專利名稱：可加大工作電壓的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型有關(guān)一種可加大工作電壓的低電壓驅(qū)動電路裝置，尤指一種用來驅(qū)動發(fā)光元件的低電壓驅(qū)動電路裝置。
(2)背景技術(shù)一些具有高亮度的發(fā)光元件(LED)、激光二極管(Laser diode)及液晶顯示器(LCD)等發(fā)光元件，由于具有壽命長、驅(qū)動電壓低、反應(yīng)速率快、耐震性佳等特性，并可配合各種產(chǎn)品輕、薄及小型化的需求，因而廣被業(yè)界所應(yīng)用，也因此更加速了光電產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。
基于此，低電壓驅(qū)動發(fā)光元件裝置在近年來有多種電路裝置被開發(fā)，而這些電路通常都需要更多個晶體管或使用由復(fù)雜電路構(gòu)成的集成電路元件。在2001年及2002年發(fā)明人在“一種改進(jìn)的發(fā)光元件驅(qū)動器”(廖泰杉發(fā)表于2002年4月4日科學(xué)儀器評述第73卷的1965至1966頁上)曾揭示一種使用兩個晶體管Q、Q′、一個電阻R、一個電感L及一個電容C所組成的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件裝置，此為目前所知不使用變壓器的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件中所運用的元件數(shù)最少的，如圖1(a) (b)所示，該低電壓驅(qū)動發(fā)光元件裝置驅(qū)動點亮發(fā)光元件最低電源電壓約1V。但因有些發(fā)光元件必需有保護(hù)電路裝置，且要在約3V以上的工作電壓下才得以維持正常的運作，并能保護(hù)發(fā)光元件。因此，如何以最低電壓驅(qū)動發(fā)光元件而又能維持發(fā)光元件的穩(wěn)定運作及最富經(jīng)濟考慮，實為本實用新型的發(fā)明重點，而以前所發(fā)表的電路雖然可以低電壓驅(qū)動發(fā)光元件，但不足以提供更大電壓范圍及穩(wěn)定的驅(qū)動具有保護(hù)電路的發(fā)光元件裝置。
(3)實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的為提供一種可加大工作電壓的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，以不但可低電壓驅(qū)動發(fā)光元件，而且可以提供更大電壓范圍及穩(wěn)定的驅(qū)動。
根據(jù)本實用新型一方面的可加大工作電壓的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置包含一驅(qū)動電路，藉以產(chǎn)生一第一信號；以及一負(fù)倍壓電路，分別連接該驅(qū)動電路及該發(fā)光元件，用以將該第一信號轉(zhuǎn)換成一第二信號并傳送至該發(fā)光元件，且該第二信號的電壓絕對值大于該第一信號的電壓絕對值，使該發(fā)光元件能相應(yīng)該第二信號的電壓值及一電源值的加成而被驅(qū)動。
根據(jù)上述構(gòu)想，該工作電壓為大于3V以上。
根據(jù)上述構(gòu)想，該低電壓是指1.5V以下。
根據(jù)上述構(gòu)想，該驅(qū)動電路是為一電感電容振蕩升壓電路。
根據(jù)上述構(gòu)想，該第一信號是指一交流信號。
根據(jù)上述構(gòu)想，該負(fù)倍壓電路包含一第一電容，連接該驅(qū)動電路；一第一二極管，其陽極端連接該電容，且其陰極端接地；一第二二極管，其陰極端同時連接該電容及該第一二極管的陽極端；以及一第二電容，分別連接該第二二極管的陽極端及該發(fā)光元件保護(hù)電路，且其另一端接地。
根據(jù)上述構(gòu)想，該第二二極管的陽極端及該發(fā)光元件之間再連接有一保護(hù)電路。
根據(jù)上述構(gòu)想，該第二信號是指一直流信號。
根據(jù)上述構(gòu)想，該第二信號的電壓為負(fù)值。
根據(jù)本實用新型另一方面的一種可加大工作電壓的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其包含一驅(qū)動電路，藉以產(chǎn)生一第一信號；以及一整流電路產(chǎn)生負(fù)電壓輸出，分別連接該驅(qū)動電路及該發(fā)光元件的保護(hù)電路，用以將該第一信號轉(zhuǎn)換成一第二信號并傳送至該發(fā)光元件，使該發(fā)光元件能相應(yīng)該第二信號的電壓值及一電源值的加成而被驅(qū)動。
