CN203590536U - 一种兼具开路保护及可调色温与亮度功能的led驱动装置 - Google Patents

一种兼具开路保护及可调色温与亮度功能的led驱动装置 Download PDF

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Abstract

一种兼具开路保护及可调色温与亮度功能的LED驱动装置,其供用于嵌灯或筒灯之一灯具中驱动多个发光二极管,多个发光二极管区分成多个组串,且其中至少一个组串由多个蓝光二极管串联而成,其余组串分别由多个黄光二极管串联而成,又黄光二极管组串中,其中至少一个黄光二极管组串并联耦接蓝光二极管组串,上述至少一个黄光二极管组串串联耦接其余二极管而形成一节点。该LED驱动装置利用一切换开关导通蓝光二极管组串或黄光二极管组串,从而改变该灯具的发光色温,且通过一控制芯片的电源输入脚位电讯连接该节点,在多个发光二极管出现异常造成开路时停止作动而形成保护作用。

Description

—种兼具开路保护及可调色温与亮度功能的LED驱动装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及LED (Light Emitting Diode,发光二极管)灯具电源设备技术领域,特别是关于一种兼具开路保护及可调色温与亮度功能的LED驱动装置,以通过简单的跳线帽(Jump)弹性调整灯具光色,从而提升产品适应性。
背景技术
[0002] 目前,LED灯具的驱动装置多采用切换式电源转换器(Switching PowerConverter)作为主电路架构,且该切换式电源转换器一般常见有返驰式(Fly-back)、顺向式(Forward)、升压式(Boost)、降压式(Buck)、推挽式(Push-pull )、半桥式(Half-bridge)及全桥式(Full-bridge)等电路型态。以如图1所示的驱动装置I为例,为采用升压式电源转换器为主电路架构,从而具有将输入电压提高到负载所需电压准位的功能,其设有一调光模块10、一整流模块11、一控制模块12及一输出模块13,该控制模块12具有一控制芯片120、一保护电阻121、该晶体管122及该感测电阻123。该调光模块10为双向三极闸流体(Tr1-Electrode AC Switch, TRIAC),且该感测电阻123通过该晶体管121串接LED,以于该TRIAC切换输入电压的导通角而调整光亮度时,该感测电阻123检测LED的驱动电流而形成一压降,供该控制芯片120比较该压降及输入电压而输出高准位电压或低准位电压至该晶体管122,以适时导通或截止该晶体管122而调整脉波宽度调变(Pulse WidthModulation, PWM)信号的占空比,实现控制输出的驱动电流大小从而影响LED发光亮度的目的。并且,为避免整体电路过压而损毁该驱动装置1,该控制芯片120通过该保护电阻121截取该输出模块13所输出的驱动电压大小,以判断整体电路的作动是否正常。然而,此种方式于LED发生损毁而使某些LED组串开路时,其余LED将直接承接该输出模块13输出的完整压值,这种情况下,这些LED虽可能仍正常工作,却会于一段时间后因承受过高的电压而损毁,使灯具寿命缩短而降低产品质量及使用满意度。
[0003] 再者,现行灯具虽利用蓝光LED搭配黄光LED的混合设置方式生产出符合需求的灯照光色,但于研发设计时间确定蓝光LED与黄光LED的设置颗数后,即使后续生产出的灯具因各LED的物理特性不同而有光色误差问题亦无法调整,亦即无法增减蓝光LED或黄光LED实际作动发光的颗数。这种情况下,制造厂商可能于出厂前的检验淘汰大量的色差品而造成合格率下降与次级品库存量增加等问题,不利于产业的经济发展。
[0004] 有感如此,如何在灯具中混合使用蓝光与黄光发光二极管作为发光光源的同时,利用简单的开关组件于出厂前弹性调整灯具光色而确保产品质量,以降低成品损耗率及生产成本而有利于经济效益,即为本实用新型所亟欲解决的课题。
实用新型内容
[0005] 有鉴于现有技术中的问题,本实用新型的目的在于提供一种兼具开路保护及可调色温与亮度功能的LED驱动装置,以通过简单的线路设置及开关组件使灯具同时具有光色微调功能及开路保护功能,在不增加成本的前提下提升产品适应性及质量。[0006] 根据本实用新型的目的,该兼具开路保护及可调色温与亮度功能的LED驱动装置供用于嵌灯或筒灯之一灯具中驱动多个发光二极管发光,该LED驱动装置包括:一调光模块、一整流模块、一控制模块及一输出模块,且该控制模块内设有一控制芯片,以电讯连接所述转换模块与多个所述发光二极管,以及通过一晶体管及一感测电阻电讯连接所述输出模块,多个所述发光二极管区分成多个组串,且其中至少一个组串由多个蓝光二极管串联而成,其余组串分别由多个黄光二极管串联而成,黄光二极管组串中,其中至少一个黄光二极管组串并联耦接蓝光二极管组串,上述至少一个黄光二极管组串串联耦接其余二极管而形成一节点;该输出模块设有一切换开关,该切换开关为三端组件,其两输出端分别耦接蓝光二极管组串及黄光二极管组串,且该控制芯片的电源输入脚位电讯连接该节点,以于多个所述发光二极管出现异常而造成开路时,该节点上所呈现的电压准位低于该控制芯片的工作电压从而使该控制芯片停止作动时形成保护整体电路的作用,又切换该切换开关从而导通蓝光二极管组串或黄光二极管组串,以改变该灯具的发光色温。
