专利名称：发光二极管模组及驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管(Light Emitting Diode， LED)模组，且特别 涉及一种应用特殊高崩溃电压二极管来进行整流的发光二极管模组。
背景技术：
在科技发展日新月异的今天，发光二极管(Light Emitting Diode， LED) 因具有寿命长及省电等优点近年来已广泛地使用于不同的照明用途中。由于发光二
极管具有单向导通的特性，现今技术的发光二极管驱动装置多设计有整流器 (Rectifier)以提供直流电信号驱动发光二极管。然而，如何设计出可有效地降低 发光二极管模组的成本、尺寸并提升其可应用领域的发光二极管模组及其驱动装置 乃业界不断致力的方向之一。
发明内容
本发明有关于一种驱动装置及发光二极管(Light Emitting Diode， LED) 模组，其可有效地改善传统发光二极管模组使用元件数量较多、制程面积较大、成 本较高及无法有效地应用于三相位电信号环境的缺点，而实质上具有使用元件数量 较少、制程面积较小、成本较低及可有效地应用于三相位电信号环境的优点。
根据本发明提出一种驱动装置，用以回应输入信号来驱动发光二极管单 元，发光二极管单元具有第一及第二驱动端。驱动装置包括第一及第二整流单元， 其分别用以回应输入信号的第一及第二相位信号驱动发光二极管单元。第一整流单 元包括第一及第二高崩溃电压二极管，第一高崩溃电压二极管的正端及第二高崩溃 电压二极管的负端相互耦接以接收第一相位信号，而第一高崩溃电压二极管的负端 及第二高崩溃电压二极管的正端分别耦接至第一及第二驱动端。第二整流单元包括 第三及第四高崩溃电压二极管，第三高崩溃电压二极管的正端及第四高崩溃电压二 极管的负端相互耦接以接收第二相位信号，而第三高崩溃电压二极管的负端及第四 高崩溃电压二极管的正端分别耦接至第一及第二驱动端。
根据本发明提出一种发光二极管模组，用以回应输入信号发光。发光二 极管模组包括发光二极管单元及驱动装置。发光二极管单元包括第一驱动端及第二 驱动端。驱动装置，用以回应于该输入信号来驱动该发光二极管单元，包括第一及 第二整流单元，其分别用以回应输入信号的第一及第二相位信号来驱动发光二极管 单元。第一整流单元包括第一及第二高崩溃电压二极管，第一高崩溃电压二极管的 正端及第二高崩溃电压二极管的负端相互耦接以接收第一相位信号，而第一高崩溃 电压二极管的负端及第二高崩溃电压二极管的正端分别耦接至第一及第二驱动端。 第二整流单元包括第三及第四高崩溃电压二极管，第三高崩溃电压二极管的正端及 第四高崩溃电压二极管的负端相互耦接以接收第二相位信号，而第三高崩溃电压二 极管的负端及第四高崩溃电压二极管的正端分别耦接至第一及第二驱动端。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合 附图，作详细说明如下
图1绘示依照本发明第一实施例的发光二极管模组的方块图。 图2绘示出图1中电压相位信号Sil与Si2的波形图。
图3绘示出图1中高崩溃电压二极管T1 T4的特性曲线。
图4绘示依照本发明第二实施例的发光二极管模组的方块图。
图5绘示乃图4中电压相位信号S1 S3的波形图。
主要元件符号说明
10、 10':发光二极管模组 12、 12':发光二极管单元 120、 120':发光二极管 14、 14':驱动装置
14a、 14b、 14a' 、 14b' 、 14c:整流单元 T1 T4、 Tl' T4' 、 T5、 T6:高崩溃电压二极管
具体实施例方式
本实施例的驱动装置中设置具有多个高崩溃电压二极管的整流单元，以 通过高崩溃电压二极管的特性来对交流信号进行整流并以其驱动发光二极管
