TW201427485A - 具有驅動多數個發光二極體串的通用結構之裝置 - Google Patents

Abstract

本裝置包括多數個可控制發光二極體串與多數個切換單元交錯連接，每個切換單元連接在一領先的可控制發光二極體串和一尾隨的可控制發光二極體串之間。在一控制器的控制之下，各切換單元可將其領先和尾隨之可控制發光二極體串形成串聯或並聯，或將其領先的可控制發光二極體串短路，從而使該多數個可控制發光二極體串，可以隨著自動偵測到的輸入電壓之範圍，形成各種串聯或並聯的組合。每個可控制發光二極體串，包含有連接在其正端和負端之間的多數個發光二極體，和多數個控制開關，其中每個控制開關相對應於一個發光二極體，而該控制器則控制這些控制開關，當輸入電壓隨時間變化時，利用控制開關的開或關，調整在每個發光二極體串內互相串聯的發光二極體數目。

Description

具有驅動多數個發光二極體串的通用結構之裝置

本發明係有關發光二極體的照明裝置，尤其是一種用於驅動多數個可控制發光二極體串的裝置。

發光二極體(LED)是一種基於半導體的光源，經常被應用在低耗電儀表和家電的指示器，應用發光二極體在各種照明裝置也已越來越普遍。例如，高明亮度的發光二極體已被廣泛用於交通信號燈，車輛指示燈，以及剎車燈。

發光二極體之電流對電壓(IV)特性曲線類似於一般的普通二極體，當加於發光二極體的電壓小於二極體的正向電壓時，只有非常小的電流通過發光二極體。當電壓超過正向電壓時，通過發光二極體的電流則大幅增加。一般來說，在大多數操作範圍，基於發光二極體的照明裝置之發光強度是和通過的電流成正比，但操作在高電流時則不如此。通常為基於發光二極體的照明裝置設計之驅動裝置，都是以提供一個恆定的電流為主，以便能發出穩定的光和延長發光二極體的壽命。

為了提高基於發光二極體的照明裝置之亮度，通常是將多數個發光二極體串聯在一起，形成一個基於發光二極體的照明單位，而且多數個基於發光二極體的照明單位可以更進一步串聯在一起，形成一個照明裝置。例如，美國專利6777891號揭露將多數個基於發光二極體的照明單位，形成一個可由電腦控制的燈串，其中每個照明單位在燈串裡形成一個可單獨控制的節點。

每個照明裝置所需要的工作電壓，通常是取決於照明單位裡的發光二極體之正向電壓，每個照明單位裡有多少個發光二極體，每個照明單位是如何相互接聯的，以及每個照明單位在照明裝置裡，是如何接收來自電源的電壓。因此，在大多數的應用中，都需要某 種類型的電源電壓轉換裝置，來將一般較普遍的高電壓電源，轉換成較低的電壓，以提供給一個或多數個基於發光二極體的照明單位。因為需要這樣的一個電壓轉換裝置，造成基於發光二極體的照明設備效率減低，成本增高，也難以減小其體積。

美國專利7781979號提供了一個控制串聯的發光二極體的裝置。其中有兩個或兩個以上的發光二極體串聯連接，當施加電壓時，一串聯的電流即流經發光二極體。其中至少有一個發光二極體被並聯一個或多數個可控制的電流路徑，來使串聯的電流部分流經這些可控制的電流路徑，以便不需要電壓轉換裝置即可使用一般較普遍的高電壓電源。因此該裝置可使用如120V或240V的交流電壓。

美國專利公告2010/0308739號揭露了將多數個發光二極體互接串聯成多數個發光二極體段的裝置，以及多數個開關器與此多數個發光二極體段互接，來選取控制某一發光二極體段，將其從一個發光二極體串聯電流通路中串聯接入或切隔分出。

在傳統的不用電壓轉換器之驅動發光二極體電路中，當輸入電壓變高時，就必須串聯較多的發光二極體。但是如果驅動多數個發光二極體段之裝置的方法，只靠改變串聯的發光二極體之數量來調適不同大小的輸入電壓，那麼當輸入電壓變低時，發光二極體的使用率就變的非常低。

美國專利公告2011/0085619號，揭露了一用於驅動多數個不同長度的發光二極體串的選擇電路，以根據相對應的輸入交流電壓，將某些發光二極體串選擇性的打開或關閉。美國專利公告2012/0217887號，揭露了可以在交流電源的電壓變化下，提供平均的發光強度之發光二極體的照明裝置和控制方法。

因為已有越來越多的基於發光二極體的照明單位被應用在高亮度的照明設備上，如何使用牆上現有的交流電源，靈活和有效地提高發光二極體的使用率，並提供穩定性和高亮度，來驅動和連接多數個基於發光二極體的照明單位之設計方法和裝置，已經形成一種 不可或缺的需求。此外，如何控制連接在一起之基於發光二極體的照明單位，使照明亮度可以根據不同的照明要求，或交流電源電壓的變化，來提供不同的照明模式，也是非常重要的。

本發明係為提供一種能適應在不同的輸入交流電源之不同的電壓下，有效率的驅動發光二極體照明裝置。本發明提供的發光二極體照明裝置，有一個可以隨著自動偵測到的輸入電壓之範圍，而將多數個可控制發光二極體串之間以串聯，並聯或短路方式相接的通用結構。除此之外，在每一可控制發光二極體串之內串聯的發光二極體之數量，更可依據輸入電壓隨時間之變化而調整。

在本發明的第一優選實施例中，該裝置包括多數個可控制發光二極體串與多數個切換單元交錯連接，每個切換單元連接一領先的可控制發光二極體串和一尾隨的可控制發光二極體串。每個可控制發光二極體串，包含有連接在其正端和負端之間的多數個發光二極體，和多數個控制開關，其中每個控制開關相對應於一個發光二極體。

在一控制器的控制之下，各切換單元的操作狀態可被控制，使該切換單元將其領先和尾隨之可控制發光二極體串形成串聯或並聯，或將其領先的可控制發光二極體串短路。在本實施例中，每個控制開關與其相對應的一個發光二極體互相並聯，而上述之控制器則輸出控制信號來控制這些控制開關，利用控制開關的開或關，以調整在發光二極體串內互相串聯的發光二極體數目。

在本發明的第二優選實施例中，該裝置包括與第一實施例類似，用於驅動與多數個切換單元交錯的多數個可控制發光二極體串的結構，但在每個可控制發光二極體串內，控制開關與相對應的發光二極體之連接方式，和第一實施例不同。每個控制開關係從相對應的發光二極體之正極端，連接到該可控制發光二極體串之負端，而不是與相應的發光二極體並聯。

