TWI496407B - 電源供應系統及其電流控制方法 - Google Patents

電源供應系統及其電流控制方法 Download PDF

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TWI496407B
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
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Description

電源供應系統及其電流控制方法
本發明係有關一種電源供應系統及其電流控制方法，尤指一種操作於發光二極體驅動電源供應系統之電流控制方法。
安規就是安全標準規格，安規對製造的設備與零部件產品有明確的陳述和指導，以提供具有安全與高品質的產品給最終使用者或操作者。其主要目的是為了防止並降低發生觸電危害、著火危害、機械與熱危害、輻射危害、化學危害…等等的危害，對使用者與操作者造成生命與財產的傷害。因此，製造的設備與零部件產品需通過各國安規認證後才可出貨。
目前一般多數的電源供應器(power supply)製造商係使用國際電工協會(international electrotechnical commission，IEC)、德國電氣工程師協會(Verband Deutscher Elektrotechnikere,VDE)、保險試驗室(underwriter laboratory,UL)、德文技術監督局(Technisher Uberwachungs Verein,TUV)、中德檢測實驗室有限公司(SLG-CPC Testlaboratory Co.,Ltd)或加拿大標準協會(Canadian standards association,CSA)的安全標準作為解決安全認證之需 求。由於安規認證與測試的項目較為多樣與嚴謹，因此，設備或零部件產品所申請安規認證越多，相對地，報備費用也越高，並且，又以國際安規費用更為昂貴。再者，以電源供應器為例，基於安規的要求，現有電源供應器內部的元件必須固定，輸出參數也必須固定，因此，即便電子元件及設計架構不變，一旦只要改變輸出電流的大小，就需要再提出安規機種申請。如此，對同一規格之設備或零部件產品而言，雖僅僅是改變輸出電流的大小，就需要再提出其他安規機種申請，將會大大地增加產品初期的研發費用與量產後的製造費用，如此，將降低產品知名度與公司企業之競爭力。
因此，如何設計出一種發光二極體驅動電源供應系統及其電流控制方法，透過控制電源供應器之輸出電流，使同一電源供應器之不同輸出電流可以適用同一種電源安規認證，乃為本案創作人所欲行克服並加以解決的一大課題。
本發明之一目的在於提供一種電流控制方法，以克服習知技術的問題。因此本發明之電流控制方法係控制一電源供應器之輸出電流。該電流控制方法之步驟係包含：首先，啟動該電源供應器時，增大該電源供應器所產生之該輸出電流；然後，當增大該輸出電流達到一額定輸出電流值時，開始減小該輸出電流；最後，當減小該輸出電流到一常態輸出電流值時，維持該輸出電流係該常態輸出電流值。
本發明之另一目的在於提供一種電流控制方法，以克服習知技術的問題。因此本發明之電流控制方法係控制一電源供應器之輸出 電流。該電流控制方法之步驟係包含：首先，啟動該電源供應器時，增大該電源供應器所產生之該輸出電流；然後，當增大該輸出電流達到一額定輸出電流值時，開始減小該輸出電流；然後，當減小該輸出電流到一緩衝輸出電流值時，維持該輸出電流係該緩衝輸出電流值；然後，經過一緩衝維持時間後，再度減小該輸出電流；最後，當減小該輸出電流到一常態輸出電流值時，維持該輸出電流係該常態輸出電流值。
本發明之再一目的在於提供一種電流控制方法，以克服習知技術的問題。因此本發明之電流控制方法係控制一電源供應器之輸出電流。該電流控制方法之步驟係包含：首先，啟動該電源供應器時，增大該電源供應器所產生之該輸出電流；然後，當增大該輸出電流達到一額定輸出電流值時，維持該輸出電流係該額定輸出電流值；然後，經過一額定維持時間後，開始減小該輸出電流；最後，當減小該輸出電流到一常態輸出電流值時，維持該輸出電流係該常態輸出電流值。
