TW201607377A - 具有低輸出漣波的序列線性led系統 - Google Patents

具有低輸出漣波的序列線性led系統 Download PDF

Info

Publication number
TW201607377A
TW201607377A TW104120795A TW104120795A TW201607377A TW 201607377 A TW201607377 A TW 201607377A TW 104120795 A TW104120795 A TW 104120795A TW 104120795 A TW104120795 A TW 104120795A TW 201607377 A TW201607377 A TW 201607377A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
led
current
capacitor
led string
coupled
Prior art date
Application number
TW104120795A
Other languages
English (en)
Inventor
史考特 林區
Original Assignee
微晶片科技公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 微晶片科技公司 filed Critical 微晶片科技公司
Publication of TW201607377A publication Critical patent/TW201607377A/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10Controlling the intensity of the light
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/395Linear regulators
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • H05B45/44Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/48Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • H05B45/44Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

本文揭示一種具有低輸出漣波的序列線性發光二極體(LED)系統。在一實施例中,該序列線性LED系統包含用於產生DC電壓的橋式整流器、用於接收該DC電壓的二極體、經耦合至該二極體之電容器、經耦合至該電容器以用於控制該電容器之充電的電流調節器、以及複數個經耦合至該二極體的區段(各區段包含LED串及電流調節器)。

Description

具有低輸出漣波的序列線性LED系統 【相關申請案之交互參照】
本專利申請案主張2014年6月27日申請之美國臨時申請案第62/018,531號之優先權,該案標題為「Sequential Linear LED System with Low Output Ripple」,其全部內容係以引用方式併入本文中。
本文揭示一種具有低輸出漣波的序列線性發光二極體(LED)驅動電路。
請參照圖1,其描繪先前技術之LED系統100。先前技術LED系統100包含AC電壓源110、橋式整流器120、以及二極體130。先前技術LED系統100進一步包含複數個LED串,在此顯示為LED串141、LED串142、LED串143、以及LED串144。每條LED串後均附接一電流調節器,在此顯示為電流調節器151、電流調節器152、電流調節器153、電流調節器154、以及電流調節器155。應了解,先前技術LED系統100可包含比所顯示者更多數量或更少數量的LED串及電流調節器。
隨著橋式整流器120之電壓輸出從0V開始增加,LED串141係經順向偏壓,使得LED串141中的LED發光,且由電流調節器151控制電流。當電壓變得夠高時,LED串142亦將變為經順向偏壓,使得LED串141及LED串142二者中之LED均發光。此時,電流調節器152將致使電流調節器151停止。隨著電壓進一步增加,同樣的狀況亦發生在剩餘的LED串及電流調節器上,直到LED串141、142、143、及144均發光,電流被電流調節器155汲取,且電流調節器151、152、153、及154為切斷。
