發(fā)光二極管驅(qū)動裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，電連接于電壓源及發(fā)光二極管串行，發(fā)光二極管驅(qū)動裝置包含定電壓輸出模塊、整流單元及定電流控制單元。定電壓輸出模塊電連接于電壓源，定電壓輸出模塊包含切換單元、諧振單元、轉(zhuǎn)換單元及電力平衡單元；諧振單元電連接于切換單元，轉(zhuǎn)換單元包含初級繞組、第一次級繞組及第二次級繞組，初級繞組電連接于諧振單元；電力平衡單元包含平衡變壓器，平衡變壓器包含平衡線圈，平衡線圈電連接于第一次級繞組。整流單元電連接于電力平衡單元及發(fā)光二極管串行，定電流控制單元電連接于第二次級繞組及發(fā)光二極管串行。
【專利說明】發(fā)光二極管驅(qū)動裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種驅(qū)動裝置，尤其是涉及一種發(fā)光二極管的驅(qū)動裝置。
[0002]【背景技術(shù)】
[0003]平面型顯示裝置，例如為液晶顯示裝置，因具有高畫質(zhì)、體積小、重量輕等優(yōu)點，已成為顯示裝置的主流。為更進一步地達到低消耗功率的特點，目前已多使用耗電量小的發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)取代傳統(tǒng)的白熾燈管或熒光燈管作為平面型顯示裝置顯示時所需的光源提供。
[0004]發(fā)光二極管為一種電流驅(qū)動的低電壓單向?qū)щ娫?，加上發(fā)光二極管本身的光通量隨著流過該發(fā)光二極管的電流而有所改變，因此為使得平面型顯示裝置能夠均勻亮度的發(fā)光，必須提供一穩(wěn)定電流源供給由發(fā)光二極管所組成的串行或陣列，使其亮度達到一致性?，F(xiàn)有用以提供發(fā)光二極管串行穩(wěn)定電流源的發(fā)光二極管驅(qū)動電路主要是在每個發(fā)光二極管串行上串聯(lián)一定電流元件，例如為電流鏡，然而此電路架構(gòu)勢必因發(fā)光二極管串行的數(shù)量增加而變得龐大，因此，如何有效地穩(wěn)定導(dǎo)通至發(fā)光二極管串行的電流并使通過所有發(fā)光二極管串行的電流達到一致，同時達到縮減發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的電路架構(gòu)(或體積)，成為本領(lǐng)域技術(shù)人亟待解決的問題。
[0005]實用新型內(nèi)容
[0006]鑒于現(xiàn)有技術(shù)所述，本實用新型的一技術(shù)方式，在于提供一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，所述發(fā)光二極管驅(qū)動裝置用以提供穩(wěn)定電流及電流予發(fā)光二極管串行，使發(fā)光二極管串行的売度一致。
[0007]本技術(shù)方式的一實施方式提供一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，所述發(fā)光二極管裝置電連接于一電壓源及多個發(fā)光二極管串行，發(fā)光二極管驅(qū)動裝置包含一定電壓輸出模塊、一整流單元及一定電流控制單元。定電壓輸出模塊電連接于電壓源，所述定電壓輸出模塊包含一切換單元、一諧振單元、一轉(zhuǎn)換單元及一電力平衡單元；諧振單元電連接于切換單元，轉(zhuǎn)換單元包含一初級繞組、兩個第一次級繞組及一第二次級繞組，初級繞組電連接于諧振單元。電力平衡單元包含一平衡變壓器，所述平衡變壓器包含兩個平衡線圈，平衡線圈電連接于第一次級繞組。整流單元電連接于電力平衡單元及發(fā)光二極管串行。定電流控制單元電連接于該第二次級繞組及發(fā)光二極管串行。
[0008]在本實用新型其它實施方式中，定電流控制單元包含一驅(qū)動元件及一電力轉(zhuǎn)換電路，驅(qū)動元件電連接于發(fā)光二極管串行，電力轉(zhuǎn)換電路電連接于驅(qū)動元件及第二次級繞組。
