脈動電能串聯諧振的led雙向驅動電路的製作方法
2023-06-11 07:06:06 2
專利名稱：脈動電能串聯諧振的led雙向驅動電路的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於一種脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路。
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，串聯電阻性阻抗的電壓降，將會虛耗損 電能，以及造成積熱為其缺失的所在。
實用新型內容
本實用新型的主要目的，乃在於提供一種動電能串聯諧振的LED雙向驅 動電路，為由電容性阻抗元件構成第一阻抗，以及由電感性阻抗元件構成第 二阻抗，而第一阻抗與第二阻抗串聯後的固有串聯諧振(series resonance)頻率， 為與所輸入作為電源的脈動電能的脈動周期相同，而可產生串聯諧振(series resonance)狀態，串聯諧振(seriesresonance)時，通過在電容性阻抗元件或電感 性阻抗元件兩端，形成呈串聯諧振(series resonance)的雙向分壓電能，以供輸 往並聯於第一阻抗或第二阻抗兩端的雙嚮導電發光二極體組，供接受分壓電 能所驅動而發光。
圖1所示為此項脈動電能串聯諧振(series resonance)的LED雙向驅動電路 方塊示意圖2所示為本實用新型的電路示意圖；圖3所示為本實用新型雙嚮導電發光二極體組LIOO，由第一發光二極體 LED101及二極體CR100呈逆極性並聯構成的電路示意圖4所示為本實用新型中以限流電阻R100串聯雙嚮導電發光二極體組 L100的電路示意圖5所示為圖2電路中雙嚮導電發光二極體組加設齊納二極體的電路示 意圖6所示為圖3電路中雙嚮導電發光二極體組加設齊納二極體的電路示 意圖7所示為圖4電路中雙嚮導電發光二極體組加設齊納二極體的電路示 意圖8所示為圖5電路於發光二極體及所串聯限流電阻兩端並聯可蓄放電 裝置的電路示意圖9所示為圖6電路於發光二極體及所串聯限流電阻兩端並聯可蓄放電 裝置的電路示意圖10所示為圖7電路於發光二極體並聯可蓄放電裝置的電路示意圖ll所示為本實用新型雙嚮導電發光二極體組，由第一發光二極體逆向 並聯二極體，與第二發光二極體逆向並聯二極體，兩者呈逆向串聯所構成的 電路示意圖12所示為本實用新型串聯於串聯式雙向電能功率調控器的電路方塊示 意圖13所示為本實用新型並聯於並聯式雙向電能功率調控器的電路方塊示 意圖14所示為本實用新型接受直流變直流變流器輸出的電能所驅動的電路 方塊示意圖15所示為本實用新型串接阻抗元件的電路方塊示意圖16為本實用新型串接的阻抗元件通過開關裝置作串聯、或並聯、或串並聯的操控電路方塊示意圖17所示為本實用新型以自耦變壓器的自耦變壓的電源側繞組取代第二
阻抗的電感性阻抗元件構成升壓電路示意圖18所示為本實用新型以自耦變壓器的自耦變壓的電源側繞組取代第二 阻抗的電感性阻抗元件構成降壓電路示意圖19所示為本實用新型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元件的電路示意圖。
具體實施方式
以下配合附圖詳細說明本實用新型的特徵及優點
如圖所示，於本實用新型的電路中，其LED雙向驅動電路U100,為由 電容性阻抗元件構成至少一個第一阻抗，以及由電感性阻抗元件構成至少一 個第二阻抗。以及由至少一個第一發光二極體與至少一個第二發光二極體呈 逆極性並聯，構成至少一個雙嚮導電發光二極體組，而並聯於至少一個第一 阻抗或第二阻抗的兩端，而第一阻抗與第二阻抗串聯後的兩端，供
(1) 輸入直流脈動電能；或
(2) 輸入來自直流電源所轉換的固定或可變電壓、及固定或可變周期的直 流脈動電能；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 固定或可變周期的直流脈動電能；或
(4) 輸入固定或可變電壓及固定或可變頻率的交流電能，經整流為半波或 全波的直流脈動電能。
通過上述電能在呈串聯諧振(series resonance)的第一阻抗或第二阻抗形成 呈串聯諧振(series resonance)的雙向分壓電能，供驅動至少一個並聯於第一阻 抗或第二阻抗其中之一阻抗元件兩端的雙嚮導電發光二極體組，或供驅動至 少兩個分別並聯於第一阻抗及第二阻抗兩端的雙嚮導電發光二極體組，以接受在第一阻抗兩端及第二阻抗兩端的分壓電能所驅動，進而構成此項脈動電
能串聯諧振的LED雙向驅動電路。
圖1所示為此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路方塊示意圖，圖1 為通過LED雙向驅動電路U100以作相關電路功能的運作，其主要構成包括
第一阻抗Z101包含
第一阻抗Z101主要為由至少一個電容性阻抗元件所構成，或由兩個或兩 個以上的電容性阻抗元件，呈串聯或並聯或串並聯所構成；或
第一阻抗Z101包含設有電容性阻抗元件，以及依需要選擇性增加的電感 性阻抗元件、或電阻性阻抗元件，其中一種或一種以上及一個或一個以上的 阻抗元件所構成，或增加兩種或兩種以上的阻抗元件所構成，而各種阻抗元 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。
第二阻抗Z102主要為由至少一個電感性阻抗元件所構成，或由兩個或兩 個以上的電感性阻抗元件，呈串聯或並聯或串並聯所構成；或
第二阻抗Z102包含設有電感性阻抗元件，以及依需要選擇性增加的電容 性阻抗元件、或電阻性阻抗元件，其中一種或一種以上及一個或一個以上的 阻抗元件所構成，或增加兩種或兩種以上的阻抗元件所構成，而各種阻抗元 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。
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 兩端供輸入來自電源的脈動電能，而兩者呈串聯後的固有串聯諧振(series resonance)頻率，為與來自電源的脈動電能的脈動周期相同，而可產生串聯諧 振(series resonance)的狀態，於串聯諧振(series resonance)時，第一P且抗Z101 及第二阻抗Z102對輸入的脈動電能，形成呈串聯諧振(series resonance)的雙向 分壓電能，分壓的電能供輸往與第一阻抗Z101或第二阻抗Z102並聯的雙向 導電發光二極體組LIOO，以驅動雙嚮導電發光二極體組L100發光。
雙嚮導電發光二極體組L100:為由至少一個第一發光二極體LEDIOI， 與至少一個第二發光二極體LED102呈逆極性並聯所構成，第一發光二極體LED101與第二發光二極體LED102的數目可為相同或不同，第一發光二極體 LED101與第二發光二極體LED102，為個別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。
雙嚮導電發光二極體組L100可依需要選擇設置一組或一組以上，供並聯 於第一阻抗Z101或第二阻抗Z102兩者或其中之一的兩端，借著輸入電能在 第一阻抗Z101的兩端及第二阻抗Z102的兩端形成呈串聯諧振(series resonance)的雙向電能分壓，以驅動並聯於第一阻抗Z101或第二阻抗Z102兩 端的雙嚮導電發光二極體組L100發光。
此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動與電路，其LED雙向驅動電路 U100中，第一阻抗Z101與第二阻抗Z102、以及雙嚮導電發光二極體組L100, 可依需要選擇分別為一個或一個以上。
通過上述電能在呈串聯諧振(series resonance)的第一阻抗或第二阻抗形成 呈串聯諧振(series resonance)的雙向分壓電能，供驅動至少一個並聯於第一阻 抗或第二阻抗其中之一阻抗元件兩端的雙嚮導電發光二極體組，或供驅動至 少兩個分別並聯於第一阻抗及第二阻抗兩端的雙嚮導電發光二極體組，以接 受在第一阻抗兩端及第二阻抗兩端的分壓電能所驅動，進而構成此項脈動電 能串聯諧振的LED雙向驅動電路。
為方便說明，以下各代表性實施例中，其電路例所列舉的組成元件選擇 如下-
(1) 以設置一個第一阻抗Z101及一個第二阻抗Z102以及一個雙嚮導電發 光二極體組LIOO，但並非作為實際應用時選擇數量的限制；
(2) 以電容器的電容性阻抗作為阻抗元件的代表，以構成第一阻抗ZIOI、 及第二阻抗Z102作為實施例，在實際應用時，可依需要選擇使用電容性、電 感性、電阻性阻抗元件，茲說明如下圖2為本實用新型的電路例示意圖，其構成包含
