CN107431102A - Led驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无熄灭期间且总谐波失真率低的LED驱动电路。本发明的LED驱动电路(1)具有：整流电路(15)，其对交流电压进行整流而输出全波整流电压；LED列(10)，其包含串联在一起的多个LED(101～10n)；第一开关(11)，其一端与LED列(10)的末级LED(10n)的阴极连接；电容器(14)，其一端与第一开关(11)的另一端连接；第二开关(12)，其连接在电容器(14)的一端与LED列的初级LED(101)的阳极之间；第三开关(13)，其连接在LED列(10)的末级LED(10n)的阴极与整流电路(15)的第二端子之间，在全波整流电压不到充电开始电压时导通，在全波整流电压为充电开始电压以上时断开；以及电流限制电路(34)，其与电容器(14)的另一端连接。

Description

LED驱动电路

技术领域

本发明涉及一种利用交流电压经整流而得的整流电压来驱动LED的LED驱动电路，更详细而言，涉及一种在整流电压比多个LED串联而构成的LED列的阈值电压低时能够点亮LED列中所包含的多个LED的LED驱动电路。

背景技术

已知有将从商用交流电源输入的交流电压经全波整流而得的全波整流波形的电压(以下称为全波整流电压)施加至包含串联在一起的多个LED的LED列而使LED列中所包含的LED发光的LED发光装置。在这种LED发光装置中，在施加至LED列的全波整流电压未达到LED开始发光的阈值电压的期间内，电流不会流至LED列，LED列中所包含的LED不会点亮。在LED发光装置包含LED点亮的点亮期间和LED不点亮的熄灭期间时，恐怕会产生闪烁以及移动的物体看起来不连贯的运动停顿等不良现象。

已知有如下LED驱动电路：在点亮期间对电容器充电，在全波整流电压未达到LED列的发光阈值电压的期间内从电容器放电而使LED点亮，由此消除熄灭期间或者缩短熄灭期间(例如，参考专利文献1)。

图10A为以往的LED驱动电路的一例的电路图，图10B为以往的LED驱动电路的另一例的电路图。

LED驱动电路901具备整流部910、LED阵列912、第一开关913、第二开关914及开关控制部915。LED驱动电路902除了具备整流部910、LED阵列912、第一开关913、第二开关914及开关控制部915以外，还具备光输出补偿部911。光输出补偿部911具备电容器C1及C2以及二极管D1、D2及D3，构成填谷(valley-fill)电路。LED阵列912包含第一LED组921和第二LED组922。

LED驱动电路901将从整流部910供给的全波整流电压供给至LED阵列912，点亮LED阵列912中所包含的LED。在全波整流电压从0[V]起上升而达到第一LED组921开始发光的第一阈值电压为止的期间内，电流不会流至LED阵列912，LED阵列912中所包含的LED不会点亮。第一阈值电压为第一LED组921中所包含的串联在一起的LED的正向降电压与第一LED组921中所包含的LED的串联级数的积。在全波整流电压为第一阈值电压以上且比第一阈值电压与第二LED组922开始发光的第二阈值电压的合计的阈值电压即合计阈值电压低的期间内，第一开关913导通，使得第一LED组921中所包含的LED点亮。再者，第二阈值电压为第二LED组922中所包含的串联在一起的LED的正向降电压与第二LED组922中所包含的LED的串联级数的积。在全波整流电压为合计阈值电压以上时，第一开关913断开且第二开关914导通，由此，第一LED组921及第二LED组922两方所包含的LED点亮，从而使得LED阵列912中所包含的LED全部点亮。在全波整流电压下降时，进行与全波整流电压上升时相反的过程。

在LED驱动电路901中，全波整流电压比第一阈值电压低的期间成为LED阵列912中所包含的LED不点亮的熄灭期间。

另一方面，具备光输出补偿部911的LED驱动电路902无熄灭期间。在全波整流电压比第一LED组921的第一阈值电压低时，从电容器C1及C2对第一LED组921施加第一阈值电压以上的电压，使得第一LED组921中所包含的LED继续点亮。

对光输出补偿部911进行说明。此处，光输出补偿部911所具备的二极管D1、D2及D3在阳极电压比阴极电压高而受到正向偏压时导通，在阳极电压比阴极电压低而受到逆向偏压时断开。为方便起见，二极管D1、D2及D3的正向降电压设为0[V]，电容器C1及C2的容量设为相同。

在全波整流电压从0[V]起上升而达到峰值电压Vp为止的期间内，二极管D1导通，电容器C1及C2进行充电。在全波整流电压从峰值电压Vp[V]起下降至峰值电压的一半的电压Vp/2[V]为止的期间内，二极管D1、D2及D3截止，电容器C1及C2成为浮置状态。成为浮置状态时的电容器C1及C2的充电电压为Vp/2[V]。即，在全波整流电压从Vp/2[V]起下降至0[V]为止的期间以及从0[V]起上升至Vp/2[V]为止的期间内，二极管D1截止且二极管D2及D3导通，使得电容器C1及C2放电。在第一LED组921开始发光的第一阈值电压比Vp/2[V]低时，在全波整流电压从Vp/2[V]起下降至0[V]为止的期间以及从0[V]起上升至Vp/2[V]为止的期间内，从电容器C1及C2对第一LED组921供给电流，使得第一LED组921继续发光。

LED驱动电路902由于会在全波整流电压比第一阈值电压低时从光输出补偿部911所具备的电容器C1及C2对第一LED组921供给电流而使得第一LED组921中所包含的LED点亮，因此能够消除熄灭期间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特表2015-506105号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在LED驱动电路902中，虽然电容器C1及C2在全波整流电压上升期间会进行充电，但在全波整流电压下降期间不会进行充电。LED驱动电路902中，从商用交流电源供给的交流电流在全波整流电压上升期间与全波整流电压下降期间之间不一样，有交流电流的波形偏离正弦波而变形之虞。LED驱动电路902因交流电流的波形偏离正弦波而变形，所以无法降低总谐波失真率(total harmonic distortion，THD)。

本发明的目的在于提供如下LED驱动电路：在全波整流电压比LED列中所包含的LED开始发光的阈值电压低时，从电容器将电流供给至LED列而使LED发光，由此，无熄灭期间，且能降低总谐波失真率。

解决问题的技术手段

本发明的LED驱动电路的特征在于具有：整流电路，其对交流电压进行整流而输出全波整流电压；LED列，其包含串联在一起的多个LED，LED中的初级LED的阳极与整流电路的第一端子连接；第一开关，其一端与LED列的末级LED的阴极连接；电容器，其一端与第一开关的另一端连接；第二开关，其连接在电容器的一端与LED列的初级LED的阳极之间；第三开关，其连接在LED列的末级LED的阴极与整流电路的第二端子之间，在全波整流电压不到充电开始电压时导通，在全波整流电压为充电开始电压以上时断开；以及电流限制电路，其电流输入端子与电容器的另一端连接，电流输出端子与整流电路的第二端子连接。

进而，本发明的LED驱动电路优选第一开关包含阳极与LED列的末级LED的阴极连接、阴极与电容器的一端连接的二极管，第二开关包含阳极与电容器的一端连接、阴极与LED列的初级LED的阳极连接的二极管。

进而，本发明的LED驱动电路优选电流限制电路具有：第一FET，其漏极与电容器的另一端连接；以及第一电阻，其一端与第一FET的源极连接；第三开关包含：第三FET，其漏极与LED列的末级LED的阴极连接；以及第三电阻，其一端与第三FET的源极连接，第一电阻的另一端与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与整流电路的第二端子连接。

