LED灯点灯控制电路以及LED灯点灯控制方法转让专利

申请号 : CN201280004023.9

文献号 : CN103890979B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 藤井元统

申请人 : 新电元工业株式会社

摘要 :

本发明涉及一种LED灯点灯控制电路以及通过该LED灯点灯控制电路实施的LED灯点灯控制方法,该LED灯点灯控制电路包括:第一输入端子,与一端和接地连接的单相交流发电机的线圈的另一端相连接;第二输入端子,与阳极侧和所述接地连接的LED元件的阴极侧相连接;输出端子,与负载相连接;接地端子,与所述接地相连接;第一开关元件,一端与所述第一输入端子相连接,另一端与所述第二输入端子相连接;第一控制电路,控制所述第一开关元件;第二开关元件,一端与所述输出端子相连接,另一端与所述第一输入端子相连接;以及第二控制电路,控制所述第二关元件。

权利要求 :

1.一种LED灯点灯控制电路,其特征在于,包括:

第一输入端子,与一端和接地连接的单相交流发电机的线圈的另一端相连接;

第二输入端子,与阳极侧和所述接地连接的LED元件的阴极侧相连接;

输出端子,与负载相连接;

接地端子,与所述接地相连接;

第一开关元件,一端与所述第一输入端子相连接,另一端与所述第二输入端子相连接;

第一控制电路,控制所述第一开关元件;

第二开关元件,一端与所述输出端子相连接,另一端与所述第一输入端子相连接;以及第二控制电路,控制所述第二开关元件,其中,所述第一控制电路,在从所述单相交流发电机输出的所述第一输入端子的输出电压为第一极性的情况下,打开所述第一开关元件,在所述输出电压为第二极性的情况下,关闭所述第一开关元件,所述第一开关元件是阴极与所述第一输入端子相连接,阳极与所述第二输入端子相连接的第一晶闸管,所述第一控制电路具有:

第一分压电阻,一端与所述第二输入端子相连接;

第二分压电阻,一端与所述第一分压电阻的另一端相连接,另一端与所述接地端子相连接;

二极管,阳极与所述第一分压电阻的另一端相连接;

平均值电容器,被连接在所述二极管的阴极和所述接地端子之间;

振荡电路,生成并输出锯波或三角波的振荡信号;

平均值电阻,一端与所述二极管的阴极相连接;以及

比较器,被输入所述振荡信号以及所述平均值电阻的另一端的比较电压,并基于将所述振荡信号和所述比较电压相比较的结果,控制所述第一晶闸管。

2.根据权利要求1所述的LED灯点灯控制电路,其特征在于:其中,所述第一极性是负极性,

所述第二极性是正极性,

所述第二开关元件是阴极与所述输出端子相连接,阳极与所述第一输入端子相连接的第二晶闸管。

3.根据权利要求2所述的LED灯点灯控制电路,其特征在于:其中,在所述第二输入端子和所述接地之间,限制电流的限制电阻和所述LED元件被串联连接。

4.根据权利要求2所述的LED灯点灯控制电路,其特征在于:其中,在从所述单相交流发电机输出的所述第一输入端子的输出电压为第一极性的情况下,当所述输出电压的大小在目标电压以上时,所述第一控制电路打开所述第一晶闸管。

5.根据权利要求1所述的LED灯点灯控制电路,其特征在于:其中,在所述输出电压为负极性的情况下,当所述比较电压的大小未满所述振荡信号的大小时,所述比较器关闭所述第一晶闸管,当所述比较电压的大小在所述振荡信号的大小以上时,所述比较器打开所述第一晶闸管,在所述输出电压为正极性的情况下,所述比较器关闭所述第一晶闸管。

6.根据权利要求5所述的LED灯点灯控制电路,其特征在于:其中,所述第一控制电路还具有连接在所述比较器的输出端和所述晶闸管的栅极之间的电阻。

7.一种LED灯点灯控制电路,其特征在于,包括:

第一输入端子,与一端和接地连接的单相交流发电机的线圈的另一端相连接;

第二输入端子,与阳极侧和所述接地连接的LED元件的阴极侧相连接;

输出端子,与负载相连接;

接地端子,与所述接地相连接;

第一开关元件,一端与所述第一输入端子相连接,另一端与所述第二输入端子相连接;

第一控制电路,控制所述第一开关元件;

第二开关元件,一端与所述输出端子相连接,另一端与所述第一输入端子相连接;以及第二控制电路,控制所述第二开关元件,其中,所述第一控制电路,在从所述单相交流发电机输出的所述第一输入端子的输出电压为第一极性的情况下,打开所述第一开关元件,在所述输出电压为第二极性的情况下,关闭所述第一开关元件,所述第一开关元件是阴极与所述第一输入端子相连接,阳极与所述第二输入端子相连接的第一晶闸管,所述第一控制电路具有:

第一电阻,一端与所述第二输入端子相连接;

第1二极管,阴极与所述第一电阻的另一端相连接;

第二电阻,一端与所述第1二极管的阳极相连接,另一端与所述接地端子相连接;

第一电容器,在所述第1二极管的阳极和所述接地端子之间,与所述第二电阻并联连接;

第三电阻,一端与所述第1二极管的阳极相连接;

肖特基势垒二极管,阳极与所述第三电阻的另一端相连接;

第四电阻,一端与所述肖特基势垒二极管的阴极相连接,另一端与所述接地端子相连接;

第2二极管,阴极与所述第一输入端子相连接;

第五电阻,一端与所述第2二极管的阳极相连接;

第一PNP双极型晶体管,集电极与所述第五电阻的另一端相连接,发射极与所述接地端子相连接,基极与所述肖特基势垒二极管的阴极相连接;

第六电阻,一端与所述第一晶闸管的栅极相连接;

第3二极管,阴极与所述第六电阻的另一端相连接;

