TWI405502B - 發光二極體的調光電路及其隔離型電壓產生器與調光方法 - Google Patents

發光二極體的調光電路及其隔離型電壓產生器與調光方法 Download PDF

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Description

發光二極體的調光電路及其隔離型電壓產生器與調 光方法
本發明是有關於一種調光電路，且特別是有關於一種發光二極體的調光電路及其隔離型電壓產生器與調光方法。
發光二極體(Light Emitting Diode,LED)的體積小、省電且耐用，而且隨著製程的成熟，價格下降，近來以發光二極體做為光源之產品越來越普遍。此外，發光二極體工作電壓低(僅1.5-3V)、能主動發光且有一定亮度，亮度可用電壓或電流調節，同時具備耐衝擊、抗振動、壽命長(10萬小時)之特點，是以，發光二極體在各種終端設備中被廣泛使用，從汽車前照燈、交通信號燈、文字顯示器、看板及大螢幕視頻顯示器，到普通級建築照明和LCD背光等領域。
圖1A為一傳統發光二極體的調光電路的系統示意圖。請參照圖1A，所示調光電路100為降壓定電流控制晶片LM3445應用於發光二極體調光的基本電路，而調光電路100的詳細電路運作可參照晶片LM3445技術手冊的說明。在調光電路100中，交流信號VAC先經相位調光器(TRIAC DIMMER)依據其調光角度調變，再利用脈波寬度偵測電路110將經相位調光器調變後的調變信號Vac取出。接著，再經由低通濾波電路120將調變信號Vac的脈 波寬度轉變成直流電壓。晶片LM3445則依據此直流電壓控制電晶體130的開關訊號以控制驅動發光二極體的負載電流ILED的電流大小。
圖1B為圖1A的調變信號及負載電流的波形示意圖。請參照圖1A及圖1B，當相位調光器的調光角度增加時，調變信號Vac的脈波寬度會相對變窄。在調變信號Vac的脈波寬度變窄時，晶片LM3445所接收到的直流電壓會相對的降低。此時，晶片LM3445會控制電晶體130以降低負載電流ILED的電流大小，並且發光二極體的亮度會隨著負載電流ILED的電流降低而變暗。
依照圖1A所示電路，調光電路100的接地點皆為同一接地點，亦即調光電路100為一非隔離型(un-isolated)的調光電路。此外，調光電路100進行調光的方式為調整負載電流ILED的電流大小。
本發明提供一種隔離型電壓產生器，其透過變壓器的二次側對應經調變的交流電壓產生脈波寬度，以對應地調整變壓器的二次側輸出的驅動信號的脈波寬度。
本發明提供一種發光二極體的調光電路及其調光方法，以依據調光相位角度調整流經發光二極體的電流的脈波寬度。此外，更可依據調光相位角度調整流經發光二極體的電流的電流大小。
本發明提出一種隔離型電壓產生器，適用於發光二極 體調光電路，其中發光二極體驅動電路具有相位調光器位。隔離型電壓產生器包括整流器、控制器、變壓器、開關、分壓器及第一電阻。整流器接收經相位調光器調變的第一電壓。控制器具有輸入端、驅動輸出端、回授端及電流偵測端。控制器依據回授端及電流偵測端所接收的電壓產生控制信號，並由驅動輸出端輸出控制信號。變壓器具有一次側、二次側及三次側，其中一次側的第一端耦接整流器，二次側的第一端輸出驅動信號，二次側的第二端耦接第二接地電壓，三次側耦接於控制器的輸入端與第一接地電壓之間。開關具有控制端、第一端及第二端，開關的控制端耦接控制器的驅動輸出端，開關的第一端耦接一次側的第二端，開關的第二端耦接控制器的電流偵測端。分壓器耦接於變壓器的三次側的第一端、控制器的回授端與第一接地電壓之間，用以提供分壓至控制器的回授端。第一電阻，耦接於控制器的電流偵測端與第一接地電壓之間。
本發明另提出一種發光二極體的調光電路，其包括相位調光器、隔離型電壓產生器、電流控制器。相位調光器接收第一電壓，用以依據調光相位角度對第一電壓進行調變。隔離型電壓產生器耦接相位調光器，以依據經調變的第一電壓產生驅動信號以驅動至少一發光二極體，其中第一電壓與形成驅動信號的電壓為相互隔離。電流控制器依據調整信號控制流經所述發光二極體的電流。
