(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ＬＥＤ（１０１）、第２ＬＥＤ（１０２）、第１ツェナーダイオード（５０１）、第２ツェナーダイオード（５０２）、ａ端、ｂ端、ｃ端、第１電流制限インピーダンス素子（４００）、第２電流制限インピーダンス素子（４０１）、および、第３電流制限インピーダンス素子（４０２）を備え、
前記第１ＬＥＤ（１０１）は、１個以上の発光ダイオードを同極になるように並列接続、直列接続または直並列接続することにより構成され、
前記第２ＬＥＤ（１０２）は、１個以上の発光ダイオードを同極になるように並列接続、直列接続または直並列接続することにより構成され、
前記第１ツェナーダイオード（５０１）及び前記第２ツェナーダイオード（５０２）は、１個以上のツェナーダイオードにより構成され、複数個を設置するとき並列接続、直列接続または直並列接続することにより構成され、
前記第１ＬＥＤ（１０１）と前記第１ツェナーダイオード（５０１）とを並列に接続することにより、前記第１ＬＥＤツェナーダイオードセットを構成し、
前記第２ＬＥＤ（１０２）と前記第２ツェナーダイオード（５０２）とを並列に接続することにより、前記第２ＬＥＤツェナーダイオードセットを構成し、
前記第１ＬＥＤツェナーダイオードセットと前記第２ＬＥＤツェナーダイオードセットとを逆極性直列に接続することにより構成され、一体式構造または個別構造によって構成され、外部より導電体と連結することにより逆極性に直列に接続されており、
前記ａ端は前記第１ＬＥＤツェナーダイオードセットの第一端に接続されており、
前記ｂ端は、前記第１ＬＥＤツェナーダイオードセットの第二端、および、前記第２ＬＥＤツェナーダイオードセットの第二端に接続されており、前記第１ＬＥＤツェナーダイオードセットまたは前記第２ＬＥＤツェナーダイオードセットを経由して、前記ａ端または前記ｃ端に接続されており、
前記ｃ端は前記第２ＬＥＤツェナーダイオードセットの第一端に接続されており、
前記第１電流制限インピーダンス素子（４００）は前記ａ端または前記ｃ端に接続されており、
前記第２電流制限インピーダンス素子（４０１）は前記第１ＬＥＤ（１０１）に直列接続されており、
前記第３電流制限インピーダンス素子（４０２）は前記第２ＬＥＤ（１０２）に直列接続されており、
前記第１ＬＥＤ（１０１）に並列に接続されている第１蓄放電装置（３０１）、および、前記第２ＬＥＤ（１０２）に並列に接続されている第２蓄放電装置（３０２）をさらに備え、
前記第１蓄放電装置（３０１）は、正極が前記第１ツェナーダイオード（５０１）の陰極と接続し、負極が前記第１ツェナーダイオード（５０１）の陽極と接続するよう設置されており、
前記第２蓄放電装置（３０２）は、正極が前記第２ツェナーダイオード（５０２）の陰極と接続し、負極が前記第２ツェナーダイオード（５０２）の陽極と接続するよう設置されており、
前記第１蓄放電装置（３０１）および前記第２蓄放電装置（３０２）は、充放電可能な電池、単極性または双極性のコンデンサ、または、ウルトラキャパシタにより構成される物を含むことを特徴とする電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置。
【請求項２】
前記第１ツェナーダイオード（５０１）を前記ａ端及び前記ｂ端の間に接続し、前記第２ツェナーダイオード（５０２）を前記ｂ端と前記ｃ端との間に接続し、
かつ前記第１ツェナーダイオード（５０１）に前記第１蓄放電装置（３０１）が並列に接続し、かつ／または前記第２ツェナーダイオード（５０２）に前記第２蓄放電装置（３０２）を並列に接続し、
交流電源が前記第１ＬＥＤ（１０１）または前記第２ＬＥＤ（１０２）に対して給電し、かつ電源電圧が前記第１蓄放電装置（３０１）または前記第２蓄放電装置（３０２）の電圧より高いとき、電源が同時に前記第１ＬＥＤ（１０１）または前記第２ＬＥＤ（１０２）に対して給電し、かつ前記第１蓄放電装置（３０１）または前記第２蓄放電装置（３０２）を充電し、
交流電源が前記第１ＬＥＤ（１０１）または前記第２ＬＥＤ（１０２）に対して給電しないとき、または、電源電圧が前記第１蓄放電装置（３０１）または前記第２蓄放電装置（３０２）の電圧より低いとき、前記第１蓄放電装置（３０１）または前記第２蓄放電装置（３０２）により前記第１ＬＥＤ（１０１）または前記第２ＬＥＤ（１０２）に対して給電し、
前記第１蓄放電装置（３０１）または前記第２蓄放電装置（３０２）の作動により、前記第１ＬＥＤ（１０１）及び前記第２ＬＥＤ（１０２）が交流電源の極性変化に影響されずに同時に発光側へ送電する機能、交流電源により前記第１ＬＥＤ（１０１）または前記第２ＬＥＤ（１０２）を駆動するとき前記第１ＬＥＤ（１０１）または前記第２ＬＥＤ（１０２）によって生じる光のパルスを低減させる機能、電源切断後、前記第１ＬＥＤ（１０１）または前記第２ＬＥＤ（１０２）の電気エネルギーの遮断を遅延する機能、及び非常断電時における前記第１ＬＥＤ（１０１）または前記第２ＬＥＤ（１０２）の照明用電源とする機能のうち一部または全ての機能を備え、
前記第１蓄放電装置（３０１）及び前記第２蓄放電装置（３０２）は充放電可能電池、単極性または双極性コンデンサ、或いはスーパーコンデンサにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置。
【請求項３】
前記第１ＬＥＤ（１０１）と前記ａ端との間に第１ダイオード（２０３）を直列に接続し、さらに前記第１ダイオード（２０３）の電流入力端及び前記第１ＬＥＤ（１０１）の電流出力端と前記第１ツェナーダイオード（５０１）とを並列に接続することにより前記第１ＬＥＤ（１０１）を保護し、即ち前記第１ツェナーダイオード（５０１）を前記ａ端と前記ｂ端との間に接続し、
