JP2013219356A - 発光ダイオード駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光ダイオード駆動回路を提供する。
【解決手段】コントローラ23、スイッチ30、コンデンサ29、および少なくとも一つの発光ダイオード27を備える。コントローラ23の入力端の電圧が発光ダイオード27の順方向バイアス電圧を上回る場合、コントローラ23より発生する第1制御信号がスイッチ30に伝送され、スイッチ30によって電源21とコントローラ23及び発光ダイオード27との間が導通される。入力電圧によって発光ダイオード27の発光を駆動されると同時にコンデンサ29を充電する。また、コントローラ23の入力電圧が発光ダイオード27の順方向バイアス電圧を下回る場合、コントローラ23より発生する第2制御信号がスイッチ30に伝送され、スイッチ30によってコンデンサ29と発光ダイオード27との間のみが導通される。コンデンサ29の放電電圧により、発光ダイオード27が駆動される。
【選択図】図4
【解決手段】コントローラ23、スイッチ30、コンデンサ29、および少なくとも一つの発光ダイオード27を備える。コントローラ23の入力端の電圧が発光ダイオード27の順方向バイアス電圧を上回る場合、コントローラ23より発生する第1制御信号がスイッチ30に伝送され、スイッチ30によって電源21とコントローラ23及び発光ダイオード27との間が導通される。入力電圧によって発光ダイオード27の発光を駆動されると同時にコンデンサ29を充電する。また、コントローラ23の入力電圧が発光ダイオード27の順方向バイアス電圧を下回る場合、コントローラ23より発生する第2制御信号がスイッチ30に伝送され、スイッチ30によってコンデンサ29と発光ダイオード27との間のみが導通される。コンデンサ29の放電電圧により、発光ダイオード27が駆動される。
【選択図】図4
Description
本発明は発光ダイオード駆動回路に関する。
発光ダイオード(Light Emitting Diode)は半導体材料からなる発光素子であり、発光ダイオード材料の特性を利用することによって、電気エネルギーを容易に光エネルギーに変換する。発光ダイオードは、小さい体積、長い使用寿命、低い駆動電圧、速い反応速度などの長所を有し、発光ダイオードは各種製品に結合することができるため、照明及び表示などの分野で大量に応用されている。
従来の発光ダイオード駆動回路の構造を図1に示す。発光ダイオード駆動回路100は電源11と、少なくとも一つの発光ダイオード13とを含む。電源11より発生したパルスの直流電圧が、発光ダイオード13を駆動する。
図1および図2に示すように、電源11より発生する入力電圧VINは時間によって、周期的に変化する。そこで、入力電圧VINが発光ダイオード13の順方向バイアス電圧VFを超えるとき、図2のS=1に示すように、各発光ダイオード13は電源11によって駆動され発光可能である。これに対して、入力電圧VINが発光ダイオード13の順方向バイアス電圧VFを下回るとき、図2のS=0に示すように、各発光ダイオード13は電源11によって発光することができない。
さらに、図1と図3に示すように、業者は発光ダイオード13を継続的に発光させるため、発光ダイオード駆動回路100にコンデンサ15を設ける。電源11によって発光ダイオード13の発光を駆動すると同時に、コンデンサ15を充電し、電気エネルギーVCを蓄積することができる。これにより、発光ダイオードの回路100は、入力電圧VINおよび蓄積された電気エネルギーVCと、を合計したリプル電圧(VIN+VC)により、発光ダイオード13を駆動し、図3に示すS=1ように、発光ダイオード13の発光状態を継続的に維持することができる。
前述した発光ダイオードの回路100にコンデンサ15を設けた後、発光ダイオード13を駆動し発光状態を維持することはできるが、前述の回路設計において、電源11が高電位のとき(例えば、入力電圧VINが発光ダイオード13順方向バイアス電圧VFを上回る)、コンデンサ15が継続に放電するため、エネルギーがむだとなる。
さらに、発光ダイオード13に充分な駆動電源を提供するため、リプル電圧(VIN+VC)を長時間の高電位に維持する必要があり、エネルギーを蓄積するために大容量のコンデンサ15が必要である。しかし、大容量のコンデンサ15として、電解コンデンサが使用されている。電解コンデンサは高コスト、破損しやすいという欠点があるため、発光ダイオード駆動回路100の回路コストおよび品質を影響する。
