专利名称：发光二极管的驱动装置及照明设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发光二极管的照明技术，且尤其涉及一种发光二极管的驱动装置及照明设备。
背景技术：
照明技术中常利用调光器，例如三端交流开关(Tri-electrode AC switch, TRIAC)，藉以进行照明设备亮度的调整。调光器可依据其导通条件来提供电压以微调电阻式照明设备发光元件(例如卤素灯、钨丝灯等)的发光效果。居家内部的调光器可与照明设备分开设置，例如将调光器设置在墙壁适当位置，让使用者易于调整灯光亮度。此外，在节能减碳的科技诉求下，发光二极管(light emitting diode, LED)具备有体积小、省电且耐用等特点，并由于发光二极管制程及产量提升而使其成本降低，因此发光二极管逐渐成为新一代的光源。发光二极管工作电压低、能主动发光且有一定亮度，亮度可用电压或电流调节，同时具备耐冲击、抗振动、寿命长(10万小时)的特点。所以发光二极管在各种终端设备及照明领域中被广泛使用，从汽车前照灯、交通信号灯、文字显示器、 看板及大屏幕视频显示器，到普通级建筑照明和IXD背光等领域。基于节省成本的考量，消费者常希望在不更动其原本照明设备底座及调光开关的状况下，仅将电阻式灯泡更换为LED灯泡，藉以节省耗电并免除更换整座照明设备的困扰。 但是，由于LED的电路特性呈现电容特性，因而在直接通过调光器控制LED灯泡的光源亮度的时候，多半会发生闪烁。
实用新型内容本实用新型提供一种发光二极管的驱动装置及其所使用的照明设备，其可在搭配三端交流开关的调光器下稳定地调控发光二极管灯泡的光源亮度，藉以避免发光二极管光源发生闪烁。本实用新型提出一种发光二极管的驱动装置，其可适用于接收经由调光器及变压单元调整后的交流电源。驱动装置包括调光驱动单元以及倍压单元。调光驱动单元可接收倍压单元所产生的驱动直流电源，藉以驱动并调整发光二极管单元的光源亮度。倍压单元则耦接至调光驱动单元，其接收交流电源，并且依据调光驱动单元的电源规格而对交流电源进行倍压，藉以转换并供应驱动直流电源予调光驱动单元。换言之，本实用新型提供的一种发光二极管的驱动装置，适用于接收经由一调光器及一变压单元调整后的一交流电源， 该驱动装置包括一调光驱动单元，用以接收一驱动直流电源以驱动一发光二极管单元； 以及一倍压单元，耦接该变压单元及调光驱动单元及，用以接收该交流电源，并依据该调光驱动单元的电源规格而将该交流电源倍压为该驱动直流电源。在本实用新型的一实施例中，上述倍压单元具有第一倍压输入端、第二倍压输入端、第一倍压输出端及第二倍压输出端。第一与第二倍压输入端接收交流电源，而第一与第二倍压输出端则输出驱动直流电源。[0008]从另一角度来看，本实用新型提出一种发光二极管的照明设备，此照明设备包括有调光控制单元及驱动装置。驱动装置可包括调光驱动单元及倍压单元。调光控制单元则可包括调光器及变压单元。调光器依据一导通条件来产生调光电源，而变压单元则接收并调整调光电源为交流电源。调光驱动单元则可接收倍压单元所产生的驱动直流电源，藉以驱动并调整发光二极管单元的光源亮度。倍压单元耦接于调光控制单元及调光驱动单元之间，且可接收交流电源，并依据调光驱动单元的电源规格以将交流电源倍压并转换为驱动直流电源，藉以将驱动直流电源供应给调光驱动单元。换言之，本实用新型提供的一种发光二极管的照明设备，包括一调光控制单元，包括一调光器，用以依据一导通条件来产生一调光电源；以及一变压单元，耦接至该调光器，用以接收该调光电源，并调整该调光电源为一交流电源；以及一驱动装置，包括一调光驱动单元，用以接收一驱动直流电源以驱动一发光二极管单元；以及一倍压单元，耦接该调光控制单元及该调光驱动单元，用以接收该交流电源， 并依据该调光驱动单元的电源规格以将该交流电源倍压为该驱动直流电源。在本实用新型的一实施例中，所述发光二极管的照明设备的倍压单元具有一第一倍压输入端、一第二倍压输入端、一第一倍压输出端及一第二倍压输出端，该第一与该第二倍压输入端接收该交流电源，且该第一与该第二倍压输出端则输出该驱动直流电源。在本实用新型的一实施例中，驱动装置与发光二极管单元为照明设备的发光二极管灯泡，而调光控制单元为发光二极管灯泡的调光开关及底座部分。基于上述，本实用新型实施例的照明设备为使调光控制单元所产生的交流电源可稳定调控发光二极管单元的亮度，便利用倍压单元将交流电源倍压至调光驱动单元的操作电压范围内。如此一来，不但可以使调光驱动单元顺利地驱动发光二极管单元，而且又可以避免发光二极管单元的光源在调光时发生闪烁。为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
