專利名稱：自動(dòng)功率控制系統(tǒng)、裝置、補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊及檢測(cè)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)、裝置及模塊，特別是涉及一種自動(dòng)功率控制系統(tǒng)、裝置、補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊及檢測(cè)模塊。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管的順向偏壓(Forward Voltage, VF)會(huì)受環(huán)境溫度(AmbientTemperature)的影響。如圖1所示，當(dāng)三種(分別是藍(lán)光、綠光、紅光)發(fā)光二極管皆以20mA的固定工作電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，且環(huán)境溫度上升時(shí)，會(huì)導(dǎo)致這些發(fā)光二極管的順向偏壓VF下降，使其發(fā)光功率(=順向偏壓X工作電流)隨著環(huán)境溫度上升而降低，因此單純使用發(fā)光二極管而不進(jìn)行功率控制時(shí)，很容易導(dǎo)致發(fā)光功率不穩(wěn)定的情形。如圖2所示，于中國(guó)臺(tái)灣專利申請(qǐng)第92107029號(hào)“自動(dòng)功率控制器”中揭露一種現(xiàn)有的自動(dòng)功率控制裝置1，適用于光盤驅(qū)動(dòng)裝置中以控制一作為光學(xué)頭的發(fā)光二極管15 (或激光二極管)的發(fā)光功率，且該自動(dòng)功率控制裝置I包含:一檢測(cè)模塊10、一信號(hào)源
11、一積分模塊12,及一驅(qū)動(dòng)模塊13。該檢測(cè)模塊10用于接收來自該發(fā)光二極管15的輸出光線以檢測(cè)其發(fā)光功率，并產(chǎn)生一大小正比于該發(fā)光功率的檢測(cè)電壓V3，該發(fā)光功率P = VFX I，參數(shù)VF、I分別是該發(fā)光二極管15的一順向偏壓和一工作電流，且該檢測(cè)模塊10包括一光檢測(cè)器101和一前端放大器102，又該光檢測(cè)器101和該前端放大器102的詳細(xì)操作可參閱中國(guó)臺(tái)灣專利申請(qǐng)第92107029號(hào)，所以不重述。該信號(hào)源11用于提供一參考電壓VI，且參考電壓Vl的大小可隨著不同的期望發(fā)光功率動(dòng)態(tài)地調(diào)整。該積分模塊12電連接于該信號(hào)源11以接收該參考電壓VI，并電連接于該檢測(cè)模塊10以接收該檢測(cè)電壓V3，且根據(jù)該參考電壓Vl與該檢測(cè)電壓V3的一電壓差進(jìn)行積分運(yùn)算以得到一積分電壓V2，當(dāng)該發(fā)光功率減少使檢測(cè)電壓V3隨著減少時(shí)導(dǎo)致該電壓差增加，該積分電壓V2隨著增加，當(dāng)該發(fā)光功率增加使檢測(cè)電壓V3隨著增加時(shí)導(dǎo)致該電壓差減少，該積分電壓V2隨著減少。驅(qū)動(dòng)模塊13電連接于該積分模塊12和該發(fā)光二極管15間，并從該積分模塊12接收該積分電壓V2，并據(jù)以輸出該正比于該積分電壓V2的工作電流I以驅(qū)動(dòng)該發(fā)光二極管15，且該驅(qū)動(dòng)模塊13包括一可切換增益放大器131和一驅(qū)動(dòng)單元132，又該可切換增益放大器131和該驅(qū)動(dòng)單元132的詳細(xì)操作可參閱中國(guó)臺(tái)灣專利申請(qǐng)第92107029號(hào)，所以不重述。當(dāng)該發(fā)光二極管15隨著環(huán)境溫度上升而使其順向偏壓VF下降進(jìn)而導(dǎo)致該發(fā)光功率降低時(shí)，檢測(cè)模塊10所產(chǎn)生的該檢測(cè)電壓V3將隨著變小，又該參考電壓Vl不變，所以參考電壓Vl與該檢測(cè)電壓V3的差值V1-V3將增加，使得該積分電壓V2對(duì)應(yīng)增加，進(jìn)而該工作電流I也增加，因此能通過增加的工作電流I來補(bǔ)償減少的偏壓電壓VF，以維持發(fā)光功率P固定。
由上述可知，現(xiàn)有自動(dòng)功率控制裝置I主要是采用該檢測(cè)模塊10的光檢測(cè)器101來從該發(fā)光二極管15的輸出光線變化以得知發(fā)光功率的變化，再依據(jù)檢測(cè)電壓V3的變化來調(diào)整提供到該發(fā)光二極管15的工作電流I，藉此設(shè)計(jì)以達(dá)到使發(fā)光功率維持穩(wěn)定的目的，但是現(xiàn)有光功率補(bǔ)償電路I具有以下缺點(diǎn):由于該發(fā)光二極管15的輸出光線指向性不佳,該光檢測(cè)器101與該發(fā)光二極管15的距離、位置、環(huán)境的光害、光檢測(cè)器101的敏感度都會(huì)對(duì)檢測(cè)電壓V3產(chǎn)生影響，所以在發(fā)光功率的控制上很容易有誤差，因此上述這些原因會(huì)使采用光檢測(cè)器101的該自動(dòng)功率控制裝置1，于環(huán)境溫度變化時(shí)難以穩(wěn)定維持該發(fā)光二極管15的發(fā)光功率，而具有較差的發(fā)光功率維持效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供一種解決上述問題的自動(dòng)功率控制系統(tǒng)。該自動(dòng)功率控制系統(tǒng)，包含:一固態(tài)發(fā)光元件，及一自動(dòng)功率控制裝置。該固態(tài)發(fā)光元件于定電流驅(qū)動(dòng)下提供一增減反向于環(huán)境溫度變化的順向偏壓，且具有一接收一偏壓電壓的陽極及一陰極。該自動(dòng)功率控制裝置，包括:一檢測(cè)模塊，及一補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊。該檢測(cè)模塊具有:一電壓檢測(cè)單元，及一電流產(chǎn)生單元。該電壓檢測(cè)單元電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陽極及陰極以檢測(cè)該順向偏壓，并據(jù)以提供一正比于該順向偏壓的檢測(cè)電壓。該電流產(chǎn)生單元電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極，且接收一補(bǔ)償電壓，并將該補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換成一大小追隨該補(bǔ)償電壓的工作電流，并將該工作電流提供給該固態(tài)發(fā)光元件，且該電流產(chǎn)生單元還提供一正比于該工作電流的工作電壓。該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊，電連接于該檢測(cè)模塊以接收該正比于該順向偏壓的檢測(cè)電壓與該正比于該工作電流的工作電壓，且接收一參考電壓，且該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊根據(jù)該檢測(cè)電壓、該工作電壓與該參考電壓進(jìn)行運(yùn)算以得到該反向于該順向偏壓增減的補(bǔ)償電壓。較佳的，該電流產(chǎn)生單元包括:一電壓至電流轉(zhuǎn)換器，該電壓至電流轉(zhuǎn)換器，具有:一晶體管、一運(yùn)算放大器，及一電阻。該晶體管具有一電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端。該運(yùn)算放大器具有一電連接于該晶體管的第二端的反相輸入端、一接收該補(bǔ)償電壓的非反相輸入端，及一電連接于該晶體管的控制端的輸出端。該電阻具有一電連接于該晶體管的第二端且提供該工作電壓的第一端，和一接地的第二端。較佳的，該電流產(chǎn)生單元包括:一電壓至電流轉(zhuǎn)換器，及一緩沖器。該電壓至電流轉(zhuǎn)換器具有:一晶體管、一運(yùn)算放大器，及一電阻。該晶體管具有一電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端。該運(yùn)算放大器具有一電連接于該晶體管的第二端的反相輸入端、一接收該補(bǔ)償電壓的非反相輸入端，及一電連接于該晶體管的控制端的輸出端。該電阻具有一電連接于該晶體管的第二端的第一端，和一接地的第二端。該緩沖器電連接于該電阻的第一端以接收該電阻的第一端的電壓，并據(jù)此提供該大小實(shí)質(zhì)上相同于該接收到的電壓的工作電壓。