TWI425863B - 燈具驅動裝置 - Google Patents

燈具驅動裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI425863B
TWI425863B TW099130787A TW99130787A TWI425863B TW I425863 B TWI425863 B TW I425863B TW 099130787 A TW099130787 A TW 099130787A TW 99130787 A TW99130787 A TW 99130787A TW I425863 B TWI425863 B TW I425863B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
lamp
output
circuit
electrically connected
current
Prior art date
Application number
TW099130787A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201212703A (en
Inventor
Chung Tasi Huang
Shang Jin Yan
Original Assignee
Delta Electronics Inc
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 Delta Electronics Inc filed Critical Delta Electronics Inc
Priority to TW099130787A priority Critical patent/TWI425863B/zh
Priority to US13/051,453 priority patent/US8749176B2/en
Publication of TW201212703A publication Critical patent/TW201212703A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI425863B publication Critical patent/TWI425863B/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
    • H05B31/00Electric arc lamps
    • H05B31/48Electric arc lamps having more than two electrodes
    • H05B31/50Electric arc lamps having more than two electrodes specially adapted for ac
    • 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]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/37Converter circuits
    • H05B45/3725Switched mode power supply [SMPS]
    • 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
    • H05B45/37Converter circuits
    • H05B45/3725Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/385Switched mode power supply [SMPS] using flyback topology
    • 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]
    • H05B45/50Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • 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)

Description

燈具驅動裝置
本案係關於一種驅動裝置,尤指一種驅動多組發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)燈具之燈具驅動裝置。
近年來環保意識抬頭,節能減碳已然成為全民運動,電子業也致力於研發更具環保性之產品,例如太陽能之運用及發光二極體等節能產品。為達到環保節能之目的,發光二極體現已普遍使用於通用照明設備,例如家用照明裝置、汽車照明裝置、手持照明裝置以及看板等照明應用。
