專(zhuān)利名稱：發(fā)光二極管控制電路及發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種發(fā)光二極管控制電路及其發(fā)光裝置，特別是一種藉由調(diào)整發(fā)光二極管的正向電壓以改變發(fā)光二極管的亮度的發(fā)光二極管控制電路及發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
相較于一般傳統(tǒng)的白熾燈、螢光燈或其他照明光源，發(fā)光二極管(LightEmittingDiode, LED)由于具有低溫發(fā)光效率佳、無(wú)污染且壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此目前已逐漸成為各種照明設(shè)備燈源選擇的首選。也因?yàn)榘l(fā)光二極管使用上的普及，在先前技術(shù)中已經(jīng)發(fā)展出許多對(duì)于發(fā)光二極管的亮度的調(diào)整控制方式。在先前技術(shù)中，通常是利用相位截?cái)嗾{(diào)光模組搭配復(fù)雜的控制電路，利用讓發(fā)光二極管閃爍的方式，藉由使用者視覺(jué)暫留的現(xiàn)象來(lái)讓使用者感覺(jué)發(fā)光二極管的亮度減弱，藉此調(diào)整發(fā)光二極管的亮度。但此種調(diào)光方式可能仍然會(huì)讓部分使用者看到發(fā)光二極管不 斷地閃爍而感覺(jué)不舒適。且先前技術(shù)中的控制電路較為復(fù)雜，會(huì)增加在制造上的成本。并且先前技術(shù)中的控制電路也可能會(huì)產(chǎn)生電磁干擾的問(wèn)題，在制造時(shí)需要額外的成本來(lái)處理此電磁干擾。因此有需要發(fā)明一種新的發(fā)光二極管控制電路及具有發(fā)光二極管控制電路的發(fā)光裝置，以解決先前技術(shù)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種發(fā)光二極管控制電路，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的正向電壓即可改變發(fā)光二極管的亮度。本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有上述發(fā)光二極管控制電路的發(fā)光裝置。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種發(fā)光二極管控制電路，設(shè)置于調(diào)光電路與發(fā)光二極管串之間，該調(diào)光電路輸出調(diào)變電源訊號(hào)，其中該發(fā)光二極管串包括有至少一個(gè)發(fā)光二極管，當(dāng)跨壓于該發(fā)光二極管串的正向電壓大于第一臨界電壓值時(shí)，該發(fā)光二極管串達(dá)最大發(fā)光量；當(dāng)該正向電壓小于該第一臨界電壓值且大于第二臨界電壓值時(shí)，該發(fā)光二極管串的發(fā)光量會(huì)隨著該正向電壓的增減而同步增亮或變暗；當(dāng)該正向電壓小于該第二臨界電壓值時(shí)，該發(fā)光二極管串停止發(fā)光；該發(fā)光二極管控制電路包括整流電路，電性連接該調(diào)光電路，接收該調(diào)變電源訊號(hào)并轉(zhuǎn)換為直流電源訊號(hào)，該直流電源訊號(hào)會(huì)隨著該調(diào)變電源訊號(hào)而同步加大或減低；第一濾波電路，電性連接該整流電路，用以將該直流電源訊號(hào)轉(zhuǎn)換為濾波電源訊號(hào)，該濾波電源訊號(hào)會(huì)隨著該直流電源訊號(hào)而同步加大或減低；調(diào)整電路，電性連接于該第一濾波電路和該發(fā)光二極管串之間，該調(diào)整電路具有最小輸入電壓值，該調(diào)整電路輸出調(diào)整訊號(hào)至該發(fā)光二極管串以作為該發(fā)光二極管串的正向電壓，其中當(dāng)跨載于該調(diào)整電路的調(diào)整電壓大于該最小輸入電壓值時(shí)，該調(diào)整電路保持實(shí)質(zhì)穩(wěn)定輸出該調(diào)整訊號(hào)；
其中，當(dāng)該濾波電源訊號(hào)大于該第一臨界電壓值與該最小輸入電壓值總和時(shí)，該調(diào)整電路保持實(shí)質(zhì)穩(wěn)定輸出該調(diào)整訊號(hào)，并使該正向電壓大于該第一臨界電壓值，如此讓該發(fā)光二極管串維持發(fā)出該最大發(fā)光量；其中，當(dāng)該濾波電源訊號(hào)小于該第一臨界電壓值與該調(diào)整電壓總和，但大于該第二臨界電壓值與該調(diào)整電壓的總和時(shí)，該調(diào)整電路系輸出該調(diào)整訊號(hào)使該正向電壓大于該第二臨界電壓值但小于該第一臨界電壓值，并使該正向電壓會(huì)隨著該調(diào)變電源訊號(hào)而同步加大或減低，讓該發(fā)光二極管串的發(fā)光量可同步增亮或變暗；其中，當(dāng)該濾波電源訊號(hào)小于該第二臨界電壓值與該調(diào)整電壓總和時(shí)，該調(diào)整電路截止輸出該調(diào)整訊號(hào)，使該正向電壓小于該第二臨界電壓值，讓該發(fā)光二極管串停止發(fā)光。優(yōu)選的，該發(fā)光二極管控制電路還包括第二濾波電路，其并聯(lián)連接于該發(fā)光二極管串，用以對(duì)輸入至該發(fā)光二極管串的該調(diào)整訊號(hào)進(jìn)行整流。
