全电压串并式led灯的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种全电压串并式LED灯，其包含有至少两个LED单元、一连接至各LED单元的LED驱动电路及一串并联控制电路；其中该串并联控制电路包含有至少一正极切换开关、至少一负极切换开关及一第一电压检知与控制电路；又各正极切换开关及各负极切换开关分别对应连接至各LED单元的正、阴极之间；当该第一电压检知与控制电路于检知当前为低压段电压后控制各正极切换开关及负极切换开关导通，令各LED单元相互并联；反之，若为高压电电压则令各LED单元相互串联；由于该串联后的各LED单元的总切入电压提高至能完全承受该高压段电压，故不会于点亮后烧毁。
【专利说明】全电压串并式LED灯
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种全电压LED灯，尤其是涉及一种使用线性驱动电路的全电压串并式LED灯。
【背景技术】
[0002]发光二极管(LED ;Light Emitting Diode)为当前市面上常见的照明灯,相较于传统白炽灯泡更具有高发光效率、低耗电以及低污染的特性；然而，由于发光二极管本身仅能单向导通，因此难以使用在当前被广泛使用的交流电；为此，业界便研发出一种使用线性驱动电路的线性LED灯；请参照图11所示，现有的线性LED灯包含有:
[0003]一整流器60，连接至一交流电源AC/IN，并将上述交流电源AC/IN转换为一脉动直流电源；
[0004]一 LED单元61，串接至该整流器60，并包含有多个LED光源；及
[0005]一定电流控制器62，串接至该LED单元61，并构成一电源电路；其中该定电流控制器62令流经该LED单元62的电流固定为一定值。
[0006]由上述结构可知，现有的线性LED灯以其整流器60将上述交流电源AC/IN转换为脉动直流电源后，通过该定电流控制器62固定流经该LED单元61的电流，以令该LED单元61稳定发亮。
[0007]然而，由于当前世界各国所采用的交流电源其电压规格具有高低不同的区别，常见的有110伏特及220伏特；因此，现有线性LED灯制造商通常都必须依据上述两种电压规格，分别设计出适用于一高压段(如220伏特)的线性LED灯以及适用于一低压段(如110伏特)的线性LED灯，以供消费者选择使用。
[0008]但是，由于现有的线性LED灯制造商必须分别设计并制造出不同的线性LED灯，故造成其线性LED灯产品的仓储压力的增加；再者，如此一来，消费者于购买时必须确认所购买的线性LED灯是否符合当前所在国家所采用的电压规格；一旦消费者买到低压段的线性LED灯并将其插设至高压段的交流电源时，则势必会造成现有的线性LED灯烧毁；因此，有必要针对上述情形进一步提出更好的解决方案。
【发明内容】
[0009]有鉴于上述现有的线性LED灯的技术缺失；故本发明主要目的在于提供一种全电压串并式LED灯。
[0010]欲达上述目的所使用的主要技术手段为令该全电压串并式LED灯包含有:
[0011]至少两个LED单元，其两个相邻的LED单元通过一二极管串接，该串接的至少两个LED单元包含有一阳极及一阴极；其中各LED单元的切入电压低于一低压段电压，而该至少两个LED单元的切入电压加总后低于一高压段电压，且高于该低压段电压；
[0012]一 LED驱动电路，包含有一整流器及一定电流驱动单元，其中该整流器将一交流电源整流为一直流电源后输出至该至少两个LED单元及该定电流驱动单元；及[0013]一串并联控制电路，包含有至少一正极切换开关、至少一负极切换开关及一第一电压检知与控制电路；其中各正极切换开关对应连接至各LED单元的阳极之间，且各负极切换开关分别对应连接至各LED单元的阴极之间；又该第一电压检知与控制电路连接至该整流器、各正极切换开关及各负极切换开关，并于检知当前该直流电源其电压值为高压段电压后控制各正极切换开关及负极切换开关不导通，以令该至少两个LED单元相互串联；反之，则控制各正极切换开关及负极切换开关导通，并将各两个LED单元阳极相互连接以及各两个LED单元阴极相互连接，以使该至少两个LED单元相互并联。