請參閱第一圖,其係為習知燈具驅動裝置及其配置圖。如第一圖所示,每一個燈具1A~1C依據使用者需求設置於屋內之不同位置,並使用燈具驅動裝置1同時驅動多組燈具1A~1C。該燈具驅動裝置1係以雙級式電源轉換電路的方式實現,其包含第一級電路11及第二級電路12,其中,第一級電路11係為一交流-直流轉換電路,其係架構於將輸入電源Vin轉換為固定電壓值之匯流排電壓Vbus並輸出至第二級電路12。第二級電路12係包含第一直流-直流轉換電路121、第二直流-直流轉換電路122以及第三直流-直流轉換電路123,而第一~第三直流-直流轉換電路121、122、123之輸出端分別對應連接第一組燈具連接座131A、131B、第二組燈具連 接座132A、132B以及第三組燈具連接座133A、133B。其中,第一~第三組燈具連接座(131A、131B)、(132A、132B)、(133A、133B)係分別電性連接於一燈具,以分別傳送第一~第三輸出電壓Vo1、Vo2、Vo3至對應之燈具1A~1C。
當燈具開關10被導通時,輸入電壓Vin會經由燈具開關10傳送至第一級電路11的輸入端,並由第一級電路11轉換為約52V定電壓值之匯流排電壓Vbus後,提供至第二級電路12的每一個直流-直流轉換電路121、122、123之輸入端,然後經由第一~第三直流-直流轉換電路121、122、123分別降壓後,輸出第一輸出電壓Vo1、第二輸出電壓Vo2及第三輸出電壓Vo3。於此實施例中,燈具驅動裝置1係架構於驅動同一規格之發光二極體燈具,由於發光二極體係為亮度與電流成正比之元件,為了使每一個發光二極體燈具之亮度相同,第一~第三直流-直流轉換電路121、122、123之規格必須相同,故輸出電壓Vo1、Vo2、Vo3均約為50V,且第一~第三直流-直流轉換電路121、122、123必須提供約相同電流之第一~第三輸出電流Io1、Io2、Io3,然而,該直流-直流轉換電路121、122、123因生產過程不一且元件與元件之間具有誤差,致使效能不盡相同,因而使第一~第三直流-直流轉換電路121、122、123提供之第一~第三輸出電流Io1、Io2、Io3無法相同。
此外,由於每一級電路皆有功率損耗,輸入電能在經過第一級電路11及第二級電路12的轉換後,傳送至燈具之電能會減少,除了會造成效率下降且多餘的電能浪費外,更使得燈具驅動裝置1運作效率無法有效提升,因此無法達到節能減碳之目的。再者,在每一個直流-直流轉換電路121、122、123內部係皆具有控制直流 -直流轉換電路運作之控制電路,所以電路複雜度較高且直流-直流轉換電路模組化時的成本過高,若驅動的燈具數目不同時(例如:驅動三個燈具改為驅動六個燈具)無法利用模組化的方式只調整或更換模組化之直流-直流轉換電路之數目,而是需要依使用者不同的需求而重新設計電路,造成開發時間的浪費及成本提高。
因此,如何發展一種可解決習知燈具驅動裝置之高損耗及高成本之問題,又能精確的提供相同電流予燈具,實為目前迫切需要解決之問題。
本案之一主要目的在於提供一種燈具驅動裝置,解決例如習知燈具驅動裝置所驅動之每一個燈具之發光亮度不同、或無法利用模組化方式現實應用於不同燈具數目之燈具驅動裝置、或造成用電效能較低、或燈具驅動裝置之整體運作效率較低等缺失。
為達上述目的,本案之一較廣義實施態樣為提供一種燈具驅動裝置,包含:電源轉換電路,其係架構於將輸入電壓轉換為第一直流電壓,且輸出實質上定電流值之第一電流;以及複數組燈具連接座,每一組燈具連接座之正端及負端係電性連接該複數個燈具對應之燈具,且輸出一輸出電壓及一輸出電流至該複數個燈具對應電性連接之燈具;其中,該複數組燈具連接座係以電性串聯方式相互連接,每一組燈具連接座之正負端間之該輸出電壓係由該第一直流電壓分壓而得,且每一組燈具連接座輸出之該輸出電流實質上相同。
2、3、4‧‧‧燈具驅動裝置
Vin‧‧‧輸入電壓
21‧‧‧電源轉換電路
V1‧‧‧第一直流電壓
21a‧‧‧第一輸出端
I1‧‧‧第一電流
21b‧‧‧第二輸出端
Vo1‧‧‧第一輸出電壓
22、23、24‧‧‧燈具連接座
Io1‧‧‧第一輸出電流
22a‧‧‧第一燈具連接座正端
Vo2‧‧‧第二輸出電壓
22b‧‧‧第一燈具連接座負端
Io2‧‧‧第二輸出電流
23a‧‧‧第二燈具連接座正端
Vo3‧‧‧第三輸出電壓
23b‧‧‧第二燈具連接座正端
Io3‧‧‧第三輸出電流
24a‧‧‧第三燈具連接座正端
R1‧‧‧第一電阻
24b‧‧‧第三燈具連接座正端
R2‧‧‧第二電阻
221、231、241‧‧‧燈具
R3‧‧‧第三電阻
31‧‧‧過電流保護電路
R4‧‧‧第四電阻
311‧‧‧電流檢測電路
R5‧‧‧第五電阻
K1‧‧‧第一節點
K2‧‧‧第二節點
36a、36b、36c‧‧‧輸出保護電路
S1‧‧‧第一開關元件
S1a‧‧‧第一開關元件之控制端
S1b、S1c‧‧‧第一開關元件之電流傳導端
