cri→Np→Lr2→Lr1→QL(DL)→Cri的路径，经由电源变压器T，供给到电流共振电容器Cri。因此，通过电流共振电容器Cri和漏感Lr1和Lr2的共振而使得电流流过。其结果，供给有正弦波状的半波电流。如上所述，在各串联电路流过随着时间变化大小的电流，即流过具有交流成分的电流I(D12)、I(D22)、I(D32)、I(D42)。并且，也如图2所示，负载电流I(LED1a-e)、I(LED2a-e)、I(LED3a-e)、I(LED4a-e)，形成与电流I(D11)、I(D21)、I(D31)、I(D41)和电流I(D12)、I(D22)、I(D32)、I(D42)大致相同的波形。

从而，从电力供给装置10的输出供给到多个负载的电流，基于在一个以上负载串联连接的一个以上线圈产生的电磁力而均衡化。并且，因通过在一个以上线圈产生的电磁力均衡化电流，可减少由于多个负载阻抗不同而引起的损失。从而，实施例1的电流均衡化装置，可实现减少伴随均衡化流过不同阻抗的多个负载的电流所产生的损失、电力供给装置的高效化。并且，因为在电流均衡化装置流过正弦波状的电流，可实现低噪音化。并且，将通过作为全波整流器的二极管D11、D12、D21、D22、D31、D32、D41、D42全波整流的交流电流，供给到各负载LD1、LD2、LD3、LD4。

【实施例2】

如图3所示的实施例2的电流均衡化装置，构成为可相对图1所示的实施例1的电流均衡化装置设置平滑电容器C1、C2、C3、C4，对各负载LD1、LD2、LD3、LD4供给平滑后的电流。

图4是本发明实施例2的电流均衡化装置的动作波形图。如图4所示，V(C1)是第1电容器C1的两端电压，V(C2)是第2电容器C2的两端电压，V(C3)是第3电容器C3的两端电压，V(C4)是第4电容器C4的两端电压。在各电容器C1、C2、C3、C4平滑化的电流被供给到各负载。即，负载电流I(LED1a-e)、I(LED2a-e)、I(LED3a-e)、I(LED4a-e)成为将电流I(D11)、I(D21)、I(D31)、I(D41)平滑后的电流。

从而，通过实施例2的电流均衡化装置也可实现与实施例1的电流均衡化装置相同的效果。并且，因将平滑后的电流供给到负载，使得在负载流过的电流峰值降低。因此，可减轻负载所受的负担。

其次，在图5～图7所示的实施例3～实施例5是表示，以在连接到电力供给装置10的串联电路多个连接的情形下使得各线圈电流均衡化的方式磁耦合平衡变压器的方法。

【实施例3】

在图5所示的实施例3的电流均衡化装置，二极管D41、D42和第4二次线圈S4和第1一次线圈N1和LED1a～LED1e构成的第1负载LD1的串联电路、二极管D11、D12和第1二次线圈S1和第2一次线圈N2和LED2a～LED2e构成的第2负载LD2的串联电路、二极管D21、D22和第2二次线圈S2和第3一次线圈N3和LED3a～LED3e构成的第3负载LD3的串联电路、二极管D31、D32和第3二次线圈S3和第4一次线圈N4和LED4a～LED4e构成的第4负载LD4的串联电路，连接到电力供给装置10的输出。

第1一次线圈N1和第1二次线圈S1，以将经二极管全波整流后的电流均衡化的方式磁耦合，从而构成第1平衡变压器T1。同样地，各1次线圈N2、N3、N4和各二次线圈S2、S3、S4，以使得经二极管全波整流后的电流均衡化的方式磁耦合，构成第2、第3、第4平衡变压器T2、T3、T4。

即，各串联电路具有串联连接的两个线圈，两个线圈分别作为平衡变压器的一次线圈及二次线圈而电磁耦合。

在实施例3的连接中，平衡变压器T1、T2、T3、T4的一次线圈N1、N2、N3、N4和二次线圈S1、S2、S3、S4，因其特性而使得流过一次线圈N1、N2、N3、N4和二次线圈S1、S2、S3、S4的电流相等。即，从电力供给装置10供给的电流，均衡化后供给到负载LD1、负载LD2、负载LD3、负载LD4。从而，在实施例3的电流均衡化装置也可获得与实施例1的电流均衡化装置相同的效果。并且，因在串联电路连接两个线圈，可使得作为平衡变压器而使用的变压器变小，可使用相同的变压器。

