CN113924661B - Led驱动电路 - Google Patents

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Abstract

提供一种LED驱动电路，即使周围温度发生变动也能够将LED的亮度维持为固定。其构成为：电源端子(1)、LED(3)、第一开关元件(4)以及第一电阻(6)串联连接，电源端子(1)、第三电阻(8)以及第二开关元件(5)串联连接，第三电阻(8)与第二开关元件(5)的连接点同第一开关元件(4)的控制端子连接，在第一开关元件(4)与第一电阻(6)的连接点同第二开关元件(5)的控制端子之间连接有第二电阻(7)，在第二开关元件(5)的控制端子与第二电阻(7)的连接点处连接有第一PTC热敏电阻(10)。

Description

LED驱动电路
技术领域
本发明涉及一种驱动LED的LED驱动电路。
背景技术
LED(Light Emitting Diode：发光二极管)被广泛使用于各种用途。例如，将LED使用于汽车的前灯、尾灯、室内灯等。在这种搭载于汽车的LED中，多数情况下使用电池来作为电源。
为了驱动LED而有时使用恒流电路。例如，在专利文献1(专利第5079858号公报)中，公开了一种用于驱动LED的恒流电路。在图9中示出了专利文献1所公开的恒流电路。
如图9所示，恒流电路1000具备端子101、102、NPN型晶体管103、104以及电阻105、106。端子101分别与NPN型晶体管103的集电极及电阻105的一端连接。电阻105的另一端分别与NPN型晶体管103的基极及NPN型晶体管104的集电极连接。NPN型晶体管103的发射极分别与电阻106的一端及NPN型晶体管104的基极连接，电阻106的另一端和NPN型晶体管104的发射极分别与端子102连接。
这里，将NPN型晶体管103、104从截止状态变为导通状态的阈值电压、即NPN型晶体管103、104的基极-发射极间阈值电压设为0.6V。即，设为：当施加于NPN型晶体管103、104的基极的电压小于0.6V时，NPN型晶体管103、104成为截止状态，当施加于NPN型晶体管103、104的基极的电压为0.6V以上时，NPN型晶体管103、104成为导通状态。另外，将电阻106的电阻值设为2Ω。
在恒流电路1000中，例如在端子101与NPN型晶体管103的集电极之间的点X连接所驱动的LED。
当端子101与直流的正电源连接且端子102接地时，经由电阻105向NPN型晶体管103的基极施加0.6V以上的电压，从而NPN型晶体管103成为导通状态。其结果，电流流过与点X连接的LED，从而LED被驱动。其结果，LED发光。另外，电流还流过电阻106。
如上所述，在将NPN型晶体管104的基极-发射极间阈值电压设为0.6V且将电阻106的电阻值设为2Ω的情况下，即使施加于端子101的电压值发生变动，在电阻106中也始终流动约300mA的电流。而且，受到流过电阻106的电流的电流值的限制，在连接于点X的LED中也始终流动约300mA的电流。
即，电阻106的电阻值是2Ω，因此在施加于作为NPN型晶体管103的发射极与电阻106的一端与NPN型晶体管104的基极的连接点的点Y的电压为NPN型晶体管104的基极-发射极间阈值电压即0.6V时，根据下面的数1所示的式子，流过电阻106的电流的电流值为300mA。
[数1]
数1
在流过电阻106的电流的电流值小于300mA的情况下，施加于点Y的电压小于0.6V，NPN型晶体管104成为截止状态。另一方面，在流过电阻106的电流为300mA以上的情况下，施加于点Y的电压为0.6V以上，NPN型晶体管104成为导通状态。
如上所述，当端子101与直流的正电源连接且端子102接地时，NPN型晶体管103成为导通状态，电流流过LED和电阻106。然后，当流过电阻106的电流为300mA以上时，施加于点Y的电压变为0.6V以上，NPN型晶体管104成为导通状态。然后，当NPN型晶体管104成为导通状态时，施加于NPN型晶体管103的基极的电压小于0.6V，从而NPN型晶体管103成为截止状态。然后，当NPN型晶体管103成为截止状态时，电流不流过LED和电阻106，施加于点Y的电压小于0.6V，从而NPN型晶体管104成为截止状态。然后，当NPN型晶体管104成为截止状态时，对NPN型晶体管103的基极施加0.6V以上的电压，NPN型晶体管103再次成为导通状态。然后，电流再次流过LED和电阻106。
