CN104080243A - 发光二极管芯片驱动方法 - Google Patents

Abstract

一种发光二极管芯片驱动方法，包含有下列步骤：设定一预设功率值；提供与该预设功率值匹配的一发光二极管芯片；取得该发光二极管芯片符合该默认功率值时所需的一工作电流值；输出一驱动电流至该发光二极管芯片，并使该驱动电流的电流值维持于该工作电流值。由此，该驱动方法可适用于驱动任一具有相同额定功率但不同额定电压及额定电流规格的发光二极管芯片。

Description

发光二极管芯片驱动方法

技术领域

本发明是与发光二极管驱动有关，更详而言之是指一种应用于相同功率但不同电压电流规格的发光二极管芯片驱动方法。

背景技术

发光二极管照明装置是包含有一发光二极管芯片与一驱动装置，该驱动装置用以提供该发光二极管芯片所需的电能；目前市面上的发光二极管芯片规格琳琅满目，对于具有相同功率的发光二极管芯片而言，其额定电压与额定电流的组合种类繁多，以28W的发光二极管芯片为例，其额定电压与额定电流的组合即有80V/350mA、56V/500mA、40V/700mA等组合，因此，为了驱动如此多种规格组合的发光二极管芯片，目前的方式是针对每一种发光二极管芯片开发一种发光二极管芯片驱动装置；然，对于发光二极管照明装置制造商而言，每一种功率的发光二极管芯片都需制造多种驱动装置，不但增加驱动装置库存的压力，而且无法以量制价，导致制造成本居高不下；若能开发适用于任一相同功率但不同额定电压与额定电流组合的发光二极管芯片驱动方法，当可降低发光二极管芯片的驱动装置库存的压力，并且有效降低制造成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种发光二极管芯片驱动方法，可适用于驱动任一相同功率但不同额定电压与额定电流组合的发光二极管芯片，并控制输出予发光二极管芯片的功率维持于一预设范围。

缘以达成上述目的，本发明所提供的发光二极管芯片驱动方法，包含有下列步骤：A.设定一预设功率值；B.提供与该预设功率值匹配的一发光二极管芯片；C.取得该发光二极管芯片符合该默认功率值时所需的一工作电流值；D.输出一驱动电流至该发光二极管芯片，并使该驱动电流的电流值维持于该工作电流值。

由此，通过该发光二极管芯片驱动方法，可适用于驱动任一具有相同功率但不同额定电压及额定电流的发光二极管芯片，并维持输出予发光二极管芯片的功率于默认范围内；有效改善现有的驱动装置只能适用单一种规格的发光二极管芯片的不便。

附图说明

为能更清楚地说明本发明，以下结合实施例并配合附图详细说明如后，其中：

图1为本发明一较佳实施例所应用的驱动装置方块图；

图2为本发明较佳实施例的流程图；

图3为本发明另一实施例所应用的驱动装置方块图；以及

图4为本发明又一实施例设定默认功率值时的驱动装置方块图。

具体实施方式

图1所示的为应用本发明较佳实施例发光二极管芯片驱动方法的驱动装置1，包含有一输入端口1a、一输出端口1b、一驱动单元10、一电压侦测单元20、一电流侦测单元30、一运算单元40与一控制单元50。

该输入端口1a电性连接一电源70，该输出端口1b供电性连接一发光二极管芯片80。该驱动单元10电性连接该输入端口1a与该输出端口1b，该发光二极管芯片80电性连接至该输出端口1b后，该驱动单元10接收该电源70的电能并输出一驱动电压与一驱动电流予该发光二极管芯片80。该驱动单元10是可受控制地改变该驱动电压的电压值与该驱动电流的电流值。在实务上，该驱动单元10可为采用PWM、半桥式、Buck、Boost等型式的电路为基础进行设计。

该电压侦测单元20电性连接该驱动单元10及该输出端口1b，用以侦测该驱动单元10输出予该发光二极管芯片80的驱动电压的电压值。该电流侦测单元30电性连接该驱动单元10及该输出端口1b，用以侦测该驱动单元10输出予该发光二极管芯片80的驱动电流的电流值。

