200932053 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明為揭示-種赠動電能為電源，藉輸往由電容性阻抗元件、或 電感性阻抗元件、或電阻性阻抗元件所構成之第一阻抗，與由餘性與電 感性阻抗元件並聯構成與脈動電能之脈動周期呈並聯請振㈣ -res_ee)之電容性第三阻抗，㈣後供輸人脈動電能，藉呈串聯之第一阻 τ抗及第二阻抗，將來自電源之脈動魏電壓作分壓，而以分壓電能驅動雙 向導電之發光二極體為特徵者。 Ο 【先前技術】 傳統以交流電能或直流電能為電源之LED驅動電路，為限制LED之電 流，通常須串聯限流電阻作為阻抗，串聯電阻性阻抗之電壓降，將會虛耗 損電能，以及造成積熱為其缺失之所在。 【發明内容】 © 本發明為由電容性、或電感性、或電阻性阻抗元件構成第一阻抗，以 及由電容性阻抗元件及電感性阻抗元件並聯構成第二阻抗，第一阻抗與第 二阻抗呈串聯，第一阻抗與第二阻抗串聯後之兩端，供輸入脈動電能，以 在第一阻抗及第二阻抗兩端形成電能分壓，第二阻抗固有並聯諧振 resonance)頻率與脈動電能之脈動周期相同，而於輸入脈動電能時，為呈並 聯諧振(parallelresonance)之狀態，而藉著呈並聯諧振(parallelresonance)之第 二阻抗兩端之電能分壓，以驅動由發光二極體組所構成之雙向導電發光二 極體組接受電能分壓之驅動而發光者。 200932053 【實施方式】 此項脈動電能並聯諧振之led雙向驅動電路，其LED雙向驅動電路 U100之電路功能及運作，為由至少一個電容性阻抗元件、或電感性阻抗元 件、或電阻性阻抗元件構成至少一個第一阻抗，以及由至少一個電容性阻 抗兀件與至少一個電感性阻抗元件呈並聯，其固有並聯諧振⑦扯 .reS〇nanCe)頻率為能與脈動電能之脈動周期相同，而呈並聯諧振(parallel ▼ resonance)狀態，用以構成第二阻抗。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，構成至少一個雙向導電發光二極 〇 體組，而並聯於至少一個第二阻抗之兩端，而至少一個第一阻抗與至少一 個第二阻抗串聯後之兩端，供輸入脈動電能以在第一阻抗及第二阻抗兩端 形成分壓’分壓之電能供驅動至少一個雙向導電發光二極體組，而構成此 項脈動電能並聯諧振之led雙向驅動電路者。 圖1所示為此項脈動電能並聯譜振之LED雙向驅動電路例方塊示意 圖，圖1所述中為藉led雙向驅動電路U100作電路功能運作，其構成含： --第一阻抗Z101含： (1) 由電4 C1GG、或電感性阻抗树、或電阻性阻抗元件所構 由其巾-種或-種以上、及—個或—個以上之阻抗元制構成，或採 -肖兩種或兩_上之阻抗元件所構成，而各種阻抗元件分別各為一個 或-個以上，呈串聯或並聯或串並聯所構成，以提供直紐f之阻抗 或交流性質之阻抗者；或 (2) 由至少-個電雜阻抗元件與至少—個電祕阻抗元件相互串聯，而 可與脈動電源之麟職綱，而呈㈣雜㈣之狀 態、或由至少-個電容性阻抗與至少一個電感性阻抗呈相互並聯，而 可與脈動電源之脈動職呈並聯諧振㈣a驗esc_a)之狀態者； --第二阻抗Z102含： 4 200932053 ⑴由至V-個電感性阻抗元件12〇〇與至少—個電容胃C細並聯構成， 而與脈動電能之脈動周期相同’而呈現相對之並聯諧振㈣allel resonance)之阻抗狀態及端電壓狀態者； 至/個第一阻抗ζιοι與至少一個第二阻抗21〇2為呈互相串聯；第一 阻抗ζιοι與第二阻抗Z102互相串聯後之兩端供： (1) 輸入直流脈動電能；或 (2) 輸入來自直流電源所轉換之固定或可變電壓、及固定或可變周期之直 • 流脈動電能；或 ® ⑺輸人來自交流電能經整流為直流電能，再轉換之固定或可變電壓、及 固定或可變周期之直流脈動電能；或 ⑷輸入S1定或可變賴賴定或可變鮮之交越能，贿流為半波或 全波之直流脈動電能； --雙向導電發光二極體組[100:為由至少一個第一發光二極體LED⑻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LEm〇2之數目可為相同或不同第一發光二極 0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 u流極性設置所構成；或由兩個或兩似上發光二極麵發光電流極性串聯 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者；雙向導電發光二極體組u〇〇可依需要選擇設 置-組或-組以上’供並聯於第一阻抗zl〇1或第二阻抗zl〇2兩者或其中 之-之兩端，藉著輸入電能在第一阻抗讀之兩端及第二阻抗ζι〇2之兩 端形成電能分壓，以驅動雙向導電發光二極體組L1〇〇發光者。 