TW201444409A - 具備多級驅動階段之發光二極體照明裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種具備多級驅動階段之發光二極體照明裝置。第一級驅動階段包含由一第一電流來驅動之一第一發光元件，以及並聯於該第一發光元件之一第一電流控制器。第一電流控制器用來依據第一電流控制器上之跨壓來導通一第二電流，並調節第二電流以使第一電流和第二電流之總和不超過一第一值。第二級驅動階段包含由一第三電流來驅動之一第二發光元件，以及串聯於該第二發光元件之一第二電流控制器。第二電流控制器用來依據第二電流控制器上之跨壓來導通一第四電流，並調節第四電流以使第三電流和第四電流之總和不超過一第二值。

Description

具備多級驅動階段之發光二極體照明裝置
本發明相關於一種具備多級驅動階段之發光二極體照明裝置，尤指一種具備多級驅動階段以提供大操作電壓範圍和高可靠性之發光二極體照明裝置。
相較於傳統的白熾燈泡，發光二極體(light emitting diode,LED)具有耗電量低、元件壽命長、體積小、無須暖燈時間和反應速度快等優點，並可配合應用需求而製成極小或陣列式的元件。除了戶外顯示器、交通號誌燈之外、各種消費性電子產品，例如行動電話、筆記型電腦或電視的液晶顯示螢幕背光源之外，發光二極體亦廣泛地被應用於各種室內室外照明裝置，以取代日光燈管或白熾燈泡等。
在交流電源直接驅動的照明應用中，由於發光二極體係為一電流驅動元件，其發光亮度與驅動電流之大小成正比，為了達到高亮度和亮度均勻的要求，往往需要使用許多串接之發光二極體來提供足夠光源。串聯發光二極體的數量越多，導通發光裝置所需的順向偏壓越高，若發光二極體數量太少，則會使得發光二極體在整流交流電壓具最大值時驅動電流過大，進而影響發光二極體的可靠度。因此，需要一種能夠增加可操作電壓範圍與兼顧可靠性之發光 二極體照明裝置。
本發明提供一種具備多級驅動階段之發光二極體照明裝置，其包含一第一級驅動階段和一第二級驅動階段。該第一級驅動階段包含一第一發光元件，其依據一第一電流來提供光源；以及一第一電流控制器，並聯於該第一發光元件，用來依據該第一電流控制器上之一跨壓來導通一第二電流，並調節該第二電流以使該第一電流和該第二電流之一總和不超過一第一值。該第二級驅動階段包含一第二發光元件，串聯於該第一發光元件，其依據一第三電流來提供光源；以及一第二電流控制器，串聯於該第二發光元件，用來調節該第三電流以使該第三電流不超過一第二值，其中該第二值大於該第一值，且該第一發光元件和該第二發光元件各包含一個或多個發光二極體。
20‧‧‧電晶體
30‧‧‧運算放大器
40‧‧‧電壓產生器
60‧‧‧高壓電晶體
70‧‧‧電壓箝制電路
100、200‧‧‧發光二極體照明裝置
110‧‧‧電源供應電路
112‧‧‧橋式整流器
RSENSE‧‧‧電阻
A1~AN+1‧‧‧發光裝置
CC、CC1~CCN+1‧‧‧電流控制器
CS、CS1~CSN+1‧‧‧電流偵測器
IS、IS1~ISN+1‧‧‧可調式電流源
ST1~STN+1‧‧‧驅動階段
第1圖為本發明實施例中一發光二極體照明裝置之示意圖。
第2圖和第3圖為本發明多級驅動階段中電流控制器之運作時之示意圖。
第4圖為本發明實施例發光二極體照明裝置在運作時之示意圖。
第5圖為本發明實施例中一電流控制器之示意圖。
第6圖為本發明其它實施例中一發光二極體照明裝置之示意圖。