[0014]由于上述本发明全电压串并式LED灯令各LED单元的切入电压低于低压段电压，且使串接至少两个LED单元后的总切入电压介于高压段电压与低压段电压之间；因此，配合串并联控制电路于检知当前直流电源其电压值为低压段电压时，令该至少两个LED单元全部并联连接以顺利点亮；一旦检知当前直流电源其电压值为高压段电压时，则令该至少两个LED单元全部串联；由于该串联后的该至少两个LED单元的总切入电压提高至能完全承受该高压段电压，故不会于点亮后烧毁。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明全电压串并式LED灯的第一实施例的电路图；
[0016]图2A为本发明第一实施例于低压段时的等效电路图；
[0017]图2B为本发明第一实施例于高压段时的等效电路图；
[0018]图3为本发明具有三个LED单元的第一实施例的电路图；
[0019]图4为本发明第一电压检知与控制电路的详细电路图；
[0020]图5为本发明正极切换开关的详细`电路图；
[0021]图6为本发明第二实施例的电路图；
[0022]图7A为本发明第二实施例于低压段时的等效电路图；
[0023]图7B为本发明第二实施例于高压段时的等效电路图；
[0024]图8为本发明第三实施例的电路图；
[0025]图9A为本发明第三实施例于低压段时的等效电路图；
[0026]图9B为本发明第二实施例于闻压段时的等效电路图；
[0027]图10为本发明第四实施例的电路图；
[0028]图11为现有的线性LED驱动电路的电路图。
[0029]附图标记
[0030]10、10，:LED 单元11:二极管
[0031]12、12’:LED 光源20:整流器
[0032]21:定电流驱动单元211:第二分压电容
[0033]212:反向二极管213:第四二极管
[0034]214:第五二极管215:第二旁路晶体管
[0035]22:第一压控晶体管23:电流检测单元
[0036]24:低频滤波器25:稳流控制单元
[0037]26:切换电路27:第二压控晶体管
[0038]28:电阻30:第一电压检知与控制电路[0039]30’:第二电压检知与控制电路31:峰值检波电路
[0040]311、312:分压器313:二极管
[0041]314:电容315:电阻
[0042]32:比较器33:功率推动电路
[0043]331:反相器332:功率电阻
[0044]333:功率晶体管40:正极切换开关
[0045]400:开关晶体管401: 二极管
[0046]402:第一电阻403:第二电阻
[0047]404:控制晶体管41:负极切换开关
[0048]42:切换开关50:串并式分压器
[0049]51:第一分压电容52:第一二极管
[0050]53:第二二极管54:第三二极管
[0051]55:第一旁路晶体管60:整流器
[0052]61:LED单元62:定电流控制器
【具体实施方式】
[0053]请参照图1所示，为本发明全电压串并式LED灯的第一实施例，其包含有:
[0054]至少两个LED单元10，其两个相邻的LED单元10通过一二极管11串接，该串接的至少两个LED单元10包含有一阳极及一阴极；其中各LED单元10的切入电压Vmi低于一低压段电压，而该至少两个LED单兀10的切入电压Vu5d加总后低于一高压段电压,且高于该低压段电压；
[0055]一 LED驱动电路，包含有一整流器20及一定电流驱动单元21，其中该整流器20将一交流电源AC/IN整流为一直流电源后输出至该至少两个LED单元10及该定电流驱动单元21 ;于本实施例中，该定电流驱动单元21与该至少两个LED单元10构成一电源电路，并包含有一第一压控晶体管22、一串接该第一压控晶体管22的电流检测单元23以及一电连接至该第一压控晶体管22和该电流检测单元23的稳流控制单元25 ;其中该电流检测单元23检测流经该电源电路的电流，并通过一低频滤波器24将所检测到的电流信号传送至该稳流控制单元25 ;又该稳流控制单元25依据上述电流信号通过该第一压控晶体管22反馈控制流经该电源电路的电流，并维持该电源电路的电流稳定 '及
