CN101621877A - 发光二极管的电流供电电路以及电流控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发光二极管的电流供电电路及电流控制电路，该电流供电电路用以驱动第一组及第二组发光二极管，包含：主电源整流电路；初级直流－直流转换电路，用以将整流输入电压分别转换为第一及第二脉冲宽度调制电压；第一电流控制电路，其输入端与初级直流－直流转换电路的第一输出端连接，其输出端与第一组发光二极管连接；以及第二电流控制电路，其输入端与初级直流－直流转换电路的第二输出端连接，其输出端与第二组发光二极管连接。上述第一与第二电流控制电路分别接收第一与第二脉冲宽度调制电压，以分别产生特定电流值的第一与第二电流。本发明可降低整体电路成本、提高电路密度和运行效率、并使得发光二极管电流平衡且发光亮度相同。

Description

发光二极管的电流供电电路以及电流控制电路

技术领域

本发明涉及一种电流供电电路以及电流控制电路，尤其涉及一种发光二极管的电流供电电路以及电流控制电路。

背景技术

近年来由于发光二极管(Light Emitting Diode，LED)制造技术的突破，使得发光二极管的发光亮度及发光效率大幅提升，因而使得发光二极管逐渐取代传统的灯管而成为新的照明元件，广泛地应用于例如家用照明装置、汽车照明装置、手持照明装置、液晶面板背光源、交通号志指示灯、指示看板等照明应用。

在多发光二极管的应用中，由于每个发光二极管的特性彼此不同，使得流经每个发光二极管的电流大小都不尽相同，如此不仅导致使用发光二极管的电子装置，例如液晶显示器面板，发光亮度不均匀，也会使得个别发光二极管的使用寿命大幅减少，进而使得整个电子装置受到损害。

为了要改善发光二极管电流不均匀的问题，已经采用了许多的发光二极管电流平衡技术以改善这项缺陷。请参阅图1，其为传统发光二极管供电电路的电路方块示意图，如图1所示，传统发光二极管供电电路1包含主电源整流电路11、初级直流-直流转换电路12、第一次级直流-直流转换电路13a、第二次级直流-直流转换电路13b、第一电流控制电路14a以及第二电流控制电路14b，其中，主电源整流电路11与初级直流-直流转换电路12连接，用以将接收的交流输入电压V_in整流以产生整流输入电压V_a。初级直流-直流转换电路12的输入端与主电源整流电路11的输出端连接，而初级直流-直流转换电路12的输出端则通过直流总线16(DC bus)与第一次级直流-直流转换电路13a以及第二次级直流-直流转换电路13b的输入端连接，用以将接收的整流输入电压V_a转换为特定直流电压值的总线电压V_DC。第一次级直流-直流转换电路13a以及第二次级直流-直流转换电路13b的输入端连接于直流总线16，用以接收总线电压V_DC并分别产生发光二极管可以接受的第一直流输出电压V₁以及第二直流输出电压V₂。第一电流控制电路14a分别与第一次级直流-直流转换电路13a的输出端以及第一组发光二极管15a连接，相似地，第二电流控制电路14b分别与第二次级直流-直流转换电路13b的输出端以及第二组发光二极管15b连接，在传统发光二极管供电电路1中分别通过第一电流控制电路14a以及第二电流控制电路14b使得第一组发光二极管15a的第一电流I₁与第二组发光二极15b的第二电流I₂相同，进而使得第一组发光二极管15a与第二组发光二极管15b具有相同的发光亮度。

传统发光二极管的电流控制电路需配合次级直流-直流转换电路来使用，以使得每一组发光二极管的电流相同，这导致整体电路成本高且电路密度低。此外，传统发光二极管供电电路需要先由初级直流-直流转换电路在直流总线产生特定直流电电压，再通过次级直流-直流转换电路以及电流控制电路将特定直流电电压转换为发光二极管所需直流电流，由此可知传统的发光二极管供电电路需要两级的直流-直流转换电路，且在次级直流-直流转换电路的输入与输出之间具有固定的电压差而造成损耗，此损耗会随着输出发光二极管电压越低而越大，因此，传统发光二极管供电电路效率低、电路成本高且电路密度低。因此，如何发展一种可改善上述现有技术缺陷的发光二极管的电流控制电路及其供电电路，实为相关技术领域技术人员目前所迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种发光二极管的电流控制电路，利用不同于传统发光二极管的电流控制电路的线路架构，使得发光二极管的电流控制电路不用配合次级直流-直流转换电路使用，且可以直接接收初级直流-直流转换电路输出的脉冲宽度调制电压，发光二极管的电流控制电路即可以产生发光二极管可以接受的直流电流提供给发光二极管使用，更可以轻易地通过调整磁放大器控制电路的参数来使得每一组发光二极管的电流相同且发光亮度相同，因此，相对可以使得整体电路成本降低且电路密度提高。

本发明的另一主要目的在于提供一种发光二极管的电流供电电路，使得发光二极管的供电电路只需使用一个初级直流-直流转换电路，且该初级直流-直流转换电路直接出输的脉冲宽度调制电压可以直接提供给发光二极管的电流控制电路使用，发光二极管的电流控制电路即可以产生发光二极管可接受的直流电流以提供给发光二极管使用，更可以轻易地通过调整磁放大器控制电路的参数来使得每一组发光二极管的电流平衡且发光亮度相同，因此，电路运行效率较高、电路成本较低且电路密度较高。

