CN103098236B

CN103098236B - 照明装置用集成电路以及照明装置

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Publication number: CN103098236B
Application number: CN201180045424.4A
Authority: CN
Inventors: 增田亮一
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2010-09-24
Filing date: 2011-08-08
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2031-08-08
Also published as: US8773043B2; JP4975856B2; KR20130071473A; JP2012069826A; US20130162150A1; TW201215237A; TWI455648B; KR101428430B1; WO2012039205A1; CN103098236A

Abstract

共用LED阵列（1011）和（1012）的阳极侧的端部。恒定电流电路（1003）进行利用恒定电流的LED阵列（1011）的驱动，另一方面，恒定电流控制电路（3）进行对利用恒定电流的驱动赋予了利用脉冲的驱动的对LED阵列（1012）的驱动。

Description

照明装置用集成电路以及照明装置

技术领域

本发明涉及将多个像LED（LightEmittingDiode：发光二极管）那样的发光元件集合起来构成一个光源并将该光源作为照明灯且能点亮控制成任意的亮度的照明装置用集成电路以及照明装置。

背景技术

关于近年来的LED，其性能提升快速地发展，并且，开发出了照明所不可缺少的白色LED，此外，在亮度方面也能够以作为照明而能充分使用的亮度进行发光。

然而，构成由LED的集合体组成的照明灯的每个LED由于正向电压存在偏差，所以其驱动电流也产生偏差，进而亮度也产生偏差。此外，当LED的亮度产生偏差时，有在照明灯的发光面产生部分的亮度不均匀使作为照明灯的品质降低的问题。

因此，以往，已知如下结构：在发光二极管点亮系统（照明装置）中，按每个LED或者按将多个（六个左右）LED串联连接而构成的每个串联电路，设置有恒定电流电路。该各恒定电流电路通过固定地控制对应的各个LED的电流，从而减少LED的亮度的偏差。

在图4中示出以往的发光二极管点亮系统的电路结构例。

在点亮电路1001中，用于使串联连接有六个LED1的LED阵列1011点亮的电源Vdd1和恒定电流电路1003被连接。各LED1是正向电压降（Vf）为3.6V（typ.：标准值）并进行白色的发光的LED。恒定电流电路1003对晶体管1006进行控制，以使由基准电压Vref的电压值和电阻1004的电阻值确定的电流稳定地流到连接的LED阵列。再有，关于这样的LED的点亮电路的工作，在专利文献1中进行了记载。在此，在LED阵列1011的电压降是各LED1的Vf的总和即21.6V。因此，考虑LED1的Vf的偏差和电源的变动等，将Vdd1的电压值设为30V。

在点亮电路1002中，用于使串联连接有六个LED2的LED阵列1012点亮的电源Vdd2和恒定电流电路1003被连接。各LED2是正向电压降（Vf）为2.1V（typ.）并进行橙黄色的发光的LED。在此，在LED阵列1012的电压降是各LED2的Vf的总和即12.6V。因此，考虑LED2的Vf的偏差和电源的变动等，将Vdd2的电压值设为20V。

然而，在进行发光颜色不同的多个LED的点亮来进行调色的情况下，在图4所示的以往的电路方式中，需要许多电源，存在成本变高的问题。

在此，只要共用LED阵列1011的阳极和LED阵列1012的阳极并连接到同一电源，就能解决成本高的问题。

然而，在共用阳极的情况下，需要在Vdd1和Vdd2使电源电压为相同的30V。在该情况下，被施加到点亮电路1002侧的恒定电流电路1003的电压单纯地上升10V。因此，为了使流过电阻1004的电流不发生变化，恒定电流电路1003通过变更作为比较器1005的运算放大器的输出电压，变更晶体管1006的栅极电压，从而使晶体管1006的导通电阻变大。结果是，被晶体管1006消耗的电流变多，发热增加。在像这样共用了Vf不同的LED的阳极的上述系统中，会产生无用的功耗产生的问题。此外，因为LED耐热性弱，所以在上述系统中，还产生需要用于防止由高温造成的劣化的进一步的散热对策的问题。关于共用阴极的情况，也产生同样的问题。

再有，关于图4的结构的一个例子，希望参照专利文献1的图15。

为了解决上述发热的问题，例如在专利文献2中公开了如下技术，即，在使R、G、B的LED依次点亮的颜色顺次式LED驱动电路中，阳极电压是相同的，因此防止作为热而被消耗的无用的功率。专利文献2所公开的颜色顺次式LED驱动电路通过在电源电路和LED的阳极之间设置能输出对点亮LED最适合的阳极电压的电路，利用点亮的LED切换该电路，从而解决上述发热的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国公开专利公报“特开2002–319707号公报（2002年10月31日公开）”；

专利文献2：日本国公开专利公报“特开2006–301027号公报（2006年11月2日公开）”。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在设置有专利文献2那样的切换电路的情况下，需要使电源高度地稳定化的电路，因此高成本化成为问题。此外，在LED照明等中进行调色的情况下，还存在不能进行使用了切换电路的切换本身的情况，还产生不能使用切换电路的问题。

