CN103270609A - 发光二极管用驱动电路以及led光源 - Google Patents

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Abstract

提供一种即使在提供了低于规定值的输入电压的情况下也能够可靠地熄灭LED的发光二极管用驱动电路以及LED光源。一种用于将LED(2)进行点亮的发光二极管用驱动电路(1)，具备：逆变器(20)，其输出用于驱动LED(2)的电力；以及逆变器控制电路(30)，其用于控制逆变器(20)的动作，其中，逆变器控制电路(30)在输入到该逆变器控制电路(30)的直流电压小于规定值的情况下使逆变器(20)的动作停止。

Description

发光二极管用驱动电路以及LED光源
技术领域
本发明涉及一种发光二极管用驱动电路以及具备该发光二极管用驱动电路的LED光源。
背景技术
发光二极管(LED：Light Emitting Diode)由于高效率且寿命长，因此作为如以往已知的荧光灯、白炽灯泡那样的照明装置等的各种装置中的新的光源而受到期待，正在推进使用了LED的LED光源的研究开发。另外，与之相伴地还正在推进用于驱动LED的发光二极管用驱动电路的开发。
以往，作为这种发光二极管用驱动电路而提出了如图4所示那样的发光二极管驱动装置(专利文献1)。图4是表示专利文献1所公开的涉及以往的发光二极管驱动装置的电路结构的图。
如图4所示，涉及以往的发光二极管驱动装置100是用于使LED200点亮的LED用驱动电路，该LED用驱动电路具备整流电路110和发光二极管驱动用半导体电路120，还具备平滑电容器111、扼流线圈(choke coil)112以及二极管113。
整流电路110是由四个二极管构成的桥型全波整流电路，一侧的两端连接于AC电源，另一侧的两端连接于平滑电容器。从AC电源输出的交流的电源电压通过整流电路110被全波整流，并且通过平滑电容器111被平滑而成为直流的输入电压Vin。
扼流线圈112其一端连接于平滑电容器111的高电位侧，另一端连接于LED200的阳极侧。另外，二极管113的阴极端子连接于平滑电容器111的高电位侧。二极管113与扼流线圈112及LED200并联连接，将在扼流线圈112中产生的反电动势提供给LED200。
发光二极管驱动用半导体电路120与LED200的阴极端子连接，控制由扼流线圈112、二极管113以及LED200构成的LED模块电路。
发光二极管驱动用半导体电路120具有输入LED200的输出电压的漏极端子120D、与地电位连接的地/源极端子120GS、以及输出基准电压Vcc的VCC端子(基准电压端子)120Vcc，并且，作为电路结构还具备用于控制流过LED200的电流的开关元件模块121、用于根据开关元件模块121的电压VJ来控制开关元件模块121的控制电路122、用于检测流过开关元件模块121的电流的漏极电流检测电路123、以及用于控制开关元件模块121的动作的起动及停止的起动停止电路124。此外，在发光二极管驱动用半导体电路120的VCC端子120Vcc与地/源极端子120GS之间连接有电容器114。
开关元件模块121由结型FET121a和由N型MOSFET形成的开关元件121b的串联连接构成。
控制电路122具有用于将基准电压Vcc控制为固定的值的调节器(regulator)122a、输出MAXDUTY(最大占空比)信号和CLOCK(时钟)的振荡器122b、以及将用于设置不检测电流的时间的脉冲输出到AND电路的接通时消隐脉冲发生器122c等。控制电路122根据起动停止电路124的输出信号和漏极电流检测电路123的输出信号，将开关元件121b控制成以规定的振荡频率断续地接通和断开。控制电路122的调节器122a的一端连接于结型FET121a与开关元件121b之间，另一端连接于VCC端子120Vcc。调节器122a被输入电压VJ，进行控制使得基准电压Vcc成为固定，向VCC端子120Vcc输出基准电压Vcc。
漏极电流检测电路123由比较器构成，如果电压VJ大于检测基准电压Vsn则输出High(高水平)，如果电压VJ小于检测基准电压Vsn则输出Low(低水平)。流过开关元件121b的电流是通过将开关元件121b的接通电压与漏极电流检测电路123的检测基准电压Vsn进行比较来检测的。
起动停止电路124被输入基准电压Vcc，如果基准电压Vcc为规定值以上则输出起动信号(High的输出信号)，如果基准电压Vcc小于规定值则输出停止信号(Low的输出信号)。
在这样构成的涉及以往的发光二极管驱动装置100中，通过发光二极管驱动用半导体电路120的控制电路122如上述那样控制开关元件121b的接通和断开。
而且，当开关元件121b为接通状态时，通过输入电压Vin，电流以扼流线圈112→LED200→发光二极管驱动用半导体电路120的方向流过而LED200点亮。此时，通过流过扼流线圈112的电流，在扼流线圈112中蓄积磁能。
另外，当开关元件121b为断开状态时，通过由蓄积在扼流线圈112中的磁能产生的反电动势，在由扼流线圈112、LED200以及二极管113构成的LED模块电路的闭环中电流以扼流线圈112→LED200→二极管113的方向流过而LED200点亮。
这样，涉及以往的发光二极管驱动装置100即使输入电压发生变动也能够以恒电流来控制流过LED200的电流。