进而，本发明的LED驱动电路优选还具有充电二极管和放电二极管，所述充电二极管插入在第一电阻的另一端与第三电阻的一端之间，所述充电二极管的阳极与第一电阻的另一端连接，且所述充电二极管的阴极与第三电阻的一端连接，所述放电二极管的阳极与第三电阻的另一端连接，且所述放电二极管的阴极与电容器的另一端连接。

进而，本发明的LED驱动电路优选LED列包含：第一部分LED列；以及第二部分LED列，其初级LED的阳极与第一部分LED列的末级LED的阴极连接，该LED驱动电路还具有第四开关，所述第四开关的一端与第一部分LED列的末级LED的阴极以及第二部分LED列的初级LED的阳极连接，且另一端与整流电路的第二端子连接。

进而，本发明的LED驱动电路优选LED列包含：第三部分LED列，其初级LED的阳极与整流电路的第一端子连接；以及第四部分LED列，其初级LED的阳极与第二开关以及第三部分LED列的末级LED的阴极连接，该LED驱动电路还具有第二电容器，所述第二电容器与第三部分LED列并联。

发明的效果

电流从整流电路流入至电容器的期间是超过阈值电压与电容器的两端间电压的和即充电开始电压的期间。此外，本发明的LED驱动电路在全波整流电压比LED列中所包含的LED开始发光的阈值电压低时，仅仅电容器对LED列供给电流，不会从商用交流电源流入电流。即，电流从整流电路流入至电容器的期间包含全波整流电压上升期间和全波整流电压下降期间两方且被恒流化，而且，在全波整流电压比阈值电压低的期间内，不会从商用交流电源流入电流，因此，从商用交流电源流入至LED驱动电路的电流的波形以全波整流电压的波峰为轴而对称。

如上所述，本发明的LED驱动电路能够在全波整流电压的所有期间内对LED列流通电流，而且使从外部流入的电流波形近似于正弦波，因此无熄灭期间，而且能够将总谐波失真率抑制得较低。

附图说明

图1为本发明的LED驱动电路的电路图。

图2A为表示图1所示的全波整流电压的1周期内的经时变化的图。

图2B为表示与图1所示的全波整流电压的变化相应的整流电流的经时变化的图。

图2C为表示与图1所示的全波整流电压的变化相应的发光电流的经时变化的图。

图2D为表示与图1所示的全波整流电压的变化相应的电容器电压的经时变化的图。

图3A为表示图2A所示的期间t1及期间t5内的LED驱动电路1的动作状态的图。

图3B为表示图2A所示的期间t2及期间t4内的LED驱动电路1的动作状态的图。

图3C为表示图2A所示的期间t3内的LED驱动电路1的动作状态的图。

图4为第一实施方式的LED驱动电路的电路图。

图5A为作为第二实施方式来展示的LED驱动电路的框图。

图5B为图5A所示的LED驱动电路的电路图。

图6为作为第三实施方式来展示的LED驱动电路的电路图。

图7A为表示图6所示的全波整流电压的1周期内的经时变化的图。

图7B为表示与图6所示的全波整流电压的变化相应的整流电流的经时变化的图。

图7C为表示与图6所示的全波整流电压的变化相应的发光电流的经时变化的图。

图7D为表示与图6所示的全波整流电压的变化相应的电容器电压的经时变化的图。

图8为作为第四实施方式来展示的LED驱动电路的电路图。

图9为表示从图8所示的整流电路输出的全波整流电压的1周期内的经时变化与图9所示的第一点～第三点的电压的关系的图。

图10A为以往的LED驱动电路的一例的构成图。

图10B为以往的LED驱动电路的另一例的构成图。

具体实施方式

下面，一边参考附图1～9，一边对本发明的较佳实施方式进行详细说明。再者，在附图的说明中，对同一或相当要素标注同一符号，并省略重复的说明。

图1为本发明的LED驱动电路的电路图。

LED驱动电路1具有LED列10、第一开关11～第三开关13、电容器14及整流电路15，所述整流电路15对从商用交流电源100输入的交流电压进行整流而对第一端子156与第二端子157之间输出全波整流电压V0。LED列10包含串联在一起的LED101～10n，在阈值电压V1以上时，发光电流I2流通而使得LED101～10n发光。此处，术语“连接”或“与……连接”不仅包括第一元件与第二元件直接连接的状态，还包括第一元件与第二元件经由第三元件而连接的状态(以下相同)。此外，全波整流电压V0是以时间性基准等的形式对LED驱动电路1的动作进行表示的概念性事物，在LED驱动电路1的任何线路上都不出现。

第一开关11连接在LED列10的末级LED10n的阴极与电容器14的一端之间，在全波整流电压V0比充电开始电压V2低时断开，在全波整流电压V0为充电开始电压V2以上时导通。第一开关11具有在导通期间内流通第二恒流I12(参考图2B)的电流限制功能。此处，所谓充电开始电压V2，是指阈值电压V1与电容器14的两端间电压V3(以下称为电容器电压V3)的和，在LED驱动电路1中具有阈值电压V1的至少2倍的值。第二开关12连接在电容器14的一端与LED列10的初级LED101的阳极之间，在全波整流电压V0比阈值电压V1低时导通，在全波整流电压V0为阈值电压V1以上时断开。第三开关13连接在LED列10的末级LED10n的阴极与整流电路15的第二端子157之间，在全波整流电压V0比充电开始电压V2低时导通，在全波整流电压V0为充电开始电压V2以上时断开。第三开关13具有在导通期间内流通比在第一开关11导通的期间内流通的第二恒流I12低的第一恒流I11(参考图2B)的电流限制功能。

电容器14的一端经由第一开关11与LED列10的末级LED10n的阴极连接，而且经由第二开关12与LED列10的初级LED101的阳极连接。电容器14的另一端与整流电路15的第二端子157连接。在LED驱动电路1稳定动作时，电容器电压V3比阈值电压V1高。电容器14在第一开关11导通时进行充电，在第二开关12导通时进行放电。

整流电路15具有第一整流二极管151～第四整流二极管154、第一端子156及第二端子157。第一整流二极管151的阳极与第二端子157连接，第一整流二极管151的阴极与第二整流二极管152的阳极一起与商用交流电源100的一端连接。第二整流二极管152的阴极与第四整流二极管154的阴极一起与第一端子156连接。第三整流二极管153的阳极与第二端子157连接，第三整流二极管153的阴极与第四整流二极管154的阳极一起与商用交流电源100的另一端连接。第一端子156与LED列10的初级LED101的阳极连接，第二端子157经由第三开关13与LED列10的末级LED10n的阴极连接。整流电路15对交流电压进行整流，从而对第一端子156与第二端子157之间输出峰值电压Vp比充电开始电压V2高的全波整流电压V0。整流电路15从第一端子156输出整流电流I1。整流电流I1根据全波整流电压V0而变化。

图2A为表示输出至整流电路15的第一端子156与第二端子157之间的全波整流电压V0的1周期内的经时变化的图。图2B为表示与全波整流电压V0的变化相应的整流电流I1的经时变化的图，图2C为表示与全波整流电压V0的变化相应的发光电流I2的经时变化的图，图2D为表示与全波整流电压V0的变化相应的电容器电压V3的经时变化的图。图2A～2D中，横轴表示时间，图2A及2D中，纵轴表示电压，图2B及2C中，纵轴表示电流。图2B～2D的横轴的时间具有与图2A的横轴的时间相同的长度。图2A的横轴包含期间t1～t5及时刻t6。期间t1为全波整流电压V0从0[V]起上升至阈值电压V1为止的期间，期间t2为全波整流电压V0从阈值电压V1起上升至充电开始电压V2为止的期间，期间t3为全波整流电压V0为充电开始电压V2以上的期间。期间t4为全波整流电压V0从充电开始电压V2起下降至阈值电压V1为止的期间，期间t5为全波整流电压V0从阈值电压V1起下降至0[V]为止的期间，时刻t6为全波整流电压V0达到峰值电压Vp的时刻。再者，充电开始电压V2会因电容器14的充放电而发生变动，但该变动比全波整流电压V0小。此外，电容器电压V3仅略高于阈值电压V1。因此，为方便说明，图2A中将充电开始电压V2作为固定值(2×V1)处理(以下相同)。

