CN102141595A - 交流发光二极管的操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种交流发光二极管的操作方法，用以预测交流发光二极管工作于一预设驱动电流下的一电压。本发明假设交流发光二极管导通于工作区的电流与电压的特性为一线性关系。因此，于操作交流发光二极管时，即可分别将第一驱动电压与第二驱动电压施加于交流发光二极管，以分别测得第一驱动电流及第二驱动电流，再通过内插法计算以得出第三驱动电压。因此，第三驱动电压为交流发光二极管工作在预设驱动电流下的预测电压。最后即可以依照第三驱动电压对其他交流发光二极管进行后续操作。本发明的操作方法可以准确且快速地得到第三驱动电压，以于相同的预设驱动电流条件下，操作其它交流发光二极管。

Description

交流发光二极管的操作方法

技术领域

本发明是关于一种操作方法，尤指一种应用于交流发光二极管的操作方法。

背景技术

随着光电科技的不断发展，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)已大量应用于各种领域。其中，传统LED芯片均以直流电源驱动，在以交流电为主的一般生活环境中使用时必须外加交流转直流的控制电路以及降压元件方可正常操作，如此不仅增加制造成本，操作效率亦随之降低。因此，自2005年以来，陆续有厂商发表以交流电直接操作的发光二极管(AC LED)芯片。

由于交流发光二极管本身具有一启动电压，于交流驱动电压超过启动电压时，交流发光二极管才开始导通发光。此时，驱动发光二极管的驱动电流则会因启动电压而变化成不同于正弦波波形的电流信号，因此，使得交流发光二极管的驱动电流的测定发生困难。并且，由于交流发光二极管为电流驱动的元件，不同的驱动电流即会产生不同的发光亮度，于检测与筛选交流发光二极管时，若是无法提供固定的驱动电流，会使得交流发光二极管的发光亮度产生差异，可能会影响产品质量。

图1所示为交流发光二极管的应用电路图。

交流发光二极管的应用电路1具有一交流电源10、一交流发光二极管11以及一电阻12等元件以串联的方式连接。交流电源10可提供驱动电压以驱动交流发光二极管11发光，并可通过电阻12调整流经交流发光二极管11的驱动电流。

图2所示为交流发光二极管的检测电路图。

检测电路2为一交流电源10与待测交流发光二极管11串联，并提供一交流驱动电压及电流以进行测试。其中，需要于一固定的驱动电流条件基准上，才能够对不同交流发光二极管11的发光亮度作检测、筛选与分级的动作。

传统的交流发光二极管11的检测方法，为利用试错法(try and error)的方式进行测试，其利用任意选择一交流测试电压，施加于检测电路2以测得对应的测试驱动电流，且不断地重复调整交流测试电压测试，最终可得到一交流测试电压对应预定的测试电流。

改良的交流发光二极管11的检测方法，其是选择一交流发光二极管11作为一标准并进行测量以测得一预设驱动电流(Irms)的峰值驱动电压(Vp)再取得其峰值驱动电流(Ip)，最后，即可利用此峰值驱动电流(Ip)对其他的交流发光二极管11测试峰值驱动电压(Vp)。但是，若是选择作为标准的交流发光二极管11的电气特性并非位于所有待测交流发光二极管11的电性特性分布的中心点，则会造成测量数值的偏移。

发明内容

因此，本发明的目的在于解决上述先前技术的不便。

本发明提出一种交流发光二极管的操作方法而可以用以预测该交流发光二极管工作于一预设驱动电流下的一电压，进而可以进行后续操作。本发明的操作方法是将不同的驱动电压施加于该交流发光二极管以得出不同的驱动电流，并通过一内插法计算出该交流发光二极管工作在该预设驱动电流下的预测电压。本发明的操作方法亦可通过前述驱动电压和驱动电流而得出该交流发光二极管的电流与电压特性曲线，藉此亦可得出该交流发光二极管工作在该预设驱动电流下的预测电压。

本案发明人提出本案的发明概念，本发明的机制是与公知技术截然不同，俾以提供一种交流发光二极管的操作方法，以促进产业升级。

因此，通过本发明的操作方法可以准确且快速地对大量的交流发光二极管进行检测与后续相关操作，据此可以提供稳定的实际驱动电流以统一测试的基础，并进行产品等级的筛选与分级的动作，提升产品质量。

