發光變阻線性限壓電路裝置的製作方法
2023-05-24 18:49:36
專利名稱：發光變阻線性限壓電路裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種發光變阻線性限壓電路裝置。
申請人先前獲準美國專利案5,118,993及歐洲專利案0487204，以二極體順向壓降效應或季納二極體的季納電壓或順向壓降效應構成的多電壓輸出電路，若直接以電池組並聯於上述多電壓輸出電路的輸出端進行充電時，或傳統直接將二極體並聯在電池組以藉二極體順向壓降提供限壓分流的應用中，當充電時電池組端電壓隨充電量累加逐漸上升至與二極體順向壓降電壓接近，最終二極體順向壓降電壓與隨充電上升的電池組端電壓相同進而呈現穩定電壓V0，而由於二極體的順向壓降電壓為隨二極體串聯數目呈約0.7V電壓差的階級性相加減，當並聯二極體順向壓降電壓與電池組額定飽和電壓VS不同時，若藉改變串聯二極體數目以和電池組額定飽和電壓匹配甚為困難，因此直接以二極體並聯於電池組產生下述兩種缺點若二極體未加串適當限流裝置則二極體順向壓降電壓與電池組端電壓呈合成穩定電壓V0時電池組的充電電流IB減少而通過二極體的電流大量增加而容易燒毀二極體(如
圖1所示)；二極體順向壓降與電池組所需額定飽和電壓VS不符，較低則導致通過電池組的充電電流舊太小，充電緩慢或充電量不足(如圖2所示)，較高則導致過度充電。
若針對上述缺失而在二極體加串阻抗Z0則可具有較進步的可線性調整功能，並可與各種額定飽和電壓VS相匹配，在電池組充電而電池組端電壓上升並超過二極體順向壓降值時(或季納二極體的季納電壓或順向壓降)，使對通過二極體(或季納二極體)的電流再經所加串的阻抗作線性調整的限流為特徵，並可使各種不同額定飽和電壓的電池組確保可獲得飽和充電，同時可避免過度充電或損壞與電池組並聯的二極體(或季納二極體)，但由於上述阻抗為將電能轉為熱能常導致電路過熱，若將上述電路直接採用具發光及阻抗特性的發光二極體作為偏壓發光及阻抗組件，或進一步由發光二極體與阻抗混合使用或由發光二極體取代阻抗，而使限壓電路具有限壓功能及具阻抗及發光特性，特別是發光二極體可將電能部份轉為光能部份轉為熱能而減少發熱量，其發光功能並可進一步依需要作為顯示功能為特徵。
由於傳統借著電池組兩端並接呈串聯的二極體作為限壓分流組件的應用時，當充電至某階段，二極體的順向電極降與電池組端即呈合成穩定電壓V0，此時通過二極體與通過電池組的充電電流IB呈分流狀態，若兩者合成端電壓V0超過時，通過二極體電流分流電流ICR將突然增大為其缺失，若將與電瓶組並聯匹配的一個或一個以上呈串聯連接的二極體或包括季納二極體在內的季納效應組件，進一步加串作為線性電流調整的阻抗，以和流經二極體(或季納效應組件)的分流電流ICR形成電壓降，進而產生隨分流電流ICR的增減而在阻抗兩端形成隨其改變的阻抗電壓降值，阻抗電壓降和通過二極體(或季納效應組件)的順向電壓降值呈相加，以隨分流電流值線性調整的對電池組充電電壓值，並與所並聯電池組形成與選定電池組的額定飽和電壓VS相同或接近的合成穩定電壓(如圖3所示)，而通過二極體(或季納效應組件)的電流值亦經阻抗作線性調整，而其缺失為阻抗組件及二極體或季納組件電能接近100％變為熱損，熱損大而無其它正面功能，前述組件在其它電路的應用亦具有相同缺點。
本發明的主要目的，乃在於提供一種發光變阻線性限壓電路裝置，此項發光變阻線性限壓電路裝置為藉能將電能轉為光能及熱能的一個或一個以上串聯或並聯或串並聯的發光二極體的降壓及阻抗特性以取代季納二極體或二極體或阻抗組件或與前述組件混用，以減少發熱並保有線性限壓特性，並可作必要的顯示功能，此項電路為可廣泛提供各種電路應用，特別是與可充放電蓄電裝置結合應用時能確保可充放電蓄電裝置單元充電充份飽和及防止過度充電的損壞，並能降低限壓電路的熱損或作必要的發光顯示為特徵。
本發明的目的是這樣實現的一種發光變阻線性限壓電路裝置，包括有發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100為由一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100所構成，或由至少一個二極體CR100，或由至少一個呈順向或逆向的季納二極體ZD100或季納效應組件，或由至少一個阻抗組件Z0其中一種或一種以上的一個或一個以上組件混合串聯或並聯或串並聯，構成限壓電路LV101再與一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100作串聯或並聯或串並聯以混合構成發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100；借著發光二極體LED100的降壓變阻及發光特性，或進一步藉由與發光二極體LED100串聯或並聯或串並聯結合的二極體CR100的順向壓降特性或季納二極體ZD100的順向或逆向季納電壓的限壓特性或阻抗組件Z0的阻抗特性而構成發光變阻線性限壓電路裝置。
該發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100含由一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100所構成，供依選定極性關係串聯或並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100。
該發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100含由一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100所構成，供與機電或固態開關裝置或線性控制裝置CU100作串聯或並聯連接及與負載串聯或並聯以接受操控。
該發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100含由至少一個二極體CR100，或由至少一個呈順向或逆向的季納二極體ZD100或季納效應組件，或由至少一個阻抗組件Z0其中一種或一種以上的一個或一個以上組件混合串聯或並聯或串並聯，構成限壓電路LV101再與一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100呈串聯或並聯或串並聯以混合構成發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100。
