脈動電能非諧振的led單向驅動電路的制作方法

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專利名稱：脈動電能非諧振的led單向驅動電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是提供一種脈動電能非諧振的LED單向驅動電路。
背景技術：
傳統(tǒng)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(lián)限流電阻作為阻抗，串聯(lián)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陷的所在。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的，乃在于提供一種脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，為揭示一種以脈動電能為電源，藉電容性阻抗元件、或電感性阻抗元件、或電阻性阻抗元件構成第一阻抗，以及采用并聯(lián)后固有并聯(lián)諧振(parallel resonance)頻率與脈動電能的脈動周期不同，而不會產(chǎn)生并聯(lián)諧振的電感性阻抗元件與電容性阻抗元件，兩者并聯(lián)構成第二阻抗，第一阻抗與第二阻抗呈串聯(lián)，串聯(lián)后的兩端供輸入直流脈動電能作為電源，包括
(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(jīng)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(jīng)整流為半波或全波的直流脈動電能；
14藉呈串聯(lián)的第一阻抗及第二阻抗，將輸入的直流脈動的電壓作分壓，在第二阻抗兩端形成雙向交變電能分壓，而于第二阻抗的分壓電能，經(jīng)整流裝置整流為單向直流電能后，供驅動單向導電的發(fā)光二極管，此項脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，應用于高頻脈動電源時，可減少驅動電路體積、重量及降低成本為其特征。

圖1所示為此項脈動電能非諧振的LED單向驅動電路方框示意圖。圖2所示為本發(fā)明的電路例示意圖。
圖3所示為圖2電路中單向導電發(fā)光二極管組加設齊納二極管的電路例示意圖。
圖4所示為圖3電路于發(fā)光二極管及所串聯(lián)限流電阻兩端，并聯(lián)可蓄放電裝置的電路例示意圖。
圖5所示為圖3電路于發(fā)光二極管兩端并聯(lián)可蓄放電裝置的電路例示意圖。
圖6所示為本發(fā)明串聯(lián)于串聯(lián)式電能功率調控器的電路例方框示意圖。圖7所示為本發(fā)明并聯(lián)于并聯(lián)式電能功率調控器的電路例方框示意圖。圖8所示為本發(fā)明接受直流變直流變流器輸出電能驅動的電路例方框示意圖。
圖9所示為本發(fā)明串接阻抗元件的電路例方框示意圖。
圖IO所示為本發(fā)明串接的阻抗元件藉開關裝置作串聯(lián)、或并聯(lián)、或串并聯(lián)的操控電路例方框示意圖。
圖11所示為本發(fā)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元件構成升壓電路例示意圖。
圖12所示為本發(fā)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元件構成降壓電路例示意圖。圖13所示為本發(fā)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元件的電路例示意圖。
具體實施例方式
以下配合附圖詳細說明本發(fā)明的特征及優(yōu)點
本發(fā)明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)構成第一阻抗，以及由至少一個電容性阻抗元件與至少一個電感性阻抗元件呈并聯(lián)，構成第二阻抗，兩者并聯(lián)后固有并聯(lián)諧振頻率與脈動電能的脈動周期不同，而不會產(chǎn)生并聯(lián)諧振，以及由至少一個發(fā)光二極管構成單向導電的發(fā)光二極管組，聯(lián)結于至少一個整流裝置的正負輸出端，整流裝置的交流輸入端并聯(lián)于第二阻抗兩端；
藉上述電路在第一阻抗與第二阻抗串聯(lián)后兩端，供輸入脈動電能，以在第二阻抗藉并聯(lián)的電容器及電感性阻抗元件形成呈漸衰波形的雙向交變電能分壓，并將第二阻抗的呈漸衰波形的雙向交變分壓電能，傳輸至并聯(lián)于第二阻抗兩端的整流裝置的交流電能輸入端，而經(jīng)整流后的直流電能供驅動至少一個單向導電發(fā)光二極管組，或供驅動至少兩個分別并聯(lián)于第一阻抗及第二阻抗兩端的整流裝置，以由整流裝置分別接受第一阻抗及第二阻抗的交流電能整流為直流輸出，進而驅動個別的單向導電發(fā)光二極管，進而構成此項脈
動電能非諧振的LED單向驅動電路。
圖1所示為此項脈動電能非諧振的LED單向驅動電路示意圖，圖1所述中為藉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可為采用電容性阻抗元件(或電感性阻抗元件、或電阻性阻抗元件)所構成，或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，或釆用兩種或兩種以上的阻抗元件所構成、而各種阻抗元件分別為一個或一個以上的阻抗元件呈串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)所構成；
16——第一阻抗Z101為由至少一個電容性阻抗元件與至少一個電感性阻抗
元件互相串聯(lián)，兩者串聯(lián)后的固有串聯(lián)諧振(series resonance)頻率與周期交換
極性直流電源周期相同，而呈串聯(lián)諧振狀態(tài)；或
—第一阻抗Z101為由至少一個電容性阻抗元件及至少一個電感性阻抗
元件互相并聯(lián)，兩者并聯(lián)后的固有并聯(lián)諧振頻率與周期交換極性直流電源周期相同，呈并聯(lián)諧振狀態(tài)；
——第二阻抗為由至少一個電容性阻抗元件、與至少一個電感性阻抗元件并聯(lián)所構成，兩者并聯(lián)后固有并聯(lián)諧振頻率與脈動電能的脈動周期不同，而不會產(chǎn)生并聯(lián)諧振；
——此項脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，可依需要選擇電容性阻抗元件、電感性阻抗元件、或電阻性阻抗元件，由三者中至少之一種阻抗元件以構成第一阻抗Z101;
此項脈動電能非諧振的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并聯(lián)于脈動能的電源，以運作于非并聯(lián)諧振狀態(tài)，但可以形成呈漸衰波形的雙向交變電能；
——整流裝置BR101:為供并聯(lián)于第一阻抗ZIOI或第二阻抗Z102兩端，或同時在第一阻抗ZIOI及第二阻抗Z102的兩端并聯(lián)設置，由第一阻抗ZIOI 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(fā)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BRIOI的數(shù)目可為一個或一個以上；
——單向導電發(fā)光二極管組L100:單向導電發(fā)光二極管組LIOO，為由一個發(fā)光二極管順發(fā)光電流極性設置所構成；或由兩個或兩個以上發(fā)光二極管順發(fā)光電流極性串聯(lián)或并聯(lián)所構成；或為由三個或三個以上發(fā)光二極管順發(fā) 光電流極性作串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)所構成；
