CN201571219U - 脉动电能非谐振的led双向驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是关于一种脉动(pulsed)电能非谐振的LED双向驱动电路,为藉电容性、或电感性、或电阻性阻抗构成第一阻抗,及采用并联后不会产生并联谐振(parallel resonance)的电容性与电感性阻抗并联构成第二阻抗,两者呈串联供输入脉动电能,而在第二阻抗两端形成呈渐衰波形的双向电能,供驱动双向导电的发光二极管。此项脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,藉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。
Description
技术领域
本实用新型为揭示一种脉动电能非谐振的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之所在。
实用新型内容
本实用新型的主要目的,在于提供一种脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其以脉动电能为电源,藉电容性阻抗元件(或电感性阻抗元件、或电阻性阻抗元件)构成第一阻抗,以及采用并联后固有并联谐振(parallel resonance)频率与脉动电能的脉动周期不同,而不会产生并联谐振(parallel resonance)的电容性阻抗元件与电感性阻抗元件,两者并联构成第二阻抗,第一阻抗与第二阻抗呈串联,串联后的两端,供输入脉动电能,以在第二阻抗两端形成双向交变电能分压,而以分压电能驱动双向导电的发光二极管为特征。
本实用新型提供一种脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,所述LED双向驱动电路(U100)的电路包括:第一阻抗(Z101),所述第一阻抗(Z101)由电容器(C100)或电感性阻抗元件、或电阻性阻抗元件,其中一种或一种以上及一个或一个以上所构成;或由两种或两种以上阻抗元件所构成,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;第二阻抗(Z102),所述第二阻抗(Z102)由至少一个电感性阻抗元件(I200)、与至少一个电容器(C200)并联所构成,两者并联后固有并联谐振频率与脉动电能的脉动周期不同;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;双向导电发光二极管组(L100),所述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),为个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者;双向导电发光二极管组(L100)依需要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;LED双向驱动电路(U100)中,第一阻抗(Z101)与第二阻抗(Z102)以及双向导电发光二极管组(L100),依需要选择各为一个或一个以上;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)及前述各项选择性辅助性电路元件,依需要选择设置或不设置,其设置数量含由一个所构成,若为选用一个以上,则应用时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;藉上述电路在第一阻抗及第二阻抗两端形成双向交变的分压电能,并在第二阻抗形成的呈渐衰波形的双向分压的电能,供驱动至少一个双向导电发光二极管组,或供驱动至少两个分别并联于第一阻抗第二阻抗两端的双向导电发光二极管组,以接受在第一阻抗两端及第二阻抗两端的分压电能所驱动,而构成此项脉动电能非谐振的LED双向驱动电路。
此项脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,藉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。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为此项脉动电能非谐振的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直流变流器输出电能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藉开关装置作串联、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
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
此项脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其LED双向驱动电路U100的电路构成及功能运作,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)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,两者并联后固有并联谐振(parallel resonance)频率与脉动电能的脉动周期不同,而不会产生并联谐振(parallel resonance),以及由至少一个第一发光二极管,与至少一个第二发光二极管呈逆极性并联,构成至少一个双向导电发光二极管组,而并联于至少一个第二阻抗的两端,而至少一个第一阻抗与至少一个第二阻抗串联后的两端,供输入脉动电能;
藉上述电路在第一阻抗及第二阻抗两端形成双向交变的分压电能,并在第二阻抗形成的呈渐衰波形的双向分压的电能,供驱动至少一个双向导电发光二极管组,或供驱动至少两个分别并联于第一阻抗第二阻抗两端的双向导电发光二极管组,以接受在第一阻抗两端及第二阻抗两端的分压电能所驱动,而构成此项脉动电能非谐振的LED双向驱动电路。
图1所示为此项脉动电能非谐振的LED双向驱动电路例方块示意图,如图1所述中,为藉LED双向驱动电路U100作电路功能运作,其构成含:
——第一阻抗Z101含:由电容器C100(或电感性阻抗元件、或电阻性阻抗元件),其中一种或一种以上及一个或一个以上所构成;或由两种或两种以上阻抗元件所构成,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;
——第二阻抗Z102含:为由至少一个电感性阻抗元件I200、与至少一个电容器C200并联所构成,两者并联后固有并联谐振(parallel resonance)频率与脉动电能的脉动周期不同,而不会产生并联谐振(parallel resonance);
——此项脉动电能非谐振的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,由三者中至少之一种阻抗元件以构成第一阻抗Z101;
第一阻抗Z101亦可选择不使用,而直接由第二阻抗Z102并联于脉动电能的电源,以运作于非并联谐振(parallel resonance)状态,但可以形成呈渐衰波形的双向交变电能;兹说明如下:
——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:
(1)输入直流脉动电能;或
(2)输入来自直流电源所转换的固定或可变电压、及固定或可变周期的直流脉动电能;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、及固定或可变周期的直流脉动电能;或
(4)输入固定或可变电压及固定或可变频率的交流电能,经整流为半波或全波的直流脉动电能;
——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,为个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。
LED双向驱动电路U100中,第一阻抗Z101与第二阻抗Z102以及双向导电发光二极管组L100,可依需要选择各为一个或一个以上。
藉上述电路在第一阻抗及第二阻抗两端形成双向交变的分压电能,并在第二阻抗形成的呈渐衰波形的双向分压的电能,供驱动至少一个双向导电发光二极管组,或供驱动至少两个分别并联于第一阻抗第二阻抗两端的双向导电发光二极管组,以接受在第一阻抗两端及第二阻抗两端的分压电能所驱动,而构成此项脉动电能非谐振的LED双向驱动电路。
为方便说明,以下各代表性实施例中,其电路列举的组成元件选择如下:
(1)以设置一个第一阻抗Z101、一个第二阻抗Z102及一个双向导电发光二极管组L100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,在实际应用时,可依需要使用电容性、电感性、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,其构成含:
——第一阻抗Z101:为由至少一个电容器C100所构成,尤指由双极性电容所构成,第一阻抗的数目为一个或一个以上,或依需要选择不使用第一阻抗Z101;
——第二阻抗Z102:为采用并联后固有并联谐振(parallel resonance)频率与脉动电能的脉动周期不同,而不会产生并联谐振(parallel resonance)的至少一个电感性阻抗元件I200,及至少一个电容器C200所并联构成,第二阻抗的数目可为一个或一个以上;
——至少一个第一阻抗Z101与至少一个第二阻抗Z102呈串联,其串联后的两端供输入脉动电能,并在第二阻抗Z102形成双向交变电能的分压,其分压的双向交变电能供驱动至少一个双向导电发光二极管组L100;
——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,为个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;或
——由至少一组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,以接受第二阻抗Z102两端分电压的电能所驱动,并藉第一阻抗Z101的阻抗限制其电流;特别于选用电容器C100(例如为双极性电容器)作为第一阻抗元件时,藉电容性阻抗以限制其输出电流;
藉由第一阻抗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;
而借着上述双向导电发光二极管组L100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L100两端相对于电源的电压变动率;
此项LED双向驱动电路U100中,构成双向导电发光二极管组L100的第一发光二极管LED101、及第二发光二极管LED102的选择含:
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。
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LED101,与构成第二发光二极管LED102的个别所属发光二极管若为一个以上时,其个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LED101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LED101及二极管CR100呈逆极性并联构成的电路例示意图;
此项脉动电能非谐振的LED双向驱动电路中,为藉由LED双向驱动电路U100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CR101:为选择性设置的元件供串联于第一发光二极管LED101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R101:为选择性设置的元件,于第一阻抗Z101选用电容器C100(例如为双极性电容器)时,供并联于构成第一阻抗Z101中电容器C100的两端,以供作为泄放电容器C100的残存电荷;
——限流电阻R103:为选择性设置的元件,供个别与双向导电发光二极管组L100的第一发光二极管LED101呈串联,以限制通过第一发光二极管LED101的电流;限流电阻R103亦可由电感性阻抗I103取代;
——限流电阻R104:为选择性设置的元件,供个别与双向导电发光二极管组L100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I104取代;
——在LED双向驱动电路U100中,若构成双向导电发光二极管组L100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R100直接与双向导电发光二极管组L100串联所取代或同时设置,以获得限流功能;限流电阻R100亦可由电感性阻抗元件I100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;如图4所示为本实用新型中以限流电阻R100串联双向导电发光二极管组L100的电路例示意图;
此外为保护发光二极管防止发光二极管LED101及LED102遭受异常电压损坏或减少寿命,此项LED双向驱动电路U100中,可进一步在构成双向导电发光二极管组L100的第一发光二极管LED101、及第二发光二极管LED102两端,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效应的功能,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7所示,其构成含:
1、在LED双向驱动电路U100中,供构成双向导电发光二极管组L100的第一发光二极管LED101两端,并联齐纳二极管ZD101,其极性关系为以齐纳二极管ZD101齐纳电压,限制第一发光二极管LED101两端工作电压;
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ZD101串联,以共同产生齐纳电压效应的功能,其优点为(1)可保护齐纳二极管ZD101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,限制第二发光二极管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。
齐纳二极管的构成含:
(1)在构成双向导电发光二极管组L100的第一发光二极管LED101两端,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ZD101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)或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;上述三种电路皆可以防止第一发光二极管LED101及第二发光二极管LED102的端电压过高。
此项脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其LED双向驱动电路U100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LED101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ESD101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;
此项脉动电能非谐振的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含:
1、此项脉动电能非谐振的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LED101串联后的两端,并联设置可蓄放电装置ESD101;
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;其构成含:
——第一发光二极管LED101与限流电阻R103串联后两端,或直接在第一发光二极管LED101两端,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LED101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、此项脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,若其LED双向驱动电路U100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所示,为在第一发光二极管LED101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LED101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;
