TW201535911A - 分流電路 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種分流電路，其係可感測電流大小而相對應地改變電流路徑的分流電路，特色在於不須額外的電壓偵測電路與判斷，且可與多個負載元件形成能根據驅動電壓大小而切換供電模式之驅動電路。

Description

分流電路 【0001】

下列敘述是有關於一種分流電路，特別是有關於一種可感測電流大小而相對應地改變電流路徑的分流電路。

【0002】

近年來，發光二極體已經廣泛應用於照明領域。相比於傳統的照明裝置，發光二極體具有反應速度快、效率高、使用時效長等等的優點，故備受期待能成為下一世代的照明元件。

【0003】

一般而言，在驅動多個發光二極體時，為了節省成本或簡化控制電路，業者大多會把複數個發光二極體設置在同一驅動電路中，以一個輸入電源供電。然而，在目前的發光二極體驅動電路中，當被施予不同電壓大小的驅動電源時，會有部分發光二極體不發光的現象，導致不是全部發光二極體都能被充分利用，而且發光亮度不一致。

【0004】

為解決上述問題，本發明係提供一種分流電路，其可偵測電路內電流大小而改變電流路徑，不須額外的電壓偵測電路與判斷。

【0005】

為解決上述問題，本發明係提供一種分流電路，其可與多個負載元件形成能根據驅動電壓大小而切換供電模式之驅動電路。

【0006】

基於上述目的，本發明係提供一種分流電路，其包含第一電流感測單元、前置迴路以及第一後置迴路。第一電流感測單元可根據流經第一電流感測單元之電流而產生第一感測訊號。前置迴路之流出端可電性耦接第一電流感測單元之流入端，前置迴路具有前置限流單元以及前置開關單元，前置限流單元係限定流入前置迴路之電流大小，前置開關單元可根據第一感測訊號而被設定為導通或截止，且前置迴路可根據第一感測訊號而相對應地產生第一控制訊號。第一後置迴路包含第一後置限流單元、第一後置分流開關單元、第一後置匯流開關單元以及第一後置控制單元，第一後置限流單元係限定流入第一後置迴路的電流，第一後置分流開關單元之第一端以及第一後置匯流開關單元之第一端係分別連接第一後置限流單元之流出端，第一後置匯流開關單元之第二端可連接第一電流感測單元之流入端，第一後置控制單元之第一輸出端與第二輸出端係分別連接第一後置分流開關單元與第一後置匯流開關單元之控制端，第一後置控制單元之輸入端可接收第一控制訊號，並根據第一控制訊號以分別設定第一後置分流開關單元或第一後置匯流開關單元為導通或截止。

【0007】

較佳地，當流經第一電流感測單元之電流小於一預設值時，前置開關單元被設定為導通，第一後置分流開關單元被設定為導通，第一後置匯流開關單元被設定為截止，分流電路可包含由前置迴路與第一電流感測單元所形成的第一電流路徑、以及由第一後置限流單元與第一後置分流開關單元所形成的第二電流路徑。

【0008】

較佳地，當流經第一電流感測單元之電流不小於預設值時，前置開關單元被設定為截止，第一後置分流開關單元被設定為截止，第一後置匯流開關單元被設定為導通，分流電路可包含由第一後置限流單元、第一後置匯流開關單元以及第一電流感測單元所形成的第三電流路徑。

【0009】

較佳地，前置迴路之流入端可電性連接前置負載元件之流出端，第一後置迴路之流入端可電性連接第一後置負載元件之流出端，前置負載元件之流入端可電性連接輸入電源之正極，前置負載元件之流出端係透過二極體電性連接第一後置負載元件之流入端，而第一後置負載元件之流入端係透過負載開關單元電性連接輸入電源之正極，第一電流感測單元之流出端與第一後置分流開關單元之第二端可電性連接輸入電源之負極。

【0010】

較佳地，輸入電源之電壓改變而導致流入第一電流感測單元之電流有變化時，前置負載元件與第一後置負載元件分別透過第一電流路徑以及第二電流路徑與輸入電源並聯，或者前置負載元件、二極體以及第一後置負載元件透過第三電流路徑與輸入電源串聯。

【0011】

較佳地，第一電流感測單元可包含感測電阻，第一電流感測單元之流入端可為感測電阻之第一端，前置限流單元之流出端可電性連接前置開關單元之第一端，前置開關單元之第二端可電性連接感測電阻之第一端，而第一感測訊號可為感測電阻之第一端之電壓訊號，第一控制訊號可為前置開關單元之第一端之電壓訊號。

【0012】

較佳地，當前置開關單元為導通時，如果輸入電源之電壓上升使得前置開關單元之第一端之電壓訊號大於第一後置控制單元之一參考電壓，則第一後置控制單元相對應地控制第一後置分流開關單元為截止，以及控制第一後置匯流開關單元為導通，致使流入感測電阻之電流增加，而感測電阻之第一端之電壓也隨之上升最後會使得前置開關單元被設定為截止。