較佳的，該晶體管是一 N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該第一端是漏極，該第二端是源極，該控制端是柵極。較佳的，該緩沖器具有:一運(yùn)算放大器，該運(yùn)算放大器，具有一電連接于該電壓至電流轉(zhuǎn)換器的電阻的第一端的非反相輸入端、一反相輸入端，及一電連接于該緩沖器的運(yùn)算放大器的反相輸入端且輸出該工作電壓的輸出端。較佳的，該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊包括:一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元、一處理單元，及一數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元。該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元電連接于該檢測(cè)模塊以接收該檢測(cè)電壓與該工作電壓，并接收該參考電壓，并將該檢測(cè)電壓、該工作電壓及該參考電壓進(jìn)行模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換，以得到各自相對(duì)應(yīng)的數(shù)字值。該處理單元電連接于該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元以接收該檢測(cè)電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值、該工作電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值及該參考電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并據(jù)此進(jìn)行如下的運(yùn)算，以得到該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的一數(shù)字值:VC = GX {Vref-[VREXVF]}參數(shù)VC、Vref、VF、G分別是該補(bǔ)償電壓、該參考電壓、該實(shí)質(zhì)上相同于該順向偏壓的檢測(cè)電壓、增益。該數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元電連接于該處理單元以接收該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的該數(shù)字值，并將此數(shù)字值進(jìn)行數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換以得到該補(bǔ)償電壓。較佳的，該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊包括:一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元、一處理單元、一數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元，及一緩沖單元。該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元電連接于該檢測(cè)模塊以接收該檢測(cè)電壓與該工作電壓，并接收該參考電壓，并將該檢測(cè)電壓、該工作電壓及該參考電壓進(jìn)行模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換，以得到各自相對(duì)應(yīng)的數(shù)字值。該處理單元電連接于該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元以接收該檢測(cè)電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值、該工作電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值及該參考電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并據(jù)此進(jìn)行如下的運(yùn)算，以得到該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的一數(shù)字值: VC = GX {Vref-[VREXVF]}參數(shù)VC、Vref、VF、G分別是該補(bǔ)償電壓、該參考電壓、該實(shí)質(zhì)上相同于該順向偏壓的檢測(cè)電壓、增益。該數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元電連接于該處理單元以接收該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的該數(shù)字值，并將此數(shù)字值進(jìn)行數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換以得到一電壓。該緩沖單元用于提高輸入阻抗，電連接于該數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元以接收該電壓，并據(jù)此提供該大小實(shí)質(zhì)上相同于該接收到的電壓的補(bǔ)償電壓。較佳的，該數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元具有:一數(shù)字碼至電流轉(zhuǎn)換器，及一電流至電壓轉(zhuǎn)換器。該數(shù)字碼至電流轉(zhuǎn)換器接收該該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并據(jù)以轉(zhuǎn)換成一電流。該電流至電壓轉(zhuǎn)換器電連接于該數(shù)字碼至電流轉(zhuǎn)換器以接收該電流，并據(jù)以轉(zhuǎn)換成該電壓。較佳的，該電流至電壓轉(zhuǎn)換器具有:一運(yùn)算放大器，及一反饋電阻。該運(yùn)算放大器具有一接地的非反相輸入端、一接收該電流的反相輸入端，及一提供該電壓的輸出端。該反饋電阻電連接于該運(yùn)算放大器的輸出端與該反相輸入端間。較佳的，該緩沖單元具有:一運(yùn)算放大器，該運(yùn)算放大器，具有一電連接于該電流至電壓轉(zhuǎn)換器的運(yùn)算放大器的輸出端以接收該輸出端的電壓的非反相輸入端、一反相輸入端，及一電連接于該緩沖單元的運(yùn)算放大器的反相輸入端且提供該補(bǔ)償電壓的輸出端。較佳的，固態(tài)發(fā)光元件是一發(fā)光二極管。較佳的，固態(tài)發(fā)光元件是一激光二極管。本發(fā)明該自動(dòng)功率控制系統(tǒng)的功效在于:能改善輸出光線指向性不佳、環(huán)境光害及光檢測(cè)器敏感度等因素所導(dǎo)致的發(fā)光功率控制誤差，所得到隨溫度變化的檢測(cè)電壓更精確以提升發(fā)光功率維持效果。本發(fā)明的第二目的是提供一種自動(dòng)功率控制裝置。
該自動(dòng)功率控制裝置，適用于電連接于一固態(tài)發(fā)光元件，且該固態(tài)發(fā)光元件于定電流驅(qū)動(dòng)下提供一增減反向于環(huán)境溫度變化的順向偏壓，且該固態(tài)發(fā)光元件具有一接收一偏壓電壓的陽極及一陰極，該自動(dòng)功率控制裝置包含:一檢測(cè)模塊，及一補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊。該檢測(cè)模塊包括:一電壓檢測(cè)單元，及一電流產(chǎn)生單元。該電壓檢測(cè)單元電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陽極及陰極以檢測(cè)該順向偏壓，并據(jù)以提供一正比于該順向偏壓的檢測(cè)電壓。該電流產(chǎn)生單元電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極，且接收一補(bǔ)償電壓，并將該補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換成一大小追隨該補(bǔ)償電壓的工作電流，并將該工作電流提供給該固態(tài)發(fā)光元件，且該電流產(chǎn)生單元還提供一正比于該工作電流的工作電壓。該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊電連接于該檢測(cè)模塊以接收該正比于該順向偏壓的檢測(cè)電壓與該正比于該工作電流值的工作電壓，且接收一參考電壓，且該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊根據(jù)該檢測(cè)電壓、該工作電壓與該參考電壓進(jìn)行運(yùn)算以得到該反向于該順向偏壓增減的補(bǔ)償電壓。較佳的，該電流產(chǎn)生單元包括:一晶體管、一運(yùn)算放大器，及一電阻。該晶體管具有一電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端。該運(yùn)算放大器具有一電連接于該晶體管的第二端的反相輸入端、一接收該補(bǔ)償電壓的非反相輸入端，及一電連接于該晶體管的控制端的輸出端。該電阻具有一電連接于該晶體管的第二端且提供該工作電壓的第一端，和一接地的第二端。較佳的，該電流產(chǎn)生單元包括:一電壓至電流轉(zhuǎn)換器，及一緩沖器。該電壓至電流轉(zhuǎn)換器具有:一晶體管、一運(yùn)算放大器，及一電阻。該晶體管具有一電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端。該運(yùn)算放大器具有一電連接于該晶體管的第二端的反相輸入端、一接收該補(bǔ)償電壓的非反相輸入端，及一電連接于該晶體管的控制端的輸出端。該電阻具有一電連接于該晶體管的第二端的第一端，和一接地的第二端。該緩沖器電連接于該電阻的第一端以接收該電阻的第一端的電壓，并據(jù)此提供該大小實(shí)質(zhì)上相同于該接收到的電壓的工作電壓。較佳的，該晶體管是一 N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該第一端是漏極，該第二端是源極，該控制端是柵極。較佳的，該緩沖器具有:一運(yùn)算放大器，該運(yùn)算放大器具有一電連接于該電壓至電流轉(zhuǎn)換器的電阻的第一端的非反相輸入端、一反相輸入端，及一電連接于該緩沖器的運(yùn)算放大器的反相輸入端且輸出該工作電壓的輸出端。較佳的，該數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元具有:一數(shù)字碼至電流轉(zhuǎn)換器，及一電流至電壓轉(zhuǎn)換器。該數(shù)字碼至電流轉(zhuǎn)換器，接收該該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并據(jù)以轉(zhuǎn)換成一電流。該電流至電壓轉(zhuǎn)換器電連接于該數(shù)字碼至電流轉(zhuǎn)換器以接收該電流，并據(jù)以轉(zhuǎn)換成該電壓。較佳的，該電流至電壓轉(zhuǎn)換器具有:一運(yùn)算放大器、一反饋電阻，及一反饋電阻。該運(yùn)算放大器具有一接地的非反相輸入端、一接收該電流的反相輸入端，及一提供該電壓的輸出端。該反饋電阻電連接于該運(yùn)算放大器的輸出端與該反相輸入端間。較佳的，該緩沖單元具有:一運(yùn)算放大器，該運(yùn)算放大器，具有一電連接于該電流至電壓轉(zhuǎn)換器的運(yùn)算放大器的輸出端以接收該輸出端的電壓的非反相輸入端、一反相輸入端，及一電連接于該反相輸入端且提供該補(bǔ)償電壓的輸出端。因此，本發(fā)明該自動(dòng)功率控制裝置的功效在于:能改善輸出光線指向性不佳、環(huán)境光害及光檢測(cè)器敏感度等因素所導(dǎo)致的發(fā)光功率控制誤差，所得到隨溫度變化的檢測(cè)電壓更精確以提升發(fā)光功率維持效果。本發(fā)明的第三目的是提供一種檢測(cè)模塊。該檢測(cè)模塊，適用于電連接于一固態(tài)發(fā)光元件，該固態(tài)發(fā)光元件于定電流驅(qū)動(dòng)下提供一增減反向于環(huán)境溫度變化的順向偏壓，且具有一陰極及一陽極，且該檢測(cè)模塊包含:一電壓檢測(cè)單元，及一電流產(chǎn)生單元。該電壓檢測(cè)單元電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陽極及陰極以檢測(cè)該順向偏壓，并據(jù)以提供一正比于該順向偏壓的檢測(cè)電壓。該電流產(chǎn)生單元電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極，且接收一補(bǔ)償電壓，并將該補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換成一大小追隨該補(bǔ)償電壓的工作電流，并將該工作電流提供給該固態(tài)發(fā)光元件，且該電流產(chǎn)生單元還提供一正比于該工作電流值的工作電壓。較佳的，該電流產(chǎn)生單元包括:一晶體管、一運(yùn)算放大器，及一電阻。該晶體管具有一電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端。該運(yùn)算放大器具有一電連接于該晶體管的第二端的反相輸入端、一接收該補(bǔ)償電壓的非反相輸入端，及一電連接于該晶體管的控制端的輸出端。該電阻具有一電連接于該晶體管的第二端且提供該工作電壓的第一端，和一接地的第二端。較佳的，該晶體管是一 N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該第一端是漏極，該第二端是源極，該控制端是柵極。較佳的，該電流產(chǎn)生單元包括:一電壓至電流轉(zhuǎn)換器，及一緩沖器。該電壓至電流轉(zhuǎn)換器具有:一晶體管、一運(yùn)算放大器，及一電阻。該晶體管具有一電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端。該運(yùn)算放大器具有一電連接于該晶體管的第二端的反相輸入端、一接收該補(bǔ)償電壓的非反相輸入端，及一電連接于該晶體管的控制端的輸出端。該電阻具有一電連接于該晶體管的第二端的第一端，和一接地的第二端。該緩沖器電連接于該電阻的第一端以接收該電阻的第一端的電壓，并據(jù)此提供該大小實(shí)質(zhì)上相同于該接收到的電壓的工作電壓。較佳的，該固態(tài)發(fā)光元件是一發(fā)光二極管或一激光二極管。該電流產(chǎn)生單元所接收的該補(bǔ)償電壓是呈不連續(xù)波，且頻率是IOHz的頻率，且負(fù)載比是10%，使得該電流產(chǎn)生單元所輸出的該工作電流也呈不連續(xù)波，且頻率是IOHz的頻率，且負(fù)載比是10%。因此，本發(fā)明該檢測(cè)模塊的功效在于:能改善輸出光線指向性不佳、環(huán)境光害及光檢測(cè)器敏感度等因素所導(dǎo)致的發(fā)光功率控制誤差，所得到隨溫度變化的檢測(cè)電壓更精確以提升發(fā)光功率維持效果。本發(fā)明的第四目的是提供一種補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊。該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊，適用于電連接于一檢測(cè)模塊且提供一補(bǔ)償電壓給該檢測(cè)模塊，該檢測(cè)模塊電連接于一固態(tài)發(fā)光元件，該固態(tài)發(fā)光元件于定電流驅(qū)動(dòng)下提供一增減反向于環(huán)境溫度變化的順向偏壓，且具有一陰極及一陽極，且該檢測(cè)模塊用以檢測(cè)該固態(tài)發(fā)光兀件的順向偏壓據(jù)以提供一正比于該順向偏壓的檢測(cè)電壓，并將該補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換成一大小追隨該補(bǔ)償電壓的工作電流，并將該工作電流提供給該固態(tài)發(fā)光元件，且還提供一正比于該工作電流值的工作電壓，且該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊包含:一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元、一處理單元，及一數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元。該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元電連接于該檢測(cè)模塊以接收該檢測(cè)電壓與該工作電壓，并接收該參考電壓，并將該檢測(cè)電壓、該工作電壓及該參考電壓進(jìn)行模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換，以得到各自相對(duì)應(yīng)的數(shù)字值。該處理單元電連接于該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元以接收該檢測(cè)電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值、該工作電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值及該參考電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并據(jù)此進(jìn)行運(yùn)算，以得到一反向于該順向偏壓增減的數(shù)字值。該數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元，電連接于該處理單元以接收該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的該數(shù)字值，并將此數(shù)字值進(jìn)行數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換以得到該反向于該順向偏壓增減的補(bǔ)償電壓。本發(fā)明的有益效果在于:提升發(fā)光功率維持效果。


圖1是發(fā)光二極管于固定工作電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，其順向偏壓隨環(huán)境溫度變化的示意圖；圖2是一種現(xiàn)有的自動(dòng)功率控制裝置的電路圖；圖3是本發(fā)明第一及第二較佳實(shí)施例的自動(dòng)功率控制系統(tǒng)的電路圖；圖4是圖3較佳實(shí)施例的一種變形的電路圖；圖5是第一較佳實(shí)施例以連續(xù)波的工作電流驅(qū)動(dòng)綠、紅、藍(lán)三色光的發(fā)光二極管時(shí)的發(fā)光功率實(shí)驗(yàn)測(cè)量圖；圖6是第二較佳實(shí)施例以不連續(xù)波的工作電流驅(qū)動(dòng)綠、紅、藍(lán)三色光的發(fā)光二極管時(shí)的發(fā)光功率實(shí)驗(yàn)測(cè)量圖。
具體實(shí)施例方式為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。首先需要說明的是，本發(fā)明并不限于下述具體實(shí)施方式
，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該從下述實(shí)施方式所體現(xiàn)的精神來理解本發(fā)明，各技術(shù)術(shù)語可以基于本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)來作最寬泛的理解。圖中相同或相似的構(gòu)件采用相同的附圖標(biāo)記表示。如圖3所不,本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的自動(dòng)功率控制系統(tǒng)2,包含:一固態(tài)發(fā)光兀件20，及一自動(dòng)功率控制裝置3。該固態(tài)發(fā)光元件20于定電流驅(qū)動(dòng)下提供一增減反向于環(huán)境溫度變化的順向偏壓VF，且具有一接收一偏壓電壓VDD的陽極及一陰極，且固態(tài)發(fā)光元件20可以是一發(fā)光二極
管或一激光二極管。該自動(dòng)功率控制裝置3適用于電連接于該固態(tài)發(fā)光元件20，且補(bǔ)償該固態(tài)發(fā)光元件20隨環(huán)境溫度變化的發(fā)光功率變化量，且該自動(dòng)功率控制裝置3包括:一檢測(cè)模塊4，及一補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊5。<檢測(cè)模塊>該檢測(cè)模塊4具有一電壓檢測(cè)單元40，及一電流產(chǎn)生單元41。該電壓檢測(cè)單元40電連接于該固態(tài)發(fā)光元件20的陽極及陰極以檢測(cè)該順向偏壓VF，并據(jù)以提供一正比于該順向偏壓VF的檢測(cè)電壓。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，則該順向偏壓VF可表不為:VF = VLED(rc)+AVled......式(I)參數(shù)Vmar)為t°C時(shí)，該固態(tài)發(fā)光元件20的順向偏壓，參數(shù)Λ'ΕΙ)為順向偏壓于環(huán)境溫度變化Λ t°C時(shí)所對(duì)應(yīng)的變化量。
該電壓檢測(cè)單元40具有一儀表放大器OPl及一調(diào)整增益電阻器RG。儀表放大器OPl電連接于該調(diào)整增益電阻器RG并具有一電連接于該固態(tài)發(fā)光元件20的陽極的非反相輸入端(+)、一電連接于該固態(tài)發(fā)光元件20的陰極的反相輸入端(_)，及一提供該檢測(cè)電壓的輸出端。該儀表放大器OPl的增益相關(guān)于該調(diào)整增益電阻器RG，在本實(shí)施例中，儀表放大器OPl的增益隨著該調(diào)整增益電阻器RG的電阻值的調(diào)整而設(shè)定為一倍，以從該儀表放大器OPl的輸出端提供該大小實(shí)質(zhì)上相同于該順向偏壓VF的檢測(cè)電壓。該電流產(chǎn)生單元41電連接于該固態(tài)發(fā)光元件20的陰極，且接收一補(bǔ)償電壓，并將該補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換成一大小追隨該補(bǔ)償電壓的工作電流，并將該工作電流ILED提供給該固態(tài)發(fā)光元件20，且該電流產(chǎn)生單元41還提供一正比于該工作電流ILED的工作電壓VRE。該電流產(chǎn)生單元41具有一電壓至電流轉(zhuǎn)換器43，及一緩沖器44。該電壓至電流轉(zhuǎn)換器43具有一晶體管M、一運(yùn)算放大器0P2，及一電阻RE。該晶體管M具有一電連接于該固態(tài)發(fā)光元件20的陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端。在本實(shí)施例中，該晶體管M是一 N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該第一端是漏極，該第二端是源極，該控制端是柵極。該運(yùn)算放大器0P2具有一電連接于該晶體管M的第二端的反相輸入端(_)、一接收該補(bǔ)償電壓的非反相輸入端(+)及一電連接于該晶體管M的控制端的輸出端。該電阻RE具有一電連接于該晶體管M的第二端的第一端，和一接地的第二端，且具有一電阻值RE。該電阻RE的第一端的電壓=ILEDXRe，且因?yàn)檫\(yùn)算放大器0P2的反相輸入端(_)與非反相輸入端(+)的虛短路效應(yīng)可推得工作電流ILED會(huì)被調(diào)整到實(shí)質(zhì)上等于VC/Re，參數(shù)VC是補(bǔ)償電壓。該緩沖器44用于提高輸入阻抗，且電連接于該電壓至電流轉(zhuǎn)換器43的電阻RE的第一端以接收該電阻RE的第一端的電壓，并據(jù)此提供該大小實(shí)質(zhì)上相同于該接收到的電壓的工作電壓VRE，且該緩沖器44具有一運(yùn)算放大器0P3。該運(yùn)算放大器0P3具有一電連接于該電壓至電流轉(zhuǎn)換器43的電阻RE的第一端的非反相輸入端(+)、一反相輸入端(-)，及一電連接于該運(yùn)算放大器0P3的反相輸入端且輸出該工作電壓VRE的輸出端。值得注意的是，如圖4所示，在本實(shí)施例的一變形中，該緩沖器44可以被省略，此時(shí)，該電壓至電流轉(zhuǎn)換器43的電阻RE的第一端的電壓則作為該工作電壓VRE，也就是說，該電壓至電流轉(zhuǎn)換器43的電阻RE的第一端提供該工作電壓VRE。<補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊>補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊5電連接于該檢測(cè)模塊4以接收該正比于該順向偏壓VF的檢測(cè)電壓與該正比于該工作電流ILED的工作電壓VRE，且接收一參考電壓Vref，且該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊根據(jù)該檢測(cè)電壓、該工作電壓VRE與該參考電壓Vref進(jìn)行運(yùn)算以得到該反向于該順向偏壓VF增減的補(bǔ)償電壓。該檢測(cè)電壓、該工作電壓VRE、該參考電壓Vref與該補(bǔ)償電壓VC間的關(guān)系如下所示:VC = GX {Vref-[VREXVF]}......式(2)G是一增益，且在本實(shí)施例中，由于該檢測(cè)電壓實(shí)質(zhì)上相同于該順向偏壓VF，因此在式⑵中將該檢測(cè)電壓以VF來表示。在本實(shí)施例中，該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊5具有串接的一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元50、一處理單元51、一數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元52及一緩沖單元53。該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元50電連接于該檢測(cè)模塊4以接收該檢測(cè)電壓與該工作電壓VRE，并接收該參考電壓Vref，并將該檢測(cè)電壓、該工作電壓VRE及該參考電壓Vref進(jìn)行模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換，以得到各自相對(duì)應(yīng)的數(shù)字值。該處理單元51電連接于該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元50以接收該檢測(cè)電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值、該工作電壓VRE所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值及該參考電壓Vref所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并據(jù)此進(jìn)行式
