TWM478315U - 數位控制之同步切換式降壓ｌｅｄ燈驅動器結構 - Google Patents

Description

數位控制之同步切換式降壓ＬＥＤ燈驅動器結構

本創作係有關於一種數位控制之同步切換式降壓ＬＥＤ燈驅動器結構，尤其是指一種利用數位方式進行控制，使得不僅能令電源轉換效率達到９７％，有效的達到節能省碳，且能控制輸入ＬＥＤ燈組之電流保持固定，延長該ＬＥＤ燈組之使用壽命，而在其整體施行使用上更增實用功效特性的數位控制之同步切換式降壓ＬＥＤ燈驅動器結構創新設計者。

按，節能減碳係為目前世界的潮流，而ＬＥＤ是一種節約能源且符合環保的綠色照明光源，且ＬＥＤ具有高亮度、壽命長、體積小、重量輕、反應速度快及環保等優勢，使得於使用上污染較少、控制電路簡單、發光效率逐漸提高的ＬＥＤ取代傳統照明已是可預期的趨勢，不論是顯示產業、照明設備、汽車產業皆對ＬＥＤ有許多應用，也由於ＬＥＤ的應用領域越來越寬廣，相對即帶動ＬＥＤ驅動器的成長。

其中，就一般常見之發光二極體驅動器而言，請參閱公告於１０２年７月１日之第Ｉ４００５１７號「發光二極體驅動裝置」，包括：一電壓供應器，提供一正電壓與一負電壓；一電路，耦接於該正電壓與該負電壓之間，該電路包括：一負載；以及一發光二極體，串接該負載；以及一補償電路，感測該負載之兩端的電壓，藉以產生一補償訊號，該補償訊號調整該正電壓或該負電壓，其中該補償電路包括：一比較單元，感測該負載之兩端的一電壓差值，藉以產生一回授訊號；以及一控制單元，耦接該比較單元及該電壓供應器，參考該回授訊號提供該補償訊號，其中該控制單元包括：一回授訊號端，耦接該比較單元，接收該回授訊號；一調光訊號端，耦接一脈寬調變單元，接收一調光訊號；以及一邏輯元件，參考該回授訊號及該調光訊號，產生該補償訊號。

另，請再參閱公告於１０２年８月１１日之第Ｉ４０５５０２號「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」，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。

又，請再參閱公告於１０２年３月２１日之第Ｍ４４９３３５號「ＬＥＤ之高效率雙輸出調光電路」，係包括：一單級反馳式功率因數修正器，係耦接於一交流輸入電壓，並可輸出一第一ＬＥＤ電壓與一第二ＬＥＤ電壓以達成雙匯流排（Ｔｗｉｎ－Ｂｕｓ）輸出；其中，該第一ＬＥＤ電壓係略大於該第二ＬＥＤ電壓；一直流／直流轉換器，係耦接於該單級反馳式功率因數修正器以接收該第一ＬＥＤ電壓與該第二ＬＥＤ電壓；一ＬＥＤ模組，係耦接於該直流／直流轉換器與該單級反馳式功率因數修正器；以及一調光開關，係耦接於該ＬＥＤ模組與該單級反馳式功率因數修正器之間，以接收該第一ＬＥＤ電壓，進而對該ＬＥＤ模組進行一高頻調光作業以及一低頻調光作業。

然而，上述不論係為「發光二極體驅動裝置」、「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」或「ＬＥＤ之高效率雙輸出調光電路」雖皆可達到驅動控制ＬＥＤ發光之預定功效，但也在其實際操作施行使用上發現，該類裝置皆係以相位控制或升降壓方式進行控制，其所能達到之電源轉換效率僅約７５％～８５％，轉換效率不佳，相對即造成其於節能省碳之效果並不佳，致令其在整體施行使用上仍存在有改進之空間。

緣是，創作人有鑑於此，秉持多年該相關行業之豐富設計開發及實際製作經驗，針對現有之結構及缺失予以研究改良，提供一種數位控制之同步切換式降壓ＬＥＤ燈驅動器結構，以期達到更佳實用價值性之目的者。

本創作之主要目的在於提供一種數位控制之同步切換式降壓ＬＥＤ燈驅動器結構，其主要係利用數位方式進行控制，使得不僅能令電源轉換效率達到９７％，有效的達到節能省碳，且能控制輸入ＬＥＤ燈組之電流保持固定，延長該ＬＥＤ燈組之使用壽命，而在其整體施行使用上更增實用功效特性者。

本創作數位控制之同步切換式降壓ＬＥＤ燈驅動器結構之主要目的與功效，係由以下具體技術手段所達成：

其主要係包括有：

降壓整流電路，其先將市電降壓為低電壓後，再將交流電轉換成直流電進行整流；

同步切換式降壓電路，其與降壓整流電路連接，以利用該同步切換式降壓電路進行降壓；

電流感測電路，其與同步切換式降壓電路連接，以利用該電流感測電路能將電流轉換為感測電壓；

ＬＥＤ燈組，其係由數顆ＬＥＤ所組成，令該ＬＥＤ燈組分別與同步切換式降壓電路及電流感測電路連接，使得於電源導通後能發出亮光；

數位控制晶片，其與電流感測電路連接，以能對電流感測電路所轉換感測電壓進行類比轉換數位訊號［ＡＤ］之取樣，並予以控制計算後輸出數位轉換類比訊號［ＤＡ］；

ＰＷＭ頻率調整電路，其與數位控制晶片連接，以產生三角波訊號與數位控制晶片之數位轉換類比訊號［ＤＡ］進行比較，再輸出ＰＷＭ訊號；

同步開關驅動電路，其與ＰＷＭ頻率調整電路連接，且亦令同步開關驅動電路連接至同步切換式降壓電路，以能控制驅動該同步切換式降壓電路。

本創作數位控制之同步切換式降壓ＬＥＤ燈驅動器結構的較佳實施例，其中，該電流感測電路為一電阻器。

本創作數位控制之同步切換式降壓ＬＥＤ燈驅動器結構的較佳實施例，其中，該ＬＥＤ燈組係由數顆高功率、高亮度之ＬＥＤ所組成。

（１）‧‧‧降壓整流電路

（２）‧‧‧同步切換式降壓電路

（３）‧‧‧電流感測電路

（４）‧‧‧ＬＥＤ燈組

（５）‧‧‧數位控制晶片

（６）‧‧‧ＰＷＭ頻率調整電路

（７）‧‧‧同步開關驅動電路

第一圖：本創作之架構示意圖

為令本創作所運用之技術內容、創作目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：

首先，請參閱第一圖本創作之架構示意圖所示，本創作主要係包括有：

降壓整流電路（１），其先將市電降壓為低電壓後，再將交流電轉換成直流電進行整流；

同步切換式降壓電路（２），其與降壓整流電路（１）連接，以利用該同步切換式降壓電路（２）進行降壓；

電流感測電路（３），其與同步切換式降壓電路（２）連接，且該電流感測電路（３）可為一電阻器，以利用該電流感測電路（３）能將電流轉換為感測電壓；

ＬＥＤ燈組（４），其係由數顆高功率、高亮度之ＬＥＤ所組成，令該ＬＥＤ燈組（４）分別與同步切換式降壓電路（２）及電流感測電路（３）連接，使得於電源導通後能發出亮光；

數位控制晶片（５），其與電流感測電路（３）連接，以能對電流感測電路（３）所轉換之感測電壓進行類比轉換數位訊號［ＡＤ］之取樣，並予以控制計算後輸出數位轉換類比訊號［ＤＡ］；