图3A为表示图2A所示的期间t1及期间t5内的LED驱动电路1的动作状态的图，图3B为表示图2A所示的期间t2及期间t4内的LED驱动电路1的动作状态的图，图3C为表示图2A所示的期间t3内的LED驱动电路1的动作状态的图。

在图2A所示的期间t1及期间t5内，第一开关11断开，第二开关12及第三开关13导通。由于第二开关12导通，因此电容器14的一端与LED列10的初级LED101的阳极连接。此外，由于第三开关13导通，因此电容器14的另一端与LED列10的末级LED10n的阴极连接。由于电容器14的一端与LED列10的初级LED101的阳极连接且电容器14的另一端与LED列10的末级LED10n的阴极连接，因此对LED列10的两端施加电容器电压V3。电容器电压V3比LED列10开始发光的阈值电压V1高，因此，上限受第三开关13限制的第一恒流I11流至LED列10，使得LED列10中所包含的LED101～10n各方发光。

在图2A所示的期间t2及期间t4内，第一开关11及第二开关12断开，第三开关13导通。第三开关13导通使得整流电路15的第二端子157与LED列10的末级LED10n的阴极连接。结果，对LED列10的两端施加全波整流电压V0。在图2A所示的期间t2及期间t4内，全波整流电压V0比LED列10开始发光的阈值电压V1高，因此，上限受第三开关13限制的第一恒流I11流至LED列10，使得LED列10中所包含的LED101～10n各方发光。

在图2A所示的期间t3内，第一开关11导通，第二开关12及第三开关13断开。第一开关11导通使得电容器14的一端与LED列10的末级LED10n的阴极连接。由于电容器14的另一端与整流电路15的第二端子157连接，因此LED列10的末级LED10n的阴极经由电容器14与整流电路15的第二端子157连接。由于整流电路15的第二端子157与LED列10的末级LED10n的阴极经由电容器14及第一开关11而连接，因此，对LED列10的两端施加从全波整流电压V0减去电容器电压V3和由第一开关11所引起的电压降而得的电压。如前文所述，充电开始电压V2为阈值电压V1与比阈值电压V1高的电容器电压V3的合计电压，由第一开关11所引起的电压降是自动设定的，以将该电流路径中的电流值恒流化。此外，在期间t3内，全波整流电压V0比充电开始电压V2高。结果，在期间t3内，LED列10的两端间电压比LED列10开始发光的阈值电压V1高。因而，经由第一开关11而流通的第二恒流I12流至LED列10，使得LED列10中所包含的LED101～10n各方发光。此外，在图2A所示的期间t3内，通过第二恒流I12经由第一开关11而流至电容器14，电容器14得以充电。再者，由于第一开关11进行着电流限制，因此，即便超过全波整流电压V0的波峰(时刻t6)，电容器14也会继续充电。

在全波整流电压V0比LED列10中所包含的LED 101～10n开始发光的阈值电压V1低时，LED驱动电路1通过从电容器14经由第二开关12将第一恒流I11流至LED列来使LED101～10n发光。此外，在全波整流电压V0比阈值电压V1与电容器电压V3的合计的电压即充电开始电压V2高时，LED驱动电路1通过将第二恒流I12流至LED列10及电容器14来使LED 101～10n发光并对电容器14充电。

在图2A所示的期间t1及期间t5内，整流电流I1不流通而从电容器14供给电流，由此使得发光电流I2流通。在图2A所示的期间t2及期间t4内，整流电流I1作为发光电流I2经由第三开关13而流通。在图2A所示的期间t2及期间t4内，发光电流I2经由具有将发光电流I2限制为第一恒流I11的电流限制功能的第三开关13而流通，因此变为第一恒流I11。在图2A所示的期间t3内，整流电流I1作为发光电流I2经由第一开关11而流至电容器14，电容器14得以充电。在图2A所示的期间t3内，发光电流I2经由具有将发光电流I2限制为第二恒流I12的电流限制功能的第一开关11而流通，因此变为第二恒流I12。

(第一实施方式)

图4为第一实施方式的LED驱动电路的电路图。

LED驱动电路2与LED驱动电路1的不同点在于配置第一开关21～第三开关23代替第一开关11～第三开关13。此外，LED驱动电路2与LED驱动电路1的又一不同点在于具有控制电路27，所述控制电路27根据交流信号以及整流电路15的输出信号、电容器14的电压来控制第一开关～第三开关。除第一开关21～第三开关23、控制电路27以外的LED驱动电路2的构成要素及其功能与标注有同一符号的LED驱动电路1的构成要素及其功能相同。对于除第一开关21～第三开关23及控制电路27以外的LED驱动电路2的构成要素，此处省略详细说明。

第一开关21～第三开关23各方根据从控制电路27输入的控制信号来导通断开。第一开关21及第三开关23各方也可具有限制在第一开关21及第三开关23各方中流通的电流的电流限制功能。

控制电路27从商用交流电源100获取交流电压及全波整流电压V0，以LED驱动电路2在图2A所示的各个期间t1～t5内进行参考图2B～2D而说明过的动作的方式来导通断开第一开关21～第三开关23。

(第二实施方式)

图5A为第二实施方式的LED驱动电路的框图，图5B为图5A所示的LED驱动电路的更详细的电路图。

LED驱动电路3与LED驱动电路1的不同点在于配置第一开关31～第三开关33代替第一开关11～第三开关13。此外，LED驱动电路3与LED驱动电路1的又一不同点在于具有电流限制电路34、充电二极管35及放电二极管36。除第一开关31～第三开关33、电流限制电路34、充电二极管35及放电二极管36以外的LED驱动电路3的构成要素及其功能与标注有同一符号的LED驱动电路1的构成要素及其功能相同。

整流电路15的一对输入端子与商用交流电源100连接，整流电路15的第一端子156与LED列10的初级LED101的阳极连接。LED列10的末级LED10n的阴极与第三开关33的电流输入端子连接，第三开关33的电流输出端子与整流电路15的第二端子157以及放电二极管36的阳极连接。电流限制电路34的电流输出端子经由充电二极管35与在第三开关33中作为电流检测元件而发挥功能的第三电阻332连接。电容器14的一端与为二极管的第二开关32的阳极以及为二极管的第一开关31的阴极连接，电容器14的另一端与电流限制电路34的电流输入端子以及放电二极管36的阴极连接。第二开关32的阴极与LED列10的初级LED101的阳极连接，第一开关31的阳极与LED列10的末级LED10n的阴极连接。

整流电路15具有4个第一整流二极管151～第四整流二极管154，商用交流电源100与输入端子连接。在整流电路15中，第二整流二极管152及第四整流二极管154的阴极与输出电流的第一端子156连接。第一整流二极管151及第三整流二极管153的阳极与供电流回来的第二端子157(接地端子)连接。再者，在以下的说明中，将第二端子157的电压设为0[V]。

