TW201611658A - 交流發光二極體燈及其控制方法 - Google Patents

Abstract

發光二極體燈包含複數個發光二極體群組、路徑控制器、電源觸排模組及觸排控制器。複數個發光二極體群組置於整流輸入電壓端及接地端間。路徑控制器用以控制複數個路徑開關，每一個路徑開關用以將對應的發光二極體群組耦接至接地端。電源觸排模組耦接於整流輸入電壓端及接地端間，包含電容及放電開關，當整流輸入電壓端的電位大於電容之電壓時，電容被充電。放電開關連接於電容及整流輸入電壓端間。觸排控制器依據開啟複數個路徑開關之一路徑開關的控制訊號，決定連接區間並控制放電開關，以使電容能在連接區間內放電至整流輸入電壓端。

Description

交流發光二極體燈及其控制方法

本發明描述了一種發光二極體燈及其控制方法，特別是一種以交流電驅動的發光二極體燈及其控制方法。

發光二極體(LEDs)在近年逐漸被應用於許多發光器材中。舉例來說，若發光器材中的發光二極體以交流電驅動，這一類的發光二極體在電路上被稱為交流發光二極體(AC LED)。這些交流發光二極體在製造上會有許多考量，包含價格考量、發光效率考量、耗能考量、閃爍性的考量、以及工作時間的考量。

第1圖描述了先前技術中，交流發光二極體燈10之電路架構。交流發光二極體燈10包含發光二極體模組12以及限流電阻14。發光二極體模組12包含兩個反向耦接且平行的發光二極體串。交流發光二極體燈10不需要交流直流轉換器或整流器。甚至在使用直流電壓時亦可驅動。在第1圖中，交流電壓會在輸入接腳8被提供，並直接驅動交流發光二極體燈10。這種交流發光二極體燈10的架構具有電路簡單且價格低廉的優點。然而，交流發光二極體燈10僅能在每一個交流電的週期內發光非常短的時間，因此發光二極體將會受到低平均發光度以及高電流應力(High-Current Stress)效應的影響。

第2圖描述了先前技術中，另一種交流發光二極體燈15之電路架構。而交流發光二極體燈15可如專利USP 7,708,172所揭示。交流發光二極體燈15具有一個全波整流器(Full-Wave Rectifier)18，直流或交流的電壓源會被輸入接腳16接收。在交流發光二極體燈15中，發光二極體串被分為發光 二極體群組20₁、發光二極體群組20₂、發光二極體群組20₃及發光二極體群組20₄。整合電路22具有節點PIN₁、節點PIN₂、節點PIN₃以及節點PIN₄，並分別耦接於發光二極體群組20₁、發光二極體群組20₂、發光二極體群組20₃及發光二極體群組20₄的陰極。整合電路22內有路徑開關SG₁、路徑開關SG₂、路徑開關SG₃及路徑開關SG₄，亦包含一個控制器24。當輸入接腳16的電壓增加時，控制器24能控制路徑開關SG₁、路徑開關SG₂、路徑開關SG₃及路徑開關SG₄，以使更多的發光二極體發光。整合電路22的操作實例已詳述於專利USP 7,708,172中，故於此將不再贅述。

第3圖描述了第2圖的架構中，當輸入接腳16收到交流正弦輸入電壓時，訊號的波形變化。最上面的波形表示整流輸入電壓V_REC，如第2圖所示，整流輸入電壓V_REC定義為全波整流器18經整流後的電壓，而整流輸入電壓V_REC亦可視為發光二極體群組20₁的驅動電壓。第二個波形表示正在發光的發光二極體的總個數。接下來的四個波形表示電流I_G4、電流I_G3、電流I_G2及電流I_G1。如第2圖所示，電流I_G4、電流I_G3、電流I_G2及電流I_G1分別表示發光二極體群組20₁、發光二極體群組20₂、發光二極體群組20₃及發光二極體群組20₄的電流。正在發光的發光二極體的總個數會以步階函數的形式升降，而升降的情況會依據整流輸入電壓V_REC的增減而變化。當整流輸入電壓V_REC增加時，發光二極體群組20₁、發光二極體群組20₂、發光二極體群組20₃及發光二極體群組20₄會依據以下的步驟發光。舉例來說，當整流輸入電壓V_REC增加至大於臨界電壓V_TH1，已達到驅動發光二極體群組20₁的需求，因此發光二極體群組20₁開始發光。當整流輸入電壓V_REC減少時，發光二極體群組20₁、發光二極體群組20₂、發光二極體群組20₃及發光二極體群組20₄會依序變暗。舉例來說，整流輸入電壓V_REC恰好降低至臨界電壓V_TH4以下時，之前的發光二極體群組20₁、發光二極體群組20₂、發光二極體群組20₃及發光二極體群組20₄會被電壓驅動而發光，隨後，路徑開關SG₄會被開啟以使發光二極體群組20₄停止發光，因此導致僅剩發光二極體群組20₁、發 光二極體群組20₂及發光二極體群組20₃發光。因此，交流發光二極體燈15具有簡單的電路架構以及高效率的能源使用特性。

