專利名稱：發(fā)光二極管裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于ー種發(fā)光二極管裝置，尤指ー種可于廣范圍輸入電壓的任意區(qū)段間維持高功率因素及高效率的發(fā)光二極管裝置。
背景技術(shù)：
近年來由于發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)制造技術(shù)的突破,使得發(fā)光ニ極管的發(fā)光亮度及發(fā)光效率大幅提升，因而使得發(fā)光二極管逐漸取代現(xiàn)有的燈管而成為新的照明元件，廣泛地應(yīng)用于例如家用照明裝置、汽車照明裝置、手持照明裝置、液晶面板背光源、交通號志指示燈、指示看板等照明應(yīng)用，且為了增加發(fā)光二極管使用時的亮度，可將多個發(fā)光二極管彼此串接而形成ー發(fā)光二極管組件。由于發(fā)光二極管需要直流電源來驅(qū)動，因此當(dāng)發(fā)光二極管應(yīng)用于接收交流電源， 例如市電的裝置中時，則需要包含一整流電路的一驅(qū)動電路來將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，以驅(qū)動發(fā)光二極管發(fā)光。又為了使發(fā)光二極管或是發(fā)光二極管組件的發(fā)光亮度可維持在一定值而不會受發(fā)光二極管本身的特性改變的影響，例如因發(fā)光二極管本身所累積的操作溫度或是所處之外在環(huán)境所導(dǎo)致，驅(qū)動電路通常需具有輸出定電流來驅(qū)動發(fā)光二極管或是發(fā)光二極管組件的機(jī)制，藉此避免發(fā)光二極管毀損、提早老化或是因接收浮動的電流而有閃爍的現(xiàn)象產(chǎn)生。為追求高品質(zhì)的電カ供需，除了由電廠提高電カ供給能量外，另ー方面更需提高電氣產(chǎn)品的電源利用效率與功率因素。圖I為現(xiàn)有發(fā)光二極管驅(qū)動電路的方塊圖。現(xiàn)有的發(fā)光二極管驅(qū)動電路I包括電源模塊10、多個電流導(dǎo)向控制單元11、電壓檢測單元12以及由多個發(fā)光二極管所組成的發(fā)光二極管串組13。現(xiàn)有的發(fā)光二極管驅(qū)動電路I是利用電壓檢測單元12檢測供應(yīng)電源正向部分的電壓電平，然后依據(jù)電壓電平的不同來分別驅(qū)動不同的電流導(dǎo)向控制單元11使其導(dǎo)通，藉此以點亮對應(yīng)數(shù)量的發(fā)光二極管，以提高電源利用效率和功率因素，并減少功率消耗。然而該現(xiàn)有的發(fā)光二極管驅(qū)動電路I不僅電路架構(gòu)復(fù)雜、成本高，且無法于廣范圍輸入電壓中仍維持全范圍的高功率因素以及高效率。此外，為符合環(huán)保與節(jié)能的要求，世界各國皆有相關(guān)規(guī)范律定照明設(shè)備于25W以上者其功率因素必須符合一規(guī)范值以上，例如大于90%，然現(xiàn)有的線路架構(gòu)仍無法符合高功率因素以及高效率的要求，因此實有必要發(fā)展ー種發(fā)光二極管驅(qū)動電路及其驅(qū)動方法，以解決與克服現(xiàn)有技術(shù)的問題與缺失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供ー種發(fā)光二極管裝置，其是直接利用動態(tài)控制發(fā)光二極管裝置的輸出電壓，進(jìn)而使得整體電路的功率因素提高，且大幅降低能量損耗。本案的另一目的為提供ー種發(fā)光二極管裝置，其可于廣范圍輸入電壓的任意區(qū)段間維持高功率因素及高效率。為達(dá)上述的目的，本案提供ー種發(fā)光二極管裝置，包括電源模塊、發(fā)光二極管動態(tài)模塊以及電壓檢測及控制電路。電源模塊是架構(gòu)于產(chǎn)生一第一電壓。