TWI772180B - 應用在led照明裝置的電源轉換器 - Google Patents

應用在led照明裝置的電源轉換器 Download PDF

Info

Publication number
TWI772180B
TWI772180B TW110134114A TW110134114A TWI772180B TW I772180 B TWI772180 B TW I772180B TW 110134114 A TW110134114 A TW 110134114A TW 110134114 A TW110134114 A TW 110134114A TW I772180 B TWI772180 B TW I772180B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
resistor
voltage
coupled
contact
circuit
Prior art date
Application number
TW110134114A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202312785A (zh
Inventor
林陳琦
Original Assignee
群光電能科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 群光電能科技股份有限公司 filed Critical 群光電能科技股份有限公司
Priority to TW110134114A priority Critical patent/TWI772180B/zh
Priority to CN202111355698.5A priority patent/CN115811233A/zh
Priority to US17/569,930 priority patent/US11503687B1/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI772180B publication Critical patent/TWI772180B/zh
Publication of TW202312785A publication Critical patent/TW202312785A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/382—Switched mode power supply [SMPS] with galvanic isolation between input and output
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/34—Voltage stabilisation; Maintaining constant voltage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

一種應用在LED照明裝置的電源轉換器包括一次側電路、二次側電路、偵測電路、追載電路與迴授電路。偵測電路至少依據二次側電路的第二端點於偵測電路的感應接點產生一偵測訊號。迴授電路依據偵測訊號產生迴授訊號。一次側電路依據迴授訊號調整工作週期。二次側電路依據一次側電路的工作週期於二次側電路的第一端點輸出第一輸出電壓及於二次側電路的第三端點輸出第二輸出電壓。追載電路接收第二輸出電壓並依據第一輸出電壓控制二次側電路的第一端點與第二端點間的電氣強度。

Description

應用在LED照明裝置的電源轉換器
關於一種電源轉換器，特別有關一種應用在LED照明裝置的電源轉換器。
隨著發光二極體(light-emitting diode，簡稱LED)的興起，使得LED被應用在各式照明設備之中。燈具廠商為能支援各家不同的LED燈，需要在驅動電路中加入相應的控制元件。由於控制元件僅能支援對應的LED燈具，使得燈具廠商需設計多種控制元件，造成成本與庫存的提高。
有鑑於此，在一些實施例中應用在LED照明裝置的電源轉換器包括一次側電路、二次側電路、偵測電路、追載電路與迴授電路。一次側電路依據迴授訊號調整一次側電路之一工作週期；二次側電路包括第一繞組及第二繞組，第一繞組的二端分別耦接第一端點及第二端點，第二繞組耦接第三端點，二次側電路依據一次側電路之工作週期於第一端點輸出第一輸出電壓並於第三端點輸出第二輸出電壓；偵測電路包括主電阻、次電阻及第八電容，主電阻與次電阻串聯，第八電容與串聯的主電阻及次電阻並聯，第八電容與次電阻耦接感應接點，主電阻與次電阻之間耦接第二端點；追載電路耦接感應接點，追載電路依據第一輸出電壓控制通過第一端點至第二端點之間的電氣強度；迴授電路耦接於感應接點，迴授電路依據偵測訊號提供迴授訊號至一次側電路。電源轉換器可依據不同LED照明裝置而自動配適相應的電氣強度，降低人為調整電流所發生的錯誤機率，並提高安裝LED照明裝置的效率。
在一些實施例中，第一輸出電壓高於第一門檻時，電氣強度為第一電流，第一電流對應追載電路輸出的第一電壓；第一輸出電壓低於第一門檻時，電氣強度為第二電流，第二電流對應追載電路輸出的第二電壓，其中，第一電流小於第二電流。
在一些實施例中，追載電路包括穩壓電路、偵載電路、調整電路與限制電路；穩壓電路依據第二輸出電壓輸出穩壓電壓；偵載電路依據第一輸出電壓而輸出負載訊號；調整電路依據負載訊號輸出第一電壓或第二電壓；限制電路耦接於感應接點與調整電路之間，限制電路調整所接收的第一電壓或第二電壓，將調整後的第一電壓或第二電壓輸出至感應接點。
在一些實施例中，穩壓電路包括第一電阻、第一穩壓元件與第一開關元件；第一電阻並聯於第一開關元件，第一電阻的一端及第一開關元件的一端耦接第三端點，第一電阻的另一端耦接第一穩壓元件的陰極及第一開關元件的基極。
