專利名稱：發光二極管的驅動電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種發光二極管的驅動電路，其主要在驅動電路內設置有一電 感，藉此將可以對交流電源進行降壓。
背景技術：
發光二極管(LED; Light-Emitting Diode)由于具備有壽命長、體積小、耗 電量少、反應速度快、無輻射及單色性發光的特性及優點，因此被廣泛應用于 指示燈、廣告廣告牌、交通號志燈、汽車車燈、顯示器面板、通訊器具、消費 電子等各項產品中。其中，可產生白色光源的發光組件更可用以取代傳統的白 熾燈，并成為新一代的照明光源，因而更備受世人的期待。
發光二極管本身是一種對電壓非常敏感的組件，當過高的電壓輸入發光二 極管后，將會在發光二極管上形成過大的電流，并可能會導致發光二極管的毀 損。為此，在使用發光二極管時，往往需要依據發光二極管的種類及串聯的數 量，來調整供電電壓的大小，并提供適當的驅動電壓給發光二極管。
一般而言，供電電壓的電壓值往往會大于發光二極管實際需要的驅動電壓 值，因此在使用時便需要進一步對供電電壓進行降壓的步驟。例如可將發光二 極管與一適當大小的電阻進行串聯，則供電電壓將會在電阻上形成負載，藉此 將可以對供電電壓進行降壓，并對發光二極提供給適當的驅動電壓。
藉由電阻的設置雖然可有效的降低供電電壓的大小，然而電阻是一種消耗 電能的組件，換言之，電阻雖然可以造成壓降，但同時亦造成了能量的損耗， 而有違透過使用發光二極管進行節能的目的。
當然亦可以利用變壓器對供電電壓進行變壓，藉此以產生一適當大小的驅 動電壓。變壓器相較于電阻來說可以在不消耗過多能量的前提下完成降壓的動 作，然而變壓器本身的構造較為復雜且體積龐大，因此并不適用于小體積的發 光裝置上。此外變壓器的制作成本較高，亦不利降低產品的制作成本。200910135247.3
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發明內容
本發明的主要目的，在于提供一種發光二極管的驅動電路，主要在交流電 源及發光二極管之間設置有一電感，藉此將可以在不消耗過多能量的情況下， 對交流電源所產生的交流電壓進行降壓。
本發明的次要目的，在于提供一種發光二極管的驅動電路，主要將整流器 與交流電源進行連接，藉此將可以整流器對交流電源所產生的交流電壓進行整 流，以產生一直流電壓。
本發明的又一目的，在于提供一種發光二極管的驅動電路，主要在交流電 源及發光二極管之間設置有一電感及一整流器，藉此將可以對交流電源進行整 流及降壓，而達到對發光二極管提供適當驅動電壓的目的。
本發明的又一目的，在于提供一種發光二極管的驅動電路，僅需要透過電 感及整流器的使用便可以進行整流及降壓的步驟，不僅有利于縮小驅動電路的 體積，同時亦可有效降低制作成本。
本發明的又一目的，在于提供一種發光二極管的驅動電路，其中電感及整 流器的使用壽命長，可避免在發光二極管損壞的前便發生驅動電路損毀的情 形，并有利與整體使用壽命的提升。
本發明的又一目的，在于提供一種發光二極管的驅動電路，其中電感不僅 可用以進行降壓的步驟，同時亦可穩定驅動電壓，并可提高發光二極管的發光 品質。
為達成上述目的，本發明提供一種發光二極管的驅動電路，包括有 一交 流電源，用以產生一交流電壓； 一電感，連接交流電源，交流電壓會在電感上 形成一負載，并以電感對交流電壓進行降壓； 一整流器，連接電感，并用以對 經過降壓的交流電壓進行整流，而產生一直流電壓；及至少一發光二極管，連 接整流器，并以直流電壓驅動發光二極管。
本發明尚提供一種發光二極管的驅動電路，包括有 一交流電源，用以產 生一交流電壓； 一整流器，連接交流電源，并用以對交流電源所產生的交流電 壓進行整流，而產生一直流電壓； 一電感，連接整流器，直流電壓會在電感上 形成一負載，并以電感對直流電壓進行降壓；及至少一發光二極管，連接電感 及整流器，并以經過降壓的直流電壓驅動發光二極管。
圖1為本發明發光二極管的驅動電路一實施例的方塊示意圖； 圖2為本發明發光二極管的驅動電路一實施例的電路圖； 圖3為本發明發光二極管的驅動電路又一實施例的電路圖； 圖4為本發明發光二極管的驅動電路又一實施例的方塊示意圖； 圖5為本發明發光二極管的驅動電路又一實施例的電路圖； 圖6為本發明發光二極管的驅動電路又一實施例的電路圖； 圖7 A與7B為交流電壓及整流器整流后所產生的直流電壓一實施例的波 形圖。其中，附圖標記為