该运算单元40电性连接该电压侦测单元20与该电流侦测单元30，且该运算单元40通过该控制单元50电性连接该驱动单元10。该运算单元40依据该电压侦测单元20及电流侦测单元30所测得的电压值与电流值进行运算，并通过该控制单元50输出一电流控制信号至该驱动单元10，以控制该驱动单元10改变该驱动电流的电流值。

由此，利用前述的驱动装置1可进行本发明的发光二极管芯片驱动方法，该驱动方法是包含有图2所示的下列步骤：

A.在该运算单元40中预先设定一预设功率值，该默认功率值为该驱动装置1预定输出予所连接的发光二极管芯片80的功率。例如，当所连接的发光二极管芯片80额定功率为28W时，该预设功率值则设定为28W。

B.提供与该预设功率值匹配的发光二极管芯片80，本实施例中，提供的发光二极管芯片80为额定功率与该预设功率值相同的发光二极管芯片，举例而言，以下三种规格的发光二极管芯片80，80V/350mA、56V/500mA、40V/700mA，额定电压与额定电流皆不相同，但具有相同的额定功率(28W)，其额定功率与所设定的该预设功率值相同，因此，可选用其中任一种规格的发光二极管芯片80连接到该驱动单元10。实务上，所选用的发光二极管芯片80的额定功率介于该预设功率值的90％-110％之间的范围内皆可适用，例如预设功率值为28W时，所选用的发光二极管芯片80的额定功率可为25.2W-30.8W。

C.取得该符合该预设功率值时所需的一工作电流值。在本实施例中，是先将该发光二极管芯片80电性连接至该驱动单元10，该运算单元40通过该控制单元50发送该电流控制信号控制该驱动单元10使该驱动单元10输出予该发光二极管芯片80的驱动电流的电流值由一小于该工作电流值的启始电流值逐渐增加，同时该运算单元40通过该电压侦测单元20及该电流侦测单元30侦测该驱动电压的电压值及该驱动电流的电流值，并计算该驱动电压的电压值与该驱动电流的电流值的一乘积(即施加于该发光二极管芯片80上的驱动功率)。可轻易了解的是，该发光二极管芯片80的该驱动电压的电压值是随着该驱动单元10所输出的驱动电流的电流值的提升而增加，因此，施加于该发光二极管芯片80上的驱动功率亦随之增加，直到施加于该发光二极管芯片80上的驱动功率达到该默认功率值时停止增加该驱动电流的电流值，此际的驱动电流的电流值即为符合该预设功率值所需的该工作电流值。

D.该运算单元40通过该控制单元50发送该电流控制信号控制该驱动单元10，使该驱动电流的电流值维持于该工作电流值，以提供符合该默认功率值的该驱动功率至该发光二极管芯片80，使该发光二极管芯片80达到定功率的状态，换言之，此时的驱动电压的电压值与驱动电流的电流值的乘积维持于步骤A所设定的预设功率值。

而在上述的步骤D之后，进行一步骤E，侦测施加于该发光二极管芯片80上的驱动功率是否变动超过一预设范围。在本实施例中，该运算单元40通过该电压侦测单元20及该电流侦测单元30持续侦测输出到该发光二极管芯片80的驱动电压的电压值及驱动电流的电流值，并计算二者的乘积(即该驱动功率)，在该驱动功率超出该默认功率值的97％到103％的范围(即该预设功率值的±3％)时，该运算单元40通过该控制单元50控制该驱动单元10，以增加或减少输出至该发光二极管芯片80的驱动电流的电流值，让乘积再次回到该预设功率值的97％到103％的范围内。由此，可稳定输出予该发光二极管芯片80的驱动功率。

通过上述的驱动方法，该驱动装置1即可自动侦测所连接的发光二极管芯片80维持于该默认功率值所需的该工作电流值，即使替换成不同额定电压及额定电流的发光二极管芯片80，只要其额定功率符合该预设功率值，皆可适用于该驱动装置1。

