TWI625987B - 使用高電壓驅動多個發光二極體的裝置 - Google Patents

Abstract

一使用高電壓驅動發光二極體的裝置，包括兩個發光二極體驅動電路，和兩個可由通用控制器導通或斷開的開關裝置，以便可將該兩個發光二極體驅動電路，以兩種不同的結構連接。每個發光二極體驅動電路具有由多個發光二極體段形成的發光二極體單元。每個發光二極體段具有由發光二極體控制器控制的相關聯的旁路開關，以旁路繞接或連接該發光二極體段於發光二極體單元中。當輸入電壓處於從整流的90伏交流電壓到整流的140伏交流電壓的範圍內時，兩個開關裝置的控制方式是將兩個發光二極體驅動電路並聯連接。當輸入電壓在整流的180伏交流電壓至整流的265伏交流電壓的範圍內時，兩個開關裝置被控制為將一個發光二極體驅動電路中的發光二極體單元的發光二極體段與另一個發光二極體驅動電路串聯連接。

Description

使用高電壓驅動多個發光二極體的裝置

本發明係有關基於發光二極體(LED)的照明裝置，尤其是一種使用高輸入電壓驅動基於發光二極體的照明設備之裝置。

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。近年來，使用高電壓之發光二極體串的照明設備也被開發來取代傳統的白熱燈泡和螢光燈泡。

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，通常是將複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元，而且複數個基於發光二極體的照明單元可以更進一步串聯在一起，形成一個照明裝置。每個照明裝置所需要的工作電壓，通常是取決於照明單元裡的發光二極體之正向電壓，每個照明單元裡有多少個發光二極體，每個照明單元是如何相互連接的，以及每個照明單元在照明裝置裡，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，來將一般較普遍的電源之高電壓，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元。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。

為了提高基於發光二極體的照明裝置之效率和缩小其體積，許多技術已經被開發出來使這些裝置能夠使用諸如110伏交流電壓或220伏交流電壓的工作電壓，而不需要使用電壓轉換裝置。通常，照明裝置中的發光二極體被劃分為多個發光二極體段，每個發光二極體段可以通過相關的開關或電流源，選擇性地導通或切斷，並且隨著操作的交流電壓增加或減少，以控制器來控制開關或電流源。

隨著越來越多基於發光二極體的照明設備被應用於以高輸入電壓為電源的高亮度照明設備中，設計一種驅動裝置，以來自牆上的電源之交流高電壓為輸入電壓，而可以巧妙及有效地連接基於發光二極體的照明燈串，已經形成非常必要的強烈需求。

本發明是為了提供一種可以在不同的高電壓範圍，例如從90伏至140伏或從180伏至265伏的交流電壓提供的輸入電壓範圍內，有效地驅動發光二極體串的裝置而設計。

根據本發明的一個優選實施例，發光二極體照明裝置包括由一通用控制器控制的兩個發光二極體驅動電路。通用控制器是用來控制可以打開或關閉的兩個開關，以便以兩種不同的配置方式來連接兩個發光二極體驅動電路。此外，通用控制器並根據輸入電壓的變化，來控制流經其中一個發光二極體驅動電路的電流。

每個發光二極體驅動電路包括一發光二極體單元，其中有被劃分為多個發光二極體段的多個發光二極體，每個發光二極體段具有一個與其相關聯的旁路開關。除了第一個和最後一個發光二極體段之外，每個發光二極體段有一個正端和一個負端分別連接到其前面的發光二極體段的負端和其隨後的發光二極體段的正端。還有一發光二極體控制器控制每個旁路開關，以旁路繞接或連接發光二極體單元中的相關發光二極體段。發光二極體單元又連接到一電流源。

在本發明中，與每個發光二極體段相關聯的旁路開關可以以兩種不同的方式連接。在第一方式中，旁路開關的一端連接到相關聯的發光二極體段的負端，而旁路開關的另一端連接到發光二極體驅動電路中的一公共節點。在另一方式中，旁路開關的兩端分別連接到相關聯的發光二極體段的正端和負端。

在第一方式中，發光二極體驅動電路的電流源將公共節點連接到地，並且隨著施加到發光二極體單元的輸入電壓的增加，相關聯的旁路開關可以依次一個一個導通和斷開，然後隨著施加到發光二極體單元的輸入電壓的減小，相關聯的旁路開關再以相反的順序依次一個一個導通和斷開。相關聯的旁路開關也可以一開始時全部導通，再隨著施加到發光二極體單元的輸入電壓的增加，依次一個一個斷開，然後隨著施加到發光二極體的輸入電壓的減小，以相反的順序依次一個一個導通。在此方式裡，與最後一個發光二極體段相關聯的旁路開關則是一直導通著。

