交流驅動發光二極管電路制造技術

本發明專利技術公開了一種交流驅動發光二極管電路，具有發光二極管回路與驅動電路。其中發光二極管回路具有第一端與第二端，發光二極管回路的第一端電性連接于電源的第一端。驅動電路具有儲能元件、脈沖寬度調制器、開關、單向元件與線性穩壓器。儲能元件的第二端電性連接于電源的第二端。開關電性連接發光二極管回路的第二端與儲能元件的第二端之間，受控于脈沖寬度調制器。單向元件的正端電性連接發光二極管回路的第二端。線性穩壓器依據儲能元件的電壓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。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術關于一種交流驅動發光二極管電路。
技術介紹
以全橋整流器將交流電源整流后直接用來驅動發光二極管的技術已經被大量應 用于日常的光源電路中。其中經整流后的電源其電壓峰值往往高達數百伏特（volt)。而一 般用來控制發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。 為了提供適當的電壓給控制電路，現有的做法以額外的轉換器（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，且額外的轉換器搭配額外的線性 穩壓器額外消耗了功率。 又或者直接以線性穩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 壓器如此操作將會消耗大量的電能而產生可觀的廢熱，從而提高整體電路的溫度。而電路 操作在高溫的環境下，會有效率不佳以及難以散熱的問題。
技術實現思路
有鑒于以上問題，本專利技術提出一種整合式的發光二極管驅動電路，提高電源的使 用效率，并降低線性穩壓器消耗電能產生廢熱的比例。 依據本專利技術所公開的發光二極管驅動電路，具有發光二極管回路與驅動電路。其 中發光二極管回路具有第一端與第二端，發光二極管回路的第一端電性連接于電源的第一 端。驅動電路電性連接于發光二極管回路的第二端與電源的第二端之間。驅動電路具有儲 能元件、脈沖寬度調制器、開關、單向元件與線性穩壓器。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。脈沖寬度調制器從儲能元件獲得電能以依據控 制信號產生脈沖寬度調制信號。開關的第一端電性連接發光二極管回路的第二端，開關的 第二端電性連接儲能元件的第二端，開關依據脈沖寬度調制信號選擇性地導通。單向元件 的正端電性連接發光二極管回路的第二端。線性穩壓器依據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。 以上的關于本
技術實現思路
的說明及以下的實施方式的說明用以示范與解釋本專利技術 的精神與原理，并且提供本專利技術的專利申請權利要求保護范圍更進一步的解釋。【附圖說明】 圖1為依據本專利技術一實施例的發光二極管驅動電路架構示意圖。 圖2為依據本專利技術另一實施例的發光二極管驅動電路架構示意圖。 其中，附圖標記： 1〇〇 發光二極管驅動電路 110 發光二極管回路 120 驅動電路 121 線性穩壓器 123 穩壓電路 B1 緩沖器 C1 儲能元件 D1~D3 單向元件 J1 結型場效管 LED1~LED3 發光二極管 L1 電感 0P1 放大器 PWM 脈沖寬度調制器 Q1 ~Q3 開關 R1、R2 電阻 VC 電壓 VC0M 控制信號 VPWM 脈沖寬度調制信號 VREF 參考電壓 Z1 齊納二極管【具體實施方式】 以下在實施方式中詳細敘述本專利技術的詳細特征以及優點，其內容足以使任何本領 域的技術人員了解本專利技術的
技術實現思路
并據以實施，且根據本說明書所公開的內容、權利要 求保護范圍及附圖，任何本領域的技術人員可輕易地理解本專利技術相關的目的及優點。以下 的實施例進一步詳細說明本專利技術的觀點，但非以任何觀點限制本專利技術的范疇。 請參照圖1，其為依據本專利技術一實施例的發光二極管驅動電路架構示意圖。如圖 1所示，本實施例中的發光二極管驅動電路1〇〇具有發光二極管回路110與驅動電路120。 其中發光二極管回路110具有第一端與第二端，發光二極管回路110的第一端電性連接于 電源的第一端。驅動電路120電性連接于發光二極管回路110的第二端與電源的第二端之 間。 如圖1所示，發光二極管回路110具有單向元件D1、由多個發光二極管LED1至 LED3組成的發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光二極管串列 的負端（發光二極管LED3的負端）。然而，于另一實施例（未繪示），發光二極管串列的負 端電性連接單向元件D1的正端，而電感L1電性連接于發光二極管串列的正端（發光二極 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，可以有電容與發光二 極管串列并聯。 驅動電路120具有儲能元件C1、脈沖寬度調制器PWM、開關Q1、單向元件D2、線性 穩壓器121與穩壓電路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。 穩壓電路123具有結型場效管J1、齊納二極管Z1、單向元件D3與開關Q3。結型場 效管J1，具有第一端、第二端與控制端，結型場效管J1的第一端電性連接發光二極管回路 110的第二端，結型場效管J1的控制端接收參考電壓以控制結型場效管J1的導通率。于本 實施例中的參考電壓為系統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Q3具有第一端、第二端與控制端，開關Q3的第一端電性連接結型場效管J1的第一端，開 關Q3的第二端電性連接開關Q1的第一端，開關Q3的控制端電性連接齊納二極管Z1的第 一端，開關Q1的第一端透過開關Q3而電性連接至發光二極管回路110的第二端。于另一 實施例中，開關Q2可以不存在。也就是說開關Q1的第一端直接電性連接至發光二極管回 路110的第二端。 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經由單向元件D3流向齊納二極管Z1。不論電荷是否經由單向元 件D3流向齊納二極管Z1，結型場效管J1會從經由發光二極管回路110汲取電流，經由適當 設計（例如設計讓結型場效管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），則穩壓電路123可以用來穩定儲能元件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Q3的導通率。 脈沖寬度調制器PWM從儲能元件C1獲得電能以依據控制信號VC0M產生脈沖寬度 調制信號VPWM。開關Q1的第一端電性連接發光二極管回路110的第二端，開關Q1的第二 端電性連接儲能元件C1的第二端，開關Q1依據脈沖寬度調制信號VPWM選擇性地導通。單 向元件D2的正端透過開關Q3電性連接發光二極管回路110的第二端。線性穩壓器121依 據儲能元件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。 線性穩當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種交流驅動發光二極管電路，其特征在于，包含：一發光二極管回路，具有第一端與第二端，該發光二極管回路的第一端電性連接于一電源的第一端；以及一驅動電路，包含：一儲能元件，具有第一端與第二端，該儲能元件的第二端電性連接于該電源的第二端；一脈沖寬度調制器，分別電性連接于該儲能元件的第一端與該儲能元件的第二端，從該儲能元件獲得電能以依據一控制信號產生一脈沖寬度調制信號；一第一開關，具有第一端、第二端與控制端，該第一開關的第一端電性連接該發光二極管回路的第二端，該第一開關的第二端電性連接該儲能元件的第二端，該第一開關的控制端電性連接該脈沖寬度調制器，該第一開關依據該脈沖寬度調制信號選擇性地導通；一第一單向元件，具有正端與負端，該第一單向元件的正端電性連接該發光二極管回路的第二端；以及一線性穩壓器，分別電性連接該第一單向元件的負端、該儲能元件的第二端與該儲能元件的第一端，用以依據該儲能元件的第一端與該儲能元件的第二端的一電位差，選擇性地于該第一單向元件的負端與該儲能元件的第一端之間形成電流路徑。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：張維忠，陳銀銘，
申請(專利權)人：昌旸科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71