本發明之再另一目的在於提供一種電流控制方法，以克服習知技術的問題。因此本發明之電流控制方法係控制一電源供應器之輸出電流。該電流控制方法之步驟係包含：首先，啟動該電源供應器時，增大該電源供應器所產生之該輸出電流；然後，當增大該輸出電流達到一額定輸出電流值時，維持該輸出電流係該額定輸出電流值；然後，經過一額定維持時間後，開始減小該輸出電流；然後，當減小該輸出電流到一緩衝輸出電流值時，維持該輸出電流係該緩衝輸出電流值；然後，經過一緩衝維持時間後，再度減小該輸出電流；最後，當減小該輸出電流到一常態輸出電流值 時，維持該輸出電流係該常態輸出電流值。
本發明之更再另一目的在於提供一種電源供應系統，以克服習知技術的問題。因此本發明之電源供應系統，係對一發光二極體燈串提供調光控制，該電源供應系統係包含一電源供應器、一電流偵測單元、一輸出電流控制單元以及一回授電路。該電源供應器係接收一交流電源，並且轉換為一直流電源輸出，以驅動該發光二極體燈串。該電流偵測單元係偵測該電源供應器之一輸出電流，並且產生一電流回授信號。該輸出電流控制單元係接收一調光信號，以產生一電流控制信號。該回授電路係接收該電流回授信號與該電流控制信號，以產生一回授控制信號，進而控制該電源供應器之該輸出電流。
為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
〔本發明〕
10‧‧‧電源供應器
20‧‧‧電流偵測單元
30‧‧‧輸出電流控制單元
40‧‧‧回授電路
50‧‧‧發光二極體燈串
Vac‧‧‧交流電源
Vdc‧‧‧直流電源
Iops‧‧‧輸出電流
Sif‧‧‧電流回授信號
Sd‧‧‧調光信號
Sic‧‧‧電流控制信號
Sfc‧‧‧回授控制信號
C11,C12‧‧‧第一電流波形曲線
C13,C14‧‧‧第一電流波形曲線
C21,C22‧‧‧第二電流波形曲線
C23,C24‧‧‧第二電流波形曲線
Io‧‧‧輸出電流
Io11,Io12‧‧‧第一常態輸出電流值
Io13,Io14‧‧‧第一常態輸出電流值
Io21,Io22‧‧‧第二常態輸出電流值
Io23,Io24‧‧‧第二常態輸出電流值
Iom1,Iom2‧‧‧額定輸出電流值
Iom3,Iom4‧‧‧額定輸出電流值
Iob12,Iob14‧‧‧第一緩衝輸出電流值
Iob22,Iob24‧‧‧第二緩衝輸出電流值
t01,t02‧‧‧啟動時間點
t03,t04‧‧‧啟動時間點
tm1,tm2‧‧‧額定時間點
tm3,tm4‧‧‧額定時間點
tt1,tt2‧‧‧常態時間點
tt3,tt4‧‧‧常態時間點
tb2,tb4‧‧‧緩衝時間點
Tj1,Tj2‧‧‧電流調整時間
Tj3,Tj4‧‧‧電流調整時間
Tb2,Tb4‧‧‧緩衝維持時間
S102~S106‧‧‧步驟
S202~S201‧‧‧步驟
S302~S308‧‧‧步驟
S402~S412‧‧‧步驟
第一圖係為本發明發光二極體驅動電源供應系統之電路方塊圖；第二圖係為本發明電源供應器輸出電流控制方法第一實施例之波形示意圖；第三圖係為本發明電源供應器輸出電流控制方法第二實施例之波形示意圖；第四圖係為本發明電源供應器輸出電流控制方法第三實施例之波形示意圖； 第五圖係為本發明電源供應器輸出電流控制方法第四實施例之波形示意圖；第六圖係為本發明電源供應器輸出電流控制方法第一實施例之流程圖；第七圖係為本發明電源供應器輸出電流控制方法第二實施例之流程圖；第八圖係為本發明電源供應器輸出電流控制方法第三實施例之流程圖；及第九圖係為本發明電源供應器輸出電流控制方法第四實施例之流程圖。
茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下：請參見第一圖，係為本發明發光二極體(light-emitting diode,LED)驅動電源供應系統之電路方塊圖。其中，第一圖所示之該LED驅動電源供應系統僅為本發明具體實施例之圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，凡合於LED驅動電源供應系統之類似變化實施例，皆應包含於本發明之範疇中。該LED驅動電源供應系統係用以對發光二極體燈串50提供電流控制調光操作。該LED驅動電源供應系統係主要包含一電源供應器10、一電流偵測單元20、一輸出電流控制單元30以及一回授電路40。