为达上述目的，本发明的一个较广义实施方案为提供一种发光二极管的电流控制电路，用以直接接收脉冲宽度调制电压，且输出特定直流电流值的第一电流，以提供给多组发光二极管中的第一组发光二极管使用。本发明的发光二极管的电流控制电路至少包含：第一磁放大器，该第一磁放大器的其中一端连接于该发光二极管的电流控制电路的输入端，另一端与第一组发光二极管连接；第一电流检测电路，串联连接于该第一组发光二极管，用以检测第一组发光二极管的第一电流；第一磁放大器控制电路，与该第一电流检测电路连接，用以控制该第一磁放大器的导通或截止；以及第一二极管，该第一二极管其中一端连接于该第一磁放大器的输出端与第一组发光二极管，另一端与该第一磁放大器控制电路连接。其中，该第一磁放大器控制电路依据第一电流的大小控制第一磁放大器导通或截止，使得第一电流维持在该特定直流电流值。

上述电流控制电路中，该第一组发光二极管的该第一电流可与该多组发光二极管中的至少一组发光二极管的电流相同。

上述发光二极管的电流控制电路还可包含：第一整流电路，连接于该第一磁放大器与该第一组发光二极管之间，用以整流，其中该第一整流电路包含第三二极管以及第四二极管，该第三二极管的阴极连接于该第四二极管的阴极以及该第一整流电路的输出端，该第三二极管的阳极与该第一磁放大器的输出端连接，该第四二极管的阳极与共接点连接。

上述发光二极管的电流控制电路还可包含：第一滤波电路，连接于该第一整流电路与该第一组发光二极管之间，用以滤波，其中该第一滤波电路包含第一电感以及第一电容，该第一电感的其中一端与该第一电容的其中一端连接，该第一电感的另一端与该第一滤波电路的输入端连接，以及该第一电容的另一端与该共接点连接。

上述电流控制电路中，该第一电流检测电路可为电阻。

上述电流控制电路中，该第一磁放大器控制电路可依据该第一电流的大小产生第一控制电流，以控制该第一磁放大器的导通或截止，以及其中该第一磁放大器控制电路可包含：第一阻抗，该第一阻抗的其中一端与该第一电流检测电路连接；运算放大器，该运算放大器的负端与该第一阻抗的另一端连接，且正端接收参考电压；第二阻抗，该第二阻抗的其中一端与该运算放大器的负端连接，且另一端与该运算放大器的输出端连接；第一晶体管，该第一晶体管的基极与该运算放大器的输出端连接，该第一晶体管的集电极与该第一二极管连接；以及限流电阻，该限流电阻的其中一端与第一直流电压连接，另一端与该第一晶体管的发射极连接。

为达上述目的，本发明的另一较广义实施方案为提供一种发光二极管的电流供电电路，用以驱动第一组发光二极管以及第二组发光二极管。本发明的发光二极管的电流供电电路至少包含：主电源整流电路，用以将接收的交流输入电压整流为整流输入电压；初级直流-直流转换电路，该初级直流-直流转换电路的输入端与主电源整流电路的输出端连接，用以将整流输入电压分别转换为第一脉冲宽度调制电压以及第二脉冲宽度调制电压；第一电流控制电路，该第一电流控制电路的输入端与初级直流-直流转换电路的第一输出端连接，该第一电流控制电路的输出端与第一组发光二极管连接；以及第二电流控制电路，该第二电流控制电路的输入端与初级直流-直流转换电路的第二输出端连接，该第二电流控制电路的输出端与该第二组发光二极管连接。其中，该第一电流控制电路与该第二电流控制电路会分别接收该第一脉冲宽度调制电压与该第二脉冲宽度调制电压，以分别产生该特定电流值的第一电流与第二电流。

上述发光二极管的电流供电电路中，该第一电流可与该第二电流大小实质上相同。

上述发光二极管的电流供电电路中，该初级直流-直流转换电路可包含：变压器，具有初级绕组、第一次级绕组、第二次级绕组以及第三次级绕组，该初级绕组与该主电源整流电路的输出端连接；开关电路，连接于该初级绕组与共接点；以及脉冲宽度调制控制器，与该开关电路连接，用控制该开关电路导通或截止，使得该第一次级绕组以及该第二次级绕组分别产生该第一脉冲宽度调制电压以及该第二脉冲宽度调制电压。

上述发光二极管的电流供电电路中，该初级直流-直流转换电路还可包含：整流滤波电路，该整流滤波电路的输入端与该第三次级绕组连接，用以将该第三次级绕组产生的主脉冲宽度调制电压整流滤波；以及反馈电路，该反馈电路的输入端与该整流滤波电路的输出端连接，且该反馈电路的输出端与该脉冲宽度调制控制器连接，用以产生反馈信号至该脉冲宽度调制控制器。

