发光二极管驱动电路制造技术

本发明专利技术揭露一种发光二极管驱动电路，用以驱动一发光二极管，至少包括：一晶体管以及一稳压器。其中晶体管串联耦接该发光二极管。而稳压器可接收一第一电压并产生一第二电压给晶体管的栅极，其中此第二电压可控制该晶体管导通并操作在饱和区，借以产生一驱动电流来驱动此发光二极管发光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种驱动电路，特别是有关于一种用以驱动发光二极管的驱动电路。
技术介绍
现今社会最注重议题无非是节能减碳、保护地球和防止温室效应，目前广泛使用的传统灯泡，每度电会产生0. 683公斤的二氧化碳；持续点亮一年需消耗525度，造成温室效应更加严重，所以今后的趋势在于使用发光二极管取代传统灯泡。发光二极管(LED，Light Emitting Diode)是一种固态的半导体组件，利用电子空穴的相互结合将能量以光的形式释放，属冷光发光，具有体积小、寿命长、耗电量低、反应速率快、耐震性特佳等优点，为各种电器、信息广告牌、通讯产品等的发光组件。发光二极管的发光效果，由流过发光二极管电流的大小而定，高电流流过发光二极管将获得高亮度的发光效果，反之，若是减少发光二极管电流，则发光二极管的亮度将相对的减弱。已知发光二极管的驱动电路，如图1所示，是由电压源100通过电阻器102，提供发光二极管104、106. . . 108发光时所需的电流I。其中若电阻器102的电阻为R，每一发光二极管104、106. . . 108的内阻为RD，则电流I将为_5]然而，流经发光二极管的电流I会受温度的影响而变化，一般而言，在一定的电压下，温度上升，会造成流经发光二极管的电流上升。换言之，已知发光二极管的驱动电路，会因为使用时间的增加，造成温度的变化而改变流过发光二极管104、106. . . 108的电流I，使得发光二极管104、106. . . 108的亮度改变。另一方面，已知发光二极管的驱动电路，当变化外加电压源时，若所提供的电压发生变化，会造成驱动电流I随之改变，使得发光二极管 104,106. . . 108的亮度改变。由于已知发光二极管的驱动电路无法获得稳定的发光亮度，对于将发光二极管应用于照明系统中是一大致命伤。因此，一种可提供发光二极管稳定驱动电流的驱动电路即有所需。
技术实现思路
本专利技术的一目的即是在提供一种驱动电路，用以产生稳定电流来驱动发光二极管，避免发光二极管因温度变化而改变流过发光二极管的电流，使得发光二极管的亮度改变。本专利技术一实施方式是在提供一种驱动电路，用以驱动一发光二极管，至少包括一晶体管以及一稳压器。其中晶体管串联耦接该发光二极管。而稳压器接收一第一电压并产生一第二电压给晶体管的栅极，其中第二电压可控制该晶体管导通并操作在饱和区，以产生一驱动电流驱动该发光二极管。在一实施例中，此驱动电路还包括一整流电路，耦接一电压源并整流该电压源输出电压成一第三电压。 在一实施例中，此驱动电路还包括一分压电路，耦接该整流电路，来将该第三电压分压成该第一电压。在一实施例中，该整流电路为一桥式整流电路。稳压器为一交换式稳压器 (switching regulator)或线性稳压器(linear regulator)。在一实施例中，此驱动电路还包括一电阻耦接该晶体管源极端。本专利技术的另一实施方式是在提供一种驱动电路，用以驱动一发光二极管，至少包括一整流电路、一分压电路、一稳压器、一晶体管以及一电阻。其中整流电路，耦接一电压源并整流该电压源的输出电压成一第一电压给该发光二极管。分压电路，耦接该整流电路， 将该第一电压分压成一第二电压。稳压器，接收该第二电压并产生一第三电压。晶体管串联耦接该发光二极管，其中该第三电压传送至该晶体管的栅极，使得该晶体管导通并操作在饱和区，以产生一驱动电流驱动该发光二极管。电阻耦接该晶体管源极端。在一实施例中，该整流电路为一桥式整流电路。稳压器为一交换式稳压器 (switching regulator)或线性稳压器(linear regulator)。综上所述，本专利技术通过将发光二极管与一 MOS晶体管串接，并由一稳压器供应一稳定电压给MOS晶体管栅极，让该MOS晶体管工作在饱和区，依此来稳定流经发光二极管的电流。