TW201433209A

TW201433209A - 具備可調式電流限定值和切換電壓之發光二極體照明裝置

Info

Publication number: TW201433209A
Application number: TW103103955A
Authority: TW
Inventors: 江永欣; 李怡玫; 李雄茂; 林煥
Original assignee: 安恩國際公司
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2014-02-06
Publication date: 2014-08-16
Also published as: US9013109B2; US20140217908A1; KR101582500B1; KR20140100439A; TWI523574B

Abstract

發光二極體照明裝置包含一第一發光元件、一第二發光元件、一第一電流控制器和一第二電流控制器。第一電流控制器並聯於第一發光元件，用來依據一第一電流設定值、一第一開啟電壓和一第一關閉電壓來運作。第二電流控制器串聯於第二發光元件，用來依據一第二電流設定值來運作。第一電流設定值、第二電流設定值、第一開啟電壓和第一關閉電壓可透過第一電流控制器和第二電流控制器之模式選擇接腳加以設定。

Description

具備可調式電流限定值和切換電壓之發光二極體照明裝置

本發明相關於一種發光二極體照明裝置，尤指一種具備高功率因素和可調特性之發光二極體照明裝置。

相較於傳統的白熾燈泡，發光二極體(light emitting diode,LED)具有耗電量低、元件壽命長、體積小、無須暖燈時間和反應速度快等優點，並可配合應用需求而製成極小或陣列式的元件。除了戶外顯示器、交通號誌燈之外、各種消費性電子產品，例如行動電話、筆記型電腦或電視的液晶顯示螢幕背光源之外，發光二極體亦廣泛地被應用於各種室內室外照明裝置，以取代日光燈管或白熾燈泡等。

在交流電源直接驅動的照明應用中，由於發光二極體係為一電流驅動元件，其發光亮度與驅動電流之大小成正比，為了達到高亮度和亮度均勻的要求，往往需要使用許多串接之發光二極體來提供足夠光源。串聯發光二極體的數量越多，導通發光裝置所需的順向偏壓越高，若發光二極體數量太少，則會使得發光二極體在整流交流電壓具最大值時驅動電流過大，進而影響發光二極體的可靠度。因此，需要一種能夠增加可操作電壓範圍與兼顧可靠性之發光二極體照明裝置。

本發明提供一種發光二極體照明裝置，其包含一第一發光元件、一第二發光元件、一第一電流控制器和一第二電流控制器。該第一發光元件包含一第一端，耦接至一整流交流電壓；以及一第二端。該第二發光元件串聯於該第一發光元件。該第一電流控制器用來依據一第一電流設定值和一第一切換電壓來運作，且包含一第一接腳，耦接至該第一發光元件之該第一端；一第二接腳，耦接至該第一發光元件之該第二端；以及複數個模式選擇接腳，用來設定該第一電流設定值和該第一切換電壓中至少其中之一。該第二電流控制器用來依據一第二電流設定值來運作，且包含一第一接腳，耦接至該第二發光元件；一第二接腳，耦接至該整流交流電壓；以及複數個模式選擇接腳，用來設定該第二電流設定值。

