具备多级驱动阶段的发光二极管照明装置的制造方法_3

文档序号:9712382阅读:来源:国知局
流经路径控制器化,电流Idi会随着电压ViNi逐渐增加,此时第一类型电流控 制器CCAl会相对应地降低可调式电流源I SAl的值,使得总电流I SUMl依旧维持在固定值ISETAl。 当Vini = V3时,可调式电流源ISAi的值降至0,而第一类型电流控制器CCAi会切换至截止模 式,此时电流Isumi会由下一级驱动阶段来调节。
[00划如图9所示,在电压Vck的上升周期和下降周期当0<Vcki<Vdropc时,第S类型电流控 制器CCn+1尚未完全导通,此时会像压控组件一样在线性模式下运作,使得电流Ick会随着电 压Vck遇特定变化。举例来说,若第立类型电流控制器CCn+1 WMOS晶体管来制作,电流Icki和 电压Vcki之间的关系会相关于MOS晶体管在线性区运作时的电流-电压特性。在电压Vck的上 升周期当Vck〉Vdr日PC时,电流Im升至IsETCi,此时第立类型电流控制器CCn+1会切换至定电流模 式并像限流器一样运作。
[0053] 同理,发光二极管照明装置104中第二级至第N级驱动阶段ST2~Sh的运作也可由 图5至图8来说明,而第(化1)级驱动阶段STn+1中电流控制器CCn+1的运作也可由图9来说明。
[0054] 在本发明实施例中,电荷储存单元C出~CHm可分别并联于发光装置Al~An和Bi~Bn 中一个或多个发光装置。电荷储存单元C出~CHm能改善发光二极管照明装置101~104的频 闪,其中M可小于或等于2N。
[0055] 在M = 2N的实施例中,发光装置Al~An和Bi~Bn中每一发光装置都并联至一相对应 的电荷储存单元。为了说明目的,图1显示了 N = 2和1 = 4时的实施例,其中发光二极管照明 装置101包括4个发光装置Al~A2和Bi~B2,且分别并联至电荷储存单元CHi~邸4。然而,电荷 储存单元的数目或组态并不限定本发明的范畴。
[0056] 在M<2N的实施例中,发光装置Bi~Bn中每一发光装置都并联至一相对应的电荷储 存单元。为了说明目的,图2显示了 N=2和1 = 2时的实施例,其中发光二极管照明装置102包 括4个发光装置Al~A2和Bi~B2,其中发光装置Bi~B2分别并联至电荷储存单元C出~C此。然 而,电荷储存单元的数目或组态并不限定本发明的范畴。
[0057] 在M<2N的实施例中,M个电荷储存单元C出~CHm可并联至发光装置Al~An和Bi~Bn 中导通时间最长的发光装置。为了说明目的,图3显示了N = 2和M = 2时的实施例,其中发光 二极管照明装置103包括4个发光装置Al~A2和Bi~B2,其中发光装置Al和Bi分别并联至电荷 储存单元CHi~C出。然而,电荷储存单元的数目或组态并不限定本发明的范畴。
[0058] 在M= K2N的实施例中,电荷储存单元CHi可并联至发光装置Al~An和Bi~Bn中导通 时间最长的多个发光装置。为了说明目的,图4显示了 N = 2和M=I时的实施例,其中发光二 极管照明装置104包括3个发光装置A2和Bi~B2,其中发光装置Bi~B2并联至电荷储存单元 CHi。然而,电荷储存单元的数目或组态并不限定本发明的范畴。
[0059] 图10的示意图说明了本发明实施例中发光二极管照明装置101~104中发光装置 的电流-时间特性。图10上方显示了整流交流电压Vac所输出电流Iac和时间的关系,图10中 间显示了采用第一组态时发光装置的电流-时间特性,而图10下方显示了采用第二组态时 发光装置的电流-时间特性。在图10中,Iled代表采用第一组态时流经发光装置的电流,而 Iled'代表采用第二组态时流经发光装置的电流。在采用第一组态时,一发光装置并联至一 相对应的电荷储存单元,例如发光二极管照明装置101中的发光装置Ai、A2、Bi或B2、发光二 极管照明装置102中的发光装置Bi或B2、发光二极管照明装置103中的发光装置Al或Bi,或是 发光二极管照明装置104中的发光装置Bi或B2。在采用第二组态时,一发光装置并未并联至 任何电荷储存单元,例如发光二极管照明装置102中的发光装置Al或A2、发光二极管照明装 置103中的发光装置A2或化,或是发光二极管照明装置104中的发光装置A2。
[0060] 在上升周期刚开始时,整流交流电压Vac的值尚不足W导通发光装置,此时采用第 二组态的发光装置维持在OFF状态,而采用第一组态的发光装置可由相对应电荷储存单元 放电的电荷维持在ON状态。相对应的路径控制单元可避免电荷储存单元放电至相对应的电 流控制单元。
[0061] 在上升周期和下降周期当整流交流电压Vac的值足W导通发光装置时,采用第一组 态和第二组态的发光装置都由整流交流电压Vac来维持在ON状态,此时整流交流电压Vac也 会对相对应电荷储存单元进行充电。
