专利名称：Led驱动装置及led照明装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及将LED(发光二极管)作为光源的LED驱动装置及使用了该LED驱动装置的LED照明装置。
背景技术：
以往，作为在室内外设置的照明装置的光源，使用了白炽灯泡或荧光灯等。近年来，开发有白色LED (Light Emitting Diode)，并且随着LED的高亮度化及高效率化的推进，将LED作为光源的LED照明装置得到了实用。关于白色LED的结构，例如公知有将R (红)、G (绿)、B (蓝)这3色LED光进行混合而得到白色光的结构、以及在如蓝色这种短波长LED中组合荧光体来得到白色光的结构等。对于构成LED照明装置并输出LED的驱动电流的LED驱动装置，使用由公知的开 关稳压器构成的DC-DC转换器。另外，LED具有非线性的I_V(电流-电压)特性，在所施加的顺向偏压小于规定的VF(顺向电压)值时，几乎不流过顺向电流而不会发光，但是在顺向偏压超过规定的VF值时，相对于电压的上升，电流急剧增加，根据电流量而发光。另外，众所周知，在LED的VF特性上一般存在±10%左右的个体差异，会根据发光(通电)时的发热而变动，而这些个体差异异和变动在LED照明装置中成为光闪烁的原因。要求LED驱动装置与如上所述的VF特性的个体差异及变动无关地使LED以规定的亮度稳定地发光。例如，根据一般照明用的日本灯泡工业协会标准JEL801，LED驱动装置必须将LED电流的变动控制在规定值的±10%以内。因此，LED驱动装置需要具有用于将在LED上流过的电流控制为恒定的恒流控制反馈环。另外，一般在人的手能够比较容易触摸到的消费类产品中，要求具有防止触电等 安全性，因此LED驱动装置需要构成为包含电绝缘商用电源与负载之间的变压器。如图12所示，关于在专利文献I中记载的以往的LED驱动装置的结构，一般称为反激转换器，并作为绝缘型开关电源而公知。以往的LED照明装置300具有LED驱动装置201和LED负载202。LED驱动装置201具有输入电容器211、变压器212、MOSFET 213、控制部219。另外，LED驱动装置201具有误差放大器215、二极管216、光电耦合器217。以往的LED照明装置的误差放大器215根据在电流检测电阻218上产生的电压和基准电压源的电压值来进行运算，通过光电耦合器217将运算结果反馈给控制部219，从而LED驱动装置201将在LED负载202中流过的电流控制为恒定。专利文献I日本特开2010-092997号公报以往的LED驱动装置300由于根据在LED负载202中流过的电流来控制MOSFET213，因此需要使用将在变压器212的二次侧检测到的基于LED电流的信号传递到设置在变压器212的一次侧的控制部219的光电耦合器217。另外，作为光电耦合器217的驱动电路需要误差放大器215及其电源电路等周边部件，会妨碍LED驱动装置及LED照明装置的小型化、低成本化。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种具有小型且低成本的结构，进行LED负载的恒流控制的LED驱动装置及LED照明装置。根据本发明的一方式，提供LED驱动装置，其特征在于具有绝缘型的电力转换部，其具有变压器和开关元件，该变压器具有一次绕组和二次绕组，该开关元件与该一次绕组连接，该绝缘型的电力转换部 通过所述一次绕组向LED负载供给电力；反馈部，其与所述二次绕组连接，并具有检测控制信息的控制信息检测部和检测所述二次绕组的绕组电压信息的电压检测部；以及控制部，其对所述开关元件进行接通断开控制，所述反馈部输出反馈信号，该反馈信号是由基于所述接通断开控制的所述控制信息和所述绕组电压信息进行重叠而得到的，所述控制部根据所述反馈信号进行所述接通断开控制。