第一阻抗Z101:為由至少一個電容性阻抗元件所構成，尤指由電容器 C100所構成，第一阻抗的數量為一個或一個以上；
第二阻抗Z102:為由至少一個電感性阻抗元件I200所構成，第二阻抗的
數量為一個或一個以上；
至少一個第一阻抗ZIOI與至少一個第二阻抗Z102呈串聯，兩者串聯後
的兩端供
(1) 輸入直流脈動電能；或
(2) 輸入來自直流電源所轉換的固定或可變電壓、及固定或可變周期的直 流脈動電能；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
固定或可變周期的直流脈動電能；或
(4) 輸入固定或可變電壓及固定或可變頻率的交流電能，經整流為半波或
全波的直流脈動電能。
通知上述電能在串聯的第一阻抗元件及第二阻抗元件形成呈串聯諧振 (series resonance)的雙向分壓電能，分壓的電能供驅動至少一個雙嚮導電發光 二極體組LIOO。
第一阻抗Z101及第二阻抗Z102兩者串聯後的串聯諧振(series resonance) 頻率，為與來自電源的脈動電能的脈動周期相同而可產生串聯諧振(series resonance)的狀態。
雙嚮導電發光二極體組L100:為由至少一個第一發光二極體LEDIOI與 至少一個第二發光二極體LED102呈逆極性並聯所構成，第一發光二極體 LEDIOI，與第二發光二極體LED102的數目可為相同或不同，第一發光二極 管LEDIOI與第二發光二極體LED102，為個別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；雙嚮導電發光二極體組L100可依需要選擇設置一組或一組 以上，供並聯於第一阻抗Z101或第二阻抗Z102兩者或其中之一的兩端，借 著輸入電能在第一阻抗Z101的兩端及第二阻抗Z102的兩端形成電能分壓， 以驅動並聯於第一阻抗Z101或第二阻抗Z102兩端的雙嚮導電發光二極體組 L100發光；或
由至少一個雙嚮導電發光二極體組LIOO，供並聯於至少一個第二阻抗 Z102的兩端，亦即供並聯於構成第二阻抗Z102的電感性阻抗元件1200的兩 端，以接受在電感性阻抗元件1200兩端呈串聯諧振(series resonance)的雙向分 壓電能所驅動，並通過第一阻抗ZIOI的阻抗限制其電流；特別於選用電容器 C100(例如為雙極性電容器)作為第一阻抗元件時，則通過電容性阻抗以限制其 電流。
通過第一阻抗ZIOI、第二阻抗Z102、雙嚮導電發光二極體組LIOO，依 上述線路架構連接，構成LED雙向驅動電路UIOO。
此外，上述LED雙向驅動電路UIOO，可借著雙嚮導電發光二極體組L100 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，可減少雙向 導電發光二極體組LIOO兩端相對於電源的電壓變動率。
上述LED雙向驅動電路UIOO中，構成雙嚮導電發光二極體組LIOO的第 一發光二極體LEDIOI、及第二發光二極體LED102的選擇包含
(1) 第一發光二極體LEDIOI，可為由一個或一個以上發光二極體，呈順極 性串聯、或同極性並聯、或串並聯所構成。
(2) 第二發光二極體LED102，可為由一個或一個以上發光二極體呈順極性 串聯、或同極性並聯、或串並聯所構成。
(3) 構成第一發光二極體LED101 ，與構成第二發光二極體LED102的發光 二極體，其數量可為相同或不同。
(4) 構成第一發光二極體LEDIOI，與構成第二發光二極體LED102的個別 所屬發光二極體若為一個以上時，其個別所屬發光二極體間的連接關係可為呈相同或不同的串聯、並聯、或串並聯連接方式。
(5)第一發光二極體LED101或第二發光二極體LED102，兩者其中之一可 以二極體CR100所取代，而由二極體CR100的電流流向，與所保留作並聯的 第一發光二極體LED101，或為第二發光二極體LED102的工作電流流向，為 呈逆極性並聯。
如圖3所示為本實用新型雙嚮導電發光二極體組LIOO，由第一發光二極 管LED101及二極體CR100呈逆極性並聯構成的電路例示意圖。
本實用新型為通過LED雙向驅動電路U100作電路功能的運作，在實際 應用時，可如圖1、圖2及圖3所示，依需要選擇性設置以下輔助性電路元件， 包括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；其選擇性輔助性電路元件包括
(1) 二極體CR101:為選擇性設置的元件供串聯於第一發光二極體LED101 以防止過高逆電壓，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。
(2) 二極體CR102:為選擇性設置的元件供串聯於第二發光二極體LED102 以防止過高逆電壓，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。
(3) 放電電阻R101:為選擇性設置的元件，供並聯於構成第一阻抗Z101 的電容器C100兩端，以供作為洩放電容器C100的殘存電荷，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。
(4) 限流電阻R103:為選擇性設置的元件，供個別與雙嚮導電發光二極體 組L100的第一發光二極體LED101呈串聯，以限制通過第一發光二極體 LED101的電流；限流電阻R103亦可由電感性阻抗I103取代，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。
(5) 限流電阻R104:為選擇性設置的元件，供個別與雙嚮導電發光二極體組L100的第二發光二極體LED102呈串聯，以限制通過第二發光二極體 LED102的電流；限流電阻R104亦可由電感性阻抗I104取代，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。
(6)在串聯諧振的LED雙向驅動電路U100中，若構成雙嚮導電發光二極 管組L100的第一發光二極體LEDIOI、及第二發光二極體LED102，同時設 置限流電阻R103及R104時，則亦可由限流電阻R100直接與雙嚮導電發光 二極體組LIOO串聯所取代或同時設置，以獲得限流功能；限流電阻R100亦 可由電感性阻抗1100所取代。
依上述電路架構及輔助性電路元件的選擇，而構成LED雙向驅動電路
U100;
如圖4所示為本實用新型中以限流電阻R100串聯雙嚮導電發光二極體組 L100的電路例示意圖。
此外為保護髮光二極體，防止發光二極體遭受異常電壓損壞或減少壽命， 上述LED雙向驅動電路UIOO，可進一步在構成雙嚮導電發光二極體組L100 的第一發光二極體LEDIOI、或第二發光二極體LED102的兩端，並聯齊納二 極管，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，再並聯於第一發光二極體LEDIOI、或第二發光二極體LED102兩端。
如圖5所示為圖2電路中雙嚮導電發光二極體組加設齊納二極體的電路 例示意圖。
圖6為圖3電路中雙嚮導電發光二極體組加設齊納二極體的電路例示意圖。 圖7為圖4電路中雙嚮導電發光二極體組加設齊納二極體的電路例示意圖。 如圖5、圖6及圖7所示，其構成包含
(I)在構成雙嚮導電發光二極體組LIOO的第一發光二極體LEDIOI兩端， 並聯齊納二極體ZDIOI，其極性關係為以齊納二極體ZDIOI的齊納電壓，限 制第一發光二極體LEDIOI兩端的工作電壓。
前述齊納二極體ZDIOI，可依需要選擇設置二極體CR201，供與齊納二極體ZDIOI串聯，其優點為l)可保護齊納二極體ZD101防止逆向電流；2) 二極體CR201與齊納二極體ZDIOI，兩者具有溫度補償效果。
(2)若雙嚮導電發光二極體組L100，選擇使用第二發光二極體LED102時， 可依需要選擇在第二發光二極體LED102兩端，並聯齊納二極體ZD102，其 極性關係為齊納二極體ZD102的齊納電壓，限制發光二極體LED102兩端的 工作電壓的。
前述齊納二極體ZD102，可依需要選擇設置二極體CR202，供與齊納二 極管ZD102串聯，其優點為l)可保護齊納二極體ZD102防止逆向電流；2) 二極體CR202與齊納二極體ZD102，兩者具有溫度補償效果。
此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，若其LED雙向驅動電路 U100中的雙嚮導電發光二極體組L100，選擇由第一發光二極體LED101及逆 向並聯的第二發光二極體LED102所組成時，其構成包含