上述发光二极管的电流供电电路中，该脉冲宽度调制控制器可依据该反馈信号调整该开关电路的导通以及截止时间，使得该第一脉冲宽度调制电压以及该第二脉冲宽度调制电压的占空比改变。

上述发光二极管的电流供电电路中，该反馈电路可包含第一电阻以及第二电阻，该第一电阻以及该第二电阻串联连接于该反馈电路的输出端，且该第二电阻的另一端与该共接点连接，借此利用该第一电阻以及该第二电阻产生该反馈信号。

上述发光二极管的电流供电电路中，该初级直流-直流转换电路还可包括复位电路，连接于该变压器的该初级绕组，使得该变压器的该初级绕组通过该复位电路放电，以复位该变压器的电能。

上述发光二极管的电流供电电路中，该第一电流控制电路可包含：第一磁放大器，该第一磁放大器的其中一端连接于该第一电流控制电路的输入端；第一整流电路，该第一整流电路的输入端与该第一磁放大器的另一端连接，用以整流；第一滤波电路，该第一滤波电路的输入端与该第一整流电路的输出端连接，且输出端与该第一组发光二极管连接，用以滤波；第一电流检测电路，串联连接于该第一组发光二极管，用以检测该第一组发光二极管的该第一电流；第一磁放大器控制电路，与该第一电流检测电路连接，用以控制该第一磁放大器的导通或截止；以及第一二极管，该第一二极管其中一端连接于该第一磁放大器的输出端与该第一整流电路的输入端，另一端与该第一磁放大器控制电路连接；其中，该第一磁放大器控制电路依据该第一电流的大小控制该第一磁放大器导通或截止，使得该第一电流维持在特定直流电流值。

上述发光二极管的电流供电电路中，该第一磁放大器控制电路可依据该第一电流的大小产生第一控制电流，以控制该第一磁放大器的导通或截止，并且其中该第一磁放大器控制电路可包含：第一阻抗，该第一阻抗的其中一端与该第一电流检测电路连接；运算放大器，该运算放大器的负端与该第一阻抗的另一端连接，且该运算放大器的正端接收参考电压；第二阻抗，该第二阻抗的其中一端与该运算放大器的负端连接，另一端与该运算放大器的输出端连接；第一晶体管，该第一晶体管的基极与该运算放大器的输出端连接，该第一晶体管的集电极与该第一二极管连接；以及限流电阻，该限流电阻的其中一端与第一直流电压连接，另一端与该第一晶体管的发射极连接。

本发明可降低整体电路成本、提高电路密度和运行效率、并使得发光二极管电流平衡且发光亮度相同。

附图说明

图1为传统发光二极管供电电路方块示意图。

图2为本发明优选实施例的发光二极管供电电路的电路方块示意图。

图3为图2的细部电路示意图。

图4为图2的局部细部电路示意图。

图5为图2以及图3所示架构的电压波形时序示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、2：发光二极管供电电路       11：主电源整流电路

12：初级直流-直流转换电路      13a：第一次级直流-直流转换电路

13b：第二次级直流-直流转换电路 14a：第一电流控制电路

14b：第二电流控制电路          15a：第一组发光二极管

15b：第二组发光二极管          21：主电源整流电路

22：初级直流-直流转换电路      221：开关电路

222：脉冲宽度调制控制器        223：整流滤波电路

224：反馈电路                  225：复位电路

23a：第一电流控制电路          23a1：第一磁放大器

23a2：第一整流电路             23a3：第一滤波电路

23a4：第一电流检测电路         23a5：第一磁放大器控制电路

23b：第二电流控制电路          23b1：第二磁放大器

23b2：第二整流电路             23b3：第二滤波电路

23b4：第二电流检测电路         23b5：第二磁放大器控制电路

24a：第一组发光二极管        24b：第二组发光二极管

16：直流总线                 V_in：交流输入电压

V_a：整流输入电压             V_DC：总线电压电压

V₁：第一直流输出电压         V₂：第二直流输出电压

V_PWM1：第一脉冲宽度调制电压  V_PWM2：第二脉冲宽度调制电压

V_PWMS：主脉冲宽度调制电压    V_f：反馈信号

V_1a：第一磁放大器的输出电压  V_2a：第一整流电路的输出电压

V_1b：第二磁放大器的输出电压  V_2b：第二整流电路的输出电压

V_cc：第一直流电压            V_o：直流输出电压

I₁：第一电流                 I₂：第二电流

I_Mag1：第一控制电流          I_Mag2：第二控制电流

T：变压器                    N_p：初级绕组

N_s1：第一次级绕组            N_s2：第二次级绕组

N_s3：第三次级绕组            Q₁：第一晶体管

R₁：第一电阻                 R₂：第二电阻

R_c：限流电阻                 Z₁：第一阻抗

Z₂：第二阻抗                 D₁～D₈：第一～第八二极管

C_in：输入电容                C₁～C₃：第一～第三电容

L₁～L₃：第一～第三电感       OP：运算放大器

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方案中具有各种的变化，然而均不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上用于说明，而非用以限制本发明。

