专利名称：发光二极管驱动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关于一种驱动电路，特别是指一种发光二极管驱动电路。
背景技术：
发光二极管因具备发光效率高、使用寿命长、广视角、高对比、体积小、省电、不易破损、无热辐射、无水银污染且制造便利等优势特点，而成为现今广受瞩目的新兴照明光源。由于发光二极管的亮度取决于其流过的顺向电流大小，顺向电流越大亮度越高，但相对热能也会增加，故发光二极管元件的规格都会明定适用于连续使用的最大平均电流(Iavg)及瞬间电流峰值(Iprak)。一般而言，电流峰值大于平均电流，即电流峰值可使发光二极管元件最亮，但无法持续使用，而平均电流虽然较小，但可使发光二极管元件的亮度维持一致。因此为了从交流电源得到稳定的直流电源以输出给发光二极管使用，现有的做法多使用脉宽调变控制器，但必须在脉宽调变控制器的输出端利用整流二极管以及滤波电容来稳定直流输出，因而需要使用大容值的滤波电容，以致无法节省电路体积及元件成本；而若想达成低谐波与高功率因素的目的，则必须再额外使用功率因素校正器，而如果直接将交流电源经过桥式整流器整流后，在桥式整流器的输出端利用电阻来限定流经发光二极管的电流大小，则会因为电阻热能消耗大，使得电光转换效率低而徒然浪费电力
实用新型内容
因此，本实用新型的目的，即在提供一种不需使用功率因素校正器及滤波电容，直接以交流电源做为输入电力，即能达到高效电光转换并具有低谐波及高功率因素，并且可以有效减少电路体积及制造成本的发光二极管驱动电路。为达到上述目的，本实用新型发光二极管驱动电路，用以驱动由至少一个串并联的发光二极管组成的发光二极管模块，该发光二极管驱动电路包括:一桥式整流器，接受一交流电力并对其进行整流以输出一脉动直流电压；—电感，一端与该桥式整流器电耦接，以接受该脉动直流电压，另一端与该发光二极管模块一端顺向电耦接；—功率开关，具有一第一端、一第二端及一决定该第一端与该第二端导通与否的受控端，该第一端与该电感的另一端电耦接；—第一放大电路，与该功率开关的第二端电稱接，并根据一第一放大倍率将流经该功率开关的一第一电流对应转换并放大成一第一电压；一第二放大电路，与该发光二极管模块的另一端顺向电耦接，并根据一第二放大倍率将流经该发光二极管模块的一第二电流对应转换并放大成一第二电压；一开关驱动电路，与该功率开关的该受控端电耦接，以控制该功率开关导通与否，当该功率开关导通，该第一电流经由该电感流经该功率开关，使该电感储能，且该第一放大电路输出该第一电压，当该功率开关不导通，该电感释能，使该第二电流流经该发光二极管模块，且该第二放大电路输出该第二电压；一 D型触发器，根据一连接至时钟输入端的触发信号动作，且其Q端与该开关驱动电路电耦接，以通过该开关驱动电路控制该功率开关导通与否；及一比较电路，接受该第一电压及第二电压，且比较该第一电压与该参考电压，并判断该第一电压小于该参考电压时，输出逻辑I给该D型触发器，使通过该开关驱动电路控制该功率开关导通，否则，输出逻辑O给该D型触发器，使通过该开关驱动电路控制该功率开关不导通，并比较该第二电压与该参考电压，且于判断该第二电压大于该参考电压时，输出逻辑O给该D型触发器，使通过该开关驱动电路控制该功率开关持续不导通，否则，输出逻辑I给该D型触发器 ，使通过该开关驱动电路控制该功率开关导通，且再次比较该第一电压与该参考电压。
较佳地，该比较电路包含一接受该第一电压和第二电压的2X1多工器以及一比较器，当该2X1多工器选择输出该第一电压与该参考电压比较，且当该第一电压小于该参考电压时，该比较器输出逻辑1，直到该第一电压大于或等于该参考电压，该比较器输出逻辑0，同时控制该2X1多工器选择输出该第二电压与该参考电压比较，且当该第二电压大于该参考电压，该比较器输出逻辑0，直到该第二电压降至小于或等于该参考电压，该比较器输出逻辑1，同时控制该2X1多工器选择输出该第一电压与该参考电压比较。较佳地，该参考电压包含一上限电压及一下限电压，且该比较电路包含:一上限比较电路，接受该第一电压，并比较该第一电压大于或等于该上限电压时，输出逻辑0，否则输出逻辑I;一下限比较电路，接受该第二电压，并比较该第二电压小于或等于该下限电压时，输出逻辑1，否则输出逻辑O;一第一与门，其一输入端连接该D型触发器的Q端，另一输入端连接该上限比较电路的输出端；一第二与门，其一输入端连接该D型触发器的g端，另一输入端连接该下限比较电路的输出端；及一第一或门，其两输入端各别连接该第一与门及第二与门的输出端，且其输出端连接该D型触发器的D端。