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1、(10)申请公布号 CN 103517497 A (43)申请公布日 2014.01.15 CN 103517497 A (21)申请号 201210210308.X (22)申请日 2012.06.21 H05B 37/02(2006.01) (71)申请人 沛亨半导体股份有限公司 地址 中国台湾新竹市 (72)发明人 王俊棋 (74)专利代理机构 深圳新创友知识产权代理有 限公司 44223 代理人 江耀纯 (54) 发明名称 发光二极管的控制器、 发光系统与控制方法 (57) 摘要 本发明涉及一种发光二极管控制器、 发光二 极管发光系统和发光二极管控制方法。该发光二 极管发光系统提供不受。
2、交流电压的变化影响的平 均发光强度。发光二极管分成多个电性串联并耦 接于电压源与接地端间的发光二极管组。发光二 极管控制器包括多个路径开关、 管理中心、 与线性 波形传感器。 当输入电压提升时， 线性波形传感器 用来降低电流的目标值。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 7 页 附图 14 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书7页 附图14页 (10)申请公布号 CN 103517497 A CN 103517497 A 1/3 页 2 1. 一种发光二极管控制器， 用来控制多个成串的发光二极管， 其中所述多个成串的发 光二极管。
3、分为多个发光二极管群， 且所述多个发光二极管群彼此电性串联于电压源与接地 端间， 其特征在于， 包括 ： 多个路径开关， 每一路径开关用来将对应的发光二极管群耦接至所述按地端 ； 管理中心， 用来控制所述多个路径开关， 其中当关闭上游路径开关时， 所述管理中心控制对应于下游发光二极管群的下游路径开关， 以使流经所述上游路径 开关的驱动电流实质上接近目标值 ； 及 线性波形传感器， 耦接于所述电压源， 以感测所述电压源的输入电压的波形 ； 其中当所述输入电压增加时， 所述线性波形传感器用来降低所述目标值。 2. 如权利要求 1 所述的发光二极管控制器， 其特征在于 ： 所述管理中心感测流经所述多。
4、个路径开关的每一路径开关的电流， 以控制所述每一路 径开关。 3. 如权利要求 1 所述的发光二极管控制器， 其特征在于 ： 所述管理中心控制所述多个路径开关， 以使得流经所述多个路径开关的电流的总和电 流得以接近所述目标值。 4. 如权利要求 1 所述的发光二极管开关， 其特征在于 ： 当所述输入电压高于已知电压时， 所述线性波形传感器用来降低所述目标值。 5. 如权利要求 1 所述的发光二极管控制器， 其特征在于 ： 当上游路径开关被完全关闭且下游路径开关被完全开启时， 路径开关被调整。 6. 如权利要求 1 所述的发光二极管控制器， 其特征在于 ： 所述发光二极管控制器位于集成电路内， 。
5、所述集成电路包括有定功率感应接脚， 所述 线性波形传感器通过所述定功率感应接脚直接或非直接地耦接于所述电压源， 且所述线性 波形传感器感测流入所述定功率感应接脚的感应电流， 以决定所述目标值。 7. 如权利要求 6 所述的发光二极管控制器， 其特征在于 ： 所述管理中心提供耦接于调整电阻的参考电压源， 且流经所述调整电阻的电流强度根 据所述感应电流来决定。 8. 如权利要求 6 所述的发光二极管控制器， 其特征在于 ： 所述发光二极管控制器另包括 ： 感应电阻， 耦接于所述多个路径开关的路径开关与所述接地端间， 用来提供电流感应信号， 所述电流感应信号实质代表流经所述多个发光二极管群的至 少一。
6、个发光二极管群的电流 ； 其中所述电流感应信号根据所述感应电流而被调整。 9. 如权利要求 1 所述的发光二极管控制器， 其特征在于 ： 所述发光二极管控制器位于集成电路内， 所述集成电路包括有线性电压接脚， 所述线 性波形传感器通过所述线性电压直接或非直接地耦接于所述电压源， 且所述线性波形传感 器感测流入所述线性电压接脚的感应电流， 以决定所述目标值。 10. 一种发光二极管发光系统， 其特征在于， 包括 ： 多个成串的发光二极管， 其中所述多个成串的发光二极管分为多个发光二极管群， 且 所述多个发光二极管群彼此电性串联于电压源与接地端间 ； 及 权 利 要 求 书 CN 10351749。
