串联型发光二极管装置制造方法及图纸

一种串联型发光二极管装置，包括直流至直流转换器、ｐ个光源单元及调光电路。直流至直流转换器接收第一直流电压并根据反馈信号转换成第二直流电压。每个光源单元包括输入端、输出端、ｍ个灯串及ｍ个均流单元，每个灯串包括ｎ个串联耦接的发光二极管，每个灯串阳极端耦接至输入端，每个灯串阴极端通过均流单元耦接至输出端。第一光源单元的输入端耦接至直流至直流转换器以接收第二直流电压，第ｉ光源单元的输出端耦接至第（ｉ＋１）光源单元的输入端。调光电路根据第ｐ光源单元输出的电流产生反馈信号。其中，ｍ、ｎ、ｐ为大于或等于２的整数，ｉ为１～（ｐ－１）中任一整数。此装置具有并联型ＬＥＤ面临单一ＬＥＤ失效仍有灯串可工作及串联型ＬＥＤ调光控制简单的优点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于一种发光二极管(Light-Emitting Diode，简称为LED)装置， 且特别是关于一种串联型LED装置。
技术介绍
图1为一种现有用于大尺寸液晶显示器的偏光式背光的示意图。请参见图1，偏 光式背光主要由4个设置在液晶面板1上下侧的灯条(light bar) 11 14所组成。每个 灯条(如11)上设置有多个直线排列的LED Dll Din、D21 D2n和Dml Dmn，其中m、 η为大于或等于2的整数。这些LED Dll Dmn通常采用串联方式耦接成串联型LED来驱 动，以便每个LED具有相同的电流而提供非常相近的亮度，但是这种串联型LED有单一 LED 失效即造成整个串联型LED失效的缺点。为了避免上述缺点及控制灯条(如11)驱动所需外加的电压，通常会将这些LED Dll Dmn分成多个具有相同串联数量的灯串(light string) 111 11m，其中灯串111具 有η个串联耦接的LED Dll Din、灯串112具有η个串联耦接的LED D21 D2n、...、灯 串Ilm具有η个串联耦接的LED Dml Dmn，再将这些灯串111 Ilm以并联方式耦接成并 联型LED来驱动。这种并联型LED可控制每个灯串的电流达到平衡以提供相近的亮度，且 灯条所需外加的驱动电压较低，并具有单一 LED (或灯串)失效整个并联型LED仍有灯串可 工作的优点。图1所示偏光式背光采用并联型LED，共具有(4Xm)个灯串且每个灯串具有η个 串联耦接的LED，最常见的驱动方式有采用单一 LED控制器(如图2所示)及采用多个LED 控制器(如图3所示)两种。请参见图2，并联型LED装置2采用单一 LED控制器22控制如图1所示并联型 LED背光。首先通过直流至直流(direct-current to direct-current，简称为DC/DC)转 换器21将电源供应器(图中未画出)所提供的具有5V、12V或24V等通用规格的直流电压 Vdc转换为可驱动灯串发光的直流电压Vlight，例如若设计LED工作电压为3. 3V，则直流电 压Vlight约为(3. 3VXn)。每个灯串的阳极端耦接以接收直流电压Vlight，每个灯串的阴 极端通过相应的电阻器Rj及功率晶体管Qj耦接至地，其中j为1 (4Xm)中任一整数， 因此所有灯串实质上以并联方式耦接成并联型LED。然后LED控制器22通过电阻器Rl R(4Xm)取样灯串的电流，并据以控制功率晶体管Ql Q(4Xm)在作用区的工作点以调整 其导通电阻值，进而调整灯串的电流以达到电流平衡。并联型LED装置2虽然架构简单，但 是随着灯串数量的增加，不但电阻器及功率晶体管数量会跟着增加之外，LED控制器22所 需的接脚也会跟着增加，造成电路布局的困难。请参见图3，并联型LED装置3采用多个LED控制器31 34控制如图1所示并联 型LED背光。这些LED控制器31 34已内建具有DC/DC转换功能的电路，因此每个LED 控制器可单独控制一相应的灯条的所有灯串，例如LED控制器31将直流电压Vdc转换成直 流电压Vlightl以驱动并单独控制灯条11的所有灯串.....LED控制器34将直流电压Vdc转换成直流电压Vlight4以驱动并单独控制灯条14的所有灯串。并联型LED装置3虽然 可针对每个灯条独立调整优化其直流电压，例如通过LED控制器31针对灯条11独立调整 优化其直流电压Vl ight 1，但是其所使用的LED控制器数量相等于灯条数量且LED控制器还 必须具有DC/DC转换功能而成本较高，另外各个LED控制器之间还需要沟通以便使各个灯 条中的灯串电流达到平衡，这也提高电路设计的复杂度。
技术实现思路
