CN101581412A - 电压串联式的发光二极管灯串模块 - Google Patents

电压串联式的发光二极管灯串模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电压串联式的发光二极管灯串模块，包括：第一及第二发光二极管(LED)灯串模块，该第一及第二LED灯串模块分别包括有：电源转换控制器、至少一组LED灯串、信号输出/输入连接头、电源插头及插座。在第一及第二LED灯串模块电性连接时，以该第二LED灯串模块的电源插头插接于该第一LED灯串模块的电源插座上，以及第一LED灯串模块的信号输出连接头与第二LED灯串模块的信号输入连接头电性连接。在控制时，该微控制单元输出控制信号，可以选择性、逐一或全部等方式来驱动发光二极管点亮，使第一LED灯串模块及第二LED灯串模块的灯串在不同或相同时间里产生多种亮、不亮或闪烁或规律或不规律等多种变化。

Description

电压串联式的发光二极管灯串模块
技术领域
本发明有关一种灯串模块，尤指一种以电压串联式电性连接多组发光二极管(LED)灯串模块。
背景技术
发光二极管是一种固态的半导体组件，属冷光发光，具有体积小、寿命长、耗电量低、反应速率快、耐震性特佳等优点，近年来的LED灯串已被广泛的运用树木、造景、景观窗、招牌以及大楼外墙的装饰上，以增添被装饰物的外观美。
目前已公开的LED灯串模块大致上有两种，如图1所示，多数个LED灯100以阳极接脚101及阴极接脚102与该电源转换器200形成并联方式连接，将电源转换器200的信号线201与该LED灯100的信号输入端103连接，而信号输出端104与下一个LED灯100的信号输入端103连接。当电源转换器200的信号线201输出控制信号时，可以选择、逐一或全部等方式来驱动LED灯100产生明灭的变化。但是此种的连接方式所消耗电流较大，也就是电源转换器200要能供应大电流，电源转换器不易制作，而且成本较高，或者是说可并联的LED灯100有限。
如图2所示，多数个LED灯100与电源转换器200的电源输出端形成串联式，而电源转换器200的信号线201与该LED灯100的信号输入端103连接，而信号输出端104与下一个LED灯100的信号输入端103连接。在电源转换器200输出控制信号时，也可以选择、逐一或全部等方式来驱动LED灯100产生明灭的变化。这种LED灯100采用串联方式连接，故电流小，该电源转换器200容易制作，且成本低。但是，可串联的LED灯100受到限制，必须根据电源转换器200所供应的直流电压而定，也就是串联越多的LED灯100时，所需的电压就越高，需越高电压电源时，该电源转换器不易制作，而且成本也相对提高。
由于上述的LED灯100在串接多组时，将受到电源及成本等诸多限制。而且，以该LED灯100所串接完成的图1或图2的灯串模块设计，也无法与另一组灯串模块进行串联连接。因此，如何让LED灯串所组成的灯串模块可与另一灯串模块进行串接，乃是本发明所要解决的课题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种电压串联式的发光二极管灯串模块，能够实现LED灯串所组成的灯串模块与另一灯串模块的串接。
本发明的另一个目的在于提供一种电压串联式的发光二极管灯串模块，利用电压串联方式来电性连接多组LED所串接而成的灯串模块，以解决耗电量及LED灯串串接受到限制等问题。
为达上述主要目的，本发明提供一种电压串联式的发光二极管灯串模块，具有第一发光二极管灯串模块，该第一发光二极管灯串模块包括：
电源转换控制器，具有电源输入端、正电源输出端、负电源输出端及信号输出控制端；
至少一组发光二极管灯串，与该电源转换控制器的正、负电源输出端及该信号输出控制端电性连接，具有信号输出端；
信号输出连接头，与该电源转换控制器的负电源输出端及发光二极管灯串的信号输出端电性连接，输出控制信号。
为达上述另一目的，本发明还提供了一种电压串联式的发光二极管灯串模块，包括第一发光二极管灯串模块和第二发光二极管灯串模块，其中，
该第一发光二极管灯串模块包括：
电源转换控制器，具有电源输入端、正电源输出端、负电源输出端及信号输出控制端；
至少一组发光二极管灯串，与该电源转换控制器的正、负电源输出端及该信号输出控制端电性连接，具有信号输出端；
