CN103582251A - 双端电流控制器及发光二极管照明装置 - Google Patents

双端电流控制器及发光二极管照明装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双端电流控制器及发光二极管照明装置。双端电流控制器根据一负载的跨压来控制流经负载的一第一电流。当负载的跨压不大于一第一电压时，双端电流控制器导通有关一整流交流电压的一第二电流，并将第一电流限定至约莫为零，并根据负载的跨压来调整第二电流的值。当负载的跨压大于第一电压且不大于第二电压时，双端电流控制器导通第二电流以将第一电流限定至约莫为零，并将第二电流的值固定在大于零的一预定值。当负载的跨压大于第二电压时，双端电流控制器呈关闭。因此，本发明能够增加发光二极管照明装置的功率因素，同时兼顾可操作电压范围与亮度，以及提供过电压保护。

Description

双端电流控制器及发光二极管照明装置
技术领域
本发明涉及一种双端电流控制器及发光二极管照明装置，尤其涉及于一种可提高功率因素和提供过电压保护的双端电流控制器及发光二极管照明装置。
背景技术
相较于传统的白炽灯泡，发光二极管(light emitting diode,LED)具有耗电量低、组件寿命长、体积小、无须暖灯时间和反应速度快等优点，并可配合应用需求而制成极小或数组式的组件。除了户外显示器、交通标志灯之外、各种消费性电子产品，例如移动电话、笔记型计算机或电视的液晶显示屏幕背光源之外，发光二极管亦广泛地被应用于各种室内室外照明装置，以取代日光灯管或白炽灯泡等。
请参考图1，图1为一发光二极管的电压（V）-电流（I）特性图。当发光二极管的顺向偏压（forward-bias voltage）小于其隔离电压（barrier voltage）Vb时，流经发光二极管的电流极小，此时可视为开路；当发光二极管的顺向偏压大于其隔离电压Vb时，流经发光二极管的电流会随着其顺向偏压呈指数型的增加，此时可视为短路。隔离电压Vb的值相关于发光二极管的材料和掺杂浓度，通常介于1.5和3.5伏特之间。由于针对大多数的电流值，发光二极管的亮度和电流呈正比，因此一般会使用电流源来驱动发光二极管，让不同的发光二极管皆能达到一致的发光亮度。
请参考图2，图2为先前技术中一发光二极管照明装置1100的示意图。发光二极管照明装置1100包含一电源供应电路110、一电阻R，和一发光装置10。电源供应电路110可接收一具正负周期的交流电压VS，并利用一桥式整流器112来转换交流电压VS在负周期内的输出电压，因此可提供一整流交流电压VAC以驱动发光装置10，其中整流交流电压VAC的值随着时间而有周期性变化。电阻R串联于发光装置10，用来限定流经发光装置10的电流ILED。在照明应用中，往往需要使用许多发光二极管来提供足够光源，由于发光二极管系为一电流驱动组件，其发光亮度与驱动电流的大小成正比，为了达到高亮度和亮度均匀的要求，发光装置10一般会包含多个串接的发光二极管D1-Dn。假设发光二极管D1-Dn的隔离电压皆为理想值Vb，而整流交流电压VAC的值随着时间而在0和VMAX之间呈周期性变化，则开启发光装置10所需的驱动电压其值需大于n*Vb，亦即0<VAC<n*Vb间的能量并无法利用。串联发光二极管的数量越多，导通发光装置10所需的顺向偏压越高，若发光二极管数量太少，则会使得发光二极管在VAC=VMAX时驱动电流过大，进而影响发光二极管的可靠度。因此，现有技术的发光二极管照明装置1100仅能在可操作电压范围与发光二极管可靠度之间作一取舍。另一方面，具限流作用的电阻R亦会消耗额外能量，进而降低系统效率。
请参考图3，图3为现有技术中另一发光二极管照明装置1200的示意图。发光二极管照明装置1200包含一电源供应电路110、一电感L、一电容C、一开关SW，和一发光装置10。电源供应电路110可接收一具正负周期的交流电压VS，并利用一桥式整流器112来转换交流电压VS在负周期内的输出电压，因此可提供一整流交流电压VAC以驱动发光装置10，其中整流交流电压VAC的值随着时间而有周期性变化。电感L和开关SW串联于发光装置10，用来限定流经发光装置10的电流ILED。电容C并联于发光装置10，用来吸收电源供应电路110的电压涟波（voltage ripple）。相较于发光二极管照明装置1100的电阻R，电感L在限流时消耗的能量较少，但具限流作用的电感L和具稳压作用的电容C会大幅降低发光二极管照明装置1200的功率因素（power factor），让能量利用率变低。同时，在照明应用中，先前技术的发光二极管照明装置1200仅能在可操作电压范围与亮度之间作一取舍。
发明内容
有鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种可提高功率因素和提供过电压保护的双端电流控制器及发光二极管照明装置。
为达到上述的目的，本发明公开一种双端电流控制器，用来控制流经一负载的一第一电流。在一整流交流电压的一上升周期内当所述负载的跨压不大于一第一电压时，所述双端电流控制器在一第一模式下运作；在所述上升周期内当所述负载的跨压大于所述第一电压且不大于一第二电压时，所述双端电流控制器在一第二模式下运作；而在所述上升周期内当所述负载的跨压大于所述第二电压时，所述双端电流控制器在一第三模式下运作；在所述上升周期内当所述负载的跨压在大于所述第二电压后再次降至小于所述第二电压的一第三电压，且所述第二电压和所述第三电压之间的差值超过一第一磁滞宽度时，所述双端电流控制器在所述第二模式下运作；在所述上升周期内当所述负载的跨压在大于所述第二电压后再次降至所述第三电压，且所述第二电压和所述第三电压之间的差值不超过所述第一磁滞宽度时，所述双端电流控制器在所述第三模式下运作。所述第一双端电流控制器并联于所述负载，用来在所述第一模式下导通有关所述整流交流电压的一第二电流，根据所述负载的跨压来调整所述第二电流的值，且将所述第一电流限定至零；在所述第二模式下呈导通以将所述第二电流的值固定在大于零的一预定值，并将所述第一电流限定至零；以及在所述第三模式下呈关闭。
