[发明专利]LED驱动电路和LED照明单元

说明书

技术领域

本发明涉及LED驱动电路和LED照明单元。

背景技术

LED具有诸如低电流消耗和长寿命的特点；它们不仅用于显示设备还用于照明设备等，并且LED的应用数量也正在增加。在LED照明设备中，为了获得合需的照明，经常使用多个LED(例如参见JP-A-2006-319172)。

一般的照明设备经常使用AC100V商业电源；例如考虑这样一种情形，其中使用LED照明单元而不是例如白炽灯泡的一般照明单元，如同一般照明单元，LED照明单元优选地使用AC100V商业电源。

当在白炽灯泡上执行光控制时，使用相位控制调光器(一般被称为白炽光控制)，其中开关元件(通常是晶闸管元件或三端双向可控硅开关元件)在交流电源电压的某个相角下导通，并因此能通过单独一个调节元件容易地执行对白炽灯泡供电的光控制(例如参见JP-A-2005-26142)。已知当相位控制调光器对白炽灯泡执行光控制时，瓦数低的白炽灯泡连接于调光器，并因此闪烁或闪光发生，其结果是无法正确地执行光控制。

当使用交流电源在LED照明单元上执行光控制时，与在白炽灯泡上执行光控制的情形一样，优选地使用相位控制调光器。这里，图7示出能对使用交流电源的LED照明单元执行光控制的LED照明系统的一个传统示例。

图7所示的传统LED照明系统包括相位控制调光器200、LED驱动电路300以及由多个LED构成的LED负载400。LED驱动电路300包括全波整流器1和LED电流控制电路2。相位控制调光器200串联在交流电源100和LED电流控制电路之间。当半固定的电阻器Rvar的控制(未示出)被设定在某一位置时，相位控制调光器200在与该设定位置对应的电源相角下使三端双向可控硅开关元件Tri导通。此外，在相位控制调光器200中，提供由电容器CLC和线圈LLC构成的减噪电路，并由此减少从相位控制调光器200反馈至电源线的端子噪声。

图8示出通过相位控制调光器对白炽灯泡执行光控制的传统白炽灯泡照明系统。图8所示的传统白炽灯泡照明系统的各个部分的电压和电流波形则示出于图9中。当三端双向可控硅开关元件Tri导通时，白炽灯泡500两端的电压V3增加，且电流I1开始流过白炽灯泡500。然后，三端双向可控硅开关元件Tri保持导通，直到交流电源电压V1接近0伏并且流过三端双向可控硅开关元件Tri的电流达到或低于保持电流为止。

当相位控制调光器200中的三端双向可控硅开关元件Tri导通时，存储在电容器CLC中的能量流过线圈LLC，并因此谐振现象发生。在需要大量电流的负载(例如白炽灯泡500(图8))中，即使当振荡发生，三端双向可控硅开关元件Tri也不截止。然而，在负载很低的负载(例如LED负载400)中，流过三端双向可控硅开关元件Tri的电流的绝对值达到或低于保持电流(例如大约10mA)，其结果是三端双向可控硅开关元件Tri可截止。

在三端双向可控硅开关元件Tri因谐振现象等截止之后，再次将触发电压施加于三端双向可控硅开关元件Tri，并且三端双向可控硅开关元件Tri在同一交流半周期内(在50Hz的情形下，半周期为10ms或更少)再次导通。这里，三端双向可控硅开关元件Tri导通的时序在每个交流半周期是不稳定的，并因此供应至LED负载400的能量不稳定，其结果是在LED负载400中产生闪烁。

发明内容

本发明的一个目的是提供能减少LED闪烁的LED驱动电路和LED照明单元。

根据本发明，这里提供一种LED驱动电路，该LED驱动电路能通过相位控制调光器连接于交流电源并驱动LED负载，LED驱动电路包括：LED电流控制电路；串联在LED电流控制电路的输入和基准电位之间的电容组件和电阻组件；连接于电阻组件两端的开关元件；以及开关控制部分，该开关控制部分在相位控制调光器导通的时序之后的一给定时间周期截止开关元件并在给定时间周期流逝之后导通开关元件。

在这种配置中，由于开关元件在相位控制调光器导通的时序之后的给定时间周期内截止，因此电阻组件被设置成活动的，并且当相位控制调光器导通时发生的谐振能量由电容组件和电阻组件消耗。因此，由于可减小谐振现象，因此可防止相位控制调光器的截止及其故障，其结果是能减少LED的闪烁。此外，在经过给定时间周期后，开关元件导通，并因此电阻组件被旁路，其结果是能通过电容组件有效地实现LED电流控制电路的稳定化功能。

优选地，在前述配置中含有检测部分，该检测部分检测相位控制调光器的输出电压达到或低于阈值电压，并且当执行检测时，开关控制部分使开关元件截止。