[0056]一串并联控制电路，包含有至少一正极切换开关40、至少一负极切换开关41及一第一电压检知与控制电路30 ;其中各正极切换开关40分别对应连接至各LED单元10的阳极之间，且各负极切换开关41分别对应连接至各LED单元10的阴极之间；又该第一电压检知与控制电路30连接至该整流器20、各正极切换开关40及各负极切换开关41，并于检知当前该直流电源Vd。其电压值为高压段电压后控制各正极切换开关40及负极切换开关41不导通，以令该至少两个LED单元10相互串联；反之，则控制各正极切换开关40及负极切换开关41导通，并将各两个LED单元10阳极相互连接以及各两个LED单元10阴极相互连接，以使该至少两个LED单元10相互并联。
[0057]请参照图2A所 示，因各LED单元10的切入电压Vm均低于低压段电压，因此当该第一电压检知与控制电路30于该整流器20所输出的直流电源Vd。其电压为低压段电压时，令该至少两个LED单元10全部并联借以点亮；请参照图2B所示，又因各LED单元10于串联后的总切入电压\ED介于该高压段电压与该低压段电压之间，当该第一电压检知与控制电路30于检知该整流器20所输出的直流电源Vd。其电压值为高压段电压时，令各LED单元10全部串联；并且由于该串联后的各LED单元10的总切入电压Vm提高至能完全承受该高压段电压，故不会于点亮后烧毁。
[0058]举最常见的110伏特以及220伏特为例，请再次参照图1所示，若使用者欲使本发明可分别适用于220伏特及110伏特的交流电源AC/IN时，令该至少两个LED单元10的数量为两个，并且同时令各LED单元10的切入电压为90伏特；请再次参照图2A及图2B所示，当本发明连接至110伏特的交流电源AC/IN电压时，该第一电压检知与控制电路30令各LED单元10并联，且使上述110伏特的电压提供至该两个LED单元20的两端；又当本发明连接至220伏特的交流电源AC/IN电压时，为避免因所输入交流电源AC/IN其电压过高而烧毁各LED单元10，遂立即地串联该两个LED单元10且使其切入电压Vmi的总和达到180伏特，进而达到避免各LED单元10烧毁的目的。
[0059]再者，请参照图3所示，本发明除了可采用两个LED单元以分别适用于110伏特及220伏特之外，若欲使用在高于220伏特交流电源，还可增加上述LED单元10、正极切换开关40及负极切换开关41。
[0060]请参照图4所示，于本实施例中，该第一电压检知与控制电路30包含有一峰值检波电路31、一比较器32及一功率推动电路33。
[0061]该峰值检波电路31连接至该整流器20，并检测其直流电源Vd。的峰值电压；于本实施例中，该峰值检波电路31包含有一分压器311、312及一检波单元；其中该检波单元包含一二极管313、一电容314及一电阻315，以通过该分压器311、312连接至该整流器20，于取得当前直流电源Vd。后，进一步检知该整流器20所输出直流电源Vd。的峰值电压。
[0062]该比较器32连接至一参考电压及该峰值检波电路31的检波单元，并读取上述峰值电压，与该参考电压进行比对，且判断当前直流电源的峰值电压较该参考电压大或小，且输出对应的开关信号。
[0063]该功率推动电路33连接至该比较器32，并将开关信号功率放大后输出至该至少一正极切换开关40及该至少一负极切换开关41，以控制其启闭；于本实施例中，该功率推动电路33包含有:
[0064]一反相器331，其输入端连接至该比较器；
[0065]一共源极功率放大电路，包含有一功率电阻332及一功率晶体管333 ;其中该功率电阻332连接至该整流器20 ;且该功率晶体管333，串接至该功率电阻332，且其与该功率电阻332之间的串联节点连接至该至少一正极切换开关40及该至少一负极切换开关41 ；又该功率晶体管333的控制端，连接至该反相器331其输出端。
[0066]当比较器32于输出该开关信号至该功率推动电路33后，先由该反相器331将该开关信号的高低电位反相后，再由该共源极功率放大电路进行功率放大，并输出至该至少一正极切换开关40及该至少一负极切换开关41，顺利推动该至少一正极切换开关40及该至少一负极切换开关41同步启闭；以本实施例来说，当检知当前直流电源Vd。的电压为高压段，则输出低电位开关信号，若为低压段，则输出高电位开关信号。
[0067]再请参照图5所示，为本发明的正极切换开关40及负极切换开关41的详细结构，其包含有:
[0068]—开关晶体管400,具有一漏极D、一源极S及一栅极G ;于本实施例中，该开关晶体管400的漏极D、源极S两端为该正极切换开关40或负极切换开关41的两端；
