TWI680692B - 具非對稱電流之切換控制裝置 - Google Patents

Abstract

一種具非對稱電流之切換控制裝置，包含一控制電路，及一第一、二外部LED電路。該控制電路包括一第一、二、三、四電晶體，及一控制電阻，該第一、二電晶體之源極分別與一輸入電壓電性連接，該第一電晶體之汲極與該控制電阻之一端電性連接，該控制電阻之另一端與該第三電晶體之汲極電性連接，該第三電晶體之源極連接一接地端，該第二電晶體之汲極與該第四電晶體之汲極電性連接，該第四電晶體之源極連接該接地端，該第一外部LED電路與該控制電阻之另一端及該第三電晶體之汲極電性連接，該第二外部LED電路與該第二、四電晶體之汲極電性連接。

Description

具非對稱電流之切換控制裝置

本發明是有關一種切換控制裝置，特別是指一種具非對稱電流之切換控制裝置。

隨著時代的進步，現代人越來越重視保健與美容保養，目前市面上有越來越多種保健及美容方法，例如服用保健食品或在臉上塗抹各式保養品，使臉部肌膚維持在最佳狀態，亦或是在特定部位注射肉毒桿菌、玻尿酸來消除臉部的皺紋等。

再者，亦利用具有特殊波長光線來照射皮膚以達治療、保養皮膚或改善膚質的功效，其為一種低能量的光療技術(low energy photon therapy；LEPT)。根據醫學研究證實，不同顏色的光線照射人體細胞將會產生不同功效。而在人體美容方面，大多以臉部為重點，例如消除青春痘、皺紋及美白等功效。目前市面上，大多採用多功能美容與皮膚治療儀器來進行臉部的美容，操作方式為將光線發射罩先覆蓋在臉部，然後根據所設定的光線、強度及時間對臉部實施美容。

惟，上述之光療儀器價格昂貴且體積龐大，一般人除了無力負擔昂貴的設備購買外，亦不適合放置於家中日常之用，因此，有光療需求的人需專程到特定醫院，且每次費用動輒數千元以上，使得費用與時間成本代價極高，實非一般愛美人士所能負擔。上述缺點都顯現 習知進行美容保養過程所衍生的種種問題，因此，確實有待提出更佳解決方案之必要性。

有鑑於此，本發明之目的，是提供一種具非對稱電流之切換控制裝置，包含一控制電路、一第一外部LED電路，及一第二外部LED電路。

該控制電路包括一第一電晶體、一第二電晶體、一第三電晶體、一第四電晶體，及一控制電阻，該第一、二、三、四電晶體分別具有一源極，及一汲極，該第一、二電晶體之源極分別與一輸入電壓電性連接，該第一電晶體之汲極與該控制電阻之一端電性連接，該控制電阻之另一端與該第三電晶體之汲極電性連接，而該第三電晶體之源極連接一接地端，該第二電晶體之汲極與該第四電晶體之汲極電性連接，該第四電晶體之源極連接該接地端。

該第一外部LED電路與該控制電阻之另一端及該第三電晶體之汲極電性連接，並包括複數並聯連接之第一發光件，該第二外部LED電路與該第二、四電晶體之汲極電性連接，並包括複數並聯連接之第二發光件。

本發明的另一技術手段，是在於上述具非對稱電流之切換控制裝置，更包含一第一偏壓電路，其包括一第一外部電晶體、一第一外部電阻，及一第二外部電阻，該第一外部電晶體具有一集極、一射極，及一基極，而該第一、二、三、四電晶體更分別具有一閘極，該第一外部電晶體之集極分別與該第一、三電晶體之閘極及該第一外部電阻之一端電性連接，而該第一外部電晶體之基極與該第二外部電阻之一端電性連接。

本發明的又一技術手段，是在於上述具非對稱電流之切換控制裝置，更包含一第二偏壓電路，其包 括一第二外部電晶體、一第三外部電阻，及一第四外部電阻，該第二外部電晶體具有一集極、一射極，及一基極，該第二外部電晶體之集極分別與該第二、四電晶體之閘極及該第三外部電阻之一端電性連接，而該第二外部電晶體之基極與該第四外部電阻之一端電性連接。

本發明的再一技術手段，是在於上述具非對稱電流之切換控制裝置，更包含一與該第二、四外部電阻之另一端電性連接之控制器，用以控制該控制電路及該第一、二偏壓電路，使該控制電路在一第一導通模式，及一第二導通模式間切換，當該第二偏壓電路之第二外部電晶體導通時，該控制電路位於該第一導通模式，該第二、三電晶體導通，而該第一、四電晶體不導通，電流由該第二電晶體流經該第二外部LED電路之複數第二發光件，再流至該第三電晶體，當該第一偏壓電路之第一外部電晶體導通時，該控制電路位於該第二導通模式，該第一、四電晶體導通，而該第二、三電晶體不導通，電流由該第一電晶體先流經該控制電阻，再流至該第一外部LED電路之複數第一發光件，再流向該第四電晶體。

本發明的另一技術手段，是在於上述之第一、二電晶體為P型之金氧半場效電晶體(MOSFET)，而該第三、四電晶體為N型之金氧半場效電晶體(MOSFET)。

本發明的又一技術手段，是在於上述之第一、二外部電晶體為雙極接面電晶體(BJT)。

本發明的再一技術手段，是在於上述之第一、二發光件選自於不同波長、發光亮度或驅動條件的發光件。

本發明的另一技術手段，是在於上述具非對稱電流之切換控制裝置，更包含一貼覆單元，其包括一可供該第一、二外部LED電路之複數第一、二發光件設置於其上之本體。

本發明之有益功效在於，藉由該控制電路上之控制電阻，使可見光之第一發光件的亮度低於不可見光之第二發光件，以達非對稱電流供給需求，再者，利用該控制器控制該第一發光件與該第二發光件交替閃爍，使其以脈衝的方式照射人臉皮膚，進而改善膚質。

1‧‧‧控制電路

11‧‧‧第一電晶體

12‧‧‧第二電晶體

13‧‧‧第三電晶體

14‧‧‧第四電晶體

15‧‧‧控制電阻

2‧‧‧第一外部LED電路

21‧‧‧第一發光件

3‧‧‧第二外部LED電路

31‧‧‧第二發光件

4‧‧‧第一偏壓電路

41‧‧‧第一外部電晶體

42‧‧‧第一外部電阻

43‧‧‧第二外部電阻

5‧‧‧第二偏壓電路

51‧‧‧第二外部電晶體

52‧‧‧第三外部電阻

53‧‧‧第四外部電阻

6‧‧‧控制器

7‧‧‧貼覆單元

71‧‧‧本體

A‧‧‧第一導通模式

B‧‧‧第二導通模式

圖1是一示意圖，說明本發明具非對稱電流之切換控制裝置的較佳實施例；圖2是一示意圖，說明本較佳實施例中在一第一導通模式中電流的流動方向；圖3是一示意圖，說明本較佳實施例中在一第二導通模式中電流的流動方向；及圖4是一示意圖，說明本較佳實施例中一第一、二外部LED電路設置於一貼覆單元上之態樣。

有關本發明之相關申請專利特色與技術內容，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1、2，及3，為本發明具非對稱電流之切換控制裝置的較佳實施例，其包含一控制電路1、一第一外部LED電路2、一第二外部LED電路3、一第一偏壓電路4、一第二偏壓電路5、一控制器6，及一貼覆單元7。

該控制電路1包括一第一電晶體11、一第二電晶體12、一第三電晶體13、一第四電晶體14，及一控制電阻15，該第一、二、三、四電晶體11、12、13、14分別具有一源極、一汲極，及一閘極，於圖中源極(Source)、汲極(Drain)、閘極(Gate)分別標示為S、 D、G。於此，該控制電阻15的電阻值為220歐姆。

該第一、二電晶體11、12之源極分別與一輸入電壓電性連接，以接收外部之電力輸入，該第一電晶體11之汲極與該控制電阻15之一端電性連接，該控制電阻15之另一端與該第三電晶體13之汲極電性連接，而該第三電晶體13之源極則連接一接地端，該第二電晶體12之汲極與該第四電晶體14之汲極電性連接，該第四電晶體14之源極亦連接該接地端。

其中，該第一、二電晶體11、12為P型之金氧半場效電晶體(MOSFET)，而該第三、四電晶體13、14為N型之金氧半場效電晶體(MOSFET)。P型之電晶體為低電位導通，N型之電晶體高電位導通，透過P型與N型之電晶體有不同控制腳位導通特性，使該第一、二外部LED電路2、3形成同一個外部迴路。

配合參閱圖4，該第一外部LED電路2與該控制電阻15之另一端及該第三電晶體13之汲極電性連接，並包括複數並聯連接之第一發光件21。該第二外部LED電路3與該第二、四電晶體12、14之汲極電性連接，並包括複數並聯連接之第二發光件31。

於此，該第一、二發光件21、31之設置數量與位置僅為示意，不以此為限，且該本體71上之虛線部分為其他的功能佈線，非為本案之技術特徵，於此不多加贅述。

再者，該第一、二發光件21、31選自於不同波長、發光亮度或驅動條件的發光件。於此，該第一發光件21是使用可見光的紅光LED，而該第二發光件31為不可見光的紅外線LED(Infrared，簡稱IR)，且需高電流以達到其功效，實際實施時，不以此所揭露者為限。

該第一偏壓電路4包括一第一外部電晶體41、一第一外部電阻42，及一第二外部電阻43，該第一外 部電晶體41具有一集極、一射極，及一基極，該第一外部電晶體41之集極分別與該第一、三電晶體11、13之閘極及該第一外部電阻42之一端電性連接，而該第一外部電晶體41之基極與該第二外部電阻43之一端電性連接。

該第二偏壓電路5包括一第二外部電晶體51、一第三外部電阻52，及一第四外部電阻53，該第二外部電晶體51具有一集極、一射極，及一基極，於圖中集極(Collector)、一射極(Emitter)，及一基極(Base)分別標示為C、E、B。

該第二外部電晶體51之集極分別與該第二、四電晶體12、14之閘極及該第三外部電阻52之一端電性連接，而該第二外部電晶體51之基極與該第四外部電阻53之一端電性連接。此外，該第一、三外部電阻42、52之另一端相互電性連接，以接收外部電力輸入。於此，該第一、二外部電晶體41、51為雙極接面電晶體(BJT)。

該控制器6與該第二、四外部電阻43、53之另一端電性連接，用以控制該控制電路1及該第一、二偏壓電路4、5，以決定該第一、二外部LED電路2、3發光作動。

由於該控制器6為一數位單晶片，大多介於3.5~5V的低電位，不足以控制該控制電路1的開啟或關閉，利用該第一、二外部電晶體41、51與外部電源可使電位升高，因此，透過該第一、二外部電晶體41、51之設置，以達到足夠電壓控制該第一、二、三、四電晶體11、12、13、14之開啟或關閉。

該控制器6可使該控制電路1在一第一導通模式A，及一第二導通模式B間切換，當該控制器6輸出控制訊號，該第二偏壓電路5之第二外部電晶體51導通，該控制電路1位於該第一導通模式A，該第二、三電晶體12、13導通，而該第一、四電晶體11、14不導通， 電流由該第二電晶體12流經該第二外部LED電路3之複數第二發光件31，再流至該第三電晶體13而由該接地端流出。

反之，當該第一偏壓電路4之第一外部電晶體41導通，該控制電路1位於該第二導通模式B，該第一、四電晶體11、14導通，而該第二、三電晶體12、13不導通，電流由該第一電晶體11先流經該控制電阻15，再流至該第一外部LED電路2之複數第一發光件21，再流向該第四電晶體14而由該接地端流出。

透過在該控制電路1上設置該控制電阻15，可使該第一導通模式A之電流，高於該第二導通模式B之電流，進而使可見光之第一發光件21的亮度低於不可見光之第二發光件31，使兩者之電流相差2倍以上，在本較佳實施例中，該控制電阻15的電阻值為220歐姆，使該第一、二發光件21、31的電流相差10倍。

進一步地，電路若欲同時驅動兩個不同的元件，需針對個別元件給予不同的電流需求，利用本發明電路設計，可達非對稱電流供給之需求，同時驅動該第一發光件21與該第二發光件31個別交替發亮以脈衝的型態顯示，達到交替快速閃爍之目的。

本發明之電路設計讓該第一、二外部LED電路2、3可在兩個接點內達成不同種類的LED控制，以達簡化電路設計，進而節省整體面積之功效。再者，該控制電路1仍利用一般運用在驅動馬達正反轉的H橋電路改良，透過增設該控制電阻15，並應用在LED的控制上，使其達非對稱電流供給之功效。

該貼覆單元7包括一可供該第一、二外部LED電路2、3之複數第一、二發光件21、31設置於其上之本體71。於此，該本體71概呈人臉之形狀，且一於其上對應設置有供眼睛、鼻子等位置開設的開孔，其為矽膠 材質，以服貼覆蓋在人臉上。

在本較佳實施例中，該第一外部LED電路2之複數第一發光件21，以及該第二外部LED電路3之複數第二發光件31為兩個方向設置且於同一迴路上(如圖4中所示)，環繞設置於該本體71上，並設置位於人臉上半部及下半部共兩組，藉由該控制器6控制該第一發光件21與該第二發光件31交替閃爍，使其以脈衝的方式照射人臉皮膚，進而改善膚質。

綜上所述，本發明具非對稱電流之切換控制裝置，藉由該控制電路1、該第一外部LED電路2、該第二外部LED電路3、該第一偏壓電路4、該第二偏壓電路5、該控制器6，及該貼覆單元7間相互設置，透過該控制電路1上之控制電阻15，使該第一導通模式A之電流，高於該第二導通模式B之電流，進而使可見光之第一發光件21的亮度低於不可見光之第二發光件31，以達非對稱電流供給需求，再者，同時驅動該第一發光件21與該第二發光件31個別交替發亮並以脈衝的型態顯示，使其以脈衝的方式照射人臉皮膚，進而改善膚質，故確實可以達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (7)

1. 一種具非對稱電流之切換控制裝置，其包含：一控制電路，包括一第一電晶體、一第二電晶體、一第三電晶體、一第四電晶體，及一控制電阻，該第一、二、三、四電晶體分別具有一源極，及一汲極，該第一、二電晶體之源極分別與一輸入電壓電性連接，該第一電晶體之汲極與該控制電阻之一端電性連接，該控制電阻之另一端與該第三電晶體之汲極電性連接，而該第三電晶體之源極連接一接地端，該第二電晶體之汲極與該第四電晶體之汲極電性連接，該第四電晶體之源極連接該接地端；一第一外部LED電路，與該控制電阻之另一端及該第三電晶體之汲極電性連接，並包括複數並聯連接之第一發光件，一第二外部LED電路，與該第二、四電晶體之汲極電性連接，並包括複數並聯連接之第二發光件；及一第一偏壓電路，其包括一第一外部電晶體、一第一外部電阻，及一第二外部電阻，該第一外部電晶體具有一集極、一射極，及一基極，而該第一、二、三、四電晶體更分別具有一閘極，該第一外部電晶體之集極分別與該第一、三電晶體之閘極及該第一外部電阻之一端電性連接，而該第一外部電晶體之基極與該第二外部電阻之一端電性連接。
2. 依據申請專利範圍第1項所述具非對稱電流之切換控制裝置，更包含一第二偏壓電路，其包括一第二外部電晶體、一第三外部電阻，及一第四外部電阻，該第二外部電晶體具有一集極、一射極，及一基極，該第二外部電晶體之集極分別與該第二、四電晶體之閘極及該第三外部電阻之一端電性連接，而該第二外部電晶體之基極與該第四外部電阻之一端電性連接。
3. 依據申請專利範圍第2項所述具非對稱電流之切換控制裝置，更包含一與該第二、四外部電阻之另一端電性連接之控制器，用以控制該控制電路及該第一、二偏壓電路，使該控制電路在一第一導通模式，及一第二導通模式間切換，當該第二偏壓電路之第二外部電晶體導通時，該控制電路位於該第一導通模式，該第二、三電晶體導通，而該第一、四電晶體不導通，電流由該第二電晶體流經該第二外部LED電路之複數第二發光件，再流至該第三電晶體，當該第一偏壓電路之第一外部電晶體導通時，該控制電路位於該第二導通模式，該第一、四電晶體導通，而該第二、三電晶體不導通，電流由該第一電晶體先流經該控制電阻，再流至該第一外部LED電路之複數第一發光件，再流向該第四電晶體。
4. 依據申請專利範圍第3項所述具非對稱電流之切換控制裝置，其中，該第一、二電晶體為P型之金氧半場效電晶體(MOSFET)，而該第三、四電晶體為N型之金氧半場效電晶體(MOSFET)。
5. 依據申請專利範圍第4項所述具非對稱電流之切換控制裝置，其中，該第一、二外部電晶體為雙極接面電晶體(BJT)。
6. 依據申請專利範圍第5項所述具非對稱電流之切換控制裝置，其中，該第一、二發光件選自於不同波長、發光亮度或驅動條件的發光件。
7. 依據申請專利範圍第6項所述具非對稱電流之切換控制裝置，更包含一貼覆單元，其包括一可供該第一、二外部LED電路之複數第一、二發光件設置於其上之本體。