TWI510139B - 具備多級驅動階段之發光二極體照明裝置 - Google Patents

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Description

具備多級驅動階段之發光二極體照明裝置
本發明相關於一種具備多級驅動階段之發光二極體照明裝置，尤指一種具備多級驅動階段以提供大操作電壓範圍和改善電壓/負載調整率之發光二極體照明裝置。
相較於傳統的白熾燈泡，發光二極體(light emitting diode,LED)具有耗電量低、元件壽命長、體積小、無須暖燈時間和反應速度快等優點，並可配合應用需求而製成極小或陣列式的元件。除了戶外顯示器、交通號誌燈之外、各種消費性電子產品，例如行動電話、筆記型電腦或電視的液晶顯示螢幕背光源之外，發光二極體亦廣泛地被應用於各種室內室外照明裝置，以取代日光燈管或白熾燈泡等。
在交流電源直接驅動的照明應用中，由於發光二極體係為一電流驅動元件，其發光亮度與驅動電流之大小成正比，為了達到高亮度和亮度均勻的要求，往往需要使用許多串接之發光二極體來提供足夠光源。在習知發光二極體照明裝置之驅動方法中，串接之發光二極體會以多級驅動以增加可操作電壓範圍。電壓調整率(line regulation)是指發光二極體發光裝置在整流交流電源有所變動時維持固定亮度的能力。負載調整率(load regulation)是指在不同負載電 壓下在不同發光二極體之間維持均勻亮度的能力。由於負載電壓降低和整流交流電壓升高會造成等效影響，所以電壓變化和負載變化彼此相關。在習知發光二極體照明裝置中，流經每一驅動階段之電流係依據其跨壓獨立地加以調節，發光二極體照明裝置之整體電壓/負載調整率可能無法達到理想值。因此，需要一種能夠增加可操作電壓範圍和改善電壓/負載調整率之發光二極體照明裝置。
本發明提供一種具備多級驅動階段之發光二極體照明裝置，其包含一從屬驅動階段和一主要驅動階段。該從屬驅動階段包含一第一發光元件；以及一第一電流控制器，並聯於該第一發光元件，用來在一第一時期內提供一固定限流值，以及在一第二時期內呈關閉。該主要驅動階段包含一第二發光元件，串聯於該第一發光元件，其依據一驅動電流來提供光源；以及一電流控制單元，串聯於該第一發光元件和該第二發光元件，其包含一第二電流控制器，用來在該第一時期內提供一電流波封，以及在該第二時期內呈關閉；以及一電流波封控制器，用來設定該電流波封之準位。在一整流交流電壓之一週期內的一特定時間點當該固定限流值小於該電流波封之準位時，該驅動電流係由該第一電流控制器依據該固定限流值來加以調節；或在該特定時間點當該電流波封之準位小於該固定限流值時，該驅動電流係由該第二電流控制器依據該第一時期內之該電流波封來加以調節。
本發明另提供一種具備多級驅動階段之發光二極體照明裝置，其包含第一至第(N+1)發光元件，其依據一驅動電流來提供光源；第一至第N電流控制器，分別並聯於該第一至第N發光元件， 分別用來在一第一時期內提供第一至第N固定限流值，以及在一第二時期內呈關閉；以及一第(N+1)電流控制單元，串聯於該第一至第(N+1)發光元件。該第(N+1)電流控制單元包含一第(N+1)電流控制器，用來在該第一時期內提供包含(N+1)個限流值之一電流波封，以及在該第二時期內呈關閉；以及一電流波封控制器，用來設定該電流波封之該(N+1)個限流值。N為大於1之正整數。在一整流交流電壓之一週期內的一特定時間點，該驅動電流係由一特定電流控制器來加以調節。在該第一至該第(N+1)電流控制器中所有在該第一時期內運作之電流控制器中，該特定電流控制器提供之一限流值為最小。
10‧‧‧電流偵測器
15、45‧‧‧切換單元
20‧‧‧開關
30‧‧‧比較器
40‧‧‧參考電壓產生器
50‧‧‧電流波封控制器
52‧‧‧震盪器
54‧‧‧零點交越偵測電路
56‧‧‧控制邏輯單元
100‧‧‧發光二極體照明裝置
110‧‧‧電源供應電路
112‧‧‧橋式整流器
LED0 ~LEDN ‧‧‧發光裝置
