JP2007189819A - Light-emitting diode constant-current drive circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は発光ダイオード順方向電圧降下バラツキに関係なく電流駆動素子である発光ダイオードに定電流を供給しつつ、発光波長に影響を与えることなく、発光ダイオードの輝度を容易に調整できる低コストで、かつ小型・軽量、高効率な定電流駆動回路に関するものである。 The present invention supplies a constant current to a light emitting diode that is a current driving element regardless of variations in forward voltage drop of the light emitting diode, and at a low cost that can easily adjust the luminance of the light emitting diode without affecting the emission wavelength. Further, the present invention relates to a small-sized, light-weight and high-efficiency constant current driving circuit.
発光ダイオードは消費電力が少なく、長寿命、低温動作が可能などの特長を有しており、今後ますます種々の照明器具分野で採用されていくものと考えられる。(例えば、特許文献1参照)。
発光ダイオードは電流駆動素子であり、駆動電流は信頼性の観点から20mA〜30mAが一般的である。これまでは発光ダイオードの電源としてはスイッチング電源を使用した定電圧ACアダプタなどが用いられており、発光ダイオードと直列に抵抗を接続して発光ダイオードの駆動電流が20mA〜25mA(一般的に絶対最大定格は30mA)となるように抵抗値を選定している。
The light emitting diode is a current driving element, and the driving current is generally 20 mA to 30 mA from the viewpoint of reliability. Up to now, a constant voltage AC adapter using a switching power supply has been used as the power source of the light emitting diode, and a resistance is connected in series with the light emitting diode, so that the driving current of the light emitting diode is 20 mA to 25 mA (generally an absolute maximum). The resistance value is selected so that the rating is 30 mA).
図8は、従来の発光ダイオードの駆動回路を示している。
1は商用電源、2はブリッジダイオード、3はコンデンサ、4はトランス、5はスイッチング素子、6は整流ダイオード、7はフリーホイールダイオード、8はインダクタ、9はコンデンサ、10はスイッチング素子5の制御回路、11は抵抗、12は発光ダイオードである。
FIG. 8 shows a conventional light emitting diode driving circuit.
1 is a commercial power supply, 2 is a bridge diode, 3 is a capacitor, 4 is a transformer, 5 is a switching element, 6 is a rectifier diode, 7 is a freewheeling diode, 8 is an inductor, 9 is a capacitor, and 10 is a control circuit for the
次に、図8に示す駆動回路の動作を説明する。
商用電源1の交流電圧をブリッジダイオード2で全波整流し、コンデンサ3で平滑し、MOS−FETなどのスイッチング素子5でコンデンサ3で平滑して得られた直流電圧V0を高周波で断続し、トランス4で直流的に絶縁された交流電圧に変換した後、ダイオード6、7で整流し、インダクタ8、コンデンサ9で構成される平滑フィルタ1−1で一定の直流電圧V1に変換する。直流電圧V1に抵抗11と発光ダイオード12の直列回路を接続し、発光ダイオード12を発光させる。トランス4、スイッチング素子5、整流ダイオード6、フリーホイールダイオード7、インダクタ8、コンデンサ9、制御回路10で構成される回路をDC−DCコンバータ1−2と称することとする。DC−DCコンバータ1−2の出力電圧である直流電圧V1は商用電源の交流電圧が変動した場合や出力電流が変化しても制御回路10によって一定に保たれる。
Next, the operation of the drive circuit shown in FIG. 8 will be described.