10 驅動電路 11 交流電源
13 電感 15 整流器
17 發光二極管 19 電容
20 驅動電路
具體實施例方式
請參閱圖1及圖2 ，分別為本發明發光二極管的驅動電路一實施例的方塊 示意圖及電路圖。如圖所示，驅動電路IO包括有一交流電源11、 一電感13、 一整流器15及至少一發光二極管(LED)17，藉由電感13及整流器15的設置將 可以對發光二極管17提供適當的驅動電壓V，并達到驅動發光二極管17的目 的。
交流電源11為發光二極管17的供電電源，并用以產生一交流電壓Vs， 在一般而言交流電源11所產生的交流電壓Vs對發光二極管17來說并不是一 個適當的驅動電源，因此需要對交流電源11所產生的交流電壓Vs進行整流的 動作。在本發明中主要是將整流器15與交流電源11進行連接，并以整流器 15對交流電源ll所產生的交流電壓Vs進行整流，以產生一直流電壓VD，并 可以該直流電壓VD驅動發光二極管17。例如，整流器15可以是一橋式整流 器，并包括有多個二極管，如圖2所示。
交流電源11與整流器15之間可增設有一電感13，交流電壓Vs所形成的 交流電流Is在通過電感13后將會在電感13上形成負載，藉此將可以對交流 電源11所產生的交流電壓Vs進行降壓。例如交流電壓Vs在電感13上形成有一負載電壓Vu藉由負載電壓Vl的形成將可以對交流電壓Vs進行降壓的 動作，并對經過降壓的交流電壓Vs進行整流，藉此在發光二極管17上形成一 適當大小的驅動電壓V。
一般來說，電感13與電感13上所形成的負載電壓VL之間的關系如下
VL=L (di/dt)
由上式可知電感13上的負載電壓VL的大小正比于電感13的電感值L。 換言之，在應用時可以透過電感13的電感值L的選擇，來改變電感13上所形 成的負載電壓Vl。對本發明來說，可以由交流電源11所產生的交流電壓Vs 及發光二極管17所需要的驅動電壓V來選擇適當電感值L的電感13，并在電 感13上形成適當大小的負載電壓Vl，藉此將可以提供適當大小的驅動電壓V 給發光二極管17。
將電感13應用在發光二極管17的驅動電路10時，除了可以選擇適 當的電感值L的電感13對交流電壓Vs進行降壓之外，亦可以減少在降壓過 程當中電感13對交流電源11所產生的電能所造成過多的損耗。
交流電源11所產生的交流電壓Vs會在電感13上形成交流電流Is，交流 電流Is在通過電感13時，電感13會阻礙交流電流Is的變化，例如當交流電 流Is增加時電感13會阻礙交流電流Is的增加，而當交流電流Is減小時電感 13則會阻礙交流電流Is的減小。因此以電感13上所形成的負載電壓Vl対交 流電壓Vs進行壓降時將不會對能量造成過多的損失。相較之下電阻是以消耗 能量的方式進行降壓的動作，因此在使用的過程當中會造成額外的能量損失。
電感13在阻礙交流電流Is變化的過程當中并不會對能量造成損耗，而是 在交流電流Is增加的同時以磁場的方式暫時將電能進行儲存，在交流電流Is 減小時電感13上的磁場的能量會被進一步釋放出來。因此電感13對驅動電路 10而言，更具有穩定驅動電壓V的作用，并有利于穩定發光二極管17所產生 光源的亮度。此外，在實際應用時交流電源11亦可為一 PFC電源(Power Factor Correction),并有利于提高電源的功率校正因子。
在本發明另一實施例中，驅動電路10內亦增設有一電容19，并將電容19 與交流電源11并聯，藉此交流電源11所產生的交流電壓Vs將會對電容19 進行充放電，換言之電容19將可以進行電能的儲存，而有利于穩定交流電源 11所產生的交流電壓Vs，如圖3所示。
7請參閱圖4及圖5 ，分別為本發明發光二極管的驅動電路又一實施例的方 塊示意圖及電路圖。如圖所示，本發明實施例所述的驅動電路10同樣包括有
一交流電源ll、 一整流器15、 一電感13及至少一發光二極管(LED)17，相較 于上述實施例來說，主要是將整流器15及電感13的連接次序進行交換。
在本發明實施例中主要將交流電源11與整流器15進行連接，并在發光二 極管17與整流器15之間增設有一電感13。整流器15可用以將交流電源11 所產生的交流電壓Vs進行整流，并產生一直流電壓VD，而后再以電感13上 所形成的負載電壓VL對整流后的直流電壓VD進行降壓，藉此將可以經過降 壓的直流電壓驅動發光二極管17，并對發光二極管17提供適當的驅動電壓V。 其中整流器15可為一橋式整流器，而驅動電路10同樣可選擇包括有一電容 19，并將電容19并聯交流電源11，以提高交流電源11的穩定性，如圖6所 示。