在一些實施例中，偵載電路包括第二電阻、第三電阻、第五電阻、第二比較元件與第六電阻；第二電阻的一端透過第一接點耦接穩壓電路，第二電阻的另一端設置第二接點；第三電阻的一端串聯耦接第二接點；第五電阻的一端耦接於第一端點並接收第一輸出電壓，第五電阻的另一端設置第三接點；第二比較元件的輸入端耦接於第三接點，第二比較元件的陰極耦接於第二接點；第六電阻的一端串聯耦接第三接點，第六電阻的另一端耦接於第二比較元件的陽極與第三電阻的另一端。
在一些實施例中，調整電路包括第二開關元件、第四電阻、第七電阻與第八電阻；第二開關元件的一端耦接於第二接點，第二開關元件依據負載訊號切換為導通或斷路，第二開關元件為導通時，調整電路輸出第二電壓，第二開關元件為斷路時，調整電路輸出第一電壓；第四電阻耦接於第二開關元件的另一端與第四接點之間；第七電阻耦接於第一接點與第四接點之間，限制電路耦接第四接點；第八電阻耦接第四接點；其中，第一電壓大於第二電壓。
在一些實施例中，第一輸出電壓高於第一門檻時，電氣強度為第一電流，第一電流對應第一電壓；第一輸出電壓低於第一門檻且高於第二門檻時，電氣強度為第二電流，第二電流對應第二電壓；第一輸出電壓低於第二門檻，電氣強度為第三電流，第三電流對應第三電壓；其中，第一電流小於第二電流，第二電流小於第三電流。
在一些實施例中，追載電路包括穩壓電路、第一偵載電路、第二偵載電路、調整電路與限制電路；穩壓電路依據第二輸出電壓輸出相應的穩壓電壓；第一偵載電路依據第一輸出電壓而輸出第一負載訊號；第二偵載電路依據第一輸出電壓而輸出第二負載訊號；調整電路依據第一負載訊號、第二負載訊號及穩壓電壓控制電氣強度；限制電路耦接於感應接點與調整電路之間，限制電路調整所接收的第一電壓、第二電壓或第三電壓，將調整後的第一電壓、第二電壓或第三電壓輸出至感應接點。
在一些實施例中，穩壓電路包括第一電阻、第一穩壓元件與第一開關元件；第一電阻並聯於第一開關元件，第一電阻的一端及第一開關元件的一端耦接第三端點，第一電阻的另一端耦接第一穩壓元件的陰極及該第一開關元件的基極。
在一些實施例中，第一偵載電路包括第二電阻、第三電阻、第五電阻、第六電阻與第二比較元件；第二電阻的一端透過第一接點耦接穩壓電路，第二電阻的另一端設置第二接點；第三電阻的一端串聯耦接第二接點；第五電阻的一端耦接於第一端點並接收第一輸出電壓，第五電阻的另一端設置第三接點；第二比較元件的輸入端耦接於第三接點，第二比較元件的陰極耦接於第二接點；第六電阻的一端串聯耦接第三接點，第六電阻的另一端耦接於第二比較元件的陽極與第三電阻的另一端。
在一些實施例中，第二偵載電路包括第十二電阻、第十三電阻、第十五電阻、第十二比較元件與第十六電阻；第十二電阻的一端耦接於第一接點，第十二電阻的另一端設置第十二接點；第十三電阻的一端串聯耦接於第十二接點；第十五電阻的一端耦接於第一端點並接收第一輸出電壓，第十五電阻的另一端設置第十三接點；第十二比較元件的輸入端耦接於第十三接點，第十二比較元件的陰極耦接於第十二接點；第十六電阻的一端串聯耦接於第十三接點，第十六電阻的另一端耦接於第十二比較元件的陽極與第十三電阻的另一端。
在一些實施例中，調整電路包括第二開關元件、第四電阻、第十二開關元件、第十四電阻、第七電阻與第八電阻；第二開關元件的一端耦接於第二接點，第二開關元件依據第一負載訊號切換為導通或斷路；第四電阻耦接於第二開關元件的另一端與第四接點之間；第十二開關元件的一端耦接於第十二接點，第十二開關元件依據第二負載訊號切換為導通或斷路；第十四電阻耦接於第十二開關元件的另一端與第四接點之間；第七電阻耦接於第一接點及第四接點之間，限制電路耦接第四接點；第八電阻耦接第四接點。
在一些實施例中，第二開關元件與第十二開關元件均為導通，調整電路輸出第三電壓；第二開關元件導通且第十二開關元件斷路，調整電路輸出第二電壓；第二開關元件與第十二開關元件均為斷路，調整電路輸出第一電壓，其中，第一電壓大於第二電壓，第二電壓大於第三電壓。
在一些實施例中，所述的LED照明裝置的電源轉換器可依據不同LED照明裝置而自動配適相應的電氣強度。使用者不需手動調整LED照明裝置的電流，因此可以降低調整時可能發生的錯誤機率，並提高安裝LED照明裝置的效率。
請參考圖1與圖2A~圖2D所示，其係分別為一實施例的LED照明裝置的電源轉換器的架構示意圖與細部電路示意圖。電源轉換器100包括一次側電路110、二次側電路120、偵測電路130、追載電路140與迴授電路150。電源轉換器100耦接於LED照明裝置200。LED照明裝置200包括至少一個LED(無標號)。LED照明裝置200依據不同數量的LED而具有相應的電壓，因此電源轉換器100依據所連接的LED照明裝置200調整為相應的電壓與電流。
迴授電路150依據偵測訊號提供迴授訊號至一次側電路110，藉以調整一次側電路110的工作週期。工作週期係為一次側電路110的第三開關元件112於導通與開路間切換的週期時長。若電源轉換器100每次皆裝配不同電壓規格的LED照明裝置200，電源轉換器100能自行調整為相應的工作週期，藉以輸出符合當前所安裝的LED照明裝置200的工作電流。
二次側電路120包括第一繞組121、第二繞組122、第一二極體123、第二二極體124、偵測電路130與迴授電路150，請配合圖2A與圖2B所示。第一繞組121的兩端分別耦接於第一端點211與第二端點212。第一端點211與第二端點212分別耦接於LED照明裝置200的兩端。第二繞組122的一端耦接於第三端點213。第一端點211輸出第一輸出電壓。第三端點213輸出第二輸出電壓。
偵測電路130包括主電阻131、次電阻132及第八電容133，請配合圖2A與圖2B所示。主電阻131與次電阻132串聯，主電阻131與次電阻132之間耦接第二端點212。第八電容133與串聯的主電阻131及次電阻132並聯。第八電容133與次電阻132耦接感應接點221。感應接點221分別耦接於追載電路140與迴授電路150。偵測電路130用於接收追載電路140輸出的第一電壓或第二電壓及LED照明裝置200的電氣強度並產生一偵測訊號。