本发明还公开一种提供过电压保护的发光二极管照明装置，其包含一第一发光装置，其根据一第一电流来提供光源；一第二发光装置，串联于所述第一发光装置，其根据一第二电流来提供光源；一第一阻抗组件，用来在所述第一发光装置和所述第二发光装置上的跨压大于一第一预定值时，将所述第一电流或所述第二电流限定在一第一预定范围内；以及一第一双端电流控制器，并联于所述第一发光装置且串联于所述第二发光装置，用来根据所述第一双端电流控制器的跨压来调节所述第二电流。在一整流交流电压的一上升周期内当所述第一双端电流控制器的跨压不大于一第一电压时，所述第一双端电流控制器在一第一模式下运作，进而导通有关所述整流交流电压的一第三电流，根据所述第一发光装置的跨压来调整所述第三电流的值，且将所述第一电流限定至零。在所述上升周期内当所述第一双端电流控制器的跨压大于所述第一电压且不大于一第二电压时，所述第一双端电流控制器在一第二模式下运作，进而导通以将所述第三电流的值固定在大于零的一第二预定值，并将所述第一电流限定至零。在所述上升周期内当所述第一双端电流控制器的跨压大于所述第二电压时，所述第一双端电流控制器在一第三模式下呈关闭，并将所述第一电流和所述第二电流限定在一相同值。
附图说明
图1为发光二极管的电压-电流特性图。
图2和图3为现有技术中发光二极管照明装置的示意图。
图4～5、9～10、14～17、19、21为本发明实施例中发光二极管照明装置的示意图。
图6和12为本发明实施例中双端电流控制器运作时的电流-电压特性图。
图7为本发明实施例中硅控整流器运作时的电流-电压特性图。
图8、13、18和20为本发明实施例中发光二极管照明装置运作时相关电流和电压变化的示意图。
图11为本发明实施例中双端电流控制器的示意图。
图22和23为本发明实施例中阻抗组件的示意图。
其中，附图标记说明如下：
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具体实施方式
图4为本发明第一实施例中一发光二极管照明装置100示意图。图5为本发明第二实施例中一发光二极管照明装置200示意图。发光二极管照明装置100和200各包含一电源供应电路110、一双端电流控制器120、一发光装置10、一硅控整流器（Silicon ControlledRectifier）SCR，和一阻抗组件ZL。电源供应电路110可接收一具正负周期的交流电压VS，并利用一桥式整流器112来转换交流电压VS在负周期内的输出电压，因此可提供一整流交流电压VAC以驱动发光装置10，其中整流交流电压VAC的值随着时间而有周期性变化。发光装置10可包含n个串接的发光单元D1～Dn，每一发光单元可包含一个发光二极管或多个发光二极管，图4和图5仅显示了采用单一发光二极管的架构，但不限定本发明的范畴。流经发光装置10的电流由ILED来表示，而其跨压由VAK来表示。双端电流控制器120并联于发光装置10和电源供应电路110，可根据整流交流电压VAC的值来控制流经发光装置10的电流ILED，其中流经双端电流控制器120的电流由IAK来表示，而其跨压由VAK来表示。在本发明第一和第二实施例中，双端电流控制器120的隔离电压Vb’远小于发光装置10的整体隔离电压n*Vb（假设每一发光单元的隔离电压皆为Vb）。值得注意的是，相关领域具备通常知识者可能会使用其它词汇来称呼本发明所述的「隔离电压」，例如「切入电压（cut-involtage）」或「内建电压（built-in voltage）」等。
硅控整流器SCR并联于发光装置10和双端电流控制器120，用来对双端电流控制器120提供静电保护，以及对发光装置10提供开路保护。
在本发明第一实施例的发光二极管照明装置100中，双端电流控制器120并联于彼此串联的阻抗组件ZL和发光装置10。在本发明第二实施例的发光二极管照明装置200中，阻抗组件ZL串联于发光装置10和双端电流控制器120。阻抗组件ZL可包含电阻、电容、任何提供阻抗路径的组件，或上述的任意组合。举例来说，阻抗组件ZL可由一定拉电流集成电路（constant current sourceintegrated circuit）或一定灌电流集成电路（constant current sinkintegrated circuit）来实现，其电流-电压特性图如图22和图23所示。当电源供应电路110因故产生波动使得整流交流电压VAC超过理想上限值时，阻抗组件ZL可对发光装置10提供过电压保护。
图6显示了发光二极管照明装置100或200中双端电流控制器120运作时的电流-电压特性图。在图6中，纵轴代表流经双端电流控制器120的电流IAK，横轴代表双端电流控制器120的跨压VAK。在本发明第一实施例中，当电压VAK的值介于0和VDROP之间时，双端电流控制器120在第一模式下运作，此时其作用如同一压控组件，亦即当电压VAK大于双端电流控制器120的隔离电压Vb’时，流经双端电流控制器120的电流IAK会随着其跨压VAK呈特定变化。当电压VAK的值介于VDROP和VOFF_TH之间时，双端电流控制器120在第二模式下运作，此时其作用如同一定电流源，亦即电流IAK的值不再随着电压VAK变化，而是被限定在一可调整的特定电流IMAX’。当电压VAK的值大于VOFF_TH时，由于电流IAK的值瞬间降至0，此时双端电流控制器120会在第三模式下运作而被关闭，此时其可视为开路。
图7显示了硅控整流器SCR运作时的电流-电压特性图。在图7中，纵轴代表流经硅控整流器SCR的电流ISCR，横轴代表硅控整流器SCR的跨压VAK。当电压VAK的值小于一转折电压（break-overvoltage）BV时，硅控整流器SCR在一关闭模式下运作，此时仅会导通极小的漏电流。若接收到大于转折电压BV的静电脉冲电压，硅控整流器SCR会被触发且切换至一电阻模式下运作，此时硅控整流器SCR的跨压VAK大于一保持电压VHOLD但远小于转折电压BV，而电流ISCR会随着电压VAK而增加。因此，硅控整流器SCR可对双端电流控制器120提供静电保护。同时，若发光装置10中一发光二极管单元因故发生开路，电压VAK会在瞬间超过转折电压BV，此时硅控整流器SCR会被触发以旁路电流ILED，进而提供开路保护。