該發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100含由至少一個二極體CR100，或由至少一個呈順向或逆向的含季納二極體ZD100或季納效應組件，或由至少一個阻抗組件Z0其中一種或一種以上的一個或一個以上組件混合串聯或並聯或串並聯，構成限壓電路LV101再與一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100呈串聯或並聯或串並聯以混合構成發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100，並可依其中發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100通過分流電流的電壓降極性，而呈同極性並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100的兩端供作為充電的保護。
該發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100含由至少一個二極體CR100，或由至少一個呈順向或逆向的含季納二極體ZD100或季納效應組件，或由至少一個阻抗組件Z0其中一種或一種以上的一個或兩個或兩個以上組件混合串聯或並聯或串並聯，構成限壓電路LV101再與一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100呈串聯或並聯或串並聯以混合構成發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100，並可依其中發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100通過分流電流的電壓降極性，依選定極性關係供與機電或固態開關裝置或線性控制裝置CU100作串聯或並聯連接及與負載串聯或並聯以接受操控。
該可充放電蓄電裝置單元ESD100包括藉由一個或一個以上的單組電池(Cell)或多組電池呈串聯的電池組所構成的鉛酸、鎳氫、鎳鋅、鎳搞、鎳鐵、鋰電池或由可再充電的二次電池或電容器或超電容(SUPERCAPACITY)構成可充放電蓄電裝置單元ESD100。
該可充放電蓄電裝置單元ESD100與發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100的匹配方式含在可充放電蓄電裝置單元ESD100正負極間同極性並聯，由一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100構成具發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100，並依其中發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100通過分流電流的電壓降極性，而依選定極性關係串聯或並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100的兩端。
該可充放電蓄電裝置單元ESD100與發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100的匹配方式含可充放電蓄電裝置單元ESD100，為直接連接或經開關或插頭插座組或接頭端子與發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100依選定極性關係串聯或並聯。
該可充放電蓄電裝置單元ESD100與發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100的匹配方式含發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100與所並聯的可充放電蓄電裝置單元間，可順輸出方向依需要串聯隔離二極體CR200以防止逆向放電。
該隔離二極體可依需要串聯降壓阻抗組件，或進一步在經隔離二極體CR200的輸出端並聯另一組限壓電路LV101或發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100再輸往可充放電蓄電裝置單元ESD100。
該並聯於可充放電蓄電裝置的發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100其輸入端匹配連接於充電電路裝置，以在充電飽和後由人工切斷充電或藉對電池組充電時的端電壓作檢測或藉電池組充電飽和時的溫升效應作檢測，或藉電池組充電飽和時的負電壓效應作為充電飽和時的操控或斷電的參照，或以定時裝置操控或切斷對電池組的充電或以其它操控充電電壓電流的方式以進行對電池組的充電操控。
該發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100可進一步由多組發光變阻線性限壓電路同極性串聯以構成多組輸出電路，其主要構成含——發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100為由一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100構成一個發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100，而由兩個或兩個以上發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100呈同極性串聯而成；或藉由至少一個二極體CR100及至少一個呈順向或逆向含季納二極體ZD100的季納效應組件及至少一個阻抗組件Z0，而由其中一種或一種以上或由兩種或兩種以上混合串聯構成各種型態限壓電路LV101，並與由一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100作串聯或並聯或串並聯，借著二極體CR100順向壓降或季納電壓的限壓特性及串聯發光二極體LED100的降壓變阻及發光特性，而構成發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100；並由兩組或兩組以上相同或不同發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100，或由至少一組發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100與限壓電路單元LV101呈同極性串聯所構成，並依需要選擇性設置連接插頭，以分別依通過分流電流的壓降極性，而依同極性分別連接於各可充放電蓄電裝置單元ESD100的兩端。
該多組充電應用的可充放電蓄電裝置單元ESD100含藉由一個或一個以上的單組電池(Cell)或多組電池相互呈串聯或並聯或串並聯的電池組所構成的鉛酸、鎳氫、鎳鋅、鎳鎬、鎳鐵、鋰電池或由可再充電的二次電池或電容器或超電容(SUPER CAPACITY)構成可充放電蓄電裝置單元ESD100，其與發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100的匹配方式在各組可充放電蓄電裝置單元ESD100正負極間同極性並聯發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100。
