专利名称：发光二极管节能装置的制作方法
技术领域：
本发明提供一种节能装置，尤指ー种发光二极管的节能装置。
背景技术：
无自发光性质的液晶面板已被广泛的应用在如电视、计算机屏幕、行动电话及个人数字助理(PDA)等不同尺寸的液晶显示器(IXD)上；而为了达到显像的目的，必须搭配一光源以照射该液晶面板，以使该液晶面板对应ー影像信号产生光影变化。 由于该光源多设置至于液晶面板之后，乃被称为「背光源」，目前市面上常见的背光源主要可区分为两种，其ー为使用冷阴极灯管以做为背光源的光源提供元件，其ニ为使用发光二极管以作为背光源的光源提供元件。配合參阅图1A，为ー现有的背光模块的电路方块图。该背光模块80电连接于交流电源ACV，该背光模块80包含一交流/直流转换器82、一驱动单元84及至少ー冷阴极灯管86。该交流/直流转换器82电连接于该交流电源ACV,以将该交流电源ACV转换为一直流电源输出；该驱动单元84电连接交流/直流转换器82及该冷阴极灯管86，该驱动単元84接收该直流电压，并藉以驱动该冷阴极灯管86，使该冷阴极灯管86产生一光源输出。但是，随着液晶显示器逐渐的薄型化，发光二极管成为新一代应用于背光模块的光源产生元件。配合參阅图1B，为另ー现有的背光模块的电路方块图。该背光模块90包含一交流/直流转换器92、一直流/直流转换器94及ー发光二极管阵列50，其中这些发光二极管阵列50由多个发光二极管520串联连接组成ー发光二极管串列52，再由多个发光二极管串列并联组成发光二极管阵列50，如图2所示。复參阅图IB及图2，该交流/直流转换器92电连接于ー交流电源ACV，以将该交流电源ACV转换为一直流电源输出至该直流/直流转换器94。该直流/直流转换器94供升压或降压至可以驱动这些发光二极管50的ー驱动电压VLED。这些发光二极管50接收该驱动电压VLED，同时对应产生ー导通电流ILED，并产生一光源输出。然而，由于这些发光二极管50于定电压模式操作下，该驱动电压VLED远大于这些发光二极管50导通所需的最大电压值，而此多余的电压为该背光模块90额外的电源损失。并且，现有的使用发光二极管作为光源的背光模块提供ー预定电压值(如12V、24V)予该发光二极管阵列50，但同时驱动这些发光二极管520导通的电压值并不一定刚好等于该预定电压值，且当该预定电压值大于导通这些发光二极管的电压值时，多余的电压增加该交流/直流转换器92的电源转换损耗。又，由于上述的该背光模块80、90皆须通过ニ段式的电源转换，即ー交流/直流转换器82、92搭配ー驱动单元84或一直流/直流转换器94，并且该交流/直流转换器82、92、该驱动単元84及该直流/直流转换器94皆具有转换效率的损失，致使具有ニ段式电源转换的背光模块80、90的使用效率无法有效的提升。
发明内容
鉴于现有技术所述，本发明的一目的，在于提供一种可有效地达到节能功能的发
光二极管节能装置。该发光二极管节能装置，应用于ー发光二极管阵列的导通电流及导通电压的控制，该发光二极管节能装置电连接于ー交流电源。该发光二极管节能装置包含一交/直流转换器、一控制及反馈单元及ー电阻器，该交/直流转换器电连接于该交流电源及该发光二极管阵列，该交/直流转换器提供ー电压输出。该控制及反馈单元电连接于该交/直流转换器及该发光二极管阵列，用以检测导通于该发光二极管阵列的一导通电流及ー导通电压。该电阻器电连接于该控制及反馈单元及地端。其中，当该导通电流满足该发光二极管阵列，该控制及反馈单元反馈ー控制信号至该交/直流转换器，使稳定该交/直流转换器的电压输出，以降低该交/直流转换器的电源转换的损耗。所述的发光二极管节能装置，其中，还包含一开关单元，电连接于该发光二极管阵列及该控制及反馈单元，并经由电阻器接地。所述的发光二极管节能装置，其中，该开关单元为一金属氧化物半导体场效晶体管或一双载子接面晶体管。所述的发光二极管节能装置，其中，该交/直流转换器包含一 PWM控制单元，提供一调光控制信号以控制该开关単元的导通与截止，使该发光二极管阵列的产生亮暗变化。本发明的该发光二极管节能装置通过该控制及反馈单元同时地检测导通于该发光二极管阵列的导通电压及导通电流，并且当该导通电流满足于该发光二极管阵列可以产生最大光強度输出时，该控制及反馈单元送出ー控制信号以稳定该交/直流转换器的输出电压，以有效地降低电源转换损耗；并且，该发光二极管节能装置只使用単一的电源转换器(交流/直流转换器)，可有效地避免现有所述的两级式电源转换的能量损耗，进而达到节能的效果。