本發明又提出一種發光二極體的調光方法，適用於發光二極體的調光電路，發光二極體的調光電路的相位調光 器用以依據調光相位角度對交流電壓進行調變，發光二極體的調光電路的隔離型電壓產生器依據經調變的交流電壓產生驅動信號以驅動至少一發光二極體，發光二極體的調光電路的電流控制器控制流經所述發光二極體的電流。在調光方法中，當調光相位角度調低時，則增加經調變的交流電壓的脈波寬度，且驅動信號的脈波寬度則對應地增加以增加流經所述發光二極體的電流的脈波寬度，其中形成經調變的交流電壓的電壓與形成驅動信號的電壓為相互隔離。當調光相位角度調高時，則減少經調變的交流電壓的脈波寬度，且驅動信號的脈波寬度則對應地減少以減少流經所述發光二極體的電流的脈波寬度。
基於上述，本發明的隔離型電壓產生器，透過具有三側的變壓器回授調變信號的脈波寬度，並根據調變信號的脈波寬度調整驅動信號的脈波寛度及驅動信號的電流。本發明的發光二極體的調光電路及其調光方法，則依據相位調光器的調光相位角度調整流經發光二極體串列的電流的脈波寬度及電流大小。藉此，可增加發光二極體調光的範圍。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖2A為本發明一實施例的調光電路的系統示意圖。請參照圖2A，調光電路200包括相位調光器210、隔離型 電壓產生器220及電流控制器230，其中調光電路200在此假設用以驅動發光二極體並進行調光。相位調光器210接收交流電壓VAC，以依據其設定的調光相位角度對交流電壓VAC進行調變，藉此可依據調光相位角度調整經調變後的交流電壓VAC的脈波寬度，下述調變後的交流電壓VAC則以調變信號Vac稱之，其中交流電壓VAC可以為市用交流電壓。
隔離型電壓產生器220耦接相位調光器210，以依據調變信號Vac產生驅動信號Vo來驅動發光二極體串列50，其中所示發光二極體串列50為一示意圖，而實際上發光二極體串列50可以包括至少一發光二極體，亦即發光二極體串列50並可以為一顆或二顆以上的發光二極體。要先說明的是，形成調變信號Vac與驅動信號Vo的電壓為相互隔離，也就是說形成調變信號Vac的電流迴路與形成驅動信號Vo的電流迴路沒有共同路徑。並且，隔離型電壓產生器220可以為返馳式(flyback)架構或順向式(forward)架構，而應用何種架構則依據驅動信號Vo的電流大小及採用的元件來選擇。電流控制器230依據調整信號Dim控制流經發光二極體串列50的電流大小，其中電流控制器230可以利用降壓轉換器(Buck converter)、升壓轉換器(Boost converter)或升降壓轉換器(Buck-Boost converter)來完成，並且依照電流控制器230的類型，調整信號Dim可以為一直流電壓或一脈波信號。
圖2B為圖2A的調光電路的電路圖。請參照圖2B， 在本實施例中，隔離型電壓產生器220包括整流器221、控制器222、變壓器TR1、電容C1、C2、C3、C4、電阻R1、R2、R3、R4、二極體D1、D2、D3及電晶體M1。整流器221接收調變信號Vac，以對調變信號Vac進行整流成為調變信號Vac’，其中整流器221在此以橋式整流器為例，但於其他實施例則不受限於此。
電容C1耦接於整流器221與第一接地電壓之間。電阻R1耦接於整流器221與控制器222的輸入端VIN之間。電容C2耦接於控制器222的輸入端VIN與第一接地電壓之間。二極體D1耦接於變壓器TR1的三次側225的第一端225a與控制器222的輸入端VIN之間。變壓器TR1的三次側225的第二端225b耦接第一接地電壓。二極體D2耦接於變壓器TR1的三次側225的第一端225a與電阻R2之間。
電容C3耦接於變壓器TR1的三次側225的第一端225a與第一接地電壓之間。電阻R2耦接於變壓器TR1的三次側225的第一端225a與控制器222的回授端Fb之間。電阻R3耦接於控制器222的回授端Fb與第一接地電壓之間。其中，電阻R2及R3的電路運作可視為一分壓器，用以對變壓器TR1的三次側的電壓進行分壓，提供一分壓至控制器222的回授端Fb。
