[发明专利]LED驱动电路、LED照明用具、LED照明装置和LED照明系统

说明书

背景技术

发明领域

本发明涉及用于驱动LED(发光二极管)的LED驱动电路、以及具有LED作为光源的LED照明用具、LED照明装置及LED照明系统。

现有技术

LED具有诸如低电流消耗和长服务寿命之类的特性，且LED应用不仅扩展到显示装置、还扩展到照明用具等。在LED照明用具中，通常使用多个LED单元以便获得期望的光强。

普通的照明用具通常使用商业电源(AC 100V至240V)，并且在利用LED照明用具代替白炽灯泡或其它普通照明用具的情况下，较佳的是将LED照明用具同样配置成使用与普通照明用具相同的商业电源(AC 100V至240V)。

在将调光器控制施加于白炽灯的情况下，使用相位控制调光器(通常称为白炽光控制)，其中通过在交流电源电压的某一相角接通开关元件(通常是晶闸管元件或三端双向可控硅元件)，能够由单个亮度元件容易地将调光器控制施加到白炽灯的电源。然而，当相位控制调光器连接至低瓦数白炽灯时，已知会发生闪烁或闪光，且正常的调光是不可能的。

在将调光器控制施加到使用AC电源的LED照明用具的情况下，无需修改地连接用于白炽灯的现有相位控制调光器的能力是较佳的。通过仅将现有设备用于调光并且仅将用具从白炽灯改变为LED照明用具，可实现相对于使用白炽灯的显著功耗降低。对用以形成专用于LED照明用具的调光设备的调光设备也没有修改，并且可保持兼容性，这导致设备成本降低。

图20示出常规的LED照明系统的示例，藉此可将调光器控制施加于使用交流电源的LED照明用具。

图20中示出的LED照明系统设置有相位控制调光器2、具有二极管电桥DB1和限流电路23的LED驱动电路以及LED模块3。相位控制调光器2串联 连接在交流电源1和LED驱动电路之间。

在相位控制调光器2中，半固定电阻器Rvar1的电阻值改变，由此三端双向可控硅Tri1在取决于半固定电阻器Rvar1的电阻值的电源相角处切换为导通。半固定电阻器Rvar1通常具有旋钮配置或滑动配置，且可通过改变半固定电阻器Rvar1旋钮的旋转角或改变滑动位置来将调光器控制施加到照明用具。相位控制调光器2设置有由电容器C1和电感器L1构成的噪声抑制电路，并且从相位控制调光器2反馈到AC电源线的噪声通过噪声抑制电路降低。

图21A至21D示出与三端双向可控硅Tri1导通时的相角0°、45°、90°和135°相对应的相位控制调光器2的输出电压V₂的波形和二极管电桥DB1的输出电压V_DB1的波形。随着三端双向可控硅Tri1切换为导通时的相角增大，二极管电桥DB1的输出电压V_DB1的平均值减小，并且照明用具(图20中的LED模块3)的亮度降低。

图22A至22C示出图20中示出的LED照明系统中的LED模块3两端的电压V₃的波形的示例。图22A示出在亮调光器级别LED模块3两端的电压V₃的波形，图22B示出在暗调光器级别LED模块3两端的电压V₃的波形，而图22C示出在中间调光器级别(亮调光器级别和暗调光器级别之间的级别)LED模块3两端的电压V₃的波形。

在设置亮调光器级别的情况下，在三端双向可控硅Tri1从截止切换至导通并且LED模块3发光之后，当LED模块3两端的电压V₃下降到LED模块3的正向电压V_F以下时，电流不再流入LED模块3并且三端双向可控硅Tri1切换为截止。LED模块3两端的电压V₃因此急剧下降(参见图22A)。