在第二方式中，發光二極體驅動電路的電流源將最後一個發光二極體段的負端連接到地。相關聯的旁路開關可以一開始時全部導通，再隨著施加到發光二極體單元的輸入電壓的增加，依次一個一個斷開，然後隨著施加到發光二極體的輸入電壓的減小，以相反的順序依次一個一個導通。在第二方式中，每個相關聯的旁路開關也可以被選擇性的而不是依順序的導通或斷開，如此可以根據施加到發光二極體單元的輸入電壓之電壓值，而導通適當數量的發光二極體。

第一開關將第一發光二極體驅動電路的第一發光二極體段的正端連接到第二發光二極體驅動電路的第一發光二極體段的正端，而第二開關將第一發光二極體驅動電路的最後一個發光二極體段的負端連接到第二發光二極體驅動電路的第一發光二極體段的正端。輸入電壓則連接到第一發光二極體驅動電路的第一發光二極體段的正端和通用控制器。

當輸入電壓V _IN在整流的90伏交流電壓至整流的140伏交流電壓的範圍內時，通用控制器將第一開關導通，第二開關斷開，使得兩個發光二極體驅動電路並聯連接。當輸入電壓V _IN在整流的180伏交流電壓至整流的265伏交流電壓的範圍內時，通用控制器將第一開關斷開，第二開關導通，使得第一發光二極體驅動電路中的發光二極體單元之發光二極體段與第二發光二極體驅動電路串聯。

在第一優選實施例中，通用控制器發送一電流設定信號，根據輸入電壓的變化來控制流過第一發光二極體驅動電路的電流源之電流。在此一優選實施例的修改版本中，有一電流感測信號從第二發光二極體驅動電路的電流源反饋到通用控制器，因此通用控制器可以根據流經第二發光二極體驅動電路的電流源的電流，來控制流過第一發光二極體驅動電路的電流源之電流。

根據本發明的第二優選實施例，兩個發光二極體驅動電路共用一個公共電流源，而不是各自具有其自己的電流源。兩個發光二極體驅動電路的發光二極體單元和兩個開關與上述第一優選實施例相同的方式連接。然而，在每個發光二極體驅動電路中，最後的一個發光二極體段的負端，與一連接到一個共用的公共電流源的電壓控制限流元件相串聯。

在該第二優選實施例中的通用控制器，除了控制兩個開關以並聯方式連接兩個發光二極體驅動電路，或者將第一發光二極體驅動電路中的發光二極體單元之發光二極體段與第二發光二極體驅動電路以串聯方式連接之外，並發送出兩個各別的電壓控制信號，以分別控制連接到共用的公共電流源之兩個電壓控制限流元件，和一個電流設定信號，以控制流過共用的公共電流源之電流。

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1示出了根據本發明製作的第一優選實施例，使用高電壓驅動發光二極體的裝置之方塊圖。在本實施例中，該裝置包括兩個發光二極體驅動電路和由通用控制器100控制的兩個開關SW1和SW2。圖1左側所示的發光二極體驅動電路，包括一發光二極體單元101a與電流源103a連接。圖1右側所示的發光二極體驅動電路，包括一發光二極體單元101b與電流源103b連接。

通用控制器100根據輸入電壓V_IN，控制兩個開關SW1和SW2如何導通或斷開以連接兩個發光二極體驅動電路。如圖1所示，每個發光二極體單元中的多個發光二極體被分成多個發光二極體段，每個發光二極體段具有與其相關聯的旁路開關。除了第一個和最後一個發光二極體段之外，每個發光二極體段有一個正端和一個負端分別連接到其前面的發光二極體段的負端和其隨後的發光二極體段的正端。在第一優選實施例中，左側所示的發光二極體驅動電路中的電流源103a的電流Ia也由通用控制器100控制。

如圖1所示，旁路開關的一端連接到與其相關聯的發光二極體段的負端，另一端則連接到在其所屬的發光二極體驅動電路中的公共節點，該公共節點再連接到電流源103a或103b。發光二極體控制器102a或102b通過檢測發光二極體驅動電路的一個或多個節點電壓或分支電流，也就是等同於根據施加到相對應的發光二極體單元的輸入電壓的變化，來控制相對應的發光二極體驅動電路中的旁路開關以旁路繞過相對應的發光二極體單元中的一個或多個發光二極體段。