追載電路140分別耦接於感應接點221、第一端點211與第三端點213。追載電路140依據第一輸出電壓對應控制通過第一端點211至第二端點212之間的電氣強度。電氣強度係為通過第一端點211至第二端點212的電流。當第一輸出電壓高於第一門檻時，電氣強度為第一電流。當第一輸出電壓低於第一門檻時，電氣強度為第二電流。第一電流對應於追載電路140輸出的第一電壓，第二電流對應於追載電路140輸出的第二電壓。其中，第一電流小於第二電流。因此，第一電壓大於第二電壓。
追載電路140包括穩壓電路141、偵載電路142、調整電路143與限制電路144，請配合圖2A與圖2C所示。穩壓電路141依據第二輸出電壓輸出相應的穩壓電壓。穩壓電路141包括第一電阻141a、第一穩壓元件141b與第一開關元件141c，請配合圖2C所示。第一電阻141a並聯於第一開關元件141c。第一電阻141a的一端及第一開關元件141c的一端耦接於第二繞組122的第三端點213。第一電阻141a的另一端耦接第一穩壓元件141b的陰極及第一開關元件141c的基極，第一穩壓元件141b可以是稽納二極體(Zener diode)或其他具有穩壓能力之電子元件。第一開關元件141c係為電晶體(transistor)，在此實施例的圖2A的中係以NPN型電晶體作為第一開關元件141c的示例。於第一開關元件141c的射極腳設置第一接點231。第一開關元件141c依據第二輸出電壓決定所通過的穩壓電壓。第一穩壓元件141b的陰極耦接於第一開關元件141c的基極，第一穩壓元件141b的陽極耦接偵載電路142。
偵載電路142依據第一輸出電壓而輸出負載訊號。偵載電路142包括第二電阻142a、第三電阻142b、第五電阻142c、第六電阻142d與第二比較元件142e。第二電阻142a的一端耦接於第一接點231，第二電阻142a的另一端設置第二接點232。
第三電阻142b的一端耦接於第二接點232及第二比較元件142e的陰極。第五電阻142c的一端耦接於第一端點211並接收第一輸出電壓，第五電阻142c的另一端設置第三接點233。第六電阻142d的一端耦接第三接點233及第二比較元件142e的輸入端，第六電阻142d的另一端耦接第二比較元件142e的陽極與第三電阻142b的另一端。第二比較元件142e依據第五電阻142c與第六電阻142d的分壓決定第二比較元件142e的陽極與陰極是否導通，藉以輸出相應的負載訊號。
調整電路143包括第二開關元件143a、第四電阻143b、第七電阻143c與第八電阻143d，請配合圖2C所示。第二開關元件143a的閘極端耦接於第二接點232。在此實施例中係以N通道場效電晶體為第二開關元件143a。第二開關元件143a的汲極端耦接於第四電阻143b的一端。第二開關元件143a的源端耦接於第二比較元件142e的陽極。第二開關元件143a依據不同邏輯位準的負載訊號決定其狀態為導通狀態或斷路狀態。當第二開關元件143a為斷路狀態時，調整電路143輸出第一電壓。
當第二開關元件143a為導通狀態時，調整電路143輸出第二電壓。第四電阻143b的一端耦接於第二開關元件143a的汲極端，第四電阻143b的另一端設置第四接點234。第七電阻143c的一端耦接第一接點231，第七電阻143c的另一端耦接於第四接點234。第八電阻143d的一端耦接於第四接點234。限制電路144耦接於感應接點221與調整電路143(第四接點234)之間。於一實施例的限制電路144係由第九電阻144a構成。限制電路144調整所接收的第一電壓或第二電壓，將調整後的第一電壓或第二電壓輸出至感應接點221。
在一些實施例中，以兩組LED照明裝置200為例，兩組不同的LED照明裝置200具有各自電氣強度。當第一輸出電壓高於第一門檻時，則電氣強度為第一電流。當第一輸出電壓低於第一門檻時，電氣強度為第二電流。其中，第一電流小於第二電流，第一電壓大於第二電壓。第一門檻值則是依據所連接的LED照明裝置200的種類數量所決定。
一次側電路110包括第三繞組111、第三開關元件112、控制元件113、第一光感元件114、第一側電阻115、第二電容116與第三電容117，請參考圖2D。第三繞組111的一端耦接於直流電源供應端，第三繞組111的另一端耦接於第三開關元件112的汲極端。控制元件113具有驅動腳位(FBDRIVER)與補償腳位(FBCOMP)。第三開關元件112的閘極端耦接於控制元件113的驅動腳位。
第一側電阻115的一端設置輸入節點118，第一側電阻115的另一端串聯耦接於第二電容116的一端。第三電容117的一端耦接於輸入節點118，第三電容117的另一端耦接於第二電容116的另一端。第三電容117並聯於第一側電阻115與第二電容116的串聯結構。第一光感元件114並聯於第一側電阻115與第二電容116的串聯結構。控制元件113的補償腳位(FBCOMP)耦接於輸入節點118。第一光感元件114依據迴授訊號的變化驅動控制元件113，由控制元件113對第三開關元件112進行對應工作週期的導通與截止操作。
迴授電路150包括第一迴授電阻151、第二光感元件152與第三比較單元153，請參考圖2A與圖2B。第一迴授電阻151的一端耦接於第三端點213，第一迴授電阻151的另一端串聯耦接於第二光感元件152的一端。第二光感元件152的另一端為連接第三比較單元153的輸出端。第三比較單元153的反相輸入端耦接感應接點221，第三比較單元153的正相輸入端接收參考電壓158。
