双向电能并联谐振的led双向驱动电路的制作方法

文档序号:7498179阅读:327来源:国知局
专利名称:双向电能并联谐振的led双向驱动电路的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种双向电能并联谐振的LED双向驱动电路。
背景技术
传统以交流电能或直流电能为电源的LED驱动电路,为限制LED的电流,通常须串 联限流电阻作为阻抗,串联电阻性阻抗的电压降,将会虚耗损电能,以及造成积热为其缺失 的所在。

实用新型内容本实用新型的主要目的,乃在于提供一种双向电能并联谐振的LED双向驱动电 路,在LED双向驱动电路(U100)中,由电容性阻抗元件、或电感性阻抗元件、或电阻性阻抗 元件三者中的至少一个构成第一阻抗;以及由至少一个电容性阻抗元件与至少一个电感性阻抗元件呈并联构成第二阻 抗,第二阻抗的固有并联谐振频率,为与双向电能的频率或周期相同,而可产生并联谐振频 率的状态;以及设有双向导电发光二极管组(L100),双向导电发光二极管组(L100)由至少 一个第一发光二极管(LEDlOl)与至少一个第二发光二极管(LED102)呈逆极性并联所构 成,第一发光二极管(LEDlOl)与第二发光二极管(LED102)的数目为相同或不同,第一发光 二极管(LEDlOl)与第二发光二极管(LED102),为各自分别由一个发光二极管顺发光电流 极性设置所构成;或由两个或两个以上发光二极管顺发光电流极性串联或并联所构成;或 由三个或三个以上发光二极管顺发光电流极性作串联、并联或串并联所构成;双向导电发光二极管组(L100)选择设置一组或一组以上,供并联于第一阻抗 (ZlOl)或第二阻抗(Z102)两者或其中之一的两端,借着输入电能在第一阻抗(ZlOl)的 两端及第二阻抗(Z102)的两端形成电能分压,以驱动并联于第一阻抗(ZlOl)或第二阻抗 (Z102)两端的双向导电发光二极管组(L100)发光;而构成此项双向电能并联谐振的LED 双向驱动电路;其主要构成包括第一阻抗(,Z101)包含1)由至少一个电容器(C100)、或至少一个电感性阻抗元件、或至少一个电阻性阻 抗元件所构成,或由电容器、电感性阻抗元件及电阻性阻抗元件三者中的一种或一种以上 的阻抗元件所构成,而每种阻抗元件分别各为一个或一个以上,呈串联或并联或串并联所 构成,以提供直流性质的阻抗或交流性质的阻抗;或2)由至少一个电容性阻抗元件与至少一个电感性阻抗元件相互串联,两者串联后 的固有串联谐振频率与双向电源的交流电能的频率或直流电能所转换的固定或可变交换 极性周期电能的极性交换频率相同,而可产生串联谐振的状态;或3)由至少一个电容性阻抗与至少一个电感性阻抗呈相互并联,两者并联后的固有 并联谐振频率与双向电源的交流电源的频率或直流电源所转换的固定或可变交换极性周期电能的极性交换频率相同,而可产生并联谐振频率的低耗能交变极性储能状态及与第二阻抗呈相对分压的端电压状态;第二阻抗(Z102)包含由至少一个电感性阻抗元件(1200)与至少一个电容器(C200)并联构成,而与来 自电源的双向电能例如交流电能频率或直流电能所转换的固定或可变电压,及固定或可变 交换极性周期电能的极性交换周期相同,而可产生相对并联谐振的状态,以与第一阻抗呈 相对分压的端电压状态;至少一个第一阻抗(ZlOl)与至少一个第二阻抗(Z102)为呈互相串联;第一阻抗 (ZlOl)与第二阻抗(Z102)互相串联后的两端供输入以下双向电能;此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路的LED双向驱动电路(U100)中,选 择一个或一个以上的第一阻抗(ZlOl)与第二阻抗(Z102)、以及双向导电发光二极管组 (L100);前述第一阻抗(ZlOl)、第二阻抗(Z102)、双向导电发光二极管组(L100),第一发 光二极管(LEDlOl)、第二发光二极管(LED102)的设置数量包含一个或一个以上,若设置数 量为一个以上,则选定相对极性关系作串联或并联或串并联。

图1所示为此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路例方块示意图。图2所示为本实用新型的电路例示意图。图3所示为本实用新型双向导电发光二极管组,由第一发光二极管及二极管呈逆 极性并联构成的电路例示意图。图4所示为本实用新型中以限流电阻串联双向导电发光二极管组的电路例示意 图。图5所示为图2电路中双向导电发光二极管组加设齐纳二极管的电路例示意图。图6所示为图3电路中双向导电发光二极管组加设齐纳二极管的电路例示意图。图7所示为图4电路中双向导电发光二极管组加设齐纳二极管的电路例示意图。图8所示为图5电路于发光二极管及所串联限流电阻两端并联可蓄放电装置的电 路例示意图。图9所示为图6电路于发光二极管及所串联限流电阻两端并联可蓄放电装置的电 路例示意图。图10所示为图7电路于发光二极管及所串联限流电阻两端并联可蓄放电装置的 电路例示意图。图11所示为本实用新型双向导电发光二极管组,由第一发光二极管逆向并联二 极管,与第二发光二极管逆向并联二极管,两者呈逆向串联所构成的电路例示意图。图12所示为本实用新型串联于串联式双向电能功率调控器的电路例方块示意 图。图13所示为本实用新型并联于并联式双向电能功率调控器的电路例方块示意 图。图14所示为本实用新型接受直流变交流的变流器(DC to AC INVERTER)输出的电能所驱动的电路例方块示意图。图15所示为本实用新型串接阻抗元件的电路例方块示意图。图16为本实用新型串接的阻抗元件通过开关装置作串联、或并联、或串并联的操 控电路例方块示意图。图17所示为本实用新型以自耦变压器的自耦变压的电源侧绕组取代第二阻抗的 电感性阻抗元件构成升压电路例示意图。图18所示为本实用新型以自耦变压器的自耦变压的电源侧绕组取代第二阻抗的 电感性阻抗元件构成降压电路例示意图。图19所示为本实用新型由具有分离式变压绕组的分离式变压器的一次侧绕组, 取代第二阻抗中电感性阻抗元件的电路例示意图。
具体实施方式
以下配合附图详细说明本实用新型的特征及优点此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其LED双向驱动电路UlOO的电路功 能及运作,为由至少一个电容性阻抗元件、或电感性阻抗元件、或电阻性阻抗元件以构成至 少一个第一阻抗;以及由至少一个电容性阻抗元件与至少一个电感性阻抗元件呈并联构成第二阻 抗,第二阻抗的固有并联谐振(parallel resonance)频率,为与双向电能的频率或周期相 同,而可产生并联谐振(parallel resonance)频率的状态;第一阻抗与第二阻抗互相串联后的两端供输入以下双向电能,包含(1)输入固定或可变电压及固定或可变频率的交流电能,或(2)输入来自直流电源所转换的固定或可变电压,及固定或可变频率或周期的双 向正弦波电压、或双向方波电压、或双向脉动波形电压的交流电能,或(3)输入来自交流电能经整流为直流电能,再转换的固定或可变电压,及固定或可 变频率或周期的双向正弦波电压、或双向方波电压、或双向脉动波形电压的交流电能;以及设有双向导电发光二极管组L100,双向导电发光二极管组LlOO为由至少一 个第一发光二极管LEDlOl与至少一个第二发光二极管LED102呈逆极性并联所构成,第一 发光二极管LEDlOl与第二发光二极管LED102的数目可为相同或不同,第一发光二极管 LEDlOl与第二发光二极管LED102,为各自分别由一个发光二极管顺发光电流极性设置所 构成;或由两个或两个以上发光二极管顺发光电流极性串联或并联所构成;或为由三个或 三个以上发光二极管顺发光电流极性作串联、并联或串并联所构成;双向导电发光二极管组LlOO可依需要选择设置一组或一组以上,供并联于第一 阻抗ZlOl或第二阻抗Z102两者或其中之一的两端,借着输入电能在第一阻抗ZlOl的两端 及第二阻抗Z102的两端形成电能分压,以驱动并联于第一阻抗ZlOl或第二阻抗Z102两端 的双向导电发光二极管组LlOO发光。而构成此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路。