双端电流控制器及相关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双端电流控制器及相关发光二极管照明装置。该双端电流控制器包含一限流单元和一调整单元，用来根据负载跨压来控制流经负载的第一电流。当负载跨压不大于第一电压时，双端电流控制器在第一模式下运作，限流单元导通有关整流交流电压的第二电流以将第一电流限定至零，并根据负载跨压来调整第二电流。当负载跨压大于第一电压且不大于第二电压时，双端电流控制器在第二模式下运作，限流单元导通第二电流以将第一电流限定至零，并将第二电流固定在大于零的一预定值。当负载跨压大于第二电压时，双端电流控制器在第三模式下运作，限流单元呈关闭。调整单元用来调整预定值和第二电压的值。因此，本发明专利技术能提供多种特性以达到弹性设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双端电流控制器及相关发光二极管照明装置，尤其涉及于一种可提高功率因素和提供过电压保护的双端电流控制器及相关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、交通标志灯之外、各种消费性电子产品，例如行动电话、笔记型计算机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。请参考图1，图1为一发光二极管的电压-电流特性图。当发光二极管的顺向偏压（forward-bias voltage）小于其隔离电压（barrier voltage）Vb时，流经发光二极管的电流极小，此时可视为开路；当发光二极管的顺向偏压大于其隔离电压Vb时，流经发光二极管的电流会随着其顺向偏压呈指数型的增加，此时可视为短路。隔离电<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双端电流控制器，用来控制流经一负载的一第一电流，其特征在于：在一整流交流电压的一上升周期内当该负载的跨压不大于一第一电压时，该双端电流控制器在一第一模式下运作；在该上升周期内当该负载的跨压大于该第一电压且不大于一第二电压时，该双端电流控制器在一第二模式下运作；而在该上升周期内当该负载的跨压大于该第二电压时，该双端电流控制器在一第三模式下运作；在该上升周期内当该负载的跨压在大于该第二电压后再次降至小于该第二电压的一第三电压，且该第二电压和该第三电压之间的差值超过一第一磁滞宽度时，该双端电流控制器在该第二模式下运作；在该上升周期内当该负载的跨压在大于该第二电压后再次降至该第三电压，且该第二电压...

【技术特征摘要】
2013.01.17 US 13/743,3451.一种双端电流控制器，用来控制流经一负载的一第一电流，其
特征在于：
在一整流交流电压的一上升周期内当该负载的跨压不大于一第
一电压时，该双端电流控制器在一第一模式下运作；
在该上升周期内当该负载的跨压大于该第一电压且不大于一第
二电压时，该双端电流控制器在一第二模式下运作；而
在该上升周期内当该负载的跨压大于该第二电压时，该双端电
流控制器在一第三模式下运作；
在该上升周期内当该负载的跨压在大于该第二电压后再次降至
小于该第二电压的一第三电压，且该第二电压和该第三电
压之间的差值超过一第一磁滞宽度时，该双端电流控制器
在该第二模式下运作；
在该上升周期内当该负载的跨压在大于该第二电压后再次降至
该第三电压，且该第二电压和该第三电压之间的差值不超
过该第一磁滞宽度时，该双端电流控制器在该第三模式下
运作；且
该双端电流控制器包含：
一限流单元，其特征在于：
当该双端电流控制器在该第一模式下运作时，该限流
单元导通有关该整流交流电压的一第二电流，根据
该负载的跨压来调整该第二电流的值，且将该第一
电流限定至零；
当该双端电流控制器在该第二模式下运作时，该限流
单元导通以将该第二电流的值固定在大于零的一
预定值，并将该第一电流限定至零；而
当该双端电流控制器在该第三模式下运作时，该限流
单元呈关闭；以及
一调整单元，用来调整该预定值和该第二电压的值。
2.如权利要求1所述的双端电流控制器，其特征在于，在该整流交
流电压的一下降周期内当该负载的跨压介于该第一电压和一第
四电压之间时，该双端电流控制器在该第二模式下运作以将该
第一电流限定至零并将该第二电流的值固定在该预定值，且该
第四电压大于该第二电压。
3.如权利要求2所述的双端电流控制器，其特征在于：
在该整流交流电压的该下降周期内当该负载的跨压在小于该
第四电压后再次超过大于该第四电压的一第五电压，且该
第四电压和该第五电压之间的差值超过一第二磁滞宽度
时，该双端电流控制器在该第三模式下运作；且
在该整流交流电压的该下降周期内当该负载的跨压在小于该
第四电压后再次超过该第五电压，且该第四电压和该第五
电压之间的差值不超过该第二磁滞宽度时，该双端电流控
制器在该第二模式下运作。
4.如权利要求3所述的双端电流控制器，其特征在于，该限流单元
包含：
一第一开关，用来根据一控制信号来导通该第二电流；
一带隙参考电压产生器，用来提供一带隙参考电压；
一第一分压电路，用来分压该带隙参考电压以提供一第一参考
电压和一第二参考电压；
一第二分压电路，用来分压该整流交流电压以提供一第六电压
和一第七电压；
一电流侦测电路，串联于该第一开关，用来侦测该第二电流的
值并提供相对应的一反馈电压；
一电压边缘侦测电路，用来判断该整流交流电压在该上升周期
或该下降周期；
一比较器，用来根据该第一参考电压和该反馈电压之间的大小
关系、该第二电压、该第四电压，以及该电压边缘侦测电
路的判断结果来提供该控制信号；
一第一磁滞比较器，用来根据该第二参考电压和该第六电压之
间的大小关系来提供该第四电压；以及
一第二磁滞比较器，用来根据该第二参考电压和该第七电压之
间的大小关系来提供该第二电压。
5.如权利要求4所述的双端电流控制器，其特征在于，该调整单元
包含：
一电阻，并联于该第一分压电路，用来调整该第一参考电压和
该第二参考电压的值。
6.如权利要求4所述的双端电流控制器，其特征在于，该调整单元
包含：
一电阻；以及
一保险丝，并联于该电阻，用来在烧断时让该电阻并联于该第
一分压电路以调整该第一参考电压和该第二参考电压的
值。
7.如权利要求4所述的双端电流控制器，其特征在于，该调整单元
包含：
一电阻；以及
一保险丝，串联于该电阻，用来在未烧断时让该电阻并联于该
第一分压电路以调整该第一参考电压和该第二参考电压的
值。
8.如权利要求4所述的双端电流控制器，其特征在于，该电流侦测
电路包含：
一电阻，耦接于该第一开关，用来根据该第二电流来提供该反
馈电压；以及
一第二开关，并联于该电阻，用来调整该电阻的一等效阻抗。
9.如权利要求4所述的双端电流控制器，其特征在于：
在该下降周期内当该负载的跨压不大于该第一电压时，该第一
开关根据该控制信号来调节该第二电流的值；而
在该下降周期内当该负载的跨压大于该第一电压且不大于该第
四电压时，该第一开关根据该控制信号来将该第二电流维
持在该预定值并将该第一电流的值限定至零。
10.如权利要求9所述的双端电流控制器，其特征在于，该双端电流
控制器根据该负载的跨压来调节该第二电流的值以使该负载的
跨压和该第二电流之间的变化关系符合该第一开关的一特定运
作区域的特性。
11.如权利要求1所述的双端电流控制器，其特征在于，该限流单元
包含：
一第一开关，用来根据一控制信号来导通该第二电流；
一带隙参考电压产生器，用来提供一带隙参考电压；
一第一分压电路，用来分压该带隙参考电压以提供一第一参考
电压和一第二参考电压；
一第二分压电路，用来分压该整流交流电压以提供一第四电压
和一第五电压；
一电流侦测电路，串联于该开关，用来侦测该第二电流的值并

