发光二极管驱动电路的制作方法

本发明是关于一种驱动电路，特别是关于一种发光二极管驱动电路。

背景技术：

近年来环保意识快速增长，各国纷纷提倡节能减碳等环保政策。降低照明灯具所消耗的电源即是其中一例。而目前最热门的节能灯具莫过于是发光二极管(lightemittingdiode，led)灯照明，它因为具有节省能源、环保、寿命长与坚固耐用等优点，正逐步取代传统灯具，并逐渐扩展至各种应用。

现有一般市电所能提供的交流电源的电压可为120v或240v，因此当一led的驱动电路被设计使用120v作为驱动电压时，其势必无法用于240v的交流市电来获取电能，因为如此将会导致发光二极管衰退效应或烧毁。因此，传统上会先根据要适用于120v或240v的交流电源，预先调整负载端所串接的led颗数，换言之，需先预设使用外接电源的规格，再决定led串接颗数。在使用上相当不便。

故需对现有技术的led驱动电路进一步改良。

技术实现要素：

为解决上述的问题，本发明提供一种全电压用发光二极管(led)驱动电路，可同时适用于一具有一第一电压峰值的交流电源及一具有一第二电压峰值的交流电源，并无须自行调整负载端led的串接数量。

本揭示内容主要提供一种发光二极管驱动电路用以驱动一第一发光二极管以及一第二发光二极管发光。发光二极管驱动电路具有一驱动电源、一侦测单元、一串并电路以及一控制单元。其中，串并电路耦接于第一发光二极管以及第二发光二极管，使第一发光二极管以及第二发光二极管处于一串联架构或并联架构。侦测单元，与驱动电源的输出端耦接，根据驱动电源的输出电压产生一对应侦测信号。控制单元，耦接于侦测单元与该串并电路间，控制单元根据对应侦测信号决定第一发光二极管以及第二发光二极管处于串联架构或第一发光二极管以及第二发光二极管处于并联架构。借此可让第一发光二极管以及第二发光二极管均于适当的操作电压中使用。

本揭示以特定配置方式让此第一发光二极管以及第二发光二极管于驱动电源提供一第一电压，例如240v时，形成串联架构，增加负载端所串接的发光二极管颗数。而于驱动电源提供一第二电压，例如120v时，让此第一发光二极管以及第二发光二极管形成并联架构，以降低负载端所串接的发光二极管颗数。如此一来，第一发光二极管以及第二发光二极管均于适当的操作电压中使用，可以避免产生衰退效应或被烧毁。

附图说明

图1是根据本揭示内容的一实施例所绘示的一种发光二极管驱动电路的示意图；以及

图2是根据本揭示内容的一实施例所绘示的一种发光二极管驱动电路的详细电路图。

具体实施方式

请参阅图1，图1是根据本揭示内容的一实施例所绘示的一种发光二极管驱动电路的示意图。如图1所示，发光二极管驱动电路100是用以驱动一第一发光二极管105以及一第二发光二极管106发光，具有一驱动电源101、一侦测单元102、一串并电路103以及一控制单元104。在一实施例中，此第一发光二极管105以及第二发光二极管106可分别包括多个串联连接的发光二极管。第一发光二极管105的一端透过串并电路103和驱动电源101耦接，另一端则接地。第二发光二极管106的一端和驱动电源101耦接，另一端则透过串并电路103接地。

其中驱动电源101为一整流电路，具有一输入端和一输出端，其输入端耦接一交流市电110，可将此交流市电110的交流电整流后于输出端提供一直流电压输出。侦测单元102，与驱动电源110的输出端耦接，用以根据该驱动电源101的直流输出电压产生一对应侦测信号。串并电路103，和第一发光二极管105以及第二发光二极管106耦接，用以使第一发光二极管105以及第二发光二极管106形成一串联架构或使第一发光二极管105以及第二发光二极管106形成一并联架构。在一实施例中，第一发光二极管105的正电源端是和串并电路103耦接，而其负电源端是和驱动电源101输出端的负极耦接，而第二发光二极管106的正电源端是和驱动电源101输出端的正极耦接，而其负电源端则和串并电路103耦接。而控制单元104，则耦接于侦测单元102与串并电路103间，用以接收侦测单元102根据驱动电源101输出的直流电压所产生的对应侦测信号控制串并电路103，让第一发光二极管105以及第二发光二极管106形成一串联架构，或让第一发光二极管105以及第二发光二极管106形成一并联架构。

