專利名稱：發(fā)光二極管模組及驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管(Light Emitting Diode， LED)模組，且特別 涉及一種應用特殊高崩潰電壓二極管來進行整流的發(fā)光二極管模組。
背景技術：
在科技發(fā)展日新月異的今天，發(fā)光二極管(Light Emitting Diode， LED) 因具有壽命長及省電等優(yōu)點近年來已廣泛地使用于不同的照明用途中。由于發(fā)光二
極管具有單向導通的特性，現(xiàn)今技術的發(fā)光二極管驅動裝置多設計有整流器 (Rectifier)以提供直流電信號驅動發(fā)光二極管。然而，如何設計出可有效地降低 發(fā)光二極管模組的成本、尺寸并提升其可應用領域的發(fā)光二極管模組及其驅動裝置 乃業(yè)界不斷致力的方向之一。
發(fā)明內容
本發(fā)明有關于一種驅動裝置及發(fā)光二極管(Light Emitting Diode， LED) 模組，其可有效地改善傳統(tǒng)發(fā)光二極管模組使用元件數量較多、制程面積較大、成 本較高及無法有效地應用于三相位電信號環(huán)境的缺點，而實質上具有使用元件數量 較少、制程面積較小、成本較低及可有效地應用于三相位電信號環(huán)境的優(yōu)點。
根據本發(fā)明提出一種驅動裝置，用以回應輸入信號來驅動發(fā)光二極管單 元，發(fā)光二極管單元具有第一及第二驅動端。驅動裝置包括第一及第二整流單元， 其分別用以回應輸入信號的第一及第二相位信號驅動發(fā)光二極管單元。第一整流單 元包括第一及第二高崩潰電壓二極管，第一高崩潰電壓二極管的正端及第二高崩潰 電壓二極管的負端相互耦接以接收第一相位信號，而第一高崩潰電壓二極管的負端 及第二高崩潰電壓二極管的正端分別耦接至第一及第二驅動端。第二整流單元包括 第三及第四高崩潰電壓二極管，第三高崩潰電壓二極管的正端及第四高崩潰電壓二 極管的負端相互耦接以接收第二相位信號，而第三高崩潰電壓二極管的負端及第四 高崩潰電壓二極管的正端分別耦接至第一及第二驅動端。
根據本發(fā)明提出一種發(fā)光二極管模組，用以回應輸入信號發(fā)光。發(fā)光二 極管模組包括發(fā)光二極管單元及驅動裝置。發(fā)光二極管單元包括第一驅動端及第二 驅動端。驅動裝置，用以回應于該輸入信號來驅動該發(fā)光二極管單元，包括第一及 第二整流單元，其分別用以回應輸入信號的第一及第二相位信號來驅動發(fā)光二極管 單元。第一整流單元包括第一及第二高崩潰電壓二極管，第一高崩潰電壓二極管的 正端及第二高崩潰電壓二極管的負端相互耦接以接收第一相位信號，而第一高崩潰 電壓二極管的負端及第二高崩潰電壓二極管的正端分別耦接至第一及第二驅動端。 第二整流單元包括第三及第四高崩潰電壓二極管，第三高崩潰電壓二極管的正端及 第四高崩潰電壓二極管的負端相互耦接以接收第二相位信號，而第三高崩潰電壓二 極管的負端及第四高崩潰電壓二極管的正端分別耦接至第一及第二驅動端。
為讓本發(fā)明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合 附圖，作詳細說明如下
圖1繪示依照本發(fā)明第一實施例的發(fā)光二極管模組的方塊圖。 圖2繪示出圖1中電壓相位信號Sil與Si2的波形圖。
圖3繪示出圖1中高崩潰電壓二極管T1 T4的特性曲線。
圖4繪示依照本發(fā)明第二實施例的發(fā)光二極管模組的方塊圖。
圖5繪示乃圖4中電壓相位信號S1 S3的波形圖。
主要元件符號說明
10、 10':發(fā)光二極管模組 12、 12':發(fā)光二極管單元 120、 120':發(fā)光二極管 14、 14':驅動裝置
14a、 14b、 14a' 、 14b' 、 14c:整流單元 T1 T4、 Tl' T4' 、 T5、 T6:高崩潰電壓二極管
具體實施例方式
本實施例的驅動裝置中設置具有多個高崩潰電壓二極管的整流單元，以 通過高崩潰電壓二極管的特性來對交流信號進行整流并以其驅動發(fā)光二極管
