CN101674692A - 发光二极管驱动装置及照明系统 - Google Patents

Abstract

一种发光二极管驱动装置及照明系统。此发光二极管驱动装置以所接收的交流电压来驱动光源模块。此发光二极管驱动装置包括整流器、回授单元、保护单元、开关单元、时序单元以及控制单元。整流器电性耦接至交流电源与光源模块，以将交流电压提供给光源模块。此回授单元检测及根据光源模块的负载状态产生一回授信号，并输出回授信号。保护单元接收回授信号，且将回授信号与保护单元内建的参考电压相比较，并输出一切换信号。开关单元则接收及根据切换信号以连接或断开交流电源与光源模块的连结。因此，利用此保护单元可以避免光源模块因电流过大而被烧毁。

Description

发光二极管驱动装置及照明系统

技术领域

本发明涉及一种发光二极管驱动装置，且特别涉及一种增加保护单元以避免光源模块被烧毁的驱动装置及照明系统。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)诞生在1960年代，从红光LED、绿光LED，一路开发到蓝光LED，直到1998年才真正看到将LED商品化。LED具有省电、开关速度快等功能，目前LED大量应用在指示功能，而该领域也是LED最先进入的市场，如户外显示板、交通号志灯及平面照明等。随着高阶手机采用LED当背光源后，LED又打开了新的应用领域。

目前，LED的应用范围相当广，由早期手机、小型装置如遥控器等，到近年因高亮度LED出现，应用范围则扩大至汽车、照明、户外大型显示器等产品。另外，由于LED应用于显示光源及背光源具有高色彩饱和度、快速启动、无汞及寿命长等优点，故显示器为LED下一步具有发展潜力的产品。

请参照图4，其是示出公知的一种照明系统的电路方块图。此照明系统400包括驱动装置406、光源模块408。而此照明系统400通过整流器404接收交流电源402所提供的交流电压。驱动装置406包括开关单元412、回授单元416、控制单元418、时序同步单元420以及亮度控制装置422。

时序同步单元420将所接收的交流电压转换成时序同步信号。控制单元418耦接至时序同步单元420，并依据时序同步信号的时序输出调整信号至开关单元412。开关单元412耦接于整流器404与光源模块408之间。当开关单元412接收到此调整信号后，会依据调整信号的状态(即逻辑高电平或逻辑低电平)来决定是否将交流电压提供给光源模块408，以使光源模块408产生光源。回授单元416耦接于光源模块408与控制单元418之间，并检测光源模块408的负载状态(例如是光源模块408的电流值)，再依据检测结果输出回授信号至控制单元418。

当控制单元418接收回授信号后，会先自亮度控制装置422中取得一预设亮度值。此预设亮度值可由使用者视需求自行调整。之后，控制单元418则将回授信号与预设亮度值作比对，以作为调整信号的脉宽的依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种发光二极管驱动装置以及照明系统，其可根据光源模块的负载状态来决定是否断开光源模块与交流电源之间的连结。

本发明的目的是提供一种发光二极管驱动装置以及照明系统，其可根据光源模块的负载状态以及光源模块的目前亮度来决定是否断开光源模块与交流电源之间的连结。

本发明提出一种发光二极管驱动装置，其电性耦接至一交流电源与一光源模块，且此交流电源输出一交流电压。此发光二极管驱动装置包括整流器、回授单元、保护单元、开关单元、时序单元以及控制单元。上述整流器电性耦接至交流电源与光源模块，以将交流电压提供给光源模块。上述回授单元电性耦接至光源模块，以检测及根据光源模块的负载状态产生一回授信号，并输出回授信号。上述保护单元电性耦接至回授单元，且接收回授信号，且将回授信号与保护单元内建的参考电压相比较，并输出一切换信号。上述开关单元具有第一端、第二端与第三端，开关单元的第一端电性耦接至交流电源，开关单元的第二端电性耦接至光源模块，开关单元的第三端电性耦接至保护单元，并接收及根据切换信号以连接或断开交流电源与光源模块的连结。上述时序单元电性耦接至交流电源，并撷取及对交流电压作一同步运算，以输出一时序同步信号。上述控制单元电性耦接至该时序单元与该保护单元，并接收及对该时序同步信号作一调整运算，用以输出一时序调整信号。

如本发明的优选实施例所述，保护单元接收一参考电压与一第二控制信号。此保护单元包括比较器、第一晶体管、第三电阻。上述比较器具有第一输入端、第二输入端以及输出端，比较器的第一输入端接收该回授信号，比较器的第二输入端接收该参考电压。上述第三电阻具有第一端与第二端，第三电阻的第一端接收第一控制信号。上述第一晶体管具有射极端、基极端以及集电极端，第一晶体管的集电极端电性耦接至第三电阻的第二端，第一晶体管的基极端电性耦接至比较器的输出端，第一晶体管的射极端电性耦接至地。。

本发明还提出一种发光二极管驱动装置，其电性耦接至交流电源与光源模块，且交流电源输出交流电压。此发光二极管驱动装置包括整流器、回授单元、保护单元以及开关单元。上述整流器电性耦接至交流电源与光源模块，以将交流电压提供给光源模块。上述回授单元电性耦接至光源模块，以检测及根据光源模块的负载状态产生回授信号，并输出回授信号。上述保护单元电性耦接至回授单元，且接收回授信号，用以将回授信号与保护单元内建的参考电压相比，并输出一切换信号。上述开关单元具有第一端、第二端与第三端，开关单元第一端电性耦接至交流电源，开关单元第二端电性耦接至光源模块，开关单元第三端电性耦接至保护单元，并接收及根据切换信号用以连接或断开交流电源与光源模块的连结。

如本发明的优选实施例所述，保护单元接收参考电压与回授信号，且保护单元包括一比较器。此比较器具有第一输入端、第二输入端以及输出端，比较器的第一输入端电性耦接至回授单元，并接收回授信号，比较器的第二输入端接收参考电压。