先前技術LED系統100有一缺失,即當由AC電壓源110提供的電壓接近0V時,來自所有LED串的總光輸出將為零。亦即,LED系統100將停止發光,而這導致「閃控」(strobing)或「漣波」(ripple)效應。從使用者的觀點來看,這是最不期望發生的情況。
所需要的是具有降低之閃控或漣波效應的改良式LED系統。
本發明透過使用由電流調節器充電的填充電容器(fill capacitor)來減少或消除閃控或漣波效應。
100、200、300‧‧‧LED系統
110‧‧‧AC電壓源
120‧‧‧橋式整流器
130、241~244‧‧‧二極體
141~144、230、310‧‧‧LED串
151~155、220、320‧‧‧電流調節器
160‧‧‧電阻器
210‧‧‧填充電容器
250、350‧‧‧控制電路
圖1描繪先前技術LED系統。
圖2描繪LED系統之實施例,該LED系統包含由電流調節器充電的填充電容器。
圖3描繪LED系統之另一實施例,該LED系統包含由電流調節器充電的填充電容器。
參照圖2,其描繪LED系統200。LED系統200包含許多與圖1所示之先前技術LED系統100中相同的組件。LED系統200進一步包含填充電容器210、電流調節器220、LED串230、以及二極體241、242、243、及244。LED串230為選用,且其使用並非必須。若經使用,LED串230可包含一個LED或多個LED。此外,可增加一或多個額外的LED串至LED串230。電流調節器151、152、153、154、及155經耦合至電阻器160,電阻器160接著經耦合至接地。因此,電流調節器151、152、153、154、及155共用至接地的一共同路徑。
在操作期間,隨著橋式整流器120之電壓從0V增加,電流將流入填充電容器210,再流過二極體241、流過LED串230、流過二極體244、再流過電流調節器220。電流亦將流入下方的電路,該電路始於LED串141及電流調節器151。藉由使用控制電路250來控制電流調節器220及電流調節器151、152、153、154、及155,系統可在對填充電容器210充電、與提供電力至LED串141、142、143、及144之間配置電流,並可將LED系統200的功率因數最大化(以使電壓及電流的使用彼此同相)。因此,電流調節器220可用於控制填充電容器之充電,以維持高輸入功率因數。
當橋式整流器120之電壓輸出接近零交叉(zero crossing)時(在此情況中先前技術LED系統100不會發光),儲存在填充電容器中的電荷可用於供電給LED串141、142、143、及144。電流將從接地流過二極體242、LED串230、二極體243、流過填充電容器210、並流入LED串141、142、143、及144。填充電容器210所提供的電壓將會在填充電容器210的峰值電壓。因此,與先前技術不同的是,即使在AC電壓源110產生之電壓接近0V的時段中,LED串141、142、143、及144仍可持續發光。
隨著填充電容器210放電,其電壓將降低。隨著填充電容器210的電壓降低,LED串141、142、143、及144將從LED串144開始反向地逐一停止導通。因此,當填充電容器210之電壓降至低於某一位準時,LED串144將停止發光。此時,電流調節器155將停止汲取電流,並將啟動電流調節器154。電流調節器154接著將汲取電流,直到LED串143停止發光,當LED串143停止發光時電流調節器154將停止汲取電流,並將啟動電流調節器153。此程序持續至僅剩LED串141及電流調節器151為啟動,雖然在某個時間點來自橋式整流器120的電壓會超過由填充電容器210所提供的電壓。
參照圖3,圖中描繪另一實施例。LED系統300包含許多與LED系統200相同的組件。LED系統300亦包含LED串310、二極體130、電流調節器320、以及控制電路350。控制電路350控制電流調節器151、152、153、154、155、220、以及320。LED串210 及電流調節器320之用途為減少系統的總諧波失真(total harmonic distortion,THD),並隨著時間經過維持光的總輸出。
LED系統200及LED系統300最小化或消除先前技術LED系統100之輸出漣波及「閃控效應」。此外,達成了更大的功率因數。LED系統300進一步降低系統之THD。
110‧‧‧AC電壓源
120‧‧‧橋式整流器
130、241~244‧‧‧二極體
141~144、230‧‧‧LED串
151~155、220‧‧‧電流調節器
160‧‧‧電阻器
210‧‧‧填充電容器
200‧‧‧LED系統
250‧‧‧控制電路

Claims (20)

