发光二极管控制器及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明是关于驱动发光二极管灯具的控制器及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 在现今环保意识高涨时代，能源的开发及消耗已被更加重视。为延长人类活动时 间及增加工作环境，照明设备为日常中不可或缺的物，目前常用照明W灯泡或灯管为主要 光源，惟该些装置即使经多次改良仍有其缺点，其中灯泡W鹤丝发光，光电转换效率低，多 数能量更消耗在热能，故耗电量高，反应慢或容易损坏，而灯管中为使电子相互撞击产生 光，需要填充隶气体，惟隶对环境所造成污染众所皆知，不适于环保议题的讨论。取代灯泡 或灯管的主流技术，W发光二极管化i曲t-EmittingDiode:LED)呼声最高，其利用电子在 半导体材料能阶中移动产生光的特性，具有耗电量低且效率高，又不似传统灯泡W灯丝发 光，因此使用寿命长且不易损坏，或填充隶气体对环境造成重大污染，广泛使用发光二极管 取代传统灯具指日可待。
[0003] 目前多数灯座规格诸如皆由多数厂商统一制定，为使发光二极管在使用者无需另 行更换照明设备情况下，发光二极管的研发主要配合习知灯座规格，将多数发光二极管W 串联或并联方式，设置于灯座上，形成一灯具。又各家厂商依其使用目的与环境，于每颗灯 具内部设置发光二极管串或并联数量为不一致。例如，目前一颗发光二极管额定电压约 3~4伏特，厂商可能将多个发光二极管串联或并联成一灯具，或是灯具可串联或并联使的 适用家庭110伏特的额定电压。如此一来，每个厂商出产灯具所需消耗的电压即不同，使得 不同样式或不同数量的发光二极管形成的灯具，所需电压不同，使用者如欲同时使用不同 灯具，则需各种灯具的电源供应器，若电源供应器不当应用，可能造成灯具烧毁，或照明亮 度不足等情况。此时，因此，须分别携带不同需求的电源供应器，对于在不同地点或随时移 动使用该些灯具的使用者来说是一大负担。
[0004] 为解决上述问题，习知技术中，提供一种灯具，设置一发光灯条，发光灯条包括多 个发光二极管，此灯具包括：一驱动模块、一壳体、一灯罩及灯座。驱动模块包括一驱动单元 及一规格辨识单元，驱动单元对应规格辨识单元获得的一规格数据提供特定电子特性的电 子环境予发光灯条，使得发光灯条发光。发光灯条是设置于壳体及灯罩之间，并经由灯座电 性连接驱动模块，其中，前述规格数据由规格辨识单元自发光灯条所获得。藉由设置于灯具 中的规格辨识单元，取得储存于发光灯条的规格储存单元中的一规格数据，W辨识出发光 灯条及/或其内的发光组件的电子特性，从而提供符合发光灯条所用的电子特性的电子环 境，使得发光灯条发光。惟此种方法倚靠规格辨识单元辨识不同规格的灯具，需另外设置规 格储存单元，造成额外的耗电量或灯具空间。 阳〇化]另一习知技术是一种发光二极管控制电路，适用于控制一发光二极管灯管，该发 光二极管灯管包含复数发光二极管灯串，其中该发光二极管灯管较佳的最大输入电压不超 过70伏特且发光二极管灯串的灯串数目较佳限制于4串W内。该发光二极管控制电路包 含复数二极管、一保护电路、复数定电流电路及一切换开关。每一二极管的正极连接单一发 光二极管灯串的输出端。保护电路连接于每一二极管的负极，当该发光二极管灯管的输入 端电压高于一临界值或是该发光二极管灯管中有发光二极管出现短路时，该保护电路输出 一切换信号。每一定电流电路连接单一发光二极管灯串的输出端，并依据一开关控制信号 控制该定电流电路是否工作W进而控制该发光二极管灯管是否工作，且依据一调光控制信 号控制该发光二极管灯管的亮度。切换开关在未接收到该切换信号时不影响该开关控制信 号，并在接收到该切换信号时通过该开关控制信号控制该发光二极管灯管不工作。上述方 法利用定电流电路，使每个发光二极管灯串都可W工作，并控制亮度，惟该方法为避免电压 过大损毁，其限制灯串最大电压为不超过70伏特，如此一来，若使用者需要更多的灯串，使 用超过70伏特，此方法即不可行。
[0006] 综上，当使用者需要不同规格的发光二极管灯具时，即需要携带多数个适用于各 种额定电压的驱动装置，W驱动该些灯具，对使用者来说，极不便利且不经济。
【发明内容】
[0007] 本发明的主要目的在于提供一种发光二极管控制器及其方法，利用该驱动装置， 使用者仅需一个电源供应器，即可驱动适用不同额定电压的发光二极管灯具。
