專利名稱：發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)光二極管驅(qū)動裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，尤指以種具高功率因數(shù)的發(fā)光二極 管驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
[0002]發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode，LED)具有省電、壽命長、反應速度快的優(yōu)點，再加上其體積小、耐震動、適合量產(chǎn)的特性，故已逐漸地取代鎢絲燈、熒光燈等傳 統(tǒng)光源，成為主要的照明設(shè)備。由于發(fā)光二極管的應用越來越廣泛，如何設(shè)計穩(wěn)定及高 效率的發(fā)光二極管驅(qū)動電路亦為一重要課題。[0003]通常發(fā)光二極管的驅(qū)動方式是直接使用低電壓的直流電源，但若使用交流電源 如家用插座所提供的市電，則需要經(jīng)過電力轉(zhuǎn)換電路才能使發(fā)光二極管正常運作。目前 廣泛應用的發(fā)光二極管驅(qū)動電路的為交換式電源供應器(SwitchingMode Power Supply, SMPS)。一般而言，交換式電源供應器的輸入端使用橋式整流和大電容量的輸入電容。 由于該輸入電容僅在輸入電源的電壓接近輸入電源的峰值電壓或大于該輸入電容的電壓 時才會被充電，因此該輸入電容可被充電的時間非常短暫。也就是說，在該輸入電容可 被充電的短暫時間內(nèi)，輸入電源必須相對應地提供脈沖電流以充飽該輸入電容，造成巨 大突波電流(inrashcurrent)，故導致交換式電源供應器的電源功率因數(shù)降低，造成不必要 的電能浪費。實用新型內(nèi)容[0004]本實用新型提供一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其藉由調(diào)光電路進行調(diào)光，該發(fā)光 二極管驅(qū)動裝置包含第一整流電路、切換電路、變壓器以及第二整流電路。該第一整 流電路耦接于該調(diào)光電路，用來轉(zhuǎn)換該調(diào)光電路輸出的交流電源以輸出高電位直流電 源；該切換電路耦接于該第一整流電路，用來切換該高電位直流電源以產(chǎn)生高電位交流 電源；該變壓器耦接于該切換電路，用來對該高電位交流電源降壓，以輸出低電位交流 電源；該第二整流電路耦接于該變壓器，用來將該低電位交流電源轉(zhuǎn)換為低電位直流電 源，以將該低電位直流電源供應至發(fā)光二極管模組。[0005]根據(jù)所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，該發(fā)光二極管驅(qū)動裝置還包含用來監(jiān)視該調(diào) 光電路流向該第一整流電路的電流的監(jiān)視單元，耦接于該第一整流電路；以及用來當該 監(jiān)視單元監(jiān)視到該調(diào)光電路流向該第一整流電路的電流小于第一預定值時，降低該發(fā)光 二極管驅(qū)動裝置的阻抗的電流維持電路，耦接于該監(jiān)視單元。[0006]根據(jù)所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，該發(fā)光二極管驅(qū)動裝置還包含用以將該發(fā)光 二極管模組的電流資訊回授至該切換電路的回授電路，耦接于該切換電路及該發(fā)光二極 管模組之間。[0007]根據(jù)所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，該變壓器為反馳式變壓器。[0008]根據(jù)所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，該調(diào)光電路為雙向硅控整流器。[0009]根據(jù)所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，該發(fā)光二極管驅(qū)動裝置還包含用以消除該調(diào) 光電路輸出的交流電源的電磁干擾的濾波器，耦接于該調(diào)光電路與該第一整流電路之 間。[0010]根據(jù)所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，該第一整流電路為橋式整流電路。[0011]根據(jù)所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，該切換電路為半橋切換電路。[0012]根據(jù)所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，該第二整流電路包含至少一二極管。[0013]根據(jù)所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，該第二整流電路為橋式整流電路。[0014]本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置不需要輸入電容來提供穩(wěn)定的直流電源，故 可避免輸入電容所造成的突波電流。因此本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置具有高功率 因數(shù)，可減少不必要的電能消耗。另外，當利用調(diào)光電路來控制發(fā)光二極管模組所發(fā)出 的光線明暗時，本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置可偵測調(diào)光電路所接收的電流是否小 于調(diào)光電路所需的維持電流，并在調(diào)光電路所接收的電流小于其所需的維持電流時，對 調(diào)光電路進行電流補償?shù)膭幼鳎源_保調(diào)光電路的正常運作。[0015]于本實用新型的優(yōu)點與精神可以由以下的附圖說明及具體實施方式
詳述得到進 一步的了解。


[0016]圖1為本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的一實施例的方塊功能圖。[0017]圖2為本實用新型圖1的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置運作時不同元件所產(chǎn)生的波形圖。[0018]圖3為本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的一實施例的方塊功能圖。