在一实施例中，该驱动方法还包含有，该运算单元40在该电压侦测单元20所侦测的电压值大于一上限电压值时，该控制单元50发送一电压限制信号至该驱动单元10以限制输出至该发光二极管芯片80的驱动电压的电压值維持于该上限电压值。同理，该驱动方法还包含有，该运算单元40在该电流侦测单元30所侦测的电流值大于一上限电流值时，该控制单元50发送一电流限制信号至该驱动单元10以限制输出至该发光二极管芯片80的驱动电流的电流值維持于该上限电流值。由此，可避免该驱动单元10输出的该驱动电压或该驱动流异常，造成该发光二极管芯片80或该驱动单元10损坏。

在一实施例中，在执行步骤A之前更可将多个不同的功率值预先设定于该运算单元40中，而该驱动装置1还包含有一输入单元60电性连接该运算单元40(参照图3)，在步骤A中，是通过该输入单元60选择所述功率值的其中一者为该预设功率值。由此，该驱动装置1则可适用于驱动不同的额定功率的发光二极管芯片80。在实务上，该输入单元60可为采用开关为基础进行设计，使用者切换开关即可设定该预设功率值。

在一实施例中，除了以前述利用输入单元60设定该默认功率值外，以下再提供另一种设定该预设功率值的方法，在步骤A执行之前包含有：

先将一比较电压值内建于该运算单元40中；

提供如图4所示的一电源供应装置82，该电源供应装置82具有一输出端822，该电源供应装置82自该输出端822输出一输出电压。

将该电源供应装置82的输出端822电性连接至该驱动装置1的输出端口1b。

该电压侦测单元20侦测取得该电源供应装置82的输出电压的电压值。

由此，于步骤A中是当该电压侦测单元20所侦测取得的该输出电压的电压值大于或等于该比较电压值时，该运算单元40将该电压侦测单元20所侦测的电压值的数值设定为为该预设功率值。

此外，在电压侦测单元20侦测取得该电源供应装置82的输出电压的电压值后之后，还包含有将该电源供应装置82的输出端822自该驱动装置1的输出端口1b取下，以阻断该电源供应装置82与该驱动装置1之间的电性连接。

举例而言，该运算单元40内建的比较电压值为30V，而原来的该预设功率值为40W，若欲将该预设功率值设定为32W时，则将该电源供应装置82的输出电压调整为32V，再将该电源供应装置82电性连接至该驱动装置1的输出端口1b，此时，该电压侦测单元20测得该输出电压的电压值为32V，而该运算单元40判断该输出电压的电压值大于该比较电压值(30V)，因此将数值“32”设定为该预设功率值32W，即完成预设功率值的设定。

接着，将该电源供应装置82的输出端822自该驱动装置1的输出端口1b取下，再进行前述的步骤B至步骤D，即可自动侦测所连接的发光二极管芯片80维持于该默认功率值所需的该工作电流值，即使替换成不同额定电压及额定电流的发光二极管芯片80，只要其额定功率符合该预设功率值，皆可适用于该驱动装置1。

更值得一提的是，只要该电源供应装置82的输出电压介于该电压侦测单元20所能测得的电压范围内，无论所需设定的预设功率值的数值为何，该输出电压的电压值皆可用来作为设定该预设功率值的数值，如此，该驱动装置1可适用于更多种不同额定功率的发光二极管芯片80，且可更准确地计算出步骤C中该驱动单元10供应予该发光二极管芯片80的驱动电压及驱动电流。

在实务上，阻断该驱动装置1与该电源供应装置82间的电性连接的步骤亦可于步骤A之后且于步骤C之前执行。换言之，只要是在侦测完该电供应装置82的输出电压后且于该发光二极管芯片80电性连接至该输出端口1b之前皆可进行。

通过本发明应用于相同功率不同电压电流规格的发光二极管芯片驱动方法，可让驱动装置适用于驱动任一具有相同额定功率但不同额定电压及额定电流规格的发光二极管芯片，不限于单一额定电压及额定电流的发光二极管芯片。有效改善现有的驱动装置只能用于一种规格的发光二极管芯片的不便。

