[发明专利]发光二极管的驱动方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管的调光驱动方法及装置，尤其涉及一种透过一交流电压，驱动发光二极管的方法及装置。

背景技术

发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)具有省电、寿命长、开关(反应)时间快的优点，已逐渐地取代钨丝灯、荧光灯，成为主要的照明设备。如同钨丝灯，发光二极管灯具须具备调整亮度的功能。由于发光二极管具有开关时间快的优点，发光二极管灯具一般透过一脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation，PWM)机制，调控输出的亮度。换句话说，发光二极管灯具透过调制发光二极管为“亮”的工作周期(duty cycle)，控制输出的亮度。

一般来说，如欲实施脉冲宽度调制机制，发光二极管灯具须先将一交流电压，例如家用插座提供的电压，转换为一直流电压，以进行后续的逻辑驱动操作。为了转换交流电压为直流电压，发光二极管灯具须包含一大电容，作为电荷转换的媒介。然而，部分灯具的成本、规格不允许设置大电容。因此，若能直接以交流电压驱动调光发光二极管，可大幅降低发光二极管灯具的制造成本及设计难度。

因此，如何直接以交流电压驱动调光发光二极管，已成为业界的努力目标。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种用来调光驱动发光二极管的方法、装置及相关脉冲宽度比例产生器。

本发明公开一种发光二极管调光驱动方法，用来利用一交流输入电压，驱动一发光二极管，包含有接收及全波整流该交流输入电压，以产生一全波整流输入电压；根据该全波整流输入电压及一亮度信号，产生一脉冲宽度调制信号；根据该脉冲宽度调制信号及该全波整流输入电压，产生一驱动电压；以及输出该驱动电压至该发光二极管。

本发明还公开一种发光二极管驱动装置，用来利用一交流输入电压，驱动一发光二极管，包含有一整流器，用来接收及全波整流该交流输入电压，以产生一全波整流输入电压；一输出模块，用来根据一脉冲宽度调制信号及该全波整流输入电压，产生一驱动电压；一输出端，用来输出该驱动电压至该发光二极管；一脉冲宽度比例产生器，用来根据该全波整流输入电压及一亮度信号，产生该脉冲宽度调制信号；以及一开关模块，用来根据该脉冲宽度调制信号，决定该全波整流输入电压至该输出模块的电连接。

本发明还公开一种脉冲宽度比例产生器，用来根据一全波整流输入电压及一亮度信号，产生一脉冲宽度调制信号，包含有一比较器，用来比较该全波整流输入电压及一临界电压，以产生一比较结果；一计数器，用来根据一频率信号的一标准周期，计算该比较结果于单一周期中显示该全波整流输入电压大于该临界电压的一周期数；一微控制器，用来根据该周期数，决定一有效时段；以及根据该比较结果、一休息时段及一发光时段，产生该脉冲宽度调制信号；一换算装置，用来转换该亮度信号为一脉冲宽度百分比；以及一时段计算装置，用来根据该有效时段及该脉冲宽度百分比，计算该发光时段及该休息时段。

兹配合下列图示、实施例之详细说明及申请专利范围，将上述及本发明之其它目的与优点详述于后。

附图说明

图1为一发光二极管驱动装置的示意图。

图2A为图1的发光二极管驱动装置的相关信号的时序图。

图2B为图1的发光二极管驱动装置的一全波整流交流输入电压及一脉冲宽度调制信号的时序图。

图3为本发明实施例一发光二极管驱动装置的示意图。

图4A、图4B及图4C为图3的发光二极管驱动装置的相关信号的时序图。

图5为本发明实施例一发光二极管驱动流程的示意图。

其中，附图标记说明如下：

C电容                        n1节点

VIN_AC交流输入电压            VIN_FWR全波整流交流输入电压

VTH临界电压                  COMP比较结果

CLK频率信号                  INT亮度信号

P％脉冲宽度百分比            NUM周期数

T_VL有效时段                  T_R休息时段

T_L发光时段                   T_S标准周期

PWM脉冲宽度调制信号          VD驱动电压

10、30发光二极管驱动装置     100桥式整流器