图1所示为此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路例方块示意图,图1所述 中为通过LED双向驱动电路UlOO作电路功能运作,其主要构成包括第一阻抗ZlOl包含(1)第一阻抗ZlOl为由至少一个电容器C100、或至少一个电感性阻抗元件、或至少一个电阻性阻抗元件所构成,或由其中一种或一种以上、及一个或一个以上的阻抗元件 所构成,或采用两种或两种以上的阻抗元件所构成,而各种阻抗元件分别各为一个或一个 以上,呈串联或并联或串并联所构成,以提供直流性质的阻抗或交流性质的阻抗;或(2)第一阻抗ZlOl为由至少一个电容性阻抗元件与至少一个电感性阻抗元件相 互串联,两者串联后的固有串联谐振(series resonance)频率,为与双向电源的交流电能 的频率,或直流电能所转换的固定或可变交换极性周期电能的极性交换周期相同,而可产 生串联谐振(series resonance)的状态;或(3)第一阻抗ZlOl为由至少一个电容性阻抗与至少一个电感性阻抗呈相互并联, 两者并联后的固有并联谐振(parallel resonance)频率,为与双向电源的交流电源的频率 或直流电源所转换的固定或可变交换极性周期电能的极性交换周期相同,而可产生并联谐 振(parallel resonance)频率的低耗能交变极性储能状态,及与第二阻抗呈相对分压的端 电压状态;第二阻抗Z102包含由至少一个电感性阻抗元件1200与至少一个电容器C200并联构成,而与来自电 源的双向电能例如交流电能频率或直流电能所转换的固定或可变电压,及固定或可变交换 极性周期电能的极性交换周期相同,而可产生相对并联谐振(parallel resonance)的状 态,以与第一阻抗呈相对分压的端电压状态;此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,可依需要选择电容性阻抗元件、电 感性阻抗元件、或电阻性阻抗元件,由三者中至少一种阻抗元件以构成第一阻抗ZlOl ;此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其第一阻抗ZlOl亦可选择不使用, 而直接由与来自电源的双向电能呈并联谐振(parallel resonance)的第二阻抗Z102并联 于双向电能的电源;至少一个第一阻抗ZlOl与至少一个第二阻抗Z102为呈互相串联;第一阻抗ZlOl 与第二阻抗Z102互相串联后的两端供输入以下双向电能,包含(1)输入固定或可变电压及固定或可变频率的交流电能,或(2)输入来自直流电源所转换的固定或可变电压,及固定或可变频率或周期的双 向正弦波电压、或双向方波电压、或双向脉动波形电压的交流电能,或(3)输入来自交流电能经整流为直流电能,再转换的固定或可变电压,及固定或可 变频率或周期的双向正弦波电压、或双向方波电压、或双向脉动波形电压的交流电能;双向导电发光二极管组L100 为由至少一个第一发光二极管LED101,与至少一个 第二发光二极管LED102呈逆极性并联所构成,第一发光二极管LED101与第二发光二极管 LED102的数目可为相同或不同,第一发光二极管LED101与第二发光二极管LED102,为各 自分别由一个发光二极管顺发光电流极性设置所构成,或由两个或两个以上发光二极管顺 发光电流极性串联或并联所构成,或为由三个或三个以上发光二极管顺发光电流极性作串 联、并联或串并联所构成;双向导电发光二极管组L100可依需要选择设置一组或一组以上,供并联于第一 阻抗ZlOl或第二阻抗Z102两者或其中之一的两端,借着输入电能在第一阻抗ZlOl的两端 及第二阻抗Z102的两端形成电能分压,以驱动并联于第一阻抗ZlOl或第二阻抗Z102两端 的双向导电发光二极管组L100发光。[0059]此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路的LED双向驱动电路UlOO中,第一阻抗ZlOl与第二阻抗Z102、以及双向导电发光二极管组L100,可依需要选择分别为一个或一 个以上。此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,可依需要选择电容性阻抗元件、电 感性阻抗元件、电阻性阻抗元件,由三者中至少的一种阻抗元件以构成第一阻抗Z101,第一 阻抗ZlOl亦可选择不使用,而直接由第二阻抗Z102并联于双向电能的电源;兹说明如下为方便说明,以下各代表性实施例中,其电路例所列举的组成元件选择如下(1)以设置一个第一阻抗Z101、及一个第二阻抗Z102、以及一个双向导电发光二 极管组LlOO作为实施例,但并非作为实际应用时选择数量的限制;(2)以电容器的电容性阻抗作为阻抗元件的代表,以构成第一阻抗Z101、及第二 阻抗Z102作为实施例,在实际应用时,可依需要选择使用电容性阻抗元件、电感性阻抗元 件、电阻性阻抗元件,兹说明如下图2为本实用新型的电路例示意图,其构成包含第一阻抗ZlOl 为由至少一个电容器ClOO所构成,尤指由双极性电容所构成,第 一阻抗的数量为一个或一个以上,或依需要选择不使用第一阻抗ZlOl ;第二阻抗Z102 为由至少一个电感性阻抗元件1200,及至少一个电容器C200呈并 联所构成,尤指由电感性阻抗元件与双极性电容所构成,以和双向电能的交流电能的频率 或直流电能所转换的固定或可变电压,及固定或可变交换极性周期电能的极性交换周期相 同,而呈并联谐振(parallel resonance)的状态,第二阻抗的数量为一个或一个以上;至少一个第一阻抗ZlOl与至少一个第二阻抗Z102呈串联,其串联后的两端供输 入双向电能,并在第二阻抗Z102呈并联谐振(parallel resonance)形成电能的分压,其分 压的电能供驱动至少一个双向导电发光二极管组LlOO ;双向导电发光二极管组LlOO 为由至少一个第一发光二极管LEDlOl与至少一个 第二发光二极管LED102呈逆极性并联所构成,第一发光二极管LEDlOl与第二发光二极 管LED102的数目可为相同或不同,第一发光二极管LEDlOl与第二发光二极管LED102,为 各自分别由一个发光二极管顺发光电流极性设置所构成;或由两个或两个以上发光二极管 顺发光电流极性串联或并联所构成;或为由三个或三个以上发光二极管顺发光电流极性作 串联、并联或串并联所构成;双向导电发光二极管组LlOO可依需要选择设置一组或一组以 上,供并联于第一阻抗ZlOl或第二阻抗Z102两者或其中之一的两端,借着输入电能在第一 阻抗ZlOl的两端及第二阻抗Z102的两端形成电能分压,以驱动并联于第一阻抗ZlOl或第 二阻抗Z102两端的双向导电发光二极管组LlOO发光;或由至少一个双向导电发光二极管组L100,供并联于至少一个第二阻抗Z102的两 端,以接受与双向电能周期呈并联谐振(parallel resonance)的第二阻抗Z102两端分电 压的电能所驱动,并通过第一阻抗ZlOl的阻抗限制其电流;特别于选用电容器ClOO (例如 为双极性电容器)作为第一阻抗元件时,通过电容性阻抗以限制其输出电流;通过第一阻抗Z101、第二阻抗Z102、双向导电发光二极管组L100,依上述线路架 构连接,构成LED双向驱动电路UlOO ;此外,借着上述双向导电发光二极管阻LlOO与第二阻抗Z102并联形成的电流分 流效应,在电源电压变动时,可减少双向导电发光二极管组LlOO两端相对于电源的电压变动率;上述LED双向驱动电路UlOO中,构成双向导电发光二极管组LlOO的第一发光二 极管LED101、及第二发光二极管LED102的选择包含(1)第一发光二极管LED101,可为由一个或一个以上发光二极管,呈顺极性串联、 或同极性并联、或串并联所构成。(2)第二发光二极管LED102,可为由一个或一个以上发光二极管呈顺极性串联、 或同极性并联、或串并联所构成。
