TWI808739B

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Info

Publication number: TWI808739B
Application number: TW111116172A
Authority: TW
Inventors: 胡敏強
Original assignee: 大陸商明緯（廣州）電子有限公司; 明緯企業股份有限公司
Priority date: 2022-04-28
Filing date: 2022-04-28
Publication date: 2023-07-11
Also published as: TW202344138A

Abstract

本發明揭露一種光源驅動裝置，其包含第一二極體、第二二極體與驅動晶片。第一二極體耦接第一調光輸入端，第二二極體耦接第二調光輸入端。驅動晶片耦接第一二極體、第二二極體及光源。第一二極體與第二二極體具有相同規格，並位於等溫環境中，第一調光輸入端與第二調光輸入端接收調光電壓。驅動晶片產生分別通過第一二極體與第二二極體之兩個相等的固定電流，並藉此與調光電壓於第一二極體與驅動晶片之間產生第一驅動電壓，且於驅動晶片與第二二極體之間產生第二驅動電壓，驅動晶片依據第一驅動電壓與第二驅動電壓還原調光電壓並驅動光源。

Description

光源驅動裝置

本發明係關於一種驅動裝置，且特別關於一種光源驅動裝置。

發光二極體照明具有三個最主要的優點，即節能、環保與綠色照明。因為發光二極體的發光效率較高，製作成本也較低，其應用前景和市場非常廣大，這使得發光二極體成為當今世界上替代傳統光源的新一代光源之一。

目前的發光二極體驅動器之調光端口，為考慮防止高壓誤接入，或在多台發光二極體驅動器之調光端口並聯時，一台損壞全部癱瘓等因素，在調光端口之正輸入端接入一個二極體10，如第1圖所示。此措施雖然簡單成本低，但會帶來兩個問題。由於二極體10存在壓降，所以調光端口之正、負輸入端之間的實際電壓與發光二極體驅動器真正接收到的調光電壓有差異。目前市面上的發光二極體驅動器中的轉換晶片無法自動消除二極體10上壓降的影響，有的廠商是完全沒考慮此二極體10之壓降，其他廠商則是固定地減掉0.5伏特，並無考量不同類型的二極體10上的壓降差異。此外，由於二極體為非線性元件。當溫度變化時，二極體上的壓降也發生變化，如第2圖所示，且為非線性形式的變化，使調光端口之正、負輸入端之間的調光電壓等級相較於發光二極體驅動器所輸出的亮度等級有更嚴重的偏離。在第2圖中，四種不同的數據從上到下分別對應四種不同的順向偏壓，其依序為100、10、1與0.1毫安培。

因此，本發明係在針對上述的困擾，提出一種光源驅動裝置，以解決習知所產生的問題。

本發明提供一種光源驅動裝置，其在不同溫度下都能真實還原實際的調光電壓，且不改變製作成本，提升調光電壓之檢測精確度，並改善調光輸入端串接二極體所帶來的負面影響。

為達上述目的，本發明提供一種光源驅動裝置，其耦接一光源，光源驅動裝置包含一第一二極體、一第一驅動晶片、一第二二極體與一第二驅動晶片。第一二極體之陰極耦接第一調光輸入端，第一驅動晶片耦接第一二極體之陽極與第二調光輸入端。第一調光輸入端與第二調光輸入端用以接收一調光電壓，第一驅動晶片用以產生通過第一二極體之第一固定電流，並利用第一固定電流與調光電壓以於第一二極體與第一驅動晶片之間的第一節點產生第一驅動電壓。第二二極體之陰極耦接地端，第二二極體之陽極耦接一固定電流源。固定電流源用以產生通過第二二極體之第二固定電流，第二固定電流等於第一固定電流，第一二極體與第二二極體具有相同規格，並位於等溫環境中，第二固定電流於固定電流源與第二二極體之間的第二節點產生第二驅動電壓。第二驅動晶片耦接光源、第一節點與第二節點。第二驅動晶片用以接收第一驅動電壓與第二驅動電壓，並據此驅動光源。

