本公開涉及一種照明裝置,且更特別地,涉及一種使用LED作為光源的照明裝置。
背景技術(shù):
照明裝置設(shè)計為使用利用少量能量展現(xiàn)高發(fā)光效率的光源,從而減少能量消耗。照明裝置中所使用的光源的代表性示例可以包括LED。LED在各個方面(例如能量消耗、壽命和光質(zhì)量)都與其它光源不同。
由于LED由電流驅(qū)動,所以使用LED作為光源的照明裝置需要更多附加電路用于驅(qū)動電流。為了解決上述問題,已經(jīng)開發(fā)了一種AC直接式照明裝置用以向LED提供AC電壓。
AC直接式照明裝置配置為將AC電壓轉(zhuǎn)變成整流電壓,且使用所述整流電壓來驅(qū)動電流使得LED發(fā)光。由于AC直接式照明裝置直接使用整流電壓而不使用電感器和電容器,所以AC直接式LED照明裝置具有令人滿意的功率因數(shù)。整流電壓表示通過對AC電壓全波整流而得到的電壓。
AC直接式照明裝置包括一個或更多個LED組,且每個LED組包括一個或更多個LED且響應(yīng)于整流電壓的變化而發(fā)光。
即使當(dāng)整流電壓是過電壓時,AC直接式照明裝置也需要保證LED組的正常發(fā)光并保護(hù)內(nèi)部電路。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
各實施方式涉及一種照明裝置,其能夠在整流電壓是過電壓時調(diào)整LED組的電流,從而保證了正常的發(fā)光并保護(hù)了內(nèi)部電路。
在實施方式中,提供了一種使用整流電壓控制一個或更多個LED組相繼發(fā)光的照明裝置。所述照明裝置可以包括:驅(qū)動電路,配置為提供用于所述LED組相繼發(fā)光的電流通路并對所述電流通路進(jìn)行電流調(diào)節(jié);監(jiān)測單元,配置為監(jiān)測所述整流電壓并提供監(jiān)測結(jié)果;和調(diào)節(jié)器,配置為通過所述電流通路接收從所述驅(qū)動電路輸出的電流,當(dāng)根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,所述整流電壓是等于或大于預(yù)定電平的過電壓時調(diào)節(jié)電流量,并且即使與所述過電壓相對應(yīng)的所述整流電壓變化仍恒定地保持電流量。
在另一實施方式中,提供了一種使用整流電壓控制一個或更多個LED組相繼發(fā)光的照明裝置。所述照明裝置可以包括:驅(qū)動電路,配置為提供用于所述LED組相繼發(fā)光的電流通路并對所述電流通路進(jìn)行第一電流調(diào)節(jié);監(jiān)測單元,配置為監(jiān)測所述整流電壓并提供監(jiān)測結(jié)果;和調(diào)節(jié)器,配置為通過所述電流通路接收從所述驅(qū)動電路輸出的電流,并且當(dāng)根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,所述整流電壓是等于或大于預(yù)定電平的過電壓時對所述電流進(jìn)行第二電流調(diào)節(jié)使得通過所述第一電流調(diào)節(jié)確定的電流量隨所述整流電壓變化。
在另一實施方式中,提供了一種使用整流電壓控制一個或更多個LED組相繼發(fā)光的照明裝置。所述照明裝置可以包括:驅(qū)動電路,配置為相繼提供用于所述LED組發(fā)光的電流通路并對所述電流通路進(jìn)行電流調(diào)節(jié);和電流感測單元,配置為通過所述電流通路接收從所述驅(qū)動電路輸出的電流,監(jiān)測提供至照明單元的整流電壓,當(dāng)所述整流電壓處于第一狀態(tài)時將所述驅(qū)動電路的輸出電流調(diào)節(jié)至第一電流電平,且當(dāng)所述整流電壓處于第二狀態(tài)時,將驅(qū)動電路的輸出電流調(diào)節(jié)至等于或低于所述第一電流電平的第二電流電平。
附圖說明
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置的方框圖;
圖2是示出圖1的照明裝置的示例的詳細(xì)電路圖;
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的照明裝置的方框圖;
圖4是示出圖3的照明裝置的示例的詳細(xì)電路圖;
圖5是示出驅(qū)動電路的詳細(xì)電路圖;
圖6是用于描述圖3的照明裝置的操作的波形圖;
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的照明裝置的方框圖;
圖8是示出圖7的照明裝置的示例的詳細(xì)電路圖;
