CN202095129U - 交流驱动式发光二极体网络 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流驱动式发光二极体网络，涉及发光二极体网络，减小误差累积造成的亮度不均。包含交流电压源、四组次发光二极体群组及主发光二极体群组，交流电压源连结四组次发光二极体群组，次发光二极体群组由n个并排暨极性方向相同的单一发光二极体组成，两两相反连接，且分别连接主发光二极体群组的二端；主发光二极体群组由m个并排暨极性方向相同的发光二极体组成，次发光二极体群组与主发光二极体群组的并排数量相等，工作时，两个次发光二极体群组导通及两个次发光二极体群组截止，通过主发光二极体群组的输出电压维持相同的极性暨呈持续发光。

Description

交流驱动式发光二极体网络

技术领域

本实用新型涉及一种发光二极体网络，特别是关于一种以交流(AC)驱动用的发光二极体网络。

背景技术

发光二极体(Light Emitting Diode，LED)与一般二极体的结构相同，即在半导体基板上具有一N型区及一P型区。N型区与P型区交界处形成一PN接面，在PN接面形成的瞬间，N型区中的多数载子(电子)会向P型区扩散；P型区中的多数载子(电洞)会向N型区扩散，此外，N型区中的少数载子(电洞)会向P型区漂移，P型区中的少数载子(电子)会向N型区漂移，扩散及漂移的电子电洞在PN接面附近结合，形成一空乏区(depletion region)。N型区中空乏区的电性为正，P型区中空乏区的电性为负，形成一电位障，二极体达平衡状态。

对LED加入顺向偏压而跨越电位障时，P型区的多数载子(电洞)会往N型区移动，而N型区的多数载子(电子)则往P型区移动，电子与电洞在PN接面的空乏区复合，此时，因电子由高能阶回到低能阶，释放出光子，产生可见光。

LED具有环保节能的特性，已广泛运用于，例如：路灯、照明、大型广告看板、背光模组…等各种产品上。

一般LED运用于照明光源的用途时，为了达到照明稳定的目的，通常需要透过一整流器(AC/DC)，将交流电转换为直流电后，光源才能稳定发光，然而，整流器的体积大，携带不易。

因此，现有技术技艺中，璨圆光电于2005年提出的「发光二极体元件及其驱动方法」台湾专利申请案，其公告号为I257185。请参考本案第1图，即台湾I257185专利的图2，并配合其说明书的描述「本实用新型的发光二极体元件的驱动方法用于驱动一发光二极体元件210。其中，发光二极体元件210具有一第一发光单元212与一第二发光单元214，且第一发光单元212与第二发光单元214反向并联。在本实用新型的一实施例中，第一发光单元212与第二发光单元214可形成于同一基板上，或形成于不同基板上。…发光二极体元件210具有两个连接端分别连接至电源V1与电源V2，…一较佳方式例如为：将电源V2接地，并将电源V1输入交流电的电流源或电压源。…当发光二极体元件210接收正极性驱动讯号(+)时，则第一发光单元212处于顺向偏压而发出第一光线，且第二发光单元214处于逆向偏压而不发光。当发光二极体元件210接收负极性驱动讯号(-)时，则第二发光单元214处于顺向偏压而发第二光线，且第一发光单元212处于逆向偏压而不发光。因此，第一发光单元212与第二发光单元214得以…交替地发出第一光线以及第二光线。」

另外，工研院于2008年提出的「具保护电路的发光二极体装置」台湾专利申请案，其公开号为200952202。请参考本案第2图，即台湾200952202专利申请案的图1，并配合其说明书的描述「具保护电路的发光二极体装置包含至少一发光二极体11、一保护电路12及一电压源13，其中，发光二极体11为一交流发光二极体(AC-LED)，保护电路12包含至少一具双向特性的二极体121，此具双向特性的二极体121为一具双向特性的n-p-n型齐纳二极体或为一具双向特性的p-n-p型齐纳二极体。此保护电路12与发光二极体11并联，电压源13与保护电路12及发光二极体11电性耦接，此电压源13提供一工作电压予发光二极体11及保护电路12，上述电压源13为一交流电压源。因本实用新型的发光二极体11利用电压源13所提供的交流电压驱动，故当此交流电压产生突波，亦即有过电压的产生时，则因过电压而产生的过电流流向保护电路12而不流向发光二极体11，借此以保护发光二极体11不因过电流而损坏，又因本实用新型所采用的二极体121均具备双向特性，故可不考虑正负电压的连结关系，减少电路设计上的困难。」

