TW201412187A - 雙電流驅動之ｌｅｄ燈具結構及其雙電流驅動方法 - Google Patents

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Ching-Jen Pan
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Abstract

本發明係為一種雙電流驅動之LED燈具結構及其雙電流驅動方法，其中雙電流驅動之LED燈具結構包括一COB封裝體、一溫度感測器及一控制器。COB封裝體內設有以一第一電流驅動之藍光晶片組，以及以一第二電流驅動之紅光晶片組。溫度感測器偵測紅光晶片組之一工作溫度，且控制器根據工作溫度對第二電流進行一動態調整以使LED燈具結構之色溫保持穩定。藉由本發明之實施，能使LED燈具結構在開始啟動後能隨即穩定色溫，避免色溫之變動影響使用者之舒適度。

Description

雙電流驅動之LED燈具結構及其雙電流驅動方法
本發明係關於一種LED燈具結構及其驅動方法，特別是一種雙電流驅動之LED燈具結構及其雙電流驅動方法。
隨著發光二極體(Light Emitting Diode,LED)技術的發展，LED已逐漸成為照明領域的主要元件。LED燈具之色溫高於約5300K為冷白光，能帶給人明亮感，適合用於工作環境。LED燈具之色溫低於3300K為暖白光，能帶給人溫暖放鬆感，適合用於居家環境。因此，色溫的改變會直接影響使用者的感受及舒適度。
一般來說，當LED開始被啟動後，LED燈具的工作溫度會開始上升，過一陣子後才會趨於穩定。然而，已知使用藍光及紅色晶片混光之LED燈具容易因為工作溫度的改變而導致相關色溫偏移(Correlated Color Temperature Deviation,CCT Deviation)。經研究，90%的相關色溫不穩定性來自於紅光晶片。因此，有必要探求一種能使具有紅光晶片的LED燈具在啟動後能隨即穩定色溫的方法及結構，以提供使用者舒適穩定的LED燈具。
本發明係為一種雙電流驅動之LED燈具結構及其雙電流驅動方法。雙電流驅動之LED燈具結構包括一COB封裝體、一溫 度感測器及一控制器。本發明可以藉由偵測COB封裝體中紅光晶片組的工作溫度，即時動態調整紅光晶片組之驅動電流，以達到LED燈具結構在開始啟動後能隨即穩定色溫，避免色溫之變動影響使用者之舒適度。
本發明係提供一種雙電流驅動之LED燈具結構，其包括：一COB封裝體，內設有至少一藍光晶片組，其係由一第一電流驅動；及至少一紅光晶片組，其係由一第二電流驅動；一溫度感測器，用以偵測紅光晶片組之一工作溫度；以及一控制器，其係與溫度感測器電性連接，並依照工作溫度對第二電流進行一動態調整以使LED燈具結構之色溫保持穩定。
本發明另提供一種LED燈具結構之雙電流驅動方法，其中LED燈具結構包括一COB封裝體，且COB封裝體內設有至少一藍光晶片組及至少一紅光晶片組，雙電流驅動方法包括下列步驟：提供一固定電流，其係用以驅動藍光晶片組；量測一工作溫度，其係藉由一溫度感測器偵測紅光晶片組工作時之溫度；以及提供一動態電流驅動紅光晶片組，動態電流係根據工作溫度之變化由一控制器進行動態調整，以使LED燈具結構之色溫保持穩定。
藉由本發明的實施，至少可達到下列進步功效：
一、使啟動初期之色溫維持穩定。
二、使啟動初期之光通量維持穩定。
為了使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優 點，因此將在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點。
第1圖為本發明實施例之一種雙電流驅動之LED燈具結構之電路方塊圖。第2圖為本發明實施例之一種LED燈具結構之雙電流驅動方法流程圖。第3圖為本發明實施例之一種使用/不使用雙電流驅動方法的LED燈具結構之工作溫度與相關色溫穩定因子之關係圖。第4圖為本發明實施例之一種使用/不使用雙電流驅動方法的LED燈具結構之工作溫度與正規化流明衰減之關係圖。
〔雙電流驅動之LED燈具結構實施例〕
如第1圖所示，本發明實施例之一種雙電流驅動之LED燈具結構100包括：一COB封裝體10、一溫度感測器20及一控制器30。
COB封裝體10，其內設有至少一藍光晶片組11及至少一紅光晶片組12，且藍光晶片組11與紅光晶片組12之數量可以不相同，例如可以配置有兩組藍光晶片組11及一組紅光晶片組12，但藍光晶片組11及紅光晶片組12之配置方式並不以此為限。
