TW200935713A - Current balancing power supply circuit for multiple groups of DC loads - Google Patents

Description

200935713 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本案係關於一種供電電路’尤指一種多組直流負載之 電流平衡供電電路。 * 【先前技術】 • 近年來由於發光二極體(Light Emitting Diode，LED)製 造技術的突破，使得發光二極體的發光亮度及發光效率大 φ 幅提升，因而使得發光二極體逐漸取代傳統的燈管而成為 新的照明元件，廣泛地應用於例如家用照明裝置、汽車照 明裝置、手持照明裝置、液晶面板背光源、交通號誌指示 燈、指示看板等照明應用。 發光二極體係為直流負載，目前在多發光二極體的應 用中’由於每個發光二極體的特性彼此不同，使得流經每 侗發光二極體的電流大小都不盡相同，如此不僅導致使用 發光二極體的電子裝置，例如液晶顯示器面板，發光亮度 Φ 不均勻’也會使得個別發光二極體的使用壽命大幅減少， 進而使得整個電子裝置受到損害。 為了要改善發光二極體電流不均勻的問題，已經有許 多的發光二極體電流平衡技術被採用以改善這項缺失。美 國專利証號US6, 621，235揭露一種多組發光二極體之電流 半衡供電電路，如第一圖所示，該傳統的電流平衡供電電 路包3線性電壓調整器1U1 inear regulator)、低通濾、波 器12以及多個電流鏡Μι〜Mn。其中，線性電壓調整器11的 200935713 第一輸入端連接的參考電流irei為定電流，用以控制線性 電壓調整器11產生相對應的輸出電壓到低通濾波器12, 經由低通濾波器12濾波後再輸出到電流鏡Ml~Mn的閘極 端’使得每個電流鏡Μι〜Μη輸出相同的電流，因此’每組連 接於電流鏡Μ!〜Μη的發光二極體具有相同電流及發光亮度。 然而，傳統多組發光二極體之電流平衡供電電路使用 線性電壓調整器以及電流鏡，使得電路功率損耗大且電路 運作效率低，相對使用較多的元件且線路較複雜。因此， ❿如何發展一種可改善上述習知技術缺失之多組直流負载之 電流平衡供電電路，實為相關技術領域者目前所迫切需要 解決之問題。 【發明内容】

本案之主要目的在於提供—種纽直流貞載之電流平 衡供電電路，顧不同於傳統多組直流負載供電電路的線 路架構，使每—組直流負_ 平衡且競亮度相同， 更使電路功率損耗小且電路運作效率高，相對使用較少的 7L件且電路複雜度低，並可節省大幅的成本。 為達上述目的’本案之—㈣義纽祕為提供一種 =直流負載之電流平衡供電電路，用以驅動複數組直流 負載’俾使每—組直流負載的發光亮度實質上相同。該多 組直流負載之電流平衡供電電路至少包含：—電流供電電 路’用以接收—t源並轉換為—特定電流大小之電流，以 提供給該複數組纽負載，·-均流電路，與該電流供電電 200935713 路的輸出端及該複數組直流負載串接，且該均流電路包含 至少一個耦合電感，用以平衡該複數組直流負載的電流大 小；以及一電流控制單元，連接於該電流供電電路與該複 數組直流負載之至少一組，用以檢測該複數組直流負載的 電流大小並控制該電流供電電路的輸出電流。 為達上述目的，本案之另一較廣義實施態樣為提供一 種均流電路，用於電流平衡供電電路，其中電流平衡供電 電路且有電流供電電路，用於提供特定電流大小之電流予 G 複數組直流負載。本案之均流電路係與電流供電電路的輸 出端及複數組直流負載串接，且本案之均流電路至少包 含：至少一組電感組，每一組電感組具有至少一個耦合電 感，每一個耦合電感具有複數個電感，用以平衡提供予複 數組直流負載的電流大小。 【實施方式】 體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說 Ο 明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有 各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖 示在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。 本案之多組直流負載之電流平衡供電電路可用以驅動 多組直流負載且可以使多組直流負載的電流平衡，俾使每 一組直流負載的發光亮度實質上相同，其中多組直流負載 可為例如多組發光二極體，但不以此為限，且每一組發光 二極體可以具有多個發光二極體，例如每一組發光二極體 200935713 可具兩個發光二極體β ^ ^ ^下將以多組發光二極體之電流平 丄也 且々,L負載之電流平衡供電電路之示範 例來說明本案技術。請來貼铱m ^ '參閱第二圖A，其係為本案較佳實 施例之多組發光二極體> 带士 立m ^ ^ A 之電〜平衡供電電路之電路方塊示 思圖。如第一圖A所示，之知找， ^ _ ^ 0 s ^ 夕組發光二極體之電流平衡供電 電路2至>、匕3電流供電雷政 ,Λ ^ -p, 电冤路21、均流電路22以及電流 控制單元23 ’其中電流佴 供電電路21甩以接收電源Vl，例 如直流電源’並轉換為特定雷、、A 士 ❿

