CN101207950A - 发光二极管的驱动方法、系统以及冗余电路 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种发光二极管(LED)驱动系统与方法，供以驱动发光二极管持续且稳定的发光。主要是以直流电压源电路供应发光二极管直流电源，通过定电压定电流调节器，得以有效率地使用包括家用电源的交流电源，驱动发光二极管持续性且定功率的发光，使多数个发光二极管仍可由同一个驱动器来驱动而保持相同定功率发光表现。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种发光二极管(Light Emitting Diode，LED)的驱动系统与方法，尤指一种可供稳定发光的发光二极管驱动用，且不限于需特别的制程技术来维持良好的发光特性的发光二极管的驱动系统与方法。
背景技术
发光二极管的动作原理是将电流顺向流入半导体的p-n接口，使接口上的电子与电洞结合产生能量，并以光线形式发出；因此，发光二极管的发光亮度及其流通的电流呈正比，即输入电流愈高，发光亮度愈高。传统的发光二极管驱动方法不外乎是采定电压(图10A)、定电流(图10B)、或是交流(图10C)方式驱动发光二极管产生顺向偏压(forward bias)电流发光。其中，定电压驱动方式乃是利用一个与发光二极管串联的电阻91来控制流通此串联线路的电流值，只要输入发光二极管的电压源的电压值固定即达到固定电流的效果，这种驱动方式最大缺点即使是微弱的电源电压变动，也会受到影响，因此必需使用稳定化的电源，此外还要考虑发光二极管本身的发热与对周围温度的变化所造成发光特性关系(I-V相关曲线)的改变；定电流驱动方式乃是利用一个与发光二极管串联的电流源92，固定的电流源可使流通发光二极管的电流对于微弱的电源电压变动较为稳定，不过仍需小心发光二极管本身因外界因素影响发光特性关系(I-V相关曲线)的改变；交流驱动方式则是利用一个交流电压源来驱动发光二极管，为了驱动顺向偏压电流，必需放置一个与发光二极管同样顺向的二极管93来限制直流电压通过，同时再利用一个与发光二极管并联的电容使输入的直流电压波动较小，以产生较小波动的发光二极管电流，采用交流驱动故可使电压来源更易从家用电源取得，不过交流电压源的波动与电压突波更易使发光二极管的电流量飘动甚至造成发光二极管的损毁。
由于最近几年发光二极管高辉度化与多色化的结果，使得发光二极管的应用逐渐拓展到显示光源、航空导引灯、发光二极管背光照明模块、讯号灯具、显示板等领域，未来甚至可望取代荧光灯成为主要照明光源；也因此，发光二极管的驱动技术已不再只是驱动发光二极管发光而已，除了使驱动电路小型化特性的外，还应具备高稳定度、高效率、多点灯数、以及可以使电池延长使用时间等特性。然而，不论是定电压驱动、定电流驱动、还是交流驱动，仍旧无法提供一个不受电压波动甚至不受电压突波影响的稳定驱动电流；此外，在连接越来越多的发光二极管时，这些发光二极管中会因大量制造下的制程过程而使其发光特性关系(I-V相关曲线)有些误差，使得同一种驱动电路设计并不能普适在量产下的各个发光二极管，造成量产成本的增加或是发光稳定度的牺牲。
发明内容
本发明的目的是在于，提供一种发光二极管的驱动系统与方法以及冗余电路，达到同时锁定电压与电流，提供优质定功率发光的发光二极管驱动；且由于能提供稳定的驱动，使多颗发光二极管仍可以由同一个驱动器来驱动，节省了布线的空间却仍维持所述的多颗发光二极管固定的总发光功率；再配合交直流整流器或直流转直流转换器电路供应直流电源，便可以让所驱动的发光二极管组作持续不间断且固定功率的发光。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案在于一种，提供发光二极管(LED)的驱动方法，供发光二极管定功率发光，包括以下步骤：步骤a：由一个直流电压源电路输出直流电源；
步骤b：将所述的直流电压加压至一个发光二极管组，产生一个流通发光二极管组的电流使所述的发光二极管组发光；
步骤c：流通过所述的发光二极管组的电流再经由一个定电压定电流调节步骤，以稳定流通发光二极管组的电流为固定电流，并稳定发光二极管组压降为固定电压。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种发光二极管的驱动系统供发光二极管定功率发光，所述的驱动系统包括：
步骤a：一个直流电压源电路，将输入的交流电压转换输出为直流电压；
步骤b：一个发光二极管组，连接所述的直流电压源电路输出的直流电压，产生一个流通发光二极管组的电流；
