TWI434167B

TWI434167B - Automatic power control system, device, compensation voltage operation module and detection module

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Publication number: TWI434167B
Application number: TW100134766A
Authority: TW
Original assignee: Nat Chi Nan Cuniversity
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2014-04-11
Also published as: US9078321B2; TW201314403A; US20130076267A1

Description

自動功率控制系統、裝置、補償電壓運算模組及偵測模組

本發明是有關於一種系統、裝置及模組，特別是指一種自動功率控制系統、裝置、補償電壓運算模組及偵測模組。

發光二極體之順向偏壓(Forward Voltage，VF)會受環境溫度(Ambient Temperature)之影響。如圖1所示，當三種(分別是藍光、綠光、紅光)發光二極體皆以20mA之固定工作電流驅動時，且環境溫度上升時，會導致該等發光二極體的順向偏壓VF下降，使其發光功率(=順向偏壓×工作電流)隨著環境溫度上升而降低，因此單純使用發光二極體而不進行功率控制時，很容易導致發光功率不穩定的情形。

如圖2所示，於中華民國專利申請第92107029號「自動功率控制器」中揭露一種習知的自動功率控制裝置1，適用於光碟驅動裝置中以控制一作為光學頭的發光二極體15(或雷射二極體)的發光功率，且該自動功率控制裝置1包含：一偵測模組10、一信號源11、一積分模組12，及一驅動模組13。

該偵測模組10用於接收來自該發光二極體15的輸出光線以偵測其發光功率，並產生一大小正比於該發光功率的偵測電壓V3，其中，該發光功率P=VF×I，參數VF、I分別是該發光二極體15的一順向偏壓和一工作電流，且該偵測模組10包括一光偵測器101和一前端放大器102，又該光偵測器101和該前端放大器102的詳細操作可參閱中華民國專利申請第92107029號，故不重述。

該信號源11用於提供一參考電壓V1，且參考電壓V1的大小可隨著不同的期望發光功率動態地調整。

該積分模組12電連接於該信號源11以接收該參考電壓V1，並電連接於該偵測模組10以接收該偵測電壓V3，且根據該參考電壓V1與該偵測電壓V3之一電壓差進行積分運算以得到一積分電壓V2，其中，當該發光功率減少使偵測電壓V3隨著減少時導致該電壓差增加，該積分電壓V2隨著增加，當該發光功率增加使偵測電壓V3隨著增加時導致該電壓差減少，該積分電壓V2隨著減少。

驅動模組13電連接於該積分模組12和該發光二極體15之間，並從該積分模組12接收該積分電壓V2，並據以輸出該正比於該積分電壓V2的工作電流I以驅動該發光二極體15，且該驅動模組13包括一可切換增益放大器131和一驅動單元132，又該可切換增益放大器131和該驅動單元132的詳細操作可參閱中華民國專利申請第92107029號，故不重述。

當該發光二極體15隨著環境溫度上升而使其順向偏壓VF下降進而導致該發光功率降低時，偵測模組10所產生的該偵測電壓V3將隨著變小，又該參考電壓V1不變，所以參考電壓V1與該偵測電壓V3之差值V1-V3將增加，使得該積分電壓V2對應增加，進而該工作電流I也增加，因此能藉由增加的工作電流I來補償減少的偏壓電壓VF，以維持發光功率P固定。

由上述可知，習知自動功率控制裝置1主要是採用該偵測模組10的光偵測器101來從該發光二極體15的輸出光線變化以得知發光功率的變化，再依據偵測電壓V3的變化來調整提供到該發光二極體15的工作電流I，藉此設計以達到使發光功率維持穩定的目的，但是習知光功率補償電路1具有以下缺點：

由於該發光二極體15的輸出光線指向性不佳，該光偵測器101與該發光二極體15的距離、位置、環境的光害、光偵測器101的敏感度都會對偵測電壓V3產生影響，所以在發光功率的控制上很容易有誤差，因此上述該等原因會使採用光偵測器101的該自動功率控制裝置1，於環境溫度變化時難以穩定維持該發光二極體15的發光功率，而具有較差的發光功率維持效果。

