專利名稱：Led點(diǎn)亮裝置及前燈用led點(diǎn)亮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將用作為車載前燈或尾燈等的光源的LED(發(fā)光二極管=Light Emitting Diode)點(diǎn)亮的LED點(diǎn)亮裝置及前燈(head lamp)用LED點(diǎn)亮裝置。
背景技術(shù)：
近年來，作為車載前燈或尾燈用的光源，開始使用LED。然而，LED的發(fā)光效率還較低，為了要確保用于前燈的LED具有足夠的發(fā)光量，需要與放電燈式前燈同等的接通功率， 在該前燈中，LED及點(diǎn)亮用電源所產(chǎn)生的功耗的大小與放電燈程度相同。因而，在現(xiàn)階段， 從LED及點(diǎn)亮電源的發(fā)熱對(duì)策和節(jié)能的觀點(diǎn)來看，需要降低這二者的功耗。另外，在作為尾燈用的光源而使用LED的情況下，也同樣存在該問題。此外，作為以較小的點(diǎn)亮功率使LED的發(fā)光量在視覺上顯得更大的方法，一般有如下點(diǎn)亮方式由于在人的視覺中，將峰值電流通電時(shí)的亮度識(shí)別作為該光源的亮度，因此，利用峰值電流較大的光源使人感覺較亮的事實(shí)，在將LED或熒光顯示管用于顯示數(shù)字、 字符等的顯示器的結(jié)構(gòu)中，對(duì)于各分段(LED或熒光顯示管的一個(gè)發(fā)光元件)，將超過DC額定電流的短時(shí)間的大電流脈沖的通電(點(diǎn)亮)和非通電(熄滅)以高速進(jìn)行重復(fù)，以使其不被看作為閃爍，并將平均功率保持在額定功率以內(nèi)。作為進(jìn)行這種脈沖點(diǎn)亮的技術(shù)，在下面的現(xiàn)有文獻(xiàn)中記載有將脈沖電流通電到照明用的LED而將其點(diǎn)亮的技術(shù)。例如，在專利文獻(xiàn)1中，使在升壓電源的開關(guān)元件接通時(shí)儲(chǔ)存在線圈中的能量可變，得到用于點(diǎn)亮LED的任意輸出電流。為了實(shí)現(xiàn)該技術(shù)，專利文獻(xiàn)1 所記載的裝置將交流電源作為電源，在比該交流電源的周期要長的時(shí)間內(nèi)將輸出電流進(jìn)行平均化，對(duì)在升壓電源的開關(guān)元件接通時(shí)通電的電流值進(jìn)行適當(dāng)控制，使得該平均化輸出電流成為目標(biāo)電流值。此外，在專利文獻(xiàn)2中，使在升壓電源的開關(guān)元件接通時(shí)儲(chǔ)存在線圈中的能量恒定，得到用于點(diǎn)亮LED的任意輸出電流。專利文獻(xiàn)2所記載的電路將便攜式設(shè)備的直流電源作為電源，將輸出電流平均化，改變升壓電源的開關(guān)元件持續(xù)接通、斷開的時(shí)間與保持?jǐn)嚅_的時(shí)間的比率，使得該平均化輸出電流成為目標(biāo)電流值，從而控制開關(guān)元件，以使其進(jìn)行間歇?jiǎng)幼?。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開2001-313423號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利特開2002-203988號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
對(duì)前燈用的光源的亮度和發(fā)光顏色是有規(guī)定的，為了得到適當(dāng)?shù)陌l(fā)光顏色，需要使通電到LED的電流為特定值。然而，在專利文獻(xiàn)1所記載的裝置中，由于使線圈所儲(chǔ)存的能量可變，從而使通電到LED的電流變化，因此，存在如下問題發(fā)光顏色因該通電電流量而改變，作為以LED為光源的前燈用的點(diǎn)亮電源并不理想。另外，在一般的照明用光源中，將點(diǎn)亮頻率設(shè)為200Hz以上，以使得閃爍(flicker)不被察覺。若鑒于這一點(diǎn)，則在專利文獻(xiàn)2的電路中，也可預(yù)想以使閃爍不被察覺的點(diǎn)亮頻率來點(diǎn)亮。但是，在將光照射到物體上的光學(xué)系統(tǒng)中，即使是同樣的點(diǎn)亮頻率， 也會(huì)出現(xiàn)斷續(xù)看到被照明物的頻閃現(xiàn)象(stroboscope phenomenon)，從而容易察覺上述閃爍。例如，對(duì)于在行駛中照亮前方(照亮高速移動(dòng)的物體)的前燈，由于在上述200Hz的點(diǎn)亮頻率下，顯著地表現(xiàn)出上述頻閃現(xiàn)象，因此，不足以作為光源，需要以更高的頻率來點(diǎn)亮。此外，在專利文獻(xiàn)2中，使得因開關(guān)元件的每一次開關(guān)動(dòng)作而儲(chǔ)存在線圈中的能量恒定，以使得每一次開關(guān)動(dòng)作的LED通電電流恒定。該點(diǎn)亮方式對(duì)于使LED的發(fā)光顏色不因通電電流的變化而變化來說是有效的。然而，該點(diǎn)亮方式未考慮如下問題使閃爍點(diǎn)亮的明狀態(tài)與熄滅的暗狀態(tài)之間的光的差異或光的變動(dòng)(閃爍)與車載前燈相對(duì)應(yīng)而變得不顯眼，該光的差異或光的變動(dòng)在重復(fù)開關(guān)元件的接通和斷開以將LED以較高的頻率進(jìn)行閃爍點(diǎn)亮的定時(shí)、和在保持開關(guān)元件斷開以將LED熄滅的定時(shí)產(chǎn)生。本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于得到一種LED點(diǎn)亮裝置及前燈用LED點(diǎn)亮裝置，該LED點(diǎn)亮裝置及前燈用LED點(diǎn)亮裝置能以簡單的結(jié)構(gòu)來削減元器件數(shù)量，既能保持視覺上的亮度，又能降低功耗，并能使閃爍不被察覺、或?qū)l(fā)光顏色和亮度分別保持在規(guī)定值。本發(fā)明所涉及的LED點(diǎn)亮裝置具有以下結(jié)構(gòu)即，包括將通過電感器與直流電源相連接的多個(gè)LED串聯(lián)連接的LED電路、及使電流流到電感器的開關(guān)元件，該LED點(diǎn)亮裝置將開關(guān)元件接通，使電流從直流電源通電到電感器，之后，將因使開關(guān)元件斷開而產(chǎn)生的脈沖狀電流(逆程電流flyback current)從該電感器輸出到LED電路，以將該LED電路點(diǎn)亮，該LED點(diǎn)亮裝置包括第一控制部，該第一控制部將使開關(guān)元件斷開時(shí)的通電電流調(diào)整為規(guī)定值，從而將輸出到LED電路的脈沖狀電流的峰值控制在規(guī)定值；以及第二控制部，該第二控制部對(duì)以大體相等的間隔進(jìn)行動(dòng)作的開關(guān)元件的動(dòng)作周期進(jìn)行調(diào)整，從而對(duì)從電感器輸出到LED電路的脈沖狀電流的平均值進(jìn)行控制，以將其保持在規(guī)定值。根據(jù)本發(fā)明，能利用以規(guī)定周期對(duì)開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)控制的簡易電路來實(shí)現(xiàn)LED 點(diǎn)亮裝置，并能削減元器件數(shù)量。此外，由于利用脈沖狀電流來將LED點(diǎn)亮，因此，與用直流將LED點(diǎn)亮?xí)r相比，能在視覺上進(jìn)行更亮的點(diǎn)亮，因而，若是相同感覺的亮度，則能使功耗低于直流點(diǎn)亮?xí)r的功耗。此外，若既保持脈沖狀的電流值、又使平均電流值變化，則既能將發(fā)光顏色保持在規(guī)定值、又能改變亮度。反之，若既保持平均電流值、又使脈沖狀的電流值變化，則既能保持亮度、又能改變發(fā)光顏色。另外，由于以開關(guān)元件的開關(guān)所產(chǎn)生的高速周期來重復(fù)利用該脈沖狀電流進(jìn)行點(diǎn)亮，因此，閃爍不會(huì)被察覺。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的LED點(diǎn)亮裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖2是表示圖1中的LED點(diǎn)亮裝置的各構(gòu)成電路的輸出波形的圖。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的LED點(diǎn)亮裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖4是表示圖3中的LED點(diǎn)亮裝置的各構(gòu)成電路的輸出波形的圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的LED點(diǎn)亮裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的LED點(diǎn)亮裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的LED點(diǎn)亮裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的LED點(diǎn)亮裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖9是表示圖8中的LED點(diǎn)亮裝置的各構(gòu)成電路的輸出波形的圖。