發(fā)光二極管動態(tài)模塊與電源模塊電連接，且包括一第一發(fā)光二極管組、一第二發(fā)光二極管組、一第三發(fā)光二扱管組、一第一ニ極管、一第二ニ極管、一第三ニ極管、一第四ニ極管、一第一開關(guān)及一第二開關(guān)，其中該第一發(fā)光二極管組的ー輸入端及該第一開關(guān)的一端與該電源模塊的一端連接，該第一開關(guān)的另一端與該第一ニ極管的ー陽極端連接，該第四ニ極管的ー陰極端及該第三發(fā)光二極管組的ー輸入端連接，該第一發(fā)光二極管組的ー輸出端與該第二ニ極管的ー陽極端、該第三ニ極管的ー陰極端及該第二開關(guān)的一端連接，該第二開關(guān)的另一端與該第三發(fā)光二極管組的ー輸出端連接，該第一ニ極管的ー陰極端及該第二ニ極管的一陰極端與該第ニ發(fā)光二極管組的ー輸入端連接，該第二發(fā)光二極管組的ー輸出端與該第三ニ極管的ー陽極端與該第四ニ極管的ー陽極端連接。電壓檢測及控制電路是依據(jù)該電源模塊的該第一電壓的電壓值范圍以及至少ー門檻電壓，以通過控制該第一開關(guān)與該第二開關(guān)的導(dǎo)通與開路而改變該三組發(fā)光二極管組間的串并聯(lián)關(guān)系，以動態(tài)地改變該發(fā)光二極管動態(tài)模塊的ー驅(qū)動電壓。為達(dá)上述之目的，本案另提供一種發(fā)光二極管裝置，包括電源模塊、發(fā)光二極管動態(tài)模塊以及電壓檢測及控制電路。電源模塊是架構(gòu)于產(chǎn)生一第一電壓。發(fā)光二極管動態(tài) 模塊與該電源模塊電連接，且包括一第一發(fā)光二極管組、一第二發(fā)光二極管組、一第三發(fā)光ニ極管組、一第四發(fā)光二極管組、一第一ニ極管、一第二ニ極管、一第三ニ極管、一第四ニ極管、一第五ニ極管、一第六ニ極管、一第七ニ極管、一第一開關(guān)、一第二開關(guān)、一第三開關(guān)及一第四開關(guān)。其中，該第一發(fā)光二極管組的ー輸入端、該第一開關(guān)的一端及該第二開關(guān)的一端與該電源模塊的一端連接，該第一開關(guān)的另一端與該第一ニ極管的ー陽極端及該第五ニ極管的ー陽極端連接，該第一發(fā)光二極管組的ー輸出端與該第二ニ極管的一陽極端及該第三ニ極管的ー陽極端連接，該第一二極管的ー陰極端及該第二ニ極管的ー陰極端與該第二發(fā)光二極管組的ー輸入端連接，該第二發(fā)光二極管組的ー輸出端與該第四ニ極管的ー陽極端及該第三開關(guān)的一端連接，該第二開關(guān)的另一端與該第四ニ極管的ー陰極端與該第三發(fā)光二極管組的ー輸入端連接，該第三發(fā)光二極管組的ー輸出端與該第六ニ極管的一陽極端與該第七ニ極管的ー陽極端連接，該第五ニ極管的一陰極端及該第六ニ極管的一陰極端與該第四發(fā)光二極管組的ー輸入端連接，該第三ニ極管的一陰極端及該第七ニ極管的ー陰極端與該第四開關(guān)的一端連接，該第三開關(guān)的另一端與該第四開關(guān)的另一端與該第四發(fā)光二極管組的ー輸出端連接至該電源模塊的另一端。電壓檢測及控制電路是依據(jù)該電源模塊的該第一電壓的電壓值范圍以及至少ニ門檻電壓，以通過控制該第一開關(guān)、該第二開關(guān)、該第三開關(guān)及該第四開關(guān)的導(dǎo)通與開路而改變該四組發(fā)光二極管組的串并聯(lián)關(guān)系，以動態(tài)地改變該發(fā)光二極管動態(tài)模塊的ー驅(qū)動電壓。為達(dá)上述的目的，本案另提供一種發(fā)光二極管裝置，包括電源模塊、發(fā)光二極管動態(tài)模塊以及電壓檢測及控制電路。電源模塊是架構(gòu)于產(chǎn)生一第一電壓。發(fā)光二極管動態(tài)模塊與該電源模塊電連接，且包含至少三組發(fā)光二極管組、多個ニ極管以及至少ー組開關(guān)組，其中該多個ニ極管分別連接于該至少三組發(fā)光二極管組之間，且每一該ニ極管具有ー陽極端與ー陰極端，該至少ー組開關(guān)組包括第一開關(guān)及第ニ開關(guān)，該第一開關(guān)的一端電連接于該電源模塊的一端，該第一開關(guān)的另一端連接于該多個ニ極管的至少ニ個ニ極管的各該陰極端，該第二開關(guān)的一端連接于該電源模塊的另一端，該第二開關(guān)的另一端連接于該多個ニ極管的至少ニ個ニ極管的各該陽極端。電壓檢測及控制電路是依據(jù)該電源模塊的該第一電壓的電壓值范圍以及至少ニ門檻電壓，以通過控制該至少一組開關(guān)組的該第一開關(guān)與該第二開關(guān)導(dǎo)通與開路而改變該至少三組發(fā)光二極管組的串并聯(lián)關(guān)系，以動態(tài)地改變該發(fā)光ニ極管動態(tài)模塊的ー驅(qū)動電壓。


