JP5893873B2 - LED drive circuit - Google Patents
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Description
本発明は、光源として複数のLEDを直列接続したLED列を備えるLED駆動回路に関する。 The present invention relates to an LED drive circuit including an LED array in which a plurality of LEDs are connected in series as a light source.
商用交流電源を全波整流して得られる脈流または脈流に近い電圧波形でLED(発光ダイオードともいう)を点灯させるLED駆動回路が知られている。このLED駆動回路で駆動されるLEDは、高い電圧に耐えられるよう複数のLEDを直列接続した構成をとる(以下LED列と呼ぶ)。このLED列は閾値を持ち、閾値を越えるとLED列に電流が流れ点灯するので、商用電源の実効値が100Vなら閾値を100〜120V程度にする。なお個別のLEDは順方向電圧Vfと呼ばれる閾値があり、順方向電圧Vf以上の電圧を印加すると電流が流れ点灯する。LED列の閾値はLED列に含まれる各LEDの順方向電圧Vfの和となるので、例えば順方向電圧が3Vであり、商用電源の実効値が100であれば、LED列の直列段数を40程度にする。 2. Description of the Related Art An LED drive circuit that lights an LED (also referred to as a light emitting diode) with a pulsating current obtained by full-wave rectification of a commercial AC power supply or a voltage waveform close to the pulsating current is known. The LED driven by this LED drive circuit has a configuration in which a plurality of LEDs are connected in series so as to withstand a high voltage (hereinafter referred to as an LED array). This LED string has a threshold value, and when the threshold value is exceeded, a current flows through the LED string and lights up. Therefore, if the effective value of the commercial power supply is 100V, the threshold value is set to about 100 to 120V. Individual LEDs have a threshold value called a forward voltage Vf, and when a voltage higher than the forward voltage Vf is applied, a current flows and lights up. Since the threshold value of the LED string is the sum of the forward voltage Vf of each LED included in the LED string, for example, when the forward voltage is 3 V and the effective value of the commercial power supply is 100, the number of series stages of the LED string is 40. To a degree.
単純に脈流電圧をLED列に印加すると、脈流電圧が閾値電圧を越える期間だけしかLED列が点灯しなくなる。このため、暗くなったりちらつきが目立ったりするばかりでなく、力率や歪率も悪化する。なお非点灯期間を短くしようとしてLED列の直列段数を小さくすると、LED列と直列に挿入する電流制限回路の電力損失が大きくなり好ましくない。そこでLED列に印加する電圧に応じて点灯するLED列の直列段数を切り換え、前述の課題を解決しようとしたものがある(例えば特許文献1)。 When a pulsating voltage is simply applied to the LED string, the LED string is lit only during a period when the pulsating voltage exceeds the threshold voltage. For this reason, not only does it become dark and flickering becomes conspicuous, but the power factor and distortion rate also deteriorate. If the number of LED rows in series is reduced in order to shorten the non-lighting period, the power loss of the current limiting circuit inserted in series with the LED rows increases, which is not preferable. In view of this, there has been an attempt to solve the above-described problem by switching the number of series of LED strings that are turned on in accordance with the voltage applied to the LED string (for example, Patent Document 1).