The AC voltage of the commercial power source 1 is full-wave rectified by the
発光ダイオード12を例えば白色発光ダイオードとすると、順方向電圧降下は3V〜4Vでありバラツキが比較的大きい。
一例としてDC−DCコンバータ1−2の出力電圧V1を24±0.12(±5%)V、発光ダイオード12の直列接続数を5個、発光ダイオード12の電流を20mAとした場合、直列接続された発光ダイオード12の順方向電圧降下が全て4Vとすると、発光ダイオード12の5個の電圧降下は20Vとなる。
DC−DCコンバータ1−2の出力電圧最低値V1=24−0.12=23.88Vで順方向電圧降下=4Vの時でも輝度を確保するため20mAが必要とすると、必要な抵抗値は(23.88−20)/0.02=194Ωとなる。
抵抗11と発光ダイオード12の消費電力の合計は23.88×0.02=0.478Wである。(電源電圧V1=24V一定である場合、(24−20)/0.02=200Ω、消費電力=24×0.02=0.48W)
発光ダイオード12の順方向電圧降下が全て3Vの場合、発光ダイオード12の5個の電圧降下は5×3=15Vとなる。
When the
As an example, when the output voltage V1 of the DC-DC converter 1-2 is 24 ± 0.12 (± 5%) V, the number of series connection of the
If the minimum output voltage of the DC-DC converter 1-2 is V1 = 24−0.12 = 23.88V and the forward voltage drop = 4V and 20 mA is required to secure the luminance, the necessary resistance value is ( 23.88-20) /0.02=194Ω.
The total power consumption of the
When the forward voltage drops of the
したがって、発光ダイオード12の駆動電流はDC−DCコンバータ1−2の出力電圧が最大値の場合、(24.12−15)/194Ω=0.047A、すなわち、DC−DCコンバータ1−2の出力電流は20mAから47mAに増加し、抵抗11と発光ダイオード12の消費電力の合計は0.478Wから24.12×0.047=1.134Wに増加するばかりでなく、輝度が大きくなる。(電源電圧V1=24V一定である場合、(24−15)/200Ω=0.045A、消費電力=24×0.045=1.08W)
Therefore, when the output voltage of the DC-DC converter 1-2 is the maximum value, the drive current of the
以上のように、電源電圧の精度、発光ダイオードの順方向電圧降下バラツキを考慮すると、従来の駆動方法では発光ダイオードの駆動電流が大幅に変化するため、消費電力や輝度に大きな影響が出ることになる。また、駆動電流を絶対最大電流以下にすることができないことから信頼性上問題である。 As described above, in consideration of the accuracy of the power supply voltage and the forward voltage drop variation of the light emitting diode, the driving current of the light emitting diode greatly changes in the conventional driving method, which greatly affects power consumption and luminance. Become. In addition, the drive current cannot be reduced below the absolute maximum current, which is a problem in reliability.
一方、発光ダイオード12の輝度を調整する場合はDC−DCコンバータ1−2の出力電圧を変化させて電流値を制御する方法が簡易であるが、発光ダイオード12が発生する発光波長が変化する欠点がある。
この欠点を除去する為に、図9に示す回路が適用されている。13はスイッチング素子、14はスイッチング素子13の制御回路である。DC−DCコンバータ1−2の出力電圧を例えば20kHz以上の周波数でスイッチング素子13を断続させてDC−DCコンバータ1−2の出力電圧をパルス電圧に変換する。この回路には動作周波数を一定にしスイッチング素子13のオン・オフ時間を制御回路14で制御しパルス電圧幅を変化させるパルス幅制御(Pulse Width Modulation;PWM)技術が適用されることが多い。この結果、パルス電圧がある時は発光ダイオード12には電流が流れ点灯するが、パルス電圧が無い時は消灯する。
On the other hand, when adjusting the luminance of the
In order to eliminate this defect, the circuit shown in FIG. 9 is applied.
