[发明专利]抑制高次谐波成分的发光二极管驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及对发光二极管进行点亮驱动的驱动电路，特别涉及使用交流电源进行驱动的发光二极管驱动装置。

背景技术

近年来，作为照明用的光源，以比白炽灯炮和荧光灯低的耗电就能够驱动的发光二极管(以下也称为“LED”)备受瞩目。LED的优点在于体积小且耐撞击性方面优异，不必担心灯体破碎。

作为这种的照明设备用的电源，希望将家庭用电源等交流用作电源。另一方面，LED是直流驱动元件，仅在正向的电流下进行发光。此外，作为照明用途目前采用较多的LED的正向电压Vf为3.5V左右。LED具有如下特性，即：如果达不到Vf则不发光，相反若超过Vf则流过过度的电流。因此，可以说对于LED而言适合基于直流的驱动。

为了应对这种相反的条件，提出了各种采用交流电源的LED的驱动电路。例如，提出了一种按照根据变化的电压值来改变Vf的合计值的方式切换LED的方法(JP特开2006-147933号公报)。在该方法中，如图16的电路图所示那样，将多级串联连接的LED分为块161、162、163、164、165、166，根据整流波形的输入电压的电压值通过由微计算机构成的开关控制部167切换LED块161～166的连接，从而逐步地改变Vf的合计值。其结果，如图17的时序图所示的电压波形那样，由于相对于整流波形能够以多个方波来点亮LED，因此与仅单一方波下的ON占空比相比，能够改善LED的利用效率。

另一方面，本申请人开发了AC多级电路，该AC多级电路以交流的全波整流来驱动串联连接了多级的将多个LED元件串联连接之后分块的LED块而得到的多级电路(JP特开2011-40701号公报)。

如图18所示，该AC多级电路通过桥电路2对交流电源AP进行全波整流、并施加于LED块的多级电路。LED块的多级电路串联连接了第一LED块11、第二LED块12、第三LED块13。根据第一LED块11的通电量，由第一LED电流控制晶体管21A切换使第二LED块12成为旁路的第一旁路(bypass)路径BP1的ON/OFF，此外根据第一LED块11及第二LED块12的通电量，由第二LED电流控制晶体管22A切换使第三LED块13成为旁路的第二旁路路径BP2的ON/OFF。该AC多级电路能够维持电源效率，同时改善LED利用效率及功率因数。

图19表示该AC多级电路的电流波形。如该图所示，具有与电源周期同步的阶梯状的电流波形。但是，尽管该阶梯状电流波形是接近正弦波的电流，但是由于以阶梯状变化，因此这将成为产生高次谐波的原因。另一方面，在作为负载代替LED使用白炽灯炮的情况下，由于其电流波形为正弦波，因此不会产生高次谐波。此外，在IEC61000-3-2标准中照明设备被分类为C类，规定了高次谐波的界限值。特别是与25W以下的设备相比，适用于25W以上的设备的界限值较为严苛，对于图18的AC多级电路而言难以适用。

此外，图20表示JP特开2006-147933号公报的发光二极管驱动方法下的高次谐波电流的测量数据的一例。如该图所示，特别在高次谐波的次数为11、13、15次高次谐波中将超出界限值，从而无法应用。

发明内容

本发明是鉴于现有技术中的这种问题提出的。本发明的主要目的在于提供一种能够抑制高次谐波成分的发光二极管驱动装置。

为了实现上述目的，根据第一方面所涉及的发光二极管驱动装置，其具备：整流电路2，其能够与交流电源AP连接，用于获得对该交流电源AP的交流电压整流之后的整流电压；第一LED部11，其具有与所述整流电路2连接的至少一个LED元件；第二LED部12，其具有与所述第一LED部11串联连接的至少一个LED元件；第一单元21，其与所述第二LED部12并联连接，用于控制对所述第一LED部11的通电量；第四单元24，其与所述第一单元21串联连接，用于控制对所述第一LED部11及第二LED部12的通电量；第一电流控制单元31，其用于控制所述第一单元21；第四电流控制单元34，其用于控制所述第四单元24；电流检测单元4，其用于检测基于所述第一LED部11至第二LED部12所串联连接的输出线OL上流过的电流量的电流检测信号；高次谐波抑制信号生成单元6，其用来基于从所述整流电路2输出的整流电压，生成高次谐波抑制信号电压。所述第一电流控制单元31及第四电流控制单元34比较由所述电流检测单元4检测出的电流检测信号、和由所述高次谐波抑制信号生成单元6所生成的高次谐波抑制信号电压，以抑制高次谐波成分的方式分别控制所述第一单元21及第四单元24。