專(zhuān)利名稱(chēng)：可調(diào)整工作電壓范圍的交流led驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是關(guān)于一種交流LED驅(qū)動(dòng)電路，特別是指一種適用在高壓電源中的可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)為目前市面上常見(jiàn)的照明用具，相較于傳統(tǒng)白熾燈泡更具有高發(fā)光效率及省電的特性，然而由于發(fā)光二極管本身僅能單向?qū)?，故難以使用于傳統(tǒng)交流電插座，為此業(yè)界便研發(fā)出一種交流LED驅(qū)動(dòng)電路，請(qǐng)參照?qǐng)D9所示，該交流LED驅(qū)動(dòng)電路包含有:
一整流單元20，其輸入端連接一交流電源，并將交流電源轉(zhuǎn)換為一脈動(dòng)直流電源，并由輸出端輸出；
一 LED單元21，包含多個(gè)LED光源，并電連接至該整流單元20的輸出端，使其構(gòu)成一電源回路；
一壓控晶體管22，串接于該電源回路中且具有一控制端，以調(diào)整該電源回路的回路電流；
一電流檢測(cè)單元23，串接于該電源回路中，以將該電源回路的回路電流轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；
—低頻濾波器24，電連接于該電流檢測(cè)單元23，并根據(jù)該電流檢測(cè)單元23所轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)，輸出一平均電壓值 '及
一穩(wěn)流控制單元25，其一輸入端與該低頻濾波器24電連接，另一輸入端則電連接一參考電壓值，又其輸出端則與該壓控晶體管22的控制端電連接，該穩(wěn)流控制單元25比較其輸入端所接收的參考電壓值與平均 電壓值的大小，并依據(jù)比較結(jié)果輸出一控制信號(hào)至該壓控晶體管的控制端，令電源回路的回路電流維持穩(wěn)定。
由該結(jié)構(gòu)可知，該交流LED驅(qū)動(dòng)電路以該整流單元20將原本不適用于發(fā)光二極管的交流電源轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流電源，并以該電流檢測(cè)單元23與該低頻濾波器24檢測(cè)出流經(jīng)LED單元的回路電流的平均值，并以該穩(wěn)流控制單元25控制該壓控晶體管22所調(diào)整的回路電流，使LED單元穩(wěn)定發(fā)光。
此外，由于該壓控晶體管22串接于電源回路，該壓控晶體管22直接承受過(guò)高的功率，而導(dǎo)致該壓控晶體管22發(fā)生過(guò)熱的現(xiàn)象，為了避免此現(xiàn)象，又于該壓控晶體管22的兩端并聯(lián)一分流電阻26。
如圖及10圖11所示，雖然加入分流電阻26可分擔(dān)壓控晶體管22的功率而減緩其熱累積速度，但該分流電阻26卻也限制壓控晶體管26兩端的最大工作電壓。舉例說(shuō)明，假使回路電流為0.16安培，而該壓控晶體管22的最大額定功率為I瓦特，如果該分流電阻26的電阻值為150歐姆，則壓控晶體管22的最大工作電壓即被限制在24伏特。當(dāng)欲提高壓控晶體管22的工作電壓使其超過(guò)24伏特時(shí)，流經(jīng)分流電阻26的電流將超過(guò)0.16安培，使得流經(jīng)該壓控晶體管22上的電流為零，使壓控晶體管22進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)而喪失原本的穩(wěn)流調(diào)節(jié)作用。此交流LED驅(qū)動(dòng)電路使用在高電壓的交流電源時(shí)，即無(wú)法正常驅(qū)動(dòng)，有待進(jìn)一步改善。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有交流LED驅(qū)動(dòng)電路中的壓控晶體管會(huì)因?yàn)檫M(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)而喪失原本的穩(wěn)流調(diào)節(jié)作用，導(dǎo)致交流LED驅(qū)動(dòng)電路無(wú)法正常應(yīng)用在高電壓的電路。
