CN101742759A

CN101742759A - 稳定发光二极管发光的控制方法

Info

Publication number: CN101742759A
Application number: CN200810179145A
Authority: CN
Inventors: 杨宗勋; 周虹宇
Original assignee: National Central University
Current assignee: National Central University
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2010-06-16

Abstract

本发明是有关一种稳定发光二极管发光的控制方法，其包括下列步骤：提供驱动电流源以驱动发光二极管光源；监控并取得发光二极管光源的第一参数值；以及比较第一参数值及一第二参数值。藉由即时监控发光二极管光源的第一参数值，并结合回馈机制即时调整驱动电流源的驱动电流值，以使得第一参数值趋近于第二参数值，而让发光二极管光源的光强度趋于稳定，且不随操作环境变动而改变。

Description

稳定发光二极管发光的控制方法

技术领域

本发明涉及一种稳定发光二极管发光的控制方法，特别是涉及一种应用于以回馈机制即时调整发光二极管发光的驱动电流值，以使发光二极管光源稳定发光的控制方法。

背景技术

随着光电产业的发展，目前已有使用发光二极管光源逐渐取代传统光源的趋势，但是仍须提高发光二极管光源的光强度并使其维持稳定，才能符合实际使用上的需求。然而，由于长时间开启发光二极管光源时，发光二极管光源所产生的热会不断地累积，进而提高发光二极管光源的接面温度，而且发光二极管光源的光学特性也会随着热效应的产生而发生变化，例如会使得光强度下降并使得发光二极管光源的光色产生飘移。

为了使发光二极管光源的光强度维持稳定，目前已发展出配合使用各种光学侦测器(Opticals ensor)、温度侦测器(Temperature sensor)和电压侦测器(Voltage sensor)......等侦测器的发光二极管光源驱动装置，用以驱动并即时监控发光二极管光源，使得发光二极管光源的光强度维持稳定。

如美国公告专利第7,132,805号中所述，其是利用温度侦测器、电流侦测器(Current waveform sensor)和电压微分侦测器(Voltagedifferential sensor)监控发光二极管的工作特性，例如工作温度、工作电流......等，并且即时调整输入的电流大小，进而使发光二极管的光强度趋于稳定。但发光二极管光源驱动装置又需同时搭配使用各种光学侦测器、温度侦测器和电压侦测器......等，不但会使得发光二极管光源驱动装置的结构复杂化，也大幅提高了发光二极管光源驱动装置的制造成本，并且所使用的控制方法也十分复杂。

又如美国专利第7,286,123号中揭露的一发光二极管驱动电路所述，其是藉由控制电路产生一发光二极管电流并同时进一步检测发光二极管电压，以用于调整与发光二极管电压有关的发光二极管电流。由于发光二极管电压值与发光二极管的温度相关，因此可根据发光二极管的温度来调整发光二极管电流。

然而，上述的发光二极管驱动电路则需另设置电阻器，用以决定发光二极管电流及发光二极管电流的调整斜率，因此无法正确地反应出发光二极管实际的状态，而且发光二极管驱动电路是藉由脉宽调制电路控制发光二极管电流的切换频率、工作周期......等，也就是说发光二极管电流是定时开关切换，所以仍然无法有效地即时监控发光二极管，并使发光二极管的光强度维持在稳定的状态。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的稳定发光二极管发光的控制方法存在的缺陷，而提供一种新的稳定发光二极管发光的控制方法，所要解决的技术问题是使其藉由直接监控发光二极管光源的动态电压降值或等效接面温度值，并藉此调整发光二极管光源的驱动电流值，而达到使发光二极管光源稳定发光的功效。

本发明的另一目的在于，提供一种新的稳定发光二极管发光的控制方法，所要解决的技术问题是使其可减少光学侦测器、温度侦测器等额外侦测器的使用，因此可达到降低发光二极管光源驱动装置的制造成本的功效。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种稳定发光二极管发光的控制方法，其包括以下步骤：提供一驱动电流源以驱动一发光二极管光源；监控并取得该发光二极管光源的一第一参数值；以及比较该第一参数值及一第二参数值，并改变该驱动电流源的一驱动电流值，进而使该第一参数值趋近于该第二参数值。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的控制方法，其中所述的发光二极管光源是一发光二极管或多颗发光二极管的组合。