在COB封裝體10中的藍光晶片組11及紅光晶片組12係設置在基板或電路板上，並透過導線與基板或電路板電性連接，接著以具有螢光粉之封裝膠體將藍光晶片組11及紅光晶 片組12全部封裝在內，而當驅動COB封裝體10時，藍光晶片組11發出的藍光激發具有螢光粉之封裝體後，又與紅光晶片組12發出的紅光在COB封裝體10中混光成白光。
藍光晶片組11係由一第一電流I1驅動，其中藍光晶片組11可以由複數顆藍光晶片串聯、並聯或串並聯組成。第一電流I1係由一第一電流源13產生，其為固定電流，而固定電流之大小與藍光晶片組11的晶片特性、晶片數量及晶片串並聯方式有關。
紅光晶片組12，其係由一第二電流I2驅動，且第二電流I2係由一第二電流源14產生，其中紅光晶片組12可以由複數顆紅光晶片串聯、並聯或串並聯組成。
溫度感測器20，用以偵測紅光晶片組12之一工作溫度，工作溫度即為紅光晶片組12工作時之環境溫度。溫度感測器20可以設置於COB封裝體10內部以直接量測紅光晶片組12之工作溫度，亦可以設置於COB封裝體10外部並粗略量測紅光晶片組12之工作溫度。由於直接量測或是粗略量測紅光晶片組12之工作溫度對本發明之操作不會有顯著的影響，故不限於使用上述之任何一種方式進行量測。
控制器30，其係與溫度感測器20及第二電流源14電性連接。另外，控制器30亦可以與溫度感測器20合併成為一組合元件，組合元件再與第二電流源14電性連接。由於習知LED燈具結構的色溫變化受紅光晶片組12之工作溫度影響甚巨，當紅光晶片組12被啟動後，其工作溫度會產生變動，直到一段時間後才會達到穩定狀態。因此，習知LED燈具結構之色溫 亦會隨著紅光晶片組12之工作溫度的變動而改變，導致習知LED燈具結構無法馬上達到預定的色溫，而影響使用者的感受及舒適度。
為了讓紅光晶片組12的工作溫度迅速達到穩定，本發明實施例之控制器30可以讀取溫度感測器20量測到之紅光晶片組12的工作溫度，並依照工作溫度對第二電流源14進行控制，以動態調整第二電流源14所產生的第二電流I2，使紅光晶片組12的工作溫度保持穩定，進而穩定雙電流驅動之LED燈具結構100之色溫。
上述以動態調整第二電流源14來產生第二電流I2係將一基準電流乘以一補償因子而得到經補償調整後之第二電流I2，以驅動紅光晶片組12。基準電流之大小係不受第一電流I1影響，而是與紅光晶片組12的晶片特性、晶片數量及晶片串並聯方式有關，而補償因子係參照一工作溫度-補償因子對照表而得。如表1所示，其為本實施例之一種工作溫度-補償因子對照表，當工作溫度為20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃及90℃時，其相對應之補償因子分別為0.8、0.85、0.9、0.95、1、1.05、1.15及1.25。
舉例來說，假設紅光晶片組12剛被導通時，溫度感測器20量測到之工作溫度為30℃，則控制器30便將基準電流乘以0.85之補償因子以得到用以驅動紅光晶片組12之第二電流I2。當工作溫度提升至35℃時，由於工作溫度變動不大，故可以繼續使用相同的補償因子，或是採用40℃時的補償因子。當工作溫度提升至40℃時，則須採用0.9之補償因子乘以基準電流以得到用以驅動紅光晶片組12之第二電流I2，以此補償方式來調整第二電流I2可以使LED燈具結構之色溫保持穩定。
〔LED燈具結構之雙電流驅動方法實施例〕
如第2圖所示，本發明實施例之一種LED燈具結構之雙電流驅動方法S100包括下列步驟：提供一固定電流(步驟S10)；量測一工作溫度(步驟S20)以及提供一動態電流驅動紅光晶片組(步驟S30)。LED燈具結構包括一COB封裝體10，且COB封裝體10內設有至少一藍光晶片組11及至少一紅光晶片組12。
提供一固定電流(步驟S10)，固定電流I1係用以驅動藍光晶片組11，其係由一第一電流源13產生，且固定電流I1大小係與藍光晶片組11的晶片特性、晶片數量及晶片串並聯方式有關。
量測一工作溫度(步驟S20)，其係藉由一溫度感測器20偵測紅光晶片組12工作時之溫度，其中工作溫度即為紅光晶片組12工作時之環境溫度。溫度感測器20可以設置於COB封裝體10內部以直接量測紅光晶片組12之工作溫度，亦可以設 置於COB封裝體10外部並粗略量測紅光晶片組12之工作溫度。由於直接量測或是粗略量測紅光晶片組12之工作溫度對本發明之操作不會有顯著的影響，故不限於使用上述之任何一種方式進行量測。