第1圖為本發明實施例中一發光二極體照明裝置100之示意圖。發光二極體照明裝置100包含一電源供應電路110和(N+1) 級驅動階段ST1~STN+1，其中N為大於1之正整數。電源供應電路110可接收一具正負週期之交流電壓VS，並利用一橋式整流器112來轉換交流電壓VS在負週期內之輸出電壓，因此可提供一整流交流電壓VAC以驅動(N+1)級驅動階段ST1~STN+1，其中整流交流電壓VAC之值隨著時間而有週期性變化。在其它實施例中，電源供應電路110可接收任何交流電壓VS，利用一交流-交流電壓轉換器來進行電壓轉換，並利用橋式整流器112來對轉換後之交流電壓VS進行整流，因此可提供整流交流電壓VAC以驅動(N+1)級驅動階段ST1~STN+1，其中整流交流電壓VAC之值隨著時間而有週期性變化。值得注意的是，電源供應電路110之結構並不限定本發明之範疇。
每一驅動階段包含一發光裝置和一電流控制器。每一電流控制器包含一可調式電流源和一電流偵測器。A1~AN+1分別代表驅動階段ST1~STN+1中相對應之發光裝置。CC1~CCN+1分別代表驅動階段ST1~STN+1中相對應之電流控制器。IS1~ISN+1分別代表電流控制器CC1~CCN+1中相對應之可調式電流源。CS1~CSN+1分別代表電流控制器CC1~CCN+1中相對應之電流偵測器。VAK1~VAK(N+1)分別代表可調式電流源IS1~ISN+1之跨壓。IAK1~IAKN分別代表流經可調式電流源IS1~ISN之電流。ILED1~ILEDN分別代表流經發光裝置A1~AN之電流。ISUM1~ISUMN分別代表流經驅動階段ST1~STN之電流。ILED代表流經驅動階段STN+1之電流，同時代表流經發光二極體照明裝置100之總電流。
在第一級至第N級驅動階段ST1~STN中，電流偵測器CS1~CSN可分別提供回授電壓VFB1~VFBN，其中回授電壓VFB1~VFBN分別相關於流經相對應驅動階段ST1~STN之總電流ISUM1~ ISUMN。可調式電流源IS1~ISN分別並聯於相對應之發光裝置A1~AN，可分別依據回授電壓VFB1~VFBN來調節流經相對應可調式電流源IS1~ISN之電流IAK1~IAKN。換而言之，第一級至第N級驅動階段ST1~STN之最大電流限定值ISET1~ISETN是由相對應可調式電流源IS1~ISN和相對應電流偵測器CS1~CSN來決定。
在第(N+1)級驅動階段STN+1中，電流偵測器CSN+1串聯於相對應之發光裝置AN+1，可提供相關於流經第(N+1)級驅動階段STN+1之總電流ILED的一回授電壓VFB(N+1)。可調式電流源ISN+1串聯於相對應之發光裝置AN+1，可依據回授電壓VFB(N+1)來調節電流ILED。換而言之，第(N+1)級驅動階段STN+1之最大電流限定值ISET(N+1)(其亦為發光二極體照明裝置100之最大電流限定值)是由可調式電流源ISN+1和電流偵測器CSN+1來決定。
在本發明實施例中，每一發光裝置A1~AN+1可包含一個發光二極體或複數個串接或並聯之發光二極體。第1圖顯示了採用複數個串接發光二極體之架構，其可包含複數個單介面發光二極體(single-junction LED)、複數個多介面高壓發光二極體(multi-junction high-voltage LED)，或不同類型發光二極體之任意組合。然而，發光裝置A1~AN+1所採用的發光二極體種類或組態並不限定本發明之範疇。
在一特定驅動階段中，導通相對應電流控制器所需之壓差電壓(dropout voltage)VDROP小於導通相對應發光裝置所需之切入電壓(cut-in voltage)VCUT。切入電壓VCUT之值相關於相對應發光裝置所採用的發光二極體數量或種類，在不同應用中可能會有不同值。