在恒流电路1000中，高速地重复以上的动作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5079858号公报
发明内容
发明要解决的问题
在恒流电路1000中，存在如下问题：NPN型晶体管104从截止状态变为导通状态的阈值电压即NPN型晶体管104的基极-发射极间阈值电压具有温度特性，阈值电压根据NPN型晶体管104的周围温度而变动。更具体来说，存在如下问题：当NPN型晶体管104的周围温度上升时，NPN型晶体管104的基极-发射极间阈值电压降低，当NPN型晶体管104的周围温度降低时，NPN型晶体管104的基极-发射极间阈值电压上升。例如，在某个NPN型晶体管104中，NPN型晶体管104的周围温度每上升1℃，则NPN型晶体管104的基极-发射极间阈值电压降低0.002V。
NPN型晶体管104的基极-发射极间阈值电压由于NPN型晶体管104的周围温度上升而降低是指：由于NPN型晶体管104的周围温度上升而流过LED的电流的电流值变得比设计值小。因而，在恒流电路1000中存在如下问题：由于NPN型晶体管104的周围温度上升而流过LED的电流的电流值会变小，从而LED的亮度会下降。
另外，作为其它问题，存在如下问题：尽管LED的温度异常地变高，但是在恒流电路1000中没有用于限制流过LED的电流的电流值的结构。即，在恒流电路1000中存在如下问题：即使LED的温度超过结温，高电流值的电流也持续流过LED，因此LED发生故障或者LED的产品寿命变短。
用于解决问题的方案
本发明是为了解决上述的现有问题而完成的，作为该方法，本发明的一个实施方式所涉及的LED驱动电路具备电源端子、LED、第一开关元件、第二开关元件、第一电阻、第二电阻以及第三电阻，其中，电源端子、LED、第一开关元件以及第一电阻串联连接，电源端子、第三电阻以及第二开关元件串联连接，第三电阻与第二开关元件的连接点同第一开关元件的控制端子连接，在第一开关元件与第一电阻的连接点同第二开关元件的控制端子之间连接有第二电阻，在第二开关元件的控制端子与第二电阻的连接点处连接有第一PTC热敏电阻、或者相互串联连接的第二PTC热敏电阻和NTC热敏电阻。
发明的效果
在本发明的LED驱动电路中，即使LED驱动电路的周围温度发生变动，在LED中也稳定地流动固定的电流值的电流，因此LED始终以固定的亮度发光。
另外，本发明的LED驱动电路能够在LED的温度异常地变高时，对流过LED的电流的电流值进行限制，因此能够防止因高电流值的电流持续流过LED而引起的LED的故障，并且能够延长LED的产品寿命。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的LED驱动电路的等效电路图。
图2是示出本发明的第一实施方式所涉及的LED驱动电路的第一PTC热敏电阻的电阻温度特性的曲线图。
图3是示出本发明的第一实施方式所涉及的LED驱动电路的周围温度与点P的电压VP的关系的曲线图。
图4是本发明的第二实施方式所涉及的LED驱动电路的等效电路图。
图5是示出本发明的第二实施方式所涉及的LED驱动电路的串联连接的第二PTC热敏电阻和NTC热敏电阻的电阻温度特性的曲线图。
图6是本发明的第三实施方式所涉及的LED驱动电路的等效电路图。
图7是本发明的第四实施方式所涉及的LED驱动电路的等效电路图。
图8是本发明的第五实施方式所涉及的LED驱动电路的等效电路图。
图9是专利文献1所公开的恒流电路的等效电路图。
具体实施方式
下面，结合附图来说明用于实施本发明的方式。
此外，各实施方式例示性地示出了本发明的实施方式，本发明并不限定于实施方式的内容。另外，还能够将不同的实施方式所记载的内容进行组合来实施，且该情况下的实施内容也包含在本发明中。另外，附图是用于帮助理解说明书的图，有时附图是示意性地绘制出的，有时所绘制的构成要素或构成要素间的尺寸比率与说明书所记载的构成要素或构成要素间的尺寸比率不一致。另外，有时在附图中省略说明书所记载的构成要素、或在附图中省略个数地绘制说明书所记载的构成要素。
[第一实施方式]
图1是本发明的第一实施方式所涉及的LED驱动电路的等效电路图。
如图1所示，LED驱动电路100具备电源端子1、开关2、LED 3、作为第一开关元件的第一NPN型晶体管4、作为第二开关元件的第二NPN型晶体管5、第一电阻6、第二电阻7、第三电阻8、电阻9以及第一PTC(Positive Temperature Coefficient：正温度系数)热敏电阻10。
