TW201004471A - Current supply circuit and current control circuit for LED - Google Patents

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201004471 » 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本案係關於一種電流供電電Μ 指一種發光二極體之電流供電電略^及電流控制電路，尤 &及電流控制電路。 近年來由於發光二極體（Light 製造技術的突破，使得發光二極體EnUttins Diode，LED) 大幅提升，因而使得發光二極體遂^赘光亮度及發光效率 基在6 B日々社，瘙备寤m &代傳統的燈管而成 t、指示看板等照明應用。 小又通派a'^曰 在多發光二極體的應用中，由 性彼此不同，使得流經每個發光二^^個發光二極體的特 相同，如此不僅導致使用發光二電流大小都不盡 晶嚭壬哭而把，路本容疮π认l ~ '电子褒置’例如液 _ —此啜 LED) 大幅提升，因而使得發光二極體遂^赘光亮度及發光效率 為新的照明元件，廣泛地應用於例代傳統的燈管而成 照明裝置、手持照明裝置、液晶面板，用照明裝置、汽車 示燈、指示看板等照明應用。 背光源、交通號諸指 相同，如此不僅導致使用發光二極體=電流大小都不盡 萌顯示器面板，發光亮度不均勾，也4电子|置’例如液 的使用壽命大幅減少，進而使得整個==個別發光二極 為了要改善發光二極體電流不均勻㈣到損害。 體 多 為了要改善發光二極體電流不均了又㈣ 的發光二極體電流平衡技術被採用以改=，已經'， 參閱第-圖，其係為傳统發光二極體#電=項缺失。請 不意圖，如第-圖所示’傳 ：電路方塊 主電源整流電路11、初級吉、★—古、、體仏電電路1包含 級直流-直流轉換電路13a、第二二專換電路12、第-次 13b、第一電流控制電路j ^、及直淹轉換電路 14a以及弟二電流控制電路⑽， 6 201004471 其中’主電源整流電路11與初級直流-直流轉換電路12連 接’用以將接收的交流輸入電壓Vln整流以產生整流輸入電 壓Va。初級直流-直流轉換電路12的輸入端與主電源整流 電路U的輸出端連接，而初級直流-直流轉換電路12的輸 出端則轉由直流匯流排16(DC bus)與第一次級直流-直流 轉換電略13a以及第二次級直流-直流轉換電路13b的輸入 接’用以將接收的整流輸入電壓Va轉換為特定直流電 壓值之匯流排電壓Vdc。第一次級直流_直流轉換電路l3a 以及第二次級直流-直流轉換電路13b的輸入端連接於直 流匯流排16,用以接收匯流排電壓Vdc並分別產生發光二極 體可以接受的第一直流輸出電壓Vi以及第二直流輸出電壓 :第〜電流控制電路14a分別與第一次級直流-直流轉換 地路—l3a的輸出端以及第一組發光二極體15a連接’相似 第〜電流控制電路14b分別與第二次級直流-直流轉換 統發！3b的輸出端以及第二組發光二極體15b連接，於傳 14a以，胜仏電電路1中分別藉由第一電流控制電路 的定^第一電流控制電路14b使第一組發光二極體i5a 進 ，、弟二組發光二極15b的第二電流12相同， 有相同的發光2 體心與第二組發光二極體15b具 流轉極體，電流控制電路需配合次級直流-直 整體電路成太*使每—組發光二極體之電流相同，導致 電電路需要弈I且電路密度低。此外，傳統發光二極體供 初級直流-直流轉換電路在直流匯流排產 7 201004471 流控^電路將牡:藉由-人級直//IL冑後轉換電路以及電 電流，由此電壓轉換為發光二極體所需直流 流-直流轉換4 ，光二極體供電電路需要兩級的直 輪出之間且有=：且Γ欠級直流-錢轉換電路的輸入與 出發光二極差而造成損耗，此損耗會隨著輸 展=文】:電路成本高且電路密度低。因此，如何發 電路及#術缺失之發光二㈣之電流控制 解決ί問ί ’實為相關技術領域者目前所迫切需要 【發明内容】 雷牧本案之主要目的在於提供一種發光二極體之電流控制 加’利用不同於傳統發光二極體之電流控制電路的線路 木構’使發光二極體之電流控制電路不用配合次級直流_ =流轉換電路制，且可以直接接收初級直流音流轉換電 s輪出之脈衝寬度調變電壓，發光二極體之電流控制電路 產生發光二極體可以接受的直流電流提供給發光二 使用’更可以輕易地藉由調整磁放大器控制電路的參 此吏母-叙發光二極體的電流相同且發光亮度相同，因 相對可以使整體電路成本降低且電路密度提高。 供電命要目的在於提供—種發光二極體之電流 體之供f電路只需使用一個初級直 机轉換電路’且㈣級錢—錢賴電路直接出輸 8 201004471 ::=調_可以直接提供給發光二極 ==地藉由調整磁放大器控制電路的丄二 =平衡且發光亮度相同，因此，電路運作:; 门电路成本較低且電路密度較高。 >