[0062] 在下降周期快结束时,整流交流电压Vac的值降至不足W导通发光装置,此时采用 第二组态的发光装置维持在OFF状态,而采用第一组态的发光装置可由相对应电荷储存单 元放电的电荷维持在ON状态。相对应的路径控制单元可避免电荷储存单元放电至相对应的 电流控制单元。
[0063] 如图10所示,本发明的发光二极管照明装置使用电荷储存单元,使得采用第二组 态的发光装置的导通时间长于采用第一组态的发光装置的导通时间。
[0064] 图11显示了本发明实施例中发光二极管照明装置103整体运作的示意图,其中所 有4个发光装置Al~A4中的2个发光装置(N = M = 2)分别并联于相对应电荷储存单元C出~ C此或是同样并联于一电荷储存单元CHi。图12显示了在未使用电荷储存单元时发光二极管 照明装置103整体运作的示意图。Ei~E3代表本发明发光二极管照明装置103的整体光强度/ 光通量。值得注意的是,图12仅为了说明本发明在图11如何使用电荷储存单元来改善频闪, 并非本发明发光二极管照明装置的实施方式。
[006引由于电压Vaki~Vak2和Vbki~Vbk細关于整流交流电压Vac,而整流交流电压Vac的值 随着时间而有周期性变化,因此W包括时间点to~t7的一个周期来做说明,其中时间点to ~t3之间包括在整流交流电压Vac的上升周期,而时间点t4~巧之间包括在整流交流电压 Vac的下降周期。下列表一显示了本发明发光装置Al~A2和Bi~B2在图11所示的架构下的运 作模式,而下列表二显示了本发明发光装置Al~A2和Bi~B2在图12所示的架构下的运作模 式。
[0069] 表二
[0070] 在图12和表二中,在上升周期刚开始时整流交流电压Vac的值尚不足W导通发光装 置Al~A2和Bi~B2。在未使用电荷储存单元的情况下,发光装置Al~A2和Bi~B2在时间点to~ tl和t6~t7之间维持在OFF状态。在时间点tl~t6之间,发光装置Al~A2和Bi~B2会被整流 交流电压Vag导通,使得第一级驱动阶段STi和第二级驱动阶段ST2能在第一时期或第二时期 内运作。如先前针对图7左方所做的说明,当特定驱动阶段在第一时期内运作时,两导通的 发光装置彼此并联(在表一和表二来标示);如先前针对图7右方所做的说明,当特定 驱动阶段在第二时期内运作时,两导通的发光装置彼此串联(在表一和表二来标示)。 更明确地说,发光二极管照明装置103的整体光强度/光通量阶段式增加,并在时间点t3和 t4之间当发光装置Al~A3都进入ON状态后达到E3。
[0071] 在图11和表一中,在上升周期刚开始时整流交流电压Vac的值尚不足W导通发光装 置Al~A2和Bi~B2。通过本发明的电荷储存单元,无论整流交流电压Vac的大小,发光装置Al 和Bi在时间点to和巧之间都能维持在ON状态。更明确地说,在时间点to~tl和t6~巧之间 整流交流电压Vac的值还小时,发光二极管照明装置103的整体光强度/光通量也能维持在 Eio
[0072] 如相关领域具备通常知识者皆知,频闪现象具有周期性变化,可由其波形中振幅、 平均准位、周期频率、形状及/或工作周期(duty cycle)的变化量来定义。一般会使用频闪 比率(Percent Flicker)和频闪索引(Flicker Index)来量化频闪,如下列公式(1)和公式 (2)所示。
[0073] Percent Flicker = 100%x(MAX-MIN)/(MAX+MIN)? ? ? (I)
[0074] Flicker Index=AREAl/(AREAl+AREA2)---(2)
[007引在公式(I)中,MAX代表发光二极管照明装置101~104的最大光强度/光通量,而 MIN代表发光二极管照明装置101~104的最小光强度/光通量。在公式(2)中,AREAl代表当 发光二极管照明装置101~104的光强度/光通量高于平均值时在一段期间内的光强度/光 通量累积值,而AREA2代表当发光二极管照明装置101~104的光强度/光通量低于平均值时 在一段期间内的光强度/光通量累积值。
[0076]如图11所示,本发明的电荷储存单元可增加公式(1)中的MIN和公式(2)中的 AREA2,进而降低发光二极管照明装置101~104的频闪比率和频闪索引。
[OOW]图13至图16为本发明其它实施例中发光二极管照明装置105~108的示意图。相较 于图1至图4所示的发光二极管照明装置101~104,发光二极管照明装置105~108同样各包 括一电源供应电路110和(N+1)级驱动阶段STi~STn+1,其中N为正整数。不同之处在于,发光 二极管照明装置105~107的第1级至第N级驱动阶段STi~Sh中每一驱动阶段包括多个发光 装置、一路径控制器,和两个第一类型电流控制器,而发光二极管照明装置108的第2级至第 N级驱动阶段ST2~中每一驱动阶段包括多个发光装置、一路径控
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