提供一動態電流驅動紅光晶片組(步驟S30)，紅光晶片組12在啟動初期是先由一基準電流驅動，而基準電流之大小係與紅光晶片組12的晶片特性、晶片數量及晶片串並聯方式有關。當控制器30讀取到的工作溫度發生變化時，控制器30便根據溫度感測器20偵測到之工作溫度的變化對第二電流源14進行動態調整以產生動態電流I2，並以動態電流I2驅動紅光晶片組12，使得LED燈具結構之色溫保持穩定。動態電流I2係為紅光晶片組12之基準電流與一補償因子之乘積。如表1所示，補償因子係參照一工作溫度-補償因子對照表而得。工作溫度-補償因子對照表為在工作溫度為20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃及90℃時，其相對應之補償因子分別為0.8、0.85、0.9、0.95、1、1.05、1.15及1.25。
舉例來說，假設紅光晶片組12剛被啟動時，溫度感測器20量測到之工作溫度為30℃，則控制器30即控制第二電流源14進行動態調整，動態調整係將基準電流乘以0.85之補償因子以得到用以驅動紅光晶片組12之動態電流I2。當工作溫度提升至35℃時，由於工作溫度變動不大，故可以繼續使用相同的補償因子，或是採用40℃時的補償因子。當工作溫度提升至40℃時，則須採用0.9之補償因子乘以基準電流以得到用以驅動紅光晶片組12之動態電流I2，以此補償方式來調整 動態電流I2可以使LED燈具結構之色溫保持穩定。
如第3圖所示，將使用雙電流驅動方法S100之LED燈具結構與不使用雙電流驅動方法S100之LED燈具結構相比較，使用雙電流驅動方法S100之LED燈具結構的相關色溫穩定因子在工作溫度為90℃時，仍維持在0.99之相關色溫穩定因子，較不會因為工作溫度的改變而變動；但不使用雙電流驅動方法S100之LED燈具結構的相關色溫穩定因子卻大幅下降至0.83，前述相關色溫穩定因子(CCT Stability Factor)是將原相關色溫(Original CCT)與相關色溫偏移(CCT Deviation)之差值除以原相關色溫而得(CCT Stability Factor=(Original CCT-CCT Deviation)/Original CCT)。由於相關色溫穩定因子越大代表LED燈具結構的色溫越能保持穩定，由此可知使用本發明實施例之雙電流驅動方法S100之LED燈具結構確實能大幅減少LED燈具結構隨著工作溫度改變色溫的狀況。
如第4圖所示，將使用雙電流驅動方法S100之LED燈具結構與不使用雙電流驅動方法S100之LED燈具結構相比較，使用雙電流驅動方法S100之LED燈具結構的正規化流明在工作溫度為90℃時僅造成14%的衰減，但不使用雙電流驅動方法S100之LED燈具結構的正規化流明卻產生了21%的衰減。由此可知使用雙電流驅動方法S100之LED燈具結構較不易因為工作溫度的升高而衰減。因此使用本發明實施例之雙電流驅動方法S100之LED燈具結構，可使得LED燈具結構即使在工作溫度升高的狀況下能仍維持良好的光通量。
由上述可知，本發明實施例之LED燈具結構之雙電流驅動 方法S100及其LED燈具結構皆能減少工作溫度改變時之色溫偏移狀況及光通量下降狀況，故可以使LED燈具結構啟動後，隨即達到色溫穩定及光通量穩定的功效。
惟上述各實施例係用以說明本發明之特點，其目的在使熟習該技術者能瞭解本發明之內容並據以實施，而非限定本發明之專利範圍，故凡其他未脫離本發明所揭示之精神而完成之等效修飾或修改，仍應包含在以下所述之申請專利範圍中。
100‧‧‧雙電流驅動之LED燈具結構
10‧‧‧COB封裝體
11‧‧‧藍光晶片組
12‧‧‧紅光晶片組
13‧‧‧第一電流源
14‧‧‧第二電流源
20‧‧‧溫度感測器
30‧‧‧控制器
I1‧‧‧第一電流/固定電流
I2‧‧‧第二電流/動態電流
第1圖為本發明實施例之一種雙電流驅動之LED燈具結構之電路方塊圖。
第2圖為本發明實施例之一種LED燈具結構之雙電流驅動方法流程圖。
第3圖為本發明實施例之一種使用/不使用雙電流驅動方法的LED燈具結構之工作溫度與相關色溫穩定因子之關係圖。
第4圖為本發明實施例之一種使用/不使用雙電流驅動方法的LED燈具結構之工作溫度與正規化流明衰減之關係圖。
100‧‧‧雙電流驅動之LED燈具結構
10‧‧‧COB封裝體
11‧‧‧藍光晶片組
12‧‧‧紅光晶片組
13‧‧‧第一電流源
14‧‧‧第二電流源
20‧‧‧溫度感測器
30‧‧‧控制器
I1‧‧‧第一電流/固定電流
I2‧‧‧第二電流/動態電流