此外，該發(fā)光二極管控制電路還包括放電電路，其并聯(lián)連接于該發(fā)光二極管串，其中當(dāng)該調(diào)整訊號(hào)停止輸入時(shí)，該放電電路使該發(fā)光二極管串放電。優(yōu)選的，該整流電路與該調(diào)光電路之間進(jìn)一步電性連接變壓器，該變壓器用以對(duì)該調(diào)變電源訊號(hào)進(jìn)行降壓。優(yōu)選的，該調(diào)整電路進(jìn)一步并聯(lián)連接電壓突波抑制器，該電壓突波抑制器用以避免輸入的電源訊號(hào)有太高的電壓峰值或是突然產(chǎn)生突波。優(yōu)選的，該調(diào)整電路包括脈寬調(diào)變切換電路，其與該第一濾波電路電性連接，用以藉由切換脈寬調(diào)變訊號(hào)的方式以得到該調(diào)整訊號(hào)。優(yōu)選的，該發(fā)光二極管控制電路電性連接至少一個(gè)發(fā)光二極管，該至少一個(gè)發(fā)光二極管組成該發(fā)光二極管串，每一發(fā)光二極管分別具有典型操作電壓，當(dāng)每一發(fā)光二極管上的跨壓分別大于所對(duì)應(yīng)的該典型操作電壓時(shí)，該至少一個(gè)發(fā)光二極管輸出該最大發(fā)光量；其中該發(fā)光二極管串的該第一臨界電壓值的公式為該第一臨界電壓值=ν1τ+ν2Τ···+νΝΤ ；其中ν1τ、V2T、VNT為該至少一個(gè)發(fā)光二極管分別具有的該典型操作電壓。優(yōu)選的，該發(fā)光二極管控制電路電性連接至少一個(gè)發(fā)光二極管，，該至少一個(gè)發(fā)光二極管組成該發(fā)光二極管串，每一發(fā)光二極管分別具有低臨界電壓，當(dāng)每一發(fā)光二極管上的跨壓分別小于所對(duì)應(yīng)的該低臨界電壓時(shí)，該至少一個(gè)發(fā)光二極管停止發(fā)光；其中該發(fā)光二極管串之該第二臨界電壓值的公式為該第二臨界電壓值=\+V··+Vm ;其中VpV2PVm為該至少一個(gè)發(fā)光二極管分別具有的該低臨界電壓。本發(fā)明的另一目的提供了一種使用上述發(fā)光二極管控制電路的發(fā)光裝置，包括電源供應(yīng)端，用以輸入電源訊號(hào)；調(diào)光電路，用以接收該電源訊號(hào)以轉(zhuǎn)換為調(diào)變電源訊號(hào)；發(fā)光二極管串，包括有至少一個(gè)發(fā)光二極管，其中當(dāng)跨壓于該發(fā)光二極管串的正向電壓大于第一臨界電壓值時(shí)，該發(fā)光二極管串達(dá)最大發(fā)光量；當(dāng)該正向電壓小于該第一臨界電壓值且大于第二臨界電壓值時(shí)，該發(fā)光二極管串的發(fā)光量會(huì)隨著該正向電壓的增減而同步增亮或變暗；當(dāng)該正向電壓小于該第二臨界電壓值時(shí)，該發(fā)光二極管串停止發(fā)光；以及如第一技術(shù)方案所述的發(fā)光二極管控制電路，用以電性連接于該調(diào)光電路與該發(fā)光二極管串之間。優(yōu)選的，該發(fā)光二極管串具有至少一個(gè)發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管彼此之間互相串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)連接，其中每一發(fā)光二極管分別具有典型操作電壓及低臨界電壓；當(dāng)每一發(fā)光二極管上的跨壓分別大于所對(duì)應(yīng)的該典型操作電壓時(shí)，該至少一個(gè)發(fā)光二極管輸出該最大發(fā)光量；當(dāng)每一發(fā)光二極管上的跨壓分別小于所對(duì)應(yīng)的該低臨界電壓時(shí)，該至少一個(gè)發(fā)光二極管停止發(fā)光。其中，當(dāng)該發(fā)光二極管串具有串聯(lián)連接的至少一個(gè)發(fā)光二極管時(shí)，該發(fā)光二極管串的該第一臨界電壓值的公式為該第一臨界電壓值=νιτ+ν2Τ···+νΝΤ ;其中V1T、V2T、Vnt為該至少一個(gè)發(fā)光二極管分別具有的該典型操作電壓。其中，當(dāng)該發(fā)光二極管串具有串聯(lián)連接之復(fù)數(shù)之發(fā)光二極管時(shí)，該發(fā)光二極管串之該第二臨界電壓值之公式為該第二臨界電壓值=V1JVf+Va ;其中VpV2^ Va為該至少一個(gè)發(fā)光二極管分別具有的該低臨界電壓。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明發(fā)光二極管控制電路及具有上述發(fā)光二極管控制電路的發(fā)光裝置，都是利用調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的正向電壓達(dá)到調(diào)節(jié)亮度的目的，其中發(fā)光二極管電路能夠把調(diào)變電源訊號(hào)經(jīng)整流、濾波后轉(zhuǎn)換成直流濾波電源訊號(hào)，然后傳送給調(diào)整電路，調(diào)整電路輸出調(diào)整訊號(hào)至該發(fā)光二極管串以作為該發(fā)光二極管串的正向電壓，該調(diào)整電路保持實(shí)質(zhì)穩(wěn)定輸出該調(diào)整訊號(hào)，而且調(diào)整電路輸出調(diào)整訊號(hào)使正向電壓會(huì)隨著調(diào)變電源訊號(hào) 而同步加大或減低，讓發(fā)光二極管串的發(fā)光量可同步增亮或變暗，如此使得發(fā)光二極管串的發(fā)光不會(huì)閃爍，并且不受其它訊號(hào)干擾。


