本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管照明裝置，尤其涉及一種具同步脈沖寬度調(diào)制調(diào)光控制的發(fā)光二極管照明裝置。

背景技術(shù)：
在整流交流(rectifiedalternative-current,AC)電壓直接驅(qū)動(dòng)的照明應(yīng)用中，由于發(fā)光二極管(lightemittingdiode,LED)為一電流驅(qū)動(dòng)組件，其發(fā)光亮度與驅(qū)動(dòng)電流的大小成正比，為了達(dá)到高亮度和亮度均勻的要求，往往需要使用許多串接的發(fā)光二極管來(lái)提供足夠光源。調(diào)光(dimming)是一種將光源發(fā)出的光調(diào)節(jié)為所需亮度的技術(shù)，可針對(duì)不同發(fā)光二極管照明應(yīng)用提供不同的亮度級(jí)別，也能節(jié)省耗電。傳統(tǒng)發(fā)光二極管調(diào)光采用模擬(analog)調(diào)光和脈沖寬度調(diào)制(pulsewidthmodulation,PWM)調(diào)光兩種技術(shù)。在模擬調(diào)光架構(gòu)下，發(fā)光二極管的亮度可通過直接控制其順向電流來(lái)調(diào)節(jié)。在脈沖寬度調(diào)制調(diào)光架構(gòu)下，發(fā)光二極管的順向電流會(huì)改變工作周期以定期地開啟和關(guān)閉，進(jìn)而達(dá)到等效亮度控制。使用者可透過不同方式來(lái)控制調(diào)光量。在現(xiàn)有技術(shù)中，脈沖寬度調(diào)制調(diào)光會(huì)根據(jù)一脈沖寬度調(diào)制信號(hào)來(lái)定期地開啟和關(guān)閉發(fā)光二極管電流，進(jìn)而調(diào)整發(fā)光二極管電流的工作周期以改變發(fā)光二極管照明裝置的整體亮度。然而，當(dāng)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的頻率和整流交流電壓信號(hào)的頻率未同步時(shí)，在整流交流電壓信號(hào)的不同周期內(nèi)，發(fā)光二極管電流可能會(huì)具相異波型，因此會(huì)造成頻閃(flicker)或閃爍(shimmer)現(xiàn)象。無(wú)論人眼是否能夠辨識(shí)，發(fā)光二極管頻閃或閃爍會(huì)對(duì)人體造成不同程度的影響，例如頭痛、眼花、眼睛疲勞、心神不安、或引發(fā)癲癇等反應(yīng)。因此，需要一種具同步脈沖寬度調(diào)制調(diào)光控制的發(fā)光二極管照明裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具同步脈沖寬度調(diào)制調(diào)光控制的的發(fā)光二極管照明裝置。為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明公開一種發(fā)光二極管照明裝置，其包括一發(fā)光電路，由一整流交流電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)，用來(lái)根據(jù)一發(fā)光二極管電流來(lái)提供光源；一可調(diào)式電流源，用來(lái)根據(jù)一脈沖寬度調(diào)制信號(hào)來(lái)變更所述發(fā)光二極管電流的一工作周期；一偵測(cè)電路，用來(lái)偵測(cè)所述發(fā)光二極管電流的一上升邊緣或一下降邊緣，其中所述上升邊緣和所述下降邊緣相關(guān)于所述整流交流電壓的一頻率；以及一調(diào)光控制電路，用來(lái)產(chǎn)生所述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)﹔以及在偵測(cè)到的所述上升邊緣或所述下降邊緣同步所述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的一頻率和所述整流交流電壓的所述頻率。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)光二極管照明裝置的示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)光二極管照明裝置的示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)光二極管照明裝置的示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例中調(diào)光控制電路運(yùn)作時(shí)的示意圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例中調(diào)光控制電路運(yùn)作時(shí)的示意圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例中調(diào)光控制電路運(yùn)作時(shí)的示意圖。其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：44、54比較器56脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器101～103發(fā)光二極管照明裝置110電源供應(yīng)電路112橋式整流器120發(fā)光電路130可調(diào)式電流源140調(diào)節(jié)控制電路150調(diào)光控制電路160偵測(cè)電路170驅(qū)動(dòng)電路CC1～CC2電流控制器A0～A2發(fā)光裝置R電阻具體實(shí)施方式圖1至圖3為本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)光二極管照明裝置101～103的示意圖。發(fā)光二極管照明裝置101～103各包括一電源供應(yīng)電路110、一發(fā)光電路120、一可調(diào)式電流源130、一調(diào)節(jié)控制電路140、一調(diào)光控制電路150，以及一偵測(cè)電路160。發(fā)光二極管照明裝置102和103各另包括一驅(qū)動(dòng)電路170。