交流驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明關(guān)于一種交流驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 以全橋整流器將交流電源整流后直接用來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管的技術(shù)已經(jīng)被大量應(yīng) 用于日常的光源電路中。其中經(jīng)整流后的電源其電壓峰值往往高達(dá)數(shù)百伏特（volt)。而一 般用來(lái)控制發(fā)光二極管電路的亮度的控制電路其僅需要以幾伏特的電壓來(lái)運(yùn)作。
[0003] 為了提供適當(dāng)?shù)碾妷航o控制電路，現(xiàn)有的做法以額外的轉(zhuǎn)換器（transformer)來(lái) 取得較低的電壓。然而，這樣的作法占用的電路面積較大，且額外的轉(zhuǎn)換器搭配額外的線(xiàn)性 穩(wěn)壓器額外消耗了功率。
[0004] 又或者直接以線(xiàn)性穩(wěn)壓器連接至全橋整流器已取得較低的直流電源。然而線(xiàn)性穩(wěn) 壓器如此操作將會(huì)消耗大量的電能而產(chǎn)生可觀(guān)的廢熱，從而提高整體電路的溫度。而電路 操作在高溫的環(huán)境下，會(huì)有效率不佳以及難以散熱的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于以上問(wèn)題，本發(fā)明提出一種整合式的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，提高電源的使 用效率，并降低線(xiàn)性穩(wěn)壓器消耗電能產(chǎn)生廢熱的比例。
[0006] 依據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，具有發(fā)光二極管回路與驅(qū)動(dòng)電路。其 中發(fā)光二極管回路具有第一端與第二端，發(fā)光二極管回路的第一端電性連接于電源的第一 端。驅(qū)動(dòng)電路電性連接于發(fā)光二極管回路的第二端與電源的第二端之間。驅(qū)動(dòng)電路具有儲(chǔ) 能元件、脈沖寬度調(diào)制器、開(kāi)關(guān)、單向元件與線(xiàn)性穩(wěn)壓器。儲(chǔ)能元件具有第一端與第二端，儲(chǔ) 能元件的第二端電性連接于電源的第二端。脈沖寬度調(diào)制器從儲(chǔ)能元件獲得電能以依據(jù)控 制信號(hào)產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。開(kāi)關(guān)的第一端電性連接發(fā)光二極管回路的第二端，開(kāi)關(guān)的 第二端電性連接儲(chǔ)能元件的第二端，開(kāi)關(guān)依據(jù)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)選擇性地導(dǎo)通。單向元件 的正端電性連接發(fā)光二極管回路的第二端。線(xiàn)性穩(wěn)壓器依據(jù)儲(chǔ)能元件的第一端與儲(chǔ)能元件 的第二端的電位差，選擇性地于第一單向元件的負(fù)端與儲(chǔ)能元件的第一端之間形成電流路 徑。
[0007] 以上的關(guān)于本
【發(fā)明內(nèi)容】
的說(shuō)明及以下的實(shí)施方式的說(shuō)明用以示范與解釋本發(fā)明 的精神與原理，并且提供本發(fā)明的專(zhuān)利申請(qǐng)權(quán)利要求保護(hù)范圍更進(jìn)一步的解釋。
【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路架構(gòu)示意圖。
[0009] 圖2為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路架構(gòu)示意圖。
[0010] 其中，附圖標(biāo)記：
[0011] 1〇〇 發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路
[0012] 110 發(fā)光二極管回路
[0013] 120 驅(qū)動(dòng)電路
[0014] 121 線(xiàn)性穩(wěn)壓器
[0015] 123 穩(wěn)壓電路
[0016] B1 緩沖器
[0017] C1 儲(chǔ)能元件
[0018] D1~D3 單向元件
[0019] J1 結(jié)型場(chǎng)效管
[0020] LED1~LED3 發(fā)光二極管
[0021] L1 電感
[0022] 0P1 放大器
[0023] PWM 脈沖寬度調(diào)制器
[0024] Q1 ~Q3 開(kāi)關(guān)
[0025] R1、R2 電阻
[0026] VC 電壓
[0027] VC0M 控制信號(hào)
[0028] VPWM 脈沖寬度調(diào)制信號(hào)
[0029] VREF 參考電壓
[0030] Z1 齊納二極管
【具體實(shí)施方式】
[0031] 以下在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本發(fā)明的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足以使任何本領(lǐng) 域的技術(shù)人員了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且根據(jù)本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的內(nèi)容、權(quán)利要 求保護(hù)范圍及附圖，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)。以下 的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的觀(guān)點(diǎn)，但非以任何觀(guān)點(diǎn)限制本發(fā)明的范疇。
