專利名稱：發(fā)光二極管驅動電路的制作方法
技術領域：
本實用新型是有關于一種驅動電路，特別是指一種發(fā)光二極管驅動電路。
背景技術：
發(fā)光二極管因具備發(fā)光效率高、使用壽命長、廣視角、高對比、體積小、省電、不易破損、無熱輻射、無水銀污染且制造便利等優(yōu)勢特點，而成為現(xiàn)今廣受矚目的新興照明光源。由于發(fā)光二極管的亮度取決于其流過的順向電流大小，順向電流越大亮度越高，但相對熱能也會增加，故發(fā)光二極管元件的規(guī)格都會明定適用于連續(xù)使用的最大平均電流(Iavg)及瞬間電流峰值(Iprak)。一般而言，電流峰值大于平均電流，即電流峰值可使發(fā)光二極管元件最亮，但無法持續(xù)使用，而平均電流雖然較小，但可使發(fā)光二極管元件的亮度維持一致。因此為了從交流電源得到穩(wěn)定的直流電源以輸出給發(fā)光二極管使用，現(xiàn)有的做法多使用脈寬調變控制器，但必須在脈寬調變控制器的輸出端利用整流二極管以及濾波電容來穩(wěn)定直流輸出，因而需要使用大容值的濾波電容，以致無法節(jié)省電路體積及元件成本；而若想達成低諧波與高功率因素的目的，則必須再額外使用功率因素校正器，而如果直接將交流電源經(jīng)過橋式整流器整流后，在橋式整流器的輸出端利用電阻來限定流經(jīng)發(fā)光二極管的電流大小，則會因為電阻熱能消耗大，使得電光轉換效率低而徒然浪費電力
實用新型內容
因此，本實用新型的目的，即在提供一種不需使用功率因素校正器及濾波電容，直接以交流電源做為輸入電力，即能達到高效電光轉換并具有低諧波及高功率因素，并且可以有效減少電路體積及制造成本的發(fā)光二極管驅動電路。為達到上述目的，本實用新型發(fā)光二極管驅動電路，用以驅動由至少一個串并聯(lián)的發(fā)光二極管組成的發(fā)光二極管模塊，該發(fā)光二極管驅動電路包括:一橋式整流器，接受一交流電力并對其進行整流以輸出一脈動直流電壓；—電感，一端與該橋式整流器電耦接，以接受該脈動直流電壓，另一端與該發(fā)光二極管模塊一端順向電耦接；—功率開關，具有一第一端、一第二端及一決定該第一端與該第二端導通與否的受控端，該第一端與該電感的另一端電耦接；—第一放大電路，與該功率開關的第二端電稱接，并根據(jù)一第一放大倍率將流經(jīng)該功率開關的一第一電流對應轉換并放大成一第一電壓；一第二放大電路，與該發(fā)光二極管模塊的另一端順向電耦接，并根據(jù)一第二放大倍率將流經(jīng)該發(fā)光二極管模塊的一第二電流對應轉換并放大成一第二電壓；一開關驅動電路，與該功率開關的該受控端電耦接，以控制該功率開關導通與否，當該功率開關導通，該第一電流經(jīng)由該電感流經(jīng)該功率開關，使該電感儲能，且該第一放大電路輸出該第一電壓，當該功率開關不導通，該電感釋能，使該第二電流流經(jīng)該發(fā)光二極管模塊，且該第二放大電路輸出該第二電壓；一 D型觸發(fā)器，根據(jù)一連接至時鐘輸入端的觸發(fā)信號動作，且其Q端與該開關驅動電路電耦接，以通過該開關驅動電路控制該功率開關導通與否；及一比較電路，接受該第一電壓及第二電壓，且比較該第一電壓與該參考電壓，并判斷該第一電壓小于該參考電壓時，輸出邏輯I給該D型觸發(fā)器，使通過該開關驅動電路控制該功率開關導通，否則，輸出邏輯O給該D型觸發(fā)器，使通過該開關驅動電路控制該功率開關不導通，并比較該第二電壓與該參考電壓，且于判斷該第二電壓大于該參考電壓時，輸出邏輯O給該D型觸發(fā)器，使通過該開關驅動電路控制該功率開關持續(xù)不導通，否則，輸出邏輯I給該D型觸發(fā)器 ，使通過該開關驅動電路控制該功率開關導通，且再次比較該第一電壓與該參考電壓。
