專利名稱：Ac發(fā)光二極管以及ac led驅(qū)動(dòng)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及發(fā)光二極管(LED)和LED驅(qū)動(dòng)裝置。本發(fā)明具體涉及交流電(AC)驅(qū)動(dòng)的LED，LED電路以及AC驅(qū)動(dòng)電路和方法。
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及發(fā)光二極管(LED)和LED驅(qū)動(dòng)裝置。本發(fā)明具體涉及交流電(AC)驅(qū)動(dòng)的LED，LED電路以及AC驅(qū)動(dòng)電路和方法。
2.相關(guān)技術(shù)的描述LED是向它們提供電流時(shí)產(chǎn)生光的半導(dǎo)體器件。LED本質(zhì)上是僅僅使電流在一個(gè)極性上通過的DC器件，并且歷史上是用DC電壓電源驅(qū)動(dòng)的，通過使用電阻、穩(wěn)流器和穩(wěn)壓器來限制提供給LED的電壓和電流。某些LED在LED封裝中內(nèi)置電阻以提供更高電壓的LED，通常用5V DC或12V DC驅(qū)動(dòng)。
借助合適的設(shè)計(jì)考慮，可以利用比DC驅(qū)動(dòng)方案更有效的AC驅(qū)動(dòng)LED?；贚ED的照明可以用于一般照明，專業(yè)照明，符號和裝飾，如用于圣誕樹照明。例如，發(fā)明人為Lanzisera題目為“LEDLIGHT STRING SYSTEM”的美國專利號5,495,147(以下稱為Lanzisera)和發(fā)明人為Leake題目為“STRING OF LIGHTSSPECIFICATION”的美國專利號4,984,999(以下稱為Leake)描述了基于LED的光串的不同形式。在Lanzisera和Leake中，通過使用降壓變壓器和整流功率變換方案，采用多個(gè)分立LED燈的完全并聯(lián)布線描述典型光串。此種類型的LED光串把輸入電源(通常認(rèn)為是110VAC的通用美國家用電源)轉(zhuǎn)換為低電壓，并且整流為近似DC輸入。
發(fā)明人為Allen題目為“PREFERRED EMBODIMENT TO LEDLIGHT STRING”的未決專利申請?zhí)?015968A1(以下稱為Allen)公開了AC供電的基于LED的光串。Allen描述了采用串并聯(lián)塊的LED光串，其中用于直接的AC驅(qū)動(dòng)的電壓匹配需求依據(jù)使用的二極管(LED)的類型對每個(gè)二極管串聯(lián)塊上的二極管的數(shù)目施加基礎(chǔ)限制。Allen公開了對于每個(gè)串聯(lián)塊中的需要“匹配”的正向電壓，峰值輸入電壓必須小于等于每個(gè)串聯(lián)塊的最大正向電壓的總和，以便防止過壓。
如果采用WO98/02020和JP11/330561所示的“反向并聯(lián)(opposing parallel)”線路接法連接LED，則可以用AC電源來更有效地操作LED。通過使用題目為“Light Emitting Diode Driver”的專利出版號20030122502(以下稱為“Clauberg等人”)所示的高頻AC驅(qū)動(dòng)裝置，可以設(shè)計(jì)更有效的LED照明系統(tǒng)。Clauberg等人公開了使用更高頻率的倒相器來驅(qū)動(dòng)反向并聯(lián)LED對，反向并聯(lián)LED串和/或反向并聯(lián)LED矩陣，其實(shí)現(xiàn)方法是通過諧振阻抗電路把LED連接到高頻倒相器，諧振阻抗電路包括與一個(gè)或多個(gè)電感串聯(lián)的第一電容，其中阻抗電路與反向并聯(lián)LED串聯(lián)，每一組LED都有與阻抗電路串聯(lián)的第二串聯(lián)電容。在該系統(tǒng)中，在不影響先前連接的LED電路的光輸出的情況下，不能向驅(qū)動(dòng)裝置的輸出添加或從中刪除帶有電容的LED的附加反向并聯(lián)配置，除非用適當(dāng)值取代該驅(qū)動(dòng)裝置或該驅(qū)動(dòng)裝置的元件和/或反向并聯(lián)LED電容。添加或刪除反向并聯(lián)LED電路時(shí)，由于負(fù)載變化，經(jīng)由電感的電壓將增加或降低，并且通過第一串聯(lián)電容的電流將增加或降低，因此，每當(dāng)向該系統(tǒng)添加附加LED或從中刪除LED時(shí)，都需要替換或調(diào)整電感和所有電容或整個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置。
題目為“Light Emitting Diodes For High AC Voltage OperationAnd General Lighting”的專利申請?zhí)朥S2004/0080941公開了可以集成到單一芯片內(nèi)并且可以用高壓低頻電網(wǎng)AC電源驅(qū)動(dòng)的LED的多個(gè)反向并串聯(lián)串，只要LED的每個(gè)反向并串聯(lián)串中有足夠的LED來降低通過該芯片內(nèi)的串聯(lián)LED的總電源電壓。專利號WO2004023568和JP2004006582公開了可以集成到單一芯片內(nèi)并安裝到絕緣基底上并用高驅(qū)動(dòng)電壓和低驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)的LED的多個(gè)反向并串聯(lián)串或反向并串聯(lián)矩陣，只要LED的每個(gè)反向并串聯(lián)串中有足夠的LED來降低通過該芯片內(nèi)的串聯(lián)LED的總電源電壓。這些專利和申請公開了對于單一芯片或封裝的LED電路，當(dāng)直接用低頻AC電網(wǎng)電源驅(qū)動(dòng)時(shí)，需要多個(gè)反向并串聯(lián)串，其中每個(gè)串聯(lián)串中的LED的總數(shù)必須大于等于AC電壓電源，目的是使總的正向電壓降低，并提供所需的驅(qū)動(dòng)電流。
本發(fā)明解決了上面提及的現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，同時(shí)提供附加益處和優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)主要方面，提供一種照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)有兩個(gè)或更多LED電路。每個(gè)LED電路有至少兩個(gè)二極管，二極管是用反向并聯(lián)關(guān)系彼此連接的，這些二極管中的至少一個(gè)二極管是LED。至少一個(gè)電容與每個(gè)反向并聯(lián)LED電路相連并且是其一部分。該電容僅有一端與該反向并聯(lián)LED相連。驅(qū)動(dòng)裝置與一個(gè)或多個(gè)LED電路相連，該驅(qū)動(dòng)裝置向一個(gè)或多個(gè)LED電路提供AC電壓和電流。該驅(qū)動(dòng)裝置和該LED電路形成一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路。并且把該驅(qū)動(dòng)裝置和該LED電路配置成這樣的，可以向該驅(qū)動(dòng)電路添加或從中刪除(有意地或由于元件故障)LED電路(a)不會(huì)顯著影響各個(gè)LED的光的預(yù)定的期望輸出范圍；以及(b)不需要(i)改變在該改變之后繼續(xù)存在的先前存在的驅(qū)動(dòng)電路元件的任何一個(gè)元件的任何一個(gè)分立元件的值；或(ii)添加或刪除任何這樣的分立元件。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)電阻與上面提及的每個(gè)反向并聯(lián)LED電路相連并且是其一部分。該電阻以串聯(lián)方式與至少一個(gè)電容相連。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，LED電路(有時(shí)稱為“AC LED”)可以包括兩個(gè)反向并聯(lián)LED，一個(gè)反向并聯(lián)LED串或一個(gè)反向并聯(lián)LED矩陣，其中一個(gè)電容與單一芯片、一個(gè)封裝、一個(gè)組件或一個(gè)模塊內(nèi)的連接的反向并聯(lián)線路接法的至少一個(gè)接頭串聯(lián)。