第二PNP双极型晶体管,集电极与所述第3二极管的阳极相连接,发射极与所述接地端子相连接,基极与所述第一PNP双极型晶体管的集电极相连接;以及第二电容器,一端与所述第二输入端子相连接,另一端与所述接地端子相连接。

8.根据权利要求7所述的LED灯点灯控制电路,其特征在于:其中,在所述第二输入端子和所述接地之间,限制电流的限制电阻与所述LED元件被串联连接。

9.根据权利要求7所述的LED灯点灯控制电路,其特征在于:其中,所述第二电容器的容量值比所述第一电容器的容量值大。

10.根据权利要求2所述的LED灯点灯控制电路,其特征在于:其中,所述第二控制电路基于所述第一输入端子和所述接地端子之间的电压,以及基于所述输出端子和所述接地端子之间的电压,控制所述第二开关元件。

11.根据权利要求9所述的LED灯点灯控制电路,其特征在于:其中,蓄电池被连接在所述输出端子和所述接地端子之间。

12.根据权利要求11所述的LED灯点灯控制电路,其特征在于:其中,所述第二开关元件是阴极与所述输出端子相连接,阳极与所述第一输入端子相连接的第二晶闸管,所述第二控制电路,在所述输出电压为正极性的情况下,当被连接在所述输出端子和所述接地之间的蓄电池的充电电压未满规定电压时,打开所述第二晶闸管,当所述充电电压在所述规定电压以上时,关闭所述第二晶闸管。

13.根据权利要求2所述的LED灯点灯控制电路,其特征在于:其中,在所述第二输入端子和所述接地之间,多个所述LED元件被串联连接。

14.一种通过LED灯点灯控制电路实施的LED灯点灯控制方法,所述LED灯点灯控制电路包括:第一输入端子,一端与和接地连接的单相交流发电机的线圈的另一端相连接;第二输入端子,阳极侧与和所述接地连接的LED元件的阴极侧相连接;输出端子,与负载相连接;接地端子,与所述接地相连接;第一开关元件,一端与所述第一输入端子相连接,另一端与所述第二输入端子相连接;第一控制电路,控制所述第一开关元件;第二开关元件,一端与所述输出端子相连接,另一端与所述第一输入端子相连接;以及第二控制电路,控制所述第二开关元件,所述第一开关元件是阴极与所述第一输入端子相连接,阳极与所述第二输入端子相连接的第一晶闸管,所述第一控制电路具有:第一分压电阻,一端与所述第二输入端子相连接;第二分压电阻,一端与所述第一分压电阻的另一端相连接,另一端与所述接地端子相连接;二极管,阳极与所述第一分压电阻的另一端相连接;平均值电容器,被连接在所述二极管的阴极和所述接地端子之间;振荡电路,生成并输出锯波或三角波的振荡信号;平均值电阻,一端与所述二极管的阴极相连接;以及比较器,被输入所述振荡信号以及所述平均值电阻的另一端的比较电压,并基于将所述振荡信号和所述比较电压相比较的结果,控制所述第一晶闸管,其特征在于:在从所述单相交流发电机输出的所述第一输入端子的输出电压为第一极性的情况下,当所述输出电压的大小在目标电压以上时,通过所述第一控制电路打开所述第一晶闸管,在所述输出电压为第二极性的情况下,通过所述第一控制电路关闭所述第一晶闸管。

15.一种通过LED灯点灯控制电路实施的LED灯点灯控制方法,所述LED灯点灯控制电路包括:第一输入端子,一端与和接地连接的单相交流发电机的线圈的另一端相连接;第二输入端子,阳极侧与和所述接地连接的LED元件的阴极侧相连接;输出端子,与负载相连接;接地端子,与所述接地相连接;第一开关元件,一端与所述第一输入端子相连接,另一端与所述第二输入端子相连接;第一控制电路,控制所述第一开关元件;第二开关元件,一端与所述输出端子相连接,另一端与所述第一输入端子相连接;以及第二控制电路,控制所述第二开关元件,所述第一开关元件是阴极与所述第一输入端子相连接,阳极与所述第二输入端子相连接的第一晶闸管,所述第一控制电路具有:第一电阻,一端与所述第二输入端子相连接;第1二极管,阴极与所述第一电阻的另一端相连接;第二电阻,一端与所述第1二极管的阳极相连接,另一端与所述接地端子相连接;第一电容器,在所述第1二极管的阳极和所述接地端子之间,与所述第二电阻并联连接;第三电阻,一端与所述第1二极管的阳极相连接;

肖特基势垒二极管,阳极与所述第三电阻的另一端相连接;第四电阻,一端与所述肖特基势垒二极管的阴极相连接,另一端与所述接地端子相连接;第2二极管,阴极与所述第一输入端子相连接;第五电阻,一端与所述第2二极管的阳极相连接;第一PNP双极型晶体管,集电极与所述第五电阻的另一端相连接,发射极与所述接地端子相连接,基极与所述肖特基势垒二极管的阴极相连接;第六电阻,一端与所述第一晶闸管的栅极相连接;第3二极管,阴极与所述第六电阻的另一端相连接;第二PNP双极型晶体管,集电极与所述第3二极管的阳极相连接,发射极与所述接地端子相连接,基极与所述第一PNP双极型晶体管的集电极相连接;以及第二电容器,一端与所述第二输入端子相连接,另一端与所述接地端子相连接,其特征在于:在从所述单相交流发电机输出的所述第一输入端子的输出电压为第一极性的情况下,当所述输出电压的大小在目标电压以上时,通过所述第一控制电路打开所述第一晶闸管,在所述输出电压为第二极性的情况下,通过所述第一控制电路关闭所述第一晶闸管。

说明书 :

LED灯点灯控制电路以及LED灯点灯控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种LED灯(LED lamp)点灯控制电路以及LED灯点灯控制方法。

