专利名称：双向电能串联谐振的led双向驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明为关于一种双向电能串联谐振的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，通常需串 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串联谐振的LED双向驱动电路，为 由电容性阻抗元件构成第一阻抗，以及由电感性阻抗元件构成第二阻抗，而第一阻抗与第 二阻抗串联后的固有串联谐振(series resonance)频率，为与所输入作为电源的双向电能 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的 电能的极性交换周期相同，而可产生串联谐振(series resonance)状态，串联谐振(series resonance)时，通过在电容性阻抗元件或电感性阻抗元件两端，形成呈串联谐振(series resonance)的双向分压电能，以供输往并联于第一阻抗或第二阻抗两端的双向导电发光二 极管组，供接受分压电能所驱动而发光。
以下配合附图详细说明本发明的特征及优点 图1所示为此项双向电能串联谐振(series resonance)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季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季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季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10所示为图7电路于发光二极管并联可蓄放电装置的电路例示意图。 图11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
此项双向电能串联谐振的LED双向驱动电路中，其LED双向驱动电路U100 ，为由电 容性阻抗元件构成至少一个第一阻抗，以及由电感性阻抗元件构成至少一个第二阻抗。以 及由至少一个第一发光二极管与至少一个第二发光二极管呈逆极性并联，构成至少一个双 向导电发光二极管组，而并联于至少一个第一阻抗或第二阻抗的两端，而第一阻抗与第二 阻抗串联后的两端，供 (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； 通过上述电能在呈串联谐振(series resonance)的第一阻抗或第二阻抗形成呈
串联谐振(series resonance)的双向分压电能，供驱动至少一个并联于第一阻抗或第二阻
抗其中的一阻抗元件两端的双向导电发光二极管组，或供驱动至少两个分别并联于第一阻
抗及第二阻抗两端的双向导电发光二极管组，以接受在第一阻抗两端及第二阻抗两端的分
压电能所驱动，进而构成此项双向电能串联谐振的LED双向驱动电路。 图1所示为此项双向电能串联谐振的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以作相关电路功能的运作，其主要构成包括 ——第一阻抗Z101含—第一阻抗Z101主要为由至少一个电容性阻抗元件所构成，或由两个或两个以 上的电容性阻抗元件，呈串联或并联或串并联所构成，或 ——第一阻抗Z101含设有至少一个电容性阻抗元件，以及依需要选择性增加的电 感性阻抗元件、或电阻性阻抗元件，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，或增加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；
11
——第二阻抗Z102主要为由至少一个电感性阻抗元件所构成，或由两个或两个以 上的电感性阻抗元件，呈串联或并联或串并联所构成，或 ——第二阻抗Z102含设有至少一个电感性阻抗元件，以及依需要选择性增加的电 容性阻抗元件、或电阻性阻抗元件，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，或增加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； ——至少一个第一阻抗ZIOI与至少一个第二阻抗Z102呈串联，两者串联后两端 供输入来自电源的双向电能，而两者呈串联后的固有串联谐振(series resonance)频率， 为与来自电源的交流电源的频率，或周期交换极性直流电源的周期相同而可产生串联谐振 (series resonance)的状态，于串联谐振(series resonance)时，第一阻抗Z101及第二阻 抗Z102对输入的双向电能形成呈串联谐振(series resonance)的双向分压电能，分压的 电能供输往与第一阻抗ZIOI或第二阻抗Z102并联的双向导电发光二极管组LIOO，以驱动 双向导电发光二极管组LIOO发光；—双向导电发光二极管组LIOO :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, 为分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Z102两者或其中的一的两端，借着输入电能在第一阻抗Z101的两端
及第二阻抗Z102的两端形成呈串联谐振(seriesresonance)的双向电能分压，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。 通过上述电能在呈串联谐振(series resonance)的第一阻抗或第二阻抗形成呈
串联谐振(series resonance)的双向分压电能，供驱动至少一个并联于第一阻抗或第二阻
抗其中的一阻抗元件两端的双向导电发光二极管组，或供驱动至少两个分别并联于第一阻
抗及第二阻抗两端的双向导电发光二极管组，以接受在第一阻抗两端及第二阻抗两端的分
压电能所驱动，进而构成此项双向电能串联谐振的LED双向驱动电路。 此项双向电能串联谐振的LED双向驱动与电路，其LED双向驱动电路UIOO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。 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Z101及一个第二阻抗Z102以及一个双向导电发光二极 管组L100，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Z101、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、电感性、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，其构成含—第一阻抗Z101 :为由至少一个电容性阻抗元件所构成，尤指由电容器C100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I200所构成，第二阻抗的数量 为一个或一个以上； ——至少一个第一阻抗ZIOI与至少一个第二阻抗Z102呈串联，两者串联后的两 端供 (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；
通过上述电能在串联的第一阻抗元件及第二阻抗元件形成呈串联谐振(series resonance)的双向分压电能，分压的电能供驱动至少一个双向导电发光二极管组LIOO。
——第一阻抗Z101及第二阻抗Z102两者串联后的串联谐振(seriesresonance)