CCU‧‧‧電流控制單元
CC0 ~CCN ‧‧‧電流控制器
RS0 ‧‧‧電阻
ST0 ‧‧‧主要驅動階段
ST1 ~STN ‧‧‧從屬驅動階段
第1圖為本發明實施例中一發光二極體照明裝置之示意圖。
第2圖和第3圖為本發明實施例發光二極體照明裝置中從屬驅動階段運作時之示意圖。
第4圖至第6圖為本發明實施例發光二極體照明裝置中主要驅動階段中電流控制單元運作時之示意圖。
第7圖為本發明實施例發光二極體照明裝置中主要驅動階段中電流控制單元運作時之特性圖。
第8圖至第11圖為本發明實施例發光二極體照明裝置運作時之示意圖。
第1圖為本發明實施例中一發光二極體照明裝置100之示意圖。發光二極體照明裝置100包含一電源供應電路110、一主要驅動階段ST0 ，和N個從屬驅動階段ST1 ~STN ，其中N為正整數。電源供應電路110可接收一具正負週期之交流電壓VS，並利用一橋 式整流器112來轉換交流電壓VS在負週期內之輸出電壓，因此可提供一整流交流電壓VAC 以驅動發光二極體照明裝置100，其中整流交流電壓VAC 之值隨著時間而有週期性變化。在其它實施例中，電源供應電路110可接收任何交流電壓VS，利用一交流-交流電壓轉換器來進行電壓轉換，並利用橋式整流器112來對轉換後之交流電壓VS進行整流，因此可提供整流交流電壓VAC 以驅動發光二極體照明裝置100，其中整流交流電壓VAC 之值隨著時間而有週期性變化。值得注意的是，電源供應電路110之結構並不限定本發明之範疇。
主要驅動階段ST0 包含彼此串聯之一發光裝置LED0 和一電流控制單元CCU。V0 代表電流控制單元CCU之跨壓。ILED 代表流經主要驅動階段ST0 之電流，同時代表流經發光二極體照明裝置100之總電流。
每一從屬驅動階段ST1 ~STN 包含彼此並聯之一發光裝置和一電流控制器。LED1 ~LEDN 分別代表相對應從屬驅動階段ST1 ~STN 中之發光裝置。CC1 ~CCN 分別代表相對應從屬驅動階段ST1 ~STN 中之電流控制器。V1 ~VN 分別代表電流控制器CC1 ~CCN 之跨壓。ISUM1 ~ISUMN 分別代表流經從屬驅動階段ST1 ~STN 之電流。ICC1 ~ICCN 分別代表流經電流控制器CC1 ~CCN 之電流。ILED1 ~ILEDN 分別代表流經發光裝置LED1 ~LEDN 之電流。
在本發明實施例中，每一發光裝置LED0 ~LEDN 可包含一個發光二極體或複數個串接或並聯之發光二極體。第1圖顯示了採用複數個串接發光二極體之架構，其可包含複數個單介面發光二極 體(single-junction LED)、複數個多介面高壓發光二極體(multi-junction high-voltage LED)，或不同類型發光二極體之任意組合。然而，發光裝置LED0 ~LEDN 所採用的發光二極體種類或組態並不限定本發明之範疇。在一特定從屬驅動階段中，導通相對應電流控制器所需之壓差電壓(dropout voltage)VDROP 小於導通相對應發光裝置所需之切入電壓(cut-in voltage)VCUT 。
第2圖和第3圖為本發明實施例發光二極體照明裝置100中從屬驅動階段ST1 ~STN 運作時之示意圖。由於N個從屬驅動階段ST1 ~STN 運作方式相同，接下來以第一級從屬驅動階段ST1 來做說明。當0<V1 <VDROP 時，電流控制器CC1 尚未完全導通，而發光裝置LED1 依舊呈關閉。此時，電流控制器CC1 會像壓控元件一樣在一線性模式下運作，使得電流ICC1 和ISUM1 會隨著其跨壓V1 呈特定變化，而電流ILED1 為0。舉例來說，若電流控制器CC1 係以金氧半導體(metal-oxide-semiconductor,MOS)電晶體來製作，電流ICC1 /ISUM1 和電壓V1 之間的關係會相關於MOS電晶體在線性區運作時之電流-電壓特性。
