一种LED驱动电路
阅读：553发布：2023-03-02
专利汇可以提供一种LED驱动电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种LED驱动 电路 ，其可用AC输入 直接驱动 ，并可抑制闪烁的产生，实现低耗电。本实用新型是用于驱动具有多个 串联 LED的LED单元的LED驱动电路，其包含对交流输入进行整流的 整流器 、具有 运算 放大器 和经由分压 电阻 连接到 运算放大器 输出段的多个驱动用晶体管的恒定 电流 电路、及分别插入多个驱动用晶体管发射极间的被用作电流检测器的电阻，使整流器的 输出侧 的一端与LED单元的 输入侧 相连、多个晶体管的输出侧的一端分别与LED单元中的不同LED段的连接点相连，这样多个晶体管可根据交流输入的 电压 选择性地驱动LED单元，且在被选择性地驱动的LED单元中流过的电流也会根据交流输入的电压发生变动。，下面是一种LED驱动电路专利的具体信息内容。
1.一种LED驱动电路，其用于驱动具有多个串联LED的LED单元，其特征是包含：
整流器，其对交流输入进行整流；
恒定电流电路，其具有运算放大器及直接或经由分压电阻R1、R2、R3、……、Rn连接点与所述运算放大器的输出段相连的多个驱动用晶体管TR1、TR2、TR3、……、TRn，以及；
电阻R11、R2X、R3X、……、RNX，其分别插入相邻两个驱动用晶体管的发射极间作为电流检测器；
所述分压电阻以R1、R2、R3、……、Rn的顺序串联，Rn为针对驱动用晶体管TR1的分压电阻，串联的Rn及Rn-1为针对驱动用晶体管TR2的分压电阻，以此类推，所述串联分压电阻逐个增加后而形成的串联分压电阻依次与接下去的驱动用晶体管的基极侧相连，由此以分压电阻的形式进行分摊；
所述整流器的输出侧的一端与所述LED单元的输入侧相连，所述多个晶体管TR1、TR2、TR3、……、TRn的集电极侧的一端以LED的连接段数逐阶段地从所述LED单元中的低次段数增大到高次段数的方式，分别与所述LED单元的多个连接点连接，由此、所述多个晶体管TR1、TR2、TR3、……、TRn根据所述交流输入的电压来工作，从而选择性地驱动所述LED单元，并且在被选择性地驱动的所述LED单元中流过的电流也根据所述交流输入的电压而发生变动。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：其中所述各晶体管为双极晶体管，且各双极晶体管的集电极端子分别与所述LED单元中的不同LED段数的连接点相连。
3.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于：其中所述多个双极晶体管的基极分别配有基极电阻。
4.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其特征在于：其中所述多个驱动用晶体管有三个，即TR1、TR2、TR3，所述晶体管TR1、TR2、TR3的特性大致相同，将所述分压电阻设为R1、R2、R3，被用作所述电流检测器的电阻设为R11、R2X、R3X，所述晶体管TR1的基极发射极间电压设为VBE1，所述晶体管TR2的基极发射极间电压设为VBE2，所述晶体管TR3基极发射极间电压设为VBE3，所述基极电阻设为R21、R22、R23，所述运算放大器OP1与所述晶体管TR1～TR3所形成的负反馈电路包含电阻R12、R13与R11、R2X、R3X，流过所述分压电阻R3的电流设为IO，所述晶体管TR1的基极电流设为IB1，所述晶体管TR2的基极电流设为IB2，所述晶体管TR3的基极电流设为IB3，所述晶体管TR1的发射极电流设为I1，所述晶体管TR2的发射极电流设为I2，所述晶体管TR3的发射极电流设为I3，而且所述基极电阻R21、R22、R23和所述晶体管TR1、TR2、TR3为I0≫IB1、I0≫IB2、I0≫IB3，且以满足下式（a）、（b）、（c）的方式来调整R1、R2、R3：
（a）
（b）
（c）。