此項脈動電能並聯譜振之LED冑向驅動電路中，其LED雙向驅動電路 U100之第-P且抗ζι〇1與第二阻抗zl〇2、以及雙向導電發光二極體組 5 200932053 L100，可依需要選擇分別為一個或一個以上者。 -此項脈動電能並聯譜振之LED雙向驅動電路，可依需要選擇電容性阻抗 兀件、電祕阻抗元件、電阻性阻抗元件，由三者巾至奴—種阻抗元件 赠成第-阻抗則，第一阻抗則亦可選擇不使用，而直接由第二阻 抗Z102並聯於脈動電能之電源者；茲說明如下： 為方便說明，以下各代表性實施例中，其電路例所列舉之組成元件選 擇如下： (Ι)^Γ個第—阻抗細、及—個第二阻抗Z102、以及一個雙向導 ❹ 電發光-極體组L100作為實施例，但並非作為實際應用時選擇數量 之限制者； )以電谷⑤之電容性阻抗作為阻抗元件之代表，以構成第—阻抗m ^第二，抗Z102作為實施例，在實際應用時，可依需要選擇使用電 容性阻抗元件、電感性阻抗元件、電阻性阻抗元件者，茲說明如下： 圖2為本發明之電路例示意圖，其構成含： --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 所構成’其巾第—阻抗數量為―個或—似上者，或依需要選擇不使用第 一阻抗Z101者； Q --第二阻抗Z102 :為由至少一個電感性阻抗元件1200，及至少一個電容器 • C200呈並聯所構成，尤指由電感性阻抗元件與雙極性電容所構成，以和脈 動電能之脈動周期相同，而呈並聯諧振(parallel res〇nance)之狀態者，第二 阻抗之數量為一個或一個以上者； --至少一個第一阻抗Z101與至少一個第二阻抗Z102呈串聯，其串聯後之 兩端供輸入脈動電能’並在第二阻抗2102呈並聯諧振 成電能之分壓’其分壓之電能供驅動至少一個雙向導電發光二極體組L1〇〇 者； 雙向導電發光二極體組L100 :為由至少一個第一發光二極體LED101與 6 200932053 至少-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LED1〇2之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LED1〇2 ’為個別由一個發光二極體順發光電 流極性設置所構成；或由兩個或兩個社發光二極綱發光電流極性串聯 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者；雙向導電發光二極體組L100可依需要選擇設 零 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 之之兩端，藉著輸入電能在第一阻抗zl〇1之兩端及第二阻抗ζι〇2《兩 〇 成電月b分壓，以驅動並聯於第-阻抗Z101或第二阻抗Z102兩端之雙 向導電發光二極體組L100發光者；或 由至>、4固雙向導電發光二極體組L1〇〇，供並聯於至少一個第二阻抗 之兩％以接受與脈動電能周期呈並聯諸振比⑽加加e)之第二 p kzi〇2兩端分電壓之電能所驅動，並藉第一阻抗之阻抗限制其電 ’爪者’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，藉電容性阻抗以限制其輸出電流者； 藉由第阻抗Z101、第二阻抗Z102、雙向導電發光二極體組L100， Ό依上述線路架構連接，構成led雙向驅動電路m〇〇者； 此外，藉著上述雙向導電發光二極體組L100與第二阻抗Z102並聯形 成之電流分流效應，在電源電壓變動時，可減少雙向導電發光二極體組L100 兩端相對於電源之電壓變動率者； 此項LED雙向驅動電路U100 +，構成雙向導電發光二極體組L1⑻ 之第發光—極體LED101、及g二發光二極體LED1〇2之選擇含： ()第發光一極體LED101，可為由一個或一個以上發光二極體，呈順 極欧串聯、或同極性並聯、或串並聯所構成者； ()帛-發光一極體LED102，可為由一個或一個以上發光二極體呈順極 200932053 性串聯、或同極性並聯、或串並聯所構成者；
⑶構成第-發光二減LED!G1，與構成第二發光二鋪咖⑽之發 光二極體，其數量可為相同或不同者； X ⑷構成第-發光二歸删01，與構成第二發光二鋪咖〇2之個 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之連接 • ._、可為呈相同或不同之串聯、並聯、或串並聯連接方式者； • (5)帛—發光二極體LEDHH或第二發光二極體LEDiq2，兩者其中之— 可以二極體CR100所取代，而由二極體㈤⑽之電流流向，與所保 ❹ 祕並聯之第一發光二極體LEDHU，或為第二發光二極體_〇2 之工作電流流向，為呈逆極性並聯者； 如圖3所示為本發明雙向導電發光二極體組u〇〇，由第一發光二極體 LED101及二極體CR100呈逆極性並聯構成之電路例示意圖； 此項脈動電能綱贿之LED雙向驅動電財，為藉由㈣雙向驅動 電路moo作電路功能之運作，在實際應用時，可如圖ι、圖2及圖3所示， 依而要選擇!