本发明提供了一种交流发光二极管的操作方法，用以预测该交流发光二极管工作于一预设驱动电流下的一电压，其特征在于，包括以下步骤：将一第一驱动电压施加于该交流发光二极管，以测得一第一驱动电流；将一第二驱动电压施加于该交流发光二极管，以测得一第二驱动电流；以及通过一内插法，根据该第一驱动电压、该第一驱动电流、该第二驱动电压、该第二驱动电流以及该预设驱动电流计算得出一第三驱动电压，该第三驱动电压为该交流发光二极管工作在该预设驱动电流下的预测电压。

本发明还提供了一种交流发光二极管的操作方法，用以预测该交流发光二极管工作于一预设驱动电流下的一电压，其特征在于，包括以下步骤：将一第一驱动电压施加于该交流发光二极管，以测得一第一驱动电流；将一第二驱动电压施加于该交流发光二极管，以测得一第二驱动电流；根据该第一驱动电压、该第一驱动电流与该第二驱动电压、该第二驱动电流以计算出电流与电压特性曲线的一斜率；以及根据该斜率、该第一驱动电压、该第一驱动电流及该预设驱动电流以计算得出一第三驱动电压，该第三驱动电压为该交流发光二极管工作在该预设驱动电流下的预测电压。

以上的概述与接下来的详细说明及附图，皆是为了能进一步说明本发明为达成预定目的所采取的方式、手段及功效。而有关本发明的其它目的及优点，将在后续的说明及图式中加以阐述。

附图说明

图1所示为交流发光二极管的应用电路图。

图2所示为交流发光二极管的检测电路图。

图3所示为交流发光二极管工作于工作区的电流电压特性曲线图。

图4所示为根据本发明实施例的交流发光二极管的操作方法。

[主要元件标号说明]

1：应用电路

2：检测电路

10：交流电源

11：交流发光二极管

12：电阻

S41-S44：说明本发明实施例的交流发光二极管的操作方法

具体实施方式

图3所示为交流发光二极管工作于工作区的电流电压特性曲线图。

图4所示为根据本发明实施例的交流发光二极管的操作方法。

如图3所示，其中的两条曲线分别对应不同电性特性的交流发光二极管11，其具有不同的驱动电压与驱动电流的特性。由于一般交流发光二极管11工作于工作区的电流电压特性(Irms-Vp curve)为一接近线性的曲线。因此，倘若假设其仅为简单线性关系，在此线性关系的条件下，若是需要预测交流发光二极管11的固定的驱动电流与一驱动电压的关系，仅需利用简单的数学计算方法，配合上两个参考驱动电压与驱动电流的数值，即可求得。配合上此种假设，本发明可简单利用一计算公式，计算得到一较为接近的驱动电压或是驱动电流的数值，虽然其数值不完全正确，但是差距亦不大，可用以作为实际测量时的参考。

根据本发明的方法，可通过如图2所示的交流电源10提供一第一驱动电压(Vf1)，施加于交流发光二极管11的检测电路2，即可测量对应于交流发光二极管11的一第一驱动电流(If1)，如步骤S41所示。其中，第一驱动电压(Vf1)为一交流电压信号，以及第二驱动电流(If2)为一交流电流信号。再通过交流电源10提供一第二驱动电压(Vf2)，施加于检测电路2，即可测量得对应于交流发光二极管11的一第二驱动电流(If2)，如步骤S42所示，其中，第二驱动电压(Vf2)为一交流电压信号，且其电压不同于第一驱动电压(Vf1)，以及第二驱动电流(If2)为一交流电流信号。此外，根据前揭假设，由于交流发光二极管11导通于工作区后的驱动电流与驱动电压的特性为一线性关系，即可利用内插法计算，可得到预设驱动电流(Irms)所对应的第三驱动电压(Vrms)，如步骤S43所示，第三驱动电压为交流发光二极管11工作在预设驱动电流(Irms)下的预测电压，且此第三驱动电压(Vrms)亦为一交流电压信号。

此外，利用此第三驱动电压(Vrms)即可对其他所有具有相同电性特性的交流发光二极管11进行后续的操作，像是测量、测试或验证，如步骤S44所示。而将此第三驱动电压(Vrms)施加于交流发光二极管11所测得的实际驱动电流(Irms’)，可作为预设驱动电流与实际驱动电流的比对，以验证测试条件的正确性。其中，若是测试条件维持正常，则实际驱动电流(Irms’)会与预设驱动电流(Irms)接近或相同。