かつ／または前記第２ＬＥＤ（１０２）と前記第３電流制限インピーダンス素子（４０２）とを直列に接続し、かつ前記第２ＬＥＤ（１０２）と前記ｃ端との間に第２ダイオード（２０４）を直列に接続し、再び前記第２ダイオード（２０４）の電流入力端及び前記第２ＬＥＤ（１０２）の第２電流出力端とツェナーダイオード（５０２）とを並列に接続することにより前記第２ＬＥＤ（１０２）を保護し、即ち前記第２ツェナーダイオード（５０２）を前記ｂ端と前記ｃ端との間に接続し、
さらに、前記第１ダイオード（２０３）と前記第１電流制限インピーダンス素子（４０１）との接続端と、前記第１ＬＥＤ（１０１）の電流出力端との間に前記第１蓄放電装置（３０１）を並列に接続し、かつ／または前記第２ダイオード（２０４）と前記第２電流制限インピーダンス素子（４０２）との接続端と、前記第２ＬＥＤ（１０２）の電流出力端との間に前記第２蓄放電装置（３０２）を並列に接続することを特徴とする請求項１に記載の電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置。
【請求項４】
前記第１電流制限インピーダンス素子（４００）及び／または前記第２電流制限インピーダンス素子（４０１）及び／または前記第３電流制限インピーダンス素子（４０２）を設置しないことを特徴とする請求項２または３に記載の電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置。
【請求項５】
整流ダイオードにより構成される第３ダイオード（６０１）および第４ダイオード（６０２）をさらに備え、
前記第３ダイオード（６０１）は、直列または直並列に接続されている複数の前記第１ＬＥＤ（１０１）の両端に逆極性並列接続されており、
前記第４ダイオード（６０２）は、直列または直並列に接続されている複数の前記第２ＬＥＤ（１０２）の両端に逆極性並列接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置。
【請求項６】
前記第１ＬＥＤ（１０１）と前記第２ＬＥＤ（１０２）とは、力率、電圧、電流、数量、及び、直列接続、並列接続または直並列接続の接続方式が、同じまたは異なる規格であり、通電発光の色が、同じである、または、異なることを特徴とする請求項１に記載の電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置。
【請求項７】
前記第１電流制限インピーダンス素子（４００）、前記第２電流制限インピーダンス素子（４０１）、及び／または、前記第３電流制限インピーダンス素子（４０２）は、同じまたは異なる種類の素子であり、同じまたは異なる規格を有し、
前記第１電流制限インピーダンス素子（４００）、前記第２電流制限インピーダンス素子（４０１）、及び／または、前記第３電流制限インピーダンス素子（４０２）は、固定インピーダンス、及び、制御可能なインピーダンスを用いた、クリッパー制御または線形制御により、ＬＥＤに対して同時または個別に調光制御を行うことを特徴とする請求項２または３に記載の電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置。
【請求項８】
前記第１蓄放電装置（３０１）及び／または前記第２蓄放電装置（３０２）は、種類及び規格が、同じであるまたは異なっていることを特徴とする請求項２または３に記載の電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置。
【請求項９】
前記第１ツェナーダイオード（５０１）及び／または前記第２ツェナーダイオード（５０２）は、種類及び規格が、同じであるまたは異なっていることを特徴とする請求項１に記載の電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置。
【請求項１０】
１）独立構造を有する個別素子により構成されており、外部と個別素子との間及び個別素子の間には、導電端子、導線、導電体、プラグ、および／またはソケットを含む導電インターフェース装置が設置されており、当該導電インターフェース装置が連結、溶接、またはロック固定により接続を行い、および／または、
２）二個以上の個別素子を一体にパッケージングし、かつ導電インターフェース装置を設置することにより外部および他の部分の個別素子との間を接続し、当該導電インターフェース装置は、導電端子、導線、導電体、プラグ、及び／またはソケットを有し、連結、溶接、またはロック固定により接続を行い、および／または、
３）前記第１ＬＥＤツェナーダイオードセットは一体にパッケージングされている構造を有し導電インターフェース装置が設置されており、前記第２ＬＥＤツェナーダイオードセットは一体にパッケージングされている構造を有し当該導電インターフェース装置が設置されており、前記第１ＬＥＤツェナーダイオードセットと前記第２ＬＥＤツェナーダイオードセットとの間には、導電端子、導線、導電体、プラグ、及び／またはソケットを含む導電インターフェース装置が設置されており、当該導電インターフェース装置が、連結、溶接、またはロック固定により、前記第１ＬＥＤツェナーダイオードセットと前記第２ＬＥＤツェナーダイオードセットとの間または外部との接続を行い、および／または、
４）全体を一体にパッケージングすることで構成されており、導電端子、導線、導電体、プラグ、及び／またはソケットを含む導電インターフェース装置が設置されており、当該導電インターフェース装置が、接続、溶接、またはロック固定により外部との接続を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ツェナーダイオード及びＬＥＤを備える電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤは直流電気エネルギーにより駆動される。または、ＬＥＤを逆極性並列接続することで交流電気エネルギーにより交流ＬＥＤを駆動する。