κ亏疋電极大小之電流以提供給複數 組發光二極體Gla~ Gnb電| b电篁，其中η代表組數，a，b分別代 表該組内的第一個發先-榀栌丨、，B够—如〜 一極體以及第一個發光二極體。均 流電路22包含至少-個輕合電感，其係與電流供電電路 21的輸出端及複數組發光二極體Gia~Gnb串接，用以平衡 複數組發光〆極體Gia Gnb的電流大小。電流控制單元23 連接於電流供電電路21與複數組發光二極體Gia~Gnb之至 少一組，用以檢測複數組發光二極體GirGnb的電流大小 並控制電流供電電路21的輪出電流，於本實施例中，電流 控制單元23係串接於例如複數組發光二極體Gia~ Gnb的第 一組發光二極體GlsTGlb’以檢測其中一組發光二極體的電 流大小，進而控制流經複數組發光二極體Gla~Gnb的電流 大小。於一些實施例中’電流供電電路21可為例如隔離式 或非隔離式之電流供電電路，但不以此為限。 於一些實施例中’本案多組發光二極體之電流平衡供 電電路2更包含複數個整流器Di~Dn、電源整流電路24、滤 波電路25以及複數個電容Ci〜Cn，其中複數個整流器Di〜Dn 200935713 可為例如二極體，其分別與電流供電電路21的輸出端、均 流電路22以及複數組發光二極體Gla~Gnb串接，使得電流 供電電路21的輸出電流方向為單一方向，例如由電流供電 電路21流向複數組發光二極體Gla~Gnb，此外，於一些變 化例中，可以改變複數個整流器Di〜Dn的單一個或複數個之 連接極性，且相對應的該單組或複數組發光二極體Gla~Gnb 也同時改變其連接極性，以分別或同時調整每一組發光二 極體的電流方向。 ❹ 電源整流電路24係連接於電流供電電路21的輸入 端，用以接收父流電源V i η並轉換為電流供電電路2 1可以 接受的電源Vi，例如直流電壓，到電流供電電路21，於一 些實施例中，該電源整流電路24更具有功率因數校正功 能。濾波電路25係連接於電源整流電路24的輸出端，用 以濾除不必要的高頻雜訊。複數個電容分別連接於對 應的每一組發光二極體Gla~Gnb。於此實施例中，如第二圖 A所示，複數個整流器D!~Dn係分別串接於電流供電電路21 Ο 之輸出端與均流電路22之間，當然，於其他實施例中，如 第二圖B所示，複數個整流器D!〜Dn亦可分別串接於均流電 路22與對應的複數組發光二極體Gla~Gnb之間。 請參閱第三圖，其係為第二圖A所示之多組發光二極 體之電流平衡供電電路之細部電路架構示意圖。如第三圖 所示，電流供電電路21可為例如隔離式電流供電電路且至 少包含輸入電容Cin、開關電路211以及第一變壓器，其 中輸入電容Cin連接於電流供電電路21的輸入端。開關電 200935713 路211連接於輸入電容Cin、電流控制單元23、電流供電電 路21的輸入端以及第一變壓器A的初級繞線Nu，其中開 關電路211係由至少一個開關元件組成，且籍由電流控制 單元23控制其運作。於本實施例中，開關電路211係由第 一開關元件Qi組成，而電流控制單元23會控制第一開關 兀件Q1導通或截止，俾將電源v 1的電能以例如脈衝型式 傳送至第一變壓器T!的第一次級繞線N12以及第二次級繞 線N13，因此，第一變壓器T!的第一次級繞線N12以及第 Φ 二次級繞線n13會感應且輸出例如脈衝型式電流，由於第 一次級繞線N12與初級繞線Nu的匝數比（turn ratio)相同於 第二次級繞線N13與初級繞線Nn的匝數比，所以，電流供 電電路21的第一輸出端及第二輸出端，也就是第一次級繞 線N12以及第二次級繞線N13會感應且輸出相近大小值的 脈衝型式電流。 於本實施例中，均流電路22由至少一個第一耦合電感 Lcl構成，此第一耦合電感1^具有複數個電感，例如第一電 G 感Lcn及第二電感Lcl2，其中第一電感Lcll串接於電流供電 電路21的複數個輸出端中的第一輸出端、第一整流器Di 以及第一組發光二極體Gla~Glb並構成第一電流迴路。第 二電感Lci2串接於電流供電電路21的第二輸出端、第二整 流器D2以及第二組發光二極體G2a~G2b並構成第二電流迴 路。利用此均流電路22使流過第一組發光二極體Gla~Glb 與第二組發光二極體G2a~G2b的電流可達到實質上相同， 如此可使第一組發光二極體Gla~Glb與第二組發光二極體 11 200935713 G2a~G2b的發光亮度實質上相同。於一些實施例中，本案多 組發光二極體之電流平衡供電電路2更包含複數個電容， 例如第一電容C!及第二電容G分別連接於第一組發光二極 體Gla~Glb與第二組發光二極體G2a~G2b。 請參閱第四圖，其係為本案另一較佳實施例之多組直 流負載之電流平衡供電電路之電路示意圖。如第四圖所 示，於此實施例中，多組發光二極體之電流平衡供電電路 2之均流電路22、電流控制單元23、複數個整流器D「D4 ❿ 以及複數個電容crc2之架構、功能與原理相似於第三圖 所示實施例，因此不再贅述。惟電流供電電路21採不同的 電路架構且包括開關電路211，該開關電路211係由第二開 關元件Q2、第三開關元件Q3、諧振電感Lr以及諧振電容 Cr組成，其中，第二開關元件Q2及第三開關元件Q3藉由 串接點k串接後再與電流供電電路21的輸入端及輸入電容 Cin連接，而串接點k與第二變壓器T2的初級繞線N21之間 則串接諧振電感Lr以及諧振電容Cr，以重置第二開關元件 〇 Q2及第三開關元件Q3於導通及截止時所產生的不平衡能 量。本實施例之開關電路211相似地藉由電流控制單元23 控制電流供電電路21運作，於本實施例中，電流控制單元 23會控制第二開關元件Q2及第三開關元件Q3交互導通或 截止，以將電源Vi的電能以例如脈衝型式傳送至第二變壓 器T2的第一次級繞線N22以及第二次級繞線N23。雖然， 第二變壓器T2的第一次級繞線N22與初級繞線N21的匝數 比相同於第二次級繞線N23與初級繞線N21的匝數比，且第 12 200935713 ❹ Ο 二變壓器A的第一次級繞線Μη以及第二次級繞線Μ】]同 樣會感應且輸出相近大小值的脈衝型式電流，但是，第二 變壓器I的第一次級繞線Hu以及第二次級繞線具有 中心抽頭（center tap)且連接於共接點，因此，第二變壓器 T2的第-次級繞線N22以及第二次級繞線&於不同時間 會感應且輸出不同極性的輸出電流。於本實施例中第二 變壓器了2的第-次級繞線&的兩端分別串接第一整流器 以及第二整流器132,且第二次級繞線N23的兩端分別串 接於第二整流器D3以及第四整流器％，以使電流供電電 ^ 21輸出到第-組發光二極體^〜與第二組發光二極 體〇心的電流方向固定，即對 級繞線N22以及第二次級飨 芰 2的第一人 流電路W電感L1=23=流整流。其中，均 成第-電流迴路，而第、：且發光二極體〇心構 構成第二電流。電二L:2f第二組發光二極體 第-電流迴路的第一組發光二二m R樣分別連接於 路的第二組發光二極體GGla Gib及第二電流迴 容。同樣分別連接於第 帛“。及第二電 發光二極體G2a~G2b。、 一極體Gla~Gib與第二組 請參閱第五圏，其係 極體之電流平衡供電電路實施例之多組發光二 圖。以本案之多組發光 _性均流電路之電路示意 於驅動例如四組發光:之】流二衡供電電路2應用 均流電路22*別連接體、G4b為例’如第五圖所示， 、四組發光二極體Gla~G4b，此均流 13 200935713 ❹