然而，當整流輸入電壓V_REC太低而使發光二極體群組20₁都無法驅動的時候，第3圖所示的波形中就會存在一個黑暗區間T_DARK。特別是當整流輸入電壓V_REC是一個120赫茲的信號時，整流輸入電壓V_REC視為落入電壓谷(Voltage Valley)。此時，整流輸入電壓V_REC約為0伏特(出現於120赫茲)，因此造成黑暗區間T_DARK。雖然這個120赫茲的黑暗區間T_DARK未必可被肉眼察覺，但經研究指出，當使用數位相機對著交流發光二極體燈15曝光並拍照時，輸出的照片因為黑暗區間T_DARK的存在，而會有不討喜的黑線出現。

因此，發展一種沒有黑暗區間的發光二極體燈是很重要的。

本發明實施例提出一種發光二極體燈，包含複數個發光二極體群組、路徑控制器、電源觸排模組以及觸排控制器。複數個發光二極體群組是以串接的方式置於整流輸入電壓端及接地端之間。路徑控制器是用以控制複數個路徑開關，其中每一個路徑開關是用以將對應的發光二極體群組耦接至接地端。電源觸排模組是耦接於整流輸入電壓端及接地端之間，包含電容及放電開關，當整流輸入電壓端的電位大於電容之電容電壓時，電容會被充電。放電開關是連接於電容及整流輸入電壓端之間。觸排控制器是用以依據開啟複數個路徑開關之路徑開關的控制訊號，決定連接區間並控制放電開關，以使電容得以在連接區間內放電至整流輸入電壓端。

本發明另一實施例提出一種於發光二極體群組中消除暗區的方法，發光二極體群組以串接的方式置於整流輸入電壓端及接地端之間，整流輸入電壓端是由交流輸入電壓經整流而產生，方法包含提供複數個路徑開關，每一個路徑開關是用以將對應的發光二極體群組耦接至接地端。當整流輸入電壓端的電位大於電容之電容電壓時，對電容充電。依據開啟複數路徑 開關之路徑開關的控制訊號，決定連接區間。電容在連接區間內放電至整流輸入電壓端。