ＬＥＤ駆動装置は、例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０３４６２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＬＥＤの弾性は比較的低く、かつ交流電気エネルギーにより交流ＬＥＤを駆動するとき、逆極性並列接続する個別ＬＥＤの発光時間が半分だけとなる欠点があった。
本発明は、弾性が高く、個別ＬＥＤの発光時間が長い電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、一種のツェナーダイオード及びＬＥＤにより、電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を構成する。また、少なくとも１個以上の同極性並列接続、直列接続または直並列接続するＬＥＤと同作動極性のツェナーダイオードを並列に接続することにより、第１ＬＥＤツェナーダイオードセットを構成する。さらに、もう１セットの少なくとも１個以上の同極性並列接続、直列接続または直並列接続するＬＥＤと同作動極性のツェナーダイオードを並列に接続することにより、第２ＬＥＤツェナーダイオードセットを構成する。第１ＬＥＤツェナーダイオードセットと第２ＬＥＤツェナーダイオードセットにより、両者を逆極性直列に接続することにより、電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を構成する。
また、応用するとき、本発明に係る電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を更に一歩進んで電流制限インピーダンスと接続し、かつ／または蓄放電装置によって構成される駆動回路により設定された作動特性を実現する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の第１実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置の回路構造を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を交流電源及び直列接続インピーダンス素子へ応用する回路を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を直流電源の回路へ応用する回路を示す模式図である。
【図４】本発明の第２実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を交流電源及び直列接続インピーダンス素子へ応用する回路を示す模式図である。
【図５】本発明の第３実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を直流電源及び直列接続インピーダンス素子へ応用する回路を示す模式図である。
【図６】本発明の第４実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置において、ＬＥＤと電流制限インピーダンス素子に蓄放電装置を並列に接続する回路を示す模式図である。
【図７】本発明の第５実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置において、ＬＥＤと電流制限インピーダンス素子に隔離用ダイオードを直列に接続する回路模式図である。
【図８】図６の中にインピーダンス素子を設置しない回路を示す模式図である。
【図９】図７の中にインピーダンス素子を設置しない回路を示す模式図である。
【図１０】図６の中にＬＥＤとツェナーダイオードを並列に接続する回路を示す模式図である。
【図１１】図７の中にＬＥＤとツェナーダイオードを並列に接続する回路を示す模式図である。
【図１２】図９の中にＬＥＤとツェナーダイオードを並列に接続する回路を示す模式図である。
【図１３】本発明の第６実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置の回路を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書の中のＬＥＤは発光ダイオード（Light-emitting diode）の略である。
本発明の実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置は、ピンの選択により、直流電源または交流電源の使用が可能であるので便利である。
本発明の実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置は、一種のツェナーダイオード及びＬＥＤにより構成される。まず、１個以上の同極性並列接続、直列接続または直並列接続するＬＥＤと同作動極性のツェナーダイオードとを並列に接続することにより第１ＬＥＤツェナーダイオードセットを構成し、さらにもう１セットの１個以上の同極性並列接続、直列接続または直並列接続するＬＥＤと同作動極性のツェナーダイオードを並列に接続することにより第２ＬＥＤツェナーダイオードセットを構成する。さらに、第１ＬＥＤツェナーダイオードセットと第２ＬＥＤツェナーダイオードセットとを逆極性直列に接続することにより、電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を構成する。