單向導電發(fā)光二極管組L100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；
LED單向驅動電路U100中，第一阻抗Z101、第二阻抗Z102、單向導電發(fā)光二極管組L100以及整流裝置BR101，可依需要選擇各為一個或一個以上。
第一阻抗與第二阻抗串聯(lián)后兩端，供輸入脈動電能，以在第二阻抗藉并聯(lián)的電容器及電感性阻抗元件形成呈漸衰波形的雙向交變電能分壓，并將第
二阻抗的呈漸衰波形的雙向交變分壓電能，傳輸至并聯(lián)于第二阻抗兩端的整流裝置的交流電能輸入端，而經(jīng)整流后的直流電能供驅動至少一個單向導電發(fā)光二極管組，或供驅動至少兩個分別并聯(lián)于第一阻抗及第二阻抗兩端的整流裝置，以由整流裝置分別接受第一阻抗及第二阻抗的交流電能整流為直流輸出，而驅動個別的單向導電發(fā)光二極管，進而構成此項脈動電能非諧振的 LED單向驅動電路。
為方便說明，以下各代表性實施例中，其電路例所例舉的組成元件選擇
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(fā)光二極管組UOO構成實施例，但非作為實際應用時，對相關裝置選擇數(shù)量的限制；
(2) 以電容器C100的電容性阻抗作為第一阻抗元件的代表構成第一阻抗 ZlOl，及以電容器C200與電感性元件I200并聯(lián)，兩者并聯(lián)后的固有并聯(lián)諧振頻率，為與電源的脈動電能的脈動周期不同，而不會產(chǎn)生并聯(lián)諧振狀態(tài)，以構成第二阻抗Z102作為實施例，在實際應用時，可依需要選擇各種電容性阻抗元件、電感性阻抗元件、或電阻性阻抗元件作串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)使用；茲說明如下
圖2為本發(fā)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，其中第一阻抗的數(shù)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:為采用并聯(lián)后固有并聯(lián)諧振頻率與脈動電能的脈動周期不同，而不會產(chǎn)生并聯(lián)諧振的至少一個電容器C200與至少一個電感性阻
抗元件1200所并聯(lián)構成，尤指由電感性阻抗元件與雙極性電容器所并聯(lián)構成，第二阻抗的數(shù)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(lián)，其串聯(lián) 后的兩端供輸入脈動電能，并在第二阻抗Z102形成雙向交變電能的分壓，其分壓的雙向交變電能，傳輸至并聯(lián)于第二阻抗Z102兩端的整流裝置BR101 的交流輸入端，而經(jīng)整流后的電能供驅動至少一個單向導電發(fā)光二極管組 L100;
——整流裝置BR101:為設置至少一個整流裝置BRIOI，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BRIOI，以分別輸入來自第一阻抗ZIOI及第二阻抗Z102兩端的分壓電能，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(fā)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BRIOI的數(shù)目可為一個或一個以上；
——單向導電發(fā)光二極管組L100:單向導電發(fā)光二極管組LIOO，為由一個發(fā)光二極管LED101順發(fā)光電流極性設置所構成；或由兩個或兩個以上發(fā) 光二極管LED101順發(fā)光電流極性串聯(lián)或并聯(lián)所構成；或為由三個或三個以上發(fā)光二極管LED101順發(fā)光電流極性作串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)所構成；單向導電發(fā)光二極管組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Z102兩端呈漸衰波形雙向電能的分電壓電能，經(jīng)整流裝置BRIOI整流為直流電能，以驅動單向導電發(fā)光二極管組LIOO，并藉第一阻抗Z101的阻抗限制其電流；于第一阻抗Z101選用電容器C100時，藉其電容性阻抗以限制其輸出電流。
19——放電電阻R101:為選擇性設置的元件，于第一阻抗Z101選用電容器C100 (例如為雙極性電容器)時，供并聯(lián)于構成第一阻抗Z101中電容器
C100的兩端，以供作為泄放電容器cioo的殘存電荷；
——限流電阻R103:為選擇性設置的元件，供個別與構成單向導電發(fā)光二極管組L100的發(fā)光二極管LED101呈串聯(lián)，以限制通過發(fā)光二極管LED101 的電流；限流電阻R103亦可由電感性阻抗I103取代；
通過第一阻抗ZIOI、第二阻抗Z102、整流裝置BRIOI、單向導電發(fā)光二極管組LIOO，依上述線路架構連接構成LED單向驅動電路U100;
此外，此項脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其LED單向驅動電路 U100中，可借著上述單向導電發(fā)光二極管組LIOO，經(jīng)整流裝置BR101與第二阻抗Z102并聯(lián)形成的電流分流效應，在電源電壓變動時，可減少單向導電發(fā)光二極管組LIOO兩端相對于電源的電壓變動率。
此項脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其LED單向驅動電路U100 中，其構成單向導電發(fā)光二極管組L100的發(fā)光二極管LED101的選擇含
單向導電發(fā)光二極管組LIOO，為由一個發(fā)光二極管順發(fā)光電流極性設置所構成；或由兩個或兩個以上發(fā)光二極管順發(fā)光電流極性串聯(lián)或并聯(lián)所構成；或為由三個或三個以上發(fā)光二極管順發(fā)光電流極性作串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)所構成；單向導電發(fā)光二極管組LIOO可依需要選擇設置一組或一組以上；
此外為保護發(fā)光二極管及防止發(fā)光二極管LED101遭受異常電壓損壞或減少壽命，此項脈動電能非諧振的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(fā)光二極管組LIOO的發(fā)光二極管LEDIOI 兩端，并聯(lián)齊納二極管，或由齊納二極管先與至少一個二極管串聯(lián)，共同產(chǎn) 生齊納電壓效應的功能，再并聯(lián)于發(fā)光二極管LEDIOI兩端；
如圖3所示為圖2電路中單向導電發(fā)光二極管組加設齊納二極管的電路例示意圖，如圖3中所示，其構成含
——LED單向驅動電路UIOO中，供構成單向導電發(fā)光二極管組L100的
20發(fā)光二極管LED101兩端，并聯(lián)齊納二極管ZD101，其極性關系為以齊納二極管ZD101齊納電壓，限制發(fā)光二極管LED101兩端工作電壓；
——LED單向驅動電路Ul00中，供構成單向導電發(fā)光二極管組L100的發(fā)光二極管LED101兩端，并聯(lián)齊納二極管ZDIOI，其齊納二極管ZDIOI，可依需要選擇加設二極管CR201與齊納二極管ZDIOI串聯(lián)，以共同產(chǎn)生齊納電壓效應的功能，其優(yōu)點為(1)保護齊納二極管ZD101防止不正常逆向電壓； C 2 )二極管CR201與齊納二極管ZDIOI，兩者具有溫度補償效果；