圖I為現(xiàn)有發(fā)光二極管驅(qū)動電路的方塊圖；圖2A為本案第一較佳實施例的發(fā)光二極管裝置的電路圖；圖2B為本案第一較佳發(fā)光二極管裝置的電壓電流波形圖；圖3為本案第二較佳實施例的發(fā)光二極管裝置的電路圖。其中，附圖標(biāo)記說明如下 發(fā)光二極管裝置2;電源模塊21;驅(qū)動電路22;電壓檢測及控制電路23 ；發(fā)光二極管動態(tài)模塊24、25 ;驅(qū)動電流Id;第一輸出端21a ;第一輸入端21b ;第二輸出端22a ；第二輸入端22b ；交流電源210 ;整流電路211;第一 第四發(fā)光二極管組241 243、251 254 ；第一 第四開關(guān)SI S6 ;第一 第七ニ極管D1 D11 ；第一發(fā)光二極管組輸入端241a ；第一發(fā)光二極管組輸出端241b ；第二發(fā)光二極管組輸入端242a ；第二發(fā)光二極管組輸出端242b ；第三發(fā)光二極管組輸入端243a ；第三發(fā)光二極管組輸出端243b ；第一發(fā)光二極管組輸入端251a ；第一發(fā)光二極管組輸出端251b ；第二發(fā)光二極管組輸入端252a ；第二發(fā)光二極管組輸出端252b ；第三發(fā)光二極管組輸入端253a ；第三發(fā)光二極管組輸出端253b ；第四發(fā)光二極管組輸入端254a ；
第四發(fā)光二極管組輸出端254b ；第一電壓Vr;第二電壓Vd;輸出電壓Vo;第一時間tl；第二時間t2;ー組發(fā)光二極管組所跨的電壓值Vol ；三組發(fā)光二極管組所跨的電壓值Vo2 ；電流方向I da Ide。
具體實施例方式體現(xiàn)本案特征與優(yōu)點的ー些典型實施例將在后段的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本案能夠在不同的エ藝上具有各種的變化，其皆不脫離本案的范圍，且其中的說明及圖示在本質(zhì)上當(dāng)作說明之用，而非用以限制本案。請參考圖2A，其為本案第一較佳實施例的發(fā)光二極管裝置的電路圖。如圖所示，發(fā)光二極管裝置2包括電源模塊21、驅(qū)動電路22、電壓檢測及控制電路23及發(fā)光二極管動態(tài)模塊24，其中電源模塊21用以提供發(fā)光二極管裝置2所需的電カ，驅(qū)動電路22連接于電源模塊21，用以輸出一實質(zhì)上為定值的驅(qū)動電流Id，該電壓檢測及控制電路23用以因應(yīng)電源模塊21所輸出的電壓而控制該發(fā)光二極管動態(tài)模塊24的作動方式。電源模塊21具有一第一輸出端21a及一第一輸入端21b,驅(qū)動電路22包括一第二輸出端22a及一第二輸入端22b，第二輸出端22a與第一輸出端21a連接，第二輸入端22b與發(fā)光二極管動態(tài)模塊24的輸入側(cè)電性連接，而第一輸入端21b與發(fā)光二極管動態(tài)模塊24的輸出側(cè)電性連接。該電源模塊21包括有一交流電源210和一整流電路211，于本實施例中，該整流電路211可為但不限為ー橋式整流電路，其中整流電路211與交流電源210電性連接，用以將交流電源210的負(fù)向電壓轉(zhuǎn)置，以作為發(fā)光二極管裝置2所需的電力來源。發(fā)光二極管動態(tài)模塊24包含第一發(fā)光二極管組241、第二發(fā)光二極管組242、第三發(fā)光二極管組243、第一開關(guān)SI、第二開關(guān)S2及第一 第四ニ極管Df D4，其中第一開關(guān)SI與第二開關(guān)S2架構(gòu)為ー組開關(guān)組。于此實施例中，每ー發(fā)光二極管組241、242、243包含例如ニ個發(fā)光二極管，但不以此為限。其中，第一發(fā)光二極管組241具有第一發(fā)光二極管組輸入端241a及第ー發(fā)光二極管組輸出端241b，第二發(fā)光二極管組242具有第二發(fā)光二極管組輸入端242a及第ニ發(fā)光二極管組輸出端242b，第三發(fā)光二極管組243具有第三發(fā)光二扱管組輸入端243a及第三發(fā)光二極管組輸出端243b。