5.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其中当所述多个驱动用晶体管有n个，TR1、TR2、TR3、……、TRn时，设计为：所述晶体管TR1、TR2、TR3、……、TRn的特性大致相同，所述分压电阻设为R1、R2、R3、……、Rn，所述用作电流检测器的电阻设为RNX、R(N－1)X、R(N－2)X、……・R3X、R2X、R1X，从所述晶体管TR1到所述晶体管TRn的各晶体管的基极发射极间电压设为VBEI，其中，i为1～n的自然数，所述基极电阻设为R21、R22、R23、……、R2n，所述运算放大器OP1与所述晶体管TR1～TRn所形成的负反馈电路包含电阻R12、R13与R1X～RNX，流过所述分压电阻Rn的电流设为I0，从所述晶体管TR1到所述晶体管TRn中的各晶体管的基极电流设为IBi，其中，i为1～n的自然数，所述晶体管TR1到所述晶体管TRn中的各晶体管的发射极电流设为Ii，其中，i为1～n的自然数，而且所述基极电阻R 21、R22、R23、……、R2n和所述晶体管TR1、TR2、TR3、……、TRn为Ii≫IBi，其中，i为1～n的自然数，且以满足下式（1）～（n）的方式来调整R1、R2、R3、……、Rn：
。
一种LED驱动电路
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种用于驱动LED的LED驱动技术，更具体而言是一种LED驱动技术。
背景技术
[0002] 发光二极管(Light Emitting Diode，缩写为LED)，是一种半导体组件。被称为第四代照明光源或绿色光源，与荧光灯或白炽灯等传统的照明电器相比，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。根据使用功能的不同，可以将其划分为信息显示、信号灯、车用灯具、液晶屏背光源、通用照明五大类。
[0003] 通常认为LED 是一种直流电驱动的器件，单管LED 一般在几个伏特的电压下就可以正常工作。然而，LED 直流驱动往往额外需要一个低压直流电源，且功率因素较低。当涉及成本控制及电网对设备有较高功率因素要求时LED 直流驱动被限制。交流LED 驱动电路因具有结构简单成本低功率因素高等优点被广泛使用。现有技术的LED 交流驱动电路直接由交流电源供电，当输入电压大于一定值时驱动LED 正常工作。但是当输入电压低于一定值的时候将会出现LED 灯全部关闭的情况，且该现象周期性出现，体现出固有的频闪现象，严重降低了LED 的使用寿命。
[0004] 然而，现有的LED 照明装置大部分是暂时将交流转换成直流而在内部以直流驱动，需要额外的电路模块去实现，这就需要额外的供电电路的支持。因此，存在以电波形式发出的干扰声和交流输入电流的高谐波，并且存在成本问题。发明内容
[0005] 本实用新型的目的是提供一种LED驱动电路，其在能以AC输入直接进行驱动的构成中也可进一步抑制闪烁和高谐波的产生，且可实现低耗电。
[0006] 本实用新型提供一种用于驱动具有多个串联LED的LED单元的LED驱动电路，其特征是包含对交流输入进行整流的整流器、具有运算放大器和经由分压电阻连接到运算放大器输出段的多个驱动用晶体管的恒定电流电路、及分别插入多个驱动用晶体管发射极间的被用作电流检测器的电阻，使整流器的输出侧的一端与LED单元的输入侧相连、多个晶体管的输出侧的一端分别与LED单元中的不同LED段的连接点相连，这样多个晶体管可根据交流输入的电压选择性地驱动LED单元，且在被选择性地驱动的LED单元中流过的电流也会根据交流输入的电压发生变动。
[0007] 其中，恒定电流电路，其具有运算放大器及直接或经由分压电阻R1、R2、R3、……、Rn连接点与所述运算放大器的输出段相连的多个驱动用晶体管TR1、TR2、TR3、……、TRn，以及；电阻R11、R2X、R3X、……、RNX，其分别插入相邻两个驱动用晶体管的发射极间作为电流检测器；所述分压电阻以R1、R2、R3、……Rn的顺序串联，Rn为针对驱动用晶体管TR1的分压电阻，串联的Rn及Rn-1为针对驱动用晶体管TR2的分压电阻，以此类推，所述串联分压电阻逐个增加后而形成的串联分压电阻依次与接下去的驱动用晶体管的基极侧相连，由此以分压电阻的形式进行分摊；所述整流器的输出侧的一端与所述LED单元的输入侧相连，所述多个晶体管TR1、TR2、TR3、……、TRn的集电极侧的一端以LED的连接段数逐阶段地从所述LED单元中的低次段数增大到高次段数的方式，分别与所述LED单元的多个连接点连接，由此、所述多个晶体管TR1、TR2、TR3、……、TRn根据所述交流输入的电压来工作，从而选择性地驱动所述LED单元，并且在被选择性地驱动的所述LED单元中流过的电流也根据所述交流输入的电压而发生变动。