电源端子1与电源60连接。
电源60是直流的正电源。电源60例如是搭载于汽车的电池。电源60例如以12V为基准电压，但电压值根据各种条件而在例如9V至16V的范围内变动。
在本实施方式中，第一NPN型晶体管4和第二NPN型晶体管5从截止状态变为导通状态的阈值电压、即第一NPN型晶体管4和第二NPN型晶体管5的基极-发射极间阈值电压在25℃时为0.68V。但是，第一NPN型晶体管4和第二NPN型晶体管5的基极-发射极间阈值电压具有温度特性，LED驱动电路100的周围温度即第一NPN型晶体管4和第二NPN型晶体管5的周围温度每上升1℃，基极-发射极间阈值电压降低0.002V。
在本实施方式中，第一电阻6的电阻值是4.7Ω。另外，第二电阻7的电阻值是1Ω。此外，能够以在开关2变为导通状态时第一NPN型晶体管4变为导通状态为条件，来适当地设定第三电阻8、电阻9的电阻值。此外，还能够省略电阻9。
在本实施方式中，第一PTC热敏电阻10在25℃时的电阻值是470Ω。第一PTC热敏电阻10是陶瓷PTC热敏电阻。第一PTC热敏电阻10具备电阻温度特性。图2是示出本发明的第一实施方式所涉及的LED驱动电路的第一PTC热敏电阻的电阻温度特性的曲线图。如图2所示，第一PTC热敏电阻10具有在比居里温度高的温度时呈现明确的正的电阻温度特性的温度区域。另一方面，第一PTC热敏电阻10具有在比居里温度低的温度时呈现负的电阻温度特性的温度区域。更具体来说，本实施方式的第一PTC热敏电阻10在大概25℃以上且90℃以下时呈现负的电阻温度特性，在大概125℃以上时呈现正的电阻温度特性。本实施方式的第一PTC热敏电阻10的电阻值在约135℃时为室温25℃时的电阻值的2倍的大小，在约145℃时为25℃时的电阻值的10倍的大小。
此外，关于PTC热敏电阻的比居里温度低的温度区域中显现的负的电阻温度特性，一般来说，存在陶瓷PTC热敏电阻的负的电阻温度特性比聚合物PTC热敏电阻的负的电阻温度特性更显著地显现的倾向。因此，在本实施方式中，如上所述，第一PTC热敏电阻10使用陶瓷PTC热敏电阻。
第一PTC热敏电阻10配置于第二NPN型晶体管5的附近。因此，第一PTC热敏电阻10的周围温度与第二NPN型晶体管5的周围温度大致相同。另外，第二NPN型晶体管5和第一PTC热敏电阻10的周围温度受到LED 3的发光所伴有的发热的影响，在LED 3的温度异常地上升的情况下，第二NPN型晶体管5和第一PTC热敏电阻10的周围温度也急剧地上升。
LED驱动电路100的各构成要素的连接关系如下。
电源端子1与开关2的一端连接。
开关2的另一端分别与LED 3的阳极及第三电阻8的一端连接。
LED 3的阴极与第一NPN型晶体管4的集电极连接。
第一NPN型晶体管4的发射极分别与第一电阻6的一端及第二电阻7的一端连接。此外，将第一NPN型晶体管4的发射极与第一电阻6的一端与第二电阻7的一端的连接点设为点P。
第一电阻6的另一端接地。
第三电阻8的另一端分别与电阻9的一端及第二NPN型晶体管5的集电极连接。
第二NPN型晶体管5的发射极接地。
电阻9的另一端与第一NPN型晶体管4的基极连接。第一NPN型晶体管4的基极是控制端子。
第二电阻7的另一端分别与第二NPN型晶体管5的基极及第一PTC热敏电阻10的一端连接。此外，将第二电阻7的另一端与第二NPN型晶体管5的基极与第一PTC热敏电阻10的一端的连接点设为点Q。第二NPN型晶体管5的基极是控制端子。
第一PTC热敏电阻10的另一端接地。
当开关2成为导通状态时，LED驱动电路100进行以下的动作。但是，只要没有特别说明，则将第二NPN型晶体管5的周围温度设为室温、即25℃。
当开关2成为导通状态时，经由第三电阻8和电阻9向第一NPN型晶体管4的基极施加0.68V以上的电压，第一NPN型晶体管4成为导通状态。其结果，电流从电源端子1流向LED3和第一电阻6，从而LED 3发光。
第二NPN型晶体管5从截止状态变为导通状态的阈值电压、即第二NPN型晶体管5的基极-发射极间阈值电压在25℃时为0.68V。
在点Q的电压VQ为第二NPN型晶体管5的基极-发射极间阈值电压、即0.68V时，点P的电压VP为约1.39V。此时，从点P流向地的电流的电流值为298mA。另外，流过LED 3的电流的电流值也同样为298mA。
如上所述，当开关2成为导通状态时，电流流过LED 3和第一电阻6，LED 3发光，当流过LED 3的电流的电流值、从点P流向地的电流的电流值为298mA以上时，点Q的电压VQ为0.68V以上，第二NPN型晶体管5成为导通状态。
