发光二极管驱动电路制造技术

技术编号:7719604 阅读:188 留言:0更新日期:2012-08-30 04:52
本发明专利技术揭露一种应用于发光二极管的驱动电路,该发明专利技术为驱动电路的控制模块提供稳定电压源,而达成该驱动电路的稳定工作型态。传统技术上为节省能源,会在发光二极管驱动电路的交流电输入端加上可控硅调光器,以减半输入的波形能量,但此举会造成在输入周期波无能量的期间,该控制模块会周期性的处于低电位而造成其内部元件无法工作,故须通过本发明专利技术达成持续提供电源电压给发光二极管驱动电路的控制模块。此项改进有助于发光二极管驱动电路的应用普及化,并为现代的光显示元件驱动电路的演进设定典范。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及驱动电路,尤其是ー种LED的驱动电路。通过给该驱动电路的控制模块提供稳定电压源,而达成该驱动电路的稳定工作型态。
技术介绍
发光二极管(LED)的驱动电路为电子电力学向来讨论的重点,近来鉴于发光材料的制作过程的完备,与全球市场的需求殷切,如何能达到契合产品寿命周期的设计技术俨然成为研究热点。发光二极管(LED)的问市已久,起初仅作为红色的指示灯使用,接着黄光、橘光、绿光以及最晚出现的蓝光LED使应用层面大幅扩展,用途包括交通指示灯、车灯与壁式照明(情境照明)及LED阵列日光灯等等。当电流很低时(约小于20mA),驱动单颗或多颗的LED比较简単,当不考虑功率损失时,利用一个简单的线性调节器或限流电阻即可完成驱动电路,其中限流电阻的目的在于避免电流过大而使LED烧毁。但通常会用到高效率的切換式调节电路以避免功率损耗或产生热能,LED串联也会使得驱动电压的变动范围増大而增加驱动设计的难度,然而本专利技术通过加入稳定电源电压17至该驱动电路控制模块11、21,可在简化设计的复杂度的同时提高电路驱动能力,避免产生上述缺点。LED为ー种稳定的发光体,其能通过提供稳定电流来达到良好且精准的发光颜色与強度及减少耗能上升的温度,并对需求的应用环境能达到符合任何电性规范,如CE的EN60598、EN61347与EN60825及绿色环保的要求。它的驱动电路11包括參考电压\、电流检测比较器COMPARATOR、斜坡RAMP信号、RS正反器、震荡器0SC、与LED驱动开关,LED的驱动电流I1可由感应电流I2決定,而I2可由公式I2 = V2/R3公式得到。LED的ー个重要驱动特性为它的调光能力,LED的亮度调整可通过设置电流ON及OFF高于60赫兹来达成。该參考电压V2的占空比Duty Cycle与加入反馈信号的该斜坡信号作比较后,通过该电流检测比较器的输出信号和该震荡器信号经由该RS正反器结合并通过该LED驱动开关去开启与截断流经LED的该感应电流I2决定其亮度。一种降压BUCK拓扑电源供应器包括上述LED驱动电路,可实现对大功率LED与阵列LED的电流驱动,传统技术上为节省能源,会在LED驱动电路的交流电输入端加上可控硅调光器TRIAC Dimmer,以减半输入的波形能量,然而熟悉该
而能经由简单应用此技术的人员,却无法得知造成在输入周期波无能量的期间,该控制模块11、21会周期性的处于低电位而造成其内部元件无法工作的问题该如何解決,也就是该如何使LED驱动电路的控制模块11、21随时处于高电位工作状态,而不会被输入电压源的高低震荡所影响。此外,此降压拓扑意味着该LED的电压降\ED必须小于直流输入电压Vin,于是另一种升降压Buck-Boost拓扑电源供应器应需产生。另外,此降压拓扑也可使用“固定关断时间的运作”,即该震荡器OSC可在该电流检测比较器输出被拉高时开始计数固定期间。此外,电流检测电压(该反馈信号)在加入人工化的该斜坡信号后能减小因工作在固定频率而呈现的震荡现象。为让驱动电路能有对所控制的LED负载电流做进ー步的调节的功能,浮地降压Floating Ground Buck电路拓扑将其驱动控制模块11、21的接地点提升至和该驱动电路的电感Inductor储能元件接近等电位,并同时接收该电流检测电压,而控制该金氧半场效晶体管MOSFET以更有效率的方式调变流入该LED的驱动电流I1,且能让该控制模块11、21进行浮动地电位的操作方式。