专利名称：双向电能并联谐振的led双向驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双向电能并联谐振的LED双向驱动电路。
背景技术：
传统以交流电能或直流电能为电源的LED驱动电路，为限制LED的电流， 通常须串联限流电阻作为阻抗，串联电阻性阻抗的电压降，将会虚耗损电能, 以及造成积热为其缺失的所在。
发明内容
本发明的主要目的，乃在于提供一种双向电能并联谐振的LED双向驱动 电路，为由电容性、或电感性、或电阻性阻抗元件构成第一阻抗；及由电容 性阻抗元件及电感性阻抗元件并联构成第二阻抗，第二阻抗的固有并联谐振 (parallel resonance)频率，为与双向电能中交流电能的频率，或直流电能所转 换的固定或可变电压，及固定或可变交换极性周期电能的极性交换周期相同， 而可产生并联谐振(parallel resonance)的状态；
第一阻抗与第二阻抗呈串联，第一阻抗与第二阻抗串联后的两端，供输 入双向电能，在第一阻抗形成电能分压，以及在第二阻抗两端形成并联谐振 (parallel resonance)的电能分压，而由至少一组双向导电发光二极管组，接受 第一阻抗两端或呈并联谐振(parallel resonance)的第二阻抗两端的分压电能所 驱动而发光。
图1所示为此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路例方块示意图。图2所示为本发明的电路例示意图。
图3所示为本发明双向导电发光二极管组，由第一发光二极管及二极管 呈逆极性并联构成的电路例示意图。
图4所示为本发明中以限流电阻串联双向导电发光二极管组的电路例示意图。
图5所示为图2电路中双向导电发光二极管组加设齐纳二极管的电路例 示意图。
图6所示为图3电路中双向导电发光二极管组加设齐纳二极管的电路例 示意图。
图7所示为图4电路中双向导电发光二极管组加设齐纳二极管的电路例 示意图。
图8所示为图5电路于发光二极管及所串联限流电阻两端并联可蓄放电 装置的电路例示意图。
图9所示为图6电路于发光二极管及所串联限流电阻两端并联可蓄放电 装置的电路例示意图。
图IO所示为图7电路于发光二极管及所串联限流电阻两端并联可蓄放电 装置的电路例示意图。
图ll所示为本发明双向导电发光二极管组，由第一发光二极管逆向并联 二极管，与第二发光二极管逆向并联二极管，两者呈逆向串联所构成的电路 例示意图。
图12所示为本发明串联于串联式双向电能功率调控器的电路例方块示意图。 图13所示为本发明并联于并联式双向电能功率调控器的电路例方块示意图。 图14所示为本发明接受直流变交流的变流器(DC to AC INVERTER)输出 的电能所驱动的电路例方块示意图。
图15所示为本发明串接阻抗元件的电路例方块示意图。
图16为本发明串接的阻抗元件通过开关装置作串联、或并联、或串并联
17的操控电路例方块示意图。
图17所示为本发明以自耦变压器的自耦变压的电源侧绕组取代第二阻抗 的电感性阻抗元件构成升压电路例示意图。
图18所示为本发明以自耦变压器的自耦变压的电源侧绕组取代第二阻抗 的电感性阻抗元件构成降压电路例示意图。
图19所示为本发明由具有分离式变压绕组的分离式变压器的一次侧绕 组，取代第二阻抗中电感性阻抗元件的电路例示意图。
具体实施例方式
以下配合附图详细说明本发明的特征及优点
此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其LED双向驱动电路U100 的电路功能及运作，为由至少一个电容性阻抗元件、或电感性阻抗元件、或 电阻性阻抗元件以构成至少一个第一阻抗；
以及由至少一个电容性阻抗元件与至少一个电感性阻抗元件呈并联构成 第二阻抗，第二阻抗的固有并联谐振(parallel resonance)频率，为与双向电能 的频率或周期相同，而可产生并联谐振(parallel resonance)频率的状态；
第一阻抗与第二阻抗互相串联后的两端供输入以下双向电能，包含
(1) 输入固定或可变电压及固定或可变频率的交流电能，或
(2) 输入来自直流电源所转换的固定或可变电压，及固定或可变频率或周 期的双向正弦波电压、或双向方波电压、或双向脉动波形电压的交流电能， 或
(3) 输入来自交流电能经整流为直流电能，再转换的固定或可变电压，及 固定或可变频率或周期的双向正弦波电压、或双向方波电压、或双向脉动波 形电压的交流电能；
以及设有双向导电发光二极管组L100，双向导电发光二极管组L100为由 至少一个第一发光二极管LED101与至少一个第二发光二极管LED102呈逆极
18性并联所构成，第一发光二极管LED101与第二发光二极管LED102的数目可 为相同或不同，第一发光二极管LEDIOI与第二发光二极管LED102，为个别 由一个发光二极管顺发光电流极性设置所构成；或由两个或两个以上发光二 极管顺发光电流极性串联或并联所构成；或为由三个或三个以上发光二极管 顺发光电流极性作串联、并联或串并联所构成；
双向导电发光二极管组LIOO可依需要选择设置一组或一组以上，供并联 于第一阻抗ZIOI或第二阻抗Z102两者或其中之一的两端，借着输入电能在第 一阻抗ZIOI的两端及第二阻抗Z102的两端形成电能分压，以驱动并联于第一 阻抗ZIOI或第二阻抗Z102两端的双向导电发光二极管组LIOO发光。而构成 此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路。
图1所示为此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路例方块示意图， 图1所述中为通过LED双向驱动电路U100作电路功能运作，其主要构成包括
第一阻抗ZIOI包含
(1) 第一阻抗ZIOI为由至少一个电容器CIOO、或至少一个电感性阻抗元 件、或至少一个电阻性阻抗元件所构成，或由其中一种或一种以上、及一个 或一个以上的阻抗元件所构成，或采用两种或两种以上的阻抗元件所构成， 而各种阻抗元件分别各为一个或一个以上，呈串联或并联或串并联所构成， 以提供直流性质的阻抗或交流性质的阻抗；或
(2) 第一阻抗Z101为由至少一个电容性阻抗元件与至少一个电感性阻抗 元件相互串联，两者串联后的固有串联谐振(series resonance)频率，为与双向 电源的交流电能的频率，或直流电能所转换的固定或可变交换极性周期电能 的极性交换周期相同，而可产生串联谐振(seriesresonance)的状态；或
(3) 第一阻抗Z101为由至少一个电容性阻抗与至少一个电感性阻抗呈相 互并联，两者并联后的固有并联谐振(pamllel resonance)频率，为与双向电源 的交流电源的频率或直流电源所转换的固定或可变交换极性周期电能的极性 交换周期相同，而可产生并联谐振(pamllel resonance)频率的低耗能交变极性
19储能状态，及与第二阻抗呈相对分压的端电压状态； 第二阻抗Z102包含
由至少一个电感性阻抗元件I200与至少一个电容器C200并联构成，而与 来自电源的双向电能例如交流电能频率或直流电能所转换的固定或可变电 压，及固定或可变交换极性周期电能的极性交换周期相同，而可产生相对并 联谐振(pamlld resonance)的状态，以与第一阻抗呈相对分压的端电压状态；
此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，可依需要选择电容性阻抗 元件、电感性阻抗元件、或电阻性阻抗元件，由三者中至少一种阻抗元件以 构成第一阻抗Z101;
此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其第一阻抗ZIOI亦可选择 不使用，而直接由与来自电源的双向电能呈并联谐振(pamlld resonance)的第 二阻抗Z102并联于双向电能的电源；
至少一个第一阻抗ZIOI与至少一个第二阻抗Z102为呈互相串联；第一阻 抗ZIOI与第二阻抗Z102互相串联后的两端供输入以下双向电能，包含
(1) 输入固定或可变电压及固定或可变频率的交流电能，或
(2) 输入来自直流电源所转换的固定或可变电压，及固定或可变频率或周期 的双向正弦波电压、或双向方波电压、或双向脉动波形电压的交流电能，或
(3) 输入来自交流电能经整流为直流电能，再转换的固定或可变电压，及 固定或可变频率或周期的双向正弦波电压、或双向方波电压、或双向脉动波 形电压的交流电能；
双向导电发光二极管组L100:为由至少一个第一发光二极管LEDIOI，与 至少一个第二发光二极管LED102呈逆极性并联所构成，第一发光二极管 LED101与第二发光二极管LED102的数目可为相同或不同，第一发光二极管 LED101与第二发光二极管LED102，为个别由一个发光二极管顺发光电流极 性设置所构成，或由两个或两个以上发光二极管顺发光电流极性串联或并联 所构成，或为由三个或三个以上发光二极管顺发光电流极性作串联、并联或
20串并联所构成；