专利文献1：日本特开2006-108260号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，涉及以往的发光二极管驱动装置100在输入电压Vin的提供处于停止状态时也需要使发光二极管驱动用半导体电路120(IC)进行动作，因此需要在调节器122a(IC电源)等中流通电流。
因此，即使想要熄灭LED200而停止输入电压Vin的提供，在涉及以往的发光二极管驱动装置100中，导致经由结型FET121a在LED200中流过微小的电流，存在LED200不会完全熄灭的问题。即，存在如下问题：即使打算熄灭LED200，LED200也不会完全熄灭而继续点亮。该问题特别是在LED200的数量少的情况下更显著地发生。
进行详细说明，在停止状态下需要使IC内部的电路正常地进行动作来维持开关停止的信号状态，为此需要向IC内部的电源电路提供电流。该IC驱动电流必须经由LED200流向IC内部的开关元件121a。因而，由于用于驱动IC的微小电流，导致LED200微弱地点亮。
另外，在与图4所示的发光二极管驱动装置100不同的、没有发光二极管驱动用半导体电路120的发光二极管驱动装置的情况下也有时产生与上述相同的问题。
例如是在如吊灯(ceiling light)那样的LED照明装置中具备用于远程操作LED的点亮或对LED进行调光的遥控开关的情况、或者如具备常夜灯开关(萤火虫开关(ほたるスイッチ))等那样的情况，其中，该常夜灯开关构成为在照明装置熄灭时在墙壁开关中点亮小的绿色的LED灯使得在将照明装置熄灭而亮光消失的漆黑的房间内也能够确定墙壁开关的位置。
在具备这些遥控开关、常夜灯开关等的电子开关的情况下，使用由连接于AC电源的三端双向交流开关(晶闸管(thyristor))以及用于控制该三端双向交流开关的控制器(IC)等构成的电路。三端双向交流开关需要流通电流以保持状态，因此即使打算熄灭LED，也导致提供比原来用于使LED点亮的输入电压Vd低的值的输入电压，与上述情况同样地存在LED不会完全熄灭而继续点亮、或电子开关进行误动作的问题。
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种即使在提供了预定外的低的输入电压的情况下也能够可靠地熄灭LED的发光二极管用驱动电路以及LED光源。
用于解决问题的方案
为了解决该问题，本发明所涉及的发光二极管用驱动电路是用于将发光二极管进行点亮的发光二极管用驱动电路，该发光二极管用驱动电路的特征在于具备：电力输出部，其输出用于驱动发光二极管的电力；以及控制电路，其用于控制电力输出的动作，其中，控制电路在输入到该控制电路的直流电压小于规定值的情况下，使电力输出部的动作停止。
在这种情况下，优选的是，控制电路具有：起动触发电路，其用于使电力输出部的动作开始并维持电力输出部的动作；以及停止电路，其用于使起动触发电路的动作停止，其中，直流电压输入到停止电路，停止电路在所输入的直流电压小于规定值的情况下使起动触发电路的动作停止，使电力输出部的动作停止。
并且，优选的是，电力输出部具有开关元件，该开关元件为了驱动发光二极管而对输入到电力输出部的电力进行变换。
并且，优选的是，起动触发电路具有：第一电阻；电容器，其与该第一电阻串联连接；以及触发二极管(trigger diode)，其连接于第一电阻与电容器的连接点，其中，根据电容器所保持的规定的电压值而触发二极管导通，由此起动触发电路使电力输出部的动作开始
并且，优选的是，停止电路具有：第二电阻；以及其它开关元件，其为与上述开关元件不同的其它开关元件，连接于第二电阻，并且与起动触发电路的电容器并联连接，其中，通过其它开关元件接通，停止电路使起动触发电路的动作停止。
另外，本发明所涉及的其它的发光二极管用驱动电路是用于将发光二极管进行点亮的发光二极管用驱动电路，该发光二极管用驱动电路的特征在于具备：逆变器，其输出用于驱动发光二极管的电力；以及逆变器控制电路，其用于控制逆变器的动作，其中，逆变器控制电路在输入到该逆变器控制电路的直流电压小于规定值的情况下使逆变器的动作停止，逆变器具有第一开关元件、与该第一开关元件串联连接的第二开关元件以及驱动变压器，第一开关元件和第二开关元件通过驱动变压器的感应振荡而交替地接通和断开。
在这种情况下，优选的是，第一开关元件和第二开关元件是双极型晶体管。
另外，本发明所涉及的LED光源的特征在于，具备：上述的任一个发光二极管用驱动电路；以及发光二极管，其通过发光二极管用驱动电路进行点亮。
发明的效果
根据本发明，即使在提供了低于规定值的输入电压的情况下也能够可靠地熄灭LED。
另外，能够防止萤火虫常夜灯开关等的半导体开关的误动作。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路的电路结构的图。
图2是表示本发明的第二实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路的电路结构的图。
图3是本发明的第三实施方式所涉及的照明装置的局部剖切截面图。
图4是表示涉及以往的发光二极管驱动装置的电路结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路以及LED光源。此外，以下说明的实施方式都表示本发明的优选的一个具体例。因而，以下的实施方式中所示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置位置以及连接方式等是一个例子，其旨不在于限定本发明。即，本发明只由权利要求书所确定。因此，以下的实施方式中的结构要素中的、表示本发明的最上位概念的独立权利要求没有记载的结构要素并不是达到本发明的目的所必须的，而是作为构成更优选的方式的结构要素来进行说明的。
