[發明專利]發光元件的控制電路

有效

• 申請號: 201210287549.4
• 申請日: 2012-08-13
• 公開（公告）號: CN102958246B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 小島弘幸;岡田憲明;齋藤和彥;河井周平;徐峰
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種對發光元件進行控制的控制電路。

背景技術

近年來，從節能等的觀點出發，發光二極管(LED)代替白熾燈作為照明用的發光元件正在普及。

圖7是謀求改善功率因數的以往的發光元件的控制電路200的電路圖。控制電路200構成為包括整流電路50、基準電壓產生電路51、比較器52、RS觸發器53、扼流線圈54、再生二極管55、開關元件56、電流檢測用的電阻R0。

在向整流電路50的輸入端子供給交流(AC)的輸入電壓Vin時，通過整流電路50對輸入電壓Vin進行全波整流。進行全波整流得到的整流電壓Vrc作為驅動電壓供給到LED?60的陽極。LED60的陰極經由扼流線圈54、開關元件56以及電阻R0接地。電阻R0的端子電壓作為比較電壓Vcmp輸入到比較器52的非反轉輸入端子(+)。

另一方面，基準電壓產生電路51將電阻R1、R2串聯連接在整流電路50的輸出端子與接地之間，將通過整流電路50進行全波整流得到的整流電壓Vrc進行分壓來產生基準電壓Vref。基準電壓Vref輸入到比較器52的反轉輸入端子(-)。圖8表示AC輸入電壓Vin、整流電壓Vrc以及基準電壓Vref的波形。

比較器52將比較電壓Vcmp與基準電壓Vref進行比較。比較器52的比較輸出電壓Vcout在比較電壓Vcmp大于基準電壓Vref的情況下為高(H)電平，在比較電壓Vcmp小于基準電壓Vref的情況下為低(L)電平。比較輸出電壓Vcout輸入到RS觸發器53的復位端子R。

向RS觸發器53的置位端子S輸入固定周期的觸發脈沖Vtr。RS觸發器53從其輸出端子Q輸出觸發器輸出電壓Vfout。該觸發器輸出電壓Vfout施加到由N溝道型MOS晶體管構成的開關元件56的柵極。

RS觸發器53如圖9所示那樣根據觸發脈沖Vtr被置位，并根據比較器52的比較輸出電壓Vcout被復位。

在RS觸發器53根據觸發脈沖Vtr被置位時，觸發器輸出電壓Vfout成為高電平，開關元件56接通。于是，電流經由扼流線圈53、開關元件56以及電阻R0流經LED?60，LED?60點亮。此時，電流流經電阻R0的結果是，作為電阻R0的端子電壓的比較電壓Vcmp上升。而且，當比較電壓Vcmp變得大于基準電壓Vref時，比較輸出電壓Vcout成為高電平，RS觸發器53被復位。在該情況下，由于扼流線圈54的電流變動與扼流線圈54兩端的電位差成正比，所以從開關元件56接通起到比較電壓Vcmp變得大于基準電壓Vref為止需要一定的時間。

在RS觸發器53被復位時，觸發器輸出電壓Vfout成為低電平，開關元件56斷開。由此，經由開關元件56流經LED?60的電流被切斷。在開關元件56斷開時，電流不流經電阻R0，因此比較電壓Vcmp下降。而且，當比較電壓Vcmp小于基準電壓Vref小，比較器52的比較輸出電壓Vcout恢復為低電平。

這樣，控制電路200對流經LED?60的電流進行控制，能夠控制LED?60的平均發光強度。另外，在開關元件56斷開時，使蓄積在扼流線圈54中的能量再生到LED?60的再生二極管55與LED?60及扼流線圈54并聯連接。

在專利文獻1中記載了這種發光元件的控制電路。

專利文獻1：日本特開2010-245421號公報

發明內容

發明要解決的問題

但是，家庭用的交流電源的電壓根據每個地區、國家而不同，例如在100V~200V的范圍內變動。因此，在以往的控制電路200中，存在以下的問題：如圖10所示，在交流的輸入電壓Vin的振幅例如從100V增大到200V時，基準電壓Vref的振幅也與之對應地增大，導致流經LED?60的電流增加。

即，基準電壓Vref是將對交流的輸入電壓Vin進行全波整流得到的整流電壓Vrc分壓后的電壓，因此，在交流的輸入電壓Vin的振幅增大時，與之對應地，基準電壓Vref的振幅(峰值電壓)也增大。

于是，從開關元件56接通起到比較電壓Vcmp變得大于基準電壓Vref為止的時間變長。因此，從通過觸發脈沖Vtr對RS觸發器53進行置位起到通過比較器52的比較輸出電壓Vcout進行復位為止的時間也變長，與此相應地，電流經由開關元件56流經LED?60的時間會延長(參照圖9的虛線的觸發器輸出電壓Vfout以及比較輸出電壓Vcout)。

用于解決問題的方案