在本發明的第三優選實施例中，該裝置包括與第二實施例類似，用於驅動與多數個切換單元交錯的多數個可控制發光二極體串的結構，但在每個可控制發光二極體串內，控制開關與相對應的發光二極體之連接方式，和第二實施例不同。每個控制開關係從相對應的發光二極體之正極端，連接到整個發光二極體照明裝置的最後一個可控制發光二極體串之負端，而不是連接到各別的發光二極體串之負端。

在本發明的第四優選實施例中，該裝置包括與第一實施例類似，用於驅動與多數個切換單元交錯的多數個可控制發光二極體串的結構，但在每個可控制發光二極體串內，與相對應的發光二極體並聯連接之多數個控制開關，係由多數個發光二極體控制電路所取代。

在第四實施例中，每個發光二極體控制電路接收到一個輸入的傳播信號，並發送出一個輸出的傳播信號。輸出的傳播信號，在同一個可控制發光二極體串內，從一個發光二極體控制電路傳播到下一個發光二極體控制電路。在每個可控制發光二極體串內的最後一個發光二極體控制電路，則將輸出的傳播信號經過屬於該可控制發光二極體串的一個正向多路轉換器，傳播到下一個可控制發光二極體串的第一個發光二極體控制電路。

第四實施例中，有一電壓範圍檢測單元，用來控制在該裝置中的各發光二極體串內的正向多路轉換器以及各切換單元的狀態。該裝置中的一個電壓比較單元則發送出一個正向傳播信號，到第一個可控制發光二極體串的第一個發光二極體控制電路，並發送出多數個共同信號給每個可控制發光二極體串的每個發光二極體控制電路，以便控制在每個發光二極體串內互相串聯的發光二極體數目。

在本發明的第五優選實施例中，該裝置包括與第四實施例類似，用於驅動與多數個切換單元交錯的多數個可控制發光二極體串的結構，但在每個可控制發光二極體串內，發光二極體控制電路與相對應的發光二極體之連接方式，和第四實施例不同。每個發光二 極體控制電路係從相對應的發光二極體之正極端，連接到該可控制發光二極體串之負端，而不是與相應的發光二極體並聯。

在第五實施例中，每個發光二極體控制電路接收兩個輸入傳播信號，其中一個是從上面的發光二極體控制電路傳來，而另一個則是從下面的發光二極體控制電路傳來。每個發光二極體控制電路發送出一個輸出傳播信號，到上面和下面的兩個發光二極體控制電路。每一個可控制發光二極體串，有一個正向多路轉換器，將一傳播信號發送到其尾隨的可控制發光二極體串，和一個反向的多路轉換器，將另一傳播信號發送到其領先的可控制發光二極體串。

在第五實施例中的電壓範圍檢測單元，用來控制在該裝置中的各發光二極體串內的正向和反向的多路轉換器以及各切換單元的狀態。電壓比較單元則發送出一個正向傳播信號，到第一個可控制發光二極體串的第一個發光二極體控制電路，一個反向傳播信號到最後一個可控制發光二極體串的最後一個發光二極體控制電路，並發送出多數個共同信號給每個可控制發光二極體串的每個發光二極體控制電路，以便控制在每個發光二極體串內互相串聯的發光二極體數目。

在本發明的第六個優選實施例中，該裝置包括與第五實施例類似，用於驅動與多數個切換單元交錯的多數個可控制發光二極體串的結構，但在每個可控制發光二極體串內，發光二極體控制電路與相對應的發光二極體之連接方式，和第五實施例不同。每個發光二極體控制電路係從相對應的發光二極體之正極端，連接到整個發光二極體照明裝置的最後一個可控制發光二極體串之負端，而不是連接到各別的發光二極體串之負端。

根據本發明，輸入電源提供電壓供給第一，第二和第三實施例中的控制器，和第四，第五和第六實施例中的電壓範圍檢測單元以及電壓比較器單元。在每個實施例中，被控制器或電壓範圍檢測單元所控制的一電流源，將最後一個可控制發光二極體串的負端接到地面。該電流源，也可以由一個電阻器來代替。

本說明書提供附圖，使本發明更能進一步的被理解，同時附圖也構成本說明書的一部分。該附圖顯示出了本發明的實施例，並與說明書一起，用來解釋本發明原理。

圖一A顯示出了本發明的第一優選實施例的裝置之方塊圖，該裝置具有一個用於驅動多數個發光二極體串的通用結構。在該實施例中，該裝置包括多數個可控制發光二極體串101與多數個切換單元111交錯連接。其中每個切換單元111係連接在每兩個可控制發光二極體串101之間。如果在該裝置中之可控制發光二極體串的總數為N時，切換單元的總數則為N-1。

參考圖一A所示，每個可控制發光二極體串101包括串接在該可控制發光二極體串101之正端和負端間的多數個發光二極體150，並且每個發光二極體150有一個相對應的控制開關151。每個切換單元111包括兩個並聯開關117和118，和一個串聯開關119。

一個控制器140被用來控制該多數個可控制發光二極體串101和該多數個切換單元111。每個控制開關151係被從控制器140發送的一控制信號所控制。控制器140還發送一個並聯連接信號(P)和一個串聯連接信號(S)，到每個切換單元111。輸入電壓V_IN提供電源給該裝置。電流源130將最後一個可控制發光二極體串的負端接到地面。電流源130也是由控制器140控制。

應當注意的是，在本實施例中，可控制發光二極體串101中的每個發光二極體150有一相對應的控制開關151與該發光二極體150並聯。因此，每個發光二極體150可以經由控制器140發送的控制信號來控制，而單獨的被短路，從而可以控制串接在每一可控制發光二極體串101內的發光二極體150之總數。

從圖一A中可以看出，各切換單元111有一領先的可控制發光二極體串和一尾隨的可控制發光二極體串。而各切換單元111則可被控制來將其領先的可控制發光二極體串和尾隨的可控制發光二極 體串，形成並聯或串聯連接，或者將領先的可控制發光二極體串短路。

參考圖一A，將兩個並聯開關117和118接通，並切斷串聯開關119，兩個相鄰的可控制發光二極體串的正端和負端就可分別連接，使得兩個相鄰的可控制發光二極體串，成為並聯相接。相反的，切斷兩個並聯開關117和118並接通串聯開關119，相鄰的兩個可控制發光二極體串則成為串聯連接。

將並聯開關117和串聯開關119接通，而且切斷並聯開關118，就可將領先的可控制發光二極體串短路。換句話說，領先的可控制發光二極體串被繞過了。

根據本發明，控制器140利用並聯連接信號和串聯連接信號，來控制切換單元111，以改變每個切換單元111的狀態，並根據輸入電壓V_IN的電壓高低，來調整電流源130通過多數個可控制發光二極體串101的電流。此外，對於輸入電壓V_IN的每個特定電壓範圍之內，控制器140還使用控制信號，來控制在每個可控制發光二極體串101內串聯連接的發光二極體的數目。

舉例來說，假設圖一A的裝置是設計給在不同的輸入電壓V₁，V₂，...，和V_k之下操作的，其中V₁<V₂<...<V_K。在該裝置中，將每個可控制發光二極體串設計成能夠承受的最大電壓為V₁，則可控制發光二極體串101的總數，可以設計成V_x/V₁，其中V_x是V₁，V₂，...，V_K的公倍數。

當該裝置的輸入電壓為V_n，多數個可控制發光二極體串101可以由控制器140的控制，而將每V_x/V_n個可控制發光二極體串並聯連接，然後再形成V_n/V₁組的發光二極體串互相串聯連接。如果電流源130的電流被控制為(V_x/V_n)*I，其中I是一個可控制發光二極體串的一般驅動電流，則該裝置可以驅動多數個可控制發光二極體串，在不同的輸入電壓V₁，V₂，...，和V_k下，提供相同的亮度。

舉例來說，如果該裝置是用於輸入電壓V₁=110V，V₂=220V和V₃=330V下，V_x=660V是V₁，V₂和V₃的公倍數。該裝置中，可 設計成每個可控制發光二極體串能夠承受最大電壓V₁=110V，而整個裝置包括V_x/V₁=6個可控制發光二極體串。當輸入電壓V₁=110V時，所有6個可控制發光二極體串都並聯連接。當輸入電壓V₂=220V時，每三個可控制發光二極體串先並聯連接，以形成兩組可控制發光二極體串，然後再將兩組的發光二極體串互相串聯連接。當輸入電壓V₃=330V時，每兩個可控制發光二極體串先並聯連接，以形成三組可控制發光二極體串，然後再將三組的發光二極體串互相串聯連接。

在另一個應用例子中，假設該裝置必須能夠承受的最大輸入電壓為V_k，該裝置可以設計成總共有N2個可控制發光二極體串，而每個可控制發光二極體串能夠承受的最大電壓是V_k/N。當該裝置有一個大於n*(V_K/N)的輸入電壓時，其中0nN，至少有(n+1)個可控制發光二極體串都必須串聯連接，而其它的可控制發光二極體串，則可以短路繞過或並聯連接。例如，為了在輸入電壓100V，110V，220V和240V下使用，該裝置可以設計成包含有兩個可控制發光二極體串，而每個可控制發光二極體串能承受的最大電壓為120V。

在如圖一A所示的實施例中，電流源130可以由一個電阻器來代替。圖一B顯示出以一個電阻器131來代替電流源130的方塊圖。由於流經電阻器131的電流是不可控制的，圖一B中的裝置之控制器141可以使用並聯連接信號和串聯連接信號來控制切換單元111，根據輸入電壓V_IN的電壓高低，來改變各切換單元111的狀態，但不能調整流過電阻器131的電流。

圖二A顯示出了根據本發明的第二優選實施例，具有一個用於驅動多數個發光二極體串的通用結構之裝置的方塊圖。在該實施例中，該裝置包括多數個可控制發光二極體串201與多數個切換單元211交錯連接。其中每個切換單元211係連接在每兩個可控制發光二極體串201之間。如果在該裝置中之可控制發光二極體串的總數為N時，切換單元的總數則為N-1。

從圖二A可以看出，在第二實施例所示的裝置，除了可控制發光二極體串201之外，幾乎與圖一A的第一實施例中所示的裝置是相同的。第一實施例中，每個發光二極體150，在可控制發光二極體串101中有一個相對應的控制開關151與發光二極體150並聯。在圖二A中，每個發光二極體250也有相對應的控制開關251。然而，該控制開關251是從相對應的發光二極體250的正極端，連接到該可控制發光二極體串201的負端。換言之，所有的控制開關251在每個可控制發光二極體串201內，都有一個共同端，連接到該可控制發光二極體串201的負端。因此，每個發光二極體250是無法獨立控制的。例如，如果從控制器240發出的控制信號，將可控制發光二極體串201內最上方的控制開關251接通，則該可控制發光二極體串201內所有的發光二極體都被短路繞過。

根據本發明，在第二實施例中的控制器240還利用並聯連接信號和串聯連接信號，來控制切換單元211，以改變每個切換單元211的狀態，並根據輸入電壓V_IN的電壓高低，來調整電流源230通過多數個可控制發光二極體串201的電流。此外，對於輸入電壓V_IN的每個特定電壓範圍之內，控制器240還使用控制信號，來控制在每個可控制發光二極體串201內串聯連接的發光二極體的數目。

類似於圖一B中，以一個電阻器131取代圖一A中的電流源130，圖二B是從圖二A變化而來，以電阻器231來取代圖二A的電流源230。其結果是，圖二B中的裝置之控制器241可以使用並聯連接信號和串聯連接信號來控制切換單元211，根據輸入電壓V_IN的電壓高低，來改變各切換單元211的狀態，但不能調整流過電阻器231的電流。

圖三A顯示出了根據本發明的第三優選實施例，具有一個用於驅動多數個發光二極體串的通用結構之裝置的方塊圖。在該實施例中，該裝置包括多數個可控制發光二極體串301與多數個切換單元311交錯連接。其中每個切換單元311係連接在每兩個可控制發光二極體串301之間。如果在該裝置中之可控制發光二極體串的總數為N時，切換單元的總數則為N-1。

從圖三A可以看出，在第三實施例所示的裝置，除了可控制發光二極體串301之外，幾乎與圖二A的第二實施例中所示的裝置是相同的。第二實施例中，在可控制發光二極體串201中與每個發光二極體250相對應的控制開關251，都有一個共同端，連接到該可控制發光二極體串201的負端。然而在圖三A中，每個控制開關351的一個共同端，是連接到整個裝置裏的最後一個可控制發光二極體串301的負端。因此，每個發光二極體350是無法獨立控制的。例如，如果從控制器340發出的控制信號，將最左邊的可控制發光二極體串301內最上方的控制開關351接通，則整個裝置裏的所有的發光二極體都被短路繞過。

根據本發明，在第三實施例中的控制器340還利用並聯連接信號和串聯連接信號，控制切換單元311，以改變每個切換單元311的狀態，並根據輸入電壓V_IN的電壓高低，來調整電流源330通過多數個可控制發光二極體串301的電流。此外，對於輸入電壓V_IN的每個特定電壓範圍之內，控制器340還使用控制信號，來控制在每個可控制發光二極體串301內串聯連接的發光二極體的數目。

類似於圖二B中，以一個電阻器231取代圖二A中的電流源230，圖三B是從圖三A變化而來，以電阻器331來取代圖三A的電流源330。其結果是，圖三B中的裝置之控制器341可以使用並聯連接信號和串聯連接信號來控制切換單元311，根據輸入電壓V_IN的電壓高低，來改變各切換單元311的狀態，但不能調整流過電阻器331的電流。

本發明顯示於圖一A和一B，圖二A和二B和圖三A和三B的可控制發光二極體串，只是用於方便說明，是實上本發明還可以有許多設計上的變化，以滿足發光二極體照明裝置的要求。圖四A到四C顯示出在本發明的第一，第二和第三實施例中的可控制發光二極體串的其他幾個實施例。如圖四A所示，在第一實施例的可控制發光二極體串中，又可包括一個電阻器與發光二極體串聯連接。圖4B也顯示出，在第二實施例中，一個電阻器與可控制發光二極體串中的發光二極體串聯連接。在圖四C中，顯示出第三實施例的可控制 發光二極體串中的每一個控制開關，與一個電阻器連接。在這些例子中的電阻器都是可有可無的。

圖五顯示根據本發明的第一，第二和第三實施例的裝置之控制器的方框圖。該控制器包括一個類比/數位(A/D)轉換器501，一個狀態機502，一以邏輯電路或存儲記憶器實現的控制邏輯單元503，電壓範圍檢測單元504。該類比/數位轉換器501，將輸入電壓V_IN轉換後，輸出數位信號到狀態機502。電壓範圍檢測單元504也輸出控制信號到主掌控制邏輯單元503的狀態機502，使其輸出控制信號給每個可控制發光二極體串。

電壓範圍檢測單元504發送並聯連接信號和串聯連接信號給多數個切換單元。如果裝置中使用一個電流源，電壓範圍檢測單元504，也連接到該電流源以控制電流源的電流。如果該裝置中是用一個電阻器來取代電流源，則該狀態機502從該電阻器接收電流感測信號。

圖六顯示出一電壓範圍檢測單元的方塊圖之範例，電壓範圍檢測單元內，包括用於檢測輸入電壓V_IN的電壓範圍之多數個電壓比較器601。由邏輯電路或存儲記憶器所組成的控制邏輯單元602，提供並聯連接信號和串聯連接信號給多數個切換單元。由控制邏輯單元602驅動的參考電壓產生器603，提供控制信號，以控制通過電流源的電流。

圖七A顯示出了根據本發明的第四優選實施例，具有一個用於驅動多數個發光二極體串的通用結構之裝置的方塊圖。在該實施例中，該裝置包括多數個可控制發光二極體串701與多數個切換單元711交錯連接。其中每個切換單元711係連接在每兩個可控制發光二極體串701之間。如果在該裝置中之可控制發光二極體串的總數為N時，切換單元的總數則為N-1。

參考圖七A所示，每個可控制發光二極體串701包括串接在該可控制發光二極體串701之正端和負端間的多數個發光二極體750，並且每個發光二極體750有一個相對應的發光二極體控制電 路751。除此之外，每個可控制發光二極體串701，包含一正向多路轉換器760，以送出一傳播信號761，到下一個可控制發光二極體串。每個切換單元711包括兩個並聯開關717和718，和一個串聯開關719。

一個電壓範圍檢測單元740控制該多數個切換單元711。電壓範圍檢測單元740還發送一個並聯連接信號(P)和一個串聯連接信號(S)，到每個切換單元711。輸入電壓V_IN提供電源給該裝置。電流源730將最後一個可控制發光二極體串的負端接到地面。電流源730也是由電壓範圍檢測單元740控制。

在本發明的第四實施例中，該裝置還包括發送一些共同信號785，到每一個發光二極體控制電路751的切換電壓比較單元780。如圖七A所顯示，每個發光二極體控制電路751接收到一個輸入的傳播信號752和發送出一個輸出的傳播信號753到下一個發光二極體控制電路。

從圖七A中還可以看出，與在最左邊的可控制發光二極體串的最上面之一發光二極體並聯的第一發光二極體控制電路，從切換電壓比較單元780接收一正向傳播信號781。輸出傳輸信號753從第一發光二極體控制電路被傳播到下一個發光二極體控制電路，再傳播一輸出傳輸信號到下一個發光二極體控制電路，並依此類推。

如圖七A所示，最左邊的可控制發光二極體串內的正向多路轉換器760，接收從切換電壓比較單元780發送的正向傳播信號781，和最左邊的可控制發光二極體串的最下方之發光二極體控制電路輸出的傳輸信號753，並發送一個傳播信號761到第二個最左邊的可控制發光二極體串的最上方的發光二極體控制電路。電壓範圍檢測單元740也發送一個的正向選擇信號747，到每一個可控制發光二極體串701，來選擇和控制在每個可控制發光二極體串內的正向多路轉換器760，使其發送一傳播信號761，作為與下一個可控制發光二極體串內最上方的發光二極體，相對應的發光二極體控制電路之輸入的傳播信號。

根據本發明，電壓範圍檢測單元740利用並聯連接信號和串聯連接信號，來控制切換單元711，以改變每個切換單元711的狀態，並根據輸入電壓V_IN的電壓高低，來調整電流源730通過多數個可控制發光二極體串701的電流。

在如圖七A所示的實施例中，電流源730可以由一個電阻器來代替。圖七B顯示出以一個電阻器731來代替電流源730的方塊圖。由於流經電阻器731的電流是不可控制的，圖七B中的裝置之電壓範圍檢測單元741可以使用並聯連接信號和串聯連接信號來控制切換單元711，根據輸入電壓V_IN的電壓高低，來改變各切換單元711的狀態，但不能調整流過電阻器731的電流。

應該注意的是，在圖七A所示的本發明之實施例中，在可控制發光二極體串701內的每個發光二極體都有一個相對應的發光二極體，但在某些應用中，可控制發光二極體串701內至少一個發光二極體必須是亮的，因此在最上方的一個發光二極體控制電路751就可以免除。在這樣的情況下，從切換電壓比較單元780或正向多路轉換器760送出的傳播信號，就直接發送到與第二發光二極體相對應的發光二極體控制電路。

如前所述，切換電壓比較單元780發送幾個共同信號785到每個發光二極體控制電路751。這些共同信號785包括重置信號，上/下信號，和同步信號。重置信號將所有的發光二極體控制電路751重置到其初始狀態，上/下信號表示輸入電壓V_IN是在増加或減少，同步信號使所有的發光二極體控制電路751能同步切換。切換電壓比較單元780包括有電壓比較器，用來根據輸入電壓V_IN來產生共同信號785。