[0008] 本发明的次要目的在于提供一种发光二极管控制器及其方法，该驱动装置可自动 侦测该些发光二极管的工作电压，使驱动电压适于发光二极管工作点。
[0009] 当使用者欲使用不同额定电压的发光二极管灯具时，仅需在电源供应器与发光二 极管灯具间禪接该驱动装置，即可驱动该些发光二极管灯具。
[0010] 为达到上述所指称的各目的与功效，本发明掲露一种发光二极管控制器及其方 法，在发光二极管串联并联数量未知时，使用者仅需在电源供应器间禪接本发明的控制器， 控制器可提供一驱动电压，该驱动电压逐渐地增加，并自动侦测该些发光二极管的每次驱 动电压增幅后的总电流，利用每次增幅驱动电压与每次侦测的总电流计算目前该些发光二 极管全部导通的工作电压，确定该工作电压后，该控制器即停止对驱动电压增幅，使后端发 光二极管不致应驱动电压过大而损毁。此外，本发明控制器，具有多个输出璋或可手动切换 适用额定电压不同的发光二极管灯具，欲使用额定电压不同的发光二极管灯具时，使用者 禪接该些发光二极管灯具于各输出端口，额定电压在同一范围内的发光二极管禪接同一输 出璋，避免该些发光二极管因驱动电压过大而损毁，或驱动电压过低而明亮度不足。
[0011] 本发明在一实施例中，该发光二极管控制器，其包含：一控制单元，具有电压输入 端，及电压输出端，电压输出端输出一驱动电压供给多个发光二极管；W及一侦测单元，侦 测该些发光二极管的一总电流；其中，控制单元依据该总电流调整该驱动电压。
[0012] 本发明在另一较佳实施例中，该发光二极管控制器的控制单元，更包含一运算电 路，计算该驱动电压与该总电流的斜率。
[0013] 本发明在另一较佳实施例中，该发光二极管控制器的控制单元，更包含一驱动电 路，可逐渐地增幅该驱动电压。
[0014] 本发明在另一较佳实施例中，该些发光二极管适用相同额定电压。
[0015] 本发明在一实施例中，该发光二极管控制方法，其包含：产生一驱动电压，供给多 个发光二极管；逐渐地增幅该驱动电压，侦测每次增幅后该些发光二极管的一总电流；计 算每次增幅该驱动电压与该总电流的一斜率；W及判断该斜率，决定是否继续增幅。
【附图说明】 图1:其为本发明I较佳实施例的发光二极管控制器示意图； 图2 :其为发光二极管的顺向偏压的特性曲线； 图3 :其为本发明另I较佳实施例的发光二极管控制器示意图； 图4 :其为本发明另一较佳实施例的发光二极管控制器流程图； 图5 :其为本发明运算电路的计算斜率示意图； 图6 :其为本发明另一实施例示意图。 【图号对照说明】 10 发光二极管控制器 100控制单元 101 运算电路 102驱动电路 200侦测单元 D发光二极管
【具体实施方式】
[0016] 为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用较佳的 实施例及配合详细的说明，说明如下：
[0017] 参照图1，其为本发明的I较佳实施例的发光二极管控制器示意图。如图所示，本 发明发光二极管控制器10,其包含：一控制单元100 ;W及一侦测单元200。
[0018] 本发明的发光二极管的控制器10,其控制单元100具有，一电压输入端Vin禪接 电源供应器，及电压输出端Vo输出一驱动电压供给多个发光二极管D，W及一侦测单元200 侦测该些发光二极管D的一总电流，并将该总电流数据予控制单元100,控制单元100依据 总电流调整驱动电压。
[0019] 请一并参照图2,其为发光二极管的顺向偏压的特性曲线。如图所示，本发明发光 二极管控制器的控制单元，依据习知单一发光二极管操作时，如曲线Cl所示，具有一切入电 压Vcut,驱动电压小于该切入电压Vcut时，发光二极管为未导通状态，工作电流非常微小， 且趋近于0,但是当驱动电压大于切入电压Vcut时，发光二极管为导通状态，工作电流急速 上升。同理可推，多数个相同发光二极管串联，如曲线Cz所示，当串联数越多时，切入电压 Vcut则会越大；多数个相同发光二极管并联，当并联数越多，工作电流增加速度会越快，如 曲线Cs所示；若为相同发光二极管同时串联及并联时，则切入电压Vcut增加，同时工作电 流也一并增加。
[0020] 本发明的发光二极管的控制器，其包含：一控制单元100,该控制单元100可控制 驱动电压，该驱动电压驱动多个发光二极管D