图8显示了电压VAK、电流IAK和电流ILED的波形。如前所述，由于电压VAK的值有关整流交流电压VAC，其值随着时间而有周期性变化，因此以包含时间点t0～t6的一个周期来做说明，其中时间点t0～t3之间为整流交流电压VAC的上升周期，而时间点t3～t6之间为整流交流电压VAC的下降周期。在时间点t0和t1之间，电压VAK逐渐上升，双端电流控制器120首先被导通，电流IAK的值会随着电压VAK以特定方式增加，此时电流ILED的值维持在零。在时间点t1和t2之间，电压VAK大于电压VDROP，双端电流控制器120会将电流IAK的值限定在特定电流IMAX，而此时发光装置10仍未导通，因此电流ILED的值依旧维持在零。在时间点t2和t4之间，电压VAK的值大于电压VOFF_TH，双端电流控制器120会被关闭，而有关整流交流电压VAC的电流则由发光装置10来导通，此时电流IAK的值降至零，而电流ILED的值则随着电压VAK变化。在时间点t4和t5之间，电压VAK降至介于VDROP和VOFF_TH之间，双端电流控制器120会导通，因此电流IAK的值会再次被限定在特定电流IMAX，而电流ILED的值会降至零。在时间点t5和t6之间，电压VAK降至低于电压VDROP，此时电流IAK的值会随着电压VAK以特定方式减少。换而言的，在0<VAK<VDROP的时间区间t0～t1和t5～t6，双端电流控制器120在第一模式下运作；在VDROP<VAK<VOFF_TH的时间区间t1～t2和t4～t5，双端电流控制器120在第二模式下运作；在VAK>VOFF_TH的时间区间t2～t4，双端电流控制器120在第三模式下运作。
图9为本发明第三实施例中一发光二极管照明装置300示意图。图10为本发明第四实施例中一发光二极管照明装置400示意图。发光二极管照明装置300和400各包含一电源供应电路110、一双端电流控制器120、两发光装置21和25、一硅控整流器SCR，和一阻抗组件ZL。
在本发明第三实施例的发光二极管照明装置300中，双端电流控制器120并联于彼此串联的阻抗组件ZL和发光装置21。发光装置21可包含m个串接的发光单元D1～Dm，每一发光单元可包含一个发光二极管或多个发光二极管，其中流经发光装置21的电流由ILED_AK来表示，而发光装置21和阻抗组件ZL上的跨压由VAK来表示。发光装置25串联于双端电流控制器120，其包含n个串接的发光单元D1～Dn，其中流经发光装置25的电流由ILED来表示，而发光装置25的跨压由VLED来表示。双端电流控制器120的隔离电压Vb’远小于发光装置21的整体隔离电压m*Vb（假设每一发光单元的隔离电压皆为Vb）。每一发光单元可包含一个发光二极管或多个发光二极管，图9仅显示了采用单一发光二极管的架构，但不限定本发明的范畴。硅控整流器SCR并联于发光装置21和双端电流控制器120，用来对双端电流控制器120提供静电保护，以及对发光装置21提供开路保护。
在本发明第四实施例的发光二极管照明装置400中，阻抗组件ZL串联于发光装置21、25和双端电流控制器120。发光装置21可包含m个串接的发光单元D1～Dm，其中流经发光装置21的电流由ILED_AK来表示，而发光装置21的跨压由VAK来表示。发光装置25串联于双端电流控制器120，其包含n个串接的发光单元D1～Dn，其中流经发光装置25的电流由ILED来表示，而发光装置25的跨压由VLED来表示。双端电流控制器120的隔离电压Vb’远小于发光装置21的整体隔离电压m*Vb（假设每一发光单元的隔离电压皆为Vb）。每一发光单元可包含一个发光二极管或多个发光二极管，图10仅显示了采用单一发光二极管的架构，但不限定本发明的范畴。硅控整流器SCR并联于发光装置21和双端电流控制器120，用来对双端电流控制器120提供静电保护，以及对发光装置21提供开路保护。
图11为本发明实施例中双端电流控制器120的示意图。在此实施例中，双端电流控制器120包含一开关QN1、一控制电路50、一电流侦测电路60，以及一电压侦测电路70。开关QN1的闸极耦接至控制电路50以接收一导通电压Vg，其汲极-源极电压、闸极-源极电压和临界电压分别由VDS、VGS和VTH来表示。当开关QN1在线性区运作时，其汲极电流主要由汲极-源极电压VDS来决定；当开关QN1在饱和区运作时，其汲极电流只有关闸极-源极电压VGS。
在整流交流电压VAC的上升周期，开关QN1的汲极-源极电压VDS会随着电压VAK而增加：当电压VAK的值不大于VDROP时，汲极-源极电压VDS小于闸极-源极电压VGS和临界电压VTH的差值（亦即VDS<VGS-VTH），而控制电路50提供的导通电压Vg会让VGS>VTH，因此开关QN1会在线性区运作，此时其汲极电流主要取决于汲极-源极电压VDS，亦即双端电流控制器120会让电流IAK和电压VAK之间的关系呈现如同开关QN1的线性区特性。
在整流交流电压VAC的上升周期，当电压VAK的值介于VDROP和电压VOFF_TH之间时，汲极-源极电压VDS大于闸极-源极电压VGS和临界电压VTH的差值（VDS>VGS-VTH），而控制电路50提供的闸极电压Vg会让VGS>VTH，因此开关QN1会在饱和区运作，此时其汲极电流只有关闸极-源极电压VGS，亦即电流IAK的值不会随着电压VAK改变。
本发明利用电流侦测电路60来侦测流经开关QN1的电流大小，并依此判断此时相对应的电压VAK是否超过VDROP的值。在图11所示的实施例中，电流侦测电路60包含一电阻R、一开关QN2和一比较器CP0，电阻R可根据流经开关QN1的电流来提供一反馈电压VFB，而开关QN2并联于电阻R1。当电压VAK尚未达到能提供足够导通电流的值时，开关QN2呈导通以降低电阻R的等效阻抗，进而缩短开关导通时间。当电压VAK接近VDROP时，开关QN2呈关闭。比较器CP0再根据反馈电压VFB和一参考电压VREF的大小关系来输出一相对应的控制信号S1至控制电路50。若VFB>VREF，控制电路50会将闸极-源极电压VGS固定在大于临界电压VTH的一预定值，并将电流IAK的值限定在IMAX。
开关QN1和QN2可为场效晶体管(Field Effect Transistor,FET)、双载子接面晶体管(Bipolar Junction Transistor,BJT)，或是其它具类似功能的组件，图11的实施例以N型金氧半导体(N-TypeMetal-Oxide-Semiconductor)场效晶体管来做说明，但不限定本发明的范畴。
电压侦测电路70包含一逻辑电路72、一电压边缘侦测电路74，以及两磁滞(hysteresis)比较器CP1和CP2。磁滞比较器CP1可判断电压VAK、VON_TH和VON_TH’之间的大小关系，而磁滞比较器CP2可判断电压VAK、VOFF_TH和VOFF_TH’之间的大小关系。电压VON_TH、VON_TH’、VOFF_TH和VOFF_TH’为双端电流控制器120在不同模式之间的切换点，其运作在说明书后续内容中会有详细说明。