以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非本发明的所有可实施态样。凡是应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效结构及方法的变化，理应包含在本发明的权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种发光二极管芯片驱动方法，包含有下列步骤：

A.设定一预设功率值；

B.提供与该预设功率值匹配的一发光二极管芯片；

C.取得该发光二极管芯片符合该默认功率值时所需的一工作电流值；以及

D.输出一驱动电流至该发光二极管芯片，并使该驱动电流的电流值维持于该工作电流值。

2.如权利要求1所述的发光二极管芯片驱动方法，其中输出至该发光二极管芯片的驱动电流由一驱动装置所提供；该默认功率值为该驱动装置预定驱动该发光二极管芯片的功率；步骤A中，是将该预设功率值预先设定于该驱动装置中。

3.如权利要求2所述的发光二极管芯片驱动方法，其中在步骤A之前包含有将多个不同的功率值预先设定于该驱动装置中，在步骤A中，是由所述功率值中选择其中一者为该预设功率值。

4.如权利要求1所述的发光二极管芯片驱动方法，其中步骤B中所提供的发光二极管芯片为额定功率介于该预设功率值的90％-110％间。

5.如权利要求1所述的发光二极管芯片驱动方法，其中该步骤C中，是输出该驱动电流予该发光二极管芯片，且该驱动电流的电流值由一小于该工作电流值的启始电流值逐渐增加，同时侦测输出至该发光二极管芯片的一驱动电压的电压值，并计算该驱动电压的电压值与该驱动电流的电流值的一乘积，直到该乘积等于该预设功率值时停止增加该驱动电流的电流值，该工作电流值为该乘积等于该预设功率值时输出至该发光二极管芯片的驱动电流的电流值。

6.如权利要求1所述的发光二极管芯片驱动方法，其中在步骤D之后还包含有一步骤E，侦测输出至该发光二极管芯片的一驱动功率超过该默认功率值的一预设范围时，则改变输出到该发光二极管芯片的驱动电流的电流值，使输出予该发光二极管芯片的驱动功率介于该默认功率值的该预设范围内，其中该驱动功率为一驱动电压的电压值与该驱动电流的电流值的乘积，且该驱动电压是输出予该发光二极管芯片的电压。

7.如权利要求6所述的发光二极管芯片驱动方法，其中该默认范围为该预设功率值的97％到103％之间。

8.如权利要求1所述的发光二极管芯片驱动方法，还包含有侦测输出至该发光二极管芯片的一驱动电压的电压值大于一上限电压值时，则限制输出至该发光二极管芯片的驱动电压，使该驱动电压的电压值维持于该上限电压值。

9.如权利要求1所述的发光二极管芯片驱动方法，还包含有侦测输出至该发光二极管芯片的该驱动电流的电流值大于一上限电流值时，则限制输出至该发光二极管芯片的驱动电流，使该驱动电流的电流值维持于该上限电流值。

10.如权利要求2所述的发光二极管芯片驱动方法，其中该驱动装置具有一输出端口供电性连接该发光二极管芯片；在步骤A执行之前，先提供一电源供应装置，且该电源供应装置具有一输出端，并自该输出端输出一输出电压；而后，将该电源供应装置的输出端电性连接至该驱动装置的输出端口，并侦测取得该输出电压的电压值，以于步骤A时，将该输出电压的电压值的数值设定为该预设功率值；另外，在侦测取得该输出电压的电压值之后，便阻断该电源供应装置的输出端与该驱动装置的输出端口之间的电性连接。

11.如权利要求10所述的发光二极管芯片驱动方法，其中在步骤A之前还包含有将一比较电压值预先设定于该驱动装置中；在步骤A中是于所侦测的该输出电压的电压值大于或等于该比较电压值时，将该输出电压的电压值的数值设定为该预设功率值。

12.如权利要求10所述的发光二极管芯片驱动方法，其中阻断该电源供应装置的输出端与该驱动装置的输出端口之间的电性连接，是于步骤A之前执行。

13.如权利要求10所述的发光二极管芯片驱动方法，其中阻断该电源供应装置的输出端与该驱动装置的输出端口之间的电性连接，是于步骤A之后且于步骤C之前执行。