信号输出连接头，与该电源转换控制器的负电源输出端及发光二极管灯串的信号输出端电性连接，输出控制信号至第二发光二极管灯串模块；
该第二发光二极管灯串模块包括：
电源转换单元，具有电源输入端、正电源输出端、负电源输出端；
至少一组发光二极管灯串，与该电源转换单元电性连接；
信号输入连接头，其输入端连接第一发光二极管灯串模块的信号输出连接头，其输出端与该电源转换单元的负电源输出端及发光二极管灯串的信号输入端电性连接，用以接受第一发光二极管灯串模块所输出的控制信号，以控制第二发光二极管灯串模块的灯串动作；
信号输出连接头，与该电源转换单元及灯串的信号输出端电性连接，输出控制信号。
本发明的电压串联式的发光二极管灯串模块，利用电压串联方式来电性连接多组LED所串接而成的灯串模块，解决了LED灯串串接受到限制问题，降低了耗电量，同时使第一LED灯串模块及第二LED灯串模块的灯串在不同时间里或相同时间里产生多种亮、不亮或闪烁等多种变化。
附图说明
图1为公知LED灯串模块示意图；
图2为公知另一种LED灯串模块示意图；
图3为本发明的第一LED灯串模块示意图；
图4a为本发明的电源转换控制器示意图；
图4b为本发明的电源转换控制器示意图；
图4c为本发明的电源转换控制器示意图；
图4d为本发明的电源转换控制器示意图；
图5a为本发明的四极发光二极管符号示意图；
图5b为图5a内部线路方框示意图；
图6为本发明的第二LED灯串模块示意图；
图7为本发明的第一LED灯串模块与第二LED灯串模块电性连接示意图；
图8为本发明发光二极管灯串模块的另一实施例示意图；
图9为本发明发光二极管灯串模块的再一实施例示意图；
图10为本发明发光二极管灯串模块的又一实施例示意图；
图11为本发明发光二极管灯串模块的又再一实施例示意图。
附图标记说明
LED灯100                 阳极接脚101
阴极接脚102              信号输入端103
信号输出端104            电源转换器200
信号线201
第一LED灯串模块10        电源转换控制器1
电源转换单元11           电源插头111
电源插座112              微控制单元12
专用集成电路12a          控制电路12b
数据输出单元12c          信号输出控制端121
LED灯串2                 四极发光二极管21
阳极接脚211              阴极接脚212
信号输入接脚213          信号输出接脚214
控制器215                红色发光二极管芯片216
绿色发光二极管芯片217    蓝色发光二极管芯片218
信号输出连接头3          第一输入端31
第二输入端32             第二灯串模块20
电源转换单元4            电源插头41
电源插座42               LED灯串5
四极发光二极管51         阳极接脚511
阴极接脚512          信号输入接脚513
信号输出接脚514      信号输入连接头6
信号输出连接头6′    二极发光二极管7
LED灯串8             二极发光二极管81
LED灯串9             二极发光二极管91
具体实施方式
有关本发明的技术内容及详细说明，现配合附图说明如下：
请参阅图3，为本发明的第一LED灯串模块示意图。如图3所示：本发明的电压串联式的发光二极管灯串模块，具有第一LED灯串模块10。该第一LED灯串模块10，包括：电源转换控制器1、至少一组LED灯串2及信号输出连接头3。
如图3、图4a所示，该电源转换控制器1，具有电源输入端(AC1、AC2)正电源输出端、负电源输出端及信号输出控制端，至少包括电源转换单元11及微控制单元12。该电源转换单元11输入端电性连接有电源插头111及电源插座112，该电源插头111用来将交流电源输入后，经过电源转换单元11将交流电源转换成直流电源输出，该电源插座112则提供第二LED灯串模块20的电源插头插接(如图7所示)。该微控制单元12的输入端与该电源转换单元11的正电源输出端连接，且该微控制单元12提供有信号输出控制端(DO)121与LED灯串2电性连接，且该微控制单元12其内部加载有控制LED灯串2或控制LED灯串2中一个发光二极管亮与不亮的动作程序。