并且，在实施例3中，也可删除各平滑电容器C1、C2、C3、C4。

【实施例4】

如图6所示的实施例4中，在电源变压器T的二次线圈Ns的一端，连接有对交流电流进行半波整流的二极管D11的阳极和二极管D7的阴极。并且，在电源变压器T的二次线圈Ns的另一端，连接有对交流电流进行半波整流的二极管D12的阳极和二极管D8的阴极。二极管D7、D8、D11、D12构成全波整流器。

在二极管D11、D12的阴极连接有，二极管D1和第1一次线圈N1和LED1a～LED1e构成的第1负载LD1的串联电路、二极管D2和第3一次线圈N3和第1二次线圈S1和LED2a～LED2e构成的第2负载LD2的串联电路、二极管D3和第3二次线圈S3和第2一次线圈N2和LED3a～LED3e构成的第3负载LD3的串联电路、二极管D4和第3二次线圈S2和LED4a～LED4e构成的第4负载LD4的串联电路。

第1一次线圈N1和第1二次线圈S1，以使得经二极管D7、D8、D11、D12全波整流后的电流均衡化的方式磁耦合，从而形成第1平衡变压器T1。同样地，各一次线圈N2、N3和各二次线圈S2、S3，以使得经二极管D7、D8、D11、D12全波整流后的电流均衡化的方式磁耦合，从而形成第2、第3平衡变压器T2、T3。即，具备有一个线圈的串联电路和有两个线圈的串联电路，各线圈作为平衡变压器的一次及二次线圈而电磁耦合。

在实施例4的连接中，在平衡变压器T1、T2、T3的一次线圈N1、N2、N3和二次线圈S1、S2、S3，因其特性而流过相等的电流。因此，从电力供给装置10供给的电流，均衡化后供给到各负载LD1、LD2、LD3、LD4。从而，在实施例4的电流均衡化装置也可获得与实施例1的电流均衡化装置相同的效果。并且，实施例4的电流均衡化装置，可删除实施例1～3的第4平衡变压器T4。因此，可以低价实现电流均衡化装置。

并且，在实施例4中，也可以删除平滑电容器C1、C2、C3、C4，或者平滑电容器C1、C2、C3、C4和二极管D1、D2、D3、D4。并且，如实施例4所示，可将多个二极管D11～D41及D12～D42分别替换为一个二极管D11及D12。

【实施例5】

在图7所示的实施例5中，在电源变压器T的二次线圈Ns的两端连接有对交流电流进行全波整流的二极管D7、D8、D11、D12。

在二极管D11、D12的阴极连接有，第3一次线圈N3和第1一次线圈N1和二极管D1和LED1a～LED1e构成的第1负载LD1的串联电路、第3一次线圈N3和第1二次线圈S1和二极管D2和LED2a～LED2e构成的第2负载LD2的串联电路、第3二次线圈S3和第2一次线圈N2和二极管D3和LED3a～LED3e构成的第3负载LD3的串联电路、第3二次线圈S3和第2二次线圈S2和二极管D4和LED4a～LED4e构成的第4负载LD4的串联电路。在第1一次线圈N1及第2一次线圈N2和第1二次线圈S1及第2二次线圈S2分别连接有平滑电容器C1、C2、C3、C4，可构成为将平滑后的电流供给到各负载LD1、LD2、LD3、LD4。

在一次线圈N1、N2、N3和二次线圈S1、S2、S3，以使得经二极管D7、D8、D11、D12全波整流后的电流均衡化的方式磁耦合，分别形成平衡变压器T1、T2、T3。在实施例5的连接中，因其特性而使得在平衡变压器T1、T2、T3的一次线圈N1、N2、N3和二次线圈S1、S2、S3流过相等的电流。因此，从电力供给装置10供给的电流，均衡化后供给到各负载LD1、LD2、LD3、LD4。从而，在实施例5的电流均衡化装置中也可获得与实施例1的电流均衡化装置相同的效果。并且，可在实施例5中删除实施例1～3的第4平衡变压器T4。从而，可低价地实现电流均衡化装置。