7、7 A 2 2/3 页 3 发光二极管控制器， 包括 ： 多个路径开关， 每一路径开关用来将对应的发光二极管群耦接至所述接地端 ； 管理中心， 用来控制所述多个路径开关， 其中当关闭上游路径开关时， 所述管理中心控 制对应于下游发光二极管群的下游路径开关， 以使流经所述上游路径开关的驱动电流实质 上接近目标值 ； 线性波形传感器， 耦接于所述电压源， 以感测所述电压源的输入电压的波形， 其中当所 述输入电压增加时， 所述线性波形传感器用来降低所述目标值 ； 及 线性电压感应接脚， 耦接于所述线性波形传感器。 11. 如权利要求 10 所述的发光二极管发光系统， 其特征在于 ： 所述管理中心感测。
8、流经所述多个路径开关的每一路径开关的电流， 以控制所述每一路 径开关。 12. 如权利要求 10 所述的发光二极管发光系统， 其特征在于 ： 所述管理中心控制所述多个路径开关， 以使得流经所述多个路径开关的电流的总和电 流得以接近所述目标值。 13. 如权利要求 10 所述的发光二极管发光系统， 其特征在于 ： 当所述输入电压高于已知电压时， 所述线性波形传感器用来降低所述目标值。 14. 如权利要求 10 所述的发光二极管发光系统， 其特征在于 ： 所述管理中心提供耦接于调整电阻的参考电压源， 且流经所述调整电阻的电流强度根 据由所述电压源流入至所述线性电压感应接脚的感应电流来决定。 15.。
9、 如权利要求 14 所述的发光二极管发光系统， 其特征在于 ： 所述发光二极管控制器另包括 ： 电流传感器， 耦接于所述多个路径开关的路径开关与所述接地端间， 用来提供电流感应电压， 所述电流感应电压实质代表流经所述多个发光二极管群的至 少一个发光二极管群的电流 ； 其中所述电流感应电压根据所述感应电流而被调整。 16. 如权利要求 10 所述的发光二极管发光系统， 其特征在于 ： 所述发光二极管发光系统另包括 ： 线性感应电阻， 耦接于所述线性电压感应接脚与节点群中所选出的 其中一个节点间， 其中所述节点群由所述电压源与多个节点接脚所组成， 且所述多个 路径开关的每一路径开关用来将所述多个节。
10、点接脚的节点接脚耦接于所述接地端。 17. 如权利要求 16 所述的发光二极管发光系统， 其特征在于 ： 所述发光二极管发光系统另包括 ： 电容， 耦接于所述线性电压感应接脚与所述接地端间。 18. 一种发光二极管控制方法， 用来控制多个成串的发光二极管， 其中所述多个成串的 发光二极管分为多个发光二极管群， 且所述多个发光二极管群彼此电性串联于电压源与接 地端间， 所述发光二极管控制方法其特征在于， 包括 ： 提供可各自独立将所述多个发光二极管群耦接于所述接地端的多个路径开关 ； 当流经下游路径开关的电流逐渐增加时， 逐渐降低流经上游路径开关的电流， 以使得 流经上游发光二极管群的驱动电流得。
11、以实质接近目标值 ； 权 利 要 求 书 CN 103517497 A 3 3/3 页 4 感测所述电压源的输入电压的波形 ； 及 当所述输入电压增加时， 降低所述目标值。 19. 如权利要求 18 所述的发光二极管控制方法， 其特征在于， 所述发光二极管控制方 法另包括 ： 产生感应电流， 所述感应电流流经感应电阻， 且所述感应电阻耦接于所述电压源 ； 及 根据所述感应电流， 调整所述目标值。 20. 如权利要求 18 所述的发光二极管控制方法， 其特征在于， 所述发光二极管控制方 法另包括 ： 提供开关控制器， 用来控制所述多个路径开关的每一路径开关， 其中所述开关控制器 包括二输入端， 。
12、所述二输入端用来输入电流感应电压与电流设定电压 ； 及 根据所述输入电压， 调整所述电流感应电压或所述电流设定电压， 以调整所述目标值。 21. 如权利要求 18 所述的发光二极管控制方法， 其特征在于， 所述发光二极管控制方 法另包括 ： 将感应电阻耦接于所述电压源与线性波形传感器间， 其中所述线性波形传感器用来控 制所述目标值 ； 及 将电容耦接于所述感应电阻与所述接地端间。 权 利 要 求 书 CN 103517497 A 4 1/7 页 5 发光二极管的控制器、 发光系统与控制方法 技术领域 0001 本发明公开一种发光二极管控制器、 包括所述发光二极管的发光二极管发光系 统、 以及相。
