本发明专利技术公开一种发光二极管驱动装置，包括：功率因子修正电路、桥式开关电路、谐振电路、变压器和回授电路。其中，功率因子修正电路会根据一回授信号调整其输出信号。桥式开关电路将功率因子修正电路的输出信号切换成一脉波信号。谐振电路根据脉波信号输出一弦波信号给变压器的一次侧。回授电路可相应变压器的一次侧电流而输出回授信号至功率因子修正电路的回授端。因此，通过调控回授电路即可调整输出电流。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种发光二极管驱动装置，尤其涉及一种发光二极管驱动装 置，适用于高功率输出，以驱动至少一发光二极管模块。
技术介绍
发光二极管(LED)由半导体材料所制成的发光元件，不同于传统照明， 其属冷发光，具有高亮度、高发光效率、驱动电路简单、耗电量低、反应速度 快等多项优点，目前已逐渐取代传统照明。于发光二极管驱动电路的设计上， 一般为了安全考虑会采取一、二次侧隔 离设计。参照图l，输入电压Vin经由桥式整流电路110整流后产生一次侧电 压V1。于此， 一次侧电压Vl约为输入电压Vin的V^倍；举例来说，当输入电 压Vin约为110V (伏特)的交流电压，经桥式整流电路110整流后，产生的 一次侧电压VI约为156V的直流电压，脉宽调变(P丽)控制器120通过输出 脉宽调变信号Vg控制功率开关Ql的切换，致使变压器130的一次侧电压VI 转换至变压器130的二次侧，而产生输出电压Vo，以点亮串接于输出端上的 发光二极管LED。以返驰式架构(Flyback Topology)为例，当功率开关Ql 导通(on)时，能量储存于变压器130 —次侧的激磁电感LP,此时二次侧不 导通；而当功率开关Q1截止(off)时，储存于变压器130—次侧的激磁电感 LP内的能量释放至二次侧，进而产生输出电压Vo。于此，输出电压Vo为直流 (DC)电压。流经发光二极管LED的电流信号LED，可通过线性稳压器TL和光耦合器 (photo coupler) 140，决定脉宽调变控制器120的补偿接脚COMP的电压准 位。脉宽调变控制器120根据补偿接脚COMP的电压准位来调整脉宽调变信号 Vg，即调整功率开关Q1的责任周期(duty cycle)大小。换句话说，将依据 线性稳压器TL的准位电压(Vref)及电阻(R，)稳定电流信号LED，即I咖 =Vref/R，。因此，当输出端上的发光二极管LED越多颗时，输出功率越大，则控制功率开关Q1的脉宽调变信号Vg的责任周期会越大；反之亦然。当应用于高功率输出(即，输出端连接非常多个发光二极管LED)时，为了满足电流谐波规范， 一般会于前级加入功率因子修正电路(power factor correction (PEC) circuit) 150，如图2所示。请参照图2,交流的输入电压Vin经由桥式整流电路110整流和功率因子 修正电路150调整后，产生直流的一次侧电压V2。举例来说，若输入电压Vin 约为110V (交流)，产生的一次侧电压V2约为200V (直流)；而若输入电压 Vin约为220V (交流)，产生的一次侧电压V2则约为400V (直流)。于功率因子修正电路150内部会有两组回授路径。一为电流回授路径152， 用以使输入电流Iin的波形能够追随输入电压Vin的波形且与输入电压Vin同 相位，以提高功率因素进而满足电流谐波规范。另一为电压回授路径154，通 过一次侧电压V2回授调整输入电流Iin大小，进而稳住一次侧电压V2。然而，此些驱动电路的设计必须使用线性稳压器及光耦合器做一、二次侧 隔离。另外，于高功率输出(一般大于150W)的应用时，须搭配适用大尺寸 的变压器，因而导致成本增加，且占空间，并且不易解决伴随而来的散热问题。 此外，为配合高功率输出的应用，整个驱动电路必需使用到两颗独立的控制 IC (集成电路)，即PFC控制器和PWM控制器，不仅线路设计较为复杂，成本 也较为昂贵。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种发光二极管驱动装置，借以解决 现有技术所存在线路设计复杂且高成本的问题。为实现上述目的，本专利技术所揭露的发光二极管驱动装置，包括功率因子 修正(PFC)电路、桥式开关电路、谐振电路、变压器和回授电路。功率因子 修正电路会根据一回授信号调整其输出信号。