CN113170552B - Led发光装置 - Google Patents

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Abstract

LED发光装置具备:整流电路,其具有输出电流的端子和电流返回的端子;LED列,其具有第一端子和第二端子;平滑电路,其具有电压输入端子和第一基准电压输出端子;以及第一限流电路,其具有第一电流输入端子、第一电流输出端子和第一基准电压输入端子,输出电流的端子与第一端子连接,第二端子与第一电流输入端子连接,电压输入端子与从输出电流的端子到第二端子的电流路径连接,第一基准电压输出端子与第一基准电压输入端子连接,第一电流输出端子与电流返回的端子连接,整流电路对交流电压进行全波整流,平滑电路使电压输入端子的电压平滑,从第一基准电压输出端子输出平滑后的电压,第一限流电路在LED列中包含的LED发光时,通过第一基准电压输入端子的电压来调整流过第一电流输入端子的电流。

Description

LED发光装置
技术领域
本发明涉及一种LED发光装置。
背景技术
商用交流电源供给的电压的有效值(実効値)有时因各种原因而变动。但是,希望无论商用交流电源的有效值变动与否,LED发光装置的亮度都是恒定的。
LED发光装置有时分为AC驱动型和DC驱动型。到目前为止,AC驱动型的LED发光装置对LED串联连接的LED列施加交流电压(或全波整流波形),使流过LED列的电流周期性地变化。同样,DC驱动型的LED发光装置对LED列施加整流、平滑后的电压,使流过LED列的电流恒定。
但是,最近,主要作为应对闪烁的对策,在AC驱动型的LED发光装置中,也在LED列中流过稳定的电流,上述分类基准变得不合适。因此,在本说明书中,鉴于到目前为止的技术发展,将不具备DC-DC转换器的LED发光装置称为AC驱动型的LED发光装置,将具备DC-DC转换器的LED发光装置称为DC驱动型的LED发光装置。
内置在DC驱动型的LED发光装置中的DC-DC转换器,一边参照基准电压源的电压,一边通过升压或降压,使通过整流电路和平滑用电容器从商用交流电源生成的脉动比较多的直流电压稳定化,通过该稳定的直流电压来驱动LED。即,DC驱动型的LED发光装置在DC-DC转换器正常动作时,无论商用交流电源的有效值是否变动,亮度都不变化。但是,DC驱动型的LED发光装置由于具有DC-DC转换器,因此存在电源电路复杂化并且大型化、重量化的问题。
另一方面,多数的AC驱动型的LED发光装置对商用交流电源进行全波整流,将全波整流后的电压(全波整流波形)直接施加到LED列,因此具备电源电路简单的有利的特征。但是,在单纯地将全波整流波形施加到LED列的AC驱动型的LED发光装置中,由于供给到LED的电流根据商用交流电源的有效值的变化而变动,所以亮度会发生变化。即,在这样的AC驱动型的LED发光装置中,根据商用交流电源的有效值的变化,流过LED的电流增减,并且LED发光的点亮期间(以下,将点亮期间相对于全波整流波形的1个周期的比例称为“占空比”。)增减。另外,即使在追加限流电路,设定流过各LED的电流的上限值的情况下,占空比也根据商用交流电源的有效值的变化而增减,亮度变化。例如,当商用交流电源的有效值增加时,占空比也增加,LED点亮得更亮。
因此,为了消除该不良情况,在国际公开第2017/057401号(以下称为“专利文献1”)中,提出了即使占空比根据商用交流电源的有效值而变动,亮度也大致恒定的AC驱动型的LED发光装置。专利文献1的图1所记载的LED发光装置,在对策前为矩形波的电流波形的顶部设置凹陷(参照专利文献1的图2),在全波整流波形的振幅变大、占空比增加时,响应全波整流波形的形状而增大凹陷,减少流过LED的电流。即,专利文献1的图1所记载的LED发光装置在占空比增加时减少流过LED的电流(瞬时值),在占空比减少时增加流过LED的电流,由此使流过LED的平均电流(亮度)恒定。
但是,专利文献1的图1所记载的LED发光装置,由于电流波形为顶部凹陷的矩形波,因此THD(总高次谐波失真率)变大。因此,为了减轻THD,在专利文献1的图18中记载了根据商用交流电源的有效值的变化,一边使LED电流的形状为矩形,一边调整上限值(参照专利文献1的图19)的LED发光装置。通常,有效值以显著比全波整流波形的1个周期长的期间变化,因此在根据有效值来调整上限电流的专利文献1的图18所记载的LED发光装置中,LED电流成为没有凹陷的矩形波。其结果,专利文献1的图18所记载的LED发光装置与专利文献1的图1所记载的LED发光装置相比,THD减少。
发明内容
专利文献1的图18所记载的LED发光装置为了根据有效值调整流过LED的上限电流而使用运算放大器。即,使用运算放大器的LED发光装置除了具备向LED供给电流的电源以外,还具备用于驱动运算放大器的直流电源电路和基准电压源、以及用于它们的安装区域和布线,存在电源电路复杂化并且大型化的问题。
因此,本发明是鉴于该课题而完成的,其目的在于提供一种即使不准备新的直流电源也能够在与有效值的变化相反的方向上调整LED电流的LED发光装置。
为了解决上述目的,所公开的LED发光装置的特征在于,具备:整流电路,其具有输出电流的端子和电流返回的端子;LED列,其具有第一端子和第二端子;平滑电路,其具有电压输入端子和第一基准电压输出端子;以及第一限流电路,其具有第一电流输入端子、第一电流输出端子和第一基准电压输入端子,输出电流的端子与第一端子连接,第二端子与第一电流输入端子连接,电压输入端子与从输出电流的端子到第二端子的电流路径连接,第一基准电压输出端子与第一基准电压输入端子连接,第一电流输出端子与电流返回的端子连接,整流电路对交流电压进行全波整流,平滑电路使电压输入端子的电压平滑,从第一基准电压输出端子输出平滑后的电压,第一限流电路在LED列中包含的LED发光时,通过第一基准电压输入端子的电压来调整流过第一电流输入端子的电流。
进而,在所公开的LED发光装置中,优选的是,第一限流电路具备:第一限流元件,其根据对第一控制端子施加的电压,控制在第一电流输入端子和第一电流输出端子之间流过的第一电流;第一上拉电阻,其一端与第一电流输入端子连接,另一端与第一控制端子连接;第一输入电阻,其一端与第一基准电压输入端子连接;第一输出电阻,其一端与第一输入电阻的另一端连接,另一端与第一限流元件的电流输出端子连接;第一检测电阻,其一端与第一电流输出端子的另一端连接;以及第一控制元件,其可变电阻部与第一上拉电阻串联连接,第一控制元件具有与第一输入电阻的另一端以及第一输出电阻的一端连接的第二基准电压端子,以使第二基准电压端子的电压与第二基准电压一致的方式改变可变电阻部的电阻来控制第一控制端子的电压。
进一步地,在所公开的LED发光装置中,优选还具有与第一控制元件的可变电阻部并联连接的第一并联电阻。
进一步地,在所公开的LED发光装置中,优选第一限流电路还具有与第一输出电阻并联连接的防振荡电容器。
进一步地,所公开的LED发光装置优选具有并联连接的多个第一限流电路。
进一步地,在所公开的LED发光装置中,优选第一限流元件包括并联连接的多个FET。
进一步地,优选所公开的LED发光装置还具有:第三端子,其与多个LED的末级的LED以外的LED即第二连接LED的阴极连接;第二限流电路,其具有第一电流输入端子、第二电流输入端子、第一基准电压输入端子和第二电流输出端子,第一电流输入端子与第一限流电路的第一电流输出端子连接,第二电流输入端子与第三端子连接,第一基准电压输入端子与平滑电路的第一基准电压输出端子连接,第二电流输出端子输出从第一电流输入端子和第二电流输入端子流入的电流,第一电压基准电压输入端子的电压调整流过第二电流输入端子的电流。