當(dāng)在一個(gè)LED和AC電源之間的一行或多行中以串聯(lián)方式連接實(shí)際電容時(shí)，有通過該電容量的位移電流I＝2∏fCV。本發(fā)明的LED電路中的電容根據(jù)AC驅(qū)動(dòng)裝置提供的電壓和頻率調(diào)整提供給一個(gè)或多個(gè)反向并聯(lián)LED的電流和正向電壓的數(shù)量?；谠揕ED電路中的LED的數(shù)目，反向并聯(lián)接法提供兩個(gè)或更多接頭，用于至少一個(gè)電源連接引線的要以串聯(lián)方式連接的至少一個(gè)串聯(lián)電容。在某些實(shí)施例中，除電容之外，LED電路還使用串聯(lián)電阻，以便為不向該LED電路提供浪涌電流保護(hù)的某一LED電路驅(qū)動(dòng)裝置耦合提供“RC”電阻電容網(wǎng)絡(luò)。
請注意，“封裝”或“封裝的”被定義為或者在制造、裝配、安裝中或者在修改LED照明器件或系統(tǒng)時(shí)作為分立元件使用的集成單元。這種封裝包括所需特性的LED，其電容和/或電阻尺寸是相對于要以串聯(lián)方式與其相連的選定的反向并聯(lián)LED的規(guī)格并且關(guān)于預(yù)定的AC電壓和頻率制作的。
封裝的優(yōu)選實(shí)施例可以包括其上排列有或安裝有LED、電容和/或電阻的絕緣基底。在封裝的此種優(yōu)選實(shí)施例中，基底包括電極或引線，用于該封裝到與AC驅(qū)動(dòng)裝置或電源關(guān)聯(lián)的器件或系統(tǒng)的統(tǒng)一連接。電極、引線和統(tǒng)一連接可以包括各種當(dāng)前已知的方法，包括機(jī)械裝配和/或焊接?；卓梢允抢缢{(lán)寶石、碳化硅、氮化鎵、陶瓷、印刷電路板材料或作為電路元件的基質(zhì)的其它材料。
在某些應(yīng)用中，封裝還可以優(yōu)選地包括熱沉、反射材料、用于引導(dǎo)光的透鏡、磷光體、毫微晶體或其它光變換或增強(qiáng)物質(zhì)。總之，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明的LED電路和AC驅(qū)動(dòng)裝置允許預(yù)先封裝要與已知的規(guī)定電壓和頻率輸出的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)裝置一起使用的照明系統(tǒng)的LED部分。此種封裝可以有各種各樣的組成，并且可以彼此組合，以便在給定本發(fā)明可能的由本發(fā)明產(chǎn)生的可伸縮的、兼容排列的情況下創(chuàng)建所需的系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，AC驅(qū)動(dòng)LED電路(即驅(qū)動(dòng)電路)允許或支持可以向該驅(qū)動(dòng)電路添加或從中刪除(或者通過選擇或者由于二極管故障)LED電路的照明系統(tǒng)，而不會(huì)顯著影響各個(gè)LED的光的預(yù)定的期望輸出范圍，并且不需要(i)改變在該改變之后繼續(xù)存在的先前存在的驅(qū)動(dòng)電路元件的任何一個(gè)元件的任何一個(gè)分立元件的值；或(ii)添加或刪除任何這樣的分立元件。在設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)時(shí)，選擇的LED的一個(gè)屬性是操作期間提供的光量。關(guān)于這一點(diǎn)，應(yīng)該理解，取決于選擇的驅(qū)動(dòng)裝置的操作參數(shù)，該驅(qū)動(dòng)裝置的電壓和頻率的穩(wěn)定性或范圍將不同于依據(jù)各種因素的標(biāo)稱規(guī)格，這些因素包括但不限于，通過添加或刪除LED電路使其連通或斷開。因此，正如某些時(shí)候提到的那樣，把根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置描述為提供“相對恒定的”或“固定的”電壓和頻率?？梢愿鶕?jù)在改變該照明系統(tǒng)之前，在改變在照明系統(tǒng)期間或者在改變該照明系統(tǒng)之后得到的電路所需的光輸出的可接受范圍，總體考慮該相對范圍的大小。因此，期望確定所需的光輸出的預(yù)定范圍，其中在該范圍內(nèi)，無論是向該驅(qū)動(dòng)電路添加還是從中刪除附加的或不同的LED電路，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)LED電路將運(yùn)行。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，LED電路可以是彼此以反向并聯(lián)方式連接起來的至少一個(gè)預(yù)先封裝的LED和一個(gè)預(yù)先封裝的二極管，兩個(gè)反向并聯(lián)的預(yù)先封裝的LED，其電容與所連接的LED電路的至少一個(gè)接頭串聯(lián)的預(yù)先封裝的LED的反向并聯(lián)LED串或預(yù)先封裝的LED的反向并聯(lián)LED矩陣。LED電路電容允許在沒有附加串聯(lián)元件的情況下至少一個(gè)LED電路和LED驅(qū)動(dòng)裝置的直接耦合，附加串聯(lián)元件如LED電路驅(qū)動(dòng)裝置和LED電路之間的電容和/或電感。該LED電路驅(qū)動(dòng)裝置提供電壓相對固定和頻率相對固定的AC輸出，即使使用反饋AC調(diào)壓電路改變負(fù)載。該LED電路可以直接耦合，并且其數(shù)量可以隨LED電路驅(qū)動(dòng)裝置按比例增加，而并不影響其它LED電路的光輸出，只要該LED電路驅(qū)動(dòng)裝置保持電壓相對固定和頻率相對固定的AC輸出即可。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，LED電路驅(qū)動(dòng)裝置提供電壓相對固定和頻率相對固定的AC輸出，如電網(wǎng)電源。通過使用LED電路倒相驅(qū)動(dòng)裝置，提供給LED電路的LED電路驅(qū)動(dòng)裝置輸出電壓和頻率可以高于或低于電網(wǎng)電源電壓和頻率。對于集成到包括集成電容或電阻電容“RC”網(wǎng)絡(luò)的小型LED封裝中的LED電路，提供較高頻率的LED電路倒相驅(qū)動(dòng)裝置是必需的。LED電路倒相驅(qū)動(dòng)裝置具有諸如電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)或其它裝置的反饋電路，從而準(zhǔn)許它檢測負(fù)載的變化并且把該LED電路驅(qū)動(dòng)裝置的頻率和/或電壓輸出重新調(diào)整為所需的相對固定的值。該LED電路驅(qū)動(dòng)裝置也可以提供軟啟動(dòng)功能特征，當(dāng)打開該LED電路驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，該功能特征能夠降低或消除向LED電路提供的任何浪涌電流。更高頻率和較低電壓的LED電路倒相驅(qū)動(dòng)裝置是優(yōu)選的，從而可以支持LED電路的更小封裝設(shè)計(jì)，因?yàn)榭梢钥s減更高頻率的電容的尺寸，因此更容易把它集成到單一LED電路芯片、封裝、組件或模塊中。
