TWI589181B - 調光模組以及固態光源裝置 - Google Patents
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Description
本揭示內容係關於一種調光模組以及固態光源裝置。具體來說,本揭示內容係關於一種可調整色溫的調光模組以及固態光源裝置。
近年來,由於發光二極體具有高效率、節省能源等優點,在許多應用上取代了傳統照明光源,也成為重要的研究主題。
然而,若要對現有採用發光二極體的固態光源裝置進行亮度和色溫調光,必須分別使用兩組以上的相位截斷調光器控制亮度和色溫。此外,使用傳統的相位截斷調光器做為發光二極體的調光控制亦有控制不穩定、輸出光源閃爍等問題。因此,如何簡化固態光源裝置的亮度與色溫調整方式,並提高調光控制的穩定度,是該領域內重要的研究議題。
為解決上述問題,本揭示內容的一態樣為一種調光模組。調光模組包含整流電路、第一驅動電路以及處理電
路。整流電路用以將一交流電壓轉換為一整流電壓。第一驅動電路用以接收該整流電壓以提供一第一電流驅動一第一發光模組。該第一驅動電路包含一第一開關,該第一開關根據一第一控制電壓訊號選擇性地導通與關斷,以控制該第一電流。處理電路,用以接收一調光命令,並根據該調光命令調節該第一控制電壓訊號,其中該第一控制電壓訊號用以控制該第一電流的一相位延遲角度以及該第一電流的一責任週期。
在本揭示內容部分實施例中,當該第一發光模組的亮度被設置為大於一臨界亮度時,該第一控制電壓訊號控制該第一電流的該相位延遲角度以調節該第一發光模組的亮度,當該第一發光模組的亮度被設置為小於該臨界亮度時,該第一控制電壓訊號控制該相位延遲角度固定於一臨界角度,並控制該責任週期以調節該第一發光模組的亮度。
在本揭示內容部分實施例中,調光模組更包含第二驅動電路。第二驅動電路用以接收該整流電壓以提供一第二電流驅動一第二發光模組,並根據一第二控制電壓訊號控制該第二電流,其中該第一發光模組具有一第一色溫,該第二發光模組具有相異於該第一色溫的一第二色溫。該處理電路更根據該調光命令調節該第二控制電壓訊號,其中該第二控制電壓訊號用以控制該第二電流的該相位延遲角度以及該第二電流的該責任週期。
在本揭示內容部分實施例中,其中該處理電路藉由調節該第一控制電壓訊號與該第二控制電壓訊號控制該第一電流與該第二電流之間的比例以控制由該第一發光模組與
該第二發光模組混成輸出之光源的色溫,藉由調節該第一控制電壓訊號與該第二控制電壓訊號分別控制該第一電流與該第二電流的平均值以控制由該第一發光模組與該第二發光模組混成輸出之光源的亮度。
在本揭示內容部分實施例中,該處理電路包含零交越偵測單元。零交越偵測單元電性連接於該整流電路,用以偵測該整流電壓的零交越點,使得該處理電路輸出的該第一控制電壓訊號與該整流電壓同步。
本揭示內容的另一態樣為一種固態光源裝置。固態光源裝置包含第一發光模組、第二發光模組、第一驅動電路、第二驅動電路以及處理電路。第一發光模組具有一第一色溫。第二發光模組具有相異於該第一色溫之一第二色溫。第一驅動電路用以根據一第一控制電壓訊號提供一第一電流驅動該第一發光模組。該第一電流用以控制該第一發光模組的一第一亮度。第二驅動電路用以根據一第二控制電壓訊號提供一第二電流驅動該第二發光模組。該第二電流用以控制該第二發光模組的一第二亮度。處理電路用以接收一調光命令,並根據該調光命令調節該第一控制電壓訊號與該第二控制電壓訊號。當該第一亮度與該第二亮度被設置為大於一臨界亮度時,該第一控制電壓訊號與該第二控制電壓訊號分別控制該第一電流與該第二電流的一相位延遲角度以調節該第一亮度與該第二亮度。
在本揭示內容部分實施例中,該第一驅動電路包含一第一開關,該第一開關根據該第一控制電壓訊號選擇性地
導通與關斷,以控制該第一電流。該第二驅動電路包含一第二開關,該第二開關根據該第二控制電壓訊號選擇性地導通與關斷,以控制該第二電流。