频率，为与来自电源的交流电能频率、或直流周期交换极性的周期相同而可产生串联谐振 (series resonance)的状态；—双向导电发光二极管组LIOO :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LEDIOI，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， 为分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Z102两者或其中的一的两端，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L100发光；或—由至少一个双向导电发光二极管组L100，供并联于至少一个第二阻抗Z102 的两端，亦即供并联于构成第二阻抗Z102的电感性阻抗元件1200的两端，以接受在电感性 阻抗元件I200两端电能的分压所驱动，并通过第一阻抗Z101的阻抗限制其电流；特别于选 用电容器C100 (例如为双极性电容器)作为第一阻抗元件时，则通过电容性阻抗以限制其 电流。 通过由第一阻抗Z101、第二阻抗Z102、双向导电发光二极管组L100，依上述线路 架构连接，构成LED双向驱动电路UIOO ; 此外，上述LED双向驱动电路U100，可借着双向导电发光二极管组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LIOO 两端相对于电源的电压变动率； 上述LED双向驱动电路UIOO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的选择含 1、第一发光二极管LED101，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
13同极性并联、或串并联所构成。 3、构成第一发光二极管LED101，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LEDIOI，与构成第二发光二极管LED102的分别所属发光 二极管若为一个以上时，其分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LED101或第二发光二极管LED102，两者其中的一可以二极管 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L100，由第一发光二极管LED101及二 极管CR100呈逆极性并联构成的电路例示意图； 此项双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，为通过由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1、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 (1) 二极管CR101 :为选择性设置的元件供串联于第一发光二极管LED101以防止 过高逆电压者，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；
(2) 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以防止 过高逆电压者，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；
(3)放电电阻RIOI :为选择性设置的元件，供并联于构成第一阻抗ZIOI的电容器 C100两端，以供作为泄放电容器CIOO的残存电荷，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； (4)限流电阻R103 :为选择性设置的元件，供分别与双向导电发光二极管组LIOO 的第一发光二极管LED101呈串联，以限制通过第一发光二极管LED101的电流；限流电阻 R103亦可由电感性阻抗I103取代，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； (5)限流电阻R104 :为选择性设置的元件，供分别与双向导电发光二极管组LIOO 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I104取代，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； (6)在串联谐振的LED双向驱动电路UIOO中，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1100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者；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LIOO的电路例示意图；
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、或第二发光二极管LED102的两端，并联季纳二极管，或由季纳二极管先与至少一 个二极管串联共同产生季纳电压效应的功能，再并联于第一发光二极管LED101、或第二发 光二极管LED102两端； 如图5所示为图2电路中双向导电发光二极管组加设季纳二极管的电路例示意 图； 图6为图3电路中双向导电发光二极管组加设季纳二极管的电路例示意图；
图7为图4电路中双向导电发光二极管组加设季纳二极管的电路例示意图；
如图5、图6及图7所示，其构成含 (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，并联季纳 二极管ZD101 ，其极性关系为以季纳二极管ZD101的季纳电压，限制第一发光二极管LED101 两端的工作电压； 前述季纳二极管ZD101，可依需要选择设置二极管CR201，供与季纳二极管ZD101 串联，其优点为(1)可保护季纳二极管ZD101防止逆向电流；(2) 二极管CR201与季纳二极 管ZD101，两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，并联季纳二极管ZD102，其极性关系为季纳二极管 ZD102的季纳电压，限制发光二极管LED102两端的工作电压； 前述季纳二极管ZD102，可依需要选择设置二极管CR202，供与季纳二极管ZD102 串联，其优点为(1)可保护季纳二极管ZD102防止逆向电流；(2) 二极管CR202与季纳二极 管ZD102，两者具有温度补偿效果。 此项双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，若其LED双向驱动电路UIOO中的双 向导电发光二极管组L100，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，其构成含—可依需要选择于第一发光二极管LED101两端并联季纳二极管ZD101，及于第
二发光二极管LED102两端并联季纳二极管ZD102，其极性关系为通过季纳二极管ZD101季
纳电压限制发光二极管LED101两端工作电压，及以季纳二极管ZD102季纳电压限制发光二
极管LED102两端工作电压； 上述季纳二极管的构成含 (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，并联季纳 二极管ZD101，同时在第二发光二极管LED102的两端，并联季纳二极管ZD102 ;或