従来の発光ダイオード駆動回路は、大容量のコンデンサを使用しなければ発光ダイオードの発光を継続させることができない。
本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小容量、低コストのコンデンサにより、発光ダイオードの発光時間を有効に延長可能である発光ダイオード駆動回路を提供することにある。
本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小容量、低コストのコンデンサにより、発光ダイオードの発光時間を有効に延長可能である発光ダイオード駆動回路を提供することにある。
本発明による発光ダイオード駆動回路は、コントローラと、スイッチと、コンデンサと、少なくとも一つの発光ダイオードと、を備える。コンデンサおよび発光ダイオードはスイッチを介して、電源に並列接続されている。コントローラの入力端はスイッチと電源との間に接続されている。コントローラは電源より供給される入力電圧の検出を行う。入力端の電圧が発光ダイオードの順方向バイアス電圧を上回ることがコントローラによって判断された場合、コントローラより第1制御信号を発生し、第1制御信号がコントローラの出力端を介してスイッチに伝送され、スイッチによって電源とコントローラ及び発光ダイオードとの間が導通される。入力電圧によって発光ダイオードの発光を駆動されると同時にコンデンサの充電を行う。また、入力電圧が発光ダイオードの順方向バイアス電圧を下回ることがコントローラによって判断された場合、コントローラより第2制御信号を発生し、第2制御信号がコントローラの出力端を介してスイッチに伝送され、スイッチによってコンデンサと発光ダイオードとの間のみが導通される。コンデンサの放電電圧により、発光ダイオードが駆動される。これにより、発光ダイオード駆動回路に容量の小さい、かつ低コストのコンデンサのみを取り付けることで、発光ダイオードの発光時間を増やせることができ、回路のコストを低減することができる。
また、本発明による発光ダイオード駆動回路は、少なくとも一つの発光ダイオードと、一つのコンデンサと、スイッチと、コントローラと、を備える。コンデンサおよび発光ダイオードはスイッチを介して、電源に並列接続されている。コントローラは、入力端がスイッチに接続されており、スイッチ内部の負荷電流の検出を行う。負荷電流が所定の電流値を上回ることがコントローラによって判断された場合、コントローラより第1制御信号を発生し、第1制御信号がコントローラの出力端を介して、スイッチに伝送され、スイッチにより電源とコンデンサおよび発光ダイオードと間が導通される。電源の入力電圧によって、発光ダイオードを駆動すると同時に、コンデンサに充電を行う。負荷電流が所定の電流値を下回ることがコントローラによって判断された場合、コントローラより第2制御信号を発生し、第2制御信号が出力端を介してスイッチに伝送され、スイッチによりコンデンサと発光ダイオードと間のみが導通され、コンデンサの放電電圧によって発光ダイオードを駆動する。
また、本発明による発光ダイオード駆動回路は、少なくとも一つの発光ダイオードと、一つのコンデンサと、第1スイッチと、第2スイッチと、コントローラと、を備える。コンデンサの正極と発光ダイオードの正極はそれぞれ第1スイッチを介して、電源の正極に接続される。第1スイッチはコンデンサの放電電流が電源に逆流することを防止すると共に、放電電流が発光ダイオードに流れることを確保することができる。コンデンサの負極と発光ダイオードの負極とはそれぞれ第2スイッチを介して電源の負極に接続される。コントローラは、入力端が第1スイッチと電源の正極と間に接続され、電源より提供される入力電圧の検出を行う。入力電圧が発光ダイオードの順方向バイアス電圧を上回ることがコントローラによって判断された場合、コントローラより第1制御信号を発生する。第1制御信号はコントローラの出力端を介して、第2スイッチに伝送される。第2スイッチによりコンデンサと発光ダイオードと間が導通され、入力端の電圧が発光ダイオードを駆動すると同時に、コンデンサを充電することができる。これに対して、入力電圧が発光ダイオードの順方向バイアス電圧を下回ることがコントローラによって判断された場合、コントローラより第2制御信号を発生する。第2制御信号は、出力端を介して第2スイッチに伝送される。第2スイッチによりコンデンサと発光ダイオードとの間のみが導通され、コンデンサの放電電圧により、発光ダイオードが駆動される。
