專利名稱:發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種驅(qū)動裝置,特別涉及一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置。
背景技術:
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)具有諸如壽命長、體積小、高抗震性、低熱產(chǎn)生及低功率消耗等優(yōu)點,因此已被廣泛應用于家用及各種設備中的指示器或光源。近年來,發(fā)光二極管已朝多色彩及高亮度發(fā)展,因此其應用領域已擴展至大型戶外看板、交通號志燈以及相關的照明領域。在未來,發(fā)光二極管可能成為兼具省電及環(huán)保功能的主要照明光源。對于發(fā)光二極管的驅(qū)動方式來說,大都是將先將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓或電流,再利用穩(wěn)定的直流電壓或電流,以驅(qū)動發(fā)光二極管工作并發(fā)光。并且,目前大部分的電器或電子產(chǎn)品所提供的電源都來自市電,且這些電器或電子產(chǎn)品大都含有金屬等導電體,以進行電源輸送?!と欢?,發(fā)光二極管驅(qū)動電路會由于一些外在因素,例如雷擊、電磁干擾(Electromagnetic Interference, EMI)、 電磁 相容(ElectromagneticCompatibility, EMC)、浪涌電流、或是發(fā)光二極管的兩端發(fā)生開路狀態(tài)等,而使得發(fā)光二極管的驅(qū)動電流增加。一旦,驅(qū)動電流超過發(fā)光二極管的額定值,將會輕易地導致發(fā)光二極管損壞或壽命縮短。因此,發(fā)光二極管驅(qū)動電路仍有改善的空間,以有效避免發(fā)光二極管產(chǎn)品遭受過電流、過電壓以及發(fā)光二極管兩端發(fā)生開路狀態(tài)等因素而損害的問題。
實用新型內(nèi)容鑒于以上的問題,本實用新型的目的在于提供一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,藉以調(diào)整出合適的驅(qū)動電流,且平衡發(fā)光二極管單元之間的電流,并達到過電壓、過電流以及發(fā)光二極管單元出現(xiàn)開路狀態(tài)的保護作用。為達上述目的,本實用新型提供一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,適于驅(qū)動多個發(fā)光二極管單元,該些發(fā)光二極管單元并聯(lián)連接,其中,該發(fā)光二極管驅(qū)動裝置包括一電壓轉(zhuǎn)換單元,用以接收一工作電壓,并依據(jù)一控制信號,而將該工作電壓轉(zhuǎn)換成一輸出電壓,且該輸出電壓輸出至該些發(fā)光二極管單兀的陽極端;多個電流控制單元,分別耦接該些發(fā)光二極管單元的陰極端,用以接收多個第一參考信號,而產(chǎn)生多個電流信號;一第一檢測單元,耦接該些發(fā)光二極管單元的陰極端,用以產(chǎn)生一第一檢測信號;一反饋單元,耦接該第一檢測單元,用以接收該第一檢測信號,以產(chǎn)生一反饋信號;一第二檢測單元,耦接該電壓轉(zhuǎn)換單元,用以接收該輸出電壓,以產(chǎn)生一第二檢測信號;以及[0012]一控制單元,耦接該反饋單元與該第二檢測單元,用以接收該反饋信號、該第二檢測信號與該輸出電壓,并依據(jù)該反饋信號或該第二檢測信號,以產(chǎn)生該控制信號。在一實施例中,上述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,其中該電壓轉(zhuǎn)換單元包括—第一電阻,具有一第一端與一第二端,該第一電阻的該第一端接收該工作電壓;—第一電容,具有一第一端與一第二端,該第一電容的該第一端稱接該第一電阻的該第一端,該第一電容的該第二端耦接該第一電阻的該第二端;一變壓器,具有一一次側與一二次側,該變壓器的該一次側的第一端耦接該第一電阻的該第一端,該變壓器的該二次側的第二端耦接接地端;—第一二極管,具有一陽極端與一陰極端,該第一二極管的該陰極端I禹接該第一電阻的該第二端,該第一二極管的該陽極端耦接該變壓器的該一次側的第二端;—第一開關單兀,具有一第一端、一第二端與一第三端,該第一開關單兀的該第一端耦接該第一二極管的該陽極端,該第一開關單元的該第二端接收該控制信號;—第二電阻,具有一第一端與一第二端,該第二電阻的該第一端稱接該第一開關單元的該第三端;一第二二極管,具有一陽極端與一陰極端,該第二二極管的該陽極端耦接該變壓器的該二次側的第一端;—第二電容,具有一第一端與一第二端,該第二電容的該第一端稱接該第二二極管的該陰極端,該第二電容的該第二端耦接接地端;—電感,具有一第一端與一第二端,該電感的該第一端稱接該第二電容的該第二端,該電感的該第二端產(chǎn)生該輸出電壓;以及—第三電容,具有一第一端與一第二端,該第三電容的該第一端稱接該電感的該第二端,該第三電容的該第二端耦接接地端。