本發明另提供一種發光二極體照明裝置，其包含第一發光元件、一第二發光元件、一第三發光元件、一第四發光元件、一第一電流控制器、一第二電流控制器、一第三電流控制器，和一第四電流控制器。該第一發光元件包含一第一端，耦接至一整流交流電壓；以及一第二端。該第二發光元件包含一第一端，耦接至該第一發光元件之該第二端；以及一第二端。該第三發光元件包含一第一端，耦接至該第二發光元件之該第二端；以及一第二端。該第四發光元件包含一第一端，耦接至該第三發光元件之該第二端；以及一第二端。該第一電流控制器用來導通不大於一第一電流設定值之一第一電流、在該整流交流電壓之一上升週期內依據一第一關閉電壓來呈關閉，以及在該整流交流電壓之一下降週期內依據一第一開啟電壓來呈開啟。該第一電流控制器包含一第一接腳，耦接至該第一發光元件之該第一端；一第二接腳，耦接至該第一發光元件之該第二端；以及一第一模式選擇接腳和一第二模式選擇接腳，用來設定該第一電流設定值、該第一關閉電壓和該第一開啟電壓中至少其中之一。該第二電流控制器，用來導通不大於一第二電流設定值之一第二電流、在該上升週期內依據一第二關閉電壓來呈關閉，以及在該下降週期內依據一第二開啟電壓來呈開啟。該第二電流控制器包含一第一接腳，耦接至該第二發光元件之該第一端；一第二接腳，耦接至該第二發光元件之該第二端；以及一第一模式選擇接腳和一第二模式選擇接腳，用來設定該第二電流設定值、該第二關閉電壓和該第二開啟電壓中至少其中之一。該第三電流控制器，用來導通不大於一第三電流設定值之一第三電流、在該上升週期內依據一第三關閉電壓來呈關閉，以及在該下降週期內依據一第三開啟電壓來呈開啟。該第三電流控制器包含一第一接腳，耦接至該第三發光元件之該第一端；一第二接腳，耦接至該第三發光元件之該第二端；以及一第一模式選擇接腳和一第二模式選擇接腳，用來設定該第三電流設定值、該第三關閉電壓和該第三開啟電壓中至少其中之一。該第四電流控制器用來導通不大於一第四電流設定值之一第四電流，且包含一第一接腳，耦接至該第四發光元件之該第二端；一第二接腳，耦接至該整流交流電壓；以及一第一模式選擇接腳和一第二模式選擇接腳，用來設定該第四電流設定值。

30‧‧‧電壓偵測電路

50‧‧‧控制電路

32‧‧‧邏輯電路

34‧‧‧電壓邊緣偵測電路

60‧‧‧電流偵測電路

70‧‧‧可調式參考電壓產生器

72‧‧‧分壓電路

100‧‧‧發光二極體照明裝置

110‧‧‧電源供應電路

112‧‧‧橋式整流器

QN‧‧‧開關

R1‧‧‧電阻

CP0‧‧‧比較器

CP1、CP2‧‧‧磁滯比較器

CC₁~CC₄‧‧‧電流控制器

LED₁~LED₄‧‧‧發光裝置

MUX1~MUX3‧‧‧選擇單元

第1圖為本發明實施例中發光二極體照明裝置之示意圖。

第2圖至第6圖為本發明實施例中發光二極體照明裝置運作時之示意圖。

第7圖為本發明實施例中電流控制器之示意圖。

第8圖為本發明實施例中可調式參考電壓產生器之示意圖。

第1圖為本發明實施例中一發光二極體照明裝置100之示意圖。發光二極體照明裝置100包含一電源供應電路110、(N+1)個電流控制器CC₁~CC_N+1，和(N+1)個發光裝置LED₁~LED_N+1，其中N為正整數。電源供應電路110可接收一具正負週期之交流電壓VS，並利用一橋式整流器112來轉換交流電壓VS在負週期內之輸出電壓，因此可提供一整流交流電壓V_AC以驅動發光裝置LED₁~LED_N+1，其中整流交流電壓V_AC之值隨著時間而有週期性變化。在其它實施例中，電源供應電路110可接收任何交流電壓VS，利用一交流-交流轉換器進行電壓轉換，並利用橋式整流器112來對轉換後之交流電壓VS進行整流，因此可提供整流交流電壓V_AC以驅動發光裝置LED₁~LED_N+1，其中整流交流電壓V_AC之值隨著時間而有週期性變化。值得注意的是，電源供應電路110之結構並不限定本發明之範疇。

每一發光裝置LED₁~LED_N+1可包含一個發光二極體或複數個串接或並聯之發光二極體。第1圖顯示了採用複數個串接發光二極體之架構，但不限定本發明之範疇。

電流控制器CC₁~CC_N+1分別並聯於相對應之發光裝置LED₁~LED_N，而電流控制器CC_N+1串聯於發光裝置LED_N+1。每一電流控制器CC₁~CC_N+1可製作成包含一第一接腳A、一第二接腳K和n個模式選擇接腳MS1~MSn之晶片，其中n為符合2ⁿ≧(N+1) 之正整數。在每一電流控制器CC₁~CC_N中，接腳A和接腳K耦接於相對應發光裝置之兩端，而模式選擇接腳MS1~MSn則耦接於其接腳A、接腳K或浮接。在電流控制器CC_N+1中，接腳A耦接於發光裝置LED_N+1，接腳K耦接於電源供應電路110，而模式選擇接腳MS1~MSn則耦接於其接腳A、接腳K或浮接。