第 組 電路22由第、及電感組221及第二組電感組奶構成，龙 中第-組電感組221由具有四個電感的第一輕合電感、 組成（該第-耦合電感Lcl的電感數目與多組發光二極體^ 總組數相同），而第二組電感組222之電感數目為兩 較地少於第-組電感組221㈣感數目（該第二 222之電感數目=第—組電感組221的電感數目_2)。= 實施例中，第=組電感組222由具有兩個電感的第二輕人 電感Lc2組成。第-組電感組221的每―個電感會分別與ς -組發光二極體對應地構成—個電流迴路，此電流迴路 數目與複數組發光二極體的組數相同，而每一個電流 上分別串接對應的每—組發光二極體及每—個整流器。於 本實施例中一’第-組電感組221中的第—電感U、第二電 感Lci2、第三電感Lel3以及第四電感Lei4*別構成第一 迴路、第一電抓迴路、第三電流迴路以及第四電流迴路： 而每-個電流迴路上分別串接對應的第—組發光二極體 Gla~Glb、第二組發光二極體、第三組發光二極體 G3a~G3b、第四組發光二極體G4a~G4b、第一整流器Di 一整流器D2、第三整流器a以及第四整流器D#。第 電感組222中的母一個電感則分別與第一組電感組221的 部分電感相對地串接’於本實施例中，第二組電感組2以 中的第一電感與第二電流迴路上的第一組電感組22ι 中的第二電感Lw串接，第二組電感組中222的第二電残 Leu與第三電流迴路上的第一組電感組221中的第三電感 LcU串接。於一些實施例中，本案多組發光二極體之電流^ 200935713 衡供電電路2更包含複數個 組發光二極體cvGib_ ^^，/別連接於第- 請參閱第六圖，^先一極體〜~〜。 路之電路示意圖。如第六圖、' 案另一較佳實施例之均流電 n組發光二極體G〜Γ 所示，均流電路22分別連接於 ❺

