(57)【要約】【課題】高周波二方向性電気エネルギーの電源に応用するとき、熱損失の低減、電気節約及びコストダウンが可能な単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路を提供する。【解決手段】第一ユニットＵ１０１と第二ユニットＵ１０２とを逆極性に直列接続し、第一ユニットＵ１０１はダイオードＣＲ１０１と発光ダイオードＬＥＤ１０１とによって、発光する導電極性を順極性に直列接続してから、更に単極性コンデンサーＣ１０１と同極性に並列接続することによって構成され、第二ユニットＵ１０２は、ダイオードＣＲ１０２及び単極性コンデンサーＣ１０２を直列接続することによって構成され、ダイオードＣＲ１０２はニーズによって、発光ダイオードＬＥＤ１０２を順極性に直列接続することが選択可能である。【選択図】図１
2009218593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路であって、
第一ユニットと第二ユニットとを逆極性に直列接続し、その中の前記第一ユニットは、ダイオードと発光ダイオードによって、発光する導電極性を順極性に直列接続してから、更に単極性コンデンサーと同極性に並列接続することによって構成され、
前記第二ユニットはダイオード及び単極性コンデンサー、或いはニーズに応えて発光ダイオードと直列接続可能なダイオードで構成され、前記第二ユニットの構成方式は、発光ダイオードを設置する場合、ダイオードと発光ダイオードによって、発光する導電極性を順極性に直列接続してから、更に単極性コンデンサーと同極性に並列接続し、第一形態の前記第二ユニットを構成するか、前記第二ユニットに発光ダイオードを設置しない場合は、ダイオードと単極性コンデンサーを同極性に並列接続することによって、第二形態の前記第二ユニットを構成し、
前記第一ユニットと二つの形態の前記第二ユニットとを少なくともその中の一種を逆極性に直列接続することによって、充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）を構成し、
前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）は、
（１）固定或いは可変電圧及び固定或いは可変周波数の交流電気エネルギーを入力するか、
或いは、（２）直流電源から転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーを入力するか、
或いは、（３）交流電気エネルギーを直流電気エネルギーに整流してから入力し、更に転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーによって駆動されるかであり、
前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）は、単極性コンデンサー、第一ユニット（Ｕ１０１）、及び第二ユニット（Ｕ１０２）を備え、
前記単極性コンデンサーは、各種の単極性充放電ができる第一単極性コンデンサー（Ｃ１０１）と第二単極性コンデンサー（Ｃ１０２）とによって構成され、前記第一単極性コンデンサー（Ｃ１０１）及び前記第二単極性コンデンサー（Ｃ１０２）の電気容量は同じ或いは異なってもよく、
前記第一ユニット（Ｕ１０１）は、一方向性導電機能の第一ダイオード（ＣＲ１０１）と少なくとも一個の第一発光ダイオード（ＬＥＤ１０１）とを順極性に直列接続してから、更に前記第一単極性コンデンサー（Ｃ１０１）と同極性に並列接続することによって構成され、
前記第二ユニット（Ｕ１０２）は、一方向性導電機能の第二ダイオード（ＣＲ１０２）と少なくとも一個の第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）とを順極性に直列接続してから、更に前記第二単極性コンデンサー（Ｃ１０２）と同極性に並列接続することによって構成され、
前記第一ユニット（Ｕ１０１）は一個或いは一個以上によって構成され、かつ直列接続、並列接続または直並列接続し、
前記第二ユニット（Ｕ１０２）は一個或いは一個以上によって構成され、かつ直列接続、並列接続または直並列接続し、
ニーズによって前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）の不設置を選択する場合は、前記第二ダイオード（ＣＲ１０２）と前記第二単極性コンデンサー（Ｃ１０２）とを直接に同極性に並列接続することによって、前記第二ユニット（Ｕ１０２）を構成し、
前記第一ユニット（Ｕ１０１）及び前記第二ユニット（Ｕ１０２）を逆極性に直列接続することによって、充放電の前記ＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）を構成し、
前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）の両端は、
（１）固定或いは可変電圧及び固定或いは可変周波数の交流電気エネルギーを入力するか、
或いは、（２）直流電源から転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーを入力するか、
或いは、（３）交流電気エネルギーを直流電気エネルギーに整流してから入力し、更に転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーによって駆動され、
前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）の中で、前記第一ユニット（Ｕ１０１）を構成する前記第一発光ダイオード（ＬＥＤ１０１）及び第二ユニット（Ｕ１０２）を構成する前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）の選択可能な多様の形態において、
（１）前記第一発光ダイオード（ＬＥＤ１０１）は一個或いは一個以上発光ダイオードによって構成され、
