TWI544833B - A method for driving a light emitting diode wafer - Google Patents

Description

用於驅動發光二極體晶片的方法

本發明係與發光二極體晶片驅動有關；特別是指一種用於驅動發光二極體晶片的方法。

按，發光二極體照明裝置係包含有一發光二極體晶片與一驅動裝置，該驅動裝置用以提供該發光二極體晶片所需之電能。目前市面上的發光二極體晶片規格琳瑯滿目，所需之工作電壓或工作電流各不相同。為了驅動如此多種規格組合的發光二極體晶片，目前的方式是針對每一種發光二極體晶片開發一種驅動裝置。

然，對於發光二極體照明裝置製造商而言，對每一種規格的發光二極體晶片都需製造一種驅動裝置，如此不但增加驅動裝置庫存的壓力，而且無法以量制價，導致製造成本居高不下，相對使發光二極體照明裝置之售價無法下降，這也是目前發光二極體照明裝置仍無法普及的原因之一。若能開發用可驅動多種電壓或多種電流的發光二極體晶片驅動方法，當可降低發光二極體晶片之驅動裝置庫存的壓力，並且有效降低製造成本。

有鑑於此，本發明之目的用於提供一種用於驅動發光二極體晶片的方法，可適用於驅動不同電壓或電流之發光二極體晶片。

緣以達成上述目的，本發明所提供用於驅動發光二極體晶片的方法，係應用於包含有複數個切換開關及一驅動單元的裝置，該些切換開關的開啟與關閉的組合態樣為2ⁿ，其中n為切換開關的數量，該驅動單元則電性連接一發光二極體晶片，該方法包含下列步驟：A、控制該些切換開關的開啟與關閉態樣為2ⁿ之組合態樣中的一種，並產生對應該組合態樣的一參考電壓；B、依據該參考電壓的大小，控制該驅動單元輸出相對應的一工作電壓予該發光二極體晶片；C、偵測該輸出予該發光二極體晶片的工作電壓，在測得的工作電壓脫離一設定電壓範圍以外時，控制該驅動單元調整輸出予該發光二極體晶片的工作電壓落於該設定電壓範圍內。

本發明另提供一種用於驅動發光二極體晶片的方法，係應用於包含有複數個切換開關及一驅動單元的裝置，該些切換開關的開啟與關閉的組合態樣為2ⁿ，其中n為切換開關的數量，該驅動單元則電性連接一發光二極體晶片，該方法包含下列步驟：A、控制該些切換開關的開啟與關閉態樣為2ⁿ之組合態樣中的一種，並產生對應該組合態樣的一參考電壓；B、依據該參考電壓的大小，控制該驅動單元輸出相對應的一工作電流予該發光二極體晶片；C、偵測該輸出予該發光二極體晶片的工作電流，在測得的工作電流脫離一設定電流範圍以外時，控制該驅動單元調整輸出予該發光二極體晶片的工作電流落於該設定電流範圍內。

本發明之效果在於利用不同電壓值的參考電壓，可使該驅動單元輸出不同工作電壓或工作電流的電能予發光二極體晶片，達到將多種驅動裝置整合為一之目的。有效改善習用的驅動裝置只能適用單一種規格的發光二極體晶片之不便。

1‧‧‧驅動裝置

10‧‧‧驅動單元

12‧‧‧電壓偵測單元

14‧‧‧分壓電路

16‧‧‧切換開關

162‧‧‧針腳

164‧‧‧跳接器

18‧‧‧運算單元

20‧‧‧控制單元

2‧‧‧驅動裝置

22‧‧‧電流偵測單元

P‧‧‧電源

L‧‧‧發光二極體晶片

V‧‧‧電壓源

Vref‧‧‧參考電壓

R1~R5‧‧‧電阻

圖1係本發明第一較佳實施例所應用的驅動裝置方塊圖。

圖2係上述第一較佳實施例驅動裝置的電阻分壓電路的一實施態樣。

圖3係上述較佳實施例用於驅動發光二極體晶片的方法流程圖。

圖4係本發明第二較佳實施例所應用的驅動裝置方塊圖。

圖5係上述第二較佳實施例用於驅動發光二極體晶片的方法流程圖。

為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖示詳細說明如後，請參圖1所示，為本發明第一較佳實施例用於驅動發光二極體晶片的方法所應用的驅動裝置1，包含有一驅動單元10、一電壓偵測單元12、一分壓電路14、複數個切換開關16、一運算單元18與一控制單元20。