(Light Emitting Diode， LED)单元。 第一实施例
请参照图1，其绘示依照本发明第一实施例的发光二极管模组的方块图。 发光二极管模组10用以回应电压输入信号来发光。发光二极管模组IO包括发光二 极管单元12及驱动装置14。发光二极管单元12例如包括多个发光二极管120，其 经由串联、并联及串并混和的方式相互耦接以形成发光二极管单元12。在本实施 例中以发光二极管单元12包括多个相互串联耦接的发光二极管120，而其形成驱 动端E1及E2为例做说明。
驱动装置14包括整流单元14a及14b，整流单元14a及14b用以接收电 压输入信号，并对其进行整流来提供顺向电压至驱动端E1以驱动发光二极管单元 12中的各发光二极管120发光。本实施例的电压输入信号例如包括峰对峰电压值 (Peak-to-Peak Voltage)实质上相等的电压相位信号Sil及Si2，而电压相位信号 Sil的相位相对于电压相位信号Si2的相位例如领先180度，其波形图如图2所示。
整流单元14a包括高崩溃电压二极管Tl与T2，高崩溃电压二极管Tl的 正端与高崩溃电压二极管T2的负端相互耦接以接收电压相位信号Sil，高崩溃电 压二极管Tl的负端与高崩溃电压二极管T2的正端分别耦接至驱动端El及E2。整 流单元14b包括高崩溃电压二极管T3与T4，高崩溃电压二极管T3的正端与高崩 溃电压二极管T4的负端相互耦接以接收电压相位信号Si2，高崩溃电压二极管T3 的负端与高崩溃电压二极管T4的正端分别耦接至驱动端El及E2。
当电压相位信号Sil与Si2分别处于正半周与负半周时，高崩溃电压二 极管Tl及T4顺向导通以提供顺向电压来驱动发光二极管单元12发光，此时高崩 溃电压二极管T2及T3因逆偏而关闭。而当电压相位信号Sil与Si2分别处于负半 周与正半周时，高崩溃电压二极管T2及T3顺向导通以提供顺向电压来驱动发光二 极管单元12发光，此时高崩溃电压二极管Tl及T2因逆偏而关闭。
其中，高崩溃电压二极管T1 T4的逆偏崩溃电压(Breakdown Voltage)例 如高于电压相位信号Sil与Si2的峰对峰电压值，以避免高崩溃电压二极管T1 T4 因逆偏电压过高而崩溃。如此，本实施例的发光二极管模组io可有效地通过具有 高崩溃电压二极管T1 T4的驱动装置14来对电压输入信号进行整流并据以驱动发 光二极管单元12发光。
本实施例的高崩溃电压二极管T1 T4例如为高崩溃电压氮化镓肖特基二
极管(GaN Schottky Barrier Diode)，其利用特殊的闸极场板结构(Gate Field-Plate Structure)来提升其的逆偏崩溃电压，其特性曲线如图3所示。本实 施例中应用的高崩溃电压氮化镓肖特基二极管的逆偏崩溃电压-Vz例如实质上接 近-1000伏特。如此，当电压相位信号Vil与Vi2的峰对峰电压值小于1000伏特 时，本实施例的驱动装置14均可有效地对其进行整流以驱动发光二极管单元12 发光。
由于本实施例的高崩溃电压二极管T1 T4具有接近1000伏特的崩溃电压 而可于大部分的应用环境中单独地承受其两端的逆偏电压而不需设计其他额外的 降压机制，例如串联多个具有较低的崩溃电压的二极管。如此，本实施例的驱动装 置14具有整流单元14a与14b上需设计的元件数量较少、制程面积较小及成本较 低的优点。
在本实施例中虽仅以高崩溃电压二极管D1 D4为崩溃电压实质上接近 1000伏特的高崩溃电压氮化镓肖特基二极管为例做说明，然，本实施例中的高崩 溃电压二极管并不局限于为高崩溃电压氮化镓肖特基二极管，而更可为其他具有高 崩溃电压特性的二极管，如其他种类的肖特基二极管或齐纳(Zener)二极管。而本 实施例的高崩溃电压二极管的崩溃电压亦不局限于为接近1000伏特，而可随着其 应用的电压输入信号的峰对峰电压值来选用对应的高崩溃电压二极管。