因此，本發明之第一目的，即在提供一種藉決上述問題的自動功率控制系統。

該自動功率控制系統，包含：一固態發光元件，及一自動功率控制裝置。該固態發光元件於定電流驅動下提供一增減反向於環境溫度變化的順向偏壓，且具有一接收一偏壓電壓的陽極及一陰極。該自動功率控制裝置，包括：一偵測模組，及一補償電壓運算模組。該偵測模組具有：一電壓偵測單元，及一電流產生單元。該電壓偵測單元電連接於該固態發光元件之陽極及陰極以偵測該順向偏壓，並據以提供一正比於該順向偏壓的偵測電壓。該電流產生單元電連接於該固態發光元件之陰極，且接收一補償電壓，並將該補償電壓轉換成一大小追隨該補償電壓的工作電流，並將該工作電流提供給該固態發光元件，且該電流產生單元更提供一正比於該工作電流的工作電壓。該補償電壓運算模組，電連接於該偵測模組以接收該正比於該順向偏壓的偵測電壓與該正比於該工作電流的工作電壓，且接收一參考電壓，且該補償電壓運算模組根據該偵測電壓、該工作電壓與該參考電壓進行運算以得到該反向於該順向偏壓增減的補償電壓。

較佳的，該電流產生單元包括：一電壓至電流轉換器，該電壓至電流轉換器，具有：一電晶體、一運算放大器，及一電阻。該電晶體具有一電連接於該固態發光元件之陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端。該運算放大器具有一電連接於該電晶體之第二端的反相輸入端、一接收該補償電壓的非反相輸入端，及一電連接於該電晶體之控制端的輸出端。該電阻具有一電連接於該電晶體之第二端且提供該工作電壓的第一端，和一接地的第二端。

較佳的，該電流產生單元包括：一電壓至電流轉換器，及一緩衝器。該電壓至電流轉換器具有：一電晶體、一運算放大器，及一電阻。該電晶體具有一電連接於該固態發光元件之陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端。該運算放大器具有一電連接於該電晶體之第二端的反相輸入端、一接收該補償電壓的非反相輸入端，及一電連接於該電晶體之控制端的輸出端。該電阻具有一電連接於該電晶體之第二端的第一端，和一接地的第二端。該緩衝器電連接於該電阻之第一端以接收該電阻之第一端的電壓，並據此提供該大小實質上相同於該接收到之電壓的工作電壓。

較佳的，該電晶體是一N型金氧半導體場效電晶體，該第一端是汲極，該第二端是源極，該控制端是閘極。

較佳的，該緩衝器具有：一運算放大器，該運算放大器，具有一電連接於該電壓至電流轉換器之電阻之第一端的非反相輸入端、一反相輸入端，及一電連接於該緩衝器的運算放大器之反相輸入端且輸出該工作電壓的輸出端。

較佳的，該補償電壓運算模組包括：一類比至數位轉換單元、一處理單元，及一數位至類比轉換單元。該類比至數位轉換單元電連接於該偵測模組以接收該偵測電壓與該工作電壓，並接收該參考電壓，並將該偵測電壓、該工作電壓及該參考電壓進行類比至數位轉換，以得到各自相對應的數位值。該處理單元電連接於該類比至數位轉換單元以接收該偵測電壓所對應的數位值、該工作電壓所對應的數位值及該參考電壓所對應的數位值，並據此進行如下的運算，以得到該補償電壓所對應的一數位值：

VC =G ×{Vref -[VRE ×VF ]}

其中，參數VC、Vref、VF、G分別是該補償電壓、該參考電壓、該實質上相同於該順向偏壓的偵測電壓、增益。該數位至類比轉換單元電連接於該處理單元以接收該補償電壓所對應的該數位值，並將此數位值進行數位至類比轉換以得到該補償電壓。