第三开关33具有耗尽型第三FET331及第三电阻332，限制在LED列10中流通的电流。在第三开关33中，第三FET331的漏极为电流输入端子，第三电阻332的左端为电流输出端子。LED列10的初级LED101的阳极与整流电路15的第一端子156连接，LED10的末级LED10n的阴极与第三FET331的漏极连接。第三FET331的源极与第三电阻332的右端连接，栅极与第三电阻332的左端以及整流电路15的第二端子157连接。

在电流限制电路34中，耗尽型第一FET341的漏极为电流输入端子，第一电阻342的左端子为电流输出端子。电容器14的一端与第二开关32的阳极和第一开关31的阴极连接，电容器14的另一端与第一FET341的漏极和放电二极管36的阴极连接。第一FET341的源极与第一电阻342的右端连接，栅极与第一电阻342的左端子和充电二极管35的阳极连接。第二开关32的阴极与LED列10的初级LED101的阳极连接，第一开关31的阳极与LED列10的末级LED10n的阴极连接。充电二极管35的阴极与第三电阻332的右端连接，放电二极管36的阳极与第三电阻332的左端子以及整流电路15的第二端子157连接。电流限制电路34限制在第一开关31及电容器14中流通的电流，防止电容器14的瞬时充电。

再次参考图2A～2D，对LED驱动电路3的动作进行说明。在图2A～2D的说明中，参考图5A及5B所示的零件等而无特别明示。

图2A为表示全波整流电压V0的一周期的图。再者，全波整流电压V0的一周期为正弦波的半周期，是对商用交流电源100的输出电压进行全波整流而得。但全波整流电压V0是以时间性基准等的形式对LED驱动电路3的动作进行表示的概念性事物，在LED驱动电路3的任何线路上都不出现。

在全波整流电压V0从0[V]起达到LED列10的阈值电压V1为止的期间t1内，如图2B所示，整流电流I1不会从整流电路15流入至LED列10。另一方面，电容器14的电容器电压V3比LED列10的阈值电压V1略高(图2D)。因此，电容器14的放电使得经由第二开关32、LED列10、第三开关33、放电二极管36而返回至电容器14的发光电流I2流通(图2C)，电容器14的电容器电压V3降低(图2D)。

此处，对术语等进行说明。阈值电压V1为LED列10内串联的LED101～10n的正向降电压Vd与LED101～10n的串联级数N的积(Vd×N)。第三开关33将电流检测用的第三电阻332的电压降反馈至第三FET331，由此将第三FET331的源极-漏极间电流的上限值设定为第一恒流I11。电流限制电路34将电流检测用的第一电阻342的电压降反馈至第一FET341，由此将第一FET341的源极-漏极间电流的上限值设定为第二恒流I12。此外，当从第三电阻332的右端流入规定值以上的电流时，第三FET331截止而使得第三开关33断开。在以下的说明中，第一开关31及第二开关32的正向降电压忽略掉。除了言及第三FET331及第一FET341的反馈控制的情况以外，第三电阻332及第一电阻342的电压降也忽略掉。

在全波整流电压V0从阈值电压V1起达到充电开始电压V2为止的期间t2内，从整流电路15起通过LED列10、第三开关33而返回至整流电路15的整流电流I1流通(图2B)。在期间t2内作为整流电流I1流通的第一恒流I11为第三开关33的上限电流。此外，由于期间t2内不会发生电容器14的充放电，因此电容器电压V3固定(图2D)。

在全波整流电压V0达到阈值电压V1时，LED列10的初级101的阳极的电压为电容器电压V3，电容器电压V3是比阈值电压V1高一些的值(图2D)。即，在期间t2内，在最初的时刻对LED列10的初级101的阳极施加电容器电压V3。因此，第二开关32断开的时刻即整流电流I1开始从整流电路15流向LED列10的时刻是全波整流电压V0变得比阈值电压V1高一些的时候。但为了简化说明，设为整流电流I1在全波整流电压V0达到阈值电压V1时(期间t2的最初的时刻)开始流通(图2B)。

在现实的电路中，在期间t2内，在整流电流I1流通时，电容器电压V3比阈值电压V1高一些(图2D)。另一方面，除了期间t2的最初的刻以外，LED列10的初级LED101的阳极的电压比电容器电压V3高。当LED列10的初级LED101的阳极变得比电容器电压V3高时，对为二极管的第二开关32施加逆向偏压，第二开关32断开。此外，由于LED列10的末级LED10n的阴极的电压比电容器电压V3低，因此，为二极管的第一开关31受到逆向偏压而断开。由于第一开关31及第二开关32两方断开，因此在期间t2内，电容器14不会进行充放电(图2D)。

在全波整流电压V0超过充电开始电压V2的期间t3内，从整流电路15起通过LED列10、第一开关31、电容器14、电流限制电路34、充电二极管35、第三电阻332而返回至整流电路15的整流电流I1流通(图2B)。在期间t3内作为整流电流I1流通的第二恒流I12为电流限制电路34的上限电流。此外，在期间t3内，电容器14得以充电，电容器电压V3上升(图2D)。再者，由于在期间t3内进行有电流限制，因此电容器14不会发生瞬时充电。结果，即便超过时刻t6，整流电流I1也会继续流通，电容器14得以继续充电。

在期间t3内，第二开关32及放电二极管36断开。进而，当电流从电流限制电路34经由充电二极管35而流入至第三电阻332时，第三FET331的源极-漏极间电流被切断，第三开关33断开。再者，为了简化期间t3的说明，设为恰当地设定了电流限制和电容器14的容量而使得电容器电压V3呈线性增加(图2D)。

在全波整流电压V0从充电开始电压V2起下降至阈值电压V1为止的期间t4内，与期间t2一样，从整流电路15起通过LED列10、第三开关33而返回至整流电路15的整流电流I1流通(图2B)。在期间t4内作为整流电流I1流通的第一恒流I11为第三开关33的上限电流。由于期间t4内电流不会流至电容器14，因此电容器电压V3固定(图2D)。

在期间t4内，从整流电路15输出的整流电流I1在全波整流电压V0与作为比阈值电压V1高一些的电压的电容器电压V3一致时停止。但为了简化说明，设为整流电流I1在全波整流电压V0变为阈值电压V1时停止(图2B)。

在全波整流电压V0从阈值电压V1起下降至0[V]为止的期间t5内，电流不会从整流电路15流入至LED列10(图2B)。另一方面，电容器14的放电使得从电容器14出发经过第二开关32以及LED列10、第三开关33、放电二极管36而返回至电容器14的发光电流I2流通(图2C)。作为发光电流I2流通的第一恒流I11为第三开关33的上限电流。由于电容器14进行放电，因此电容器电压V3降低(图2D)。

在LED驱动电路3中，电容器14通过从LED列10的末级LED10n的阴极流出的电流进行充电。由于全波整流电压V0因LED列10而发生电压降，因此，施加至电容器14的一端的电压最大为(Vp－V1)[V]，电容器电压V3比全波整流电压V0的峰值电压Vp低，若电容器14的容量足够大，则成为比阈值电压V1略高的电压。LED驱动电路3利用全波整流电压V0周期性地变动这一情况和电容器电压V3比阈值电压V1略高这一特性，通过第一开关31～第三开关33等来控制电容器14的充放电。此外，通过恰当地设定第一恒流I11及第二恒流I12和电容器14的容量值，能够消除LED列10中所包含的LED的熄灭期间。

进而，LED驱动电路3通过电流限制电路34而在全波整流电压V0超过充电开始电压V2的整个期间t3内利用第二恒流I12对电容器14进行充电。对电容器14进行充电的电流(第二恒流I12)相对于通过全波整流电压V0的峰值电压Vp的时刻t6而对称。由于对电容器14进行充电的电流相对于时刻t6而对称，因此，从整流电路15输出的整流电流I1相对于时刻t6而对称(图2B)。

