發光二極管驅動電路及其功因矯正電路制造技術

一種發光二極管驅動電路及其功因矯正電路，該發光二極管驅動電路具有發光二極管回路、功因矯正電路、脈沖寬度調變器與壓控電流源。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。功因矯正電路電性連接于電源，依據電源的輸出電壓與增益控制信號，產生參考信號。脈沖寬度調變器電性連接功因矯正電路，依據回授信號、時脈信號與參考信號，產生脈沖寬度調變信號。壓控電流源電性連接發光二極管回路與脈沖寬度調變器，依據脈沖寬度調變信號選擇性地對發光二極管回路提供驅動電流，并依據驅動電流產生回授信號。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種發光二極管驅動電路及其功因矯正電路，特別是一種功率因數與輸入交流信號峰值大小無關的功因矯正電路及應用該電路的可調的發光二極管驅動電路。
技術介紹
適用于交流電驅動的發光二極管驅動電路被廣泛用于照明的領域。然而現有交流電驅動的發光二極管驅動電路通常系另外以三極交流開關(TRI-electrodeACswitch,TRIAC)來實現調光的功能。或內建交流直流轉換器(AC-DCconverter)后以脈沖寬度調變的方式來實現調光。又或者以限流電阻的方式來實現調光。若以三極交流開關來調光，則由于三極交流開關本身的導通特性，易發生明顯的閃爍。若以脈沖寬度調變的方式來調光，由于需要內建交流直流轉換器，會有額外的功耗。若以限流電阻的方式來實現調光，則在某些狀況下限流電阻會消耗大部分的能量，其發光效率低下。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種發光二極管驅動電路及其功因矯正電路，直接以交流電源的輸出電壓轉換為脈沖寬度調變器的參考信號，通過調整輸出電壓與參考信號之間的比例關系，實現調光的功能。為了實現上述目的，本專利技術提供了一種發光二極管驅動電路，具有發光二極管回路、功因矯正電路、脈沖寬度調變器與壓控電流源。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。功因矯正電路電性連接于電源，依據電源的輸出電壓與增益控制信號，產生參考信號。脈沖寬度調變器電性連接功因矯正電路，依據回授信號、時脈信號與參考信號，產生脈沖寬度調變信號。壓控電流源電性連接發光二極管回路與脈沖寬度調變器，依據脈沖寬度調變信號選擇性地對發光二極管回路提供驅動電流，并依據驅動電流產生回授信號。為了實現更好地實現上述目的，本專利技術還提供了一種功因矯正電路，具有：峰值檢測器、除法電路與乘法電路。峰值檢測器電性連接于電源，用以產生關于電源的輸出電壓的峰值信號。除法電路電性連接電源與峰值檢測器，依據電源的輸出電壓與峰值信號，產生關于輸出電壓的單位信號。乘法電路電性連接除法電路，依據單位信號與增益控制信號，產生參考信號。本專利技術的技術效果在于：本專利技術的發光二極管驅動電路，直接以增益控制信號來以輸入電壓產生對應的參考信號，以此參考信號來進行脈沖寬度調變，以實現調光的功能。以下結合附圖和具體實施例對本專利技術進行詳細描述，但不作為對本專利技術的限定。附圖說明圖1為本專利技術一實施例的發光二極管驅動電路示意圖。其中，附圖標記100發光二極管驅動電路110發光二極管回路120功因矯正電路121峰值檢測器123除法電路125乘法電路130脈沖寬度調變器131比較器133觸發器140壓控電流源141電壓電流轉換電路200全橋整流器AC交流電源B1緩沖器C1電容CLK時脈信號D1單向元件Gain增益控制信號ID驅動電流L1電感LED1～LED3發光二極管Q1晶體管開關RST重置信號Vout輸出電壓Vp峰值信號Vref參考信號VPWM脈沖寬度調變信號Vf回授信號Vu單位信號具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的結構原理和工作原理作具體的描述：請參照圖1，其為本專利技術一實施例的發光二極管驅動電路示意圖。如圖1所示，本實施例的發光二極管驅動電路100具有發光二極管回路110、功因矯正電路(PowerFactorCorrectionCircuit,PFC)120、脈沖寬度調變器(pulse-widthmodulator,PWM)130與壓控電流源140。并且此發光二極管驅動電路100可通過全橋整流器200電性連接至一個交流電源AC。以下將全橋整流器200連同交流電源AC稱為電源，所述輸出電壓即為全橋整流器200對發光二極管驅動電路100提供的電壓。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。于一實施例中，如圖1所示，發光二極管回路110具有單向元件D1、發光二極管串列(由發光二極管LED1至LED3組成)與電感L1。單向元件D1的負端電性連接電源，單向元件D1的正端電性連接壓控電流源140。發光二極管串列的正端(發光二極管LED1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)。于另一實施例中，電感L1也可以是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。于一實施例中，發光二極管回路110還包含一電容(未繪示)，并聯于發光二極管串列。于本實施例中的單向元件D1例如為二極管(diode)或是連接成二極管形式的場效晶體管(diode-connectedMOSFET)或其等效元件。功因矯正電路120電性連接于電源，依據電源的輸出電壓Vout與增益控制信號Gain，產生參考信號Vref。于一實施例中，功因矯正電路120具有峰值檢測器121、除法電路123與乘法電路125。峰值檢測器121電性連接電源，用以產生關于輸出電壓Vout的峰值信號Vp。由于輸出電壓經過全橋整流器200整流，因此其電壓值均為正。舉例來說，輸出電壓Vout可約略視為Vp*|sinωt|。除法電路123電性連接電源與峰值檢測器121，依據輸出電壓Vout與峰值信號Vp，產生關于輸出電壓Vout的單位信號Vu。具體而言，除法電路123將輸出電壓Vout除以峰值信號Vp，因此以前述例子來說，單位信號Vu即為|sinωt|。乘法電路125電性連接除法電路123，依據單位信號Vu與增益控制信號Gain，產生參考信號Vref。具體來說，乘法電路125將單位信號Vu與增益控制信號Gain相乘，從而得到參考信號Vref，因此參考信號Vref可以寫作Gain*|sinωt|。實際的使用環境中，交流電源AC所輸出的電能其電壓、電流往往會偏離額定值。舉例來說，以臺灣的市電為例，額定電壓為110伏特(方均根植)，也就是其峰值應當在155伏特。然而根據經驗，其電壓方均根值實際上往往從95伏特到120伏特都可能，對應的峰值其漂移范圍為134伏特到169伏特。一般電路中的功因矯正信號(參考信號)直接將交流電源AC經由全橋整流器200送出的輸出電壓Vout以分壓或固定倍率的方式來產生參考信號。因本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種發光二極管驅動電路，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；一功因矯正電路，電性連接該電源，以依據該電源的輸出電壓與一增益控制信號，產生一參考信號；一脈沖寬度調變器，電性連接該功因矯正電路，依據一回授信號、一時脈信號與該參考信號，產生一脈沖寬度調變信號；以及一壓控電流源，電性連接該發光二極管回路與該脈沖寬度調變器，依據該脈沖寬度調變信號選擇性地對該發光二極管回路提供一驅動電流，并依據該驅動電流產生該回授信號。