圖9是用于描述圖7的照明裝置的操作的波形圖。
具體實施方式
下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實施方式。在本說明書和權(quán)利要求中所用的術(shù)語不限于典型的字典定義,而是必須被解讀成與本發(fā)明的技術(shù)理念相一致的含義和概念。
在本說明書中描述的實施方式和在附圖中所示的配置是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,而并不代表本發(fā)明的全部技術(shù)理念。因此,在提交本申請時可以提供能夠代替所述實施方式和配置的各種等價物和修改。
參考圖1和圖2,根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置可以包括供電單元10、照明單元20、驅(qū)動電路30、監(jiān)測單元40和調(diào)節(jié)器50。
供電單元10可以被配置為提供整流電壓Vrec。對于該操作,供電單元10可以包括AC供電器VAC和整流器12。AC供電器VAC可以包括共用AC供電器,并提供AC電壓。整流器12將AC電源VAC的交流電壓全波整流,并輸出整流電壓Vrec。整流器12可具有典型的橋式二極管結(jié)構(gòu)。
由供電單元10提供的整流電壓Vrec具有對應(yīng)于所述AC電壓的半周期的紋波。在下文中,在本發(fā)明的實施方式中的整流電壓Vrec的變化定義為紋波的增大/減小。
照明單元20響應(yīng)于所述整流電壓Vrec發(fā)光,并包括多個LED。包括在照明單元20中的所述多個LED可以被分為多個LED組,并且圖1示出,照明單元20包括4個串聯(lián)連接的LED組(LED1至LED4)。LED組的數(shù)量可以根據(jù)設(shè)計者的意圖被設(shè)定為各種值。
此外,LED1至LED4中的每個LED組可以包括至少一個LED或彼此串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的多個LED。圖1和圖2示出,LED1至LED4中的每個LED組包括8個串聯(lián)連接的LED。
每個LED具有發(fā)光電壓,且每個LED組具有與其中包括的LED的數(shù)量成比例的電平的發(fā)光電壓。彼此串聯(lián)連接的LED組具有與各LED組的發(fā)光電壓的總和對應(yīng)的發(fā)光電壓。
更具體地,當(dāng)串聯(lián)連接的LED1至LED4中的每個LED組具有60V的發(fā)光電壓時,LED組LED1在60V下發(fā)光,LED組LED1和LED2在120V下發(fā)光,LED組LED1至LED3在180V下發(fā)光,且LED組LED1至LED4在240V下發(fā)光。
此時,LED組LED1在其下發(fā)光的60V可以被定義為LED組LED1的發(fā)光電壓V1,LED組LED1和LED2在其下發(fā)光的120V可以被定義為LED組LED2的發(fā)光電壓V2,LED組LED1至LED3在其下發(fā)光的180V可以被定義為LED組LED3的發(fā)光電壓V3,且LED組LED1至LED4在其下發(fā)光的240V可以被定義為LED組LED4的發(fā)光電壓V4。驅(qū)動電路30進(jìn)行電流調(diào)節(jié)以為相繼發(fā)光提供電流通路。
更具體地,驅(qū)動電路30可以被配置為根據(jù)整流電壓Vrec的變化、響應(yīng)于照明單元20的發(fā)光向LED組LED1至LED4提供電流通路,并對所述電流通路進(jìn)行電流調(diào)節(jié)。
對于該操作,驅(qū)動電路30包括連接至包括在照明單元20中的LED組LED1至LED4的各個輸出端子的端子C1至C4。驅(qū)動電路30連接至感測電阻器Rs以形成電流通路。施加至感測電阻器Rs的電壓被稱為感測電壓,且流經(jīng)感測電阻器Rs的電流被稱為感測電流。驅(qū)動電路30可以實施在一個芯片上,并具有接地端子GND和感測電阻器端子Riset,感測電阻器Rs連接至所述感測電阻器端子Riset。
驅(qū)動電路30使用感測電阻器Rs的感測電壓從而提供電流通路。驅(qū)動電路30將與流經(jīng)感測電阻器Rs的感測電流對應(yīng)的感測電壓與響應(yīng)于各個LED組LED1至LED4而內(nèi)部提供的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。根據(jù)感測電壓和基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果,驅(qū)動電路30可以提供用于將感測電阻器Rs分別連接至端子C1至C4的電流通路。