特許文献1の図1には、発光ダイオード回路15(LED列)を6個のダイオード回路17〜22に分割し、脈流電圧にもとづいて駆動スイッチ30〜35を切り換え、点灯する発光ダイオード11の個数(直列段数)を調整する発光ダイオード点灯装置(LED駆動回路)が示されている。しかしながら特許文献1のように脈流電圧に基づいて電流経路を切り換えるLED駆動回路は、経路を切り換えた瞬間にLED列を流れる電流が大幅に減ったり、大幅に増えたりする。すなわち電流値が不連続となり、高調波ノイズの増加などさまざまな問題を起こす。
In FIG. 1 of Patent Document 1, the light-emitting diode circuit 15 (LED array) is divided into six diode circuits 17 to 22, and the
これに対し直列段数を切り換えるときに電流値が滑らかに変化するLED駆動回路がある(例えば特許文献2)。特許文献2の図26に示されるLED駆動回路は、LED列に流れる電流を計測することにより、電流が所定値を超えたらLED列の直列段数が増え、同時に電流も連続的に増加させている。
On the other hand, there is an LED drive circuit in which the current value changes smoothly when the number of series stages is switched (for example, Patent Document 2). The LED drive circuit shown in FIG. 26 of
特許文献2の図26の回路を図4と図5で説明する。図4はLED駆動回路の回路図であり、説明のため趣旨を逸脱しない範囲で特許文献2の図26の回路を変形している。図5は、(a)が図4の回路においてLED列に印加する脈流電圧V、(b)がLED駆動回路400に流れる電流Iを示す波形図である。なお図5において(a)と(b)の時間軸tは一致している。
The circuit of FIG. 26 of
まず図4の回路図を説明する。LED駆動回路400は、LED列410,430とともに、ブリッジ整流回路405、バイパス回路420、電流制限抵抗433を備えている。商用電源406はブリッジ整流回路405の交流入力端子に接続する。ブリッジ整流回路は、ダイオード401,402,403,404からなり、端子A及び端子Bがそれぞれ電流出力端子及び電流入力端子である。端子AはLED列410のアノードと接続し、端子Bはバイパス回路420の−側端子426と接続している。LED列410のカソー
ドはバイパス回路420の+側端子425とLED列430のアノードに接続している。LED列430のカソードは電流制限用の抵抗433の上端と接続し、抵抗433の下端はバイパス回路420の電流検出端子427と接続している。
First, the circuit diagram of FIG. 4 will be described. The
バイパス回路420において+側端子425は、バイパス回路420に含まれる抵抗421の上端とn−MOS型電界効果トランジスタ422(以後FETと呼ぶ)のドレインの接続部である。−側接続端子426は、バイパス回路420に含まれるNPNバイポーラトランジスタ423(以後トランジスタと呼ぶ)のエミッタと抵抗424の下端の接続部である。電流検出端子427はバイパス回路中のFET422のソース、トランジスタのベース並びに抵抗424の上端の接続部である。なおバイパス回路420内では抵抗421、トランジスタ423のコレクタ並びにFET422のゲートが接続している。
In the
商用電源406の実効値が100Vのとき、LED列410,430に含まれるLED411,412,431,432の合計の個数を40個程度にする。LED列410とLED列430からなるLED列の直列段数は40段とした場合、例えばLED列410及びLED列430の直列段数をそれぞれ20段とする。
When the effective value of the
次に図5により図4の回路の動作を説明する。商用電源406をブリッジ整流回路405で整流すると端子Aには正弦波状の脈流電圧Vが現れる。このうち(a)には一周期分の脈流電圧Vを描いた。このとき電流Iには、電流が流れない期間t6、電流が急激に増加する期間t7,電流が一定になる期間t8,電流が正弦波状に変化する期間t9が現れる。
Next, the operation of the circuit of FIG. 4 will be described with reference to FIG. When the
期間t6では脈流電圧VがLED列410の閾値以下であるため電流Iが流れない。期間t7では脈流電圧VがLED列410の閾値を越え電流Iが急激に上昇する。なお期間t7ではまだ電流Iが小さく、トランジスタ423のベース電圧が0.6V未満であるためFET422はON状態になっている。さらに脈流電圧Vが上昇し期間t8に入るとバイパス回路420はトランジスタ423のベース電圧が0.6Vを維持するように定電流動作する。期間t8の最後の部分では脈流電圧VがLED列410の閾値とLED列430の閾値の和を越えるため、FET422に流れる電流とLED列430を流れる電流の和が一定になるよう動作する。期間t9ではさらに脈流電圧Vが上昇しトランジスタ423が飽和しFET422がカットオフする。ことのとき電流Iは電流制限抵抗433で制限されるようになり脈流電圧Vと相似した形状を示す。なお脈流電圧Vが下降するときは電流Iの波形は逆の経路で減少する。
In the period t6, the current I does not flow because the pulsating voltage V is below the threshold value of the
以上のように図4のLED駆動回路400は、商用電源406の電圧上昇(絶対値)と同期して電流も増え、さらにFET422がアナログ的にスイッチングして電流Iを滑らかに変化させることから、力率、歪率が良好で高調波ノイズが少ないという特徴がある。
As described above, the
しかしながら図5(b)に示した電流波形は、期間t7で急激に立ち上がるため高調波成分のうち比較的低い次数のものが強く現れる。例えばICE61000−3−2において25W以上の製品が満たすべき基準(クラスC)に達しないことがある。 However, since the current waveform shown in FIG. 5B rises rapidly in the period t7, a harmonic component having a relatively low order appears strongly. For example, in ICE61000-3-2, a product of 25 W or more may not reach the standard (Class C) that should be met.
