具備多級驅(qū)動階段的發(fā)光二極管照明裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種具備多級驅(qū)動階段的發(fā)光二極管照明裝置，尤其設(shè)及一種具備多 級驅(qū)動階段、大操作電壓范圍、高均勻度和低頻閃的發(fā)光二極管照明裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在整流交流(rectified alternative-州rrent,AC)電壓直接驅(qū)動的照明應用中， 由于發(fā)光二極管（light emitting diode,LED)系為一電流驅(qū)動組件，其發(fā)光亮度與驅(qū)動電 流的大小成正比，為了達到高亮度和亮度均勻的要求，往往需要使用許多串接的發(fā)光二極 管來提供足夠光源。串聯(lián)發(fā)光二極管的數(shù)量越多，導通發(fā)光裝置所需的順向偏壓越高，發(fā)光 二極管照明裝置的可操作電壓范圍越小。若發(fā)光二極管數(shù)量太少，則會使得發(fā)光二極管在 整流交流電壓具最大值時驅(qū)動電流過大，進而影響發(fā)光二極管的可靠性。
[0003] 發(fā)光二極管照明裝置在運作時會調(diào)變光通量（luminous flux)和光強度。頻閃 (flicker)是一種光源強度隨著時間有明暗變化的不均勻現(xiàn)象，無論人眼是否能夠辨識，頻 閃會對人體造成不同程度的影響，例如頭痛、眼花、眼睛疲勞、屯、神不安、或引發(fā)癒痛等反 應。因此，需要一種能夠增加可操作電壓范圍、高可靠性，且能降低頻閃的發(fā)光二極管照明 裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠增加操作電壓范圍、 高可靠性，且能降低頻閃的發(fā)光二極管照明裝置。
[000引為達到上述的目的，本發(fā)明公開一種具備多級驅(qū)動階段的發(fā)光二極管照明裝置， 其包括一第一級驅(qū)動階段和一第二級驅(qū)動階段。所述第一級驅(qū)動階段包括一第一發(fā)光裝 置，由一整流交流電壓來驅(qū)動，其根據(jù)一第一電流來提供光源;一第二發(fā)光裝置，由所述整 流交流電壓來驅(qū)動，其根據(jù)一第二電流來提供光源;一第一電流控制器，串聯(lián)于所述第一發(fā) 光組件，用來調(diào)節(jié)所述第一電流W使所述第一電流的值不超過一第一值;一第二電流控制 器，串聯(lián)于所述第二發(fā)光組件，用來調(diào)節(jié)所述第二電流W使所述第二電流的值不超過一第 二值;一第一電荷儲存單元，并聯(lián)于至少所述第一發(fā)光裝置，用來在所述整流交流電壓的值 尚不足W導通所述第一發(fā)光裝置時放電至所述第一發(fā)光裝置W使所述第一發(fā)光裝置維持 導通；W及一第一路徑控制器，用來導通一第=電流，其一第一端禪接于所述第一發(fā)光組件 和所述第一電流控制器之間，且其第二端禪接于所述第二電流控制器。所述第二級驅(qū)動階 段包括一第=電流控制器，串聯(lián)于所述第一級驅(qū)動階段，用來導通和調(diào)節(jié)一第四電流W使 所述第四電流的值不超過一第=值。
【附圖說明】
[0006] 圖1至圖4為本發(fā)明實施例中發(fā)光二極管照明裝置的示意圖。
[0007] 圖5至圖9為本發(fā)明實施例中發(fā)光二極管照明裝置內(nèi)多個驅(qū)動階段運作時的示意 圖。
[0008] 圖10為本發(fā)明實施例中發(fā)光二極管照明裝置內(nèi)發(fā)光裝置電流-時間特性的示意 圖。
