纯电阻式调光电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种纯电阻式调光电路，供驱动多个LED发光并支持LED调光功能，该多个LED至少区分成串联的一第一组串及一第二组串。该纯电阻式调光电路分别利用一串接的一驱动电阻与一限流电阻构成的电路电性连接至该第一组串的阳极端及该第二组串的阳极端，以通过该驱动电阻的阻值限制实现区段驱动该多个LED发光而提升电路工作效率，同时，通过该限流电阻的组件特性实现过压限流而达定功率工作效果。
【专利说明】纯电阻式调光电路
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于LED (Light Emitting Diode,发光二极管）灯具用驱动电路的技 术领域，特别是关于一种支持TRIAC(TRI-electrode AC Switch,三端双向可控娃开关元 件）调光的纯电阻式调光电路，以通过区段式驱动LED发光及热敏电阻的阻抗特性改善传 统钨丝灯驱动电路无法定功率动作及调光效率低的问题，使纯电阻性的驱动电路得以适用 于LED灯具中而取代现行置有电感、控制芯片或保持电流组件等架构复杂的电路。
【背景技术】
[0002] 普遍而知的，LED灯具所采用的控制电路多利用控制相位的开关组件，例如 SCR(Silicon Controlled Rectifier,硅控整流器）或TRIAC改变输入电源的电压相位，以 通过切换电压相位的导通角度的方式改变该控制电路所输出的驱动电压大小，藉此调整流 入LED光源的驱动电流多寡而实现调光效果。然而，此种调光设置虽具有控制简单与安装 简便的优点，但其输入的电源电压波形将处于失真状态而造成PF(Power Factor，功率因 数）低落及电压谐波增加等问题。并且，依LED的电流/电压（I/V)特性曲线可知，LED并 非线性组件，亦即，电压对电流的比值并非成正比，因此，前述调光方法将因驱动电压与驱 动电流的改变量不一致，而使调光效果不精确并造成虚功耗。再者，受TRIAC的组件特性影 响，若流入该控制电路的工作电压过低而使流经TRIAC的电流不足其所需的工作电流时， TRIAC将出现反复切换工作状态的现象，造成驱动电流不连续而使LED闪烁，进而降低照明 质量。
[0003] 请参阅图1，其分别为习知具保持电流的LED驱动电路的电路图及波形图。如图 1所示，该驱动电路1设有为TRIAC组件的一调光器10、一桥式整流器11、一保持开关12、 一保持电阻（RH) 13及一滤波电容14,该桥式整流器11通过该调光器10承接一外部电源 而整流形成一输入电压（Vin)及一输入电流（I in)，且该滤波电容14接收该输入电流并转换 形成一驱动电流（IL)后提供给LED。并且，该保持开关12为N通道金氧半场效晶体管（N Type Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor, N-M0SFET),其汲极（drain, 漏极）耦接该桥式整流器11而承接一输入电流、源极耦接该保持电阻13,与门极接设一 保持电压（VH)，以使该保持电阻13通过该保持开关12承接该保持电压而输出一保持电流 (Ιι? ω)，Ιι?η = (VH-VGS_N-M0SFET)/RH，供该调光器10维持于稳定的工作状态而提升调光 精确性。然而，该保持开关12及该保持电阻13的设置，无疑具有一定的功率损耗而影响整 体电路的工作效率，造成能量利用率低落而不符合现时的电器需求。
[0004] 有感于此，如何大幅简化现行驱动电路的电路架构，供于不使用电感、控制芯片或 保持电流组件的情况下得支持TRIAC调光并仍能维持驱动电流的恒定性，以达确保灯具照 明质量并降低制造成本的功效，即为本实用新型所探究的课题。 实用新型内容
[0005] 有鉴于习知技艺的问题，本实用新型的目的在于提供一种纯电阻式调光电路，以 通过分段驱动LED发光的方式提升灯具整体照明效率及调光准确性的同时，利用热敏电阻 (Positve Temperature Coefficient, PTC)进行限流而保护LED工作于定功率的状态下，达 实现降低整体成本而提升经济效益的功效。
[0006] 根据本实用新型的目的，该纯电阻式调光电路设有一调光模块、一转换模块及一 输出模块，该转换模块电性连接该调光模块及该输出模块，以供将接收自该调光模块的一 输入电压转换形成一输出电流后通过该输出模块输出给至少一 LED,其中：该LED为多个使 用型态且至少区分成串联的一第一组串及一第二组串，该输出模块主要由多个驱动电阻与 多个限流电阻构成，各该驱动电阻分别串接一该限流电阻，且该输出模块分别通过串接的 该驱动电阻及该限流电阻电性连接至该第一组串的阳极端及该第二组串的阳极端。
[0007] 其中，该LED为高压LED (HV-LED)，该限流电阻为正温度系数的陶瓷热敏电阻，且 该调光模块主要可由一 TRIAC及一桥式整流器所构成，该转换模块主要由一储能电容及一 稳压电阻构成，如此，整体电路即呈纯电阻性而无电磁干扰等问题。另外，由热敏电阻的组 件特性可知，当该输入电压升1?时，该输出电压将升1?而整体电路温度亦随的提升，此时， 该限流电阻的阻值将增加而使实际输出给该LED的电流下降，达恒定功率的功效。