また、本発明による発光ダイオード駆動回路は、少なくとも一つの発光ダイオードと、一つのコンデンサと、第1スイッチと、第2スイッチと、コントローラと、を備える。コンデンサの正極と発光ダイオードの正極とはそれぞれ第1スイッチを介して、電源の正極に接続される。第1スイッチはコンデンサの放電電流が電源に逆流することを防止すると共に、放電電流が発光ダイオードに流れることを確保することができる。コンデンサの負極と発光ダイオードの負極とはそれぞれ第2スイッチを介して、電源の負極に接続される。コントローラは、入力端が第2スイッチに接続されており、第2スイッチ内部の負荷電流の検出を行う。負荷電流が所定の電流値を上回ることがコントローラによって判断された場合、コントローラにより第1制御信号を発生する。第1制御信号がコントローラの出力端を介して第2スイッチに伝送され、第2スイッチによって電源をコンデンサと発光ダイオードと間が導通され、電源より提供する入力電圧によって、発光ダイオードを駆動すると同時に、コンデンサの充電を行う。これに対して、負荷電流が所定の電流値を下回ることがコントローラによって判断された場合、コントローラより第2制御信号を発生する。第2制御信号が出力端を介して第2スイッチに伝送され、第2スイッチによりコンデンサと発光ダイオードと間のみが導通され、コンデンサの放電電圧により、発光ダイオードが駆動される。
本発明の技術特徴、回路構造及び目的のさらなる認識と理解を図るため、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第一実施形態)
本発明の第一実施形態による発光ダイオード駆動回路を図4に示す。図4に示すように、本実施形態において、発光ダイオード駆動回路200は、電源21と、コントローラ23と、スイッチ30と、少なくとも一つの発光ダイオード27と、コンデンサ29と、を備える。
本発明の第一実施形態による発光ダイオード駆動回路を図4に示す。図4に示すように、本実施形態において、発光ダイオード駆動回路200は、電源21と、コントローラ23と、スイッチ30と、少なくとも一つの発光ダイオード27と、コンデンサ29と、を備える。
そのうち、電源21より直流の入力電圧が供給される。コンデンサ29と発光ダイオード27とは、それぞれスイッチ30を介して、電源21に並列接続されている。コントローラ23は、入力端がスイッチ30と電源21と間に接続されており、電源21より供給される入力電圧の検出を行う。入力電圧が発光ダイオードの順方向バイアス電圧を上回ることがコントローラ23によって判断された場合、コントローラ23より第1制御信号を発生する。第1制御信号は、コントローラ23の出力端を介して、スイッチ30に伝送される。すると、スイッチ30によって電源21とコンデンサ29および発光ダイオード27と間が導通される。入力電圧によって、発光ダイオード27が駆動されると同時に、コンデンサ29に対して充電が行われる。
これに対して、入力電圧が発光ダイオードの順方向バイアス電圧を下回ることがコントローラ23によって判断された場合、コントローラ23は第2制御信号を発生する。第2制御信号は、コントローラ23の出力端を介して、スイッチ30に伝送される。すると、スイッチ30によってコンデンサ29と発光ダイオード27と間のみが接続され、コンデンサ29の放電電圧によって、発光ダイオード27が駆動される。これにより、発光ダイオード駆動回路200は、容量が小さくなり、低コストのコンデンサ29のみを取り付ければ、発光ダイオード27の発光時間を増やすことができ、回路のコストを低減することができる。
引き続き図4に示すように、本実施形態において、スイッチ30は、第1ダイオード221と、第2ダイオード222と、トランジスタースイッチ24とを含む。第1ダイオード221および第2ダイオード222の正極は電源21の正極に接続され、トランジスタースイッチ24の入力部と出力部とはそれぞれ第1ダイオード221、第2ダイオード222の負極に接続されている。トランジスタースイッチ24の制御部が第1制御信号を受信したとき、トランジスタースイッチ24が入力部と出力部との間の電流の流れを遮断し、トランジスタースイッチ24の制御部が第2制御信号を受信したとき、トランジスタースイッチ24が入力部と出力部との間を導通する。