在本揭示內容部分實施例中,當該第一亮度與該第二亮度被設置為小於該臨界亮度時,該第一控制電壓訊號與該第二控制電壓訊號分別控制該第一電流與該第二電流的該相位延遲角度固定於一臨界角度,並分別控制該第一電流與該第二電流的一責任週期以調節該第一亮度與該第二亮度。
在本揭示內容部分實施例中,該處理電路藉由調節該第一控制電壓訊號與該第二控制電壓訊號分別控制該第一亮度與該第二亮度的大小,以控制該固態光源裝置的亮度,並控制該第一亮度與該第二亮度之間的比例,以控制該固態光源裝置的色溫。
在本揭示內容部分實施例中,固態光源裝置更包含整流電路。整流電路用以將一交流電壓轉換為一整流電壓。該處理電路包含一零交越偵測單元,電性連接於該整流電路,用以偵測該整流電壓的零交越點,使得該處理電路輸出與該整流電壓同步之該第一控制電壓訊號與該第二控制電壓訊號。該第一驅動電路與該第二驅動電路電性連接於該整流電路,用以接收該整流電壓以分別提供該第一電流與該第二電流。
本案透過應用上述實施例,透過控制電流的相位延遲角度以及電流的責任週期對固態光源裝置進行調光。因此,可提升調光的便利性及穩定度,並簡化固態光源裝置的亮度與色溫調整方式。
100‧‧‧固態光源裝置
120‧‧‧調光模組
122‧‧‧整流電路
124‧‧‧處理電路
126、128‧‧‧驅動電路
160、180‧‧‧發光模組
900‧‧‧交流電源
CMD1‧‧‧調光命令
SW1、SW2‧‧‧開關
U1、U2‧‧‧驅動單元
D1、D2‧‧‧發光二極體
Vac‧‧‧輸入交流電壓
V1‧‧‧整流電壓
CS1、CS2‧‧‧控制電壓訊號
I1、I2‧‧‧電流
d1、d2‧‧‧相位延遲角度
第1圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的固態光源裝置的示意圖;第2圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的固態光源裝置的電路示意圖;第3A圖~第3D圖為根據本案部分實施例所繪示的電流與控制電壓訊號的波形關係圖;第4A圖~第4C圖為根據本案部分實施例所繪示的電流波形關係圖;第5A圖~第5C圖為根據本案部分實施例所繪示的電流波形關係圖;以及第6A圖~第6C圖為根據本案部分實施例所繪示的電流波形關係圖。
下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明,以更好地理解本案的態樣,但所提供之實施例並非用以限制本揭露所涵蓋的範圍,而結構操作之描述非用以限制其執行之順序,任何由元件重新組合之結構,所產生具有均等功效的裝置,皆為本揭露所涵蓋的範圍。此外,根據業界的標準及慣常做法,圖式僅以輔助說明為目的,並未依照原尺寸作圖,實際上各種特徵的尺寸可任意地增加或減少以便於說明。下述說明中相同
元件將以相同之符號標示來進行說明以便於理解。
在全篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms),除有特別註明外,通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論,以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。
此外,在本文中所使用的用詞『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等,均為開放性的用語,即意指『包含但不限於』。此外,本文中所使用之『及/或』,包含相關列舉項目中一或多個項目的任意一個以及其所有組合。
於本文中,當一元件被稱為『連接』或『耦接』時,可指『電性連接』或『電性耦接』。『連接』或『耦接』亦可用以表示二或多個元件間相互搭配操作或互動。此外,雖然本文中使用『第一』、『第二』、…等用語描述不同元件,該用語僅是用以區別以相同技術用語描述的元件或操作。除非上下文清楚指明,否則該用語並非特別指稱或暗示次序或順位,亦非用以限定本發明。
請參考第1圖。第1圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的固態光源裝置100的示意圖。如第1圖所示,固態光源裝置100包含發光模組160、發光模組180,以及用以調整發光模組160、發光模組180之發光亮度的調光模組120。在部分實施例中,調光模組120包含整流電路122、處理電路124、驅動電路126以及驅動電路128。
在部分實施例中,交流電源900提供輸入交流電
壓Vac作為固態光源裝置100的電力來源。整流電路122自交流電源900接收輸入交流電壓Vac,並對其進行整流,將輸入交流電壓Vac轉換為整流電壓V1輸出至處理電路124、驅動電路126以及驅動電路128。處理電路124接收調光命令CMD1,並根據調光命令CMD1分別輸出控制電壓訊號CS1、CS2至驅動電路126以及驅動電路128。驅動電路126以及驅動電路128接收到控制電壓訊號CS1、CS2後,分別控制發光模組160以及發光模組180的電流I1、I2,以調整發光模組160以及發光模組180各自的亮度。
如此一來,當發光模組160以及發光模組180具有相異的色溫時,固態光源裝置100輸出的亮度和色溫便可由藉由調整電流I1、I2的大小和比例關係進行相應控制。以下段落中將搭配圖式,針對固態光源裝置100的具體電路細節進行說明。
請參考第2圖。第2圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的固態光源裝置100的示意圖。如第2圖所示,在結構上,整流電路122電性連接至交流電源900。整流電路122自交流電源900接收輸入交流電壓Vac,並對其進行整流,將輸入交流電壓Vac轉換為整流電壓V1。舉例來說,整流電路122可由包含多個二極體的橋式整流器實作。須注意的是,整流電路122可由多種不同的方式實現,本揭示內容中的整流電路122並不以橋式整流器為限。此外,在部分實施例中,整流電路122可進一步對輸入交流電壓Vac進行降壓,以輸出具有適當電壓準位的整流電壓V1對後級電路供電。
請參考第2圖,處理電路124電性連接於整流電路122,並用以自整流電路122接收整流電壓V1。此外,處理電路124亦由外部接收調光命令CMD1。具體來說,在部分實施例中,調光命令CMD1可為遙控器輸出的遙控訊號。在其他部分實施例中,調光命令CMD1可為設置於牆壁上之牆控器輸出的牆控訊號。不論調光命令CMD1為遙控訊號或是牆控訊號,皆可由相應的訊號接收單元接收,並傳輸至處理電路124以供固態光源裝置100進行後續的調光。此外,在部分實施例中,調光命令CMD1可包含調整固態光源裝置100輸出光源之亮度的調光指示以及調整固態光源裝置100輸出光源之色溫的調光指示,但本案並不以此為限。舉例來說,調光命令CMD1亦可包含開關定時、發光模式切換等等不同類型的調光指示。
處理電路124自外部接收到調光命令CMD1後,便可根據整流電壓V1以及調光命令CMD1相應地輸出控制電壓訊號CS1以及控制電壓訊號CS2。換言之,處理電路124可根據調光命令CMD1對亮度控制命令或是色溫控制命令據以調節並輸出相應的控制電壓訊號CS1以及控制電壓訊號CS2達成調光。具體來說,控制電壓訊號CS1用以控制流經發光模組160之電流I1的相位延遲角度以及電流I1的責任週期。控制電壓訊號CS2用以控制流經發光模組180之電流I2的相位延遲角度以及電流I2的責任週期。
在部分實施例中,處理電路124包含零交越偵測單元(圖中未示)。在結構上,零交越偵測單元電性連接於整流電路122。零交越偵測單元用以偵測整流電壓V1的零交越點,
使得處理電路124輸出的控制電壓訊號CS1、CS2與整流電壓V1同步。如此一來,在每一個周期內,處理電路124便可藉由控制電壓訊號CS1、CS2分別控制相應於整流電壓V1所產生而流經發光模組160、180之電流I1、I2的相位延遲角度,並避免控制電壓訊號CS1、CS2與輸入交流電壓Vac、整流電壓V1之間的頻率或相位差異所導致輸出光源發生視覺上的頻閃效應。
如圖所示,在部分實施例中,驅動電路126和128電性連接於整流電路122。整流電路122用以輸出整流電壓V1至驅動電路126、128對發光模組160、180供電。驅動電路126、128分別用以接收整流電壓V1以提供電流I1、I2驅動發光模組160、180。值得注意的是,在部分實施例中驅動電路126和驅動電路128用以驅動發光模組160和發光模組180的電力來源亦可獨立於整流電壓V1,故本案並不以第2圖所示實施例為限。
驅動電路126和128分別接收控制電壓訊號CS1、CS2,並根據控制電壓訊號CS1、CS2分別驅動固態光源裝置100中的發光模組160與發光模組180。具體來說,如第2圖所示,在部分實施例中驅動電路126包含開關SW1以及多個彼此串聯的驅動單元U1,其中多個驅動單元U1分別對應至發光模組160中的多個彼此串聯的發光二極體D1。
在結構上,開關SW1的第一端電性連接至驅動單元U1,開關SW1的第二端電性連接至一接地端,開關SW1的控制端電性連接至處理電路124,並用以接收控制電壓訊號
CS1以驅動發光模組160。當控制電壓訊號CS1處於第一準位(如:高準位)時,開關SW1導通使得電流I1流經發光模組160中的發光二極體。相對地,當控制電壓訊號CS1處於第二準位(如:低準位)時,開關SW1關斷使得流經發光模組160的電流為零。換言之,開關SW1根據控制電壓訊號CS1選擇性地導通與關斷,以控制流經發光模組160的電流I1。如此一來,透過適當控制控制電壓訊號CS1的電壓準位,便可控制電流I1的大小,進而控制發光模組160的亮度。
與驅動電路126相似,驅動電路128包含開關SW2以及多個彼此串聯的驅動單元U2,其中多個驅動單元U2分別對應至發光模組180中的多個彼此串聯的發光二極體D2。
在結構上,開關SW2的第一端電性連接至驅動單元U2,開關SW2的第二端電性連接至接地端,開關SW2的控制端電性連接至處理電路124,並用以接收控制電壓訊號CS2以驅動發光模組180。因此,透過適當控制控制電壓訊號CS2的電壓準位,便可控制電流I2的大小,進而控制發光模組180的亮度,其具體操作方式與驅動電路126中的操作方式相似,故不再於此贅述。
為便於說明起見,以下段落將配合第3A圖至第3D圖,針對控制電壓訊號CS1、CS2控制流經發光模組160、180的電流I1、I2的相位延遲角度以及電流I1、I2的責任週期的方式進行具體說明。請參考第3A圖~第3D圖。第3A圖~第3D圖為根據本案部分實施例所繪示的電流I1與控制電壓訊號CS1的波形關係圖。值得注意的是,流經發光模組180之電流
I2與控制電壓訊號CS2的波形關係圖亦與電流I1與控制電壓訊號CS1的波形關係圖相似,故不再於此贅述。
如第3A圖~第3D圖所示,當控制電壓訊號CS1處於低準位時,由於開關SW1關斷使得電流I1為零,當控制電壓訊號CS1處於高準位時,由於開關SW1導通使得電流I1與整流電壓V1成正比。由於整流電壓V1係由整流電路122將輸入交流電壓Vac進行全波整流後所得,因此整流電壓V1在每一個週期皆為上半部的正弦波。
如第3A圖所示,當控制電壓訊號CS1持續導通時,電流I1的波形為每一個週期皆為上半部的正弦波。此時電流I1的平均值為最大值。如第3B圖、第3C圖所示,當控制電壓訊號CS1在每一周期內延遲相位延遲角度d1後導通,則流經發光模組160的電流I1便會具有相位延遲角度d1。透過適當調整相位延遲角度d1的大小,便可調整電流I1的平均值大小,進而調整發光模組160的亮度。舉例來說,在部分實施例中,如第3B圖所示,當控制電壓訊號CS1延遲相位延遲角度d1後導通時,電流I1的平均值大小為最大值的約75%。如第3C圖所示,當控制電壓訊號CS1延遲相位延遲角度d2(如:約90度)後導通時,電流I1的平均值大小為最大值的50%。換言之,當控制電壓訊號CS1延遲相位延遲角度d2,在一個完整周期內開關SW1有一半時間導通,一半時間關斷,因此電流I1的平均值大小為最大值的一半。
如第3D圖所示,在部分實施例中,為避免相位延遲角度過大導致供電電流波形不穩定的情況發生。控制電壓訊
號CS1可固定相位延遲角度d2,並調整導通時段內控制電壓訊號CS1的責任週期,以脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation,PWM)的方式進一步降低電流I1的平均值大小。舉例來說,在第3D圖中,控制電壓訊號CS1延遲相位延遲角度d2(如:約90度)後導通,並維持約50%的責任週期。如此一來,在一個完整周期內開關SW1僅有約四分之一的時間導通,因此電流I1的平均值大小為最大值的約25%。值得注意的是,第3D圖中的責任週期大小僅為示例之用,並非用以限制本案。在部分實施例中,控制電壓訊號CS1的責任週期可由處理電路124調整,以控制電流I1的平均值大小。
換言之,當發光模組160的亮度被設置為大於一臨界亮度時,控制電壓訊號CS1控制電流I1的相位延遲角度以透過調整電流I1的平均值大小調節發光模組160的亮度。當發光模組160的亮度被設置為小於臨界亮度時,控制電壓訊號CS1控制相位延遲角度固定於臨界角度(如:約90度),並控制控制電壓訊號CS1的責任週期以透過調整電流I1的平均值大小調節發光模組160的亮度。
值得注意的是,雖然在上述實施例中臨界角度設置為90度,但其僅為僅為示例之用,並非用以限制本案。在不同實施例中,相位延遲角度之臨界角度或是發光模組160、180的臨界亮度皆可根據實際需求進行調整。
如此一來,處理電路124便可輸出控制電壓訊號CS1、CS2至驅動電路126、128以分別調整電流I1、I2的大小,藉此對固態光源裝置100輸出光源的亮度及色溫進行調整。
具體來說,在部分實施例中,發光模組160與發光模組180可具有相異的色溫。舉例來說,發光模組160的色溫可為暖光色溫,如約3000K。發光模組180的色溫可為冷光色溫,如約6000K,但本案並不以此為限。本領域具通常知識者可依實際需求分別選用不同的發光二極體對發光模組160與發光模組180進行設計,使其具有不同的發光色溫。
藉此,處理電路124便可根據調光命令CMD1的類型以及指令內容,藉由相應調節控制電壓訊號CS1、CS2,以分別調整具有相異色溫之發光模組160與發光模組180各自的發光亮度。舉例來說,發光模組160具有由電流I1所控制的第一亮度,發光模組180具有由電流I2所控制的第二亮度。處理電路124藉由調節控制電壓訊號CS1、CS2控制電流I1與電流I2之間的比例,藉此控制第一亮度與第二亮度之間的比例,以控制固態光源裝置100中由發光模組160與發光模組180混成輸出之色溫。此外,處理電路124藉由調節控制電壓訊號CS1、CS2分別控制電流I1與電流I2的平均值,藉此分別控制第一亮度與第二亮度的大小,以控制固態光源裝置100中由發光模組160與發光模組180混成輸出之光源的輸出亮度。
舉例來說,處理電路124可提高發光模組160(如:色溫較低的暖色光源)的亮度並降低發光模組180(如:色溫較高的冷色光源),降低固態光源裝置100輸出光源的色溫,使光源偏暖色光。相對的,處理電路124亦可降低發光模組160(如:色溫較低的暖色光源)的亮度並提高發光模
組180(如:色溫較高的冷色光源),提高固態光源裝置100輸出光源的色溫,使光源偏冷色光。
為便於說明起見,以下段落將配合第4A圖至第4C圖、第5A圖至第5C圖、第6A圖至第6C圖,針對處理電路124調整電流I1、I2大小以調整固態光源裝置100的輸出亮度和輸出色溫進行說明。在本實施例中,發光模組160的色溫為約3000K。發光模組180的色溫為約6000K。
請參考第4A圖~第4C圖。第4A圖~第4C圖為根據本案部分實施例所繪示的電流I1與電流I2的波形關係圖。在部分實施例中,第4A圖~第4C圖係繪示固態光源裝置100的輸出色溫為約3000K的暖色光源下,具有不同輸出亮度時電流I1與電流I2的波形。如圖所示,為維持固態光源裝置100的輸出色溫為約3000K,處理電路124控制流經發光模組180的電流I2為零。換言之,固態光源裝置100的輸出光源皆由發光模組160提供。此外,處理電路124控制流經發光模組160的電流I1的平均值大小,以調整固態光源裝置100的輸出亮度。
如第4A圖所示,當輸出亮度為100%時,處理電路124輸出如第3A圖中所繪示的控制電壓訊號CS1,使得控制電壓訊號CS1持續導通。此時電流I1的平均值為最大值,電流I1的波形為每一個週期皆為上半部的正弦波。
如第4B圖所示,當輸出亮度為約50%時,處理電路124輸出如第3C圖中所繪示的控制電壓訊號CS1,使得電流I1於相位延遲角度d2(如:約90度)後導通。如此一來,電流I1的平均值大小為最大值的約50%,因此輸出亮度亦為約50%。
如第4C圖所示,當輸出亮度為約25%時,處理電路124輸出如第3D圖中所繪示的控制電壓訊號CS1,使得電流I1於相位延遲角度d2(如:約90度)後導通,並維持約50%的責任週期。如此一來,電流I1的平均值大小為最大值的約25%,因此輸出亮度亦為約25%。
請參考第5A圖~第5C圖。第5A圖~第5C圖為根據本案部分實施例所繪示的電流I1與電流I2的波形關係圖。在部分實施例中,第5A圖~第5C圖係繪示固態光源裝置100的輸出色溫為約6000K的冷色光源下,具有不同輸出亮度時電流I1與電流I2的波形。與第4A圖~第4C圖相似,為維持固態光源裝置100的輸出色溫為約6000K,處理電路124控制流經發光模組160的電流I1為零。換言之,固態光源裝置100的輸出光源皆由發光模組180提供。此外,處理電路124控制流經發光模組180的電流I1的平均值大小,以調整固態光源裝置100的輸出亮度。
如第5A圖所示,當輸出亮度為100%時,處理電路124輸出持續導通的控制電壓訊號CS2,使得電流I2的波形為每一個週期皆為上半部的正弦波。如第5B圖所示,當輸出亮度為約50%時,處理電路124輸出相應的控制電壓訊號CS2,使得電流I2於相位延遲角度d2(如:約90度)後導通。如第5C圖所示,當輸出亮度為約25%時,處理電路124輸出相應的控制電壓訊號CS2,使得電流I2於相位延遲角度d2(如:約90度)後導通,並維持約50%的責任週期。
換言之,與第4A圖相比,第5A圖中電流I2的平
均值大小與第4A圖中電流I1的平均值大小相同,因此在第4A圖與第5A圖中,兩者輸出亮度皆為約100%,但在第4A圖中固態光源裝置100的輸出色溫為約3000K的暖色光源,在第5A圖中固態光源裝置100的輸出色溫為約6000K的冷色光源。相似地,在第4B圖與第5B圖中,固態光源裝置100的輸出亮度皆為約50%。在第4C圖與第5C圖中,固態光源裝置100的輸出亮度皆為約25%。
請參考第6A圖~第6C圖。第6A圖~第6C圖為根據本案部分實施例所繪示的電流I1與電流I2的波形關係圖。在部分實施例中,第6A圖~第6C圖係繪示固態光源裝置100的輸出色溫為介於約3000K~約6000K之間的混成光源下,具有不同輸出亮度時電流I1與電流I2的波形。
與第4A圖~第4C圖、第5A圖~第5C圖相比,在第6A圖~第6C圖中,電流I1、I2的平均值皆不為零。換言之,固態光源裝置100的輸出光源由發光模組160、180各自輸出色溫約3000K的暖色光源以及色溫約6000K的冷色光源混成而得。因此,固態光源裝置100整體輸出光源的色溫便會界於約3000K~約6000K之間的中性色溫。在部分實施例中,透過適當調整電流I1、I2的比例,便可控制固態光源裝置100的輸出色溫。在部分實施例中,第6A圖~第6C圖所繪示的電流I1、I2分別為固態光源裝置100輸出中性色溫(如:4500K)時流經發光模組160、180的電流波形。
如第6A圖所示,當輸出亮度為100%時,處理電路124輸出相應的控制電壓訊號CS1、CS2,使得電流I1、I2