圖I為本發(fā)明發(fā)光裝置的架構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明發(fā)光二極管串中每一個(gè)發(fā)光二極管的正向電壓與電流的特性曲線圖。圖3為本發(fā)明發(fā)光二極管控制電路第一實(shí)施例之電路架構(gòu)圖。圖4為本發(fā)明發(fā)光二極管控制電路于第一實(shí)施例中電壓值對(duì)應(yīng)圖。圖5為本發(fā)明發(fā)光二極管控制電路第二實(shí)施例的電路架構(gòu)圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明發(fā)光裝置I電源供應(yīng)端10調(diào)光電路20發(fā)光二極管串30發(fā)光二極管3OI、3O2、30η發(fā)光二極管控制電路40、40a、40b變壓器41整流電路42第一濾波電路43調(diào)整電路44電壓突波抑制器441脈寬調(diào)變切換電路442第二濾波電路45放電電路46
電容元件Cl、C2二極體 Dl電阻元件Rl典型操作電壓VT低臨界電壓VL
具體實(shí)施例方式為讓本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出本發(fā)明具體實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
請(qǐng)先參考圖I為本發(fā)明發(fā)光裝置架構(gòu)示意圖。本發(fā)明發(fā)光裝置I可為燈泡、燈管，或是其他任何設(shè)置有發(fā)光二極管的裝置，本發(fā)明并不限定只能用于此。發(fā)光裝置I包括電源供應(yīng)端10、調(diào)光電路20、發(fā)光二極管串30及發(fā)光二極管控制電路40。電源供應(yīng)端10可連接供應(yīng)市電的設(shè)備，或是可以連接電池裝置，以用來(lái)輸入電源訊號(hào)至調(diào)光電路20，讓調(diào)光電路20可產(chǎn)生調(diào)變電源訊號(hào)。且在本發(fā)明實(shí)施方式中，是以電源訊號(hào)的交流訊號(hào)為例進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明的電源供應(yīng)端10并不限定僅能輸入交流訊號(hào)。調(diào)光電路20可為娃控調(diào)光(Triode for Alternating Current, TRIAC)模組，可供使用者控制以產(chǎn)生不同的調(diào)變電源訊號(hào)。由于相位截?cái)嗾{(diào)光模組的作用方式已經(jīng)被本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具通常知識(shí)者所熟悉，故在此不再贅述。發(fā)光二極管串30可以包括至少一個(gè)發(fā)光二極管，如圖3所示，發(fā)光二極管串30可以是串聯(lián)至少一個(gè)發(fā)光二極管301、302到30η，但本發(fā)明至少一個(gè)發(fā)光二極管亦可為并聯(lián)或串并聯(lián)等連接方式。發(fā)光二極管串30具有第一臨界電壓值與第二臨界電壓值，當(dāng)輸入到發(fā)光二極管串30的正向電壓大于第一臨界電壓值時(shí),發(fā)光二極管串30可達(dá)到最大發(fā)光量。當(dāng)輸入到發(fā)光二極管串30的正向電壓小于第二臨界電壓值時(shí)，發(fā)光二極管串30會(huì)停止發(fā)光。而當(dāng)輸入到發(fā)光二極管串30的正向電壓介在第一臨界電壓值與第二臨界電壓值之間時(shí)，發(fā)光二極管串30會(huì)隨著正向電壓的增減而同步增亮或變暗。圖2為本發(fā)明發(fā)光二極管串30中每一個(gè)發(fā)光二極管301、302…到30η的正向電壓與電流的特性曲線圖。根據(jù)發(fā)光二極管的特性可知，每一發(fā)光二極管301、302到30η皆具有其對(duì)應(yīng)的典型操作電壓VT與低臨界電壓VL。其中典型操作電壓VT，即各個(gè)發(fā)光二極管301、302到30η所具有的V1T、V2t…、Vnt,為發(fā)光二極管規(guī)格上所建議的典型順向操作偏壓(Typical ForwardVoltage);而低臨界電壓VL,即各個(gè)發(fā)光二極管301、302到30η所具有的A。Va…、V1^為發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光所需的最低順向偏壓。當(dāng)發(fā)光二極管串30中的每個(gè)發(fā)光二極管301、302或30η其上所跨載接收到的正向電壓均分別大于各自的典型操作電壓VT時(shí)，發(fā)光二極管301、302或30η各自會(huì)發(fā)出最大亮度，此時(shí)發(fā)光二極管串30亦會(huì)發(fā)出最大亮度。當(dāng)發(fā)光二極管串30中的每個(gè)發(fā)光二極管301、302或30η其上所跨載接收到的正向電壓均分別小于各自的低臨界電壓VL時(shí)，發(fā)光二極管301、302或30η不會(huì)發(fā)光，亦即此時(shí)發(fā)光二極管串30不會(huì)發(fā)光。因此，當(dāng)發(fā)光二極管301、302或30η為互相串聯(lián)連接的情況下，發(fā)光二極管串30的第一臨界電壓值之公式可為