そこで本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、光源として複数のLEDを直列接続したLED列を備えたLED駆動回路において、回路電流波形に含まれる比較的低次の高調波成分を低減させたLED駆動回路を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and in an LED drive circuit including an LED array in which a plurality of LEDs are connected in series as a light source, a relatively low-order harmonic component included in a circuit current waveform. An object of the present invention is to provide an LED drive circuit with reduced noise.
本発明のLED駆動回路は、ブリッジ整流回路と、光源として複数のLEDが直列接続したLED列とを備え、該LED列に脈流電圧を印加するLED駆動回路において、
前記ブリッジ整流回路の電流出力端子に接続する第1のバイパス回路を備え、
前記第1のバイパス回路は、
スイッチ素子と抵抗が直列接続し、前記ブリッジ整流回路の前記電流出力端子から前記スイッチ素子と前記抵抗を経て前記ブリッジ整流回路の電流入力端子に向かう第1のバイパス電流が流れる回路と、
トランジスタと、上端が前記ブリッジ整流回路の前記電流出力端子に接続し、下端が前記トランジスタのコレクタに接続する抵抗と、上端が前記トランジスタのベースに接続し、下端が前記トランジスタのエミッタに接続する抵抗と、前記トランジスタの前記ベースに接続する第1の電流検出端子とを有するとともに、前記第1の電流検出端子から流入する電流を検出する検出回路とを含み、
前記トランジスタのエミッタが前記ブリッジ整流回路の電流入力端子に接続し、
前記トランジスタの前記コレクタの電圧に基づいて前記検出回路が前記スイッチ素子のオン状態とカットオフを切換える制御をし、
前記LED列に電流が流れない期間では、前記トランジスタのコレクタとエミッタの間に電流が流れず前記スイッチが前記オン状態となり、脈流電圧とともに第1のバイパス電流が増減し、
前記LED列に電流が流れる期間では、前記LED列を通り前記第1の電流検出端子に流入する電流が第1の所定値を超えた場合、前記トランジスタのコレクタとエミッタの間に電流が流れ前記スイッチがカットオフし、前記第1のバイパス電流が無くなる
ことを特徴とする。
The LED drive circuit of the present invention includes a bridge rectifier circuit and an LED array in which a plurality of LEDs are connected in series as a light source, and an LED drive circuit that applies a pulsating voltage to the LED array,
A first bypass circuit connected to the current output terminal of the bridge rectifier circuit;
The first bypass circuit includes:
A circuit in which a switch element and a resistor are connected in series, and a first bypass current flows from the current output terminal of the bridge rectifier circuit to the current input terminal of the bridge rectifier circuit through the switch element and the resistor;
A transistor, an upper end connected to the current output terminal of the bridge rectifier circuit, a lower end connected to the collector of the transistor, an upper end connected to the base of the transistor, and a lower end connected to the emitter of the transistor And a first current detection terminal connected to the base of the transistor, and a detection circuit for detecting a current flowing from the first current detection terminal,
The emitter of the transistor is connected to the current input terminal of the bridge rectifier circuit;
Based on the voltage of the collector of the transistor, the detection circuit controls to switch on and cut off the switch element,
In a period in which no current flows through the LED string, no current flows between the collector and emitter of the transistor, the switch is turned on, and the first bypass current increases or decreases along with the pulsating voltage,
In the period in which current flows through the LED string, current flows between the collector and emitter of the transistor when the current flowing through the LED string and flowing into the first current detection terminal exceeds a first predetermined value. The switch is cut off, and the first bypass current is eliminated.
(作用)
本発明のLED駆動回路において、脈流電圧が0Vから上昇し始めると、脈流電圧ともに上昇する第1のバイパス電流が流れる。続いてLED列に電流が流れ始めると第1のバイパス電流がなくなり、回路電流はLED列を流れるものだけになる。脈流電圧が低下しLED列に流れる電流が激減すると、再び第1のバイパス電流が流れ、脈流電圧の下降ととともに減少する。この結果、電流波形は電流がない状態から急激に立ち上がる部分がなくなり全体的な形状が正弦波(絶対値)に近づため、比較的低い次数の高調波成分が減少する。
(Function)
In the LED drive circuit of the present invention, when the pulsating voltage starts to increase from 0V, a first bypass current that increases with the pulsating voltage flows. Subsequently, when current starts to flow through the LED string, the first bypass current disappears, and the circuit current is only that flowing through the LED string. When the pulsating voltage decreases and the current flowing through the LED array decreases drastically, the first bypass current flows again and decreases with the decrease of the pulsating voltage. As a result, the current waveform has no portion that suddenly rises from the state where there is no current, and the overall shape approaches a sine wave (absolute value), so that harmonic components of a relatively low order are reduced.