該電源供應器10係接收一外部交流電源Vac，並且轉換該交流電 源Vac為一直流電源Vdc輸出，用以驅動該發光二極體燈串50。該電流偵測單元20係電性連接該電源供應器10之輸出側，以偵測該電源供應器10之一輸出電流Iops，並且，所偵測到該輸出電流Iops，並傳送一電流回授信號Sif至該回授電路40之一輸入端(未標示)。另外，該輸出電流控制單元30係接收一調光信號Sd，以產生一電流控制信號Sic，並且，該電流控制信號Sic係傳送至該回授電路40之另一輸入端(未標示)。其中，該輸出電流控制單元30係為一微處理器、一微控制器、一可程式邏輯閘陣列、一具有可程式化之積體電路、或一應用特定積體電路元件。此外，該調光信號Sd係為一脈波寬度調變信號(pulse-width modulation signal)，透過調節該調光信號Sd之工作週期(duty cycle)以調整該發光二極體燈串50亮度。再者，該調光信號Sd可為一內部調光信號或一外部調光信號，在本發明中，不以任一者為限。如上所述，該回授電路40係接收該電流回授信號Sif與該電流控制信號Sic，以產生一回授控制信號Sfc，進而控制該電源供應器10之該輸出電流Iops。值得一提，透過控制該調光信號Sd之大小，可以控制該電源供應器10之輸出電流達到一額定輸出電流值。當然，亦可控制該電源供應器10之輸出電流為符合調光輸出電流範圍內任何電流大小。再者，可進一步透過一計時器(timer)對該輸出電流進行與時間相關之控制，例如輸出電流之維持時間、到達穩態時間…等等。
請參見第二圖，係為本發明電源供應器輸出電流控制方法第一實施例之波形示意圖。在後文中，將透過該電源供應器輸出電流波形變化過程，來說明該輸出電流控制的方式。第二圖之橫座標係 表示時間，縱座標係表示該輸出電流大小。此外，再配合參見第六圖，係為本發明電源供應器輸出電流控制方法第一實施例之流程圖。值得一提，在第二圖中係包含有兩條輸出電流波形曲線，亦即為一第一電流波形曲線C11與一第二電流波形曲線C21。其中，該兩條電流波形曲線最大差異在於，當該電源供應器完成啟動程序之後，所提供該輸出電流之穩態值大小不同。換言之，當該電源供應器以該第一電流波形曲線C11之方式完成啟動程序之後，所提供該輸出電流之穩態值係較以該第二電流波形曲線C21之方式完成啟動程序之後，所提供該輸出電流之穩態值來得小。更詳盡之說明，在後文將會以假設電流數值的方式進一步加以表達。
該電流控制方法係控制該電源供應器之輸出電流，該電流控制方法之步驟係包含：首先，啟動該電源供應器時，增大該電源供應器所產生之該輸出電流(S102)。該電源供應器係於一啟動時間點t01時上電啟動，並且透過增加該電源供應器之該輸出電流Io，使得當該電源供應器於一額定時間點tm1時，該輸出電流Io達到一額定輸出電流值Iom1。為了簡化說明該輸出電流之控制，因此，在本發明之所有實施例皆不考慮在該電源供應器初始啟動所產生的暫態輸出電流超越量(overshoot)。
然後，當增大該輸出電流Io達到該額定輸出電流值Iom1時，開始減小該輸出電流Io(S104)。在本實施中假設該輸出電流Io之該額定輸出電流值Iom1為450毫安(mA)，亦即，當該輸出電流Io達到450mA時，開始減小該輸出電流Io。最後，當減小該輸出電流Io到一常態輸出電流值時，維持該輸出電流係該常態輸出電流值 (S106)。亦即，透過維持該輸出電流係該常態輸出電流值以提供定電流調光控制(constant-current dimming)。在本實施例中，當該電源供應器以該第一電流波形曲線C11方式操作時，係輸出一第一常態輸出電流值Io11，假設該第一常態輸出電流值Io11係為該額定輸出電流值Iom1之百分之五十，亦即，該第一常態輸出電流值Io11係為225mA。同樣地，當該電源供應器以該第二電流波形曲線C21方式操作時，係輸出一第二常態輸出電流值Io21，假設該第二常態輸出電流值Io21係為該額定輸出電流值Iom1之百分之七十五，亦即，該第二常態輸出電流值Io21係為337.5mA。然而，上述之該第一常態輸出電流值Io11與該第二常態輸出電流值Io21僅為該輸出電流Io的兩種輸出電流值，惟，只要符合調光輸出電流範圍的該輸出電流Io，皆可為該電源供應器之常態輸出電流值，並且，該第一常態輸出電流值Io11與該第二常態輸出電流值Io21係小於該額定輸出電流值Iom1。