分別於相位延遲角度d2(如:約90度)後導通。如此一來,電流I1、I2的平均值大小為最大值的約50%,因此發光模組160、180各自之輸出亮度亦為約50%。發光模組160、180各自輸出的光源經疊加混成後,固態光源裝置100整體的輸出亮度為100%,輸出色溫為中性色溫。
如第6B圖所示,當輸出亮度為50%時,處理電路124輸出相應的控制電壓訊號CS1、CS2,使得電流I1、I2分別於相位延遲角度d2(如:約90度)後導通,並維持約50%的責任週期。如此一來,電流I1、I2的平均值大小為最大值的約25%,因此發光模組160、180各自之輸出亮度亦為約25%。發光模組160、180各自輸出的光源經疊加混成後,固態光源裝置100整體的輸出亮度為50%,輸出色溫為中性色溫。
相似地,如第6C圖所示,當輸出亮度為25%時,處理電路124輸出相應的控制電壓訊號CS1、CS2,使得電流I1、I2分別於相位延遲角度d2(如:約90度)後導通,並維持約25%的責任週期。如此一來,電流I1、I2的平均值大小為最大值的約12.5%,因此發光模組160、180各自之輸出亮度亦為約12.5%。發光模組160、180各自輸出的光源經疊加混成後,固態光源裝置100整體的輸出亮度為25%,輸出色溫為中性色溫。
值得注意的是,在部分實施例中,電流I1、I2的平均值大小及比例可任意調整,以根據調光命令CMD1相應控制固態光源裝置100輸出光源的亮度及色溫。上述實施例中第4A圖至第6C圖所繪示的電流波形以及其對應之色溫、亮度僅為示例之用,並非用以限制本案。藉此,透過同時以相位延遲
角度與責任周期控制驅動發光模組160、180的電流,可使發光模組160、180輸出的亮度維持穩定,避免相位延遲角度過大導致調光時光源閃爍的問題。
此外,在部分實施例中,固態光源裝置100更可包含三組或是更多組驅動電路以及發光模組,並分別根據相應的控制電壓訊號進行驅動,以進一步調整固態光源裝置100輸出的亮度、色溫或是不同的發光模式。因此,上述實施例僅為示例之用,固態光源裝置100中實際的驅動電路、發光模組、發光模組內的發光二極體之數量、相位延遲角度的大小(即:延遲觸發時間的長短)以及責任周期的大小等等,皆可根據實際需求設計,本案並不以此為限。
值得注意的是,上述實施例中所舉例之開關SW1、SW2、整流電路122、以及發光模組160、180中的發光二極體皆可有多種不同的實作方式。舉例而言,開關SW1、SW2可由雙極性接面型電晶體(Bipolar Junction Transistor,BJT)、金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)或是其他適當的半導體元件實現。
此外,在部分實施例中,實作上處理電路124可以由微處理器(Microcontroller Unit,MCU)實現,或者由數位訊號處理器(Digital Signal Processors,DSP)或是現場可程式化閘陣列(Field-programmable gate array,FPGA)等方式來實現。
本案透過應用上述實施例,透過控制電流的相位
延遲角度以及電流的責任週期對固態光源裝置進行調光。因此,可提升調光的便利性及穩定度,並簡化固態光源裝置的亮度與色溫調整方式。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本揭示內容,任何熟習此技藝者,在不脫離本揭示內容之精神和範圍內,當可作各種更動與潤飾,因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧固態光源裝置
122‧‧‧整流電路
124‧‧‧處理電路
126、128‧‧‧驅動電路
160、180‧‧‧發光模組
900‧‧‧交流電源
CMD1‧‧‧調光命令
SW1、SW2‧‧‧開關
U1、U2‧‧‧驅動單元
D1、D2‧‧‧發光二極體
Vac‧‧‧輸入交流電壓
V1‧‧‧整流電壓
CS1、CS2‧‧‧控制電壓訊號
I1、I2‧‧‧電流