然而,因该驱动控制模块11、21内多个元件未能运作于稳定的大地平面,该多个元件的彼此搭配规格易造成设计上的瓶颈,进而导致该控制模块11、21的LED驱动开关的输出控制信号未能对该电源供应器提供节约电能的要求有所帮助。另ー种升降压拓扑电源供应器,能改善该LED驱动电流I1的利用方式,并提高该LED的该电压降Vmi使之大于该直流输入电压Vin。若能使该 电压降Vmi保持接近固定值,则该LED的驱动电流I1可由公式/=(Vw +し.D)/しD ”2得到。本专利技术申请人鉴于现有技术中的不足,经过悉心试验与研究,井本着锲而不舍的精神,终构思出本专利技术发光二极管驱动电路的技术,能有效在低成本考虑下,克服现有技术的不足,以下为本专利技术的简要说明。
技术实现思路
依据本专利技术提出的ー种发光二极管(LED)驱动方式,能在简单且有效率的条件下,对LED作激发,并且能提供类似电路设计上的參考准则,对光电元件应用的普及性,产生极大的效益。该LED由P-N结所构成,其所产生的光线是由电流转换成光线或光子,这表示电流加倍则光亮度也加倍,故可通过减少电流而降低亮度。要值得注意的是,LED规格的规定波长是在通过特定电流所发出的,当电流与规定电流不同时,波长会稍微改变。因此有效控制电流大小,并同时提高驱动速度为当前重要的课题。本专利技术揭露ー种应用于LED的驱动电路,该专利技术为驱动电路的控制模块提供稳定电压源,而达成该驱动电路的稳定工作型态。传统技术上为节省能源,会在LED驱动电路的交流电输入端加上可控娃调光器TRIAC Dimmer,以减半输入的波形能量,但此举会造成在输入周期波无能量的期间,该控制模块会周期性的处于低电位而造成其内部元件无法エ作,故须通过本专利技术达成持续提供电源电压给LED驱动电路的控制模块。此项改进有助于LED驱动电路的应用普及化,并为现代的光显示元件驱动电路的演进设定典范。根据上述构想,本专利技术提出一种驱动电路装置,包括控制模块,提供控制信号以调节流经负载的负载电流;以及电压箝位模块,提供电源电压给所述控制模块。本专利技术提出ー种驱动电路装置,其中所述电压箝位模块包括齐纳ニ极管,作为电压源以提供稳定电压功能;第ー电阻;ニ极管,与所述第一电阻及所述齐纳ニ极管连接;以及第ー电容,与所述ニ极管连接,其中当无输入电压时,所述第一电容提供所述电源电压给所述控制模块。本专利技术提出ー种驱动电路装置,其中所述齐纳ニ极管决定提供给所述控制模块的所述电源电压。本专利技术提出ー种驱动电路,其中所述第一电阻限制流经所述控制模块的电流。本专利技术提出ー种驱动电路装置,其中所述第一电容用以使所述驱动电路装置电位去耦。本专利技术提出ー种驱动电路装置,其中所述控制模块具有功率因子校正功能。本专利技术提出ー种驱动电路装置,其中所述驱动电路装置还包括可控硅调光器,用以调节输入信号的波形。本专利技术提出ー种驱动电路装置,其中当所述可控硅调光器关闭所述输入信号吋,所述ニ极管用以防止所述电源电压的损失。本专利技术提出ー种驱动电路装置,其中也可用双极结型晶体管取代所述ニ极管。本专利技术提出ー种驱动电路装置,其中所述负载为LED。本专利技术提出ー种驱动电路装置,其中所述驱动电路可应用于降压(Buck)电路拓扑、升降压(Buck-Boost)电路拓扑与浮地降压(Floating Ground Buck)电路拓扑。 本专利技术提出ー种驱动电路装置,包括控制模块;以及电压箝位模块,提供电源电压给所述控制模块。本专利技术提出ー种驱动电路装置,包括控制模块;以及固定电压源,提供电源电压给所述控制模块。本专利技术提出ー种驱动电路装置,包括控制模块;以及电压源,提供电源电压给所述控制模块以降低所述驱动电路装置的损耗。由于对已知LED的驱动电路的驱动方式加上可控硅调光器,以减半输入的波形能量本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:张钦奇张荣璋
申请(专利权)人:汉能科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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