双向导电发光二极管组L100可依需要选择设置一组或一组以上，供并联 于第一阻抗Z101或第二阻抗Z102两者或其中之一的两端，借着输入电能在第 一阻抗ZIOI的两端及第二阻抗Z102的两端形成电能分压，以驱动并联于第一 阻抗ZIOI或第二阻抗Z102两端的双向导电发光二极管组LIOO发光。
此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路的LED双向驱动电路UIOO 中，第一阻抗ZIOI与第二阻抗Z102、以及双向导电发光二极管组LIOO，可依
需要选择分别为一个或一个以上。
此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，可依需要选择电容性阻抗 元件、电感性阻抗元件、电阻性阻抗元件，由三者中至少的一种阻抗元件以 构成第一阻抗ZIOI，第一阻抗Z101亦可选择不使用，而直接由第二阻抗Z102 并联于双向电能的电源；兹说明如下
为方便说明，以下各代表性实施例中，其电路例所列举的组成元件选择 如下
(1) 以设置一个第一阻抗ZIOI、及一个第二阻抗Z102、以及一个双向导电 发光二极管组LIOO作为实施例，但并非作为实际应用时选择数量的限制；
(2) 以电容器的电容性阻抗作为阻抗元件的代表，以构成第一阻抗ZIOI、 及第二阻抗Z102作为实施例，在实际应用时，可依需要选择使用电容性阻抗 元件、电感性阻抗元件、电阻性阻抗元件，兹说明如下
图2为本发明的电路例示意图，其构成包含
第一阻抗Z10h为由至少一个电容器C100所构成，尤指由双极性电容所 构成，第一阻抗的数量为一个或一个以上，或依需要选择不使用第一阻抗
Z101;
第二阻抗Z102:为由至少一个电感性阻抗元件I200，及至少一个电容器 C200呈并联所构成，尤指由电感性阻抗元件与双极性电容所构成，以和双向 电能的交流电能的频率或直流电能所转换的固定或可变电压，及固定或可变
21交换极性周期电能的极性交换周期相同，而呈并联谐振(paralld resonance)的 状态，第二阻抗的数量为一个或一个以上；
至少一个第一阻抗Z101与至少一个第二阻抗Z102呈串联，其串联后的两 端供输入双向电能，并在第二阻抗Z102呈并联谐振(parallel resonance)形成电 能的分压，其分压的电能供驱动至少一个双向导电发光二极管组L100;
双向导电发光二极管组L100:为由至少一个第一发光二极管LEDIOI与至 少一个第二发光二极管LED102呈逆极性并联所构成，第一发光二极管 LED101与第二发光二极管LED102的数目可为相同或不同，第一发光二极管 LED101与第二发光二极管LED102，为个别由一个发光二极管顺发光电流极 性设置所构成；或由两个或两个以上发光二极管顺发光电流极性串联或并联 所构成；或为由三个或三个以上发光二极管顺发光电流极性作串联、并联或 串并联所构成；双向导电发光二极管组LIOO可依需要选择设置一组或一组以 上，供并联于第一阻抗Z101或第二阻抗Z102两者或其中之一的两端，借着输 入电能在第一阻抗ZIOI的两端及第二阻抗Z102的两端形成电能分压，以驱动 并联于第一阻抗ZIOI或第二阻抗Z102两端的双向导电发光二极管组LIOO发 光；或
由至少一个双向导电发光二极管组LIOO，供并联于至少一个第二阻抗 Z102的两端，以接受与双向电能周期呈并联谐振(paralld resonance)的第二阻 抗Z102两端分电压的电能所驱动，并通过第一阻抗ZIOI的阻抗限制其电流； 特别于选用电容器CIOO (例如为双极性电容器)作为第一阻抗元件时，通过 电容性阻抗以限制其输出电流；
通过第一阻抗ZIOI、第二阻抗Z102、双向导电发光二极管组LIOO，依上 述线路架构连接，构成LED双向驱动电路U100;
此外，借着上述双向导电发光二极管阻LIOO与第二阻抗Z102并联形成的 电流分流效应，在电源电压变动时，可减少双向导电发光二极管组L100两端 相对于电源的电压变动率；上述LED双向驱动电路U100中，构成双向导电发光二极管组L100的第一 发光二极管LED101、及第二发光二极管LED102的选择包含
(1) 第一发光二极管LEDIOI，可为由一个或一个以上发光二极管，呈顺极 性串联、或同极性并联、或串并联所构成。
(2) 第二发光二极管LED102，可为由一个或一个以上发光二极管呈顺极性 串联、或同极性并联、或串并联所构成。
(3 )构成第一发光二极管LEDIOI，与构成第二发光二极管LED102的发光
二极管，其数量可为相同或不同。
(4)构成第一发光二极管LED101，与构成第二发光二极管LED102的个别 所属发光二极管若为一个以上时，其个别所属发光二极管间的连接关系可为 呈相同或不同的串联、并联、或串并联连接方式。
(5 )第一发光二极管LEDIOI或第二发光二极管LED102，两者其中之一可 以二极管CRIOO所取代，而由二极管CRIOO的电流流向，与所保留作并联的 第一发光二极管LEDIOI，或为第二发光二极管LED102的工作电流流向，为 呈逆极性并联。
如图3所示为本发明双向导电发光二极管组LIOO，由第一发光二极管 LED101及二极管CRIOO呈逆极性并联构成的电路例示意此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，为通过LED双向驱动电路 U100作电路功能的运作，在实际应用时，可如图l、图2及图3所示，依需 要选择性设置以下辅助性电路元件，包括依需要选择设置或不设置，及选择 其设置数量为由一个所构成或为一个以上所构成，若为选用一个以上，则依 电路功能需要选定相对极性关系作串联或并联或串并联；其选择性辅助性电 路元件包括-
二极管CR101:为选择性设置的元件供串联于第一发光二极管LEDIOI以 防止过高逆电压；
二极管CR102:为选择性设置的元件供串联于第二发光二极管LED102以
23防止过高逆电压；
放电电阻R101:为选择性设置的元件，于第一阻抗Z101选用电容器 C100(例如为双极性电容器)时，供并联于构成第一阻抗Z101中电容器C100的
两端，以作为泄放电容器C100的残存电荷；
限流电阻R103:为选择性设置的元件，供个别与双向导电发光二极管组 L100的第一发光二极管LEDIOI呈串联，以限制通过第一发光二极管LEDIOI 的电流；限流电阻R103亦可由电感性阻抗I103取代；
限流电阻R104:为选择性设置的元件，供个别与双向导电发光二极管组 L100的第二发光二极管LED102呈串联，以限制通过第二发光二极管LED102 的电流；限流电阻R104亦可由电感性阻抗元件I104取代；
在LED双向驱动电路UIOO中，若构成双向导电发光二极管组LIOO的第一 发光二极管LEDIOI、及第二发光二极管LED102，同时设置限流电阻R103及 R104时，则亦可由限流电阻RIOO直接与双向导电发光二极管组LIOO串联所 取代或同时设置，以获得限流功能；限流电阻RIOO亦可由电感性阻抗元件IIOO 所取代；依上述电路架构及辅助性电路元件的选择，而构成LED双向驱动电 路U100;如图4所示为本发明中以限流电阻R100串联双向导电发光二极管组 L100的电路例示意此外为保护发光二极管，防止发光二极管遭受异常电压损坏或减少寿命， 上述LED双向驱动电路UIOO，可如图5及图6电路例中所示，可进一步在构 成双向导电发光二极管组LIOO的第一发光二极管LED101、及第二发光二极管 LED102的两端，分别并联齐纳二极管，或由齐纳二极管先与至少一个二极管 串联共同产生齐纳电压的功能，再分别并联于第一发光二极管LEDIOI、或第 二发光二极管LED102的两端；
如图5所示为图2电路中双向导电发光二极管组加设齐纳二极管的电路 例示意图6为图3电路中双向导电发光二极管组加设齐纳二极管的电路例示意24图7为图4电路中双向导电发光二极管组加设齐纳二极管的电路例示意如图5、图6及图7所示，其构成包含
(1) 在构成双向导电发光二极管组LIOO的第一发光二极管LEDIOI两端， 并联齐纳二极管ZDIOI，其极性关系为以齐纳二极管ZDIOI的齐纳电压，限 制第一发光二极管LEDIOI两端的工作电压；
前述齐纳二极管ZDIOI，可依需要选择设置二极管CR201，供与齐纳二极 管ZDIOI串联，其优点为I)可保护齐纳二极管ZDIOI防止逆向电流；2)二极 管CR201与齐纳二极管ZDIOI，两者具有温度补偿效果。
(2) 若双向导电发光二极管组L100，选择使用第二发光二极管LED102 时，可依需要选择在第二发光二极管LED102两端，并联齐纳二极管ZD102， 其极性关系为齐纳二极管ZD102的齐纳电压，限制发光二极管LED102两端的 工作电压；
前述齐纳二极管ZD102，可依需要选择设置二极管CR202，供与齐纳二极 管ZD102串联，其优点为1)可保护齐纳二极管ZD102防止逆向电流；2)二极 管CR202与齐纳二极管ZD102，两者具有温度补偿效果。
