[发明专利]LED驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及驱动LED(发光二极管)的LED驱动电路。

背景技术

LED因其低功耗及长寿命的特点，在越来越广阔的领域中——不仅是显示 装置而且在照明设备等中——得到应用。在照明设备中，使用多个LED来获得 所需的照明。

LED若接收超过额定电流值的电流则其寿命会缩短。因此，LED需要以恒 定电流来驱动，或者设置电流限制使得不会有超过预定大小的电流流过其中。

一般的照明设备大多使用商用AC100V电源。因而，若使用LED照明设备 来取代白炽灯等，则较佳地应如同一般的照明设备那样，LED照明设备被安排 成也使用商用AC100V电源。

图20中示出可在LED照明设备中使用的常规LED驱动电路的配置的示例 (参见JP-A-2000-260578)。图20中示出的常规LED驱动电路以恒定电流驱动 LED，且设置有：桥式二极管2；电阻R20_2；以及恒流电路A20。恒流电路A20 设置有：NPN晶体管Q20；电阻R20_1；以及齐纳二极管ZD20。

桥式二极管2的输入侧连接至商用AC100V电源1，桥式二极管2的输出侧连 接至LED模块3，该LED模块3是具有多个串联连接的LED的模块，即，从桥式 二极管2所具有的正极输出端子起，LED模块3、NPN晶体管Q20、及电阻R20_1 以该顺序串联连接。电阻R20_2的一端连接至桥式二极管2和LED模块3连接在 一起的连接点。NPN晶体管Q20的基极连接至电阻R20_2的另一端和齐纳二极 管ZD20的阴极。齐纳二极管ZD20的阳极连接至电阻R20_1和桥式二极管2连接 在一起的连接点。

利用此配置，从商用AC100V电源1输出的AC电压由桥式二极管2进行全波 整流，从而得到其峰值约为141V的脉动电压。在恒流电路A20中，NPN晶体管 Q20的基极电位通过齐纳二极管ZD20的齐纳电压V_Z而被钳位成恒定。因此，若 使NPN晶体管Q20的基极和发射极之间的电压为V_BEO20，则电阻R20_1的两端电 压被表示为(V_Z-V_BEQ20)，并且若使电阻R20_1的电阻值为R_{20_1}，则流过电阻 R20_1的电流被表示为(V_Z-V_BEQ20)/R_{20_1}，这表示流过电阻R20_1的电流是恒定 的。即，流过LED模块3的电流是恒定的，且被表示为(V_Z-V_BEQ20)/R_{20_1}。

通常，齐纳二极管的电压呈现正的温度特性(即，随着温度升高，电压上 升)，并且晶体管的基极和发射极之间的电压呈现负的温度特性(即，随着温度 升高，电压下降)，并且电阻呈现正的温度特性(即，随着温度升高，电阻值上 升)。因此，恒流电路A1呈现正的温度特性(即，随着温度升高，恒定电流值上 升)。因而，在图20所示的常规LED驱动电路中，温度上升可能会导致落在预定 值之外的电流流入到LED中。

在图20所示的常规LED驱动电路中，均未设置用于在LED模块3或LED驱 动电路自身的温度上升得较高的情况下进行过热保护的元器件或电路。因而， 如果其环境温度上升得异常地高或者如果LED模块3的阳极端子和阴极端子之 间发生短路，则最坏可能会导致LED模块3或LED驱动电路损坏。而且，若施 加过大的负载，则白炽灯将以开路模式失效且其灯丝断开，而LED模块3和LED 驱动电路各自由半导体元器件构成，将以短路模式失效。因此，必须将LED驱 动电路制成为，即使在LED模块3或构成LED驱动电路的任一元器件发生短路 的最差情况下，也不会冒烟或起火。

存在多种一般使用的保护器件和温度感测器件，诸如POSISTOR(正温度系 数热敏电阻)((注册商标)由日本村田制作所制造)。然而，这些器件都具有较低 的额定电压和较低的额定功率，并且在不生成恒定直流电压、取而代之的是将 商用电源直接连接至LED驱动电路并以脉动电流驱动LED的情况下，其应用受 到限制。

发明内容

本发明的目的在于提供以脉动电流驱动LED、并且具有过热保护功能的 LED驱动电路。