ＬＥＤ用电源电路制造技术

本发明专利技术提供一种能够通过简单的方法来改善功率因数并且降低高次谐波电流的ＬＥＤ用电源电路。其中，ＬＥＤ用电源电路（１０）具备整流电路（１６）和对ＬＥＤ（１４）进行供电的驱动电路（２２），驱动电路（２２）具有：开关元件（２６）；一端与开关元件（２６）的第２端子（２６ｂ）连接，另一端与零伏特线路（２０）连接的电流检测电阻（３２）；以及接收电流检测电阻（３２）中产生的电流检测电压（Ｖｓ）而输出积分电压（Ｖｃ）的积分电路（３４），ＰＷＭ电路（３６）的比较电路（４２）对积分电压（Ｖｃ）与基准电压（Ｖｒｅｆ）进行比较，在积分电压（Ｖｃ）达到了基准电压（Ｖｒｅｆ）时向触发器（３８）输出复位信号而使开关元件（２６）成为接通。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及接收从商用交流电源输出的商用电压并向LED供给点亮电流的LED用 电源电路。
技术介绍
具有与以往的白炽灯泡相比，功耗更低、并且寿命更长这样的优点的发光二极管 (以下，称为“LED”)，随着需要者的环保意识的提高，而作为节能对策之一，使用范围急速 地扩大。但是，LED由于通过比商用电压(例如，60Hz、100V)低的“直流”电压来动作，所以 在使用商用电压来使LED点亮时，需要对该商用电压进行降压/整流(=变换成直流电压) 或者整流/降压后供电到LED的LED用电源电路。作为这样的LED用电源电路，开发有如下结构首先对来自商用交流电源的交 流电压进行整流而变换到直流电压后，通过开关电路对该直流电压进行降压而供给到 LED (例如，专利文献1)。另外，除了专利文献1记载的电路以外，还开发出图7所示那样的LED用电源电路 1。该LED用电源电路1包括对从商用交流电源2输出的交流电压Vi (参照图8 (a))进行 整流而形成脉动电流的直流电压Vdc(参照图8(c))的整流电路3 ；以及接收该直流电压而 向LED4供给定电流的定电流电路5。定电流电路5包括高速二极管fe ；电抗器元件恥；开关元件5c (在图中，使用了 M0SFET)；对流向LED4的电流进行检测的电流检测电阻5d ；以及具有接收电流检测电阻5d 中产生的电流检测电压Vs并与基准电压Vref进行比较的比较电路A、振荡器B、及触发器 C的PWM电路k (例如，Supertex公司的LED驱动器IC “HV9910”)。如果振荡器B动作而触发器C被置位(从振荡器B向触发器C的置位端子S输入 置位信号)，则向开关元件5c的栅极5cg输入接通信号而使该开关元件5c变为接通。在开关元件5c变为了接通的定时，在Vdc(+)，LED4、电抗器元件5b、开关元件5c、 电流检测电阻5d、以及Vdc(-)中按照该顺序流通，而如图9(b)所示，输出电流Io线性地增 加(在图中“X”部分)。由于电流检测电阻5d中流过的输出电流Io增加，所以电流检测电阻5d中产生的 电流检测电压Vs增加，如果该电流检测电压Vs达到了基准电压Vref，则从比较电路A向触 发器C的复位端子R输入复位信号。由于向复位端子R输入复位信号，该触发器C被复位， 停止针对开关元件5c的栅极的接通信号而该开关元件5c变为关断。其结果，形成LED4、电 抗器元件5b、以及高速二极管fe的环路电路(图7)，供给到LED4的输出电流Io的电流值 线性地减少(在图9 (b)中“Y”部分)。在从振荡器B动作而开关元件5c成为接通起经过了规定的时间(由振荡器B的 动作频率决定该时间)之后，振荡器B再次动作，从而触发器C被置位而开关元件5c变为 接通，重复所述动作。此处，能够使用基准电压Vref和电流检测电阻5d的电阻值Rs如下述(式1)那 样表示流向LED4的输出电流Io的峰值Io (max)(包含脉动)，由于Vref以及Rs恒定，所以 如图8(d)所示，除了交流电压Vi的电压值变为零的前后以外，变为定电流波形，通过供给 该定电流，LED4点亮。另外，图8(d)的轻墨部分意味着由于振荡器B的动作频率带来的高 频脉动分量。Io (max) = Vref/Rs (式 1)专利文献1 日本特开2004-296205号公报
技术实现思路
但是，输入到这样的LED用电源电路1的输入电流Iin成为如图8(b)所示在交流 电压Vi的半周期中的最初和最后的定时中具有峰值的失真较大的(与商用交流电压Vi中 的正弦波形进行比较时形状方面的差别较大的)波形。其原因为，LED4中流过的输出电流 Io呈现如图8(d)所示，在其半周期的最初急剧地上升，之后维持恒定电流值，在半周期的 最后急剧地下降这样的波形，在输出电流Io急剧地上升时、或者急剧地下降时，输入电流 Iin的值较大地过冲(overshoot)。这样，输入到LED用电源电路1的输入电流Iin的波形中的失真(即，输入电流 Iin的波形相对交流电压Vi的波形在形状上的差异)较大是指，有效功率相对从商用交流 电源2输出的功率(视在功率)的比例(=功率因数)较低。如果功率因数较低，则与有 效功率相比视在功率变大，所以输入到LED用电源电路1的输入电流Iin变大，而商用交流 电源2的供电能力中需要余量。另外，如果输入电流Iin的波形的失真变大，则输入的高次谐波电流增加，如果流 过高次谐波电流，则由于电源线路中存在的阻抗而产生电压下降，作为结果，电源电压包含 高次谐波而产生失真。针对这样的“功率因数的降低”以及“高次谐波电流的增加”，以往实施了以下那样 的对策。即，针对“功率因数的降低”，通过在商用交流电源2与LED用电源电路1之间追加 PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)等功率因数改善电路而进行应对。但是， 如果将这样的功率因数改善电路追加到LED用电源电路1，则LED用电源电路1的电路规模 会变大，而无法对应于针对该LED用电源电路1的小型化的要求(例如，将电源电路和LED 一体地封装而构成了电源电路一体型LED灯这样的要求)。另外，也无法忽略功率因数改善 电路中产生的功率损失。另外，针对“高次谐波电流的增加”，通过追加处于整流电路3的二次侧的程度大 的平滑电容器，抑制输入电流Iin波形中的“在极性刚要反转之前产生的峰值”而减少了高 次谐波电流。但是，如果追加这样的平滑电容器，则当希望在商用交流电源2的输出侧配设 相位控制方式的调光器来对LED4进行调光的情况下，对从整流电路3输出的脉动电流的直 流电压进行平滑过了头而无法通过调光器进行相位控制，所以存在无法进行调光动作、或 者调光动作变得不稳定这样的问题。本专利技术是鉴于这样的以往技术的问题而开发出的。因此，本专利技术的主要课题在于 提供一种LED用电源电路，能够通过无需追加功率因数改善电路或平滑电容器等的、简单的方法来改善功率因数并且降低高次谐波电流，进而功率损失也被降低，从而能够提高效率。第1方面的专利技术提供一种LED用电源电路10，其特征在于，具备整流电路16，对从商用交流电源12输出的交流电压Vi进行整流，形成脉动电流的 直流电压Vdc ；从所述整流电路16的二次侧延伸的零伏特线路20、以及其前端与LED14的阳极侧 连接的直流电压供给线路18 ；和驱动电路22，接收从所述整流电路16输出的所述直流电压Vdc，并对所述LED14 进行供电，所述驱动电路22具备开关元件洸，对LED14进行供电；电流检测电阻32，对流过LED14的电流进行检测，将其作为电流检测电压Vs而输 出；积分电路34，接收从所述电流检测电阻32输出的电流检测电压Vs，输出积分电压 Vc ；以及PWM电路36，在对所述开关元件沈输出了接通信号之后，接收来自所述积分电路 34的输出而对从所述积分电路34输出的所述积分电压Vc与基准电压Vref进行比较，在所 述积分电压Vc达到了所述基准电压Vref时，停止所述接通信号，从而对所述开关元件沈 进行接通/关断(0N/0FF)。第2方面的专利技术提供一种LED用电源电路10，其特征在于，具有整流电路16，对从商用交流电源12输出的交流电压Vi进行整流，形成脉动电流的 直流电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ用电源电路，其特征在于，具备：整流电路，对从商用交流电源输出的交流电压进行整流，形成脉动电流的直流电压；从所述整流电路的二次侧延伸的零伏特线路、以及其前端与ＬＥＤ的阳极侧连接的直流电压供给线路；和驱动电路，接收从所述整流电路输出的所述直流电压，对所述ＬＥＤ进行供电，所述驱动电路具备：开关元件，对ＬＥＤ进行供电；电流检测电阻，对流过ＬＥＤ的电流进行检测，将其作为电流检测电压而输出；积分电路，接收从所述电流检测电阻输出的电流检测电压，输出积分电压；和ＰＷＭ电路，在对所述开关元件输出了接通信号之后，接收来自所述积分电路的输出而对从所述积分电路输出的所述积分电压与基准电压进行比较，在所述积分电压达到了所述基准电压时，停止所述接通信号，从而对所述开关元件进行接通／关断。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤井敏孝，千羽和明，三登靖之，
申请(专利权)人：凤凰电机公司，加贺元件株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]