(2)的運(yùn)算，以得到該補(bǔ)償電壓VC所對(duì)應(yīng)的一數(shù)字值。在實(shí)作上，模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元50和處理單元51可以一具有模擬轉(zhuǎn)數(shù)字功能的微處理器來實(shí)現(xiàn)。該數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元52電連接于該該處理單元51以接收該補(bǔ)償電壓VC所對(duì)應(yīng)的該數(shù)字值，并將此數(shù)字值進(jìn)行數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換以得到一電壓。該數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元52具有一數(shù)字碼至電流轉(zhuǎn)換器54，及一電流至電壓轉(zhuǎn)換器55。

該數(shù)字碼至電流轉(zhuǎn)換器54接收該該補(bǔ)償電壓VC所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并據(jù)以轉(zhuǎn)換成
一電流。該電流至電壓轉(zhuǎn)換器55電連接于該數(shù)字碼至電流轉(zhuǎn)換器54以接收該電流，并據(jù)以轉(zhuǎn)換成該電壓=VC，且該電流至電壓轉(zhuǎn)換器55具有一運(yùn)算放大器0P4，及一反饋電阻Rl。該運(yùn)算放大器0P4具有一接地的非反相輸入端(+)、一接收該電流的反相輸入端(_)，及一提供該電壓的輸出端，該運(yùn)算放大器0P4的輸出端的電壓=VC。該反饋電阻Rl電連接于該運(yùn)算放大器0P4的輸出端與該反相輸入端(_)間。該緩沖單元53用于提高輸入阻抗，電連接于該數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元以接收該電壓，并據(jù)此提供該大小實(shí)質(zhì)上相同于該接收到的電壓的補(bǔ)償電壓VC，該緩沖單元53具有一運(yùn)算放大器0P5。該運(yùn)算放大器0P5具有一電連接于該運(yùn)算放大器0P4的輸出端以接收該運(yùn)算放大器0P4的輸出端的電壓的非反相輸入端(+)、一反相輸入端(_)，及一電連接于該反相輸入端㈠且提供該補(bǔ)償電壓VC的輸出端。值得注意的是，如圖4所示，在本實(shí)施例的一變形中，該緩沖單元53可以被省略，因此差別為:該數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元52電連接于該處理單元51以接收該補(bǔ)償電壓VC所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并將此數(shù)字值進(jìn)行數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換以得到該補(bǔ)償電壓VC。此時(shí)，該電流至電壓轉(zhuǎn)換器55電連接于該數(shù)字碼至電流轉(zhuǎn)換器54以接收該電流，并據(jù)以轉(zhuǎn)換成該補(bǔ)償電壓VC，且該運(yùn)算放大器0P4的輸出端的電壓則作為該補(bǔ)償電壓VC，也就是說，該運(yùn)算放大器0P4的輸出端提供該補(bǔ)償電壓VC。根據(jù)式⑴及式(2)，該工作電流ILED如下所示:
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)功率控制系統(tǒng)，其特征在于:包含: 一固態(tài)發(fā)光元件，于定電流驅(qū)動(dòng)下提供一增減反向于環(huán)境溫度變化的順向偏壓，且具有一接收一偏壓電壓的陽極及一陰極；及一自動(dòng)功率控制裝置，包括: 一檢測(cè)模塊，具有: 一電壓檢測(cè)單元，電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陽極及陰極以檢測(cè)該順向偏壓，并據(jù)以提供一正比于該順向偏壓的檢測(cè)電壓；及 一電流產(chǎn)生單元，電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極，且接收一補(bǔ)償電壓，并將該補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換成一大小追隨該補(bǔ)償電壓的工作電流，并將該工作電流提供給該固態(tài)發(fā)光元件，且該電流產(chǎn)生單元還提供一正比于該工作電流的工作電壓； 及 一補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊，電連接于該檢測(cè)模塊以接收該正比于該順向偏壓的檢測(cè)電壓與該正比于該工作電流的工作電壓，且接收一參考電壓，且該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊根據(jù)該檢測(cè)電壓、該工作電壓與該參考電壓進(jìn)行運(yùn)算以得到該反向于該順向偏壓增減的補(bǔ)償電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)功率控制系統(tǒng)，其特征在于:該電流產(chǎn)生單元包括: 一電壓至電流轉(zhuǎn)換器，具有: 一晶體管，具有一電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端； 一運(yùn)算放大器，具有一電連接于該晶體管的第二端的反相輸入端、一接收該補(bǔ)償電壓的非反相輸入端，及一電 連接于該晶體管的控制端的輸出端；及 一電阻，具有一電連接于該晶體管的第二端且提供該工作電壓的第一端，和一接地的A-Ap ~.上山弟一觸。
3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)功率控制系統(tǒng)，其特征在于:該電流產(chǎn)生單元包括: 一電壓至電流轉(zhuǎn)換器，具有: 一晶體管，具有一電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端； 一運(yùn)算放大器，具有一電連接于該晶體管的第二端的反相輸入端、一接收該補(bǔ)償電壓的非反相輸入端，及一電連接于該晶體管的控制端的輸出端；及 一電阻，具有一電連接于該晶體管的第二端的第一端，和一接地的第二端； 及 一緩沖器，電連接于該電阻的第一端以接收該電阻的第一端的電壓，并據(jù)此提供該大小實(shí)質(zhì)上相同于該接收到的電壓的工作電壓。
4.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)功率控制系統(tǒng)，其特征在于:該晶體管是一N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該第一端是漏極，該第二端是源極，該控制端是柵極。
5.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)功率控制系統(tǒng)，其特征在于:該緩沖器具有: 一運(yùn)算放大器，具有一電連接于該電壓至電流轉(zhuǎn)換器的電阻的第一端的非反相輸入端、一反相輸入端，及一電連接于該緩沖器的運(yùn)算放大器的反相輸入端且輸出該工作電壓的輸出端。