該多組充電應用的可充放電蓄電裝置單元ESD100與發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100的匹配方式含呈順極性串聯的各組可充放電蓄電裝置單元ESD100的各電極及串聯接頭分別為直接連接或經開關或插頭插座組或接頭端子與呈順極性串聯的各組發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100依選定極性關係並聯。
該呈同極性串聯的各組發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100的個別輸出端，除可個別輸出供匹配連接可充放電蓄電裝置單元ESD100以同時或個別對可充放電蓄電裝置單元ESD100充電外，發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100亦可進一步和由二極體CR100或順向或逆向的季納二極體ZD100或限流阻抗組件Z0所個別構成或兩種或兩以串聯或並聯或串並聯構成的限壓電路LV101呈同極性混合串聯，其充電輸出狀態含各組發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100與限壓電路的輸出端同時依選定極性關係並聯連接各組可充放電蓄電裝置單元ESD100。
該充電應用含由發光變阻其構成為由部分發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100供並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100，或依需要選擇性同時加設限壓電路LV101共同並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100，而由與前述發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100串聯而未並聯可充放電蓄電裝置單元ESD100的另一部分發光變阻線性限壓電路單元LRLV100構成分壓功能。
該充電應用含根據需要選擇在輸出端串聯隔離一極管CR200以防止逆向放電，隔離二極體可依需要串聯降壓阻抗組件或在負載端並聯發光變阻線性限壓電路單元LRLV100或限壓電路LV101。
該充電應用含由發光變阻線性限壓電路與限壓電路混合串聯應用，其構成為由部分發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100，而由另一部分發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100或限壓電路LV101與前述供與可充放電蓄電裝置單元ESD100並聯連接的發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100串聯構成分壓功能，或由發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100與限壓電路LV101並聯或串聯或串並聯，再與前述供與可充放電蓄電裝置單元ESD100並聯的發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100串聯構成分壓功能。
該充電應用含根據需要選擇在輸出端串聯隔離二極體CR200以防止逆向放電，隔離二極體可依需要串聯降壓阻抗組件或在負載端並聯發光變阻線性限壓電路單元LRLV100或限壓電路LV101。
該充電應用含在各組發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100與所並聯的可充放電蓄電裝置單元間，可順輸出方向依需要串聯隔離二極體CR200以防止逆向放電；或進一步在經隔離二極體CR200的輸出端進一步並聯另一組各種型態限壓電路LV101或發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100再輸往可充放電蓄電裝置單元ESD100。
並聯於可充放電蓄電裝置單元ESD100的發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100其輸入端可供匹配連接於充電電路裝置，在充電飽和後由人工切斷充電或藉對電池組充電時的端電壓作檢測或藉電池組充電飽和時的溫升效應作檢測或藉電池組充電飽和時的負電壓效應作為充電飽和時的操控或斷電的參照，或以定時裝置操控或切斷對電池組的充電或以其它操控充電電壓電流的方式以進行對電池組的充電操控。
該發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100或限壓電路LV101可依電路需要而由下列組件選用，包括——發光二極體LED100為由一個或一個以上發光二極體呈相互串並聯，以提供偏壓及發光變阻功能以及必要時同時作為發光顯示元件；——阻抗組件Z0可依需要選擇性選用的電阻性阻抗或在所輸入的直流充電電源為含有漣波的直流脈動電源時，可採用電感性阻抗或電容性阻抗或由電阻性、電感性、電容性阻抗其中兩種或兩種以上混合構成；其中電阻性阻抗包括一般電阻，或正溫度係數電阻(PTC)或負溫度係數電阻(NTC)單獨構成，或由兩種或兩種以上混合串聯或並聯或串並聯構成；二極體CR100包括由各種材料及結構所構成的二極體CR100以及其它通過電流時形成相當於二極體CR100順向電壓降效應的固態電子組件所構成，或由季納二極體ZD100順向或逆向所構成或由相當於季納二極體ZD100季納效應的固態電子組件所構成；
——隔離二極體CR200包括由各種材料及結構所構成的隔離二極體CR200以及其它相當於隔離二極體CR200額定電壓範圍及單向隔離效應的固態電子組件如發光二極體或季納二極體所構成。
應用本發明提供的發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100能確保可充放電蓄電裝置單元ESD100充電充份飽和，防止可充放電蓄電裝置單元ESD100過度充電的損壞，並能降低限壓電路的熱損或作必要的發光顯示功能，電路架構成本低，而且功能確切。
以下配合附圖詳細說明本發明的特徵及優點圖1為傳統直接並聯二極體作限壓分流的電池組呈過度充電的過程示意圖。
圖2為傳統直接並聯二極體作限壓分流的電池組呈充電不足的過程示意圖。
圖3為傳統直接並聯二極體作限壓分流的電池組呈理想充電特性的過程示意圖。
圖4為本發明的單組可充放電蓄電裝置匹配可線性限壓裝置的電路示意圖。
圖5為本發明由發光二極體串聯構成發光變阻線性限壓電路裝置電路例。