在本發明之一實施例中，光源驅動裝置更包含一第一濾波電路，其耦接於第一節點與第二驅動晶片之間，第二驅動晶片用以通過第一濾波電路接收第一驅動電壓。

在本發明之一實施例中，光源驅動裝置更包含一第二濾波電路，其耦接於第二節點與第二驅動晶片之間，第二驅動晶片用以通過第二濾波電路接收第二驅動電壓。

在本發明之一實施例中，第一二極體與第二二極體位於同一個印刷電路板上。

在本發明之一實施例中，固定電流源包含一固定電壓源與一電阻器，電阻器耦接於固定電壓源與第二節點之間，固定電壓源用以產生通過電阻器之第二固定電流。

在本發明之一實施例中，光源為發光二極體。

在本發明之一實施例中，一種光源驅動裝置耦接一光源，光源驅動裝置包含一第一二極體、一第二二極體與一驅動晶片。第一二極體之陰極耦接第一調光輸入端，第二二極體之陰極耦接第二調光輸入端。第一二極體與第二二極體具有相同規格，並位於等溫環境中，第一調光輸入端與第二調光輸入端用以接收一調光電壓。驅動晶片耦接第一二極體與第二二極體之陽極及光源。驅動晶片用以產生分別通過第一二極體與第二二極體之第一固定電流與第二固定電流，第二固定電流等於第一固定電流。驅動晶片用以利用第一固定電流與調光電壓於第一二極體與驅動晶片之間的第一節點產生第一驅動電壓，第二固定電流於驅動晶片與第二二極體之間的第二節點產生第二驅動電壓，驅動晶片用以接收第一驅動電壓與第二驅動電壓，並據此驅動光源。

在本發明之一實施例中，光源驅動裝置更包含一濾波電路，其耦接於第一節點與驅動晶片之間，驅動晶片用以通過濾波電路接收第一驅動電壓。

在本發明之一實施例中，光源為發光二極體。

基於上述，光源驅動裝置將一二極體與連接調光輸入端之二極體設置在等溫環境中，同時設計第一二極體與第二二極體具有相同規格，並在相同電流通過第一二極體與第二二極體的前提下，取得第二二極體之順向偏壓，藉此方式即可在不同溫度下都能真實還原實際的調光電壓，且不改變製作成本，提升調光電壓之檢測精確度，並改善調光輸入端串接二極體所帶來的負面影響。

茲為使貴審查委員對本發明的結構特徵及所達成的功效更有進一步的瞭解與認識，謹佐以較佳的實施例圖及配合詳細的說明，說明如後：

第1圖為先前技術之發光二極體驅動器之示意圖。

第2圖為先前技術之發光二極體之接面溫度與順向偏壓之曲線圖。

第3圖為本發明之光源驅動裝置之第一實施例之示意圖。

第4圖為本發明之光源驅動裝置之第二實施例之示意圖。

第5圖為本發明之光源驅動裝置之第三實施例之示意圖。

本發明之實施例將藉由下文配合相關圖式進一步加以解說。盡可能的，於圖式與說明書中，相同標號係代表相同或相似構件。於圖式中，基於簡化與方便標示，形狀與厚度可能經過誇大表示。可以理解的是，未特別顯示於圖式中或描述於說明書中之元件，為所屬技術領域中具有通常技術者所知之形態。本領域之通常技術者可依據本發明之內容而進行多種之改變與修改。

當一個元件被稱為『在...上』時，它可泛指該元件直接在其他元件上，也可以是有其他元件存在於兩者之中。相反地，當一個元件被稱為『直接在』另一元件，它是不能有其他元件存在於兩者之中間。如本文所用，詞彙『及/或』包含了列出的關聯項目中的一個或多個的任何組合。

於下文中關於“一個實施例”或“一實施例”之描述係指關於至少一實施例內所相關連之一特定元件、結構或特徵。因此，於下文中多處所出現之“一個實施例”或“一實施例”之多個描述並非針對同一實施例。再者，於一或多個實施例中之特定構件、結構與特徵可依照一適當方式而結合。

揭露特別以下述例子加以描述，這些例子僅係用以舉例說明而已，因為對於熟習此技藝者而言，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。在通篇說明書與申請專利範圍中，除非內容清楚指定，否則「一」以及「該」的意義包含這一類敘述包括「一或至少一」該元件或成分。此外，如本揭露所用，除非從特定上下文明顯可見將複數個排除在外，否則單數冠詞亦包括複數個元件或成分的敘述。而且，應用在此描述中與下述之全部申請專利範圍中時，除非內容清楚指定，否則「在其中」的意思可包含「在其中」與「在其上」。在通篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供從業人員(practitioner)在有關本揭露之描述上額外的引導。在通篇說明書之任何地方之例子，包含在此所討論之任何用詞之例子的使用，僅係用以舉例說明，當然不限制本揭露或任何例示用詞之範圍與意義。同樣地，本揭露並不限於此說明書中所提出之各種實施例。

可了解如在此所使用的用詞「包含(comprising)」、「包含(including)」、「具有(having)」、「含有(containing)」、「包含(involving)」等等，為開放性的(open-ended)，即意指包含但不限於。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制發明作之申請專利範圍。

除非特別說明，一些條件句或字詞，例如「可以(can)」、「可能(could)」、「也許(might)」，或「可(may)」，通常是試圖表達本案實施例具有，但是也可以解釋成可能不需要的特徵、元件，或步驟。在其他實施例中，這些特徵、元件，或步驟可能是不需要的。

