具备多级驱动阶段的发光二极管照明装置制造方法及图纸

技术编号:10790511 阅读:138 留言:0更新日期:2014-12-17 19:27
本发明专利技术公开了一种具备多级驱动阶段的发光二极管照明装置,其包含从属驱动阶段和主要驱动阶段。从属驱动阶段包含发光组件和第一电流控制器以在开启时期内提供固定限流值。主要驱动阶段包含发光组件和电流控制单元。电流控制单元包含可提供电流波封的第二电流控制器和电流波封控制器。电流波封控制器依据整流交流电压来设定电流波封的电平。当固定限流值小于电流波封的电平时,发光组件的驱动电流由第一电流控制器依据固定限流值来加以调节。或者,当电流波封的电平小于固定限流值时,发光组件的驱动电流由第二电流控制器依据第一时期内的电流波封来加以调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具备多级驱动阶段的发光二极管照明装置,特别是一种具备多级驱动阶段以提供大操作电压范围和改善电压/负载调整率的发光二极管照明装置。
技术介绍
相较于传统的白炽灯泡,发光二极管(light emitting diode,LED)具有耗电量低、组件寿命长、体积小、无须暖灯时间和反应速度快等优点,并可配合应用需求而制成极小或数组式的组件。除了户外显示器、交通号志灯之外、各种消费性电子产品,例如移动电话、笔记本电脑或电视的液晶显示屏幕背光源之外,发光二极管亦广泛地被应用于各种室内室外照明装置,以取代日光灯管或白炽灯泡等。在交流电源直接驱动的照明应用中,由于发光二极管是为电流驱动组件,其发光亮度与驱动电流的大小成正比,为了达到高亮度和亮度均匀的要求,往往需要使用许多串接的发光二极管来提供足够光源。在现有的发光二极管照明装置的驱动方法中,串接的发光二极管会以多级驱动以增加可操作电压范围。电压调整率(line regulation)是指发光二极管发光装置在整流交流电源有所变动时维持固定亮度的能力。负载调整率(load regulation)是指在不同负载电压下在不同发光二极管之间维持均匀亮度的能力。由于负载电压降低和整流交流电压升高会造成等效影响,所以电压变化和负载变化彼此相关。在现有的发光二极管照明装置中,流经每一驱动阶段的电流是依据其跨压独立地加以调节,发光二极管照明装置的整体电压/负载调整率可能无法达到理想值。因此,需要一种能够增加可操作电压范围和改善电压/负载调整率的发光二极管照明装置。
技术实现思路
本专利技术提供一种具备多级驱动阶段的发光二极管照明装置,其包含从属驱动阶段和主要驱动阶段。该从属驱动阶段包含第一发光组件;以及第一电流控制器,并联于该第一发光组件,用来在第一时期内提供固定限流值,以及在第二时期内呈关闭。该主要驱动阶段包含第二发光组件,串联于该第一发光组件,其依据驱动电流来提供光源;以及电流控制单元,串联于该第一发光组件和该第二发光组件,其包含第二电流控制器,用来在该第一时期内提供电流波封,以及在该第二时期内呈关闭﹔以及电流波封控制器,用来设定该电流波封的电平。在整流交流电压的一周期内的特定时间点当该固定限流值小于该电流波封的电平时,该驱动电流是由该第一电流控制器依据该固定限流值来加以调节﹔或在该特定时间点当该电流波封的电平小于该固定限流值时,该驱动电流是由该第二电流控制器依据该第一时期内的该电流波封来加以调节。本专利技术另提供一种具备多级驱动阶段的发光二极管照明装置,其包含第一至第(N+1)发光组件,其依据一驱动电流来提供光源;第一至第N电流控制器,分别并联于该第一至第N发光组件,分别用来在第一时期内提供第一至第N固定限流值,以及在第二时期内呈关闭﹔以及第(N+1)电流控制单元,串联于该第一至第(N+1)发光组件。该第(N+1)电流控制单元包含第(N+1)电流控制器,用来在该第一时期内提供包含(N+1)个限流值的电流波封,以及在该第二时期内呈关闭﹔以及电流波封控制器,用来设定该电流波封的该(N+1)个限流值。N为大于1的正整数。在整流交流电压的一周期内的特定时间点,该驱动电流是由特定电流控制器来加以调节。在该第一至该第(N+1)电流控制器中所有在该第一时期内运作的电流控制器中,该特定电流控制器提供的限流值为最小。附图说明图1为本专利技术实施例中发光二极管照明装置的示意图。图2和图3为本专利技术实施例发光二极管照明装置中从属驱动阶段运作时的示意图。图4至图6为本专利技术实施例发光二极管照明装置中主要驱动阶段中电流控制单元运作时的示意图。图7为本专利技术实施例发光二极管照明装置中主要驱动阶段中电流控制单元运作时的特性图。图8至图11为本专利技术实施例发光二极管照明装置运作时的示意图。其中,附图标记说明如下:10                 电流侦测器15、45             切换单元20                 开关30                 比较器40                 参考电压产生器50                 电流波封控制器52                 震荡器54                 零点交越侦测电路56                 控制逻辑单元100                发光二极管照明装置110                电源供应电路112                桥式整流器LED0~LEDN          发光装置CCU                电流控制单元CC0~CCN            电流控制器RS0                 电阻ST0                 主要驱动阶段ST1~STN            从属驱动阶段具体实施方式图1为本专利技术实施例中发光二极管照明装置100的示意图。发光二极管照明装置100包含电源供应电路110、主要驱动阶段ST0,和N个从属驱动阶段ST1~STN,其中N为正整数。电源供应电路110可接收具正负周期的交流电压VS,并利用桥式整流器112来转换交流电压VS在负周期内的输出电压,因此可提供整流交流电压VAC以驱动发光二极管照明装置100,其中整流交流电压VAC的值随着时间而有周期性变化。在其它实施例中,电源供应电路110可接收任何交流电压VS,利用交流-交流电压转换器来进行电压转换,并利用桥式整流器112来对转换后的交流电压VS进行整流,因此可提供整流交流电压VAC以驱动发光二极管照明装置100,其中整流交流电压VAC的值随着时间而有周期性变化。值得注意的是,电源供应电路110的结构并不限定本专利技术的范畴。主要驱动阶段ST0包含彼此串联的发光装置LED0和电流控制单元CCU。V0代表电流控制单元CCU的跨压。ILED代表流经主要驱动阶段ST0的电流,同时代表流经发光二极管照明装置100的总电流。每一从属驱动阶段ST1~STN包含彼此并联的发光装置和电流控制器。LED1~LEDN分别代表相对应从属驱动阶段ST1~STN中的发光装置。CC1~CCN分别代表相对应从属驱动阶段ST1~STN中的电流控制器。V1~VN分别代表电流本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种具备多级驱动阶段的发光二极管照明装置,其特征在于包含:从属驱动阶段,其包含:第一发光组件;以及第一电流控制器,并联于该第一发光组件,用来在第一时期内提供固定限流值,以及在第二时期内呈关闭;以及主要驱动阶段,其包含:第二发光组件,串联于该第一发光组件,其依据驱动电流来提供光源;以及电流控制单元,串联于该第一发光组件和该第二发光组件,其包含﹕第二电流控制器,用来在该第一时期内提供电流波封,以及在该第二时期内呈关闭﹔以及电流波封控制器,用来设定该电流波封的电平,其中﹕在整流交流电压的一周期内的特定时间点当该固定限流值小于该电流波封的电平时,该驱动电流是由该第一电流控制器依据该固定限流值来加以调节﹔或在该特定时间点当该电流波封的电平小于该固定限流值时,该驱动电流是由该第二电流控制器依据该第一时期内的该电流波封来加以调节。