根據(jù)本發(fā)明，LED電路可以有以串聯(lián)方式連接在一起的或者與該LED電路的一個(gè)或多個(gè)連接接頭分離的電阻電容(RC)網(wǎng)絡(luò)。需要的最大電阻值是僅僅保護(hù)該LED電路內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)LED免于不提供軟啟動(dòng)或其它防浪涌電流功能特征的LED電路驅(qū)動(dòng)裝置可能提供的浪涌電流所需的電阻值。直接電網(wǎng)電源耦合需要RC網(wǎng)絡(luò)類型LED電路，因?yàn)楫?dāng)直接連接到LED電路時(shí)電網(wǎng)電源提供浪涌電流。
更高頻率的LED電路倒相驅(qū)動(dòng)裝置可以是鹵或高強(qiáng)度放電(HID)燈類型驅(qū)動(dòng)裝置，其中對其設(shè)計(jì)進(jìn)行修改以便在LED電路負(fù)載改變時(shí)提供相對固定的電壓和相對固定的頻率輸出。其含義是，如果把LED電路倒相驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)成在50Khz的頻率下有12V的輸出電壓，則即使向LED電路驅(qū)動(dòng)裝置的輸出中添加或從中刪除LED電路，LED電路驅(qū)動(dòng)裝置也可以提供該輸出作為具有一個(gè)或LED電路驅(qū)動(dòng)裝置的瓦數(shù)限制以下的多個(gè)LED電路的負(fù)載的相對恒定的輸出。
具有相對固定電壓和相對固定頻率輸出的更高頻率倒相器(inverter)允許使用更小的元件，并且提供已知輸出，以提供標(biāo)準(zhǔn)參考高頻LED電路驅(qū)動(dòng)裝置，從而能夠基于LED電路封裝中所需的LED的數(shù)目，用集成電容或RC網(wǎng)絡(luò)按照現(xiàn)有或類似LED封裝尺寸批量生產(chǎn)LED電路。
題目為“Light Emitting Diode Driver”的專利公開號20030122502(以下稱為Clauberg和Erhardt)沒有公開具有裝置或響應(yīng)于負(fù)載的改變保持相對固定的電壓和相對固定的頻率的高頻倒相驅(qū)動(dòng)裝置的使用。根據(jù)此處描述的發(fā)明，由于沒有附加元件，如LED電路和LED電路驅(qū)動(dòng)裝置之間串聯(lián)的電感或電容，所以一次可以向LED電路驅(qū)動(dòng)裝置輸出添加或從中刪除一個(gè)LED電路，而無需改變?nèi)魏卧?、LED電路驅(qū)動(dòng)裝置或調(diào)整LED電路驅(qū)動(dòng)裝置。另外，根據(jù)該發(fā)明，由于用LED電路驅(qū)動(dòng)裝置的相對固定的頻率和電壓驅(qū)動(dòng)時(shí)各個(gè)LED電路的自動(dòng)調(diào)節(jié)特性，所以現(xiàn)有LED電路的光輸出保持相對恒定。對于在LED之間或其它元件之間使用串聯(lián)電感的現(xiàn)有技術(shù)，這一級別的可伸縮性、單一芯片LED電路封裝和標(biāo)準(zhǔn)化是不可能的，這是因?yàn)轫憫?yīng)于負(fù)載的改變通過電感和電容的電壓或電流會(huì)上升或下降。
用于單一芯片LED電路的現(xiàn)有技術(shù)，如O2004023568和JP2004006582中公開的技術(shù)，沒有提供把該芯片內(nèi)的LED的數(shù)目減少到電源的總的正向電壓下降需求以下的方法。然而，通過使用電容或RC網(wǎng)絡(luò)來把所需的LED的數(shù)目減少到與一個(gè)LED一樣少，本發(fā)明能夠用單一芯片、封裝或模塊內(nèi)的許多LED制造LED電路。利用LED電路和LED電路驅(qū)動(dòng)裝置，可以實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的可靠性、集成、產(chǎn)品和系統(tǒng)可伸縮性以及固態(tài)照明設(shè)計(jì)的簡單性。單一電源LED電路驅(qū)動(dòng)裝置可以驅(qū)動(dòng)各個(gè)LED電路，各個(gè)LED電路可以是相同或不同顏色，每個(gè)需要不同的正向電壓和電流。通過使LED電路的電容或RC網(wǎng)絡(luò)值與LED電路驅(qū)動(dòng)裝置的已知的相對固定的電壓和頻率相等，各個(gè)LED電路可以自行調(diào)整電流，不管該LED電路驅(qū)動(dòng)裝置是電網(wǎng)電源，高頻LED電路驅(qū)動(dòng)裝置，還是能夠提供相對固定的電壓和相對固定的頻率輸出的其它LED電路驅(qū)動(dòng)裝置。
其前提是以下事實(shí)，當(dāng)在一個(gè)LED和AC電源之間的一行或多行中以串聯(lián)方式連接實(shí)際電容時(shí)，有通過該電容量的位移電流I＝2∏fCV。這意味著可以根據(jù)AC電源的已知電壓和頻率預(yù)先確定通過該電容提供的電流量。
根據(jù)本發(fā)明的其它方面，可以把LED電路驅(qū)動(dòng)裝置和用來調(diào)整電壓或頻率的調(diào)光開關(guān)連接起來，或者LED電路驅(qū)動(dòng)裝置具有集成電路，該電路允許調(diào)整LED電路驅(qū)動(dòng)裝置的另外的相對固定的電壓和/或相對固定的頻率輸出。當(dāng)增加到達(dá)LED電路的LED電路驅(qū)動(dòng)裝置輸出的電壓和/或頻率時(shí)，LED電路會(huì)變得更亮。
本發(fā)明的一種形式是彼此用反相并聯(lián)方式連接起來的至少一個(gè)LED和一個(gè)二極管，兩個(gè)反向并聯(lián)LED，其一個(gè)電容與單一芯片、單一封裝、一個(gè)組件或一個(gè)模塊內(nèi)連接的反向并聯(lián)LED線路接法的至少一個(gè)連接接頭串聯(lián)的一個(gè)反向并聯(lián)LED串和/或反向并聯(lián)LED矩陣。可以把帶有電容的LED電路放置到諸如但未必是陶瓷或藍(lán)寶石的絕緣基底上和/或各種LED封裝尺寸內(nèi)；基于產(chǎn)品規(guī)格的材料和設(shè)計(jì)或裝配到印刷電路板材料上。集成的LED電路電容具有預(yù)先確定的值，當(dāng)與提供相對固定的電壓和頻率輸出的LED電路驅(qū)動(dòng)裝置相連時(shí)，使LED電路能夠自行調(diào)整到適度恒定的、特定電流。當(dāng)設(shè)計(jì)用來連接到特定LED電路驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，該LED電路電容可以具有用來提供該LED電路的典型工作電壓和電流所需的值。