發光:極’本案之-較廣義實施態樣為提供-種 變，且輸出特定直流 收-脈衝寬度調 組發光二極體中之—$ L 電流，以提供給多 二極體之電流控制電路至少=:=使用。本案之發光 磁放大器的豆中—姥'鱼拉 a苐一磁放大器，該第一 的輸入端，另—端^於該絲二極體之電流控制電路 測電路，串接於該^一 、且I光一極體連接；第一電流檢 光二極體的第；流'::光二極體’用以檢測第-組發 電流檢測電路連接Γ田弟—磁放大器控制電路，與該第— 止；以及第-二極體制該第—磁放大器的導通或戴 -磁放大器的輪出端與^一二極體其中一端連接於該第 -磁放大器控制電路連1^發光二極體，另—端與該第 路依據第-電流的大f。其中’該第-磁放大器控制電 第—電流維持在第一磁放大器導通或截止，使 為達上述目的電流值。 種發光二極體之電4:之另一較廣義實施態樣為提供— 體以及第二組發光::：電略’用以驅動第-組發光二極 位歧。本案之發光二極體之電流供電 9 201004471 w * 電路至少包含：主電源整流電路，用以將接收的交流輸入 電壓整流為整流輸入電壓；初級直流-直流轉換電路，該初 級直流-直流轉換電路的輸入端與主電源整流電路的輸出 端連接，用以將整流輸入電壓分別轉換為第一脈衝寬度調 變電壓以及第二脈衝寬度調變電壓；第一電流控制電路， 該第一電流控制電路的輸入端與初級直流-直流轉換電路 的第一輸出端連接，該第一電流控制電路的輸出端與第一 f 組發光二極體連接；以及第二電流控制電路，該第二電流 控制電路的輸入端與初級直流-直流轉換電路的第二輸出 端連接，該第二電流控制電路的輸出端與該第二組發光二 極體連接。其中，該第一電流控制電路與該第二電流控制 電路會分別接收該第一脈衝寬度調變電壓與該第二脈衝寬 度調變電壓，以分別產生該特定電流值的第一電流與第二 電流。 U 【實施方式】 體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說 明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有 各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖 示在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。 本案之發光二極體之電流供電電路以及電流控制電路 可以使用於多組發光二極體，而每一組發光二極體可以具 有多個發光二極體，以下將以每一組發光二極體具有兩個 發光二極體為示範例說明。請參閱第二圖，其係為本案較 10 201004471 佳實施例之發光二極體電流供 如第二圖所示，發光二極體電二=之電路方塊示意圖’ 流電路21、初級直流-直流轉換:、=路2包含主電源整 路撕、第二電流控制電路23t電路22、第—電流控制電 包吟Mb以及輪入雪玄「.，直φ， 主電源整流電路21連接於初級 u八中 r m 、直直流轉換電路22的輸 2 ::用以將接收的交流輸入電壓L整 流為整—初級直流、直流職電路Μ的輸入 端與主電源整流電路21的輸出端以及輸入電容Cin連接， 而初級直流-直流轉換電路22的第—輪出端以及第二輸出 端分別與第-電流控制電路23a以及第二電流控制電路 23b的輸入端連接，用以將整流輪人電麼^分_換為發 光二極體可以接叉之第一脈衝寬度調變電壓…州以及第二 脈衝寬度調變電壓V_。第-電流控制電路23a以及第二 電流控制電路23b的輸出端分別連接於第一組發光二極體 24a以及第二組發光二極體24b，用以直接接收第一脈衝寬 度調變電壓以及第二脈衝寬度調變電壓Vpwm2，以分別 產生發光二極體可以接受的直流電流並提供給第一組發光 二極體24a以及第二組發光二極體24b使用，於本案實施 例中，第一組發光二極體24a的第一電流L·以及第二組發 光二極體24b的第二電流h實質上相同，進而使第一組發 光二極體24a以及第二組發光二極體24b的發光亮度相 同。於一些實施例中，亦可使第一組發光二極體24a的第 〜電流Ιι及第二組發光二極體24b的第二電流12有不同的 電流值。 11 201004471 於本實施例中，初級直流-直流轉換電路22包含變壓 器T、開關電路221、脈衝寬度調變控制器222、整流濾波 電路223以及迴授電路224，其中，變壓器T的初級繞組 NP連接於開關電路221以及主電源整流電路21的輸出端， 用以接收整流輸入電壓Va並利用變壓器T的特性將電能以 電磁方式傳送至變壓器T的第一次級繞組Nsl、第二次級繞 組NS2以及第三次級繞組NS3。開關電路221連接於變壓器T ( 的初級繞組NP、共接點以及脈衝寬度調變控制器222，藉 由脈衝寬度調變控制器222控制開關電路221導通或截 止，以控制變壓器T的初級繞組NP接收電量，並將所接收 的電量利用變壓器T的特性以電磁方式傳送至變壓器T的 第一次級繞組Nsl、第二次級繞組Ns2以及第三次級繞組Ns3， 使得變壓器T的第一次級繞組Nsl、第二次級繞組Ns2以及 第三次級繞組Ns3分別產生發光二極體可以接受之第一脈 衝寬度調變電壓VpWMI、第二脈衝寬度調變電壓VpWM2以及主 (J 脈衝寬度調變電壓Vpwms。整流濾波電路223的輸入端與第 三次級繞組Ns3連接，而整流濾波電路223的輸出端與迴授 電路224的輸入端連接，用以將第三次級繞組Ns3產生的主 脈衝寬度調變電壓Vpwms整流濾波而產生直流輸出電壓V。。 迴授電路224的輸入端與整流濾波電路223的輸出端連 接，而迴授電路224的輸出端與脈衝寬度調變控制器222 連接，用以依據直流輸出電壓V。產生迴授訊號Vf至脈衝寬 度調變控制器222。 於本實施例中，第一脈衝寬度調變電壓Vp觀以及第二 12 201004471 « · 脈衝寬度調變電壓Vpm分別直接藉由第一電流控制電路 23a以及第二電流控制電路23b將電能平衡地提供給第一 組發光二極體24a以及第二組發光二極體24b，使第一組 發光二極體24a的第一電流11以及第二組發光二極體24b 的第二電流h實質上相同，進而使第一組發光二極體24a 以及第二組發光二極體24b具有相同的發光亮度。