交流发光二极管照明系统、发光二极管控制器及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种交流发光二极管照明系统、控制器及控制方法，可有效地提供用以供电给集成电路的工作电压。发光二极管串具有多个发光二极管，上述多个发光二极管分成多个串联的发光二极管组。发光二极管控制器具有多个隧道节点以及一输出端。多个隧道节点分别耦接于上述多个发光二极管组的阴极，而上述的输出端耦接于电容以提供工作电压。发光二极管控制器从选择的隧道节点排出一隧道电流，且将隧道电流调节至对应于上述选择的隧道节点的隧道目标值，并提供隧道电流的一部分作为充电电流，以供电并调节工作电压。

【技术实现步骤摘要】
交流发光二极管照明系统、发光二极管控制器及控制方法
本专利技术涉及一种发光二极管(Light-EmittingDiode；LED)照明系统，特别是涉及一种由交流电所驱动的发光二极管照明系统及控制方法，以有效地提供工作电压(operatingvoltage)。
技术介绍
发光二极管(Light-EmittingDiode；LED)正以非常快的速度被使用于一般的照明用途上。在一使用案例中，包括有多个发光二极管的集合是由交流电源所供电，而「交流发光二极管」一词有时即是用来说明这样的电路。对交流发光二极管照明系统而言，所被关心的部分包括了其制造成本、电路转换效率、功率因数(powerfactor)、频闪(flicker)及使用寿命…等。请参考图1，图1绘示了一种现有的交流发光二极管照明系统100。交流发光二极管照明系统100采用了全波整流器(full-waverectifier)18，用以对交流电压VAC进行整波，并用以在输入电力线IN提供整流的输入电压VIN，并在接地线GND提供一接地电压，其中上述的接地电压在此系统中被认为是零伏特。成串的多个发光二极管被区分为多个发光二极管组201、202、203及204，而发光二极管组201、202、203及204的每一发光二极管组具有一个或多个发光二极管。集成电路102作为一个发光二极管控制器，此发光二极管控制器包括接脚或隧道接点PIN1、PIN2、PIN3及PIN4分别耦接于发光二极管组201、202、203及204的阴极。在集成电路102内还包括隧道切换开关SG1、SG2、SG3与SG4以及电流控制器103。当在输入电力线IN上的输入电压VIN提升时，电流控制器103可调节隧道切换开关SG1、SG2、SG3与SG4的导电率(conductivity)，以使更多的发光二极管组加入以进行发光。集成电路102的操作可在美国第7,708,172号专利中看到例证，在此即不再赘述。在图1中包括有低压差线性稳压器(lowdropoutlinearregulator；LDO)112，用以从输入电源线IN提供电流，以对电容COUT进行充电，故工作电压VCC被提供于电源线VCC，而用以供电给集成电路102或其他集成电路(如：微控制器单元)。然而，当提供于电源线VCC的工作电压VCC供电给集成电路102或其他的集成电路(如：微控制器单元)时，低压差线性稳压器112本身将会消耗能量。由于低压差线性稳压器112的跨压将会高达数百伏特，故低压差线性稳压器112会消耗大量的能量。
技术实现思路
本专利技术一实施例提供一种发光二极管控制器，用以驱动发光二极管串。发光二极管串具有多个串联的发光二极管，并具有多个阳极以及多个阴极。其中在上述多个阳极中的一个最上游的阳极耦接于输入电源线。上述的发光二极管控制器包括第一发光二极管驱动器以及电流控制器。第一发光二极管驱动器耦接上述多个阴极中的第一阴极，用以自第一阴极排出第一隧道电流，并从第一隧道电流提供第一充电电流而对电容充电，进而通过工作电压供电于工作电压电力线。电流控制器用以控制第一发光二极管驱动器。其中电流控制器控制第一发光二极管驱动器，以将第一隧道电流调节至第一隧道目标值。其中，发光二极管控制器包括低压差线性稳压器，用以调节工作电压，并控制第一充电电流使第一充电电流不超过第一隧道目标值。本专利技术另一实施例提供一种控制方法，用以控制具有多个发光二极管的发光二极管串。