このように、高周波で点灯、消灯を繰り返すと、人間の目には点灯し続けているように見え、点灯する時間と消灯する時間の比を調整することで発光ダイオード12の発光波長を変化させることなく発光ダイオード12の輝度を調整することができる。
しかし、PWMを用いた発光ダイオードの輝度調整では、DC−DCコンバータ1−2の出力にPWM用のスイッチング素子13と制御回路14が必要になるので、電源のコストダウンや小型化が困難になるとともに、DC−DCコンバータ1−2とパルス幅制御回路を駆動回路とすれば、電源効率が低下することになる。
As described above, when the light is turned on and off at a high frequency, it appears to be continuously lit by human eyes, and the light emission wavelength of the
However, in the brightness adjustment of the light emitting diode using PWM, the
従来の定電圧電源と抵抗を用いる発光ダイオード駆動方式では電源電圧の精度、発光ダイオードの順方向電圧降下バラツキを考慮すると、駆動電流が大幅に変化するため、消費電力の増加や発光ダイオードの輝度が変化する問題があった。
また、抵抗で発光ダイオードの電流を規定値内に抑えることが困難であり、駆動電流を絶対最大電流以下にすることができないことから信頼性を考慮した設計が困難になる問題があった。
また、発光ダイオードの発光波長を変化させずに輝度調整を行う場合は、パルス幅制御回路を追加する必要があるが、電源コストの上昇や小型化の阻害要因になるばかりでなく、電源効率の低下をもたらす原因になる問題があった。
そこで、本発明の目的は、発光ダイオードの駆動電流を一定にし、電源電圧の変化や発光ダイオードの順方向電圧降下バラツキがあったとしても、消費電力の増加を抑制し、発光ダイオードの輝度の変化を防止することができ、かつ発光ダイオードの発光波長を変化させずに輝度調整を行うことが可能な低コスト、小型・軽量、高効率発光ダイオード定電流駆動回路を提供することにある。
In the conventional LED driving method using a constant voltage power supply and a resistor, considering the accuracy of the power supply voltage and variations in the forward voltage drop of the LED, the driving current changes greatly, increasing the power consumption and the brightness of the LED. There was a changing problem.
In addition, it is difficult to suppress the current of the light emitting diode within a specified value with a resistor, and the drive current cannot be made equal to or lower than the absolute maximum current.
In addition, when adjusting the brightness without changing the emission wavelength of the light emitting diode, it is necessary to add a pulse width control circuit, which not only hinders the increase in power supply cost and downsizing, but also improves the power efficiency. There was a problem that caused a drop.
Therefore, an object of the present invention is to keep the driving current of the light emitting diode constant, and suppress the increase in power consumption and change the luminance of the light emitting diode even if there is a change in power supply voltage or a forward voltage drop variation of the light emitting diode. It is an object of the present invention to provide a low-cost, small-sized, lightweight, high-efficiency light-emitting diode constant current driving circuit that can prevent luminance and can adjust luminance without changing the light emission wavelength of the light-emitting diode.
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、発光ダイオード定電流駆動回路に係り、一次巻線と二次巻線を有するトランスと、前記一次巻線に直列接続されるスイッチング素子と、前記スイッチング素子をオン・オフ制御するオン・オフ制御回路と、前記二次巻線間に接続される、ダイオードと発光ダイオードとの直列接続回路と、を有する発光ダイオード駆動回路における前記ダイオードと発光ダイオードとの直列接続回路中に定電流素子を設けたことを特徴としている。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発光ダイオード定電流駆動回路において、前記一次巻線と前記スイッチング素子間に直流電圧を加えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, an invention according to claim 1 relates to a light-emitting diode constant current driving circuit, a transformer having a primary winding and a secondary winding, and a switching element connected in series to the primary winding; A light emitting diode drive circuit comprising: an on / off control circuit for controlling on / off of the switching element; and a series connection circuit of a diode and a light emitting diode connected between the secondary windings. A constant current element is provided in a series connection circuit with a diode.
According to a second aspect of the present invention, in the light-emitting diode constant current driving circuit according to the first aspect, a DC voltage is applied between the primary winding and the switching element.