  1. 一種發光二極體(LED)系統,其包含:交流電壓源;經耦合至該交流電壓源之橋式整流器;複數個經耦合至該橋式整流器之輸出的LED串,該複數個LED串之各者包含一或多個LED;複數個電流調節器,該複數個電流調節器之各者經耦合至該複數個LED串之一者,以控制流過彼LED串的電流;經耦合至該橋式整流器之該輸出及至輔助電流調節器的電容器;其中當該橋式整流器之該輸出為經逆向偏壓時,該電容器提供正電壓至該複數個LED串,以在該橋式整流器之該輸出變為經逆向偏壓後開始致使該複數個LED串之一或多者發光。
  2. 如請求項1之系統,其進一步包含控制電路,該控制電路係用於控制經耦合至該電容器之該複數個電流調節器及該輔助電流調節器,以在對該電容器充電與提供電力至該複數個LED串之間配置電流。
  3. 如請求項2之系統,其中該控制電路在對該電容器充電與提供電力至該複數個LED串之間配置電流,以維持高輸入功率因數。
  4. 如請求項1之系統,其進一步包含經耦合至該複數個電流調節器之各者的電阻器,以提供至接地的共同路徑。
  5. 如請求項1之系統,其進一步包含輔助LED串,該輔助LED串包含經耦合於該電容器與該輔助電流調節器間之一或多個LED。
  6. 如請求項5之系統,其進一步包含經耦合於該電容器與該輔助LED串間之二極體、及經耦合於該輔助LED串與該輔助電流調節器間之二極體。
  7. 如請求項6之系統,其進一步包含經耦合於接地與該輔助LED串間之二極體、及經耦合於該電容器與輔助LED串間之另一二極體。
  8. 如請求項7之系統,其中當主要二極體為經逆向偏壓時,電流從接地開始流過二極體、該輔助LED串、二極體、該電容器、以及該複數個LED串之一或多者。
  9. 如請求項1之系統,其進一步包含經耦合於該橋式整流器與主要二極體間之第二輔助LED串。
  10. 如請求項9之系統,其進一步包含經耦合至該第二輔助LED串及至該控制電路之電流調節器。
  11. 一種操作發光二極體(LED)系統的方法,該方法包含:同時提供電流至電容器及第一LED串,該第一LED串包含一或多個LED;當橋式整流器之輸出仍為經順向偏壓時,提供電流至第一LED串及一或多個額外的LED串,該一或多個額外LED串之各者包含一或多個LED;對該橋式整流器之該輸出加逆向偏壓,並從該電容器提供電流至該第一LED串及該一或多個額外的LED串;當該橋式整流器之該輸出仍為經逆向偏壓時,僅對該第一LED串從該電容器提供電流。
  12. 如請求項11之方法,其進一步包含:藉由控制電路,在對該電容器充電與提供電力至該第一LED串及該一或多個額外的LED串之間配置電流。
  13. 如請求項12之方法,其中該配置步驟維持高輸入功率因數。
  14. 如請求項11之方法,其中經耦合至該第一LED串及該一或多個額外的LED串之電阻器提供至接地的共同路徑。
  15. 如請求項11之方法,其進一步包含:當該橋式整流器之該輸出為經順向偏壓時,提供電流至包含一或多個LED之經耦合至該電容器之輔助LED串。
  16. 如請求項15之方法,其中在該電容器與該輔助LED串之間耦合有二極體。
  17. 如請求項16之方法,其中在地面與該輔助LED串之間耦合有二極體,且在該電容器與該輔助LED串之間耦合有二極體。
  18. 如請求項17之方法,其進一步包含:當該橋式整流器之該輸出為經逆向偏壓時,提供電流從接地流過二極體、該輔助LED串、二極體、該電容器、以及至少該第一LED串。
  19. 如請求項11之方法,其進一步包含:提供電流至經耦合於該橋式整流器與主要二極體間的第二輔助LED串。
  20. 如請求項19之方法,其進一步包含: 藉由控制電路,在對該電容器充電、與提供電力至該第一LED串、該一或多個額外的LED串、以及該第二輔助LED串之間配置電流。
TW104120795A 2014-06-27 2015-06-26 具有低輸出漣波的序列線性led系統 TW201607377A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462018531P 2014-06-27 2014-06-27
US14/748,175 US20150382414A1 (en) 2014-06-27 2015-06-23 Sequential Linear LED System With Low Output Ripple
PCT/US2015/037372 WO2015200454A1 (en) 2014-06-27 2015-06-24 Sequential linear led system with low output ripple

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201607377A true TW201607377A (zh) 2016-02-16

Family

ID=54932125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104120795A TW201607377A (zh) 2014-06-27 2015-06-26 具有低輸出漣波的序列線性led系統