[0008] 其中，所述各晶体管为双极晶体管，且各双极晶体管的集电极端子分别与所述LED单元中的不同LED段数的连接点相连。
[0009] 其中，所述多个双极晶体管的基极分别配有基极电阻。
[0010] 其中，所述多个驱动用晶体管有三个，即TR1、TR2、TR3，所述晶体管TR1、TR2、TR3的特性大致相同，将所述分压电阻设为R1、R2、R3，被用作所述电流检测器的电阻设为R11、R2X、R3X，所述晶体管TR1的基极发射极间电压设为VBE1，所述晶体管TR2的基极发射极间电压设为VBE2，所述晶体管TR3基极发射极间电压设为VBE3，所述基极电阻设为R21、R22、R23，所述运算放大器OP1与所述晶体管TR1～TR3所形成的负反馈电路包含电阻R12、R13与R11、R2X、R3X，流过所述分压电阻R3的电流设为IO，所述晶体管TR1的基极电流设为IB1，所述晶体管TR2的基极电流设为IB2，所述晶体管TR3的基极电流设为IB3，所述晶体管TR1的发射极电流设为I1，所述晶体管TR2的发射极电流设为I2，所述晶体管TR3的发射极电流设为I3，而且所述基极电阻R21、R22、R23和所述晶体管TR1、TR2、TR3为I0≫IB1、I0≫IB2、I0≫IB3，且以满足下式（a）、（b）、（c）的方式来调整R1、R2、R3：
[0011] （a）
[0012] （b）
[0013] （c）
[0014] 其中当所述多个驱动用晶体管有n个，即TR1、TR2、TR3、……、TRn时，设计为：所述晶体管TR1、TR2、TR3、……、TRn的特性大致相同，所述分压电阻设为R1、R2、R3、……、Rn，所述用作电流检测器的电阻设为RNX、R(N－1)X、R(N－2)X、……・R3X、R2X、R1X，从所述晶体管TR1到所述晶体管TRn的各晶体管的基极发射极间电压设为VBEI（其中，i为1～n的自然数），所述基极电阻设为R21、R22、R23、……、R2n，所述运算放大器OP1与所述晶体管TR1～TRn所形成的负反馈电路包含电阻R12、R13与R1X～RNX，流过所述分压电阻Rn的电流设为I0，从所述晶体管TR1到所述晶体管TRn中的各晶体管的基极电流设为IB（i 其中，i为1～n的自然数），所述晶体管TR1到所述晶体管TRn中的各晶体管的发射极电流设为Ii（其中，i为1～n的自然数），而且所述基极电阻R 21、R22、R23、……、R2n和所述晶体管TR1、TR2、TR3、……、TRn为Ii≫IBi（其中，i为1～n的自然数），且以满足下式（1）～（n）的方式来调整R1、R2、R3、……、Rn：
[0015]
[0017] 图1为本实用新型的一个实施形态中的LED驱动电路的构成图。
[0018] 图2为本实用新型的一个实施形态的LED驱动电路的电压及电流的变动示意图；其中（A）为本实用新型的一个实施形态的LED驱动电路的电压的变动示意图，（B）为本实用新型的一个实施形态的LED驱动电路的电流的变动示意图。
[0019] 图3A为受以往LED驱动电路控制的电流波形图。
[0020] 图3B为受本实用新型LED驱动电路控制的电流波形图。
[0021] 图3C为在脉动电流变平滑后转换成所需的直流电压而点亮LED时、流过LED的电流波形与交流的电流波形之间的关系示意图。
[0022] 图3D为在脉动电流变平滑后转换成所需的直流电压而点亮LED时、流经LED的电流波形与交流的电流波形之间的关系示意图。
[0023] 图4为本实用新型的另一个实施形态中的驱动多个LED列的LED驱动电路的构成图。
[0024] 图5为本实用新型的又一个实施形态中的通过n段切换来驱动LED列的LED驱动电路的构成图。
具体实施方式
[0025] 参考附图对本实用新型的LED驱动电路的实施形态进行详细说明。图1显示了本发明的一个实施形态中的LED驱动电路的构成。