本发明是鉴于上述的问题而完成的发明，其目的在于提供一种能以低成本抑制在以相同阳极电压使Vf不同的LED点亮时的发热的照明装置用集成电路和照明装置。

用于解决课题的方案

为了解决上述的问题，本发明提供一种照明装置用集成电路，对发光二极管组进行驱动，所述发光二极管组至少具备：第一发光二极管系统，由一个发光二极管构成或将多个发光二极管串联连接而构成；以及第二发光二极管系统，由一个发光二极管构成或将多个发光二极管串联连接而构成，所述第一发光二极管系统的阳极侧的端部与所述第二发光二极管系统的阳极侧的端部被共用，构成所述第一发光二极管系统的各发光二极管的发光波长与构成所述第二发光二极管系统的各发光二极管的发光波长不同，所述集成电路的特征在于，具备：第一恒定电流驱动电路，对驱动所述第一发光二极管系统的电流进行控制；以及第二恒定电流驱动电路，对驱动所述第二发光二极管系统的电流进行控制，所述第一恒定电流驱动电路利用稳态电流对所述第一发光二极管系统进行驱动，所述第二恒定电流驱动电路利用间歇电流和再生电流对所述第二发光二极管系统进行驱动，所述第一恒定电流驱动电路通过对构成要驱动的所述第一发光二极管系统的各发光二极管的点亮时间进行调节，从而能对这些各发光二极管的亮度进行调节，所述第二恒定电流驱动电路通过对构成要驱动的所述第二发光二极管系统的各发光二极管的点亮时间进行调节，从而能对这些各发光二极管的亮度进行调节。

为了解决上述的问题，本发明提供一种照明装置，其特征在于，具备：第一电源线；第二电源线；第一发光二极管系统，由一个发光二极管构成或将多个发光二极管串联连接而构成；第二发光二极管系统，由一个发光二极管构成或将多个发光二极管串联连接而构成；电感，具备第一端子和第二端子；续流二极管；第一恒定电流驱动电路，对驱动所述第一发光二极管系统的电流进行控制；以及第二恒定电流驱动电路，对驱动所述第二发光二极管系统的电流进行控制，所述第一恒定电流驱动电路具备：第一晶体管，具备源极、漏极以及栅极；第一电阻，具备与所述第一晶体管的源极连接的第一端子和与所述第二电源线连接的第二端子；以及第一放大器，将在所述第一晶体管的源极感测的电压值和第一基准电压作为输入，输出端与所述第一晶体管的栅极连接，所述第二恒定电流驱动电路具备：第二晶体管，具备源极、漏极以及栅极；第二电阻，具备与所述第二晶体管的源极连接的第一端子和与所述第二电源线连接的第二端子；第二放大器，将在所述第二晶体管的源极感测的电压值和第二基准电压作为输入，输出端与所述第二晶体管的栅极连接；以及脉冲波产生电路，生成对是否使所述第二放大器工作进行控制的脉冲，将该脉冲供给至所述第二放大器，所述第一电源线与所述第一发光二极管系统的阳极侧的端部、所述第二发光二极管系统的阳极侧的端部、以及所述续流二极管的阴极连接，所述第一发光二极管系统的阴极侧的端部与所述第一晶体管的漏极连接，所述第二发光二极管系统的阴极侧的端部与所述电感的第一端子连接，所述电感的第二端子与所述第二晶体管的漏极以及所述续流二极管的阳极连接，构成所述第一发光二极管系统的各发光二极管的发光波长与构成所述第二发光二极管系统的各发光二极管的发光波长不同，所述第一放大器、所述第二放大器以及所述脉冲波产生电路设置于集成电路，所述集成电路通过对构成所述第一发光二极管系统的各发光二极管的点亮时间进行调节，从而能对这些各发光二极管的亮度进行调节，所述集成电路通过对构成所述第二发光二极管系统的各发光二极管的点亮时间进行调节，从而能对这些各发光二极管的亮度进行调节。

根据上述的结构，本发明的照明装置设置有共用多个发光二极管系统的阳极侧的端部并且能对多个发光二极管系统进行驱动的电路。

上述电路为具备两个发光二极管系统的驱动电路的结构。而且，在两个驱动电路之中，一个进行发光二极管系统的利用恒定电流驱动的驱动，另一个进行发光二极管系统的恒定电流驱动和脉冲驱动。

根据上述的结构，在共用阳极侧的端部（即，施加相同的电源电压）来驱动正向电压降Vf互不相同的多个发光二极管系统时，能利用直流对Vf高的一方的发光二极管系统进行驱动，另一方面，能对Vf低的一方的发光二极管系统进行恒定电流驱动和脉冲驱动。响应于该脉冲驱动，在第二晶体管开路（open）的期间不产生发热，因此本发明的照明装置能抑制发热。

此外，根据上述的结构，无需使电源高度地稳定化，因此能谋求低成本化。

其中，本发明的照明装置用集成电路为具备两个发光二极管系统的驱动电路的结构。而且，在两个驱动电路之中，一个进行发光二极管系统的利用恒定电流驱动的驱动，另一个进行发光二极管系统的恒定电流驱动和脉冲驱动。