在本發明中，兩個驅動電路可以包括不同或相同的電路。例如發 光二極體單元101a可以與發光二極體單元101b相同或不同，發光二極體單元101a裡的發光二極體段的數量可以與發光二極體單元101b裡的發光二極體段的數量相同或不同。在發光二極體段裡的發光二極體的數量，也可以與其他的發光二極體段裡的發光二極體的數量相同或不同。

根據本發明，當輸入電壓V_IN在整流的90伏交流電壓至整流的140伏交流電壓的範圍內時，例如整流的110伏交流電壓，開關SW1導通，開關SW2斷開，同時電流源103a也被接通，結果將兩個發光二極體驅動電路並聯連接。

當輸入電壓V_IN處於從整流的180伏交流電壓至整流的265伏交流電壓的範圍內時，例如整流的220伏交流電壓，開關SW1斷開，開關SW2導通，使發光二極體單元101a的發光二極體段與圖1右側所示的發光二極體驅動電路串聯連接。同時，通用控制器100根據輸入電壓V_IN的電壓變化控制流過電流源103a的電流Ia。

經由直接感測輸入電壓V_IN，或檢測相關節點電壓，例如開關SW2一端的電壓，或發光二極體驅動電路的分支電流，例如電流源103b的電流Ib，可以偵測輸入電壓V_IN的電壓變化。開關SW2也可以是諸如二極體的被動開關。

根據本發明，當輸入電壓V_IN沒有高到足以使圖1右側所示的發光二極體驅動電路導通時，電流源103a會被導通。然而當輸入電壓V_IN高到足夠使圖1右側所示的發光二極體驅動電路導通時，電流源103a會被關閉。

通用控制器100和電流源103a或103b的操作原理和示例已經在 相關的美國專利申請案No.15/496,029中詳細公開，該專利申請案通過引用併入本文，並且將不再重複詳細說明。

圖2示出了發光二極體控制器102a或102b，如何根據施加到發光二極體單元的輸入電壓，而控制旁路開關的示例。V_{LED_IN}表示施加到被控制的旁路開關的發光二極體單元的輸入電壓。該示例顯示有N個旁路開關分別連接在發光二極體單元中的N個相關聯的發光二極體段。當V_{LED_IN}增高時，旁路開關按照從與第一發光二極體段相關聯的旁路開關，到與最後一個發光二極體段相關聯的旁路開關的順序，一個一個依次導通和斷開，以增加串聯連接在發光二極體單元內的發光二極體段的數量。當V_{LED_IN}降低時，旁路開關也以相反順序一個一個依次導通和斷開，以減少在發光二極體單元中串聯連接的發光二極體段的數量。

圖3示出了發光二極體控制器102a或102b，如何根據施加到發光二極體單元的輸入電壓V_{LED_IN}，而控制旁路開關的另一示例。在這個例子中，所有的旁路開關最初時全被導通，然後隨著V_{LED_IN}上升，從與第一發光二極體段相關聯的旁路開關到與最後一個發光二極體段相關聯的旁路開關的順序，一個一個依次斷開，以增加在發光二極體單元中串聯的發光二極體段的數量。當V_{LED_IN}下降時，旁路開關則以相反的順序，一個一個依次導通，以減少在發光二極體單元中串聯連接的發光二極體段的數量。應該注意的是，在這個例子中，與最後一個發光二極體段相關聯的旁路開關應該一直是導通著。

根據本發明如圖4所示，每個旁路開關的兩端也可以分別與其相關聯的發光二極體段的正端和負端連接。從圖4中可以看出，發光二極體單元 201a或201b中的每個發光二極體段，都有從發光二極體段的正端連接到負端的相關聯的旁路開關。因此，每個發光二極體段可以由發光二極體控制器202a或202b獨立而且選擇性地控制。

圖5示出了發光二極體控制器202a或202b，如何根據施加到圖4所示的發光二極體驅動電路的發光二極體單元的輸入電壓V_{LED_IN}，而控制旁路開關的示例。在該示例中，所有的旁路開關最初時全被導通，然後隨著V_{LED_IN}上升，從與第一發光二極體段相關聯的旁路開關到與最後一個發光二極體段相關聯的旁路開關的順序，一個一個依次斷開，以增加在發光二極體單元中串聯的發光二極體段的數量。當V_{LED_IN}下降時，旁路開關則以相反的順序，一個一個依次導通，以減少在發光二極體單元中串聯連接的發光二極體段的數量。

表1示出了發光二極體控制器202a或202b，如何根據施加到圖4所示的發光二極體驅動電路的發光二極體單元的輸入電壓V_{LED_IN}，而控制旁 路開關的另一示例。在本示例中，發光二極體單元中有15個發光二極體，而且15個發光二極體被分為4個發光二極體段。4個發光二極體段中的發光二極體數量分別配置為1，2，4和8，使得發光二極體控制器可以控制相關聯的旁路開關而導通從1到15的任意數量個發光二極體，使其串聯連接在發光二極體單元中。