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包含有:
一整流單元，其輸入端連接一交流電源，將交流電源轉(zhuǎn)換為一脈動(dòng)直流電源，并由輸出端輸出所述脈動(dòng)直流電源；
一 LED單元，包含多個(gè)LED光源并電連接至所述整流單元的輸出端以構(gòu)成一電源回路；
一壓控晶體管，串接于所述電源回路中且具有一控制端，以調(diào)整所述電源回路的回路電流；
一電流檢測(cè)單元，連接所述電源回路以將所述電源回路的回路電流轉(zhuǎn)換為一對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；
一低頻濾波器，連接所述電流檢測(cè)單元并根據(jù)所述電壓信號(hào)輸出一平均電壓值；
一可變電阻值單元，并聯(lián)所述壓控晶體管并可切換改變輸出一電阻值；及
一穩(wěn)流控制單元，連接所述電源回路與可變電阻值單元，且穩(wěn)流控制單元具有:
一輸入端與所述低頻濾波器電連接以接收所述平均電壓值；
—參考輸入端電連接一參考電壓值；
一輸出端與所述壓控晶體管的控制端電連接；
所述穩(wěn)流控制單元比較所接收的參考電壓值與平均電壓值，依據(jù)比較結(jié)果輸出一控制信號(hào)至所述壓控晶體管的控制端，維持通過(guò)所述電源回路的回路電流穩(wěn)定；所述穩(wěn)流控制單元檢測(cè)所述壓控晶體管的消耗功率，再藉此切換改變所述可變電阻值單元輸出的電阻值。
通過(guò)該電路，本發(fā)明可達(dá)成的有益效果是穩(wěn)流控制單元會(huì)將平均電壓與參考電壓進(jìn)行比較，若平均電壓大于參考電壓，則所述穩(wěn)流控制單元輸出一控制信號(hào)至壓控晶體管的控制端，以調(diào)低流經(jīng)所述壓控晶體的電流；若平均電壓小于參考電壓，則所述穩(wěn)流控制單元輸出一控制信號(hào)至壓控晶體管的控制端，以調(diào)高流經(jīng)所述壓控晶體的電流，令電源回路中的回路電流趨于穩(wěn)定。
當(dāng)所述穩(wěn)流控制單元檢測(cè)所述壓控晶體管的消耗功率，當(dāng)消耗功率為零時(shí)則提高所述可變電阻值單元提供的電阻值，使流經(jīng)所述壓控晶體管的電流增加。當(dāng)消耗功率大于最大額定功率時(shí)，則降低所述可變電阻值單元的電阻值，使流經(jīng)該壓控晶體管的電流減少，使壓控晶體管的工作功率均保持在零值以上及最大額定功率以下，不會(huì)喪失原本的穩(wěn)流調(diào)節(jié)作用。


圖1為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的電路圖。
圖2為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的電路圖。
圖3為本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的電路圖。
圖4為本發(fā)明壓控晶體管與分流電阻的功率分配曲線圖。
圖5為本發(fā)明第四較佳實(shí)施例的電路圖。
圖6A和圖6B為本發(fā)明第五較佳實(shí)施例的部份電路圖。
圖7為本發(fā)明第六較佳實(shí)施例的部份電路圖。
圖8為本發(fā)明壓控晶體管與分流電阻的功率與溫度關(guān)系的曲線圖。
圖9為現(xiàn)有交流LED驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
圖10為現(xiàn)有交流LED驅(qū)動(dòng)電路壓控晶體管與分流電阻功率分配的曲線圖。
圖11為現(xiàn)有交流LED驅(qū)動(dòng)電路壓控晶體管與分流電阻的功率與溫度關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施方式
