本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode；LED)照明系統(tǒng)，特別是涉及一種由交流電所驅(qū)動的發(fā)光二極管照明系統(tǒng)及控制方法，以有效地提供工作電壓(operating voltage)。

背景技術(shù)：

發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode；LED)正以非?？斓乃俣缺皇褂糜谝话愕恼彰饔猛旧稀Ｔ谝皇褂冒咐?，包括有多個發(fā)光二極管的集合是由交流電源所供電，而「交流發(fā)光二極管」一詞有時即是用來說明這樣的電路。對交流發(fā)光二極管照明系統(tǒng)而言，所被關(guān)心的部分包括了其制造成本、電路轉(zhuǎn)換效率、功率因數(shù)(power factor)、頻閃(flicker)及使用壽命…等。

請參考圖1，圖1繪示了一種現(xiàn)有的交流發(fā)光二極管照明系統(tǒng)100。交流發(fā)光二極管照明系統(tǒng)100采用了全波整流器(full-wave rectifier)18，用以對交流電壓V_AC進行整波，并用以在輸入電力線IN提供整流的輸入電壓V_IN，并在接地線GND提供一接地電壓，其中上述的接地電壓在此系統(tǒng)中被認為是零伏特。成串的多個發(fā)光二極管被區(qū)分為多個發(fā)光二極管組20₁、20₂、20₃及20₄，而發(fā)光二極管組20₁、20₂、20₃及20₄的每一發(fā)光二極管組具有一個或多個發(fā)光二極管。集成電路102作為一個發(fā)光二極管控制器，此發(fā)光二極管控制器包括接腳或隧道接點PIN₁、PIN₂、PIN₃及PIN₄分別耦接于發(fā)光二極管組20₁、20₂、20₃及20₄的陰極。在集成電路102內(nèi)還包括隧道切換開關(guān)SG₁、SG₂、SG₃與SG₄以及電流控制器103。當在輸入電力線IN上的輸入電壓V_IN提升時，電流控制器103可調(diào)節(jié)隧道切換開關(guān)SG₁、SG₂、SG₃與SG₄的導電率(conductivity)，以使更多的發(fā)光二極管組加入以進行發(fā)光。集成電路102的操作可在美國第7,708,172號專利中看到例證，在此即不再贅述。

在圖1中包括有低壓差線性穩(wěn)壓器(low dropout linear regulator；LDO)112，用以從輸入電源線IN提供電流，以對電容C_OUT進行充電，故工作電壓V_CC被提供于電源線VCC，而用以供電給集成電路102或其他集成電路(如：微控制器單元)。然而，當提供于電源線VCC的工作電壓V_CC供電給集成電路102或其他的集成電路(如：微控制器單元)時，低壓差線性穩(wěn)壓器112本身將會消耗能量。由于低壓差線性穩(wěn)壓器112的跨壓將會高達數(shù)百伏特，故低壓差線性穩(wěn)壓器112會消耗大量的能量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明一實施例提供一種發(fā)光二極管控制器，用以驅(qū)動發(fā)光二極管串。發(fā)光二極管串具有多個串聯(lián)的發(fā)光二極管，并具有多個陽極以及多個陰極。其中在上述多個陽極中的一個最上游的陽極耦接于輸入電源線。上述的發(fā)光二極管控制器包括第一發(fā)光二極管驅(qū)動器以及電流控制器。第一發(fā)光二極管驅(qū)動器耦接上述多個陰極中的第一陰極，用以自第一陰極排出第一隧道電流，并從第一隧道電流提供第一充電電流而對電容充電，進而通過工作電壓供電于工作電壓電力線。電流控制器用以控制第一發(fā)光二極管驅(qū)動器。其中電流控制器控制第一發(fā)光二極管驅(qū)動器，以將第一隧道電流調(diào)節(jié)至第一隧道目標值。其中，發(fā)光二極管控制器包括低壓差線性穩(wěn)壓器，用以調(diào)節(jié)工作電壓，并控制第一充電電流使第一充電電流不超過第一隧道目標值。