(Light Emitting Diode， LED)單元。 第一實施例
請參照圖1，其繪示依照本發(fā)明第一實施例的發(fā)光二極管模組的方塊圖。 發(fā)光二極管模組10用以回應電壓輸入信號來發(fā)光。發(fā)光二極管模組IO包括發(fā)光二 極管單元12及驅動裝置14。發(fā)光二極管單元12例如包括多個發(fā)光二極管120，其 經由串聯(lián)、并聯(lián)及串并混和的方式相互耦接以形成發(fā)光二極管單元12。在本實施 例中以發(fā)光二極管單元12包括多個相互串聯(lián)耦接的發(fā)光二極管120，而其形成驅 動端E1及E2為例做說明。
驅動裝置14包括整流單元14a及14b，整流單元14a及14b用以接收電 壓輸入信號，并對其進行整流來提供順向電壓至驅動端E1以驅動發(fā)光二極管單元 12中的各發(fā)光二極管120發(fā)光。本實施例的電壓輸入信號例如包括峰對峰電壓值 (Peak-to-Peak Voltage)實質上相等的電壓相位信號Sil及Si2，而電壓相位信號 Sil的相位相對于電壓相位信號Si2的相位例如領先180度，其波形圖如圖2所示。
整流單元14a包括高崩潰電壓二極管Tl與T2，高崩潰電壓二極管Tl的 正端與高崩潰電壓二極管T2的負端相互耦接以接收電壓相位信號Sil，高崩潰電 壓二極管Tl的負端與高崩潰電壓二極管T2的正端分別耦接至驅動端El及E2。整 流單元14b包括高崩潰電壓二極管T3與T4，高崩潰電壓二極管T3的正端與高崩 潰電壓二極管T4的負端相互耦接以接收電壓相位信號Si2，高崩潰電壓二極管T3 的負端與高崩潰電壓二極管T4的正端分別耦接至驅動端El及E2。
當電壓相位信號Sil與Si2分別處于正半周與負半周時，高崩潰電壓二 極管Tl及T4順向導通以提供順向電壓來驅動發(fā)光二極管單元12發(fā)光，此時高崩 潰電壓二極管T2及T3因逆偏而關閉。而當電壓相位信號Sil與Si2分別處于負半 周與正半周時，高崩潰電壓二極管T2及T3順向導通以提供順向電壓來驅動發(fā)光二 極管單元12發(fā)光，此時高崩潰電壓二極管Tl及T2因逆偏而關閉。
其中，高崩潰電壓二極管T1 T4的逆偏崩潰電壓(Breakdown Voltage)例 如高于電壓相位信號Sil與Si2的峰對峰電壓值，以避免高崩潰電壓二極管T1 T4 因逆偏電壓過高而崩潰。如此，本實施例的發(fā)光二極管模組io可有效地通過具有 高崩潰電壓二極管T1 T4的驅動裝置14來對電壓輸入信號進行整流并據以驅動發(fā) 光二極管單元12發(fā)光。
本實施例的高崩潰電壓二極管T1 T4例如為高崩潰電壓氮化鎵肖特基二
極管(GaN Schottky Barrier Diode)，其利用特殊的閘極場板結構(Gate Field-Plate Structure)來提升其的逆偏崩潰電壓，其特性曲線如圖3所示。本實 施例中應用的高崩潰電壓氮化鎵肖特基二極管的逆偏崩潰電壓-Vz例如實質上接 近-1000伏特。如此，當電壓相位信號Vil與Vi2的峰對峰電壓值小于1000伏特 時，本實施例的驅動裝置14均可有效地對其進行整流以驅動發(fā)光二極管單元12 發(fā)光。
由于本實施例的高崩潰電壓二極管T1 T4具有接近1000伏特的崩潰電壓 而可于大部分的應用環(huán)境中單獨地承受其兩端的逆偏電壓而不需設計其他額外的 降壓機制，例如串聯(lián)多個具有較低的崩潰電壓的二極管。如此，本實施例的驅動裝 置14具有整流單元14a與14b上需設計的元件數量較少、制程面積較小及成本較 低的優(yōu)點。
在本實施例中雖僅以高崩潰電壓二極管D1 D4為崩潰電壓實質上接近 1000伏特的高崩潰電壓氮化鎵肖特基二極管為例做說明，然，本實施例中的高崩 潰電壓二極管并不局限于為高崩潰電壓氮化鎵肖特基二極管，而更可為其他具有高 崩潰電壓特性的二極管，如其他種類的肖特基二極管或齊納(Zener)二極管。而本 實施例的高崩潰電壓二極管的崩潰電壓亦不局限于為接近1000伏特，而可隨著其 應用的電壓輸入信號的峰對峰電壓值來選用對應的高崩潰電壓二極管。
