CN202551453U

CN202551453U - 定功率发光二极管驱动装置

Info

Publication number: CN202551453U
Application number: CN2012201726996U
Authority: CN
Inventors: 洪幸伸
Original assignee: YUMANRONG ENTERPRISE CO Ltd
Current assignee: YUMANRONG ENTERPRISE CO Ltd
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2022-04-20

Abstract

本实用新型公开一种定功率发光二极管驱动装置，是使用交流电压110伏特或220伏特的一电源驱动一第一发光二极管组及一第二发光二极管组，其包含一检测模块、一开关模块及一电流控制模块。该检测模块检测该电源电压，当电压为110伏特时，该开关模块即导通而使该第一发光二极管组并联该第二发光二极管组，且该电流控制模块提高工作电流；当电压为220伏特时，该开关模块即截止而使该第一发光二极管组串联该第二发光二极管组，且该电流控制模块降低工作电流，如此，即可具有双电压定功率的工作特性，而达简化电路，且提升工作效率及使用寿命的功效。

Description

定功率发光二极管驱动装置

技术领域

本实用新型是属于发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)驱动电路的技术领域，特别是关于一种以交流电压110伏特(V)或220V为电源电压的定功率发光二极管驱动装置。

背景技术

自LED以其低耗电及高效能等特性袭卷照明市场后，如何控制LED灯具的照明亮度、工作效率或使用寿命等俨然成为各厂商致力研究的目标。而目前，LED灯具的驱动装置是多采用定电流的电路设计架构，如图1所示，现有的该定电流LED驱动电路1是使至少一LED组2串接一晶体管10及一感测电阻11，该感测电阻11检测该LED组2的工作电流I而于两端形成压降并反馈至一比较器12。接着，该比较器12比较该感测电阻11所反馈的压降及一基准电压，当该基准电压大于该压降时，该比较器1 2输出一高准位讯号，反之则为一低准位讯号，以导通或截止该晶体管10而调整脉波宽度调变(Pulse Width Modulation，PWM)讯号的空占比，使调整输出的驱动电压大小，维持该LED组2的工作电流I于一恒定状态。

然而，上述该定电流LED驱动电路1虽适用于80～260伏特市电而方便使用，但为检测工作电流的变化量以即时调整驱动电压而设置的电路元件，诸如PWM芯片、充放电电容及电感等将使该定电流LED驱动电路1的电路复杂度增加，造成生产成本高及产品体积大，且上述芯片、电容及电感等电路元件将增加虚功耗而降低整体工作效率。再者，随着电子产品微型化的趋势，电路复杂度高将使LED灯具因电路元件丛聚而难以散热，缩短使用寿命。

发明内容

有鉴于现有技艺的问题，本实用新型的目的在于提供一种定功率发光二极管驱动装置，以降低虚功耗而提升工作效率，且增加使用寿命。

为达上述目的，本实用新型提供一种定功率发光二极管驱动装置，是使用交流电压110伏特或220伏特的一电源驱动一第一发光二极管组及一第二发光二极管组，其包含：

一检测模块，是电性连接该电源，接收该电源的交流电压并分压形成一检测值，且该检测模块比较该检测值与一预设值，当该检测值小于该预设值时，该检测模块输出一并联讯号；当该检测值大于该预设值时，该检测模块输出一串联讯号；

一开关模块，是设有一第一开关单元及一第二开关单元，该第一开关单元耦接该检测模块及该第二发光二极管组；该第二开关单元耦接该第一开关单元及该第一发光二极管组，当该开关模块接收该并联讯号时，该第一开关单元及该第二开关单元是分别导通而使该第一发光二极管组并联该第二发光二极管组，且该开关模块输出一低压讯号；当该开关模块接收该串联讯号时，该第一开关单元及该第二开关单元是分别截止而使该第一发光二极管组串联该第二发光二极管组，且该开关模块输出一高压讯号；及

一电流控制模块，是电性连接该开关模块、该第一发光二极管组及该第二发光二极管组，该电流控制模块具有一第三开关单元及一阻抗单元，当该电流控制模块接收该低压讯号时，该第三开关单元是导通而使该阻抗单元的阻值缩小，以形成一第一工作电流；当该电流控制模块接收该高压讯号时，该第三开关单元是截止而使该阻抗单元的阻值增加，以形成该第二工作电流，使该第一工作电流大于该第二工作电流。