10、15、100、159‧‧‧交流發光二極體燈

8、16‧‧‧輸入接腳

14‧‧‧限流電阻

12‧‧‧發光二極體模組

18‧‧‧全波整流器

20₁、20₂、20₃、20₄‧‧‧發光二極體群組

PIN₁、PIN₂、PIN₃、PIN₄、REC‧‧‧節點

I_G1、I_G2、I_G3、I_G4‧‧‧電流

SG₁、SG₂、SG₃、SG₄‧‧‧路徑開關

V_REC‧‧‧整流輸入電壓

22、102‧‧‧整合電路

24‧‧‧控制器

V_TH1、V_TH2、V_TH3、V_TH4‧‧‧臨界電壓

T_DARK‧‧‧黑暗區間

GND‧‧‧接地端

104‧‧‧電源觸排模組

114‧‧‧二極體

110‧‧‧雙載子接面電晶體

112‧‧‧電容

I_CTL‧‧‧控制電流

I_DIS‧‧‧放電電流

V_CAP‧‧‧電容電壓

102、160‧‧‧整合電路

S1‧‧‧訊號

24‧‧‧路徑控制器

108、168‧‧‧脈波產生器

116‧‧‧開關

S_CONN‧‧‧脈波訊號

118‧‧‧定電流源

106、166‧‧‧觸排控制器

25‧‧‧電流源

V_AC‧‧‧正弦輸入電壓

t₀、t_REV、t_PEAK、t_TGR、t_CRS、t_FULL‧‧‧時間點

T_DIS‧‧‧放電區間

T_CHG‧‧‧充電區間

T_HLD‧‧‧維持時間

V_REC-OLD‧‧‧原始的整流輸入電壓

T_CONN‧‧‧連接區間

170‧‧‧SR正反器

Q‧‧‧輸出端

172‧‧‧時脈產生器

S_CLK‧‧‧時脈訊號

174‧‧‧計數器

176‧‧‧數位類比轉換器

第1圖描述了先前技術中，交流發光二極體燈的電路架構圖。

第2圖描述了先前技術中，另一種交流發光二極體燈的電路架構圖。

第3圖描述了第2圖所述之交流發光二極體燈收到交流正弦輸入電壓時，訊號的波形變化示意圖。

第4圖描述了本發明一實施例之交流發光二極體燈的電路架構圖。

第5圖描述了第4圖實施例之交流發光二極體燈的波形變化示意圖。

第6圖描述了本發明另一實施例之交流發光二極體燈的電路架構圖。

第7圖描述了第6圖實施例之交流發光二極體燈的波形變化示意圖。

第8圖描述本發明實施例所使用的另一種電源觸排模組的電路架構圖。

第4圖描述了本發明一實施例之交流發光二極體燈100的電路架構圖。交流發光二極體燈100具有一個全波整流器18，用以將由輸入接腳16接收到的正弦輸入電壓V_AC整流，並在節點REC提供一個整流輸入電壓V_REC，以及在接地端GND提供一個接地電壓。發光二極體群組20₁、發光二極體群組20₂、發光二極體群組20₃及發光二極體群組20₄會以發光二極體串的形式呈現，且以串接的方式連接於整流輸入電壓V_REC的端點及接地端GND之間。每一個發光二極體群組中的發光二極體會以並聯或串聯的方式連接。在第4圖中，發光二極體群組20₁是最上方(第一個)的發光二極體群組，因此可視為被連接至整流輸入電壓V_REC中，具有最高電壓的發光二極體串。反之，發光二極體群組20₄在第4圖中是最下方(第四個)的發光二極體群組。

整合電路102具有路徑開關SG₁、路徑開關SG₂、路徑開關SG₃ 及路徑開關SG₄，路徑控制器24以及觸排控制器106。在路徑開關SG₁、路徑開關SG₂、路徑開關SG₃及路徑開關SG₄中，每一個路徑開關會將一個發光二極體群組的陰極連接至一個電流源25。而電流源25會限制流經每一個發光二極體群組至接地端的最大驅動電流。舉例來說，路徑開關SG₁控制發光二極體群組20₁的陰極至電流源25之間的連接。路徑控制器24被用來控制路徑開關SG₁、路徑開關SG₂、路徑開關SG₃及路徑開關SG₄。舉例來說，若整流輸入電壓V_REC非常低，造成流經發光二極體群組20₄的電流I_G4趨近於0安培，此時，路徑控制器24就會打開路徑開關SG₃，以使發光二極體群組20₃的陰極直接耦接至電流源25。

交流發光二極體燈100包含一個耦接於整流輸入電壓V_REC的端點及接地端GND之間的電源觸排模組104。當正弦輸入電壓V_AC的絕對值很高時，電源觸排模組104會儲存電能，並當正弦輸入電壓V_AC的絕對值很低時釋放其儲存的電能。電源觸排模組104具有一個連接於節點REC及電容112之間的二極體114。當整流輸入電壓V_REC超過(大於)電容112的電容電壓V_CAP時，就會產生一個通過二極體114的電流，以使電容112被充電，並讓電容電壓V_CAP增加。在本實施例中，PNP型的雙載子接面電晶體(BJT)110可當成一個連接於整流輸入電壓V_REC及電容112之間的放電開關。當非零的控制電流I_CTL被雙載子接面電晶體110的基極接收，且電容電壓V_CAP比整流輸入電壓V_REC還要高的時候，電容112至節點REC將透過雙載子接面電晶體110產生一個放電電流I_DIS，藉以驅動發光二極體串列。換句話說，雙載子接面電晶體110會經由控制電流I_CTL而被開啟，這時候，儲存於電容112中的電能將會被釋放以使發光二極體群組20₁、發光二極體群組20₂、發光二極體群組20₃及發光二極體群組20₄其中之一發光。而控制電流I_CTL的啟動時機及大小，將會被觸排控制器106內的整合電路102所控制。