此項脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其LED單向驅動電路U100 中，為提高發(fā)光二極管的發(fā)光穩(wěn)定度，可進一步在發(fā)光二極管LEDIOI設置可蓄放電裝置ESDIOI，可蓄放電裝置ESD101可供隨機充電或釋出電能，以穩(wěn)定發(fā)光二極管LEDIOI的發(fā)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ESDIOI輸出儲存電能，以驅動可蓄放電裝置ESDIOI繼續(xù)發(fā) 光；
如圖4所示為圖3電路于發(fā)光二極管及所串聯(lián)限流電阻兩端，并聯(lián)可蓄放電裝置的電路例示意如圖5為圖3電路于發(fā)光二極管兩端并聯(lián)可蓄放電裝置的電路例示意圖；圖4及圖5的構成含
——單向導電發(fā)光二極管組L100進一步可結合可蓄放電裝置ESDIOI，包括如圖4所示在發(fā)光二極管LEDIOI與限流電阻R103串聯(lián)后的兩端，或如圖5所示直接在發(fā)光二極管LED101兩端，依極性并聯(lián)可蓄放電裝置ESDIOI，可蓄放電裝置ESD101可供隨機充電或釋出電能，除可穩(wěn)定發(fā)光二極管 LED101的發(fā)光安定度外，在電源供電中斷時，通過可蓄放電裝置ESD101輸出儲存電能，以驅動發(fā)光二極管LED101繼續(xù)發(fā)光；
——上述可蓄放電裝置ESDI01為由各種已用可充放電的電池、或超電容、或電容器所構成。
圖1 圖5所示電路例中基于應用需要，其第一阻抗Z101、第二阻抗Z102、整流裝置BR101、單向導電發(fā)光二極管組L100、發(fā)光二極管LED101及各項選擇性輔助性電路元件，可依需要選擇設置或不設置，及選擇其設置數(shù)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系，作串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)；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(lián) 或并聯(lián)或串并聯(lián)；于多個設置時，各個第一阻抗可為相同類別的電容器C100
(或電感性阻抗元件、或電阻性阻抗元件)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及電感性阻抗元件1200并聯(lián)所構成，第二阻抗Z102為由一個所構成，或為由一個以上所構成而呈串聯(lián)或并聯(lián) 或串并聯(lián)，于多個設置時，各個第二阻抗可為相同或不同類別的電容性阻抗元件、或電感性阻抗元件并聯(lián)構成，其阻抗值可為相同或不同；而且其電容器C200與電感性阻抗元件1200并聯(lián)后的固有并聯(lián)諧振頻率，為不會與脈動電能的脈動周期產(chǎn)生并聯(lián)諧振；
3、發(fā)光二極管LEDIOI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(lián)或同極性并聯(lián)或串并聯(lián)；
4、 LED單向驅動電路UIOO中
(1) 單向導電發(fā)光二極管組LIOO，可選擇為設置一組單向導電發(fā)光二極管組LIOO，或選擇設置一組以上的單向導電發(fā)光二極管組LIOO，而呈串聯(lián)、或并聯(lián)、或串并聯(lián)；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(jīng)所匹配的整流裝置BR101所驅動，或個別匹配于多組呈串聯(lián)或并聯(lián)的第二阻抗Z102，而由多組第二阻抗Z102的分壓電能，經(jīng)個別設置整流裝置BR101 ，以個別驅動所匹配的單向導電發(fā)光二極管組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(fā)光二極管組LIOO中的發(fā)光二極管LEDIOI，為由連續(xù)直流通電發(fā)光；
若未設置可蓄放電裝置ESDIOI，則發(fā)光二極管LEDIOI呈間歇導電，發(fā)
22光二極管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(fā)光的順向電流值(Forward Current),以及相對選擇構成單向導電發(fā)光二極管組LIOO每一發(fā)光二極管通電發(fā)光的順向電壓的峰值(Peak of Forward Voltage),包括選擇如下
1) 以低于發(fā)光二極管LEDIOI的額定順向電壓(Rate Forward Voltage)為通電發(fā)光的順向電壓峰值；或
2) 以發(fā)光二極管LEDIOI的額定順向電壓為通電發(fā)光的順向電壓峰值；或
3) 電路中發(fā)光二極管LEDIOI若為間歇導電的驅動狀態(tài)，則可依導電及斷電時間的比例(Duty Cycle),而相對選定以高于額定順向電壓作為通電發(fā)光的順向電壓峰值，而且其通電發(fā)光的順向電壓峰值以不損害發(fā)光二極管LEDIOI 為原則；
4) 藉上述通電發(fā)光的順向電壓(Forward Voltage)的高低及波形，以產(chǎn)生相對于通電發(fā)光的順向電壓對通電發(fā)光順向電流比值(Forward Voltage vs. Forward Current)的電流大小及電流波形；而且通電發(fā)光的順向電流峰值(Peak of Forward Current)以不損害發(fā)光二極管LEDIOI為原則；
5) 通過上述順向電流(Forward Current)的大小及波形，以產(chǎn)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(lián) 或并聯(lián)或串并聯(lián)，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(lián) 或并聯(lián)或串并聯(lián)，上述裝置可依需要選擇性設置；
7、電感性阻抗元件I103可為由一個所構成，或為由一個以上所構成而呈串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)，上述裝置可依需要選擇性設置；
8、齊納二極管ZD101可為由一個所構成，或為由一個以上所構成而呈串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)，上述裝置可依需要選擇性設置；
239、二極管CR201可為由一個所構成，或為由一個以上所構成而呈串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)，上述裝置可依需要選擇性設置；
10、可蓄放電裝置ESDIOI可為由一個所構成，或為由一個以上所構成而呈串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)，上述裝置可依需要選擇性設置；
此項脈動電能非諧振的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(jīng)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(jīng)整流為半波或全波的直流脈動電能；
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
(l)如圖6所示為本發(fā)明串聯(lián)于串聯(lián)式電能功率調控器的電路例方框示意圖；串聯(lián)式電能功率調控器的構成含
