CN203279268U - 具线性式led串列群组驱动装置的光源模组 - Google Patents

Abstract

一种具线性式LED串列群组驱动装置的光源模组，包括：一交流电输入整流单元，其输入端耦接一交流电源，用以将交流半波电压讯号转换成直流全波电压讯号输出；一智能控制IC含有一电压侦测回路，当输入电压高于设定的LED串列群组的启动电压，智能控制IC立即启动相对应的定电流控制驱动回路开关，以控制该LED串列光源模组的功率、流明值及功率因子，达到LED光源的稳定功率输出。本实用新型无需使用变压器、电感等磁性元件，具有较薄的厚度及较小的体积，因而改善了现有LED驱动电路因体积大而不易装入灯管，解决须有部分元件必须设置在灯管或灯条之外的问题，具有使光源模组在应用上更为便捷及大幅降低成本的功效。

Description

具线性式LED串列群组驱动装置的光源模组

技术领域

本实用新型是有关一种具线性式(Linear)LED串列群组驱动装置的光源模组，尤指一种具有智能控制IC且无需使用变压器、电感等磁性元件的线性式驱动装置。

背景技术

随着LED磊晶及封装技术的成熟，使得LED已渐渐运用在照明领域，其具有节能、环保及寿命长等诸多优点，已成为未来的绿能光源主流。

次者，以LED为光源的照明，由一般的灯泡，已渐渐的演进到灯管、路灯、天花板或轻钢架使用的嵌入式灯具；相较于灯泡的LED仅一颗或数颗，而上揭灯具的LED呈数十颗串列所组成，因此其驱动电路与一般LED灯泡的驱动电路不同，LED串列群组必须考虑使流过每一颗LED的定电流问题。

图1所示是现有一种LED串列群组的驱动电路10，其大体上包括：一桥式整流器12耦接一交流电源11，一变压器13，包括：第1一次侧绕组131，一第2一次侧绕组132及一二次侧绕组133，其中第1一次侧绕组131一端耦接于该桥式整流器12，另一端耦接一开关14。第2一次侧绕组132的第一端耦接于地，另一端产生一零电流侦测讯号ZCD。再者，该二次侧绕组133的第一端耦接于一LED串列组群15。一回授电路16的输入端161耦接于二次侧绕组133的第二端，第二输入端162接于二次侧绕组133的第一端，用以根据二次侧绕组133的第二端输入的电流及二次侧绕组133的第一端输入的电压产生一回授讯号VFB以变频方式控制开关14，使LED串列组群15能在一定电流(constant current)下工作，而控制电路17则用以对LED串列组群15的功率因子(power factor)进行控制。此种交换式LED驱动电路，见诸于台湾M435796新型专利中。

但查，现有的交换式LED驱动电路必须用到磁性元件，例如：变压器或电感等。而此等磁性元件对于驱动LED串列群组15具有不良的影响，为其未臻完善之处。

再者，现有LED串列群组配设在一长条型电路板上，而传统的交换式LED驱动电路会影响到长条型电路板一侧上LED的设置及提供亮度的均匀性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种具线性式LED串列群组驱动装置的光源模组，其无需使用变压器、电感等磁性元件，且驱动装置具有较薄的厚度及较小的体积，因而改善了现有LED驱动电路因体积大而不易装入灯管或设置在灯条等光源模组，解决须有部分元件必须设置在灯管或灯条之外的问题，具有使光源模组在应用上更为便捷的功效；一智能控制IC，其含有一电压侦测回路，当输入电压高于设定的LED串列群组的启动电压，智能控制IC立即启动相对应的定电流控制驱动回路开关，以控制该LED串列光源模组的功率、流明值及功率因子，达到LED光源的稳定功率输出；其具有一低成本及高可靠度的LED照明光源模组；具有一高功率因子的LED照明光源模组；具有一克服电磁干扰(EMI)问题的LED照明光源模组；具有可搭配一TRIAC调光器的LED照明光源模组；具有多个智能控制IC可并联使用，或者控制开关点共接一起的结合方式。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具线性式LED串列群组驱动装置的光源模组，包括：

一交流电输入整流单元，其输入端耦接一交流电源，用以将交流半波电压讯号转换成直流全波电压讯号输出；一智能控制IC其具备：

一工作电压控制单元，其第一端经由一第一被动元件耦接于该交流电输入整流单元，其第二端经由一第二被动元件耦接于地；一微处理器，耦接于该工作电压控制单元；一调光控制单元，耦接于该交流电输入整流单元、微处理器及电压侦测控制单元之间；一电流设定单元，耦接于该微处理器；一EMI抑制单元，其一端经由一第三被动元件耦接于该交流电输入整流单元的输出端，另一端耦接于该微处理器之间；一LED串列光源模组，由数个LED所串接而成，且将该LED串列光源模组分割成一个以上的LED群组，该LED串列光源模组的电流输入端耦接于该直流全波电压讯号输出端；一个以上的开关单元(SW1～SWn)，相对该LED群组设有一个开关，该开关一端耦接于该微处理器，另一端耦接于对应的LED群组的电流输出端；

借此，上述工作电压控制单元、微处理器、调光控制单元、电流设定单元、EMI抑制单元及开关单元(SW1～SWn)所构成的智能控制IC，透过该开关单元(SW1～SWn)的控制输入点，将LED串列光源模组分割成数个LED群组控制；当直流全波电压讯号高于设定的第一LED群组跨压时，令该开关单元(SW1～SWn)对应的第一开关(SW1)导通，使第一LED群组点亮且以设定的电流输出；当直流全波电压讯号高于设定的第一LED群组及第二LED群组跨压时，令该开关单元(SW1～SWn)对应的第二开关(SW2)导通，使第一及第二LED群组点亮且以设定的电流输出；据此依序控制开关单元(SW1～SWn)导通，以控制该LED串列光源模组的功率、流明值及功率因子。

依据前揭特征，该交流电输入整流单元包括：一桥式整流器；一突波吸收器及一电容滤波器呈并联耦接于该交流电源与该桥式整流器之间。

依据前揭特征，该微处理器更包括耦接一保护单元，该保护单元包括一过电压保护电路、一过电流保护电路或一过温度保护电路其中任一保护电路或组合多个保护电路所构成。

依据前揭特征，该智能控制IC可多个并联使用，或者将控制开关点共接一起使用。

依据前揭特征，该交流电输入整流单元、智能控制IC及该LED串列光源模组更包括设置在一电路板上，该电路板呈条状或板状其中任一形体所构成。

借助上揭技术手段，本实用新型以智能控制IC的电压侦测回路，当输入电压高于设定的LED串列群组的启动电压时，智能控制IC立即启动相对应的定电流控制驱动回路开关，以控制该LED串列光源模组的功率、流明值及功率因子，达到LED光源的稳定功率输出。且勿须使用变压器、电感等磁性元件，具有较薄的厚度及较小的体积，因而改善了现有LED驱动电路因体积大而不易装入灯管，解决须有部分元件必须设置在灯管或灯条之外的问题，具有使光源模组在应用上更为便捷的功效。

本实用新型的有益效果是，其无需使用变压器、电感等磁性元件，且驱动装置具有较薄的厚度及较小的体积，因而改善了现有LED驱动电路因体积大而不易装入灯管或设置在灯条等光源模组，解决须有部分元件必须设置在灯管或灯条之外的问题，具有使光源模组在应用上更为便捷的功效；一智能控制IC，其含有一电压侦测回路，当输入电压高于设定的LED串列群组的启动电压，智能控制IC立即启动相对应的定电流控制驱动回路开关，以控制该LED串列光源模组的功率、流明值及功率因子，达到LED光源的稳定功率输出；其具有一低成本及高可靠度的LED照明光源模组；具有一高功率因子的LED照明光源模组；具有一克服电磁干扰(EMI)问题的LED照明光源模组；具有可搭配一TRIAC调光器的LED照明光源模组；具有多个智能控制IC可并联使用，或者控制开关点共接一起的结合方式。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是现有LED驱动电路示意图。

图2是本实用新型驱动装置方块图。

图3是本实用新型交流电输入整流单元电路图。

图4是本实用新型控制LED群组启动的流程图。

图5是本实用新型的智能控制IC作动逻辑图。

图6A是本实用新型多个智能控制IC并联使用的示意图。

图6B是本实用新型多个智能控制IC控制开关点共接一起的示意图。

图7A是本实用新型使用于照明光源模组的参考图。

图7B是本实用新型使用于照明光源模组的侧视图。

图8是本实用新型另一可行实施例图。

图中标号说明：

20 交流电源

21 交流半波电压讯号

30 交流电输入整流单元

31 突波吸收器

32 电容滤波器

33 桥式整流器

34 直流全波电压讯号

40 智能控制IC

41 工作电压控制单元

411 第一被动元件

412 第二被动元件

42 微处理器

43 调光控制单元

431 第四被动元件

44 电流设定单元

441 第五被动元件

45 EMI抑制单元

451 第三被动元件

46 开关单元

47 保护单元

50 LED串列光源模组

L1～Ln LED群组

SW1～SWn开关

60 电路板

70 电压侦测控制器

具体实施方式

首先，请参阅图2～图5所示，本实用新型的一可行实施例包括有：一交流电输入整流单元30，其输入端耦接一交流电源20，用以将交流半波电压讯号21转换成直流全波电压讯号34输出；本实施例中，该交流电输入整流单元30包括：一桥式整流器33；一突波吸收器31及一电容滤波器32呈并联耦接于该交流电源20与该桥式整流器33之间。

一智能控制IC40其具备：一工作电压控制单元41，其第一端经由一第一被动元件411耦接于该交流电输入整流单元30，其第二端经由一第二被动元件412耦接于地。

一微处理器42，耦接于该工作电压控制单元41；并控制该工作电压控制单元41定电流输出直流全波电压讯号VLED+。

一调光控制单元43，耦接于该交流电输入整流单元30、微处理器42及电压侦测控制单元41之间；该调光控制单元43由一调光器(TRIAC)所构成，且其一端耦接一第四被动元件431。本实施例中，该调光控制单元43可由传统调光器(TRIAC)所构成，因本实用新型的智能控制IC40亦含有此功能，使用上与传统方式一样并无差异。

一电流设定单元44，耦接于该微处理器42；该电流设定单元43经由一第五被动元件441耦接于地。

一EMI抑制单元45，其一端经由一第三被动元件451耦接于该交流电输入整流单元30的输出端，另一端耦接于该微处理器42；该EMI抑制单元45由一缓启动电路所构成。

一LED串列光源模组50，由数个LED所串接而成，且将该LED串列光源模组50分割成一个以上的LED群组(L1～Ln)，该LED串列光源模组50的电流输入端耦接于该直流全波电压讯号34输出端。

一个以上的开关单元46，相对该LED群组(L1～Ln)设有一个开关(SW1～SWn)，该开关(SW1～SWn)一端耦接于该微处理器42，另一端耦接于对应的LED群组(L1～Ln)的电流输出端；该开关单元46包括为MOS晶体管、有机晶体管及分子晶体管其中任一所构成。

请配合图4及图5所示，本实用新型借上述工作电压控制单元41、微处理器42、调光控制单元43、电流设定单元44、EMI抑制单元45及开关单元46(SW1～SWn)所构成的智能控制IC40，透过该开关单元46(SW1～SWn)的控制输入点，将LED串列光源模组50分割成数个LED群组(L1～Ln)控制；当直流全波电压讯号34高于设定的第一LED群组L1跨压时，令该开关单元46(SW1～SWn)对应的第一开关(SW1)导通，使第一LED群组L1点亮且以设定的电流输出；当直流全波电压讯号34高于设定的第一LED群组L1及第二LED群组L2跨压时，令该开关单元46(SW1～SWn)对应的第二开关(SW2)导通，使第一LED群组L1及第二LED群组L2点亮且以设定的电流输出；据此依序控制该开关单元46(SW1～SWn)导通，以控制该LED串列光源模组50的功率、流明值及功率因子。

前揭第一、第三、第四、第五被动元件可为电阻所构成，而该第二被动元件可为电容所构成，但不限定于此，等效的被动元件亦可实施。

该微处理器42更包括耦接一保护单元47，该保护单元47可包括一过电压保护电路、一过电流保护电路或一过温度保护电路其中任一保护电路或组合多个保护电路所构成。于本实用新型电压、电流或温度过高时，切断电源输入以确保使用的安全。

如图6A、图6B所示，本实用新型的智能控制IC40可多个并联使用，或者将控制开关点共接一起使用。

如图7A所示，该交流电输入整流单元30、智能控制IC40及该LED串列光源模组50更包括设置在一电路板60上，该电路板60呈条状或板状其中任一形体所构成，以构成一灯条或灯板的照明光源模组。且如图7B所示，该电路板60设置上述元件后，仍然很薄且体积小具有方便装设在灯管内或灯盘上的功效。