[0069]一二极管401，具有一阳极及一阴极；其中该二极管401的阳极连接至该开关晶体管400的源极S，又该二极管401的阴极连接至该开关晶体管400的栅极G ；
[0070]—第一电阻402，具有第一端以及第二端；其中该第一电阻402的第一端连接至该开关晶体管400的棚极G ；
[0071]一第二电阻403，具有第一端以及第二端；其中该第二电阻403的第一端连接至该开关晶体管400的漏极D，又该第二电阻403第二端连接至该第一电阻402的第二端；及
[0072]一控制晶体管404，具有一漏极、一源极及一栅极；其中该控制晶体管404的漏极连接至该第二电阻403与该第一电阻402的第二端，又该控制晶体管404的源极连接至一接地端，而该控制晶体管404的栅极连接至该第一电压检知与控制电路30的该功率推动电路33的共源极功率放大电路。
[0073]由上述结构可知，当该控制晶体管404截止时，由于该开关晶体管400与该第一电阻402及该第二电阻403构成一漏极反馈电路，故该开关晶体管400将导通；反之，则为截止；又由于上述正极切换开关40及负极切换开关41采常闭开关方式作动，需输入低电位电压才能令其导通；因此在实际使用时，仅直接令上述第一电压检知与控制电路30的功率推动电路连接至该上述正极切换开关40及负极切换开关41，即可顺利作动。
[0074]同时，由于该整流器20所输出直流电源V其电压值为较高的110伏特或是220伏特，故为避免上述正极切换开关40及负极切换开关41的开关晶体管400因过高的偏压而导致击穿；故令上述二极管401逆向设置于该开关晶体管400栅极G、源极S之间，使得当该开关晶体管400于截止时，其栅极G、源极S之间不会因会有过高的偏压，而导致击穿毁损。
[0075]请参照图6所示，为本发明第二实施例，其电路结构、原理及动作大致与第一实施例相同；只是，其不同处在于:
[0076]本第二实施例以至少一切换电路26取代该至少一负极切换开关41 ;且该第一电压检知与控制电路30进一步包含另一功率推动电路33，即此一功率推动电路33只包含共源极功率放大电路，并连接至该至少一切换电路26，故当第一电压检知与控制电路30检知当前直流电源Vd。的电压为高压段时，输出一高电位开关信号至正极切换开关40，并输出一低电位开关信号至该至少一切换电路26，使得该正极切换开关40及该切换电路26均为截止；而于低压段时，贝1J输出一低电位开关信号至正极切换开关40,并输出一高电位开关信号至该至少一切换电路26，使得该负极切换开关41及该切换电路26均为导通；其中，各切换电路26连接至对应LED单元10’的阴极及接地端，且包含有:
[0077]一第二压控晶体管27，其一端(源极)连接至对应LED单元10’的阴极，另一端(漏极)则串接一电阻28到接地端，又该控制端G2 (栅极)则连接至该第一电压检知与控制电路30的该功率推动电路33的共源极功率放大电路，且依据该开关信号导通或截止。
[0078]由于本第二实施例在并联模式时，连接至该切换电路26的LED单元10’通过该切换电路26直接连接至该接地端；因此，上述切换电路26兼具有开关及定电流的双重效果，并且其所流经的电流路径并非一定与连接至该定电流驱动单元21的LED单元10所流经的电流路径相同。[0079]请参照图7A所示，当该第一电压检知与控制电路30于检知该整流器20所输出的直流电源Vd。其电压值为低压段电压时，该功率推动电路33的共源极功率放大电路输出一高电位的开关信号，使得除了上述正极切换开关开40因此而导通外，该采用如NM0SFET的第二压控晶体管27遂也因此而导通，进而令连接至该切换电路26的LED单元10’的阴极借由该第二压控晶体管27及电阻28连接到接地端。
[0080]此时，与另一 LED单元10阴极连接的定电流驱动单元21的其第一压控晶体管27因一直导通运作，故上述两组的LED单元10、10’的阴极会共接到该接地端，而其阳极则因正极切换开关40而共接到该整流器20输出端，借以如此达到并联连接的目的。
[0081]请参照图7B所示，当第一电压检知与控制电路30于检知该整流器20所输出的直流电源Vd。其电压值为高压段电压时，该功率推动电路33的共源极功率放大电路输出一低电位的开关信号，除了令上述正极切换开关开40关闭不导通外，该采用如NM0SFET的第二压控晶体管27也因此而截止不再导通，进而令该两个LED单元10、10’维持串接连接。