在一實施例中,上述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,其中該些電流控制單元各自包括—第一運算放大器,具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端,該第一運算放大器的該第一輸入端接收該第一參考信號;—第四電容,具有一第一端與一第二端,該第四電容的該第一端I禹接該第一運算放大器的該第二輸入端;—第三電阻,具有一第一端與一第二端,該第三電阻的該第一端稱接該第四電容的該第二端,該第三電阻的該第二端耦接該第一運算放大器的該輸出端;一第四電阻,具有一第一端與一第二端,該第四電阻的該第一端耦接該第三電阻的該第二端;—第二開關單兀,具有一第一端、一第二端與一第三端,該第二開關單兀的該第一端耦接該些發(fā)光二極管單元的陰極端,以產(chǎn)生該電流信號,該第二開關單元的該第二端耦接該第四電阻的該第二端;—第五電阻,具有一第一端與一第二端,該第五電阻的該第一端稱接該第四電容的該第一端,該第五電阻的該第二端耦接該第二開關單元的該第三端;以及—第六電阻,具有一第一端與一第二端,該第六電阻的該第一端稱接該第五電阻的該第二端,該第六電阻的該第二端耦接接地端。[0032]在一實施例中,上述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,其中該第一檢測單元包括多個第三二極管,該些第三二極管各自具有一陽極端與一陰極端,該些第三二極管的該些陽極端分別耦接該些發(fā)光二極管單元的陰極端;—第七電阻,具有一第一端與一第二端,該第七電阻的該第一端稱接該些第三二極管的該些陰極端,該第七電阻的該第二端產(chǎn)生該第一檢測信號;以及—第八電阻,具有一第一端與一第二端,該第八電阻的該第一端稱接該第七電阻的該第二端,該第八電阻的該第二端耦接接地端。在一實施例中,上述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,其中該反饋單元包括—第二運算放大器,具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端,該第二運算放大器的該第一輸入端接收一第二參考信號,該第二運算放大器的該第二輸入端耦接該反饋 單元,以接收該第一檢測信號;—第九電阻,具有一第一端與一第二端,該第九電阻的該第一端稱接該第二運算放大器的該第二輸入端;—第五電容,具有一第一端與一第二端,該第五電容的該第一端稱接該第九電阻的該第二端,該第五電容的該第二端耦接該第二運算放大器的該輸出端;以及一第四二極管,具有一陽極端與一陰極端,該第四二極管的該陽極端產(chǎn)生該反饋信號,該第四二極管的該陰極端耦接該第二運算放大器的該輸出端。在一實施例中,上述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,其中該第二檢測單元包括—第十電阻,具有一第一端與一第二端,該第十電阻的該第一端接收該輸出電壓;—第^ 電阻,具有一第一端與一第二端,該第^ 電阻的該第一端稱接該第十電阻的該第二端,該第十一電阻的該第二端耦接接地端;—第三運算放大器,具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端,該第三運算放大器的該第一輸入端接收一第三參考信號,該第三運算放大器的該第二輸入端耦接該第i 電阻的該第一端;—第十二電阻,具有一第一端與一第二端,該第十二電阻的該第一端稱接該第三運算放大器的該第二輸入端;—第六電容,具有一第一端與一第二端,該第六電容的該第一端稱接該第十二電阻的該第二端,該第六電容的該第二端耦接該第三運算放大器的該輸出端;以及一第五二極管,具有一陽極端與一陰極端,該第五二極管的該陽極端產(chǎn)生該第二檢測信號,該第五二極管的該陰極端耦接該第三運算放大器的該輸出端。在一實施例中,上述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,其中該控制單元包括—第十三電阻,具有一第一端與一第二端,該第十三電阻的該第一端接收該輸出電壓;—光稱合器,具有一第一端、一第二端、一第三端與一第四端,該光稱合器的該第一端耦接該第十三電阻的該第二端,該光耦合器的該第二端接收該反饋信號與該第二檢測信號,該光耦合器的該第三端產(chǎn)生一耦合信號,該光耦合器的該第四端耦接接地端;以及一脈寬調(diào)變單元,耦接該光耦合器的該第三端,用以接收該耦合信號,以產(chǎn)生該控制信號。[0052]在一實施例中,上述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,其中還包括一濾波單元,接收一電源電壓,并對該電源電壓進行濾波,以產(chǎn)生一濾波電壓;以及一整流單元,耦接該濾波單元,接收該濾波電壓,并對該濾波電壓進行整流,以產(chǎn)生該工作電壓。本實用新型所揭露的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,其利用電流控制單元依據(jù)第一參考信號,以調(diào)整出合適的驅(qū)動電流。并且,利用檢測流經(jīng)發(fā)光二極管單元的電流,而據(jù)以產(chǎn)生第一檢測信號,再依據(jù)第一檢測信號而產(chǎn)生反饋信號。另外,利用檢測發(fā)光二極管單元是否產(chǎn)生開路狀態(tài),以產(chǎn)生第二檢測信號。接著,控制單元依據(jù)反饋信號或第二檢測信號,調(diào)整控制信號的電壓電位,進而控制電壓轉(zhuǎn)換單元是否產(chǎn)生輸出電壓。如此一來,可調(diào)整出合適的驅(qū)動電流,且平衡發(fā)光二極管單元之間的電流,并達到過電壓、過電流以及發(fā)光二極管單元出現(xiàn)開路狀態(tài)的保護作用,以避免發(fā)光二極管單元產(chǎn)生損壞的情況。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述,但不作為對本實用新型的限定。