本发明的发光二极管的电流供电电路以及电流控制电路可以使用于多组发光二极管，而每一组发光二极管可以具有多个发光二极管，以下将以每一组发光二极管具有两个发光二极管为示范例进行说明。请参阅图2，其为本发明优选实施例的发光二极管电流供电电路的电路方块示意图，如图2所示，发光二极管电流供电电路2包含主电源整流电路21、初级直流-直流转换电路22、第一电流控制电路23a、第二电流控制电路23b以及输入电容C_in，其中，主电源整流电路21连接于初级直流-直流转换电路22的输入端以及输入电容C_in，用以将接收的交流输入电压V_in整流为整流输入电压V_a。初级直流-直流转换电路22的输入端与主电源整流电路21的输出端以及输入电容C_in连接，而初级直流-直流转换电路22的第一输出端以及第二输出端分别与第一电流控制电路23a以及第二电流控制电路23b的输入端连接，用以将整流输入电压V_a分别转换为发光二极管可以接受的第一脉冲宽度调制电压V_PWM1以及第二脉冲宽度调制电压V_PWM2。第一电流控制电路23a以及第二电流控制电路23b的输出端分别连接于第一组发光二极管24a以及第二组发光二极管24b，用以直接接收第一脉冲宽度调制电压V_PWM1以及第二脉冲宽度调制电压V_PWM2，以分别产生发光二极管可以接受的直流电流并提供给第一组发光二极管24a以及第二组发光二极管24b使用，在本发明实施例中，第一组发光二极管24a的第一电流I₁以及第二组发光二极管24b的第二电流I₂实质上相同，进而使第一组发光二极管24a以及第二组发光二极管24b的发光亮度相同。在一些实施例中，也可使得第一组发光二极管24a的第一电流I₁及第二组发光二极管24b的第二电流I₂有不同的电流值。

在本实施例中，初级直流-直流转换电路22包含变压器T、开关电路221、脉冲宽度调制控制器222、整流滤波电路223以及反馈电路224，其中，变压器T的初级绕组N_p连接于开关电路221以及主电源整流电路21的输出端，用以接收整流输入电压V_a，并利用变压器T的特性将电能以电磁方式传送至变压器T的第一次级绕组N_s1、第二次级绕组N_s2以及第三次级绕组N_s3。开关电路221连接于变压器T的初级绕组N_p、共接点以及脉冲宽度调制控制器222，通过脉冲宽度调制控制器222来控制开关电路221的导通或截止，以控制变压器T的初级绕组N_p接收电量，并将所接收的电量利用变压器T的特性以电磁方式传送至变压器T的第一次级绕组N_s1、第二次级绕组N_s2以及第三次级绕组N_s3，使得变压器T的第一次级绕组N_s1、第二次级绕组N_s2以及第三次级绕组N_s3分别产生发光二极管可以接受的第一脉冲宽度调制电压V_PWM1、第二脉冲宽度调制电压V_PWM2以及主脉冲宽度调制电压V_PWMS。整流滤波电路223的输入端与第三次级绕组N_s3连接，而整流滤波电路223的输出端与反馈电路224的输入端连接，用以将第三次级绕组N_s3产生的主脉冲宽度调制电压V_PWMS整流滤波而产生直流输出电压V_o。反馈电路224的输入端与整流滤波电路223的输出端连接，而反馈电路224的输出端与脉冲宽度调制控制器222连接，用以依据直流输出电压V_o产生反馈信号V_f至脉冲宽度调制控制器222。

在本实施例中，第一脉冲宽度调制电压V_PWM1以及第二脉冲宽度调制电压V_PWM2分别直接通过第一电流控制电路23a以及第二电流控制电路23b将电能平衡地提供给第一组发光二极管24a以及第二组发光二极管24b，使得第一组发光二极管24a的第一电流I₁以及第二组发光二极管24b的第二电流I₂实质上相同，进而使得第一组发光二极管24a以及第二组发光二极管24b具有相同的发光亮度。在一些实施例中，也可通过第一电流控制电路23a以及第二电流控制电路23b使得第一组发光二极管24a的第一电流I₁及第二组发光二极管24b的第二电流I₂有不同的电流值。

在本实施例中，初级绕组N_p与第一次级绕组N_s1的匝比、初级绕组N_p与第二次级绕组N_s2的匝比以及初级绕组N_p与第三次级绕组N_s3的匝比相同，因此，第一脉冲宽度调制电压V_PWM1、第二脉冲宽度调制电压V_PWM2以及主脉冲宽度调制电压V_PWMS的大小及波形相同。为了使得第一脉冲宽度调制电压V_PWM1以及第二脉冲宽度调制电压V_PWM2的平均电压维特在特定范围内，例如12～24伏特，脉冲宽度调制控制器222会通过第三次级绕组N_s3、整流滤波电路223以及反馈电路224检测直流输出电压V_o，以自动地调整开关电路221的导通以及截止时间，使得第一脉冲宽度调制电压V_PWM1以及第二脉冲宽度调制电压V_PWM2的占空比(Duty Ratio)自动调整，因此，初级直流-直流转换电路22会分别提供第一电流控制电路23a与第二电流控制电路23b所需的第一脉冲宽度调制电压V_PWM1以及第二脉冲宽度调制电压V_PWM2。