換言之，同樣一台電源供應器可在不變更電源供應器內部元件狀況下，透過軟體或韌體控制不同之該輸出電流，用以適用同一種電源安規認證，亦即，該電源供應器可於操作在該第一電流波形曲線C11與操作在該第二電流波形曲線C21或其他更多種電流波形曲線下申請相同之安規認證。值得一提，該輸出電流Io係於一常態時間點tt1達到該第一常態輸出電流值Io11或該第二常態輸出電流值Io21。其中，該額定時間點tm1與該常態時間點tt1之時間間距係為一電流調整時間Tj1(亦即，Tj1=tt1-tm1)，並且，在本發明中，該電流調整時間Tj1之較佳實施例係該電流調整時間Tj1設定為小於10秒。其中，該額定時間點tm1、該常態時間點tt1以及該電流調整時間Tj1係利用一計時器(timer)控制。
有別於具有調光功能之LED路燈系統，對於非特殊需求應用之LED路燈來說，LED路燈主要係根據環境光線判斷開啟或關閉LED路燈，因此，在正常氣候條件下，LED路燈的調光時間通常係以數小時為單位計算。因此，在本發明中，該電源供應器10之輸出電流控制機制，乃為強調該電源供應器於啟動之後到進入穩態階段過程中，該輸出電流的控制程序。
請參見第三圖，係為本發明電源供應器輸出電流控制方法第二實施例之波形示意圖。在後文中，將透過該電源供應器輸出電流波形變化過程，來說明該輸出電流控制的方式。第三圖之橫座標係表示時間，縱座標係表示該輸出電流大小。此外，再配合參見第七圖，係為本發明電源供應器輸出電流控制方法第二實施例之流程圖。值得一提，在第三圖中係包含有兩條輸出電流波形曲線，亦即為一第一電流波形曲線C12與一第二電流波形曲線C22。其中，該兩條電流波形曲線最大差異在於，當該電源供應器完成啟動程序之後，所提供該輸出電流之穩態值大小不同。換言之，當該電源供應器以該第一電流波形曲線C12之方式完成啟動程序之後，所提供該輸出電流之穩態值係較以該第二電流波形曲線C22之方式完成啟動程序之後，所提供該輸出電流之穩態值來得小。更詳盡之說明，在後文將會以假設電流數值的方式進一步加以表達。
該電流控制方法係控制該電源供應器之輸出電流，該電流控制方法之步驟係包含：首先，啟動該電源供應器時，增大該電源供應器所產生之該輸出電流(S202)。該電源供應器係於一啟動時間點t02時上電啟動，並且透過增加該電源供應器之該輸出電流Io， 使得當該電源供應器於一額定時間點tm2時，該輸出電流Io達到一額定輸出電流值Iom2。為了簡化說明該輸出電流之控制，因此，在本發明之所有實施例皆不考慮在該電源供應器初始啟動所產生的暫態輸出電流超越量(overshoot)。
然後，當增大該輸出電流Io達到該額定輸出電流值Iom2時，開始減小該輸出電流Io(S204)。在本實施中假設該輸出電流Io之該額定輸出電流值Iom2為450毫安(mA)，亦即，當該輸出電流Io達到450mA時，開始減小該輸出電流Io。然後，當該輸出電流Io達到一緩衝輸出電流值時，維持該輸出電流係該緩衝輸出電流值(S206)。值得一提，該輸出電流Io係於一緩衝時間點tb2達到一第一緩衝輸出電流值ob12或一第二緩衝輸出電流值Iob22。然後，經過一緩衝維持時間後，再度減小該輸出電流(S208)。當該電源供應器在該緩衝維持時間Tb2內持續輸出該第一緩衝輸出電流值Iob12或該第二緩衝輸出電流值Iob22後，再開始減小該輸出電流Io。
最後，當減小該輸出電流Io到一常態輸出電流值時，維持該輸出電流係該常態輸出電流值(S210)。亦即，透過維持該輸出電流係該常態輸出電流值以提供定電流調光控制(constant-current dimming)。在本實施例中，當該電源供應器以該第一電流波形曲線C12方式操作時，係輸出一第一常態輸出電流值Io12，假設該第一常態輸出電流值Io12係為該額定輸出電流值Iom2之百分之五十，亦即，該第一常態輸出電流值Io12係為225mA。同樣地，當該電源供應器以該第二電流波形曲線C22方式操作時，係輸出一第二常態輸出電流值Io22，假設該第二常態輸出電流值Io22係為 該額定輸出電流值Iom2之百分之七十五，亦即，該第二常態輸出電流值Io22係為337.5mA。