較佳地，該比較電路包含一接受該第一電壓和第二電壓的2X1多工器以及一比較器，當該2X1多工器選擇輸出該第一電壓與該參考電壓比較，且當該第一電壓小于該參考電壓時，該比較器輸出邏輯1，直到該第一電壓大于或等于該參考電壓，該比較器輸出邏輯0，同時控制該2X1多工器選擇輸出該第二電壓與該參考電壓比較，且當該第二電壓大于該參考電壓，該比較器輸出邏輯0，直到該第二電壓降至小于或等于該參考電壓，該比較器輸出邏輯1，同時控制該2X1多工器選擇輸出該第一電壓與該參考電壓比較。較佳地，該參考電壓包含一上限電壓及一下限電壓，且該比較電路包含:一上限比較電路，接受該第一電壓，并比較該第一電壓大于或等于該上限電壓時，輸出邏輯0，否則輸出邏輯I;一下限比較電路，接受該第二電壓，并比較該第二電壓小于或等于該下限電壓時，輸出邏輯1，否則輸出邏輯O;一第一與門，其一輸入端連接該D型觸發(fā)器的Q端，另一輸入端連接該上限比較電路的輸出端；一第二與門，其一輸入端連接該D型觸發(fā)器的g端，另一輸入端連接該下限比較電路的輸出端；及一第一或門，其兩輸入端各別連接該第一與門及第二與門的輸出端，且其輸出端連接該D型觸發(fā)器的D端。較佳地，該第一放大電路包括一第一電阻及一第一放大器，該第一電阻串接在該功率開關的另一端，使該第一電流流過該第一電阻以取得一第一壓降，且該第一放大器電耦接在該第一電阻與該功率開關的接點以接受該第一壓降，且根據(jù)該第一放大倍率放大該第一壓降而輸出該第一電壓；該第二放大電路包括一第二電阻及一第二放大器，該第二電阻串接在該發(fā)光二極管模塊的另一端，使該第二電流流過該第二電阻以取得一第二壓降，且該第二放大器電耦接在該第二電阻與該發(fā)光二極管模塊的接點以接受該第二壓降，且根據(jù)該第二放大倍率放大該第二壓降而輸出該第二電壓。較佳地，該上限比較電路包括一上限電壓產(chǎn)生電路及一第一比較器，該上限電壓產(chǎn)生電路包括串聯(lián)的一第三電阻R3及一第四電阻R4，該第三電阻R3另一端接地，該第四電阻R4另一端接受該脈動直流電壓輸入，以對該脈動直流電壓進行分壓，并從該第三電阻R3與第四電阻R4的接點取得該第三電阻R3上的壓降做為該上限電壓；該下限比較電路包括一下限電壓產(chǎn)生電路及一第二比較器，該下限電壓產(chǎn)生電路包括串聯(lián)的一第五電阻R5及一第六電阻R6，該第五電阻R5另一端接地，該第六電阻R6另一端接受該脈動直流電壓輸入，以對該脈動直流電壓進行分壓，并從該第五電阻R5與第六電阻R6的接點取得該第五電阻R5上的壓降做為該下限電壓。較佳地，該第一放大倍率是根據(jù)一大于I的上限系數(shù)FKIP, UP、該交流電力Vac、該降壓變壓器的匝數(shù)比N、該發(fā)光二極管模塊的一連續(xù)電流額定值I_raT、該發(fā)光二極管模塊的總壓降'ED&該連續(xù)電流額定值的一小于I的規(guī)格安全比率^⑶-而設定，使得第一
放大倍率
權利要求1.一種發(fā)光二極管驅動電路，其特征在于，用以驅動由至少一個串并聯(lián)的發(fā)光二極管組成的發(fā)光二極管模塊，該發(fā)光二極管驅動電路包括: 一個橋式整流器，接受一個交流電力并對其進行整流以輸出一個脈動直流電壓； 一個電感，一端與該橋式整流器電耦接，以接受該脈動直流電壓，另一端與該發(fā)光二極管模塊一端順向電耦接； 一個功率開關，具有一個第一端、一個第二端及一個決定該第一端與該第二端導通與否的受控端，該第一端與該電感的另一端電耦接； 一個第一放大電路，與該功率開關的第二端電耦接，并根據(jù)一個第一放大倍率將流經(jīng)該功率開關的一個第一電流對應轉換并放大成一個第一電壓； 