电源供应系统及其控制方法技术方案

一种适用于发光二极管的电源供应系统及其控制方法。上述电源供应系统通过微控制器调整发光驱动电路的直流驱动电压，以使发光驱动电路的开关元件的两端的压降被控制在适当值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，且特别涉及一种适用于发光二极管 的。
技术介绍
发光二极管由于具有耗电量低、发光效率高以及使用寿命长等优点，加上近来制 造技术的进步，发光二极管的发光亮度更甚于以往，且生产成本亦逐渐降低，有着逐步取代 传统灯泡或日光灯的态势。参考图1和图2，图1为现有低电压电源供应器(Low Voltage PowerSupply ； LVPS) 100的功能框图，图2为现有电源供应系统200的功能框图。低电压电源供应器100用 以产生并提供直流驱动电压Vmi至发光二极管M0，以使发光二极管240发光。低电压电源 供应器100包括交流电源(AC) 110、功率因素校正器(Power Factor Corrector ；PFC) 120, 变压器130以及直流转换器140。交流电源110提供交流电压至功率因素校正器120。其 中，交流电源110所提供的交流电压的范围例如是90 260伏特。功率因素校正器120将 交流电源110所提供的交流电压提升至380伏特，再输出至变压器130。变压器130将380 伏特的交流电压转换成15伏特的直流电压，并将15伏特的直流电压的输出至直流转换器 140。直流转换器140将15伏特的直流电压转换成多个直流电压，且直流转换器140所输 出的直流电压包括4伏特、6伏特、12伏特以及5伏特的直流电压。在先前技术中，直流转 换器140所输出的4伏特和6伏特的电压可用来作为电源供应系统200的发光二极管240 的直流驱动电压。电源供应系统200包括逻辑控制单元210、数字模拟转换器(Digital-to-Analog Converter ；DAC) 220、电压控制器230、电阻R1、电阻R2、发光二极管240以及晶体管250。逻 辑控制单元210耦接数字模拟转换器220，以使数字模拟转换器220依据逻辑控制单元210 的控制信号控制电压控制器230的输出电压，进而控制晶体管250的开启和关闭。藉由控 制晶体管250的开启和关闭，电压控制器230可控制通过晶体管250的电流，进而控制电阻 R2两端的压降\。发光二极管MO的正极耦接直流驱动电压Vmi，发光二极管MO的负极 耦接晶体管250的漏极和源极的其中一极，晶体管250的漏极和源极的其中另一极耦接电 阻R2的一端，且电阻R2的另一端耦接至接地端GND。为方便说明，在此定义发光二极管240两端的压降为第一压降Vf，晶体管250两端 的压降为第二压降Vline,且电阻R2两端的压降为第三压降Vs。电阻R2的一端耦接至电压 控制器230，且使第三压降Vs反馈至电压控制器230，以使电压控制器230得以判断第三压 降Vs与数字模拟转换器220所设定的电压之间的差距，并藉此将第三压降Vs调整至数字模 拟转换器220所设定的电压。当第三压降Vs小于数字模拟转换器220所设定的电压时，电 压控制器230控制晶体管250开启；然而，当第三压降Vs大于数字模拟转换器220所设定 的电压时，电压控制器230控制晶体管250暂时地关闭，以使第三压降Vs大致维持在数字 模拟转换器220所设定的电压。第三压降Vs大致维持在固定电压的结果，会使流经电阻R2的电流大致固定，进而使得发光二极管MO的亮度也被固定。当发光二极管240发光时，直流驱动电压Vmi等于第一压降Vf、第二压降Vline和第 三压降Vs的总和，其中第一压降Vf等于发光二极管MO的正向偏压(forward voltage)。 然而，因工艺上的误差和漂移，发光二极管的正向偏压并非每一个都相同，且对正向偏压较 低的发光二极管而言，正向偏压较低的发光二极管将导致所耦接的晶体管250的消耗功率 较大。以红光的发光二极管为例，红光的发光二极管的正向偏压的范围为2. 2伏特 3. 8 伏特。假设直流驱动电压V·等于4. 6伏特，且第三压降Vs等于0. 3伏特时，倘若发光二极 管MO的正向偏压(即Vf)等于3. 8伏特，晶体管250两端的第二压降Vline会等于0. 5伏 特；然而，倘若发光二极管MO的正向偏压(即Vf)等于2. 8伏特，晶体管250两端的第二 压降Vline会等于1. 5伏特。当流经电阻R2的电流被设计为30安培时，在上述两种不同的 发光二极管MO的正向偏压的条件下，晶体管250的消耗功率会相差30瓦特(注ΔΡ = IX ΔΥ = 30安培X 1伏特)。因晶体管250所多出来的消耗功率会被转换成热能，故不但 会造成能源的浪费，亦会使电源供应系统200的散热设计徒增许多困难。在相关