以下配合圖式及本發(fā)明的較佳實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段。
本發(fā)明提供一種適用于高壓電源的可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路。
請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，本發(fā)明可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路包含有:
一整流單元10，其輸入端連接于一交流電源，并將該交流電源轉(zhuǎn)換為一脈動(dòng)直流電源后，由整流單元10的輸出端輸出，該整流單元10可為一全波整流電路或一半波整流電路，而于下列各實(shí)施例中，以一全波整流電路為例說(shuō)明；
一 LED單元11，連接至該整流單元10的輸出端構(gòu)成一個(gè)電源回路，包含有多個(gè)LED光源，可相互并聯(lián)或串聯(lián)或并串聯(lián)，如此該整流單元10所輸出的脈動(dòng)直流電源即能推動(dòng)該LED單元11點(diǎn)亮；
一壓控晶體管12，串接于該LED單元11及該整流單元10的電源回路上，壓控晶體管12具有一控制端，可用于調(diào)整流電源回路上的電流。該壓控晶體管12可為金氧半場(chǎng)效晶體管或接面場(chǎng)效晶體管或雙級(jí)結(jié)型晶體管；于下列各實(shí)施例中，為一金氧半場(chǎng)效晶體管，其柵極為控制端，其漏極與源極串接于電源回路中，并以柵極與源極兩端之間的控制電壓來(lái)調(diào)整漏極與源極兩端間的回路電流Imos ；
—電流檢測(cè)單元13，與該壓控晶體管12串接，并一同串接于電源回路上，在下列各實(shí)施例中，該電流檢測(cè)單元13為一檢測(cè)電阻，以將該電源回路上的回路電流檢出成一對(duì)應(yīng)回路電流的電壓信號(hào)；
一低頻濾波器14，其輸入端連接于該壓控晶體管12與該電流檢測(cè)單元13的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)，并接收該電流檢測(cè)單元13反應(yīng)該回路電流的電壓信號(hào)，而低頻濾波器14輸出端則輸出一個(gè)反應(yīng)回路電流的平均值的平均電壓。該低頻濾波器14可以是電容、電感所構(gòu)成的類(lèi)比濾波器或是由數(shù)字電路所構(gòu)成的數(shù)字濾波器，而在下列各實(shí)施例中，以數(shù)字濾波器為例，該數(shù)字濾波器是一降頻濾波器(Down-sampling Filter)，將所接受的電壓信號(hào)經(jīng)取樣(Oversampling)及信號(hào)轉(zhuǎn)換后即時(shí)輸出一平均電壓，以立即反應(yīng)電源回路上的回路電流的平均值；
—可變電阻值單元16，并聯(lián)于該壓控晶體管12，并可提供一可改變的電阻值；及
一穩(wěn)流控制單元15，連接該電源回路，并與可變電阻值單元16電連接，其包含有:
—輸入端,連接于該低頻濾波器14的輸出端；
一參考輸入端，連接一參考電壓(Vref);及
一輸出端，連接于該壓控晶體管12的控制端。
該穩(wěn)流控制單元15將該低頻濾波器14輸出的平均電壓與參考輸入端所接收的參考電壓進(jìn)行比較，若平均電壓大于參考電壓，則該穩(wěn)流控制單元15輸出一控制信號(hào)至壓控晶體管12的控制端，以調(diào)低流經(jīng)該壓控晶體12的電流；若平均電壓小于參考電壓，則該穩(wěn)流控制單元15輸出一控制信號(hào)至壓控晶體管12的控制端，以調(diào)高流經(jīng)該壓控晶體12的電流，令電源回路中的回路電流趨于穩(wěn)定。
該穩(wěn)流控制單元15檢測(cè)該壓控晶體管12的消耗功率，再藉此調(diào)整該可變電阻值單元16的電阻值，當(dāng)消耗功率為零時(shí)則提高該可變電阻值單元16的電阻值，使流經(jīng)該壓控晶體管12的電流增加。當(dāng)消耗功率大于最大額定功率時(shí)，則降低該可變電阻值單元16的電阻值，使流經(jīng)該壓控晶體管12的電流減少。