構成，例如X組電二Λ均流電路22由複數組電感組 之正敕盤、甘士感、、且221、222 22χ構成（其中X為大於2 的第^气if—組電感組221包含—個具有η個電感 。電感LC1(該第一耦合電感Lcl的電感數目與多組 =二極體之總組數相同)，而第二組電感組2 2 2的電感數 、丨第組電感組221的電感數目（該第二組電感組222 之電感數目=第—組電感組221的電感數目-2)，且可由-個耦合電感（如第六圖所示）或複數個耦合電感（如第七圖 所示）組成。以此類推，第X組電感組22χ的電感數目少於 上一組（χ-1)電感組的電感數目，相似地亦可由一個耦合電 感或複數個耦合電感組成。於第六圖所示實施例中，每一 組電感組221、222〜22x係由一個耦合電感組成。其中，第 一組電感組221的每一個電感會分別與對應的每一組發光 二極體構成一個電流迴路，其電流迴路數目為n與複數組 發光二極體的總組數相同，而每一個電流迴路上分別串連 對應的每一組發光二極體及每一個整流器，除了第一組電 感組221外，其餘每一魬電感組222~22x的每一電感分別 會與相對應的上一組電感組中的部分電感串接，其串接方 式相似於第五圖所示之實施例，於此不再贅述。此外，於 一些實施例中’本案多級發光二極體之電流平衡供電電路 15 200935713 2更包含複數個電容r .vc, . 至Cn，分別連接於第一組發光二搞 體la lb至第η組發光二極體Gna~Gnb。 月參閲第八圖’其係為本案又一較佳 光二極體之電湳孚衡视+ ; A 一 •多組發 电，丨《•十衡供電電路之一示範性均流電 不意^。如第八圖所示，均流電路22分 發 二極體Gla~Gnb，其中n為大於等於4之正偶整數 電路^由兩組電感組2 21、2 2 2構成，其中第一組電= 221 〇 (n/2)個輕合電感’該（n/2)個輕合電感^之電感 數目總和為n個（第一組電感組221的總電感數目與多組發 光二極體之總組數相同）’而第二組電感組222的電感數目 少於第一組電感組221的電感數目（該第二組電感組之 電感數目=第一組電感組221的電感數目-2)，且可由 [(n 2V2]個_合電感組成。於此實施例中，總輕合電 感數目為（η/2)+ [(η-2)/2]=η-1個，換言之，均流電路22 可使用n-Ι顆輕合電感。相似地，第一組電感組221的每 一個電感會分別與對應的每一組發光二極體構成一個電流 迴路，其電流迴路數目為η與複數組發光二極體的總組數 相同，而每一個電流迴路上分別串連對應的每一組發光二 極體及每一個整流器。第二組電感組222的每一電感分別 會與相對應的第一組電感組221中的部分電感串接，其串 接方式相似於第五圖所示之實施例，於此不再贅述。此外， 於一些實施例中’本案多組發光二極體之電流平衡供電電 路2更包含複數個電容（^至Cn，分別連接於第一組發光二 極體Gla~Glb至第n組發光二極體Gna~Gnb。 16 200935713 請參閱第九圖，其係為第八圖所示實施例之另一變化 例之電路示意圖。如第九圖所示，均流電路22分別連接於 η組發光二極體Gla~Gnb，此均流電路22由三組電感組 221、222、223構成，其中第一組電感組221包含(n/2)個 耦合電感Lei，該(n/2)個耦合電感Lei之電感數目總和為η 個（第一組電感組221的總電感數目與多組發光二極體之總 組數相同），而第二組電感組222的電感數目少於第一組電 感組221的電感數目（該第二組電感組222之電感數目=第 ❹一組電感組221的電感數目-2)，且可由[(η-2)/2]個耦合 電感LC2組成。第三組電感組223的電感數目少於第二組電 感組222的電感數目，且可由單一個耦合電感Le3組成。於 此實施例中，總耦合電感數目為（n/2)+ [(n-2)/2] + l=n個， 換言之，均流電路22可使用η顆耦合電感。相似地，第一 組電感組221的每一個電感會分別與對應的每一組發光二 極體構成一個電流迴路，其電流迴路數目為η與複數組發 光二極體的總組數相同，而每一個電流迴路上分別串連對 ❹ 應的每一組發光二極體及每一個整流器。第二組電感組222 的每一電感分別會與相對應的第一組電感組221中的部分 電感串接，其串接方式相似於第八圖所示之實施例，於此 不再贅述。第三組電感組223具有兩個電感，且分別與第 一組電感組221之第一個電感以及最後一個電感串接。此 外，於一些實施例中，本案多組發光二極體之電流平衡供 電電路2更包含複數個電容0至Cn，分別連接於第一組發 光二極體Gla~Glb至第η組發光二極體Gna~Gnb。利用此均 17 200935713 流電=22可使流^組發光二極體電流不 達到質上相同m避免短路時所造成的安全性顏 以及增加保護的功能。 3題 請參閱第十圖，其係為本案再一較佳實施例 光二極體之電流平衡供電電路之—示範性均流電路=2 :意圖。以本案之多組發光二極體之電流平衡供電=路 應用於驅動例如四組發光二極體Gu~G4b為例 2 所示，均流電路22分別連接於四組發光二極體&第〇十圖 此均流電路22由第-組電感組221、第二組電感組^以 及第三組電感組223構成’其中第一組電感組22 兩個電感Lc"K第-麵合電感Lci組成，而第二缸= 級222之電感數目為兩個，相較地等於第一組電感組= % =電感數目。此外，第三組電感組223之電感數目亦為兩 ’相較地等於第-組電感組22卜第二組電感組您 電感數目。於本實施例中，第二組電餘奶由具有兩個 電感Lc21、1^之第二轉合電感U組成，第三組電感組如 由具有兩個電感Lw、U2之第三耗合電感l組成。 於此實施例中’第-組電感組221中的第一電感Li、 第二電感Ld分別與第一組發光二極體GirGib以及第二組 發光二極體構成第一電流迴路以及第二電流迴 路’其中第-電流迴路上串接第-組發光二極體、 第一電谷q及第一整流器’而第二電流迴路上串接第 二魬發光二極體、第二電容A及第二整流器D2。 第二組電感組222中的第一電感Lc21則與第一组電感組22i 18 200935713 的第一電感Leu相對地串接，而第二組電感組222中的第 二電感Lc22則與第三組發光二極體〇33~〇31?對應地構成一第 三電流迴路，而第三電流迴路上串接第三組發光二極體 G3a~G3b、第三電容C3及第三整流器D3。此外，第三組電 感組223中的第一電感Ldi則同樣地與第一組電感組221 的第一電感Lc"以及第二組電感組222的第一電感Lw相對 地串接，而第三組電感組223中的第二電感LC32則與第四 組發光二極體G4a~G4b構成一第四電流迴路，而第四電流 ❿ 迴路上串接第四組發光二極體G4a~G4b、第四電容C4及第 四整流器D4。換言之，於此實施例中，第一電流迴路上可 串接第一組發光二極體Gla~Glb、第一組電感組221中的第 一電感Lcii、第二組電感組222中的第一電感LC2i、第三組 電感組223中的第一電感Lw、第一電容G及第一整流器