具體實(shí)施例方式下面，為了更詳細(xì)地說明本發(fā)明，根據(jù)附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行說明。實(shí)施方式1.圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的LED點(diǎn)亮裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。在圖1中， LED點(diǎn)亮電源1包括LED2-1 2-n、誤差放大器3、振蕩器(VCO ;Voltage Controlled Oscillator 壓控振蕩器)4、觸發(fā)器5、比較器6、開關(guān)晶體管7、扼流線圈Ll (電感器)、以及電源電壓Vi的直流電源8。LED2-1 2-n構(gòu)成包括串聯(lián)連接的η個(gè)LED的LED電路(下面稱為LED串聯(lián)電路)，端部的LED2-1的陽極與扼流線圈Ll的一端相連接，另一個(gè)端部的 LED2-n的陰極通過分流電阻R2接地。在誤差放大器3中，反相輸入端子通過電阻RO與LED2-n的陰極相連接，提供目標(biāo)電流的基準(zhǔn)電源Vt與同相輸入端子相連接，輸出端子與振蕩器4相連接，且輸出端子通過電容器CO連接到反相輸入端子與電阻RO的連接點(diǎn)。振蕩器4生成振蕩頻率與從誤差放大器3施加的電壓值相對(duì)應(yīng)的矩形波，并將其輸出到觸發(fā)器5的置位端子S。誤差放大器3及振蕩器4構(gòu)成周期確定單元。在觸發(fā)器5 (下面簡稱為FF5)中，置位端子S與振蕩器4的輸出端子相連接，復(fù)位端子R與比較器6的輸出端子相連接，輸出端子Q與開關(guān)晶體管7的柵極端子相連接。若將上升沿輸入到置位端子S，則FF5使輸出端子Q的電位為高電平，若將上升沿輸入到復(fù)位端子R，則FF5使輸出端子Q的電位為低電平。另外，作為FF5，并不限于RS觸發(fā)器，也可以是對(duì)開關(guān)晶體管7的導(dǎo)通和截止進(jìn)行保持的、具有兩個(gè)穩(wěn)定輸出狀態(tài)的電路。在比較器6中，提供規(guī)定的電流值的基準(zhǔn)電源Vc與反相輸入端子相連接，同相輸入端子連接到開關(guān)晶體管7的源極端子與分流電阻Rl的連接點(diǎn)，輸出與FF5的復(fù)位端子R 相連接。上述FF5及比較器6構(gòu)成點(diǎn)亮單元。開關(guān)晶體管(開關(guān)元件)7由場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)構(gòu)成，柵極端子與FF5的輸出端子Q相連接，漏極端子連接到扼流線圈Ll與LED串聯(lián)電路的連接點(diǎn)，源極端子通過分流電阻Rl接地，通過在導(dǎo)通與截止之間進(jìn)行切換，來控制電流從直流電源8到扼流線圈Ll的通 H1^ ο若開關(guān)晶體管7成為導(dǎo)通狀態(tài)，則直流電源8的電壓Vi施加到扼流線圈Ll上， 電流從直流電源8向扼流線圈Ll進(jìn)行通電。另一方面，若開關(guān)晶體管7成為截止?fàn)顟B(tài)，則將從扼流線圈Ll流出的脈沖狀的輸出電流Io(峰值電流)提供給LED串聯(lián)電路，從而將 LED2-1 2-n點(diǎn)亮。另外，由開關(guān)晶體管7、直流電源8、以及扼流線圈Ll構(gòu)成升壓電源(供電部)。接下來，對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說明。利用誤差放大器3對(duì)在LED2-1 2_n的串聯(lián)電路中流過的脈沖狀的輸出電流Io 進(jìn)行平均化處理，該誤差放大器3兼用作為利用了電阻RO及電容器CO的積分器。誤差放大器3將進(jìn)行該平均化處理后得到的電流Ia的值和來自基準(zhǔn)電源Vt的目標(biāo)電流值進(jìn)行比較，并將對(duì)兩者的誤差進(jìn)行放大后得到的電壓施加到振蕩器4上。
在振蕩器4中，將與誤差放大器3的輸出電壓相對(duì)應(yīng)的振蕩頻率的矩形波輸出到 FF5的置位端子S。在此，若平均電流Ia的值高于目標(biāo)電流值，則振蕩器4降低振蕩頻率， 若平均電流Ia的值低于目標(biāo)電流值，則振蕩器4提高振蕩頻率。在通過置位端子S從振蕩器4輸入的矩形波的邊沿定時(shí)，F(xiàn)F5從輸出端子Q輸出成為高電平(高電位)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 從而使開關(guān)晶體管7導(dǎo)通。在上述結(jié)構(gòu)中，通過將開始導(dǎo)通開關(guān)晶體管7的定時(shí)進(jìn)行提前或延遲，能實(shí)現(xiàn)使通到LED串聯(lián)電路的平均電流Ia(功率)保持在任意值的控制。即，通過對(duì)振蕩器4的振蕩頻率進(jìn)行操作以使其為任意值，從而增減在每個(gè)單位時(shí)間內(nèi)對(duì)開關(guān)晶體管7的柵極端子進(jìn)行通電的次數(shù)，將流到LED串聯(lián)電路的輸出電流Io的平均值(平均電流Ia)控制在規(guī)定值。此外，在分流電阻Rl的兩端產(chǎn)生電壓，該電壓表示在開關(guān)晶體管7導(dǎo)通時(shí)、從扼流線圈Ll流過開關(guān)晶體管7的漏極一源極之間的電流Ifet的電流量。在比較器6中，將該電流Ifet所產(chǎn)生的電壓值和基準(zhǔn)電源Vc的規(guī)定電壓值進(jìn)行比較，檢測(cè)在分流電阻Rl中產(chǎn)生的電壓降是否達(dá)到基準(zhǔn)電壓Vc的規(guī)定電壓值。在此，若上述電壓降達(dá)到基準(zhǔn)電壓Vc的電壓值，則比較器6使FF5的復(fù)位端子R 為高電平(高電位)。在FF5中，在由比較器6使復(fù)位端子R的電位為高電平的定時(shí)，使從輸出端子Q輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電平(低電位)，以使開關(guān)晶體管7截止。圖2是表示圖1中的LED點(diǎn)亮裝置的各構(gòu)成電路的輸出波形的圖，圖2 (a)表示振蕩器(VCO) 4的輸出電壓波形，圖2(b)表示FF5的輸出電壓波形，圖2(c)表示流過扼流線圈Ll和開關(guān)晶體管7的電流Ifet的波形，圖2(d)表示輸出電流Io的波形。在圖2(a)、圖 2(b)所示的例子中，在從振蕩器4輸入的矩形波的上升沿的定時(shí)，F(xiàn)F5從輸出端子Q輸出成為高電平(高電位)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。開關(guān)晶體管7在來自FF5的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平的期間內(nèi)成為導(dǎo)通狀態(tài)，若驅(qū)動(dòng)信號(hào)成為低電平(低電位)，則成為截止?fàn)顟B(tài)。在該導(dǎo)通截止期間內(nèi)，具有圖2(c)所示的峰值的脈沖狀的電流Ifet從線圈Ll流過漏極一源極之間。另外，圖2(c)中的虛線的比較值是基準(zhǔn)電源Vc的電壓，利用比較器6來將該比較值與表示分流電阻Rl所產(chǎn)生的電流Ifet的電流量的電壓進(jìn)行比較。如圖2(b)、圖2(d)所示，輸出電流Io是在開關(guān)晶體管7變成截止時(shí)、從扼流線圈 Ll流到LED串聯(lián)電路的脈沖狀的電流。此外，若將使開關(guān)晶體管7導(dǎo)通和截止的周期設(shè)為恒定，則由于在一個(gè)周期內(nèi)儲(chǔ)存在扼流線圈Ll中的能量恒定，因此，如圖2 (c)、圖2 (d)所示，在使開關(guān)晶體管7截止的定時(shí)從扼流線圈Ll流出的輸出電流Io的起始的峰值電流、與在使開關(guān)晶體管7導(dǎo)通的定時(shí)最終流過的電流Ifet的峰值電流相等。另外，圖2(d)中用虛線表示的平均電流Ia的值是由誤差放大器3的積分器對(duì)輸出電流Io進(jìn)行平均化處理后得到的電流值。由誤差放大器3將該平均電流Ia的值與來自基準(zhǔn)電源Vt的目標(biāo)電流進(jìn)行比較，將平均電流Ia的值控制成恒定。在施加到LED串聯(lián)電路上的電壓沒有變化、從而將輸出電流Io的值控制成恒定 (使輸出功率恒定)的情況下，若電源電壓較高，則由于在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到規(guī)定的脈沖狀電流 Ifet的值，因此，將通電寬度變窄，若電源電壓較低，則由于達(dá)到規(guī)定的脈沖狀電流Ifet的值為止需要較長時(shí)間，因此，將通電寬度變寬。