在本实施例中虽仅以发光二极管单元12包括多个串联连接的发光二极管 120为例做说明，然，本实施例的发光二极管单元12中的发光二极管120并不局 限于彼此相互串联连接，而更可通过并联或串并联混和方式相互连接。而只要其发 光二极管单元12中具有足够数量的发光二极管120的正端与负端依序地设置于驱 动端E1及E2以达到回应驱动装置14提供的顺向电压导通并发光目的者，皆不脱 离本实施例的技术范围。
本实施例的发光二极管模组及驱动装置中设置具有两个高崩溃电压二极 管的整流单元，以通过高崩溃电压二极管的特性来对交流信号进行整流并以其驱动 发光二极管单元。如此，本实施例的发光二极管模组及驱动装置可有效地改善传统 发光二极管模组使用元件数量较多、制程面积较大及成本较高的缺点，而实质上具 有使用元件数量较少、制程面积较小及成本较低的优点。
第二实施例
请参照图4，其绘示依照本发明第二实施例的发光二极管模组的方块图。
本实施例的发光二极管模组10'与第一实施例中的发光二极管模组10不同之处在
于其所接收的电压输入信号为三相电压输入信号，其包括电压相位信号S1、 S2及 S3，其的波形如图5所示。由图5可知，相位信号S2与S3的相位相对于相位信号
Sl分别2 4 落后3及3 。
而本实施例的发光二极管模组10，中包括整流单元14a' 、14b'及14c， 其系用以分别接收电压相位信号S广S3并对其进行整流以产生顺向电压来驱动发 光二极管单元12'。如此，本实施例的发光二极管模组亦可有效地改善传统发光 二极管模组使用元件数量较多、制程面积较大及成本较高的缺点，而实质上具有使 用元件数量较少、制程面积较小及成本较低的优点。
另外，由于本实施例的发光二极管模组设置有三个整流单元，其可分别 地用以接收三相位电信号的三股电压相位信号并对其进行整流以产生顺向电压来 驱动发光二极管单元。如此，本实施例的发光二极管模组更可有效地改善传统发光 二极管模组无法有效地应用于三相位电信号环境的缺点而具有可应用于三相位电 信号环境的优点。
另外，相较于在电压输入信号为两相电压输入信号的情形，电压输入信 号为三相电压输入信号时任两相位信号间的相位差较小，使得提供至发光二级体模 组的电压的电平变化量较小，使得本实施例的发光二级体模组更具有可提供较稳定 的驱动电压来驱动发光二级体模组的优点。
综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定 本发明。本发明所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内， 当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定 者为准。
权利要求
1. 一种驱动装置，用以回应于一输入信号来驱动一发光二极管单元，该发光二极管单元具有一第一驱动端及一第二驱动端，该驱动装置包括一第一整流单元，用以回应该输入信号的一第一相位信号来驱动该发光二极管单元，该第一整流单元包括一第一高崩溃电压二极管及一第二高崩溃电压二极管，该第一及该第二高崩溃电压二极管的正端及负端相互耦接以接收该第一相位信号，该第一及该第二高崩溃电压二极管的负端及正端分别耦接至该第一及该第二驱动端；以及一第二整流单元，用以回应该输入信号的一第二相位信号来驱动该发光二极管单元，该第二整流单元包括一第三高崩溃电压二极管及一第四高崩溃电压二极管，该第三及该第四高崩溃电压二极管的正端及负端相互耦接以接收该第二相位信号，该第三及该第四高崩溃电压二极管的负端及正端分别耦接至该第一及该第二驱动端。
2. 如权利要求l所述的驱动装置，其特征在于，该输入信号为一两相位 输入信号，该第一及该第二相位信号间的相位差为180度。