【0013】

較佳地，當前置開關單元為截止時，如果輸入電源之電壓下降使得前置開關單元之第一端之電壓訊號不大於第一後置控制單元之參考電壓，則第一後置控制單元相對應地控制第一後置分流開關單元為導通，以及控制第一後置匯流開關單元為截止，致使流入感測電阻之電流減少，而感測電阻之第一端之電壓也隨之下降最後會使得前置開關單元被設定為導通。

【0014】

較佳地，前置負載元件或第一後置負載元件為發光二極體。

【0015】

較佳地，本發明之分流電路更包含﹕第二電流感測單元，第二電流感測單元之流入端可電性連接第一後置分流開關單元之第二端，且第二電流感測單元可根據流經第二電流感測單元之電流而產生第二感測訊號，第一後置迴路可根據第二感測訊號而相對應地產生第二控制訊號。以及第二後置迴路，包含第二後置限流單元、第二後置分流開關單元、第二後置匯流開關單元以及第二後置控制單元，第二後置限流單元係限定流入第二後置迴路的電流，第二後置分流開關單元之第一端以及第二後置匯流開關單元之第一端係分別連接第二後置限流單元之流出端，第二後置匯流開關單元之第二端可連接第二電流感測單元之流入端，第二後置控制單元之第一輸出端與第二輸出端係分別連接第二後置分流開關單元與第二後置匯流開關單元之控制端，第二後置控制單元之輸入端可接收第二控制訊號，並根據第二控制訊號以分別設定第二後置分流開關單元或第二後置匯流開關單元為導通或截止。

【0016】

基於上述目的，本發明再提供一種分流電路，其包含第一開關單元、第二開關單元以及控制迴路。控制迴路包含二極體以及電流感測單元，二極體之正極可電性連接第二開關單元之第一端，二極體之負極可電性連接電流感測單元之流入端，電流感測單元之流出端可電性連接第一開關單元之第二端，電流感測單元之第一輸出端與第二輸出端係分別電性連接第一開關單元之控制端與第二開關單元之控制端，而電流感測單元可根據流經電流感測單元的電流而輸出控制訊號以分別控制第一開關單元以及第二開關單元被設定為導通或截止。

【0017】

較佳地，當流經電流感測單元之電流大於一預定值時，第一開關單元以及第二開關單元被設定為截止。當流經電流感測單元之電流不大於預定值時，第一開關單元以及第二開關單元被設定為導通。

【0018】

較佳地，二極體之正極可電性連接第一負載元件之流出端，第一負載元件之流入端以及第一開關單元之第一端可電性連接輸入電源之正極。電流感測單元之流出端可電性連接第二負載元件之流入端，而第二開關單元之第二端以及第二負載元件之流出端可電性連接輸入電源之負極。

【0019】

較佳地，電流感測單元包含感測電阻、第一反相電路以及第二反相電路，第一反相電路之輸入端可接收感測電阻之電壓值，第一反相電路之輸出端可電性連接第一開關單元之控制端。第二反相電路之輸入端可接收感測電阻之電壓值，第二反相電路之輸出端可電性連接第二開關單元之控制端。

【0020】

較佳地，電流感測單元包含一第一感測電阻、一第二感測電阻、第一反相電路以及第二反相電路，第一感測電阻電性連接於第一負載元件之負極以及二極體之正極之間，第一反相電路之輸入端可接收第一感測電阻之電壓值，第一反相電路之輸出端可電性連接第一開關單元之控制端。第二感測電阻電性連接於二極體之負極與後置負載元件之正極之間，第二反相電路之輸入端可接收第二感測電阻之電壓值，第二反相電路之輸出端可電性連接第二開關單元之控制端。

【0021】

較佳地，控制迴路更可包含一限流電晶體。

【0022】

較佳地，第一負載元件以及第二負載元件可為發光二極體。

1、2、6、9‧‧‧分流電路
10‧‧‧第一電流感測單元
30‧‧‧第二電流感測單元
11‧‧‧前置迴路
111‧‧‧前置限流單元
112‧‧‧前置開關單元
113‧‧‧第一控制訊號
114‧‧‧第二控制訊號
16‧‧‧輸入電源
17、701、702‧‧‧開關單元
171‧‧‧負載電流感測單元
172‧‧‧負載開關單元
181、182‧‧‧二極體
19‧‧‧前置負載元件
191、192‧‧‧負載元件
21‧‧‧第一後置迴路
211‧‧‧第一後置限流單元
212‧‧‧第一後置分流開關單元
213‧‧‧第一後置匯流開關單元
214‧‧‧第一後置控制單元
29‧‧‧第一後置負載元件
31‧‧‧第二後置迴路
311‧‧‧第二後置限流單元
312‧‧‧第二後置分流開關單元
313‧‧‧第二後置匯流開關單元
314‧‧‧第二後置控制單元
41、42‧‧‧發光二極體
511、512、513、514、61、62‧‧‧開關電晶體
521、522、523、524、525‧‧‧差動放大器
531、532‧‧‧感測電阻
533、534、535、536‧‧‧電阻
541、542‧‧‧限流電晶體
55、721、722‧‧‧反相器
71‧‧‧控制迴路
711‧‧‧電流感測單元
712‧‧‧控制訊號
Vref1,Vref2,Vref3‧‧‧參考電壓