图8是本实用新型另一可行实施例，其利用一设在该电路板60上的电压侦测控制器70，当侦测到高电压输入时，会自动切换到另一高压电架构，使本实用新型得以满足两个不同电压电源的输入架构。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

综上所述，本实用新型在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关新型专利要件的规定，故依法提起申请。

Claims (10)

1.一种具线性式LED串列群组驱动装置的光源模组，其特征在于，包括：

一交流电输入整流单元，其输入端耦接一交流电源，用以将交流半波电压讯号转换成直流全波电压讯号输出；

一工作电压控制单元，其第一端经由一第一被动元件耦接于该交流电输入整流单元，其第二端经由一第二被动元件耦接于地；

一微处理器，耦接于该工作电压控制单元；

一调光控制单元，耦接于该交流电输入整流单元、微处理器及电压侦测控制单元之间；

一电流设定单元，耦接于该微处理器；

一EMI抑制单元，其一端经由一第三被动元件耦接于该交流电输入整流单元的输出端，另一端耦接于该微处理器；

一LED串列光源模组，由数个LED所串接而成，且将该LED串列光源模组分割成一个以上的LED群组，该LED串列光源模组的电流输入端耦接于该直流全波电压讯号输出端；

一个以上的开关单元(SW1～SWn)，相对该LED群组设有一个开关，该开关一端耦接于该微处理器，另一端耦接于对应的LED群组的电流输出端；

借此，上述工作电压控制单元、微处理器、调光控制单元、电流设定单元、EMI抑制单元及开关单元(SW1～SWn)所构成的智能控制IC，透过该开关单元(SW1～SWn)的控制输入点，将LED串列光源模组50分割成数个LED群组控制；当直流全波电压讯号高于设定的第一LED群组跨压时，令该开关单元(SW1～SWn)对应的第一开关(SW1)导通，使第一LED群组点亮且以设定的电流输出；当直流全波电压讯号高于设定的第一LED群组及第二LED群组跨压时，令该开关单元(SW1～SWn)对应的第二开关(SW2)导通，使第一及第二LED群组点亮且以设定的电流输出；据此依序控制开关单元(SW1～SWn)导通，以控制该LED串列光源模组的功率、流明值及功率因子。

2.根据权利要求1所述的具线性式LED串列群组驱动装置的光源模组，其特征在于，所述交流电输入整流单元包括：一桥式整流器；一突波吸收器及一电容滤波器呈并联耦接于该交流电源与该桥式整流器之间。

3.根据权利要求1所述的具线性式LED串列群组驱动装置的光源模组，其特征在于，所述调光控制单元由一调光器所构成，且其一端耦接一第四被动元件。

4.根据权利要求3所述的具线性式LED串列群组驱动装置的光源模组，其特征在于，所述电流设定单元经由一第五被动元件耦接于地。

5.根据权利要求4所述的具线性式LED串列群组驱动装置的光源模组，其特征在于，所述第一、第三、第四、第五被动元件为电阻所构成，而该第二被动元件为电容所构成。

6.根据权利要求1所述的具线性式LED串列群组驱动装置的光源模组，其特征在于，所述EMI抑制单元由一缓启动电路所构成。

7.根据权利要求1所述的具线性式LED串列群组驱动装置的光源模组，其特征在于，所述开关包括MOS晶体管、有机晶体管及分子晶体管其中任一所构成。

8.根据权利要求1所述的具线性式LED串列群组驱动装置的光源模组，其特征在于，所述微处理器更包括耦接一保护单元，该保护单元包括一过电压保护电路、一过电流保护电路或一过温度保护电路其中任一保护电路或组合多个保护电路所构成。

9.根据权利要求1所述的具线性式LED串列群组驱动装置的光源模组，其特征在于，所述智能控制IC可多个并联使用，或者将控制开关点共接一起使用。

10.根据权利要求1所述的具线性式LED串列群组驱动装置的光源模组，其特征在于，所述交流电输入整流单元、智能控制IC及该LED串列光源模组更包括设置在一电路板上，该电路板呈条状或板状其中任一形体所构成，另该电路板上进一步可设有一电压侦测控制器。

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