在本發明一實施例中交流電源11所產生的交流電壓Vs可為弦波，整流器 15用以對交流電壓Vs進行整流，并產生直流電壓Vo，(如圖7A、 7B所示)。 經過整流器15整流后所產生的直流電壓VD同樣會是一個隨著時間變化的電 壓，并會在電感13上形成一隨時間變化的電流，藉此在電感13上形成負載電
壓VL以達到降壓的目的。
在本發明實施例中同樣可以藉由適當電感值L的電感13的選擇，對經過 整流器15整流后所產生的直流電壓VD進行降壓，并提供適當的驅動電壓V 給發光二極管17。此外，將電感13應用在發光二極管17的驅動電路10，除 了可以達到降壓的目的，同時亦可以減少在降壓的過程當中所造成的能量損 耗。
交流電源11所產生的交流電壓Vs在經過整流器15后將會形成直流電壓 VD，直流電壓VD會在電感13上形成直流電流lD，直流電流Io在通過電感13 時，電感13會阻礙直流電流lD的變化。相較之下電阻是以消耗能量的方式進 行降壓的動作，因此在使用的過程當中會造成額外的能量損失。
電感13在阻礙直流電流ID變化的過程當中并不會對能量造成損耗，而是
在直流電流lD增加的同時以磁場的方式暫時將電能進行儲存，在直流電流ID 減小時電感13上的磁場的能量會被進一步釋放出來。此外，因此電感13對發 光二極管17而言，更具有穩定驅動電壓V的作用，并有利于穩定發光二極管17所產生的光源的亮度。
綜合以上實施例所述的內容，本發明主要是利用發光二極管的組件特性， 設計出一種相符合的驅動電路，其主要是用以最簡單的組件組合便可達到對交 流電源進行整流及降壓的步驟，不僅具有縮小驅動電路的體積及降低制作成本 的優點，同時對驅動發光二極管而言亦具有足夠的效果。
雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明，在 不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明 作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的 權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種發光二極管的驅動電路，其特征在于，包括有一交流電源，用以產生一交流電壓；一電感，連接該交流電源，該交流電壓會在該電感上形成一負載，并以該電感對該交流電壓進行降壓；一整流器，連接該電感，并用以對經過降壓的交流電壓進行整流，而產生一直流電壓；及至少一發光二極管，連接該整流器，并以該直流電壓驅動該發光二極管。
2. 如權利要求l所述的驅動電路，其特征在于，該整流器為一橋式整流器。
3. 如權利要求l所述的驅動電路，包括有一電容，且該電容與該交流電 源并聯。
4. 如權利要求l所述的驅動電路，其特征在于，該電感上具有一負載電壓。
5. 如權利要求l所述的驅動電路，其特征在于，該交流電源為一 PFC 電源。
6. —種發光二極管的驅動電路，其特征在于，包括有 一交流電源，用以產生一交流電壓；一整流器，連接該交流電源，并用以對該交流電源所產生的交流電壓進行 整流，而產生一直流電壓；一電感，連接該整流器，該直流電壓會在該電感上形成一負載，并以該電 感對該直流電壓進行降壓；及至少一發光二極管，連接該電感及該整流器，并以經過降壓的直流電壓驅 動該發光二極管。
7. 如權利要求6所述的驅動電路，其特征在于，該整流器為一橋式整流器。
8. 如權利要求6所述的驅動電路，包括有一電容，且該電容與該交流電 源并聯。
9. 如權利要求6所述的驅動電路，其特征在于，該電感上具有一負載電壓。
10.如權利要求6所述的驅動電路，其特征在于，該交流電源為一 PFC 電源。
全文摘要
本發明公開了一種發光二極管的驅動電路，主要包括有一交流電源、一電感、一整流器及至少一發光二極管，其中交流電源用以產生一交流電壓并在電感上形成負載，藉由在電感上形成負載電壓，將可以達到對交流電源進行降壓的目的，整流器用以對經過降壓的交流電壓進行整流，以產生一直流電壓，并可以經過降壓的直流電壓驅動發光二極管，此外藉由適當電感值的電感的選擇，將可以對發光二極管提供適當的驅動電壓，同時亦可避免在降壓的過程中消耗過多的能量。
文檔編號F21V23/00GK101553064SQ20091013524
公開日2009年10月7日 申請日期2009年4月28日 優先權日2009年4月28日
發明者孫實鈞, 陳元杰 申請人:普照光電科技股份有限公司