此外，該可變電阻值單元16于下列各實(shí)施例中，包含有多個(gè)分流單元160，而各分流單元160又包含有:
一控制晶體管162，包含有一控制端，用以控制該控制晶體管162是否導(dǎo)通，于本實(shí)施例中，該晶體管162為一金氧半場(chǎng)效晶體管，其柵極即為該控制端 '及
一分流電阻161，串聯(lián)該控制晶體管162，于本實(shí)施例中，該分流電阻一端連接至該控制晶體管162的漏極，而控制晶體管162的源極則連接至該壓控晶體管12的源極。
該穩(wěn)流控制單元15于下列各實(shí)施例中，進(jìn)一步包含有:
一檢測(cè)端，連接于電源回路上；及
多個(gè)選擇輸出端S1-S3，分別電連接于對(duì)應(yīng)分流單元160中控制晶體管162的控制端，以控制控制晶體管162的啟閉。
再者，以下各實(shí)施例中均以目前常見(jiàn)的使用情形為例，令電源回路需穩(wěn)定工作于0.16安培，并設(shè)定該壓控晶體管12必須承受至35伏特的高電壓，且假定該壓控晶體管12所能承受的最大額定功率為I瓦特。
請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，為本發(fā)明第一實(shí)施例，其中該可變電阻值單元16的多個(gè)分流單元160相互并聯(lián)，包含有第一分流單元160a、第二分流單元160b及第三分流單元160c。本實(shí)施例中第一分流單元160a的分流電阻Rl為150 Ω，第二分流單元160b的分流電阻R2為180 Ω，第三分流單元160c的分流電阻R3為220 Ω。各分流電阻R1-R3的第一端連接至各對(duì)應(yīng)的控制晶體管162的漏極，而各分流電阻R1-R3的第二端共同連接至該壓控晶體管12的漏極。而各個(gè)控制晶體管162的源極則共同連接至該壓控晶體管12的源極。
第一實(shí)施例中，該穩(wěn)流控制單元15的檢測(cè)端連接該LED單元11與該壓控晶體管12之間的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)。該穩(wěn)流控制單元15會(huì)依據(jù)檢測(cè)端所檢測(cè)到的該壓控晶體管12上的工作電壓值，和目前可變電阻值單元16的電阻值去做合并計(jì)算，便可得知目前壓控晶體管12的工作功率。
請(qǐng)合并參照?qǐng)D4所示，當(dāng)該可變電阻值單元16的初始電阻值為第一分流單元160a的分流電阻值，控制該第一分流單元160a的控制晶體管162導(dǎo)通，其第二、第三分流單元160b、160c的控制晶體管162均截止。當(dāng)壓控晶體管12工作電壓上升至24伏特時(shí)，其工作功率會(huì)趨近為零，此時(shí)該穩(wěn)流控制單元15便會(huì)控制該第一分流單元160a截止，并令該第二分流單元160b導(dǎo)通，并藉此方式提高可變電阻值單元16的電阻值，如此即能確保該壓控晶體管12不進(jìn)入截止而正常工作。當(dāng)該壓控晶體管12的工作電壓再上升至28伏特時(shí)，控制該第二分流單元160b截止，令該第三分流單元160c導(dǎo)通，再度提高可變電阻值單元16的電阻值。通過(guò)改變?cè)摽勺冸娮柚祮卧?6的電阻值，可提高該壓控晶體管12的工作電壓。
另外，由于該壓控晶體管12的工作電壓與電源回路中各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的節(jié)點(diǎn)電壓必有相依關(guān)系，故可利用其它節(jié)點(diǎn)電壓推導(dǎo)出該壓控晶體管12的工作電壓值，該檢測(cè)端因此可連接于電源回路上的任一個(gè)串聯(lián)節(jié)點(diǎn)，而不必然限制在該LED單元11與該壓控晶體管12之間的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)。