实施时，该电流控制模块具有一N型金属氧化物半导体场效晶体管及一三端可调整稳压器，该N型金属氧化物半导体场效晶体管的栅极是耦接该三端可调整稳压器的阳极端，且串接一第一电阻后耦接其漏极；该N型金属氧化物半导体场效晶体管的漏极耦接该第二发光二极管组及该第二开关单元；该N型金属氧化物半导体场效晶体管的源极耦接该三端可调整稳压器的参考端及一第二电阻，同时耦接该第三开关单元后串接一第三电阻，以由该第二电阻及该第三电阻形成该阻抗单元。

实施时，当该电流控制模块接收该低压讯号时，该第三开关单元是导通而使该第二电阻并联该第三电阻。

实施时，该检测模块设有一整流单元、一分压单元及一检测单元，该整流单元耦接该电源及该分压单元，且该检测单元耦接该分压单元及该第一开关单元。

实施时，该检测单元为一三端可调整稳压器。

实施时，该预设值为该三端可调整稳压器内部的一基准值，且该基准值为135～145伏特。

实施时，该分压单元是通过一延迟单元耦接该检测单元。

实施时，该第一开关单元、该第二开关单元及该第三开关单元为一光耦合器、一固态继电器、一光继电器或一场效晶体管。

实施时，该第一发光二极管组是通过一高压二极管串接该第二发光二极管组。

综上所述，本实用新型的定功率发光二极管驱动装置于不同大小的该电源电压时，是以该关开模块据该电源电压的大小而控制两发光二极管组的串并联的电路设计架构，相较于现有采用脉波宽度调变的定电流驱动电路架构，即具有相对简单的电路而可缩小应用装置的体积。并且，通过该第三开关单元调整该阻抗单元的阻值而控制工作电流大小的方式，相较于利用电容充放电或电感磁感效应调整电流大小的设计架构是具有较高耐温度，及可降低虚功耗而提升工作效率，并增加使用寿命。

附图说明

图1为现有定电流LED驱动电路的电路图。

图2为本实用新型较佳实施例的方块图。

图3为本实用新型较佳实施例的电路图。

图4A为本实用新型较佳实施例于110V电源电压的动作示意图。

图4B为本实用新型较佳实施例于110V电源电压的动作等效示意图。

图5A为本实用新型较佳实施例于220V电源电压的动作示意图。

图5B为本实用新型较佳实施例于220V电源电压的动作等效示意图。

附图标记说明：

现有技术

1-定电流LED驱动电路；10-晶体管；11-感测电阻；12-比较器；2-LED组；

本实用新型

3-定功率发光二极管驱动装置；30-电源；31-检测模块；310-整流单元；311-分压单元；3110-延迟单元；312-检测单元；32-开关模块；320-第一开关单元；321-第二开关单元；33-电流控制模块；330-第三开关单元；331-阻抗单元；3310-第二电阻；3311-第三电阻；332-NMOS；333-第一电阻；334-三端可调整稳压器；34-第一发光二极管组；35-第二发光二极管组；36-高压二极管。

具体实施方式

为使贵审查委员能清楚了解本实用新型的内容，谨以下列说明搭配图式，敬请参阅。

请参阅图2～4A、5A，其为本实用新型较佳实施例的方块图、电路图、于110V电源电压的动作示意图及于220V电源电压的动作示意图。如图所示，该定功率发光二极管驱动装置3是于交流电压110V或220V的一电源30供电下驱动一第一发光二极管组34及一第二发光二极管组35，且该第一发光二极管组34及该第二发光二极管组35是分别由34～36颗LED串接构成。该定功率发光二极管驱动装置3包含一检测模块31、一开关模块32及一电流控制模块33。该检测模块31电性连接该电源30，并设有一整流单元310、一分压单元311及一检测单元312。该开关模块32电性连接该检测模块312，设有串接的一第一开关单元320及一第二开关单元321，且该第一开关单元320耦接该第二发光二极管组35，而该第二开关单元321耦接该第一发光二极管组34。该电流控制模块33电性连接该开关模块32，具有一第三开关单元330及一阻抗单元331、一NMOS332及一三端可调整稳压器334，该NMOS 332的栅极是耦接该三端可调整稳压器334的阳极端，且串接一第一电阻333后耦接其漏极。该NMOS 332的漏极耦接该第二发光二极管组35及该第二开关单元321。该NMOS 3 32的源极耦接该三端可调整稳压器3 34的参考端及一第二电阻3310，同时耦接该第三开关单元330后串接一第三电阻3311，如此，该第二电阻3310及该第三电阻3311即形成该阻抗单元331。