背景技术

[0002] 以往,例如两轮车等的前照灯(head lamp)通常使用灯泡(bulb)等的灯(例如,参考日本专利第4597194号、日本专利第4480817号)。
[0003] 但是,被应用在上述从前技术中的灯泡具有消耗电力大的问题。于是,就考虑到在两轮车等的前照灯中应用电阻值小的LED灯。
[0004] 在这里,以往的LED灯的LED灯点灯控制电路100A具有:由与单相交流发电机G的线圈(coil)L相连接的二极管(diode)和由晶闸管(thyristor)构成的整流电路,以及控制这个整流电路的控制电路CON(图4)。
[0005] 这个LED灯点灯控制电路100A通过控制电路CON控制整流电路,从而使用单相交流发电机G发出的电力对蓄电池(battery)B进行充电,并从这个蓄电池B向LED灯提供电力。
[0006] 但是,在上述以往的LED灯点灯控制电路100A中,例如在LED灯的反向电压VR变低、并产生了来自于负载等的负电涌(surge)的情况下,或者,在被施加了蓄电池B的逆接时的反向电压等等的情况下,就另外需要用于保护LED元件的二极管。
[0007] 另外,在上述以往的LED灯点灯控制电路100A中,需要对LED元件提供电力的蓄电池B,因此不能被应用在没有装载蓄电池B的车辆上。

发明内容

[0008] 本发明提供一种LED灯点灯控制电路,作为本发明的一种实施形态,该LED灯点灯控制电路,其特征在于,包括:第一输入端子,与一端和接地连接的单相交流发电机的线圈的另一端相连接;第二输入端子,与阳极侧和所述接地连接的LED元件的阴极侧相连接;输出端子,与负载相连接;接地端子,与所述接地相连接;第一开关元件,一端与所述第一输入端子相连接,另一端与所述第二输入端子相连接;第一控制电路,控制所述第一开关元件;第二开关元件,一端与所述输出端子相连接,另一端与所述第一输入端子相连接;以及第二控制电路,控制所述第二关元件,其中,所述第一控制电路,在从所述单相交流发电机输出的所述第一输入端子的输出电压为第一极性的情况下,打开所述第一开关元件,另一方面,在所述输出电压为第二极性的情况下,关闭所述第一开关元件。
[0009] 在所述LED灯点灯控制电路中,还具有这样的特征:所述第一极性是负极性,所述第二极性是正极性,所述第一开关元件的阴极与所述第一输入端子相连接,阳极与所述第二输入端子相连接的第一晶闸管,所述第二开关元件是阴极与所述输出端子相连接,阳极与所述第一输入端子相连接的第二晶闸管。
[0010] 在所述LED灯点灯控制电路中,还具有这样的特征:在所述第二输入端子和所述接地之间,限制电流的限制电阻和所述LED元件被串联连接。
[0011] 在所述LED灯点灯控制电路中,还具有这样的特征:在从所述单相交流发电机输出的所述第一输入端子的输出电压为第一极性的情况下,当所述输出电压的大小在目标电压以上时,所述第一控制电路打开所述第一晶闸管。
[0012] 在所述LED灯点灯控制电路中,还具有这样的特征:所述第一控制电路具有:第一分压电阻,一端与所述第二输入端子相连接;第二分压电阻,一端与所述第一分压电阻的另一端相连接,另一端与所述接地端子相连接;二极管,阳极与所述第一分压电阻的另一端相连接;平均值电容器,被连接在所述二极管的阴极和所述接地端子之间;振荡电路,生成并输出锯波或三角波的振荡信号;平均值电阻,一端与所述二极管的阴极相连接;以及比较器,被输入所述振荡信号以及所述平均值电阻的另一端的比较电压,并基于将所述振荡信号和所述比较电压相比较的结果,控制所述第一晶闸管。
[0013] 在所述LED灯点灯控制电路中,还具有这样的特征:在所述输出电压为负极性的情况下,当所述比较电压的大小未满所述振荡信号的大小时,所述比较器关闭所述第一晶闸管,当所述比较电压的大小在所述振荡信号的大小以上时,所述比较器打开所述第一晶闸管,另一方面,在所述输出电压为正极性的情况下,所述比较器关闭所述第一晶闸管。
[0014] 在所述LED灯点灯控制电路中,还具有这样的特征:所述第一控制电路还具有连接在所述比较器的输出端和所述晶闸管的栅极之间的电阻。