Di。 請參閱第十一圖，其係為第十圖所示均流電路架構之 另一實施態樣之電路示意圖。本案之多組發光二極體之電 〇 流平衡供電電路2可應用於驅動複數組發光二極體，如第 十一圖所示，均流電路22連接於η組發光二極體Gla~Gnb， 此均流電路22係由第一組電感組221、第二組電感組222、 第三組電感組223〜第（n-1)組電感組22(n-l)構成，其中第 一組電感組221由具有兩個電感Leu、Lw之第一耦合電感 Lcl組成，而第二組電感組222之電感數目為兩個，相較地 等於第一組電感組221的電感數目。此外，第三組電感組 223之電感數目亦為兩個，相較地等於第一組電感組221、 19 200935713 第一組電感組222的電感數目。相似地，第（n l)組電感組 22(n-l)之電感數目亦為兩個，相較地等其 各別電感數目。於本實施例中，第二組電感=== 兩個電感七2之第二耦合電感L。2組成，第三組電感組 223由具有兩個電感Lw、Lc32之第三耦合電感l組成。相 似地，第（n-1)組電感組“（ηΜ)由具有兩個電感匕㈤”、 Lc(n-i)2之第（n-1)耦合電感ι^(η-υ組成。由於可知，均流電路 22共具有（n-1)顆耦合電感。 ❿ 於此實施例中，第一組電感組221中的第一電感Lcll、 第二電感Leu分別與第一組發光二極體Gia~Gib以及第二組 發光二極體G2厂構成第一電流迴路以及第二電流迴 路，其中第一電流迴路上串接第一組發光二極體Gia~Gib、 第一電容心及第一整流器Di，而第二電流迴路上串接第 二組發光二極體、第二電容c2及第二整流器D2。 第二組電感組222中的第一電感Ul則與第一組電感組221 的第一電感Lcn相對地串接，而第二組電感組222中的第 _ ^電感“則與第三組發光二極體G3a~G4應地構成一第 三電流迴路，而第三電流迴路上串接第三組發光二極體 〇3a G%、第二電容C：3及第三整流器Ds。此外，第三組電 感組223中的第一電感Lui則同樣地與第一組電感組221 的第一電感Lcn以及第二組電感組222的第一電感相對 地串接，而第三組電感組223中的第二電感“則與第四 組發光二極體構成一第四電流迴路，而第四電流 迴路上串接第四組發光二極體〇‘0仆、第四電容C4及第 20 200935713 四整流器〇4。相似地，第（η_ι)組電感組22(卜1)中的第一 電感Ι^(η-υ丨則與第一組電感組221的第一 ^ 电鐵Lcll、第二組 電感組222的第一電感LcZ1、第三組電感級223的第一電感 Lw〜第U-2)組電感組之第-電感L應地串接·;而第 (η-υ組電感組)中的第二電感Le(n，則與第n組發光 二極體Gna~Gnb對應地構成一第n電流迴跃 〜’而第Π電流 ❹ ❹ 迴路上串接第η組發光二極體Gna~Gnb、第η電容q及^ η整流器Dn。換言之，於此實施例中，第一電流迴^上可 串接第一組發光二極體Gla~Glb、第一組電感組221的第一 電感Len、第二組電感組222的第一電感L⑵、組 組223的第一電感〜第（η_υ組電感組的第一電感