前述的控制方法，其中所述的驱动电流源为一直流电流源。

前述的控制方法，其中所述的比较该第一参数值及该第二参数值步骤是藉由一控制单元执行。

前述的控制方法，其中所述的第二参数值是预设于该控制单元中。

前述的控制方法，其中所述的第一参数值是一动态电压降值，且该第二参数值是一参考电压降值。

前述的控制方法，其中所述动态电压降值是藉由一电压侦测单元取得。

前述的控制方法，其中所述的动态电压降值是该发光二极管光源的一顺向压降值，若该动态电压降值大于该参考电压降值，则提高该驱动电流值，若该动态电压降值小于该参考电压降值，则降低该驱动电流值。

前述的控制方法，其中所述的第一参数值是一等效接面温度值，且该第二参数值是一参考接面温度值。

前述的控制方法，其中所述的等效接面温度值是藉由该发光二极管光源的一动态电压降值对应而即时得知。

前述的控制方法，其中所述的等效接面温度值大于该参考接面温度值，则降低该驱动电流值，若该等效接面温度值小于该参考接面温度值，则提高该驱动电流值。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。藉由上述技术方案，本发明稳定发光二极管发光的控制方法至少具有下列优点及有益效果：

一、本发明稳定发光二极管发光的控制方法是即时监控发光二极管光源的动态电压降值或等效接面温度值的变化，藉此即时调整发光二极管光源的驱动电流值，可确实有效控制发光二极管光源的光强度。

二、本发明稳定发光二极管发光的控制方法是配合回馈机制以即时调整发光二极管光源的驱动电流值，以达到即时控制发光二极管光源的光强度的功效。

三、本发明稳定发光二极管发光的控制方法是藉由减少使用额外的侦测器，可简化发光二极管光源驱动装置的结构，并可降低发光二极管光源驱动装置的制造成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的一种稳定发光二极管发光的控制方法较佳实施例的流程图。

图2是本发明的一种稳定发光二极体发光的控制电路的较佳实施例的示意图。

图3A是本发明的一种调整驱动电流值的一实施例的流程图。

图3B是本发明的一种调整驱动电流值的另一实施例的流程图。

图4A是本发明的一种发光二极管光源在目标状态下，其驱动电流、电压压降、接面温度及光强度的相关性示意图。

图4B是本发明的一种降低驱动电流值的过程中，其驱动电流、电压压降、接面温度及光强度间的相关性示意图。

10：驱动电流源 20：发光二极管光源

30：电压侦测单元 40：控制单元

V_t：动态电压降值 V_r：参考电压降值

T_t：等效接面温度值 T_r：参考接面温度值

I₁：第一驱动电流值 I₂：第二驱动电流值

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的稳定发光二极管发光的控制方法其具体实施方式、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1、图2、图3A及图3B所示，分别是本发明稳定发光二极管发光的控制方法较佳实施例的流程图；稳定发光二极体发光的控制电路的较佳实施例的示意图；本发明的一种调整驱动电流值的一实施例的流程图；本发明的一种调整驱动电流值的另一实施例的流程图。

如图1所示，本发明较佳实施例的一种稳定发光二极管发光的控制方法S10，其包括下列步骤：驱动一发光二极管光源S20；监控并取得发光二极管光源的一第一参数值S30；以及调整驱动电流值S40。

上述的驱动一发光二极管光源S20：如图2所示，可藉由一驱动电流源10提供一驱动电流，而驱动电流源10可以为一直流电流源，用以驱动发光二极管光源20发光。而发光二极管光源20可以为一发光二极管或多颗发光二极管的组合，且发光二极管光源20的发光波长是可介于380奈米至800奈米之间，但不仅限于此。