桥式开关电路连接功率因子修正 电路的输出端，其可将功率因子修正电路的输出信号切换成一脉波信号。谐振 电路连接桥式开关电路的输出端，其可根据脉波信号进行振荡以输出一弦波信 号。变压器一次侧的第一端连接谐振电路，以接收弦波信号。回授电路连接至 变压器一次侧的第二端，其相应变压器的一次侧电流而输出回授信号至功率因 子修正电路的回授端。桥式开关电路可为一半桥式开关电路，其包括一对串联的开关元件。此对 开关元件连接于功率因子修正电路的输出端和接地之间，且两开关元件之间的 串联接点连接至谐振电路。于此，半桥式开关电路的两开关元件的驱动控制信号可为一对互补的脉波 信号，分别输入至半桥式开关电路的两开关元件的控制端。其中，此对互补式 控制信号可具有50%责任周期。谐振电路可包括电容-电感所组成的谐振槽。回授电路可包括电阻和整流元件。回授电路的电阻连接于变压器一次侧的 第二端和接地之间。其中，变压器的一次侧电流流经电阻而形成一交流跨压于 电阻上，且回授电路将此交流跨压进行整流以产生回授信号。回授电路更可包括滤波元件，以将回授信号进行滤波，并将滤波后的回授 信号提供给功率因子修正电路。变压器的二次侧还耦接至少一发光二极管模块，且回授电路中的电阻的阻 值相应于发光二极管模块的亮度。于根据本案的发光二极管驱动装置中，利用变压器的一次侧电流来进行回 授控制，因此，不需要通过线性稳压器及光耦合器来隔离变压器的一次侧和二 次侧，以避免更换输出发光二极管时发生触电的危险，且可降低成本。另外， 于根据本案的发光二极管驱动装置中，通过调整回授电路的阻值，例如调整 电阻Rcs的电阻值，来调整输出电流(即，变压器的二次侧电流)，进而控制 发光二极管模块的发光亮度，相较于现有技术，控制方式较为简单。此外，根 据本案的发光二极管驱动装置适用于高功率输出(例如〉200W)。并且，于 根据本案的发光二极管驱动装置中，仅使用到单一具有回授功能的控制器(即， 功率因子修正电路)，其控制线路较为简单且整体价格较为便宜。附图说明图1为现有技术的发光二极管驱动装置的示意图2为另一现有技术的发光二极管驱动装置的示意图3为根据本专利技术一实施例的发光二极管驱动装置的示意图4为图3中各个信号的波形图；以及图5为根据本专利技术另一实施例的发光二极管驱动装置的示意图。射，附图标记110:桥式整流电路120:脉宽调变(P画)控制器130:变压器140:光耦合器150:功率因子修正电路152:电流回授路径154:电压回授路径210:桥式整流电路220:桥式开关电路230:变压器240:谐振电路250:功率因子修正电路252:电流回授路径254:电压回授路径260:回授电路280:信号产生器290:发光二极管模块292:第一发光二极管模块294:第二发光二极管模块VI: —次侧电压Vin:输入电压Ql:功率开关Vg:脉宽调变信号Vo:输出电压LP:变压器一次侧激磁电感NP:变压器一次侧匝数NS:变压器二次侧匝数1，电流信号TL:线性稳压器C0MP:补偿接脚Vref:准位电压RLED:电阻V2:一次侧电压Iiru输入电流CS:回授信号V3: PFC电路的输出信号Sa:脉波信号Sb:弦波信号Ipri: 一次侧电流I sec: 二次侧电流Q2:开关元件Q3:开关元件Sc:控制信号Sc':控制信号Cr:电容Lr:电感RCS:电阻DCS:整流元件GCS:滤波元件VCS:回授信本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光二极管驱动装置，其特征在于，包括： 一功率因子修正电路，用以根据一回授信号调整一输出信号； 一桥式开关电路，连接该功率因子修正电路，以将该功率因子修正电路的该输出信号切换成一脉波信号； 一谐振电路，连接该桥式开关电路（２２０），用以根据该脉波信号输出一弦波信号； 一变压器，该变压器的一次侧的第一端连接该谐振电路，以接收该弦波信号；以及 一回授电路，连接该变压器的一次侧的第二端，以输出相应该变压器的一次侧电流的该回授信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱益杉，赵兴国，
申请(专利权)人：通嘉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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