S2‧‧‧第二開關元件
S2a‧‧‧第二開關元件之控制端
S2b、S2c‧‧‧第二開關元件之電流傳導端
S3‧‧‧第三開關元件
Db‧‧‧體二極體
Vk1‧‧‧第一控制電壓
Dz1‧‧‧第一齊納二極體
Vk2‧‧‧第二控制電壓
Dz2‧‧‧第二齊納二極體
Ia1‧‧‧第一旁路電流
Ia2‧‧‧第二旁路電流
Ia3‧‧‧第三旁路電流
第一圖:其係為習知燈具驅動裝置及其配置圖。
第二圖:其係為本案一較佳實施例之燈具驅動裝置示意圖。
第三圖:其係為本案另一較佳實施例之燈具驅動裝置示意圖。
第四圖A:其係為本案另一較佳實施例之燈具驅動裝置示意圖。
第四圖B:其係為第四圖A之部份細部電路圖。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化,其皆不脫離本案的範圍,且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用,而非用以限制本案。
本案之燈具驅動裝置適用於複數個燈具,以下將例舉應用於三個燈具說明本案燈具驅動裝置之運作原理,但不以此為限。請參閱第二圖,其係為本案一較佳實施例之燈具驅動裝置示意圖。如第二圖所示,本案之燈具驅動裝置2包含電源轉換電路21、第一組燈具連接座22、第二組燈具連接座23、第三組燈具連接座24,其中電源轉換電路21係以單級式的電路方式實現,例如單級返馳式(single-stage flyback)轉換電路、主動箝位返馳式(active-clamp)轉換電路或諧振式(resonant)轉換電路,用以將一輸入電壓轉Vin換為一第一直流電壓V1,且輸出實質上定電流值之一第一電流I1。第一組燈具連接座22、第二組燈具連接座23、第三組燈具連接座24係在電源轉換電路21的第一輸出端21a與第二輸出端21b之間以電性串聯方式相互連接,用以分別提供予第一燈具221、第二燈具231、第三燈具241對應連接,藉由第一組 燈具連接座22、第二組燈具連接座23、第三組燈具連接座24分別傳送第一~第三輸出電壓Vo1、Vo2、Vo3至第一燈具221、第二燈具231、第三燈具241。
於此實施例中,第一燈具221、第二燈具231、第三燈具241為發光二極體燈具,但不以此為限。第一組燈具連接座22包含正端22a與負端22b,相似地,第二~第三組燈具連接座23、24包含正端23a、24a與負端23b、24b。其中,第一組燈具連接座22之正端22a電性連接於電源轉換電路21的第一輸出端21a(正端),最後一組燈具連接座之負端(即第三組燈具連接座24之負端24b)電性連接於電源轉換電路21的第二輸出端21b(負端),而第一組燈具連接座22與最後一組燈具連接座間之電性連接關係為上一組燈具連接座之負端與下一組燈具連接座之正端電性連接,例如第一組燈具連接座22之負端22b與第二組燈具連接座23之正端23a電性連接,或第二組燈具連接座23之負端23b與第三組燈具連接座24之正端24a電性連接。此外,每組燈具連接座22、23、24分別提供第一輸出電流Io1、第二輸出電流Io2、第三輸出電流Io3至對應電性連接之第一~第三燈具221、231、241。於此實施例中,本案之燈具驅動裝置2係架構於驅動複數個發光二極體燈具。當燈具開關(未圖示)被導通而使輸入電壓Vin傳送至電源轉換電路21之輸入端後,電源轉換電路21會將輸入電壓Vin轉換為第一直流電壓V1,並輸出實質上定電流值之第一電流I1。由於,電源轉換電路21以定電流方式運作,且第一~第三組燈具連接座22、23、24係以電性串聯方式連接,故第一~第三輸出電流Io1、Io2、Io3之電流值均與第一電流I1相等,即使第一~第三燈具221、231、241彼此由不 同製造商的發光二極體組成,相同電流值之第一~第三輸出電流Io1、Io2、Io3可以使第一~第三燈具221、231、241中之發光二極體具有相似的亮度。
於此實施例中,第一直流電壓V1等於第一~第三輸出電壓Vo1、Vo2、Vo3之總合(V1=Vo1+Vo2+Vo3)且隨著第一~三燈具221、231、241的第一~第三輸出電壓Vo1、Vo2、Vo3變化,由於,每一個輸出電壓Vo1、Vo2、Vo3之電壓值會隨著所對應電性連接之燈具之額定運作電壓值變化,因此,第一直流電壓V1之電壓值會同時隨著燈具連接座的數目以及每一個燈具的額定運作電壓值增加而對應增加。為了防止燈具運作時,使用者碰觸燈具或燈具驅動裝置2而導致使用者受到電擊,目前燈具之額定運作電壓值會設計低於安規要求之人體導電之最小電壓值以下,例如約為60V以下。
第一直流電壓V1之電壓值會同時隨著燈具連接座的數目以及每一個燈具的額定運作電壓值增加而對應增加,而使用者會碰觸到之第一~第三組燈具連接座22、23、24之輸出電壓Vo1、Vo2、Vo3之電壓值即為燈具之額定運作電壓值,一般低於安規要求之人體導電之最小電壓值以下,例如大約60V以下,不會隨著燈具連接座的數目增加而對應增加,所以,如果使用者不慎因為碰觸燈具或燈具驅動裝置2,也不會造成使用者受到電擊。