【0023】

  
第1圖係為根據本發明之第一型之分流電路之方塊圖。
第2圖係為根據本發明之第一型之分流電路之第一實施例之電路圖。
第3圖係為根據本發明之第一型之分流電路之第二實施例之電路圖。
第4圖係為根據本發明之第一型之分流電路之第三實施例之方塊圖。
第5圖係為根據本發明之第一型之分流電路之第四實施例之電路圖。
第6圖係為根據本發明之第二型之分流電路之方塊圖。
第7圖係為根據本發明之第二型之分流電路之第一實施例之電路圖。
第8圖係為根據本發明之第二型之分流電路之第二實施例之電路圖。
第9圖係為根據本發明之第三型之分流電路之電路圖。

【0024】

於此使用，詞彙“與/或”包含一或多個相關條列項目之任何或所有組合。當“至少其一”之敘述前綴於一元件清單前時，係修飾整個清單元件而非修飾清單中之個別元件。

【0025】

第1圖係為根據本發明之第一型之分流電路之方塊圖。圖中，分流電路1包含第一電流感測單元10、前置迴路11以及第一後置迴路21。第一電流感測單元10可根據流經第一電流感測單元10之電流而產生第一感測訊號。分流電路1可適用於複數個負載元件。

【0026】

例如，前置迴路11之流入端可電性連接前置負載元件19之流出端，第一後置迴路21之流入端可電性連接第一後置負載元件29之流出端，前置負載元件19之流入端可電性連接輸入電源16之正極，前置負載元件19之流出端係透過二極體181電性連接第一後置負載元件29之流入端，而第一後置負載元件29之流入端係透過開關單元17電性連接輸入電源16之正極，第一電流感測單元10之流出端與第一後置分流開關單元212之第二端可電性連接輸入電源16之負極。

【0027】

實施上，開關單元17較佳可包含負載電流感測單元171以及負載開關單元172。負載開關單元172之第一端連接輸入電源16之正極，第二端連接第一後置負載元件29之流入端。負載電流感測單元171之流入端連接二極體181的負極，流出端係連接第一後置負載元件29之流入端，且負載電流感測單元171可根據流經的電流而產生相對應的訊號以控制負載開關單元172之導通或截止。

【0028】

前置負載元件19或第一後置負載元件29可為發光二極體。輸入電源16可包含一交流電源以及一整流器，而輸入電源16是經過整流後的單向電源。

【0029】

前置迴路11之流出端電性耦接第一電流感測單元10之流入端。前置迴路11包含前置限流單元111以及前置開關單元112，前置限流單元111之流出端可電性連接前置開關單元112之第一端，前置限流單元111係限定流入前置迴路11之電流大小，前置開關單元112可根據第一感測訊號而被設定為導通或截止，且前置迴路11可根據第一感測訊號而相對應地產生第一控制訊號113。

【0030】

實施上，第一電流感測單元10可為一感測電阻，而第一感測訊號可為感測電阻與前置迴路11之流出端連接節點的電壓訊號，而第一控制訊號113可為前置開關單元112之第一端之電壓訊號。

【0031】

第一後置迴路21包含第一後置限流單元211、第一後置分流開關單元212、第一後置匯流開關單元213以及第一後置控制單元214，第一後置限流單元211係限定流入第一後置迴路21的電流，第一後置分流開關單元212之第一端以及第一後置匯流開關單元213之第一端係分別連接第一後置限流單元211之流出端，第一後置匯流開關單元213之第二端可連接第一電流感測單元10之流入端。

【0032】

前置限流單元111、第一後置限流單元211可包含一限流電晶體，前置開關單元112、第一後置分流開關單元212、第一後置匯流開關單元213以及負載開關單元172可包含一開關電晶體，例如金氧半場效電晶體或一雙載子接面電晶體。

【0033】

第一後置控制單元214之第一輸出端與第二輸出端係分別連接第一後置分流開關單元212與第一後置匯流開關單元213之控制端，第一後置控制單元214之輸入端可接收第一控制訊號113，並根據第一控制訊號113以分別設定第一後置分流開關單元212或第一後置匯流開關單元213為導通或截止。

【0034】

以下係詳細描述本發明之分流電路1的操作原理。當輸入電源16較低時，流經第一電流感測單元10之電流小於預設值時，所產生的第一感測訊號致使前置開關單元112被設定為導通，第一後置分流開關單元212被設定為導通，第一後置匯流開關單元213被設定為截止。

【0035】

因此，分流電路1包含由前置迴路11與第一電流感測單元10所形成的第一電流路徑、以及由第一後置限流單元211與第一後置分流開關單元212所形成的第二電流路徑。亦即，前置負載元件19與第一電流路徑形成迴路，而第一後置負載元件29、負載開關單元172與第二電流路徑形成迴路，而兩迴路係與輸入電源16並聯。

【0036】

當輸入電源16較高時，流經第一電流感測單元10之電流不小於預設值，所產生的第一感測訊號會使得前置開關單元112被設定為截止，第一後置分流開關單元212會被設定為截止，第一後置匯流開關單元213被設定為導通，分流電路1可包含由第一後置限流單元211、第一後置匯流開關單元213以及第一電流感測單元10所形成的第三電流路徑。前置負載元件19、二極體181、負載電流感測單元171以及第一後置負載元件29透過第三電流路徑與輸入電源16串聯。

【0037】

其中，前置開關單元112、第一後置分流開關單元212、第一後置匯流開關單元213以及負載開關單元172可用多種元件以及多種電路結構來實現，以下將詳細描述多種實施態樣。

【0038】

請參閱第2圖，其為根據本發明之第一型之分流電路之第一實施例之電路圖。此實施例係以金氧半場效電晶體來實現開關電晶體以及限流電晶體，並且以感測電阻來實現電流感測單元；以開關電晶體以及差動放大器來實現前置開關單元112以及負載開關單元172；以差動放大器與反相器來實現第一後置控制單元214。

【0039】

圖中，發光二極體41之正極連接輸入電源16之正極，負極連接二極體181的正極。開關電晶體511之汲極端係連接輸入電源16之正極，源極端係連接發光二極體42之正極。差動放大器521之輸出端係連接開關電晶體511之閘極端，反相輸入端係連接二極體181的負極，而非反相輸入端連接參考電壓Vref1。感測電阻531的第一端係連接二極體181的負極，第二端係連接發光二極體42之正極。

【0040】

限流電晶體541之汲極端係連接發光二極體41之負極，源極端連接開關電晶體512之汲極端，閘極端係接收一限流訊號。開關電晶體512之源極端係連接感測電阻532的第一端，閘極端係連接差動放大器522之輸出端。差動放大器522之反相輸入端係連接感測電阻532的第一端，差動放大器522之非反相輸入端係連接參考電壓Vref2。感測電阻532的第二端係連接輸入電源16之負極。

【0041】

發光二極體42之負極係連接限流電晶體542之汲極端，限流電晶體542之源極端係連接開關電晶體513以及514之汲極端，閘極端係接收一限流訊號。開關電晶體513之源極端係連接輸入電源16之負極，開關電晶體514之源極端係連接感測電阻532之第一端。

【0042】

差動放大器523之反相輸入端係接收參考電壓Vref3，非反相輸入端係連接開關電晶體512之汲極端，接收開關電晶體512之汲極端的電壓值。差動放大器523之輸出端係連接開關電晶體514之閘極端，以及連接反相器55的輸入端，反相器55的輸出端係連接開關電晶體513之閘極端。

【0043】

當輸入電源16較低時，流經感測電阻532之電流小於預設值，即感測電阻532之電壓小於參考電壓Vref2，差動放大器522輸出高位準訊號，使得開關電晶體512被設定為導通。同時，開關電晶體512之汲極端的電壓小於參考電壓Vref3，差動放大器523輸出低位準訊號，所以開關電晶體514被設定為截止；而反相器55輸出高位準訊號，所以開關電晶體513被設定為導通。

【0044】

同樣地，當輸入電源16較低時，流經感測電阻531之電流小於預設值，即感測電阻531之第一端的電壓小於參考電壓Vref1，差動放大器521輸出高位準訊號，開關電晶體511被設定為導通。由於發光二極體41需要一定值的跨電壓才會開始作用，所以二極體181一開始係被設定為截止。

【0045】

因此，當輸入電源16之電壓略大於發光二極體41所需的跨電壓時，例如發光二極體41、42的跨電壓大約是80~100V，而輸入電源16的電壓為110V，二極體181截止，限流電晶體541與開關電晶體512導通，且開關電晶體514截止，所以發光二極體41、限流電晶體541、開關電晶體512與感測電阻532形成迴路；同樣地，導通的開關電晶體511、發光二極體42、導通的限流電晶體542以及開關電晶體513亦形成迴路。此時，由輸入電源16透過兩個相並聯的迴路供電給發光二極體41與42發光。

【0046】

由於限流電晶體541限制了流經的電流量，所以當開關電晶體512導通且開關電晶體514截止時，流入感測電阻532的電流即為流經限流電晶體541所限定的電流，可視為感測電阻532之第一端的電壓被限定。

【0047】

當輸入電源16的電壓值增加時，由於感測電阻532之第一端的電壓被限定，造成開關電晶體512之汲極端的電壓係隨著輸入電源16的電壓值增加而大於參考電壓Vref3，則分流電路之狀態會有所改變。

【0048】

當開關電晶體512之汲極端的電壓大於參考電壓Vref3，差動放大器523變成輸出高位準訊號，使得開關電晶體514導通，開關電晶體513截止，流入發光二極體42的電流便透過導通的開關電晶體514流入感測電阻532。由於流入感測電阻532的電流增加，造成感測電阻532之第一端的電壓上升。