第一發(fā)光二極管組241、第二發(fā)光二扱管組242、第三發(fā)光二極管組243、第一開關(guān)SI、第二開關(guān)S2及第一 第四ニ極管Dl D4間的連接方式如下。第一發(fā)光二極管組輸入端241a及第ー開關(guān)SI的一端與第二輸入端22b連接，第一開關(guān)SI的另一端與第一ニ極管Dl的陽極端，第四ニ極管D4的陰極端及第三發(fā)光二極管組輸入端243a連接。第一發(fā)光二極管組輸出端241b與第二ニ極管D2的陽極端、第三ニ極管D3的陰極端及第ニ開關(guān)S2的一端連接。第二開關(guān)S2的另一端與第三發(fā)光二極管組輸出端234b連接，第一ニ極管Dl的陰極端及第ニニ極管D2的陰極端與第二發(fā)光二 極管組輸入端242a連接，第二發(fā)光二極管組輸出端242b則與第三ニ極管D3的陽極端與第四ニ極管D4的陽極端連接。請再參閱圖2A，并配合圖2B，其中圖2B為本案第一較佳發(fā)光二極管裝置的電壓電流波形圖。于本實施例中，交流電源210可為例如市電(+IlOV -110V),但不以此為限,而整流電路211是將該市電整流為ー第一電壓Vr，其電壓值可為例如0疒+110V，驅(qū)動電路22具有一壓降為第二電壓Vd,并輸出一實質(zhì)上為定電流的驅(qū)動電流Id,而發(fā)光二極管動態(tài)模塊24跨有ー輸出電壓Vo。當(dāng)欲驅(qū)動發(fā)光二極管動態(tài)模塊24時,必須使第一電壓Vr與第二電壓Vd的差值大于發(fā)光二極管動態(tài)模塊24所跨的電壓的電壓值，如此發(fā)光二極管動態(tài)模塊24才會被驅(qū)動而發(fā)光。由于第一電壓Vr的波形為ー弦波，其電壓值隨著時間而有高低變化，然因在同一周期中，若能愈快使發(fā)光二極管動態(tài)模塊24導(dǎo)通，則可使得功率因素増加，故可將輸出電壓Vo的電壓值設(shè)定低于一第一門濫電壓,例如40V,此時輸出電壓Vo (Vo=Vol)為一組發(fā)光 ニ極管組241所跨的電壓值Vol，例如20V，如此可使發(fā)光二極管動態(tài)模塊24快速導(dǎo)通以增加功率因素，并且避免能量的浪費。但若輸出電壓Vo始終為一定值，則當(dāng)?shù)谝浑妷篤r的電壓值愈高吋，會使得第二電壓Vd的電壓值也愈高，如此將導(dǎo)致驅(qū)動電路22的能量損耗過大，即第一電壓Vr-輸出電壓Vo=第二電壓Vd，而驅(qū)動電路的能量損耗=第二電壓Vd X驅(qū)動電流Id，由于驅(qū)動電流Id為實質(zhì)上定電流，故當(dāng)?shù)诙妷篤d愈大則驅(qū)動電路的能量損耗愈大。然欲解決上述驅(qū)動電路22的能量損耗過大的問題，并提高功率因素，可通過因應(yīng)第ー電壓Vr的電壓值而動態(tài)調(diào)整輸出電壓Vo的電壓值的方法予以實現(xiàn)。請再參閱第2A及2B圖，如圖2B中所示的第一時間tl之前，由于第一電壓Vr還未使得輸出電壓Vo達(dá)到ー組發(fā)光二極管組241所跨的電壓值Vol，此時整體電路仍為開路狀態(tài)，故輸出電壓Vo、第二電壓Vd及驅(qū)動電流Id均為零，而第一開關(guān)SI及第ニ開關(guān)S2則通過電壓檢測及控制電路23控制為導(dǎo)通狀態(tài)，如此可使得三組發(fā)光二極管組24廣243為并聯(lián)，故輸出電壓Vo實際上為每ー組發(fā)光二極管組所跨的電壓值Vol。而當(dāng)時間為第一時間tl之后及第ニ時間t2之前時，此時第一電壓Vr已達(dá)足以驅(qū)動發(fā)光二極管動態(tài)模塊24的電壓值，即第一電壓Vr-第二電壓Vd> —組發(fā)光二極管組241所跨的電壓值Vol，故該驅(qū)動電路22輸出驅(qū)動電流Id以驅(qū)動發(fā)光二極管動態(tài)模塊24,此時的輸出電壓Vo即ー樣為ー組發(fā)光二極管組241所跨的電壓值Vol，驅(qū)動電流Id的電流流向為Ida方向。而當(dāng)時間為第ニ時間t2后，電壓檢測及控制電路23檢測到此時的第一電壓Vr已達(dá)到或大于第一門檻電壓，則電壓檢測及控制電路23控制第一開關(guān)SI及第ニ開關(guān)S2開路，如此可使得三組發(fā)光ニ極管組24廣243為串聯(lián)，此時的輸出電壓Vo為三組發(fā)光二極管組24廣243所跨的電壓值Vo2，即為三倍ー組發(fā)光二極管組241所跨的電壓值Vol(Vo2=3*Vol)，驅(qū)動電流Id的電流流向為Idb方向，如此可使得第一電壓Vr-三組發(fā)光二極管組24f243所跨的電壓值Vo2的電壓值降低，即第二時間t2后的第二電壓Vd的電壓值降低，則可使驅(qū)動電路22的能量損耗降低。