応用するとき、本発明の実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を更に一歩進んで電流制限インピーダンスと接続し、かつ／または蓄放電装置によって構成される駆動回路により設定された作動特性を実現する。
【０００８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置の主な構成について以下に説明する。
図１は本発明の第１実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置の回路構造を示す模式図である。
【０００９】
図１に示すように、本発明の第１実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置は、第１ＬＥＤ１０１、第２ＬＥＤ１０２、第１ツェナーダイオード５０１及び第２ツェナーダイオード５０２を備える。
第１ＬＥＤ１０１は、１個以上の発光ダイオードを同極になるように並列接続、直列接続または直並列接続することにより構成される。
【００１０】
第２ＬＥＤ１０２は、１個以上の発光ダイオードを同極になるように並列接続、直列接続または直並列接続することにより構成される。
第１ツェナーダイオード５０１、第２ツェナーダイオード５０２は、１個以上のツェナーダイオードまたは同機能の回路装置により構成され、複数個を設置するとき、並列接続、直列接続または直並列接続することにより構成される。
【００１１】
第１ＬＥＤ１０１と同作動極性の第１ツェナーダイオード５０１を並列に接続することにより、第１ＬＥＤツェナーダイオードセットを構成する。さらに第２ＬＥＤ１０２と同作動極性の第２ツェナーダイオード５０２を並列に接続することにより、第２ＬＥＤツェナーダイオードセットを構成する。
第１ＬＥＤツェナーダイオードセットと第２ＬＥＤツェナーダイオードセットを逆極性直列に接続することにより、電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を構成する。
【００１２】
本発明の第１実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置の外部に対する導電インターフェース装置の設置方式について以下に説明する。
本発明の第１実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置の第１ＬＥＤツェナーダイオードセットの接続端をａ端とし、また導電インターフェース装置を設置し、第１ＬＥＤツェナーダイオードセットと第２ＬＥＤツェナーダイオードセットを逆極性直列接続する接続端をｂ端とし、また導電インターフェース装置を設置し、第２ＬＥＤツェナーダイオードセットの接続端をｃ端とし、また導電インターフェース装置を設置することにより、交流電源または交流の極性反転の直流電源または直流電源へ応用する。
【００１３】
このほかに本発明の第１実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置の第１ＬＥＤツェナーダイオードセットの接続端をａ端とし、また導電インターフェース装置を設置し、第１ＬＥＤツェナーダイオードセットと第２ＬＥＤツェナーダイオードセットの逆極性直列接続の接続端に導電インターフェース装置を設置せず、第２ＬＥＤツェナーダイオードセットの接続端をｃ端とし、また導電インターフェース装置を設置することにより、交流電源または交流の極性反転の直流電源へ応用してもよい。
【００１４】
交流電源または交流の極性反転の直流電源により、ａ端の導電インターフェース装置及びｃ端の導電インターフェース装置へ送電し、本発明の第１実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置の交流ＬＥＤ機能を作動させるとき、第１ツェナーダイオード５０１、第２ツェナーダイオード５０２が別々に異なる電圧極性時において並列接続する第１ＬＥＤ１０１、第２ＬＥＤ１０２に対して電圧を制限するように保護する。
交流電源または交流の極性反転の直流電源が、第２ＬＥＤ１０２を作動させる第１極性状態であるとき、第１ツェナーダイオード５０１の逆極性ダイオード機能により、第２ＬＥＤ１０２に流れる電流を通過させる。さらに、交流電源または交流の極性反転の直流電源が、第２極性（第１極性とは逆）状態時であるとき、第２ツェナーダイオード５０２の逆極性ダイオード機能により、第１ＬＥＤ１０１に流れる電流を通過させる。
図２は、本発明の第１実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を交流電源及び直列接続インピーダンス素子へ応用する回路を示す模式図である。
【００１５】
または、ａ端の導電インターフェース装置とｃ端の導電インターフェース装置を連結させ、その連結端はｂ端と共同して直流電気エネルギーを受け、第１ＬＥＤ１０１及び第２ＬＥＤ１０２を通過し、第１ツェナーダイオード５０１及び第２ツェナーダイオード５０２が共同して第１ＬＥＤ１０１及び第２ＬＥＤ１０２に対して電圧を制限するように保護することにより、本発明の第１実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置の直流ＬＥＤ機能を作動させる。
図３は、本発明の第１実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を直流電源の回路へ応用する回路を示す模式図である。