當V1 >VDROP 時，電流ICC1 達到第一級從屬驅動階段ST1 之最大限流值ISET1 ，此時電流控制器CC1 會切換至一定電流模式並像限流器一樣運作。在第2圖所示之實施例中，電流ICC1 在定電流模式下會被箝制在固定值ISET1 ，而不會隨著電壓V1 而改變。在第3圖所示之實施例中當VDROP <V1 <VCUT 時，發光裝置LED1 依舊關閉，電流控制器CC1 會將電流ICC1 箝制在固定值ISET1 。在第3圖所示之實施例中當V1 >VCUT 時，發光裝置LED1 會被開啟，使得電流ILED1 開始增加。因此，電流控制器CC1 會相對應地降低電流ICC1 ，使得 流經第一級驅動階段ST1 之總電流ISUM1 在定電流模式下能維持在固定值ISET1 ，而不會隨著電壓V1 而改變。
當電壓V1 達到一關閉電壓VOFF 時，電流控制器CC1 會切換至一截止模式。換而言之，電流控制器CC1 就像是開路元件，能讓電流ILED1 和電流ISUM1 隨著電壓V1 而變化。
在本發明中，每一從屬驅動階段ST1 ~STN 之電流控制器的運作包含兩個時期。在開啟時期(線性模式或定電流模式)，從屬驅動階段ST1 ~STN 分別提供相對應之限流值ISET1 ~ISETN ，而電流ISUM1 ~ISUMN 主要流經相對應之電流控制器CC1 ~CCN 。在關閉時期(截止模式)，電流控制器CC1 ~CCN 會呈關閉，而電流ISUM1 ~ISUMN 主要流經相對應之發光裝置LED1 ~LEDN 。在本發明實施例中，從屬驅動階段ST1 ~STN 可採用任何能達成前述雙時期運作之元件，例如採用電流-電壓(I-V)特性如第2圖和第3圖所示之元件。然而，從屬驅動階段ST1 ~STN 之組態和第2圖至第3圖所示之電流-電壓特性並不限定本發明之範疇。
第4圖至第6圖為本發明實施例中主要驅動階段ST0 中電流控制單元CCU運作時之示意圖。電流控制單元CCU包含一電流控制器CC0 和一電流波封(current envelope)控制器50，用來提供複數個限流值，亦即電流波封ISET (t)之準位會隨時間改變。
電流控制器CC0 包含一電流偵測器10、一開關20、一比較器30和一參考電壓產生器40。電流偵測器10之等效電阻RS (t)可為一固定值RS0 ，或為由電流波封控制器50控制之可調值。電流 偵測器10可偵測流經開關20之電流，進而提供一相對應之回授電壓VFB (t)。回授電壓VFB (t)可為一固定值VFB0 ，或為由電流波封控制器50控制之可調值。開關20可為一場效電晶體(field effect transistor,FET)、一雙載子接面電晶體(bipolar junction transistor,BJT)，或是其它具備類似功能之元件。第4圖至第6圖顯示了N型金氧半導體場效電晶體(N-channel metal-oxide-semiconductor field effect transistor,N-MOSFET)之實施例，但不限定本發明之範疇。參考電壓產生器40可提供一參考電壓VREF (t)，其值可為一固定值VREF0 ，或為由電流波封控制器50控制之可調值。比較器30之正輸入端耦接至參考電壓VREF (t)，負輸入端耦接至回授電壓VFB (t)，而輸出端耦接至開關20之控制端。
比較器30可依據參考電壓VREF (t)和回授電壓VFB (t)之大小關係來調整流經開關20之電流。當VFB (t)<VREF (t)時，比較器30會拉高其輸出電壓以增加流經開關20之電流，直到回授電壓VFB (t)升至參考電壓VREF (t)為止。當VFB (t)>VREF (t)時，比較器30會拉低其輸出電壓以減少流經開關20之電流，直到回授電壓VFB (t)降至參考電壓VREF (t)為止。換而言之，在整流交流電壓VAC 之一週期內的一特定時間點t，電流波封ISET (t)之限流值等於VREF (t)/RS (t)。