於一些 實施例中’亦可藉由第一電流控制電路23a以及第二電流 Γ 控制電路23b使第一組發光二極體24a的第一電流h及第 二組發光二極體24b的第二電流12有不同的電流值。 於本實施例中，初級繞組NP與第一次級繞組Nsi的阻 比、初級繞組NP與第二次級繞組Mu的匝比以及初級繞組 NP與第三次級繞組Ns3的匝比相同，因此’第一脈衝寬度調 變電壓Vpwmi、第二脈衝寬度調變電壓Vpm以及主脈衝寬度 調變電壓Vpwms大小及波形相同。為了使第一脈衝寬度調變 電壓Vpwmi以及第二脈衝寬度調變電壓Vpm的平均電麼維特 〇 在特定範圍内’例如12〜24伏特，脈衝寬度調變控制器222 會藉由第三次級繞組Ns3、整流濾波電路223以及迴授電路 224檢測直流輸出電壓V〇，以自動地調整開關電路221的 導通以及截止時間，使第一脈衝寬度調變電壓VpvM1以及第 二脈衝寬度調變電壓Vpm的責任週期比（Duty Rati〇)自動 調整，因此，初級直流-直流轉換電路22會分別提供第一 電流控制電路23a與第二電流控制電路23b所需的第一脈 衝寬度調變電壓Vmn以及第二脈衝寬度調變電壓VpwM2。 初級直流-直流轉換電路22可以是例如驰返式（fly 13 201004471 back)、順向式（forward)或鉗仅 的直流-直流轉換電路，但不以此A i(Clamp~forward) 初級直流-直流轉換電路22更包實施例中’ ^ 3 重置（reset)電路 225 , 其係連接於變壓器T的初級繞組Νί 組心可以藉由重置電路225放電變壓”的初級繞 請參閱第三圖，其係為第二：〖，盗了的電能。 第三圖所示，於本實施例中，重田。Ρ迅路不思圖’如 夏電路225由例如重晋雪 f 容匕以及重置開關元件Qs所組成’ + 里直电 置開關元件_變壓器τ的初^^由重置電容U及重 變壓器T的初級繞組Np可以藉由;tNp構成放電迴路，使 元件Qs放電，以重置變壓器τ的♦心 董置開關 變控制器222會控制重置開關元件Qs導通或截止。於 實施例中，重置電路225會利用譜振（res〇nance)電路錢 壓器T的初級繞組NP構成放電迴路。 請再參閱第三圖，第一電流控制電路23a包含第一磁 1/ 放大器（Magnetic Amplifier)23al、第一整流電路 23a2、 第一濾波電路23a3、第一電流檢測電路23a4、第一二極體 Di以及第一磁放大器控制電路23a5，同樣地，第二電流控 制電路23b包含第二磁放大器23M、第二整流電路23b2、 第二濾波電路23b3、第二電流檢測電路23b4、第二二極體 D2以及第二磁放大器控制電路23b5。由於第一電流控制電 路23a與第二電流控制電路23b中的電路與元件之間連接 關係以及運作方式相同，以下將以第一電流控制電路23a 為示範例說明。 14 201004471 於第一電流控制電路23a中’第一磁放大器23al的其 中、與初級直流-直流轉換電路22的第一輸出端連接， 另一端連接於第一整流電路23a2的輸入端以及第一二杻 體匕的陰極端。第一濾波電路23a3的輸入端與第一整流電 路23a2的輸出端連接，另一端與第一組發光二極體2乜連 接。第一電流檢測電路23a4串接於第一組發光二極體24a 以及弟電流控制電路23a的輸出迴路上。第一磁放大器 { 控制電路23a5連接於第一二極體⑴的陽極端以及第一電 流檢測電路23a4。 於本實施例中’第一電流檢測電路23a4以及第二電流 檢測電路23b4為電阻，而第一整流電路23a2包含第三二 極體D3以及第四二極體队，其中，第三二極體仏的陰極連 接於第四二極體D4的陰極以及第一遽波電路23a3的輸入 %，卓二—極體D3的陽極與第一磁放大器23al的輸出端連 接’第四二極體队的陽極與共接點連接。相似地，第二整 U 流電路23b2包含第五二極體Ds以及第六二極體De，其中’ 第五二極體Ds的陰極連接於第六二極體仏的陰極以及第二 遽波電路23b3的輸入端，第五二極體Ds的陽極與第二磁放 大器23bl的輸出端連接，第六二極體d6的陽極與共接點連 接。 於本實施例中，第一濾波電路23a3包含第一電感^ 以及第一電容Ci，其中，第一電感Li的其中一端與第〆電 容G的其中一端連接，第一電感L!的另一端與第一濾波電 路23a3的輸入端連接’而第一電容Ci的另一端則與共接點 15 201004471 連接。相似地，第二濾波電路23b3包含第二電感L2以及第 二電容G，其中，第二電感的其中一端與第二電容C2的 其中一端連接，第二電感L2的另一端與第二濾波電路23b3 的輸入端連接，而第一電容Cl的另一端則與共接點連接。 於本實施例中，整流濾波電路223包含第七二極體1>、 第八二極體D8、第三電感以及第三電容c3,其中，第七 二極體D?的陰極連接於第八二極體Ds的陰極以及第三電感 《 La的其中一端’第七二極體D?的陽極與第三次級繞組Ns3 連接，第八二極體Ds的陽極與共接點連接，第三電感Ls的 另一端連接於整流濾波電路223的輸出端以及第三電容Ca 的其中一端，第三電容C3的另一端與共接點連接。 於本實施例中，迴授電路224包含第一電阻R!以及第 二電阻R2，其中，第一電阻h以及第二電阻r2串接於迴授 電路224的輸出端，且第二電阻r2的另一端與共接點連 接，藉此可利用第一電阻R!以及第二電阻匕而將直流輸出 〇 電壓V。分壓而產生迴授訊號Vf。 請參閱第三圖以及第五圖，第五圖係為第二圖以及第 三圖所示架構的電壓波形時序示意圖。如第五圖所示，第 一電流控制電路23a直接接收初級直流-直流轉換電路22 輸出的第一脈衝寬度調變電壓VpwM1，再利用第一磁放大器 23al導通或截止的開關特性，使第一脈衝寬度調變電壓 Vpw的部分電能選擇性地通過第一磁放大器23al至第一整 流電路23a2的輪入端，因此，第一脈衝寬度調變電壓VpwMi 會有部分電能被阻擋無法通過第一磁放大器23al ’由第五 16 201004471 圖中可以清楚看出第—磁放大器23al的輸出電壓