然而，上述之該第一常態輸出電流值Io12與該第二常態輸出電流值Io22僅為該輸出電流Io的兩種輸出電流值，惟，只要符合調光輸出電流範圍的該輸出電流Io，皆可為該電源供應器之常態輸出電流值，並且，該第一常態輸出電流值Io12與該第二常態輸出電流值Io22係小於該額定輸出電流值Iom2。換言之，同樣一台電源供應器可在不變更電源供應器內部元件狀況下，透過軟體或韌體控制不同之該輸出電流，用以適用同一種電源安規認證，亦即，該電源供應器可於操作在該第一電流波形曲線C12與操作在該第二電流波形曲線C22或其他更多種電流波形曲線下申請相同之安規認證。值得一提，該輸出電流Io係於一常態時間點tt2達到該第一常態輸出電流值Io12或該第二常態輸出電流值Io22。再者，上述該第一緩衝輸出電流值Iob12與該第二緩衝輸出電流值Iob22係大於所對應之該第一常態輸出電流值Io12與該第二常態輸出電流值Io22。並且，與第一實施例(參見第二圖)最大差異在於，因為本實施例在該緩衝維持時間Tb2內持續輸出該第一緩衝輸出電流值Iob12或該第二緩衝輸出電流值Iob22，因此，可使得該輸出電流Io從該額定輸出電流值Iom2降低到該第一常態輸出電流值Io12或該第二常態輸出電流值Io22之電流緩衝，以降低該輸出電流之短時間變化量。惟，在該額定輸出電流值Iom2與該些常態輸出電流值Io12,Io22之間，不限定僅為一組緩衝輸出電流值，可依實務之操作應用需要，提供多組之緩衝輸出電流值。此外，該額定時間點tm2與該常態時間點tt2之時間間距係為一電流調整時間Tj2(亦即，Tj2=tt2-tm2)，並且，在本發明中，該電流調整時間Tj2之較佳實施例係該電流調整 時間Tj2設定為小於10秒，並且，該緩衝維持時間Tb2係小於1秒。其中，該額定時間點tm2、該緩衝時間點tb2、該常態時間點tt2、該緩衝維持時間Tb2以及該電流調整時間Tj2係利用一計時器(timer)控制。
有別於具有調光功能之LED路燈系統，對於非特殊需求應用之LED路燈來說，LED路燈主要係根據環境光線判斷開啟或關閉LED路燈，因此，在正常氣候條件下，LED路燈的調光時間通常係以數小時為單位計算。因此，在本發明中，該電源供應器10之輸出電流控制機制，乃為強調該電源供應器於啟動之後到進入穩態階段過程中，該輸出電流的控制程序。
請參見第四圖，係為本發明電源供應器輸出電流控制方法第三實施例之波形示意圖。在後文中，將透過該電源供應器輸出電流波形變化過程，來說明該輸出電流控制的方式。第四圖之橫座標係表示時間，縱座標係表示該輸出電流大小。此外，再配合參見第八圖，係為本發明電源供應器輸出電流控制方法第三實施例之流程圖。值得一提，在第四圖中係包含有兩條輸出電流波形曲線，亦即為一第一電流波形曲線C13與一第二電流波形曲線C23。其中，該兩條電流波形曲線最大差異在於，當該電源供應器完成啟動程序之後，所提供該輸出電流之穩態值大小不同。換言之，當該電源供應器以該第一電流波形曲線C13之方式完成啟動程序之後，所提供該輸出電流之穩態值係較以該第二電流波形曲線C23之方式完成啟動程序之後，所提供該輸出電流之穩態值來得小。更詳盡之說明，在後文將會以假設電流數值的方式進一步加以表達。
該電流控制方法係控制電源供應器之輸出電流，該電流控制方法之步驟係包含：首先，啟動該電源供應器時，增大該電源供應器所產生之該輸出電流(S302)。該電源供應器係於一啟動時間點t03時上電啟動，並且透過增加該電源供應器之該輸出電流Io，使得當該電源供應器於一額定時間點tm3時，該輸出電流Io達到一額定輸出電流值Iom3。為了簡化說明該輸出電流之控制，因此，在本發明之所有實施例皆不考慮在該電源供應器初始啟動所產生的暫態輸出電流超越量(overshoot)。
然後，當增大該輸出電流達到一額定輸出電流值時，維持該輸出電流係該額定輸出電流值(S304)。然後，經過一額定維持時間後，開始減小該輸出電流(S306)。當該電源供應器在該額定維持時間Tm3內持續輸出該額定輸出電流值Iom3後，再開始減小該輸出電流Io。在本實施中假設該輸出電流Io之該額定輸出電流值Iom3為450毫安(mA)，亦即，當該輸出電流Io達到450mA後，並在該額定維持時間Tm3內持續輸出該額定輸出電流值Iom3為450毫安(mA)。最後，當減小該輸出電流Io到一常態輸出電流值時，維持該輸出電流係該常態輸出電流值(S308)。