(第一实施方式)
首先，使用图1说明本发明的第一实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路的电路结构。图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路的电路结构的图。
(电路结构)
如图1所示，本发明的第一实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1是用于使LED2点亮的LED用驱动电路(LED点亮电路)，具备第一整流电路10、逆变器20、逆变器控制电路30以及第二整流电路40。
发光二极管用驱动电路1具有用于接受交流电压的输入的输入端子P1及P2，输入端子P1及P2连接于AC电源，并且连接于第一整流电路10的输入端。例如，在发光二极管用驱动电路1的输入端子P1及P2上通过墙壁开关连接商用的交流电源。此外，商用的交流电源是商用100V的交流电源、即家庭用的AC电源。另外，输入端子P1及P2例如是安装到被提供交流电源的插座上的电灯泡型LED灯的灯口等。
另外，发光二极管用驱动电路1具有用于输出直流电压的输出端子P3及P4，输出端子P3及P4连接于LED2，并且连接于第二整流电路40的输出端。高电位侧的输出端子P3连接于LED2的阳极侧，低电位侧的输出端子P4连接于LED2的阴极侧。LED2通过从发光二极管用驱动电路1提供的直流电压来点亮。此外，在本实施方式中，为了对LED2进行静电保护而与LED2并联连接了齐纳二极管ZD。
以下，详细地说明本实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1的各结构要素。
首先，说明第一整流电路10。第一整流电路10(DB1)是由四个二极管构成的桥型全波整流电路，输入侧的两个端子经由输入端子P1及P2连接于AC电源，输出侧的两个端子连接于平滑电容器C1等。此外，平滑电容器C1是为了使第一整流电路10的输出电压稳定而设置的，例如使用电解电容器。
第一整流电路10例如通过墙壁开关从商用的交流电源接受交流电压，来对该交流电压进行全波整流而输出直流电压。从第一整流电路10输出的直流电压通过平滑电容器C1被平滑化而成为直流的输入电压Vin。输入电压Vin提供至逆变器20和逆变器控制电路30。
接着，说明逆变器20。逆变器20(INV)是构成为输出用于驱动LED2的电力的电力输出部的一个例子。在本实施方式中，采用用于将直流电压变换为交流电压的逆变器。逆变器20具有第一开关元件Q1、与第一开关元件Q1串联连接的第二开关元件Q2、驱动变压器CT、电感器L1以及谐振电容器C5。
在本实施方式中，逆变器20是半桥型的自激逆变器，由交替地进行开关动作的第一开关元件Q1和第二开关元件Q2形成的串联电路连接于直流电源而构成。另外，在本实施方式中，第一开关元件Q1和第二开关元件Q2是双极型晶体管(bipolartransistor)。此外，在本实施方式中，自激逆变器是指使用驱动变压器和多个开关元件来施以反馈的逆变器。
第一开关元件Q1的集电极连接于第一整流电路10的直流电压输出端的正极，并且连接于谐振电容器C5。第一开关元件Q1的发射极连接于第二开关元件Q2的集电极，并且连接于驱动变压器CT的线圈。另外，第一开关元件Q1的基极经由电阻器R7连接于驱动变压器CT的线圈。
第二开关元件Q2的集电极连接于第一开关元件Q1的发射极，并且连接于驱动变压器CT的线圈。第二开关元件Q2的发射极连接于第一整流电路10的直流电压输出端的负极，并且连接于驱动变压器CT的线圈。另外，第二开关元件Q2的基极连接于驱动变压器CT的线圈。
驱动变压器CT通过由初级绕组(输入绕组)和次级绕组(输出绕组)形成的绕组线圈所构成。
此外，电感器L1是扼流电感器(choke inductor)，一端连接于驱动变压器CT的输出侧，另一端连接于第二整流电路40的输入侧。另外，谐振电容器C5的一端连接于第一整流电路10的直流电压输出端的正极，另一端连接于第二整流电路40的输入侧。
这样构成的逆变器20在第一开关元件Q1与第二开关元件Q2的串联电路的两端之间(逆变器20的输入端)被施加规定的输入电压Vin，并且从逆变器控制电路30提供起动控制信号(触发信号)来进行动作，通过基于驱动变压器CT的感应的自激振荡，第一开关元件Q1和第二开关元件Q2交替地进行接通断开动作，由此感应出电感器L1与谐振电容器C5的串联谐振所引起的交流的二次电压并提供至第二整流电路40。
接着，说明用于控制作为电力输出部的逆变器20的逆变器控制电路30。逆变器控制电路30构成为控制逆变器20的动作，构成为：在输入到逆变器控制电路30的直流的输入电压Vin的值小于规定值(Vth)的情况下，例如是小于原来用于使LED2点亮和熄灭的基准输入电压(Vd)的值、且能够使LED2点亮的范围的微小的值的电压(Vmin)的情况下，使逆变器20的动作停止。
在本实施方式中，逆变器控制电路30具有：起动触发电路31(TRG)，其用于使逆变器20的动作开始并维持逆变器20的动作；以及停止电路32(STP)，其用于使起动触发电路31的动作停止。而且，在直流的输入电压Vin小于上述规定值的情况下，停止电路32进行动作使得停止起动触发电路31的动作。由此，逆变器20的动作停止，从而向LED2的电力提供完全停止。在此，以下详细地说明逆变器控制电路30中的起动触发电路31和停止电路32的具体的结构。