ここで、特に説明すべきことは図4に示す本発明の第一実施形態において、トランジスタースイッチ24はN型酸化金属半導体電界効果トランジスター(Metal−Oxide−Semiconductor Field−Effect Transistor, MOSFET)であり、かつ制御部は酸化金属半導体電界効果トランジスターのドレイン電極とソース電極である。ただし、係るトランジスタースイッチ24はP型酸化金属半導体電界効果トランジスターまたはバイポーラ接合トランジスター(bipolar junction transistor, BJT)を使用することもできる。一例として、P型酸化金属半導体電界効果トランジスターを使用するとき、制御部をゲート極とし、入力部と出力部はそれぞれソース電極とドレイン電極とする。さらに、NPN型バイポーラ接合トランジスターを使用するときは、制御部をベースとし、入力部と出力部をそれぞれ集電極とエミッタとする。すなわち、前述の入力部と出力部は、電流がスイッチ30における流れ方向を表すのみであり、実施するときは様々な材質のトランジスターの特性にしたがって調整することができる。
これにより、本発明の発光ダイオード駆動回路200は、コントローラ23の制御により、電源21より発生する入力電圧が発光ダイオード27の順方向バイアス電圧を下回るときのみ、スイッチ30によってコンデンサ29と発光ダイオード27との間が導通され、充電されたコンデンサ29により、発光ダイオード27を駆動することができる。よって、業者は小容量、低コストのコンデンサ(例えば、固体コンデンサ)をコンデンサ29として使用すれば、発光ダイオード27の発光を継続でき駆動回路200のコストを大幅に低減することができる。
(第二実施形態)
前述の実施例は、電圧検出による技術を利用しているが、電流検出による技術を使用しても良い。本発明の第二実施形態の発光ダイオード駆動回路を図5に示す。本実施形態の発光ダイオード駆動回路201において、コントローラ23の入力端とスイッチ30´とが接続されている。スイッチ30´内部の負荷電流が所定の電流値を上回ることがコントローラ23によって判断された場合、コントローラ23がスイッチ30´を制御し、電源21とコンデンサ29および発光ダイオード27との間を導通する。すると、電源21により、発光ダイオード27を駆動すると同時に、コンデンサ29の充電を行う。これに対して、負荷電流が所定の電流値を下回ることがコントローラ23によって判断された場合、コントローラ23がスイッチ30´を制御し、コンデンサ29と発光ダイオード27との間のみを導通する。すると、コンデンサ29により、発光ダイオード27が駆動される。
前述の実施例は、電圧検出による技術を利用しているが、電流検出による技術を使用しても良い。本発明の第二実施形態の発光ダイオード駆動回路を図5に示す。本実施形態の発光ダイオード駆動回路201において、コントローラ23の入力端とスイッチ30´とが接続されている。スイッチ30´内部の負荷電流が所定の電流値を上回ることがコントローラ23によって判断された場合、コントローラ23がスイッチ30´を制御し、電源21とコンデンサ29および発光ダイオード27との間を導通する。すると、電源21により、発光ダイオード27を駆動すると同時に、コンデンサ29の充電を行う。これに対して、負荷電流が所定の電流値を下回ることがコントローラ23によって判断された場合、コントローラ23がスイッチ30´を制御し、コンデンサ29と発光ダイオード27との間のみを導通する。すると、コンデンサ29により、発光ダイオード27が駆動される。
前述の第一実施形態に比べて、本実施例の発光ダイオード駆動回路201は限流ユニット26(例えば、限流スイッチ、抵抗器)をさらに含むほか、スイッチ30´は、第1ダイオード221、第2ダイオード222、およびトランジスタースイッチ24より構成される。限流ユニット26は、一端が第2ダイオード222の負極に接続されており、電流が流れると、負荷電流を発生する。負荷電流は、コントローラ23の入力端に供給される。トランジスタースイッチ24の入力部および出力部は、それぞれ第1ダイオード221の負極および限流ユニット26の他端に接続されている。制御部は、コントローラ23の出力端に接続されている。負荷電流が所定の電流値を上回ることがコントローラ23によって判断された場合、電源21の入力電圧が発光ダイオード27を駆動することができることを意味し、よって、コントローラ23が第1制御信号を発生する。これに対して、負荷電流が所定の電流値を下回るときは、現在の電源21の入力電圧が発光ダイオード27を駆動するのに不足しており、コントローラ23より第2制御信号を発生する。
トランジスタースイッチ24が第1制御信号を受信したとき、トランジスタースイッチ24によって、入力部と出力部との間の電流の流れが遮断され、トランジスタースイッチ24が第2制御信号を受信したとき、トランジスタースイッチ24によって、入力部と出力部との間が導通される。このように、前述の実施形態のように、スイッチ制御方式により、発光ダイオード27の発光を持続することができる。
(第三実施形態)
