[发明专利]LED驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED驱动电路，将交流商用电源转换成供发光二极管(在下文中称为LED)发光所需的直流电压，并控制LED的点亮，尤其涉及无需以往为了向LED驱动电路中的控制电路供电而设置的变压器辅助绕组、限流电阻、整流二极管、平滑电容器等的LED驱动电路。

背景技术

在使用LED灯泡的发光设备中，存在利用商用电源来将其点亮的发光设备。在对这种发光设备进行点亮控制时，通常使用反激式转换器结构的LED驱动电路，从而利用商用电源和AC-DC转换器来生成驱动LED的直流电压。

图6是示出现有的反激式转换器结构的LED驱动电路的一个例子的电路图。

这里所示的LED驱动电路是从AC电源1的商用电源电压生成所希望的直流输出电压Vout并驱动LED51～53的电路。该LED驱动电路包括：二极管桥式整流电路2、交流开关3、构成输入滤波电路的电感器Lin和电容器C1、2个平滑电容器C2、C3、相位补偿电容器Ccomp、开关元件M1、控制该开关元件M1的通/断的驱动IC电路4、感测电阻R1、电流感测电阻R2、限流电阻R3、2个整流二极管D1、D2、以及变压器T。

另外，图7中示出了驱动IC电路4的内部电路结构。驱动IC电路4具有VCC端子41、VH端子42、IS端子43、FB端子44、COMP端子45、OUT端子46以及GND端子47，驱动IC电路4的主要电路部分主要由启动电路10和脉冲控制电路20构成。

启动电路10包括：低压故障保护电路(下文称之为UVLO)11、向UVLO11提供2个不同阈值电压作为UVLO解除电压Vref1和UVLO电压Vref2的基准电压源12(其中，Vref1＞Vref2)、结型场效应晶体管(JFET)13、生成启动电流Ist的电流源电路14、开关15、以及倒相电路16。

这里，结型场效应晶体管(下文中称之为JFET)13的漏极与高压VH端子42相连接，其源极经由电流源电路14而与开关15的一端相连接。另外，JFET13的栅极接地。JFET13的源极电位越是高于栅极电位，漏极电流就越低。因此，当源极电位过高时，只有比电流源电路14所规定的电流要小的电流流过。

脉冲控制电路20包括：误差放大器21、基准电压源22、比较器23、RS触发器24(下文称之为RSFF)、振荡器25、与门(AND)电路26、以及缓冲放大器27。在脉冲控制电路20中，利用从振荡器25输出的固定周期脉冲信号来对RSFF24进行置位。另外，利用误差放大器21，对在FB端子44接收到的与负载等级相对应的电压信号与从基准电压源22输出的基准电压Vref之差进行放大，并在比较器23中对该放大后的信号(误差信号)与输入到IS端子43的电流感测电压信号Vs进行比较，当该电压信号达到误差信号时，对RSFF24进行复位。从RSFF24的输出端子Q输出的输出信号(Q输出)经由与门电路26和缓冲放大器27，作为脉宽被调制的脉冲信号从OUT端子46输出。由此，驱动IC电路4构成为利用从OUT端子46输出的脉冲信号来控制开关元件M1的通/断(当RSFF24的Q输出为H(高)电平时，开关元件M1接通)。

返回图6，在LED驱动电路中，当交流开关3接通时，AC电源1的商用电源电压被整流，并施加到变压器T的输入侧。此时，在驱动IC电路4中，与高压VH端子42相连接的电容器C1的端子电压上升，启动电流Ist从VH端子42经由驱动IC电路4的内部电路即启动电路10而流向VCC端子41。也就是说，启动电路10具有在启动时向电容器提供电流的电流提供电路的功能。因此，能够开始对与VCC端子41相连接的平滑电容器C3进行充电。

驱动IC电路4在VCC端子41的电压达到UVLO11的阈值电压中的UVLO解除电压Vref1时，启动电路10中的开关15断开，从而能够切断从VH端子42流向VCC端子41的启动电流Ist。

与此同时，由启动电路10提供给与门电路26的信号从之前的L(低)电平切换到H(高)电平，且对于OUT端子46的输出信号，能够根据RSFF24的Q输出信号来进行通/断控制。即，LED驱动电路的开关元件M1在接收到来自驱动IC电路4的OUT端子46的输出信号时重复进行通/断动作。

开关元件M1设置在变压器T的初级线圈L1一侧，通过开关元件M1的通/断动作，在次级线圈L2一侧感应出基于初级线圈L1上施加的输入电压Vin的电压。由此，变压器T的次级线圈L2中感应出的电压经由次级侧整流二极管D2与平滑电容器C2而被整流及平滑，成为直流输出电压Vout，且该直流输出电压Vout被施加到串联连接的多个LED51～53上。