进一步地,在所公开的LED发光装置中,优选的是,具有:第二限流元件,其根据施加在第二控制端子上的电压,控制从第二电流输入端子流入的第二电流;第二上拉电阻,其一端与第二电流输入端子连接,另一端与第二控制端子连接;第二输入电阻,其一端与第一基准电压输入端子连接;第二输出电阻,其一端与第二输入电阻的另一端连接,另一端与第一电流输入端子连接;第二检测电阻,其一端与第二限流元件的电流输出端子以及第一电流输入端子连接,另一端与第二电流输出端子连接;以及第二控制元件,其可变电阻部与第二上拉电阻串联连接,第二控制元件具有与第二输入电阻的另一端以及第二输出电阻的一端连接的第二基准电压端子,以使第二基准电压端子的电压与第二基准电压一致的方式改变可变电阻部的电阻来控制第二控制端子的电压。
进一步地,所公开的LED发光装置优选还具有过电流防止电路,该过电流防止电路具有:限流电阻,其一端连接在整流电路的输出电流的端子和多个LED的第一级的LED的阳极之间;齐纳二极管,其阴极连接在限流电阻的另一端上,阳极连接在整流电路的电流返回的端子上;以及限流FET,其栅极连接在限流电阻的另一端上,源极连接在第一限流电路上,漏极连接在整流电路的电流返回的端子上。
进一步地,在所公开的LED发光装置中,LED列包括:第一LED组,其包含串联连接的多个LED;第二LED组,其包含串联连接的多个LED;第一分支点,分别与第一LED组的第一级的阳极和第二LED组的第一级的阳极连接的布线在该第一分支点分支;第二分支点,分别与第一LED组的末级的阴极和第二LED组的末级的阴极连接的布线在该第二分支点分支;并联用切换元件,其能够切断地配置在第一LED组的末级的阴极与第二LED组的第一级的阳极之间;第一串联用切换元件,其能够切断地配置在第二LED组的第一级的阳极与第一分支点之间;以及第二串联用开关元件,其能够切断地配置在第一LED组的末级的阴极与第二分支点之间。
进一步地,所公开的LED发光装置优选还具有:并联电容器,其与LED列并联连接;以及防逆流二极管,其配置在LED列的第一级的阳极以及并联电容器与整流电路之间。
所公开的LED发光装置在众所周知的限流电路的负反馈控制部上叠加与商用电源的有效值变动有关的信息,调整限流电路的上限电流。即,以往的限流电路对流入的电流进行负反馈控制来限制上限电流,但在所公开的LED发光装置中,设置将与有效值变动相关的信息作为第一基准电压提供的平滑电路,通过在限流电路的负反馈部加上第一基准电压,进行基于与流入限流电路的电流相关的信息和与有效值相关的信息的负反馈控制,设定限流电路的上限电流。此时,平滑电路可以如众所周知的那样由电阻、电容器构成。另外,在负反馈部上加上第一基准电压可以通过电阻的网络来实现。进一步地,构成负反馈控制部的反相放大器可以在LED列中不流过电流时不控制限流元件,所以能够从LED列中取得电源。其结果,所公开的LED发光装置即使不准备新的直流电源,也可以在与有效值的变化相反的方向上调整LED电流。
附图说明
图1是作为第1实施方式的LED发光装置的框图。
图2是图1所示的LED发光装置的电路图。
图3是图1和图2所示的LED发光装置的电路的波形图。
图4是作为第2实施方式示出的LED发光装置的电路图。
图5是图4所示的LED发光装置的电路的波形图。
图6是作为第3实施方式示出的LED发光装置的电路图。
图7是图6所示的LED发光装置的电路的波形图。
图8是作为第4实施方式示出的LED发光装置的电路图。
图9是图8所示的LED发光装置的电路的波形图。
图10是第5实施方式的LED发光装置的电路图。
图11是第6实施方式的LED发光装置的电路图。
图12是第7实施方式的LED发光装置的电路图。
图13是第8实施方式的LED发光装置的电路图。
图14的(a)是表示LED列的输入端子的电压的每1周期的经时变化的图,(b)是表示LED列的输出端子的电压的每1周期的经时变化的图。
图15是表示输入到图13所示的LED发光装置的交流电压的有效值与由平滑电路平滑化后的电压的关系的图。
图16是第9实施方式的LED发光装置的电路图。
图17是第10实施方式的LED发光装置的电路图。
图18的(a)是图17所示的LED发光装置的立体图,(b)是图17所示的LED发光装置的俯视图,(c)是图17所示的LED发光装置的侧视图。
图19是第10实施方式的LED发光装置的变形例的LED发光装置的电路图。
具体实施方式
以下,参照图1~19详细说明优选的实施方式。另外,在附图的说明中,对相同或相当的要素标注相同的符号,省略重复的说明。
(第1实施方式)
图1是作为第1实施方式示出的LED发光装置1的框图,图2是LED发光装置1的电路图。如图1和图2所示,LED发光装置1具有整流电路101、LED列11、平滑电路12和第一限流电路13。为了说明,在图2中,记载了向LED发光装置1供给交流电压的商用交流电源100(以下相同)。
整流电路101具有4个二极管10a、10b、10c、10d,对商用交流电源100供给的交流电压进行全波整流。商用交流电源100与二极管10a、10b的阳极以及二极管10c、10d的阴极(整流电路101的输入端子)连接。二极管10a、10b的阴极是整流电路101的输出电流的端子,二极管10c、10d的阳极是整流电路101的电流返回的端子,成为LED发光装置1的接地电平。整流电路101对从商用交流电源100供给的交流电压进行全波整流,并输出到负载。在整流电路101的负载是电阻时,整流电路101的输出端子之间的电压成为全波整流波形。
LED列11包括串联连接的多个LED110,第一级的LED110的阳极(以下称为“第一端子”)与整流电路101的输出电流的端子连接。另外,将LED列11的末级的LED110的阴极设为“第二端子”。对LED列11的第一端子施加整流电路101全波整流后的电压。
平滑电路12具有第一平滑电阻21、第二平滑电阻22和平滑电容器23,第一平滑电阻21的左端为电压输入端子,右端为第一基准电压输出端子,第二平滑电阻22和平滑电容器23的下端为平滑电路12的接地端子(参照图1和图2)。平滑电路12生成将经由第一平滑电阻21输入的电压(与全波整流波形同步变动的电压)平滑化后的第一基准电压,从第一基准电压输出端子输出所生成的第一基准电压。第一平滑电阻21的一端(电压输入端子)与LED列11的末级的LED110的阴极即第二端子连接,第一平滑电阻21的另一端(第一基准电压输出端子)与第二平滑电阻22以及平滑电容器23的一端连接。第二平滑电阻22与第一平滑电阻21串联连接,平滑电容器23与第二平滑电阻22并联连接。作为第一平滑电阻21的另一端、第二平滑电阻22以及平滑电容器23的一端的第一基准电压输出端子的电压成为第一基准电压。另外,平滑电路12经由第一平滑电阻21对平滑电容器23充电,经由第二平滑电阻22对已充电至平滑电容器23的电荷进行放电。从平滑电路12的第一基准电压输出端子输出的第一基准电压也可以说是用第一平滑电阻21和第二平滑电阻22对从LED列11的第一输出端子输出的电压进行分压并将其平均化后的电压。即,第一基准电压根据商用交流电源100的有效值的变化而变化。当商用交流电源100的有效值变高时,第一基准电压变高,当商用交流电源100的有效值变低时,第一基准电压变低。
第一限流电路13具有第一FET30(第一限流元件)、第一上拉电阻31、第一输入电阻32、第一输出电阻33、第一检测电阻34、第一晶体管35(第一控制元件)以及第一防振荡电容器36。第一限流电路13的第一电流输入端子与LED列11的第二端子连接,第一电流输出端子与整流电路的电流返回的端子连接,预先设定的上限电流(使第一基准电压输入端子开路时设定的上限电流)通过根据全波整流后的电压(或者商用电源的有效值)而变化的第一基准电压来调整。此时,脉冲波形为矩形的第一电流流过多个LED110的每一个。
第一限流电路13不使用从新的直流电源供给电力的运算放大器,而是由FET、电阻、晶体管以及电容器等所谓的分立元件构成,由从整流电路101经由LED列11施加的电压来驱动。
第一FET30的栅极与第一上拉电阻31和第一晶体管35的集电极连接。第一FET30的漏极(构成第一电流输入端子)与LED列11的第二端子以及第一平滑电阻21的一端连接。第一FET30的漏极是从LED列11输入电流的第一电流输入端子,第一FET30的源极是在与漏极之间流过第一电流的第一FET的电流输出端子。另外,第一FET30的栅极是根据施加的电压控制第一电流的第一控制端子。