本发明还提出一种发光二极管驱动装置，其电性耦接至交流电源与光源模块，且交流电源输出交流电压。此发光二极管驱动装置包括整流器、回授单元、控制单元、保护单元以及开关单元。上述整流器电性耦接至交流电源与光源模块，以将交流电压提供给光源模块。上述回授单元电性耦接至光源模块，以检测及根据光源模块的负载状态产生回授信号，并输出回授信号。上述控制单元电性耦接至回授单元，并接收及输出回授信号，且控制单元将回授信号与一预设亮度值作比较，以产生第一比较结果。上述保护单元电性耦接至控制单元，并接收回授信号以及第一比较结果，保护单元将回授信号与参考电压相比，以产生第二比较结果，保护单元则根据第一及第二比较结果，以产生及输出一切换信号。上述开关单元具有第一端、第二端与第三端，开关单元的第一端电性耦接至交流电源，开关单元的第二端电性耦接至光源模块，开关单元的第三端电性耦接至保护单元，并接收及根据切换信号用以连接或断开交流电源与光源模块的连结。

本发明还提出一种照明系统，其电性耦接至交流电源，且交流电源输出交流电压。光源系统包括光源模块以及发光二极管驱动装置。上述光源模块电性耦接至交流电源，以接收交流电压。上述发光二极管驱动装置电性耦接至交流电源与光源模块，且包括整流器、回授单元、保护单元以及开关单元。其中，整流器电性耦接至交流电源与光源模块，以将交流电压提供给光源模块。回授单元电性耦接至光源模块，以检测及根据光源模块的负载状态产生回授信号，并输出回授信号。保护单元电性耦接至回授单元，且接收回授信号，用以将回授信号与保护单元内建的参考电压相比，并输出一切换信号。开关单元具有第一端、第二端与第三端，开关单元的第一端电性耦接至交流电源，开关单元的第二端电性耦接至光源模块，开关单元的第三端电性耦接至保护单元，并接收及根据切换信号用以连接或断开交流电源与光源模块的连结。

为使本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A是示出依照本发明一优选实施例的一种照明系统的电路方块图；

图1B是示出依照本发明一优选实施例的一种照明系统的部分详细电路图；

图2是示出依照本发明另一优选实施例的一种照明系统的电路方块图；

图3A是示出依照本发明再一优选实施例的一种照明系统的电路方块图；

图3B是示出依照本发明再一优选实施例的一种照明系统的部分电路图；

图4是公知的一种照明系统的电路方块图；

图5A是示出依照本发明又一优选实施例的一种照明系统的电路方块图；

图5B是示出依照本发明又一优选实施例的一种照明系统的部分电路图。

具体实施方式

请参照图1A，其是示出依照本发明一优选实施例的一种照明系统的电路方块图。此照明系统100包括发光二极管驱动装置106以及光源模块108。

在本发明的优选实施例中，光源模块108例如是发光二极管阵列或是单一的发光二极管，其数量应当不限于此。另外，发光二极管可以例如是由直流电压所驱动的发光二极管或是由交流电压所驱动的发光二极管。

此发光二极管驱动装置106包括整流器104、开关单元112、保护单元114、回授单元116、控制单元118以及时序单元120。在本实施例中，回授单元116电性耦接至光源模块108与保护单元114，以检测及根据光源模块108的一负载状态产生一回授信号，并输出回授信号。其中，此回授信号例如是流经光源模块108的电流值。

其中，整流器104电性耦接至交流电源102，并接收一交流电压，用以在整流过后输出交流电压。而如本领域技术人员可轻易知晓的那样，整流器104可以例如不需要配置、被包含在发光二极管驱动装置106之内或之外，其应当视设计时的需求而定。

保护单元114接收回授单元116所传来的回授信号，并将回授信号与保护单元114内建的参考电压相比较。接着，根据比较结果输出一切换信号至开关单元112。其中，若回授信号所代表的电流值大于参考电压，则可以例如输出逻辑低电平(或逻辑高电平)的信号，以断开交流电源102与光源模块108间的电性连结；反之，若回授信号所代表的电流值小于参考电压，则可以例如输出逻辑高电平(或逻辑低电平)的信号，以连接或保持交流电源102与光源模块108间的电性连结。

开关单元112具有第一端、第二端与第三端。开关单元112的第一端电性耦接至交流电源102(通过整流器104)，开关单元112的第二端电性耦接至光源模块108，开关单元112的第三端电性耦接至保护单元114，并接收及根据切换信号用以连接或断开交流电源102与光源模块108的连结。

时序单元120电性耦接至交流电源102(通过整流器104)，并根据一预设周期撷取整流器104所输出的交流电压。其次，时序单元120将对所撷取到的交流电压作一同步运算，并产生及输出一时序同步信号。其中，时序同步信号欲使光源模块108工作周期与交流电压的周期能匹配。

控制单元118电性耦接至时序单元120与保护单元114，并接收及对时序同步信号作一调整运算，以输出一时序调整信号。

其中，开关单元112接收到时序调整信号时，则根据时序调整信号的电平决定断开整流器104与光源模块108的电性连结的时序，以调整提供给光源模块108的交流电压的脉宽。

整流器104为对交流电源102所传来的交流电压作定电压与滤波后输出，以使光源模块108可以在更为稳定的电压下工作。其中，整流器104可以例如是桥式整流器，但不限于此。

请继续参照图1A，此照明系统的操作方法为整流器104接收及对交流电源102所供给的交流电压作滤波整流后输出。光源模块108则根据开关单元112是否已与交流电源102(通过整流器104)作电性连结。若是，则交流电源102-整流器104-开关单元112-光源模块108-整流器104-交流电源102将形成一回路，故只要交流电压足以驱动光源模块108，光源模块108就将发光。

此时，当光源模块108被驱动后，回授单元116将可测得光源模块108的回授电流值，并将回授电流值所相对应的回授信号输出至保护单元114。保护单元114则将此回授信号与内建的参考电压相比较，并输出一切换信号至开关单元112。接着，开关单元112则根据此切换信号决定是否切断光源模块108至交流电源102间的回路。另外，时序单元120则撷取及根据整流器104所输出的交流电压，并于进行同步运算后，输出时序同步信号至控制单元118。控制单元118则根据时序同步信号作调整运算，并通过保护单元114来控制开关单元112的开关，以调整提供给光源模块108的交流电压的脉宽。

请参照图1B，其是示出依照本发明一优选实施例的一种照明系统的部分详细电路图。在本实施例中，第七电阻R7具有第一端与第二端。第七电阻R7的第一端电性耦接至光源模块108，第七电阻R7的第二端电性耦接至整流器104。