步骤c：一个定电压定电流调节器，使稳定流通发光二极管组的电流为固定电流，并稳定发光二极管组压降为固定电压。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种冗余电路，供应用在发光二极管组中，其是通过侦测所述的发光二极管组中任两节点的电压差超过启动电压，即启动冗余控制器控制所述的两节点的绕道电路为导通状态，使所述的发光二极管组电流得以绕过所述的两节点间不正常运作的发光二极管，以维持所述的发光二极管组正常发光。
为了能使本发明上述之内容、目的、优点及其它特征能更明显易懂，以下配合图式与较佳实施例详细说明本发明。
附图说明
图1为本发明驱动系统与方法架构图。
图2为定电流电路方法说明图。
图3为本发明驱动系统的第一实施例图。
图4为本发明驱动系统的第二实施例图。
图5为本发明驱动系统中电流源实施例图。
图6A为本发明驱动系统中电流槽的第一实施例图。
图6B为本发明驱动系统中电流槽的第二实施例图。
图6C为本发明驱动系统中电流槽的第三实施例图。
图7A为本发明驱动系统中配合全桥式(all bridge)整流器实施例。
图7B为本发明驱动系统中全桥式(all bridge)整流器的第一实施例。
图7C为本发明驱动系统中全桥式(all bridge)整流器的第二实施例。
图7D为本发明驱动系统中全桥式(all bridge)整流器的第三实施例。
图7E为本发明驱动系统中全桥式(all bridge)整流器的第四实施例。
图8A为本发明驱动系统中配合半桥式(halfbridge)整流器实施例。
图8B为本发明驱动系统中半桥式(half bridge)整流器的第一实施例。
图8C为本发明驱动系统中半桥式(half bridge)整流器的第二实施例。
图8D为本发明驱动系统中半桥式(halfbridge)整流器的第三实施例。
图9A为本发明驱动系统中冗余电路(redundancy)配置示意图
图9B是显示硅控整波组件(silicon controlled rectifier，SCR)的电流随着电压的变化图(I-Vcurve)
图9C是显示第9A图中绕道电路的第一实施例图
图9D是显示第9A图中绕道电路的第二实施例图
图9E是显示第9A图中绕道电路的第三实施例图
图9F是显示第9A图中绕道电路的第四实施例图
图9G是显示第9A图中绕道电路的第五实施例图
图9H是显示第9A图中绕道电路的第六实施例图
图10A为背景技术定电压驱动方式示意图。
图10B为背景技术定电流驱动方式示意图。
图10C为背景技术交流驱动方式示意图。
附图标记说明：110-直流电压源电路；120-发光二极管组；111，1111～1117-交直流整流器；130-定电压定电流调节步骤；131-定电压定电流调节步骤输出端；132-定电压电路；133-定电流电路；VAC-交流电压；VDC-直流电压；VLED_DC-直流电压源电路输出的电压；VLED-发光二极管组的两端点电压降；ILED-发光二极管组电流；Vref-定电压电路的参考电压；Vf-定电压电路的输出端电压；Vset-电流源的设定电压；Rset-电流源的设定电阻；Von_off-电流槽的开关晶体管闸极电压；Iref-电流源的参考电流；230-定电压定电流调节器；231-定电压定电流调节器输出端；232-定电压电路；2321-定电压电路的输出端；2322-定电压电路的正输入端；2323-定电压电路的增益输出端；2324-定电压用运算放大器233-定电流电路；234-电流源；2341-电流源的第一输出端；2342-电流源的第二输出端；2343-电流源的正输入端；235-电流槽；2351-电流槽的第一输入端；2352-电流槽的第二输入端；236-第一实施例的定电压用晶体管；237-第二实施例的定电压用晶体管；Vf1-定电压电路的输出端电压；Vf2-电流源的第二输出端电压；510-定电流用运算放大器；511-定电流用晶体管；512-正载子通道电流镜；611-第一电流镜；612-第二电流镜；613-电流槽共闸极晶体管；614-电流槽第三实施例的晶体管开关；71-冗余电路的绕道电路；72-冗余电路的冗余控制器；IG-冗余控制器输出至绕道电路的闸极电流；VG-冗余控制器输出至绕道电路的闸极电压；1stMOSFET-第一金属氧化物半导体场效晶体管；2ndMOSFET-第二金属氧化物半导体场效晶体管；91-定电压驱动方式背景技术的电阻；92-定电流驱动方式背景技术的电流源；93-交流驱动方式背景技术的二极管。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