然后，当第二NPN型晶体管5成为导通状态时，施加于第一NPN型晶体管4的基极的电压小于0.68V，第一NPN型晶体管4成为截止状态。
然后，当第一NPN型晶体管4成为截止状态时，电流不流过LED 3和第一电阻6，点Q的电压VQ小于0.68V，从而第二NPN型晶体管5成为截止状态。
然后，当第二NPN型晶体管5成为截止状态时，对第一NPN型晶体管4的基极施加0.68V以上的电压，从而第一NPN型晶体管4再次成为导通状态。然后，电流再次流过LED 3和第一电阻6。
在LED驱动电路100中，高速地重复以上的动作。因此，即使电源60的电压值发生变动，在LED 3中也始终稳定地流动约298mA的电流，从而LED以固定的亮度稳定地发光。
此外，在298mA的电流稳定地流过LED 3时，点Q的电压VQ收敛为以第一NPN型晶体管4的基极-发射极间阈值电压即0.68V为中心的极窄的范围内的电压值。在以下的说明中，有时将该状态称为点Q的电压VQ被固定为0.68V的状态。
另外，在298mA的电流稳定地流过LED 3时，点P的电压VP收敛为以上述的约1.39V为中心的极窄的范围的电压值。在以下的说明中，有时将该状态称为点P的电压VP被固定为1.39V的状态。
以上是第二NPN型晶体管5的周围温度被保持为室温即25℃时的LED驱动电路100的动作。
接着，说明第二NPN型晶体管5的周围温度上升至比25℃高的温度时的LED驱动电路100的动作。
如上所述，第二NPN型晶体管5从截止状态成为导通状态的阈值电压、即第二NPN型晶体管5的基极-发射极间阈值电压具有温度特性，周围温度每上升1℃，基极-发射极间阈值电压的阈值电压降低0.002V。
而且，如果不对第二NPN型晶体管5的基极-发射极间阈值电压的降低进行任何校正，则点Q的电压VQ变得比0.68V小，并且点P的电压VP变得比1.39V小。然后，其结果，流过LED3的电流的电流值变得比298mA小，导致LED 3的亮度降低得低于设计值。
因此，在LED驱动电路100中，利用第一PTC热敏电阻10所具有的电阻温度特性，来对由于因周围温度上升引起第二NPN型晶体管5的基极-发射极间阈值电压降低而导致的流过LED 3的电流的电流值的下降进行校正。即，LED驱动电路100具备温度补偿功能。
如上所述，第一PTC热敏电阻10在大概25℃以上且90℃以下时呈现负的电阻温度特性，当周围温度上升时第一PTC热敏电阻10的电阻值降低。即，当温度从25℃起上升时，第一PTC热敏电阻10的原本在25℃时为470Ω的电阻值降低(参照图2)。然后，由于周围温度上升引起第一PTC热敏电阻10的电阻值降低，因此从点Q流向地的电流的电流值上升，从点P流向地的电流的电流值上升，进而流过LED 3的电流的电流值上升。
即，在LED驱动电路100中，由于因周围温度上升引起第二NPN型晶体管5的基极-发射极间阈值电压降低而导致的流过LED 3的电流的电流值的下降被由于因周围温度上升引起第一PTC热敏电阻10的电阻值降低而导致的流过LED 3的电流的电流值的上升抵消。由此，即使周围温度上升，流过LED 3的电流的电流值也不会从298mA下降。而且，即使第二NPN型晶体管5的周围温度上升，LED 3的亮度也不下降。由此，LED 3以固定的亮度稳定地发光。
图3是示出本发明的第一实施方式所涉及的LED驱动电路的周围温度与点P的电压VP的关系的曲线图。在图3中，用实线表示LED驱动电路100的、第二NPN型晶体管5和第一PTC热敏电阻10的周围温度与点P的电压VP的关系。根据图3可知，LED驱动电路100在大概25℃以上且90℃以下的温度范围内，即使第二NPN型晶体管5和第一PTC热敏电阻10的周围温度上升，点P的电压VP也几乎不变而是平坦的。
另一方面，根据图3可知，在LED驱动电路100中，当第二NPN型晶体管5和第一PTC热敏电阻10的周围温度超过大概120℃时，点P的电压VP急剧地降低。这是因为第一PTC热敏电阻10开始呈现正的电阻温度特性。而且，当点P的电压VP降低时，流过LED 3的电流的电流值降低。
LED驱动电路100利用该特性，来防止在LED 3的温度异常地变高的情况下LED 3的温度进一步上升，使得LED 3的温度不会达到结温、例如125℃～150℃左右。即，在LED驱动电路100中，当LED 3的温度例如超过120℃而异常地变高时，第二NPN型晶体管5和第一PTC热敏电阻10的周围温度大幅上升，因此点P的电压VP大幅降低，流过LED 3的电流的电流值大幅降低。因此，能够防止LED 3的温度进一步上升，从而保护LED 3。