因此，根据上述的结构，通过在具备多个发光二极管系统的照明装置中应用本发明的照明装置用集成电路，从而能够实现能以低成本抑制发热的照明装置。

发明效果

如以上那样，本发明提供一种照明装置用集成电路，对发光二极管组进行驱动，所述发光二极管组至少具备：第一发光二极管系统，由一个发光二极管构成或将多个发光二极管串联连接而构成；以及第二发光二极管系统，由一个发光二极管构成或将多个发光二极管串联连接而构成，所述第一发光二极管系统的阳极侧的端部与所述第二发光二极管系统的阳极侧的端部被共用，构成所述第一发光二极管系统的各发光二极管的发光波长与构成所述第二发光二极管系统的各发光二极管的发光波长不同，所述集成电路的特征在于，具备：第一恒定电流驱动电路，对驱动所述第一发光二极管系统的电流进行控制；以及第二恒定电流驱动电路，对驱动所述第二发光二极管系统的电流进行控制，所述第一恒定电流驱动电路利用稳态电流对所述第一发光二极管系统进行驱动，所述第二恒定电流驱动电路利用间歇电流和再生电流对所述第二发光二极管系统进行驱动，所述第一恒定电流驱动电路通过对构成要驱动的所述第一发光二极管系统的各发光二极管的点亮时间进行调节，从而能对这些各发光二极管的亮度进行调节，所述第二恒定电流驱动电路通过对构成要驱动的所述第二发光二极管系统的各发光二极管的点亮时间进行调节，从而能对这些各发光二极管的亮度进行调节。

此外，本发明提供一种照明装置，其中，具备：第一电源线；第二电源线；第一发光二极管系统，由一个发光二极管构成或将多个发光二极管串联连接而构成；第二发光二极管系统，由一个发光二极管构成或将多个发光二极管串联连接而构成；电感，具备第一端子和第二端子；续流二极管；第一恒定电流驱动电路，对驱动所述第一发光二极管系统的电流进行控制；以及第二恒定电流驱动电路，对驱动所述第二发光二极管系统的电流进行控制，所述第一恒定电流驱动电路具备：第一晶体管，具备源极、漏极以及栅极；第一电阻，具备与所述第一晶体管的源极连接的第一端子和与所述第二电源线连接的第二端子；以及第一放大器，将在所述第一晶体管的源极感测的电压值和第一基准电压作为输入，输出端与所述第一晶体管的栅极连接，所述第二恒定电流驱动电路具备：第二晶体管，具备源极、漏极以及栅极；第二电阻，具备与所述第二晶体管的源极连接的第一端子和与所述第二电源线连接的第二端子；第二放大器，将在所述第二晶体管的源极感测的电压值和第二基准电压作为输入，输出端与所述第二晶体管的栅极连接；以及脉冲波产生电路，生成对是否使所述第二放大器工作进行控制的脉冲，将该脉冲供给至所述第二放大器，所述第一电源线与所述第一发光二极管系统的阳极侧的端部、所述第二发光二极管系统的阳极侧的端部、以及所述续流二极管的阴极连接，所述第一发光二极管系统的阴极侧的端部与所述第一晶体管的漏极连接，所述第二发光二极管系统的阴极侧的端部与所述电感的第一端子连接，所述电感的第二端子与所述第二晶体管的漏极以及所述续流二极管的阳极连接，构成所述第一发光二极管系统的各发光二极管的发光波长与构成所述第二发光二极管系统的各发光二极管的发光波长不同，所述第一放大器、所述第二放大器以及所述脉冲波产生电路设置于集成电路，所述集成电路通过对构成所述第一发光二极管系统的各发光二极管的点亮时间进行调节，从而能对这些各发光二极管的亮度进行调节，所述集成电路通过对构成所述第二发光二极管系统的各发光二极管的点亮时间进行调节，从而能对这些各发光二极管的亮度进行调节。

因此，本发明起到能以低成本抑制在以相同阳极电压使Vf不同的LED点亮时的发热的效果。

附图说明

图1是示出本发明一个实施方式的照明装置的结构的电路图。

图2是示出本发明另一实施方式的照明装置的结构的电路图。

图3是示出具备本发明实施方式的照明装置用集成电路的照明装置的详细的结构的电路框图。

图4是示出现有技术的照明装置的结构的电路图。

具体实施方式

以下，为了便于说明，对与构成图4所示的发光二极管点亮系统（照明装置）的构件具有相同功能的构件，标记相同的附图标记，根据情况省略其说明。

[实施方式1]

图1是示出本实施方式的发光二极管点亮系统（照明装置）100的结构的电路图。

发光二极管点亮系统100是具备点亮电路101和点亮电路102的结构。

点亮电路101具备将六个LED1串联连接而构成的LED阵列（第一发光二极管系统）1011和恒定电流电路（第一恒定电流驱动电路）1003。点亮电路102具备将六个LED2串联连接而构成的LED阵列（第二发光二极管系统）1012和恒定电流控制电路（第二恒定电流驱动电路）3。

在此，上述LED阵列是关于相邻的两个LED将一个LED的阳极和另一个LED的阴极连接的LED阵列。因此，LED阵列的一个端部对应于仅阴极与其它LED连接的LED的阳极，以下，将该端部称为“阳极侧的端部”。同样地，LED阵列的另一个端部对应于仅阳极与其它LED连接的LED的阴极，以下，将该端部称为“阴极侧的端部”。

与图4所示的发光二极管点亮系统同样地，各LED1是例如正向电压降（Vf）为3.6V（typ.）并进行白色的发光的LED。各LED2是例如正向电压降（Vf）为2.1V（typ.）并进行橙黄色的发光的LED。

LED阵列1011的阳极侧的端部与电源（第一电源线）Vdd连接。此外，LED阵列1012的阳极侧的端部也与电源Vdd连接。也就是说，LED阵列1011和LED阵列1012相互共用阳极侧的端部，被施加来自共同的电源Vdd的电源电压（例如30V）。