電流波封控制器50包含一震盪器52、一零點交越(zero-cross)偵測電路54和一控制邏輯單元56。震盪器52可提供電流波封控制器50運作所需之內部時脈訊號。零點交越偵測電路54可偵測電流ILED 之上升邊緣和下降邊緣，以決定整流交流電壓VAC 之零點交越點。控制邏輯單元56可調整參考電壓VREF (t)及/或等效電阻RS (t)之值，進而設定電流波封ISET (t)之準位。
在第4圖所示之實施例中，電流偵測器10可包含複數個電阻和一切換單元15。切換單元15包含複數個開關，電流波封控制器50可利用開啟或關閉複數個開關中特定開關以調整電流偵測器10之等效電阻RS (t)。當電流波封控制器50並未啟動時，電流偵測器10之等效電阻為RS0 ，而電流波封ISET (t)之限流值為固定值IMAX0 (IMAX0 =VREF0 /RS0 )。當電流波封控制器50被啟動時，電流偵測器10之等效電阻RS (t)為可調，使得電流波封ISET (t)之限流值可隨時間改變，其中ISET (t)=VREF0 /RS (t)。
在第5圖所示之實施例中，參考電壓產生器40包含複數個電阻和一切換單元45，可組成一可調式分壓電路。切換單元45包含複數個開關，電流波封控制器50可利用開啟或關閉複數個開關中特定開關以調整分壓率。當電流波封控制器50並未啟動時，參考電壓產生器40輸出一固定值之參考電壓VREF0 ，而電流波封ISET (t)之限流值為固定值IMAX0 (IMAX0 =VREF0 /RS0 )。當電流波封控制器50被啟動時，參考電壓VREF (t)為可調，使得電流波封ISET (t)之限流值可隨時間改變，其中ISET (t)=VREF (t)/RS0 。
在第6圖所示之實施例中，電流偵測器10可包含複數個電阻和一切換單元15。切換單元15包含複數個第一開關，電流波封控制器50可利用開啟或關閉複數個第一開關中特定第一開關以調整電流偵測器10之等效電阻RS (t)。參考電壓產生器40包含複數個電阻和一切換單元45，可組成一可調式分壓電路。切換單元45包含複數個第二開關，電流波封控制器50可利用開啟或關閉複數個第二開關中特定第二開關以調整分壓率。當電流波封控制器50並未 啟動時，電流偵測器10之等效電阻為RS0 ，參考電壓產生器40輸出一固定值之參考電壓VREF0 ，而電流波封ISET (t)之限流值為固定值IMAX0 (IMAX0 =VREF0 /RS0 )。當電流波封控制器50被啟動時，電流偵測器10之等效電阻RS (t)和參考電壓VREF (t)為可調，使得電流波封ISET (t)之限流值可隨時間改變，其中ISET (t)=VREF (t)/RS (t)。
第7圖為本發明實施例中主要驅動階段ST0 中電流控制單元CCU運作時之特性圖。當電流波封控制器50並未啟動時，電流控制單元CCU提供之電流波封ISET (t)其限流值為固定值IMAX0 ，而不會隨著整流交流電壓VAC 而改變，如第7圖中間所示。當電流波封控制器50被啟動時，電流控制單元CCU提供之電流波封ISET (t)包含複數個介於IMAX0 和IMAXN 之間的限流值，如第7圖下方所示。在本發明實施例中，電流控制器CC0 ~CCN 之限流值可有著下列關係：IMAX0 >ISETN >IMAXN >...>ISET2 >IMAX2 >ISET1 >IMAX1 。
第8圖至第11圖為本發明實施例發光二極體照明裝置100運作時之示意圖。為了說明目的，第8圖至第11圖顯示了N=2的實施例。主要驅動階段ST0 中電流控制器CC0 提供之電流波封ISET (t)包含3個限流值IMAX0 ~IMAX2 ，其中IMAX0 >ISET2 >IMAX2 >ISET1 >IMAX1 。
在第8圖和第10圖所示之實施例中，驅動發光二極體照明裝置100之整流交流電壓VAC 在其工作範圍內之上限值，原因可能是由負載電壓下降或交流電壓VS上升所造成。在第9圖和第11圖所示之實施例中，驅動發光二極體照明裝置100之整流交流電壓VAC 在其工作範圍內之下限值，原因可能是由負載電壓上升或交流 電壓VS下降所造成。如第8圖至第11圖所示，上限值之整流交流電壓VAC 會造成較大的功率因素(power factor)。