第2圖說明了第一級至第N級驅動階段ST1~STN中電流控制器之運作。由於第一級至第N級驅動階段ST1~STN運作方式相同，接下來以第一級驅動階段ST1來做說明。當0<VAK1<VDROP時，電流控制器CC1尚未完全導通，而發光裝置A1依舊呈關閉。此時，電流控制器CC1會像壓控元件一樣在一線性模式下運作，使得電流IAK1和ISUM1會隨著其跨壓VAK1呈特定變化，而電流ILED1為0。舉例來說，若電流控制器CC1以金氧半導體(metal-oxide-semiconductor,MOS)電晶體來製作，電流IAK1/ISUM1和電壓VAK1之間的關係會相關於MOS電晶體在線性區運作時之電流-電壓特性。
當VAK1>VDROP時，電流ISUM1達到第一級驅動階段ST1之最大限流值ISET1，此時電流控制器CC1會切換至一定電流模式並像限流器一樣運作。電流控制器CC1可監控電流ISUM1之值，其中電流ISUM1之變化可由回授電壓VFB1來反應。舉例來說，當VDROP<VAK1<VCUT時，發光裝置A1呈關閉，而電流控制器CC1會將流經電流源IS1之電流IAK1箝制在固定值ISET1。當VAK1>VCUT時，發光裝置A1會被開啟，使得電流ILED1開始增加。因此，電流控制器CC1會依據回授電壓VFB1來降低流經電流源IS1之電流IAK1，使得流經第一級驅動階段ST1之總電流ISUM1能維持在固定值ISET1，而非隨著電壓VAK1而改變。
當電壓VAK1達到一關閉電壓VOFF時，電流IAK1會降至0，而電流控制器CC1會切換至一截止模式。換而言之，電流控制器CC1就像是開路元件，能讓電流ILED和電流ISUM1隨著整流交流電壓VAC 而變化。
第3圖說明了第(N+1)級驅動階段STN+1之運作。當0<VAK(N+1)<VDROP時，電流控制器CCN+1尚未完全導通。此時，電流控制器CCN+1會像壓控元件一樣在線性模式下運作，使得電流ILED會隨著其跨壓VAK(N+1)呈特定變化。舉例來說，若電流控制器CCN+1以MOS電晶體來製作，電流ILED和電壓VAK(N+1)之間的關係會相關於MOS電晶體在線性區運作時之電流-電壓特性。當VAK(N+1)>VDROP時，電流ILED達到第(N+1)級驅動階段STN+1之最大限流值ISET(N+1)，此時電流控制器CCN+1會切換至定電流模式並像限流器一樣運作。電流控制器CCN+1可監控電流ILED之值，其中電流ILED之變化可由回授電壓VFB(N+1)來反應。因此，當電流ILED降至低於ISET(N+1)時，電流控制器CCN+1會切換回線性模式下運作。
第4圖為本發明實施例發光二極體照明裝置100在運作時之示意圖。為了說明目的，第4圖顯示了N=2的實施例。如前所述，由於電壓VAK1~VAK3相關於整流交流電壓VAC，而整流交流電壓VAC之值隨著時間而有週期性變化，因此以包含時間點t0~t11之一個週期來做說明，其中時間點t0~t5之間包含在整流交流電壓VAC之上升週期，而時間點t6~t11之間包含在整流交流電壓VAC之下降週期。
在時間點t0之前，整流交流電壓VAC之值很小，此時電壓VAK1~VAK3之值尚不足以導通發光裝置A1~A3和電流控制器CC1~CC3。因此，第一級至第三級驅動階段ST1~ST3中所有電流控制器CC1~CC3皆在截止模式下運作，而發光二極體照明裝置100 之總電流ILED為0。
如前所述，電流控制器CC1~CC3之導通電壓(壓差電壓)分別小於相對應發光裝置A1~A3之導通電壓(切入電壓)。在時間點t0時，整流交流電壓VAC之值上升至足夠讓電壓VAK1~VAK3之值可導通電流控制器CC1~CC3和發光裝置A3，但仍不足以導通發光裝置A1~A2，此時電流ILED會流經電流控制器CC1~CC3和發光裝置A3。在時間點t0和t1之間，電流控制器CC1~CC3皆在線性模式下運作，此時發光二極體照明裝置100之總電流ILED會隨著整流交流電壓VAC呈特定變化。