較佳的，該補償電壓運算模組包括：一類比至數位轉換單元、一處理單元、一數位至類比轉換單元，及一緩衝單元。該類比至數位轉換單元電連接於該偵測模組以接收該偵測電壓與該工作電壓，並接收該參考電壓，並將該偵測電壓、該工作電壓及該參考電壓進行類比至數位轉換，以得到各自相對應的數位值。該處理單元電連接於該類比至數位轉換單元以接收該偵測電壓所對應的數位值、該工作電壓所對應的數位值及該參考電壓所對應的數位值，並據此進行如下的運算，以得到該補償電壓所對應的一數位值：

VC =G ×{Vref -[VRE ×VF ]}

其中，參數VC、Vref、VF、G分別是該補償電壓、該參考電壓、該實質上相同於該順向偏壓的偵測電壓、增益。該數位至類比轉換單元電連接於該處理單元以接收該補償電壓所對應的該數位值，並將此數位值進行數位至類比轉換以得到一電壓。該緩衝單元用於提高輸入阻抗，電連接於該數位至類比轉換單元以接收該電壓，並據此提供該大小實質上相同於該接收到之電壓的補償電壓。

較佳的，該數位至類比轉換單元具有：一數位碼至電流轉換器，及一電流至電壓轉換器。該數位碼至電流轉換器接收該該補償電壓所對應的數位值，並據以轉換成一電流。該電流至電壓轉換器電連接於該數位碼至電流轉換器以接收該電流，並據以轉換成該電壓。

較佳的，該電流至電壓轉換器具有：一運算放大器，及一回授電阻。該運算放大器具有一接地的非反相輸入端、一接收該電流的反相輸入端，及一提供該電壓的輸出端。該回授電阻電連接於該運算放大器之輸出端與該反相輸入端之間。

較佳的，該緩衝單元具有：一運算放大器，該運算放大器，具有一電連接於該電流至電壓轉換器的運算放大器的輸出端以接收該輸出端的電壓的非反相輸入端、一反相輸入端，及一電連接於該緩衝單元之運算放大器的反相輸入端且提供該補償電壓的輸出端。

較佳的，固態發光元件是一發光二極體。

較佳的，固態發光元件是一雷射二極體。

本發明該自動功率控制系統的功效在於：能改善輸出光線指向性不佳、環境光害及光偵測器敏感度等因素所導致的發光功率控制誤差，所得到隨溫度變化的偵測電壓更精確以提升發光功率維持效果。

本發明之第二目的，即在提供一種自動功率控制裝置。

該自動功率控制裝置，適用於電連接於一固態發光元件，且該固態發光元件於定電流驅動下提供一增減反向於環境溫度變化的順向偏壓，且該固態發光元件具有一接收一偏壓電壓的陽極及一陰極，該自動功率控制裝置包含：一偵測模組，及一補償電壓運算模組。該偵測模組包括：一電壓偵測單元，及一電流產生單元。該電壓偵測單元電連接於該固態發光元件之陽極及陰極以偵測該順向偏壓，並據以提供一正比於該順向偏壓的偵測電壓。該電流產生單元電連接於該固態發光元件之陰極，且接收一補償電壓，並將該補償電壓轉換成一大小追隨該補償電壓的工作電流，並將該工作電流提供給該固態發光元件，且該電流產生單元更提供一正比於該工作電流的工作電壓。該補償電壓運算模組電連接於該偵測模組以接收該正比於該順向偏壓的偵測電壓與該正比於該工作電流值的工作電壓，且接收一參考電壓，且該補償電壓運算模組根據該偵測電壓、該工作電壓與該參考電壓進行運算以得到該反向於該順向偏壓增減的補償電壓。

較佳的，該電流產生單元包括：一電晶體、一運算放大器，及一電阻。該電晶體具有一電連接於該固態發光元件之陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端。該運算放大器具有一電連接於該電晶體之第二端的反相輸入端、一接收該補償電壓的非反相輸入端，及一電連接於該電晶體之控制端的輸出端。該電阻具有一電連接於該電晶體之第二端且提供該工作電壓的第一端，和一接地的第二端。