同时，当电压VAK的值介于VOFF_TH和VON_TH之间时，电压边缘侦测电路74可判断此时是整流交流电压VAC的上升周期或下降周期。根据电压边缘侦测电路74和磁滞比较器CP1、CP2的判断结果，逻辑电路72再依此输出一相对应的控制信号S2至控制电路50。当电压VAK的值在整流交流电压VAC的上升周期内介于VOFF_TH和VON_TH之间时，控制电路50提供的导通电压Vg低于临界电压VTH的值，此时开关QN1为关闭，并将电流IAK的值限定在零；当电压VAK的值在整流交流电压VAC的下降周期内介于VON_TH和VOFF_TH之间时，控制电路50提供的导通电压Vg高于临界电压VTH的值，此时开关QN1会在饱和区运作，并将电流IAK的值限定在IMAX。
图12显示了发光二极管照明装置300或400中双端电流控制器120运作时的电流-电压特性图。在图12中，纵轴代表流经双端电流控制器120的电流IAK，横轴代表双端电流控制器120的跨压VAK。
在整流交流电压VAC的上升周期，当电压VAK的值介于0和VDROP之间时，双端电流控制器120在第一模式下运作，此时其作用如同一压控组件，亦即当电压VAK大于双端电流控制器120的隔离电压Vb’时，电流IAK会随着其跨压VAK呈特定变化。如前所述，当电压VAK尚未达到能提供足够导通电流的值时，开关QN2呈导通以降低电阻R1的等效阻抗，使得电流IAK能更快速地上升。当电流IAK接近IMAX时，开关QN2会被关闭。
在整流交流电压VAC的上升周期，当电压VAK的值介于VDROP和VOFF_TH之间时，双端电流控制器120在第二模式下运作，此时其作用如同一定电流源，亦即电流IAK的值不再随着电压VAK变化，而是被限定在一可调整的特定电流IMAX。
在整流交流电压VAC的上升周期，当电压VAK的值大于VOFF_TH时，双端电流控制器120会在第三模式下运作而呈关闭。由于电流IAK的值瞬间降至0，此时双端电流控制器120可视为开路。
在整流交流电压VAC的下降周期，当电压VAK的值介于VDROP和VON_TH之间时，双端电流控制器120在第二模式下运作以将电流IAK的值限定在特定电流IMAX；当电压VAK的值介于0和VDROP之间时，双端电流控制器120在第一模式下运作，此时其作用如同一压控组件，亦即当电压VAK大于双端电流控制器120的隔离电压Vb’时，电流IAK会随着其跨压VAK呈特定变化。
在本发明中，磁滞比较器CP1和CP2可提供磁滞带（hysteresisband）ΔV1和ΔV2，可避免因噪声产生的小电压变化造成不必要的模式切换。更精确地说，磁滞比较器CP1提供两切换点以定义磁滞带ΔV1，其中下降周期的切换点为VON_TH而上升周期的切换点为VON_TH’；同理，磁滞比较器CP2提供两切换点以定义磁滞带ΔV2，其中上升周期的切换点为VOFF_TH而下降周期的切换点为VOFF_TH’。
在整流交流电压VAC的上升周期，当电压VAK的值大于VOFF_TH时，双端电流控制器120会切换至第三模式下运作。此时，若电压VAK因故偏离VOFF_TH，双端电流控制器120会判断电压偏离值是否在磁滞带ΔV2内，再依此决定是否切换至第二模式或继续在至第三模式下运作。举例来说，假设电压V1的值低于电压VOFF_TH’，电压V1’的值介于电压VOFF_TH’和VOFF_TH之间，而电压V2的值介于电压VOFF_TH和VON_TH之间。若电压VAK在达到V2后降至V1，接着又回升至V2，此时双端电流控制器120会依序在第三模式、第二模式和第三模式下运作。另一方面，若电压VAK在达到V2后降至V1’，接着又回升至V2，此时双端电流控制器120会持续在第三模式下运作。
在整流交流电压VAC的下降周期，当电压VAK的值低于VON_TH时，双端电流控制器120会切换至第二模式下运作。此时，若电压VAK因故偏离VON_TH，此时双端电流控制器120会判断电压偏离值是否在磁滞带ΔV1内，再依此决定是否切换至第三模式或继续在至第二模式下运作。举例来说，假设电压V2的值介于电压VOFF_TH和VON_TH之间，电压V3的值大于电压VON_TH’，而电压V3’的值介于电压VON_TH和VON_TH’之间。若电压VAK在达到V2后升至V3，接着又降回到V2，此时双端电流控制器120会依序在第二模式、第三模式和第二模式下运作。另一方面，若电压VAK在达到V2后升至V3’，接着又降回到V2，此时双端电流控制器120会持续在第二模式下运作。
图13显示了本发明实施例中电压VAC、VAK、VLED和电流IAK、ILED_AK、ILED的波形。如前所述，由于整流交流电压VAC的值随着时间而有周期性变化，因此以包含时间点t0～t6的一个周期来做说明，其中时间点t0～t3之间为整流交流电压VAC的上升周期，而时间点t3～t6之间为整流交流电压VAC的下降周期。在时间点t0和t1之间，双端电流控制器120的跨压VAK和n个串接发光单元的跨压VLED随着整流交流电压VAC逐渐上升。由于隔离电压较小，因此双端电流控制器120首先会被导通，接着电流IAK和ILED的值会随着电压VAK以特定方式增加，而电流ILED_AK的值维持在零。
在时间点t1和t2之间，电压VAK大于电压VDROP，双端电流控制器120会将电流IAK的值限定在特定电流IMAX，而并联于双端电流控制器120的发光装置21仍未导通，因此电流ILED_AK的值依旧为零，此时电压VLED的值可由m*VF来表示，其中VF代表发光装置25中每一发光单元此时的顺向偏压。因此，发光装置21在时间点t0～t2之间并未导通，此时电源供应电路110所提供的整流交流电压VAC系施加于双端电流控制器120和发光装置25中n个串接发光单元上。
在时间点t2和t4之间，电压VAK的值大于VOFF_TH，双端电流控制器120会被关闭，而有关整流交流电压VAC的电流则由发光装置21和25来导通，此时电流IAK的值降至零，而电流ILED_AK的值随着电压VAK变化。因此，当发光装置21在时间区间t2～t4被导通时，双端电流控制器120两端的跨压VAK系由发光装置21分压整流交流电压VAC来提供。
在时间点t4和t5之间，电压VAK降至介于VDROP和VON_TH之间，双端电流控制器120会导通，因此电流IAK的值会再次被限定在特定电流IMAX，而电流ILED_AK的值会降至零。在时间点t5和t6之间，电压VAK降至低于VDROP，此时电流IAK的值会随着电压VAK以特定方式减少。如第9、10、13图所示，电流ILED的值为电流ILED_AK和电流IAK的加总（假设硅控整流器为关闭），本发明第三和第四实施例可透过双端电流控制器120来增加电源供应电路110的可操作电压范围（例如电压VAC在t0～t2和t4～t6的输出），进而提升发光二极管照明装置300和400的功率因素。