即，LED驱动电路3一方面消除熄灭期间，另一方面使从商用交流电源100引出的电流波形的波峰与商用交流电源100的电压波形和峰值一致、进而使其成为接近正弦波的形状，因此能够将总谐波失真率抑制得较低。此外，在LED驱动电路3中，不仅在所有期间内LED列10中所包含的LED101～10n点亮，而且在包含全波整流电压V0的峰值电压Vp的期间t3内发光电流I2增加，因此能够高效地利用LED列10。由于能够高效地利用LED列10，因此，即便在LED列10包含数量相对较少的LED101～10n的情况下，也能实现明亮的照明。

在LED驱动电路3中，也可省略充电二极管35及放电二极管36。当省略充电二极管35及放电二极管36时，在期间t1、t5内，第三电阻332的电压降为0[V]，发光电流I2返回至电容器14而不会在实质上受到第三FET331的电流限制，因此电容器14的放电量增加。因而，当省略充电二极管35及放电二极管36时，电容器14的放电量会增加，因此，要消除熄灭期间，就必须增大电容器14的容量。相对于此，为了不增大电容器14的容量，优选设置充电二极管35及放电二极管36，在期间t1、t5内通过充电二极管35来防止电流侵入至电流限制电路34，另一方面，通过放电二极管36来确保受到电流限制的放电路径。

此外，在LED驱动电路3中，也可省略充电二极管35及放电二极管36而在LED列10的末级LED10n的阴极与电容器14的一端之间插入由二极管和电阻构成的串联电路来确保电容器14的放电路径。然而，若在LED列10的末级LED10n的阴极与电容器14的一端之间插入二极管和电阻，则电容器14的放电电流会因由电容器14和电阻的值决定的时间常数而发生经时变化，或者发生充电时的损耗。

在LED驱动电路3中，也可配置电阻代替第三开关33及电流限制电路34。但如此一来，在电容器14的充放电时，损耗会增大。此外，为了使发光电流I2固定，流至第三开关33及电流限制电路34的电流宜限制上限值。在LED驱动电路3中，也可配置由增强型FET、双极型晶体管、电流检测电阻及上拉电阻构成的众所周知的恒流电路或恒流元件代替第三开关33及电流限制电路34。

LED驱动电路3利用为二极管的第一开关31、第二开关32、充电二极管35及放电二极管36的开关特性，但表现出开关特性的并不限于二极管。第一开关31、第二开关32、充电二极管35及放电二极管36可以替换成众所周知的模拟开关。

在现实的LED驱动电路3中，是将电容器电压V3(参考图2D)的变动幅度减小到约10V左右而完全消除熄灭期间。由于LED驱动电路3无熄灭期间，因此电容器14的容量相对较大。例如，若将期间t1与期间t5的和的期间设为2.5ms、将期间t1及期间t4内的流自电容器14的发光电流I2设为100mA，则电容器14的容量为22～100μF。若减小电容器14的容量，则之前忽略掉的现象会变得明显。例如，电容器电压V3的变动增大，从而导致充电开始电压V2在期间t3内大幅变动。此外，若充电在期间t3的中途便完毕，则第二恒流I12相对于时刻t6便不再对称，因此会导致总谐波失真率增加。

此外，也存在只须缩短熄灭期间的情况。在只须缩短熄灭期间的情况下，能够进一步减小电容器14的容量。再者，在熄灭期间内，电流不会流至LED列10，电容器电压V3与阈值电压V1大致相等。再者，有时会导致上述不良情况。

(第三实施方式)

在单纯对LED列施加全波整流电压而点亮LED列中所包含的LED的LED驱动电路中，在全波整流波电压比LED列开始发光的阈值电压低时，LED列中所包含的LED都不会点亮。当增多LED列中所包含的LED的串联级数时，熄灭期间会变长。另一方面，若为了缩短熄灭期间而减少LED列中所包含的LED的串联级数，则由电流限制电路所引起的电力损耗的比例会增大。针对这些情况，已知有如下LED驱动电路：将LED列分割为多个部分LED列，在全波整流电压比LED列的阈值电压低且为部分LED列的阈值电压以上时，使部分LED列中所包含的LED点亮，由此能缩短熄灭期间。

图6为第三实施方式的LED驱动电路的电路图。

LED驱动电路4与LED驱动电路3的不同点在于配置有包含第一部分LED列41及第二部分LED列42的LED列40来代替LED列10。此外，LED驱动电路4与LED驱动电路3的又一不同点在于配置有第三开关43及第四开关44来代替第三开关33。进而，LED驱动电路4与LED驱动电路3的又一不同点在于配置有电流限制电路45来代替电流限制电路34。除第一部分LED列41及第二部分LED列42、第三开关43、第四开关44、电流限制电路45以外的LED驱动电路4的构成要素及其功能与标注有同一符号的LED驱动电路3的构成要素及其功能相同。对于除第一部分LED列41、第二部分LED列42、第三开关43、第四开关44及电流限制电路45以外的LED驱动电路4的构成要素，此处省略详细说明。

第一部分LED列41包含串联在一起的多个LED411～41m，第二部分LED列42包含串联在一起的多个LED421～42n。第一部分LED列41的末级LED41m的阴极与第二部分LED列42的初级LED421的阳极以及第四开关44的电流输入端子连接。第二部分LED列42的末级LED42n的阴极与第一开关31的阳极以及第三开关43的电流输入端子连接。第一部分LED列41的初级LED411的阳极与整流电路15的第一端子156以及第二开关32的阴极连接。

第三开关43具有耗尽型第三FET431、第三电阻432及栅极保护电阻433，作为流通第二恒流I42的电流限制电路而发挥功能。在第三开关43中，第三FET431的漏极为电流输入端子，第三电阻432的左端为电流输出端子。第四开关44具有耗尽型第四FET441、第四电阻442及栅极保护电阻443，作为流通第一恒流I41的旁路电路而发挥功能。在第四开关44中，第四FET441的漏极为电流输入端子，第四电阻442的左端为电流输出端子。

第三FET431的源极与充电二极管35的阴极以及第三电阻432的右端连接，第三FET431的栅极经由栅极保护电阻433与第三电阻432的左端连接。第四FET441的源极与第四电阻442的右端以及第三电阻432的左端连接，第四FET441的栅极经由栅极保护电阻443与第四电阻442的左端以及整流电路15的第二端子157连接。

电流限制电路45具有耗尽型第一FET451和第一电阻452、栅极保护电阻453，是流通第三恒流I43的电流限制电路。第一FET451的漏极为电流输入端子，第一电阻452的左端为电流输出端子。

作为电流限制电路45的电流输入端子的第一FET的漏极与电容器14的另一端以及放电二极管36的阴极连接。作为电流限制电路45的电流输出端子的第一电阻452的左端与充电二极管35的阳极连接。

接着，参考图7A～7D，对LED驱动电路4的动作进行说明。在图7A～7D的说明中，参考图6所示的零件等而无特别明示。

图7A为表示输出至整流电路15的第一端子156与第二端子157之间的全波整流电压V0的1周期内的经时变化的图。全波整流电压V0是以时间性基准等的形式对LED驱动电路4的动作进行表示的概念性事物，在LED驱动电路4的任何线路上都不出现。图7B为表示与全波整流电压V0的变化相应的整流电流I1的经时变化的图，图7C为表示与全波整流电压V0的变化相应的发光电流I2的经时变化的图，图7D为表示与全波整流电压V0的变化相应的电容器电压V3的经时变化的图。图7A～7D中，横轴表示时间，图7A及7D中，纵轴表示电压，图7B及7C中，纵轴表示电流。图7B～7D的横轴的时间具有与图7A的横轴的时间相同的长度。图7A的横轴包含期间t31～t37及时刻t6。