13、关的发光二极管控制方法。 背景技术 0002 发光二极管具有许多的优点， 举例来说， 发光二极管的使用寿命可达到五万个小 时， 且其发光效率为白炽灯泡的十倍或荧光灯的两倍。 0003 发光二极管是一种电流驱动的装置， 会被设计为定电流源或可控电流源。如图 1 所示， 其为美国专利案第 6,989,807 号所示的发光二极管发光系统 10 的示意图。发光二 极管串 14 包括有多个串联的发光二极管 15a、 15b、 15c， 且发光二极管串 14 耦接于桥式整流 器 12 所提供的电压源， 其中桥式整流器 12 连接于分支电路， 且所述分支电路提供交流电 压 VAC。发光二极管控制器 16 感。
14、测桥式整流器 12 所输出的输入电压 VIN， 并据以控制电流源 18a、 18b、 18c。感测输入电压 VIN的动作主要目的在于决定发光二极管串 14 中有多少个发光 二极管不会被驱动。因为电流源 18c被关闭， 最下游 (Most Downstream) 的发光二极管 15c 不会被驱动。图 2 与图 3 各自图标当分支电路提供 200 伏特的交流电压或 100 伏特的交流 电压来驱动发光二极管发光系统 10 时的发光强度图表。如图 2 与图 3 所示， 临界电压 VTH1、 VTH2、 VTH3各自为发光二极管串中仅需开启发光二极管 15a、 仅需开启发光二极管 15a与 15b、 或。
15、需开启发光二极管15a、 15b、 及15c时的最小电压。 当输入电压VIN逐渐的增加并高于临界 电压 VTH1、 VTH2、 或 VTH3时， 二极管 15a、 15b、 及 15c会逐个被开启， 相反亦同。图 1 所图示的每 一发光二极管在发光时都会被定电流所驱动。图 2 与图 3 中所示阴影面积的上界代表发光 二极管发光系统 10 的发光强度。 0004 然而， 由于图2所示的阴影面积较图3所示的阴影面积来的大的缘故， 发光二极管 发光系统 10 在图 2 的状况对应的发光强度相较于图 3 会来的更高。以发光二极管 15a举 例来说， 发光二极管 15a在图 2 的状况会比图 3 的状况。
16、更早被开启却更晚被关闭， 且发光二 极管 15b与 15c的状况亦如此。当输入电压 VIN的电位越高时， 发光二极管串 14 包括的各发 光二极管的开启时间会更长， 且发光强度会更高。 发明内容 0005 本发明的目的在于提供不受交流电压的变化影响的平均发光强度。 为了达成上述 目的， 本发明公开了一种发光二极管控制器、 发光二极管发光系统、 与相关的控制方法。 0006 本发明所公开的发光二极管控制器用来控制多个成串的发光二极管。 所述多个成 串的发光二极管分为多个发光二极管群。 所述多个发光二极管群彼此电性串联于电压源与 接地端间。所述发光二极管控制器包括多个路径开关、 管理中心、 及线性。
17、波形传感器。所述 多个路径开关的每一路径开关用来将对应的发光二极管群耦接至所述接地端。 所述管理中 心用来控制所述多个路径开关。当关闭上游路径开关时， 所述管理中心控制对应于下游发 光二极管群的下游路径开关， 以使流经所述上游路径开关的驱动电流实质上接近目标值。 说 明 书 CN 103517497 A 5 2/7 页 6 所述线性波形传感器耦接于所述电压源， 以感测所述电压源的输入电压的波形。当所述输 入电压增加时， 所述线性波形传感器用来降低所述目标值。 0007 本发明所公开的发光二极管发光系统包括多个成串的发光二极管及发光二极管 控制器。所述多个成串的发光二极管分为多个发光二极管群。所。
18、述多个发光二极管群彼此 电性串联于电压源与接地端间。 所述发光二极管控制器包括多个路径开关、 管理中心、 线性 波形传感器、 及线性电压感应接脚。多个路径开关的每一路径开关用来将对应的发光二极 管群耦接至所述接地端。所述管理中心用来控制所述多个路径开关。当关闭上游路径开关 时， 所述管理中心控制对应于下游发光二极管群的下游路径开关， 以使流经所述上游路径 开关的驱动电流实质上接近目标值。所述线性波形传感器耦接于所述电压源， 以感测所述 电压源的输入电压的波形。当所述输入电压增加时， 所述线性波形传感器用来降低所述目 标值。 0008 本发明所公开的发光二极管控制方法用来控制多个成串的发光二极管。
19、。 所述多个 成串的发光二极管分为多个发光二极管群。 所述多个发光二极管群彼此电性串联于电压源 与接地端间。 所述发光二极管控制方法包括提供可各自独立将所述多个发光二极管群耦接 于所述接地端的多个路径开关 ； 当流经下游路径开关的电流逐渐增加时， 逐渐降低流经上 游路径开关的电流， 以使得流经上游发光二极管群的驱动电流得以实质接近目标值 ； 感测 所述电压源的输入电压的波形 ； 及当所述输入电压增加时， 降低所述目标值。 附图说明 0009 图 1 为美国专利案第 6,989,807 号所示的发光系统的示意图。 0010 图 2 与图 3 各自图标当分支电路提供二百伏特或一百伏特的交流电压来驱。
20、动图 1 所示的发光二极管发光系统时的发光强度图表。 0011 图4、 图9、 图12、 图13、 图14、 图16根据本发明的部分实施例来图示本发明公开的 发光二极管发光系统。 0012 图 5 与图 6 各自图标当分支电路提供二百伏特或一百伏特的交流电压来驱动图 4 所示发光二极管发光系统时的发光强度图表。 0013 图 7、 图 8、 图 10、 图 11 为根据本发明的部分实施例所公开的二线性波型传感器的 示意图。 0014 图15图示当图14所示的发光二极管发光系统以提供二百伏特交流电压的分支电 路来驱动时， 所述发光二极管发光系统的发光强度示意图。 0015 其中， 附图标记说明如。
21、下 ： 0016 10、 20、 60、 80、 90、 200 发光二极管发光系统 0017 12 桥式整流器 0018 14 发光二极管串 0019 15a、 15b、 15c 发光二极管 0020 16、 26、 84、 94 发光二极管控制器 0021 24、 24a 凹槽 0022 28、 28a、 28b、 62a、 62b、 92 线性波形传感器 0023 30、 66、 85 管理中心 说 明 书 CN 103517497 A 6 3/7 页 7 0024 32、 64、 82 模式决定器 0025 42、 44、 46 电流镜 0026 86 电流传感器 0027 RX 电阻。
22、 0028 IINS 感应电流 0029 ITF1、 ITF2 镜像电流 0030 ISET 定电流 0031 IB、 IBa、 IBb、 IBc 抬升电流 0032 Ca、 Cb、 Cc 开关控制器 0033 CPF 电容 0034 Z 齐纳二极管 0035 VREF-ORG 电压 0036 VAC 交流电压 0037 VIN 输入电压 0038 VTH1、 VTH2、 VTH3 临界电压 0039 Na、 Nb、 Nc、 CPS 接脚 0040 Sa、 Sb、 Sc 路径开关 0041 VSET 电流设定电压 0042 VCS、 VCSa、 VCSb、 VCSc 电流感应电压 0043 R。
23、SENSE 感应电阻 0044 VIN-REF 参考电压 0045 t1、 t2 时间点 具体实施方式 0046 以下所公开本发明的各实施例足使熟习本发明所属领域的通常知识者得以实施 本发明。对于本发明所公开的各实施例所做的各种简单组合与变化， 仍应视为本发明的实 施例。 0047 在以下说明书中， 将会公开本发明多个实施例的特例。 然而， 这些特例并非实施本 发明的唯一方式， 为了使本发明的说明书以简洁易懂的方式记载， 部分熟习本发明所属领 域的通常知识者得以简单转用而产生的实施例将不重复赘述。 0048 图4为根据本发明的部分实施例来图示本发明公开的发光二极管发光系统20。 与 图1所示的。
24、发光二极管发光系统10类似， 发光二极管发光系统20包括有发光二极管串14， 其中发光二极管串 14 包括有彼此串联的多个发光二极管 15a、 15b、 15c。发光二极管串 14 所 包括的每一发光二极管代表一个发光二极管群。在本发明的实施例中， 所述发光二极管群 仅包括有微发光二极管 (Micro LED)， 而在本发明的部分实施例中， 所述发光二极管群包括 有多个彼此串联或并联的微发光二极管。在本发明的各实施例中， 发光二极管串所包括的 发光二极管数目并不限于图 4 所示的三个。桥式整流器 12 连接于分支电路， 所述分支电路 提供交流电压 VAC， 并产生输入电压 VIN， 以作为发光。
