具备多级驱动阶段和低频闪的发光二极管照明装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种发光二极管照明装置，包括多个发光装置，由一整流交流电压来驱动。多个电流控制单元以多级驱动阶段来弹性地导通多个发光装置。至少一电荷储存单元并联至至少一发光装置。当整流交流电压的值还不足以导通至少一发光装置时，至少一电荷储存单元可放电至至少一发光装置以导通至少一发光装置。因此，本发明专利技术能增加发光二极管照明装置的操作电压范围、提高可靠性，并改善频闪现象。

【技术实现步骤摘要】
具备多级驱动阶段和低频闪的发光二极管照明装置
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，尤其涉及一种具备多级驱动阶段、大操作电压范围、高可靠性和低频闪的发光二极管照明装置。
技术介绍
在整流交流(rectifiedalternative-current,AC)电压直接驱动的照明应用中，由于发光二极管(lightemittingdiode,LED)为一电流驱动组件，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。串联发光二极管的数量越多，导通发光装置所需的顺向偏压越高，发光二极管照明装置的操作电压范围越小。若发光二极管数量太少，则会使得发光二极管在整流交流电压具最大值时驱动电流过大，进而影响发光二极管的可靠性。发光二极管照明装置在运作时会调变光通量(luminousflux)和光强度。频闪(flicker)是一种光源强度随着时间有明暗变化的现象，无论人眼是否能够辨识，频闪会对人体造成不同程度的影响，例如头痛、眼花、眼睛疲劳、心神不安、或引发癫痫等反应。因此，需要一种能够增加操作电压范围、高可靠性，且能降低频闪的发光二极管照明装置。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的问题，本专利技术的目的在于提供一种能够增加操作电压范围、高可靠性，且能降低频闪的发光二极管照明装置。为达到上述的目的，本专利技术公开一种具备多级驱动阶段的发光二极管照明装置，其包括一第一级驱动阶段、一第二级驱动阶段和一电荷储存单元。所述第一级驱动阶段包括一第一发光装置，由一整流交流电压来驱动，其根据一第一电流来提供光源；以及一第一电流控制单元，用来调节所述第一电流以使流经所述第一级驱动阶段的电流不超过一第一值。所述第二级驱动阶段包括一第二发光装置，串联于所述第一发光装置且由所述整流交流电压来驱动，其根据一第二电流来提供光源；以及一第二电流控制单元，用来调节所述第二电流以使流经所述第二级驱动阶段的电流不超过一第二值。所述电荷储存单元并联于所述第一发光装置，用来在所述整流交流电压的值还不足以导通所述第一发光装置时放电至所述第一发光装置以使所述第一发光装置维持导通。为达到上述的目的，本专利技术另公开一种具备多级驱动阶段的发光二极管照明装置，其包括一第一级驱动阶段、一第二级驱动阶段和一电荷储存单元。所述第一级驱动阶段包括一第一发光装置，由一整流交流电压来驱动，其根据一第一电流来提供光源；以及一第一电流控制单元，用来调节所述第一电流以使流经所述第一级驱动阶段的电流不超过一第一值。所述第二级驱动阶段包括一第二发光装置，串联于所述第一发光装置且由所述整流交流电压来驱动，其根据一第二电流来提供光源；以及一第二电流控制单元，用来调节所述第二电流以使流经所述第二级驱动阶段的电流不超过一第二值。所述电荷储存单元并联于所述第一发光装置和所述第二发光装置，用来在所述整流交流电压的值还不足以导通所述第一发光装置和所述第二发光装置时放电至所述第一发光装置和所述第二发光装置以使所述第一发光装置和所述第二发光装置维持导通。附图说明图1至图4为本专利技术实施例中发光二极管照明装置的示意图。图5至图6为本专利技术实施例中发光二极管照明装置内发光装置电流-电压特性的示意图。图7为本专利技术实施例中发光二极管照明装置内发光装置电流-时间特性的示意图。图8为本专利技术实施例中发光二极管照明装置整体运作的示意图。图9为一发光二极管照明装置整体运作的示意图。其中，附图标记说明如下：101～104发光二极管照明装置110电源供应电路112桥式整流器A1～A3发光装置CC1～CC3电流控制单元D1～D3路径控制器CH1～CH3电荷储存单元ST1～ST3驱动阶段VS交流电压VAC整流交流电压VDROP2、VDROP3压差电压VCUT1～VCUT3切入电压VOFF2、VOFF3关闭电压VAK2、VAK3、VLED1～VLED3电压ILED、ILED1～ILED3、ISUM1～ISUM3、IAK2、电流IAK3ISET2、ISET3限流值具体实施方式图1至图4为本专利技术实施例中发光二极管照明装置101～104的示意图。发光二极管照明装置101～104各包括一电源供应电路110、N个发光装置A1～AN、路径控制器D1～DM中至少一者、N个电流控制单元CC1～CCN，以及M个电荷储存单元CH1～CHM，其中N为大于1的正整数，而M为不大于N的正整数。电源供应电路110可接收一具正负周期的交流电压VS，并利用一桥式整流器112来转换交流电压VS在负周期内的输出电压，因此可提供一整流交流电压VAC以驱动发光二极管照明装置101～104，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，利用一交流-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101～104，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。在发光二极管照明装置101～104中，发光装置A1～AN的运作可包括第1级至第N级驱动阶段ST1～STN。在本专利技术实施例中，每一发光装置A1～AN可包括一个发光二极管，或是多个串接、并联或组成数组的发光二极管。图1至图4显示了采用多个串接发光二极管的架构，其可包括多个单接口发光二极管(single-junctionLED)、多个多界面高压发光二极管(multi-junctionhigh-voltageLED)，或不同类型发光二极管的任意组合。然而，发光装置A1～AN所采用的发光二极管种类或组态并不限定本专利技术的范畴。在一特定驱动阶段中，导通一特定电流控制单元所需的压差电压(dropoutvoltage)VDROP小于导通相对应发光装置所需的切入电压(cut-involtage)VCUT。当一特定发光装置的跨压大于其切入电压VCUT时，此特定发光装置会在导通的ON状态﹔当一特定发光装置的跨压小于其切入电压VCUT时，此特定发光装置会在非导通的OFF状态。切入电压VCUT的值相关于相对应发光装置所采用发光二极管的数目和类型，在不同应用中可具不同值，但不限定本专利技术的范畴。在发光二极管照明装置101～104中，每一电荷储存单元CH1～CHM可包括一个电容，或是包括一个或多个具备类似功能的组件。然而，电荷储存单元CH1～CHM的种类或组态并不限定本专利技术的范畴。在发光二极管照明装置101～104中，每一路径控制器D1～DM可包括一个二极管、一二极管形式(diode-connected)的场效晶体管(fieldeffecttransistor,FET)、一二极管形式的双载子接面晶体管(bipolarjunctiontransistor,BJT)，或是一个或多个具备类似功能的组件。然而，路径控制器D1～DM的种类或组态并不限定本专利技术的范畴。当一路径控制器的跨压大于其导通电压时，此特定路径控制器为顺向偏压(forward-biased)且会像短路组件般运作﹔当一路径控制器的跨压不大于其导通电压时，此特定路径控制器为反向偏压(reverse-biased)且会像开路组本文档来自技高网...