該驅動單元10電性連接一電源P與一發光二極體晶片L，該驅動單元10接收該電源P的電能並轉換為該發光二極體晶片L所需之一工作電壓及一工作電流後輸出。該驅動單元10係可受控制地改變該工作電壓的大小。在實務上，該驅動單元10可為採用PWM、半橋式、Buck、Boost等型式的電路為基礎進行設計。

該電壓偵測單元12電性連接該驅動單元10，用以偵測該驅動單元10輸出予該發光二極體晶片L的工作電壓。

該分壓電路14在本實施例中為一電阻分壓電路，電性連接該些切換開關16，該些切換開關16再電性連接至一電壓源V。本實施例中，各該切換開關16包括二針腳(Pin)162與一跳接器(Jumper)164，該二針腳162分別電性連接該電壓源V與該分壓電路14，該跳接器164可拆離地連接該二針腳162，使各該切換開關16呈開路或短路狀態。該分壓電路14將該電壓源V進行分壓後產生一參考電壓Vref。請配合圖2所示，本實施例的分壓電路14包括複數個並聯的電阻R1~R4及一電阻R5與電阻R1~R4串聯，其中，電阻R1~R3係透過該些切換開關16連接至該電壓源V，電阻R4係直接連接至該電壓源V，電阻R1~R4共同透過電阻R5接地，藉此電阻R5之分壓即形成該參考電壓Vref。

茲定義該些切換開關16的開、關狀態之組成構成複數種組合態樣，該些切換開關16的數量為n，所構成的組合態樣數量為2ⁿ個。舉例而言，三個切換開關16可構成的組合態樣為個(2³)。三個切換開關16構成的組合態樣配合不同電阻值的電阻R1~R4，即可使電阻R1~R4形成八種不同電阻值的等效電阻。改變該些切換開關16的跳接器164與對應的針腳162結合或分離即可使該分壓電路14形成的等效電阻為八種電阻值中的其中一者，換言之，該分壓電路14可輸出八種電壓值其中一者的參考電壓。

該運算單元18電性連接該電壓偵測單元12與該分壓電路14，且該運算單元18透過該控制單元20電性連接該驅動單元10。該運算單元18依據該參考電壓Vref 的大小透過該控制單元20輸出對應的電訊號控制該驅動單元10，以使該驅動單元10輸出對應該參考電壓Vref大小之該工作電壓，且該驅動單元10輸出的該工作電壓係正比於該參考電壓。舉例而言，該驅動單元可輸出的工作電壓為28V~21V其中一者，最大的參考電壓Vref係對應輸出的工作電壓為28V，次大的參考電壓Vref係對應輸出的工作電壓為27V，以此類推。此外，該運算單元18更依據該電壓偵測單元12所測得之電壓與該參考電壓Vref比較，並透過該控制單元20控制該驅動單元10，藉以使該驅動單元10所輸出的工作電壓維持在對應工作電壓的一設定電壓範圍內。

藉此，利用前述之驅動裝置1即可進行圖3所示之驅動方法：首先，使用者根據所連接的發光二極體晶片L的電壓規格設定該些切換開關16的之開啟與關閉態樣為2ⁿ之組合態樣中的一種，使該驅動單元10輸出符合該發光二極體晶片L規格的電壓。舉例而言，該驅動單元10可輸出的電壓為28V~21V其中一者之電能，而所連接的發光二極體晶片L的電壓規格為28V時，使用者將三個跳接器164皆接上對應的針腳162，此時，電阻R1~R4因並聯之故，其等效電阻最小，使該電壓源V分壓於電阻R5的電壓最大，而產生最大的參考電壓Vref輸出給該運算單元18，進而使該運算單元18透過該控制單元20控制該驅動單元10輸出28V的工作電壓予該發光二極體晶片L。