【0049】

當感測電阻532之第一端的電壓上升到大於參考電壓Vref2，差動放大器522變成輸出低位準訊號，開關電晶體512截止。

【0050】

當輸入電源16的電壓持續上升到超過發光二極體41之跨電壓的兩倍時，二極體181導通，流入感測電阻531的電流增加，最後感測電阻531之第一端的電壓會大於參考電壓Vref1，差動放大器521輸出低位準訊號，開關電晶體511截止。此時，發光二極體41、導通的二極體181、感測電阻531、發光二極體42、導通的限流電晶體542與開關電晶體514、以及感測電阻532係形成迴路，由輸入電源16透過此迴路供電給相串聯的發光二極體41與42發光。

【0051】

根據以上說明，可得知利用本發明之分流電路，便可根據不同輸入電源的電壓大小而自動調整成對並聯方式的發光二極體41與42供電，或是對串聯方式的發光二極體41與42供電。換句話說，利用本發明之分流電路便可實現能根據電壓大小切換供電模式的發光二極體驅動電路。

【0052】

請參閱第3圖，其為根據本發明之第一型之分流電路之第二實施例之電路圖。圖中，第三實施例與第二實施例不同之處在於，開關電晶體514之源極端係透過二極體182與感測電阻532之第一端相連接。

【0053】

請參閱第4圖，其為根據本發明之第一型之分流電路之第三實施例之電路圖。圖中，此實施例說明本發明之分流電路可續接多個後置迴路而增加更多的電流迴路。以第4圖為例，第一後置迴路21之第一後置分流開關單元212之第二端係連接第二電流感測單元30之流入端，而第二電流感測單元30之流出端係連接輸入電源16之負極。第二後置迴路31係續接在第一後置迴路21後，第二後置迴路31包含第二後置限流單元311、第二後置分流開關單元312、第二後置匯流開關單元313以及第二後置控制單元314。第二後置限流單元311之流入端可連接第二後置負載元件(圖中未顯示)之負極，與第1圖所示的連接相似。

【0054】

第二後置限流單元311之流出端係連接第二後置分流開關單元312與第二後置匯流開關單元313之第一端，而第二後置分流開關單元312之第二端係連接輸入電源之負極，而第二後置匯流開關單元313之第二端係連接第二電流感測單元30之流入端。第二後置控制單元314之輸入端係接收來自第一後置迴路21的第二控制訊號114，例如第2圖中開關電晶體513的汲極端的電壓。第二後置控制單元314之輸出端係分別連接第二後置分流開關單元312與第二後置匯流開關單元313之控制端，以根據第二控制訊號114而分別控制第二後置分流開關單元312與第二後置匯流開關單元313之導通或截止。

【0055】

如此，此實施例之分流電路便可形成三個相並聯的電流路徑，或是一條將所有負載元件相串聯的電流路徑。而本發明之分流電路視需要可再連接更多後置迴路，而連接方式與第4圖之內容相似，故在此不再贅述。 

【0056】

請參閱第5圖，其為根據本發明之第一型之分流電路之第四實施例之電路圖。圖中，此實施例與前述實施例不同之處在於，第四實施例之前置開關單元包含開關電晶體512、差動放大器522以及電阻533，第一後置分流開關單元包含開關電晶體513、電阻535與536，而第一後置匯流開關單元包含開關電晶體514與電阻534，而第一後置控制單元包含差動放大器524與525。差動放大器524與525之反相輸入端係分別連接開關電晶體513與514之源極端，差動放大器524之非反相輸入端係接收一Vcon1訊號，而差動放大器525之非反相輸入端係接收一Vcon2訊號，特別的是，Vcon1訊號與Vcon2訊號為互補訊號。

【0057】

例如，當Vcon1訊號為高位準訊號時，Vcon2訊號即為低位準訊號；當Vcon1訊號為低位準訊號時，Vcon2訊號須為高位準訊號。

【0058】

當Vcon1訊號為低位準訊號而Vcon2訊號為高位準訊號時，開關電晶體514被設定為截止，開關電晶體513被設定為導通，則限流電晶體541、開關電晶體512、電阻533與532形成第一電流路徑；限流電晶體542、開關電晶體513、電阻535與536形成第二電流路徑。

【0059】

當Vcon1訊號為高位準訊號而Vcon2訊號為低位準訊號時，開關電晶體514被設定為導通，開關電晶體513被設定為截止，則流經導通的電流係流入電阻532，最後開關電晶體512之源極端的電壓會大於Vref2，使得開關電晶體512截止，則限流電晶體542、開關電晶體514、電阻534與532係形成第三電流路徑。

【0060】

而第一負載元件與第二負載元件和此實施例之分流電路的連接方式與前述實施例相同，故在此不再贅述。

【0061】

綜上所述，本發明的第一型分流電路有以下優點。 第一，此分流電路可根據所偵測的電流大小而改變電流路徑，進一步使得負載元件的連接方式會根據輸入電源之電壓大小而改變成並聯或串聯，例如，當輸入電源之電壓為110V，則供電給兩個並聯的負載元件；當輸入電源之電壓為220V，則供電給兩個相串聯的負載元件。第二，無論負載元件是並聯或串聯，輸入電源係同時供電給所有負載元件。第三，此分流電路可視需要而增加多個後置迴路，藉此以連接更多個負載元件。