具體實施方式
[0019]請參考圖1。圖1為本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100的一實施例的方塊 功能圖。如圖1所示，調(diào)光電路500藉由發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100驅(qū)動發(fā)光二極管模組 600，換言之，調(diào)光電路500經(jīng)由發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100調(diào)整發(fā)光二極管模組600以控 制發(fā)光二極管模組600所發(fā)出的光線的明暗。發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100包含第一整流電 路102、切換電路104、變壓器106以及第二整流電路108。第一整流電路102耦接于調(diào) 光電路500，用來轉(zhuǎn)換調(diào)光電路500所輸出的交流電源PAe以輸出高電位直流電源PDe—H。 切換電路104耦接于第一整流電路102，用來切換高電位直流電源PDC—H，以產(chǎn)生一高電位 交流電源PAC—H。變壓器106耦接于切換電路104，用來對高電位交流電源Pac h降壓，以 輸出低電位交流電源PAC—l。第二整流電路108耦接于變壓器106，用來將低電位交流電 源Pac二轉(zhuǎn)換為低電位直流電源PD“，以將低電位直流電源I5dc^供應至發(fā)光二極管模組 600。[0020]于本實用新型的較佳實施例中，調(diào)光電路500可包含雙向硅控整流器 (TRIAC)，切換電路104可包含半橋(half bridge)切換電路、全橋(foil bridge)切換電路 或反馳式(flyback)切換電路，變壓器106可包含反馳式變壓器，第一整流電路102可包 含橋式整流電路，第二整流電路108可包含至少一二極管，但不以此為限。舉例來說， 第二整流電路108可為1顆、2顆、或4顆二極管(即橋式整流電路)所實現(xiàn)。[0021]請參考圖2。圖2為本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100運作時不同元件所產(chǎn)生的波形圖。發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100經(jīng)由調(diào)光電路500接收交流電源Ps(如家用插 頭所提供的市電)，而調(diào)光電路500可改變輸入至發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100的交流電源Ps 的導通角(fire angle)，以產(chǎn)生交流電源Pac至第一整流電路102。第一整流電路102將交 流電源Pac的波形轉(zhuǎn)為同一極性，以輸出高電位直流電源Pdch至切換電路104。切換電 路104透過對高電位直流電源Pdc h重復進行正向與反向之間的開/關(guān)切換(switching)動 作，以輸出高頻的高電位交流電源PAe—H。切換電路104進行開/關(guān)動作的切換頻率為預 設(shè)，舉例來說，切換頻率可為1kHz。變壓器106將高頻的高電位交流電源PAe—H降壓為 高頻的低電位交流電源PAe—”第二整流電路108接收低電位交流電源PAe二并將其轉(zhuǎn)換為 低電位直流電源PD“，并供應至發(fā)光二極管模組600。[0022]須注意的是，當調(diào)光電路500所接收的電流小于調(diào)光電路500所需的維持電流 (holding current)時，調(diào)光電路500無法正常運作，因此，本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動 裝置100亦須提供電流補償機制，以確保調(diào)光電路500的運作。如圖1所示，發(fā)光二極 管驅(qū)動裝置100另包含監(jiān)視單元121及電流維持電路122。監(jiān)視單元121耦接于第一整 流電路102，用來監(jiān)視調(diào)光電路500流向第一整流電路102的電流。電流維持電路122， 耦接于監(jiān)視單元121，用來當監(jiān)視單元121監(jiān)視到調(diào)光電路500流向第一整流電路102的 電流小于預定值(如小于調(diào)光電路500所需的維持電流)時，對調(diào)光電路500進行電流補 償。于本實用新型的實施例中，當流向第一整流電路102的電流大于或等于調(diào)光電路500 所需的維持電流時，監(jiān)視單元121控制電流維持電路122為關(guān)閉狀態(tài)；當監(jiān)視單元121監(jiān) 視到調(diào)光電路500流向第一整流電路102的電流小于調(diào)光電路500所需的維持電流時，監(jiān) 視單元121控制電流維持電路122為導通狀態(tài)。當電流維持電路122為關(guān)閉時，電流維持 電路122是不會對發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100有任何影響或作用。當電流維持電路122為 導通時，電流維持電路122實質(zhì)上與第一整流電路102產(chǎn)生并聯(lián)關(guān)系，故發(fā)光二極管驅(qū)動 裝置100的阻抗下降，也就是說，電流維持電路122導通時的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100的 阻抗會小于電流維持電路122關(guān)閉時的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100的阻抗。根據(jù)歐姆定理 (Ohm’ s Law),當電壓為固定時，電阻變小則導致電流會變大；因此，當電流維持電路 122為導通時，發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100的阻抗下降而高電位直流電源Pdch對應增加，以 使調(diào)光電路500維持在正常開啟/運作的狀態(tài)。[0023]請參考圖3。圖3為本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置200的另一實施例的方塊 功能圖。