——串聯(lián)式直流電能功率調控器330:為由已用機電元件或固態(tài)功率元件及相關電子電路元件所構成，以供調控直流脈動電能的輸出功率；
——串聯(lián)式雙向電能功率調控器300:為由已用機電元件或固態(tài)功率元件及相關電子電路元件所構成，以供調控雙向電能的輸出功率；
電路的運作功能如下
l)可依需要選擇設置串聯(lián)式直流電能功率調控器330，供串聯(lián)于LED單向驅動電路UIOO，兩者串聯(lián)后，供輸入來自電源的直流脈動電能，經(jīng)由串聯(lián) 式直流電能功率調控器330，調控來自電源的直流脈動電能，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單向驅動電路U100;或
2) 可依需要選擇設置串聯(lián)式雙向電能功率調控器300，供串聯(lián)于第二阻抗 Z102與整流裝置BR101交流輸入端之間，經(jīng)由串聯(lián)式雙向電能功率調控器 300，調控來自第二阻抗Z102兩端呈漸衰波形雙向脈動的分壓電能，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，以經(jīng)整流裝置 BR101驅動單向導電發(fā)光二極管組L100;或
3) 可依需要選擇設置串聯(lián)式直流電能功率調控器330，供串聯(lián)于整流裝置 BR101的直流輸出端，與單向導電發(fā)光二極管組L100之間，經(jīng)由串聯(lián)式直流電能功率調控器330，調控來自整流裝置BRIOI的直流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，以驅動單向導電發(fā)光二極管組L100;
(2)如圖7所示為本發(fā)明并聯(lián)于并聯(lián)式電能功率調控器的電路例方框示意圖；并聯(lián)式電能功率調控器的構成含-
——并聯(lián)式直流電能功率調控器430:為由已用機電元件或固態(tài)功率元件及相關電子電路元件所構成，以供調控直流脈動電能的輸出功率；
——并聯(lián)式雙向電能功率調控器400:為由已用機電元件或固態(tài)功率元件及相關電子電路元件所構成，以供調控雙向電能的輸出功率；
電路的運作功能如下
1) 可依需要選擇設置并聯(lián)式直流電能功率調控器430，其輸出端供并聯(lián)于 LED單向驅動電路UIOO，而并聯(lián)式直流電能功率調控器430的輸入端供輸入來自電源的直流脈動電能，藉并聯(lián)式直流電能功率調控器430調控來自電源的直流脈動電能，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單向驅動電路U100;或
2) 可依需要選擇設置并聯(lián)式雙向電能功率調控器400，其輸出端供并聯(lián)于整流裝置BR101的交流輸入端，而并聯(lián)式雙向電能功率調控器400的輸入端供并聯(lián)于第二阻抗Z102兩端，經(jīng)由并聯(lián)式雙向電能功率調控器430，調控來自第二阻抗Z102兩端呈漸衰波形雙向脈動的分壓電能，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，以經(jīng)整流裝置BR101驅動單向導電發(fā)光二極管組L100;或
3)可依需要選擇設置并聯(lián)式直流電能功率調控器430，其輸出端供并聯(lián)于單向導電發(fā)光二極管組LIOO，而并聯(lián)式直流電能功率調控器430輸入端，則供并聯(lián)于整流裝置BR101的直流輸出端，通過并聯(lián)式直流電能功率調控器 430，調控來自整流裝置BRIOI的直流電能，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，以驅動單向導電發(fā)光二極管組L100;
(3) 如圖8所示為本發(fā)明接受直流變直流變流器輸出電能驅動的電路例方框示意其主要構成含
——直流變直流變流器(DC to DC Converter)5000:為由已用機電式或固態(tài)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單向驅動電路UIOO，并聯(lián)于直流變直流變流器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后的直流電能；
——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單向驅動電路U100;
—此外并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單向驅動電路U100;
(4) 由LED單向驅動電路UIOO，串接于至少一個已用阻抗元件500再并聯(lián)于電源，阻抗元件500包括1) 阻抗元件500:為由具電容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:為由具電阻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元件所構成，以提供直流
性質的阻抗或交流性質的阻抗；或
5) 阻抗元件500:為由單一阻抗元件而具有電容性阻抗、或電感性阻抗的合成阻抗特性的元件所構成，而其固有諧振頻率與所通過雙向或單向脈動電能的頻率或周期相同，而可產(chǎn)生并聯(lián)諧振的狀態(tài)；或
6) 阻抗元件500:為由電容性阻抗元件、或電感性阻抗元件、或電阻性阻抗元件所構成，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，或采用兩種或兩種以上的阻抗元件呈串聯(lián)、或并聯(lián)、或串并聯(lián)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(lián)，兩者串聯(lián)后的固有串聯(lián)諧振頻率，與所通過雙向或單向脈動電能的頻率或周期相同，而可產(chǎn)生串聯(lián)諧振的狀態(tài)，并相對在電容性阻抗元件或電感性阻抗元件兩端，呈串聯(lián)諧振的相對端電壓；
或由電容性阻抗與電感性阻抗呈相互并聯(lián)，兩者并聯(lián)后的固有并聯(lián)諧振頻率，與所通過雙向或單向脈動電能的頻率或周期相同，而可產(chǎn)生并聯(lián)諧振的狀態(tài)及呈現(xiàn)相對的端電壓；
如圖9所示為本發(fā)明串接阻抗元件的電路例方框示意(5)由至少兩個第4項所述的阻抗元件500，借機電元件或固態(tài)元件所構成的開關裝置600，作串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)的切換，以調控輸往LED單向驅動電路U100的功率；如圖IO為本發(fā)明串接的阻抗元件藉開關裝置作串聯(lián)、或并聯(lián)、或串并聯(lián)的操控電路例方框示意圖。
此項脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其供選擇作為第二阻抗Z102
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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，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(fā)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元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，供與電容器C200并聯(lián)，以構成第二阻抗Z102，唯自耦變壓繞組WO與電容器C200并聯(lián)后的固有并聯(lián)諧振頻率，為不會與脈動電能的脈動周期產(chǎn)生并聯(lián) 諧振；自耦變壓器ST200的自耦變壓繞組WO的a、 c輸出端供輸出升壓的雙向交變交流電能，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(fā)光二極管組L100;