【0062】

請參閱第6圖，其為根據本發明之第二型之分流電路之方塊圖。圖中，分流電路6包含開關單元701與702、以及控制迴路71。控制迴路71包含相串聯的二極體181以及電流感測單元711，二極體181之正極可電性連接開關單元701之第一端，二極體181之負極可電性連接電流感測單元711之流入端。開關單元701之第二端係連接輸入電源16之負極。

【0063】

應注意的是，雖然在第6圖中，二極體181在前，電流感測單元711在後，但是此僅為舉例，而非為限制。實施上，電流感測單元711可在前，而二極體181在後；或者，電流感測單元711有兩部分電路時，第一部分電路可在二極體181之前，而第二部分電路可在二極體181之後，只要維持二極體181與電流感測單元711有串聯之型態，皆在本發明之專利保護範圍內。

【0064】

電流感測單元711之流出端可電性連接開關單元702之第二端，電流感測單元711之第一輸出端與第二輸出端係分別電性連接開關單元701之控制端與開關單元702之控制端。負載元件191之正極連接輸入電源16之正極，而負極連接二極體181之正極。負載元件192之正極連接開關單元702之第二端，而負極係連接輸入電源16之負極。

【0065】

電流感測單元711可根據流經電流感測單元711的電流而輸出控制訊號712以分別控制開關單元701以及開關單元702被設定為導通或截止。

【0066】

當二極體181截止而流經電流感測單元711的電流小於預設值時，開關單元701以及開關單元702被設定為導通，則負載元件191與192係分別透過導通的開關單元701以及開關單元702而與輸入電源16相並聯；反之，當二極體181導通而流經電流感測單元711的電流不小於預設值時，開關單元701以及開關單元702被設定為截止，則負載元件191與192係透過導通的二極體181以及電流感測單元711而與輸入電源16串聯。

【0067】

請參閱第7圖，其為根據本發明之第二型之分流電路之第一實施例之電路圖。圖中，開關單元701與開關單元702分別以開關電晶體來實現，而控制迴路71則以二極體181、感測電阻531以及兩個反相器721與722來實現。在此，控制訊號712為感測電阻531之第一端的電壓。

【0068】

請參閱第8圖，其為根據本發明之第二型之分流電路之第二實施例之電路圖。圖中，此實施例與第7圖之實施例的差異在於，電流感測單元711係分成兩部分電路，一部分電路包含感測電阻531與反相器721，串聯於二極體181之前；而另一部分電路包含感測電阻532與反相器722，串聯於二極體181之後。

【0069】

第7圖與第8圖之操作方式係與第6圖之說明相同，故在此不再贅述。此外，控制迴路71視需要更可包含一限流電晶體，用為限流之用。以第7圖為例，限流電晶體之汲極端可連接二極體181之負極，而源極端可連接感測電阻531之第一端。以第8圖為例，限流電晶體之汲極端可連接感測電阻531之第一端，而源極端可連接二極體181之正極；或者限流電晶體之汲極端可連接二極體181之負極，而源極端可連接感測電阻532之第一端。

【0070】

綜上所述，本發明的第二型分流電路有以下優點。 第一，此分流電路可根據所偵測的電流大小而改變電流路徑，進一步使得負載元件的連接迴路會根據輸入電源之電壓大小而改變成並聯或串聯。第二，無論負載元件是並聯或串聯，輸入電源係同時供電給所有負載元件。

【0071】

請參閱第9圖，其為根據本發明之第三型之分流電路之電路圖。圖中，分流電路9包含二極體18、感測電阻531與532、反相器721與722、開關電晶體61與62。二極體18之正極與開關電晶體61之汲極端係連接發光二極體41之負極，而二極體18之負極係連接感測電阻532之第一端。感測電阻532之第二端係連接開關電晶體62之源極端與發光二極體42之正極。感測電阻532之第一端的電壓係輸入至反相器722，而反相器722的輸出端係連接開關電晶體62之閘極端。發光二極體41之正極與開關電晶體62之汲極端係連接輸入電源16之正極。

【0072】

感測電阻531之第一端係連接發光二極體42之負極，而第二端係連接開關電晶體61之源極端。感測電阻531之第一端的電壓係輸入至反相器721，而反相器721的輸出端係連接開關電晶體61之閘極端。

【0073】

當開始施予輸入電源16時，由於感測電阻531與532都未有電流流入，所以導致反相器721與722輸出高電位訊號，使得開關電晶體61與62導通。

【0074】

當開關電晶體62導通，電流從導通的開關電晶體62流入發光二極體42，使得發光二極體42發光。當從發光二極體42流出而流入感測電阻的電流大於一預設值，致使反相器721輸出低位準訊號時，開關電晶體61截止。

【0075】

此時，若輸入電源16之電壓大於發光二極體41與42所需的跨電壓以及感測電阻531之跨電壓，則二極體181導通，電流流入感測電阻532使得感測電阻532之第一端的電壓上升，最後使得反相器722輸出低位準訊號，開關電晶體62截止。因此，發光二極體41與42與導通的二極體181以及感測電阻531與532形成迴路，輸入電源16供電給相串聯的發光二極體41與42發光。