第三比較單元153依據參考電壓158與感應接點221接收的第一電壓或第二電壓控制第二光感元件152，使第二光感元件152以不同亮度控制第一光感元件114，進而調整控制元件113。控制元件113對第三開關元件112進行對應工作週期的導通與截止操作。一般而言，第三比較單元153為運算放大器元件(Operational Amplifier)，第三比較單元153具有穩態狀態與暫態狀態。為便於說明與理解，第三比較單元153在穩態時通常以虛擬接地視之。此時，可以將第三比較單元153的正相輸入端的電壓與反相輸入端的電壓視為一致，使感應接點221的電壓近似於正相輸入端的參考電壓158。第三比較單元153在暫態時，追載電路140輸出的第一電壓或第二電壓所因應產生的電流與LED照明裝置200所輸出的電氣強度兩者將互為調節，藉以達到穩態時感應接點221的電壓近似於參考電壓158。
舉例來說，當追載電路140輸出的第一電壓或第二電壓所因應產生的電流較大時，則LED照明裝置200所輸出的電氣強度會對應調降。反之，當追載電路140輸出的第一電壓或第二電壓所因應產生的電流較小時，則LED照明裝置200所輸出的電氣強度會對應調增。當第三比較單元153的反相輸入端的偵測訊號依據第三開關元件112的工作週期而改變，將使偵測訊號逐漸趨近於第三比較單元153的正相輸入端的參考電壓158，以使電源轉換器100的整體電路達到穩態。
當電源轉換器100連接不同的LED照明裝置200時，藉由追載電路140的操作使得通過感應接點221的電壓發生變化。第三比較單元153依據偵測訊號與參考電壓158判斷第一輸出電壓的輸出位準為上升或下降。若第一輸出電壓的輸出位準上升，使得第二光感元件152的通過電流上升。在第一光感元件114與第二光感元件152光耦作用下，控制元件113縮短第三開關元件112的工作週期，因此通過LED照明裝置200的電流也會下降。反之，若第一輸出電壓的輸出位準下降，控制元件113延長第三開關元件112的工作週期，以使通過LED照明裝置200的電流上升。
為進一步說明此實施例對於不同LED照明裝置200的運作，以下係以第一LED裝置(無標號)與第二LED裝置(無標號)作為說明。而示例中的LED裝置的各電氣強度並非僅侷限於此。假設第一LED裝置的工作電壓為40~50伏特(Voltage)且工作電流為0.4安培(Ampere)。第二LED裝置的工作電壓為30~39伏特(V)且工作電流為0.5安培(A)。
首先，將第一LED裝置裝設於第一端點211與第二端點212之間。偵載電路142接收第一端點211的第一輸出電壓。穩壓電路141通過第三端點213接收第二輸出電壓。偵載電路142向調整電路143發送相應的負載訊號。穩壓電路141依據第二輸出電壓驅動第一開關元件141c調整所流經的電壓，藉以輸出一穩壓電壓。
請參考圖3所示，其係為一實施例的連接第一LED裝置之等效電路示意圖。當調整電路143的第二開關元件143a依據所接收的低邏輯位準負載訊號形成斷路時，穩壓電壓通過第七電阻143c與第八電阻143d的分壓後輸出第一電壓。由於第二開關元件143a為斷路狀態，所以第四電阻143b與第八電阻143d並未形成並聯關係。因此第八電阻143d的跨壓將相對比第四電阻143b及第八電阻143d並聯時的跨壓增加。由於第八電阻143d的跨壓相對增加，使第八電容133的電壓相對上升，感應接點221的偵測訊號將受到第八電容133的瞬時升壓而改變。第三比較單元153依據偵測訊號的改變(大於參考電壓158)而輸出對應訊號使得第二光感元件152的通過電流上升。在第一光感元件114與第二光感元件152光耦作用下，控制元件113縮短第三開關元件112的工作週期，致經由第一LED裝置流出的第一電流(對應於第一電壓)流經主電阻131時，使主電阻131跨壓相對較低，藉以符合第三比較單元153的正相輸入端的參考電壓158。
請參考圖4所示，其係為一實施例的連接第二LED裝置之等效電路示意圖。調整電路143的第二開關元件143a依據所接收的高邏輯位準負載訊號形成導通時，第八電阻143d將與第四電阻143b形成並聯結構，並且穩壓電壓通過第七電阻143c及前述的並聯結構的分壓後輸出第二電壓。由於第二開關元件143a為導通狀態，因此前述的並聯結構的跨壓對比於未並聯的跨壓是相對降低。所以通過第八電容133的電壓也會相對降低，感應接點221的偵測訊號將受到第八電容133的瞬時降壓而改變，第三比較單元153依據偵測訊號的改變(小於參考電壓158)而輸出對應訊號使得第二光感元件152的通過電流下降。在第一光感元件114與第二光感元件152光耦作用下，控制元件113延長第三開關元件112的工作週期，致經由第二LED裝置流出的第二電流流經主電阻131，使主電阻131跨壓相對較高，藉以符合第三比較單元153的正相輸入端的參考電壓158。
在一些實施例中，電源轉換器100包括一次側電路110、二次側電路120、偵測電路130、追載電路500與迴授電路150，請參考圖5與圖6所示。一次側電路110、二次側電路120、偵測電路130與迴授電路150之結構與連接方式均與前一實施例相同，因此不重複說明，可以參閱圖2A與相關說明。
在此實施例的追載電路500包括穩壓電路510、第一偵載電路520、第二偵載電路530、調整電路540與限制電路550。穩壓電路510依據第二輸出電壓輸出相應的穩壓電壓。穩壓電路510包括第一電阻511、第一穩壓元件512與第一開關元件513，請配合圖6所示。第一電阻511並聯於第一開關元件513。第一電阻511的一端耦接於第一開關元件513的一端及第三端點213，第一電阻511的另一端耦接於第一開關元件513的另一端(意即基極端)。
第一穩壓元件512的一端耦接於第一電阻511及第一開關元件513的基極，第一穩壓元件512的另一端耦接於第一偵載電路520的第六電阻524。第一穩壓元件512可以是稽納二極體(Zener diode)或其他具有穩壓能力之電子元件。第一開關元件513係為電晶體(transistor)，在此實施例中係以NPN型電晶體作為第一開關元件513的示例。於第一開關元件513的射極腳設置第一接點231。第一開關元件513 依據第二輸出電壓決定所通過的穩壓電壓。