期间t31是全波整流电压V0从0[V]起达到第一部分LED列41的阈值电压V41为止的期间。在期间t31内，如图7B所示，整流电流I1不会从整流电路15流入至第一部分LED列41。另一方面，电容器电压V3比第一部分LED列41的阈值电压V41略高(图7D)。在期间t31内，电容器14的放电使得经由第二开关32、第一部分LED列41、第四开关44、放电二极管36而返回至电容器14的发光电流I2流通(图7C)。随着电容器14的放电，电容器电压V3降低(图7D)。

此处，对术语等进行说明。第一部分LED列41的阈值电压V41为第一部分LED列41中所包含的LED411～41m的正向降电压Vd与LED411～41m的串联级数M的积(Vd×M)。同样地，第二部分LED列42的阈值电压V42(V40－V41)为第二部分LED列42中所包含的LED421～42n的正向降电压Vd与LED421～42n的串联级数N的积(Vd×N)。此外，LED列40的阈值电压V40为LED列40中所包含的LED411～41m及421～42n的正向降电压Vd与LED411～41m及421～42n的串联级数(N+M)的积(Vd×(N+M))。第三开关43将第三电阻432的电压降反馈至第三FET431，由此将第三FET431的源极-漏极间电流的上限值设定为第二恒流I42。第四开关44将第四电阻442的电压降反馈至第四FET441，由此将第四FET441的源极-漏极间电流的上限值设定为第一恒流I41。电流限制电路45将第一电阻452的电压降反馈至第一FET451，由此将第一FET451的源极-漏极间电流的上限值设定为第三恒流I43。此外，当从第三电阻432的右端流入规定值以上的电流时，第三FET431截止，由此使得第三开关43断开。当从第四电阻442的右端流入规定值以上的电流时，第四FET441截止，由此使得第四开关44断开。在以下的说明中，为二极管的第一开关31及第二开关32、充电二极管35及放电二极管36的正向降电压忽略掉。除了言及第三FET431、第四FET441及第一FET451的反馈控制的情况以外，第三电阻432、第四电阻442及第一电阻452的电压降忽略掉。充电开始电压V43为电容器电压V3与LED列的阈值电压V40的和，因充放电而发生变动。但电容器电压V3的变动幅度以及距阈值电压V41的偏离比全波整流电压V0小。因此，为了简化说明，图7A中是以阈值电压40与阈值电压41的和的形式来图示充电开始电压V43。

期间t32是全波整流电压V0从第一部分LED列41的阈值电压V41起达到LED列40的阈值电压V40(第一部分LED列41的阈值电压V41与第二部分LED列42的阈值电压V42的和)为止的期间。在期间t32内，从整流电路15起通过第一部分LED列41、第四开关44而返回至整流电路15的整流电流I1流通(图7B)。在期间t32内作为整流电流I1流通的第一恒流I41为第四开关44的上限电流。此外，由于期间t32内电容器14不会进行充放电，因此电容器电压V3固定(图7D)。

在全波整流电压V0达到第一部分LED列41的阈值电压V41时(期间t32的最前头)，第一部分LED列41的初级LED411的阳极的电压即电容器电压V3比第一部分LED列41的阈值电压V41高一些(图7D)。也就是说，对第一部分LED列41的初级LED421的阳极施加电容器电压V3，因此，整流电流I1开始从整流电路15流至第一部分LED列41的时刻是全波整流电压V0变得比阈值电压V41高一些的时候。但为了简化说明，设为在全波整流电压V0达到第一部分LED列41的阈值电压V41时整流电流I1开始流通(图7B)。

在期间t32内，在整流电流I1流通时，电容器电压V3比第一部分LED列41的阈值电压V41高一些(图7D)。另一方面，除了期间t32的最初的时刻以外，第一部分LED列41的阳极的电压比电容器电压V3高。当第一部分LED列41的初级LED411的阳极变得比电容器电压V3高时，对为二极管的第二开关32施加逆向偏压，因此第二开关32断开。此外，第二部分LED列42的末级LED42n的阴极的电压比电容器电压V3低，因此，第一开关31受到逆向偏压而断开。由于第一开关31及第二开关32两方断开，因此期间t32内电容器14不会进行充放电，所以电容器电压V3固定(图7D)。

期间t33是全波整流电压V0从LED列40的阈值电压V40起达到充电开始电压V43为止的期间。在期间t33内，从整流电路15起通过第一部分LED列41、第二部分LED列42、第三开关43、第四电阻442而返回至整流电路15的整流电流I1流通(图7B)。此时，第四电阻442的电压降变大，因此第四开关44中所包含的第四FET441的源极-漏极间电流被切断而断开。在期间t33内作为整流电流I1流通的第二恒流I42为第三开关43的上限电流。此外，在期间t33内，与期间t32一样，电容器14不会进行充放电，因此电容器电压V3固定(图7D)。

期间t34是全波整流电压V0超过充电开始电压V43的期间。在期间t34内，从整流电路15起通过LED列40、第一开关31、电容器14、电流限制电路45、充电二极管35、第三电阻432及第四电阻442而返回至整流电路15的整流电流I1流通(图7B)。在期间t34内作为整流电流I1的形式流通的第三恒流I43为电流限制电路45的上限电流。此外，在期间t34内，整流电流I1受到电流限制，因此，即便超过时刻t6，电容器14也会继续充电，使得电容器电压V3上升(图7D)。

在期间t34内，第二开关32及放电二极管36断开。当电流从电流限制电路45经由充电二极管35而流入至第三电阻432时，第三FET431截止。此外，在期间t34内，即便在全波整流电压V0达到峰值电压Vp之后，通过恰当地设定电容器14的容量和第三恒流I43，也会使得电容器电压V3呈线性增加(图7D)。

期间t35是全波整流电压V0从充电开始电压V43起下降至LED列40的阈值电压V40为止的期间。在期间t35内，与期间t33一样，从整流电路15起通过LED列40、第三开关43、第四电阻442而返回至整流电路15的整流电流I1流通(图7B)。在期间t35内作为整流电流I1流通的第二恒流I42为第三开关43的上限电流。由于期间t35内电流不会流至电容器14，因此电容器电压V3固定(图7D)。

期间t36是全波整流电压V0从LED列40的阈值电压V40起下降至第一部分LED列41的阈值电压V41为止的期间。在期间t36内，与期间t32一样，从整流电路15起通过第一部分LED列41、第四开关44而返回至整流电路15的整流电流I1流通(图7B)。期间t36内的电流I1的值I21为第四开关44的上限电流。此外，由于期间t36内电流不会流至电容器14，因此电容器电压V3固定(图7D)。

在期间t36内从整流电路15输出的整流电流I1在全波整流电压V0与作为比第一部分LED列41的阈值电压V41高一些的电压的电容器电压V3一致时停止。但为了简化说明，设为在全波整流电压V0与第一部分LED列41的阈值电压V41一致时整流电流I1停止(图7B)。

期间t37是全波整流电压V0从第一部分LED列41的阈值电压V41起下降至0[V]为止的期间。在期间t37内，电流不会从整流电路15流入至第一部分LED列41(图7B)。另一方面，电容器14放电使得经由第二开关32、第一部分LED列41、第四开关44及放电二极管36而返回至电容器14的发光电流I2流通(图7D)。作为光电流I2流通的第一恒流I41为第四开关44的上限电流。由于电容器14放电，因此电容器电压V3降低(图7D)。