[0009]在本實用新型其它實施方式中，電力平衡單元還包含兩個平衡電容器，平衡電容器電連接于第一次級繞組及整流單元，平衡電容器、第一次級繞組及平衡線圈呈串聯(lián)連接。
[0010]在本實用新型其它實施方式中，發(fā)光二極管驅(qū)動裝置還包含一控制器，電連接于第二次級繞組及切換單元，控制器控制切換單元的切換頻率。
[0011]在本實用新型其它實施方式中，發(fā)光二極管驅(qū)動裝置還包含多個保護電容器，保護電容器并聯(lián)于發(fā)光二極管串行。
[0012]在本實用新型其它實施方式中，整流單元包含兩個第一整流器及一第二整流器，第一整流器分別電連接于第一次級繞組及發(fā)光二極管串行，第二整流器電連接于第二次級繞組。
[0013]在本實用新型其它實施方式中，發(fā)光二極管驅(qū)動裝置還包含一準位檢測電容器，電連接于第二整流器。
[0014]在本實用新型其它實施方式中，平衡線圈具有相同匝數(shù)。
[0015]在本實用新型其它實施方式中，諧振單元包含一諧振電容器、一諧振電感器及一勵磁電感器，諧振電容器、諧振電感器及勵磁電感器呈串聯(lián)電連接，勵磁電感器并聯(lián)電連接于初級繞組，勵磁電感器電連接于諧振電感器。
[0016]在本實用新型其它實施方式中，切換單元包含兩個切換元件，電連接于控制器，控制器調(diào)變切換元件的切換頻率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型第一實施方式的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的電路方塊圖；
[0018]圖2為本實用新型第一實施方式的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的電路圖。
[0019]附圖標記
[0020]1:發(fā)光二極管驅(qū)動裝置10:切換單元
[0021]100:切換元件11:控制器
[0022]12:諧振單元120:諧振電容器
[0023]122:諧振電感器124:勵磁電感器
[0024]14:轉(zhuǎn)換單元140:初級繞組
[0025]142:第一次級繞組144:第二次級繞組
[0026]15:準位檢測電容器16:整流單元
[0027]160:第一整流器161、163:二極管
[0028]162:第二整流器18:電力平衡單元
[0029]180:平衡變壓器182:平衡電容器
[0030]184:平衡線圈20:定電流控制單元
[0031]200:驅(qū)動元件202:電力轉(zhuǎn)換電路
[0032]22:保護電容器3:發(fā)光二極管串行
[0033]30:發(fā)光二極管4:定電壓輸出模塊
[0034]VIN:電壓源
【具體實施方式】
[0035]請參考附圖，本實用新型的以上及額外目的、特征及優(yōu)點將通過本實用新型的較佳實施方式的以下闡釋性及非限制性詳細描敘予以更好地理解。
[0036]配合參閱圖1，為本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的電路方塊圖。發(fā)光二極管驅(qū)動裝置I電連接于多個發(fā)光二極管串行3，用以驅(qū)動發(fā)光二極管串行3發(fā)出光線。發(fā)光二極管驅(qū)動裝置I包含一定電壓輸出模塊4、一整流單元16及一定電流控制單元20，定電壓輸出模塊4用以提供恒定電壓輸出，以穩(wěn)定導(dǎo)通至發(fā)光二極管串行3的電壓，定電流控制單元20用以提供恒定電流輸出，使發(fā)光二極管串行3得以均勻亮度的發(fā)光。[0037]配合參閱圖2，為本實用新型第一實施方式的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的電路圖。發(fā)光二極管驅(qū)動裝置I電連接于一電壓源VIN及發(fā)光二極管串行3，所述電壓源VIN為直流電壓源。發(fā)光二極管串行3包含多個發(fā)光二極管30，所述發(fā)光二極管30呈串聯(lián)連接。在本實施方式中，發(fā)光二極管串行3的數(shù)量以三組作為說明為例。發(fā)光二極管30可例如為發(fā)光二極管晶?；虬l(fā)光二極管封裝，發(fā)光二極管晶粒是由多個半導(dǎo)體層所組成，而發(fā)光二極管封裝于前述發(fā)光二極管晶粒上包覆透光樹脂材料或熒光層。發(fā)光二極管驅(qū)動裝置I用以驅(qū)動發(fā)光二極管串行3，使發(fā)光二極管30均勻亮度地發(fā)光。