此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，若其LED双向驱动电路 U100中的双向导电发光二极管组LIOO，选择由第一发光二极管LEDIOI及逆 向并联的第二发光二极管LED102所组成时，其构成包含
可依需要选择于第一发光二极管LEDIOI两端并联齐纳二极管ZDIOI，及 于第二发光二极管LED102两端并联齐纳二极管ZD102，其极性关系为通过齐 纳二极管ZDIOI齐纳电压限制发光二极管LEDIOI两端工作电压，及以齐纳二 极管ZD102齐纳电压限制发光二极管LED102两端工作电压；
上述齐纳二极管的构成包含
(I)在构成双向导电发光二极管组LIOO的第一发光二极管LEDIOI两端， 并联齐纳二极管ZDIOI，同时在第二发光二极管LED102的两端，并联齐纳二 极管ZD102;或(2) 由两个齐纳二极管ZD101及ZD102呈逆向串联，再并联于双向导电发 光二极管组LIOO的两端；或
(3) 由具有双向齐纳效应的二极管并联于双向导电发光二极管组L100的 电路所取代；
上述三种电路皆可以防止第一发光二极管LEDIOI及第二发光二极管 LED102的端电压过高；或
此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，若其LED双向驱动电路 U100中的双向导电发光二极管组LIOO，选择由第一发光二极管LEDIOI及逆 向并联的第二发光二极管LED102所组成时，其构成包含
前述齐纳二极管ZDIOI及ZD102，可依需要选择以二极管CR201与齐纳 二极管ZDIOI顺极性串联，及以二极管CR202与齐纳二极管ZD102顺极性串 联，其优点为可保护齐纳二极管ZDIOI及ZD102防止逆向电流；二极管CR201 与第一发光二极管ZDIOI，以及二极管CR202与齐纳二极管ZD102，两者具有 温度补偿效果。
此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其LED双向驱动电路UIOO 于图8、图9及图IO所示电路例中，为提高发光二极管所产生光源的发光稳 定度，可进一步在第一发光二极管LEDIOI设置可蓄放电装置ESDIOI、或在 第二发光二极管LED102设置可蓄放电装置ESD102，可蓄放电装置ESDIOI及 可蓄放电装置ESD102，具有随机充电或释出电能的特性，可用以稳定第一发 光二极管LEDIOI、或第二发光二极管LED102的发光安定度，减少亮度的脉 动；上述可蓄放电装置ESDIOI、 ESD102，为由各种现有可充放电的电池、或 超电容、或电容器所构成；
此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，可依需要选择加设可蓄放 电装置的应用电路包含
(l)此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其LED双向驱动电路 UIOO，可在限流电阻R103与第一发光二极管LEDIOI串联后的两端，并联设
26置可蓄放电装置ESD101;
或进一步在限流电阻R104与第二发光二极管LED102串联后的两端，并 联设置可蓄放电装置ESD102;
如图8所示为图5电路于第一及第二发光二极管及所串联限流电阻两端 并联可蓄放电装置的电路例示意图；其构成包含-
第一发光二极管LEDIOI与限流电阻R103串联后两端，或直接在第一发 光二极管LEDIOI两端，依极性并联可蓄放电装置ESDIOI，可蓄放电装置 ESDIOI，具有随机充电或释出电能的特性，以稳定第一发光二极管LEDIOI
的发光运作及降低发光亮度的脉动；
若选择使用第二发光二极管LED102时，在第二发光二极管LED102与限 流电阻R104串联后的两端，依极性并联可蓄放电装置ESD102，可蓄放电装置 ESD102，具有随机充电或释出电能的特性，以稳定第二发光二极管LED102
的发光运作及降低发光亮度的脉动；
上述可蓄放电装置ESDIOI、 ESD102，为由各种现有可充放电的电池、或
超电容、或电容器所构成；
(2) 此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，若其LED双向驱动电路 U100选择使用第一发光二极管LED101，以及逆向并联二极管CRIOO，则其主 要电路结构，如图9所示为图6电路于发光二极管及所串联限流电阻两端并 联可蓄放电装置的电路例示意图，为在第一发光二极管LEDIOI与限流电阻 R103串联后的两端，依极性并联可蓄放电装置ESDIOI，可蓄放电装置 ESDIOI，具有随机充电或释出电能的特性，以稳定第一发光二极管LEDIOI 的发光运作及降低发光亮度的脉动；
上述可蓄放电装置ESDIOI、 ESD102，为由各种现有可充放电的电池、或 超电容、或电容器所构成；
(3) 此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，于其LED双向驱动电路 U100选择以限流电阻RIOO取代限流电阻R103、 R104，以作为双向导电发光
27二极管组L100的共用限流电阻时，或不设置限流电阻R103、 R104及R100时， 其主要电路结构可如图IO所示为图7电路于发光二极管及所串联限流电阻两 端并联可蓄放电装置的电路例示意图；其构成包含
由可蓄放电装置ESDIOI同极性直接并联于第一发光二极管LEDIOI两端， 可蓄放电装置ESD102为同极性并联于第二发光二极管LED102两端，可蓄放电 装置ESDIOI及可蓄放电装置ESD102，具有随机充电或释出电能的特性；
上述可蓄放电装置ESDIOI、 ESD102，为由各种现有可充放电的电池、或 超电容、或电容器所构成；
(4) 上述(1)(2)(3)项中，若使用的可蓄放电装置ESDIOI或ESD102为单极 性，则在第一发光二极管LEDIOI与单极性可蓄放电装置ESDIOI并联后，可 依需要选择性设置顺极性串联的二极管CRIOI，以防止逆向电压损坏单极性的 可蓄放电装置；在第二发光二极管LED102与单极性可蓄放电装置ESD102并 联后，可依需要选择设置顺极性串联的二极管CR102，以防止逆向电压损坏单 极性的可蓄放电装置；
(5) 在双向导电发光二极管组L100两端，则可依需要选择设置并联双极性 的可蓄放电装置。
此外，LED双向驱动电路UIOO中，其双向导电发光二极管组LIOO的两端，
可加设可蓄放电装置供随机充电或释出电能，除可安定双向导电发光二极管 组L100中，第一发光二极管LEDIOI、第二发光二极管LED102的发光稳定度 外，在电源供电中断时由可蓄放电装置输出储存电能，以驱动第一发光二极 管LEDIOI、或第二发光二极管LED102至少其中之一继续发光；
上述可蓄放电装置ESDIOI、 ESD102，为由各种现有可充放电的电池、或 超电容、或电容器所构成。
前述双向导电发光二极管组LIOO，其二极管双向导电发光功能的构成方 式包含
(I)由至少一个第一发光二极管LEDIOI与至少一个第二发光二极管LED102呈逆极性并联所构成；
(2) 由至少一个第一发光二极管LED101顺极性串联二极管CRIOI，与至少 一个第二发光二极管LED102顺极性串联二极管CR102，再由两者呈逆极性并 联所构成；
(3) 由至少一个第一发光二极管LED101逆极性并联二极管CRIOI，以及由 至少一个第二发光二极管LED102逆极性并联二极管CR102，再由两者呈逆向 串联构成双向导电发光二极管组；如图ll所示为本发明双向导电发光二极管 组，由第一发光二极管逆向并联二极管，与第二发光二极管逆向并联二极管， 两者呈逆向串联所构成的电路示意图。
(4) 或由现有可使发光二极管呈双向受电发光的电路组合或元件所构成。 图1至图11所示电路例中基于应用需要，其第一阻抗ZIOI、第二阻抗
Z102、双向导电发光二极管组LIOO，第一发光二极管LEDIOI、第二发光二极 管LED102及前述各项选择性辅助性电路元件，可依需要选择设置或不设置， 其设置数量包含由一个所构成，若为选用一个以上，则应用时可为依电路功 能需要选定相对极性关系，作串联或并联或串并联；其构成如下
1、 第一阻抗ZIOI可为一个所构成，或为由一个以上所构成而呈串联或并 联或串并联；于多个设置时，各第一阻抗可为相同类别的电容器CIOO、或电 感性阻抗元件、或电阻性阻抗元件所构成，或不同类别阻抗元件所构成、其 阻抗值可为相同或不同；
2、 第二阻抗Z102可为由电容器C200及电感性阻抗元件I200并联所构成，
而与来自电源的双向电能例如交流电能的频率或直流电能所转换的固定或可 变电压，及固定或可变交换极性周期电能的极性交换周期相同，而呈并联谐 振(parallel resonance),第二阻抗Z102可为由一个所构成，或为由一个以上所 构成而呈串联或并联或串并联；于多个设置时，各个第二阻抗可为由相同类 别的电容性阻抗元件、及电感性阻抗元件、并联构成，而与来自电源的双向 电能例如交流电能的频率或直流电能所转换的固定或可变电压，及固定或可