在第4圖中，觸排控制器106具有脈波產生器108、開關116以及定電流源118。脈波產生器108用於產生訊號S₁，而路徑控制器24會將訊 號S₁傳送至路徑開關SG₁，其中路徑開關SG₁為全部路徑開關中最上(第一個)的路徑開關。當訊號S₁被傳到被開啟的路徑開關SG₁時，脈波產生器108會被觸發並輸出一個具有預定寬度的脈波訊號S_CONN。脈波訊號S_CONN會打開開關116而使定電流源118產生一個由雙載子接面電晶體110的基極而來的控制電流I_CTL。脈波產生器108會預先決定脈波訊號S_CONN的寬度，而這個寬度在本實施例中會以連接區間T_CONN表示之。因此，當脈波訊號S_CONN出現的時候，雙載子接面電晶體110用以將電容112連接至節點REC。

第5圖描述了第4圖實施例之交流發光二極體燈的波形變化示意圖。在第5圖中，正弦輸入電壓V_AC在時間點t₀至t_REV的區間內是負值，而在時間點t_REV之後是正值。時間點t₀至t_PEAK的區間稱為充電區間T_CHG。在充電區間T_CHG內，整流輸入電壓V_REC會隨時間遞增，因此電容112會隨著時間透過第4圖中的二極體114被充電。過了時間點t_PEAK後，整流輸入電壓V_REC開始下降，二極體114將會受到逆偏壓而停止導通。此時，放電開關(雙載子接面電晶體)110是關閉的狀態，而控制電流I_CTL亦為0安培。因此，電容112會維持儲存的電能直到時間點t_TGR。在時間點t_TGR的時候，整流輸入電壓V_REC比臨界電壓V_TH2還要低，這邊的臨界電壓V_TH2定義為驅動發光二極體群組20₁以及發光二極體群組20₂發光所需的電壓。而在時間點t_PEAK至時間點t_TGR的區間稱為維持時間(Holding Time)T_HLD，因為電容112在這段時間內儲存並維持其電能。

在時間點t_TGR的時候，整流輸入電壓V_REC比臨界電壓V_TH2還要低，訊號S₁開啟的路徑開關SG₁，並試著將電流I_G1繞過發光二極體群組20₂。在第4圖中，脈波產生器108提供脈波S_CONN，而脈波S_CONN如同第5圖，是被定義為具有寬度為連接區間T_CONN的脈波。在連接區間T_CONN內，控制電流I_CTL為一個大於0安培的常數。此控制電流I_CTL會使得第4圖中之雙載子接面電晶體110流經一個放電電流I_DIS，因此電容112開始釋放其儲存的電能以使發光二極體串發光，故整流輸入電壓V_REC將在時間點T_TRG升壓至臨界電壓 V_TH3以上，如第5圖所示。第5圖中亦比較了整流輸入電壓V_REC的變化情況，實線表示依據控制電流I_CTL釋放電容112儲存的電能而升壓後的整流輸入電壓V_REC，而虛線表示不經由電源觸排模組104的輔助的原始的整流輸入電壓V_REC-OLD。對比於原始的整流輸入電壓V_REC-OLD與整流輸入電壓V_REC，可以發現原始的整流輸入電壓V_REC-OLD在時間點t_TGR後仍會持續壓降，而在整流輸入電壓V_REC中，當整流輸入電壓V_REC於時間點t_TGR壓降後立刻獲得電容112釋放電能的效果而壓升，中間僅有極短的時間差，這也是為何在第5圖中，訊號S₁於時間點t_TGR後會有一個極窄的波形出現。

在時間點t_TGR之後，電容112持續地放電，整流輸入電壓V_REC將會因為電容112中儲存電能的消耗而以一個斜率壓降。電容112放電的程序中止於時間點t_CRS，而時間點t_CRS恰好為整流輸入電壓V_REC與原始的整流輸入電壓V_REC-OLD經正弦輸入電壓V_AC壓升的絕對值之交合點。在時間點t_TGR與時間點t_CRS的時間區間在本實施例中定義為放電區間T_DIS。在放電區間T_DIS內，當整流輸入電壓V_REC低於臨界電壓V_TH3時，正在發光的發光二極體的總個數會減少。而放電區間T_DIS的時間長短會取決於正弦輸入電壓V_AC的振幅，電容112的電容值以及放電電流I_DIS的強度。舉例來說，電容112有越大的電容值，則放電區間T_DIS會越長。放電區間T_DIS最長會等於連接區間T_CONN。而放電區間T_DIS等於連接區間T_CONN的條件為，在連接區間T_CONN內，整流輸入電壓V_REC在任何時刻均大於交流的正弦輸入電壓V_AC之絕對值。

