具備多級驅(qū)動階段和雙驅(qū)動模式的發(fā)光二極管照明裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具備多級驅(qū)動階段的發(fā)光二極管照明裝置，尤其涉及一種具備多級驅(qū)動階段和雙驅(qū)動模式的發(fā)光二極管照明裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在整流交流(rectified alternative-current, AC)電壓直接驅(qū)動的照明應(yīng)用中，由于發(fā)光二極管(light emitting d1de, LED)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聯(lián)的發(fā)光二極管來提供足夠光源，并使用多級階段驅(qū)動的方式來增加發(fā)光二極管照明裝置的可操作電壓范圍。
[0003]家用電源規(guī)格會按地區(qū)而有不同，一般來說，電壓值通常在100伏特到240伏特之間，而最常見的頻率值是50赫茲和60赫茲。以世界上主要兩個基本的家用電源規(guī)格來說，北美地區(qū)采用110?120伏特和60赫茲，而歐洲地區(qū)采用220?240伏特和50赫茲。另一方面，商業(yè)或工廠用途的電源規(guī)格采用更高的電壓值，以提供大型設(shè)備使用，例如美國采用277伏特。值得注意的是，上述電壓值僅為額定電壓，和電器設(shè)備實際使用電壓會有些許差異，且電壓供應(yīng)在電器設(shè)備運作期間也可能會有波動。
[0004]切換式(switching-type)發(fā)光二極管照明裝置能在大電壓范圍(例如85?265伏特)內(nèi)運作，但線性(linear-type)發(fā)光二極管照明裝置只能在特定電壓下運作。更詳細地說，當(dāng)線性發(fā)光二極管照明裝置采用110伏特驅(qū)動架構(gòu)或220伏特驅(qū)動架構(gòu)時，其能正常運作的條件是當(dāng)整流交流電壓的值在小電壓范圍內(nèi)時，例如(110±10%)伏特或(220±10% )伏特。當(dāng)在家用電源規(guī)格為220伏特的地區(qū)使用采用110伏特驅(qū)動架構(gòu)的線性發(fā)光二極管照明裝置時，超出額定值的功率會造成系統(tǒng)失敗。當(dāng)在家用電源規(guī)格為110伏特的地區(qū)使用采用220伏特驅(qū)動架構(gòu)的線性發(fā)光二極管照明裝置時，可能無法提供足夠功率來點亮所有發(fā)光二極管。因此，需要一種能夠增加可操作電壓范圍和提供雙驅(qū)動模式運作的發(fā)光二極管照明裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]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具備多級驅(qū)動階段、大操作電壓范圍和提供雙驅(qū)動模式運作的發(fā)光二極管照明裝置。
[0006]為達到上述的目的，本發(fā)明公開一種具備多級驅(qū)動階段和雙驅(qū)動模式的發(fā)光二極管照明裝置，其包括一第一發(fā)光單元、一第二發(fā)光單元、一第一電流控制單元、一第二電流控制單元，以及一模式控制單元。所述第一發(fā)光單元包括多個串聯(lián)的發(fā)光裝置，且由一整流交流電壓來驅(qū)動。所述第二發(fā)光單元包括多個串聯(lián)的發(fā)光裝置，且由所述整流交流電壓來驅(qū)動。所述第一電流控制單元根據(jù)一感測電壓選擇性地串聯(lián)于所述第一發(fā)光單元，用來提供一第一限流值，其中所述感測電壓相關(guān)于所述整流交流電壓的范圍。所述第二電流控制單元串聯(lián)于所述第二發(fā)光單元，用來提供一第二限流值。所述線電壓偵測單元用來提供所述感測電壓。所述感測電壓的值代表所述整流交流電壓是在一第一電壓范圍時，所述模式控制單元將所述第一電流控制單元串聯(lián)于所述第一發(fā)光單元，將所述第一發(fā)光單元并聯(lián)于所述第二發(fā)光單元，以使所述發(fā)光二極管照明裝置在一第一驅(qū)動模式下運作。當(dāng)所述感測電壓的值代表所述整流交流電壓是在一第二電壓范圍時，所述模式控制單元將所述第一電流控制單元和所述第一發(fā)光單元電性分離，將所述第一發(fā)光單元串聯(lián)于所述第二發(fā)光單元，以使所述發(fā)光二極管照明裝置在一第二驅(qū)動模式下運作。當(dāng)所述發(fā)光二極管照明裝置在所述第一驅(qū)動模式下運作時，所述第一電流控制單元調(diào)節(jié)流經(jīng)所述第一發(fā)光單元的一第一電流以使所述第一電流的值不超過一第一限流值，而所述第二電流控制單元調(diào)節(jié)流經(jīng)所述第二發(fā)光單元的一第二電流以使所述第二電流的值不超過一第二限流值。當(dāng)所述發(fā)光二極管照明裝置在所述第二驅(qū)動模式下運作時，所述第一電流控制單元為關(guān)閉，而所述第二電流控制單元調(diào)節(jié)流經(jīng)所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的一第三電流以使所述第三電流的值不超過所述第二限流值。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明實施例中發(fā)光二極管照明裝置的示意圖。