Claims (9)

  1. 一種雙電流驅動之LED燈具結構，其包括：一COB封裝體，內設有至少一藍光晶片組，其係由一第一電流驅動；及至少一紅光晶片組，其係由一第二電流驅動；一溫度感測器，用以偵測該紅光晶片組之一工作溫度；以及一控制器，其係與該溫度感測器電性連接，並依照該工作溫度對該第二電流進行一動態調整以使該LED燈具結構之色溫保持穩定。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之LED燈具結構，其中該藍光晶片組係由複數顆藍光晶片串聯、並聯或串並聯組成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之LED燈具結構，其中該紅光晶片組係由複數顆紅光晶片串聯、並聯或串並聯組成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之LED燈具結構，其中該第一電流為固定電流。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之LED燈具結構，其中該第二電流進行之該動態調整係將一基準電流乘以一補償因子而得，又該補償因子係參照一工作溫度-補償因子對照表而得。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之LED燈具結構，其中該工作溫度-補償因子對照表為在工作溫度為20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃及90℃時，其相對應之該補償因子分別為0.8、0.85、0.9、0.95、1、1.05、1.15及1.25。
  7. 一種LED燈具結構之雙電流驅動方法，其中該LED燈具結構 包括一COB封裝體，且該COB封裝體內設有至少一藍光晶片組及至少一紅光晶片組，該雙電流驅動方法包括下列步驟：提供一固定電流，其係用以驅動該藍光晶片組；量測一工作溫度，其係藉由一溫度感測器偵測該紅光晶片組工作時之溫度；以及提供一動態電流驅動該紅光晶片組，該動態電流係根據該工作溫度之變化由一控制器進行動態調整，以使該LED燈具結構之色溫保持穩定。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之雙電流驅動方法，其中該動態電流係為一基準電流與一補償因子之乘積，又該補償因子係參照一工作溫度-補償因子對照表而得。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之雙電流驅動方法，其中該工作溫度-補償因子對照表為在工作溫度為20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃及90℃時，其相對應之該補償因子分別為0.8、0.85、0.9、0.95、1、1.05、1.15及1.25。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104768279B (zh) * 2015-01-22 2017-03-22 浙江凯耀照明股份有限公司 Led色温补偿方法
CN104768280B (zh) * 2015-01-22 2017-03-22 浙江凯耀照明股份有限公司 Led灯的色温补偿方法
CN105042386B (zh) * 2015-08-27 2017-10-13 安徽世纪金元光电有限公司 一种智能全色温cob光源平面灯
CN117693088A (zh) * 2023-12-29 2024-03-12 中山市成源光电科技有限公司 一种对cob光源调光调色的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060273331A1 (en) * 2005-06-07 2006-12-07 Lim Kevin Len L Two-terminal LED device with tunable color
WO2008031280A1 (en) * 2006-09-13 2008-03-20 Helio Optoelectronics Corporation Light emitting diode structure
US7800315B2 (en) * 2007-09-21 2010-09-21 Exclara, Inc. System and method for regulation of solid state lighting
US8253666B2 (en) * 2007-09-21 2012-08-28 Point Somee Limited Liability Company Regulation of wavelength shift and perceived color of solid state lighting with intensity and temperature variation
GB2462411B (en) * 2008-07-30 2013-05-22 Photonstar Led Ltd Tunable colour led module

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