[0015] 在所述LED灯点灯控制电路中,还具有这样的特征:所述第一控制电路具有第一电阻,一端与所述第二输入端子相连接;第1二极管,阴极与所述第一电阻的另一端相连接;第二电阻,一端与所述第1二极管的阳极相连接,另一端与所述接地端子相连接;第一电容器,在所述第1二极管的阳极和所述接地端子之间,和所述第二电阻并联连接;第三电阻,一端与所述第1二极管的阳极相连接;肖特基势垒二极管,阳极与所述第三电阻的另一端相连接;第四电阻,一端与所述肖特基势垒二极管的阴极相连接,另一端与所述接地端子相连接;第2二极管,阴极与所述第一输入端子相连接;第五电阻,一端与所述第2二极管的阳极相连接;第一PNP双极型晶体管,集电极与所述第五电阻的另一端相连接,发射极与所述接地端子相连接,基极与所述肖特基势垒二极管的阴极相连接;第六电阻,一端与所述第一晶闸管的栅极相连接;第3二极管,阴极与所述第六电阻的另一端相连接;第二PNP双极型晶体管,集电极与所述第3二极管的阳极相连接,发射极与所述接地端子相连接,基极与所述第一PNP双极型晶体管的集电极相连接;以及第二电容器,一端与所述第二输入端子相连接,另一端与所述接地端子相连接。
[0016] 在所述LED灯点灯控制电路中,还具有这样的特征:在所述第二输入端子和所述接地之间,限制电流的限制电阻和所述LED元件被串联连接。
[0017] 在所述LED灯点灯控制电路中,还具有这样的特征:所述第二电容器的容量值比所述第一电容器的容量值大。
[0018] 在所述LED灯点灯控制电路中,还具有这样的特征:所述第二控制电路基于所述第一输入端子和所述接地端子之间的电压,以及基于所述输出端子和所述接地端子之间的电压,控制所述第二开关元件。
[0019] 在所述LED灯点灯控制电路中,还具有这样的特征:蓄电池被连接在所述输出端子和所述接地端子之间。
[0020] 在所述LED灯点灯控制电路中,还具有这样的特征:所述第二控制电路,在所述输出电压为正极性的情况下,当被连接在所述输出端子和所述接地之间的蓄电池的充电电压未满规定电压时,打开所述第二晶闸管,另一方面,当所述充电电压在所述规定电压以上时,关闭所述第二晶闸管。
[0021] 在所述LED灯点灯控制电路中,还具有这样的特征:在所述第二输入端子和所述接地之间,多个所述LED元件被串联连接。
[0022] 进一步,本发明还提供一种LED灯点灯控制方法,作为本发明的一种实施形态,该LED灯点灯控制方法是一种通过LED灯点灯控制电路实施的LED灯点灯控制方法,所述LED灯点灯控制电路包括:第一输入端子,一端与和接地连接的单相交流发电机的线圈的另一端相连接;第二输入端子,阳极侧与和所述接地连接的LED元件的阴极侧相连接;输出端子,与负载相连接;接地端子,与所述接地相连接;第一开关元件,一端与所述第一输入端子相连接,另一端与所述第二输入端子相连接;第一控制电路,控制所述第一开关元件;第二开关元件,一端与所述输出端子相连接,另一端与所述第一输入端子相连接;以及第二控制电路,控制所述第二关元件,其特征在于:在从所述单相交流发电机输出的所述第一输入端子的输出电压为第一极性的情况下,当所述输出电压的大小在目标电压以上时,通过所述第一控制电路打开所述第一开关元件,在所述输出电压为第二极性的情况下,通过所述第一控制电路关闭所述第一开关元件。
[0023] 作为本发明的一种实施形态涉及的LED灯点灯控制电路,其特征在于,包括:第一开关元件(第一晶闸管),一端与第一输入端子相连接,另一端与第二输入端子相连接;第一控制电路,控制第一开关元件;第二开关元件(第二晶闸管),一端与输出端子相连接,另一端与第一输入端子相连接;以及第二控制电路,控制第二关元件。
[0024] 在从单相交流发电机输出的第一输入端子的输出电压为第一极性(负极性)的情况下,第一控制电路打开第一开关元件。另一方面,在输出电压为第二极性(正极性)的情况下,第一控制电路关闭第一开关元件。
[0025] 发明效果
[0026] 根据本发明涉及的LED灯点灯控制电路,从单相交流发电机输出的第一输入端子的第一极性(负极性)的输出电压被提供给LED灯。另一方面,从单相交流发电机输出的第一输入端子的第二极性(正极性)的输出电压不被提供给LED灯。即,单相交流发电机发出的电力的负的部分被提供给LED灯。
[0027] 进一步,在本发明涉及的LED灯点灯控制电路中,电流通过第一开关(switch)元件(第一晶闸管)被限制。
[0028] 因此,即使是在从前技术中成为课题的在产生了来自于负载等的负电涌的情况下,或者,在被施加了蓄电池B的逆接时的反向电压等等的情况下,在本发明涉及的LED灯点灯控制电路中也不需要用于保护LED元件而追加的二极管。
[0029] 因此,本发明涉及的LED灯点灯控制电路通过在灯中应用LED灯来降低消耗电力,从而使单相交流发电机的负载降低,与此同时,使其也能够被应用于没有装载蓄电池的车辆上。