LED阵列1011的阴极侧的端部与恒定电流电路1003连接。

恒定电流电路1003具备电阻（第一电阻）1004、比较器（第一放大器）1005以及晶体管（第一晶体管）1006。在此，各晶体管1006是n沟道型的功率MOSFET（MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管），具备源极（第一端子）、漏极（第二端子）以及栅极（第三端子）。具体地说，LED阵列1011的阴极侧的端部与晶体管1006的漏极连接。

晶体管1006的源极与电阻1004的一端（第一端子）连接（第一晶体管和第一电阻的串联电路）。电阻1004的另一端（第二端子）与作为比来自电源Vdd的电源电压低电位的第二电源线连接。再有，在本实施方式中，电阻1004的另一端被接地，利用该接地实现对第二电源线的连接。

晶体管1006的源极还与比较器1005的一个输入端连接。比较器1005的另一个输入端与产生基准电压Vref的电源线连接。比较器1005的输出端与晶体管1006的栅极连接。

恒定电流电路1003与图4的恒定电流电路同样地对晶体管1006进行控制，以使由基准电压Vref的电压值和电阻1004的电阻值确定的电流稳定地流过LED阵列1011。

LED阵列1012的阴极侧的端部与恒定电流控制电路3连接。

恒定电流控制电路3具备电阻（第二电阻）1004、晶体管（第二晶体管）1006、运算放大器（第二放大器）5、线圈（电感）6、二极管（续流二极管）7以及脉冲波产生电路8。具体地说，LED阵列1012的阴极侧的端部与线圈6的一端（第一端子）连接。

线圈6的另一端（第二端子）与作为n沟道型的功率MOSFET的晶体管1006的漏极以及二极管7的阳极连接。二极管7的阴极与电源Vdd连接。

恒定电流控制电路3与恒定电流电路1003的结构同样地，晶体管1006的源极与电阻1004的一端（第一端子）连接（第二晶体管和第二电阻的串联电路），电阻1004的另一端（第二端子）与第二电源线连接（在此，被接地）。

晶体管1006的源极还与运算放大器5的一个输入端连接。运算放大器5的另一个输入端与产生基准电压Vref的电源线连接。运算放大器5的输出端与晶体管1006的栅极连接。

进而，在运算放大器5连接有脉冲波产生电路8。脉冲波产生电路8生成对运算放大器5的工作状态和停止状态进行切换的脉冲，将该脉冲供给至运算放大器5。运算放大器5例如是以下结构，即，当从脉冲波产生电路8输入高电平的脉冲时进行工作，另一方面，当从脉冲波产生电路8输入低电平的脉冲时，通过在该脉冲输入的期间使晶体管1006截止，从而停止工作。处于工作状态的运算放大器5的工作与上述的比较器1005的工作相同。作为运算放大器5和脉冲波产生电路8的组合的一个例子，举出众所周知的斩波（chopping）型PWM（PulseWidthModulation：脉冲宽度调制）产生电路。

恒定电流控制电路3是对恒定电流电路1003的工作赋予了基于脉冲波产生电路8生成的脉冲的频率的时分驱动（即，根据该脉冲的逻辑，对运算放大器5的工作状态和停止状态进行切换的工作）的电路。也就是说，在恒定电流控制电路3中，根据脉冲波产生电路8生成的脉冲，使运算放大器5的输出为脉冲信号，基于该脉冲信号，对晶体管1006的开闭（导通截止）进行控制。

在将电源Vdd的电压值设为30V的情况下，点亮电路101为与对图4所示的点亮电路1001施加来自电源Vdd1的电源电压的情况相同的状态，因此不会产生发热的问题。另一方面，在该情况下，在点亮电路102中，对恒定电流产生电路施加需要（20V）以上的电压，因此当使用恒定电流电路1003作为该恒定电流产生电路时，会产生发热的问题。

因此，在发光二极管点亮系统100中，从脉冲波产生电路8向运算放大器5供给脉冲。而且，运算放大器5基于该脉冲利用脉冲信号对晶体管1006的开闭进行控制，由此产生固定期间的晶体管1006开路的时间。

在恒定电流控制电路3的晶体管1006开路的期间，在恒定电流控制电路3中不流过恒定电流，在该不流过恒定电流的期间不产生发热，因此在发光二极管点亮系统100中，能作为整体使发热的温度降低。

此外，在点亮电路102中设置有线圈6和二极管7。线圈6在恒定电流控制电路3的晶体管1006工作时积蓄能量，在该晶体管1006开路时放出该能量，由此产生再生电流。该再生电流流过LED阵列1012，驱动LED阵列1012。

在点亮电路102中，即使在晶体管1006开路的状态下，也能利用积蓄在线圈6中的能量使各LED2点亮，因此各LED2能不闪烁地进行点亮。

在此，积蓄在线圈6中的能量是在图4所示的以往的发光二极管点亮系统中起因于电流限制而被无用地消耗的功率。另一方面，在发光二极管点亮系统100中，将这样的以往被无用地消耗的功率用于LED阵列1012的驱动，因此能以低功耗实现低发热的点亮电路102。

再有，需要将使恒定电流控制电路3工作的期间和不工作的期间的周期、即来自脉冲波产生电路8的脉冲的一个周期设定得比进行利用线圈6的再生电流的各LED2的点亮的期间短。在发光二极管点亮系统100中，将来自脉冲波产生电路8的脉冲的频率设为150kHz到300kHz之间。