亦即，透過維持該輸出電流係該常態輸出電流值以提供定電流調光控制(constant-current dimming)。在本實施例中，當該電源供應器以該第一電流波形曲線C13方式操作時，係輸出一第一常態輸出電流值Io13，假設該第一常態輸出電流值Io13係為該額定輸出電流值Iom3之百分之五十，亦即，該第一常態輸出電流值Io13係為225mA。同樣地，當該電源供應器以該第二電流波形曲線C23方式操作時，係輸出一第二常態輸出電流值Io23，假設該第二常態輸出電流值Io23係為 該額定輸出電流值Iom3之百分之七十五，亦即，該第二常態輸出電流值Io23係為337.5mA。然而，上述之該第一常態輸出電流值Io13與該第二常態輸出電流值Io23僅為該輸出電流Io的兩種輸出電流值，惟，只要符合調光輸出電流範圍的該輸出電流Io，皆可為該電源供應器之常態輸出電流值，並且，該第一常態輸出電流值Io13與該第二常態輸出電流值Io23係小於該額定輸出電流值Iom3。換言之，同樣一台電源供應器可在不變更電源供應器內部元件狀況下，透過軟體或韌體控制不同之該輸出電流，用以適用同一種電源安規認證，亦即，該電源供應器可於操作在該第一電流波形曲線C13與操作在該第二電流波形曲線C23或其他更多種電流波形曲線下申請相同之安規認證。值得一提，該輸出電流Io係於一常態時間點tt3達到該第一常態輸出電流值Io13或該第二常態輸出電流值Io23。其中，該額定時間點tm3與該常態時間點tt3之時間間距係為一電流調整時間Tj3(亦即，Tj3=tt3-tm3)，並且，在本發明中，該電流調整時間Tj3之較佳實施例係該電流調整時間Tj3設定為小於10秒，並且，該額定維持時間Tm3係小於1秒。其中，該額定時間點tm3、該常態時間點tt3、該額定維持時間Tm3以及該電流調整時間Tj3係利用一計時器(timer)控制。
有別於具有調光功能之LED路燈系統，對於非特殊需求應用之LED路燈來說，LED路燈主要係根據環境光線判斷開啟或關閉LED路燈，因此，在正常氣候條件下，LED路燈的調光時間通常係以數小時為單位計算。因此，在本發明中，該電源供應器10之輸出電流控制機制，乃為強調該電源供應器於啟動之後到進入穩態階段過程中，該輸出電流的控制程序。
請參見第五圖，係為本發明電源供應器輸出電流控制方法第四實施例之波形示意圖。在後文中，將透過該電源供應器輸出電流波形變化過程，來說明該輸出電流控制的方式。第五圖之橫座標係表示時間，縱座標係表示該輸出電流大小。此外，再配合參見第九圖，係為本發明電源供應器輸出電流控制方法第四實施例之流程圖。值得一提，在第五圖中係包含有兩條輸出電流波形曲線，亦即為一第一電流波形曲線C14與一第二電流波形曲線C24。其中，該兩條電流波形曲線最大差異在於，當該電源供應器完成啟動程序之後，所提供該輸出電流之穩態值大小不同。換言之，當該電源供應器以該第一電流波形曲線C14之方式完成啟動程序之後，所提供該輸出電流之穩態值係較以該第二電流波形曲線C24之方式完成啟動程序之後，所提供該輸出電流之穩態值來得小。更詳盡之說明，在後文將會以假設電流數值的方式進一步加以表達。
該電流控制方法係控制電源供應器之輸出電流，該電流控制方法之步驟係包含：首先，啟動該電源供應器時，增大該電源供應器所產生之該輸出電流(S402)。該電源供應器係於一啟動時間點t04時上電啟動，並且透過增加該電源供應器之該輸出電流Io，使得當該電源供應器於一額定時間點tm4時，該輸出電流Io達到一額定輸出電流值Iom4。為了簡化說明該輸出電流之控制，因此，在本發明之所有實施例皆不考慮在該電源供應器初始啟動所產生的暫態輸出電流超越量(overshoot)。
然後，當增大該輸出電流達到一額定輸出電流值時，維持該輸出電流係該額定輸出電流值(S404)。然後，經過一額定維持時間後 ，開始減小該輸出電流(S406)。當該電源供應器在該額定維持時間Tm4內持續輸出該額定輸出電流值Iom4後，再開始減小該輸出電流Io。在本實施中假設該輸出電流Io之該額定輸出電流值Iom4為450毫安(mA)，亦即，當該輸出電流Io達到450mA後，並在該額定維持時間Tm4內持續輸出該額定輸出電流值Iom4為450毫安(mA)。然後，當減小該輸出電流Io到一緩衝輸出電流值時，維持該輸出電流係該緩衝輸出電流值(S408)。值得一提，該輸出電流Io係於一緩衝時間點tb4達到一第一緩衝輸出電流值Iob14或一第二緩衝輸出電流值Iob24。然後，經過一緩衝維持時間後，再度減小該輸出電流(S410)。當該電源供應器在該緩衝維持時間Tb4內持續輸出該第一緩衝輸出電流值Iob14或該第二緩衝輸出電流值Iob24後，再開始減小該輸出電流Io。