如圖12所示，為本發(fā)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元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I200，供與電容器C200并聯(lián)以構成第二阻抗Z102，唯自耦變壓繞組WO與電容器 C200并聯(lián)后的固有并聯(lián)諧振頻率，為不會與脈動電能的脈動周期產(chǎn)生并聯(lián)諧振；自耦變壓器ST200的自耦變壓繞組W0的b、 c輸出端供輸出降壓的雙向交變電能，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(fā)光二極管組L100;
如圖13所示，為本發(fā)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元件的電路例示意圖；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 并聯(lián)以構成第二阻抗Z102，唯一次側繞組Wl與電容器C200并聯(lián)后的固有
28并聯(lián)諧振頻率，為不會與脈動電能的脈動周期產(chǎn)生并聯(lián)諧振；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，二次側繞組輸出的雙向交變電能，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(fā)光二極管組LIOO。
借著上述以變壓器的電源側繞組取代第二阻抗Z102中的電感性阻抗元件 1200，與電容器C200并聯(lián)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(fā)光二極管組LIOO。
于本發(fā)明中，其LED單向驅動電路UIOO中，構成單向導電發(fā)光二極管組L100的個別發(fā)光二極管LED101的顏色，可依需要選擇為一種或一種以上顏色所構成。
于本發(fā)明中，其LED單向驅動電路UIOO中，構成單向導電發(fā)光二極管組L100的個別發(fā)光二極管LED101間的排列位置關系可呈(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。
于本發(fā)明中，其LED單向驅動電路UIOO中，各項構成電路元件組成的形態(tài)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)全部呈一體共構的組成形態(tài)。
綜合上述，本發(fā)明藉電容單極性充放電以驅動發(fā)光二極管，是可提供省電、低熱損以及低成本的進步性能為其特征。
權利要求
1、一種脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路為一種以脈動電能為電源，藉電容性阻抗元件、或電感性阻抗元件、或電阻性阻抗元件構成第一阻抗，以及采用并聯(lián)后固有并聯(lián)諧振頻率與脈動電能的脈動周期不同，而不會產(chǎn)生并聯(lián)諧振的電感性阻抗元件與電容性阻抗元件，兩者并聯(lián)構成第二阻抗，第一阻抗與第二阻抗呈串聯(lián)，串聯(lián)后的兩端供輸入直流脈動電能作為電源，包括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(jīng)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(jīng)整流為半波或全波的直流脈動電能；藉呈串聯(lián)的第一阻抗及第二阻抗，將輸入的直流脈動的電壓作分壓，在第二阻抗兩端形成雙向交變電能分壓，而于第二阻抗的分壓電能，經(jīng)整流裝置整流為單向直流電能后，供驅動單向導電的發(fā)光二極管，此項脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，應用于高頻脈動電源時，可減少驅動電路體積、重量及降低成本為其特征；所述第一阻抗、第二阻抗、整流裝置、單向導電發(fā)光二極管組、發(fā)光二極管及各項選擇性輔助性電路元件，可依需要選擇設置或不設置，及選擇其設置數(shù)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系，作串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)。
2、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，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第一阻抗，以及由至少一個電容性阻抗元件與至少一個電感性阻抗元件呈并聯(lián)，構成第二阻抗，兩者并聯(lián)后固有并聯(lián)諧振頻率與脈動電能的脈動周期不同，而不會產(chǎn)生并聯(lián)諧振，以及由至少一個發(fā)光二極管構成單向導電的發(fā)光二極管組，聯(lián)結于至少一個整流裝置的正負輸出端，整流裝置的交流輸入端并聯(lián)于第二阻抗兩端；藉所述電路在第一阻抗與第二阻抗串聯(lián)后兩端，供輸入脈動電能，以在第二阻抗藉并聯(lián)的電容器及電感性阻抗元件形成呈漸衰波形的雙向交變電能分壓，并將第二阻抗的呈漸衰波形的雙向交變分壓電能，傳輸至并聯(lián)于第二阻抗兩端的整流裝置的交流電能輸入端，而經(jīng)整流后的直流電能供驅動至少一個單向導電發(fā)光二極管組，或供驅動至少兩個分別并聯(lián)于第一阻抗及第二阻抗兩端的整流裝置，以由整流裝置分別接受第一阻抗及第二阻抗的交流電能整流為直流輸出，進而驅動個別的單向導電發(fā)光二極管，進而構成此項脈動電能非諧振的LED單向驅動電路；其構成含第一阻抗(Z101)可為采用電容性阻抗元件、或電感性阻抗元件、或電阻性阻抗元件所構成，或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，或采用兩種或兩種以上的阻抗元件所構成、而各種阻抗元件分別為一個或一個以上的阻抗元件呈串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)所構成；第一阻抗(Z101)為由至少一個電容性阻抗元件與至少一個電感性阻抗元件互相串聯(lián)，兩者串聯(lián)后的固有串聯(lián)諧振頻率與周期交換極性直流電源周期相同，而呈串聯(lián)諧振狀態(tài)；或第一阻抗(Z101)為由至少一個電容性阻抗元件及至少一個電感性阻抗元件互相并聯(lián)，兩者并聯(lián)后的固有并聯(lián)諧振頻率與周期交換極性直流電源周期相同，呈并聯(lián)諧振狀態(tài)；第二阻抗為由至少一個電容性阻抗元件、與至少一個電感性阻抗元件并聯(lián)所構成，兩者并聯(lián)后固有并聯(lián)諧振頻率與脈動電能的脈動周期不同，而不會產(chǎn)生并聯(lián)諧振；此項脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，可依需要選擇電容性阻抗元件、電感性阻抗元件、或電阻性阻抗元件，由三者中至少之一種阻抗元件以構成第一阻抗(Z101);此項脈動電能非諧振的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)并聯(lián)于脈動