此回授单元116包括第五电阻R5、第六电阻R6、电容C1以及二极管D1。此第五电阻R5具有第一端与第二端。第五电阻R5的第一端电性耦接至光源模块108，第五电阻R5的第二端电性耦接至保护单元114的比较器132的第一输入端。

第六电阻R6具有第一端与第二端。第六电阻R6的第一端电性耦接至第五电阻R5的第二端，第六电阻R6的第二端电性耦接至地。

电容C1具有第一端与第二端。电容C1的第一端电性耦接至第五电阻R5的第二端，C1电容的第二端电性耦接至地。二极管D1具有第一端与第二端。

二极管D1的第一端电性耦接至第五电阻R5的第二端，二极管D1的第二端电性耦接至地。

其中，交流电压流经第五电阻R5之后，从第五电阻R5的第二端接回授信号传送至保护单元114的比较器132的第一输入端。

保护单元114接收参考电压、第一控制信号与回授信号。保护单元114包括比较器132、第一晶体管134、第三电阻R3以及可变电阻140。其中，比较器132具有第一输入端、第二输入端以及输出端。比较器132的第一输入端电性耦接至回授单元116的第五电阻R5的第二端，并接收回授信号。比较器132的第二输入端接收一参考电压。比较器132则将参考电压与回授信号作比较，并根据比较结果输出一比较信号至第一晶体管134。

如本领域技术人员可轻易知晓的那样，参考电压可以例如由一参考电压源所提供，而此参考电压等同于上述的参考电压。

可变电阻140电性耦接于比较器132的第二输入端与参考电压的来源间。其中，可变电阻140使得使用者可根据实际需要来调整参考电压值。当然，可变电阻140的可调整范围所影响的交流电压大小必须是在光源模块108可承受的范围之内。

第一晶体管134具有射极端、基极端以及集电极端。第一晶体管134的基极端电性耦接至比较器132的输出端，第一晶体管134的射极端电性耦接至地，第一晶体管134的集电极端电性耦接至开关单元112。

第三电阻R3具有第一端与第二端。第三电阻R3的第一端接收第一控制信号，第三电阻R3的第二端电性耦接至第一晶体管134的集电极端与第二晶体管136的基极端。

其中，第一晶体管134则根据比较器132输出的比较信号决定是否被导通，并以此决定第一晶体管134的集电极端的电位。

在本发明的优选实施例中，第一晶体管134可以例如是双极性晶体管，但不限于此。第一控制信号可以例如是控制单元118所传来的控制信号。请继续参照图1B，开关单元112接收第一控制信号。此开关单包括第三晶体管138、第一电阻R1、第二电阻R2、第二晶体管136以及第三电阻R3。第三晶体管138具有漏极端、栅极端与源极端，第三晶体管138的漏极端电性耦接至光源模块108，第三晶体管138的源极端电性耦接至交流电源102(通过整流器104)。

在本实施例中，第一电阻R1具有第一端与第二端。第一电阻R1的第一端电性耦接至第三晶体管138的栅极端，第一电阻R1的第二端电性耦接至第三晶体管138的源极端。第二电阻R2具有第一端与第二端。第二电阻R2的第一端电性耦接至第三晶体管138的栅极端，第二电阻R2的第二端电性耦接至第二晶体管136的集电极端。

第二晶体管136具有射极端、基极端以及集电极端。第二晶体管136的射极端电性耦接至地。其中，第二晶体管136根据第一晶体管134的集电极端的电位决定是否被导通，即，当第一晶体管134未被导通时，第一晶体管134的集电极端的电位则由第一控制信号所决定；反之，当第一晶体管134被导通时，第一晶体管134的集电极端的电位则为逻辑低电平。

其次，第三晶体管138则根据第二晶体管136的集电极端的电位决定是否被导通。

在本发明的优选实施例中，第二晶体管136可以例如是双极性晶体管，而第三晶体管可以例如是P型金属氧化物半导体，但均不限于此。

请参照图2，其是示出依照本发明另一优选实施例的一种照明系统的电路方块图。图2与图1A不同之处在于图2的回授单元电性耦接至控制单元118与光源模块108。此照明系统200包括发光二极管驱动装置206以及光源模块108。

在本发明的优选实施例中，光源模块108例如是发光二极管阵列或是单一的发光二极管，其数量应当不限于此。

此发光二极管驱动装置206包括整流器104、开关单元112、保护单元114、回授单元116、控制单元118以及时序单元120。在本实施例中，回授单元116电性耦接至光源模块108与控制单元118，以检测及根据光源模块108的一负载状态产生一回授信号，并输出回授信号。其中，此回授信号例如是流经光源模块108的电流值。

其中，整流器104电性耦接至交流电源102，并接收一交流电压，用以在整流过后输出交流电压。而如本领域技术人员可轻易知晓的那样，整流器104可以例如不需要配置、被包含在照明系统200之内或之外，其应当视设计时的需求而定。

时序单元120电性耦接至交流电源102(通过整流器104)，并根据一预设周期撷取整流器104所输出的交流电压。其次，时序单元120将对所撷取到的交流电压作一同步运算，并产生及输出一时序同步信号。其中，时序同步信号欲使光源模块108工作周期与交流电压的周期能匹配。

控制单元118电性耦接至时序单元120与回授单元116。控制单元118接收回授单元116所传来的回授信号，并接收及输出回授信号。其中，控制单元118将此回授信号与一预设亮度值相比，并得到第一比较结果。如本领域技术人员可以轻易知晓的那样，预设亮度值可以例如储存于控制单元118芯片内的内存或与控制单元118芯片相连接的内存。

另外，控制单元118还接收时序单元120所传来的时序同步信号，并对时序同步信号作一调整运算，以通过保护单元114输出一时序调整信号。

保护单元114电性耦接至控制单元118，并接收回授信号。保护单元114将回授信号与保护单元114内建的参考电压相比较，并得到第二比较结果。接着，根据第一及第二比较结果输出一切换信号至开关单元112。其中，若回授信号所代表的电流值大于参考电压，则可以例如输出逻辑低电平(或逻辑高电平)的信号，以断开交流电源102与光源模块108间的电性连结；反之，若回授信号所代表的电流值小于参考电压，则可以例如输出逻辑高电平(或逻辑低电平)的信号，以连接或保持交流电源102与光源模块108间的电性连结。