【0076】

若輸入電源16之電壓不大於發光二極體41與42所需的跨電壓以及感測電阻531之跨電壓，則二極體181截止，因此輸入電源16僅供電給發光二極體42發光。

【0077】

雖然本發明已參照其例示性實施例而特別地顯示及描述，將為所屬技術領域具通常知識者所理解的是，於不脫離以下申請專利範圍及其等效物所定義之本發明之精神與範疇下可對其進行形式與細節上之各種變更。

 

1‧‧‧分流電路

10‧‧‧第一電流感測單元

11‧‧‧前置迴路

111‧‧‧前置限流單元

112‧‧‧前置開關單元

113‧‧‧第一控制訊號

16‧‧‧輸入電源

17‧‧‧開關單元

171‧‧‧負載電流感測單元

172‧‧‧負載開關單元

181、182‧‧‧二極體

19‧‧‧前置負載元件

21‧‧‧第一後置迴路

211‧‧‧第一後置限流單元

212‧‧‧第一後置分流開關單元

213‧‧‧第一後置匯流開關單元

214‧‧‧第一後置控制單元

29‧‧‧第一後置負載元件

Claims (17)

1. 【第1項】

   一種分流電路，包含﹕
   一第一電流感測單元，係根據流經該第一電流感測單元之電流而產生一第一感測訊號；
   一前置迴路，該前置迴路之流出端係電性耦接該第一電流感測單元之流入端，該前置迴路具有一前置限流單元以及一前置開關單元，該前置限流單元係限定流入該前置迴路之電流大小，該前置開關單元係根據該第一感測訊號而被設定為導通或截止，且該前置迴路係根據該第一感測訊號而相對應地產生一第一控制訊號；以及
   一第一後置迴路，包含一第一後置限流單元、一第一後置分流開關單元、一第一後置匯流開關單元以及一第一後置控制單元，該第一後置限流單元係限定流入該第一後置迴路的電流，該第一後置分流開關單元之第一端以及該第一後置匯流開關單元之第一端係分別連接該第一後置限流單元之流出端，該第一後置匯流開關單元之第二端係連接該第一電流感測單元之該流入端，該第一後置控制單元之第一輸出端與第二輸出端係分別連接該第一後置分流開關單元與該第二後置匯流開關單元之控制端，該第一後置控制單元之輸入端係接收該第一控制訊號，並根據該第一控制訊號以分別設定該第一後置分流開關單元或該第一後置匯流開關單元為導通或截止。
2. 【第2項】

   如申請專利範圍第1項所述之分流電路，其中當流經該第一電流感測單元之該電流小於一預設值時，該前置開關單元被設定為導通，該第一後置分流開關單元被設定為導通，該第一後置匯流開關單元被設定為截止，該分流電路係包含由該前置迴路與該第一電流感測單元所形成的一第一電流路徑、以及由該第一後置限流單元與該第一後置分流開關單元所形成的一第二電流路徑。
3. 【第3項】

   如申請專利範圍第2項所述之分流電路，其中當流經該第一電流感測單元之該電流不小於該預設值時，該前置開關單元被設定為截止，該第一後置分流開關單元被設定為截止，該第一後置匯流開關單元被設定為導通，該分流電路係包含由該第一後置限流單元、該第一後置匯流開關單元以及該第一電流感測單元所形成的一第三電流路徑。
4. 【第4項】

   如申請專利範圍第3項所述之分流電路，其中該前置迴路之該流入端係電性連接一前置負載元件之流出端，該第一後置迴路之該流入端係電性連接一第一後置負載元件之流出端，該前置負載元件之流入端係電性連接一輸入電源之正極，該前置負載元件之該流出端係透過一二極體電性連接該第一後置負載元件之流入端，而該第一後置負載元件之該流入端係透過一負載開關單元電性連接該輸入電源之正極，該第一電流感測單元之流出端與該第一後置分流開關單元之第二端係電性連接該輸入電源之負極。
5. 【第5項】

   如申請專利範圍第4項所述之分流電路，其中該輸入電源之電壓改變而導致流入該第一電流感測單元之該電流有變化時，該前置負載元件與該第一後置負載元件分別透過該第一電流路徑以及該第二電流路徑與該輸入電源並聯，或者該前置負載元件、該二極體以及該第一後置負載元件透過該第三電流路徑與該輸入電源串聯。
6. 【第6項】

   如申請專利範圍第5項所述之分流電路，其中該第一電流感測單元係包含一感測電阻，該第一電流感測單元之該流入端係為該感測電阻之第一端，該前置限流單元之流出端係電性連接該前置開關單元之第一端，該前置開關單元之第二端係電性連接該感測電阻之該第一端，而該第一感測訊號係為該感測電阻之該第一端之電壓訊號，該第一控制訊號係為該前置開關單元之該第一端之電壓訊號。
7. 【第7項】

