CN109585486A - 发光装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发光装置，包括封装体、数个发光二极管单元、整流单元及线性恒流单元。此些发光二极管单元的至少一部分、整流单元的至少一部分与线性恒流单元的至少一部分埋设于封装壳体的实体材料内。

Description

发光装置及其驱动方法
技术领域
本发明是有关于一种发光装置及其驱动方法，且特别是有关于一种封装整合型的发光装置及其驱动方法。
背景技术
传统的发光装置包含以传统技术封装的发光二极管、驱动器及壳体。发光二极管与壳体之间有一空间，用以放置一驱动器，驱动器可控制发光二极管的发光表现。通常发光二极管与驱动器分开设置，且驱动器无法与发光二极管整合封装在一起。此外，为了散热，发光装置通常又会配置一散热板。然而，驱动器及散热板占据一定空间，导致发光装置的体积无法有效缩小。
发明内容
本发明是有关于一种发光装置及其驱动方法，可改善前述现有问题。
本发明一实施例是有关于一种发光装置。发光装置包括一封装体、数个发光二极管单元、一整流单元及一线性恒流单元。此些发光二极管单元的至少一部分、整流单元的至少一部分与线性恒流单元的至少一部分埋设于封装壳体的实体材料内。
本发明另一实施例是有关于一种发光装置的驱动方法。驱动方法包括以下步骤。提供一发光装置，其中发光装置包括数个发光二极管单元、一无线调光单元及一线性恒流单元，其中此些发光二极管单元共同耦接于线性恒流单元，线性恒流单元电性连接于无线调光单元；无线调光单元通过一线性准位调光信号或一脉冲宽度调变(Pulse WidthModulation,PWM)信号，控制线性恒流单元的导通时间；各发光二极管单元依据脉冲宽度调变信号发光。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式详细说明如下：
附图说明
图1绘示依照本发明一实施例的发光装置的外观示意图。
图2绘示图1的发光装置的发光封装壳体及电源连接件的电性连接示意图。
图3绘示图2的发光装置100的埋设于发光封装壳体110的实体材料内的数个元件的连接关系图。
图4绘示依照本发明另一实施例的发光封装壳体的驱动电路示意图。
图5绘示依照本发明另一实施例的发光封装壳体的驱动电路示意图。
其中，附图标记：
100：发光装置
110、210：发光封装壳体
111：封装体
112：发光二极管单元
1121：发光二极管
113：整流单元
114：线性恒流单元
115：无线调光单元
116：能量接收器
120：灯座
130：电源连接件
216：升降压控制单元
a、b：节点
P1：第一电极
P2：第二电极
Va、Vref：电压值
VLED、V0：驱动电压
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
请参照图1～3，图1绘示依照本发明一实施例的发光装置100的外观示意图，图2绘示图1的发光装置100的发光封装壳体110及电源连接件130的电性连接示意图，而图3绘示图2的发光装置100的埋设于发光封装壳体110的实体材料内的数个元件的连接关系图。
如图1及2所示，发光装置100包括发光封装结构110、灯座120及电源连接件130。发光封装结构110可采用卡合、焊合等方式连接于灯座120。电源连接件130与灯座120结合。然在另一实施例亦可省略灯座120，在此设计下，发光封装结构110可与电源连接件130结合。如图2所示，发光封装壳体110可电性连接于电源连接件130，以通过电源连接件130电性连接外部电源(未绘示)。
如图2所示，发光封装壳体110的第一电极P1及第二电极P2从发光封装壳体110的封装体111的端面露出。第一电极P1及第二电极P2可分别电性连接于电源连接件130的二电极。从封装体111露出的第一电极P1及第二电极P2与电源连接件130之间可不通过任何驱动器(driver)连接。换言之，第一电极P1及第二电极P2可直接与电源连接件130电性连接，之间并未通过任何额外的驱动器。如此，可缩小发光装置100的整个体积。
如图3所示，发光封装壳体110包括封装体111(封装体111绘示于图2)、数个发光二极管单元112、整流单元113、线性恒流单元114、无线调光单元115、第一电极P1及第二电极P2。发光二极管单元112、整流单元113、线性恒流单元114及无线调光单元115可以是采用半导体制程实现的电路。换言之，上述所有元件均整合封装在一起，其整合封装方式包括半导体制程或冲压制程等。在另一实施例中，整流单元113、线性恒流单元114与无线调光单元115的任二者也可整合成同一单元。此外，发光封装壳体110可更包括能量接收器116，其可与一外部供电器(未绘示)采用无线方式产生耦合电流，以供电给整流单元113。在此设计下，发光装置100可省略电源连接件130。此外，前述能量接收器116可采用共振器(resonator)实现。
