[發明專利]LED驅動電路

有效

• 申請號: 201410409540.5
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104427719B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 巖渕昭夫;田坂泰;吉永充達;町田修;吉江徹;江原俊浩;木村研吾
• 申請（專利權）人: 三墾電氣株式會社
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;H02M7/217
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,金玲

技術領域

本發明涉及使用常通型的開關元件以恒流點亮LED的LED驅動電路。

背景技術

近年來，提出了如下技術：將半導體基板中使用了GaAs(砷化鎵)、GaN(氮化鎵)、SiC(碳化硅)等的低損耗的寬禁帶半導體元件用作開關電源電路的開關元件(例如參照專利文獻1)。通過使用寬禁帶半導體元件作為開關元件，能夠在不降低電源效率的情況下提高工作頻率，能夠實現裝置的小型化。

寬禁帶半導體元件通常為常通型，具有作為柵極/源極間電壓的Vgs為0V時接通、Vgs為低于閾值Vth(負電壓)的負電位時斷開這一特性，在專利文獻1中公開了在電抗器流過的增加電流達到了規定的值時斷開開關元件(寬禁帶半導體元件)的自激式的斬波電路。

【專利文獻1】日本特開2011-199024號公報

但是，在現有技術中，如圖5所示，將電抗器電流的峰值Ip控制為恒定，在輸入電壓發生變動的情況下，存在恒流特性惡化的問題。

發明內容

本發明的目的在于鑒于上述問題，解決現有技術的問題而提供一種LED驅動電路，其為使用寬禁帶半導體作為開關元件并進行了高頻化的降壓斬波電路，在該降壓斬波電路中，即使存在輸入電壓變動也能夠維持恒流特性。

本發明的LED驅動電路，其通過直流輸出以恒流點亮LED，其中，所述直流輸出是利用基于常通型的開關元件的接通斷開動作的電抗器的充放電而生成的，所述LED驅動電路的特征在于，具有平均值檢測電路，該平均值檢測電路對流過所述電抗器的電抗器電流的平均值進行檢測，根據由所述平均值檢測電路檢測到的所述電抗器電流的平均值控制使所述開關元件斷開的時機。

根據本發明，在使用寬禁帶半導體作為開關元件并進行了高頻化的降壓斬波電路中，根據由平均值檢測電路檢測到的電抗器電流的平均值控制使第1開關元件Q1斷開的時刻，由此能夠等效地進行LED電流的平均值控制，即使存在輸入電壓變動也能夠維持恒流特性，因此起到能夠提供對應全球輸入的LED驅動裝置的效果。

附圖說明

圖1是示出本發明的LED驅動電路的第1實施方式結構的電路結構圖。

圖2是示出在圖1所示的電抗器流過的電抗器電流的波形圖。

圖3是示出本發明的LED驅動電路的第2實施方式結構的電路結構圖。

圖4是示出本發明的LED驅動電路的第3實施方式結構的電路結構圖。

圖5是示出在以往的LED驅動電路的電抗器流過的電抗器電流的波形圖。

標號說明

10a：LED驅動電路(第1實施方式)；10b：LED驅動電路(第2實施方式)；10c：LED驅動電路(第3實施方式)；BF：緩沖電路；C1：旁路電容器；C2：輸出電容器；C3、C4：耦合電容器；Ccomp：電容器；D1：再生二極管；D2、D3、D4：二極管；L：電抗器；LD：LED陣列；OP：運算放大器；OTA：跨導放大器；OSC：三角波振蕩器；Q1：開關元件(第1開關元件)；Q2：開關元件(第2開關元件)；R1、R2、R3：電阻；Rs：電流檢測電阻；Ta：控制電路(第1實施方式)；Tb：控制電路(第2、第3實施方式)；Ton：比較器；ZD1、ZD2：齊納二極管。

具體實施方式

接著，參照附圖具體地說明本發明的實施方式。另外，在各圖中，對相同結構標注相同標號并省略部分說明。

(第1實施方式)

參照圖1，第1實施方式的LED驅動電路10a是使用了常通型的寬禁帶半導體元件的自激式降壓斬波電路，具有整流電路DB、作為常通型的寬禁帶半導體元件的開關元件Q1、Q2、對開關元件Q2進行恒流控制的控制電路Ta、旁路電容器C1、電抗器L、繞組AW、再生二極管D1、輸出電容器C2、齊納二極管ZD1、電阻R1、R2、R3、二極管D2、電流檢測電阻Rs和電容器Ccomp，以恒流對作為負載電路的LED陣列LD進行驅動。以下，為了區分開關元件Q1和開關元件Q2，將開關元件Q1稱作第1開關元件Q1、將開關元件Q2稱作第2開關元件Q2。

在LED驅動電路10a的輸入端子V+、和輸入端子V0上分別連接有由二極管橋式構成的整流電路DB的整流輸出正極端子、接地的整流輸出負極端子。在整流電路DB的交流輸入端子ACin1、ACin2上連接有商用交流電源AC1，來自商用交流電源AC1的AC輸入電壓經過全波整流后從整流電路DB輸出。