发光二极管驱动装置的制造方法_2

文档序号:9815220阅读:来源:国知局
压以下也能使所有发光二极管流过电流的电流开关。由此,增加发光二极管的驱动时间,减小总谐波失真,并提高发光量。
[0041]而且,发光量高,防止根据电压变动的过大电流,因此照明装置的可靠性高,具有改善总谐波失真的效果。
【附图说明】
[0042]图1是现有交流用发光二极管驱动电路的一例电路图。
[0043]图2显示在图1的交流电压、交流电流、整流电压及整流电流的波形图。
[0044]图3是现有交流用发光—极管驱动电路的另一例电路图。
[0045]图4显示在图3的交流电压、交流电流、整流电压及整流电流的波形图。
[0046]图5是根据本发明一实施例的发光二极管驱动装置的电路图。
[0047]图6显示在图5的交流电压、整流电压以及在发光二极管单元流过电流的波形图。
[0048]图7是根据本发明一实施例的发光二极管驱动装置的另一例电路图。
[0049]图8是在图7的交流电压、整流电压及在发光二极管单元流过电流的波形图。
【具体实施方式】
[0050]以下,为使本发明技术领域中具有通常知识的技术人员容易实施本发明,结合附图对本发明的实施例进行详细的说明。然而,本发明可以以各种不同的形态体现,并不限定于在此说明的实施例。而且,为了明确地说明本发明,在附图中省略了与说明无关的部分,并对整个说明书中类似的部分附加了类似的图面符号。
[0051 ] 接着,参照附图,对根据本发明一实施例的发光二极管驱动装置进行说明。
[0052]首先,参照图5,对根据本发明一实施例的发光二极管驱动装置进行详细的说明。
[0053]如图5所示,根据本发明一实施例的发光二极管驱动装置包含:连接于交流电源AC的整流单元10 ;连接于整流单元10的第I及第2恒电流单元(21,22);连接于第I恒电流单元21的第I电流检测单元31 ;连接于第I电流检测单元31的第I发光二极管单元51 ;连接于第I电流检测单元31的逆电流防止单元40 ;连接于第2恒电流单元22和逆电流防止单元40的第2电流检测单元32 ;以及连接于第I及第2电流检测单元(31,32)的第2发光二极管单元52。
[0054]交流电源AC的电压,即电源电压VAC可以是IlOV或220V。
[0055]整流单元10是全波整流器,例如,是具有四个二极管(D11-D14)的桥式整流器(bridge rectifier)。
[0056]由这种整流单元10的操作交流电源AC被全波整流,整流单元10输出将电源电压VAC全波整流的电压,即整流电压Vcc。
[0057]第I及第2恒电流单元(21,22)是即使各个整流电压Vcc上升到设定电压以上,也输出不超过设定电流的指定大小的恒电流,即输出设定电流,与整流电压Vcc的变化毫无关系地向第I及第2电流检测单元(31,33)供应设定电流。
[0058]根据这种第I及第2恒电流单元(21,22)的操作,对第I及第2发光二极管单元(51,52)进行达到最大允许电流的电流供应。
[0059]因此,根据电源电压VAC电压变化的过大电流不会施加在第I及第2发光二极管单元(5152),由此增加具有第I及第2发光二极管单元(51,52)的照明装置寿命,并提高照明装置的发光量。
[0060]例如,第I恒电流单元21包含:在整流单元10的一侧端子连接漏极端子的晶体管(第I晶体管)T211 ;在整流单元10的一侧端子连接一侧端子,在晶体管Τ211的栅极端子连接另一侧端子的电阻(第I电阻)R211 ;在电阻R211的另一侧端子连接集电极端子,在晶体管Τ211的源极端子连接基极端子的晶体管(第2晶体管)Τ212 ;以及在晶体管Τ211的源极端子连接一侧端子,在晶体管Τ212的发射极端子连接另一侧端子的电阻(第2电阻)R212。
[0061]例如,第2恒电流单元22也与第I恒电流单元21相同的构成因数和类似的结构组成,其包含:在整流单元10的另一侧端子连接一侧端子的电阻(第2电阻)R222 ;在电阻R222的另一侧端子连接源极端子的晶体管(第I晶体管)Τ221 ;在整流单元10的另一侧端子连接发射极端子,在电阻R222的另一侧端子连接基极端子的晶体管(第2晶体管)Τ222 ;在晶体管Τ222的集电极端子和所述晶体管Τ221的栅极端子连接一侧端子,在晶体管Τ221的漏极端子连接另一侧端子的电阻(第I电阻)R221。
[0062]在本例中,晶体管(Τ211,Τ221,Τ212,Τ222)作用为开关元件,晶体管(Τ211,Τ221)是由N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET, metal oxide semiconductorfield effect transistor)组成,晶体管(T212, T222)是由 NPN 双极性晶体管(bipolartransistor)组成,但这些晶体管(T211,T221,T212,T222)可以由其它种类的开关元件组成。
[0063]此时,根据电阻(R212,R222)的电阻值改变晶体管(T212,T222)的操作状态,由此控制第I及第2恒电流单元(21,22)的恒电流操作状态,从而由第I及第2恒电流单元(21,22)分别限制的电流大小是由电阻(R212,R222)的电阻值决定。