本發(fā)明的另一種形式是一個(gè)LED電路，包括彼此用反向并聯(lián)方式連接起來的至少一個(gè)LED和一個(gè)二極管，兩個(gè)反向并聯(lián)LED，一個(gè)反向并聯(lián)LED串和/或反向并聯(lián)LED矩陣，其中在反向并聯(lián)LED的至少一個(gè)連接接頭和LED電路的相應(yīng)電源接線之間用串聯(lián)方式或者獨(dú)立地用串聯(lián)方式連接一個(gè)串聯(lián)電阻電容(“RC”)網(wǎng)絡(luò)。可以把反向并聯(lián)LED和RC網(wǎng)絡(luò)放置到諸如但未必是陶瓷或藍(lán)寶石的絕緣基底上和/或各種LED封裝尺寸內(nèi)；基于產(chǎn)品規(guī)格的材料和設(shè)計(jì)或裝配到印刷電路板材料上。當(dāng)設(shè)計(jì)用來連接到特定LED電路驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，該LED電路RC網(wǎng)絡(luò)可以具有用來提供該LED電路的典型工作電壓和電流所需的值。
本發(fā)明的另一種形式是一個(gè)LED電路，包括用并聯(lián)方式與每兩個(gè)反向并聯(lián)LED連接起來的兩個(gè)反向并聯(lián)LED的矩陣，其中兩個(gè)反向并聯(lián)LED具有與電源連接串聯(lián)的獨(dú)立電容。可以把包含電容的反向并聯(lián)LED電路的整個(gè)并聯(lián)陣列放置到諸如但未必是陶瓷或藍(lán)寶石的絕緣基底上和/或各種LED封裝尺寸內(nèi)；基于產(chǎn)品規(guī)格的材料和設(shè)計(jì)內(nèi)或裝配到印刷電路板材料上。集成在LED電路封裝內(nèi)的LED電路的反向并聯(lián)矩陣可以是RC網(wǎng)絡(luò)類型LED電路。
本發(fā)明的另一種形式是一個(gè)LED電路，包括用并聯(lián)方式與每組反向并聯(lián)LED連接起來的反向并聯(lián)LED的矩陣，其中每組反向并聯(lián)LED具有與電源連接引線串聯(lián)的獨(dú)立RC網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明的另一種形式是一個(gè)LED電路，包括用并聯(lián)方式連接起來的反向并聯(lián)LED的矩陣，與到達(dá)反向并聯(lián)LED的矩陣的線路的至少一端串聯(lián)的一個(gè)電容，其中每組反向并聯(lián)LED具有與電源連接串聯(lián)的獨(dú)立電阻。
本發(fā)明的又一種形式是一個(gè)LED電路，包括連接起來的并且直接用小于等于LED電路內(nèi)的LED的反向并串聯(lián)串的總串聯(lián)電壓下降的高頻AC電壓驅(qū)動(dòng)的LED的反向并串聯(lián)串。
本發(fā)明的另一種形式包括直接用具有相對固定的電壓和相對固定的頻率的AC電源(“LED電路驅(qū)動(dòng)裝置”)驅(qū)動(dòng)LED電路的方法。LED電路驅(qū)動(dòng)裝置可以是電網(wǎng)電源，能夠在負(fù)載改變時(shí)提供相對固定的電壓和相對固定的頻率并且其頻率可以比電網(wǎng)電源的頻率更高或更低的變壓器、發(fā)電機(jī)或倒相驅(qū)動(dòng)裝置的輸出。即使向該LED電路驅(qū)動(dòng)裝置的輸出中添加或從中刪除一個(gè)或多個(gè)LED電路，該LED電路驅(qū)動(dòng)裝置也能提供相對固定的電壓和相對固定的頻率輸出。使用具有較低輸出電壓的較高頻率的倒相器作為一個(gè)LED電路驅(qū)動(dòng)裝置，目的是通過更高頻率的LED電路驅(qū)動(dòng)裝置的可用性來降低元件尺寸，并且簡化LED電路的制造和標(biāo)準(zhǔn)化。LED電路驅(qū)動(dòng)裝置還可以包括以下電路，該電路通過使用MOSFET晶體管、IGBT晶體管或其它電子裝置可以降低或消除提供軟啟動(dòng)功能特征的浪涌電流。LED電路驅(qū)動(dòng)裝置也可以是其頻率比初級頻率更高或更低的脈沖輸出。
本發(fā)明的另一種形式是一種LED照明系統(tǒng)，包括LED電路陣列以及與該LED電路陣列相連的CED電路驅(qū)動(dòng)裝置，LED電路陣列具有多個(gè)不同的LED電路，每個(gè)電路引起相同的或不同的電流，并且提供相同的或不同的光輸出，光輸出可以是相同或不同顏色。提供相對固定的頻率和電壓輸出的LED電路驅(qū)動(dòng)裝置允許需要不同正向電壓和驅(qū)動(dòng)電流的LED電路的混合和匹配。在LED電路驅(qū)動(dòng)裝置的額定瓦數(shù)的限制內(nèi)，按照每次一個(gè)LED電路用并聯(lián)方式把LED電路連接到LED電路驅(qū)動(dòng)裝置的輸出，在利用LED和其它元件增加或降低負(fù)載時(shí)，不需要像DC驅(qū)動(dòng)裝置和LED典型地要求的那樣改變或調(diào)整LED電路驅(qū)動(dòng)裝置。由于從不要求回到電源上來，允許更有效地集成用LED電路設(shè)計(jì)的照明系統(tǒng)，并提供可伸縮性。如果在LED電路驅(qū)動(dòng)電源和LED電路之間引入電感和/或附加電容，如現(xiàn)有技術(shù)中描述的阻抗電路，則需要改變驅(qū)動(dòng)裝置或元件，這會(huì)阻止帶有集成電容或RC網(wǎng)絡(luò)的AC-LED的可伸縮性、標(biāo)準(zhǔn)化和大量生產(chǎn)。
借助于提供已知的相對恒定的AC電壓和頻率的LED電路驅(qū)動(dòng)裝置，帶有特定電容或RC網(wǎng)絡(luò)值的各種LED電路的大規(guī)模生產(chǎn)將基于指定LED電路驅(qū)動(dòng)裝置的輸出，向LED電路提供20mA、150mA或350mA或任何其它所需電流。通過LED電路驅(qū)動(dòng)裝置的標(biāo)準(zhǔn)化，相對固定的電壓和頻率允許LED電路的標(biāo)準(zhǔn)化。
根據(jù)另一方面，把晶體管連接到LED電路的至少一個(gè)電源連接線，或者在電源連接引線和LED電路之間用串聯(lián)方式內(nèi)置到LED電路封裝中，通過該晶體管內(nèi)的電容，該晶體管能夠控制(例如，改變或使轉(zhuǎn)向)通過LED電路的交變電流的流動(dòng)。
通過連同附圖一起閱讀當(dāng)前的優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述形式以及其它形式、功能特征和優(yōu)勢將更加明顯。本發(fā)明的詳細(xì)描述和附圖僅僅是說明性的而非限制性的，所附權(quán)利要求書及其等價(jià)物定義本發(fā)明的范圍。


圖1表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖2表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖3表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖4表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖5表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖6表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖7表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖8表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖9表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖10表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖11表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖12表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖13表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖14表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖15表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖16表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖17表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖18表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖19表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖20表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖21表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖22表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖23表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖24表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖25表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；以及圖26表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1公開了用于根據(jù)本發(fā)明的AC驅(qū)動(dòng)裝置的發(fā)光器件10的示意圖。器件10包括用反向并聯(lián)線路接法與第二LED 14相連的第一LED 12，在兩個(gè)反向并聯(lián)LED的第一接頭18之間用串聯(lián)方式連接的電容16，與兩個(gè)反向并聯(lián)LED相連的第一電源連接20，以及與兩個(gè)反向并聯(lián)連接的LED的第二接頭24相連的第二電源連接22?？梢允褂枚O管代替LED 12或LED 14。
圖2公開了用于根據(jù)本發(fā)明的LED電路驅(qū)動(dòng)裝置的發(fā)光器件26的示意圖。器件26包括如圖1公開的器件10，安裝在諸如但未必是陶瓷或藍(lán)寶石的絕緣基底28上并且集成在LED封裝30中，封裝30可以是各種LED封裝尺寸；基于產(chǎn)品規(guī)格的材料和設(shè)計(jì)或安裝在印刷電路板材料上。器件26提供電源連接引線32并且可以有一個(gè)第一或附加透鏡34，透鏡34可以是用塑料、聚合物或其它材料制成的，用于光彌散，透鏡上涂有或摻有磷或毫微粒子，使得通過透鏡34的從器件10發(fā)射的光的顏色或特性發(fā)生改變。
圖3公開了具有直接用AC驅(qū)動(dòng)裝置38驅(qū)動(dòng)的發(fā)光器件26的示意圖的器件36的示意圖，AC驅(qū)動(dòng)裝置38與器件26的電源連接32相連，在AC驅(qū)動(dòng)裝置38和器件26之間沒有任何附加元件，如電容、電感或電阻。AC驅(qū)動(dòng)裝置38向器件26提供相對恒定的AC電壓和頻率輸出，不管器件26的總負(fù)載是多少也不管器件26的數(shù)目的變化，只要該負(fù)載不超過AC驅(qū)動(dòng)裝置38的瓦數(shù)限制即可。AC驅(qū)動(dòng)裝置38可以是發(fā)電機(jī)、電網(wǎng)電源或能夠向不同大小的負(fù)載提供相對固定的電壓和相對固定的頻率輸出的倒相器。AC驅(qū)動(dòng)裝置可以向根據(jù)本發(fā)明的器件26提供低電壓或高電壓以及低頻率或高頻率，只要電容16是用于器件26的所需操作的特征值即可。
圖4公開了用于連接到根據(jù)本發(fā)明的LED電路驅(qū)動(dòng)裝置的發(fā)光器件40的示意圖。器件40包括采用反向并聯(lián)線路接法與第二LED 44相連的第一LED 42。在兩個(gè)反向并聯(lián)LED的第一接頭48和第一電源連接50之間以串聯(lián)方式連接電容46。在兩個(gè)反向并聯(lián)LED的第二接頭54和第二電源連接56之間以串聯(lián)方式連接電阻52?？梢允褂枚O管代替LED 42或LED 44，并且可以用串聯(lián)方式把電阻52放置在電容46的任何一端作為備選位置。
圖5公開了用于根據(jù)本發(fā)明的LED電路驅(qū)動(dòng)裝置的發(fā)光器件58的示意圖。器件58包括集成在如圖2中的器件26中公開的封裝內(nèi)的如圖4公開的器件40。器件58提供用于連接到如圖3公開的AC驅(qū)動(dòng)裝置38的電源連接引線。
圖6公開了用于連接到根據(jù)本發(fā)明的LED電路驅(qū)動(dòng)裝置的發(fā)光器件64的圖示。器件64包括采用反向并聯(lián)線路接法與LED 68的第二串聯(lián)串相連的LED 66的第二串聯(lián)串，在LED的反向并串聯(lián)串的第一接頭72和第一電源連接74之間以串聯(lián)方式連接的電容70，以及與LED的反向并串聯(lián)串的第二接頭78相連的第二電源連接76?？梢允褂枚O管代替一個(gè)或多個(gè)LED 66以及一個(gè)或多個(gè)LED 68，并且連同電容70一起把LED 66和68集成到如圖2公開的封裝30描述的封裝80中。
圖7公開了用于根據(jù)本發(fā)明的AC驅(qū)動(dòng)的發(fā)光器件82的圖示。器件82包括采用反向并聯(lián)線路接法與LED 86的第二串聯(lián)串相連的LED 84的第一串聯(lián)串，在LED的反向并串聯(lián)串的第一接頭90和第二電源連接92之間用串聯(lián)方式連接的電容88，以及在LED的反向并串聯(lián)串的第二接頭96和第二電源連接98之間用串聯(lián)方式連接的電阻94?？梢允褂枚O管代替一個(gè)或多個(gè)LED 84以及一個(gè)或多個(gè)LED86，并且連同電容88和電阻94一起把LED 84和86集成到如圖2公開的封裝30描述的封裝100內(nèi)。可以用串聯(lián)方式把電阻94放置在電容88的任何一端作為備選位置。
圖8公開了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件102的圖示。器件102包括采用反向并聯(lián)線路接法與LED 106的第二串聯(lián)串相連的LED 104的第一串聯(lián)串。第一電源連接108與LED的反向并串聯(lián)串的第一接頭110相連，而第二電源連接112與LED的反向并串聯(lián)串的第二接頭114相連。可以使用二極管代替一個(gè)或多個(gè)LED 104以及一個(gè)或多個(gè)LED106，并且可以把LED 104和106集成到如圖2公開的封裝30描述的封裝118內(nèi)。
圖9公開了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件120的電路圖。器件120與圖5公開的器件類似，并且包括可以以串聯(lián)方式放置在第一電容46的任何一端的第二串聯(lián)電阻122。
