[發明專利]LED驅動電路及使用該LED驅動電路的LED照明燈具

有效

• 申請號: 201210375715.6
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN103108441A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 清水隆行;金森淳;和里田浩久;村田武士
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張鑫

技術領域

本發明涉及LED驅動電路及使用該LED驅動電路的LED照明燈具。

背景技術

LED(Light?Emitting?Diode：發光二極管)具有消耗電流低、壽命長等特征，其用途十分廣泛，并不限于顯示裝置，還能用于照明器具等。此外，在LED照明器具中，為了獲得所希望的照度，很多情況下會使用多個LED(例如，參照日本專利特開2004-327152號公報、日本專利特開2005-11739號公報、及日本專利特開2011-28954號公報)。

一般的照明器具大多使用商用交流電源，若考慮使用LED照明燈具來代替白熾燈泡等一般的照明燈具的情況等，則希望LED照明燈具也與一般的照明燈具一樣，是使用商用交流電源而構成。

另外，在要對白熾燈泡進行調光控制的情況下，使用相位控制式調光器(一般稱為白熾燈控制器)，該相位控制式調光器通過使得開關元件(一般為晶閘管元件或三端雙向晶閘管元件)在交流電源電壓的某個相位角時導通，從而能用一個電位器來簡單地對提供給白熾燈泡的電源進行調光控制。然而，在以相位控制式調光器對白熾燈泡進行調光的情況下，已知：若將瓦特數較小的白熾燈泡與調光器進行連接，則會發生閃爍，無法進行正常的調光。

在要對使用交流電源的LED照明燈具進行調光控制的情況下，優選能直接連接現有的白熾燈用的相位控制式調光器。保持現有的調光用設備不變，僅將燈具換為LED照明燈具，從而與白熾燈相比，能大幅降低功耗。另外，無需將調光用設備改變為LED照明燈具專用的設備，因而能確保互換性，能降低設備成本。

此處，圖12示出了能對使用交流電源的LED照明燈具進行調光控制的LED照明系統的現有例。在圖12所示的LED照明系統中，包括：相位控制式調光器200；具有二極管橋式電路DB1及電流限制部IL的LED驅動電路300；以及將LED進行串聯連接的LED陣列400。在交流電源即商用電源100與電流限制部IL之間串聯連接有相位控制式調光器200。在相位控制式調光器200中，通過使半固定電阻Rvar的電阻值可變，從而根據取決于電阻值的電源相位角使三端雙向晶閘管元件Tri導通。若電容器Cc的兩端電壓超過二端雙向開關元件Di的導通電壓，則電流流過三端雙向晶閘管元件Tri的控制極，三端雙向晶閘管元件Tri導通。通過使半固定電阻Rvar的電阻值變化，從而能改變三端雙向晶閘管元件Tri變成導通的相位角。通常，半固定電阻Rvar是旋轉舌片型的或滑片型的，通過改變舌片的旋轉角或改變滑片位置，從而能對照明燈具進行調光控制。而且，在相位控制式調光器200中，噪聲抑制電路由電容器Ca和電感器L構成，降低從相位控制式調光器200反饋到交流電源線的噪聲。圖13示出與相位控制式調光器200的相位角為45°、90°、135°時相對應的調光器的輸出波形與二極管橋式電路DB1的輸出波形。隨著相位角變大，二極管橋式電路輸出波形的電壓的平均值減小。若將相位控制式調光器200與LED照明燈具相連接，則隨著調光器的相位角增大，明亮度變暗。

將LED進行串聯連接而形成LED陣列，將該LED陣列與白熾燈用的相位控制式調光器相連接，在增大相位控制式調光器的相位角、減小LED的明亮度的情況下，在二極管橋式電路的輸出電壓小于LED陣列開始發光的正向電壓時，LED變得不發光，流過調光器的電流急劇減少。若流過調光器的電流急劇減少，則由于流過調光器內部的三端雙向晶閘管元件的電流低于保持電流，因此，三端雙向晶閘管元件斷開，調光器的輸出停止，成為不穩定狀態，LED的明亮度會發生閃爍。另外，對調光器輸出進行相位控制，在三端雙向晶閘管元件從斷開成為導通時，LED從斷開變為導通，LED的阻抗急劇變化。由此，有時在調光器的輸出電壓急劇變化的邊緣部分會發生振蕩，三端雙向晶閘管元件會成為不穩定的狀態并斷開，明亮度可能會發生閃爍。因三端雙向晶閘管元件斷開的時刻每隔交流的半個周期就發生偏移，或因發生三端雙向晶閘管元件斷開或不斷開的現象，從而導致會發生閃爍。另外，也有的情況下，暫時斷開的三端雙向晶閘管元件在一定時間后導通，發生重復導通、斷開的振蕩現象，而導致發生閃爍。