[0064]然而,与本例不同的,第I及第2恒电流单元(21,22)并不受限于图5,可以使用具有其它结构的恒电流单元,另外,只使用一个恒电流单元也可以。
[0065]第I电流检测单元31检测流过第I发光二极管单元51的电流,且第2电流检测单元32检测第2发光二极管单元52的电流,从而控制第I及第2发光二极管单元(51,52)的照明状态。
[0066]第I电流检测单元31包含:在第I恒电流单元21的晶体管T212的发射极端子连接一侧端子的电阻R311 ;在电阻R311的一侧端子连接发射极端子,在电阻R311的另一侧端子连接基极端子的晶体管(第I晶体管)T311 ;在晶体管Τ311的集电极端子连接阳极端子,在晶体管Τ311的发射极端子连接阴极端子的齐纳二极管ZD31 ;在晶体管Τ311的集电极端子连接一侧端子的电阻R312 ;在电阻R312的另一侧端子连接栅极端子,在电阻R311的另一侧端子连接漏极端子的晶体管(第2晶体管)Τ312 ;以及在齐纳二极管ZD31的阳极端子连接一侧端子,在整流单元10的一侧端子连接另一侧端子的电阻R313。
[0067]第2电流检测单元32包含:在第2恒电流单元22的晶体管Τ221的漏极端子连接一侧端子的电阻R321 ;在电阻R321的一侧端子连接发射极端子,在电阻R321的另一侧端子连接基极端子的晶体管Τ321 ;在晶体管Τ321的集电极端子连接阴极端子,在晶体管Τ321的发射极端子连接阳极端子的齐纳二极管ZD32 ;在晶体管Τ321的集电极端子连接一侧端子的电阻R322 ;在电阻R322的另一侧端子连接栅极端子,在电阻R321的另一侧端子连接源极端子的晶体管Τ322 ;以及在齐纳二极管ZD32的阴极端子和电阻R322的一侧端子连接一侧端子,在整流单元10的另一侧端子连接另一侧端子的电阻R323。
[0068]此时,开关元件,即第I电流检测单元31的晶体管Τ312是P沟道M0SFET,开关元件,即第2电流检测单元32的晶体管Τ322是N沟道MOSFET,第I电流检测单元31的晶体管Τ311是PNP双极性晶体管,第2电流检测单元32的晶体管Τ321是NPN双极性晶体管,但是这些晶体管(Τ311,Τ321,Τ321,Τ322)可以由其它种类的开关元件组成。
[0069]这种第I及第2电流检测单元(31,32)是根据整流电压Vcc的电流大小改变操作状态,由此以并联驱动或串联驱动形式控制第I发光二极管单元51和第2发光二极管单元52的操作状态。
[0070]此时,根据电阻(R311,R321)的电阻值改变晶体管(T311,T321)的操作状态,进而控制第I发光二极管单元51和第2发光二极管单元52的操作状态。
[0071]逆电流防止单元40是在第I电流检测单元31和第2电流检测单元31之间以逆向连接的二极管D41组成。
[0072]由此,二极管D41是在第I电流检测单元31的晶体管Τ312的源极端子连接阴极端,在第2电流检测单元32的晶体管Τ322的漏极端子连接阳极端子。
[0073]这种逆电流防止单元40是,根据第I及第2电流检测单元(31,32)的操作状态第I及第2发光二极管单元(51,52)形成并联驱动或串联驱动时,为了并联驱动或串联驱动,将第I发光二极管单元51和第2发光二极管单元52电性分离或电性连接,从而提供从第I发光二极管单元51到第2发光二极管单元52的电流通路。
[0074]第I发光二极管单元51包含在第I电流检测单元31的电阻R311和逆电流防止单元40的二极管D41的阳极端子之间以正向串联连接的至少一个发光二极管(LED511-LED51n)。
[0075]而且,第2发光二极管单元52包含在第I电流检测单元31的晶体管T312的源极端子和第2电流检测单元32的电阻R321之间以正向串联连接的至少一个发光二极管(LED521-LED52n)。
[0076]各发光二极管(LED511-LED51n,LED521_LED52n)是被施加高于其本身阈值电压的电压时导通而发光。
[0077]结合图6,对具有这种结构的本例发光二极管驱动装置的操作进行详细的说明。
[0078]首先,如图6的(a)所示,交流电源的电压VAC施加到整流单元10时,整流单元10将交流信号全波整流转换成直流信号,由此输出如图6的(b)所示的整流电压Vcc。
[0079]这种整流电压Vcc施加到第I及第2恒电流单元(21,22),通过第I及第2恒电流单元(21,22)中至少一个输出相应大小的电流II。
[0080]因此,如图6的(b)所示的整流电压Vcc通过第I及第2恒电流单元(21,22)施加到第I及第2电流检测单元(31,32)时,第I及第2电流检测单元(31,32)的操作状态是由施加的电流Il大小来决定。
[0081]此时,设定电压Vth31是在相互具有相同结构的第I发光二极管单元51和第2发光二极管单元52分别存在的所有发光二极管(LED511-LED51n,LED521_LED52n)发光所需的电压,各发光二极管单兀(51或52)的正向阈值电压。
[0082]如上所述,根据电阻(R311,R321)的电阻值决定流过电阻(R311,R321)的电流大小122,由此,决定晶体管(T311,T321)的开启及关闭时刻,因此设定电压Vth31是由电阻(R311, R321
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