在第8圖和第9圖中，ILED ’代表當電流波封控制器50未啟動時流經發光二極體照明裝置100之整體電流。電流控制器CC1 可在開啟時期運作以提供一固定限流值ISET1 。電流控制器CC2 可在開啟時期運作以提供一固定限流值ISET2 。電流控制器CC0 可在開啟時期運作以提供包含固定限流值IMAX0 之電流波封，如第7圖中間所示。發光二極體照明裝置100之整體電流ILED ’係由所有主動電流控制器(在開啟時期運作)中提供最小限流值的電流控制器來調節。
在第8圖中，在具上限值之整流交流電壓VAC 的一週期內，整體電流ILED ’被箝制之值如下列表一所示。在第8圖和表一中，t0 ~t11 代表整流交流電壓VAC 的一週期內不同時間點，ON代表開啟時期，而OFF代表關閉時期。
在t0 ~t2 和t9 ~t11 的期間，電流控制器CC0 ~CC2 為開啟，此時整體電流ILED ’是由提供最小限流值ISET1 之主動電流控制器CC1 來調節(ISET1 <ISET2 )。在t2 ~t4 和t7 ~t9 的期間，電流控制器CC0 和CC2 為開啟而電流控制器CC1 為關閉，此時整體電流ILED ’是由提供 最小限流值ISET2 之主動電流控制器CC2 來調節(ISET2 <IMAX0 )。在t4 ~t7 的期間，電流控制器CC0 為開啟而電流控制器CC1 ~CC2 為關閉，此時整體電流ILED ’是由提供限流值IMAX0 之唯一主動電流控制器CC0 來調節。
在第9圖中，在具下限值之整流交流電壓VAC 的一週期內，整體電流ILED ’被箝制之值如下列表二所示。在第9圖和表二中，s0 ~s11 代表整流交流電壓VAC 的一週期內不同時間點，ON代表開啟時期，而OFF代表關閉時期。
在s0 ~s3 和s8 ~s11 的期間，電流控制器CC0 ~CC2 為開啟，此時整體電流ILED ’是由提供最小限流值ISET1 之主動電流控制器CC1 來調節(ISET1 <IMAX0 )。在s3 ~s5 和s6 ~s8 的期間，電流控制器CC0 和CC2 為開啟而電流控制器CC1 為關閉，此時整體電流ILED ’是由提供最小限流值ISET2 之主動電流控制器CC2 來調節(ISET2 <IMAX0 )。在s5 ~s6 的期間，電流控制器CC0 為開啟而電流控制器CC1 ~CC2 為關閉，此時整體電流ILED ’是由提供限流值IMAX0 之唯一主動電流控制器CC0 來調節。
在第10圖和第11圖中，ILED 代表當電流波封控制器50 被啟動時發光二極體照明裝置100之整體電流。電流控制器CC1 可在開啟時期運作以提供一固定限流值ISET1 。電流控制器CC2 可在開啟時期運作以提供一固定限流值ISET2 。電流控制器CC0 可在開啟時期運作以提供包含限流值IMAX0 ~IMAX2 之電流波封ISET (t)，如第7圖下方所示。發光二極體照明裝置100之整體電流ILED 係由所有主動電流控制器(在開啟時期運作)中提供最小限流值的電流控制器來調節。
在第10圖中，在具上限值之整流交流電壓VAC 的一週期內，整體電流ILED 被箝制之值如下列表三所示。在第10圖和表三中，t0 ~t11 代表整流交流電壓VAC 的一週期內不同時間點，ON代表開啟時期，而OFF代表關閉時期。
在t0 ~t2 和t9 ~t11 的期間，電流控制器CC0 ~CC2 為開啟，此時整體電流ILED 是由提供最小限流值IMAX1 之主動電流控制器CC0 來調節(IMAX1 <ISET1 )。在t2 ~t4 和t7 ~t9 的期間，電流控制器CC0 和CC2 為開啟而電流控制器CC1 為關閉，在t2 ~t3 和t8 ~t9 的期間整體電流ILED 是由提供最小限流值IMAX1 之主動電流控制器CC0 來調節(IMAX1 <ISET2 )，而在t3 ~t4 和t7 ~t8 的期間整體電流ILED 是由提供最小限流值IMAX2 之主動電流控制器CC0 來調節(IMAX2 <ISET2 )。在t4 ~ t7 的期間，電流控制器CC0 為開啟而電流控制器CC1 ~CC2 為關閉，此時整體電流ILED 是由唯一主動電流控制器CC0 來調節，其在t4 ~t5 和t6 ~t7 的期間提供限流值IMAX2 ，而在t5 ~t6 的期間提供限流值IMAX0 。
