CN1780512A - 发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明的发光二极管驱动用半导体电路，包括：与发光二极管连接的第1输入端子、具有第1FET和第1开关元件的开关元件块；与第1FET的另一端连接，输出基准电压的基准电压端子；在基准电压为所定值以上时输出起动信号，基准电压比所定值小时输出停止信号的起动/停止电路；检出流入第1开关元件的电流的电流检出电路；根据起动/停止电路的输出信号和电流检出电路的输出信号，用所定的振荡频率断续性地进行导通/截止控制，以便使流入发光二极管的电流成为恒定的控制电路。

Description

发光二极管驱动用半导体电路 及具有它的发光二极管驱动装置

技术领域

本发明涉及发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。本发明特别涉及发光二极管照明装置。

背景技术

近几年来，旨在驱动发光二极管(LED)的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置，正在开发、使用之中。特开2001-313423号公报(专利文献1)公布了现有技术的第1示例的发光二极管驱动装置。

在现有技术的第1示例的发光二极管驱动装置中，升压削波器BUT，具有电感器L、与电感器L串联的二极管D(二极管D可以兼作发光二极管LED)以及一端与电感器L和二极管D的阳极的接点连接的开关元件Q(在以下的现有技术的第1示例的讲述中，符号是专利文献1的图纸中的符号)。

二极管D的阴极，与发光二极管LED的阳极连接。发光二极管LED，被升压削波器BUT的直流输出驱动。

发光二极管LED的阴极，与发光二极管电流反馈电路LFC连接。现有技术的第1示例的发光二极管驱动装置，按照发光二极管电流反馈电路LFC的检出信号，控制升压削波器BUT的控制电路CC，从而在比低频交流的周期长的时间区域看时，使发光二极管电流平均化。

开关元件Q的导通控制，在电感器L放出能量时进行。开关元件Q的截止控制，则按照开关电流值进行，或者在导通后经过所定时间时进行。

开关元件Q的另一端，设置着开关电流检出电路SD。在发光二极管LED和接地电位之间，设置着电感器电流检出电路LD2316。

采用上述电路结构后，可以提供发光二极管电流的稳定性优异而且功率损失及输入电流变形小、比较便宜的发光二极管驱动装置。可是，在现有技术的第1示例的发光二极管驱动装置中，存在以下问题。

(1)因为是升压削波器BUT，所以在开关元件截止期间，电流不流入发光二极管LED。因此发光亮度不稳。

(2)由于检出流入开关元件Q及发光二极管LED的电流时使用电阻SD、电阻LD，所以由电阻SD、LD造成的功率损失较大。特别是在LED照明装置中，为了提高LED的发光亮度，需要增大流入LED的电流。这时，在现有技术示例中的那种利用电阻SD、LD的直接性的电流检出方法，功率损失增大。

(3)由于使用电阻后检出输入电压，所以在发光二极管驱动装置动作期间，该输入电压检出用电阻就始终产生功率损失。

(4)电路部件数量增多，不利于发光二极管驱动装置的小型化。尤其在灯泡型LED照明中很不适用。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于用简便的结构提供功率损失小的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。

本发明的目的在于提供对于输入电压的变动而言，能够精度良好地控制流入发光二极管的电流的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。

为了解决上述课题，本发明具有下述结构。

根据本发明的一个观点的发光二极管驱动用半导体电路，是旨在控制具有由电压源外加电源电压的扼流线圈、与所述扼流线圈串联的一个以上的发光二极管、一端与所述扼流线圈连接另一端与所述发光二极管连接将所述扼流线圈产生的反电动势供给所述发光二极管的二极管的发光二极管块的发光二极管驱动用半导体电路，所述发光二极管驱动用半导体电路包括：由与所述发光二极管连接的第1输入端子、一端与所述第1输入端子或所述电源电压连接的第1FET、在所述第1输入端子和接地电位之间连接的第1开关元件构成的开关元件块；与所述第1FET的另一端连接，输出基准电压的基准电压端子；在所述基准电压为所定值以上时输出起动信号，所述基准电压比所述所定值小时输出停止信号的起动/停止电路；检出从所述第1输入端子流入所述第1开关元件的电流的电流检出电路；根据所述起动/停止电路的输出信号和所述电流检出电路的输出信号，用所定的振荡频率断续性地进行导通/截止控制，以便使流入所述发光二极管的电流成为恒定的控制电路。

采用以上结构后，在第1开关元件处于导通状态时，电流按照下述方向流动：扼流线圈→发光二极管→第1开关元件。在第1开关元件处于截止状态时，在由扼流线圈、发光二极管和二极管构成的环路中，电流按照下述方向流动：扼流线圈→发光二极管→二极管。本发明进行降压削波的动作。

采用本发明后，能够实现电力变换效率高的发光二极管驱动用半导体电路。采用本发明后，能够实现部件数量少的小型的发光二极管驱动用半导体电路。采用本发明后，能够实现即使输入电压变动，也能恒流控制流入发光二极管的电流的发光二极管驱动用半导体电路。

在采用本发明的其它观点的上述发光二极管驱动用半导体电路中，所述开关元件块，采用在所述第1输入端子和接地电位之间串联所述第1FET和所述第1开关元件的结构。

本发明适用于用共同的封装构成第1FET和第1开关元件时。采用本发明后，由于可以由开关元件块向控制电路供给电力，所以使起动电阻等造成的功率损失变小，能够实现电力变换效率高的发光二极管驱动用半导体电路。

在采用本发明的其它观点的上述发光二极管驱动用半导体电路中，所述开关元件块，采用由在所述第1输入端子和所述基准电压端子之间连接的所述第1FET和在所述第1输入端子和接地电位之间连接的所述第1开关元件构成的结构。

本发明适用于用不同的封装构成第1FET和第1开关元件时。采用本发明后，由于可以由开关元件块向控制电路供给电力，所以使起动电阻等造成的功率损失变小，能够实现电力变换效率高的发光二极管驱动用半导体电路。

采用本发明的又一个其它观点的上述发光二极管驱动用半导体电路，还具有输入所述电压源的电源电压的第2输入端子，所述开关元件块，采用由在所述第2输入端子和所述基准电压端子之间连接的所述第1FET和在所述第1输入端子和接地电位之间连接的所述第1开关元件构成的结构。

在第1FET的夹断效应的作用下，外加给第1FET的高电位侧的高电压，在第1FET的低电位侧用低电压夹断。采用本发明后，由于可以由开关元件块向控制电路供给电力，所以使起动电阻等造成的功率损失变小，能够实现电力变换效率高的发光二极管驱动用半导体电路。采用本发明后，可以在使第1开关元件停止动作的期间(保持截止状态)防止发光二极管微弱发光。

采用本发明的又一个其它观点的上述发光二极管驱动用半导体电路，在所述第1FET和所述基准电压端子之间，具有调节器。

采用本发明后，由于能使控制电路中的基准电压保持恒定，所以能够稳定地实现第1开关元件的控制。

在采用本发明的又一个其它观点的上述发光二极管驱动用半导体电路中，所述电流检出电路，通过检出所述第1开关元件的导通电压，从而检出所述第1开关元件的电流。

本发明通过检出第1开关元件的导通电压，从而能够实现减少电力损耗的开关元件的电流检出、即流入发光二极管的电流峰值的检出。采用本发明后，能够实现电力变换效率高的发光二极管驱动用半导体电路。