圖I為本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動電路的示意圖;圖2為本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動電路的詳細示意圖。其中,附圖標記100、200 發(fā)光二極管驅(qū)動裝置110 電壓轉(zhuǎn)換單元120_1、120_2、120_3 電流控制單元130 第一檢測單元140 反饋單元150 第二檢測單元160 控制單元180_1、180_2、180_3 發(fā)光二極管單元210 濾波單元220 整流單元222 變壓器224 第一開關單元226 第一運算放大器228 第二開關單元230 第二運算放大器232 第三運算放大器234 光稱合器236 脈寬調(diào)變單元Cl 第一電容C2 第二電容[0080]C3第三電容C4第四電容C5第五電容C6第六電容Dl第一二極管D2第二二極管D3_1、D3_2、D3_3 第三二極管D4第四二極管 D5第五二極管Rl第一電阻R2第二電阻R3第三電阻R4 第四電阻R5第五電阻R6第六電阻R7 第七電阻R8第八電阻R9第九電阻RlO第十電阻Rll第^^一電阻Rl 2第十二電阻R13第十三電阻L電感CS控制信號I電流信號VDl第一檢測信號VD2第二檢測信號VFB反饋信號VIN工作電壓VO輸出電壓VREFl第一參考信號VREF2第二參考信號VREF3第三參考信號VS電源電壓GND接地端
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作具體的描述請參考圖I所示,其分別為本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的示意圖。本實施例的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100適于驅(qū)動發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3。為了方便說明,在一實施例中,發(fā)光二極管單元180_1包括一個發(fā)光二極管,此發(fā)光二極管的陽極端作為發(fā)光二極管單元180_1的陽極端,此發(fā)光二極管的陰極端作為發(fā)光二極管單元180_1的陰極端。在另一實施例中,發(fā)光二極管單元180_1包括多個發(fā)光二極管,且這些發(fā)光二極管以串聯(lián)連接成一個發(fā)光二極管串列,此發(fā)光二極管串列的陽極端作為發(fā)光二極管單元180_1的陽極端,此發(fā)光二極管串列的陰極端作為發(fā)光二極管單元180_1的陰極端。其余發(fā)光二極管單元180_2與180_3則類推。另外,本實施例以驅(qū)動3個發(fā)光二極管單元為例,但本實用新型不限于此,也可驅(qū)動2個或3個以上的發(fā)光二極管單元。發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100包括電壓轉(zhuǎn)換單元110、多個電流控制單元120_1、120_2、120_3、第一檢測單元130、反饋單元140、第二檢測單元150與控制單元160。其中,電流控制單元的數(shù)量對應發(fā)光二極管單元的數(shù)量,也即發(fā)光二極管單元的數(shù)量為3個,則電流控制單元的數(shù)量也為3個,其余則類推?!0119]電壓轉(zhuǎn)換單元110接收工作電壓VIN,且依據(jù)控制信號CS,而將工作電壓VIN轉(zhuǎn)換成輸出電壓V0,且前述輸出電壓VO輸出至發(fā)光二極管單元180的陽極端。在本實施例中,工作電壓VIN例如可由一輸入電源電路提供,此輸入電源電路例如為交流電源或直流電源的輸入電源電路。電流控制單元120_1、120_2與120_3分別且以一對一耦接發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3的陰極端,用以接收多個第一參考信號VREF1,而產(chǎn)生多個電流信號I。在本實施例中,電流控制單元120_1、120_2與120_3所提供的電流信號I為一恒定電流。第一檢測單元130耦接發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3的陰極端,用以產(chǎn)生第一檢測信號VDl。反饋單元140耦接第一檢測單元130,用以接收第一檢測信號VDl,以產(chǎn)生反饋信號VFB。第二檢測單元150耦接電壓轉(zhuǎn)換單元110,用以接收輸出電壓V0,以產(chǎn)生第二檢測信號VD2??刂茊卧?60耦接反饋單元140與第二檢測單元150,用以接收反饋信號VFB、第二檢測信號VD2與輸出電壓V0,并依據(jù)輸出電壓VO與反饋信號VFB或第二檢測信號VD2,以產(chǎn)生控制信號CS。當發(fā)光二極管驅(qū)動裝置100開始運作時,電壓轉(zhuǎn)換單元110會依據(jù)控制信號CS的電壓電位,而據(jù)以將工作電壓VIN轉(zhuǎn)換成輸出電壓V0,并將輸出電壓VO輸出至發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3的陽極端,以驅(qū)動發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3。舉例來說,當控制信號CS的電壓電位為高電壓電位時,則電壓轉(zhuǎn)換單元110不會進行工作電壓VIN的轉(zhuǎn)換,也即電壓轉(zhuǎn)換單元110進行儲能的操作。