发明名称 发光二极体多相驱动器电路及其方法
摘要 提供一种用于多相驱动发光二极体(LED)的方法与电路。提供LED串,其分成相互间串联连接的组。各组通过单独的导电路径连接到地。在各导电路径中提供相开关。增大输入电压将按各组在LED串下游的次序逐组地开启该串LED。为减少功率消耗,当下游组开启时,关闭上游组的相开关。
申请公布号 TWI285720 申请公布日期 2007.08.21
申请号 TW095103405 申请日期 2006.01.27
申请人 莱特光电公司 发明人 黄金龙;陈文国
分类号 F21V23/00(2006.01);F21Y101/02(2006.01) 主分类号 F21V23/00(2006.01)
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1;萧锡清 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1
主权项 1.一种多相驱动发光二极体(LED)的方法,包括: 提供分组的LED串,所述LED组相互间串联地电连接; 提供电连接到该LED串的电源; 通过单独的导电路径,分别将各组连接到地; 在各单独的导电路径中提供相开关;以及 增大来自电源的输入电压以按向该串下游的次序 逐组地开启LED。 2.如申请专利范围第1项所述之多相驱动发光二极 体(LED)的方法,进一步包括: 调整流经相开关的相电流,以便当该相电流达到参 考所设计的调整値时,它在输入电压增大的情况下 遵循该参考値;并且 当在上游组下游的下一组的相电流随着输入电压 的增加达到它的调整値时,将所述上游组的相电流 减少到最小限度的位准或者关闭所述上游组的相 开关。 3.如申请专利范围第2项所述之多相驱动发光二极 体(LED)的方法,各个相开关的参考値保持实质上恒 定。 4.如申请专利范围第2项所述之多相驱动发光二极 体(LED)的方法,各个相开关的参考値被设为实质上 遵循输入电压的形状以提供功率因素校正(PFC)。 5.如申请专利范围第1项所述之多相驱动发光二极 体(LED)的方法,进一步包括: 监测各组的相电压;以及 当在上游组下游的下一组的相电压达到预定値时, 关闭所述上游组的相开关。 6.如申请专利范围第1项所述之多相驱动发光二极 体(LED)的方法,进一步包括: 监测各组的相电压;以及 当一组的相电压达到预定値时,关闭所述组的相开 关。 7.如申请专利范围第1项所述之多相驱动发光二极 体(LED)的方法,进一步包括: 监测来自电源的输入电压; 当所述输入电压达到第一预定値时,关闭第一组的 相开关; 当所述输入电压达到第二预定値时,关闭第二组的 相开关;以及 重复该关闭步骤直到所设计要关闭的所有相开关 都关闭为止。 8.如申请专利范围第1项所述之多相驱动发光二极 体(LED)的方法,进一步包括: 提供与所述串的最后一组串联连接的LED附加组,其 中所述附加组在所设计的输入电压的正常范围内 不开启以防止过压或过功率。 9.如申请专利范围第1项所述之多相驱动发光二极 体(LED)的方法,进一步包括: 监测所述输入电压;以及 如果所述输入电压比预定値高,那麽关闭提供的所 有相开关。 10.如申请专利范围第1项所述之多相驱动发光二极 体(LED)的方法,进一步包括: 监测所述串中最后一组的相电压;以及 如果该相电压比预定値高,关闭所有组的相开关。 11.如申请专利范围第2项所述之多相驱动发光二极 体(LED)的方法,当在上游组下游的下一组的相电流 逐渐达到调整値时,该上游组的相电流逐渐减少到 所述最低限度的位准。 12.如申请专利范围第1项所述之多相驱动发光二极 体(LED)的方法,进一步包括: 在直接处于上游组下游的下一组开启之前,关闭该 上游组。 13.如申请专利范围第1项所述之多相驱动发光二极 体(LED)的方法,进一步包括: 在直接处于上游组下游的下一组开启之后,关闭该 上游组。 14.如申请专利范围第1项所述之多相驱动发光二极 体(LED)的方法,进一步包括: 降低来自电源的输入电压以按与在该串上游的次 序相反的次序逐组地关闭LED。 15.