變壓器TR1的一次側223的第一端223a耦接整流器221。電晶體M1的汲極(亦即第一端)耦接變壓器TR1的一次側223的第二端223b，電晶體M1的源極(亦即第 二端)耦接控制器222的電流偵測端Cs，電晶體M1的閘極(亦即控制端)耦接控制器222的驅動輸出端NDRV，其中電晶體M1在此以金氧半(metal-oxide-semiconductor,MOS)場效電晶體為例，並且電晶體M1在電路中可視為一開關。電阻R4耦接於接控制器222的電流偵測端Cs與第一接地電壓之間。
變壓器TR1的二次側224的第一端224a耦接二極體D3的陽極，變壓器TR1的二次側224的第二端224b耦接第二接地電壓。二極體D3的陰極耦接發光二極體串列50。電容C4耦接於二極體D3的陰極與第二接地電壓之間。控制器222依據其輸入端VIN所接收的電壓決定是否運行，且依據其回授端Fb及其電流偵測端Cs所接收的電壓產生控制信號，並由其驅動輸出端NDRV輸出控制信號至電晶體M1的閘極，以控制電晶體M1是否導通。電容C1~C3於電路中為用以濾波，電容C4可以為一大電容值的電容，以對驅動信號Vo的進行穩壓。
圖2C為圖2B的調光電路的調變信號Vac’、驅動信號Vo及電流iL的波形示意圖。請參照圖2B及圖2C，當調變信號Vac’形成脈波時，控制器222的輸入端VIN會透過電阻R1接收到電壓而開始運作。此時，調變信號Vac’的脈波亦會透過變壓器TR1的三次側225回授到控制器222的回授端Fb，而控制器222在其回授端Fb接收到電壓及控制器222會依據其電流偵測端Cs的電壓偵測並產生控制電壓以控制電晶體M1導通時間。換言之，當回授 端Fb所接收的電壓提高時，電流偵測端Cs的電壓會下降，而控制器222會透過回授機制減少電晶體M1導通的時間，以使流經一次側223的電流降低；反之，當回授端Fb的電壓下降，電流偵測端Cs的電壓將會提高，而控制器222會透過控制回授機制提高電晶體M1導通的時間，以使流經一次側223的電流增加，則回授端Fb電壓將再提高而達到平衡。因此，流經變壓器TR1的一次側223的電流會受電晶體M1的影響而大致維持於一定值，所以透過變壓器TR1的線圈所傳遞的能量亦會維持一定，造成驅動信號Vo的電壓會大致維持於一電壓值。
當調變信號Vac’在未形成脈波時，變壓器TR1的一次側223會沒有電流流過，亦即變壓器TR1的線圈不會傳遞能量，造成控制器222的回授端Fb會接收不到電壓。此時，控制器222產生的控制電壓會控制電晶體M1導通時間增加。並且，驅動信號Vo的電壓會接近第二接地電壓。依據上述，驅動信號Vo的電壓會在調變信號Vac’形成脈波時維持於一電壓值，在調變信號Vac’未形成脈波時則維持於接近第二接地電壓，亦即驅動信號Vo會依據調變信號Vac’而形成脈波，且驅動信號Vo的脈波寬度會與調變信號Vac’的脈波寬度相近。
由於調變信號Vac’為交流電壓VAC經相位調光器210調變及整流器221整流。因此，當相位調光器210的調光相位角度調高時，相位調光器210的導通時間會縮短，而造成調變信號Vac’的脈波寬度會變窄，並且驅動信 號Vo的脈波寬度會對應的變窄，其中相位調光器210的調光相位角度的調整於稍後說明。在驅動信號Vo的脈波寬度變窄時，流經發光二極體串列50的電流iL的脈波寬度亦會變窄。因此，流經發光二極體串列50的平均電流會降低，致使發光二極體串列50發光的亮度會變暗。
圖2D為圖2B的調光電路的調變信號Vac’、驅動信號Vo及電流iL的波形示意圖。請參照圖2C及圖2D，當相位調光器210的調光相位角度調低時，相位調光器210的導通時間會增加，而造成調變信號Vac’的脈波寬度會變寬，並且驅動信號Vo的脈波寬度會對應的變寬。在驅動信號Vo的脈波寬度變寬時，流經發光二極體串列50的電流iL的脈波寬度亦會變寬。因此，流經發光二極體串列50的平均電流會增加，致使發光二極體串列50發光的亮度會變亮。
控制器222可以降壓定電流控制晶片MAX16801來實現，其中控制器222的輸入端VIN對應至晶片MAX16801的接腳IN，控制器222的驅動輸出端NDRV對應至晶片的NDRV接腳，控制器222的回授端Fb對應至晶片DIM/Fb的接腳，控制器222的電流偵測端Cs對應至晶片Cs的接腳。
