[发明专利]发光二极管照明系统、发光二极管控制器及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管照明系统、一种发光二极管控制器及一种发光二极管控制方法，尤其涉及一种可妥善控制功率因素与电磁干扰的发光二极管照明系统、发光二极管控制器及发光二极管控制方法。

背景技术

本发明揭露的技术特征是关于发光二极管照明系统及其发光二极管控制方法。发光二极管灯具有多项优点。举例而言，现今的发光二极管的使用寿命可长达五万小时，其约为60瓦白炽灯泡的50倍。此外，发光二极管消耗较少的电力，但其发光效能是白炽灯泡的10倍与日光灯泡的2倍。在节能省电与电力转换效率被高度重视的今日，发光二极管灯将取代许多种发光设备。

发光二极管灯是电流驱动的装置。如本领域所习知的，发光二极管灯的亮度实质上是由其驱动电流决定，而当发光二极管发光时，其上的跨压通常是一定值。图1是根据美国专利公开号US20120217887所示的发光二极管照明系统，其中US20120217887全文于此处是作为美国专利引文。图1中的发光二极管照明系统20具有发光二极管串14，且发光二极管串14包括以串联形式（in series）连接的发光二极管15a、发光二极管15b与发光二极管15c。桥式整流器12耦接于一提供交流电压V_AC的分支电路上，用以产生输入电压VIN以作为输入电源并供电给发光二极管串14。开关控制器Ca、开关控制器Cb与开关控制器Cc分别控制路径开关Sa、路径开关Sb与路径开关Sc，每个路径开关是耦接于一发光二极管的阴极。模式决定器32决定运算放大器（也就是开关控制器Ca、开关控制器Cb与开关控制器Cc）的操作模式，并响应于电流感应电压VCSa、电流感应电压VCSb与电流感应电压VCSc。线性波形感应器28是根据目前的输入电压VIN实质上决定电流设定电压VSET。当发光二极管串中的发光二极管发光时，电流设定电压VSET实质上决定了流经发光二极管的电流的目标值。

图2A与图2B分别是当分支电路以200V交流电与100V交流电供电给发光二极管照明系统20时，二相异发光强度结果的示意图。其中，门槛电压VTH1，门槛电压VTH2及门槛电压VTH3分别是当发光二极管串只有发光二极管15a，当发光二极管串只有发光二极管15a与发光二极管15b，及当发光二极管串具有发光二极管15a、发光二极管15b与发光二极管15c时在发光二极管串上的顺向电压。图3A与图3B分别为当分支电路以200V交流电与100V交流电供电给发光二极管照明系统20时，从图1中的输入电压VIN流到发光二极管串的输入电流IIN的示意图。当发光二极管串14被驱动以发光时，图3B中的输入电流IIN几乎为定值。图3A中的曲线凹陷处26（其导致图2A中的曲线凹陷处24）会发生是因为输入电压VIN于一时段中其值超过了参考电压VIN-REF。曲线凹陷处24有助于图2A的阴影部份跟图2B的阴影部份一样大，如此一来，发光二极管照明系统20的平均发光强度即可独立于分支电路上的电压强度，而不受分支电路上的电压强度影响。

发明内容

本发明的实施例揭露一种发光二极管控制器，适于控制包括多个发光二极管的发光二极管串，该发光二极管串中的该些发光二极管被分为多个发光二极管组，该些发光二极管组以串联形式电连接于电源与地端之间，该发光二极管控制器包括多个路径开关、管理中心单元及线性波形感应器。其中，该多个路径开关中，每一路径开关是用以将该些发光二极管组中的相对应的发光二极管组耦接于该地端；该管理中心单元用以控制该些路径开关以导通流经该些发光二极管组中的至少一发光二极管组的驱动电流，该驱动电流实质上大约为一目标值；且该线性波形感应器是耦接于该电源且用以于该电源的周期时间内维持响应于该电源的特征值的代表信号，其中该代表信号实质上决定该目标值。

本发明的另一实施例揭露一种发光二极管控制方法，适于控制发光二极管串，该发光二极管串包括多个发光二极管组，以串联形式电连接于电源与地端之间，该方法包括：提供多个路径开关，该些路径开关将多个发光二极管组分别耦接于地端；控制该些路径开关以使驱动电流流经该些发光二极管组之中的至少一发光二极管组，其中该驱动电流实质上接近目标值；于电源的周期时间内，维持代表信号，其中该代表信号决定该目标值，并响应该电源的特征值；及当该电源的该特征值上升时，降低该目标值。