发光二极管驱动装置、驱动方法及包括所述发光二极管驱动装置的发光二极管照明模块的制作方法

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发光二极管驱动装置、驱动方法及包括所述发光二极管驱动装置的发光二极管照明模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能够同时实现优异的散热功能及高效率运作的发光二极管驱动装置、其驱动方法及一种包括所述发光二极管装置的发光二极管照明模块。
【背景技术】
[0002]一般而言,发光二极管(LED)能够以低功率实现高亮度并被广泛用于照明等用途。发光二极管通过直流电压运作。当外部电源供应交流电压时,交流电压被转变成直流电压以产生用于驱动发光二极管的驱动电压。
[0003]一般的发光二极管具有其中N型氮化镓(N-GaN)层、主动层、及P型氮化镓(P-GaN)层依序形成于蓝宝石生长基板上的结构,并包括形成于所述P-GaN层上的P电极、形成于所述N-GaN层上的η电极、以及视需要包括形成于所述蓝宝石生长基板与所述N-GaN层之间的缓冲层以减轻所述两个之间的晶格失配及热膨胀系数差异。
[0004]近来,已提出使发光二极管具有如下结构:在所述结构中使用氮化镓生长基板作为基础基板,以通过减轻蓝宝石生长基板与半导体层之间的晶格失配及热膨胀系数差异来实现高效率、同时增强电性特性。
[0005]形成于蓝宝石生长基板上的常规发光二极管会经受光效下降(Droop)现象:即使驱动电流增大,光强仍然降低。然而,形成于氮化镓生长基板上的发光二极管即使在施加数百毫安(HiA)的驱动电流时也较少经受由光效下降现象所致的光强降低,因此在施加高驱动电流时会提供高亮度。具体而言,当发光二极管的N-GaN层、主动层、及P-GaN层生长于与非极性平面对应的m平面或a平面上时,与所属领域中的c平面生长相比可抑制光强的降低。
[0006]使用氮化镓生长基板的发光二极管或具有生长于非极化平面上的半导体层(N-GaN层、主动层、及P-GaN层)的发光二极管与现有技术中的常规发光二极管相比优点在于在高驱动电流下具有高亮度,但存在因高电流驱动而发热严重的问题。因此,需要一种用于驱动发光二极管的方法及设备以克服由高电流驱动而导致的发热问题。