此外，恒定电流电路1003和恒定电流控制电路3能在一个集成电路上实现。在该情况下，集成电路具备如以下那样配置的第一～第四端子。

第一端子：恒定电流电路1003中的晶体管1006的栅极与比较器1005的输出端之间。

第二端子：恒定电流电路1003中的晶体管1006的源极与比较器1005的一个输入端之间。

第三端子：恒定电流控制电路3中的晶体管1006的栅极与运算放大器5的输出端之间。

第四端子：恒定电流控制电路3中的晶体管1006的源极与运算放大器5的一个输入端之间。

关于上述集成电路的详细的说明，将在[实施方式3]中进行后述。

再有，在本实施方式中，使用了将六个LED1串联连接的LED阵列1011来作为第一发光二极管系统。然而，第一发光二极管系统中的LED1的个数不限定于六个，只要是一个以上，那么多少个都可以（在后述的实施方式中也是同样的）。

同样地，在本实施方式中，使用了将六个LED2串联连接的LED阵列1012来作为第二发光二极管系统。然而，第二发光二极管系统中的LED2的个数不限定于六个，只要是一个以上，那么多少个都可以（在后述的实施方式中也是同样的）。

但是，在发光二极管系统由一个LED构成的情况下，显然，阳极侧的端部是该LED的阳极本身，阴极侧的端部是该LED的阴极本身。

再有，在本实施方式和后述的实施方式中，晶体管1006可以采用p沟道型的功率MOSFET或双极晶体管等来代替n沟道型的功率MOSFET。

此外，在本实施方式和后述的实施方式中，晶体管1006也可以设置在对应的（相互存在于同一个块内）电阻1004与第二电源线之间。

此外，在本实施方式和后述的实施方式中，只要在电源Vdd、二极管7以及LED阵列1012之间形成环即可，关于线圈6，除了图示的连接以外，还可以连接在例如电源Vdd与LED阵列1012之间。

[实施方式2]

图2是示出本实施方式的发光二极管点亮系统（照明装置）120的结构的电路图。

发光二极管点亮系统120是在以下方面与发光二极管点亮系统100（参照图1）不同的结构。

发光二极管点亮系统120具备点亮电路121和122来代替发光二极管点亮系统100的点亮电路101和102。

点亮电路121具备恒定电流电路24来代替点亮电路101的恒定电流电路1003。点亮电路122具备恒定电流控制电路23来代替点亮电路102的恒定电流控制电路3。

恒定电流电路24是在具备运算放大器26和PWM波产生电路29来代替比较器1005的方面与恒定电流电路1003不同的结构。在运算放大器26中，一个输入端与晶体管1006的源极连接，另一个输入端与产生基准电压Vref的电源线连接，输出端与晶体管1006的栅极连接。进而，PWM波产生电路29与运算放大器26连接。

恒定电流控制电路23是在具备运算放大器25和PWM波产生电路（脉冲波产生电路）28来代替运算放大器5和脉冲波产生电路8的方面与恒定电流控制电路3不同的结构。在运算放大器25中，一个输入端与晶体管1006的源极连接，另一个输入端与产生基准电压Vref的电源线连接，输出端与晶体管1006的栅极连接。进而，PWM波产生电路28与运算放大器25连接。

PWM波产生电路28和29生成被实施了脉冲宽度调制的脉冲（以下，称为PWM信号），将该脉冲分别供给至运算放大器25和26。运算放大器25和26根据所供给的PWM信号的逻辑，对工作状态（例如，在PWM信号为高电平的情况下）和停止状态（例如，在PWM信号为低电平的情况下）进行切换。

发光二极管点亮系统120虽然是与发光二极管点亮系统100同样地共用LED阵列1011和1012的阳极侧的端部并使两个系统的LED点亮的电路，但是是能调节发光亮度来进行调色的电路。

点亮电路121与图1的点亮电路101同样地按照由恒定电流电路24进行的控制使由进行白色的发光的LED1构成的LED阵列1011点亮。

恒定电流电路24与图1的恒定电流电路1003不同，设置有PWM波产生电路29。PWM波产生电路29产生能对高电平的信号的脉冲宽度和低电平的信号的脉冲宽度进行设定的PWM信号，将该PWM信号供给至运算放大器26。

运算放大器26虽然在PWM信号为高电平时进行通常的恒定电流驱动，但是在PWM信号为低电平时，使晶体管1006开路，使得在恒定电流电路24中不流过电流。

因此，LED阵列1011在PWM信号为高电平时点亮，在PWM信号为低电平时熄灭。在基于PWM信号的逻辑的LED1的点亮和熄灭的周期短的情况下（在图2的发光二极管点亮系统120中，设定为200Hz到1kHz之间），通过人的眼睛不能识别出LED1的闪烁，感到像是LED1的发光亮度变化了一样。

点亮电路122与图1的点亮电路102同样地按照由恒定电流控制电路23进行的控制使由进行橙黄色的发光的LED2构成的LED阵列1012点亮。

恒定电流控制电路23与图1的恒定电流控制电路3不同，设置有PWM波产生电路28来代替脉冲波产生电路8。除了由图1的脉冲波产生电路8进行的脉冲产生以外，PWM波产生电路28还以固定的周期重复产生脉冲信号的期间（以下，称为“PWMH期间”）和不产生脉冲信号的期间（以下，称为“PWML期间”）。