例如，在实施例5中，也可以删除平滑电容器C1、C2、C3、C4，或平滑电容器C1、C2、C3、C4和二极管D1、D2、D3、D4。

【实施例6】

在如图8所示的实施例6的电流均衡化装置中，相对图5所示的实施例3的电流均衡化装置，平滑电容器C1、C2、C3、C4连接到平衡变压器的一次线圈N1、N2、N3、N4和电源变压器T的二次线圈Ns之间。并且，代替二极管D7和D8，将二极管D9和D10和电阻Rs的一端连接到电容器C1、C2、C3、C4和电源变压器T的二次线圈Ns之间。其它构成实质上与实施例3的电流均衡化装置相同。

通过实施例6的构成，也可以获得与实施例1的电流均衡化装置相同的效果。

并且，在实施例6中，也可以删除平滑电容器C1、C2、C3、C4。并且，实施例6的电力供给装置10，可连接在实施例2～实施例5所示的多个串联电路。

【实施例7】

如图9所示的实施例7的电流均衡化装置，相对图5所示的实施例3的电流均衡化装置，作为代替电力供给装置10而使用了中心抽头型电源变压器Ta的第2电力供给装置10a，并删除二极管D7、D8。

中心抽头型电源变压器Ta，具有一次线圈Np和第1二次线圈Ns1和第2二次线圈Ns2，串联连接的第1二次线圈Ns1和第2二次线圈Ns2的中点与接地GND连接。中心抽头型电源变压器Ta的第1二次线圈Ns1的一端与二极管D11、D21、D31、D41的阳极连接。中心抽头型电源变压器Ta的第2二次线圈Ns2的一端与二极管D12、D22、D32、D42的阳极连接。

二极管D11、D12的阴极，与第1一次线圈N1的一端连接。二极管D21、D22的阴极，与第2一次线圈N2的一端连接。二极管D31、D32的阴极，与第3一次线圈N3的一端连接。二极管D41、D42的阴极，与第4一次线圈N4的一端连接。

通过如上构成，在第1开关元件QH接通时，在第1～第4串联电路，电流流过Ns1→D11→N1→负载LD1→Rs→GND(即，二次线圈Ns1和二次线圈Ns2的中点)的路径、Ns1→D21→N2→负载LD2→Rs→GND的路径、Ns1→D31→N3→负载LD3→Rs→GND的路径、Ns1→D41→N4→负载LD4→Rs→GND的路径。

其次，在第2开关元件QL接通时，在第1～第4串联电路，电流流过Ns2→D12→N1→负载LD1→Rs→GND的路径、Ns2→D22→N2→负载LD2→Rs→GND的路径、Ns2→D32→N3→负载LD3→Rs→GND的路径、Ns2→D42→N4→负载LD4→Rs→GND的路径。

从而，即使是实施例7的电流均衡化装置，也可获得与实施例1的电流均衡化装置相同的效果。并且，在实施例7中可删除二极管D7、D8。由此，可低价地实现电流均衡化装置。

并且，在实施例7中，也可删除平滑电容器C1、C2、C3、C4。并且，实施例7的第2电力供给装置10a可与实施例2～实施例5所示的多个串联电路连接。

【实施例8】

图10所示的实施例8的电流均衡化装置，相对图9所示的实施例7的电流均衡化装置的不同点在于，作为代替第2电流供给装置10a，使用具有中心抽头型电源变压器Tb的第3电力供给装置10b，作为PFM电路1的基准电压Vref而使用了负电压。

中心抽头型电源变压器Tb具有一次线圈Np和第1二次线圈Ns1和第2二次线圈Ns2，串联连接的第1二次线圈Ns1和第2二次线圈Ns2的中点连接到电容器C1、C2、C3、C4的一端(非GND)和电阻Rs的一端和电阻Ris的一端。电阻Rs的另一端连接到GND和负载LD1、LD2、LD3、LD4的一端。因为电阻Rs的一端和电阻Ris的一端的连接点的电压为负电压，作为PFM电路1的基准电压Vref使用了负电压。