為了說明方便，第1圖顯示了N=3和n=2時的實施例。V_AK1~V_AK4分別代表電流控制器CC₁~CC₄之跨壓。I_AK1~I_AK4分別代表流經電流控制器CC₁~CC₄之電流。I_LED1~I_LED4分別代表流經發光裝置LED₁~LED₄之電流。I_LED代表發光二極體照明裝置100之整體電流。

第2圖至第6圖說明了本發明實施例中發光二極體照明裝置100之運作，其中第2圖至第5圖顯示了電流控制器CC₁~CC₄運作時之電流-電壓特性圖，而第6圖顯示了發光二極體照明裝置100運作時相關電流和電壓的變化。V_C1~V_C4分別代表電流控制器CC₁~CC₄開始導通時之截止電壓(cut-in voltage)。V_DROP1~V_DROP4分別代表流經電流控制器CC₁~CC₄之電流I_AK1~I_AK4分別達到其相對應電流限定值I_MAX1~I_MAX4時之輸出差電壓(drop-out voltage)。V_ON1~V_ON3分別代表電流控制器CC₁~CC₃之開啟電壓。V_OFF1~V_OFF3分別代表電流控制器CC₁~CC₃之關閉電壓。在本發明實施例中，電流控制器CC₁~CC₄之截止電壓V_C1~V_C4小於相對應發光裝置LED₁~LED₄之截止電壓。

在第2圖至第5圖中，在整流交流電壓V_AC之上升週期和下降週期內當0<V_AK1<V_DROP1、0<V_AK2<V_DROP2、0<V_AK3<V_DROP3或 0<V_AK4<V_DROP4時，每一電流控制器CC₁~CC₄皆未完全導通，會像壓控元件一樣在線性模式下運作，此時電流I_AK1~I_AK4會隨著其跨壓V_AK1~V_AK4呈特定變化。舉例來說，若電流控制器CC₁以金氧半導體(metal-oxide-semiconductor,MOS)電晶體來製作，電流I_AK1和電壓V_AK1之關係會對應於MOS電晶體在線性區運作時之電流-電壓特性。

在第2圖至第5圖中，在整流交流電壓V_AC之上升週期內當V_DROP1<V_AK1<V_OFF1、V_DROP2<V_AK2<V_OFF2、V_DROP3<V_AK3<V_OFF3或V_DROP4<V_AK4時，以及在整流交流電壓V_AC之下降週期內當V_DROP1<V_AK1<V_ON1、V_DROP2<V_AK2<V_ON2、V_DROP3<V_AK3<V_ON3或V_DROP4<V_AK4時，每一電流控制器CC₁~CC₄會像限流器一樣在定電流模式下運作。因此，流經電流控制器CC₁~CC₄之電流會分別被箝制在固定值I_MAX1~I_MAX4，而不會隨著電壓V_AK1~V_AK4而變化。

在第2圖至第4圖中，在整流交流電壓V_AC之上升週期內當電壓V_AK1~V_AK3分別上升至高於相對應之關閉電壓V_OFF1~V_OFF3時，電流I_AK1~I_AK4會降至0，而電流控制器CC₁~CC₃會切換至一截止模式。換而言之，電流控制器CC₁~CC₃就像是開路元件，能讓電流I_LED1~I_LED3隨著整流交流電壓V_AC而變化，或被在定電流模式下運作之相鄰電流控制器所箝制。在整流交流電壓V_AC之下降週期內當電壓V_AK1~V_AK3分別下降至低於相對應之開啟電壓V_ON1~V_ON3時，電流控制器CC₁~CC₃會像限流器一樣在定電流模式下運作。

