專利名稱：可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管驅(qū)動電路，尤其涉及一種可調(diào)光的發(fā)光二極 管驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
自從白熾燈泡例如鉤絲燈泡或鹵素?zé)襞莅l(fā)明后，雖然解決了人類對光的 需求及渴望，卻也開啟人類對光的進一步要求，為了適應(yīng)不同的使用者，現(xiàn) 今的白熾燈泡具有各種不同亮度，以分別滿足不同需求的使用者，但白熾燈 泡仍只是可以發(fā)出固定亮度的白熾燈泡。為了可以調(diào)整白熾燈泡的發(fā)光亮 度，以調(diào)光電路驅(qū)動白熾燈泡的技術(shù)于是被發(fā)展與應(yīng)用，以通過調(diào)光電路控 制白熾燈泡的發(fā)光亮度。
請參考圖1，其為傳統(tǒng)應(yīng)用于白熾燈泡的調(diào)光電路示意圖。如圖1所示，
調(diào)光電路1包含開關(guān)元件11及觸發(fā)電路12，其中開關(guān)元件11可以是固態(tài)半 導(dǎo)體元件，例如硅控整流器(silicon-controlled rectifier, SCR)或三端雙向可控 的開關(guān)元件(TRIode for Alternating Current, TRAIC)，其中開關(guān)元件11為三 端雙向可控的開關(guān)元件，而控制端點G為三端雙向可控的開關(guān)元件的柵極， 此開關(guān)元件11的第一端點Ti及控制端點G分別連接于白熾燈泡13及觸發(fā) 電路12，而開關(guān)元件11的第二端點T2則用以接收輸入電源ViJ勺電能，并 且通過觸發(fā)電路12控制開關(guān)元件11導(dǎo)通的相位或時間，以控制傳送到白熾 燈泡13的電量大小。
觸發(fā)電路12包含例如電阻R、可變電阻R^、電容C以及雙向觸發(fā)二極
管D，其中電阻R、可變電阻Rvar及電容C相互串接以構(gòu)成充電回路，并且
串接的電路兩端分別連接于開關(guān)元件11的第二端點丁2及白熾燈泡13，而雙 向觸發(fā)二極管D的一端連接于開關(guān)元件11的控制端點G，另一端則連接于 電容C。輸入電源Vin通過電阻R、可變電阻R，及電容C構(gòu)成的充電回路 對電容C充電，當電容C的電壓值充電到雙向觸發(fā)二極管D的導(dǎo)通電壓值 時，雙向觸發(fā)二極管D會導(dǎo)通并傳送觸發(fā)信號到開關(guān)元件11的控制端點G觸發(fā)開關(guān)元件ll導(dǎo)通，因此，通過調(diào)整電阻R的電阻值大小可以調(diào)整開關(guān) 元件ll的導(dǎo)通相位或時間，以控制傳送到白熾燈泡13的電量大小，進而調(diào)
整白熾燈泡13的發(fā)光亮度。
然而，近年來由于發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)制造技術(shù)的突 破，使得發(fā)光二極管的發(fā)光亮度及發(fā)光效率大幅提升，因而使得發(fā)光二極管 逐漸取代傳統(tǒng)的白熾燈泡而成為新的照明元件，廣泛地應(yīng)用于例如家用照 明、車用照明裝置、手持照明裝置、液晶面板背光源、交通號志指示燈、指 示看板等照明應(yīng)用。但是，調(diào)光電路只適用于純電阻性的白熾燈泡，傳統(tǒng)發(fā) 光二極管驅(qū)動電路的運行特性與白熾燈泡的純電阻性不同，并非純電阻性的 運行特性，換言之，傳統(tǒng)發(fā)光二極管驅(qū)動電路的輸入側(cè)的輸入電流與輸入電 壓之間具有相位差，并且輸入電流波形與輸入電壓波形差異很大，若傳統(tǒng)發(fā) 光二極管驅(qū)動電路與調(diào)光電路一起使用而接收調(diào)光電路調(diào)整過并且導(dǎo)通相 位或時間會隨時間變化的調(diào)光電源時，傳統(tǒng)發(fā)光二極管驅(qū)動電路以及調(diào)光電 路會不正常運行，導(dǎo)致發(fā)光二極管閃爍或傳統(tǒng)發(fā)光二極管驅(qū)動電路燒毀，所 以，無法使用調(diào)光電路對傳統(tǒng)發(fā)光二極管的驅(qū)動電路進行調(diào)光。因此，如何 發(fā)展一種可改善上述公知技術(shù)缺失的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，確實是 相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域人員目前所迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，使得可 調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路的輸入電流波形與輸入電壓波形實質(zhì)上相同，并 且運行特性近似白熾燈泡的電阻性，使得本發(fā)明可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電 路配合調(diào)光電路使用時，可以使調(diào)光電路以及本發(fā)明的可調(diào)光的發(fā)光二極管 驅(qū)動電路穩(wěn)定并且正常的運行，以及解決傳統(tǒng)發(fā)光二極管驅(qū)動電路與調(diào)光電 路一起使用時，會造成傳統(tǒng)發(fā)光二極管驅(qū)動電路以及調(diào)光電路不正常運行， 導(dǎo)致發(fā)光二極管閃爍或傳統(tǒng)發(fā)光二極管驅(qū)動電路燒毀的問題，同時可以具有 較高的功率因數(shù)并且減少電路的電磁干擾(EMI)。
為達到上述目的，本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例提供了一種可調(diào)光的發(fā)光二 極管驅(qū)動電路，用以驅(qū)動至少一組發(fā)光二極管并調(diào)整至少一組發(fā)光二極管的
發(fā)光亮度，可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路包含調(diào)光電路，用以調(diào)整接收的交流輸入電壓的相位并且產(chǎn)生調(diào)光電源；整流濾波電路，連接于調(diào)光電路的 輸出，用以濾波并且將接收的調(diào)光電源整流成第一直流電壓；功率因數(shù)校正
電源轉(zhuǎn)換電路，包含功率因數(shù)校正控制器，功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路與整 流濾波電路及至少一組發(fā)光二極管連接，用以產(chǎn)生輸出電流供電給至少一組
發(fā)光二極管；以及調(diào)光檢測控制電路，連接于整流濾波電路、功率因數(shù)校正 電源轉(zhuǎn)換電路及功率因數(shù)校正控制器，用以檢測調(diào)光電源的相位數(shù)據(jù)及功率 因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路的輸出電流，并且對應(yīng)調(diào)光電源的相位數(shù)據(jù)及輸出電 流產(chǎn)生控制信號傳送到功率因數(shù)校正控制器，使輸出電流隨著該調(diào)光電源的 相位數(shù)據(jù)改變。
在所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路中，該功率因數(shù)校正控制器控制 該功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路，使該調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路的輸入電流 與該調(diào)光電源的波形近似，并且與該調(diào)光電源有實質(zhì)上相同的相位。
在所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路中，該功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電 路還包含變壓器，包含初級繞組以及次級繞組，該初級繞組連接于該整流 濾波電路，該次級繞組連接于該至少一組發(fā)光二極管與該調(diào)光檢測控制電 路；以及開關(guān)電路，連接于該變壓器的該初級繞組與該功率因數(shù)校正控制器， 并且由該功率因數(shù)校正控制器控制該開關(guān)電路是否導(dǎo)通，使得該初級繞組產(chǎn) 生電流并將電能儲存或傳送到該次級繞組。
在所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路中，該功率因數(shù)校正控制器控制 該開關(guān)電路的導(dǎo)通或截止，使該整流濾波電路的輸出電流波形的包絡(luò)線相似 于該第一直流電壓的波形。
在所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路中，該功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電 路還包含電流檢測電路，連接于該開關(guān)電路，用以對應(yīng)該初級繞組的電流 產(chǎn)生檢測電流信號；以及電壓檢測電路，連接于該初級繞組與該整流濾波電 路，用以對應(yīng)該第一直流電壓產(chǎn)生參考電壓傳送到該功率因數(shù)校正控制器。
在所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路中，該電壓檢測電路包含第一電 阻以及第二電阻，該第一電阻與該第二電阻串接于第一串接點，用以將該第 一直流電壓分壓以產(chǎn)生該參考電壓。
在所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路中，該變壓器還包含輔助繞組， 其與該功率因數(shù)校正控制器連接，用以提供該功率因數(shù)校正控制器判斷該初
8級繞組是否為零電流狀態(tài)，并提供該功率因數(shù)校正控制器的操作電源。
在所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路中，該調(diào)光檢測控制電路包含 電源檢測電路，連接于該整流濾波電路，用以對應(yīng)該調(diào)光電源產(chǎn)生調(diào)光電源 檢測信號；相位處理電路，連接于該電源檢測電路，用以接收并且處理該調(diào) 光電源檢測信號，以取得該調(diào)光電源的相位數(shù)據(jù)，并依據(jù)該調(diào)光電源的相位 數(shù)據(jù)產(chǎn)生相位信號；輸出電流檢測電路，連接于該功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電 路的輸出回路上，用以檢測該功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路的該輸出電流，并 且通過該輸出電流產(chǎn)生輸出電流檢測信號；以及回授電路，連接于該相位處 理電路、該功率因數(shù)校正控制器以及該輸出電流檢測電路，并且依據(jù)該相位 信號以及該出輸電流檢測信號產(chǎn)生對應(yīng)的該控制信號傳送到該功率因數(shù)校 正控制器，使該功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路的該輸出電流隨著該調(diào)光電源的 相位數(shù)據(jù)而改變。
在所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路中，該電源檢測電路包含第三電 阻以及第四電阻，該第三電阻與該第四電阻串接于第二串接點，用以將該第 一直流電壓分壓產(chǎn)生該檢測電壓。
在所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路中，該相位處理電路包含處理 器；第五電阻，其一端與該處理器連接，用以限流；以及第六電阻，其一端 與該第五電阻連接的另一端連接，該第六電阻的另一端與直流電壓連接，用 以拉升電壓。
在所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路中，該回授電路包含第一二極 管，其陽極端與該相位處理電路的輸出端連接；積分電路，其一端與該輸出 電流檢測電路的輸出連接；第七電阻，其一端與共接點連接，另一端連接于 該相位處理電路的輸出端以及該第二極管的陽極端連接；以及第八電阻，其 一端連接于該功率因數(shù)校正控制器及該第二極管的陰極，另一端與該積分電 路的輸出連接。
在所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路中，該相位處理電路包含晶體 管；第九電阻，其一端與該電源檢測電路的輸出連接，另一端與該晶體管的 基極連接；第十電阻，其一端與直流電壓連接，另一端連接于該晶體管的集 極以及該回授電路。
在所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路中，該至少一組發(fā)光二極管由多個發(fā)光二極管串接。
在所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路中，該功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電
路為單級式電源轉(zhuǎn)換電路。
為達到上述目的，本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例提供了一種可調(diào)光的發(fā)
光二極管驅(qū)動電路，用以驅(qū)動至少一組發(fā)光二極管并調(diào)整至少一組發(fā)光
二極管的發(fā)光亮度，可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路包含整流濾波電路，
用以濾波并且將接收的調(diào)光電源整流成第一直流電壓；功率因數(shù)校正電
源轉(zhuǎn)換電路，包含功率因數(shù)校正控制器，功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路與
整流濾波電路及至少一組發(fā)光二極管連接，用以產(chǎn)生輸出電流供電給至
少一組發(fā)光二極管；以及調(diào)光檢測控制電路，連接于整流濾波電路、功
率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路及功率因數(shù)校正控制器，用以檢測調(diào)光電源的 相位數(shù)據(jù)及功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路的輸出電流，并且對應(yīng)調(diào)光電源 的相位數(shù)據(jù)及輸出電流產(chǎn)生控制信號傳送到功率因數(shù)校正控制器，使輸 出電流隨著調(diào)光電源的相位數(shù)據(jù)改變。
本發(fā)明提供的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路可以配合調(diào)光電路調(diào)整一 組或多組發(fā)光二極管的發(fā)光亮度，以及解決傳統(tǒng)發(fā)光二極管驅(qū)動電路與調(diào)光 電路一起使用會造成發(fā)光二極管閃爍或發(fā)光二極管驅(qū)動電路燒毀的問題，并 使得調(diào)光電流及輸入電流具有均衡的電流分布，同時可以具有較高的功率因 數(shù)并且減少電路的電磁干擾。


圖l:其為傳統(tǒng)應(yīng)用于白熾燈泡的調(diào)光電路示意圖。
圖2:其為本發(fā)明優(yōu)選實施例的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路的電路方 框示意圖。
圖3:其為圖2所示實施例的細節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4:其為圖2所示實施例的另一細節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5:其為使用圖2所示電路結(jié)構(gòu)的電壓及電流信號的波形時序圖。
圖6:其為圖2所示實施例的另一細節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。圖7:其為圖2所示實施例的另 其中，附圖標記說明如下 l:調(diào)光電路
12:觸發(fā)電路
2:可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路
21:功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路
212:開關(guān)電路
213:電流檢測電路
22:調(diào)光檢測控制電路
222:相位處理電路
224:回授電路
23:第一組發(fā)光二極管
Vin:輸入電源 V,ef:參考電壓
Vd:控制信號
Iin:輸入電流
Ii:第一電流
1。:輸出電流
R:電阻
Rp:檢測電阻
C:電容
D。:輸出二極管
D:雙向觸發(fā)二極管
Dz:齊納二極管
G:控制端點
T:變壓器
Np:初級繞組
具體實施例方式
細節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。
ll:開關(guān)元件
13:白熾燈泡
20:整流濾波電路
211:功率因數(shù)校正控制器
212a:金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)
管
214:電壓檢測電路 221:電源檢測電路 223:輸出電流檢測電路 2241:積分電路 24:第二組發(fā)光二極管
Vdim:調(diào)光電源
V^第一直流電壓
VJ周光電源檢測信號
V。:輸出電壓
Idim:調(diào)光電流
& 111():第一電阻~第十電阻
Rvar:可變電阻
C廣C3:第一電容 第三電容
C。 :輸出電容
D, :第一二極管 Q:晶體管
Ki K2:第一 串接點 第二串接點
T廣T2:第一端點 第二端點
Ns:次級繞組
Na:輔助繞組體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細敘述。 應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的形式上具有各種的變化，其均不脫離本發(fā)明 的范圍，并且其中的說明及圖示在本質(zhì)上當作說明之用，而不是用以限制本 發(fā)明。
本發(fā)明可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路可以使用于一組或多組發(fā)光二極 管，而每一組發(fā)光二極管可以具有一個或多個發(fā)光二極管，以下將以兩組發(fā) 光二極管并且每組發(fā)光二極管具有兩個發(fā)光二極管舉例說明。
請參照圖2，其為本發(fā)明優(yōu)選實施例的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路的
電路方框示意圖。如圖2所示，本發(fā)明的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路2包 含調(diào)光電路1 、整流濾波電路20、功率因數(shù)校正(Power Factor Correction, PFC) 電源轉(zhuǎn)換電路21以及調(diào)光檢測控制電路22。其中，調(diào)光電路l與整流濾波
電路20連接，用以將接收的交流輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換為調(diào)光電源Vdim。整流濾
波電路20連接于調(diào)光電路1、功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21以及調(diào)光檢測
控制電路22，用以濾波并且接收調(diào)光電源Vdto并將此調(diào)光電源Vdta整流成
第一直流電壓Vt。功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21，連接于整流濾波電路20 以及調(diào)光檢測控制電路22，用以接收第一直流電壓Vi并轉(zhuǎn)換為一組或多組 發(fā)光二極管可以接受的電壓以供電給該一組或多組發(fā)光二極管，例如第一組 發(fā)光二極管23及第二組發(fā)光二極管24。調(diào)光檢測控制電路22連接于整流濾 波電路20、功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21的功率因數(shù)校正控制器211以及 功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21的輸出回路上，用以檢測調(diào)光電源Vdim的導(dǎo) 通相位或時間等相位數(shù)據(jù)以及功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21的輸出電流I。，
并且依據(jù)此調(diào)光電源Vdim的相位數(shù)據(jù)以及功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21的
輸出電流I。，產(chǎn)生控制信號Vd傳送到功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21的功率 因數(shù)校正控制器211，使功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21的輸出電流1。隨著調(diào) 光電源V"的相位數(shù)據(jù)而改變。請再參照圖2，在本實施例中，調(diào)光檢測控 制電路22包含電源檢測電路221、相位處理電路222、輸出電流檢測電路223 以及回授電路224，其中，電源檢測電路221連接于整流濾波電路20及相位 處理電路222，用以檢測調(diào)光電源Vdim，并對應(yīng)該調(diào)光電源Vdim產(chǎn)生相位處 理電路222可以接受并且實質(zhì)上相位相同于調(diào)光電源Vdim的調(diào)光電源檢測信 號Va到相位處理電路222。相位處理電路222連接于電源檢測電路221與回授電路224，用以接收并且處理調(diào)光電源檢測信號Va以取得調(diào)光電源Vdim 的相位數(shù)據(jù)，并依據(jù)調(diào)光電源Vdim的相位數(shù)據(jù)產(chǎn)生相位信號傳送到回授電路
224。輸出電流檢測電路223連接于回授電路224以及功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn) 換電路21的輸出回路上，用以檢測功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21的輸出電 流I。，并且通過該輸出電流1。產(chǎn)生輸出電流檢測信號傳送到回授電路224， 在本實施例中，輸出電流檢測電路223通過與第一組發(fā)光二極管23及第二 組發(fā)光二極管24連接，檢測功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21的輸出電流I。。 回授電路224連接于功率因數(shù)校正控制器211、相位處理電路222以及輸出 電流檢測電路223，其中，回授電路224會依據(jù)相位處理電路222的相位信 號以及輸出電流檢測電路223的輸出電流檢測信號產(chǎn)生對應(yīng)的控制信號Vd 傳送到功率因數(shù)校正控制器211，使功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21的輸出電 流l。隨著調(diào)光電源Vdim的相位數(shù)據(jù)而改變。整體而言，回授電路224所產(chǎn)生
的控制信號Vd會隨著調(diào)光電源Vdim的相位數(shù)據(jù)與功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電
路21的輸出電流I。而改變，因此，調(diào)光檢測控制電路22會通過控制信號 Vd控制功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21的輸出電流1。隨著調(diào)光電源Vdta的相 位數(shù)據(jù)而改變。
請參照圖2及圖3，圖3為圖2所示實施例的細節(jié)電路示意圖。如圖3 所示，在本實施例中，功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21可為但不限于單級式 電源轉(zhuǎn)換電路，并且功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21還包含變壓器T、開關(guān)電 路212、電流檢測電路213以及電壓檢測電路214，其中，變壓器T包含初 級繞組Np、次級繞組Ns以及輔助繞組Na。初級繞組Np連接于整流濾波電路 20的輸出側(cè)，用以接收第一直流電壓、的電能，并且將電能傳送到次級繞 組Ns，而輔助繞組Na連接于功率因數(shù)校正控制器211，用以感應(yīng)初級繞組 Np的電壓并且將感測結(jié)果傳送到功率因素校正控制器211，以提供功率因數(shù) 校正控制器211判斷初級繞組Np是否為零電流狀態(tài)，在一些實施例中，輔 助繞組Na還可以提供功率因數(shù)校正控制器所211需的操作電源。開關(guān)電路 212連接于初級繞組Np及功率因數(shù)校正控制器211，在本實施例中，開關(guān)電 路212為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管212a(MOSFET)所組成。電流檢測 電路213連接于開關(guān)電路212及功率因數(shù)校正控制器211，用以檢測初級繞 組Np的電流，并且對應(yīng)該初級繞組Np的電流產(chǎn)生檢測電流信號并傳送到功率因素校正控制器211，在本實施例中，電流檢測電路213為檢測電阻Rp， 也可以是但不限定為比流器(CT)。電壓檢測電路214連接于整流濾波電路20 的輸出端，用以檢測第一直流電壓、，并且對應(yīng)該第一直流電壓Vi產(chǎn)生參 考電壓V^到功率因數(shù)校正控制器211。
在本實施例中，電壓檢測電路214包含第一電阻&、第二電阻R2以及 第二電容C2，其中，第一電阻^與第二電阻R2串接于第一串接點K"用以 將第一直流電壓Vi分壓以產(chǎn)生參考電壓Vref，而第二電容C2則并聯(lián)連接于
第二電阻R2。
在本實施例中，調(diào)光檢測控制電路22的電源檢測電路221包含第三電 阻R3、第四電阻R4、第三電容C3以及齊納二極管Dz (ZenerDiode)，其中， 第三電阻Rs與第四電阻R4串接于第二串接點K2，用以將第一直流電壓K 分壓以產(chǎn)生實質(zhì)上相位相同于調(diào)光電源Vdim的調(diào)光電源檢測信號Va,而第三 電容c3與齊納二極管Dz則并聯(lián)連接于第四電阻R4。
在本實施例中，調(diào)光檢測控制電路22的相位處理電路222包含處理器 2221、第五電阻R5以及第六電阻R6，其中，處理器2221的其中一端與電源 檢測電路221的第二串接點K2連接，另一端則與第五電阻Rs的其中一端連 接，而第五電阻R5的另一端與第六電阻R6的其中一端連接，第六電阻R6 的另一端與直流電壓V"連接。本實施例中，主要是利用處理器2221，例如 數(shù)位信號處理器(Digital Signal Processor, DSP)，接收并且處理調(diào)光電源檢測 信號Va以取得調(diào)光電源Vdim的相位數(shù)據(jù)，處理器2221會依據(jù)調(diào)光電源Vdim 的相位數(shù)據(jù)并且配合限流的第五電阻Rs以及上拉(pullup)電壓的第六電阻R6 產(chǎn)生對應(yīng)的相位信號傳送到回授電路224。
在本實施例中，調(diào)光檢測控制電路22的回授電路224包含第七電阻R7、 第八電阻Rs、第一二極管Di以及積分電路2241，其中，第七電阻R7以及第 一二極管Di的陽極其中一端與相位處理電路222的輸出端連接，另一端分 別連接于共接點以及功率因數(shù)校正控制器211。第八電阻R8的其中一端連接 于功率因數(shù)校正控制器211及第一個二極管Di的陰極，另一端與積分電路 2241的輸出連接，而積分電路2241的另一端連接于輸出電流檢測電路223 的輸出。
請參照圖2、圖3以及圖4，圖4為圖2所示實施例的另一細節(jié)電路示
14意圖。如圖4所示，圖4與圖3不同之處在于圖4中電源轉(zhuǎn)換電路21輸出 側(cè)還包含輸出二極管D。以及輸出電容C。，其中，輸出二極管D。串接于電源 轉(zhuǎn)換電路21的輸出回路上，用以整流，而輸出電容C。連接于發(fā)光二極管以 及共接點，用以濾波或穩(wěn)定電源轉(zhuǎn)換電路21的輸出電壓。
請參照圖2、圖3以及圖5，圖5為圖2所示實施例的另一細節(jié)電路示 意圖。如圖5所示，圖5與圖3不同之處在于相位處理電路222，在本實施 例中，相位處理電路222包含第九電阻R9、第十電阻Rn)以及晶體管Q，其 中，第九電阻R9的兩端分別連接于電源檢測電路221的輸出以及晶體管Q 的基極(base)。第十電阻Rn)的其中一端連接于直流電壓Vce，另一端則連接 于晶體管Q的集極(Collector)以及回授電路224。通過第九電阻R9、第十電 阻R1Q以及晶體管Q的相互運行，使相位處理電路222依據(jù)調(diào)光電源Vdim的 相位數(shù)據(jù)產(chǎn)生相位信號傳送到回授電路224。
請參照圖2、圖5以及圖6，圖6為圖2所示實施例的另一細節(jié)電路示 意圖。如圖6所示，圖6與圖5不同之處在于圖6中電源轉(zhuǎn)換電路21輸出 側(cè)還包含輸出二極管D。以及輸出電容C。，其中，輸出二極管D。串接于電源 轉(zhuǎn)換電路21的輸出回路上，用以整流，而輸出電容C。連接于發(fā)光二極管以 及共接點，用以濾波或穩(wěn)定電源轉(zhuǎn)換電路21的輸出電壓。
請參照圖2、圖3、圖4、圖5、圖6以及圖7，其中圖7為使用圖2所 示電路結(jié)構(gòu)的電壓及電流信號的波形時序圖。如圖7所示，輸入電源Vin為
交流電壓，通過調(diào)光電路l改變導(dǎo)通的相位或時間而獲得調(diào)光電源Vdim，因 此，調(diào)光電源Vd^的截止時間"及導(dǎo)通時間t2等相位數(shù)據(jù)會隨著調(diào)光電路1 的運行而改變，整流濾波電路20再將調(diào)光電源Vdim整流成第一直流電壓Vp 調(diào)光檢測控制電路22則利用與調(diào)光電源Vdim實質(zhì)值上相位相同的第一直流
電壓Vi檢測調(diào)光電源vdim的相位數(shù)據(jù)，并依據(jù)此調(diào)光電源vdim的相位數(shù)據(jù)
以及輸出電流1。產(chǎn)生對應(yīng)的控制信號Vd傳送到功率因數(shù)校正控制器211，使
功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21的輸出電流1。隨著調(diào)光電源Vdim的相位數(shù)據(jù)
以及輸出電流I。而改變。在本實施例中，調(diào)光檢測控制電路22利用電源檢 測電路221檢測第一直流電壓Vi產(chǎn)生調(diào)光電源檢測信號Va，再由相位處理
電路222接收并且處理調(diào)光電源檢測信號Va以取得調(diào)光電源Vdim的相位數(shù)
據(jù)，并依據(jù)此調(diào)光電源Vdim的相位數(shù)據(jù)產(chǎn)生一 位信號傳送到回授電路224，使回授電路224會依據(jù)相位處理電路222的相位信號以及輸出電流檢測電路 223的出輸電流檢測信號產(chǎn)生對應(yīng)的控制信號Vd傳送到功率因數(shù)校正控制器 211，使功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21的輸出電流I。隨著調(diào)光電源V^的相 位數(shù)據(jù)以及輸出電流I。而改變。整體而言，回授電路224所產(chǎn)生的控制信號
Vd會隨著調(diào)光電源Vdim的相位數(shù)據(jù)與功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21的輸出
電流I。而改變，因此，調(diào)光檢測控制電路22會通過控制信號Vd控制功率因 數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21的輸出電流I。隨著調(diào)光電源Vdim的相位數(shù)據(jù)而改變。
在本實施例中，可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路2還包含第一電容d與整 流濾波電路20的輸出端連接，用以濾除第一直流電壓Vi的高頻電壓部份。
此外，調(diào)光電源Vdim在導(dǎo)通期間，調(diào)光電路1內(nèi)的開關(guān)元件(未圖示)需 要維持最小值的導(dǎo)通電流，例如50mA，才可以使調(diào)光電路1正常運行并且
輸出的調(diào)光電源Vdim為正確的波形，換言之，調(diào)光電源Vdim在導(dǎo)通期間，整
流濾波電路20的輸出電流，即第一電流Ii，需要持續(xù)維持最小值的導(dǎo)通電流
以上，并且具有均衡的電流分布。在本實施例中，在調(diào)光電源Vdim導(dǎo)通期間，
功率因數(shù)校正控制器211會控制開關(guān)電路212間歇性地導(dǎo)通或截止，使第一 電流IJ司歇性地上升或下降，進而使第一電流h的電流分布均衡，并且包絡(luò) 線(envel叩curve)，如圖7所示的第一電流I,的虛線部分，相似于第一直流電
壓Vi波形，因此，調(diào)光電源Vdim在導(dǎo)通期間，第一電流Ip就可以持續(xù)維持 最小值的導(dǎo)通電流以上，同時，調(diào)光電流Idta及輸入電流Iin的電流分布也會
均衡并且相似，使得調(diào)光電路1更穩(wěn)定的運行。此外，因為功率因數(shù)校正電
源轉(zhuǎn)換電路21的變壓器T的初級繞組Np會濾除高頻電流部份，所以調(diào)光電
流Idim及輸入電流Iin除了具有均衡的電流分布，其波形會平滑(SmOOth)并且 與調(diào)光電源Vdim實質(zhì)上相同的相位，使得電路具有較高的功率因數(shù)并且較小
的電磁干擾(EMI)。
在本實施例中，功率因數(shù)校正控制器211除了受控于調(diào)光檢測控制電路 22的控制信號Vd外，為了使功率因數(shù)校正控制器211在調(diào)光電源Vdim導(dǎo)通 期間可以更正確地控制開關(guān)電路212導(dǎo)通或截止的時間，使得第一電流I,的 電流分布均衡，并且包絡(luò)線相似于第一直流電壓Vi波形，功率因數(shù)校正控 制器211還需要第一直產(chǎn)生的信號，因此，參考電壓V^的波形與第一直流電壓V,相同，此外，輔
助繞組Na會感應(yīng)與初級繞組Np的電壓相同的波形，電流檢測電路213則會 感應(yīng)初級繞組Np的電流，所以，功率因數(shù)校正控制器211可以依據(jù)參考電
壓Vw、初級繞組Np的電壓及電流波形控制開關(guān)電路212導(dǎo)通或截止，使得
初級繞組Np產(chǎn)生電流并將電能儲存或傳送到次級繞組Ns，同時，使第一電 流L的電流分布均衡，并且包絡(luò)線相似于第一直流電壓Vi波形，因此，調(diào)
光電流Idim及輸入電流L具有均衡的電流分布，并且調(diào)光電流Idi:n及輸入電 流Iin的波形也會平滑并且與調(diào)光電源Vdim實質(zhì)上相同的相位。
在本實施例中，調(diào)光電源檢測信號Va是由電源檢測電路221將第一直流 電壓Vi分壓而產(chǎn)生的信號，因此，調(diào)光電源檢測信號Vj勺截止時間ti及導(dǎo)
通時間t2與調(diào)光電源Vdim實質(zhì)上相同，相位處理電路222利用調(diào)光電源檢測 信號Va檢測出調(diào)光電源Vdim的截止時間ti及導(dǎo)通時間t2，當然，通過相位處
理電路222的處理或計算可以得到相對應(yīng)的截止相位e ,及導(dǎo)通相位e 2等相 位數(shù)據(jù)，因此，相位處理電路222可以依據(jù)截止相位ei及導(dǎo)通相位e2的大
小產(chǎn)生相位信號，以控制回授電路224產(chǎn)生對應(yīng)的控制信號Vd傳送到功率 因數(shù)校正控制器211，使功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路21的輸出電流1。正比于
調(diào)光電源Vdto的導(dǎo)通相位e 2或?qū)〞r間t2。
在本實施例中，可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路2的輸出連接第一組發(fā)光 二極管23與第二組發(fā)光二極管24，并供電給第一組發(fā)光二極管23及第二組 發(fā)光二極管24的電量，其中，可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路2的輸出電流
1。會隨著調(diào)光電源Vdim的導(dǎo)通相位或時間而改變，因此，第一組發(fā)光二極管
23與第二組發(fā)光二極管24的發(fā)光亮度也會隨著調(diào)光電源Vd皿的導(dǎo)通相位或 時間而改變。
綜上所述，本發(fā)明提供一種可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，使得本發(fā)明 可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路可以配合調(diào)光電路調(diào)整一組或多組發(fā)光二極 管的發(fā)光亮度，以及解決傳統(tǒng)發(fā)光二極管驅(qū)動電路與調(diào)光電路一起使用會造 成發(fā)光二極管閃爍或發(fā)光二極管驅(qū)動電路燒毀的問題。本發(fā)明的可調(diào)光的發(fā)
光二極管驅(qū)動電路會使得調(diào)光電流Idim及輸入電流Iin具有均衡的電流分布， 而調(diào)光電流Idim及輸入電流Iin的波形也會平滑并且與調(diào)光電源Vdim實質(zhì)上相 同的相位，使可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路的運行特性近似白熾燈泡的電阻性，因此，可以使得調(diào)光電路更穩(wěn)定的運行，同時可以具有較高的功率因數(shù) 并且減少電路的電磁干擾。
本領(lǐng)域一般技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神的前提下對本發(fā)明所作的替 換或修改，均應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，用以驅(qū)動至少一組發(fā)光二極管并調(diào)整至少一組該發(fā)光二極管的發(fā)光亮度，該可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路包含調(diào)光電路，用以調(diào)整接收的交流輸入電壓的相位并且產(chǎn)生調(diào)光電源；整流濾波電路，連接于該調(diào)光電路的輸出，用以濾波并且將接收的該調(diào)光電源整流成第一直流電壓；功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路，包含功率因數(shù)校正控制器，該功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路與該整流濾波電路及該至少一組發(fā)光二極管連接，用以產(chǎn)生輸出電流供電給該至少一組發(fā)光二極管；以及調(diào)光檢測控制電路，連接于該整流濾波電路、該功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路及該功率因數(shù)校正控制器，用以檢測該調(diào)光電源的相位數(shù)據(jù)及該功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路的該輸出電流，并且對應(yīng)該調(diào)光電源的相位數(shù)據(jù)及該輸出電流產(chǎn)生控制信號傳送到該功率因數(shù)校正控制器，使該輸出電流隨著該調(diào)光電源的相位數(shù)據(jù)改變。
2. 如權(quán)利要求1所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其中該功率因數(shù) 校正控制器控制該功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路，使該調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動 電路的輸入電流與該調(diào)光電源的波形近似，并且與該調(diào)光電源有實質(zhì)上相同 的相位。
3. 如權(quán)利要求1所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其中該功率因數(shù) 校正電源轉(zhuǎn)換電路還包含變壓器，包含初級繞組以及次級繞組，該初級繞鄉(xiāng)且連接于該整流濾波電 路，該次級繞組連接于該至少一組發(fā)光二極管與該調(diào)光檢測控制電路；以及開關(guān)電路，連接于該變壓器的該初級繞組與該功率因數(shù)校正控制器，并 且由該功率因數(shù)校正控制器控制該開關(guān)電路是否導(dǎo)通，使得該初級繞組產(chǎn)生 電流并將電能儲存或傳送到該次級繞組。
4. 如權(quán)利要求3所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其中該功率因數(shù) 校正控制器控制該開關(guān)電路的導(dǎo)通或截止，使該整流濾波電路的輸出電流波 形的包絡(luò)線相似于該第一直流電壓的波形。校正電源轉(zhuǎn)換電路還包含-
5.電流檢測電路，連接于該開關(guān)電路，用以對應(yīng)該初級繞組的電流產(chǎn)生檢 測電流信號；以及電壓檢測電路，連接于該初級繞組與該整流濾波電路，用以對應(yīng)該第一 直流電壓產(chǎn)生參考電壓傳送到該功率因數(shù)校正控制器。
6. 如權(quán)利要求5所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其中該電壓檢測 電路包含第一電阻以及第二電阻，該第一電阻與該第二電阻串接于第一串接 點，用以將該第一直流電壓分壓以產(chǎn)生該參考電壓。
7. 如權(quán)利要求3所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其中該變壓器還 包含輔助繞組，其與該功率因數(shù)校正控制器連接，用以提供該功率因數(shù)校正 控制器判斷該初級繞組是否為零電流狀態(tài)，并提供該功率因數(shù)校正控制器的 操作電源。
8. 如權(quán)利要求1所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其中該調(diào)光檢測 控制電路包含電源檢測電路，連接于該整流濾波電路，用以對應(yīng)該調(diào)光電源產(chǎn)生調(diào)光 電源檢測信號；相位處理電路，連接于該電源檢測電路，用以接收并且處理該調(diào)光電源 檢測信號，以取得該調(diào)光電源的相位數(shù)據(jù)，并依據(jù)該調(diào)光電源的相位數(shù)據(jù)產(chǎn) 生相位信號；輸出電流檢測電路，連接于該功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路的輸出回路 上，用以檢測該功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路的該輸出電流，并且通過該輸出 電流產(chǎn)生輸出電流檢測信號；以及回授電路，連接于該相位處理電路、該功率因數(shù)校正控制器以及該輸出 電流檢測電路，并且依據(jù)該相位信號以及該出輸電流檢測信號產(chǎn)生對應(yīng)的該 控制信號傳送到該功率因數(shù)校正控制器，使該功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路的 該輸出電流隨著該調(diào)光電源的相位數(shù)據(jù)而改變。
9. 如權(quán)利要求8所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其中該電源檢測 電路包含第三電阻以及第四電阻，該第三電阻與該第四電阻串接于第二串接 點，用以將該第一直流電壓分壓產(chǎn)生該檢測電壓。
10. 如權(quán)利要求8所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其中該相位處理電路包含處理器；第五電阻，其一端與該處理器連接，用以限流；以及第六電阻，其一端與該第五電阻連接的另一端連接，該第六電阻的另一 端與直流電壓連接，用以拉升電壓。
11. 如權(quán)利要求8所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其中該回授電路 包含第一二極管，其陽極端與該相位處理電路的輸出端連接； 積分電路，其一端與該輸出電流檢測電路的輸出連接； 第七電阻，其一端與共接點連接，另一端連接于該相位處理電路的輸出 端以及該第二極管的陽極端連接；以及第八電阻，其一端連接于該功率因數(shù) 校正控制器及該第二極管的陰極，另一端與該積分電路的輸出連接。
12. 如權(quán)利要求8所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其中該相位處理 電路包含晶體管；第九電阻，其一端與該電源檢測電路的輸出連接，另一端與該晶體管的 基極連接；第十電阻，其一端與直流電壓連接，另一端連接于該晶體管的集極以及 該回授電路。
13. 如權(quán)利要求1所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其中該至少一組 發(fā)光二極管由多個發(fā)光二極管串接。
14. 如權(quán)利要求1所述的可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其中該功率因數(shù) 校正電源轉(zhuǎn)換電路為單級式電源轉(zhuǎn)換電路。
15. —種可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，用以驅(qū)動至少一組發(fā)光二極管并 調(diào)整該至少一組發(fā)光二極管的發(fā)光亮度，該可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路包 含整流濾波電路，用以濾波并且將接收的調(diào)光電源整流成第一直流電壓； 功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路，包含功率因數(shù)校正控制器，該功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路與該整流濾波電路及該至少一組發(fā)光二極管連接，用以產(chǎn)生輸出電流供電給該至少一組發(fā)光二極管；以及調(diào)光檢測控制電路，連接于該整流濾波電路、該功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換 電路及該功率因數(shù)校正控制器，用以檢測該調(diào)光電源的相位數(shù)據(jù)及該功率因 數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路的該輸出電流，且對應(yīng)該調(diào)光電源的相位數(shù)據(jù)及該輸出 電流產(chǎn)生控制信號傳送到該功率因數(shù)校正控制器，使該輸出電流隨著該調(diào)光 電源的相位數(shù)據(jù)改變。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可調(diào)光的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，包含調(diào)光電路，用以調(diào)整交流輸入電壓的相位并且產(chǎn)生調(diào)光電源；整流濾波電路，連接于調(diào)光電路，用以濾波并且將調(diào)光電源整流成第一直流電壓；功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路，包含功率因數(shù)校正控制器并且與整流濾波電路及發(fā)光二極管連接，用以產(chǎn)生輸出電流給發(fā)光二極管；以及調(diào)光檢測控制電路，連接于整流濾波電路、功率因數(shù)校正電源轉(zhuǎn)換電路及功率因數(shù)校正控制器，用以檢測調(diào)光電源的相位數(shù)據(jù)及輸出電流，并且對應(yīng)地產(chǎn)生控制信號傳送到控制器，使輸出電流隨著調(diào)光電源的相位數(shù)據(jù)改變。本發(fā)明可以使得調(diào)光電路更穩(wěn)定的運行，同時可以具有較高的功率因數(shù)并且減少電路的電磁干擾。
文檔編號H05B37/02GK101616521SQ200810129088
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月23日
發(fā)明者李柏毅, 顏上進, 黃仲才 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司