最後，當減小該輸出電流Io到一常態輸出電流值時，維持該輸出電流係該常態輸出電流值(S412)。亦即，透過維持該輸出電流係該常態輸出電流值以提供定電流調光控制(constant-current dimming)。在本實施例中，當該電源供應器以該第一電流波形曲線C14方式操作時，係輸出一第一常態輸出電流值Io14，假設該第一常態輸出電流值Io14係為該額定輸出電流值Iom4之百分之五十，亦即，該第一常態輸出電流值Io14係為225mA。同樣地，當該電源供應器以該第二電流波形曲線C24方式操作時，係輸出一第二常態輸出電流值Io24，假設該第二常態輸出電流值Io24係為該額定輸出電流值Iom4之百分之七十五，亦即，該第二常態輸出電流值Io24係為337.5mA。然而，上述之該第一常態輸出電流值Io14與該第二常態輸出電流值Io24僅為該輸出電流Io的兩種輸出 電流值，惟，只要符合調光輸出電流範圍的該輸出電流Io，皆可為該電源供應器之常態輸出電流值，並且，該第一常態輸出電流值Io14與該第二常態輸出電流值Io24係小於該額定輸出電流值Iom4。換言之，同樣一台電源供應器可在不變更電源供應器內部元件狀況下，透過軟體或韌體控制不同之該輸出電流，用以適用同一種電源安規認證，亦即，該電源供應器可於操作在該第一電流波形曲線C14與操作在該第二電流波形曲線C24或其他更多種電流波形曲線下申請相同之安規認證。值得一提，該輸出電流Io係於一常態時間點tt4達到該第一常態輸出電流值Io14或該第二常態輸出電流值Io24。再者，上述該第一緩衝輸出電流值Iob14與該第二緩衝輸出電流值Iob24係大於所對應之該第一常態輸出電流值Io14與該第二常態輸出電流值Io24。並且，與第三實施例(參見第四圖)最大差異在於，因為本實施例在該緩衝維持時間Tb4內持續輸出該第一緩衝輸出電流值Iob14或該第二緩衝輸出電流值Iob24，因此，可使得該輸出電流Io從該額定輸出電流值Iom4降低達到該第一常態輸出電流值Io14或該第二常態輸出電流值Io24之電流緩衝，以降低該輸出電流之短時間變化量。惟，在該額定輸出電流值Iom4與該些常態輸出電流Io14,Io24之間，不限定僅為一組緩衝輸出電流值，可依實務之操作應用需要，提供多組之緩衝輸出電流值。此外，該額定時間點tm4與該常態時間點tt4之時間間距係為一電流調整時間Tj4(亦即，Tj4=tt4-tm4)，並且，在本發明中，該電流調整時間Tj4之較佳實施例係該電流調整時間Tj4設定為小於10秒，並且，該額定維持時間Tm4係小於1秒，再者，該緩衝維持時間Tb4係小於1秒。其中，該額定時間點tm4、該緩衝時間點tb4、該常態時間點tt4、該額定維持時間 Tm4、該緩衝維持時間Tb4以及該電流調整時間Tj4係利用一計時器(timer)控制。
有別於具有調光功能之LED路燈系統，對於非特殊需求應用之LED路燈來說，LED路燈主要係根據環境光線判斷開啟或關閉LED路燈，因此，在正常氣候條件下，LED路燈的調光時間通常係以數小時為單位計算。因此，在本發明中，該電源供應器10之輸出電流控制機制，乃為強調該電源供應器於啟動之後到進入穩態階段過程中，該輸出電流的控制程序。
綜上所述，本發明係具有以下之優點：1、不變更電源供應器之元件，能夠藉由控制與調整該電源供應器之輸出電流，申請多機種(包含主要機種與多個延伸機種)之安規認證；及2、降低安規申請時間與費用，提高產品知名度與公司企業之競爭力。
惟，以上所述，僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包含於本發明之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。
C11‧‧‧第一電流波形曲線
C21‧‧‧第二電流波形曲線
t01‧‧‧啟動時間點
tm1‧‧‧額定時間點
tt1‧‧‧常態時間點
Io11‧‧‧第一常態輸出電流值
Io21‧‧‧第二常態輸出電流值