在本发明的优选实施例中，若回授信号比预设亮度值大，则代表第一比较结果的切换信号为调窄交流电压的脉宽；反之，若回授信号比预设亮度值小，则代表第一比较结果的切换信号为调大交流电压的脉宽。

开关单元112具有第一端、第二端与第三端。开关单元112的第一端电性耦接至交流电源102(通过整流器104)，开关单元112的第二端电性耦接至光源模块108，开关单元112的第三端电性耦接至保护单元114，并接收及根据切换信号用以连接或断开交流电源102与光源模块108的连结。

其中，开关单元112接收到时序调整信号时，则根据时序调整信号的电平决定断开整流器104与光源模块108的电性连结的时序，以调整提供给光源模块108的交流电压的脉宽。

在本发明的优选实施例中，当第一比较结果与第二比较结果其中之一表示需要调整开关单元112的开关周期时，保护单元114所输出的切换信号即对开关单元112的开关周期作调整。

整流器104为对交流电源102所传来的交流电压作定电压与滤波后输出，以使光源模块108可以在更为稳定的电压下工作。其中，整流器104可以例如是桥式整流器，但不限于此。

请继续参照图2，此照明系统的操作方法为整流器104接收及对交流电源102所提供的交流电压作滤波整流后输出。光源模块108则根据开关单元112是否已与交流电源102(通过整流器104)作电性连结。若是，则交流电源102-整流器104-开关单元112-光源模块108-整流器104-交流电源102将形成一回路，故只要交流电压足以驱动光源模块108，光源模块108就将发光。

此时，当光源模块108被驱动后，回授单元116将可测得光源模块108的回授电流值，并将回授电流值所相对应的回授信号输出至控制单元118与保护单元114(通过控制单元118)。控制单元118则将回授信号与预设亮度值相比，并得到及输出第一比较结果。保护单元114则将此回授信号与内建的参考电压相比较，并得到第二比较结果。其次，保护单元114根据第一比较结果与第二比较结果产生及输出一切换信号至开关单元112。接着，开关单元112则根据此切换信号决定是否切断光源模块108至交流电源102间的回路。另外，时序单元120则撷取及根据整流器104所输出的交流电压，并于进行同步运算后，输出时序同步信号至控制单元118。控制单元118则根据时序同步信号作调整运算，并通过保护单元114来控制开关单元112的开关，以调整提供给光源模块108的交流电压的脉宽。

在本发明的优选实施例中，由于图2的详细电路图与图1B大致类似，故在此不再赘述。

接着请参照图3A，其是示出依照本发明再一优选实施例的一种照明系统的电路方块图。图3A与图1A的不同之处在于图3A没有控制单元118与时序单元120。此照明系统300包括系包括发光二极管驱动装置306以及光源模块108。

在本发明的优选实施例中，光源模块108例如是发光二极管阵列或是单一的发光二极管，其数量应当不限于此。

此发光二极管驱动装置306包括整流器104、开关单元112、保护单元114、回授单元116。在本实施例中，回授单元116电性耦接至光源模块108与保护单元114，以检测及根据光源模块108的一负载状态产生一回授信号，并输出回授信号。其中，此回授信号例如是流经光源模块108的电流值。

其中，整流器104电性耦接至交流电源102，并接收一交流电压，用以在整流过后输出交流电压。而如本领域技术人员可轻易知晓的那样，整流器104可以例如不需要配置、被包含在照明系统300之内或之外，其应当视设计时的需求而定。

保护单元114接收回授单元116所传来的回授信号，并将回授信号与保护单元114内建的参考电压相比较。接着，根据比较结果输出一切换信号至开关单元112。其中，若回授信号所代表的电流值大于参考电压，则可以例如输出逻辑低电平(或逻辑高电平)的信号，以断开交流电源102与光源模块108间的电性连结；反之，若回授信号所代表的电流值小于参考电压，则可以例如输出逻辑高电平(或逻辑低电平)的信号，以连接或保持交流电源102与光源模块108间的电性连结。

开关单元112具有第一端、第二端与第三端。开关单元112的第一端电性耦接至交流电源102(通过整流器104)，开关单元112的第二端电性耦接至光源模块108，开关单元112的第三端电性耦接至保护单元114，并接收及根据切换信号用以连接或断开交流电源102与光源模块108的连结。

整流器104为对交流电源102所传来的交流电压作定电压与滤波后输出，以使光源模块108可以在更为稳定的电压下工作。其中，整流器104可以例如是桥式整流器，但不限于此。

请继续参照图3A，此照明系统的操作方法为整流器104接收及对交流电源102所供给的交流电压作滤波整流后输出。光源模块108则根据开关单元112是否已与交流电源102(通过整流器104)作电性连结。若是，则交流电源102-整流器104-开关单元112-光源模块108-整流器104-交流电源102将形成一回路，故只要交流电压足以驱动光源模块108，光源模块108就将发光。

此时，当光源模块108被驱动后，回授单元116将可测得光源模块108的回授电流值，并将回授电流值所相对应的回授信号输出至保护单元114。保护单元114则将此回授信号与内建的参考电压相比较，并输出一切换信号至开关单元112。接着，开关单元112则根据此切换信号决定是否切断光源模块108至交流电源102间的回路。

请参照图3B，其是示出依照本发明一优选实施例的一种照明系统的部分详细电路图。在本实施例中，第七电阻R7具有第一端与第二端。第七电阻R7的第一端电性耦接至光源模块108，第七电阻R7的第二端电性耦接至整流器104。

此回授单元116包括第五电阻R5、第六电阻R6、电容C1以及二极管D1。此第五电阻R5具有第一端与第二端。第五电阻R5的第一端电性耦接至光源模块108，第五电阻R5的第二端电性耦接至保护单元114的比较器132的第一输入端。