(2)由两个季纳二极管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)或由具有双向季纳效应的二极管并联于双向导电发光二极管组LIOO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 此项双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，若其LED双向驱动电路UIOO中的双 向导电发光二极管组L100，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，其构成含
——前述季纳二极管ZD101及ZD102，可依需要选择以二极管CR201与季纳二极管 ZD101顺极性串联，及以二极管CR202与季纳二极管ZD102顺极性串联，其优点为(1)可保 护季纳二极管ZD101及ZD102防止逆向电流；(2) 二极管CR201与第一发光二极管ZDIOI， 以及二极管CR202与季纳二极管ZD102，两者具有温度补偿效果。 此项双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，其LED双向驱动电路U100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ESD101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LED101、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； 此项双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，可依需要选择加设可蓄放电装置的 应用电路含 (1)此项双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，其LED双向驱动电路U100，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 ; 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ESD101，可蓄放电装置ESD101，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； 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)此项双向电能串联谐振的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CR100，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LED101与限流电阻R103串联后的两端，依极性并联可蓄放电装置ESD101， 可蓄放电装置ESD101，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； (3)此项双向电能串联谐振的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的共享限 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10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； 此项双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，其LED双向驱动电路UIOO的可蓄放 电装置ESD101或ESD102若为具有单极性的特性，则在第一发光二极管LED101与单极性可 蓄放电装置ESDIOI并联后，可选择性设置顺极性串联的二极管CR101，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ESD101、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L100，其二极管双向导电发光功能的构成方式含
(1)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； (2)由至少一个第一发光二极管LED101顺极性串联二极管CR101，与至少一个第
二发光二极管LED102顺极性串联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L100;如图11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 11所示电路例中基于应用需要，其第一阻抗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，其设置数量含由一个所构成，若为选用一
个以上，则应用时可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Z101可为一个电容器C100所构成，或为由一个以上电容器C100所构 成而呈串联或并联或串并联； 2、第二阻抗Z102可为由一个电感性阻抗元件I200所构成，或为由一个以上电感 性阻抗元件1200所构成而呈串联或并联或串并联； 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UIOO中 (1)可选择为设置一组双向导电发光二极管组L100，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，可为共同接受共享的第二阻抗Z102的分压电能所驱动，或分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，分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UIOO中设有可蓄放电装置ESD101或ESD102，则驱动双 向导电发光二极管组LIOO中的发光二极管LED101或LED102，为由连续直流通电发光；
若未设置可蓄放电装置ESD101或ESD102，则发光二极管LED101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 cycle)，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LED101或LED102的额定顺向电压(rated forwardvoltage) 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(rated forwardvoltage)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LEDIOI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(rated forward voltage)作为通电发光的顺向电压峰值(peak of forwardvoltage)，惟其通电发光的顺向 电压峰值(peak of forward voltage)以不损害发光二极管LED101或LED102为原则；
4)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者；惟通电发光的顺向电流峰值(peakof forward current)以不损害发光二极管LED101或LED102为原则； 5)并可依需要选择为固定电压通电发光，或通过由操控顺向电流 (forwardcurrent)的大小及波形，以产生所需的电流对相对亮度的比值(forward currentvs. relative luminosity)的亮度或作有段或无段亮度的调控变化；