图14为本发明第五实施例中一发光二极管照明装置500的示意图。图15为本发明第六实施例中一发光二极管照明装置600的示意图。图16为本发明第七实施例中一发光二极管照明装置700的示意图。图17为本发明第八实施例中一发光二极管照明装置800的示意图。发光二极管照明装置500、600、700和800各包含一电源供应电路110、多个双端电流控制器、多个发光装置、多个硅控整流器SCR，和至少一阻抗组件。每一硅控整流器SCR并联于一相对应的发光装置和一相对应的双端电流控制器，用来对相对应双端电流控制器提供静电保护，以及对相对应发光装置提供开路保护。
在本发明第五实施例的发光二极管照明装置500中，发光二极管照明装置500包含4个双端电流控制器121～124、4个发光装置21～23和25、4个硅控整流器SCR，和一阻抗组件ZL。发光装置21～23分别并联于相对应的双端电流控制器121～123，各包含多个串接的发光单元，其中流经发光装置21～23的电流分别由ILED_AK1～ILED_AK3来表示，而发光装置21～23的跨压分别由VAK1～VAK3来表示。阻抗组件ZL并联于双端电流控制器124，其中流经阻抗组件ZL的电流由ILED_AK4来表示，而阻抗组件ZL的跨压由VAK4来表示。阻抗组件ZL可包含电阻、电容、任何提供阻抗路径的组件，或上述的任意组合。举例来说，阻抗组件ZL可由一定拉电流集成电路或一定灌电流集成电路来实现，其电流-电压特性图如图22和图23所示。发光装置25串联于双端电流控制器121～124，其包含多个串接的发光单元，其中流经发光装置25的电流由ILED来表示，而发光装置25的跨压由VLED来表示。每一发光单元可包含一个发光二极管或多个发光二极管，图14仅显示了采用单一发光二极管的架构，但不限定本发明的范畴。在图14所示的实施例中，双端电流控制器121～124分别用来根据电压VAK1～VAK4来调节流经相对应发光装置21～23和阻抗组件ZL的电流，其中流经双端电流控制器121～124的电流分别由IAK1～IAK4来表示。双端电流控制器121～123的隔离电压Vb’远小于相对应发光装置21～23的整体隔离电压。若电源供应电路110因故产生波动使得整流交流电压VAC超过理想上限值时（如图18中时间点t11～t12之间），阻抗组件ZL可对发光装置21～23和25提供过电压保护。
在本发明第六实施例的发光二极管照明装置600中，发光二极管照明装置600包含4个双端电流控制器121～124、5个发光装置21～25、4个硅控整流器SCR，和4个阻抗组件ZL1～ZL4。发光装置21～24分别串联于相对应的阻抗组件ZL1～ZL4且分别并联于相对应的双端电流控制器121～124，各包含多个串接的发光单元，其中流经发光装置21～24的电流分别由ILED_AK1～ILED_AK4来表示，而发光装置21～24的跨压分别由VAK1～VAK4来表示。阻抗组件ZL1～ZL4可包含电阻、电容、任何提供阻抗路径的组件，或上述的任意组合。举例来说，每一阻抗组件ZL1～ZL4可由一定拉电流集成电路或一定灌电流集成电路来实现，其电流-电压特性图如图22和图23所示。发光装置25串联于双端电流控制器121～124，其包含多个串接的发光单元，其中流经发光装置25的电流由ILED来表示，而发光装置25的跨压由VLED来表示。每一发光单元可包含一个发光二极管或多个发光二极管，图15仅显示了采用单一发光二极管的架构，但不限定本发明的范畴。在图15所示的实施例中，双端电流控制器121～124分别用来根据电压VAK1～VAK4来调节流经相对应发光装置21～24的电流，其中流经双端电流控制器121～124的电流分别由IAK1～IAK4来表示。双端电流控制器121～124的隔离电压Vb’远小于相对应发光装置21～24的整体隔离电压。若电源供应电路110因故产生波动使得整流交流电压VAC超过理想上限值时（如图18中时间点t11～t12之间），阻抗组件ZL1～ZL4可对发光装置21～25提供过电压保护。同时，阻抗组件ZL1～ZL4能提供具有相异阻抗的信号传输路径，进而以不同顺序开启发光装置21～24。
在本发明第七实施例的发光二极管照明装置700中，发光二极管照明装置700包含4个双端电流控制器121～124、5个发光装置21～25、4个硅控整流器SCR，和一阻抗组件ZL。发光装置21～24分别并联于相对应的双端电流控制器121～124，各包含多个串接的发光单元，其中流经发光装置21～24的电流分别由ILED_AK1～ILED_AK4来表示，而发光装置21～24的跨压分别由VAK1～VAK4来表示。阻抗组件ZL可包含电阻、电容、任何提供阻抗路径的组件，或上述的任意组合。举例来说，阻抗组件ZL可由一定拉电流集成电路或一定灌电流集成电路来实现，其电流-电压特性图如图22和图23所示。发光装置25串联于双端电流控制器121～124，其包含多个串接的发光单元，其中流经发光装置25的电流由ILED来表示，而发光装置25的跨压由VLED来表示。每一发光单元可包含一个发光二极管或多个发光二极管，图16仅显示了采用单一发光二极管的架构，但不限定本发明的范畴。在图16所示的实施例中，双端电流控制器121～124分别用来根据电压VAK1～VAK4来调节流经相对应发光装置21～24的电流，其中流经双端电流控制器121～124的电流分别由IAK1～IAK4来表示。双端电流控制器121～124的隔离电压Vb’远小于相对应发光装置21～24的整体隔离电压。若电源供应电路110因故产生波动使得整流交流电压VAC超过理想上限值时（如图18中时间点t11～t12之间），阻抗组件ZL可对发光装置21～25提供过电压保护。
在本发明第八实施例的发光二极管照明装置800中，发光二极管照明装置800包含5个双端电流控制器121～125、5个发光装置21～25，和5个硅控整流器SCR。发光装置21～24分别并联于相对应的双端电流控制器121～124，各包含多个串接的发光单元，其中流经发光装置21～24的电流分别由ILED_AK1～ILED_AK4来表示，而发光装置21～24的跨压分别由VAK1～VAK4来表示。双端电流控制器125串联于发光装置21～25，可作为一阻抗组件或一电流调节器。发光装置25串联于双端电流控制器121～125，其包含多个串接的发光单元，其中流经发光装置25的电流由ILED来表示，而发光装置25的跨压由VLED来表示。每一发光单元可包含一个发光二极管或多个发光二极管，图17仅显示了采用单一发光二极管的架构，但不限定本发明的范畴。在图17所示的实施例中，双端电流控制器121～125分别用来根据电压VAK1～VAK4来调节流经相对应发光单元21～24的电流，其中流经双端电流控制器121～124的电流分别由IAK1～IAK4来表示。双端电流控制器121～124的隔离电压Vb’远小于相对应发光装置21～24的整体隔离电压。若电源供应电路110因故产生波动使得整流交流电压VAC超过理想上限值时（如图18中时间点t11～t12之间），双端电流控制器125可吸收多余电压并将电流限定在预定值，因此能对发光装置21～25提供过电压保护。