在本發明中，有些實施例為考慮連接區間T_CONN比三分之一個正弦輸入電壓V_AC的週期還要小的情況。舉例來說，正弦輸入電壓V_AC的週期為1/60秒，而連接區間T_CONN卻小於1/I80秒的情況。理論上，連接區間T_CONN可以考慮至四分之一個正弦輸入電壓V_AC的週期的情況。

不同於第3圖中存在著無發光二極體群組發光的黑暗區間T_DRAK，在第5圖中，至少有一個發光二極體群組維持發光狀態，因此並無黑暗區間T_DRAK的存在。尤其是當訊號S₁指出正弦輸入電壓V_AC的絕對值不足 以驅動兩個發光二極體群組時(發光二極體群組20₁及發光二極體群組20₂)，觸排控制器106會將儲存於電容112中的電能開始提供至對應的發光二極體群組，因此至少一個發光二極體群組會持續地發光，進而避免了黑暗區間T_DRAK的發生。

在第5圖中的放電電流I_DIS在放電區間T_DIS內，其強度為一個常數，但本發明卻不以此為限。在其他實施例中，可以將第4圖中的整合電路102以及第6圖中的整合電路160進行置換以使放電電流I_DIS在放電區間內T_DIS隨著時間而遞增。

第6圖描述了本發明另一實施例之交流發光二極體燈159的電路架構圖。在第6圖中，整合電路160包含了觸排控制器166，觸排控制器166包含脈波產生器168以及數位類比轉換器176。脈波產生器168提供具有連接區間T_CONN寬度的脈波S_CONN，用以響應訊號S₁。脈波產生器168另外提供一個數位計數結果，這個數位計數結果會被數位類比轉換器176轉換成一個控制電流I_CTL的類比結果。數位計數結果在連接區間T_CONN內會隨著時間而遞增，因此控制電流I_CTL也會隨著時間而遞增，而放電電流I_DIS亦會隨著時間而遞增。

第7圖描述了第6圖實施例之交流發光二極體燈159的波形變化示意圖。當訊號S₁於時間點t_TGR被輸出時，第6圖的SR正反器(SR-Flip-Flop)170的輸出端Q會被設定在邏輯上為「0」，而輸出端Q的訊號在本實施例中即為脈波S_CONN。當輸出端Q在邏輯上為「1」時，由時脈產生器172的時脈訊號S_CLK會被傳至計數器174的時脈訊號輸入端，隨後，計數器174將會依據此時脈訊號S_CLK進行遞增的計數。在第7圖的時間點t_FULL，當數位計數結果達到預定數值時(例如1000)，計數器174會重置SR正反器170，且SR正反器170的輸出端Q在邏輯上會變為「0」。在本實施例中，脈波S_CONN在SR正反器170的輸出端Q如第7圖所示，其波形具有一個寬度(此寬度可為連接區間T_CONN)，例如1000個時脈訊號S_CLK的週期。在第6圖中， 計數器174的數位計數結果會被回授至數位類比轉換器176以產生控制電流I_CTL。而控制電流I_CTL在連接區間T_CONN內，會因為數位計數結果隨時間遞增，而亦隨時間以正斜率的方式遞增。放電電流I_DIS，由雙載子接面電晶體110藉由放大控制電流I_CTL而被提供，亦在連接區間T_CONN內隨著時間而遞增，但會在整流輸入電壓V_REC與原始的整流輸入電壓V_REC-OLD交合的時間點t_CRS掉到0安培。在第6圖以及第7圖的實施例中，連接區間T_CONN內，通過雙載子接面電晶體110至節點REC的放電電流I_DIS會小於電流源25提供的最大驅動電流。而電流源25提供的最大驅動電流在本實施例中分別以電流I_G1、電流I_G2、電流I_G3以及電流I_G4表示。此外，電容112上亦可定義許多的電容電壓V_CAP，準備用來驅動發光二極體串。本實施例中的放電區間T_DIS內，因為放電電流I_DIS隨著時間遞增，正在發光的發光二極體群組之數量將會隨著時間而上升，而雙載子接面電晶體110的等效電阻會減緩放電電流I_DIS隨著時間遞增的斜率。這個現象將和第5圖的特性有很大的差異，在第5圖中，正在發光的發光二極體群組之數量將會隨著時間而下降。