能的電源，以運作于非并聯(lián)諧振狀態(tài)，但可以形成呈漸衰波形的雙向交變電能；整流裝置(BR101):為供并聯(lián)于第一阻抗(Z101)或第二阻抗Z102)兩端，或同時在第一阻抗(Z101)及第二阻抗(Z102)的兩端并聯(lián)設置，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(fā)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(shù)目可為一個或一個以上；單向導電發(fā)光二極管組(L100):單向導電發(fā)光二極管組(LIOO)，為由一個發(fā)光二極管順發(fā)光電流極性設置所構成；或由兩個或兩個以上發(fā)光二極管順發(fā)光電流極性串聯(lián)或并聯(lián)所構成；或為由三個或三個以上發(fā)光二極管順發(fā)光電流極性作串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)所構成；單向導電發(fā)光二極管組(L100)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；LED單向驅動電路(U100)中，第一阻抗(ZIOI)、第二阻抗(Z102)、單向導電發(fā)光二極管組(L100)以及整流裝置(BR101)，可依需要選擇各為一個或一個以上；第一阻抗與第二阻抗串聯(lián)后兩端，供輸入脈動電能，以在第二阻抗藉并聯(lián)的電容器及電感性阻抗元件形成呈漸衰波形的雙向交變電能分壓，并將第二阻抗的呈漸衰波形的雙向交變分壓電能，傳輸至并聯(lián)于第二阻抗兩端的整流裝置的交流電能輸入端，而經(jīng)整流后的直流電能供驅動至少一個單向導電發(fā)光二極管組，或供驅動至少兩個分別并聯(lián)于第一阻抗及第二阻抗兩端的整流裝置，以由整流裝置分別接受第一阻抗及第二阻抗的交流電能整流為直流輸出，而驅動個別的單向導電發(fā)光二極管，進而構成此項脈動電能非諧振的LED單向驅動電路。
3、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動龜路，其特征在于，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，其中第一阻抗的數(shù)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):為采用并聯(lián)后固有并聯(lián)諧振頻率與脈動電能的脈動周期不同，而不會產(chǎn)生并聯(lián)諧振的至少一個電容器(C200)與至少一個電感性阻抗元件(I200)所并聯(lián)構成，尤指由電感性阻抗元件與雙極性電容器所并聯(lián)構成，第二阻抗的數(shù)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(lián)，其串聯(lián)后的兩端供輸入脈動電能，并在第二阻抗(Z102)形成雙向交變電能的分壓，其分壓的雙向交變電能，傳輸至并聯(lián)于第二阻抗(Z102)兩端的整流裝置(BR101)的交流輸入端，而經(jīng)整流后的電能供驅動至少一個單向導電發(fā)光二極管組(L100);整流裝置(BR101):為設置至少一個整流裝置(BRIOI)，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(BRIOI)，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，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(fā)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(shù)目可為一個或一個以上；單向導電發(fā)光二極管組(L100):單向導電發(fā)光二極管組(LIOO)，為由一個發(fā)光二極管(LED101)順發(fā)光電流極性設置所構成；或由兩個或兩個以上發(fā)光二極管(LED101)順發(fā)光電流極性串聯(lián)或并聯(lián)所構成；或為由三個或三個以上發(fā)光二極管(LED101)順發(fā)光電流極性作串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)所構成；單向導電發(fā)光二極管組(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)兩端呈漸衰波形雙向電能的分電壓電能，經(jīng)整流裝置(BR101)整流為直流電能，以驅動單向導電發(fā)光二極管組(LIOO)，并藉第一阻抗(Z101)的阻抗限制其電流；于第一阻抗(Z101)選用電容器(C100)時，藉其電容性阻抗以限制其輸出電流；放電電阻(R101):為選擇性設置的元件，于第一阻抗(Z101)選用電容器 (C100)(例如為雙極性電容器)時，供并聯(lián)于構成第一阻抗(Z101)中電容器 (C100)的兩端，以供作為泄放電容器(C100)的殘存電荷；限流電阻(R103):為選擇性設置的元件，供個別與構成單向導電發(fā)光二極管組(L100)的發(fā)光二極管(LED101)呈串聯(lián)，以限制通過發(fā)光二極管(LEDIOI) 的電流；限流電阻(R103)亦可由電感性阻抗(I103)取代；通過第一阻抗(ZIOI)、第二阻抗(Z102)、整流裝置(BRIOI)、單向導電發(fā) 光二極管組(LIOO)，依所述線路架構連接構成LED單向驅動電路(UIOO)。
4、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，其LED單向驅動電路(U100)中，可借著所述單向導電發(fā)光二極管組 (LIOO)，經(jīng)整流裝置(BR101)與第二阻抗(Z102)并聯(lián)形成的電流分流效應，在電源電壓變動時，可減少單向導電發(fā)光二極管組(L100)兩端相對于電源的電壓變動率。
5、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，其LED單向驅動電路(U100)中，其構成單向導電發(fā)光二極管組(LIOO) 的發(fā)光二極管(LED101)的選擇含單向導電發(fā)光二極管組(L100)，為由一個發(fā)光二極管順發(fā)光電流極性設置所構成；或由兩個或兩個以上發(fā)光二極管順發(fā)光電流極性串聯(lián)或并聯(lián)所構成；或為由三個或三個以上發(fā)光二極管順發(fā)光電流極性作串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)所構成；單向導電發(fā)光二極管組(L100)可依需要選擇設置一組或一組以上。
6、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，為保護發(fā)光二極管及防止發(fā)光二極管(LED101)遭受異常電壓損壞或減少壽命，此項脈動電能非諧振的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(fā)光二極管組(L100)的發(fā)光二極管 (LED101)兩端，并聯(lián)齊納二極管，或由齊納二極管先與至少一個二極管串聯(lián)，共同產(chǎn)生齊納電壓效應的功能，再并聯(lián)于發(fā)光二極管(LED101)兩端；其構成含LED單向驅動電路(U100)中，供構成單向導電發(fā)光二極管組(L100)的發(fā)光二極管(LED101)兩端，并聯(lián)齊納二極管(ZD101)，其極性關系為以齊納二極管 (ZD101)齊納電壓，限制發(fā)光二極管(LED101)兩端工作電壓；LED單向驅動電路(U1 OO)中，供構成單向導電發(fā)光二極管組(L1 OO)的發(fā)光二極管(LED101)兩端，并聯(lián)齊納二極管(ZD101)，其齊納二極管(ZD101)，可依需要選擇加設二極管(CR201)與齊納二極管(ZD101)串聯(lián)，以共同產(chǎn)生齊納電壓效應的功能，其優(yōu)點為(1)保護齊納二極管(ZD101)防止不正常逆向電壓； (2)二極管(CR201)與齊納二極管(ZD101)，兩者具有溫度補償效果。