在一实施例中，可采用封装技术，将各发光二极管单元112的至少一部分、整流单元113的至少一部分、线性恒流单元114的至少一部分、无线调光单元115的至少一部分及能量接收器116的至少一部分封装于封装体111的实体材料内，使此些元件与封装体111紧密接触，可减少热阻，提升散热效率。此外，其它现有驱动器的电路也可封装于封装体111内。发光二极管单元112、整流单元113、线性恒流单元114与无线调光单元115之间的连接线可以先连接后再进行封装制程，或进行封装制程后再采用印刷技术形成。如图2所示，封装体111的所有外表面都可以做为散热面，使此些元件的热量可通过封装体111所提供的大外表面积对流至环境中，以加速发光装置100的散热。在此设计下，即使发光装置100横摆(与图1的姿态垂直的摆法)，藉由发光装置100的高散热效率，不致发生热失控(thermal runway)。前述封装技术例如是压缩成型(compression molding)、液态封装型(liquidencapsulation)、注射成型(injection molding)或转注成型(transfer molding)。
此外，封装体111例如是透光壳体，使发光二极管单元112的光线可通过封装体111出光。此外，封装体111可包含荧光材，以转换发光二极管单元112的出光波长。封装体111的材料包含一固化材料、一纳米导热材以及一荧光材，其中，前述固化材料的组成，又包含环氧树脂(Epoxy)、双酚A系环氧树脂(Bisphenol A Epoxy)、脂环系环氧树脂(Cycloaliphatic-Epoxy)、聚硅氧烷改质环氧树脂(Siloxane Modified Epoxy Resin)、聚酸甲酯改质环氧树脂(Acrylic Modified Epoxy Resin)、有机改质环氧树脂(OrganicModified Epoxy Resin)、硅氧树脂(Silicone)、硅凝胶(Silicone Gel)、硅橡胶(SiliconeRubber)、聚硅氧烷树脂(Silicone Resin)、及有机改质聚硅氧烷树脂(Organic ModifiedSilicone Resin)的组合或其中之一。
此外，数个发光二极管单元112可串联，然亦可并联，或串并联混合。此外，各发光二极管单元112也可以是一经过封装的发光单元，其也可包含荧光材，以转换发光二极管单元112内发光二极管1121(发光二极管1121绘示于图4)的出光波长。各发光二极管单元112包括数个串联的发光二极管1121。各发光二极管单元112内的数个发光二极管1121亦可并联或串并联混合。
本发明实施例的发光二极管单元112、整流单元113、线性恒流单元114与无线调光单元115的连接关系并不受图3所限。以下是举例说明其它电性连接关系。
请参照图4，其绘示依照本发明另一实施例的发光封装壳体110的驱动电路示意图。发光封装壳体110包括封装体111、数个发光二极管单元112、整流单元113、至少一线性恒流单元114、无线调光单元115、第一电极P1及第二电极P2。
上述整流单元113耦接于数个发光二极管单元112，以通过第一电极P1及第二电极P2供给外部电源给此些发光二极管单元112。在本实施例中，此些发光二极管单元112可共同电性连接于同一线性恒流单元114，如共同连接于线性恒流单元114的节点a(如源极或漏极)。无线调光单元115耦接于线性恒流单元114，以通过一线性准位调光信号或一脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation,PWM)信号控制线性恒流单元114的导通时间(即电流量)，进而控制发光二极管单元112的发光表现，如光强或色温。此外，一外部控制器(未绘示)可通过无线方式控制无线调光单元115。外部控制器例如是手机、电脑等电子装置。
一实施例中，本发明整流单元113可以是桥式整流器，以全波整流成成直流弦波波形后再驱动发光二极管单元112。