29变交换极性周期电能的极性交换周期相同，而呈并联谐振(pamllel resonance), 其阻抗值可为相同或不同，但并联谐振(parallel resonance)周期为相同；
3、 第一发光二极管LED101可为由一个所构成，或为由一个以上所构成 而呈顺极性串联或同极性并联或串并联；
4、 第二发光二极管LED102可为由一个所构成，或为由一个以上所构成 而呈顺极性串联或同极性并联或串并联；
5、 LED双向驱动电路U100中
(1) 可选择为设置一组双向导电发光二极管组LIOO，或选择设置一组以上 的双向导电发光二极管组L100，呈串联、并联、或串并联；若为选择设置一 组或一组以上时，可为共同接受共用的第二阻抗Z102的分压电能所驱动，或 个别匹配于多组呈串联或并联的第二阻抗Z102，由多组第二阻抗Z102的分压 电能，个别驱动所匹配的双向导电发光二极管组L100;
(2) 若LED双向驱动电路U100中设有可蓄放电装置ESDIOI或ESD102，则 驱动双向导电发光二极管组LIOO中的发光二极管LEDIOI或LED102，为由连 续直流通电发光；
若未设置可蓄放电装置ESDIOI或ESD102，则发光二极管LEDIOI或 LED102呈间歇导电，发光二极管LEDIOI或LED102可依输入的电压波形及 导电与断电时间的比例(Duty Cyde)，及相对选定其通电发光的顺向电流值 (Forward Current),以及相对选择构成双向导电发光二极管组LIOO每一发光二 极管通电发光的顺向电压的峰值(Peak of Forward Voltage),包括选择如下
1) 以低于发光二极管LEDIOI或LED102的额定顺向电压(Rate Forward Voltage)为通电发光的顺向电压峰值(Peak of Forward Voltage);或
2) 以发光二极管LED101或LED102的额定顺向电压(Rate Forward Voltage) 为通电发光的顺向电压峰值(Peak of Forward Voltage);或
3) 电路中发光二极管LED101或LED102若为间歇导电的驱动状态，则可 依导电及断电时间的比例(Duty Cycle),而相对选定以高于额定顺向电压(Rate
30Forward Voltage)作为通电发光的顺向电压峰值(Peak of Forward Voltage),其通电发光的顺向电压峰值(Peak of Forward Voltage)以不损害发光二极管LEDlOl或LED102为原则；
通过上述通电发光的顺向电压(Forward Voltage)的高低及波形，以产生相对于通电发光的顺向电压对通电发光顺向电流比值(Forward Voltage vs.Forward Current)的电流大小及电流波形；惟通电发光的顺向电流峰值(Peak ofForward Current)以不损害发光二极管LEDl01或LED102为原则；
通过上述顺向电流(Forward Current)的大小及波形，以产生所需的电流对相对亮度的比值(Forward Current vs. Relative Luminosity)的亮度或作有段或无
段的亮度调控变化；
6、 二极管CR100、 二极管CR101、 二极管CR102、 二极管CR201、 二极管CR202可为由一个所构成，或为由一个以上所构成而呈顺极性串联或同极性并联或串并联，上述装置可依需要选择性设置；
7、 放电电阻R101、限流电阻R100、限流电阻R103、限流电阻R104可为
由一个所构成，或为由一个以上所构成而呈串联或并联或串并联，上述装置可依需要选择性设置；
8、 电感性阻抗元件I100、电感性阻抗元件I103、电感性阻抗元件I104可为由一个所构成，或为由一个以上所构成而呈串联或并联或串并联，上述装置可依需要选择性设置；
9、 齐纳二极管ZD101、齐纳二极管ZD102可为由一个所构成，或为由一
个以上所构成而呈顺极性串联或同极性并联或串并联，上述装置可依需要选择性设置；
10、 蓄放电装置ESD101、蓄放电装置ESD102可为由一个所构成，或一个以上呈顺极性串联或同极性并联或串并联，上述装置可依需要选择性设置；
此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路在应用时，可为供输入以下各种型态交流电能的双向电能，双向电能包括(1) 输入固定或可变电压及固定或可变频率的交流电能、或
(2) 输入来自直流电源所转换的固定或可变电压，及固定或可变频率或周期的双向正弦波电压、或双向方波电压、或双向脉动波形电压的交流电能，或
(3) 输入来自交流电能经整流为直流电能，再转换的固定或可变电压，及固定或可变频率或周期的双向正弦波电压、或双向方波电压、或双向脉动波
形电压的交流电能；
此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路可进一步依需要选择结合以下各种主动调控电路装置，其各种应用电路如下
1、 如图12所示为本发明串联于串联式双向电能功率调控器的电路例方块示意图；串联式双向电能功率调控器的构成包含
串联式双向电能功率调控器300，为由现有机电元件或固态功率元件及相关电子电路元件所构成，以调控双向电能输出的功率；电路的运作功能如下
(l)可依需要选择设置串联式双向电能功率调控器300，供串联于LED双向驱动电路U100，两者串联后，供输入来自电源的双向电能，经由串联式双向电能的功率调控器300，调控来自电源的双向电能，作脉波宽度调变(pulsewidthmodulation)、或导电相角控制、或阻抗调控等方式的功率调控，以驱动LED双向驱动电路U100;或
(2 )可依需要选择设置串联式双向电能功率调控器300，供串联于第二阻抗Z102与双向导电发光二极管组L100之间，经由串联式双向电能功率调控器300，调控来自第二阻抗Z102两端呈并联谐振(parallel resonance)分压的双向电能，作脉波宽度调变(pulse width modulation)、或导电相角控制、或阻抗调控等方式的功率调控，以驱动双向导电发光二极管组L100;
2、 如图13所示为本发明并联于并联式双向电能功率调控器的电路例方块示意图；并联式双向电能功率调控器的构成包含
并联式双向电能功率调控器400，为由现有机电元件或固态功率元件及相关电子电路元件所构成，以调控双向电能输出的功率； 电路的运作功能如下
(1) 可依需要选择设置并联式双向电能功率调控器400，其输出端供并联
于LED双向驱动电路U100，而并联式双向电能功率调控器400输入端供输入 来自电源的双向电能，经由并联式双向电能的功率调控器400，调控来自电源 的双向电能，作脉波宽度调变(pulse width modulation)、或导电相角控制、或 阻抗调控等方式的功率调控，以驱动LED双向驱动电路U100;或
(2) 可依需要选择设置并联式双向电能功率调控器400，其输出端供并联 于双向导电发光二极管组LIOO输入端，而并联式双向电能功率调控器400输 入端，则供并联于第二阻抗Z102，经由并联式双向电能功率调控器400，调控 来自第二阻抗Z102两端呈并联谐振(parallel resonance)分压的双向电能，作脉 波宽度调变(pulse width modulation)、或导电相角控制、或阻抗调控等方式的 功率调控，以驱动双向导电发光二极管组L100;
3、如图14所示为本发明接受直流变交流的变流器输出电能驱动的电路 例方块示意其主要构成包含
直流变交流的变流器(DC to AC Inverter )4000:为由现有机电式或固态功 率元件及相关电子电路元件所构成，其输入端供输入依需要选定固定或可变 电压直流电能、或输入来自交流电能整流后的直流电能，其输出端为输出依 需要选定固定或可变电压，及固定或可变交换极性频率或周期的双向正弦波、 或双向方波、或双向脉动波的双向交流电能，以作为供应双向电能的电源；
电路的运作功能如下
LED双向驱动电路UIOO为并联于现有直流变交流的变流器(DC to AC INVERTER)4000的输出端；直流变交流的变流器(DC to AC INVERTER)4000
的输入端，为供输入依需要选定固定或可变电压直流电能、或输入来自交流 电能整流后的直流电能；
33直流变交流的变流器(DC to AC Inverter)4000的输出端，为输出依需要选 定固定或可变电压，及固定或可变交换极性周期的双向正弦波、或双向方波、 或双向脉动波的电能，供输往LED双向驱动电路U100中呈串联的第一阻抗 Z101与第二阻抗Z102两端，再由第二阻抗Z102两端的分压电能输往双向导 电发光二极管组L100;
此外并可通过操控直流变交流的变流器4000的输出功率，以操控输往并 联谐振(parallel resonance)的LED双向驱动电路U100，或对所输出的电能，作 脉波宽度调变(pulse width modulation)、或导电相角控制、或阻抗调控等方式 的功率调控，供操控及驱动LED双向驱动电路U100;