本发明的第三驱动电压(Vrms)与预设驱动电流(Irms)的对应的内插法的计算公式如下所示：

$\mathrm{Vrms}=\mathrm{Vf}1+\frac{(\mathrm{Vf}2-\mathrm{Vf}1)\×(\mathrm{Irms}-\mathrm{If}1)}{\mathrm{If}2-\mathrm{If}1}$

根据上述的计算公式，仅需提供一第一驱动电压(Vf1)及第二驱动电压(Vf2)对交流发光二极管11进行测试，并分别测量得第一驱动电流(If1)及第二驱动电流(If2)，即可利用上述的计算公式，与一预设驱动电流(Irms)进行比较，即可计算得到一第三驱动电压(Vrms)。即可将此第三驱动电压(Vrms)施加于交流发光二极管的检测电路2以对其他具有相同电性特性的交流发光二极管11进行后续的特性测试等相关操作。

将此第三驱动电压(Vrms)施加于交流发光二极管的检测电路2，即可验证交流发光二极管11的实际驱动电流(Irms’)与预设驱动电流(Irms)的差异。其中第一驱动电流、第二驱动电流以及实际驱动电流为流经交流发光二极管11的电流。

换言之，根据本发明的交流发光二极管的操作方法，可利用交流发光二极管11导通于工作区的电流与电压特性为接近于线性的关系，因此可将交流发光二极管导通于工作区的电流与电压特性视为具有相同斜率的线性关系。即是，于此具有相同斜率的电流与电压特性曲线中，可通过任意两点的第一驱动电压(Vf1)及第二驱动电压(Vf2)施加于交流发光二极管11，并测量得其对应的第一驱动电流(If1)及第二驱动电流(If2)。藉此，即可计算得到电流与电压特性曲线的斜率为(If2-If2)/(Vf2-Vf1)。基于上述斜率且再根据第一驱动电压(Vf1)、第一驱动电流(If1)与预设驱动电流(Irms)，即可计算出与上述的内插法相同的计算公式。

值得一提的是，第一驱动电压(Vf1)及第二驱动电压(Vf2)的设定，可依据交流发光二极管11的规格值的上下限，或是可用其它实验的方法或是经验法则来决定，例如：预设驱动电流(Irms)设定于20mA，驱动电压(Vrms)应落于90Vrms的附近，即可依照经验法则或是实验数据，适当调整驱动电压(Vrms)正负2Vrms作为第一驱动电压(Vf1)及第二驱动电压(Vf2)。且第一驱动电压(Vf1)及第二驱动电压(Vf2)可为固定数值或是依照不同交流发光二极管有不同的第一驱动电压(Vf1)及第二驱动电压(Vf2)的设定。并且，该第三驱动电压(Vrms)位于该第一驱动电(Vf1)压与该第二驱动电压(Vf2)之间，而第一驱动电压(Vf1)及第二驱动电压(Vf2)的设定不应与第三驱动电压(Vrms)差距过大，由于本发明通过假设交流发光二极管11导通于工作区后的驱动电流与驱动电压的特性为一线性关系。实际上，驱动电流与驱动电压的特性仅是接近线性关系，因此，若是第一驱动电压(Vf1)及第二驱动电压(Vf2)的设定与第三驱动电压(Vrms)差距过大，则可能造成较大的误差。

如表1所示，为利用此种操作方法对一定数量(于本例为150颗交流发光二极管)的交流发光二极管11进行验证所得到的数据。可得到一定数量的交流发光二极管11所测量到的平均实际驱动电流(Irms’)为19.913mA，其最大值为20.6mA，最小值为19.5mA，标准差为0.1378，其中，预设驱动电流(Irms)设定于20mA。此数据较传统的操作方法快速简洁，并且比改良的操作方法准确许多，从误差百分比仅为-0.43％可验证出利用本发明的操作方法确实可使得实际驱动电流(Irms’)准确地落于预设驱动电流(Irms)的附近，并且不会产生如前述改良的操作方法的测量数据偏移的现象。

表1所示为根据本发明的方法对一定数量的交流发光二极管验证的结果统计。

实际驱动电流(Irms’)	数值(mA)	误差百分比
			平均值(Average)	19.913	-0.43％
最大值(Max.)	20.6	3.00％
			最小值(Min.)	19.5	-2.50％
标准差(STD)	0.1378	0.69％