6.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)功率控制系統(tǒng)，其特征在于:該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊包括:一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元，電連接于該檢測(cè)模塊以接收該檢測(cè)電壓與該工作電壓，并接收該參考電壓，并將該檢測(cè)電壓、該工作電壓及該參考電壓進(jìn)行模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換，以得到各自相對(duì)應(yīng)的數(shù)字值； 一處理單元，電連接于該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元以接收該檢測(cè)電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值、該工作電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值及該參考電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并據(jù)此進(jìn)行如下的運(yùn)算，以得到該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的一數(shù)字值:VC = GX {Vref-[VREXVF]} 參數(shù)VC、Vref、VF、G分別是該補(bǔ)償電壓、該參考電壓、該實(shí)質(zhì)上相同于該順向偏壓的檢測(cè)電壓、增益；及 一數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元，電連接于該處理單元以接收該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的該數(shù)字值，并將此數(shù)字值進(jìn)行數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換以得到該補(bǔ)償電壓。
7.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)功率控制系統(tǒng)，其特征在于:該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊包括: 一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元，電連接于該檢測(cè)模塊以接收該檢測(cè)電壓與該工作電壓，并接收該參考電壓，并將該檢測(cè)電壓、該工作電壓及該參考電壓進(jìn)行模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換，以得到各自相對(duì)應(yīng)的數(shù)字值； 一處理單元，電連接于該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元以接收該檢測(cè)電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值、該工作電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值及該參考電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并據(jù)此進(jìn)行如下的運(yùn)算，以得到該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的一數(shù)字值:VC = GX {Vref-[VREXVF]} 參數(shù)VC、Vref、VF、G分別是該補(bǔ)償電壓、該參考電壓、該實(shí)質(zhì)上相同于該順向偏壓的檢測(cè)電壓、增益； 一數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元，電連接于該處理單元以接收該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的該數(shù)字值，并將此數(shù)字值進(jìn)行數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換以得到一電壓；及 一緩沖單元，用于提高輸入阻抗，電連接于該數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元以接收該電壓，并據(jù)此提供該大小實(shí)質(zhì)上相同于該接收到的電壓的補(bǔ)償電壓。
8.如權(quán)利要求7所述的自動(dòng)功率控制系統(tǒng)，其特征在于:該數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元具有: 一數(shù)字碼至電流轉(zhuǎn)換器，接收該該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并據(jù)以轉(zhuǎn)換成一電流；及一電流至電壓轉(zhuǎn)換器，電連接于該數(shù)字碼至電流轉(zhuǎn)換器以接收該電流，并據(jù)以轉(zhuǎn)換成該電壓。
9.如權(quán)利要求8所述的自動(dòng)功率控制系統(tǒng)，其特征在于:該電流至電壓轉(zhuǎn)換器具有: 一運(yùn)算放大器，具有一接地的非反相輸入端、一接收該電流的反相輸入端，及一提供該電壓的輸出端 '及 一反饋電阻，電連接于該運(yùn)算放大器的輸出端與該反相輸入端間。
10.如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)功率控制系統(tǒng)，其特征在于:該緩沖單元具有: 一運(yùn)算放大器，具有一電連接于該電流至電壓轉(zhuǎn)換器的運(yùn)算放大器的輸出端以接收該輸出端的電壓的非反相輸入端、一反相輸入端，及一電連接于該緩沖單元的運(yùn)算放大器的反相輸入端且提供該補(bǔ)償電壓的輸出端。
11.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)功率控制系統(tǒng)，其特征在于:固態(tài)發(fā)光元件是一發(fā)光二極管。
12.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)功率控制系統(tǒng)，其特征在于:固態(tài)發(fā)光元件是一激光二極管。
13.一種自動(dòng)功率控制裝置，適用于電連接于一固態(tài)發(fā)光元件，且該固態(tài)發(fā)光元件于定電流驅(qū)動(dòng)下提供一增減反向于環(huán)境溫度變化的順向偏壓，且該固態(tài)發(fā)光元件具有一接收一偏壓電壓的陽極及一陰極，其特征在于:該自動(dòng)功率控制裝置包含: 一檢測(cè)模塊，包括: 一電壓檢測(cè)單元，電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陽極及陰極以檢測(cè)該順向偏壓，并據(jù)以提供一正比于該順向偏壓的檢測(cè)電壓；及 一電流產(chǎn)生單元，電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極，且接收一補(bǔ)償電壓，并將該補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換成一大小追隨該補(bǔ)償電壓的工作電流，并將該工作電流提供給該固態(tài)發(fā)光元件，且該電流產(chǎn)生單元還提供一正比于該工作電流的工作電壓； 及 一補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊，電連接于該檢測(cè)模塊以接收該正比于該順向偏壓的檢測(cè)電壓與該正比于該工作電流值的工作電壓，且接收一參考電壓，且該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊根據(jù)該檢測(cè)電壓、該工作電壓與該參考電壓進(jìn)行運(yùn)算以得到該反向于該順向偏壓增減的補(bǔ)償電壓。
14.如權(quán)利要求13 所述的自動(dòng)功率控制裝置，其特征在于:該電流產(chǎn)生單元包括: 一晶體管，具有一電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端； 一運(yùn)算放大器，具有一電連接于該晶體管的第二端的反相輸入端、一接收該補(bǔ)償電壓的非反相輸入端，及一電連接于該晶體管的控制端的輸出端；及 一電阻，具有一電連接于該晶體管的第二端且提供該工作電壓的第一端，和一接地的A-Ap ~.上山弟一觸。