Lcu-m、第一電容G及第一整流器Di。利用此均流電路22 可使流過η組發光二極體Gla~Gnb的電流達到實質上相 同，俾使η組發光二極體GirGnb之發光亮度實質上相同。 綜上所述，本案多組直流負載之電流平衡供電電路利 用不同於傳統多組直流負載供電電路，使每-纟且直流負載 的電流平衡且發光亮度相同，更使電路功率損耗小且電路 運作效率高，㈣使驗少的元件且電路複雜度低，且可 以大幅地降低成本。 本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾， 然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。 21 200935713 【圖式簡單說明】 第一圖：係為傳統發光二極體電流平衡供電電路。 第二圖A :係為本案較佳實施例之多組發光二極體之電流 平衡供電電路之電路方塊示意圖。 第二圖B:係為本案另一較佳實施例之多組發光二極體之 電流平衡供電電路之電路方塊示意圖。 第三圖：係為第二圖A所示之多組發光二極體之電流平衡 供電電路之細部電路架構示意圖。 ❹ 第四圖：係為本案另一較佳實施例之多組發光二極體之電 流平衡供電電路之電路示意圖。 第五圖：係為本案較佳實施例之多組發光二極體之電流平 衡供電電路之一示範性均流電路之電路示意圖。 第六圖：係為本案另一較佳實施例之多組發光二極體之電 流平衡供電電路之一示範性均流電路之電路示意圖。 第七圖：係為第六圖所示實施例之另一示範性均流電路之 電路示意圖。 ❿ 第八圖：係為本案又一較佳實施例之多組發光二極體之電 流平衡供電電路之一示範性均流電路之電路示意圖。 第九圖：係為第八圖所示實施例之另一變化例之電路示意 圖。 第十圖：其係為本案再一較佳實施例之多組發光二極體之 電流平衡供電電路之一示範性均流電路之電路示意圖。 第十一圖：其係為第十圖所示均流電路架構之另一實施態 樣之電路不意圖。 22 200935713 【主要元件符號說明】 11:線性電壓調整器 12:低通濾波器 2:多組發光二極體之電流平衡供電電路

21:電流供電電路 22:均流電路 24:電源整流電路 221:第一組電感組 223:第三組電感組 22(n-2):第（n-2)組電感組 V1 :電源

DrDn:整流器

Cl〜Cn:電容 T1:第一變壓器

Nil、Ν21 :初級繞線

Nl3、N23 :第二次級繞線 Q!:第一開關元件 Q3:第三開關元件 211:開關電路 23:電流控制單元 25:濾波電路 222:第二組電感組 22x:第X組電感組 22(n-l):第（n-1)組電感組