一個第二放大電路，與該發(fā)光二極管模塊的另一端順向電耦接，并根據(jù)一個第二放大倍率將流經(jīng)該發(fā)光二極管模塊的一個第二電流對應轉換并放大成一個第二電壓； 一個開關驅動電路，與該功率開關的該受控端電耦接，以控制該功率開關導通與否，當該功率開關導通，該第一電流經(jīng)由該電感流經(jīng)該功率開關，使該電感儲能，且該第一放大電路輸出該第一電壓，當該功率開關不導通，該電感釋能，使該第二電流流經(jīng)該發(fā)光二極管模塊，且該第二放大電路輸出該第二電壓； 一個D型觸發(fā)器，根據(jù)一個連接至時鐘輸入端的觸發(fā)信號動作，且其Q端與該開關驅動電路電耦接，以通過該開關驅動電路控制該功率開關導通與否；及 一個比較電路，接受該第一電壓及第二電壓，且比較該第一電壓與該參考電壓，并判斷該第一電壓小于該參考電壓時，輸出邏輯I給該D型觸發(fā)器，使通過該開關驅動電路控制該功率開關導通，否則，輸出邏輯O給該D型觸發(fā)器，使通過該開關驅動電路控制該功率開關不導通，并比較該第二電壓與該參考電壓，且于判斷該第二電壓大于該參考電壓時，輸出邏輯O給該D型觸發(fā)器，使通過 該開關驅動電路控制該功率開關持續(xù)不導通，否則，輸出邏輯I給該D型觸發(fā)器，使通過該開關驅動電路控制該功率開關導通，且再次比較該第一電壓與該參考電壓。
2.如權利要求1所述的發(fā)光二極管驅動電路，其特征在于，該比較電路包含一個接受該第一電壓和第二電壓的2X1多工器以及一個比較器，當該2X1多工器選擇輸出該第一電壓與該參考電壓比較，且當該第一電壓小于該參考電壓時，該比較器輸出邏輯1，直到該第一電壓大于或等于該參考電壓，該比較器輸出邏輯O，同時控制該2X1多工器選擇輸出該第二電壓與該參考電壓比較，且當該第二電壓大于該參考電壓，該比較器輸出邏輯O，直到該第二電壓降至小于或等于該參考電壓，該比較器輸出邏輯1，同時控制該2X1多工器選擇輸出該第一電壓與該參考電壓比較。
3.如權利要求1所述的發(fā)光二極管驅動電路，其特征在于，該參考電壓包含一個上限電壓及一個下限電壓，該觸發(fā)信號是一個第一時鐘，且該比較電路包含: 一個上限比較電路，接受該第一電壓，并比較該第一電壓大于或等于該上限電壓時，輸出邏輯O，否則輸出邏輯I; 一個下限比較電路，接受該第二電壓，并比較該第二電壓小于或等于該下限電壓時，輸出邏輯1，否則輸出邏輯O; 一個第一與門，其一輸入端連接該D型觸發(fā)器的Q端，另一輸入端連接該上限比較電路的輸出端；一個第二與門，其一輸入端連接該D型觸發(fā)器的泛端，另一輸入端連接該下限比較電路的輸出端 ’及 一個第一或門，其兩輸入端各別連接該第一與門及第二與門的輸出端，且其輸出端連接該D型觸發(fā)器的D端。
4.如權利要求1至3中任一權利要求所述的發(fā)光二極管驅動電路，其特征在于，該第一放大電路包括一個第一電阻及一個第一放大器，該第一電阻串接在該功率開關的另一端，使該第一電流流過該第一電阻以取得一個第一壓降，且該第一放大器電耦接在該第一電阻與該功率開關的接點以接受該第一壓降，且根據(jù)該第一放大倍率放大該第一壓降而輸出該第一電壓；該第二放大電路包括一個第二電阻及一個第二放大器，該第二電阻串接在該發(fā)光二極管模塊的另一端，使該第二電流流過該第二電阻以取得一個第二壓降，且該第二放大器電耦接在該第二電阻與該發(fā)光二極管模塊的接點以接受該第二壓降，且根據(jù)該第二放大倍率放大該第二壓降而輸出該第二電壓。