第一偵載電路520包括第二電阻521、第三電阻522、第五電阻523、第六電阻524與第二比較元件525。第二電阻521的一端耦接於第一接點231，第二電阻521的另一端設置第二接點232。第三電阻522的一端耦接於第二接點232及第二比較元件525的陰極，第三電阻522的另一端耦接於第二比較元件525的陽極。
第五電阻523的一端耦接於第一端點211並接收第一輸出電壓，第五電阻523的另一端設置第三接點233。第六電阻524的一端耦接第三接點233及第二比較元件525的輸入端，第六電阻524的另一端耦接於第二比較元件525的陽極。第二比較元件525的陰極耦接於第二接點232。第一偵載電路520依據第五電阻523與第六電阻524的分壓決定第二比較元件525的陽極與陰極是否導通，並輸出相應的第一負載訊號。
第二偵載電路530包括第十二電阻531、第十三電阻532、第十五電阻533、第十六電阻534與第十二比較元件535。第十二電阻531的一端耦接於第一接點231，第十二電阻531的另一端設置第十二接點562。第十三電阻532的一端耦接於第十二接點562及第十二比較元件535的陰極，第十三電阻532的另一端耦接第十二比較元件535的陽極。
第十五電阻533的一端耦接於第一端點211並接收第一輸出電壓，第十五電阻533的另一端設置第十三接點563。第十六電阻534的一端耦接第十三接點563及第十二比較元件535的輸入端，第十六電阻534的另一端耦接於第十二比較元件535的陽極。第二偵載電路530依據第十五電阻533與第十六電阻534的分壓決定第十二比較元件535的陽極與陰極是否導通，並輸出相應的第二負載訊號。
調整電路540包括第二開關元件541、第四電阻542、第十二開關元件543、第十四電阻544、第七電阻545與第八電阻546。第二開關元件541的閘極端耦接於第二接點232。第二開關元件541的汲極端耦接於第四電阻542的一端。第二開關元件541的源端耦接於第二比較元件525的陽極。第二開關元件541依據第一負載訊號切換為導通或斷路。
第四電阻542的一端耦接於第二開關元件541的汲極端，第四電阻542的另一端設置第四接點234。第七電阻545耦接於第四接點234與第一接點231之間。第十二開關元件543的閘極端耦接於第十二接點562。第十二開關元件543依據第二負載訊號切換為導通或斷路。
第八電阻546的一端耦接於第四接點234。第十四電阻544的一端耦接於第十二開關元件543的汲極端，第十四電阻544的另一端耦接於第四接點234。限制電路550耦接於感應接點221與調整電路540(第四接點234)之間。限制電路550用以調整所接收的第一電壓、第二電壓或第三電壓，將調整後的電壓輸出至感應接點221。第二開關元件541與第十二開關元件543分別依據第一負載訊號與第二負載訊號決定導通或斷路。透過第五電阻523、第六電阻524組成的分壓電路與第十五電阻533、第十六電阻534組成的分壓電路的阻值設計，本發明可藉由第二開關元件541與第十二開關元件543的導通及斷路的組合可以提供三種不同的工作電壓。
若以三組LED照明裝置為例，可以採用兩組門檻值作為電氣強度的區分，分別為第一門檻與第二門檻。當第一輸出電壓高於第一門檻時，電氣強度為第一電流，第一電流對應第一電壓。第一輸出電壓低於第一門檻且高於第二門檻時，電氣強度為第二電流，第二電流對應第二電壓。第一輸出電壓低於第二門檻，電氣強度為第三電流，第三電流對應第三電壓。
當第二開關元件541與第十二開關元件543均為導通時，則調整電路540輸出第三電壓。第二開關元件541為導通狀態且第十二開關元件543為斷路狀態，則調整電路540輸出第二電壓。若第二開關元件541與第十二開關元件543均為斷路狀態，調整電路540輸出第一電壓。其中，第一電壓大於第二電壓，第二電壓大於第三電壓。第一電流小於第二電流，而第二電流小於第三電流。
所述的LED照明裝置的電源轉換器100可依據不同LED照明裝置而自動配適相應的電氣強度。使用者不需手動調整LED照明裝置的電流，因此可以降低調整時可能發生的錯誤機率，並提高安裝LED照明裝置的效率。
100:電源轉換器 110:一次側電路 111:第三繞組 112:第三開關元件 113:控制元件 114:第一光感元件 115:第一側電阻 116:第二電容 117:第三電容 118:輸入節點 120:二次側電路 121:第一繞組 122:第二繞組 123:第一二極體 124:第二二極體 130:偵測電路 131:主電阻 132:次電阻 133:第八電容 140、500:追載電路 141、510:穩壓電路 141a、511:第一電阻 141b、512:第一穩壓元件 141c、513:第一開關元件 142:偵載電路 142a、521:第二電阻 142b、522:第三電阻 142c、523:第五電阻 142d、524:第六電阻 142e、525:第二比較元件 143、540:調整電路 143a、541:第二開關元件 143b、542:第四電阻 143c、545:第七電阻 143d、546:第八電阻 144、550:限制電路 144a:第九電阻 150:迴授電路 151:第一迴授電阻 152:第二光感元件 153:第三比較單元 158:參考電壓 200:LED照明裝置 211:第一端點 212:第二端點 213:第三端點 221:感應接點 231:第一接點 232:第二接點 233:第三接點 234:第四接點 520:第一偵載電路 530:第二偵載電路 531:第十二電阻 532:第十三電阻 533:第十五電阻 534:第十六電阻 535:第十二比較元件 543:第十二開關元件 544:第十四電阻 562:第十二接點 563:第十三接點