前記LED列が第1のLED列と第2のLED列を有し、
第2のバイパス回路が前記第1のLED列と前記第2のLED列の接続部と、前記第1の電流検出端子との間に挿入され、
前記第2のバイパス回路は、第2の電流検出端子を備え、
前記第2のLED列を通り前記第2の電流検出端子に流入する電流が第2の所定値を超えたら第2のバイパス電流をカットオフしても良い。
The LED row has a first LED row and a second LED row,
A connecting portion of the second bypass circuit and the first LED row second LED string is inserted between the first current detection terminal,
The second bypass circuit includes a second current detection terminal,
The second bypass current may be cut off when the current flowing through the second LED array and flowing into the second current detection terminal exceeds a second predetermined value.
以上のように本発明のLED駆動回路は、光源として複数のLEDを直列接続したLED列を備えながらも、回路電流波形に含まれる比較的低次の高調波成分を低減させることができる。 As described above, the LED drive circuit of the present invention can reduce a relatively low-order harmonic component included in the circuit current waveform while including an LED array in which a plurality of LEDs are connected in series as a light source.
以下、添付図1〜3を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
なお図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また説明のため部材の縮尺は適宜変更している。さらに特許請求の範囲に記載した発明特定事項との関係をカッコ内に記載している。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
In the description of the drawings, the same or equivalent elements will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. For the sake of explanation, the scale of the members is changed as appropriate. Furthermore, the relationship with the invention specific matter described in the claims is described in parentheses.
図1により本発明の実施形態として示すLED駆動回路100を説明する。図1はLED駆動回路100の回路図である。LED駆動回路100には、ブリッジ整流回路105、第1のバイパス回路110、第1のLED列120、第2のバイパス回路130、第2のLED列140、定電流回路150がある。商用電源106はブリッジ整流回路105の交流入力端子に接続する。ブリッジ整流回路は4個のダイオード101,102,103,104からなり、端子A及び端子Bがそれぞれ電流出力端子及び電流入力端子である。端子Aは第1のLED列120のアノードと接続し、端子Bは第1のバイパス回路110の−側端子116と接続する。なお図1に示したLED駆動回路100は、図4で示した従来例のLED駆動回路400に対し、バイパス回路110を追加し、電流制限抵抗433を定電流回路150に置き換えたものである。
An
第1のバイパス回路110において+側端子115は、抵抗111の上端とn−MOS型電界効果トランジスタ112(以後FETと呼ぶ)のドレインとの接続部であり、端子A及び第1のLED列120のアノードに接続している。−側端子116は第1のバイパス回路110に含まれるNPNバイポーラトランジスタ113(以後トランジスタと呼ぶ)のエミッタと抵抗114,118の下端との接続部である。また第1のバイパス回路110の電流検出端子117(第1の電流検出端子)は、抵抗114の上端とトランジスタ113のベースの接続部であり、第2のバイパス回路130の−側端子136と接続している。第1のバイパス回路110内にはFET112(スイッチング素子)と抵抗118の直列回路がある。またFET112のゲートは、抵抗111の下端とトランジスタ123のコレクタに接続している。ここで抵抗111,114とトランジスタ113が電流の検出回路を構成し、トランジスタ113のコレクタ電圧でFET112に流れる第1のバイパス電流を制御している。
In the
第2のバイパス回路130において+側端子135は、抵抗131の上端とFET132のドレインの接続部であり、第1のLED列120のカソード並びに第2のLED列140のアノードと接続している。−側端子136は抵抗134の下端とトランジスタ133のエミッタとの接続部である。第2のバイパス回路130の電流検出端子137(第2の電流検出端子)は、抵抗134の上端、FET132のソース並びにトランジスタ133のベースの接続部であり、定電流回路150の−側端子156と接続している。また第2のバイパス回路130内では、FET132のゲートが抵抗131の下端及びトランジスタ133のコレクタと接続している。