[0082]又，为了使该切换电路26的LED单元10’与该定电流驱动单元21的LED单元10其所流经的电流均为相同；因此，令控制第二压控晶体管27的高电位开关信号的电压大小与该压控晶体管22的栅极电压一致。
[0083]请参照图8所示，为本发明第三实施例，其与第二较佳实施例大致相同，只是该切换电路26的第二压控晶体管27其控制端通过一切换开关42与该定电流驱动单元21的第一压控晶体管22其控制端连接，且该切换开关42的控制端连接至该第一电压检知与控制电路30。
[0084]由于定电流驱动单元21的第一压控晶体管27于该整流器输出直流电源Vd。后即被其稳流控制单元25控制为导通状态；因此，本实施例的第二压控晶体管27的控制端(栅极)可通过切换开关与第一压控晶体管22的控制端(栅极)连接，且当第一压控晶体管22及第二压控晶体管27选用相同参数特性的晶体管时，该第一压控晶体管22即可由该稳流控制单元25—并控制其电流值。
[0085]请参照图9A所示，因此，当该第一电压检知与控制电路30于检知该整流器20所输出的直流电源Vd。其电压值为低压段电压时，该功率推动电路33的共源极功率放大电路输出一高电位的开关信号，除了阳极切换开关40开启导通外，该切换开关42也一并开启导通，令第一压控晶体管22及第二压控晶体管27其控制端为等电位，借此使分别流经该第一、第二压控晶体管22、27的电流均为相等，且上述两组LED单元10构成并联连接。
[0086]请参照图9B所示，反之，当该第一电压检知与控制电路30于检知该整流器20所输出的直流电源Vd。其电压值为高压段电压时，该功率推动电路33的共源极功率放大电路输出一低电位的开关信号，借以使正极切换开关40闭及切换开关42均为截止并不导通，令两组LED单元呈串联连接。
[0087]请参照图10所示，为本发明第四实施例，其结构大致与第三实施例相同；只是，其不同处在于各LED单元10、10’包含有两个串接的LED光源12、12’ ；且各切换电路26进一步包含有:
[0088]一第一分压电容51，串接于该第二压控晶体管27 —端与其对应LED单元10’的阴极之间；
[0089]一第一二极管52，串接于该第一分压电容51与该对应LED单元10’的阴极之间，其阴极连接至该分压电容51的一端，而阳极则连接至对应LED单元10’的阴极；
[0090]一第二二极管53，其阳极连接至该第一二极管52的阴极，而阴极则连接至该两个LED光源12’的串接节点；
[0091]一第三二极管54，其阴极连接至该分压电容21与该第二压控晶体管27连接的一端，又其阳极连接至接地端 '及
[0092]一第一旁路晶体管55，其一端连接至该第一二极管52的阳极，另一端则连接至该第二压控晶体管与电阻之间的串接节点，该控制端则连接至一第二电压检知与控制电路30’ ；其中，该第二电压检知与控制电路30’可合并至上述第一电压检知与控制电路30。
[0093]再者,该定电流驱动单元21也进一步包含有:
[0094]一第二分压电容211，其一端通过一反向二极管212串接至其对应LED单元10的阴极，另一端连接至该第一压控制晶体管22的一端(源极);其中该LED单元10包含有两个串接的LED光源12 ；
[0095]一第四二极管213，其阴极连接至分压电容211所连接的LED单元10中两个LED光源12的串联节点，而阳极则连接至分压电容211与反向二极管212连接节点；
[0096]一第五二极管214，其阴极连接至该第一压控晶体管22 —端与第二分压电容211一端的连接节点，而阳极则接到接地端；及