[圖1]係為一實施例的LED照明裝置的電源轉換器的架構示意圖。 [圖2A]係為一實施例的LED照明裝置的電源轉換器的電路示意圖。 [圖2B]係為一實施例的二次側電路、偵測電路與迴授電路的示意圖。 [圖2C]係為一實施例的追載電路的示意圖。 [圖2D]係為一實施例的一次側電路的示意圖。 [圖3]係為一實施例的連接第一LED裝置之等效電路示意圖。 [圖4]係為一實施例的連接第二LED裝置之等效電路示意圖。 [圖5]係為一實施例的LED照明裝置的電源轉換器的電路示意圖。 [圖6]係為一實施例的追載電路的電路示意圖。
100:電源轉換器
110:一次側電路
120:二次側電路
130:偵測電路
140:追載電路
141:穩壓電路
142:偵載電路
143:調整電路
144:限制電路
150:迴授電路
200:LED照明裝置
211:第一端點
213:第三端點

Claims (13)

  1. 一種應用在LED照明裝置的電源轉換器，包括：一一次側電路，依據一迴授訊號調整該一次側電路之一工作週期；一二次側電路包括一第一繞組及一第二繞組，該第一繞組的二端分別耦接一第一端點及一第二端點，該第二繞組耦接一第三端點，該二次側電路依據該一次側電路之該工作週期於該第一端點輸出一第一輸出電壓並於該第三端點輸出一第二輸出電壓；一偵測電路，該偵測電路包括一主電阻、一次電阻及一第八電容，該主電阻與該次電阻串聯，該第八電容與串聯的該主電阻及該次電阻並聯，該第八電容與該次電阻耦接一感應接點，該主電阻與該次電阻之間耦接該第二端點；一追載電路，耦接該感應接點，該追載電路依據該第一輸出電壓控制通過該第一端點至該第二端點之間的一電氣強度；以及一迴授電路，耦接於該感應接點，該迴授電路依據一偵測訊號提供該迴授訊號至該一次側電路。
  2. 如請求項1所述的應用在LED照明裝置的電源轉換器，其中該第一輸出電壓高於一第一門檻時，該電氣強度為一第一電流，該第一電流對應該追載電路輸出的一第一電壓；該第一輸出電壓低於該第一門檻時，該電氣強度為一第二電流，該第二電流對應該追載電路輸出的一第二電壓，其中，該第一電流小於該第二電流。
  3. 如請求項2所述的應用在LED照明裝置的電源轉換器，其中該追載電路包括：一穩壓電路，依據該第二輸出電壓輸出一穩壓電壓；一偵載電路，依據該第一輸出電壓而輸出一負載訊號；一調整電路，依據該負載訊號及該穩壓電壓，控制該電氣強度；以及一限制電路，耦接於該感應接點與該調整電路之間，該限制電路調整所接收的該第一電壓或該第二電壓，將調整後的該第一電壓或該第二電壓輸出至該感應接點。
  4. 如請求項3所述的應用在LED照明裝置的電源轉換器，其中該穩壓電路包括：一第一電阻；一第一穩壓元件；以及一第一開關元件，該第一電阻並聯於該第一開關元件，該第一電阻的一端及該第一開關元件的一端耦接該第三端點，該第一電阻的另一端耦接該第一穩壓元件的陰極及該第一開關元件的基極。
  5. 如請求項4所述的應用在LED照明裝置的電源轉換器，其中該偵載電路包括：一第二電阻，該第二電阻的一端透過一第一接點耦接該穩壓電路，該第二電阻的另一端設置一第二接點；一第三電阻，該第三電阻的一端串聯耦接該第二接點； 一第五電阻，該第五電阻的一端耦接於該第一端點並接收該第一輸出電壓，該第五電阻的另一端設置一第三接點；一第二比較元件，該第二比較元件的輸入端耦接於該第三接點，該第二比較元件的陰極耦接於該第二接點；以及一第六電阻，該第六電阻的一端串聯耦接該第三接點，該第六電阻的另一端耦接於該第二比較元件的陽極與該第三電阻的另一端。
  6. 如請求項5所述的應用在LED照明裝置的電源轉換器，其中該調整電路包括：一第二開關元件，該第二開關元件的一端耦接於該第二接點，該第二開關元件依據該負載訊號切換為導通或斷路，該第二開關元件為導通時，該調整電路輸出該第二電壓，該第二開關元件為斷路時，該調整電路輸出該第一電壓；一第四電阻，耦接於該第二開關元件的另一端與一第四接點之間；一第七電阻，耦接於該第一接點與該第四接點之間，該限制電路耦接該第四接點；以及一第八電阻，耦接該第四接點；其中，該第一電壓大於該第二電壓。
  7. 如請求項1所述的應用在LED照明裝置的電源轉換器，其中該第一輸出電壓高於一第一門檻時，該電氣強度為一第一電流，該第一電流對應一第一電壓；該第一輸出電壓低於該第一門檻且高於一第二門檻時，該電氣強度為一第二電流，該第二電流對應一第二電壓；該 第一輸出電壓低於該第二門檻，該電氣強度為一第三電流，該第三電流對應一第三電壓；其中，該第一電流小於該第二電流，該第二電流小於該第三電流。
  8. 如請求項7所述的應用在LED照明裝置的電源轉換器，其中該追載電路包括：一穩壓電路，依據該第二輸出電壓輸出相應的一穩壓電壓；一第一偵載電路，依據該第一輸出電壓而輸出一第一負載訊號；一第二偵載電路，依據該第一輸出電壓而輸出一第二負載訊號；一調整電路，依據該第一負載訊號、該第二負載訊號及該穩壓電壓，控制該電氣強度；以及一限制電路，耦接於該感應接點與該調整電路之間，該限制電路調整所接收的該第一電壓、該第二電壓或該第三電壓，將調整後的該第一電壓、該第二電壓或該第三電壓輸出至該感應接點。
  9. 如請求項8所述的應用在LED照明裝置的電源轉換器，其中該穩壓電路包括：一第一電阻；一第一穩壓元件；以及一第一開關元件，該第一電阻並聯於該第一開關元件，該第一電阻的一端及該第一開關元件的一端耦接該第三端點，該第一電阻的另一端耦接該第一穩壓元件的陰極及該第一開關元件的基極。
  10. 如請求項9所述的應用在LED照明裝置的電源轉換器，其中該第一偵載電路包括：一第二電阻，該第二電阻的一端透過一第一接點耦接該穩壓電路，該第二電阻的另一端設置一第二接點；一第三電阻，該第三電阻的一端串聯耦接該第二接點；一第五電阻，該第五電阻的一端耦接於該第一端點並接收該第一輸出電壓，該第五電阻的另一端設置一第三接點；一第二比較元件，該第二比較元件的輸入端耦接於該第三接點，該第二比較元件的陰極耦接於該第二接點；以及一第六電阻，該第六電阻的一端串聯耦接該第三接點，該第六電阻的另一端耦接於該第二比較元件的陽極與該第三電阻的另一端。