圖10公開了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件124的圖示。器件124與圖2公開的器件類似，并且包括在反向并聯(lián)LED的接頭128和電源連接130之間以串聯(lián)方式連接的第二串聯(lián)電容126。
圖11公開了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件130的圖示。器件130具有可以集成到與圖2描述的封裝30類似的封裝132中的如圖1描述的各個(gè)發(fā)光器件10的矩陣。
圖12公開了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件134的圖示。器件134具有可以集成到與圖2描述的封裝30類似的封裝136中的如圖4描述的各個(gè)發(fā)光器件40的矩陣。
圖13公開了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件138的圖示。器件138具有2個(gè)反向并聯(lián)發(fā)光器件140一組的矩陣，每一組具有連接第一電源連接140的各個(gè)串聯(lián)電阻以及在第二電源連接和140的矩陣之間用串聯(lián)方式連接的電容146?？蛇x地，可以在第一電壓連接144和所有電阻142之間用串聯(lián)方式連接電容146?？梢园哑骷?40的矩陣、電阻142和電容146集成到與圖2描述的封裝30類似的封裝150內(nèi)。
圖14公開了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件152的圖示。器件152包括另一種形式的串聯(lián)反向并聯(lián)LED矩陣154，在反向并聯(lián)LED矩陣154的第一接頭158和第一電源連接之間用串聯(lián)方式連接的電容156，以及與反向并聯(lián)LED矩陣的第二接頭164相連的第二電源連接162。第一電源連接108與LED的反向并串聯(lián)串的第一接頭110相連，而第二電源連接112與LED的反向并串聯(lián)串的第二接頭114相連?？梢允褂枚O管代替一個(gè)或多個(gè)LED 104以及一個(gè)或多個(gè)LED 106，并且可以把LED 104和106集成到如圖2中公開的封裝30描述的封裝118內(nèi)。
圖15公開了根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)168的示意圖。系統(tǒng)168包括與如圖3描述的高頻倒相AC驅(qū)動(dòng)方法170相連的如圖2描述的多個(gè)器件26，在本例中，高頻倒相AC驅(qū)動(dòng)方法以50Khz的相對恒定頻率向器件26提供相對恒定的12V AC電源。器件26的每個(gè)器件或某些器件具有數(shù)值相等或不等的集成電容172，使得器件26能夠在與單電源AC驅(qū)動(dòng)方法不同的驅(qū)動(dòng)電流174下運(yùn)行。
圖16公開了根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)176的示意圖。照明系統(tǒng)176包括多個(gè)器件178、180和182，當(dāng)直接與固定的高頻AC驅(qū)動(dòng)方法186的變壓器184的輸出相連時(shí)，每一個(gè)都能在不同電流和光輸出下運(yùn)行。
圖17公開了與圖11公開的器件130相同并且集成到用于根據(jù)本發(fā)明的AC驅(qū)動(dòng)方法的如圖2描述的封裝30內(nèi)的發(fā)光器件188的另一個(gè)示意圖。器件188包括如圖11公開的器件130，安裝在諸如但未必是陶瓷或藍(lán)寶石的絕緣基底28上，并且集成到LED封裝30內(nèi)，LED封裝30可以是各種LED封裝尺寸；基于產(chǎn)品規(guī)格的材料和設(shè)計(jì)或安裝到印刷電路板材料上。器件188提供電源連接引線190和192，并且可以具有用于光彌散的用塑料、聚合物或其它材料制成的第一或附加透鏡194，透鏡涂有或摻有磷或毫微晶體，使得通過透鏡194的從器件130發(fā)射的光的顏色或特性發(fā)生改變。器件130具有器件10的矩陣。電源連接位于器件130內(nèi)的電容16的對面，把每個(gè)器件10的一部分連接到電源連接196，把電源連接196連接到可焊接的熱沉材料198并集成到封裝30內(nèi)。在器件130或188內(nèi)，與熱沉198相連的電源連接196比其它導(dǎo)體具有更重的量規(guī)(heavier gauge)。器件188的示意圖提供封裝30的側(cè)視圖以及圖17中的器件130的俯視圖。
圖18公開了與圖17描述的器件188類似的發(fā)光器件198的另一個(gè)示意圖，其中發(fā)光器件200與圖12公開的并且集成到用于根據(jù)本發(fā)明的AC驅(qū)動(dòng)方法的如圖2描述的封裝30內(nèi)的器件136相同。器件198包括為了獲得最優(yōu)光彌散而集成到封裝30內(nèi)的反射器件。發(fā)光器件200可以向下面對反射器202并與透鏡194輸出的光的方向相反，如果為此設(shè)計(jì)而把反射器202完全集成到封裝30內(nèi)的話。
圖19表示具有提供相對恒定的電壓和相對恒定的頻率輸出的高頻倒相器206級的LED電路驅(qū)動(dòng)裝置204的框圖。高頻倒相器206級有一個(gè)內(nèi)部雙半橋驅(qū)動(dòng)裝置，后者帶有內(nèi)部或外部壓控振蕩器，可以把壓控振蕩器設(shè)置為使頻率保持固定的電壓。高頻倒相器206級內(nèi)的電阻或中心抽頭的串聯(lián)電阻二極管網(wǎng)絡(luò)向該振蕩器的設(shè)置端輸入反饋一個(gè)電壓信號。AC穩(wěn)壓器208檢測倒相器206的輸出線路210和212的負(fù)載的變化，并響應(yīng)于該負(fù)載變化向倒相器208反饋一個(gè)電壓信號，穩(wěn)壓器進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，以保持具有相對恒定的頻率輸出的相對恒定的電壓輸出。
圖20表示LED電路驅(qū)動(dòng)裝置214的示意圖，LED電路驅(qū)動(dòng)裝置214具有電壓電源級216，固定/可調(diào)頻率級218，AC電壓穩(wěn)壓器和測量級220，AC電平響應(yīng)控制級222，AC穩(wěn)壓器輸出控制級224以及驅(qū)動(dòng)裝置輸出級226。
圖21表示如圖20描述的電壓電源級216的示意圖。電壓電源級216提供通用AC電網(wǎng)輸入228，后者驅(qū)動(dòng)所使用的二極管電橋230向LED電路驅(qū)動(dòng)裝置系統(tǒng)214提供DC。直接的DC可以消除需要通用AC輸入228?？梢园压β室驍?shù)校正裝置232集成到LED電路驅(qū)動(dòng)裝置216中作為該電路的一部分。電壓電源級216包括低電壓電源電路234，后者可以包括不止一個(gè)電壓和極性。
圖22表示如圖20描述的固定/可調(diào)頻率級218的示意圖。固定/可調(diào)頻率級218包括一個(gè)電橋驅(qū)動(dòng)裝置236，后者可以包括一個(gè)集成或外部壓控振蕩器238。振蕩器238有一個(gè)設(shè)置輸入管腳240，它通過使用與地線相接的電阻或可調(diào)電阻242把振蕩器的頻率設(shè)置成固定頻率。通過手工或數(shù)字控制，可調(diào)電阻242允許把固定頻率調(diào)整為不同的期望值，但是能夠基于設(shè)置端240的電壓使頻率保持相對恒定。
圖23是帶有如圖20描述的電壓測量級220的AC電壓穩(wěn)壓器的示意圖。帶有電壓測量電路220的AC電壓穩(wěn)壓器監(jiān)控如圖20所示的驅(qū)動(dòng)裝置輸出226的電壓，并且向如圖20所示的AC電平響應(yīng)控制級222發(fā)送電壓電平信號。