本發(fā)明另一實施例提供一種控制方法，用以控制具有多個發(fā)光二極管的發(fā)光二極管串。其中上述多個發(fā)光二極管串聯(lián)在一起，而具有多個陽極及多個陰極，且上述多個陽極中的一個最上游的陽極耦接于輸入電源線。上述控制方法包括：排出第一隧道電流，而第一隧道電流是來自上述多個陰極當中的第一陰極；從第一隧道電流當中提供第一充電電流，以對電容充電，進而通過工作電壓供電于工作電壓電力線；此控制方法也將調(diào)節(jié)上述的工作電壓，并控制第一充電電流，使第一充電電流不會超過第一隧道目標值；以及將第一隧道電流調(diào)節(jié)至第一隧道目標值。

本發(fā)明另一實施例提供一種發(fā)光二極管照明系統(tǒng)。發(fā)光二極管照明系統(tǒng)包括發(fā)光二極管串、發(fā)光二極管控制器以及電容。發(fā)光二極管串具有多個發(fā)光二極管。上述多個發(fā)光二極管被分為多個串聯(lián)的發(fā)光二極管組，而每一個發(fā)光二極管組具有陰極以及陽極。發(fā)光二極管控制器包括多個隧道節(jié)點以及輸出節(jié)點。上述多個隧道節(jié)點分別耦接于上述多個發(fā)光二極管組的多個陰極。其中發(fā)光二極管控制器排出來自上述多個隧道節(jié)點當中的一個被選擇的隧道節(jié)點的隧道電流。電容耦接于輸出節(jié)點，用以提供工作電壓，以供電給多個集成電路。其中發(fā)光二極管控制器能夠?qū)⑸鲜鏊淼离娏髡{(diào)節(jié)至隧道目標值，而隧道目標值對應(yīng)于上述被選擇的隧道節(jié)點。此外，發(fā)光二極管控制器還能夠提供隧道電流的一部分作為充電電流，以供電并調(diào)節(jié)工作電壓。

附圖說明

圖1繪示了現(xiàn)有的一種交流發(fā)光二極管照明系統(tǒng)。

圖2繪示了本發(fā)明一實施例的交流發(fā)光二極管照明系統(tǒng)。

圖3繪示了與圖2中的電流控制器相關(guān)的一種發(fā)光二極管驅(qū)動器。

圖4繪示了與圖2中的電流控制器相關(guān)的另一種發(fā)光二極管驅(qū)動器。

圖5繪示了本發(fā)明另一實施例的交流發(fā)光二極管照明系統(tǒng)。

圖6繪示了與圖5中的電流控制器相關(guān)的發(fā)光二極管驅(qū)動器及低壓差線性穩(wěn)壓器。

其中，附圖標記說明如下：

18 全波整流器

20₁、20₂、20₃、20₄ 發(fā)光二極管組

100 交流發(fā)光二極管照明系統(tǒng)

102 集成電路

103 電流控制器

112 低壓差線性穩(wěn)壓器

200 交流發(fā)光二極管照明系統(tǒng)

201 低壓差線性穩(wěn)壓器

202 集成電路

203 電流控制器

300 交流發(fā)光二極管照明系統(tǒng)