本発明の第三実施形態による発光ダイオード駆動回路の模式図を図6に示す。図6に示すように、本実施形態において、発光ダイオード駆動回路202は、電源21と、コントローラ23と、第1スイッチ31と、第2スイッチ32と、少なくとも一つの発光ダイオード27と、一つのコンデンサ29と、を備える。そのうち、コンデンサ29の正極と発光ダイオード27の正極とはそれぞれ第1スイッチ31を介して電源21の正極に接続されている。第1スイッチ31はコンデンサ29の放電電流が電源21に逆流することを防止することができ、放電電流が発光ダイオード27に流れることを確保することができる。コンデンサ29の負極と発光ダイオード27の負極とはそれぞれ第2スイッチ32を介して、電源21の負極に接続されている。
本発明の第三実施形態による発光ダイオード駆動回路の模式図を図6に示す。図6に示すように、本実施形態において、発光ダイオード駆動回路202は、電源21と、コントローラ23と、第1スイッチ31と、第2スイッチ32と、少なくとも一つの発光ダイオード27と、一つのコンデンサ29と、を備える。そのうち、コンデンサ29の正極と発光ダイオード27の正極とはそれぞれ第1スイッチ31を介して電源21の正極に接続されている。第1スイッチ31はコンデンサ29の放電電流が電源21に逆流することを防止することができ、放電電流が発光ダイオード27に流れることを確保することができる。コンデンサ29の負極と発光ダイオード27の負極とはそれぞれ第2スイッチ32を介して、電源21の負極に接続されている。
引き続き図6を参照する。コントローラ23は、入力端が第1スイッチ31と電源21の正極と間に接続されており、電源21より供給される入力電圧の検出を行う。入力電圧が発光ダイオード27の順方向バイアス電圧を上回ることがコントローラ23によって判断された場合、コントローラ23より第1制御信号を発生する。第1制御信号は、コントローラ23の出力端を介して、第2スイッチ32に伝送される。すると、第2スイッチ32によって電源21とコンデンサ29および発光ダイオード27との間が導通され、入力電圧によって、発光ダイオード27が駆動され、コンデンサ29に対して充電を行う。
これに対して、入力電圧が発光ダイオード27の順方向バイアス電圧を下回ることがコントローラ23によって判断された場合、コントローラ23より第2制御信号を発生する。第2制御信号は、コントローラ23の出力端を介して、第2スイッチ32に伝送される。すると、第2スイッチ32によりコンデンサ29と発光ダイオード27との間のみが導通される。よって、コンデンサ29に蓄積された電気エネルギーが発光ダイオード27に放電され発光ダイオード27を駆動する。
引き続き図6に示すように、本実施形態において、第1スイッチ31は、第1ダイオード221と、第2ダイオード222とを含む。第1ダイオード221は、正極が電源21の正極に接続され、負極がコンデンサ29の正極に接続される。第2ダイオード222は、正極が電源21の正極に接続され、負極がコンデンサ29の正極および発光ダイオード27の正極に接続される。第2スイッチ32は、第3ダイオード223と、第4ダイオード224と、トランジスタースイッチ25とを含む。
第3ダイオード223は、正極が発光ダイオード27の負極に接続され、負極が電源21の負極に接続される。第4ダイオード224は、正極がコンデンサ29の負極に接続され、負極が電源21の負極に接続される。トランジスタースイッチ25は、入力部が発光ダイオード27の負極および第4ダイオード224の正極に接続され、制御部がコントローラ23の出力端に接続されている。トランジスタースイッチ25の制御部が第1制御信号を受信したとき、トランジスタースイッチ25が入力部と出力部との間の電流の流れを遮断し、トランジスタースイッチ25の制御部が第2制御信号を受信したとき、トランジスタースイッチ25が入力部と出力部との間を導通する。
(第四実施形態)
本発明の第四実施形態による発光ダイオード駆動回路の模式図を図7に示す。図7に示すように、発光ダイオード駆動回路203は、電源21と、コントローラ23と、第1スイッチ31´と、第2スイッチ32´と、発光ダイオード27と、コンデンサ29と、を備える。コンデンサ29の正極および発光ダイオード27の正極は、それぞれ第1スイッチ31´を介して、電源21の正極に接続される。第1スイッチ31´によって、コンデンサ29の放電電流が電源21に逆流することを防止することができ、放電電流が発光ダイオード27に流れることを確保することができる。