在LED驱动电路4中，第一部分LED列41的阈值电压V41比LED驱动电路3中所包含的LED列10的阈值电压V1低。进而，在LED驱动电路4中，电容器14放电的期间(t31+t37)比图2A所示的期间(t1+t5)短。结果，与LED驱动电路3相比，LED驱动电路4能够减小电容器14的尺寸及容量。

在LED驱动电路4中，电容器14利用从第二部分LED列42的末级LED42n的阴极流出的电流进行充电。由于全波整流电压V0因LED列40而发生电压降，因此电容器电压V3最大为(Vp－V40)[V]，比第一部分LED列41的阈值电压V41略高。LED驱动电路4利用全波整流电压V0周期性地变动这一情况和电容器电压V3比阈值电压V41略高这一特性，通过第一开关31及第二开关32、第三开关43、第四开关44等来控制电容器14的充放电。此外，通过使电容器14的容量足够大并恰当地设定第一恒流I41及第三恒流I43，LED驱动电路4能够消除LED列40的熄灭期间。

LED驱动电路4通过电流限制电路45而在全波整流电压V0超过充电开始电压V43的整个期间t34内利用第三恒流I43对电容器14进行充电。结果，对电容器14进行充电的充电电流相对于通过全波整流电压V0的峰值电压Vp的时间轴(时刻t6)而对称。由于对电容器14进行充电的充电电流相对于时刻t6而对称，因此从整流电路15输出的整流电流I1相对于时间轴(时刻t6)而对称(图7B)。

即，LED驱动电路4一方面消除熄灭期间，另一方面使从商用交流电源100引出的电流波形与商用交流电源100的电压波形的波峰一致并使其成为接近正弦波的形状，因此能够将总谐波失真率抑制得较低。

在LED驱动电路4中，与LED驱动电路3一样，可以省略充电二极管35及放电二极管36。在LED驱动电路4中，也可省略充电二极管35及放电二极管36而在第二部分LED列42的末级LED42n的阴极与电容器14的另一端之间插入二极管和电阻来确保电容器14的放电路径。同样地，第三开关43、第四开关44及电流限制电路45也可为电阻，也可利用众所周知的恒流电路或恒流元件来代替。同样地，第一开关31、第二开关32、充电二极管35及放电二极管36可以替换成众所周知的模拟开关。

在LED驱动电路4中，与LED驱动电路3一样，减小电容器电压V3(参考图7D)的变动幅度而完全消除了熄灭期间。由于LED驱动电路3无熄灭期间，因此电容器14的容量相对较大。若减小电容器14的容量，则电容器电压V3的变动会增大，之前为了说明而忽略掉的现象会变得明显。例如，电容器电压V3的变动增大，从而导致充电开始电压V2在期间t34内大幅变动。此外，若充电在期间t34的中途便完毕，则第三恒流I43相对于时刻t6便不再对称，因此会导致总谐波失真率增加。

此外，在只须缩短熄灭期间的情况下，能够进一步减小电容器14的容量。再者，在熄灭期间内，电流不会流至第二部分LED列42，电容器电压V3与第一部分LED列41的阈值电压V41大致相等。再者，有时会导致上述不良情况。

(第四实施方式)

图8为第四实施方式的LED驱动电路的电路图。

LED驱动电路5与LED驱动电路3的不同点在于配置有第三部分LED列53与第四部分LED列54串联而成的LED列52以及与第三部分LED列53并联的第二电容器51。除LED列52及第二电容器51以外的LED驱动电路5的构成要素及其功能与标注有同一符号的LED驱动电路3的构成要素及其功能相同。对于除LED列52及第二电容器51以外的LED驱动电路5的构成要素，此处省略详细说明。

第三部分LED列53包含串联在一起的多个LED531～53p。第四部分LED列54包含串联在一起的多个LED541～54q。第三部分LED列53的初级LED531的阳极与整流电路15的第一端子156连接，第三部分LED列53的末级LED53p的阴极与第四部分LED列54的初级LED541的阳极以及第二开关32的阴极连接。

第二电容器51与第三部分LED列53并联，第二电容器51的端子间电压即第二电容器电压VC2是第三部分LED列53中所包含的LED531～53p开始发光的阈值电压V53以上的电压。在从整流电路15输出的全波整流电压V0比LED列52的阈值电压V52低时，第二电容器51对第三部分LED列53供给发光电流，使第三部分LED列53中所包含的LED531～53p发光。再者，第二电容器电压VC2的最大值为在全波整流电压V0的波峰附近对第三部分LED列53流通最大电流时的第三部分LED列的两端间电压，为比阈值电压V53大数V的值。第二电容器51的容量设为能够充分供给第三部分LED列53的发光电流的大小。

第一点P1的电压VP1是整流电路15的第一端子156以及第三部分LED列53的初级LED531的阳极的电压。第二点P2的电压VP2是第三部分LED列53的末级LED53p的阴极以及第四部分LED列54的初级LED541的阳极的电压，比第一点P1的电压VP1低第二电容器电压VC2程度。第三点P3的电压VP3是LED列52的末级LED54q的阴极以及第一开关31的阳极的电压，比第二点P2的电压VP2大致低第四部分LED列54的阈值电压V54程度。再者，在对第四部分LED列54的两端间施加有电压时，阈值电压54为LED541～54q开始发光的电压。

图9为表示从整流电路15输出的全波整流电压V0的1周期内的经时变化与第一点P1～第三点P3的电压VP1～VP3的关系的图。图9中，横轴表示时间，纵轴表示电压。图9中，虚线表示全波整流电压V0的波形，波形W1表示第一点P1的电压VP1的经时变化，波形W2表示第二点P2的电压VP2的经时变化，波形W3表示第三点P3的电压VP3的经时变化。再者，第一电容器电压VC1及第二电容器电压VC2随着充放电而发生变动，但相对于全波整流电压V0而言变动较小，其值分别接近阈值电压V54及阈值电压V53。因此，为方便说明，图9中，第一电容器电压VC1及第二电容器电压VC2分别设为阈值电压V54及阈值电压V53。

期间t41是全波整流电压V0从0[V]起上升至LED列52的阈值电压V52为止的期间。在期间t41内，第一开关31断开且第二开关32及第三开关33导通，第四部分LED列54从电容器14得到发光电流I2的供给，第四部分LED列54中所包含的LED541～54q发光。同时，第三部分LED列53从第二电容器51得到发光电流的供给，第三部分LED列53中所包含的LED531～53p发光。

期间t42是全波整流电压V0从LED列52的阈值电压V53起上升至充电开始电压V55为止的期间。充电开始电压V55为LED列52的阈值电压V52与电容器电压VC1的和，因充放电而发生变化。但充电开始电压V55的变化量比全波整流电压V0小，大致为阈值电压52与阈值电压V54的和程度，因此，图9中设为固定值的电压(V52+V54)。在期间t42内，第一开关31及第二开关32断开且第三开关33导通。此时，LED列52从整流电路15得到整流电流I1的供给，LED531～53p、541～54q发光。由于第一开关31及第二开关32断开，因此电容器14不会进行充放电。此外，利用整流电流I1的一部分对第二电容器51进行充电。

期间t43是全波整流电压V0超过充电开始电压V55的期间。在期间t43内，第一开关31导通且第二开关32及第三开关33断开。此时，LED列52从整流电路15得到整流电流I1的供给，LED531～53p、541～54q发光。由于第一开关31导通，因此电容器14通过整流电流I1进行充电。此外，利用整流电流I1的一部分对第二电容器51进行充电。