图1是依照本实用新型一实施例所述的发光二极管的照明设备方框图。主要元件符号说明100:照明设备110:调光控制单元120 驱动装置130 调光器140 变压单元150 倍压单元160 调光驱动单元170 发光二极管单元180 发光二极管灯泡A1、A2 三端交流开关(TRIAC)的端点
4[0027]G 三端交流开关的闸极控制端AC:交流电源DAC:调光电源DS 驱动信号IAC:输入电源MDC:驱动直流电源Nin+, Nin-倍压输入端Nout+、Nout-倍压输出端
具体实施方式
现将详细参考本实用新型的示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/符号代表相同或类似部分。请参照图1，图1是依照本实用新型一实施例所述的发光二极管的照明设备100方框图。如图1所示，应用本实施例者可将照明设备100视为台灯、吊灯等灯具设备，而调光控制单元110可以视为照明设备100的调光开关及灯具底座部分，且驱动装置120及发光二极管单元170则可一并视为照明设备100的发光二极管(LED)灯泡180。于本实施例中，调光控制单元110包括有调光器130及变压单元140，而驱动装置120则包括倍压单元150及调光驱动单元160。基本上，调光器130可以三端交流开关 (Tri-electrode AC switch, TRIAC)作为其基本主体架构。而且，调光器130可以反应使用者于三端交流开关的闸极控制端G所设定的导通条件(conducting condition)来调整三端交流开关的端点Al与A2的电压波形，藉以将输入电源IAC(例如市电120V，但不限制于此)调整为调光电源DAC(例如为120V的有效电压值)。另外，变压单元140可以电子变压器作为其基本主体架构。于本实施例中，变压单元140可接收调光电源DAC，并调整调光电源DAC的有效电压值为交流电源AC (例如12V， 但不限制于此)。藉此，应用本实用新型实施例者可利用三端交流开关及电子变压器来组成照明设备100的调光开关及灯具底座部分，且其电路架构亦为本领域的技术人员所熟知， 故而在此并不再加以赘述。于此，本实用新型实施例的重点在于，在不更换照明设备底座及调光开关部分的情况下(亦即不更动调光控制单元110，可见得调光控制单元110已为一个不可变动的部分)，纵使将旧有的电阻性灯泡(例如卤素灯、钨丝灯等)更换为电容性的LED灯泡180，也不会让LED灯泡180所提供的光源发生闪烁。换言之，本实施例的驱动装置120具备有根据调光控制单元110所产生的交流电源AC以驱动且调整发光二极管单元170的光源亮度的能力。进一步而言，耦接于调光控制单元110及调光驱动单元160之间的倍压单元150 会接收交流电源AC，并将交流电源AC(12V)倍压且转换为驱动直流电源MDC(例如将交流电源AC的12V倍压并转换为驱动直流电源MDC的120V，但不限制于此)，藉以使驱动直流电源MDC的电压值可以符合调光驱动单元160所规定的电源规格的操作电压范围(例如 120V-230V,但不限制于此)。[0041]如此一来，调光驱动单元160就会接收由倍压单元150所转换的驱动直流电源 MDC (其电压值为120V)，并据以产生驱动信号DS来驱动并调整发光二极管单元170的光源亮度。有鉴于此，调光驱动单元160即可顺利地驱动发光二极管单元170，并且可避免LED 灯泡180所提供的光源发生闪烁。于本实施例中，在此提出十倍压电路作为倍压单元150的实现方式，但倍压单元 150的电路架构及实现方式不应以此为限，本领域的技术人员应可依其设计需求及调光驱动单元160的电源规格来调整倍压单元150对于交流电源AC的倍压倍率及其电路架构，例如将倍压倍率调整为1倍压、2倍压、3倍压、4倍压至N倍压，N为一实数。并且，熟习此技术领域者应可推知，倍压单元150对于交流电源AC所调整的倍压倍率应可随着倍压单元150 电路架构中二极管及电容的增减及排列顺序而随之变化。更详细而言，如图1所示，倍压单元150具有倍压输入端Nin+、倍压输入端Nin_、 倍压输出端Nout+及倍压输出端Nout-，而且倍压单元150可利用二极管及电容的电路架构来组成十倍压电路。其中，倍压输入端Nin+与Nin-用以接收交流电源AC,而倍压输出端 Nout+与Nout-则用以输出驱动直流电源MDC。如此一来，倍压单元150即可藉由交流电源 AC(12V)的正负半周波形分别对十倍压电路内的电容进行充电，藉以转换并输出十倍压的驱动直流电源MDC(120V)。而且，基于这样的教示，熟习此技术领域者应可自行类推出产生符合调光驱动单元160的电源规格的倍压单元150，故而在此并不再加以赘述。