發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(light emitting d1de，LED)與普通二極管一樣具有在施加正向電壓時(shí)，當(dāng)所施加的電壓的大小超過閾值電壓時(shí)接通以使電流流過，從而發(fā)光的特征。
[0003]在交流電源的電壓(下稱“電源電壓”)下直接驅(qū)動(dòng)的串聯(lián)形式的發(fā)光二極管連接于全波整流器，此時(shí)，一個(gè)以上的發(fā)光二級(jí)管以串聯(lián)形式連接，或以串聯(lián)形式和并聯(lián)形式的連接結(jié)構(gòu)混合的串并聯(lián)形式連接。
[0004]如上所述，上述發(fā)光二級(jí)管在施加接通電壓以上的電壓時(shí)，發(fā)光二級(jí)管被接通以使電流通過發(fā)光二級(jí)管流動(dòng)，但施加接通電壓以下的電壓時(shí)被關(guān)斷，從而在發(fā)光二級(jí)管上沒有電流流過。
[0005]因此，當(dāng)以電源電壓的一個(gè)周期為準(zhǔn)時(shí)，因發(fā)光二極管的接通區(qū)間短，從而降低發(fā)光二極管的發(fā)光亮，發(fā)生總諧波失真(total harmonic distort1n)。
[0006]當(dāng)串聯(lián)的發(fā)光二級(jí)管的數(shù)量增加，用于接通發(fā)光二級(jí)管的電壓的大小也隨之增加，因此，發(fā)光二級(jí)管的接通區(qū)間變得更短，從而發(fā)光亮降低現(xiàn)象和總諧波失真線上變得更加嚴(yán)重，隨之制造成本也增加。
[0007]與此相反，當(dāng)串聯(lián)的發(fā)光二極管的數(shù)量減少，雖然用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光二級(jí)管的電壓的大小減小，但因在發(fā)光二極管上流過過電流而導(dǎo)致大幅縮短發(fā)光二級(jí)管壽命的問題，而且，隨著交流電源的電壓變動(dòng)，也出現(xiàn)過電流現(xiàn)象。
[0008]因此，需要開發(fā)出可不受電源的電壓變動(dòng)的影響，增加發(fā)光亮，減少總諧波失真，防止過電流，降低制造成本的發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)裝置。
[0009]圖1所示為在交流電源AC上串聯(lián)具備整流二極管部Dr、電流調(diào)節(jié)電阻Rr及串聯(lián)的多個(gè)發(fā)光二級(jí)管的發(fā)光二極管部De的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路。
[0010]圖2所示為在圖1中施加的交流電源AC的電壓(下稱“電源電壓”)VAC和交流電源AC的電流IAC及作為被整流二極管部Dr整流的電壓的整流電壓Vcc和流過發(fā)光二極管部De的整流電流Icc的波形。
[0011 ] 如圖1所示，當(dāng)電源電壓VAC通過整流二極管部Dr，則被全波整流，而被全波整流的整流電壓Vcc通過電阻Rr施加于發(fā)光二極管部De。
[0012]當(dāng)整流電壓Ncc的大小小于具備串聯(lián)的多個(gè)發(fā)光二級(jí)管的發(fā)光二極管部De的全部正向閾值電壓(即，各發(fā)光二級(jí)管的正向閾值電壓之和)vthl，則如圖2所示，在一定時(shí)間tl、t3內(nèi)，發(fā)光二級(jí)管部De被關(guān)斷，從而在發(fā)光二級(jí)管部De沒有電流Icc流過。
[0013]但是，當(dāng)整流電壓Vcc大于正向閾值電壓Vthl時(shí)t2，發(fā)光二級(jí)管部De被接通以使電流Icc開始通過發(fā)光二極管部De流動(dòng)，而流動(dòng)的電流Icc的大小等于整流電壓Vcc和正向閾值電壓Vthl之差除以電阻Rr的值。因此，當(dāng)整流電壓Vcc增加，存在流過發(fā)光二級(jí)管部De的電流大于最大允許電流的問題。
[0014]發(fā)光二極管部De的接通動(dòng)作所需電壓的大小，即正向閾值電壓Vthl的大小與串聯(lián)的發(fā)光二極管的數(shù)量成比例增加，因此，發(fā)光二極管部De的接通區(qū)間變短。
[0015]因此，總諧波失真的大小增加，且發(fā)光二極管部De的發(fā)光亮也降低。
