Led點亮裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及點亮LED的LED點亮裝置。
【背景技術】
[0002]以往，公知有如下的LED點亮裝置:作為使發光二極管(LED !Light EmittingD1de:發光二極管)點亮的LED點亮裝置，對利用直流電流進行點亮的LED進行點亮控制(專利文獻I)。
[0003]該LED點亮裝置對利用直流電流進行點亮的LED串聯地連接有電感器和開關元件，并具有降壓斬波電路和使開關元件導通/截止的控制電路，所述降壓斬波電路具有再生二極管，該再生二極管與LED和電感器的串聯電路并聯連接，并按照在開關元件截止時向半導體發光元件釋放電感器的蓄積能量的方向連接。
[0004]控制電路具有:在開關元件導通時，當流過電感器的漸增電流的瞬時值達到規定值時使開關元件截止的單元；以及在開關元件截止時，當流過電感器的漸減電流大致為零時使開關元件導通的單元。
[0005]專利文獻1:日本特開2011-210659號公報
[0006]在以往的LED點亮裝置中，能夠在開關元件截止時流過電感器的漸減電流大致為零時，使開關元件導通，由此進行平均電流控制，但是，由于進行臨界模式控制，流過電感器的電流的峰值較大，開關截止時的損耗也較大。
[0007]并且，由于輸入電壓變動，開關元件從截止到導通的時機發生變化，振蕩頻率發生變動，因此，開關損耗也發生變動。
[0008]但是，在使流過開關元件的電流的峰值固定的PWM(Pulse Width Modulat1n:脈寬調制)控制中，具有在輸入電壓變動時無法進行平均電流控制的問題。
[0009]并且，在用于點亮LED的LED驅動電路中，通常以恒流方式進行控制。在以往的進行PWM控制的降壓型LED驅動電路中，LED被設為浮置(floating)，在用于檢測流過LED的電流的電流檢測部中不能檢測出低邊(low side) (GND線)。因此，在進行平均電流檢測時，需要直接檢測流過LED的電流的浮置的電流檢測電路。
[0010]但是，在使用浮置的電流檢測電路時，需要提高電流檢測電路與控制電路之間的耐壓，因此，必須采用利用光電耦合器等使信號絕緣的電路或高耐壓部件，從而存在成本較高的問題。
【發明內容】
[0011]本發明的課題在于，提供一種即使輸入電壓變動也能夠進行平均電流控制、結構簡單且廉價的LED點亮裝置。
[0012]為了解決上述課題，本發明的LED點亮裝置的特征在于，所述LED點亮裝置具有:直流電源；串聯電路，其是在所述直流電源的兩端串聯連接LED、電感器、開關元件以及電流檢測電阻而成的；再生二極管，其與所述LED和所述電感器的串聯電路并聯連接；電容器，其利用所述開關元件導通時的電流與規定的恒定電流之間的差電流進行充放電；以及PWM控制電路，其對所述開關元件進行導通/截止控制，并根據所述電容器的電壓進行PWM控制，使得所述開關元件導通期間的電流平均值恒定，從而將流過所述LED的電流控制為恒定。
[0013]發明效果
[0014]根據本發明的LED點亮裝置，利用開關元件導通時的電流與規定的恒定電流之間的差電流對電容器進行充放電，PWM控制電路根據電容器的電壓進行PWM控制，使得開關元件導通期間的電流平均值恒定，從而將流過LED的電流控制為恒定，因此能夠提供一種即使輸入電壓變動也能夠進行平均電流控制、結構簡單且廉價的LED點亮裝置。
【附圖說明】
[0015]圖1是示出本發明的實施例1的LED點亮裝置的結構的電路圖。
[0016]圖2是用于說明本發明的實施例1的LED點亮裝置的動作的時序圖。
[0017]圖3是用于說明在本發明的實施例1的LED點亮裝置中輸入電壓變高時的動作的時序圖。
[0018]圖4是示出本發明的實施例2的LED點亮裝置的結構的電路圖。
[0019]圖5是示出本發明的實施例3的LED點亮裝置的結構的電路圖。
[0020]標號說明
[0021]11:PWM控制電路；12:三角波振蕩器；VIN:直流電源；Q1、Q2、Q6:開關元件；Q3:金屬氧化物半導體場效應管(MOSFET) ；R1:電流檢測電阻；D1:再生二極管；LED:發光二極管;L1:電感器;ΟΡ1、OP2:運算放大器；R2、R3:電阻；CP:比較器；DRV:驅動器；INV:反相器；IS:恒流源；D2:二極管；MC:電流鏡電路;Q4、Q5:晶體管。