本案之燈具驅動裝置2因以單級式電路方式實現,故用電效能提升、電能於燈具驅動裝置2轉換時之整體損耗較小,且該第一~第三組燈具連接座22、23、24係以電性串聯相互連接,故輸出至每一個燈具221、231、241之輸出電流Io1、Io2、Io3之電流值實質上相同,可使得每一個發光二極體燈具的亮度實質上相同。請參閱 第三圖並配合第二圖,其中第三圖係為本案另一較佳實施例之燈具驅動裝置示意圖。如第三圖所示,本案之燈具驅動裝置3除了包含電源轉換器21、第一組燈具連接座22、第二組燈具連接座23、第三組燈具連接座24之外,更包含一過電流保護電路31電性串聯連接於電源轉換電路21及複數組燈具連接座22、23、24之間,用以防止電源轉換電路21輸出之第一電流I1發生過電流。於一些異常情況時第一電流I1會瞬間提升,為避免過大之第一電流I1直接回授至電源轉換電路21而造成燈具驅動裝置3損壞,當第一電流I1提升至一額定值時,過電流保護電路31會開始作動,斷開電源轉換電路21與複數組燈具連接座22、23、24間之第一電流I1之整個電流傳遞迴路。
請再參閱第三圖,過電流保護電路31包括一電流檢測電路311以及一開關電路,其中電流檢測電路311電性連接於電源轉換電路21的輸出側以及該開關電路,用以依據流經該電流檢測電路311之第一電流I1對應產生一第一控制電壓Vk1至該開關電路的控制端,並藉由該第一控制電壓Vk1大小控制該開關電路導通或截止。於本實施例中,該開關電路電性連接於燈具驅動裝置2輸出該第一電流I1之電流迴路上,且包含一第一開關元件S1與一體二極體Db(body diode),該電流檢測電路311包括一第一電阻R1、一第二電阻R2、一第二開關元件S2及一第一齊納二極體DZ1(zener diode)。於本實施例中,第一開關元件S1係為金氧半場效電晶體(MOSFET),而第一開關元件S1之控制端S1a與兩個電流傳導端S1b,S1c分別對應為金氧半場效電晶體之閘極(Gate)、汲極(Drain)以及源極(Source);第二開關元件S2係為雙載子接面電晶體 (BTJ),而第二開關元件S2之控制端S2a與兩個電流傳導端S2b,S2c分別對應為基極(Base)、集極(Collector)以及射極(Emitter)。於該開關電路中,第一開關元件S1之控制端S1a係電性連接至第一節點K1,第一開關元件S1之一電流傳導端S1b係電性連接至第三組燈具連接座24之負端24b,第一開關元件S1之另一電流傳導端S1c則電性連接至一第二節點K2,而體二極體Db之陰極(Cathode)係與第一開關元件S1之電流傳導端S1b電性連接,體二極體Db之陽極(Anode)與第一開關元件S1之另一電流傳導端S1c電性連接。
於該電流檢測電路311中,第一電阻R1之一端係電性連接至電源轉換電路21之第一輸出端21a與第一組燈具連接座22之正端22a,另一端係電性連接至第一節點K1(node);第一齊納二極體DZ1之陰極電性連接於第一節點K1,第一齊納二極體DZ1之陽極則電性連接至第二節點K2,用以箝制第一節點K1及第二節點K2間之第一控制電壓Vk1大小;第二開關元件S2之控制端S2a係電性連接於第二節點K2,第二開關元件S2之一電流傳導端S2b電性連接至第一節點K1,第二開關元件S2之另一電流傳導端S2c電性連接至電源轉換電路21之第二輸出端21b。第二電阻R2之一端連接至第二節點K2,第二電阻R2之另一端連接至電源轉換電路21之第二輸出端21b,使第二電阻R2與開關電路之第一開關元件S1電性串聯連接。第一節點K1及第二節點K2之間係跨有第一控制電壓Vk1,且隨著第一直流電壓V1變化,而第一電流I1流經第二電阻R2時,第二節點K2及電源轉換電路21之第二輸出端21b之間係跨有一第二控制電壓Vk2,且隨著第一電流I1變化。
當該燈具驅動裝置3於正常情況下運作時,燈具連接座22、23、 24及燈具221、231、241之作動係與前一實施例所述相同,故不再贅述,而此時第一電流I1之電流值在額定值範圍內,第一控制電壓Vk1之電壓值大於或等於開關電路之導通電壓Vth,因此開關電路之第一開關元件S1將會導通,使第一電流I1流經第一開關元件S1之電流傳遞迴路至複數組燈具連接座22、23、24;而第二電組R2之壓降,即第二控制電壓Vk2之電壓值,會小於第二開關元件S2之導通電壓Vtb,例如0.6V,使第二開關元件S2截止,第一電流I1通過開關電路之第一開關元件S1與第二電阻R2後回到電源轉換電路21。