302 集成電路

303 電流控制器

C_OUT 電容

D_LDO 二極管

EA0 誤差放大器

EA_LDO 誤差放大器

EA_LMT 誤差放大器

EA₁、EA₂、EA₃、EA₄ 誤差放大器

EA_n 誤差放大器

EA_x 誤差放大器

GND 接地線

I_Cn 驅(qū)動電流

I_Cx 驅(qū)動電流

I_{COM_L0} 目標信號

I_{COM_L1} 目標信號

I_{COM_L2}、I_{COM_L3}、I_{COM_L4} 目標信號

I_{COM_Ln} 目標信號

I_{COM_Lx} 目標信號

I_{COM_C1}、I_{COM_C2}、I_{COM_C3}、I_{COM_C4} 目標信號

I_{COM_Cn} 目標信號

I_{COM_Cx} 目標信號

I_LED1、I_LED2、I_LED3、I_LED4 發(fā)光二極管電流

I_L0 充電電流

I_Ln 充電電流

I_Lx 充電電流

I_PIN1、I_PIN2、I_PIN3、I_PIN4 隧道電流

I_PINn 隧道電流

I_PINx 隧道電流

I_{SEN_L0} 電流感測信號

I_{SEN_L1}、I_{SEN_L2}、I_{SEN_L3}、I_{SEN_L4} 電流感測信號

I_{SEN_Ln} 電流感測信號

I_{SEN_Lx} 電流感測信號

I_{SEN_C1}、I_{SEN_C2}、I_{SEN_C3}、I_{SEN_C4} 電流感測信號

I_{SEN_Cn} 電流感測信號

I_{SEN_Cx} 電流感測信號

IN 輸入電力線

LD₁、LD₂、LD₃、LD₄ 發(fā)光二極管驅(qū)動器

LD_n 發(fā)光二極管驅(qū)動器

LD_x 發(fā)光二極管驅(qū)動器

LD_X1、LD_X2、LD_X3、LD_X4 發(fā)光二極管驅(qū)動器

LD_Xn 發(fā)光二極管驅(qū)動器

LG_n 電流調(diào)節(jié)器

LG_Xn 電流調(diào)節(jié)器

LR_n 低壓差線性穩(wěn)壓器

LR_x 低壓差線性穩(wěn)壓器

LR₀ 低壓差線性穩(wěn)壓器

OUT 節(jié)點

PIN₁、PIN₂、PIN₃、PIN₄、PIN_n、PIN_x 接腳、接點、隧道節(jié)點

SG₁、SG₂、SG₃、SG₄、 隧道切換開關(guān)

SW₁ 開關(guān)

SW_Cn 隧道開關(guān)

SW_C1、SW_C2、SW_C3、SW_C4 隧道開關(guān)

SW_Cx 隧道開關(guān)

SW_LDO 低壓差線性穩(wěn)壓器開關(guān)

SW_L1、SW_L2、SW_L3、SW_L4 選擇開關(guān)

SW_Ln 選擇開關(guān)

VCC 電源線

V_AC 交流電壓

V_CC 工作電壓

V_FB 回饋電壓

V_IN 輸入電壓

V_L1～V_L4 控制信號

V_Ln 控制信號

V_REF 參考電壓

V_REF0 參考電壓

具體實施方式

以下所公開本發(fā)明的各實施例是充分地公開，而足使熟習本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員得以實施本發(fā)明。對于本發(fā)明所公開的各實施例所做的各種簡單組合與變化，仍應(yīng)視為本發(fā)明的實施例。

在以下說明書中，將會公開本發(fā)明多個實施例的特例。然而，該些特例并非實施本發(fā)明的唯一方式，為了使本發(fā)明的說明書以簡潔易懂的方式記載，部分熟習本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員得以簡單轉(zhuǎn)用而產(chǎn)生的實施例將不重復贅述。

