[发明专利]发光二极管驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管驱动电路，特别是涉及一种使用交流电的发光二极管驱动电路。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)在物理原理上属于低电压(V＝3.6V)、大电流(I＝200～1500mA)的直流操作组件，又称为直流电发光二极管(DC-LED)，因此，要在目前使用高电压交流电的市电环境中使用DC-LED，就必须搭配一个压降组件，将110V的市电降为现有LED所使用的电压，及使用一个整流组件如限流电阻，以电阻方式限制电流大小，将交流电(AC)转换成直流电(DC)。

然而，前述压降组件相当占用空间，而不利于空间配置，且交流电转换为直流电时，会有15％～30％的电力被损耗，导致发光二极管的发光效率很难达到90％以上。再者，由于使用电压高低的差异，目前DC-LED必须另外添加专用控制电路，导致驱动电路复杂，且容易因为负载过大而过热毁损。

参阅图1，为一个定电流二极管(Current Regulative Diode)11与一个直流电发光二极管12(DC-LED)串联的电路图，其主要是利用该定电流二极管11能够额定电流的特性，使电压、电流趋于稳定，避免使用时的温升造成阻值下降，导致电流变化过大的问题。然而，由于直流电发光二极管12只能在顺向偏压下工作，因此应用于交流电时，只有某一个方向电源通过时才能发光，会有闪烁及效能过低的问题，且面对高电压的应用，通常需要串接一定数量的直流电发光二极管12才能应用，存在空间大小受到限制的问题。

为了改善上述缺点，台湾工业技术研究院及韩国首尔半导体企业，分别成功开发了免用压降组件且用于直接于市电环境下使用的交流电发光二极管(AC-LED)。在理想的操作条件下，AC-LED会因为减少整流组件的压降，或省略整流组件的设置，而获得95％左右的高发光效率。

由于该交流电发光二极管(AC-LED)属于定电压的驱动方式，因此，在定电压的模式下，该交流电发光二极管(AC-LED)的功率，由下列公式简单说明：

V_ave为市电的交流电压方均根值，即

假设该交流电发光二极管稳态时的阻抗为Zn，则电流为：

I(t)=Vave2sin(wt+φ)Zn]]>

根据定电压模式，其平均功率为：

Pave=Vave·Iave=Vave·VaveZn]]>

不考虑电压电流的相位变化，则随时间变化的功率为：