根據(jù)上述構(gòu)想，該工作電壓為大于3V以上。
根據(jù)上述構(gòu)想，該低電壓是為1.5V以下。
根據(jù)上述構(gòu)想，該驅(qū)動電路是為一電感電容振蕩升壓電路。
根據(jù)上述構(gòu)想，該第一信號是指一交流信號。
根據(jù)上述構(gòu)想，該整流電路是包含一二極管，其陰極端連接該驅(qū)動電路；以及一電容，其一端是同時連接該二極管的陽極端及該發(fā)光元件的保護(hù)電路，且其另一端接地。
根據(jù)上述構(gòu)想，該二極管的陽極端及該發(fā)光元件之間再連接有一保護(hù)電路。
根據(jù)上述構(gòu)想，該第二信號是指一直流信號。
根據(jù)上述構(gòu)想，該第二信號的電壓為負(fù)值。
根據(jù)本實用新型又一方面的一種可加大工作電壓的驅(qū)動電路裝置，其是于一低電壓下用以驅(qū)動一發(fā)光元件，其包含一驅(qū)動電路，藉以產(chǎn)生一第一信號；以及一增壓電路，分別連接該驅(qū)動電路及該發(fā)光元件的保護(hù)電路，用以將該第一信號轉(zhuǎn)換成一第二信號并傳送至該發(fā)光元件，使該發(fā)光元件能相應(yīng)該第二信號的電壓值及一電源值的加成而被驅(qū)動。
根據(jù)上述構(gòu)想，該工作電壓為大于3V以上。
根據(jù)上述構(gòu)想，該低電壓是為1.5V以下。
根據(jù)上述構(gòu)想，該驅(qū)動電路是為一第一電感電容振蕩升壓電路。
根據(jù)上述構(gòu)想，該第一信號是指一交流信號。
根據(jù)上述構(gòu)想，該增壓電路是指一負(fù)倍壓電路。
根據(jù)上述構(gòu)想，該負(fù)倍壓電路包含一第一電容，是連接該驅(qū)動電路；一第一個二極管，其陽極端是連接該電容，且其陰極端是接地；一第二個二極管，其陰極端是同時連接該電容及該第一個二極管的陽極端；以及一第二個電容，分別連接該第二個二極管的陽極端及該發(fā)光元件的保護(hù)電路，且其另一端接地。
根據(jù)上述構(gòu)想，該第二二極管的陽極端及該發(fā)光元件之間再連接有一保護(hù)電路。
根據(jù)上述構(gòu)想，該第二信號是指一直流信號。
根據(jù)上述構(gòu)想，該第二信號的電壓為負(fù)值。
根據(jù)上述構(gòu)想，該第二信號的電壓絕對值大于該第一信號的電壓絕對值根據(jù)上述構(gòu)想，該驅(qū)動電路是為一第二電感電容振蕩升壓電路。
根據(jù)上述構(gòu)想，該第一信號是指一交流信號。
根據(jù)上述構(gòu)想，該增壓電路是指一整流電路。
根據(jù)上述構(gòu)想，該整流電路包含一個二極管，其陰極端連接該驅(qū)動電路；以及一電容，其一端是同時連接該二極管的陽極端及該發(fā)光元件，且其另一端接地。
根據(jù)上述構(gòu)想，該二極管的陽極端及該發(fā)光元件之間再連接有一保護(hù)電路。
根據(jù)上述構(gòu)想，該第二信號是指一直流信號。
根據(jù)上述構(gòu)想，該第二信號的電壓為負(fù)值。
為更清楚理解本實用新型的目的、特點和優(yōu)點，下面將結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
(4)
圖1(a)(b)是習(xí)用的低壓驅(qū)動發(fā)光元件裝置示意圖。
圖2是本實用新型較佳實施例的可加大工作電壓的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置的電路方塊示意圖。
圖3是本實用新型較佳實施例的可加大工作電壓的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置示意圖。
圖4是本實用新型另一較佳實施例的可加大工作電壓的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置示意圖。
圖5是本實用新型又一較佳實施例的可加大工作電壓的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置示意圖。
(5)具體實施方式
本實用新型的可加大工作電壓的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，將可由以下的實施例說明而得到充份的了解，使得熟習(xí)本技藝的人士可據(jù)以完成，然而本實用新型并不限于下列實施例而被限制還可有其它實施型態(tài)。
