[发明专利]发光二极管的变频调光控制装置及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种调光控制装置及其操作方法，尤其涉及一种发光二极管的变频调光控制装置及其操作方法。

背景技术

发光二极管(light emitting diode，LED)应用于可携式电子产品的背光源的地位已经不可动摇。在照明领域，LED是作为半导体照明最关键的部件，更是有许多的优点，如节能、环保、长寿命、免维护…等等。而LED驱动电路是LED产品的重要组成部分，无论在照明、背光源还是显示板领域，驱动电路技术架构的选择都应与具体的应用相匹配。其中，背光模块是平面显示器科技中驱动光源的关键零组件，它决定了灯管亮度(brightness)的可靠度及稳定度，其性能将直接影响到平面显示器的显像质量。

请参见图1为现有技术的发光二极管灯串调光控制的电路示意图。如图所示，该发光二极管灯串30A电性串联一开关组件20A，其中，该开关组件20A可为一晶体管。利用一控制电路10A输出一PWM调光信号(未图标)，并通过该PWM调光信号控制该开关组件20A的切换，以控制流经该发光二极管灯串30A电流的责任周期(duty cycle)。由于该发光二极管灯串30A的每一发光二极管组件的发光亮度正比于顺向电流，因此，当电流的责任周期越大，该发光二极管灯串30A可产生较大的发光亮度；反之，当电流的责任周期越小，该发光二极管灯串30A则产生较小的发光亮度。

由于使用于平面显示器光源所需LED灯串数相当多，因此，LED驱动线路通常必须各别控制LED灯串的电流。传统的LED电流调整方法主要是利用脉波宽度调变(PWM)方式，通过周期性的PWM信号，以控制开关的导通与截止。然而，由于每一LED灯串皆需要使用晶体管作为控制开关，因此，当LED灯串数量相当多时，则势必需要使用到相当多的晶体管，也将造成零件成本增加的缺点。

因此，如何设计出一种发光二极管的变频调光控制装置及其操作方法，利用变频的方式对该发光二极管提供电流控制调光操作，乃为本发明所欲行克服并加以解决的一大课题。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种发光二极管的变频调光控制装置，以克服现有技术的问题。

因此本发明的发光二极管的变频调光控制装置，是对发光二极管提供电流控制调光操作。变频调光控制装置包含直流-交流转换器、谐振电路、变压器以及控制单元。

直流-交流转换器具有功率开关，及接收并转换直流输入电压为交流电压。谐振电路电性连接直流-交流转换器，以接收并转换交流电压为谐振电压。变压器的一次侧绕组电性连接谐振电路，以接收谐振电压。控制单元电性连接电流检测单元与直流-交流转换器。

其中，控制单元接收外部调光控制信号，当调光控制信号导通时，控制单元则提供控制电压信号的频率为谐振电压的谐振频率；当调光控制信号截止时，控制单元则提供控制电压信号的频率为超过谐振频率，以切换功率开关，进而对发光二极管提供电流控制调光操作。

本发明的另一目的在于提供一种发光二极管的变频调光控制装置的操作方法，对发光二极管提供电流控制调光操作。变频调光控制装置操作方法的步骤包含：首先，提供直流-交流转换器与谐振电路，以接收直流输入电压并转换直流输入电压为谐振电压。接着，提供变压器，以接收谐振电压。最后，提供控制单元，以接收外部调光控制信号。

其中，当调光控制信号导通时，控制单元对直流-交流转换器提供控制电压信号的频率为该谐振电压的谐振频率，进而对发光二极管提供电流控制调光操作；当调光控制信号截止时，控制单元对直流-交流转换器提供控制电压信号的频率为超过谐振频率，以控制直流-交流转换器，进而对发光二极管提供电流控制调光操作。

附图以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有技术的发光二极管调光控制的电路示意图；

图2为本发明发光二极管的变频调光控制装置的一第一实施例的电路图；

图3为本发明发光二极管的变频调光控制装置的一第二实施例的电路图；

图4为本发明发光二极管的变频调光控制装置的一第三实施例的电路图；

图5为本发明发光二极管的变频调光控制装置的一第四实施例的电路图；

图6为本发明发光二极管的变频调光控制装置的电流电压波形图；

图7为本发明发光二极管的变频调光控制装置一谐振电路直流特性的曲线图；及

图8为本发明发光二极管的变频调光控制装置操作方法的流程图。

其中，附图标记

现有技术