第一臨界電壓值=V1T+Vy+VNT。其中V1T、V2T、VNT為發(fā)光二極管301、302到30η個(gè)別具有的典型操作電壓。另外，發(fā)光二極管串30的第二臨界電壓值的公式可為第二臨界電壓值=VJVy+Va。其中ViL、V2L、VNL為發(fā)光二極管301、302到30η個(gè)別具有的低臨界電壓。而當(dāng)發(fā)光二極管301、302或30η所接收的正向電壓介于典型操作電壓VT與低臨界電壓VL之間時(shí)，發(fā)光二極管301、302或30η發(fā)出的亮度會(huì)隨著正向電壓的大小而改變。若假設(shè)發(fā)光二極管串30具有30顆發(fā)光二極管，每個(gè)發(fā)光二極管的典型操作電壓VT為3. 2伏特，低臨界電壓VL為2. O伏特，此時(shí)發(fā)光二極管串30的第一臨界電壓值=V1T+V2T-+VNT=96伏特；而發(fā)光二極管串30的第二臨界電壓值^L+Vf+V^eo伏特。所以當(dāng)施加于發(fā)光二極管串30的正向電壓大于第一臨界電壓值96伏特時(shí),可代表發(fā)光二極管301、302或30η所得到的跨壓會(huì)超過(guò)個(gè)別具有的典型操作電壓V1T、V2T、VNT。因此發(fā)光二 極管301、302或30η皆會(huì)發(fā)出最大發(fā)光量，使得發(fā)光二極管串30可達(dá)到最大發(fā)光量。而當(dāng)該正向電壓小于該第一臨界電壓值96伏特且大于第二臨界電壓值60伏特時(shí)，可代表發(fā)光二極管301、302或30η所得到的跨壓介在典型操作電壓V1T、V2T、Vnt與低臨界電壓VmVpVa之間。所以發(fā)光二極管301、302或30η的發(fā)光量會(huì)隨著其跨壓的增減而改變，同樣地發(fā)光二極管串30的發(fā)光量會(huì)隨著正向電壓的增減而同步增亮或變暗。最后當(dāng)正向電壓小于該第二臨界電壓值60伏特時(shí)，代表發(fā)光二極管301、302或30η所得到的跨壓小于低臨界電壓V1P V2L, Va。所以發(fā)光二極管301、302或30η會(huì)因?yàn)闊o(wú)法接收足夠的電壓值而無(wú)法發(fā)光，使得發(fā)光二極管串30停止發(fā)光。發(fā)光二極管控制電路40用以根據(jù)調(diào)變電源訊號(hào)來(lái)調(diào)整發(fā)光二極管串30的電流。發(fā)光二極管控制電路40包括變壓器41、整流電路42、第一濾波電路43、調(diào)整電路44、第二濾波電路45及放電電路46。發(fā)光二極管控制電路40的詳細(xì)作用方式請(qǐng)參考圖3。圖3為本發(fā)明發(fā)光二極管控制電路第一實(shí)施例的電路架構(gòu)圖。在本發(fā)明發(fā)光二極管控制電路第一實(shí)施例中，發(fā)光二極管控制電路40a可以根據(jù)電源供應(yīng)端10所輸入的電源訊號(hào)的大小來(lái)選擇是否需具有變壓器41。例如當(dāng)電源供應(yīng)端10所輸入的電源訊號(hào)為220伏特時(shí)，變壓器41可將電源訊號(hào)降壓，以符合發(fā)光二極管控制電路40a內(nèi)其他電路元件的適用電壓。由于變壓器41的作用方式已經(jīng)被本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具通常知識(shí)者所熟悉，故在此不再贅述其原理。整流電路42與調(diào)光電路20電性連接，以接收調(diào)變電源訊號(hào)并轉(zhuǎn)換為直流電源訊號(hào)，直流電源訊號(hào)會(huì)隨著調(diào)變電源訊號(hào)而同步加大或減低。整流電路42可為全波橋式整流器，但本發(fā)明并不以此為限。第一濾波電路43與整流電路42電性連接，以接收直流電源訊號(hào)并轉(zhuǎn)換為濾波電源訊號(hào)，藉此得到穩(wěn)定的訊號(hào)。而其中濾波電源訊號(hào)會(huì)隨著直流電源訊號(hào)而同步加大或減低。第一濾波電路43包括電容元件Cl、C2及電阻元件Rl，電容元件Cl、C2用以將直流電源訊號(hào)的波形整形，電阻元件Rl則用以將直流電源訊號(hào)降壓，以產(chǎn)生濾波電源訊號(hào)。調(diào)整電路44電性連接于第一濾波電路43與發(fā)光二極管串30之間。在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，調(diào)整電路44為可變壓晶片，如Supertex Inc. 