[实用新型]一种提供高功率发光二极管的彩色混光控制装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种提供高功率发光二极管，特别是指LED功率1W以上的彩色混光控制方式。

背景技术

低功率彩色LED控制方式；参考图4，因电流小功率低，使用1组定电压电源，及电阻限制电流，并分别控制R、G、B3色LED的导通脉宽，以控制R、G、B3色LED亮度与色彩，达到LED全彩控制的功能。因消耗功率小，所以损耗通常可忽略。当电流大时因LED的顺向偏压(Vf)范围过大(2～4V)，一般不会采用此方法驱动高功率LED。

高功率(Hi-Power)彩色LED的控制方式；参考图5与图6，图5：1组定电压与3组定电流的控制方式(高损耗)：采用1组PWM定电压电源控制电路，及3组脉宽控制电路配合模拟定电流控制IC，如此分别控制R、G、B3色LED的导通的脉宽，达到控制LED色彩的控制功能。但一般因红色LED的顺向压降较低，将使得大量损耗于定电流控制IC上，使效率大为降低。(由于R与G、B发光二极管的顺向偏压(VF)有1V以上的压差，使得定电压方式因会有高的损耗而较少采用。)

图6：3组定电流的控制方式(低损耗高成本)：目前技术采用3组PWM定电流电源控制电路，分别控制R、G、B3色LED的定电流导通，及使用PWM脉宽调整控制电路分别控制R、G、B3色LED的导通时间，达到控制LED色彩的功能，但是零件数量过多，造成成本居高不下，且体积庞大。

实用新型内容

本实用新型为了降低高功率彩色LED的控制成本，并将复杂的电路简化，且维持低的功率损耗，故使用高效能的微处理器(MCU)以软、硬件配合，分别控制四组脉宽调整控制电路(PWM)，一组做定电流脉宽控制及三组做LED色彩脉宽控制，即为本案实用新型申请人所欲解决之技术困难点之所在。

本实用新型系提供高功率发光二极管(高功率系指LED功率1W以上)的彩色混光控制方式。其系分为一个定电流之回路与另一组由红(R)、绿(G)、蓝(B)发光二极管及导通控制的回路所构成。

定电流回路：侦测电流回授电阻可得出发光二极管的导通电流，可依设定的电流自动控制调整输出，达到定电流之控制，亦可用电流大小调整达到控制发光二极管的亮度，电流愈大时则LED愈亮，如此分别控制R、G、B发光二极管亮度的即可产生不同的混光颜色。

晶体管开关控制电路：配合PWM脉宽调整控制回路，分别控制R、G、B发光二极管的导通时间与周期，以脉宽分别控R、G、B发光二极管的导通时间长短，并利用周期性循环导通R、G、B发光二极管，如此即可控制发光二极管的亮度与混光颜色。

切换式(PWM)定电流控制是目前最有效率的高功率LED驱动方式，本实用新型将原本3个LED需使用3组PWM定电流控制简化为1组PWM定电流控制回路；而脉冲控制亦是LED目前最佳的亮度与色彩控制方式，故以3组PWM脉宽调整控制回路控制高功率彩色发光二极管的导通。所以本实用新型是将LED的最佳控制方式，加以整合简化与改良，并可进一步使用微处理器(MCU)或集成电路(ASIC)，将零件整合简化，而成为单芯片的彩色高功率发光二极管的驱动IC。

本实用新型系提供高功率彩色发光二极管的驱动方式，如图1所示，其系由定电流电源A、高功率彩色发光二极管B、彩色晶体管的开关控制电路C与时脉脉宽调整控制电路D所构成；

其实施方式分为LED串联方式与LED并联方式两种；

一、以LED串联方式结合图标、图号说明如下，如图2所示，其系由定电流电源A设有微处理器F与转换式电源使用的组件晶体管G、二极管H、电感I、电容J与限流电阻K；及内含R、G、B的高功率彩色发光二极管B以串联方式连接、和由3个晶体管组成的开关控制电路C与时脉脉宽调整控制电路D(配合微处理器F的软件的控制)所构成；

二、以LED并联方式结合图标说明如下，如图3所示，其系由定电流电源A设有微处理器F与转换式电源使用的组件晶体管G、二极管H、电感I、电容J与限流电阻K；及内含R、G、B的高功率彩色发光二极管B以并联方式连接、和由3个晶体管组成的开关控制电路C与时脉脉宽调整控制电路D(配合微处理器F的软件的控制)所构成；

为使本实用新型更加显现出其进步性与实用性，兹与习用作一比较分析如下：

习用缺失：

1.使用三组定电流回路控制。

2.功能与扩充性受限制。

3.使用零件数多。

4.总和功率损耗大。

5.成本高且体积大。

本实用新型之优点：

1.只使用一组定电流的控制。

2.功率损耗小。