另外，根据本发明的一方式，提供LED照明装置，其特征在于具有包含至少一个LED的LED负载；绝缘型的电力转换部，其具有变压器和开关元件，该变压器具有一次绕组和二次绕组，该开关元件与该一次绕组连接，该绝缘型的电力转换部通过所述一次绕组而向所述LED负载供给电力；反馈部，其与所述二次绕组连接，并具有检测控制信息的控制信息检测部和检测所述二次绕组的绕组电压信息的电压检测部；以及控制部，其对所述开关元件进行接通断开控制，所述反馈部输出反馈信号，该反馈信号是由基于所述接通断开控制的所述控制信息和所述绕组电压信息进行重叠而得到的，所述控制部根据所述反馈信号进行所述接通断开控制。根据本发明，与变压器的二次绕组连接的反馈部输出由基于开关元件的接通断开控制的控制信息和二次绕组的绕组电压信息进行重叠而得到的反馈信号，控制部根据反馈信号进行开关元件的接通断开控制，因此能够提供具有小型且低成本的结构，进行LED负载的恒流控制的LED驱动装置及LED照明装置。
图I是示出本发明的第I实施例的LED驱动装置及LED照明装置的结构的电路图。图2是用于说明本发明的第I实施例的LED驱动装置的特性的VF-ILED特性图。图3是示出本发明的第I比较例的LED驱动装置及LED照明装置的结构的电路图。图4是示出本发明的第2比较例的LED驱动装置及LED照明装置的结构的电路图。图5是示出本发明的第2实施例的LED驱动装置及LED照明装置的结构的电路图。图6是用于说明本发明的第2实施例的LED驱动装置的特性的VF-ILED特性图。图7是示出本发明的第3实施例的LED驱动装置及LED照明装置的结构的电路图。
图8是示出本发明的第4实施例的LED驱动装置及LED照明装置的结构的电路图。图9是用于说明本发明的第4实施例的LED驱动装置的特性的Vin-ILED特性图。图10是示出本发明的第5实施例的LED驱动装置及LED照明装置的结构的电路图。图11是示出本发明的第6实施例的LED驱动装置及LED照明装置的结构的电路图。图12是示出以往的LED驱动装置及LED照明装置的结构的电路图。符号说明
UlOl :LED驱动装置；2 :LED负载;3、103 :电力转换部;4、104 :控制部；5 :反馈部；6 :控制电源部；7 :谐振信号检测部；33 :变压器；34 :开关元件；58 :VF变动校正用的电阻；71 :交流变动校正用的电阻；100、200 :LED照明装置。
具体实施例方式接着，参照附图，说明本发明的实施方式。在以下的附图的记载中，对相同或类似的部分附上相同或类似的符号。另外，以下所示的实施方式例示用于具体化本发明的技术思想的装置和方法，可以在权利要求的范围内对本发明的技术思想进行各种变更。(第I实施例)图I是示出本发明的第I实施例的LED驱动装置及LED照明装置的结构的电路图。本实施例的LED照明装置100具有LED驱动装置I ;以及与LED驱动装置I连接的LED负 载2。本实施例的LED驱动装置I具有绝缘型的由开关稳压器构成的DC-DC转换器的结构，将从商用电源等交流电源或电池等直流电源供给的输入电力转换为期望的直流电力，通过输出端子输出到LED负载2。LED驱动装置I具有■ 与LED负载2连接的绝缘型的电力转换部3 ;与电力转换部3连接的控制部4 ;以及与电力转换部3及控制部4连接的反馈部
5。另外，LED驱动装置I具有控制电源部6，该控制电源部6构成电力转换部3的一部分并与控制部4及反馈部5连接。LED负载2是根据从LED驱动装置I供给的直流电力而发光的直流发光负载，由包含R (红)、G (绿)、B (蓝)或短波长的LED (Light Emitting Diode)的至少一个白色LED构成。本实施例的LED负载2具有串联连接的n个白色LED2-1、2-2、…、2_n。电力转换部3由具有变压器的公知的反激转换器构成，将输入电力转换为期望的直流电力，通过变压器将电力供给到LED负载2。电力转换部3具有变压器33，其具有一次绕组P、二次绕组SI及三次绕组S2 ；以及开关元件34，其与一次绕组P连接。另外，电力转换部3具有交流电源31、二极管桥32、由输出二极管35及输出电容器36构成的整流平滑部。另外，在图I中的一次绕组P、二次绕组SI及三次绕组S2中表示的 意味着各绕组的极性。交流电源31的两端与二极管桥32的第I及第2端子连接。