第一上拉电阻31的一端(与第一FET30的漏极一起构成第一电流输入端子)与LED列11的第二端子连接,第一上拉电阻31的另一端与第一FET30的栅极及第一晶体管35的集电极连接。
第一输入电阻32的一端(第一基准电压输入端子)与平滑电路12的第一基准电压输出端子连接,第一输入电阻32的另一端与第一输出电阻33的一端连接。第一输出电阻33的另一端与第一检测电阻34的一端连接。
第一检测电阻34的一端与第一FET30的源极以及平滑电路12的平滑电路的接地端子连接,第一检测电阻34的另一端(构成第一电流输出端子)与整流电路101的电流返回的端子连接。另外,平滑电路12的接地端子也可以与整流电路101的电流返回的端子连接,但与该情况相比,通过与第一检测电阻34的另一端连接来改善负反馈控制的响应性。
第一晶体管35的集电极与第一上拉电阻31的另一端以及第一FET30的栅极连接,第一晶体管35的发射极与整流电路101的电流返回的端子以及第一检测电阻34的另一端连接。第一晶体管35的基极与第一输入电阻32的另一端和第一输出电阻33的一端连接,构成第二基准电压端子。
第一晶体管35的基极的电压,在负反馈正常动作时,是比整流电路101的电流返回的端子的电压即接地电压高出第一晶体管35的基极-发射极间电压(约0.6V)的量的电压。另外,基极-发射极间电压成为第二基准电压。
第一晶体管35的集电极-发射极间是与第一上拉电阻31串联连接的可变电阻部。第一晶体管35(第一控制元件)以使作为基极的第二基准电压端子的电压成为第二基准电压(约0.6V)的方式改变可变电阻部的电阻,控制第一FET30的栅极的电压。
第一防振荡电容器36与第一输出电阻33并联连接,防止因第一FET30的动作和第一晶体管35的动作的定时的偏差而发生振荡。
接着,参照图3说明图1和图2所示的LED发光装置1的动作。图3是流过LED发光装置1的电流的说明图,(a)表示一个周期的全波整流波形,(b)表示流过LED列11的电流。在图3的(a)中,纵轴V是电压,横轴t是时间。在图3的(b)中,纵轴I是电流,横轴t是时间。另外,图3的(a)、图3的(b)的横轴t对应。另外,在进行图3的说明时,不进行特别的指示而参照图1及图2。
另外,流过第一平滑电阻21、第二平滑电阻22、第一上拉电阻31、第一输入电阻32以及第一输出电阻33的电流与流过第一FET30的漏极电流以及第一检测电阻34的电流相比明显小。因此,在特别明示的情况下说明流过平滑电路12和第一限流电路13的电流,参照平滑电路12和第一限流电路13的电压说明LED发光装置1的动作。
在图3的(a)中,全波整流波形201表示有效值为100V(通常状态)的状态,全波整流波形202表示有效值为120V的状态,全波整流波形203表示有效值为80V的状态。有效值100V的全波整流波形201是标准的状态,全波整流波形202和203是由于某种原因商用交流电源100的电压变动了的状态。
在图3的(a)中,电压Vt表示LED列11中包含的多个LED110全部发光的电压即阈值电压(以下称为“阈值Vt”)。在施加于LED列11的电压小于阈值Vt时,在LED列11所包含的LED110中不流过电流,在施加于LED列11的电压为阈值Vt以上时,在LED列11所包含的LED110中流过电流。阈值Vt是LED列11中串联连接的各LED110的正向电压降的合计电压。另外,在LED列11中,在各LED110的特性全部相等时,阈值Vt是LED110的正向压降与LED110的串联级数之积。
在图3的(b)中,电流波形204表示根据图3的(a)所示的全波整流波形201流过LED发光装置1的电流。电流波形205、206分别表示与全波整流波形202、203对应地流过LED发光装置1的电流。
如图3的(b)所示,电流波形204表示的电流在全波整流波形201的电压比阈值Vt低的期间为0(A)。在全波整流波形201的电压上升的相位,电流波形204表示的电流在全波整流波形201的电压上升到阈值Vt时急剧增加。在全波整流波形201的电压高于阈值Vt的相位下,电流波形204表示的电流的上限值被限制而成为恒定值(在全波整流波形201的电压高于阈值Vt的相位下,电流波形204的形状平坦)。在全波整流波形201的电压下降的相位,电流波形204表示的电流在全波整流波形201的电压下降到阈值Vt时急剧减少。与全波整流波形201的一个周期对应的LED列11的电流波形204的形状为大致矩形。
同样地,对于有效值不同的全波整流波形202、203,LED列11的电流波形205、206的形状也成为大致矩形。
但是,当对LED列11施加有效值比全波整流波形201大的全波整流波形202时,电流波形205与电流波形204相比,占空比变大,另一方面,峰值与电流波形204相比降低。即,在对LED列11施加全波整流波形202时,LED发光装置1与通常状态相比,LED列11中包含的多个LED110的点亮期间变长,另一方面,使LED列11中包含的多个LED110的点亮时的亮度降低。其结果,LED发光装置1在对LED列11施加的电压波形为全波整流波形201的情况和为全波整流波形202的情况下,使明亮度大致相同。
当对LED列11施加有效值比全波整流波形201大的全波整流波形202时,平滑电路12的第一基准电压输出端子的电压即第一基准电压与对LED列11施加全波整流波形201时相比上升。若第一基准电压上升,则与维持在0.6V的第一晶体管35的基极的电压即第二基准电压的电位差变大,流过第一输入电阻32的电流变大。随着流过第一输入电阻32的电流变大,流过第一输出电阻33的电流变大,所以第一输出电阻33中的电压降δ比全波整流波形201被施加到LED列11时大。流过第一检测电阻34的第一电流Ilim由0.6V的第二基准电压Vbe和第一检测电阻34的电阻值Rsen表示。
[式1]
Figure BDA0003107982980000111
第一电流Ilim随着第一输出电阻33中的电压降δ变大而变小。
在对LED列11施加有效值比全波整流波形201小的全波整流波形203时,电流波形206与电流波形204相比,占空比变小,另一方面峰值上升。在对LED列11施加的电压波形为全波整流波形203的情况下,与通常状态相比,LED列11中包含的LED110的点亮期间变短,另一方面,LED列11中包含的LED110的点亮时的亮度与电流波形204相比增加。其结果,在对LED列11所包含的多个LED110施加的全波整流波形201的情况和对LED列11所包含的多个LED110施加的全波整流波形203的情况下,LED发光装置1使LED发光装置1的明亮度大致相同。
在对LED列11施加有效值比全波整流波形201小的全波整流波形203时,第一基准电压比全波整流波形201被施加到LED列11时下降。若第一基准电压下降,则与维持在0.6V的第一晶体管35的基极的电压即第二基准电压的电位差变小,流过第一输入电阻32的电流变小。随着流过第一输入电阻32的电流变小,流过第一输出电阻33的电流变小,所以第一输出电阻33中的电压降δ比全波整流波形201被施加到LED列11时小。如式(1)所示,第一电流Ilim随着第一输出电阻33中的电压降δ变小而变大。
LED发光装置1利用由平滑电路12得到的LED列11的第二端子的平均电压和第一检测电阻34的一端的电压,对第一FET30施加负反馈(negative feedback)。成为负反馈的基准的第二基准电压是比接地高出第一晶体管35的基极-发射极间电压(约0.6V)的电压,在正常施加负反馈时,第二基准电压约为0.6V。当商用交流电源100的有效值增加,电流从整流电路101流入LED列11的期间变长时,流过第一FET30的电流的上限值减少。相反,若商用交流电源100的有效值减少,电流从整流电路101流入LED列11的期间变短,则流过第一FET30的电流的上限值增加。