圖6為本發明由發光二極體並聯構成發光變阻線性限壓電路裝置電路例。
圖7所示為本發明由發光二極體串並聯構成發光變阻線性限壓電路裝置電路例。
圖8為本發明由發光二極體與各種型態限壓電路串聯構成發光變阻線性限壓電路裝置電路例。
圖9為本發明由發光二極體與各種型態限壓電路並聯構成發光變阻線性限壓電路裝置電路例。
圖10為本發明由發光二極體與各種型態限壓電路串並聯構成發光變阻線性限壓電路裝置電路例。
圖11為本發明在輸出端串聯隔離二極體電路例。
圖12為本發明的多組串聯可充放電蓄電裝置匹配多阻串聯發光變阻線性限壓電路裝置單元的電路示意圖。
圖13為本發明由發光變阻線性限壓電路與各種型態限壓電路混合串聯應用例之一。
圖14為本發明由發光變阻線性限壓電路與各種型態限壓電路混合串聯應用例之二。
圖15為本發明在各組輸出端串聯隔離二極體電路例。
此項發光變阻線性限壓電路裝置除可應用於各種電路外，並可依其中發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100通過電流的電壓降極性，而依選定極性關係串聯或並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100的兩端供作為充電的保護，或供與機電或固態開關裝置或線性控制裝置CU100作串聯或並聯連接及與負載串聯或並聯以接受操控，如圖4所示為本發明的單組可充放電蓄電裝置匹配可線性限壓裝置的電路示意圖，其主要構成含——發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV0；如圖5所示為本發明由發光二極體串聯構成發光變阻線性限壓電路裝置電路例；如圖6所示為本發明由發光二極體並聯構成發光變阻線性限壓電路裝置電路例；如圖7所示為本發明由發光二極體串並聯構成發光變阻線性限壓電路裝置電路例；為由一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100所構成，或由至少一個二極體CR100，或由至少一個呈順向或逆向的季納二極體ZD100或其它季納效應組件，或由至少一個阻抗組件Z0其中一種或一種以上的一個或一個以上組件混合串聯或並聯或串並聯，構成各種型態限壓電路LV101再與一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100作串聯或並聯或串並聯以混合構成發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV0；如圖8所示為本發明由發光二極體與各種型態限壓電路串聯構成發光變阻線性限壓電路裝置電路例；如圖9所示為本發明由發光二極體與各種型態限壓電路並聯構成發光變阻線性限壓電路裝置電路例如圖10所示為本發明由發光二極體與各種型態限壓電路串並聯構成發光變阻線性限壓電路裝置電路例；圖8、圖9及圖10實施中可依虛線所示位置依需要設置一組或一組以上可充放電蓄電裝置單元ESD100；借著發光二極體LED100的降壓變阻及發光特性，或進一步藉由與發光二極體LED100串聯或並聯或串並聯結合的二極體CR100的順向壓降特性或季納二極體ZD100的順向或逆向季納電壓的限壓特性或阻抗組件Z0的阻抗特性，而構成此項發光變阻線性限壓電路裝置。
前述可充放電蓄電裝置單元ESD100包括藉由一個或一個以上的單組電池(Cell)或多組電池呈串聯的電池組所構成的鉛酸、鎳氫、鎳鋅、鎳搞、鎳鐵、鋰電池或由其它各種可再充電的二次電池或電容器或超電容(SUPER CAPACITY)構成可充放電蓄電裝置單元ESD100，其與發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV0的匹配方式含(1)在可充放電蓄電裝置單元ESD100正負極間同極性並聯由一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100構成具發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100，並依其中發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100通過分流電流的電壓降極性，而依選定極性關係串聯或並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100的兩端；或。
(2)可充放電蓄電裝置單元ESD100為直接連接或經開關或插頭插座組或接頭端子與發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100依選定極性關係串聯或並聯；(3)如圖11所示為本發明在輸出端串聯隔離二極體電路例，為在發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100與所並聯的可充放電蓄電裝置單元間，可順輸出方向依需要串聯隔離二極體CR200(或其它具單向導電功能組件)以防止逆向放電；隔離二極體可依需要串聯降壓阻抗組件，或進一步在經隔離二極體CR200(或其它具單向導電功能組件)的輸出端並聯另一組各種型態限壓電路LV101(或發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100)再輸往可充放電蓄電裝置單元ESD100為特徵。
上述圖4及圖11所述的並聯於可充放電蓄電裝置的發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100其輸入端可供匹配連接於各種充電電路裝置，以在充電飽和後由人工切斷充電或藉對電池組充電時的端電壓作檢測或藉電池組充電飽和時的溫升效應作檢測，或藉電池組充電飽和時的負電壓效應作為充電飽和時的操控或斷電的參照，或以定時裝置操控或切斷對電池組的充電或以其它操控充電電壓電流的方式以進行對電池組的充電操控。