起动触发电路31具有作为第一电阻的电阻器R1、与该电阻器R1串联连接的电容器C3、以及连接于电阻器R1与电容器C3的连接点的触发二极管TD。
电阻器R1经由电阻器R2连接于第一整流电路10的直流电压输出端的正极，并且经由电容器C3连接于第一整流电路10的直流电压输出端的负极。电容器C3是用于控制触发二极管TD的导通的电容器，高电位侧连接于电阻器R1，低电位侧连接于第一整流电路10的直流电压输出端的负极。此外，在起动触发电路31中，电阻器R1和电容器C3构成时间常数电路。
另外，触发二极管TD是由二极管构成的触发元件，在被施加了超过规定的电压(转折电压(breakover voltage))的电压的情况下成为导通状态。在本实施方式中，触发二极管TD根据电容器C3所保持的电压值击穿导通(breakover)而成为导通状态。而且，触发二极管TD连接于作为逆变器20的控制端子的第二开关元件Q2的基极，通过触发二极管TD成为导通状态而逆变器20的动作开始。
即，第二开关元件Q2通过起动触发电路31接通，由此首先在逆变器电路20中开始流过电流，电流以电感器L1、谐振电容器C5、第二整流电路40、驱动变压器CT、LED2、第二开关元件Q2的顺序流过。于是，通过电感器L1、谐振电容器C5以及驱动变压器CT的谐振，第一开关元件Q1和第二开关元件Q2的各基极中产生的电压在谐振频率下翻转，开始进行交替地接通和断开的稳定动作。
此外，作为触发二极管TD，例如能够使用转折电压为30V～34V的双向触发二极管(DIAC)。
这样，起动触发电路31是用于起动逆变器20的电路，具有包括电阻器R1和电容器C3的时间常数电路、以及根据电容器C3的电压值击穿导通的触发二极管TD。而且，通过从起动触发电路31向逆变器20输入触发信号，逆变器20的自激振荡开始。
并且，在本实施方式中，起动触发电路31具有与电阻器R1串联连接的电阻器R2以及与电阻器R1并联连接的二极管D1。二极管D1是整流用二极管，二极管D1的阳极侧连接于电阻器R1与电容器C3的连接点以及触发二极管TD。另外，二极管D1的阴极侧连接于电阻器R1与电阻器R2的连接点、逆变器20中的第一开关元件Q1(发射极)与第二开关元件Q2(集电极)的连接点、以及电容器C4。此外，电容器C4的高电位侧连接于第一整流电路10的直流电压输出端的正极以及第一开关元件Q1的集电极，低电位侧连接于二极管D1的阴极。电容器C4是软开关用的电容器，为了抑制伴随开关的噪声的产生而适当使用。
停止电路32是用于在例如通过萤火虫开关等的半导体开关来断开LED2的情况下通过使逆变器电路20的动作停止来将LED2完全熄灭的电路。本实施方式中的停止电路32具有作为第二电阻的电阻器R1、连接于电阻器R1的第三开关元件Q3、以及连接于第三开关元件Q3的第四开关元件Q4。电阻器R1在起动触发电路31和停止电路32中共用。另外，第三开关元件Q3和第四开关元件Q4构成开关电路SW，通过接通该开关电路SW而起动触发电路的动作停止。本实施方式中，停止电路32还具有电阻器R2、电阻器R3、电阻器R4、电阻器R5以及电阻器R6。
在开关电路SW中，第三开关元件Q3和第四开关元件Q4由双极型晶体管构成。
第三开关元件Q3与起动触发电路31的电容器C3并联连接，第三开关元件Q3的集电极连接于电容器C3的高电位侧，并且经由电阻器R1及电阻器R2连接于第一整流电路10的直流电压输出端的正极。第三开关元件Q3的发射极连接于电容器C3的低电位侧，并且连接于第一整流电路10的直流电压输出端的负极。此外，第三开关元件Q3的基极连接于第四开关元件Q4的集电极。
第四开关元件Q4的集电极连接于电阻器R6，并且连接于第三开关元件Q3的基极。第四开关元件Q4的发射极连接于电阻器R5，并且连接于第一整流电路10的直流电压输出端的负极。另外，第四开关元件Q4的基极连接于电阻器R4与电阻器R5的连接点。
电阻器R3的一端连接于第一整流电路10的直流电压输出端的正极，另一端连接于电阻器R4与电阻器R6的连接点。电阻器R4的一端连接于电阻器R3与电阻器R6的连接点，并且另一端连接于电阻器R5与第四开关元件Q4的基极的连接点。电阻器R5的一端连接于电阻器R4与第四开关元件Q4的基极的连接点，另一端连接于第一整流电路10的直流电压输出端的负极。电阻器R6的一端连接于电阻器R3与电阻器R4的连接点，并且另一端连接于第三开关元件Q3的基极与第四开关元件Q4的集电极的连接点。此外，电阻器R1和电阻器R2如在起动触发电路31中所述。
在这样构成的停止电路32中，设定电阻器R1～R6的电阻值，使得在输入电压Vin小于上述规定值(Vth)的情况下第四开关元件Q4断开并且第三开关元件Q3接通，以及在输入电压Vin为上述规定值以上的情况下第四开关元件Q4接通并且第三开关元件Q3断开。即，规定值(Vth)作为开关电路SW的阈值电压而能够任意地设定，例如能够设定为如小于原来用于使LED2点亮和熄灭的基准输入电压(Vd)的值、且能够使LED2点亮的范围的微小的值的电压(Vmin)那样的电压值。
这样，在输入电压Vin小于上述规定值(Vth)的情况下，停止电路32中的开关电路SW成为接通状态。即，在这种情况下，在第四开关元件Q4的基极中不流过接通电流而第四开关元件Q4成为断开，向第三开关元件Q3的基极流过规定的接通电流而第三开关元件Q3成为接通。由此，充入电容器C3中的电荷被放电，因此触发二极管TD成为非导通状态。这样，停止电路32在输入电压Vin小于上述规定值(Vth)的情况下使起动触发电路31的动作停止。