[0009] 圖11為本發(fā)明實施例中發(fā)光二極管照明裝置整體運作的示意圖。
[0010] 圖12為一發(fā)光二極管照明裝置整體運作的示意圖。
[0011] 圖13至圖16為本發(fā)明其它實施例中發(fā)光二極管照明裝置的示意圖。
[001引其中，附圖標記說明如下：
[0013] 101~108 發(fā)光二極管照明裝置
[0014] 110 電源供應電路
[001引112 橋式整流器
[0016] Al~A2、Bi~B2 發(fā)光裝置
[0017] CCAi~CCA2、CCAi'~CCA2' 第一類型電流控制器
[001引 CCBi~CC化 第二類型電流控制器
[0019] CC3 第S類型電流控制器
[0020] C出~邸4 電荷儲存單元
[0021 ] UNAi~UNA2、UNAi'~UNA2' 電流偵測和控制單元
[0022] UNBi~UNB2 電壓偵測和控制單元
[002引 UN3 偵測和控制單元
[0024] Di~化 路徑控制器
[00巧]STi~ST3 驅(qū)動階段
[0026] ISAi~ISA2、ISAi'~ISA2'、
[0027] ISBi~IS化、IS3 可調(diào)式電流源
【具體實施方式】
[0028] 圖1至圖4為本發(fā)明實施例中發(fā)光二極管照明裝置101~104的示意圖。每一發(fā)光二 極管照明裝置101~104各包括一電源供應電路110和(N+1)級驅(qū)動階段STi~STn+1，其中N為 大于1的整數(shù)。為了說明目的，圖1至圖4顯示了N=2時的實施例，但驅(qū)動階段的數(shù)目并不限 定本發(fā)明的范疇。
[0029] 電源供應電路110可接收一具正負周期的交流電壓VS，并利用一橋式整流器112來 轉(zhuǎn)換交流電壓VS在負周期內(nèi)的輸出電壓，因此可提供一整流交流電壓VacW驅(qū)動(N+1)級驅(qū) 動段STi~STn+1，其中整流交流電壓Vac的值隨著時間而有周期性變化。在其它實施例中，電 源供應電路110可接收任何交流電壓VS，利用一交流-交流電壓轉(zhuǎn)換器來進行電壓轉(zhuǎn)換，并 利用橋式整流器112來對轉(zhuǎn)換后的交流電壓VS進行整流，因此可提供整流交流電壓VacW驅(qū) 動(N+1)級驅(qū)動階段STi~STn+1，其中整流交流電壓Vac的值隨著時間而有周期性變化。值得 注意的是，電源供應電路110的結(jié)構(gòu)并不限定本發(fā)明的范疇。
[0030] 在發(fā)光二極管照明裝置101~103中，第1級至第N級驅(qū)動階段STi~Sh中每一驅(qū)動 階段包括多個發(fā)光裝置、一路徑控制器、一第一類型電流控制器、一第二類型電流控制器， W及M個電荷儲存單元C出~CHm,其中N為大于1的整數(shù)，而M為不大于2N的正整數(shù)。第(N+1)級 驅(qū)動階段STn+1包括一第=類型電流控制器。
[0031] 在發(fā)光二極管照明裝置104中，第I級驅(qū)動階段STi包括多個發(fā)光裝置，而第2級至 第N級驅(qū)動階段ST2~Sh中每一驅(qū)動階段包括多個發(fā)光裝置、一路徑控制器、一第一類型電 流控制器、一第二類型電流控制器，W及M個電荷儲存單元C出~CHm,其中N為大于1的整數(shù)， 而M為不大于2N的正整數(shù)。第(化1)級驅(qū)動階段STn+1包括一第S類型電流控制器。
[0032] 每一第一類型電流控制器包括一可調(diào)式電流源和一電流偵測和控制單元，每一第 二類型電流控制器包括一可調(diào)式電流源和一電壓偵測和控制單元，而每一第=類型電流控 制器包括一可調(diào)式電流源和一偵測和控制單元。