通過上述動態(tài)控制輸出電壓Vo的方法，可有效地提高功率因素以及降低整體電路的能量損耗。請參閱圖3，其為本案第二較佳實施例的發(fā)光二極管裝置的電路圖。如圖所示，發(fā)光二極管裝置2包括電源模塊21、驅(qū)動電路22、電壓檢測及控制電路23及發(fā)光二極管動態(tài)模塊25，其中電源模塊21用以提供發(fā)光二極管裝置2所需的電カ，驅(qū)動電路22連接于電源模塊21，用以輸出一實質(zhì)上為定值的驅(qū)動電流Id，該電壓檢測及控制電路23用以因應(yīng)電源模塊21所輸出的電壓而控制該發(fā)光二極管動態(tài)模塊25的作動方式。電源模塊21具有一第一輸出端21a及一第一輸入端21b,驅(qū)動電路22包括一第二輸出端22a及一第二輸入端22b，第二輸出端22a與第一輸出端21a連接，第二輸入端22b與發(fā)光二極管動態(tài)模塊25的輸入側(cè)電性連接，而第一輸入端21b與發(fā)光二極管動態(tài)模塊25的輸出側(cè)電性連接。電源模塊21包括有一交流電源210和一整流電路211，于本實施例中，整流電路211可為但不限為ー橋式整流電路，整流電路211與交流電源210電性連接，用以將交流電源210的負(fù)向電壓轉(zhuǎn)置，以作為發(fā)光二極管裝置2所需的電力來源。發(fā)光二極管動態(tài)模塊25包含第一發(fā) 光二極管組251、第二發(fā)光二極管組252、第三發(fā)光二極管組253、第四發(fā)光二極管組254、第一 第四開關(guān)S3飛6、及第一 第七ニ極管D5 D11，其中第一開關(guān)S3與第四開關(guān)S6架構(gòu)為第一組開關(guān)組，以及第ニ開關(guān)S4與第三開關(guān)S5架構(gòu)為第二組開關(guān)組。于此實施例中，每ー發(fā)光二極管組包含例如ニ個發(fā)光二極管，但不以此為限。其中，第一發(fā)光二極管組251具有第一發(fā)光二極管組輸入端251a及第ー發(fā)光二極管組輸出端251b，第二發(fā)光二極管組252具有第二發(fā)光二極管組輸入端252a及第ニ發(fā)光二極管組輸出端252b，第三發(fā)光二極管組253具有第三發(fā)光二極管組輸入端253a及第三發(fā)光二極管組輸出端253b，第四發(fā)光二極管組254具有第四發(fā)光二極管組輸入端254a及第四發(fā)光二極管組輸出端254b。第一發(fā)光二極管組251、第二發(fā)光二極管組252、第三發(fā)光ニ極管組253、第四發(fā)光二極管組254、第一 第四開關(guān)S3 S6、及第一 第七ニ極管D5 Dll間的連接方式如下。第一發(fā)光二極管組輸入端251a、第一開關(guān)S3的一端及第ニ開關(guān)S4的一端與第二輸入端22b連接,第一開關(guān)S3的另一端與第一ニ極管D5的陽極端及第五ニ極管D9的陽極端連接，第一發(fā)光二極管組輸出端251b與第二ニ極管D6的陽極端及第三ニ極管D7的陽極端連接，第一ニ極管D5之陰極端及第ニニ極管D6的陰極端與第二發(fā)光二極管組輸入端252a連接，第二發(fā)光二極管組輸出端252b與第四ニ極管D8的陽極端及第三開關(guān)S5的一端連接，第二開關(guān)S4的另一端與第四ニ極管D8的陰極端與第三發(fā)光二極管組輸入端253a連接，第三發(fā)光二極管組輸出端253b與第六ニ極管DlO的陽極端與第七ニ極管DlI的陽極端連接，第五ニ極管D9的陰極端及第六ニ極管DlO的陰極端與第四發(fā)光二極管組輸入端254a連接，第三ニ極管D7的陰極端及第七ニ極管Dll的陰極端與第四開關(guān)S6的一端連接，第三開關(guān)S5的另一端與第四開關(guān)S6的另一端與第四發(fā)光二極管組輸出端254b連接至第一輸入端21b。為了使得功率因素増加，故可將輸出電壓Vo的電壓值設(shè)定低于ー第一門檻電壓，例如35V，此時輸出電壓Vo (Vo=Vol)為ー組發(fā)光二極管組251所跨的電壓值Vol，例如17. 