的廠商型號(hào)CL2的定電流發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)晶片(Constant Current LED Driver IC),以根據(jù)接收的濾波電源訊號(hào)來(lái)選擇性地產(chǎn)生電流值為20毫安培的定電流調(diào)整訊號(hào)至發(fā)光二極管串30，此調(diào)整訊號(hào)可視為發(fā)光二極管串30的正向電壓。并須注意的是，調(diào)整電路44還可并聯(lián)連接電壓突波抑制器441。電壓突波抑制器441可為瞬態(tài)抑制(Transient Voltage Suppresser, TVS) 二極體。電壓突波抑制器441可以避免輸入的電源訊號(hào)有太高的電壓峰值或是突然產(chǎn)生突波，進(jìn)而導(dǎo)致給予發(fā)光二極管串30的調(diào)整訊號(hào)不穩(wěn)定。依據(jù)Supertex Inc. 的廠商型號(hào)CL2的定電流發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)晶片(Constant Current LED Driver IC)元件特性,調(diào)整電路44具有最小輸入電壓值5伏特。當(dāng)跨載于調(diào)整電路44的調(diào)整電壓大于5伏特時(shí)，調(diào)整電路44可實(shí)質(zhì)穩(wěn)定輸出定電流20毫安培的調(diào)整訊號(hào)。因此當(dāng)濾波電源訊號(hào)大于101伏特(第一臨界電壓值96伏特與最小輸入電壓值5伏特的總和)時(shí)，調(diào)整電路保持實(shí)質(zhì)穩(wěn)定輸出定電流20毫安培的調(diào)整訊號(hào),此時(shí)的正向電壓會(huì)大于發(fā)光二極管串30的第一臨界電壓值96伏特，如此一來(lái)會(huì)讓發(fā)光二極管串30維持發(fā)出該最大發(fā)光量。而當(dāng)輸入至調(diào)整電路44的濾波電源訊號(hào)小于101伏特(發(fā)光二極管串30的第一臨界電壓值96伏特與調(diào)整電壓5伏特的總和)，但大于65伏特(第二臨界電壓值60伏特與 調(diào)整電壓5伏特之總和)時(shí)，此時(shí)調(diào)整訊號(hào)使得正向電壓大于發(fā)光二極管串30的第二臨界電壓值60伏特，但小于第一臨界電壓值96伏特。同時(shí)調(diào)整訊號(hào)會(huì)隨著調(diào)變電源訊號(hào)而同步加大或減低，亦即給予發(fā)光二極管串30的正向電壓也隨之改變，因此讓發(fā)光二極管串30的發(fā)光量可隨著調(diào)變電源訊號(hào)的設(shè)定而同步增亮或變暗。最后當(dāng)輸入至調(diào)整電路44之的濾波電源訊號(hào)小于第二臨界電壓值60伏特與調(diào)整電壓的總和時(shí)，調(diào)整電路44無(wú)法穩(wěn)定地輸出定電流20毫安培的調(diào)整訊號(hào)，此時(shí)跨載于發(fā)光二極管串30的正向電壓會(huì)降低到小于第二臨界電壓值60伏特，如此一來(lái)發(fā)光二極管串30就無(wú)法接收到足夠的電壓值而停止發(fā)光。并需注意的是，發(fā)光二極管串30還可并聯(lián)連接第二濾波電路45與放電電路46。第二濾波電路45可為電容元件，用以對(duì)輸入至發(fā)光二極管串30的調(diào)整訊號(hào)進(jìn)行整流，避免發(fā)光二極管串30的閃爍。放電電路46則可為電阻元件，當(dāng)調(diào)整訊號(hào)停止輸入到發(fā)光二極管串30時(shí)，放電電路46能夠使發(fā)光二極管串30以較快速度完成放電，避免使用者已經(jīng)完全關(guān)閉電源供應(yīng)時(shí)，但因?yàn)榈诙V波電路45電容元件所儲(chǔ)存的電荷放電，使用發(fā)光二極管串30余亮仍維持一段時(shí)間后才消失的情況。放電電路46還可搭配二極體Dl作為微調(diào)，但本發(fā)明并不限于此。而關(guān)于發(fā)光二極管控制電路40a對(duì)于發(fā)光二極管串30的控制結(jié)果就如同圖4所示，圖4為本發(fā)明發(fā)光二極管控制電路于第一實(shí)施例中的電壓值對(duì)應(yīng)圖。以電源供應(yīng)端10輸入的電源訊號(hào)為20毫安培定電流的110伏特交流電，且假設(shè)第一濾波電路43的電阻元件Rl為560歐姆為例，此狀況下經(jīng)過(guò)整流電路42整流后輸出的直流電源訊號(hào)的電壓值為電源訊號(hào)的均方根值，亦即約154伏特。因此在定電流20毫安培的情況下，第一濾波電路43的跨壓約為11. 2伏特。若發(fā)光二極管串30的數(shù)量為30個(gè)發(fā)光二極管，每一發(fā)光二極管的典型操作電壓VT為3. 2伏特，因此此時(shí)發(fā)光二極管串30的正向電壓就會(huì)需要96伏特，亦即第一臨界電壓值=V1H+V2Ir.+Vra=3. 2 伏特 *30=96 伏特。如此一來(lái)，調(diào)整電路44的跨壓為