[0008] 综上所述，本实用新型极致简化LED驱动电路架构，以利用驱动电阻的阻抗特性 实现区段驱动该多个LED的同时，利用设置于电路输出端的热敏电阻的组件物理特性，使 该输出电压随该输入电压的升高而降低，如此即可达保护功能的同时避免该多个LED受过 压产生的大电流影响而降低照明质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为习知具保持电流的LED驱动电路的电路图；
[0010] 图2为本实用新型较佳实施例的方块图；
[0011] 图3为本实用新型较佳实施例的电路图；
[0012] 图4为本实用新型较佳实施例测量输入电压比对输出电流的走势图；
[0013] 图5为本实用新型较佳实施例测量输入电压比对电路功率的走势图。
[0014] 附图标记说明：习知技术：1-驱动电路；10-调光器；11-桥式整流器；12-保持开 关；13-保持电阻；14-滤波电容；
[0015] 本实用新型：2_纯电阻式调光电路；20-调光模块；200-TRIAC ; 201-桥式整流器； 21-转换模块；210-储能电容；211-稳压电阻；22-输出模块；220-驱动电阻；221-限流电 阻；3-LED ;30_第一组串；31-第二组串；32-第二组串；4-外部电源。
【具体实施方式】
[0016] 为清楚描述本实用新型的内容，谨以下列说明搭配图式，敬请参阅。
[0017] 请参阅图2、图3,其分别为本实用新型较佳实施例的方块图及电路图。如图2、 图3所示，该纯电阻式调光电路2适用于使用220伏特电力的LED烛灯中而电性连接多个 LED3,以驱动该多个LED3发光的同时，具有支持调整该多个LED3发光亮度的功能，又该多 个LED3为高压LED。该多个LED3至少区分成串联的一第一组串30及一第二组串31，且该 纯电阻式调光电路2设有一调光模块20、一转换模块21及一输出模块22。该调光模块20 主要可由一 TRIAC200及一桥式整流器201构成，该TRIAC200电性连接一外部电源4,且该 桥式整流器201的输入端电性连接该TRIAC200,如此，当调整该多个LED3的发光亮度时，该 TRIAC200将调整该外部电流的交流电压的相位导通角而使该桥式整流器201整流形成一 输入电压。该转换模块21主要由一储能电容210及一稳压电阻211构成，该储能电容210 并接该稳压电阻211后电性连接至该桥式整流器201的输出端，以供将接收自该调光模块 20的输入电压转换形成一输出电流后通过该输出模块22输出给该多个LED3。
[0018] 该输出模块22设有多个驱动电阻220与多个限流电阻221，例如正温度系数的陶 瓷热敏电阻，该多个驱动电阻220分别串联连接对应的该限流电阻221，且该输出模块22 分别通过串接的该驱动电阻220及该限流电阻221电性连接至该第一组串30的阳极端及 该第二组串31的阳极端。举例而言，当该多个LED3区分成串联的三个组串，即该第一组串 30、该第二组串31及一第三组串32,各该组串设有多个型态的该LED3,且该输出模块22设 有3个驱动电阻220与3个限流电阻221时，各该驱动电阻220串接各该限流电阻221而 形成三个电阻组，该三等电阻组呈并联设置状态，又该输出模块22通过第一电阻组电性连 接至该第一组串30的LED阳极端、通过第二电阻组电性连接至该第二组串31的LED阳极 端、及通过第三电阻组电性连接至该第三组串32的LED阳极端。如此，随着该输入电压的 压值上升时，该输出电流将随之增加而依次克服第一、第二、第三电阻组的阻值后将区段点 亮该多个LED3,如此，即提升整体发光效率及调光准确度。
[0019] 在本实施例中，该纯电阻式调光电路2相较于传统钨丝灯所采用的纯电阻式驱动 电路，是在整体电路的输出端，即该输出模块22的输出端新增热敏电阻，以在该输入电压 升高时，该输出电流将增加而导致热敏电阻温度提升，进而使该限流电阻的阻值随之增加。 如此，当该输入电压出现过压情况时，即能有效避免该输出模块22输出过大的该输出电流 而损毁该多个LED，达到保护效果。如图4所示，经实际实验测量后更一步证实，该纯电阻式 调光电路2相较于传统钨丝灯所采用的纯电阻式驱动电路，该输出电流在该输入电压升高 至250V后明显不再随之增加，如此，该纯电阻式调光电路2的整体功率将如图5所示呈现 恒定状态而确保该多个LED3的工作稳定性与发光效率。
[0020] 以上所述仅为举例性的较佳实施例，而非限制性的。任何对其进行的等效修改或 变更，均未脱离本实用新型的精神与范畴。
【权利要求】
1. 一种纯电阻式调光电路，设有一调光模块、一转换模块及一输出模块，该转换模块电 性连接该调光模块及该输出模块，以供将接收自该调光模块的一输入电压转换形成一输出 电流后通过该输出模块输出给至少一 LED，其特征在于： 该LED为多个使用型态且至少区分成串联的一第一组串及一第二组串，该输出模块主 要由多个驱动电阻与多个限流电阻所构成，各该驱动电阻分别串接一该限流电阻，且该输 出模块分别通过串接的该驱动电阻及该限流电阻电性连接至该第一组串的阳极端及该第 二组串的阳极端。
2. 如权利要求1所述的纯电阻式调光电路，其特征在于，该LED为高压LED。
3. 如权利要求2所述的纯电阻式调光电路，其特征在于，该限流电阻为正温度系数的 陶瓷热敏电阻。
4. 如权利要求3所述的纯电阻式调光电路，其特征在于，该调光模块主要由一 TRIAC及 一桥式整流器构成，该转换模块主要由一储能电容及一稳压电阻所构成。
【文档编号】H05B37/02GK203884052SQ201420272424
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】吴志贤, 张暐, 庄凯程, 陈思谦 申请人:东贝光电科技股份有限公司