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1100、电感性阻抗元件1103、电感性阻抗元件1104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、季纳二极管ZD101、季纳二极管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； 此项双向电能串联谐振的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
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(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；
此项双向电能串联谐振的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；其中串联式双向电能功率调控器的构成含 ——串联式双向电能的功率调控器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，以供调控双向电能输出的功率；
电路的运作功能如下 1)可依需要选择设置串联式双向电能的功率调控器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(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)可依需要选择设置串联式双向电能的功率调控器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的功率调控器300调控来自第二
阻抗Z102两端分压的双向电能，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；其中并联式双向电能功率调控器的构成含—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，以供调控双向电能输出的功率；
电路的功能运作如下 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UIOO，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， 通过并联式双向电能功率调控器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UIOO ;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L100输入端，而并联式双向电能功率调控器400输入端供并联于第二阻抗 Z102两端，经由并联式双向电能功率调控器400调控来自第二阻抗Z102两端分压的双向电 能，作脉波宽度调变(pulse widthmodulation)、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的电能所驱动的电路例
方块示意图； 其主要构成含 ——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U100为并联于现有直流变交流的变流器(DC toAC Inverter) 4000的输出端；而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的直流电源的电能、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(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 ;
——此外并可通过由操控直流变交流的变流器(DC to AC Inverter) 4000的输出 功率，以操控输往串联谐振(series 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U100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，以提供直流性质阻抗或交流性质阻
抗5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，而其固有并联共振频率，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(parallel 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 :为或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(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图； (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。 此项双向电能串联谐振的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，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1 7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1200，以构成第二阻抗Z102，其与第一阻抗Z101的电 容器C100呈串联的固有串联谐振(series resonance)频率，为与供电的交流电源的频率、 或周期交换极性电源的周期为可产生串联谐振(series resonance)状态者，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L100 ; 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W0的a、 c端为电源侧，可取代 第二阻抗Zl 02中的电感性阻抗元件1200，以构成第二阻抗Z102，其与第一阻抗Z101的 电容器C100呈串联的固有串联谐振(series resonance)频率，为与供电的交流电源的频 率、或周期交换极性电源的周期为可产生串联谐振(series resonance)状态，自耦变压器 ST200的自耦变压绕组WO的b、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Wl及二次侧绕组W2所构成；一次侧绕组Wl与二次侧绕组W2两者呈分离， 以由一次侧绕组W1构成第二阻抗Z102，其与第一阻抗Z101的电容器C100呈串联的固有串 联谐振(seriesresonance)频率，为与供电的交流电源的频率、或周期交换极性电源的周 期为可产生串联谐振(series resonance)状态，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， 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。 此项双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，其LED双向驱动电路UIOO中，构成 双向导电发光二极管组LIOO的分别发光二极管LEDIOI的颜色，可依需要选择为一种或一 种以上颜色所构成。 此项双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，其LED双向驱动电路UIOO中，构成