[0016]當(dāng)降低發(fā)光二級(jí)管部De的正向閾值電壓Vthl或電源電壓VAC增加時(shí)，因大于允許電流的電流有可能流過發(fā)光二極管部De，因此，存在縮短發(fā)光二極管部De的手柄，降低運(yùn)行可靠性的問題。
[0017]總諧波失真是引起各種電噪聲的原因，是全世界范圍內(nèi)的限制對(duì)象，而且，當(dāng)發(fā)光二極管部De的發(fā)光亮降低，則需使用相當(dāng)于降低的量的發(fā)光二極管，因此，增加具備發(fā)光二級(jí)管的發(fā)光裝置的制造費(fèi)用。
[0018]接著，圖3所示為改善總諧波失真的發(fā)光二級(jí)管驅(qū)動(dòng)電路。
[0019]如圖3所示，在電源AC上串聯(lián)有電流調(diào)節(jié)用電阻R、第一發(fā)光二級(jí)管部Da及第二發(fā)光二級(jí)管部Db，第一發(fā)光二級(jí)管部Da具備以反向并聯(lián)形式連接的兩個(gè)發(fā)光二級(jí)管Dal、Da2，另外，第二發(fā)光二級(jí)管部Db也具備以反向并聯(lián)形式連接的兩個(gè)發(fā)光二級(jí)管Dbl、Db2。
[0020]如圖3所示的發(fā)光二級(jí)管驅(qū)動(dòng)電路為改善總諧波失真，在電阻R和第一發(fā)光二級(jí)管部Da之間的連接點(diǎn)na和第一發(fā)光二級(jí)管部Da和第二發(fā)光二級(jí)管部Db之間的連接點(diǎn)nb上連接有電容器Cl，而電源電壓VAC無需整流器而通過電阻R直接連接于第一及第二發(fā)光二級(jí)管部Da、Db。
[0021]圖4所示為施加于圖3的第一及發(fā)光二級(jí)管部Da、Db的電源電壓VAC和電流IAC、通過電阻R的電壓VR、流過第一發(fā)光二級(jí)管部Da的電流IDa及流過第二發(fā)光二級(jí)管部Db的電流IDb的波形。
[0022]當(dāng)電壓VR的大小小于正向閾值電壓Vth2時(shí)，在第一發(fā)光二級(jí)管部Da沒有電流流過，而當(dāng)大于全部正向閾值電壓Vth2時(shí)，在電源電壓VAC的正(+)的半周期內(nèi)在第一發(fā)光二級(jí)管部Da的正向發(fā)光二極管Da2上有電流IDa2流過，而在電源電壓VAC的負(fù)㈠的半周期內(nèi)在第一發(fā)光二級(jí)管部Da的逆向發(fā)光二極管Dal上有電流IDal流過成為第一發(fā)光二級(jí)管部電流IDa。
[0023]當(dāng)小于正向閾值電壓Vth2時(shí)，當(dāng)電源電壓VAC向正⑴方向上升時(shí)，在第二發(fā)光二極管Db中通過電容器Cl有充電電流流過，而在當(dāng)電源電壓VAC向負(fù)(-)方向上升時(shí)，也通過電容器Cl有放電電流流過。
[0024]當(dāng)大于正向閾值電壓Vth2時(shí)，在電源電壓VAC的正⑴的半周期內(nèi)，通過第一發(fā)光二級(jí)管部Da的正向發(fā)光二級(jí)管Da2，在第二發(fā)光二極管部Db的正向發(fā)光二極管Db2中有電流IDb2流過，而電源電壓VAC的負(fù)㈠的半周期內(nèi)，通過第一發(fā)光二級(jí)管部Da的逆向發(fā)光二級(jí)管Dal，在第二發(fā)光二極管部Db的逆向發(fā)光二極管Dbl中有電流IDbl流過成為第二發(fā)光二極管部電流IDb。
[0025]但是，當(dāng)電源電壓VAC下降時(shí)，通過電容器Cl沒有電流流過，而當(dāng)小于正向閾值電壓Vth2時(shí)，與第一發(fā)光二級(jí)管部Da —樣，在第二發(fā)光二級(jí)管部Db也沒有電流流過。
[0026]當(dāng)電源電壓VAC上升時(shí)，可通過第二發(fā)光二極管部Db在電容器Cl中產(chǎn)生充放電電流，在一定程度上改善在電源電壓VAC下流過的電流IAC的總諧波失真。但是，因電容器Cl壽命短且需要承受高電壓，因此，存在電容器Cl的價(jià)格上升和因電容器Cl的大小無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的小型化的問題。