采用本发明的又一个其它观点的上述发光二极管驱动用半导体电路，将对流入所述第1开关元件的电流而言具有一定的较小的电流比的第2开关元件和与所述第1开关元件串联的电阻，与所述第1开关元件串联，在所述第1输入端子和接地电位之间连接，所述电流检出电路，通过检出所述电阻两端的电压，从而检出所述第1开关元件的电流。

本发明即使在第1开关元件从截止状态向导通状态过渡时，也能正确检出流入第1开关元件的电流。本发明由于不利用电阻直接检出大电流，所以能够实现减少电力损耗的开关元件的电流检出、即流入发光二极管的电流峰值的检出。采用本发明后，能够实现电力变换效率高的发光二极管驱动用半导体电路。

采用本发明的又一个其它观点的上述发光二极管驱动用半导体电路，其特征在于：还具有输入检出基准电压的第3输入端子，所述控制电路，按照从外部输入所述第3输入端子的所述检出基准电压，改变所述第1开关元件的导通期间，从而调整所述发光二极管的发热亮度。

本发明能够实现具有调光功能的、电力变换效率高的发光二极管驱动用半导体电路。

采用本发明的又一个其它观点的上述发光二极管驱动用半导体电路，其特征在于：还具有与所述第1FET的低电位侧连接的输入电压检出电路，所述控制电路，只在所述输入电压检出电路的检出电压在所定值以上时，对所述第1开关元件断续性地进行通断控制。

采用本发明后，能够减少控制电路的通断控制的起动开始电压的离差。本发明由于不利用电阻直接检出输入电压，所以能够实现电力变换效率高的、具有输入电压检出功能的发光二极管驱动用半导体电路。

采用本发明的又一个其它观点的上述发光二极管驱动用半导体电路，其特征在于：还具有通过电阻做媒介，输入所述电源电压或所述发光二极管的输出电压的第4输入端子；将所述第1FET的高电位侧与所述第4输入端子连接，利用所述电阻，调整与所述第1FET的低电位侧连接的所述输入电压检出电路的检出电压。

采用本发明后，能够用电阻调整开关元件块的第1FET中的低电位侧的电压对高电位侧的电压的夹断电压。采用本发明后，能够实现可以简单地调整输入电压检出值的发光二极管驱动用半导体电路。采用本发明后，能够实现电力变换效率高的、具有输入电压检出功能的发光二极管驱动用半导体电路。

采用本发明的又一个其它观点的上述发光二极管驱动用半导体电路，还具有：与输入所述发光二极管的输出电压的所述第1输入端子或输入所述电源电压的所述第2输入端子连接的第2FET，切换开关后使一端与所述第1FET或所述第2FET中的某一个连接、另一端与所述调节器连接的切换开关电路；所述切换开关电路，在所述输入电压检出电路的检出电压比所定值小时，与所述第1FET连接，在所述检出电压为所定值以上时，与所述第2FET连接。

采用本发明后，能够减少检出电压达到所定值后利用输入电压检出值调整用的电阻造成的功率损失。采用本发明后，能够实现电力变换效率比所述本发明高的、具有输入电压检出功能的发光二极管驱动用半导体电路。

采用本发明的又一个其它观点的上述发光二极管驱动用半导体电路，还具有检出所述第1开关元件的温度的过热保护电路，所述控制电路，在所述过热保护电路检出的温度高于所定温度时，将所述第1开关元件截止。

采用本发明后，能够进一步确保发光二极管驱动用半导体电路的安全性。

采用本发明的一个观点的发光二极管驱动装置，其特征在于，具备：具有由电压源外加电源电压的扼流线圈、与所述扼流线圈串联的一个以上的发光二极管、一端与所述扼流线圈连接另一端与所述发光二极管连接将所述扼流线圈产生的反电动势供给所述发光二极管的二极管的发光二极管块，和控制所述发光二极管块的上述发光二极管驱动用半导体电路。

采用以上结构后，在第1开关元件处于导通状态时，电流按照下述方向流动：扼流线圈→发光二极管→第1开关元件。在第1开关元件处于截止状态时，在由扼流线圈、发光二极管和二极管构成的环路中，电流按照下述方向流动：扼流线圈→发光二极管→二极管。本发明进行降压削波的动作。

采用本发明后，能够实现电力变换效率高的发光二极管驱动用半导体电路。采用本发明后，能够实现部件数量少的小型的发光二极管驱动用半导体电路。采用本发明后，能够实现即使输入电压变动，也能恒流控制流入发光二极管的电流的发光二极管驱动用半导体电路。

在采用本发明的其它观点的上述发光二极管驱动装置中，所述发光二极管块，还具有防止给所述发光二极管外加反向电压的反向电压击穿防止电路。

采用本发明后，在给发光二极管施加反向电压时，能够防止发光二极管破损。

在采用本发明的又一个其它观点的上述发光二极管驱动装置中，所述二极管的反向恢复时间在100nse以下。

采用本发明后，在第1开关元件从截止状态向导通状态转变的过渡状态中，能够减少发光二极管的功率损失。

发明的崭新的特征，均在添附的权利要求书中记述着。但关于构成及内容，和图纸一起根据所能理解的以下的详细讲述，可以更好地领会、评价本发明的其它目的及特征。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的发光二极管驱动装置的图形。

图2是表示本发明的第1实施方式的发光二极管驱动装置的电压及电流的波形图。

图3是表示本发明的第1实施方式的电压VD和电压VJ的关系的图形。

图4是给本发明的发光二极管块追加反向电压击穿防止电路的图形。

图5是表示本发明的第2实施方式的发光二极管驱动装置的电路图。

图6是表示本发明的第2实施方式的发光二极管驱动装置的电压及电流的波形图。

图7是表示本发明的第3实施方式的发光二极管驱动装置的电路图。

图8是表示本发明的第3实施方式的钳位电路的具体示例的图形。

图9是表示本发明的第4实施方式的发光二极管驱动装置的电路图。

图10是表示本发明的第5实施方式的发光二极管驱动装置的电路图。

图11是表示本发明的第6实施方式的发光二极管驱动装置的电路图。

图12是表示本发明的第7实施方式的发光二极管驱动装置的电路图。

图13是表示本发明的第8实施方式的发光二极管驱动装置的电路图。

图14是表示本发明的第9实施方式的发光二极管驱动装置的电路图。

图15是表示本发明的第9实施方式的电压VD和电压VJ的关系的图形。

图16是表示本发明的第10实施方式的发光二极管驱动装置的电路图。

图17是表示本发明的第11实施方式的发光二极管驱动装置的电路图。

图18是表示本发明的第12实施方式的发光二极管驱动装置的电路图。

图19是表示本发明的第13实施方式的发光二极管驱动装置的电路图。

图20是表示本发明的第14实施方式的发光二极管驱动装置的电路图。

图21是表示本发明的第15实施方式的发光二极管驱动装置的电路图。

图22是表示本发明的第16实施方式的发光二极管驱动装置的电路图。

附图的部分或全部，是为了图解而简要地绘制的，未必真实地描绘出所示的要素实际的相对大小及位置。对此，请予以注意。

具体实施方式

下面，参照附图，讲述具体示出旨在实施本发明的最佳的方式的实施方式。

(第1实施方式)