【００１６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を交流電源または交流の極性反転の直流電源へ応用するとき、交流電源または交流の極性反転の直流電源と電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置のａ端の導電インターフェース装置またはｃ端の導電インターフェース装置の間に、第１電流制限インピーダンス素子４００を直列に接続し、かつ／または第１ＬＥＤ１０１と第２電流制限インピーダンス素子４０１を直列に接続し、かつ／または第２ＬＥＤ１０２と第３電流制限インピーダンス素子４０２を直列に接続する。
【００１７】
図４は、本発明の第２実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を交流電源及び直列接続インピーダンス素子へ応用する回路を示す模式図である。
図４の中の第１電流制限インピーダンス素子４００、第２電流制限インピーダンス素子４０１及び第３電流制限インピーダンス素子４０２は、以下の一種以上のインピーダンス素子、例えば１）抵抗性インピーダンス素子、２）容量性インピーダンス素子、３）誘導性インピーダンス素子、４）線形トランジスタインピーダンス素子、５）固相スイッチ式素子によって構成される裁断スイッチ式素子、６）サイリスタの裁断スイッチ素子、により構成されてもよい。
【００１８】
第１電流制限インピーダンス素子４００、第２電流制限インピーダンス素子４０１及び第３電流制限インピーダンス素子４０２の直列接続位置は、１）第２電流制限インピーダンス素子４０１または第３電流制限インピーダンス素子４０２と第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２とをそれぞれ直列に接続してから、第１ツェナーダイオード５０１または第２ツェナーダイオード５０２と並列に接続し、かつ／または２）第１電流制限インピーダンス素子４００を電源と電圧制限と逆極性直列接続式ＬＥＤ装置との間に直列接続し、かつ／または３）まず第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２と第１ツェナーダイオード５０１または第２ツェナーダイオード５０２とを同作動極性に並列に接続してから、第１電流制限インピーダンス素子４００と直列に接続する。
【００１９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を直流電源へ応用するとき、電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を通過する電流を制限し、更に一歩進んで、１）直流電源と電圧制限と逆極性直列接続式ＬＥＤ装置のａ端の導電インターフェース装置とｃ端の導電インターフェース装置の接続端の間に、第１電流制限インピーダンス素子４００を直列に接続し、かつ／または２）直流電源と電圧制限と逆極性直列接続式ＬＥＤ装置のｂ端の導電インターフェース装置の間に、第１電流制限インピーダンス素子４００を直列に接続し、かつ／または３）第１ＬＥＤ１０１と第２電流制限インピーダンス素子４０１を直列に接続してから、再び第１ツェナーダイオード５０１と並列接続し、かつ／または４）第２ＬＥＤ１０２と第３電流制限インピーダンス素子４０２を直列に接続してから、再び第２ツェナーダイオード５０２と並列接続する。
【００２０】
図５は、本発明の第３実施形態による電圧制限と逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を直流電源及び直列接続インピーダンス素子へ応用する回路を示す模式図である。
図５の中の第１電流制限インピーダンス素子４００、第２電流制限インピーダンス素子４０１及び第３電流制限インピーダンス素子４０２は、以下の一種以上のインピーダンス素子、すなわち１）抵抗性インピーダンス素子、２）線形トランジスタインピーダンス素子、３）固相スイッチ式素子によって構成される裁断スイッチ式素子、４）サイリスタの裁断スイッチ素子、によって構成されてもよい。
【００２１】
第１電流制限インピーダンス素子４００、第２電流制限インピーダンス素子４０１及び第３電流制限インピーダンス素子４０２の直列接続位置は、１）第２電流制限インピーダンス素子４０１または第３電流制限インピーダンス素子４０２と第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２とをそれぞれ直列に接続してから、第１ツェナーダイオード５０１または第２ツェナーダイオード５０２と並列に接続し、かつ／または２）第１電流制限インピーダンス素子４００を電源と逆極性直列接続式ＬＥＤ装置との間に直列接続し、かつ／または３）第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２と第１ツェナーダイオード５０１または第２ツェナーダイオード５０２とを同作動極性に並列に接続してから、第１電流制限インピーダンス素子４００と直列に接続する。
【００２２】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を交流電源へ応用するとき、更に一歩進んで、交流電源と逆極性直列接続式ＬＥＤのａ端及び／またはｃ端の間に第１電流制限インピーダンス素子４００を直列に接続し、かつ／または第１ＬＥＤ１０１と第２電流制限インピーダンス素子４０１を直列に接続し、かつ／または第２ＬＥＤ１０２と第３電流制限インピーダンス素子４０２を直列に接続する。第１ツェナーダイオード５０１をａ端及びｂ端の間に並列に接続し、第２ツェナーダイオード５０２をｂ端とｃ端の間に並列に接続する。さらに第１ツェナーダイオード５０１の両端に第１蓄放電装置３０１を並列に接続し、かつ／または第２ツェナーダイオード５０２の両端に第２蓄放電装置３０２を並列に接続する。