[0038]定電壓輸出模塊4包含一切換單元10、一諧振單元12、一轉(zhuǎn)換單元14及一電力平衡單元18。切換單元10電連接于電壓源VIN，諧振單元12電連接于切換單元10，轉(zhuǎn)換單元14電連接于諧振單元12，電力平衡單元18電連接于轉(zhuǎn)換單元14。整流單元16電連接于電力平衡單元18、定電流控制單元20及發(fā)光二極管串行3。
[0039]切換單元10用以將電壓源VIN切換成為脈動直流信號。在本實施方式中，切換單元10為包含兩個切換元件100的半橋切換電路，且切換元件100可例如(但不限定)為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSEFT)0在實際實施時，切換單元10也可以為全橋切換電路，并搭配使用其它具有切換功能的功率開關(guān)，例如絕緣柵雙極晶體管(insulated gate bipolar transistor, IGBT)。切換單兀10電連接于一控制器11，控制器11用以控制切換兀件100的切換頻率。
[0040]諧振單元12電連接于切換元件100之間，以在切換元件100交替導(dǎo)通和截止的時接收脈動直流信號，并依據(jù)切換單元100輸出的脈動直流信號的頻率進行電壓調(diào)變，以輸出穩(wěn)定電壓。諧振單元12包含一諧振電容器120、諧振電感器122及一勵磁電感器124，諧振電容器120串聯(lián)電連接于諧振電感器122，勵磁電感器124并聯(lián)于轉(zhuǎn)換單元14的一初級繞組140，勵磁電感器124同時電連接于諧振電感器122。諧振電容器120用以阻隔直流脈動信號的直流成份，并與諧振電感器122形成一諧振電路。在本實施方式中，勵磁電感器124是實施成如圖2所示的外在電感器，實際實施時，勵磁電感器124也可以為轉(zhuǎn)換單元14的磁化電感。
[0041]轉(zhuǎn)換單元14包含初級繞組140、兩個第一次級繞組142及一第二次級繞組144。初級繞組140電連接于諧振單元12，用以將電能轉(zhuǎn)換為磁能，并將磁能傳遞至第一次級繞組142及第二次級繞組144。第一次級繞組142及第二次級繞組144將磁能轉(zhuǎn)換為電能，以達成升壓或降壓的功能。第一次級繞組142具有相同匝數(shù)，第二次級繞組144的匝數(shù)可以相同于第一次級繞組142的匝數(shù)，或者第二次級繞組144的匝數(shù)可以不相同于第一次級繞組142的匝數(shù)。在本實施方式中，第二次級繞組144為中心抽頭型繞組。
[0042]第二次級繞組144電連接于一準位檢測電容器15。所述準位檢測電容器15用以檢測第二次級繞組144輸出的電壓。借由調(diào)整第二次級繞組144及第一次級繞組142的匝數(shù)比，就可以經(jīng)由檢測準位檢測電容器15的電壓而得知第一次級繞組142輸出的電壓。此夕卜，控制器11也電連接于第二次級繞組144，控制器11借由檢測第二次級繞組144輸出的電壓以控制切換元件100切換的頻率，借以調(diào)變第一次級繞組142及第二次級繞組144輸出的電壓。
[0043]整流單元16包含兩個第一整流器160及一個第二整流器162，第一整流器160電連接于第一次級繞組142及發(fā)光二極管串行3，用以將第一次級繞組142輸出的呈交流電形式的電能轉(zhuǎn)換為具高頻脈動成分的直流電。第二整流器162電連接于第二次級繞組144及定電流控制單元20。在本實施方式中，第一整流器160是由四個二極管161所構(gòu)成的橋式整流器，第二整流器162是由二個二極管163所構(gòu)成的全波整流器。