[0026] 如图1所示，LED驱动电路10具有全波整流器FR1，交流输入经由该全波整流器FR1输入到LED列15的输入侧的一端。
[0027] 此外，如图1所示，LED驱动电路10具有运算放大器OP1、晶体管TR1～TR3、电阻R11～R13，这些部分构成了对LED列15进行恒定电流驱动的恒定电流驱动电路。
[0028] 而且在LED驱动电路10中形成有从恒定电流驱动用晶体管TR1～TR3的各发射极经由电阻R12及R13到达运算放大器OP1的输入端（-侧）的反馈电路。另一方面，基准电压VREF施加于运算放大器OP1的另一个输入端（+侧）。
[0029] 如图1所示，LED驱动电路10具有多个用于驱动LED列15的晶体管（本实施形态中例示为三个，即TR1～TR3）。LED驱动电路10的LED列15具有八个串联LED（D1～D8），LED列15的输出侧与晶体管TR3的集电极连接。
[0030] 另一方面，来自LED列15的D2的输出与晶体管TR1的集电极相连，来自LED列15的D5的输出与TR2的集电极相连。换言之，晶体管TR1的集电极与LED列15的第二段连接点相连，晶体管TR2的集电极与LED列的第五段连接点相连。
[0031] 此外，运算放大器OP1的输出被电阻R1、R2和R3分压，从而通过被电阻R1～R3分压后的电压来驱动恒定电流驱动用晶体管TR1～TR3。如图1所示，具体的连接为：运算放大器OP1的输出电压经由电阻R23施加于晶体管TR3的基极，电阻R1与R2之间的电压经由电阻R22施加于晶体管TR2的基极，电阻R2与R3之间的电压经由电阻R21施加于晶体管TR1的基极。
[0032] 而且，LED驱动电路10还具有被用作电流检测器的电阻R11、R2X、R3X。即，在晶体管TR2的发射极与晶体管TR3的发射极之间插入电阻R2X，在晶体管TR1的发射极与晶体管TR2的发射极之间插入电阻R3X，晶体管TR3的发射极连接R11，这样电阻R11、R2X、R3X发挥着电流检测器的功能。
[0033] 接着，对LED驱动电路10的电路动作进行概述。
[0034] 第一特征是：当交流输入为足够驱动LED列15的高电压时，LED驱动电路10会点亮LED列15的所有段的LED（D1～D8），并且即使交流输入的电压低于足够驱动LED列15的所有段的电压，LED驱动电路10也会通过晶体管TR1或TR2点亮LED列15中少数段的LED。通过该构成，即使交流输入的电压降低，也可维持LED列的点亮状态，因此会尽可能地缩短LED列15熄灭的期间，并可避免刺激人眼的闪烁。
[0035] 第二特征是：LED驱动电路10还具有被用作电流检测器的电阻R11、R2X、R3X。通过该构成可实现伴随交流输入的电压周期的电流控制，因此可实现更高程度的高亮度低耗电，并进一步降低闪烁和电流中的高谐波。
[0036] 以下对显示上述第一特征的电路动作的一个形态作更具体的说明。当交流输入设为足够高的Vin而能驱动LED列15中的所有LED（D1～D8）时，晶体管TR3的基极和发射极间将处于接通状态，从而晶体管TR3将驱动LED列15。即，通过运算放大器OP1、电阻R23、晶体管TR3、电阻R11及负反馈电路形成恒定电流电路，并进行LED列15的驱动。
[0037] 接着，当交流输入Vin逐渐降低并低于能驱动LED列15所有段LED的电压时，晶体管TR3的集电极和发射极间的电压会降低，从而导致晶体管TR3的集电极和发射极间的电流不被驱动。此时，运算放大器OP1将驱动恒定电流，因此运算放大器OP1的输出电压上升，晶体管TR2的基极和发射极间处于接通状态，晶体管TR2开始驱动LED列15。晶体管TR2将驱动D1～D5这五段的LED。
[0038] 接着，当交流输入Vin变得更低并低于能驱动LED列15中D1～D5段LED的电压时，晶体管TR2的集电极和发射极间的电压会降低，从而导致晶体管TR2的集电极和发射极间的电流不会被驱动。此时，运算放大器OP1将驱动恒定电流，因此运算放大器OP1的输出电压会进一步上升，晶体管TR1的基极和发射极间处于接通状态，晶体管TR1开始驱动LED列15。晶体管TR1将驱动D1～D2这两段的LED。
