交流驱动发光二极管电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明关于一种交流驱动发光二极管电路。
【背景技术】
[0002] 以全桥整流器将交流电源整流后直接用来驱动发光二极管的技术已经被大量应 用于日常的光源电路中。其中经整流后的电源其电压峰值往往高达数百伏特（volt)。而一 般用来控制发光二极管电路的亮度的控制电路其仅需要以几伏特的电压来运作。
[0003] 为了提供适当的电压给控制电路，现有的做法以额外的转换器（transformer)来 取得较低的电压。然而，这样的作法占用的电路面积较大，且额外的转换器搭配额外的线性 稳压器额外消耗了功率。
[0004] 又或者直接以线性稳压器连接至全桥整流器已取得较低的直流电源。然而线性稳 压器如此操作将会消耗大量的电能而产生可观的废热，从而提高整体电路的温度。而电路 操作在高温的环境下，会有效率不佳以及难以散热的问题。
【发明内容】
[0005] 有鉴于以上问题，本发明提出一种整合式的发光二极管驱动电路，提高电源的使 用效率，并降低线性稳压器消耗电能产生废热的比例。
[0006] 依据本发明所公开的发光二极管驱动电路，具有发光二极管回路与驱动电路。其 中发光二极管回路具有第一端与第二端，发光二极管回路的第一端电性连接于电源的第一 端。驱动电路电性连接于发光二极管回路的第二端与电源的第二端之间。驱动电路具有储 能元件、脉冲宽度调制器、开关、单向元件与线性稳压器。储能元件具有第一端与第二端，储 能元件的第二端电性连接于电源的第二端。脉冲宽度调制器从储能元件获得电能以依据控 制信号产生脉冲宽度调制信号。开关的第一端电性连接发光二极管回路的第二端，开关的 第二端电性连接储能元件的第二端，开关依据脉冲宽度调制信号选择性地导通。单向元件 的正端电性连接发光二极管回路的第二端。线性稳压器依据储能元件的第一端与储能元件 的第二端的电位差，选择性地于第一单向元件的负端与储能元件的第一端之间形成电流路 径。
[0007] 以上的关于本
【发明内容】
的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明 的精神与原理，并且提供本发明的专利申请权利要求保护范围更进一步的解释。
【附图说明】
[0008] 图1为依据本发明一实施例的发光二极管驱动电路架构示意图。
[0009] 图2为依据本发明另一实施例的发光二极管驱动电路架构示意图。
[0010] 其中，附图标记：
[0011] 1〇〇 发光二极管驱动电路
[0012] 110 发光二极管回路
[0013] 120 驱动电路
[0014] 121 线性稳压器
[0015] 123 稳压电路
[0016] B1 缓冲器
[0017] C1 储能元件
[0018] D1~D3 单向元件
[0019] J1 结型场效管
[0020] LED1~LED3 发光二极管
[0021] L1 电感
[0022] 0P1 放大器
[0023] PWM 脉冲宽度调制器
[0024] Q1 ~Q3 开关
[0025] R1、R2 电阻
[0026] VC 电压
[0027] VC0M 控制信号
[0028] VPWM 脉冲宽度调制信号
[0029] VREF 参考电压
[0030] Z1 齐纳二极管
【具体实施方式】
[0031] 以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领 域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要 求保护范围及附图，任何本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下 的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。
[0032] 请参照图1，其为依据本发明一实施例的发光二极管驱动电路架构示意图。如图 1所示，本实施例中的发光二极管驱动电路1〇〇具有发光二极管回路110与驱动电路120。 其中发光二极管回路110具有第一端与第二端，发光二极管回路110的第一端电性连接于 电源的第一端。驱动电路120电性连接于发光二极管回路110的第二端与电源的第二端之 间。
[0033] 如图1所示，发光二极管回路110具有单向元件D1、由多个发光二极管LED1至 LED3组成的发光二极管串列与电感L1。单向元件D1具有正端与负端，单向元件D1的负端 电性连接电源的第一端（高压端）。发光二极管串列的正端电性连接单向元件D1的负端。 电感L1的第一端电性连接单向元件D1的正端，电感L1的第二端电性连接发光二极管串列 的负端（发光二极管LED3的负端）。然而，于另一实施例（未绘示），发光二极管串列的负 端电性连接单向元件D1的正端，而电感L1电性连接于发光二极管串列的正端（发光二极 管LED1的正端）与单向元件D1的负端之间。此外，于在伊实施例中，可以有电容与发光二 极管串列并联。
[0034] 驱动电路120具有储能元件C1、脉冲宽度调制器PWM、开关Q1、单向元件D2、线性 稳压器121与稳压电路123。储能元件C1具有第一端与第二端，储能元件C1的第二端电性 连接于电源的第二端。于一实施例中，储能元件Cl可以是一个电容，于另一实施例中，储能 元件可以是一个可充电电池例如为镍氢电池、锂离子电池或其他等效的元件。
[0035] 稳压电路123具有结型场效管J1、齐纳二极管Z1、单向元件D3与开关Q3。结型场 效管J1，具有第一端、第二端与控制端，结型场效管J1的第一端电性连接发光二极管回路 110的第二端，结型场效管J1的控制端接收参考电压以控制结型场效管J1的导通率。于本 实施例中的参考电压为系统的接地端或储能元件第二端的电压。齐纳二极管Z1具有第一 端与第二端，齐纳二极管Z1的第一端电性连接结型场效管J1的第二端，齐纳二极管Z1的 第二端电性连接储能元件C1的第二端。单向元件D3具有正端与负端，单向元件D3的正端 电性连接储能元件C1的第一端，单向元件D3的负端电性连接齐纳二极管Z1的第一端。开 关Q3具有第一端、第二端与控制端，开关Q3的第一端电性连接结型场效管J1的第一端，开 关Q3的第二端电性连接开关Q1的第一端，开关Q3的控制端电性连接齐纳二极管Z1的第 一端，开关Q1的第一端透过开关Q3而电性连接至发光二极管回路110的第二端。于另一 实施例中，开关Q2可以不存在。也就是说开关Q1的第一端直接电性连接至发光二极管回 路110的第二端。
[0036] 当储能元件C1的电压VC高于齐纳二极管Z1的额定电压（一般而言大约5伏特） 时，则电荷从储能元件C1经由单向元件D3流向齐纳二极管Z1。不论电荷是否经由单向元 件D3流向齐纳二极管Z1，结型场效管J1会从经由发光二极管回路110汲取电流，经由适当 设计（例如设计让结型场效管J1的夹止（pinch-off)电流会使齐纳二极管Z1的电压降约 等于其额定电压），则稳压电路123可以用来稳定储能元件C1的电压VC。并且齐纳二极管 Z1的端电压可以用来确保开关Q3的导通率。
[0037] 脉冲宽度调制器PWM从储能元件C1获得电能以依据控制信号VC0M产生脉冲宽度 调制信号VPWM。开关Q1的第一端电性连接发光二极管回路110的第二端，开关Q1的第二 端电性连接储能元件C1的第二端，开关Q1依据脉冲宽度调制信号VPWM选择性地导通。单 向元件D2的正端透过开关Q3电性连接发光二极管回路110的第二端。线性稳压器121依 据储能元件C1的电压VC，选择性地于单向元件D2的负端与储能元件C1的第一端之间形成 电流路径。
[0038] 线性稳