下面，参照图1～图4，讲述本发明的第1实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。图1是表示本发明的第1实施方式的发光二极管驱动装置的图形。

在图1中，AC电源1(电压源)，输出电源电压。AC电源1的两端与整流电路2的一头的两端连接。整流电路2的另一头的两端，与旨在使电源电压稳定化的平滑电容器3连接。AC电源1输出的电源电压，经整流电路2整流，再经平滑电容器3平滑，成为直流电压Vin。

本发明的第1实施方式的发光二极管驱动装置，具有：发光二极管块(发光二极管块包括扼流线圈4、二极管5及发光二极管6。)、控制发光二极管块的发光二极管驱动用半导体电路101，以及与发光二极管驱动用半导体电路101连接的电容器11。图1所示的本发明的第1实施方式的发光二极管驱动装置，将直流电压Vin作为输入电压输入。但也可以取代AC电源1，输入DC电源的输出电压。

在本发明的第1实施方式的发光二极管驱动装置中，扼流线圈4的一端与平滑电容器3的高电位侧连接，被外加直流电压Vin。扼流线圈4的另一端，与发光二极管6的阳极连接。

发光二极管6，是一个或多个发光二极管串联的发光二极管组。发光二极管6，与扼流线圈4串联。发光二极管6的阴极端子，与二极管5的阴极端子连接。

二极管5的阴极端子，与平滑电容器3的高电位侧和扼流线圈4的接点连接。二极管5与扼流线圈4和发光二极管6并联，将扼流线圈4产生的反电动势供给发光二极管6。

发光二极管6的阴极端子，与本发明的第1实施方式的发光二极管驱动用半导体电路101的DRAIN端子7(第1输入端子)连接。发光二极管驱动用半导体电路101，由DRAIN端子7输入发光二极管6的输出电压，控制上述的发光二极管块。

发光二极管驱动用半导体电路101，具有输出基准电压Vcc的VCC端子(基准电压端子)14和与接地电位连接的GND/SOURCE端子10，在VCC端子14和GND/SOURCE端子10之间，连接电容器11。

发光二极管驱动用半导体电路101，在DRAIN端子7和GND/SOURCE端子10之间，具有开关元件块111。开关元件块111，控制流入发光二极管6的电流。

开关元件块111，由结型FET8(第1结型FET)和开关元件9(第1开关元件)串联后构成。在第1实施方式中，开关元件9是N型MOSFET。

在开关元件块111中，结型FET8的一端(高电位侧)与DRAIN端子7连接，另一端(低电位侧)与开关元件9的一端连接。在第1实施方式中，结型FET8和开关元件9装入共同的封装。

发光二极管驱动用半导体电路101，具有与结型FET8及开关元件9的接点和开关元件9的控制端子连接、旨在控制开关元件块111的控制电路112。控制电路112的端子22，与接地电位连接。

将结型FET8高电位侧的电压(DRAIN端子7的电压)作为VD，低电位侧的电压作为VJ。控制电路112根据电压VJ，输出旨在切换开关元件9的ON/OFF的输出信号。通过切换开关元件9的ON/OFF，控制流入发光二极管6的电流。

发光二极管驱动用半导体电路101，还具有旨在检出流入开关元件块111的电流的漏极电流检出电路113，和旨在控制开关元件块111的动作的起动/停止的起动/停止电路114。

下面，讲述控制电路112的内部电路和漏极电流检出电路113及起动/停止电路114。调节器12的一端与开关元件块111的结型FET8和开关元件9之间连接，另一端与VCC端子14连接。调节器12输入电压VJ，输出一定值的基准电压Vcc。

起动/停止电路114的一端连接在调节器12和VCC端子14之间。起动/停止电路114输入基准电压Vcc，如果基准电压Vcc是所定值以上，就输出起动信号(High的输出信号)；如果基准电压Vcc比所定值小，就输出停止信号(Low的输出信号)。起动/停止电路114的输出信号，输入与其另一端连接的AND电路15。

振荡器17输出MAX DUTY信号和CLOCK信号。振荡器17输出的MAX DUTY信号输入AND电路15，CLOCK信号输入RS触发器电路18的置位端子。

漏极电流检出电路113由比较器13构成，比较器13的正端子与结型FET8的低电位侧和调节器12之间的接点连接。给比较器13的正端子输入电压VJ，给负端子输入检出基准电压Vsn。

比较器13，在电压VJ比检出基准电压Vsn大时，输出High；在电压VJ比检出基准电压Vsn小时，输出Low。流入开关元件9的电流，通过将开关元件9的导通电压与检出基准电压Vsn比较后检出。根据该检出基准电压Vsn，可以预先设定发光二极管6的发光亮度。比较器13的输出信号，输入与比较器13的输出端子连接的AND电路19。

AND电路19还与导通时消隐脉冲发生器16连接。导通时消隐脉冲发生器16，输入AND电路15的输出信号，将旨在设定不检出电流的时间的脉冲向AND电路19输出。导通时消隐脉冲发生器16，在开关元件9从截止向导通切换之后某一定的时间(例如数百nsec)，输出Low的输出信号。导通时消隐脉冲发生器16在其它时间，输出High的输出信号。

AND电路19，输入漏极电流检出电路113的输出信号和导通时消隐脉冲发生器16的输出信号，在两者的信号都为High时，输出High，否则就输出Low。将导通时消隐脉冲发生器16的输出信号和漏极电流检出电路113的输出信号输入AND电路19后，可以防止在从开关元件9的截止状态切换成导通状态时产生的振铃的作用下，开关元件9的导通截止控制误动作。

AND电路19的输出信号，输入与AND电路19的输出端子连接的OR电路20。OR电路20与AND电路19和振荡器17连接。0R电路20输入AND电路19的输出信号和振荡器17的MAX DUTY的反转信号，至少某一个是High时，输出High，两者的信号都是Low时输出Low。

OR电路20的输出信号，输入RS触发器电路18的复位端子。RS触发器电路18的复位端子输入振荡器17输出的CLOCK信号，将RS触发器电路18的输出端子Q的输出信号，向AND电路15输出。就是说，开关元件9的导通占空比，取决于被输入振荡器17的MAX DUTY的反转信号和漏极电流检出电路113的输出信号的OR电路20的输出信号。

AND电路15，输入起动/停止电路114的输出信号、振荡器17的MAX DUTY的反转信号及RS触发器电路18的输出信号，当它们都是High时输出High，否则就输出Low。AND电路15的输出端子，通过GATE端子21，与开关元件9的控制端子连接。根据AND电路15的输出信号(ON/OFF控制信号)，切换开关元件9的导通/截止。

一般来说，开关元件9从截止切换成导通时，在开关元件本身的C(电容)及起因于布线长度的C(电容)及L(电感)的作用下，产生瞬态的电流。另外，开关元件9的漏-源之间的电压，在开关元件9从截止切换成导通之后经过某一定时间(通常是数百nses)后，从输入电压Vin向导通电压下降。因此，在电压降到导通电压为止的期间，漏极电流检出电路113即使比较导通电压与检出基准电压Vsn，也不能正确检出漏极电流ID。如果根据该漏极电流动作，控制电路112就不能进行稳定的导通截止控制。因此，利用导通时消隐脉冲发生器16，设置不检出电流的时间后，能够防止控制电路112使用漏极电流检出电路113产生的错误的检出结果。