如上所述，利用本发明的交流发光二极管的操作方法，可对大量的交流发光二极管11进行测量与测试等等操作，利用此方法对大量不同的交流发光二极管11各自施加一第三驱动电压，即可达到提供一稳定的实际驱动电流(Irms’)的测试的目的，以统一测试的基础，并进行产品等级的筛选与分级的动作，以达到提升产品质量的目的。

惟，以上所述，仅为本发明的具体实施例的详细说明及图式而已，并非用以限制本发明，本发明的所有范围应以上述的权利要求范围为准，任何本领域技术人员在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在上述本发明所界定的权利要求范围。

Claims (10)

1.一种交流发光二极管的操作方法，用以预测该交流发光二极管工作于一预设驱动电流下的一电压，其特征在于，包括以下步骤：

将一第一驱动电压施加于该交流发光二极管，以测得一第一驱动电流；

将一第二驱动电压施加于该交流发光二极管，以测得一第二驱动电流；以及

通过一内插法，根据该第一驱动电压、该第一驱动电流、该第二驱动电压、该第二驱动电流以及该预设驱动电流计算得出一第三驱动电压，该第三驱动电压为该交流发光二极管工作在该预设驱动电流下的预测电压。

2.根据权利要求1所述的操作方法，其特征在于，该内插法的计算公式为：

$\mathrm{Vrms}=\mathrm{Vf}1+\frac{(\mathrm{Vf}2+\mathrm{Vf}1)\×(\mathrm{Irms}-\mathrm{If}1)}{\mathrm{If}2-\mathrm{If}1}$

其中，Vrms为该第三驱动电压；

Vf1为该第一驱动电压；

Vf2为该第二驱动电压；

Irms为该预设驱动电流；

If1为该第一驱动电流；以及

If2为该第二驱动电流。

3.根据权利要求1所述的操作方法，其特征在于，该第一驱动电压、该第二驱动电压与该第三驱动电压为交流电压信号，且该第一驱动电压与该第二驱动电压为该交流发光二极管的规格值的上限与下限。

4.根据权利要求1所述的操作方法，其特征在于，该第一驱动电流与该第二驱动电流为交流电流信号，且该第一驱动电流与该第二驱动电流为一非正弦波波形，以及该第一驱动电流、该第二驱动电流为流经该交流发光二极管的电流。

5.根据权利要求1所述的操作方法，其特征在于，还包含利用该第三驱动电压对该交流发光二极管进行测量。

6.一种交流发光二极管的操作方法，用以预测该交流发光二极管工作于一预设驱动电流下的一电压，其特征在于，包括以下步骤：

将一第一驱动电压施加于该交流发光二极管，以测得一第一驱动电流；

将一第二驱动电压施加于该交流发光二极管，以测得一第二驱动电流；

根据该第一驱动电压、该第一驱动电流与该第二驱动电压、该第二驱动电流以计算出电流与电压特性曲线的一斜率；以及

根据该斜率、该第一驱动电压、该第一驱动电流及该预设驱动电流以计算得出一第三驱动电压，该第三驱动电压为该交流发光二极管工作在该预设驱动电流下的预测电压。

7.根据权利要求6所述的操作方法，其特征在于，该第三驱动电压是由以下计算公式计算得出，该计算公式为：

$\mathrm{Vrms}=\mathrm{Vf}1+\frac{(\mathrm{Vf}2-\mathrm{Vf}1)\×(\mathrm{Irms}-\mathrm{If}1)}{\mathrm{If}2-\mathrm{If}1}$

其中，Vrms为该第三驱动电压；

Vf1为该第一驱动电压；

Vf2为该第二驱动电压；

Irms为该预设驱动电流；

If1为该第一驱动电流；

If2为该第二驱动电流；以及

(If2-If2)/(Vf2-Vf1)为该斜率。

8.根据权利要求6所述的操作方法，其特征在于，该第一驱动电压、该第二驱动电压与该第三驱动电压为交流电压信号，且该第一驱动电压与该第二驱动电压为该交流发光二极管的规格值的上限与下限。

9.根据权利要求6所述的操作方法，其特征在于，该第一驱动电流与该第二驱动电流为交流电流信号，且该第一驱动电流与该第二驱动电流为一非正弦波波形，以及该第一驱动电流、该第二驱动电流为流经该交流发光二极管的电流。

10.根据权利要求6所述的操作方法，其特征在于，还包含利用该第三驱动电压对该交流发光二极管进行测量。

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