交流驅(qū)動發(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驅(qū)動發(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數(shù)百伏特（volt)。而一 般用來控制發(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運作。
[0003] 為了提供適當?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 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)換器搭配額外的線性 穩(wěn)壓器額外消耗了功率。
[0004] 又或者直接以線性穩(wěn)壓器連接至全橋整流器已取得較低的直流電源。然而線性穩(wěn) 壓器如此操作將會消耗大量的電能而產(chǎn)生可觀的廢熱，從而提高整體電路的溫度。而電路 操作在高溫的環(huán)境下，會有效率不佳以及難以散熱的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于以上問題，本發(fā)明提出一種整合式的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，提高電源的使 用效率，并降低線性穩(wěn)壓器消耗電能產(chǎn)生廢熱的比例。
[0006] 依據(jù)本發(fā)明所公開的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，具有發(fā)光二極管回路與驅(qū)動電路。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)動電路具有儲 能元件、脈沖寬度調(diào)制器、開關(guān)、單向元件與線性穩(wěn)壓器。儲能元件具有第一端與第二端，儲 能元件的第二端電性連接于電源的第二端。脈沖寬度調(diào)制器從儲能元件獲得電能以依據(jù)控 制信號產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號。開關(guān)的第一端電性連接發(fā)光二極管回路的第二端，開關(guān)的 第二端電性連接儲能元件的第二端，開關(guān)依據(jù)脈沖寬度調(diào)制信號選擇性地導(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。線性穩(wěn)壓器依據(jù)儲能元件的第一端與儲能元件 的第二端的電位差，選擇性地于第一單向元件的負端與儲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】
的說明及以下的實施方式的說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)明的專利申請權(quán)利要求保護范圍更進一步的解釋。
【附圖說明】
[0008] 圖1為依據(jù)本發(fā)明一實施例的發(fā)光二極管驅(qū)動電路架構(gòu)示意圖。
[0009] 圖2為依據(jù)本發(fā)明另一實施例的發(fā)光二極管驅(qū)動電路架構(gòu)示意圖。
[0010] 其中，附圖標記：
[0011] 1〇〇 發(fā)光二極管驅(qū)動電路
[0012] 110 發(fā)光二極管回路
[0013] 120 驅(qū)動電路
[0014] 121 線性穩(wěn)壓器
[0015] 123 穩(wěn)壓電路
[0016] B1 緩沖器
[0017] C1 儲能元件
[0018] D1~D3 單向元件
[0019] J1 結(jié)型場效管
[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 開關(guān)
[0025] R1、R2 電阻
[0026] VC 電壓
[0027] VC0M 控制信號
[0028] VPWM 脈沖寬度調(diào)制信號
[0029] VREF 參考電壓
[0030] Z1 齊納二極管
【具體實施方式】
[0031] 以下在實施方式中詳細敘述本發(fā)明的詳細特征以及優(yōu)點，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)以實施，且根據(jù)本說明書所公開的內(nèi)容、權(quán)利要 求保護范圍及附圖，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。以下 的實施例進一步詳細說明本發(fā)明的觀點，但非以任何觀點限制本發(fā)明的范疇。
[0032] 請參照圖1，其為依據(jù)本發(fā)明一實施例的發(fā)光二極管驅(qū)動電路架構(gòu)示意圖。如圖 1所示，本實施例中的發(fā)光二極管驅(qū)動電路1〇〇具有發(fā)光二極管回路110與驅(qū)動電路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具有正端與負端，單向元件D1的負端 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 的負端（發(fā)光二極管LED3的負端）。然而，于另一實施例（未繪示），發(fā)光二極管串列的負 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的負端之間。此外，于在伊實施例中，可以有電容與發(fā)光二 極管串列并聯(lián)。
[0034] 驅(qū)動電路120具有儲能元件C1、脈沖寬度調(diào)制器PWM、開關(guān)Q1、單向元件D2、線性 穩(wěn)壓器121與穩(wěn)壓電路123。儲能元件C1具有第一端與第二端，儲能元件C1的第二端電性 連接于電源的第二端。于一實施例中，儲能元件Cl可以是一個電容，于另一實施例中，儲能 元件可以是一個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)型場效管J1、齊納二極管Z1、單向元件D3與開關(guān)Q3。結(jié)型場 效管J1，具有第一端、第二端與控制端，結(jié)型場效管J1的第一端電性連接發(fā)光二極管回路 110的第二端，結(jié)型場效管J1的控制端接收參考電壓以控制結(jié)型場效管J1的導(dǎo)通率。于本 實施例中的參考電壓為系統(tǒng)的接地端或儲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)型場效管J1的第二端，齊納二極管Z1的 第二端電性連接儲能元件C1的第二端。單向元件D3具有正端與負端，單向元件D3的正端 電性連接儲能元件C1的第一端，單向元件D3的負端電性連接齊納二極管Z1的第一端。開 關(guān)Q3具有第一端、第二端與控制端，開關(guān)Q3的第一端電性連接結(jié)型場效管J1的第一端，開 關(guān)Q3的第二端電性連接開關(guān)Q1的第一端，開關(guān)Q3的控制端電性連接齊納二極管Z1的第 一端，開關(guān)Q1的第一端透過開關(guān)Q3而電性連接至發(fā)光二極管回路110的第二端。于另一 實施例中，開關(guān)Q2可以不存在。也就是說開關(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] 當儲能元件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，則電荷從儲能元件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)型場效管J1會從經(jīng)由發(fā)光二極管回路110汲取電流，經(jīng)由適當 設(shè)計（例如設(shè)計讓結(jié)型場效管J1的夾止（pinch-off)電流會使齊納二極管Z1的電壓降約 等于其額定電壓），則穩(wěn)壓電路123可以用來穩(wěn)定儲能元件C1的電壓VC。并且齊納二極管 Z1的端電壓可以用來確保開關(guān)Q3的導(dǎo)通率。
[0037] 脈沖寬度調(diào)制器PWM從儲能元件C1獲得電能以依據(jù)控制信號VC0M產(chǎn)生脈沖寬度 調(diào)制信號VPWM。開關(guān)Q1的第一端電性連接發(fā)光二極管回路110的第二端，開關(guān)Q1的第二 端電性連接儲能元件C1的第二端，開關(guān)Q1依據(jù)脈沖寬度調(diào)制信號VPWM選擇性地導(dǎo)通。單 向元件D2的正端透過開關(guān)Q3電性連接發(fā)光二極管回路110的第二端。線性穩(wěn)壓器121依 據(jù)儲能元件C1的電壓VC，選擇性地于單向元件D2的負端與儲能元件C1的第一端之間形成 電流路徑。
[0038] 線性穩(wěn)