圖2E為圖2B的相位調光器的電路示意圖。請參照圖2E，相位調光器210包括電阻R5、電容C5、雙向觸發二極體(diode for alternating current,DIAC)211及三極交流開關(Tri-electrode AC switch,TRIAC)212。當電容C5 的電壓達到觸發雙向觸發二極體211的臨界值時，雙向觸發二極體211便會導通，以致於三極交流開關212會接收到電壓而導通。由於電容C5串聯電阻R5，因此電容充電的速度決定於電容C5與電阻R5的RC常數。換言之，當電阻R5的阻值越高，電容C5充電至臨界值的時間越長，亦即三極交流開關212導通的相位會越高，使得三極交流開關212的導通時間會變短；當電阻R5的阻值越低，電容C5的充電至臨界值的時間越短，亦即三極交流開關212導通的相位會越低，使得三極交流開關212的導通時間會變長。因此，通過調整電阻R5的阻值，就可調整三極交流開關212導通的相位，亦即可調整相位調光器210的調光相位角度。
圖2F為圖2B的電流控制器耦接發光二極體串列的電路示意圖。請參照圖2F，在本實施例中，電流控制器230以降壓轉換器為例，並且調整信號Dim假設為一直流電壓。電流控制器230包括電壓控制器231、電晶體M2、電感L1、二極體D4及電容C6。電壓控制器231的輸入端VIN耦接隔離型電壓產生器220以接收驅動信號Vo，電壓控制器231的調整信號端ADJ接收調整信號Dim。電壓控制器231依據調整信號Dim調整其驅動輸出端NDRV的電壓。
電晶體M2的閘極耦接電壓控制器231的驅動輸出端NDRV，電晶體M2的源極耦接第二接地電壓，電晶體M2的汲極耦接電感L1的一端。電晶體M2依據電壓控制器 231的驅動輸出端NDRV的電壓決定是否導通。電感L1的另一端耦接發光二極體串列50。二極體D4耦接於隔離型電壓產生器220與電晶體M2的汲極之間。其中，電流控制器230可以一電壓可調式穩壓器實現，其依據調整信號Dim決定其驅動輸出端NDRV的電壓來控制流經發光二極體串列50的電流iL的電流大小。
圖3A為本發明另一實施例的調光電路的系統示意圖。請參照圖2A及圖3A，其不同之處在於調光電路300包括脈寬偵測器310。脈寬偵測器310耦接隔離型電壓產生器220，以偵測驅動信號Vo的脈波寬度。並且，脈寬偵測器310依據驅動信號Vo的脈波寬度產生調整信號Dim，以透過電流控制器230調整流經發光二極體串列50的電流大小。
圖3B為圖3A的調光電路的電路圖。請參照圖2B及圖3B，其不同之處在於脈寬偵測器310。脈寬偵測器310耦接於變壓器TR1的二次側224的第一端224a與電流控制器230之間。由於驅動信號Vo的脈波寬度與調變信號Vac’的脈波寬度相近，所以脈寬偵測器310透過偵測驅動信號Vo的脈波寬度即可得知調變信號Vac’的脈波寬度，接著再依據調變信號Vac’的脈波寬度調整流經發光二極體串列50的電流iL的電流大小。
圖3C及圖3D為圖3B的調光電路的調變信號Vac’、驅動信號Vo及電流iL的波形示意圖。請先參照圖3B及圖3C，當相位調光器210的調光相位角度調高時，調變信號 Vac’的脈波寬度會變窄，而驅動信號Vo的脈波寬度會對應的變窄。在驅動信號Vo的脈波寬度變窄時，流經發光二極體串列50的電流iL的脈波寬度亦會變窄。並且，脈波寬度偵測器310會對應調變信號Vac’的脈波寬度產生調整信號Dim以控制電流控制器230降低流經發光二極體串列50的電流iL的電流大小。因此，流經發光二極體串列50的平均電流會降低，致使發光二極體串列50發光的亮度會變暗。
請參照圖3B及圖3D，當相位調光器210的調光相位角度調低時，調變信號Vac’的脈波寬度會變寬，而驅動信號Vo的脈波寬度會對應的變寬。在驅動信號Vo的脈波寬度變寬時，流經發光二極體串列50的電流iL的脈波寬度亦會變寬。並且，脈波寬度偵測器310會對應調變信號Vac’的脈波寬度產生調整信號Dim以控制電流控制器230增加流經發光二極體串列50的電流iL的電流大小。因此，流經發光二極體串列50的平均電流會提高，致使發光二極體串列50發光的亮度會變亮。藉此，調光電路300可對發光二極體串列50進行調光，並且藉由調整其電流的脈波寬度及電流大小來增加調光的範圍。