7、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，其LED單向驅動電路(U100)中，為提高發(fā)光二極管的發(fā)光穩(wěn)定度，可進一步在發(fā)光二極管(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(wěn)定發(fā)光二極管(LED101)的發(fā)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(xù)發(fā)光；其構成含單向導電發(fā)光二極管組(L100)進一步可結合可蓄放電裝置(ESD101)，包括在發(fā)光二極管(LED101)與限流電阻(R103)串聯(lián)后的兩端，或直接在發(fā)光二極管(LED101)兩端，依極性并聯(lián)可蓄放電裝置(ESDIOI)，可蓄放電裝置(ESDIOI) 可供隨機充電或釋出電能，除可穩(wěn)定發(fā)光二極管(LED101)的發(fā)光安定度外，在電源供電中斷時，通過可蓄放電裝置(ESD101)輸出儲存電能，以驅動發(fā)光二極管(LED101)繼續(xù)發(fā)光；所述可蓄放電裝置(ESD101)為由各種已用可充放電的電池、或超電容、或電容器所構成。
8、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，其LED單向驅動電路(U100)中單向導電發(fā)光二極管組(L100)，可選擇為設置一組單向導電發(fā)光二極管組(L100)，或選擇設置一組以上的單向導電發(fā)光二極管組(L100)，而呈串聯(lián)、或并聯(lián)、或串并聯(lián)；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(jīng)所匹配的整流裝置 (BR101)所驅動，或個別匹配于多組呈串聯(lián)或并聯(lián)的第二阻抗(Z102)，而由多組第二阻抗(Z102)的分壓電能，經(jīng)個別設置整流裝置(BRIOI)，以個別驅動所匹配的單向導電發(fā)光二極管組(LIOO)。
9、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，若LED單向驅動電路(U100)中設有可蓄放電裝置(ESD101)，則驅動單向導電發(fā)光二極管組(L100)中的發(fā)光二極管(LED101)，為由連續(xù)直流通電發(fā) 光。
10、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，若未設置可蓄放電裝置(ESDIOI)，則發(fā)光二極管(LED101)呈間歇導電，發(fā)光二極管(LED101)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(fā)光的順向電流值，以及相對選擇構成單向導電發(fā)光二極管組 (L100)每一發(fā)光二極管通電發(fā)光的順向電壓的峰值，電路中發(fā)光二極管 (LED101)若為間歇導電的驅動狀態(tài)，則可依導電及斷電時間的比例，而相對選定以高于額定順向電壓作為通電發(fā)光的順向電壓峰值，而且其通電發(fā)光的順向電壓峰值以不損害發(fā)光二極管(LED101)為原則。
11、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，若未設置可蓄放電裝置(ESDIOI)，則通電發(fā)光的順向電壓的高低及波形，以產(chǎn)生相對于通電發(fā)光的順向電壓對通電發(fā)光順向電流比值的電流大小及電流波形；而且通電發(fā)光的順向電流峰值以不損害發(fā)光二極管(LED101)為原則。
12、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，其LED單向驅動電路(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(jīng)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(jīng)整流為半波或全波的直流脈動電能。
13、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，可串聯(lián)于串聯(lián)式電能功率調控器，串聯(lián)式電能功率調控器的構成含串聯(lián)式直流電能功率調控器(330):為由已用機電元件或固態(tài)功率元件及相關電子電路元件所構成，以供調控直流脈動電能的輸出功率；串聯(lián)式雙向電能功率調控器(300):為由己用機電元件或固態(tài)功率元件及相關電子電路元件所構成，以供調控雙向電能的輸出功率；電路的運作功能如下-1) 串聯(lián)式直流電能功率調控器(330)，供串聯(lián)于LED單向驅動電路UIOO，兩者串聯(lián)后，供輸入來自電源的直流脈動電能，經(jīng)由串聯(lián)式直流電能功率調控器(330)，調控來自電源的直流脈動電能，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單向驅動電路(U100);或2) 串聯(lián)式雙向電能功率調控器(300)，供串聯(lián)于第二阻抗(Z102)與整流裝置 (BR101)交流輸入端之間，經(jīng)由串聯(lián)式雙向電能功率調控器(300)，調控來自第二阻抗(Z102)兩端呈漸衰波形雙向脈動的分壓電能，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，以經(jīng)整流裝置(BR101)驅動單向導電發(fā)光二極管組(L100);或3)串聯(lián)式直流電能功率調控器(330)，供串聯(lián)于整流裝置(BR101)的直流輸出端，與單向導電發(fā)光二極管組(L100)之間，經(jīng)由串聯(lián)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、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(fā)光二極管組(LIOO)。