向照明單元20提供的整流電壓Vrec具有周期性增大/減小的紋波。當(dāng)整流電壓Vrec上升到發(fā)光電壓V1或更大時,LED組LED1發(fā)光。當(dāng)整流電壓Vrec上升到發(fā)光電壓V2或更大時,LED組LED1和LED2發(fā)光。當(dāng)整流電壓Vrec上升到發(fā)光電壓V3或更大時,LED組LED1至LED3發(fā)光。當(dāng)整流電壓Vrec上升到發(fā)光電壓V4或更大時,LED組LED1至LED4發(fā)光。
當(dāng)整流電壓Vrec上升時,相繼發(fā)光的LED組的數(shù)量增加,而當(dāng)整流電壓Vrec下降時,相繼發(fā)光的LED組的數(shù)量減少。驅(qū)動電路30提供響應(yīng)于照明單元20的發(fā)光狀態(tài)相繼變化而變化的電流通路,且用于相繼發(fā)光的電流通路的電流以步進(jìn)方式變化。
在圖1和圖2的實施方式中,監(jiān)測電路40配置為監(jiān)測整流電壓Vrec是否為過電壓,通過串聯(lián)連接的電阻器Rm1和Rm2將用于監(jiān)測輸入的電壓拆分,并提供所拆分的電壓作為監(jiān)測結(jié)果。
所述過電壓可以表示整流電壓Vrec等于或大于預(yù)定電平,且在其下整流電壓Vrec被確定為過電壓的所述電平可以被設(shè)計者設(shè)定為各種電平。在本實施方式中,用于確定整流電壓Vrec是否為過電壓的電平可以被設(shè)定為比LED組LED4的發(fā)光電壓V4更高的電平。也就是說,根據(jù)本實施方式的照明裝置在LED組LED4發(fā)光之后監(jiān)測整流電壓Vrec是否過渡上升至過電壓。
更具體地,監(jiān)測單元40接收施加至照明單元20的輸入端子S0的整流電壓Vrec。也就是說,監(jiān)測單元40接收施加至照明單元20的LED組LED1至LED4的整流電壓Vrec,并提供施加至電阻器Rm1和Rm2之間的節(jié)點的拆分電壓作為與整流電壓Vrec的電平對應(yīng)的監(jiān)測結(jié)果。
調(diào)節(jié)器50配置為當(dāng)整流電壓Vrec為過電壓時根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對驅(qū)動電路30的電流通路進(jìn)行電流調(diào)節(jié)。更具體地,當(dāng)整流電壓Vrec為過電壓時,調(diào)節(jié)器50響應(yīng)于監(jiān)測結(jié)果調(diào)節(jié)感測電阻器Rs的感測電流。
對于該操作,調(diào)節(jié)器50可以包括調(diào)節(jié)元件M1和調(diào)節(jié)元件M2。調(diào)節(jié)元件M1響應(yīng)于監(jiān)測結(jié)果調(diào)整調(diào)節(jié)控制信號,且調(diào)節(jié)元件M2響應(yīng)于調(diào)節(jié)控制信號的變化調(diào)節(jié)流經(jīng)感測電阻器Rs的感測電流。
調(diào)節(jié)元件M1可以包括NPN雙極型晶體管,并具有配置為接收監(jiān)測單元40的拆分電壓作為監(jiān)測結(jié)果的基極、接地發(fā)射極、和配置為通過電阻器Rg1接收恒定電壓Vcc的集電極。調(diào)節(jié)元件M2可以包括NMOS晶體管,并具有連接至調(diào)節(jié)元件m1的集電極的柵極,接地信號源和連接至感測電阻器Rs的漏極。調(diào)節(jié)元件m2連接至與電阻器Rg2并聯(lián)的感測電阻器Rs。
根據(jù)上述配置,調(diào)節(jié)元件M1由施加至基極的監(jiān)測結(jié)果控制,且施加至集電極的電壓由所述監(jiān)測結(jié)果改變。也就是說,調(diào)節(jié)元件M1響應(yīng)于施加至基極的監(jiān)測結(jié)果改變施加至集電極的恒定電壓Vcc。因此,施加至調(diào)節(jié)元件M2的柵極的電壓被改變。施加至調(diào)節(jié)元件M1的集電極的電壓,即,施加至調(diào)節(jié)元件M2的柵極的電壓可以被定義為調(diào)節(jié)控制信號。
調(diào)節(jié)元件M2可以響應(yīng)于施加至柵極的調(diào)節(jié)控制信號的變化被接通或斷開。
當(dāng)整流電壓Vrec不是過電壓時,調(diào)節(jié)元件M1根據(jù)施加至基極的低電壓保持在斷開狀態(tài),且調(diào)節(jié)元件M2通過施加至柵極的恒定電壓Vcc根據(jù)高電平電壓保持在接通狀態(tài)。