·生s又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-個所構成或為—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者；其選 v 擇性輔助性電路元件包括： -極體CR1G1 .為選擇性設置之元件供串聯於第—發光二極體LEm〇i 以防止過高逆電壓者； -極體CR102 .為選擇性設置之元件供串聯於第二發光二極體LED1〇2 以防止過高逆電壓者； 放電電阻R101 .為選擇性設置之元件，於第一阻抗ζι〇ι選用電容器 cioo(例如為雙極性電容器)時，供並聯於構成第—阻抗ζι〇ι中電容器ci〇〇 之兩端，以作為洩放電容器C100之殘存電荷者·， 8 200932053 -限流電阻Rl〇3 :為選擇性設置之元件，供個別與雙向導電發光二極體組 L100之第一發光二極體LED101呈串聯，以限制通過第一發光二極體 LED101之電流者，限流電阻ri〇3亦可由電感性阻抗Π03取代者； --限流電阻R104 :為選擇性設置之元件，供個別與雙向導電發光二極體組 L100之第二發光二極體LED102呈串聯，以限制通過第二發光二極體 LED102之電流者；限流電阻尺104亦可由電感性阻抗元件11〇4取代者； --在LED雙向驅動電路U100中，若構成雙向導電發光二極體組u〇〇之 •第一發光二極體LED1〇卜及第二發光二極體娜1〇2，同時設置限流電阻 O R103及11104時，則亦可由限流電阻R100直接與雙向導電發光二極體組 L100串聯所取代或同時設置’以獲得限流功能；限流電阻r刚亦可由電 感性阻抗元件1100所取代者；依上述電路架構及辅助性電路元件之選擇， 而構成LED雙向驅動電路Ul00者;如圖4所示為本發明中以限流電阻ri〇〇 串聯雙向導電發光二極體組L100之電路例示意圖； 此外為保護發光二極體，防止發光二極體遭受異常電壓損壞或減少壽 命’此項LED雙向驅動電路U100中，可如圖5及圖6電路例中所示，可 =一步在構成雙向導電發光二極體組L100之第一發光二極體LEDm、及 U S二發光二極體LEDl〇2之兩端，分別並聯季納二極體，或 .先與至少—個二極體串聯共同產生季納電壓之功能，再分別並聯於第一發 光二極體LEDl(n、或第二發光二極體LED102之兩端者； 如圖5所示為圖2電路中雙向導電發光二極體組加設季納二極體 路例示意圖； 立圖6為圖3電路中雙向導電發光二極體組加設季納二極體之電路例示 意圖； 意圖 圖7為圖4電路中雙向導電發光二極·加設季納二極體之電路例示 ，如圖7所示，其構成含： 200932053 光二極體組LliK) @ 剛，其極性關係為以季納二極體細之 季納峨咖作電壓者； :納：靖_，爾要選擇設置：極社翻，供盘 體職】宰聯，其帅)可保護季納二極體漏i防止 極體CR2G1 _二極體咖i，兩_溫度補償
⑺7轉紐光二_組副，選擇仙第二發光二歸LED102 時，可依需要選擇在第二發光二鐘LED102兩端，並聯季納二極體 則02，其極性關係為季納二極體ZDIQ2之季納電，限制第二發光 一極體LED102兩端之工作電屬者； 前述季納二極體ZD1G2，可依需要選擇設置二㈣C讀，供與 季納二極體卿2串聯’其優點為D可保護季納二極體細2防止 逆向電机，2)一極體CR2〇2與季納二極體zdi〇2，兩者具有溫度補償 效果者。 季納二極體之構成含： ⑴在構成雙向導電發光二極體組L1〇〇之第—發光二極體咖皿兩 端’並聯季納二鋪ZD101，同時在第二發光二極體删〇2之兩端， 並聯季納二極體ZD102 ;或 ⑺由兩個季納二極體zm〇1及zm〇2呈逆向串聯，再並聯於雙向導電 發光一極體組L100之兩端者；或 ()由’、有雙向季納效應之二極體並聯於雙向導電發光二極體組L100之 電路所取代者；上述三種電路皆可以防止第一發光二極體led⑻及 第二發光二極體LED102之端電壓過高者。 此項脈動電能並聯諧振之LED雙向驅動電路，其led雙向驅動電路 200932053 U100於圖8、圖9及圖10所示電路例中，為提高發光二極體所產生光源之 發光穩定度，可進一步在第一發光二極體LED1〇1設置可蓄放電裝置 ESD101、或在第二發光二極體LED1〇2設置可蓄放電裝置esdi〇2，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之特 性，可用以穩定第一發光二極體LED101、或第二發光二極體LED1〇2之發 . 