請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，為本發(fā)明第二實(shí)施例，分流電阻Rl’ -R3’為串聯(lián)連接，第一個(gè)分流電阻R1’的第一端連接壓控晶體管12的第一極，且同一分流單元中的控制晶體管162的一極連接到分流電阻Rl’ -R3’的第二端，所有控制晶體管162的另一極共同連接至壓控晶體管12的第二極。
以三個(gè)分流單元160a_160c舉例說(shuō)明，第一分流單元160a的分流電阻R1’連接在該壓控晶體管12與第一控制晶體管的漏極之間。第二分流單元160b的分流電阻R2’連接在第一分流單元160a、第二分流單元160b中的兩個(gè)控制晶體管的漏極之間；該第三分流單元160c的分流電阻R3’則連接在第二分流單元160b、第三分流單元160c中的兩個(gè)控制晶體管162的漏極之間。各控制晶體管162的源極均連接至該壓控晶體管12的源極。于本實(shí)施例中，第一分流單元160a的分流電阻R1’為150 Ω、第二分流單元160b的分流電阻R2’為30 Ω、第三分流單元160c的分流電阻R3’為40 Ω。
第二實(shí)施例中，該穩(wěn)流控制單元15的檢測(cè)端即是該穩(wěn)流控制單元15的輸入端。當(dāng)壓控晶體管12的工作電壓上升而使 流經(jīng)該壓控晶體管12的電流為零時(shí)，由于此時(shí)該壓控晶體管12已經(jīng)失去了穩(wěn)定回路電流的功效，故流經(jīng)該電流檢測(cè)單元13的電流必定上升，進(jìn)而使該輸入端的電壓也跟著上升。且由于該檢測(cè)端即為輸入端，故該穩(wěn)流控制單元15可依據(jù)輸入端上的電壓得知目前壓控晶體管12的工作功率是否為零。
請(qǐng)合并參照?qǐng)D4所示，若該可變電阻值單元16的初始電阻值為第一分流單元160a的分流電阻值，則控制該第一分流單元160a的控制晶體管162導(dǎo)通，其余第一分流單元160b、160c的控制晶體管162均截止；并假設(shè)該穩(wěn)流控制單元15的輸入端的電壓經(jīng)常保持在400mV左右。
當(dāng)該壓控晶體管12的工作電壓上升至24伏特時(shí)，該穩(wěn)流控制單元15輸入端上的電壓會(huì)因?yàn)閴嚎鼐w管12截止而大于400mV，此時(shí)該穩(wěn)流控制單元15控制該第一分流單元160a的控制晶體管162截止，并控制該第二分流單元160b的控制晶體管162導(dǎo)通，如此一來(lái)該可變電阻值單元16會(huì)因?yàn)榈谝环至鲉卧?60a與第二分流單元160b中兩個(gè)分流電阻Rl’，R2’的串聯(lián)，可變電阻值單元16即提供一較高的電阻值，如此即能確保壓控晶體管12不會(huì)進(jìn)入截止而正常工作。
而當(dāng)該壓控晶體管12的工作電壓再上升至28伏特時(shí)，該穩(wěn)流控制單元15輸入端上的電壓又會(huì)再次大于400mV，此時(shí)再控制該第二分流單元160b內(nèi)的的控制晶體管162為截止，而令該第三分流單元160c內(nèi)的控制晶體管162為導(dǎo)通，再提高可變電阻值單元16的電阻值。是以，通過(guò)改變?cè)摽勺冸娮柚祮卧?6輸出的電阻值，可以提高該壓控晶體管12的工作電壓。
另外，由于流經(jīng)該壓控晶體管12的電流是由該穩(wěn)流控制單元15的輸出端所控制，故穩(wěn)流控制單元15的檢測(cè)端還可以是該穩(wěn)流控制單元15的輸出端，通過(guò)輸出端上的電壓得知目前壓控晶體管12的工作功率是否為零。
以上說(shuō)明是針對(duì)當(dāng)該壓控晶體管12功率為零時(shí)，該穩(wěn)流控制單元15所執(zhí)行的調(diào)整，以下針對(duì)當(dāng)該壓控晶體管12功率大于其工作電壓時(shí)，該穩(wěn)流控制單元15所執(zhí)行的調(diào)難iF.0
