[发明专利]LED负载驱动电路

说明书

技术领域

本发明是有关于一种驱动电路，且特别是有关于一种用来驱动发光二极管的驱动电路。 

背景技术

近年来，随着光电技术发展，业界开发了许多种新颖的照明设备，其中，发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)灯管受到广泛的关注。发光二极管灯管的发光效率和使用寿命均优于传统的白炽灯管，且在制造上无环保问题，符合节能环保的趋势。 

发光二极管灯管所组成的照明系统最常被人提到的优点即为高效率和较长的使用寿命。在高效率的部分可分成转换效率和功率因子(Power Factor,PF)二个特性。转换效率所指的是交流电输入到发光二极管工作输出，这个过程中有多少输入功率实际传递至发光二极管。若输入功率传达至输出功率的比例愈高，则转换效率愈高。 

功率因子则与电力信号的实功率和虚功率有关，电力公司提供市电电压为110V～220V、频率为50～60Hz的三相交流电源。一般电阻性负载的瞬时消耗功率为电压与电流的乘积(P=VI)。然而，纯电感性负载或纯电容性负载则会造成电流与电压之间具有90°的相位差，进而造成实功率损失，瞬时消耗功率的计算如下： 

P=VIcosθ，其中I代表电流，V代表电压，θ为电流与电压之间的相位差角度。此外，功率因子的计算如下： 

其中PF代表功率因子，I代表电流，V代表电压，θ为电流与电压之间的相位差角度。 

如上述算式所示，当电流与电压之间具有90°的相位差时(例如当负载为纯电感性负载或纯电容性负载)，将使得功率因子大幅下降至0。 

由于发光二极管不是纯电阻性负载，且用以驱动发光二极管的驱动电路 具有电感与电容的特性，因此，输入电压和输入电流之间存在相位差，使得功率因子下降，这将使得电力公司需要输出更多的功率，才能让发光二极管达到预设输出功率。而相位差所产生的虚功率将转化为不必要的热能消耗。因此功率因子的提升，将能有效帮助电力公司降低需要输出的功率，实质地节省电力，因此，驱动电路需要采用功率因子校正器(Power Factor Corrector)来提升功率因子。然而，采用功率因子校正器的驱动电路，通常会存在电流纹波问题(Current Ripple Problem)与闪烁问题(Flicker Problem)，这些问题将造成LED电流不稳定，导致发光质量降低。 

发明内容

因此，本发明的一方面提供一种LED负载驱动电路，在采用功率因子校正器来提升功率因子的同时，也能够减少电流纹波(Ripple)与电压纹波。 

依据本发明的一实施例，LED负载驱动电路包括一整流电路(Rectifier circuit)、一LED驱动集成电路(Single LED driver Integrated Circuit)，以及一升降压LED驱动电路。整流电路将一交流电源整流成为一直流电源。LED驱动集成电路包括一稳压电路(Regulator Circuit)、一电压检测电路、一信号产生器，以及一公共接地端。稳压电路对直流电源进行稳压来产生一稳压后电压；电压检测电路检测稳压后电压是否符合一电压标准，当稳压后电压符合电压标准，输出稳压后电压。信号产生器电性连接电压检测电路并产生一脉冲宽度调制信号(Pulse width modulation signal)。公共接地端上的电压电平与一LED负载的一负载接地端的电压电平相同。升降压LED驱动电路依据LED负载的一负端点上的一剩余电压，将经过检测的稳压后电压转换为一输出驱动电压。 

通过以上实施例的LED负载驱动电路，LED负载上的电流以及电压可以稳定而减少纹波，闪烁的现象就可以被减轻，照明质量得以被提升。此外，由于采用了功率因子校正器来改善功率因子(Power Factor)，因此可以减少不必要的功率消耗。 

附图说明

图1是绘示本发明一实施例LED负载驱动电路的方块图。 

图2是绘示本发明一实施例LED负载驱动电路的部分电路图。 

图3是绘示本发明一实施例LED负载驱动电路的电路图。 

图4是绘示本发明一实施例LED驱动集成电路的电路图。 

图5是绘示本发明一实施例与传统的LED电压与LED电流的波形比较示意图。 

[标号说明] 

100：LED负载驱动电路                103：交流电源 

105：整流电路                       107：直流电源电路