光安定度，減少亮度之脈動者；上述可蓄放電裝置ESD101、ESD102，為 由各種習用可充放電之電池、或超電容、或電容器所構成者； (1)此項脈動電能並聯諳振之LED雙向驅動電路，可依需要選擇加設可 〇 蓄放電裝置之應用電路含： 此項脈動電能並聯諧振之LED雙向驅動電路，其led雙向驅動 電路U100，可在限流電阻R103與第一發光二極體LED1〇1串聯後之 兩端，並聯設置可蓄放電裝置ESD101 ; 或進一步在限電阻R104與第二發光二極體LED102串聯後之 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 Q 阻兩端並聯可蓄放電裝置之電路例示意圖；其構成含： . -第一發光二極體LED101與限流電阻R103 _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ESD1〇1， 可蓄放電裝置ESD101，具有隨機充電或釋出電能之特性，以穩定第 一發光二極體LED101之發光運作及降低發光亮度之脈動者； --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串聯後之兩端’依極性並聯可蓄放電穿置 ESD102，可蓄放電裝置ESD102，具有隨機充電或釋出電能之特性， 以穩定第二發光二極體LED102之發光運作及降低發光亮度之脈動 200932053 者； 上述可畜放電裝置ESD101、ESD102，為由各種習用可充放電之 電池、或超電容、或電容器所構成者； (2) 此項脈動電能並聯譜狀LED雙向驅動電路，若其led雙向驅動電 路moo選擇使用第一發光二極體LED1〇1，以及逆向並聯二極體 • CR100 ’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之電路例示意圖，為在第 光二極體LED101與限流電阻R103串聯後之兩端，依極性並聯可蓄 © 放電裝置ESD101，可蓄放電裝置ESD10卜具有隨機充電或釋出電 ㊣之特性，以穩定第-發光二極體LED1〇1得光運作及$低發光亮 度之脈動者； 上述可蓄放電裝置ESD101、ESD102’為由各種習用可充放電之 電池、或超電容、或電容器所構成者； (3) 此項脈動電能並聯諧振之LED雙向驅動電路，於其led雙向驅動電 路υιοο選擇以限流電阻R100取代限流電阻Rl〇3、Rl〇4，以作為雙 0 向導電發光二極體組L100之共用限流電阻時，或不設置限流電阻 . R103、R104及Ri〇〇時，其主要電路結構可如圖ίο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之電路例示 意圖；其構成含： --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ESD1〇2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之特性者； 上述可蓄放電裝置ESD10卜ESD102，為由各種習用可充放電之 12 200932053 電池、或超電容、或電容器所構成者； (4) 上述1，2,3項中，若使用之可蓄放電裝置esdi〇1或ESD102為單極 性，則在第一發光二極體LED101與單極性可蓄放電裝置esdIOI並 聯後，可依需要選擇性設置順極性串聯之二極體CR1〇卜以防止逆向 電壓損壞早極性之可蓄放電裝置者；在第二發光二極體LEDl〇2與單 • 極性可蓄放電裝置ESD102並聯後，可依需要選擇設置順極性串聯之 二極體CR102，以防止逆向電壓損壞單極性之可蓄放電裝置者； (5) 在雙向導電發光二極體組L100兩端’則可依需要選擇設置並聯雙極 © 性之可蓄放電裝置者。 此外，LED雙向驅動電路U100中，其雙向導電發光二極體組u〇〇 之兩^0，可加設可蓄放電裝置供隨機充電或釋出電能，除可安定雙向 導電發光二極體組L100巾’第-發光二極體咖1〇卜第三發光二極 體LED1〇2之發光穩定度外，在電源供電中斷時由可蓄放電裝置輸出 儲存電能，以驅動第一發光二極體LED101、或第二發光二極體 LED102至少其中之一繼續發光者； 〇 上述可蓄放電裝iESDHM'ESDl02,為由各種習用可充放電之 t 電池、或超電容、或電容器所構成者。 前述雙向導電發光二極體組U00，其二極體雙向導電發光功能之構成 方式含： ⑴由至少_個第—發光二極體LE臟與至少—個第二發光二極體 LED102呈逆極性並聯所構成； (2)由至少—個第—發光二極體咖⑻順極性串聯二鋪cr⑼，與至 )一個第二發光二極體LED102順極性串聯CRl〇2，再由兩者呈逆極 性並聯所構成； 13 200932053 (3)由至少一個第一發光二_删〇1逆顧並聯二極社咖，以及 由至少-個第二發光二極體L删2逆極性並聯二極體咖2，再由 兩者呈逆向串聯構成雙向導電發光二極體組者，·如圖„所示為本發 明雙向導電發光二極體組L100,由第—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之電路例 示意圖； • (4)或由f用可使發光二極體呈雙向受電發光之電路組合或元件所構成 者； 0 