由以上两个前案，可看出现有技术技艺中，一般交流驱动的LED是以两个LED反向并联，两两一组的方式连接。此外，因为LED制程过程不均，每颗LED皆会有些许误差，若以现有技术技艺，即LED由第一颗串到最后一颗的方式，误差会不断累积，造成亮度不均。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种交流驱动式发光二极体网络，减小由于误差会不断累积，而造成的亮度不均。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种交流驱动式发光二极体网络，包含交流电压源、四组次发光二极体群组及主发光二极体群组，其中：交流电压源的二端连结有四组次发光二极体群组；

次发光二极体群组由n个并排暨极性方向相同的单一发光二极体所组成，每组次发光二极体群组间的连接方式呈两两相反，且两两相反的次发光二极体群组分别连接于主发光二极体群组的二端；

主发光二极体群组由m个并排暨极性方向相同的至少一个以上的发光二极体所组成，主发光二极体群组的并排数量等同于次发光二极体群组的并排数量；

上述网络工作时，同时使两个次发光二极体群组呈导通及另两个次发光二极体群组呈截止状态，并使通过主发光二极体群组的输出电压维持相同的极性暨呈持续发光。

本实用新型实施例提供的交流驱动式发光二极体网络，由连接方式呈两两相反的次发光二极体群组分别连接于主发光二极体群组的二端，且次发光二极体群组是由n个(n≥2)并排暨极性方向相同的单一发光二极体所组成的及主发光二极体群组是由m个(m≥2)并排暨极性方向相同的至少一个以上的发光二极体所组成，并使得主发光二极体群组的并排数量是等同于次发光二极体群组的并排数量，以致使交流电压源呈正负交替工作时，而致使两个次发光二极体群组呈导通状态及另两个次发光二极体群组呈截止状态，而具有稳压电路的作用，同时，亦可使通过主发光二极体群组的输出电压维持相同的极性暨呈持续发亮，且利用并联配合串联的方式或串联配合并联方式来避免累计误差的产生，并能在个别的发光二极体受损时也不会有妨碍其他发光二极体依序接通发亮，进而达到降低其维修费用。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的交流驱动式发光二极体网络做进一步的描述。

图1为现有技术的交流驱动的LED的连接方式；

图2为现有技术的交流驱动的LED及其保护电路的连接方式；

图3为本实用新型呈顺向偏压时的电路示意图；

图4为图3呈逆向偏压时的电路示意图。

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作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。

本实用新型是有关于一种交流驱动式发光二极体网络，如图3、图4所示，其包含有一交流电压源1、四组次发光二极体群组2、3、4、5及主发光二极体群组6。

其中，交流电压源1的二端连结有四组次发光二极体群组2、3、4、5，且每组次发光二极体群组2、3、4、5间的连接方式呈两两相反，并使两两相反的次发光二极体群组2、3、4、5分别连接于主发光二极体群组6的二端；

次发光二极体群组2、3、4、5由n个(n≥2)并排暨极性方向相同的单一发光二极体21、22、23、24、31、32、33、34、41、42、43、44、51、52、53、54所组成的，且使每组次发光二极体群组2、3、4、5间的连接方式呈两两相反，并使两两相反的次发光二极体群组2、3、4、5分别连接于主发光二极体群组6的二端；而上述n个并排是指至少二个以上(含二个)的并排；