較佳的，該緩衝器具有：一運算放大器，該運算放大器具有一電連接於該電壓至電流轉換器之電阻之第一端的非反相輸入端、一反相輸入端，及一電連接於該緩衝器的運算放大器之反相輸入端且輸出該工作電壓的輸出端。

較佳的，該數位至類比轉換單元具有：一數位碼至電流轉換器，及一電流至電壓轉換器。該數位碼至電流轉換器，接收該該補償電壓所對應的數位值，並據以轉換成一電流。該電流至電壓轉換器電連接於該數位碼至電流轉換器以接收該電流，並據以轉換成該電壓。

較佳的，該電流至電壓轉換器具有：一運算放大器、一回授電阻，及一回授電阻。該運算放大器具有一接地的非反相輸入端、一接收該電流的反相輸入端，及一提供該電壓的輸出端。該回授電阻電連接於該運算放大器之輸出端與該反相輸入端之間。

較佳的，該緩衝單元具有：一運算放大器，該運算放大器，具有一電連接於該電流至電壓轉換器的運算放大器的輸出端以接收該輸出端的電壓的非反相輸入端、一反相輸入端，及一電連接於該反相輸入端且提供該補償電壓的輸出端。

因此，本發明該自動功率控制裝置的功效在於：能改善輸出光線指向性不佳、環境光害及光偵測器敏感度等因素所導致的發光功率控制誤差，所得到隨溫度變化的偵測電壓更精確以提升發光功率維持效果。

本發明之第三目的，即在提供一種偵測模組。

該偵測模組，適用於電連接於一固態發光元件，該固態發光元件於定電流驅動下提供一增減反向於環境溫度變化的順向偏壓，且具有一陰極及一陽極，且該偵測模組包含：一電壓偵測單元，及一電流產生單元。該電壓偵測單元電連接於該固態發光元件之陽極及陰極以偵測該順向偏壓，並據以提供一正比於該順向偏壓的偵測電壓。該電流產生單元電連接於該固態發光元件之陰極，且接收一補償電壓，並將該補償電壓轉換成一大小追隨該補償電壓的工作電流，並將該工作電流提供給該固態發光元件，且該電流產生單元更提供一正比於該工作電流值的工作電壓。

較佳的，該固態發光元件是一發光二極體或一雷射二極體。該電流產生單元所接收的該補償電壓是呈不連續波，且頻率是10Hz的頻率，且責任導通比是10%，使得該電流產生單元所輸出的該工作電流也呈不連續波，且頻率是10Hz的頻率，且責任導通比是10%。

因此，本發明該偵測模組的功效在於：能改善輸出光線指向性不佳、環境光害及光偵測器敏感度等因素所導致的發光功率控制誤差，所得到隨溫度變化的偵測電壓更精確以提升發光功率維持效果。

本發明之第四目的，即在提供一種補償電壓運算模組。

該補償電壓運算模組，適用於電連接於一偵測模組且提供一補償電壓給該偵測模組，該偵測模組電連接於一固態發光元件，該固態發光元件於定電流驅動下提供一增減反向於環境溫度變化的順向偏壓，且具有一陰極及一陽極，且該偵測模組用以偵測該固態發光元件之順向偏壓據以提供一正比於該順向偏壓的偵測電壓，並將該補償電壓轉換成一大小追隨該補償電壓的工作電流，並將該工作電流提供給該固態發光元件，且更提供一正比於該工作電流值的工作電壓，且該補償電壓運算模組包含：一類比至數位轉換單元、一處理單元，及一數位至類比轉換單元。該類比至數位轉換單元電連接於該偵測模組以接收該偵測電壓與該工作電壓，並接收該參考電壓，並將該偵測電壓、該工作電壓及該參考電壓進行類比至數位轉換，以得到各自相對應的數位值。該處理單元電連接於該類比至數位轉換單元以接收該偵測電壓所對應的數位值、該工作電壓所對應的數位值及該參考電壓所對應的數位值，並據此進行運算，以得到一反向於該順向偏壓增減的數位值。該數位至類比轉換單元，電連接於該處理單元以接收該補償電壓所對應的該數位值，並將此數位值進行數位至類比轉換以得到該反向於該順向偏壓增減的補償電壓。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