請參閱圖2，其是本實用新型較佳實施例的可加大工作電壓的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置的電路方塊示意圖。本實用新型裝置是于一低電壓下用以驅(qū)動一發(fā)光元件11，其包含有一驅(qū)動電路12及一增壓電路13，其中該增壓電路13分別連接該驅(qū)動電路12及該發(fā)光元件11，且該增壓電路13及該發(fā)光元件之間則又連接一保護(hù)電路14，而該驅(qū)動電路12可為一電感電容振蕩升壓電路，而本實用新型較佳實施例的發(fā)光元件11是由一激光二極管(Laserdiode)及一感光二極管(Photo diode)所組成。
請參閱圖3，其是本實用新型較佳實施例的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置中的驅(qū)動電路是由兩個晶體管Q1-NPN晶體管及Q2-PNP晶體管組成，Q2-PNP晶體管的集極接至Q1-NPN晶體管的基極；Q1-NPN電晶的集極與Q2-PNP晶體管的基極之間用一電容C1連接；一偏壓用的接地電阻連接至Q2-PNP晶體管的基極與該電容C1的共接點；Q2-PNP晶體管的射極接至電源Vdd；Q1-NPN晶體管的射極接至電源地；一電感L1一端接至電源Vdd，另外一端連接至Q1-NPN晶體管的集極；電感L1受到由此電路所構(gòu)成自激式震蕩影響，可以是用很低的工作電源電壓，在Q1-NPN晶體管的集極與電感L1的連接點A有一電壓放大，并連至一負(fù)倍壓電路，其中該負(fù)倍壓電路是由二電容C2、C3及兩個二極管D1、D2所組成，其中該二極管D1的陽極端是連接該電容C2，且其陰極端是接地；該二極管D2，其陰極端是同時連接該電容C2及該二極管D1；一電容C3，是分別連接該二極管D2的陽極端及該發(fā)光元件保護(hù)電路，且其另一端是接地。該負(fù)倍壓電路可用以將該驅(qū)動電路所傳送的交流信號放大并轉(zhuǎn)換成一直流信號，因此在該二極管D2的陽極端及該電容C3的連接點M具有放大的負(fù)值電壓，其中該連接點M的電壓絕對值大于該連接點A的電壓絕對值。
最后該放大的負(fù)值電壓將驅(qū)動連至該連接點M的保護(hù)電路的發(fā)光元件，其中該保護(hù)電路是由兩個晶體管Q3-NPN晶體管及Q4-NPN晶體管組成，Q3-NPN晶體管的射極端連接至該二極管D2的陽極端及該電容C3的連接點M，Q3-NPN晶體管的集極端接至Q4-NPN晶體管的基極端，Q3-NPN晶體管的基極端與該感光二極管D4(Photo diode)之間用一電阻R3連接；Q4-NPN晶體管的射極端接至一電阻R4與連接點M；Q4-NPN晶體管的集極端則連接至該激光二極管(Laser diode)D3；又其工作原理則如下所述當(dāng)Q3-NPN晶體管的射極端至連接點M接收到放大的負(fù)電壓，Q3-NPN晶體管的集極端即會提供一輸出電流至Q4-NPN晶體管的基極端，使Q4-NPN晶體管的集極端輸出電流增加，而該激光二極管(Laser diode)D3則會持續(xù)觸發(fā)該感光二極管(Photo diode)D4。當(dāng)該激光二極管(Laser diode)D3不斷觸發(fā)該感光二極管(Photo diode)D4時，隨光量的增加而使得感光電流Im亦同時增大，并促使Q3-NPN晶體管導(dǎo)通；相對地，Q4-NPN晶體管的集極端輸出電流則會相對降低，以致使該激光二極管(Laser diode)D3降低觸發(fā)該感光二極管(Photo diode)D4，而維持激光光的穩(wěn)定輸出。
又請參閱圖4，其是本實用新型另一較佳實施例的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)示意圖。該圖4的電路結(jié)構(gòu)是將該圖3的電路結(jié)構(gòu)中的二極管D2及電容C3刪除所得以完成，其中該圖4的連接方式及工作原理是與該圖3并無二致，雖然該圖4所成就的實施例功效不及該圖3所揭示的實施例，但同樣可達(dá)成本實用新型所欲達(dá)成的功效。這樣，由圖4的揭示可顯示本實用新型的電路結(jié)構(gòu)極富有變化性，即任一等效元件的增加或刪除皆不影響本實用新型的專利性。
