CN105992424A - 发光二极管驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发光二极管驱动系统，其应用于一发光二极管灯串；该发光二极管驱动系统包含一开关单元、一控制单元及一发光讯号产生单元；该开关单元包含一电源输入端、一电源输出端及一受控端。该电源输出端电性连接至该发光二极管灯串；该控制单元电性连接至该开关单元；该发光讯号产生单元电性连接至该控制单元及该电源输出端。当该控制单元控制该开关单元不导通时，该发光讯号产生单元产生一发光讯号；该发光讯号产生单元传送该发光讯号至该发光二极管灯串。

Description

发光二极管驱动系统

技术领域

本发明有关于一种驱动系统，特别是一种发光二极管驱动系统。

背景技术

目前发光二极管灯串模块大致上可分为串联式及并联式两种连结方式，而这两种方式的发光二极管灯串模块也广被用户运用在大楼外观、树木、招牌及造景物上，以增添该等事物的外观美。

而在公知串联式的发光二极管灯串模块，是将多组的发光二极管灯串模块串联连结在一起，而且发光二极管灯串模块的串联数量是依据盘绕的物体体积大小而定，且在串联后由第一个发光二极管灯串模块的控制器对所有的发光二极管灯串模块的发光二极管灯组进行控制。

虽然，这种串联式的连结方式，使发光二极管灯串模块易于串联使用，但是在使用过程中，只要有一组发光二极管灯串模块故障时，将造成控制讯号无法传递，致使该组故障的发光二极管灯串模块的后段的发光二极管灯串模块接收不到任何控制讯号，导致后段的发光二极管灯串模块皆无法被点亮。

另外，在并联式的发光二极管灯串模块是将多组的发光二极管灯串模块与该控制器并联连结，每一个发光二极管灯串模块就要有一条控制线及寻址线来控制。若是并联10组的发光二极管灯串模块时，该控制器就必须利用10条控制线及10条寻址线来控制10组发光二极管灯串模块。

这种并联式在使用时，有一组发光二极管灯串模块发生故障时，将不会影响到其他发光二极管灯串模块的控制。但是，并联的发光二极管灯串模块数量越多时，相对控制线及寻址线越多，造成线路的复杂，不易制作，且成本高。

然而不论是串联式或并联式的连结方式，均需使用多数的电力线或讯号线，来达到使发光二极管灯串模块发光变化的目的。而在现今原物料上涨日益严重的情况下，能够减少传输线的使用就能大大地降低成本。

发明内容

为改善上述公知技术的缺点，本发明的目的在于提供一种发光二极管驱动系统。

为达成本发明的上述目的，本发明的发光二极管驱动系统应用于一发光二极管灯串，该发光二极管驱动系统包含：一开关单元，该开关单元包含一电源输入端、一电源输出端及一受控端，该电源输出端电性连接至该发光二极管灯串；一控制单元，该控制单元电性连接至该开关单元；及一发光讯号产生单元，该发光讯号产生单元电性连接至该控制单元及该电源输出端。其中当该控制单元控制该开关单元不导通时，该发光讯号产生单元产生一发光讯号；该发光讯号产生单元传送该发光讯号至该发光二极管灯串。

本发明的功效在于将发光讯号加载在电源线上以减少传输线的使用。

附图说明

图1为本发明的发光二极管驱动系统的第一实施例方块图；

图2为本发明的发光二极管驱动系统的第二实施例方块图；

图3为本发明的发光二极管驱动系统的第三实施例方块图；

图4为本发明的发光二极管驱动系统的第四实施例方块图；

图5为本发明的发光二极管驱动系统的第五实施例方块图；

图6为本发明的发光讯号的一实施例波形图。

附图标记说明

发光二极管驱动系统10

发光二极管灯串20

交流电源供应装置30

次发光二极管灯串40

开关单元102

控制单元104

发光讯号产生单元106

齐纳二极管108

第一电容110

第二电容112

第三电容114

第一电阻116

桥式端电阻118

负载电容120

桥式整流器122

滤波电容124

第一连接器126

次开关单元128

次控制单元130

次发光讯号产生单元132

开关子单元134

次齐纳二极管136

次第一电容138

次第二电容140

次桥式端电阻142

次负载电容144

第一分压电阻146

第二分压电阻148

次桥式整流器150

次滤波电容152

第二连接器154

电感156

第二电阻158

第三电阻160

第四电阻166

按键168

晶体管开关170

电源输入端10202

电源输出端10204

受控端10206

分压电阻10602

讯号产生端齐纳二极管10604

讯号产生端电容10606

讯号产生端二极管10608

次电源输入端12802

次电源输出端12804

次受控端12806

次分压电阻13202

次讯号产生端齐纳二极管13204

次讯号产生端电容13206

次讯号产生端二极管13208。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，请参阅以下的详细说明和附图说明如下，而附图与详细说明仅作为说明之用，并非用于限制本发明。