圖1〜11所示電關中基於應㈣要，其第-阻抗迦、第二阻抗 102雙向導電發光一極體組Ll〇〇，第一發光二極體lEdi〇i、第二發光 二極體LEDl〇2及前述各項選擇性辅助性電路元件，可依需要選擇設置或 不設置，其設置數量含由-個所構成，若為__個以上，職用時可為 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者；續 下： 1·第-阻抗綱可為-個所構成，或為由—個以上所構成而呈串聯或並 〇 聯或串並聯者；於多個設置時，各第—阻抗可為相同類別之電容器 ‘ C1GG'或電感性阻抗元件、或電阻性阻抗元件所構成，或不_別阻抗 元件所構成、其阻抗值可為相同或不同者； 2·第二阻抗ZH)2可為由電容器C2GG及電紐阻抗元件脑並聯所構成， 而與脈動魏魏_鮮並騎齡咖咖㈣者，第二阻抗 可為由個所構成’或為由一個以上所構成而呈串聯或並聯或串並 聯者’於多健置時’各個第二阻抗可為由綱_之電容性阻抗元件、 及電感性阻抗TL件、並聯構成，而與脈動電能之周期呈並聯譜振㈣祕 resonance)者’其阻抗值可為相同或不同，但並聯譜振㈣心嶋讀） 14 200932053 周期為相同者； 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者； 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者； — 5’ LED雙向驅動電路U100中： (1) 可選擇為設置一組雙向導電發光二極體組L100，或選擇設置一組以 上之雙向導電發光二極體組L100 ’呈串聯、並聯、或串並聯者；若 〇 為選擇設置一組或一組以上時，可為共同接受共用之第二阻抗Z102 之分壓電能所驅動，或個別匹配於多組呈串聯或並聯之第二阻抗 Z102，由多組第二阻抗Z102之分壓電能，個別驅動所匹配之雙向導 電發光二極體組L100者； (2) 若LED雙向驅動電路U100中設有可蓄放電裝置ESD101或 ESD102，則驅動雙向導電發光二極體組L100中之發光二極體 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LEDl〇2呈間歇導電’發光二極體LED101或LED102可 依輸入之電壓波形及導電與斷電時間之比例(Duty Cycle)，及相對選定 其通電發光之順向電流值(Forward Current)，以及相對選擇構成雙向 導電發光二極體組L100每一發光二極體通電發光之順向電壓之峯值 (Peak of Forward Voltage)，包括選擇如下： 1)以低於發光二極體LED101或LED102之額定順向電壓(Rate Forward Voltage)為通電發光之順向電壓峯值(Peak 〇fF〇rward Voltage);或 15 200932053 2) 以發光二極體LEDl〇1或LED102之額定順向電壓(Rate F〇rward Voltage)為通電發光之順向電壓峯值(peakofForwardv〇ltage);或 3) 電路中發光二極體LED101或LED102若為間歇導電之驅動狀態， 則可依導電及斷電時間之比例(Duty Cycle)，而相對選定以高於額 定順向電壓(Rate Forward Voltage)作為通電發光之順向電壓峯值 (Peak of Forward Voltage)，惟其通電發光之順向電壓峯值(peak 〇f _ ForwardV〇ltage)以不損害發光二極體LED101或LED102為原則； 藉上述通電發光之順向電壓(Forward Voltage)之高低及波形，以 ® 產生相對於通電發光之順向電壓對通電發光順向電流比值(Forward
Voltage vs. Forward Current)之電流大小及電流波形者；惟通電發光之 順向電流峯值(Peak of Forward Current)以不損害發光二極體LED101 或LED102為原則； 藉由上述順向電流(Forward Current)之大小及波形，以產生所需 之電流對相對亮度之比值(Forward Current vs. Relative Luminosity)之 亮度或作有段或無段之亮度調控變化者； Ο 6·—極體 CR100、二極體 CR101、二極體 CR102、二極體 CR201、二極體 ' 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 極性並聯或串並聯者，上述裝置可依需要選擇性設置者； .放電電阻R101、限流電阻R100、限流電阻R103、限流電阻Ri〇4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者，上 述裝置可依需要選擇性設置者； 8.電感性阻抗元件1100、電感性阻抗元件11〇3可為由一個所構成，或為由 個以上所構成而呈串聯或並聯或串並聯者，上述裝置可依需要選擇性 設置者； 16 200932053 9.