請參考圖2，圖2繪示了本發(fā)明一實施例的交流發(fā)光二極管照明系統(tǒng)200。交流發(fā)光二極管照明系統(tǒng)200具有全波整流器18，用以對正旋的交流電壓V_AC進行整波，并用以在輸入電力線IN提供整流的輸入電壓V_IN以及在接地線GND提供接地電壓。發(fā)光二極管組20₁、20₂、20₃及20₄一同組成串聯(lián)于輸入電力線IN與接地線GND之間的一發(fā)光二極管串。圖2示范性地繪示了一個具有四個發(fā)光二極管組的發(fā)光二極管串，而在本發(fā)明其他實施例中，可由較多或較少數(shù)目的發(fā)光二極管組來組成一個發(fā)光二極管串。圖2中的發(fā)光二極管串可被認為具有一個最上游的陽極耦接于輸入電源線IN，并具有一個最下游的陰極耦接于隧道節(jié)點PIN₄。在本發(fā)明部分的實施例中，每一發(fā)光二極管組可僅包括一個發(fā)光二極管；而在本發(fā)明部分的實施例中，每一發(fā)光二極管組依據(jù)其應(yīng)用而可包括多個串聯(lián)或并聯(lián)的發(fā)光二極管。發(fā)光二極管組20₁是圖2中最上游的一個發(fā)光二極管組，其陽極連接于整流輸入電壓V_IN(即發(fā)光二極管串中的最高電壓)。類似地，發(fā)光二極管組20₄是圖2中最下游的一個發(fā)光二極管組。下游的發(fā)光二極管組使用其陽極連接于一個上游的發(fā)光二極管的陰極。發(fā)光二極管電流I_LED1至I_LED4用以表示分別流經(jīng)發(fā)光二極管組20₁至20₄的電流。

低壓差線性穩(wěn)壓器(low dropout linear regulator；LDO)201從輸入電源線IN將電流直接地排出至充電電容C_OUT，故工作電壓V_CC提供于電源線VCC以供電給集成電路202或其他的集成電路(例如微控制單元)。通過下面的說明，將可明白低壓差線性穩(wěn)壓器201只有當啟動時或工作電壓V_CC非常低時才會對電容C_OUT充電。因低壓差線性穩(wěn)壓器201在大部分的時間并不會提供電流，故其所消耗的能量將會非常的少或是可忽略。

集成電路202作為一個發(fā)光二極管控制器，并具有發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₁、LD₂、LD₃和LD₄以及電流控制器203。發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₁、LD₂、LD₃和LD₄之間具有上游及下游的關(guān)系。舉例來說，就發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₃來看，發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₂是一個相對上游的發(fā)光二極管驅(qū)動器；而就發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₁來看，發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₂則是一個相對下游的發(fā)光二極管驅(qū)動器。隧道電流I_PIN1至I_PIN4用以表示分別透過隧道節(jié)點PIN₁至PIN₄而流進集成電路202的電流。發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₁、LD₂、LD₃及LD₄當中的每一個發(fā)光二極管驅(qū)動器具有節(jié)點OUT，而每個節(jié)點OUT都與電源線VCC相互連接。因發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₁、LD₂、LD₃及LD₄彼此之間非常地相似甚至是相同，故以下將針對其中一個發(fā)光二極管驅(qū)動器詳加說明，而其他發(fā)光二極管驅(qū)動器的操作方式則可據(jù)以類推。

舉例來說，隧道電流I_PIN1流進發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₁，并分成充電電流及驅(qū)動電流。充電電流流到發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₁的輸出節(jié)點OUT而對電容C_OUT充電，而驅(qū)動電流則由其他路徑流到接地線GND。在本發(fā)明一實施例中，發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₁具有低壓差線性穩(wěn)壓器，其使用充電電流來供電并調(diào)節(jié)工作電壓V_CC，而隧道電流I_PIN1被調(diào)節(jié)至隧道電流目標值。另外，圖2中還繪示了誤差放大器EA0、目標信號I_{COM_L1}至I_{COM_L4}、目標信號I_{COM_C1}至I_{COM_C4}、電流偵測信號I_{SEN_L1}至I_{SEN_L4}、電流偵測信號I_{SEN_C1}至I_{SEN_C4}以及參考電壓V_REF0。