圖3E為圖3A的調光電路的另一電路圖。請參照圖3B及圖3E，其不同之處在於脈波寬度偵測器310包括二極體D5、電容C7及電阻R6。二極體D5耦接於變壓器TR1的二次側224的第一端224a與電容C7的第一端之間。電容C7的第二端耦接第二接地電壓。電阻R6並聯電 容C7。當調變信號Vac’形成脈波時，會透過變壓器TR1傳送能量以對電容C7充電，造成電容C7的電壓會維持於一電壓值。
當調變信號Vac’未形成脈波時，則變壓器TR1無能量可以傳送，此時電容C7會經由電阻R6進行放電，造成電容C7的電壓會接近第二接地電壓。依據上述，電容C7的電壓會在調變信號Vac’形成脈波時維持於一電壓值，在調變信號Vac’未形成脈波時則維持於接近第二接地電壓，亦即電容C7的電壓會依據調變信號Vac’而形成脈波，且電容C7的電壓的脈波寬度會與調變信號Vac’的脈波寬度相近。而電容C7的電壓則作為調整信號Dim輸出至電流控制器230。
此外，電流控制器230可對調整信號Dim形成脈波時進行計數，藉此可將調整信號Dim的脈波寬度轉換為一數位值。接著，電流控制器230便會依據此數位值調整流經發光二極體串列50的電流的電流大小。
圖3F為圖3A的調光電路的再一電路圖。請參照圖3E及圖3F，其不同之處在於脈波寬度偵測器310更包括電容C8及電阻R7。電阻R7耦接於電容C7的第一端與電流控制器230之間。電容C8耦接於電流控制器230與第二接地電壓之間。其中，電容C8與電阻R7可視一低通濾波器(low pass filter,LPF)，用以將電容C7的電壓脈波轉換為一直流電壓以作為調整信號Dim。接著，電流控制器230便會依據此直流電壓調整流經發光二極體串列50 的電流的電流大小。
圖4為本發明再一實施例的調光電路的系統示意圖。請參照圖3B及圖4，其不同之處在於調光電路400的隔離型電壓產生器410中包括穩壓電路411。穩壓電路411包括電晶體M3、電阻R8、R9及齊納二極體D6。電晶體M3的汲極耦接整流器221，電晶體M3的源極耦接二極體D1的陽極。電阻R8耦接於整流器221與電晶體M3的閘極之間。齊納二極體D6的陰極耦接電晶體M3的閘極，齊納二極體D6的陽極耦接第一接地電壓。電阻R9耦接於電晶體M3的源極與第一接地電壓之間。
在此齊納二極體D6的齊納電壓以5V為例，則控制器222的輸入端VIN所接收到的電壓約為5V減去電晶體M3閘極與源極間的電壓再減去二極體D1的順向偏壓，亦即在調變信號Vac’的電壓大於5V時，控制器222的輸入端VIN接收到的電壓會維持於5V-VGS-0.7。由於穩壓電路411並未耦接變壓器TR1的第三側，因此可避免因回授變壓器TR1儲存的能量至控制器222的輸入端VIN。換言之，可避免控制器222被瞬間導通，並且變壓器TR1在控制器222導通時傳送能量至二極體串列50所造成二極體串列50被瞬間點亮。
依據上述說明，可彙整出一種發光二極體的調光方法，以應用於上述調光電路200。圖5為本發明一實施例的調光方法的流程圖。請參照圖2B及圖5，首先會偵測相位調光器210的調光相位角度是否改變(步驟S501)。當 相位調光器210的調光相位角度調低時，則增加調變信號Vac’的脈波寬度。並且，驅動信號Vo會對應地增加其脈波寬度，以增加流經發光二極體串列50的電流iL的脈波寬度(步驟S502)。當相位調光器210的調光相位角度調高時，則減少調變信號Vac’的脈波寬度。並且，驅動信號Vo會對應地減少其脈波寬度，以減少發光二極體串列50的電流iL的脈波寬度(步驟S503)。其中，形成調變信號Vac’的電壓與形成驅動信號Vo的電壓為相互隔離，亦即形成調變信號Vac’的電流迴路與形成驅動信號Vo的電流迴路沒有共同路徑。
此外，更可彙整出一種發光二極體的調光方法，以應用於上述調光電路300。圖6為本發明另一實施例的調光方法的流程圖。請參照圖5及圖6，其不同之處於步驟S602及S603。當相位調光器210的調光相位角度調低時，則增加調變信號Vac’的脈波寬度。並且，驅動信號Vo會對應地增加其脈波寬度，以增加流經發光二極體串列50的電流iL的脈波寬度及電流大小(步驟S602)。當相位調光器210的調光相位角度調高時，則減少調變信號Vac’的脈波寬度。並且，驅動信號Vo會對應地減少其脈波寬度，以減少發光二極體串列50的電流iL的脈波寬度的電流大小(步驟S603)。