其中上述多个发光二极管串联在一起，而具有多个阳极及多个阴极，且上述多个阳极中的一个最上游的阳极耦接于输入电源线。上述控制方法包括：排出第一隧道电流，而第一隧道电流是来自上述多个阴极当中的第一阴极；从第一隧道电流当中提供第一充电电流，以对电容充电，进而通过工作电压供电于工作电压电力线；此控制方法也将调节上述的工作电压，并控制第一充电电流，使第一充电电流不会超过第一隧道目标值；以及将第一隧道电流调节至第一隧道目标值。本专利技术另一实施例提供一种发光二极管照明系统。发光二极管照明系统包括发光二极管串、发光二极管控制器以及电容。发光二极管串具有多个发光二极管。上述多个发光二极管被分为多个串联的发光二极管组，而每一个发光二极管组具有阴极以及阳极。发光二极管控制器包括多个隧道节点以及输出节点。上述多个隧道节点分别耦接于上述多个发光二极管组的多个阴极。其中发光二极管控制器排出来自上述多个隧道节点当中的一个被选择的隧道节点的隧道电流。电容耦接于输出节点，用以提供工作电压，以供电给多个集成电路。其中发光二极管控制器能够将上述隧道电流调节至隧道目标值，而隧道目标值对应于上述被选择的隧道节点。此外，发光二极管控制器还能够提供隧道电流的一部分作为充电电流，以供电并调节工作电压。附图说明图1绘示了现有的一种交流发光二极管照明系统。图2绘示了本专利技术一实施例的交流发光二极管照明系统。图3绘示了与图2中的电流控制器相关的一种发光二极管驱动器。图4绘示了与图2中的电流控制器相关的另一种发光二极管驱动器。图5绘示了本专利技术另一实施例的交流发光二极管照明系统。图6绘示了与图5中的电流控制器相关的发光二极管驱动器及低压差线性稳压器。其中，附图标记说明如下：18全波整流器201、202、203、204发光二极管组100交流发光二极管照明系统102集成电路103电流控制器112低压差线性稳压器200交流发光二极管照明系统201低压差线性稳压器202集成电路203电流控制器300交流发光二极管照明系统302集成电路303电流控制器COUT电容DLDO二极管EA0误差放大器EALDO误差放大器EALMT误差放大器EA1、EA2、EA3、EA4误差放大器EAn误差放大器EAx误差放大器GND接地线ICn驱动电流ICx驱动电流ICOM_L0目标信号ICOM_L1目标信号ICOM_L2、ICOM_L3、ICOM_L4目标信号ICOM_Ln目标信号ICOM_Lx目标信号ICOM_C1、ICOM_C2、ICOM_C3、ICOM_C4目标信号ICOM_Cn目标信号ICOM_Cx目标信号ILED1、ILED2、ILED3、ILED4发光二极管电流IL0充电电流ILn充电电流ILx充电电流IPIN1、IPIN2、IPIN3、IPIN4隧道电流IPINn隧道电流IPINx隧道电流ISEN_L0电流感测信号ISEN_L1、ISEN_L2、ISEN_L3、ISEN_L4电流感测信号ISEN_Ln电流感测信号ISEN_Lx电流感测信号ISEN_C1、ISEN_C2、ISEN_C3、ISEN_C4电流感测信号ISEN_Cn电流感测信号ISEN_Cx电流感测信号IN输入电力线LD1、LD2、LD3、LD4发光二极管驱动器LDn发光二极管驱动器LDx发光二极管驱动器LDX1、LDX2、LDX3、LDX4发光二极管驱动器LDXn发光二极管驱动器LGn电流调节器LGXn电流调节器LRn低压差线性稳压器LRx低压差线性稳压器LR0低压差线性稳压器OUT节点PIN1、PIN2、PIN3、PIN4、PINn、PINx接脚、接点、隧道节点SG1、SG2、SG3、SG4、隧道切换开关SW1开关SWCn隧道开关SWC1、SWC2、SWC3、SWC4隧道开关SWCx隧道开关SWLDO低压差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管控制器，用以驱动发光二极管串，其特征在于，该发光二极管串具有多个串联的发光二极管，并具有多个阳极以及多个阴极，其中在上述多个阳极中的一个最上游的阳极耦接于一输入电源线，该发光二极管控制器包括：第一发光二极管驱动器，耦接上述多个阴极中的一第一阴极，用以自该第一阴极排出一第一隧道电流，并从该第一隧道电流提供一第一充电电流而对一电容充电，进而通过一工作电压供电于一工作电压电力线；以及电流控制器，用以控制该第一发光二极管驱动器；其中该电流控制器控制该第一发光二极管驱动器，以将该第一隧道电流调节至一第一隧道目标值；以及其中该发光二极管控制器包括一低压差线性稳压器，用以监控该工作电压，以控制该第一充电电流并使该第一充电电流不超过第一隧道目标值。