當(dāng)整流電壓Vrec是過電壓時,調(diào)節(jié)元件M1通過施加至基極的高電壓被接通,且調(diào)節(jié)元件M2根據(jù)柵極的電壓下降被斷開。
也就是說,當(dāng)調(diào)節(jié)元件M2被接通時,驅(qū)動電路30的電流通路中的電流可以通過感測電阻器Rs和調(diào)節(jié)元件M2正常地流向地極。然而,當(dāng)調(diào)節(jié)元件M2被斷開時,驅(qū)動電路30的電流通路中的電流不能流經(jīng)調(diào)節(jié)元件M2。也就是說,流經(jīng)感測電阻器Rs的感測電流通過電阻器Rg2調(diào)節(jié)。
在圖1和圖2的實施方式中,監(jiān)測單元40被配置為接收施加至照明單元20的輸入端子S0的輸入電壓,即,施加至LED組LED1至LED4的整流電壓Vrec。
本發(fā)明不限于此,而監(jiān)測單元40可以如圖3和圖4中所示被配置。圖3和圖4的監(jiān)測單元40被配置為接收選自包括在照明單元20中的一個或更多個LED組的輸出端子S1至S4的一個輸出端子的輸出電壓,并提供與整流輸出電壓的電平對應(yīng)的監(jiān)測結(jié)果。所述一個或更多個LED組的輸出端子S1至S4的輸出電壓可以被理解為剩余電壓。圖3和圖4示出,監(jiān)測單元40被配置為接收LED組LED3的輸出端子S3的輸出電壓。在LED組LED3的輸出端子S3中形成的輸出電壓是通過從整流電壓Vrec中減去LED組LED1至LED3的的發(fā)光電壓V3而得到的剩余電壓。
在圖3和圖4的實施方式中,由監(jiān)測單元40接收到的電壓與在圖1和圖2的實施方式中的不同,而其它部件以與圖1和圖2相同的方式配置。因此,在此省略重復(fù)的描述。此時,包括在監(jiān)測單元40中的電阻器Rm1和Rm2的電阻值和電阻比可以根據(jù)輸入電壓的變量范圍確定。
將參考圖5描述圖1至圖4的驅(qū)動電路30。
驅(qū)動電路30包括多個開關(guān)電路31至34和基準(zhǔn)電壓供應(yīng)單元36。所述多個開關(guān)電路31至34為LED組LED1至LED4提供電流通路,且基準(zhǔn)電壓供應(yīng)單元36提供基準(zhǔn)電壓VREF1至VREF4。
基準(zhǔn)電壓供應(yīng)單元36可以被配置為根據(jù)設(shè)計者的意圖提供具有不同電平的基準(zhǔn)電壓VREF1至VREF4。
基準(zhǔn)電壓供應(yīng)單元36包括多個串聯(lián)連接的電阻器,且所述多個串聯(lián)連接的電阻器接收恒定電壓并連接至接地端子GND?;鶞?zhǔn)電壓供應(yīng)單元36可以被配置為向各個電阻器之間的節(jié)點提供具有不同電平的基準(zhǔn)電壓VREF1至VREF4。在另一實施方式中,基準(zhǔn)電壓供應(yīng)單元36可以包括用于提供具有不同電平的基準(zhǔn)電壓VREF1至VREF4的獨立的電壓供應(yīng)源。
具有不同電平的基準(zhǔn)電壓VREF1至VREF4中,基準(zhǔn)電壓VREF1可以具有最低電壓電平,且基準(zhǔn)電壓VREF4可以具有最高電壓電平。也就是說,基準(zhǔn)電壓VREF1至VREF4可以以電壓電平以VREF1至VREF4的順序逐漸增加的方式提供。
基準(zhǔn)電壓VREF1具有用于在LED組LED2發(fā)光的時間點斷開開關(guān)電路31的電平。更具體地,基準(zhǔn)電壓VREF1可以被設(shè)為比在LED組LED2發(fā)光的時間點在感測電阻器Rs中形成的感測電壓更低的電平。
基準(zhǔn)電壓VREF2具有用于LED組LED3發(fā)光的時間點斷開開關(guān)電路32的電平。更具體地,基準(zhǔn)電壓VREF2可以被設(shè)為比在LED組LED3發(fā)光的時間點在感測電阻器Rs中形成的感測電壓更低的電平。
基準(zhǔn)電壓VREF3具有用于LED組LED4發(fā)光的時間點斷開開關(guān)電路33的電平。更具體地,基準(zhǔn)電壓VREF3可以被設(shè)為比在LED組LED4發(fā)光的時間點在感測電阻器Rs中形成的感測電壓更低的電平。
基準(zhǔn)電壓VREF4可以以這樣的方式設(shè)定:流經(jīng)感測電阻器Rs的電流在整流電壓Vrec的上限電平范圍中變成恒定電流。
開關(guān)電路31至34共同連接至提供感測電壓從而進(jìn)行電流調(diào)節(jié)并形成電流通路的感測電阻器Rs。