5V，如此可使發(fā)光二極管動態(tài)模塊25快速導(dǎo)通以増加功率因素，并且避免能量的浪費。請再參閱圖3，第一電壓Vr的波形為ー弦波，其電壓值隨著時間而有高低變化，然當(dāng)?shù)谝浑妷篤r低于ー第一門檻電壓(未圖示)，例如未達(dá)35V時，此時電壓檢測及控制電路23會控制第一 第四開關(guān)S3 S6導(dǎo)通，此時四組發(fā)光二極管組25廣254為并聯(lián)，故輸出電壓Vo即為ー組發(fā)光二極管組所跨的電壓，而驅(qū)動電路22輸出ー驅(qū)動電流Id以驅(qū)動該發(fā)光ニ極管動態(tài)模塊25，此時驅(qū)動電流Id的流向為Idc方向。而當(dāng)?shù)谝浑妷篤r高于第一門檻電壓且低于ー第二門檻電壓(未圖示)，例如35V以上未達(dá)70V時，電壓檢測及控制電路23則控制第一開關(guān)S3及第四開關(guān)S6同時為開路，第二開關(guān)S4及第三開關(guān)S5同時為導(dǎo)通，此時第一發(fā)光二極管組251與第二發(fā)光二極管組252為串聯(lián)，第三發(fā)光二極管組253與第四發(fā)光二極管組254亦為串聯(lián)，且第一發(fā)光二極管組251與第二發(fā)光二極管組252、第三發(fā)光ニ極管組253與第四發(fā)光二極管組254為并聯(lián)，故輸出電壓No為兩組發(fā)光二極管組串聯(lián)所跨的電壓，即第二門檻電壓為兩倍第一門檻電壓，此時驅(qū)動電流Id的流向為Idd方向。當(dāng)?shù)谝浑妷篤r大于第二門檻電壓時，例如70V，電壓檢測及控制電路23控制第一 第四開關(guān)S3^S6均為開路，此時驅(qū)動電流Id的流向為Ide方向，故輸出電壓Vo為四組發(fā)光二極管組串聯(lián)所跨的電壓。于上述實施例中，第一門檻電壓及第ニ門檻電壓是依所需功率因數(shù)與效率的比重任意設(shè)定的值，其中，電壓值大小依序為第一門坎電壓、第二門坎電壓及第ー電壓Vr的峰值電壓。通過電壓檢測及控制電路23因應(yīng)第一電壓Vr的電壓范圍以及多個門檻電壓而控制發(fā)光二極管動態(tài)模塊25內(nèi)部開關(guān)的導(dǎo)通與否，即可改變發(fā)光二極管動態(tài)模塊25的多個發(fā)光二極管組的串并聯(lián)關(guān)系，以動態(tài)地控制發(fā)光二極管動態(tài)模塊25的驅(qū)動電壓或輸出電壓Vo，藉此可有效地提高功率因素以及降低整體電路的能量損耗。 綜上所述，本案提供ー種發(fā)光二極管裝置，其直接利用動態(tài)控制發(fā)光二極管裝置的輸出電壓，進(jìn)而使得整體電路的功率因素提高，且大幅降低能量損耗。此外，本案的發(fā)光ニ極管裝置及其驅(qū)動方法亦可于廣范圍輸入電壓的任意區(qū)段間維持高功率因素及高效率。本案得由本領(lǐng)域技術(shù)人員任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請權(quán)利要求范圍所欲保護(hù)者。
權(quán)利要求
1.ー種發(fā)光二極管裝置，包括 ー電源模塊，其架構(gòu)于產(chǎn)生一第一電壓； ー發(fā)光二極管動態(tài)模塊，與該電源模塊電連接，且包括一第一發(fā)光二極管組、一第二發(fā)光二極管組、一第三發(fā)光二極管組、一第一ニ極管、一第二ニ極管、一第三ニ極管、一第四ニ極管、一第一開關(guān)及一第二開關(guān)，其中該第一發(fā)光二極管組的ー輸入端及該第一開關(guān)的一端與該電源模塊的一端連接，該第一開關(guān)的另一端與該第一ニ極管的ー陽極端連接，該第四ニ極管的ー陰極端及該第三發(fā)光二極管組的ー輸入端連接，該第一發(fā)光二極管組的ー輸出端與該第二ニ極管的ー陽極端、該第三ニ極管的ー陰極端及該第二開關(guān)的一端連接，該第二開關(guān)的另一端與該第三發(fā)光二極管組的ー輸出端連接，該第一ニ極管的ー陰極端及該第二ニ極管的ー陰極端與該第二發(fā)光二極管組的ー輸入端連接，該第二發(fā)光二極管組的一輸出端與該第三ニ極管的一陽極端與該第四ニ極管的ー陽極端連接；以及 一電壓檢測及控制電路，其依據(jù)該電源模塊的該第一電壓的電壓值范圍以及一門檻電壓，以通過控制該第一開關(guān)與該第二開關(guān)的導(dǎo)通與開路而改變該三組發(fā)光二極管組間的串并聯(lián)關(guān)系，以動態(tài)地改變該發(fā)光二極管動態(tài)模塊的ー驅(qū)動電壓。
