CN105101527A - 发光元件驱动电路、电流涟波抑制电路与抑制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种发光元件驱动电路及其中的电流涟波抑制电路与用以抑制其电流涟波方法。发光元件驱动电路包含：功率转换电路，用以将带有交流讯息的输入电压转换为输出电压，并提供输出电流；以及电流涟波抑制电路，与功率转换电路耦接，用以过滤输出电流的涟波，以产生过滤后的发光元件电流，提供予发光元件电路。电流涟波抑制电路包括：低通滤波电路，与功率转换电路耦接，用以过滤输出电流中的涟波而产生滤波电流；以及电流放大电路，与低通滤波电路耦接，用以将滤波电流放大为放大电流；其中发光元件电流包括放大电流。

Description

发光元件驱动电路、电流涟波抑制电路与抑制方法
技术领域
本发明涉及一种发光元件驱动电路及其中的电流涟波抑制电路与用以抑制其电流涟波方法，特别是指一种用以过滤输出电流的涟波，以提供过滤后的发光元件电流予发光元件电路的发光元件驱动电路及其中的电流涟波抑制电路与用以抑制其电流涟波方法。
背景技术
图1显示一种现有技术的发光元件驱动电路示意图。如图1所示，功率转换电路101将带有交流讯息的输入电压Vin转换为输出电压Vout，并提供输出电流Iout作为发光元件电流Iled，以供应予发光二极管(lightemittingdiode,LED)电路10。其中，在一般的状况中，功率转换电路101为单级(single-stage)的功率转换电路，且具有功率因子校正(powerfactorcorrection,PFC)功能。所谓单级功率转换电路，指提供单一交流(AC)/直流(DC)转换电路，将交流电压转换为直流电压，并提供一直流电流，供应予发光元件电路。而两级功率转换电路，则在前述AC/DC转换电路之后，再提供一DC/DC转换电路，将此前述直流电压调节后转换为另一直流电压，并提供调节后的直流电流，而供应予发光元件电路。
相较于两级功率转换电路，在单级功率转换电路所输出的直流电流，会有明显的电流涟波，此电流涟波会造成发光元件电路亮度上，以交流电压频率的两倍作周期性变化，而出现闪烁的状况。这种闪烁的状况，肉眼无法辨识，但经过摄影设备撷取的影像，就会出现此闪烁的状况。
有鉴于此，为改善此闪烁的状况，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种发光元件驱动电路及其中的电流涟波抑制电路与用以抑制其电流涟波方法，用以过滤输出电流的涟波，以提供过滤后的发光元件电流予发光元件电路。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种发光元件驱动电路及其中的电流涟波抑制电路与用以抑制其电流涟波方法，用以过滤输出电流的涟波，以提供过滤后的发光元件电流予发光元件电路。
为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种发光元件驱动电路，包含：一功率转换电路，用以将一带有交流讯息的输入电压转换为一输出电压，并提供一输出电流；以及一电流涟波抑制电路，与该功率转换电路耦接，用以过滤该输出电流的涟波，以产生一过滤后的发光元件电流，提供予一发光元件电路，该电流涟波抑制电路包括：一低通滤波电路，与该功率转换电路耦接，用以过滤该输出电流中的涟波而产生一滤波电流；以及一电流放大电路，与该低通滤波电路耦接，用以将该滤波电流放大为一放大电流；其中该发光元件电流包括该放大电流。
为达上述目的，就另一个观点言，本发明提供了一种发光元件驱动电路中的电流涟波抑制电路，用以与一功率转换电路耦接，该功率转换电路用以将一带有交流讯息的输入电压转换为一输出电压，并提供一输出电流；该发光元件驱动电路中的电流涟波抑制电路用以过滤该输出电流的涟波，以产生一过滤后的发光元件电流，提供予一发光元件电路，该电流涟波抑制电路包括：一低通滤波电路，与该功率转换电路耦接，用以过滤该输出电流中的涟波而产生一滤波电流；以及一电流放大电路，与该低通滤波电路耦接，用以将该滤波电流放大为一放大电流；其中该发光元件电流包括该放大电流。
在其中一种较佳的实施例中，该电流涟波抑制电路用以串接于该功率转换电路与该发光元件电路之间。
在其中一种较佳的实施例中，该发光元件电路用以串接于该功率转换电路与该电流涟波抑制电路之间。
在前述实施例中，该低通滤波电路较佳地包括串接的一电阻与一电容；其中该电流放大电路包括一双极性接面晶体管(bipolarjunctiontransistor,BJT)电路，具有一基极，耦接于该电阻与该电容之间，该电流放大电路用以根据流经该基极的一基极电流，产生该放大电流。