附图说明

[0030] 图1是显示本发明一种实施形态的实施方式一所涉及的LED灯点灯控制系统1000的结构的示例图;
[0031] 图2是显示本发明一种实施形态的实施方式二所涉及的LED灯点灯控制系统2000的结构的示例图;
[0032] 图3是显示本发明一种实施形态的实施方式三所涉及的LED灯点灯控制系统3000的结构的示例图;
[0033] 图4是显示以往的LED灯点灯控制系统1000A的结构的示例图。

具体实施方式

[0034] 下面参照附图,对本发明的各实施方式进行说明。
[0035] 实施方式一
[0036] 图1是显示本发明一种实施形态的实施方式一所涉及的LED灯点灯控制系统1000的结构的示例图。
[0037] 如图1所示,LED灯点灯控制系统1000具有:蓄电池B、单相交流发电机G、LED灯点灯控制电路100、多个LED元件A、以及限制电阻RX。
[0038] 单相交流发电机G具有线圈L,该线圈L的一端与接地(接地线)相连接且另一端与LED灯点灯控制电路100的第一输入端子TIN1相连接。
[0039] 这个单相交流发电机A在给蓄电池B充电的同时,产生并输出用于点亮LED元件A的交流电压。
[0040] 这个单相交流发电机A例如是被两轮车的引擎(engine)直接驱动的交流发电机(alternator)。
[0041] 蓄电池B被连接在输出端子TOUT和接地端子之间。
[0042] 这个蓄电池B具有正端子,即、+端子(正侧),以及负端子,即、-端子(负侧),并且能够通过这些端子进行充放电。这个蓄电池B例如是两轮车的蓄电池。
[0043] 多个LED元件A被串联连接在LED灯点灯控制电路100的第二输入端子TIN2和接地之间。
[0044] LED元件A例如是两轮车的前照灯、尾灯(tail lamp)等的灯。
[0045] 限制电阻RX和LED元件A被串联连接在第二输入端子TIN2和接地之间。
[0046] 这个限制电阻RX限制流向LED元件A的电流。
[0047] 另外,负载(没有图示)被连接在接地和输出端子TOUT之间。这个负载例如是两轮车中需要电源的机器等的车辆负载。
[0048] 另外,如图1所示,LED灯点灯控制电路100例如具有第一输入端子TIN1、第二输入端子TIN2、输出端子TOUT、接地端子TG、第一开关元件(第一晶闸管)S1、第二开关元件(第二晶闸管)S2、第一控制电路CON1、以及第二控制电路CON2。
[0049] 另外,以下为表述方便,有时将第一开关元件S1标记为第一晶闸管S1,将第二开关元件S2标记为第二晶闸管S2。
[0050] 第一输入端子TIN1与一端和接地连接的单相交流发电机G的线圈L的另一端相连接。
[0051] 第二输入端子TIN2与阳极(anode)侧和接地连接的LED元件A的阴极(cathode)侧相连接。
[0052] 输出端子TOUT与负载(没有图示)相连接。
[0053] 接地端子TG与接地相连接。
[0054] 第一开关元件S1的一端与第一输入端子TIN1相连接,另一端与第二输入端子TIN2相连接。
[0055] 这个第一开关元件S1例如是阴极与第一输入端子TIN1相连接,阳极与第二输入端子TIN2相连接的第一晶闸管。
[0056] 第一控制电路CON1通过向第一开关元件(第一晶闸管)S1的栅极(gate)输出信号,控制第一开关元件S1。
[0057] 例如在从单相交流发电机G输出的第一输入端子TIN1的输出电压为第一极性(负极性)的情况下,例如当输出电压的大小在目标电压以上时,则第一控制电路CON1打开第一开关元件S1。
[0058] 另一方面,在输出电压为第二极性(正极性)的情况下,第一控制电路CON1关闭第一开关元件S1。
[0059] 另外,如后述的实施方式那样,在输出电压为第一极性(负极性)的情况下,在提供电力给LED元件A的电容器(condenser)(没有图示)被充电到指定程度的电荷为止的这一过程中,也可以使第一开关元件S1保持打开。在这种情况下,在上述电容器被充到指定程度的电荷后,到这个电容器放电到了一定程度(电容器在一定程度上向LED元件A提供电力)时,第一开关元件S1被关闭。
[0060] 另外,第二开关元件S2的一端与输出端子TOUT相连接,另一端与第一输入端子TIN1相连接。
[0061] 这个第二开关元件S2例如是阴极与输出端子TOUT相连接,阳极与第一输入端子TIN1相连接的第二晶闸管。
[0062] 第二控制电路CON2通过向第二开关元件(第二晶闸管)S2的栅极输出信号,控制第二开关元件(第二晶闸管)S2。
[0063] 这个第二控制电路CON2基于第一输入端子TIN1和接地端子TG之间的电压以及基于输出端子TOUT和接地端子TG之间的电压,控制第二开关元件S2。
[0064] 例如,在输出电压为第二极性(正极性)的情况下,当被连接在输出端子TOUT和接地之间的蓄电池B的充电电压未满规定电压时,第二控制电路CON2打开第二晶闸管S2。
[0065] 另一方面,当蓄电池B的充电电压在规定电压以上时,第二控制电路CON2关闭第二晶闸管S2。
[0066] 其次,对通过具有以上结构的LED灯点灯控制系统1000中的LED灯点灯控制电路100实施的LED灯点灯控制方法的一例进行说明。
[0067] 例如,在从单相交流发电机G输出的第一输入端子TIN1的输出电压为第一极性(负极性)的情况下,例如当输出电压的大小在目标电压以上时,第一控制电路CON1打开第一开关元件S1。
[0068] 这样,单相交流发电机A的输出电压的负侧的部分被提供给多个LED元件A。
[0069] 即,在输出电压为第一极性(负极性)的情况下,当输出电压的大小在目标电压以上时,LED灯点灯控制电路100点亮LED元件A。
[0070] 另一方面,在输出电压为第二极性(正极性)的情况下,第一控制电路CON1关闭第一开关元件S1。
[0071] 这样,单相交流发电机A的输出电压的正侧的部分不被提供给多个LED元件A。