4、 LED双向驱动电路UIOO供串接于至少一个现有阻抗元件500再并联 于电源，阻抗元件500包括
(1) 阻抗元件500:为由具电阻性阻抗特性的元件所构成；或
(2) 阻抗元件500:为由具电感性阻抗特性的元件所构成；或
(3) 阻抗元件500:为由具电容性阻抗特性的元件所构成；或
(4) 阻抗元件500:为由单一阻抗元件而同时具有电阻性阻抗、或电感性 阻抗、或电容性阻抗其中至少两种的合成阻抗特性的元件所构成，以提供直 流性质的阻抗或交流性质的阻抗；或
(5) 阻抗元件500:为由单一阻抗元件而具有电感性阻抗、及电容性阻抗 的合成阻抗特性的元件所构成，而其固有并联谐振(parallel resonance)频率， 与来自电源的双向电能的频率或周期相同，而可产生并联谐振(pamllel resonance)的状态；或
(6) 阻抗元件500:为由电容性阻抗元件、或电感性阻抗元件、或电感性 阻抗元件所构成，包括由其中一种或一种以上、及一个或一个以上的阻抗元 件所构成，或采用两种或两种以上的阻抗元件呈串联、或并联、或串并联所 构成，以提供直流性质的阻抗或交流性质的阻抗；
(7) 阻抗元件500:为由电容性阻抗元件与电感性阻抗元件相互串联，其
34串联后的固有串联谐振(series resonance)频率，与来自电源的双向电能的频率 或周期相同，而可产生串联谐振(series resonance)的状态，并相对在电容性阻 抗元件或电感性阻抗元件两端，呈串联谐振(series resonance)的相对端电压；
或由电容性阻抗与电感性阻抗呈相互并联，其并联后的固有并联谐振 (parallel resonance)频率，与来自电源的双向电能的频率或周期相同，而可产 生并联谐振(parallel resonance)的状态及呈现相对的端电压。
如图15所示为本发明串接阻抗元件的电路例方块示意5、由至少两个第4项所述的阻抗元件500，借机电元件或固态元件所构 成的开关装置600，作串联或并联或串并联的切换，以调控输往LED双向驱动 电路UIOO的功率；如图16为本发明串接的阻抗元件通过开关装置作串联、 或并联、或串并联的操控电路例方块示意图。
此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其供选择作为第二阻抗 Z102的电感性阻抗元件I200，可进一步为由具有电感效应的变压器电源侧绕 组所取代，变压器可选择为具有自耦变压绕组的自耦变压器ST200，或为具有 分离式变压绕组的变压器IT200;
如图17所示，为本发明以自耦变压器的自耦变压的电源侧绕组取代第二 阻抗的电感性阻抗元件构成升压电路例示意图；如图17所示中，自耦变压器 ST200为具有升压功能的自耦变压绕组WO，自耦变压器ST200的自耦变压绕 组WO的b、 c端为电源侧，可取代第二阻抗Z102中的电感性阻抗元件I200，供 与电容器C200并联，其并联后的固有并联谐振频率，与来自电源的双向电能 如交流电能的频率或直流电能所转换的固定或可变电压，及固定或可变交换 极性周期电能的极性交换周期相同，而呈并联谐振(parallel resonance)状态， 以构成第二阻抗Z102，供与构成第一阻抗ZIOI的电容器CIOO串联，电容器 C200可选择并联于自耦变压器ST200的抽头(TAP)a、 c之间或b、 c之间或其他 一需要选定的抽头之间；自耦变压器ST200的自耦变压绕组W0的a、 c输出端 供输出升压交流电能，供驱动双向导电发光二极管组L100;
35如图18所示，为本发明以自耦变压器的自耦变压的电源侧绕组取代第二
阻抗的电感性阻抗元件构成降压电路例示意图；如图18所示中，自耦变压器 ST200为具有降压功能的自耦变压绕组W0，自耦变压器ST200的自耦变压绕 组WO的b、 c端为电源侧，可取代第二阻抗Z102中的电感性阻抗元件I200，供 与电容器C200并联，其并联后的固有并联谐振(parallelresonance)频率，与来 自电源的双向电能，如交流电能的频率、或直流电能所转换的固定或可变交 换极性周期电能的极性交换周期相同，而呈并联谐振(parallel resonance)状态， 以构成第二阻抗Z102，供与构成第一阻抗ZIOI的电容器CIOO串联，电容器 C200可选择并联于自耦变压器ST200的抽头(TAP)a、 c之间或b、 c之间或其他 一需要选定的抽头之间；自耦变压器ST200的自耦变压绕组W0的a、 c输出端 供输出降压交流电能，供驱动双向导电发光二极管组L100;
如图19所示，为本发明由具有分离式变压绕组的分离式变压器的一次侧 绕组，取代第二阻抗中电感性阻抗元件的电路例示意图；如图19所示中，分 离式变压器IT200为由具有一次侧绕组W1及二次侧绕组W2所构成； 一次侧 绕组W1与二次侧绕组W2两者呈分离，其一次侧绕组W1供与电容器C200并 联，其并联后的固有并联谐振(pamlld resonance)频率，与来自电源的双向电 能，如交流电能的频率、或直流电能所转换的固定或可变交换极性周期电能 的极性交换周期相同，而呈并联谐振(paralld resonance)状态，以构成第二阻 抗Z102，供与构成第一阻抗ZIOI的电容器CIOO串联，电容器C200可选择并 联于自耦变压器ST200的抽头(TAP)a、 c之间或b、 c之间或其他一需要选定的 抽头之间；其分离式变压器IT200 二次侧绕组W2的输出电压，可依需要选择 为升压或降压，二次侧绕组输出的交流电能，供输往双向导电发光二极管组 LIOO。
借着上述，以变压器的电源侧绕组取代第二阻抗Z102中的电感性阻抗元 件1200，与电容器C200并联呈并联谐振(parallel resonance),以构成第二阻抗 Z102，而分离式变压器IT200二次侧升压输出的交流电压，或降压输出的交流，
电能，供驱动双向导电发光二极管组L100。
此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其LED双向驱动电路U100 中，构成双向导电发光二极管组L100的个别发光二极管LED101的颜色，可 依需要选择为一种或一种以上颜色所构成。
此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其LED双向驱动电路U100 中，构成双向导电发光二极管组L100的个别发光二极管LED101间的排列位 置关系可呈(l)依顺序线状排列；(2)依顺序面状排列；(3)呈交错线状排列；(4) 呈交错面状排列；(5)依特定平面几何位置排列；(6)依特定立体几何位置排列。
此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其LED双向驱动电路U100 中，各项构成电路元件组成的型态包含(l)由个别电路元件单独构成再互相 连结；(2)由至少两个电路元件组成至少两个部分功能的单元，再互相连结； (3)全部成一体共构的组成型态。
综合上述，此项双向电能并联谐振(parallel resonance)的LED双向驱动电 路，通过电容单极性充放电以驱动发光二极管，可提供省电、低热损以及低 成本的进步性能为特征。
权利要求
1、一种双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特征在于，LED双向驱动电路(U100)的电路功能及运作，为由至少一个电容性阻抗元件、或电感性阻抗元件、或电阻性阻抗元件以构成至少一个第一阻抗；以及由至少一个电容性阻抗元件与至少一个电感性阻抗元件呈并联构成第二阻抗，第二阻抗的固有并联谐振频率，为与双向电能的频率或周期相同，而可产生并联谐振频率的状态；第一阻抗与第二阻抗互相串联后的两端供输入以下双向电能，包含1)输入固定或可变电压及固定或可变频率的交流电能，或2)输入来自直流电源所转换的固定或可变电压，及固定或可变频率或周期的双向正弦波电压、或双向方波电压、或双向脉动波形电压的交流电能，或3)输入来自交流电能经整流为直流电能，再转换的固定或可变电压，及固定或可变频率或周期的双向正弦波电压、或双向方波电压、或双向脉动波形电压的交流电能；以及设有双向导电发光二极管组(L100)，双向导电发光二极管组(L100)为由至少一个第一发光二极管(LED101)与至少一个第二发光二极管(LED102)呈逆极性并联所构成，第一发光二极管(LED101)与第二发光二极管(LED102)的数目可为相同或不同，第一发光二极管(LED101)与第二发光二极管(LED102)，为个别由一个发光二极管顺发光电流极性设置所构成；或由两个或两个以上发光二极管顺发光电流极性串联或并联所构成；或为由三个或三个以上发光二极管顺发光电流极性作串联、并联或串并联所构成；双向导电发光二极管组(L100)可依需要选择设置一组或一组以上，供并联于第一阻抗(Z101)或第二阻抗(Z102)两者或其中之一的两端，借着输入电能在第一阻抗(Z101)的两端及第二阻抗(Z102)的两端形成电能分压，以驱动并联于第一阻抗(Z101)或第二阻抗(Z102)两端的双向导电发光二极管组(L100)发光；