[0044]電力平衡單元18包含一平衡變壓器180及兩個平衡電容器182，平衡變壓器180包含兩個平衡線圈184，所述平衡線圈184具有相同匝數(shù)。平衡線圈184分別電連接于第一次級繞組142及第一整流器160，用以平衡流經(jīng)平衡線圈184的電流，使傳遞至整流單元16的電流一致。平衡電容器182電連接于第一次級繞組142及第一整流器160，所述平衡電容器182具有穩(wěn)定電壓的功能。各該平衡電容器182、各該第一次級繞組142及各該平衡線圈184呈串聯(lián)連接。
[0045]定電流控制單元20包含一驅(qū)動元件200及一電力轉(zhuǎn)換電路202，驅(qū)動元件200用以檢測導(dǎo)通于發(fā)光二極管串行3的電流，并將所述電流反饋至電力轉(zhuǎn)換電路202。當導(dǎo)通于發(fā)光二極管串行3的電流過大或過小時，電力轉(zhuǎn)換電路202對應(yīng)減少或提高由定電壓輸出模塊4輸出的電壓，使導(dǎo)通于發(fā)光二極管串行3的電流維持在一定值。在本實施方式中，電力轉(zhuǎn)換電路202以升壓電路作為說明范例，實際實施時，電力轉(zhuǎn)換電路202也可以為降壓電路。
[0046]此外，發(fā)光二極管驅(qū)動裝置I還包含多個保護電容器22，每一個保護電容器22并聯(lián)連接于一個發(fā)光二極管串行3。每個發(fā)光二極管串行3具有特定的工作電壓，所述工作電壓等于每個發(fā)光二極管串行3的發(fā)光二極管30的順向?qū)妷旱目偤汀Ｓ捎诿總€發(fā)光二極管串行3的工作電壓不盡相同，因此為有效地驅(qū)動所有發(fā)光二極管串行3，則轉(zhuǎn)換單元14的第一次級繞組142輸出的電壓必須相同于這些發(fā)光二極管串行3中具有最大工作電壓的發(fā)光二極管串行3的工作電壓。而其中工作電壓小于前述最大工作電壓的發(fā)光二極管串行3就必須利用保護電容器22儲存由第一次級繞組142輸出但高于工作電壓的差值電壓，借以避免發(fā)光二極管30承受過大電壓而損壞。
[0047]此外，要說明的是，當發(fā)光二極管串行3的數(shù)量增加時，則必須增加第一二次側(cè)繞組142、平衡線圈184及第一整流器160的數(shù)量，并且每增加一個第一二次側(cè)繞組142，就可以增加兩個呈并聯(lián)連接的發(fā)光二極管串行3 ;當然，增加一二次側(cè)繞組142也可以只增加一個發(fā)光二極管串行3。并且，每增加一個第一二次側(cè)繞組142，就必須對應(yīng)增加一個平衡線圈184及一個第一整流器160。
[0048]在實際操作時，發(fā)光二極管驅(qū)動裝置I接收電壓源VIN提供的直流信號后，切換單元10將直流電力切換為脈動直流信號，諧振單元12依據(jù)脈動直流信號的切換頻率以調(diào)變輸出的電壓，并將所述電壓傳遞至轉(zhuǎn)換單元14。轉(zhuǎn)換單元14用以提供電源轉(zhuǎn)換功能，使轉(zhuǎn)換單元14的第一次級繞組142輸出可供點亮發(fā)光二極管串行3的電壓，同時轉(zhuǎn)換單元14的第二次級繞組144輸出作為校準需求的電壓。
[0049]電力平衡單元18的平衡線圈182用以使傳遞至轉(zhuǎn)換單元16的第一整流器160的電流一致，平衡電容器182用以穩(wěn)定電壓，如此一來，就可以讓傳遞至發(fā)光二極管串行3的電流為一定值，借以使發(fā)光二極管串行3達到一致的亮度。定電流控制單元20的驅(qū)動元件200檢測導(dǎo)通于發(fā)光二極管串行3的電流是否達到一預(yù)定值，例如導(dǎo)通于每一個發(fā)光二極管串行3為200微安培，則為使得本實施方式的三個發(fā)光二極管串行3的發(fā)光亮度一致，則定電壓輸出模塊4必須提供600微安培的電流。當定電流控制單元20檢測定電壓輸出模塊4輸出的電壓可以使導(dǎo)通至發(fā)光二極管串行3的電流達到前述預(yù)定值，則使定電壓輸出模塊4輸出的電壓值維持在定值。假若定電流控制單元20檢測定電壓輸出模塊4輸出的電流未達到前述預(yù)定值，則驅(qū)動元件200送出一信號給電力轉(zhuǎn)換電路202，并使得控制器11調(diào)變切換元件100的切換頻率，借以提高導(dǎo)通于發(fā)光二極管串行3的電壓。