在第11圖中，在具下限值之整流交流電壓VAC 的一週期內，整體電流ILED ’被箝制之值如下列表四所示。在第11圖和表四中，s0 ~s11 代表整流交流電壓VAC 的一週期內不同時間點，ON代表開啟時期，而OFF代表關閉時期。
在s0 ~s3 和s8 ~s11 的期間，電流控制器CC0 ~CC2 為開啟，在s0 ~s2 和s9 ~s11 的期間整體電流ILED 是由提供最小限流值IMAX1 之主動電流控制器CC0 來調節(IMAX1 <ISET1 )，在s2 ~s3 和s8 ~s9 的期間整體電流ILED 是由提供最小限流值ISET1 之主動電流控制器CC1 來調節(ISET1 <IMAX2 )。在s3 ~s5 和s6 ~s8 的期間，電流控制器CC0 和CC2 為開啟而電流控制器CC1 為關閉，在s3 ~s4 和s7 ~s8 的期間整體電流ILED 是由提供最小限流值IMAX2 之主動電流控制器CC0 來調節(IMAX2 <ISET2 )，而在s4 ~s5 和s6 ~s7 的期間整體電流ILED 是由提供最小限流值ISET2 之主動電流控制器CC2 來調節(ISET2 <IMAX0 )。在s5 ~s6 的期間，電流控制器CC0 為開啟而電流控制器CC1 ~CC2 為關 閉，此時整體電流ILED 是由提供限流值IMAX0 之唯一主動電流控制器CC0 來調節。
如第8圖和第10圖所示，當驅動發光二極體照明裝置100之整流交流電壓VAC 在其工作範圍內之上限值時，相較於電流波封控制器50被啟動時之電流ILED 波形，電流波封控制器50未啟動時之電流ILED ’波形較寬(較早升至IMAX 且較晚低於IMAX )，代表工作週期(duty)會增加。如第9圖和第11圖所示，當驅動發光二極體照明裝置100之整流交流電壓VAC 為其工作範圍內之下限值時，相較於電流波封控制器50被啟動時之電流ILED 波形，電流波封控制器50未啟動時之電流ILED ’波形較窄(較晚升至IMAX 且較早低於IMAX )，代表工作週期會縮短。若沒有電流波封，因較大整流交流電壓VAC 而增加的工作週期和因較小整流交流電壓VAC 而縮短的工作週期會大幅影響發光二極體照明裝置100之電壓調整率。
本發明能開啟主要驅動階段ST0 中電流控制單元之電流波封控制器50，透過提供電流波封來改善發光二極體照明裝置100之電壓/負載調整率。當整流交流電壓VAC 因故在其工作範圍內之上限值和下限值之間波動時，電流波封控制器50可減少工作週期的變化量。
透過上述多級驅動階段之架構，本發明可增加發光二極體照明裝置之有效操作電壓範圍和改善其電壓/負載調整率。
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‧‧‧發光二極體照明裝置
110‧‧‧電源供應電路
112‧‧‧橋式整流器
LED0 ~LEDN ‧‧‧發光裝置
CCU‧‧‧電流控制單元
CC0 ~CCN ‧‧‧電流控制器
ST0 ‧‧‧主要驅動階段
ST1 ~STN ‧‧‧從屬驅動階段

Claims (11)

  1. 一種具備多級驅動階段之發光二極體照明裝置，其包含：一從屬驅動階段，其包含：一第一發光元件；以及一第一電流控制器，並聯於該第一發光元件，用來在一第一時期內提供一固定限流值，以及在一第二時期內呈關閉；以及一主要驅動階段，其包含：一第二發光元件，串聯於該第一發光元件，其依據一驅動電流來提供光源；以及一電流控制單元，串聯於該第一發光元件和該第二發光元件，其包含：一第二電流控制器，用來在該第一時期內提供一電流波封(current envelope)，以及在該第二時期內呈關閉；以及一電流波封控制器，用來設定該電流波封之準位，其中：在一整流交流電壓之一週期內的一特定時間點當該固定限流值小於該電流波封之準位時，該驅動電流係由該第一電流控制器依據該固定限流值來加以調節；或在該特定時間點當該電流波封之準位小於該固定限流值時，該驅動電流係由該第二電流控制器依據該第一時期內之該電流波封來加以調節。