而构成此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路；其主要构成包括第一阻抗(Z101)包含1)第一阻抗(Z101)为由至少一个电容器(C100)、或至少一个电感性阻抗元件、或至少一个电阻性阻抗元件所构成，或由其中一种或一种以上、及一个或一个以上的阻抗元件所构成，或采用两种或两种以上的阻抗元件所构成，而各种阻抗元件分别各为一个或一个以上，呈串联或并联或串并联所构成，以提供直流性质的阻抗或交流性质的阻抗；或2)第一阻抗(Z101)为由至少一个电容性阻抗元件与至少一个电感性阻抗元件相互串联，两者串联后的固有串联谐振频率，为与双向电源的交流电能的频率，或直流电能所转换的固定或可变交换极性周期电能的极性交换周期相同，而可产生串联谐振的状态；或3)第一阻抗(Z101)为由至少一个电容性阻抗与至少一个电感性阻抗呈相互并联，两者并联后的固有并联谐振频率，为与双向电源的交流电源的频率或直流电源所转换的固定或可变交换极性周期电能的极性交换周期相同，而可产生并联谐振频率的低耗能交变极性储能状态，及与第二阻抗呈相对分压的端电压状态；第二阻抗(Z102)包含由至少一个电感性阻抗元件(I200)与至少一个电容器(C200)并联构成，而与来自电源的双向电能例如交流电能频率或直流电能所转换的固定或可变电压，及固定或可变交换极性周期电能的极性交换周期相同，而可产生相对并联谐振的状态，以与第一阻抗呈相对分压的端电压状态；此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，可依需要选择电容性阻抗元件、电感性阻抗元件、或电阻性阻抗元件，由三者中至少一种阻抗元件以构成第一阻抗(Z101)；至少一个第一阻抗(Z101)与至少一个第二阻抗(Z102)为呈互相串联；第一阻抗(Z101)与第二阻抗(Z102)互相串联后的两端供输入以下双向电能，包含1)输入固定或可变电压及固定或可变频率的交流电能、或2)输入来自直流电源所转换的固定或可变电压，及固定或可变频率或周期的双向正弦波电压、或双向方波电压、或双向脉动波形电压的交流电能，或3)输入来自交流电能经整流为直流电能，再转换的固定或可变电压，及固定或可变频率或周期的双向正弦波电压、或双向方波电压、或双向脉动波形电压的交流电能；双向导电发光二极管组(L100)为由至少一个第一发光二极管(LED101)，与至少一个第二发光二极管(LED102)呈逆极性并联所构成，第一发光二极管(LED101)与第二发光二极管(LED102)的数目可为相同或不同，第一发光二极管(LED101)与第二发光二极管(LED102)，为个别由一个发光二极管顺发光电流极性设置所构成，或由两个或两个以上发光二极管顺发光电流极性串联或并联所构成，或为由三个或三个以上发光二极管顺发光电流极性作串联、并联或串并联所构成；双向导电发光二极管组(L100)可依需要选择设置一组或一组以上，供并联于第一阻抗(Z101)或第二阻抗(Z102)两者或其中之一的两端，借着输入电能在第一阻抗(Z101)的两端及第二阻抗(Z102)的两端形成电能分压，以驱动并联于第一阻抗(Z101)或第二阻抗(Z102)两端的双向导电发光二极管组(L100)发光；此项双向电能并联谐振的LED双向驱动电路的LED双向驱动电路(U100)中，第一阻抗(Z101)与第二阻抗(Z102)、以及双向导电发光二极管组(L100)，可依需要选择分别为一个或一个以上；前述第一阻抗(Z101)、第二阻抗(Z102)、双向导电发光二极管组(L100)，第一发光二极管(LED101)、第二发光二极管(LED102)及前述各项选择性辅助性电路元件，可依需要选择设置或不设置，其设置数量包含由一个所构成，若为选用一个以上，则应用时可为依电路功能需要选定相对极性关系，作串联或并联或串并联。
2、如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特征在于，所述双向电能并联谐振的LED双向驱动电路的构成包含第一阻抗(Z101):为由至少一个电容器(C100)所构成，尤指由双极性电容所构成，第一阻抗的数量为一个或一个以上；第二阻抗(Z102):为由至少一个电感性阻抗元件(1200)，及至少一个电容 器(C200)呈并联所构成，尤指由电感性阻抗元件与双极性电容所构成，以和双 向电能的交流电能的频率或直流电能所转换的固定或可变电压，及固定或可 变交换极性周期电能的极性交换周期相同，而呈并联谐振的状态，第二阻抗 的数量为一个或一个以上；至少一个第一阻抗(Z101)与至少一个第二阻抗(Z102)呈串联，其串联后的 两端供输入双向电能，并在第二阻抗(Z102)呈并联谐振形成电能的分压，其分 压的电能供驱动至少一个双向导电发光二极管组(L100);双向导电发光二极管组(L100):为由至少一个第一发光二极管(LEDIOI) 与至少一个第二发光二极管(LED102)呈逆极性并联所构成，第一发光二极管 (LED101)与第二发光二极管(LED102)的数目可为相同或不同，第一发光二极 管(LED101)与第二发光二极管(LED102)，为个别由一个发光二极管顺发光电 流极性设置所构成；或由两个或两个以上发光二极管顺发光电流极性串联或 并联所构成；或为由三个或三个以上发光二极管顺发光电流极性作串联、并 联或串并联所构成；双向导电发光二极管组(L100)可依需要选择设置一组或一 组以上，供并联于第一阻抗(Z101)或第二阻抗(Z102)两者或其中之一的两端， 借着输入电能在第一阻抗(Z101)的两端及第二阻抗(Z102)的两端形成电能分 压，以驱动并联于第一阻抗(Z101)或第二阻抗(Z102)两端的双向导电发光二极 管组(L100)发光；或由至少一个双向导电发光二极管组(LIOO)，供并联于至少一个第二阻抗 (Z102)的两端，以接受与双向电能周期呈并联谐振的第二阻抗(Z102)两端分电 压的电能所驱动，并通过第一阻抗(Z101)的阻抗限制其电流；特别于选用电容 器(CIOO)(例如为双极性电容器)作为第一阻抗元件时，通过电容性阻抗以限制其输出电流；通过第一阻抗(Z101)、第二阻抗(Z102)、双向导电发光二极管组(LIOO)， 依上述线路架构连接，构成LED双向驱动电路(UIOO)。
3、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特征 在于，借着上述双向导电发光二极管阻(L100)与第二阻抗(Z102)并联形成的电 流分流效应，在电源电压变动时，可减少双向导电发光二极管组(L100)两端相 对于电源的电压变动率。
4、 如权利要求1或2所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其 特征在于，第一阻抗(Z101)亦可选择不使用，而直接由与来自电源的双向电能 呈并联谐振的第二阻抗(Z102)并联于双向电能的电源。
5、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特征 在于，第一发光二极管(LED101)或第二发光二极管(LED102)，两者其中之一 可以二极管(CR100)所取代，而由二极管(CR100)的电流流向，与所保留作并 联的第一发光二极管(LEDIOI)，或为第二发光二极管(LED102)的工作电流流向，为呈逆极性并联。
6、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特征 在于，若构成双向导电发光二极管组(L100)的第一发光二极管(LED101)、及第 二发光二极管(LED102)，同时设置限流电阻(R103)及(R104)时，则亦可由限流 电阻(R100)直接与双向导电发光二极管组(L100)串联所取代或同时设置，以获 得限流功能；限流电阻(R100)亦可由电感性阻抗元件(I100)所取代；依上述电 路架构及辅助性电路元件的选择，而构成LED双向驱动电路(UIOO)。
7、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特征 在于，可进一步在构成双向导电发光二极管组(L100)的第一发光二极管 (LEDIOI)、及第二发光二极管(LED102)的两端，分别并联齐纳二极管，或由齐纳二极管先与至少一个二极管串联共同产生齐纳电压的功能，再分别并联于第 一发光二极管(LEDIOI)、或第二发光二极管(LED102)的两端；其构成包含在构成双向导电发光二极管组(L100)的第一发光二极管(LED101)两端， 并联齐纳二极管(ZD101)，其极性关系为以齐纳二极管(ZD101)的齐纳电压， 限制第一发光二极管(LED101)两端的工作电压；前述齐纳二极管(ZD101)，可依需要选择设置二极管(CR201)，供与齐纳 二极管(ZD101)串联，其优点为1)可保护齐纳二极管(ZD101)防止逆向电流； 2)二极管(CR201)与齐纳二极管(ZD101)，两者具有温度补偿效果；若双向导电发光二极管组(LIOO)，选择使用第二发光二极管(LED102)时， 可依需要选择在第二发光二极管(LED102)两端，并联齐纳二极管(ZD102)，其 极性关系为齐纳二极管(ZD102)的齐纳电压，限制发光二极管(LED102)两端的 工作电压；前述齐纳二极管(ZD102)，可依需要选择设置二极管(CR202)，供与齐纳 二极管(ZD102)串联，其优点为1)可保护齐纳二极管(ZD102)防止逆向电流； 2)二极管(CR202)与齐纳二极管(ZD102)，两者具有温度补偿效果。