相反地,當第一電流I1之電流值瞬間提升而超過第一電流I1之額定值範圍時,例如超過第一電流I1之額定電流值之10%,超過第一電流I1之額定值範圍流經第二電阻R2產生之第二控制電壓Vk2之電壓值會大於第二開關元件S2之導通電壓Vtb,例如大於0.6V,使得第二開關元件S2導通,導致第一控制電壓Vk1之電壓值為零或低於第一開關元件S1之導通電壓Vth,故第一開關元件S1截止,而避免過大之第一電流I1直接流回電源轉換電路21而毀損,以達到保護電源轉換電路21之功用。
請參閱第四圖A及第四圖B並配合第二圖與第三圖,其中第四圖A係為本案另一較佳實施例之燈具驅動裝置示意圖,而第四圖B為第四圖A之部份細部電路圖。如第四圖A與第四圖B所示,本案之燈具驅動裝置除電源轉換器21、過電流保護電路31、複數組燈具連接座22、23、24之外,更包含複數個輸出保護電路36a~36c,例如但不限於第一輸出保護電路36a、第二輸出保護電路36b及第三輸出保護電路36c,其係分別與每一組燈具連接座22~24電性並 聯連接,即第一輸出保護電路36a之一端係與第一組燈具連接座22之正端22a電性連接,另一端係與第一組燈具連接座22之負端22b電性連接,以此類推。該複數個輸出保護電路36a~36c係架構於提供使用者可以選擇性地只驅動部分燈具221~241,而無需全部使用,或者當任一燈具221~241之發光二極體損壞時,可以避免因燈具連接座22~24為電性串聯連接導致全部燈具221~241均停止被驅動之情形。
以第一組燈具連接座22為例,當燈具221中之發光二極體損壞使燈具221為開路狀態或使用者未電性連接燈具221於第一組燈具連接座22等異常狀態發生時,第一輸出電壓Vo1之電壓值會瞬間提升而超過第一輸出電壓Vo1之額定運作電壓值範圍,於此實施例中,高於約55V時,第三開關元件S3會被觸發而導通,使得第一輸出保護電路36a運作而將第一組燈具連接座22旁路(bypass)以停止第一組燈具連接座22輸出電流。此時,流入至第一輸出保護電路36a之第一旁路電流Ia1之電流值等於第一電流I1,第一輸出電流Io1之電流值為零,而流入至第一輸出保護電路36a之第一旁路電流Ia1會流經第二組燈具連接座23以驅動剩餘之燈具231、241。換言之,當各燈具221、231、241正常運作時,第一~第三組燈具連接座22~24會輸出電能至對應之燈具,第一~第三輸出保護電路36a~36c不會作動,流至第一~第三輸出保護電路36a~36c之電流Ia1~Ia3之電流值均為零。
請再參閱第四圖A及第四圖B,複數個輸出保護電路36a~36c之電路架構皆相同,但不以此為限。為便於說明,以下將以第一輸出保護電路36a之細部電路為示範例以說明其電路架構及其運作原 理。第一輸出保護電路36a包括一第三開關元件S3與一觸發電路,其中第三開關元件S3電性連接於第一組燈具連接座22之正、負端22a、22b間,而觸發電路電性連接於第一組燈具連接座22之正、負端22a、22b以及第三開關元件S3之控制端,用以依據第一組燈具連接座22之第一~輸出電壓Vo1控制第三開關元件S3是否導通。
於本實施例中,第三開關元件S3可以是但不限為矽控整流器(Silicon-controlled rectifier,SCR);觸發電路包含:一第三電阻R3、一第四電阻R4以及一第二齊納二極體DZ2,而觸發電路可選擇性地更包含:一第五電阻R5及一電容C所構成之延遲電路,且電性連接於觸發電路與第三開關元件S3之控制端間。其中第二齊納二極體DZ2、第三電阻R3、第四電阻R4在第一組燈具連接座22之正、負端22a、22b間構成串聯電性連接關係,係做為限流及分壓之用。當第一輸出電壓Vo1之電壓值瞬間提升而超過第一輸出電壓Vo1之額定運作電壓值範圍時,例如高於額定運作電壓值之10%時,觸發電路會傳送一觸發訊號至第三開關元件S3之控制端控制第三開關元件S3導通,使得第一輸出保護電路36a作動而將第一組燈具連接座22旁路以停止第一組燈具連接座22輸出電流。
於本實施例中,電容C電性連接於第三開關元件S3之控制端,而第五電阻R5及電性連接於第三電阻R3與電容C之間,用以使第一輸出保護電路36a之觸發電路控制第三開關元件S3導通時產生一延遲時間,以增加觸發電路之判斷時間而降低第一輸出保護電路36a誤作動之機會。
由於,第一~第三組燈具連接座22~24以及第一~第三輸出保護電 路36a~36c不包含複雜的控制電路,可以輕易地以低成本的方式模組化為一輸出模組32,且設計為燈具連接座之數目不同之輸出模組32,當使用者需要驅動較多或不同燈具數目時,只需要更換輸出模組32即可,例如將驅動三個燈具之輸出模組更換為驅動六個燈具之輸出模組。
綜上所述,本案之驅動多組發光二極體燈具之燈具驅動裝置,係以單級式電路的方式實現,可以提升其用電效能,而燈具與燈具間係以電性串聯連接,可使得每一組燈具之電流及亮度精確地相同。此外,本案之燈具驅動裝置更可以利用成本較低之模組化方式現實應用於不同燈具數目之燈具驅動裝置,可使製造不同燈具數目之燈具驅動裝置之製造商以較低成本的方式實現。本案得由熟知此技術之人士任施匠思而為諸般修飾,然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