因而，對(duì)誤差放大器3的目標(biāo)電流值和比較器6的基準(zhǔn)電源Vc進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定，調(diào)整導(dǎo)通開關(guān)晶體管7的時(shí)間，將脈沖狀的電流Ifet保持恒定，從而使得流過LED串聯(lián)電路的輸出電流Io的峰值電流恒定。上述周期的每一個(gè)循環(huán)的輸出功率根據(jù)(扼流線圈Ll的電感值X脈沖狀電流 Ifet的平方)/2來求出。因而，若使脈沖狀電流Ifet恒定，則循環(huán)數(shù)與輸出功率成正比，因此， 通過將重復(fù)動(dòng)作的周期(圖2(a)所示的振蕩器4的輸出矩形波的周期)控制為任意周期， 能控制輸出功率。另外，LED點(diǎn)亮裝置1的輸出極性可以與電源電壓極性相同，也可以是將電源電壓的極性進(jìn)行反轉(zhuǎn)后的極性。這樣，通過使脈沖狀電流Ifet的值恒定，從而使輸出電流Io的峰值電流恒定，并且，當(dāng)施加到LED串聯(lián)電路上的電壓較高時(shí)，輸出電流Io的通電寬度變窄，當(dāng)上述電壓較低時(shí)，通電寬度變寬。由此，在實(shí)施方式1中，能將輸出電流Io的每一個(gè)脈沖的輸出功率控制得大體恒定，而不用特別實(shí)施反饋控制。另外，在一般的照明用光源中，將點(diǎn)亮頻率設(shè)為200Hz以上，以使得閃爍 (flicker)不被察覺。然而，由于車輛用前燈還用于高速行駛中，因此，容易產(chǎn)生明顯的頻閃現(xiàn)象，更需要以較高的頻率來點(diǎn)亮。因而，在本實(shí)施方式1中，在IKHz以上的頻率下將LED 電路點(diǎn)亮，優(yōu)選為在從20KHz到IMHz的頻率下將LED電路點(diǎn)亮，在20KHz的頻率下，開關(guān)元件及電感器所發(fā)出聲音超過可聽范圍，IMHz以下是容易操作開關(guān)元件的范圍。在本實(shí)施方式1中，通過將作為電感器所輸出的非方波的三角波輸出到LED電路，并利用與電感器串聯(lián)連接的開關(guān)元件來對(duì)在該電感器中通電的電流進(jìn)行控制，從而以廉價(jià)的電路在上述較高的頻率下將LED電路點(diǎn)亮。此外，在利用多個(gè)本實(shí)施方式1所示的LED點(diǎn)亮裝置來構(gòu)成一盞車輛用前燈的情況下，例如，在利用本實(shí)施方式1的LED點(diǎn)亮裝置來構(gòu)成用于左右前燈的LED電路的情況下，或者，在利用多個(gè)本實(shí)施方式1的LED點(diǎn)亮裝置來將構(gòu)成左右前燈的多個(gè)LED電路點(diǎn)亮的情況下，雖然該多個(gè)LED電路的亮度和發(fā)光顏色的偏差容易變得明顯，但在本實(shí)施方式1 中，由于能分別調(diào)整亮度和發(fā)光顏色，因此，能使得該偏差不易被察覺。如上所述，在本實(shí)施方式1中，使LED點(diǎn)亮裝置1采用圖1所示的結(jié)構(gòu)，以規(guī)定的重復(fù)周期提供每一個(gè)脈沖的峰值電流(輸出電流Io)較高的電流，以將LED2-1 2-n點(diǎn)亮。 由此，由于輸出電流Io的峰值電流恒定，因此，能使LED的發(fā)光顏色恒定，此外，通過提高輸出電流Io的峰值電流而不管發(fā)光顏色，能提高LED可觀察到的發(fā)光量(亮度)。此外，通過對(duì)振蕩器4的諧振頻率進(jìn)行操作以加快重復(fù)周期，從而能使LED的點(diǎn)亮、熄滅的一個(gè)循環(huán)變快，使得閃爍(flicker)不被察覺。此外，雖然在上述實(shí)施方式1中，示出了使在規(guī)定電流下發(fā)光顏色相同的LED以該相同的發(fā)光顏色點(diǎn)亮的情況，但若利用LED的發(fā)光顏色因通電電流而變化的現(xiàn)象，則即使是在特定的通電電流下發(fā)光顏色不同的LED，也能通過適當(dāng)選定通電電流，來使其以所希望的發(fā)光顏色點(diǎn)亮。例如，雖然LED的批量生產(chǎn)技術(shù)日益進(jìn)步，但是當(dāng)前，由于LED單體的發(fā)光量還是較小，因此，每一輛車需要利用多個(gè)LED來構(gòu)成LED前燈。此外，存在如下情況每一個(gè)LED 的發(fā)光量和發(fā)光顏色的偏差都呈正態(tài)分布，用于LED前燈的多個(gè)LED需要從該分布中選擇在特定電流值(規(guī)定電流值)下發(fā)光量和發(fā)光顏色相同的多個(gè)LED來使用。在該情況下，作為LED前燈的制造工序，可考慮在LED的制造商處選擇在規(guī)定電流值下發(fā)光量和發(fā)光顏色相同的LED，并由LED前燈制造商將這些LED作為在該規(guī)定電流值下點(diǎn)亮的LED前燈來完成。然而，在本實(shí)施方式1中，能將與規(guī)定電流值不同的平均電流值和峰值電流值通電到LED，特別是對(duì)于將多個(gè)LED串聯(lián)連接的LED電路，在每一輛車?yán)枚鄠€(gè)該LED電路來構(gòu)成前燈的情況下，對(duì)于在規(guī)定電流值下發(fā)光量和發(fā)光顏色不同的多個(gè)LED電路，使得對(duì)各LED電路通電的平均電流值和峰值電流值互不相同，從而能接近相同的發(fā)光量和發(fā)光顏色。同樣地，即使使用在規(guī)定電流值下發(fā)光量和發(fā)光顏色互不相同的多個(gè)LED電路， 作為車輛的前燈，也能接近規(guī)定的發(fā)光量和發(fā)光顏色。例如，在圖1的結(jié)構(gòu)中，通過調(diào)節(jié)比較器6的比較值(電壓Vc)，能將由分流電阻Rl 所檢測(cè)出的、流過扼流線圈Ll和開關(guān)晶體管7的電流Ifet控制在任意值。另外，即使變更比較電壓Vc，使通電的脈沖狀的電流Ifet變化成任意值，只要利用誤差放大器3來控制LED 的通電電流(輸出電流Ιο)的平均值(平均電流Ia)，發(fā)光量(亮度)就不會(huì)變化。由此， 通過提高峰值電流并延長重復(fù)動(dòng)作的周期，從而既能使發(fā)光量(亮度)保持恒定，又能使發(fā)光顏色變化。該結(jié)構(gòu)也能適用于后述的實(shí)施方式2 7。此外，在上述實(shí)施方式1中，通過將LED的通電電流(平均電流Ia)控制在恒定的低電流，能作為DRL (Daytime Running Lamps 晝間行駛燈)用電源來使用。例如，通過將實(shí)施方式1的LED點(diǎn)亮裝置1應(yīng)用于LED式的前燈，從而在同一發(fā)光顏色中，能進(jìn)行正常行駛狀態(tài)的明(發(fā)光量高)點(diǎn)亮、和白天行駛用的降低了發(fā)光量的暗(DRL)點(diǎn)亮。這樣，在實(shí)施方式1中，能實(shí)現(xiàn)可應(yīng)對(duì)DRL而不用追加專用元器件的LED點(diǎn)亮裝置。從正常行駛狀態(tài)的點(diǎn)亮到減小了發(fā)光量的DRL點(diǎn)亮狀態(tài)的切換、或相反的切換可通過如下方式來進(jìn)行使圖1的電壓Vt可變，例如，根據(jù)由未圖示的車輛駕駛員所進(jìn)行的開關(guān)操作、或?qū)囕v周圍的溫度進(jìn)行檢測(cè)的未圖示的照度檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，來變更該電壓Vt 的值。此時(shí)，只要不使圖1的電壓Vc變化，就能使發(fā)光量變化，而不使LED的發(fā)光顏色變化。 此外，在改變LED的發(fā)光顏色的情況下，也可以變更圖1的電壓Vc。作為變更圖1的電壓 Vt、及變更圖1的電壓Vc的單元，能使用后述的實(shí)施方式7所示的第一調(diào)整單元、第二調(diào)整單元，只要將該第一調(diào)整單元和第二調(diào)整單元切換電壓Vt和電壓Vc的目標(biāo)電壓值預(yù)先存儲(chǔ)在未圖示的存儲(chǔ)單元中即可。另外，若在實(shí)施方式2 7中也實(shí)施上述控制，則實(shí)施方式 2 7的LED點(diǎn)亮裝置也能成為可應(yīng)對(duì)DRL的LED點(diǎn)亮裝置。實(shí)施方式2.圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的LED點(diǎn)亮裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。如圖3所示， 實(shí)施方式2的LED點(diǎn)亮裝置IA在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，將扼流線圈Ll置換成自耦變壓器 L2( —次線圈的匝數(shù)為nl，二次線圈的匝數(shù)為π2)。此外，在LED點(diǎn)亮裝置IA中，作為將對(duì)各LED2-1 2-n施加的電壓大體均勻地進(jìn)行分配的元件，將電阻Rbl Rbn與各LED并聯(lián)連接。另外，由開關(guān)晶體管7、直流電源8、以及自耦變壓器L2構(gòu)成升壓電源(供電部)。由于其他構(gòu)成要素與圖1相同或相當(dāng)，因此，附加相同標(biāo)號(hào)，省略其重復(fù)說明。接下來，對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說明。圖4是表示圖3中的LED點(diǎn)亮裝置的各構(gòu)成電路的輸出波形的圖，圖4(a)表示振蕩器(VCO) 4的輸出電壓波形，圖4(b)表示FF5的輸出電壓波形，圖4(c)表示電流Ifet的波形，圖4(d)表示輸出電壓波形，圖4(e)表示輸出電流Io的波形。與上述實(shí)施方式1所示的圖2相同，在從振蕩器4輸入的矩形波的上升沿的定時(shí)，F(xiàn)F5從輸出端子Q輸出成為高電平(高電位)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(參照?qǐng)D4(a)、圖4(b))。在開關(guān)晶體管7導(dǎo)通的期間內(nèi)，具有圖4 (c)所示的峰值的脈沖狀的電流Ifet從自耦變壓器L2的一次線圈流過漏極端子一源極端子之間。另外，圖4(c)中的虛線的比較值是基準(zhǔn)電源Vc的電壓，利用比較器6來將該比較值與表示分流電阻Rl所產(chǎn)生的電流Ifet的電流量的電壓進(jìn)行比較。如圖4(e)所示，輸出電流Io是在開關(guān)晶體管7截止時(shí)、從自耦變壓器L2的二次線圈流出、通電到LED串聯(lián)電路的脈沖狀的電流。另外，在開關(guān)晶體管7截止時(shí)、從自耦變壓器L2的二次線圈流出的輸出電流Io的起始的峰值電流成為對(duì)在開關(guān)晶體管7導(dǎo)通的定時(shí)最終從一次線圈流過的峰值電流(電流Ifet)乘以自耦變壓器L2的匝數(shù)比(一次線圈的匝數(shù)nl/二次線圈的匝數(shù)n2)后得到的電流值。圖4 (e)中用虛線表示的平均電流Ia的值是由誤差放大器3的積分器對(duì)輸出電流 Io進(jìn)行平均化處理后得到的電流值。由誤差放大器3將該平均電流Ia與來自基準(zhǔn)電源Vt 的目標(biāo)電流進(jìn)行比較，與上述實(shí)施方式1同樣地將平均電流Ia的值控制成恒定。上述周期的每一個(gè)循環(huán)的輸出功率根據(jù)(自耦變壓器L2的電感值X脈沖狀電流 Ifet的平方)/2來求出。因而，若使脈沖狀電流Ifet恒定，則循環(huán)數(shù)與輸出功率成正比，因此， 通過將重復(fù)動(dòng)作的周期(圖4(a)所示的振蕩器4的輸出矩形波的周期)控制為任意周期， 能控制輸出功率。另外，LED點(diǎn)亮裝置IA的輸出極性可以與電源電壓極性相同，也可以是將電源電壓的極性進(jìn)行反轉(zhuǎn)后的極性。這樣，通過使脈沖狀電流Ifet的值恒定，從而使輸出電流Io的峰值電流恒定，并且，當(dāng)施加到LED串聯(lián)電路上的電壓較高時(shí)，輸出電流Io的通電寬度變窄，當(dāng)上述電壓較低時(shí)，通電寬度變寬。由此，在實(shí)施方式2中，也能將輸出電流Io的每一個(gè)脈沖的輸出功率控制成大體恒定，而不用特別實(shí)施反饋控制。另外，如圖4(d)中虛線所示，自耦變壓器L2在開關(guān)晶體管7導(dǎo)通的定時(shí)，產(chǎn)生對(duì)電源電壓Vi乘以(二次線圈的匝數(shù)π2/—次線圈的匝數(shù)nl)后得到的值的變壓器正向電壓 (對(duì)LED為反向電壓)。但是，即使對(duì)LED施加反向電壓，LED也不會(huì)點(diǎn)亮。在圖4(d)中， 低于GND (虛線)的部分是變壓器所產(chǎn)生的正向電壓，是對(duì)LED施加的反向電壓。此外，若對(duì)LED串聯(lián)電路的各LED施加反向電壓，則在LED中產(chǎn)生稍許反向的漏電流，該電流量因LED的個(gè)體差異而不同。因此，在LED串聯(lián)電路中，反向電壓集中于漏電流量較少的特定的LED。在此，LED的允許反向電壓為5V左右，若電壓過度集中，則LED有可言旨損壞。因而，將相同電阻值的電阻 Iibn分別與LED2-1 2_n并聯(lián)連接，從而將對(duì)各LED所施加的電壓大體均勻地進(jìn)行分配。由此，能避免反向電壓集中于上述特定的LED， 能防止對(duì)各個(gè)LED所施加的電壓超過允許反向電壓。另外，作為將對(duì)各個(gè)LED2-1 2_n所施加的電壓大體均勻地進(jìn)行分配的元件，除電阻之外，還可使用電容器、或?qū)蓚€(gè)齊納二極管的相同極性的單側(cè)端子彼此連接的齊納
二極管對(duì)。
如上所述，本實(shí)施方式2使LED點(diǎn)亮裝置IA采用圖3所示的結(jié)構(gòu)，作為輸出電流 Io，以規(guī)定的重復(fù)周期提供每一個(gè)脈沖的峰值電流較高的電流，以將LED2-1 2-n點(diǎn)亮。由此，能獲得與上述實(shí)施方式1相同的效果。此外，在上述實(shí)施方式2中，由于使用自耦變壓器L2來代替扼流線圈Li，使將對(duì)各LED2-1 2-n所施加的電壓大體平均地進(jìn)行分配的元件與各LED并聯(lián)連接，因此，即使因自耦變壓器L2而產(chǎn)生反向電壓，也能使對(duì)各LED所施加的電壓不超過允許反向電壓。實(shí)施方式3.圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的LED點(diǎn)亮裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。在圖5中，在實(shí)施方式3的LED點(diǎn)亮裝置IB中，對(duì)圖1所示的結(jié)構(gòu)追加切斷供電的電路(圖5中用虛線圍住的電路)(第一電源切斷部)。例如，若LED的正向電壓為3V，構(gòu)成串聯(lián)電路的LED為 8個(gè)，則串聯(lián)電路的正向電壓的合計(jì)值為MV，但在直流電源8的電源電壓為^V而超過串聯(lián)電路的正向電壓的合計(jì)值的情況下，當(dāng)開關(guān)晶體管7截止時(shí)，電流從直流電源8繼續(xù)流到 LED的串聯(lián)電路，從而無法控制輸出電流。因而，在實(shí)施方式3中，設(shè)置有當(dāng)直流電源8的電源電壓較高時(shí)、切斷供電的電路。 如圖5所示，該電路具有包括晶體管7a、晶體管9、齊納二極管10、以及電阻R3、R4、R5的結(jié)構(gòu)。在作為場(chǎng)效應(yīng)晶體管的晶體管7a中，漏極端子與扼流線圈Ll的一端相連接，源極端子與晶體管9的發(fā)射極端子、電阻R5的一端、以及直流電源8相連接，柵極端子通過電阻R3 接地。此外，電阻R5的一端與直流電源8、晶體管7a的源極端子、以及晶體管9的發(fā)射極端子相連接，另一端與齊納二極管10的陰極相連接，通過齊納二極管10接地。晶體管9由雙極晶體管構(gòu)成，發(fā)射極端子與晶體管7a的源極端子、電阻R5的一端、以及直流電源8相連接，集電極端子連接到晶體管7a的柵極端子與電阻R3的連接點(diǎn)，基極端子通過電阻R4 連接到電阻R5與齊納二極管10的連接點(diǎn)。若直流電源8的電壓上升，對(duì)齊納二極管10施加的電壓達(dá)到齊納電壓，則電流通過電阻R5從齊納二極管10的陰極流到陽極、GND,從而通過電阻R5和電阻R4而使晶體管 9的基極電壓上升，使得晶體管9導(dǎo)通。此時(shí)，若來自直流電源8的電流通過晶體管9及電阻R3流到GND，則晶體管7a的源極一柵極之間的電位差變小，晶體管7a成為截止?fàn)顟B(tài)。由此，切斷從直流電源8到扼流線圈Ll的電流。這樣，通過選定齊納二極管10，使得齊納電壓在LED串聯(lián)電路的正向電壓的合計(jì)值以下，從而能將電源切斷，以不超過該合計(jì)值的電壓。但是，在現(xiàn)實(shí)中，LED的正向電壓的偏差較大，在計(jì)算串聯(lián)電路的正向電壓的合計(jì)值時(shí)，需要考慮設(shè)計(jì)上的余量，實(shí)際上與電源電壓進(jìn)行比較的值是相對(duì)LED串聯(lián)電路的正向電壓的合計(jì)值而設(shè)定的規(guī)定電壓，例如，在將8個(gè)3V的LED串聯(lián)連接的情況下，需要對(duì)合計(jì)值24V設(shè)置20%左右的余量而將上述正向電壓設(shè)定在19V。在上述電路中，由于LED在高電源電壓時(shí)熄滅，因此，作為車載用裝置，適用于例如指示燈等的光源。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式3，通過設(shè)置圖5所示的、適當(dāng)選定了齊納二極管10的電路，能將電源切斷，以不超過LED串聯(lián)電路的正向電壓的合計(jì)值。由此，在直流電源8的電源電壓較高時(shí)，能避免產(chǎn)生異常動(dòng)作和損壞LED。另外，在上述實(shí)施方式3中，雖然示出了對(duì)上述實(shí)施方式1中用圖1說明的LED點(diǎn)亮裝置追加上述電路的情況，但即使適用于利用上述實(shí)施方式2中說明的自耦變壓器L2的結(jié)構(gòu)，也可得到相同的效果。實(shí)施方式4.圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的LED點(diǎn)亮裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。實(shí)施方式4的 LED點(diǎn)亮裝置IC對(duì)圖3所示的結(jié)構(gòu)，追加對(duì)來自直流電源8的供電進(jìn)行限制的齊納二極管 (第一電源限制部)11。與上述實(shí)施方式3相同，即使施加因直流電源8的電源電壓超過 LED串聯(lián)電路的正向電壓的合計(jì)值而產(chǎn)生的瞬時(shí)的高電壓脈沖，當(dāng)使開關(guān)晶體管7截止時(shí)， 電流也繼續(xù)從直流電源8流到LED的串聯(lián)電路，從而無法控制輸出電流。因而，在實(shí)施方式4中，設(shè)置有對(duì)來自直流電源8的供電進(jìn)行限制的齊納二極管 11。該齊納二極管11由例如大功率用的功率齊納二極管構(gòu)成，如圖6所示，其陰極與直流電源8及自耦變壓器L2的一端相連接，其陽極接地。在該結(jié)構(gòu)中，即使在直流電源8中產(chǎn)生超過預(yù)先規(guī)定的電壓的過電壓，該電壓也會(huì)被齊納二極管11的齊納電壓所限幅(限制)， 從而不會(huì)有瞬時(shí)的大電流脈沖通電到LED串聯(lián)電路。這樣，通過適當(dāng)選定齊納二極管11，從而能對(duì)電源進(jìn)行限制，以不超過LED串聯(lián)電路的正向電壓的合計(jì)值。另外，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于即使在高電源電壓時(shí)，LED也不會(huì)熄滅，因此，作為車載用裝置，適用于例如前燈等的光源。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式4，通過設(shè)置用于限制電源的齊納二極管11，能對(duì)電源進(jìn)行限制，以不超過LED串聯(lián)電路的正向電壓的合計(jì)值。由此，即使在直流電源8的電源電壓較高時(shí)，也能避免產(chǎn)生異常動(dòng)作和損壞LED。另外，在上述實(shí)施方式4中，雖然示出了對(duì)上述實(shí)施方式2中用圖3說明的LED點(diǎn)亮裝置追加上述電路的情況，但即使適用于利用上述實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)(利用了扼流線圈 Ll的結(jié)構(gòu))，也可得到相同的效果。實(shí)施方式5.圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的LED點(diǎn)亮裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。如圖7所示， 實(shí)施方式5的LED點(diǎn)亮裝置ID在圖3所示的結(jié)構(gòu)中，使用絕緣變壓器12來代替自耦變壓器L2。另外，若對(duì)升壓電源(供電部)使用變壓器，則像上述實(shí)施方式2中說明的那樣，會(huì)產(chǎn)生變壓器的正向電壓(對(duì)LED為反向電壓)。在此，由于LED的允許反向電壓為比較低的值(5V左右)，因此，若由變壓器施加的反向電壓超過LED串聯(lián)電路的允許反向電壓的合計(jì)值，則LED有可能會(huì)損壞。在實(shí)施方式5中，當(dāng)利用絕緣變壓器12的二次繞組所產(chǎn)生的逆程電壓(flyback voltage)將LED串聯(lián)電路點(diǎn)亮?xí)r，考慮到絕緣變壓器12的二次繞組所產(chǎn)生的正向電壓施加于LED串聯(lián)電路而成為反向電壓，從而使用以如下方式來選定一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的絕緣變壓器12 即使產(chǎn)生反向電壓，也使其不超過LED串聯(lián)電路的允許反向電壓的合計(jì)值。另外，該允許反向電壓也有與上述正向電壓相同的偏差，需要將設(shè)定值設(shè)為相對(duì)合計(jì)值而設(shè)定的規(guī)定電壓，以包括設(shè)計(jì)上的余量。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，由于對(duì)LED施加的電壓不超過允許反向電壓，因此，LED串聯(lián)電路的通電電流由各LED自身進(jìn)行整流而大體成為直流。因而，能省略整流用的二極管。 此外，能對(duì)絕緣變壓器12的一次側(cè)和二次側(cè)進(jìn)行分離，能容易避免因輸出線的接地事故等而導(dǎo)致?lián)p壞。
此外，當(dāng)開關(guān)晶體管7導(dǎo)通時(shí)，在絕緣變壓器12的二次繞組中會(huì)產(chǎn)生正向電壓。該正向電壓根據(jù)(電源電壓X 二次線圈匝數(shù)/ 一次線圈匝數(shù))來求出。因而，若從直流電源 8提供過電壓，則超過LED串聯(lián)電路的允許反向電壓的合計(jì)值的反向過電壓會(huì)施加到LED串聯(lián)電路上。因而，在LED點(diǎn)亮裝置ID中，設(shè)置有當(dāng)從電源提供過電壓時(shí)、切斷供電的電路(圖 7中用虛線圍住的電路)(第二電源切斷部)。如圖7所示，該電路具有包括比較器13及AND 電路14的結(jié)構(gòu)。比較器13的反相輸入端子連接到直流電源8與絕緣變壓器12的連接點(diǎn)， 同相輸入端子與基準(zhǔn)電源Va相連接，輸出端子與AND電路14的一個(gè)輸入端子相連接。AND 電路14的一個(gè)輸入端子與比較器13的輸出端子相連接，另一個(gè)輸入端子與FF5的輸出端子Q相連接，輸出端子與開關(guān)晶體管7的柵極端子相連接。在該電路中，比較器13將直流電源8的電源電壓與基準(zhǔn)電源Va的規(guī)定電壓值(根據(jù)LED串聯(lián)電路的允許反向電壓的合計(jì)值來設(shè)定的容許電壓值)進(jìn)行比較，若電源電壓沒有超過基準(zhǔn)電源Va的規(guī)定電壓值，則將輸出端子的電位保持在高電平(高電位)，若直流電源8超過基準(zhǔn)電源Va的規(guī)定電壓值，則使輸出端子的電位為低電平(低電位)。在AND電路14中，若FF5和比較器13的輸出均為高電平，則使輸出為高電平，以使開關(guān)晶體管導(dǎo)通。由此，電壓從絕緣變壓器12施加到LED串聯(lián)電路上。另一方面，若直流電源8成為過電壓，比較器13的輸出成為低電平，則AND電路14使輸出為低電平，以使開關(guān)晶體管7截止，從而切斷供電。這樣，當(dāng)輸入電源電壓、使得在開關(guān)晶體管7導(dǎo)通的定時(shí)所產(chǎn)生的、絕緣變壓器12 的二次繞組的正向電壓高于LED串聯(lián)電路的允許反向電壓的合計(jì)值時(shí)，上述電路使開關(guān)晶體管7的開關(guān)動(dòng)作停止。此時(shí)，由于LED熄滅，因此，LED點(diǎn)亮裝置ID作為車載用裝置，適用于例如指示燈等的光源。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式5，由于將選定了一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的絕緣變壓器12用于升壓電源，使得不超過LED串聯(lián)電路的允許反向電壓的合計(jì)值，因此，能容易避免因輸出線的接地事故等而導(dǎo)致?lián)p壞。此外，根據(jù)實(shí)施方式5，由于設(shè)置有使開關(guān)晶體管7的開關(guān)動(dòng)作停止的電路，使絕緣變壓器12的二次繞組的正向電壓不高于LED串聯(lián)電路的允許反向電壓的合計(jì)值，因此， 即使在直流電源8的電源電壓較高時(shí)，也能避免因施加反向電壓而導(dǎo)致產(chǎn)生異常動(dòng)作和損壞 LED。此外，在上述實(shí)施方式5中，也可以用與上述實(shí)施方式4相同的連接關(guān)系來設(shè)置齊納二極管(第二電源限制部)，以代替上述電路(圖7中用虛線圍住的電路)。作為該齊納二極管，使用例如大電流用功率齊納二極管(齊納電壓不超過LED串聯(lián)電路的反向電壓的合計(jì)值的齊納二極管)。若采用這種結(jié)構(gòu)，則由于施加到LED串聯(lián)電路上的電壓被齊納電壓所限幅(限制)，因此，同樣能避免因施加反向電壓而導(dǎo)致產(chǎn)生異常動(dòng)作和損壞LED。另外， 在該情況下，由于LED不會(huì)熄滅，因此，作為車載用裝置，適用于前燈等的光源。實(shí)施方式6.在上述實(shí)施方式1 5那樣的、具有一個(gè)升壓電源的結(jié)構(gòu)中，由于存在使開關(guān)晶體管7導(dǎo)通的定時(shí)(輸出電流Io為零)，因此，若不使在LED中通電的峰值電流高于額定值， 則有時(shí)會(huì)無法得到額定的發(fā)光量。例如，若開關(guān)晶體管7的導(dǎo)通占空比為50%，則必須使峰值電流為其額定值的四倍。然而，由于高發(fā)光量的LED的容許電流值是其額定電流值的兩倍左右，因此，需要在確保開關(guān)晶體管7的導(dǎo)通占空比的同時(shí)，降低LED的峰值電流。因而，在本實(shí)施方式6中，采用如下結(jié)構(gòu)例如，將兩個(gè)升壓電源并聯(lián)連接，對(duì)振蕩器(VCO，Voltage Controlled Oscillator 壓控振蕩器)4的輸出進(jìn)行分配，使得各電源的動(dòng)作定時(shí)交替產(chǎn)生，在不輸出電流的一個(gè)升壓電源的開關(guān)晶體管導(dǎo)通的期間，使另一個(gè)升壓電源的開關(guān)晶體管截止，將輸出電流Io輸出到LED串聯(lián)電路。圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的LED點(diǎn)亮裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。如圖8所示， 實(shí)施方式6的LED點(diǎn)亮裝置IE包括由與直流電源8相連接的絕緣變壓器12-1、12-2所構(gòu)成的兩個(gè)升壓電源。絕緣變壓器12-1、12-2與直流電源8并聯(lián)連接，一次繞組的另一端與開關(guān)晶體管7-1、7-2的漏極端子相連接，二次繞組的一端分別與二極管Dl、D2的陽極相連接。二極管Dl、D2的陰極通過由線圈Ll及電容器C所構(gòu)成的濾波器電路與LED串聯(lián)電路的LED2-1的陽極相連接。在開關(guān)晶體管7-1、7-2中，源極端子通過分流電阻Rla、Rlb接地，柵極端子分別與觸發(fā)器5-1、5-2(下面簡稱為FF5-l、5-2)的輸出端子Q相連接。FF5_1、5_2的復(fù)位端子R 分別與比較器6-1、6-2的輸出端子相連接，F(xiàn)F5-1的置位端子S與FF5的輸出端子Q相連接，F(xiàn)F5-2的置位端子S與FF5的反相輸出端子0相連接。在比較器6-1、6-2中，提供規(guī)定的電流值的基準(zhǔn)電源Vc分別與反相輸入端子相連接，同相輸入端子分別連接到開關(guān)晶體管7-1、7-2的源極端子與分流電阻Rla、Rlb的連接點(diǎn)。此外，在FF5中，時(shí)鐘端子CK與振蕩器4的輸出相連接，輸出端子Q在振蕩器4所輸出的矩形波的每一個(gè)邊沿定時(shí)將輸出進(jìn)行反轉(zhuǎn)并進(jìn)行輸出，反相輸出端子0將輸出端子Q的反轉(zhuǎn)值進(jìn)行輸出。接下來，對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說明。在LED串聯(lián)電路中流過的脈沖狀的輸出電流Io由誤差放大器3進(jìn)行平均化處理， 該誤差放大器3兼用作為利用了電阻RO及電容器CO的積分器。與上述實(shí)施方式1 5相同，誤差放大器3將進(jìn)行該平均化處理后得到的電流Ia的值和來自基準(zhǔn)電源Vt的目標(biāo)電流值進(jìn)行比較，并將對(duì)兩者的誤差進(jìn)行放大后得到的電壓施加到振蕩器4上。在振蕩器4中，將與誤差放大器3的輸出電壓相對(duì)應(yīng)的振蕩頻率的矩形波輸出到對(duì)其進(jìn)行二分頻的FF5的時(shí)鐘端子CK。在此，若平均電流Ia的值高于目標(biāo)電流值，則振蕩器4降低振蕩頻率，若平均電流Ia的值低于目標(biāo)電流值，則振蕩器4提高振蕩頻率。對(duì)于在通過時(shí)鐘端子CK從振蕩器4輸入的矩形波的每一個(gè)邊沿定時(shí)、將輸出反轉(zhuǎn)的輸出端子Q， FF5利用該輸出端子Q的上升沿，將FF5-1置位，利用來自該FF5-1的輸出端子Q的輸出使開關(guān)晶體管7-1導(dǎo)通，并且，利用輸出其反轉(zhuǎn)值的反相輸出端子0的上升沿，將FF5-2置位， 利用來自該FF5-2的輸出端子Q的輸出使開關(guān)晶體管7-2導(dǎo)通。此外，在分流電阻Rla的兩端產(chǎn)生電壓，該電壓表示在開關(guān)晶體管7-1導(dǎo)通時(shí)、從絕緣變壓器12-1的一次線圈流過開關(guān)晶體管7-1的漏極一源極之間的電流IFET_i的電流量。 在比較器6-1中，將該電流IFET_i所產(chǎn)生的電壓值和基準(zhǔn)電源Vc的規(guī)定電壓值進(jìn)行比較，檢測(cè)在分流電阻Rla上產(chǎn)生的電壓降是否達(dá)到基準(zhǔn)電壓Vc的規(guī)定電壓值。同樣地，在比較器 6-2中，將該電流IFET_2所產(chǎn)生的電壓值和基準(zhǔn)電源Vc的規(guī)定電壓值進(jìn)行比較，檢測(cè)在分流電阻Rlb上產(chǎn)生的電壓降是否達(dá)到基準(zhǔn)電壓Vc的規(guī)定電壓值。
在此，若上述電壓降達(dá)到基準(zhǔn)電壓Vc的電壓值，則比較器6-1、6_2使FF5-1、5_2 的復(fù)位端子R為高電平(高電位)。在FF5-1、5-2中，在由比較器6-1、6-2使復(fù)位端子R的電位為高電平的定時(shí)，使從輸出端子Q輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電平(低電位)，以使開關(guān)晶體管7-1、7-2截止。利用二極管D1、D2將來自兩個(gè)升壓電源的輸出電流相力口，并通電到LED串聯(lián)電路。 此時(shí)，利用由線圈Ll及電容器C構(gòu)成的濾波器電路來抑制輸出電流Io的急劇的電流變化， 以去除噪聲。圖9是表示圖8中的LED點(diǎn)亮裝置的各構(gòu)成電路的輸出波形的圖，圖9 (a)表示振蕩器(VCO) 4的輸出電壓波形，圖9 (b)表示來自FF5的輸出端子Q的輸出電壓波形，圖9 (c) 表示流過絕緣變壓器12-1和開關(guān)晶體管7-1的電流IFET_i的波形，圖9(d)表示流過絕緣變壓器12-2和開關(guān)晶體管7-2的電流IFET_2的波形，圖9(e)表示輸出電流Io的波形。圖 9 (a)、圖9 (b)表示在從振蕩器4輸入的矩形波的上升沿的定時(shí)、將FF5的輸出端子Q和反相輸出端子G的輸出分別反轉(zhuǎn)的情形。開關(guān)晶體管7-1、7_2在來自FF5-1、5_2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平的期間內(nèi)成為導(dǎo)通狀態(tài)，若驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電平(低電位)，則成為截止?fàn)顟B(tài)。此外，開關(guān)晶體管7-1、7-2根據(jù)從 FF5輸出的、彼此反轉(zhuǎn)的矩形波而交替動(dòng)作。由此，如圖9(c)和圖9(d)所示，電流IFET_i、 IFET_2從絕緣變壓器12-1、12-2流過開關(guān)晶體管7-1、7-2的漏極一源極之間，使得開關(guān)晶體管7-1、7-2的截止期間彼此互補(bǔ)。另外，圖9 (c)和圖9 (d)中的虛線的比較值是基準(zhǔn)電源Vc的電壓，利用比較器 6-1,6-2來將該比較值與表示產(chǎn)生于分流電阻Rla、Rlb上的電流的電流量的電壓進(jìn)行比較。此外，如從圖9(a)延伸到圖9(c)、圖9(d)的虛線所示，示出了以下的情形 將圖9(a)所示的振蕩器4的輸出矩形波的上升沿交替分配給開關(guān)晶體管7-1、7-2，從而開關(guān)晶體管7-1、7-2交替動(dòng)作，通電電流交替流過。輸出電流Io利用二極管D1、D2相加而成，如圖9(e)所示，成為當(dāng)開關(guān)晶體管7_1 截止時(shí)從絕緣變壓器12-1流到LED串聯(lián)電路的脈沖狀電流、與當(dāng)開關(guān)晶體管7-2截止時(shí)從絕緣晶體管12-2流到LED串聯(lián)電路的脈沖狀電流的合計(jì)值。另外，如圖9(e)所示，對(duì)于來自該兩個(gè)升壓電源的輸出電流，利用由線圈L及電容器C所構(gòu)成的濾波器電路來將尖頂部分抑制得平滑，使其成為接近正弦波的波形。這樣，由于在將輸出電流從各升壓電源通電到LED串聯(lián)電路的路徑上設(shè)置有由線圈Ll及電容器C 所構(gòu)成的濾波器電路，因此可抑制陡峭的電流，并能減輕噪聲的產(chǎn)生。也可以將該濾波器電路設(shè)置在上述實(shí)施方式1 5的結(jié)構(gòu)中。此外，圖9(e)中用虛線表示的平均電流Ia是由誤差放大器3的積分器對(duì)輸出電流Io進(jìn)行平均化處理后得到的電流值。由誤差放大器3將該平均電流Ia的值與來自基準(zhǔn)電源Vt的目標(biāo)電流進(jìn)行比較，將平均電流Ia的值控制成恒定。如上所述，在本實(shí)施方式6中，使LED點(diǎn)亮裝置IE采用圖8所示的結(jié)構(gòu)，將振蕩器 4的輸出作為各電源的動(dòng)作定時(shí)來進(jìn)行分配和使用，在不輸出電流的一個(gè)升壓電源的開關(guān)晶體管導(dǎo)通的期間，使另一個(gè)升壓電源的開關(guān)晶體管截止，利用二極管D1、D2將各自的輸出電流相加，并通電到LED串聯(lián)電路。由此，能將接近額定(直流)電流的電流通電到LED 以將其點(diǎn)亮，而不會(huì)將過剩的峰值電流通電到LED。