请参考图1，其为本发明的发光二极管驱动系统的第一实施例方块图；一发光二极管驱动系统10应用于一发光二极管灯串20及一交流电源供应装置30。该发光二极管驱动系统10包含一开关单元102、一控制单元104、一发光讯号产生单元106、一齐纳二极管108、一第一电容110、一第二电容112、一第三电容114、一第一电阻116、一桥式端电阻118、一负载电容120、一桥式整流器122、一滤波电容124及一第一连接器126。

该开关单元102包含一电源输入端10202、一电源输出端10204及一受控端10206。该发光讯号产生单元106包含一分压电阻10602、一讯号产生端齐纳二极管10604、一讯号产生端电容10606及一讯号产生端二极管10608。

该电源输出端10204电性连接至该发光二极管灯串20；该控制单元104电性连接至该开关单元102；该发光讯号产生单元106电性连接至该控制单元104及该电源输出端10204；该齐纳二极管108电性连接至该控制单元104；该第一电容110电性连接至该控制单元104；该第二电容112电性连接至该控制单元104及该受控端10206；该第三电容114电性连接至该控制单元104；该第一电阻116电性连接至该第三电容114；该桥式端电阻118电性连接至该第一电阻116；该负载电容120电性连接至该桥式端电阻118；该桥式整流器122电性连接至该控制单元104及该电源输入端10202；该滤波电容124电性连接至该控制单元104及该电源输入端10202；该第一连接器126电性连接至该发光二极管灯串20、该交流电源供应装置30、该桥式整流器122、该第一电阻116及该桥式端电阻118；该分压电阻10602电性连接至该控制单元104；该讯号产生端齐纳二极管10604电性连接至该分压电阻10602；该讯号产生端电容10606电性连接至该分压电阻10602；该讯号产生端二极管10608电性连接至该分压电阻10602及该电源输出端10204。

当该控制单元104控制该开关单元102不导通时，该发光讯号产生单元106产生一发光讯号；该发光讯号产生单元106传送该发光讯号至该发光二极管灯串20。请参考图6，其为本发明的发光讯号的一实施例波形图。

再者，该交流电源供应装置30所传送的一交流电源经过该负载电容120、该桥式整流器122、该滤波电容124及该第一电容110等元件处理之后，该交流电源转变为一直流电源。当没有要产生并传送该发光讯号时，该控制单元104控制该开关单元102导通，该直流电源被传送至该发光二极管灯串20以驱动该发光二极管灯串20；当该控制单元104控制该开关单元102不导通时，该发光讯号产生单元106即接收该直流电源并产生该发光讯号；该发光讯号产生单元106传送该发光讯号至该发光二极管灯串20；该发光二极管灯串20接收到该发光讯号之后，该发光二极管灯串20即产生发亮变化。

该发光讯号为一脉波讯号，且该讯号产生端齐纳二极管10604用以决定该脉波讯号的振幅；该开关单元102为一PMOS；该齐纳二极管108是用以提供该控制单元104驱动电源；该第一电容110用以滤波；该分压电阻10602用以分压；该讯号产生端电容10606用以滤波；该讯号产生端二极管10608用以整流。

该负载电容120当作负载用；例如，该交流电源例如为110伏特，该发光二极管灯串20内的每个发光二极管消耗3伏特，则该发光二极管灯串20可包含约36个发光二极管，如果该发光二极管灯串20实际上只包含26个发光二极管，则多余的能量将由该负载电容120吸收。

请参考图2，其为本发明的发光二极管驱动系统的第二实施例方块图；并请同时参考图1。图2所示的该发光二极管驱动系统10可借由一第二连接器154及该第一连接器126与图1所示的该发光二极管驱动系统10链接；换句话说，在一具体实施例，图1所示的该发光二极管驱动系统10可为一独立的发光二极管驱动系统；在另一具体实施例，图1所示的该发光二极管驱动系统10可为该发光二极管驱动系统10的一部分，而图2所示的该发光二极管驱动系统10为该发光二极管驱动系统10的另一部分。