Via未包 含虛線部分被阻擋的電能，所以，第一磁放大器2加的輸 出電壓vla經由第_整流電路細2整流後之第—整流電路 23a2的輸出電屋V2a也未包含虛線部分’而第—整流電路 $3a2的輸出电屋y2a經由第—渡波電路孤3遽波後提供給 第組發光一極體24a使用的直流電壓值以及第一電流^ 的電流值會隨著第一脈衝寬度調變電壓v_被阻擒的電能 《 大小而鏈化。至於，第一脈衝寬度調變電壓VP1m被阻擋的 電旎大小則由第一磁放大器控制電路23a5控制第一磁放 大器23al的導通以及截止時間而達成，為了使第一磁放大 器控制電路23a5可以準確地控制第一電流^的電流值，第 一磁放大器控制電路23a5會藉由第一電流檢測電路23a4 檢測第一電流h的電流值大小，並依據第一電流h的電流 值大小產生第一控制電流iMagl以控制第一磁放大器23al的 導通或截止，進而使第一電流h維持在特定電流值。 ^ J 相似地，第一脈衝寬度調變電壓Vpm被阻擋的電能大 小則由第二磁放大器控制電路23b5控制第二磁放大器 23bl的導通以及截止時間而達成，使得第二磁放大器Mbi 的輸出電壓Vlb未包含虛線部分被阻擋的電能，所以，第二 磁放大器23b 1的輸出電壓ylb經由第二整流電路23b2整流 後之第二整流電路23b2的輸出電壓^此也未包含虛線部 分’而第二整流電路23b2的輸出電壓Vn經由第二濾波電 路23b3濾波後扼供給弟二組發光二極體24b使用的直流電 壓值以及第二電流I2的電流值會隨著第二脈衝寬度調變電 17 201004471 壓v_2被阻擋的電能大小而變化。為了使第二磁放大器控 制电，23b5可以準確地控制第二電流㈣電流值，第二磁 控制電路咖5會藉由第二電流檢測電路23b4檢測 第一％流h的電流值大小，並依辕第二電流h的電流值大 小產生第二控制電流iMag2以控制第二磁放大器23bi的導通 或截止’進而使第二電流h維持在特定電流值。