2.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管裝置，其中該電源模塊包括一交流電源及一整流電路，該整流電路連接于該交流電源，并將該交流電源的負(fù)向電壓轉(zhuǎn)置。
3.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管裝置，其還包含ー驅(qū)動電路，電連接于該電源模塊與該發(fā)光二極管動態(tài)模塊，用以接收該第一電壓且輸出一定值的驅(qū)動電流以驅(qū)動該發(fā)光二極管動態(tài)模塊。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管裝置，其中當(dāng)該電源模塊的該第一電壓低于該門檻電壓時，該電壓檢測及控制電路控制該第一開關(guān)及該第二開關(guān)為導(dǎo)通，該第一、第二及第三組發(fā)光二極管組為并聯(lián)。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管裝置，其中當(dāng)該第一電壓大于該門檻電壓時，該電壓檢測及控制電路控制該第一開關(guān)及該第二開關(guān)開路，該第一、第二及第三組發(fā)光二極管組為串聯(lián)。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管裝置，其中該門檻電壓可為各該發(fā)光二極管組的總驅(qū)動電壓或依所需功率因數(shù)與效率的比重任意設(shè)定的值。
7.ー種發(fā)光二極管裝置，包括 ー電源模塊，其架構(gòu)于產(chǎn)生一第一電壓； ー發(fā)光二極管動態(tài)模塊，與該電源模塊電連接，且包括一第一發(fā)光二極管組、一第二發(fā)光二極管組、一第三發(fā)光二極管組、一第四發(fā)光二極管組、一第一ニ極管、一第二ニ極管、一第三ニ極管、一第四ニ極管、一第五ニ極管、一第六ニ極管、一第七ニ極管、一第一開關(guān)、一第二開關(guān)、一第三開關(guān)及一第四開關(guān)，其中該第一發(fā)光二極管組的ー輸入端、該第一開關(guān)的一端及該第二開關(guān)的一端與該電源模塊的一端連接，該第一開關(guān)的另一端與該第一ニ極管的ー陽極端及該第五ニ極管的ー陽極端連接，該第一發(fā)光二極管組的ー輸出端與該第二ニ極管的ー陽極端及該第三ニ極管的ー陽極端連接，該第一二極管的ー陰極端及該第二ニ極管的ー陰極端與該第二發(fā)光二極管組的ー輸入端連接，該第二發(fā)光二極管組的ー輸出端與該第四ニ極管的ー陽極端及該第三開關(guān)的一端連接，該第二開關(guān)的另一端與該第四ニ極管的ー陰極端與該第三發(fā)光二極管組的ー輸入端連接，該第三發(fā)光二極管組的ー輸出端與該第六ニ極管的一陽極端與該第七ニ極管的ー陽極端連接，該第五ニ極管的一陰極端及該第六ニ極管的ー陰極端與該第四發(fā)光二極管組的ー輸入端連接，該第三ニ極管的一陰極端及該第七ニ極管的一陰極端與該第四開關(guān)的一端連接，該第三開關(guān)的另一端與該第四開關(guān)的另一端與該第四發(fā)光二極管組的ー輸出端連接至該電源模塊的另一端；以及 一電壓檢測及控制電路，其依據(jù)該電源模塊的該第一電壓的電壓值范圍以及至少ニ門檻電壓，以通過控制該第一開關(guān)、該第二開關(guān)、該第三開關(guān)及該第四開關(guān)的導(dǎo)通與開路而改變該四組發(fā)光二極管組的串并聯(lián)關(guān)系，以動態(tài)地改變該發(fā)光二極管動態(tài)模塊的一驅(qū)動電壓。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管裝置，其中該電源模塊包括一交流電源及一整流電路，該整流電路連接于該交流電源，并將該交流電源的負(fù)向電壓轉(zhuǎn)置。