また、請求項3記載の発明は、発光ダイオード定電流駆動回路に係り、二個のコンデンサの直列接続回路と二個のスイッチング素子の直列接続回路とを並列接続して成るブリッジ回路と、前記スイッチング素子をオン・オフ制御するオン・オフ制御回路と、一次巻線と中間タップ付二次巻線とを有するトランスとを有し、前記一次巻線を前記ブリッジ回路の各中間接続点間に挿入し、前記二次巻線の両端をそれぞれダイオードを介して接続(二次巻線接続点)し、前記二次巻線接続点と前記中間タップとの間に発光ダイオードを接続して成る発光ダイオード駆動回路における前記発光ダイオードに直列に定電流素子を接続したことを特徴としている。
そして、請求項4記載の発明は、請求項3記載の発光ダイオード定電流駆動回路において、前記ブリッジ回路の入力側に直流電圧を加えることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a constant current driving circuit for a light emitting diode, a bridge circuit formed by connecting a series connection circuit of two capacitors and a series connection circuit of two switching elements in parallel, and the switching circuit. An on / off control circuit for controlling on / off of the element, and a transformer having a primary winding and a secondary winding with an intermediate tap, and the primary winding is inserted between each intermediate connection point of the bridge circuit And a light emitting diode formed by connecting both ends of the secondary winding via a diode (secondary winding connection point), and connecting a light emitting diode between the secondary winding connection point and the intermediate tap. A constant current element is connected in series to the light emitting diode in the drive circuit.
According to a fourth aspect of the present invention, in the light emitting diode constant current driving circuit according to the third aspect, a DC voltage is applied to the input side of the bridge circuit.
また、請求項5記載の発明は、発光ダイオード定電流駆動回路に係り、スイッチング素子と発光ダイオードとの直列接続回路と、前記スイッチング素子をオン・オフ制御するオン・オフ制御回路とを有して成る発光ダイオード駆動回路の前記直列接続回路に定電流素子を挿入したことを特徴している。
また、請求項6記載の発明は、請求項5記載の発光ダイオード定電流駆動回路において、前記前記直列接続回路の両端に直流電圧を加えることを特徴としている。
The invention according to
According to a sixth aspect of the present invention, in the light-emitting diode constant current driving circuit according to the fifth aspect, a DC voltage is applied to both ends of the series connection circuit.
そして、請求項7記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項記載の発光ダイオード定電流駆動回路において、前記オン・オフ制御回路が前記スイッチング素子のオン時間とオフ時間の比を制御するパルス幅制御を行うことを特徴している。 According to a seventh aspect of the present invention, in the light-emitting diode constant current drive circuit according to any one of the first to sixth aspects, the on / off control circuit controls a ratio of an on time to an off time of the switching element. It is characterized by performing pulse width control.
上記のように、本発明によれば、電源部とPWM制御部が統合できるので、図8で示した従来回路必要としたインダクタ、コンデンサで構成されるフィルタ1−1と発光ダイオードの輝度を調整するPWM制御専用のスイッチング素子と制御回路が不要となる。
したがって、電源の構成が極めて簡易になり、発光ダイオード駆動回路の低コスト化、小型・軽量化、高効率化が実現できる。また、発光ダイオードの電流を抵抗で規定する方式から定電流素子を用いた定電流駆動方式に変えることにより、発光ダイオードの順方向電圧降下バラツキによる消費電力の増加を防止できるので発熱が抑えられ、発光ダイオードの駆動電流を規格内に抑えることができるので信頼性向上を図ることができる。
As described above, according to the present invention, since the power supply unit and the PWM control unit can be integrated, the brightness of the light-emitting diode and the filter 1-1 including the inductor and the capacitor required for the conventional circuit shown in FIG. 8 is adjusted. This eliminates the need for a switching element and control circuit dedicated to PWM control.