下面，使用图2及图3，讲述本发明的第1实施方式的发光二极管驱动装置的动作。图2示出使用第1实施方式的发光二极管驱动装置时的直流电压(Vin)的波形、DRAIN端子7的电压(VD)的波形、VCC端子14的电压(Vcc)的波形、DRAIN电流(ID)的波形、扼流线圈电流(IL)的波形(即流入发光二极管6的电流的波形)、检出基准电压(Vsn)的波形。

图3表示结型FET8的高电位侧的电压VD和结型FET8的低电位侧的电压VJ的关系。在图3中，开始起动电压VDSTART，是控制电路112开始对开关元件9进行断续性的导通截止控制时的结型FET8的高电位侧的电压(DRAIN端子7的电压)VD的值。

在图2中，直流电压Vin，是通过AC电源1、整流电路2和平滑电容器3获得的电压。直流电压Vin，通过扼流线圈4和发光二极管6，外加给开关元件块111的结型FET8的高电位侧。

如图2的第1期间T1所示，向结型FET8外加直流电压Vin后，结型FET8的高电位侧的电压VD就逐渐上升。如图3所示，结型FET8的低电位侧的电压VJ，和高电位侧的电压VD一起上升(区域A)。高电位侧的电压VD进一步上升，成为所定的电压VDP以上后，由于被夹断，所以低电位侧的电压VJ就成为一定的电压值VJP(区域B)。

如图2的第1期间T1所示，在与结型FET8的低电位侧连接的调节器12的作用下，控制电路112的VCC端子14的电压Vcc上升。VCC端子14的电压Vcc达到起动/停止电路114的起动电压VccO后(这时，结型FET8的高电位侧的电压VD＝VDSTART)，起动/停止电路114输出起动信号，控制电路112开始对开关元件9进行断续性的通断控制(图2的第2期间T2)。

在调节器12的作用下，VCC端子14的电压Vcc始终被控制成一定电压VccO。控制电路112的停止，采用使VCC端子14的电压Vcc低于起动/停止电路114的停止电压的方式加以控制。

开关元件9的振荡频率及MAX导通占空比，分别取决于振荡器17的CLOCK信号及MAX DUTY信号。流入开关元件9的电流，通过将开关元件9的导通电压与漏极电流检出电路113的检出基准电压Vsn进行比较后检出。

开关元件9导通，开关元件9的导通电压达到Vsn后，直到振荡器17的下一个CLOCK信号输入RS触发器电路18的置位端子为止，使开关元件9成为截止状态。就是说，开关元件9的导通占空比，取决于被输入振荡器17的MAX DUTY信号的反转信号和漏极电流检出电路113的输出信号的OR电路20的输出信号。

如上所述，由控制电路112对开关元件9进行断续性的通断控制，流入开关元件9的电流ID成为图2所示。

开关元件9处于导通状态时，将IDP作为峰值的电流ID，沿着扼流线圈4→发光二极管6→开关元件9的方向流动。流入扼流线圈4的电流(即流入发光二极管6的电流)，成为图2的IL所示的波形。开关元件9处于导通状态时，电流IL＝电流ID。

开关元件9处于截止状态时，电流IL在扼流线圈4→发光二极管6→二极管5的闭环中流动。所以流入发光二极管6的电流的平均电流，成为图2的ILO。

采用上述结构的本发明的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置，具有下述(1)～(4)的效果。

(1)本发明由于不要电阻，所以没有起动时的功率损失。一般来说，对现有技术的发光二极管驱动用半导体电路的电力供给，通过电阻做媒介，由输入电压(高电压)直流性地进行。由于该电力不仅在起动·停止时供给，而且在通常动作中也同样供给，所以产生电阻造成的功率损失。可是，采用本发明的第1实施方式的结构后，因为不需要这种电阻，所以没有功率损失。

(2)本发明利用漏极电流检出电路113检出开关元件9的导通电压，从而检出流入开关元件9的电流ID，所以不需要现有技术的那种电流检出用电阻。采用本发明后，不产生电流检出用电阻造成的功率损失。

(3)本发明使用结型FET8，作为输入电源，从低电压到高电压都能使用。采用本发明后，可以用部件数量少、小型的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置，获得稳定的发光亮度。

(4)本发明可以改变漏极电流检出电路的检出基准电压Vsn，从而预先设定发光二极管的发光亮度。

此外，在图1中，将开关元件块111、控制电路112、漏极电流检出电路113及起动/停止电路114作为在同一个基板上形成的发光二极管驱动用半导体电路101，可以使发光二极管驱动装置进一步小型化。这在以后所示的实施方式中也一样。

此外，如图4所示，与发光二极管6串联设置反向电压击穿防止电路401或与发光二极管6并联设置反向电压击穿防止电路402，可以在发光二极管6承受反向电压时，防止发光二极管6破损。

此外，开关元件9从截止状态向导通状态变化的过渡状态中，二极管5的反向恢复时间(Trr)若太慢则功率损失就要增大，所以本发明的第1实施方式的二极管5的反向恢复时间(Trr)在100nsec以下。

(第2实施方式)

下面，参照图5及图6，讲述本发明的第2实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。图5是表示本发明的第2实施方式的发光二极管驱动装置的图形。

在图5所示的本发明的第2实施方式的发光二极管驱动装置中，将决定漏极电流检出电路113的检出基准电压Vsn的端子SN，作为外部端子521(第3输入端子)。除此之外，第2实施方式的发光二极管驱动装置的电路结构，与图1所示的第1实施方式基本相同。

下面，使用图6，讲述本发明的第2实施方式的发光二极管驱动装置的动作。图6示出使用第2实施方式的发光二极管驱动装置时的直流电压(Vin)的波形、DRAIN端子7的电压(VD)的波形、VCC端子14的电压(Vcc)的波形、DRAIN电流(ID)的波形、扼流线圈电流(IL)的波形(即流入发光二极管6的电流的波形)、检出基准端子521的电压(Vsn)的波形。

关于本发明的第2实施方式的发光二极管驱动装置的起动·停止，与本发明的第1实施方式的发光二极管驱动装置相同，故不再赘述。

第2实施方式的漏极电流检出电路113的检出基准电压Vsn，可以随着输入外部端子SN521的电压而变。例如，如图6所示，以3个阶段逐渐降低输入外部端子SN521的电压时，漏极电流检出电路113的检出电平也以3个阶段逐渐降低，所以流入开关元件9的电流ID也以3个阶段逐渐降低。这样，如图6的ID所示，受PWM控制的电流流入开关元件9。

流入扼流线圈4的电流IL(即流入发光二极管6的电流)，就成为图5所示，发光二极管6的平均电流IL0，如图5所示，以3个阶段逐渐降低。这样，在输入外部端子SN521的Vsn电压的作用下，发光二极管6的平均电流变化，所以第2实施方式的发光二极管驱动装置，可以对发光二极管6进行调光。

此外，第2实施方式的漏极电流检出电路113，使发光二极管6的平均电流与检出基准电压Vsn的变动成正比地变化。也可以取而代之，漏极电流检出电路113，使发光二极管6的平均电流与检出基准电压Vsn的变动成反比地变化。(在以后的实施方式中也一样)。