图IA为ー现有的光源模块的电路方块图；图IB为另ー现有的光源模块的电路方块图；图2为发光二极管阵列的示意图；图3为本发明的发光二极管节能装置的电路方块图。其中，附图标记<现有技术>50发光二极管阵列52发光二极管串列 520发光二极管80、90背光模块82、92交流/直流转换器84驱动单元86冷阴极灯管
94直流/直流转换器ACV交流电源ILED导通电流VLED导通电压〈本发明〉10发光二极管节能装置12交流/直流转换器122PWM控制单元 14控制及反馈单元16开关单元18电阻器50发光二极管阵列52发光二极管串列ACV交流电源ILED导通电流VLED导通电压
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。配合參阅图3，为本发明发光二极管节能装置的方块图。该发光二极管节能装置10供连接于至少ー发光二极管阵列50，该发光二极管节能装置10应用于调节该发光二极管阵列50的一导通电流ILED及ー导通电压VLED。复參阅图2，该发光二极管阵列50由多个发光二极管520串联组成ー发光二极管串列52，再并联多个发光二极管串列52而形成的一呈阵列状排列的发光二极管阵列50。该发光二极管520为ー种电流驱动的低电压单向导通元件，且该发光二极管520的光亮度随着导通于该发光二极管520的导通电流ILED而有所改变，因此，提供一稳定的导通电流ILED予该发光二极管串列52可有效的使组成该发光二极管串列52的这些发光ニ极管520的发光亮度达到一致。该发光二极管节能装置10提供一稳定的导通电流ILED予该发光二极管阵列50，并且该导通电流ILED可以使该发光二极管阵列50产生最大光亮度；同时地，该发光二极管节能装置10提供驱动同时这些发光二极管520的ー导通电压VLED，以避免不必要的电源损耗产生，进而提升整体电路的效率。复參阅图3，该发光二极管节能装置10包含一交流/直流转换器12、一控制及反馈单元14、一开关单元16及一电阻器18。该交流/直流转换器12电连接于外部的一交流电源ACV，以将该交流电源ACV转换为该发光二极管阵列50适用的一直流电源，并输出予该发光二极管阵列50。该交流/直流转换器12具有一 PWM(pulse width modulation)控制单元122，该PWM控制单元122提供一调光控制信号以控制该发光二极管阵列50的这些发光二极管520的亮暗变化。该控制及反馈单元14电连接于该交流/直流转换器12、该发光二极管阵列50、该开关単元16及该电阻器18，该开关元件16电连接于该发光二极管阵列50，并经由该电阻器18接地，其中该开关単元16为金属氧化物半导体场效晶体管(metal-oxi de-semi conductor field-effect transistor, MOSFET)或双载子接面晶体管(bipolar junction transistor, BJT),但不以此为限,其它可达到相等功效的均等元件皆应包含于本发明的范畴中。该交流/直流转换器12将该交流电源ACV经转换后的ー导通电压VLED传递至该发光二极管阵列50,若该直流电压大于或等于驱动该发光二极管阵列50的这些发光二极管520的最小顺向电压，则这些发光二极管520导通(即发光)；同时地，这些发光二极管520导通有一导通电流ILED。该交流/直流转换器12的该PWM控制单元120同时产生一调光控制信号，该调光控制信号经由该控制及反馈单元14传递至该开关元件16，通过导通(turn-on)或截止(turn-off)该开关元件16，以有效地控制该发光二极管阵列50的这些发光二极管520的