  11. 如請求項10所述的應用在LED照明裝置的電源轉換器，其中該第二偵載電路包括：一第十二電阻，該第十二電阻的一端耦接於該第一接點，該第十二電阻的另一端設置一第十二接點；一第十三電阻，該第十三電阻的一端串聯耦接於該第十二接點；一第十五電阻，該第十五電阻的一端耦接於該第一端點並接收該第一輸出電壓，該第十五電阻的另一端設置一第十三接點；一第十二比較元件，該第十二比較元件的輸入端耦接於該第十三接點，該第十二比較元件的陰極耦接於該第十二接點；以及 一第十六電阻，該第十六電阻的一端串聯耦接於該第十三接點，該第十六電阻的另一端耦接於該第十二比較元件的陽極與該第十三電阻的另一端。
  12. 如請求項11所述的應用在LED照明裝置的電源轉換器，其中該調整電路包括：一第二開關元件，該第二開關元件的一端耦接於該第二接點，該第二開關元件依據該第一負載訊號切換為導通或斷路；一第四電阻，耦接於該第二開關元件的另一端與一第四接點之間；一第十二開關元件，該第十二開關元件的一端耦接於該第十二接點，該第十二開關元件依據該第二負載訊號切換為導通或斷路；一第十四電阻，耦接於該第十二開關元件的另一端與該第四接點之間；一第七電阻，耦接於該第一接點及該第四接點之間，該限制電路耦接該第四接點；以及一第八電阻，耦接該第四接點。
  13. 如請求項12所述的應用在LED照明裝置的電源轉換器，其中該第二開關元件與該第十二開關元件均為導通，該調整電路輸出該第三電壓；該第二開關元件導通且該第十二開關元件斷路，該調整電路輸出該第二電壓；該第二開關元件與該第十二開關元件均為斷路，該調整電路輸出該第一電壓，其中，該第一電壓大於該第二電壓，該第二電壓大於該第三電壓。
TW110134114A 2021-09-13 2021-09-13 應用在led照明裝置的電源轉換器 TWI772180B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110134114A TWI772180B (zh) 2021-09-13 2021-09-13 應用在led照明裝置的電源轉換器
CN202111355698.5A CN115811233A (zh) 2021-09-13 2021-11-16 应用在led照明装置的电源转换器
US17/569,930 US11503687B1 (en) 2021-09-13 2022-01-06 Power converter for LED lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110134114A TWI772180B (zh) 2021-09-13 2021-09-13 應用在led照明裝置的電源轉換器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI772180B true TWI772180B (zh) 2022-07-21
TW202312785A TW202312785A (zh) 2023-03-16

Family

ID=83439807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110134114A TWI772180B (zh) 2021-09-13 2021-09-13 應用在led照明裝置的電源轉換器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11503687B1 (zh)
CN (1) CN115811233A (zh)
TW (1) TWI772180B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080278092A1 (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Philips Solid-State Lighting Solutions, Inc. High power factor led-based lighting apparatus and methods
CN102065613A (zh) * 2010-12-22 2011-05-18 极创电子股份有限公司 驱动电路
TWI532409B (zh) * 2013-05-03 2016-05-01 隆達電子股份有限公司 照明裝置與其發光二極體調光電路
CN106063104A (zh) * 2014-02-27 2016-10-26 丹麦技术大学 开关受控谐振dc‑dc电力转换器
TW202133682A (zh) * 2020-02-15 2021-09-01 群光電能科技股份有限公司 燈光系統

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI498046B (zh) 2007-12-21 2015-08-21 Niko Semiconductor Co Ltd 發光二極體驅動電路及其二次側控制器
US7855520B2 (en) 2008-03-19 2010-12-21 Niko Semiconductor Co., Ltd. Light-emitting diode driving circuit and secondary side controller for controlling the same
FR2933961B1 (fr) 2008-07-16 2013-06-21 Valois Sas Dispositif applicateur de produit fluide.
