WO2014047749A1 - 基于发光二极管的多数个照明单位的驱动装置 - Google Patents

基于发光二极管的多数个照明单位的驱动装置 Download PDF

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WO2014047749A1
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switch
illumination
led
signal
input
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PCT/CN2012/001336
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English (en)
French (fr)
Inventor
朱弘琦
沈毓仁
Original Assignee
钰瀚科技股份有限公司
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Publication date
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/48—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices

Definitions

  • the present invention relates to a light-emitting diode-based lighting device, and more particularly to a device for driving a light-emitting diode-based lighting unit including a plurality of segments. Background technique
  • LEDs Light-emitting diodes
  • LEDs are semiconductor-based light sources that are often used in low-energy meters and appliances, and the use of light-emitting diodes in various lighting devices has become more common. For example, high-brightness LEDs have been widely used in traffic lights, vehicle lights, and brake lights.
  • the current-to-voltage (IV) characteristic curve of the LED is similar to that of a conventional diode.
  • the voltage applied to the LED is less than the forward voltage of the diode, only a very small current flows through the LED.
  • the voltage exceeds the forward voltage the current through the LED is greatly increased.
  • the illumination intensity of an LED-based illumination device is proportional to the current passed, but not at high currents.
  • Drives typically designed for light-emitting diode-based lighting devices are designed to provide a constant current to provide stable light and extend the life of the LED.
  • a plurality of LEDs are usually connected in series to form an LED-based illumination unit, and most of the LED-based illumination units can be further connected in series to form an illumination.
  • U.S. Patent No. 6,777,891 discloses a plurality of LED-based illumination units forming a computer-controlled string of lights, each of which forms a separately controllable node in the string.
  • the operating voltage required for each lighting device is usually determined by the forward voltage of the LEDs in the lighting unit, how many LEDs are in each lighting unit, how each lighting unit is connected to each other, and each The lighting unit is in the lighting device, how it receives the voltage from the power supply. Therefore, in most applications, some type of power supply voltage conversion device is required to convert a generally more common high voltage power supply to a lower voltage to provide one or more based illuminations. The lighting unit of the pole tube. Because such a voltage conversion device is required, the efficiency of the LED-based lighting device is reduced, the cost is increased, and it is difficult to reduce its volume.
  • U.S. Patent No. 778,1979 provides a device for controlling a series of light emitting diodes. Two or more of the LEDs are connected in series. When a voltage is applied, a series current flows through the light emitting diode. At least one of the light emitting diodes is connected in parallel with one or more controllable current paths to cause a series current to flow through the controllable current paths so that a generally more common high voltage power supply can be used without the need for a voltage conversion device. Therefore, the device can use an alternating voltage such as 120V or 240V.
  • 2010/0308739 discloses a device for interconnecting a plurality of light emitting diodes in series to form a plurality of light emitting diode segments, and a plurality of switches are connected to the plurality of light emitting diode segments to select and control a certain LED segment. , connect it in series or separate from a single LED series current path.
  • the present invention provides an efficient driving based on an LED lighting device that is created in accordance with a voltage value of an input AC voltage to provide a plurality of operating modes.
  • the LED-based illumination device is divided into a plurality of LED-based illumination segments, each illumination segment comprising one or more LED-based illumination units.
  • the plurality of LED-based illumination segments are connected in series with one another, and the last illumination segment is grounded via a current controller.
  • LED-based illumination segments provide multiple modes of operation for LED-based illumination devices.
  • the apparatus of the present invention includes a plurality of switch controllers under control of a switching voltage comparison unit, each of the switch controllers and a plurality of light-emitting diodes One of the illumination segments of the tube is connected in parallel.
  • the switching voltage comparison unit sends several common signals to the plurality of switch controllers according to the input voltage value, and the common signals can reset the switch controller, synchronize the switch of the switch controller, and indicate whether the input voltage value is rising or not decline.
  • each of the switch controllers in addition to receiving a plurality of common signals, has an input for receiving an input transmission signal and an output for outputting an output transmission signal.
  • the first transmission signal is first generated, sent to the input of the first switching controller, and then transmitted to the last switching controller via the respective switching controllers.
  • the plurality of LED-based illumination segments can be selectively turned on or off as the input voltage is increased or decreased.
  • the apparatus of the present invention also includes a plurality of switch controllers under control of the switching voltage comparison unit, each of the LED-based illumination segments having a positive terminal and a previous LED-based diode The negative ends of the illumination segments are connected in series, and each switch controller is coupled to the positive terminal of one of the plurality of LED-based illumination segments to one end of the current controller.
  • the switching voltage comparison unit also sends several common signals to the plurality of switching controllers based on the input voltage value.
  • each switch controller in addition to receiving several common signals, has two input terminals each receiving two input transmission signals sent from the front and rear two switch controllers, and an output terminal for sending an output transmission signal. To the front and rear of the two switch controllers.
  • the switching voltage comparison unit in the second preferred embodiment first generates the first transmission signal, sends it to an input of the first switching controller, and then passes through each of the switching controllers. The transfer arrives at the last switch controller.
  • the switching voltage comparison unit in the second preferred embodiment generates a final transmission signal, which is sent to an input terminal of the last switching controller, and then transmitted forward through each switching controller to reach the A switch controller.
  • the plurality of LED-based illumination segments may be sequentially hiccuped as the input voltage value is gradually increased, or when the input voltage value reaches a maximum value, along with the input voltage The value is gradually reduced and is closed in order.
  • FIG. 1 shows a light-emitting diode-based lighting device of the present invention, operating at a voltage value V 1N of an input power source in M different illumination modes ;
  • FIG. 2 shows a circuit schematic of a lighting device for driving a plurality of light-emitting diode-based lighting segments in accordance with a first preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 3 shows waveforms of a common signal generated by using a rectified AC voltage as an input voltage in the present invention
  • FIG. 4 shows a circuit diagram of a switching controller designed in accordance with a first preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows an example of a circuit for switching voltage comparison units designed in accordance with a first preferred embodiment of the present invention
  • Figure 6 shows a light-emitting diode-based illumination device designed in accordance with a first preferred embodiment of the present invention
  • Figure 7 shows a circuit schematic of a lighting device for driving a plurality of light-emitting diode-based lighting segments in accordance with a second preferred embodiment of the present invention
  • Figure 8 is a circuit diagram showing a switching controller designed in accordance with a second preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is a circuit diagram showing a switching voltage comparison unit designed in accordance with a second preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 10 shows a light emitting diode based illumination device designed in accordance with a second preferred embodiment of the present invention
  • Figure 11 shows another circuit example of a switching voltage comparison unit designed in accordance with a second preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 12 shows the detailed circuit of the mode discrimination voltage comparator of Figure 11;
  • a plurality of illumination units including more than one light-emitting diode are usually connected in series to increase the illumination intensity. Therefore, it is highly desirable to provide a variety of possible illumination modes to enable illumination devices to operate at different illumination intensities.
  • One of the most straightforward ways to achieve this is to use a separate switch to control the unit of illumination for each LED-based lighting unit, either in series with the lighting unit or shorted. Bypass, but this approach requires very expensive hardware costs.
  • the present invention proposes an innovative device for controlling a light-emitting diode-based lighting device in a segmented manner.
  • This new method divides all of the LED-based illumination units in the illumination device into a plurality of LED-based illumination segments, each illumination segment containing more than one illumination unit in series with the LEDs.
  • certain LED-based illumination segments in the illumination device can be controlled to be in series with each other while other illumination segments are bypassed.
  • each LED-based illumination unit has only one light-emitting diode.
  • FIG. 1 shows a voltage value V IN of an input power source operating in a different illumination mode in a light-emitting diode-based illumination device in the present invention.
  • the input power is a rectified AC voltage
  • the input voltage value causes a different number of segments to be turned on.
  • the LED-based illumination device operates in mode -i when the input voltage value V IN increases from Vi to Vi + 1 between times Ti and Ti +1 .
  • the rectified input voltage reaches the highest value ⁇ ⁇ ( ⁇ ⁇ ), the voltage value begins to decrease.
  • the LED-based illumination device operates in mode -M when the input voltage value is between V M and V 1N(MAX ), and operates in mode when the input voltage value falls between Vi and +1 -i.
  • the difference between the voltage value and v i+1 is the mode discrimination voltage v mdiff .
  • the LED-based illumination device includes a plurality of LED-based illumination segments 101, 102, ..., 10N in series with a current controller 401 between the input voltage V IN and ground.
  • the switching voltage comparison unit 301 controls a plurality of switching controllers 201, 202, ..., 20N.
  • Each of the LED-based illumination segments has a positive terminal and a negative terminal, and each of the switch controllers is coupled in parallel with the LED-based illumination segment between the positive and negative terminals.
  • the switching voltage comparison unit 301 compares the switching voltage of each operation mode in accordance with the input voltage V IN .
  • the switching voltage comparison unit 301 generates several common signals to each of the switching controllers, including the reset signal, the up/down signal, and the synchronization signal.
  • the reset signal resets all of the switch controllers 201, 202, ..., 20N to an initial state, and the up/down signal indicates that the input voltage V IN is increasing or decreasing, and the sync signal causes all of the switch controllers 201, 202 , ..., 20N can be switched synchronously.
  • Figure 3 shows the waveform of the common signal generated with the rectified AC voltage as the input voltage.
  • each of the switch controllers receives an input transfer signal and sends an output transfer signal to the next switch controller.
  • the first switch controller 201 in parallel with the first light-emitting diode-based illumination segment 101, receives the first transfer signal 301 1 generated from the switching voltage comparison unit 301.
  • the first switching controller 201 sends a transmission signal 2011 to the second switching controller 202.
  • the second switch controller 202 then sends the transmit signal 2021 to the next switch controller, and so on.
  • the switching voltage comparison unit 30 ⁇ can send the generated first transmission signal 3011 to the second switching controller 202 in parallel with the second LED-based illumination segment 102.
  • each of the switch controllers 201, 202, ..., 20N is controlled by the switching voltage comparison unit 301, and the LED-based illumination segments and other based illuminations are connected in parallel.
  • the illumination segments of the diodes are connected in series, or short-circuited in parallel with the LED-based illumination segments.
  • Each of the LED-based illumination segments can have a different number of LED-based illumination units, and each of the switch controllers 201, 202, ..., 20N can be different.
  • the current controller 401 shown in FIG. 2 is a current limiter, which can also be replaced by a resistor 501.
  • the LED-based illumination device operates in mode -i when the input voltage value V IN is added from ⁇ to V i+ : between times Ti and T i+1 .
  • the switch controllers 201, 202, ..., 20N are controlled by the switching voltage comparison unit 301, and can selectively select one or more LEDs in the LED-based illumination segment. The unit turns on the illumination.
  • the switching voltage comparison unit 301 can control the switch controller 201 such that the illumination is turned on in the light-emitting diode unit of the LED-based illumination segment 101, while all other illumination segments are turned off. Butoxy time between 2 and D 3, the switching voltage comparison unit 301 may control the switch controller 202, such that the opening in the illumination light emitting diode unit emitting diode illuminating section 102, and all other lighting segments are closed.
  • the switching voltage comparison unit 301 can control all of the switching controllers 201, 202, ..., 20N, so that all of the LED-based The units of the illumination segments 101, 102, ..., 10N all turn on the illumination.
  • FIG. 4 shows a circuit example of a switch controller 201, 202, ..., 20N designed in accordance with a first preferred embodiment of the present invention.
  • the circuit of the switch controller includes a switch 2001 in parallel with a corresponding LED-based illumination segment.
  • the switch controller receives an input transfer signal P in sent from the switching voltage comparison unit 301 or another switch controller connected to the front end, and also sends an output transfer signal P. Ut to another switch controller connected to the back end.
  • the switching voltage comparison unit 301 sends a common signal such as synchronization, reset, and up/down to each of the switch controllers, so that the logic circuit in the switch controller can generate an output transmission signal. . ⁇ .
  • a control signal for turning the switch 2001 on or off is also generated inside the switch controller.
  • Fig. 5 shows an example of a circuit of a switching voltage comparison unit 301 designed in accordance with a first preferred embodiment of the present invention.
  • the switching voltage comparison unit 301 includes a plurality of voltage comparators 3001. Based on the voltage value of the input voltage V IN , the circuit in the switching voltage comparison unit 301 generates the first transmission signal and the synchronization, reset, and up/down common signals shown in FIG.
  • Figure 6 shows a light-emitting diode-based illumination device designed in accordance with a first preferred embodiment of the present invention, comprising four LED-based illumination segments.
  • the uppermost one of the LED-based illumination segments 600 contains one light-emitting diode, while the other three LED-based illumination segments 601-603 have one, two and four light-emitting diodes, respectively.
  • the three switch controllers 201-203 are in parallel with the three LED-based illumination segments 601-603, respectively.
  • the switching voltage comparison unit 301 sends a synchronization, reset, and up/down common signals to each of the switch controllers 201-203, and sends the first transfer signal to the switch controller 201.
  • the switch controller 201 then sends an output transfer signal to the switch controller 202, and the switch controller 202 sends an output transfer signal to the switch controller 203.
  • how to turn some or all of the LED-based illumination segments on or off in different modes of operation is determined by the design of the switch controller.
  • the LED-based illumination device of Figure 6 can be controlled to operate in eight modes, with one to eight LEDs turned on.
  • the switch controllers 201-203 can use the controller circuit of FIG. 4 to form a three-position up/down counter to control the switch in the switch controller. 2001.
  • the transfer signal sent from the switching voltage comparison unit 301 controls the up/down count of the three-bit counter, when the switch controllers 201-203 are reset, since all of the switch controllers 201-203 are in the switch 2001 Shorted, only the LEDs in the illumination section 600 are turned on.
  • the three-bit up/down counter formed by the switch controllers 201-203 can be in mode-1, mode-2, mode-3. , Mode-4, Mode-5, Mode-6, and Mode-7, output switching signals of 011, 101, 001, 110, 010, 100 and 000 to control the switch 2001 in each switch controller
  • a different number of light emitting diodes are turned on to provide different modes of operation for the LED based illumination device.
  • mode-3 the value of the up/down counter of the three bits is 001, and the two bits of the switch controllers 201 and 202 are zero.
  • the LEDs in the illumination segments 601 and 602 also turn on illumination.
  • Figure 7 shows a circuit schematic of a lighting device for driving a plurality of LED-based illumination segments in accordance with a second preferred embodiment of the present invention.
  • the illumination device also includes a plurality of LED-based illumination segments 101, 102, ..., 10N, and a current control
  • the controller 401 is connected in series between the input voltage V IN and ground.
  • Each of the LED-based illumination segments has a positive terminal and a negative terminal, and a corresponding switch controller is coupled from the positive terminal of the illumination segment to the first terminal of the current controller 401, and a switching voltage comparison unit 901 controls A plurality of switch controllers 801, 802, ..., 80N are provided.
  • each of the switching controllers connects all of the LED-based illumination segments below the corresponding LED-based illumination segments in parallel.
  • the switch controller 801 is in parallel with the LED-based illumination segments 101-10N
  • the switch controller 802 is in parallel with the LED-based illumination segments 102-10N
  • the switch controller 803 is associated with the LED-based illumination segments. 103-10N in parallel, and so on.
  • the switching voltage comparison unit 901 compares the switching voltage of each operation mode in accordance with the input voltage V 1N .
  • the switching voltage comparison unit 901 generates several common signals to each of the switching controllers, including the reset signal, the up/down signal, and the synchronization signal.
  • the reset signal resets all of the switch controllers 801, 802, ..., 80N to an initial state
  • the up/down signal indicates that the input voltage V IN is increasing or decreasing
  • the sync signal causes all of the switch controllers 801, 802 , ..., 80N can be switched synchronously.
  • each switch controller in addition to the first and last switch controllers, each switch controller sends an output transfer signal to the front and rear switch controllers, each of which also receives the slave switch
  • the output sent by the two front and rear switch controllers transmits signals.
  • the switch controller 802 sends an output transfer signal 8021 to the switch controllers 801 and 803, and receives an output transfer signal 8011 sent from the switch controller 801, and an output transfer signal 8031 sent from the switch controller 803.
  • the first switch controller 801 does not have a front end switch controller, so it receives the first transfer signal 9011 from the switching voltage comparison unit 901.
  • the last switch controller 80N also has no back-end switch controller, so it receives the last transmit signal 9012 from the switch voltage comparison unit 901.
  • each of the LED-based illumination segments of the present invention may have a different number of The illumination unit of the LED, each of the switch controllers 801, 802, ..., 80N does not have to be the same as the other switch controllers.
  • each of the switch controllers 801, 802, ..., 80N is controlled by the switching voltage comparison unit 901, and the parallel LED-based illumination segments are turned on, or The parallel LED-based illumination segments are short-circuited. For example, if the switch controller 801 is controlled to be shorted, all of the LED-based illumination segments are shorted. If the switch controller 802 is controlled to be shorted, all of the LED-based illumination segments are bypassed except for the first LED-based illumination segment, and so on.
  • the switching voltage comparison unit 901 can control the switch controller 801 such that the illumination unit in the LED-based illumination segment 101 turns on the illumination. And all other illumination segments 102, 103, ..., 10N are turned off by the control of the switch controllers 802, 803, ..., 80 ⁇ .
  • switching voltage comparison unit 901 can control switch controllers 801 and 802 such that illumination is turned on in the LED-based illumination segments 101 and 102, while all other illumination segments 103 , ..., 10N, is turned off by the control of the switch controllers 803, ..., 80 ⁇ .
  • each of the LED-based illumination segments is illuminated in sequence, and when the input voltage value V IN is added from 0 ⁇ to ⁇ ⁇ ( ⁇ ⁇ ), the illumination segment 101 The illumination segments 102, ..., the illumination segments 10N sequentially turn on the illumination. When the input voltage value reaches the highest and begins to decrease, each of the LED-based illumination segments is also turned off in order.
  • FIG 8 shows an example of a circuit of a switch controller 801, 802, ..., 80A designed in accordance with a second preferred embodiment of the present invention.
  • the circuit of the switch controller includes a switch 8001 in parallel with a corresponding LED-based illumination segment. Received from the switch controller is connected to a front end of the switch controller sends an input transmission signal Pl in, and receiving at another input connected from the rear end of the switch controller sends another transmission signal P2 in. At the same time, an output transmission signal P is also sent.
  • Ut gives two switch controllers connected at the front and rear ends.
  • the switching voltage comparison unit 901 sends a common signal such as synchronization, reset, and up/down to each switch controller, so that the logic circuit in the switch controller is generated.
  • the transmission signal P is output. Ut .
  • a control signal for turning the switch 8001 on or off is also generated inside the switch controller.
  • Fig. 9 shows an example of a circuit of a switching voltage comparison unit 901 designed in accordance with a second preferred embodiment of the present invention.
  • the switching voltage comparison unit 901 includes a plurality of voltage comparators 9001. Based on the voltage value of the input voltage V IN , the circuit in the switching voltage comparison unit 901 produces the synchronization, reset, and up/down common signals shown in FIG. In addition, as shown in FIG. 7, the switching voltage comparison unit 901 also generates first and last transmission signals 9011, 9012 to the first and last two switch controllers 801 and 80N.
  • Figure 10 shows a light-emitting diode-based illumination device designed in accordance with a second preferred embodiment of the present invention, comprising four LED-based illumination segments. At the top of the LED-based illumination segment 100 there is no corresponding switch controller. Three switch controllers 801-803 are each coupled from the positive end of three corresponding LED-based illumination segments 101-103 to the first end of current controller 401.
  • the switching voltage comparison unit 901 sends a synchronization, reset, and up/down common signals to each of the switch controllers 801-803, and sends the first transfer signal 9011 to the switch controller 801 and finally the transmit signal 9012.
  • the switch controller 801 sends an output transfer signal 8011 to the switch controller 802.
  • the switch controller 802 sends an output transfer signal 8021 to the switch controllers 801 and 803, and the switch controller 803 sends an output transfer signal 8031.
  • the switching voltage comparison unit 901 designed in accordance with the second preferred embodiment of the present invention can also be implemented using the circuit example shown in FIG.
  • the switching voltage comparison unit 901 includes two voltage comparators 9001 and a mode discrimination voltage comparator 9002.
  • the synchronizing signal in Fig. 11 is generated by the mode discrimination voltage comparator 9002 based on the reset and up/down two common signals, instead of being generated by a plurality of voltage comparators 9001.
  • FIG. 12 shows a detailed circuit of the mode discrimination voltage comparator 9002 of FIG.
  • light-emitting diodes in LED-based illumination segments are broadly referred to as all types of light-emitting diodes, such as general semiconductor light-emitting diodes and organic light-emitting diodes, which may emit light in various spectrums.
  • the lighting device of the present invention may include an appropriate number of segments based on The illumination segments of the photodiode, each of the LED-based illumination segments, may include an appropriate number of LED-based illumination units. These quantities can be based on the actual application requirements of the device or device.
  • the above is an example of a circuit that is shown and described by the switch controller and the switching voltage comparison unit, and is merely illustrative of the principles of the present invention. Both the switch controller and the switching voltage comparison unit can be designed with the equivalent circuit to achieve the same function.
  • the switch in the switch controller is also generally referred to as a switch assembly that can properly turn a circuit on or off.
  • the switch can be mechanical or electrical, or can be a semiconductor switch fabricated from an integrated circuit.
  • the present invention provides a driving device that controls and drives a plurality of LED-based lighting units by a plurality of switching controllers, and generates a plurality of common signals and one or more signals by a switching voltage comparison unit.
  • the two transmit signals control the switch controller so that it can turn the illumination segment of the corresponding LED on or off, providing a variety of different modes of operation.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一基于发光二极管的照明装置，包含多个基于发光二极管的照明段，与一电流控制器串接。每个基于发光二极管的照明段，包含至少一个基于发光二极管的照明单位以串联方式连接。此多个基于发光二极管的照明段又与多个开关控制器相并联，在一切换电压比较单位的控制下提供多种操作模式，以打开照明不同数量的发光二极管照明段。每一开关控制器与相对的发光二极管照明段各别并联，该切换电压比较单位产生一个传送信号，传经并控制该多个开关控制器。每一开关控制器还可连接在相对的发光二极管照明段的正端与电流控制器之间，切换电压比较单位产生两个传送信号，传经并控制该多个开关控制器。

Description

基于发光二极管的多数个照明单位的驱动装置 技术领域 本发明涉及基于发光二极管的照明装置， 尤其是一用以驱动包含有多个 分段的基于发光二极管的照明单位的装置。 背景技术
发光二极管 （LED) 是一种基于半导体的光源， 经常被应用在低耗电仪 表和家电的指示器，应用发光二极管在各种照明装置也已越来越普遍。例如， 高明亮度的发光二极管已被广泛用于交通信号灯，车辆指示灯，以及剎车灯。
发光二极管的电流对电压 （IV)特性曲线类似于一般的普通二极管， 当 加于发光二极管的电压小于二极管的正向电压时， 只有非常小的电流通过发 光二极管。 当电压超过正向电压时， 通过发光二极管的电流则大幅增加。一 般来说， 在大多数操作范围， 基于发光二极管的照明装置的发光强度是和通 过的电流成正比， 但操作在高电流时则不如此。 通常为基于发光二极管的照 明装置设计的驱动装置， 都是以提供一个恒定的电流为主， 以便能发出稳定 的光和延长发光二极管的寿命。
为了提高基于发光二极管的照明装置的亮度， 通常是将多数个发光二极 管串联在一起， 形成一个基于发光二极管的照明单位， 而且多数个基于发光 二极管的照明单位可以更进一步串联在一起， 形成一个照明装置。 例如， 美 国专利第 6777891号揭露将多个基于发光二极管的照明单位， 形成一个可由 计算机控制的灯串， 其中每个照明单位在灯串里形成一个可单独控制的节 点。
每个照明装置所需要的工作电压， 通常是取决于照明单位里的发光二极 管的正向电压， 每个照明单位里有多少个发光二极管， 每个照明单位是如何 相互接联的，以及每个照明单位在照明装置里，是如何接收来自电源的电压。 因此， 在大多数的应用中， 都需要某种类型的电源电压转换装置， 来将一般 较普遍的高电压电源， 转换成较低的电压， 以提供给一个或多个基于发光二 极管的照明单位。 因为需要这样的一个电压转换装置， 造成基于发光二极管 的照明设备效率减低， 成本增高， 也难以减小其体积。
美国专利第 7781979号提供了一个控制串联的发光二极管的装置。 其中 有两个或两个以上的发光二极管串联连接。 当施加电压时， 一串联的电流即 流经发光二极管。 其中至少有一个发光二极管被并联一个或多个可控制的电 流路径， 来使串联的电流部分流经这些可控制的电流路径， 以便不需要电压 转换装置即可使用一般较普遍的高电压电源。 因此该装置可使用如 120V或 240V的交流电压。 美国专利公告第 2010/0308739号揭露了将多个发光二极 管互接串联成多个发光二极管段的装置， 以及多个开关器与此多个发光二极 管段互接， 来选取控制某一发光二极管段， 将其从一个发光二极管串联电流 通路中串联接入或切隔分出。
因为已有越来越多的基于发光二极管的照明单位被应用在高亮度的照 明设备上， 如何使用墙上现有的交流电源， 灵活和有效地提高发光二极管的 利用率， 并提供稳定性和高亮度， 来驱动和连接多数个基于发光二极管的照 明单位的设计方法和装置， 已经形成一种不可或缺的需求。 此外， 如何控制 连接在一起的基于发光二极管的照明单位， 使照明亮度可以根据不同的照明 要求， 或交流电源电压的变化， 来提供不同的照明模式， 也是非常重要的。 发明内容
本发明提供一种能有效率的驱动基于发光二极管照明装置， 而根据输入 的交流电压的电压值， 以提供多种操作模式的驱动装置而创作的。 在本发明 中， 基于发光二极管的照明装置被分成多个基于发光二极管的照明段， 每一 照明段包含有一或多个基于发光二极管的照明单位。 该多个基于发光二极管 的照明段互相串联， 最后一个照明段则经由一个电流控制器而接地。
本发明的主要目的是提供一种可以在输入电压值增加时， 选择性的打开 某些或者所有的基于发光二极管的照明段， 而且在输入电压值减少时， 选择 性的关闭某些或者所有的基于发光二极管的照明段， 从而提供多种操作模式 给基于发光二极管的照明装置。
因此， 本发明的第一个优选实施范例中， 本发明的装置包含有在切换电 压比较单位控制下的多个开关控制器， 每一开关控制器与多个基于发光二极 管的照明段中的一个照明段并联。 切换电压比较单位根据输入电压值， 将几 个共同信号送到该多个开关控制器， 这些共同信号可以重置开关控制器， 使 开关控制器的开关切换同步， 和指示输入电压值是上升还是下降。
在第一个优选实施范例中， 每一个开关控制器， 除了接收几个共同信号 之外， 还有一输入端以接收输入传送信号， 以及一输出端以送出输出传送信 号。
在本优选实施范例中的切换电压比较单位， 首先产生第一个传送信号， 将其送至第一个开关控制器的输入端， 再经由各个开关控制器的传送， 到达 最后一个开关控制器， 使得该多个基于发光二极管的照明段， 可以随着输入 电压的増高或减低而被选择性的打开或是关闭。
在本发明的第二个优选实施范例中， 本发明的装置也包含有在切换电压 比较单位控制下的多个开关控制器， 每一基于发光二极管的照明段有一正端 与前一个基于发光二极管的照明段的负端串联， 每一开关控制器则从多个基 于发光二极管的照明段中的一个照明段的正端连到电流控制器的一端。
在第二个优选实施范例中， 切换电压比较单位根据输入电压值， 也同样 将几个共同信号送到该多个开关控制器。 然而每一个开关控制器， 除了接收 几个共同信号之外， 还有两个输入端各接收从前后两个开关控制器送来的两 个输入传送信号， 以及一输出端以送出一输出传送信号到前后两个开关控制 器。
与第一优选实施范例一样， 第二优选实施范例中的切换电压比较单位， 也首先产生第一个传送信号， 将其送至第一个开关控制器的一输入端， 再经 由各个开关控制器的传送， 到达最后一个开关控制器。 除此之外， 第二优选 实施范例中的切换电压比较单位， 又产生一个最后传送信号， 将其送至最后 一个开关控制器的一输入端， 再经由各个开关控制器向前传送， 到达第一个 开关控制器。
在第二优选实施范例中， 该多个基于发光二极管的照明段， 可以随着输 入电压值的逐渐增高而被依照顺序的打幵， 或者是当输入电压值到达最高值 后， 随着输入电压值逐渐减低而被依照顺序的关闭。
以下是根据本发明的几个优选实施范例， 参照附属的图式的详细说明， 对于熟悉本技术领域的人， 阅读以下根据本发明的几个优选实施范例的详细 说明， 再参照附属的图式， 应可很清楚的了解本发明。 附图是为了让本发明 能更进一步的被了解， 同时也构成本发明的说明规范的一部分， 藉由附属的 图示来说明本发明的实施范例， 并解释本发明的原则。 附图说明
图 1显示本发明中基于发光二极管的照明装置，操作于 M种不同的照明 模式下的输入电源的电压值 V1N ;
图 2显示根据本发明的第一优选实施范例， 用于驱动多数个基于发光二 极管的照明段的照明装置的电路示意图；
图 3显示本发明中以经过整流的交流电压为输入电压而产生的共同信号 的波形；
图 4显示根据本发明的第一优选实施范例而设计的开关控制器的电路范 图 5显示根据本发明的第一优选实施范例而设计的切换电压比较单位的 电路范例；
图 6显示根据本发明的第一优选实施范例而设计的基于发光二极管的照 明装置；
图 7显示根据本发明的第二优选实施范例， 用于驱动多数个基于发光二 极管的照明段的照明装置的电路示意图；
图 8显示根据本发明的第二优选实施范例而设计的开关控制器的电路范 图 9显示根据本发明的第二优选实施范例而设计的切换电压比较单位的 电路范例；
图 10显示根据本发明的第二优选实施范例而设计的基于发光二极管的 照明装置；
图 11 显示根据本发明的第二优选实施范例而设计的切换电压比较单位 的另一电路范例； 以及
图 12显示图 11中的模式区分电压比较器的详细电路；
其中， 附图标记说明如下：
100: 101： 102： 10N: 基于发光二极管的照明段 201： 202： 20N: 开关控制器
301： 切换电压比较单位
401： 电流限制器
501： 电阻器
600： 601： 602： 603： 60N: 基于发光二极管的照明段
801： 802： 803： 80N: 开关控制器
901： 切换电压比较单位
2001： 开关器
3001： 电压比较器
8001： 开关器
9001： 电压比较器
9002： 模式区分电压比较器
3011： 2011： 2021： 8011： 8021： 8031： 901 1： 9012： 传送信号 具体实施方式
如上所述， 为了提高基于发光二极管的照明装置的亮度， 多数个包含有 一个以上的发光二极管的照明单位通常被串联， 以增加发光强度。 因此， 提 供多种可能的照明模式， 以使照明装置能以不同的发光强度操作， 是非常需 要的。 为达成此目的， 最直接的一个方法， 是对每一基于发光二极管的照明 单位， 使用一各别的开关器来控制该照明单位， 使其被串接在照明装置里， 或被以短路方式绕过， 可是这种方法需要非常昂贵的硬件成本。
本发明提出一种创新的装置， 将基于发光二极管的照明装置， 以分段的 方法控制。 此一新方法将照明装置里所有的基于发光二极管的照明单位， 分 割成多数个基于发光二极管的照明段， 每一照明段包含有一个以上的串联的 发光二极管的照明单位。 在每一个照明模式下， 照明装置里的某些基于发光 二极管的照明段， 可以被控制成互相串联， 而另外一些照明段则被绕过。 为 了简化说明， 以下的范例假设每一基于发光二极管的照明单位， 只有一个发 光二极管。
图 1显示本发明中，将基于发光二极管的照明装置操作于 M种不同的照 明模式下的输入电源的电压值 VIN。 该输入电源是经过整流的交流电压， 而 在每种不同的操作模式下， 输入电压值会使不同数量的照明段打开。 如图 1 所示， 当输入电压值 VIN在时间 Ti与 Ti+1之间从 Vi增加到 Vi+ 1时， 该基于发 光二极管的照明装置操作于模式 -i。 当经过整流的输入电压值到达最高值 νΙΝ(ΜΑχ)后， 电压值开始减低。 当输入电压值在 VM与 V1N(MAX)之间时， 该基 于发光二极管的照明装置操作于模式 -M， 而当输入电压值降到 Vi与 +1之 间时，则又操作于模式 -i。电压值 与 vi+1之间的差异为模式区分电压 vmdiff。
图 2显示了根据本发明的第一优选实施范例， 用于驱动多数个基于发光 二极管的照明段的照明装置的电路示意图。 基于发光二极管的照明装置包括 多数个基于发光二极管的照明段 101， 102， ...， 10N， 与一电流控制器 401 串联于输入电压 VIN和地之间。 切换电压比较单位 301控制了多个开关控制 器 201， 202， ...， 20N。 每一基于发光二极管的照明段有一正端和一负端， 每一开关控制器与一基于发光二极管的照明段并联在该正端和负端之间。
在本发明中， 切换电压比较单位 301根据输入电压 VIN来比较每一操作 模式的开关切换电压。 切换电压比较单位 301产生几个共同信号送到每一个 开关控制器， 这些信号包括重置信号， 上 /下信号， 和同步信号。 重置信号将 所有的开关控制器 201， 202, ...， 20N重置到初始状态， 上 /下信号显示输 入电压 VIN是在增加或减少， 同步信号使所有的开关控制器 201， 202, ...， 20N能同步切换。 图 3显示了以经过整流的交流电压为输入电压而产生的共 同信号的波形。
根据本发明， 如图 2所示， 每一个开关控制器接收一输入传送信号， 并 送出一输出传送信号到下一个开关控制器。 从图 2可以看出。 与第一基于发 光二极管的照明段 101并联的第一个开关控制器 201， 接收从切换电压比较 单位 301产生的第一传送信号 301 1。第一幵关控制器 201送出传送信号 2011 到第二开关控制器 202。而第二开关控制器 202再送出传送信号 2021到下一 个开关控制器， 依此类推。 在某些应用中， 在最上端的基于发光二极管的照 明段 101并不需要被控制，因此不需要并联一个开关控制器。在这种情况下， 切换电压比较单位 30Γ可以将产生的第一传送信号 3011送到与第二基于发 光二极管的照明段 102并联的第二个开关控制器 202。
在本发明中， 每一个开关控制器 201， 202， ...， 20N受切换电压比较单 位 301的控制， 而使其相并联的基于发光二极管的照明段与其它的基于发光 二极管的照明段串联， 或将相并联的基于发光二极管的照明段短路绕过。 每 一基于发光二极管的照明段可以有不同数量的基于发光二极管的照明单位， 每一个开关控制器 201， 202， ...， 20N可以是不相同的。 在图 2中所显示的 电流控制器 401为一电流限制器，该电流控制器也可以由一电阻器 501取代。
如图 1所示，当输入电压值 VIN在时间 Ti与 Ti+1之间从 増加到 Vi+：时， 该基于发光二极管的照明装置操作于模式 -i。根据图 2显示的优选实施范例， 开关控制器 201， 202, ...， 20N受切换电压比较单位 301的控制， 可以选择 性的将某一个或多数个基于发光二极管的照明段中的发光二极管单位打开 照明。
举例来说， 在时间 ^和 T2之间， 切换电压比较单位 301可以控制开关 控制器 201， 使得在基于发光二极管的照明段 101的发光二极管单位打开照 明， 而所有其它的照明段则关闭。 在时间丁2和丁3之间， 切换电压比较单位 301可以控制开关控制器 202， 使得在基于发光二极管的照明段 102的发光 二极管单位打开照明， 而所有其它的照明段则关闭。 当输入电压值 VIN増加 到 VM与 ν1Ν(ΜΑχ)之间时，切换电压比较单位 301可以控制所有的幵关控制器 201， 202, …， 20N, 而使所有在基于发光二极管的照明段 101， 102， ...， 10N的发光二极管单位全部打开照明。
图 4显示一根据本发明的第一优选实施范例而设计的开关控制器 201， 202, ...， 20N的电路范例。 开关控制器的电路包含一个开关器 2001与相对 应的基于发光二极管的照明段并联。 开关控制器接收从切换电压比较单位 301或连接在前端的另一开关控制器送出的一输入传送信号 Pin， 同时也送出 一输出传送信号 P。ut给连接在后端的另一开关控制器。切换电压比较单位 301 将同步， 重置， 以及上 /下等共同信号送到每一个开关控制器， 使开关控制器 内的逻辑电路得以产生输出传送信号？。^。开关控制器内部也产生一用来打开 或关闭开关器 2001的控制信号。
图 5显示一根据本发明的第一优选实施范例而设计的切换电压比较单位 301的电路范例。 切换电压比较单位 301包含有多数个电压比较器 3001。 根 据输入电压 VIN的电压值， 切换电压比较单位 301 内的电路产生第一传送信 号以及图 3所显示的同步， 重置， 以及上 /下等共同信号。 图 6显示一根据本发明的第一优选实施范例而设计的基于发光二极管的 照明装置， 其中包含有四个基于发光二极管的照明段。 在最上端的一个基于 发光二极管的照明段 600含有一个基于发光二极管， 而其它的三个基于发光 二极管的照明段 601-603则各别有一， 二和四个基于发光二极管。 三个开关 控制器 201-203与三个基于发光二极管的照明段 601-603各别并联。 切换电 压比较单位 301将同步， 重置， 以及上 /下等共同信号送到每一个开关控制器 201-203 , 并且将第一传送信号送到幵关控制器 201。 开关控制器 201再送出 一输出传送信号到开关控制器 202， 而开关控制器 202则又送出一输出传送 信号到开关控制器 203。
根据本发明， 在不同的操作模式下， 如何来打开或关闭某些或全部的基 于发光二极管的照明段， 是由开关控制器的设计而决定的。 以图 4中所显示 的开关控制器来说， 在图 6中的基于发光二极管的照明装置， 可以被控制在 八种模式下操作， 而将一到八个发光二极管打开照明。
在图 6的基于发光二极管的照明装置， 其中的开关控制器 201-203， 可 以用图 4的控制器电路来形成一个三位的上 /下计数器，以控制在幵关控制器 内的开关器 2001。从切换电压比较单位 301送出的传送信号控制此三位的计 数器的上 /下计数， 当开关控制器 201-203被重置时， 因为所有的开关控制器 201-203中的开关器 2001都是被短路的，只有在照明段 600里的发光二极管 是打开照明的。
当输入电压 VIN増加， 而且传送信号经过开关控制器 201-203的传送， 由开关控制器 201-203形成的三位的上 /下计数器， 可以在模式 -1， 模式 -2， 模式 -3， 模式 -4， 模式 -5， 模式 -6， 和模式 -7下， 输出 011， 101， 001 , 110， 010， 100和 000的开关信号， 来控制每一开关控制器里的开关器 2001以打 开不同数量的发光二极管， 从而提供不同的操作模式给基于发光二极管的照 明装置。 举例来说， 在模式 -3下， 该三位的上 /下计数器的值为 001， 开关控 制器 201和 202的两个位是 0。 因此， 除了在照明段 600里的发光二极管以 夕卜， 在照明段 601和 602里的发光二极管也都打开照明。
图 7显示了根据本发明的第二优选实施范例， 用于驱动多数个基于发光 二极管的照明段的照明装置的电路示意图。 在此优选实施范例中， 该照明装 置也包括多数个基于发光二极管的照明段 101， 102, ...， 10N, 与一电流控 制器 401串联于输入电压 VIN和地之间。 每一基于发光二极管的照明段有一 正端和一负端， 和一相对应的开关控制器从该照明段的正端连接到电流控制 器 401的第一端，以及一切换电压比较单位 901控制了多个开关控制器 801， 802， …， 80N。
从图 7可以看出， 在此优选实施范例中， 每一幵关控制器将在相对应的 基于发光二极管的照明段之下的所有基于发光二极管的照明段以并联方式 连接。举例来说，幵关控制器 801与基于发光二极管的照明段 101-10N并联， 开关控制器 802与基于发光二极管的照明段 102-10N并联，而开关控制器 803 则与基于发光二极管的照明段 103-10N并联， 依此类推。
与本发明的第一优选实施范例类似， 切换电压比较单位 901根据输入电 压 V1N来比较每一操作模式的开关切换电压。 切换电压比较单位 901产生几 个共同信号送到每一个开关控制器， 这些信号包括重置信号， 上 /下信号， 和 同步信号。 重置信号将所有的开关控制器 801， 802， ...， 80N重置到初始状 态， 上 /下信号显示输入电压 VIN是在增加或减少， 同步信号使所有的开关控 制器 801， 802， …， 80N能同步切换。
根据本发明的第二优选实施范例， 除了第一和最后的开关控制器之外， 每一开关控制器都送出一输出传送信号给前后两个开关控制器， 每一开关控 制器也都接收从前后两个开关控制器送出的输出传送信号。 举例来说， 开关 控制器 802送出输出传送信号 8021到开关控制器 801和 803，并且接收从幵 关控制器 801送出的输出传送信号 8011，和从开关控制器 803送出的输出传 送信号 8031。
从图 7可以看出， 第一开关控制器 801并没有前端的开关控制器， 因此 它接收从切换电压比较单位 901发出的第一个传送信号 9011。在此一优选实 施范例中， 最后一个开关控制器 80N也没有后端的开关控制器， 因此它接收 从切换电压比较单位 901发出的最后一个传送信号 9012。
如前所述， 在某些应用中， 在最上端的基于发光二极管的照明段 101， 并没有控制的必要。 在此情况下， 如果开关控制器 801并不存在， 切换电压 比较单位 901发出的第一个传送信号 9011， 就直接被送到开关控制器 802。 除此之外， 本发明中的每一基于发光二极管的照明段可以有不同数量的基于 发光二极管的照明单位， 每一开关控制器 801， 802， ...， 80N并不须是与其 它的开关控制器相同的。
在本发明的第二优选实施范例中，每一个开关控制器 801， 802, ... , 80N 受切换电压比较单位 901的控制， 而使其相并联的基于发光二极管的照明段 打开照明， 或将相并联的基于发光二极管的照明段短路绕过。 举例来说， 如 果开关控制器 801被控制成短路， 所有的基于发光二极管的照明段都被短路 绕过。 如果开关控制器 802被控制成短路， 则除了第一个基于发光二极管的 照明段外， 其它所有的基于发光二极管的照明段都被短路绕过， 依此类推。
本发明的第二优选实施范例的操作， 也如图 1所示， 当输入电压值 VIN 在时间 1^与 Ti+1之间从 Vi增加到 Vi+ 1时，该基于发光二极管的照明装置操作 于模式 -i。根据图 7所显示的第二优选实施范例， 在时间 Τ^Π Τ2之间， 切换 电压比较单位 901可以控制开关控制器 801， 使得在基于发光二极管的照明 段 101里的发光二极管单位打开照明， 而所有其它的照明段 102， 103， ...， 10N, 则受到开关控制器 802， 803 , ...， 80Ν的控制而关闭。
在时间 Τ2和 Τ3之间， 切换电压比较单位 901可以控制开关控制器 801 和 802， 使得在基于发光二极管的照明段 101和 102里的发光二极管单位打 开照明， 而所有其它的照明段 103， ...， 10N, 则受到开关控制器 803， ...， 80Ν的控制而关闭。
在图 7所显示的第二优选实施范例中， 每一个基于发光二极管的照明段 是依照顺序而打开照明的， 当输入电压值 VIN从 0増加到 νΙΝ(ΜΑχ)时，照明段 101， 照明段 102， ...， 照明段 10N依序而打开照明。 当输入电压值达到最 高而开始降低时， 每一个基于发光二极管的照明段也是依照顺序而关闭的。
图 8显示一根据本发明的第二优选实施范例而设计的开关控制器 801， 802， ...， 80Ν的电路范例。 开关控制器的电路包含一个开关器 8001与相对 应的基于发光二极管的照明段并联。 开关控制器接收从连接在前端的一开关 控制器送出的一输入传送信号 Plin， 以及接收从连接在后端的另一开关控制 器送出的另一输入传送信号 P2in。 同时也送出一输出传送信号 P。ut给连接在 前后端的两个开关控制器。 切换电压比较单位 901 将同步， 重置， 以及上 / 下等共同信号送到每一个开关控制器， 使开关控制器内的逻辑电路得以产生 输出传送信号 P。ut。开关控制器内部也产生一用来打开或关闭幵关器 8001的 控制信号。
图 9显示一根据本发明的第二优选实施范例而设计的切换电压比较单位 901的电路范例。 切换电压比较单位 901包含有多数个电压比较器 9001。 根 据输入电压 VIN的电压值， 切换电压比较单位 901内的电路产生图 3所显示 的同步， 重置， 以及上 /下等共同信号。 除此之外， 如图 7所显示， 切换电压 比较单位 901也产生第一和最后传送信号 9011， 9012给第一和最后的两个 开关控制器 801和 80N。
图 10显示一根据本发明的第二优选实施范例而设计的基于发光二极管 的照明装置， 其中包含有四个基于发光二极管的照明段。 在最上端的一个基 于发光二极管的照明段 100 并没有相对应的开关控制器。 三个开关控制器 801-803各自从三个对应的基于发光二极管的照明段 101-103 的正端连接到 电流控制器 401的第一端。
切换电压比较单位 901将同步， 重置， 以及上 /下等共同信号送送到每一 个开关控制器 801-803， 并且将第一传送信号 9011送到开关控制器 801以及 最后传送信号 9012送到开关控制器 803。开关控制器 801再送出一输出传送 信号 8011到开关控制器 802，开关控制器 802则又送出一输出传送信号 8021 到开关控制器 801和 803， 而开关控制器 803也又送出一输出传送信号 8031 到开关控制器 802。
根据本发明的第二优选实施范例而设计的切换电压比较单位 901， 也可 以用图 11 所显示的电路范例来实施。 在该电路中， 切换电压比较单位 901 包含有两个电压比较器 9001和一个模式区分电压比较器 9002。 与图 9不同 的是，图 11中的同步信号由模式区分电压比较器 9002根据重置和上 /下两共 同信号而产生， 而不是由多数个电压比较器 9001来产生。
图 12显示图 11 中的模式区分电压比较器 9002的详细电路。 除了重置 和上 /下两共同信号之外，由输入电压 VIN而导出的电压值^ = 01*¥^ 为模式 区分电压比较器 9002的输入， 其中 α是一小于 1的比例因子。
根据本发明， 在基于发光二极管的照明段中的发光二极管， 是泛指所有 类型的发光二极管， 如一般半导体发光二极管和有机发光二极管， 这些发光 二极管可能在各种频谱发光。 本发明的照明装置， 可包括适当段数的基于发 光二极管的照明段， 每个基于发光二极管的照明段， 可包括适当数量的基于 发光二极管的照明单位。 这些数量都可根据设备或装置上实际应用的要求而 定。
以上为开关控制器以及切换电压比较单位所显示和说明的电路范例， 只 是用来说明本发明的原理。 开关控制器以及切换电压比较单位都可以用等效 的电路来设计而达成一样的功能。 开关控制器中的开关器也是泛指一般包含 有可以适当接通或关闭一个电路的开关组件， 开关器可以是机械式的或电力 式的， 也可以是用集成电路制造的半导体开关器。
总之， 本发明提供了一种驱动装置， 以多数个开关控制器来控制与驱动 将多个基于发光二极管的照明单位分段的照明装置， 并由切换电压比较单位 产生几个共同信号以及一或两个传送信号来控制开关控制器， 使其可以将相 对应的发光二极管的照明段打开照明或短路绕过， 从而提供多种不同的操作 模式。
虽然以上只藉由几个优选的实施范例来描述本发明， 然而熟悉本技 术领域的人， 很明显的可以了解， 仍有许多未描述的变通及修改， 都在 不偏离以下所定义的本发明的申请专利范围之内。

Claims

权利要求
1. 一基于发光二极管的多数个照明单位的驱动装置，其特征在于，包括: 多个基于发光二极管的照明段串接， 该多个基于发光二极管的照明段中 的每个照明段有一正端， 一负端， 和至少一个基于发光二极管的照明单位串 联连接于上述正端和负端之间；
一输入电源连接到上述多个基于发光二极管的照明段的第一个照明段 的正端；
一电流控制器其第一端连接到上述多个基于发光二极管的照明段的最 后一个照明段的负端， 其第二端接地；
多个开关控制器， 该多个开关控制器中的每个开关控制器各自与上述多 个基于发光二极管的照明段中的一个照明段相对应并与该照明段并联， 并且 接收一输入传送信号， 和产生一输出传送信号； 以及
一切换电压比较单位， 该切换电压比较单位接收上述输入电源， 产生并 送出多数个共同信号到上述多个开关控制器的每一开关控制器， 和产生第一 传送信号以作为上述多个开关控制器的第一开关控制器的输入传送信号； 其中上述多个开关控制器中， 除了上述第一开关控制器以外， 每一开关 控制器的输入传送信号紧接在其前端的开关控制器所产生的输出传送信号。
2.如权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 每一开关控制器包含有一被 其输入传送信号所控制， 而可将其相对应的照明段短路的开关器， 并且该开 关控制器所产生的输出传送信号根据其输入传送信号和上述多数个共同信 号而产生。
3.如权利要求 2所述的装置， 其特征在于， 上述多个开关控制器形成一 个多位的计数器， 以其中的每一幵关控制器为一位， 接收其输入传送信号来 控制其内所含有的开关器。
4.如权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 上述多数个共同信号包含一 重置信号以重置上述多个开关控制器， 一同步信号以使上述多个开关控制器 同步切换， 和一上 /下信号以显示上述输入电源的电压值増高或减低。
5.如权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 上述切换电压比较单位包含 多数个电压比较器， 根据上述输入电源的电压值来产生上述第一传送信号以 及上述多数个共同信号。
6.如权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 上述多个基于发光二极管的 照明段中， 最少有一个照明段没有开关控制器与其并联。
7.如权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 上述多个基于发光二极管的 照明段中， 最少有一个照明段其中所含的基于发光二极管的照明单位的数量 与其它的照明段不同。
8.如权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 上述多个开关控制器中， 最 少有一个开关控制器的电路与其它的开关控制器不同。
9.如权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 上述电流控制器是一电流限 制器。
10.如权利要求 1所述的装置，其特征在于，上述电流控制器是一电阻器。
11.如权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 上述多个基于发光二极管的 照明段包含有第一照明段， 第二照明段， 第三照明段， 和第四照明段， 而其 中上述多个开关控制器包含有三个开关控制器分别与第二照明段， 第三照明 段， 和第四照明段并联。
12.如权利要求 11所述的装置， 其特征在于， 上述多个开关控制器形成 一个三位的计数器， 以其中的每一开关控制器为一位， 接收其输入传送信号 来控制其内所含有的开关器， 使每一开关控制器所相对应的照明段短路， 或 者与其它的照明段串联。
13.如权利要求 12所述的装置， 其特征在于， 上述第一照明段包含一个 基于发光二极管的照明单位， 上述第二照明段包含一个基于发光二极管的照 明单位， 上述第三照明段包含两个基于发光二极管的照明单位， 上述第四照 明段包含四个基于发光二极管的照明单位。
14.如权利要求 13所述的装置， 其特征在于， 上述切换电压比较单位控 制上述多个开关控制器， 在不同的种操作模式下， 可使一到八个基于发光二 极管的照明单位打开照明。
15. 一基于发光二极管的多数个照明单位的驱动装置， 其特征在于， 包 括： 多个基于发光二极管的照明段串接， 该多个基于发光二极管的照明段中 的每个照明段有一正端， 一负端， 和至少一个基于发光二极管的照明单位串 联连接于上述正端和负端之间；
一输入电源连接到上述多个基于发光二极管的照明段的第一个照明段 的正端；
一电流控制器其第一端连接到上述多个基于发光二极管的照明段的最 后一个照明段的负端， 其第二端接地；
多个开关控制器， 该多个开关控制器中的每个开关控制器各自与上述多 个基于发光二极管的照明段中的一个照明段相对应， 并各自有第一端与该照 明段的正端相连接， 以及有第二端连接到上述电流控制器的第一端， 并且接 收第一输入传送信号， 和第二输入传送信号， 而且产生一输出传送信号； 以 及
一切换电压比较单位， 该切换电压比较单位接收上述输入电源， 产生并 送出多数个共同信号到上述多个开关控制器的每一开关控制器， 和产生第一 传送信号以作为上述多个开关控制器的第一开关控制器的第一输入传送信 号， 以及产生最后传送信号以作为上述多个开关控制器的最后一个开关控制 器的第二输入传送信号；
其中上述多个开关控制器中， 除了上述第一开关控制器以外， 每一开关 控制器的第一输入传送信号紧接在其前端的开关控制器所产生的输出传送 信号， 而且除了上述最后一个开关控制器以外， 每一开关控制器的第二输入 传送信号紧接在其后端的开关控制器所产生的输出传送信号。
16.如权利要求 15所述的装置， 其特征在于， 每一开关控制器包含有一 被其第一输入传送信号与第二输入传送信号所控制， 而可将其相对应的照明 段短路的开关器， 并且该开关控制器所产生的输出传送信号根据其第一输入 传送信号与第二输入传送信号和上述多数个共同信号而产生。
17.如权利要求 15所述的装置， 其特征在于， 上述多数个共同信号包含 一重置信号以重置上述多个开关控制器， 一同步信号以使上述多个开关控制 器同步切换， 和一上 /下信号以显示上述输入电源的电压值増高或减低。
18.如权利要求 17所述的装置， 其特征在于， 上述切换电压比较单位包 含多数个电压比较器， 根据上述输入电源的电压值来产生上述第一传送信 号， 上述第二输入传送信号， 以及上述多数个共同信号。
19.如权利要求 17所述的装置， 其特征在于， 上述切换电压比较单位包 含两个电压比较器和一个模式区分电压比较器， 根据上述输入电源的电压值 来产生上述第一传送信号， 上述第二输入传送信号， 以及上述多数个共同信 号。
20.如权利要求 19所述的装置， 其特征在于， 上述模式区分电压比较器 接收上述输入电源的电压值的一部份电压，上述重置信号，和上述上 /下信号， 以及一模式区分电压， 来产生上述同步信号。
21.如权利要求 15所述的装置， 其特征在于， 上述多个基于发光二极管 的照明段中， 最少有一个照明段没有幵关控制器与其并联。
22.如权利要求 15所述的装置， 其特征在于， 上述多个基于发光二极管 的照明段中， 最少有一个照明段其中所含的基于发光二极管的照明单位的数 量与其它的照明段不同。
23.如权利要求 15所述的装置， 其特征在于， 上述多个开关控制器中， 最少有一个开关控制器的电路与其它的开关控制器不同。
24.如权利要求 15所述的装置， 其特征在于， 上述电流控制器是一电流 限制器。
25.如权利要求 15所述的装置， 其特征在于， 上述电流控制器是一电 阻器。
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