0075](3)构成第一发光二极管LED101,与构成第二发光二极管LED102的发光二极管, 其数量可为相同或不同。(4)构成第一发光二极管LEDlOl,与构成的第二发光二极管LED102各自分别所属 发光二极管若为一个以上时,其各自分别所属发光二极管间的连接关系可为呈相同或不同 的串联、并联、或串并联连接方式。(5)第一发光二极管LEDlOl或第二发光二极管LED102,两者其中之一可以二极管 CR100所取代,而由二极管CR100的电流流向,与所保留作并联的第一发光二极管LED101, 或为第二发光二极管LED102的工作电流流向,为呈逆极性并联。如图3所示为本实用新型双向导电发光二极管组L100,由第一发光二极管LEDlOl 及二极管CR100呈逆极性并联构成的电路例示意图;此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,为通过LED双向驱动电路UlOO作电 路功能的运作,在实际应用时,可如图1、图2及图3所示,依需要选择性设置以下辅助性电 路元件,包括依需要选择设置或不设置,及选择其设置数量为由一个所构成或为一个以上 所构成,若为选用一个以上,则依电路功能需要选定相对极性关系作串联或并联或串并联; 其选择性辅助性电路元件包括二极管CRlOl 为选择性设置的元件供串联于第一发光二极管LEDlOl以防止过高 逆电压;二极管CR102 为选择性设置的元件供串联于第二发光二极管LED102以防止过高 逆电压;放电电阻RlOl 为选择性设置的元件,于第一阻抗ZlOl选用电容器ClOO (例如为 双极性电容器)时,供并联于构成第一阻抗ZlOl中电容器ClOO的两端,以作为泄放电容器 ClOO的残存电荷;限流电阻R103 为选择性设置的元件,供各自分别与双向导电发光二极管组LlOO 的第一发光二极管LEDlOl呈串联,以限制通过第一发光二极管LEDlOl的电流;限流电阻 R103亦可由电感性阻抗1103取代;限流电阻R104:为选择性设置的元件,供各自分别与双向导电发光二极管组LlOO 的第二发光二极管LED102呈串联,以限制通过第二发光二极管LED102的电流;限流电阻 R104亦可由电感性阻抗元件1104取代;在LED双向驱动电路UlOO中,若构成双向导电发光二极管组LlOO的第一发光二 极管LED101、及第二发光二极管LED102,同时设置限流电阻R103及R104时,则亦可由限流 电阻RlOO直接与双向导电发光二极管组LlOO串联所取代或同时设置,以获得限流功能;限 流电阻RlOO亦可由电感性阻抗元件1100所取代;依上述电路架构及辅助性电路元件的选择,而构成LED双向驱动电路UlOO ;如图4所示为本实用新型中以限流电阻RlOO串联双向 导电发光二极管组LlOO的电路例示意图;此外为保护发光二极管,防止发光二极管遭受异常电压损坏或减少寿命,上述LED 双向驱动电路U100,可如图5及图6电路例中所示,可进一步在构成双向导电发光二极管组 LlOO的第一发光二极管LED101、及第二发光二极管LED102的两端,分别并联齐纳二极管, 或由齐纳二极管先与至少一个二极管串联共同产生齐纳电压的功能,再分别并联于第一发 光二极管LED101、或第二发光二极管LED102的两端;如图5所示为图2电路中双向导电发光二极管组加设齐纳二极管的电路例示意 图;图6为图3电路中双向导电发光二极管组加设齐纳二极管的电路例示意图;图7为图4电路中双向导电发光二极管组加设齐纳二极管的电路例示意图;如图5、图6及图7所示,其构成包含(1)在构成双向导电发光二极管组LlOO的第一发光二极管LEDlOl两端,并联齐纳 二极管ZDlOl,其极性关系为以齐纳二极管ZDlOl的齐纳电压,限制第一发光二极管LEDlOl 两端的工作电压;前述齐纳二极管ZD101,可依需要选择设置二极管CR201,供与齐纳二极管ZDlOl 串联,其优点为1)可保护齐纳二极管ZDlOl防止逆向电流;2) 二极管CR201与齐纳二极管 ZD101,两者具有温度补偿效果。(2)若双向导电发光二极管组L100,选择使用第二发光二极管LED102时,可依需 要选择在第二发光二极管LED102两端,并联齐纳二极管ZD102,其极性关系为齐纳二极管 ZD102的齐纳电压,限制发光二极管LED102两端的工作电压;前述齐纳二极管ZD102,可依需要选择设置二极管CR202,供与齐纳二极管ZD102 串联,其优点为1)可保护齐纳二极管ZD102防止逆向电流;2) 二极管CR202与齐纳二极管 ZD102,两者具有温度补偿效果。此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,若其LED双向驱动电路UlOO中的双 向导电发光二极管组L100,选择由第一发光二极管LEDlOl及逆向并联的第二发光二极管 LED102所组成时,其构成包含可依需要选择于第一发光二极管LEDlOl两端并联齐纳二极管ZD101,及于第二发 光二极管LED102两端并联齐纳二极管ZD102,其极性关系为通过齐纳二极管ZDlOl齐纳电 压限制发光二极管LEDlOl两端工作电压,及以齐纳二极管ZD102齐纳电压限制发光二极管 LED102两端工作电压;上述齐纳二极管的构成包含(1)在构成双向导电发光二极管组LlOO的第一发光二极管LEDlOl两端,并联齐纳 二极管ZD101,同时在第二发光二极管LED102的两端,并联齐纳二极管ZD102 ;或(2)由两个齐纳二极管ZDlOl及ZD102呈逆向串联,再并联于双向导电发光二极管 组LlOO的两端;或(3)由具有双向齐纳效应的二极管并联于双向导电发光二极管组LlOO的电路所 取代;上述三种电路皆可以防止第一发光二极管LEDlOl及第二发光二极管LED102的端电压过高;或 此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,若其LED双向驱动电路UlOO中的双 向导电发光二极管组L100,选择由第一发光二极管LEDlOl及逆向并联的第二发光二极管 LED102所组成时,其构成包含前述齐纳二极管ZDlOl及ZD102,可依需要选择以二极管CR201与齐纳二极管 ZDlOl顺极性串联,及以二极管CR202与齐纳二极管ZD102顺极性串联,其优点为可保护 齐纳二极管ZDlOl及ZD102防止逆向电流;二极管CR201与第一发光二极管ZD101,以及二 极管CR202与齐纳二极管ZD102,两者具有温度补偿效果。此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其LED双向驱动电路UlOO于图8、 图9及图10所示电路例中,为提高发光二极管所产生光源的发光稳定度,可进一步在第一 发光二极管LEDlOl设置可蓄放电装置ESD101、或在第二发光二极管LED102设置可蓄放电 装置ESD102,可蓄放电装置ESDlOl及可蓄放电装置ESD102,具有随机充电或释出电能的特 性,可用以稳定第一发光二极管LED101、或第二发光二极管LED102的发光安定度,减少亮 度的脉动;上述可蓄放电装置ESD101、ESD102,为由各种现有可充放电的电池、或超电容、 或电容器所构成;此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,可依需要选择加设可蓄放电装置的 应用电路包含(1)此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其LED双向驱动电路U100,可在 限流电阻R103与第一发光二极管LEDlOl串联后的两端,并联设置可蓄放电装置ESDlOl ;或进一步在限流电阻R104与第二发光二极管LED102串联后的两端,并联设置可 蓄放电装置ESD102 ;如图8所示为图5电路于第一及第二发光二极管及所串联限流电阻两端并联可蓄 放电装置的电路例示意图;其构成包含第一发光二极管LEDlOl与限流电阻R103串联后两端,或直接在第一发光二极管 LEDlOl两端,依极性并联可蓄放电装置ESD101,可蓄放电装置ESD101,具有随机充电或释 出电能的特性,以稳定第一发光二极管LEDlOl的发光运作及降低发光亮度的脉动;若选择使用第二发光二极管LED102时,在第二发光二极管LED102与限流电阻 R104串联后的两端,依极性并联可蓄放电装置ESD102,可蓄放电装置ESD102,具有随机充 电或释出电能的特性,以稳定第二发光二极管LED102的发光运作及降低发光亮度的脉动;上述可蓄放电装置ESD101、ESD102,为由各种现有可充放电的电池、或超电容、或 电容器所构成;(2)此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,若其LED双向驱动电路UlOO选 择使用第一发光二极管LED101,以及逆向并联二极管CR100,则其主要电路结构,如图9所 示为图6电路于发光二极管及所串联限流电阻两端并联可蓄放电装置的电路例示意图, 为在第一发光二极管LEDlOl与限流电阻R103串联后的两端,依极性并联可蓄放电装置 