在本實施例中雖僅以發(fā)光二極管單元12包括多個串聯(lián)連接的發(fā)光二極管 120為例做說明，然，本實施例的發(fā)光二極管單元12中的發(fā)光二極管120并不局 限于彼此相互串聯(lián)連接，而更可通過并聯(lián)或串并聯(lián)混和方式相互連接。而只要其發(fā) 光二極管單元12中具有足夠數量的發(fā)光二極管120的正端與負端依序地設置于驅 動端E1及E2以達到回應驅動裝置14提供的順向電壓導通并發(fā)光目的者，皆不脫 離本實施例的技術范圍。
本實施例的發(fā)光二極管模組及驅動裝置中設置具有兩個高崩潰電壓二極 管的整流單元，以通過高崩潰電壓二極管的特性來對交流信號進行整流并以其驅動 發(fā)光二極管單元。如此，本實施例的發(fā)光二極管模組及驅動裝置可有效地改善傳統(tǒng) 發(fā)光二極管模組使用元件數量較多、制程面積較大及成本較高的缺點，而實質上具 有使用元件數量較少、制程面積較小及成本較低的優(yōu)點。
第二實施例
請參照圖4，其繪示依照本發(fā)明第二實施例的發(fā)光二極管模組的方塊圖。
本實施例的發(fā)光二極管模組10'與第一實施例中的發(fā)光二極管模組10不同之處在
于其所接收的電壓輸入信號為三相電壓輸入信號，其包括電壓相位信號S1、 S2及 S3，其的波形如圖5所示。由圖5可知，相位信號S2與S3的相位相對于相位信號
Sl分別2 4 落后3及3 。
而本實施例的發(fā)光二極管模組10，中包括整流單元14a' 、14b'及14c， 其系用以分別接收電壓相位信號S廣S3并對其進行整流以產生順向電壓來驅動發(fā) 光二極管單元12'。如此，本實施例的發(fā)光二極管模組亦可有效地改善傳統(tǒng)發(fā)光 二極管模組使用元件數量較多、制程面積較大及成本較高的缺點，而實質上具有使 用元件數量較少、制程面積較小及成本較低的優(yōu)點。
另外，由于本實施例的發(fā)光二極管模組設置有三個整流單元，其可分別 地用以接收三相位電信號的三股電壓相位信號并對其進行整流以產生順向電壓來 驅動發(fā)光二極管單元。如此，本實施例的發(fā)光二極管模組更可有效地改善傳統(tǒng)發(fā)光 二極管模組無法有效地應用于三相位電信號環(huán)境的缺點而具有可應用于三相位電 信號環(huán)境的優(yōu)點。
另外，相較于在電壓輸入信號為兩相電壓輸入信號的情形，電壓輸入信 號為三相電壓輸入信號時任兩相位信號間的相位差較小，使得提供至發(fā)光二級體模 組的電壓的電平變化量較小，使得本實施例的發(fā)光二級體模組更具有可提供較穩(wěn)定 的驅動電壓來驅動發(fā)光二級體模組的優(yōu)點。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以一較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定 本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內， 當可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視后附的權利要求書所界定 者為準。
權利要求
1. 一種驅動裝置，用以回應于一輸入信號來驅動一發(fā)光二極管單元，該發(fā)光二極管單元具有一第一驅動端及一第二驅動端，該驅動裝置包括一第一整流單元，用以回應該輸入信號的一第一相位信號來驅動該發(fā)光二極管單元，該第一整流單元包括一第一高崩潰電壓二極管及一第二高崩潰電壓二極管，該第一及該第二高崩潰電壓二極管的正端及負端相互耦接以接收該第一相位信號，該第一及該第二高崩潰電壓二極管的負端及正端分別耦接至該第一及該第二驅動端；以及一第二整流單元，用以回應該輸入信號的一第二相位信號來驅動該發(fā)光二極管單元，該第二整流單元包括一第三高崩潰電壓二極管及一第四高崩潰電壓二極管，該第三及該第四高崩潰電壓二極管的正端及負端相互耦接以接收該第二相位信號，該第三及該第四高崩潰電壓二極管的負端及正端分別耦接至該第一及該第二驅動端。
2. 如權利要求l所述的驅動裝置，其特征在于，該輸入信號為一兩相位 輸入信號，該第一及該第二相位信號間的相位差為180度。
