[发明专利]LED驱动电路及使用该LED驱动电路的LED照明灯具

说明书

技术领域

本发明涉及LED驱动电路及使用该LED驱动电路的LED照明灯具。

背景技术

LED(Light Emitting Diode：发光二极管)具有消耗电流低、寿命长等特征，其用途十分广泛，并不限于显示装置，还能用于照明器具等。此外，在LED照明器具中，为了获得所希望的照度，很多情况下会使用多个LED(例如，参照日本专利特开2004-327152号公报、日本专利特开2005-11739号公报、及日本专利特开2011-28954号公报)。

一般的照明器具大多使用商用交流电源，若考虑使用LED照明灯具来代替白炽灯泡等一般的照明灯具的情况等，则希望LED照明灯具也与一般的照明灯具一样，是使用商用交流电源而构成。

另外，在要对白炽灯泡进行调光控制的情况下，使用相位控制式调光器(一般称为白炽灯控制器)，该相位控制式调光器通过使得开关元件(一般为晶闸管元件或三端双向晶闸管元件)在交流电源电压的某个相位角时导通，从而能用一个电位器来简单地对提供给白炽灯泡的电源进行调光控制。然而，在以相位控制式调光器对白炽灯泡进行调光的情况下，已知：若将瓦特数较小的白炽灯泡与调光器进行连接，则会发生闪烁，无法进行正常的调光。

在要对使用交流电源的LED照明灯具进行调光控制的情况下，优选能直接连接现有的白炽灯用的相位控制式调光器。保持现有的调光用设备不变，仅将灯具换为LED照明灯具，从而与白炽灯相比，能大幅降低功耗。另外，无需将调光用设备改变为LED照明灯具专用的设备，因而能确保互换性，能降低设备成本。

此处，图12示出了能对使用交流电源的LED照明灯具进行调光控制的LED照明系统的现有例。在图12所示的LED照明系统中，包括：相位控制式调光器200；具有二极管桥式电路DB1及电流限制部IL的LED驱动电路300；以及将LED进行串联连接的LED阵列400。在交流电源即商用电源100与电流限制部IL之间串联连接有相位控制式调光器200。在相位控制式调光器200中，通过使半固定电阻Rvar的电阻值可变，从而根据取决于电阻值的电源相位角使三端双向晶闸管元件Tri导通。若电容器Cc的两端电压超过二端双向开关元件Di的导通电压，则电流流过三端双向晶闸管元件Tri的控制极，三端双向晶闸管元件Tri导通。通过使半固定电阻Rvar的电阻值变化，从而能改变三端双向晶闸管元件Tri变成导通的相位角。通常，半固定电阻Rvar是旋转舌片型的或滑片型的，通过改变舌片的旋转角或改变滑片位置，从而能对照明灯具进行调光控制。而且，在相位控制式调光器200中，噪声抑制电路由电容器Ca和电感器L构成，降低从相位控制式调光器200反馈到交流电源线的噪声。图13示出与相位控制式调光器200的相位角为45°、90°、135°时相对应的调光器的输出波形与二极管桥式电路DB1的输出波形。随着相位角变大，二极管桥式电路输出波形的电压的平均值减小。若将相位控制式调光器200与LED照明灯具相连接，则随着调光器的相位角增大，明亮度变暗。

将LED进行串联连接而形成LED阵列，将该LED阵列与白炽灯用的相位控制式调光器相连接，在增大相位控制式调光器的相位角、减小LED的明亮度的情况下，在二极管桥式电路的输出电压小于LED阵列开始发光的正向电压时，LED变得不发光，流过调光器的电流急剧减少。若流过调光器的电流急剧减少，则由于流过调光器内部的三端双向晶闸管元件的电流低于保持电流，因此，三端双向晶闸管元件断开，调光器的输出停止，成为不稳定状态，LED的明亮度会发生闪烁。另外，对调光器输出进行相位控制，在三端双向晶闸管元件从断开成为导通时，LED从断开变为导通，LED的阻抗急剧变化。由此，有时在调光器的输出电压急剧变化的边缘部分会发生振荡，三端双向晶闸管元件会成为不稳定的状态并断开，明亮度可能会发生闪烁。因三端双向晶闸管元件断开的时刻每隔交流的半个周期就发生偏移，或因发生三端双向晶闸管元件断开或不断开的现象，从而导致会发生闪烁。另外，也有的情况下，暂时断开的三端双向晶闸管元件在一定时间后导通，发生重复导通、断开的振荡现象，而导致发生闪烁。