在其中一种较佳的实施例中，该电流放大电路包括一电流镜电路，用以将该滤波电流放大为该放大电流。
为达上述目的，就另一个观点言，本发明提供了一种用以抑制发光元件驱动电路的电流涟波方法，包含：将一带有交流讯息的输入电压转换为一输出电压，并提供一输出电流；过滤该输出电流的涟波，以产生一滤波电流；将该滤波电流放大为一放大电流；根据该放大电流产生一发光元件电流，提供予一发光元件电路；其中该发光元件电流包括该放大电流。
下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1显示一种现有技术的发光元件驱动电路示意图；
图2显示本发明的第一个实施例；
图3显示本发明的第二个实施例；
图4显示本发明的第三个实施例；
图5显示本发明的第四个实施例；
图6显示本发明的第五个实施例；
图7显示本发明的第六个实施例；
图8A与8B显示现有技术与本发明实施例的发光元件电流的讯号波形示意图。
图中符号说明
10LED电路
101功率转换电路
103电流涟波抑制电路
1031低通滤波电路
1033电流放大电路
1035电流镜电路
Cout输出电容
Ia放大电流
Ib基极电流
If滤波电流
Iled发光元件电流
Iout输出电流
T1双极性接面晶体管
T2晶体管
Vout输出电压
具体实施方式
请参阅图2，显示本发明的第一个实施例。如图2所示，发光元件驱动电路100包含功率转换电路101与电流涟波抑制电路103。功率转换电路101用以将带有交流讯息的输入电压Vin，转换为输出电压Vout，并提供输出电流Iout。电流涟波抑制电路103，与功率转换电路101耦接，用以过滤输出电流Iout的涟波，以产生过滤后的发光元件电流Iled，提供予LED电路10。电流涟波抑制电路103包括低通滤波电路1031以及电流放大电路1033。低通滤波电路1031与功率转换电路101耦接，用以过滤输出电流Iout中的涟波而产生滤波电流If。电流放大电路1033与低通滤波电路1031耦接，用以将滤波电流If放大为放大电流Ia。电流涟波抑制电路103所产生的发光元件电流Iled包括放大电流Ia。
在现有技术中，请参阅图8A，发光元件电流Iled讯号波形具有交流成分(涟波)与直流成分；本发明旨在，于功率转换电路101之后，耦接一个电流涟波抑制电路103，以过滤输出电流Iout的涟波，使流经LED电路10的发光元件电流Iled，相对于现有技术，具有相对较低的涟波。其中电流涟波抑制电路103对交流成分而言，具有高阻抗，所以大部分输出电流Iout的涟波，会流经输出电容Cout。根据本发明，功率转换电路101例如为具有PFC功能的单级功率转换电路，并提供固定位准的输出电流Iout。因此，根据本发明，请参阅图8B，发光元件电流Iled具有相对较低的交流成分(涟波)。
请参阅图3，显示本发明的第二个实施例。如图3所示，电流涟波抑制电路103用以串接于功率转换电路101与LED电路10之间。本实施例显示电流涟波抑制电路103一个较具体的实施例。在本实施例中，电流涟波抑制电路103包括低通滤波电路1031与电流放大电路1033。低通滤波电路1031包括串接的电阻与电容。电流放大电路1033包括双极性接面晶体管(bipolarjunctiontransistor,BJT)电路，其中的双极性接面晶体管T1的基极，耦接于低通滤波电路1031的电阻与电容之间。电流放大电路1033根据流经晶体管T1的基极的基极电流Ib，产生放大电流Ia。举例而言，低通滤波电路1031中提供了高阻抗，加上电容的滤波作用，所以基极电流Ib会是涟波非常低的电流，以双极性接面晶体管的操作而言，双极性接面晶体管T1将会放大此基级电流Ib。如图所示，例如将晶体管T2再耦接于双极性接面晶体管T1，进一步放大电流，而产生涟波非常低的放大电流Ia。其中，晶体管T2可以省略，亦不限于为BJT，而可以为其它晶体管，例如金属氧化半导体(metaloxidesemiconductor,MOS)元件，或是误差放大器电路等。如图所示，发光元件电流Iled，在本实施例中，为包含滤波电流If与放大电流Ia，具有相对较低的涟波。
图4显示本发明的第三个实施例。本实施例与第二个实施例的差别在于，在本实施例中，低通滤波电路1031的一端接地，使得发光元件电流Iled仅包含放大电流Ia，而不包含滤波电流If。
请参阅图5，显示本发明的第四个实施例。本实施例与第二个实施例的不同之处在于，如图5所示，LED电路10串接于功率转换电路101与电流涟波抑制电路103之间。