綜上所述，本發明實施例的隔離型電壓產生器，透過具有三側的變壓器，回授調變信號的脈波寬度，並根據調變信號的脈波寬度調整驅動信號的脈波寛度。藉此，可隔 離形成調變信號的電流與形成驅動信號的電流。本發明實施例的發光二極體的調光電路及其調光方法，則依據相位調光器的調光相位角度調整流經發光二極體串列的電流的脈波寬度及電流大小。藉此，可增加發光二極體調光的範圍。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
50‧‧‧發光二極體串列
100、200、300、400‧‧‧調光電路
110‧‧‧脈波寬度偵測電路
120‧‧‧低通濾波電路
210‧‧‧相位調光器
211‧‧‧雙向觸發二極體
212‧‧‧三極交流開關
220、410‧‧‧隔離型電壓產生器
221‧‧‧整流器
222‧‧‧控制器
230‧‧‧電流控制器
231‧‧‧電壓控制器
310‧‧‧脈寬偵測器
411‧‧‧穩壓電路
Vac、Vac’‧‧‧調變信號
VAC‧‧‧交流電壓
Vo‧‧‧驅動信號
Dim‧‧‧調整信號
TR1‧‧‧變壓器
C1~C8‧‧‧電容
R1~R9‧‧‧電阻
D1~D6‧‧‧二極體
M1、M2、M3‧‧‧電晶體
L1‧‧‧電感
S501~S503、S601、S602‧‧‧依據本發明諸實施例的調光方法的步驟
圖1A為一傳統發光二極體的調光電路的系統示意圖。
圖1B為圖1A的調變信號及負載電流的波形示意圖。
圖2A為本發明一實施例的調光電路的系統示意圖。
圖2B為圖2A的調光電路的電路圖。
圖2C及圖2D為圖2B的調光電路的調變信號Vac’、驅動信號Vo及電流iL的波形示意圖。
圖2E為圖2B的相位調光器的電路示意圖。
圖2F為圖2B的電流控制器耦接發光二極體串列的電路示意圖。
圖3A為本發明另一實施例的調光電路的系統示意圖。
圖3B為圖3A的調光電路的電路圖。
圖3C及圖3D為圖3B的調光電路的調變信號Vac’、驅動信號Vo及電流iL的波形示意圖。
圖3E為圖3A的調光電路的另一電路圖。
圖3F為圖3A的調光電路的再一電路圖。
圖4為本發明再一實施例的調光電路的系統示意圖。
圖5為本發明一實施例的調光方法的流程圖。
圖6為本發明另一實施例的調光方法的流程圖。
50‧‧‧發光二極體串列
300‧‧‧調光電路
210‧‧‧相位調光器
220‧‧‧隔離型電壓產生器
221‧‧‧整流器
222‧‧‧控制器
230‧‧‧電流控制器
310‧‧‧脈寬偵測器
Vac、Vac’‧‧‧調變信號
VAC‧‧‧交流電壓
Vo‧‧‧驅動信號
Dim‧‧‧調整信號
TR1‧‧‧變壓器
C1~C4‧‧‧電容
R1~R4‧‧‧電阻
D1~D3‧‧‧二極體
M1‧‧‧電晶體

Claims (25)

  1. 一種隔離型電壓產生器，適用於一發光二極體調光電路，該發光二極體調光電路具有一相位調光器，該隔離型電壓產生器包括：一整流器，接收經該相位調光器調變的一第一電壓；一控制器，具有一驅動輸出端、一回授端及一電流偵測端，該控制器依據該回授端及該電流偵測端所接收的電壓產生一控制信號，並由該驅動輸出端輸出該控制信號；一變壓器，具有一一次側、一二次側及一三次側，該一次側的第一端耦接該整流器，該二次側的第一端輸出一驅動信號，該二次側的第二端耦接一第二接地電壓，該三次側耦接於該控制器的該輸入端與一第一接地電壓之間；一開關，具有一控制端、一第一端及一第二端，該開關的該控制端耦接該控制器的該驅動輸出端，該開關的該第一端耦接該一次側的第二端，該開關的該第二端耦接該控制器的該電流偵測端；一分壓器，耦接於該變壓器的該三次側的第一端、該控制器的該回授端與該第一接地電壓之間，用以提供一分壓至該控制器的該回授端；以及一第一電阻，耦接於該控制器的該電流偵測端與該第一接地電壓之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之隔離型電壓產生器，更包括一第一電容，耦接於該二次側的第一端與該第二接地電壓之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之隔離型電壓產生器，其中該分壓器包括：一第二電阻，耦接於該三次側的第一端與該控制器的該回授端；以及一第三電阻，耦接於該控制器的該回授端與該第一接地電壓之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之隔離型電壓產生器，其中該開關為一電晶體。