图18说明了本发明实施例的发光二极管照明装置500、600、700和800的运作，显示了电压VAC和电流ILED的波形。如前所述，由于整流交流电压VAC的值随着时间而有周期性变化，因此以包含时间点t0～t10的一个周期来做说明，其中时间点t0～t5之间为整流交流电压VAC的上升周期，而时间点t5～t10之间为整流交流电压VAC的下降周期。
首先说明包含时间点t0～t5的上升周期，在时间点t0和t1之间，双端电流控制器121～124的跨压VAK1～VAK4随着整流交流电压VAC而上升。由于双端电流控制器121～124的隔离电压较小，因此在时间点t0和t1之间双端电流控制器121～124较早被导通，此时电流系从电源供应电路110依序透过双端电流控制器121～124传送至发光装置25，亦即ILED=IAK1=IAK2=IAK3=IAK4，而ILED_AK1=ILED_AK2=ILED_AK3=ILED_AK4=0。在时间点t1和t2之间，电压VAK1的值大于VOFF_TH1，双端电流控制器121首先被关闭，此时电流系从电源供应电路110依序透过发光装置21、双端电流控制器122～124传送至发光装置25，亦即ILED=ILED_AK1=IAK2=IAK3=IAK4，而IAK1=ILED_AK2=ILED_AK3=ILED_AK4=0。在时间点t2和t3之间，电压VAK2的值大于VOFF_TH2，双端电流控制器122接着被关闭，此时电流系从电源供应电路110依序透过发光装置21、发光装置22、双端电流控制器123～124传送至发光装置25，亦即ILED=ILED_AK1=ILED_AK2=IAK3=IAK4，而IAK1=IAK2=ILED_AK3=ILED_AK4=0。在时间点t3和t4之间，电压VAK3的值大于VOFF_TH3，双端电流控制器123接着被关闭，此时电流系从电源供应电路110依序透过发光装置21、发光装置22、发光装置23和双端电流控制器124传送至发光装置25，亦即ILED=ILED_AK1=ILED_AK2=ILED_AK3=IAK4，而IAK1=IAK2=IAK3=ILED_AK4=0。在时间点t4和t5之间，电压VAK4的值大于VOFF_TH4，双端电流控制器124接着被关闭，此时电流系从电源供应电路110依序透过发光装置21～24传送至发光装置25，亦即ILED=ILED_AK1=ILED_AK2=ILED_AK3=ILED_AK4，而IAK1=IAK2=IAK3=IAK4=0。针对包含时间点t5～t10的下降周期，随着整流交流电压VAC的下降，当电压VAK4～VAK1的值依序分别低于VON_TH4～VON_TH1时，双端电流控制器124～121会在时间点t6～t9依序被开启，其运作方式和其相对应的上升周期类似。
图19为本发明第九实施例中一发光二极管照明装置900的示意图。发光二极管照明装置900包含一电源供应电路110、5个双端电流控制器121～125、4个发光装置21～24，和4个硅控整流器SCR。发光装置21～24分别并联于相对应的双端电流控制器121～124，各包含多个串接的发光单元，其中流经发光装置21～24的电流分别由ILED_AK1～ILED_AK4来表示，而发光装置21～24的跨压分别由VAK1～VAK4来表示。每一发光单元可包含一个发光二极管或多个发光二极管，图19仅显示了采用单一发光二极管的架构，但不限定本发明的范畴。在图19所示的实施例中，双端电流控制器121～124分别用来根据电压VAK1～VAK4来调节流经相对应发光单元21～24的电流，其中流经双端电流控制器121～124的电流分别由IAK1～IAK4来表示。双端电流控制器121～124的隔离电压Vb’远小于相对应发光装置21～24的整体隔离电压。双端电流控制器125串联于双端电流控制器121～124，用来根据电压VAK5来调节电流ILED的值。若电源供应电路110因故产生波动使得整流交流电压VAC超过理想上限值时，双端电流控制器125可作为一限流装置以将流经发光单元21～24的电流限定在预定值。每一硅控整流器SCR并联于一相对应发光装置和一相对应双端电流控制器，用来对相对应双端电流控制器提供静电保护，以及对相对应发光装置提供开路保护。
图20说明了本发明第九实施例的发光二极管照明装置900的运作。如前所述，双端电流控制器121～124在时间点t4～t6呈关闭，而电流ILED的值由电源供应电路11提供的整流交流电压VAC来决定。在图20所示的实施例中，双端电流控制器125可将电流ILED的值限定在一特定电流IMAX’。电流IMAX’的值可根据不同应用来决定，图20中IMAX和IMAX’的关系仅为说明，并不限定本发明的范畴。
图21为本发明第十实施例中一发光二极管照明装置1000示意图。发光二极管照明装置1000包含一电源供应电路410、一双端电流控制器120、一发光装置10、一硅控整流器SCR，和一阻抗组件ZL。本发明第一和第十实施例结构类似，不同的处在于电源供应电路410的结构。在本发明第一实施例中，电源供应电路110系利用桥式整流器112来对交流电压VS（例如市电110～220伏特）进行整流，进而提供随着时间而有周期性变化的整流交流电压VAC。在本发明第十实施例中，电源供应电路410可接收任意来源的交流电压VS，再利用一交流-交流变压器412来进行电压转换，最后由桥式整流器112进行整流，进而提供随着时间而有周期性变化的整流交流电压VAC。发光二极管照明装置1000的运作方式亦可如图6至图8所示，在此不另加赘述。同理，本发明第二至第九实施例亦可采用电源供应电路410来提供整流交流电压VAC。
在本发明发光二极管照明装置中，双端电流控制器的数目、发光装置的数目和结构，以及电源供应电路的种类可根据不同应用来决定。第4～5、9～10、14～17、19和21图所示仅为本发明的实施例，并不限定本发明的范畴。同时，图11所示的双端电流控制器120中仅为本发明的实施例，本发明亦可采用其它具类似功能的组件来达到如第6～8、13和12图所示的特性。