上述發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100可進一步由多組發光變阻線性限壓電路同極性串聯以構成多組輸出電路，圖12所示為本發明的多組串聯可充放電蓄電裝置匹配多阻串聯發光變阻線性限壓電路裝置單元的電路示意圖，其主要構成含——發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100為由一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100構成一個發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100，而由兩個或兩個以上發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100呈同極性串聯而成；或藉由至少一個二極體CR100及至少一個呈順向或逆向含季納二極體ZD100的季納效應組件及至少一個阻抗組件Z0，而由其中一種或一種以上或由兩種或兩種以上混合串聯構成各種型態限壓電路LV101，並與由一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100作串聯或並聯或串並聯，借著二極體CR100順向壓降或季納電壓的限壓特性及串聯發光二極體LED100的降壓變阻及發光特性，而構成發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100；並由兩組或兩組以上相同或不同發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100，或由至少一組發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100與各種型態限壓電路單元LV101呈同極性串聯所構成，並依需要選擇性設置連接插頭，以分別依通過分流電流的壓降極性，而依同極性分別連接於各可充放電蓄電裝置單元ESD100的兩端；——可充放電蓄電裝置單元ESD100含藉由一個或一個以上的單組電池(Cell)或多組電池相互呈串聯或並聯或串並聯的電池組所構成的鉛酸、鎳氫、鎳鋅、鎳搞、鎳鐵、鋰電池或由其它各種可再充電的二次電池或電容器或超電容(SUPER CAPACITY)構成可充放電蓄電裝置單元ESD100，其與發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100的匹配方式含(1)在各組可充放電蓄電裝置單元ESD100正負極間同極性並聯發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100；或(2)呈順極性串聯的各組可充放電蓄電裝置單元ESD100的各電極及串聯接頭分別為直接連接或經開關或插頭插座組或接頭端子與呈順極性串聯的各組發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100依選定極性關係並聯。
前述呈同極性串聯的各組發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100的個別輸出端，除可個別輸出供匹配連接可充放電蓄電裝置單元ESD100，以同時或個別對可充放電蓄電裝置單元ESD100充電外，發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100亦可進一步和由二極體CR100或順向或逆向的季納二極體ZD100或限流阻抗組件Z0所個別構成或兩種或兩以串聯或並聯或串並聯構成的各種型態限壓電路LV101呈同極性混合串聯，其充電輸出狀態含(1)各組發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV0與各種型態限壓電路的輸出端同時依選定極性關係並聯連接各組可充放電蓄電裝置單元ESD100；
(2)如圖13所示為本發明由發光變阻線性限壓電路與各種型態限壓電路混合串聯應用例之一，其構成為由部分發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100供並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100，或依需要選擇性同時加設各種型態限壓電路LV101共同並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100，而由與前述發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100串聯而未並聯可充放電蓄電裝置單元ESD100的另一部份發光變阻線性限壓電路單元LRLV100構成分壓功能；此外並可視需要選擇如圖11所示在輸出端串聯隔離二極體CR200(或其它具單向導電功能組件)以防止逆向放電，隔離二極體可依需要串聯降壓阻抗組件或在負載端並聯發光變阻線性限壓電路單元LRLV100或各種型態限壓電路LV101；(3)如圖14所示為本發明由發光變阻線性限壓電路與各種型態限壓電路混合串聯應用例之二，其構成為由部分發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100，而由另一部分發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100或各種型態限壓電路LV101與前述供與可充放電蓄電裝置單元ESD100並聯連接的發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100串聯構成分壓功能或由發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100與各種型態限壓電路LV101並聯(或串聯或串並聯)，再與前述供與可充放電蓄電裝置單元ESD100並聯的發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100串聯構成分壓功能；此外並可視需要選擇如圖11所示在輸出端串聯隔離二極體CR200(或其它具單向導電功能組件)以防止逆向放電，隔離二極體可依需要串聯降壓阻抗組件或在負載端並聯發光變阻線性限壓電路單元LRLV100或各種型態限壓電路LV101；(4)如圖15所示為本發明在各組輸出端串聯隔離二極體電路例，為在各組發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100與所並聯的可充放電蓄電裝置單元間，可順輸出方向依需要串聯隔離二極體CR200以防止逆向放電；或進一步在經隔離二極體CR200的輸出端進一步並聯另一組各種型態限壓電路LV101(或發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100)再輸往可充放電蓄電裝置單元ESD100為特徵。
上述圖4及圖11～15所述的並聯於可充放電蓄電裝置單元ESD100的發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100其輸入端可供匹配連接於各種充電電路裝置，以對可充放電電池組充電為例，在充電飽和後由人工切斷充電或藉對電池組充電時的端電壓作檢測或藉電池組充電飽和時的溫升效應作檢測或籍電池組充電飽和時的負電壓效應作為充電飽和時的操控或斷電的參照，或以定時裝置操控或切斷對電池組的充電或以其它操控充電電壓電流的方式以進行對電池組的充電操控。