期间t44是全波整流电压V0从充电开始电压V55起下降至阈值电压V52为止的期间。期间t45是全波整流电压V0从阈值电压V52起下降至0[V]为止的期间。LED驱动电路5在期间t44内以与期间t42相同的方式动作(再者，电容器51略微放电)，在期间t45内以与期间t41相同的方式动作。

在LED驱动电路3中，能够对电容器14进行充电的期间限制在大致超过阈值电压V1的2倍的期间。全波整流电压V0的峰值电压Vp与该限制的关系决定LED列10的串联级数的上限。LED驱动电路5是将LED列52分割为第三部分LED列和第四部分LED列，由此，能够使LED列52的串联级数比LED驱动电路3中的LED列10的串联级数大。结果，能够以比LED驱动电路3亮的方式高效率地发光。

针对串联级数的差异来展示例子。在从商用交流电源100输入至整流电路15的交流电压的有效值为100[V]时，全波整流电压的最大值V0为141[V]。此外，在一例中，LED101～10n及LED531～53p、541～54q的正向降电压Vd为3[V]。在LED驱动电路3中，在LED列10的串联级数为23级时，充电开始电压V2为136[V](＝23×3[V]×2)。电容器14在136[V]的充电开始电压V2与全波整流电压V0的最大值Vp(141[V])之间进行充电。另一方面，在LED驱动电路5中，在第四部分LED列54的串联级数为10级、第三部分LED列53的串联级数为25级时，充电开始电压V55(V54×2+V53)为135[V](＝10×3[V]×2+25×3[V])。电容器14在135[V]的充电开始电压V55(V54×2+V53)与全波整流电压V0的最大值Vp(141[V])之间进行充电。

即，在输入至整流电路15的交流电压的有效值为100[V]时，LED驱动电路3中LED列10的串联级数为23级，相对于此，LED驱动电路5能够使LED列52的串联级数达到35级。

本发明的LED驱动电路也可设为以下所示的形态。

例如，本发明的LED驱动电路是在全波整流电压处于比LED列的阈值电压低的相位时利用预先积蓄在电容器中的电荷使LED列点亮的LED驱动电路，该LED驱动电路具有整流电路、发光电路及辅助电路，

所述发光电路具备多个LED串联而成的LED列和第一电流限制电路，所述LED列的阳极与所述整流电路的输出端子连接，所述LED列的阴极与所述第一电流限制电路的电流输入端子连接，所述第一电流限制电路的电流输出端子朝所述整流电路或所述电容器输出电流，

所述辅助电路具备所述电容器、第一二极管、第二二极管及第二电流限制电路，所述电容器的一端与所述第一二极管的阳极以及所述第二二极管的阴极连接，所述电容器的另一端与所述第二电流限制电路的电流输入端子连接，所述第一二极管的阴极与所述LED列的所述阳极连接，所述第二二极管的阳极与所述LED列的所述阴极连接，所述第二电流限制电路的电流输出端子与所述第一电流限制电路中所包含的电流检测元件连接。

在全波整流电压从0[V]起上升至第一电压为止的相位下，电流不会从整流电路流入至LED列。另一方面，电容器的放电使得经由第二二极管、LED列而返回至电容器的电流流通。

在全波整流电压从第一电压起上升至第二电压为止的相位下，从整流电路起通过LED列及第一电流限制电路而返回至整流电路的电流流通。另一方面，电流不会流至电容器。

在全波整流电压超过第二电压的相位下，从整流电路起通过LED列、第二二极管、电容器、第二电流限制电路而返回至整流电路的电流流通。此时，电容器得以充电。

在全波整流电压从第一电压起下降至第二电压为止的相位下，从整流电路起通过LED列、第一电流限制电路而返回至整流电路的电流流通。另一方面，电流不会流至电容器。

在全波整流电压从第一电压起下降至0[V]为止的相位下，电流不会从整流电路流入至LED列。另一方面，电容器的放电使得经由第二二极管、LED列而返回至电容器的电流流通。

也可具备第三二极管和第四二极管，所述第三二极管插入在所述第二电流限制电路的所述电流输出端子与所述第一电流限制电路中所包含的所述电流检测元件之间，所述第四二极管其阴极与所述电容器的另一端连接，形成所述电容器的放电路径。

所述第一电流限制电路也可通过所述第二电流限制电路的输出电流来断开。

在所述发光电路中，也可为所述LED列被分割为多个，在分割后的LED列彼此的连接点配备有旁路电路。

符号说明

1～5 LED驱动电路

10、40、52 LED列

11、21、31 第一开关

12、22、32 第二开关

13、23、33、43 第三开关

14 电容器

15 整流电路

27 控制电路

34、45 电流限制电路

35 充电二极管

36 放电二极管

41 第一部分LED列

42 第二部分LED列

44 第四开关

51 第二电容器

53 第三部分LED列

54 第四部分LED列。

Claims (6)

1.一种LED驱动电路，其特征在于，具有：

整流电路，其对交流电压进行整流而输出全波整流电压；

LED列，其包含串联在一起的多个LED，所述LED中的初级LED的阳极与所述整流电路的第一端子连接；

第一开关，其一端与所述LED列的末级LED的阴极连接；

电容器，其一端与所述第一开关的另一端连接；

第二开关，其连接在所述电容器的一端与所述LED列的初级LED的阳极之间；

第三开关，其连接在所述LED列的末级LED的阴极与所述整流电路的第二端子之间，在所述全波整流电压不到充电开始电压时导通，在所述全波整流电压为所述充电开始电压以上时断开；以及

电流限制电路，其电流输入端子与电容器的另一端连接，电流输出端子与所述整流电路的第二端子连接。

2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，

所述第一开关包含阳极与所述LED列的末级LED的阴极连接、阴极与所述电容器的一端连接的二极管，

所述第二开关包含阳极与所述电容器的一端连接、阴极与所述LED列的初级LED的阳极连接的二极管。

3.根据权利要求1或2所述的LED驱动电路，其特征在于，

所述电流限制电路具有：第一FET，其漏极与所述电容器的另一端连接；以及第一电阻，其一端与所述第一FET的源极连接；

所述第三开关包含：第三FET，其漏极与所述LED列的末级LED的阴极连接；以及第三电阻，其一端与所述第三FET的源极连接，所述第一电阻的另一端与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述整流电路的第二端子连接。

4.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其特征在于，还具有充电二极管和放电二极管，所述充电二极管被插入在所述第一电阻的另一端与所述第三电阻的一端之间，所述充电二极管的阳极与所述第一电阻的另一端连接，且所述充电二极管的阴极与所述第三电阻的一端连接，所述放电二极管的阳极与所述第三电阻的另一端连接，且所述放电二极管的阴极与所述电容器的另一端连接。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的LED驱动电路，其特征在于，

所述LED列包含：第一部分LED列；以及第二部分LED列，其初级LED的阳极与所述第一部分LED列的末级LED的阴极连接，

该LED驱动电路还具有第四开关，所述第四开关的一端与所述第一部分LED列的末级LED的阴极以及所述第二部分LED列的初级LED的阳极连接，且另一端与所述整流电路的第二端子连接。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的LED驱动电路，其特征在于，

所述LED列包含：

第三部分LED列，其初级LED的阳极与所述整流电路的第一端子连接；以及

第四部分LED列，其初级LED的阳极与所述第二开关以及所述第三部分LED列的末级LED的阴极连接，

该LED驱动电路还具有第二电容器，所述第二电容器与所述第三部分LED列并联。