初级直流-直流转换电路22可以是例如驰返式(fly back)、正向式(forward)或箝位正向式(clamp-forward)的直流-直流转换电路，但不以此为限。在一些实施例中，初级直流-直流转换电路22还包含复位(reset)电路225，其连接于变压器T的初级绕组N_p，使得变压器T的初级绕组N_p可以通过复位电路225放电，以复位变压器T的电能。

请参阅图3，其为图2的细部电路示意图，如图3所示，在本实施例中，复位电路225由例如复位电容C_s以及复位开关元件Q_s组成，通过复位电容C_s以及复位开关元件Q_s在变压器T的初级绕组N_p构成放电回路，使得变压器T的初级绕组N_p可以通过复位电容C_s以及复位开关元件Q_s放电，以复位变压器T的电能，其中，脉冲宽度调制控制器222会控制复位开关元件Q_s导通或截止。在一些实施例中，复位电路225会利用谐振(resonance)电路使变压器T的初级绕组N_p构成放电回路。

请再参阅图3，第一电流控制电路23a包含第一磁放大器(MagneticAmplifier)23a1、第一整流电路23a2、第一滤波电路23a3、第一电流检测电路23a4、第一二极管D₁以及第一磁放大器控制电路23a5，同样地，第二电流控制电路23b包含第二磁放大器23b1、第二整流电路23b2、第二滤波电路23b3、第二电流检测电路23b4、第二二极管D₂以及第二磁放大器控制电路23b5。由于第一电流控制电路23a与第二电流控制电路23b中的电路与元件之间连接关系以及运行方式相同，以下将以第一电流控制电路23a为示范例说明。

在第一电流控制电路23a中，第一磁放大器23a1的其中一端与初级直流-直流转换电路22的第一输出端连接，另一端连接于第一整流电路23a2的输入端以及第一二极管D₁的阴极端。第一滤波电路23a3的输入端与第一整流电路23a2的输出端连接，另一端与第一组发光二极管24a连接。第一电流检测电路23a4串联连接于第一组发光二极管24a以及第一电流控制电路23a的输出回路上。第一磁放大器控制电路23a5连接于第一二极管D₁的阳极端以及第一电流检测电路23a4。

在本实施例中，第一电流检测电路23a4以及第二电流检测电路23b4为电阻，而第一整流电路23a2包含第三二极管D₃以及第四二极管D₄，其中，第三二极管D₃的阴极连接于第四二极管D₄的阴极以及第一滤波电路23a3的输入端，第三二极管D₃的阳极与第一磁放大器23a1的输出端连接，第四二极管D₄的阳极与共接点连接。相似地，第二整流电路23b2包含第五二极管D₅以及第六二极管D₆，其中，第五二极管D₅的阴极连接于第六二极管D₆的阴极以及第二滤波电路23b3的输入端，第五二极管D₅的阳极与第二磁放大器23b1的输出端连接，第六二极管D₆的阳极与共接点连接。

在本实施例中，第一滤波电路23a3包含第一电感L₁以及第一电容C₁，其中，第一电感L₁的其中一端与第一电容C₁的其中一端连接，第一电感L₁的另一端与第一滤波电路23a3的输入端连接，而第一电容C₁的另一端则与共接点连接。相似地，第二滤波电路23b3包含第二电感L₂以及第二电容C₂，其中，第二电感L₂的其中一端与第二电容C₂的其中一端连接，第二电感L₂的另一端与第二滤波电路23b3的输入端连接，而第一电容C₁的另一端则与共接点连接。

在本实施例中，整流滤波电路223包含第七二极管D₇、第八二极管D₈、第三电感L₃以及第三电容C₃，其中，第七二极管D₇的阴极连接于第八二极管D₈的阴极以及第三电感L₃的其中一端，第七二极管D₇的阳极与第三次级绕组N_s3连接，第八二极管D₈的阳极与共接点连接，第三电感L₃的另一端连接于整流滤波电路223的输出端以及第三电容C₃的其中一端，第三电容C₃的另一端与共接点连接。

在本实施例中，反馈电路224包含第一电阻R₁以及第二电阻R₂，其中，第一电阻R₁以及第二电阻R₂串联连接于反馈电路224的输出端，且第二电阻R₂的另一端与共接点连接，借此可利用第一电阻R₁以及第二电阻R₂而将直流输出电压V_o分压而产生反馈信号V_f。