請參考圖3，圖3繪示了與圖2中的電流控制器203相關(guān)的一種發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n，其中n可以是1、2、3或4，以表示發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n可以是圖2中的發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₁、LD₂、LD₃及LD₄當中的任一個發(fā)光二極管驅(qū)動器。電流控制器203提供目標信號I_{COM_Ln}及I_{COM_Cn}到發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n，并從發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n接收電流感測信號I_{SEN_Ln}及I_{SEN_Cn}。發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n將隧道電流I_PINn排出，并嘗試將其調(diào)節(jié)至由目標信號I_{COM_Ln}所表示的隧道電流目標值。

發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n包括電流調(diào)節(jié)器LG_n以及低壓差線性穩(wěn)壓器LR_n，用以分別提供驅(qū)動電流I_Cn及充電電流I_Ln，而驅(qū)動電流I_Cn及充電電流I_Ln皆源自于隧道電流I_PINn。由圖3及圖2可推導而得知，低壓差線性穩(wěn)壓器LR_n透過回饋電壓V_FB監(jiān)控工作電壓V_CC，以控制低壓差線性穩(wěn)壓器開關(guān)SW_LDO。低壓差線性穩(wěn)壓器開關(guān)SW_LDO與二極管D_LDO串聯(lián)于節(jié)點PIN_n及電容C_OUT之間。倘若工作電壓V_CC低于由參考電壓V_REF所表示的工作電壓目標值，誤差放大器EA_LDO會將低壓差線性穩(wěn)壓器開關(guān)SW_LDO開啟，以盡可能地提供充電電流I_Ln，故充電電流I_Ln會對電容C_OUT充電并提升工作電壓V_CC。然而，充電電流I_Ln的大小是受到限制的。因為當感測信號I_{SEN_Ln}超過目標信號I_{COM_Ln}時，開關(guān)SW₁降低了低壓差線性穩(wěn)壓器開關(guān)SW_LDO的導電率，故誤差放大器EA_LMT會通過電流感測信號I_{SEN_Ln}感測充電電流I_Ln，并使充電電流I_Ln不會超過由目標信號I_{COM_Ln}所表示的隧道電流目標值。

在本說明書中的每一個開關(guān)可通過一個晶體管(例如：雙載子接面晶體管(Bipolar Junction Transistor；BJT)、金屬氧化半導體(Metal Oxide Semiconductor；MOS)晶體管或接面場效晶體管(junction field effect transistor；JFET))來予以實現(xiàn)。

電流調(diào)節(jié)器LG_n具有隧道開關(guān)SW_Cn以及誤差放大器EA_n。由圖3及圖2可推導得知，電流調(diào)節(jié)器LG_n用以將驅(qū)動電流I_Cn調(diào)節(jié)至由目標信號I_{COM_Cn}所表示的驅(qū)動電流目標值。

感測信號I_{SEN_Ln}及I_{SEN_Cn}是通過分別感測上述的充電電流I_Ln及驅(qū)動電流I_Cn而產(chǎn)生的，而感測信號I_{SEN_Ln}及I_{SEN_Cn}并不限定必須在圖3所界定的位置產(chǎn)生。舉例來說，由于感測信號I_{SEN_Ln}是用來表示充電電流I_Ln的大小，因此感測信號I_{SEN_Ln}可通過感測低壓差線性穩(wěn)壓器開關(guān)SW_LDO與二極管D_LDO之間的隧道的某處而產(chǎn)生。

電流控制器203控制并提供目標信號I_{COM_Ln}及I_{COM_Cn}，而其如何決定目標信號I_{COM_Ln}將于后面說明中詳述。目標信號I_{COM_Cn}通過電流感測信號I_{SEN_Ln}以及隧道目標值決定。驅(qū)動電流目標值由目標信號I_{COM_Cn}表示，其等于隧道目標值減去充電電流I_Ln。因隧道電流I_PINn等于充電電流I_Ln與驅(qū)動電流I_Cn的總和，且驅(qū)動電流I_Cn被調(diào)整至隧道目標值減去充電電流I_Ln，隧道電流I_PINn約被調(diào)整至隧道目標值，而隧道目標值由目標信號I_{COM_Ln}所表示。