當控制信號CS的電壓電位為低電壓電位,電壓轉(zhuǎn)換單元110會將工作電壓VIN轉(zhuǎn)換成輸出電壓V0,也即電壓轉(zhuǎn)換單元110將儲能的電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓VO并輸出。接著,電流控制單元120_1、120_2與120_3分別依據(jù)第一參考信號VREFl,產(chǎn)生對應的電流信號I,以控制流經(jīng)發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3的電流,進而達到恒流的控制。另外,第一檢測單元130會檢測流經(jīng)發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3的電流,而將前述的電流轉(zhuǎn)換成第一檢測信號VDl。之后,反饋單元140會接收前述的第一檢測信號VDl,并且依據(jù)第一檢測信號VDl的電壓電位,而產(chǎn)生對應的反饋信號VP。舉例來說,當?shù)谝粰z測信號VDl的電壓電位高于一預設值時,反饋單元140會對應產(chǎn)生例如為低電壓電位的反饋信號VFB。當?shù)谝粰z測信號VDl的電壓電位沒有高于前述的預設值,反饋單元140會對應產(chǎn)生例如高電壓電位的反饋信號VFB。另一方面,第二檢測單元150會接收輸出電壓V0,并依據(jù)輸出電壓VO的電壓電位,而產(chǎn)生對應的第二檢測信號VD2。舉例來說,當輸出電壓VO的電壓電位高于一預設值時,第二檢測單元150會對應產(chǎn)生例如低電壓電位的第二檢測信號VD2。當輸出電壓VO的電壓電位沒有高于前述的預設值時,第二檢測單元會對應產(chǎn)生例如高電壓電位的第二檢測信號VD2。接著,控制單元160接收輸出電壓V0、反饋信號VFB與第二檢測信號VD2,并依據(jù)反饋信號VFB或第二檢測信號VD2的電壓電位,而據(jù)以產(chǎn)生控制信號CS,也即調(diào)整控制信號CS的電壓電位,以控制電壓轉(zhuǎn)換單元110是否將工作電壓VIN轉(zhuǎn)換成輸出電壓V0。舉例來說,當反饋信號VFB與第二檢測信號VD2其中之一的電壓電位例如為低電壓電位,或是反饋信號VFB與第二檢測信號VD2的電壓電位例如都為低電壓電位時,控制單元160例如產(chǎn)生低電壓電位的控制信號CS,以致使電壓轉(zhuǎn)換單元110不會將工作電壓VIN·轉(zhuǎn)換成輸出電壓V0。當反饋信號VFB與第二檢測信號VD2的電壓電位例如都為高電壓電位時,控制單元160例如產(chǎn)生高電壓電位的控制信號CS,以致使電壓轉(zhuǎn)換單元110將工作電壓VIN轉(zhuǎn)換成輸出電壓V0,并輸出至發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3的陽極端,以驅(qū)動發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3。利用監(jiān)控流經(jīng)發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3的電流,而提供對應的第一檢測信號VDl并據(jù)以產(chǎn)生反饋信號VFB,以及監(jiān)控輸出電壓VO以產(chǎn)生對應的第二檢測信號VD2,以調(diào)整控制信號CS的電壓電位,作為控制電壓轉(zhuǎn)換單元110是否產(chǎn)生輸出電壓VO的依據(jù)。并且,利用依據(jù)第一參考信號VREF1,以控制流經(jīng)發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3的電流信號I。如此一來,可調(diào)整出合適的驅(qū)動電流,且平衡發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3之間的電流,并達到過電壓、過電流以及發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3出現(xiàn)開路狀態(tài)的保護作用,以避免發(fā)光二極管單元產(chǎn)生損壞的情況。請參考圖2所示,其為本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的詳細示意圖。本實施例的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置200適于驅(qū)動發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3。發(fā)光二極管驅(qū)動裝置200包括濾波單元210、整流單元220、電壓轉(zhuǎn)換單元110、電流控制單元120_1、120_2、120_3、第一檢測單元130、反饋單元140、第二檢測單元150與控制單元160。 濾波單元210接收電源電壓VS,并對電源電壓VS進行濾波,以產(chǎn)生濾波電壓,其中電源電壓VS例如為交流電壓。整流單元220耦接濾波單元210,接收濾波電壓,并對濾波電壓進行整流,以產(chǎn)生工作電壓VIN。電壓轉(zhuǎn)換單元110包括第一電阻R1、第一電容Cl、變壓器222、第一二極管D1、第一開關單元224、第二電阻R2、第二二極管D2、第二電容C2、電感L與第三電容C3。第一電阻Rl具有第一端與第二端,第一電阻Rl的第一端接收工作電壓VIN。第一電容Cl具有第一端與第二端,第一電容Cl的第一端稱接第一電阻Rl的第一端,第一電容Cl的第二端耦接第一電阻Rl的第二端。