此外，圖4及圖11～15中所述的發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100或各種型態限壓電路LV101可依電路需要而由下列組件選用，包括——發光二極體LED100為由一個或一個以上發光二極體呈相互串並聯，以提供偏壓及發光變阻功能以及必要時同時作為發光顯示的功能；——阻抗組件Z0可依需要選擇性選用的電阻性阻抗或在所輸入的直流充電電源為含有漣波的直流脈動電源時可採用電感性阻抗或電容性阻抗或由電阻性、電感性、電容性阻抗其中兩種或兩種以上混合構成；其中電阻性阻抗包括一般電阻，或正溫度係數電阻(PTC)或負溫度係數電阻(NTC)單獨構成，或由兩種或兩種以上混合串聯或並聯或串並聯構成；——二極體CR100包括由各種材料及結構所構成的二極體CR100以及其它通過電流時形成相當於二極體CR100順向電壓降效應的固態電子組件所構成，或由季納二極體ZD100順向或逆向所構成或由相當於季納二極體ZD100季納效應的固態電子組件所構成；——隔離二極體CR200包括由各種材料及結構所構成的隔離二極體CR200以及其它相當於隔離二極體CR200額定電壓範圍及單向隔離效應的固態電子組件如發光二極體或季納二極體所構成。
綜合上述，本發明所揭示的發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100能確保可充放電蓄電裝置單元ESD100充電充份飽和，防止可充放電蓄電裝置單元ESD100過度充電的損壞，並能降低限壓電路的熱損或作必要的發光顯示功能，不僅創意新穎且電路架構成本低，而且功能確切，因此依法提出申請。
權利要求
1.一種發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於包括有發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100為由一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100所構成，或由至少一個二極體CR100，或由至少一個呈順向或逆向的季納二極體ZD100或季納效應組件，或由至少一個阻抗組件Z0其中一種或一種以上的一個或一個以上組件混合串聯或並聯或串並聯，構成限壓電路LV101再與一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100作串聯或並聯或串並聯以混合構成發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100；借著發光二極體LED100的降壓變阻及發光特性，或進一步藉由與發光二極體LED100串聯或並聯或串並聯結合的二極體CR100的順向壓降特性或季納二極體ZD100的順向或逆向季納電壓的限壓特性或阻抗組件Z0的阻抗特性而構成發光變阻線性限壓電路裝置。
2.如權利要求1所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100含由一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100所構成，供依選定極性關係串聯或並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100。
3.如權利要求1所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100含由一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100所構成，供與機電或固態開關裝置或線性控制裝置CU100作串聯或並聯連接及與負載串聯或並聯以接受操控。
4.如權利要求1所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100含由至少一個二極體CR100，或由至少一個呈順向或逆向的季納二極體ZD100或季納效應組件，或由至少一個阻抗組件Z0其中一種或一種以上的一個或一個以上組件混合串聯或並聯或串並聯，構成限壓電路LV101再與一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100呈串聯或並聯或串並聯以混合構成發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100。
5.如權利要求1所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100含由至少一個二極體CR100，或由至少一個呈順向或逆向的含季納二極體ZD100或季納效應組件，或由至少一個阻抗組件Z0其中一種或一種以上的一個或一個以上組件混合串聯或並聯或串並聯，構成限壓電路LV101再與一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100呈串聯或並聯或串並聯以混合構成發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100，並可依其中發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100通過分流電流的電壓降極性，而呈同極性並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100的兩端供作為充電的保護。
6.如權利要求1所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100含由至少一個二極體CR100，或由至少一個呈順向或逆向的含季納二極體ZD100或季納效應組件，或由至少一個阻抗組件Z0其中一種或一種以上的一個或兩個或兩個以上組件混合串聯或並聯或串並聯，構成限壓電路LV101再與一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100呈串聯或並聯或串並聯以混合構成發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100，並可依其中發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100通過分流電流的電壓降極性，依選定極性關係供與機電或固態開關裝置或線性控制裝置CU100作串聯或並聯連接及與負載串聯或並聯以接受操控。
7.如權利要求1所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該可充放電蓄電裝置單元ESD100包括藉由一個或一個以上的單組電池(Cell)或多組電池呈串聯的電池組所構成的鉛酸、鎳氫、鎳鋅、鎳搞、鎳鐵、鋰電池或由可再充電的二次電池或電容器或超電容(SUPERCAPACITY)構成可充放電蓄電裝置單元ESD100。