图1是本发明发光二极管的驱动方法的第一实施例图，主要分为三个步骤，其中第一步骤是一个直流电压源电路110输出直流电源VLED_DC；第二步骤是将所述的直流电压VLED_DC加压至一个发光二极管组120，产生一个流通发光二极管组的电流ILED使所述的发光二极管组发光，所述的发光二极管组为单个发光二极管，或为多数个发光二极管串联成发光二极管串；而第三步骤则是一个定电压定电流调节步骤130，将流通过所述的发光二极管组的电流ILED经由此一步骤稳定为固定电流，使所述的固定电流不受电压波动所影响，并稳定发光二极管组压降为固定电压，使发光二极管组压降不受温度以及其它改变发光特性因素的影响。所述的定电压定电流调节步骤如图1所示，包含以下步骤：具有一输出端131，接受来自所述的发光二极管组的电流ILED；并由一个定电压电路132锁定所述的定电压电路输出端的电压Vf，所述的定电压电路输出端连接所述的定电压定电流调节步骤的输出端，以稳定定电压定电流调节步骤的输出端电压，消耗多余的电压波动；由一个定电流电路133连接经过所述的定电压电路的所述的发光二极管组电流ILED以锁定所述的发光二极管组电流ILED为设定的电流量。通过所述的定电压定电流调节步骤，流通发光二极管组的电流即可不受电压波动影响稳定为固定电流，同时还可以稳定发光二极管组压降为固定电压，使发光二极管组压降不受温度以及其它改变发光特性因素的影响。在定电压电路中，还可由一个参考电压Vref以调节设定所述的定电压步骤输出端的电压Vf。
请参阅图2，在定电流电路133中也可由一个设定电压Vset以及一个设定电阻Rset，使所述的设定电阻Rset限制最大输出电流Iref，所述的设定电压Vset调节设定所述的参考电流源输出的电流Iref，除此的外，另由一个功能化(functional)闸极电压，以设定所述的发光二极管组的发光开关，同时功能化发光的闪烁频率以达到预期的发光功率。
所述的直流电压源电路的第一实施方法包含：一个交流变压电路输入交流电压源VAC，一个交直流整流电路(AC/DC rectifier)将所述的交流电压源VAC转换成直流电压源VDC，最后再经过一个直流转直流转换电路(DC/DC converter)，将波动较大的所述的直流电压源VDC转换为波动较小的输出直流电压源VLED_DC，使包括家用电源的交流电源得以直接输入直流电压源电路以输出直流电压VLED_DC。其中，在进入交直流整流电路的前，也可以增加一个或多数个倍压电路将所述的交流电压源VAC电压值倍增一次或多次，如此，便能更弹性的使用家用电源来驱动发光二极管。所述的直流电压源电路的第二实施方法包含：所述的直流电压源电路输出的直流电压源VLED_DC，是由另一直流电压VDC经由一直流转直流转换电路(DC/DC converter)输出所述的直流电压源VLED_DC。又所述的直流电压源电路的第三实施方法包含：一交直流整流电路转换VAC为直流电压源VLED_DC，使包括家用电源的交流电源得以直接输入直流电压源电路以输出直流电压VLED_DC。
在实施过程中，难免因为一些外在因素或偶发条件而使某些发光二极管产生问题不能正常运作，这时就需过压保护电路，也就是提供一个冗余电路(redundancy)来保护所述的发光二极管组能够不受影响正常发光。所述的冗余电路是通过侦测所述的发光二极管组中任两节点(node)的电压差超过启动电压Vth，以启动冗余控制器(redundancy control)72控制所述的两节点的绕道电路71为导通状态，使所述的发光二极管组电流ILED得以绕过所述的两节点间不正常运作的发光二极管，以维持所述的发光二极管组正常发光。其中所述的启动电压Vth可以为固定值也可为调变值。
图3为本发明发光二极管的驱动系统的第一实施例图，主要分为三个部份，其中第一部份为直流电压源电路110。图7A-图7E以及图8A-图8D揭示更多利用交直流整流器111的直流电压源电路实施例，如图7A-图7E揭示全桥式(allbridge)整流器1111～1114，图8A-图8D则揭示半桥式(halfbridge)整流器1115～1117，目的都是将交流电压源VAC转换为图3中所示的第二部份的发光二极管组可用的直流电压源VLED_DC，如此即可顺利使用家用电源来驱动发光二极管组。而所述的直流电压源VLED_DC加压发光二极管组所产生的发光二极管电流ILED再进入如图3中所示的第三部份定电压定电流调节器230，稳定流通发光二极管组120的电流为固定电流，使所述的固定电流不受电压波动所影响；并稳定发光二极管组压降VLED为固定电压，使发光二极管组压降不受温度以及其它改变发光特性因素的影响；如此，发光二极管组的总发光功率PLED＝ILED*VLED，其中ILED固定VLED也固定，则总发光功率PLED也就固定了。