请参阅图3以及图5，图5为图2以及图3所示架构的电压波形时序示意图。如图5所示，第一电流控制电路23a直接接收初级直流-直流转换电路22输出的第一脉冲宽度调制电压V_PWM1，再利用第一磁放大器23a1导通或截止的开关特性，使得第一脉冲宽度调制电压V_PWM1的部分电能选择性地通过第一磁放大器23a1至第一整流电路23a2的输入端，因此，第一脉冲宽度调制电压V_PWM1会有部分电能被阻挡而无法通过第一磁放大器23a1，由图5中可以清楚看出第一磁放大器23a1的输出电压V_1a未包含虚线部分被阻挡的电能，所以，第一磁放大器23a1的输出电压V_1a经由第一整流电路23a2整流后的第一整流电路23a2的输出电压V_2a也未包含虚线部分，而第一整流电路23a2的输出电压V_2a经由第一滤波电路23a3滤波后提供给第一组发光二极管24a使用的直流电压值以及第一电流I₁的电流值会随着第一脉冲宽度调制电压V_PWM1被阻挡的电能大小而变化。至于，第一脉冲宽度调制电压V_PWM1被阻挡的电能大小则由第一磁放大器控制电路23a5控制第一磁放大器23a1的导通以及截止时间而达成，为了使得第一磁放大器控制电路23a5可以准确地控制第一电流I₁的电流值，第一磁放大器控制电路23a5会通过第一电流检测电路23a4检测第一电流I₁的电流值大小，并依据第一电流I₁的电流值大小产生第一控制电流I_Mag1以控制第一磁放大器23a1的导通或截止，进而使得第一电流I₁维持在特定电流值。

相似地，第二脉冲宽度调制电压V_PWM2被阻挡的电能大小则由第二磁放大器控制电路23b5控制第二磁放大器23b1的导通以及截止时间而达成，使得第二磁放大器23b1的输出电压V_1b未包含虚线部分被阻挡的电能，所以，第二磁放大器23b1的输出电压V_1b经由第二整流电路23b2整流后的第二整流电路23b2的输出电压V_2b也未包含虚线部分，而第二整流电路23b2的输出电压V_2b经由第二滤波电路23b3滤波后提供给第二组发光二极管24b使用的直流电压值以及第二电流I₂的电流值会随着第二脉冲宽度调制电压V_PWM2被阻挡的电能大小而变化。为了使得第二磁放大器控制电路23b5可以准确地控制第二电流I₂的电流值，第二磁放大器控制电路23b5会通过第二电流检测电路23b4检测第二电流I₂的电流值大小，并依据第二电流I₂的电流值大小产生第二控制电流I_Mag2以控制第二磁放大器23b1的导通或截止，进而使得第二电流I₂维持在特定电流值。

在本实施例中，第一电流控制电路23a所输入的第一脉冲宽度调制电压V_PWM1以及第二电流控制电路23b所输入的第二脉冲宽度调制电压V_PWM2实质上相同，且第一磁放大器控制电路23a5以及第二磁放大器控制电路23b5具有相同的参数，因此，第一磁放大器控制电路23a5以及第二磁放大器控制电路23b5会分别控制第一电流控制电路23a输出的第一电流I₁以及第二电流控制电路23b输出的第二电流I₂相同。在一些实施例中，第一脉冲宽度调制电压V_PWM1以及第二脉冲宽度调制电压V_PWM2不相同，也可以轻易地通过设定第一磁放大器控制电路23a5以及第二磁放大器控制电路23b5的参数，而使得控制第一电流控制电路23a输出的第一电流I₁以及第二电流控制电路23b输出的第二电流I₂相同。

在一些实施例中，该发光二极管电流供电电路2还包含调光控制电路(未图示)连接于第一磁放大器控制电路23a5以及第二磁放大器控制电路23b5，通过调光控制电路分别调整第一磁放大器控制电路23a5以及第二磁放大器控制电路23b5的参数，以分别轻易地及时调整第一电流I₁以及第二电流I₂，从而轻易地及时调整第一组发光二极管24a以及第二组发光极体24b的发光亮度。请参阅图2以及图4，图4为图2的局部细部电路示意图。本实施例中，如图4所示，第一磁放大器控制电路23a5为磁放大器控制电路的其中一种电路，其包含运算放大器OP、限流电阻R_c、第一晶体管Q₁、第一阻抗Z₁以及第二阻抗Z₂，其中，第一阻抗Z₁的其中一端与第一电流检测电路23a4连接，另一端连接于运算放大器OP的负端以及第二阻抗Z₂的其中一端。运算放大器OP的正端接收参考电压，而运算放大器OP的输出端则连接于第二阻抗Z₂的另一端以及第一晶体管Q₁的基极(base)。限流电阻R_c的其中一端与第一直流电压V_cc连接，另一端与第一晶体管Q₁的发射极(Emitter)连接，而第一晶体管Q₁的集电极(Collector)与第一二极管D₁的阳极连接。在一些实施例中，第一磁放大器控制电路23a5与第二磁放大器控制电路23b5可通过但不限定是磁放大器控制器(Magnetic Amplifier Controller)实现，若磁放大器控制器使用相同的程序以及参数，可以更轻易地使得第一电流I₁以及第二电流I₂实质上相同。

当然，在一些实施例中，本发明的发光二极管电流供电电路2并不限于具有两个电流控制电路而已，利用与第一电流控制电路23a以及第二电流控制电路23b相同的架构与原理，也可使用具有三组以上的电流控制电路架构来供电给三组以上的发光二极管，使得每一组发光二极管的电流平衡且发光亮度相同。