變壓器222具有一次側與二次側,變壓器的一次側的第一端耦接第一電阻Rl的第一端,變壓器222的二次側的第二端耦接接地端GND。第一二極管Dl具有陽極端與陰極端,第一二極管Dl的陰極端耦接第一電阻Rl的第二端,第一二極管Dl的陽極端耦接變壓器222的一次側的第二端。第一開關單元224具有第一端、第二端與第三端,第一開關單元224的第一端耦接第一二極管Dl的陽極端,第一開關單元224的第二端接收控制信號CS。在本實施例中,第一開關單元224例如以N型晶體管實施。第一開關單元224的第一端例如為N型晶體管的漏極端(Drain),第一開關單元224的第二端例如為N型晶體管的柵極端(Gate),第一開關單元224的第三端例如為N型晶體管的源極端(Source)。然而,本實用新型不限于此,第一開關單元224也可以P型晶體管或其他開關元件來實施。第二電阻R2具有第一端與第二端,第二電阻R2的第一端耦接第一開關單元224的第三端。第二二極管D2具有陽極端與陰極端,第二二極管D2的陽極端耦接變壓器222的二次側的第一端。第二電容C2具有第一端與第二端,第二電容C2的第一端耦接第二二極管D2的陰極端,第二電容C2的第二端耦接接地端GND。電感L具有第一端與第二端,電感L的第一端耦接第二電容C2的第二端,電感L的第二端產(chǎn)生輸出電壓V0。第三電容C3具有第一端與第二端,第三電容C3的第一端耦接電感L的第二端,第三電容C3的第二端耦接接地端GND。·[0137]電流控制單元120_1、120_2與120_3各自包括第一運算放大器226、第四電容C4、第三電阻R3、第四電阻R4、第二開關單元228、第五電阻R5與第六電阻R6。第一運算放大器226具有第一輸入端(例如正輸入端)、第二輸入端(例如負輸入端)與輸出端,第一運算放大器226的第一輸入端接收第一參考信號VREF1。第四電容C4具有第一端與第二端,第四電容C4的第一端稱接第一運算放大器226的第二輸入端。第三電阻R3具有第一端與第二端,第三電阻R3的第一端耦接第四電容C4的第二端,第三電阻R3的第二端耦接第一運算放大器226的輸出端。第四電阻R4具有第一端與第二端,第四電阻R4的第一端耦接第三電阻R3的第二端。第二開關單元228具有第一端、第二端與第三端,第二開關單元228的第一端耦接發(fā)光二極管單元的陰極端,以產(chǎn)生電流信號I,第二開關單元228的第二端耦接第四電阻R4的第二端。在本實施例中,第二開關單元228例如以N型晶體管實施。第二開關單元228的第一端例如為N型晶體管的漏極端,第二開關單元228的第二端例如為N型晶體管的柵極端,第二開關單元228的第三端例如為N型晶體管的源極端。然而,本實用新型不限于此,第二開關單元228也可以P型晶體管或其他開關元件來實施。第五電阻R5具有第一端與第二端,第五電阻R5的第一端稱接第四電容C4的第一端,第五電阻R5的第二端耦接第二開關單元226的第三端。第六電阻R6具有第一端與第二端,第六電阻R6的第一端耦接第五電阻R5的第二端,第六電阻R6的第二端耦接接地端GND。第一檢測單元130包括第三二極管D3_l、D3_2、D3_3、第七電阻R7與第八電阻R8。其中,第三二極管的數(shù)量對應發(fā)光二極管單元的數(shù)量,也即發(fā)光二極管的數(shù)量為3個,第三二極管的數(shù)量也為3個,其余則類推。第三二極管D3_l、D3_2、D3_3分別具有陽極端與陰極端,且第三二極管D3_l、D3_2、D3_3的陽極端分別耦接發(fā)光二極管單元180_1、180_2、180_3的陰極端。第七電阻R7具有第一端與第二端,第七電阻R7的第一端耦接第三二極管D3_1、D3_2、D3_3陰極端,第七電阻R7的第二端產(chǎn)生第一檢測信號VDl。第八電阻R8具有第一端與第二端,第八電阻R8的第一端耦接第七電阻R7的第二端,第八電阻R8的第二端耦接接地端GND。[0143]反饋單元140包括第二運算放大器230、第九電阻R9、第五電容C5、第四二極管D4。第二運算放大器230具有第一輸入端(例如正輸入端)、第二輸入端(例如負輸入端)與輸出端,第二運算放大器230的第一輸入端接收第二參考信號VREF2,第二運算放大器230的第二輸入端耦接反饋單元130,以接收第一檢測信號VDl。第九電阻R9具有第一端與第二端,第九電阻R9的第一端耦接第二運算放大器230的第二輸入端。第五電容C5具有第一端與第二端,第五電容C5的第一端稱接第九電阻R9的第二端,第五電容C5的第二端耦接第二運算放大器230的輸出端。第四二極管D4具有陽極端與陰極端,第四二極管D4的陽極端產(chǎn)生反饋信號VFB,第四二極管D4的陰極端耦接第二運算放大器230的輸出端。第二檢測單元150包括第十電阻R10、第i^一電阻R11、第三運算放大器232、第十二電阻R12、第六電容C6與第五二極管D5。第十電阻RlO具有第一端與第二端,第十電 阻RlO的第一端接收輸出電壓V0。第十一電阻Rl I具有第一端與第二端,第十一電阻Rl I的第一端耦接第十電阻RlO的第二端,第十一電阻Rll的第二端耦接接地端GND。第三運算放大器232具有第一輸入端(例如正輸入端)、第二輸入端(例如負輸入端)與輸出端,第三運算放大器232的第一輸入端接收第三參考信號VREF3,第三運算放大器232的第二輸入端耦接i^一電阻Rll的第一端。第十二電阻R12具有第一端與第二端,第十二電阻R12的第一端耦接第三運算放大器232的第二輸入端。第六電容C6具有第一端與第二端,第六電容C6的第一端稱接第十二電阻R12的第二端,第六電容C6的第二端耦接第三運算放大器232的輸出端。第五二極管D5具有陽極端與陰極端,第五二極管D5的陽極端產(chǎn)生第二檢測信號VD2,第五二極管D5的陰極端耦接第三運算放大器232的輸出端??