ESD101,可蓄放电装置ESD101,具有随机充电或释出电能的特性,以稳定第一发光二极管 LEDlOl的发光运作及降低发光亮度的脉动;上述可蓄放电装置ESD101、ESD102,为由各种现有可充放电的电池、或超电容、或 电容器所构成;[0114](3)此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,于其LED双向驱动电路UlOO选 择以限流电阻RlOO取代限流电阻R103、R104,以作为双向导电发光二极管组LlOO的共用 限流电阻时,或不设置限流电阻R103、R104及RlOO时,其主要电路结构可如图10所示为图 7电路于发光二极管及所串联限流电阻两端并联可蓄放电装置的电路例示意图;其构成包 含由可蓄放电装置ESDlOl同极性直接并联于第一发光二极管LEDlOl两端,可蓄放 电装置ESD102为同极性并联于第二发光二极管LED102两端,可蓄放电装置ESDlOl及可蓄 放电装置ESD102,具有随机充电或释出电能的特性;上述可蓄放电装置ESD101、ESD102,为由各种现有可充放电的电池、或超电容、或 电容器所构成;(4)上述(1)(2)(3)项中,若使用的可蓄放电装置ESDlOl或ESD102为单极性,则 在第一发光二极管LEDlOl与单极性可蓄放电装置ESDlOl并联后,可依需要选择性设置顺 极性串联的二极管CR101,以防止逆向电压损坏单极性的可蓄放电装置;在第二发光二极 管LED102与单极性可蓄放电装置ESD102并联后,可依需要选择设置顺极性串联的二极管 CR102,以防止逆向电压损坏单极性的可蓄放电装置;(5)在双向导电发光二极管组LlOO两端,则可依需要选择设置并联双极性的可蓄 放电装置。此外,LED双向驱动电路UlOO中,其双向导电发光二极管组LlOO的两端,可加设 可蓄放电装置供随机充电或释出电能,除可安定双向导电发光二极管组LlOO中,第一发光 二极管LED101、第二发光二极管LED102的发光稳定度外,在电源供电中断时由可蓄放电装 置输出储存电能,以驱动第一发光二极管LED101、或第二发光二极管LED102至少其中之一 继续发光;上述可蓄放电装置ESD101、ESD102,为由各种现有可充放电的电池、或超电容、或 电容器所构成。前述双向导电发光二极管组L100,其二极管双向导电发光功能的构成方式包含(1)由至少一个第一发光二极管LEDlOl与至少一个第二发光二极管LED102呈逆 极性并联所构成;(2)由至少一个第一发光二极管LEDlOl顺极性串联二极管CR101,与至少一个第 二发光二极管LED102顺极性串联二极管CR102,再由两者呈逆极性并联所构成;(3)由至少一个第一发光二极管LEDlOl逆极性并联二极管CR101,以及由至少一 个第二发光二极管LED102逆极性并联二极管CR102,再由两者呈逆向串联构成双向导电发 光二极管组;如图11所示为本实用新型双向导电发光二极管组,由第一发光二极管逆向并 联二极管,与第二发光二极管逆向并联二极管,两者呈逆向串联所构成的电路示意图。(4)或由现有可使发光二极管呈双向受电发光的电路组合或元件所构成。图1至图11所示电路例中基于应用需要,其第一阻抗Z101、第二阻抗Z102、双向导电发光二极管组L100,第一发光二极管LEDlOl、第二发光二极管LED102及前述各项选择 性辅助性电路元件,可依需要选择设置或不设置,其设置数量包含由一个所构成,若为选用 一个以上,则应用时可为依电路功能需要选定相对极性关系,作串联或并联或串并联;其构 成如下[0127]1、第一阻抗ZlOl可为一个所构成,或为由一个以上所构成而呈串联或并联或串 并联;于多个设置时,各第一阻抗可为相同类别的电容器C100、或电感性阻抗元件、或电阻 性阻抗元件所构成,或不同类别阻抗元件所构成、其阻抗值可为相同或不同;2、第二阻抗Z102可为由电容器C200及电感性阻抗元件1200并联所构成,而与来 自电源的双向电能例如交流电能的频率或直流电能所转换的固定或可变电压,及固定或可 变交换极性周期电能的极性交换周期相同,而呈并联谐振(parallel resonance),第二阻 抗Z102可为由一个所构成,或为由一个以上所构成而呈串联或并联或串并联;于多个设置 时,各个第二阻抗可为由相同类别的电容性阻抗元件、及电感性阻抗元件、并联构成,而与 来自电源的双向电能例如交流电能的频率或直流电能所转换的固定或可变电压,及固定或 可变交换极性周期电能的极性交换周期相同,而呈并联谐振(parallel resonance),其阻 抗值可为相同或不同,但并联谐振(parallel resonance)周期为相同;3、第一发光二极管LEDlOl可为由一个所构成,或为由一个以上所构成而呈顺极 性串联或同极性并联或串并联;4、第二发光二极管LED102可为由一个所构成,或为由一个以上所构成而呈顺极 性串联或同极性并联或串并联;5、LED双向驱动电路UlOO中(1)可选择为设置一组双向导电发光二极管组L100,或选择设置一组以上的双向 导电发光二极管组L100,呈串联、并联、或串并联;若为选择设置一组或一组以上时,可为 共同接受共用的第二阻抗Z102的分压电能所驱动,或各自分别匹配于多组呈串联或并联 的第二阻抗Z102,由多组第二阻抗Z102的分压电能,各自分别驱动所匹配的双向导电发光 二极管组LlOO ;(2)若LED双向驱动电路UlOO中设有可蓄放电装置ESDlOl或ESD102,则驱动双 向导电发光二极管组LlOO中的发光二极管LEDlOl或LED102,为由连续直流通电发光;若未设置可蓄放电装置ESDlOl或ESD102,则发光二极管LEDlOl或LED102呈间歇 导电,发光二极管LEDlOl或LED102可依输入的电压波形及导电与断电时间的比例(Duty Cycle),及相对选定其通电发光的顺向电流值(Forward Current),以及相对选择构成双 向导电发光二极管组LlOO每一发光二极管通电发光的顺向电压的峰值(Peak of Forward Voltage),包括选择如下1)以低于发光二极管LED101或LED102的额定顺向电压(Rate ForwardVoltage) 为通电发光的顺向电压峰值(Peak of Forward Voltage);或2)以发光二极管LED101或LED102的额定顺向电压(Rate Forward Voltage)为 通电发光的顺向电压峰值(Peak of Forward Voltage);或3)电路中发光二极管LED101或LED102若为间歇导电的驱动状态,则可依导电及 断电时间的比例(Duty Cycle),而相对选定以高于额定顺向电压(RateForward Voltage) 作为通电发光的顺向电压峰值(Peak of Forward Voltage),其通电发光的顺向电压峰值 (Peak of Forward Voltage)以不损害发光二极管LEDlOl或LED102为原则;通过上述通电发光的顺向电压(Forward Voltage)的高低及波形,以产生相对于 通电发光的顺向电压对通电发光顺向电流比值(Forward Voltage vs. Forward Current) 的电流大小及电流波形;惟通电发光的顺向电流峰值(Peak ofForward Current)以不损害发光二极管LEDlOl或LED102为原则;通过上述顺向电流(Forward Current)的大小及波形,以产生所需的电流对相对亮度的比值(Forward Current vs. Relative Luminosity)的亮度或作有段或无段的亮度 调控变化;6、二极管 CR100、二极管 CRlO 1、二极管 CR102、二极管 CR201、二极管 CR202 可为由 一个所构成,或为由一个以上所构成而呈顺极性串联或同极性并联或串并联,上述装置可 依需要选择性设置;7、放电电阻R101、限流电阻R100、限流电阻R103、限流电阻R104可为由一个所构 成,或为由一个以上所构成而呈串联或并联或串并联,上述装置可依需要选择性设置;8、电感性阻抗元件1100、电感性阻抗元件1103、电感性阻抗元件1104可为由一 个所构成,或为由一个以上所构成而呈串联或并联或串并联,上述装置可依需要选择性设 置;9、齐纳二极管ZD101、齐纳二极管ZD102可为由一个所构成,或为由一个以上所构 