第6圖顯示了本發明實施例發光二極體照明裝置100在運作時電壓V_AC和電流I_LED之波形。如前所述，由於整流交流電壓V_AC之值隨著時間而有週期性變化，因此以包含時間點t₀~t₁₀之一個週期來做說明，其中時間點t₀~t₅之間為整流交流電壓V_AC之上升週期，而時間點t₅~t₁₀之間為整流交流電壓V_AC之下降週期。

首先說明發光二極體照明裝置100在上升週期內之運作。在時間點t₀和t₁之間，當電壓V_AK1~V_AK4隨著整流交流電壓V_AC而上升時，截止電壓較小之電流控制器CC₁~CC₄首先被導通，此時電流I_LED會依序流經電流控制器CC₁~CC₃、發光裝置LED₄，和電流控制器CC₄。在時間點t₁和t₂之間，當電壓V_AK1之值大於關閉電壓V_OFF1時，電流控制器CC₁首先被關閉，此時電流I_LED會依序流經發光裝置LED₁、電流控制器CC₂~CC₃、發光裝置LED₄，和電流控制器CC₄。在時間點t₂和t₃之間，當電壓V_AK2之值大於關閉電壓V_OFF2時，電流控制器CC₂接著被關閉，此時電流I_LED會依序流經發光裝置LED₁~LED₂、電流控制器CC₃、發光裝置LED₄，和電流控制器CC₄。在時間點t₃和t₄之間，當電壓V_AK3之值大於關閉電壓V_OFF3時，電流控制器CC₃接著被關閉，此時電流I_LED會依序流經發光裝置LED₁~LED₄和電流控制器CC₄。在時間點t₄和t₅之間，電流I_LED會被電流控制器CC₄箝制在固定值I_MAX4。

在下降週期t₅和t₁₀之間，當電壓V_AK3、V_AK2和V_AK1依序地分別降至低於開啟電壓V_ON3、V_ON2和V_ON1時，電流控制器CC₃~CC₁會依序地分別在時間點t₅~t₁₀被開啟。在上升週期內之區間t₀~t₁、t₁~t₂、t₂~t₃、t₃~t₄和t₄~t₅分別對應至在下降週期內之區間t₉~t₁₀、t₈~t₉、t₇~t₈、t₆~t₇和t₅~t₆。因此，發光二極體照明裝置100在下降週期內之運作和在上升週期內之運作類似，在此不另加贅述。

在許多應用中，發光裝置LED₁~LED₄可能需要提供不同亮度或在不同時間點開始發光。在本發明中，透過設定模式選擇接腳MS1~MS2，電流控制器CC₁~CC₄能彈性地提供不同電流設定值和導通/關閉電壓值。因此，依據不同應用，每一發光裝置之導通/關閉順序、導通/關閉週期和亮度可輕易地加以調整。在第2圖至第6圖所示之實施例中，電流控制器CC₁~CC₄可設定成使得I_MAX1<I_MAX2<I_MAX3<I_MAX4、V_ON1<V_ON2<V_ON3，和V_OFF1<V_OFF2<V_OFF3。換而言之，在同一週期內，電流控制器CC₄之導通時間最長，而電流控制器CC₁之導通時間最短。

第7圖為本發明實施例中電流控制器CC₁~CC_N+1之示意圖。第7圖顯示了電流控制器CC₁以做說明，其包含一開關QN、一電壓偵測電路30，以及一控制電路50。

開關QN可為一場效電晶體(Field Effect Transistor,FET)、一雙載子接面電晶體(Bipolar Junction Transistor,BJT)，或是其它具類似功能之元件，第7圖之實施例係以一N型金氧半導體(N-Type Metal-Oxide-Semiconductor)場效電晶體來做說明，但不限定本發明之範疇。開關QN之閘極耦接至控制電路50以接收控制訊號S1，其汲極-源極電壓、閘極-源極電壓和臨界電壓分別由V_DS、V_GS和V_TH來表示。當開關QN在線性區運作時，其汲極電流主要由汲極-源極電壓V_DS來決定；當開關QN在飽和區運作時，其汲極電流只相關於閘極-源極電壓V_GS。