(实验)
为了确认本发明的有效性，进行了以下的实验。
制作上述的LED驱动电路100(参照图1)来作为实施例。如上所述，LED驱动电路100的第一电阻6的电阻值是4.7Ω。另外，第二电阻7的电阻值是1Ω。另外，第一PTC热敏电阻10在25℃时的电阻值是470Ω。在下面的表1中示出了这些电阻值。
另外，为了进行比较，制作了比较例所涉及的LED驱动电路。比较例所涉及的LED驱动电路构成为：从LED驱动电路100中省去第二电阻7和第一PTC热敏电阻10，并将第一NPN型晶体管4的发射极直接与第二NPN型晶体管5的基极连接。在比较例所涉及的LED驱动电路中，将第一电阻6的电阻值设为2.2Ω。表1中示出了第一电阻6的电阻值。另外，在比较例所涉及的LED驱动电路中，由于省去了第二电阻7，因此将第一NPN型晶体管4的发射极与第一电阻6的一端与第二NPN型晶体管5的基极的连接点设为点P。
在实施例中，使第二NPN型晶体管5和第一PTC热敏电阻10的周围温度从22℃上升至140℃，并对点P处的电压VP进行了测定。另外，在比较例中，使第二NPN型晶体管5的周围温度从22℃上升至140℃，并对点P处的电压VP进行了测定。在图3中，用虚线表示比较例所涉及的LED驱动电路的第二NPN型晶体管5的周围温度与点P的电压VP的关系。
根据图3可知，在比较例所涉及的LED驱动电路中，随着第二NPN型晶体管5的周围温度的上升，点P的电压VP线性地下降。
另外，在实施例中，对在第二NPN型晶体管5和第一PTC热敏电阻10的周围温度为25℃、90℃、135℃时流过LED 3的电流的电流值进行了测定。另外，在比较例中，也对在第二NPN型晶体管5的周围温度为25℃、90℃、135℃时流过LED 3的电流的电流值进行了测定。表1中示出了各测定结果。
[表1]
表1
实施例的流过LED 3的电流的电流值在周围温度为25℃时为298mA，在周围温度为90℃时为283mA，即使周围温度从25℃上升至90℃，流过LED 3的电流的电流值也只降低了约5％。认为这是由于以下情况而产生的效果：由于因周围温度上升引起第二NPN型晶体管5的基极-发射极间阈值电压降低而导致的流过LED 3的电流的电流值的下降被第一PTC热敏电阻10的负的电阻温度特性抵消。与此相对地，比较例的流过LED 3的电流的电流值在周围温度为25℃时为309mA，在周围温度为90℃时为250mA，由于周围温度从25℃上升至90℃而流过LED 3的电流的电流值降低了约20％。
另外，在实施例中，当周围温度为135℃时，流过LED 3的电流的电流值为150mA，抑制了流过LED 3的电流。因而，在实施例中，在LED 3的温度超过120℃而异常地变高的情况下，能够抑制流过LED 3的电流的电流值，从而防止LED 3的温度进一步上升。与此相对地，在比较例中，即使周围温度为135℃，流过LED 3的电流的电流值也为209mA，流过LED 3的电流没有被抑制。因而，在比较例中，存在以下担忧：即使LED 3的温度超过120℃而异常地变高，流过LED 3的电流的电流值也没有被抑制，LED 3的温度持续上升，导致LED 3的温度达到结温。
根据以上的实验，能够确认到本发明的有效性。
[第二实施方式]
图4是本发明的第二实施方式所涉及的LED驱动电路的等效电路图。
如图4所示，第二实施方式所涉及的LED驱动电路200是对上述的第一实施方式所涉及的LED驱动电路100的结构的一部分进行变更而得到的。具体来说，在LED驱动电路100中，在第二电阻7的另一端与第二NPN型晶体管5的基极的连接点即点Q同地之间连接有第一PTC热敏电阻10，与此相对地，在LED驱动电路200中，在第二电阻7的另一端与第二NPN型晶体管5的基极的连接点即点Q与地之间，连接有相互串联连接的第二PTC热敏电阻20和NTC(Negative Temperature Coefficient：负温度系数)热敏电阻21。将LED驱动电路200的其它结构设为与LED驱动电路100相同。
图5是示出本发明的第二实施方式所涉及的LED驱动电路的串联连接的第二PTC热敏电阻和NTC热敏电阻的电阻温度特性的曲线图。在图5中，用实线表示串联连接的第二PTC热敏电阻20与NTC热敏电阻21的合成电阻温度特性。另外，作为参考，用虚线表示第一实施方式所涉及的LED驱动电路100的第一PTC热敏电阻10的电阻温度特性。根据图5可知，将串联连接的第二PTC热敏电阻20与NTC热敏电阻21的合成电阻温度特性与LED驱动电路100的第一PTC热敏电阻10的电阻温度特性相比，在比居里温度低的温度区域中显现的负的电阻温度特性的斜率更大。因而，LED驱动电路200的第二PTC热敏电阻20和NTC热敏电阻21与LED驱动电路100的第一PTC热敏电阻10相比，能够在周围温度上升时，使流过LED 3的电流的电流值上升得更多。