季納二極體ZD1(H、季納二極體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者，上述择 ι衣罝可依需 要選擇性設置者； 10.蓄放電裝置ESDHU、蓄放電裝置ESD102可為由一個所構成，嘎—個以 上呈順極性串聯或同極性並聯換串並聯者，上述裝置可依需要選擇性μ 置者； & 此項LED雙向驅動電路U100在應用時，可供輸入以下各種直流電能， 包括： (1) 輸入直流脈動電能；或 (2) 輸入來自直流電源所轉換之固定或可變電壓、及固定或可變周期之 直流脈動電能；或 ⑶輸人來自交流電驗整流為錢魏，再轉換之峡或可變電壓、 及固定或可變周期之直流脈動電能；或 (4)輸入固定或可變電壓及固定或可變頻率之交流電能，經整流為半波 或全波之直流脈動電能； '
並可進-倾需顧合町各種絲雛電路裝置，其各種應用 ⑴如圖12所示為本發明串聯於串聯式電能功率調控器之電路例方塊示 意圖；串聯式電能功率調控器之構成含： 能功率調控器33G，為由制機電元件或_功率元 枝相關電子電路元件所構成，以侧控直舰動魏之輪出功率 --串聯式雙向電能功率調控 件及相關電子電路元件戶斤㈣為“用機“件或Μ功率元 几件所構成，以供調控雙向電能輪出之功率者； 17 200932053 電路之運作功能如下： υ可依而要選擇设置串聯式直流電能功率調控器別，供串聯於 咖雙向鶴魏U⑽，兩者串賴，供輸人來自電源之直流 脈動電能，經由串聯式直流電能之功率調控器330，調控來自電 源之直流脈動電能，作脈波寬度調變(咖widthm〇duiat^)、或 導電相角控制、或阻抗調控等方式之功率調控，以驅動咖雙 向驅動電路U100者；或 ❹ Ο 2)可依需要選擇設置串聯式雙向電能功率調控器綱，供串聯於第 二阻抗Z102與雙向導電發光二極體組u〇〇之間，經由串聯式 ^向電能功率調控器·，調控來自第二阻抗zi〇2兩端呈並聯 諧振(_lel res〇n咖狀交流分壓雙向電能作脈波寬度調變 (pulse祕職iulatiGn)、或導電相角控制、或阻抗調控等方式之 功率調控’以驅動雙向導f發光二極體組u⑽者· (2)如圖13所示為本發明並聯於並聯式電能功率調控器之電路例方塊示 意圖；並聯式電能功率調控器之構成含： -並聯式直流電能功率調控器·，為由習用機電元件或固態功率元 =及相關電子電路元件所構成者，以供調控直流脈動電能之輸出功率 -並聯式雙向魏功率調控器侧，為由機電元件或固態功率元 件及相關電子電航件_成者，以供驗雙向電能触之功率者； 電路之運作功能如下： 1)可依需要選顯置並聯式直流電能神調㈣， 並聯於LED雙向驅動雷故TT1nn ^ " 端供 驅動電路™0，而並聯式直流電能功率調控器 輸入端供輸人來自電源之直流脈動電能，經由並聯式直流電 能之功率調控器430，調控來自電源之直流脈動電能，作脈波寬 18 200932053 度調變(pulse widthmodulation)、或導電相角控制、或阻抗調控等 方式之功率調控，以驅動LED雙向驅動電路111〇〇者；或 2)可依需要選擇設置並聯式雙向電能功率調控器4〇〇，其輸出端供 並聯於雙向導電發光二極體組L100輸入端，而並聯式雙向電能 功率調控器4〇〇輸入端供並聯於第二阻抗zl〇2，經由並聯式雙向 . 1能功率調控器働，調控來自第二阻抗ZK)2兩端呈並聯諧振 (pamllel res_ce)之交流分壓雙向電能，作脈波寬度調變 ‘ Widthm〇dulati〇n)、或導電相角控制、或阻抗調控等方式之功率調 0 控，以驅動雙向導電發光二極體組L100者； (3)如圖14所示為本發明接受直流變直流變流器輸出電能驅動之電路例 方塊示意圖；直流變直流之變流器之構成含： --直流變直流之變流器(DC to DC Converter)5000:為由習用機電式或 固邊功率兀件及相關電子電路元件所構成，其輸入端供輸入直流電 月b，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之 直流脈動電能者； 電路之運作功能如下： β --直肌變直流之變流器(DC to DC Converter)5000之輸入端供輸入直 /;il電月b，其輸出端供輪出直流脈動電能，而led雙向驅動電路υιοο， 並聯於直流變直流脈動電能之變流器(DC t〇 DC c〇nverter)5〇〇〇之輸 出端；而直流變直流脈動電能之變流器(DC t〇 DC c〇nverter)5〇〇〇之輸 入端，為供輸入依需要選定固定或可變電壓之直流電能、或輸入來自 交流電能整流後之直流電能者； --直"IL變直流變流器(DC to DC Converter)5000之輸出端，則為輸出 依需要選定固定或可變電壓’及固定或可變周期之脈動電能，供操控 19 200932053 及驅動LED雙向驅動電路υιοο者； --此外並可藉由操控直流變直流變流器(DC t〇 DC Converter)5〇0〇之 輸出功率’以操控輪往串聯諧振(seriesres〇nance)之LED雙向驅動電 路U100者，或對所輸出之電能，作脈波寬度調變(pulse width modulation)、或導電相角控制、或阻抗調控等方式之功率調控，供操 控及驅動LED雙向驅動電路υι〇〇者； • (句由LED雙向驅動電路U100，供串接於至少一個習用阻抗元件5〇〇再 並聯於電源’阻抗元件5〇〇包括： ❹ 一 .