成而呈顺极性串联或同极性并联或串并联,上述装置可依需要选择性设置;10、蓄放电装置ESD101、蓄放电装置ESD102可为由一个所构成,或一个以上呈顺 极性串联或同极性并联或串并联,上述装置可依需要选择性设置;此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路在应用时,可为供输入以下各种型态 交流电能的双向电能,双向电能包括(1)输入固定或可变电压及固定或可变频率的交流电能、或(2)输入来自直流电源所转换的固定或可变电压,及固定或可变频率或周期的双 向正弦波电压、或双向方波电压、或双向脉动波形电压的交流电能,或(3)输入来自交流电能经整流为直流电能,再转换的固定或可变电压,及固定或可 变频率或周期的双向正弦波电压、或双向方波电压、或双向脉动波形电压的交流电能;此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路可进一步依需要选择结合以下各种 主动调控电路装置,其各种应用电路如下1、如图12所示为本实用新型串联于串联式双向电能功率调控器的电路例方块示 意图;串联式双向电能功率调控器的构成包含串联式双向电能功率调控器300,为由现有机电元件或固态功率元件及相关电子 电路元件所构成,以调控双向电能输出的功率;电路的运作功能如下(1)可依需要选择设置串联式双向电能功率调控器300,供串联于LED双向驱动 电路U100,两者串联后,供输入来自电源的双向电能,经由串联式双向电能的功率调控器 300,调控来自电源的双向电能,作脉波宽度调变(pulsewidth modulation)、或导电相角控 制、或阻抗调控等方式的功率调控,以驱动LED双向驱动电路U100 ;或(2)可依需要选择设置串联式双向电能功率调控器300,供串联于第二阻抗Z102 与双向导电发光二极管组L100之间,经由串联式双向电能功率调控器300,调控来自第 二阻抗Z102两端呈并联谐振(parallel resonance)分压的双向电能,作脉波宽度调变 (pulse width modulation)、或导电相角控制、或阻抗调控等方式的功率调控,以驱动双向 导电发光二极管组L100 ;[0155]2、如图13所示为本实用新型并联于并联式双向电能功率调控器的电路例方块示 意图;并联式双向电能功率调控器的构成包含并联式双向电能功率调控器400,为由现有机电元件或固态功率元件及相关电子 电路元件所构成,以调控双向电能输出的功率;电路的运作功能如下(1)可依需要选择设置并联式双向电能功率调控器400,其输出端供并联于LED双 向驱动电路U100,而并联式双向电能功率调控器400输入端供输入来自电源的双向电能, 经由并联式双向电能的功率调控器400,调控来自电源的双向电能,作脉波宽度调变(pulse width modulation)、或导电相角控制、或阻抗调控等方式的功率调控,以驱动LED双向驱动 电路UlOO ;或(2)可依需要选择设置并联式双向电能功率调控器400,其输出端供并联于双向 导电发光二极管组LlOO输入端,而并联式双向电能功率调控器400输入端,则供并联于第 二阻抗Z102,经由并联式双向电能功率调控器400,调控来自第二阻抗Z102两端呈并联谐 振(parallel resonance)分压的双向电能,作脉波宽度调变(pulse width modulation)、 或导电相角控制、或阻抗调控等方式的功率调控,以驱动双向导电发光二极管组L100 ;3、如图14所示为本实用新型接受直流变交流的变流器输出电能驱动的电路例方 块示意图;其主要构成包含直流变交流的变流器(DC to AC Inverter)4000 为由现有机电式或固态功率元 件及相关电子电路元件所构成,其输入端供输入依需要选定固定或可变电压直流电能、或 输入来自交流电能整流后的直流电能,其输出端为输出依需要选定固定或可变电压,及固 定或可变交换极性频率或周期的双向正弦波、或双向方波、或双向脉动波的双向交流电能, 以作为供应双向电能的电源;电路的运作功能如下LED双向驱动电路U100为并联于现有直流变交流的变流器(DC to ACINVERTER)4000的输出端;直流变交流的变流器(DC to AC INVERTER) 4000的输入端,为 供输入依需要选定固定或可变电压直流电能、或输入来自交流电能整流后的直流电能;直流变交流的变流器(DC to AC Inverter) 4000的输出端,为输出依需要选定固 定或可变电压,及固定或可变交换极性周期的双向正弦波、或双向方波、或双向脉动波的电 能,供输往LED双向驱动电路U100中呈串联的第一阻 抗ZlOl与第二阻抗Z102两端,再由 第二阻抗Z102两端的分压电能输往双向导电发光二极管组L100 ;此外并可通过操控直流变交流的变流器4000的输出功率,以操控输往并联谐振 (parallel resonance)的LED双向驱动电路U100,或对所输出的电能,作脉波宽度调变 (pulse width modulation)、或导电相角控制、或阻抗调控等方式的功率调控,供操控及驱 动LED双向驱动电路U100 ;4,LED双向驱动电路U100供串接于至少一个现有阻抗元件500再并联于电源,阻 抗元件500包括(1)阻抗元件500 为由具电阻性阻抗特性的元件所构成;或(2)阻抗元件500 为由具电感性阻抗特性的元件所构成;或[0170](3)阻抗元件500 为由具电容性阻抗特性的元件所构成;或(4)阻抗元件500 为由单一阻抗元件而同时具有电阻性阻抗、或电感性阻抗、或电容性阻抗其中至少两种的合成阻抗特性的元件所构成,以提供直流性质的阻抗或交流性 质的阻抗;或(5)阻抗元件500 为由单一阻抗元件而具有电感性阻抗、及电容性阻抗的合成阻 抗特性的元件所构成,而其固有并联谐振(parallel resonance)频率,与来自电源的双向 电能的频率或周期相同,而可产生并联谐振(parallelresonance)的状态;或(6)阻抗元件500 为由电容性阻抗元件、或电感性阻抗元件、或电感性阻抗元件 所构成,包括由其中一种或一种以上、及一个或一个以上的阻抗元件所构成,或采用两种或 两种以上的阻抗元件呈串联、或并联、或串并联所构成,以提供直流性质的阻抗或交流性质 的阻抗;(7)阻抗元件500 为由电容性阻抗元件与电感性阻抗元件相互串联,其串联后的 固有串联谐振(series resonance)频率,与来自电源的双向电能的频率或周期相同,而可 产生串联谐振(series resonance)的状态,并相对在电容性阻抗元件或电感性阻抗元件两 端,呈串联谐振(series resonance)的相对端电压;或由电容性阻抗与电感性阻抗呈相互并联,其并联后的固有并联谐振(parallel resonance)频率,与来自电源的双向电能的频率或周期相同,而可产生并联谐振(parallel resonance)的状态及呈现相对的端电压。如图15所示为本实用新型串接阻抗元件的电路例方块示意图;5、由至少两个第4项所述的阻抗元件500,借机电元件或固态元件所构成的开关 装置600,作串联或并联或串并联的切换,以调控输往LED双向驱动电路U100的功率;如图 16为本实用新型串接的阻抗元件通过开关装置作串联、或并联、或串并联的操控电路例方 块示意图。