一种驱动器电路,用于多相驱动发光二极体(LED), 包括: 分为n组的LED串,所述n组LED按从组1到组n的次序相 互间串联地电连接,各组具有上游端和下游端,并 且组m-1的下游端电连接到组m的上游端,其中m为等 于或小于n的正整数; 电源,连接到组1的上游端以提供输入电压;和 多个相开关,其中每一个相开关一端连接到相应组 的下游端,另一端连接到地。 16.如申请专利范围第15项所述之驱动器电路,所述 组包含LED和电阻器,所述LED和电阻器具有相同或不 同的种类、颜色及値,并联或串联或并联与串联二 者结合地连接。 17.如申请专利范围第15项所述之驱动器电路,所述 相开关中的至少一个串联地连接到电阻器。 18.如申请专利范围第15项所述之驱动器电路,所述 相开关包括N通道MOSFET、或P通道MOSFET、或NPN双极 型电晶体、或PNP双极型电晶体、或绝缘闸双极型 电晶体(IGBT)、或类比开关、或继电器。 19.如申请专利范围第15项所述之驱动器电路,组n的 相开关能够容许比组1至n-1所能容许的功率相对大 的功率。 20.如申请专利范围第15项所述之驱动器电路,还包 括主动电流控制电路,以控制流经各个相开关的相 电流。 21.如申请专利范围第15项所述之驱动器电路,还包 括调光电路。 22.如申请专利范围第15项所述之驱动器电路,还包 括PFC电路。 23.如申请专利范围第15项所述之驱动器电路,还包 括过压保护电路。 24.一种具有过压保护的用于驱动发光二极体(LED) 的驱动器电路,包括: LED组; 电源,连接到组1的上游端以提供输入电压; 相开关,其一端连接到该组的下游端,另一端连接 到地,所述相开关包括电晶体;和 过压保护电路,连接在所述相开关的所述电晶体的 闸极与所述组的下游端之间。 图式简单说明: 图1绘示本发明的概念性电路。 图2绘示在一个组内LED和电阻器的不同组合与排列 的例子,每一组可与另一组相同或不同。 图3绘示八相LED驱动器电路,该电路具有主动电流 控制、调光、可选PFC及过压保护。过压通过检测 最后相电压(V8)来完成。 图4绘示四相LED驱动器电路,该电路具有主动电流 控制、调光及过压保护。相转换通过叠加参考电 压来完成,过压通过检测输入电压(Vrect)来完成。 图5绘示四相LED驱动器电路,该电路具有被动电流 控制、调光及过压保护。相转换通过检测下游相 电压来完成,过压通过检测最后相电压(V4)来完成 。 图6绘示四相LED驱动器电路,该电路具有被动电流 控制、调光及过压保护。相转换通过检测各相自 身的电压来完成,过压通过检测最后相电压(V4)来 完成。 图7绘示与图6中电路相似的四相LED驱动器电路,不 过相转换和过压通过检测Vrect来完成。 图8绘示四相LED驱动器电路,该电路具有主动电流 控制、调光及过压保护。相转换通过叠加相电流 来完成,过压通过检测最后相电压(V4)来完成。 图9,除相转换是通过叠加参考电压来完成的以外, 与图8相似。 图10绘示四相LED驱动器电路,该电路具有主动电流 控制、调光及过压保护。相转换通过检测下游相 电压来完成,过压通过检测最后相电压(V4)来完成 。该电路使用NPN电晶体。 图11绘示四相LED驱动器电路,该电路具有被动电流 控制与过压保护。相转换通过检测各相自身的电 压来完成,过压通过检测最后相电压(V4)来完成。 该电路使用NPN电晶体。 图12绘示四相LED驱动器电路,该电路具有被动电流 控制与过压保护。相转换通过检测整流电压VRECT 来完成,过压也通过检测VRECT来完成。该电路使用 NPN电晶体。 图13绘示仅具有一个LED组的电路。 图14绘示图3中所示电路在开关SW1置于位置1(恒电 流限制模式)的情况下的模拟结果。 图15绘示与图14中所示电路相同但过压/过功率电 路被启动的情况下的模拟结果。 图16绘示图3中所示电路在SW1置于位置2(PFC模式)的 情况下的模拟结果。 图17绘示图10中所示电路的模拟结果。 图18绘示与图10中电路相似的电路的模拟结果,但 是关闭情况通过监测各相自身的电压并与参考电 压进行比较来确定。 图19绘示图13中所示电路的模拟结果。
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