US20100327835A1 (en) 2009-06-26 2010-12-30 Intersil Americas Inc. Integrator for providing overshoot protection and light switching mode during non-zero load condition for an led driver circuitry
TWM388785U (en) 2009-10-05 2010-09-11 Unitek Electronics Corp Switch-type power circuit with constant-voltage and constant-current feedback
US8866341B2 (en) 2011-01-10 2014-10-21 Infineon Technologies Ag Voltage regulator
TWI461108B (zh) 2012-03-21 2014-11-11 Tpv Electronics Fujian Co Ltd 發光二極體燈管驅動裝置
CN104333933B (zh) 2013-07-22 2017-04-12 全汉企业股份有限公司 发光二极管驱动装置及应用其的发光二极管照明***
JP6414676B2 (ja) * 2014-09-10 2018-10-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 点灯装置及び照明器具
EP3207628B1 (de) * 2014-10-17 2021-09-15 Tridonic GmbH & Co. KG Betriebsschaltung zur versorgung eines leuchtmittels, led-konverter und verfahren zum betreiben einer betriebsschaltung
JP6422056B2 (ja) * 2015-01-06 2018-11-14 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 点灯装置およびそれを用いた照明器具
TWM545931U (zh) 2017-04-19 2017-07-21 群光電能科技股份有限公司 偵測電流以切換電壓的控制電路
TWI662391B (zh) 2017-05-08 2019-06-11 群光電能科技股份有限公司 電源供應裝置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080278092A1 (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Philips Solid-State Lighting Solutions, Inc. High power factor led-based lighting apparatus and methods
CN102065613A (zh) * 2010-12-22 2011-05-18 极创电子股份有限公司 驱动电路
TWI532409B (zh) * 2013-05-03 2016-05-01 隆達電子股份有限公司 照明裝置與其發光二極體調光電路
CN106063104A (zh) * 2014-02-27 2016-10-26 丹麦技术大学 开关受控谐振dc‑dc电力转换器
TW202133682A (zh) * 2020-02-15 2021-09-01 群光電能科技股份有限公司 燈光系統

Also Published As

Publication number Publication date
US11503687B1 (en) 2022-11-15
CN115811233A (zh) 2023-03-17
TW202312785A (zh) 2023-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10581332B2 (en) Dimmer and power converter
US8581512B2 (en) Light source module, lighting apparatus, and illumination device using the same
US8183795B2 (en) LED current-supplying circuit and LED current-controlling circuit
KR100867551B1 (ko) Ｌｅｄ 어레이 구동 장치
US7336057B2 (en) DC/DC converter
US20100219764A1 (en) Led dimming apparatus
TWI479780B (zh) 降壓轉換器
US9775210B2 (en) Lighting circuit, luminaire, and illumination system
TW201539914A (zh) 電源供應裝置
US20190104589A1 (en) Dimmable led driver and dimming method
US9635731B2 (en) Boost apparatus with integration of OCP detection and OVP detection
US10082251B1 (en) Light emitting diode driver circuit compatible with ballast
CN112116898B (zh) 一种背光驱动模块的供电电路
EP3868178B1 (en) Driving circuit and associated lamp
TWI772180B (zh) 應用在led照明裝置的電源轉換器
US20200187326A1 (en) Led dimming control circuit, dimming control method and led power system thereof
KR20150001067A (ko) 발광 디바이스의 구동 회로 및 이를 구동하는 방법
KR101518554B1 (ko) 다수의 ｌｅｄ 모듈을 구동하는 전원 공급 장치와 이를 구비하는 led 조명 장치
CN209767879U (zh) 兼容多方式恒流调光电路的pcb板
KR20090018605A (ko) 교류 전원 장치 및 교류 전원 장치용 집적 회로
CN212231780U (zh) Led驱动电路及led照明装置
CN113518489B (zh) 控制器、光源驱动***及光源驱动方法
CN113839566B (zh) 消除过电流保护误动作的电源供应器
US11596040B1 (en) LED driver with double flyback technology
CN215010774U (zh) 一种驱动电路与家用电器