可依需要選擇於第一發光二極體LED101兩端並聯齊納二極體ZDIOI， 及於第二發光二極體LED102兩端並聯齊納二極體ZD102，其極性關係為通 過齊納二極體ZD101齊納電壓限制發光二極體LED101兩端工作電壓，及以 齊納二極體ZD102齊納電壓限制發光二極體LED102兩端工作電壓；
上述齊納二極體的構成包含-
(1) 在構成雙嚮導電發光二極體組L100的第一發光二極體LED101兩端， 並聯齊納二極體ZDIOI，同時在第二發光二極體LED102的兩端，並聯齊納 二極體ZD102;或
(2) 由兩個齊納二極體ZD101及ZD102呈逆向串聯，再並聯於雙嚮導電發 光二極體組L100的兩端者；或
(3) 或由具有雙向齊納效應的二極體並聯於雙嚮導電發光二極體組L100 的電路所取代。
上述三種電路皆可以防止第一發光二極體LED101及第二發光二極體 LED102的端電壓過高；或此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，若其LED雙向驅動電路 U100中的雙嚮導電發光二極體組LIOO，選擇由第一發光二極體LEDIOI及逆 向並聯的第二發光二極體LED102所組成時，其構成包含
前述齊納二極體ZDIOI及ZD102，可依需要選擇以二極體CR201與齊納 二極體ZD101順極性串聯，及以二極體CR202與齊納二極體ZD102順極性 串聯，其優點為(l)可保護齊納二極體ZD101及ZD102防止逆向電流；(2)二 極管CR201與第一發光二極體ZDIOI，以及二極體CR202與齊納二極體 ZD102，兩者具有溫度補償效果。
此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其LED雙向驅動電路Ul 00 於圖8、圖9及圖IO所示電路例中，為提高發光二極體所產生光源的發光穩 定度，可進一步在第一發光二極體LEDIOI設置可蓄放電裝置ESDIOI、或在 第二發光二極體LED102設置可蓄放電裝置ESD102，可蓄放電裝置ESD101 及可蓄放電裝置ESD102，具有隨機充電或釋出電能的特性，可用以穩定第一 發光二極體LEDIOI、或第二發光二極體LED102的發光安定度，減少亮度的 脈動；上述可蓄放電裝置ESDIOI、 ESD102，為由各種現有可充放電的電池、 或超電容、或電容器所構成。
此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，可依需要選擇加設可蓄放 電裝置的應用電路包含
此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其LED雙向驅動電路 UIOO，可在限流電阻R103與第一發光二極體LEDIOI串聯後的兩端，並聯設 置可蓄放電裝置ESDIOI。
或進一步在限流電阻R104與第二發光二極體LED102串聯後的兩端，並 聯設置可蓄放電裝置ESD102。
如圖8所示為圖5電路於第一及第二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；其構成包含
第一發光二極體LEDIOI與限流電阻R103串聯後兩端，或直接在第一發光二極體LED101兩端，依極性並聯可蓄放電裝置ESD101，可蓄放電裝置 ESD101，具有隨機充電或釋出電能的特性，以穩定第一發光二極體LED101 的發光運作及降低發光亮度的脈動。
若選擇使用第二發光二極體LED102時，在第二發光二極體LED102與 限流電阻R104串聯後的兩端，依極性並聯可蓄放電裝置ESD102，可蓄放電 裝置ESD102，具有隨機充電或釋出電能的特性，以穩定第二發光二極體 LED102的發光運作及降低發光亮度的脈動。
上述可蓄放電裝置ESDIOI、 ESD102，為由各種現有可充放電的電池、 或超電容、或電容器所構成。
(1) 此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，若其LED雙向驅動電 路U100選擇使用第一發光二極體LED101，以及逆向並聯二極體CRIOO，則 其主要電路結構如圖9所示為圖6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，為在第一發光二極體LED101與限流電 阻R103串聯後的兩端，依極性並聯可蓄放電裝置ESDIOI，可蓄放電裝置 ESDIOI，具有隨機充電或釋出電能的特性，以穩定第一發光二極體LED101 的發光運作及降低發光亮度的脈動。
上述可蓄放電裝置ESDIOI、 ESD102，為由各種現有可充放電的電池、 或超電容、或電容器所構成；
(2) 此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，於其LED雙向驅動電 路U100選擇以限流電阻R100取代限流電阻R103、 R104，以作為雙嚮導電 發光二極體組L100的共用限流電阻時，或不設置限流電阻R103、R104及R100 時，其主要電路結構可如圖IO所示為圖7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；其構成包含
由可蓄放電裝置ESDIOI同極性直接並聯於第一發光二極體LEDIOI兩端， 可蓄放電裝置ESD102為同極性並聯於第二發光二極體LED102兩端，可蓄放電 裝置ESDIOI及可蓄放電裝置ESD102，具有隨機充電或釋出電能的特性。上述可蓄放電裝置ESD101、 ESD102，為由各種現有可充放電的電池、 或超電容、或電容器所構成。
此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其LED雙向驅動電路Ul00 的可蓄放電裝置ESDIOI或ESD102若為具有單極性的特性，則在第一發光二 極管LEDIOI與單極性可蓄放電裝置ESDIOI並聯後，可選擇性設置順極性串 聯的二極體CRIOI，以防止逆向電壓損壞單極性的可蓄放電裝置；在第二發 光二極體LED102與單極性可蓄放電裝置ESD102並聯後，可選擇設置順極性 串聯的二極體CR102，以防止逆向電壓損壞單極性的可蓄放電裝置；上述可 蓄放電裝置ESDIOI、 ESD102，為由各種現有可充放電的電池、或超電容、 或電容器所構成。
前述雙嚮導電發光二極體組LIOO，其二極體雙嚮導電發光功能的構成方 式包含
(1) 由至少一個第一發光二極體LED101與至少一個第二發光二極體 LED102呈逆極性並聯所構成。
(2) 由至少一個第一發光二極體LED101順極性串聯二極體CRIOI，與至 少一個第二發光二極體LED102順極性串聯二極體CR102，再由兩者呈逆極 性並聯所構成。
(3) 由至少一個第一發光二極體LED101逆極性並聯二極體CRIOI，以及 由至少一個第二發光二極體LED102逆極性並聯二極體CR102，再由兩者呈 逆向串聯構成雙嚮導電發光二極體組；如圖ll所示為本實用新型雙嚮導電發 光二極體組LIOO，由第一發光二極體逆向並聯二極體，與第二發光二極體逆 向並聯二極體，兩者呈逆向串聯所構成的電路示意圖。
(4) 或由現有可使發光二極體呈雙向受電發光的電路組合或元件所構成。 圖1至圖11所示電路例中基於應用需要，其第一阻抗ZIOI、第二阻抗
Z102、雙嚮導電發光二極體組LIOO，第一發光二極體LEDIOI、第二發光二 極管LED102及前述各項選擇性輔助性電路元件，可依需要選擇設置或不設置，其設置數量包含由一個所構成，若為選用一個以上，則應用時可依電路 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可為一個電容器C100所構成，或為由一個以上電容器 C100所構成而呈串聯或並聯或串並聯。
2、 第二阻抗Z102可為由一個電感性阻抗元件I200所構成，或為由一個 以上電感性阻抗元件1200所構成而呈串聯或並聯或串並聯。
3、 第一發光二極體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、 第二發光二極體LED102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。
5、 LED雙向驅動電路UIOO中
(1) 可選擇為設置一組雙嚮導電發光二極體組LIOO，或選擇設置一組以上 的雙嚮導電發光二極體組LIOO，呈串聯、並聯、或串並聯；若為選擇設置一 組或一組以上時，可為共同接受共用的第二阻抗Z102的分壓電能所驅動，或 個別匹配於多組呈串聯或並聯的第二阻抗Z102，由多組第二阻抗Z102的分 壓電能，個別驅動所匹配的雙嚮導電發光二極體組LIOO。