[0097]—第二旁路晶体管215，其一端连接至该反向二极管212的阳极，另一端则连接至该第一压控晶体管215与电流检测单元23之间的串接节点，而控制端连接至该第二电压检知与控制电路30’。假使当前直流电源Vd。其电压值为低压段电压时，该正极切换开关开40会被控制开启导通，而采用如NM0SFET的第二压控晶体管27也会因此而导通，使得该LED单元10’的阴极连接到接地端；此时，与另一 LED单元10阴极连接的定电流驱动单元21的第一压控晶体管27也一直导通运作，故两组LED单元10、10’的阴极会共接到接地端，其阳极则因阳极切换开关40而共接到该整流器20输出端，如此并联连接。于并联连接时，由于第一及第二压控晶体管22、27串接有第一及第二分压电容51、211以及连接有一第一及第二旁路晶体管55、215，因此当第二电压检知与控制电路30’检知当前于低压段的直流电源Vd。其电压超过一预设电压(例如130V)时，则该第一分压电容51仍串接于其对应的LED单元10’与该第二压控晶体管27之间，同时该第二分压电容211也串接于其对应的LED单元10与该第一压控晶体管22之间；因此，当两组LED单元10、10’呈并联连接时，该第一及第二分压电容51、211可令各LED单元10、10’适用于较高的低压段的电压；反之，若低于该预设电压(如130V)时，则该第二电压检知与控制电路30’即控制该第一、第二旁路晶体管55、215导通，使各分压电容51、211分别对应并联于其中一 LED光源12、12’。
[0098]因此，借由上述说明可知，在本实施例中，可于第二电压检知与控制电路30’内建有一高于正常低压段电压的预设电压，而此一预设电压即为第一及第二分压电容51、211并联时所对应连接的LED光源12、12’的切入电压。举例来说，若使用于110伏特低压段的交流电源AC/IN时，且各LED单元10、10’的切入电压均为90伏特，又将两组LED光源12、12’的切入电压平均分摊为45伏特，则就本实施例的切换电路26及定电流驱动单元21可知，第一及第二分压电容51、211串接于其对应的LED单元10、10’时，可令其对应的LED单元10、10’承受至155伏特的电压，而达到其耐压效果。
[0099]综合以上所述，由于本发明借由改变各LED单元10、10’之间的串联及并联结构，借以分别适用于高压段的交流电源(如220伏特)及低压段的交流电源(如110伏特)；并且同时令于串联后的各LED单元10、10’的总切入电压能够提高至能完全承受该高压段电压，故各LED单元10、10’不会于高压段交流电压输入时于点亮后烧毁；又令各LED单元10、10’的切入电压低于该低压段电压，故使得各LED单元于全部并联均能顺利点亮。
【权利要求】
1.一种全电压串并式LED灯，其特征在于，包含有: 至少两个LED单元，其两个相邻的LED单元通过一二极管串接，该串接的至少两个LED单元包含有一阳极及一阴极；其中各LED单元的切入电压低于一低压段电压，而该至少两个LED单元的切入电压加总后低于一高压段电压，且高于该低压段电压； 一 LED驱动电路，包含有一整流器及一定电流驱动单元，其中该整流器将一交流电源整流为一直流电源后输出至该至少两个LED单元及该定电流驱动单元；及 一串并联控制电路，包含有至少一正极切换开关、至少一负极切换开关及一第一电压检知与控制电路；其中各正极切换开关对应连接至各LED单元的阳极之间，且各负极切换开关分别对应连接至各LED单元的阴极之间；又该第一电压检知与控制电路连接至该整流器、各正极切换开关及各负极切换开关，并于检知当前该直流电源其电压值为高压段电压后控制各正极切换开关及负极切换开关不导通，以令该至少两个LED单元相互串联；反之，则控制各正极切换开关及负极切换开关导通，并将各两个LED单元阳极相互连接以及各两个LED单元阴极相互连接，以使该至少两个LED单元相互并联。
2.根据权利要求1所述的全电压串并式LED灯，其特征在于，该定电流驱动单元与该至少两个LED单元构成一电源电路，并包含有: 一压控晶体管，控制该电源电路的电流； 一电流检测单元，串接该压控晶体管，并检测流经该电源电路的电流，且发出一电流信号；及 一稳流控制单元，电连接至该压控晶体管和该电流检测单元，并通过一低频滤波器读取该电流检测单元所输出的电流信号；又该稳流控制单元依据所述电流信号通过该压控晶体管反馈控制流经该电源电路的电流。
3.根据权利要求1或2所述的全电压串并式LED灯，其特征在于，该第一电压检知与控制电路包含有: 一峰值检波电路，连接至该整流器，并检测其直流电源的峰值电压； 一比较器，连接至一参考电压及该峰值检波电路的检波单元，并读取所述峰值电压，与该参考电压进行比对，且判断当前直流电源的峰值电压较该参考电压大或小，且输出对应的开关/[目号；及 一功率推动电路，连接至该比较器，并将开关信号功率放大后输出至该至少一正极切换开关及该至少一负极切换开关，以控制其启闭。