再就图3中所示来阐述所述的定电压定电流调节器230控制电流与电压的工作原理。其中包括：一个定电压定电流调节器输出端231，接受来自所述的发光二极管组的电流ILED；一个定电压电路232锁定所述的定电压电路输出端的电压Vf1，供以稳定定电压定电流器230的输出端231电压；以及一个定电流电路233连接经过所述的定电压电路232的所述的发光二极管组电流ILED，供以锁定所述的发光二极管组电流ILED为设定的电流量；还有一个定电压用晶体管(transistor)236，与发光二极管组120与定电流电路233形成串联。又其中，所述的定电压电路为一个定电压用运算放大器(operation amplifier)2324，其正输入端连接一个参考电压Vref由一个能隙参考电压(band gap reference voltage)所提供，其负输入端连接Vf1，通过所述的定电压用晶体管形成负回馈(feedback)电路，供以稳定锁住所述的定压器的输出端的电压Vf1，并将多余的电压降消耗至定电压用晶体管上以稳定所述的发光二极管组的电压降VLED；在这里，所述的定电压用晶体管的作用等同在一个可变电阻，因此，所述的定电压用晶体管236还可以放置于发光二极管组的另一端如图4中的定电压用晶体管237，置于所述的直流电压源电路与所述的发光二极管组之间，而所述的定电压用运算放大器2324的增益输出端连接所述的定电压用晶体管237的闸极，通过所述的定电压用晶体管形成负回馈(feedback)电路，一样完成多余电压降的消耗以稳定所述的发光二极管组的电压降VLED。
完成所述的定电压定电流调节器230控制电流与电压的工作原理还需要一个定电流电路233由一个电流源(current source)234如图5，以及一个电流槽(currentsink)235组成，如图6A-图6C。其中电流源234的第一实施例包括：一个定电流用运算放大器510，其正输入端连接所述的电流源的正输入端2343并连接一个设定电压Vset由一个能隙参考电压所提供，其负输入端连接所述的电流源的第二输出端2342，且其增益输出端连接其负输入端形成负回馈(feedback)电路，供以稳定锁住所述的电流源的第二输出端的电压Vf2且所述的第二输出端的电压Vf2加压至所述的设定电阻Rset产生一个流出第二输出端的电流；以及一个正载子通道(pchannel)电流镜(current mirror)512，所述的正载子通道电流镜为一对共闸极正载子通道晶体管所组成，其中的一正载子通道晶体管的汲极与闸极连接，为所述的正载子通道电流镜的输入端，而另一个正载子通道晶体管的汲极则为所述的正载子通道电流镜的输出端，并且所述的正载子通道电流镜的输入端连接至所述的电流源的第二输出端，所述的正载子通道电流镜的输出端则接在所述的电流源的第一输出端2341以复制流出所述的第二输出端的电流至输出参考电流Iref。
请参阅图5，电流源的第二实施例为第一实施例的电路再加上一个定电流用晶体管511置于所述的电流源的第二输出端与所述的定正载子通道电流镜的输入端的输入端之间，且所述的定电流用运算放大器的增益输出端与负输入端之间联机截断改接往所述的定电流用晶体管的闸极，供以加强稳定所述的电流源的第二输出端的电压波动，吸收电流源中多余的电压降。
又其中电流槽的第一实施例如图6A所示，为一个第一电流镜(currentmirror)611，所述的第一电流镜611为一对共闸极晶体管所组成，其中的一晶体管的汲极与闸极连接，为所述的第一电流镜的输入端，而另一个晶体管的汲极则为所述的第一电流镜的输出端，所述的第一电流镜的输入端连接所述的电流槽的第一输入端2351连接来自所述的电流源第一输出端2341输出的参考电流Iref，而所述的第一电流镜的输出端，则与所述的电流槽第二输入端2352连接，供以连接来自所述的发光二极管组的电流ILED，并通过所述的定电压电路来稳定所述的电源槽第二输入端的电压，同时，所述的第一电流镜以所述的电流源输出的参考电流Iref来锁定放大N倍参考电流Iref的发光二极管组电流ILED，所述的N倍的数值N＝ILED/Iref，其中N为一设定固定值。
电流槽的第二实施例如图6B所示，一个与第一电流镜相同的第二电流镜612，所述的第二电流镜的输入端介在所述的第一电流镜的输入端与所述的电流槽的第一输入端2351之间，连接来自所述的电流源第一输出端输出的参考电流Iref，而所述的第二电流镜的输出端介于所述的第一电流镜的输出端与所述的电流槽第二输入端2352之间，连接来自所述的发光二极管组的电流ILED，所述的第二电流镜与所述的第一电流镜一样，以所述的电流源输出的参考电流Iref来锁定放大N倍参考电流Iref的发光二极管组电流ILED，所述的N倍的数值N＝ILED/Iref。
