专利名称：能在宽幅电压区间运作的发光二极管灯泡的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有定电流驱动器的发光二极管灯泡，特别是涉及一种能使亮度维持稳定并能延长使用寿命的能在宽幅电压区间运作的发光二极管灯泡。
背景技术：
近来高亮度发光二极管(Light Emitting Diode ；简称LED)已经应用于汽车的照 明领域，与传统的照明灯相比，发光二极管具有寿命长、发光效率佳、低耗能及点亮速度快 等优点；然而，若供应电流不稳定，将影响发光二极管的亮度及寿命，严重时更会使其烧坏。参阅图1，由于发光二极管的光特性为电流的函数，故通常采用定电流源驱动控制 亮度，目前发光二极管9的定电流驱动电路8包括一电阻R1、一电阻&及一二极管D1,主要 是利用电阻礼、&将一输入电压Vin分压，并配合二极管D1限制电流通过，最后产生一定电 流Iled，定电流Iled即是用来驱动发光二极管9的供应电流。图1的定电流驱动电路8的供应电压Vin与输出电流Iled的关系曲线如图2，由关 系曲线可知，其导通输出的定电流Iled随着供应电压Vin变化而变化。因此，以往的定电流驱动电路8会衍生下述缺失以汽车电瓶的供电为例，正常的 供应电压Vin—般是12V，但在充电时，其供应电压Vin将可能会在一较宽的电压区间变动， 例如若为12V至16V的电压区间，则输出电流Iled会对应的在30mA-70mA的区间变动，因此 可知供应电压Vin即使有微弱的电压变动，都会使得流经发光二极管9的电流Iled有极大的 变动，从而造成发光二极管9亮度不稳定的现象。
发明内容
为了克服现有的不足，本发明提供一种即使供应电压有大幅度变化也能维持稳定 亮度的能在宽幅电压区间运作的发光二极管灯泡。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是发光二极管灯泡包含一受一电流 源驱动发亮的二极管发光组件，及一供应电流源予二极管发光组件使其发亮的定电流驱动
器ο定电流驱动器具有一分压电路、一驱动组件及一反馈电路。分压电路是对一直流 电压进行分压而输出一控制电压；驱动组件受控制电压控制而产生一导通电流，导通电流 并作为供应二极管发光组件的电流源；反馈电路电性连接分压电路及驱动组件，是对控制 电压调整后将其反馈给驱动组件。本发明能在宽幅电压区间运作的发光二极管灯泡的有益效果是，由于本发明的定 电流驱动器所使用的驱动组件是受一控制电压控制而产生供应二极管发光组件的电流源， 又搭配分压电路及反馈电路来调整对于驱动组件的控制电压，因此，即使供应的直流电压 有很大的电压变动，供应二极管发光组件的电流也只会在微幅的范围内变动，可达到使二 极管发光组件的亮度维持稳定并能延长使用寿命的目的。
图1是一电路图，说明目前发光二极管的定电流驱动电路；图2是一电压-电流曲线图，说明目前发光二极管的定电流驱动电路的供应电压 Vin与输出电流Iled的关系曲线；图3是一电路方块图，说明本发明能在宽幅电压区间运作的发光二极管灯泡的第 一较佳实施例；图4是一电路图，说明第一较佳实施例的详细电路；图5是一电压-电流曲线图，说明本发明发光二极管的定电流驱动电路的供应电 压V。。与输出电流Id的关系曲线；图6 —电路图，说明本发明能在宽幅电压区间运作的发光二极管灯泡的第二较佳 实施例。
具体实施例方式为了便于本领域一般技术人员理解和实现本发明，下面结合附图及二实施例对本 发明进行详细说明在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件是以相 同的编号来表示。参阅图3，本发明能在宽幅电压区间运作的发光二极管灯泡的第一较佳实施例中， 发光二极管灯泡具有一定电流驱动器1能用以驱动一发光模块10，且定电流驱动器1电性 连接一电源电路11，电源电路11转换一外部电力2(如一交流电源)为一直流电压V。。以 供应定电流驱动器1，由于此种交流转直流(AC/DC)的电源电路11为现有技术且并非本发 明重点，在此不赘述其原理定电流驱动器包含一分压电路12、一驱动组件13、一反馈电路14及一限流组件 15。发光模块10可以是一个二极管发光组件或数个二极管发光组件的串联或并联组 合的回路，且其一端电性连接电源电路11而另一端电性连接驱动组件13。参阅图3及图4，分压电路12包括并联的一第一电阻队及一第三电阻R3,分压电 路12接收电源电路11输出的直流电压V。。，以第一电阻R1与第三电阻&分压而输出一控 制电压Vf给驱动组件13，限流组件(如济纳二极管)15则是与第一电阻R1及第三电阻R3 并联以限制电流通过。本较佳实施例中，驱动组件13是一半氧半场效晶体管(MOSFET)组件，其汲极(D) 电性连接发光模块10，其源极⑶和闸极(G)之间是耦接反馈电路14，且其闸极(G)电性 连接分压电路12及反馈电路14以取得控制电压Vf，由于控制电压Vf是作为MOSFET的输 入电压Ves，又输入电压Ves会令MOSFET导通而导通电流ID，驱动组件13可视为受控制电压 Vf控制而产生一导通电流Ids，导通电流Ids可作为供应发光模块10的电流源及供应反馈电 路14所需的反馈电流。反馈电路14包括一第二电阻R2及一第四电阻R4,第二电阻&和第四电阻R4分别 耦接驱动组件13的源极( 和闸极(G)，反馈电路14的作用是根据驱动组件13输出的导 通电流Ids调整控制电压Vf并将其反馈给驱动组件13，也就是MOSFET的闸极(G)。