LED驱动电路200在用于对由于因周围温度上升引起第二NPN型晶体管5的阈值电压降低而导致的流过LED 3的电流的电流值的下降进行校正的范围大的情况下是有用的。
[第三实施方式]
图6是本发明的第三实施方式所涉及的LED驱动电路的等效电路图。
如图6所示，第三实施方式所涉及的LED驱动电路300也是对上述的第一实施方式所涉及的LED驱动电路100的结构的一部分进行变更而得到的。具体来说，在LED驱动电路100中，第一NPN型晶体管4是第一开关元件，第二NPN型晶体管5是第二开关元件，与此相对地，在LED驱动电路300中，第一PNP型晶体管34是第一开关元件，第二PNP型晶体管35是第二开关元件。将LED驱动电路300的其它结构设为与LED驱动电路100相同。
在LED驱动电路300中，LED 3的阴极与第一PNP型晶体管34的发射极连接。
另外，第一PNP型晶体管34的集电极分别与第一电阻6的一端及第二电阻7的一端连接。第一PNP型晶体管34的基极是控制端子。
另外，第三电阻8的另一端分别与电阻9的一端及第二PNP型晶体管35的发射极连接。
另外，第二PNP型晶体管35的集电极接地。第二PNP型晶体管35的基极是控制端子。
在LED驱动电路300中，由于因周围温度上升引起第二PNP型晶体管35的基极-发射极间阈值电压降低而导致的流过LED 3的电流的电流值的下降也被由于因周围温度上升引起第一PTC热敏电阻10的电阻值降低而导致的流过LED 3的电流的电流值的上升抵消。因而，即使周围温度上升，流过LED 3的电流的电流值也不下降，从而LED 3的亮度不下降，LED3以固定的亮度稳定地发光。这样，在LED驱动电路300中，利用第一PTC热敏电阻10所具有的电阻温度特性，来对由于因周围温度上升引起第二PNP型晶体管35的基极-发射极间阈值电压降低而导致的流过LED 3的电流的电流值的下降进行校正。即，LED驱动电路300具备温度补偿功能。
[第四实施方式]
图7是本发明的第四实施方式所涉及的LED驱动电路的等效电路图。
如图7所示，第四实施方式所涉及的LED驱动电路400也是对上述的第一实施方式所涉及的LED驱动电路100的结构的一部分进行变更而得到的。具体来说，在LED驱动电路100中，第一NPN型晶体管4是第一开关元件，第二NPN型晶体管5是第二开关元件，与此相对地，在LED驱动电路400中，第一N沟道FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管)44是第一开关元件，第二N沟道FET 45是第二开关元件。将LED驱动电路400的其它结构设为与LED驱动电路100相同。
在LED驱动电路400中，LED 3的阴极与第一N沟道FET 44的漏极连接。
另外，第一N沟道FET 44的源极分别与第一电阻6的一端及第二电阻7的一端连接。
另外，第三电阻8的另一端分别与电阻9的一端及第二N沟道FET 45的漏极连接。
另外，电阻9的另一端与第一N沟道FET 44的栅极连接。第一N沟道FET 44的栅极是控制端子。
另外，第二电阻7的另一端分别与第二N沟道FET 45的栅极及第一PTC热敏电阻10的一端连接。第二N沟道FET 45的栅极是控制端子。
另外，第二N沟道FET 45的源极接地。
在LED驱动电路400中，由于因周围温度上升引起第二N沟道FET 45的栅极-源极间阈值电压降低而导致的流过LED 3的电流的电流值的下降也被由于因周围温度上升引起第一PTC热敏电阻10的电阻值降低而导致的流过LED 3的电流的电流值的上升抵消。因而，即使周围温度上升，流过LED 3的电流的电流值也不下降，从而LED 3的亮度不下降，LED 3以固定的亮度稳定地发光。这样，在LED驱动电路400中，利用第一PTC热敏电阻10所具有的电阻温度特性，来对由于因周围温度上升引起第二N沟道FET 45的栅极-源极间阈值电压降低而导致的流过LED 3的电流的电流值的下降进行校正。即，LED驱动电路400具备温度补偿功能。
[第五实施方式]
图8是本发明的第五实施方式所涉及的LED驱动电路500的等效电路图。
