[实用新型]LED辅助稳定电路

说明书

技术领域

本实用新型关于一种LED辅助稳定电路，适用于串联的LED恒流单元，特别适用于整串LED中，未接地的LED恒流单元，亦即可浮接于任一LED恒流单元。

背景技术

在高电压输入条件下，传统LED线性恒流(linear constant current)控制集成电路(IC)的最高耐压程度与输入电压相当，可保护控制IC不至烧毁。然而，耐压越高则所采用的集成电路制程越复杂，导通电阻也越大。欲产生等值的恒流，其相对应的面积也越大。

目前的解决方法是将数个低电压恒流控制开关串接，通过叠加方式增加整体耐压。由于制程简易，导通能力较佳，因此广泛被大众所采用；例如台湾数能科技的产品编号NU501。然而，将每一个恒流控制开关以固定电流型式串接不像定电压单元串接。实际上，每一个恒流控制开关的源极至输出端的电位都不尽相同。另外，当其中一个恒流控制开关的震荡幅度大于导通所需的最低恒流电压时，将会造成整串电流降至零。于是整串恒流控制开关将重新寻找工作电压的平衡点，在此过程中，串接路径上的寄生电感因充放电会产生震荡及造成闪烁，大幅降低实用性。因此，传统的串接恒流控制开关仅适用于噪声极低的稳定的DC输入电源，或是低串接数，甚至单级恒流控制开关运用。

图1显示传统LED恒流单元的串接模式。一个完整的LED串可分成数个短串，每个LED短串末端连接恒流集成电路93的电流输入端931，提供恒流集成电路93工作电流。电流经过恒流控制开关94，由电流输出端933流出。

图2显示图1中恒流控制开关94的典型结构。LED短串的电流输出端接至NMOS的漏极，NMOS的源极连接至一固定电阻R1，电阻R1的另一端连接至后续的LED或接地。运算放大器(OPAMP)K1的负端接至固定电阻R1，并联NMOS的源极，正端则接至参考电位(VREF)。运算放大器K1的输出端接至NMOS的栅极，可将电阻集成电路化，且阻值特性不随制程及环境温度所改变，不需再外挂一电阻。

在图1中，每一LED短串的末端LED与一供电电路91并联，该供电电路91的两端分别连接末端LED的输入端92与恒流集成电路93的电压输入端932。供电电路91由电压输入端932供给恒流集成电路93电能，使恒流控制开关能正常工作。每一LED短串、恒流集成电路93及供电电路91形成一LED恒流单元，并可再串联其它恒流单元。

然而，在此传统架构中，若LED电流中断，则所串接的恒流集成电路93将无法工作。为克服上述问题，本实用新型提出一解决方案，不仅在LED电流中断时，仍可维持恒流集成电路继续工作，且经济而容易应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种LED辅助稳定电路，可应用于串接的恒流单元；当LED电流中断时，仍可维持恒流集成电路继续工作，以增加系统的稳定度。

本实用新型的LED辅助稳定电路电性耦合至一LED恒流单元。该耦合的LED恒流单元为多个串接的LED恒流单元中未接地的一个，并包括n个串联的LED、一恒流集成电路及一供电电路。n个LED依序编号为LED1、…、LEDn，n≥2。恒流集成电路具有一电流输入端连接LEDn的电流输出端，一工作电压输入端经由供电电路连接至LEDm(2≤m≤n)的电流输入端，及一未接地的电流输出端。

本实用新型中，除了最末端的LED恒流单元为实际接地之外，其它LED恒流单元的「电流输出端」则可视为浮接的接地端。

本实用新型的LED辅助稳定电路包括一耦合电容，一端连接至LEDx(1≤x≤m)的电流输入端节点，另一端连接至该恒流集成电路的电流输出端。

耦合电容的一端较佳为连接至LEDm的电流输入端节点。

多个串联的LED恒流单元中，第一个LED恒流单元的电流输入端通常连接至一桥式整流器的输出端，桥式整流器则连接至一外部电源。

本实用新型的LED辅助稳定电路尚可包括一加速电容，一端连接至恒流集成电路的工作电压输入端，另一端连接至桥式整流器的输出端。

LED恒流单元较佳为封装于一封装体内，并以一接脚连接该封装体外的耦合电容及/或加速电容。

一般整流电容的容值范围为0～400uF时，耦合电容的容值范围为0.1～20uF，则两个容值相加后的范围约为10uF～420uF。

本实用新型不仅能提高整体LED的工作耐压值，并能显著提升功率因子，在高电压条件下维持稳定的定电流输出。本实用新型能直接连接于交流电的桥式整流输出后，结构简单，不需变压器磁性组件，可大幅降低成本。

附图说明