本发明的发光二极管照明装置利用双端电流控制器来控制流经串接发光二极管的电流大小和导通数目，在整流交流电压尚未达到所有发光二极管的整体隔离电压前即能导通部分发光二极管。同时，硅控整流器可对相对应双端电流控制器提供静电保护，以及对相对应发光装置提供开路保护。因此，本发明能够增加发光二极管照明装置的功率因素，同时兼顾可操作电压范围与亮度，以及提供过电压保护。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (31)

1.一种双端电流控制器，用来控制流经一负载的一第一电流，其特征在于：
在一整流交流电压的一上升周期内当所述负载的跨压不大于一第一电压时，所述双端电流控制器在一第一模式下运作；
在所述上升周期内当所述负载的跨压大于所述第一电压且不大于一第二电压时，所述双端电流控制器在一第二模式下运作；而
在所述上升周期内当所述负载的跨压大于所述第二电压时，所述双端电流控制器在一第三模式下运作；
在所述上升周期内当所述负载的跨压在大于所述第二电压后再次降至小于所述第二电压的一第三电压，且所述第二电压和所述第三电压之间的差值超过一第一磁滞宽度时，所述双端电流控制器在所述第二模式下运作；
在所述上升周期内当所述负载的跨压在大于所述第二电压后再次降至所述第三电压，且所述第二电压和所述第三电压之间的差值不超过所述第一磁滞宽度时，所述双端电流控制器在所述第三模式下运作；且
所述第一双端电流控制器，并联于所述负载，用来：
在所述第一模式下导通有关所述整流交流电压的一第二电流，根据所述负载的跨压来调整所述第二电流的值，且将所述第一电流限定至零；
在所述第二模式下呈导通以将所述第二电流的值固定在大于零的一预定值，并将所述第一电流限定至零；以及
在所述第三模式下呈关闭。
2.如权利要求1所述的双端电流控制器，其特征在于，在所述整流交流电压的一下降周期内当所述负载的跨压介于所述第一电压和一第四电压之间时，所述双端电流控制器在所述第二模式下运作以将所述第一电流限定至零并将所述第二电流的值固定在所述预定值，且所述第四电压大于所述第二电压。
3.如权利要求2所述的双端电流控制器，其特征在于：
在所述整流交流电压的所述下降周期内当所述负载的跨压在小于所述第四电压后再次上升至大于所述第四电压的一第五电压，且所述第四电压和所述第五电压之间的差值超过一第二磁滞宽度时，所述双端电流控制器在所述第三模式下运作；且
在所述整流交流电压的所述下降周期内当所述负载的跨压在小于所述第四电压后再次上升至所述第五电压，且所述第四电压和所述第五电压之间的差值不超过所述第二磁滞宽度时，所述双端电流控制器在所述第二模式下运作。
4.如权利要求3所述的双端电流控制器，其特征在于：
一第一开关，用来根据一导通电压来导通所述第二电流；
一控制电路，用来根据一第一控制信号和一第二控制信号来提供所述导通电压；
一电流侦测电路，用来根据所述第二电流的值来判断在所述整流交流电压的一上升周期内所述负载的跨压是否大于所述第一电压，并根据判断结果来提供所述第一控制信号；以及
一电压侦测电路，用来比较所述负载的跨压、所述第二电压和所述第四电压之间的大小关系，并根据判断结果来提供所述第二控制信号。
5.如权利要求4所述的双端电流控制器，其特征在于，所述电压侦测电路包含：
一电压边缘侦测电路，用来判断所述整流交流电压在所述上升周期或所述下降周期；以及
一第一磁滞比较器，用来判断所述双端电流控制器的跨压、所述第二电压和所述第三电压之间的大小关系。
6.如权利要求5所述的双端电流控制器，其特征在于，所述电压侦测电路另包含：
一第二磁滞比较器，用来判断所述双端电流控制器的跨压、所述第四电压和所述第五电压之间的大小关系。
7.如权利要求6所述的双端电流控制器，其特征在于：
在所述上升周期或所述下降周期内当所述电流侦测电路判断所述负载的跨压不大于所述第一电压时，所述第一开关根据所述导通电压来调整所述第二电流的值；而
在所述上升周期或所述下降周期内当所述电流侦测电路判断所述负载的跨压大于所述第一电压时，所述第一开关根据所述导通电压来将所述第二电流维持在所述预定值。
8.如权利要求1所述的双端电流控制器，其特征在于：
在所述第一模式下，所述双端电流控制器的运作如同一压控组件；
在所述第二模式下，所述双端电流控制器的运作如同一电流源；且
在所述第三模式下，所述双端电流控制器的运作如同一开路组件。
9.如权利要求1所述的双端电流控制器，其特征在于，导通所述双端电流控制器所需的隔离电压小于导通所述负载的所需的隔离电压。
10.一种提供过电压保护的发光二极管照明装置，其特征在于：
一第一发光装置，其根据一第一电流来提供光源；
一第二发光装置，串联于所述第一发光装置，其根据一第二电流来提供光源；
一第一阻抗组件，用来在所述第一发光装置和所述第二发光装置上的跨压大于一第一预定值时，将所述第一电流或所述第二电流限定在一第一预定范围内；以及
一第一双端电流控制器，并联于所述第一发光装置且串联于所述第二发光装置，用来根据所述第一双端电流控制器的跨压来调节所述第二电流，其中：
在一整流交流电压的一上升周期内当所述第一双端电流控制器的跨压不大于一第一电压时，所述第一双端电流控制器在一第一模式下运作，进而导通有关所述整流交流电压的一第三电流，根据所述第一发光装置的跨压来调整所述第三电流的值，且将所述第一电流限定至零；
在所述上升周期内当所述第一双端电流控制器的跨压大于所述第一电压且不大于一第二电压时，所述第一双端电流控制器在一第二模式下运作，进而导通以将所述第三电流的值固定在大于零的一第二预定值，并将所述第一电流限定至零；且
在所述上升周期内当所述第一双端电流控制器的跨压大于所述第二电压时，所述第一双端电流控制器在一第三模式下呈关闭，并将所述第一电流和所述第二电流限定在一相同值。
11.如权利要求10所述的发光二极管照明装置，其特征在于，在所述整流交流电压的一下降周期内当所述第一双端电流控制器的跨压介于所述第一电压和一第三电压之间时，所述第一双端电流控制器将所述第一电流限定至零，并将所述第二电流和所述第三电流限定在所述第二预定值，且所述第三电压大于所述第二电压。
12.如权利要求11所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述第一双端电流控制器包含：
一第一开关，用来根据一导通电压来导通所述第三电流；
一控制电路，用来根据一第一控制信号和一第二控制信号来提供所述导通电压；
一电流侦测电路，用来根据所述第三电流的值来判断在所述整流交流电压的一上升周期内所述第一双端电流控制器的跨压是否大于所述第一电压，并根据判断结果来提供所述第一控制信号；以及