[0027]另外，只在占所使用的發(fā)光二級(jí)管的一半的第二發(fā)光二級(jí)管部Db流過用于減少總諧波失真的電容器Cl的充放電電流，因此，在第二發(fā)光二極管部Db流過的電流比在第一發(fā)光二級(jí)管部Da流過的電流增加，因此，當(dāng)向第一發(fā)光二級(jí)管部Da供應(yīng)最大電流時(shí)，在第二發(fā)光二極管部Db將流過過電流。因此，存在無法向發(fā)光二級(jí)管驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)第一及第二發(fā)光二級(jí)管部Da、Db的充分大小的電流的問題。
[0028]因此，無法在第一發(fā)光二級(jí)管部Da和第二發(fā)光二級(jí)管部Db中流過發(fā)光二級(jí)管的最大允許電流，從而存在降低發(fā)光亮的問題。
[0029]另外，當(dāng)電源電壓VAC因電壓變動(dòng)增加，則在第一及第二發(fā)光二級(jí)管部Da、Db流過的電流大小將變得大于最大允許電流，因此，考慮到電源電壓VAC的電源變動(dòng)，則在發(fā)光二級(jí)管中流過的電流無法達(dá)到最大允許電流，從而存在降低發(fā)光亮的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0030]本發(fā)明的目的在于在正向閾值電壓以下也驅(qū)動(dòng)發(fā)光二級(jí)光，以此減少總諧波失真，改善發(fā)光亮。
[0031]根據(jù)本發(fā)明一特征的發(fā)光二級(jí)管驅(qū)動(dòng)裝置，用以驅(qū)動(dòng)串聯(lián)并具備至少一個(gè)發(fā)光二級(jí)管的第一發(fā)光二級(jí)管部和連接于上述第一發(fā)光二級(jí)管部且具備至少一個(gè)發(fā)光二級(jí)管的第二發(fā)光二級(jí)管部，包括:整流部，對(duì)連接于上述第一發(fā)光二級(jí)管部的交流電源進(jìn)行整流；恒電流部，連接于上述整流部和第一發(fā)光二級(jí)管部之間，不受從上述整流部輸出的整流電壓的影響而輸出設(shè)定大小的電流；第一電阻，連接于上述第一發(fā)光二級(jí)管部和上述第二發(fā)光二極管部之間，檢測(cè)通過上述第一發(fā)光二級(jí)管部流過的電流；逆電流防止部，連接于上述第一發(fā)光二級(jí)管部和上述第一電阻之間防止逆電流；第二電阻，連接于上述第二發(fā)光二級(jí)管部和接地之間，檢測(cè)通過上述第二發(fā)光二級(jí)管部流過的電流；第一發(fā)光二級(jí)管輔助驅(qū)動(dòng)部，連接于上述第一電阻，根據(jù)在上述第一電阻中檢測(cè)到的電流控制上述第二發(fā)光二級(jí)管部的點(diǎn)亮狀態(tài)；及第二發(fā)光二級(jí)管輔助驅(qū)動(dòng)部，連接于上述第二電阻，根據(jù)在上述第二電阻中檢測(cè)到的電流控制上述第一發(fā)光二級(jí)管部的點(diǎn)亮狀態(tài)。
[0032]此時(shí)，上述第一發(fā)光二級(jí)管輔助驅(qū)動(dòng)部，包括:第一晶體管，輸入端子連接于第一發(fā)光二級(jí)管部的輸入端子，而輸入端子和控制端子相互連接；第二晶體管，輸入端子連接于上述第一晶體管的輸出端子，而輸出端子連接于上述第一電阻的另一側(cè)端子和上述第二發(fā)光二級(jí)管部之間；及第三晶體管，輸入端子連接于上述第一發(fā)光二級(jí)管部的輸入端子，控制端子連接于上述第一晶體管的輸出端子，而輸出端子連接于上述第二晶體管的控制端子和上述第一電阻的一側(cè)端子；而上述第二發(fā)光二級(jí)管輔助驅(qū)動(dòng)部，包括:第一晶體管，輸入端子連接于第一發(fā)光二級(jí)管部的輸出端子，而輸入端子和控制端子相互連接；第二晶體管，輸入端子連接于上述第一晶體管的輸出端子，而輸出端子接地；及第三晶體管，輸入端子連接于上述第一發(fā)光二級(jí)管部的輸出端子，控制端子連接于上述第一晶體管的輸出端子，而輸出端子連接于上述第二晶體管的控制端子和上述第二電阻的一側(cè)端子。
[0033]上述特征的發(fā)光二級(jí)管驅(qū)動(dòng)裝置，在上述恒電流部和接地之間，串聯(lián)有各由上述第一及第二發(fā)光二級(jí)管部、上述第一及第二電阻、上述第一及第二發(fā)光二極管輔助驅(qū)動(dòng)部及上述逆電流防止部構(gòu)成的多個(gè)發(fā)光二級(jí)管驅(qū)動(dòng)單元。
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