以下將描述一種光源驅動裝置，其將一二極體與連接調光輸入端之二極體設置在等溫環境中，同時設計第一二極體與第二二極體具有相同規格，並在相同電流通過第一二極體與第二二極體的前提下，取得第二二極體之順向偏壓，藉此方式即可在不同溫度下都能真實還原實際的調光電壓，且不改變製作成本，提升調光電壓之檢測精確度，並改善調光輸入端串接二極體所帶來的負面影響。

第3圖為本發明之光源驅動裝置之第一實施例之示意圖。請參閱第3圖，以下介紹光源驅動裝置2之第一實施例。光源驅動裝置2耦接一光源3，光源3係以發光二極體為例，但本發明並不以此為限。光源驅動裝置2包含一第一二極體20、一第一驅動晶片21、一第二二極體22、一第二驅動晶片23、一固定電流源24、一第一調光輸入端25與一第二調光輸入端26。第一二極體20之陰極耦接第一調光輸入端25，第一驅動晶片21耦接固定電壓源VCC、第一二極體20之陽極與第二調光輸入端26。第二二極體22之陰極耦接地端，第二二極體22之陽極耦接固定電流源24。第二驅動晶片23耦接固定電壓源VDD、光源3、第一二極體20與第一驅動晶片21之間的第一節點N1及固定電流源24與第二二極體22之間的第二節點N2。第一二極體20與第二二極體22具有相同規格，例如具有相同的尺寸與半導體載子之摻雜濃度，且第一二極體20與第二二極體22位於等溫環境中。舉例來說，第一二極體20與第二二極體22可位於同一個印刷電路板上，且彼此之間的距離小於5公分。如此一來，當溫度變化時，第一二極體20與第二二極體22上的壓降也發生同樣的變化。也就是說，不論溫度如何變化，第一二極體20與第二二極體22所接受到的溫度都是一樣的，若設計通過第一二極體20與第二二極體22之電流是相同的，此即表示第一二極體20與第二二極體22之順向偏壓也是相同的。

以下介紹光源驅動裝置2之第一實施例之運作過程。第一調光輸入端25與第二調光輸入端26接收一調光電壓VD，第一驅動晶片21產生通過第一二極體20之第一固定電流I1，並利用第一固定電流I1與調光電壓VD以於第一二極體20與第一驅動晶片21之間的第一節點N1產生第一驅動電壓V1。固定電流源24產生通過第二二極體22之第二固定電流I2，並設計第二固定電流I2等於第一固定電流I1，使第一二極體20與第二二極體22之順向偏壓相同。第二固定電流I2於固定電流源24與第二二極體22之間的第二節點N2產生第二驅動電壓V2。第二驅動晶片23接收第一驅動電壓V1與第二驅動電壓V2，並據此驅動光源3。因為第一驅動電壓V1等於第一二極體20之順向偏壓加上調光電壓VD，且第一二極體20與第二二極體22之順向偏壓相同，故第二驅動晶片23將第一驅動電壓V1減掉第二驅動電壓V2即可在任何溫度下，真實還原調光電壓VD，且不改變製作成本，提升調光電壓VD之檢測精確度，並改善調光輸入端串接二極體所帶來的負面影響。

為了提升第一驅動電壓V1與第二驅動電壓V2之精準度，在本發明之某些實施例中，光源驅動裝置2更可包含一第一濾波電路27與一第二濾波電路28。第一濾波電路27耦接於第一節點N1與第二驅動晶片23之間，第二驅動晶片23通過第一濾波電路27接收第一驅動電壓V1。第二濾波電路28耦接於第二節點N2與第二驅動晶片23之間，第二驅動晶片23通過第二濾波電路28接收第二驅動電壓V2。此外，在具體實現電路上，固定電流源24可包含一固定電壓源VDD與一電阻器240。電阻器240耦接於固定電壓源VDD與第二節點N2之間，固定電壓源VDD產生通過電阻器240之第二固定電流I2。

以下介紹光源驅動裝置4之第二實施例之運作過程。第一調光輸入端43與第二調光輸入端44接收一調光電壓VD，驅動晶片42產生分別通過第一二極體40與第二二極體41之第一固定電流I1與第二固定電流I2，並設計第二固定電流I2等於第一固定電流I1，使第一二極體40與第二二極體41之順向偏壓相同。驅動晶片42利用第一固定電流I1與調光電壓VD於第一二極體40與驅動晶片42之間的第一節點N1產生第一驅動電壓V1，第二固定電流I2於驅動晶片42與第二二極體41之間的第二節點N2產生第二驅動電壓V2。驅動晶片42接收第一驅動電壓V1與第二驅動電壓V2，並據此驅動光源5。因為第一驅動電壓V1等於第一二極體40之順向偏壓加上調光電壓VD，且第一二極體40與第二二極體41之順向偏壓相同，故驅動晶片42將第一驅動電壓V1減掉第二驅動電壓V2即可在任何溫度下，真實還原調光電壓VD，且不改變製作成本，提升調光電壓VD之檢測精確度，並改善調光輸入端串接二極體所帶來的負面影響。