圖八A和八B顯示出了第四實施例之裝置中，可控制發光二極體串的兩個範例之方塊圖。圖八A所顯示的電路是與圖七A和七B顯示的可控制發光二極體串相同，圖八B則顯示出在可控制發光二極體串內的發光二極體串又與一個電阻器串聯。

圖九顯示出了本發明的第四優選實施例的發光二極體控制電路751的一電路範例。在切換電壓比較單元780的控制下，每一個發光二極體控制電路751，可將相對應的發光二極體短路繞接。根據本發明，在每一個可控制發光二極體串的發光二極體控制電路可以是不相同的。

圖十A顯示出了根據本發明的第五優選實施例，具有一個用於驅動多數個發光二極體串的通用結構之裝置的方塊圖。在該實施例中，該裝置包括多數個可控制發光二極體串1001與多數個切換單元1011交錯連接。其中每個切換單元1011係連接在每兩個可控制發光二極體串1001之間。如果在該裝置中之可控制發光二極體串的總數為N時，切換單元的總數則為N-1。

參考圖十A所示，每個可控制發光二極體串1001包括串接在該可控制發光二極體串1001之正端和負端間的多數個發光二極體1050，並且每個發光二極體1050有一個相對應的發光二極體控制電路1051，但是該發光二極體控制電路1051是從相對應的發光二極體1050的正極端，連接到該可控制發光二極體串1001的負端，而不是與相對應的發光二極體1050並聯。

在本發明的第五實施例中，每個可控制發光二極體串1001包含有發送傳播信號1061到下一個可控制發光二極體串的正向多路轉換器1060，和一個發送另一傳播信號1071到前一個可控制發光二極體串的反向多路轉換器1070。每個切換單元1011還包括兩個並聯開關1017和1018，和一個串聯開關1019。

一個電壓範圍檢測單元1040控制該多數個切換單元1011。電壓範圍檢測單元1040還發送一個並聯連接信號(P)和一個串聯連接信號(S)，到每個切換單元1011。輸入電壓V_IN提供電源給該裝置。電流源1030將最後一個可控制發光二極體串的負端接到地面。電流源1030也是由電壓範圍檢測單元1040控制。

在本發明的第五實施例中，該裝置還包括發送一些共同信號1085，到每一個發光二極體控制電路1051的切換電壓比較單元 1080。如圖十所示，除了在每個可控制發光二極體串內的第一和最後的發光二極體控制電路之外，每個發光二極體控制電路1051接收到上一個發光二極體控制電路傳來的一個輸入的傳播信號，和下一個發光二極體控制電路傳來的另一個輸入的傳播信號，並且發送出一個輸出的傳播信號到上下的兩個發光二極體控制電路。

從圖十A可以看出，在最左邊的可控制發光二極體串內並聯在最上方的發光二極體的第一個(最上方)發光二極體控制電路，從切換電壓比較單元1080接收到正向傳播信號1081。除了最左邊的可控制發光二極體串之外，每個可控制發光二極體串內的第一個(最上方)發光二極體控制電路，接收其左的一個可控制發光二極體串的正向多路轉換器1060發送的傳播信號1061。

從圖十A也可以看出，在最右邊的可控制發光二極體串內並聯在最下方的發光二極體的最後一個(最下方)發光二極體控制電路，從切換電壓比較單元1080接收到反向傳播信號1082。除了最右邊的可控制發光二極體串之外，每個可控制發光二極體串內的最後一個(最下方)發光二極體控制電路，接收其右的一個可控制發光二極體串的反向多路轉換器1070發送的傳播信號1071。

除在最左和最右的可控制發光二極體串之外，在每個可控制發光二極體串內的反向多路轉換器1070，接收從最上方的發光二極體控制電路發送的傳播信號，和從其右的一個可控制發光二極體串發送的傳播信號1071，然後輸出另一傳播信號1071到其左的一個可控制發光二極體串。同樣地，除了在最左和最右的可控制發光二極體串之外，在每個可控制發光二極體串內的正向多路轉換器1060，接收從最下方的發光二極體控制電路發送的傳播信號，和從其左的一個可控制發光二極體串發送的傳播信號1061，然後輸出另一傳播信號1061到其右的一個可控制發光二極體串。

根據本發明，在第五實施例中，電壓範圍檢測單元1040利用並聯連接信號和串聯連接信號，來控制切換單元1011，以改變每個切換單元1011的狀態，並根據輸入電壓V_IN的電壓高低，來調整電流 源1030通過多數個可控制發光二極體串1001的電流。電壓範圍檢測單元1040，也發送一個正向選擇信號1047和一個反向選擇信號1048，到每個可控制發光二極體串1001，以分別選擇和控制每個可控制發光二極體串的正向多路轉換器1060和反向多路轉換器1070。

類似於圖七B中，以一個電阻器731取代圖七A中的電流源730，圖十B是從圖十A變化而來，以電阻器1031來取代圖十A的電流源1030。其結果是，圖十B中的裝置之電壓範圍檢測單元1041可以使用並聯連接信號和串聯連接信號來控制切換單元1011，根據輸入電壓V_IN的電壓高低，來改變各切換單元1011的狀態，但不能調整流過電阻器1031的電流。

根據在圖十A所示的本發明之第五實施例中，在可控制發光二極體串1001內的每個發光二極體都有一個相對應的發光二極體，但在某些應用中，可控制發光二極體串1001內至少一個發光二極體是必須是亮的，因此在最上方的第一個發光二極體控制電路1051就可以免除。

切換電壓比較單元1080發送幾個共同信號1085到每個發光二極體控制電路1051。這些共同信號1085包括重置信號，上/下信號，和同步信號。重置信號將所有的發光二極體控制電路1051重置到其初始狀態，上/下信號表示輸入電壓V_IN是在増加或減少，同步信號使所有的發光二極體控制電路1051能同步切換。切換電壓比較單元1080包括有電壓比較器，用來根據輸入電壓V_IN來產生共同信號1085。

圖十一A和十一B顯示出了第五實施例的裝置中，可控制發光二極體串的兩個範例之方塊圖。圖十一A所顯示的電路是與圖十A和十B的可控制發光二極體串相同，圖十一B則顯示出在可控制發光二極體串內的發光二極體串又與一個電阻器串聯。

根據本發明，切換電壓比較單元1080控制每一個發光二極體控制電路1051。每個發光二極體控制電路可以將一個或多數個發光二 極體在可控制發光二極體串之內短路。例如，在最上方的發光二極體控制電路，可以短路繞過在該可控制發光二極體串1001內所有的發光二極體，但在最下方的發光二極體控制電路，則只能將該可控制發光二極體串1001內最下方的發光二極體短路繞過。根據本發明，在可控制發光二極體串內的發光二極體控制電路可以是不相同的。圖十二顯示出發光二極體控制電路1051的一個例子。