在图4a中，该电源转换单元11至少包含：整流电路、滤波电路、稳压电路，其中，该整流电路的正、负电源输出端与该滤波电路输入端连接，该滤波电路的正、负电源输出端与该稳压电路输入端连接，该稳压电路的正电源输出端与该微控制单元12电性连接；或整流电路、滤波电路，其中整流电路的正、负电源输出端与滤波电路输入端连接，该滤波电路的正电源输出端与该微控制单元12电性连接，如图4a～d中的四种电源转换单元状态。而且，该电源转换单元11的正电源输出端除了与该微控制单元12的输入端电性连接使用外，该电源转换单元的正电源输出端还可以搭配专用集成电路12a、控制电路12b或数据输出单元12c等，分别如图4b～d所示。
该LED灯串2，由两个或两个以上彩色四极发光二极管21串联组成，该每个四极发光二极管21包括：阳极接脚(V+)211、阴极接脚(V-)212、信号输入接脚(DI)213及信号输出接脚(DO)214。该彩色四极发光二极管21其内部更包含有控制器215，及与控制器215电性连接的红色发光二极管芯片216、绿色发光二极管芯片217及蓝色发光二极管芯片218，如图5a、图5b所示。如图3所示，在LED灯串2的每个四极发光二极管21电性连接时，以第一个四极发光二极管21的阳极接脚211与电源转换单元11的正电源输出端所输出的正电压(VDC+)连接，该第一个四极发光二极管21的阴极接脚212与第二个四极发光二极管21的阳极接脚211连接，至最后一个四极发光二极管21的阴极接脚212与电源转换单元11的负电源输出端所输出的负电压(VDC-)连接。另外，第一个四极发光二极管21的信号输入接脚213与微控制单元12的信号输出控制端121电性连接，该第一个四极发光二极管21的信号输出接脚214则与第二个四极发光二极管21的信号输入接脚213电性连接，如此连接直到最后一个四极发光二极管21。
如图3所示，该信号输出连接头3，为连接器，具有第一输入端31及第二输入端32。该第一输入端31与该LED灯串2最后一个四极发光二极管21的阴极接脚212及电源转换单元11的所输出的负电压(VDC-)端(即，电源转换控制器的负电源输出端)电性连接，该第二输入端32与该LED灯串2的信号输出端，即最后一个四极发光二极管21的信号输出接脚(DO)214电性连接。在该信号输出连接头3与第二LED灯串模块(图中未示)电性连接时，仅将第一LED灯串模块10的控制信号传至于第二LED灯串模块20中。
请参阅图6，为本发明的第二LED灯串模块示意图。如图6所示：该第二灯串模块20，与该第一灯串模块10大致相同，所不同之处在于该LED灯串5的第一个四极发光二极管51的阳极接脚(V+)511及最后一个四极发光二极管51的阴极接脚(V-)512与电源转换单元4电性连接。由于该第二LED灯串模块仅只有电源转换单元4(如图4a～d的电源转换单元11)，但是第一个四极发光二极管51的信号输入接脚513不与该电源转换单元4电性连接。另外，将该第一个四极发光二极管51的信号输入接脚513连接有信号输入连接头6，该信号输入连接头6与该第一LED灯串模块10的信号输出连接头3电性连接。该第二LED灯串模块20的最后一个四极发光二极管51的信号输入接脚514电性连接有信号输出连接头6′，该信号输出连接头6′可与下一组的第二LED灯串模块20的信号输入连接头6电性连接。
请参阅图7，为本发明的第一LED灯串模块与第二LED灯串模块电性连接示意图。如图7所示：在LED灯串模块串接时，该第一LED灯串模块10与第二LED灯串模块20串接后，该第二LED灯串模块20还可以再串接多组的第二LED灯串模块20。在本发明中仅以第一LED灯串模块10与一组第二LED灯串模块20的串接进行说明。
在第一LED灯串模块10与第二LED灯串模块20电性连接时，该第一LED灯串模块10的电源插头111插接于家用室电，而第二LED灯串模块20的电源插头41则插接于该第一LED灯串模块10的电源插座112上，第二LED灯串模块20的电源插座42供下一组第二LED灯串模块20的电源插头41插接，使第一LED灯串模块10及第二LED灯串模块20通电。而第一LED灯串模块10的信号输出连接头3与第二LED灯串模块20的信号输入连接头6电性连接。