(2) 若LED雙向驅動電路U100中設有可蓄放電裝置ESD101或ESD102， 則驅動雙嚮導電發光二極體組L100中的發光二極體LED101或LED102，為 由連續直流通電發光。
若未設置可蓄放電裝置ESD101或ESD102，則發光二極體LED101或 LED102呈間歇導電，發光二極體LEDIOI或LED102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),以及相對選擇構成雙嚮導電發光二極體組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
l)以低於發光二極體LED101或LED102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或LED102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或LED102若為間歇導電的驅動狀態，則可 依導電及斷電時間的比例(DutyCycle),而相對選定以高於額定順向電壓(Rate Forward Voltage)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 或LED102為原則；
4) 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 of Forward Current)以不損害發光二極體LED101或LED102為原則；
5) 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 無段亮度的調控變化；
6) 二極體CR100、 二極體CR101、 二極體CR102、 二極體CR201、 二極 管CR202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，上述裝置可依需要選擇性設置；
7) 放電電阻R101、限流電阻R100、限流電阻R103、限流電阻R104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) 電感性阻抗元件1100、電感性阻抗元件1103、電感性阻抗元件1104 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) 齊納二極體ZD101、齊納二極體ZD102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，上述裝置可依需要 選擇性設置；10)蓄放電裝置ESD101、蓄放電裝置ESD102可為由一個所構成，或一 個以上呈順極性串聯或同極性並聯或串並聯，上述裝置可依需要選擇性設置。
此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路在應用時，可為供輸入以下 各種型態的脈動電能，脈動電能包括
(l)輸入直流脈動電能；或
P)輸入來自直流電源所轉換的固定或可變電壓、及固定或可變周期的直 流脈動電能；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 固定或可變周期的直流脈動電能；或
(4) 輸入固定或可變電壓及固定或可變頻率的交流電能，經整流為半波或 全波的直流脈動電能。
此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，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
(l)如圖12所示為本實用新型串聯於串聯式雙向電能功率調控器的電路 例方塊示意圖；其中串聯式雙向電能功率調控器的構成包含
串聯式雙向電能的功率調控器300:為由現有機電元件或固態功率元件及 相關電子電路元件所構成，以供調控雙向電能輸出的功率。
串聯式直流電能的功率調控器360:為現有用機電元件或固態功率元件及 相關電子電路元件所構成，以供調控雙向電能輸出的功率。
電路的運作功能如下
1) 可依需要選擇設置串聯式直流電能的功率調控器360，供串聯於LED 雙向驅動電路UIOO，兩者串聯後，供輸入來自電源的脈動電能，經由串聯式 脈動電能的功率調控器360，調控來自電源的脈動電能，作脈波寬度調變(pulse widthmodulation)、或導電相角控制、或阻抗調控等方式的功率調控，以驅動 LED雙向驅動電路U100;或
2) 可依需要選擇設置串聯式雙向電能的功率調控器300，供串聯於第二阻抗Z102與雙嚮導電發光二極體組L100之間，經由串聯式雙向電能的功率調 控器300調控來自第二阻抗Zl02兩端呈串聯諧振(series resonance)的雙向分壓 電能，作脈波寬度調變(pulse width moduhtion)、或導電相角控制、或阻抗調 控等方式的功率調控，以驅動雙嚮導電發光二極體組L100。
(2) 如圖13所示為本實用新型並聯於並聯式雙向電能輸入功率調控器的 電路例方塊示意圖；其中並聯式雙向電能功率調控器的構成包含-
並聯式雙向電能功率調控器400:為由現有機電元件或固態功率元件及相 關電子電路元件所構成，以供調控雙向電能輸出的功率；
並聯式直流電能功率調控器460:為由現有機電元件或固態功率元件及相 關電子電路元件所構成，以供調控雙向電能輸出的功率。
電路的功能運作如下-
1) 可依需要選擇設置並聯式直流電能功率調控器460，其輸出端供並聯於 LED雙向驅動電路UIOO，並聯式直流電能功率調控器460輸入端供輸入來自 電源的脈動電能，通過並聯式直流電能功率調控器460調控來自電源的脈動 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雙向驅動電路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 雙嚮導電發光二極體組L100輸入端，而並聯式雙向電能功率調控器400輸入 端供並聯於第二阻抗Z102兩端，經由並聯式雙向電能功率調控器400調控來 自第二阻抗Z102兩端呈串聯諧振(seriesresonance)的雙向分壓電能，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，以驅動雙嚮導電發光二極體組L100;
(3) 如圖14所示為本實用新型接受直流變直流變流器輸出的電能所驅動 的電路例方塊示意直流變直流變流器的構成包含
直流變直流變流器(DC to DC Converter)5000:為由現有機電式或固態功率元件及相關電子電路元件所構成，其輸入端供輸入直流電能，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周期的直流脈動電能； 電路的運作功能如下
直流變直流變流器(DC to DC Converter)5000的輸入端供輸入直流電能， 其輸出端供輸出直流脈動電能，而LED雙向驅動電路U100，並聯於直流變 直流變流器(DC to DC Converter)5000的輸出端；而直流變直流變流器(DC to DC Converter)5000的輸入端，為供輸入依需要選定固定或可變電壓的直流電 能、或輸入來自交流電能整流後的直流電能；
直流變直流變流器(DC to DC Converter)5000的輸出端，為輸出依需要選 定固定或可變電壓，及固定或可變周期的脈動電能，供操控及驅動LED雙向 驅動電路U100;
此外並可通過操控直流變直流變流器(DC to DC Converter)5000的輸出 功率，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雙向驅動電路 U畫；
(4)LED雙向驅動電路U100串接於至少一個現有阻抗元件500再並聯於 電源，阻抗元件500包括
1) 阻抗元件500:為由具電阻性阻抗特性的元件所構成；或
2) 阻抗元件500:為由具電感性阻抗特性的元件所構成；或
3) 阻抗元件500:為由具電容性阻抗特性的元件所構成；或
4) 阻抗元件500:為由單一阻抗元件而同時具有電阻性阻抗、或電感性阻
抗、或電容性阻抗其中至少兩種的合成阻抗特性的元件所構成，以提供直流
性質阻抗或交流性質阻抗；或
5) 阻抗元件50O:為由單一阻抗元件而具有電容性阻抗、及電感性阻抗的 合成阻抗特性的元件所構成，而其合成諧振(parallel resonance)頻率，與所通 過雙向電能的頻率或單向脈動電能的脈動周期相同，而可產生並聯諧振(parallel resonance)的狀態；或