此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其供选择作为第二阻抗Z102的电感 性阻抗元件1200,可进一步为由具有电感效应的变压器电源侧绕组所取代,变压器可选择 为具有自耦变压绕组的自耦变压器ST200,或为具有分离式变压绕组的变压器IT200 ;如图17所示,为本实用新型以自耦变压器的自耦变压的电源侧绕组取代第二阻 抗的电感性阻抗元件构成升压电路例示意图;如图17所示中,自耦变压器ST200为具有 升压功能的自耦变压绕组W0,自耦变压器ST200的自耦变压绕组WO的b、c端为电源侧, 可取代第二阻抗Z102中的电感性阻抗元件1200,供与电容器C200并联,其并联后的固有 并联谐振频率,与来自电源的双向电能如交流电能的频率或直流电能所转换的固定或可 变电压,及固定或可变交换极性周期电能的极性交换周期相同,而呈并联谐振(parallel resonance)状态,以构成第二阻抗Z102,供与构成第一阻抗ZlOl的电容器C100串联,电容 器C200可选择并联于自耦变压器ST200的抽头0^ 3、(3之间或13、(3之间或其他一需要选 定的抽头之间;自耦变压器ST200的自耦变压绕组WO的a、c输出端供输出升压交流电能, 供驱动双向导电发光二极管组L100 ;如图18所示,为本实用新型以自耦变压器的自耦变压的电源侧绕组取代第二阻 抗的电感性阻抗元件构成降压电路例示意图;如图18所示中,自耦变压器ST200为具有降 压功能的自耦变压绕组W0,自耦变压器ST200的自耦变压绕组WO的b、c端为电源侧,可取代第二阻抗Z102中的电感性阻抗元件1200,供与电容器C200并联,其并联后的固有并联 谐振(parallel resonance)频率,与来自电源的双向电能,如交流电能的频率、或直流电 能所转换的固定或可变交换极性周期电能的极性交换周期相同,而呈并联谐振(parallel resonance)状态,以构成第二阻抗Z102,供与构成第一阻抗ZlOl的电容器ClOO串联,电容 器C200可选择并联于自耦变压器ST200的抽头0^ 3、(3之间或13、(3之间或其他一需要选 定的抽头之间;自耦变压器ST200的自耦变压绕组WO的a、c输出端供输出降压交流电能, 供驱动双向导电发光二极管组LlOO ;如图19所示,为本实用新型由具有分离式变压绕组的分离式变压器的一次侧绕 组,取代第二阻抗中电感性阻抗元件的电路例示意图;如图19所示中,分离式变压器IT200 为由具有一次侧绕组Wl及二次侧绕组W2所构成;一次侧绕组Wl与二次侧绕组W2两者 呈分离,其一次侧绕组Wl供与电容器C200并联,其并联后的固有并联谐振(parallel resonance)频率,与来自电源的双向电能,如交流电能的频率、或直流电能所转换的固定或 可变交换极性周期电能的极性交换周期相同,而呈并联谐振(parallel resonance)状态, 以构成第二 阻抗Z102,供与构成第一阻抗ZlOl的电容器ClOO串联,电容器C200可选择并 联于自耦变压器ST200的抽头(TAP)a、c之间或b、c之间或其他一需要选定的抽头之间; 其分离式变压器IT200 二次侧绕组W2的输出电压,可依需要选择为升压或降压,二次侧绕 组输出的交流电能,供输往双向导电发光二极管组L100。借着上述,以变压器的电源侧绕组取代第二阻抗Z102中的电感性阻抗元件1200, 与电容器C200并联呈并联谐振(parallel resonance),以构成第二阻抗Z102,而分离式变 压器IT200 二次侧升压输出的交流电压,或降压输出的交流电能,供驱动双向导电发光二 极管组L100。此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其LED双向驱动电路U100中,构成 双向导电发光二极管组L100的各自分别发光二极管LED101的颜色,可依需要选择为一种 或一种以上颜色所构成。此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其LED双向驱动电路U100中,构成 双向导电发光二极管组L100的各自分别发光二极管LED101间的排列位置关系可呈(1)依 顺序线状排列;(2)依顺序面状排列;(3)呈交错线状排列;(4)呈交错面状排列;(5)依特 定平面几何位置排列;(6)依特定立体几何位置排列。此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其LED)双向驱动电路U100中,各项 构成电路元件组成的型态包含(1)由各自分别电路元件单独构成再互相连结;(2)由至少 两个电路元件组成至少两个部分功能的单元,再互相连结;(3)全部成一体共构的组成型 态。综合上述,此项双向电能并联谐振(parallel resonance)的LED双向驱动电路, 通过电容单极性充放电以驱动发光二极管,可提供省电、低热损以及低成本的进步性能为 特征。
权利要求一种双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,在LED双向驱动电路(U100)中,由电容性阻抗元件、或电感性阻抗元件、或电阻性阻抗元件三者中的至少一个构成第一阻抗;以及由至少一个电容性阻抗元件与至少一个电感性阻抗元件呈并联构成第二阻抗,第二阻抗的固有并联谐振频率与双向电能的频率或周期相同,而可产生并联谐振频率的状态;以及设有双向导电发光二极管组(L100),双向导电发光二极管组(L100)由至少一个第一发光二极管(LED101)与至少一个第二发光二极管(LED102)呈逆极性并联所构成,第一发光二极管(LED101)与第二发光二极管(LED102)的数目为相同或不同,第一发光二极管(LED101)与第二发光二极管(LED102),为各自分别由一个发光二极管顺发光电流极性设置所构成;或由两个或两个以上发光二极管顺发光电流极性串联或并联所构成;或由三个或三个以上发光二极管顺发光电流极性作串联、并联或串并联所构成;双向导电发光二极管组(L100)选择设置一组或一组以上,供并联于第一阻抗(Z101)或第二阻抗(Z102)两者或其中之一的两端,借着输入电能在第一阻抗(Z101)的两端及第二阻抗(Z102)的两端形成电能分压,以驱动并联于第一阻抗(Z101)或第二阻抗(Z102)两端的双向导电发光二极管组(L100)发光;而构成此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路;其主要构成包括第一阻抗(Z101)包含1)由至少一个电容器(C100)、或至少一个电感性阻抗元件、或至少一个电阻性阻抗元件所构成,或由电容器、电感性阻抗元件及电阻性阻抗元件三者中的一种或一种以上的阻抗元件所构成,而每种阻抗元件分别各为一个或一个以上,呈串联或并联或串并联所构成,以提供直流性质的阻抗或交流性质的阻抗;或 2)由至少一个电容性阻抗元件与至少一个电感性阻抗元件相互串联,两者串联后的固有串联谐振频率与双向电源的交流电能的频率或直流电能所转换的固定或可变交换极性周期电能的极性交换相同,而可产生串联谐振的状态;或3)由至少一个电容性阻抗与至少一个电感性阻抗呈相互并联,两者并联后的固有并联谐振频率与双向电源的交流电源的频率或直流电源所转换的固定或可变交换极性周期电能的极性交换频率相同,而可产生并联谐振频率的低耗能交变极性储能状态及与第二阻抗呈相对分压的端电压状态;第二阻抗(Z102)包含由至少一个电感性阻抗元件(I200)与至少一个电容器(C200)并联构成,而与来自电源的双向电能例如交流电能频率或直流电能所转换的固定或可变电压,及固定或可变交换极性周期电能的极性交换周期相同,而可产生相对并联谐振的状态,以与第一阻抗呈相对分压的端电压状态;至少一个第一阻抗(Z101)与至少一个第二阻抗(Z102)为呈互相串联;第一阻抗(Z101)与第二阻抗(Z102)互相串联后的两端供输入以下双向电能;此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路的LED双向驱动电路(U100)中,选择一个或一个以上的第一阻抗(Z101)与第二阻抗(Z102)、以及双向导电发光二极管组(L100);前述第一阻抗(Z101)、第二阻抗(Z102)、双向导电发光二极管组(L100),第一发光二极管(LED101)、第二发光二极管(LED102)的设置数量包含一个或一个以上,若设置数量为一个以上,则选定相对极性关系作串联或并联或串并联。
2.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,所述双向 电能并联谐振的LED双向驱动电路的构成包含第一阻抗(ZlOl)由至少一个电容器(C100)所构成,尤指由双极性电容所构成;第二阻抗(Z102)由至少一个电感性阻抗元件(1200),及至少一个电容器(C200)呈并 联所构成,尤指由电感性阻抗元件与双极性电容所构成;双向导电发光二极管组(L100):由至少一个第一发光二极管(LEDlOl)与至少一个第 二发光二极管(LED102)呈逆极性并联所构成;由至少一个双向导电发光二极管组(L100),供并联于至少一个第二阻抗(Z102)的两 端,以接受与双向电能周期呈并联谐振的第二阻抗(Z102)两端分电压的电能所驱动,并通 过第一阻抗(ZlOl)的阻抗限制其电流;当选用电容器(C100)作为第一阻抗元件时,通过电 容性阻抗以限制其电流;通过第一阻抗(Z101)、第二阻抗(Z102)、双向导电发光二极管组(L100),依上述线路 架构连接,构成LED双向驱动电路(U100)。