如前所述，每個發光二極體段可以在圖4所示的發光二極體驅動電路中選擇性和獨立的被控制。在表1所示的例子中，旁路開關不是依順序地導通或斷開。而是根據施加到發光二極體單元的輸入電壓V_{LED_IN}的電壓值下，可以導通發光二極體的適當數量，而導通或斷開相關聯的旁路開關。

表1中的表格顯示如何根據施加到發光二極體單元的輸入電壓值導通或斷開4個相關聯的旁路開關。從表中可以看出，當發光二極體輸入電壓V_{LED_IN}為第1電壓位階時，只有與發光二極體段-1相關聯的旁路開關斷開。因此，在發光二極體單元中只有一個發光二極體是導電的。當發光二極體輸入電壓V_{LED_IN}處於為第2電壓位階時，只有與發光二極體段-2相關聯的旁路開關斷開，並且因為發光二極體段-2只具有兩個發光二極體，發光二極體單元中有兩個發光二極體導通。

如表1所示，可以看出隨著V_{LED_IN}在15個不同的電壓位階逐漸增高輸入電壓值，由於發光二極體控制器選擇性的導通或斷開旁路開關的組合，結果發光二極體單元中導通的發光二極體為1，2，3，…，或15。同樣的，隨著V_{LED_IN}在15個不同的電壓位階逐漸減小輸入電壓值，由於發光二極體控制器選擇性的導通或斷開旁路開關的組合，結果使得發光二極體單元中有15， 14，13，…，或1個發光二極體導通。

圖6示出了根據圖1所示的本發明的第一優選實施例的修改版本，使用高電壓驅動發光二極體的裝置之方塊圖。在本實施例中，該裝置包括兩個發光二極體驅動電路和由通用控制器700控制的兩個開關SW1和SW2。圖6左側所示的發光二極體驅動電路，包括與電流源103a連接的發光二極體單元101a。圖6右側所示的發光二極體驅動電路，包括與電流源703b連接的發光二極體單元101b。

從圖6中可以看出，電流源703b具有連接到地的電流感測電阻器，並且電流感測電阻器兩端的電壓值反饋到通用控制器700，作為通用控制器700的電流感測信號，以發送電流設置信號來控制電流源103a。

如圖6所示，除了控制電流源103a之外，本實施例中的通用控制器700接收來自電流源703b的電流感測信號，使得可以通過感測流過電流源703b的電流Ib來決定電流源103a的電流Ia。還可以看出，每個發光二極體段還有相關聯的旁路開關從發光二極體段的負端連接到公共節點，公共節點再連接到電流源103a或703b。

類似於圖1所示的第一優選實施例，在本實施例中，當輸入電壓V_IN處於從整流的90伏交流電壓到整流的140伏交流電壓的範圍內時，例如整流的110伏交流電壓，通用控制器700控制開關SW1導通，開關SW2斷開，同時電流源103a也被接通。結果將兩個發光二極體驅動電路並聯連接。

當輸入電壓V_IN處於從整流的180伏交流電壓至整流的265伏交流電壓的範圍內時，例如整流的220伏交流電壓，開關SW1斷開，開關SW2 導通，使發光二極體單元101a的發光二極體段與圖6右側所示的發光二極體驅動電路串聯連接。同時，通用控制器700根據來自電流源703b的電流感測信號，控制流過電流源103a的電流Ia。

通用控制器700和電流源103a或703b的操作原理和示例已經在相關的美國專利申請案No.15/496,029中詳細公開，該專利申請案通過引用併入本文，並且將不再重複詳細說明。

圖7示出了與圖6所示的第一優選實施例的修改版本類似，使用高電壓驅動發光二極體的裝置之方塊圖。然而，在本實施例中，如圖7所示，該裝置的兩個發光二極體驅動電路中，發光二極體單元201a或201b中的每個旁路開關的兩端分別與其相關聯的發光二極體段的正端和負端連接。每個發光二極體段可由發光二極體控制器202a或202b獨立而且選擇性地控制。

在圖6和圖7所示的第一優選實施例的修改版本中，每個發光二極體單元中的旁路開關如何由其相對應的發光二極體控制器，根據施加到發光二極體單元的輸入電壓V_{LED_IN}控制，係類似於圖1和圖4所示的第一優選實施例。先前描述之圖2與圖3和圖5與表1所示的原理和示例，也適用於此第一優選實施例的修改版本。