21双向导电发光二极管组L100的分别发光二极管间LED101的排列位置关系可呈(1)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。 此项双向电能串联谐振的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含(l)由分别电路元件单独构成再互相连结者；(2)由至少两个 电路元件组成至少两个部分功能的单元，再互相连结者；(3)全部成一体共构的组成型态。
综合上述，此项双向电能串联谐振的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
一种双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，为由电容性阻抗元件构成第一阻抗，以及由电感性阻抗元件构成第二阻抗，而第一阻抗与第二阻抗串联后的固有串联谐振频率，为与所输入作为电源的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的电能的极性交换周期相同，而可产生串联谐振状态，串联谐振时，通过在电容性阻抗元件或电感性阻抗元件两端，形成呈串联谐振的双向分压电能，以供输往并联于第一阻抗或第二阻抗两端的双向导电发光二极管组，供接受分压电能所驱动而发光；此项双向电能串联谐振的LED双向驱动电路中，其LED双向驱动电路(U100)，为由电容性阻抗元件构成至少一个第一阻抗，以及由电感性阻抗元件构成至少一个第二阻抗。以及由至少一个第一发光二极管与至少一个第二发光二极管呈逆极性并联，构成至少一个双向导电发光二极管组，而并联于至少一个第一阻抗或第二阻抗的两端，而第一阻抗与第二阻抗串联后的两端，供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；通过上述电能在呈串联谐振的第一阻抗或第二阻抗形成呈串联谐振的双向分压电能，供驱动至少一个并联于第一阻抗或第二阻抗其中的一阻抗元件两端的双向导电发光二极管组，或供驱动至少两个分别并联于第一阻抗及第二阻抗两端的双向导电发光二极管组，以接受在第一阻抗两端及第二阻抗两端的分压电能所驱动，进而构成此项双向电能串联谐振的LED双向驱动电路；其主要构成包括——第一阻抗(Z101)含——第一阻抗(Z101)主要为由至少一个电容性阻抗元件所构成，或由两个或两个以上的电容性阻抗元件，呈串联或并联或串并联所构成，或——第一阻抗(Z101)含设有至少一个电容性阻抗元件，以及依需要选择性增加的电感性阻抗元件、或电阻性阻抗元件，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，或增加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；——第二阻抗(Z102)主要为由至少一个电感性阻抗元件所构成，或由两个或两个以上的电感性阻抗元件，呈串联或并联或串并联所构成者，或——第二阻抗(Z102)含设有至少一个电感性阻抗元件，以及依需要选择性增加的电容性阻抗元件、或电阻性阻抗元件，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，或增加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；——至少一个第一阻抗(Z101)与至少一个第二阻抗(Z102)呈串联，两者串联后两端供输入来自电源的双向电能，而两者呈串联后的固有串联谐振频率，为与来自电源的交流电源的频率，或周期交换极性直流电源的周期相同而可产生串联谐振的状态，于串联谐振时，第一阻抗(Z101)及第二阻抗(Z102)对输入的双向电能形成呈串联谐振的双向分压电能，分压的电能供输往与第一阻抗(Z101)或第二阻抗(Z102)并联的双向导电发光二极管组(L100)，以驱动双向导电发光二极管组(L100)发光；——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)，为分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)的两端形成呈串联谐振的双向电能分压，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；通过上述电能在呈串联谐振的第一阻抗或第二阻抗形成呈串联谐振的双向分压电能，供驱动至少一个并联于第一阻抗或第二阻抗其中的一阻抗元件两端的双向导电发光二极管组，或供驱动至少两个分别并联于第一阻抗及第二阻抗两端的双向导电发光二极管组，以接受在第一阻抗两端及第二阻抗两端的分压电能所驱动，进而构成此项双向电能串联谐振的LED双向驱动电路；此项双向电能串联谐振的LED双向驱动与电路，其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，其设置数量含由一个所构成，若为选用一个以上，则应用时可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所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，其构成含——第一阻抗(Z101):为由至少一个电容性阻抗元件所构成，尤指由电容器(C100)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)所构成，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，两者串联后的两端供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；通过上述电能在串联的第一阻抗元件及第二阻抗元件形成呈串联谐振的双向分压电能，分压的电能供驱动至少一个双向导电发光二极管组(L100);——第一阻抗(Z101)及第二阻抗(Z102)两者串联后的串联谐振频率，为与来自电源的交流电能频率、或直流周期交换极性的周期相同而可产生串联谐振的状态；——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)，为分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，亦即供并联于构成第二阻抗(Z102)的电感性阻抗元件(1200)的两端，以接受在电 感性阻抗元件(1200)两端电能的分压所驱动，并通过第一阻抗(Z101)的阻抗限制其电流 者；特别于选用电容器(C100)作为第一阻抗元件时，则通过电容性阻抗以限制其电流；通过由第一阻抗(Z101)、第二阻抗(Z102)、双向导电发光二极管组(L100)，依上述线 路架构连接，构成LED双向驱动电路(U100)。
3. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，借着双向导电发光二 极管组(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l所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，其第一发光二极管 (LED101)或第二发光二极管(LED102)，两者其中的一可以二极管(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(LED101)，或为第二发光二 极管(LED102)的工作电流流向，为呈逆极性并联。
5. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，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(1100)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)。
6. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，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(LED101)、或第二发光二极管(LED102)的两 端，并联季纳二极管，或由季纳二极管先与至少一个二极管串联共同产生季纳电压效应的 功能，再并联于第一发光二极管(LED101)、或第二发光二极管(LED102)两端；其构成含 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，并联季纳二极管 (ZD101)，其极性关系为以季纳二极管(ZD101)的季纳电压，限制第一发光二极管(LED101) 两端的工作电压；前述季纳二极管(ZD101)，可依需要选择设置二极管(CR201)，供与季纳二极管 (ZD101)串联，其优点为1)可保护季纳二极管(ZD101)防止逆向电流； 2) 二极管(CR201)与季纳二极管(ZD101)，两者具有温度补偿效果；若双向导电发光二极管组(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，并联季纳二极管(ZD102)，其极性关系为季纳二极管 (ZD102)的季纳电压，限制发光二极管(LED102)两端的工作电压者；前述季纳二极管(ZD102)，可依需要选择设置二极管(CR202)，供与季纳二极管 (ZD102)串联，其优点为1)可保护季纳二极管(ZD102)防止逆向电流；2) 二极管(CR202) 与季纳二极管(ZD102)，两者具有温度补偿效果。
7. 如权利要求6所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，其季纳二极管的构成含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，并联季纳 二极管(ZD101)，同时在第二发光二极管(LED102)的两端，并联季纳二极管(ZD102);或2) 由两个季纳二极管(ZD101)及(ZD102)呈逆向串联，再并联于双向导电发光二极管 组(画)的两端；或3) 或由具有双向季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(LED101)及第二发光二极管(LED102)的端 电压过高者；或此项双向电能串联谐振的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(L100)，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，其构成含——前述季纳二极管(ZD101)及(ZD102)，可依需要选择以二极管(CR201)与季纳二极 管(ZD101)顺极性串联，及以二极管(CR202)与季纳二极管(ZD102)顺极性串联，其优点为 1)可保护季纳二极管(ZD101)及(ZD102)防止逆向电流；2) 二极管(CR201)与第一发光二 极管(ZD101)，以及二极管 CR202)与季纳二极管(ZD102)，两者具有温度补偿效果。
8. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，可进一步在第一发光 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(ESD101)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(LED101)、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。
9. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的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含此项双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，其LED双向驱动电路(U100)，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);其构成含——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(ESD101)，可蓄放电装置(ESD101)，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；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。
10. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，其加设可蓄放电装置 的应用电路含其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(CR100)，则其主要电路结构为在第一发光二极管(LED101)与限流电阻(R103) 串联后的两端，依极性并联可蓄放电装置(ESD101)，可蓄放电装置(ESD101)，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。
11. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，其加设可蓄放电装 置的应用电路含于其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)的共享限流电阻时，或不设置限流 电阻(R103)、 (R104)及(R100)时，其构成含:——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。
12. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，其LED双向驱动电 路(U100)的可蓄放电装置(ESD101)或(ESD102)若为具有单极性的特性，则在第一发光二 极管(LED101)与单极性可蓄放电装置(ESD101)并联后，可选择性设置顺极性串联的二极 管(CR101)，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。
13. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，其由至少一个第一发 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(LIOO)。
14. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，其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(L100)，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 接受共享的第二阻抗(Z102)的分压电能所驱动，或分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，分别驱动所匹配的双向导电发光二极管组(LI00)。