3.如权利要求1或2所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,不使 用第一阻抗(ZlOl)而直接由与来自电源的双向电能呈并联谐振的第二阻抗(Z102)并联于 双向电能的电源。
4.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,第一发 光二极管(LEDlOl)或第二发光二极管(LED102)的两者其中之一可以二极管(CR100)所取 代,而二极管(CR100)的电流流向与所保留的第一发光二极管(LEDlOl)或第二发光二极管 (LED102)的工作电流流向呈逆极性并联。
5.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,构成双向 导电发光二极管组(L100)的第一发光二极管(LEDlOl)及第二发光二极管(LED102)的两 端分别同时设置限流电阻(R103)及限流电阻(R104)时,则双向导电发光二极管组(L100) 可由限流电阻(R100)直接与双向导电发光二极管组(L100)串联所取代,以获得限流功能; 限流电阻(R100)由电感性阻抗元件(1100)所取代;依上述电路架构及辅助性电路元件的 选择,而构成LED双向驱动电路(U100)。
6.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,在构成双 向导电发光二极管组(L100)的第一发光二极管(LEDlOl)、及第二发光二极管(LED102)的 两端,分别并联齐纳二极管,或由齐纳二极管先与至少一个二极管串联共同产生齐纳电压 的功能,再分别并联于第一发光二极管(LEDlOl)、或第二发光二极管(LED102)的两端;其 构成包含在构成双向导电发光二极管组(L100)的第一发光二极管(LEDlOl)两端,并联齐纳 二极管(ZDlOl),其极性关系为以齐纳二极管(ZDlOl)的齐纳电压,限制第一发光二极管 (LEDlOl)两端的工作电压;前述齐纳二极管(ZDlOl),选择设置二极管(CR201),供与齐纳二极管(ZDlOl)串联;双向导电发光二极管组(L100)使用第二发光二极管(LED102)时,在第二发光二极管 (LED102)两端并联齐纳二极管(ZD102),其极性关系为齐纳二极管(ZD102)的齐纳电压,限制发光二极管(LED102)两端的工作电压;前述齐纳二极管(ZD102),选择设置二极管(CR202),供与齐纳二极管(ZD102)串联。
7.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,若其LED 双向驱动电路(UlOO)中的双向导电发光二极管组(L100)由第一发光二极管(LEDlOl)及 逆向并联的第二发光二极管(LED102)所组成时,其构成包含选择于第一发光二极管(LEDlOl)两端并联齐纳二极管(ZDlOl),及于第二发光二极管 (LED102)两端并联齐纳二极管(ZD102),其极性关系为通过齐纳二极管(ZDlOl)齐纳电压 限制发光二极管(LEDlOl)两端工作电压,及以齐纳二极管(ZD102)齐纳电压限制发光二极 管(LED102)两端工作电压。
8.如权利要求6所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,所述齐纳 二极管的构成包含1)在构成双向导电发光二极管组(L100)的第一发光二极管(LEDlOl)两端,并联齐纳 二极管(ZDlOl),同时在第二发光二极管(LED102)的两端,并联齐纳二极管(ZD102);或2)由两个齐纳二极管(ZDlOl)及(ZD102)呈逆向串联,再并联于双向导电发光二极管 组(L100)的两端;或3)由具有双向齐纳效应的二极管并联于双向导电发光二极管组(L100)的电路所取代。
9.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,可在第一 发光二极管(LEDlOl)设置可蓄放电装置(ESDlOl)、或在第二发光二极管(LED102)设置可 蓄放电装置(ESD102),可蓄放电装置(ESDlOl)及可蓄放电装置(ESD102)。
10.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,加设可 蓄放电装置的应用电路包含在限流电阻(R103)与第一发光二极管(LEDlOl)串联后的两 端并联设置可蓄放电装置(ESDlOl);或在限流电阻(R104)与第二发光二极管(LED102)串联后的两端,并联设置可蓄放电 装置(ESD102)。
11.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,于第一 发光二极管及第二发光二极管及所串联限流电阻两端并联可蓄放电装置的电路,其构成包 含第一发光二极管(LEDlOl)与限流电阻(R103)串联后的两端或直接在第一发光二极管 (LEDlOl)两端依极性并联可蓄放电装置(ESDlOl),可蓄放电装置(ESDlOl),具有随机充电 或释出电能的特性,以稳定第一发光二极管(LEDlOl)的发光运作及降低发光亮度的脉动;使用第二发光二极管(LED102)时,在第二发光二极管(LED102)与限流电阻(R104)串 联后的两端,依极性并联可蓄放电装置(ESD102),可蓄放电装置(ESD102),具有随机充电 或释出电能的特性,以稳定第二发光二极管(LED102)的发光运作及降低发光亮度的脉动;若LED双向驱动电路(U100)使用第一发光二极管(LEDlOl)以及逆向并联二极管 (CR100),则主要电路结构为在第一发光二极管(LEDlOl)与限流电阻(R103)串联后的两端 依极性并联可蓄放电装置(ESDlOl),可蓄放电装置(ESDlOl)具有随机充电或释出电能的 特性,以稳定第一发光二极管(LEDlOl)的发光运作及降低发光亮度的脉动;上述可蓄放电装置(ESDlOl)、(ESD102)由各种现有可充放电的电池、或超电容、或电容器所构成。
12.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,LED双 向驱动电路(UlOO)以限流电阻(R100)取代限流电阻(R103)、(R104)作为双向导电发光二 极管组(L100)的共用限流电阻时,主要电路结构包含由可蓄放电装置(ESDlOl)同极性直接并联于第一发光二极管(LEDlOl)两端,可蓄放 电装置(ESD102)同极性并联于第二发光二极管(LED102)两端,可蓄放电装置(ESDlOl)及 可蓄放电装置(ESD102)具有随机充电或释出电能的特性;上述可蓄放电装置(ESDlOl)、(ESD102)由各种现有可充放电的电池、或超电容、或电 容器所构成。
13.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,双向 导电发光二极管组(L100)的两端,可加设可蓄放电装置供随机充电或释出电能;若使用 的可蓄放电装置(ESDlOl)或(ESD102)为单极性,则在第一发光二极管(LEDlOl)与单极 性可蓄放电装置(ESDlOl)并联后,设置顺极性串联的二极管(CRlOl);在第二发光二极管 (LED102)与单极性可蓄放电装置(ESD102)并联后,设置顺极性串联的二极管(CR102);上述可蓄放电装置(ESDlOl)、(ESD102)由可充放电的电池、超电容或电容器所构成。
14.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,其双向 导电发光二极管组(L100),其二极管双向导电发光功能的构成方式包含由至少一个第一发 光二极管(LEDlOl)逆极性并联二极管(CRlOl),以及由至少一个第二发光二极管(LED102) 逆极性并联二极管(CR102),再由两者呈逆向串联构成双向导电发光二极管组。