154伏特-11. 2伏特-96伏特=46. 8伏特。所以調(diào)整電路44會(huì)調(diào)整其輸出的電壓值，使得調(diào)整電路44的跨壓會(huì)調(diào)整到46. 8伏特。該46. 8伏特高于該Supertex Inc. 的廠商型號(hào)CL2的定電流發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)晶片的最小輸入電壓值5伏特，因此型號(hào)CL2的定電流發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)晶片可維持實(shí)質(zhì)穩(wěn)定的輸出20毫安培的定電流調(diào)整訊號(hào)給發(fā)光二極管串30，使發(fā)光二極管串30保持在最大亮度。所以當(dāng)濾波電源訊號(hào)大于第一臨界電壓值與最小輸入電壓值的總和時(shí)，發(fā)光二極管串30會(huì)維持發(fā)出該最大發(fā)光量。而當(dāng)發(fā)光二極管串30的發(fā)光亮度要調(diào)整為50%時(shí)，此時(shí)直流電源訊號(hào)的電壓值會(huì)因?yàn)檎{(diào)光電路20輸出的調(diào)變電源訊號(hào)的改變，而變成為120伏特，而在發(fā)光亮度在50%情況下的發(fā)光二極管的所需的跨壓約為2. 73伏特，所以發(fā)光二極管串30所需的正向電壓約為82伏特，因此調(diào)整電路44會(huì)因此同步調(diào)整其輸出的電壓值，使得調(diào)整電路44的跨壓會(huì)調(diào)整到
120伏特-11. 2伏特-82伏特=26. 8伏特。而當(dāng)發(fā)光二極管串30的發(fā)光亮度要調(diào)整為20%時(shí)，此時(shí)在發(fā)光亮度在20%情況下的發(fā)光二極管的所需的跨壓約為2. 27伏特，所以發(fā)光二極管串30所需的正向電壓約為68伏特，而直流電源訊號(hào)的電壓值會(huì)因?yàn)檎{(diào)光電路20輸出的調(diào)變電源訊號(hào)的改變，而變成為95伏特，因此調(diào)整電路44會(huì)同步調(diào)整其輸出的電壓值，使得調(diào)整電路44的跨壓會(huì)調(diào)整到95伏特-11. 2伏特-68伏特=15. 8伏特。所以當(dāng)輸入至調(diào)整電路44的濾波電源訊號(hào)小于發(fā)光二極管串30的第一臨界電壓值與調(diào)整電壓的總和，但大于第二臨界電壓值與調(diào)整電壓的總和時(shí)，發(fā)光二極管串30的發(fā)光亮度可跟著調(diào)整電路44的調(diào)變電源訊號(hào)而同步增亮或變暗。由于發(fā)光二極管串30的第二臨界電壓值=V1JVf+Vm=2伏特*30=60伏特，所以當(dāng)直流電源訊號(hào)的電壓值因?yàn)檎{(diào)光電路20輸出的調(diào)變電源訊號(hào)的改變以降低到50伏特以下時(shí)，此時(shí)發(fā)光二極管串30得到的正向電壓必定小于第二臨界電壓值60伏特，調(diào)整電路44的跨壓也必定降低到5伏特以下。由于調(diào)整電路44的跨壓低于5伏特，即低于型號(hào)CL2的定電流發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)晶片的最小輸入電壓值，因此調(diào)整電路44會(huì)截止輸出電壓值。同時(shí)每一發(fā)光二極管得到的跨壓是小于2伏特的低臨界電壓VL，發(fā)光二極管串30不會(huì)發(fā)光。所以當(dāng)濾波電源訊號(hào)小于第二臨界電壓值與調(diào)整電壓的總和時(shí)，發(fā)光二極管串30就會(huì)停止發(fā)光。需注意的是，上述的發(fā)光二極管串30在不同亮度下所需的正向電壓為實(shí)際量測(cè)的數(shù)值，因此不同型號(hào)或不同種類(lèi)的發(fā)光二極管串30所需的正向電壓可能不同，上述所列的數(shù)值僅為舉例說(shuō)明，本發(fā)明并不以上述所舉數(shù)值為限。最后請(qǐng)參考圖5為本發(fā)明發(fā)光二極管控制電路的第二實(shí)施例的電路架構(gòu)圖。在本發(fā)明第二實(shí)施例中，發(fā)光二極管控制電路40b的調(diào)整電路44亦可為脈寬調(diào)變切換電路442，以根據(jù)濾波電源訊號(hào)產(chǎn)生不同的脈寬調(diào)變訊號(hào)，調(diào)整電路44系藉由產(chǎn)生切換脈寬調(diào)變訊號(hào)的方式得到調(diào)整訊號(hào)。因此脈寬調(diào)變訊號(hào)亦可隨著調(diào)變電源訊號(hào)而同步做加大或減低調(diào)整，以進(jìn)一步改變給予發(fā)光二極管串30的正向電壓，來(lái)控制發(fā)光二極管串30的亮度。由于調(diào)整電路44為脈寬調(diào)變切換電路442時(shí)的調(diào)整方式與調(diào)整電路44為可變壓晶片時(shí)的調(diào)整方式類(lèi)似，故在此不再贅述其原理。
由上述的說(shuō)明可知，本發(fā)明發(fā)光裝置I可利用簡(jiǎn)單的發(fā)光二極管控制電路40、40a或40b來(lái)控制發(fā)光二極管串30所發(fā)出的亮度，可以防止發(fā)光二極管串30閃爍且可以避免電磁干擾的問(wèn)題。另外發(fā)光二極管串30不論是串聯(lián)、并聯(lián)或是串并聯(lián)等方式連接，皆可由發(fā)光二極管控制電路40、40a或40b來(lái)控制，而不需更換其他的控制電路。綜上所陳，本發(fā)明無(wú)論就目的、手段及功效，均顯示其迥異于習(xí)知技術(shù)的特征。惟應(yīng)注意的是，上述諸多實(shí)施例僅為了便于說(shuō)明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。 ·