另外,由不经由第一输入电阻32和第一输出电阻33而将第一检测电阻34的一端直接连接到第一晶体管35的基极的第一FET30、第一上拉电阻31、第一检测电阻34和第一晶体管35构成的电路是众所周知的限流电路。在LED发光装置1中,通过在该众所周知的限流电路上加上第一输入电阻32和第一输出电阻33,除了关于由第一检测电阻器34检测到的电流的信息之外,还将关于商用AC电源100的有效值的信息反馈到第一FET 30。即,第一限流电路13成为反映商用交流电源100的有效值的LED列11的限流电路。第一输入电阻32和第一输出电阻33构成所谓的电压加法电路。
如上所述,LED发光装置1追加了第一平滑电阻21、第二平滑电阻22、平滑电容器23、第一输入电阻32以及第一输出电阻33等无源部件,对迄今为止已知的限流电路赋予了消除商用交流电源100的有效值变化的功能。即,LED发光装置1仅用无源部件构成,其结果,即使不准备新的直流电源,也可以在与有效值的变化相反的方向上调整LED电流,可以抑制与有效值连动的明亮度的变动。
(第2实施方式)
在AC驱动型的LED发光装置中,有时在LED列的中间点设置旁通电路,扩大点亮期间,实现明亮度的提高和闪烁及THD的降低。因此,参照图4及图5,作为第2实施方式,对具备作为旁通电路发挥功能的第二限流电路14的LED发光装置2进行说明。图4是LED发光装置2的电路图。另外,对与图2的LED发光装置1相同的构件标注相同的标号,并省略说明。图5是流过LED发光装置2的电流的说明图,(a)表示一个周期的全波整流波形,(b)表示流过LED列11的电流。在图5的(a)中,纵轴V是电压,横轴t是时间。在图5的(b)中,纵轴I是电流,横轴t是时间。另外,图5的(a)、图5的(b)的横轴t一致。另外,在根据图5说明LED发光装置2的动作时,不进行特别的指示而参照图4。
作为图4所示的LED发光装置2与图1及图2所示的LED发光装置1的差异,可举出在LED发光装置2中,LED列11包含第一LED列11a与第二LED列11b。另外,作为LED发光装置2与LED发光装置1的差异,可列举在第一LED列11a与第二LED列11b的连接点与接地之间设置有第二限流电路14。第二限流电路14以外的LED发光装置2的构成要素的构成及功能与标注了相同符号的LED发光装置1的构成要素的构成及功能相同,因此,在此省略详细的说明。
第一LED列11a及第二LED列11b中包含的LED110的数量可以相同也可以不同。第一LED列11a的末级的LED110是LED列11中包含的多个LED的末级的LED以外的LED,也称为第二连接LED。第二连接LED的阴极和第二LED列11b的第一级的LED的阳极构成第三端子,与第二限流电路14的第二电流输入端子连接。
如图4所示,第二限流电路14具有第二FET40、第二上拉电阻41、第二输入电阻42、第二输出电阻43、第二检测电阻44、第二晶体管45以及第二防振荡电容器46。如上所述,第二限流电路14的第二电流输入端子与LED列11的第三端子连接。该第二电流输入端子包括第二FET40的漏极和第二上拉电阻41的上端。第二输入电阻42的右端构成第一基准电压输入端子,与平滑电路12的第一电压基准电压输出端子以及第一限流电路13的第一基准电压输入端子连接。第二检测电阻44的右端构成第一电流输入端子,与第一限流电路13的第一电流输出端子连接。第二检测电阻44的左端构成第二电流输出端子,与整流电路101的电流返回的端子连接。在LED发光装置2中,将从第三端子流入第二电流输入端子的电流作为第二电流。第二电流受限于第一基准电压和第一电流。
符号40~46所示的部件(第二FET40、第二防振荡电容器46等)分别与符号30~36所示的部件(第一FET30、第一上拉电阻31、第一防振荡电容器36等)处于对应关系。第二FET40与第一FET30同样地消除商用交流电源100的有效值变动,限制流过第一LED列11a的电流值的上限值。另外,在第二限流电路14中,当第二LED列11b中开始流过电流时,第二检测电阻44的一端(第一电流输入端子)的电压上升,第二FET40截止。
图5的(a)在示出第一LED列11a的阈值Vt1这一点上与图3的(a)不同。图5的(a)中的全波整流波形201、202、203与图3的(a)中的全波整流波形201、202、203相同。在图5的(b)中,电流波形214、215、216分别表示与图5的(a)所示的全波整流波形201、202、203对应地流过LED发光装置2的电流。
如图5的(b)所示,通常状态的电流波形214在全波整流波形201的电压低于阈值Vt1的期间为0(A)。当全波整流波形201的电压上升到阈值Vt1时,第一LED列11a中开始流过第二电流,电流波形214急剧上升。在全波整流波形201的电压为阈值Vt1以上且小于阈值Vt的期间,第二限流电路14作为限流电路发挥作用,电流波形214变得平坦。当全波整流波形201的电压上升到阈值Vt时,电流波形214急剧上升。在全波整流波形201的电压成为阈值Vt以上的期间,在第一LED列11a及第二LED列11b中流过第一电流,第二限流电路14的第二FET40截止,切断经由第二FET40的电流路径。在全波整流波形201的电压为阈值Vt以上的期间,由于第二FET40的电流限制,电流波形214在更高的值变平坦。在全波整流波形201的电压下降的相位,遵循相反的过程。
同样地,对于有效值不同的全波整流波形202、203,LED列11的电流波形215、216也成为阶梯状的矩形波。
但是,在对LED列11施加有效值比全波整流波形201大的全波整流波形202的情况下,电流波形215的LED110点亮的期间变宽,另一方面,各个期间中的峰值降低。即,在对LED列11施加的电压波形为全波整流波形202的情况下,LED发光装置2与通常状态相比,LED列11的点亮期间变长,另一方面,LED列11点亮时的亮度降低。其结果,LED发光装置2在施加于LED列11的电压波形为全波整流波形201的情况下和为全波整流波形202的情况下,使LED发光装置2的明亮度大致相同。
在对LED列11施加有效值小于全波整流波形201的全波整流波形203的情况下,LED发光装置2与通常状态相比,LED列11的点亮期间变短,另一方面,LED列11点亮时的亮度增加。LED发光装置2在对LED列11施加的电压波形为全波整流波形201的情况下和为全波整流波形203的情况下,使明亮度大致相同。
在LED发光装置2中,输出第一基准电压的第一基准电压端子分别与第一输入电阻32和第二输入电阻42直接连接。另外,在LED发光装置2中,第一检测电阻34和第二检测电阻44串联连接。在第一FET30中流过第一电流时,平滑电路12和第一限流电路13双方被第二检测电阻44的一端的电压偏置(offset)。由于平滑电路12和第一限流电路13以同一电压偏置,所以流过第一检测电阻34的第一电流Ilim与第二基准电压Vbe、第一输出电阻33中的电压降δ和第一检测电阻34的电阻值Rsen之间满足式(1)的关系。另外,在第二FET40中流过第二电流时,在第一检测电阻34中不流过电流,因此在第二检测电阻44中流过的第二电流Ilim与第二基准电压Vbe、第二输出电阻43中的电压降δ以及第二检测电阻44的电阻值Rsen之间满足式(1)的关系。
LED发光装置2的第一基准电压端子与第一输入电阻32和第二输入电阻42直接连接,并且,第一检测电阻34和第二检测电阻44串联连接,由此,能够通过式(1)来规定第一电流和第二电流。LED发光装置2能够通过式(1)来规定第一电流和第二电流,因此通过将第一输出电阻33、第一检测电阻34、第二输出电阻43和第二检测电阻44的电阻值设定为期望的值,能够容易地规定第一电流和第二电流。
(第3实施方式)
在AC驱动型的LED发光装置中,有时追加电容器来改善闪烁。因此,根据图6和图7,作为第3实施方式,对实施了闪烁对策的LED发光装置3进行说明。图6是LED发光装置3的电路图。另外,对与参照图1、图2、图4说明的LED发光装置1及2相同的构件标注相同的标号,并省略说明。图7是流过LED发光装置3的电流的说明图,(a)表示一个周期的全波整流波形,(b)表示整流电路101输出的电流。图7的(a)与图5的(a)相同,纵轴V为电压,横轴t为时间。在图7的(b)中,纵轴I是电流,横轴t是时间。另外,图7的(a)、(b)的横轴t一致。另外,在根据图7说明LED发光装置3的动作时,不进行特别的指示而参照图6。