于此请继续参考图1，调光驱动单元160于本实施例中可利用发光二极管(LED)驱动芯片作为其实现方式，并且此LED驱动信片可利用美国国家半导体(NS)公司、恩智浦半导体(NXP)公司或电源集成(PI)公司所设计出的LED驱动信片，例如LM3445，但并不限制于此，亦即具有调光功能(dimmer function)的任何的120V与230V的LED驱动信片都适用。汇整上述实施例的内容，本实用新型主要是将输入电源IAC(例如市电120V，但不限制于此)流过TRAIC的调光器130，并且由电子变压器的变压单元140将输入电源IAC降至12V的交流电源AC，接着再通过倍压单元150将12V的交流电源AC提升以搭配120V与 230V应用的LED驱动芯片。如此一来，不但可以达到TRAIC的调光器130调光的功能，而且又可以应用在MR16系列的产品上。综上所述，本实用新型实施例的照明设备100为使调光控制单元110所产生的交流电源AC可稳定调控发光二极管单元170的光源亮度，便利用驱动装置120中的倍压单元 150将交流电源AC倍压并将其转换为直流电源，藉以使倍压产生的驱动直流电源MDC位于调光驱动单元160的操作电压范围内。如此一来，不但可以使调光驱动单元160顺利地驱动发光二极管单元170，而且又可以避免发光二极管单元170的光源在调光时发生闪烁。甚至，TRAIC的调光器130的调光范围可达0 :100。虽然本实用新型已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域的普通技术人员，当可作些许的更动与润饰，而不脱离本实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种发光二极管的驱动装置，适用于接收经由一调光器及一变压单元调整后的一交流电源，其特征在于，该驱动装置包括一调光驱动单元，用以接收一驱动直流电源以驱动一发光二极管单元；以及一倍压单元，耦接该变压单元及该调光驱动单元，用以接收该交流电源，并依据该调光驱动单元的电源规格而将该交流电源倍压为该驱动直流电源。
2.根据权利要求1所述的发光二极管的驱动装置，其特征在于，该倍压单元具有一第一倍压输入端、一第二倍压输入端、一第一倍压输出端及一第二倍压输出端，该第一与该第二倍压输入端接收该交流电源，且该第一与该第二倍压输出端则输出该驱动直流电源。
3.根据权利要求1所述的发光二极管的驱动装置，其特征在于，该调光驱动单元为一发光二极管驱动芯片。
4.根据权利要求1所述的发光二极管的驱动装置，其特征在于，该调光器至少包括一三端交流开关。
5.一种发光二极管的照明设备，其特征在于，包括一调光控制单元，包括一调光器，用以依据一导通条件来产生一调光电源；以及一变压单元，耦接至该调光器，用以接收该调光电源，并调整该调光电源为一交流电源；以及一驱动装置，包括一调光驱动单元，用以接收一驱动直流电源以驱动一发光二极管单元；以及一倍压单元，耦接该调光控制单元及该调光驱动单元，用以接收该交流电源，并依据该调光驱动单元的电源规格以将该交流电源倍压为该驱动直流电源。
6.根据权利要求5所述的发光二极管的照明设备，其特征在于，该调光驱动单元为一发光二极管驱动芯片。
7.根据权利要求5所述的发光二极管的照明设备，其特征在于，该倍压单元具有一第一倍压输入端、一第二倍压输入端、一第一倍压输出端及一第二倍压输出端，该第一与该第二倍压输入端接收该交流电源，且该第一与该第二倍压输出端则输出该驱动直流电源。
8.根据权利要求5所述的发光二极管的照明设备，其特征在于，该调光器至少包括一三端交流开关。
9.根据权利要求5所述的发光二极管的照明设备，其特征在于，该驱动装置与该发光二极管单元为该照明设备的一发光二极管灯泡，而该调光控制单元为该发光二极管灯泡的一调光开关及底座部分。
专利摘要本实用新型提供一种发光二极管的驱动装置及照明设备。发光二极管的驱动装置适用于接收经由调光器及变压单元调整后的交流电源，且其包括有调光驱动单元及倍压单元，倍压单元耦接该调光驱动单元。调光驱动单元可接收倍压单元所产生的驱动直流电源，藉以驱动并调整发光二极管单元的光源亮度。倍压单元可依据调光驱动单元的电源规格而对交流电源进行倍压，藉以转换并供应驱动直流电源予调光驱动单元，从而避免发光二极管单元的光源在调光时发生闪烁。
文档编号H05B37/02GK201986219SQ20102069815
公开日2011年9月21日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者刘耀声, 王濠源, 苏鸿彦 申请人:泰金宝电通股份有限公司, 金宝电子工业股份有限公司