圖十三A顯示出了根據本發明的第六優選實施例，具有一個用於驅動多數個發光二極體串的通用結構之裝置的方塊圖。在該實施例中，該裝置包括多數個可控制發光二極體串1301與多數個切換單元1311交錯連接。其中每個切換單元1311係連接在每兩個可控制發光二極體串1301之間。如果在該裝置中之可控制發光二極體串的總數為N時，切換單元的總數則為N-1。

從圖十三A可以看出，在第六實施例所示的裝置，除了可控制發光二極體串1301之外，幾乎與圖十A的第五實施例中所示的裝置是相同的。第五實施例中，在可控制發光二極體串1001中與每個發光二極體1050相對應的控制開關1051，都有一個共同端，連接到該可控制發光二極體串1001的負端。然而在圖十三A中，每個發光二極體控制電路1351的一個共同端，是連接到整個裝置裏的最後一個可控制發光二極體串1301的負端。

根據本發明，在第六實施例中，電壓範圍檢測單元1340利用並聯連接信號和串聯連接信號，來控制切換單元1311，以改變每個切換單元1311的狀態，並根據輸入電壓V_IN的電壓高低，來調整電流源1330通過多數個可控制發光二極體串1301的電流。

類似於圖十B中，以一個電阻器1031取代圖十A中的電流源1030，圖十三B是從圖十三A變化而來，以電阻器1331來取代圖十A的電流源1330。其結果是，圖十三B中的裝置之電壓範圍檢測單元1341可以使用並聯連接信號和串聯連接信號來控制切換單元1311，根據輸入電壓V_IN的電壓高低，來改變各切換單元1311的狀態，但不能調整流過電阻器1331的電流。

圖十四A和十四B顯示出了第六實施例之裝置中，可控制發光二極體串的兩個範例之方塊圖。圖十四A所顯示的電路是與圖十三A和十三B的可控制發光二極體串相同，圖十四B則顯示出在可控制發光二極體串內的發光二極體串和每個發光二極體控制電路，各別又與一個電阻器串聯。還要注意的是，本發明的第六實施例中的發光二極體控制電路1351，與如圖十二所示之第五實施例中的發光二極體控制電路1051是相同的。

根據本發明，在每個可控制發光二極體串中的發光二極體，是泛指所有類型的發光二極體，如一般半導體發光二極體和有機發光二極體，這些發光二極體可能在各種頻譜發光。還應當注意的是，在上述的說明中，雖然每個控制開關或發光二極體控制電路，都被描述為相對應於在一個可控制發光二極體串內的一個發光二極體，然而這樣的一個發光二極體，也可以是包括多數個發光二極體的一個發光二極體的照明單元。

以上為發光二極體控制電路，切換電壓比較單元和電壓範圍檢測單元所顯示和說明的電路範例，只是用來說明本發明的原理。這些電路都可以用等效的電路來設計而達成一樣的功能。切換單元中的並聯或串聯開關也是泛指一般包含有可以適當接通或切斷一個電路的開關元件，開關元件可以是機械式的或電力式的，也可以是用積體電路製造的半導體開關元件。

綜上所述，本發明提供了一種新穎的用於驅動多數個可控制發光二極體串的通用結構。經由多數個切換單元與多數個可控制發光二極體串的交錯連接，兩個相鄰的發光二極體串可以被並聯或串聯，或將領先的發光二極體串短路繞過。此外，控制相對應於每個可控制發光二極體串內的發光二極體之控制開關，或發光二極體控制電路，又可以被根據輸入電壓，靈活地調整在每個可控制發光二極體串內串聯的發光二極體的數目。換言之，本發明提供了一種新穎的方法和裝置，用於控制發光二極體串如何以串聯和並聯連接組合，以及控制在每個發光二極體串中有多少個發光二極體串聯。

雖然以上只藉由幾個優選的實施範例來描述本發明，然而熟悉本技術領域的人，很明顯的可以了解，仍有許多未描述的變通及修改，都在不偏離以下所定義之本發明的申請專利範圍之內。