在一些实施例中，第一电流控制电路23a可以只包含第一磁放大器23a1、第一电流检测电路23a4、第一二极管D₁以及第一磁放大器控制电路23a5，其中，第一磁放大器23a1的其中一端与初级直流-直流转换电路22的第一输出端连接，另一端直接连接于第一二极管D₁的阴极端以及第一组发光二极管24a。第一电流检测电路23a4串联连接于第一组发光二极管24a以及第一电流控制电路23a的输出回路上。第一磁放大器控制电路23a5连接于第一二极管D₁的阳极端以及第一电流检测电路23a4。因此，第一磁放大器23a1的输出电压V_1a不经由第一整流电路23a2整流以及第一滤波电路23a3滤波，直接输出给第一组发光二极管24a以产生第一电流I₁供电给第一组发光二极管24a，使得第一组发光二极管24a发光。

同样地，第二电流控制电路23b可以只包含第二磁放大器23b1、第二电流检测电路23b4、第二二极管D₂以及第二磁放大器控制电路23b5，其中，第一磁放大器23b1的其中一端与初级直流-直流转换电路22的第二输出端连接，另一端直接连接于第二二极管D₂的阴极端以及第二组发光二极管24b。第二电流检测电路23b4串联连接于第二组发光二极管24b以及第二电流控制电路23b的输出回路上。第二磁放大器控制电路23b5连接于第二二极管D₂的阳极端以及第二电流检测电路23b4。因此，第二磁放大器23b1的输出电压V_1b不经由第二整流电路23b2整流以及第二滤波电路23b3滤波，直接输出给第二组发光二极管24b以产生第二电流I₂供电给第二组发光二极管24b，使得第二组发光二极管24b发光。

综上所述，本发明发光二极管的电流供电电路以及电流控制电路，利用不同于传统发光二极管的电流平衡电路的线路架构，使得发光二极管的电流控制电路不用配合次级直流-直流转换电路使用，可以直接接收初级直流-直流转换电路输出的脉冲宽度调制电压，即可以产生发光二极管可以接受的稳定且特定电流值的电流，以提供给发光二极管使用，因此，相对地可以使得整体电路成本降低且电路密度提高，而本发明发光二极管的电流供电电路还可以使得每一组发光二极管的电流平衡且发光亮度相同，同时更可以轻易地通过调整磁放大器控制电路的参数改变每一组发光二极管电流值，使得每一组发光二极管的电流平衡且发光亮度相同。

此外，本发明发光二极管电流供电电路，使得发光二极管电流供电电路只使用一个初级直流-直流转换电路，且该初级直流-直流转换电路不需要产生特定直流电压值的总线电压，直接出输脉冲宽度调制电压至发光二极管的电流控制电路，该发光二极管的电流控制电路即可以产生发光二极管所需的特定电流，更可以轻易地通过调整磁放大器控制电路的参数，使得每一组发光二极管的电流平衡且发光亮度相同，因此，电路运行效率较高、电路成本较低且电路密度较高。

本发明可由本领域技术人员进行各种修改，然而均不脱离所附权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种发光二极管的电流控制电路，用以直接接收脉冲宽度调制电压，且输出特定直流电流值的第一电流，以提供给多组发光二极管中的第一组发光二极管使用，该发光二极管的电流控制电路至少包含：

第一磁放大器，该第一磁放大器的其中一端连接于该发光二极管的电流控制电路的输入端，另一端与该第一组发光二极管连接；

第一电流检测电路，串联连接于该第一组发光二极管，用以检测该第一组发光二极管的该第一电流；

第一磁放大器控制电路，与该第一电流检测电路连接，用以控制该第一磁放大器的导通或截止；以及

第一二极管，该第一二极管的其中一端连接于该第一磁放大器的输出端与该第一组发光二极管，另一端与该第一磁放大器控制电路连接；

其中，该第一磁放大器控制电路依据该第一电流的大小控制该第一磁放大器导通或截止，使得该第一电流维持在该特定直流电流值。

2.如权利要求1所述的发光二极管的电流控制电路，其中该第一组发光二极管的该第一电流与该多组发光二极管中的至少一组发光二极管的电流相同。

3.如权利要求1所述的发光二极管的电流控制电路，还包含：第一整流电路，连接于该第一磁放大器与该第一组发光二极管之间，用以整流，其中该第一整流电路包含第三二极管以及第四二极管，该第三二极管的阴极连接于该第四二极管的阴极以及该第一整流电路的输出端，该第三二极管的阳极与该第一磁放大器的输出端连接，该第四二极管的阳极与共接点连接。

4.如权利要求3所述的发光二极管的电流控制电路，还包含：第一滤波电路，连接于该第一整流电路与该第一组发光二极管之间，用以滤波，其中该第一滤波电路包含第一电感以及第一电容，该第一电感的其中一端与该第一电容的其中一端连接，该第一电感的另一端与该第一滤波电路的输入端连接，以及该第一电容的另一端与该共接点连接。

5.如权利要求1所述的发光二极管的电流控制电路，其中该第一电流检测电路为电阻。

6.如权利要求1所述的发光二极管的电流控制电路，其中该第一磁放大器控制电路依据该第一电流的大小产生第一控制电流，以控制该第一磁放大器的导通或截止，以及其中该第一磁放大器控制电路包含：