本发明的第2实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置，在本发明的第1实施方式中所示的效果的基础上，还具有下述效果。本发明的第2实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置，将决定漏极电流检出电路的检出基准电压的端子，作为外部端子SN521，从而易于从外部调整发光二极管6的发光亮度。就是说，本发明的第2实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置具有调光功能。

(第3实施方式)

下面，参照图7及图8，讲述本发明的第3实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。图7是表示本发明的第3实施方式的发光二极管驱动装置的图形。

本发明的第3实施方式的发光二极管驱动装置中，将钳位电路722与第2实施方式的开关元件块111并联。除此之外，本发明的第3实施方式的发光二极管驱动装置，与图5所示的第2实施方式的电路结构及动作内容基本相同。

开关元件9由导通状态向截止状态过渡时，由布线电路及布线电感产生的耦合，有时使开关元件块111的高电位侧的电压VD成为超过开关元件9的耐压的电压。这就有可能导致开关元件9的破损。

第3实施方式的发光二极管驱动装置，将具有比开关元件9的耐压低的钳位电压的钳位电路722，与开关元件块111并联。钳位电路722，一端与发光二极管6和DRAIN端子7之间连接，另一端与GND/SOURCE端子10连接。在第3实施方式中，钳位电路722外装在发光二极管驱动用半导体电路101上。钳位电路722，用该钳位电压钳制开关元件块111的高电位侧的电压，防止开关元件9的破损。

图8是表示在钳位电路722中使用齐纳二极管822时的发光二极管驱动装置的图形。如图8所示，第3实施方式的钳位电路722，例如使用齐纳二极管822。齐纳二极管822，其阴极端子与DRAIN端子7连接，其阳极端子与GND/SOURCE端子10连接。

本发明的第3实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置，在本发明的第1及第2实施方式中所示的效果的基础上，还具有下述效果。本发明的第3实施方式的发光二极管驱动装置，在由控制电路112对发光二极管9进行断续性的通断控制中，可以将布线电容及布线电感造成的开关元件块111的高电位侧的电压VD的上升钳制在的耐压以下。通过防止发光二极管9的破损，从而能够实现安全性更高的发光二极管驱动装置。

在以下的各实施方式中也同样，通过追加钳位电路722，从而获得防止发光二极管9的破损的效果。

(第4实施方式)

下面，使用图9，讲述本发明的第4实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。图9是表示本发明的第4实施方式的发光二极管驱动装置的图形。

本发明的第4实施方式的发光二极管驱动装置的发光二极管驱动用半导体电路101，是给图5的第2实施方式的发光二极管驱动用半导体电路101追加过热保护电路923的结构。除此之外，本发明的第4实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置，与第2实施方式的电路结构及动作内容基本相同。

过热保护电路923，检出开关元件9的温度。特别是将具有开关元件9的开关元件块111控制电路112和具有的过热保护电路923控制电路112，在发光二极管驱动用半导体电路101的同一个基板上形成后，提高了过热保护电路923的温度检出精度。

过热保护电路923检出开关元件9的异常的温升后，就输出强制性地使开关元件9截止的信号。AND电路15输入该截止信号，强制性地使开关元件9截止。这样，可使开关元件9的温度下降。

解除强制性地使开关元件9截止的状态，有下述两种方法。

(1)停止对发光二极管驱动装置的电源供给，直到再度开始供给电源为止，保持该截止状态的锁定模式。

(2)直到成为过热保护电路923所规定的温度以下为止，保持开关元件9的截止状态，成为给规定的温度以下后，自动解除截止状态的自我恢复方式。

本发明的第4实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置，在本发明的第2实施方式中所示的效果的基础上，还具有下述效果。采用本发明的第4实施方式的发光二极管驱动用半导体电路后，由于能够避免异常的温升造成发光二极管9的破损，所以能够实现安全性更高的发光二极管驱动装置。

在以下的各实施方式中也同样，通过追加过热保护电路923，从而获得避免异常的温升造成发光二极管9的破损的效果。

(第5实施方式)

下面，使用图10，讲述本发明的第5实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。图10是表示本发明的第5实施方式的发光二极管驱动装置的图形。

本发明的第5实施方式的发光二极管驱动装置的发光二极管驱动用半导体电路，漏极电流检出电路113的结构，和图5所示的第2实施方式不同。除此之外，本发明的第5实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，与第2实施方式的电路结构及动作内容基本相同。

本发明的第5实施方式的漏极电流检出电路113，在具有比较器13的基础上，还具有开关元件1024(第2开关元件)和电阻1025。开关元件1024，与开关元件9并联，一端与结型FET8的低电位侧连接，另一端与电阻1025立即连接。对开关元件9而言，开关元件1024具有一定的较小的电流比。小于流入开关元件9的电流的一定比的电流，流入开关元件1024。

电阻1025与开关元件1024串联，在开关元件1024和GND/SOURCE端子10之间连接。开关元件1024和电阻1025的接点，与比较器13的正端子连接。

第2实施方式的漏极电流检出电路113，检出开关元件9的导通电压。因此，第2实施方式的漏极电流检出电路113，在开关元件9从截止状态向导通状态过渡后的一定的时间(通常是数百nsec)内，不能正确检出漏极电流ID。因此，设置导通时消隐脉冲发生器16，从而设置不检出漏极电流的时间。

与此不同，第5实施方式的漏极电流检出电路113，用电阻1025的两端电压检出流入开关元件9的电流ID后，输入比较器13。因此，本发明的第5实施方式的漏极电流检出电路113，由于对由流入电阻1025的电流×电阻值的结果所决定的电压与检出基准电压Vsn进行比较，所以不会象第2实施方式那样产生不能正确检出漏极电流的时间。

本发明的第5实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，在本发明的第2实施方式中所示的效果的基础上，还具有下述效果。本发明的第5实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，即使开关元件9从截止状态向导通状态切换的瞬间，也能正确检出漏极电流ID。

此外，在开关元件9从截止状态向导通状态切换的瞬间，开关元件本身的电容C及起因于布线长的电容C及电感L的作用下，流过瞬态的电流。因此，在发明的第5实施方式中，为了使开关元件稳定地进行通断动作，而具备导通时消隐脉冲发生器16。

(第6实施方式)

下面，使用图11，讲述本发明的第6实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。图11是表示本发明的第6实施方式的发光二极管驱动装置的图形。

本发明的第6实施方式的发光二极管驱动装置的发光二极管驱动用半导体电路101，开关元件块111的结型FET1108的结构，和图10所示的第5实施方式不同。除此之外，本发明的第6实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，与第5实施方式的电路结构及动作内容基本相同。

在第1～第5实施方式的开关元件块111中，结型FET8和开关元件9串联。第1～第5实施方式的开关元件块111，适用于将结型FET8和开关元件9一体化、用一个封装构成的情况。

本发明的第6实施方式的开关元件块111，将结型FET1108的一端与DRAIN端子7和开关元件9的接点连接，另一端与调节器12连接。开关元件9，在DRAIN端子7和GND/SOURCE端子10之间连接。这种结构，适用于将结型FET8和开关元件9用不同的封装构成的情况。

本发明的第6实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，具有和第5实施方式一样的效果。

(第7实施方式)

下面，使用图12，讲述本发明的第7实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。图12是表示本发明的第7实施方式的发光二极管驱动装置的图形。