一电压侦测电路，用来比较所述第一双端电流控制器的跨压、所述第二电压和所述第三电压之间的大小关系，并根据判断结果来提供所述第二控制信号。
13.如权利要求12所述的发光二极管照明装置，其特征在于：
所述电流侦测电路包含：
一电阻，耦接于所述第一开关，用来根据所述第三电流来提供一反馈电压；
一第二开关，并联于所述电阻，用来调整所述电阻的一等效阻抗；以及
一第一比较器，用来根据一参考电压和所述反馈电压之间的大小关系来提供所述第一控制信号；且
所述电压侦测电路包含：
一电压边缘侦测电路，用来判断所述整流交流电压在所述上升周期或所述下降周期；
一第二比较器，用来判断所述双端电流控制器的跨压和所述第二电压之间的大小关系；以及
一第三比较器，用来判断所述双端电流控制器的跨压和所述第三电压之间的大小关系。
14.如权利要求13所述的发光二极管照明装置，其特征在于：
在所述下降周期内当所述第一双端电流控制器的跨压不大于所述第一电压时，所述第一开关根据所述导通信号来调节所述第三电流的值；而
在所述下降周期内当所述第一双端电流控制器的跨压大于所述第一电压时，所述第一开关根据所述导通信号来将所述第三电流维持在所述第二预定值。
15.如权利要求14所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述第一双端电流控制器根据所述第一发光装置的跨压来调节所述第三电流的值以使所述第一发光装置的跨压和所述第二电流之间的变化关系符合所述第一开关的一特定运作区域的特性。
16.如权利要求12所述的发光二极管照明装置，其特征在于：
所述电流侦测电路包含：
一电阻，耦接于所述第一开关，用来根据所述第三电流来提供一反馈电压；
一第二开关，并联于所述电阻，用来调整所述电阻的一等效阻抗；以及
一第一比较器，用来根据一参考电压和所述反馈电压之间的大小关系来提供所述第一控制信号；且
所述电压侦测电路包含：
一电压边缘侦测电路，用来判断所述整流交流电压在所述上升周期或所述下降周期；以及
一第二比较器，用来判断所述双端电流控制器的跨压和所述第二电压之间的大小关系。
17.如权利要求16所述的发光二极管照明装置，其特征在于：
在所述上升周期内当所述第一双端电流控制器的跨压不大于所述第一电压时，所述第一开关根据所述控制信号来调节所述第三电流的值；而
在所述上升周期内当所述第一双端电流控制器的跨压大于所述第一电压且不大于所述第三电压时，所述第一开关根据所述控制信号来将所述第三电流维持在所述第二预定值并将所述第一电流的值限定至零。
18.如权利要求10所述的发光二极管照明装置，其特征在于，导通所述第一双端电流控制器所需的隔离电压小于导通所述第一发光装置所需的隔离电压。
19.如权利要求10所述的发光二极管照明装置，其特征在于，每一发光装置包含多个串联的发光二极管。
20.如权利要求10所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述第一阻抗组件包含一电阻、一电容、一定拉电流集成电路，或一定灌电流集成电路。
21.如权利要求10所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述第一阻抗组件串联于所述第一发光装置和所述第二发光装置。
22.如权利要求21所述的发光二极管照明装置，其中所述第一双端电流控制器并联于彼此串联的所述第一发光装置和所述第一阻抗组件。
23.如权利要求21所述的发光二极管照明装置，其特征在于，另包含一第二双端电流控制器，串联于所述第一双端电流控制器和所述第二发光装置，用来根据所述第二双端电流控制器的跨压来调节所述第二电流，其中所述第一阻抗组件并联于所述第二双端电流控制器。
24.如权利要求10所述的发光二极管照明装置，其特征在于，另包含：
一第三发光装置，串联于所述第一发光装置和所述第二发光装置，根据一第四电流来提供光源；
一第二双端电流控制器，并联于所述第三发光装置和串联于所述第一双端电流控制器，用来根据所述第二双端电流控制器的跨压来调节所述第二电流；
一第二阻抗组件，用来在所述第一发光装置、所述第二发光装置和所述第三发光装置上的跨压大于一第三预定值时，将所述第四电流限定在一第二预定范围内，其中所述第一阻抗组件并联于所述第一双端电流控制器且串联于所述第一发光装置，而所述第二阻抗组件并联于所述第二双端电流控制器且串联于所述第二发光装置。
25.如权利要求21所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述第一阻抗组件包含一第二双端电流控制器，串联于所述第一双端电流控制器，用来根据所述第二双端电流控制器的跨压来调节所述第二电流。
26.如权利要求10所述的发光二极管照明装置，其特征在于，另包含：
一第三发光装置，串联于所述第一发光装置和所述第二发光装置，根据一第四电流来提供光源；
一第二双端电流控制器，并联于所述第三发光装置，且串联于所述第一双端电流控制器，用来根据所述第二双端电流控制器的跨压来调节所述第四电流，其中所述第一阻抗组件包含一第三双端电流控制器，串联于所述第一双端电流控制器和所述第二双端电流控制器，用来根据所述第三双端电流控制器的跨压来调节所述第二电流。
27.如权利要求10所述的发光二极管照明装置，其特征在于，另包含一电源供应电路，用来提供所述整流交流电压以驱动所述第一发光装置和所述第二发光装置。
28.如权利要求27所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述电源供应电路包含一交流-交流变压器。
29.如权利要求10所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述第一发光装置、所述第二发光装置、所述第一阻抗组件和所述第一双端电流控制器设置在同一电路板。
30.如权利要求10所述的发光二极管照明装置，其特征在于，另包含：
一硅控整流器，耦接于所述第一发光装置，用来在所述第一发光装置的跨压超过一转折电压时导通一第四电流，且在所述第一发光装置的跨压不超过所述转折电压时呈关闭。
31.如权利要求30所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述第一发光装置、所述第二发光装置、所述第一阻抗组件、所述第一双端电流控制器和所述硅控整流器设置在同一电路板。
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