第一阻抗，该第一阻抗的其中一端与该第一电流检测电路连接；

运算放大器，该运算放大器的负端与该第一阻抗的另一端连接，且正端接收参考电压；

第二阻抗，该第二阻抗的其中一端与该运算放大器的负端连接，且另一端与该运算放大器的输出端连接；

第一晶体管，该第一晶体管的基极与该运算放大器的输出端连接，该第一晶体管的集电极与该第一二极管连接；以及

限流电阻，该限流电阻的其中一端与第一直流电压连接，另一端与该第一晶体管的发射极连接。

7.一种发光二极管的电流供电电路，用以驱动第一组发光二极管以及第二组发光二极管，该发光二极管的电流供电电路至少包含：

主电源整流电路，用以将接收的交流输入电压整流为整流输入电压；

初级直流-直流转换电路，该初级直流-直流转换电路的输入端与该主电源整流电路的输出端连接，用以将该整流输入电压分别转换为第一脉冲宽度调制电压以及第二脉冲宽度调制电压；

第一电流控制电路，该第一电流控制电路的输入端与该初级直流-直流转换电路的第一输出端连接，该第一电流控制电路的输出端与该第一组发光二极管连接；以及

第二电流控制电路，该第二电流控制电路的输入端与该初级直流-直流转换电路的第二输出端连接，该第二电流控制电路的输出端与该第二组发光二极管连接；

其中，该第一电流控制电路与该第二电流控制电路分别接收该第一脉冲宽度调制电压与该第二脉冲宽度调制电压，以分别产生特定电流值的第一电流与第二电流。

8.如权利要求7所述的发光二极管的电流供电电路，其中该第一电流与该第二电流大小实质上相同。

9.如权利要求7所述的发光二极管的电流供电电路，其中该初级直流-直流转换电路包含：

变压器，具有初级绕组、第一次级绕组、第二次级绕组以及第三次级绕组，该初级绕组与该主电源整流电路的输出端连接；

开关电路，连接于该初级绕组与共接点；以及

脉冲宽度调制控制器，与该开关电路连接，用控制该开关电路导通或截止，使得该第一次级绕组以及该第二次级绕组分别产生该第一脉冲宽度调制电压以及该第二脉冲宽度调制电压。

10.如权利要求9所述的发光二极管的电流供电电路，其中该初级直流-直流转换电路还包含：

整流滤波电路，该整流滤波电路的输入端与该第三次级绕组连接，用以将该第三次级绕组产生的主脉冲宽度调制电压整流滤波；以及

反馈电路，该反馈电路的输入端与该整流滤波电路的输出端连接，且该反馈电路的输出端与该脉冲宽度调制控制器连接，用以产生反馈信号至该脉冲宽度调制控制器。

11.如权利要求10所述的发光二极管的电流供电电路，其中该脉冲宽度调制控制器依据该反馈信号调整该开关电路的导通以及截止时间，使得该第一脉冲宽度调制电压以及该第二脉冲宽度调制电压的占空比改变。

12.如权利要求10所述的发光二极管的电流供电电路，其中该反馈电路包含第一电阻以及第二电阻，该第一电阻以及该第二电阻串联连接于该反馈电路的输出端，且该第二电阻的另一端与该共接点连接，借此利用该第一电阻以及该第二电阻产生该反馈信号。

13.如权利要求9所述的发光二极管的电流供电电路，其中该初级直流-直流转换电路还包括复位电路，连接于该变压器的该初级绕组，使得该变压器的该初级绕组通过该复位电路放电，以复位该变压器的电能。

14.如权利要求7所述的发光二极管的电流供电电路，其中该第一电流控制电路包含：

第一磁放大器，该第一磁放大器的其中一端连接于该第一电流控制电路的输入端；

第一整流电路，该第一整流电路的输入端与该第一磁放大器的另一端连接，用以整流；

第一滤波电路，该第一滤波电路的输入端与该第一整流电路的输出端连接，且输出端与该第一组发光二极管连接，用以滤波；

第一电流检测电路，串联连接于该第一组发光二极管，用以检测该第一组发光二极管的该第一电流；

第一磁放大器控制电路，与该第一电流检测电路连接，用以控制该第一磁放大器的导通或截止；以及

第一二极管，该第一二极管其中一端连接于该第一磁放大器的输出端与该第一整流电路的输入端，另一端与该第一磁放大器控制电路连接；

其中，该第一磁放大器控制电路依据该第一电流的大小控制该第一磁放大器导通或截止，使得该第一电流维持在特定直流电流值。

15.如权利要求14所述的发光二极管的电流供电电路，其中该第一磁放大器控制电路依据该第一电流的大小产生第一控制电流，以控制该第一磁放大器的导通或截止，以及其中该第一磁放大器控制电路包含：

第一阻抗，该第一阻抗的其中一端与该第一电流检测电路连接；

运算放大器，该运算放大器的负端与该第一阻抗的另一端连接，且该运算放大器的正端接收参考电压；

第二阻抗，该第二阻抗的其中一端与该运算放大器的负端连接，另一端与该运算放大器的输出端连接；

第一晶体管，该第一晶体管的基极与该运算放大器的输出端连接，该第一晶体管的集电极与该第一二极管连接；以及

限流电阻，该限流电阻的其中一端与第一直流电压连接，另一端与该第一晶体管的发射极连接。

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