In the
定電流回路150において+側端子155は、抵抗151の上端とFET152のドレインの接続部であり、第2のLED列140のカソードと接続している。−側端子156は抵抗154の下端とトランジスタ153のエミッタとの接続部である。また定電流回路150内では、FET152のゲート、抵抗151の下端並びにトランジスタ153のコレクタが接続している。さらに抵抗154の上端、FET152のソース並びにトランジスタ153のベースが接続している。
In the constant
商用電源106の実効値が100Vのとき、第1のLED列120及び第2のLED列140に含まれるLED121,122,141,142の合計の個数を40個程度にする。第1のLED列120と第2のLED列140からなるLED列の直列段数は40段とした場合、例えば第1のLED列120及び第2のLED列140の直列段数をそれぞれ20段とする。
When the effective value of the
次に図2により図1のLED駆動回路100の動作を説明する。図2は、(a)が図1の回路において第1のLED列120に印加する脈流電圧V、(b)が第1のバイパス回路110がない場合に端子Aから出力される電流Iを示す波形図、(c)が第1のバイパス回路110がある場合に端子Aから出力される電流Iを示す波形図である。なお図2において(a)、(b)及び(c)の時間軸tは一致している。
Next, the operation of the
商用電源106をブリッジ整流回路105で整流すると端子Aには正弦波状の脈流電圧Vが現れる。このうち(a)には一周期分の脈流を描いた。(b)に示すように第1のバイパス回路110がないと電流Iの波形には、電流が流れない期間t1、電流が急激に増加する期間t2,電流が一定になる期間t3,電流がさらに増加しその後一定になり最後に減少する期間t4が現れる。これに対し(c)に示すように第1のバイパス回路110があると電流Iの波形には、脈流電圧Vとともに電流が増加する期間t5が現れるとともに、(b)と同様に電流Iが一定になる期間t3,電流がさらに増加しその後一定になり最後に減少する期間t4が現れる。脈流電圧Vが減少する期間では、電流Iは逆の経路をとる。
When the
すなわち第1のバイパス回路110があると電流Iの波形は、(b)に示した電流波形にフィレット状のバイパス電流が加わった格好になる。この結果、電流Iの波形は全体的な形状が正弦波(絶対値)に近づき比較的低い次数の高調波成分が減少する。
In other words, when there is the
図1、図2(a),(c)に基づいてLED駆動回路100の動作を詳細に説明する。期間t5では脈流電圧Vが第1のLED列120の閾値以下であるため第1のLED列には電流は流れない。このため電流検出端子117は0V(端子Bを基準にする)なのでFET112はON状態となり、電流I(このとき第1のバイパス電流と等しい)は脈流電圧Vと抵抗118の商から決まる。脈流電圧Vが第1のLED列120の閾値を越えると第1のLED列120及び第2のバイパス回路130を経由して電流が流れる。この電流(第1の所定値)により電流検出端子117の電圧が0.6Vを越えると、FET112がカットオフし第1のバイパス電流は無くなる。
The operation of the
期間t3では脈流電圧Vが第1のLED列120の閾値を越え、第2のバイパス回路130に第2のバイパス電流が流れる。期間t3のほとんどの部分では、脈流電圧Vが第1のLED列120の閾値と第2のLED列140の閾値との和よりも小さい。このとき第1のバイパス電流がカットオフしており、第2のLED列140に電流が流れないため、第2のバイパス電流が電流Iとなる。またこのとき第2のバイパス回路130はトランジスタ133のベース電圧が0.6Vを維持するよう定電流動作する。期間t3の最後の部分では脈流電圧Vが第1のLED列120の閾値と第2のLED列140の閾値との和よりも大きくなり、第2のLED列140にも電流が流れ始める。このとき第2のバイパス回路130は、トランジスタ133のベース電圧が0.6Vを維持するよう、第2のバイパス電流と第2のLED列140を流れる電流の和(第2の所定値)を一定にする。
In the period t3, the pulsating voltage V exceeds the threshold value of the
さらに脈流電圧が上昇し期間t4に入り、第2のLED列を流れる電流が増加し、トランジスタ133が飽和すると、FET132がカットオフし第2のバイパス電流もなくなる。この結果電流Iは第2のLED列140を流れる電流と等しくなる。なお定電流回路はトランジスタ153のベース電圧が0.6Vになるよう電流Iの上限を制限する。脈流電圧Vが減少する期間は、脈流電圧Vが上昇する期間の逆の経路を辿る。
Further, when the pulsating voltage rises and the period t4 starts and the current flowing through the second LED string increases and the
次に図3によりLED駆動回路100により高調波成分が改善した様子を説明する。図3は図2に示す電流波形の高調波成分を示すグラフである。縦軸が高周波電流成分の割合、横軸が高調波の次数である。図中、太い実線はIEC61000−3−2のクラスCにおける限度を示している。×印は第1のバイパス回路110を備えていない図2の(b)