8、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特征 在于，若其LED双向驱动电路(UIOO)中的双向导电发光二极管组(LIOO)，选择 由第一发光二极管(LED101)及逆向并联的第二发光二极管(LED102)所组成 时，其构成包含-可依需要选择于第一发光二极管(LED101)两端并联齐纳二极管(ZD101)， 及于第二发光二极管(LED102)两端并联齐纳二极管(ZD102)，其极性关系为通 过齐纳二极管(ZD101)齐纳电压限制发光二极管(LED101)两端工作电压，及以 齐纳二极管(ZD102)齐纳电压限制发光二极管(LED102)两端工作电压。
9、 如权利要求7所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特征在于，所述齐纳二极管的构成包含1)在构成双向导电发光二极管组(L100)的第一发光二极管(LED101)两端， 并联齐纳二极管(ZDIOI)，同时在第二发光二极管(LED102)的两端，并联齐纳 二极管(ZD102);或2) 由两个齐纳二极管(ZD101)及(ZD102)呈逆向串联，再并联于双向导电发 光二极管组(L100)的两端；或3) 由具有双向齐纳效应的二极管并联于双向导电发光二极管组(L100)的 电路所取代。
10、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特 征在于，可在第一发光二极管(LED101)设置可蓄放电装置(ESD101)、或在第 二发光二极管(LED102)设置可蓄放电装置(ESD102)，可蓄放电装置(ESDIOI) 及可蓄放电装置(ESD102)，具有随机充电或释出电能的特性，可用以稳定第 一发光二极管(LEDIOI)、或第二发光二极管(LED102)的发光安定度，减少亮 度的脉动；上述可蓄放电装置(ESDIOI)、 (ESD102)，为由各种现有可充放电 的电池、或超电容、或电容器所构成。
11、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特 征在于，加设可蓄放电装置的应用电路包含可在限流电阻(R103)与第一发光 二极管(LED101)串联后的两端，并联设置可蓄放电装置(ESD101);或进一步在限流电阻(R104)与第二发光二极管(LED102)串联后的两端， 并联设置可蓄放电装置(ESD102)。
12、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特 征在于，可进一步于第一及第二发光二极管及所串联限流电阻两端并联可蓄 放电装置的电路，其构成包含第一发光二极管(LED101)与限流电阻(R103)串联后两端，或直接在第一 发光二极管(LED101)两端，依极性并联可蓄放电装置(ESDIOI)，可蓄放电装 置(ESDIOI)，具有随机充电或释出电能的特性，以稳定第一发光二极管 (LED101)的发光运作及降低发光亮度的脉动；若选择使用第二发光二极管(LED102)时，在第二发光二极管(LED102)与 限流电阻(R104)串联后的两端，依极性并联可蓄放电装置(ESD102)，可蓄放电 装置(ESD102)，具有随机充电或释出电能的特性，以稳定第二发光二极管(LED102)的发光运作及降低发光亮度的脉动；若其LED双向驱动电路(U100)选择使用第一发光二极管(LED101)，以及 逆向并联二极管(CRIOO)，则其主要电路结构，为在第一发光二极管(LEDIOI) 与限流电阻(R103)串联后的两端，依极性并联可蓄放电装置(ESDIOI)，可蓄放 电装置(ESDIOI)，具有随机充电或释出电能的特性，以稳定第一发光二极管 (LED101)的发光运作及降低发光亮度的脉动；上述可蓄放电装置(ESDIOI)、 (ESD102)，为由各种现有可充放电的电池、或超电容、或电容器所构成。
13、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特 征在于，于其LED双向驱动电路(U100)选择以限流电阻(R100)取代限流电阻 (R103)、 (R104)，以作为双向导电发光二极管组(L100)的共用限流电阻时，其主要电路结构包含由可蓄放电装置(ESD101)同极性直接并联于第一发光二极管(LED101)两 端，可蓄放电装置(ESD102)为同极性并联于第二发光二极管(LED102)两端， 可蓄放电装置(ESD101)及可蓄放电装置(ESD102)，具有随机充电或释出电能 的特性；上述可蓄放电装置(ESDIOI)、 (ESD102)，为由各种现有可充放电的电池、 或超电容、或电容器所构成。
14、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特 征在于，双向导电发光二极管组(L100)的两端，可加设可蓄放电装置供随机充 电或释出电能，除可安定双向导电发光二极管组(L100)中，第一发光二极管 (LEDIOI)、第二发光二极管(LED102)的发光稳定度外，在电源供电中断时由 可蓄放电装置输出储存电能，以驱动第一发光二极管(LEDIOI)、或第二发光 二极管(LED102)至少其中之一继续发光；若使用的可蓄放电装置(ESD101)或 (ESD102)为单极性，则在第一发光二极管(LED101)与单极性可蓄放电装置 (ESD101)并联后，可依需要选择性设置顺极性串联的二极管(CRIOI)，以防止逆向电压损坏单极性的可蓄放电装置；在第二发光二极管(LED102)与单极性 可蓄放电装置(ESD102)并联后，可依需要选择设置顺极性串联的二极管 (CR102),以防止逆向电压损坏单极性的可蓄放电装置；上述可蓄放电装置(ESDIOI)、 (ESD102)，为由各种现有可充放电的电池、 或超电容、或电容器所构成。
15、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特 征在于，其双向导电发光二极管组(LIOO)，其二极管双向导电发光功能的构成 方式包含由至少一个第一发光二极管(LED101)逆极性并联二极管(CR101)，以 及由至少一个第二发光二极管(LED102)逆极性并联二极管(CR102)，再由两者 呈逆向串联构成双向导电发光二极管组。
16、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特 征在于，LED双向驱动电路(U100)中可选择为设置一组双向导电发光二极管 组(LIOO)，或选择设置一组以上的双向导电发光二极管组(LIOO)，呈串联、并 联、或串并联；若为选择设置一组或一组以上时，可为共同接受共用的第二 阻抗(Z102)的分压电能所驱动，或个别匹配于多组呈串联或并联的第二阻抗 (Z102)，由多组第二阻抗(Z102)的分压电能，个别驱动所匹配的双向导电发光 二极管组(LIOO)。
17、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特 征在于，若未设置可蓄放电装置，则发光二极管呈间歇导电，发光二极管可 依输入的电压波形及导电与断电时间的比例(Duty Cycle),及相对选定其通电 发光的顺向电流值，以及相对选择构成双向导电发光二极管组(L100)每一发光 二极管通电发光的顺向电压的峰值，电路中发光二极管若为间歇导电的驱动 状态，则可依导电及断电时间的比例，而相对选定以高于额定顺向电压作为 通电发光的顺向电压峰值，其通电发光的顺向电压峰值以不损害发光二极管 为原则。
18、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特征在于，若未设置可蓄放电装置，则通电发光的顺向电压(Forward Voltage)的高低及波形，以产生相对于通电发光的顺向电压对通电发光顺向电流比值的电流大小及电流波形；通电发光的顺向电流峰值以不损害发光二极管(LED 101 )或(LED 102)为原则。