【技术特征摘要】
2013.06.03 US 61/830,180;2014.05.13 US 14/277,0291.一种具备多级驱动阶段的发光二极管照明装置,其特征在于包
含:
从属驱动阶段,其包含:
第一发光组件;以及
第一电流控制器,并联于该第一发光组件,用来在第一时
期内提供固定限流值,以及在第二时期内呈关闭;以

主要驱动阶段,其包含:
第二发光组件,串联于该第一发光组件,其依据驱动电流
来提供光源;以及
电流控制单元,串联于该第一发光组件和该第二发光组
件,其包含﹕
第二电流控制器,用来在该第一时期内提供电流波
封,以及在该第二时期内呈关闭﹔以及
电流波封控制器,用来设定该电流波封的电平,其中

在整流交流电压的一周期内的特定时间点当该
固定限流值小于该电流波封的电平时,该驱
动电流是由该第一电流控制器依据该固定
限流值来加以调节﹔或
在该特定时间点当该电流波封的电平小于该固
定限流值时,该驱动电流是由该第二电流控
制器依据该第一时期内的该电流波封来加
以调节。
2.如权利要求1所述的发光二极管照明装置,其特征在于,该电
流波封控制器包含:
震荡器,用来提供该电流波封控制器运作所需的内部频率讯号

零点交越侦测电路,用来侦测该驱动电流的上升边缘和下降边
缘,以决定该整流交流电压的零点交越点﹔以及
控制逻辑单元,用来依据该整流交流电压的零点交越点调整该
电流波封的电平。
3.如权利要求1所述的发光二极管照明装置,其特征在于,该电
流波封控制器包含:
开关,其依据第一控制讯号来运作﹔
电流侦测器,串联于该开关,用来提供回授电压,该回授电压
的值相关于该电流侦测器的等效电阻和流经该开关的电
流﹔
参考电压产生器,用来提供参考电压,该参考电压的值相关于
从该电流波封控制器接收到的第二控制讯号﹔以及
比较器,用来依据该回授电压的值和该参考电压的值提供该第
一控制讯号。
4.如权利要求3所述的发光二极管照明装置,其特征在于,该电
流侦测器包含:
复数个电阻﹔以及
切换电路,其依据该第二控制讯号来使得该复数个电阻中一个
或多个电阻有作用或无作用,以相对应地调整该电流侦测
器的等效电阻。
5.如权利要求3所述的发光二极管照明装置,其特征在于,该参
考电压产生器包含:
分压电路,包含复数个电阻,用来依据分压率来提供该参考电
<...

【专利技术属性】
技术研发人员:许宏彬李怡玫江永欣
申请(专利权)人:安恩科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:开曼群岛;KY

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