本只鉍例中，第一電流控制電路23a所輸入的第一 脈衝κ度調變電壓v_以及第二電流控制電路23b所輸入 ，第二脈衝寬度調變電壓Vpm實質上相同，且第一磁放大 器控制電路23a5以及第二磁放大器控制電路2北5具有相 同的參數，因此，第一磁放大器控制電路23a5以及第二磁 放大裔控制電路23b5會分別控制第一電流控制電路23a輸 出的第一電流h以及第二電流控制電路23b輪出的第二電 流12相同。於一些實施例中，第一脈衝寬度調變電壓Vp*M1 以及第二脈衝寬度調變電壓Vpm不相同，亦可以輕易地藉 由設定第一磁放大器控制電路23a5以及第二磁放大器控 制電路23b5的參數，而使控制第一電流控制電路2加輸出 的第電流11以及苐一電流控制電路23b輸出的第二電流 I 2相同。 於—些實施例中，該發光二極體電流供電電路2更包 含调光控制電路（未圖示）連接於第一磁放大器控制電路 23a5以及第二磁放大器控制電路2北5，藉由調光控制電路 分別調整第一磁放大器控制電路23a5以及第二磁放大哭 控制電路23b5的參數，以分別輕易地及時調整第一電流 18 201004471 h以及第二電流l2，而輕易地及時調整第—組發光二 =及Ϊ二組發光極體…的發光亮度。請參閱第二圖 ，第四圖係為第二圖的局部細部電路示意圖。 為二：大弟四圖所示’第一磁放大器控制電路23a5 為磁制電路的其中一種電路，其包含運算放大器 2 —體Qi、第—阻抗21以及第二阻