換句話說，隧道電流I_PINn可被調(diào)整至隧道目標值，且同時隧道電流I_PINn的一部分可被導向而成為充電電流I_Ln，以對電容C_OUT充電并調(diào)節(jié)工作電壓V_CC。

電流控制器203傳送目標信號I_{COM_Ln}來開啟或關(guān)閉發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n。舉例來說，倘若由目標信號I_{COM_Ln}所表示的隧道目標值為零安培，因隧道電流I_PINn將為零安培，故發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n被關(guān)閉。而倘若隧道目標值為50毫安(mA)，發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n被開啟，且隧道電流I_PINn將試著被調(diào)節(jié)至50毫安。然而隧道電流是否可被調(diào)節(jié)至隧道目標值，則完全是取決于發(fā)光二極管驅(qū)動器連接的隧道節(jié)點上的電壓是否足夠高到可以讓隧道電流被調(diào)節(jié)至隧道目標值。

只有當電流控制器203將發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n開啟，低壓差線性穩(wěn)壓器LR_N才可能將工作電壓V_CC調(diào)節(jié)至目標電壓，當發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n被關(guān)閉時，低壓差線性穩(wěn)壓器LR_N將無法被使用來調(diào)節(jié)工作電壓V_CC，因其充電電流I_Ln將為零安培，使其無法對電容C_OUT充電并調(diào)節(jié)工作電壓V_CC。

電流控制器203將依據(jù)發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n的電流感測信號以及鄰近位于下游的發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n+1的電流感測信號，決定隧道目標值。一個初始條件是假設(shè)電流控制器203開啟了發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n并開啟相對于發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n下游的全部發(fā)光二極管驅(qū)動器(如發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n+1、LD_n+2等)，但關(guān)閉相對于發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n上游的全部發(fā)光二極管驅(qū)動器(如發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n-1、LD_n-2等)，且隧道目標值為50毫安。同時，因發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n為所有被開啟的發(fā)光二極管驅(qū)動器當中最上游的發(fā)光二極管驅(qū)動器，故發(fā)光二極管組20₁至20_n被一同驅(qū)動而發(fā)光。

在一種情況中，隧道電流I_PINn被發(fā)現(xiàn)不足以被調(diào)節(jié)，或是低于50毫安，而這暗示了輸入電壓V_IN對發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n來說太低以致無法將隧道電流I_PINn調(diào)節(jié)至50毫安的大小?；诖税l(fā)現(xiàn)，電流控制器203則進一步地開啟發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n-1，而發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n-1本身將只需較低輸入電壓V_IN即可來調(diào)節(jié)隧道電流。因此，發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n-1此時則變成最上游被開啟的發(fā)光二極管驅(qū)動器，且發(fā)光二極管組20_n停止發(fā)光，但發(fā)光二極管組20₁至20_n-1則繼續(xù)發(fā)光。

在另一種情況中，隧道電流I_PINn被好好地調(diào)整至50毫安的隧道目標值，且鄰近的位于下游的隧道電流I_PINn+1開始從零安培增加，而這暗示了此時的輸入電壓V_IN對下游的發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n+1來說變得夠高，以致發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n+1可以對下游隧道電流I_PINn+1進行調(diào)節(jié)。因此，電流控制器203之后會關(guān)閉發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n(通過將隧道目標值設(shè)為零安培)，并使下游的發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n+1持續(xù)地開啟。所以，發(fā)光二極管組20_n+1會加入發(fā)光二極管組20₁至20_n的發(fā)光行列中，而一同發(fā)光。