Claims (8)
- 一種調光模組,包含:一整流電路,用以將一交流電壓轉換為一整流電壓;一第一驅動電路,用以接收該整流電壓以提供一第一電流驅動一第一發光模組,該第一驅動電路包含一第一開關,該第一開關根據一第一控制電壓訊號選擇性地導通與關斷,以控制該第一電流;以及一處理電路,用以接收一調光命令,並根據該調光命令調節該第一控制電壓訊號,其中該第一控制電壓訊號用以控制該第一電流的一相位延遲角度以及該第一電流的一責任週期,其中當該第一發光模組的亮度被設置為大於一臨界亮度時,該第一控制電壓訊號控制該第一電流的該相位延遲角度以調節該第一發光模組的亮度,當該第一發光模組的亮度被設置為小於該臨界亮度時,該第一控制電壓訊號控制該相位延遲角度固定於一臨界角度,並控制該責任週期以調節該第一發光模組的亮度。
- 如請求項1所述的調光模組,更包含:一第二驅動電路,用以接收該整流電壓以提供一第二電流驅動一第二發光模組,並根據一第二控制電壓訊號控制該第二電流,其中該第一發光模組具有一第一色溫,該第二發光模組具有相異於該第一色溫的一第二色溫;其中該處理電路更根據該調光命令調節該第二控制電壓訊號,其中該第二控制電壓訊號用以控制該第二電流的該相 位延遲角度以及該第二電流的該責任週期。
- 如請求項2所述的調光模組,其中該處理電路藉由調節該第一控制電壓訊號與該第二控制電壓訊號控制該第一電流與該第二電流之間的比例以控制由該第一發光模組與該第二發光模組混成輸出之光源的色溫,藉由調節該第一控制電壓訊號與該第二控制電壓訊號分別控制該第一電流與該第二電流的平均值以控制由該第一發光模組與該第二發光模組混成輸出之光源的亮度。
- 如請求項1所述的調光模組,其中該處理電路包含:一零交越偵測單元,電性連接於該整流電路,用以偵測該整流電壓的零交越點,使得該處理電路輸出的該第一控制電壓訊號與該整流電壓同步。
- 一種固態光源裝置,包含:一第一發光模組,具有一第一色溫;一第二發光模組,具有相異於該第一色溫之一第二色溫;一第一驅動電路,用以根據一第一控制電壓訊號提供一第一電流驅動該第一發光模組,該第一電流用以控制該第一發光模組的一第一亮度;一第二驅動電路,用以根據一第二控制電壓訊號提供一第二電流驅動該第二發光模組,該第二電流用以控制該第二發光模組的一第二亮度;以及 一處理電路,用以接收一調光命令,並根據該調光命令調節該第一控制電壓訊號與該第二控制電壓訊號,當該第一亮度與該第二亮度被設置為大於一臨界亮度時,該第一控制電壓訊號與該第二控制電壓訊號分別控制該第一電流與該第二電流的一相位延遲角度以調節該第一亮度與該第二亮度,其中當該第一亮度與該第二亮度被設置為小於該臨界亮度時,該第一控制電壓訊號與該第二控制電壓訊號分別控制該第一電流與該第二電流的該相位延遲角度固定於一臨界角度,並分別控制該第一電流與該第二電流的一責任週期以調節該第一亮度與該第二亮度。
- 如請求項5所述的固態光源裝置,其中,該第一驅動電路包含一第一開關,該第一開關根據該第一控制電壓訊號選擇性地導通與關斷,以控制該第一電流;該第二驅動電路包含一第二開關,該第二開關根據該第二控制電壓訊號選擇性地導通與關斷,以控制該第二電流。
- 如請求項5所述的固態光源裝置,其中該處理電路藉由調節該第一控制電壓訊號與該第二控制電壓訊號分別控制該第一亮度與該第二亮度的大小,以控制該固態光源裝置的亮度,並控制該第一亮度與該第二亮度之間的比例,以控制該固態光源裝置的色溫。
- 如請求項5所述的固態光源裝置,更包含:一整流電路,用以將一交流電壓轉換為一整流電壓; 其中該處理電路包含一零交越偵測單元,電性連接於該整流電路,用以偵測該整流電壓的零交越點,使得該處理電路輸出與該整流電壓同步之該第一控制電壓訊號與該第二控制電壓訊號;其中該第一驅動電路與該第二驅動電路電性連接於該整流電路,用以接收該整流電壓以分別提供該第一電流與該第二電流。
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