、 1) 阻抗元件500 :為纟具電阻性阻抗雛之元件所構成者；或 2) 阻抗το件500 :為由具電感性阻抗特性之元件所構成者；或 3) 阻抗元件500 :為由具電容性阻抗特性之元件所構成者；或 4) 阻抗元件:為由單-阻抗元件關時具有電峰阻抗、或電感性 阻抗、或電容性阻抗其中至少兩種之合成阻抗特性之元件所構成，以 提供直流性質之阻抗或交流性質之阻抗者；或 5) 阻抗元件5〇〇 :為由單一阻抗元件而具有電感性阻抗、及電容性阻抗 ◎ 之σ成阻抗特性之元件所構成，而其合成共振頻率與所通過雙向或單 • 動電能之鮮或周油同，而可產生並聯雜(parallelresonance) 之狀態者；或 6) 阻抗元件5〇〇 :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、及一個或一個以上之 阻杬7L件所構成，或採用兩種或兩種以上之阻抗元件呈串聯、或並 聯、或串並聯所構成’以提供直流性質之阻抗或交流性質之阻抗者； 7) 阻抗元件働：為由電容性阻抗元件與電感性阻抗元件相互串聯，其 串聯後之固有串聯諧振(seriesresonance)頻率，與所通過雙向或單向脈 200932053 動電之頻率或周期相同，而可產生串聯諧振(series res()nanee)之狀 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)之相對端電壓者； 或由電容性阻抗與電感性阻抗呈相互並聯，其並聯後之固有並 聯諸振(parallel resonance)頻率’與所通過雙向或單向脈動電能之頻 率或周期相同，而可產生並聯諧振(parallel res〇nance)之狀態及呈現 相對之端電壓者。 如圖15所示為本發明串接阻抗元件之電路例方塊示意圖； 〇 (5)由至少兩個第4項所述之阻抗元件500,藉機電元件或固態元件所構
成之開關裝置600，作串聯或並聯或串並聯之切換，以調控輸往LED 雙向驅動電路U100之功率者；如圖16為本發明串接之阻抗元件藉開 關裝置作串聯、或並聯、或串並聯之操控電路例方塊示意圖。 此項脈動電能並聯諧振之LED雙向驅動電路，其供選擇作為第二阻抗 Z102之電感性阻抗元件12〇〇，可進一步為由具有電感效應之變壓器電源側 繞組所取代，變壓器可選擇為具有自耦變壓繞組之自耦變壓器⑻，或 為具有分離式變壓繞組之變壓器IT200者；
Q 如圖17所示，為本發明以自耦變壓器之自耦變壓之電源側繞組取代第 二阻抗之電感性阻抗元件構成昇壓電路例示意圖；如圖17所示中，自耦變 __________壓器ST200為具有昇壓功能之自耦變壓繞組W0，自耦變壓器ST200之自 耦變壓繞組W0之b、c端為電源側，可取代第二阻抗zl〇2中之電感性阻 抗元件1200 ’供與電容器C200並聯，其並聯後之固有並聯諧振頻率，為可 與來自電源之脈動電能之脈動周期產生並聯諧振①啦以丨res〇nance)狀態， 以構成第二阻抗Z102，供與構成第一阻抗zl〇1之電容器cl〇〇串聯，電容 器C200可選擇並聯於自耦變壓器ST2〇〇之抽頭(ΤΑρ>、c之間或b、c之間 21 200932053
或其他依需要選定之抽頭之間者；自耦變壓器ST200之自耦變壓繞組WO 之a、c輸出端供輸出昇壓交流電能’供驅動雙向導電發光二極體組L1〇〇 者； 如圖18所示’為本發明以自耦變壓器之自耦變壓之電源側繞組取代第 二阻抗之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為具有降壓功能之自耦變壓繞組W0，自耦變壓器ST200之自 耦變壓繞組W0之a、c端為電源側，可取代第二阻抗zl〇2中之電感性阻 抗元件1200，供與電容器C2〇〇並聯，其並聯後之固有並聯諧振頻率，為可 © 與來自電源之脈動電能之脈動周期產生並聯諧振(parallel resonance)狀態 者，以構成第二阻抗Z102，供與構成第一阻抗zi〇l之電容器C100串聯， 電容器C200可選擇並聯於自耦變壓器ST200之抽頭(TAP)a、c之間或b、c 之間或其他依需要選定之抽頭之間者；自耦變壓器ST2〇〇之自耦變壓繞組 W〇之b、c輸出端供輸出降壓交流電能，供驅動雙向導電發光二極體組L100 者； 如圖19所示，為本發明由具有分離式變壓繞組之分離式變壓器之—次 Q 