第六电阻R6具有第一端与第二端。第六电阻R6的第一端电性耦接至第五电阻R5的第二端，第六电阻R6的第二端电性耦接至地。

电容C1具有第一端与第二端。电容C1的第一端电性耦接至第五电阻R5的第二端，C1电容的第二端电性耦接至地。二极管D1具有第一端与第二端。

二极管D1的第一端电性耦接至第五电阻R5的第二端，二极管D1的第二端电性耦接至地。

其中，交流电压流经第五电阻R5之后，从第五电阻R5的第二端接回授信号传送至保护单元114的比较器132的第一输入端。

保护单元114接收参考电压与回授信号。保护单元114包括比较器132。其中，比较器132具有第一输入端、第二输入端以及输出端。比较器132的第一输入端电性耦接至回授单元116的第五电阻R5的第二端，并接收回授信号。比较器132的第二输入端接收一参考电压。比较器132则将参考电压与回授信号作比较，并根据比较结果输出一比较信号至开关单元112的第二晶体管136的基极端。如本领域技术人员可轻易知晓的那样，参考电压可以例如由一参考电压源所提供，而此参考电压等同于上述的参考电压。

请继续参照图3B，开关单元112接收保护单元114的比较信号。此开关单包括第三晶体管138、第一电阻R1、第二电阻R2以及第二晶体管136。第三晶体管138具有漏极端、栅极端与源极端，第三晶体管138的漏极端电性耦接至光源模块108，第三晶体管138的源极端电性耦接至交流电源102(通过整流器104)。

第二晶体管136具有射极端、基极端以及集电极端。第二晶体管136的射极端电性耦接至地，第二晶体管136的集电极端电性耦接至第三晶体管138的栅极端(通过第二电阻R2)。其中，第二晶体管136根据比较信号的电位决定是否被导通。

在本实施例中，第一电阻R1具有第一端与第二端。第一电阻R1的第一端电性耦接至第三晶体管138的栅极端，第一电阻R1的第二端电性耦接至第三晶体管138的源极端。第二电阻R2具有第一端与第二端。第二电阻R2的第一端电性耦接至第三晶体管138的栅极端，第二电阻R2的第二端电性耦接至第二晶体管136的集电极端。

其次，第三晶体管138则根据第二晶体管136的集电极端的电位决定是否被导通。

请参照图5A，其是示出依照本发明又一优选实施例的一种照明系统的电路方块图。照明系统500包括发光二极管驱动装置506以及光源模块108。此光源模块108与前述的光源模块相同，故在此不再赘述。

发光二极管驱动装置506电性耦接至交流电源102与光源模块108。发光二极管驱动装置506包括整流器104、第一回授单元106a、第二回授单元106b、开关单元112、保护单元114。

在本实施例中，整流器104电性耦接至交流电源102与光源模块108，以将交流电压提供给光源模块108。

第一回授单元116a电性耦接至整流器104，以检测及根据整流器104输出的交流电压产生一第一回授信号，并输出第一回授信号。而第二回授单元116b电性耦接至光源模块108，以检测及根据光源模块108的一负载状态产生一第二回授信号，并输出第二回授信号。

保护单元114电性耦接至第一回授单元116a与第二回授单元116b，且接收第一回授信号与第二回授信号。第一回授单元116a将第一回授信号与保护单元114内建的第一参考电压相比，第二回授单元116b将第二回授信号与保护单元114内建的第二参考电压相比，并选择性地输出一切换信号。

开关单元112具有第一端、第二端与第三端。开关单元112的第一端电性耦接至交流电源102(通过整流器104)，开关单元112的第二端电性耦接至光源模块108，开关单元112的第三端电性耦接至保护单元114。开关单元112接收及根据切换信号用以连接或断开交流电源102与光源模块108的连结(通过整流器104)。

请参照图5B，其是示出依照本发明又一优选实施例的一种照明系统的部分电路图。此保护单元114接收第一及第二参考电压、第一及第二回授信号与第一控制信号。

在本实施例中，由于第二回授单元116b、开关单元112的组成与功能分别与前述的回授单元116及开关单元112相同，故在此不再赘述。

保护单元114包括第二比较器132、第三电阻R3、第一晶体管134、第一比较器152以及第四晶体管154。第二比较器132具有第一输入端、第二输入端以及输出端。第二比较器132的第一输入端电性耦接至第二回授单元116b，并接收第二回授信号。第二比较器132的第二输入端接收第二参考电压。其中，在第二比较器132的第二输入端与第二参考电压的来源间还配置有一可变电阻140。因此，被输入至第二比较器132的第二输入端的第二参考电压的值可根据可变电阻140的阻值而被调整。其中，第二比较器132将第二参考电压与第二回授信号作比较，以输出一第二比较信号。

第三电阻R3具有第一端与第二端。此第三电阻R3的第一端接收一第一控制信号，第三电阻R3的第二端电性耦接至第一晶体管134的集电极端。其中，此第一控制信号可以例如是工作电压或控制信号(如果照明系统有配置控制单元的话)，但不限于此。

第一晶体管134具有射极端、基极端以及集电极端。第一晶体管134的基极端电性耦接至第二比较器132的输出端，以接收第二比较信号。第一晶体管134的射极端电性耦接至地。其中，第一晶体管134根据第二比较信号的电位来决定是否导通。

第一比较器152具有第一输入端、第二输入端以及输出端。第一比较器152的第一输入端电性耦接至第一回授单元166a，并接收第一回授信号。第一比较器152的第二输入端接收第一参考电压。其中，在第一比较器152的第二输入端与第一参考电压的来源间还配置有一可变电阻156。因此，被输入至第一比较器152的第二输入端的第一参考电压的值可根据可变电阻156的阻值而被调整。其中，第一比较器152将第二参考电压与第二回授信号作比较，以输出一第一比较信号。

第四晶体管154具有射极端、基极端以及集电极端。第四晶体管154的射极端电性耦接至地，第四晶体管154的基极端电性耦接至第一比较器152的输出端，第四晶体管154的集电极端电性耦接至第三电阻R3的第二端。其中，第一比较器152将第一参考电压与第一回授信号作比较，以输出一第一比较信号。

在本实施例中，第一回授单元116a包括第八电阻R8与第九电阻R9。其中，第八电阻R8具有第一端与第二端，第八电阻R8的第一端电性耦接至第三晶体管138的源极端，第八电阻R8的第二端电性耦接至第一比较器152的第一输入端。第九电阻R9具有第一端与第二端，第九电阻R9的第一端电性耦接至第八电阻R8的第二端，第九电阻R9的第二端电性耦接至地。