本发明的第7实施方式的发光二极管驱动装置的发光二极管驱动用半导体电路，是给图11所示的第6实施方式的结构追加了输入电压检出电路1229。除此之外，本发明的第7实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，与第6实施方式的电路结构及动作内容基本相同。

本发明的第7实施方式的结型FET1108的高电位侧的电压VD和低电位侧的电压VJ，是图3所示的关系。如第1实施方式所述，该关系大致分为2个区域——区域A和区域B。

图3的电压VDSTART，是控制电路112开始对开关元件9进行断续性的通断控制时的结型FET1108的高电位侧的电压VD。在图3中，起动开始电压VDSTART在区域A内，但由于结型FET8(1108)的外观，在起动开始电压VDSTART的值中产生离差。因此，图11所示的第6实施方式的发光二极管驱动装置，使用输入电压检出用的外置部件，虽然能进行某种程度的输入电压检出，但不能高精度地进行输入电压检出。

第7实施方式的发光二极管驱动装置，将输入电压检出电路1229在结型FET1108的低电位侧和AND电路15之间连接。在第7实施方式中，输入电压检出电路1229包含在控制电路112内。如果结型FET1108的低电位侧的电压VJ在所定值以上，输入电压检出电路1229就输出High信号，如果电压VJ小于所定值，则输出Low。将输入电压检出电路1229的输出信号输入AND电路15后，能够减少通断控制的起动开始电压VDSTART的离差。

本发明的第7实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，在本发明的第6实施方式中所示的效果的基础上，还具有下述效果。

(1)由于不需要输入电压检出用的外置部件，所以能够实现小型的高功能的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。

(2)输入电压检出精度高，而且由于在输入电压检出中不需要电阻，所以没有由电阻造成的功率损失。

(第8实施方式)

下面，使用图13，讲述本发明的第8实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。图13是表示本发明的第8实施方式的发光二极管驱动装置的图形。

本发明的第8实施方式的发光二极管驱动装置的发光二极管驱动用半导体电路，具有与平滑电容器3和扼流线圈4的接点连接，输入直流电压Vin的IN端子(第2输入端子)1301。

开关元件块111的结型FET1108的高电位侧和IN端子1301连接，低电位侧和调节器12连接。除此之外，本发明的第8实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，与第7实施方式的电路结构及动作内容基本相同。

在第1～第7实施方式中，在使开关元件9停止动作的期间(保持截止状态)，向发光二极管驱动用半导体电路101的电力供给，成为直流电源Vin→扼流线圈4→发光二极管6→DRAIN端子7→结型FET端子8(或1108)→VCC端子14的路线，所以发光二极管6微弱发光。

与此不同，在第8实施方式的发光二极管驱动装置中，成为直流电源Vin→IN端子1301→结型FET1108→VCC端子14的路线，由于不经过发光二极管6，所以发光二极管不进行微弱发光。

本发明的第8实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，在本发明的第7实施方式中所示的效果的基础上，还具有下述效果。本发明的第8实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，在使开关元件9停止动作的期间(保持截止状态)，能够防止发光二极管6微弱发光。

(第9实施方式)

下面，使用图14及图15，讲述本发明的第9实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。图14是表示本发明的第9实施方式的发光二极管驱动装置的图形。

本发明的第9实施方式的发光二极管驱动装置，和第7实施方式不同之处是，给图12所示的第7实施方式的结构追加了IN端子1401(第4输入端子)和与发光二极管6的阴极端子及IN端子1401之间连接的电阻1430。除此之外，本发明的第9实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，与第7实施方式的电路结构及动作内容基本相同。

电阻1430，是为了变更起动开始电压VDSTART而设置的，外装在发光二极管驱动用半导体电路101上。IN端子1401通过电阻1430做媒介，输入电压(电压VD-电阻1430的电阻值×电流)。

结型FET1108的高电位侧，与IN端子1401连接。在电阻1430的作用下，DRAIN端子7的电压VD和结型FET1108的低电位侧的电压VJ，成为图15所示。

图15示出第9实施方式中DRAIN端子7的电压VD和结型FET1108的低电位侧的电压VJ的关系。在图15中，1501是本发明的第9实施方式中有电阻1430时的VD-VJ特性，301是本发明的第1～第8实施方式中没有电阻1430时的VD-VJ特性。

本发明的第9实施方式的起动开始电压VDSTART，与没有电阻1430的状态301相比，向VD的高电位侧位移。位移量取决于电阻1430的电阻值和流入结型FET1108的电流的乘积。因此，如果变更电阻1430的电阻值，就能很容易地变更起动开始电压VDSTART。

本发明的第9实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，在本发明的第7实施方式中所示的效果的基础上，还具有下述效果。本发明的第9实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，不仅能够调整控制电路112内由输入电压检出电路1229产生的起动开始电压VDSTART的离差，而且能够通过变更外装电阻1430的电阻值，轻易变更起动开始电压VDSTART。

(第10实施方式)

下面，使用图16，讲述本发明的第10实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。图16是表示本发明的第10实施方式的发光二极管驱动装置的图形。

本发明的第10实施方式的发光二极管驱动装置，给图13所示的第8实施方式的结构追加了一端与平滑电容器3和扼流线圈4之间的接点连接、另一端与IN端子1301连接的电阻1630。除此之外，本发明的第9实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，与第7实施方式的电路结构及动作内容基本相同。在第10实施方式中，直流电压Vin通过电阻1630和IN端子1301做媒介，外加给结型FET1108的高电位侧。

本发明的第10实施方式的发光二极管驱动装置，在本发明的第8实施方式中所示的效果的基础上，还具有和图14所示的本发明的第9实施方式同样的效果。就是说，本发明的第10实施方式的起动开始电压VDSTART，在电阻1630的作用下，与没有电阻1630的状态301相比，向VD的高电位侧位移(图15)。位移量取决于电阻1630的电阻值和流入结型FET1108的电流的乘积。因此，如果变更电阻1630的电阻值，就能很容易地变更输入输入电压检出电路1229的电压检出值(VJ)。即能够变更起动开始电压VDSTART。

(第11实施方式)

下面，使用图17，讲述本发明的第11实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。图17是表示本发明的第11实施方式的发光二极管驱动装置的图形。

本发明的第11实施方式的发光二极管驱动装置的发光二极管驱动用半导体电路，是给图14所示的第9实施方式的结构追加了结型FET1731和切换开关1732。除此之外，本发明的第11实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，与第9实施方式的电路结构及动作内容基本相同。

第11实施方式的开关元件块111还具有结型FET1731，结型FET1731的高电位侧，与DRAIN端子7(开关元件9的高电位侧)连接。

第11实施方式的控制电路112还具有切换开关1732。切换开关1732的第1切换开关端子(图17的上侧的端子)，与结型FET1108的低电位侧连接。切换开关1732的第2切换开关端子(图17的下侧的端子)，与新追加的结型FET1731的低电位侧连接。

切换开关1732的输出侧，与调节器12和输入电压检出电路1229连接。切换开关1732，根据输入电压检出电路1229的输出信号，切换第1切换开关端子和第2切换开关端子的连接。

在图17所示的发光二极管驱动装置中，在控制电路112开始对开关元件9进行断续性的通断控制之前，切换开关1732与结型FET1108连接。在与结型FET1108的高电位侧连接的电阻1430的作用下，可以变更起动开始电压VDSTART。

与控制电路112开始对开关元件9进行断续性的通断控制的同时，在输入电压检出电路1229的输出信号的作用下，将切换开关1732和调节器12的连接，从结型FET1108切换成结型FET1731。在结型FET1731的高电位侧和发光二极管6之间，由于没有连接电阻1430，所以能够防止电阻1430造成的功率损失。

本发明的第11实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，在本发明的第9实施方式中所示的效果的基础上，还具有下述效果。本发明的第11实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，在控制电路112开始对开关元件9进行断续性的通断控制之后，没有电阻1430造成的功率损失。

此外，也可以取代将结型FET1731的一端与DRAIN端子7的连接，输入直流电压Vin地连接。例如象图13所示，设置输入直流电压Vin的输入端子1301，将结型FET1731的一端与输入端子1301连接，将另一端与切换开关1732连接。这样，如图13所示的第8实施方式一样，在使开关元件9停止动作的期间，进一步获得防止发光二极管6发出微弱的光的效果。

(第12实施方式)

下面，使用图18，讲述本发明的第12实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。图18是表示本发明的第12实施方式的发光二极管驱动装置的图形。

本发明的第12实施方式的发光二极管驱动装置的发光二极管驱动用半导体电路，是给图16所示的第10实施方式的结构追加了结型FET1731和切换开关1732。除此之外，本发明的第12实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，与第10实施方式的电路结构及动作内容基本相同。

第12实施方式的开关元件块111还具有结型FET1731。结型FET1731的高电位侧，与DRAIN端子7(开关元件9的高电位侧)连接。

第12实施方式的控制电路112还具有切换开关1732。切换开关1732的第1切换开关端子(图18的上侧的端子)，与结型FET1108的低电位侧连接。切换开关1732的第2切换开关端子(图18的下侧的端子)，与新追加的结型FET1731的低电位侧连接。

切换开关1732的输出侧，与调节器12和输入电压检出电路1229连接。切换开关1732，根据输入电压检出电路1229的输出信号，切换第1切换开关端子和第2切换开关端子的连接。

本发明的第12实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，在图16的本发明的第10实施方式中所示的效果的基础上，还具有和用图17所示的本发明的第11实施方式追加的效果相同的效果。就是说，图18所示的第12实施方式的发光二极管驱动装置的控制电路112，在对开关元件9开始断续性的通断控制的同时，还根据输入电压检出电路1229的输出信号，将与切换开关1732的调节器12的连接，从结型FET1108切换成结型FET1731。这样，能够防止开始通断控制后电阻1630造成的功率损失。

此外，也可以取代将结型FET1731的一端与DRAIN端子7的连接，输入直流电压Vin地连接。这时，发光二极管驱动用半导体电路101，在图18的输入端子1301之外，还设置不通过电阻1630做媒介地输入直流电压Vin的输入端子。将结型FET1731与该输入端子和切换开关1732之间连接。这样，在使开关元件9停止动作的期间，进一步获得能够防止发光二极管6发出微弱的光的效果。

(第13实施方式)

下面，使用图19，讲述本发明的第13实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。图19是表示本发明的第13实施方式的发光二极管驱动装置的图形。

本发明的第13实施方式的发光二极管驱动装置，是给图17所示的第11实施方式的结构追加了电阻1933、电阻1934、输入端子INH1936及比较器1935。除此之外，本发明的第13实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，与第11实施方式的电路结构及动作内容基本相同。

电阻1933及电阻1934，与平滑电容器3和扼流线圈4的接点和GND/SOURCE端子10之间连接。电阻1933及电阻1934的接点，与输入端子INH1936连接。输入端子INH1936，被输入比较器13935的负端子。比较器13935的负端子，与内部电路连接，输出端子与AND电路15连接。

在第13实施方式中，电阻1933和电阻1934，外装在发光二极管驱动用半导体电路101上。比较器1935和输入端子INH1936，则被发光二极管驱动用半导体电路101包含。

图19所示的本发明的第13实施方式的发光二极管驱动装置，用电阻1933和电阻1934将直流电压Vin分压。该被分压的电压，输入输入端子INH1936，被比较器1935检出。比较器1935将其与所定值(上限值)进行比较的结果，向AND电路15输出。

这样，本发明可以规定旨在使控制电路112对开关元件9进行断续性的通断控制的IN端子1401或DRAIN端子7的输入电压的上限值。

本发明的第13实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，在本发明的第11实施方式中所示的效果的基础上，还具有下述效果。本发明的第13实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，成为用规定的直流电压Vin以下(的电压)使控制电路112对开关元件9进行断续性的通断控制。例如，即使由于AC电源的离差较大等时，直流电压Vin的上限变大，也因为只给发光二极管驱动装置外加规定的上限值以下的电压值，所以能够防止发光二极管驱动装置的劣化及破损。本发明能够确保更高的安全性。

(第14实施方式)

下面，使用图20，讲述本发明的第14实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。图20是表示本发明的第14实施方式的发光二极管驱动装置的图形。

本发明的第14实施方式的发光二极管驱动装置，是给图18所示的第12实施方式的结构追加了电阻1933、电阻1934、比较器1935及输入端子INH1936。除此之外，本发明的第14实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，与第12实施方式的电路结构及动作内容基本相同。电阻1933、电阻1934、比较器1935及输入端子INH1936，与图19所示的第13实施方式一样，所以不再赘述。

本发明的第14实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，在本发明的第12实施方式中所示的效果的基础上，还具有与图19所示的第13实施方式一样的效果。即本发明的第14实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，成为用规定的直流电压Vin以下(的电压)使控制电路112对开关元件9进行断续性的通断控制。例如，即使由于AC电源的离差较大等时，直流电压Vin的上限变大，也因为只给发光二极管驱动装置外加规定的上限值以下的电压值，所以能够防止发光二极管驱动装置的劣化及破损。本发明能够确保更高的安全性。

(第15实施方式)

下面，使用图21，讲述本发明的第15实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。图21是表示本发明的第15实施方式的发光二极管驱动装置的图形。

第1～第14实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置，通过改变电流ID的峰值，控制流入发光二极管6的电流(电流模式)。

第15实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置，通过改变开关元件9的导通期间，控制流入发光二极管6的电流(电压模式)。

图21所示的本发明的第15实施方式的发光二极管驱动装置，对图5所示的本发明的第2实施方式而言，控制电路112的结构有如下不同。

(1)在漏极电流检出电路113中，用开关元件9的导通电压检出流入开关元件9的电流，但检出基准电压恒定，即流入开关元件9的电流的最大值始终恒定。

(2)第15实施方式的振荡器2126，在输出MAX DUTY信号和CLOCK信号的基础上，还输出锯齿波SAWTOOTH信号。锯齿波SAWTOOTH信号，被输入比较器2127的负端子。比较器2127的正端子与外部连接端子SN521连接，比较器2127比较SAWTOOTH信号和外加给外部端子SN521的电压Vsn，输出比较的结果。比较器2127的输出端子，与OR电路2128连接。OR电路2128，输入比较器2127的输出信号和AND电路19的输出信号，将输出信号向触发器电路18的复位端子输出。采用该结构后，改变对外部端子SN521的输入电压，可以改变开关元件9的导通占空比。就是说，本发明的第15实施方式进行PWM控制。