  2. 如請求項1所述之發光二極體照明裝置，其中該電流波封控制器包含：一震盪器，用來提供該電流波封控制器運作所需之內部時脈訊號；一零點交越(zero-cross)偵測電路，用來偵測該驅動電流之上升邊緣和下降邊緣，以決定該整流交流電壓之零點交越點；以及一控制邏輯單元，用來依據該整流交流電壓之零點交越點調整該電流波封之準位。
  3. 如請求項1所述之發光二極體照明裝置，其中該電流波封控制器包含：一開關，其依據一第一控制訊號來運作；一電流偵測器，串聯於該開關，用來提供一回授電壓，該回授電壓之值相關於該電流偵測器之等效電阻和流經該開關之電流；一參考電壓產生器，用來提供一參考電壓，該參考電壓之值相關於從該電流波封控制器接收到之一第二控制訊號；以及一比較器，用來依據該回授電壓之值和該參考電壓之值提供該第一控制訊號。
  4. 如請求項3所述之發光二極體照明裝置，其中該電流偵測器包含：複數個電阻；以及 一切換電路，其依據該第二控制訊號來使得該複數個電阻中一個或多個電阻有作用或無作用，以相對應地調整該電流偵測器之等效電阻。
  5. 如請求項3所述之發光二極體照明裝置，其中該參考電壓產生器包含：一分壓電路，包含複數個電阻，用來依據一分壓率來提供該參考電壓；以及一切換電路，其依據該第二控制訊號來使得該複數個電阻中一個或多個電阻有作用或無作用以調整該分壓率，進而相對應地調整該參考電壓之值。
  6. 如請求項3所述之發光二極體照明裝置，其中：該電流偵測器包含：複數個第一電阻；以及一第一切換電路，其依據該第二控制訊號來使得該複數個第一電阻中一個或多個第一電阻有作用或無作用，以相對應地調整該電流偵測器之等效電阻；而該參考電壓產生器包含：一分壓電路，包含複數個第二電阻，用來依據一分壓率來提供該參考電壓；以及一第二切換電路，其依據該第二控制訊號來使得該複數個第二電阻中一個或多個第二電阻有作用或無作用以調整該分壓率，進而相對應地調整該參考電壓之值。
  7. 如請求項1所述之發光二極體照明裝置，其中該第二電流控制 器在該第一時期內所提供之該電流波封包含一第一限流值和一第二限流值，該第一限流值大於該固定限流值，而該第二限流值小於該固定限流值。
  8. 如請求項1所述之發光二極體照明裝置，其另包含一電源供應電路，用來提供該整流交流電壓。
  9. 如請求項8所述之發光二極體照明裝置，其中該電源供應電路包含一交流-交流電壓轉換器。
  10. 一種具備多級驅動階段之發光二極體照明裝置，其包含：第一至第(N+1)發光元件，其依據一驅動電流來提供光源；第一至第N電流控制器，分別並聯於該第一至第N發光元件，分別用來在一第一時期內提供第一至第N固定限流值，以及在一第二時期內呈關閉；以及一第(N+1)電流控制單元，串聯於該第一至第(N+1)發光元件，其包含：一第(N+1)電流控制器，用來在該第一時期內提供包含(N+1)個限流值之一電流波封，以及在該第二時期內呈關閉；以及一電流波封控制器，用來設定該電流波封之該(N+1)個限流值，其中：N為大於1之正整數；在一整流交流電壓之一週期內的一特定時間點，該驅動電流係由一特定電流控制器來加以調節；且在該第一至該第(N+1)電流控制器中所有在該第一時 期內運作之電流控制器中，該特定電流控制器提供之一限流值為最小。
  11. 如請求項10所述之發光二極體照明裝置，其中該第(N+1)電流控制器所提供之該(N+1)個限流值A1 ~AN+1 和該第一至第N電流控制器所提供之該第一至該第N固定限流值B1 ~BN 之值有一A1 <B1 <A2 <B2 <...<AN <BN <AN+1 的關係。
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