在一实施例中，当驱动电源101提供一240v的第一直流电压时，侦测单元102侦测到此第一直流电压将会对应产生一第一侦测信号给控制单元104，控制单元104据此第一侦测信号控制串并电路103，让第一发光二极管105以及第二发光二极管106形成一串联架构，增加驱动电源101所串接的发光二极管颗数，以接收驱动电源101提供的第一直流电压进行发光。反之，当驱动电源101提供一120v的第二直流电压，侦测单元102侦测到此第二直流电压会对应产生一第二侦测信号给控制单元104，控制单元104据此第二侦测信号控制串并电路103，让第一发光二极管105以及第二发光二极管106形成一并联架构，降低驱动电源101所串接的发光二极管颗数，以接收驱动电源101提供的第二直流电压进行发光。借此，本发明可适用于不同电压的交流市电，且无须对第一发光二极管105以及第二发光二极管106的数量进行调整，即可让第一发光二极管105以及第二发光二极管106均于适当的操作电压中使用。

图2是根据本揭示内容的一实施例所绘示的一种发光二极管驱动电路的详细电路图。其中侦测单元102还包括有一第一分压电路1021、一第一晶体管开关1022以及一第一稳压单元1022。此第一分压电路1021更具有一第一端1021a、一第二端1021b以及一串接点1021c(即分压端)。第一分压电路1021的第一端1021a和驱动电源101输出端的正极耦接，而第一分压电路1021第二端1021b和一接地电压耦接，借以根据驱动电源101的输出端电压于串接点1021c产生一第一分压给第一晶体管开关1022，以控制第一晶体管开关1022的导通与否。第一晶体管开关1022具有一第一端1022a、一第二端1022b以及一第三端1022c，其中第一晶体管开关1022的第一端1022a与驱动电源110输出端的正极耦接，第一晶体管开关1022的第二端1022b与第一分压电路1021的串接点1021c耦接，第一晶体管开关1022的第三端1022c与控制单元104耦接。第一稳压单元1023则与第一晶体管开关1022的第一端1022a耦接，以在第一晶体管开关1022的第一端1022a提供一第一稳压。

在一实施例中，第一晶体管开关1022为一pnp型双载子晶体管。而第一稳压单元1023还包括一第一齐纳(zener)二极管1023a，其中第一齐纳二极管1023a的阳极端耦接一接地电压，第一齐纳二极管1023a的阴极端则和第一晶体管开关1022的第一端1022a耦接，用以在第一晶体管开关1022的第一端1022a提供一个具固定电压值的第一稳压。而此第一分压电路1021具有串联于串接点1021c的二分压电阻r1和r2，串接点1021c是耦接至第一晶体管开关1022的第二端1022b，由于此二分压电阻r1和r2的第一端1021a和第二端1021b是分别和驱动电源101输出端的正极和接地电压耦接，因此可于串接点1021c产生对应驱动电源101输出端正极的第一分压提供给第一晶体管开关1022的第二端1022b。此第一分压可和第一稳压单元1023在第一晶体管开关1022的第一端1022a所提供的第一稳压共同控制第一晶体管开关1022的导通与否，以于第一晶体管开关1022的第三端1022c产生该对应侦测信号。依此，当驱动电源101提供一240v的第一直流电压时，此第一分压电路1021的二分压电阻r1和r2会于串接点1021c产生具有一第一电压值的第一分压给第一晶体管开关1022的第二端1022b。通过二分压电阻r1和r2的设计，可使得第一电压值大于第一稳压单元1023在第一晶体管开关1022的第一端1022a所提供第一稳压的固定电压值，由于第一晶体管开关1022为一pnp型双载子晶体管，于是第一晶体管开关1022被关断，而于第一晶体管开关1022的第三端1022c产生一对应接地电压的一第一侦测信号给控制单元104。反之，当驱动电源101提供一120v的第二直流电压，通过二分压电阻r1和r2于串接点1021c产生具有一第二电压值的第一分压给第一晶体管开关1022的第二端1022b，此第二电压值小于第一稳压单元1023在第一晶体管开关1022的第一端1022a所提供第一稳压的固定电压值，由于第一晶体管开关1022为一pnp型双载子晶体管，于是第一晶体管开关1022被导通，而于第一晶体管开关1022的第三端1022c产生一对应驱动电源101输出端正极的一第二侦测信号给控制单元104。