[0039] 然后，当交流电压Vin低于能驱动LED列15中D1、D2段LED的电压时，晶体管TR1也会变得无法驱动LED列15，LED列15将熄灭。
[0040] 另一方面，如果进入交流输入Vin上升的周期，则各晶体管TR1～TR3会以与上述状态转变相反的顺序工作。即，当交流输入Vin从零开始上升并于不久达到一定电压时，晶体管TR1将开始驱动两段的LED（D1、D2）；当交流输入Vin进一步上升时，晶体管TR2将驱动五段的LED（D1～D5）；当交流输入Vin再进一步上升时，晶体管TR3将驱动所有段的LED（D1～D8）。
[0041] 通过交流输入Vin的电压的变动周期（如果是50 HZ则为每秒100次的周期）来反复进行上述的动作。
[0042] 接着，对显示上述第二特征的电路动作的一个形态作更具体的说明。作为各元件的参数特性，显示第二特征的LED驱动电路10具有以下特征。即，在图1中，使晶体管TR1、TR2、TR3的特性大致相同，并将晶体管TR1的基极发射极间的电压设为VBE1，晶体管TR2的基极发射极间电压设为VBE2，晶体管TR3的基极发射极间电压设为VBE3，流过R3的电流设为I0，晶体管TR1的基极电流设为IB1，晶体管TR2的基极电流设为IB2，晶体管TR3的基极电流设为IB3，晶体管TR1的发射极电流设为I1，晶体管TR2的发射极电流设为I2，晶体管TR3的发射极电流设为I3，而且基极电阻R21、R22、R23和晶体管TR1、TR2、TR3为I0≫IB1、I0≫IB2、I0≫IB3（即，IB1～IB3小到不会影响I0的程度），且R1、R2、R3在调整后满足下式。
[0043] （a）
[0044] 在该方程式（a）中，晶体管TR1处于工作状态。晶体管TR2、晶体管TR3也是供电流流过的电路，但TR2和TR3都是基极发射极间的电压过低，基本上无电流流过。I1为固定。
[0045] （b）
[0046] 在该方程式（b）中，晶体管TR2处于工作状态。晶体管TR1从电路上看处于断开状态。晶体管TR3是供电流流过的电路晶体管TR3也是供电流流过的电路，但TR2和TR3都是基极发射极间的电压过低，基本上无电流流过。I2为固定。
[0047] 另外，R2・I0设为TR2从接通变成断开时的TR2的基极发射极电压之差（在本实施形态中设为200 mV）的附近。在这里，所列举的200 mV这一基准值是TR2接通时的电压VBE2减去TR2断开时的电压VBE2后得到的值，可根据所使用的元件的特性和工作温度等条件适当地进行修改。
[0048] （c）在方程式（c）中，晶体管TR3处于工作状态。TR1、TR2从电路上看都处于断开状态。I3为固定。
[0049] 另外，R1・I0设为TR2断开时的TR3的基极发射极电压之差（在本实施形态中设为200 mV）的附近。在这里，所列举的200 mV这一基准值是TR3接通时的电压VBE3减去断开时的电压VBE3后得到的值，可根据所使用的元件的特性和工作温度等条件适当地进行修改。
[0050] 在上式（a）、（b）、（c）中，为了控制运算放大器OP1的输出电压以使晶体管TR1的发射极电压为
[0051] Vref・(R12+R13)/R13，
[0052] 式（a）、（b）、（c）中的I0的值将根据TR1～TR3的工作状态取不同的值。然而，[0053] 可通过自上式1起依次求出R2和R3的值来决定各自
[0054] 最合适的值。
[0055] 当驱动电路10满足上式a、b、c时，
[0056] （A）如果TR3工作，则D1～D8中所有的LED会接通，
[0057] （B）如果TR2工作，则D1～D5的LED会接通，D6～D8的LED会断开，且自TR3
[0058] 工作时起，电流值也减少，
[0059] （C）如果TR1工作，则D1～D2的LED会接通，D3～D8的LED会断开，且自TR2工作时起，电流值也减少。
[0061] 图2显示了一个实施形态中的LED驱动电路的电压及电流变动。如该图所示，在具有上述特性的LED驱动电路中，当脉动电流电压波形在LED4段、6段、8段、10段亮起的时点发生变动时，电流也会以如下方式变动：如果LED4段时的电流强度设为8，则LED6段时的电流强度为10，LED8段时的电流强度为12，LED10段时的电流强度为14。由此可实现具有以下有利效果的控制电路（交流控制电路）：与使用传统型LED驱动电路相比亮度较高而耗电较低，且可减小闪烁和交流电的高谐波。