较佳地，该第一放大电路包括一第一电阻及一第一放大器，该第一电阻串接在该功率开关的另一端，使该第一电流流过该第一电阻以取得一第一压降，且该第一放大器电耦接在该第一电阻与该功率开关的接点以接受该第一压降，且根据该第一放大倍率放大该第一压降而输出该第一电压；该第二放大电路包括一第二电阻及一第二放大器，该第二电阻串接在该发光二极管模块的另一端，使该第二电流流过该第二电阻以取得一第二压降，且该第二放大器电耦接在该第二电阻与该发光二极管模块的接点以接受该第二压降，且根据该第二放大倍率放大该第二压降而输出该第二电压。较佳地，该上限比较电路包括一上限电压产生电路及一第一比较器，该上限电压产生电路包括串联的一第三电阻R3及一第四电阻R4，该第三电阻R3另一端接地，该第四电阻R4另一端接受该脉动直流电压输入，以对该脉动直流电压进行分压，并从该第三电阻R3与第四电阻R4的接点取得该第三电阻R3上的压降做为该上限电压；该下限比较电路包括一下限电压产生电路及一第二比较器，该下限电压产生电路包括串联的一第五电阻R5及一第六电阻R6，该第五电阻R5另一端接地，该第六电阻R6另一端接受该脉动直流电压输入，以对该脉动直流电压进行分压，并从该第五电阻R5与第六电阻R6的接点取得该第五电阻R5上的压降做为该下限电压。较佳地，该第一放大倍率是根据一大于I的上限系数FKIP, UP、该交流电力Vac、该降压变压器的匝数比N、该发光二极管模块的一连续电流额定值I_raT、该发光二极管模块的总压降'ED&该连续电流额定值的一小于I的规格安全比率^⑶-而设定，使得第一
放大倍率
权利要求1.一种发光二极管驱动电路，其特征在于，用以驱动由至少一个串并联的发光二极管组成的发光二极管模块，该发光二极管驱动电路包括: 一个桥式整流器，接受一个交流电力并对其进行整流以输出一个脉动直流电压； 一个电感，一端与该桥式整流器电耦接，以接受该脉动直流电压，另一端与该发光二极管模块一端顺向电耦接； 一个功率开关，具有一个第一端、一个第二端及一个决定该第一端与该第二端导通与否的受控端，该第一端与该电感的另一端电耦接； 一个第一放大电路，与该功率开关的第二端电耦接，并根据一个第一放大倍率将流经该功率开关的一个第一电流对应转换并放大成一个第一电压； 一个第二放大电路，与该发光二极管模块的另一端顺向电耦接，并根据一个第二放大倍率将流经该发光二极管模块的一个第二电流对应转换并放大成一个第二电压； 一个开关驱动电路，与该功率开关的该受控端电耦接，以控制该功率开关导通与否，当该功率开关导通，该第一电流经由该电感流经该功率开关，使该电感储能，且该第一放大电路输出该第一电压，当该功率开关不导通，该电感释能，使该第二电流流经该发光二极管模块，且该第二放大电路输出该第二电压； 一个D型触发器，根据一个连接至时钟输入端的触发信号动作，且其Q端与该开关驱动电路电耦接，以通过该开关驱动电路控制该功率开关导通与否；及 一个比较电路，接受该第一电压及第二电压，且比较该第一电压与该参考电压，并判断该第一电压小于该参考电压时，输出逻辑I给该D型触发器，使通过该开关驱动电路控制该功率开关导通，否则，输出逻辑O给该D型触发器，使通过该开关驱动电路控制该功率开关不导通，并比较该第二电压与该参考电压，且于判断该第二电压大于该参考电压时，输出逻辑O给该D型触发器，使通过 该开关驱动电路控制该功率开关持续不导通，否则，输出逻辑I给该D型触发器，使通过该开关驱动电路控制该功率开关导通，且再次比较该第一电压与该参考电压。
2.如权利要求1所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，该比较电路包含一个接受该第一电压和第二电压的2X1多工器以及一个比较器，当该2X1多工器选择输出该第一电压与该参考电压比较，且当该第一电压小于该参考电压时，该比较器输出逻辑1，直到该第一电压大于或等于该参考电压，该比较器输出逻辑O，同时控制该2X1多工器选择输出该第二电压与该参考电压比较，且当该第二电压大于该参考电压，该比较器输出逻辑O，直到该第二电压降至小于或等于该参考电压，该比较器输出逻辑1，同时控制该2X1多工器选择输出该第一电压与该参考电压比较。