9.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管裝置，其還包含ー驅(qū)動電路，連接于該電源模塊與該發(fā)光二極管動態(tài)模塊，用以接收該第一電壓且輸出一定值的驅(qū)動電流以驅(qū)動該發(fā)光二極管動態(tài)模塊。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管裝置，其中當(dāng)該第一電壓低于ー第一門檻電壓時，該驅(qū)動電路輸出該驅(qū)動電流以驅(qū)動該發(fā)光二極管動態(tài)模塊，其中該電壓檢測及控制電路控制該第一、第二、第三及第四開關(guān)導(dǎo)通，使該第一、第二、第三及第四發(fā)光二極管組為并聯(lián)。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管裝置，其中當(dāng)該電源模塊的該第一電壓高于該第ー門檻電壓且低于ー第二門檻電壓時，電壓檢測及控制電路控制該第一開關(guān)及該第四開關(guān)為開路，該第二開關(guān)及該第三開關(guān)為導(dǎo)通，則該第一發(fā)光二極管組與該第二發(fā)光二極管組為串聯(lián)，該第三發(fā)光二極管組與該第四發(fā)光二極管組為串聯(lián)，且該第一發(fā)光二極管組與該第二發(fā)光二極管組、該第三發(fā)光二極管組與該第四發(fā)光二極管組為并聯(lián)。
12.如權(quán)利要求11所述的發(fā)光二極管裝置，其中當(dāng)該電源模塊的該第一電壓大于該第ニ門檻電壓時，電壓檢測及控制電路控制該第一、第二、第三及第四開關(guān)均為開路，該第一、第二、第三及第四發(fā)光二極管組為串聯(lián)。
13.ー種發(fā)光二極管裝置，包括 ー電源模塊，其架構(gòu)于產(chǎn)生一第一電壓； ー發(fā)光二極管動態(tài)模塊，與該電源模塊電連接，且包含至少三組發(fā)光二極管組、多個ニ極管以及至少ー組開關(guān)組，其中該多個ニ極管分別連接于該至少三組發(fā)光二極管組之間，且每ー該ニ極管具有一陽極端與ー陰極端，該至少ー組開關(guān)組包括第一開關(guān)及第ニ開關(guān)，該第一開關(guān)的一端電連接于該電源模塊的一端，該第一開關(guān)的另一端連接于該多個ニ極管的至少ニ個ニ極管的各該陰極端，該第二開關(guān)的一端連接于該電源模塊的另一端，該第二開關(guān)的另一端連接于該多個ニ極管的至少ニ個ニ極管的各該陽極端；以及 一電壓檢測及控制電路，其依據(jù)該電源模塊的該第一電壓的電壓值范圍以及至少ー門檻電壓，以通過控制該至少一組開關(guān)組的該第一開關(guān)與該第二開關(guān)導(dǎo)通與開路而改變該至少三組發(fā)光二極管組的串并聯(lián)關(guān)系，以動態(tài)地改變該發(fā)光二極管動態(tài)模塊的ー驅(qū)動電壓。
14.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光二極管裝置，更包括一二極管，連接于該第一開關(guān)的該另一端以及ー對應(yīng)的該ニ極管的該陰極端；以及另一二極管，連接于該第二開關(guān)的該另ー端以及ー對應(yīng)的該ニ極管的該陽極端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管裝置，包括電源模塊、發(fā)光二極管動態(tài)模塊以及電壓檢測及控制電路。電源模塊是架構(gòu)于產(chǎn)生一第一電壓。發(fā)光二極管動態(tài)模塊包括至少三組發(fā)光二極管組、多個二極管、第一開關(guān)與第二開關(guān)。電壓檢測及控制電路是依據(jù)電源模塊的第一電壓的電壓值范圍以及至少一門檻電壓，以通過控制第一開關(guān)與第二開關(guān)的導(dǎo)通與開路而改變該三組發(fā)光二極管組間的串并聯(lián)關(guān)系，以動態(tài)地改變發(fā)光二極管動態(tài)模塊的驅(qū)動電壓。
文檔編號F21Y101/02GK102781138SQ20121013719
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者陳瑞貞 申請人:陳瑞貞