ＰＷＭ頻率調整電路（６），其與數位控制晶片（５）連接，以產生三角波訊號與數位控制晶片（５）之數位轉換類比訊號［ＤＡ］進行比較，再輸出ＰＷＭ訊號；

同步開關驅動電路（７），其與ＰＷＭ頻率調整電路（６）連接，且亦令同步開關驅動電路（７）連接至同步切換式降壓電路（２），以能控制驅動該同步切換式降壓電路（２）。

如此一來，使得本創作在操作使用上，其係令市電連接輸入至該降壓整流電路（１）後，利用該降壓整流電路（１）先將市電降壓為低電壓後，再將交流電轉換成直流電進行整流，且降壓整流電路（１）整流後之直流電輸入該同步切換式降壓電路（２）進行降壓至ＬＥＤ燈組（４）所需的電壓，令該同步切換式降壓電路（２）將降壓後之電壓傳輸至ＬＥＤ燈組（４），令該ＬＥＤ燈組（４）發出亮光進行照明，同時該電流感測電路（３）亦會將電流轉換為感測電壓傳輸至該數位控制晶片（５），令該數位控制晶片（５）將電流感測電路（３）所轉換之感測電壓進行類比轉換數位訊號［ＡＤ］之取樣，並予以控制計算後輸出數位轉換類比訊號［ＤＡ］至ＰＷＭ頻率調整電路（６），令該ＰＷＭ頻率調整電路（６）以三角波與與數位控制晶片（５）之數位轉換類比訊號［ＤＡ］進行比較，並予以輸出ＰＷＭ訊號至同步開關驅動電路（７），以藉由該同步開關驅動電路（７）控制同步切換式降壓電路（２）之輸出，讓輸入至ＬＥＤ燈組（４）之電流保持固定、令ＬＥＤ燈組（４）內之各ＬＥＤ皆能維持相同亮度。

藉由以上所述，本創作結構之組成與使用實施說明可知，本創作與現有結構相較之下，本創作主要係利用數位方式進行控制，使得不僅能令電源轉換效率達到９７％，有效的達到節能省碳，且能控制輸入ＬＥＤ燈組之電流保持固定，延長該ＬＥＤ燈組之使用壽命，而在其整體施行使用上更增實用功效特性者。

前述之實施例或圖式並非限定本創作之結構樣態，任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本創作之專利範疇。

綜上所述，本創作實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出新型專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

(1)‧‧‧降壓整流電路

(2)‧‧‧同步切換式降壓電路

(3)‧‧‧電流感測電路

(4)‧‧‧LED燈組

(5)‧‧‧數位控制晶片

(6)‧‧‧PWM頻率調整電路

(7)‧‧‧同步開關驅動電路

Claims (3)

1. 【第1項】

   一種數位控制之同步切換式降壓ＬＥＤ燈驅動器結構，其主要係包括有：
   　　降壓整流電路，其先將市電降壓為低電壓後，再將交流電轉換成直流電進行整流；
   　　同步切換式降壓電路，其與降壓整流電路連接，以利用該同步切換式降壓電路進行降壓；
   　　電流感測電路，其與同步切換式降壓電路連接，以利用該電流感測電路能將電流轉換為感測電壓；
   　　ＬＥＤ燈組，其係由數顆ＬＥＤ所組成，令該ＬＥＤ燈組分別與同步切換式降壓電路及電流感測電路連接，使得於電源導通後能發出亮光；
   　　數位控制晶片，其與電流感測電路連接，以能對電流感測電路所轉換之感測電壓進行類比轉換數位訊號［ＡＤ］之取樣，並予以控制計算後輸出數位轉換類比訊號［ＤＡ］；
   　　ＰＷＭ頻率調整電路，其與數位控制晶片連接，以產生三角波訊號與數位控制晶片之數位轉換類比訊號［ＤＡ］進行比較，再輸出ＰＷＭ訊號；
   　　同步開關驅動電路，其與ＰＷＭ頻率調整電路連接，且亦令同步開關驅動電路連接至同步切換式降壓電路，以能控制驅動該同步切換式降壓電路。
2. 【第2項】

   如申請專利範圍第１項所述數位控制之同步切換式降壓ＬＥＤ燈驅動器結構，其中，該電流感測電路為一電阻器。
3. 【第3項】

   如申請專利範圍第１項所述數位控制之同步切換式降壓ＬＥＤ燈驅動器結構，其中，該ＬＥＤ燈組係由數顆高功率、高亮度之ＬＥＤ所組成。