该发光二极管驱动系统10更应用于一次发光二极管灯串40；该发光二极管驱动系统10更包含一次开关单元128、一次控制单元130、一次发光讯号产生单元132、一开关子单元134、一次齐纳二极管136、一次第一电容138、一次第二电容140、一次桥式端电阻142、一次负载电容144、一第一分压电阻146、一第二分压电阻148、一次桥式整流器150、一次滤波电容152及该第二连接器154。

该次开关单元128包含一次电源输入端12802、一次电源输出端12804及一次受控端12806。该次发光讯号产生单元132包含一次分压电阻13202、一次讯号产生端齐纳二极管13204、一次讯号产生端电容13206及一次讯号产生端二极管13208。

该次电源输出端12804电性连接至该次发光二极管灯串40；该次电源输入端12802电性连接至该控制单元104；该次控制单元130电性连接至该次开关单元128；该次发光讯号产生单元132电性连接至该次控制单元130及该次电源输出端12804；该开关子单元134电性连接至该次控制单元130及该发光二极管灯串20；该次齐纳二极管136电性连接至该次控制单元130；该次第一电容138电性连接至该次控制单元130；该次第二电容140电性连接至该次控制单元130及该次受控端12806；该次桥式端电阻142电性连接至该次控制单元130；该次负载电容144电性连接至该次桥式端电阻142；该第一分压电阻146电性连接至该次控制单元130；该第二分压电阻148电性连接至该第一分压电阻146及该开关子单元134；该次桥式整流器150电性连接至该次控制单元130及该次电源输入端12802；该次滤波电容152电性连接至该次控制单元130及该次电源输入端12802；该第二连接器154电性连接至该次桥式整流器150、该次桥式端电阻142、该次负载电容144、该开关子单元134、该次发光二极管灯串40及该交流电源供应装置30；该次分压电阻13202电性连接至该次控制单元130；该次讯号产生端齐纳二极管13204电性连接至该次分压电阻13202；该次讯号产生端电容13206电性连接至该次分压电阻13202；该次讯号产生端二极管13208电性连接至该次分压电阻13202及该次电源输出端12804。

当该开关子单元134接收到该发光讯号时，该开关子单元134导通；当该开关子单元134导通时，该次控制单元130侦测到该开关子单元134导通，接着该次控制单元130控制该次开关单元128不导通，接着该次发光讯号产生单元132产生一次发光讯号；该次发光讯号产生单元132传送该次发光讯号至该次发光二极管灯串40。换句话说，该次发光讯号等于该发光讯号；因此，该次发光二极管灯串40的发光变化与该发光二极管灯串20的发光变化相同。

再者，该交流电源供应装置30所传送的该交流电源经过该次负载电容144、该次桥式整流器150及该次滤波电容152等等元件处理之后，该交流电源转变为一次直流电源。当该开关子单元134没有接收到该发光讯号时，该开关子单元134不导通；当该开关子单元134不导通时，该次控制单元130侦测到该开关子单元134不导通，接着该次控制单元130控制该次开关单元128导通，该次直流电源即被传送至该次发光二极管灯串40以驱动该次发光二极管灯串40。

当该开关子单元134接收到该发光讯号时，该开关子单元134导通；当该开关子单元134导通时，该次控制单元130侦测到该开关子单元134导通，接着该次控制单元130控制该次开关单元128不导通，接着该次发光讯号产生单元132即接收该次直流电源并产生该次发光讯号；该次发光讯号产生单元132传送该次发光讯号至该次发光二极管灯串40；该次发光二极管灯串40接收到该次发光讯号之后，该次发光二极管灯串40即产生发亮变化。

该次发光讯号系为一脉波讯号，且该次讯号产生端齐纳二极管13204用以决定该脉波讯号的振幅；该次开关单元128为一PMOS；该开关子单元134为一NMOS；该次齐纳二极管136用以提供该次控制单元130驱动电源；该次第一电容138用以滤波；该次分压电阻13202用以分压；该次讯号产生端电容13206用以滤波；该次讯号产生端二极管13208用以整流。

该次负载电容144当作负载用；例如，该交流电源例如为110伏特，该次发光二极管灯串40内的每个发光二极管消耗3伏特，则该次发光二极管灯串40可包含约36个发光二极管，如果该次发光二极管灯串40实际上只包含26个发光二极管，则多余的能量将由该次负载电容144吸收。

请参考图3，其为本发明的发光二极管驱动系统的第三实施例方块图；图3所示的元件叙述与图1相似，为简洁因素，于此不再赘述。再者，该发光二极管驱动系统10更应用于至少一次发光二极管灯串40；该发光二极管驱动系统10更包含至少一第一连接器126及至少一第二连接器154；该第一连接器126电性连接至该电源输出端10204及该发光讯号产生单元106；该第二连接器154电性连接至该第一连接器126及该次发光二极管灯串40。