请继续参照图5B，此照明系统500的部分电路图的操作方法为当整流器输出的交流电压太大时，第一比较器152输出的第一比较信号将导通第四晶体管154，因此可以使第三电阻R3的第二端的电位为低电位。同样地，当第二回授单元116b监测到光源模块108的回授电压过大时，第二比较器132输出的第一比较信号将导通第一晶体管134，因此可以使第三电阻R3的第二端的电位为低电位。

接着，当第三电阻R3的第二端的电位为低电位时，第二晶体管136不会被导通，故第三晶体管138将不会被导通。所以，整流器104输出的交流电压将不会被提供给光源模块108。因此，如图5B的设计，将可在整流器104输出的交流电压或光源模块108的回授电压过大时，即关闭开关单元112，以保护照明系统。在本发明的优选实施例中，第三晶体管可以例如是P型金属氧化物半导体，但不以此为限。

在本发明之优选实施例中，照明系统100、200、300、500可以例如是单纯的照明系统或为显示装置的背光源，但均不限于此。

综合以上所述，本发明的驱动装置与照明系统，可在流经光源模块的电流值太大或是整流器输出的交流电压过大时，通过开关单元断开光源模块与交流电源之间的电性连结，以避免因电流太大而使光源模块被烧毁。增加此保护单元不但可以调整亮度值，还可保护光源模块。

虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所限定的范围为准。

Claims (34)

1、一种发光二极管驱动装置，电性耦接至一交流电源与一光源模块，且该交流电源输出一交流电压，该发光二极管驱动装置包括：

一整流器，电性耦接至该交流电源与该光源模块，用以将该交流电压提供给该光源模块；

一回授单元，电性耦接至该光源模块，用以检测及根据该光源模块的一负载状态产生一回授信号，并输出该回授信号；

一保护单元，电性耦接至该回授单元，且接收该回授信号，用以将该回授信号与该保护单元内建的参考电压相比较，并输出一切换信号；

一开关单元，具有一第一端、一第二端与一第三端，该开关单元的该第一端电性耦接至该交流电源，该开关单元的该第二端电性耦接至该光源模块，该开关单元的该第三端电性耦接至该保护单元，并接收及根据该切换信号用以连接或断开该交流电源与该光源模块的连结；

一时序单元，电性耦接至该交流电源，并撷取及对该交流电压作一同步运算，用以输出一时序同步信号；以及

一控制单元，电性耦接至该时序单元与该保护单元，并接收及对该时序同步信号作一调整运算，用以输出一时序调整信号。

2、如权利要求1所述的发光二极管驱动装置，其中该保护单元接收一参考电压、一第二控制信号与该回授信号，该保护单元包括：

一比较器，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，该比较器的该第一输入端电性耦接至该回授单元，并接收该回授信号，该比较器的该第二输入端接收该参考电压；

一第三电阻，具有一第一端与一第二端，该第三电阻的该第一端接收一第一控制信号；

一第一晶体管，具有一射极端、一基极端以及一集电极端，该第一晶体管的该集电极端电性耦接至该第三电阻的该第二端，该第一晶体管的该基极端电性耦接至该比较器的该输出端，该第一晶体管的该射极端电性耦接至地；以及

一可变电阻，电性耦接于该比较器的该第二输入端与该参考电压的来源间。

3、如权利要求2所述的发光二极管驱动装置，其中该比较器将该参考电压与该回授信号作比较，并输出一比较信号。

4、如权利要求3所述的发光二极管驱动装置，其中该第一晶体管根据该比较信号决定导通与否。

5、如权利要求2所述的发光二极管驱动装置，其中该第一控制信号为该时序调整信号。

6、如权利要求2所述的发光二极管驱动装置，其中该开关单元接收该时序调整信号，并根据该时序调整信号对该交流电压作脉宽调整，该开关单元包括：

一第三晶体管，具有一漏极端、一栅极端与一源极端，该第三晶体管的该漏极端电性耦接至该光源模块，该第三晶体管的该源极端电性耦接至该交流电源；

一第一电阻，具有一第一端与一第二端，该第一电阻的该第一端电性耦接至该第三晶体管的该栅极端，该第一电阻的该第二端电性耦接至该第三晶体管的该源极端；

一第二电阻，具有一第一端与一第二端，该第二电阻的该第一端电性耦接至该第三晶体管的该栅极端；以及

一第二晶体管，具有一射极端、一基极端以及一集电极端，该第二晶体管的该集电极端电性耦接至该第二电阻的该第二端，该第二晶体管的该射极端电性耦接至地，该第二晶体管的该基极端电性耦接至该第一晶体管的该射极端。

7、如权利要求6所述的发光二极管驱动装置，其中该第二晶体管根据该第一晶体管的该射极端的电位决定导通与否，而该第三晶体管根据该第二电阻的该第一端之电位决定导通与否。

8、如权利要求6所述的发光二极管驱动装置，该回授单元包括：

一第五电阻，具有一第一端与一第二端，该第五电阻的该第一端电性耦接至该光源模块，该第五电阻的该第二端电性耦接至该比较器的该第一输入端；

一第六电阻，具有一第一端与一第二端，该第六电阻的该第一端电性耦接至该第五电阻的该第二端，该第六电阻的该第二端电性耦接至地；

一电容，具有一第一端与一第二端，该电容的该第一端电性耦接至该第五电阻的该第二端，该电容的该第二端电性耦接至地；以及

一二极管，具有一第一端与一第二端，该二极管的该第一端电性耦接至该第五电阻的该第二端，该二极管的该第二端电性耦接至地。

9、一种发光二极管驱动装置，电性耦接至一交流电源与一光源模块，且该交流电源系输出一交流电压，该发光二极管驱动装置包括：

一整流器，电性耦接至该交流电源与该光源模块，用以将该交流电压提供给该光源模块；

一回授单元，电性耦接至该光源模块，用以检测及根据该光源模块的一负载状态产生一回授信号，并输出该回授信号；

一保护单元，电性耦接至该回授单元，且接收该回授信号，用以将该回授信号与该保护单元内建的参考电压相比，并输出一切换信号；以及

一开关单元，具有一第一端、一第二端与一第三端，该开关单元的该第一端电性耦接至该交流电源，该开关单元的该第二端电性耦接至该光源模块，该开关单元的该第三端电性耦接至该保护单元，并接收及根据该切换信号用以连接或断开该交流电源与该光源模块的连结。