[0072] 另外,例如在输出电压为第二极性(正极性)的情况下,当被连接在输出端子TOUT和接地之间的蓄电池B的充电电压未满规定电压时,第二控制电路CON2打开第二晶闸管S2。
[0073] 这样,单相交流发电机A的输出电压的正侧的部分被提供给蓄电池B,对蓄电池B进行充电。
[0074] 另外,当蓄电池B的充电电压在规定电压以上时,第二控制电路CON2关闭第二晶闸管S2。
[0075] 这样,使得蓄电池B不会被过度充电。
[0076] 如上,本实施方式涉及的LED灯点灯控制电路具有:一端与第一输入端子相连接,另一端与第二输入端子相连接的第一开关元件(第一晶闸管);控制第一开关元件的第一控制电路;一端与输出端子相连接,另一端与第一输入端子相连接的第二开关元件(第二晶闸管);以及控制第二开关元件的第二控制电路。
[0077] 在从单相交流发电机输出的第一输入端子的输出电压为第一极性(负极性)的情况下,如果输出电压在目标电压以上,则第一控制电路打开第一开关元件。另一方面,在输出电压为第二极性(正极性)的情况下,第一控制电路关闭第一开关元件。
[0078] 这样,从单相交流发电机输出的第一输入端子的第一极性(负极性)的输出电压被提供给LED灯。另一方面,从单相交流发电机输出的第一输入端子的第二极性(正极性)的输出电压不被提供给LED灯(LED元件A)。
[0079] 即,单相交流发电机发出的电力的负的部分被提供给LED灯。
[0080] 进一步,在本实施方式涉及的LED灯点灯控制电路中,电流通过第一开关元件(第一晶闸管)被限制。
[0081] 因此,即使是在从前技术中成为课题的在产生了来自于负载等的负电涌的情况下,或者,在被施加了蓄电池B的逆接时的反向电压等等的情况下,在本发明涉及的LED灯点灯控制电路中也不需要用于保护LED元件而追加的二极管。
[0082] 进一步,在从前技术中,例如在限制蓄电池B的输出电流来使得LED点亮的情况下,当LED的串联连接数增加使得总的LED的正向压降VF变为12V以上时,就不能使LED元件点亮。例如,白色LED的正向压降VF为每个3~4V,因此如果四个以上串联连接就不能点亮。
[0083] 另一方面,在本实施方式涉及的LED灯点灯控制电路中,将单相交流发电机的负侧的电压全部用于LED点灯。
[0084] 并且,为了给蓄电池充电,单相交流发电机通常被设计为峰值(peak)电压在蓄电池电压以上。为了在空转(idling)等单相交流发电机的旋转数低的时候也能够确保冲电量,例如使其在1000rpm时产生20V、在1500rpm时产生30V程度的电压。由于能够使用这个电压点亮LED元件,因此也能够点亮四个以上被串联连接的LED元件。
[0085] 因此,本发明涉及的LED灯点灯控制电路通过在灯中应用LED灯来降低消耗电力,从而使单相交流发电机的负载降低,与此同时,使其也能够应用于没有装载蓄电池的车辆上。
[0086] 实施方式二
[0087] 在本实施方式二中,将LED灯点灯控制电路的第一控制电路的结构具体化的一例进行说明。
[0088] 在这里,图2是显示本发明一种实施形态的实施方式二所涉及的LED灯点灯控制系统2000的结构的示例图。另外,在图2中,与图1的符号相同的符号表示和实施方式一相同的结构。
[0089] 如图2所示,LED灯点灯控制系统2000具有:蓄电池B、单相交流发电机G、LED灯点灯控制电路200、多个LED元件A、以及限制电阻RX。
[0090] 另外,图2所示的LED灯点灯控制系统2000的结构除了LED灯点灯控制电路200外,与图1所示的LED灯点灯控制系统1000相同。
[0091] 在这里,如图2所示,LED灯点灯控制电路200例如具有:第一输入端子TIN1、第二输入端子TIN2、输出端子TOUT、接地端子TG、第一开关元件(第一晶闸管)S1、第二开关元件(第二晶闸管)S2、第一控制电路CON1、以及第二控制电路CON2。
[0092] 另外,图2所示的LED灯点灯控制电路200的结构除了具体记载第一控制电路CON1的结构的点外,与图1所示的LED灯点灯控制电路100相同。
[0093] 如图2所示,第一控制电路CON1具有:第一分压电阻DR1、第二分压电阻DR2、二极管D、平均值电容器Ca、平均值电阻Ra、振荡电路OSC、比较器(comparator)COMP、以及电阻RY。
[0094] 第一分压电阻DR1的一端与第二输入端子TIN2相连接。
[0095] 第二分压电阻DR2的一端与第一分压电阻DR1的另一端相连接,另一端与接地端子TG相连接。
[0096] 二极管D的阳极与第一分压电阻DR1的另一端相连接。
[0097] 平均值电容器Ca被连接在二极管D的阴极和接地端子TG之间。
[0098] 振荡电路OSC生成并输出锯波或三角波的振荡信号。
[0099] 平均值电阻Ra的一端与二极管的阴极相连接。
[0100] 电阻RY被连接在比较器COMP的输出端和晶闸管S1的栅极之间。
[0101] 比较器COMP通过电阻RY向第一晶闸管S1的栅极输出信号,从而控制第一晶闸管S1的动作。
[0102] 这个比较器COMP被输入振荡信号和平均值电阻Ra的另一端的比较电压,并基于将振荡信号和比较电压相比较的结果,控制第一晶闸管S1。
[0103] 例如,在输出电压为第一极性(负极性)的情况下,当比较电压的大小未满振荡信号的大小时,比较器COMP关闭第一晶闸管S1。
[0104] 另外,在输出电压为第一极性(负极性)的情况下,当比较电压的大小在振荡信号的大小以上时,比较器COMP打开第一晶闸管S1。
[0105] 另一方面,在输出电压为第二极性(正极性)的情况下,比较器COMP关闭第一晶闸管S1。
[0106] 其次,对通过具有以上结构的LED灯点灯控制系统2000中的LED灯点灯控制电路200来实施的LED灯点灯控制方法的一例进行说明。
[0107] 例如,在输出电压为第一极性(负极性)的情况下,当LED灯点灯比较电压的大小未满振荡信号的大小时,控制电路200(比较器COMP)关闭第一晶闸管S1。
[0108] 这样,当这个负侧的部分未满预定的大小(目标电压)时,单相交流发电机A的输出电压的负侧的部分不被提供给多个LED元件A。