開關(guān)電路31至34將感測電阻器Rs的感測電壓分別與驅(qū)動電路30的基準(zhǔn)電壓VREF1至VREF4進(jìn)行比較,并形成用于發(fā)光單元20發(fā)光的電流通路。
當(dāng)開關(guān)電路連接至遠(yuǎn)離施加整流電壓的位置的LED組時,每個開關(guān)電路31至34接收高電平基準(zhǔn)電壓。
開關(guān)電路31至34可以分別包括比較器38a至38d和開關(guān)元件,且所述開關(guān)元件可以分別包括NMOS晶體管39a至39d。
開關(guān)電路31至34的比較器38a至38d中的每一個具有配置為接收基準(zhǔn)電壓的正輸入端子(+),配置為接收感測電壓的負(fù)輸入端子(-),和配置為輸出通過將基準(zhǔn)電壓與感測電壓比較所得的結(jié)果的輸出端子。
各開關(guān)電路31至34的NMOS晶體管39a至39d根據(jù)通過其柵極施加的比較器38a至38d的輸出進(jìn)行開關(guān)操作。各NMOS晶體管39a至39d的漏極和各比較器38a至38d的負(fù)輸入端子(-)共同連接至感測電阻器Rs。
根據(jù)上述配置,感測電阻器Rs可以向比較器38a至38d的負(fù)輸入端子(-)施加感測電壓,并提供與各開關(guān)電路31至34的NMOS晶體管39a至39d對應(yīng)的電流通路。
在根據(jù)本發(fā)明的照明裝置中,LED組LED1至LED4可以響應(yīng)于整流電壓Vrec的變化相繼發(fā)光,且可以通過驅(qū)動電路30提供與LED組LED1至LED4的相繼發(fā)光對應(yīng)的電流通路。
將參考圖6描述根據(jù)本發(fā)明的實施方式的圖3至圖5的照明裝置的操作。除了在過電壓段的操作,圖1和圖2的實施方式以與圖3至圖5的實施方式相同的方式操作。因此,圖1和圖2的實施方式的操作可以參考圖3至圖5的操作來理解。
照明單元20接收與整流電壓Vrec對應(yīng)的電流。各LED組LED1至LED4的電流可以被分成i1至i4。
調(diào)節(jié)器50的調(diào)節(jié)元件M2在LED組LED3發(fā)光之前保持接通狀態(tài)。更具體地,LED組LED3的輸出端子S3的輸出電壓在LED組LED3發(fā)光之前保持低電平。因此,調(diào)節(jié)器50的調(diào)節(jié)元件M1保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。因此,具有恒定電壓電平Vcc或高電平的調(diào)節(jié)控制信號被施加至調(diào)節(jié)元件M2的柵極,且調(diào)節(jié)元件M2保持接通狀態(tài)。
當(dāng)整流電壓Vrec在初始狀態(tài)時,因為施加至開關(guān)電路31至34的正輸入端子(+)的基準(zhǔn)電壓VREF1至VREF4高于施加至其的負(fù)輸入端子(-)的電阻器Rs的感測電壓,所有的開關(guān)電路31至34保持接通狀態(tài)。也就是說,當(dāng)整流電壓Vrec在初始狀態(tài)時,LED組LED1至LED4不發(fā)光。
然后,當(dāng)整流電壓Vrec上升達(dá)到發(fā)光電壓V1時,LED組LED1發(fā)光。當(dāng)發(fā)光單元20的LED組LED1發(fā)光時,連接至LED組LED1的開關(guān)電路31提供用于發(fā)光的電流通路。
當(dāng)整流電壓Vrec達(dá)到發(fā)光電壓V1使得LED組LED1發(fā)光且通過開關(guān)電路31形成電流通路時,增加至預(yù)定電平的電流i1被提供至LED組LED1。
響應(yīng)于LED組LED1的發(fā)光,電流i1沿流經(jīng)LED組LED1、驅(qū)動電路30的開關(guān)電路31、感測電阻器Rs和調(diào)節(jié)元件M2的通路流動。
然后,當(dāng)整流電壓Vrec連續(xù)上升到達(dá)發(fā)光電壓V2時,LED組LED2發(fā)光。當(dāng)照明單元20的LED組LED2發(fā)光時,連接至LED組LED2的開關(guān)電路32提供用于發(fā)光的電流通路。
當(dāng)整流電壓Vrec達(dá)到發(fā)光電壓V2使得LED組LED2發(fā)光且通過開關(guān)電路32形成電流通路時,感測電阻器Rs的感測電壓的電平上升。此時,感測電壓具有比基準(zhǔn)電壓VREF1更高的電平。因此,開關(guān)電路31的NMOS晶體管39a由比較器38a的輸出斷開。也就是說,開關(guān)電路31被斷開,且開關(guān)電路32提供與LED組LED2的發(fā)光對應(yīng)的電流通路。此時,LED組LED1也保持發(fā)光狀態(tài),且LED組LED1和LED2的電流i1和i2的電平上升至由開關(guān)電路32調(diào)節(jié)的電平。