6) 阻抗元件500:為由電容性阻抗元件、或電感性阻抗元件、或電感性阻 抗元件所構成，包括由其中一種或一種以上、及一個或一個以上的阻抗元件 所構成，或採用兩種或兩種以上的阻抗元件呈串聯、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) 阻抗元件500:為由電容性阻抗元件與電感性阻抗元件相互串聯所構 成，其串聯後的固有串聯諧振(series resonance)頻率，與所通過雙向電能的發 頻率或單向脈動電能的脈動周期相同，而可產生串聯諧振(series resonance)的 狀態，並相對在電容性阻抗元件或電感性阻抗元件兩端，呈串聯諧振(series resonance)的相對端電壓；
或由電容性阻抗與電感性阻抗呈相互並聯，其並聯後的固有並聯諧振 (parallel resonance)頻率，與所通過雙向電能的頻率或單向脈動電能的脈動 周期相同，而可產生並聯諧振(parallelresonance)的狀態及呈現相對的端電壓。
如圖15所示為本實用新型串接阻抗元件的電路例方塊示意(5)由至少兩個第4項所述的阻抗元件500，藉機電元件或固態元件所構 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雙向驅 動電路U100的功率；如圖16為本實用新型串接的阻抗元件通過幵關裝置作 串聯、或並聯、或串並聯的操控電路例方塊示意圖。
此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其供選擇作為第二阻抗 Z102的電感性阻抗元件I200，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17所示，為本實用新型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元件構成升壓電路例示意圖；如圖17所示中，自耦變 壓器ST200為具有升壓功能的自耦變壓繞組W0，自耦變壓器ST200的自耦 變壓繞組W0的b、 c端為電源側，可取代第二阻抗Z102中的電感性阻抗元件1200，以構成第二阻抗Z102，其與第一阻抗ZIOI的電容器C100呈串聯的 固有串聯諧振(series resonance)頻率，為與來自電源的脈動電能的脈動周期， 為可產生串聯諧振(series resonance)狀態，自耦變壓器ST200自耦變壓繞組 WO的a、 c輸出端供輸出升壓交流電能，供驅動雙嚮導電發光二極體組LIOO。
如圖18所示，為本實用新型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元件構成降壓電路例示意圖；如圖18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WO的a、 c端為電源側，可取代第二阻抗Z102中的電感性阻抗元 件1200，以構成第二阻抗Z102，其與第一阻抗ZIOI的電容器C100呈串聯的 固有串聯諧振(series resonance)頻率，為與來自電源的脈動電能的脈動周期， 為可產生串聯諧振(series resonance)狀態，自耦變壓器ST200的自耦變壓繞組 WO的b、 c輸出端供輸出降壓交流電能，供驅動雙嚮導電發光二極體組LIOO。
如圖19所示，為本實用新型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元件的電路例示意圖；如圖19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，以由一次側繞組Wl構成第二阻抗 Z102，其與第一阻抗Z101的電容器C100呈串聯的固有串聯諧振(series resonance)頻率，為與來自電源的脈動電能的脈動周期，為可產生串聯諧振 (series resonance)狀態，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，.供輸往雙嚮導電 發光二極體組LIOO。
如上上述，以變壓器的電源側繞組取代第二阻抗Z102中的電感性阻抗元 件1200，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，供驅動雙嚮導電發光二極體組LIOO。
此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其LED雙向驅動電路Ul 00 中，構成雙嚮導電發光二極體組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。
此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其LED雙向驅動電路U100 中，構成雙嚮導電發光二極體組L100的個別發光二極體間LED101的排列位 置關係可呈(l)依順序線狀排列；(2)依順序面狀排列；(3)呈交錯線狀排列；(4) 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。
此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其LED雙向驅動電路Ul 00 中，各項構成電路元件組成的型態包含(l)由個別電路元件單獨構成再互相 連結；(2)由至少兩個電路元件組成至少兩個部分功能的單元，再互相連結； (3)全部成一體共構的組成型態。
綜合上述，此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，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為 特徵。
權利要求1.一種脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特徵在於，所述脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路為由電容性阻抗元件構成第一阻抗，以及由電感性阻抗元件構成第二阻抗，而第一阻抗與第二阻抗串聯後的固有串聯諧振頻率，為與所輸入作為電源的脈動電能的脈動周期相同，而可產生串聯諧振狀態，串聯諧振時，通過在電容性阻抗元件或電感性阻抗元件兩端，形成呈串聯諧振的雙向分壓電能，以供輸往並聯於第一阻抗或第二阻抗兩端的雙嚮導電發光二極體組，供接受分壓電能所驅動而發光；此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路中，其LED雙向驅動電路(U100)，為由電容性阻抗元件構成至少一個第一阻抗，以及由電感性阻抗元件構成至少一個第二阻抗，以及由至少一個第一發光二極體與至少一個第二發光二極體呈逆極性並聯，構成至少一個雙嚮導電發光二極體組，而並聯於至少一個第一阻抗或第二阻抗的兩端，而第一阻抗與第二阻抗串聯後的兩端，供1)輸入直流脈動電能；或2)輸入來自直流電源所轉換的固定或可變電壓、及固定或可變周期的直流脈動電能；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、及固定或可變周期的直流脈動電能；或4)輸入固定或可變電壓及固定或可變頻率的交流電能，經整流為半波或全波的直流脈動電能；通過上述電能在呈串聯諧振的第一阻抗或第二阻抗形成呈串聯諧振的雙向分壓電能，供驅動至少一個並聯於第一阻抗或第二阻抗其中的一阻抗元件兩端的雙嚮導電發光二極體組，或供驅動至少兩個分別並聯於第一阻抗及第二阻抗兩端的雙嚮導電發光二極體組，以接受在第一阻抗兩端及第二阻抗兩端的分壓電能所驅動，進而構成此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路；其主要構成包括第一阻抗(Z101)包含第一阻抗(Z101)主要為由至少一個電容性阻抗元件所構成，或由兩個或兩個以上的電容性阻抗元件，呈串聯或並聯或串並聯所構成，或第一阻抗(Z101)包含設有電容性阻抗元件，以及依需要選擇性增加的電感性阻抗元件、或電阻性阻抗元件，其中一種或一種以上及一個或一個以上的阻抗元件所構成，或增加兩種或兩種以上的阻抗元件所構成，而各種阻抗元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；第二阻抗(Z102)主要為由至少一個電感性阻抗元件所構成，或由兩個或兩個以上的電感性阻抗元件，呈串聯或並聯或串並聯所構成，或第二阻抗(Z102)包含設有電