14、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，并聯(lián)式電能功率調控器，并聯(lián)式電能功率調控器的構成含-并聯(lián)式直流電能功率調控器(430):為由已用機電元件或固態(tài)功率元件及相關電子電路元件所構成，以供調控直流脈動電能的輸出功率；并聯(lián)式雙向電能功率調控器(400):為由已用機電元件或固態(tài)功率元件及相關電子電路元件所構成，以供調控雙向電能的輸出功率；電路的運作功能如下，-1) 并聯(lián)式直流電能功率調控器(430)，其輸出端供并聯(lián)于LED單向驅動電路(UIOO)，而并聯(lián)式直流電能功率調控器(430)的輸入端供輸入來自電源的直流脈動電能，藉并聯(lián)式直流電能功率調控器(430)調控來自電源的直流脈動電能，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單向驅動電路(U100);或2) 并聯(lián)式雙向電能功率調控器(400)，其輸出端供并聯(lián)于整流裝置(BRIOI) 的交流輸入端，而并聯(lián)式雙向電能功率調控器(400)的輸入端供并聯(lián)于第二阻抗(Z102)兩端，經(jīng)由并聯(lián)式雙向電能功率調控器(430),調控來自第二阻抗 (Z102)兩端呈漸衰波形雙向脈動的分壓電能，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，以經(jīng)整流裝置(BR101)驅動單向導電發(fā)光二極管組(L100);或3) 并聯(lián)式直流電能功率調控器(430)，其輸出端供并聯(lián)于單向導電發(fā)光二極管組(LIOO)，而并聯(lián)式直流電能功率調控器(430)輸入端，則供并聯(lián)于整流裝置(BR101)的直流輸出端，通過并聯(lián)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、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(fā)光二極管組(LIOO)。
15、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，可接受直流變直流變流器輸出電能驅動，其主要構成含直流變直流變流器(5000):為由己用機電式或固態(tài)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單向驅動電路(UIOO)，并聯(lián)于直流變直流變流器(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后的直流電能；直流變直流變流器(500(0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單向驅動電路(U100);此外并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單向驅動電路(UIOO)。
16、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，其LED單向驅動電路(UIOO)，串接于至少一個已用阻抗元件(500)再并聯(lián)于電源，阻抗元件(500)包括1) 阻抗元件(500):為由具電容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):為由具電阻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元件所構成，以提供直流性質的阻抗或交流性質的阻抗；或5) 阻抗元件(500):為由單一阻抗元件而具有電容性阻抗、或電感性阻抗的合成阻抗特性的元件所構成，而其固有諧振頻率與所通過雙向或單向脈動電能的頻率或周期相同，而可產(chǎn)生并聯(lián)諧振的狀態(tài)；或6) 阻抗元件(500):為由電容性阻抗元件、或電感性阻抗元件、或電阻性阻抗元件所構成，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，或采用兩種或兩種以上的阻抗元件呈串聯(lián)、或并聯(lián)、或串并聯(lián)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(lián)，兩者串聯(lián)后的固有串聯(lián)諧振頻率，與所通過雙向或單向脈動電能的頻率或周期相同，而可產(chǎn)生串聯(lián)諧振的狀態(tài)，并相對在電容性阻抗元件或電感性阻抗元件兩端，呈串聯(lián)諧振的相對端電壓；或由電容性阻抗與電感性阻抗呈相互并聯(lián)，兩者并聯(lián)后的固有并聯(lián)諧振頻率，與所通過雙向或單向脈動電能的頻率或周期相同，而可產(chǎn)生并聯(lián)諧振的狀態(tài)及呈現(xiàn)相對的端電壓。
17、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，其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)，供與電容器(C200)并聯(lián)，以構成第二阻抗(Z102)，唯自耦變壓繞組(W0)與電容器(C200) 并聯(lián)后的固有并聯(lián)諧振頻率，為不會與脈動電能的脈動周期產(chǎn)生并聯(lián)諧振；自耦變壓器(ST200)的自耦變壓繞組(WO)的a、c輸出端供輸出升壓的雙向交變交流電能，以輸往整流裝置(BR101)的交流輸入端，而整流裝置(BR101)的直流輸出端，供驅動單向導電發(fā)光二極管組(LIOO)。
18、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，其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(SI700)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)，供與電容器(C200)并聯(lián)以構成第二阻抗(Z102)，唯自耦變壓繞組(W0)與電容器(C200)并聯(lián)后的固有并聯(lián)諧振頻率，為不會與脈動電能的脈動周期產(chǎn)生并聯(lián)諧振；自耦變壓器(ST200)的自耦變壓繞組(WO)的b、c輸出端供輸出降壓的雙向交變電能，以輸往整流裝置(BR101)的交流輸入端，而整流裝置(BR101)的直流輸出端，供驅動單向導電發(fā)光二極管組(LIOO)。
19、如權利要求1所述的脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其特征在于，其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)兩者呈分離，其一次側繞組(W1)供與電容器(C200)并聯(lián)以構成第二阻抗(Z102)，唯一次側繞組(W1)與電容器(C200)并聯(lián)后的固有并聯(lián)諧振頻率，為不會與脈動電能的脈動周期產(chǎn)生并聯(lián)諧振；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，二次側繞組輸出的雙向交變電能，供輸往整流裝置(BR101)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(fā)光二極管組(L100);借著所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)，與電容器(C200)并聯(lián)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 (BR101)的交流輸入端，再由整流裝置(BR101)的輸出端輸出直流電能，供驅動單向導電發(fā)光二極管組(LIOO)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種脈動電能非諧振的LED單向驅動電路，其是藉電容性，或電感性、或電阻性阻抗構成第一阻抗，及采用并聯(lián)后不會產(chǎn)生并聯(lián)諧振(parallel resonance)的電感性阻抗與電容性阻抗構成第二阻抗；兩者串聯(lián)后供輸入直流脈動電能，在第一或第二阻抗兩端形成的雙向分壓電能經(jīng)整流驅動單向導電的發(fā)光二極管。
文檔編號H05B37/00GK101489333SQ200910003418
公開日2009年7月22日申請日期2009年1月12日優(yōu)先權日2008年1月14日
發(fā)明者楊泰和申請人:楊泰和

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