于發光二極管群組中消除暗區的方法及發光二極管燈技術

本發明專利技術公開了一種于發光二極管群組中消除暗區的方法及發光二極管燈，發光二極管燈包括復數個發光二極管群組、路徑控制器、電源觸排模塊及觸排控制器。復數個發光二極管群組置于整流輸入電壓端及接地端間。路徑控制器用以控制復數個路徑開關，每一個路徑開關用以將對應的發光二極管群組耦接至接地端。電源觸排模塊耦接于整流輸入電壓端及接地端間，包括電容及放電開關，當整流輸入電壓端的電位大于電容的電壓時，電容被充電。放電開關連接于電容及整流輸入電壓端間。觸排控制器依據開啟復數個路徑開關的一路徑開關的控制訊號，決定連接區間并控制放電開關，以使電容能在連接區間內放電至整流輸入電壓端。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種發光二極管燈及其控制方法，特別是涉及一種以交流電驅動的發光二極管燈及其控制方法。
技術介紹
發光二極管(LEDs)在近年逐漸被應用于許多發光器材中。舉例來說，若發光器材中的發光二極管以交流電驅動，這一類的發光二極管在電路上被稱為交流發光二極管(ACLED)。這些交流發光二極管在制造上會有許多考慮，包括價格考慮、發光效率考慮、耗能考慮、閃爍性的考慮、以及工作時間的考慮。圖1描述了現有技術中，交流發光二極管燈10的電路架構。交流發光二極管燈10包括發光二極管模塊12以及限流電阻14。發光二極管模塊12包括兩個反向耦接且平行的發光二極管串。交流發光二極管燈10不需要交流直流轉換器或整流器。甚至在使用直流電壓時亦可驅動。在圖1中，交流電壓會在輸入接腳8被提供，并直接驅動交流發光二極管燈10。這種交流發光二極管燈10的架構具有電路簡單且價格低廉的優點。然而，交流發光二極管燈10僅能在每一個交流電的周期內發光非常短的時間，因此發光二極管將會受到低平均發光度以及高電流應力(High-CurrentStress)效應的影響。圖2描述了現有技術中，另一種交流發光二極管燈15的電路架構。而交流發光二極管燈15可如專利USP7,708,172所揭示。交流發光二極管燈15具有一個全波整流器(Full-WaveRectifier)18，直流或交流的電壓源會被輸入接腳16接收。在交流發光二極管燈15中，發光二極管串被分為發光二極管群組201、發光二極管群組202、發光二極管群組203及發光二極管群組204。整合電路22具有節點PIN1、節點PIN2、節點PIN3以及節點PIN4，并分別耦接于發光二極管群組201、發光二極管群組202、發光二極管群組203及發光二極管群組204的陰極。整合電路22內有路徑開關SG1、路徑開關SG2、路徑開關SG3及路徑開關SG4，亦包括一個控制器24。當輸入接腳16的電壓增加時，控制器24能控制路徑開關SG1、路徑開關SG2、路徑開關SG3及路徑開關SG4，以使更多的發光二極管發光。整合電路22的操作實例已詳述于專利USP7,708,172中，故于此將不再贅述。圖3描述了圖2的架構中，當輸入接腳16收到交流正弦輸入電壓時，訊號的波形變化。最上面的波形表示整流輸入電壓VREC，如圖2所示，整流輸入電壓VREC定義為全波整流器18經整流后的電壓，而整流輸入電壓VREC亦可視為發光二極管群組201的驅動電壓。第二個波形表示正在發光的發光二極管的總個數。接下來的四個波形表示電流IG4、電流IG3、電流IG2及電流IG1。如圖2所示，電流IG4、電流IG3、電流IG2及電流IG1分別表示發光二極管群組201、發光二極管群組202、發光二極管群組203及發光二極管群組204的電流。正在發光的發光二極管的總個數會以步階函數的形式升降，而升降的情況會依據整流輸入電壓VREC的增減而變化。當整流輸入電壓VREC增加時，發光二極管群組201、發光二極管群組202、發光二極管群組203及發光二極管群組204會依據以下的步驟發光。舉例來說，當整流輸入電壓VREC增加至大于臨界電壓VTH1，已達到驅動發光二極管群組201的需求，因此發光二極管群組201開始發光。當整流輸入電壓VREC減少時，發光二極管群組201、發光二極管群組202、發光二極管群組203及發光二極管群組204會依序變暗。舉例來說，整流輸入電壓VREC恰好降低至臨界電壓VTH4以下時，之前的發光二極管群組201、發光二極管群組202、發光二極管群組203及發光二極管群組204會被電壓驅動而發光，隨后，路徑開關SG4會被開啟以使發光二極管群組204停止發光，因此導致僅剩發光二極管群組201、發光二極管群組202及發光二極管群組203發光。因此，交流發光二極管燈15具有簡單的電路架構以及高效率的能源使用特性。然而，當整流輸入電壓VREC太低而使發光二極管群組201都無法驅動的時候，圖3所示的波形中就會存在黑暗區間TDARK。特別是當整流輸入電壓VREC是120赫茲的信號時，整流輸入電壓VREC視為落入電壓谷(VoltageValley)。此時，整流輸入電壓VREC約為0伏特(出現于120赫茲)，因此造成黑暗區間TDARK。雖然這個120赫茲的黑暗區間TDARK未必可被肉眼察覺，但經研究指出，當使用數字相機對著交流發光二極管燈15曝光并拍照時，輸出的照片因為黑暗區間TDARK的存在，而會有不討喜的黑線出現。因此，發展一種沒有黑暗區間的發光二極管燈是很重要的。
技術實現思路
本專利技術實施例提出一種發光二極管燈，包括復數個發光二極管群組、路徑控制器、電源觸排模塊以及觸排控制器。復數個發光二極管群組是以串接的方式置于整流輸入電壓端及接地端之間。路徑控制器是用以控制復數個路徑開關，其中每一個路徑開關是用以將對應的發光二極管群組耦接至接地端。電源觸排模塊是耦接于整流輸入電壓端及接地端之間，包括電容及放電開關，當整流輸入電壓端的電位大于電容的電容電壓時，電容會被充電。放電開關是連接于電容及整流輸入電壓端之間。觸排控制器是用以依據開啟復數個路徑開關的路徑開關的控制訊號，決定連接區間并控制放電開關，以使電容得以在連接區間內放電至整流輸入電壓端。本專利技術另一實施例提出一種于發光二極管群組中消除暗區的方法，發光二極管群組以串接的方式置于整流輸入電壓端及接地端之間，整流輸入電壓端是由交流輸入電壓經整流而產生，方法包括提供復數個路徑開關，每一個路徑開關是用以將對應的發光二極管群組耦接至接地端。當整流輸入電壓端的電位大于電容的電容電壓時，對電容充電。依據開啟復數個路徑開關的路徑開關的控制訊號，決定連接區間。電容在連接區間內放電至整流輸入電壓端。附圖說明圖1描述了現有技術中，交流發光二極管燈的電路架構圖。圖2描述了現有技術中，另一種交流發光二極管燈的電路架構圖。圖3描述了圖2所述的交流發光二極管燈收到交流正弦輸入電壓時，訊號的波形變化示意圖。圖4描述了本專利技術一實施例的交流發光二極管燈的電路架構圖。圖5描述了圖4實施例的交流發光二極管燈的波形變化示意圖。圖6描述了本專利技術另一實施例的交流發光二極管燈的電路架構圖。圖7描述了圖6實施例的交流發光二極管燈的波形變化示意圖。圖8描述本專利技術實施例所使用的另一種電源觸排模塊的電路架構圖。其中，附圖標記說明如下：10、15、100、159交流發光二極管燈本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種發光二極管燈，其特征在于，包括：復數個發光二極管群組，以串接的方式置于整流輸入電壓端及接地端之間；路徑控制器，用以控制復數個路徑開關，每一路徑開關是用以將對應的發光二極管群組耦接至所述接地端；電源觸排模塊，耦接于所述整流輸入電壓端及所述接地端之間，包括：電容，當所述整流輸入電壓端的電位大于所述電容的電容電壓時，所述電容會被充電；及放電開關，連接于所述電容及所述整流輸入電壓端之間；及觸排控制器，用以依據開啟所述復數個路徑開關的路徑開關的控制訊號，決定連接區間并控制所述放電開關，以使所述電容得以在所述連接區間內放電至所述整流輸入電壓端。