电流槽的第三实施例如图6C所示，一对电流槽共闸极晶体管613，置于所述的第一电流镜与所述的电流槽输入端之间，在所述的对电流槽共闸极晶体管的闸极连接在线再加上一个晶体管开关614，利用所述的晶体管开关的闸极电压控制所述的发光二极管组电流的开关，同时，利用功能化(functional)所述的晶体管开关的闸极电压调变所述的发光二极管组闪烁的频率，达到预期的交流发光功率。
上述直流电压源电路110是包括一交直流整流器(AC/DC rectifier)或一直流转直流转换器(DC/DC converter)，供以发光二极管所需的直流电压源VLED_DC；所述的发光二极管组120为一个以上的发光二极管所组合；实施时，所述的发光二极管组120为一串发光二极管串联。所述的发光二极管组120也可为复数个发光二极管串联后相并联(图中未示)；定电压定电流电路130，当直流电压VLED_DC发生波动时，所述的定电压电路232稳定发光二极管的电压降VLED，且所述的定电流电路233使通过发光二极管组120的电流(ILED)133为一定电流，来达到所期望的定功率(power＝VLEDxILED)。
图9A为冗余电路配置示意图，所述的冗余电路包括了与发光二极管并联的绕道电路71以及冗余控制器72。图9C显示绕道电路第一实施例为一个与发光二极管组并联的硅控整波组件(silicon controlled rectifier，SCR)，且所述的硅控整波组件的闸极由冗余控制器控制，当冗余控制器输出闸极电流IG则导通所述的硅控整波组件以使发光二极管电流ILED绕道不正常运作的发光二极管。其工作方式便如图9B显示的硅控整波组件电流随着电压的变化图(I-V curve)，能够在过压事件发生后导通电流以回避不正常运作的发光二极管。
图9D显示绕道电路的第二实施例是包括：一个与发光二极管组并联的第一金属氧化物半导体场效晶体管(1stMOSFET)，且所述的第一金属氧化物半导体场效晶体管的闸极由冗余控制器控制，当冗余控制器输出闸极电压VG则导通所述的第一金属氧化物半导体场效晶体管以使发光二极管电流ILED绕道不正常运作的发光二极管；以及一个连接所述的第一金属氧化物半导体场效晶体管的汲极与闸极的电阻，供以设定所述的冗余电路的设定电压Vth值。同时，又包括一个与所述的第一金属氧化物半导体场效晶体管的源极串接的电阻，配合绕道电路的导通电流值，以锁定所述的绕道电路在导通的后的电压差值。
图9E显示绕道电路的第三实施例是包括：一个与发光二极管组并联的齐纳二极管，当所述的绕道电路的两端电压因不正常运作的发光二极管而超出设定电压Vth值时，所述的齐纳二极管的逆偏压(reverse bias)电流开始导通，使发光二极管电流ILED绕道不正常运作的发光二极管；以及及其串联的电阻，配合齐纳二极管内部设定的逆偏电压值与电流值，以设定所述的冗余电路的设定电压Vth值，同时，所述的绕道电路在导通的后的电压差值也随齐钠二极管内部设定而锁定。
图9F显示绕道电路的第四实施例是将第二实施例中与第一金属氧化物半导体场效晶体管源极串联的电阻改为齐纳二极管(zener diode)，同时，所述的绕道电路在导通的后的电压差值也随齐钠二极管内部设定而锁定。
图9G显示绕道电路的第五实施例是将第二实施例中与第一金属氧化物半导体场效晶体管源极串联的电阻，改为闸极与汲极相接的第二金属氧化物半导体场效晶体管(2ndMOSFET)，同时，所述的绕道电路在导通的后的电压差值也因第二金属氧化物半导体场效晶体管在作用区(active region)锁定电流而锁定。
图9H显示绕道电路的第六实施例是包括：一个与发光二极管组并联的晶体管(transistor)，且所述的晶体管的闸极由冗余控制器控制，当冗余控制器输出闸极电流IG则导通所述的晶体管以使发光二极管电流ILED绕道不正常运作的发光二极管，所述的冗余控制器还控制基极电流(base current)，供以设定所述的绕道电路在导通的后的电压差值；以及一个连接所述的第一金属氧化物半导体场效晶体管的汲极与闸极的电阻，供以设定所述的冗余电路的设定电压Vth值。
综上，依上述所揭示的图式与说明，本发明可以达到预期的目的，提供一种可同时锁定电压与电流，具有优质定功率发光二极管驱动系统与方法，可供产业上的利用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (40)
1.一种发光二极管的驱动方法，供发光二极管定功率发光，其特征在于：所述的驱动方法包括以下步骤：
步骤a：由一个直流电压源电路输出直流电源；
步骤b：将所述的直流电压加压至一个发光二极管组，产生一个流通发光二极管组的电流使所述的发光二极管组发光；