【００２３】
交流電源を送電するとき、交流電源の給電極性は、並列に接続する第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２に対して給電状態を示し、かつ電源電圧が並列に接続する第１蓄放電装置３０１または第２蓄放電装置３０２の電圧より高いとき、電源が同時に第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２に対して給電し、さらに並列に接続する第１蓄放電装置３０１または第２蓄放電装置３０２を充電する。
また交流電源の給電極性は、並列に接続する第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２に対して給電せず、または電源の給電電圧が第１蓄放電装置３０１または第２蓄放電装置３０２の電圧より低いとき、第１蓄放電装置３０１または第２蓄放電装置３０２により並列に接続する第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２に対して給電する。
【００２４】
第１蓄放電装置３０１または第２蓄放電装置３０２の作動により、以下の一部または全ての機能を獲得することができる。
１）第１ＬＥＤ１０１及び第２ＬＥＤ１０２が交流電源の極性変化に影響されずに、同時に発光側へ送電する機能。
２）交流電源により第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２を駆動するとき、第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２によって生じる光のパルスを低減させることができる機能。
３）電源切断後、第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２の遅延遮断の電気エネルギーを提供する機能。
４）非常断電時における第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２の照明用電源とする機能。
【００２５】
第１蓄放電装置３０１及び第２蓄放電装置３０２は充放電可能電池、または単極性または双極性コンデンサまたはスーパーコンデンサにより構成されてもよい。
図６は、本発明の第４実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置において、ＬＥＤと電流制限インピーダンス素子とを直列に接続してから、蓄放電装置を並列に接続し、かつツェナーダイオードを並列に接続する回路を示す模式図である。
【００２６】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を交流電源へ応用するとき、更に一歩進んで、交流電源と逆極性直列接続式ＬＥＤのａ端及び／またはｃ端の間に第１電流制限インピーダンス素子４００を直列に接続する。
さらに／または第１ＬＥＤ１０１に第２電流制限インピーダンス素子４０１を直列に接続し、かつ第１ＬＥＤ１０１の発光の電流方向によって第１ダイオード２０３を直列に接続し、さらに第１ダイオード２０３の電流入力端と第１ＬＥＤ１０１の電流出力端とに第１ツェナーダイオード５０１を同作動電流方向に並列に接続し、即ち第１ツェナーダイオード５０１をａ端及びｂ端に並列に接続することにより第１ＬＥＤ１０１を保護することができる。
さらに／または第２ＬＥＤ１０２と第３電流制限インピーダンス素子４０２を直列に接続し、かつ第２ＬＥＤ１０２の発光の電流方向によって第２ダイオード２０４を直列に接続し、さらに第２ダイオード２０４の電流入力端と第２ＬＥＤ１０２の電流出力端とに第２ツェナーダイオード５０２を同作動電流方向に並列に接続し、即ち第２ツェナーダイオード５０２をｂ端及びｃ端に並列に接続することにより第２ＬＥＤ１０２を保護することができる。
さらに、第１ダイオード２０３及び第２電流制限インピーダンス素子４０１の接続端と第１ＬＥＤ１０１の電流出力端との間に第１蓄放電装置３０１を並列に接続し、かつ／または第２ダイオード２０４及び第３電流制限インピーダンス素子４０２の接続端と第２ＬＥＤ１０２の電流出力端との間に第２蓄放電装置３０２を並列に接続する。
【００２７】
交流電源を送電するとき、交流電源の給電極性は、並列に接続する第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２に対して給電状態を示し、かつ電源電圧が並列に接続する第１蓄放電装置３０１または第２蓄放電装置３０２の電圧より高いとき、電源が同時に第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２に対して給電し、さらに並列に接続する第１蓄放電装置３０１または第２蓄放電装置３０２を充電する。
【００２８】
また交流電源の給電極性は、並列に接続する第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２に対して給電せず、または電源の給電電圧が第１蓄放電装置３０１または第２蓄放電装置３０２の電圧より低いとき、第１蓄放電装置３０１または第２蓄放電装置３０２により並列に接続する第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２に対して給電する。
第１蓄放電装置３０１または第２蓄放電装置３０２の作動により、以下の一部または全ての機能を獲得することができる。
１）第１ＬＥＤ１０１及び第２ＬＥＤ１０２が交流電源の極性変化に影響されずに、同時に発光側へ送電する機能。