第6圖以及第7圖的實施例並不侷限於本發明，電流源25會限制流經發光二極體群組20₁、發光二極體群組20₂、發光二極體群組20₃以及發光二極體群組20₄其中之一的電流，流經雙載子接面電晶體110至節點REC的放電電流I_DIS可為一個常數或是變數，且這個放電電流I_DIS會小於等於電流源25所提供的最大驅動電流。舉例來說，若雙載子接面電晶體110的電流增益非常大，雙載子接面電晶體110可能會在放電區間T_DIS內短路，而放電電流I_DIS將會被電流源25限流。因此，正在發光的發光二極體群組的個數下降之時間將會與電容112持續消耗電能的時間一樣長。反之，若雙載子接面電晶體110的電流增益非常小，雙載子接面電晶體110將會取代電流源25的角色，並在放電區間T_DIS內限制流經任何發光二極體群組的電流。在這個情況下，若電壓因放電電流I_DIS的增加而抵銷了經由雙載子接面電晶體110的壓降，正在發光的發光二極體群組的個數就會上升，即第7圖的例子。

第8圖描述本發明實施例所使用的另一種電源觸排模組184的電路架構圖，這種電源觸排模組可替代第4圖及第6圖的電源觸排模組104。取代了使用雙載子接面電晶體當放電開關，本實施例的電源觸排模組184使用P型金氧半場效電晶體186。此外，電源觸排模組184缺少了第4圖中的二極體114(這個二極體114提供了電容112的充電路徑)。在充電區間T_CHG內，電容112透過在P型金氧半場效電晶體186上的寄生機體二極體(Parasitic Body Diode)188被充電。在放電區間T_DIS內，控制電流I_CTL會使得電阻192上的電壓被壓降，而這個壓降的動作將會導致P型金氧半場效電晶體186之閘極偏壓發生變化，而讓P型金氧半場效電晶體186被開啟。因此，電容112將會釋放其儲存的電能至節點REC。在本實施例中，電阻190連接於電容112，用以限制電容112被充電或被放電時的最大電流。

綜上所述，本發明描述了一種發光二極體燈，此發光二極體燈在任何時間點皆無黑暗區間，其驅動觀念為利用控制訊號，將電容內的儲存電能當成緩衝，當交流電在特定頻率而造成整流輸入電壓非常低的時候，適時地將電容內的儲存電能補充至整流輸入電壓而使整流輸入電壓升壓，因此將驅動至少一個發光二極體群組維持發光狀態。由於本發明之發光二極體燈的黑暗區間不存在，因此當使用數位相繼對著發光二極體燈曝光並拍照時，輸出的照片並不會有不討喜的黑線出現。

雖然本發明用許多實施例的方式描述，但本發明卻不以此為限。相反的，本發明所揭露的範圍涵蓋於各種修改以及類似的元件調整(例如本領域中的技術人員所做之顯而易見的修改)。因此，本發明之請求項的範圍應被賦予最寬的解讀，以包含本發明所有修改以及類似元件的調整。

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‧‧‧交流發光二極體燈

16‧‧‧輸入接腳

18‧‧‧全波整流器

GND‧‧‧接地端

20₁、20₂、20₃、20₄‧‧‧發光二極體群組

PIN₁、PIN₂、PIN₃、PIN₄、REC‧‧‧節點

I_G1、I_G2、I_G3、I_G4‧‧‧電流

SG₁、SG₂、SG₃、SG₄‧‧‧路徑開關

V_REC‧‧‧整流輸入電壓

102‧‧‧整合電路

S1‧‧‧訊號

24‧‧‧路徑控制器

116‧‧‧開關

118‧‧‧定電流源

106‧‧‧觸排控制器

108‧‧‧脈波產生器

S_CONN‧‧‧脈波訊號

25‧‧‧電流源

104‧‧‧電源觸排模組

114‧‧‧二極體

110‧‧‧雙載子接面電晶體

112‧‧‧電容

I_CTL‧‧‧控制電流

I_DIS‧‧‧放電電流

V_CAP‧‧‧電容電壓

Claims (20)

