专利名称:使用线性放大器的发光二极管定电流线路的制作方法
技术领域:
本实用新型于使用线性放大器的发光二极管定电流线路,特别是指一种可维持背光源的发光二极管电流稳定度且增加发光二极管寿命的控制装置。
背景技术:
由于发光二极管(Light Emitting Diode,以下简称LED)具有尺寸小及低耗电量等优点,因此发光二极管目前已被发展应用于背光模块中,以用来取代传统冷阴极射线灯管。目前被广泛运用于消费、广告、工业、军事等应用上,成为电子产业研发重点之一。发光二极管是半导体装置,直接将电能转换成光。请参考图1,为本实用新型的先前技术电路示意图;使用发光二极管121作为发光组件时,利用电阻Iio串连复数个发光二极管构成发光二极管群组120,发光二极管群组 120可再以并联方式相互电性连接后,再与电源100相互并联。电源100可为交流电压源或直流电压源,再通过电阻110控制流经发光二极管121的电流大小,并以此导通发光二极管。但是,一旦当电源100的输出的电压发生微幅变动时,将影响输出至发光二极管 121的电流产生大福度的变动,进而直接影响发光二极管121的发光亮度,并使得发光二极管121可能产生忽明忽暗或是闪烁的情况,这样不但影响了发光二极管121发光的稳定性, 也极有可能使得输入的电流可能超过发光二极管121可承受的安全电流范园。此外,发光二极管群组120中所串连的发光二极管121数与电阻110的阻值大小有相关,一旦电阻110固定后,其仅能连结固定数目的发光二极管121,因此也造成许多应用上的不便。再者,由于每个发光二极管群组120均需连接至少一个电阻110,当发光二极管群组120数量越多时,其所需连结的电阻110也就越多,而当发光二极管群组120排列成数组时,电阻110所占据的空间会造成发光二极管群组120数组上的暗点,使得光线分布不均勻,亦造成许多应用上的问题,同时,由于整个发光二极管模块连接多个电阻110,使得发光二极管模块120在工作过程中产生大量电能的耗损,而在现今注重环保节能的时代,传统大量耗能的发光二极管模块已逐渐不符潮流所需。由此可见,上述现有方式仍有诸多缺失,实非良好的设计,而亟待加以改良。
实用新型内容本实用新型的目的即在于提供一种线性放大器的发光二极管定电流线路,可有效维持流经发光装置的电流稳定度,达成维持发光二极管均勻发亮的目的。本实用新型的次一目的在于提供一种线性放大器的发光二极管定电流线路,是使用快速切换开关组件、侦测电流电路及线性放大器来稳定电流,由于不需使用成本较高的电压转换电路、控制逻辑电路及选择电路来维持定电流稳定度,亦不必规画整体电路的布线;故对于降低成本、简化电路有极大的帮助。
4[0010]为实现上述目的,本实用新型采取了以下技术方案一种使用线性放大器的发光二极管定电流线路,该线路包含有母线电压总线,提供一定电压给该使用线性放大器的发光二极管定电流线路使用;第一电压源,该电压源的负端接地;第一发光装置,该发光装置的输入端连接于该母线电压总线;第一开关组件,该开关组件为三端组件,其中具有第一输入端连接于该第一发光装置的输出端;第一侦测电流电路,该侦测电流电路的输入端连接于该开关组件的输出端,且该侦测电流电路的输出端接地;第一阻抗,该阻抗的一端与该第一电压源的正端耦接;第二阻抗,该阻抗的一端与该开关组件的第二输入端耦接;第一线性放大器,该线性放大器为三端组件,其中具有输出端与该第一阻抗的另一端及该第二阻抗的另一端耦接,第一输入端与该侦测电流电路的输入端耦接,及第二输入端接地;该线性放大器具有运算放大器搭配NPN双极性晶体管的功能,其中所述运算放大器的非反相输入端已给定可调整参考电压,该运算放大器的反相输入端为该线性放大器的第一输入端,及该运算放大器的输出端与该NPN双极性晶体管的基极端耦接;该线性放大器的输出端由该NPN双极性晶体管的汲极端取出电压;该线性放大器的第二输入端提供该运算放大器及NPN双极性晶体管的射极端电压接地准位。