本技术的目的就是提出一种串联型LED装置，架构简单，既具有并联型LED在 面临单一 LED(或灯串)失效整个串联型LED装置仍有灯串可工作的优点，还具有串联型 LED调光控制简单的优点。本技术提出一种串联型发光二极管装置，包括一直流至直流转换器、ρ个光源 单元以及一调光电路。直流至直流转换器用以接收第一直流电压，并根据反馈信号将第一 直流电压转换成第二直流电压。P个光源单元其中每个光源单元包括一输入端、一输出端、 m个灯串及m个均流单元，每个灯串包括η个串联耦接的发光二极管，每个灯串的阳极端耦 接至输入端，每个灯串的阴极端通过一相应的均流单元耦接至输出端。P个光源单元包括 第一光源单元至第P光源单元，第一光源单元的输入端耦接至直流至直流转换器以接收第 二直流电压，第i光源单元的输出端耦接至第(i+ι)光源单元的输入端。调光电路耦接至 第P光源单元的输出端及直流至直流转换器，用以根据第P光源单元输出的电流产生反馈 信号。其中，m、n、p为大于或等于2的整数，i为1 (p_l)中任一整数。在本技术的一实施例中，直流至直流转换器包括全桥式、半桥式、正激式或反 激式直流至直流转换器。在本技术的一实施例中，每个光源单元的m个灯串组成一灯条。所有灯条配 置做为显示设备的背光。显示设备包括液晶显示器。在本技术的一实施例中，第q光源单元的每个均流单元包括一晶体管，晶体 管具有第一端、第二端及控制端，每个晶体管的第一端耦接至一相应的灯串的阴极端，每个 晶体管的第二端耦接至第q光源单元的输出端，每个晶体管的控制端彼此耦接且更耦接至 所有晶体管中的一晶体管的第一端，q为1 P中任一整数。每个晶体管为双极结型晶体 管或场效应晶体管。在本技术的一实施例中，调光电路包括一功率开关，功率开关具有第一端、第 二端及控制端，功率开关的第一端耦接至第P光源单元的输出端，功率开关的第二端耦接 至直流至直流转换器，功率开关的控制端耦接以接收脉宽调制形式的调光信号并根据调光 信号导通或不导通。调光电路更包括一启闭开关，启闭开关具有第一端、第二端及控制端， 启闭开关的第一端耦接至功率开关的控制端，启闭开关的第二端耦接至禁能信号，启闭开 关的控制端耦接以接收启闭信号并根据启闭号导通或不导通，在启闭开关导通时禁能信号 通过启闭开关传送到功率开关的控制端并使功率开关不导通，在启闭开关不导通时禁能信 号不传送到功率开关的控制端。本技术先针对采用并联型LED的光源单元通过均流单元(如电流镜)达到电 流平衡，再将所有光源单元以串联方式耦接而可采用架构简单的调光电路，且具有并联型 LED在面临单一 LED(或灯串)失效整个串联型LED装置仍有灯串可工作的优点。为让本技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下面列举较佳实 施例，并结合附图，详细说明如下。附图说明图1为一种现有用于大尺寸液晶显示器的偏光式背光的示意图。图2为一种现有采用单一 LED控制器的并联型LED装置的电路图。图3为一种现有采用多个LED控制器的并联型LED装置的电路图。图4为依照本技术较佳实施例的串联型LED装置的电路图。图5为图4所示调光电路的一实施例的电路图。主要组件符号说明1 液晶面板11 14:灯条111 Ilm:灯串2、3:并联型LED装置21:DC/DC 转换器22 =LED 控制器31 34 具有DC/DC转换的LED控制器4:串联型LED装置41 44本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串联型发光二极管装置，其特征在于，包括：　　一直流至直流转换器，用以接收一第一直流电压，并根据一反馈信号将该第一直流电压转换成一第二直流电压；　　ｐ个光源单元，其中每个光源单元包括一输入端、一输出端、ｍ个灯串及ｍ个均流单元，每个灯串包括ｎ个串联耦接的发光二极管，每个灯串的阳极端耦接至该输入端，每个灯串的阴极端通过一相应的均流单元耦接至该输出端，所述ｐ个光源单元包括一第一光源单元至一第ｐ光源单元，该第一光源单元的输入端耦接至该直流至直流转换器以接收该第二直流电压，该第ｉ光源单元的输出端耦接至该第（ｉ＋１）光源单元的输入端，其中ｍ、ｎ、ｐ为大于或等于２的整数，ｉ为１～（ｐ－１）中任一整数；以及　　一调光电路，耦接至该第ｐ光源单元的输出端及该直流至直流转换器，用以根据该第ｐ光源单元输出的电流产生该反馈信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林立韦，
申请(专利权)人：冠捷投资有限公司，
类型：实用新型
国别省市：HK[中国|香港]