15.如權(quán)利要求13所述的自動(dòng)功率控制裝置，其特征在于:該電流產(chǎn)生單元包括: 一電壓至電流轉(zhuǎn)換器，具有: 一晶體管，具有一電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端； 一運(yùn)算放大器，具有一電連接于該晶體管的第二端的反相輸入端、一接收該補(bǔ)償電壓的非反相輸入端，及一電連接于該晶體管的控制端的輸出端；及 一電阻，具有一電連接于該晶體管的第二端的第一端，和一接地的第二端； 及 一緩沖器，電連接于該電阻的第一端以接收該電阻的第一端的電壓，并據(jù)此提供該大小實(shí)質(zhì)上相同于該接收到的電壓的工作電壓。
16.如權(quán)利要求14所述的自動(dòng)功率控制裝置，其特征在于:該晶體管是一N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該第一端是漏極，該第二端是源極，該控制端是柵極。
17.如權(quán)利要求13所述的自動(dòng)功率控制裝置，其特征在于:該緩沖器具有: 一運(yùn)算放大器，具有一電連接于該電壓至電流轉(zhuǎn)換器的電阻的第一端的非反相輸入端、一反相輸入端，及一電連接于該緩沖器的運(yùn)算放大器的反相輸入端且輸出該工作電壓的輸出端。
18.如權(quán)利要求13所述的自動(dòng)功率控制裝置，其特征在于:該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊包括: 一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元，電連接于該檢測(cè)模塊以接收該檢測(cè)電壓與該工作電壓，并接收該參考電壓，并將該檢測(cè)電壓、該工作電壓及該參考電壓進(jìn)行模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換，以得到各自相對(duì)應(yīng)的數(shù)字值； 一處理單元，電連接于該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元以接收該檢測(cè)電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值、該工作電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值及該參考電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并據(jù)此進(jìn)行如下的運(yùn)算，以得到該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的一數(shù)字值:VC = GX {Vref-[VREXVF]} 參數(shù)VC、Vref、VF、G分別是該補(bǔ)償電壓、該參考電壓、該實(shí)質(zhì)上相同于該順向偏壓的檢測(cè)電壓、增益；及 一數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元，電連接于該處理單元以接收該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的該數(shù)字值，并將此數(shù)字值進(jìn)行數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換以得到該補(bǔ)償電壓。
19.如權(quán)利要求13所述的自動(dòng)功率控制裝置，其特征在于:該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊包括: 一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元，電連接于該檢測(cè)模塊以接收該檢測(cè)電壓與該工作電壓，并接收該參考電壓，并將該檢測(cè)電壓、該工作電壓及該參考電壓進(jìn)行模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換，以得到各自相對(duì)應(yīng)的數(shù)字值； 一處理單元，電連接于該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元以接收該檢測(cè)電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值、該工作電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值及該參考電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并據(jù)此進(jìn)行如下的運(yùn)算，以得到該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的一數(shù)字值:VC = GX {Vref-[VREXVF]} 參數(shù)￥01^、￥ 、6分別是該補(bǔ)償電壓、該參考電壓、該實(shí)質(zhì)上相同于該順向偏壓的檢測(cè)電壓、增益； 一數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元，電連接于該處理單元以接收該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的該數(shù)字值，并將此數(shù)字值進(jìn)行數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換以得到一電壓；及 一緩沖單元，用于提高輸入阻抗，電連接于該數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元以接收該電壓，并據(jù)此提供該大小實(shí)質(zhì)上相同于該接收到的電壓的補(bǔ)償電壓。
20.如權(quán)利要求19所述的自動(dòng)功率控制裝置，其特征在于:該數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元具有: 一數(shù)字碼至電流轉(zhuǎn)換器，接收該該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并據(jù)以轉(zhuǎn)換成一電流；及一電流至電壓轉(zhuǎn)換器，電連接于該數(shù)字碼至電流轉(zhuǎn)換器以接收該電流，并據(jù)以轉(zhuǎn)換成該電壓。
21.如權(quán)利要求20所述的自動(dòng)功率控制裝置，其特征在于:該電流至電壓轉(zhuǎn)換器具有: 一運(yùn)算放大器，具有一接地的非反相輸入端、一接收該電流的反相輸入端，及一提供該電壓的輸出端 '及 一反饋電阻，電連接于該運(yùn)算放大器的輸出端與該反相輸入端間。
22.如權(quán)利要求21所述的自動(dòng)功率控制裝置，其特征在于:該緩沖單元具有:一運(yùn)算放大器，具有一電連接于該電流至電壓轉(zhuǎn)換器的運(yùn)算放大器的輸出端以接收該輸出端的電壓的非反相輸入端、一反相輸入端，及一電連接于該緩沖單元的運(yùn)算放大器的反相輸入端且提供該補(bǔ)償電壓的輸出端。
23.一種檢測(cè)模塊，適用于電連接于一固態(tài)發(fā)光元件，該固態(tài)發(fā)光元件于定電流驅(qū)動(dòng)下提供一增減反向于環(huán)境溫度變化的順向偏壓，且具有一陰極及一陽極，其特征在于:該檢測(cè)模塊包含: 一電壓檢測(cè)單元，電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陽極及陰極以檢測(cè)該順向偏壓，并據(jù)以提供一正比于該順向偏壓的檢測(cè)電壓；及 一電流產(chǎn)生單元，電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極，且接收一補(bǔ)償電壓，并將該補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換成一大小追隨該補(bǔ)償電壓的工作電流，并將該工作電流提供給該固態(tài)發(fā)光元件，且該電流產(chǎn)生單元還提供一正比于該工作電流值的工作電壓。
24.如權(quán)利要求23所述的檢測(cè)模塊，其特征在于:該電流產(chǎn)生單元包括: 一晶體管，具有一電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端； 一運(yùn)算放大器，具有一電連接于該晶體管的第二端的反相輸入端、一接收該補(bǔ)償電壓的非反相輸入端，及一電連接于該晶體管的控制端的輸出端；及 一電阻，具有一電連接于該晶體管的第二端且提供該工作電壓的第一端，和一接地的A-Ap ~.上山弟一觸。