在整流交流電壓V_AC之上升週期，開關QN之汲極-源極電壓V_DS會隨著電壓V_AK1而增加：當電壓V_AK1之值不大於V_DROP1時，汲極-源極電壓V_DS小於閘極-源極電壓V_GS和臨界電壓V_TH之差值(亦即V_DS<V_GS-V_TH)，而控制電路50提供之控制訊號S1會讓V_GS>V_TH，因此開關QN會在線性區運作，此時其汲極電流主要取決於汲極-源極電壓V_DS，亦即電流控制器CC₁會讓電流I_AK1和電壓V_AK1之間的關係呈現如同開關QN之線性區特性。

在整流交流電壓V_AC之上升週期，當電壓V_AK1之值介於V_DROP1和電壓V_OFF1之間時，汲極-源極電壓V_DS大於閘極-源極電壓V_GS和臨界電壓V_TH之差值(V_DS>V_GS-V_TH)，而控制電路50提供之控制訊號S1會讓V_GS>V_TH，因此開關QN會在飽和區運作，此時其汲極電流只相關於閘極-源極電壓V_GS，亦即電流I_AK1之值不會隨著電壓V_AK1改變。

電壓偵測電路30包含一邏輯電路32、一電壓邊緣偵測電路34，以及兩磁滯(hysteresis)比較器CP1和CP2。磁滯比較器CP1用來判斷電壓V_AK1和電壓V_ON1之間的大小關係，而磁滯比較器CP2用來判斷電壓V_AK1和電壓V_OFF1之間的大小關係。同時，當電壓V_AK1之值介於V_OFF1和V_ON1之間時，電壓邊緣偵測電路34可判斷此時是整流交流電壓V_AC之上升週期或下降週期。依據電壓邊緣偵測電路34和磁滯比較器CP1、CP2之判斷結果，邏輯電路32再依此輸出一相對應之控制訊號S2至控制電路50。

控制電路50包含一比較器CP0、一電流偵測電路60，以及一可調式參考電壓產生器70。電流偵測電路60用來偵測流經開關QN之電流I_AK1，進而判斷相對應之電壓V_AK1是否超過V_DROP1。在第7圖所示之實施例中，電流偵測電路60包含一電阻R1以提供相關於電流I_AK1之回授電壓V_FB1，但電流偵測電路60之結構並不限定本發明之範疇。

可調式參考電壓產生器70用來提供分別相關於電壓V_AK1~V_AK4之複數個參考電壓V_REF1~V_REF4，並依據模式選擇接腳MS1~MS2之邏輯電位來輸出參考電壓V_REF1~V_REF4其中之一。在第7圖所示之實施例中，電流控制器CC₁之可調式參考電壓產生器70係輸出參考電壓V_REF1至比較器CP0。同理，電流控制器CC₂~CC₄之可調式參考電壓產生器70可分別輸出參考電壓V_REF2~V_REF4至相對應之比較器CP0。

依據控制訊號S2、回授電壓V_FB1和參考電壓V_REF1，比較器CP0可輸出控制訊號S1以操作開關QN。當回授電壓V_FB1小於參考電壓V_REF1時，比較器CP0會調升控制訊號S1以增加流經開關QN之電流，直到回授電壓V_FB1達到參考電壓V_REF1為止。當回授電壓V_FB1大於參考電壓V_REF1時，比較器CP0會調降控制訊號S1以減少流經開關QN之電流，直到回授電壓V_FB1達到參考電壓V_REF1為止。

電流控制器CC₁之最大限流值I_MAX1可由(V_REF1/R1)來決定，電流控制器CC₂之最大限流值I_MAX2可由(V_REF2/R2)來決定，電流控制器CC₃之最大限流值I_MAX3可由(V_REF3/R3)來決定，而電流控制器CC₄之最大限流值I_MAX4可由(V_REF4/R4)來決定。透過設定每一電流控制器之模式選擇接腳MS1~MS2，電流控制器CC₁~CC₄能彈性地提供不同電流設定值和導通/關閉電壓值，如第2圖至第5圖所示。

在本發明之實施例中，發光二極體照明裝置100亦可提供過電壓保護。更明確地，當電流控制器CC₄之接腳A和接腳K上的跨壓超過一預定值時，電流控制器CC₄之可關閉以避免過大電流損毀發光裝置LED₁~LED_N+1。