為了提升第一驅動電壓V1之精準度，在本發明之某些實施例中，光源驅動裝置4更可包含一濾波電路45，其耦接於第一節點N1與驅動晶片42之間，驅動晶片42通過濾波電路45接收第一驅動電壓V1。

第5圖為本發明之光源驅動裝置之第三實施例之示意圖。第三實施例與第二實施例差別在於第三實施例之濾波電路45是整合於驅動晶片42中，並耦接於第一節點N1，以減少電路複雜度。驅動晶片42利用濾波電路45接收第一驅動電壓V1。

根據上述實施例，光源驅動裝置將第二二極體與連接調光輸入端之第一二極體設置在等溫環境中，同時設計第一二極體與第二二極體具有相同規格，並在相同電流通過第一二極體與第二二極體的前提下，取得第二二極體之順向偏壓，藉此方式即可在不同溫度下都能真實還原實際的調光電壓，且不改變製作成本，提升調光電壓之檢測精確度，並改善調光輸入端串接二極體所帶來的負面影響。

以上所述者，僅為本發明一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，故舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

Claims

一種光源驅動裝置，耦接一光源，該光源驅動裝置包含：一第一二極體，其陰極耦接第一調光輸入端；一第一驅動晶片，耦接該第一二極體之陽極與第二調光輸入端，其中該第一調光輸入端與該第二調光輸入端用以接收一調光電壓，該第一驅動晶片用以產生通過該第一二極體之第一固定電流，並利用該第一固定電流與該調光電壓以於該第一二極體與該第一驅動晶片之間的第一節點產生第一驅動電壓；一第二二極體，其陰極耦接地端，陽極耦接一固定電流源，其中該固定電流源用以產生通過該第二二極體之第二固定電流，該第二固定電流等於該第一固定電流，該第一二極體與該第二二極體具有相同規格，並位於等溫環境中，該第二固定電流於該固定電流源與該第二二極體之間的第二節點產生第二驅動電壓；以及一第二驅動晶片，耦接該光源、該第一節點與該第二節點，其中該第二驅動晶片用以接收該第一驅動電壓與該第二驅動電壓，並據此驅動該光源。
如請求項1所述之光源驅動裝置，更包含一第一濾波電路，其耦接於該第一節點與該第二驅動晶片之間，該第二驅動晶片用以通過該第一濾波電路接收該第一驅動電壓。
如請求項2所述之光源驅動裝置，更包含一第二濾波電路，其耦接於該第二節點與該第二驅動晶片之間，該第二驅動晶片用以通過該第二濾波電路接收該第二驅動電壓。
如請求項1所述之光源驅動裝置，其中該第一二極體與該第二二極體位於同一個印刷電路板上。
如請求項1所述之光源驅動裝置，其中該固定電流源包含：一固定電壓源；以及一電阻器，耦接於該固定電壓源與該第二節點之間，其中該固定電壓源用以產生通過該電阻器之該第二固定電流。
如請求項1所述之光源驅動裝置，其中該光源為發光二極體。
一種光源驅動裝置，耦接一光源，該光源驅動裝置包含：一第一二極體，其陰極耦接第一調光輸入端；一第二二極體，其陰極耦接第二調光輸入端，其中該第一二極體與該第二二極體具有相同規格，並位於等溫環境中，該第一調光輸入端與該第二調光輸入端用以接收一調光電壓；以及一驅動晶片，耦接該第一二極體與該第二二極體之陽極及該光源，其中該驅動晶片用以產生分別通過該第一二極體與該第二二極體之第一固定電流與第二固定電流，該第二固定電流等於該第一固定電流，該驅動晶片用以利用該第一固定電流與該調光電壓於該第一二極體與該驅動晶片之間的第一節點產生第一驅動電壓，該第二固定電流於該驅動晶片與該第二二極體之間的第二節點產生第二驅動電壓，該驅動晶片用以接收該第一驅動電壓與該第二驅動電壓，並據此驅動該光源。
如請求項7所述之光源驅動裝置，更包含一濾波電路，其耦接於該第一節點與該驅動晶片之間，該驅動晶片用以通過該濾波電路接收該第一驅動電壓。
如請求項7所述之光源驅動裝置，其中該第一二極體與該第二二極體位於同一個印刷電路板上。
如請求項7所述之光源驅動裝置，其中該光源為發光二極體。