   如申請專利範圍第6項所述之分流電路，其中當該前置開關單元為導通時，如果該輸入電源之電壓上升使得該前置開關單元之該第一端之電壓訊號大於該第一後置控制單元之一參考電壓，則該第一後置控制單元相對應地控制該第一後置分流開關單元為截止，以及控制該第一後置匯流開關單元為導通，致使流入該感測電阻之電流增加，而該感測電阻之該第一端之電壓也隨之上升最後會使得該前置開關單元被設定為截止。
8. 【第8項】

   如申請專利範圍第7項所述之分流電路，其中當該前置開關單元為截止時，如果該輸入電源之電壓下降使得該前置開關單元之該第一端之電壓訊號不大於該第一後置控制單元之該參考電壓，則該第一後置控制單元相對應地控制該第一後置分流開關單元為導通，以及控制該第一後置匯流開關單元為截止，致使流入該感測電阻之電流減少，而該感測電阻之該第一端之電壓也隨之下降最後會使得該前置開關單元被設定為導通。
9. 【第9項】

   如申請專利範圍第4項所述之分流電路，其中該前置負載元件或該第一後置負載元件為一發光二極體。
10. 【第10項】

    如申請專利範圍第1項所述之分流電路，更包含﹕
    一第二電流感測單元，該第二電流感測單元之流入端係電性連接該第一後置分流開關單元之第二端，且該第二電流感測單元係根據流經該第二電流感測單元之電流而產生一第二感測訊號，該第一後置迴路係根據該第二感測訊號而相對應地產生一第二控制訊號；以及
    一第二後置迴路，包含一第二後置限流單元、一第二後置分流開關單元、一第二後置匯流開關單元以及一第二後置控制單元，該第二後置限流單元係限定流入該第二後置迴路的電流，該第二後置分流開關單元之第一端以及該第二後置匯流開關單元之第一端係分別連接該第二後置限流單元之流出端，該第二後置匯流開關單元之第二端係連接該第二電流感測單元之該流入端，該第二後置控制單元之第一輸出端與第二輸出端係分別連接該第二後置分流開關單元與該第二後置匯流開關單元之控制端，該第二後置控制單元之輸入端係接收該第二控制訊號，並根據該第二控制訊號以分別設定該第二後置分流開關單元或該第二後置匯流開關單元為導通或截止。
11. 【第11項】

    一種分流電路，包含﹕
    一第一開關單元；
    一第二開關單元；
    一控制迴路，該控制迴路包含相串聯的一二極體以及一電流感測單元，該二極體之正極係電性連接該第二開關單元之第一端，該二極體之負極係電性連接該電流感測單元之流入端，該電流感測單元之流出端係電性連接該第一開關單元之第二端，該電流感測單元之第一輸出端與第二輸出端係分別電性連接該第一開關單元之控制端與該第二開關單元之控制端，而該電流感測單元係根據流經該電流感測單元的電流而輸出一控制訊號以分別控制該第一開關單元以及該第二開關單元被設定為導通或截止。
12. 【第12項】

    如申請專利範圍第11項所述之分流電路，其中當流經該電流感測單元之該電流大於一預定值時，該第一開關單元以及該第二開關單元被設定為截止；
    當流經該電流感測單元之電流不大於該預定值時，該第一開關單元以及該第二開關單元被設定為導通。
13. 【第13項】

    如申請專利範圍第12項所述之分流電路，其中該二極體之該正極係電性連接一第一負載元件之流出端，該第一負載元件之流入端以及該第一開關單元之第一端係電性連接一輸入電源之正極；
    該電流感測單元之該流出端係電性連接一第二負載元件之流入端，而該第二開關單元之第二端以及該第二負載元件之流出端係電性連接該輸入電源之負極。
14. 【第14項】

    如申請專利範圍第13項所述之分流電路，其中該電流感測單元包含一感測電阻、一第一反相電路以及一第二反相電路，該第一反相電路之輸入端係接收該感測電阻之電壓值，該第一反相電路之輸出端係電性連接該第一開關單元之該控制端；該第二反相電路之輸入端係接收該感測電阻之電壓值，該第二反相電路之輸出端係電性連接該第二開關單元之該控制端。
15. 【第15項】

    如申請專利範圍第13項所述之分流電路，其中該電流感測單元包含一第一感測電阻、一第二感測電阻、一第一反相電路以及一第二反相電路，該第一感測電阻電性連接於該第一負載元件之負極以及該二極體之正極之間，該第一反相電路之輸入端係接收該第一感測電阻之電壓值，該第一反相電路之輸出端係電性連接該第一開關單元之該控制端；該第二感測電阻電性連接於該二極體之負極與該後置負載元件之正極之間，該第二反相電路之輸入端係接收該第二感測電阻之電壓值，該第二反相電路之輸出端係電性連接該第二開關單元之該控制端。
16. 【第16項】

    如申請專利範圍第11項所述之分流電路，其中該控制迴路更包含一限流電晶體。
17. 【第17項】

    如申請專利範圍第13項所述之分流電路，其中該第一負載元件以及該第二負載元件為一發光二極體。