第8圖為本發明實施例中可調式參考電壓產生器70之示意圖。可調式電壓產生器70包含一分壓電路72和選擇單元MUX1~MUX3。分壓電路72可包含一電阻串，用來依據一內部供應電壓V_REG來提供複數個電壓V_REF1~V_REF4、V_ON1~V_ON3和V_OFF1~V_OFF3。內部供應電壓V_REG可由晶片內之一內部電壓源來提供，例如由一低壓降(low dropout,LDO)穩壓器來提供。依據模式選擇接腳MS1~MS2之邏輯電位，選擇單元MUX1可輸出電壓V_REF1~V_REF4其中之一以做為參考電壓，選擇單元MUX2可輸出電壓V_ON1~V_ON3其中之一以做為開啟電壓，而選擇單元MUX3可輸出電壓V_OFF1~V_OFF3其中之一以做為關閉電壓。針對第1圖所示之實施例，電流控制器CC₁~CC₄所提供之電流設定值和導通/關閉電壓值可如下表所示，但並不限定本發明之範疇。

在上述實施例中，電流控制器CC₄可設定成提供最大電流設定值I_MAX4，而電流控制器CC₁可設定成提供最小電流設定值I_MAX1(I_MAX1=0.33*I_MAX4)。電流控制器CC₃可設定成提供最大導通/關閉電壓值I_ON3/I_OFF3，而電流控制器CC₁可設定成提供最小導通/關閉電壓值I_ON1/I_OFF1(V_ON1=0.89*V_ON3和V_OFF1=0.89*V_OFF3)。

在本發明中，一對相對應電流控制器和發光裝置可製作在同一積體晶片上。舉例來說，積體晶片U1包含電流控制器CC₁和發光裝置LED₁，積體晶片U2包含電流控制器CC₂和發光裝置LED₂，...，而積體晶片UN包含電流控制器CC_N和發光裝置LED_N。積體晶片U1~UN可為在同一製程中製作之獨立元件。在不同應用中，不同發光二極體照明裝置所包含之積體晶片U1~UN可採用不同印刷電路板(PCB)佈局，以設定電流控制器內模式選擇接腳之邏輯電位。因此，本發明之發光二極體照明裝置能提供彈性特性，但不會增加製程難度。

本發明之發光二極體照明裝置利用電流控制器來控制流經串接發光二極體之電流大小和導通數目，在整流交流電壓尚未達到所有發光二極體之整體隔離電壓前即能導通部分發光二極體，因此能夠增加發光二極體照明裝置之功率因素。透過設定模式選擇接腳MS1~MS2，本發明之電流控制器能彈性地提供不同電流設定值和導通/關閉電壓值，使得每一發光裝置之導通/關閉順序、導通/關閉週期和亮度可依據不同應用輕易地加以調整。因此，本發明能提供可操作電壓範圍寬廣、高亮度和具備彈性特性之發光二極體照明裝置。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100‧‧‧發光二極體照明裝置