側繞組’取代第二阻抗中電感性阻抗元件之電路例示意圖；如圖19所示中， • 分離式變壓器Π700為由具有一次侧繞組Wi及二次側繞組|2所構成；一 次側繞組W1與二次側繞組W2兩者呈分離，其一次側繞組臂丨供與電容器 C200並聯，其並聯後之固有並聯諧振頻率，為可與來自電源之脈動電能之 脈動周期產生並聯諧振(parallel resonance)狀態者，以構成第二阻抗ζι〇2， 供與構成第一阻抗Z101之電容器C100串聯，電容器C2〇〇可選擇並聯於 自耦變壓器ST200之抽頭(TAP)a、c之間或b、c之間或其他依需要選定之 抽頭之間者；其分離式變壓器IT200二次侧繞組W2之輸出電壓，可依需要 選擇為昇壓或降壓，二次侧繞組輸出之交流電能，供輸往雙向導電發光二 22 200932053 極體組L100者。 藉著上述，以變壓器之電源侧繞組取代第二阻抗Z102中之電感性阻抗 元件1200 ’與電容器C200並聯呈並聯譜振(parallel resonance)，以構成第二 阻抗，而分離式變壓器IT200二次侧昇壓輸出之交流電壓，或降壓輸出之 交流電能，供驅動雙向導電發光二極體組L100者。 _ 此項脈動電能並聯諧振之LED雙向驅動電路，其LED雙向驅動電路 υιοο中’構成雙向導電發光二極體組lioo之個別發光二極體LED1〇i及 LED102之顏色，可依需要選擇為一種或一種以上顏色所構成者。 ® 此項脈動電能並聯諧振之LED雙向驅動電路，其LED雙向驅動電路 U100中，構成雙向導電發光二極體組L100之個別發光二極體LED101間 之排列位置關係可呈(1)依順序線狀排列；（2)依順序面狀排列；⑺呈交錯線 狀排列；（4)呈交錯面狀排列；依特定平面幾何位置排列；依特定立體 幾何位置排列。 此項脈動電能並聯諧振之LED雙向驅動電路，其LED雙向驅動電路 U100中，各項構成電路元件組成之型態含：（丨)由個別電路元件單獨構成再 0 互相連結者；（2)由至少兩個電路元件組成至少兩個部分功能之單元，再互 . 相連結者；（3)全部成一體共構之組成型態者。 綜合上述，此項脈動電能並聯諳振之LED雙向驅動電路，藉電容單 極性充放電以驅動發光二極體，可提供省電、低熱損以及低成本之進步性 能為特徵者。 【圖式簡單說明】 圖1所示為此項脈動電能並聯諧振之LED雙向驅動電路例方塊示意 圖0 23 200932053 圖2 所示為本發明之電路例示意圖。 圖3所示為本發較向導電發光二極體組，由第一發光二極體及二極 體呈逆極性並聯構成之電路例示意圖。 圖情谢發州概㈣顯够磁：減組之電路例 不意圖。 打為圖2電路中雙向導電發光二極體組加設季納二極體之電路 例不意圖。 ❹ Ο 1所了為圖3電路巾雙向導電發光二極體組加設轴二極體之電路 例不意圖。 ^所_ 4電路中雙_發光二極加設季納二 例不意圖。 電裝=::=路—，聯__端並㈣放 電：:=Γ發光二極體，聯__侧放 串聯鳴爾可蓄放 圖U所示為本發雜向導電發光二極·， 聯二極體，與第二發光沐舰賴 =—極體逆向並 電路例示意圖。 極體’兩者呈逆向串聯所構成之 圖 圖12所示林靖微㈣她_獅彻例方塊示意 圖 圖U所示為本發明並聯於並聯式電能功率調控器 之電路例方塊示意 24 200932053 圖 示意圖 14所示為本發明接受直流變 直流變流器輪出電能驅動之電路例方塊 圖】5所示為本發明串接阻抗元件之電路例方塊示意圓。 圖16為本發明ψ接之阻抗元件藉觀裝置作串塌 之操控電路例方塊示意圖 聯 或並聯、或串並聯 • 1 ® 17所示為本發明以自轉魏器之自輕龍之電源側繞組取代第二阻 •抗之電感性阻抗元件構成昇麼電路例示意圖。 ▲ _所示為本發明以自叙變壓器之自耦變壓之電源側繞組取代第二阻 Ό抗之電感性阻抗元件構成降麼電路例示意圖。 圖19所tf為本發明由具有分離式變壓繞組之分離式變㈣之—次側繞 組，取代第二阻抗巾電紐阻抗元件之電關示意圖。 【主要元件符號說明】 C100、C200 :電容器 CR100 ' CR101、CR102、CR201、CR202 :二極體 ESDHU、ESD102 :可蓄放電裝置 1100、1103、1104、1200 :電感性阻抗元件 IT200 :分離式變壓器 L100 :雙向導電發光二極體組 LED101 :第一發光二極體 LED102 :第二發光二極體 R101 :放電電阻 R100、R103、R104 :限流電阻 25 200932053 ST200 :自耦變壓器 U100 : LED雙向驅動電路 W0 :自耦變壓繞組 W1 : —次側繞組 W2 :二次侧繞組 Z101 :第一阻抗 Z102 :第二阻抗 ZD101、ZD102 :季納二極體 〇 300 :串聯式雙向電能功率調控器 330:串聯式直流電能功率調控器 400 :並聯式雙向電能功率調控器 430 :並聯式直流電能功率調控器 500 :阻抗元件 600 :開關裝置 5 000 :直流變直流變流器（DC to DC Converter ) Ο 26