２）交流電源により第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２を駆動するとき、第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２によって生じる光のパルスを低減させることができる機能。
３）電源切断後、第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２の遅延遮断の電気エネルギーを提供する機能。
４）非常断電時における第１ＬＥＤ１０１または第２ＬＥＤ１０２の照明用電源とする機能。
【００２９】
第１蓄放電装置３０１または第２蓄放電装置３０２は充放電可能電池、または単極性または双極性コンデンサまたはスーパーコンデンサにより構成されてもよい。
図７は、本発明の第５実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置であって、ＬＥＤと電流制限インピーダンス素子とを直列に接続してから、また蓄放電装置を並列に接続し、更に隔離用ダイオードを直列に接続してから、ツェナーダイオードを並列に接続する回路を示す模式図である。
【００３０】
（変形例）
本発明の実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を交流電源へ応用し、さらに図６及び図７に示すように第１蓄放電装置３０１または第２蓄放電装置３０２を中に並列に接続するとき、その第１電流制限インピーダンス素子４００及び／または第２電流制限インピーダンス素子４０１及び／または第３電流制限インピーダンス素子４０２を設置しなくてもよい。
図８は、図６の中にインピーダンス素子を設置しない回路を示す模式図である。
図９は、図７の中にインピーダンス素子を設置しない回路を示す模式図である。
【００３１】
本発明の第４実施形態、第５実施形態及び前述の変形例による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置において、ａ端とｂ端間に並列接続される第１ツェナーダイオード５０１、及び／またはｂ端及びｃ端に並列接続される第２ツェナーダイオード５０２は、第１ＬＥＤ１０１及び／または第２ＬＥＤ１０２に並列接続するように変更し、または２箇所とも設置してもよい。
【００３２】
図１０は、図６の中にＬＥＤとツェナーダイオードを並列に接続する回路を示す模式図である。
図１１は、図７の中にＬＥＤとツェナーダイオードを並列に接続する回路を示す模式図である。
図１２は、図９の中にＬＥＤとツェナーダイオードを並列に接続する回路を示す模式図である。
【００３３】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置は、複数個のＬＥＤ及びツェナーダイオード、すなわち第１ＬＥＤ１０１、第２ＬＥＤ１０２、第１ツェナーダイオード５０１及び第２ツェナーダイオード５０２を直列接続または並列接続することにより構成する。並列に接続されるツェナーダイオードの順方向電圧（ＶＦ）は直列接続を形成することにより、その中の１セットのＬＥＤの電流が別セットのＬＥＤに並列に接続されるツェナーダイオードを通過するとき、電圧降下の電気エネルギー損失が増加するため、電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置のａ端とｂ端との間及びｂ端とｃ端との間に、逆極性ダイオードを並列接続する回路構造により、その中の１セットのＬＥＤの電流が別セットのＬＥＤを並列に接続するダイオードを通過するとき、電圧降下の損失を減少させることができる。
【００３４】
図１３は、本発明の第６実施形態に係るＬＥＤと電流制限インピーダンス素子のａ端とｂ端との間、及びｂ端とｃ端との間に逆極性ダイオードを並列に接続する回路を示す模式図である。
図１３に示す本発明の第６実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置の主な構成について以下に説明する。
【００３５】
第１ＬＥＤ１０１は、１個以上の発光ダイオードを同極になるように並列接続、直列接続または直並列接続することにより構成される。
第２ＬＥＤ１０２は、１個以上の発光ダイオードを同極になるように並列接続、直列接続または直並列接続することにより構成される。
第１ツェナーダイオード５０１及び第２ツェナーダイオード５０２は、１個以上のツェナーダイオードまたは同機能の回路装置により構成され、複数個を設置するとき、並列接続、直列接続または直並列接続することにより構成される。
【００３６】
第１ＬＥＤ１０１と同作動極性の第１ツェナーダイオード５０１を並列に接続することにより、第１ＬＥＤツェナーダイオードセットを構成する。さらに、第２ＬＥＤ１０２と同作動極性の第２ツェナーダイオード５０２を並列に接続することにより、第２ＬＥＤツェナーダイオードセットを構成する。
第１ＬＥＤツェナーダイオードセットと第２ＬＥＤツェナーダイオードセットを逆極性直列に接続することにより、本発明の第６実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を構成する。
【００３７】
第３ダイオード６０１及び第４ダイオード６０２は、整流ダイオードにより構成され、その中の第３ダイオード６０１は、複数個の第１ＬＥＤ１０１を直列接続または直並列に接続してから、両端に逆極性並列接続する。第４ダイオード６０２は、複数個の第２ＬＥＤ１０２を直列接続または直並列に接続してから、両端に逆極性並列接続する。
外部に対して導電インターフェース装置の設置方式について以下に説明する。
【００３８】
