[发明专利]抑制LED散热温度的节能驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及LED节能驱动装置，尤其涉及一种避免LED产生高温过热的抑制LED散热温度的节能驱动装置。

背景技术

随着LED技术的不断进步，促使LED产品亮度持续升高，使LED产品由早期的指示灯功能，发展到具有省电、环保、寿命长、体积小特点的照明及光源产品，应用范围涵盖一般照明、车用照明、路灯照明及背光板等，市场规模及成长力相当可观，可以说是全世界未来积极推动的产业。然而，由于高功率LED的输入功率仅有15至20％转换成光，其余80至85％则转换成热；若这些热能未能有效加以处理，适时排出至外界，将会使LED晶粒界面温度过高，从而影响其波长，甚至导致发光效率衰减以及寿命衰减降低等问题，故，其系统所衍生热的问题，将是影响产品功能优劣的关键；所以现有产品在处理散热技术问题时，一般均从LED内部封装热传导及灯具散热设计等两大部分在进行，因此对封装制程成本控制、体积与重量的限制，均会产生极大的影响，甚至造成困扰；故，目前市面上很少看到高功率数的IED灯具，不是用金属外壳作为散热装置的产品。

其次，LED在长时间被驱动点亮后，容易产生高热量而影响其光度(流明)，早期驱动LED点亮的方式，是直接输入DC电源，而LED受激时可对外发出可见光，LED主要是以砷磷化嫁(GaAsP)或磷化嫁(GaP)所制成，当制作材料不同时，其放射光的波长也不同，颜色自然不同，例如GaAsP发射的为红色光，而GaP发射的光则在黄色与绿色之间，而且LED所发射的光度和导通电流是成正比关系，如图1A所示；因此，其光度(流明)的调整，是配合输入较低(L)或较高(H)的DC电流(I)来控制，如图1B所示；但是，此种驱动方式均是长时间对LED导通点亮，故，容易在短时间内产生高温，若没有良好散热装置，容易导致LED光度衰减，降低其可靠度。

参阅图2A、2B所示，为现有常用以驱动LED的PWM(Pulse WidthModulation)电路，其主要功能是将图2A所示的输入电压的振幅转换成图2B所示的具有宽度一定的脉冲，也即是将振幅资料转换成脉冲宽度，除了可以监控功率电路的输出状态外，同时还提供功率元件控制信号，广泛应用于高功率转换效能电路。但是，此种PWM电路的振荡波形、振幅电压为一定的型式，例如，其设定驱动LED的振幅电压为5V，则其波形及振幅将依此设定值来提供操作电压及电流，这也是为何LED的工作温度无法降低的因素之一。

所以，目前LED在照明使用上尚未能普及，究其原因是由于依靠LED封装来散热的效率有限，因为所需操作电压及电流不变的情况下，其势必形成高温，再如何依靠封装来散热，总是难以达到预期功效。此外，在灯具上增设很多诸如散热鳍片等的散热装置，不仅会增加体积，而且不利于室内空间装设，更重要的是，灯具表面还是处于高温状态，例如：一使用LED为光源的台灯，其壳面会很烫，而其周围也会变得很热，不仅影响到消费者的使用，而且限制了灯具必须使用金属外壳，否则难耐高温，还存在容易变形，甚至烧毁的危险性，故，在整体上尚有改善空间。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种抑制LED散热温度的节能驱动装置，其具有在信号电压转换工作能量装置控制下，通过负载端取得回授信号电压，经微积分处理器不断的进行信号电压比对，修正电压及电流的调制动作，使其可依LED负载特性，在低电压及低电流状态下，即可驱动高亮度高功率的LED，不仅具有节能效益，且可避免温度过热问题，达到提高安全使用和环保的功效。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明抑制LED散热温度的节能驱动装置，其特征在于，其包括：

一直流电源，其是用以供应一LED负载端所需的电源；

一间歇振荡器(Pulse OSC)，其是用以将该直流电源所输入的电流产生一脉冲(Pulse)信号电压(V1)；

一前置放大器，是连接在该间歇振荡器的输出端，用以将该脉冲信号电压(V1)加以放大，得一放大信号电压(V2)；

一载波信号调制单元，其包括一微积分处理器，一信号比对电路与该微积分处理器连接，及至少三个信号处理器，是与该信号比对电路连接，且每一信号处理器各自连接一信号差量放大器，其用以将该放大信号电压(V2)至少做三次以上的信号电压比对处理，并输出一比对信号电压(V3)；