在時間點t1時，電流ILED之值達到ISET1，此時第一級驅動階段ST1之電流控制器CC1會切換至定電流模式下運作，而第二級至第三級驅動階段ST2~ST3之電流控制器CC2~CC3依舊在線性模式下運作。在時間點t1和t2之間，當整流交流電壓VAC之值上升至足夠讓電壓VAK1之值可導通發光裝置A1後，電流ILED1會開始隨著整流交流電壓VAC而上升。當電流偵測器CS1監控到電流ILED1之值增加時，在定電流模式下運作之電流控制器CC1會依此降低電流IAK1之值，使得發光二極體照明裝置100之總電流ILED能維持在固定值(ILED=ISET1)，而非隨著整流交流電壓VAC而改變。
在時間點t2當電流IAK1之值降至0時，此時第一級驅動階段ST1之電流控制器CC1會切換至截止模式下運作，而第二級至第三級驅動階段ST2~ST3之電流控制器CC2~CC3依舊在線性模式下運作。在時間點t2和t3之間，流經發光裝置A1、發光裝置A3和電流控制器CC2~CC3之電流ILED會隨著整流交流電壓VAC而上 升。
在時間點t3當電流ILED之值達到降至ISET2時，此時第二級驅動階段ST2之電流控制器CC2會切換至定電流模式下運作，而第一級驅動階段ST1之電流控制器CC1和第三級驅動階段ST3之電流控制器CC3依舊分別在截止模式和線性模式下運作。在時間點t3和t4之間，當整流交流電壓VAC之值上升至足夠讓電壓VAK2之值可導通發光裝置A2後，電流ILED2會開始隨著整流交流電壓VAC而上升。當電流偵測器CS2監控到電流ILED2之值增加時，在定電流模式下運作之電流控制器CC2會依此降低電流IAK2之值，使得發光二極體照明裝置100之總電流ILED能維持在固定值(ILED=ISET2)，而非隨著整流交流電壓VAC改變。
在時間點t4當電流IAK2之值降至0時，此時第二級驅動階段ST2之電流控制器CC2會切換至截止模式下運作，而第一級驅動階段ST1之電流控制器CC1和第三級驅動階段ST3之電流控制器CC3依舊分別在截止模式和線性模式下運作。在時間點t4和t5之間，流經發光裝置A1~A3和電流控制CC3之電流ILED會隨著整流交流電壓VAC而上升。
在時間點t5當電流ILED之值達到降至ISET3時，此時第三級驅動階段ST3之電流控制器CC3會切換至定電流模式下運作，而第一級至第二級驅動階段ST1~ST2之電流控制器CC1~CC2依舊在截止模式下運作。在時間點t5和t6之間，發光二極體照明裝置100之總電流ILED會維持在固定值(ILED=ISET3)，而非隨著整流交流電壓VAC改變。在時間點t6當電流ILED之值降至低於ISET3時，此時第三 級驅動階段ST3之電流控制器CC3會切換回線性模式下運作，使得電流ILED之值隨著整流交流電壓VAC而下降。在上升週期內之區間t0~t1、t1~t2、t2~t3、t3~t4和t4~t5分別對應至在下降週期內之區間t10~t11、t9~t10、t8~t9、t7~t8和t6~t7。因此，發光二極體照明裝置100在下降週期內之運作和在上升週期內之運作類似，在此不另加贅述。
下列表一整理了電流控制器CC1~CC3之在不同時間點的運作模式，其中模式1代表線性模式，模式2代表定電流模式，而模式3代表截止模式。