圖8示出了根據本發明製作的第二優選實施例，使用高電壓驅動發光二極體的裝置之方塊圖。在本實施例中，該裝置包括兩個發光二極體驅動電路和由通用控制器900控制的兩個開關SW1和SW2。圖8左側所示的發光二極體驅動電路，包括與電壓控制限流元件903a連接的發光二極體單元101a。圖8右側所示的發光二極體驅動電路，包括與電壓控制限流元件903b連接的發 光二極體單元101b。兩個發光二極體驅動電路有一共用的電流源904將電壓控制限流元件903a和903b連接到地。

在此一實施例中，通用控制器900控制兩個開關SW1和SW2，兩個電壓控制限流元件903a和903b以及共用的電流源904。V_C1和V_C2是兩個電壓控制限流元件903a和903b的控制電壓。

類似於第一優選實施例，在本實施例中，當輸入電壓V_IN在整流的90伏交流電壓至整流的140伏交流電壓的範圍內時，例如整流的110伏交流電壓，通用控制器900控制開關SW1導通，開關SW2斷開。兩個電壓控制限流元件903a和903b的兩個控制電壓被設置為相同。

當輸入電壓V_IN處於從整流的180伏交流電壓至整流的265伏交流電壓的範圍內時，例如整流的220伏交流電壓，開關SW1斷開，開關SW2導通，使發光二極體單元101a的發光二極體段與圖8右側所示的發光二極體驅動電路串聯連接。第二發光二極體驅動電路的電壓控制限流元件903b的控制電壓被設定為大於或等於第一發光二極體驅動電路的電壓控制限流元件903a的控制電壓。

通用控制器900，兩個壓控電流限制元件903a和903b以及電流源904的操作原理和示例已經在相關的美國專利申請案No.15/496,029中詳細公開，該專利申請案通過引用併入本文，並且將不再重複詳細說明。

圖9示出了與圖8所示的第二優選實施例類似，使用高電壓驅動發光二極體的裝置之方塊圖。然而，在本實施例中，如圖9所示，該裝置的兩個發光二極體驅動電路中，發光二極體單元201a或201b中的每個旁路開關的 兩端分別與其相關聯的發光二極體段的正端和負端連接。每個發光二極體段可由發光二極體控制器202a或202b獨立而且選擇性地控制。

在圖8和圖9所示的第二優選實施例中，每個發光二極體單元中的旁路開關如何由其相對應的發光二極體控制器，根據施加到發光二極體單元的輸入電壓V_{LED_IN}控制，係類似於圖1和圖4所示的第一優選實施例。先前描述之圖2與圖3和圖5與表1所示的原理和示例，也適用於此第二優選實施例。

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。

100：700：900‧‧‧通用控制器

101a：101b：201a：201b‧‧‧發光二極體單元

102a：102b：202a：202b‧‧‧發光二極體控制器

103a：103b：703b：904‧‧‧電流源

903 a：903b‧‧‧電壓控制限流元件

圖1顯示出了根據本發明製作的第一優選實施例，使用高電壓驅動發光二極體的裝置之方塊圖。

圖2顯示出了發光二極體控制器如何根據施加到發光二極體單元的輸入電壓而控制旁路開關的示例。

圖3顯示出了發光二極體控制器如何根據施加到發光二極體單元的輸入電壓而控制旁路開關的另一示例。

圖4顯示出了根據本發明製作的類似於第一優選實施例，使用高電壓驅動發光二極體的裝置之方塊圖，其中每個旁路開關的兩端分別與其相關聯的發光二極體段的正端和負端連接。

圖5顯示出了圖4的發光二極體驅動電路中，發光二極體控制器如何根據施加到發光二極體單元的輸入電壓而控制旁路開關的示例。

圖6顯示出了根據圖1所示的本發明製作的第一優選實施例的修改版本，使用高電壓驅動發光二極體的裝置之方塊圖。

圖7顯示出了類似於圖6的實施例，使用高電壓驅動發光二極體的裝置之方塊圖，其中每個旁路開關的兩端分別與其相關聯的發光二極體段的正端和負端連接。

圖8顯示出了根據本發明製作的第二優選實施例，使用高電壓驅動發光二極體的裝置之方塊圖。

圖9顯示出了類似於圖8的實施例，使用高電壓驅動發光二極體的裝置之方塊圖，其中每個旁路開關的兩端分別與其相關聯的發光二極體段的正端和負端連接。

Claims (20)

