[0022]圖1為使用主動驅動器(active driver)的現(xiàn)有技術的實體(offline)發(fā)光二極管系統(tǒng)的示意圖;
[0023]圖2為使用被動驅動器(passive driver)的現(xiàn)有技術的實體(offline)發(fā)光二極管系統(tǒng)的示意圖;
[0024]圖3為使用被動驅動器(passive driver)的另一現(xiàn)有技術的實體(offline)發(fā)光二極管系統(tǒng)的示意圖;
[0025]圖4為具有并聯(lián)連接(parallel-connected)發(fā)光二極管串(strings)且使用被動驅動器(passive driver)和電流平衡電路的又一現(xiàn)有技術的實體(offline)發(fā)光二極管系統(tǒng)的示意圖;
[0026]圖5為根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于發(fā)光二極管照明的驅動器的示意圖;
[0027]圖6為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于發(fā)光二極管照明的驅動器的示意圖;
[0028]圖7為根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的用于發(fā)光二極管照明的驅動器的示意圖;
[0029]圖8為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于發(fā)光二極管照明的驅動器的示意圖;以及
[0030]圖9為根據(jù)本發(fā)明的又另一實施例的用于發(fā)光二極管照明的驅動器的示意圖。
【具體實施方式】
[0031]參照附圖,本發(fā)明的例示性實施例提供用于具有多個發(fā)光二極管(Light-Emitting D1d, LED) 2的發(fā)光二極管照明的驅動器1。驅動器1由交流電源3接收交流輸入功率(power),且包含用以供應整流輸出功率至發(fā)光二極管2以產生光通量的電壓倍增器4。
[0032]取決于特定應用的需求,電壓倍增器為可為電壓二倍器(voltage doubler)、電壓三倍器(voltage tripler)、以及電壓四倍器(voltage quadrupler)的其中之一或其任意的組合。舉例來說,在部分實施例中,電壓倍增器為:德龍電壓二倍器(Delon voltagedoubler)及格賴納赫電壓二倍器(Greinacher voltage doubler)的其中之一或其的組合。
[0033]本發(fā)明的驅動器特別適合用為用于例如于街道照明與其他戶外照明的應用的高功率應用的被動驅動器(passive driver)。本發(fā)明所提供的驅動器減少所需的并聯(lián)連接發(fā)光二極管串的數(shù)量、或完全避免并聯(lián)連接發(fā)光二極管串的需求。于后者的情況下,所有的發(fā)光二極管以串聯(lián)連接,而因此防止附加電路,例如電流鏡電路(current mirror circuits)及其他電流平衡電路的需求,用以防止并聯(lián)連接(parallel-connected)串的電流不平衡問題(current imbalance problems)的發(fā)生。
[0034]據(jù)悉,然而,在所有的發(fā)光二極管串聯(lián)連接的情況下,發(fā)光二極管可為多個串聯(lián)連接(series-connected)發(fā)光二極管串(strings)或組件的形式。此些發(fā)光二極管串(strings)是以串聯(lián)依序連接,有效地形成以串聯(lián)連接所有的發(fā)光二極管的單鏈(singlechain)。然而,串聯(lián)連接(series-connected)發(fā)光二極管串(strings)可以平行或以任何其他配置排列。因此,他們可以重復任何并聯(lián)連接(parallel-connected)發(fā)光二極管串(strings)的排列。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的驅動器目前描述的實施例中,驅動器1也允許對人眼不明顯的對應于光通量的變化的整流輸出功率的變化。實施例允許光通量的變化高達12%,并表明人眼對于此強度(magnitudes)光通量的變化并不敏感。
[0036]對應至此光通量的變化的整流輸出功率的變化可不需大尺寸的能量儲存構件,而特別為可不需要使用有限壽命(limited lifetime)的電解電容器(electrolyticcapacitors)。允許這樣的整流輸出功率的變化的本發(fā)明的驅動器已被發(fā)現(xiàn)意外適合用作為用于像是戶外應用的嚴酷環(huán)境的為簡單、堅固、以及可靠的被動發(fā)光二極管驅動器。