Therefore, the configuration of the power supply becomes extremely simple, and it is possible to reduce the cost, size, weight, and efficiency of the light emitting diode driving circuit. In addition, by changing the current of the light emitting diode from a method that regulates the resistance to a constant current driving method using a constant current element, an increase in power consumption due to variations in the forward voltage drop of the light emitting diode can be prevented, so heat generation can be suppressed, Since the driving current of the light emitting diode can be kept within the standard, the reliability can be improved.
<実施例1>
本発明に関わる発光ダイオードの定電流駆動回路の実施例1を図1に示す。
図において、1は商用電源、2ブリッジダイオード、3はコンデンサ、4はトランスで1次巻線4aと2次巻線4bを備えている。5はスイッチング素子、6は整流ダイオード、12は発光ダイオード、15は定電流素子、16はスイッチング素子5の制御回路である。
<Example 1>
FIG. 1 shows a first embodiment of a constant current driving circuit for a light emitting diode according to the present invention.
In the figure, 1 is a commercial power source, 2 bridge diode, 3 is a capacitor, 4 is a transformer, and includes a
次に、図1に示す回路の動作を説明する。
商用電源1の交流電圧をブリッジダイオード2で整流し、コンデンサ3で平滑し、トランス4、MOS−FETなどのスイッチング素子5で高周波矩形波交流電圧(パルス電圧)に変換し、整流ダイオード6で整流して得られたパルス電圧に定電流素子15、発光ダイオード12の直列回路を接続する。スイッチング素子5は制御回路16によって制御される。
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be described.
The AC voltage of the commercial power source 1 is rectified by the
図2にトランス二次側電圧V4と整流ダイオード6で整流して得られたパルス電圧波形V6を示す。発光ダイオード12を流れる電流はパルス電圧V6がある時だけ定電流素子15で規定された定電流が流れ点灯する。
定電流素子15の特性例を図3に示す。横軸は印加電圧V14、縦軸は電流I14である。定電流素子15にある電圧V140以上の電圧を印加すると、印加電圧に関係なく一定の電流I140が流れる。電源電圧の変動、発光ダイオードの順方向電圧のバラツキは定電流素子に印加される電圧が電圧変動と順方向電圧のバラツキを吸収するように変化し、流れる電流はI140と一定に保たれる。したがって、消費電力は電源電圧の変動分だけ増減するが、発光ダイオードの輝度は変化しない。
図1に示す回路ではパルス電圧V6が無いときは発光ダイオード12は消灯するが、パルス電圧V6が数kHz以上の高周波であれば、消灯していることは人間の目では認知できないので発光ダイオード12は点灯し続けているように見える。図2に示すパルス電圧V6の一周期Tに対するパルス電圧V6の割合(t0/T)を減少させると発光ダイオード12の輝度が低下し、割合を増加させると輝度が上昇しているように見える。パルス電圧V6の割合(t0/T)は制御回路16で調整できる。
FIG. 2 shows a pulse voltage waveform V6 obtained by rectification using the transformer secondary voltage V4 and the
A characteristic example of the constant
In the circuit shown in FIG. 1, the
<実施例2>
図4に本発明に関わる発光ダイオード定電流駆動回路の実施例2を示す。
高周波矩形波交流電圧に変換する回路にはハーフブリッジコンバータで使用する回路を適用している以外は図1で示した構成と基本的には同じである。1は商用電源、2ブリッジダイオード、3a、3b はコンデンサ、4はトランスで1次巻線4aと2次巻線4bと2次巻線に中間タップ4cを備えている。5a、5b はスイッチング素子、6a、6b はダイオード、12は発光ダイオード、15は定電流素子、16は制御回路である。
<Example 2>
FIG. 4 shows a second embodiment of a light-emitting diode constant current driving circuit according to the present invention.