[0033] 為了清楚地說明本發(fā)明，說明書全文和圖標中使用下列符號來表示發(fā)光二極管照 明裝置101~104中各組件。Al~An和Bi~Bn分別代表驅(qū)動階段STi~中相對應的發(fā)光裝 置。Di~Dn分別代表驅(qū)動階段STi~STn中相對應的路徑控制器。CCAi~CCAn分別代表驅(qū)動階 段STi~STn中相對應的第一類型電流控制器。CCBi~CCBn分別代表驅(qū)動階段STi~STn中相對 應的第二類型電流控制器。CCn+1代表驅(qū)動階段STn+沖的第S類型電流控制器。ISAi~ISAn分 別代表第一類型電流控制器CCAi~CCAn中相對應的可調(diào)式電流源。I SBi~I SBn分別代表第 二類型電流控制器CCBi~CCBn中相對應的可調(diào)式電流源。ISn+1代表第S類型電流控制器 CCn+沖的可調(diào)式電流源。UNAi~UNAn分別代表第一類型電流控制器CCAi~CCAn中相對應的 電流偵測和控制單元。UNBi~UNBn分別代表第二類型電流控制器CCBi~CCBn中相對應的電 壓偵測和控制單元。UNn+1代表第(化1)級驅(qū)動階段STn+沖的偵測和控制單元。
[0034] 為了清楚地說明本發(fā)明，說明書全文和圖標中使用下列符號來表示發(fā)光二極管照 明裝置101~104中相關(guān)電流和電壓。Vm~Vinn分別代表第1級至第(N+1)級驅(qū)動階段STi~ STn+1的跨壓。Vaki~Vakn分別代表相對應第一類型電流控制器CCAi~CCAn的跨壓。Vbki~V畫分 另IJ代表相對應第二類型電流控制器CCBi~CCBn的跨壓。Vck代表第立類型電流控制器CCn+1的 跨壓。Iaki~Iakn分別代表流經(jīng)相對應第一類型電流控制器CCAi~CCAn的電流。Ibki~Ibkn分別 代表流經(jīng)相對應第二類型電流控制器CCBi~CCBn的電流。Iai~Ian分別代表流經(jīng)相對應發(fā)光 裝置Al~An的電流。Ibi~Ibn分別代表流經(jīng)相對應發(fā)光裝置Bi~Bn的電流。Idi~Idn分別代表 流經(jīng)相對應路徑控制器化~Dn的電流。Isumi~Islmn分別代表流經(jīng)相對應驅(qū)動階段STi~STn的 電流。流經(jīng)發(fā)光二極管照明裝置101~104的總電流可由ISUM(N+1)來表示。
[0035] 在發(fā)光二極管照明裝置101~103的第一級至第N級驅(qū)動階段STi~Sh中，電流偵測 和控制單元UNAi~UNAn分別串聯(lián)至相對應發(fā)光裝置Al~An和相對應可調(diào)式電流源ISAi~ ISAn,而電壓偵測和控制單元UNBi~UNBn分別串聯(lián)至相對應發(fā)光裝置Bi~Bn和分別并聯(lián)于相 對應可調(diào)式電流源I SBi~I SBn。電流偵測和控制單元UNAi~UNAn可分別根據(jù)電流I AKi~IAKN 來分別調(diào)節(jié)可調(diào)式電流源I SAi~I SAn的值。電壓偵測和控制單元UNBi~UNBn可分別根據(jù)電 壓Vbki~V畫來分別調(diào)節(jié)可調(diào)式電流源I SBi~I SBn的值。
[0036] 在發(fā)光二極管照明裝置104的第二級至第N級驅(qū)動階段ST2~Sh中，電流偵測和控 制單元UNA2~UNAn分別串聯(lián)至相對應發(fā)光裝置A2~An和相對應可調(diào)式電流源ISA2~ISAn，而 電壓偵測和控制單元UNB2~UNBn分別串聯(lián)至相對應發(fā)光裝置B2~Bn和分別并聯(lián)于相對應可 調(diào)式電流源ISB2~I SBn。電流偵測和控制單元UNA2~UNAn可分別根據(jù)