二二二帛—阻抗2丨的其中一端與第―電流檢測電路 23M連接，另一端連接於運算放大器〇p的負端以及第二 阻抗，的其中—端。運算放大謂的正端接收參考電壓’ 而運算放大H GP的輸出端則連接於第二阻抗&的另一端 以及第-電晶料的基極（base)。限 第一直流電壓V4接，另—端與第—電晶體、:^極 (Emitter)連接，而第一電晶體仏的集極（Collector)與第 一二極體D,的陽極連接。於一些實施例中，第一磁放大器 控制電路23a5與第二磁放大器控制電路可藉由但不 限定是磁放大器控制器（Magnetic AmpUfier c〇ntr〇Uer) 實現，若磁放大器控制器使用相同的程式以及參數，可以 更輕地使第一電流L·以及第二電流h實質上相同。 當然，於一些實施例中，本案之發光二極體電流供電 電路2並不限於具有兩個電流控制電路而已，利用相同於 第一電流控制電路23a以及第二電流控制電路23b的架構 與原理’亦可使用具二組以上的電流控制電路架構來供電 給二組以上的發光一極體，使每一組發光二極體的電流平 衡且發光亮度相同。 19 201004471 於一些實施例中，第一電流控制電路23a可以只包含 第一磁放大窃23al、第一電流檢測電路23a4、第一二極體 以及第一磁放大器控制電路23a5，其中，第一磁放大器 23al的其中一端與初級直流-直流轉換電路22的第一輸出 端連接，另一端直接連接於第一二極體仏的陰極端以及第 一組發光二極體24a。第一電流檢測電路23a4串接於第一 組發光二極體24a以及第一電流控制電路23a的輸出迴路 Γ 上。第一磁放大器控制電路23a5連接於第一二極體Dl的陽 極端以及第一電流檢測電路23a4。因此，第—磁放大器 23al的輸出電壓Vla不經由第一整流電路23a2整流以及第 一濾波電路23a3濾波，直接輸出給第一組發光二極體24阻 以產生第一電流Ιι供電給第一組發光二極體24a，使第一 組發光二極體24a發光。 同樣地，第二電流控制電路23b可以只包含第二磁放 大器23bl、第二電流檢測電路23b4、第二二極體d2以及第 (j 二磁放大器控制電路23b5 ’其中’第一磁放大器23bl的 其中一端與初級直流-直流轉換電路22的第二輸出端連 接，另一端直接連接於第二二極體A的陰極端以及第二組 發光二極體24b。第二電流檢測電路23b4串接於第二組發 光二極體24b以及第二電流控制電路23b的輸出迴路上。 第二磁放大器控制電路23b5連接於第二二極體D2的陽極 端以及弟一電流檢測電路23b4。因此’第二磁放大器23b 1 的輸出電壓Vlb不經由第二整流電路23b2整流以及第二遽 波電路23b3濾波’直接輸出給苐二組發光二極體24b以產 20 201004471 生第一電流12供電給第二組發光二極體24b，使第二組發 光二極體24b發光。 、不上所述，本案狀〜-似〜电孤货％冤路以及電流