在PWMH期间中，与图1的情况同样地使LED阵列1012点亮，但是在PWML期间中，因为晶体管1006持续处于开路的状态，所以LED阵列1012熄灭。

而且，在对PWMH期间和PWML期间进行重复的周期短的情况下（在图2的发光二极管点亮系统120中，设定为200Hz到1kHz之间），通过人的眼睛不能识别LED2的闪烁，感到像是LED2的发光亮度变化了一样。

如上所述，LED阵列1011和1012能分别由PWM波产生电路29和PWM波产生电路28调整点亮期间，通过调节该点亮期间，从而能进行调色。

例如，除了在仅对LED阵列1011进行点亮的情况下的白色以外，一边对LED阵列1011进行减光，一边慢慢地增加LED阵列1012的橙黄色。由此，在发光二极管点亮系统120中，能进行从白色的中性白慢慢地变化成暖白色等的颜色设定。

[实施方式3]

图3示出具备本实施方式的LED驱动器（照明装置用集成电路）31的发光二极管点亮系统（照明装置）的结构的电路框图。

也就是说，图3是通过使用具备了三个系统的进行发光二极管系统的点亮的恒定电流电路（恒定电流控制电路）的LED驱动器IC（IntegratedCircuit：集成电路）而能进行三个系统的各发光二极管系统的调色的LED照明装置的结构例。

LED驱动器31是具备一个电路（CH1：第一系统）的LED点亮用的恒定电流控制放大器（第一恒定电流驱动电路）32和两个电路（CH2：第二系统以及CH3：第三系统）的LED点亮用的斩波型PWM产生电路+恒定电流控制放大器（第二恒定电流驱动电路）33的集成电路。再有，以下为了方便，将斩波型PWM产生电路+恒定电流控制放大器33仅称为电路33。

端子VOUT1（第一端子）是CH1的恒定电流控制放大器32的输出端子，端子VOP_SENSE1（第二端子）是CH1的开路状态检测用信号的输入端子。端子VOUT2（第三端子）是CH2的电路33的输出端子，端子VOP_SENSE2（第四端子）是CH2的开路状态检测用信号的输入端子。端子VOUT3是CH3的电路33的输出端子，端子VOP_SENSE3是CH3的开路状态检测用信号的输入端子。

像图3那样，根据与图2同样的连接要点，将晶体管（第一晶体管）1006的栅极连接于端子VOUT1，在晶体管1006的源极与GND（第二电源线）之间插入作为感测电阻的电阻（第一电阻）1004。而且，通过将这些晶体管1006的源极与电阻1004的连接点连接于端子VOP_SENSE1，从而能对LED阵列1011流过恒定电流（CH1）。对于CH2和CH3也是同样的。

使各发光二极管系统的阳极电压相同，在CH1和CH2分别连接有正向电压降Vf互不相同的多个系统的LED，作为在这样的情况下的发热对策，在CH2的电路33中内置有斩波型PWM产生电路。因此，LED驱动器31能以单片（onechip）应对调色用途。关于斩波型PWM产生电路的工作，与在图2的发光二极管点亮系统120中说明的PWM波产生电路28的工作是同样的。

与发光二极管点亮系统120（参照图2）相比较，LED驱动器31多具备一个系统的量（CH3）的LED点亮用的斩波型PWM产生电路+恒定电流控制放大器。考虑如下用途：CH1和CH2进行通常的照明的控制，另一方面，将CH3用于常明灯用LED的点亮控制等。

用于驱动LED阵列1011和1012以及一个LED3（为了便于说明，标记为附图标记1013）的各电流值用与各端子VOP_SENSE1～VOP_SENSE3连接的感测电阻、即各电阻1004进行设定。恒定电流控制放大器32以及电路33对其输出进行调整，以使通过LED驱动电流流过各电阻1004而产生的各端子VOPSENSE1～VOPSENSE3的各电压成为规定的电压水平200mV。

上述规定的电压水平由分别与端子RSET0～3连接的电阻RSET（x1）和电阻RSET（x3）的电阻值规定。在将端子RSET0的电阻RSET（x1）设为625Ω并且将端子RSET1～3（在图3中标记为RSET（1，2，3））的电阻RSET（x3）设为10Ω时，上述规定的电压水平用下述的式子表示。但是，下述电阻值是一个例子，只要是下述的关系成立的值即可。

各端子VOP_SENSE1～VOP_SENSE3的规定的电压水平

=基准电流×RSET1～3（10Ω）

=（1.25V/RSET0（625Ω））×RSET1～3（10Ω）

=200mV

此外，CH2和CH3的斩波频率由内置于电路33的作为振荡电路的三角波产生电路34生成。三角波产生电路34的频率范围对应于从150kHz到300kHz，频率能通过连接在端子FOSC1与端子FOSC2之间的电阻Rfreq来进行变更。

恒定电流控制放大器32和电路33具备PWM_IN输入端子（未图示），能从外部个别地输入通过脉冲宽度调制而得到的PWM调光信号。利用该功能，恒定电流控制放大器32和电路33对分别连接于串联连接的LED阵列1011和1012的阴极侧的端部和LED1013的阴极的晶体管1006进行脉冲驱动。结果是，恒定电流控制放大器32和电路33能在不改变电流值的情况下进行对应的LED阵列1011和1012以及LED1013的调光。LED驱动器31能应对的PWM调光信号的规格如下。

PWM调光频率范围：200Hz～1kHz

PWMOnduty：1.0％～100％

此外，LED驱动器31具备作为错误检测和保护功能的热错误检测功能、各发光二极管系统的开路状态的检测功能以及各发光二极管系统的短路的检测功能。

上述热错误检测功能包含以下功能，即，当LED驱动器31内部的加热感测电路35感测到温度变为125℃（typ.）以上时，控制逻辑36判断为热错误状态，关闭所有的电流驱动器。此外，上述热错误检测功能包含在控制逻辑36判断为热错误状态时使错误放大器37的输出电压V_FBOUT为0V的功能。再有，当LED驱动器31内部的温度降低至80℃时，所有的电流驱动器和错误放大器37自动地恢复到正常工作。

上述发光二极管系统的开路状态的检测功能在以下情况下发挥作用：在恒定电流控制放大器32和电路33进行工作的期间（LED点亮状态），输入到端子VOP_SENSE1～3的至少一个的电压低于固定电压。再有，在本实施方式中例如将该固定电压设定为100mV（typ.）。在该情况下，电压的降低被LED列开路检测电路（开路检测电路）38感测。LED列开路检测电路38根据该电压的降低的感测，判断为发光二极管系统变为开路状态，向控制逻辑36通知错误的检测。而且，控制逻辑36在CH1（LED阵列1011）的开路状态检测时，关闭全部CH的恒定电流驱动器，也关闭错误放大器37。此外，控制逻辑36在CH2（LED阵列1012）或CH3（LED3）的开路状态检测时仅将处于开路状态的CH的恒定电流驱动器关闭，对于错误放大器37使其保持开启的状态（持续输出）。

上述发光二极管系统的短路的检测功能在如下情况下发挥作用：在恒定电流控制放大器32和电路33进行工作的期间（LED点亮状态），输入到端子VSH_SENSE（1，2，3）的电压高于固定电压。再有，在本实施方式中例如将该固定电压设定为3.25V（typ.）。在该情况下，电压的上升被LED列短路检测电路（短路检测电路）39感测。LED列短路检测电路39根据该电压的上升的感测，判断为发光二极管系统短路，向控制逻辑36通知错误的检测。而且，控制逻辑36在短路检测时关闭全部CH的恒定电流驱动器，也关闭错误放大器37。

再有，LED驱动器31也可以是仅具备LED列开路检测电路38和LED列短路检测电路39的任一个的结构。

输出电压V_FBOUT是将端子VSH_SENSE（1，2，3）作为输入的对外部的DC/DC变换器（未图示）的反馈控制用的错误放大器37的输出电压。对端子VSH_SENSE（1，2，3）输入将从外部的DC/DC变换器供给的阳极电压进行分压而生成的电压（在本实施方式中设定为2V）。错误放大器将端子VSH_SENSE（1，2，3）的输入电压直接作为输出电压V_FBOUT的值进行输出，因此外部的DC/DC变换器能进行将该值作为反馈值的控制。此外，如上所述错误检测和保护功能进行工作，在LED驱动器31的异常状态被检测到的情况下作为错误放大器37的输出的输出电压V_FBOUT变为0，检测到这一情况，外部的DC/DC变换器以停止产生对各发光二极管系统提供的阳极电压的方式进行控制。

像这样，LED驱动器31是驱动如下的发光二极管组的LED驱动器，该发光二极管组至少具备阳极侧的端部被共用而且LED的发光波长互不相同的LED阵列1011和1012。

而且，LED驱动器31具备：利用稳态电流对LED阵列1011进行驱动的恒定电流控制放大器32、以及利用间歇电流和再生电流对LED阵列1012进行驱动的电路33。进而，恒定电流控制放大器32和电路33通过对构成各自对应的LED阵列1011或1012的各发光二极管的点亮时间进行调节，从而能容易地调节这些各发光二极管的亮度。

在具备多个发光二极管系统的发光二极管点亮系统120（也可以是发光二极管点亮系统100）中，通过应用LED驱动器31，从而能够实现能以低成本抑制发热的发光二极管点亮系统。

在发光二极管点亮系统100中，在应用LED驱动器31的情况下，只要采用恒定电流控制放大器32与比较器1005相对应、电路33与运算放大器5和脉冲波产生电路8相对应的结构即可。在发光二极管点亮系统120中，在应用LED驱动器31的情况下，只要采用恒定电流控制放大器32与运算放大器26相对应、电路33与运算放大器25以及PWM波产生电路28、29相对应的结构即可。

此外，优选本发明的照明装置用集成电路在上述第一恒定电流驱动电路能从集成电路的外部连接功率MOSFET和电阻，在上述第二恒定电流驱动电路能从集成电路的外部连接功率MOSFET、电阻、电感以及二极管。

此外，本发明的照明装置用集成电路的特征在于，具备对各上述发光二极管系统的短路进行检测的短路检测电路。

根据上述的结构，集成电路能检测各发光二极管系统的短路。

此外，本发明的照明装置用集成电路的特征在于，具备对各上述发光二极管系统的开路状态进行检测的开路检测电路。

根据上述的结构，集成电路能检测各发光二极管系统的开路状态。

本发明不限定于上述的各实施方式，在权利要求书所示的范围中能进行各种变更，关于对分别在不同的实施方式所公开的技术手段适当地进行组合而得到的实施方式，也包含在本发明的技术范围中。

产业上的可利用性

本发明能在集合多个像LED那样的发光元件来构成一个光源并将该光源作为照明灯且能点亮控制成任意的亮度的照明装置以及照明装置用集成电路中进行利用。

附图标记的说明：

3恒定电流控制电路（第二恒定电流驱动电路）

5运算放大器（第二放大器）

6线圈（电感）

7二极管（续流二极管）

8脉冲波产生电路

25运算放大器（第二放大器）

26运算放大器（第一放大器）

28PWM波产生电路（脉冲波产生电路）

31LED驱动器（照明装置用集成电路）

32恒定电流控制放大器（第一恒定电流驱动电路）

33斩波型PWM产生电路+恒定电流控制放大器（第二恒定电流驱动电路）

38LED列开路检测电路（开路检测电路）

39LED列短路检测电路（短路检测电路）

100发光二极管点亮系统（照明装置）

120发光二极管点亮系统（照明装置）

1003恒定电流电路（第一恒定电流驱动电路）

1004电阻（第一电阻、第二电阻）

1005比较器（第一放大器）

1006晶体管（第一晶体管、第二晶体管、功率MOSFET）

1011LED阵列（第一发光二极管系统）

1012LED阵列（第二发光二极管系统）。

Claims

1.一种发光二极管组驱动电路，对发光二极管组进行驱动，所述发光二极管组至少具备：

第一发光二极管系统，由一个发光二极管构成或将多个发光二极管串联连接而构成；以及

第二发光二极管系统，由一个发光二极管构成或将多个发光二极管串联连接而构成，

构成所述第一发光二极管系统的发光二极管与构成所述第二发光二极管系统的发光二极管相比，正向电压降大，

所述第一发光二极管系统的阳极侧的端部与所述第二发光二极管系统的阳极侧的端部被共用，

构成所述第一发光二极管系统的各发光二极管的发光波长与构成所述第二发光二极管系统的各发光二极管的发光波长不同，

所述发光二极管组驱动电路的特征在于，具备：

第一恒定电流驱动电路，对驱动所述第一发光二极管系统的电流进行控制；以及

第二恒定电流驱动电路，对驱动所述第二发光二极管系统的电流进行控制，

所述第一恒定电流驱动电路利用稳态电流对所述第一发光二极管系统进行驱动，

所述第二恒定电流驱动电路利用间歇电流和再生电流对所述第二发光二极管系统进行驱动，

所述第一恒定电流驱动电路通过对构成要驱动的所述第一发光二极管系统的各发光二极管的点亮时间进行调节，从而能对这些各发光二极管的亮度进行调节，

所述第二恒定电流驱动电路通过对构成要驱动的所述第二发光二极管系统的各发光二极管的点亮时间进行调节，从而能对这些各发光二极管的亮度进行调节，

所述第二恒定电流驱动电路具备电感和功率MOSFET，

所述电感在所述功率MOSFET工作时积蓄能量，在该功率MOSFET开路时放出该能量，由此产生所述再生电流。

2.根据权利要求1所述的发光二极管组驱动电路，其特征在于，

具备：集成电路，

所述第一恒定电流驱动电路在所述集成电路的外部具备功率MOSFET和电阻，

所述第二恒定电流驱动电路在所述集成电路的外部具备功率MOSFET、电阻、电感以及二极管。

3.根据权利要求2所述的发光二极管组驱动电路，其特征在于，所述集成电路具备：短路检测电路，检测各所述发光二极管系统的短路。

4.根据权利要求2所述的发光二极管组驱动电路，其特征在于，所述集成电路具备：开路检测电路，检测各所述发光二极管系统的开路状态。

5.一种照明装置，其特征在于，具备：

第一电源线；

第二电源线；

第一发光二极管系统，由一个发光二极管构成或将多个发光二极管串联连接而构成；

第二发光二极管系统，由一个发光二极管构成或将多个发光二极管串联连接而构成；

电感，具备第一端子和第二端子；

续流二极管；

所述第一恒定电流驱动电路具备：

第一晶体管，具备源极、漏极以及栅极；

第一电阻，具备与所述第一晶体管的源极连接的第一端子和与所述第二电源线连接的第二端子；以及

第一放大器，将在所述第一晶体管的源极感测的电压值和第一基准电压作为输入，输出端与所述第一晶体管的栅极连接，

所述第二恒定电流驱动电路具备：

第二晶体管，具备源极、漏极以及栅极；

第二电阻，具备与所述第二晶体管的源极连接的第一端子和与所述第二电源线连接的第二端子；

第二放大器，将在所述第二晶体管的源极感测的电压值和第二基准电压作为输入，输出端与所述第二晶体管的栅极连接；以及

脉冲波产生电路，生成对是否使所述第二放大器工作进行控制的脉冲，将该脉冲供给至所述第二放大器，

所述第一电源线与所述第一发光二极管系统的阳极侧的端部、所述第二发光二极管系统的阳极侧的端部、以及所述续流二极管的阴极连接，

所述第一发光二极管系统的阴极侧的端部与所述第一晶体管的漏极连接，

所述第二发光二极管系统的阴极侧的端部与所述电感的第一端子连接，

所述电感的第二端子与所述第二晶体管的漏极以及所述续流二极管的阳极连接，

所述第一放大器、所述第二放大器以及所述脉冲波产生电路设置于集成电路，

所述集成电路通过对构成所述第一发光二极管系统的各发光二极管的点亮时间进行调节，从而能对这些各发光二极管的亮度进行调节，

所述集成电路通过对构成所述第二发光二极管系统的各发光二极管的点亮时间进行调节，从而能对这些各发光二极管的亮度进行调节。