【具體實施方式】
[0022]下面，一邊參照附圖一邊對本發明的實施方式的LED點亮裝置詳細地進行說明。
[0023](實施例1)
[0024]圖1是本發明的實施例1的LED點亮裝置的電路圖。LED點亮裝置具有:負極接地的直流電源VIN，其產生電壓Vin ;多個LED，它們的陽極與直流電源VIN的正極連接，且通過流過電流ILED而發光；電感器LI，其一端與LED的陰極連接；開關元件Q1，其漏極與電感器LI的另一端連接；以及電流檢測電阻R1，其一端與開關元件Ql的源極連接，另一端接地。
[0025]與LED和電感器LI的串聯電路并聯連接有再生二極管D1，再生二極管Dl按照在開關元件Ql截止時向LED釋放電感器LI的蓄積能量的方向連接。
[0026]對開關元件Ql的導通/截止進行控制的PWM控制電路11的driv端子與開關元件Ql的柵極連接。開關元件Ql的源極和電流檢測電阻Rl與PWM控制電路11的sens端子連接，相位校正用的電容器C2的一端與PWM控制電路11的comp端子連接，電容器C2的另一端接地。
[0027]PWM控制電路11具有:電流檢測用的運算放大器0P1、電阻R2、開關元件Q2、三角波振蕩器12、比較器CP、驅動器DRV、反相器INV、開關元件Q3、輸出基準電流IREF的恒流源IS以及二極管D2。
[0028]PWM控制電路11對開關元件Ql進行導通/截止控制，并根據電容器C2的電壓進行PWM控制，使得開關元件Ql導通期間的電流平均值恒定，從而將流過LED的電流控制為恒定。
[0029]本發明的恒流生成電路構成為具有恒流源IS、開關元件Q3、反相器INV以及二極管D2。
[0030]運算放大器OPl的非反相輸入端子經由sens端子而連接于開關元件Ql的源極和電流檢測電阻Rl。運算放大器OPl的反相輸入端子連接于電阻R2的一端與開關元件Q2的發射極，電阻R2的另一端接地。運算放大器OPl的輸出端子與開關元件Q2的基極連接。開關元件Q2的集電極與公共線CL連接，該公共線CL連結二極管D2的陰極、比較器CP的非反相輸入端子以及comp端子。
[0031]電容器C2的一端與comp端子連接，電容器C2的另一端接地。用于對電容器C2進行充放電的控制電流Icomp流向comp端子。即，利用在開關元件Ql導通時流過電阻R2的電流IR2與作為規定的恒定電流的基準電流IREF之間的差電流即控制電流Icomp，對電容器C2進行充放電。
[0032]三角波振蕩器12產生三角波信號并輸出到比較器CP的反相輸入端子。比較器CP比較來自三角波振蕩器12的三角波信號與comp端子的控制電壓Vcomp，并向驅動器DRV輸出比較輸出信號。驅動器DRV經由driv端子向開關元件Ql的柵極輸出電壓Vdriv作為PWM信號。
[0033]反相器INV使比較器CP的輸出反轉，向開關元件Q3的柵極輸出。開關元件Q3的漏極與恒流源IS和二極管D2的陽極連接，源極接地。二極管D2的陰極與公共線CL連接。
[0034]在PWM控制電路11中，當比較器CP的輸出變為高電平時，開關元件Q3截止，基準電流IREF經由恒流源IS和二極管D2而流向公共線CL。當比較器CP的輸出變為低電平時，開關元件Q3導通，基準電流IREF流向地，因此，沒有從二極管D2流向公共線CL的電流。
[0035]接著，參照圖2所示的時序圖，對這樣構成的LED點亮裝置的動作進行說明。
[0036]首先，在從PWM控制電路11的driv端子輸出的電壓Vdriv為高電平的期間，SP，在開關元件Ql的導通期間中，電流從直流電源VIN經由LED、電感器L1、開關元件Q1、電流檢測電阻Rl流向地。
[0037]此時，在電阻Rl上產生的電壓被輸入到sens端子而被輸入到運算放大器OPl的非反相端子。電阻R2與運算放大器OPl的反相端子連接，運算放大器OPl控制經由開關元件Q2要流過電阻R2的電流IR2，以使電阻R2的壓降Vthl成為與電阻Rl上產生的電壓相同的電壓。進而，將流過開關元件Q2的集電極的電流IR2與恒流源IS的電流IREF之間的差值電流作為控制電流Icomp輸出到comp端子。
[0038]在與comp端子連接的電容器C2中，基于控制電流Icomp進行充放電。更詳細而言，在電壓Vdriv為高電平期間的前半段，基于控制電流Icomp進行電容器C2的充電，在后半段進行電容器C