可达成上述实用新型目的的一组线性放大器的发光二极管定电流线路,由母线电压总线、发光装置、开关组件、侦测电流电路、线性放大器以及二阻抗搭配组成,其特征在于,所述发光装置至少包含发光二极管;该开关组件使用N通道金属氧化物半导体场效晶体管;该侦测电流电路为阻抗,用来产生两端电压的变化。该线性放大器具有运算放大器搭配NPN双极性晶体管的功能,其中所述运算放大器的非反相输入端已给定可调整参考电压,该运算放大器的反相输入端为该线性放大器的第一输入端,及该运算放大器的输出端与该NPN双极性晶体管的基极端耦接;该线性放大器的输出端由该NPN双极性晶体管的集极端取出电压;该线性放大器的第二输入端提供电压接地准位。借由该线性放大器的运算放大器功能的反相输入端电压与非反相输入端可调整参考电压比较,造成该运算放大器输出电压,即该线性放大器的输出端电压产生,并与该电压源于该端点所形成的电压作迭加切换;因为该端线的频宽足够,所迭加切换的平均电压能使该开关组件致能导通,该开关组件等同于电阻,并与该侦测电路串联,使流经该至少一个发光二极管的电流趋于固定,进而达到定电流的功能;各个发光装置皆各自调整其电流, 机制上更为弹性。在一个实施例中,定电流线路可增加组数而不互相影响。
请参阅以下有关本实用新型较佳实施例的详细说明及其附图,将可进一步了解本实用新型的技术内容及其目的功效;有关该实施例的附图为[0025]图1为本实用新型的先前技术定电流发光二极管模块电路示意图;图2为本实用新型的线性放大器的功能示意图;图3为本实用新型线性放大器的发光二极管定电流线路的实施例电路架构图;附图标记100、电源;110、电阻;120、发光二极管群组;121、发光二极管;210、母线电压总线;221、222、电压源;231、232、发光装置;2311、2321、发光装置的输入端;2312、 2322、发光装置的输出端;251、252、侦测电流电路;2511、2521、侦测电流电路的输入端; 261、262、271、272、阻抗J81J82、线性放大器;沘11、2821、线性放大器的输出端;2812、 观22、线性放大器的第一输入端;观13、2823、线性放大器的第二输入端;300、线性放大器; 310、运算放大器;311、运算放大器的反相输入端;312、运算放大器的非反相输入端;314、 运算放大器的输出端;320、NPN双极性晶体管;330、线性放大器的输出端;331、线性放大器的第二输入端;332、线性放大器的第一输入端;401、402、定电流线路;411、412、开关组件。
具体实施方式
请参阅图3,为本实用新型所提供的线性放大器的发光二极管定电流线路实施例电路架构图。该图包含二个定电流线路401、402,其中包含有母线电压总线210,系提供一定电压给该使用线性放大器之发光二极管定电流线路使用;二个电压源221、222,其电压源的负端皆接地;二个发光装置231、232,该二发光装置的输入端2311、2321皆耦接于该母线电压总线210 ;二个开关组件411、412,该二开关组件皆为N通道金属氧化物半导体场效晶体管,其中开关组件411的汲极端耦接于该发光装置231的输出端2312,开关组件412的汲极端耦接于该发光装置232的输出端2322 ;二个侦测电流电路251、252,该二个侦测电流电路分别由阻抗所组成,其中侦测电流电路251的输入端2511耦接于该开关组件411的N 通道金属氧化物半导体场效晶体管的源极端,侦测电流电路252的输入端2521耦接于该开关组件412的N通道金属氧化物半导体场效晶体管的源极端,且该二个侦测电流电路的另一端皆接地;二个第一阻抗沈1、沈2,第一阻抗的一端与该电压源221的正端耦接,第一阻抗262 (从图3中可以看出相当于第三阻抗)的一端与该电压源222的正端耦接;二个第二阻抗271、272,该第二阻抗271的一端与该开关组件411的N通道金属氧化物半导体场效晶体管组件闸极端耦接,该第二阻抗272 (从图3中可以看出相当于第四阻抗)的一端与该开关组件412的N通道金属氧化物半导体场效晶体管组件间极端耦接;二个线性放大器观1、观2,该二个线性放大器皆为三端组件,其中一个线性放大器观1的输出端观11与该第一阻抗261的另一端及该第二阻抗271的另一端耦接,第一输入端观12与该侦测电流电路251的输入端2511耦接,及第二输入端观13接地;线性放大器观2的输出端观21与该第一阻抗沈2的另一端及该第二阻抗272的另一端耦接,第一输入端观22与该侦测电流电路252的输入端2521耦接,及第二输入端观23接地。请参考图2,该线性放大器300具有运算放大器310搭配NPN双极性晶体管320的功能,其特征在于,所述运算放大器310的非反相输入端312已给定可调整参考电压,该运算放大器310的反相输入端311为该线性放大器300的第一输入端332,及该运算放大器 310的输出端314与该NPN双极性晶体管320之基极端耦接;该线性放大器300之输出端 330由该NPN双极性晶体管320的集极端取出电压;该线性放大器300的第二输入端331提供电压接地准位。该线性放大器300的功能适用该实施例中所有线性放大器。[0031]于本实施例中,电压源、发光装置、开关组件、侦测电流电路、第一阻抗、第二阻抗及线性放大器组成一组定电流线路,其数量不局限于二组,亦可改为其它数量,但至少为一组;其它各组每一组的接线方式与本实施例皆同。请参考图2及图3,以定电流线路401为例,其它可类推。起始时,该母线电压总线210施加一定电压于该第一发光装置231上,但该第一开关组件411未导通,故该第一发光装置231上未有电流经过;当该第一电压源221施加一定电压于该第一阻抗261及该第二阻抗271上时,造成二压降及该第一开关组件411致能导通;电流流经该第一发光装置 231、该第一开关组件411及该第一侦测电流电路251,于该第一侦测电流电路251上形成电压降,一旦该电流于侦测电流电路251所形成的电压降,即该第一线性放大器281的第一输入端电压观12,亦即运算放大器310功能的反相输入端311电压,高于该第一线性放大器的运算放大器310功能的非反相输入端312可调整参考电压,造成该第一线性放大器观1的输出端观11电压为低电压准位,但因为该第一线性放大器的输出端观11亦与该第一阻抗261耦接,该第一电压源221施加一定电压于该第一阻抗261上,亦于该输出端观11产生另一电压准位,经电压迭加切换,平均迭加电压施加于该第一开关组件N通道金属氧化物半导体场效晶体管组件411的间极端,亦能使该第一开关组件411致能导通,如此该第一开关组件411等同于电阻,并与该侦测电流电路251串联,故能使流经该第一发光装置231的电流趋近固定,进而达到定电流的功能。
权利要求1.一种使用线性放大器的发光二极管定电流线路,其特征在于,该线路包含有 母线电压总线,提供一定电压给该使用线性放大器的发光二极管定电流线路使用; 第一电压源,该电压源的负端接地;第一发光装置,该发光装置的输入端连接于该母线电压总线; 第一开关组件,该开关组件为三端组件,其中具有第一输入端连接于该第一发光装置的输出端;第一侦测电流电路,该侦测电流电路的输入端连接于该开关组件的输出端,且该侦测电流电路的输出端接地;第一阻抗,该阻抗的一端与该第一电压源的正端耦接; 第二阻抗,该阻抗的一端与该开关组件的第二输入端耦接;第一线性放大器,该线性放大器为三端组件,其中具有输出端与该第一阻抗的另一端及该第二阻抗的另一端耦接,第一输入端与该侦测电流电路的输入端耦接,及第二输入端接地;该线性放大器具有运算放大器搭配NPN双极性晶体管的功能,其中所述运算放大器的非反相输入端已给定可调整参考电压,该运算放大器的反相输入端为该线性放大器的第一输入端,及该运算放大器的输出端与该NPN双极性晶体管的基极端耦接;该线性放大器的输出端由该NPN双极性晶体管的汲极端取出电压;该线性放大器的第二输入端提供该运算放大器及NPN双极性晶体管的射极端电压接地准位。
