發光二極體的調節電路及調節方法

2023-05-07 12:39:36 2

專利名稱：發光二極體的調節電路及調節方法
技術領域：
本發明涉及一種電子設備的調節電路及調節方法，尤指 一種發 光二極體的調節電路及調節方法。
背景技術：
發光二才及管(Light Emitting Diode， LED )因具有效率高、壽命 長、不易破損等相專交於傳統照明i殳備所無法^是供的優勢，廣泛應用 於日常生活中。然而，發光二才及管4妄收前端直流電力供應源的高電
流而驅動進4亍發光，該直流電力供應源所車ir出的高電流為一定電流
模式，如圖6所示，而該發光二極體持續性接收此固定高電流後除
了產生光，還會產生大量的熱。大量熱能的累積，可能導致過熱問 題而引發發光二極體的失效，使用於白光發光二極體的焚光粉也可 能因為受熱而衰退改變所產生的光色，最後嚴重影響發光二極體的 亮度以及其壽命。
為了能散失發光二極體工作時所產生的熱能， 一般是將二極體 晶片安裝於金屬座，並使該金屬座與一散熱金屬板接觸後達到散熱 的效果。然而於高電流狀態下工作的發光二4及管，在熱能傳遞的過 程中常因為散熱效率不佳而將熱能持續累積，所累積的位置亦稱為
熱點(Hot Spot)，熱點的產生可能使發光二極體發生熱燒毀的危險。 雖然一般可通過裝設散熱鰭片甚至於整體發光二極體模組外加裝 散熱風扇來解決散熱不足的問題，但隨著發光二極體的功率逐漸提升，需要擴充組合元件以及所佔體積也隨之增加，勢必影響發光二 極管產品的外^見與組裝工序，並非為 一妥善的解決方法。

發明內容
本發明的主要目的，在於減少發光二極體工作時所產生的熱 能，使其不會因為過度累積的熱而減短壽命及亮度，此外，還可減 少散熱元件的裝設，使得整體發光二極體的結構更為精簡。為達上 述目的，本發明提供一種發光二極體的調節電^^，具有一取得直流 電力並一是供定電流以驅動至少 一發光二極體的變壓單元，以及一脈 波調變單元產生一驅動j言號4空制該變壓單元。該力永波調變單元的驅 動信號具有一運作周期，運作周期下的驅動信號得以驅動該變壓單 元豐命出正常運作電力，而該月永波調變單元連^妄一時序調節單元，該
時序調節單元產生一調節〗言號送至該樂:K波調變單元以調變該驅動 信號的運作周期中加入一休眠周期，休眠周期下的驅動信號降低該 變壓單元驅動該發光二極體的電力，通過該驅動信號中運作周期與 休眠周期交替進避免該發光二極體持續運作而累積熱能。
其中，該《木眠周期小於1/16秒。該變壓單元電連4婁於一整流濾 波電^各，該整流濾波電i 各包含有一整流單元以及一濾波單元。該整 流濾波電鴻4又;彈來自交流電力源所4是供的交;危電力，並壽爭4灸為直流 電力ilr出至該變壓單元。該月氷;皮調變單元所產生的馬區動^言號為月永波
調變信號。該變壓單元所輸出的電力不為零電流量。該時序調節電 路與該脈波調變單元之間設有一耦合單元，該時序調節單元具有一 比舉交器以及一時脈產生器。該比4交器於該調節電路以及該時脈產生 器上分別取得 一 標準信號以及一 時脈信號，並根據該時脈信號輸出 頻率以決定該調節〗言號的產生。除此之外，本發明還提供一種適用於上述調節電路的調節方
法，適用於一直;危電力驅動電3各，包4舌有以下步-驟
a)輸出一具有運作周期的驅動信號至一變壓單元；
b )驅動該變壓單元使其提供正常運作電流予至少一發光二極
管；
c) 調變該驅動J言號的運作周期中加入一《木眠周期；以及
d )根據該休眠周期中的驅動信號以降低該變壓單元驅動該發 光二4及管的正常運作電流，由此避免該發光二才及管持續運作而累積熱能。
其中，還具有一決定加入休眠周期間隔頻率的步驟，該休眠周
期小於1/16秒。該變壓單元所，lr出的電力不為零電流量。
本發明發光二才及管的調節電^各以及調節方法的特點在於
周期以及休眠周期，而改變輸出驅動電力至該發光二極體。避免後 端該發光二極體持續接收正常驅動電力而累積其熱能，導致發光二 極管的損害或減少其使用壽命。
2.由於本發明是利用調整電力的供應來降低熱能的持續累積， 利於發光二極體裝置的製造與組裝。


圖1是本發明發光二極體的調節電路一優選實施例的電路方塊
示意圖。
圖2是本發明發光二極體的調節電路另 一 實施例的電路方塊示意圖。
圖3是本發明發光二極體的調節方法一優選實施例的方法流程 示意圖。
圖4是本發明一優選實施例的力永波周期示意圖。 圖5是本發明一優選實施例的電力輸出示意圖。 圖6是已知供應發光二極體的電力輸出示意圖。
具體實施例方式
有關本發明的詳細說明及技術內容，現配合示意圖說明如下