上述的监控并取得发光二极管光源的一第一参数值S30：在本实施例中第一参数值是定义为一动态电压降值V_t或一等效接面温度值T_t，如图2所示，可利用电压侦测单元30即时监控发光二极管光源20两电极间的动态电压降值V_t，又由于发光二极管光源20两电极间的动态电压降值V_t与等效接面温度值T_t间具有线性的相关性，因此可藉由即时监控动态电压降值V_t而即时得知等效接面温度值T_t是否发生变化，并可由控制单元40将电压侦测单元30所侦测到的动态电压降值V_t对应为等效接面温度值T_t。

上述的调整驱动电流值S40：如图3A及图3B所示，其可细部区分为三个子步骤，其包括：比较第一参数值及第二参数值S41；提高驱动电流值S42；以及降低驱动电流值S43。

由于第一参数值可以为动态电压降值V_t或等效接面温度值T_t，而第二参数值则可分别定义为一参考电压降值V_r或一参考接面温度值T_r，且第二参数值是为在目标状态下的目标参数值，因此第一参数值需趋近于第二参数值才可达到预设的目标状态。

上述的比较第一参数值及第二参数值S41：如图2所示，当第一参数值为动态电压降值V_t，而第二参数值为参考电压降值V_r时，可藉由电压侦测单元30侦测发光二极管光源20两电极间的动态电压降值V_t，并藉由一控制单元40比较动态电压降值V_t及参考电压降值V_r间的大小，而参考电压降值V_r是为在目标状态下的目标电压降值，并且参考电压降值V_r可先预设于控制单元40中。

此外，由于动态电压降值V_t与等效接面温度值T_t间具有线性的相关性，因此可由动态电压降值V_t即时对应得知等效接面温度值T_t，并可藉由控制单元40比较等效接面温度值T_t及参考接面温度值T_r间的大小，而参考接面温度值T_r是预设于控制单元40中。

上述的提高驱动电流值S42：如图2及图3A所示，当第一参数值为动态电压降值V_t，且为发光二极管光源20的顺向压降值时，若动态电压降值V_t大于参考电压降值V_r(V_t＞V_r)，即表示部分的输入电功率值被转换成光能，而使得发光二极管光源20的光强度上升，因此可藉由控制单元40提高驱动电流源10所输出的驱动电流值，用以降低发光二极管光源20的动态电压降值V_t，并使动态电压降值V_t趋近于参考电压降值V_r，进而使发光二极管光源20的光强度下降，并回复趋近至稳定状态时的光强度。

又如图2及图3B所示，当第一参数值为等效接面温度值T_t时，若等效接面温度值T_t小于参考接面温度值T_r(T_t＜T_r)，亦表示部分的输入电功率值被转换成光能，因此可藉由控制单元40提高驱动电流源10所输出的驱动电流值，用以提高发光二极管光源20的等效接面温度值T_t，并使等效接面温度值T_t趋近于参考接面温度值Tr，进而使得发光二极管光源20的光强度下降，并回复趋近至稳定状态时的光强度。

上述的降低驱动电流值S43：如图2及图3A所示，当第一参数值为动态电压降值V_t，且为发光二极管光源20的顺向压降值时，若动态电压降值V_t小于参考电压降值V_r(V_t＜V_r)，即表示部分的输入电功率值被转换成热能，而使得发光二极管光源20的光强度下降，因此可藉由控制单元40降低驱动电流源10所输出的驱动电流值，用以提高发光二极管光源20的动态电压降值V_t，并使动态电压降值V_t趋近于参考电压降值V_r，进而使得发光二极管光源20的光强度上升，并回复趋近至稳定状态时的光强度。

又如图2及图3B所示，当第一参数值为等效接面温度值T_t时，若等效接面温度值T_t大于参考接面温度值T_r(T_t＞T_r)，亦表示部分的输入电功率值被转换成热能，因此可藉由控制单元40降低驱动电流源10所输出的驱动电流值，用以降低发光二极管光源20的等效接面温度值T_t，并使等效接面温度值T_t趋近于参考接面温度值T_r，进而使发光二极管光源20的光强度上升，并回复趋近至稳定状态时的光强度。