請(qǐng)參照?qǐng)D3所示，為本發(fā)明第三實(shí)施例，該壓控晶體管12與該電流檢測(cè)單元13之間進(jìn)一步串聯(lián)一功率檢測(cè)電阻17，該穩(wěn)流控制單元15進(jìn)一步包含有兩檢測(cè)端；其中第一檢測(cè)端連接于該壓控晶體管12與該功率檢測(cè)電阻17的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)，而第二檢測(cè)端連接于該LED單元11與該壓控晶體管12之間的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)。
依據(jù)該第三實(shí)施例，該穩(wěn)流控制單元15的兩檢測(cè)端連接于該壓控晶體管12的兩端，故可得到該壓控晶體管12上的電壓，且由于該功率檢測(cè)電阻17串聯(lián)于該壓控晶體管12，故連接該功率檢測(cè)電阻17的檢測(cè)端可得出流經(jīng)該壓控晶體管12的電流值。綜合以上所述，該穩(wěn)流控制單元15可依據(jù)直接得出該壓控晶體管12上的功率值，當(dāng)該壓控晶體12的工作功率上升至最大額定功率時(shí)，該穩(wěn)流控制單元15會(huì)降低可變電阻值單元16的電阻值，令壓控晶體管12保持在正常的工作狀態(tài)，不會(huì)有過(guò)熱的現(xiàn)象。
請(qǐng)參照?qǐng)D8所示，假設(shè)溫度系數(shù)為50°C /W，包含有本發(fā)明可變電阻值單元16的驅(qū)動(dòng)電路于工作電壓上升時(shí)，該壓控晶體管22本身的溫度均能保持在80°C以下，而未包含有該可變電阻值單元16的現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)電路則輕易的突破100°C甚至超過(guò)150°C。
請(qǐng)參照?qǐng)D5所示，在本發(fā)明第四實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)一步包含有一狀態(tài)回復(fù)電阻18。該穩(wěn)流控制單元15預(yù)設(shè)有一截止電壓。該狀態(tài)回復(fù)電阻18并聯(lián)于該壓控晶體管12的二端，因此也同時(shí)并聯(lián)該可變電阻值單元16，以構(gòu)成一旁路回路。其中流經(jīng)該狀態(tài)回復(fù)電阻14的旁路電流必須大于該LED單元11的最低驅(qū)動(dòng)電流。
該穩(wěn)流控制單元15會(huì)依據(jù)檢測(cè)端所測(cè)到的該壓控晶體管12上的工作電壓值，和目前可變電阻值單元14的電阻值去做合并計(jì)算，便可得知目前壓控晶體管12的工作功率；當(dāng)消耗功率為零時(shí)則提高該可變電阻值單元16的電阻值，增加流經(jīng)該壓控晶體管12的電流；當(dāng)消耗功率大于最大額定功率時(shí)，則降低該可變電阻值單元16的電阻值，減少流經(jīng)該壓控晶體管12的電流，使該壓控晶體管12無(wú)論于電壓升高或下降時(shí)均能維持動(dòng)作。
請(qǐng)參照?qǐng)D6A及圖6B所示，當(dāng)穩(wěn)流控制單元15檢測(cè)到電源回路電壓發(fā)生異常狀況而高于該預(yù)設(shè)截止電壓時(shí)，例如因雷擊產(chǎn)生瞬間高壓或交流電源突然升高，穩(wěn)流控制單元15將暫時(shí)性地立刻關(guān)閉該壓控晶體管12及可變電阻值單元16內(nèi)部的控制晶體管162，但此時(shí)仍有一旁路電流通過(guò)該狀態(tài)回復(fù)電阻18，該穩(wěn)流控制單元15的檢測(cè)端通過(guò)此旁路電流仍可維持正常運(yùn)作并持續(xù)檢測(cè)電源回路所承受的電壓；一旦電源回路上的電壓回復(fù)到可正常工作的狀態(tài)，即刻恢復(fù)該壓控晶體管12及可變電阻值單元16內(nèi)的控制晶體管162的正常動(dòng)作；藉此達(dá)到保護(hù)壓控晶體管12及可變電阻值單元16的目的，避免元件因異常高壓而損毀。