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150382414A1 (zh)
TW (1) TW201607377A (zh)
WO (1) WO2015200454A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9883554B2 (en) * 2015-09-29 2018-01-30 Microchip Technology Inc. Commutation circuit for sequential linear LED drivers
US9730280B2 (en) * 2015-10-01 2017-08-08 Microchip Technology Inc. Ripple reduction circuit for sequential linear LED drivers
CN108811232B (zh) * 2017-05-05 2020-04-07 东莞艾笛森光电有限公司 发光二极管驱动电路
CN107360647B (zh) * 2017-07-20 2019-04-05 武汉尚智通科技有限公司 一种交流电直接驱动led灯的电源

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7081722B1 (en) * 2005-02-04 2006-07-25 Kimlong Huynh Light emitting diode multiphase driver circuit and method
JP4657799B2 (ja) * 2005-05-11 2011-03-23 株式会社リコー 発光ダイオード駆動回路
US8384311B2 (en) * 2009-10-14 2013-02-26 Richard Landry Gray Light emitting diode selection circuit
DE102011003931A1 (de) * 2011-02-10 2012-08-16 Osram Ag Ansteuerung mehrerer in Reihe geschalteter Leuchtmittel
US8917027B2 (en) * 2011-03-28 2014-12-23 Koninklijke Philips N.V. Driving device and method for driving a load, in particular an LED assembly
US8686651B2 (en) * 2011-04-13 2014-04-01 Supertex, Inc. Multiple stage sequential current regulator
JP6135155B2 (ja) * 2012-02-03 2017-05-31 日亜化学工業株式会社 発光ダイオード駆動装置
KR101357916B1 (ko) * 2012-08-06 2014-02-03 메를로랩 주식회사 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템
US9041303B2 (en) * 2013-03-29 2015-05-26 Posco Led Company Ltd. AC LED lighting apparatus
PL222678B1 (pl) * 2013-08-23 2016-08-31 Włodarczyk Władysław Igloo Trójfazowy zasilacz i układ diod LED z trójfazowym zasilaczem
JP6512507B2 (ja) * 2014-07-24 2019-05-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 点灯装置、照明装置および照明器具
JP6501175B2 (ja) * 2014-07-29 2019-04-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 点灯装置、照明装置及び照明器具

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015200454A1 (en) 2015-12-30
US20150382414A1 (en) 2015-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102453820B1 (ko) 발광소자 구동회로 및 조명장치
EP2637161A3 (en) Power generator and organic light emitting display device using the same
KR20130135878A (ko) 위상 제어 메커니즘을 가지는 발광 다이오드
JP2015525963A (ja) 複数の発光ダイオードを駆動させるための装置及び方法
TW201607377A (zh) 具有低輸出漣波的序列線性led系統
US10080267B2 (en) Alternating current-driven light emitting element lighting apparatus
MY170104A (en) Led driver circuit
US20140015441A1 (en) Driver device and driving method for driving a load, in particular an led assembly
EP2552180A3 (en) Lighting device and illumination apparatus using same
US8803437B2 (en) Switching mode pulsed current supply for driving LEDS
KR20150001033A (ko) 전원 공급 장치
JP2013542550A (ja) THDiバイパス回路を備える半導体照明ドライバ
JP5643773B2 (ja) 色温度のシフトを用いた調光可能な光源
US9693406B2 (en) Circuit for driving AC direct lighting apparatus and method therefor
US20100309188A1 (en) Driver for a projection system
KR20140100392A (ko) 하나 이상의 엘이디동작부를 포함하는 엘이디 조명장치
JP2011023231A (ja) 点灯装置及び照明器具
KR101555775B1 (ko) 교류 led 구동회로
US20140225524A1 (en) High efficiency led driver circuit
KR101537990B1 (ko) 스위치 제어를 이용한 엘이디 조명 장치
US20150296584A1 (en) High utilization led driver
JP6171590B2 (ja) 点灯装置および照明装置
KR20150010178A (ko) 리플을 제거하는 회로를 포함하는 엘이디 조명장치
KR101490232B1 (ko) 플리커 방지 엘이디 조명장치
KR101382708B1 (ko) 전원공급회로