另一方面，串并电路103还包括一第一开关电路1031、一第二开关电路1032以及一连接电路1033。其中第一开关电路1031具有一第一端1031a、一第二端1031b以及一第三端1031c，第一开关电路1031的第一端1031a与驱动电源110输出端的正极耦接，第一开关电路1031的第二端1031b与控制单元104耦接，第一开关电路1031的第三端1031c与第一发光二极管105耦接。在一实施例中，此第一开关电路1031为一p型金氧半场效晶体管。此外，第二开关电路1032，亦具有一第一端1032a、一第二端1032b以及一第三端1032c，第二开关电路1032的第一端1032a与第二发光二极管106耦接，第二开关电路1032的第二端1032b与控制单元104耦接，第二开关电路1032的第三端1032c和第二端1032b耦接一起，并与一接地电压耦接。在一实施例中，第二开关电路1032为一n型金氧半场效晶体管。另一方面，连接电路1033，连接第一开关电路1031的第三端1031c以及第二开关电路1032的第一端1032a。因此当第一开关电路1031以及第二开关电路1032关断时，第一发光二极管105以及第二发光二极管106透过连接电路1033形成一串联架构。而当第一开关电路1031以及第二开关电路1032导通时，第一发光二极管105以及第二发光二极管106则形成并联架构，其中，第一发光二极管105透过导通的第一开关电路1031和驱动电源101输出端正极耦接，使得第一发光二极管105位于驱动电源101输出端正极和接地电压间，而第二发光二极管106透过导通的第二开关电路1032和接地电压耦接，使得第二发光二极管106位于驱动电源101输出端正极和接地电压间。在一实施例中，此连接电路1033还包括一二极管1033a，此二极管1033a阳极耦接第二开关电路1032的第一端1032a，二极管1033a阴极耦接第一开关电路1031的第三端1031c。

而为了要根据侦测单元102的侦测信号来分别控制并串单元103的第一开关电路1031和第二开关电路1032的导通与否，因此，控制单元104还包括一第一控制电路1041和一第二控制电路1042，分别设置于侦测单元102和第一开关电路1031，以及侦测单元102和第二开关电路1032间。其中，第一控制电路1041设置在侦测单元102第一晶体管开关1022的第三端1022c和第一开关电路1031的第二端1031b之间，以根据第一晶体管开关1022第三端1022c产生的侦测信号控制第一开关电路1031的导通与否。第二控制电路1042设置在侦测单元102第一晶体管开关1022的第三端1022c和第二开关电路1032的第二端1032b之间，以控制第二开关电路1032的导通与否。在一实施例中，此第一控制电路1041还包括一第二分压电路1043以及一第二晶体管开关1044。此第二分压电路1043，具有一第一端1043a、一第二端1043b以及一串接点1043c(即分压端)，第二分压电路1043的第一端与驱动电源110输出端的正极耦接，用以根据驱动电源110的输出电压于该串接点1043c产生一第二分压给并串单元103的第一开关电路1031的第二端1031b。而第二晶体管开关1044，亦具有一第一端1044a、一第二端1044b以及一第三端1044c，其中第二晶体管开关1044的第一端1044a耦接第二分压电路1043的第二端1043b，第二晶体管开关1044的第二端1044b和侦测单元102第一晶体管开关1022的第三端1022c耦接，第二晶体管开关1044第三端1044c则耦接于一接地电压。此第二分压电路1043具有串联于串接点1043c的二分压电阻r3和r4，串接点1043c是耦接至第一开关电路1031的第二端1031b。由于此第二分压电路1043的第一端1043a和第二端1043b是分别和驱动电源101输出端的正极以及第二晶体管开关1044耦接，因此，可根据第二晶体管开关1044的导通与否，于串接点1043c产生不同电压值的第三分压，来控制第一开关电路1031的导通与关断。

而第二控制电路1042还包括一第三分压电路1045、一第四分压电路1046、一第三晶体管开关1047、一第四晶体管开关1048以及一第二稳压单元1049。其中，此第三分压电路1045，具有一第一端1045a、一第二端1045b以及一串接点1045c(即分压端)。此第四分压电路1046，具有一第一端1046a、一第二端1046b以及一串接点1046c(即分压端)。第三晶体管开关1047，具有一第一端1047a、一第二端1047b以及一第三端1047c，其中第三晶体管开关1047的第一端1047a与第三分压电路1045的第二端1045b耦接，第三晶体管开关1047的第二端1047b与侦测单元102的第一晶体管开关1022的第三端1022c耦接，第三晶体管开关1047的第三端1047c与一接地电压耦接。第四晶体管开关1048，亦具有一第一端1048a、一第二端1048b以及一第三端1048c，其中第四晶体管开关1048的第一端1048a与第二开关电路1032的第二端1032b耦接，第四晶体管开关1048的第二端1048b与第三分压电路1045的串接点1045c耦接。第二稳压单元1049，则与第三分压电路1045的第一端1045a和第四分压电路1046的串接点耦接，以于第三分压电路1045的第一端1045a和第四分压电路1046的该串接点提供一第二稳压。在一实施例中，第二稳压单元1049还包括一第二齐纳(zener)二极管1049a，其中第二齐纳二极管1049a的阳极端与一接地电压耦接，第二齐纳二极管1049a的阴极端与第三分压电路1045的第一端1045a和第四分压电路1046的串接点耦接，可在第三分压电路1045的第一端1045a提供一个具固定电压值的第二稳压。而此第三分压电路1045具有串联于串接点1045c的二分压电阻r5和r6，串接点1045c是耦接至第四晶体管开关1048的第二端1048b，因此，第二稳压单元1049所提供具固定电压值的第二稳压可根据第三晶体管开关1047的导通与否，于串接点1045c产生不同电压值的第三分压，来控制第四晶体管开关1048的导通与关断。

在一实施例中，由于此第二晶体管开关1044为一npn型双载子晶体管，第一开关电路1031为一p型金氧半场效晶体管。因此当第一晶体管开关1022因驱动电源101提供一240v的第一直流电压而关闭，而于第一晶体管开关1022的第三端1022c产生一对应接地电压的低位阶第一侦测信号时，此第一侦测信号会造成第二晶体管开关1044被关断，而于第二分压电路1043的串接点1043c产生一对应驱动电源101输出端正极的高电压位阶的第二分压控制第一开关电路1031关断。另一方面，由于第二开关电路1032为一n型金氧半场效晶体管，第三晶体管开关1047为一npn型双载子晶体管，而第四晶体管开关1048为一pnp型双载子晶体管，因此，此第一侦测信号亦会造成第三晶体管开关1047被关断，而于第三分压电路1045的串接点1045c上产生一对应驱动电源101输出端正极的高电压位阶第三分压以关断第四晶体管开关1048，由于第二开关电路1032的第三端1032c和第二端1032b耦接一起，并与一接地电压耦接，进而使得第二开关电路1032关断。由于第一开关电路1031以及第二开关电路1032均关断，因此第一发光二极管105以及第二发光二极管106透过连接电路1033形成一串联架构，来接受驱动电源101所提供的240v电源。

反之，当第一晶体管开关1022因驱动电源101提供一120v的第二直流电压而导通，而于第一晶体管开关1022的第三端1022c产生一对应驱动电源101输出端正极的高位阶第二侦测信号时，此第二侦测信号会控制第二晶体管开关1044导通，而于第二分压电路1043的串接点1043c产生一低于驱动电源101输出端正极电压的电压，使得第一开关电路1031导通。另一方面，此高位阶第二侦测信号亦会导通第三晶体管开关1047，而于第三分压电路1045的串接点1045c上产生一对应接地电压的第三分压以导通第四晶体管开关1048，驱动电源101可透过第四分压电路1046控制第二开关电路1032导通。由于第一开关电路1031以及第二开关电路1032均导通，因此第一发光二极管105以及第二发光二极管106则形成并联架构，来分别接受驱动电源101所提供120v电源。

综上所述，本揭示以特定配置方式让此第一发光二极管以及第二发光二极管于驱动电源提供一第一电压，例如240v时，形成串联架构，增加负载端所串接的发光二极管颗数。而于驱动电源提供一第二电压，例如120v时，让此第一发光二极管以及第二发光二极管形成并联架构，以降低负载端所串接的发光二极管颗数。如此一来，第一发光二极管以及第二发光二极管均于适当的操作电压中使用，可以避免产生衰退效应或被烧毁。

虽然本揭示内容已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本揭示内容，任何熟悉此技艺者，在不脱离本揭示内容的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本揭示内容的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。