<AlEx><AlEx>
2‧‧‧燈具驅動裝置
21‧‧‧電源轉換電路
21a‧‧‧第一輸出端
21b‧‧‧第二輸出端
22、23、24‧‧‧燈具連接座
22a‧‧‧第一燈具連接座正端
22b‧‧‧第一燈具連接座負端
23a‧‧‧第二燈具連接座正端
23b‧‧‧第二燈具連接座正端
24a‧‧‧第三燈具連接座正端
24b‧‧‧第三燈具連接座正端
221、231、241‧‧‧燈具
Vin‧‧‧輸入電壓
V1‧‧‧第一直流電壓
I1‧‧‧第一電流
Vo1‧‧‧第一輸出電壓
Vo2‧‧‧第二輸出電壓
Vo3‧‧‧第三輸出電壓
Io1‧‧‧第一輸出電流
Io2‧‧‧第二輸出電流
Io3‧‧‧第三輸出電流

Claims (13)

  1. 一種燈具驅動裝置,用以驅動複數個燈具,包括:一電源轉換電路,其係架構於將一輸入電壓轉換為一第一直流電壓,且輸出實質上定電流值之一第一電流;複數組燈具連接座,每一組燈具連接座之一正端及一負端係電性連接該複數個燈具對應之燈具,且輸出一輸出電壓及一輸出電流至該複數個燈具對應電性連接之燈具;以及複數個輸出保護電路,其係分別與每一組燈具連接座電性並聯連接,當該複數個燈具其中之一個損壞使該燈具為開路狀態或使用者未電性連接燈具於該複數組燈具連接座其中之一組燈具連接座,使對應該燈具連接座之該輸出電壓之電壓值超過一額定運作電壓值範圍時,該複數個輸出保護電路之對應之該輸出保護電路作動,將對應該燈具連接座旁路以停止對應該燈具連接座輸出電流;其中,該複數組燈具連接座係以電性串聯方式相互連接,每一組燈具連接座之正負端間之該輸出電壓係由該第一直流電壓分壓而得,且每一組燈具連接座輸出之該輸出電流實質上相同。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之燈具驅動裝置,其中該電源轉換電路係為單級之返馳式轉換電路、主動箝位返馳式轉換電路或諧振式轉換電路。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之燈具驅動裝置,其中該電源轉換電路為定電流式,輸出實質上定電流值之該第一電流,且所輸出之該第一直流電壓等於該複數組燈具連接座之該輸出電壓之總合。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之燈具驅動裝置,更包括一過電流保護電路, 電性連接於該電源轉換電路以及該複數組燈具連接座之間,用以防止該電源轉換電路輸出之該第一電流發生過電流。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之燈具驅動裝置,其中該過電流保護電路包括:一開關電路,電性連接於該燈具驅動裝置輸出該第一電流之電流迴路上;以及一電流檢測電路,電性連接於該電源轉換電路的輸出側與該開關電路,用以依據流經該電流檢測電路之該第一電流對應產生一第一控制電壓至該開關電路的控制端,並藉由該第一控制電壓控制該開關電路導通或截止。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之燈具驅動裝置,其中該開關電路包含:一第一開關元件,電性連接於該燈具驅動裝置輸出該第一電流之電流迴路上;以及一體二極體,電性連接於該第一開關元件之兩個電流傳導端間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之燈具驅動裝置,其中該電流檢測電路包括:一第一電阻,該第一電阻之一端電性連接至該電源轉換電路之一第一輸出端,該第一電阻之另一端電性連接至與該開關電路電性連接之一第一節點;一第二電阻,與該開關電路電性串聯連接,使該第一電流流經該第二電阻時產生一第二控制電壓;一第二開關元件,該第二開關元件之控制端電性連接於一第二節點,該第二開關元件之一電流傳導端電性連接至該第一節點,該第二開關元件之另一電流傳導端電性連接至該電源轉換電路之一第二輸出端;以及一第一齊納二極體元件,該第一齊納二極體電性連接於該第一節點與該第二節點之間,用以箝制該第一節點與該第二節點間之該第一控制電壓大小。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之燈具驅動裝置,其中該複數個燈具連接座之第一組燈具連接座之正端電性連接於該電源轉換電路的一第一輸出端,該複數個燈具連接座之最後一組燈具連接座之負端電性連接於該電源轉換電路的一第二輸出端,而該複數個燈具連接座之第一組燈具連接座與最後一組燈具連接座間之電性連接關係為上一組燈具連接座之負端與下一組燈具連接座之正端電性連接。