因为稳压器供应给MOS晶体管栅极的电压保持固定，因此即使因为使用时间的增加， 所造成的温度变化，或是因为更动外加电压源所造成的供应电压变化，均不会造成流过发光二极管电流改变。由于，本专利技术的驱动电路仅使用一稳压器与一 MOS晶体管来保持流过发光二极管电流，具有相当优良的成本效益。附图说明为让本专利技术的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图说明如下图1所示为一已知发光二极管的驱动电路；图2所示为根据本专利技术一实施例的驱动电路概略图标；图3所示为一低压降稳压器概略图示。主要组件符号说明100电压源102电阻器104、106. . . 108 发光二极管200驱动电路210整流电路220发光二极管230M0S 晶体管240稳压器250分压电路310误差放大器320功率开关330分压电路4340补偿电路Co输出电容Vfb反馈电压Vkef参考电压Rz 电阻Cz 电容具体实施例方式发光二极管是利用电能直接转化为光能的原理，在半导体内正负极2个端子施加电压，当电流通过，使电子与空穴相结合时，剩余能量便以光的形式释放，依其使用的材料的不同，其能阶高低使光子能量产生不同波长的光，以半导体内电子与空穴结合自发辐射发光，工作时不易发热，具有省电和寿命长的优点。依此，本专利技术提供一种利用金属氧化物半导体场效应 (metal-Oxide-Semiconductor, M0S)晶体管，当操作在饱和区时，在固定的栅极电压下，漏极电流不会随外加漏极电压增加而增加的特性，来控制发光二极管驱动电流，使得发光二极管的亮度并不会随者温度的增加而变化。且即使外加电压发生变化，由于MOS晶体管的栅极电压被固定，因此，受此控制的驱动电流仍可保持固定，使得发光二极管的亮度不变。 此外，虽然下述实施例是以一稳压器(regulator)提供MOS晶体管的固定栅极电压，来解释本专利技术驱动电路的实施，然而，其它可提供固定电压的电路，也可应用在本专利技术的驱动电路中，作为MOS晶体管固定栅极电压来源，均不脱离本专利技术的范畴。图2所示为根据本专利技术一实施例的驱动电路概略图标。驱动电路200包括一整流电路210、串联耦接的多个发光二极管220、MOS晶体管230和一稳压器M0。整流电路210，其接收一交流电压AC并整流以产生一直流电压义。电压V1经由一分压电路250产生一电压V2,提供给稳压器M0。稳压器240将电压V2转换成一稳定电压V3输出至MOS晶体管230的栅极端作为栅极电压。为确保MOS晶体管230工作在饱和区，栅极电压V3与源极电压V5的差值需大于MOS晶体管230的临界电压Vt。当MOS晶体管 230工作在饱和区时，通过MOS晶体管230的电流与其漏极源极间的电压，只与栅极的电压有关，其关系式如下Id = K(Vcs-Vt)2换言之，在固定的栅极电压V3下，MOS晶体管230的漏极电流Id不会因为漏极电压V4增加而增加，因此，可提供一稳定电流Id流经串联耦接的多个发光二极管220，用以驱动该些发光二极管发光。其中耦接于MOS晶体管230源极处的电阻R3具有负反馈的作用，可用以稳定漏极电流ID，例如当漏极电流Id增加时，此增加的电流会使得源极电压V5增加，因为栅极电压 V3维持在一固定电压，所以源极电压V5的增加会导致栅极电压V3与源极电压V5的差值等量减少，而引起漏极电流Id减少，形成稳定漏极电流Id功效。此外，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种驱动电路，用以驱动一发光二极管，其特征在于，至少包括：一晶体管串联耦接该发光二极管；以及一稳压器，接收一第一电压并产生一第二电压给该晶体管的栅极，其中该第二电压控制该晶体管导通并操作在饱和区，以产生一驱动电流驱动该发光二极管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄立翔，
申请(专利权)人：艾笛森光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71