作为图6所示的LED发光装置3与图4所示的LED发光装置2的差异,可举出在LED发光装置2中具有分别与第一LED列11a和第二LED列11b并联连接的第一并联电容器47和第二并联电容器37。另外,作为LED发光装置3与LED发光装置2的差异,可举出在第一LED列11a及第二LED列11b的第一级的LED110的阳极具有第一防逆流二极管38及第二防逆流二极管48。图7的(b)所示的电流波形224、225、226是与图7的(a)所示的全波整流波形201、202、203对应地由整流电路101输出的电流。
在图7的(a)所示的全波整流波形201~203未达到阈值电压Vt1的期间,电流不从整流电路101流入第一LED列11a。此时,在一例中,作为电解电容器的第一并联电容器47放电,通过第一并联电容器47的放电,第一LED列11a点亮。同样,在图7的(a)所示的全波整流波形201等未达到阈值电压Vt的期间,电流不会从整流电路101经由第一LED列11a流入第二LED列11b。此时,第二并联电容器37放电,通过第二并联电容器37的放电,第二LED列11b点亮。即,在LED发光装置3中追加的第一并联电容器47和第二并联电容器37使在LED发光装置2中LED列11熄灭的不点亮期间消失,减少闪烁。
第一防逆流二极管48防止第一并联电容器47接收的电荷向整流电路101逆流,第二防逆流二极管38防止第二并联电容器37接收的电荷向第二限流电路14逆流。
(第4实施方式)
根据图8和图9,作为第4实施方式,说明对第3实施方式的LED发光装置3实施了THD对策的LED发光装置4。图8是LED发光装置4的电路图。另外,对与参照图1、图2、图4、图6说明的LED发光装置1~3相同的构件标注相同的附图标记,省略说明。图9是流过LED发光装置4的电流的说明图,(a)表示一个周期的全波整流波形,(b)表示整流电路101输出的电流。图9的(a)与图5的(a)、图7的(a)相同,纵轴V为电压,横轴t为时间。在图9的(b)中,纵轴I是电流,横轴t是时间。另外,图9的(a)、(b)的横轴t一致。另外,在根据图9说明LED发光装置4的动作时,不进行特别的指示而参照图8。
作为图8所示的LED发光装置4与图6所示的LED发光装置3的差异,可以举出在LED发光装置4中,具有分别与第一晶体管35、第二晶体管45的集电极-发射极之间并联连接的第一并联电阻39和第二并联电阻49。图9的(b)所示的电流波形221、222、223是与图9的(a)所示的全波整流波形201、202、203对应地由整流电路101输出的电流。
第一并联电阻39和第二并联电阻49与图7的(b)所示的电流波形224、225、226相比,如图9的(b)所示,使电流波形234、235、236的肩部部分变圆。即,LED发光装置4通过追加第一并联电阻39和第二并联电阻49,与LED发光装置3相比,改善了THD。
(第5实施方式)
图10是第5实施方式的LED发光装置5的电路图。第5实施方式的LED发光装置5与第3实施方式的LED发光装置3的不同点在于,LED列11还包括第三LED列11c,以及具有第三限流电路15、第三并联电容器57以及第三防逆流二极管58。第三限流电路15、第三并联电容器57以及第三防逆流二极管58以外的LED发光装置5的构成要素的构成以及功能与标注了相同符号的LED发光装置3的构成要素的构成以及功能相同,因此,在此省略详细的说明。
第一LED列11a、第二LED列11b以及第三LED列11c中包含的LED110的数量可以相同也可以不同。第一LED列11a的末级的LED110是LED列11中包含的多个LED的末级的LED以外的LED,也称为第三连接LED。第三连接LED的阴极是与第二LED列11b的第一级的LED的阳极和第三限流电路15连接的第四端子。第二LED列11b的末级的LED110也称为第二连接LED。第二连接LED的阴极是与第三LED列11c的第一级的LED的阳极及第二限流电路14连接的第三端子。
第三限流电路15具有第三FET50、第三上拉电阻51、第三输入电阻52、第三输出电阻53、第三检测电阻54、第三晶体管55和第三防振荡电容器56。第三限流电路15与第四端子和第一基准电压输出端子连接,以使根据第一基准电压平滑后的第三电流分别流过LED列11中包含的多个LED110的第一级的LED和第三连接LED之间的LED的方式来限制第三电流。
第三晶体管55和第三防振荡电容器56的构成和功能与第二晶体管45和第二防振荡电容器46的构成和功能相同,因此省略其详细说明。
第三FET50~第三防振荡电容器56分别与第一FET30~第一防振荡电容器36处于对应关系。第三FET50与第一FET30同样地消除商用交流电源100的有效值变动,限制流过第一LED列11a的电流值的上限值。在第三限流电路15中,当在第二LED列11b中开始流过电流时,第三检测电阻54的一端的电压上升,第三FET50截止。
(第6实施方式)
图11是第6实施方式的LED发光装置6的电路图。第6实施方式的LED发光装置6与LED发光装置1的不同之处在于,代替第一限流电路13,而具有第一限流电路13a。第一限流电路13a以外的LED发光装置6的构成要素的构成以及功能与标注了相同符号的LED发光装置1的构成要素的构成以及功能相同,所以这里省略详细的说明。
第一限流电路13a与第一限流电路13的不同之处在于,不具有第一检测电阻34与平滑电路12之间的连接关系、以及第一防振荡电容器36。在第一限流电路13a中,第一检测电阻34的一端与第一FET30的源极以及第一输出电阻33的另一端连接,第一检测电阻34的另一端与平滑电路12的接地端子以及整流电路101的电流返回的端子连接。
(第7实施方式)
在LED发光装置1~6中,将平滑电路12与LED列11的第二端子连接,但平滑电路12输出的第一基准电压只要与商用交流电源100的有效值联动地变化即可,因此平滑电路12也可以与LED列11的第二端子以外的端子连接。例如,平滑电路12可以与LED列11的第一端子连接,也可以与第一LED列11a和第二LED列11b的连接点即第三端子连接。另外,平滑电路12中包含的第二平滑电阻22、平滑电容器23的另一端也可以接地。
图12是第7实施方式的LED发光装置7的电路图。第7实施方式的LED发光装置7与LED发光装置1的不同之处在于整流电路101以及LED列11与平滑电路12之间的连接关系。除了整流电路101以及LED列11与平滑电路12之间的连接关系以外的LED发光装置7的构成要素的构成以及功能与标注了相同符号的LED发光装置1的构成要素的构成以及功能相同,因此,在此省略详细的说明。
平滑电路12与整流电路101的输出电流的端子以及LED列11的第一端子连接,而不是与LED列11的第二端子连接。LED发光装置7中,由于平滑电路12与整流电路101的输出电流的端子以及LED列11的第一端子连接,所以能够不受LED列11中的电压降的影响地生成第一基准电压,所以能够使第一基准电压高于LED发光装置1。
(第8实施方式)
图13是第8实施方式的LED发光装置8的电路图。第8实施方式的LED发光装置8与LED发光装置1的不同之处在于,代替平滑电路12,而具有平滑电路12a。平滑电路12a以外的LED发光装置8的构成要素的构成及功能与标注了相同符号的LED发光装置1的构成要素的构成及功能相同,因此,在此省略详细的说明。
平滑电路12a与平滑电路12的不同点在于,除了第一平滑电阻21、第二平滑电阻22和平滑电容器23之外,还具有第一切换二极管24、第三平滑电阻25、第四平滑电阻26、第二平滑电容器27和第二二极管28。
图14的(a)是表示LED列11的第一端子的电压的每1周期的经时变化的图,图14的(b)是表示LED列11的第二端子的电压的每1周期的经时变化的图。在图14的(a)及14的(b)中,横轴表示时间,图14的(a)及图14的(b)各自的横轴所示的时间相互对应。图14的(a)和图14的(b)的纵轴表示电压。