Iom1‧‧‧額定輸出電流值
Tj1‧‧‧電流調整時間

Claims (10)

  1. 一種電流控制方法，係控制一電源供應器之輸出電流；該電流控制方法之步驟係包含：(a2)啟動該電源供應器時，增大該電源供應器所產生之該輸出電流；(b2)當增大該輸出電流達到一額定輸出電流值時，開始減小該輸出電流；(c2)當減小該輸出電流到一緩衝輸出電流值時，維持該輸出電流係該緩衝輸出電流值；(d2)經過一緩衝維持時間後，再度減小該輸出電流；(d2’)當經過一緩衝下降時間後，該輸出電流為一再緩衝輸出電流值，並且該再緩衝輸出電流值尚未減小到一常態輸出電流值時，則維持該輸出電流係該再緩衝輸出電流值；及(e2)在步驟(d2’)中，當經過該緩衝下降時間後，該輸出電流減小到該常態輸出電流值時，維持該輸出電流係該常態輸出電流值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電流控制方法，在步驟(b2)中，該輸出電流係於一額定時間點達到該額定輸出電流值；在步驟(c2)中，該輸出電流係於一緩衝時間點達到該緩衝輸出電流值；在步驟(e2)中，該輸出電流係於一常態時間點達到該常態輸出電流值；其中該額定時間點與該常態時間點之時間間距係為一電流調整時間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電流控制方法，其中該電流調整時間係小於10秒；該緩衝維持時間係小於1秒。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之電流控制方法，其中該電源供應器輸出該額定輸出電流值與該常態輸出電流值之間，係提供複數個緩衝輸出電流值，且每一緩衝輸出電流值係有相對應該緩衝維持時間。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之電流控制方法，其中該額定時間點、該緩衝時間點、該常態時間點、該緩衝維持時間以及該電流調整時間係利用一計時器(timer)控制。
  6. 一種電流控制方法，係控制一電源供應器之輸出電流；該電流控制方法之步驟係包含：(a4)啟動該電源供應器時，增大該電源供應器所產生之該輸出電流；(b4)當增大該輸出電流達到一額定輸出電流值時，維持該輸出電流係該額定輸出電流值；(c4)經過一額定維持時間後，開始減小該輸出電流；(d4)當減小該輸出電流到一緩衝輸出電流值時，維持該輸出電流係該緩衝輸出電流值；(e4)經過一緩衝維持時間後，再度減小該輸出電流；(e4’)當經過一緩衝下降時間後，該輸出電流為一再緩衝輸出電流值，並且該再緩衝輸出電流值尚未減小到一常態輸出電流值時，則維持該輸出電流係該再緩衝輸出電流值；及(f4)在步驟(e4’)中，當經過該緩衝下降時間後，該輸出電流減小到該常態輸出電流值時，維持該輸出電流係該常態輸出電流值。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電流控制方法，在步驟(b4)中，該輸出電流係於一額定時間點達到該額定輸出電流值；在步驟(d4)中，該輸出電流係於一緩衝時間點達到該緩衝輸出電流值；在步驟(f4)中，該輸出電流係於一常態時間點達到該常態輸出電流值；其中該額定時間點與該常態時間點之時間間距係為一電流調整時間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電流控制方法，其中該電流調整時間係小於10秒；該額定維持時間係小於1秒；該緩衝維持時間係小於1秒。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之電流控制方法，其中該電源供應器輸出該額定輸出電流值與該常態輸出電流值之間，係提供複數個緩衝輸出電流值，且每一緩衝輸出電流值係有相對應該緩衝維持時間。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之電流控制方法，其中該額定時間點、該緩衝時間點、該常態時間點、該額定維持時間、該緩衝維持時間以及該電流調整時間係利用一計時器(timer)控制。
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