本発明の第６実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置において、第１ＬＥＤツェナーダイオードセットの接続端をａ端とし、また導電インターフェース装置を設置し、第１ＬＥＤツェナーダイオードセットと第２ＬＥＤツェナーダイオードセットを逆極性直列接続する接続端をｂ端とし、また導電インターフェース装置を設置し、第２ＬＥＤツェナーダイオードセットの接続端をｃ端とし、また導電インターフェース装置を設置する。これにより、交流電源または交流の極性反転の直流電源または直流電源へ応用する。
【００３９】
本発明の実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置は、ＬＥＤに対して電圧を制限するように保護するツェナーダイオードにより構成され、電圧制限効果を持ち、さらに逆極性導電の半導体素子装置または電気機械の回路装置を用いる構成を含む。
本発明の実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を構成する関連素子は以下の中から選択してもよい。
【００４０】
１）第１ＬＥＤ１０１と第２ＬＥＤ１０２の力率、電圧、電流、数量及び直列接続、並列接続または直並列接続の接続方式は、同じまたは異なる規格にしてもよい。
２）第１ＬＥＤ１０１と第２ＬＥＤ１０２の通電発光の色を同色または異色にしてもよい。
３）第１電流制限インピーダンス素子４００及び／または第２電流制限インピーダンス素子４０１及び／または第３電流制限インピーダンス素子４０２は、同じまたは異なる種類の素子を同じまたは異なる規格にしてもよい。
【００４１】
４）第１電流制限インピーダンス素子４００及び／または第２電流制限インピーダンス素子４０１及び／または第３電流制限インピーダンス素子４０２は、固定インピーダンス及び制御可能なインピーダンス値または裁断制御または線形制御により、ＬＥＤに対して調光制御をすると同時に、第１ＬＥＤ１０１及び第２ＬＥＤ１０２または個別制御してもよい。
【００４２】
５）第１蓄放電装置３０１及び／または第２蓄放電装置３０２の種類及び規格は、同じまたは異なってもよい。
６）第１ツェナーダイオード５０１及び／または第２ツェナーダイオード５０２の種類及び規格は、同じまたは異なってもよい。
本発明の実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置の構造方式常用構造例は以下のいずれかを少なくとも含む。
【００４３】
１）本発明の実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置を構成する個別素子は独立構造であり、かつ外部との接続及び個別素子の間に導電インターフェース装置、例えば導電端子、及び／または導線、導電体、プラグ、ソケットを設置することにより接続し、または溶接やロック固定により接続する。
２）その中の二個以上の個別素子を統合パッケージ構造とし、かつ導電インターフェース装置を設置することにより外部と接続し、さらにほかの部分の個別素子の間に導電インターフェース装置、例えば導電端子、導線、導電体、プラグ、及び／またはソケットを設置することにより接続し、または溶接やロック固定により接続する。
【００４４】
３）第１ＬＥＤツェナーダイオードセットは統合パッケージ構造であり、かつ導電インターフェース装置を設置することにより外部と接続し、第２ＬＥＤツェナーダイオードセットは統合パッケージ構造であり、かつ導電インターフェース装置を設置し、両者の間に導電インターフェース装置、例えば導電端子、導線、導電体、プラグ、及び／またはソケットを設置することにより接続し、または溶接やロック固定により接続してから、外部と接続する。
【００４５】
４）電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置全体は統合パッケージ構造であり、かつ導電インターフェース装置、例えば導電端子、導線、導電体、プラグ、及び／またはソケットを設置することにより外部と接続し、または溶接やロック固定により接続してから、外部と接続する。
また実際に応用するとき、本発明の実施形態による電圧制限及び逆極性直列接続式ＬＥＤ装置とほかの同じ側にある装置または回路素子間のハードウェア構造の構成は、回路原理を変更しない条件において、必要な装備を作成することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０１・・・第１ＬＥＤ
１０２・・・第２ＬＥＤ
２０３・・・第１ダイオード
２０４・・・第２ダイオード
３０１・・・第１蓄放電装置
３０２・・・第２蓄放電装置
４００・・・第１電流制限インピーダンス素子
４０１・・・第２電流制限インピーダンス素子
４０２・・・第３電流制限インピーダンス素子
５０１・・・第１ツェナーダイオード
５０２・・・第２ツェナーダイオード
６０１・・・第３ダイオード
６０２・・・第４ダイオード
【図１】
0005944099.tif 000002
【図２】
0005944099.tif 000003
【図３】
0005944099.tif 000004
【図４】
0005944099.tif 000005
【図５】
0005944099.tif 000006
【図６】
0005944099.tif 000007
【図７】
0005944099.tif 000008
【図８】
0005944099.tif 000009
【図９】
0005944099.tif 000010
【図１０】
0005944099.tif 000011
【図１１】
0005944099.tif 000012
【図１２】
0005944099.tif 000013
【図１３】
0005944099.tif 000014