圖24是AC電平響應(yīng)控制級228的示意圖。AC電平響應(yīng)控制級228接收帶有如圖23所示的電壓測量電路220的AC電壓穩(wěn)壓器的電壓電平信號，并且驅(qū)動(dòng)如圖20所示的AC穩(wěn)壓器輸出控制級224。
圖25是AC穩(wěn)壓器輸出控制級230的示意圖。AC穩(wěn)壓器輸出控制級230改變在驅(qū)動(dòng)晶體管232的接頭和如圖26所示的驅(qū)動(dòng)裝置輸出226的變壓器輸入管腳234之間的電阻。AC穩(wěn)壓器輸出控制級230是一個(gè)電路或元件，諸如但未必是晶體管、壓敏電阻或流敏電阻電路，該電路具有響應(yīng)于提供給它的電壓或電流改變其電阻的裝置。
圖26是驅(qū)動(dòng)裝置輸出級226的示意圖。驅(qū)動(dòng)裝置輸出級226包括驅(qū)動(dòng)晶體管232和變壓器236，變壓器236以相對恒定的電壓和頻率向LED電路提供AC電壓輸出238。
權(quán)利要求
1.一種照明系統(tǒng)，包括兩個(gè)或更多LED電路，每個(gè)LED電路有至少兩個(gè)二極管，該二極管是用反向并聯(lián)關(guān)系彼此連接的，這些二極管中的至少一個(gè)二極管是LED；至少一個(gè)電容，該電容與每個(gè)反向并聯(lián)LED電路相連并且是其一部分，該電容僅有一端與該反向并聯(lián)LED相連；與一個(gè)或多個(gè)LED電路相連的驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置向一個(gè)或多個(gè)LED電路提供AC電壓和電流，該驅(qū)動(dòng)裝置和該LED電路形成一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，并且把該驅(qū)動(dòng)裝置和該LED電路配置成這樣的，可以向該驅(qū)動(dòng)電路添加或從該驅(qū)動(dòng)電路中刪除LED電路(a)不會(huì)顯著影響任何單個(gè)LED的光的預(yù)定的期望輸出范圍；以及(b)不需要(i)改變在該改變之后繼續(xù)存在的先前存在的驅(qū)動(dòng)電路元件的任何一個(gè)元件的任何一個(gè)分立元件的值；或(ii)添加或刪除任何這樣的分立元件。
2.權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)進(jìn)一步包括，與每個(gè)反向并聯(lián)LED電路相連并且是其一部分的至少一個(gè)電阻，該電阻以串聯(lián)方式與至少一個(gè)電容相連。
3.權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)，其中該AC驅(qū)動(dòng)裝置是電網(wǎng)電源并且該LED電路的封裝帶有連接器，該連接器提供標(biāo)準(zhǔn)公用引出線。
4.權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)，其中該AC驅(qū)動(dòng)裝置提供高頻AC電壓。
5.權(quán)利要求4的照明系統(tǒng)，其中該驅(qū)動(dòng)裝置提供的頻率超過100赫茲。
6.權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)，其中至少兩個(gè)LED電路的至少一個(gè)電路具有LED的反向并串聯(lián)串。
7.權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)，其中至少兩個(gè)LED電路是與該驅(qū)動(dòng)裝置獨(dú)立封裝的。
8.權(quán)利要求7的照明系統(tǒng)，其中封裝的LED電路包括一個(gè)或多個(gè)透鏡。
9.權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)，其中該電容是分立元件。
10.權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)，其中該電容的電容量是以該電路元件的固有屬性的方式提供的，除提供電容量之外，該電路元件還用來提供一個(gè)函數(shù)。
11.權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)包括涂在該LED上的磷。
12.權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)包括用于該LED的透鏡以及影響該LED的光輸出的摻雜在透鏡中的毫微晶體。
13.權(quán)利要求7的照明系統(tǒng)，其中該封裝包括一種或多種集成的熱沉材料，用于反射該封裝的光輸出的集成在該封裝內(nèi)的靠近該LED的反射材料，以及用于該LED的透鏡。
14.權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)，其中該LED是有機(jī)LED。
15.權(quán)利要求5的照明系統(tǒng)，其中該驅(qū)動(dòng)裝置是倒相器。
16.權(quán)利要求15的照明系統(tǒng)，其中該倒相器被配置成在可變負(fù)載下提供相對恒定的輸出頻率和電壓。
17.用于與AC電壓電源一起使用的LED器件，包括第一組彼此用反向并聯(lián)方式連接起來的兩個(gè)LED，并且在該兩個(gè)反向并聯(lián)LED的相對端形成兩個(gè)連接接頭，一個(gè)電容，其第一端與兩個(gè)反向并聯(lián)LED的第一連接接頭相連，第一電源連接引線，它與電容的第二端相連，該電容與第一反向并聯(lián)LED接頭相連，第二電源連接引線，直接與兩個(gè)反向并聯(lián)LED的第二連接接頭相連，在絕緣基底材料上形成的包括電容和電源連接引線的成套的兩個(gè)反向并聯(lián)LED，以及；集成到單一LED封裝內(nèi)的絕緣基底，該封裝為該基底上的LED電路電源連接引線提供電連通性。
18.權(quán)利要求17的器件包括，彼此用兩個(gè)獨(dú)立的串聯(lián)串反向并聯(lián)起來的兩個(gè)以上的LED，一個(gè)電容，其第一端與LED的反向并串聯(lián)串的第一連接接頭相連，第一電源連接引線，它與電容的第二端相連，該電容與LED的反向并串聯(lián)串的第一連接接頭相連，第二電源連接引線，直接與LED的反向并串聯(lián)串的第二連接接頭相連，在絕緣基底上形成的并且集成到單一LED封裝內(nèi)的包括電容和電源連接引線的LED的反向并串聯(lián)串，該封裝為該基底上的LED電路電源連接引線提供電連通性。
19.權(quán)利要求17的器件包括兩組以上的兩個(gè)反向并聯(lián)LED，每一組的兩個(gè)反向并聯(lián)LED具有與每一組的兩個(gè)反向并聯(lián)LED相連的獨(dú)立電容，每個(gè)獨(dú)立電容具有與每一組的兩個(gè)反向并聯(lián)LED的第一連接接頭相連的第一端，第一電源連接引線，它與每個(gè)獨(dú)立電容的第二端相連，每個(gè)獨(dú)立電容與反向并聯(lián)LED相連，第二電源連接引線，與每一組的反向并聯(lián)LED的第二連接接頭相連，每個(gè)第一電源連接引線一般與第一電源連接總線線路相連，每個(gè)第二電源連接引線一般與第二電源連接總線線路相連，在絕緣基底上形成的并且集成到單一LED封裝內(nèi)的包括電容和電源連接引線的LED的反向并聯(lián)組，該封裝為該基底上的LED電路電源連接總線線路提供電連通性。