1. 一種使用高電壓驅動多個發光二極體的裝置，包括： 第一和第二發光二極體驅動電路，每個發光二極體驅動電路包括： 一個發光二極體單元，其中有多個發光二極體分為串聯連接的多個發光二極體段，包括一領頭的發光二極體段和一尾部的發光二極體段，上述多個發光二極體段中的每一個發光二極體段具有正端和負端; 多個旁路開關，每一個旁路開關與上述多個發光二極體段中的一個發光二極體段相關聯，並且其一端連接到相關聯的發光二極體段的負端，另一端連接到一公共節點; 一發光二極體控制器，控制上述多個旁路開關;和 一電流源，其第一端連接到上述公共節點，其第二端連接到地; 第一開關裝置，其第一端連接到上述第一發光二極體驅動電路的領頭的發光二極體段的正端，其第二端連接到上述第二發光二極體驅動電路的領頭的發光二極體段的正端; 第二開關裝置，其第一端連接到上述第一發光二極體驅動電路的尾部的發光二極體段的負端，其第二端連接到上述第二發光二極體驅動電路的領頭的發光二極體段的正端; 一通用控制器，控制上述第一和第二開關裝置和上述第一發光二極體驅動電路的電流源;和 一輸入電壓連接到上述第一發光二極體驅動電路的領頭的發光二極體段的正端和上述通用控制器; 其中當上述輸入電壓在整流的90伏交流電壓至整流的140伏交流電壓之間時，上述第一開關裝置導通，上述第二開關裝置斷開，並且當上述輸入電壓在整流的180伏交流電壓至整流的265伏交流電壓之間時，上述第一開關裝置斷開，上述第二開關裝置導通。
2. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中上述第二開關裝置是二極體。
3. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中上述每個發光二極體驅動電路中，隨著施加到上述發光二極體單元的輸入電壓的增高，上述發光二極體控制器按照從與上述領頭的發光二極體段相關聯的旁路開關到與上述尾部的發光二極體段相關聯的旁路開關的順序，一個一個依次導通和斷開，並且隨著施加到上述發光二極體單元的輸入電壓的降低，按照相反的順序，從與上述尾部的發光二極體段相關聯的旁路開關到與上述領頭的發光二極體段相關聯的旁路開關，一個一個依次導通和斷開。
4. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中上述每個發光二極體驅動電路中，上述發光二極體控制器在初始時將所有的旁路開關全部導通，然後隨著施加到上述發光二極體單元的輸入電壓的增高，按照從與上述領頭的發光二極體段相關聯的旁路開關到與上述尾部的發光二極體段的前一個發光二極體段相關聯的旁路開關的順序，一個一個依次斷開，並且隨著施加到上述發光二極體單元的輸入電壓的降低，按照相反的順序，從與上述尾部的發光二極體段的前一個發光二極體段相關聯的旁路開關到與上述領頭的發光二極體段相關聯的旁路開關，一個一個依次導通。
5. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中上述通用控制器根據上述輸入電壓的變化，發送一電流設定信號來控制上述第一發光二極體驅動電路中的電流源的電流。
6. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中上述第二發光二極體驅動電路的電流源具有一連接到地的電流感測電阻器，並且跨在上述電流感測電阻器的電壓被反饋到上述通用控制器作為一電流感測信號，使上述通用控制器發送一電流設定信號來控制上述第一發光二極體驅動電路中的電流源的電流。
7. 一種使用高電壓驅動多個發光二極體的裝置，包括： 第一和第二發光二極體驅動電路，每個發光二極體驅動電路包括： 一個發光二極體單元，其中有多個發光二極體分為串聯連接的多個發光二極體段，包括一領頭的發光二極體段和一尾部的發光二極體段，上述多個發光二極體段中的每一個發光二極體段具有正端和負端; 多個旁路開關，每一個旁路開關與上述多個發光二極體段中的一個發光二極體段相關聯，並且其一端連接到相關聯的發光二極體段的正端，另一端連接到相關聯的發光二極體段的負端; 一發光二極體控制器，控制上述多個旁路開關;和 一電流源，其第一端連接到上述尾部的發光二極體段的負端，其第二端連接到地; 