发光元件驱动电路及发光元件电路的驱动方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种发光元件驱动电路及发光元件电路的驱动方法，特别是指一种具 有总谐波失真（totalharmonicdistortion,THD)补偿的发光元件驱动电路及发光元件电 路的驱动方法。
【背景技术】
[0002] 图1A显示一种现有技术发光二极管（lightemittingdiode,LED)驱动电路10及 其相关电路的不意图。如图1A所τκ，LED驱动电路10包含开关电路11、开关控制电路12、 与固定电流源13。LED驱动电路10用以驱动LED电路20,其中LED电路20包含多个串联 的LED，如图1A所示，此多个串联的LED，分为LED群组61、62、63、与64。开关电路11包含 开关31、32、33、与34四个开关。如图认所示，开关31-34分别电连接于1^0电路20中适 当的位置，以控制LED群组G1-G4。交流电源40产生交流电压，整流电路30对此交流电压 进行整流，而产生如图1B所示的整流输入电压Vin。而LED驱动电路10驱动LED电路20 的基本方式，是根据整流输入电压Vin的位准，导通或不导通其中不同的开关S1-S4,而使 LED电路20中的LED群组G1-G4,其中一个或多个LED群组发光。
[0003] 举例而言，如图1B中讯号波形图所示意，当整流输入电压Vin的位准低于位准L1 时，开关S1-S4皆不导通，LED群组G1-G4皆不发光；当整流输入电压Vin的位准介于位准 L1与L2之间，开关S1导通，开关S2-S4不导通，LED群组G1发光；当整流输入电压Vin的 位准介于位准L2与L3之间，开关S2导通，开关SUS3-S4不导通，LED群组G1-G2发光；当 整流输入电压Vin的位准介于位准L3与L4之间，开关S3导通，开关S1-S2、与S4不导通， LED群组G1-G3发光；当整流输入电压Vin的位准超过位准L4,开关S4导通，开关S1-S3不 导通，LED群组G1-G4发光。相关的LED驱动电路10根据整流输入电压Vin的驱动方式， 可参考美国专利第7, 081，722号案与美国专利申请第2011/0273102号案。
[0004] 其中，固定电流源13提供固定大小的电流，以使LED群组G1-G4中一个或多个LED 群组发光时，流过其中的LED的电流为定值。如图1B中电流II的讯号波形所示意，无论 LED群组G1-G4中一个或多个LED群组发光时，所流经的电流皆为固定，只有在整流输入电 压Vin的位准低于位准L1时，也就是开关S1-S4皆不导通的情况下，电流II为零电流。
[0005] 相较于以直流电压驱动LED电路的驱动电路而言，现有技术LED驱动电路10的优 点在于不需要将整流输入电压Vin转换为直流电压，可以节省制造的成本；且当整流输入 电压Vin的频率够高，肉眼也看不出LED电路20的闪烁。而现有技术LED驱动电路10的 缺点在于，其总谐波失真（totalharmonicdistortion,THD)较高。
[0006] 有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种具有THD补偿的发光元 件驱动电路及发光元件电路的驱动方法。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种发光元件驱动电路及发 光元件电路的驱动方法，即具有总谐波失真（totalharmonicdistortion,THD)补偿的发 光元件驱动电路及发光元件电路的驱动方法。
[0008] 为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种发光元件驱动电路，用以驱 动一发光元件电路，其中该发光元件电路具有多个串联的发光元件，以接收一整流输入电 压，该发光元件驱动电路包含：一开关模块，包括多个开关，分别与对应的该发光元件耦接， 用以根据该整流输入电压，决定导通该发光元件的数量；一电流源电路，与该开关模块耦 接，用以根据一调整电流，提供一发光元件电流予导通的发光元件，其中该发光元件电流非 为固定值，且在一周期中至少部分时间与该整流输入电压具有实质相同的一相位角；以及 一总谐波失真（totalharmonicdistortion,THD)补偿电路，与该电流源电路稱接，用以根 据该整流输入电压，产生该调整电流。