110‧‧‧電源供應電路

112‧‧‧橋式整流器

CC₁~CC₄‧‧‧電流控制器

LED₁~LED₄‧‧‧發光裝置

Claims

一種發光二極體照明裝置，其包含：一第一發光元件，其包含：一第一端，耦接至一整流交流電壓；以及一第二端；一第二發光元件，串聯於該第一發光元件；一第一電流控制器，用來依據一第一電流設定值和一第一切換電壓來運作，且包含：一第一接腳，耦接至該第一發光元件之該第一端；一第二接腳，耦接至該第一發光元件之該第二端；以及複數個模式選擇接腳，用來設定該第一電流設定值和該第一切換電壓中至少其中之一；以及一第二電流控制器，用來依據一第二電流設定值來運作，且包含：一第一接腳，耦接至該第二發光元件；一第二接腳，耦接至該整流交流電壓；以及複數個模式選擇接腳，用來設定該第二電流設定值。
如請求項1所述之發光二極體照明裝置，其中：在該整流交流電壓之一上升週期或一下降週期內當該第一電流控制器之跨壓不大於一第一電壓時，該第一發光元件呈關閉，且該第一電流控制器係用來導通隨著該整流交流電壓變化之一第一電流；在該上升週期當該第一電流控制器之跨壓大於該第一電壓但不大於該第一切換電壓時，該第一發光元件呈關閉，且該第一電流控制器係用來將該第一電流維持在該第一電流設定值；且在該上升週期當該第一電流控制器之跨壓大於該第一切換電壓時，該第一電流控制器呈關閉，且該第一發光元件呈開啟以導通該第一電流。
如請求項2所述之發光二極體照明裝置，其中：在該下降週期當該第一電流控制器之跨壓大於該第一電壓但不大於一第二切換電壓時，該第一電流控制器另用來導通該第一電流並將該第一電流維持在該第一電流設定值；且該第二切換電壓大於或等於該第一切換電壓。
如請求項2所述之發光二極體照明裝置，其中該第一切換電壓和該第二切換電壓係由該第一電流控制器之該複數個模式選擇接腳的邏輯電位來決定。
如請求項3所述之發光二極體照明裝置，其中該第一電流控制器係包含：一開關，用來依據一第一控制訊號來運作；一電壓偵測電路，用來監控該第一電流控制器之跨壓，並輸出相對應之一第二控制訊號；以及一控制電路，用來依據該第二控制訊號、流經該開關之電流和該第一電流控制器之該複數個模式選擇接腳的邏輯電位來提供該第一控制訊號。
如請求項5所述之發光二極體照明裝置，其中該電壓偵測電路包含：一電壓邊緣偵測電路，用來判斷該整流交流電壓係在該上升週期或該下降週期；一第一磁滯比較器，用來判斷該第一切換電壓和該第一電流控制器之跨壓之間的大小關係；一第二磁滯比較器，用來判斷該第二切換電壓和該第一電流控制器之跨壓之間的大小關係；以及一邏輯電路，用來依據該電壓邊緣偵測電路、該第一磁滯比較器和該第二磁滯比較器之判斷結果來提供該第二控制訊號。
如請求項5所述之發光二極體照明裝置，其中該控制電路包含：一可調式參考電壓產生器，用來提供複數個參考電壓，並依據該第一電流控制器之該複數個模式選擇接腳的邏輯電位來輸出該複數個參考電壓其中之一；一電流偵測電路，串接於該開關，用來偵測流經該開關之電流並提供一相對應之回授電壓；以及一比較器，用來依據該回授電壓和該可調式參考電壓產生器所輸出之參考電壓之間的大小關係來提供該第一控制訊號。
如請求項1所述之發光二極體照明裝置，其中：在該整流交流電壓之一上升週期或一下降週期內當該第二電流控制器之跨壓不大於一第二電壓時，該第二電流控制器係用來導通隨著該整流交流電壓變化之一第三電流；在該上升週期或該下降週期當該第二電流控制器之跨壓大於該第二電壓時，該第二電流控制器係用來將該第三電流維持在該第二電流設定值。
如請求項1所述之發光二極體照明裝置，其中該第一電流控制器和該第一發光元件係製作在一第一積體晶片內，而該第二電流控制器和該第二發光元件係製作在一第二積體晶片內。