第一較佳實施例

如圖3所示，本發明自動功率控制系統2之第一較佳實施例，包含：一固態發光元件20，及一自動功率控制裝置3。

該固態發光元件20於定電流驅動下提供一增減反向於環境溫度變化的順向偏壓VF，且具有一接收一偏壓電壓VDD的陽極及一陰極，且固態發光元件20可以是一發光二極體或一雷射二極體。

該自動功率控制裝置3適用於電連接於該固態發光元件20，且補償該固態發光元件20隨環境溫度變化的發光功率變化量，且該自動功率控制裝置3包括：一偵測模組4，及一補償電壓運算模組5。

<偵測模組>

該偵測模組4具有一電壓偵測單元40，及一電流產生單元41。

該電壓偵測單元40電連接於該固態發光元件20之陽極及陰極以偵測該順向偏壓VF，並據以提供一正比於該順向偏壓VF的偵測電壓。當環境溫度變化時，則該順向偏壓VF可表示為：

其中，參數為t℃時，該固態發光元件20的順向偏壓，參數ΔV_LED 為順向偏壓於環境溫度變化Δt℃時所對應的變化量。

該電壓偵測單元40具有一儀表放大器OP1及一調整增益電阻器RG。

儀表放大器OP1電連接於該調整增益電阻器RG並具有一電連接於該固態發光元件20之陽極的非反相輸入端(+)、一電連接於該固態發光元件20之陰極的反相輸入端(-)，及一提供該偵測電壓的輸出端。該儀表放大器OP1的增益相關於該調整增益電阻器RG，在本實施例中，儀表放大器OP1之增益隨著該調整增益電阻器RG之電阻值的調整而設定為一倍，以從該儀表放大器OP1之輸出端提供該大小實質上相同於該順向偏壓VF的偵測電壓。

該電流產生單元41電連接於該固態發光元件20之陰極，且接收一補償電壓，並將該補償電壓轉換成一大小追隨該補償電壓的工作電流，並將該工作電流ILED提供給該固態發光元件20，且該電流產生單元41更提供一正比於該工作電流ILED的工作電壓VRE。該電流產生單元41具有一電壓至電流轉換器43，及一緩衝器44。

該電壓至電流轉換器43具有一電晶體M、一運算放大器OP2，及一電阻RE。

該電晶體M具有一電連接於該固態發光元件20之陰極且提供該工作電流的第一端、一第二端，及一控制端。在本實施例中，該電晶體M是一N型金氧半導體場效電晶體，該第一端是汲極，該第二端是源極，該控制端是閘極。

該運算放大器OP2具有一電連接於該電晶體M之第二端的反相輸入端(-)、一接收該補償電壓的非反相輸入端(+)及一電連接於該電晶體M之控制端的輸出端。

該電阻RE具有一電連接於該電晶體M之第二端的第一端，和一接地的第二端，且具有一電阻值R_E 。其中，該電阻RE之第一端的電壓=ILED×R_E ，且因為運算放大器OP2之反相輸入端(-)與非反相輸入端(+)的虛短路效應可推得工作電流ILED會被調整到實質上等於VC/R_E ，其中，參數VC是補償電壓。

該緩衝器44用於提高輸入阻抗，且電連接於該電壓至電流轉換器43之電阻RE之第一端以接收該電阻RE之第一端的電壓，並據此提供該大小實質上相同於該接收到之電壓的工作電壓VRE，且該緩衝器44具有一運算放大器OP3。

該運算放大器OP3具有一電連接於該電壓至電流轉換器43之電阻RE之第一端的非反相輸入端(+)、一反相輸入端(-)，及一電連接於該運算放大器OP3之反相輸入端且輸出該工作電壓VRE的輸出端。