然后,當(dāng)整流電壓Vrec連續(xù)上升達(dá)到發(fā)光電壓V3時,LED組LED3發(fā)光。當(dāng)LED組LED3發(fā)光時,連接至LED組LED3的開關(guān)電路33提供用于發(fā)光的電流通路。
當(dāng)整流電壓Vrec達(dá)到發(fā)光電壓V3使得LED組LED3發(fā)光且通過開關(guān)電路33形成電流通路時,感測電阻器Rs的感測電壓的電平上升。此時,感測電壓具有比基準(zhǔn)電壓VREF2更高的電平。因此,開關(guān)電路32的NMOS晶體管39b由比較器38b的輸出斷開。也就是說,開關(guān)電路32被斷開,且開關(guān)電路33提供與LED組LED3的發(fā)光對應(yīng)的電流通路。此時,LED組LED1和LED2也保持發(fā)光狀態(tài),且LED組LED1至LED3的電流i1至i3的電平上升至由開關(guān)電路33調(diào)節(jié)的電平。
此時,監(jiān)測單元40接收LED組LED3的輸出端子S3的輸出電壓V30,其在LED組LED3發(fā)光后上升。監(jiān)測單元40拆分LED組LED3的輸出電壓V30,(即,LED組LED3的剩余電壓),并將所拆分的電壓提供給調(diào)節(jié)器50的調(diào)節(jié)元件M1的基極。
當(dāng)整流電壓Vrec達(dá)到高于LED組LED4的發(fā)光電壓的預(yù)定電平時,監(jiān)測單元40的電阻器Rm1和Rm2的電阻比設(shè)定為提供具有能夠接通調(diào)節(jié)器50的調(diào)節(jié)元件M1的電平的拆分電壓。
在整流電壓Vrec達(dá)到發(fā)光電壓V3之前,由監(jiān)測單元40提供的電壓保持在不足以接通調(diào)節(jié)元件M1的電平。因此,調(diào)節(jié)器50的調(diào)節(jié)元件M1保持在斷開狀態(tài)。因此,具有恒定電壓電平Vcc或高電平的調(diào)節(jié)控制信號被施加至調(diào)節(jié)元件M2的柵極,且調(diào)節(jié)元件M2保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。
然后,當(dāng)整流電壓Vrec連續(xù)上升達(dá)到發(fā)光電壓V4時,LED組LED4發(fā)光。當(dāng)LED組LED4發(fā)光時,連接至LED組LED4的開關(guān)電路34提供用于發(fā)光的電流通路。
當(dāng)整流電壓Vrec達(dá)到發(fā)光電壓V4使得LED組LED4發(fā)光且通過開關(guān)電路34形成電流通路時,感測電阻器Rs的感測電壓的電平上升。此時,感測電壓具有比基準(zhǔn)電壓VREF3更高的電平。因此,開關(guān)電路33的NMOS晶體管39c由比較器38c的輸出斷開。也就是說,開關(guān)電路33被斷開,且開關(guān)電路34提供與LED組LED4的發(fā)光對應(yīng)的電流通路。此時,LED組LED1至LED3也保持發(fā)光狀態(tài),且LED組LED1至LED4的電流i1至i4的電平上升至由開關(guān)電路34調(diào)節(jié)的電平。
當(dāng)整流電壓Vrec在LED組LED4發(fā)光后上升時,整流電壓Vrec可以變?yōu)檫^電壓。響應(yīng)于整流電壓Vrec的上升,LED組LED3的輸出電壓也上升。
監(jiān)測單元40接收LED組LED3的輸出端子S3的輸出電壓V30,其在LED組LED4發(fā)光后上升。監(jiān)測單元40拆分LED組LED3的輸出電壓V30,并將所拆分的電壓提供給調(diào)節(jié)器50的調(diào)節(jié)元件M1的基極。
當(dāng)整流電壓Vrec是具有設(shè)定為發(fā)光電壓V4或更高的電平的過電壓時,由監(jiān)測單元40提供的電壓可以具有能夠接通調(diào)節(jié)元件M1的電平。因此,響應(yīng)于整流電壓Vrec(其是過電壓),調(diào)節(jié)器50的調(diào)節(jié)元件M1被接通。然后,在調(diào)節(jié)元件M2的柵極的電壓下降的同時,調(diào)節(jié)元件M2被斷開。