[0009] 在其中一种较佳的实施例中，该调整电流与该整流输入电压具有实质相同的一相 位角。
[0010] 在其中一种较佳的实施例中，该THD补偿电路包括一电压电流转换电路，用以将 该整流输入电压转换为一THD补偿电流。
[0011] 在其中一种较佳的实施例中，该THD补偿电路更包括：一设定电流产生电路，用以 根据一参考讯号，产生一设定电流；以及一加减法电路，分别与该电压电流转换电路及该设 定电流产生电路耦接，用以根据该THD补偿电流与该设定电流，产生该调整电流。
[0012] 在其中一种较佳的实施例中，该电压电流转换电路包括：一输入电压感测电路，用 以接收该整流输入电压，产生一输入电压取样讯号；以及一电流镜复制电路，与该输入电压 感测电路耦接，用以根据该输入电压取样讯号，产生该THD补偿电流。
[0013] 在其中一种较佳的实施例中，该电压电流转换电路包括：一输入电压感测电路，用 以接收该整流输入电压，产生一输入电压取样讯号；一放大电路，与该输入电压感测电路稱 接，用以根据该输入电压取样讯号与一参考讯号，产生一转换电流；以及一电流镜电路，与 该放大电路耦接，用以根据该转换电流，产生该THD补偿电流。
[0014] 在其中一种较佳的实施例中，该电压电流转换电路包括：一输入电压感测电路，包 括一分压电路，以擷取该整流输入电压的一分压作为一输入电压取样讯号；一放大电路，与 该输入电压感测电路耦接，用以根据该输入电压取样讯号，产生一转换电流；以及一电流镜 电路，与该放大电路耦接，用以根据该转换电流，产生该THD补偿电流。
[0015] 在其中一种较佳的实施例中，该设定电流产生电路包括：一放大电路，用以根据该 参考讯号，产生一参考电流；以及一电流镜电路，与该放大电路耦接，用以根据该参考电流， 产生该设定电流。
[0016] 为达上述目的，就另一个观点言，本发明提供了一种发光元件电路的驱动方法，其 中该发光元件电路具有多个串联的发光元件，该发光元件电路的驱动方法包含：提供一整 流输入电压；根据该整流输入电压，决定被驱动的发光元件的数量；根据该整流输入电压， 产生一调整电流，其中，该调整电流与该整流输入电压具有实质相同的一相位角；以及根据 该调整电流，提供一发光元件电流予被驱动的发光元件，其中该发光元件电流非为固定值， 且在一周期中至少部分时间与该整流输入电压具有实质相同的一相位角。
[0017] 在其中一种较佳的实施例中，其中该根据该整流输入电压，提供该调整电流的步 骤包括：根据该整流输入电压，提供一输入电压取样讯号；根据该输入电压取样讯号，产生 一转换电流；以及将该转换电流，转换为该调整电流。
[0018] 在其中一种较佳的实施例中，该根据该整流输入电压，提供该调整电流的步骤包 括：将该整流输入电压转换为一THD补偿电流；根据一参考讯号，产生一设定电流；以及根 据该THD补偿电流与该设定电流，产生该调整电流。
[0019] 在其中一种较佳的实施例中，该根据该THD补偿电流与该设定电流，产生该调整 电流的步骤包括：将该THD补偿电流与该设定电流作加或减运算，以产生该调整电流。
[0020] 在其中一种较佳的实施例中，该THD补偿电流具有与整流输入电压质同相且振幅 同向的波形。
[0021] 在其中一种较佳的实施例中，该THD补偿电流具有与整流输入电压Vin实质同相 但振幅反向的波形。
[0022] 下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其 所达成的功效。
【附图说明】
[0023] 图1A显示一种现有技术发光二极管（lightemittingdiode,LED)驱动电路10 及其相关电路的不意图；
[0024] 图1B显示现有技术LED驱动电路10及其相关电路的讯号波形示意图；
[0025] 图2A与2B显示本发明的第一个实施例；
[0026] 图3显示本发明的第二个实施例；
[0027] 图4显示本发明第三个实施例；
[0028] 图5A与5B显示本发明第四个实施例；
[0029] 图6A与6B显示本发明的第五个实施例；
[0030] 图7A与7B显示本发明的第六个实施例；
[0031] 图8A与8B显示本发明的第七个实施例；
[0032] 图9A与9B显示本发明的第八个实施例；
[0033] 图10A-10C显示本发明的第九个实施例；
[0034] 图11A-11E举数例显示电流源电路120如何根据调整电流Id来提供发光元件电 流ILED