【发明内容】

[0007][技术问题]
[0008]本发明的实施例提供一种通过选择性调制驱动信号以排放由高电流驱动所产生的热量而具有优异散热功能的发光二极管驱动装置、一种驱动发光二极管的方法、以及一种包括所述发光二极管驱动装置的发光二极管照明模块,其中所述发光二极管使用氮化镓基板或非极化基板作为基础基板以减轻所述基础基板与半导体层之间的晶格失配及热膨胀系数差异,并能够进行高电流驱动。
[0009][技术方案]
[0010]本发明的实施例提供发光二极管驱动装置,所述发光二极管驱动装置通过感测经整流电压或温度来调制LED驱动信号,从而确保优异的散热性,其中发光二极管能够通过尚电流驱动进彳丁尚效率驱动。
[0011]根据本发明的第一实施例,一种发光二极管驱动装置包括:电源,供应交流电压;整流单元,对自所述电源供应的所述交流电压进行整流;驱动信号产生器,利用自所述整流单元供应的经整流电压来产生第一驱动信号;LED驱动信号调制单元,通过调制所述第一驱动信号来产生第二脉冲驱动信号,其中由所述第二脉冲驱动信号驱动LED群组。
[0012]所述LED群组中的每一个可包括发光二极管,所述发光二极管包括生长基板及生长于所述生长基板上的半导体层,且所述生长基板及所述半导体层可包含氮化镓系半导体。
[0013]所述LED群组中的每一个可包括发光二极管,所述发光二极管包括生长基板及生长于所述生长基板上的半导体层,且所述半导体层可生长于所述生长基板的非极化表面上。
[0014]所述发光二极管驱动装置还可包括:选择器,用于将所述第一驱动信号与所述第二脉冲驱动信号中的一个输出至所述LED群组。
[0015]所述发光二极管驱动装置还可包括:LED驱动控制单元,控制所述选择器基于预设参考值来输出所述第一驱动信号与所述第二脉冲驱动信号中的一个。
[0016]所述选择器可在所述经整流电压的电压电平高于或等于所述预设参考值时将所述第二脉冲驱动信号输出至所述发光二极管,并可在所述经整流电压的所述电压电平低于所述预设参考值时将所述第一驱动信号输出至所述发光二极管。
[0017]所述发光二极管驱动装置还可包括温度传感器,所述温度传感器感测所述LED群组的温度以产生测量温度值,且所述选择器可在所述温度传感器的所述测量温度值高于或等于参考温度时将所述第二脉冲驱动信号输出至所述发光二极管,并可在所述温度传感器的所述测量温度值低于所述参考温度时将所述第一驱动信号输出至所述发光二极管。
[0018]所述第二脉冲驱动信号可包括使所述LED群组接通(on)的高区及使所述LED群组关断(off)的低区,且所述高区与所述低区具有相同宽度。
[0019]所述第二脉冲驱动信号的所述高区可具有为所述第一驱动信号的电压电平的两倍的电压电平。
[0020]所述第二脉冲驱动信号可具有60Hz以上的驱动频率。
[0021]根据本发明的第二实施例,一种发光二极管驱动装置包括:电源,供应交流电压;整流单元,通过对自所述电源供应的所述交流电压进行整流来产生经整流电压;多个LED驱动单元,利用所述经整流电压产生第一驱动信号;以及多个LED驱动信号调制单元,通过调制所述第一驱动信号来产生第二脉冲驱动信号,其中由所述第二脉冲驱动信号驱动所述LED群组。
[0022]所述LED群组中的每一个可包括发光二极管,所述发光二极管包括生长基板及生长于所述生长基板上的半导体层,且所述生长基板及所述半导体层可包含氮化镓系半导体。
[0023]所述LED群组中的每一个可包括发光二极管,所述发光二极管包括生长基板及生长于所述生长基板上的半导体层,且所述半导体层可生长于所述生长基板的非极化表面上。
[0024]所述发光二极管驱动装置还可包括:多个选择器,用于将所述第一驱动信号与所述第二脉冲驱动信号中的一个输出至所述多个LED群组。
[0025]所述发光二极管驱动装置还可包括:LED驱动控制单元,各别地控制所述多个选择器基于预设参考值来输出所述第一驱动信号与所述第二脉冲驱动信号中的一个。
[0026]所述选择器可在所述经整流电压的电压电平高于或等于所述预设参考值时将所述第二脉冲驱动信号输出至所述发光二极管,并在所述经整流电压的所述电压电平低于所述预设参考值时将所述第一驱动信号输出至所述发光二极管。
[0027]所述发光二极管驱动装置还可包括温度传感器,所述温度传感器感测所述LED群组的温度以产生测量温度值,且所述选择器可在所述温度传感器的所述测量温度值高于或等于参考温度时将所述第二脉冲驱动信号输出至所述LED群组,并可在所述温度传感器的所述测量温度值低于所述参考温度时将所述第一驱动信号输出至所述LED群组。
[0028]所述第二脉冲驱动信号可包括使所述LED群组接通的高区及使所述LED群组关断的低区,且所述高区与所述低区具有相同宽度。
[0029]所述第二脉冲驱动信号的所述高区可具有为所述第一驱动信号的电压电平的两倍的电压电平。
[0030]所述第二脉冲驱动信号可具有60Hz以上的驱动频率。
[0031]根据本发明的第三实施例,一种用于驱动发光二极管的方法包括:供应交流电压;对所述交流电压进行整流;利用所述经整流电压产生第一驱动信号;通过调制所述第一驱动信号来产生第二脉冲驱动信号;以及将所述第二脉冲驱动信号供应至多个LED群组。
[0032]所述LED群组中的每一个可包括发光二极管,所述发光二极管包括生长基板及生长于所述生长基板上的半导体层;所述生长基板及所述半导体层可包含氮化镓系半导体;且所述半导体层可生长于所述生长基板的非极化表面上。
[0033]所述方法还可包括:选择所述第一驱动信号与所述第二脉冲驱动信号中的一个,接着将所述被选信号供应至所述LED群组。
[0034]所述方法还可包括:基于预设参考值来输出所述第一驱动信号与所述第二脉冲驱动信号中的一个。
[0035]选择所述第一驱动信号与所述第二脉冲驱动信号中的一个的步骤可包括:在所述经整流电压的电压电平高于或等于所述预设参考值时将所述第二脉冲驱动信号输出至所述LED群组,并在所述经整流电压的所述电压电平低于所述预设参考值时将所述第一驱动信号输出至所述LED群组。
[0036]所述方法还可包括:感测所述LED群组的温度,其中可在测量温度高于或等于参考温度时将所述第二脉冲驱动信号输出至所述LED群组,并可在所述测量温度低于所述参考温度时将所述第一驱动信号输出至所述LED群组。
[0037]所述第二脉冲驱动信号可包括使所述LED群组接通的高区及使所述LED群组关断的低区,且所述高区与所述低区具有相同宽度。
[0038]所述第二脉冲驱动信号的所述高区可具有为所述第一驱动信号的电压电平的两倍的电压电平。
[0039]根据本发明的第四实施例,一种用于驱动发光二极管的方法包括:供应交流电压;对所述交流电压进行整流;利用所述经整流电压产生第一驱动信号;通过调制所述第一驱动信号来产生第二脉冲驱动信号;以及将所述第二脉冲驱动信号供应至多个LED群组。
[0040]所述LED群组中的每一个可包括发光二极管,所述发光二极管包括生长基板及生长于所述生长基板上的半导体层;所述生长基板及所述半导体层可包含氮化镓系半导体;且所述半导体层可生长于所述生长基板的非极化表面上。
[0041]所述方法还可包括:选择所述第一驱动信号与所述第二脉冲驱动信号中的一个。
[0042]所述方法还可包括:基于预设参考值来输出所述第一驱动信号与所述第二脉冲驱动
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