[0062] 图3A～3D是受本发明LED驱动电路控制的电流波形与受以往LED驱动电路控制的电流波形的比较例。图3A是受以往LED驱动电路控制的电流波形的示意图，所述驱动电路对交流进行整流而以脉动电流点亮LED；图3B是受本发明LED驱动电路控制的电流波形的示意图；图3C和图3D是在为消除交流整流和LED点亮时的闪烁和亮度等问题而使用现在的常用方法时、流过LED的电流波形和交流的电流波形的示意图，在所述方法中使用开关式电源，并在使所述脉动电流平滑后转换成所需的直流电压而点亮LED。交流的电流波形在用于使脉动电流平滑的电容器的电容较大时为图3C所示的电流波形，在上述电容器的电容较小时为图3D所示的电流波形。
[0063] 以往的电流波形如图3A所示、电流变化急剧且点亮时间也短，从而导致闪烁；相对于此，受本发明LED驱动电路控制的电流波形如图3B所示、点亮时间较长且以近似于正弦波的形状缓缓地变化，因此可减小闪烁，另外相关人员可容易地理解：电流波形也不同于峰值高且含有大量高谐波的波形，即使不用滤波器等的电路也能近似于正弦波。
[0064] 如上所述，即使交流输入降低到无法驱动LED列所有段的电压，LED驱动电路10也能以少于LED列15的所有段的段数来驱动LED列15。即，通过LED驱动电路10，即使是用交流输入来驱动LED列，也能尽可能地缩短LED列处于熄灭状态的期间，而且根据交流输入电压的强度来控制流过LED的电流，因此能较好地抑制LED的闪烁现象并进一步提高作为LED照明装置的亮度。
[0065] 另外，为了便于说明，图1所示的LED驱动电路10的LED列15的LED段数设为8段，但本发明并不限于此，可根据交流输入适当地设计LED的段数。例如，当交流输入为100V时LED列的段数可设为约40段，当交流输入为200 V时LED列的段数可设为80段。
[0066] 此外，与晶体管TR1、TR2的集电极相连的LED的段数也可采用各种段数。作为一个例子，图1的LED驱动电路10构成为：使用共计三个驱动用晶体管（TR1～TR3）分别驱动LED列的三个连接点，但本发明并不限于此，驱动用晶体管的数目（即：到LED列的连接点的数目）也可采用两个、四个等各种构成。
[0067] 以上对本发明的LED驱动电路使用模拟电路进行了说明，但本领域的技术人员可容易地理解：所述LED驱动电路也可由数字电路构成。当通过数字电路来实现本发明的LED驱动电路时也和上述实施例一样，可通过组合恒定电流功能、电流检测功能及电流切换功能来实现。例如，恒定电流功能可通过以下方法来实现：使用超高速逻辑与超高速模拟数字转换器来检测电流值，从而以成为所需电流值的方式来控制超高速数字模拟转换器输出。
[0068] 此外，当LED的切换采用数字电路时可构成为：利用数字逻辑电路的特性来测量输入脉动电流的瞬时值并算出LED段数，如果在规定的段数以上则使用数字电流切换器来进行LED段数的切换控制。
[0069] 因此，本发明的技术范围也包含一部分或全部被换成数字电路的驱动电路，所述数字电路的功能与上述本发明技术范围中的模拟电路相等。
[0070] 图1的LED驱动电路10驱动的是一个LED列，但本发明并不限于此，也可实现驱动多个LED列的电路构成。图4是本发明另一个实施形态中的用于驱动多个LED列的LED驱动电路（数字电路构成）。图4所示的LED驱动电路为3列10段的LED。此外，根据交流输入周期的不同，可点亮4段、6段、8段、10段的LED。
[0071] 如上所述，在图4中为了一边对3列10段LED的各列进行4段亮度控制一边驱动，各列连接有4个一组的电流检测器，并连接有电流值切换功能单元以根据这些电流检测器的测定结果来切换电流值，所述电流值切换功能单元受LED驱动控制单元的控制。
[0072] 图1的LED驱动电路10使用TR1～TR3对LED列进行3段切换，以下说明对LED列进行n段切换时的构成。