8.如權利要求1所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該可充放電蓄電裝置單元ESD100與發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100的匹配方式含在可充放電蓄電裝置單元ESD100正負極間同極性並聯，由一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100構成具發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100，並依其中發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100通過分流電流的電壓降極性，而依選定極性關係串聯或並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100的兩端。
9.如權利要求1所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該可充放電蓄電裝置單元ESD100與發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100的匹配方式含可充放電蓄電裝置單元ESD100，為直接連接或經開關或插頭插座組或接頭端子與發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100依選定極性關係串聯或並聯。
10.如權利要求1所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該可充放電蓄電裝置單元ESD100與發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100的匹配方式含發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100與所並聯的可充放電蓄電裝置單元間，可順輸出方向依需要串聯隔離二極體CR200以防止逆向放電。
11.如權利要求10所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該隔離二極體可依需要串聯降壓阻抗組件，或進一步在經隔離二極體CR200的輸出端並聯另一組限壓電路LV101或發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100再輸往可充放電蓄電裝置單元ESD100。
12.如權利要求1、10或11所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該並聯於可充放電蓄電裝置的發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100其輸入端匹配連接於充電電路裝置，以在充電飽和後由人工切斷充電或藉對電池組充電時的端電壓作檢測或藉電池組充電飽和時的溫升效應作檢測，或藉電池組充電飽和時的負電壓效應作為充電飽和時的操控或斷電的參照，或以定時裝置操控或切斷對電池組的充電或以其它操控充電電壓電流的方式以進行對電池組的充電操控。
13.如權利要求1所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100可進一步由多組發光變阻線性限壓電路同極性串聯以構成多組輸出電路，其主要構成含——發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100為由一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100構成一個發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100，而由兩個或兩個以上發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100呈同極性串聯而成；或藉由至少一個二極體CR100及至少一個呈順向或逆向含季納二極體ZD100的季納效應組件及至少一個阻抗組件Z0，而由其中一種或一種以上或由兩種或兩種以上混合串聯構成各種型態限壓電路LV101，並與由一個或一個以上呈串聯或並聯或串並聯的發光二極體LED100作串聯或並聯或串並聯，借著二極體CR100順向壓降或季納電壓的限壓特性及串聯發光二極體LED100的降壓變阻及發光特性，而構成發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100；並由兩組或兩組以上相同或不同發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100，或由至少一組發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100與限壓電路單元LV101呈同極性串聯所構成，並依需要選擇性設置連接插頭，以分別依通過分流電流的壓降極性，而依同極性分別連接於各可充放電蓄電裝置單元ESD100的兩端。
14.如權利要求1所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該多組充電應用的可充放電蓄電裝置單元ESD100含藉由一個或一個以上的單組電池(Cell)或多組電池相互呈串聯或並聯或串並聯的電池組所構成的鉛酸、鎳氫、鎳鋅、鎳鎬、鎳鐵、鋰電池或由可再充電的二次電池或電容器或超電容(SUPER CAPACITY)構成可充放電蓄電裝置單元ESD100，其與發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100的匹配方式在各組可充放電蓄電裝置單元ESD100正負極間同極性並聯發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100。
15.如權利要求1所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該多組充電應用的可充放電蓄電裝置單元ESD100與發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100的匹配方式含呈順極性串聯的各組可充放電蓄電裝置單元ESD100的各電極及串聯接頭分別為直接連接或經開關或插頭插座組或接頭端子與呈順極性串聯的各組發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100依選定極性關係並聯。