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管控制電路，其特征在于設(shè)置于調(diào)光電路與發(fā)光二極管串之間，該調(diào)光電路輸出調(diào)變電源訊號(hào)，其中該發(fā)光二極管串包括有至少一個(gè)發(fā)光二極管，當(dāng)跨壓于該發(fā)光二極管串的正向電壓大于第一臨界電壓值時(shí)，該發(fā)光二極管串達(dá)最大發(fā)光量；當(dāng)該正向電壓小于該第一臨界電壓值且大于第二臨界電壓值時(shí)，該發(fā)光二極管串的發(fā)光量會(huì)隨著該正向電壓的增減而同步增亮或變暗；當(dāng)該正向電壓小于該第二臨界電壓值時(shí)，該發(fā)光二極管串停止發(fā)光；該發(fā)光二極管控制電路包括 整流電路，電性連接該調(diào)光電路，接收該調(diào)變電源訊號(hào)并轉(zhuǎn)換為直流電源訊號(hào)，該直流電源訊號(hào)會(huì)隨著該調(diào)變電源訊號(hào)而同步加大或減低； 第一濾波電路，電性連接該整流電路，用以將該直流電源訊號(hào)轉(zhuǎn)換為濾波電源訊號(hào)，該濾波電源訊號(hào)會(huì)隨著該直流電源訊號(hào)而同步加大或減低； 調(diào)整電路，電性連接于該第一濾波電路和該發(fā)光二極管串之間，該調(diào)整電路具有最小輸入電壓值，該調(diào)整電路輸出調(diào)整訊號(hào)至該發(fā)光二極管串以作為該發(fā)光二極管串的正向電壓，其中當(dāng)跨載于該調(diào)整電路的調(diào)整電壓大于該最小輸入電壓值時(shí)，該調(diào)整電路保持實(shí)質(zhì)穩(wěn)定輸出該調(diào)整訊號(hào)； 其中，當(dāng)該濾波電源訊號(hào)大于該第一臨界電壓值與該最小輸入電壓值總和時(shí)，該調(diào)整電路保持實(shí)質(zhì)穩(wěn)定輸出該調(diào)整訊號(hào)，并使該正向電壓大于該第一臨界電壓值，如此讓該發(fā)光二極管串維持發(fā)出該最大發(fā)光量； 其中，當(dāng)該濾波電源訊號(hào)小于該第一臨界電壓值與該調(diào)整電壓總和，但大于該第二臨界電壓值與該調(diào)整電壓的總和時(shí)，該調(diào)整電路系輸出該調(diào)整訊號(hào)使該正向電壓大于該第二臨界電壓值但小于該第一臨界電壓值，并使該正向電壓會(huì)隨著該調(diào)變電源訊號(hào)而同步加大或減低，讓該發(fā)光二極管串的發(fā)光量可同步增亮或變暗； 其中，當(dāng)該濾波電源訊號(hào)小于該第二臨界電壓值與該調(diào)整電壓總和時(shí)，該調(diào)整電路截止輸出該調(diào)整訊號(hào)，使該正向電壓小于該第二臨界電壓值，讓該發(fā)光二極管串停止發(fā)光。
2.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管控制電路，其特征在于還包括第二濾波電路，其并聯(lián)連接于該發(fā)光二極管串，用以對(duì)輸入至該發(fā)光二極管串的該調(diào)整訊號(hào)進(jìn)行整流。
3.如權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光二極管控制電路，其特征在于還包括放電電路，其并聯(lián)連接于該發(fā)光二極管串，其中當(dāng)該調(diào)整訊號(hào)停止輸入時(shí)，該放電電路使該發(fā)光二極管串放電。
4.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管控制電路，其特征在于該整流電路與該調(diào)光電路之間進(jìn)一步電性連接變壓器，該變壓器用以對(duì)該調(diào)變電源訊號(hào)進(jìn)行降壓。
5.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管控制電路，其特征在于該調(diào)整電路進(jìn)一步并聯(lián)連接電壓突波抑制器，該電壓突波抑制器用以避免輸入的電源訊號(hào)有太高的電壓峰值或是突然產(chǎn)生突波。
6.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管控制電路，其特征在于該調(diào)整電路包括脈寬調(diào)變切換電路，其與該第一濾波電路電性連接，用以藉由切換脈寬調(diào)變訊號(hào)的方式以得到該調(diào)整訊號(hào)。