Ο 控制電路，利用不同於傳統發光二極體之電流平衡電路的 線路架構，使發光二極體之電流控制電路不用配合次級直 直流轉換電路使用，可以直接接收初級直流—直流轉換 電路輪出之脈衝寬度調變電壓，即可以產生發光二極體可 以接受的穩定且特定電流值之電流，以提供給發光二極體 使用，因此，相對可以使整體電路成本降低且電路密度提 高，而本案發光二極體之電流供電電路更可以使每一组發 ^極體的電流平衡且發光亮度㈣，同時更可以輕易地 磁放大ϋ控制電路的參數改縣—組發光二極體 ^此外先"極體的電財衡且發光亮度相同。 此外’本案發光二極體雷、、&恭 電流供電電路只使用—個初^1、^路’使發光二極體 級直流-纽㈣電路不f ㈣電路，且該初 讀’直接出輸脈衝寬度直流電壓值的匯流 控制電路，該發光二極體電昼至發光二極體之電流 二極體所需之特定電流，電流控制電路即可以產生發光 控制電路的參數，使每可以輕易地藉由調整磁放大器 亮度相同，因此，電路運=發光一極體的電流平衡且發光 路密度較高。 致率較高、電路成本較低且電 本案得由熟習此技術 然皆不脫如附申請專利# 壬知匠思而為諸般修飾， 鄭4圍所欲保護者。 21 201004471 【圖式簡單說明】 第一圖：係為傳統發光二極體供電電路方塊示意圖。 第二圖：係為本案較佳實施例之發光二極體供電電路之電 路方塊不意圖。 第三圖：係為第二圖之細部電路示意圖。 弟四圖.係為弟,一圖的局部細部電路不意圖。 第五圖：係為第二圖以及第三圖所示架構的電壓波形時序 聲 不意圖。 1. 22 201004471 主要元件符號說明 1、2:發光二極體供電電路 11:主電源整流電路 12:初級直流-直流轉換電路 14 a .·第一電流控制電路 13a:第一次級直流-直流轉換電路 13b:第二次級直流-直流轉換電路

14b:第二電流控制電路 15b:第二組發光二極體 22:初級直流-直流轉換電路 222:脈衝寬度調變控制器 224:迴授電路 23a:第一電流控制電路 23a2:第一整流電路 23a4:第一電流檢測電路 23b:第二電流控制電路 23b2:第二整流電路 2 3b4:弟二電流檢測電路 24a:第一組發光二極體 16:直流匯流排

Va:整流輸入電壓 v1:第一直流輸出電壓

Vpwmi :第一脈衝寬度調變電壓

Vpwms :主脈衝寬度調變電壓

Via:第一磁放大器的輸出電壓

Vlb :第二磁放大器的輸出電壓 15a:第一組發光二極體 21:主電源整流電路 221:開關電路 2 2 3:整流滤波電路 225:重置電路 23al:第一磁放大器 23a3:第一濾波電路 23a5:第一磁放大器控制電路 23bl:第二磁放大器 23b3:第二濾波電路 23b5:第二磁放大器控制電路 24b:第二組發光二極體

Vin:交流輸入電壓

Vdc:匯流排電壓電壓 V2:第二直流輸出電壓 VPWM2 :第二脈衝寬度調變電壓

Vf:迴授訊號 v2a:第一整流電路的輸出電壓 V2b:第二整流電路的輸出電壓 23 201004471

Vcc :第一直流電壓 11:第一電流 IMagl:第一控制電流 T:變壓器 Nsl :第一次級繞組 Ns3 :第三次級繞組 Ri:第一電阻 f Rc:限流電阻 Z2:第二阻抗 Cin:輸入電容 Ll~L3:第--第三電感