10、如权利要求9所述的发光二极管驱动装置，该保护单元接收一参考电压与该回授信号，且该保护单元包括一比较器，该比较器系具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，该比较器的该第一输入端电性耦接至该回授单元，并接收该回授信号，该比较器的该第二输入端接收该参考电压。

11、如权利要求10所述的发光二极管驱动装置，其中该比较器将该参考电压与该回授信号作比较，并输出一比较信号。

12、如权利要求11所述的发光二极管驱动装置，其中该开关单元包括：

一第三晶体管，具有一漏极端、一栅极端与一源极端，该第三晶体管的该漏极端电性耦接至该光源模块，该第三晶体管的该源极端电性耦接至该交流电源；

一第一电阻，具有一第一端与一第二端，该第一电阻的该第一端电性耦接至该第三晶体管的该栅极端，该第一电阻的该第二端电性耦接至该第三晶体管的该源极端；

一第二电阻，具有一第一端与一第二端，该第二电阻的该第一端电性耦接至该第三晶体管的该栅极端；以及

一第二晶体管，具有一射极端、一基极端以及一集电极端，该第二晶体管的该集电极端电性耦接至该第二电阻的该第二端，该第二晶体管的该射极端电性耦接至地，该第二晶体管的该基极端电性耦接至该比较器的该输出端。

13、如权利要求12所述的发光二极管驱动装置，其中该第二晶体管根据该第比较器输出的该比较信号决定导通与否，而该第三晶体管根据该第二电阻的该第一端的电位决定导通与否。

14、如权利要求12所述的发光二极管驱动装置，其中该回授单元包括：

一第五电阻，具有一第一端与一第二端，该第五电阻的该第一端电性耦接至该光源模块，该第五电阻的该第二端电性耦接至该比较器的该第一输入端；

一第六电阻，具有一第一端与一第二端，该第六电阻的该第一端电性耦接至该第五电阻的该第二端，该第六电阻的该第二端电性耦接至地；

一电容，具有一第一端与一第二端，该电容的该第一端电性耦接至该第五电阻的该第二端，该电容的该第二端电性耦接至地；以及

一二极管，具有一第一端与一第二端，该二极管的该第一端电性耦接至该第五电阻的该第二端，该二极管的该第二端电性耦接至地。

15、如权利要求9所述的发光二极管驱动装置，其中该光源模块包括至少一个发光二极管。

16、如权利要求15所述的发光二极管驱动装置，其中该发光二极管为直流电压驱动的发光二极管或交流电压驱动的发光二极管。

17、一种照明系统，电性耦接至一交流电源，且该交流电源系输出一交流电压，该照明系统包括：

一光源模块，电性耦接至该交流电源，用以接收该交流电压；以及

一发光二极管驱动装置，电性耦接至该交流电源与该光源模块，该发光二极管驱动装置包括：

一整流器，电性耦接至该交流电源与该光源模块，用以将该交流电压提供给该光源模块；

一回授单元，电性耦接至该光源模块，用以检测及根据该光源模块的一负载状态产生一回授信号，并输出该回授信号；

一保护单元，电性耦接至该回授单元，且接收该回授信号，用以将该回授信号与该保护单元内建的参考电压相比，并输出一切换信号；以及

一开关单元，具有一第一端、一第二端与一第三端，该开关单元的该第一端电性耦接至该交流电源，该开关单元的该第二端电性耦接至该光源模块，该开关单元的该第三端电性耦接至该保护单元，并接收及根据该切换信号用以连接或断开该交流电源与该光源模块的连结。

18、如权利要求17所述的照明系统，该保护单元接收一参考电压与该回授信号，且该保护单元包括一比较器，该比较器系具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，该比较器的该第一输入端电性耦接至该回授单元，并接收该回授信号，该比较器的该第二输入端接收该参考电压。

19、如权利要求18所述的照明系统，其中该比较器敬爱能够该参考电压与该回授信号作比较，并输出一比较信号。

20、如权利要求17所述的发光二极管驱动装置，其中该光源模块包括至少一个发光二极管。

21、如权利要求20所述的发光二极管驱动装置，其中该发光二极管为直流电压驱动的发光二极管或交流电压驱动的发光二极管。

22、一种发光二极管驱动装置，电性耦接至一交流电源与一光源模块，且该交流电源输出一交流电压，该发光二极管驱动装置包括：

一整流器，电性耦接至该交流电源与该光源模块，用以将该交流电压提供给该光源模块；

一第一回授单元，电性耦接至该整流器，用以检测及根据该整流器输出的该交流电压产生一第一回授信号，并输出该第一回授信号；

一第二回授单元，电性耦接至该光源模块，用以检测及根据该光源模块的一负载状态产生一第二回授信号，并输出该第二回授信号；

一保护单元，电性耦接至该第一回授单元与该第二回授单元，且接收该第一回授信号与该第二回授信号，用以将该第一回授信号与该保护单元内建的第一参考电压相比以及将该第二回授信号与该保护单元内建的第二参考电压相比，并选择性地输出一切换信号；以及

一开关单元，具有一第一端、一第二端与一第三端，该开关单元的该第一端电性耦接至该交流电源，该开关单元的该第二端电性耦接至该光源模块，该开关单元的该第三端电性耦接至该保护单元，并接收及根据该切换信号用以连接或断开该交流电源与该光源模块的连结。

23、如权利要求22所述的发光二极管驱动装置，其中该保护单元接收该第一及第二参考电压、该第一及第二回授信号与一第一控制信号，且该保护单元包括：

一第二比较器，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，该第二比较器的该第一输入端电性耦接至该第二回授单元，并接收该第二回授信号，该第二比较器的该第二输入端接收该第二参考电压；

一第三电阻，具有一第一端与一第二端，该第三电阻的该第一端接收一第一控制信号；

一第一晶体管，具有一射极端、一基极端以及一集电极端，该第一晶体管的该集电极端电性耦接至该第三电阻的该第二端，该第一晶体管的该基极端电性耦接至该第一比较器的该输出端，该第一晶体管的该射极端电性耦接至地；

