Led驱动装置及改善led驱动装置的电流谐波失真的方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及一种驱动装置，尤其涉及一种LED驱动装置。
【背景技术】
[0002] 分段线性驱动器广泛的用来驱动发光二极管（LED)。然而，线性驱动器会导致电流 谐波失真问题。欧洲规范EN61000-3-2对谐波电流加以限制，现存的线性驱动器及分段导 通线性LED驱动器（或1C)大都无法符合欧洲规范EN61000-3-2。在线性驱动器的架构中， 为了改善电流谐波失真，现存的方法只能通过提升分段导通线性LED驱动1C的段数。当段 数提升至五段或六段时，电流谐波失真可符合欧洲规范EN61000-3-2。然而，这种方式会导 致1C成本及设计困难度提高。又，若以离散零件方式制作，也会提高产品价格且增加体积。 以上所提的两种方法皆不利于产品量产及市场普及化。因此，有需要提出一种新的LED驱 动装置能够改善电流谐波失真而不需要提升段数。
【发明内容】
[0003] 为了克服上述缺陷，本公开一示范性实施例提出一种发光二极管（LED)驱动装 置，用以驱动由多LED模块串联耦接而成的一 LED装置，其中LED装置耦接一驱动电压源。 LED驱动装置包括一多段线性LED驱动器。多段线性LED驱动器耦接所述多个LED模块。 多段线性LED驱动器选择性提供流通一第一固定电流的一第一路径给所述多个LED模块的 一第一 LED模块或提供流通一第二固定电流的一第二路径给第一 LED模块与所述多个LED 模块的一第二LED模块。LED驱动装置还包括一第一电流补偿装置并联第二LED模块。当 第一路径被提供时，第一电流补偿装置流通一第一补偿电流，并且当第二路径被提供时，第 一电流补偿装置停止流通第一补偿电流。LED驱动装置还包括一第二电流补偿装置。第二 电流补偿装置耦接第二LED模块。当第二路径被提供时，第二电流补偿装置流通一第二补 偿电流。
[0004] 在本公开一示范性实施例中，本公开上述示范性实施例提出的发光二极管（LED) 驱动装置还选择性提供流通一第三固定电流的一第三路径给第一 LED模块、第二LED模块、 所述多个LED模块的一第三LED模块。当提供第三路径时，第一补偿电流装置停止流通第 一补偿电流及第二补偿电流装置停止流通第二补偿电流。
[0005] 在本公开一示范性实施例中，本公开上述示范性实施例提出的第三LED模块是设 于LED装置的模块串的最后一个，而本公开上述示范性实施例提出的发光二极管驱动装置 还包括一第三电流补偿装置。一第三电流补偿装置耦接该第三LED模块。当第三路径被提 供时，第三电流补偿装置流通一第三补偿电流。
[0006] 本公开另一示范性实施例提出一种改善发光二极管（LED)驱动装置的电流谐波 失真的方法，其中发光二极管驱动装置用以驱动由多LED模块串联耦接而成的一 LED装置， LED装置耦接一驱动电压源。上述方法包括选择性提供流通一第一固定电流的一第一路径 给所述多个LED模块的一第一 LED模块或提供流通一第二固定电流的一第二路径给第一 LED模块与所述多个LED模块的一第二电流模块。上述方法还包括当第一路径被提供时，还 提供第一补偿路径使第一 LED模块流通第一补偿电流与第一固定流，并且当第二路径被提 供时，切断第一补偿路径及第一路径以停止流通第一补偿电流和第一固定电流，而所提供 的第二补偿路径使第一 LED模块及第二LED模块流通第二补偿电流与第二固定电流。
[0007] 在本公开一示范性实施例中，本公开上述示范性实施例提出的方法还包括选择性 提供流通一第三固定电流的一第三路径给第一 LED模块、第二LED模块、所述多个LED模块 的一第三LED模块。当第三路径被提供时，停止流通第一补偿电流、第二补偿电流、第一固 定电流及第二固定电流。
[0008] 在本公开一示范性实施例中，本公开上述示范性实施例提出的第三LED模块是设 于LED装置的模块串的最后一个，而本公开上述示范性实施例提出的方法还包括当第三路 径被提供时，流通一第三补偿电流至第一 LED模块、第二LED模块、第三LED模块。
[0009] 本公开提出的发光二极管（LED)驱动装置及改善发光二极管（LED)驱动装置的电 流谐波失真的方法能够改善电流谐波失真的问题，而不需要提升多段线性LED驱动器的段 数。此外，还能够增加LED利用率，有助于提升整体光输出并提高功率因数。
【附图说明】
[0010] 图1显示根据本公开一示范性实施例所述的发光二极管（LED)驱动装置10驱动 LED装置15的示意图。
[0011] 图2显示图1的节点η。上的电压波形图。