當(dāng)調(diào)節(jié)器50的調(diào)節(jié)元件M2被斷開時,驅(qū)動電路30的電流通路中的電流流經(jīng)感測電阻器Rs和電阻器Rg2。因此,感測電阻器Rs的感測電流被調(diào)節(jié)。因此,如圖5所示,電壓Vrg被施加至調(diào)節(jié)元件M2的漏極,且電流irg流向電阻器Rg2。此時,LED1至LED4中的各LED組的電流i1至i4的量響應(yīng)于流向電阻器Rg2的電流irg被調(diào)節(jié)。
然后,當(dāng)整流電壓Vrec下降至過電壓以下時,通過調(diào)節(jié)器50的調(diào)節(jié)元件M2斷開進(jìn)行的電流調(diào)節(jié)被移除,連接至LED組LED4至LED1的開關(guān)電路34至31相繼被斷開,且LED組LED4至LED1相繼被斷開。
在本實施方式中,當(dāng)整流電壓Vrec是過電壓時,從驅(qū)動電路30輸出的電流或用于發(fā)光的電流通過調(diào)節(jié)器50的操作被調(diào)節(jié)。因此,照明裝置能夠抑制與過電壓對應(yīng)的異常發(fā)光,從而保證了正常發(fā)光并保護(hù)了內(nèi)部電路免受過電壓影響。
上述圖1至圖6的實施方式通過控制施加至調(diào)節(jié)器50的調(diào)節(jié)元件M2的恒定電壓Vcc而調(diào)節(jié)感測電阻器Rs的感測電流。因此,由于即使對應(yīng)于過電壓的整流電壓Vrec變化時施加至調(diào)節(jié)元件m2的恒定電壓Vcc也被恒定地保持,因此流經(jīng)感測電阻器Rs的電流量被恒定地保持。
可以如圖7和圖8中所示來實施本發(fā)明。
在圖7和圖8的實施方式中,感測電阻器Rs連接至驅(qū)動電路30的接地端子GND。此外,調(diào)節(jié)器50的第一調(diào)節(jié)元件M1的集電極通過電阻器Rg1連接至驅(qū)動電路30的感測電阻器端子Riset。根據(jù)上述配置,當(dāng)整流電壓Vrec在過電壓的狀態(tài)下變化時,調(diào)節(jié)器50改變流經(jīng)感測電阻器Rs的電流量。
除了感測電阻器Rs和調(diào)節(jié)器50的配置外,圖7和圖8的實施方式以與圖3和圖4相同的方式配置。因此,在此省略重復(fù)描述。圖7和圖8的實施方式的操作將參考圖9描述。
在圖7和圖8的實施方式中,調(diào)節(jié)器50的調(diào)節(jié)元件M2在LED組LED3發(fā)光之前保持接通狀態(tài),如在圖3和圖4中的實施方式一樣。
在圖7和圖8的實施方式中,監(jiān)測單元40接收LED組LED3的輸出端子S3的輸出電壓V30,其在LED組LED4發(fā)光之后上升。監(jiān)測單元40拆分LED組LED3的輸出電壓V30,并將所拆分的電壓提供給調(diào)節(jié)器50的調(diào)節(jié)元件M1的基極。
當(dāng)整流電壓Vrec在LED組LED4發(fā)光后上升時,整流電壓Vrec可以變?yōu)檫^電壓。響應(yīng)于整流電壓Vrec的上升,LED組LED3的輸出電壓也上升。
當(dāng)整流電壓Vrec是過電壓時,由監(jiān)測單元40提供的電壓可以具有能夠接通調(diào)節(jié)元件M1的電平。因此,當(dāng)整流電壓Vrec對應(yīng)于過電壓時,調(diào)節(jié)器50的調(diào)節(jié)元件M1被接通。
此時,施加至調(diào)節(jié)元件M2的柵極的電壓Vm1c具有響應(yīng)于流向調(diào)節(jié)元件M1的電流im1c而變化的電平。當(dāng)對應(yīng)于過電壓的整流電壓Vrec增加時,施加至調(diào)節(jié)元件M2的柵極的電壓Vm1c下降,而當(dāng)對應(yīng)于過電壓的整流電壓Vrec下降時,施加至調(diào)節(jié)元件M2的柵極的電壓Vm1c增加。因此,調(diào)節(jié)元件M2響應(yīng)于施加至其柵極的電壓Vm1c的變化調(diào)節(jié)流經(jīng)感測電阻器Rs的電流量。此時,施加至調(diào)節(jié)元件M2的漏極的電壓可以由Vm2c表示。
如上所述,通過調(diào)節(jié)器50的調(diào)節(jié)元件M2的操作而調(diào)節(jié)的電流流經(jīng)感測電阻器Rs和電阻器Rg2。因此,感測電阻器Rs的感測電流被調(diào)節(jié)。