在控制时，该微控制单元12由信号输出控制端(DO)121输出控制信号，在信号传递至每组LED灯串2或LED灯串5时，由每个四极发光二极管21(或四极发光二极管51)内部的控制器215(如图5b)接收控制信号后，使该控制器215以选择、逐一或全部等方式来驱动红色发光二极管芯片216、绿色发光二极管芯片217及蓝色发光二极管芯片218点亮，使第一LED灯串模块10的LED灯串2及第二LED灯串模块20的LED灯串5在不同时间里或相同时间里产生多种亮、不亮或闪烁或规律或不规律等多种变化。
请参阅图8，为本发明的另一实施例示意图。如图8所示：在本实施例中，所揭露的技术与前图大致相同，所不同处仅在于第一LED灯串模块10与第二LED灯串模块20分别串接了多组LED灯串2及LED灯串5，而这些多组的LED灯串2及LED灯串5在一个电源转换控制器1的控制下，可产生多重的灯光变化。
请参阅图9，为本发明的再一实施例示意图。如图9所示：在本实施例中，所揭露的技术与前图大致相同，所不同处仅在于第一LED灯串模块10与第二LED灯串模块20串接了多组LED灯串2及LED灯串5，而这些多组的LED灯串2及LED灯串5中，除了运用本发明的四极发光二极管21、四极发光二极管51外，还可电性连接传统仅具有阳极接脚及阴极接脚的二极发光二极管7搭配使用。在一个电源转换控制器1的控制下，使该四极发光二极管21、四极发光二极管51及二极发光二极管7可产生多重的灯光变化。
请参阅图10，为本发明的又一实施例示意图。如图10所示：在本实施例中，所揭露的技术与前图大致相同，所不同处仅在于第一LED灯串模块10与第LED灯串模块20串接了至少一组LED灯串2及LED灯串5，在这LED灯串2及LED灯串5中，除了运用本发明的四极发光二极管21、四极发光二极管51外，还可电性连接一般二极发光二极管81的LED灯串8搭配使用。在一个电源转换控制器1的控制下，使该四极发光二极管21、四极发光二极管51及二极发光二极管81可产生多重的灯光变化。
请参阅图11，为本发明的又再一实施例示意图。如图11所示：在本实施例中，所揭露的技术与前图大致相同，所不同处仅在于第一LED灯串模块10与第二LED灯串模块20串接了至少一组LED灯串2及LED灯串5，在这LED灯串2的四极发光二极管21之间串接有两个或两个以上二极发光二极管91串并连接的LED灯串9搭配使用。在一个电源转换控制器1的控制下，使该四极发光二极管21、四极发光二极管51及二极发光二极管91可产生多重的灯光变化。
上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。即只要根据本发明权利要求所做的均等变化与修饰，均为本发明专利范围所涵盖。

Claims (20)

1、一种电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，具有第一发光二极管灯串模块，该第一发光二极管灯串模块包括：
电源转换控制器，具有电源输入端、正电源输出端、负电源输出端及信号输出控制端；
至少一组发光二极管灯串，与该电源转换控制器的正、负电源输出端及该信号输出控制端电性连接，具有信号输出端；
信号输出连接头，与该电源转换控制器的负电源输出端及发光二极管灯串的信号输出端电性连接，输出控制信号。
2、如权利要求1所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该电源转换控制器包括有电源转换单元及微控制单元，该电源转换单元的正电源输出端与该微控制单元输入端电性连接而成。
3、如权利要求2所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该电源转换单元至少包括有整流电路、滤波电路及稳压电路，该整流电路输出端的正、负电源输出与该滤波电路输入端连接，该滤波电路正、负电源输出端与稳压电路输入端电性连接。
4、如权利要求2所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该电源转换单元至少包括有整流电路及滤波电路，该整流电路正、负电源输出端与该滤波电路输入端连接。
5、如权利要求1所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该电源转换控制器包括有电源转换单元及专用集成电路，该电源转换单元的正电源输出端与该专用集成电路输入端电性连接。
6、如权利要求1所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该电源转换控制器包括有电源转换单元及控制电路，该电源转换单元的正电源输出端与该控制电路输入端电性连接。
7、如权利要求1所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该电源转换控制器包括有电源转换单元及数据输出单元，该电源转换单元的正电源输出端与该数据输出单元的输入端电性连接。
8、如权利要求1所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该电源转换控制器的电源输入端电性连接有电源插头及电源插座。
9、如权利要求1所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该发光二极管灯串由两个或两个以上发光二极管所串联而成。
10、如权利要求9所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该发光二极管包括：阳极接脚、阴极接脚、信号输入接脚及信号输出接脚。
11、如权利要求10所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该发光二极管内部更包含有控制器，及与控制器电性连接的彩色的发光二极管芯片。
12、如权利要求9所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该发光二极管包括：阳极接脚、阴极接脚。
13、一种电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，包括第一发光二极管灯串模块和第二发光二极管灯串模块，其中，
该第一发光二极管灯串模块包括：
电源转换控制器，具有电源输入端、正电源输出端、负电源输出端及信号输出控制端；
至少一组发光二极管灯串，与该电源转换控制器的正、负电源输出端及该信号输出控制端电性连接，具有信号输出端；
信号输出连接头，与该电源转换控制器的负电源输出端及发光二极管灯串的信号输出端电性连接，输出控制信号至第二发光二极管灯串模块；
该第二发光二极管灯串模块包括：
电源转换单元，具有电源输入端、正电源输出端、负电源输出端；
至少一组发光二极管灯串，与该电源转换单元电性连接；
信号输入连接头，其输入端连接第一发光二极管灯串模块的信号输出连接头，其输出端与该电源转换单元的负电源输出端及发光二极管灯串的信号输入端电性连接，用以接受第一发光二极管灯串模块所输出的控制信号，以控制第二发光二极管灯串模块的灯串动作；
信号输出连接头，与该电源转换单元及灯串的信号输出端电性连接，输出控制信号。
14、如权利要求13所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该电源转换单元至少包括有整流电路、滤波电路及稳压电路，该整流电路的正、负电源输出端与该滤波电路输入端连接，该滤波电路的正、负电源输出端与稳压电路电性连接而成。
15、如权利要求13所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该电源转换单元至少包括有整流电路及滤波电路，该整流电路的正、负电源输出端与该滤波电路输入端连接。
16、如权利要求13所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该电源转换单元的电源输入端电性连接有电源插头及电源插座。
17、如权利要求13所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该灯串由两个或两个以上发光二极管所串联接而成。
18、如权利要求17所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该发光二极管包括：阳极接脚、阴极接脚、信号输入接脚及信号输出接脚。
19、如权利要求18所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该发光二极管内部更包含有控制器，及与控制器电性连接的彩色的发光二极管芯片。
20、如权利要求17所述的电压串联式的发光二极管灯串模块，其特征在于，该发光二极管包括：阳极接脚和阴极接脚。
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