The circuit for converting to a high-frequency rectangular wave AC voltage is basically the same as the configuration shown in FIG. 1 except that the circuit used in the half-bridge converter is applied. Reference numeral 1 denotes a commercial power source, 2 bridge diodes, 3a and 3b capacitors, and 4 a transformer, which includes a primary winding 4a, a secondary winding 4b, and an
次に図4に示す回路の動作を説明する。
商用電源1の交流電圧をブリッジダイオード2で整流し、コンデンサ3a、3b で平滑するとともに、電源電圧を分圧する。コンデンサ3a、3b の接続点電圧は電源電圧の1/2である。トランス4、MOS−FETなどのスイッチング素子5a、5b を交互にオン・オフさせることで高周波矩形波交流電圧に変換し、トランス4にセンタータップトランスを使用すればダイオード6a、6b で整流、センタータップトランスでなければダイオード6a、6b はブリッジダイオードに変更して整流する。
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 4 will be described.
The AC voltage of the commercial power supply 1 is rectified by the
図5にトランス4の2次側電圧V6、ダイオード6a、6bで整流して得られるパルス電圧波形V6a+V6bを示す。整流して得られたパルス電圧V6a+V6bに、定電流素子15、発光ダイオード12の直列回路を接続する。スイッチング素子5a、5b は制御回路16によって制御される。図1の回路ではパルス電圧の割合(t0/T)は0〜0.7程度であるが、図5のパルス電圧波形V6a+V6bは、(2t0/T)となるので0〜1と大きくでき、1の場合は一定の直流電圧と見做すことができる。発光ダイオード12を流れる電流はパルス電圧がある時だけ定電流素子15で規定した定電流が流れ点灯する。
FIG. 5 shows a pulse voltage waveform V6a + V6b obtained by rectifying the secondary side voltage V6 of the
<実施例3>
図6に本発明に関わる発光ダイオード定電流電源駆動の実施例3を示す。
1は商用電源、2ブリッジダイオード、3はコンデンサ、5はスイッチング素子、12は発光ダイオード、15は定電流素子、16は制御回路である。
次に図6に示す回路の動作を説明する。商用電源1の交流電圧をブリッジダイオード2で整流し、コンデンサ3で平滑する。MOS−FETなどのスイッチング素子5をオン・オフさせることで高周波矩形波電圧に変換し、得られたパルス電圧に定電流素子15、発光ダイオード12の直列回路を接続する。スイッチング素子5は制御回路16によって制御される。図7に得られる矩形波パルス電圧波形V7を示す。図6の回路ではパルス電圧の割合(t0/T)は0〜1と大きくでき、1の場合は一定の直流電圧と見做すことができる。発光ダイオード12を流れる電流はパルス電圧がある時だけ定電流素子15で規定した定電流が流れ点灯する。
<Example 3>
FIG. 6 shows a third embodiment of light-emitting diode constant current power supply driving according to the present invention.
1 is a commercial power supply, 2 bridge diode, 3 is a capacitor, 5 is a switching element, 12 is a light emitting diode, 15 is a constant current element, and 16 is a control circuit.
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 6 will be described. The AC voltage of the commercial power source 1 is rectified by the
以上、本発明によれば電源部とPWM制御部が統合できるので、図8で示した従来回路必要としたインダクタ、コンデンサで構成されるフィルタ1−1と発光ダイオードの輝度を調整するPWM制御専用のスイッチング素子と制御回路が不要となる。したがって、電源の構成が極めて簡易になり、発光ダイオード駆動回路の低コスト化、小型・軽量化、高効率化が実現できる。また、発光ダイオードの電流を抵抗で規定する方式から定電流素子を用いた定電流駆動方式に変えることにより、発光ダイオードの順方向電圧降下バラツキによる消費電力の増加を防止できるので発熱が抑えられ、発光ダイオードの駆動電流を規格内に抑えることができるので信頼性向上を図ることができる。 As described above, according to the present invention, the power supply unit and the PWM control unit can be integrated. Therefore, the filter 1-1 for the conventional circuit shown in FIG. The switching element and the control circuit are not required. Therefore, the configuration of the power supply becomes extremely simple, and it is possible to reduce the cost, size, weight, and efficiency of the light emitting diode driving circuit. In addition, by changing the current of the light emitting diode from a method that regulates the resistance to a constant current driving method using a constant current element, an increase in power consumption due to variations in the forward voltage drop of the light emitting diode can be prevented, so heat generation can be suppressed, Since the driving current of the light emitting diode can be kept within the standard, the reliability can be improved.