接著，該運算單元18持續地透過該電壓偵測單元12偵測該工作電壓及透過該控制單元20控制該驅動單元10，使輸出予該發光二極體晶片L的工作電壓維持在該設定電壓範圍內，在測得的工作電壓脫離該設定電壓範圍以 外時，控制該驅動單元10調整輸出予該發光二極體晶片L的工作電壓落於該設定電壓範圍內，藉此形成定電壓的驅動裝置1。

在使用上，若換成連接規格為27V的發光二極體晶片L時，則再將對應的跳接器164拆離，使該參考電壓Vref再下降一級，即可以同樣的方式再控制該驅動單元10，使其輸出27V之電能。同樣地，將所有的跳接器164拆離後，電阻R1~R4構成的等效電阻最大，使得電阻R5的分壓最小，而輸出的參考電壓Vref最小，對應21V之工作電壓。

據上所述，本實施例中使用跳接器164與針腳162作為切換開關16可有效地降低零件成本。利用切換開關16構成的多種組合態樣使該驅動裝置1形成可輸出不同電壓的定電壓驅動裝置1，達到將多種定電壓驅動裝置整合為一之目的，有效改善習用的驅動裝置只能適用單一種規格的發光二極體晶片L之不便。

請參圖4所示，為本發明第二較佳實施例用於驅動發光二極體晶片的方法所應用的驅動裝置2，其具有大致相同於第一實施例之結構，不同的是，該驅動單元10係受控制地改變輸出的工作電流的大小，而該運算單元18依據該參考電壓Vref的大小透過該控制單元20輸出對應的電訊號控制該驅動單元10，以使該驅動單元10輸出對應該參考電壓Vref大小之該工作電流，且該驅動單元10輸出的該工作電流係正比於該參考電壓Vref。此外，本實施例的驅動裝置2未設置電壓偵測單元12而是設置一電流偵測單元22，該電流偵測單元22偵測該驅動單元10輸出予該發光二極體晶片L的工作電流並將其轉換為對應的電壓訊號輸入該運算單元18。該運算單元依據該電流偵測單元22所輸出的電壓訊號與該參考電壓Vref比較，並透過該控制單元20 控制該驅動單元10，藉以使該驅動單元10所輸出的工作電流維持在對應工作電流的一設定電流範圍內。

同樣地，該驅動裝置2進行圖5所示之驅動方法。首先，使用者根據所連接的發光二極體晶片L的電流規格設定該些切換開關16的之開、關狀態以構成其中一該組合態樣。舉例而言，該驅動單元可輸出的電流為400mA~330mA其中一者之電流，而所連接的發光二極體晶片L的電流規格為400mA時，則設定將三個跳接器164皆接上對應的針腳162，以產生最大的參考電壓Vref。使該運算單元18透過該控制單元20控制該驅動單元10輸出400mA的工作電流予該發光二極體晶片L。

接著，該運算單元18持續地透過該電流偵測單元22偵測該工作電流及透過該控制單元20控制該驅動單元10，使輸出予該發光二極體晶片L的工作電流維持在該設定電流範圍內，在測得的工作電流脫離該設定電流範圍以外時，控制該驅動單元10調整輸出予該發光二極體晶片L的工作電流落於該設定電流範圍內，藉此形成定電流的驅動裝置2。

藉此，透過設定該些切換開關16的組合態樣即可使該驅動單元10輸出400mA、390mA、380mA、370mA、360mA、350mA、340mA、330mA等八種電流之其中一種。藉此形成可輸出不同電流的定電流驅動裝置2，達到將多種定電流驅動裝置整合為一之目的，有效改善習用的驅動裝置只能適用單一種規格的發光二極體晶片之不便。

以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

Claims (10)