第5圖為本發明實施例中一電流控制器CC之示意圖。電流控制器CC包含一可調式電流源IS和一電流偵測器CS。電流偵測器CS包含一電阻RSENSE以偵測一電流ISUM，進而提供相對應之一回授電壓VFB。可調式電流源IS包含一電晶體20、一運算放大器30，以及一電壓產生器40。電晶體20可為一場效電晶體(Field Effect Transistor,FET)、一雙載子接面電晶體(Bipolar Junction Transistor,BJT)，或是其它具類似功能之元件，第5圖之實施例係以一N型金氧半導體(N-Type Metal-Oxide-Semiconductor)場效電晶體來做說明， 但不限定本發明之範疇。電壓產生器40可提供一參考電壓VREF。運算放大器30之正輸入端耦接至參考電壓VREF，負輸入端耦接至回授電壓VFB，而輸出端耦接至電晶體20之控制端。VGND代表電流控制器CC內之一參考節點。
電流控制器CC之電流限定值ISET為(VREF/RSENSE)。當ISUM<ISET時，運算放大器30會提升其輸出電壓以增加流經電晶體20之電流，直到回授電壓VFB和參考電壓VREF具相同值為止。當ISUM>ISET時，運算放大器30會降低其輸出電壓以減少流經電晶體20之電流，直到回授電壓VFB和參考電壓VREF具相同值為止。
當第1圖所示之第一級至第(N+1)級驅動階段ST1~STN+1採用第5圖所示之實施例時，電流控制器CC1~CCN+1可依據特定參考電壓VREF1~VREF(N+1)來運作，而電流偵測器CS1~CSN+1可使用特定電阻RSENSE1~RSENSE(N+1)，進而提供不同電流限定值ISET1~ISET(N+1)。舉例來說，第一級驅動階段ST1之電流限定值ISET1可為(VREF1/RSENSE1)，第二級驅動階段ST2之電流限定值ISET2可為(VREF2/RSENSE2)，...，而第(N+1)級驅動階段STN+1之電流限定值ISET(N+1)可為(VREF(N+1)/RSENSE(N+1))。電流限定值ISET(N+1)之值大於其它電流限定值ISET1~ISETN。
在本發明實施例中電阻RSENSE1~RSENSE(N+1)可設置成一可程式電阻陣列，因此能輕易地調整電流控制器CC1~CCN+1之開啟/關閉順序。換而言之，電流限定值ISET(N+1)具最大值，而電流限定值ISET1~ISETN之間的關係可由所需之開啟/關閉順序來決定。在第4圖所示N=2之實施例中，所選擇之電阻RSENSE1~RSENSE3可使得 ISET1<ISET2<ISET3。然而，電流限定值ISET1~ISETN之間的關係並不限定本發明之範疇。
第6圖為本發明其它實施例中一發光二極體照明裝置200之示意圖。發光二極體照明裝置200包含一電源供應電路110和(N+1)級驅動階段ST1~STN+1，其中N為大於1之正整數。發光二極體照明裝置200之第一級至第N級驅動階段ST1~STN其結構和運作和前述發光二極體照明裝置100中相對應元件類似，而發光二極體照明裝置200之第(N+1)級驅動階段STN+1其結構和運作和前述發光二極體照明裝置100中相對應元件類似，但另包含一高壓電晶體60和一電壓箝制電路70。電晶體60可為一場效電晶體、一雙載子接面電晶體，或是其它具類似功能之元件，第6圖之實施例係以一N型金氧半導體場效電晶體來做說明，但不限定本發明之範疇。當整流交流電壓VAC因故發生不穩而超出其最大設計上限，電壓箝制電路70會將電流控制器CCN+1之跨壓箝制在一固定值，而由高壓電晶體60來承受整流交流電壓VAC因不穩定而產生的過電壓，因此能對發光裝置A1~AN+1和電流控制器CC1~CCN+1對提供過電壓保護。若是整流交流電壓VAC因不穩定而產生的過電壓超過高壓電晶體60能承受的源極至汲極電壓限制，電壓箝制電路70會關閉高壓電晶體60以對發光裝置A1~AN+1和電流控制器CC1~CCN+1對提供過電壓保護。
透過上述多級驅動階段之架構，本發明可利用多個電流控制器來彈性地開啟多個發光裝置。由於整體LED電流是依據每一級驅動階段之電流來加以調節，本發明之發光二極體照明裝置能採用不同數量或不同種類的發光裝置，個別LED截止電壓的差異並不會 造成影響。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧發光二極體照明裝置