請參閱圖l所示，是本發明一優選實施例的電路方塊示意圖， 如圖所示本發明為一種發光二極體的調節電路，具有一取得直流 電力並4是供定電流以驅動至少一發光二才及管30的變壓單元10，以 及一力永波調變單元20產生一驅動信號201 4空制該變壓單元10。該 月永波調變單元20連4妄一時序調節單元40,以4妾^:該時序調節單元 40所產生的調節〗言號401。
請參閱圖2所示，是本發明另一實施例的電路方塊示意圖，如 圖所示該變壓單元10電連4妄於一整流濾波電3各50,該整流濾波 電路50取得交流電力源60 (如市電)所提供的交流電力後，轉換為直流電力輸出至該變壓單元10。於該整流濾波電^各50中包含有 一濾波單元51 (如EMI濾波器)以及一整流單元52。該時序調節 單元40中包含有一比較器41以及一時脈產生器42。於本實施例中， 通過該比較器41、該時脈產生器42與一耦合單元43設置於變壓單 元10的二次側來調整該變壓單元10所專lT出的直i:危電力；其中該比 較器41的一輸入端電連接於該變壓單元10與該發光二極體30之 間，該比4交器41的另一l命入端電連4妻於該時月永產生器42,且該比 壽交器41的專餘出端電連4妾該耦合單元43,該津禺合單元43電連4妻該月永 波調變單元20。於本實施例中，該時月永產生器42以一予貞定頻率豐ir 出一時月永信號至該比較器41，該比4交器41將該時脈信號與一由該 變壓單元10後端線^各耳又得一標準信號相比^交後，決定該時序調節 單元40才艮據該預定頻率輸出該調節信號401經過一耦合單元43給 該月永波調變單元20。
本發明還提供一種適用於上述調節電路的調節方法，請參閱圖 3所示，是為本發明一優選實施例的方法流程示意圖，適用於一直 流電力驅動電路，包括有以下步驟
a) 輸出一具有運作周期的驅動信號至一變壓單元(S10);
b )驅動該變壓單元^f吏其^是供正常運作電流予至少一發光二核^ 管(S20);
c) 調變該驅動信號的運作周期中加入一^f水眠周期(S30);以
及
d )根據該休眠周期中的驅動信號以降低該變壓單元驅動該發 光二極體的正常運作電流，由此避免該發光二極體持續運作而累積 熱能(S40)。
9其中，還具有一決定加入《木眠周期間隔頻率的步驟(S50),於 此步各聚中可以一預定頻率輸出的時月永信號來決定加入該4水眠周期 的間隔。 一般來說，該休眠周期需小於1/16秒，以避免使用者感受 到發光二極體會有閃爍的現象。該變壓單元所輸出的電力不為零電流量。
請參閱圖4所示，是本發明一優選實施例的驅動信號脈波周期 示意圖，並4荅配圖2、圖3所示該月永波調變單元20於正常情況下 所產生的驅動信號201具有一運作周期W,該驅動信號201為3永波 調變〗言號，於每個運作周期W中包含至少一月永波產生的時間。該 脈波調變單元20電連4妄於該控制開關21,於運作周期W中脈波產 生的時間內，該^空制開關21 ;得以^使該整流濾波電^各50以及變壓單 元10之間形成通^各，而l吏該變壓單元10取"彈該整流濾波電^各50 轉換後的直流電力並進行變壓3是供適當定電流以驅動後端發光二 極管30。由於該月永波調變單元20連4妾一時序調節單元40，如圖2 及圖3所示，該時序調節單元40的比專交器41常態由該變壓單元10 的後端耳又得一標準信號，該時序調節單元40還具有一電連結於該 比專交器41的時脈產生器42,該時脈產生器42以一預定頻率輸出一 時脈信號至該比較器41,當該比較器41接收該時脈信號後得以與 該標準信號進行比較進而決定該時調節單元40產生該調節信號 401，並將該調節信號401傳送至該"永波調變單元20以調變該驅動 信號201的運作周期W中具有一〗木眠周期R，如此一來減少原本驅 動信號201中脈波產生的時間。由於該控制開關21接收較短脈波 產生時間的驅動信號201,使得整流濾波電^各50以及變壓單元10 之間形成通路的時間也縮短。如圖5所示，由於該變壓單元10取 得該整流濾波電^各50所^是供的直流電力時間減少，4吏得該變壓單 元10轉4灸為驅動電力時會出現閒置時間T,於閒置時間T內的驅 動電力專交正常驅動電力所輸出的電流量為小，於本實施例中，該閒 置時間T內所衝是供驅動電力的電流量不為零。通過該驅動信號201
10中運作周期W與休眠周期R交替進行，避免該發光二極體30持續
運作而累積熱能。