【技術特征摘要】
2014.09.15 US 14/487,0721.一種發光二極管燈，其特征在于，包括：
復數個發光二極管群組，以串接的方式置于整流輸入電壓端及接地端之間；
路徑控制器，用以控制復數個路徑開關，每一路徑開關是用以將對應的發
光二極管群組耦接至所述接地端；
電源觸排模塊，耦接于所述整流輸入電壓端及所述接地端之間，包括：
電容，當所述整流輸入電壓端的電位大于所述電容的電容電壓時，所
述電容會被充電；及
放電開關，連接于所述電容及所述整流輸入電壓端之間；及
觸排控制器，用以依據開啟所述復數個路徑開關的路徑開關的控制訊號，
決定連接區間并控制所述放電開關，以使所述電容得以在所述連接區
間內放電至所述整流輸入電壓端。
2.如權利要求1所述的發光二極管燈，其特征在于，所述觸排控制器包括：
脈波產生器，用以產生寬度為所述連接區間的脈波。
3.如權利要求2所述的發光二極管燈，其特征在于，所述脈波產生器包括：
定時器，具有頻率輸入端；及
頻率產生器，用以提供頻率訊號；
其中所述定時器在所述連接區間開始時，依據所述頻率訊號開始執行計數，
當所述定時器的計數結果達到預定數值時，結束所述連接區間。
4.如權利要求1所述的發光二極管燈，其特征在于：
其中所述觸排控制器控制所述放電開關在所述連接區間中的放電區間內，
提供常數放電電流由所述電容放電至所述整流輸入電壓端。
5.如權利要求1所述的發光二極管燈，其特征在于：
其中所述觸排控制器控制所述放電開關，以在所述連接區間中的放電區間

\t內，提供放電電流由所述電容放電至所述整流輸入電壓端，且所述放電
電流隨著時間而遞增。
6.如權利要求1所述的發光二極管燈，其特征在于：
其中所述觸排控制器會響應連接于第一發光二極管群組及所述接地端之間
的路徑開關的控制訊號，其中所述第一發光二極管群組是連接于所述整
流輸入電壓端。
7.如權利要求1所述的發光二極管燈，其特征在于：
其中所述放電開關是雙載子接面晶體管。
8.如權利要求7所述的發光二極管燈，其特征在于：
其中所述觸排控制器是在所述連接區間內，接收由所述雙載子接面晶體管
的基極傳來的控制電流。
9.如權利要求8所述的發光二極管燈，其特征在于：
其中所述控制電流在所述連接區間內為常數或隨著時間而遞增。
10.如權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王俊棋，
申請(專利權)人：沛亨半導體股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71