[0073] 图5是本发明又一个实施形态中的通过n段切换来驱动LED列的LED驱动电路的构成。其特征如图5所示，多个驱动用晶体管有n个，即TR1、TR2、TR3、……、TRn时，使晶体管TR1、TR2、TR3、……、TRn的特性大致相同，并将分压电阻设为R1、R2、R3、……、Rn，被用作电流检测器的电阻设为RNX、R(N－1)X、R(N－2)X、……、R3X、R2X、R1X，从晶体管TR1到晶体管TRn的[0074] 各晶体管的基极发射极间的电压设为VBE（i 其中，i为1～n的自然数），基极电阻设为R21、R22、R23、……、R2n，且运算放大器OP1与晶体管TR1～TRn所形成的负反馈电路包含电阻R12、R13与上述的电流
[0075] 检测器的电阻RNX、R(N－1)X、R(N－2)X、……、R3X、R2X、R1X，流过分压电阻Rn的电流设为I0，从晶体管TR1到晶体管TRn的各晶体管的基极电流设为IB（i 其中，i为1～n的自然数），从晶体管TR1到晶体管TRn的各晶体管的发射极电流设为I（i 其中，i＝1～n的自然数），而且基极电阻R21、R22、R23、……、R2n和晶体管TR1、TR2、TR3、……、TRn为Ii≫IBi（其中，i为1～n的自然数）（即IBi小到不影响I0的程度），且R1、R2、R3、……、Rn经调整后满足下式（1）～（n）。
[0076]
[0077]
[0078] （式（3）到式（n-1）可有规则地由式（1）和式（2）推导出，因此将予以省略）。
[0079]
[0080] 另外，Ri・I（0 其中，i为1～n-1的自然数）被设定为在TR（n+1-i）从接通变成断开时的TR（n+1-i）的基极发射极电压的差的附近。
[0081] 以下再对图5所示的LED列的n段切换工作时的电阻值的计算顺序进行说明。
[0082] 首先设定Rn，以在供向LED的脉动电流的电压自0V上升而使电流I1开始流过与TR1相连的LED的L1段时满足下式：
[0083] 并以流入到TR1的基极的电流值不会影响I0的方式设定电阻R21的值。此时，必须防止I0驱动元件（在这里是TR1）的电容成分与根据I0规定的时间常数对OP1周边的动作产生影响。
[0084] 接着以I1・RNX+ΔVBE＝Rn-1・I0的方式规定Rn-1。在这里，ΔVBE是接通状态的ΔVBE减去断开状态的ΔVBE后所得到的结果。此外，以流入TR1基极的电流值不会影响I0的方式规定电阻R21的值。
[0085] 接着，当供向LED的脉动电流的电压进一步上升时，与TR2相连的LED的L2段开始有电流I2流过，这时求出满足下式的I0：
[0086] (Rn-1+Rn)・I0＝VBE2+( R(N－1)X+R(N－2)X+……+R1X)I2
[0087] ＝VBE2+Vref・（R13+R12）／R12
[0088] 然后，以I2・R(N－1)X+ΔVBE＝Rn-2・I0的方式规定Rn-2。在这里，ΔVBE的定义以及决定I0时要考虑的事项同上。此外，以流入TR3基极的电流值不会影响I0的方式规定电阻R23的值，并以流入TR2基极的电流值不会影响I0的方式规定电阻R22的值。
[0089] 接着，以同样的顺序来规定在供向LED的脉动电流的电压进一步上升而使LED的L3段中有电流I3流过时的Rn-3与R23。
[0090] 类推可用同样的方式依次规定Rn-4～R1、R24～R2n的值。
[0091] 本实用新型还包含其他构成方式：
[0092] 图1的LED驱动电路10设有用于运算放大器OP1的基准电压的电池，但也可构成为从交流输入的整流电路产生基准电压。这样便无需配设基准电压用的电池。
[0093] 在图1的LED驱动电路10中使用了双极晶体管，但在使用电场效应晶体管（MOS晶体管等）时，各晶体管的电压VBE将作为闸极～源极电压VGS来计算数值。当图1的LED驱动电路中使用MOS（Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体）晶体管时，电阻R21～R23也可以省略。
[0094] 此外，在上述实施形态中对构成LED驱动电路的负反馈放大电路使用了正相放大电路进行了说明，但负反馈放大电路使用反相放大电路或差动放大电路也能获得同样的效果。
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