第一開關裝置，其第一端連接到上述第一發光二極體驅動電路的領頭的發光二極體段的正端，其第二端連接到上述第二發光二極體驅動電路的領頭的發光二極體段的正端; 第二開關裝置，其第一端連接到上述第一發光二極體驅動電路的尾部的發光二極體段的負端，其第二端連接到上述第二發光二極體驅動電路的領頭的發光二極體段的正端; 一通用控制器，控制上述第一和第二開關裝置和上述第一發光二極體驅動電路的電流源;和 一輸入電壓連接到上述第一發光二極體驅動電路的領頭的發光二極體段的正端和上述通用控制器; 其中當上述輸入電壓在整流的90伏交流電壓至整流的140伏交流電壓之間時，上述第一開關裝置導通，上述第二開關裝置斷開，並且當上述輸入電壓在整流的180伏交流電壓至整流的265伏交流電壓之間時，上述第一開關裝置斷開，上述第二開關裝置導通。
8. 如申請專利範圍第7項所述的裝置，其中上述第二開關裝置是二極體。
9. 如申請專利範圍第7項所述的裝置，其中上述每個發光二極體驅動電路中，上述發光二極體控制器在初始時將所有的旁路開關全部導通，然後隨著施加到上述發光二極體單元的輸入電壓的增高，按照從與上述領頭的發光二極體段相關聯的旁路開關到與上述尾部的發光二極體段相關聯的旁路開關的順序，一個一個依次斷開，並且隨著施加到上述發光二極體單元的輸入電壓的降低，按照相反的順序，從與上述尾部的發光二極體段相關聯的旁路開關到與上述領頭的發光二極體段相關聯的旁路開關，一個一個依次導通。
10. 如申請專利範圍第7項所述的裝置，其中上述每個發光二極體驅動電路中，隨著施加到上述發光二極體單元的輸入電壓的增高，上述多個旁路開關不是依次而是選擇性的被導通或斷開，從而串聯連接越來越多的發光二極體，並且隨著施加到上述發光二極體單元的輸入電壓的降低，上述多個旁路開關不是依次而是選擇性的被導通或斷開，從而串聯連接越來越少的發光二極體。
11. 如申請專利範圍第7項所述的裝置，其中上述通用控制器根據上述輸入電壓的變化，發送一電流設定信號來控制上述第一發光二極體驅動電路中的電流源的電流。
12. 如申請專利範圍第7項所述的裝置，其中上述第二發光二極體驅動電路的電流源具有一連接到地的電流感測電阻器，並且跨在上述電流感測電阻器的電壓被反饋到上述通用控制器作為一電流感測信號，使上述通用控制器發送一電流設定信號來控制上述第一發光二極體驅動電路中的電流源的電流。
13. 一種使用高電壓驅動多個發光二極體的裝置，包括： 第一和第二發光二極體驅動電路，每個發光二極體驅動電路包括： 一個發光二極體單元，其中有多個發光二極體分為串聯連接的多個發光二極體段，包括一領頭的發光二極體段和一尾部的發光二極體段，上述多個發光二極體段中的每一個發光二極體段具有正端和負端; 多個旁路開關，每一個旁路開關與上述多個發光二極體段中的一個發光二極體段相關聯，並且其一端連接到相關聯的發光二極體段的負端，另一端連接到一公共節點; 一發光二極體控制器，控制上述多個旁路開關;和 一電壓控制限流元件，具有第一端子連接到上述公共節點，第二端子連接到一控制電壓，和第三端子； 第一開關裝置，其第一端連接到上述第一發光二極體驅動電路的領頭的發光二極體段的正端，其第二端連接到上述第二發光二極體驅動電路的領頭的發光二極體段的正端; 第二開關裝置，其第一端連接到上述第一發光二極體驅動電路的尾部的發光二極體段的負端，其第二端連接到上述第二發光二極體驅動電路的領頭的發光二極體段的正端; 一電流源，其第一端連接到上述第一和第二發光二極體驅動電路的電壓控制限流元件的第三端子，其第二端連接到地; 一通用控制器，控制上述第一和第二開關裝置，和上述電流源，並且提供各別的控制電壓給和上述第一和第二發光二極體驅動電路的電壓控制限流元件;和 一輸入電壓連接到上述第一發光二極體驅動電路的領頭的發光二極體段的正端和上述通用控制器; 其中當上述輸入電壓在整流的90伏交流電壓至整流的140伏交流電壓之間時，上述第一開關裝置導通，上述第二開關裝置斷開，並且上述兩個控制電壓被設定為相同，並且當上述輸入電壓在整流的180伏交流電壓至整流的265伏交流電壓之間時，上述第一開關裝置斷開，上述第二開關裝置導通，並且上述第二發光二極體驅動電路的電壓控制限流元件的控制電壓，被設定為大於或等於上述第一發光二極體驅動電路的電壓控制限流元件的控制電壓。
14. 如申請專利範圍第13項所述的裝置，其中上述第二開關裝置是二極體。
15. 如申請專利範圍第13項所述的裝置，其中上述每個發光二極體驅動電路中，隨著施加到上述發光二極體單元的輸入電壓的增高，上述發光二極體控制器按照從與上述領頭的發光二極體段相關聯的旁路開關到與上述尾部的發光二極體段相關聯的旁路開關的順序，一個一個依次導通和斷開，並且隨著施加到上述發光二極體單元的輸入電壓的降低，按照相反的順序，從與上述尾部的發光二極體段相關聯的旁路開關到與上述領頭的發光二極體段相關聯的旁路開關，一個一個依次導通和斷開。
16. 如申請專利範圍第13項所述的裝置，其中上述每個發光二極體驅動電路中，上述發光二極體控制器在初始時將所有的旁路開關全部導通，然後隨著施加到上述發光二極體單元的輸入電壓的增高，按照從與上述領頭的發光二極體段相關聯的旁路開關到與上述尾部的發光二極體段的前一個發光二極體段相關聯的旁路開關的順序，一個一個依次斷開，並且隨著施加到上述發光二極體單元的輸入電壓的降低，按照相反的順序，從與上述尾部的發光二極體段的前一個發光二極體段相關聯的旁路開關到與上述領頭的發光二極體段相關聯的旁路開關，一個一個依次導通。
17. 一種使用高電壓驅動多個發光二極體的裝置，包括： 第一和第二發光二極體驅動電路，每個發光二極體驅動電路包括： 一個發光二極體單元，其中有多個發光二極體分為串聯連接的多個發光二極體段，包括一領頭的發光二極體段和一尾部的發光二極體段，上述多個發光二極體段中的每一個發光二極體段具有正端和負端; 多個旁路開關，每一個旁路開關與上述多個發光二極體段中的一個發光二極體段相關聯，並且其一端連接到相關聯的發光二極體段的正端，另一端連接連接到相關聯的發光二極體段的負端; 一發光二極體控制器，控制上述多個旁路開關;和 一電壓控制限流元件，具有第一端子連接到上述尾部的發光二極體段的負端，第二端子連接到一控制電壓，和第三端子； 第一開關裝置，其第一端連接到上述第一發光二極體驅動電路的領頭的發光二極體段的正端，其第二端連接到上述第二發光二極體驅動電路的領頭的發光二極體段的正端; 第二開關裝置，其第一端連接到上述第一發光二極體驅動電路的尾部的發光二極體段的負端，其第二端連接到上述第二發光二極體驅動電路的領頭的發光二極體段的正端; 一電流源，其第一端連接到上述第一和第二發光二極體驅動電路的電壓控制限流元件的第三端子，其第二端連接到地; 一通用控制器，控制上述第一和第二開關裝置，和上述電流源，並且提供各別的控制電壓給和上述第一和第二發光二極體驅動電路的電壓控制限流元件;和 一輸入電壓連接到上述第一發光二極體驅動電路的領頭的發光二極體段的正端和上述通用控制器; 其中當上述輸入電壓在整流的90伏交流電壓至整流的140伏交流電壓之間時，上述第一開關裝置導通，上述第二開關裝置斷開，並且上述兩個控制電壓被設定為相同，並且當上述輸入電壓在整流的180伏交流電壓至整流的265伏交流電壓之間時，上述第一開關裝置斷開，上述第二開關裝置導通，並且上述第二發光二極體驅動電路的電壓控制限流元件的控制電壓，被設定為大於或等於上述第一發光二極體驅動電路的電壓控制限流元件的控制電壓。
18. 如申請專利範圍第17項所述的裝置，其中上述第二開關裝置是二極體。
19. 如申請專利範圍第17項所述的裝置，其中上述每個發光二極體驅動電路中，上述發光二極體控制器在初始時將所有的旁路開關全部導通，然後隨著施加到上述發光二極體單元的輸入電壓的增高，按照從與上述領頭的發光二極體段相關聯的旁路開關到與上述尾部的發光二極體段相關聯的旁路開關的順序，一個一個依次斷開，並且隨著施加到上述發光二極體單元的輸入電壓的降低，按照相反的順序，從與上述尾部的發光二極體段相關聯的旁路開關到與上述領頭的發光二極體段相關聯的旁路開關，一個一個依次導通。
20. 如申請專利範圍第17項所述的裝置，其中上述每個發光二極體驅動電路中，隨著施加到上述發光二極體單元的輸入電壓的增高，上述多個旁路開關不是依次而是選擇性的被導通或斷開，從而串聯連接越來越多的發光二極體，並且隨著施加到上述發光二極體單元的輸入電壓的降低，上述多個旁路開關不是依次而是選擇性的被導通或斷開，從而串聯連接越來越少的發光二極體。