[0109] 另外,在输出电压为第一极性(负极性)的情况下,当比较电压的大小在振荡信号的大小以上时,LED灯点灯控制电路200(比较器COMP)打开第一晶闸管S1。
[0110] 这样,当这个负侧的部分在预定的大小(目标电压)以上时,单相交流发电机A的输出电压的负侧的部分就会被提供给多个LED元件A。
[0111] 另一方面,在输出电压为第二极性(正极性)的情况下,LED灯点灯控制电路200(比较器COMP)关闭第一晶闸管S1。
[0112] 这样,单相交流发电机A的输出电压的正侧的部分不被提供给多个LED元件A。
[0113] 另外,LED灯点灯控制电路200的其他动作与实施方式一所示的LED灯点灯控制电路100的动作相同。
[0114] 如上,本实施方式涉及的LED灯点灯控制电路与实施方式一同样包括:一端与第一输入端子相连接,另一端与第二输入端子相连接的第一开关元件(第一晶闸管);控制第一开关元件的第一控制电路;一端与输出端子相连接,另一端与第一输入端子相连接的第二开关元件(第二晶闸管);以及控制第二开关元件的第二控制电路。
[0115] 与实施方式一相同,在从单相交流发电机输出的第一输入端子的输出电压为第一极性(负极性)的情况下,第一控制电路打开第一开关元件。另一方面,与实施方式一相同,在输出电压为第二极性(正极性)的情况下,第一控制电路关闭第一开关元件。
[0116] 这样,从单相交流发电机输出的第一输入端子的第一极性(负极性)的输出电压被提供给LED灯。另一方面,从单相交流发电机输出的第一输入端子的第二极性(正极性)的输出电压不被提供给LED灯(LED元件A)。
[0117] 即,使用单相交流发电机发电而产生的电力的负的部分被提供给LED灯。
[0118] 进一步,在本实施方式涉及的LED灯点灯控制电路中,电流通过第一开关元件(第一晶闸管)被限制。
[0119] 因此,即使是在从前技术中成为课题的在产生了来自于负载等的负电涌的情况下,或者,在被施加了蓄电池B的逆接时的反向电压等等的情况下,在本发明涉及的LED灯点灯控制电路中也不需要用于保护LED元件而追加的二极管。
[0120] 进一步,如前所述,在从前技术中,例如在限制蓄电池B的输出电流来使得LED点亮的情况下,当LED的串联连接数增加使得总的LED的正向压降VF变为12V以上时,就不能使LED元件点亮。例如,白色LED的正向压降VF为每个3~4V,因此如果四个以上串联连接就不能点亮。
[0121] 另一方面,在本实施方式涉及的LED灯点灯控制电路中,将单相交流发电机的负侧的电压全部用于LED点灯。
[0122] 并且,为了给蓄电池充电,单相交流发电机通常被设计为峰值电压在蓄电池电压以上。为了在空转等单相交流发电机的旋转数低的时候也能够确保冲电量,例如使其在1000rpm时产生20V、在1500rpm时产生30V程度的电压。由于能够使用这个电压点亮LED元件,因此也能够点亮四个以上被串联连接的LED元件。
[0123] 因此,与实施方式一相同,本发明涉及的LED灯点灯控制电路通过在灯中应用LED灯来降低消耗电力,从而使单相交流发电机的负载降低,与此同时,使其也能够被应用于没有装载蓄电池的车辆上。
[0124] 实施方式三
[0125] 在本实施方式三中,将LED灯点灯控制电路的第一控制电路的结构具体化的其他例进行说明。
[0126] 在这里,图3是显示本发明一种实施形态的实施方式三所涉及的LED灯点灯控制系统3000的结构的示例图。另外,在图3中,与图1的符号相同的符号表示和实施方式一相同的结构。
[0127] 如图3所示,LED灯点灯控制系统3000包括:蓄电池B、单相交流发电机G、LED灯点灯控制电路300、多个LED元件A、以及限制电阻RX。
[0128] 另外,图3所示的LED灯点灯控制系统3000的结构除了LED灯点灯控制电路300外,与图1所示的LED灯点灯控制系统1000相同。
[0129] 在这里,如图3所示,LED灯点灯控制电路300例如具有:第一输入端子TIN1、第二输入端子TIN2、输出端子TOUT、接地端子TG、第一开关元件(第一晶闸管)S1、第二开关元件(第二晶闸管)S2、第一控制电路CON1、以及第二控制电路CON2。
[0130] 另外,图3所示的LED灯点灯控制电路300的结构除了具体记载第一控制电路CON1的结构的点外,与图1所示的LED灯点灯控制电路100相同。
[0131] 如图3所示,第一控制电路CON1具有:第1二极管D1、第2二极管D2、第3二极管D3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容器C1、第二电容器C2、肖特基势垒二极管(Schottky barrier diode)DX、第一PNP双极型晶体管(bipolar transistor)Tr1、以及第二PNP双极型晶体管Tr2。
[0132] 第一电阻R1的一端与第二输入端子TIN2相连接。
[0133] 第1二极管D1的阴极与第一电阻R1的另一端相连接。
[0134] 第二电阻R2的一端与第1二极管D1的阳极相连接,另一端与接地端子TG相连接。
[0135] 第一电容器C1和第二电阻R2被并联连接在第1二极管D1的阳极和接地端子TG之间。
[0136] 第三电阻R3的一端与第1二极管D1的阳极相连接。
[0137] 肖特基势垒二极管DX的阳极与第三电阻R3的另一端相连接。例如,通过调整这个肖特基势垒二极管DX的击穿电压,能够调整使LED元件A发光的输出电压的目标电压。
[0138] 第四电阻R4的一端与肖特基势垒二极管DX的阴极相连接,另一端与接地端子TG相连接。
[0139] 第2二极管D2的阴极与第一输入端子TIN1相连接。
[0140] 第五电阻R5一端与第2二极管D2的阳极相连接。
[0141] 第一PNP双极型晶体管Tr1的集电极(collector)与第五电阻R5的另一端相连接,发射极(emitter)与接地端子TG相连接,基极(base)与肖特基势垒二极管DX的阴极相连接。