本発明の第四実施形態による発光ダイオード駆動回路の模式図を図7に示す。図7に示すように、発光ダイオード駆動回路203は、電源21と、コントローラ23と、第1スイッチ31´と、第2スイッチ32´と、発光ダイオード27と、コンデンサ29と、を備える。コンデンサ29の正極および発光ダイオード27の正極は、それぞれ第1スイッチ31´を介して、電源21の正極に接続される。第1スイッチ31´によって、コンデンサ29の放電電流が電源21に逆流することを防止することができ、放電電流が発光ダイオード27に流れることを確保することができる。
引き続き、コンデンサ29の負極および発光ダイオード27の負極はそれぞれ第2スイッチ32´を介して、電源21の負極に接続される。コントローラ23は、入力端が第2スイッチ32´に接続されており、第2スイッチ32´内部の負荷電流の検出を行う。負荷電流が所定の電流値を上回ることがコントローラ23によって判断された場合、現時点の電源21は発光ダイオード27を駆動するための充分な入力電圧を有することを示し、コントローラ23より第1制御信号を発生する。第2スイッチ32´によって電源21とコンデンサ29および発光ダイオード27と間を導通することによって、電源21により、発光ダイオード27を駆動すると同時、コンデンサ29に対して充電する。
これに対して、負荷電流が所定の電流値を下回ることがコントローラ23によって判断された場合、電源21の現時点の電圧が発光ダイオード27を駆動するのに不十分であることを示し、コントローラ23より第2制御信号を発生する。第2制御信号は出力端を介して第2スイッチ32´に伝送される。すると、第2スイッチ32´によりコンデンサ29と発光ダイオード27との間のみが導通され、コンデンサ29の放電電圧によって、発光ダイオード27が駆動される。
引き続き図7に示すように、本実施形態において、第1スイッチ31´は、第1ダイオード221と、第2ダイオード222とを含む。第1ダイオード221は、正極が電源21の正極に接続され、負極がコンデンサ29の正極に接続される。第2ダイオード222は、正極が電源21の正極に接続され、負極がそれぞれコンデンサ29の正極および発光ダイオード27の正極に接続される。第2スイッチ32´は、限流単元26と、第3ダイオード223と、第4ダイオード224と、トランジスタースイッチ25とを含む。
限流ユニット26は、一端が発光ダイオード27の負極に接続されており、電流が流れると負荷電流を発生する。負荷電流はコントローラ23の入力端に供給される。第3ダイオード223は、正極が限流単元26の他端に接続され、負極が電源21の負極に接続される。第4ダイオード224は、正極がコンデンサ29の負極に接続され、負極が電源21の負極に接続される。トランジスタースイッチ25は、入力部および出力部がそれぞれ発光ダイオード27の負極、および、第4ダイオード224の正極に接続され、制御部がコントローラ23の出力端に接続されている。制御部が第1制御信号を受信したとき、トランジスタースイッチ25より入力部と出力部との間の電流の流れが遮断され、制御部が第2制御信号を受信したとき、トランジスタースイッチ25より入力部と出力部との間が導通される。このように、電流を検出する方式により、前述の実施形態と同等の効果を得ることができる。
前述のとおり、本発明による実施形態の発光ダイオード駆動回路200、201、202、203は、電源21が低電位のときのみ、コンデンサ29を制御して発光ダイオード27に放電している。よって、業者は、低容量、低コストのコンデンサをコンデンサ29として使用することができる。これにより、発光ダイオード27の発光時間を長くすることができるほか、発光ダイオード駆動回路200、201、202、203の生産コストを低減することができる。
以上に説明したものは、本発明の実施形態であり、本発明に何らの制限を加わるものではない。よって、本発明の特許請求範囲に記載された形状、構造、特長および精神による変更と修飾は、本発明の特許請求範囲に含むものである。
200、201、202、203・・・発光ダイオード駆動回路、
21・・・電源、
221・・・第1ダイオード、
222・・・第2ダイオード、
223・・・第3ダイオード、
224・・・第4ダイオード、
23・・・コントローラ、
24、25・・・トランジスタースイッチ、
26・・・限流単元、
27・・・発光ダイオード、
29・・・コンデンサ、
30、30´・・・スイッチ、
31、31´・・・第1スイッチ、
32、32´・・・第2スイッチ。
21・・・電源、
221・・・第1ダイオード、
222・・・第2ダイオード、
223・・・第3ダイオード、
224・・・第4ダイオード、
23・・・コントローラ、
24、25・・・トランジスタースイッチ、
26・・・限流単元、
27・・・発光ダイオード、
29・・・コンデンサ、
30、30´・・・スイッチ、
31、31´・・・第1スイッチ、
32、32´・・・第2スイッチ。
Claims (12)
- 少なくとも一つの発光ダイオードと、
一つのコンデンサと、
前記コンデンサおよび前記発光ダイオードと電源との間に設けられているスイッチと、
入力端が前記スイッチと前記電源の正極と間に接続されており、出力端が前記スイッチに接続されており、前記電源より供給される入力電圧を検出するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記入力電圧が前記発光ダイオードの順方向バイアス電圧を上回る場合、第1制御信号を発生し、当該第1制御信号を前記スイッチに伝送し、前記スイッチにより前記電源と前記コンデンサおよび前記発光ダイオードとの間を導通し、前記入力電圧により、前記発光ダイオードを駆動すると共に、前記コンデンサを充電する制御を行い、
前記入力電圧が前記発光ダイオードの順方向バイアス電圧を下回る場合、第2制御信号を発生し、当該第2制御信号が前記スイッチに伝送され、前記スイッチにより前記コンデンサと前記発光ダイオードとの間のみを導通し、前記コンデンサの放電電流により、前記発光ダイオードを駆動する制御を行うことを特徴とする発光ダイオード駆動回路。 - 前記スイッチは、
正極が前記電源の正極に接続されている第1ダイオードと、
正極が前記電源の正極に接続されている第2ダイオードと、
入力部および出力部がそれぞれ前記第1ダイオードおよび前記第2ダイオードの負極に接続されており、制御部が前記コントローラの前記出力端に接続されており、前記制御部が前記第1制御信号を受信したとき、前記入力部と前記出力部との間の電流の流れを遮断し、前記制御部が前記第2制御信号を受信したとき、前記入力部と前記出力部と間の電流を導通するトランジスタースイッチと、を有することを特徴とする請求項1記載の発光ダイオード駆動回路。 - 少なくとも一つの発光ダイオードと、
一つのコンデンサと、
前記コンデンサおよび前記発光ダイオードと電源との間に設けられているスイッチと、
入力端および出力端が前記スイッチに接続されており、前記スイッチ内部の負荷電流の検出を行うコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記負荷電流が所定の電流値を上回る場合、第1制御信号を発生し、前記第1制御信号が前記スイッチに伝送され、前記スイッチにより前記電源と前記コンデンサおよび前記発光ダイオードとの間を導通し、前記電源の入力電圧によって、前記発光ダイオードを駆動すると共に、前記コンデンサを充電する制御を行い、
前記負荷電流が所定の電流値を下回る場合、第2制御信号を発生し、前記第2制御信号が前記スイッチに伝送され、前記スイッチにより前記コンデンサと前記発光ダイオードとの間のみを導通し、前記コンデンサの放電電圧により、前記発光ダイオードを駆動する制御を行うことを特徴とする発光ダイオード駆動回路。 - 前記スイッチは、
正極が前記電源の正極に接続されている第1ダイオードと、
正極が前記電源の正極に接続されている第2ダイオードと、
一端が前記第2ダイオードの負極に接続され、電流が流れると負荷電流を発生し、前記負荷電流を前記コントローラの前記入力端に供給する限流ユニットと、
入力部および出力部がそれぞれ前記第1ダイオードの負極および前記限流ユニットの他端に接続され、制御部が前記コントローラの前記出力端に接続されており、前記制御部が前記第1制御信号を受信したとき、前記入力部と前記出力部との間の電流の流れを遮断し、前記制御部が前記第2制御信号を受信したとき、前記入力部と前記出力部と間の電流を導通するトランジスタースイッチと、を有することを特徴とする請求項3記載の発光ダイオード駆動回路。 - 前記限流ユニットは限流スイッチまたは抵抗器であることを特徴とする請求項4記載の発光ダイオード駆動回路。
- 少なくとも一つの発光ダイオードと、
一つのコンデンサと、
前記コンデンサの正極および前記発光ダイオードの正極と前記電源の正極との間に設けられ、前記コンデンサの放電電流が前記電源に逆流することを抑制し、前記コンデンサの放電電流が前記発光ダイオードに流れることを確保する第1スイッチと、
前記コンデンサの負極と前記電源の負極との間に設けられている第2スイッチと、
入力端が前記第1スイッチと前記電源の正極と間に接続され、前記電源の入力電圧の検出を行うコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記入力電圧が前記発光ダイオードの順方向バイアス電圧を上回る場合、第1制御信号を発生し、当該第1制御信号が前記第2スイッチに伝送され、前記第2スイッチにより前記電源と前記コンデンサおよび前記発光ダイオードと間を導通し、前記入力電圧により、前記発光ダイオードを駆動すると共に、前記コンデンサを充電する制御を行い、
前記入力電圧が前記発光ダイオードの順方向バイアス電圧を下回る場合、第2制御信号を発生し、当該第2制御信号が前記第2スイッチに伝送され、前記第2スイッチにより前記コンデンサと前記発光ダイオードとの間のみが導通し、前記コンデンサの放電電流により、前記発光ダイオードを駆動する制御を行うことを特徴とする発光ダイオード駆動回路。 - 前記第1スイッチは、
正極が前記電源の正極に接続され、負極が前記コンデンサの正極に接続される第1ダイオードと、
正極が前記電源の正極に接続され、負極が前記コンデンサの正極および前記発光ダイオードの正極に接続される第2ダイオードと、を有することを特徴とする請求項6記載の発光ダイオード駆動回路。 - 前記第2スイッチは、
正極が前記発光ダイオードの負極に接続され、負極が前記電源の負極に接続される第3ダイオードと、
正極が前記コンデンサの負極に接続され、負極が前記電源の負極に接続される第4ダイオードと、
入力部および出力部がそれぞれ前記第3ダイオードおよび前記第4ダイオードの正極に接続され、制御部が前記コントローラの出力端に接続され、前記制御部が前記第1制御信号を受信したとき、前記入力部と前記出力部との間の電流の流れを遮断し、前記制御部が前記第2制御信号を受信したとき、前記入力部と前記出力部との間の電流を導通するトランジスタースイッチと、を有することを特徴とする請求項7記載の発光ダイオード駆動回路。 - 少なくとも一つの発光ダイオードと、
一つのコンデンサと、
前記コンデンサの正極および前記発光ダイオードの正極と前記電源の正極との間に設けられ、前記コンデンサの放電電流が前記電源に逆流することを抑制し、前記コンデンサの放電電流が前記発光ダイオードに流れることを確保する第1スイッチと、
前記コンデンサの負極と前記電源の負極との間に設けられている第2スイッチと、
入力端が前記第2スイッチに接続され、前記第2スイッチ内部の負荷電流の検出を行うコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記負荷電流が所定の電流値を上回る場合、第1制御信号を発生し、前記第1制御信号が前記第2スイッチに伝送され、前記第2スイッチによって前記電源と前記コンデンサおよび前記発光ダイオードと間が導通し、前記電源の入力電圧によって、前記発光ダイオードを駆動すると共に、前記コンデンサを充電する制御を行い、
前記負荷電流が所定の電流値を下回る場合、第2制御信号を発生し、前記第2制御信号が前記第2スイッチに伝送され、前記第2スイッチによって前記コンデンサと前記発光ダイオードとの間のみが導通し、前記コンデンサの放電電圧により、前記発光ダイオードの発光を駆動する制御を行うことを特徴とする発光ダイオード駆動回路。 - 前記第1スイッチは、
正極が前記電源の正極に接続され、負極が前記コンデンサの正極に接続される第1ダイオードと、
正極が前記電源の正極に接続され、負極が前記コンデンサの正極および前記発光ダイオードの正極に接続される第2ダイオードと、を有することを特徴とする請求項9記載の発光ダイオード駆動回路。 - 前記第2スイッチは、
一端が前記発光ダイオードの負極に接続されており、電流が流れると前記コントローラの入力端に供給する負荷電流を発生する限流ユニットと、
正極が前記限流単元の他端に接続され、負極が前記電源の負極に接続される第3ダイオードと、
正極が前記コンデンサの負極に接続され、負極が前記電源の負極に接続される第4ダイオードと、
入力部および出力部がそれぞれ前記第3ダイオードおよび前記第4ダイオードの正極に接続され、制御部が前記コントローラの前記出力端に接続されており、前記制御部が第1制御信号を受信したときに前記入力部と前記出力部と間の電流の流れを遮断し、前記制御部が第2制御信号を受信したときに前記入力端と前記出力端と間の電流を導通するトランジスタースイッチと、を有することを特徴とする請求項10記載の発光ダイオード駆動回路。 - 前記限流ユニットは限流スイッチまたは抵抗器であることを特徴とする請求項11記載の発光ダイオード駆動回路。
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