步骤c：流通过所述的发光二极管组的电流再经由一个定电压定电流调节步骤，以稳定流通发光二极管组的电流为固定电流，并稳定发光二极管组压降为固定电压。
2.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于：所述的定电压定电流调节步骤又包括以下步骤：
步骤a：具有一输出端，接受来自所述的发光二极管组的电流；
步骤b：由一个定电压电路锁定所述的定电压电路的一输出端电压，所述的定电压电路输出端连接所述的定电压定电流调节步骤的输出端，以稳定定电压定电流调节步骤的输出端电压，消耗多余的电压波动；
步骤c：由一个定电流电路连接经过所述的定电压电路的所述的发光二极管组电流ILED，以锁定所述的发光二极管组电流为设定的电流量。
3.根据权利要求2所述的驱动方法，其特征在于：所述的定电压定电流调节步骤又包括以下步骤：
步骤a：由一个参考电流源，输出一个稳定参考电流；
步骤b：接受所述的参考电流源输出的参考电流，并根据所述的参考电流来锁住所述的发光二极管组的电流。
4.根据权利要求2所述的驱动方法，其特征在于：所述的定电压定电流调节步骤又包括：由一个参考电压以调节设定所述的定电压电路输出端的电压。
5.根据权利要求3所述的驱动方法，其特征在于：所述的定电压定电流调节步骤又包括：由一个设定电压以及一个设定电阻以调节设定所述的参考电流源输出的电流。
6.根据权利要求3所述的驱动方法，其特征在于：所述的定电压定电流调节步骤又包括：由一个功能化闸极电压，以设定所述的发光二极管组的发光开关，功能化发光的闪烁频率以达到预期的发光功率。
7.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于：所述的发光二极管组为单个发光二极管。
8.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于：所述的发光二极管组为多数个发光二极管串联成发光二极管串。
9.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于：所述的直流电压源电路包括：一个交流变压电路输入交流电压源；一个交直流整流电路将所述的交流电压源转换成直流电压源；再经过一个直流转直流转换电路，将波动较大的所述的直流电压源转换为波动较小的输出直流电压源，使包括家用电源的交流电源得以直接输入直流电压源电路以输出直流电压。
10.根据权利要求9所述的驱动方法，其特征在于：所述的直流电压源电路又包括：一个或多数个倍压电路将所述的交流电压源在进入交直流整流电路前的电压值倍增一次或多次。
11.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于：所述的直流电压源电路输出的直流电压源，是由另一直流电压经由一直流转直流转换电路输出所述的直流电压源。
12.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于：所述的直流电压源，是以输入的交流电压源经由一交直流整流电路转换为直流电压源，使包括家用电源的交流电源得以直接输入直流电压源电路以输出直流电压。
13.一种发光二极管的驱动系统，供发光二极管定功率发光，其特征在于：所述的驱动系统包括：
步骤a：一个直流电压源电路，将输入的交流电压转换输出为直流电压；
步骤b：一个发光二极管组，连接所述的直流电压源电路输出的直流电压，产生一个流通发光二极管组的电流；
步骤c：一个定电压定电流调节器，使稳定流通发光二极管组的电流为固定电流，并稳定发光二极管组压降为固定电压。
14.根据权利要求13所述的驱动系统，其特征在于：所述的定电压定电流调节器又包括：
步骤a：一输出端，接受来自所述的发光二极管组的电流；
步骤b：一个定电压电路锁定所述的定电压电路输出端的电压，其中所述的定电压电路输出端连接所述的定电压定电流调节器的输出端，以稳定电压定电流调节器的输出端电压；
步骤c：一个定电流电路连接经过所述的定电压电路的所述的发光二极管组电流，以锁定所述的发光二极管组电流为设定的电流量。
15.根据权利要求14所述的驱动系统，其特征在于：所述的定电压定电流调节器又包括：
步骤a：一个电流源，其中包括一个第一输出端，其输出一个稳定参考电流Iref；
步骤b：一个电流槽，其包括：一个第一输入端接受所述的电流源第一输出端输出的参考电流Iref；以及一个第二输入端与所述的定电压电路的输出端相接，以连接所述的发光二极管组的电流ILED，并根据所述的参考电流Iref锁定电流ILED为设定的电流量，ILED＝Iref*N，其中N为一设定固定值。
16.根据权利要求14所述的驱动系统，其特征在于：所述的定电压定电流调节器又包括：一个正输入端输入参考电压，供以调节设定所述的定电压电路输出端的电压。