二极管桥32的第3端子与变压器33的一次绕组P的一端连接，第4端子与一次侧接地连接。一次绕组P的另一端与例如由MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)构成的开关元件34的一端(漏极端子)连接。开关元件34的另一端(源极端子)与一次侧接地连接，控制端子(栅极端子)与控制部4连接。变压器33的二次绕组SI隔着磁芯相对于一次绕组P以逆极性卷绕，其一端与输出二极管35的阳极端子连接，另一端与二次侧接地连接。输出二极管35的阴极端子与输出电容器36的一端连接，并通过电力转换部3的第I端子与LED负载2的一端(阳极端子)连接。输出电容器36的另一端与二次绕组SI的另一端和二次侧接地连接，通过电力转换部3的第2端子与LED负载2的另一端(阴极端子)连接。交流电源31是从两端输出AC100V等交流电压的商用电源，二极管桥32对正负交流电压进行整流而生成正负任意一方向的直流电压(脉动电压)，通过第3端子和第4端子输出。关于交流电源31和二极管桥32，由于输出直流电压，因此可以替换为电池等直流电源。另外，也可以在二极管桥32的第3端子与第4端子(一次侧接地)之间连接电容器。在开关元件34接通(导通)的期间，直流电流从二极管桥32流过一次绕组P及开关元件34。在开关元件34断开(截止)的期间，在二次绕组SI的两端上产生绕组电压(反激式电压)，直流电流从二次绕组SI的一端通过输出二极管35而流过输出电容器36及LED负载2。控制部4为了使LED负载2以规定的亮度稳定地发光，对构成电力转换部3的开关元件34进行接通断开控制。控制部4为了根据反馈部5输出的反馈信号(以下FB信号)向开关元件34的控制端子输出控制信号，具有误差放大器41、基准电压源42、电容器43、t匕较器44和三角波产生器45。控制部4例如由包含上述的结构元件的单一的半导体集成电路(IC)构成，至少具有FB端子、OUT端子及Vcc端子。另外，虽然控制部4具有过电流保护功能和过电压保护功能等公知的保护功能，但省略了图示及说明。、
误差放大器41的反转输入端子(_端子)通过控制部4的FB端子与反馈部5连接，非反转输入端子(+端子)与基准电压源42的正极连接，输出端子与比较器44的非反转输入端子连接。基准电压源的负极与一次侧接地连接。电容器43连接在误差放大器41的反转输入端子与输出端子之间。比较器44的反转输入端子与三角波产生器45连接，输出端子通过控制部4的OUT端子与开关元件34的控制端子连接。误差放大器41对反馈部5输出的FB信号的电压值与基准电压源42的电压值之间的误差进行放大，作为误差信号从其输出端子输出。比较器44对从误差放大器41输出的误差信号的电压值与从三角波产生器45输出的三角波信号(锯齿状波信号)的电压值进行比较，在误差信号的电压值比三角波信号的电压值大的期间，将H(High)电平的脉冲信号(控制信号)输出到开关元件34。另外，比较器44在误差信号的电压值比三角波信号的电压值小的期间，将L(Low)电平的控制信号输出到开关元件34。开关元件34在控制信号为H电平的期间接通，在控制信号为L电平的期间断开。本实施例的控制部4是PWM(PulseWidth Modulation)控制电路，当反馈部5输出的FB信号变小时，控制信号的占空比(接通宽度)变大，开关元件34的接通时间变长，输出电容器36的两端电压变高。另外，当反馈部5输出的FB信号变大时，控制信号的占空比变小，开关元件34的接通时间变短，输出电容器36的两端电压降低。S卩、本实施例的控制部4对开关元件34进行PWM(Pulse WidthModulation)控制。反馈部5为了将在开关元件34的接通断开控制所需的FB信号输出到控制部4，具有检测三次绕组S2的绕组电压信息的电压检测部；以及检测接通断开控制的信息的控制信息检测部，并构成恒流控制反馈环。反馈部5具有二极管51、电容器52、稳压二极管53、电容器54、平滑电容器55、电阻56、57及58。稳压二极管53及平滑电容器55构成输出控制信息信号的控制信息检测部，电阻58构成输出电压信号的电压检测部。二极管51的阳极端子与构成控制电源部6的变压器33的三次绕组S2的一端连接，阴极端子通过电阻57而与稳压二极管53的阴极端子连接。电容器52是在二极管51的阳极端子与阴极端子之间出现的二极管51的寄生电容。稳压二极管53的阳极端子与一次侧接地连接，阴极端子通过电阻56与平滑电容器55的一端连接。稳压二极管53相当于本发明的电压钳位部，为了得到后述的效果，稳压二极管53通过比在三次绕组S2中产生的绕组电压的峰值低的电压值而被齐纳击穿。电容器54是在稳压二极管53的阳极端子与阴极端子之间出现的稳压二极管53的寄生电容器。平滑电容器相当于本发明的电压平滑部，平滑电容器55的一端与构成电压检测部的电阻58连接，通过控制部4的FB端子与误差放大器41的反转输入端子连接。平滑电容器55的另一端与一次侧接地连接。电阻58的一端与构成控制电源部6的平滑电容器62的一端和控制部4的Vcc端子连接，另一端与平滑电容器55的一端连接。在开关元件34断开(截止)的期间，在变压器33的三次绕组S2上产生绕组电压(反激式电压)，施加在稳压二极管53的两端。稳压二极管53的稳压电压以如下所述的方式设定稳压二极管53通过比绕组电压的峰值低的电压值而被齐纳击穿，对稳压二极管53的两端电压进行钳位。因此，在稳压二极管53的两端产生对应于稳压电压与开关元件34的接通断开动作的、或者对应于稳压电压与针对LED负载2的电力供给期间的脉冲状的电压波形。由于平滑电容器55对上述的电压波形进行平滑化，因此平滑电容器55的两端电压成为如下所述的控制信息信号，该控制信息信号的电压电平根据控制部4输出的控制信
号的占空比或通过二次绕组SI向LED负载2供给电力的电力供给期间而变化。另外，与控制部4的Vcc端子电压对应的电压作为电压信息产生在电阻58的两端，重叠在平滑电容器55的两端电压上。平滑电容器55的两端电压和电阻58的两端电压作为重叠了控制信息信号和电压信号的FB信号，通过控制部4的FB端子而输出到误差放大器41。控制电源部6为了将在对开关元件34进行接通断开控制所需的驱动电力供给到控制部4，具有三次绕组S2、及由二极管61和平滑电容器62构成的整流平滑部。变压器33的三次绕组S2隔着磁芯相对于一次绕组P以逆极性卷绕，其一端与二极管51及二极管61的阳极端子连接，另一端与一次侧接地连接。二极管61的阴极端子与平滑电容器62的一端和控制部4的Vcc端子连接，连接在反馈部5的电阻58的一端。平滑电容器62的另一端与变压器33的三次绕组S2的另一端和一次侧接地连接。在开关元件34断开(截止)期间，如上所述，在三次绕组S2上产生绕组电压，通过二极管61对平滑电容器62进行充电。平滑电容器62的两端电压作为控制部4的控制电源而通过Vcc端子供给到控制部4的各部。接着，对本实施例的LED驱动装置I及LED照明装置100的作用进行说明。图2是用于说明本发明的第I实施例的LED驱动装置的特性的VF-ILED特性图。另外，图2所示的特性图的X轴(VF)表示LED负载的顺向电压，Y轴(ILED)表示LED电流。本发明的发明者准备本实施例的LED驱动装置I、以往的LED驱动装置、后述的第I及第2比较例的LED驱动装置，对各LED驱动装置作为交流电源供给AC100V，使各LED驱动装置驱动。接着，使从各LED驱动装置供给电流的各LED负载的VF从中央值变动±20%左右，测量了变动时的ILED的稳态值。另外，例如LED驱动装置I中的LED负载2的VF是指合计了各LED2-a、2-b、…、2_n的VF的值。另外，ILED用将在各LED负载的VF为中央值时测量的电流值作为基准的百分比来表示。图中的实线A表示通过图I所示的本实施例的LED驱动装置I测量的特性。图中的虚线B表示通过图7所示的以往的LED驱动装置测量的特性。图中的虚线C表示通过图3所示的第I比较例的LED驱动装置测量的特性。第I比较例的LED驱动装置为了仅检测三次绕组S2的绕组电压信息，而从本实施例的LED驱动装置I除去由稳压二极管53及平滑电容器55构成的控制信息检测部来构成。另外，图中的虚线D表示通过图4所示的第2比较例的LED驱动装置测量的特性。第2比较例的LED驱动装置为了仅检测从三次绕组S2得到的控制信息，而从本实施例的LED驱动装置I除去由电阻58构成的电压检测部来构成。以往的LED驱动装置(虚线B)，由于直接检测LED电流来进行恒流控制，因此相对于VF的变动，ILED的变动最少，即使在VF成为中央值的80%或120%时ILED也与基准值大致相等。第I比较例的LED驱动装置(虚线C)相对于轻微的VF变动，ILED的变动大，当VF从中央值变动几％时ILED变化为基准值的10%到250%左右。第2比较例的LED驱动装置(虚线D)，相对于VF的变动的LED的变动比第I 比较例减少，在VF成为中央值的90%或110%时，ILED被控制在基准值的90%到110%左右。本实施例的LED驱动装置I (实线A)，由于通过LED电流的代替特性来进行恒流控制，因此相对于VF的变动的ILED的变动比以往的LED驱动装置大。详细地讲，在VF为中央值的80%时ILED为基准值的97%左右，在VF为中央值的120 %时ILED为基准值的92 %左右。另外，在VF为中央值的90 %时ILED与基准值大致相等，在VF为中央值的110%时ILED为基准值的97%左右，本实施例的LED驱动装置I及LED照明装置100得到了表示在一般的照明用途中充分满足实用的精度要求的结果。本发明的第I实施例的LED驱动装置I及LED照明装置100具有以下的效果。(I)代替LED电流，根据在变压器33的三次绕组S2中产生的绕组电压和从该绕组电压得到的控制信息来控制向LED负载2供给的直流电力，从而LED驱动装置I能够对LED负载2进行恒流控制。(2)相对于LED负载2的顺向电压的变动，由于稳定地控制LED电流，因此LED照明装置100能够防止LED负载2的光闪烁。(3)由于作为恒流控制反馈环的反馈部5与变压器33的一次侧连接，因此没有必要设置如光电耦合器那样的绝缘型的信号传递元件，能够以小型且低成本来构成LED驱动装置I及LED照明装置100。(4)由于反馈部5与控制部4 一起与变压器33的一次侧连接，因此使针对反馈信号的控制部4的响应性实现高速化，能够良好地控制LED电流。(5)例如，通过减小电阻58的电阻值、增大电压信号对FB信号的影响，从而能够对供给到LED负载2的电力进行恒电力控制。(第2实施例)图5是示出本发明的第2实施例的LED驱动装置及LED照明装置的结构的电路图。本实施例的LED照明装置200具有LED驱动装置101 ;以及与LED驱动装置101连接的LED负载2。本实施例的LED驱动装置101具有与LED负载2连接的绝缘型的电力转换部103 ;与电力转换部103连接的控制部104 ;以及与电力转换部103及控制部104连接的反馈部5。另外，LED驱动装置101具有控制部104 ;与反馈部5连接的控制电源部6及与控制电源部6连接的谐振信号检测部7。本实施例的LED驱动装置101及LED照明装置200与第I实施例的LED驱动装置I及LED照明装置100的不同点在于，电力转换部103由公知的伪谐振方式反激转换器构成，控制部104以从谐振信号检测部7接收电压谐振信号而控制电力转换部103的方式构成。由于其他的结构实际上相同，因此省略详细的说明。为了在开关元件34断开的期间，使开关元件34的两端电压自由振动，电力转换部103具有与开关元件34并联连接的谐振电容器37。在开关元件34断开的期间，通过谐振电容器37和一次绕组P而谐振。谐振信号检测部7在开关元件34断开的期间，检测在变压器33的三次绕组S2上产生的绕组电压信息，作为电压谐振信号输出到控制部104。谐振信号检测部7与控制电源部6和控制部104连接，以对三次绕组S2的绕组电压进行整流平滑的方式构成。控制部104为了根据控制信息检测部5的控制信息信号和谐振信号检测部7的电压谐振信号对开关元件34进行接通断开控制
控制判定部46与谐振信号检测部7、三角波产生器45和AND电路47连接。另外，控制判定部46在根据判定了电压谐振信号的电压电平的结果，对三角波产生器45的振荡进行控制的同时，通过AND电路47控制开关元件34。详细地讲，在三次绕组S2的绕组电压下降、电压谐振信号的电压电平比规定的值低时，输出H电平的判定信号，在电压谐振信号的电压电平比规定的值高时，输出L电平的判定信号。AND电路47的第I输入端子与比较器44的输出端子连接，第2输入端子与控制判定部46连接，输出端子与开关元件34的控制端子连接。AND电路47，在比较器44的控制信号和控制判定部46的判定信号都为H电平时，使开关元件34接通。三角波产生器45，在控制判定部46的判定信号为H电平时振荡,输出三角波信号。关于本实施例的LED驱动装置101中的控制信息信号，在伪谐振方式反激转换器的特性上，根据控制信号的占空比及频率、或者针对LED负载2的电力供给期间而使电压电
平变化。图6是表示本实施例的LED驱动装置101及LED照明装置200与实施例I的LED驱动装置I及LED照明装置100的、LED负载的相对于VF变动的ILED变化的特性图。图中的实线E表示通过图5所示的本实施例的LED驱动装置101测量的特性。图中的虚线A表示通过图2的实线A所示的第I实施例的LED驱动装置I测量的特性。本实施例的LED驱动装置101 (实线E)与第I实施例的LED驱动装置I同样表示良好的电流控制特性，得到了表示在一般的照明用途中充分满足实用的精度要求的结果。本发明的第2实施例的LED驱动装置101及LED照明装置200具有与第I实施例的LED驱动装置I及LED照明装置100相同的效果。(第3实施例)图7是表示本发明的第3实施例的LED驱动装置及LED照明装置的结构的电路图。本实施例的LED照明装置IOOa具有LED驱动装置Ia ；以及与LED驱动装置Ia连接的LED负载2。本实施例的LED驱动装置Ia的特征在于，在图I所示的第I实施例的LED驱动装置I的结构的基础上还设置有一端与变压器33的一次绕组P的一端和二极管桥32的输出端子连接、另一端与电阻56、58的一端和电容器55的一端连接的交流输入校正用的电阻71。首先，例如在VF增加时，需要使如扩展在控制部4中的控制信号的脉冲接通宽度那样的动作重叠在反馈信号上。当VF上升时，利用三次绕组(補助绕组)S2的电压也上升，通过VF变动校正用的电阻58检测进行了整流平滑的三次绕组S2的电压，作为VF变动校正电压信号输出到误差放大器41。当三次绕组S2的电压上升时，通过以扩展电力转换部3的开关元件34的脉冲接通宽度的方式进行控制，从而即使存在VF偏差也进行恒流控制。但是，在交流输入变动大时，仅通过从三次绕组S2的电压生成的占空信号不能维持恒流特性。因此，将二极管桥32的输出端子和变压器33的一次绕组P的一端中的交流输入电压，通过交流输入校正用的电阻71而作为交流输入校正用的电压信号输出到误差放大器41。根据第3实施例的LED驱动装置la，即使存在VF偏差和宽范围的交流输入变动，也通过施加基于电阻58的VF变动校正和基于电阻71的交流输入校正，能够得到在实际使用中没有障碍的恒流特性。另外，不需要由电流检测电阻和运算放大器等构成的恒流电路、发送反馈信号的光电耦合器等。因此，能够提供价廉的LED驱动装置及LED照明装置。另夕卜，电力转换部3并不限定于反激方式，也可以是正激方式等。(第4实施例) 图8是表示本发明的第4实施例的LED驱动装置及LED照明装置的结构的电路图。本实施例的LED照明装置200a具有LED驱动装置IOla ;以及与LED驱动装置IOla连接的LED负载2。本实施例的LED驱动装置IOla的特征在于，在图5所示的第2实施例的LED驱动装置101的结构的基础上还设置有一端与变压器33的一次绕组P的一端和二极管桥32的输出端子连接、另一端与电阻56、58的一端和电容器55的一端连接的交流输入校正用的电阻71。根据第4实施例的LED驱动装置101a，在能够得到第2实施例的LED驱动装置101的效果的同时，进一步由于设置有交流输入校正用的电阻71，因此即使存在宽范围的交流输入变动，也通过施加基于电阻71的交流输入校正，能够得到在实际使用中没有障碍的恒流特性。