5.如權利要求4所述的發(fā)光二極管驅動電路，其特征在于，該上限比較電路包括一個上限電壓產(chǎn)生電路及一個第一比較器，該上限電壓產(chǎn)生電路包括串聯(lián)的一個第三電阻R3及一個第四電阻R4，該第三電阻R3另一端接地，該第四電阻R4另一端接受該脈動直流電壓輸入，以對該脈動直流電壓進行分壓，并從該第三電阻R3與第四電阻R4的接點取得該第三電阻R3上的壓降做為該上限電壓；該下限比較電路包括一個下限電壓產(chǎn)生電路及一個第二比較器，該下限電壓產(chǎn)生電路包括串聯(lián)的一個第五電阻R5及一個第六電阻R6，該第五電阻R5另一端接地，該第六電阻R6另一端接受該脈動直流電壓輸入，以對該脈動直流電壓進行分壓，并從該第五電阻R5與第六電阻R6的接點取得該第五電阻R5上的壓降做為該下限電壓。
6.如權利要求5所述的發(fā)光二極管驅動電路，其特征在于，該第一放大倍率是根據(jù)一個大于I的上限系數(shù)FKIP, UP、該交流電力Vac、該降壓變壓器的匝數(shù)比N、該發(fā)光二極管模塊的一個連續(xù)電流額定值Iled; CONT>該發(fā)光二極管模塊的總壓降Vi^ed及該連續(xù)電流額定值的一個小 于I的規(guī)格安全比率Fllrfiato而設定，使得第一放大倍率f2 ΛAl=--—--Pml- 4亥第二放大倍率是根據(jù)一個小于I的 Rl[^R3 + RA Fripup * FDeRate * ILEDCOnt N * Vled J下限系數(shù)Fkip，dn、該交流電力Va。、該降壓變壓器的匝數(shù)比N、該連續(xù)電流額定值I_raT、該發(fā)光二極管模塊的總壓降'ED及該規(guī)格安全比率匕,-而設定，使得第二放大倍率 I ( RS__I__Vj ) A2 R2 ^RS + R6 Fmpm * FDeItate * Iied cont N * Vled ,
7.如權利要求6所述的發(fā)光二極管驅動電路，其特征在于，當該第五電阻的阻值與該第三電阻相同，該第六電阻的阻值與該第四電阻相同，該第二電阻的阻值與該第一電阻相同，則該第二放大倍率Α2= 1 RIPMN
8.如權利要求7所述的發(fā)光二極管驅動電路，其特征在于，還包括一個異或門及一個第二或門，該異或門的一個輸入端連接該D型觸發(fā)器的D端，另一輸入端連接該D型觸發(fā)器的Q端，且其輸出端連接該第二或門的一輸入端，該第一時鐘連接該第二或門的另一輸入端，而該第二或門的輸出端連接該D型觸發(fā)器的時鐘輸入端，并根據(jù)該異或門的輸出及該第一時鐘產(chǎn)生一個第二時鐘控制該D型觸發(fā)器工作。
9.如權利要求1至3其中任一項所述的發(fā)光二極管驅動電路，其特征在于，還包含一個匝數(shù)比為N的降壓變壓器，用以對一個交流市電進行降壓，以產(chǎn)生該交流電力，使該交流電力的電壓小 于該發(fā)光二極管模塊的總壓降Vu5d,其中N > I。
專利摘要一種發(fā)光二極管驅動電路，包括一電感，其一端接受一脈動直流電壓輸入，另一端與一發(fā)光二極管模塊一端順向電耦接，一功率開關，其連接電感另一端與一第一放大電路，第一放大電路將流經(jīng)功率開關的第一電流轉換成第一電壓，一第二放大電路，其將流經(jīng)發(fā)光二極管模塊的第二電流轉換成一第二電壓，以及一比較電路，其比較第一電壓小于參考電壓時，令功率開關導通，否則不導通并比較第二電壓與參考電壓，且于判斷第二電壓大于參考電壓時，令功率開關持續(xù)不導通，否則導通且再次比較第一電壓與參考電壓，借此驅動發(fā)光二極管模塊。
文檔編號H05B37/02GK203120247SQ20132006785
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權日2012年2月7日
發(fā)明者江俊龍 申請人:江俊龍