Vin:交流電源

Gla〜Gnb:發光二極體

Cin:輸入電容 τ2:第二變壓器

Nl2、Ν22 :第一次級繞線

Ml〜Μη:電流鏡 q2:第二開關元件

Lr:諧振電感

Cr :譜振電容 k :串接點

Lcl、Lc2、Lc3、Lex〜Lc(n-2)、Lc(n-l): 耦合電感 Lcll、Lc21、Lc31 〜Lc(n-2)1、Lc(n-l)l :第一電感

Lcl2、Lc22、Lc32 〜Lc(n-1)2 :第二電感

Lcl3 :第三電感 LcH :第四電感 23

Claims (1)

1. 200935713 十、申請專利範圍： 1. 一種多組直流負載之電流平衡供電電路，用以驅動複數 組直流負載，該多組直流負載之電流平衡供電電路至少 包含： 一電流供電電路，用以接收一電源並轉換為一特定電 流大小之電流，以提供給該複數組直流負載； 一均流電路，與該電流供電電路的輸出端及該複數組 直流負載串接，且該均流電路包含至少一個耦合電感， ® 用以平衡該複數組直流負載的電流大小；以及 一電流控制單元，連接於該電流供電電路與該複數組 直流負載之至少一組，用以檢測該複數組直流負載的電 流大小並控制該電流供電電路的輸出電流。 2. 如申請專利範圍第1項所述之多組直流負載之電流平衡 供電電路，更包含複數個整流器，分別與該電流供電電 路的輸出端、該均流電路以及該複數組直流負載串接。 φ 3.如申請專利範圍第2項所述之多組直流負載之電流平衡 供電電路，其中該複數個整流器分別串接於該電流供電 電路的輸出端以及該均流電路之間。 4. 如申請專利範圍第2項所述之多組直流負載之電流平衡 供電電路，其中該複數個整流器分別串接於該均流電路 以及該複數組直流負載之間。 5. 如申請專利範圍第1項所述之多組直流負載之電流平衡 供電電路，更包含一電源整流電路，連接於該電流供電 24 200935713 電路的輸入端，用以接收一交流電源並轉換為該電源至 該電流供電電路。 6. 如申請專利範圍第1項所述之多組直流負載之電流平衡 供電電路，更包含一濾波電路，連接於該電流供電電路 的輸入端。 7. 如申請專利範圍第1項所述之多組直流負載之電流平衡 供電電路，更包括複數個電容，分別連接於該複數組直 流負載。 ❹ 8.如申請專利範圍第1項所述之多組直流負載之電流平衡 供電電路，其中該電流供電電路至少包含： 一開關電路，包含至少一開關元件，連接於該電流控 制單元以及該電流供電電路之輸入端；以及 一變壓器，包含一初級繞線以及複數組次級繞線，該 初級繞線連接於該開關電路以及該電流供電電路之輸入 端。 _ 9.如申請專利範圍第8項所述之多組直流負載之電流平衡 ❿ 供電電路，其中該開關電路係由一第一開關元件組成， 該電流控制單元控制該第一開關元件導通或截止，俾將 該電源傳送至該變壓器的該複數組次級繞線。 10. 如申請專利範圍第9項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該變壓器之該複數組次級繞線之每一 組次級繞線與該初級繞線之阻數比相同。 11. 如申請專利範圍第8項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該開關電路包括一第二開關元件、一 25 200935713 第三開關元件、一諳振電感以及一諧振電容，其中該第 二開關元件及該第三開關元件分別與該電流控制單元、 該電流供電電路的該輸入端連接且於一串接點串接，以 及該串接點與該變壓器的該初級繞線之間串接該諧振電 感與該諸振電容。 12. 如申請專利範圍第11項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該電流控制單元控制該第二開關元件 及該第三開關元件交互導通或截止，以將該電源傳送至 G 該變壓器的該複數組次級繞線。 13. 如申請專利範圍第12項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該變壓器之該複數組次級繞線之每一 組分別具有中心抽頭且連接於一共接點。 14. 如申請專利範圍第1項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該均流電路具有一個耦合電感，該耦 合電感具有複數個電感，該耦合電感之複數個電感分別 與該複數組直流負載對應地串接。 ® 15.如申請專利範圍第1項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該均流電路包括複數組電感組，每一 組電感組包含至少一個耦合電感，每一耦合電感包含複 數個電感。 16.如申請專利範圍第15項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該複數組電感組至少包括一第一組電 感組以及一第二組電感組，其中該第一組電感組之複數 個電感之數目與該複數組直流負載之組數相同，且該第 26 200935713 督 一組電感組之複數個電感分別與該複數組直流負載對應 地串接。 17. 如申請專利範圍第16項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該第一組電感組包括一個或複數個耦 合電感。 18. 如申請專利範圍第17項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該第二組電感組之複數個電感之數目 小於該第一組電感組之複數個電感之數目。 ⑩ 19.如申請專利範圍第18項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該第二組電感組係包含一個或複數個 輛合電感。 