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之燈具驅動裝置,其中該複數個輸出保護電路之一個該輸出保護電路包含:一第三開關元件,電性連接於該複數組燈具連接座之對應之該組燈具連接座之正、負端間;以及一觸發電路,電性連接於該複數組燈具連接座之對應之該組燈具連接座之正、負端以及該第三開關元件之控制端,用以依據對應之該組燈具連接座之該輸出電壓控制該第三開關元件是否導通;其中,當對應之該組燈具連接座之該輸出電壓超過該額定運作電壓值範圍時,該觸發電路傳送一觸發訊號至該第三開關元件之控制端控制該第三開關元件導通,使得對應之該輸出保護電路作動而將對應之該組燈具連接座旁路以停止輸出電流。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之燈具驅動裝置,其中該觸發電路包含:一第三電阻、一第四電阻以及一第二齊納二極體,且在對應之該組燈具連接座之正、負端間構成串聯電性連接關係,係做為限流及分壓之用。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之燈具驅動裝置,其中該觸發電路更包含:一第五電阻及一電容所構成之延遲電路,且電性連接於該觸發電路與該第三開關元件之控制端間。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之燈具驅動裝置,以包含一輸出模組之方式實現,其中該輸出模組包含:該複數組燈具連接座,或選擇性地更包含該複數 個輸出保護電路。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之燈具驅動裝置,其中該複數組燈具連接座之額定運作電壓值低於人體導電之最小電壓值以下。
TW099130787A 2010-09-10 2010-09-10 燈具驅動裝置 TWI425863B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW099130787A TWI425863B (zh) 2010-09-10 2010-09-10 燈具驅動裝置
US13/051,453 US8749176B2 (en) 2010-09-10 2011-03-18 Lamp driving device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW099130787A TWI425863B (zh) 2010-09-10 2010-09-10 燈具驅動裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201212703A TW201212703A (en) 2012-03-16
TWI425863B true TWI425863B (zh) 2014-02-01

Family

ID=45806007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099130787A TWI425863B (zh) 2010-09-10 2010-09-10 燈具驅動裝置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8749176B2 (zh)
TW (1) TWI425863B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI474755B (zh) * 2012-04-17 2015-02-21 Delta Electronics Inc 燈具驅動裝置
US9609709B2 (en) * 2012-08-21 2017-03-28 Cree, Inc. Multi-segment LED components and LED lighting apparatus including the same
CN103037585B (zh) * 2012-12-21 2014-12-17 深圳桑达百利电器有限公司 一种分体式led灯具及其驱动电源插拔保护电路
CN103096589A (zh) * 2013-01-04 2013-05-08 广州奥迪通用照明有限公司 一种自带过压保护的ac led驱动电路及驱动方法
US9307610B2 (en) * 2014-04-23 2016-04-05 General Led, Inc. Low power bypass circuit for LED open circuit and reverse polarity protection
CN105072781A (zh) * 2015-09-09 2015-11-18 广州达森灯光股份有限公司 一种高对比度led调光装置及方法
CN107528307B (zh) * 2016-06-22 2021-09-10 赛尔富电子有限公司 一种用于led电源负载短路的保护电路