發(fā)光二極管驅(qū)動裝置200相似于發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100，不同的是，發(fā)光二極 管驅(qū)動裝置200另包含濾波器202及回授電路204。發(fā)光二極管驅(qū)動裝置200的其它元 件及運作方式相似于發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100，于此不贅述。濾波器202可為電磁干擾 (Electromagnetic Disturbance, EMI)濾波器，且耦接于調(diào)光電路500與第一整流電路102 之間，用以消除調(diào)光電路500輸出的交流電源P-AC的電磁干擾?；厥陔娐?04耦接于 切換電路104及發(fā)光二極管模組600之間，用以將發(fā)光二極管模組600的電流資訊回授至 切換電路104，使發(fā)光二極管驅(qū)動裝置200能對應地控制發(fā)光二極管模組600的電流。舉 例來說，當發(fā)光二極管模組600老化時其阻抗變小，故流至發(fā)光二極管模組600的電流對 應增加，因而加速發(fā)光二極管模組600的老化速度。在這種情況下，回授電路202可將 發(fā)光二極管模組600的電流資訊回授至切換電路104，以使發(fā)光二極管驅(qū)動裝置200對應 控制發(fā)光二極管模組600的電流使其不至增加，以減緩發(fā)光二極管模組600的老化速度。[0024]綜上所述，本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置不需要輸入電容來提供穩(wěn)定的直 流電源，故可避免輸入電容所造成的突波電流。因此本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置 具有高功率因數(shù)，可減少不必要的電能消耗。另外，當利用調(diào)光電路來控制發(fā)光二極管 模組所發(fā)出的光線明暗時，本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置可偵測調(diào)光電路所接收的 電流是否小于調(diào)光電路所需的維持電流，并在調(diào)光電路所接收的電流小于其所需的維持 電流時，對調(diào)光電路進行電流補償?shù)膭幼?，以確保調(diào)光電路的正常運作。[0025]根據(jù)以上具體實施方式
的詳述，希望能更加清楚描述本實用新型的特征與精 神，而并非以上述所揭露的具體實施方式
來對本實用新型加以限制。
權(quán)利要求1.一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其藉由調(diào)光電路進行調(diào)光，其特征在于，該發(fā)光二極 管驅(qū)動裝置包含用來轉(zhuǎn)換該調(diào)光電路輸出的交流電源以輸出高電位直流電源的第一整流電路，耦接 于該調(diào)光電路；用來切換該高電位直流電源以產(chǎn)生高電位交流電源的切換電路，耦接于該第一整流 電路；用來對該高電位交流電源降壓，以輸出低電位交流電源的變壓器，耦接于該切換電 路；以及用來將該低電位交流電源轉(zhuǎn)換為低電位直流電源，以將該低電位直流電源供應至發(fā) 光二極管模組的第二整流電路，耦接于該變壓器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該發(fā)光二極管驅(qū)動裝 置還包含用來監(jiān)視該調(diào)光電路流向該第一整流電路的電流的監(jiān)視單元，耦接于該第一整流電 路；以及用來當該監(jiān)視單元監(jiān)視到該調(diào)光電路流向該第一整流電路的電流小于第一預定值 時，降低該發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的阻抗的電流維持電路，耦接于該監(jiān)視單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該發(fā)光二極管驅(qū)動裝 置還包含用以將該發(fā)光二極管模組的電流資訊回授至該切換電路的回授電路，耦接于該切換 電路及該發(fā)光二極管模組之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該變壓器為反馳式變 壓器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該調(diào)光電路為雙向硅 控整流器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該發(fā)光二極管驅(qū)動裝 置還包含用以消除該調(diào)光電路輸出的交流電源的電磁干擾的濾波器，耦接于該調(diào)光電路 與該第一整流電路之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該第一整流電路為橋 式整流電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該切換電路為半橋切 換電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該第二整流電路包含至少一二極管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該第二整流電路為橋 式整流電路。
專利摘要本實用新型關(guān)于具有高功率因數(shù)的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，該發(fā)光二極管驅(qū)動裝置包含第一整流電路、切換電路、變壓器以及第二整流電路。該第一整流電路耦接于該調(diào)光電路，用來轉(zhuǎn)換該調(diào)光電路輸出的交流電源以輸出高電位直流電源；該切換電路耦接于該第一整流電路，用來切換該高電位直流電源以產(chǎn)生高電位交流電源；該變壓器耦接于該切換電路，用來對該高電位交流電源降壓，以輸出低電位交流電源；該第二整流電路耦接于該變壓器，用來將該低電位交流電源轉(zhuǎn)換為低電位直流電源，以將該低電位直流電源供應至發(fā)光二極管模組。本實用新型發(fā)光二極管驅(qū)動裝置不需輸入電容來提供穩(wěn)定的直流電源，故可避免輸入電容所造成的突波電流，進而實現(xiàn)高功率因數(shù)。
文檔編號H05B37/02GK201813598SQ20102054349
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者張昭龍 申請人:蘇州達方電子有限公司, 達方電子股份有限公司