请参照图5，其绘示依照本发明另一实施例的发光封装壳体210的驱动电路示意图。发光封装壳体210包括封装体111、数个发光二极管单元112、整流单元113、至少一线性恒流单元114、无线调光单元115、升降压控制单元216、第一电极P1及第二电极P2。与前述实施例的发光封装壳体110不同的是，本实施例的发光封装壳体210可将节点a的电压值Va反馈给升降压控制单元216，以调整整流单元113的驱动电压V0。升降压控制单元216可以是采用半导体制程实现的电路。
如图5所示，升降压控制单元216并联于整流单元113与线性恒流单元114的节点a，且耦接于整流单元113。升降压控制单元216可依据节点a的电压值Va去调整整流单元113的驱动电压V0。由于反馈电压的设计，使升降压控制单元216能依据发光二极管单元112的实际特性调降驱动电压，因而能降低损耗率。
如下式(1)所示，VLED表示发光二极管单元112的驱动电压，Vref表示整流单元113内一误差放大器(未绘示)的一参考电压值。当反馈控制处于稳态时，节点a的电压值Va大致等于参考电压值Vref，此时的驱动电压V0大致等于发光二极管单元112的驱动电压VLED与参考电压值Vref的和。
V0＝VLED+Vref................................(1)
在一实施例中，本发明的线性恒流单元114设置的位置不限于上述在各串发光二极管单元112的该共同输入端节点上，亦可设置在各串发光二极管单元112的一共同输出端路径上。
综上，本发明实施例的发光装置包括发光封装壳体及电源连接件。发光封装壳体可不通过额外的驱动器直接电性连接于电源连接件，以缩小发光装置的体积。在一实施例中，发光封装壳体包括数个单元，各单元的至少一部分可封装在发光封装壳体的封装体内。此些单元的发热可通过封装体所提供的大表面积对流至外部环境，以提升发光装置的散热效率。
综上所述，虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种发光装置，其特征在于，包括：
一封装体；
数个发光二极管单元；
一整流单元；以及
一线性恒流单元；
其中，该些发光二极管单元的至少一部分、该整流单元的至少一部分与该线性恒流单元的至少一部分埋设于该封装壳体的实体材料内。
2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该封装体为一透光壳体。
3.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，更包括：
一无线调光单元，至少部分地埋设于该封装壳体的实体材料内，且以无线方式控制该线性恒流单元。
4.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该些发光二极管单元耦接于同一个该线性恒流单元。
5.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，包括数个该线性恒流单元，该些发光二极管单元个别地耦接于该些线性恒流单元。
6.如权利要求5所述的发光装置，其特征在于，更包括：
一无线调光单元，以无线方式个别控制该些线性恒流单元。
7.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，更包括：
一升降压控制单元，至少部分地埋设于该封装壳体的实体材料内，且并联于该线性恒流单元与各该发光二极管单元之间的节点且耦接于该整流单元。
8.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，更包括：
一第一电极；以及
一第二电极；
其中，该第一电极及该第二电极电性连接于该整流单元，且从该封装体露出。
9.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，更包括：
一发光封装壳体，包括该封装体、该些发光二极管单元、该整流单元及该整流单元；以及
一电源连接件，直接电性连接于该发光封装壳体的该整流单元。
10.一种发光装置的驱动方法，其特征在于，包括：
提供一发光装置，其中该发光装置包括数个发光二极管单元、一无线调光单元、一线性恒流单元及一升降压控制单元，其中该些发光二极管单元共同耦接于该线性恒流单元，该线性恒流单元电性连接于该无线调光单元，该升降压控制单元并联于该整流单元与该线性恒流单元的一节点；
该无线调光单元通过一线性准位调光信号或一脉冲宽度调变信号，控制该线性恒流单元的导通时间；以及
各该发光二极管单元依据该脉冲宽度调变信号发光，该升降压控制单元依据该节点的电压值，调整该整流单元的一驱动电压。
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