\t提供相对应的一反馈电压；
一电压边缘侦测电路，用来判断该整流交流电压在该上升周期
或一下降周期；
一第一比较器，用来根据该第一参考电压和该反馈电压之间的
大小关系、该第二电压、该第三电压，以及该电压边缘侦
测电路的判断结果来提供该控制信号；以及
一第二磁滞比较器，用来根据该第二参考电压和该第四电压之
间的大小关系来提供该第二电压。
12.如权利要求11所述的双端电流控制器，其特征在于，该调整单
元包含：
一电阻；以及
一保险丝，并联于该电阻，用来在烧断时让该电阻并联于该第
一分压电路以调整该第一参考电压和该第二参考电压的
值。
13.如权利要求11所述的双端电流控制器，其特征在于，该调整单
元包含：
一电阻；以及
一保险丝，串联于该电阻，用来在未烧断时让该电阻并联于该
第一分压电路以调整该第一参考电压和该第二参考电压的
值。
14.如权利要求11所述的双端电流控制器，其特征在于，该电流侦
测电路包含：
一电阻，耦接于该第一开关，用来根据该第二电流来提供该反
馈电压；以及
一第二开关，并联于该电阻，用来调整该电阻的一等效阻抗。
15.如权利要求11所述的双端电流控制器，其特征在于：
在该上升周期内当该负载的跨压不大于该第一电压时，该开关
根据该控制信号来调节该第二电流的值；而
在该上升周期内当该负载的跨压大于该第一电压时，该开关根
据该控制信号来将该第二电流维持在该预定值。
16.如权利要求1所述的双端电流控制器，其特征在于，导通该双端
电流控制器所需的隔离电压小于导通该负载的所需的隔离电
压。
17.一种提供过电压保护的发光二极管照明装置，其特征在于，包含：
一第一发光装置，其根据一第一电流来提供光源；
一第二发光装置，串联于该第一发光装置，其根据一第二电流
来提供光源；
一第一阻抗组件，用来在该第一发光装置和该第二发光装置上
的跨压大于一第一预定值时，将该第一电流或该第二电流
限定在一第一预定范围内；以及
一第一双端电流控制器，并联于该第一发光装置且串联于该第
二发光装置，用来根据该第一双端电流控制器的跨压来调
节该第二电流，其中：
在一整流交流电压的一上升周期内当该第一双端电流控
制器的跨压不大于一第一电压时，该第一双端电流控
制器在一第一模式下运作；
在该上升周期内当该第一双端电流控制器的跨压大于该
第一电压且不大于一第二电压时，该第一双端电流控
制器在一第二模式下运作；且
在该上升周期内当该第一双端电流控制器的跨压大于该

\t第二电压时，该第一双端电流控制器在一第三模式下
运作；且
该第一双端电流控制器包含：
一限流单元，其特征在于：
当该第一双端电流控制器在该第一模式下运作
时，该限流单元导通有关该整流交流电压的一
第三电流，根据该负载的跨压来调整该第三电
流的值，且将该第一电流限定至零；
当该第一双端电流控制器在该第二模式下运作
时，该限流单元导通以将该第三电流的值固定
在大于零的一第二预定值，并将该第一电流限
定至零；而
当该第一双端电流控制器在该第三模式下运作
时，该限流单元呈关闭以将该第一电流和该第
二电流限定在一相同值；以及
一调整单元，用来调整该第二预定值和该第二电压的
值。
18.如权利要求17所述的发光二极管照明装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：江永欣，李怡玫，阿尔韦托乔瓦尼·维维安尼，
申请(专利权)人：安恩国际公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY