發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及發(fā)光二極管驅(qū)動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(light emitting d1de,LED)與一般二極管的特性一樣,施加正向電壓時，施加的電壓大小在閾值電壓以上時，被開啟流通電流具有發(fā)光的特性。
[0003]由交流電源的電壓(以下，稱為‘電源電壓’)直接驅(qū)動的直接連接形式的發(fā)光二極管是連接于全波整流器，此時，一個以上的發(fā)光二極管是以串聯(lián)形式連接或是以串聯(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]這種發(fā)光二極管是如上述記載，施加開啟電壓以上的電壓時，發(fā)光二極管被開啟通過發(fā)光二極管流通電流，但施加小于開啟電壓的電壓時，發(fā)光二極管被關(guān)閉不會流通電流。
[0005]因此，以電源電壓的一個周期作為基準(zhǔn)時，由于發(fā)光二極管的開啟區(qū)間短，發(fā)光二極管的發(fā)光量降低，產(chǎn)生總諧波失真(total harmonic distort1n)的現(xiàn)象。
[0006]以串聯(lián)連接的發(fā)光二極管的個數(shù)增加時，用于開啟發(fā)光二極管的電壓大小也增力口，發(fā)光二極管的開啟區(qū)間變得更短，由此，發(fā)光量降低現(xiàn)象和總諧波失真現(xiàn)象產(chǎn)生得更嚴(yán)重，因此制造成本也增加。
[0007]相反的，以串聯(lián)連接的發(fā)光二極管的個數(shù)減小時，用于驅(qū)動發(fā)光二極管的電壓大小減小，但在發(fā)光二極管流通的電流過大，產(chǎn)生縮短發(fā)光二極管壽命的問題，且根據(jù)交流電源的電壓變動也會產(chǎn)生電流過大現(xiàn)象的問題。
[0008]因此需要開發(fā)不受交流電源電壓變動的影響，能增加發(fā)光量，減小總諧波失真，防止電流過大，降低制造成本的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置。
[0009]圖1顯示在交流電源AC串聯(lián)連接整流二極管單元Dr、電流調(diào)整電阻Rr以及發(fā)光二極管單元De的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其中所述發(fā)光二極管單元含有以串聯(lián)連接的復(fù)數(shù)個發(fā)光二極管。
[0010]圖2顯示在圖1施加交流電源AC的電壓(以下，稱為“電源電壓”)VAC、交流電源AC的電流IAC以及由整流二極管單元Dr整流的整流電壓Vcc和在發(fā)光二極管單元De流通的整流電流Icc的波形。
[0011]如圖1所示，電源電壓VAC通過整流二極管單元Dr被全波整流后，全波整流的整流電壓Vcc經(jīng)過電阻Rr施加到發(fā)光二極管單元De。
[0012]整流電壓Vcc的大小是串聯(lián)連接復(fù)數(shù)個發(fā)光二極管的發(fā)光二極管單元De的整個正向閾值電壓(即，各發(fā)光二極管正向閾值電壓的和)vthl以下時，如圖2所示，在一段時間(tl、t3)發(fā)光二極管單元De被關(guān)閉，不會向發(fā)光二極管單元De流通電流Icc。
[0013]然而，整流電壓Vcc比正向閾值電壓Vthl大時t2，發(fā)光二極管單元De被開啟，通過發(fā)光二極管單元De開始流通電流Icc,流通電流Icc的大小是相當(dāng)于將整流電壓Vcc和正向閾值電壓Vthl的相差除以電阻Rr的值。因此，整流電壓Vcc增加時，具有在發(fā)光二極管單元De流通的電流會大于最大允許電流的問題。
[0014]發(fā)光二極管單元De的開啟操作所需的電壓大小，S卩，正向閾值電壓Vthl的大小是與串聯(lián)連接的發(fā)光二極管的個數(shù)成比例增加，因此發(fā)光二極管單元De的開啟區(qū)間變短。
[0015]由此，總諧波失真的大小增加，發(fā)光二極管單元De的發(fā)光量也降低。
[0016]降低發(fā)光二極管單元De的正向閾值電壓Vthl或增加電源電壓VAC時，在發(fā)光二極管單元De可能流過允許電流以上的電流，具有縮短發(fā)光二極管單元De的壽命，降低操作可靠性的問題。
[0017]總諧波失真是引起各種電性噪音的原因，是全球性限制對象，而且發(fā)光二極管單元De的發(fā)光量降低時，按降低的大小需要使用更多的發(fā)光二極管，因此具有發(fā)光二極管的照明裝置的制造成本增加。
[0018]接著，圖3顯示改善總諧波失真的發(fā)光二極管驅(qū)動電路。
[0019]參照圖3，在電源AC以串聯(lián)連接有調(diào)整電流的電阻R、第I發(fā)光二極管單元Da及第2發(fā)光二極管單元Db，第I發(fā)光二極管單元Da具有以反并聯(lián)形式連接的兩個發(fā)光二極管(Dal、Da2)，而且，第2發(fā)光二極管單元Db也具有以反并聯(lián)形式連接的兩個發(fā)光二極管(Dbl、Db2) ο
[0020]在圖3顯示的發(fā)光二極管驅(qū)動電路是，為了改善總諧波失真，電容Cl連接在電阻R和第I發(fā)光二極管單元Da之間的連接點(diǎn)na與第I發(fā)光二極管單元Da和第2發(fā)光二極管單元Db之間的連接點(diǎn)nb，且電源電壓VAC是無需整流器通過電阻R直接連接在第I及第2發(fā)光二極管單元(Da，Db)。
[0021 ] 圖4顯示在圖3的第I及第2發(fā)光二極管單元(Da，Db)施加的電源電壓VAC和電流IAC，通過電阻R的電壓VR，流過第I發(fā)光二極管單元Da的電流IDa及流過第2發(fā)光二極管單元Db的電流IDb之波形。
[0022]電壓VR的大小，比正向閾值電壓Vth2小時，在第I發(fā)光二極管單元Da上沒有流通電流，在整個正向閾值電壓Vth2以上時，在電源電壓VAC的正⑴半周期期間，在第I發(fā)光二極管單元Da的正向發(fā)光二極管Da2流過電流IDa2，在電源電壓VAC的負(fù)(-)半周期期間，在第I發(fā)光二極管單元Da的逆向發(fā)光二極管Dal流過電流IDal而形成第I發(fā)光二極管單元的電流IDa。
[0023]比正向閾值電壓Vth2小時，在第2發(fā)光二極管單元Db，電源電壓VAC以正(+)的方向上升時，通過電容Cl流過充電電流，電源電壓VAC以負(fù)(-)的方向上升時，也是通過電容Cl流過放電電流。
[0024]在正向閾值電壓Vth2以上時，在電源電壓VAC的正⑴半周期期間，通過第I發(fā)光二極管單元Da的正向發(fā)光二極管Da2在第2發(fā)光二極管單元Db的正向發(fā)光二極管Db2流過電流IDb2，而且在電源電壓VAC的負(fù)㈠半周期期間，通過第I發(fā)光二極管單元Da的逆向發(fā)光二極管Dal在第2發(fā)光二極管單元Db的逆向發(fā)光二極管Dbl流過電流IDbl而形成第2發(fā)光二極管單元的電流IDb。
[0025]然而，電源電壓VAC在下降時，通過電容Cl沒有流過電流時，比正向閾值電壓Vth2小時，與第I發(fā)光二極管單元Da —樣，在第2發(fā)光二極管單元Db也不會流過電流。
[0026]電源電壓VAC上升時，通過第2發(fā)光二極管單元Db在電容Cl產(chǎn)生充放電電流在一定程度上可以改善從電源電壓VAC流過的電流IAC的總諧波失真。然而，電容Cl的壽命短，并要承受高電壓，因此電容Cl的價格上漲問題和電容Cl的大小很難使產(chǎn)品小型化。
[0027]另外，只有一半的使用發(fā)光二極管在第2發(fā)光二極管單元Db流過用于減小總諧波失真的電容Cl的充放電電流，所以在第2發(fā)光二極管單元Db流過的電流比第I發(fā)光二極管單元Da流過的電流增加的多，對第I發(fā)光二極管單元Da供應(yīng)最大電流時，在第2發(fā)光二極管單元Db會流過過大電流。由此，具有對發(fā)光二極管驅(qū)動電路不能提供用于驅(qū)動第I及第2發(fā)光二極管單元(Da，Db)的充分大小電流的問題。
[0028]而且，電源電壓VAC由于電壓變動而增加時，具有流過第I及第2發(fā)光二極管單元(Da,Db)的電流大小會大于最大允許電流大小的問題，因此考量電源電壓VAC的電壓變動，流過發(fā)光二極管的電流不能達(dá)到最大允許電流，具有發(fā)光量降低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0029](一)要解決的技術(shù)問題
[0030]因此，本發(fā)明要完成的技術(shù)課題是簡化發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)。
[0031]本發(fā)明要完成的另一技術(shù)課題是改善功率因數(shù)。
[0032]( 二)技術(shù)方案
[0033]根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于，驅(qū)動以串聯(lián)連接，并至少含有一個發(fā)光二極管的第I發(fā)光二極管單元，和連接于所述第I發(fā)光二極管單元，并至少含有一個發(fā)光二極管的第2發(fā)光二極管單元的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其包含:連接于所述第I發(fā)光二極管單元，整流交流電源的整流單元；連接在所述整流單元和第I發(fā)光二極管單元之間，根據(jù)流過第I發(fā)光二極管單元的電流大小改變操作狀態(tài)的第I電流檢測單元；連接于所述整流單元和第2發(fā)光二極管單元之間，根據(jù)流過第2發(fā)光二極管單元的電流大小改變操作狀態(tài)的第2電流檢測單元；以及連接于所述第I電流檢測單元和所述第2電流檢測單元之間，對所述第I發(fā)光二極管單元和所述第2發(fā)光二極管單元提供串聯(lián)連接通路的逆電流防止單元，其中，所述第I發(fā)光二極管單元和所述第2發(fā)光二極管單元是根據(jù)所述第I及第2電流檢測單元的操作狀態(tài)改變成并聯(lián)連接狀態(tài)或串聯(lián)連接狀態(tài)。
[0034]所述第I電流檢測單元可以包含:在所述整流單元連接一側(cè)端子，在第I發(fā)光二極管單元連接另一側(cè)端子的電阻；在所述電阻的一側(cè)端子連接發(fā)射極端子，在所述電阻的另一側(cè)端子連接基極端子，并在所述整流單元的另一側(cè)端子連接集電極端子的第I晶體管；以及在所述第I晶體管的集電極端子連接?xùn)艠O端子，在所述電阻的另一側(cè)端子連接源極端子，并在所述逆電流防止單元的一側(cè)端子連接漏極端子的第2晶體管。
[0035]而且，所述第2電流檢測單元可以包含:在所述整流單元連接一側(cè)端子，在所述第2發(fā)光二極管單元連接另一側(cè)端子的電阻；在所述整流單元的一側(cè)端子連接集電極端子的第I晶體管；以及在所述第I晶體管的集電極端子連接?xùn)艠O端子，在所述電阻的另一側(cè)端子連接漏極端子，并在所述逆電流防止單元的另一側(cè)端子連接源極端子的第2晶體管。
[0036]所述發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于，在所述整流單元和所述第I電流檢測單元之間與所述整流單元和所述第2電流檢測單元之間中的至少一個還可以包含恒電流單
J Li ο
[0037]所述至少一個恒電流單元位于所述整流單元和所述第I電流檢測單元之間時，所述至少一個恒電流單元可以包含:在所述整流單元的一側(cè)端子連接漏極端子的第I晶體管；在所述整流單元的一側(cè)端子連接一側(cè)端子，在第I晶體管的柵極端子連接另一側(cè)端子的第I電阻；所述第I電阻的另一側(cè)端子連接集電極端子，在所述第I晶體管的源極端子連接基極端子的第2晶體管；以及在所述第2晶體管的源極端子連接一側(cè)端子，在所述第2晶體管的發(fā)射極端子和所述第I電流檢測單元連接另一側(cè)端子的第2電阻。
[0038]所述至少一個恒電流單元位于所述整流單元和所述第2電流檢測單元之間時，所述至少一個恒電流單元可以包含:在所述整流單元的另一側(cè)端子連接一側(cè)端子的第2電阻；在所述第2電阻的另一側(cè)端子連接源極端子的第I晶體管；所述整流單元的另一側(cè)端子連接發(fā)射極端子，在所述第2電阻的另一側(cè)端子連接基極端子的第2晶體管；以及在所述第2晶體管的集電極端子和所述第I晶體管的柵極端子連接一側(cè)端子，在所述第I晶體管的漏極端子和所述第2電流檢測單元之間連接另一側(cè)端子的第I電阻。
[0039](三)有益效果
[0040]根據(jù)這種特征，施加交流電源時，檢測在發(fā)光二極管流過的電流，體現(xiàn)在總正向閾值電