另外，不需要由电流检测电阻和运算放大器等构成的恒流电路、发送反馈信号的光电耦合器等。因此，能够提供价廉的LED驱动装置及LED照明装置。图9是用于说明本发明的第4实施例的LED驱动装置的特性的Vin-ILED特性图。在图9中，Vin为交流输入电压，ILED为在LED上流过的电流。在将LED负载2的VF设定为中央值(VF100%)的结构及在±20%的范围内设定了 VF的结构中，进行了对切换Vin时的负载电流ILED进行测量的实验。在图9中，在AC100V±10% AC230V±20%的范围中，ILED 为 323mAmin 360mtyp 404mAmax = -10% +12*%。(第5实施例)图10是表示本发明的第5实施例的LED驱动装置及LED照明装置的结构的电路图。本实施例的LED驱动装置IOlb的特征在于，以具有变压器33a、二极管35、电容器36的升压斩波方式来应用，其中变压器33a具有一次绕组P和二次绕组S。二极管35的阴极与二极管桥32的输出端子、电容器36的一端和LED负载2的一端连接。二极管35的阳极通过一次绕组P而与电容器36的另一端连接，在电容器36的两端上连接有LED负载2的两端。变压器33a的二次绕组S的一端与二极管61的阳极、整流平滑电路7的二极管的阳极、二极管51的阳极和电容器52的一端连接，二次绕组S的另一端与电容器62的一端连接。另外，由于图10所示的其他结构与图8所示的LED驱动装置的结构相同，因此对相同部分附上相同符号，省略相同部分的说明。接着，对第5实施例的LED驱动装置的动作进行说明。当开关元件34接通时，由于电流以二极管桥32 — LED负载2 ——次绕组P —开关元件34的路径流过，因此LED负载2进行点灯。接着，当开关元件34断开时，由于以一次绕组P — 二极管35 — LED负载2 ——次绕组P的路径流过电流，因此LED负载2进行点灯。另外，根据第5实施例的LED驱动装置，变压器33a的二次绕组S的绕组电压输入到隔着二极管61的电阻58、二极管51与电容器52的并联电路。另外，二极管桥32的交流
输入电压输入到电阻71。因此，与第I实施例的LED驱动装置至第4实施例的LED驱动装置的效果相同，即使存在VF偏差和宽范围的交流输入变动，也通过施加基于电阻58的VF变动校正和基于电阻71的交流输入校正，能够得到在实际使用中没有障碍的恒流特性。另外，不需要由电流检测电阻和运算放大器等构成的恒流电路、发送反馈信号的光电耦合器等。因此，能够提供价廉的LED驱动装置及LED照明装置。另外，本发明不仅是如实施例5所示的临界模式(伪谐振)，也可以是PWM方式。(第6实施例)图11是表示本发明的第6实施例的LED驱动装置及LED照明装置的结构的电路图。本实施例的LED驱动装置IOlc以具有变压器33a、二极管35、电容器36的反转斩波方式来应用，其中变压器33a具有一次绕组P和二次绕组S，相对于第5实施例的LED驱动装置的特征在于，仅以下的结构不同。变压器33a的二次绕组S的一端与二极管桥32的输出端子和电容器36的一端连接，二次绕组S的另一端与开关元件34的一端和二极管35的阳极连接。二极管35的阴极与电容器36的另一端连接。在电容器36的两端上连接有LED负载2的两端。另外，LED负载2的极性与实施例5的LED驱动装置的LED负载2的极性反转(逆极性)。接着，对第6实施例的LED驱动装置的动作进行说明。当开关元件34接通时，电流以二极管桥32 ——次绕组P —开关元件34的路径流过。接着，当开关元件34断开时，由于电流以一次绕组P — 二极管35 — LED负载2 —一次绕组P的路径流过，因此LED负载2进行点灯。另外，根据第6实施例的LED驱动装置，变压器33a的二次绕组S的绕组电压输入到隔着二极管61的电阻58、二极管51与电容器52的并联电路。另外，二极管桥32的交流输入电压输入到电阻71。因此，与第I实施例的LED驱动装置至第4实施例的LED驱动装置的效果同样，即使存在VF偏差和宽范围的交流输入变动，也通过施加基于电阻58的VF变动校正和基于电阻71的交流输入校正，能够得到在实际使用中没有障碍的恒流特性。另外，不需要由电流检测电阻和运算放大器等构成的恒流电路、发送反馈信号的光电耦合器等。因此，能够提供价廉的LED驱动装置及LED照明装置。另外，本发明不仅是如实施例6所述的临界模式(伪谐振)，也可以是PWM方式。