[0032] 請(qǐng)參照?qǐng)D1，其為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路架構(gòu)示意圖。如圖 1所示，本實(shí)施例中的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路1〇〇具有發(fā)光二極管回路110與驅(qū)動(dòng)電路120。 其中發(fā)光二極管回路110具有第一端與第二端，發(fā)光二極管回路110的第一端電性連接于 電源的第一端。驅(qū)動(dòng)電路120電性連接于發(fā)光二極管回路110的第二端與電源的第二端之 間。
[0033] 如圖1所示，發(fā)光二極管回路110具有單向元件D1、由多個(gè)發(fā)光二極管LED1至 LED3組成的發(fā)光二極管串列與電感L1。單向元件D1具有正端與負(fù)端，單向元件D1的負(fù)端 電性連接電源的第一端（高壓端）。發(fā)光二極管串列的正端電性連接單向元件D1的負(fù)端。 電感L1的第一端電性連接單向元件D1的正端，電感L1的第二端電性連接發(fā)光二極管串列 的負(fù)端（發(fā)光二極管LED3的負(fù)端）。然而，于另一實(shí)施例（未繪示），發(fā)光二極管串列的負(fù) 端電性連接單向元件D1的正端，而電感L1電性連接于發(fā)光二極管串列的正端（發(fā)光二極 管LED1的正端）與單向元件D1的負(fù)端之間。此外，于在伊實(shí)施例中，可以有電容與發(fā)光二 極管串列并聯(lián)。
[0034] 驅(qū)動(dòng)電路120具有儲(chǔ)能元件C1、脈沖寬度調(diào)制器PWM、開(kāi)關(guān)Q1、單向元件D2、線(xiàn)性 穩(wěn)壓器121與穩(wěn)壓電路123。儲(chǔ)能元件C1具有第一端與第二端，儲(chǔ)能元件C1的第二端電性 連接于電源的第二端。于一實(shí)施例中，儲(chǔ)能元件Cl可以是一個(gè)電容，于另一實(shí)施例中，儲(chǔ)能 元件可以是一個(gè)可充電電池例如為鎳氫電池、鋰離子電池或其他等效的元件。
[0035] 穩(wěn)壓電路123具有結(jié)型場(chǎng)效管J1、齊納二極管Z1、單向元件D3與開(kāi)關(guān)Q3。結(jié)型場(chǎng) 效管J1，具有第一端、第二端與控制端，結(jié)型場(chǎng)效管J1的第一端電性連接發(fā)光二極管回路 110的第二端，結(jié)型場(chǎng)效管J1的控制端接收參考電壓以控制結(jié)型場(chǎng)效管J1的導(dǎo)通率。于本 實(shí)施例中的參考電壓為系統(tǒng)的接地端或儲(chǔ)能元件第二端的電壓。齊納二極管Z1具有第一 端與第二端，齊納二極管Z1的第一端電性連接結(jié)型場(chǎng)效管J1的第二端，齊納二極管Z1的 第二端電性連接儲(chǔ)能元件C1的第二端。單向元件D3具有正端與負(fù)端，單向元件D3的正端 電性連接儲(chǔ)能元件C1的第一端，單向元件D3的負(fù)端電性連接齊納二極管Z1的第一端。開(kāi) 關(guān)Q3具有第一端、第二端與控制端，開(kāi)關(guān)Q3的第一端電性連接結(jié)型場(chǎng)效管J1的第一端，開(kāi) 關(guān)Q3的第二端電性連接開(kāi)關(guān)Q1的第一端，開(kāi)關(guān)Q3的控制端電性連接齊納二極管Z1的第 一端，開(kāi)關(guān)Q1的第一端透過(guò)開(kāi)關(guān)Q3而電性連接至發(fā)光二極管回路110的第二端。于另一 實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)Q2可以不存在。也就是說(shuō)開(kāi)關(guān)Q1的第一端直接電性連接至發(fā)光二極管回 路110的第二端。
[0036] 當(dāng)儲(chǔ)能元件C1的電壓VC高于齊納二極管Z1的額定電壓（一般而言大約5伏特） 時(shí)，則電荷從儲(chǔ)能元件C1經(jīng)由單向元件D3流向齊納二極管Z1。不論電荷是否經(jīng)由單向元 件D3流向齊納二極管Z1，結(jié)型場(chǎng)效管J1會(huì)從經(jīng)由發(fā)光二極管回路110汲取電流，經(jīng)由適當(dāng) 設(shè)計(jì)（例如設(shè)計(jì)讓結(jié)型場(chǎng)效管J1的夾止（pinch-off)電流會(huì)使齊納二極管Z1的電壓降約 等于其額定電壓），則穩(wěn)壓電路123可以用來(lái)穩(wěn)定儲(chǔ)能元件C1的電壓VC。并且齊納二極管 Z1的端電壓可以用來(lái)確保開(kāi)關(guān)Q3的導(dǎo)通率。
[0037] 脈沖寬度調(diào)制器PWM從儲(chǔ)能元件C1獲得電能以依據(jù)控制信號(hào)VC0M產(chǎn)生脈沖寬度 調(diào)制信號(hào)VPWM。開(kāi)關(guān)Q1的第一端電性連接發(fā)光二極管回路110的第二端，開(kāi)關(guān)Q1的第二 端電性連接儲(chǔ)能元件C1的第二端，開(kāi)關(guān)Q1依據(jù)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)VPWM選擇性地導(dǎo)通。單 向元件D2的正端透過(guò)開(kāi)關(guān)Q3電性連接發(fā)光二極管回路110的第二端。線(xiàn)性穩(wěn)壓器121依 據(jù)儲(chǔ)能元件C1的電壓VC，選擇性地于單向元件D2的負(fù)端與儲(chǔ)能元件C1的第一端之間形成 電流路徑。
[0038] 線(xiàn)性穩(wěn)