25.如權(quán)利要求24所 述的檢測(cè)模塊，其特征在于:該晶體管是一N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該第一端是漏極，該第二端是源極，該控制端是柵極。
26.如權(quán)利要求23所述的檢測(cè)模塊，其特征在于:該電流產(chǎn)生單元包括: 一電壓至電流轉(zhuǎn)換器，具有: 一晶體管，具有一電連接于該固態(tài)發(fā)光元件的陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端； 一運(yùn)算放大器，具有一電連接于該晶體管的第二端的反相輸入端、一接收該補(bǔ)償電壓的非反相輸入端，及一電連接于該晶體管的控制端的輸出端；及 一電阻，具有一電連接于該晶體管的第二端的第一端，和一接地的第二端； 及 一緩沖器，電連接于該電阻的第一端以接收該電阻的第一端的電壓，并據(jù)此提供該大小實(shí)質(zhì)上相同于該接收到的電壓的工作電壓。
27.如權(quán)利要求26所述的檢測(cè)模塊，其特征在于:該晶體管是一N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該第一端是漏極，該第二端是源極，該控制端是柵極。
28.如權(quán)利要求26所述的檢測(cè)模塊，其特征在于:該緩沖器具有: 一運(yùn)算放大器，具有一電連接于該電壓至電流轉(zhuǎn)換器的電阻的第一端的非反相輸入端、一反相輸入端，及一電連接于該緩沖器的運(yùn)算放大器的反相輸入端且輸出該工作電壓的輸出端。
29.如權(quán)利要求23所述的檢測(cè)模塊，其特征在于: 該固態(tài)發(fā)光元件是一發(fā)光二極管或一激光二極管； 該電流產(chǎn)生單元所接收的該補(bǔ)償電壓是呈不連續(xù)波，且頻率是IOHz的頻率，且負(fù)載比是10%，使得該電流產(chǎn)生單元所輸出的該工作電流也呈不連續(xù)波，且頻率是IOHz的頻率，且負(fù)載比是10%。
30.一種補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊，適用于電連接于一檢測(cè)模塊且提供一補(bǔ)償電壓給該檢測(cè)模塊，該檢測(cè)模塊電連接于一固態(tài)發(fā)光元件，該固態(tài)發(fā)光元件于定電流驅(qū)動(dòng)下提供一增減反向于環(huán)境溫度變化的順向偏壓，且具有一陰極及一陽極，且該檢測(cè)模塊用以檢測(cè)該固態(tài)發(fā)光兀件的順向偏壓據(jù)以提供一正比于該順向偏壓的檢測(cè)電壓，并將該補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換成一大小追隨該補(bǔ)償電壓的工作電流，并將該工作電流提供給該固態(tài)發(fā)光元件，且還提供一正比于該工作電流值的工作電壓，其特征在于:該補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊包含: 一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元，電連接于該檢測(cè)模塊以接收該檢測(cè)電壓與該工作電壓，并接收該參考電壓，并將該檢測(cè)電壓、該工作電壓及該參考電壓進(jìn)行模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換，以得到各自相對(duì)應(yīng)的數(shù)字值； 一處理單元，電連接于該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元以接收該檢測(cè)電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值、該工作電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值及該參考電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并據(jù)此進(jìn)行運(yùn)算，以得到一反向于該順向偏壓增減的數(shù)字值:及 一數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元，電連接于該處理單元以接收該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的該數(shù)字值，并將此數(shù)字值進(jìn)行數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換以得到該反向于該順向偏壓增減的補(bǔ)償電壓。
31.如權(quán)利要求30所述的補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊，其特征在于:該數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元具有: 一數(shù)字碼至電流轉(zhuǎn)換器，接收該該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并據(jù)以轉(zhuǎn)換成一電流；及一電流至電壓轉(zhuǎn)換器，電連接于該數(shù)字碼至電流轉(zhuǎn)換器以接收該電流，并據(jù)以轉(zhuǎn)換成該補(bǔ)償電壓。
32.如權(quán)利要求31所述的補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊，其特征在于:該電流至電壓轉(zhuǎn)換器具有: 一運(yùn)算放大器，具有一接地的非反相輸入端、一接收該電流的反相輸入端，及一提供該補(bǔ)償電壓的輸出端；及 一反饋電阻，電連接于該運(yùn)算放大器的輸出端與該反相輸入端間。
33.如權(quán)利要求30所述的補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊，其特征在于:還包含: 一緩沖單元，用于提高輸入阻抗，且電連接于該數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元以接收該補(bǔ)償電壓。
34.如權(quán)利要求33所述的補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊，其特征在于:該緩沖單元具有: 一運(yùn)算放大器，具有一電連接于該電流至電壓轉(zhuǎn)換器的運(yùn)算放大器的輸出端以接收該輸出端的電壓的非反相輸入端、一反相輸入端，及一電連接于該緩沖單元的運(yùn)算放大器的反相輸入端且提供該補(bǔ)償電壓的輸出端。
35.如權(quán)利要求30所述的補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊，其特征在于:運(yùn)算該反向于該順向偏壓增減的數(shù)字值的方式如下所示:VC = GX {Vref-[VREXVF]} 參數(shù)￥01^、￥ 、6分別是該補(bǔ)償電壓、該參考電壓、該實(shí)質(zhì)上相同于該順向偏壓的檢測(cè)電壓、增益，且: 該處理單元是以IOHz的頻率輸出該呈不連續(xù)波的該補(bǔ)償電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，且該數(shù)字值的負(fù)載比 是10%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自動(dòng)功率控制系統(tǒng)、裝置、補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊及檢測(cè)模塊，自動(dòng)功率控制裝置包含一檢測(cè)模塊，包括一電壓檢測(cè)單元，電連接于一固態(tài)發(fā)光元件以檢測(cè)順向偏壓，并據(jù)以提供一正比于順向偏壓的檢測(cè)電壓；及一電流產(chǎn)生單元，接收一補(bǔ)償電壓，并將該補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換成一大小追隨該補(bǔ)償電壓的工作電流，并將工作電流提供給固態(tài)發(fā)光元件，且還提供一正比于該工作電流的工作電壓；及一補(bǔ)償電壓運(yùn)算模塊，接收正比于順向偏壓的檢測(cè)電壓與正比于工作電流值的工作電壓，且接收一參考電壓，且根據(jù)檢測(cè)電壓、工作電壓與參考電壓進(jìn)行運(yùn)算以得到反向于順向偏壓增減的補(bǔ)償電壓。
文檔編號(hào)G01R19/00GK103167683SQ20111042828
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者孫臺(tái)平, 王嘉弘, 李家豪 申請(qǐng)人:國(guó)立暨南國(guó)際大學(xué)