[0050]綜合以上所述，本實用新型的發(fā)光二極管裝置I利用定電壓輸出模塊4及定電流控制單元20使導(dǎo)通于發(fā)光二極管串行3的電壓及電流維持在定值，如此一來，就可以讓發(fā)光二極管串行3達到一致亮度的發(fā)光。其次，本實用新型的發(fā)光二極管裝置4的定電壓輸出模塊4及電流控制單元20同時可連接于多個發(fā)光二極管串行3，如此一來，可以有效地縮減發(fā)光二極管驅(qū)動裝置I的電路架構(gòu)，進而縮小發(fā)光二極管驅(qū)動裝置I的體積。
[0051]然而以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，應(yīng)當不能限定本實用新型實施的范圍，即凡依本實用新型權(quán)利要求書所作的均等變化與修飾等，皆應(yīng)仍屬本實用新型的專利涵蓋范圍意圖保護的范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于，電連接于一電壓源及多個發(fā)光二極管串行，該發(fā)光二極管驅(qū)動裝置包含: 一定電壓輸出模塊，電連接于該電壓源，該定電壓輸出模塊包含: 一切換單元； 一諧振單元，電連接于該切換單元； 一轉(zhuǎn)換單元，包含一初級繞組、兩個第一次級繞組及一第二次級繞組，該初級繞組電連接于該諧振單元； 一電力平衡單元，包含一平衡變壓器，該平衡變壓器包含兩個平衡線圈，該些平衡線圈電連接于該些第一次級繞組； 一整流單元，電連接于該電力平衡單元及該些發(fā)光二極管串行；以及 一定電流控制單元，電連接于該第二次級繞組及該些發(fā)光二極管串行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于，該定電流控制單元包含一驅(qū)動元件及一電力轉(zhuǎn)換電路，該驅(qū)動元件電連接于該些發(fā)光二極管串行，該電力轉(zhuǎn)換電路電連接于該驅(qū)動元件及該第二次級繞組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于，該電力平衡單元還包含兩個平衡電容器，該些平衡電容器電連接于該些第一次級繞組及該整流單元，各該平衡電容器、各該第一次級繞組及各該平衡線圈呈串聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于，還包含一控制器，電連接于該第二次級繞組及該切換單元，該控制器控制該切換單元的切換頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于，還包含多個保護電容器，各該保護電容器并聯(lián)于各該發(fā)光二極管串行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于，該整流單元包含兩個第一整流器及一第二整流器，該些第一整流器分別電連接于該些第一次級繞組及該些發(fā)光二極管串行，該第二整流器電連接于該第二次級繞組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于，還包含一準位檢測電容器，電連接于該第二整流器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于，該些平衡線圈具有相同匝數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于，該諧振單元包含一諧振電容器、一諧振電感器及一勵磁電感器，該諧振電容器、該諧振電感器及該勵磁電感器呈串聯(lián)電連接，該勵磁電感器并聯(lián)電連接于該初級繞組，該勵磁電感器電連接于該諧振電感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于，該切換單元包含兩個切換元件，電連接于該控制器，該控制器調(diào)變該些切換元件的切換頻率。
【文檔編號】H05B37/02GK203492228SQ201320563168
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】陳建宏, 林哲宇, 徐瑋志, 李忠樹 申請人:群光電能科技股份有限公司