另一方面，在输入电压Vin为上述规定值(Vth)以上的情况下，停止电路32中的开关电路SW成为断开状态。即，在这种情况下，由电阻器R3～R5的分压比决定的接通电流流过第四开关元件Q4的基极而第四开关元件Q4成为接通，第三开关元件Q3的基极和发射极成为GND电位而第三开关元件Q3成为断开。由此，成为向电容器C3充入电荷的状态。因而，电容器C3被充电，不久达到触发二极管TD导通的电压，如上所述那样逆变器电路20开始振荡动作。这样，停止电路32在输入电压Vin为上述规定值(Vth)以上的情况下不进行对于起动触发电路31的停止控制。
接着，说明第二整流电路40。第二整流电路40(DB2)与第一整流电路10同样地是由四个二极管构成的桥型全波整流电路，输入侧的两个端子连接于逆变器20的输出侧的两个端子，输出侧的两个端子中的高电位侧经由输出端子P3连接于LED2的阳极侧，低电位侧经由输出端子P4连接于LED2的阴极侧。
第二整流电路40接受来自逆变器20的交流电压，输出对该交流电压进行全波整流所得的电压，并将该电压提供至LED2。
此外，作为第二整流电路40，例如能够通过组合两个将两个肖特基二极管串联连接而成的半导体部件来构成。
如以上那样构成本实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1。此外，作为本实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1中的上述电路元件的一个例子，作为电阻器R1～R8而使用各自的电阻为R1=120kΩ、R2=150kΩ、R3=390kΩ、R4=82kΩ、R5=9.3kΩ、R6=100kΩ、R7=R8=12Ω的贴片电阻，作为电容器C1、C3～C5而使用各自的容量为C1=2.2μF、C3=6800pF、C4=1500pF、C5=00.047μF的电容器。另外，在本实施方式中，LED2是一个，但是也可以设置多个LED2。在这种情况下，将多个LED2既可以串联连接，也可以并联连接，或者还可以将串联连接和并联连接相组合。
(电路动作)
接着，说明本实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1的动作。
例如，当为了使LED2点亮而用户对墙壁开关进行接通操作时，向输入端子P1及P2提供交流电源，生成通过第一整流电路10平滑化后的直流的输入电压Vin。输入电压Vin提供至逆变器20的输入端之间、起动触发电路31的输入端之间、以及停止电路32的输入端之间。此时，作为输入电压Vin而提供原来用于使LED2点亮的基准输入电压(Vd)。
由此，起动触发电路31和逆变器20进行动作。即，基准输入电压(Vd)作为输入电压Vin而提供至起动触发电路31，由此起动触发电路31的电容器C3被充电，触发二极管TD击穿导通。其结果，触发二极管TD成为导通状态，触发信号(触发脉冲)提供至逆变器20的第二开关元件Q2的基极，该第二开关元件Q2接通。
当通过触发信号而第二开关元件Q2接通时，逆变器20起动，通过基于驱动变压器CT的感应的自激振荡，第一开关元件Q1和第二开关元件Q2交替地进行接通断开动作，感应出交流的二次电压。由此，该二次电压通过电感器L1与谐振电容器C5的串联谐振而提高后的交流电压提供至第二整流电路40。然后，通过第二整流电路40对交流电压进行全波整流，并经由输出端子P3及P4将规定的直流电压(正向电压VF)提供至LED2。由此，LED2以所期望的亮度点亮。
此外，此时，在停止电路32中，通过基准输入电压(Vd)的提供而开关电路SW成为断开状态。即，第四开关元件Q4成为接通，第三开关元件Q3成为断开，停止电路32不对起动触发电路31起作用。
接着，当为了使LED2熄灭而用户对墙壁开关进行断开操作时，向输入端子P1及P2的交流电源的提供停止，因此LED2基本上熄灭。
然而，在以往的发光二极管驱动装置中，由于其它的IC电路(未图示)、或者遥控开关、常夜灯开关等的电子开关(未图示)，有时小于基准输入电压(Vd)、且能够使LED点亮的范围的微小的值的电压(Vmin)作为输入电压Vin而提供至电路内。
当这样在电路内提供微小电压(Vmin)时，以往存在导致LED2点亮这样的问题，但是在本实施方式中，即使提供微小电压(Vmin)，LED2也不会点亮。以下详细地进行说明。
在本实施方式中，即使微小电压(Vmin)作为输入电压Vin而提供，设定为微小电压(Vmin)以上的动作开始电压(Vth)的停止电路32也起动，从而逆变器20的动作停止。
即，当微小电压(Vmin)作为输入电压Vin而提供时，在停止电路32中，第三开关元件Q3断开，第四开关元件Q4接通。由此，保持在起动触发电路31的电容器C3中的电荷被放电，触发二极管TD成为非导通状态。其结果，起动触发电路31停止向逆变器20中的第二开关元件Q2的基极提供触发脉冲，因此逆变器20停止。由此，向第二整流电路40的电力提供完全停止，因此LED2可靠地熄灭。
(实验例)
接着，对本实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1中的停止电路32进行了实验，因此以下说明该实验结果。下面的表1和表2表示在具备本实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1的LED灯中停止电路32的功耗(待机电力)、LED灯的接通断开动作状态和试验开关的LED指示器(indicator)的点亮状态的关系。此外，使用电灯泡型LED灯作为实验用的LED灯来进行了实验。