3.如权利要求1所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，该参考电压包含一个上限电压及一个下限电压，该触发信号是一个第一时钟，且该比较电路包含: 一个上限比较电路，接受该第一电压，并比较该第一电压大于或等于该上限电压时，输出逻辑O，否则输出逻辑I; 一个下限比较电路，接受该第二电压，并比较该第二电压小于或等于该下限电压时，输出逻辑1，否则输出逻辑O; 一个第一与门，其一输入端连接该D型触发器的Q端，另一输入端连接该上限比较电路的输出端；一个第二与门，其一输入端连接该D型触发器的泛端，另一输入端连接该下限比较电路的输出端 ’及 一个第一或门，其两输入端各别连接该第一与门及第二与门的输出端，且其输出端连接该D型触发器的D端。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，该第一放大电路包括一个第一电阻及一个第一放大器，该第一电阻串接在该功率开关的另一端，使该第一电流流过该第一电阻以取得一个第一压降，且该第一放大器电耦接在该第一电阻与该功率开关的接点以接受该第一压降，且根据该第一放大倍率放大该第一压降而输出该第一电压；该第二放大电路包括一个第二电阻及一个第二放大器，该第二电阻串接在该发光二极管模块的另一端，使该第二电流流过该第二电阻以取得一个第二压降，且该第二放大器电耦接在该第二电阻与该发光二极管模块的接点以接受该第二压降，且根据该第二放大倍率放大该第二压降而输出该第二电压。
5.如权利要求4所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，该上限比较电路包括一个上限电压产生电路及一个第一比较器，该上限电压产生电路包括串联的一个第三电阻R3及一个第四电阻R4，该第三电阻R3另一端接地，该第四电阻R4另一端接受该脉动直流电压输入，以对该脉动直流电压进行分压，并从该第三电阻R3与第四电阻R4的接点取得该第三电阻R3上的压降做为该上限电压；该下限比较电路包括一个下限电压产生电路及一个第二比较器，该下限电压产生电路包括串联的一个第五电阻R5及一个第六电阻R6，该第五电阻R5另一端接地，该第六电阻R6另一端接受该脉动直流电压输入，以对该脉动直流电压进行分压，并从该第五电阻R5与第六电阻R6的接点取得该第五电阻R5上的压降做为该下限电压。
6.如权利要求5所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，该第一放大倍率是根据一个大于I的上限系数FKIP, UP、该交流电力Vac、该降压变压器的匝数比N、该发光二极管模块的一个连续电流额定值Iled; CONT>该发光二极管模块的总压降Vi^ed及该连续电流额定值的一个小 于I的规格安全比率Fllrfiato而设定，使得第一放大倍率f2 ΛAl=--—--Pml- 4亥第二放大倍率是根据一个小于I的 Rl[^R3 + RA Fripup * FDeRate * ILEDCOnt N * Vled J下限系数Fkip，dn、该交流电力Va。、该降压变压器的匝数比N、该连续电流额定值I_raT、该发光二极管模块的总压降'ED及该规格安全比率匕,-而设定，使得第二放大倍率 I ( RS__I__Vj ) A2 R2 ^RS + R6 Fmpm * FDeItate * Iied cont N * Vled ,
7.如权利要求6所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，当该第五电阻的阻值与该第三电阻相同，该第六电阻的阻值与该第四电阻相同，该第二电阻的阻值与该第一电阻相同，则该第二放大倍率Α2= 1 RIPMN
8.如权利要求7所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，还包括一个异或门及一个第二或门，该异或门的一个输入端连接该D型触发器的D端，另一输入端连接该D型触发器的Q端，且其输出端连接该第二或门的一输入端，该第一时钟连接该第二或门的另一输入端，而该第二或门的输出端连接该D型触发器的时钟输入端，并根据该异或门的输出及该第一时钟产生一个第二时钟控制该D型触发器工作。
9.如权利要求1至3其中任一项所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，还包含一个匝数比为N的降压变压器，用以对一个交流市电进行降压，以产生该交流电力，使该交流电力的电压小 于该发光二极管模块的总压降Vu5d,其中N > I。
专利摘要一种发光二极管驱动电路，包括一电感，其一端接受一脉动直流电压输入，另一端与一发光二极管模块一端顺向电耦接，一功率开关，其连接电感另一端与一第一放大电路，第一放大电路将流经功率开关的第一电流转换成第一电压，一第二放大电路，其将流经发光二极管模块的第二电流转换成一第二电压，以及一比较电路，其比较第一电压小于参考电压时，令功率开关导通，否则不导通并比较第二电压与参考电压，且于判断第二电压大于参考电压时，令功率开关持续不导通，否则导通且再次比较第一电压与参考电压，借此驱动发光二极管模块。
文档编号H05B37/02GK203120247SQ20132006785
公开日2013年8月7日 申请日期2013年2月5日 优先权日2012年2月7日
发明者江俊龙 申请人:江俊龙