请参阅图6，显示本发明的第五个实施例。本实施例与第四个实施例的不同之处在于，如图6所示，在本实施例中，低通滤波电路1031的一端连接功率转换电路101，使得发光元件电流Iled仅包含放大电流Ia，而不包含滤波电流If。
请参阅图7，显示本发明的第六个实施例。如图7所示，电流涟波抑制电路103串接于功率转换电路101与LED电路10之间。本实施例显示电流涟波抑制电路103另一个较具体的实施例。在本实施例中，电流涟波抑制电路103包括低通滤波电路1031与电流镜电路1035。低通滤波电路1031包括串接的电阻与电容。电流镜电路1035例如具有放大倍率N，将滤波电流If放大为放大电流Ia。
以上已针对较佳实施例来说明本发明，只是以上所述，仅为使本领域技术人员于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以思及各种等效变化。例如，各实施例中图标直接连接的两电路或元件之间，可插置不影响主要功能的其它电路或元件；又如，发光元件不限于各实施例所示的发光二极管(LED)，亦可为其它形式的发光电路；又例如，实施例所示的PMOS可改换为NMOS元件，仅需对应修改电路对讯号的处理方式。凡此种种，皆可根据本发明的教示类推而得，因此，本发明的范围应涵盖上述及其它所有等效变化。

Claims (11)

1.一种发光元件驱动电路，其特征在于，包含：
一功率转换电路，用以将一带有交流讯息的输入电压转换为一输出电压，并提供一输出电流；以及
一电流涟波抑制电路，与该功率转换电路耦接，用以过滤该输出电流的涟波，以产生一过滤后的发光元件电流，提供予一发光元件电路，该电流涟波抑制电路包括：
一低通滤波电路，与该功率转换电路耦接，用以过滤该输出电流中的涟波而产生一滤波电流；以及
一电流放大电路，与该低通滤波电路耦接，用以将该滤波电流放大为一放大电流；
其中该发光元件电流包括该放大电流。
2.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其中，该电流涟波抑制电路用以串接于该功率转换电路与该发光元件电路之间。
3.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其中，该发光元件电路用以串接于该功率转换电路与该电流涟波抑制电路之间。
4.如权利要求2或3所述的发光元件驱动电路，其中，该低通滤波电路包括串接的一电阻与一电容；其中该电流放大电路包括一双极性接面晶体管电路，具有一基极，耦接于该电阻与该电容之间，该电流放大电路用以根据流经该基极的一基极电流，产生该放大电流。
5.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其中，该电流放大电路包括一电流镜电路，用以将该滤波电流放大为该放大电流。
6.一种发光元件驱动电路中的电流涟波抑制电路，用以与一功率转换电路耦接，该功率转换电路用以将一带有交流讯息的输入电压转换为一输出电压，并提供一输出电流；该发光元件驱动电路中的电流涟波抑制电路用以过滤该输出电流的涟波，以产生一过滤后的发光元件电流，提供予一发光元件电路，其特征在于，该电流涟波抑制电路包括：
一低通滤波电路，与该功率转换电路耦接，用以过滤该输出电流中的涟波而产生一滤波电流；以及
一电流放大电路，与该低通滤波电路耦接，用以将该滤波电流放大为一放大电流；
其中该发光元件电流包括该放大电流。
7.如权利要求6所述的发光元件驱动电路中的电流涟波抑制电路，其中，该电流涟波抑制电路用以串接于该功率转换电路与该发光元件电路之间。
8.如权利要求6所述的发光元件驱动电路中的电流涟波抑制电路，其中，该发光元件电路用以串接于该功率转换电路与该电流涟波抑制电路之间。
9.如权利要求7或8所述的发光元件驱动电路中的电流涟波抑制电路，其中，该低通滤波电路包括串接的一电阻与一电容；其中该电流放大电路包括一双极性接面晶体管电路，具有一基极，耦接于该电阻与该电容之间，该电流放大电路用以根据流经该基极的一基极电流，产生该放大电流。
10.如权利要求6所述的发光元件驱动电路中的电流涟波抑制电路，其中，该电流放大电路包括一电流镜电路，用以将该滤波电流放大为该放大电流。
11.一种用以抑制发光元件驱动电路的电流涟波方法，其特征在于，包含：
将一带有交流讯息的输入电压转换为一输出电压，并提供一输出电流；
过滤该输出电流的涟波，以产生一滤波电流；
将该滤波电流放大为一放大电流；
根据该放大电流产生一发光元件电流，提供予一发光元件电路；
其中该发光元件电流包括该放大电流。
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