4.根据权利要求3所述的全电压串并式LED灯，其特征在于， 该峰值检波电路，包含有一分压器及一检波单元；其中该检波单元包含一二极管、一电容及一电阻，以通过该分压器连接至该整流器，于取得当前直流电源后，进一步检知该整流器所输出直流电源的峰值电压；及 该功率推动电路，包含有: 一反相器，其输入端连接至该比较器 '及 一共源极功率放大电路，包含有一功率电阻及一功率晶体管；其中该功率电阻连接至该整流器；且该功率晶体管，串接至该功率电阻，且其与该功率电阻之间的串联节点连接至该至少一正极切换开关及该至少一负极切换开关；又该功率晶体管的控制端，连接至该反相器其输出端。
5.根据权利要求1或2所述的全电压串并式LED灯，其特征在于，正极切换开关及负极切换开关分别包含有: 一开关晶体管，具有一漏极、一源极及一栅极； 一二极管，具有一阳极及一阴极；其中该二极管的阳极连接至该开关晶体管的源极，又该二极管的阴极连接至该开关晶体管的栅极； 一第一电阻，具有第一端以及第二端；其中该第一电阻的第一端连接至该开关晶体管的栅极； 一第二电阻，具有第一端以及第二端；其中该第二电阻的第一端连接至该开关晶体管的漏极，又该第二电阻第二端连接至该第一电阻的第二端 '及 一控制晶体管，具有一漏极、一源极及一栅极；其中该控制晶体管的漏极连接至该第二电阻与该第一电阻的第二端，又该控制晶体管的源极连接至一接地端；而该控制晶体管的栅极连接至该第一电压检知与控制电路的该功率推动电路的共源极功率放大电路。
6.根据权利要求4所述的全电压串并式LED灯，其特征在于，正极切换开关及负极切换开关分别包含有: 一开关晶体管，具有一漏极、一源极及一栅极； 一二极管，具有一阳极及一阴极；其中该二极管的阳极连接至该开关晶体管的源极，又该二极管的阴极连接至该开关晶体管的栅极； 一第一电阻，具 有第一端以及第二端；其中该第一电阻的第一端连接至该开关晶体管的栅极； 一第二电阻，具有第一端以及第二端；其中该第二电阻的第一端连接至该开关晶体管的漏极，又该第二电阻第二端连接至该第一电阻的第二端 '及 一控制晶体管，具有一漏极、一源极及一栅极；其中该控制晶体管的漏极连接至该第二电阻与该第一电阻的第二端，又该控制晶体管的源极连接至一接地端；而该控制晶体管的栅极连接至该第一电压检知与控制电路的该功率推动电路的共源极功率放大电路。
7.一种全电压串并式LED灯，其特征在于，包含有: 至少两个LED单元，其两个相邻的LED单元通过一二极管串接，该串接的至少两个LED单元包含有一阳极及一阴极；其中各LED单元的切入电压低于一低压段电压，而该至少两个LED单元的切入电压加总后低于一高压段电压，且高于该低压段电压； 一LED驱动电路，包含有一整流器及一定电流驱动单元，其中该整流器将一交流电源整流为一直流电源后输出至该至少两个LED单元及该定电流驱动单元 '及 一串并联控制电路，包含有至少一正极切换开关、至少一切换电路及一第一电压检知与控制电路；其中各正极切换开关对应连接至各LED单元的阳极之间，且各切换电路分别对应连接至各LED单元的阴极与接地端之间；又该第一电压检知与控制电路连接至该整流器、各正极切换开关及各切换电路，并于检知当前该直流电源其电压值为高压段电压后控制各正极切换开关及各负极切换开关不导通，以令该至少两个LED单元相互串联；反之，则控制各正极切换开关及各负极切换开关导通，并将各两个LED单元阳极相互连接以及将各两个LED单元阴极连接至相同的接地端，以使该至少两个LED单元相互并联。
8.根据权利要求7所述的全电压串并式LED灯，其特征在于， 该定电流驱动单元与该至少两个LED单元构成一电源电路，并包含有:一压控晶体管，控制该电源电路的电流； 一电流检测单元，串接该压控晶体管，并检测流经该电源电路的电流，且发出一电流信号; 一稳流控制单元，电连接至该压控晶体管和该电流检测单元，并通过一低频滤波器读取该电流检测单元所输出的电流信号；又该稳流控制单元依据所述电流信号通过该压控晶体管反馈控制流经该电源电路的电流；及各切换电路包含有: 一第二压控晶体管，其一端连接至对应LED单元的阴极，另一端则串接一电阻到接地端，又该控制端则连接至该第一电压检知与控制电路，且由该第一电压检知与控制电路控制其通断。
