[实用新型]LED小串的控制装置

说明书

技术领域

本实用新型关于藉由低压限流开关与高压N型组件的组合来控制高压LED，可简化布局过程，并降低生产成本；不仅有效降低传统高压LED所产生的120Hz光学闪烁现象，更能提高电效率。

背景技术

长串高压LED生产成本愈来愈低廉，已广为大众所采用。但是高压控制的方式仍有缺点有待改善。例如，美国专利USP No.6989807、USPNo.7439944或USP No.7081722便暴露了切换时间点及驱动电流为固定电流等的问题。

为解决上述问题，中国台湾专利公开号201134293提出一种驱动高压发光二极管灯泡的集成电路。参见其中图1及图2，该装置具有限流单元（NMOS），借着开启或关闭限流单元切换LED堆栈，可提高功因校正及降低总谐波失真。然而，数个高压NMOS的导通电压之间有制程上差异性及温度变化，因此交替时间及电流较难控制。结果，LED导通瞬间电流可能过大或电流消失时间过长，产生光学闪烁（Flicker）。而且，总电流开路会有不连续及瞬间电流过大的现象。

此外，以传统方式驱动长串LED时，前端LED因平均导通时间较长而亮度较亮，尾端LED则导通时间较短，亮度较暗；即所谓的120Hz光学涟波。而传统方式驱动高压LED的效率亦较差。若增加更多控制节点来增进效率，又会增加生产成本的困扰。

为改善上述习知技术的缺失，本实用新型提出一种LED小串的控制装置，不仅能有效提升输出瓦数，更可降低电磁干扰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种LED小串的控制装置，可降低生产成本，降低切换噪声干扰，及简化控制电路布局。

本实用新型的LED小串可为接地或不接地；可由复数个串联的LED单元组成，而LED单元可包括一个或多个，串联或并联的LED。

本实用新型的LED小串的控制装置主要包括复数个高压N型组件及复数个低压限流开关。其中每一个高压N型组件电性连接至对应的LED单元的电流输出端。其中每一个低压限流开关包括一低压N型组件，电性连接至对应的高压N型组件，并与对应的LED单元并联，电流是由高压N型组件流向对应的低压限流开关，而所称的低压及高压是依据其相对崩溃电压（Breakdown Voltage）而言。藉此，当流经低压限流开关的导通电流增加或减少时，流经对应高压N型组件的导通电流亦随之增加或减少。

高压N型组件或低压N型组件可为但不限于金属氧化物半导体（Metal Oxide Semiconductor，MOS）晶体管或双载子（Bi-polar）晶体管，其它开关组件亦可适用。

藉由本实用新型的控制装置，当低压限流开关的输入电流增加时，其中电位最低的低压限流开关为开启，而其它电位较高的低压限流开关的导通电流被减少，且流经该电位较高的对应高压N型组件的导通电流亦随之减少。或者，当较高电位的低压限流开关接收到较低电位的低压限流开关的“电流变小控制讯号”时，流经该较高电位的低压限流开关的导通电流减少，使流经对应高压N型组件的导通电流亦随之减少。

上述低压限流开关的开启或电流变小可经由但不限于一外部或内建的主仆控制器判定或传送讯号，亦可经由其它适当的线路设计达成。藉此，可使较高电位的低压限流开关的导通电流受控于较低电位的低压限流开关。

本实用新型的控制装置，亦可包括至少一个电压或电流侦测电路，用以侦测对应的LED单元至对应的低压限流开关的路径上的电压或电流。藉此，当所侦测的电压或电流大于一预设值时，对应的低压限流开关被关闭。或者，当所侦测的电压或电流小于该预设值时，对应的低压限流开关为开启。

本实用新型具有如下的功效：

1、监测高压N型组件的源极低压，等效于漏极高压或LED的输出电压，因此不需在高压环境设立监测点，结构较简单。

2、利用低压限流开关的切换功能控制高压LED电流，可快速开启与关闭LED，使系统电流更稳定，输入电流呈现连续，大幅降低EMI干扰，及总谐波失真低。

3、布局过程简单；可简化控制传统式垂直式高压N型组件的栅极及源极与控制器集成电路联机，所造成布局绕线的困扰。

4、利用控制集成电路不接地的方式与长串LED并接，可降低控制电路功耗，更可降低长串时，因LED位置不同所造成120HZ的涟波闪烁。

附图说明

图1显示本实用新型第一实施例以低压限流开关控制高压N型组件及LED的定电流架构。

图2显示图1中高压N型组件与低压限流开关的架构。

图3显示本实用新型第二实施例的架构。