110‧‧‧電源供應電路
112‧‧‧橋式整流器
A1~AN+1‧‧‧發光裝置
CC1~CCN+1‧‧‧電流控制器
CS1~CSN+1‧‧‧電流偵測器
IS1~ISN+1‧‧‧可調式電流源
ST1~STN+1‧‧‧驅動階段

Claims (15)

  1. 一種具備多級驅動階段之發光二極體照明裝置，其包含：一第一級驅動階段，其包含：一第一發光元件，其依據一第一電流來提供光源；以及一第一電流控制器，並聯於該第一發光元件，用來依據該第一電流控制器上之一跨壓來導通一第二電流，並調節該第二電流以使該第一電流和該第二電流之一總和不超過一第一值；以及一第二級驅動階段，其包含：一第二發光元件，串聯於該第一發光元件，其依據一第三電流來提供光源；以及一第二電流控制器，串聯於該第二發光元件，用來調節該第三電流以使該第三電流不超過一第二值，其中該第二值大於該第一值，且該第一發光元件和該第二發光元件各包含一個或多個發光二極體。
  2. 如請求項1所述之發光二極體照明裝置，其中：在一整流交流電壓之一上升週期內當該第一電流控制器之跨壓不大於一第一電壓時，該第一電流控制器係在一第一模式下運作以使該第二電流隨著該整流交流電壓而增加；在該上升週期當該第一電流控制器之跨壓大於該第一電壓且該第二電流大於0時，該第一電流控制器係在一第二模式下運作以使該第一電流和該第二電流之該總和維持在該第一值；且在該上升週期當該第一電流控制器之跨壓大於該第一電壓且 該第二電流等於0時，該第一電流控制器係在一第三模式下運作以呈關閉。
  3. 如請求項2所述之發光二極體照明裝置，其中：在該上升週期當該第一電流控制器之跨壓大於該第一電壓但小於該第一發光元件之一導通電壓時，該第一電流控制器係在該第二模式下運作以將該第二電流箝制在該第一值；且在該上升週期當該第一電流控制器之跨壓大於該第一發光元件之該導通電壓時，該第一電流控制器係在該第二模式下運作以在該第一電流增加時降低該第二電流，使得該第一電流和該第二電流之該總和維持在該第一值。
  4. 如請求項2所述之發光二極體照明裝置，其中：在該整流交流電壓之一下降週期內當該第一電流控制器之跨壓不大於該第一電壓時，該第一電流控制器係在該第一模式下運作以使該第二電流隨著該整流交流電壓而降低；在該下降週期當該第一電流控制器之跨壓大於該第一電壓且該第二電流大於0時，該第一電流控制器係在該第二模式下運作以使該第一電流和該第二電流之該總和維持在該第一值；且在該下降週期當該第一電流控制器之跨壓大於該第一電壓且該第二電流等於0時，該第一電流控制器係在該第三模式下運作以呈關閉。
  5. 如請求項4所述之發光二極體照明裝置，其中： 在該下降週期當該第一電流控制器之跨壓大於該第一電壓但小於該第一發光元件之該導通電壓時，該第一電流控制器係在該第二模式下運作以將該第二電流箝制在該第一值；且在該下降週期當該第一電流控制器之跨壓大於該第一發光元件之該導通電壓時，該第一電流控制器係在該第二模式下運作以在該第一電流降低時增加該第二電流，使得該第一電流和該第二電流之該總和維持在該第一值。
  6. 如請求項2所述之發光二極體照明裝置，其中該第一電流控制器包含：一第一電流偵測電路，用來提供一第一回授電壓，該第一回授電壓相關於該第一電流和該第二電流之該總和；以及一第一可調式電流源，用來：當該第一電流控制器在該第一模式下運作時，依據該整流交流電壓來導通該第二電流；當該第一電流控制器在該第二模式下運作時，依據該第一回授電壓來調節該第二電流；以及當該第一電流控制器在該第三模式下運作時呈關閉。