刂茊卧?60包括第十三電阻R13、光耦合器234與脈寬調(diào)變單元236。第十三電阻R13具有第一端與第二端,第十三電阻R13的第一端接收輸出電壓V0。光稱合器234具有第一端、第二端、第三端與第四端,光耦合器234的第一端耦接第十三電阻R13的第二端,光耦合器234的第二端接收反饋信號VFB與第二檢測信號VD2,光耦合器234的第三端產(chǎn)生耦合信號,光耦合器234的第四端耦接接地端GND。脈寬調(diào)變單元236耦接光耦合器的第三端,用以接收耦合信號,以產(chǎn)生控制信號CS。當發(fā)光二極管驅(qū)動裝置200運作后,且電壓轉(zhuǎn)換單元110產(chǎn)生輸出電壓VO以驅(qū)動發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3后,電流控制單元120_1、120_2與120_3的第一運算放大器226會依據(jù)其第一輸入端與第二輸入端的信號的電壓電位,也即第一參考信號VREFl以及第六電阻R6上的壓降,控制第一開關單元228的導通與否,使得第一開關單元228工作于線性狀態(tài),進而控制電流信號I的產(chǎn)生,以調(diào)整出合適的發(fā)光二極管驅(qū)動單元180_1、180_2與180_3的驅(qū)動電流。另外,第一檢測單元130會檢測流經(jīng)發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3的電流,以產(chǎn)生第一檢測信號VD1。并且,第一檢測信號VDl輸出至第二運算放大器230的第二輸入端。接著,第二運算放大器230會比較第一輸入端與第二輸入端所接收的信號,也即比較第一檢測信號VDl與第二參考信號VREF2的電壓電位,而據(jù)以調(diào)整反饋信號VFB的電壓電位。當流經(jīng)發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3的電流正常時,第一檢測信號VDl的電壓電位并不會超過第二參考電壓VREF2的電壓電位,因此反饋單元140的第二運算放大器230會輸出高電壓電位的信號,則第四二極管D4不導通,而使得反饋單元140所產(chǎn)生的反饋信號VFB為高電壓電位。然而,當流經(jīng)發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3的電流突然增大時,也即過電流、過電壓的情況發(fā)生,則第一檢測信號VDl的電壓電位也會持續(xù)上升。并且,反饋單元140的第二運算放大器230會持續(xù)比較第一檢測信號VDl與第二參考信號VREF2。接著,當?shù)诙\算放大器230比較出第一檢測信號VDl的電壓電位大于第二參考信號VREF2時,會對應產(chǎn)生低電壓電位的信號,則第四二極管D4導通,而使得反饋單元140所產(chǎn)生的反饋信號VFB為低電壓電位。另一方面,第二檢測單元150會利用第十電阻RlO與第十一電阻R11,對輸出電壓 VO進行分壓,以產(chǎn)生一分壓信號,且分壓信號會輸出至第三運算放大器232的第二輸入端。接著,第三運算放大器232會比較第一輸入端與第二輸入端所接收的信號,也即比較分壓信號與第三參考信號VREF3的電壓電位,而據(jù)以調(diào)整第二檢測信號VD2的電壓電位。當發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3未出現(xiàn)開路狀態(tài)時,輸出電壓VO的電壓電位經(jīng)由分壓所產(chǎn)生的分壓信號,并不會超過第三參考電壓VREF3的電壓電位,因此第二檢測單元150的第三運算放大器232會輸出高電壓電位的信號,則第五二極管D5不導通,而使得第二檢測單元150所產(chǎn)生的第二檢測信號VD2為高電壓電位。然而,當發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3出現(xiàn)開路狀態(tài)時,則輸出電壓VO的電壓電位會持續(xù)上升,且分壓信號的電壓電位也隨的上升。并且,第二檢測單元150的第三運算放大器232會持續(xù)比較分壓信號與第三參考信號VREF3。接著,當?shù)谌\算放大器232比較出分壓信號的電壓電位大于第三參考信號VREF3時,會對應產(chǎn)生低電壓電位的信號,則第五二極管D5導通,而使得第二檢測單元150所產(chǎn)生的第二檢測信號VD2為低電壓電位。接著,控制單元160會接收輸出電壓NO’且輸出電壓VO會經(jīng)由第十三電阻R13傳送至光耦合器234的第一端。之后,光耦合器234會依據(jù)其第二端所接收的反饋信號VFB或第二檢測信號VD2的電壓電位,而決定光耦合器234的光發(fā)射端是否導通。當反饋信號VFB與第二檢測信號VD2的電壓電位都為高電壓電位時,光耦合器234的光發(fā)射端不產(chǎn)生光源,則光耦合器234的光接收端不導通,使得光耦合器234的第三端產(chǎn)生高電壓電位的耦合信號給脈寬調(diào)變單元236。接著,脈寬調(diào)變單元236依據(jù)光耦合器所產(chǎn)生的高電壓電位的信號,而對應產(chǎn)生高電壓電位的控制信號CS給電壓轉(zhuǎn)換單兀110,使得電壓轉(zhuǎn)換單元110產(chǎn)生輸出電壓V0。另一方面,當反饋信號VFB或第二檢測信號VD2的電壓電位都低電壓電位時,光耦合器234的光發(fā)射端產(chǎn)生光源,則光耦合器的光接收端導通,使得光耦合器234的第三端產(chǎn)生低電壓電位的耦合信號給脈寬調(diào)變單元236。