3. 如權利要求l所述的驅動裝置，其特征在于，更包括 一第三整流單元，用以回應該輸入信號的一第三相位信號來驅動該發(fā)光二極管單元，該第三整流單元包括一第五高崩潰電壓二極管及一第六高崩潰電壓二 極管，該第五及該第六高崩潰電壓二極管的正端及負端相互耦接以接收該第三相位 信號，該第五及該第六高崩潰電壓二極管的負端及正端分別耦接至該第一及該第二 驅動端。
4. 如權利要求3所述的驅動裝置，其特征在于，該輸入信號為一三相位 輸入信號，該第一相位信號的相位相對于該第二及該第三相位信號的相位分別領先 120度及240度。
5. 如權利要求l所述的驅動裝置，其特征在于，該第一至該第四高崩潰 電壓二極管的逆偏崩潰耐壓實質上大于該輸入信號中任兩相位信號的最大跨壓，其 中該第一至該第四高崩潰電壓二極管為肖特基二極管、高崩潰電壓氮化鎵肖特基二 極管或齊納二極管。
6. —種發(fā)光二極管模組，用以回應一輸入信號發(fā)光，該發(fā)光二極管模組包括一發(fā)光二極管單元，包括一第一驅動端及一第二驅動端；以及 一驅動裝置，用以回應于該輸入信號來驅動該發(fā)光二極管單元，該驅動裝置包括一第一整流單元，用以回應該輸入信號的一第一相位信號來驅動該 發(fā)光二極管單元，該第一整流單元包括一第一高崩潰電壓二極管及一第二高崩潰電 壓二極管，該第一及該第二高崩潰電壓二極管的正端及負端相互耦接以接收該第一相位信號，該第一及該第二高崩潰電壓二極管的負端及正端分別耦接至該第一及該 第二驅動端；及一第二整流單元，用以回應該輸入信號的一第二相位信號來驅動該 發(fā)光二極管單元，該第二整流單元包括一第三高崩潰電壓二極管及一第四高崩潰電 壓二極管，該第三及該第四高崩潰電壓二極管的正端及負端相互耦接以接收該第二 相位信號，該第三及該第四高崩潰電壓二極管的負端及正端分別耦接至該第一及該 第二驅動端。
7. 如權利要求6所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于，該輸入信號為一 兩相位輸入信號，該第一及該第二相位信號間的相位差為180度。
8. 如權利要求6所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于，該驅動裝置更包括一第三整流單元，用以回應該輸入信號的一第三相位信號來驅動該發(fā)光 二極管單元，該第三整流單元包括一第五高崩潰電壓二極管及一第六高崩潰電壓二 極管，該第五及該第六高崩潰電壓二極管的正端及負端相互耦接以接收該第三相位 信號，該第五及該第六高崩潰電壓二極管的負端及正端分別耦接至該第一及該第二 驅動端。
9. 如權利要求8所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于，該輸入信號為一 三相位輸入信號，該第一相位信號的相位相對于該第二及該第三相位信號的相位分別領先120度及240度。
10. 如權利要求6所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于，該第一至該第 四高崩潰電壓二極管的逆偏崩潰耐壓實質上大于該輸入信號中任兩相位信號的最 大跨壓，其中該第一至該第四高崩潰電壓二極管為肖特基二極管、高崩潰電壓氮化 鎵肖特基二極管或齊納二極管。
全文摘要
一種驅動裝置，回應輸入信號驅動具有第一、第二及第三驅動端的的發(fā)光二極管單元。驅動裝置包括第一、第二及第三整流單元，其分別用以回應輸入信號的第一、第二及第三相位信號來經由第一、第二及第三驅動端驅動發(fā)光二極管單元。第一、第二及第三整流單元具有相同的電路結構；以第一整流單元為例，其包括第一及第二高崩潰電壓二極管，第一高崩潰電壓二極管的正端及第二高崩潰電壓二極管的負端相互耦接以接收第一相位信號，其的負端與正端分別耦接至第一及第二驅動端。第二及第三整流單元的電路結構可根據第一整流單元的電路結構類推得到。
文檔編號H05B37/02GK101384117SQ200710153650
公開日2009年3月11日 申請日期2007年9月7日 優(yōu)先權日2007年9月7日
發(fā)明者余建國 申請人:光寶科技股份有限公司