感性阻抗元件，以及依需要選擇性增加的電容性阻抗元件、或電阻性阻抗元件，其中一種或一種以上及一個或一個以上的阻抗元件所構成，或增加兩種或兩種以上的阻抗元件所構成，而各種阻抗元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；至少一個第一阻抗(Z101)與至少一個第二阻抗(Z102)呈串聯，兩者串聯後兩端供輸入來自電源的脈動電能，而兩者呈串聯後的固有串聯諧振頻率，為與來自電源的脈動電能的脈動周期相同，而可產生串聯諧振的狀態，於串聯諧振時，第一阻抗(Z101)及第二阻抗(Z102)對輸入的脈動電能，形成呈串聯諧振的雙向分壓電能，分壓的電能供輸往與第一阻抗(Z101)或第二阻抗(Z102)並聯的雙嚮導電發光二極體組(L100)，以驅動雙嚮導電發光二極體組(L100)發光；雙嚮導電發光二極體組(L100)為由至少一個第一發光二極體(LED101)，與至少一個第二發光二極體(LED102)呈逆極性並聯所構成，第一發光二極體(LED101)與第二發光二極體(LED102)的數目可為相同或不同，第一發光二極體(LED101)與第二發光二極體(LED102)，為個別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；雙嚮導電發光二極體組(L100)可依需要選擇設置一組或一組以上，供並聯於第一阻抗(Z101)或第二阻抗(Z102)兩者或其中之一的兩端，借著輸入電能在第一阻抗(Z101)的兩端及第二阻抗(Z102)的兩端形成呈串聯諧振的雙向電能分壓，以驅動並聯於第一阻抗(Z101)或第二阻抗(Z102)兩端的雙嚮導電發光二極體組(L100)發光；此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動與電路，其LED雙向驅動電路(U100)中，第一阻抗(Z101)與第二阻抗(Z102)、以及雙嚮導電發光二極體組(L100)，可依需要選擇分別為一個或一個以上；通過上述電能在呈串聯諧振的第一阻抗或第二阻抗形成呈串聯諧振的雙向分壓電能，供驅動至少一個並聯於第一阻抗或第二阻抗其中之一阻抗元件兩端的雙嚮導電發光二極體組，或供驅動至少兩個分別並聯於第一阻抗及第二阻抗兩端的雙嚮導電發光二極體組，以接受在第一阻抗兩端及第二阻抗兩端的分壓電能所驅動，進而構成此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路；前述第一阻抗(Z101)、第二阻抗(Z102)、雙嚮導電發光二極體組(L100)，第一發光二極體(LED101)、第二發光二極體(LED102)及前述各項選擇性輔助性電路元件，可依需要選擇設置或不設置，其設置數量包含由一個所構成，若為選用一個以上，則應用時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。
2.如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特徵 在於，所述脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路構成包含第一阻抗(Z101):為由至少一個電容性阻抗元件所構成，尤指由電容器 (C100)所構成，第一阻抗的數量為一個或一個以上；第二阻抗(Z102):為由至少一個電感性阻抗元件(I200)所構成，第二阻抗的數量為一個或一個以上；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1) 輸入直流脈動電能；或2) 輸入來自直流電源所轉換的固定或可變電壓、及固定或可變周期的直流脈動電能；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 定或可變周期的直流脈動電能；或4) 輸入固定或可變電壓及固定或可變頻率的交流電能，經整流為半波或全 波的直流脈動電能；通過上述電能在串聯的第一阻抗元件及第二阻抗元件形成呈串聯諧振的 雙向分壓電能，分壓的電能供驅動至少一個雙嚮導電發光二極體組(L100): 第一阻抗(Z101)及第二阻抗(Z102)兩者串聯後的串聯諧振頻率，為與來自電源的脈動電能的脈動周期相同而可產生串聯諧振的狀態；雙嚮導電發光二極體組(L100):為由至少一個第一發光二極體(LEDIOI) 與至少一個第二發光二極體(LED102)呈逆極性並聯所構成，第一發光二極體 (LEDIOI)，與第二發光二極體(LED102)的數目可為相同或不同，第一發光二 極管(LED101)與第二發光二極體(LED102)，為個別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；雙嚮導電發光二極體組(L100)可依需要選擇設置一組或 一組以上，供並聯於第一阻抗(Z101)或第二阻抗(Z102)兩者或其中之一的兩 端，借著輸入電能在第一阻抗(Z101)的兩端及第二阻抗(Z102)的兩端形成電能 分壓，以驅動並聯於第一阻抗(Z101)或第二阻抗(Z102)兩端的雙嚮導電發光二 極管組(L100)發光；或由至少一個雙嚮導電發光二極體組(LIOO)，供並聯於至少一個第二阻抗 (Z102)的兩端，亦即供並聯於構成第二阻抗(Z102)的電感性阻抗元件(I200)的 兩端，以接受在電感性阻抗元件(I200)兩端呈串聯諧振的雙向分壓電能所驅動，並通過第一阻抗(Z101)的阻抗限制其電流；特別於選用電容器(C100)(例 如為雙極性電容器)作為第一阻抗元件時，則通過電容性阻抗以限制其電流。
3. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特徵 在於，借著雙嚮導電發光二極體組(L100)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，可減少雙嚮導電發光二極體組(L100)兩端相對於 電源的電壓變動率。
4. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特徵 在於，所述第一發光二極體(LED101)或第二發光二極體(LED102)，兩者其中 之一可以二極體(CR100)所取代，而由二極體(CR100)的電流流向，與所保留 作並聯的第一發光二極體(LEDIOI)，或為第二發光二極體(LED102)的工作電 流流向，為呈逆極性並聯。
5. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特徵 在於，若構成雙嚮導電發光二極體組(L100)的第一發光二極體(LED101)、及第 二發光二極體(LED102)，同時設置限流電阻(R103)及(R104)時，則亦可由限流 電阻(R1 OO)直接與雙嚮導電發光二極體組(L 100)串聯所取代或同時設置，以獲 得限流功能；限流電阻(R100)亦可由電感性阻抗(I100)所取代；依上述電路架構及輔助性電路元件的選擇，而構成LED雙向驅動電路 (U畫)。
6. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特徵 在於，可進一步在構成雙嚮導電發光二極體組(L100)的第一發光二極體 (LEDIOI)、或第二發光二極體(LED102)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，再並聯於第 一發光二極體(LEDIOI)、或第二發光二極體(LED102)兩端；其構成包含在構成雙嚮導電發光二極體組(L100)的第一發光二極體(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 制第一發光二極體(LED101)兩端的工作電壓；前述齊納二極體(ZD101)，可依需要選擇設置二極體(CR201)，供與齊納 二極體ZDIOI串聯，其優點為可保護齊納二極體(ZD101)防止逆向電流；二 極管(CR201)與齊納二極體(ZD101)，兩者具有溫度補償效果；若雙嚮導電發光二極體組(LIOO)，選擇使用第二發光二極體(LED102)時， 可依需要選擇在第二發光二極體(LED102)兩端，並聯齊納二極體(ZD102)，其 極性關係為齊納二極體(ZD102)的齊納電壓，限制發光二極體(LED102)兩端的 工作電壓；前述齊納二極體(ZD102)，可依需要選擇設置二極體(CR202)，供與齊納 二極體(ZD102)串聯，其優點為可保護齊納二極體ZD102防止逆向電流；二 極管(CR202)與齊納二極體(ZD102)，兩者具有溫度補償效果。