如图8所示，第五实施方式所涉及的LED驱动电路500也是对上述的第一实施方式所涉及的LED驱动电路100的结构的一部分进行变更而得到的。具体来说，在LED驱动电路100中，第一NPN型晶体管4是第一开关元件，第二NPN型晶体管5是第二开关元件，与此相对地，在LED驱动电路500中，第一P沟道FET 54是第一开关元件，第二P沟道FET 55是第二开关元件。将LED驱动电路500的其它结构设为与LED驱动电路100相同。
在LED驱动电路500中，LED 3的阴极与第一P沟道FET 54的源极连接。
另外，第一P沟道FET 54的漏极分别与第一电阻6的一端及第二电阻7的一端连接。
另外，第三电阻8的另一端分别与电阻9的一端及第二P沟道FET 55的源极连接。
另外，电阻9的另一端与第一P沟道FET 54的栅极连接。第一P沟道FET 54的栅极是控制端子。
另外，第二电阻7的另一端分别与第二P沟道FET 55的栅极及第一PTC热敏电阻10的一端连接。第二P沟道FET 55的栅极是控制端子。
另外，第二P沟道FET 55的漏极接地。
在LED驱动电路500中，由于因周围温度上升引起第二P沟道FET 55的栅极-源极间阈值电压降低而导致的流过LED 3的电流的电流值的下降也被由于因周围温度上升引起第一PTC热敏电阻10的电阻值降低而导致的流过LED3的电流的电流值的上升抵消。因而，即使周围温度上升，流过LED 3的电流的电流值也不下降，从而LED 3的亮度不下降，LED 3以固定的亮度稳定地发光。这样，在LED驱动电路500中，利用第一PTC热敏电阻10所具有的电阻温度特性，来对由于因周围温度上升引起第二P沟道FET 55的栅极-源极间阈值电压降低而导致的流过LED 3的电流的电流值的下降进行校正。即，LED驱动电路400具备温度补偿功能。
以上，说明了第一实施方式～第五实施方式所涉及的LED驱动电路100、200、300、400、500。然而，本发明不限定于上述的内容，而是能够按照发明的主旨进行各种变更。
例如，在上述各实施方式中，第一开关元件和第二开关元件使用了相同种类的半导体元件(例如NPN型晶体管和NPN型晶体管)，但第一开关元件和第二开关元件也可以使用不同种类的半导体元件(例如NPN型晶体管和PNP型晶体管)。
另外，也可以在上述各实施方式的电路中进一步附加电容、线圈、电阻等其它的电子部件要素。
本申请发明的一个实施方式所涉及的LED驱动电路如“用于解决问题的方案”一栏所述。
在该LED驱动电路中，优选利用由NPN型的晶体管构成的第一NPN型晶体管、由PNP型的晶体管构成的第一PNP型晶体管、由N沟道的FET构成的第一N沟道FET、由P沟道的FET构成的第一P沟道FET等来构成第一开关元件。另外，优选利用由NPN型的晶体管构成的第二NPN型晶体管、由PNP型的晶体管构成的第二PNP型晶体管、由N沟道的FET构成的第二N沟道FET、由P沟道的FET构成的第二P沟道FET等来构成第二开关元件。
另外，优选的是，第一PTC热敏电阻或者相互串联连接的第二PTC热敏电阻和NTC热敏电阻在25℃以上且90℃以下的温度时呈现负的电阻温度特性，在125℃以上的温度时呈现正的电阻温度特性。在该情况下，能够良好地对由于因第二开关元件的周围温度上升引起第二开关元件的阈值电压降低而导致的流过LED的电流的电流值的下降进行校正。另外，能够在LED的温度异常地变为高温的情况下，良好地限制流过LED的电流的电流值。
另外，第一PTC热敏电阻或第二PTC热敏电阻优选为陶瓷PTC热敏电阻。在该情况下，能够良好地对由于因第二开关元件的周围温度上升引起第二开关元件的阈值电压降低而导致的流过LED的电流的电流值的下降进行校正。
与电源端子连接的电源优选为电池。电池的电压容易变动，但即使在该情况下，也能够使固定的电流值的电流流过LED，从而使LED的亮度维持为固定。
附图标记说明
1：电源端子；2：开关；3：LED；4：第一NPN型晶体管；5：第二NPN型晶体管；6：第一电阻；7：第二电阻；8：第三电阻；9：电阻；10：第一PTC热敏电阻；20：第一PTC热敏电阻；21：NTC热敏电阻；34：第一PNP型晶体管；35：第二PNP型晶体管；44：第一N沟道FET；45：第二N沟道FET；54：第一P沟道FET；55：第二P沟道FET；60：电源。

Claims (7)

1.一种LED驱动电路，具备电源端子、LED、第一开关元件、第二开关元件、第一电阻、第二电阻以及第三电阻，
所述电源端子、所述LED、所述第一开关元件以及所述第一电阻串联连接，