の高調波成分を示している。○印は第1のバイパス回路110を備えている図2の(c)の高調波成分を示している。第1のバイパス回路110を備えていないと第10次前後の高調波成分がIEC61000−3−2の規格を満たせなくなる。一方、本実施形態のLED駆動回路100のように第1のバイパス回路110を備えていればIEC61000−3−2の規格を満たせるようになる。
Next, how the harmonic component is improved by the
The harmonic component of is shown. The circles indicate the harmonic components of FIG. 2C provided with the
なお本実施形態の第1のバイパス回路110は、第2のバイパス回路130に電流が流れ始めてからカットオフする。このため図2(c)において期間t5とt3の境界部で細いパルス状の電流増が現れる(図示せず、脈流電圧Vの下降時も同様)。しかしながらこのパルス状の電流増は高次の高調波に影響を与えるだけである。本実施形態のLED駆動回路100は、もともと第1のバイパス回路110がなくても高次の高調波成分が小さかった(図2(b)参照)ので、第1のバイパス回路を追加してこのパルス状の電流増があってもIEC61000−3−2のクラスCは満足する。
Note that the
本実施形態における第1のバイパス回路110は、スイッチ素子としてFET112を採用し、スイッチ素子と抵抗が直列接続した回路を備えていた。スイッチ素子はFET112に限られず、p−MOS型電界効果トランジスタやバイポーラトランジスタ、サイリスタ、トライアックなどであってもよい。
The
本実施形態ではLED列を第1のLED列120と第2のLED列140に分割し、第2のバイパス回路130を第1のLED列120と第2のLED列140の接続部と、第1の電流検出端子117との間に挿入していた。そして第2のバイパス回路130が、第2の電流検出端子137に流入する電流に応じてバイパス電流(第2のバイパス電流)をカットオフしていた。このようにすると脈流電圧の比較的低い期間では第1のLED列120だけを点灯させ、脈流電圧の高い期間では第1及び第2のLED列120,140を同時に点灯させることことになる。このため明るくできることにくわえ、消費電力を抑えながら回路電流の変化をアナログ的に変わらせることで高次の高調波成分を低く抑えることが可能となる。しかしながらLED列は必ずしも二分割しなければならない訳ではない。例えば回路を簡単化する場合には単一のLED列と第1のバイパス回路を組合せるだけでも低次の高調波成分を低減できる。よりきめ細かく制御するときにはLED列を3個以上に分割しても良い。
In this embodiment, the LED array is divided into a
本実施形態のLED駆動回路100ではLED列120に流れる電流が増えると自動的にLED列140が点灯する。しかしながら脈流電圧を計測し、分割したLED列のうち点灯させるLED列を選択しても良い。同様に脈流電圧を計測し第1のバイパス回路を制御しても良い。
In the
本実施形態のLED駆動回路100では第2のLED列140のカソード側に定電流回路150を備えていた。定電流回路150は脈流電圧が不安定であっても電流の上限値を制限できるため回路全体の動作が安定する。回路の安定性が多少悪くなっても良ければ、図4に示したLED駆動回路400のように定電流回路150を電流制限抵抗に置き換えることで回路部品を減らせる。また温度補償が必要な場合はサーミスタ等を含む回路としても良い。
In the
100,400…LED駆動回路、
101,102,103,104,401,402,403,404…ダイオード、
105,405…ブリッジ整流回路、
106,406…商用電源、
110…第1のバイパス回路、
111,114,118,131,134,151,154,421,424,433…抵抗、
112…FET(スイッチ素子)、
113,133,153,423…トランジスタ、
115,135,155,425…+側端子、
116,136,156,426…−側端子、
117,137,427…電流検出端子、
120,140,410,430…LED列、
121,122,141,142,411,412,431,432…LED、
130…第2のバイパス回路、
132,152,422…FET、
150…定電流回路、
t1〜t9…期間。
100, 400 ... LED drive circuit,
101, 102, 103, 104, 401, 402, 403, 404 ... diode,
105, 405 ... Bridge rectifier circuit,
106,406 ... commercial power supply,
110: first bypass circuit;
111,114,118,131,134,151,154,421,424,433 ... resistance,
112 ... FET (switch element),
113, 133, 153, 423 ... transistors,
115, 135, 155, 425... + Side terminal,
116, 136, 156, 426... -Side terminal,
117, 137, 427 ... current detection terminals,
120, 140, 410, 430 ... LED row,
121,122,141,142,411,412,431,432 ... LED,
130 ... second bypass circuit,
132, 152, 422 ... FET,
150 ... constant current circuit,
t1 to t9: Period.