17.根据权利要求15所述的驱动系统，其特征在于：所述的定电压定电流调节器又包括：一个正输入端输入设定电压Vset，供以调节设定所述的电流源输出端的电压Vf2；以及一个设定电阻介于与所述的电流源第二输出端连接与接地端之间，供以调节设定所述的电流源第一输出端输出的电流Iref＝Vf2/Rset。
18.根据权利要求13所述的驱动系统，其特征在于：所述的发光二极管组为单个发光二极管。
19.根据权利要求13所述的驱动系统，其特征在于：所述的发光二极管组为多数个发光二极管串联成发光二极管串。
20.根据权利要求13所述的驱动系统，其特征在于：所述的直流电压源电路包括：一个交流变压电路输入交流电压源；一个交直流整流电路将所述的交流电压源转换成直流电压源；再经过一个直流转直流转换电路，将波动较大的所述的直流电压源转换为波动较小的输出直流电压源，使包括家用电源的交流电源得以直接输入直流电压源电路，以输出直流电压。
21.根据权利要求20所述的驱动系统，其特征在于：所述的直流电压源电路又包括：一个或多数个倍压电路将所述的交流电压源在进入交直流整流电路前的电压值倍增一次或多次。
22.根据权利要求13所述的驱动系统，其特征在于：所述的直流电压源电路输出的直流电压源，是由另一直流电压经由一直流转直流转换器电路输出所述的直流电压源。
23.根据权利要求13所述的驱动系统，其特征在于：所述的直流电压源，是输入的交流电压源经由一交直流整流器转换为直流电压源，使包括家用电源的交流电源得以直接输入直流电压源电路，以输出直流电压。
24.根据权利要求16所述的驱动系统，其特征在于：所述的定电压定电流调节器又包括：一个定电压用晶体管，置于所述的定压电路的输出端与所述的定电压定电流调节器的输入端之间；以及一个定电压用运算放大器，其中所述的定电压用运算放大器的正输入端连接所述的定压电路的正输入端并连接所述的参考电压，其负输入端连接所述的定压电路的输出端，且其增益输出端连接所述的定电压用晶体管的闸极，通过所述的定电压用晶体管形成负回馈电路，其中所述的参考电压为一个能隙参考电压，供以锁住所述的定压电路的输出端的电压，并将多余的电压降消耗至定电压用晶体管上以稳定所述的发光二极管组的电压降。
25.根据权利要求16所述的驱动系统，其特征在于：又包括一个定电压用晶体管，置于所述的直流电压源电路与所述的发光二极管组之间；而其中所述的定电压定电流调节器的定电压电路又包括一个定电压用运算放大器，其中所述的定电压用运算放大器的正输入端连接所述的定压器的正输入端并连接所述的参考电压，其负输入端连接所述的定压电路的输出端，且其增益输出端连接所述的定电压用晶体管的闸极，通过所述的定电压用晶体管形成负回馈电路，其中所述的参考电压为一个能隙参考电压，供以锁住所述的定压电路的输出端的电压，并将多余的电压降消耗至定电压用晶体管上以稳定所述的发光二极管组的电压降。
26.根据权利要求17所述的驱动系统，其特征在于：所述的定电压定电流调节器又包括：一个定电流用运算放大器，其中所述的定电流用运算放大器的正输入端连接所述的电流源的正输入端，并连接所述的设定电压，其负输入端连接所述的电流源的第二输出端，且其增益输出端连接其负输入端形成负回馈电路，而其中所述的参考电压为一个能隙参考电压，供以稳定锁住所述的电流源的第二输出端的电压，且所述的第二输出端的电压加压至所述的设定电阻，产生一个流出第二输出端的电流；以及一个正载子通道电流镜，所述的正载子通道电流镜为一对共闸极正载子通道晶体管所组成，其中的一正载子通道晶体管的汲极与闸极连接，为所述的正载子通道电流镜的输入端，而另一个正载子通道晶体管的汲极则为所述的正载子通道电流镜的输出端，并且所述的正载子通道电流镜的输入端连接至所述的电流源的第二输出端，所述的正载子通道电流镜的输出端则接在所述的电流源的第一输出端，以复制流出所述的第二输出端的电流至输出参考电流。
27.根据权利要求26所述的驱动系统，其特征在于：所述的定电压定电流调节器又包括：一个定电流用晶体管置于所述的电流源的第二输出端与所述的定正载子通道电流镜的输入端之间，且所述的定电流用运算放大器的增益输出端与负输入端之间联机截断，接往所述的定电流用晶体管的闸极，供以加强稳定所述的电流源的第二输出端的电压波动，吸收电流源中多余的电压降。