  7. 如請求項6所述之發光二極體照明裝置，其中：該第一可調式電流源包含：一電壓產生器，用來提供一參考電壓；一運算放大器，用來依據該參考電壓和該第一回授電壓之間的一差值來提供一控制電壓，該運算放大器包含：一第一輸入端，耦接至該參考電壓； 一第二輸入端，耦接至該第一回授電壓；以及一輸出端，用來輸出該控制電壓；一電晶體，用來依據該控制電壓來導通該第二電流，該電晶體包含：一第一端，耦接至該第一發光元件之一第一端；一第二端，耦接至該第一發光元件之一第二端；以及一控制端，耦接至該運算放大器之該輸出端；以及該第一電流偵測電路包含一電阻，該電阻之一第一端耦接至該電晶體之該第二端，而該電阻之一第二端耦接至一參考節點。
  8. 如請求項1所述之發光二極體照明裝置，其中：在一整流交流電壓之一上升週期內當該第二電流控制器之跨壓不大於一第二電壓時，該第二電流控制器係在一第一模式下運作以使該第三電流隨著該整流交流電壓而增加；在該上升週期當該第二電流控制器之跨壓大於該第二電壓時，該第二電流控制器係在一第二模式下運作以將該第三電流維持在一第三值。
  9. 如請求項8所述之發光二極體照明裝置，其中：在該整流交流電壓之一下降週期內當該第二電流控制器之跨壓不大於該第二電壓時，該第二電流控制器係在該第一模式下運作以使該第三電流隨著該整流交流電壓而降低；在該下降週期當該第二電流控制器之跨壓大於該第二電壓，該第二電流控制器係在該第二模式下運作以將該第三電流維持在該第三值。
  10. 如請求項8所述之發光二極體照明裝置，其中該第二電流控制器包含：一第二電流偵測電路，串聯於該第二發光元件，用來提供相關於該第三電流之一第二回授電壓；以及一第二可調式電流源，用來：當該第二電流控制器在該第一模式下運作時，依據該整流交流電壓來導通該第三電流；當該第二電流控制器在該第二模式下運作時，依據該第二回授電壓來調節該第三電流。
  11. 如請求項10所述之發光二極體照明裝置，其中：該第二可調式電流源包含：一電壓產生器，用來提供一參考電壓；一運算放大器，用來依據該參考電壓和該第二回授電壓之間的一差值來提供一控制電壓，該運算放大器包含：一第一輸入端，耦接至該參考電壓；一第二輸入端，耦接至該第二回授電壓；以及一輸出端，用來輸出該控制電壓；一電晶體，用來依據該控制電壓來導通該第三電流，該電晶體包含：一第一端，耦接至該第二發光元件之一端；一第二端；以及一控制端，耦接至該運算放大器之該輸出端；以及該第二電流偵測電路包含一電阻，該電阻之一第一端耦接至該電晶體之該第二端，而該電阻之一第二端耦接至一參考節 點。
  12. 如請求項1所述之發光二極體照明裝置，其另包含：一第三級驅動階段，其包含：一第三發光元件，串聯於該第一發光元件和該第二發光元件，其依據一第四電流來提供光源；以及一第三電流控制器，並聯於該第三發光元件，用來依據該第三電流控制器之一跨壓導通一第五電流，並調節該第五電流以使該第四電流和該第五電流之一總和不超過一第四值。
  13. 如請求項1所述之發光二極體照明裝置，其另包含一電源供應電路，用來提供驅動該第一發光元件和該第二發光元件所需之一整流交流電壓。
  14. 如請求項13所述之發光二極體照明裝置，其中該電源供應電路包含一交流-交流電壓轉換器。
  15. 如請求項1所述之發光二極體照明裝置，其中該第二級驅動階段另包含：一電晶體，其包含：一第一端，耦接至該第二發光元件；一第二端，耦接至該第二電流控制器；以及一控制端；以及一電壓箝制電路，耦接至該電晶體之該控制端，用來依據一整流交流電壓來控制該電晶體以驅動該第一發光元件和該 第二發光元件。
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