25、二极管串 14 的输入电压源。 0049 在本发明的部分实施例中， 发光二极管控制器 26 可为具有多个接脚的集成电路。 说 明 书 CN 103517497 A 7 4/7 页 8 发光二极管控制器26的接脚CPS耦接于电阻RSENSE以感测输入电压VIN的波形， 其中接脚CPS 可为定电压感应接脚。接脚 Na、 Nb、 Nc各自连接于发光二极管 15a、 15b、 15c的阴极， 以各自提 供独立的传导路径来将电流导引至接地端。 发光二极管控制器26另包括路径开关Sa、 Sb、 与 Sc、 线性波形传感器 (Line Waveform Sensor)28、 以及管理中心 (Manageme。
26、nt Center)30。 0050 路径开关 Sa、 Sb、 Sc各自控制由接脚 Na、 Nb、 Nc至接地端的传导路径， 并各自被管理 中心 30 所控制。用于路径开关的控制电路彼此类似。以路径开关 Sa举例来说， 路径控制器 Ca可操作于复数种模式的其中一个模式， 其中开关控制器 Ca在本实施例中可为运算放大器 (Operational Amplifier)， 且所述复数种模式可包括但不限于完全开启模式、 完全关闭模 式、 与定电流模式 ； 开关控制器 Ca的运作模式受到模式决定器 32 所发出的信号的控制。当 开关控制器 Ca被决定运作于定电流模式， 开关控制器 Ca控制路径开关 Sa。
27、的阻抗， 以使电流 感应电压 VCSa逐渐接近电流设定电压 VSET的电位。电流感应电压 VCSa代表流经路径开关 Sa的电流的感测结果。当开关控制器 Ca被决定操作于完全开启模式时， 无论电流感应电压 VCSa的电位高低， 路径开关Sa会保持开启而形成短路。 而当开关控制Ca被决定操作于完全 关闭模式时， 无论电流感应电压 VCSa的电位高低， 路径开关 Sa会保持关闭而形成开路。举 例来说， 当输入电压VIN的电位高至足以仅使发光二极管15a与15b被开启时， 根据电流设定 电压 VSET， 开关控制器 Ca、 Cb、 Cc可各自操作于完全关闭模式、 定电流模式、 与完全开启模式， 使得流。
28、经发光二极管 15a与 15b的电流强度相等， 并使得流经发光二极管 15c的电流强度约 为零。若稍后输入电压 VIN的电位下降， 模式决定器 32 会发现电流感应电压 VCSb的电压无 法增加至接近电流设定电压VSET的程度， 且模式决定器32会各自改变开关控制器Ca与Cb的 操作模式为定电流模式与完全开启模式。 如此一来， 流经发光二极管15a的电流会对应于电 流设定电压 VSET而保持于原值， 且流经发光二极管 15b与 15c的电流会为零。反过来说， 若 稍后输入电压 VIN上升， 且电流感应电压 VCSa指示流经发光二极管 15c的电流再也不是零， 开关控制器 Cb与 Cc会被各自切。
29、换至完全关闭模式与定电流模式。根据以上的公开， 可推知 当发光二极管发光时， 电流设定电压 VSET实质决定流经所述发光二极管的电流的目标值。 0051 线性波形传感器 28 用来通过感应电阻 RSENSE感测输入电压 VIN的波形， 并根据感 测结果提供电流设定电压 VSET。在本发明的实施例中， 当输入电压 VIN的电位低于参考电压 VIN-REF时， 电流设定电压 VSET约为定电压 ； 且当输入电压 VIN的电位高于参考电压 VIN-REF时， 随着输入电压 VIN的电位的增加， 电流设定电压 VSET的电位会跟着降低。图 5 与图 6 各自图 标当分支电路提供 200 伏特或 100。
30、 伏特的交流电压来驱动发光二极管发光系统 20 时的发 光强度图表。图 5 与图 6 所示的临界电压 VTH1、 VTH2、 VTH3与图 2 与图 3 所示的状况具有相似 的定义。在时间点 t1前， 当图 5 所示的输入电压 VIN低于参考电压 VIN-REF时， 在多出下游发 光二极管被驱动的情形下， 发光二极管发光系统 20 的发光强度会增加。在时间点 t1与 t2 间， 当输入电压 VIN超出参考电压 VIN-REF的幅度越大时， 电流设定电压 VSET的电位会越低， 并 使得流经发光二极管 15a、 15b、 15c的目标电流值越低， 而造成发光二极管发光系统 20 的瞬 间发光强度。