20.權(quán)利要求17的器件包括兩組以上的兩個(gè)反向并聯(lián)LED，每一組的兩個(gè)反向并聯(lián)LED具有與每一組的反向并聯(lián)LED相連的獨(dú)立電阻，每個(gè)獨(dú)立電阻具有與兩個(gè)反向并聯(lián)LED的第一連接接頭相連的第一端，第一電源連接引線，它與每個(gè)獨(dú)立電阻的第二端相連，每個(gè)獨(dú)立電阻與每一組的反向并聯(lián)LED相連，第二電源連接引線，與每一組的反向并聯(lián)LED的第二連接接頭相連，每個(gè)第一電源連接引線一般與第一電源連接總線相連，每個(gè)第二電源連接引線一般與第二電源連接總線相連，以及；至少一個(gè)電源連接總線具有與所有組的反向并聯(lián)LED串聯(lián)連接的至少一個(gè)電容，該反向并聯(lián)LED對面的至少一個(gè)電容的一端具有一個(gè)電源連接引線，在絕緣基底上形成的并且集成到單一LED封裝內(nèi)的包括至少一個(gè)串聯(lián)電容和電源連接引線的所有組的反向并聯(lián)LED，該封裝為該基底上的LED電路電源引線提供電連通性。
21.權(quán)利要求17的器件具有與反向并聯(lián)LED的至少一個(gè)電源連接引線串聯(lián)的至少一個(gè)電阻。
22.權(quán)利要求17的器件具有與反向并聯(lián)LED的第二連接接頭相連的第二電容，第二電容具有與該反向并聯(lián)LED的第二連接接頭相連的第一端，第一電源連接引線，它與第二電容的第二端相連，第二電容與該反向并聯(lián)LED的第二連接接頭相連。
23.權(quán)利要求17的器件利用帶有透鏡的預(yù)先封裝的LED。
24.權(quán)利要求17的器件利用預(yù)先封裝的分立電容。
25.權(quán)利要求17的器件具有其電容量足以代替該電容的器件。
26.權(quán)利要求17的器件具有透鏡。
27.權(quán)利要求17的器件，其中該LED具有磷涂層。
28.權(quán)利要求17的器件，其中在透鏡中摻雜毫微晶體以影響該LED的光輸出。
29.權(quán)利要求17的器件具有用藍(lán)寶石制成的基底。
30.權(quán)利要求17的器件具有用氮化鎵制成的基底。
31.權(quán)利要求17的器件具有用碳化硅制成的基底。
32.權(quán)利要求17的器件具有用印刷電路板材料制成的基底。
33.權(quán)利要求17的器件直接與具有相對恒定的電壓和相對恒定的頻率的AC輸出的固定的高頻倒相器輸出相連。
34.權(quán)利要求33的器件，其中在該倒相器輸出和該LED電路器件之間沒有串聯(lián)電感。
35.權(quán)利要求33的器件，其中在該倒相器輸出和該LED電路器件之間沒有串聯(lián)電容。
36.權(quán)利要求17的器件進(jìn)一步包括兩組以上的兩個(gè)以上的反向并聯(lián)LED，每一組的兩個(gè)以上的反向并聯(lián)LED具有與每一組的反向并聯(lián)LED相連的獨(dú)立電阻，每個(gè)獨(dú)立電阻具有與兩個(gè)反向并聯(lián)LED的第一連接接頭相連的第一端；第一電源連接引線，它與每個(gè)獨(dú)立電阻的第二端相連，每個(gè)獨(dú)立電阻與每一組的反向并聯(lián)LED相連；第二電源連接引線，它與每一組的反向并聯(lián)LED的第二連接接頭相連；每個(gè)第一電源連接引線一般與第一電源連接總線相連；每個(gè)第二電源連接引線一般與第二電源連接總線相連；以及，至少一個(gè)電源連接總線具有與所有組的反向并聯(lián)LED串聯(lián)連接的至少一個(gè)電容，該反向并聯(lián)LED對面的至少一個(gè)電容的一端具有一個(gè)電源連接引線，在絕緣基底上形成的并集成到單一LED封裝內(nèi)的包括至少一個(gè)串聯(lián)電容和電源連接引線的所有組的反向并聯(lián)LED，該封裝為該基底上的LED電路電源引線提供電連通性。
37.權(quán)利要求36的器件具有與每一組反向并聯(lián)LED相連的至少一個(gè)電容。
38.權(quán)利要求17的器件包括兩組以上的兩個(gè)以上的反向并聯(lián)LED，每一組的兩個(gè)以上的反向并聯(lián)LED具有與每一組的反向并聯(lián)LED相連的獨(dú)立電阻，每個(gè)獨(dú)立電阻具有與兩個(gè)反向并聯(lián)LED的第一連接接頭相連的第一端，第一電源連接引線，它與每個(gè)獨(dú)立電阻的第二端相連，每個(gè)獨(dú)立電阻與每一組的反向并聯(lián)LED相連，第二電源連接引線，它與每一組的反向并聯(lián)LED的第二連接接頭相連，每個(gè)第一電源連接引線一般與第一電源連接總線相連，每個(gè)第二電源連接引線一般與第二電源連接總線相連，以及；至少一個(gè)電源連接總線具有與所有組的反向并聯(lián)LED串聯(lián)連接的至少一個(gè)電容，該反向并聯(lián)LED對面的至少一個(gè)電容的一端具有一個(gè)電源連接引線，在絕緣基底上形成的并且集成到單一LED封裝內(nèi)的包括至少一個(gè)串聯(lián)電容和電源連接引線的所有組的反向并聯(lián)LED，該封裝為該基底上的LED電路電源引線提供電連通性。
39.權(quán)利要求37的器件具有與每一組反向并聯(lián)LED串聯(lián)的至少一個(gè)電容。
40.一種LED驅(qū)動(dòng)裝置。包括一個(gè)或多個(gè)電容；一個(gè)或多個(gè)電阻；兩個(gè)或多個(gè)LED電路，每個(gè)LED電路具有用反向并聯(lián)方式彼此連接起來的至少兩個(gè)二極管，這些二極管中的至少一個(gè)二極管是LED，在兩個(gè)或多個(gè)LED電路之間用串聯(lián)方式連接一個(gè)或多個(gè)電容和一個(gè)或多個(gè)電阻。
41.權(quán)利要求a的一個(gè)或多個(gè)電容和一個(gè)或多個(gè)電阻被集成到用于提供連接LED電路和電源的裝置的封裝內(nèi)。
42.一種操作LED照明系統(tǒng)的方法，包括在電路中提供反向并聯(lián)LED；提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，以向該電路輸出高頻AC電流和電壓；在運(yùn)行期間，響應(yīng)于在給定時(shí)刻存在的或工作的LED的數(shù)目引起的負(fù)載變化，調(diào)整該驅(qū)動(dòng)裝置，以向該電路提供相對恒定的電壓和頻率。
全文摘要
連同AC LED驅(qū)動(dòng)裝置一起公開了AC LED封裝和電路。AC LED電路可以包括用AC電源驅(qū)動(dòng)的一個(gè)LED或一組反并聯(lián)LED以及處于各種電壓和頻率的AC LED驅(qū)動(dòng)裝置。AC LED是用各種形式和材料預(yù)先封裝的，并且是為采用各種形式與AC電源、倒相器類型的驅(qū)動(dòng)裝置或封裝的電網(wǎng)或高頻耦合而設(shè)計(jì)的。AC LED驅(qū)動(dòng)裝置是一個(gè)固定頻率的驅(qū)動(dòng)裝置，它向該驅(qū)動(dòng)裝置的瓦數(shù)限制以內(nèi)的不同大小的負(fù)載提供相對恒定的電壓輸出，并且在某些情況中是直接電網(wǎng)電源。
文檔編號H05B33/08GK1943276SQ200580011640
公開日2007年4月4日 申請日期2005年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月25日
發(fā)明者邁克爾·米斯金, 詹姆斯·N·安德森 申請人:邁克爾·米斯金, 詹姆斯·N·安德森