一第一比较器，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，该第一比较器的该第一输入端电性耦接至该第一回授单元，并接收该第一回授信号，该第一比较器之该第二输入端接收该第一参考电压；以及

一第四晶体管，具有一射极端、一基极端以及一集电极端，该第四晶体管的该射极端电性耦接至地，该第四晶体管的该基极端电性耦接至该第一比较器的该输出端，该第四晶体管的该集电极端电性耦接至该第三电阻的该第二端。

24、如权利要求23所述的发光二极管驱动装置，其中该第一比较器将该第一参考电压与该第一回授信号作比较，以选择性地输出一第一比较信号，而该第二比较器将该第二参考电压与该第二回授信号作比较，以选择性地输出一第二比较信号。

25、如权利要求23所述的发光二极管驱动装置，其中该开关单元包括：

一第三晶体管，具有一漏极端、一栅极端与一源极端，该第三晶体管的该漏极端电性耦接至该光源模块，该第三晶体管的该源极端电性耦接至该整流器；

一第一电阻，具有一第一端与一第二端，该第一电阻的该第一端电性耦接至该第三晶体管的该栅极端，该第一电阻的该第二端电性耦接至该第三晶体管的该源极端；

一第二电阻，具有一第一端与一第二端，该第二电阻的该第一端电性耦接至该第三晶体管的该栅极端；以及

一第二晶体管，具有一射极端、一基极端以及一集电极端，该第二晶体管的该集电极端电性耦接至该第二电阻的该第二端，该第二晶体管的该射极端电性耦接至地，该第二晶体管的该基极端电性耦接至该第三电阻的该第二端。

26、如权利要求25所述的发光二极管驱动装置，其中该第二晶体管根据该第三电阻的该第二端的电位决定导通与否，而该第三晶体管根据该第二电阻的该第一端之电位决定导通与否。

27、如权利要求23所述的发光二极管驱动装置，其中该第二回授单元包括：

一第五电阻，具有一第一端与一第二端，该第五电阻的该第一端电性耦接至该光源模块，该第五电阻的该第二端电性耦接至该第二比较器的该第一输入端；

一第六电阻，具有一第一端与一第二端，该第六电阻的该第一端电性耦接至该第五电阻的该第二端，该第六电阻的该第二端电性耦接至地；

一电容，具有一第一端与一第二端，该电容的该第一端电性耦接至该第五电阻的该第二端，该电容的该第二端电性耦接至地；以及

一二极管，具有一第一端与一第二端，该二极管的该第一端电性耦接至该第五电阻的该第二端，该二极管的该第二端电性耦接至地。

28、如权利要求25所述的发光二极管驱动装置，其中该第一回授单元包括：

一第八电阻，具有一第一端与一第二端，该第八电阻的该第一端电性耦接至该第三晶体管的该源极端，该第八电阻的该第二端电性耦接至该第一比较器的该第一输入端；以及

一第九电阻，具有一第一端与一第二端，该第九电阻的该第一端电性耦接至该第八电阻的该第二端，该第九电阻的该第二端电性耦接至地。

29、如权利要求22所述的发光二极管驱动装置，其中该光源模块包括至少一个发光二极管。

30、如权利要求29所述的发光二极管驱动装置，其中该发光二极管为直流电压驱动的发光二极管或交流电压驱动的发光二极管。

31、一种照明系统，电性耦接至一交流电源，且该交流电源输出一交流电压，该照明系统包括：

一光源模块，电性耦接至该交流电源，用以接收该交流电压；以及

一发光二极管驱动装置，电性耦接至该交流电源与该光源模块，该发光二极管驱动装置包括：

一整流器，电性耦接至该交流电源与该光源模块，用以将该交流电压提供给该光源模块；

一第一回授单元，电性耦接至该整流器，用以检测及根据该整流器输出的该交流电压产生一第一回授信号，并输出该第一回授信号；

一第二回授单元，电性耦接至该光源模块，用以检测及根据该光源模块的一负载状态产生一第二回授信号，并输出该第二回授信号；

一保护单元，电性耦接至该第一回授单元与该第二回授单元，且接收该第一回授信号与该第二回授信号，用以将该第一回授信号与该保护单元内建的第一参考电压相比以及将该第二回授信号与该保护单元内建的第二参考电压相比，并选择性地输出一切换信号；以及

一开关单元，具有一第一端、一第二端与一第三端，该开关单元的该第一端电性耦接至该交流电源，该开关单元的该第二端电性耦接至该光源模块，该开关单元的该第三端电性耦接至该保护单元，并接收及根据该切换信号用以连接或断开该交流电源与该光源模块的连结。

32、如权利要求31所述的照明系统，其中该保护单元接收该第一及第二参考电压、该第一及第二回授信号与一第一控制信号，且该保护单元包括：

一第二比较器，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，该第二比较器的该第一输入端电性耦接至该第二回授单元，并接收该第二回授信号，该第二比较器的该第二输入端接收该第二参考电压；

一第三电阻，具有一第一端与一第二端，该第三电阻的该第一端系接收一第一控制信号；

一第一晶体管，具有一射极端、一基极端以及一集电极端，该第一晶体管的该集电极端电性耦接至该第三电阻的该第二端，该第一晶体管的该基极端电性耦接至该第一比较器的该输出端，该第一晶体管的该射极端电性耦接至地；

一第一比较器，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，该第一比较器的该第一输入端电性耦接至该第一回授单元，并接收该第一回授信号，该第一比较器的该第二输入端接收该第一参考电压；以及

一第四晶体管，具有一射极端、一基极端以及一集电极端，该第四晶体管的该射极端电性耦接至地，该第四晶体管的该基极端电性耦接至该第一比较器的该输出端，该第四晶体管的该集电极端电性耦接至该第三电阻的该第二端。

33、如权利要求32所述的照明系统，其中该第一比较器将该第一参考电压与该第一回授信号作比较，以选择性地输出一第一比较信号，而该第二比较器将该第二参考电压与该第二回授信号作比较，以选择性地输出一第二比较信号。

34、如权利要求31所述的发光二极管驱动装置，其中该发光二极管为直流电压驱动的发光二极管或交流电压驱动的发光二极管。

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