電源供應(yīng)電路110可接收一具正負(fù)周期的交流電壓VS，并利用一橋式整流器112來(lái)轉(zhuǎn)換交流電壓VS在負(fù)周期內(nèi)的輸出電壓，因此可提供一整流交流電壓VAC以驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管照明裝置101～103，其中整流交流電壓VAC的值隨著時(shí)間而有周期性變化。在其它實(shí)施例中，電源供應(yīng)電路110可接收任何交流電壓VS，利用一交流-交流電壓轉(zhuǎn)換器來(lái)進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，并利用橋式整流器112來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)換后的交流電壓VS進(jìn)行整流，因此可提供整流交流電壓VAC以驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管照明裝置101～103，其中整流交流電壓VAC的值隨著時(shí)間而有周期性變化。值得注意的是，電源供應(yīng)電路110的結(jié)構(gòu)并不限定本發(fā)明的范疇。在本發(fā)明中，發(fā)光電路120可包括多個(gè)發(fā)光裝置A0～AN(N為正整數(shù))，每一發(fā)光裝置可各包括一個(gè)發(fā)光二極管，或是多個(gè)串接、并聯(lián)或組成數(shù)組的發(fā)光二極管。圖1至圖3顯示了采用多個(gè)串接發(fā)光二極管的架構(gòu)(N＝2)，其可包括多個(gè)單接口發(fā)光二極管(single-junctionLED)、多個(gè)多界面高壓發(fā)光二極管(multi-junctionhigh-voltageLED)，或不同類型發(fā)光二極管的任意組合。然而，發(fā)光電路120的種類或組態(tài)并不限定本發(fā)明的范疇。在本發(fā)明中，驅(qū)動(dòng)電路170可利用多階段方式來(lái)調(diào)節(jié)流經(jīng)發(fā)光電路120的發(fā)光二極管電流ILED。在圖2所示的發(fā)光二極管照明裝置102中，驅(qū)動(dòng)電路170包括M個(gè)電流控制器CC1～CCM，每一電流控制器分別并聯(lián)于發(fā)光裝置A1～AN中一相對(duì)應(yīng)的發(fā)光裝置。在圖3所示的發(fā)光二極管照明裝置103中，驅(qū)動(dòng)電路170包括M個(gè)電流控制器CC1～CCM，每一電流控制器的第一端耦接于發(fā)光裝置A1～AN中一相對(duì)應(yīng)發(fā)光裝置的第一端，第二端耦接于相對(duì)應(yīng)發(fā)光裝置的第二端，而第三端耦接于發(fā)光裝置A1～AN中另一發(fā)光裝置的第一端。在本發(fā)明中，M為不大于N的整數(shù)，圖2和圖3顯示了M＝N＝2時(shí)的實(shí)施例。然而，驅(qū)動(dòng)電路170的組態(tài)并不限定本發(fā)明的范疇。由于流經(jīng)發(fā)光電路120的發(fā)光二極管電流ILED相關(guān)于周期性的整流交流電壓VAC，發(fā)光二極管電流ILED的上升邊緣和下降邊緣相關(guān)于整流交流電壓VAC的頻率，而發(fā)光二極管電流ILED的值相關(guān)于整流交流電壓VAC的值。在本發(fā)明一實(shí)施例中，偵測(cè)電路160可包括的一電阻R，串聯(lián)至可調(diào)式電流源130以提供一回授電壓VFB?；厥陔妷篤FB的值相關(guān)于發(fā)光二極管電流ILED的上升邊緣或下降邊緣，以及相關(guān)于整流交流電壓VAC的值。在本發(fā)明中，可調(diào)式電流源130串聯(lián)至發(fā)光電路120，其根據(jù)一調(diào)節(jié)信號(hào)SREG和一脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM來(lái)運(yùn)作。在一實(shí)施例中，可調(diào)式電流源130可由N型金氧半導(dǎo)體(N-typemetal-oxide-semiconductor,NMOS)晶體管，及/或一個(gè)或多個(gè)具類似功能的組件來(lái)實(shí)作。然而，可調(diào)式電流源130的組態(tài)并不限定本發(fā)明的范疇?？烧{(diào)式電流源130可由脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM來(lái)開啟或關(guān)閉，進(jìn)而變更發(fā)光二極管電流ILED的工作周期?？烧{(diào)式電流源130的值可根據(jù)調(diào)節(jié)信號(hào)SREG來(lái)加以調(diào)整。在本發(fā)明中，調(diào)節(jié)控制電路140包括一比較器44，用來(lái)比較回授電壓VFB和一參考電壓VREF1的值，進(jìn)而輸出相對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)信號(hào)SREG。當(dāng)調(diào)節(jié)信號(hào)SREG對(duì)應(yīng)至VFB<VREF1時(shí)，可調(diào)式電流源130會(huì)增加其值﹔當(dāng)調(diào)節(jié)信號(hào)SREG對(duì)應(yīng)至VFB>VREF1時(shí)，可調(diào)式電流源130會(huì)降低其值。因此，當(dāng)整流交流電壓VAC的值因故發(fā)生波動(dòng)(非自身周期性變化)時(shí)，發(fā)光二極管電流ILED可維持在固定值。在本發(fā)明中，脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM的值相關(guān)于使用者選擇的調(diào)光量。使用者可透過不同的調(diào)光器開關(guān)(dimmerswitch)來(lái)調(diào)整發(fā)光二極管照明裝置101～103的亮度，例如透過旋轉(zhuǎn)式開關(guān)、翹板式開關(guān)、滑動(dòng)式開關(guān)和無(wú)線開關(guān)等。然而，使用者選擇調(diào)光量的方式并不限定本發(fā)明的范疇。在本發(fā)明中，調(diào)光控制電路150包括一比較器54和一脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器56。脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器56可根據(jù)一調(diào)光信號(hào)SDIM和一同步信號(hào)SYN來(lái)提供脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM。圖4至圖6為本發(fā)明實(shí)施例中調(diào)光控制電路150運(yùn)作時(shí)的示意圖。圖4說(shuō)明了脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM和調(diào)光信號(hào)SDIM之間的關(guān)系。第5、6圖說(shuō)明了脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM和同步信號(hào)SYN之間的關(guān)系。圖5以多階段驅(qū)動(dòng)(N＝2)的發(fā)光二極管照明裝置102來(lái)做說(shuō)明，而圖6以多階段驅(qū)動(dòng)(N＝2)的發(fā)光二極管照明裝置103來(lái)做說(shuō)明。發(fā)光二極管電流ILED的開啟區(qū)間由斜線區(qū)域來(lái)表示。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)發(fā)光二極管照明裝置101～103被要求提供最大亮度時(shí)，調(diào)光信號(hào)SDIM的值會(huì)維持在一初始電位VNOM。當(dāng)用戶指示發(fā)光二極管照明裝置101～103降低亮度時(shí)，調(diào)光信號(hào)SDIM的值會(huì)降低。脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器56可比較調(diào)光信號(hào)SDIM和一震蕩信號(hào)SOSC的值，進(jìn)而輸出相對(duì)應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM。在圖4所示的實(shí)施例中，當(dāng)SDIM>SOSC時(shí)，脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM會(huì)被設(shè)定在一高電位VH﹔當(dāng)SDIM<SOSC時(shí)，脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM會(huì)被設(shè)定在一低電位VL。更詳細(xì)地說(shuō)，當(dāng)調(diào)光信號(hào)SDIM的值維持在初始電位VNOM時(shí)，脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM會(huì)在維持100％工作周期，進(jìn)而完全開啟發(fā)光二極管電流ILED以提供最大亮度﹔當(dāng)調(diào)光信號(hào)SDIM的值降至V40時(shí)，脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM會(huì)在維持40％工作周期，進(jìn)而只會(huì)在40％的周期內(nèi)開啟發(fā)光二極管電流ILED以降低亮度。在整流交流電壓VAC的上升周期當(dāng)VAC的值超過發(fā)光電路120和可調(diào)式電流源130的位障電壓(barriervoltage)或切入電壓(cut-involtage)時(shí)，發(fā)光二極管電流ILED開始流通，而橫跨偵測(cè)電路160的回授電壓VFB開始增加。比較器54可比較回授電壓VFB和一參考電壓VREF2的值，進(jìn)而輸出相對(duì)應(yīng)的同步信號(hào)SYN。當(dāng)收到同步信號(hào)SYN時(shí)，脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器56會(huì)重新啟動(dòng)或重設(shè)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM，進(jìn)而使脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM的頻率和整流交流電壓VAC的頻率彼此能同步。在圖5所示的實(shí)施例中，當(dāng)相關(guān)于整流交流電壓VAC的頻率的回授電壓VFB升至超過參考電壓VREF2的值時(shí)，比較器54會(huì)輸出同步信號(hào)SYN。在收到同步信號(hào)SYN后，脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器56會(huì)重新啟動(dòng)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM。因此，在每一周期內(nèi)發(fā)光二極管電流ILED的開啟區(qū)間都能在上升邊緣被同步，進(jìn)而改善頻閃或閃爍現(xiàn)象。在圖6所示的實(shí)施例中，當(dāng)相關(guān)于整流交流電壓VAC的頻率的回授電壓VFB降至低于參考電壓VREF2的值時(shí)，比較器54會(huì)輸出同步信號(hào)SYN。在收到同步信號(hào)SYN后，脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器56會(huì)重設(shè)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM。因此，在每一周期內(nèi)發(fā)光二極管電流ILED的開啟區(qū)間都能在下降邊緣被同步，進(jìn)而改善頻閃或閃爍現(xiàn)象。透過上述調(diào)光控制電路，本發(fā)明能同步脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM的頻率和整流交流電壓VAC的頻率，使得在每一周期內(nèi)發(fā)光二極管電流ILED的開啟區(qū)間都能在上升邊緣或下降邊緣被同步。因此，本發(fā)明能提供一種具同步脈沖寬度調(diào)制調(diào)光控制的二極管照明裝置，以改善頻閃或閃爍現(xiàn)象。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。