使用本发明的第15实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置时，如上所述虽然与第2实施方式的结构不同，但各端子的电流·电压波形和图6相同。本发明的第15实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，和图5所示的本发明的第2实施方式具有相同的效果。

(第16实施方式)

下面，使用图22，讲述本发明的第16实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。图22是表示本发明的第16实施方式的发光二极管驱动装置的图形。第16实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，和图21的第15实施方式一样，通过改变开关元件9的导通期间，控制流入发光二极管6的电流(电压模式)。

图22所示的本发明的第16实施方式的发光二极管驱动装置，对图21所示的本发明的第15实施方式而言，开关元件块111和漏极电流检出电路113的结构有如下不同。

(1)在开关元件块111中，将结型FET1108与DRAIN端子7和调节器12之间连接(与图11的第6实施方式相同)。

(2)漏极电流检出电路113在具有比较器13的基础上，还具有开关元件1024和电阻1025(与图10的第5实施方式相同)。

使用本发明的第16实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置时，但各端子的电流·电压波形如图6所示。

本发明的第16实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，具有和图21所示的本发明的第15实施方式相同的效果。本发明的第16实施方式，还具有第5实施方式的效果(开关元件9从截止状态向导通状态过渡时，能够从切换的瞬间正确检出漏极电流ID。)

本发明的第16实施方式的发光二极管驱动用半导体电路及发光二极管驱动装置，适用于以不同的封装构成结型FET1108和开关元件9时。

采用本发明后，能够用高电力变换效率实现小型的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。

采用本发明后，能够实现对于输入电压的变动而言可以高精度地控制流入发光二极管的电流的发光二极管驱动用半导体电路及具有它的发光二极管驱动装置。

本发明可以在使用发光二极管的所有装置、机器中得到利用，特别是作为LED照明机器，十分有用。

以上，以某种的详细程度就适当的实施方式讲述了本发明。但该适当的实施方式的所述内容，在其构成细节上应该有所变化，各要素的组合及顺序的变化，可在不违背权利要求的发明范围及思想的前提下实现。

Claims (15)

1、一种发光二极管驱动用半导体电路，其特征在于：用于控制具有：由电压源外加电源电压的扼流线圈、

与所述扼流线圈串联的一个以上的发光二极管、

一端与所述扼流线圈连接另一端与所述发光二极管连接并将所述扼流线圈产生的反电动势供给所述发光二极管的二极管的发光二极管块，

所述发光二极管驱动用半导体电路，包括：

与所述发光二极管连接的第1输入端子；

具有一端与所述第1输入端子或所述电源电压连接的第1FET、和在所述第1输入端子与接地电位之间连接的第1开关元件的开关元件块；

与所述第1FET的另一端连接，输出基准电压的基准电压端子；

在所述基准电压为所定值以上时输出起动信号，在所述基准电压比所述所定值小时输出停止信号的起动/停止电路；

检出从所述第1输入端子流入所述第1开关元件的电流的电流检出电路；以及

根据所述起动/停止电路的输出信号和所述电流检出电路的输出信号，用所定的振荡频率断续性地对所述第1开关元件进行导通/截止控制，以便使流入所述发光二极管的电流成为恒定的控制电路。

2、如权利要求1所述的发光二极管驱动用半导体电路，其特征在于：所述开关元件块，采用在所述第1输入端子与接地电位之间串联所述第1FET和所述第1开关元件的结构。

3、如权利要求1所述的发光二极管驱动用半导体电路，其特征在于：所述开关元件块，

由在所述第1输入端子与所述基准电压端子之间连接的所述第1FET，和

在所述第1输入端子与接地电位之间连接的所述第1开关元件构成。

4、如权利要求1所述的发光二极管驱动用半导体电路，其特征在于：所述发光二极管驱动用半导体电路，还具有输入所述电压源的电源电压的第2输入端子，

所述开关元件块，

由在所述第2输入端子与所述基准电压端子之间连接的所述第1FET，和

在所述第1输入端子与接地电位之间连接的所述第1开关元件构成。

5、如权利要求1所述的发光二极管驱动用半导体电路，其特征在于：在所述第1FET与所述基准电压端子之间，具有调节器。

6、如权利要求1所述的发光二极管驱动用半导体电路，其特征在于：所述电流检出电路，通过检出所述第1开关元件的导通电压，从而检出所述第1开关元件的电流。

7、如权利要求1所述的发光二极管驱动用半导体电路，其特征在于：将对流入所述第1开关元件的电流而言具有一定的较小的电流比的第2开关元件、和

与所述第2开关元件串联的电阻，

与所述第1开关元件串联后，连接在所述第1输入端子与接地电位之间，

所述电流检出电路，通过检出所述电阻两端的电压，从而检出所述第1开关元件的电流。

8、如权利要求1所述的发光二极管驱动用半导体电路，其特征在于：所述发光二极管驱动用半导体电路，还具有输入检出基准电压的第3输入端子，

所述控制电路，按照从外部输入所述第3输入端子的所述检出基准电压，改变所述第1开关元件的导通期间，从而调整所述发光二极管的发光亮度。

9、如权利要求1所述的发光二极管驱动用半导体电路，其特征在于：所述发光二极管驱动用半导体电路，还具有与所述第1FET的低电位侧连接的输入电压检出电路，

所述控制电路，只在所述输入电压检出电路的检出电压在所定值以上时，对所述第1开关元件断续性地进行导通/截止控制。

10、如权利要求9所述的发光二极管驱动用半导体电路，其特征在于：还具有通过电阻输入所述电源电压或所述发光二极管的输出电压的第4输入端子；

将所述第1FET的高电位侧与所述第4输入端子连接，

利用所述电阻，调整所述输入电压检出电路的检出电压。

11、如权利要求10所述的发光二极管驱动用半导体电路，其特征在于：还具有：与输入所述发光二极管的输出电压的所述第1输入端子或输入所述电源电压的所述第2输入端子连接的第2FET，和

通过切换开关使一端与所述第1FET或所述第2FET中的某一个连接、而另一端与所述调节器连接的切换开关电路；

所述切换开关电路，在所述输入电压检出电路的检出电压比所定值小时，与所述第1FET连接，而在所述检出电压为所定值以上时，与所述第2FET连接。

12、如权利要求1所述的发光二极管驱动用半导体电路，其特征在于：还具有检出所述第1开关元件的温度的过热保护电路，

所述控制电路，在所述过热保护电路检出的温度高于所定温度时，将所述第1开关元件截止。

13、一种发光二极管驱动装置，其特征在于，具备：

具有由电压源外加电源电压的扼流线圈、与所述扼流线圈串联的一个以上的发光二极管、以及一端与所述扼流线圈连接另一端与所述发光二极管连接并将所述扼流线圈产生的反电动势供给所述发光二极管的二极管的发光二极管块；和

控制所述发光二极管块的权利要求1～12任一项所述的发光二极管驱动用半导体电路。

14、如权利要求13所述的发光二极管驱动装置，其特征在于：所述发光二极管块，还具有防止给所述发光二极管外加反向电压的反向电压击穿防止电路。

15、如权利要求13所述的发光二极管驱动装置，其特征在于：所述二极管的反向恢复时间在100nse以下。

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