31、越低。如此一来， 由于输入电压 VIN在参考电压 VIN-REF上侧形成凸起， 会使得图 5 所示的阴影面积的上界会形成上凹槽 24。图 6 所示输入电压 VIN的波形并未高于参考电 压 VIN-REF， 因此电流设定电压 VSET不会产生变化， 而使得图 6 所示的波形图与图 3 所示大致 相同。与图 2 与图 3 所示相异线性电压会造成相异平均发光亮度 ( 亦即阴影面积的大小 ) 的情形相比， 图 5 所示的凹槽 24 可使得图 5 与图 6 二者所示的阴影面积大小实质相等 ； 换 说 明 书 CN 103517497 A 8 5/7 页 9 句话说， 即使在相异的线性电压下， 图 5 与。
32、图 6 所示的平均发光亮度仍然可以保持为定值。 如此一来， 当发光二极管串 14 被不同电位的交流电压 VAC所驱动时， 发光二极管串 14 的消 耗功率仍会保持定值。换句话说， 发光二极管发光系统 20 不会受到交流电压在电位上的变 化而影响其平均消耗功率的恒定。 0052 图 7 与图 8 为根据本发明的部分实施例所公开的二线性波型传感器 28a与 28b的 示意图， 其中二线性波型传感器 28a与 28b皆可应用于图 4 所示的发光二极管发光系统 20。 在图 7 中， 电流镜 42 约略将最高电压限制于接脚 CPS， 并将流经感应电阻 RSENSE的感应电流 IINS引导至接脚 CPS。
33、， 以提供镜像电流 ITF1。只有当感应电流 IINS大于定电流 ISET的电流强度 时， 电流镜 44 与 46 会共同运作以提供由输出缓冲器 BF 汲取而出的镜像电流 ITF2。镜像电 流 ITF2亦会流经电阻 RX， 且其电流强度由感应电流 IINS所决定， 其中电阻 RX连接于输出缓冲 器 BF 与电流镜 46 间。若输入电压 VIN的电位不足以使镜像电流 ITF1的电流强度高过定电 流ISET时， 电流设定电压VSET将会持续相等于输出缓冲器BF所输出的电压VREF-ORG； 若输入电 压 VIN高于参考电压 VIN-REF而使得镜像电流 ITF1的电流强度高于定电流 VSET时， 。
34、电流设定电 压 VSET将会降低其电位。在图 7 中， 参考电压 VIN-REF为决定是否触发电流设定电压 VSET的电 位降低的基准， 且参考电压 VIN-REF的值可根据感应电阻 RSENSE的电阻值、 电流镜 42 的电流转 换比 (Current Ratio)、 与定电流 ISET的电流值所设定。在图 7 中， 输入电压 VIN的压降量可 通过选择感应电阻 RSENSE的电阻值、 电流镜 44 与 46 的共同电流转换比、 以及电阻 RX的电阻 值来设定。在图 8 中， 线性波型传感器 28b使用齐纳二极管 (Zenor Diode)Z 来实质决定参 考电压VIN-REF的电位， 其中。
35、线性波型传感器28b的功能与运作可为熟习本发明所属领域者通 过图 7 的公开而得以轻易推知， 故图 8 中涉及线性波型传感器 28b的功能与运作将不再重 复赘述。 0053 如图 3、 图 5、 与图 6 所示的实施例， 电流设定电压 VSET根据输入电压 VIN而被调整， 使得流经发光二极管15a、 15b、 15c的电流的目标值可被调整、 改变。 请参阅图9， 其图示根据 本发明的实施例所公开的发光二极管发光系统60。 发光二极管发光系统60类似于图4所示 的发光二极管发光系统20， 且包括有模式决定器64与管理中心66， 然而发光二极管发光系 统60所包括的线性波形传感器62用来感测输入。
36、电压VIN以产生抬升电流(Boost Current) IBa、 IBb、 IBc， 其中每一抬升电流用来提高各自对应的电流感应电压， 以使得流经路径开关 的电流的目标值得以被调整。以路径开关 Sb来举例， 当输入电压 VIN的电位低于参考电压 VIN-REF时， 抬升电流 IBb的电流强度会为零 ； 当开关控制器 Cb操作于定电流模式时， 开关控 制器 Cb将会使流经路径开关 Sb的电流强度接近电流设定电压 VSET所决定的目标值。当输 入电压VIN的电位高于参考电压VIN-REF时， 抬升电流IBb将会开始被供应， 且流经路径开关Sb 的电流的目标值会被降低。图 10 与图 11 根据本发。