15. 如权利要求l所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，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， 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，惟其通电发光的顺向电压峰值以不损害发光二极管为原则。
16. 如权利要求l所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，若未设置可蓄放电装 置，则通过上述通电发光的顺向电压的高低及波形，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；惟通电发光的顺向电流峰值以不损害发光 二极管(LED101)或(LED102)为原则。
17. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，可串联于串联式双向 电能功率调控器的电路，串联式双向电能功率调控器的构成含——串联式双向电能的功率调控器(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，以供调控双向电能输出的功率； 电路的运作功能如下1) 串联式双向电能的功率调控器(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) 串联式双向电能的功率调控器(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的功率调控器(300)调控来自第二阻抗(Z102) 两端分压的双向电能，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)。
18. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，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，以供调控双向电能输出的功率； 电路的功能运作如下1) 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)，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，通过并联式双向电能 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)输入端供并联于第二阻抗(Z102)两 端，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(L100)。
19. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，可接受直流变交流的变流器输出的电能所驱动，其主要构成含——直流变交流的变流器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；而 直流变交流的变流器的输入端，为供输入依需要选定固定或可变电压的直流电源的电能、 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);——此外并可通过由操控直流变交流的变流器(4000)的输出功率，以操控输往串联谐 振的LED双向驱动电路(U100)，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)。
20. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，其LED双向驱动电路 (U100)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，以提供直流性质阻抗或交流性质阻抗5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，而其固有并联共振频率，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):为或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。
21. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的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(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(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(1200)，以构成第二阻抗(Z102)，其与第一阻抗(Z101)的电容器(C100)呈串联的固 有串联谐振频率，为与供电的交流电源的频率、或周期交换极性电源的周期为可产生串联 谐振状态，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)。
22. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的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(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a、c端为电源侧，可取代第二阻抗(Z102)中的电感性阻抗 元件(1200)，以构成第二阻抗(Z102)，其与第一阻抗(Z101)的电容器(C100)呈串联的固 有串联谐振频率，为与供电的交流电源的频率、或周期交换极性电源的周期为可产生串联 谐振状态，自耦变压器(ST200)的自耦变压绕组(WO)的b、 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)。
23. 如权利要求1所述的双向电能串联谐振的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(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(Wl)及二次侧绕组(W2)所构 成；一次侧绕组(Wl)与二次侧绕组(W2)两者呈分离，以由一次侧绕组(Wl)构成第二阻 抗(Z102)，其与第一阻抗(Z101)的电容器(C100)呈串联的固有串联谐振频率，为与供电 的交流电源的频率、或周期交换极性电源的周期为可产生串联谐振状态，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);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)， 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
本发明是关于一种双向电能串联谐振的LED双向驱动电路，为由电容性阻抗元件构成第一阻抗，由电感性阻抗元件构成第二阻抗，两者互相串联供与输入的双向电能呈串联谐振(series resonance)而形成双向分压电能，而以分压电能驱动与第一阻抗或第二阻抗并联的双向导电发光二极管。
文档编号F21Y101/02GK101715258SQ20091000267
公开日2010年5月26日 申请日期2009年1月14日 优先权日2008年1月14日
发明者杨泰和 申请人:杨泰和