7.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管控制電路，其特征在于該發(fā)光二極管控制電路電性連接至少一個(gè)發(fā)光二極管，該至少一個(gè)發(fā)光二極管組成該發(fā)光二極管串，每一發(fā)光二極管分別具有典型操作電壓，當(dāng)每一發(fā)光二極管上的跨壓分別大于所對(duì)應(yīng)的該典型操作電壓時(shí)，該至少一個(gè)發(fā)光二極管輸出該最大發(fā)光量；其中該發(fā)光二極管串的該第一臨界電壓值的公式為 該第一臨界電壓值=ν1τ+ν2Τ···+νΝΤ ； 其中V1T、V2T、Vnt為該至少一個(gè)發(fā)光二極管分別具有的該典型操作電壓。
8.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管控制電路，其特征在于該發(fā)光二極管控制電路電性連接至少一個(gè)發(fā)光二極管，，該至少一個(gè)發(fā)光二極管組成該發(fā)光二極管串，每一發(fā)光二極管分別具有低臨界電壓，當(dāng)每一發(fā)光二極管上的跨壓分別小于所對(duì)應(yīng)的該低臨界電壓時(shí)，該至少一個(gè)發(fā)光二極管停止發(fā)光； 其中該發(fā)光二極管串的該第二臨界電壓值的公式為 該第二臨界電壓值=V1JVy+Vm ； 其中V。Vp Va為該至少一個(gè)發(fā)光二極管分別具有的該低臨界電壓。
9.一種發(fā)光裝置，其特征在于包括電源供應(yīng)端，用以輸入電源訊號(hào)；調(diào)光電路，用以接收該電源訊號(hào)以轉(zhuǎn)換為調(diào)變電源訊號(hào)；發(fā)光二極管串，包括有至少一個(gè)發(fā)光二極管，其中當(dāng)跨壓于該發(fā)光二極管串的正向電壓大于第一臨界電壓值時(shí)，該發(fā)光二極管串達(dá)最大發(fā)光量；當(dāng)該正向電壓小于該第一臨界電壓值且大于第二臨界電壓值時(shí)，該發(fā)光二極管串的發(fā)光量會(huì)隨著該正向電壓的增減而同步增亮或變暗；當(dāng)該正向電壓小于該第二臨界電壓值時(shí)，該發(fā)光二極管串停止發(fā)光；以及如權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管控制電路，用以電性連接于該調(diào)光電路與該發(fā)光二極管串之間。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光裝置，其特征在于該發(fā)光二極管串具有至少一個(gè)發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管彼此之間互相串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)連接，其中每一發(fā)光二極管分別具有典型操作電壓及低臨界電壓；當(dāng)每一發(fā)光二極管上的跨壓分別大于所對(duì)應(yīng)的該典型操作電壓時(shí)，該至少一個(gè)發(fā)光二極管輸出該最大發(fā)光量；當(dāng)每一發(fā)光二極管上的跨壓分別小于所對(duì)應(yīng)的該低臨界電壓時(shí)，該至少一個(gè)發(fā)光二極管停止發(fā)光。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置，其特征在于當(dāng)該發(fā)光二極管串具有串聯(lián)連接的至少一個(gè)發(fā)光二極管時(shí)，該發(fā)光二極管串的該第一臨界電壓值的公式為 該第一臨界電壓值=ν1τ+ν2Τ···+νΝΤ ； 其中V1T、V2T、Vnt為該至少一個(gè)發(fā)光二極管分別具有的該典型操作電壓。
12.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置，其特征在于當(dāng)該發(fā)光二極管串具有串聯(lián)連接之復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光二極管時(shí)，該發(fā)光二極管串的該第二臨界電壓值之公式為 該第二臨界電壓值=V1JVy+Vm ； 其中V。Vp Va為該至少一個(gè)發(fā)光二極管分別具有的該低臨界電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管控制電路及其發(fā)光裝置，發(fā)光二極管控制電路包括整流電路、第一濾波電路及調(diào)整電路；整流電路以自調(diào)光電路接收調(diào)變電源訊號(hào)并轉(zhuǎn)換為直流電源訊號(hào)；第一濾波電路用以將直流電源訊號(hào)轉(zhuǎn)換為濾波電源訊號(hào)；調(diào)整電路輸出調(diào)整訊號(hào)至發(fā)光二極管串以作為發(fā)光二極管串正向電壓；當(dāng)濾波電源訊號(hào)小于第一臨界電壓值與調(diào)整電壓總和，但大于第二臨界電壓值與調(diào)整電壓總和時(shí)，調(diào)整電路輸出調(diào)整訊號(hào)使正向電壓會(huì)隨著調(diào)變電源訊號(hào)而同步加大或減低，讓發(fā)光二極管串的發(fā)光量可同步增亮或變暗。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102869150SQ201210295750
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者蔡駿毅 申請(qǐng)人:明基電通有限公司, 明基電通股份有限公司