的其它先前技术中，中国台湾专利公开号2006^967揭露一种 LED数组驱动装置以及使用所述LED数组驱动装置的背光驱动装置。中国台湾专利公开号 200822803揭露一种LED驱动器，LED驱动器的PWM产生/控制逻辑可对电子元件进行反馈 控制。此外，中国台湾专利公开号200849781揭露一种可减缓突波的电源供应器的反馈控 制电路。
技术实现思路
本专利技术提出一种电源供应系统，适用于发光二极管。藉由检测发光驱动电路的至 少一元件的两端压降，调整其直流驱动电压，以避免电能无谓的消耗。本专利技术提出一种电源供应系统的控制方法。上述电源供应系统适用于驱动发光二 极管。上述控制方法藉由检测发光驱动电路的至少一元件的两端压降，调整用以驱动上述 发光二极管发光的直流驱动电压，以避免电能无谓的消耗。本专利技术的其它目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为达上述的一或部分或全部目的或是其它目的，本专利技术的一实施例提供一种适用 于发光二极管的电源供应系统。电源供应系统包括直流转换器、微控制器以及发光驱动电 路。直流转换器适于将直流输入电压转换成直流驱动电压，且直流输入电压的电压值不同 于直流驱动电压的电压值。微控制器耦接直流转换器和发光驱动电路。发光驱动电路包括 发光二极管、开关元件以及电阻。发光二极管的两端的压降为第一压降，开关元件的两端的 压降为第二压降，且电阻的两端的压降为第三压降。微控制器适于检测第一压降、第二压降 以及第三压降当中的至少之一，并适于依据所检测的压降控制直流转换器，以调整直流驱 动电压，进而使第二压降等于默认值。本专利技术的一实施例提供一种电源供应系统的控制方法。电源供应系统适用于发光 二极管。控制方法包括藉由电源供应系统的直流转换器，将直流输入电压转换成直流驱动 电压。其中，直流输入电压的电压值不同于直流驱动电压的电压值。控制方法还包括将直 流驱动电压施加在电源供应系统的发光驱动电路。其中，发光驱动电路包括发光二极管、开 关元件以及电阻。发光二极管的两端的压降为第一压降，开关元件的两端的压降为第二压降，且电阻的两端的压降为第三压降。控制方法还包括藉由电源供应系统的微控制器检测 第一压降、第二压降以及第三压降当中的至少之一。控制方法还包括藉由微控制器，依据所 检测的压降控制直流转换器，调整直流驱动电压，进而使第二压降等于默认值。在本专利技术的一实施例中，发光二极管、开关元件以及电阻彼此串联。在本专利技术的一实施例中，开关元件耦接于发光二极管与电阻之间。在本专利技术的一实施例中，发光二极管耦接于开关元件与电阻之间。在本专利技术的一实施例中，微控制器包括逻辑控制单元、数字模拟转换器以及电压 控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电源供应系统，适用于发光二极管，所述电源供应系统包括：直流转换器，适于将直流输入电压转换成直流驱动电压，所述直流输入电压的电压值不同于所述直流驱动电压的电压值；微控制器，耦接所述直流转换器；以及发光驱动电路，耦接所述微控制器，所述发光驱动电路包括所述发光二极管、开关元件以及电阻；其中所述发光二极管的两端的压降为第一压降，所述开关元件的两端的压降为第二压降，所述电阻的两端的压降为第三压降，所述微控制器适于检测所述第一压降、所述第二压降以及所述第三压降当中的至少之一，并适于依据所检测的压降控制所述直流转换器，以调整所述直流驱动电压，进而使所述第二压降等于默认值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志旺，江鸿仁，李东闵，吴忠卫，
申请(专利权)人：中强光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]