9.根据权利要求8所述的全电压串并式LED灯，其特征在于，该切换电路的第二压控晶体管其控制端通过一切换开关与该定电流驱动单元的第一压控晶体管其控制端连接，且该切换开关的控制端连接至该第一电压检知与控制电路。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的全电压串并式LED灯，其特征在于，该第一电压检知与控制电路包含有: 一峰值检波电路，连接至该整流器，并检测其直流电源的峰值电压； 一比较器，连接至一参 考电压及该峰值检波电路的检波单元，并读取所述峰值电压，与该参考电压进行比对，且判断当前直流电源的峰值电压较该参考电压大或小，且输出对应的开关信号；及 一第一及第二功率推动电路，共同连接至该比较器，并将开关信号功率放大后输出不同高低电位的开关信号至该至少一正极切换开关及至少一切换电路。
11.根据权利要求10所述的全电压串并式LED灯，其特征在于， 该峰值检波电路，包含有一分压器及一检波单元；其中该检波单元包含一二极管、一电容及一电阻，以通过该分压器连接至该整流器，于取得当前直流电源后，进一步检知该整流器所输出直流电源的峰值电压； 该第一功率推动电路包含有: 一反相器，其输入端连接至该比较器 '及 一共源极功率放大电路，包含有一功率电阻及一功率晶体管；其中该功率电阻连接至该整流器；且该功率晶体管，串接至该功率电阻，且其与该功率电阻之间的串联节点连接至该至少一正极切换开关；又该功率晶体管的控制端，连接至该反相器其输出端 '及该第二功率推动电路包含有: 一共源极功率放大电路，包含有一功率电阻及一功率晶体管；其中该功率电阻连接至该整流器；且该功率晶体管，串接至该功率电阻，且其与该功率电阻之间的串联节点连接至该至少一切换电路。
12.根据权利要求11所述的全电压串并式LED灯，其特征在于，该正极切换开关包含有: 一开关晶体管，具有一漏极、一源极及一栅极； 一二极管，具有一阳极及一阴极；其中该二极管的阳极连接至该开关晶体管的源极，又该二极管的阴极连接至该开关晶体管的栅极；一第一电阻，具有第一端以及第二端；其中该第一电阻的第一端连接至该开关晶体管的栅极； 一第二电阻，具有第一端以及第二端；其中该第二电阻的第一端连接至该开关晶体管的漏极，又该第二电阻第二端连接至该第一电阻的第二端；及 一控制晶体管，具有一漏极、一源极及一栅极；其中该控制晶体管的漏极连接至该第二电阻与该第一电阻的第二端，又该控制晶体管的源极连接至一接地端；而该控制晶体管的栅极连接至该第一电压检知与控制电路的该第一功率推动电路的共源极功率放大电路。
13.根据权利要求11所述的全电压串并式LED灯，其特征在于，各切换电路进一步包含有: 一第一分压电容，串接于该第二压控晶体管一端与其对应LED单元的阴极之间；一第一二极管，串接于该第一分压电容与该对应LED单元的阴极之间，其阴极连接至该分压电容的一端，而阳极则连接至对应LED单元的阴极； 一第二二极管，其阳极连接至该第一二极管的阴极，而阴极则连接至该两个LED光源的串接节点； 一第三二极管，其阴极连接至该分压电容与该第二压控晶体管连接的一端，又其阳极连接至接地端；及 一第一旁路晶体管，其一端连接至该第一二极管的阳极，另一端则连接至该第二压控晶体管与电阻之间的串接节点，该控制端则连接至一第二电压检知与控制电路；其中，该第二电压检知与控制电路可合并至所述第一电压检知与控制电路； 该定电流驱动单元也进一步包含有: 一第二分压电容，其一端通过一反向二极管串接至其对应LED单元的阴极，另一端连接至该第一压控制晶体管的一端；其中该LED单元包含有两个串接的LED光源； 一第四二极管，其阴极连接至分压电容所连接的LED单元中两个LED光源的串联节点，而阳极则连接至分压电容与反向二极管连接节点； 一第五二极管，其阴极连接至该第一压控晶体管一端与第二分压电容一端的连接节点，而阳极则接到接地端；及 一第二旁路晶体管，其一端连接至该反向二极管的阳极，另一端则连接至该第一压控晶体管与电流检测单元之间的串接节点，而控制端连接至该第二电压检知与控制电路。
【文档编号】H05B37/02GK103687174SQ201310218352
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年6月4日 优先权日:2012年9月17日
【发明者】潘政宏, 喻鹏飞 申请人:朗捷科技股份有限公司