在实施例8的构成中，也进行与图9所示的实施例7的电流均衡化装置大致相同的动作、获得相同的效果。并且，实施例8中也可删除二极管D7、D8。由此，可低价地实现电流均衡化装置。

并且，也可构成为，中心抽头型电源变压器Tb的第1二次线圈Ns1和第2二次线圈Ns2的中点，与电容器C1、C2、C3、C4的一端(非GND)和电阻Rs的一端连接，电阻Rs的另一端与GND和负载LD1、LD2、LD3、LD4的一端和电阻Ris的一端连接。在此情形下，基准电压Vref可使用正电压。

并且，在实施例8中，也可以删除平滑电容器C1、C2、C3、C4。并且，实施例8的第3电力供给装置10b，可连接到实施例2～实施例5所示的多个串联电路。

【实施例9】

如图11所示的实施例9的电流均衡化装置，为了不使得直流与平衡变压器叠加，在平衡变压器复位后将第1开关元件QH关断。

如图11所示的实施例9的电流均衡化装置，与图8所示的实施例6的电流均衡化装置实质上具有相同的功能。但是，在图11的电路图中，实施例6的平衡变压器T1、T2、T3、T4的记载，分为理想变压器T1a、T2a、T3a、T4a和励磁电感L1、L2、L3、L4。在实施例9中，主要说明了理想变压器T1a、T2a、T3a、T4a的复位和第1开关元件QH的关断控制。

图12是表示为了对本发明实施例9的电流均衡化装置的平衡变压器的复位动作进行说明的动作波形。在图12中，将从一次线圈Np供给到的电流在二次线圈Ns流过的期间设为ST1、将理想变压器T1a、T2a、T3a、T4a复位的期间设为ST2、将各理想变压器的复位结束而第1开关元件QH关断的期间设为ST3。

在期间ST1，第1开关元件QH接通，来自二次线圈Ns的电流，在第1路径为Ns→D11→S2→N1→C1(LD1)→D10→Ns，在第2路径为Ns→D21→S3→N2→C2(LD2)→D10→Ns。在第3路径为Ns→D31→S4→N3→C3(LD3)→D10→Ns，在第4路径为Ns→D41→S1→N4→C4(LD4)→D10→Ns。因此，流过第1一次线圈N1的电流与流过第1二次线圈S1的电流相等，流过第2一次线圈N2的电流与流过第2二次线圈S2的电流相等，流过第3一次线圈N3的电流与流过第3二次线圈S3的电流相等，流过第4一次线圈N4的电流与流过第4二次线圈S4的电流相等。如此，从第1～第4路径的电流相等。

在期间ST2是储存在理想变压器T1a～T4a的励磁电感L1～L4的电流复位的期间。在期间ST1储存在励磁电感L1～L4的电流产生与构成各串联电路的二极管Dm的顺方向相反的电压。从而，在构成各串联电路的二极管Dm被施加逆电压。

在复位期间ST2产生最大量逆电压的条件为，Vc1即LED1a～LED1e的顺方向电压降的和为偏差的最大值，且其他Vc2、Vc3、Vc4，即LEDxa～LEDxe(x＝2～4)的顺方向电压降的和为偏差的最小值时等。此时，复位期间ST2被施加逆电压的二极管，仅为二极管D11。

假设，在复位期间ST2将第1开关元件QH关断。于是，电源变压器T的一次线圈电压在卷绕开始时为负电压，电源变压器T的二次线圈电压在卷绕开始时也为负电压。因此，进一步在二极管D11叠加有逆电压。

一方面，流过电感L1(及L2、L3、L4)的电流成为零，经过理想变压器T1a～T4a的复位期间结束的时刻t2之后，第1开关元件QH在时刻t3被关断。由此，可将二极管D11的逆电压控制为低。

在并联连接的负载数增加时，施加到构成各串联电路的二极管的逆电压增加。因此，需要高耐压的二极管，增加了电流均衡化装置的成本。

从而，在实施例9的电流均衡化装置中，控制复位期间ST2的第1开关元件QH和第2开关元件QL的接通关断，从而在平衡变压器的复位结束后，使得将变压器电压反转的控制变得非常有效。通过这样的控制，作为构成各串联电路的二极管，可使用低耐压的二极管。因此，可低价地实现电流均衡化装置。并且，在平衡变压器复位后将第1开关元件QH关断。由此，可防止直流叠加到平衡变压器。