綜上所述，由於本發明發光二極體的調節電路以及調節方法通 過於一具有運作周期的驅動信號中調變加入一^f木眠周期，以縮短該 變壓單元接收該整流濾波電路所提供直流電力的時間，由此改變該 變壓單元產生給後端發光二極體的驅動電力，使該發光二極體得以 獲得較低電流量的閒置時間，而不會持續*接收高電流量的驅動電 力。如此，避免該發光二極體持續累積工作時所產生的熱能，可以 延長其使用壽命。另一方面，由於本發明發光二極體的調節電路及 調節方法是利用調整電力的供應來降低熱量累積，可以減少傳統散 熱元件的裝設，有利於發光二極體裝置的製造與加工。
以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明的 一優選實施例而已，當不能限定本發明實施的範圍。即凡依本發明 權利要求所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明的專利涵蓋範 圍內。
權利要求
1.一種發光二極體的調節電路，具有一取得直流電力並提供定電流以驅動至少一發光二極體(30)的變壓單元(10)，以及一脈波調變單元(20)產生一驅動信號(201)控制所述變壓單元(10)，其特徵在於，所述脈波調變單元(20)的驅動信號(201)具有一運作周期(W)，運作周期(W)下的驅動信號(201)用以驅動所述變壓單元(10)輸出正常運作電力，而所述脈波調變單元(20)連接一時序調節單元(40)，所述時序調節單元(40)產生一調節信號(401)送至所述脈波調變單元(20)以調變所述驅動信號(201)的運作周期(W)中加入一休眠周期(R)，休眠周期(R)下的驅動信號(201)降低所述變壓單元(10)驅動所述發光二極體(30)的電力，通過所述驅動信號(201)中運作周期(W)與休眠周期(R)交替來避免所述發光二極體(30)持續運作而累積熱能。
2. 根據權利要求1所述的發光二極體的調節電路，其特徵在於， 所述變壓單元(10)電連接於一整流濾波電路(50)。
3. 根據權利要求1所述的發光二極體的調節電路，其特徵在於， 所述時序調節單元(40)具有一比較器(41 )以及一時脈產生 器(42)，且所述比較器(41)的一輸入端電連接在所述變壓 單元(10)與所述發光二極體(30)之間，所述比較器(41) 的另一輸入端電連接所述時脈產生器(42)。
4. 根據權利要求3所述的發光二極體的調節電路，其特徵在於， 所述時序調節單元(40)與所述脈波調變單元(20)之間設有 一耦合單元(43 )。
5. 根據權利要求1所述的發光二極體的調節電路，其特徵在於， 所述驅動信號(201)為脈波調變信號。
6. 根據權利要求1所述的發光二極體的調節電路，其特徵在於，所述變壓單元(10) 4ir出的電力不為零電流量。
7. 根據權利要求1所述的發光二極體的調節電路，其特徵在於， 所述〗水眠周期(R)小於1/16秒、。
8. —種發光二極體的調節方法，適用於一直流電力驅動電路，其 特;f正在於，包4舌有以下步-驟輸出一具有運作周期的驅動信號至一變壓單元(S10);驅動所述變壓單元^f吏其^是供正常運作電流予至少一發光 二極體(S20);調變所述驅動4言號的運作周期中加入一〗木眠周期(S30 );以及根據所述休眠周期中的驅動信號來降低所述變壓單元驅 動所述發光二極體的正常運作電流，由此避免所述發光二極體 持續運作而累積熱能(S40)。
9. 根據權利要求8所述的發光二極體的調節方法，其特徵在於， 還包括一決定加入休眠周期間隔頻率的步驟(S50 )。
10. 根據權利要求8所述的發光二極體的調節方法，其特徵在於， 所述^f木眠周期(R)小於1/16秒。
11. 根據權利要求8所述的發光二極體的調節方法，其特徵在於，所述變壓單元(io)所豐ir出的電力不為零電流量。
全文摘要
一種發光二極體的調節電路及調節方法，主要具有一取得直流電力並提供定電流以驅動至少一發光二極體的變壓單元，以及一脈波調變單元產生一驅動信號控制該變壓單元。該脈波調變單元的驅動信號具有一運作周期，運作周期下的驅動信號得以驅動該變壓單元輸出正常運作電力，而該脈波調變單元連接一時序調節單元，該時序調節單元產生一調節信號送至該脈波調變單元以調變該驅動信號的運作周期中加入一休眠周期，休眠周期下的驅動信號降低該變壓單元驅動該發光二極體的電力。由此，該變壓單元得以根據該驅動信號的運作周期以及該休眠周期的交替控制，調節輸出至發光二極體的電力，而避免該發光二極體持續發熱，以減少熱能的累積。
文檔編號H05B37/02GK101668364SQ200810135590
公開日2010年3月10日 申請日期2008年9月5日 優先權日2008年9月5日
發明者鍾金標 申請人:新巨企業股份有限公司