由于流經(jīng)該狀態(tài)回復(fù)電阻18的電流必須大于該LED單元11的最低驅(qū)動(dòng)電流，故便以該壓控晶體管12所能承受的耐壓除以該LED單元11的最低驅(qū)動(dòng)電流，決定該狀態(tài)回復(fù)電阻18的范圍值。一般市面上LED的最低驅(qū)動(dòng)電流大多介于I μ安培 10 μ安培之間，晶體管的耐壓值均在100伏特以下，故計(jì)算得知該狀態(tài)回復(fù)電阻18的電阻值于實(shí)施上僅需小于IOM即可。此電阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于可變電阻值單元16中各分流電阻161的電阻值，因此當(dāng)穩(wěn)流控制單元15未關(guān)閉壓控晶體管12及控制晶體管162時(shí)，該狀態(tài)回復(fù)電阻18幾乎不會(huì)影響到電源回路的正常運(yùn)作。
請(qǐng)參照?qǐng)D7所示，為本發(fā)明另一實(shí)施例，與圖5實(shí)施例的不同處在于該可變電阻值單元16的結(jié)構(gòu)及該狀態(tài)回復(fù)電阻18的連接方式；該可變電阻值單元18采用圖2的架構(gòu)，而該狀態(tài)回復(fù)電阻18的兩端分別連接該壓控晶體管12的兩端，也同時(shí)連接在串聯(lián)的分流電阻161的兩端，構(gòu)成一旁路回路。
圖7實(shí)施例的動(dòng)作原理同該圖5的實(shí)施例，當(dāng)穩(wěn)流控制單元15關(guān)閉該壓控晶體管12及控制晶體管162時(shí)，此時(shí)電源回路就會(huì)藉由旁路回路產(chǎn)生旁路電流，并且藉由此旁路電流令該穩(wěn)流控制單元15的檢測(cè)端正常運(yùn)作，持續(xù)檢測(cè)電源回路所承受的電壓。
綜合該說(shuō)明得知，本發(fā)明能以調(diào)整該可變電阻值單元16的方式，控制壓控晶體管12的工作功率，并當(dāng)其工作電壓持續(xù)上升時(shí)，均能保持其工作功率介于零值以上與最大額定功率以下，使本發(fā)明能確實(shí)應(yīng)用于高壓電源。當(dāng)進(jìn)一步加入一狀態(tài)回復(fù)電阻18后，該狀態(tài)回復(fù)電阻18構(gòu)成一旁路回路，該穩(wěn)流控制單元15即可透過(guò)檢測(cè)端檢知電源回路上的電壓變化，并于異常高壓消失后，恢復(fù)該壓控晶體管12及可變電阻值單元16的正常運(yùn)作，避免元件因異常高壓而損毀。
以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)，當(dāng)可利用該揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路包含有: 一整流單元，其輸入端連接一交流電源，將交流電源轉(zhuǎn)換為一脈動(dòng)直流電源，并由輸出端輸出所述脈動(dòng)直流電源； 一 LED單元，包含多個(gè)LED光源并電連接至所述整流單元的輸出端以構(gòu)成一電源回路； 一壓控晶體管，串接于所述電源回路中且具有一控制端，以調(diào)整所述電源回路的回路電流； 一電流檢測(cè)單元，連接所述電源回路以將所述電源回路的回路電流轉(zhuǎn)換為一對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)； 一低頻濾波器，連接所述電流檢測(cè)單元并根據(jù)所述電壓信號(hào)輸出一平均電壓值； 一可變電阻值單元，并聯(lián)所述壓控晶體管并可切換改變輸出一電阻值；及 一穩(wěn)流控制單元，連接所述電源回路與可變電阻值單元，且穩(wěn)流控制單元具有: 一輸入端與所述低頻濾波器電連接以接收所述平均電壓值； 一參考輸入端電連接一參考電壓值； 一輸出端與所述壓控晶體管的控制端電連接； 所述穩(wěn)流控制單元比較所接收的參考電壓值與平均電壓值，依據(jù)比較結(jié)果輸出一控制信號(hào)至所述壓控晶體管的控制端，維持通過(guò)所述電源回路的回路電流穩(wěn)定；所述穩(wěn)流控制單元檢測(cè)所述壓控晶體管的消耗功率，再藉此切換改變所述可變電阻值單元輸出的電阻值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述可變電阻值單元具有多個(gè)分流單元，各個(gè)分流單元又包含有: 一控制晶體管，包含有一控制端，用以控制所述控制晶體管是否導(dǎo)通；及 一分流電阻，連接所述控制晶體管； 所述穩(wěn)流控制單元進(jìn)一步包含有: 一檢測(cè)端，連接于電源回路上；及 多個(gè)選擇輸出端，分別連接所述可變電阻值單元中的控制晶體管的控制端，以控制所述控制晶體管的啟閉。