Claims (2)
前記ブリッジ整流回路の電流出力端子に接続する第1のバイパス回路を備え、
前記第1のバイパス回路は、
スイッチ素子と抵抗が直列接続し、前記ブリッジ整流回路の前記電流出力端子から前記スイッチ素子と前記抵抗を経て前記ブリッジ整流回路の電流入力端子に向かう第1のバイパス電流が流れる回路と、
トランジスタと、上端が前記ブリッジ整流回路の前記電流出力端子に接続し、下端が前記トランジスタのコレクタに接続する抵抗と、上端が前記トランジスタのベースに接続し、下端が前記トランジスタのエミッタに接続する抵抗と、前記トランジスタの前記ベースに接続する第1の電流検出端子とを有するとともに、前記第1の電流検出端子から流入する電流を検出する検出回路とを含み、
前記トランジスタのエミッタが前記ブリッジ整流回路の電流入力端子に接続し、
前記トランジスタの前記コレクタの電圧に基づいて前記検出回路が前記スイッチ素子のオン状態とカットオフを切換える制御をし、
前記LED列に電流が流れない期間では、前記トランジスタのコレクタとエミッタの間に電流が流れず前記スイッチが前記オン状態となり、脈流電圧とともに第1のバイパス電流が増減し、
前記LED列に電流が流れる期間では、前記LED列を通り前記第1の電流検出端子に流入する電流が第1の所定値を超えた場合、前記トランジスタのコレクタとエミッタの間に電流が流れ前記スイッチがカットオフし、前記第1のバイパス電流が無くなる
ことを特徴とするLED駆動回路。 In an LED drive circuit comprising a bridge rectifier circuit and an LED string in which a plurality of LEDs are connected in series as a light source, and applying a pulsating voltage to the LED string,
A first bypass circuit connected to the current output terminal of the bridge rectifier circuit;
The first bypass circuit includes:
A circuit in which a switch element and a resistor are connected in series, and a first bypass current flows from the current output terminal of the bridge rectifier circuit to the current input terminal of the bridge rectifier circuit through the switch element and the resistor;
A transistor, an upper end connected to the current output terminal of the bridge rectifier circuit, a lower end connected to the collector of the transistor, an upper end connected to the base of the transistor, and a lower end connected to the emitter of the transistor And a first current detection terminal connected to the base of the transistor, and a detection circuit for detecting a current flowing from the first current detection terminal,
The emitter of the transistor is connected to the current input terminal of the bridge rectifier circuit;
Based on the voltage of the collector of the transistor, the detection circuit controls to switch on and cut off the switch element,
In a period in which no current flows through the LED string, no current flows between the collector and emitter of the transistor, the switch is turned on, and the first bypass current increases or decreases along with the pulsating voltage,
In the period in which current flows through the LED string, current flows between the collector and emitter of the transistor when the current flowing through the LED string and flowing into the first current detection terminal exceeds a first predetermined value. The LED drive circuit, wherein the switch is cut off and the first bypass current is eliminated.
第2のバイパス回路が前記第1のLED列と前記第2のLED列の接続部と、前記第1の電流検出端子との間に挿入され、
前記第2のバイパス回路は、第2の電流検出端子を備え、
前記第2のLED列を通り前記第2の電流検出端子に流入する電流が第2の所定値を超えたら第2のバイパス電流をカットオフする
ことを特徴とする請求項1に記載のLED駆動回路。 The LED row has a first LED row and a second LED row,
A second bypass circuit is inserted between the connection between the first LED row and the second LED row, and the first current detection terminal;
The second bypass circuit includes a second current detection terminal,
2. The LED drive according to claim 1, wherein the second bypass current is cut off when a current flowing through the second LED array and flowing into the second current detection terminal exceeds a second predetermined value. circuit.
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