接著,脈寬調(diào)變單元236依據(jù)光耦合器234所產(chǎn)生的低電壓電位的信號,而對應產(chǎn)生低電壓電位的控制信號CS給電壓轉(zhuǎn)換單元110,使得電壓轉(zhuǎn)換單元110產(chǎn)生輸出電壓V0。如此一來,本實施例的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置200可調(diào)整出合適的驅(qū)動電流,且平衡發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3之間的電流,并達到過電壓、過電流以及發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3出現(xiàn)開路狀態(tài)的保護作用,以避免發(fā)光二極管單元180_1、180_2與180_3產(chǎn)生損壞的情況。本實用新型的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,其利用電流控制單元依據(jù)第一參考信號,以調(diào)整出合適的驅(qū)動電流。并且,利用檢測流經(jīng)發(fā)光二極管單元的電流,而據(jù)以產(chǎn)生第一檢測信號,再依據(jù)第一檢測信號而產(chǎn)生反饋信號。另外,利用檢測發(fā)光二極管單元是否產(chǎn)生開路狀態(tài),以產(chǎn)生第二檢測信號。接著,控制單元依據(jù)反饋信號或第二檢測信號,調(diào)整控制信號的電壓電位,進而控制電壓轉(zhuǎn)換單元是否產(chǎn)生輸出電壓。如此一來,可調(diào)整出合適的驅(qū)動電流,且平衡發(fā)光二極管單元之間的電流,并達到過電壓、過電流以及發(fā)光二極管單元出現(xiàn)開路狀態(tài)的保護作用,以避免發(fā)光二極管單元產(chǎn)生損壞的情況。 當然,本實用新型還可有其它多種實施例,在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下,熟悉本領域的技術人員當可根據(jù)本實用新型作出各種相應的改變和變形,但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
權利要求1.一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,適于驅(qū)動多個發(fā)光二極管單元,該些發(fā)光二極管單元并聯(lián)連接,其特征在于,該發(fā)光二極管驅(qū)動裝置包括 一電壓轉(zhuǎn)換單元,用以接收一工作電壓,并依據(jù)一控制信號,而將該工作電壓轉(zhuǎn)換成一輸出電壓,且該輸出電壓輸出至該些發(fā)光二極管單元的陽極端; 多個電流控制單元,分別耦接該些發(fā)光二極管單元的陰極端,用以接收多個第一參考信號,而產(chǎn)生多個電流信號; 一第一檢測單元,耦接該些發(fā)光二極管單元的陰極端,用以產(chǎn)生一第一檢測信號; 一反饋單元,耦接該第一檢測單元,用以接收該第一檢測信號,以產(chǎn)生一反饋信號;一第二檢測單元,耦接該電壓轉(zhuǎn)換單元,用以接收該輸出電壓,以產(chǎn)生一第二檢測信號;以及 一控制單元,耦接該反饋單元與該第二檢測單元,用以接收該反饋信號、該第二檢測信號與該輸出電壓,并依據(jù)該反饋信號或該第二檢測信號,以產(chǎn)生該控制信號。
2.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,其特征在于,該電壓轉(zhuǎn)換單元包括 一第一電阻,具有一第一端與一第二端,該第一電阻的該第一端接收該工作電壓; 一第一電容,具有一第一端與一第二端,該第一電容的該第一端稱接該第一電阻的該第一端,該第一電容的該第二端稱接該第一電阻的該第二端; 一變壓器,具有一一次側與一二次側,該變壓器的該一次側的第一端耦接該第一電阻的該第一端,該變壓器的該二次側的第二端耦接接地端; 一第一二極管,具有一陽極端與一陰極端,該第一二極管的該陰極端稱接該第一電阻的該第二端,該第一二極管的該陽極端耦接該變壓器的該一次側的第二端; 一第一開關單兀,具有一第一端、一第二端與一第三端,該第一開關單兀的該第一端率禹接該第一二極管的該陽極端,該第一開關單元的該第二端接收該控制信號; 一第二電阻,具有一第一端與一第二端,該第二電阻的該第一端稱接該第一開關單兀的該第三端; 一第二二極管,具有一陽極端與一陰極端,該第二二極管的該陽極端耦接該變壓器的該二次側的第一端; 一第二電容,具有一第一端與一第二端,該第二電容的該第一端稱接該第二二極管的該陰極端,該第二電容的該第二端耦接接地端; 一電感,具有一第一端與一第二端,該電感的該第一端耦接該第二電容的該第二端,該電感的該第二端產(chǎn)生該輸出電壓;以及 一第三電容,具有一第一端與一第二端,該第三電容的該第一端稱接該電感的該第二端,該第三電容的該第二端耦接接地端。