并且，本发明的电流均衡化装置，可适用于例如LED照明器具、LCD B/L模块。

LED照明器具，具有：

将来自商用交流电源的交流电变换为任意的交流电来供给交流电流的电力变换装置；和

电流均衡化装置，其对在多个串联电路的每一个流过的电流和在一个以上LED负载流过的电流，基于在一个以上线圈所产生的电磁力来进行均衡化，所述多个串联电路是将与所述电力变换装置的输出连接且对所述交流电流进行全波整流的全波整流器、所述一个以上线圈、所述一个以上LED负载串联连接而形成的。

LCD B/L模块，具有：

LCD单元(cell)；和

电流均衡化装置，其对在多个串联电路的每一个流过的电流和在一个以上LED负载流过的电流，基于在一个以上线圈所产生的电磁力来进行均衡化，所述多个串联电路是将与电力变换装置的输出连接且对交流电流进行全波整流的全波整流器、所述一个以上线圈、所述一个以上LED负载串联连接而形成的，所述电力变换装置用于将来自商用交流电源的交流电变换为任意的交流电来供给所述交流电流。

Claims (10)

1.电流均衡化装置，具有：

用于输出正弦波状交流电流的电力供给装置；和

将与所述电力供给装置的输出连接且对所述电力供给装置的所述交流电流进行全波整流的全波整流器、一个以上线圈、一个以上负载串联连接而形成的多个串联电路；

其中，在所述多个串联电路的每一个流过的电流，基于在所述一个以上线圈所产生的电磁力而被均衡化。

2.根据权利要求1所述的电流均衡化装置，其中，

所述负载具有整流特性。

3.根据权利要求1所述的电流均衡化装置，其中，

将对所述交流电流进行平滑化后的电流，供给到所述负载。

4.根据权利要求1所述的电流均衡化装置，其中，

所述电力供给装置，具有用于供给正弦波状交流电流的串联共振电路、电压源、多个开关。

5.根据权利要求4所述的电流均衡化装置，其中，

所述电力供给装置，将在供给到所述多个串联电路的正弦波状的半波电流为零、在所述一个以上线圈的复位结束后对所述多个串联电路供给电流的期间接通的所述开关元件关断。

6.根据权利要求1所述的电流均衡化装置，其中，

所述电力供给装置，具有使二次线圈的中点保持固定电位的变压器，所述变压器的二次线圈的中点与所述一个以上负载连接。

7.根据权利要求4所述的电流均衡化装置，其中，

所述一个以上线圈构成变压器，

所述电力供给装置，将在流过该变压器的励磁电感的电流成为零之后对所述多个串联电路供给电流的期间处于接通的所述开关元件关断。

8.根据权利要求1所述的电流均衡化装置，具有：

用于检测流过所述多个串联电路的电流的电流检测器；

对由所述电流检测器检测到的电流检测值和基准值进行比较的比较器；和

与所述比较器的输出对应地控制所述交流电流的控制电路。

9.一种LED照明器具，具有：

将来自商用交流电源的交流电变换为任意的交流电来供给交流电流的电力变换装置；和

电流均衡化装置，其对在多个串联电路的每一个流过的电流和在一个以上LED负载流过的电流，基于在一个以上线圈所产生的电磁力来进行均衡化，所述多个串联电路是将与所述电力变换装置的输出连接且对所述交流电流进行全波整流的全波整流器、所述一个以上线圈、所述一个以上LED负载串联连接而形成的。

10.一种LCD B/L模块，具有：

LCD单元；和

电流均衡化装置，其对在多个串联电路的每一个流过的电流和在一个以上LED负载流过的电流，基于在一个以上线圈所产生的电磁力来进行均衡化，所述多个串联电路是将与电力变换装置的输出连接且对交流电流进行全波整流的全波整流器、所述一个以上线圈、所述一个以上LED负载串联连接而形成的，所述电力变换装置用于将来自商用交流电源的交流电变换为任意的交流电来供给所述交流电流。

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