[0008]圖2為本發(fā)明發(fā)光二極管照明裝置在110伏特驅(qū)動模式下運作時的等效電路示意圖。
[0009]圖3為本發(fā)明發(fā)光二極管照明裝置在220伏特驅(qū)動模式下運作時的等效電路示意圖。
[0010]圖4為本發(fā)明發(fā)光二極管照明裝置在110伏特驅(qū)動模式下運作時的電壓-電流特性圖。
[0011]圖5為本發(fā)明發(fā)光二極管照明裝置在220伏特驅(qū)動模式下運作時的電壓-電流特性圖。
[0012]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0013]30線電壓偵測單元
[0014]40模式控制單元
[0015]100發(fā)光二極管照明裝置
[0016]110電源供應(yīng)電路
[0017]112橋式整流器
[0018]VS交流電壓
[0019]QP開關(guān)
[0020]ZD齊納二極管
[0021]Rl ?R4電阻
[0022]Cl電容
[0023]CCA1- CCA 3、CCB1- CCB 3電流控制單元
[0024]Dl?D2路徑控制器
[0025]AfApBfB3發(fā)光裝置
【具體實施方式】
[0026]圖1為本發(fā)明實施例中發(fā)光二極管照明裝置100的示意圖。發(fā)光二極管照明裝置100包括一電源供應(yīng)電路110、包括N個發(fā)光裝置A:?A N的一第一發(fā)光單元、包括N個發(fā)光裝置B N的一第二發(fā)光單元、N個電流控制單元CCA CCA n、N個電流控制單元CCB^CCBn、一線電壓偵測單元30，以及一模式控制單元40，其中N為大于I的整數(shù)。為了說明目的，圖1顯示了 N = 3的實施例，此時發(fā)光二極管照明裝置100以3級驅(qū)動階段來運作。然而，N的值并不限定本發(fā)明的范疇。
[0027]為了清楚地說明本發(fā)明，說明書全文和圖式中使用下列符號來表示發(fā)光二極管照明裝置100中各組件和相關(guān)運作。IA1?I ?分別代表流經(jīng)相對應(yīng)發(fā)光裝置電流。IB1?IB3*別代表流經(jīng)相對應(yīng)發(fā)光裝置B:?B 3的電流。I _代表流經(jīng)發(fā)光二極管照明裝置100的總電流。
[0028]電源供應(yīng)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Vm以驅(qū)動發(fā)光二極管照明裝置100，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(yīng)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Vac以驅(qū)動發(fā)光二極管照明裝置100，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(yīng)電路110的結(jié)構(gòu)并不限定本發(fā)明的范疇。
[0029]當(dāng)整流交流電壓Vac的值在一第一電壓范圍內(nèi)時，發(fā)光二極管照明裝置100可在一第一驅(qū)動模式下運作；或者，當(dāng)整流交流電壓VAe的值在一第二電壓范圍內(nèi)時，發(fā)光二極管照明裝置100可在一第二驅(qū)動模式下運作。在本發(fā)明中，第二電壓范圍的額定值(nominalvalue)大于第一電壓范圍的額定值。例如，第一電壓范圍的額定值可為110伏特，而第二電壓范圍的額定值可為220伏特。值得注意的是，第一電壓范圍或第二電壓范圍的額定值并不限定本發(fā)明的范疇。
[0030]在一實施例中，當(dāng)整流交流電壓Va^值在一 110伏特電壓范圍內(nèi)時，發(fā)光二極管照明裝置100可在第一驅(qū)動模式下運作；或者，當(dāng)整流交流電壓νΑε的值在一 220伏特電壓范圍內(nèi)時，發(fā)光二極管照明裝置100可在第二驅(qū)動模式下運作。110伏特電壓范圍包括額定值110伏特和其容許的誤差范圍，而220伏特電壓范圍包括額定值220伏特和其容許的誤差范圍。舉例來說，110伏特電壓范圍可介于110*(1-Α%)伏特和110*(1+Β%)伏特之間，而220伏特電壓范圍可介于220*(1-C% )伏特和220*(1+D% )伏特之間。110伏特電壓范圍和220伏特電壓范圍可包括對稱誤差范