[發明專利]LED驅動電路

有效

• 申請號: 200910159288.6
• 申請日: 2009-08-06
• 公開（公告）號: CN101646290A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 丸山康弘;小路弘之
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;H02M7/08;F21V23/00;F21Y101/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 張 鑫;胡 燁

技術領域

本發明涉及驅動LED(發光二極管)的LED驅動電路。

背景技術

LED因其低功耗及長壽命的特點，在越來越廣闊的領域中——不僅是顯示 裝置而且在照明設備等中——得到應用。在照明設備中，使用多個LED來獲得 所需的照明。

LED若接收超過額定電流值的電流則其壽命會縮短。因此，LED需要以恒 定電流來驅動，或者設置電流限制使得不會有超過預定大小的電流流過其中。

一般的照明設備大多使用商用AC100V電源。因而，若使用LED照明設備 來取代白熾燈等，則較佳地應如同一般的照明設備那樣，LED照明設備被安排 成也使用商用AC100V電源。

圖20中示出可在LED照明設備中使用的常規LED驅動電路的配置的示例 (參見JP-A-2000-260578)。圖20中示出的常規LED驅動電路以恒定電流驅動 LED，且設置有：橋式二極管2；電阻R20_2；以及恒流電路A20。恒流電路A20 設置有：NPN晶體管Q20；電阻R20_1；以及齊納二極管ZD20。

橋式二極管2的輸入側連接至商用AC100V電源1，橋式二極管2的輸出側連 接至LED模塊3，該LED模塊3是具有多個串聯連接的LED的模塊，即，從橋式 二極管2所具有的正極輸出端子起，LED模塊3、NPN晶體管Q20、及電阻R20_1 以該順序串聯連接。電阻R20_2的一端連接至橋式二極管2和LED模塊3連接在 一起的連接點。NPN晶體管Q20的基極連接至電阻R20_2的另一端和齊納二極 管ZD20的陰極。齊納二極管ZD20的陽極連接至電阻R20_1和橋式二極管2連接 在一起的連接點。

利用此配置，從商用AC100V電源1輸出的AC電壓由橋式二極管2進行全波 整流，從而得到其峰值約為141V的脈動電壓。在恒流電路A20中，NPN晶體管 Q20的基極電位通過齊納二極管ZD20的齊納電壓V_Z而被鉗位成恒定。因此，若 使NPN晶體管Q20的基極和發射極之間的電壓為V_BEO20，則電阻R20_1的兩端電 壓被表示為(V_Z-V_BEQ20)，并且若使電阻R20_1的電阻值為R_{20_1}，則流過電阻 R20_1的電流被表示為(V_Z-V_BEQ20)/R_{20_1}，這表示流過電阻R20_1的電流是恒定 的。即，流過LED模塊3的電流是恒定的，且被表示為(V_Z-V_BEQ20)/R_{20_1}。

通常，齊納二極管的電壓呈現正的溫度特性(即，隨著溫度升高，電壓上 升)，并且晶體管的基極和發射極之間的電壓呈現負的溫度特性(即，隨著溫度 升高，電壓下降)，并且電阻呈現正的溫度特性(即，隨著溫度升高，電阻值上 升)。因此，恒流電路A1呈現正的溫度特性(即，隨著溫度升高，恒定電流值上 升)。因而，在圖20所示的常規LED驅動電路中，溫度上升可能會導致落在預定 值之外的電流流入到LED中。

在圖20所示的常規LED驅動電路中，均未設置用于在LED模塊3或LED驅 動電路自身的溫度上升得較高的情況下進行過熱保護的元器件或電路。因而， 如果其環境溫度上升得異常地高或者如果LED模塊3的陽極端子和陰極端子之 間發生短路，則最壞可能會導致LED模塊3或LED驅動電路損壞。而且，若施 加過大的負載，則白熾燈將以開路模式失效且其燈絲斷開，而LED模塊3和LED 驅動電路各自由半導體元器件構成，將以短路模式失效。因此，必須將LED驅 動電路制成為，即使在LED模塊3或構成LED驅動電路的任一元器件發生短路 的最差情況下，也不會冒煙或起火。

存在多種一般使用的保護器件和溫度感測器件，諸如POSISTOR(正溫度系 數熱敏電阻)((注冊商標)由日本村田制作所制造)。然而，這些器件都具有較低 的額定電壓和較低的額定功率，并且在不生成恒定直流電壓、取而代之的是將 商用電源直接連接至LED驅動電路并以脈動電流驅動LED的情況下，其應用受 到限制。

發明內容

本發明的目的在于提供以脈動電流驅動LED、并且具有過熱保護功能的 LED驅動電路。