在图14的(a)中,波形901~905分别表示输入到整流电路101的交流电压变动时的由整流电路101整流后的电压。波形901表示交流电压的有效值为最低的状态,波形905表示交流电压的有效值为最高的状态。
在图14的(b)中,波形911~915分别表示与波形901~905分别对应的LED列11的第二端子的电压。波形911~915分别在波形901~905表示的电压超过LED列11中包含的LED110开始发光的阈值电压之前为0V。波形911~915分别在波形901~905表示的电压超过阈值电压时上升。与波形901对应的波形911的峰值最低,与波形905对应的波形915的峰值最高。
图15是表示输入到LED发光装置8的交流电压的有效值与由平滑电路12a平滑化后的电压的关系的图。在图15中,横轴表示输入到LED发光装置8的交流电压的有效值,纵轴表示由平滑电路12a平滑化后的电压。
第一基准电压930是图13中用Vfb表示的第一输入电阻32的一端的电压。第一平滑电压931是图13中用Vk1表示的平滑电容器23的一端的电压,第二平滑电压932是图13中用Vin1表示的第二平滑电容器27的一端的电压。第一平滑电压931在交流电压的有效值与LED列11中包含的LED110开始发光的阈值电压一致时成为0V。另外,第二平滑电压932在交流电压的有效值为0V时为0V。
在第一平滑电压931高于第二平滑电压932时,第一基准电压930是从第一平滑电压931电压下降了第一切换二极管24的正向电压的电压。在第一平滑电压931比第二平滑电压932低时,第一基准电压930是从第二平滑电压932电压下降了第二切换二极管28的正向电压的电压。
(第9实施方式)
图16是第9实施方式的LED发光装置9的电路图。第9实施方式的LED发光装置9与LED发光装置1的不同之处在于,代替平滑电路12,而具有平滑电路12b。由于平滑电路12b以外的LED发光装置9的构成要素的构成以及功能与标注了相同标号的LED发光装置1的构成要素的构成以及功能相同,所以这里省略详细的说明。
平滑电路12b与平滑电路12的不同在于具有运算电路29。运算电路29以外的平滑电路12b的构成要素的构成和功能与附加了同一符号的平滑电路12的构成要素的构成和功能相同,所以这里省略详细的说明。
运算电路29例如是MPU(microprocessor unit),根据各种数据校正LED列11的第二端子的电压,运算提供给第一限流电路13的第一基准电压。运算电路29根据由整流电路101全波整流后的电压、LED列11的第二端子以外的端子的电压、表示LED发光装置9的外部的光的光强度的照度传感器的输出电压、以及表示温度的热敏电阻的输出电压等,来运算第一基准电压。
(第10实施方式)
图17是第10实施方式的LED发光装置10的电路图。第10实施方式的LED发光装置10具有整流电路101、LED列11、平滑电路12、第一限流电路13b、第二限流电路14、第三限流电路15、第四限流电路16、第五限流电路17以及第六限流电路18。另外,LED发光装置10还具有过电流防止电路19。整流电路101的构成及功能已参照图1等进行了说明,因此在此省略详细的说明。
LED列11包括第一LED列11d、第二LED列11e、第三LED列11f、第四LED列11g、第五LED列11h以及第六LED列11i。第一LED列11d具有第一LED组111、第二LED组112、并联用切换元件113、第一串联用切换元件114、第二串联用切换元件115、第一并联电容器116、第一防逆流二极管117和第一并联电阻118。
第一LED组111和第二LED组112分别具有串联连接的多个LED110。并联用切换元件113、第一串联用切换元件114以及第二串联用切换元件115是也被称为跳线的可切断的布线元件。并联用切换元件113配置在第一LED组111的末级的阴极和第二LED组112的第一级的阳极之间。第一串联用切换元件114配置在第二LED组112的第一级的阳极与第一分支点之间,分别连接到第一LED组111的第一级的阳极和第二LED组112的第一级的阳极的布线在该第一分支点处分支。第二串联用切换元件115配置在第一LED组111的末级的阴极与第二分支点之间,分别连接到第一LED组111的末级的阴极和第二LED组112的末级的阴极的布线在该第二分支点处分支。
在并联用切换元件113被切断且第一串联用切换元件114及第二串联用切换元件115未被切断时,第一LED组111及第二LED组112并联连接。另一方面,在并联用切换元件113未被切断且第一串联用切换元件114及第二串联用切换元件115被切断时,第一LED组111及第二LED组112串联连接。
LED发光装置10通过第一LED列11d可串并联切换地配置第一LED组111和第二LED,能够成为可应对所输入的交流电压为100V和200V的任一种情况的构成。
第一并联电容器116和第一防逆流二极管117的构成和功能与参照图6等说明的第一并联电容器37和第一防逆流二极管38的构成和功能相同,所以这里省略详细说明。第一并联电阻器118与第一并联电容器116一起并联连接到第一LED组111和第二LED组112。
第二LED列11e~第六LED列11i分别具有与第一LED列11d相同的构成及功能,因此在此省略详细的说明。另外,平滑电路12参照图1等进行了说明,因此在此省略详细的说明。
第一限流电路13b并联连接具有与参照图1等说明的第一限流电路13相同的构成的4个电路。第一限流电路13b通过并联连接具有与第一限流电路13相同的构成的4个电路,来降低流过各个FET的电流,降低LED发光装置10发光期间的FET的温度上升。
第二限流电路14~第六限流电路18分别具有与参照图1等说明的第一限流电路13相同的构成及功能,因此在此省略详细的说明。
过电流防止电路19具有限流电阻91、齐纳二极管92和限流FET93。限流电阻91的一端连接在整流电路101的输出电流的端子与LED列11所包含的多个LED的第一级的LED的阳极之间。齐纳二极管92的阴极与限流电阻91的另一端连接,阳极与整流电路101的电流返回的端子连接。限流FET93的栅极与限流电阻91的另一端连接,漏极经由第二限流电路14~第六限流电路18与第一限流电路13d连接,源极与整流电路101的电流返回的端子连接。
在过电流防止电路19中,与一例中为12V的齐纳二极管92的齐纳电压相比,整流电路进行全波整流的电压变高,齐纳二极管92中流过齐纳电流时,限流FET93导通。在齐纳二极管92中流过齐纳电流的期间,限流FET93作为限流元件起作用,该限流元件以使栅极电压与齐纳二极管92的齐纳电压一致时的漏极电流以上的电流不流动的方式来限制电流。
LED发光装置10具有过电流防止电路19,该过电流防止电路19具有作为限流元件发挥功能的限流FET93,由此,即使在对整流电路101的输入施加了过电压的情况下,也能够限制流过LED列11所包含的多个LED110的电流。第一限流电路13b~第六限流电路18的各自的FET的漏极电压达到击穿电压时的FET的耐压是在FET的击穿电压的2倍上加上LED列中包含的多个LED110引起的电压降所得的电压。
图18的(a)是LED发光装置9的立体图,图18的(b)是LED发光装置9的俯视图,图18的(c)是LED发光装置10的侧视图。
LED发光装置10具有电路基板90,在该电路基板90上搭载有LED、电解电容器、电阻以及FET等作为形成LED发光装置9的分立元件的各种构成要素。在电路基板90上搭载有LED110、FET30以及作为电解电容器的第一并联电容器116等。
在电路基板90的外侧配置有LED110,在LED110的内侧配置有FET30和电阻等,在FET30和电阻等的内侧配置有第一并联电容器116。在电路基板90的配置有LED110、FET30以及电阻等的区域的背面配置有散热器95。
LED发光装置10将LED110配置在电路基板90的外周,并且将高度高的第一并联电容器116配置在电路基板90的中心,由此,第一并联电容器116遮挡LED110发出的光而发光效率降低的可能性低。另外,LED发光装置10通过将同一元件集中配置在规定的区域,能够进行有效的布线。