15.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,LED双 向驱动电路(U100)中可选择为设置一组双向导电发光二极管组(L100),或选择设置一组 以上的双向导电发光二极管组(L100),呈串联、并联、或串并联;若为选择设置一组或一组 以上时,可为共同接受共用的第二阻抗(Z102)的分压电能所驱动,或各自分别匹配于多组 呈串联或并联的第二阻抗(Z102),由多组第二阻抗(Z102)的分压电能,各自分别驱动所匹 配的双向导电发光二极管组(L100)。
16.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,串联于 串联式双向电能功率调控器,串联式双向电能功率调控器的构成包含串联式双向电能功率调控器(300),由机电元件或固态功率元件及电子电路元件所构 成,以调控双向电能输出的功率;1)串联式双向电能功率调控器(300)供串联于LED双向驱动电路(U100),两者串联 后,供输入来自电源的双向电能,经由串联式双向电能的功率调控器(300)调控来自电源 的双向电能,以驱动LED双向驱动电路(U100);或2)串联式双向电能功率调控器(300),供串联于第二阻抗(Z102)与双向导电发光二极 管组(L100)之间,经由串联式双向电能功率调控器(300),调控来自第二阻抗(Z102)两端 呈并联谐振分压的双向电能,以驱动双向导电发光二极管组(L100)。
17.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,并联于 并联式双向电能功率调控器,并联式双向电能功率调控器的构成包含并联式双向电能功率调控器(400)由现有机电元件或固态功率元件及相关电子电路 元件所构成,以调控双向电能输出的功率;1)并联式双向电能功率调控器(400)的输出端供并联于LED双向驱动电路(U100),而 并联式双向电能功率调控器(400)的输入端供输入来自电源的双向电能,经由并联式双向 电能的功率调控器(400),调控来自电源的双向电能,作脉波宽度调变、或导电相角控制、或 阻抗调控等方式的功率调控,以驱动LED双向驱动电路(U100);或2)并联式双向电能功率调控器(400)的输出端供并联于双向导电发光二极管组 (L100)输入端,而并联式双向电能功率调控器(400)输入端则供并联于第二阻抗(Z102), 经由并联式双向电能功率调控器(400),调控来自第二阻抗(Z102)两端呈并联谐振分压的 双向电能,作脉波宽度调变、或导电相角控制、或阻抗调控等方式的功率调控,以驱动双向 导电发光二极管组(L100)。
18.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,接受直 流变交流的变流器输出电能驱动,其主要构成包含直流变交流的变流器(4000)由机电式或固态功率元件及电子电路元件所构成;LED双向驱动电路(U100)为并联于现有直流变交流的变流器(4000)的输出端;直流 变交流的变流器(4000)的输入端;直流变交流的变流器(4000)的输出端,供输往LED双向驱动电路(U100)中呈串联的 第一阻抗(ZlOl)与第二阻抗(Z102)两端,再由第二阻抗(Z102)两端的分压电能输往双向 导电发光二极管组(L100);此外并可通过操控直流变交流的变流器(4000)的输出功率,以操控输往并联谐振的 LED双向驱动电路(U100),供操控及驱动LED双向驱动电路(U100)。
19.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,LED双 向驱动电路(U100)供串接于至少一个现有阻抗元件(500)再并联于电源,阻抗元件(500) 包括1)阻抗元件(500)由具电阻性阻抗特性的元件所构成;或2)阻抗元件(500)由具电感性阻抗特性的元件所构成;或3)阻抗元件(500)由具电容性阻抗特性的元件所构成;或4)阻抗元件(500)由单一阻抗元件而同时具有电阻性阻抗、或电感性阻抗、或电容性 阻抗其中至少两种的合成阻抗特性的元件所构成,以提供直流性质的阻抗或交流性质的阻 抗;或5)阻抗元件(500)由单一阻抗元件而具有电感性阻抗、及电容性阻抗的合成阻抗特 性的元件所构成;或6)阻抗元件(500)由电容性阻抗元件、或电感性阻抗元件、或电感性阻抗元件所构 成,由电容器、电感性阻抗元件及电阻性阻抗元件三者中的一种所构成或一种以上的阻抗 元件通过串联、并联、或串并联所构成,而每种阻抗元件分别各为一个或一个以上,以提供 直流性质的阻抗或交流性质的阻抗;7)阻抗元件(500)由电容性阻抗元件与电感性阻抗元件相互串联;或由电容性阻抗与电感性阻抗呈相互并联。
20.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,供选 择作为第二阻抗(Z102)的电感性阻抗元件(1200),由具有电感效应的变压器电源侧绕 组所取代,其中自耦变压器(ST200)为具有升压功能的自耦变压绕组(WO),自耦变压器(ST200)的自耦变压绕组(WO)的b、c端为电源侧,可取代第二阻抗(Z102)中的电感性阻 抗元件(1200),供与电容器(C200)并联,其并联后的固有并联谐振频率,与来自电源的双 向电能如交流电能的频率或直流电能所转换的固定或可变电压,及固定或可变交换极性周 期电能的极性交换周期相同,而呈并联谐振状态,以构成第二阻抗(Z102),供与构成第一阻 抗(ZlOl)的电容器(C100)串联,电容器(C200)可选择并联于自耦变压器(ST200)的抽头 (TAP)a、c之间或b、c之间;自耦变压器(ST200)的自耦变压绕组(WO)的a、c输出端供输 出升压交流电能,供驱动双向导电发光二极管组(L100)。
21.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,供选 择作为第二阻抗(Z102)的电感性阻抗元件(1200),由具有电感效应的变压器电源侧绕 组所取代,其中自耦变压器(ST200)为具有降压功能的自耦变压绕组(W0),自耦变压器 (ST200)的自耦变压绕组(WO)的b、c端为电源侧,可取代第二阻抗(Z102)中的电感性阻 抗元件(1200),供与电容器(C200)并联,其并联后的固有并联谐振频率,以构成第二阻抗 (Z102),供与构成第一阻抗(ZlOl)的电容器(C100)串联,电容器(C200)可选择并联于自 耦变压器(ST200)的抽头(TAP)a、c之间或b、c之间;自耦变压器(ST200)的自耦变压绕 组(WO)的a、c输出端供输出降压交流电能,供驱动双向导电发光二极管组(L100)。
22.如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,供选 择作为第二阻抗(Z102)的电感性阻抗元件(1200)由具有电感效应的变压器电源侧绕组 所取代,其中分离式变压器(IT200)由具有一次侧绕组(Wl)及二次侧绕组(W2)所构成; 一次侧绕组(Wl)与二次侧绕组(W2)两者呈分离,其一次侧绕组(Wl)供与电容器(C200) 并联,以构成第二阻抗(Z102),供与构成第一阻抗(ZlOl)的电容器(C100)串联,电容器 (C200)可选择并联于自耦变压器(ST200)的抽头(TAP)a、c之间或b、c之间;分离式变压 器(IT200) 二次侧绕组(W2)的输出电压为升压或降压,二次侧绕组输出的交流电能,供输 往双向导电发光二极管组(L100);如上所述,以变压器的电源侧绕组取代第二阻抗(Z102)中的电感性阻抗元件(1200), 与电容器(C200)并联呈并联谐振,以构成第二阻抗(Z102),而分离式变压器(IT200) 二次 侧升压输出的交流电压,或降压输出的交流电能,供驱动双向导电发光二极管组(L100)。
专利摘要本实用新型提供一种双向电能并联谐振的LED双向驱动电路,为通过电容性、或电感性、或电阻性阻抗所构成的第一阻抗,而由电容性与电感性阻抗元件并联而呈并联谐振构成第二阻抗;第一阻抗供与第二阻抗串联后供输入双向电能,并将其电源电压作分压,以驱动双向导电的发光二极管。
文档编号H02M7/217GK201571220SQ20092000280
公开日2010年9月1日 申请日期2009年1月13日 优先权日2008年1月14日
发明者杨泰和 申请人:杨泰和
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