另外，表1是将遥控开关(松下电工株式会社制造的“摘取式远程控制(とったらリモコン)”：WTC53215K)用作试验开关的情况，表2是将常夜灯开关(松下电工株式会社制造的“萤火虫开关”：WN5052)用作试验开关的情况。另外，关于各表中的判断基准，对于灯的接通断开动作状态将灯的接通断开动作有效的情况设为“○”、无效的情况设为“×”，对于LED指示器的点亮状态将LED指示器正常地点亮的情况设为“○”，没有点亮的情况设为“×”。此外，在LED指示器的点亮状态中，将在产品水平上没有问题但是以稍暗的状态点亮的情况设为“△”。
[表1]
(遥控开关)
[表2]
(常夜灯开关)
Figure BDA00003396025800172
如表1和表2所示那样可知，如果停止电路32中的功耗(待机电力)为0.08W以上，则发光二极管用驱动电路1和电子开关正确地进行动作。此外，停止电路32在LED灯点亮时也消耗电力，因此待机电力过大的LED灯的效率下降。因此，作为实用范围，当考虑与常夜灯的额定的20%的偏差量时，作为停止电路32的待机电力的上限而优选设为0.11W。
以上，根据本发明的第一实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1，能够通过逆变器20的起动或者停止来控制LED2的点亮和熄灭，在输入电压Vin小于规定值的情况下，通过逆变器控制电路30使逆变器20的动作完全停止。由此，在想要使LED2熄灭的情况下，能够完全切断流经LED2的电流的路径，因此能够使LED2完全熄灭。
并且，根据本实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1，成为从电阻器经由停止电路32的晶体管(第三晶体管Q3和第四晶体管Q4)将电流进行旁路的结构，因此在具备遥控开关、常夜灯开关等的电子开关的情况下电子开关也不会进行误动作。
并且，根据本实施方式，使用逆变器20来向LED2提供电力，因此来自商用的低频交流电源的交流电压通过逆变器20而被高频化，因此能够抑制点亮时的LED2的闪烁。此外，通过高频化至15kHz以上，能够防止LED2的闪烁。并且，通过使用逆变器20来向LED2提供电力，还能够将亮度进行2值化。
此外，在本实施方式中，停止电路32在被提供了上述的微小电压(Vmin)的情况下，构成停止电路32的电阻器和开关元件所消耗的电力如上所述优选构成为0.08W以上且0.11W以下。
另外，在本实施方式中，驱动变压器CT不限于图1所公开的结构。例如，在本实施方式中，具备电阻器R8、第二开关元件Q2的基极、发射极与驱动变压器的线圈连接的电路，但是也可以是如没有该电路结构那样的结构。
另外，在本实施方式中，作为电力输出部而使用了半桥型的自激逆变器，但是本发明的电力输出部不限于此。例如，作为电力输出部，既可以使用他激式的逆变器来构成，除了半桥型以外也可以使用全桥型的结构。
(第二实施方式)
接着，使用图2说明本发明的第二实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1A。图2是表示本发明的第二实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路的电路结构的图。
本发明的第二实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1A与本发明的第一实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1的基本结构相同，在图2中对与图1所示的结构要素相同的结构要素附加相同的标记并省略其详细的说明。
图2所示的本发明的第二实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1A与图1所示的本发明的第一实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1的不同点在于逆变器的结构。
即，在本实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1A中，逆变器20A具有一个第五开关元件Q5、一个二极管D2以及电感器L2。
第五开关元件Q5由双极型晶体管构成。第五开关元件Q5的发射极连接于电感器L2的一端，并且连接于二极管D2的阳极侧。并且，第五开关元件Q5的发射极连接于起动触发电路31的二极管D1的阴极侧。另外，第五开关元件Q5的集电极连接于第一整流电路10的直流电压输出端的负极。另外，第五晶体管Q5的基极连接于起动触发电路31的触发二极管TD。
二极管D2的阴极侧连接于第一整流电路10的直流电压输出端的正极。另外，二极管D2的阳极侧连接于电感器L2与第五开关元件Q5的连接点。
此外，电感器L2的一端连接于第五开关元件Q5与二极管D2的连接点，另一端连接于第二整流电路40的输入侧。
这样构成的逆变器20A在被施加了从第一整流电路10输出的输入电压Vin时，根据来自逆变器控制电路30的起动控制信号来进行动作。由此，从逆变器20A向第二整流电路40提供直流电压。
此外，在本实施方式中，其它的结构与第一实施方式相同。
接着，说明本实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1A的动作。
例如，当为了使LED2点亮而用户对墙壁开关进行接通操作时，与第一实施方式同样地，作为输入电压Vin而提供原来用于使LED2点亮的基准输入电压(Vd)，起动触发电路31和逆变器20A进行动作。