此外,LED发光装置10确保电路基板90的中心的布线路径,并且将LED和FET30等发热部件配置在散热器95上,由此确保散热性,并且能够使搭载LED发光装置10的发光器具的尺寸最小化。
图19是第10实施方式的LED发光装置10的变形例的LED发光装置的电路图10'。LED发光装置10的变形例的LED发光装置10'与LED发光装置10的不同之处在于,代替第一限流电路13b而具有第一限流电路13c。第一限流电路13c以外的LED发光装置10'的构成要素的构成及功能与标注了相同符号的LED发光装置10的构成要素的构成及功能相同,因此在此省略详细的说明。
第一限流电路13c与第一限流电路13的不同点在于,代替单一的第一FET30而具有并联连接的四个第一FET30。第一限流电路13c具有并联连接的四个第一FET30,由此降低分别流过各第一FET30的电流,降低LED发光装置10'发光期间的FET的温度上升。
(实施方式的LED发光装置的变形例)
在所说明的实施方式中,第一限流电路所具有的第一限流元件是FET,但实施方式的LED发光装置也可以取代FET而具有晶体管作为第一限流元件。在将晶体管用作F第一限流元件时,与第二端子连接的第一电流输入端子是集电极,在与第一电流输入端子之间流过第一电流的第二端子是发射极。另外,根据施加的电压控制第一电流的第一控制端子是基极。
另外,在所说明的实施方式中,第一限流电路所具有的第一控制元件是晶体管,但实施方式的LED发光装置也可以取代晶体管而具有具备与可变电阻部以及第二基准电压端子对应的构成的元件作为第一控制元件。例如,实施方式的LED发光装置可以包括并联稳压器作为第一控制元件。
另外,实施方式的LED发光装置也可以是如下所述的方式。
(1)一种LED发光装置,其特征在于,具备:
整流电路,其对商用交流电源进行全波整流;
LED列,其与整流电路连接,串联连接有多个LED;
限流元件,其与LED列连接;
电流检测电阻,其与限流元件连接;
积分电路,其包含电容器和2个电阻,与LED列连接;
加法部,其包含2个电阻,将积分电路的输出电压和电流检测电阻的一端的电压相加;以及
反相放大器,其包含晶体管和电阻,晶体管的基极与加法部连接,晶体管的集电极与电阻和限流元件的控制端子连接。
(2)根据(1)所述的LED发光装置,其特征在于,
LED列包括第一部分LED列和第二部分LED列,
第一部分LED列和第二部分LED列依次从整流电路侧串联连接,
LED发光装置具备:
另一限流元件,其与第一部分LED列和第二部分LED列的连接点连接;
另一电流检测电阻,其与另一限流元件连接;
另一加法部,其包含2个电阻,将积分电路的输出电压与另一电流检测电阻的一端的电压相加;以及
另一反相放大器,其包括晶体管和电阻,晶体管的基极连接到另一加法部,晶体管的集电极连接到电阻和另一限流元件的控制端子,
流过第二部分LED列的电流流入另一电流检测电路。
(3)根据(1)或(2)所述的LED发光装置,其特征在于,
反相放大器中包含的晶体管和另一反相放大器中包含的晶体管分别在集电极和发射极之间并联连接电阻。

Claims (11)

1.一种LED发光装置,其特征在于,具备:
整流电路,其具有输出电流的端子和电流返回的端子;
LED列,其具有第一端子和第二端子;
平滑电路,其具有电压输入端子和第一基准电压输出端子;以及
第一限流电路,其具有第一电流输入端子、第一电流输出端子和第一基准电压输入端子,
所述输出电流的端子与所述第一端子连接,
所述第二端子与所述第一电流输入端子连接,
所述电压输入端子与从所述输出电流的端子到所述第二端子的电流路径连接,
所述第一基准电压输出端子与所述第一基准电压输入端子连接,
所述第一电流输出端子与所述电流返回的端子连接,
所述整流电路对交流电压进行全波整流,
所述平滑电路使所述电压输入端子的电压平滑,从所述第一基准电压输出端子输出平滑后的电压,
所述第一限流电路在所述LED列中包含的LED发光时,通过所述第一基准电压输入端子的电压调整流过所述第一电流输入端子的电流。
2.根据权利要求1所述的LED发光装置,其特征在于,
所述第一限流电路包括:
第一限流元件,其根据施加在第一控制端子上的电压,控制在所述第一电流输入端子和所述第一电流输出端子之间流动的第一电流;
第一上拉电阻,其一端与所述第一电流输入端子连接,另一端与所述第一控制端子连接;
第一输入电阻,其一端与所述第一基准电压输入端子连接;
第一输出电阻,其一端与所述第一输入电阻的另一端连接,另一端与所述第一限流元件的电流输出端子连接;
第一检测电阻,其一端与所述第一电流输出端子连接;以及
第一控制元件,其可变电阻部与所述第一上拉电阻串联连接,
所述第一控制元件具有与所述第一输入电阻的另一端和所述第一输出电阻的一端连接的第二基准电压端子,以所述第二基准电压端子的电压与第二基准电压一致的方式改变所述可变电阻部的电阻来控制所述第一控制端子的电压。
3.根据权利要求2所述的LED发光装置,其特征在于,
还具有第一并联电阻,该第一并联电阻与所述第一控制元件的所述可变电阻部并联连接。
4.根据权利要求2或3所述的LED发光装置,其特征在于,
所述第一限流电路还具有与所述第一输出电阻并联连接的防振荡电容器。
5.根据权利要求2所述的LED发光装置,其特征在于,
具有并联连接的多个所述第一限流电路。
6.根据权利要求2所述的LED发光装置,其特征在于,
所述第一限流元件包含并联连接的多个FET。
7.根据权利要求1所述的LED发光装置,其特征在于,还包括:
第三端子,其与所述LED列所包含的LED中的末级的LED以外的LED即第二连接LED的阴极连接;
第二限流电路,其具有第一电流输入端子、第二电流输入端子、第一基准电压输入端子和第二电流输出端子,
所述第二限流电路的所述第一电流输入端子与所述第一限流电路的第一电流输出端子连接,
所述第二电流输入端子与所述第三端子连接,
所述第二限流电路的所述第一基准电压输入端子与所述平滑电路的所述第一基准电压输出端子连接,
所述第二电流输出端子输出从所述第二限流电路的所述第一电流输入端子和所述第二电流输入端子流入的电流,
所述第二限流电路的所述第一基准电压输入端子的电压调整流过所述第二电流输入端子的电流。
8.根据权利要求7所述的LED发光装置,其特征在于,
所述第二限流电路包括:
第二限流元件,其根据施加在第二控制端子上的电压,控制从所述第二电流输入端子流入的第二电流;
第二上拉电阻,其一端与所述第二电流输入端子连接,另一端与所述第二控制端子连接;
第二输入电阻,其一端与所述第二限流电路的所述第一基准电压输入端子连接;
第二输出电阻,其一端与所述第二输入电阻的另一端连接,另一端与所述第二限流电路的所述第一电流输入端子连接;
第二检测电阻,其一端与所述第二限流元件的电流输出端子及所述第二限流电路的所述第一电流输入端子连接,另一端与所述第二电流输出端子连接;以及
第二控制元件,其可变电阻部与所述第二上拉电阻串联连接,
所述第二控制元件具有与所述第二输入电阻的另一端和所述第二输出电阻的一端连接的第二基准电压端子,以所述第二基准电压端子的电压与第二基准电压一致的方式改变所述可变电阻部的电阻来控制所述第二控制端子的电压。
9.根据权利要求1所述的LED发光装置,其特征在于,
还具有过电流防止电路,该过电流防止电路包括:
限流电阻,其一端连接在所述整流电路的输出电流的端子与所述LED列所包含的LED中的第一级的LED的阳极之间;
齐纳二极管,其阴极与所述限流电阻的另一端连接,阳极与所述整流电路的电流返回的端子连接;以及
限流FET,其栅极与所述限流电阻的另一端连接,源极与所述第一限流电路连接,漏极与所述整流电路的电流返回的端子连接。
10.根据权利要求1所述的LED发光装置,其特征在于,
所述LED列包括:
第一LED组,其包括串联连接的多个LED;
第二LED组,其包括串联连接的多个LED;
第一分支点,分别与所述第一LED组的第一级的阳极以及所述第二LED组的第一级的阳极连接的布线在该第一分支点分支;
第二分支点,分别与所述第一LED组的末级的阴极和所述第二LED组的末级的阴极连接的布线在该第二分支点分支;
并联用切换元件,其能够切断地配置在所述第一LED组的末级的阴极与所述第二LED组的第一级的阳极之间;
第一串联用切换元件,其能够切断地配置在所述第二LED组的第一级的阳极与所述第一分支点之间;以及
第二串联用切换元件,其能够切断地配置在所述第一LED组的末级的阴极与所述第二分支点之间。
11.根据权利要求1所述的LED发光装置,其特征在于,还具有:
并联电容器,其并联连接到所述LED列;以及
防逆流二极管,其配置在所述LED列的第一级的阳极以及所述并联电容器与所述整流电路之间。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002015888A (ja) * 2000-06-30 2002-01-18 Mitsubishi Electric Corp 蛍光ランプ点灯装置及び照明器具
JP2004093657A (ja) * 2002-08-29 2004-03-25 Touken Techno:Kk Ledを用いたサイン表示装置の交流用led点灯回路
JP2008166192A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Atex Co Ltd Led駆動電源回路
JP2010154656A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Sanken Electric Co Ltd 直流電源回路、及びled照明装置
JP2013161937A (ja) * 2012-02-03 2013-08-19 Nichia Chem Ind Ltd 発光ダイオード駆動装置
WO2013137410A1 (ja) * 2012-03-16 2013-09-19 シチズンホールディングス株式会社 Led駆動回路
CN103858521A (zh) * 2011-10-04 2014-06-11 西铁城控股株式会社 Led照明装置
CN103999548A (zh) * 2011-12-13 2014-08-20 欧司朗股份有限公司 用于以交流电压运行led链的电路装置和方法
DE102015110016A1 (de) * 2014-07-29 2016-02-04 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Beleuchtungsbaugruppe, Beleuchtungseinrichtung und Leuchte
WO2016163533A1 (ja) * 2015-04-08 2016-10-13 シチズンホールディングス株式会社 Led駆動回路
WO2017057401A1 (ja) * 2015-09-28 2017-04-06 シチズンホールディングス株式会社 Led駆動回路
WO2017175806A1 (ja) * 2016-04-05 2017-10-12 シチズン時計株式会社 Led駆動回路
JP2018073742A (ja) * 2016-11-02 2018-05-10 岩崎電気株式会社 照明用電源装置及び照明装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6077204B2 (ja) * 2011-09-09 2017-02-08 シチズン時計株式会社 Led駆動回路
KR101435853B1 (ko) * 2012-04-05 2014-08-29 엘지전자 주식회사 발광 다이오드 구동 장치
JP6186724B2 (ja) * 2012-12-27 2017-08-30 日亜化学工業株式会社 発光ダイオード駆動装置
JP6403494B2 (ja) * 2014-08-26 2018-10-10 シチズン時計株式会社 Led駆動回路
US9730288B2 (en) * 2015-08-31 2017-08-08 Once Innovations, Inc. Dimmable analog AC circuit
KR101618544B1 (ko) * 2015-10-21 2016-05-10 (주)유양디앤유 플리커리스 led 드라이버 장치
US9681511B1 (en) * 2016-03-25 2017-06-13 New Energies & Alternative Technologies, Inc. LED driver circuits
JP6848396B2 (ja) * 2016-11-30 2021-03-24 日亜化学工業株式会社 発光ダイオード駆動装置及びこれを用いた照明、漁灯

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002015888A (ja) * 2000-06-30 2002-01-18 Mitsubishi Electric Corp 蛍光ランプ点灯装置及び照明器具
JP2004093657A (ja) * 2002-08-29 2004-03-25 Touken Techno:Kk Ledを用いたサイン表示装置の交流用led点灯回路
JP2008166192A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Atex Co Ltd Led駆動電源回路
JP2010154656A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Sanken Electric Co Ltd 直流電源回路、及びled照明装置
CN103858521A (zh) * 2011-10-04 2014-06-11 西铁城控股株式会社 Led照明装置
CN103999548A (zh) * 2011-12-13 2014-08-20 欧司朗股份有限公司 用于以交流电压运行led链的电路装置和方法
JP2013161937A (ja) * 2012-02-03 2013-08-19 Nichia Chem Ind Ltd 発光ダイオード駆動装置
WO2013137410A1 (ja) * 2012-03-16 2013-09-19 シチズンホールディングス株式会社 Led駆動回路
DE102015110016A1 (de) * 2014-07-29 2016-02-04 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Beleuchtungsbaugruppe, Beleuchtungseinrichtung und Leuchte
WO2016163533A1 (ja) * 2015-04-08 2016-10-13 シチズンホールディングス株式会社 Led駆動回路
WO2017057401A1 (ja) * 2015-09-28 2017-04-06 シチズンホールディングス株式会社 Led駆動回路
WO2017175806A1 (ja) * 2016-04-05 2017-10-12 シチズン時計株式会社 Led駆動回路
JP2018073742A (ja) * 2016-11-02 2018-05-10 岩崎電気株式会社 照明用電源装置及び照明装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
毕建峰 ; 邹念育 ; 高英明 ; 杨轶 ; 曹帆 ; 李浩 ; .交流LED与高压LED的特性实验研究.半导体光电.2013, 第34卷(第06期),975-978. *
王永强 ; 王壮 ; .强电流下的实时反馈跟踪调整优化控制策略.电力电子技术.2016,第50卷(第08期),55-58. *

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