再請參閱圖5，其是本實用新型又一較佳實施例的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置中的驅(qū)動電路是由兩個晶體管Q5-NPN晶體管及Q6-PNP晶體管組成，Q5-NPN晶體管的集極接至Q6-PNP晶體管的基極；Q5-NPN晶體管的基極與Q6-PNP晶體管的集極之間用一電容C4連接；一電阻R5連接至Q5-NPN晶體管的基極與該電容C4的共接點；Q6-PNP晶體管的射極接至電源Vdd；Q5-NPN晶體管的射極接至電源地；一電感L2一端接地，另外一端連接至Q6-PNP晶體管的集極；電感L2受到由此電路所構(gòu)成自激式震蕩影響，可以是用很低的工作電源電壓，在Q6-PNP晶體管的集極與電感L2的連接點A′有一電壓放大，并連至一整流電壓電路，其中該整流電路是由一電容C5及一個二極管D5所組成，其中該二極管D5的陰極端是接至連接點A′，且其陽極端是連接該電容C5，而該電容C5則分別連接該二極管D5的陽極端及該發(fā)光元件保護(hù)電路，且其另一端是接地。該整流電路是可用以將該驅(qū)動電路所傳送的交流信號放大并轉(zhuǎn)換成一直流信號，因此在該二極管D5的陽極端及該電容C5的連接點M′具有放大的負(fù)值電壓。
最后該放大的負(fù)值電壓將驅(qū)動連至該連接點M′的保護(hù)電路的發(fā)光元件，其中該保護(hù)電路是由兩個晶體管Q7-NPN晶體管及Q8-NPN晶體管組成，Q7-NPN晶體管的射極端連接至該二極管D5的陽極端及該電容C5的連接點M′，Q7-NPN晶體管的集極端接至Q8-NPN晶體管的基極端，Q7-NPN晶體管的基極端與該感光二極管D’4(Photo diode)之間用一電阻R7連接；Q8-NPN晶體管的射極端接至一電阻R8與連接點M′，Q8-NPN晶體管的集極端則連接至該激光二極管(Laser diode)D3′；又其工作原理則如下所述當(dāng)Q7-NPN晶體管的射極端至連接點M′接收到放大的負(fù)電壓，Q7-NPN晶體管的集極端即會提供一輸出電流至Q8-NPN晶體管的基極端，使Q8-NPN晶體管的集極端輸出電流增加，而該激光二極管(Laser diode)D3′則會持續(xù)觸發(fā)該感光二極管(Photo diode)D4′。當(dāng)該激光二極管(Laser diode)D3′不斷觸發(fā)該感光二極管(Photo diode)D4′時，隨光量的增加而使得感光電流Im′亦同時增大，并促使Q7-NPN晶體管導(dǎo)通；相對地，Q8-NPN晶體管的集極端輸出電流則會相對降低，以致使該激光二極管(Laser diode)D3′降低觸發(fā)該感光二極管(Photo diode)D4′，而維持激光光的穩(wěn)定輸出。
經(jīng)由上述說明可知，本實用新型是利用在驅(qū)動電路及保護(hù)電路間加入增壓電路，并藉由加大工作電壓而使發(fā)光元件能持續(xù)不斷地被啟動，而有穩(wěn)定的光輸出。
雖然本發(fā)明以一些較佳實實施例揭示于上，然而其并非用以限定本發(fā)明，而僅局限于藉由負(fù)壓電路或整流電路再搭配電源電壓以加大工作電壓，或是限定發(fā)光元件為激光二極管，任何熟習(xí)此技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作出種種的等效變動及等效替換，如上述的激光二極管保護(hù)電路是采用兩個NPN晶體管，亦有些激光二極管保護(hù)電路采用壹個NPN晶體管及壹個PNP晶體管所構(gòu)成；因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以后附的權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種可加大工作電壓的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其特征在于，包含一驅(qū)動電路，藉以產(chǎn)生一第一信號；以及一負(fù)倍壓電路，分別連接該驅(qū)動電路及該發(fā)光元件，用以將該第一信號轉(zhuǎn)換成一第二信號并傳送至該發(fā)光元件，且該第二信號的電壓絕對值大于該第一信號的電壓絕對值，使該發(fā)光元件能相應(yīng)該第二信號的電壓值的絕對值及一電源值的加成而被驅(qū)動。
2.如權(quán)利要求1所述的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其特征在于，該工作電壓為大約3V以上。
3.如權(quán)利要求1所述的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其特征在于，該低電壓是指1.5V以下。
4.如權(quán)利要求1所述的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其特征在于，該驅(qū)動電路是為一電感電容振蕩升壓電路。