2.如权利要求1的一种使用线性放大器的发光二极管定电流线路,其特征在于,所述第一发光装置包含至少一个发光二极管。
3.如权利要求1的一种使用线性放大器的发光二极管定电流线路,其特征在于,所述开关组件为N通道金属氧化物半导体场效晶体管,汲极为该开关组件的第一输入端,闸极为该开关组件的第二输入端,及源极为该开关组件的输出端。
4.如权利要求1的一种使用线性放大器的发光二极管定电流线路,其特征在于,所述侦测电流电路为阻抗。
5.如权利要求1的一种使用线性放大器的发光二极管定电流线路,其特征在于,所述线路另包含第二电压源,该第二电压源的负端接地;第二发光装置,该第二发光装置的输入端连接于该母线电压总线; 第二开关组件,该第二开关组件为三端组件,具有第一输入端连接于该第二发光装置的输出端;第二侦测电流电路,该第二侦测电流电路的输入端连接于该第二开关组件的输出端, 且该侦测电流电路的输出端接地;第三阻抗,该第三阻抗的一端与该第二电压源的正端耦接; 第四阻抗,该第四阻抗的一端与该第二开关组件的第二输入端耦接; 第二线性放大器,该第二线性放大器为三端组件,具有输出端与该第三阻抗的另一端及该第四阻抗的另一端耦接,第一输入端与该第二侦测电流电路的输入端耦接,及第二输入端接地;该线性放大器具有运算放大器搭配NPN双极性晶体管之功能,其中所述运算放大器的非反相输入端已给定可调整参考电压,该运算放大器的反相输入端为该线性放大器的第一输入端,及该运算放大器的输出端与该NPN双极性晶体管的基极端耦接;该线性放大器的输出端由该NPN双极性晶体管的汲极端取出电压;该线性放大器的第二输入端提供该运算放大器及NPN双极性晶体管的射极端电压接地准位。
6.如权利要求5的一种使用线性放大器的发光二极管定电流线路,其特征在于,所述第二发光装置包含至少一个发光二极管。
7.如权利要求5的一种使用线性放大器的发光二极管定电流线路,其特征在于,所述第二开关组件为N通道金属氧化物半导体场效晶体管,汲极为该开关组件的第一输入端, 闸极为该开关组件的第二输入端,及源极为该开关组件的输出端。
8.如权利要求5的一种使用线性放大器的发光二极管定电流线路,其特征在于,所述第二侦测电流电路为阻抗。
9.如权利要求1的一种使用线性放大器的发光二极管定电流线路,其特征在于,所述线路的电压源、发光装置、开关组件、侦测电流电路、第一阻抗、第二阻抗及线性放大器组成一组定电流线路。
专利摘要本实用新型公开了一种使用线性放大器的发光二极管定电流线路,由母线电压总线、至少一个发光装置、至少一个开关组件、至少一个侦测电流电路、至少一个线性放大器以及至少二个阻抗搭配组成,其特征在于,所述发光装置至少包含一个发光二极管;该开关组件使用N通道金属氧化物半导体场效晶体管;该侦测电流电路为阻抗,用来产生两端电压的变化。借由该线性放大器的运算放大器功能的反相输入端电压与非反相输入端可调整参考电压比较,造成该运算放大器产生输出电压,并与该电压源于该端点所形成的电压作迭加切换;因为该端线的频宽足够,所迭加切换的平均电压能使该开关组件致能导通,该开关组件等同于电阻,并与该侦测电路串联,使流经该至少一个发光二极管的电流趋于固定,进而达到定电流的功能。
文档编号G09G3/34GK202134192SQ20112003150
公开日2012年2月1日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者郑瑞志 申请人:力铭科技股份有限公司