101：201：301：701：1001：1301‧‧‧可控制發光二極體串

111：211：311：711：1011：1311‧‧‧切換單元

117：118：217：218：317：318‧‧‧並聯開關

119：219：319：719：1019：1319‧‧‧串聯開關

130：230：330：730：1030：1330‧‧‧電流源

131：231：331：731：1031：1331‧‧‧電阻器

140：141：240：241：340：341‧‧‧控制器

150：250：350：750：1050：1350‧‧‧發光二極體

151：251：351‧‧‧控制開關

501‧‧‧類比至數位轉換器

502‧‧‧狀態機

503‧‧‧邏輯電路

504‧‧‧電壓範圍檢測單元

601‧‧‧電壓比較器

602‧‧‧邏輯電路

603‧‧‧參考電壓產生器

717：718：1017：1018：1317：1318‧‧‧並聯開關

740：741：1040：1041：1340：1341‧‧‧電壓範圍檢測單元

747：1047‧‧‧正向選擇信號

751：1051：1351‧‧‧發光二極體控制電路

752‧‧‧輸入的傳播信號

753‧‧‧輸出的傳播信號

760：1060‧‧‧正向多路轉換器

761：1061‧‧‧傳播信號

780：1080：1380‧‧‧切換電壓比較單元

781：1081‧‧‧正向傳播信號

785：1085‧‧‧共同信號

1048‧‧‧反向選擇信號

1071‧‧‧傳播信號

1082‧‧‧反向傳播信號

圖一A顯示了本發明具有一個用於驅動多數個發光二極體串的通用結構之裝置的第一優選實施例之方塊圖。

圖一B顯示出以一個電阻器來代替圖一A中的電流源之裝置的方塊圖。

圖二A顯示了本發明具有一個用於驅動多數個發光二極體串的通用結構之裝置的第二優選實施例之方塊圖。

圖二B顯示出以一個電阻器來代替圖二A中的電流源之裝置的方塊圖。

圖三A顯示了本發明具有一個用於驅動多數個發光二極體串的通用結構之裝置的第三優選實施例之方塊圖。

圖三B顯示出以一個電阻器來代替圖三A中的電流源之裝置的方塊圖。

圖四A到四C顯示本發明的第一，第二和第三優選實施範例中的可控制發光二極體串的各別範例。

圖五顯示本發明的第一，第二和第三優選實施範例中的控制器的範例。

圖六顯示圖五中的電壓範圍檢測單元的範例方塊圖。

圖七A顯示了本發明具有一個用於驅動多數個發光二極體串的通用結構之裝置的第四優選實施例之方塊圖。

圖七B顯示出以一個電阻器來代替圖七A中的電流源之裝置的方塊圖。

圖八A和八B顯示本發明的第四優選實施範例中的可控制發光二極體串的兩個範例方塊圖。

圖九顯示本發明的第四優選實施範例中的發光二極體控制電路的範例。

圖十A顯示了本發明具有一個用於驅動多數個發光二極體串的通用結構之裝置的第五優選實施例之方塊圖。

圖十B顯示出以一個電阻器來代替圖十A中的電流源之裝置的方塊圖。

圖十一A和十一B顯示本發明的第五優選實施範例中的可控制發光二極體串的兩個範例方塊圖。

圖十二顯示本發明的第五優選實施範例中的發光二極體控制電路的範例。

圖十三A顯示了本發明具有一個用於驅動多數個發光二極體串的通用結構之裝置的第六優選實施例之方塊圖。

圖十三B顯示出以一個電阻器來代替圖十三A中的電流源之裝置的方塊圖。

圖十四A和十四B顯示本發明的第六優選實施範例中的可控制發光二極體串的兩個範例方塊圖。

101‧‧‧可控制發光二極體串

111‧‧‧切換單元

117：118‧‧‧並聯開關

119‧‧‧串聯開關

130‧‧‧電流源

140‧‧‧控制器

150‧‧‧發光二極體

151‧‧‧控制開關

Claims (31)