5.如權(quán)利要求1所述的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其特征在于，該第一信號是指一交流信號。
6.如權(quán)利要求1所述的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其特征在于，該負(fù)倍壓電路包含一第一電容，連接該驅(qū)動電路；一第一二極管，其陽極端連接該電容，且其陰極端接地；一第二二極管，其陰極端同時連接該電容及該第一個二極管的陽極端；以及一第二電容，分別連接該第二二極管的陽極端及該發(fā)光元件，且其另一端接地。
7.如權(quán)利要求6所述的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其特征在于，該第二二極管的陽極端及該發(fā)光元件之間再連接有一保護(hù)電路。
8.如權(quán)利要求1所述的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其特征在于，該第二信號是指一直流信號。
9.如權(quán)利要求1所述的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其特征在于，該第二信號的電壓為負(fù)值。
10.一種可加大工作電壓的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，用以驅(qū)動一發(fā)光元件，其特征在于，包含一驅(qū)動電路，藉以產(chǎn)生一第一信號；以及一整流電路，分別連接該驅(qū)動電路及該發(fā)光元件，用以將該第一信號轉(zhuǎn)換成一第二信號并傳送至該發(fā)光元件，使該發(fā)光元件能相應(yīng)該第二信號的電壓值及一電源值的加成而被驅(qū)動。
11.如權(quán)利要求10所述的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其特征在于，該整流電路包含一二極管，其陰極端連接該驅(qū)動電路；以及一電容，其一端是同時連接該二極管的陽極端及該發(fā)光元件，且其另一端接地。
12.一種可加大工作電壓的驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其是于一低電壓下用以驅(qū)動發(fā)光元件，其特征在于，包含一驅(qū)動電路，藉以產(chǎn)生一第一信號；以及一增壓電路，其是分別連接該驅(qū)動電路及該發(fā)光元件，用以將該第一信號轉(zhuǎn)換成一第二信號并傳送至該發(fā)光元件，使該發(fā)光元件能相應(yīng)該第二信號的電壓值及一電源值的加成而被驅(qū)動。
13.如權(quán)利要求12所述的驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其特征在于，該增壓電路是指一負(fù)倍壓電路。
14.如權(quán)利要求12所述的驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其特征在于，該第二信號的電壓絕對值大于該第一信號的電壓絕對值
15.如權(quán)利要求12所述的驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其特征在于，該驅(qū)動電路是為一第二電感電容振蕩升壓電路。
16.如權(quán)利要求12所述的驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其特征在于，該增壓電路是指一整流電路。
專利摘要本實用新型有關(guān)一種可加大工作電壓的低電壓驅(qū)動發(fā)光元件電路裝置，其包含一驅(qū)動電路，藉以產(chǎn)生一第一信號；以及一負(fù)倍壓電路，其是分別連接該驅(qū)動電路及該發(fā)光元件，用以將該第一信號轉(zhuǎn)換成一第二信號并傳送至該發(fā)光元件，且該第二信號的電壓絕對值大于該第一信號的電壓絕對值，使該發(fā)光元件能相應(yīng)該第二信號的電壓值及一電源值的加成而被驅(qū)動。
文檔編號H05B37/00GK2598295SQ0320213
公開日2004年1月7日 申請日期2003年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月8日
發(fā)明者廖泰杉, 陳明麗 申請人:廖泰杉