19、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特征在于，串联于串联式双向电能功率调控器，串联式双向电能功率调控器的构成包含串联式双向电能功率调控器(300)，为由现有机电元件或固态功率元件及相关电子电路元件所构成，以调控双向电能输出的功率；电路的运作功能如下1) 串联式双向电能功率调控器(300)，供串联于LED双向驱动电路(UIOO)，两者串联后，供输入来自电源的双向电能，经由串联式双向电能的功率调控器(300)，调控来自电源的双向电能，作脉波宽度调变、或导电相角控制、或阻抗调控等方式的功率调控，以驱动LED双向驱动电路(U100);或2) 串联式双向电能功率调控器(300)，供串联于第二阻抗(Z102)与双向导电发光二极管组(L100)之间，经由串联式双向电能功率调控器(300)，调控来自第二阻抗(Z102)两端呈并联谐振分压的双向电能，作脉波宽度调变、或导电相角控制、或阻抗调控等方式的功率调控，以驱动双向导电发光二极管组(LIOO)。
20、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特征在于，可并联于并联式双向电能功率调控器，并联式双向电能功率调控器的构成包含并联式双向电能功率调控器400，为由现有机电元件或固态功率元件及相关电子电路元件所构成，以调控双向电能输出的功率；电路的运作功能如下l)并联式双向电能功率调控器(400)，其输出端供并联于LED双向驱动电路(UIOO)，而并联式双向电能功率调控器(400)输入端供输入来自电源的双向ii电能，经由并联式双向电能的功率调控器(400)，调控来自电源的双向电能，作脉波宽度调变、或导电相角控制、或阻抗调控等方式的功率调控，以驱动LED双向驱动电路(U100);或2)并联式双向电能功率调控器(400)，其输出端供并联于双向导电发光二极管组(L100)输入端，而并联式双向电能功率调控器(400)输入端，则供并联于第二阻抗(Z102)，经由并联式双向电能功率调控器(400)，调控来自第二阻抗(Z102)两端呈并联谐振分压的双向电能，作脉波宽度调变、或导电相角控制、或阻抗调控等方式的功率调控，以驱动双向导电发光二极管组(LIOO)。
21、如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特征在于，接受直流变交流的变流器输出电能驱动，其主要构成包含直流变交流的变流器(4000):为由现有机电式或固态功率元件及相关电子电路元件所构成，其输入端供输入依需要选定固定或可变电压直流电能、或输入来自交流电能整流后的直流电能，其输出端为输出依需要选定固定或可变电压，及固定或可变交换极性频率或周期的双向正弦波、或双向方波、或双向脉动波的双向交流电能，以作为供应双向电能的电源；电路的运作功能如下LED双向驱动电路(U100)为并联于现有直流变交流的变流器(4000)的输出端；直流变交流的变流器(4000)的输入端，为供输入依需要选定固定或可变电压直流电能、或输入来自交流电能整流后的直流电能；直流变交流的变流器(4000)的输出端，为输出依需要选定固定或可变电压，及固定或可变交换极性周期的双向正弦波、或双向方波、或双向脉动波的电能，供输往LED双向驱动电路(U100)中呈串联的第一阻抗(Z101)与第二阻抗(Z102)两端，再由第二阻抗(Z102)两端的分压电能输往双向导电发光二极管组(L100);此外并可通过操控直流变交流的变流器(4000)的输出功率，以操控输往并联谐振的LED双向驱动电路(UIOO)，或对所输出的电能，作脉波宽度调变、或导电相角控制、或阻抗调控等方式的功率调控，供操控及驱动LED双向驱动电路(U100)。
22、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特征在于，LED双向驱动电路(U100)供串接于至少一个现有阻抗元件(500)再并联于电源，阻抗元件(500)包括1) 阻抗元件(500):为由具电阻性阻抗特性的元件所构成；或2) 阻抗元件(500):为由具电感性阻抗特性的元件所构成；或3) 阻抗元件(500):为由具电容性阻抗特性的元件所构成；或4) 阻抗元件(500):为由单一阻抗元件而同时具有电阻性阻抗、或电感性阻抗、或电容性阻抗其中至少两种的合成阻抗特性的元件所构成，以提供直流性质的阻抗或交流性质的阻抗；或5) 阻抗元件(500):为由单一阻抗元件而具有电感性阻抗、及电容性阻抗的合成阻抗特性的元件所构成，而其固有并联谐振频率，与来自电源的双向电能的频率或周期相同，而可产生并联谐振的状态；或6) 阻抗元件(500):为由电容性阻抗元件、或电感性阻抗元件、或电感性阻抗元件所构成，包括由其中一种或一种以上、及一个或一个以上的阻抗元件所构成，或采用两种或两种以上的阻抗元件呈串联、或并联、或串并联所构成，以提供直流性质的阻抗或交流性质的阻抗；7) 阻抗元件(500):为由电容性阻抗元件与电感性阻抗元件相互串联，其串联后的固有串联谐振频率，与来自电源的双向电能的频率或周期相同，而可产生串联谐振的状态，并相对在电容性阻抗元件或电感性阻抗元件两端，呈串联谐振的相对端电压；或由电容性阻抗与电感性阻抗呈相互并联，其并联后的固有并联谐振频率，与来自电源的双向电能的频率或周期相同，而可产生并联谐振的状态及呈现相对的端电压。
23、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特征在于，供选择作为第二阻抗(Z102)的电感性阻抗元件(1200)，可进一步为由具有电感效应的变压器电源侧绕组所取代，其中自耦变压器(ST200)为具有升压功能的自耦变压绕组(WO)，自耦变压器(ST200)的自耦变压绕组(WO)的b、c端为电源侧，可取代第二阻抗(Z102)中的电感性阻抗元件(1200)，供与电容器(C200)并联，其并联后的固有并联谐振频率，与来自电源的双向电能如交流电能的频率或直流电能所转换的固定或可变电压，及固定或可变交换极性周期电能的极性交换周期相同，而呈并联谐振状态，以构成第二阻抗(Z102)，供与构成第一阻抗(Z101)的电容器(C100)串联，电容器(C200)可选择并联于自耦变压器(ST200)的抽头(TAP)a、 c之间或b、 c之间或其他一需要选定的抽头之间；自耦变压器(ST200)的自耦变压绕组(WO)的a、 c输出端供输出升压交流电能，供驱动双向导电发光二极管组(LIOO)。
24、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特征在于，供选择作为第二阻抗(Z102)的电感性阻抗元件(1200)，可进一步为由具有电感效应的变压器电源侧绕组所取代，其中自耦变压器(ST200)为具有降压功能的自耦变压绕组(WO)，自耦变压器(ST200)的自耦变压绕组(WO)的b、c端为电源侧，可取代第二阻抗(Z102)中的电感性阻抗元件(1200)，供与电容器(C200)并联，其并联后的固有并联谐振频率，与来自电源的双向电能，如交流电能的频率、或直流电能所转换的固定或可变交换极性周期电能的极性交换周期相同，而呈并联谐振状态，以构成第二阻抗(Z102)，供与构成第一阻抗(Z101)的电容器(C100)串联，电容器(C200)可选择并联于自耦变压器(ST200)的抽头(TAP)a、 c之间或b、 c之间或其他一需要选定的抽头之间；自耦变压器(ST200)的自耦变压绕组(W0)的a、 c输出端供输出降压交流电能，供驱动双向导电发光二极管组(LIOO)。
25、 如权利要求1所述的双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，其特征在于，供选择作为第二阻抗(Z102)的电感性阻抗元件(1200)，可进一步为由具有电感效应的变压器电源侧绕组所取代，其中分离式变压器(IT200)为由具有一次侧绕组(W1)及二次侧绕组(W2)所构成； 一次侧绕组(W1)与二次侧绕组(W2)两者呈分离，其一次侧绕组(W1)供与电容器(C200)并联，其并联后的固有并联谐振频率，与来自电源的双向电能，如交流电能的频率、或直流电能所转换的固定或可变交换极性周期电能的极性交换周期相同，而呈并联谐振状态，以构成第二阻抗(Z102)，供与构成第一阻抗(Z101)的电容器(C100)串联，电容器(C200)可选择并联于自耦变压器(ST200)的抽头(TAP)a、 c之间或b、c之间或其他一需要选定的抽头之间；其分离式变压器(IT200)二次侧绕组(W2)的输出电压，可依需要选择为升压或降压，二次侧绕组输出的交流电能，供输往双向导电发光二极管组(L100);如上所述，以变压器的电源侧绕组取代第二阻抗(Z102)中的电感性阻抗元件(1200)，与电容器(C200)并联呈并联谐振，以构成第二阻抗(Z102)，而分离式变压器(IT200)二次侧升压输出的交流电压，或降压输出的交流电能，供驱动双向导电发光二极管组(LIOO)。
全文摘要
本发明提供一种双向电能并联谐振的LED双向驱动电路，为通过电容性、或电感性、或电阻性阻抗所构成的第一阻抗，而由电容性与电感性阻抗元件并联而呈并联谐振构成第二阻抗；第一阻抗供与第二阻抗串联后供输入双向电能，并将其电源电压作分压，以驱动双向导电的发光二极管。
文档编号H05B37/00GK101489331SQ20091000310
公开日2009年7月22日 申请日期2009年1月13日 优先权日2008年1月14日
发明者杨泰和 申请人:杨泰和