3.根據(jù)權(quán)利要 求2所述的可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述可變電阻值單元的多個(gè)分流單元相互并聯(lián)，其中，各分流電阻的第一端連接至相同分流單元中的所述控制晶體管的第一極，各分流電阻的第二端共同連接至所述壓控晶體管的第一極，而各控制晶體管的第二極共同連接至所述壓控晶體管的第二極。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述多個(gè)分流電阻為串聯(lián)，其中第一個(gè)分流電阻的第一端連接所述壓控晶體管的第一極，且同一分流單元內(nèi)的控制晶體管的第一極連接到分流電阻的第二端，所有控制晶體管的第一極共同連接至壓控晶體管的第二極。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述壓控晶體管的第一極及第二極并聯(lián)一狀態(tài)回復(fù)電阻；所述穩(wěn)流控制單元內(nèi)預(yù)設(shè)一截止電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述穩(wěn)流控制單元的檢測(cè)端連接到所述LED單元與所述壓控晶體管之間的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述穩(wěn)流控制單元的檢測(cè)端與輸入端是同一端。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述穩(wěn)流控制單元的檢測(cè)端與輸出端是同一端。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于: 所述壓控晶體管與所述電流檢測(cè)單元之間再串聯(lián)一功率檢測(cè)電阻； 所述穩(wěn)流控制單元進(jìn)一步包含有一第一檢測(cè)端及一第二檢測(cè)端，第一檢測(cè)端連接到所述壓控晶體管與所述功率檢測(cè)電阻的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)，而第二檢測(cè)端連接到所述LED單元與所述壓控晶體管之間的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述低頻濾波器是一數(shù)字濾波器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述數(shù)字濾波器 是一降頻濾波器。
全文摘要
本發(fā)明是一種可調(diào)整工作電壓范圍的交流LED驅(qū)動(dòng)電路，包含有由一整流單元、一LED單元、一壓控晶體管、一電流檢測(cè)單元及一穩(wěn)流控制單元所組成的電源回路，以及并聯(lián)于所述壓控晶體管上的一可變電阻值單元，本發(fā)明利用所述穩(wěn)流控制單元檢測(cè)所述壓控晶體管本身所消耗的工作功率，若消耗的工作功率為零則提高所述可變電阻值單元的電阻值，進(jìn)而增加通過(guò)所述壓控晶體管的電流；若大于所述壓控晶體管本身的最大額定功率，則降低所述可變電阻值單元的電阻值，進(jìn)而減少流經(jīng)所述壓控晶體管的電流，使其工作功率均保持在零值以上及最大額定功率以下。
文檔編號(hào)H05B37/02GK103220845SQ20131001387
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者潘政宏 申請(qǐng)人:朗捷科技股份有限公司