20. 如申請專利範圍第19項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該第一組電感組之複數個電感之每一 個電感分別與該複數組直流負載之每一組直流負载對應 地構成一個各別的電流迴路。 21. 如申請專利範圍第19項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該第二組電感組之每一個電感與該第 一組電感組之部分電感串接。 22. 如申請專利範圍第21項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該複數組電感組更包括一第三組電感 組，該第三組電感組包含一個耦合電感，且該耦合電感 具有兩個電感。 23. 如申請專利範圍第22項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該第三組電感組之兩個電感分別與第 27 200935713 r 一組電感組之第一個電感以及第一組電感組之最後一個 電感串接。 24. 如申請專利範圍第1項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該均流電路包括複數組電感組，每一 組電感組包含一個耦合電感，每一個耦合電感包含兩個 電感。 25. 如申請專利範圍第24項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該複數組電感組之每一組電感組之該 © 耦合電感之至少一電感係彼此相串接，且與該複數組直 流負載之其中一組對應地串接。 26. 如申請專利範圍第25項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該複數組電感組之每一組電感組之該 耦合電感之其餘電感係分別與該複數組直流負載之其餘 組直流負載分別對應地串接。 27. 如申請專利範圍第1項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該多組直流負載係為多組發光二極 ® 體，且該多組直流負載之電流平衡供電電路為多組發光 二極體之電流平衡供電電路。 28. 如申請專利範圍第27項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該複數組直流負載之每一組直流負載 分別具有複數個直流負載。 29. 如申請專利範圍第1項所述之多組直流負載之電流平 衡供電電路，其中該電流供電電路之該輸出電流為脈衝 式電流。 28 200935713 * 30. —種均流電路，用於一電流平衡供電電路，其中該電流 平衡供電電路且有一電流供電電路，用於提供特定電流 大小之電流予複數組直流負載，該均流電路係與該電流 供電電路的輸出端及該複數組直流負載串接且該均流電 路至少包含： 至少一組電感組，每一組電感組具有至少一個耦合 電感，每一個耦合電感具有複數個電感，用以平衡提供 予該複數組直流負載的電流大小。 ❹ 31.如申請專利範圍第30項所述之均流電路，其中該均流 電路具有一組電感組，該電感組具有一個耦合電感，該 耦合電感具有複數個電感，該耦合電感之複數個電感分 別與該複數組直流負載對應地串接。 32. 如申請專利範圍第30項所述之均流電路，其中該均流 電路包括複數組電感組。 33. 如申請專利範圍第32項所述之均流電路，其中該複數 組電感組至少包括一第一組電感組以及一第二組電感 暴 組，其中該第一組電感組之複數個電感之數目與該複數 組直流負載之組數相同，且該第一組電感組之複數個電 感分別與該複數組直流負載對應地串接。 34. 如申請專利範圍第33項所述之均流電路，其中該第一 組電感組包括一個或複數個耦合電感。 35. 如申請專利範圍第34項所述之均流電路，其中該第二 組電感組之複數個電感之數目小於該第一組電感組之複 數個電感之數目。 29 200935713 36. 如申請專利範圍第35項所述之均流電路，其中該第二 組電感組係包含一個或複數個耦合電感。 37. 如申請專利範圍第36項所述之均流電路，其中該第一 組電感組之複數個電感之每一個電感分別與該複數組直 流負載之每一組直流負載對應地構成一個各別的電流迴 路。 38. 如申請專利範圍第36項所述之均流電路，其中該第二 組電感組之每一個電感與該第一組電感組之部分電感串 〇 接。 39. 如申請專利範圍第38項所述之均流電路，其中該複數 組電感組更包括一第三組電感組，該第三組電感組包含 一個柄合電感，且該搞合電感具有兩個電感。 40. 如申請專利範圍第39項所述之均流電路，其中該第三 組電感組之兩個電感分別與第一組電感組之第一個電感 以及第一組電感組之最後一個電感串接。 41. 如申請專利範圍第30項所述之均流電路，其中該均流 龜 電路包括複數組電感組，每一組電感組包含一個耦合電 感，每一個搞合電感包含兩個電感。 42. 如申請專利範圍第41項所述之均流電路，其中該複數 組電感組之每一組電感組之該耦合電感之至少一電感係 彼此相串接，且與該複數組直流負載之其中一組對應地 串接。 43. 如申請專利範圍第42項所述之均流電路，其中該複數 組電感組之每一組電感組之該耦合電感之其餘電感係分 30 200935713 別與該複數組直流負載之其餘組直流負載分別對應地串 接。 44.如申請專利範圍第30項所述之均流電路，其中該多組 直流負載係為多組發光二極體，且該電流平衡供電電路 為多組發光二極體之電流平衡供電電路。

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