为更了解本实施例的实施，以下以第一参数值为动态电压降值V_t，且第二参数值为参考电压降值V_r举例说明如下：

请参阅图4A及图4B所示，是本发明的一种发光二极管光源在目标状态下，其驱动电流、电压压降、接面温度及光强度的相关性的示意图；本发明的一种降低驱动电流值的过程中，其驱动电流、电压压降、接面温度及光强度间的相关性的示意图。

如图4A所示，其是说明发光二极管光源20在目标状态时，其驱动电流、电压压降、接面温度及光强度间的相关性，当目标光强度为L₂时，可知其对应的目标电压降值为V₂，且等效接面温度为T₂，因此可将目标电压降值V₂设为参考电压降值V_r，而将等效接面温度T₂设为参考接面温度值T_r，而且可将参考电压降值V_r或参考接面温度值T_r预设于控制单元40中。

由于在不同操作环境下，发光二极管光源20的发光强度可能因操作环境的变动而发生变化，如图4B所示，当参考电压降值V_r为V₂，而电压侦测单元30所侦测到的动态电压降值V_t为V₁时，由于动态电压降值V_t小于参考电压降值V_r，因此需降低驱动电流值，例如由一第一驱动电流值I₁降低至一第二驱动电流值I₂。

而在将第一驱动电流值I₁降低至第二驱动电流值I₂时，由于在一开始的时候，发光二极管光源20的等效接面温度值T_t尚未发生改变，因此等效接面温度值T_t仍为T₂，而其对应的动态电压降值V_t暂时为V₂ ⁺，光强度则暂时为L₂ ⁺，并使发光二极管光源20处于以第二驱动电流值I₂导通的初始状态中。

然而，当以第二驱动电流值I₂导通发光二极管光源20一段时间后，由于已降低了发光二极管的输入电功率值，因此也同时降低了输入电功率值中被转换成热功率的部分，所以使得等效接面温度值T_t也由T₁下降至T₂，并使动态电降压值V_t由V₂ ⁺趋近于参考电压值V₂，进而使得发光二极管光源20的光强度可由L₂ ⁺回复至L₂。

藉此可知，藉由本实施例的实施，可即时监控发光二极管光源20两电极间的动态电压降值V_t的变化，并结合回馈机制，藉此控制并改变驱动电流值的大小，进而可维持发光二极管光源20的光强度。

本实施例不但可以减少使用额外的侦测器，藉此简化发光二极管光源驱动装置的结构，并降低发光二极管光源驱动装置的制造成本，更重要的是可达到即时控制发光二极管光源20稳定发光的功效。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种稳定发光二极管发光的控制方法，其特征在于其包括以下步骤：

提供一驱动电流源以驱动一发光二极管光源；

监控并取得该发光二极管光源的一第一参数值；以及

比较该第一参数值及一第二参数值，并改变该驱动电流源的一驱动电流值，进而使该第一参数值趋近于该第二参数值。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于其中所述的发光二极管光源是一发光二极管或多颗发光二极管的组合。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于其中所述的驱动电流源为一直流电流源。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于其中所述的比较该第一参数值及该第二参数值步骤是藉由一控制单元执行。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于其中所述的第二参数值是预设于该控制单元中。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于其中所述的第一参数值是一动态电压降值，且该第二参数值是一参考电压降值。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于其中所述的动态电压降值是藉由一电压侦测单元取得。

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于其中所述的动态电压降值是该发光二极管光源的一顺向压降值，若该动态电压降值大于该参考电压降值，则提高该驱动电流值，若该动态电压降值小于该参考电压降值，则降低该驱动电流值。

9.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于其中所述的第一参数值是一等效接面温度值，且该第二参数值是一参考接面温度值。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于其中所述的等效接面温度值是藉由该发光二极管光源的一动态电压降值对应而即时得知。

11.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于其中所述的等效接面温度值大于该参考接面温度值，则降低该驱动电流值，若该等效接面温度值小于该参考接面温度值，则提高该驱动电流值。