專利名稱：發(fā)光二極管定電流驅(qū)動元件構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種發(fā)光二極管定電流驅(qū)動元件的構(gòu)造，尤指一種具有高壓保
護(hù)功能的發(fā)光二極管定電流驅(qū)動元件構(gòu)造。
背景技術(shù)：
習(xí)用的定電流元件，例如定電流二極管(Current Regulative Diode， CRD)，其主 要使用方式系為串聯(lián)使用。當(dāng)電路上的負(fù)載具有固定電流的需求時，通常會在負(fù)載的供電 路徑上串接一個可輸出需求值的定電流元件。由直流電源提供足夠的電壓與電流，再經(jīng)定 電流元件輸出需求的固定電流，藉以確保負(fù)載可正確運(yùn)作。 在電流路徑中串接一定電流元件時，由于電路中的各負(fù)載通常具有固定的壓降， 當(dāng)直流電源提供的電壓大于所有負(fù)載壓降的總合時，多余的電壓或者電壓因各種因素所產(chǎn) 生的波動，都要由定電流元件來承擔(dān)。因此，定電流元件通常會以較高電壓承受能力的規(guī)格 制程制造，且較大的功率承受能力也必須列入制造時的考量。 但高壓制程所制造的定電流元件精確度較差，誤差范圍較大，且元件的體積及面 積也較大，其整體所需成本也相對較高。然而，當(dāng)回路電壓或突波大于該定電流元件所設(shè)定 承受的電壓范圍時，還是會有損壞的危險，故需在定電流元件上設(shè)計能承受更高電壓的保 護(hù)線路，讓元件在應(yīng)用上都能更可靠與穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種具有高壓保護(hù)功能的定電流驅(qū)動元件構(gòu)造， 可于承受電壓達(dá)一設(shè)定電壓時產(chǎn)生一漏電流，藉以降低承受電壓。 本實(shí)用新型的次要目的在于提供一種具有高壓保護(hù)功能的定電流驅(qū)動元件構(gòu)造， 可于定電流驅(qū)動元件為斷路時產(chǎn)生一漏電流，令電路產(chǎn)生壓降，藉以降低定電流驅(qū)動元件 所承受的電壓。 本實(shí)用新型的又一 目的在于提供一種具有高壓保護(hù)功能的定電流驅(qū)動元件構(gòu)造， 其主要利用一高壓保護(hù)電路，可自動或依保護(hù)訊號產(chǎn)生漏電流。 本實(shí)用新型的又一 目的在于提供一種具有高壓保護(hù)功能的定電流驅(qū)動元件構(gòu)造， 其主要利用一泄放電阻及一開關(guān)元件串接于定電流驅(qū)動元件的輸入端與輸出端之間，可依 保護(hù)訊號控制開關(guān)元件而產(chǎn)生漏電流。 本實(shí)用新型的又一 目的在于提供一種具有高壓保護(hù)功能的定電流驅(qū)動元件構(gòu)造， 其泄放電阻可為一可變電阻，可以調(diào)整漏電流的大小。 本實(shí)用新型的又一目的在于提供一種具有高壓保護(hù)功能的定電流驅(qū)動元件構(gòu)造，
可利用多組泄放電阻與開關(guān)元件，由開關(guān)元件導(dǎo)通的數(shù)量調(diào)整漏電流的大小。 本實(shí)用新型的又一目的在于提供一種具有高壓保護(hù)功能的定電流驅(qū)動元件構(gòu)造，
其高壓保護(hù)電路包含一泄放電阻及一泄放電晶體，可利用保護(hù)訊號控制通過泄放電阻的電流。[0012] 本實(shí)用新型的又一目的在于提供一種具有高壓保護(hù)功能的定電流驅(qū)動元件構(gòu)造，
可利用運(yùn)算放大器及一設(shè)定電壓而自動控制漏電流的大小。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計方案 —種發(fā)光二極管定電流驅(qū)動元件構(gòu)造，其包含有 —限流電晶體，連接一輸入端； —感測電阻，連接該限流電晶體及一輸出端； —驅(qū)動電路，連接該限流電晶體、該感測電阻及一控制端，根據(jù)一控制訊號而控制 該限流電晶體輸出一固定電流或斷路；及 —高壓保護(hù)電路，連接于該輸入端與該輸出端之間，用以產(chǎn)生一漏電流，以降低輸 入端與輸出端間的電壓。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是可在控制端的控制訊號令限流電晶體為斷路時，自動產(chǎn)生 漏電流而保護(hù)定電流驅(qū)動元件，亦可在定電流驅(qū)動元件串接使用時，有效將電壓分散至各 定電流驅(qū)動元件上。

圖1為一定電流驅(qū)動元件的應(yīng)用示意圖。 圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。 圖3為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。 圖4為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。 圖5為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。 圖6為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。 圖7為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。 以下，茲舉本實(shí)用新型若干較佳實(shí)施例，并配合圖式做進(jìn)一步詳細(xì)說明