参阅图4，在电路的设计上，若外部供应的直流电压V。。是12V，发光模块10的压降 是3. 2V、驱动组件13的压降是1. 8V,及反馈电路14的压降是3. 2V，则发光模块10、驱动组 件13及反馈电路14的压降总共是8. 2V，然后设计让多出的电压12V-9. 2V = 3. 8V作为分 压电路12的压降，如此可由分压电路12及反馈电路14进行电压分配，驱动组件13能供应 发光模块10稳定的电流源，即使直流电压V。。有很大的电压变动，因此供应二极管发光组件 的电流也只会在微幅的范围内变动。参阅图3及图5，本发明的定电流驱动器1在实际应用时，当供应电压V。。在12V 至16V左右的区间变动，定电流驱动器1输出的电流Id则由第二电阻&控制大小，只会在 50mA-60mA的区间微幅变动，因此可使二极管发光组件的亮度维持稳定并能延长使用寿命。参阅图6，本发明能在宽幅电压区间运作的发光二极管灯泡的第二较佳实施例中， 定电流驱动器1除了包含第一较佳实施例所述的电源电路11、分压电路12、驱动组件13、 反馈电路14及限流组件15之外，更包括一低压差线性稳压器(Linear Low Dropout ；简称 LDO) 16，低压差线性稳压器16的作用除了可将反馈电路12调整后的控制电压Vf稳压后输 出给驱动组件15，且可以结合脉波宽度调变(PWM)控制功能，使得定电流驱动器1的应用更 为广泛。本发明的定电流驱动器1实际应用在二极管发光组件的结果，其工作电流可以控 制在7伏至16伏的范围，对于12伏的供应电压十分有利，电流的限制控制也使得二极管发 光组件能稳定的操作并延长使用寿命。由以上说明可知，本发明不仅未见于以往，更具有下述功效驱动组件13产生的 导通电流Id除了作为供应二极管发光组件的电流源，又搭配分压电路12及反馈电路14来 调整对于驱动组件13的控制电压Vf，因此，即使供应的电压有很大的电压变动，供应二极管 发光组件的电流也只会在微幅的范围内变动，可使二极管发光组件的亮度维持稳定并能延 长使用寿命。虽然通过实施例描绘了本发明，但本领域普通技术人员知道，在不脱离本发明的 精神和实质的情况下，就可使本发明有许多变形和变化，本发明的范围由所附的权利要求 来限定。
权利要求
1.一种能在宽幅电压区间运作的发光二极管灯泡，具有一受一电流源驱动发亮二极管 发光组件，及一供应电流源予二极管发光组件使其发亮的定电流驱动器；其特征在于所 述发光二极管灯泡的定电流驱动器包含一分压电路，对一直流电压进行分压而输出一控制电压；一驱动组件，受控制电压控制而产生一导通电流，导通电流并作为供应二极管发光组 件的电流源；及一反馈电路，电性连接分压电路及驱动组件，是对控制电压调整后将其反馈给驱动组件。
2.如权利要求1所述的能在宽幅电压区间运作的发光二极管灯泡，其特征在于所述 驱动组件是一半氧半场效晶体管组件，且其汲极电性连接发光二极管，其源极和间极之间 是耦接反馈电路，且其闸极并电性连接分压电路及反馈电路。
3.如权利要求2所述的能在宽幅电压区间运作的发光二极管灯泡，其特征在于所述 分压电路包括并联的一第一电阻及一第三电阻，第一电阻连接电源电路并与第三电阻分压 而输出控制电压给驱动组件的闸极。
4.如权利要求3所述的能在宽幅电压区间运作的发光二极管灯泡，其特征在于所述 反馈电路包括一第二电阻及一第四电阻，第二电阻和第四电阻分别耦接半氧半场效晶体管 组件的源极和闸极。
5.如权利要求1至4任一项所述的能在宽幅电压区间运作的发光二极管灯泡，其特征 在于所述发光二极管灯泡的定电流驱动器还包含一耦接分压电路的限流组件。
6.如权利要求1至4任一项所述的能在宽幅电压区间运作的发光二极管灯泡，其特征 在于所述发光二极管灯泡的定电流驱动器还包含一低压差线性稳压器，低压差线性稳压 器用以将反馈电路调整后的控制电压稳压后输出给驱动组件。
全文摘要
一种能在宽幅电压区间运作的发光二极管灯泡，包含一二极管发光组件及一定电流驱动器，定电流驱动器具有一分压电路、一驱动组件及一反馈电路；分压电路是对一直流电压进行分压而输出一控制电压；驱动组件受控制电压控制而产生一导通电流并作为供应二极管发光组件的电流源；反馈电路对控制电压调整后将其反馈给驱动组件。由于分压电路及反馈电路能进行电压分配，驱动组件能供应发光模块稳定的电流源，因此即使直流电压有宽幅的电压变动，供应二极管发光组件的电流也能维持稳定，使二极管发光组件得以维持稳定亮度并延长使用寿命。
文档编号H05B37/02GK102149236SQ20101011477
公开日2011年8月10日 申请日期2010年2月10日 优先权日2010年2月10日
发明者廖胜基 申请人:廷高企业有限公司