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM323556U (en) * 2007-06-07 2007-12-11 Ching-Fen Wang Safety device of LED lamp
TWM379927U (en) * 2009-12-18 2010-05-01 Univ Kun Shan LED lamp of flyback power supply with luminance adjusting structure

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004253364A (ja) * 2003-01-27 2004-09-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 照明装置
CN2720679Y (zh) 2004-06-29 2005-08-24 沛勤科技股份有限公司 串联式电连接器
US20060197474A1 (en) * 2005-03-07 2006-09-07 Olsen Jeremy E Modular lighting system
CN101742758A (zh) 2008-11-27 2010-06-16 台达电子工业股份有限公司 具有调光功能的照明驱动系统
CN201319688Y (zh) 2008-12-10 2009-09-30 广州南科集成电子有限公司 一种恒流恒压电路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM323556U (en) * 2007-06-07 2007-12-11 Ching-Fen Wang Safety device of LED lamp
TWM379927U (en) * 2009-12-18 2010-05-01 Univ Kun Shan LED lamp of flyback power supply with luminance adjusting structure

Also Published As

Publication number Publication date
US20120062146A1 (en) 2012-03-15
US8749176B2 (en) 2014-06-10
TW201212703A (en) 2012-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI425863B (zh) 燈具驅動裝置
JP2012174518A (ja) 点灯装置および、これを用いた照明器具
JP2015525440A (ja) 可変配光led蛍光ランプ
CN201491339U (zh) 一种led驱动电路
WO2014067427A1 (zh) 交流电直接驱动led模块的调光驱动电路
US8410710B2 (en) Light emitting device driving circuit
JP2015225825A (ja) Ledランプ、led点灯装置、及びこれらを用いたled照明システム
TWI474755B (zh) 燈具驅動裝置
TWI450635B (zh) Led照明系統架構
US20100283406A1 (en) Bi-direction constant current device
CN103379694B (zh) 灯具驱动装置
TWM346239U (en) Driving device of lighting apparatus
CN201657388U (zh) 定电流芯片封装体以及以交流电驱动的发光二极管灯具
CN103200735A (zh) 一种防止led闪烁的led驱动器
CN202353862U (zh) 光源供应系统
CN102404903B (zh) 灯具驱动装置
CN201893716U (zh) 一种交直流转换电路
US10779375B2 (en) LED driving circuit and protection circuit for DC/DC converter
CN217389060U (zh) 一种驱动电源及灯具
CN102685967A (zh) Led驱动电路
CN101350553A (zh) 具有负载开路保护的电源转换电路
CN103457255A (zh) 一种电源防反接电路及灯具
CN210839062U (zh) 一种直流电源的应急备用转换装置
US20240306276A1 (en) Multi-channel light-emitting diode (led) linear driver circuit
CN202334474U (zh) 一种电子组合开关电路