当该控制单元104控制该开关单元102不导通时，该发光讯号产生单元106产生该发光讯号；该发光讯号产生单元106通过该第一连接器126及该第二连接器154传送该发光讯号至该次发光二极管灯串40。该发光二极管灯串20所包含的发光二极管的数量等于该次发光二极管灯串40所包含的发光二极管的数量；例如，该交流电源例如为110伏特，每个发光二极管消耗3伏特，则总共的发光二极管的数量约36个，若该次发光二极管灯串40的数量为两个（即如图3所示），则该发光二极管灯串20所包含的发光二极管的数量为12个，且每个该次发光二极管灯串40所包含的发光二极管的数量亦为12个。

请再参考图1。本发明的一具体实施例为移除该第一连接器126。当复数的该发光二极管驱动系统10并联应用时，该桥式端电阻118、该第一电阻116及该第三电容114用以使该些发光二极管驱动系统10所驱动的该些发光二极管灯串20能同步发亮变化。

请参考图4，其为本发明的发光二极管驱动系统的第四实施例方块图；图4所示的元件叙述与图1相似，为简洁因素，于此不再赘述。再者，该发光二极管驱动系统10更包含一齐纳二极管108、一第一电容110、一第二电容112、一第一电阻116、一桥式端电阻118、一负载电容120、一桥式整流器122、一滤波电容124、一电感156、一第二电阻158、一第三电阻160、、一第四电阻166及一按键168。

该齐纳二极管108电性连接至该控制单元104；该第一电容110电性连接至该控制单元104；该第二电容112电性连接至该控制单元104；该第一电阻116电性连接至该控制单元104；该桥式端电阻118电性连接至该第一电阻116；该负载电容120电性连接至该桥式端电阻118；该桥式整流器122电性连接至该桥式端电阻118及该负载电容120；及该滤波电容124电性连接至该控制单元104；该电感156电性连接至该桥式整流器122及该控制单元104；该第二电阻158电性连接至该控制单元104；该第三电阻160电性连接至该控制单元104；该第四电阻166电性连接至该控制单元104及该受控端10206；该按键168电性连接至该控制单元104。

再者，该电感156用以滤除突波；该控制单元104控制该开关单元102的时候，该第四电阻166用以限流以及使该开关单元102保持导通（该控制单元104有复位动作的时间，于此时间内因为该控制单元104的输出信号不明，所以该开关单元102可能导通也可能不导通，而该第四电阻166可保证复位动作的时间内该开关单元102保持导通）。

再者，当该按键168被按压时，该控制单元104会接收到按压讯号，该控制单元104用来控制该开关单元102的输出接脚会有不同的讯号产生，可使得该发光二极管灯串20产生不同的发亮变化。本发明亦可有遥控的功能，动作与该按键168被按压时类似。

请参考图5，其为本发明的发光二极管驱动系统的第五实施例方块图；图5所示的元件叙述与图1～4相似，为简洁因素，于此不再赘述。再者，该发光二极管驱动系统10更包含一晶体管开关170；该晶体管开关170电性连接至该控制单元104、该电源输入端10202及该分压电阻10602。该晶体管开关170受到该控制单元104控制：当该开关单元102不导通的时候，该晶体管开关170导通，使得该发光讯号产生单元106开始动作（如前所述）；当该开关单元102导通的时候，该晶体管开关170即不导通。再者，该开关单元102及该晶体管开关170亦可同时不导通，此时该发光二极管驱动系统10进入待机模式。

本发明的功效在于将发光讯号加载在电源线上以减少传输线的使用。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，当不能限定本发明实施的范围，即凡是依本发明权利要求所作的均等变化与修饰等，应仍属于本发明的权利要求保护的范畴。

Claims (10)