主发光二极体群组6则是由m个(即m≥2)并排暨极性方向相同的至少一个以上的发光二极体601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611、612所组成，且使得主发光二极体群组6的并排数量等同于次发光二极体群组2、3、4、5的并排数量；而上述的m个并排是指至少二个以上(含二个)的并排的；而上述的m并排中的至少一个以上的发光二极体601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611、612是指每一排是由单一个发光二极体601、604、607、610所组成、或每一排是由数个单一发光二极体601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611、612呈相互串联方式所组成的、或每一排是由数个单一发光二极体601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611、612呈串并联方式所组成的；

当交流电压源1呈正半波时，正电流会先流经至二组次发光二极体群组2、4的交会处，且会因次发光二极体群组2呈顺向偏压(即导通状态)及另一次发光二极体4呈逆向偏压(呈截止状态)，以致使电流仅能直接流经次发光二极体群组2中呈n排(n≥2)并排方式的发光二极体21、22、23、24后，再流入至主发光二极体群组6中m排呈串并排方式的发光二极体601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611、612后，再流经再一次发光二极体群组5中呈n排(n≥2)并排方式的发光二极体51、52、53、54后，而形成一通电回路，以致使主发光二极体群组6中的每一发光二极体601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611、612呈发光状态；

当交流电压源1呈负半波时，正电流会先流经至另二组次发光二极体群组3、5的交会处，且会因次发光二极体群组3呈顺向偏压(即导通状态)及另一次发光二极体5呈逆向偏压(呈截止状态)，以致使电流仅能直接流经次发光二极体群组3中呈n排(n≥2)并排方式的发光二极体31、32、33、34后，再流入至主发光二极体群组6中m排呈串并排方式的发光二极体601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611、612后，再流经又一次发光二极体群组4中呈n排(n≥2)并排方式的发光二极体41、42、43、44后，而形成一通电回路，以致使主发光二极体群组6中的每一发光二极体601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611、612呈发光状态；

本实用新型实施例提供的交流驱动式发光二极体网络，由两两相反的次发光二极体群组2、5或3、4轮流工作(即交流电的正负交替作用)，同时有两个次发光二极体群组2、5或3、4呈导通状态及两个次发光二极体群组3、4或2、5呈截止状态(即具稳压电路的功效)，而使得主发光二极体群组6上的输出电压极性则可维持相同极性暨使其上的每一发光二极体601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611、612亦随之开关切换，以致使主发光二极体群组6能达到并联配合串联的方式或串联配合并联方式来避免累计误差的产生，并能在个别的发光二极体605受损时也不会有妨碍其他发光二极体601、602、603、604、606、607、608、609、610、611、612依序接通发亮，以达到降低其维修费用。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种交流驱动式发光二极体网络，其特征在于，包含交流电压源、四组次发光二极体群组及主发光二极体群组，其中：交流电压源的二端连结有四组次发光二极体群组；

次发光二极体群组由n个并排暨极性方向相同的单一发光二极体所组成，每组次发光二极体群组间的连接方式呈两两相反，且两两相反的次发光二极体群组分别连接于主发光二极体群组的二端；

主发光二极体群组由m个并排暨极性方向相同的至少一个以上的发光二极体所组成，主发光二极体群组的并排数量等同于次发光二极体群组的并排数量。

2.根据权利要求1所述的交流驱动式发光二极体网络，其特征在于，已位于m个并排暨极性方向相同的主发光二极体群组中的至少一个以上的发光二极体是指每一排是由单一个发光二极体所组成的。

3.根据权利要求1所述的交流驱动式发光二极体网络，其特征在于，已位于m个并排暨极性方向相同的主发光二极体群组中的至少一个以上的发光二极体是指每一排是由数个单一发光二极体呈相互串联方式所组成的。

4.根据权利要求1所述的交流驱动式发光二极体网络，其特征在于，已位于m个并排暨极性方向相同的主发光二极体群组中的至少一个以上的发光二极体是指每一排是由数个单一发光二极体呈串并联方式所组成的。 

Images