28.根据权利要求15所述的驱动系统，其特征在于：所述的定电压定电流调节器又包括：一个第一电流镜，所述的第一电流镜为一对共闸极晶体管所组成，其中的一晶体管的汲极与闸极连接，为所述的第一电流镜的输入端，而另一个晶体管的汲极则为所述的第一电流镜的输出端，所述的第一电流镜的输入端连接所述的电流槽的第一输入端，连接来自所述的电流源第一输出端输出的参考电流，而所述的第一电流镜的输出端，则与所述的电流槽第二输入端连接，供以连接来自所述的发光二极管组的电流，并通过所述的定电压电路来稳定所述的电源槽第二输入端的电压，同时，所述的第一电流镜以所述的电流源输出的参考电流Iref来锁定放大N倍参考电流Iref的发光二极管组电流ILED，所述的N倍的数值N＝ILED/Iref。
29.根据权利要求28所述的驱动系统，其特征在于：所述的定电压定电流调节器又包括：一个与第一电流镜相同的第二电流镜，所述的第二电流镜的输入端介在所述的第一电流镜的输入端与所述的电流槽的第一输入端之间，连接来自所述的电流源第一输出端输出的参考电流，而所述的第二电流镜的输出端介在所述的第一电流镜的输出端与所述的电流槽第二输入端之间，连接来自所述的发光二极管组的电流，所述的第二电流镜与所述的第一电流镜一样，以所述的电流源输出的参考电流Iref来锁定放大N倍参考电流Iref的发光二极管组电流ILED，所述的N倍的数值N＝ILED/Iref。
30.根据权利要求28所述的驱动系统，其特征在于：所述的定电压定电流调节器又包括：一对电流槽共闸极晶体管，置于所述的第一电流镜与所述的电流槽输入端之间，在所述的对电流槽共闸极晶体管的闸极连接在线再加上一个晶体管开关，利用所述的晶体管开关的闸极电压控制所述的发光二极管组电流的开关，利用功能化所述的晶体管开关的闸极电压，调变所述的发光二极管组闪烁的频率至预期的发光功率。
31.一种冗余电路，供应用在发光二极管组中，其特征在于：是通过侦测所述的发光二极管组中任两节点的电压差超过启动电压，即启动冗余控制器控制所述的两节点的绕道电路为导通状态，使所述的发光二极管组电流得以绕过所述的两节点间不正常运作的发光二极管，以维持所述的发光二极管组正常发光。
32.根据权利要求31所述的冗余电路，其特征在于：所述的启动电压为固定电压。
33.根据权利要求31所述的冗余电路，其特征在于：所述的启动电压为可调变电压。
34.根据权利要求31所述的冗余电路，其特征在于：所述的绕道电路为一个与发光二极管组并联的硅控整波组件，且所述的硅控整波组件的闸极由冗余控制器控制，当冗余控制器输出闸极电流则导通所述的硅控整波组件以使发光二极管电流绕道不正常运作的发光二极管。
35.根据权利要求31所述的冗余电路，其特征在于：所述的绕道电路是包括：一个与发光二极管组并联的第一金属氧化物半导体场效晶体管，且所述的第一金属氧化物半导体场效晶体管的闸极由冗余控制器控制，当冗余控制器输出闸极电流则导通所述的第一金属氧化物半导体场效晶体管以使发光二极管电流绕道不正常运作的发光二极管；以及一个连接所述的第一金属氧化物半导体场效晶体管的汲极与闸极的电阻，供以设定所述的冗余电路的设定电压值。
36.根据权利要求35所述的冗余电路，其特征在于：所述的绕道电路又包括一个与所述的第一金属氧化物半导体场效晶体管的源极串接的电阻，供设定所述的绕道电路在导通的后的电压差值。
37.根据权利要求35所述的冗余电路，其特征在于：所述的绕道电路又包括一个与所述的第一金属氧化物半导体场效晶体管的源极串接的齐纳二极管，供设定所述的绕道电路在导通的后的电压差值。
38.根据权利要求35所述的冗余电路，其特征在于：所述的绕道电路又包括一个与所述的第一金属氧化物半导体场效晶体管的源极串接的第二金属氧化物半导体场效晶体管，且所述的第二金属氧化物半导体场效晶体管的闸极与汲极相接，供设定所述的绕道电路在导通的后的电压差值。
39.根据权利要求31所述的冗余电路，其特征在于：所述的绕道电路是包括：一个与发光二极管组并联的齐纳二极管，当所述的绕道电路的两端电压因不正常运作的发光二极管而超出设定电压值时，所述的齐纳二极管的逆偏压电流开始导通，以使发光二极管电流绕道不正常运作的发光二极管；以及一个串联所述的齐纳二极管的电阻，供设定所述的冗余电路的设定电压值。
40.根据权利要求31所述的冗余电路，其特征在于：所述的绕道电路是包括：一个与发光二极管组并联的晶体管，且所述的晶体管的闸极由冗余控制器控制，当冗余控制器输出闸极电流则导通所述的晶体管以使发光二极管电流绕道不正常运作的发光二极管，所述的冗余控制器还控制基极电流，供设定所述的绕道电路在导通的后的电压差值；以及一个连接所述的第一金属氧化物半导体场效晶体管的汲极与闸极的电阻，供设定所述的冗余电路的设定电压值。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100519 Termination date: 20151220 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |