雙向電能並聯諧振的led單向驅動電路的製作方法
2023-05-03 04:25:46
專利名稱：雙向電能並聯諧振的led單向驅動電路的製作方法
技術領域：
本發明為揭示一種雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路。
背景技術：
傳統以交流電能或直流電能為電源的LED驅動電路，為限制LED的電 流，通常須串聯限流電阻作為阻抗，其缺點是串聯電阻性阻抗的電壓降， 將會虛耗損電能，以及造成積熱。
發明內容
本發明的主要目的，在於提供一種雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電 路，其是以雙向電能為電源，通過電容性阻抗組件、或電感性阻抗組件、或 電阻性阻抗組件構成第一阻抗；
以及由至少一個電容性阻抗組件與至少一個電感性阻抗組件呈並聯構成 第二阻抗，第二阻抗的固有並聯諧振(parallel resonance)頻率，為與雙向 電能的頻率或周期相同，而可產生並聯諧振(parallel resonance)頻率的低 耗能交變極性儲能狀態；
第一阻抗與第二阻抗互相串聯後的兩端供輸入以下雙向電能，含 (1 )輸入固定或可變電壓及固定或可變頻率的交流電能所驅動；或 (2)輸入來自直流電源所轉換的固定或可變電壓，及固定或可變頻率或
周期的雙向正弦波電壓、或雙向方波電壓、或雙向脈動波形電壓的交流電能； 或
(3 )輸入來自交流電能經整流為直流電能，再轉換的固定或可變電壓， 及固定或可變頻率或周期的雙向正弦波電壓、或雙向方波電壓、或雙向脈動波形電壓的交流電能；
通過串聯的第一阻抗及並聯諧振(parallel resonance)的第二阻抗，將
輸入雙向電能的電壓作分壓，而以分壓電能，經整流裝置整流為單向直流電 能，供驅動單向導電的發光二極體，所述雙向電能並聯諧振的LED單向驅動 電路，應用於電源為高頻雙向電能時，可減少驅動電路體積、重量及降低成 本。
圖l為本發明雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路例方塊示意圖。 圖2為本發明的電路例示意圖。
圖3為圖2電路中單向導電發光二極體組加設齊納二極體的電路例示意圖。
圖4為圖3電路於發光二極體及所串聯限流電阻兩端，並聯可蓄放電裝
置的電路例示意圖。
圖5為圖3電路於發光二極體兩端，並聯可蓄放電裝置的電路例示意圖。 圖6為本發明串聯於串聯式電能功率調控器的電路例方塊示意圖。 圖7為本發明並聯於並聯式電能功率調控器的電路例方塊示意圖。 圖8為本發明接受直流變交流電能的變流器輸出電能驅動的電路例方塊
示意圖。
圖9為本發明串接阻抗組件的電路例方塊示意圖。
圖IO為本發明串接的阻抗組件通過開關裝置作串聯、或並聯、或串並聯 的操控電路例方塊示意圖。
圖ll為本發明以自耦變壓器的自耦變壓的電源側繞組取代第二阻抗的電 感性阻抗組件構成升壓電路例示意圖。
圖12為本發明以自耦變壓器的自耦變壓的電源側繞組取代第二阻抗的電 感性阻抗組件構成降壓電路例示意圖。圖13為本發明由具有分離式變壓繞組的分離式變壓器的一次側繞組，取
代第二阻抗中電感性阻抗組件的電路例示意圖。
具體實施例方式
本發明雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，為由至少一個電容性阻 抗組件、或電感性阻抗組件、或電阻性阻抗組件構成第一阻抗，第二阻抗為 由至少一個電容性阻抗組件，與至少一個電感性阻抗組件並聯，並聯後，其 固有並聯諧振頻率為能與雙向電能的頻率或周期相同，而於輸入雙向電能時， 呈現並聯諧振狀態(parallel resonance);
至少一個第一阻抗與至少一個第二阻抗串聯後兩端供輸入來自電源的雙 向電能，通過來自電源的雙向電能在呈並聯諧振(parallel resonance)的第 二阻抗形成分壓電能，並將第二阻抗呈並聯諧振(parallel resonance)狀態 的相對分壓電能，傳輸至整流裝置的交流電能輸入端，以由整流裝置的直流 輸出端輸出直流電能；
至少一個發光二極體構成單向導電的發光二極體組，供接受來自整流裝 置輸出的直流電能所驅動；
至少一個整流裝置的交流輸入端供輸入來自第一阻抗兩端的分壓電能， 或供輸入來自第二阻抗的分壓電能；
而經整流後的直流電能供驅動至少一個單向導電發光二極體組，進而構 成本發明的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路。
圖1所示為本發明雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路示意圖，圖1 所述中為通過LED單向驅動電路U100以作相關電路功能的運作，LED單向驅 動電路U100其構成含
——第一阻抗Z101包含
(l)由電容性阻抗組件、或電感性阻抗組件、或電阻性阻抗組件，其中 一種或一種以上及一個或一個以上的阻抗組件所構成，或釆用兩種或兩種以
15上的阻抗組件所構成，而各種阻抗組件分別各為一個或一個以上，串聯或並
聯或串並聯所構成；或
(2 )由至少一個電容性阻抗組件與至少一個電感性阻抗組件互相串聯， 兩者串聯後的固有串聯諧振(series resonance)頻率與雙向電源的頻率或周 期相同，而可產生串聯諧振(series resonance)狀態；或
(3 )由至少一個電容性阻抗組件及至少一個電感性阻抗組件互相併聯， 兩者並聯後的固有並聯諧振(parallel resonance)頻率與雙向電源頻率或周 期相同，而可產生並聯諧振(parallel resonance)狀態；
—第二阻抗為由至少一個電感性阻抗組件與至少一個電容器C200並聯 構成，兩者並聯後的固有並聯諧振(parallel resonance)頻率與雙向電能的 頻率或周期相同，而可產生相對的並聯諧振(parallel resonance)頻率的低 耗能交變極性儲能狀態及端電壓狀態；
——本發明雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，可依需要選擇電容 性阻抗組件、電感性阻抗組件、或電阻性阻抗組件，由三者中至少一種阻抗 組件以構成第一阻抗Z101;
——本發明雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其第一阻抗Z101亦 可選擇不使用，而直接由第二阻抗Z102並聯於脈動電能的電源而呈並聯諧振 (parallel resonance);
——整流裝置BR101:並聯於第一阻抗Z101或第二阻抗Z102兩端，或同 時在第一阻抗Z101及第二阻抗Z102的兩端並聯設置，以將第一阻抗Z101或 第二阻抗Z102兩端的分壓電能整流為直流電能，以供驅動單向導電發光二極 管組L100;
整流裝置可為由橋式整流裝置所構成，或由半波整流裝置所構成；整流 裝置BR101的數目可為一個或一個以上；
——單向導電發光二極體組L100:單向導電發光二極體組LIOO，為由一 個發光二極體順發光電流極性設置所構成；或由兩個或兩個以上發光二極體順發光電流極性串聯或並聯所構成；或為由三個或三個以上發光二極體順發 光電流極性作串聯、並聯或串並聯所構成；
單向導電發光二極體組U00可依需要選擇設置一組或一組以上，供接受 整流裝置BR101輸出的直流電能所驅動；
為方便說明，以下各代表性實施例中，其電路例所例舉的組成組件選擇 如下.-
(1 )以設置一個第一阻抗Z101、一個第二阻抗Z102、一個整流裝置BR101 及一個單向導電發光二極體組L100構成實施例，但非作為實際應用時，對相 關裝置選擇數量的限制；
(2 )以電容器CIOO的電容性阻抗作為第一阻抗組件的代表構成第一阻抗 ZlOl，及以電容器200與電感性阻抗組件1200並聯，兩者並聯後固有並聯諧 振(parallel resonance)頻率為與來自電源的雙向電能的頻率或周期相同， 而可產生並聯諧振(parallel resonance)的狀態，以構成第二阻抗Z102作為 實施例，在實際應用時，第一阻抗可依需要選擇各種電容性阻抗組件、電感 性阻抗組件、或電阻性阻抗組件作串聯、並聯、或串並聯使用；茲說明如下
圖2為本發明的電路例示意圖，其主要構成含
——第一阻抗Z101:為由至少一個電容器C100所構成，尤指由雙極性電 容器所構成，第一阻抗ZIOI的數目可為一個或一個以上，或依需要選擇不使 用第一阻抗Z101;
—第二阻抗Z102:為由至少一個電容器C200與至少一個電感性阻抗組 件I200所構成，尤指由電感性阻抗組件與雙極性電容器所構成，以和雙向電 能的頻率或周期相同，而可產生並聯諧振(parallel resonance)的狀態，第 二阻抗的數目可為一個或一個以上；
——至少一個第一阻抗Z101與至少一個第二阻抗Z102呈串聯，兩者串 聯後的兩端供輸入雙向電能，並在呈並聯諧振(parallel resonance)的第二 阻抗Z102兩端形成電能分壓，其分壓的電能，傳輸至並聯於第二阻抗Z102兩端的整流裝置BR101的交流輸入端，而經整流後的電能供驅動至少一個單
嚮導電發光二極體組L100;
——整流裝置BR101:為設置至少一個整流裝置BR101，供輸入來自第一阻抗Z101或第二阻抗Z102兩端的分壓電能，或設置兩個或兩個以上整流裝置BR101，以分別輸入來自第一阻抗Z101及第二阻抗Z102兩端的分壓電能，由第一阻抗Z101或第二阻抗Z102兩端的分壓電能整流為直流電能，驅動單向導電發光二極體組L100;
整流裝置可為由橋式整流裝置所構成，或由半波整流裝置所構成；整流裝置BR101的數目可為一個或一個以上；
——單向導電發光二極體組L100:單向導電發光二極體組LK)O，為由一個發光二極體LED101順發光電流極性設置所構成；或由兩個或兩個以上發光二極體LED101順發光電流極性串聯或並聯所構成；或為由三個或三個以上發光二極體LED101順發光電流極性作串聯、並聯或串並聯所構成；單向導電發光二極體組L100可依需要選擇設置一組或一組以上，以供接受整流裝置BR101輸出的直流電能所驅動；
——整流裝置BR101的交流輸入端，供接受在第二阻抗Z102兩端並聯諧振(parallel resonance)的相對分壓電能，以驅動單向導電發光二極體組LIOO，並通過第一阻抗Z101的阻抗限制其電流；於第一阻抗Z101選用電容器C100時，通過其電容性阻抗以限制其輸出電流；
——放電電阻R101:為選擇性設置的組件，於第一阻抗Z101選用電容器C100時，供並聯於構成第一阻抗ZIOI中電容器C100的兩端，以作為洩放電容器QOO的殘存電荷；
——限流電阻R103:為選擇性設置的組件，供個別與構成單向導電發光二極體組L100的發光二極體LED101呈串聯，以限制通過發光二極體LED101的電流；限流電阻R103亦可由電感性阻抗1103取代；
通過第一阻抗ZIOI、第二阻抗Z102、整流裝置BRIOI、單向導電發光二200910002673.X
極管組LIOO，依上述線路架構連接構成LED單向驅動電路U100;
此外，本發明雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其LED單向驅動電路U100中，可借著單向導電發光二極體組L100，經整流裝置BR101與第二阻抗Z102並聯形成的電流分流效應，在電源電壓變動時，減少單向導電發光二極體組L100兩端相對於電源的電壓變動率。
本發明雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其LED單向驅動電路UIOO中，構成單向導電發光二極體組L100的發光二極體LED101的選擇包含
單向導電發光二極體組LIOO，為由一個發光二極體順發光電流極性設置所構成；或由兩個或兩個以上發光二極體順發光電流極性串聯或並聯所構成；或為由三個或三個以上發光二極體順發光電流極性作串聯、並聯或串並聯所構成；單向導電發光二極體組LIOO可依需要選擇設置一組或一組以上；
此外為保護髮光二極體及防止發光二極體LED101遭受異常電壓損壞或減少壽命，此項雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其LED單向驅動電路U100中，可進一步在構成單向導電發光二極體組LIOO的發光二極體LED101的兩端，並聯齊納二極體，或由齊納二極體先與至少一個二極體串聯，共同產生齊納電壓效應的功能，再並聯於發光二極體LED101的兩端；
如圖3所示為圖2電路中單向導電發光二極體組加設齊納二極體的電路例示意圖，其構成包含
—LED單向驅動電路U100中，供構成單向導電發光二極體組LIOO的發光二極體LED101兩端，並聯齊納二極體ZDIOI，其極性關係為以齊納二極體ZD101的齊納電壓，限制發光二極體LEDIOI兩端的工作電壓；
—LED單向驅動電路UIOO中，供構成單向導電發光二極體組LIOO的發光二極體LED101兩端，並聯齊納二極體ZDIOI，其齊納二極體ZD101可依需要選擇加設二極體CR201與齊納二極體ZD101串聯，以共同產生齊納電壓效應的功能，其優點為(l)保護齊納二極體ZD101防止不正常逆向電壓；(2)二極體CR201與齊納二極體ZDIOI，兩者具有溫度補償效果；
19本發明雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其LED單向驅動電路UIOO中，為提高發光二極體的發光穩定度，可進一步在發光二極體LED101設置可蓄放電裝置ESD101，可蓄放電裝置ESD101可供隨機充電或釋出電能，以穩定發光二極體LED101的發光安定度減少亮度脈動，或在電源供應中斷時，由可蓄放電裝置ESD101輸出儲存電能，以驅動可蓄放電裝置ESD101繼續發光；
如圖4所示為圖3電路於發光二極體及所串聯限流電阻兩端，並聯可蓄放電裝置的電路例示意如圖5所示為圖3電路於發光二極體兩端，並聯可蓄放電裝置的電路例示意圖4及圖5的構成包含
——單向導電發光二極體組L100進一步可結合可蓄放電裝置ESD101,包括如圖4所示在發光二極體LED101與限流電阻R103串聯後的兩端，或如圖5所示直接在發光二極體LED101兩端，依極性並聯可蓄放電裝置ESD101，可蓄放電裝置ESD101可供隨機充電或釋出電能，除可穩定發光二極體LED101的發光安定度外，在電源供電中斷時，由可蓄放電裝置ESD101輸出儲存電能，以驅動發光二極體LED101繼續發光；
——上述可蓄放電裝置ESD101為由各種現有可充放電的電池、或超電容、或電容器所構成。
圖1 圖5所示電路例中基於應用需要，其第一阻抗ZlOl、第二阻抗Z102、整流裝置BRIOI、單向導電發光二極體組LIOO、發光二極體LED101及前述各項選擇性輔助性電路組件，可依需要選擇設置或不設置，及選擇其設置數量為由一個所構成或為一個以上所構成，若為選用一個以上，則可依電路功能需要選定相對極性關係，作串聯或並聯或串並聯；其構成如下
1、第一阻抗Z101可為由一個所構成，或為由一個以上所構成而呈串聯或並聯或串並聯；於多個設置時，各個第一阻抗可為相同類別的電容器CIOO、或電感性阻抗組件、或電阻性阻抗組件所構成，或不同類別的阻抗所構成，其阻抗值可為相同或不同；
2 、第二阻抗Z102可為由電容器C200及電感性阻抗組件1200並聯所構成，而與雙向電能的頻率或周期相同，而可產生並聯諧振(parallel resonance)狀態，第二阻抗Z102可為由一個所構成，或為由一個以上所構成而呈串聯或並聯或串並聯，於多個設置時，各個第二阻抗可為相同或不同類別的電容性阻抗組件、或電感性阻抗組件並聯構成，而與雙向電能的頻率或周期相同，而可產生並聯諧振(parallel resonance),其阻抗值可為相同或不同，但並聯諧振(parallel resonance)周期為相同；
3、 發光二極體LED101可為由一個所構成，或為由一個以上所構成而呈順極性串聯或同極性並聯或串並聯；
4、 LED單向驅動電路U100中:
(1 )單向導電發光二極體組L100可選擇為設置一組單向導電發光二極體組L100，或選擇為設置一組以上的單向導電發光二極體組L100,而呈串聯、或並聯、或串並聯；若為選擇設置一組或一組以上時，可為共同接受同一阻抗Z102的分壓電能，經所匹配的整流裝置BR101所驅動，或個別匹配於多組呈串聯或並聯的第二阻抗Z102,而由多組第二阻抗Z102的分壓電能，經個別設置整流裝置BRIOI，以個別驅動所匹配的單向導電發光二極體組L100;
(2 )若LED單向驅動電路U100中設有可蓄放電裝置ESDIOI，則驅動單向導電發光二極體組L100中的發光二極體LEDIOI，為由連續直流通電發光；
若未設置可蓄放電裝置ESDIOI，則發光二極體LED101呈間歇導電，發光二極體LEDIOI可依輸入的電壓波形及導電與斷電時間的比例(Duty Cycle)，及相對選定其通電發光的順向電流值(Forward Current),以及相對選擇構成單向導電發光二極體組L100每一發光二極體通電發光的順向電壓的峰值(Peak of Forward Voltage),包括選擇如下
I)以低於發光二極體LEDIOI的額定順向電壓(Rate Forward Voltage)為通電發光的順向電壓峰值(Peak of Forward Voltage);或2) 以發光二極體LED101的額定順向電壓(Rate Forward Voltage)為通電發光的順向電壓峰值(Peak of Forward Voltage);或
3) 電路中發光二極體LED101若為間歇導電的驅動狀態，則可依導電及斷電時間的比例(Duty Cycle),而相對選定以高於額定順向電壓(Rate ForwardVoltage)作為通電發光的順向電壓峰值(Peak of Forward Voltage),其通電發光的順向電壓峰值(Peak of Forward Voltage)以不損害發光二極體LED101為原則；
通過上述通電發光的順向電壓(Forward Voltage)的高低及波形，以產生相對於通電發光的順向電壓對通電發光順向電流比值(Forward Voltage vs.Forward Current)的電流大小及電流波形；通電發光的順向電流峰值(Peak ofForward Current)以不損害發光二極體LED101為原則；
通過上述順向電流(Forward Current)的大小及波形，以產生所需的電流對相對亮度的比值(Forward Current vs. Relative Luminosity)的亮度或作有段或無段的亮度調控變化；
5、 放電電阻R101可為由一個所構成，或為由一個以上所構成而呈串聯或並聯或串並聯，上述裝置可依需要選擇性設置；
6、 限流電阻R103可為由一個所構成，或為由一個以上所構成而呈串聯或並聯或串並聯，上述裝置可依需要選擇性設置；
7、 電感性阻抗組件I103可為由一個所構成，或為由一個以上所構成而呈串聯或並聯或串並聯，上述裝置可依需要選擇性設置；
8、 齊納二極體ZD101可為由一個所構成，或為由一個以上所構成而呈串聯或並聯或串並聯，上述裝置可依需要選擇性設置；
9、 二極體CR201可為由一個所構成，或為由一個以上所構成而呈串聯或並聯或串並聯，上述裝置可依需要選擇性設置；
10、 可蓄放電裝置ESD101可為由一個所構成，或為由一個以上所構成而呈串聯或並聯或串並聯，上述裝置可依需要選擇性設置；
22此項雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其LED單向驅動電路U100 在應用時，可供輸入以下各種雙向電能，包括
(1) 輸入固定或可變電壓及固定或可變頻率的交流電能、或
(2) 輸入來自直流電源所轉換的固定或可變電壓，及固定或可變頻率或
周期的雙向正弦波電壓、或雙向方波電壓、或雙向脈動波形電壓的交流電能， 或
(3 )輸入來自交流電能經整流為直流電能，再轉換的固定或可變電壓， 及固定或可變頻率或周期的雙向正弦波電壓、或雙向方波電壓、或雙向脈動 波形電壓的交流電能；
此外，亦可進一步依需要選擇結合以下各種主動調控電路裝置，其各種 應用電路如下
1 、如圖6所示為本發明串聯於串聯式電能功率調控器的電路例方塊示 意圖；串聯式電能功率調控器的構成包含
——串聯式直流電能功率調控器330:為由現有機電組件或固態功率組件 及相關電子電路組件所構成，以供調控直流脈動電能輸出功率；
——串聯式雙向電能功率調控器300:為由現有機電組件或固態功率組件 及相關電子電路組件所構成，以供調控雙向電能輸出功率；
電路的運作功能如下
(1 )可依需要選擇設置串聯式雙向電能功率調控器300，供串聯於LED單 向驅動電路U100，兩者串聯後，供輸入來自電源的雙向電能，經由串聯式雙 向電能功率調控器300，調控來自電源的雙向電能，作脈波寬度調變(Pulse Width Modulation)、或導電相角控制、或阻抗調控等方式的功率調控，以驅 動LED單向驅動電路U100;或
(2 )可依需要選擇設置串聯式雙向電能功率調控器300，供串聯於第二阻 抗Z102與整流裝置BR101交流輸入端之間，經由串聯式雙向電能功率調控器 300，調控來自第二阻抗Z102兩端呈並聯諧振(parallel resonance)的交流分壓雙向電能，作脈波寬度調變(Pulse Width Modulation)、或導電相角控 制、或阻抗調控等方式的功率調控，以經整流裝置BR101驅動單向導電發光 二極體組L100;或
(3 )可依需要選擇設置串聯式直流電能功率調控器330，供串聯於整流裝 置BR101的直流輸出端，與單向導電發光二極體組L100之間，經由串聯式直 流電能功率調控器330，調控來自整流裝置BR101的直流電能作脈波寬度調變 (Pulse Width Modulation)、或導電相角控制、或阻抗調控等方式的功率調 控，以驅動單向導電發光二極體組L100;
2 、如圖7所示為本發明並聯於並聯式電能功率調控器的電路例方塊示 意圖；並聯式電能功率調控器的構成含-
——並聯式直流電能功率調控器430:為由現有機電組件或固態功率組件 及相關電子電路組件所構成，以供調控直流脈動電能輸出功率；
——並聯式雙向電能功率調控器400:為由現有機電組件或固態功率組件 及相關電子電路組件所構成，以供調控雙向電能輸出功率；
電路的運作功能如下
(1 )可依需要選擇設置並聯式雙向電能功率調控器400，其輸出端供並聯 於LED單向驅動電路UIOO，而並聯式雙向電能功率調控器400的輸入端供輸 入來自電源的雙向電能，經由並聯式雙向電能功率調控器400,調控來自電源 的雙向脈動電能，作脈波寬度調變(Pulse Width Modulation)、或導電相角 控制、或阻抗調控等方式的功率調控，以驅動LED單向驅動電路U100;或
(2 )可依需要選擇設置並聯式雙向電能功率調控器400，其輸出端供並聯 於整流裝置BR101的交流輸入端，而並聯式雙向電能功率調控器400的輸入 端供並聯於第二阻抗Z102，經由並聯式雙向電能功率調控器400，調控來自 第二阻抗Z102兩端呈並聯諧振(parallel resonance)的交流分壓雙向電能， 作脈波寬度調變(Pulse Width Modulation)、或導電相角控制、或阻抗調控 等方式的功率調控，以經整流裝置BR101整流為直流電能，驅動單向導電發光二極體組L100;或
(3)可依需要選擇設置並聯式直流電能功率調控器430，其輸出端，供並 聯於單向導電發光二極體組LIOO，而並聯式直流電能功率調控器430輸入端， 則供並聯於整流裝置BR101的直流輸出端，通過並聯式直流電能功率調控器 430，調控來自整流裝置BR101的直流電能，作脈波寬度調變(Pulse Width Modulation),或導電相角控制、或阻抗調控等方式的功率調控，以驅動單向 導電發光二極體組L100;
3 、如圖8所示為本發明接受直流變交流電能的變流器輸出電能驅動的 電路例方塊示意其主要構成含
——直流變交流的變流器(DC to AC Inverter)4000:為由現有機電式或 固態功率組件及相關電子電路組件所構成，其輸入端供輸入依需要選定固定 或可變電壓直流電能、或輸入來自交流電能整流後的直流電能，其輸出端為 輸出依需要選定固定或可變電壓，及固定或可變交換極性頻率或周期的雙向 正弦波、或雙向方波、或雙向脈動波的雙向交流電能，以作為供應雙向電能 的電源；
電路的運作功能如下
—LED單向驅動電路U100為並聯於現有直流變交流的變流器(DC to AC INVERTER)4000的輸出端；直流變交流的變流器(DC to AC INVERTER)4000的 輸入端，為供輸入依需要選定固定或可變電壓直流電能、或輸入來自交流電 能整流後的直流電能；
——直流變交流的變流器(DC to AC Inverter)4000的輸出端，為輸出依
需要選定固定或可變電壓，及固定或可變交換極性周期的雙向正弦波、或雙 向方波、或雙向脈動波的電能，供輸往LED單向驅動電路U100中呈串聯的第 一阻抗Z101與第二阻抗Z102兩端，再由第二阻抗Z102兩端的分壓電能輸往 整流裝置BRIOI，再輸出直流電能以驅動雙嚮導電發光二極體組UOO;——此外並可通過操控直流變交流的變流器(DC to AC Inverter) 4000的 輸出功率，以操控輸往並聯諧振(parallel resonance)的LED單向驅動電路 UIOO，或對所輸出的電能，作脈波寬度調變(pulse width modulation)、或 導電相角控制、或阻抗調控等方式的功率調控，供操控及驅動LED單向驅動 電路U100;
4、由LED單向驅動電路UIOO，供串接於至少一個現有阻抗組件500再 並聯於電源，阻抗組件500包括
U)阻抗組件500:是由具有電容性阻抗特性的組件所構成；或
(2) 阻抗組件500:是由具有電感性阻抗特性的組件所構成；或
(3) 阻抗組件500:是由具有電阻性阻抗特性的組件所構成；或
(4) 阻抗組件500:是由單一阻抗組件而同時具有電容性阻抗、或電感性
阻抗、或電阻性阻抗其中至少兩種的合成阻抗特性的組件所構成，以提供直
流性質的阻抗或交流性質的阻抗；或
(5) 阻抗組件500:是由單一阻抗組件而具有電容性阻抗、及電感性阻抗
的合成阻抗特性的組件所構成，而其固有諧振頻率與通過的雙向或單向脈動
電能的頻率或周期相同，而可產生並聯諧振(parallel resonance)的狀態； 或
(6) 阻抗組件500:是由電容性阻抗組件、或電感性阻抗組件、或電感性 阻抗組件所構成，包括由其中一種或一種以上、及一個或一個以上的阻抗組 件所構成，或採用兩種或兩種以上的阻抗組件呈串聯、或並聯、或串並聯所 構成，以提供直流性質的阻抗或交流性質的阻抗；
(7) 阻抗組件500:是由電容性阻抗組件與電感性阻抗組件相互串聯，兩 者串聯後的固有串聯諧振(series resonance)頻率，與通過的雙向或單向脈 動電能的頻率或周期相同，而可產生串聯諧振(series resonance)的狀態， 並相對在電容性阻抗組件或電感性阻抗組件兩端，呈串聯諧振(series resonance)的相對端電壓；
26或由電容性阻抗與電感性阻抗呈相互並聯，兩者並聯後的固有並聯諧振
(parallel resonance)頻率，與通過的雙向或單向脈動電能的頻率或周期相 同，而可產生呈並聯諧振(parallel resonance)的狀態及呈現相對的端電壓；
如圖9所示為本發明串接阻抗組件的電路例方塊示意圖； 5、由至少兩個第4項所述的阻抗組件500,藉機電組件或固態組件所構 成的開關裝置600，作串聯或並聯或串並聯的切換，以調控輸往LED單向驅動 電路UIOO的功率；如圖10為本發明串接的阻抗組件通過開關裝置作串聯、 或並聯、或串並聯的操控電路例方塊示意圖。
本發明雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其供選擇作為第二阻抗 Z102的電感性阻抗組件1200，可進一步為由具有電感效應的變壓器電源側繞 組所取代，變壓器可選擇為具有自耦變壓繞組的自耦變壓器ST200，或為具有 分離式變壓繞組的變壓器IT200;
如圖ll所示，為本發明以自耦變壓器的自耦變壓的電源側繞組取代第二 阻抗的電感性阻抗組件構成升壓電路例示意圖；如圖ll所示中，自耦變壓器 ST200為具有升壓功能的自耦變壓繞組WO，自耦變壓器ST200的自耦變壓繞 組WO的b、 c端為電源側，可取代第二阻抗Z102中的電感性阻抗組件I200， 供與電容器C200並聯，其並聯後的固有並聯諧振頻率，可與來自電源的雙向 電能的頻率或周期相同，而產生並聯諧振(parallel resonance)狀態，以構 成第二阻抗Z102，供與構成第一阻抗ZIOI的電容器C100串聯，電容器C200 可選擇並聯於自耦變壓器ST200的抽頭(TAP)a、 c之間或b、 c之間或其它依 需要選定的抽頭之間；自耦變壓器ST200的自耦變壓繞組W0的a、 c輸出端 供輸出升壓交流電能，以輸往整流裝置BRIOI的交流輸入端，而整流裝置BRIOI 的直流輸出端，供驅動單向導電發光二極體組L100;
如圖12所示，為本發明以自耦變壓器的自耦變壓的電源側繞組取代第二 阻抗的電感性阻抗組件構成降壓電路例示意圖；如圖12所示中，自耦變壓器 ST200為具有降壓功能的自耦變壓繞組WO，自耦變壓器ST200的自耦變壓繞組W0的a、 c端為電源側，可取代第二阻抗Z102中的電感性阻抗組件I200， 供與電容器C200並聯，其並聯後的固有並聯諧振頻率，可與來自電源的雙向 電能的頻率或周期相同，而產生並聯諧振(parallel resonance)狀態，以構 成第二阻抗Z102，供與構成第一阻抗ZIOI的電容器CIOO串聯，電容器C200 可選擇並聯於自耦變壓器ST200的抽頭(TAP)a、 c之間或b、 c之間或其它依 需要選定的抽頭之間；自耦變壓器ST200的自耦變壓繞組W0的b、 c輸出端 供輸出降壓交流電能，以輸往整流裝置BRIOI的交流輸入端，而整流裝置BRIOI 的直流輸出端，供驅動單向導電發光二極體組L100;
如圖13所示，為本發明由具有分離式變壓繞組的分離式變壓器的一次側 繞組，取代第二阻抗中電感性阻抗組件的電路例示意圖；如圖13所示中，分 離式變壓器IT200為由具有一次側繞組Wl及二次側繞組W2所構成； 一次側 繞組Wl與二次側繞組W2兩者呈分離，其一次側繞組Wl供與電容器C200並 聯，其並聯後的固有並聯諧振頻率，可與來自電源的雙向電能的頻率或周期 相同，而產生並聯諧振(parallel resonance)狀態，以構成第二阻抗Z102， 供與構成第一阻抗Z101的電容器C100串聯，電容器C200可選擇並聯於自耦 變壓器ST200的抽頭(TAP)a、 c之間或b、 c之間或其它依需要選定的抽頭之 間；其分離式變壓器IT200 二次側繞組W2的輸出電壓，可依需要選擇為升壓 或降壓，二次側繞組輸出的交流電能，供輸往整流裝置BRIOI的交流輸入端， 而整流裝置BR101的直流輸出端，供輸往單向導電發光二極體組LIOO。
借著上述以變壓器的電源側繞組取代第二阻抗Z102中的電感性阻抗組件 1200，與電容器C200並聯呈並聯諧振(parallel resonance),以構成第二阻 抗Z012，而分離式變壓器IT200 二次側升壓輸出的交流電壓，或降壓輸出的 交流電能，供輸往整流裝置BRIOI的交流輸入端，再由整流裝置BRIOI的輸 出端輸出直流電能，供驅動單向導電發光二極體組LIOO。
本發明雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其LED單向驅動電路U100 中，構成單向導電發光二極體組L100的個別發光二極體LED101的顏色，可依需要選擇為一種或一種以上顏色所構成。
本發明雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其LED單向驅動電路U100 中，構成單向導電發光二極體組L100的個別發光二極體LED101間的排列位 置關係可呈(1 )依順序線狀排列；(2 )依順序面狀排列；(3 )呈交錯線狀排 列；(O呈交錯面狀排列；(5)依特定平面幾何位置排列；(6)依特定立體 幾何位置排列。
本發明雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其LED單向驅動電路U100 中，各項構成電路組件組成的型態含(l)由個別電路組件單獨構成再互相 連結；(2)由至少兩個電路組件組成至少兩個部分功能的單元，再互相連結； (3 )全部呈一體共構的組成型態。
綜合上述，本發明雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，通過電容單 極性充放電以驅動發光二極體，可提供省電、低熱損以及低成本的進步性能。
29
權利要求
1、一種雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特徵在於，該電路是以雙向電能為電源，由電容性阻抗組件、或電感性阻抗組件、或電阻性阻抗組件構成第一阻抗；以及由至少一個電容性阻抗組件與至少一個電感性阻抗組件呈並聯構成第二阻抗，第二阻抗的固有並聯諧振頻率，為與雙向電能的頻率或周期相同，而可產生並聯諧振頻率的低耗能交變極性儲能狀態；第一阻抗與第二阻抗互相串聯後的兩端供輸入以下雙向電能，包含1)輸入固定或可變電壓及固定或可變頻率的交流電能所驅動；或2)輸入來自直流電源所轉換的固定或可變電壓，及固定或可變頻率或周期的雙向正弦波電壓、或雙向方波電壓、或雙向脈動波形電壓的交流電能；或3)輸入來自交流電能經整流為直流電能，再轉換的固定或可變電壓，及固定或可變頻率或周期的雙向正弦波電壓、或雙向方波電壓、或雙向脈動波形電壓的交流電能；通過呈串聯的第一阻抗及呈並聯諧振的第二阻抗，將輸入雙向電能的電壓作分壓，而以分壓電能，經整流裝置整流為單向直流電能，供驅動單向導電的發光二極體，該雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，應用於電源為高頻雙向電能時，能夠減少驅動電路體積、重量及降低成本；——前述第一阻抗、第二阻抗、整流裝置、單向導電發光二極體組、發光二極體及前述各項選擇性輔助性電路組件，依需要選擇設置或不設置，及選擇其設置數量為由一個所構成或為一個以上所構成，若為選用一個以上，則根據電路功能需要選定相對極性關係，作串聯或並聯或串並聯連接。
2、 如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，該電路是由至少一個電容性阻抗組件、或電感性阻抗組件、或電阻 性阻抗組件構成第一阻抗，第二阻抗為由至少一個電容性阻抗組件，與至少一個電感性阻抗組件呈並聯，並聯後，其固有並聯諧振頻率為能與雙向電能 的頻率或周期相同，而於輸入雙向電能時，呈現並聯諧振狀態；至少一個第一阻抗與至少一個第二阻抗串聯後兩端供輸入來自電源的雙 向電能，通過來自電源的雙向電能在呈並聯諧振的第二阻抗形成分壓電能， 並將第二阻抗呈並聯諧振狀態的相對分壓電能，傳輸至整流裝置的交流電能 輸入端，以由整流裝置的直流輸出端輸出直流電能；至少一個發光二極體構成單向導電的發光二極體組，供接受來自整流裝置輸出的直流電能所驅動；至少一個整流裝置的交流輸入端供輸入來自第一阻抗兩端的分壓電能， 或供輸入來自第二阻抗的分壓電能；而經整流後的直流電能供驅動至少一個單向導電發光二極體組，進而構 成該雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路；其構成包含-——第一阻抗，為1) 由電容性阻抗組件、或電感性阻抗組件、或電阻性阻抗組件，其中一 種或一種以上及一個或一個以上的阻抗組件所構成，或採用兩種或兩種以上 的阻抗組件所構成，而各種阻抗組件分別各為一個或一個以上，呈串聯或並 聯或串並聯所構成；或2) 由至少一個電容性阻抗組件與至少一個電感性阻抗組件互相串聯，兩 者串聯後的固有串聯諧振頻率與雙向電源的頻率或周期相同，而可產生串聯 諧振狀態；或3) 由至少一個電容性阻抗組件及至少一個電感性阻抗組件互相併聯，兩 者並聯後的固有並聯諧振頻率與雙向電源頻率或周期相同，而可產生並聯諧 振狀態；一一第二阻抗為由至少一個電感性阻抗組件與至少一個電容器並聯構 成，兩者並聯後的固有並聯諧振頻率與雙向電能的頻率或周期相同，而可產 生相對的並聯諧振頻率的低耗能交變極性儲能狀態及端電壓狀態；——所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，根據需要選擇電容性阻抗組件、電感性阻抗組件、或電阻性阻抗組件，由三者中至少一種阻抗組件以構成第一阻抗；——所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其第一阻抗選擇為 不使用，而直接由第二阻抗並聯於脈動電能的電源而呈並聯諧振；——整流裝置為並聯於第一阻抗或第二阻抗兩端，或同時在第一阻抗 及第二阻抗的兩端並聯設置，以將第一阻抗或第二阻抗兩端的分壓電能整流 為直流電能，以供驅動單向導電發光二極體組；整流裝置可為由橋式整流裝置所構成，或由半波整流裝置所構成；整流 裝置的數目為一個或一個以上；——單向導電發光二極體組是由一個發光二極體順發光電流極性設置 所構成；或由兩個或兩個以上發光二極體順發光電流極性串聯或並聯所構成； 或由三個或三個以上發光二極體順發光電流極性作串聯、並聯或串並聯所構 成；單向導電發光二極體組根據需要選擇設置一組或一組以上，供接受整流 裝置輸出的直流電能所驅動。
3、如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，該電路包含——第一阻抗由至少一個電容器所構成，尤指由雙極性電容器所構成， 第一阻抗的數目為一個或一個以上，或根據需要選擇不使用第一阻抗；——第二阻抗為由至少一個電容器與至少一個電感性阻抗組件所構成，尤指由電感性阻抗組件與雙極性電容器所構成，以和雙向電能的頻率或周期相同，而可產生並聯諧振的狀態，第二阻抗的數目為一個或一個以上；——至少一個第一阻抗與至少一個第二阻抗呈串聯，兩者串聯後的兩端供輸入雙向電能，並在呈並聯諧振的第二阻抗兩端形成電能分壓，其分壓的電能，傳輸至並聯於第二阻抗兩端的整流裝置的交流輸入端，而經整流後的電能供驅動至少一個單向導電發光二極體組；——整流裝置為設置至少一個整流裝置，供輸入來自第一阻抗或第二阻抗兩端的分壓電能，或設置兩個或兩個以上整流裝置，以分別輸入來自第 一阻抗及第二阻抗兩端的分壓電能，由第一阻抗或第二阻抗兩端的分壓電能整流為直流電能，驅動單向導電發光二極體組；整流裝置為由橋式整流裝置所構成，或由半波整流裝置所構成；整流裝 置的數目為一個或一個以上；——單向導電發光二極體組是由一個發光二極體順發光電流極性設置 所構成；或由兩個或兩個以上發光二極體順發光電流極性串聯或並聯所構成； 或為由三個或三個以上發光二極體順發光電流極性作串聯、並聯或串並聯所 構成；單向導電發光二極體組根據需要選擇設置一組或一組以上，以供接受 整流裝置輸出的直流電能所驅動；——整流裝置的交流輸入端，供接受在第二阻抗兩端並聯諧振的相對分 壓電能，以驅動單向導電發光二極體組，並通過第一阻抗的阻抗限制其電流； 於第一阻抗選用電容器時，通過其電容性阻抗以限制其輸出電流；——放電電阻為選擇性設置的組件，於第一阻抗選用電容器時，供並 聯於構成第一阻抗中電容器的兩端，以洩放電容器的殘存電荷；——限流電阻為選擇性設置的組件，供個別與構成單向導電發光二極 管組的發光二極體呈串聯，以限制通過發光二極體的電流；限流電阻能夠由 電感性阻抗所取代；通過第一阻抗、第二阻抗、整流裝置、單向導電發光二極體組，依上述 線路架構連接構成LED單向驅動電路。
4、 如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，所述LED單向驅動電路中，通過單向導電發光二極體組，經整流裝 置與第二阻抗並聯形成的電流分流效應，在電源電壓變動時，減少單向導電 發光二極體組兩端相對於電源的電壓變動率。
5、 如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，所述LED單向驅動電路中，構成單向導電發光二極體組的發光二極 管的選擇含單向導電發光二極體組，為由一個發光二極體順發光電流極性設置所構成；或由兩個或兩個以上發光二極體順發光電流極性串聯或並聯所 構成；或為由三個或三個以上發光二極體順發光電流極性作串聯、並聯或串 並聯所構成；單向導電發光二極體組根據需要選擇設置一組或一組以上。
6、 如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，為保護髮光二極體及防止發光二極體遭受異常電壓損壞或減少壽命， 所述雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其LED單向驅動電路中，進一 步在構成單向導電發光二極體組的發光二極體的兩端，並聯齊納二極體，或 由齊納二極體先與至少一個二極體串聯，共同產生齊納電壓效應的功能，再 並聯於發光二極體的兩端，其構成含-—LED單向驅動電路中，供構成單向導電發光二極體組的發光二極體) 兩端，並聯齊納二極體，其極性關係為以齊納二極體的齊納電壓，限制發光 二極體兩端的工作電壓；—LED單向驅動電路中，供構成單向導電發光二極體組的發光二極體兩 端，並聯齊納二極體，其齊納二極體根據需要選擇加設二極體與齊納二極體 串聯，以共同產生齊納電壓效應的功能，保護齊納二極體防止不正常逆向電 壓；二極體與齊納二極體，兩者具有溫度補償效果。
7、 如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，所述LED單向驅動電路中，為提高發光二極體的發光穩定度，進一 步在發光二極體設置可蓄放電裝置，可蓄放電裝置供隨機充電或釋出電能， 以穩定發光二極體的發光安定度減少亮度脈動，或在電源供應中斷時，由可 蓄放電裝置輸出儲存電能，以驅動可蓄放電裝置繼續發光；其構成包含——單向導電發光二極體組進一步結合可蓄放電裝置，包括在發光二極 管與限流電阻串聯後的兩端，或直接在發光二極體兩端，依極性並聯可蓄放 電裝置，可蓄放電裝置供隨機充電或釋出電能，除可穩定發光二極體的發光 安定度外，在電源供電中斷時，由可蓄放電裝置輸出儲存電能，以驅動發光 二極體繼續發光；——上述可蓄放電裝置為由各種現有可充放電的電池、或超電容、或電容器所構成。
8、 如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，所述LED單向驅動電路中單向導電發光二極體組選擇為設置一組 單向導電發光二極體組，或選擇為設置一組以上的單向導電發光二極體組， 而呈串聯、或並聯、或串並聯；若為選擇設置一組或一組以上時，可為共同 接受同一阻抗的分壓電能，經所匹配的整流裝置所驅動，或個別匹配於多組 呈串聯或並聯的第二阻抗，而由多組第二阻抗的分壓電能，經個別設置整流 裝置，以個別驅動所匹配的單向導電發光二極體組。
9、 如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，所述LED單向驅動電路中設有可蓄放電裝置，則驅動單向導電發光 二極體組中的發光二極體，為由連續直流通電發光。
10、 如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，若未設置可蓄放電裝置，則發光二極體呈間歇導電，發光二極體根 據輸入的電壓波形及導電與斷電時間的比例，及相對選定其通電發光的順向 電流值，以及相對選擇構成單向導電發光二極體組每一發光二極體通電發光 的順向電壓的峰值，電路中發光二極體若為間歇導電的驅動狀態，則根據導 電及斷電時間的比例，而相對選定以高於額定順向電壓作為通電發光的順向 電壓峰值，其通電發光的順向電壓峰值以不損害發光二極體為原則。
11、 如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，若未設置可蓄放電裝置，則通電發光的順向電壓的高低及波形，以 產生相對於通電發光的順向電壓對通電發光順向電流比值的電流大小及電流 波形；通電發光的順向電流峰值以不損害發光二極體為原則。
12、 如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，所述LED單向驅動電路在應用時，供輸入以下各種雙向電能，包括1) 輸入固定或可變電壓及固定或可變頻率的交流電能，或2) 輸入來自直流電源所轉換的固定或可變電壓，及固定或可變頻率或周 期的雙向正弦波電壓、或雙向方波電壓、或雙向脈動波形電壓的交流電能，或3)輸入來自交流電能經整流為直流電能，再轉換的固定或可變電壓，及 固定或可變頻率或周期的雙向正弦波電壓、或雙向方波電壓、或雙向脈動波 形電壓的交流電能。
13、 如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，還包括串聯的串聯式電能功率調控器，所述串聯式電能功率調控器 的構成包含——串聯式直流電能功率調控器由現有機電組件或固態功率組件及相 關電子電路組件所構成，以供調控直流脈動電能輸出功率；——串聯式雙向電能功率調控器為由現有機電組件或固態功率組件及 相關電子電路組件所構成，以供調控雙向電能輸出功率；電路的運作功能如下-1) 串聯式雙向電能功率調控器，串聯於LED單向驅動電路，兩者串聯後， 輸入來自電源的雙向電能，經由串聯式雙向電能功率調控器，調控來自電源 的雙向電能，作脈波寬度調變、或導電相角控制、或阻抗調控方式的功率調 控，以驅動LED單向驅動電路；或2) 串聯式雙向電能功率調控器，供串聯於第二阻抗與整流裝置交流輸入 端之間，經由串聯式雙向電能功率調控器，調控來自第二阻抗兩端呈並聯諧 振的交流分壓雙向電能，作脈波寬度調變、或導電相角控制、或阻抗調控方 式的功率調控，以經整流裝置驅動單向導電發光二極體組；或3) 串聯式直流電能功率調控器供串聯於整流裝置的直流輸出端，與單向 導電發光二極體組之間，經由串聯式直流電能功率調控器，調控來自整流裝 置的直流電能作脈波寬度調變、或導電相角控制、或阻抗調控方式的功率調 控，以驅動單向導電發光二極體組。
14、 如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，還包括並聯的並聯式電能功率調控器，所述並聯式電能功率調控器 的構成包含——並聯式直流電能功率調控器為由現有機電組件或固態功率組件及 相關電子電路組件所構成，以供調控直流脈動電能輸出功率；——並聯式雙向電能功率調控器為由現有機電組件或固態功率組件及 相關電子電路組件所構成，以供調控雙向電能輸出功率；電路的運作功能如下1) 並聯式雙向電能功率調控器，其輸出端並聯於LED單向驅動電路，而並聯式雙向電能功率調控器的輸入端供輸入來自電源的雙向電能，經由並聯 式雙向電能功率調控器，調控來自電源的雙向脈動電能，作脈波寬度調變、或導電相角控制、或阻抗調控方式的功率調控，以驅動LED單向驅動電路；或2) 並聯式雙向電能功率調控器，其輸出端供並聯於整流裝置的交流輸入端，而並聯式雙向電能功率調控器的輸入端供並聯於第二阻抗，經由並聯式 雙向電能功率調控器，調控來自第二阻抗兩端呈並聯諧振的交流分壓雙向電 能，作脈波寬度調變、或導電相角控制、或阻抗調控方式的功率調控，以經整流裝置整流為直流電能，驅動單向導電發光二極體組；或3) 並聯式直流電能功率調控器，其輸出端並聯於單向導電發光二極體組， 而並聯式直流電能功率調控器輸入端，則供並聯於整流裝置的直流輸出端， 通過並聯式直流電能功率調控器，調控來自整流裝置的直流電能，作脈波寬 度調變、或導電相角控制、或阻抗調控方式的功率調控，以驅動單向導電發 光二極體組。
15、如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，接受直流變交流電能的變流器輸出電能驅動，其主要構成含——直流變交流的變流器為由現有機電式或固態功率組件及相關電子電路組件所構成，其輸入端供輸入依需要選定固定或可變電壓直流電能、或 輸入來自交流電能整流後的直流電能，其輸出端為輸出依需要選定固定或可 變電壓，及固定或可變交換極性頻率或周期的雙向正弦波、或雙向方波、或雙向脈動波的雙向交流電能，以作為供應雙向電能的電源；電路的運作功能如下——LED單向驅動電路為並聯於現有直流變交流的變流器的輸出端；直流 變交流的變流器的輸入端，為供輸入依需要選定固定或可變電壓直流電能、 或輸入來自交流電能整流後的直流電能；——直流變交流的變流器的輸出端，為輸出依需要選定固定或可變電壓， 及固定或可變交換極性周期的雙向正弦波、或雙向方波、或雙向脈動波的電能，供輸往LED單向驅動電路中呈串聯的第一阻抗與第二阻抗兩端，再由第二阻抗兩端的分壓電能輸往整流裝置，再輸出直流電能以驅動雙嚮導電發光二極體組；—此外通過操控直流變交流的變流器的輸出功率，以操控輸往並聯諧振的LED單向驅動電路，或對所輸出的電能，作脈波寬度調變、或導電相角 控制、或阻抗調控方式的功率調控，供操控及驅動LED單向驅動電路。
16、如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，所述LED單向驅動電路，串接於至少一個現有阻抗組件再並聯於電 源，阻抗組件包括-1) 阻抗組件為由具有電容性阻抗特性的組件所構成；或2) 阻抗組件為由具有電感性阻抗特性的組件所構成；或3) 阻抗組件為由具有電阻性阻抗特性的組件所構成；或4) 阻抗組件為由單一阻抗組件而同時具有電容性阻抗、或電感性阻抗、 或電阻性阻抗其中至少兩種的合成阻抗特性的組件所構成，以提供直流性質的阻抗或交流性質的阻抗；或5) 阻抗組件為由單一阻抗組件而具有電容性阻抗、及電感性阻抗的合成阻抗特性的組件所構成，而其固有諧振頻率與通過的雙向或單向脈動電能的頻率或周期相同，而可產生並聯諧振(parallel resonance)的狀態；或6) 阻抗組件為由電容性阻抗組件、或電感性阻抗組件、或電感性阻抗 組件所構成，包括由其中一種或一種以上、及一個或一個以上的阻抗組件所 構成，或採用兩種或兩種以上的阻抗組件呈串聯、或並聯、或串並聯所構成，以提供直流性質的阻抗或交流性質的阻抗；7)阻抗組件為由電容性阻抗組件與電感性阻抗組件相互串聯，兩者串聯後的固有串聯諧振頻率，與通過的雙向或單向脈動電能的頻率或周期相同， 而產生串聯諧振的狀態，並相對在電容性阻抗組件或電感性阻抗組件兩端，呈串聯諧振的相對端電壓；或由電容性阻抗與電感性阻抗呈相互並聯，兩者並聯後的固有並聯諧振 頻率，與通過的雙向或單向脈動電能的頻率或周期相同，而可產生呈並聯諧 振的狀態及呈現相對的端電壓。
17、 如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，所述供選擇作為第二阻抗的電感性阻抗組件，進一步為由具有電感 效應的變壓器電源側繞組所取代，其中，自耦變壓器的自耦變壓繞組的b、 c 端為電源側，取代第二阻抗中的電感性阻抗組件，供與電容器並聯，其並聯 後的固有並聯諧振頻率，與來自電源的雙向電能的頻率或周期相同，而產生 並聯諧振狀態，以構成第二阻抗，供與構成第一阻抗的電容器串聯，電容器 可選擇並聯於自耦變壓器的抽頭a、 c之間或b、 c之間或其它依需要選定的 抽頭之間；自耦變壓器的自耦變壓繞組的a、 c輸出端供輸出升壓交流電能， 以輸往整流裝置的交流輸入端，而整流裝置的直流輸出端，供驅動單向導電 發光二極體組。
18、 如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特 徵在於，所述供選擇作為第二阻抗的電感性阻抗組件，進一步為由具有電感 效應的變壓器電源側繞組所取代，其中，自耦變壓器為具有降壓功能的自耦 變壓繞組，自耦變壓器的自耦變壓繞組的a、 c端為電源側，可取代第二阻抗 中的電感性阻抗組件，與電容器並聯，其並聯後的固有並聯諧振頻率，與來 自電源的雙向電能的頻率或周期相同，而產生並聯諧振狀態，以構成第二阻 抗，供與構成第一阻抗的電容器串聯，電容器選擇並聯於自耦變壓器的抽頭a、 c之間或b、 c之間或其它依需要選定的抽頭之間；自耦變壓器ST200的自耦 變壓繞組的b、 c輸出端供輸出降壓交流電能，以輸往整流裝置的交流輸入端，而整流裝置的直流輸出端，供驅動單向導電發光二極體組。
19、如權利要求l所述的雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，其特徵在於，所述供選擇作為第二阻抗的電感性阻抗組件，進一步為由具有電感 效應的變壓器電源側繞組所取代，其中，分離式變壓器為由具有一次側繞組及二次側繞組所構成； 一次側繞組與二次側繞組兩者呈分離，其一次側繞組 供與電容器並聯，其並聯後的固有並聯諧振頻率，與來自電源的雙向電能的 頻率或周期相同，而產生並聯諧振狀態，以構成第二阻抗，供與構成第一阻 抗的電容器串聯，電容器選擇並聯於自耦變壓器的抽頭a、 c之間或b、 c之 間或其它依需要選定的抽頭之間；其分離式變壓器二次側繞組的輸出電壓， 依需要選擇為升壓或降壓，二次側繞組輸出的交流電能，供輸往整流裝置的 交流輸入端，而整流裝置的直流輸出端，供輸往單向導電發光二極體組；借著上述以變壓器的電源側繞組取代第二阻抗中的電感性阻抗組件，與 電容器並聯呈並聯諧振，以構成第二阻抗，而分離式變壓器二次側升壓輸出 的交流電壓，或降壓輸出的交流電能，供輸往整流裝置的交流輸入端，再由 整流裝置的輸出端輸出直流電能，供驅動單向導電發光二極體組。
全文摘要
一種雙向電能並聯諧振的LED單向驅動電路，是通過電容性、或電感性、或電阻性阻抗構成第一阻抗，及採用並聯後可產生並聯諧振(parallel resonance)的電感性阻抗與電容性阻抗構成第二阻抗，第一阻抗與第二阻抗串聯後兩端供輸入雙向電能，其分壓電能經整流為直流電能以驅動單向導電發光二極體。
文檔編號H05B37/00GK101489326SQ20091000267
公開日2009年7月22日 申請日期2009年1月14日 優先權日2008年1月14日
發明者楊泰和 申請人:楊泰和