1. 一種發光二極體燈，包含：複數個發光二極體群組，以串接的方式置於一整流輸入電壓端及一接地端之間；一路徑控制器，用以控制複數個路徑開關，每一路徑開關係用以將一對應的發光二極體群組耦接至該接地端；一電源觸排模組，耦接於該整流輸入電壓端及該接地端之間，包含：一電容，當該整流輸入電壓端的電位大於該電容之一電容電壓時，該電容會被充電；及一放電開關，連接於該電容及該整流輸入電壓端之間；及一觸排控制器，用以依據開啟該複數個路徑開關之一路徑開關的一控制訊號，決定一連接區間並控制該放電開關，以使該電容得以在該連接區間內放電至該整流輸入電壓端。
2. 如請求項1所述之發光二極體燈，其中該觸排控制器包含：一脈波產生器，用以產生寬度為該連接區間的一脈波。
3. 如請求項2所述之發光二極體燈，其中該脈波產生器包含：一計時器，具有一時脈輸入端；及一時脈產生器，用以提供一時脈訊號；其中該計時器在該連接區間開始時，依據該時脈訊號開始執行計數，當該計時器的一計數結果達到一預定數值時，結束該連接區間。
4. 如請求項1所述之發光二極體燈，其中該觸排控制器控制該放電開關在該連接區間中的一放電區間內，提供一常數放電電流由該電容放電至該整流輸入電壓端。
5. 如請求項1所述之發光二極體燈，其中該觸排控制器控制該放電開關，以在該連接區間中的一放電區間內，提供一放電電流由該電容放電至該整流輸入電壓端，且該放電電流隨著時間而遞增。
6. 如請求項1所述之發光二極體燈，其中該觸排控制器會回應連接於一第一發光二極體群組及該接地端之間的路徑開關的一控制訊號，其中該第一發光二極體群組係連接於該整流輸入電壓端。
7. 如請求項1所述之發光二極體燈，其中該放電開關係為一雙載子接面電晶體(Bipolar Junction Transistor)。
8. 如請求項7所述之發光二極體燈，其中該觸排控制器係在該連接區間內，接收由該雙載子接面電晶體的基極傳來的一控制電流。
9. 如請求項8所述之發光二極體燈，其中該控制電流在該連接區間內為一常數或隨著時間而遞增。
10. 如請求項1所述之發光二極體燈，其中該放電開關係為一金氧半場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)。
11. 一種於發光二極體群組中消除一暗區的方法，該發光二極體群組以串接的方式置於一整流輸入電壓端及一接地端之間，該整流輸入電壓端係由一交流輸入電壓經整流而產生，該方法包含：提供複數個路徑開關，每一路徑開關係用以將一對應的發光二極體群組耦接至一接地端；當該整流輸入電壓端的電位大於一電容之一電容電壓時，對該電容充電； 依據開啟複數路徑開關之一路徑開關的一控制訊號，決定一連接區間；及該電容在該連接區間內放電至該整流輸入電壓端。
12. 如請求項11所述之方法，另包含：提供一放電開關，該放電開關連接於該電容及該整流輸入電壓端之間；及在該連接區間中的一放電區間內，透過該放電開關將該電容放電至該整流輸入電壓端。
13. 如請求項12所述之方法，其中該電容係根據一常數放電電流放電至該整流輸入電壓端。
14. 如請求項12所述之方法，其中該電容係根據一隨著時間而遞增的放電電流放電至該整流輸入電壓端。
15. 如請求項12所述之方法，其中該放電開關係為一雙載子接面電晶體(Bipolar Junction Transistor)。
16. 如請求項15所述之方法，另包含：在該連接區間內，接收由該雙載子接面電晶體的基極傳來一控制電流；其中該控制電流為一常數或隨著時間而遞增。
17. 如請求項12所述之方法，其中該放電開關係為一金氧半場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)。
18. 如請求項12所述之方法，另包含：提供耦接於該複數個路徑開關的一電流源，用以限制流經該發光二極體群組的一最大驅動電流； 其中在該放電區間內，由該電容經過該放電開關流至該整流輸入電壓端的一放電電流會小於該最大驅動電流。
19. 如請求項11所述之方法，另包含：產生寬度為該連接區間的一脈波。
20. 如請求項11所述之方法，依據開啟該路徑開關的該控制訊號，決定該連接區間包含：提供一時脈產生器以產生一時脈訊號；當該控制訊號開啟該路徑開關時，依據該時脈訊號開始計數；及當一計數結果達到一預定數值時，結束該連接區間。