請參考圖4，圖4繪示了與圖2中的電流控制器203相關(guān)的另一種發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_x，其中x可以是1、2、3或4，以表示發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_x可以是圖2中的發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₁、LD₂、LD₃及LD₄當中的任一個發(fā)光二極管驅(qū)動器。不同于圖3中隧道節(jié)點PIN_n為連接于低壓差線性穩(wěn)壓器開關(guān)SW_LDO及隧道開關(guān)SW_Cn的一個共同節(jié)點，圖4具有串聯(lián)于隧道節(jié)點PIN_x與接地線GND之間的低壓差線性穩(wěn)壓器開關(guān)SW_LDO以及隧道開關(guān)SW_Cx。圖4中的發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_x的操作方式可通過上述對圖3中的發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n的說明而獲得理解，故在此即不再贅述。其中，圖4繪示了誤差放大器EA_x、驅(qū)動電流I_Cx、目標信號I_{COM_Lx}、目標信號I_{COM_Cx}、充電電流I_Lx、隧道電流I_PINx、電流感測信號I_{SEN_Lx}、電流感測信號I_{SEN_Cx}及低壓差線性穩(wěn)壓器LR_x。

請參考圖2，并同時參照圖3或圖4。在本發(fā)明一實施例中，低壓差線性穩(wěn)壓器201用以將工作電壓V_CC調(diào)節(jié)至一目標電壓(舉例來說為4.5伏特)，且發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₁至LD₄內(nèi)所有的低壓差線性穩(wěn)壓器都用以將工作電壓V_CC調(diào)節(jié)至另一目標電壓(舉例來說為5伏特)。在工作電壓V_CC低于4.5伏特的起始程序中，低壓差線性穩(wěn)壓器201及LR₁至LR₄將全部一起工作以提升工作電壓V_CC。當工作電壓V_CC超過4.5V時，低壓差線性穩(wěn)壓器201停止對電容C_OUT充電，但低壓差線性穩(wěn)壓器LR₁至LR₄當中至少有一個低壓差線性穩(wěn)壓器會繼續(xù)地將工作電壓V_CC調(diào)節(jié)至5伏特。在一般操作過程中，工作電壓V_CC維持在5伏特，并由所有被開啟的發(fā)光二極管驅(qū)動器當中最上游的發(fā)光二極管驅(qū)動器的低壓差線性穩(wěn)壓器所供電。舉例來說，倘若發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₃與LD₄被開啟，而發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₁與LD₂被關(guān)閉，則發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₃中的低壓差線性穩(wěn)壓器LR₃本質(zhì)上會將工作電壓V_CC調(diào)節(jié)至5伏特，此時低壓差線性穩(wěn)壓器LR₁與LR₂被關(guān)閉并且低壓差線性穩(wěn)壓器LR₄將因隧道節(jié)點PIN₄電壓過低而幾乎不提供任何的充電電流。因被開啟的發(fā)光二極管驅(qū)動器LD₁至LD₄中的一個低壓差線性穩(wěn)壓器可通過一個對應(yīng)的隧道節(jié)點所提供的充電電流供應(yīng)能量給工作電壓V_CC，而其中上述對應(yīng)的隧道節(jié)點的電壓將會低于輸入電壓V_IN至少數(shù)個伏特，故相較于其效率受到輸入電壓V_IN與工作電壓V_CC之間高電壓差而拖累的低壓差線性穩(wěn)壓器201，在本發(fā)明一發(fā)光二極管驅(qū)動器中的低壓差線性穩(wěn)壓器可運作得更為有效率。

圖3及圖4中的每一個發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_n及LD_x具有一個低壓差線性穩(wěn)壓器，但本發(fā)明并不以此為限。在本發(fā)明部分實施例中，一個發(fā)光二極管驅(qū)動器可能不包括任何的低壓差線性穩(wěn)壓器。請參考圖5，圖5繪示了本發(fā)明另一實施例的交流發(fā)光二極管照明系統(tǒng)300。其中，一個集成電路302作為發(fā)光二極管控制器，并具有發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_X1、LD_X2、LD_X3與LD_X4、低壓差線性穩(wěn)壓器LR₀以及電流控制器303。值得注意的是，圖5中的每一個發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_X1、LD_X2、LD_X3及LD_X4都不具有低壓差線性穩(wěn)壓器。此外，圖5還繪示了誤差放大器EA₁至EA₄、隧道開關(guān)SW_C1至SW_C4、選擇開關(guān)SW_L1至SW_L4、控制信號V_L1至V_L4及參考電壓V_REF0。