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之隔離型電壓產生器，其中該整流器為一橋式整流器。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之隔離型電壓產生器，其中該第一電壓為一交流電壓。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之隔離型電壓產生器，更包括一穩壓電路，其耦接該控制器。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之隔離型電壓產生器，其中該穩壓電路包括：一電晶體，其第一端耦接該整流器，其第二端耦接該控制器；一第四電阻，耦接於該電晶體的控制端與該整流器之間；一第五電阻，耦接於該電晶體的第二端與該第一接地電壓之間；以及一二極體，耦接於該電晶體的控制端與該第一接地電壓之間。
  9. 一種發光二極體的調光電路，包括：一相位調光器，接收一第一電壓，用以依據一調光相位角度對該第一電壓進行調變；一隔離型電壓產生器，耦接相位調光器，以依據經調變的該第一電壓產生一驅動信號以驅動至少一發光二極體，其中該第一電壓與形成該驅動信號的電壓為相互隔離；以及一電流控制器，用以依據一調整信號控制流經所述發光二極體的電流，其中該電流控制器包括：一電壓控制器，具有一調整信號端及一驅動輸出端，該電壓控制器的該調整信號端接收該調整信號，用以依據該調整信號調整該電壓控制器的該驅動輸出端的電壓；一第二開關，具有一控制端、一第一端及一第二端，該第二開關的控制端耦接該電壓控制器的驅動輸出端，該第二開關的第二端耦接一第二接地電壓，該第二開關依據該電壓控制器的該驅動輸出端的電壓決定是否導通；一電感，耦接於該第二開關的第一端與所述發光二極體之間；以及一第二二極體，耦接於該隔離型電壓產生器與該第二開關的第一端之間。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體的調光電路，其中該隔離型電壓產生器包括：一整流器，耦接該相位調光器以接收經調變的該第一 電壓；一控制器，具有一驅動輸出端、一回授端及一電流偵測端，該控制器依據該回授端及該電流偵測端所接收的電壓產生一控制信號，並由該驅動輸出端輸出該控制信號；一變壓器，具有一一次側、一二次側及一三次側，該一次側的第一端耦接該整流器，該二次側的第一端輸出該驅動信號，該二次側的第二端耦接一第二接地電壓，該三次側耦接於該控制器的該輸入端與一第一接地電壓之間；一第一開關，具有一控制端、一第一端及一第二端，該第一開關的該控制端耦接該控制器的該驅動輸出端，該第一開關的該第一端耦接該一次側的第二端，該第一開關的該第二端耦接該控制器的該電流偵測端；一分壓器，耦接於該變壓器的該三次側的第一端、該控制器的該回授端與該第一接地電壓之間，用以提供一分壓至該控制器的該回授端；以及一第一電阻，耦接於該控制器的該電流偵測端與該第一接地電壓之間。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體的調光電路，其中該隔離型電壓產生器更包括一第一電容，耦接於該二次側的第一端與該第二接地電壓之間。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體的調光電路，其中該分壓器包括：一第二電阻，耦接於該三次側的第一端與該控制器的該回授端；以及 一第三電阻，耦接於該控制器的該回授端與該第一接地電壓之間。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體的調光電路，其中該第一開關為一電晶體。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體的調光電路，其中該整流器為一橋式整流器。