该整流单元310为桥式全波整流电路，耦接该电源30以整流该电源30电压。该分压单元311是由两电阻串接构成，耦接该整流单元310以分压该电源30电压形成一检测值，且该分压单元311通过一延迟单元3110耦接该检测单元312，该延迟单元3110可为热敏电阻(Nagative Temperature Coefficience，NTC)而形成缓启动的功效，以避免本实用新型接通该电源30瞬间产生突波而损毁电路。该检测单元312可为一三端可调整稳压器，其参考端耦接于两电阻间，而其阳极端耦接该第一开关单元320，以于接收该检测值后比较其内部135～145V的一基准值与该检测值，若该检测值小于该基准值，表示该电源30为110V，此时，该检测模块312截止并输出一并联讯号。反之，若该检测值大于该基准值，则该电源30为220V且该检测模块31导通而输出一串联讯号。

并且，当该开关模块32接收该并联讯号时，该第一开关单元320及该第二开关单元321是分别导通，使该第一发光二极管组34及该第二发光二极管组35相互并联而各别承载110V，如图4B所示，其为本实用新型较佳实施例于110V电源电压的动作等效示意图。此时，该开关模块32输出一低压讯号至该电流控制模块33，以导通该第三开关单元330而使该第二电阻3310并联该第三电阻3311，缩小该阻抗单元331的阻值，形成一第一工作电流。

反之，如图5B所示，其为本实用新型较佳实施例于220V电源电压的动作等效示意图，当该开关模块32接收该串联讯号时，该第一开关单元320及该第二开关单元321是分别截止，使该第一发光二极管组34及该第二发光二极管组35相互串联而共同承载220V，且该开关模块32输出一高压讯号至该电流控制模块33，以截止该第三开关单元3311，此时，该阻抗单元331的阻值即为该第二电阻3310的阻值，形成该第二工作电流。由于该第二电阻3310的阻值是大于该第二电阻3310并联该第三电阻3311的阻值，故该第一工作电流大于该第二工作电流，如此据P＝VI原理，即可维持固定功耗。

顺带一提的是，该第一开关单元320、该第二开关单元321及该第三开关单元330为一光耦合器、一固态继电器、一光继电器或一场效晶体管，且该第一发光二极管组34是通过一高压二极管36串接该第二发光二极管组35，以避免切换串并联时产生瞬间逆电流而损毁电路。

以上所述仅为举例性的较佳实施例，而非为限制性者。任何未脱离本实用新型的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。

Claims

1.一种定功率发光二极管驱动装置，其特征在于，是使用交流电压110伏特或220伏特的一电源驱动一第一发光二极管组及一第二发光二极管组，其包含：

2.根据权利要求1所述的定功率发光二极管驱动装置，其特征在于，该电流控制模块具有一N型金属氧化物半导体场效晶体管及一三端可调整稳压器，该N型金属氧化物半导体场效晶体管的栅极是耦接该三端可调整稳压器的阳极端，且串接一第一电阻后耦接其漏极；该N型金属氧化物半导体场效晶体管的漏极耦接该第二发光二极管组及该第二开关单元；该N型金属氧化物半导体场效晶体管的源极耦接该三端可调整稳压器的参考端及一第二电阻，同时耦接该第三开关单元后串接一第三电阻，以由该第二电阻及该第三电阻形成该阻抗单元。

3.根据权利要求2所述的定功率发光二极管驱动装置，其特征在于，当该电流控制模块接收该低压讯号时，该第三开关单元是导通而使该第二电阻并联该第三电阻。

4.根据权利要求1所述的定功率发光二极管驱动装置，其特征在于，该检测模块设有一整流单元、一分压单元及一检测单元，该整流单元耦接该电源及该分压单元，且该检测单元耦接该分压单元及该第一开关单元。

5.根据权利要求4所述的定功率发光二极管驱动装置，其特征在于，该检测单元为一三端可调整稳压器。

6.根据权利要求5所述的定功率发光二极管驱动装置，其特征在于，该预设值为该三端可调整稳压器内部的一基准值，且该基准值为135～145伏特。

7.根据权利要求4所述的定功率发光二极管驱动装置，其中该分压单元是通过一延迟单元耦接该检测单元。

8.根据权利要求4所述的定功率发光二极管驱动装置，其特征在于，该第一开关单元、该第二开关单元及该第三开关单元为一光耦合器、一固态继电器、一光继电器或一场效晶体管。

9.根据权利要求4所述的定功率发光二极管驱动装置，其特征在于，该第一发光二极管组是通过一高压二极管串接该第二发光二极管组。