3、此项脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,于其LED双向驱动电路U100选择以限流电阻R100取代限流电阻R103、R104,以作为双向导电发光二极管组L100的共用限流电阻时,或不设置限流电阻R103、R104及R100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;其构成含:
——由可蓄放电装置ESD101同极性直接并联于第一发光二极管LED101两端,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ESD101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ESD101或ESD102为单极性,则在第一发光二极管LED101与单极性可蓄放电装置ESD101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L100两端,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U100中,其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,除可稳定双向导电发光二极管组L100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,为由各种习用可充放电的电池、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含:
(1)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;
(2)由至少一个第一发光二极管LED101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LED101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L100,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。
(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~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LED101、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:
1、第一阻抗Z101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I200并联所构成,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,其阻抗值可为相同或不同;惟其电容器C200与电感性阻抗元件I200并联后的固有并联谐振(parallel resonance)频率,为不会与脉动电能的脉动周期产生并联谐振(parallel resonance);
3、第一发光二极管LED101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U100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,或个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,个别驱动所匹配的双向导电发光二极管组L100;
(2)若LED双向驱动电路U100中设有可蓄放电装置ESD101或ESD102,则驱动双向导电发光二极管组L100中的发光二极管LED101或LED102,为由连续直流通电发光;
若未设置可蓄放电装置ESD101或ESD102,则发光二极管LED101或LED102呈间歇导电,发光二极管LED101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L100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 ForwardVoltage)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),惟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LED101或LED102为原则;
藉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.ForwardCurrent)的电流大小及电流波形;惟通电发光的顺向电流峰值(Peak of ForwardCurrent)以不损害发光二极管LED101或LED102为原则;
藉由上述顺向电流(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CR101、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I100、电感性阻抗元件I103、电感性阻抗元件I104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,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
11、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;
此项脉动电能非谐振的LED双向驱动电路在应用时,可供输入以下各种直流电能,包括:
(1)输入直流脉动电能;或
(2)输入来自直流电源所转换的固定或可变电压、及固定或可变周期的直流脉动电能;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、及固定或可变周期的直流脉动电能;或
(4)输入固定或可变电压及固定或可变频率的交流电能,经整流为半波或全波的直流脉动电能;
并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电能功率调控器的电路例方块示意图;串联式电能功率调控器的构成含:
——串联式直流电能功率调控器330,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,以供调控直流脉动电能的输出功率;
——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,以供调控双向电能输出的功率;
电路的功能运作如下:
(1)可依需要选择设置串联式直流电能功率调控器330,供串联于LED双向驱动电路U100,两者串联后,供输入来自电源的直流脉动电能,经由串联式直流电能的功率调控器330,调控来自电源的直流脉动电能,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Z102两端呈渐衰波形双向脉动的分压电能,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;
2、如图13所示为本实用新型并联于并联式电能功率调控器的电路例方块示意图;并联式电能功率调控器的构成含:
——并联式直流电能功率调控器430,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,以供调控直流脉动电能的输出功率;
——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,以供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直流电能功率调控器430,其输出端供并联于LED双向驱动电路U100,而并联式直流电能功率调控器430输入端供输入来自电源的直流脉动电能,经由并联式直流电能功率调控器430,调控来自电源的直流脉动电能,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U100;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L100输入端,而并联式双向电能功率调控器400输入端供并联于第二阻抗Z102,经由并联式双向电能功率调控器400,调控来自第二阻抗Z102两端呈渐衰波形双向脉动的分压电能,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直流变流器输出电能驱动的电路例方块示意图;
其主要构成含:
——直流变直流脉动电能的变流器(DC to DC Converter)5000: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周期的直流脉动电能;