請參考圖6，圖6繪示了與圖5中的電流控制器303相關(guān)的發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_Xn及低壓差線性穩(wěn)壓器LR₀。其中，發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_Xn可以具體化圖5中的發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_X1、LD_X2、LD_X3及LD_X4的任何一個發(fā)光二極管驅(qū)動器。電流控制器303傳送目標信號I_{COM_L0}至低壓差線性穩(wěn)壓器LR₀，并從低壓差線性穩(wěn)壓器LR₀接收電流感測信號I_{SEN_L0}。電流控制器303還傳送控制信號V_Ln以及目標信號I_{COM_Cn}至發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_Xn，并從發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_Xn接收電流感測信號I_{SEN_Cn}。

通過關(guān)閉選擇開關(guān)SW_Ln并通過設(shè)定目標信號I_{COM_Cn}使其表示為零安培，發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_Xn會被關(guān)閉。而通過控制信號V_Ln而開啟選擇開關(guān)SW_Ln，發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_Xn會被開啟。至于目標信號I_{COM_Cn}，倘若發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_Xn為所有被開啟的發(fā)光二極管驅(qū)動器當中最游的發(fā)光二極管驅(qū)動器，則目標信號I_{COM_L0}被設(shè)定以代表隧道目標值(舉例來說為50毫安陪)，且目標信號I_{COM_Cn}被設(shè)定以代表隧道目標值減去電流感測信號I_{SEN_L0}，以將隧道電流I_PINn調(diào)節(jié)至隧道目標值。倘若發(fā)光二極管驅(qū)動器LD_Xn被開啟但不是最上游被開啟的光二極管驅(qū)動器，則目標信號I_{COM_Cn}舉例來說可被設(shè)定以代表10毫安，故電流控制器303可接收電流感測信號I_{SEN_Cn}，以判斷輸入電壓是否夠高而足以驅(qū)動另外一個發(fā)光二極管組。此外，圖6還繪示了電流調(diào)節(jié)器LG_Xn。

請參考圖5并同時參考圖6。類似于圖2中的電流控制器203，倘若輸入電壓V_IN下降，且最上游被開啟的發(fā)光二極管驅(qū)動器的隧道電流減少，則電流控制器303將會開啟一個鄰近的上游的發(fā)光二極管驅(qū)動器。類似地，倘若鄰近且下游的發(fā)光二極管驅(qū)動器的隧道電流增加至一特定水平，則電流控制器303將會把最上游被開啟的發(fā)光二極管驅(qū)動器關(guān)閉，并使上述的鄰近的下游的發(fā)光二極管驅(qū)動器接管。

類似于圖2，圖5的交流發(fā)光二極管照明系統(tǒng)300于產(chǎn)生工作電壓V_CC時將有較佳的轉(zhuǎn)換效率。通過集成電路302內(nèi)部的低壓差線性穩(wěn)壓器LR₀，工作電壓V_CC被調(diào)節(jié)至5伏特，而低壓差線性穩(wěn)壓器201一般并不供電給工作電壓V_CC，故可避免大量的能量消耗。低壓差線性穩(wěn)壓器LR₀所提供用以調(diào)節(jié)工作電壓V_CC的充電電流是從所有被開啟的發(fā)光二極管驅(qū)動器當中最上游的發(fā)光二極管驅(qū)動器流出，而其被有效率地用以驅(qū)動至少一個發(fā)光二極管組。

請注意，將本發(fā)明上述所公開的各實施例加以進行簡單組合與變化(例如數(shù)量上的變化)所衍生的各種實施例，仍應(yīng)視為本發(fā)明的實施例。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。