1 商用電源
2 ブリッジダイオード
3、3a、3b コンデンサ
4 トランス
5、5a、5b スイッチング素子
6、6a、6b ダイオード
12 発光ダイオード
15 定電流素子
16 スイッチング素子制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、発光ダイオード定電流駆動回路に係り、一次巻線と二次巻線を有するトランスと、前記一次巻線に直列接続されるスイッチング素子と、前記スイッチング素子を高周波でオン・オフ制御するオン・オフ制御回路と、前記二次巻線間に接続される、ダイオードと発光ダイオードとの直列接続回路と、を有する発光ダイオード駆動回路であって、前記ダイオードと発光ダイオードとの直列接続回路中に定電流素子を設け、かつ、前記一次巻線と前記スイッチング素子間に直流電圧を加えることで、高周波矩形波電圧を前記発光ダイオードに印加することを特徴としている。 In order to solve the above problems, an invention according to claim 1 relates to a light-emitting diode constant current driving circuit, a transformer having a primary winding and a secondary winding, and a switching element connected in series to the primary winding; the on-off control circuit for controlling on and off the switching element at a high frequency, the connected between the secondary winding, a light emitting diode driving circuit having a series circuit, a diode and a light emitting diode , a constant current element is provided in the series circuit of the diode and a light emitting diode, and wherein by adding a DC voltage between the primary winding and the switching element, applying a high-frequency square wave voltage to the light emitting diode It is characterized by.
また、請求項2記載の発明は、発光ダイオード定電流駆動回路に係り、二個のコンデンサの直列接続回路と二個のスイッチング素子の直列接続回路とを並列接続して成るブリッジ回路と、前記スイッチング素子を高周波でオン・オフ制御するオン・オフ制御回路と、一次巻線と中間タップ付二次巻線とを有するトランスとを有し、前記一次巻線を前記ブリッジ回路の各中間接続点間に挿入し、前記二次巻線の両端をそれぞれダイオードを介して接続(二次巻線接続点)し、前記二次巻線接続点と前記中間タップとの間に発光ダイオードを接続して成る発光ダイオード駆動回路における前記発光ダイオードに直列に定電流素子を接続し、かつ前記ブリッジ回路の入力側に直流電圧を加えることで、高周波矩形波電圧を前記発光ダイオードに印加することを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a light-emitting diode constant current driving circuit, a bridge circuit comprising a parallel connection of a series connection circuit of two capacitors and a series connection circuit of two switching elements, and the switching circuit. An on / off control circuit for controlling on / off of the element at a high frequency ; and a transformer having a primary winding and a secondary winding with an intermediate tap, and the primary winding is connected between each intermediate connection point of the bridge circuit. And connecting both ends of the secondary winding via a diode (secondary winding connection point), and connecting a light emitting diode between the secondary winding connection point and the intermediate tap. connect the constant current element in series with the light emitting diodes in the LED driving circuit, and by adding a DC voltage to the input side of the bridge circuit, applying a high-frequency square wave voltage to the light emitting diode It is characterized in that that.
また、請求項3記載の発明は、発光ダイオード定電流駆動回路に係り、スイッチング素子と発光ダイオードとの直列接続回路と、前記スイッチング素子を高周波でオン・オフ制御するオン・オフ制御回路とを有して成る発光ダイオード駆動回路の前記直列接続回路に定電流素子を挿入し、かつ前記直列接続回路の両端に直流電圧を加えることで、高周波矩形波電圧を前記発光ダイオードに印加することを特徴としている。
The invention described in
そして、請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載の発光ダイオード定電流駆動回路において、前記オン・オフ制御回路が前記スイッチング素子のオン時間とオフ時間の比を制御するパルス幅制御を行うことを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the light-emitting diode constant current drive circuit according to any one of the first to third aspects, the on / off control circuit controls a ratio of an on time to an off time of the switching element. It is characterized by performing pulse width control.