1. 一驅動多數個發光二極體串之裝置，包括：多數個可控制發光二極體串，其中每個可控制發光二極體串有一正端，一負端，多數個發光二極體串聯於上述正端和負端之間，和多數個控制開關，其中每一個控制開關相對應於上述多數個發光二極體中的一個發光二極體；多數個切換單元與上述多數個可控制發光二極體串交錯連接，其中每個切換單元，連接在一領先的可控制發光二極體串和一尾隨的可控制發光二極體串之間；一輸入電源連接到上述多數個可控制發光二極體串的第一個可控制發光二極體串之正端；一電流控制器其第一端連接到上述多數個可控制發光二極體串的最後一個可控制發光二極體串之負端，其第二端接地；以及一控制器接收上述輸入電源之電壓，發送多數個發光二極體控制信號，到上述多數個可控制發光二極體串的每一個可控制發光二極體串，以及一並聯連接信號和一串聯連接信號到上述多數個切換單元的每一個切換單元。
2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中上述多數個可控制發光二極體串中，最少有一個可控制發光二極體串有一個發光二極體，沒有相對應的控制開關。
3. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中上述多數個可控制發光二極體串中，最少有一個可控制發光二極體串中，有一個電阻器，連接在上述多數個發光二極體與該可控制發光二極體串之負端之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中上述多數個可控制發光二極體串中，每一個可控制發光二極體串中的每一個控制開關與相對應的發光二極體並聯，並且被一相對應的控制信號控制，使 相對應的發光二極體被短路，或是與在該可控制發光二極體串中其它的發光二極體串聯。
5. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中上述多數個可控制發光二極體串中，每一個可控制發光二極體串中的每一個控制開關，連接在相對應的發光二極體之正極端與該可控制發光二極體串中最後一個發光二極體之負極端，並且被一相對應的控制信號控制。
6. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中上述多數個可控制發光二極體串中，每一個可控制發光二極體串中的每一個控制開關，連接在相對應的發光二極體之正極端與上述多數個可控制發光二極體串中的最後一個可控制發光二極體串之負端，並且被一相對應的控制信號控制。
7. 如申請專利範圍第6項所述之裝置，其中上述多數個可控制發光二極體串中，最少有一個可控制發光二極體串中，每一個控制開關都經由一個電阻器，連接到上述多數個可控制發光二極體串中的最後一個可控制發光二極體串之負端。
8. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中上述多數個切換單元中，每個切換單元有第一狀態是將其領先的可控制發光二極體串和其尾隨的可控制發光二極體串形成並聯，第二狀態是將其領先的可控制發光二極體串和其尾隨的可控制發光二極體串形成串聯，和第三狀態係將其領先的可控制發光二極體串短路。
9. 如申請專利範圍第8項所述之裝置，其中上述多數個切換單元中，每個切換單元包含有第一並聯開關，第二並聯開關，和一串聯開關來達成上述第一，第二和第三狀態；該第一並聯開關係連接在其領先的可控制發光二極體串之正端和其尾隨的可控制發光二極體串之正端之間，該第二並聯開關係連接在其領先的可控制發光二極體串之負端和其尾隨的可控制發光二極體串之負端之間，而該串聯開關係連接在其領先的可控制發光二極體串之負端和其尾隨的可控制發光二極體串之正端之間。
10. 如申請專利範圍第9項所述之裝置，其中在上述第一狀態中，該第一和第二並聯開關都被接通，該串聯開關則被切斷，而使其領先的可控制發光二極體串和其尾隨的可控制發光二極體串之正端以及負端各別相連接；在上述第二狀態中，該第一和第二並聯開關都被切斷，該串聯開關則被接通，而使其領先的可控制發光二極體串之負端和其尾隨的可控制發光二極體串之正端相連接；而在上述第三狀態中，該第一並聯開關被接通，該第二並聯開關被切斷，該串聯開關則被接通，而使其領先的可控制發光二極體串被短路。
11. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中上述控制器包含有一電壓範圍檢測單元發送上述並聯連接信號和串聯連接信號到上述多數個切換單元的每一個切換單元，一類比至數位轉換器將輸入電源的電壓值轉換成數位信號，以及一狀態機接收該數位信號和一從上述電壓範圍檢測單元發送出的電壓範圍信號並控制一邏輯電路，使其發送出上述多數個發光二極體控制信號，到上述多數個可控制發光二極體串的每一個可控制發光二極體串。
12. 如申請專利範圍第11項所述之裝置，其中上述邏輯電路係由存儲記憶器組成。
13. 如申請專利範圍第11項所述之裝置，其中上述電流控制器係被上述電壓範圍檢測單元所控制的一電流源。
14. 如申請專利範圍第11項所述之裝置，其中上述電流控制器係提供電流感測信號給上述狀態機的一電阻器。
15. 一驅動多數個發光二極體串之裝置，包括：多數個可控制發光二極體串，其中每個可控制發光二極體串有一正端，一負端，多數個發光二極體串聯於上述正端和負端之間，和多數個發光二極體控制電路，其中每一個發光二極體控制電路相對應於上述多數個發光二極體中的一個發光二極體； 多數個切換單元與上述多數個可控制發光二極體串交錯連接，其中每個切換單元，連接在一領先的可控制發光二極體串和一尾隨的可控制發光二極體串之間；一輸入電源連接到上述多數個可控制發光二極體串的第一個可控制發光二極體串之正端；一電流控制器其第一端連接到上述多數個可控制發光二極體串的最後一個可控制發光二極體串之負端，其第二端接地；一切換電壓比較單元接收上述輸入電源之電壓，發送多數個共同信號，到上述多數個可控制發光二極體串的每一個可控制發光二極體串，以及一正向傳播信號到上述第一個可控制發光二極體串；以及一電壓範圍檢測單元發送一正向選擇信號，到上述多數個可控制發光二極體串的每一個可控制發光二極體串，以及一並聯連接信號和一串聯連接信號到上述多數個切換單元的每一個切換單元。
16. 如申請專利範圍第15項所述之裝置，其中上述多數個可控制發光二極體串中，最少有一個可控制發光二極體串有一個發光二極體，沒有相對應的發光二極體控制電路。
17. 如申請專利範圍第15項所述之裝置，其中上述多數個可控制發光二極體串中，最少有一個可控制發光二極體串中，有一個電阻器，連接在上述多數個發光二極體與該可控制發光二極體串之負端之間。
18. 如申請專利範圍第15項所述之裝置，其中上述多數個可控制發光二極體串中，每一個可控制發光二極體串中的每一個發光二極體控制電路與相對應的發光二極體並聯。
19. 如申請專利範圍第15項所述之裝置，其中上述多數個可控制發光二極體串中，每一個可控制發光二極體串中的每一個發光二極體控制電路，連接在相對應的發光二極體之正極端與該可控制發光二極體串中最後一個發光二極體之負極端。
20. 如申請專利範圍第15項所述之裝置，其中上述多數個可控制發光二極體串中，每一個可控制發光二極體串中的每一個發光二極體控制電路，連接在相對應的發光二極體之正極端與上述多數個可控制發光二極體串中的最後一個可控制發光二極體串之負端。
21. 如申請專利範圍第20項所述之裝置，其中上述多數個可控制發光二極體串中，最少有一個可控制發光二極體串中，每一個發光二極體控制電路都經由一個電阻器，連接到上述多數個可控制發光二極體串中的最後一個可控制發光二極體串之負端。
22. 如申請專利範圍第15項所述之裝置，其中上述多數個切換單元中，每個切換單元有第一狀態是將其領先的可控制發光二極體串和其尾隨的可控制發光二極體串形成並聯，第二狀態是將其領先的可控制發光二極體串和其尾隨的可控制發光二極體串形成串聯，和第三狀態係將其領先的可控制發光二極體串短路。
23. 如申請專利範圍第22項所述之裝置，其中上述多數個切換單元中，每個切換單元包含有第一並聯開關，第二並聯開關，和一串聯開關來達成上述第一，第二和第三狀態；該第一並聯開關係連接在其領先的可控制發光二極體串之正端和其尾隨的可控制發光二極體串之正端之間，該第二並聯開關係連接在其領先的可控制發光二極體串之負端和其尾隨的可控制發光二極體串之負端之間，而該串聯開關係連接在其領先的可控制發光二極體串之負端和其尾隨的可控制發光二極體串之正端之間。
24. 如申請專利範圍第23項所述之裝置，其中在上述第一狀態中，該第一和第二並聯開關都被接通，該串聯開關則被切斷，而使其領先的可控制發光二極體串和其尾隨的可控制發光二極體串之正端以及負端各別相連接；在上述第二狀態中，該第一和第二並聯開關都被切斷，該串聯開關則被接通，而使其領先的可控制發光二極體串之負端和其尾隨的可控制發光二極體串之正端相連接；而在上述第三狀態中，該第一並聯開關被接通，該第二並聯開關被切斷，該串聯開關則被接通，而使其領先的可控制發光二極體 串被短路。
25. 如申請專利範圍第15項所述之裝置，其中上述電流控制器係被上述電壓範圍檢測單元所控制的一電流源。
26. 如申請專利範圍第15項所述之裝置，其中上述電流控制器係一電阻器。
27. 如申請專利範圍第15項所述之裝置，其中上述多數個共同信號包含一重置信號以重置上述多數個發光二極體控制電路，一同步信號以使上述多數個發光二極體控制電路同步切換，和一上/下信號以顯示上述輸入電源的電壓值係増高或減低。
28. 如申請專利範圍第15項所述之裝置，其中上述切換電壓比較單元包含多數個電壓比較器，根據上述輸入電源的電壓值來產生上述正向傳播信號以及上述多數個共同信號。
29. 如申請專利範圍第15項所述之裝置，其中上述多數個發光二極體控制電路的每一個發光二極體控制電路，包含一個可將該發光二極體控制電路內的一電路通道短路的開關元件。
30. 如申請專利範圍第15項所述之裝置，其中上述多數個可控制發光二極體串中，每一個可控制發光二極體串之中，又包含受上述正向選擇信號控的一正向多路轉換器，其中的每一個發光二極體控制電路接收一個正向輸入傳播信號並發送出一個輸出傳播信號；除了第一個發光二極體控制電路之外，每一個發光二極體控制電路的正向輸入傳播信號，係其領先的發光二極體控制電路之輸出傳播信號；第一個發光二極體控制電路的正向輸入傳播信號和最後一個發光二極體控制電路的輸出傳播信號，經由該正向多路轉換器而輸出一正向多路轉換輸出信號；除了上述多數個可控制發光二極體串中的第一個可控制發光二極體串之外，每一個可控制發光二極體串的第一個發光二極體控制電路之正向輸入傳播信號，係其領先的可控制發光二極體串輸出的正向多路轉換輸出信號，而上述第一個可控制發光二極體串的第一個發光二極體控 制電路之正向輸入傳播信號是上述切換電壓比較單元所發送的正向傳播信號。
31. 如申請專利範圍第30項所述之裝置，其中上述多數個可控制發光二極體串中，每一個可控制發光二極體串之中，又包含受上述電壓範圍檢測單元發送之一反向選擇信號控制的一反向多路轉換器，其中的每一個發光二極體控制電路又接收一個反向輸入傳播信號；除了最後一個發光二極體控制電路之外，每一個發光二極體控制電路的反向輸入傳播信號，係其隨後的發光二極體控制電路之輸出傳播信號；最後一個發光二極體控制電路的反向輸入傳播信號和第一個發光二極體控制電路的輸出傳播信號，經由該反向多路轉換器而輸出一反向多路轉換輸出信號；除了上述多數個可控制發光二極體串中的最後一個可控制發光二極體串之外，每一個可控制發光二極體串的最後一個發光二極體控制電路之反向輸入傳播信號，係其隨後的可控制發光二極體串輸出的反向多路轉換輸出信號，而上述最後一個可控制發光二極體串的最後一個發光二極體控制電路之反向輸入傳播信號是上述切換電壓比較單元所發送的一反向傳播信號。