值得注意的是，如圖4所示，在本實施例的一變形中，該緩衝器44可以被省略，此時，該電壓至電流轉換器43之電阻RE之第一端的電壓則作為該工作電壓VRE，也就是說，該電壓至電流轉換器43之電阻RE之第一端提供該工作電壓VRE。

<補償電壓運算模組>

補償電壓運算模組5電連接於該偵測模組4以接收該正比於該順向偏壓VF的偵測電壓與該正比於該工作電流ILED的工作電壓VRE，且接收一參考電壓Vref，且該補償電壓運算模組根據該偵測電壓、該工作電壓VRE與該參考電壓Vref進行運算以得到該反向於該順向偏壓VF增減的補償電壓。

該偵測電壓、該工作電壓VRE、該參考電壓Vref與該補償電壓VC之間的關係如下所示：

VC =G ×{Vref -[VRE ×VF ]}......式(2)

其中，G是一增益，且在本實施例中，由於該偵測電壓實質上相同於該順向偏壓VF，因此在式(2)中將該偵測電壓以VF來表示。

在本實施例中，該補償電壓運算模組5具有串接的一類比至數位轉換單元50、一處理單元51、一數位至類比轉換單元52及一緩衝單元53。

該類比至數位轉換單元50電連接於該偵測模組4以接收該偵測電壓與該工作電壓VRE，並接收該參考電壓Vref，並將該偵測電壓、該工作電壓VRE及該參考電壓Vref進行類比至數位轉換，以得到各自相對應的數位值。

該處理單元51電連接於該類比至數位轉換單元50以接收該偵測電壓所對應的數位值、該工作電壓VRE所對應的數位值及該參考電壓Vref所對應的數位值，並據此進行式(2)的運算，以得到該補償電壓VC所對應的一數位值。在實作上，類比至數位轉換單元50和處理單元51可以一具有類比轉數位功能的微處理器來實現。

該數位至類比轉換單元52電連接於該該處理單元51以接收該補償電壓VC所對應的該數位值，並將此數位值進行數位至類比轉換以得到一電壓。

該數位至類比轉換單元52具有一數位碼至電流轉換器54，及一電流至電壓轉換器55。

該數位碼至電流轉換器54接收該該補償電壓VC所對應的數位值，並據以轉換成一電流。

該電流至電壓轉換器55電連接於該數位碼至電流轉換器54以接收該電流，並據以轉換成該電壓=VC，且該電流至電壓轉換器55具有一運算放大器OP4，及一回授電阻R1。

該運算放大器OP4具有一接地的非反相輸入端(+)、一接收該電流的反相輸入端(-)，及一提供該電壓的輸出端，其中該運算放大器OP4之輸出端的電壓=VC。

該回授電阻R1電連接於該運算放大器OP4之輸出端與該反相輸入端(-)之間。

該緩衝單元53用於提高輸入阻抗，電連接於該數位至類比轉換單元以接收該電壓，並據此提供該大小實質上相同於該接收到之電壓的補償電壓VC，該緩衝單元53具有一運算放大器OP5。

該運算放大器OP5具有一電連接於該運算放大器OP4的輸出端以接收該運算放大器OP4之輸出端的電壓的非反相輸入端(+)、一反相輸入端(-)，及一電連接於該反相輸入端(-)且提供該補償電壓VC的輸出端。

值得注意的是，如圖4所示，在本實施例的一變形中，該緩衝單元53可以被省略，因此差別為：該數位至類比轉換單元52電連接於該處理單元51以接收該補償電壓VC所對應的數位值，並將此數位值進行數位至類比轉換以得到該補償電壓VC。此時，該電流至電壓轉換器55電連接於該數位碼至電流轉換器54以接收該電流，並據以轉換成該補償電壓VC，且該運算放大器OP4之輸出端的電壓則作為該補償電壓VC，也就是說，該運算放大器OP4之輸出端提供該補償電壓VC。