【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，包括：一第一级驱动阶段，其包括：一第一发光装置，由一整流交流电压来驱动，其根据一第一电流来提供光源；以及一第一电流控制单元，用来调节所述第一电流以使流经所述第一级驱动阶段的电流不超过一第一值；一第二级驱动阶段，其包括：一第二发光装置，串联于所述第一发光装置且由所述整流交流电压来驱动，其根据一第二电流来提供光源；以及一第二电流控制单元，用来调节所述第二电流以使流经所述第二级驱动阶段的电流不超过一第二值；以及一第一电荷储存单元，并联于所述第一发光装置，用来在所述整流交流电压的值还不足以导通所述第一发光装置时放电至所述第一发光装置以使所述第一发光装置维持导通。

【技术特征摘要】
2014.01.16 US 61/927,993;2014.11.28 US 14/555,7031.一种具备多级驱动阶段的发光二极管照明装置，其特征在于，包括：一第一级驱动阶段，其包括一第一发光装置，由一整流交流电压来驱动，用来根据一第一电流来提供光源；一第一电流控制单元，用来调节所述第一电流以使流经所述第一级驱动阶段的电流不超过一第一值；一第二级驱动阶段，其包括一第二发光装置，串联于所述第一发光装置且由所述整流交流电压来驱动，用来根据一第二电流来提供光源；一第二电流控制单元，用来调节所述第二电流以使流经所述第二级驱动阶段的电流不超过一第二值；以及一第一电荷储存单元，并联于所述第一级驱动阶段中所述第一发光装置，用来在所述整流交流电压的值还不足以导通所述第一发光装置时放电至所述第一发光装置以使所述第一发光装置维持导通。2.如权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于，当所述整流交流电压的值足以导通所述第一发光装置时，所述第一电荷储存单元停止放电至所述第一发光装置并开始被所述整流交流电压充电。3.如权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于，另包括﹕一第二电荷储存单元，并联于所述第二发光装置，用来在所述整流交流电压的值还不足以导通所述第二发光装置时放电至所述第二发光装置以使所述第二发光装置维持导通。4.如权利要求3所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述第一电流控制单元串联于所述第一发光装置，且所述第二电流控制单元并联于所述第二发光装置。5.如权利要求4所述的发光二极管照明装置，其特征在于，另包括﹕一路径控制器，耦接于所述第二电流控制单元和所述第二电荷储存单元之间，用来阻止所述第二电荷储存单元放电至所述第二电流控制单元。6.如权利要求3所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述第一电流控制单元串联于所述第一发光装置，且所述第二电流控制单元串联于所述第二发光装置。7.如权利要求6所述的发光二极管照明装置，其特征在于，另包括﹕一路径控制器，耦接于所述第一电流控制单元和所述第二电荷储存单元之间，...

【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