电路的运作功能如下:
——直流变直流脉动电能的变流器(DC to DC Converter)5000的输入端供输入直流电能,其输出端供输出直流脉动电能,而LED双向驱动电路U100,并联于直流变直流脉动电能的变流器(DC to DC Converter)5000的输出端;而直流变直流脉动电能的变流器(DC to DC Converter)5000的输入端,为供输入依需要选定固定或可变电压的直流电能、或输入来自交流电能整流后的直流电能;
——直流变直流变流器(DC to DC Converter)5000的输出端,则为输出依需要选定固定或可变电压,及固定或可变周期的脉动电能,供操控及驱动LED双向驱动电路U100;
——此外并可藉由操控直流变直流变流器(DC to DC Converter)5000的输出功率,以操控输往串联谐振(series 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、由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:为由具电容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
(3)阻抗元件500:为由具电阻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容性阻抗、或电感性阻抗、或电阻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容性阻抗、及电感性阻抗的合成阻抗特性的元件所构成,而其合成谐振(parallel resonance)频率,与所通过双向或单向脉动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,与所通过双向或单向脉动的频率或周期相同,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,与所通过双向或单向脉动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藉开关装置作串联、或并联、或串并联的操控电路例方块示意图。
此项脉动电能非谐振的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I200,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W0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I200,供与电容器C200并联以构成第二阻抗Z102,供与构成第一阻抗Z101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之间或其他依需要选定的抽头之间;惟自耦变压绕组W0与电容器C200并联后的固有并联谐振(parallel resonance)频率,为不会与脉动电能的脉动周期产生并联谐振(parallel resonance);自耦变压器ST200的自耦变压绕组W0的a、c输出端供输出升压的双向交变电能,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W0的a、c端为电源侧,可取代第二阻抗Z102中的电感性阻抗元件I200,供与电容器C200并联以构成第二阻抗Z102,供与构成第一阻抗Z101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之间或其他依需要选定的抽头之间;惟自耦变压绕组W0与电容器C200并联后的固有并联谐振(parallel resonance)频率,为不会与脉动电能的脉动周期产生并联谐振(parallel resonance);自耦变压器ST200的自耦变压绕组W0的b、c输出端供输出升压的双向交变电能,供驱动双向导电发光二极管组L100;
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W1及二次侧绕组W2所构成;一次侧绕组W1与二次侧绕组W2两者呈分离,其一次侧绕组W1供与电容器C200并联以构成第二阻抗Z102,供与构成第一阻抗Z101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之间或其他依需要选定的抽头之间;惟一次侧绕组W1与电容器C200并联后的固有并联谐振(parallel resonance)频率,为不会与脉动电能的脉动周期产生并联谐振(parallel resonance);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,二次侧绕组输出的双向交变电能,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I200,与电容器C200并联以构成第二阻抗,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。
此项脉动电能非谐振的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的个别发光二极管LED101及LED102的颜色,可依需要选择为一种或一种以上颜色所构成。
此项脉动电能非谐振的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的个别发光二极管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。
此项脉动电能非谐振的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含:(1)由个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,此项脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,藉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。
以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (22)
1.一种脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,所述LED双向驱动电路(U100)的电路包括:
第一阻抗(Z101),所述第一阻抗(Z101)由电容器(C100)或电感性阻抗元件、或电阻性阻抗元件,其中一种或一种以上及一个或一个以上所构成;或由两种或两种以上阻抗元件所构成,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;
第二阻抗(Z102),所述第二阻抗(Z102)由至少一个电感性阻抗元件(I200)、与至少一个电容器(C200)并联所构成,两者并联后固有并联谐振频率与脉动电能的脉动周期不同;
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;
双向导电发光二极管组(L100),所述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),为个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者;双向导电发光二极管组(L100)依需要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;
LED双向驱动电路(U100)中,第一阻抗(Z101)与第二阻抗(Z102)以及双向导电发光二极管组(L100),依需要选择各为一个或一个以上;
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)及前述各项选择性辅助性电路元件,依需要选择设置或不设置,其设置数量含由一个所构成,若为选用一个以上,则应用时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。
2.如权利要求1所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,所述电路构成含:
第一阻抗(Z101),所述第一阻抗(Z101)由至少一个电容器(C100)所构成,尤指由双极性电容所构成,第一阻抗的数目为一个或一个以上;
第二阻抗(Z102),所述第二阻抗(Z102)采用并联后固有并联谐振频率与脉动电能的脉动周期不同的至少一个电感性阻抗元件(I200),及至少一个电容器(C200)所并联构成,第二阻抗的数目为一个或一个以上;