另外，雖然在上述實(shí)施方式6中，示出了將兩個(gè)升壓電源并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)，但也可以采用將三個(gè)以上的升壓電源并聯(lián)連接、并使各自的輸出電流的產(chǎn)生間隔互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)。此外，雖然在上述實(shí)施方式6中，舉出了對(duì)升壓電源使用絕緣變壓器12-1、12_2的結(jié)構(gòu)的例子，但通過將多個(gè)在上述實(shí)施方式1中示出的使用扼流線圈Ll的電源、或在上述實(shí)施方式2中示出的使用自耦變壓器L2的電源并聯(lián)連接，并對(duì)它們進(jìn)行控制，使得輸出到 LED串聯(lián)電路的電流的通電間隔彼此互補(bǔ)，也能得到與上述相同的效果。實(shí)施方式7.本實(shí)施方式7包括對(duì)在LED串聯(lián)電路中通電的脈沖電流值(輸出電流Io的值)進(jìn)行任意調(diào)節(jié)的第一控制部、以及對(duì)在LED串聯(lián)電路中通電的平均電流Ia的值進(jìn)行任意調(diào)整的第二控制部之中的至少一個(gè)控制部。作為第一及第二控制部，對(duì)于與流過線圈Ll和開關(guān)晶體管7的電流Ifet進(jìn)行比較的比較值(Vc)、以及成為用于將與輸出電流Io的值之間的誤差進(jìn)行放大的目標(biāo)的電流相當(dāng)?shù)闹?Vt)，例如，在上述實(shí)施方式1中示出的圖1中，利用可變電阻將該比較值(Vc)和該值(Vt)調(diào)整為任意電壓，或?qū)⒃摫容^值(Vc)和該值(Vt)調(diào)整為任意模擬電壓值，該任意模擬電壓值是利用D/A轉(zhuǎn)換器將對(duì)LED點(diǎn)亮裝置進(jìn)行點(diǎn)亮控制的、未圖示的微機(jī)(CPU)的輸出進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的。作為設(shè)定上述可變電阻的值的定時(shí)、或?qū)PU設(shè)定適當(dāng)信息的定時(shí)的一個(gè)例子， 可舉出產(chǎn)品(LED點(diǎn)亮裝置)從組裝到出廠之間的工序。在該定時(shí)，對(duì)可變電阻進(jìn)行操作或?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在CPU中，使得成為規(guī)定的發(fā)光顏色或發(fā)光量。CPU所利用的數(shù)據(jù)也能存儲(chǔ)在作為存儲(chǔ)介質(zhì)的 EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory 電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)中。這樣，預(yù)先確定用于使LED發(fā)出規(guī)定發(fā)光顏色的比較值(Vc)的規(guī)定值(比較基準(zhǔn)值)、以及用于使LED以規(guī)定發(fā)光量點(diǎn)亮的目標(biāo)值(Vt)的規(guī)定值(比較基準(zhǔn)值)，并基于這些值，對(duì)上述可變電阻的值進(jìn)行調(diào)節(jié)，或利用上述CPU進(jìn)行LED點(diǎn)亮控制。此外，作為上述定時(shí)的其他例子，可舉出將LED長時(shí)間點(diǎn)亮、從而產(chǎn)生老化的時(shí)亥|J。此時(shí)，上述CPU也可以基于預(yù)先準(zhǔn)備的特性變化數(shù)據(jù)，對(duì)比較值Vc或目標(biāo)值Vt進(jìn)行修正。例如，CPU根據(jù)輸出電壓值或電流值等，對(duì)LED的發(fā)光量的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，若LED因老化而變暗(產(chǎn)生變化)，則由CPU調(diào)整目標(biāo)值Vt，使輸出電流值增加(使平均電流Ia的值增加)，從而調(diào)整亮度。作為其他定時(shí)的例子，還可舉出累計(jì)的LED的點(diǎn)亮?xí)r間達(dá)到規(guī)定的點(diǎn)亮?xí)r間的時(shí)亥IJ。此時(shí)，也可以再次調(diào)整平均電流Ia的值。例如，若累計(jì)的點(diǎn)亮?xí)r間達(dá)到規(guī)定時(shí)間，則判斷為LED因老化而變暗，將目標(biāo)值Vt調(diào)整為規(guī)定值，使平均電流Ia的值增加，從而修正為規(guī)定的亮度。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式7，由于設(shè)置有對(duì)在LED串聯(lián)電路中通電的脈沖電流值 (輸出電流Io的值)進(jìn)行任意調(diào)整的第一控制部、以及對(duì)平均電流Ia的值進(jìn)行任意調(diào)整的第二控制部之中的至少一個(gè)控制部，因此，能實(shí)現(xiàn)一種可將LED的發(fā)光量及發(fā)光顏色分別獨(dú)立地調(diào)整或修正為任意值的LED點(diǎn)亮裝置。另外，雖然上述實(shí)施方式7示出了適用于上述實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)的情況，但即使采用對(duì)上述實(shí)施方式2 6的結(jié)構(gòu)設(shè)置了對(duì)在LED串聯(lián)電路中通電的脈沖電流值(輸出電流 Io的值)和平均電流Ia的值之中的至少一個(gè)值進(jìn)行任意調(diào)整的單元的結(jié)構(gòu)，也可得到與上述相同的效果。工業(yè)上的實(shí)用性由于本發(fā)明所涉及的LED點(diǎn)亮裝置及LED前燈能利用以規(guī)定周期對(duì)開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)控制的簡易電路來實(shí)現(xiàn)LED點(diǎn)亮裝置，能削減元器件數(shù)量等，因此，適用于將用作為車載前燈或尾燈等的光源的LED點(diǎn)亮的LED點(diǎn)亮裝置等。
權(quán)利要求
1.一種LED點(diǎn)亮裝置，該LED點(diǎn)亮裝置具有以下結(jié)構(gòu)即，包括將通過電感器與直流電源相連接的多個(gè)LED串聯(lián)連接的LED電路、及使電流流到所述電感器的開關(guān)元件，該LED點(diǎn)亮裝置將所述開關(guān)元件接通，使電流從所述直流電源通電到所述電感器，之后，將因使所述開關(guān)元件斷開而產(chǎn)生的脈沖狀電流從該電感器輸出到所述LED電路，以將該LED電路點(diǎn)亮， 其特征在于，包括第一控制部，該第一控制部將使所述開關(guān)元件斷開時(shí)的通電電流調(diào)整為規(guī)定值，從而將輸出到所述LED電路的所述脈沖狀電流的峰值控制在規(guī)定值；以及第二控制部，該第二控制部對(duì)以大體相等的間隔進(jìn)行動(dòng)作的所述開關(guān)元件的動(dòng)作周期進(jìn)行調(diào)整，從而對(duì)從所述電感器輸出到所述LED電路的所述脈沖狀電流的平均值進(jìn)行控制，以將其保持在規(guī)定值。
2.如權(quán)利要求1所述的LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述電感器是扼流線圈或自耦變壓器，所述LED點(diǎn)亮裝置設(shè)置有第一電源切斷部，該第一電源切斷部設(shè)置在所述直流電源、 與所述扼流線圈或所述自耦變壓器之間的路徑上，當(dāng)所述直流電源的電壓高于相對(duì)所述 LED電路的所述多個(gè)LED的各自的正向電壓的合計(jì)值而設(shè)定的規(guī)定電壓時(shí)，切斷對(duì)所述電感器的供電。