一種發光二極體照明裝置，其包含：一第一發光元件，其包含：一第一端，耦接至一整流交流電壓；以及一第二端；一第二發光元件，其包含：一第一端，耦接至該第一發光元件之該第二端；以及一第二端；一第三發光元件，其包含：一第一端，耦接至該第二發光元件之該第二端；以及一第二端；一第四發光元件，其包含：一第一端，耦接至該第三發光元件之該第二端；以及一第二端；一第一電流控制器，用來導通不大於一第一電流設定值之一第一電流、在該整流交流電壓之一上升週期內依據一第一關閉電壓來呈關閉，以及在該整流交流電壓之一下降週期內依據一第一開啟電壓來呈開啟，該第一電流控制器包含：一第一接腳，耦接至該第一發光元件之該第一端；一第二接腳，耦接至該第一發光元件之該第二端；以及一第一模式選擇接腳和一第二模式選擇接腳，用來設定該第一電流設定值、該第一關閉電壓和該第一開啟電壓中至少其中之一；一第二電流控制器，用來導通不大於一第二電流設定值之一第二電流、在該上升週期內依據一第二關閉電壓來呈關閉，以及在該下降週期內依據一第二開啟電壓來呈開啟，該第二電流控制器包含：一第一接腳，耦接至該第二發光元件之該第一端；一第二接腳，耦接至該第二發光元件之該第二端；以及一第一模式選擇接腳和一第二模式選擇接腳，用來設定該第二電流設定值、該第二關閉電壓和該第二開啟電壓中至少其中之一；一第三電流控制器，用來導通不大於一第三電流設定值之一第三電流、在該上升週期內依據一第三關閉電壓來呈關閉，以及在該下降週期內依據一第三開啟電壓來呈開啟，該第三電流控制器包含：一第一接腳，耦接至該第三發光元件之該第一端；一第二接腳，耦接至該第三發光元件之該第二端；以及一第一模式選擇接腳和一第二模式選擇接腳，用來設定該第三電流設定值、該第三關閉電壓和該第三開啟電壓中至少其中之一；以及一第四電流控制器，用來導通不大於一第四電流設定值之一第四電流，且包含：一第一接腳，耦接至該第四發光元件之該第二端；一第二接腳，耦接至該整流交流電壓；以及一第一模式選擇接腳和一第二模式選擇接腳，用來設定該第四電流設定值。
如請求項10所述之發光二極體照明裝置，其中該第一電流控制器和該第一發光元件係製作在一第一積體晶片內，該第二電流控制器和該第二發光元件係製作在一第二積體晶片內，該第三電流控制器和該第三發光元件係製作在一第三積體晶片內，而該第四電流控制器和該第四發光元件係製作在一第四積體晶片內。
如請求項11所述之發光二極體照明裝置，其中該第一積體晶片係設置成一第一組態、一第二組態、一第三組態或一第四組態，且：在該第一組態下，該第一電流控制器之該第一模式選擇接腳係為浮接或耦接至該第一電流控制器之該第一接腳，而該第一電流控制器之該第二模式選擇接腳係耦接至該第一電流控制器之該第二接腳；在該第二組態下，該第一電流控制器之該第一模式選擇接腳係耦接至該第一電流控制器之該第二接腳，而該第一電流控制器之該第二模式選擇接腳係為浮接或耦接至該第一電流控制器之該第一接腳；在該第三組態下，該第一電流控制器之該第一模式選擇接腳和該第二模式選擇接腳係為浮接或耦接至該第一電流控制器之該第一接腳；且在該第四組態下，該第一電流控制器之該第一模式選擇接腳和該第二模式選擇接腳係耦接至該第一電流控制器之該第二接腳。
如請求項11所述之發光二極體照明裝置，其中：該第一積體晶片係設置成一第一組態，使得該第一電流控制器之該第一模式選擇接腳係為浮接或耦接至該第一電流控制器之該第一接腳，而該第一電流控制器之該第二模式選擇接腳係耦接至該第一電流控制器之該第二接腳；該第二積體晶片係設置成一第二組態，使得該第二電流控制器之該第一模式選擇接腳係耦接至該第二電流控制器之該第二接腳，而該第二電流控制器之該第二模式選擇接腳係為浮接或耦接至該第二電流控制器之該第一接腳；該第三積體晶片係設置成一第三組態，使得該第三電流控制器之該第一模式選擇接腳和該第二模式選擇接腳係為浮接或耦接至該第三電流控制器之該第一接腳；且該第四積體晶片係設置成一第四組態，使得該第四電流控制器之該第一模式選擇接腳和該第二模式選擇接腳係耦接至該第四電流控制器之該第二接腳。
如請求項10所述之發光二極體照明裝置，其中該第四電流設定值大於該第一電流設定值、該第二電流設定值和該第三電流設定值。
如請求項10所述之發光二極體照明裝置，其中：該第四電流控制器之該第一接腳和該第二接腳上的跨壓大於一預定值時，該第四電流控制器呈關閉。