37、明的部分实施例各自图标线性波形传感 器 62a与 62b， 其中线性波形传感器 62a与 62b皆可被应用于图 9 所示的发光二极管发光系 统 60。由于线性波形传感器 62a与 62b的组成与运作方式皆近似于图 7 与图 8 所示的线性 波形传感器 28a与 28b， 故不另在此详加赘述。 0054 图 12 根据本发明的实施例图标了发光二极管发光系统 80。与图 4 所示的发光二 极管控制器 26 中每一路径开关皆被提供给独立电流传感器的情况不同， 图 12 所示的发光 二极管控制器84包括有管理中心85， 但仅使川一个电流传感器86， 以感测流经所有路径开 关的电流的总和。模式决定器 8。
38、2 用来决定开关控制器 Ca、 Cb、 Cc的操作模式。在图 12 所 说 明 书 CN 103517497 A 9 6/7 页 10 示的实施例中， 发光二极管 15b为发光二极管 15c的上游发光二极管 (Upstream LED) 与发 光二极管 15a的下游发光二极管 (Downstream LED)。在图 12 中， 每一路径开关 ( 亦即路径 开关 Sa、 Sb、 或 Sc) 耦接于对应的发光二极管 ( 亦即发光二极管 15a、 15b、 15c) 的阴极与对应 的开关控制器 ( 亦即开关控制器 Ca、 Cb、 或 Cc)， 其中各开关控制器用来控制对应的上游路径 开关。 在本发明。
39、的实施例中， 当开关控制器操作于定电流模式时， 所述开关控制器所对应的 所有上游开关控制器必须操作于完全关闭模式， 且所述开关控制器所对应的所有下游开关 控制器必须操作于完全开启模式。当输入电压 VIN高至足以仅使发光二极管 15a与 15b开 启时， 图 12 中的开关控制器 Ca、 Cb、 Cc会各自操作于完全关闭模式、 定电流模式、 完全开启模 式， 以使得流经发光二极管 15a与 15b的电流将会逐渐接近电流设定电压 VSET所对应的目标 值， 并使得流经发光二极管 15c的电流会约为零。若流经路径开关 Sc的电流逐渐增加， 则流 经路径开关Sb的电流会因为开关控制器Cb的运作而逐渐减。
40、少， 以使得电流感应电压VCS的 值保持接近电流设定电压 VSET的状态。若稍后输入电压 VIN降低其电位， 且模式决定器 82 发现电流感应电压 VCS 无法增加至接近电流设定电压 VSET时， 模式决定器 82 会将开关控制 器 Ca与 Cb的运作模式各自更改为定电流模式与完全开启模式。反过来说， 若稍后输入电压 VIN降低其电位， 且模式决定器 82 发现电流感应电压 VCS 无法减少至接近电流设定电压 VSET 时， 开关控制器 Cb与 Cc会被模式决定器 82 各自更改其操作模式为完全关闭模式与定电流 模式。在流经路径开关 Sa、 Sb、 Sc的电流被电流传感器 86 所加总且电流感。
41、应电压 VCS 被控 制以接近电流设定电压 VSET的前提下， 管理中心 85 可控制流经路径开关 Sa、 Sb、 Sc的电流总 和至接近电流设定电压 VSET所对应的目标值的程度。 0055 在图 12 中， 线性波形传感器 28 可以图 7 所示的线性波形传感器 28a、 图 8 所示的 线性波形传感器 28b、 或是其它具有相同功能的组件所替代。当输入电压 VIN高于参考电压 VIN-REF时， 线性波形传感器 28 会调降电流设定电压 VSET， 以减少流经每一路径开关的电流的 目标值。如此一来， 发光二极管发光系统 80 可持续的在定值平均发光强度下发光， 而不受 到交流电压变动的干。
42、扰。 0056 请参阅图 13， 其为根据本发明的实施例所公开的发光二极管发光系统 90 的示意 图。在图 13 中， 当输入电压 VIN高于参考电压 VIN-REF时， 发光二极管控制器 94 所包括的线 性波形传感器92会提供抬升电流IB， 以微幅调升电流感应电压VCS并调降流经每一路径开 关的电流的目标值。线性波形传感器 92 的组成、 功能、 与运作方式皆可由上述说明而可推 知， 故不再另行赘述。 0057 即便本发明所公开的发光二极管发光系统可以达成实质稳定的平均发光强度， 降 低流经路径开关的电流的目标值仍可能会使功率因子 (Power Factor) 恶化。图 5 所示的 输入电。
43、压VIN在时间点t1与t2间有出现些许与流经路径开关的电流非同相(Out of phase) 的现象。通过比较图 2 与图 5 可知， 图 5 所川现的凹槽 24 代表图 5 的功率因子相较图 2 来 的低的现象。为了减少功率因子带来的影响， 根据本发明的实施例与图 14 所示， 本发明公 开的发光二极管发光系统 100 可再加入电容 CPF， 其中电容 CPF耦接于接脚 CPS 与接地端间。 即使在图 14 中， 电容 CPF为包括发光二极管控制器 26 的集成电路的外接组件， 然而在本发 明的其它实施例中， 电容 CPF亦可以与图 14 一样的方式设置于集成电路内而耦接于发光二 极管控制器。