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、発光ダイオード定電流駆動回路に係り、一次巻線と二次巻線を有するトランスと、前記一次巻線に直列接続されるスイッチング素子と、前記スイッチング素子を高周波でオン・オフ制御するオン・オフ制御回路と、前記二次巻線間に接続される、ダイオードと発光ダイオードとの直列接続回路と、を有する発光ダイオード駆動回路であって、前記ダイオードと発光ダイオードとの直列接続回路中に定電流素子を設け、かつ、前記一次巻線と前記スイッチング素子間に直流電圧を加え、前記オン・オフ制御回路により前記スイッチング素子のオン時間だけ高周波矩形波電圧を前記発光ダイオードに印加し、前記スイッチング素子のオン時間とオフ時間の比を変えることで前記発光ダイオードの輝度を変えることを特徴としている。 In order to solve the above problems, an invention according to claim 1 relates to a light-emitting diode constant current driving circuit, a transformer having a primary winding and a secondary winding, and a switching element connected in series to the primary winding; A light emitting diode driving circuit comprising: an on / off control circuit for controlling on / off of the switching element at a high frequency; and a series connection circuit of a diode and a light emitting diode connected between the secondary windings. A constant current element is provided in a series connection circuit of the diode and the light emitting diode, and a DC voltage is applied between the primary winding and the switching element, and only the ON time of the switching element is applied by the ON / OFF control circuit. Applying a high-frequency rectangular wave voltage to the light emitting diode, and changing the ratio between the on time and the off time of the switching element, the light emitting diode It is characterized by changing the brightness.
また、請求項2記載の発明は、発光ダイオード定電流駆動回路に係り、二個のコンデンサの直列接続回路と二個のスイッチング素子の直列接続回路とを並列接続して成るブリッジ回路と、前記スイッチング素子を高周波でオン・オフ制御するオン・オフ制御回路と、一次巻線と中間タップ付二次巻線とを有するトランスとを有し、前記一次巻線を前記ブリッジ回路の各中間接続点間に挿入し、前記二次巻線の両端をそれぞれダイオードを介して接続(二次巻線接続点)し、前記二次巻線接続点と前記中間タップとの間に発光ダイオードを接続して成る発光ダイオード駆動回路における前記発光ダイオードに直列に定電流素子を接続し、かつ前記ブリッジ回路の入力側に直流電圧を加え、前記オン・オフ制御回路により前記スイッチング素子のオン時間だけ高周波矩形波電圧を前記発光ダイオードに印加し、前記スイッチング素子のオン時間とオフ時間の比を変えることで前記発光ダイオードの輝度を変えることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a constant current driving circuit for a light emitting diode, a bridge circuit formed by connecting in parallel a series connection circuit of two capacitors and a series connection circuit of two switching elements, and the switching circuit. An on / off control circuit for controlling on / off of the element at a high frequency; and a transformer having a primary winding and a secondary winding with an intermediate tap, and the primary winding is connected between each intermediate connection point of the bridge circuit. The secondary winding is connected to both ends of the secondary winding via diodes (secondary winding connection point), and a light emitting diode is connected between the secondary winding connection point and the intermediate tap. emitting diode to connect the constant current element in series with the light emitting diodes in the drive circuit, and a DC voltage to the input side of the bridge circuit in addition, of the switching element by the on-off control circuit Only down time by applying a high frequency square wave voltage to the light emitting diode is characterized by changing the brightness of the light emitting diode by changing the ratio of on and off times of the switching element.
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