即，起动触发电路31的电容器C3被充电而触发二极管TD成为导通状态，触发信号(触发脉冲)提供至逆变器20A的第五开关元件Q5的基极，第五开关元件Q5接通。
当根据触发信号而第五开关元件Q5接通时，通过输入电压Vin，电流以第二整流电路40→LED2→第二整流电路40→电感器L2→第五开关元件Q5的方式流过而LED2点亮。
于是，经由二极管D1和开关元件Q5的基极而电容器C3的电荷被放出，不久开关元件Q5和触发二极管TD断开，蓄积在电感器L2的能量经由二极管D2向平滑电容器C1进行反馈，与此同时开始对电容器C3充电。而且，当上述的反馈电流流尽时触发二极管TD再次接通而开关元件Q5接通。另外，也可以为了改变开关元件Q5的接通时间而在电容器C3与二极管D1之间附加电阻。
此外，在停止电路32中，通过基准输入电压(Vd)的提供而开关电路SW成为断开状态。
接着，当为了使LED2熄灭而用户对墙壁开关进行断开操作时，LED2熄灭。
在这种情况下，即使作为输入电压Vin而提供了微小电压(Vmin)，与第一实施方式同样地，设定为微小电压(Vmin)以上的动作开始电压(Vth)的停止电路32也起动，从而逆变器20A的动作停止。由此，向第二整流电路40的电力提供完全停止，因此LED2可靠地熄灭。
以上，在本发明的第二实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1A中，也能够通过逆变器20A的起动或者停止来控制LED2的点亮和熄灭，在输入电压Vin小于规定值的情况下，通过逆变器控制电路30使逆变器20A的动作完全停止。由此，在想要使LED2熄灭的情况下，能够完全切断流经LED2的电流的路径，因此能够使LED2完全熄灭。
并且，与第一实施方式同样地，本实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1A也成为从电阻器经由停止电路32的晶体管(第三晶体管Q3和第四晶体管Q4)将电流进行旁路的结构，因此在具备遥控开关、常夜灯开关等的电子开关的情况下电子开关也不会进行误动作。
(第三实施方式)
接着，根据第三实施方式说明本发明的第一及第二实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路的应用例。图3是本发明的第三实施方式所涉及的照明装置的局部剖切截面图。
本发明的第一及第二实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1、1A能够与通过该发光二极管用驱动电路1、1A进行点亮的LED2一起被用作LED光源。此外，本发明中的LED光源是指搭载了通过任意的发光二极管用驱动电路进行点亮的LED的装置。在LED光源的例子中，除了包括简单地将LED和发光二极管驱动电路相组合的装置以外，还包括代替以往的电灯泡形荧光灯等的照明装置、或者下述所示的卤素电灯泡代替型的照明装置等的各种照明装置。
本发明的第三实施方式所涉及的照明装置50是上述LED光源的一个例子，是如图3所示那样具备发光二极管用驱动电路1、壳体51、散热器52以及发光部53的卤素电灯泡代替型的照明装置。
发光二极管用驱动电路1是与第一实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路1相同的结构。
壳体51由陶瓷等的绝缘材料形成，由圆筒部51a和从该圆筒部51a的一端延伸的突出部51b构成。在圆筒部51a的内部收容有作为用于将LED2进行点亮的点亮电路的发光二极管用驱动电路1。在突出部51b的外周面设置有金属制的外壳(shell)54，在突出部51b的前端部设置有金属制的小孔(eyelet)55。外壳54和小孔55是分别通过引线等连接于发光二极管用驱动电路1并从外部电源(商用的交流电源)接受电力的提供的供电端子。此外，由外壳54和小孔55构成灯口，该灯口通过***到照明器具(未图示)的插座而接受供电。
散热器52由铝等的金属材料形成，由底部52a和从该底部52a的周缘延伸的侧面部52b构成为杯状。此外，作为散热器52的材料，除了金属材料以外还能够使用非透光性的陶瓷材料或者非透光性的树脂材料等。在散热器52内的底部52a通过粘接剂等固定有发光部53。
另外，在散热器52的开口部安装有前面盖56，前面盖56通过金属零件57固定于散热器52。前面盖56由树脂、玻璃、陶瓷等的透光材料构成，使来自发光部53的光向外部放出。此外，前面盖56优选由上述透光材料中的透明材料构成。散热器52的侧面部52b的内周面成为用于将光进行反射的反射面，散热器52兼用作反射镜。此外，散热器52的尺寸与已有的带反射镜的卤素电灯泡相同程度或者比它小。例如，在代替反射镜的开口直径为50[mm]～70[mm]左右的卤素电灯泡的情况下，只要使散热器52的开口直径为50[mm]～70[mm]左右或者小于它即可。
发光部53包括LED2、基板53a、波长变换构件53b以及透镜53c。LED2是裸芯片(bare chip)，在基板53a上安装有一个或者多个。作为LED2例如能够使用发出蓝色光的蓝色发光LED芯片。基板53a是用于安装LED2的基板，能够使用陶瓷基板、覆盖绝缘树脂的金属基板等。作为波长变换构件53b，能够使用将作为光波长变换体的荧光体包含在树脂中所构成的含荧光体的树脂。例如，在LED2为蓝色发光LED芯片的情况下，为了获得白色光，能够使用将YAG(钇·铝·石榴石)系的黄色荧光体粒子分散在硅树脂中而成的含荧光体树脂。由此，黄色荧光体粒子被蓝色发光LED芯片的蓝色光激发而发出黄色光，因此从波长变换构件53b通过被激发的黄色光和蓝色发光LED芯片的蓝色光而发出白色光。透镜53c由树脂等的透光材料形成，形成为内含波长变换构件53b。发光部53中的LED2与图案形成在基板53a上的布线电连接，发光二极管用驱动电路1与该布线电连接，由此，从发光二极管用驱动电路1向LED2提供电力。此外，发光部53配置成发光部53的光轴与散热器52的杯的中心轴一致。