3.如權(quán)利要求1所述的LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述電感器是扼流線圈或自耦變壓器，所述LED點(diǎn)亮裝置設(shè)置有第一電源限制部，該第一電源限制部設(shè)置在所述直流電源、 與所述扼流線圈或所述自耦變壓器之間的路徑上，當(dāng)所述直流電源的電壓高于相對(duì)所述 LED電路的所述多個(gè)LED的各自的正向電壓的合計(jì)值而設(shè)定的規(guī)定電壓時(shí)，對(duì)提供給所述電感器的供電量進(jìn)行限制。
4.如權(quán)利要求1所述的LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述電感器是絕緣變壓器，所述LED點(diǎn)亮裝置設(shè)置有第二電源切斷部，該第二電源切斷部在所述直流電源的電壓較高、所述絕緣變壓器的二次繞組所產(chǎn)生的正向電壓高于相對(duì)所述LED電路的所述多個(gè) LED的各自的允許反向電壓的合計(jì)值而設(shè)定的規(guī)定電壓時(shí)，使將電流通電到所述絕緣變壓器的所述開關(guān)元件的動(dòng)作停止。
5.如權(quán)利要求1所述的LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述電感器是絕緣變壓器，所述LED點(diǎn)亮裝置設(shè)置有第二電源限制部，該第二電源限制部設(shè)置在所述直流電源與所述絕緣變壓器之間的路徑上，在所述直流電源的電壓較高、所述絕緣變壓器的二次繞組所產(chǎn)生的正向電壓高于相對(duì)所述LED電路的所述多個(gè)LED的各自的允許反向電壓的合計(jì)值而設(shè)定的規(guī)定電壓時(shí)，對(duì)提供給所述絕緣變壓器的供電量進(jìn)行限制。
6.如權(quán)利要求1所述的LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述LED點(diǎn)亮裝置包括與所述LED電路的各個(gè)LED并聯(lián)連接、將對(duì)所述LED電路施加的反向電壓大體均勻地分配給所述各LED的元件。
7.如權(quán)利要求1所述的LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述LED點(diǎn)亮裝置包括并聯(lián)連接的多個(gè)電路結(jié)構(gòu)，所述電路結(jié)構(gòu)包括所述電感器及所述開關(guān)元件，所述第二控制部決定所述多個(gè)開關(guān)元件的各個(gè)開關(guān)元件的周期而使所述多個(gè)開關(guān)元件動(dòng)作，以使得所述多個(gè)開關(guān)元件的動(dòng)作定時(shí)彼此互補(bǔ)。
8.如權(quán)利要求1所述的LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述LED點(diǎn)亮裝置包括減少輸出到所述LED電路的輸出電流的急劇變化的濾波器電路。
9.如權(quán)利要求1所述的LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于，通過調(diào)整所述第一控制部的設(shè)定值，從而調(diào)整在所述LED電路中通電的脈沖狀電流的峰值電流，以調(diào)整所述LED電路的發(fā)光顏色。
10.如權(quán)利要求9所述的LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于，在LED點(diǎn)亮裝置從組裝到出廠之間的工序中，利用所述第一控制部實(shí)施調(diào)整。
11.如權(quán)利要求9所述的LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于，對(duì)所述第一控制部的設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整，以根據(jù)LED的點(diǎn)亮?xí)r間來變更在所述LED電路中通電的脈沖狀電流的峰值電流。
12.如權(quán)利要求1所述的LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于，通過調(diào)整所述第二控制部的設(shè)定值，從而調(diào)整在所述LED電路中通電的平均電流，以調(diào)整所述LED電路的發(fā)光量。
13.如權(quán)利要求12所述的LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于，在LED點(diǎn)亮裝置從組裝到出廠之間的工序中，利用所述第二控制部實(shí)施調(diào)整。
14.如權(quán)利要求12所述的LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于，對(duì)所述第二控制部的設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整，以根據(jù)LED的點(diǎn)亮?xí)r間來變更在所述LED電路中通電的平均電流。
15.如權(quán)利要求1所述的LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述第一控制部及/或所述第二控制部包括存儲(chǔ)部，該存儲(chǔ)部對(duì)所述第一控制部及/ 或所述第二控制部在進(jìn)行所述控制時(shí)參照的、與所述脈沖狀電流的峰值及/或平均值的設(shè)定值相當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
16.如權(quán)利要求1所述的LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于，所述脈沖狀電流的周期在20KHz以上且在IMHz以下，波形是非方波。
17.一種前燈用LED點(diǎn)亮裝置，該前燈用LED點(diǎn)亮裝置具有以下結(jié)構(gòu)S卩，包括將LED電路作為光源的前燈、及使電流流到電感器的開關(guān)元件，所述LED電路將通過所述電感器與直流電源相連接的多個(gè)LED串聯(lián)連接，該LED點(diǎn)亮裝置將所述開關(guān)元件接通，使電流從所述直流電源通電到所述電感器，之后，將因使所述開關(guān)元件斷開而產(chǎn)生的脈沖狀電流從該電感器輸出到所述LED電路，以將該LED電路點(diǎn)亮，其特征在于，包括第一控制部，該第一控制部將使所述開關(guān)元件斷開時(shí)的通電電流調(diào)整為規(guī)定值，從而將輸出到所述LED電路的所述脈沖狀電流的峰值控制在規(guī)定值；以及第二控制部，該第二控制部對(duì)以大體相等的間隔進(jìn)行動(dòng)作的所述開關(guān)元件的動(dòng)作周期進(jìn)行調(diào)整，從而對(duì)從所述電感器輸出到所述LED電路的所述脈沖狀電流的平均值進(jìn)行控制，以將其保持在規(guī)定值。
18.如權(quán)利要求17所述的前燈用LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于，根據(jù)駕駛車輛的駕駛員所進(jìn)行的開關(guān)操作、或?qū)囕v周圍的照度進(jìn)行檢測(cè)的照度檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，來實(shí)施對(duì)所述脈沖狀電流的峰值電流的值進(jìn)行變更的所述第一控制部的設(shè)定值的變更、及/或?qū)λ銎骄娏鞯闹颠M(jìn)行變更的所述第二控制部的設(shè)定值的變更。
19.如權(quán)利要求17所述的前燈用LED點(diǎn)亮裝置，其特征在于， 設(shè)定對(duì)所述脈沖狀電流的峰值電流的值進(jìn)行變更的所述第一控制部的設(shè)定值、和對(duì)所述平均電流的值進(jìn)行變更的所述第二控制部的設(shè)定值，使得所述LED電路的發(fā)光顏色及發(fā)光量接近前燈的規(guī)定值。
全文摘要
當(dāng)使開關(guān)晶體管(7)導(dǎo)通、從直流電源(8)通電到扼流線圈(L1)的電流達(dá)到規(guī)定值時(shí)，通過將因使開關(guān)晶體管(7)截止而產(chǎn)生的脈沖狀電流通電到LED串聯(lián)電路，來將LED串聯(lián)電路點(diǎn)亮。利用振蕩器(VCO)(4)，根據(jù)流過LED串聯(lián)電路的平均電流的值，來決定產(chǎn)生該脈沖狀電流的周期。分別對(duì)該脈沖狀電流值和平均電流值進(jìn)行任意控制。
文檔編號(hào)H01L33/00GK102265706SQ200980152908
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者井上優(yōu), 大澤孝 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社