关于在以上的实施方式中说明的结构、形状、大小及配置关系，只不过是以能够理解/实施本发明的程度示意地进行了表示。因此，本发明并不限定于所说明的实施方式，可在不脱离权利要求所示的技术思想的范围内变更为各种方式。例如，包括控制部4(控制部104)和开关元件34在内可以由单一的IC构成。另夕卜，包括控制部4(控制部104)和反馈部5在内可以由单一的IC构成。另外，在各实施例 中，虽然仅对变压器33具有一次 三次绕组的情况进行了说明，但是也能够使用具有n次绕组(n为3以上的自然数)的变压器来构成LED驱动装置及LED照明装置。
权利要求
1.一种LED驱动装置，其特征在于具有 电力转换部，其具有变压器和开关元件，该变压器具有一次绕组和二次绕组，该开关元件与该一次绕组连接，该电力转换部通过所述一次绕组向LED负载供给电力； 反馈部，其与所述二次绕组连接，并具有检测控制信息的控制信息检测部和检测所述二次绕组的绕组电压信息的电压检测部；以及控制部，其对所述开关元件进行接通断开控制， 所述反馈部输出反馈信号，该反馈信号是由基于所述接通断开控制的所述控制信息和所述绕组电压信息进行重叠而得到的， 所述控制部根据所述反馈信号进行所述接通断开控制。
2.根据权利要求I所述的LED驱动装置，其特征在于， 所述控制信息检测部检测所述接通断开控制的占空比和通过所述一次绕组向所述LED负载供给电力的期间中的至少任意一方。
3.根据权利要求2所述的LED驱动装置，其特征在于， 所述控制信息检测部检测所述接通断开控制的控制频率。
4.根据权利要求I至3中的任意一项所述的LED驱动装置，其特征在于， 所述控制信息检测部具有电压钳位部，其对所述二次绕组的绕组电压进行钳位；以及电压平滑部，其与所述电压钳位部并联连接，对所钳位的所述绕组电压进行平滑。
5.根据权利要求I至4中的任意一项所述的LED驱动装置，其特征在于， 该LED驱动装置具有在所述二次绕组与所述控制部之间连接的控制电源部。
6.根据权利要求I至5中的任意一项所述的LED驱动装置，其特征在于， 所述反馈部输出反馈信号，该反馈信号是由基于所述接通断开控制的所述控制信息、所述绕组电压信息和交流输入电压信息进行重叠而得到的。
7.—种LED照明装置，其特征在于具有 包含至少一个LED的LED负载； 绝缘型的电力转换部，其具有变压器和开关元件，该变压器具有一次绕组和二次绕组，该开关元件与该一次绕组连接，该绝缘型的电力转换部通过所述一次绕组向所述LED负载供给电力； 反馈部，其与所述二次绕组连接，并具有检测控制信息的控制信息检测部和检测所述二次绕组的绕组电压信息的电压检测部；以及控制部，其对所述开关元件进行接通断开控制， 所述反馈部输出反馈信号，该反馈信号是由基于所述接通断开控制的所述控制信息和所述绕组电压信息进行重叠而得到的， 所述控制部根据所述反馈信号进行所述接通断开控制。
全文摘要
本发明提供一种具有小型且低成本的结构，进行LED负载的恒流控制的LED驱动装置及LED照明装置。该LED驱动装置的特征在于，具有绝缘型的电力转换部，其具有变压器和开关元件，该变压器具有一次绕组及二次绕组，该开关元件与该一次绕组连接，该电力转换部通过一次绕组向LED负载供给电力；反馈部，其与二次绕组连接，该反馈部具有检测控制信息的控制信息检测部、以及检测二次绕组的绕组电压信息的电压检测部；以及控制部，其对开关元件进行接通断开控制，反馈部输出由基于接通断开控制的控制信息和绕组电压信息进行重叠得到的反馈信号，控制部根据反馈信号进行接通断开控制。
文档编号H05B37/02GK102740550SQ20121009111
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者吉永充达 申请人:三垦电气株式会社