1.一种发光二极管驱动系统，其应用于一发光二极管灯串，其特征在于，该发光二极管驱动系统包含：

一开关单元，该开关单元包含一电源输入端、一电源输出端及一受控端，该电源输出端电性连接至该发光二极管灯串；

一控制单元，该控制单元电性连接至该开关单元；及

一发光讯号产生单元，该发光讯号产生单元电性连接至该控制单元及该电源输出端，

其中当该控制单元控制该开关单元不导通时，该发光讯号产生单元产生一发光讯号；该发光讯号产生单元传送该发光讯号至该发光二极管灯串。

2. 如权利要求1所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，该发光讯号产生单元包含：

一分压电阻，该分压电阻电性连接至该控制单元；

一讯号产生端齐纳二极管，该讯号产生端齐纳二极管电性连接至该分压电阻；

一讯号产生端电容，该讯号产生端电容电性连接至该分压电阻；及

一讯号产生端二极管，该讯号产生端二极管电性连接至该分压电阻及该电源输出端。

3. 如权利要求2所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，更包含：

一齐纳二极管，该齐纳二极管电性连接至该控制单元；

一第一电容，该第一电容电性连接至该控制单元；

一第二电容，该第二电容电性连接至该控制单元及该受控端；

一第三电容，该第三电容电性连接至该控制单元；

一第一电阻，该第一电阻电性连接至该第三电容；

一桥式端电阻，该桥式端电阻电性连接至该第一电阻；及

一负载电容，该负载电容电性连接至该桥式端电阻。

4. 如权利要求1所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，更应用于一次发光二极管灯串，该发光二极管驱动系统更包含：

一次开关单元，该次开关单元包含一次电源输入端、一次电源输出端及一次受控端，该次电源输出端电性连接至该次发光二极管灯串，该次电源输入端电性连接至该控制单元；

一次控制单元，该次控制单元电性连接至该次开关单元；

一次发光讯号产生单元，该次发光讯号产生单元电性连接至该次控制单元及该次电源输出端；及

一开关子单元，该开关子单元电性连接至该次控制单元及该发光二极管灯串，

其中当该开关子单元接收到该发光讯号时，该开关子单元导通；

其中当该开关子单元导通时，该次控制单元侦测到该开关子单元导通，接着该次控制单元控制该次开关单元不导通，接着该次发光讯号产生单元产生一次发光讯号；该次发光讯号产生单元传送该次发光讯号至该次发光二极管灯串。

5. 如权利要求4所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，该次发光讯号产生单元包含：

一次分压电阻，该次分压电阻电性连接至该次控制单元；

一次讯号产生端齐纳二极管，该次讯号产生端齐纳二极管电性连接至该次分压电阻；

一次讯号产生端电容，该次讯号产生端电容电性连接至该次分压电阻；及

一次讯号产生端二极管，该次讯号产生端二极管电性连接至该次分压电阻及该次电源输出端。

6. 如权利要求5所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，更包含：

一次齐纳二极管，该次齐纳二极管电性连接至该次控制单元；

一次第一电容，该次第一电容电性连接至该次控制单元；

一次第二电容，该次第二电容电性连接至该次控制单元及该次受控端；

一次桥式端电阻，该次桥式端电阻电性连接至该次控制单元；

一次负载电容，该次负载电容电性连接至该次桥式端电阻；

一第一分压电阻，该第一分压电阻电性连接至该次控制单元；及

一第二分压电阻，该第二分压电阻电性连接至该第一分压电阻及该开关子单元。

7. 如权利要求1所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，更应用于至少一次发光二极管灯串，该发光二极管驱动系统更包含：

至少一第一连接器，该第一连接器电性连接至该电源输出端及该发光讯号产生单元；及

至少一第二连接器，该第二连接器电性连接至该第一连接器及该次发光二极管灯串，

其中当该控制单元控制该开关单元不导通时，该发光讯号产生单元产生该发光讯号；该发光讯号产生单元通过该第一连接器及该第二连接器传送该发光讯号至该次发光二极管灯串；

其中该发光二极管灯串所包含的发光二极管的数量等于该次发光二极管灯串所包含的发光二极管的数量。

8. 如权利要求1所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，该发光讯号产生单元包含：

一讯号产生端电容，该讯号产生端电容电性连接至该开关单元；及

一讯号产生端电阻，该讯号产生端电阻电性连接至该开关单元。

9. 如权利要求8所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，更包含：

一齐纳二极管，该齐纳二极管电性连接至该控制单元；

一第一电容，该第一电容电性连接至该控制单元；

一第二电容，该第二电容电性连接至该控制单元；

一第一电阻，该第一电阻电性连接至该控制单元；

一桥式端电阻，该桥式端电阻电性连接至该第一电阻；

一负载电容，该负载电容电性连接至该桥式端电阻；

一桥式整流器，该桥式整流器电性连接至该桥式端电阻及该负载电容；及

一滤波电容，该滤波电容电性连接至该控制单元。

10. 如权利要求9所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，更包含：

一电感，该电感电性连接至该桥式整流器及该控制单元；

一第二电阻，该第二电阻电性连接至该控制单元；

一第三电阻，该第三电阻电性连接至该控制单元；

一第四电阻，该第四电阻电性连接至该控制单元及该受控端；及

一按键，该按键电性连接至该控制单元。