[0037]更進一步,鑒于具有電壓倍增器的上述的優(yōu)點,當用作為用在例如戶外照明與街道照明的應用的惡劣環(huán)境的高功率應用的被動式LED驅動器時,具有允許對應至不明顯的光通量變化的整流輸出功率變化的電壓倍增器的本發(fā)明的驅動器也提供相當驚人且意想不到的優(yōu)點。特別為,如上述詳細的討論,這些優(yōu)點克服且改善如上討論的于此些應用中涉及電流不平衡與有限壽命(limited lifetime)的電解電容器(electrolytic capacitors)的問題。
[0038]驅動器1允許對應于對人眼不明顯的光通量變化的整流輸出功率變化,舉例來說,如圖8所示,包含于電壓倍增器4與發(fā)光二極管2之間的填谷電路(valley-fillcircuit) 5o將被理解的是,在具體實施中,填谷電路(valley-fill circuit)5與電壓倍增器4可共享部分的電路構件。參照圖5,電壓倍增器4采用德龍電壓二倍器(Delonvo 1 tagedoub 1 er)的形式。在德龍電壓二倍器(Delon voltage doubler)中兩電容器CD各由填谷電路(valley-fill circuit) 5所取代而導致圖8所示的驅動器1,從而包含填谷電路(valley-fill circuit) 5于電壓倍增器4與發(fā)光二極管2之間。
[0039]在另一實施例中,取代填谷電路(valley-fillcircuit)5,將平滑電容器6放置橫跨電壓倍增器4與發(fā)光二極管2之間電壓倍增器4的輸出端以允許對應于對人眼不明顯的光通量變化的整流功率變化。此于圖9中顯示。于此實施例中,驅動器1也包含于交流電源3與電壓倍增器4之間的輸入電感器7 (Ls)。輸入電感器7為足夠地大以提供輸入電流濾波(filtering),而輸入電流主要為正弦波(sinusoidal)且具有低電流諧波含量(harmoniccontent)。因此,擁有取代填谷電路(valley-fill circuit) 5的平滑電容器6為足以允許所需的整流輸出功率變化以產生不明顯的光通量變化。
[0040]驅動器1的其他實施例包含具有或不具有填谷電路(valley-fill circuit) 5或平滑電容器6的輸入電感器7 (Ls)。
[0041]驅動器1也可包含于交流電源3與電壓倍增器4之間的輸入電容器8(Cs)。驅動器1也包含于電壓倍增器4與發(fā)光二極管2之間的輸出電感器9 (L)。輸入電容器8 (Cs)與輸出電感器9 (L)可包含或不包含填谷電路(valley-fill circuit) 5與/或平滑電容器6。當包含平滑電容器6時,其是位于電壓倍增器4與輸出電感器9之間。
[0042]本發(fā)明也提供驅動具有多個發(fā)光二極管(Light-Emitting D1d, LED)的發(fā)光二極管照明的方法。此方法的實施例將由上述的描述而顯而易見。舉例來說,參照附圖,此方法的實施例包含:接收具有輸入電壓的交流輸入功率;倍增輸入電壓以供應倍增輸出電壓至發(fā)光二極管2 ;以及整流交流輸入功率以供應輸出功率至發(fā)光二極管2以產生光通量。
[0043]在部分實施例中,此方法包含允許對應于對人眼不明顯的光通量變化的整流輸出功率變化。
[0044]更特別詳細考慮附圖,圖7為顯示根據(jù)本發(fā)明的被動發(fā)光二極管系統(tǒng)的基本實體(offline)結構。輸入電容器8(Cs)可附加作為功率校正電容器(power correct1ncapacitor)。于此下發(fā)光二極管2串中有斷路故障(open circuit fault)的情況下,為小電容器的形式的輸出電容器10(Co)可附加橫跨于輸出端子以提供輸出電感電流連續(xù)的電流路徑。特別為,輸出電容器10是位于輸出電感器9與發(fā)光二極管之間。如上述所述,電壓倍增器可為電壓二倍器(voltage doubler),而或假使實體(offline)被動發(fā)光二極管系統(tǒng)需要更大的功率或光輸出,則電壓倍增器的概念即可擴展至電壓三倍器(voltagetripler)與電壓四倍器(voltage quadrupler) ο
[0045]如前所解釋,并聯(lián)發(fā)光二極管串(strings)的使用是用于增加輸出功率,而因此增加發(fā)光二極管照明系統(tǒng)的光輸出。對于被動發(fā)光二極管驅動器,二極管整流器的整流輸出電壓是與交流主電源(AC mains)的輸入電壓有關。這樣的直流電壓對于各發(fā)光二極管串(str