Vd直流輸出電壓 h:第二電流 I Mag2 :第二控制電流

Np :初級繞組

Ns2 :第二次級繞組 Q!:第一電晶體 R2 :第二電阻

Zl :第一阻抗

Di〜D8:第·—*第八二極體

Cl〜C3:第--"第三電容 0P:運算放大器 24

Claims (1)

1. 201004471 十、申請專利範圍： 1· 一種發光二極體之電流控制電路，用以直接接收一脈衝 寬度調變電壓，且輸出一特定直流電流值的一第一電 流，以提供給多組發光二極體中之_第—組發光二極體 使用，該發光二極體之電流控制電絡至少包含： 第磁放大益，該第一磁放大器的其中一端連接 於該發光二極體之電流控制電路的^輸入端，另一端與 該第一組發光二極體連接； 一第一電流檢測電路，串接於該第一組發光二極 體，用以檢測該第一組發光二極體的該第—電流； 一第一磁放大器控制電路，與該第一電流檢測電路 連接，用以控制該第一磁放大器的導通或截止；以及 一第一二極體，該第—二極體其中一端連接於該第 一磁放大器的輪出端與該第—組發光二極體，另一端與 該第一磁放大器控制電路連接； 其中，該第一磁放大器控制電路依據該第一電流的 大小控制該第-磁放大器導通或戴止，使該第—電流維 持在該特定直流電流值。 2. 如申明專利〗項所述之發光二極體之電流控制電 路，其中該第一％發光二極體的該第一電流與該多組發 光-極體中之至少一組發光二極體之電流相同。 3. 如申請專利範圍第i項所述之發光二極體之電流控制電 路’更包含—第〜整流電路，連接於該第―磁放大器與 25 201004471 該第一組發光二極體之間，用以整流。 4·如申請專利範圍第3項所述之發光二極體之電流控制電 路，其中s亥第一整流電路包含一第三二極體以及第四二 極體，S亥第二二極體的陰極連接於該第四二極體的陰極 以及該第一整流電路的輸出端，該第三二極體的陽極與 «亥第一磁放大裔的輸出端連接，該第四二極體的陽極與 一共接點連接。 〃 (5.如巾4專利|&圍第3項所述之發光二極體之電流控制電 路，更包含一第一濾波電路，連接於該第—整流電路與 該第一組發光二極體之間，用以濾波。 /、 6.如申凊專利範圍第5項所述之發光二極體之電流控制電 ，，其中該第一濾波電路包含一第一電感以及一第一電 谷w亥第毛感的其中一端與該第一電容的其中一端連 接’該第-電感的另—端與該第—濾波電路的輸入端連 接，以及該第-電容的另一端與該共接點連接。 I 7·如中明專利範圍第}項所述之發光二極體之電流控制電 路’其中該帛一磁放大器控制電路依據該第一電流的大 小產生一第一控制電流，以控制該第一磁放大器的導通 或截止。 8.如申明專利範圍第}項所述之發光二極體之電流控制電 路，其中該第一電流檢測電路為電阻。 申μ專利範圍第1項所述之發光二極體之電流控制電 路，其中該第一磁放大器控制電路包含： 第—阻抗，該第一阻抗的其中一端與該第一電流 26 201004471 檢測電路連接； 一運算放大器，該運算放大器的負端與該第一阻抗 的另一端連接，且正端接收一參考電壓； 一第二阻抗，該第二阻抗的其中一端與該運算放大 器的負端連接，且另一端與該運算放大器的輸出端連接； 一第一電晶體，該第一電晶體的基極與該運算放大 器的輸出端連接，該第一電晶體的集極與該第一二極體 Γ 連接；以及 一限流電阻，該限流電阻的其中一端與一第一直流 電壓連接，另一端與該第一電晶體的射極連接。 10· —種發光二極體之電流供電電路，用以驅動一第一組發 光二極體以及一第二組發光二極體，該發光二極體之電 流供電電路至少包含： 一主電源整流電路，用以將接收的一交流輸入電壓 整流為一整流輸入電壓； ^ 一初級直流-直流轉換電路，該初級直流-直流轉換 電路的輸入端與該主電源整流電路的輸出端連接，用以 將該整流輸入電壓分別轉換為一第一脈衝寬度調變電壓 以及一第二脈衝寬度調變電壓； 一第一電流控制電路，該第一電流控制電路的輸入 端與該初級直流-直流轉換電路的一第一輸出端連接，該 第一電流控制電路的輸出端與該第一組發光二極體連 接；以及 27 201004471 一第二電流控制電路，該第二電流控制電路的輸入 端與該初級直流-直流轉換電路的一第二輸出端連接，該 第二電流控制電路的輸出端與該第二組發光二極體連 接； 其中，該第一電流控制電路與該第二電流控制電路 分別接收該第一脈衝寬度調變電壓與該第二脈衝寬度調 變電壓，以分別產生一特定電流值的一第一電流與一第 二電流。 11. 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體之電流供電 電路，其中該第一電流與該第二電流大小實質上相同。 12. 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體之電流供電 電路，其中該初級直流-直流轉換電路包含： 一變壓器，具有一初級繞組、一第一次級繞組、一 第二次級繞組以及一第三次級繞組，該初級繞組與該主 電源整流電路的輸出端連接； 一開關電路，連接於該初級繞組與一共接點；以及 一脈衝寬度調變控制器，與該開關電路連接，用控 制該開關電路導通或截止，使該第一次級繞組以及該第 二次級繞組分別產生該第一脈衝寬度調變電壓以及該第 二脈衝寬度調變電壓。 13. 如申請專利範圍第12項所述之發光二極體之電流供電 電路，其中該初級直流-直流轉換電路更包含： 一整流濾波電路，該整流濾波電路的輸入端與該第 三次級繞組連接，用以將該第三次級繞組產生的一主脈 28 201004471 衝寬度調變電壓整流濾波；以及 一迴授電路，該迴授電路的輸入端與該整流濾波電 路的輸出端連接，且該迴授電路的輸出端與該脈衝寬度 調變控制器連接，用以產生一迴授訊號至該脈衝寬度調 變控制器。 14. 如申請專利範圍第13項所述之發光二極體之電流供電 電路，其中該脈衝寬度調變控制器依據該迴授訊號調整 ( 該開關電路的導通以及截止時間，使該第一脈衝寬度調 變電壓以及該第二脈衝寬度調變電壓的責任週期比改 變0 15. 如申請專利範圍第13項所述之發光二極體之電流供電 電路，其中該迴授電路包含一第一電阻以及一第二電 阻，該第一電阻以及該第二電阻串接於該迴授電路的輸 出端，且該第二電阻的另一端與該共接點連接，藉此利 用該第一電阻以及該第二電阻產生該迴授訊號。 ^ 16.如申請專利範圍第12項所述之發光二極體之電流供電 電路，其中該初級直流-直流轉換電路更包括一重置電 路，連接於該變壓器之該初級繞組，使該變壓器之該初 級繞組藉由該重置電路放電，俾重置該變壓器的電能。 17.如申請專利範圍第10項所述之發光二極體之電流供電 電路，其中該第一電流控制電路包含： 一第一磁放大器，該第一磁放大器的其中一端連接 於該第一電流控制電路的輸入端； 一第一整流電路，該第一整流電路的輸入端與該第 29 201004471 一磁放大器的另一端連接，用以整流； 一第一濾波電路，該第一濾波電路的輸入端與該第 一整流電路的輸出端連接，且輸出端與該第一組發光二 極體連接，用以濾波； 一第一電流檢測電路，串接於該第一組發光二極 體，用以檢測該第一組發光二極體的該第一電流； 一第一磁放大器控制電路，與該第一電流檢測電路 連接，用以控制該第一磁放大器的導通或截止；以及 一第一二極體，該第一二極體其中一端連接於該第 一磁放大器的輸出端與該第一整流電路的輸入端，另一 端與該第一磁放大器控制電路連接； 其中，該第一磁放大器控制電路依據該第一電流的 大小控制該第一磁放大器導通或截止，使該第一電流維 持在一特定直流電流值。 18. 如申請專利範圍第17項所述之發光二極體之電流供電 電路，其中該第一磁放大器控制電路依據該第一電流的 大小產生一第一控制電流，以控制該第一磁放大器的導 通或截止。 19. 如申請專利範圍第17項所述之發光二極體之電流供電 電路，其中該第一電流檢測電路為電阻。 20. 如申請專利範圍第17項所述之發光二極體之電流供電 電路，其中該第一磁放大器控制電路包含： 一第一阻抗，該第一阻抗的其中一端與該第一電流 30 201004471 • « 檢測電路連接； 一運算放大器，該運算放大器的負端與該第一阻抗 的另一端連接，且該運算放大器的正端接收一參考電壓； 一第二阻抗，該第二阻抗的其中一端與該運算放大 器的負端連接，另一端與該運算放大器的輸出端連接； 一第一電晶體，該第一電晶體的基極與該運算放大 器的輸出端連接，該第一電晶體的集極與該第一二極體 ( 連接；以及 一限流電阻，該限流電阻的其中一端與一第一直流 電壓連接，另一端與該第一電晶體的射極連接。 t 31