具體實(shí)施方式請參閱圖l，系一定電流驅(qū)動元件的應(yīng)用示意圖。為因應(yīng)使用者多樣化的需求，本 實(shí)用新型的定電流驅(qū)動元件12的基本構(gòu)造系如圖所示，主要系包含有一場效電晶體123、 一感測電阻125及一運(yùn)算放大器121。 其中，該場效電晶體123連接于輸入端127，感測電阻125連接于該場效電晶體 123與輸出端128之間。該運(yùn)算放大器121的非反相輸入端連接至一控制端129，并可由該 控制端129輸入一參考電壓。運(yùn)算放大器121的反相輸入端連接于該場效電晶體123與該 感測電阻125之間，其輸出端則連接至該場效電晶體123的閘極。 該定電流驅(qū)動元件12應(yīng)用于一發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動電路中時，一般使用一直流 電源14供應(yīng)電路所需的電流，于串接一個或復(fù)數(shù)個LED 16的后，再分別將定電流驅(qū)動元件 12的輸入端127與輸出端128連接至LED 16與接地處。此時，于定電流驅(qū)動元件12的控 制端129輸入一參考電壓，則該運(yùn)算放大器121即可根據(jù)電流流經(jīng)感測電阻125所產(chǎn)生的 壓降與該參考電壓的差別而調(diào)整通過該場效電晶體123的電流，藉以令通過各LED 16的電 流維持為一定值。在某些場合的應(yīng)用中，可由控制端129輸入接地電位，令場效電晶體123為斷路，使LED 16暫時停止發(fā)光。在此一狀態(tài)的下，由于電路上的電流為零，原來運(yùn)作中各LED 16 所造成的壓降消失，而電路中唯一斷路的元件，即定電流驅(qū)動元件12，其輸入端127與輸出 端128間將直接承受直流電源14所提供的電位與地電位間的電壓。 若欲進(jìn)行上述的運(yùn)用，定電流驅(qū)動元件12可選擇使用較原應(yīng)用更高的耐壓值制 程制作，或采用本實(shí)用新型提供的構(gòu)造。 請參閱圖2，系本實(shí)用新型一實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。如圖所示，本實(shí)用新型具有高 壓保護(hù)功能的定電流驅(qū)動元件20主要系包含有一限流電晶體24、一感測電阻26、一驅(qū)動 電路22及一高壓保護(hù)電路28。其中，限流電晶體24可選擇為雙極性接面電晶體(BJT)或 場效電晶體(FET)。利用一電壓控制限流電晶體24的閘極或基極，即可輸出固定電流。 本實(shí)施例的限流電晶體24采用場效電晶體為例進(jìn)行說明，限流電晶體24與感測 電阻26串接于輸入端201與輸出端203之間，驅(qū)動電路22分別連接該限流電晶體24的閘 極、限流電晶體24與感測電阻26之間，及一控制端205。由控制端205輸入一控制訊號，如 此控制訊號為一參考電壓時，即可輸出固定電流。本實(shí)施例尚可利用改變參考電壓的大小 而改變該固定電流的大小。 高壓保護(hù)電路28系串接于定電流驅(qū)動元件20的輸入端201與輸出端203之間。 當(dāng)控制端205輸入1接地電位作為控制訊號，而令限流電晶體24為斷路時，該高壓保護(hù)電 路28可產(chǎn)生一漏電流。當(dāng)電路中有一漏電流產(chǎn)生時，則直流電源27的電壓在通過電路上 的負(fù)載29(例如發(fā)光二極管)即可產(chǎn)生壓降，藉以分?jǐn)偠娏黩?qū)動元件20所承受的電壓， 可防止定電流驅(qū)動元件20因承受過高電壓而崩潰。 請參閱圖3，系本實(shí)用新型另一實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。在本實(shí)施例中，其主要系以 一泄放電阻381及一開關(guān)元件385實(shí)施高壓保護(hù)電路38。 其中，該泄放電阻381與該開關(guān)元件385系串接于定電流驅(qū)動元件30的輸入端 301與輸出端303之間，開關(guān)元件385連接一保護(hù)端302，可經(jīng)由一保護(hù)訊號設(shè)定為恒導(dǎo)通、 恒斷路，或依保護(hù)訊號的控制而為導(dǎo)通或斷路。 另外，在本實(shí)用新型的各實(shí)施例中，該驅(qū)動電路22系可為一運(yùn)算放大器，該運(yùn)算 放大器的輸出端連接限流電晶體24的閘極，非反相輸入端(+)連接控制端305，反相輸入 端(_)則連接于限流電晶體24與感測電阻26之間?？筛鶕?jù)電流流經(jīng)感測電阻26所產(chǎn)生 的壓降與由控制端305輸入的控制訊號的差別而調(diào)整通過該限流電晶體24的電流，藉以令 通過負(fù)載的電流維持為一定值。 