如上所述,當(dāng)對應(yīng)于過電壓的整流電壓Vrec上升時,調(diào)節(jié)器50減少流經(jīng)驅(qū)動電路30的電流量,并當(dāng)對應(yīng)于過電壓的整流電壓Vrec下降時,調(diào)節(jié)器50增加流經(jīng)驅(qū)動電路30的電流量。因此,各LED組LED1至LED4的電流i1至i4的波形具有響應(yīng)于對應(yīng)于過電壓的整流電壓Vrec的凹曲線。
通過調(diào)節(jié)器50的電流調(diào)節(jié),流經(jīng)LED組LED1至LED4的電流響應(yīng)于對應(yīng)于過電壓的整流電壓Vrec被調(diào)節(jié)。
參考圖1-9描述的實施方式可以被理解為這樣的配置,該配置使用整流電壓Vrec控制一個或更多個LED組LED1至LED4發(fā)光,且包括用于控制發(fā)光的第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路。
第一驅(qū)動電路可以對應(yīng)于上述驅(qū)動電路30,提供用于一個或更多個LED組LED1至LED4發(fā)光的電流通路,并對電流通路進(jìn)行電流調(diào)節(jié)。
第二驅(qū)動電路可包括上述的監(jiān)測單元40和調(diào)節(jié)器50。第二驅(qū)動電路可以監(jiān)測整流電壓Vrec,并響應(yīng)于根據(jù)檢測結(jié)果,對應(yīng)于等于或大于預(yù)定電平的過電壓的整流電壓Vrec調(diào)節(jié)流經(jīng)電流通路的電流量。
如在圖1-6的實施方式中,第二驅(qū)動電路可以被配置為通過參考監(jiān)測結(jié)果,響應(yīng)于對應(yīng)于等于或大于預(yù)定電平的過電壓的整流電壓Vrec來調(diào)節(jié)電流通路中的電流流量,其通過第一驅(qū)動電路被調(diào)節(jié)。
此外,如圖7-9的實施方式,第二驅(qū)動電路可以被配置為通過參考監(jiān)測結(jié)果,響應(yīng)于對應(yīng)于等于或大于預(yù)定電平的過電壓的整流電壓Vrec調(diào)節(jié)電流通路中的電流流量,其通過電流調(diào)節(jié)被確定。
因此,本發(fā)明的實施方式能夠響應(yīng)于整流電壓Vrec的變化保證正常發(fā)光,并保護(hù)內(nèi)部電路免遭過電壓。
在另一實施方式中,照明裝置可以包括驅(qū)動電路30和電流感測單元。
驅(qū)動電路30提供用于LED組LED1至LED4發(fā)光的電流通路,并對電流通路進(jìn)行電流調(diào)節(jié)。
電流感測單元監(jiān)測提供給照明單元20的整流電壓Vrec。當(dāng)整流電壓Vrec處于第一狀態(tài)時,電流感測單元將驅(qū)動電路30的輸出電流調(diào)節(jié)至第一電流電平,且當(dāng)整流電壓Vrec處于第二狀態(tài)時,電流感測單元將驅(qū)動電路30的輸出電流調(diào)節(jié)至等于或低于第一電流電平的第二電流電平。
第一狀態(tài)可以被定義為整流電壓Vrec等于或低于預(yù)定電壓的狀態(tài),而第二狀態(tài)可以被定義為整流電壓Vrec等于或高于預(yù)定電壓并對應(yīng)于過電壓的狀態(tài)。
電流感測單元可包括在圖1、圖3和圖7的實施方式中公開的監(jiān)測單元40和調(diào)節(jié)器50。
因此,監(jiān)測單元40監(jiān)測整流電壓Vrec并提供監(jiān)測結(jié)果。當(dāng)整流電壓Vrec處于第一狀態(tài)時,調(diào)節(jié)器50將驅(qū)動電路30的輸出電流調(diào)節(jié)至第一電流電平,且當(dāng)整流電壓Vrec處于第二狀態(tài)時,調(diào)節(jié)器50將驅(qū)動電路30的輸出電流調(diào)節(jié)至等于或低于第一電流電平的第二電流電平。
如此,根據(jù)本實施方式的照明裝置(其包括電流感測單元),也能夠響應(yīng)于整流電壓Vrec的變化保證正常發(fā)光,并保護(hù)內(nèi)部電路免受過電壓影響。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式,當(dāng)對應(yīng)于過電壓的整流電壓被提供給使用LED的照明裝置時,LED組的電流能夠響應(yīng)于過電壓被調(diào)節(jié)。因此,照明裝置能夠保證正常發(fā)光,并保護(hù)內(nèi)部電路免遭過電壓。
盡管上文已描述了各種實施方式,但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解所描述的實施方式僅當(dāng)作例子。因此,在此描述的公開不應(yīng)限于所描述的實施方式。