这样构成的照明装置3安装到照明器具等的插座上来使用。而且，在将LED2进行点亮的情况下，LED2从发光二极管用驱动电路1接受电力提供而发光，由此，发光部53的发射光从散热器52的开口部通过前面盖56而作为光点光而发射。另外，在将LED2熄灭的情况下，LED2从发光二极管用驱动电路1完全停止电力提供，LED2完全熄灭。
以上根据实施方式说明了本发明的实施方式所涉及的发光二极管用驱动电路以及LED光源，但是本发明并不被这些实施方式所限定。例如，在不超出本发明的宗旨的范围内对本实施方式施以本领域技术人员想到的各种变形、或者将不同的实施方式或者变形例中的结构要素相组合而构建的方式也包含在本发明的范围内。
产业上的可利用性
本发明所涉及的发光二极管用驱动电路能够用于使用了LED的装置或者设备等，作为使用了LED的照明装置等的LED光源、特别是作为如卤素电灯泡代替型的LED照明装置那样的由少数LED构成的LED照明装置而有用。
附图标记说明
1、1A：发光二极管用驱动电路；2、200：LED；3：照明装置；10：第一整流电路(DB1)；20、20A：逆变器(INV)；30：逆变器控制电路；31：起动触发电路(TRG)；32：停止电路(STP)；40：第二整流电路(DB2)；50：照明装置；51：壳体；51a：圆筒部；51b：突出部；52：散热器；52a：底部；52b：侧面部；53：发光部；53a：基板；53b：波长变换构件；53c：透镜；54：外壳；55：小孔；56：前面盖；57：金属零件；100：发光二极管驱动装置；110：整流电路；111、C1：平滑电容器；112：扼流线圈；113、D1、D2：二极管；114、C3、C4：电容器；120：发光二极管驱动用半导体电路；121：开关元件模块；121a：结型FET；121b：开关元件；122：控制电路；122a：调节器；122b：振荡器；122c：接通时消隐脉冲发生器；123：漏极电流检测电路；124：起动停止电路；C5：谐振电容器；TD：触发二极管；ZD：齐纳二极管；Q1：第一开关元件；Q2：第二开关元件；Q3：第三开关元件；Q4：第四开关元件；Q5：第五开关元件；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8：电阻器；L1、L2：电感器；AC：AC电源；CT：驱动变压器；SW：开关电路；P1、P2：输入端子；P3、P4：输出端子。

Claims (8)

1.一种发光二极管用驱动电路，用于将发光二极管进行点亮，具备：
电力输出部，其输出用于驱动上述发光二极管的电力；以及
控制电路，其用于控制上述电力输出部的动作，
其中，上述控制电路在输入到该控制电路的直流电压小于规定值的情况下，使上述电力输出部的动作停止。
2.根据权利要求1所述的发光二极管用驱动电路，其特征在于，
上述控制电路具有：
起动触发电路，其用于使上述电力输出部的动作开始并维持上述电力输出部的动作；以及
停止电路，其用于使上述起动触发电路的动作停止，
其中，上述直流电压输入到上述停止电路，
上述停止电路在所输入的上述直流电压小于上述规定值的情况下使上述起动触发电路的动作停止，使上述电力输出部的动作停止。
3.根据权利要求1或者2所述的发光二极管用驱动电路，其特征在于，
上述电力输出部具有开关元件，该开关元件为了驱动上述发光二极管而对输入到上述电力输出部的电力进行变换。
4.根据权利要求2或者3所述的发光二极管用驱动电路，其特征在于，
上述起动触发电路具有：
第一电阻；
电容器，其与该第一电阻串联连接；以及
触发二极管，其连接于上述第一电阻与上述电容器的连接点，
其中，根据上述电容器所保持的规定的电压值而上述触发二极管导通，由此上述起动触发电路使上述电力输出部的动作开始。
5.根据权利要求2所述的发光二极管用驱动电路，其特征在于，
上述停止电路具有：
第二电阻；以及
其它开关元件，其为与上述开关元件不同的其它开关元件，连接于上述第二电阻，并且与上述起动触发电路的上述电容器并联连接，
其中，通过上述其它开关元件接通，上述停止电路使上述起动触发电路的动作停止。
6.一种发光二极管用驱动电路，用于将发光二极管进行点亮，具备：
逆变器，其输出用于驱动上述发光二极管的电力；以及
逆变器控制电路，其用于控制上述逆变器的动作，
其中，上述逆变器控制电路在输入到该逆变器控制电路的直流电压小于规定值的情况下使上述逆变器的动作停止，
上述逆变器具有第一开关元件、与该第一开关元件串联连接的第二开关元件以及驱动变压器，
上述第一开关元件和上述第二开关元件通过上述驱动变压器的感应振荡而交替地接通和断开。
7.根据权利要求6所述的发光二极管用驱动电路，其特征在于，
上述第一开关元件和上述第二开关元件是双极型晶体管。
8.一种LED光源，具备：
根据权利要求1～7中的任一项所述的发光二极管用驱动电路；以及
发光二极管，其通过上述发光二极管用驱动电路进行点亮。
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