16.如權利要求15所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該呈同極性串聯的各組發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100的個別輸出端，除可個別輸出供匹配連接可充放電蓄電裝置單元ESD100以同時或個別對可充放電蓄電裝置單元ESD100充電外，發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100亦可進一步和由二極體CR100或順向或逆向的季納二極體ZD100或限流阻抗組件Z0所個別構成或兩種或兩以串聯或並聯或串並聯構成的限壓電路LV101呈同極性混合串聯，其充電輸出狀態含各組發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100與限壓電路的輸出端同時依選定極性關係並聯連接各組可充放電蓄電裝置單元ESD100。
17.如權利要求15所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該充電應用含由發光變阻線性限壓電路與限壓電路混合串聯應用，其構成為由部分發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100供並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100，或依需要選擇性同時加設限壓電路LV101共同並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100，而由與前述發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100串聯而未並聯可充放電蓄電裝置單元ESD100的另一部分發光變阻線性限壓電路單元LRLV100構成分壓功能。
18.如權利要求17所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該充電應用含根據需要選擇在輸出端串聯隔離一極管CR200以防止逆向放電，隔離二極體可依需要串聯降壓阻抗組件或在負載端並聯發光變阻線性限壓電路單元LRLV100或限壓電路LV101。
19.如權利要求15所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該充電應用含由發光變阻線性限壓電路與限壓電路混合串聯應用，其構成為由部分發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100並聯連接於可充放電蓄電裝置單元ESD100，而由另一部分發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100或限壓電路LV101與前述供與可充放電蓄電裝置單元ESD100並聯連接的發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100串聯構成分壓功能，或由發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100與限壓電路LV101並聯或串聯或串並聯，再與前述供與可充放電蓄電裝置單元ESD100並聯的發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100串聯構成分壓功能。
20.如權利要求19所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該充電應用含根據需要選擇在輸出端串聯隔離二極體CR200以防止逆向放電，隔離二極體可依需要串聯降壓阻抗組件或在負載端並聯發光變阻線性限壓電路單元LRLV100或限壓電路LV101。
21.如權利要求15所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於該充電應用含在各組發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100與所並聯的可充放電蓄電裝置單元間，可順輸出方向依需要串聯隔離二極體CR200以防止逆向放電；或進一步在經隔離二極體CR200的輸出端進一步並聯另一組各種型態限壓電路LV101或發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100再輸往可充放電蓄電裝置單元ESD100。
22.如權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或21所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於並聯於可充放電蓄電裝置單元ESD100的發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100其輸入端可供匹配連接於充電電路裝置，在充電飽和後由人工切斷充電或藉對電池組充電時的端電壓作檢測或藉電池組充電飽和時的溫升效應作檢測或藉電池組充電飽和時的負電壓效應作為充電飽和時的操控或斷電的參照，或以定時裝置操控或切斷對電池組的充電或以其它操控充電電壓電流的方式以進行對電池組的充電操控。
23.如權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或21所述的發光變阻線性限壓電路裝置，其特徵在於發光變阻線性限壓電路裝置單元LRLV100或限壓電路LV101可依電路需要而由下列組件選用，包括——發光二極體LED100為由一個或一個以上發光二極體呈相互串並聯，以提供偏壓及發光變阻功能以及必要時同時作為發光顯示元件；——阻抗組件Z0可依需要選擇性選用的電阻性阻抗或在所輸入的直流充電電源為含有漣波的直流脈動電源時，可採用電感性阻抗或電容性阻抗或由電阻性、電感性、電容性阻抗其中兩種或兩種以上混合構成；其中電阻性阻抗包括一般電阻，或正溫度係數電阻(PTC)或負溫度係數電阻(NTC)單獨構成，或由兩種或兩種以上混合串聯或並聯或串並聯構成；二極體CR100包括由各種材料及結構所構成的二極體CR100以及其它通過電流時形成相當於二極體CR100順向電壓降效應的固態電子組件所構成，或由季納二極體ZD100順向或逆向所構成或由相當於季納二極體ZD100季納效應的固態電子組件所構成；——隔離二極體CR200包括由各種材料及結構所構成的隔離二極體CR200以及其它相當於隔離二極體CR200額定電壓範圍及單向隔離效應的固態電子組件如發光二極體或季納二極體所構成。
全文摘要
本發明揭示一種發光變阻線性限壓電路裝置,為可供廣泛提供各種電路應用,特別是與可充放電蓄電裝置結合應用時能確保可充放電蓄電裝置單元充電充份飽和,並能防止可充放電蓄電裝置單元過度充電的損壞,並能降低限壓電路的熱損或作必要的發光顯示功能。
文檔編號H02J7/00GK1366372SQ0111833
公開日2002年8月28日 申請日期2001年5月24日 優先權日2001年1月17日
發明者楊泰和 申請人:楊泰和