所述电源端子、所述第三电阻以及第二开关元件串联连接，
所述第三电阻与所述第二开关元件的连接点同所述第一开关元件的控制端子连接，
在所述第一开关元件与所述第一电阻的连接点同所述第二开关元件的控制端子之间连接有所述第二电阻，
在所述第二开关元件的所述控制端子与所述第二电阻的连接点处连接有第一PTC热敏电阻、或者相互串联连接的第二PTC热敏电阻和NTC热敏电阻。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，
所述第一开关元件是第一NPN型晶体管，
所述第二开关元件是第二NPN型晶体管，
所述电源端子与所述LED的阳极连接，
所述LED的阴极与所述第一NPN型晶体管的集电极连接，
所述第一NPN型晶体管的发射极分别与所述第一电阻的一端及所述第二电阻的一端连接，
所述电源端子经由所述第三电阻与所述第二NPN型晶体管的集电极连接，
所述第三电阻与所述第二NPN型晶体管的集电极的连接点同所述第一NPN型晶体管的基极连接，
所述第二电阻的另一端与所述第二NPN型晶体管的基极连接，
在所述第二电阻的另一端与所述第二NPN型晶体管的基极的连接点处连接有所述第一PTC热敏电阻、或者相互串联连接的所述第二PTC热敏电阻和所述NTC热敏电阻。
3.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，
所述第一开关元件是第一PNP型晶体管，
所述第二开关元件是第二PNP型晶体管，
所述电源端子与所述LED的阳极连接，
所述LED的阴极与所述第一PNP型晶体管的发射极连接，
所述第一PNP型晶体管的集电极分别与所述第一电阻的一端及所述第二电阻的一端连接，
所述电源端子经由所述第三电阻与所述第二PNP型晶体管的发射极连接，
所述第三电阻与所述第二PNP型晶体管的发射极的连接点同所述第一PNP型晶体管的基极连接，
所述第二电阻的另一端与所述第二PNP型晶体管的基极连接，
在所述第二电阻的另一端与所述第二PNP型晶体管的基极的连接点处连接有所述第一PTC热敏电阻、或者相互串联连接的所述第二PTC热敏电阻和所述NTC热敏电阻。
4.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，
所述第一开关元件是第一N沟道FET，
所述第二开关元件是第二N沟道FET，
所述电源端子与所述LED的阳极连接，
所述LED的阴极与所述第一N沟道FET的漏极连接，
所述第一N沟道FET的源极分别与所述第一电阻的一端及所述第二电阻的一端连接，
所述电源端子经由所述第三电阻与所述第二N沟道FET的漏极连接，
所述第三电阻与所述第二N沟道FET的漏极的连接点同所述第一N沟道FET的栅极连接，
所述第二电阻的另一端与所述第二N沟道FET的栅极连接，
在所述第二电阻的另一端与所述第二N沟道FET的栅极的连接点处连接有所述第一PTC热敏电阻、或者相互串联连接的所述第二PTC热敏电阻和所述NTC热敏电阻。
5.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，
所述第一开关元件是第一P沟道FET，
所述第二开关元件是第二P沟道FET，
所述电源端子与所述LED的阳极连接，
所述LED的阴极与所述第一P沟道FET的源极连接，
所述第一P沟道FET的漏极分别与所述第一电阻的一端及所述第二电阻的一端连接，
所述电源端子经由所述第三电阻与所述第二P沟道FET的源极连接，
所述第三电阻与所述第二P沟道FET的源极的连接点同所述第一P沟道FET的栅极连接，
所述第二电阻的另一端与所述第二P沟道FET的栅极连接，
在所述第二电阻的另一端与所述第二P沟道FET的栅极的连接点处连接有所述第一PTC热敏电阻、或者相互串联连接的所述第二PTC热敏电阻和所述NTC热敏电阻。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的LED驱动电路，其特征在于，
所述第一PTC热敏电阻、或者相互串联连接的所述第二PTC热敏电阻和所述NTC热敏电阻在25℃以上且90℃以下的温度时呈现负的电阻温度特性，在125℃以上的温度时呈现正的电阻温度特性。
7.根据权利要求1～5中的任一项所述的LED驱动电路，其特征在于，
所述第一PTC热敏电阻或所述第二PTC热敏电阻是陶瓷PTC热敏电阻。
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