[0007] 其中,该调光模块接输出一调光信号时,该控制芯片调节该晶体管的作动,从而调节流入该等发光二极管的电流大小,以改变该灯具的照明强度。该LED驱动装置采用升压式(Boost)电源转换电路架构,该切换开关为跳线帽且设置在该灯具的灯板上,且该整流模块为桥式全波整流器,该调光模块为双向三极闸流体,供接收并调整一外部电源的输入相位导通角以改变输入功率并形成该调光信号。
[0008] 综上所述,本实用新型利用跳线帽改变蓝光二极管组串或黄光二极管组串的导通状况,从而允许制造业者于该灯具出厂前弹性调整光色,以符合订单需求并降低不合格率及次品库存量。同时,通过该节点的接设方式,使该控制芯片直接由该等发光二极管取得所需工作电压而不同于现有技术中利用电阻分压整流电压形成工作电压的作动方式,这种情况下,当该发光二极管有所损毁而形成开路时,该控制芯片即无法通过该节点取得所需工作电压,从而使整体电路停止作动,达成保护功效。
附图说明
[0009] 图1为现有技术中的升压式驱动装置的电路图;
[0010] 图2为本实用新型较佳实施例的结构示意图;
[0011] 图3为本实用新型较佳实施例的电路图;
[0012] 图4为本实用新型较佳实施例的灯具示意图。
[0013] 附图标记说明:1_驱动装置;10_调光模块;11_整流模块;12_控制模块;120_控制芯片;121-保护电阻;122-晶体管;123-感测电阻;13-输出模块;2_LED驱动装置;20-调光模块;21_整流模块;22_转换模块;220-电感;221_ 二极管;222_电容;23_控制模块;230_控制芯片;231-晶体管;232_感测电阻;24_输出模块;240_切换开关;3-灯具;30-灯罩;31-LED ;310-蓝光LED组串;311_黄光LED组串;312_节点;32_灯板;33_灯座。
具体实施方式
[0014] 为使贵审查委员能清楚了解本实用新型的内容,谨以下列说明搭配图式,敬请参阅。
[0015] 请参阅第2〜4图,分别为本实用新型较佳实施例的结构示意图、电路图及灯具示意图。如图所示,兼具开路保护及可调色温与亮度功能的该LED驱动装置2供用于嵌灯或筒灯之一灯具3中,从而驱动多个LED31发光,该灯具3至少设有一灯罩30、一灯板32及一灯座33,该灯座33容置该灯板32后接合该灯罩30,且该灯板32电性连接该LED驱动装置2,以及其上设有该等LED31,又该等LED31区分成多个组串,且其中至少一个组串由多个蓝光LED串联而成蓝光组串310,其余组串分别由多个黄光LED串联而成,又黄光二极管组串中,其中至少一个组串,即一黄光组串311并联耦接该蓝光组串310后串联耦接其余二极管而形成一节点312。
[0016] 该LED驱动装置2采Boost架构,主要由一调光模块20、一整流模块21、一转换模块22、一控制模块23及一输出模块24所构成。该调光模块20为TRIAC,该整流模块21为桥式全波整流器,通过TRIAC电讯连接一外部电源(图中未标示),且该转换模块22主要由一电感220、一二极管221及一电容222所组成。该控制模块23内设有一控制芯片230、一晶体管231及一感测电阻232,控制芯片230电讯连接转换模块22与发光二极管,及通过晶体管231及感测电阻232电讯连接输出模块24,又该输出模块24设有一切换开关240,该切换开关240为三端组件。该电感220 —端耦接该整流模块21的输出端,另一端耦接该二极管221的阳极,且该二极管221的阴极耦接该电容222及该切换开关240的输入端,该切换开关240的两输出端分别耦接该蓝光组串310及该黄光组串311。于本实施例中,该切换开关240可为跳线帽并设置在该灯板32上,以供该灯具3制造商可于出厂前自行切换该切换开关240,从而改变该蓝光组串310或该黄光组串311的导通状态,如此,通过该蓝光组串310的LED亮灯与否,即可使该灯具3所发射出的光色较显冷色或暖色,即改变该灯具3的发光色温。
[0017]该控制芯片 230 具有 VIN、CS、GND、GATE、PWMD、VDD、LD/SS、RT 等 8 脚位,且 GATE脚位电讯连接该晶体管231的栅极,CS脚位电讯连接该晶体管231的源极及该感测电阻232,且该控制芯片230的VIN,即电源输入脚位电讯连接该节点312,又该晶体管231的漏极耦接该二极管221的阳极。并且,该TRIAC接收并调整该外部电源的输入相位导通角以改变输入功率后形成一调光信号,使该控制芯片230依该调光信号调节该晶体管231的作动而调节流入该等LED31的电流大小,以改变该灯具3的照明强度。于此同时,该节点312因该等LED31流有电流而具有一电压值,使该控制芯片230承接该电压值而取得所需的工作电压,由此可知,当该等LED31出现异常而造成线路开路时,该节点312上所呈现的电压准位将低于该控制芯片230的工作电压,如此,该控制芯片230即无法取得所需工作电压而停止作动,进而使该灯具3停止作动而形成保护该等LED31与整体电路的作用。
[0018] 本实用新型利用跳线帽改变蓝光二极管组串或黄光二极管组串的导通状况,从而允许制造业者于该灯具出厂前弹性调整光色,以符合订单需求并降低不合格率及次品库存量。同时,通过该节点的接设方式,使该控制芯片直接由该等发光二极管取得所需工作电压而不同于现有技术中利用电阻分压整流电压形成工作电压的作动方式,这种情况下,当该发光二极管有所损毁而形成开路时,该控制芯片即无法通过该节点取得所需工作电压,从而使整体电路停止作动,达成保护功效。
[0019] 以上所述仅为较佳实施例,而非为限制。任何未脱离本实用新型的精神与范畴,而对其进行等效修改或变更,均应包含在权利要求保护范围中。

Claims (5)

1.一种兼具开路保护及可调色温与亮度功能的LED驱动装置,其供用于嵌灯或筒灯之一灯具中驱动多个发光二极管发光,其特征在于,包括:一调光模块、一整流模块、一转换模块、一控制模块及一输出模块,且该控制模块内设有一控制芯片,以电讯连接所述转换模块与多个所述发光二极管,以及通过一晶体管及一感测电阻电讯连接所述输出模块,多个所述发光二极管区分成多个组串,且其中至少一个组串由多个蓝光二极管串联而成,其余组串分别由多个黄光二极管串联而成,黄光二极管组串中,其中至少一个黄光二极管组串并联耦接蓝光二极管组串,上述至少一个黄光二极管组串串联耦接其余二极管而形成一节点;该输出模块设有一切换开关,该切换开关为三端组件,其两输出端分别耦接蓝光二极管组串及黄光二极管组串,且该控制芯片的电源输入脚位电讯连接该节点,以于多个所述发光二极管出现异常而造成开路时,该节点上所呈现的电压准位低于该控制芯片的工作电压从而使该控制芯片停止作动时形成保护整体电路的作用,又切换该切换开关从而导通蓝光二极管组串或黄光二极管组串,以改变该灯具的发光色温。
2.根据权利要求1所述的兼具开路保护及可调色温与亮度功能的LED驱动装置,其特征在于,该调光模块输出一调光信号时,该控制芯片调节该晶体管的作动,从而调节流入多个所述发光二极管的电流大小,以改变该灯具的照明强度。
3.根据权利要求2所述的兼具开路保护及可调色温与亮度功能的LED驱动装置,其特征在于,该LED驱动装置采用升压式电源转换电路架构。
4.根据权利要求3所述的兼具开路保护及可调色温与亮度功能的LED驱动装置,其特征在于,该切换开关为跳线帽且设置在该灯具的灯板上。
5.根据权利要求4所述的兼具开路保护及可调色温与亮度功能的LED驱动装置,其特征在于,该整流模块为桥式全波整流器,该调光模块为双向三极闸流体,供接收并调整一外部电源的输入相位导通角以改变输入功率,并形成该调光信号。
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