【技術特征摘要】
2014.10.17 US 62/065,2641.一種發光二極管驅動電路，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；
一功因矯正電路，電性連接該電源，以依據該電源的輸出電壓與一增益控
制信號，產生一參考信號；
一脈沖寬度調變器，電性連接該功因矯正電路，依據一回授信號、一時脈
信號與該參考信號，產生一脈沖寬度調變信號；以及
一壓控電流源，電性連接該發光二極管回路與該脈沖寬度調變器，依據該
脈沖寬度調變信號選擇性地對該發光二極管回路提供一驅動電流，并依據該驅
動電流產生該回授信號。
2.如權利要求1所述的發光二極管驅動電路，其特征在于，該發光二極管
回路包含：
一單向元件，具有正端與負端，該單向元件的負端電性連接該電源，該單
向元件的正端電性連接該壓控電流源；
一發光二極管串列，具有正端與負端，該發光二極管串列的正端電性連接
該單向元件的負端；以及
一電感，具有第一端與第二端，該電感的第一端電性連接該單向元件的正
端，該電感的第二端電性連接該發光二極管串列的負端。
3.如權利要求1所述的發光二極管驅動電路，其特征在于，該發光二極管
回路包含：
一單向元件，具有正端與負端，該單向元件的負端電性連接該電源，該單
向元件的正端電性連接該壓控電流源；
一發光二極管串列，具有正端與負端，該發光二極管串列的負端電性連接
該單向元件的正端；以及
一電感，具有第一端與第二端，該電感的第一端電性連接該單向元件的負
端，該電感的第二端電性連接該發光二極管串列的正端。
4.如權利要求2或3所述的發光二極管驅動電路，其特征在于，該發光二
極管回路還包含一電容，并聯于該發光二極管串列。
5.如權利要求1所述的發光二極管驅動電路，其特征在于，該壓控電流源
包含：
一晶體管開...

【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