3.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,其特征在于,該些電流控制單元各自包括 一第一運算放大器,具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端,該第一運算放大器的該第一輸入端接收該第一參考信號; 一第四電容,具有一第一端與一第二端,該第四電容的該第一端耦接該第一運算放大器的該第二輸入端; 一第三電阻,具有一第一端與一第二端,該第三電阻的該第一端稱接該第四電容的該第二端,該第三電阻的該第二端耦接該第一運算放大器的該輸出端; 一第四電阻,具有一第一端與一第二端,該第四電阻的該第一端I禹接該第三電阻的該A-Ap ~·上山弟·~- ; 一第二開關單兀,具有一第一端、一第二端與一第三端,該第二開關單兀的該第一端率禹接該些發(fā)光二極管單元的陰極端,以產(chǎn)生該電流信號,該第二開關單元的該第二端耦接該第四電阻的該第二端; 一第五電阻,具有一第一端與一第二端,該第五電阻的該第一端稱接該第四電容的該第一端,該第五電阻的該第二端耦接該第二開關單元的該第三端;以及 一第六電阻,具有一第一端與一第二端,該第六電阻的該第一端稱接該第五電阻的該第二端,該第六電阻的該第二端耦接接地端。
4.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,其特征在于,該第一檢測單元包括 多個第三二極管,該些第三二極管各自具有一陽極端與一陰極端,該些第三二極管的該些陽極端分別耦接該些發(fā)光二極管單元的陰極端; 一第七電阻,具有一第一端與一第二端,該第七電阻的該第一端耦接該些第三二極管的該些陰極端,該第七電阻的該第二端產(chǎn)生該第一檢測信號;以及 一第八電阻,具有一第一端與一第二端,該第八電阻的該第一端稱接該第七電阻的該第二端,該第八電阻的該第二端耦接接地端。
5.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,其特征在于,該反饋單元包括 一第二運算放大器,具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端,該第二運算放大器的該第一輸入端接收一第二參考信號,該第二運算放大器的該第二輸入端耦接該反饋單元,以接收該第一檢測信號; 一第九電阻,具有一第一端與一第二端,該第九電阻的該第一端耦接該第二運算放大器的該第二輸入端; 一第五電容,具有一第一端與一第二端,該第五電容的該第一端稱接該第九電阻的該第二端,該第五電容的該第二端耦接該第二運算放大器的該輸出端;以及 一第四二極管,具有一陽極端與一陰極端,該第四二極管的該陽極端產(chǎn)生該反饋信號,該第四二極管的該陰極端耦接該第二運算放大器的該輸出端。
6.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,其特征在于,該第二檢測單元包括 一第十電阻,具有一第一端與一第二端,該第十電阻的該第一端接收該輸出電壓;一第i 電阻,具有一第一端與一第二端,該第i 電阻的該第一端稱接該第十電阻的該第二端,該第十一電阻的該第二端耦接接地端; 一第三運算放大器,具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端,該第三運算放大器的該第一輸入端接收一第三參考信號,該第三運算放大器的該第二輸入端耦接該第十一電阻的該第一端; 一第十二電阻,具有一第一端與一第二端,該第十二電阻的該第一端耦接該第三運算放大器的該第二輸入端; 一第六電容,具有一第一端與一第二端,該第六電容的該第一端稱接該第十二電阻的該第二端,該第六電容的該第二端耦接該第三運算放大器的該輸出端;以及 一第五二極管,具有一陽極端與一陰極端,該第五二極管的該陽極端產(chǎn)生該第二檢測信號,該第五二極管的該陰極端耦接該第三運算放大器的該輸出端。
7.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,其特征在于,該控制單元包括 一第十三電阻,具有一第一端與一第二端,該第十三電阻的該第一端接收該輸出電壓; 一光稱合器,具有一第一端、一第二端、一第三端與一第四端,該光稱合器的該第一端耦接該第十三電阻的該第二端,該光耦合器的該第二端接收該反饋信號與該第二檢測信號,該光耦合器的該第三端產(chǎn)生一耦合信號,該光耦合器的該第四端耦接接地端;以及一脈寬調(diào)變單元,耦接該光耦合器的該第三端,用以接收該耦合信號,以產(chǎn)生該控制信號。
8.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,其特征在于,還包括 一濾波單元,接收一電源電壓,并對該電源電壓進行濾波,以產(chǎn)生一濾波電壓;以及一整流單元,耦接該濾波單元,接收該濾波電壓,并對該濾波電壓進行整流,以產(chǎn)生該工作電壓。
專利摘要一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置,適于驅(qū)動多個并聯(lián)連接的發(fā)光二極管單元,并包括電壓轉(zhuǎn)換單元、多個電流控制單元、第一檢測單元、反饋單元、第二檢測單元與控制單元。電壓轉(zhuǎn)換單元依據(jù)控制信號,將工作電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓至發(fā)光二極管單元的陽極端。電流控制單元耦接發(fā)光二極管單元的陰極端,接收多個第一參考信號,產(chǎn)生多個電流信號。第一檢測單元耦接發(fā)光二極管單元的陰極端,產(chǎn)生第一檢測信號。反饋單元接收第一檢測信號,產(chǎn)生反饋信號。第二檢測單元接收輸出電壓,產(chǎn)生第二檢測信號??刂茊卧罁?jù)反饋信號或第二檢測信號,產(chǎn)生控制信號。
文檔編號H05B37/02GK202738221SQ201220455390
公開日2013年2月13日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權日2012年9月7日
發(fā)明者肖培海 申請人:銥寶電子(蘇州)有限公司