44、 26， 但电容 CPF可内嵌于所述集成电路。图 15 为图示当图 14 所示的发光二极 管发光系统 100 以提供 200 伏特交流电压的分支电路来驱动时， 发光二极管发光系统 10 的 说 明 书 CN 103517497 A 10 7/7 页 11 发光强度示意图。相较于图 5 所示的情形， 图 15 中所示的凹槽 24a会被稍往右移而使得凹 槽 24a的右缘边界降低， 此现象是因使用了电容 CPF的缘故。图 15 所代表的功率因子可被 证明相较于图 5 来的高。 0058 在前述的各实施例中， 感应电阻 RSENSE耦接于接脚 CPS 与桥式整流器 12 间， 以感测 输入电压 VIN。
45、的波形。然而， 在本发明的其它实施例中， 接脚 CPS 亦可耦接于图 4 中任何用 于驱动发光二极管串 14 的节点， 以感测输入电压 VIN的波形。图 16 根据本发明的实施例图 标发光二极管发光系统200， 其与图4所示的发光二极管发光系统20大致相同， 但发光二极 管发光系统 200 所包括的感应电阻 RSENSE是耦接于接脚 Na与接脚 CPS 间。图 16 所示的发光 二极管控制器 26 间接的通过感应电阻 RSENSE与发光二极管 15a来感测输入电压 VIN。在本发 明的其它实施例中， 感测电阻 RSENSE可由接脚 CPS 耦接至接脚 Nb或 Nc。 0059 根据本发明的部分。
46、实施例， 线性波形传感器不限于感测流经感应电阻RSENSE并流入 接脚 CPS 的感应电流 IINS以感测输入电压 VIN的波形， 而亦可感测接脚 CPS 上的电位来决定 流经发光二极管串的电流的目标值。 0060 请注意， 将本发明上述所公开的各实施例加以进行简单组合与变化 ( 例如数量上 的变化 ) 所衍生的各种实施例， 仍应视为本发明的实施例。 0061 根据本发明上列之叙述与本发明之部份实施例， 本发明得以揭露一种发光二极管 控制方法， 用来控制多个成串的发光二极管。所述多个成串的发光二极管分为多个发光二 极管群， 且所述多个发光二极管群彼此电性串联于电压源与接地端间。 在所述实施例中。
47、， 所 述发光二极管控制方法的特征至少包括提供可各自独立将所述多个发光二极管群耦接于 所述接地端的多个路径开关 ； 当流经下游路径开关的电流逐渐增加时， 逐渐降低流经上游 路径开关的电流， 以使得流经上游发光二极管群的驱动电流得以实质接近目标值 ； 感测所 述电压源的输入电压的波形 ； 及当所述输入电压增加时， 降低所述目标值。 0062 在本发明的部份实施例中， 所述发光二极管控制方法的特征另包括产生感应电 流， 所述感应电流流经感应电阻， 且所述感应电阻耦接于所述电压源 ； 及根据所述感应电 流， 调整所述目标值。 0063 在本发明的部份实施例中， 所述发光二极管控制方法的特征另包括产生。
48、感应电 流， 所述感应电流流经感应电阻， 且所述感应电阻耦接于所述电压源 ； 及根据所述感应电 流， 调整所述目标值。 0064 在本发明的部份实施例中， 所述发光二极管控制方法的特征另包括提供开关控制 器， 用来控制所述多个路径开关的每一路径开关， 其中所述开关控制器包括二输入端， 所述 二输入端用来输入电流感应电压与电流设定电压 ； 及根据所述输入电压， 调整所述电流感 应电压或所述电流设定电压， 以调整所述目标值。 0065 在本发明的部份实施例中， 所述发光二极管控制方法的特征另包括将感应电阻耦 接于所述电压源与线性波形传感器间， 其中所述线性波形传感器用来控制所述目标值 ； 及 将电容耦接于所述感应电阻与所述接地端间。 0066 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技 术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修 改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103517497 A 11 1/14 页 12 。