亮暗变化。 该控制及反馈单元14同时地检测该交流/直流转换器12输出的该导通电压VLED以及该导通电流ILED。若该导通电流ILED小于ー预定电流，则该控制及反馈单元14提供一反馈控制信号以驱使该交流/直流转换器12提升其输出的导通电压VLED，进而提高该导通电流ILED。直至该导通电流ILED等于该预定电流时，该控制及反馈单元14传递ー控制信号至该交流/直流转换器12，使稳定该交流/直流转换器12的该导通电压VLED，进而稳定该导通电流ILED，使该导通电流稳定于一定值而使这些发光二极管520稳定光亮度的输出。当该导通电流ILED大于该预定导通电流，容易致使这些发光二极管520损坏，因此，该控制及反馈单元14传递一反馈控制信号至该交流/直流转换单元12以驱使该交流/直流转换器12降低其输出的导通电压VLED，以使该导通电流ILED对应的下降，以避免这些发光二极管520于高电流操作下损坏。综合以上所述，本发明的该发光二极管节能装置10通过该控制及反馈单元14同时地检测导通于该发光二极管阵列50的导通电压VLED及导通电流ILED，并且于该导通电流ILED满足该发光二极管阵列50可以产生最大光強度输出时，该控制及反馈单元14送出ー控制信号以稳定该交流/直流转换器12的输出导通电压VLED，如此，通过实时地反馈该导通电流ILED以对应地调整该导通电压VLED，可以有效地减除不必要的电源转换损耗；并且，该发光二极管节能装置只使用単一的电源转换器(交流/直流转换器)，可有效地避免现有所述的两级式电源转换的能量损耗，进而达到节能的效果。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种发光二极管节能装置，应用于一发光二极管阵列的导通电流及导通电压的控制，该发光二极管节能装置电连接于一交流电源，其特征在于，该发光二极管节能装置包含: 一交/直流转换器，电连接于该交流电源及该发光二极管阵列，该交/直流转换器提供一电压输出； 一控制及反馈单元，电连接于该交/直流转换器及该发光二极管阵列，用以检测导通于该发光二极管阵列的一导通电流及一导通电压； 一电阻器，电连接于该控制及反馈单元及地端； 其中，当该导通电流满足该发光二极管阵列，该控制及反馈单元反馈一控制信号至该交/直流转换器，使稳定该交/直流转换器的电压输出，以降低该交/直流转换器的电源转换的损耗。
2.根据权利要求I所述的发光二极管节能装置，其特征在于，还包含一开关单元，电连接于该发光二极管阵列及该控制及反馈单元，并经由电阻器接地。
3.根据权利要求2所述的发光二极管节能装置，其特征在于，该开关单元为一金属氧化物半导体场效晶体管或一双载子接面晶体管。
4.根据权利要求2所述的发光二极管节能装置，其特征在于，该交/直流转换器包含一PWM控制单元，提供一调光控制信号以控制该开关单元的导通与截止，使该发光二极管阵列的产生亮暗变化。
全文摘要
本发明有关于一种发光二极管节能装置，应用于一发光二极管阵列的导通电流及导通电压的控制，该发光二极管节能装置包含一交/直流转换器、一控制及反馈单元及一电阻器。该交/直流转换器提供一电压输出，该控制及反馈单元电连接于该交/直流转换器及该发光二极管阵列，用以检测导通于该发光二极管阵列的一导通电流及一导通电压；该电阻器，电连接于该控制及反馈单元及地端；其中，当该导通电流满足该发光二极管阵列，该控制及反馈单元反馈一控制信号至该交/直流转换器，使稳定该交直流转换器的电压输出，以降低该交/直流转换器的电源转换的损耗。
文档编号G09G3/34GK102682707SQ20111005716
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月10日 优先权日2011年3月10日
发明者吴泰峰 申请人:晶宏半导体股份有限公司