【技术特征摘要】
2015.11.30 US 14/953,4381.一种发光二极管控制器，用以驱动发光二极管串，其特征在于，该发光二极管串具有多个串联的发光二极管，并具有多个阳极以及多个阴极，其中在上述多个阳极中的一个最上游的阳极耦接于一输入电源线，该发光二极管控制器包括：第一发光二极管驱动器，耦接上述多个阴极中的一第一阴极，用以自该第一阴极排出一第一隧道电流，并从该第一隧道电流提供一第一充电电流而对一电容充电，进而通过一工作电压供电于一工作电压电力线；以及电流控制器，用以控制该第一发光二极管驱动器；其中该电流控制器控制该第一发光二极管驱动器，以将该第一隧道电流调节至一第一隧道目标值；以及其中该发光二极管控制器包括一低压差线性稳压器，用以监控该工作电压，以控制该第一充电电流并使该第一充电电流不超过第一隧道目标值。2.如权利要求1所述的发光二极管控制器，其特征在于，该第一发光二极管驱动器包括该低压差线性稳压器，该电流控制器提供一第一目标信号至该低压差线性稳压器，而该第一目标信号对应于该第一隧道目标值。3.如权利要求2所述的发光二极管控制器，其特征在于，该低压差线性稳压器包括低压差线性稳压器开关及二极管，该低压差线性稳压器开关与该二极管串联于该第一阴极与该电容之间，且该第一发光二极管驱动器还包括一第一隧道开关，用以导引及调节来自该第一隧道电流的一第一驱动电流。4.如权利要求3所述的发光二极管控制器，其特征在于，该低压差线性稳压器开关用以调节该第一充电电流，而该第一阴极为一共同节点且连接于该低压差线性稳压器开关及该第一隧道开关。5.如权利要求3所述的发光二极管控制器，其特征在于，该低压差线性稳压器开关与该第一隧道开关串联于该第一阴极及一接地线之间，而该低压差线性稳压器开关用以调节该第一隧道电流。6.如权利要求3所述的发光二极管控制器，其特征在于，该第一发光二极管驱动器包括第一电流调节器，该第一电流调节器具有该第一隧道开关，而该电流控制器提供一第二目标信号给该第一电流调节器，而该第二目标信号对应于该第一隧道目标值该减去该第一充电电流。7.如权利要求1所述的发光二极管控制器，其特征在于，所述的发光二极管控制器包括：多个发光二极管驱动器，每一发光二极管驱动器耦接于一个对应的阴极，用以排出来自该对应的阴极的一隧道电流，并提供一充电电流至充电该电容，以通过该工作电压供电于该工作电压电力线；其中该电流控制器控制该发光二极管驱动器；其中该充电电流被感测以控制来自该隧道电流的一驱动电流，以使该隧道电流约为一对应的隧道目标值。8.如权利要求7所述的发光二极管控制器，其特征在于，每一发光二极管驱动器包括低压差线性稳压器，用以监控该工作电压，以控制该充电电流并使该充电电流不会超过该对应的隧道目标值。9.如权利要求7所述的发光二极管控制器，其特征在于，所述的发光二极管控制器还包括低压差线性稳压器，耦接于该发光二极管驱动器，其中每一发光二极管驱动器包括：选择开关，由该电流控制器所控制，并耦接于该对应的阴极与该低压差线性稳压器之间；以及隧道开关，用以调节来自该隧道电流的该驱动电流。10.一种发光二极管照明系统，其特征在于，所述的发光二极管照明系统包括：如权利要求1所述的发光二极管控制器及该发光二极管串，其中该低压差线性稳压器为一第一低压差线性稳压器，用以将该工作电压调节至一第一目标电压；以及第二低压差线性稳压器，耦接于该最上游的阳极，用以充电该电容，并将该工作电压调节至一第二目标电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈威铭，王俊棋，
申请(专利权)人：沛亨半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71