至少一个第一阻抗(Z101)与至少一个第二阻抗(Z102)呈串联;
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)的数目为相同或不同,第一发光二极管(LED101)与第二发光二极管(LED102),为个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)依需要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;或
至少一组双向导电发光二极管组(L100),并联于至少一个第二阻抗(Z102)的两端;
藉由第一阻抗(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所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,第一阻抗(Z101)亦选择不使用,而直接由第二阻抗Z102并联于脉动电能的电源。
4.如权利要求2所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,其第一发光二极管(LED101)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。
5.如权利要求1所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,若构成双向导电发光二极管组(L100)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R100直接与双向导电发光二极管组(L100)串联所取代或同时设置;限流电阻R100或由电感性阻抗元件(I100)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所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,所述脉动电能非谐振的LED双向驱动电路进一步在构成双向导电发光二极管组(L100)的第一发光二极管(LED101)、及第二发光二极管(LED102)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效应的功能,再分别并联于第一发光二极管(LED101)、或第二发光二极管(LED102)两端;其构成含:
在LED双向驱动电路(U100)中,供构成双向导电发光二极管组(L100)的第一发光二极管(LED101)两端,并联齐纳二极管(ZD101),其极性关系为以齐纳二极管(ZD101)齐纳电压,限制第一发光二极管(LED101)两端工作电压;
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(ZD101)串联;
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,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,限制第二发光二极管(LED102)两端的工作电压。
7.如权利要求1所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,其齐纳二极管(ZD102),可依需要选择设置二极管(CR202),供与齐纳二极管(ZD102)串联。
8.如权利要求1所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,其齐纳二极管的构成含:
1)在构成双向导电发光二极管组(L100)的第一发光二极管(LED101)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(ZD101)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所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,在第一发光二极管(LED101)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(ESD101)及可蓄放电装置(ESD102),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。
10.如权利要求1所述的脉动电能非谐振的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含:在限流电阻R103与第一发光二极管(LED101)串联后的两端,并联设置可蓄放电装置(ESD101);
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)。
11.如权利要求1所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,进一步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;其构成含:
第一发光二极管(LED101)与限流电阻(R103)串联后两端,或直接在第一发光二极管(LED101)两端,依极性并联可蓄放电装置(ESD101),可蓄放电装置(ESD101);
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);
若其LED双向驱动电路(U100)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,为在第一发光二极管(LED101)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);
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。
12.如权利要求1所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,于其LED双向驱动电路(U100)选择以限流电阻(R100)取代限流电阻(R103)、(R104),以作为双向导电发光二极管组(L100)的共用限流电阻时,或不设置限流电阻(R103)、(R104)及(R100)时,其主要电路结构含:
由可蓄放电装置(ESD101)同极性直接并联于第一发光二极管(LED101)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(ESD101)及可蓄放电装置(ESD102);
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。
13.如权利要求1所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,其双向导电发光二极管组(L100)的两端,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(ESD101)或(ESD102)为单极性,则在第一发光二极管(LED101)与单极性可蓄放电装置(ESD101)并联后,设置顺极性串联的二极管(CR101);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(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。
14.如权利要求1所述的脉动电能非谐振的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含:由至少一个第一发光二极管(LED101)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。
15.如权利要求1所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,其LED双向驱动电路(U100)中:设置一组双向导电发光二极管组(L100),或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,则为共同接受共用的第二阻抗(Z102)的分压电能所驱动,或个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,个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所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,可串联于串联式电能功率调控器,串联式电能功率调控器的构成含:
串联式直流电能功率调控器(330),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;
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;
电路的功能运作如下:
1)串联式直流电能功率调控器(330),供串联于LED双向驱动电路(U100),两者串联后,供输入来自电源的直流脉动电能,经由串联式直流电能的功率调控器330,调控来自电源的直流脉动电能,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)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)两端呈渐衰波形双向脉动的分压电能,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)。
17.如权利要求1所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,并联于并联式电能功率调控器,并联式电能功率调控器的构成含:
并联式直流电能功率调控器(430),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,以供调控直流脉动电能的输出功率;
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,以供调控双向电能输出的功率;
电路的运作功能如下:
1)并联式直流电能功率调控器(430),其输出端供并联于LED双向驱动电路(U100),而并联式直流电能功率调控器(430)输入端供输入来自电源的直流脉动电能,经由并联式直流电能功率调控器(430),调控来自电源的直流脉动电能,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),其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)两端呈渐衰波形双向脉动的分压电能,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所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,可接受直流变直流变流器输出电能驱动,其主要构成含:
直流变直流脉动电能的变流器(5000):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周期的直流脉动电能;
电路的运作功能如下:
直流变直流脉动电能的变流器(5000)的输入端供输入直流电能,其输出端供输出直流脉动电能,而LED双向驱动电路(U100),并联于直流变直流脉动电能的变流器(5000)的输出端;而直流变直流脉动电能的变流器(5000)的输入端,为供输入依需要选定固定或可变电压的直流电能、或输入来自交流电能整流后的直流电能;
直流变直流变流器(5000)的输出端,则为输出依需要选定固定或可变电压,及固定或可变周期的脉动电能,供操控及驱动LED双向驱动电路(U100);
此外并可藉由操控直流变直流变流器(5000)的输出功率,以操控输往串联谐振的LED双向驱动电路(U100),或对所输出的电能,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,供操控及驱动LED双向驱动电路(U100)。
19.如权利要求1所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,其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):为由具电容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
3)阻抗元件(500):为由具电阻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容性阻抗、或电感性阻抗、或电阻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容性阻抗、及电感性阻抗的合成阻抗特性的元件所构成,而其合成谐振频率,与所通过双向或单向脉动电能的频率或周期相同,而可产生并联谐振的状态;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频率,与所通过双向或单向脉动的频率或周期相同,而可产生串联谐振的状态,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频率,与所通过双向或单向脉动电能的频率或周期相同,而可产生并联谐振的状态及呈现相对的端电压。
20.如权利要求1所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,其供选择作为第二阻抗(Z102)的电感性阻抗元件(I200),可进一步为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(W0),自耦变压器(ST200)的自耦变压绕组(W0)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(I200),供与电容器(C200)并联以构成第二阻抗(Z102),供与构成第一阻抗(Z101)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之间或其他依需要选定的抽头之间;惟自耦变压绕组(W0)与电容器(C200)并联后的固有并联谐振频率,为不会与脉动电能的脉动周期产生并联谐振;自耦变压器(ST200)的自耦变压绕组(W0)的a、c输出端供输出升压的双向交变电能,供驱动双向导电发光二极管组(L100)。
21.如权利要求1所述的脉动电能非谐振的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(I200),可进一步为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(W0)的a、c端为电源侧,可取代第二阻抗(Z102)中的电感性阻抗元件(I200),供与电容器(C200)并联以构成第二阻抗(Z102),供与构成第一阻抗(Z101)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之间或其他依需要选定的抽头之间;惟自耦变压绕组(W0)与电容器(C200)并联后的固有并联谐振频率,为不会与脉动电能的脉动周期产生并联谐振;自耦变压器(ST200)的自耦变压绕组(W0)的b、c输出端供输出升压的双向交变电能,供驱动双向导电发光二极管组(L100)。
22.如权利要求1所述的脉动电能非谐振的LED双向驱动电路,其特征在于,其供选择作为第二阻抗(Z102)的电感性阻抗元件(I200),可进一步为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)为由具有一次侧绕组(W1)及二次侧绕组(W2)所构成;一次侧绕组(W1)与二次侧绕组(W2)两者呈分离,其一次侧绕组(W1)供与电容器(C200)并联以构成第二阻抗(Z102),供与构成第一阻抗(Z101)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之间或其他依需要选定的抽头之间;惟一次侧绕组(W1)与电容器(C200)并联后的固有并联谐振频率,为不会与脉动电能的脉动周期产生并联谐振;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,二次侧绕组输出的双向交变电能,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(I200),与电容器(C200)并联以构成第二阻抗,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)。
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GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20100901 Termination date: 20130114 |
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