根據式(1)及式(2)，該工作電流ILED如下所示：

將VRE=ILED×R_E 代入式(3)整理後可推得式(4)：

且由式(4)可看出當環境溫度上升時，該順向偏壓VF的變化量ΔV_LED <0，導致該順向偏壓VF減少，使該工作電流ILED增加。當環境溫度下降時，使該順向偏壓VF的變化量ΔV_LED >0，導致該順向偏壓VF增加，使該工作電流ILED減少。

又當G值足夠大時，可將式(4)化簡為：

由式(6)可推得發光功率P如下所示：

從式(6)可看出無論環境溫度上升或下降，本實施例皆可維持發光功率P。

實驗結果>

如圖4所示，是當環境溫度由-30℃遞增到80℃時，上述實施例以連續波的工作電流ILED驅動綠、紅、藍三色光的發光二極體時的發光功率實驗量測圖。

第二較佳實施例

又本發明自動功率控制系統2之第二較佳實施例，與該第一較佳實施例之差別為：在本實施例中，該處理單元51是以10Hz的頻率輸出該呈不連續波的該補償電壓VC所對應的數位值，且該數位值的責任導通比(duty ratio)是10%，也就是說該補償電壓VC所對應的數位值在式(2)所示的值和0之間交替變化，且在每100毫秒中，該補償電壓VC所對應的數位值有10毫秒實質上等於式(2)所示的值，有90毫秒實質上等於0。其中，該工作電流ILED相關於該補償電壓VC與該電阻RE，因此，該工作電流ILED的脈波寬度也相關於該補償電壓VC所對應的數位值的責任導通比。因此在本實施例中，該電流產生單元43所接收的該補償電壓VC是呈不連續波，且頻率是10Hz的頻率，且責任導通比是10%，使得該電流產生單元43所輸出的該工作電流ILED也呈不連續波，且頻率是10Hz的頻率，且責任導通比是10%。

如圖5所示，是當環境溫度由-30℃遞增到80℃時，以不連續波的工作電流ILED驅動綠、紅、藍三色光的發光二極體時的發光功率實驗量測圖。

綜上所述，上述實施例具有以下優點：

1.所使用的偵測模組4直接電連接於該固態發光元件20，並偵測其順向偏壓VF隨著溫度的變化，相較於習知的光偵測器接收來自該發光二極體的輸出光線，能改善輸出光線指向性不佳、環境光害及光偵測器敏感度等因素所導致的發光功率控制誤差，所得到隨溫度變化的偵測電壓更精確，而提升發光功率維持效果。

2.調整該工作電流ILED的脈波寬度，以縮短固態發光元件20的工作時間，致使固態發光元件20休息時間增加，達到減少發光二極體發熱之影響。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2．．．自動功率控制系統

20．．．固態發光元件

3．．．自動功率控制裝置

4．．．偵測模組

40．．．電壓偵測單元

OP1．．．儀表放大器

RG．．．調整增益電阻器

41．．．電流產生單元

43．．．電壓至電流轉換器

OP2．．．運算放大器

M．．．電晶體

RE．．．電阻

44．．．緩衝器

OP3．．．運算放大器

5．．．補償電壓運算模組

50．．．類比至數位轉換單元

51．．．處理單元

52．．數位至類比轉換單元

54．．．數位碼至電流轉換器

55．．．電流至電壓轉換器

OP4．．．運算放大器

R1．．．回授電阻

53．．．緩衝單元

OP5．．．運算放大器

VDD．．．偏壓電壓

圖1是發光二極體於固定工作電流驅動時，其順向偏壓隨環境溫度變化之示意圖；

圖2是一種習知的自動功率控制裝置的電路圖；

圖3是本發明自動功率控制系統之第一及第二較佳實施例的電路圖；

圖4是圖3較佳實施例的一種變形的電路圖；

圖5是第一較佳實施例以連續波的工作電流驅動綠、紅、藍三色光的發光二極體時的發光功率實驗量測圖；及

圖6是第二較佳實施例以不連續波的工作電流驅動綠、紅、藍三色光的發光二極體時的發光功率實驗量測圖。