  15. 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體的調光電路，其中該隔離型電壓產生器更包括一穩壓電路，其耦接該控制器。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之發光二極體的調光電路，其中該穩壓電路包括：一電晶體，其第一端耦接該整流器，其第二端耦接該控制器；一第四電阻，耦接於該電晶體的控制端與該整流器之間；一第五電阻，耦接於該電晶體的第二端與該第一接地電壓之間；以及一第一二極體，耦接於該電晶體的控制端與該第一接地電壓之間。
  17. 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體的調光電路，更包括：一脈寬偵測器，耦接該隔離型電壓產生器，以偵測該驅動信號的脈波寬度，並據此產生該調整信號。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之發光二極體的調光電路，其中該脈寬偵測器包括： 一第二電容，其第一端耦接於該隔離型電壓產生器及該電流控制器，其第二端耦接該第二接地電壓；以及一第六電阻，並聯該第二電容。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之發光二極體的調光電路，其中該脈寬偵測器更包括：一第三電容，耦接於該電流控制器與該第二接地電壓之間；以及一第七電阻，耦接於第二電容的第一端與該電流控制器之間。
  20. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體的調光電路，其中該電流控制器為一降壓轉換器或一昇降壓轉換器。
  21. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體的調光電路，其中該相位調光器包括：一三極交流開關，其第一端接收該第一電壓，其第二端耦接該隔離型電壓產生器；一第八電阻，其第一端耦接該第一電壓；一雙向觸發二極體，耦接該三極交流開關的控制端與該第八電阻的第二端之間；以及一第四電容，耦接於該第八電阻的第二端與該隔離型電壓產生器之間。
  22. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體的調光電路，其中該第一電壓為一交流電壓。
  23. 一種發光二極體的調光方法，適用於一發光二極體的調光電路，該發光二極體的調光電路的一相位調光器 用以依據一調光相位角度對一交流電壓進行調變，該發光二極體的調光電路的一隔離型電壓產生器依據經調變的該交流電壓產生一驅動信號以驅動至少一發光二極體，該發光二極體的調光電路的一電流控制器控制流經所述發光二極體的電流，該調光方法包括：當該調光相位角度調低時，則增加經調變的該交流電壓的脈波寬度，且該驅動信號的脈波寬度則對應地增加以增加流經所述發光二極體的電流的脈波寬度，其中形成經調變的該交流電壓的電壓與形成該驅動信號的電壓為相互隔離；以及當該調光相位角度調高時，則減少經調變的該交流電壓的脈波寬度，且該驅動信號的脈波寬度則對應地減少以減少流經所述發光二極體的電流的脈波寬度。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之發光二極體的調光方法，其中該發光二極體的調光電路更包括一脈寬偵測器，以依據該驅動信號的脈波寬度產生一調整信號，且該電流控制器依據該調整信號調整流經所述發光二極體的電流。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之發光二極體的調光方法，更包括：當該調光相位角度調低時，則增加流經所述發光二極體的電流的電流大小；以及當該調光相位角度調高時，則減少流經所述發光二極體的電流的電流大小。
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