[0142] 第六电阻R6的一端与第一晶闸管S1的栅极相连接。
[0143] 第3二极管D3的阴极与第六电阻R6的另一端相连接。
[0144] 第二PNP双极型晶体管Tr2的集电极与第3二极管D3的阳极相连接,发射极与接地端子TG相连接,基极与第一PNP双极型晶体管Tr1的集电极相连接。
[0145] 第二电容器C2的一端与第二输入端子TIN2相连接,另一端与接地端子TG相连接。
[0146] 这个第二电容器C2积蓄用于使LED元件A发光的电力。因此,第二电容器C2的容量值被设定为比第一电容器C1容量值大。
[0147] 另外,如前所述,在第二输入端子TIN2和接地之间,限制电流的限制电阻RX和LED元件A被串联连接。
[0148] 其次,对通过具有以上结构的LED灯点灯控制系统3000中的LED灯点灯控制电路300实施的LED灯点灯控制方法的一例进行说明。
[0149] 首先,例如在输出电压为第一极性(负极性)的情况下,当第一电容器C1的充电电压低时,肖特基势垒二极管DX关闭,第一PNP双极型晶体管Tr1关闭,并且第二PNP双极型晶体管Tr2打开。
[0150] 这样,第一晶闸管S1打开,LED元件A由于其中有第一极性(负极性)的电流流过而发光,同时第二电容器C2被充电。
[0151] 即,在输出电压为第一极性(负极性)的情况下,LED灯点灯控制电路300打开第一晶闸管S1。
[0152] 然后,在输出电压为第一极性(负极性)的情况下,当第一电容器C1的充电电压变高时,肖特基势垒二极管DX打开,第一PNP双极型晶体管Tr1打开,并且第二PNP双极型晶体管Tr2关闭。
[0153] 这样,第一晶闸管S1关闭。这时,LED元件A通过积蓄在第二电容器C2中电力而发光。
[0154] 因此,在本实施方式三中,在输出电压为第一极性(负极性)的情况下,第一晶闸管S1可以被控制为关闭。
[0155] 另一方面,例如在输出电压为第二极性(正极性)的情况下,第二PNP双极型晶体管Tr2关闭。
[0156] 这样,第一晶闸管S1关闭。这时,LED元件A通过积蓄在第二电容器C2中的电力而发光。
[0157] 即,在输出电压为第二极性(正极性)的情况下,LED灯点灯控制电路300关闭第一晶闸管S1。
[0158] 这样,单相交流发电机A的输出电压的正侧的部分不被提供给多个LED元件A。
[0159] 另外,LED灯点灯控制电路300的其他动作与实施方式一所示的LED灯点灯控制电路100的动作相同。
[0160] 如上,本实施方式涉及的LED灯点灯控制电路与实施方式一同样具有:一端与第一输入端子相连接,另一端与第二输入端子相连接的第一开关元件(第一晶闸管);控制第一开关元件的第一控制电路;一端与输出端子相连接,另一端与第一输入端子相连接的第二开关元件(第二晶闸管);以及控制第二开关元件的第二控制电路。
[0161] 与实施方式一相同,在从单相交流发电机输出的第一输入端子的输出电压为第一极性(负极性)的情况下,第一控制电路打开第一开关元件。另一方面,与实施方式一相同,在输出电压为第二极性(正极性)的情况下,第一控制电路关闭第一开关元件。
[0162] 这样,从单相交流发电机输出的第一输入端子的第一极性(负极性)的输出电压被提供给LED灯。另一方面,从单相交流发电机输出的第一输入端子的第二极性(正极性)的输出电压不被提供给LED灯(LED元件A)。
[0163] 即,单相交流发电机发出的电力的负的部分被提供给LED灯。
[0164] 进一步,在本实施方式涉及的LED灯点灯控制电路中,电流通过第一开关元件(第一晶闸管)被限制。
[0165] 因此,即使是在从前技术中成为课题的在产生了来自于负载等的负电涌的情况下,或者,在被施加了蓄电池B的逆接时的反向电压等等的情况下,在本发明涉及的LED灯点灯控制电路中也不需要用于保护LED元件而追加的二极管。
[0166] 进一步,如前所述,在从前技术中,例如在限制蓄电池B的输出电流来使得LED点亮的情况下,当LED的串联连接数增加使得总的LED的正向压降VF变为12V以上时,就不能使LED元件点亮。例如,白色LED的正向压降VF为每个3~4V,因此如果四个以上串联连接就不能点亮。
[0167] 另一方面,在本实施方式涉及的LED灯点灯控制电路中,将单相交流发电机的负侧的电压全部用于LED点灯。
[0168] 并且,为了给蓄电池充电,单相交流发电机通常被设计为峰值电压在蓄电池电压以上。为在空转等单相交流发电机的旋转数低的时候也能够确保冲电量,例如使其在1000rpm时产生20V、在1500rpm时产生30V程度的电压。由于能够使用这个电压点亮LED元件,因此也能够点亮四个以上被串联连接的LED元件。
[0169] 因此,与实施方式一相同,本发明涉及的LED灯点灯控制电路通过在灯中应用LED灯来降低消耗电力,从而使单相交流发电机的负载降低,与此同时,使其也能够被应用于没有装载蓄电池的车辆上。
[0170] 另外,实施方式是举例说明,发明范围不限于此。
[0171] 符号说明
[0172] 100、100A、200、300:LED灯点灯控制电路;
[0173] 1000、1000A、2000、3000:LED灯点灯控制系统;
[0174] B:蓄电池;G:单相交流发电机;L:线圈;A:LED元件;RX:限制电阻;TIN1:第一输入端子;TIN2:第二输入端子;TOUT:输出端子;TG:接地端子;S1:第一开关元件(第一晶闸管);S2:第二开关元件(第二晶闸管);CON1:第一控制电路;CON2:第二控制电路;DR1:第一分压电阻;DR2:第二分压电阻;D:二极管;Ca:平均值电容器;Ra:平均值电阻;OSC:振荡电路;
COMP:比较器;RY:电阻;D1:第1二极管;D2:第2二极管;D3:第3二极管;R1:第一电阻;R2:第二电阻;R3:第三电阻;R4:第四电阻;R5:第五电阻;R6:第六电阻;C1:第一电容器;C2:第二电容器;DX:肖特基势垒二极管;Tr1:第一PNP双极型晶体管;Tr2:第二PNP双极型晶体管。