[0012] 图3Α-图3C显示当图1的节点η。上的电压波形如图2所示时，多段线性LED驱 动器14与电流补偿装置161~163的操作。
[0013] 图4显示根据本公开一示范性实施例所述的发光二极管驱动装置40耦接LED装 置45的示意图。
[0014] 图5显示根据本公开一示范性实施例所述的图4的3段线性LED驱动器44的内 部电路架构图。
[0015] 图6A显示根据本公开一示范性实施例所述的电流IB的电流波形图。
[0016] 图6B显示根据本公开一示范性实施例所述的图4的节点η。上的电压波形图。
[0017] 图7显示电流补偿电路的另一实施范例。
[0018] 上述附图中的附图标记说明如下：
[0019] AC~交流电压源
[0020] 12~整流装置
[0021] ΙΑ、ΙΒ ~电流
[0022] 14~多段线性LED驱动装置
[0023] DfDn ~LE：D 模块
[0024] 15、45 ~LED 装置
[0025] 161-16n~电流补偿装置
[0026] nQ_nn、na、nb ~节点
[0027] tQ_t4、tpeak ~时间点
[0028] V1-V3 ~电压
[0029] IF1_IF3~固定电流
[0030] Ia_IC3~补偿电流
[0031] R1-R8、R10 ~电阻器
[0032] 461-463~电流补偿装置
[0033] 44~3段线性驱动装置
[0034] IS~电流检测端
[0035] tGND~参考接地端
[0036] twl_tw4、tcl_t c3 ~控制端
[0037] prp3 ~路径
[0038] Sc「Sc3~控制信号
[0039] ts「ts3~感测端
[0040] td~检测点
[0041] 442~控制装置
[0042] SW1-7~开关装置
[0043] trl ~第一端
[0044] tr2 ~第二端
[0045] tr3 ~第一端
[0046] tr4 ~第二端
[0047] tr5 ~第一端
[0048] tr6 ~第二端
[0049] Vn。~电压
[0050] W1、W2 ~波形
[0051] SWM(]S~开关装置
[0052] ZD~齐纳二极管
【具体实施方式】
[0053] 由于本公开允许各种改变和多种实施例，因此将在附图中示出并在以下内容详细 描述特定实施范例。然而，这并非意图将本公开限于特定的实现模式，需了解，没有脱离本 公开的精神和技术范围的所有改变、等同物和替换均被包含在本公开中。在附加的图示中， 为了清楚起见，扩大结构的维度。
[0054] 当使用像是"第一"、"第二"或类似的术语来描述各种元件时，这些元件不应被上 述的术语限制。以上所述的术语仅是用来将一元件从另一元件中区分出来。举例来说，第 一元件可被视为第二元件而不会脱离本公开权利的范畴，以及相同的，第二元件可被视为 第一兀件。
[0055] 在以下描述中，技术术语仅用于说明具体的示范性实施方式，而不限制本公开。除 非相反声明，单数形式的术语可包括复数形式。"包括"、"由…构成"、"包含"、或"由…组成" 规定属性、区域、固定数字、步骤、处理、元件、和/或部件，但不排除属性、区域、固定数字、 步骤、处理、元件、和/或部件。
[0056] 除非对本公开概念的实施方式所使用的术语进行了不同的定义，否则可将术语解 释为本领域的技术人员已知的含意。术语，像是，通常使用且辞典中已有的术语，应被解释 为具有与本领域的上下文含意匹配的含意。在说明书中，除非明确的定义，否则不将术语想 象的过度解释为形式含意。
[0057] 图1显示根据本公开一示范性实施例所述的发光二极管（LED)驱动装置10驱动 LED装置15的示意图。LED装置15由多个LED模块串联耦接而成，其中η为正整数 且η的数值由电路设计者决定，就看电路设计者想将多个LED分成几个LED模块。任一 LED 模块可包含一个LED、或是多个串连的LED，所述多个串连LED中的一 LED的阴极电性 连接另一 LED的阳极，依据此连接方式组成一个LED模块。为了简洁，在图1中，每一 LED 模块仅以一个LED的图案来表示。
[0058] 发光二极管驱动装置10包括一整流装置12、一多段线性LED驱动器14、多个电流 补偿装置161-16n，其中η为正整数，而η的数值与LED模块的数量相同。交流电压源AC与 发光二极管驱动装置10的整流装置12之间存在一外部装置18,外部装置18可为任何装 置（例如电感器、保险丝等，但是不限定于此）。交流电压源AC提供交流电经由外部装置 18至整流装置12。整流装置12耦接交流电压源AC与LED装置15之间，