1. 一種用於驅動發光二極體晶片的方法，係應用於包含有複數個切換開關及一驅動單元的定電壓驅動裝置，該些切換開關的開啟與關閉的組合態樣為2ⁿ，其中n為切換開關的數量，該驅動單元則電性連接一發光二極體晶片，該方法包含下列步驟：A、控制該些切換開關的開啟與關閉態樣為2ⁿ之組合態樣中的一種，並產生對應該組合態樣的一參考電壓；B、依據該參考電壓的大小，控制該驅動單元輸出相對應的一工作電壓予該發光二極體晶片；以及C、偵測該輸出予該發光二極體晶片的工作電壓，在測得的工作電壓脫離對應該工作電壓的一設定電壓範圍以外時，控制該驅動單元調整輸出予該發光二極體晶片的工作電壓落於該設定電壓範圍內。
2. 如請求項1所述之用於驅動發光二極體晶片的方法，其中包含一電壓源與一電性連接該電壓源的分壓電路，該分壓電路將該電壓源進行分壓後產生該參考電壓；步驟A中係依據該些切換開關所構成的一該組合態樣控制該分壓電路產生的該參考電壓的大小。
3. 如請求項2所述之用於驅動發光二極體晶片的方法，其中該分壓電路包括一電阻分壓電路，該些切換開關電性連接於該電壓源與該電阻分壓電路之間；步驟A中該些切換開關構成的一該組合態樣係使該電阻分壓電路形成特定的等效電阻以對該電壓源分壓。
4. 如請求項3所述之用於驅動發光二極體晶片的方法，其中各該切換開關包括二針腳(Pin)與一跳接器(Jumper)，該二針腳分別電性連接該電壓源與該電阻分壓電路，該跳接器可拆離地連接該二針腳，步驟A中係調整各該跳接器連接或拆離對應的該二針腳以構成其中一該組合態樣。
5. 如請求項1所述之用於驅動發光二極體晶片的方法，其中步驟B中該驅動單元輸出的該工作電壓係正比於該參考電壓。
6. 一種用於驅動發光二極體晶片的方法，係應用於包含有複數個切換開關及一驅動單元的定電流驅動裝置，該些切換開關的開啟與關閉的組合態樣為2ⁿ，其中n為切換開關的數量，該驅動單元則電性連接一發光二極體晶片，該方法包含下列步驟：A、控制該些切換開關的開啟與關閉態樣為2ⁿ之組合態樣中的一種，並產生對應該組合態樣的一參考電壓；B、依據該參考電壓的大小，控制該驅動單元輸出相對應的一工作電流予該發光二極體晶片；以及C、偵測該輸出予該發光二極體晶片的工作電流，在測得的工作電流脫離對應該工作電流的一設定電流範圍以外時，控制該驅動單元調整輸出予該發光二極體晶片的工作電流落於該設定電流範圍內。
7. 如請求項6所述之用於驅動發光二極體晶片的方法，其中包含一電壓源與一電性連接該電壓源的分壓電路，該分壓電路將該電壓源進行分壓後產生該參考電壓；步驟A中係 依據該些切換開關所構成的一該組合態樣控制該分壓電路產生的該參考電壓的大小。
8. 如請求項7所述之用於驅動發光二極體晶片的方法，其中該分壓電路包括一電阻分壓電路，該些切換開關電性連接於該電壓源與該電阻分壓電路之間；步驟A中該些切換開關構成的一該組合態樣係使該電阻分壓電路形成特定的等效電阻以對該電壓源分壓。
9. 如請求項8所述之用於驅動發光二極體晶片的方法，其中各該切換開關包括二針腳(Pin)與一跳接器(Jumper)，該二針腳分別電性連接該電壓源與該電阻分壓電路，該跳接器可拆離地連接該二針腳，步驟A中係調整各該跳接器連接或拆離對應的該二針腳以構成其中一該組合態樣。
10. 如請求項6所述之用於驅動發光二極體晶片的方法，其中步驟B中該驅動單元輸出的該工作電流係正比於該參考電壓。