7.如權利要求6所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特徵 在於，所述齊納二極體的構成包含1) 在構成雙嚮導電發光二極體組(L100)的第一發光二極體(LED101)兩端， 並聯齊納二極體(ZDIOI)，同時在第二發光二極體(LED102)的兩端，並聯齊納 二極體(ZD102);或2) 由兩個齊納二極體(ZD101)及(ZD102)呈逆向串聯，再並聯於雙嚮導電發 光二極體組(L100)的兩端；或3) 或由具有雙向齊納效應的二極體並聯於雙嚮導電發光二極體組(L100) 的電路所取代；上述三種電路皆可以防止第一發光二極體(LED101)及第二發光二極體 (LED102)的端電壓過高；或此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，若其LED雙向驅動電路 (UIOO)中的雙嚮導電發光二極體組(LIOO)，選擇由第一發光二極體(LEDIOI) 及逆向並聯的第二發光二極體(LED102)所組成時，其構成包含前述齊納二極體(ZD101)及(ZD102)，可依需要選擇以二極體(CR201)與齊 納二極體(ZD101)順極性串聯，及以二極體(CR202)與齊納二極體(ZD102)順極性串聯，其優點為可保護齊納二極體(ZD101)及(ZD102)防止逆向電流；二極體(CR201)與第一發光二極體(ZD101)，以及二極體(CR202)與齊納二極體 CZD102)，兩者具有溫度補償效果。
8. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特徵 在於，可進一步在第一發光二極體(LED101)設置可蓄放電裝置(ESD101)、或 在第二發光二極體(LED102)設置可蓄放電裝置(ESD102),可蓄放電裝置 (ESD101)及可蓄放電裝置(ESD102)，具有隨機充電或釋出電能的特性，可用 以穩定第一發光二極體(LEDIOI)、或第二發光二極體(LED102)的發光安定度， 減少亮度的脈動；上述可蓄放電裝置(ESDIOI)、 (ESD102)，為由各種現有可 充放電的電池、或超電容、或電容器所構成。
9. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特徵 在於，加設可蓄放電裝置的應用電路包含此項脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其LED雙向驅動電路 (UIOO)，可在限流電阻(R103)與第一發光二極體(LED101)串聯後的兩端，並聯 設置可蓄放電裝置(ESD101);或進一步在限流電阻(R104)與第二發光二極體(LED102)串聯後的兩端， 並聯設置可蓄放電裝置(ESD102);其構成包含-第一發光二極體(LED101)與限流電阻(R103)串聯後兩端，或直接在第一 發光二極體(LED101)兩端，依極性並聯可蓄放電裝置(ESDIOI)，可蓄放電裝 置(ESDIOI)，具有隨機充電或釋出電能的特性，以穩定第一發光二極體 (LED101)的發光運作及降低發光亮度的脈動；若選擇使用第二發光二極體(LED102)時，在第二發光二極體(LED102)與 限流電阻(R104)串聯後的兩端，依極性並聯可蓄放電裝置(ESD102)，可蓄放電 裝置(ESD102)，具有隨機充電或釋出電能的特性，以穩定第二發光二極體 (LED102)的發光運作及降低發光亮度的脈動；上述可蓄放電裝置(ESDIOI)、 (ESD102)，為由各種現有可充放電的電池、或超電容、或電容器所構成。
10. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特 徵在於，加設可蓄放電裝置的應用電路包含其LED雙向驅動電路(U100)選 擇使用第一發光二極體(LED101)，以及逆向並聯二極體(CR100)，則其主要電 路結構為在第一發光二極體(LED101)與限流電阻(R103)串聯後的兩端，依極 性並聯可蓄放電裝置(ESDIOI)，可蓄放電裝置(ESDIOI)，具有隨機充電或釋 出電能的特性，以穩定第一發光二極體(LED101)的發光運作及降低發光亮度 的脈動；上述可蓄放電裝置(ESDIOI)、 (ESD102)，為由各種現有可充放電的電池、 或超電容、或電容器所構成。
11. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特 徵在於，加設可蓄放電裝置的應用電路包含於其LED雙向驅動電路(UIOO) 選擇以限流電阻(R100)取代限流電阻(R103)、 (R104),以作為雙嚮導電發光二 極管組(L100)的共用限流電阻時，或不設置限流電阻(R103)、 (R104)及(R100) 時，其構成包含由可蓄放電裝置(ESD101)同極性直接並聯於第一發光二極體(LED101)兩 端，可蓄放電裝置(ESD102)為同極性並聯於第二發光二極體(LED102)兩端， 可蓄放電裝置(ESD101)及可蓄放電裝置(ESD102)，具有隨機充電或釋出電能 的特性；上述可蓄放電裝置(ESDIOI)、 (ESD102)，為由各種現有可充放電的電池、或超電容、或電容器所構成。
12. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特 徵在於，LED雙向驅動電路(U100)的可蓄放電裝置(ESD101)或(ESD102)若為 具有單極性的特性，則在第一發光二極體(LED101)與單極性可蓄放電裝置 (ESD101)並聯後，可選擇性設置順極性串聯的二極體(CRIOI)，以防止逆向電 壓損壞單極性的可蓄放電裝置；在第二發光二極體(LED102)與單極性可蓄放電裝置(ESD102)並聯後，可選擇設置順極性串聯的二極體(CR102)，以防止逆 向電壓損壞單極性的可蓄放電裝置；上述可蓄放電裝置(ESDIOI)、 (ESD102)， 為由各種現有可充放電的電池、或超電容、或電容器所構成。
13. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特 徵在於，由至少一個第一發光二極體(LED101)逆極性並聯二極體(CR101)，以 及由至少一個第二發光二極體(LED102)逆極性並聯二極體(CR102)，再由兩者 呈逆向串聯構成雙嚮導電發光二極體組。
14. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特 徵在於，LED雙向驅動電路(U100)中可選擇為設置一組雙嚮導電發光二極 管組(LIOO)，或選擇設置一組以上的雙嚮導電發光二極體組(LIOO)，呈串聯、 並聯、或串並聯；若為選擇設置一組或一組以上時，可為共同接受共用的第 二阻抗(Z102)的分壓電能所驅動，或個別匹配於多組呈串聯或並聯的第二阻抗 (Z102)，由多組第二阻抗(Z102)的分壓電能，個別驅動所匹配的雙嚮導電發光 二極體組(LIOO)。
15. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，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，發光二極體可 依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，以及相對選擇構成雙嚮導電發光二極體組(L100)每一發光二極體通電 發光的順向電壓的峰值，電路中發光二極體若為間歇導電的驅動狀態，則可 依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，惟其通電發光的順向電壓峰值以不損害發光二極體為原則。
16. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特 徵在於，若未設置可蓄放電裝置，則通過上述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(LED101)或 (LED102)為原則。
17. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特 徵在於，所述脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路可串聯於串聯式雙向電能功率調控器的電路，串聯式雙向電能功率調控器的構成包含串聯式雙向電能的功率調控器(300):為由現有機電元件或固態功率元件及相關電子電路元件所構成，以供調控雙向電能輸出的功率；串聯式直流電能的功率調控器(360):為由現有機電元件或固態功率元件及相關電子電路元件所構成，以供調控雙向電能輸出的功率； 電路的運作功能如下1) 串聯式直流電能的功率調控器(360)，供串聯於LED雙向驅動電路 (UIOO)，兩者串聯後，供輸入來自電源的脈動電能，經由串聯式脈動電能的功 率調控器(360)，調控來自電源的脈動電能，作脈波寬度調變、或導電相角控 制、或阻抗調控等方式的功率調控，以驅動LED雙向驅動電路(U100);或2) 串聯式雙向電能的功率調控器(300)，供串聯於第二阻抗(Z102)與雙嚮導 電發光二極體組(L100)之間，經由串聯式雙向電能的功率調控器(300)調控來 自第二阻抗(Z102)兩端呈串聯諧振的雙向分壓電能，作脈波寬度調變、或導電 相角控制、或阻抗調控等方式的功率調控，以驅動雙嚮導電發光二極體組 (LIOO)。
18. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特 徵在於，所述脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路可並聯於並聯式雙向電 能輸入功率調控器，並聯式雙向電能功率調控器的構成包含並聯式雙向電能功率調控器(400):為由現有機電元件或固態功率元件及 相關電子電路元件所構成，以供調控雙向電能輸出的功率；並聯式直流電能功率調控器(460):為由現有機電元件或固態功率元件及 相關電子電路元件所構成，以供調控雙向電能輸出的功率；電路的功能運作如下.-1)並聯式直流電能功率調控器(460)，其輸出端供並聯於LED雙向驅動電路(U100)，並聯式直流電能功率調控器(460輸入端供輸入來自電源的脈動電 能，通過並聯式直流電能功率調控器(460)調控來自電源的脈動電能，作脈波 寬度調變、或導電相角控制、或阻抗調控等方式的功率調控，以驅動LED雙 向驅動電路(U100);或2)並聯式雙向電能功率調控器(400)，其輸出端供並聯於雙嚮導電發光二 極管組(L100)輸入端，而並聯式雙向電能功率調控器(400)輸入端供並聯於第 二阻抗(Z102)兩端，經由並聯式雙向電能功率調控器(400)調控來自第二阻抗 (Z102)兩端呈串聯諧振的雙向分壓電能，作脈波寬度調變、或導電相角控制、 或阻抗調控等方式的功率調控，以驅動雙嚮導電發光二極體組(LIOO)。
19. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特 徵在於，所述脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路可接受直流變直流變流 器輸出的電能所驅動，其構成包含直流變直流變流器(5000):為由現有機電式或固態功率元件及相關電子 電路元件所構成，其輸入端供輸入直流電能，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周期的直流脈動電能；電路的運作功能如下直流變直流變流器(5000)的輸入端供輸入直流電能，其輸出端供輸出直 流脈動電能，而LED雙向驅動電路(UIOO)，並聯於直流變直流變流器(5000) 的輸出端；而直流變直流變流器(5000)的輸入端，為供輸入依需要選定固定 或可變電壓的直流電能、或輸入來自交流電能整流後的直流電能；直流變直流變流器(5000)的輸出端，為輸出依需要選定固定或可變電壓， 及固定或可變周期的脈動電能，供操控及驅動LED雙向驅動電路Ul00;此外並可通過操控直流變直流變流器(5000)的輸出功率，或對所輸出的電 能，作脈波寬度調變、或導電相角控制、或阻抗調控等方式的功率調控，供 操控及驅動LED雙向驅動電路(UIOO)。
20. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特徵在於，LED雙向驅動電路(U100)串接於至少一個現有阻抗元件(500)再並聯 於電源，阻抗元件(500)包括1) 阻抗元件(500):為由具電阻性阻抗特性的元件所構成；或2) 阻抗元件(500):為由具電感性阻抗特性的元件所構成；或3) 阻抗元件(500):為由具電容性阻抗特性的元件所構成；或4) 阻抗元件(500):為由單一阻抗元件而同時具有電阻性阻抗、或電感性阻抗、或電容性阻抗其中至少兩種的合成阻抗特性的元件所構成，以提供直流性質阻抗或交流性質阻抗；或5) 阻抗元件(500):為由單一阻抗元件而具有電容性阻抗、及電感性阻抗的合成阻抗特性的元件所構成，而其合成諧振頻率，與所通過雙向電能的頻率或單向脈動電能的脈動周期相同，而可產生並聯諧振的狀態；或6) 阻抗元件(500):為由電容性阻抗元件、或電感性阻抗元件、或電感性 阻抗元件所構成，包括由其中一種或一種以上、及一個或一個以上的阻抗元 件所構成，或採用兩種或兩種以上的阻抗元件呈串聯、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) 阻抗元件(500):為由電容性阻抗元件與電感性阻抗元件相互串聯所構 成，其串聯後的固有串聯諧振頻率，與所通過雙向電能的頻率或單向脈動電 能的脈動周期相同，而可產生串聯諧振的狀態，並相對在電容性阻抗元件或 電感性阻抗元件兩端，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，其並聯後的固有並聯諧振頻 率，與所通過雙向電能的頻率或單向脈動電能的脈動周期相同，而可產生並 聯諧振的狀態及呈現相對的端電壓。
21.如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特 徵在於，供選擇作為第二阻抗(Z102)的電感性阻抗元件(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，其中，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)中的電感性阻抗元件(1200)，以構成第 二阻抗(Z102)，其與第一阻抗(Z101)的電容器(C100)呈串聯的固有串聯諧振頻 率，為與來自電源的脈動電能的脈動周期，為可產生串聯諧振狀態，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，供驅動 雙嚮導電發光二極體組(LIOO)。
22. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特 徵在於，供選擇作為第二阻抗(Z102)的電感性阻抗元件(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，其中，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)中的電感性阻抗元件(1200)，以構成第 二阻抗(Z102)，其與第一阻抗(Z101)的電容器(C100)呈串聯的固有串聯諧振頻 率，為與來自電源的脈動電能的脈動周期，為可產生串聯諧振狀態，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，供驅動 雙嚮導電發光二極體組(LIOO)。
23. 如權利要求1所述的脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，其特 徵在於，供選擇作為第二阻抗(Z102)的電感性阻抗元件(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，其中，分離式變壓器(IT200)為由 具有一次側繞組(W1)及二次側繞組(W2)所構成； 一次側繞組(W1)與二次側繞 組(W2)兩呈分離，以由一次側繞組(W1)構成第二阻抗(Z102)，其與第一阻抗 (Z101)的電容器(C100)呈串聯的固有串聯諧振頻率，為與來自電源的脈動電能 的脈動周期，為可產生串聯諧振狀態，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 輸往雙嚮導電發光二極體組(LIOO)。
專利摘要本實用新型提供一種脈動電能串聯諧振的LED雙向驅動電路，為由電容性阻抗構成第一阻抗，由電感性阻抗構成第二阻抗，兩者串聯後而可產生串聯諧振狀態，產生串聯諧振的雙向分壓電能，並以分壓電能驅動與第一阻抗或第二阻抗並聯的雙嚮導電發光二極體。
文檔編號H02M7/217GK201369851SQ20092000240
公開日2009年12月23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