請參閱圖4，系本實(shí)用新型又一實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。如圖所示，本實(shí)施例定電流 驅(qū)動元件40的主要構(gòu)造與第3圖所示實(shí)施例大致相同，惟高壓保護(hù)電路48中的泄放電阻 系為一可變電阻481。該可變電阻481連接至一調(diào)整端404，可藉由一調(diào)整訊號調(diào)整其電阻 值的大小。 當(dāng)由控制端405輸入的控制訊號令限流電晶體24為斷路時，可由保護(hù)端402輸入 保護(hù)訊號令開關(guān)元件385導(dǎo)通。并以調(diào)整訊號調(diào)整可變電阻481的阻值大小，以改變通過 輸入端401、高壓保護(hù)電路48及輸出端403的漏電流的大小。 請參閱圖5，系本實(shí)用新型又一實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。在本實(shí)施例中，定電流驅(qū)動 元件50的高壓保護(hù)電路58包含有復(fù)數(shù)個泄放電阻581及一開關(guān)組583。該開關(guān)組583中 設(shè)有復(fù)數(shù)個開關(guān)元件585，各開關(guān)元件585分別對應(yīng)連接一泄放電阻581 ，并將該開關(guān)組583連接至一保護(hù)端502。 當(dāng)由控制端505輸入的控制訊號令限流電晶體24為斷路時，可將一保護(hù)訊號由保 護(hù)端502輸入而控制各開關(guān)元件585的導(dǎo)通及斷路，利用輸入端501與輸出端503間泄放 路徑的多寡而調(diào)整漏電流的大小。 請參閱圖6，系本實(shí)用新型又一實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。本實(shí)施例的定電流驅(qū)動元件 60主要構(gòu)造大致與第3圖所示實(shí)施例相同，惟其過電壓保護(hù)電路68系以泄放電阻681與一 泄放電晶體685串接于輸入端601與輸出端603之間實(shí)施。 其中，該泄放電晶體685系可選擇為一場效電晶體或一雙極性接面電晶體。在本 實(shí)施例中系以場效電晶體為例進(jìn)行說明。該泄放電晶體685的閘極(或雙極性接面電晶體 的基極)連接至保護(hù)端602。 當(dāng)控制訊號經(jīng)由控制端605輸入而令限流電晶體24為斷路時，可利用一保護(hù)訊號 由保護(hù)端602輸入，藉以控制該泄放電晶體685為斷路，或控制通過該泄放電晶體685的漏 電流的大小。 請參閱圖7，為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。在本實(shí)施例中，定電流驅(qū)動 元件70的高壓保護(hù)電路78包含有一泄放電晶體785、一泄放電阻781、一運(yùn)算放大器789 及一設(shè)定電壓源787。該泄放電晶體785可選擇以一場效電晶體或一雙極性接面電晶體實(shí) 施，本實(shí)施例系以場效電晶體為例進(jìn)行說明。 其中，泄放電晶體785與泄放電阻781系串接于定電流驅(qū)動元件70的輸入端701 與輸出端703之間。設(shè)定電壓源787連接輸入端701與輸出端703，用以產(chǎn)生一設(shè)定電壓 Vs。該運(yùn)算放大器789的反相輸入端(_)連接該設(shè)定電壓源787，非反相輸入端(+)連接定 電流驅(qū)動元件70的輸入端701，運(yùn)算放大器789的輸出端則連接泄放電晶體785的閘極。 若將該設(shè)定電壓Vs設(shè)定略低于定電流驅(qū)動元件70的耐壓值，當(dāng)輸入端701與輸 出端703間的電壓小于設(shè)定電壓Vs時，運(yùn)算放大器789的輸出訊號會令泄放電晶體785為 斷路，無漏電流產(chǎn)生。當(dāng)輸入端701與輸出端703間的電壓大于設(shè)定電壓Vs時，則運(yùn)算放 大器789的輸出訊號將令泄放電晶體785導(dǎo)通而產(chǎn)生漏電流，且可依輸入端701與輸出端 703間的電壓大小而自動調(diào)整漏電流的大小，藉以避免輸入端701與輸出端703間的電壓超 過定電流驅(qū)動元件的耐壓值。 本實(shí)施例除了可在控制端705的控制訊號令限流電晶體24為斷路時，自動產(chǎn)生漏 電流而保護(hù)定電流驅(qū)動元件70之外，亦可在定電流驅(qū)動元件70串接使用時，有效將電壓分 散至各定電流驅(qū)動元件70上。 上述各實(shí)施例中，為避免漏電流影響整體電路的效果，可藉由適當(dāng)調(diào)的泄放電阻 的阻值大小，令漏電流小于定電流驅(qū)動元件電流的0. 1%為較佳。 以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例而已，并非用來限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍， 即凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均 應(yīng)包括于本實(shí)用新型的申請專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種發(fā)光二極管定電流驅(qū)動元件構(gòu)造，其特征在于包含有一限流電晶體，連接一輸入端；一感測電阻，連接該限流電晶體及一輸出端；一驅(qū)動電路，連接該限流電晶體、該感測電阻及一控制端，根據(jù)一控制訊號而控制該限流電晶體輸出一固定電流或斷路；及一高壓保護(hù)電路，連接于該輸入端與該輸出端之間，用以產(chǎn)生一漏電流，以降低輸入端與輸出端間的電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管定電流驅(qū)動元件構(gòu)造，其特征在于其中該高壓 保護(hù)電路包含有一泄放電阻，其中該泄放電阻為一可變電阻，并連接一調(diào)整端，由一調(diào)整訊號調(diào)整其電 阻值；及< 一開關(guān)元件，與該泄放電阻串接于該輸入端與該輸出端之間，該開關(guān)元件并連接一保 護(hù)端，由一保護(hù)訊號控制其導(dǎo)通及斷路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管定電流驅(qū)動元件構(gòu)造，其特征在于其中該高壓 保護(hù)電路包含有復(fù)數(shù)個泄放電阻；及一開關(guān)組，包含有復(fù)數(shù)個開關(guān)元件，各開關(guān)元件分別與對應(yīng)的泄放電阻串接于該輸入 端與該輸出端之間，該開關(guān)組連接一保護(hù)端，由一保護(hù)訊號控制各開關(guān)元件的導(dǎo)通及斷路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管定電流驅(qū)動元件構(gòu)造，其特征在于其中該高壓 保護(hù)電路包含有一泄放電阻；及一泄放電晶體，與該泄放電阻串接于該輸入端與該輸出端之間，該泄放電晶體連接一 保護(hù)端，由一保護(hù)訊號控制該泄放電晶體輸出該漏電流并可調(diào)整該漏電流的大小。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管定電流驅(qū)動元件構(gòu)造，其特征在于其中該高壓 保護(hù)電路包含有一設(shè)定電壓源，連接該輸入端及該輸出端，用以產(chǎn)生一設(shè)定電壓； 一泄放電阻；一泄放電晶體，與該泄放電阻串接于輸入端與輸出端之間；及一運(yùn)算放大器，其反相輸入端連接該設(shè)定電壓源，非反相輸入端連接該輸入端，該運(yùn)算 放大器的輸出端連接該泄放電晶體，用以控制該漏電流的大小。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管定電流驅(qū)動元件構(gòu)造，其特征在于其中該設(shè)定 電壓低于該定電流驅(qū)動元件的耐壓值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管定電流驅(qū)動元件構(gòu)造，其特征在于其中該限流 電晶體為一雙極性接面電晶體及一場效電晶體的其中之一。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管定電流驅(qū)動元件構(gòu)造，其特征在于其中該驅(qū)動 電路為一運(yùn)算放大器，其非反相輸入端連接該控制端，反相輸入端連接于該限流電晶體與 該感測電阻之間，該運(yùn)算放大器的輸出端連接該限流電晶體。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管定電流驅(qū)動元件構(gòu)造，其特征在于其中該控制 訊號為一參考電壓時，該限流電晶體輸出一固定電流，其中該控制訊號為接地時，該限流電晶體為斷路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管定電流驅(qū)動元件構(gòu)造，其特征在于其中該漏電 流小于該定電流驅(qū)動元件電流的0. 1%。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種發(fā)光二極管定電流驅(qū)動元件構(gòu)造，其包含有一限流電晶體，連接一輸入端；一感測電阻，連接該限流電晶體及一輸出端；一驅(qū)動電路，連接該限流電晶體、該感測電阻及一控制端，根據(jù)一控制訊號而控制該限流電晶體輸出一固定電流或斷路；及一高壓保護(hù)電路，連接于該輸入端與該輸出端之間，用以產(chǎn)生一漏電流，以降低輸入端與輸出端間的電壓。當(dāng)限流電晶體為斷路時，令高壓保護(hù)電路產(chǎn)生一漏電流，可使外部發(fā)光二極管電路產(chǎn)生壓降，避免定電流驅(qū)動元件承受過大電壓而損毀。
文檔編號H02H9/04GK201479422SQ20092017083
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者陳德錚 申請人:數(shù)能科技股份有限公司