3. 如权利要求l所述的驱动装置，其特征在于，更包括 一第三整流单元，用以回应该输入信号的一第三相位信号来驱动该发光二极管单元，该第三整流单元包括一第五高崩溃电压二极管及一第六高崩溃电压二 极管，该第五及该第六高崩溃电压二极管的正端及负端相互耦接以接收该第三相位 信号，该第五及该第六高崩溃电压二极管的负端及正端分别耦接至该第一及该第二 驱动端。
4. 如权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，该输入信号为一三相位 输入信号，该第一相位信号的相位相对于该第二及该第三相位信号的相位分别领先 120度及240度。
5. 如权利要求l所述的驱动装置，其特征在于，该第一至该第四高崩溃 电压二极管的逆偏崩溃耐压实质上大于该输入信号中任两相位信号的最大跨压，其 中该第一至该第四高崩溃电压二极管为肖特基二极管、高崩溃电压氮化镓肖特基二 极管或齐纳二极管。
6. —种发光二极管模组，用以回应一输入信号发光，该发光二极管模组包括一发光二极管单元，包括一第一驱动端及一第二驱动端；以及 一驱动装置，用以回应于该输入信号来驱动该发光二极管单元，该驱动装置包括一第一整流单元，用以回应该输入信号的一第一相位信号来驱动该 发光二极管单元，该第一整流单元包括一第一高崩溃电压二极管及一第二高崩溃电 压二极管，该第一及该第二高崩溃电压二极管的正端及负端相互耦接以接收该第一相位信号，该第一及该第二高崩溃电压二极管的负端及正端分别耦接至该第一及该 第二驱动端；及一第二整流单元，用以回应该输入信号的一第二相位信号来驱动该 发光二极管单元，该第二整流单元包括一第三高崩溃电压二极管及一第四高崩溃电 压二极管，该第三及该第四高崩溃电压二极管的正端及负端相互耦接以接收该第二 相位信号，该第三及该第四高崩溃电压二极管的负端及正端分别耦接至该第一及该 第二驱动端。
7. 如权利要求6所述的发光二极管模组，其特征在于，该输入信号为一 两相位输入信号，该第一及该第二相位信号间的相位差为180度。
8. 如权利要求6所述的发光二极管模组，其特征在于，该驱动装置更包括一第三整流单元，用以回应该输入信号的一第三相位信号来驱动该发光 二极管单元，该第三整流单元包括一第五高崩溃电压二极管及一第六高崩溃电压二 极管，该第五及该第六高崩溃电压二极管的正端及负端相互耦接以接收该第三相位 信号，该第五及该第六高崩溃电压二极管的负端及正端分别耦接至该第一及该第二 驱动端。
9. 如权利要求8所述的发光二极管模组，其特征在于，该输入信号为一 三相位输入信号，该第一相位信号的相位相对于该第二及该第三相位信号的相位分别领先120度及240度。
10. 如权利要求6所述的发光二极管模组，其特征在于，该第一至该第 四高崩溃电压二极管的逆偏崩溃耐压实质上大于该输入信号中任两相位信号的最 大跨压，其中该第一至该第四高崩溃电压二极管为肖特基二极管、高崩溃电压氮化 镓肖特基二极管或齐纳二极管。
全文摘要
一种驱动装置，回应输入信号驱动具有第一、第二及第三驱动端的的发光二极管单元。驱动装置包括第一、第二及第三整流单元，其分别用以回应输入信号的第一、第二及第三相位信号来经由第一、第二及第三驱动端驱动发光二极管单元。第一、第二及第三整流单元具有相同的电路结构；以第一整流单元为例，其包括第一及第二高崩溃电压二极管，第一高崩溃电压二极管的正端及第二高崩溃电压二极管的负端相互耦接以接收第一相位信号，其的负端与正端分别耦接至第一及第二驱动端。第二及第三整流单元的电路结构可根据第一整流单元的电路结构类推得到。
文档编号H05B37/02GK101384117SQ200710153650
公开日2009年3月11日 申请日期2007年9月7日 优先权日2007年9月7日
发明者余建国 申请人:光宝科技股份有限公司