[发明专利]LED点亮装置

说明书

技术领域

本发明涉及LED点亮装置。

背景技术

LED作为环境友好的光源受到关注，用于聚光照明、汽车的车内照明和头灯、信号灯、液晶显示器的背光源等大范围的产品中。此外，面向住宅和办公室的一般照明中，也开始了从白炽灯或荧光灯等现有光源向LED的更换。

LED的光输出由流经LED负载的电流（以下记作LED电流）决定。从而，LED点亮装置优选具备通过将LED电流控制为大致一定（大致恒定），而将LED的光输出控制为大致一定的功能。

作为具备这样的功能的LED点亮装置，例如有专利文献1中记载的装置。该装置为从直流电源通过降压斩波器对LED供电的结构，具有使降压斩波器的开关元件导通/关断的自激式驱动电路，使得流经降压斩波器的开关元件的电流的峰值一定、并且降压斩波器以电流临界模式（critical current mode）动作。由此，LED电流被控制为一定，并且几乎不会发生开关元件的导通损失，所以电力变换时能够实现较高的效率。

使用商用电源等交流电源的LED点亮装置中，大多情况下，具备用于从交流电压生成直流电压的整流电路。此外，大多在整流电路的直流输出侧连接电容器，使直流电压平滑。以下，将作为这样用途的电容器记作输入平滑电容器（input smoothing capacitor）。此外，在整流电路的直流输出侧产生的直流电压记作整流电压。作为输入平滑电容器，出于单位体积的静电电容（以下记作电容）较大这一优点，一般使用电解型的电容器（以下记作电解电容器）。与之对应的例如有铝电解电容器或钽电解电容器。但是，电解电容器存在高温下寿命短的缺点。而LED在发光时会伴随发热。并且大多情况下LED点亮装置配置在LED附近且位于框体内部等密闭空间中，所以其周围温度为高温。特别是小型、大电力的LED点亮装置中，温度上升严重，所以最好不使用电解电容器作为输入平滑电容器，而是置换为非电解型的电容器（以下记作非电解电容器）。与之对应的例如有陶瓷电容器和薄膜电容器。

专利文献1：日本特开2005-294063号公报

发明内容

但是，非电解电容器与电解电容器相比单位体积的电容较小。从而，在装置的大小存在限制的情况下，难以确保同等的电容。其结果，不能够充分地使整流电压平滑，整流电压的脉动振幅可能增大。换言之，整流电压的最低值可能减小。

专利文献1记载的装置中，当整流电压低于LED负载的电压（以下记作LED电压）时，降压斩波器不能动作，LED电流将急剧减少。因为该现象在交流电源的每半个周期都发生，所以当设交流电源的频率为fac时，LED电流可能以（2fac）的频率脉动。该脉动可能成为闪烁的原因。作为该问题的对策，可以考虑不使用降压斩波器而是使用升降压斩波器或反激式变换器（Flyback Converter）这样的升降压电路。如果是升降压电路，则在整流电压低于LED电压的状况下也能够对LED稳定地供电。

但是，当将升降压电路应用于使流经开关元件的电流的峰值一定、并且以电流临界模式动作的控制时，LED电流会随整流电压的脉动而相应地脉动。在使用非电解电容器作为输入平滑电容器的情况下，因为整流电压的脉动较大，所以LED电流的脉动也较大，也可能成为闪烁（flicker）的原因。

为了解决上述课题，本发明提供一种LED点亮装置，其包括：对交流电源电压进行AC-DC变换而生成直流电压（以下记作整流电压）的整流电路，连接在该整流电路的直流输出侧的电容器，对所述整流电压进行DC-DC变换而对发光二极管（以下记作LED）负载供电的升降压电路，和对该升降压电路所具备的开关元件进行驱动的控制电路，所述电容器是非电解型的电容器（以下记作非电解电容器），所述控制电路驱动所述开关元件以使所述升降压电路以电流断续模式动作，并且所述开关元件的开关频率与所述升降压电路的电流设定值的积大致一定。

根据本发明的LED点亮装置，即使在通过使用非电解电容器而强化高温耐受性的情况下，也能够减少LED电流的脉动而实现无闪烁。

附图说明

图1是本发明的LED点亮装置的框图。

图2是本发明的第一和第二实施方式中的LED点亮装置的结构。

图3是本发明的第一实施方式中的LED点亮装置的动作波形。

图4是本发明的第一和第二实施方式中的LED点亮装置的结构。

图5是本发明的第二实施方式中的LED点亮装置的动作波形。

图6是本发明的第三和第四实施方式中的LED点亮装置的结构。