（２）前記第二ユニットに前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）を使用する場合、前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）は一個或いは一個以上の発光ダイオードによって構成され、
（３）前記第一発光ダイオード（ＬＥＤ１０１）或いは前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）の構成方式は、個別に一個の発光ダイオード順発光電流極性によって構成されるか、或いは二個または二個以上の発光ダイオード順発光電流極性を直列接続または並列接続するによって構成されるか、或いは三個または三個以上の発光ダイオード順発光電流極性を直列接続、並列接続または直並列接続するによって構成され、 
前記第一発光ダイオード（ＬＥＤ１０１）と前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）の発光ダイオードの数量は、同じでも異なってもよく、
電源は交流電源或いは直流電源から転換される交換極性周期の二方向性電源であって、前記第一発光ダイオード（ＬＥＤ１０１）或いは前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）は直流電気エネルギーによって連続通電しないので、入力する電圧波形、導電と断電時間の割合及び選定する工作電流値に従って、各一発光ダイオードの工作電圧のピーク値を選択し、選択は、定格電圧より低い値をピーク値電圧にするか、定格電圧をピーク値電圧にするか、定格電圧より高い値をピーク値電圧にし、
ある極性の電気エネルギーが流れるとき、電気エネルギーが前記第一ユニット（Ｕ１０１）の前記第一ダイオード（ＣＲ１０１）及び前記第一発光ダイオード（ＬＥＤ１０１）を通して、前記第二ユニット（Ｕ１０２）の前記第二単極性コンデンサー（Ｃ１０２）を充電し、充電する電気エネルギーによって、前記第一発光ダイオード（ＬＥＤ１０１）を発光させ、かつ他極性の電気エネルギーが流れるとき、電気エネルギーが前記第二ユニット（Ｕ１０２）の前記第二ダイオード（ＣＲ１０２）及び前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）を通して、前記第一ユニット（Ｕ１０１）の前記第一単極性コンデンサー（Ｃ１０１）を充電し、充電する電気エネルギーによって、前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）を発光させ、前記第二ユニット（Ｕ１０２）に前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）を設置しない場合は、電気エネルギーが前記第二ユニット（Ｕ１０２）の前記第二ダイオード（ＣＲ１０２）を通して、前記第一ユニット（Ｕ１０１）の前記第一単極性コンデンサー（Ｃ１０１）に直接充電することを特徴とする単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路。
【請求項２】
前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）を実際に応用するとき、ニーズによって補助性回路コンポネントを選択設置し、またニーズによって設置或いは非設置を選択し、設置数量は一個或いは一個以上でもよく、一個以上を選択した場合は、回路機能のニーズによって相対極性関係を選定し、直列接続、並列接続または直並列接続し、その構成ユニット及び選択性補助性回路コンポネントは、第一放電抵抗（Ｒ１０１）、第二放電抵抗（Ｒ１０２）、第一限流抵抗（Ｒ１０３）、或いは第二限流抵抗（Ｒ１０４）であって、
前記第一放電抵抗（Ｒ１０１）は、オプションコンポネントであって、前記第一ユニット（Ｕ１０１）の前記第一単極性コンデンサー（Ｃ１０１）の両端に並列接続することによって、前記第一単極性充放電のコンデンサー（Ｃ１０１）の残留電荷を放電し、
前記第二放電抵抗（Ｒ１０２）は、オプションコンポネントであって、前記第二ユニット（Ｕ１０２）の前記第二単極性コンデンサー（Ｃ１０２）の両端に並列接続することによって、前記第二単極性充放電のコンデンサー（Ｃ１０２）の残留電荷を放電し、
前記第一限流抵抗（Ｒ１０３）は、オプションコンポネントであって、個別に前記第一ユニット（Ｕ１０１）の前記第一ダイオード（ＣＲ１０１）及び前記第一発光ダイオード（ＬＥＤ１０１）と直列に接続することより、前記第一発光ダイオード（ＬＥＤ１０１）の通過電流を制限し、第一誘導性インピーダンス（Ｉ１０３）によって取り替えられることが可能であり、
前記第二限流抵抗（Ｒ１０４）は、オプションコンポネントであって、個別に前記第二ユニット（Ｕ１０２）の前記第二ダイオード（ＣＲ１０２）及び前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）と直列に接続することより、前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）の通過電流を制限し、第二誘導性インピーダンス（Ｉ１０４）によって取り替えられることが可能であることを特徴とする請求項１に記載の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法と回路。
【請求項３】
前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）において、前記第一発光ダイオード（ＬＥＤ１０１）の両端にツェナーダイオードを並列接続し、或いは少なくとも一個のツェナーダイオードと少なくとも一個のダイオードとを直列接続し、ツェナー電圧効果を生じさせてから、再び発光ダイオードの両端に並列接続し、
前記第一ユニット（Ｕ１０１）の前記第一発光ダイオード（ＬＥＤ１０１）の両端に第一ツェナーダイオード（ＺＤ１０１）を並列接続し、その極性関係は前記第一ツェナーダイオード（ＺＤ１０１）のツェナー電圧によって、前記第一発光ダイオード（ＬＥＤ１０１）の両端の作動電圧を制限し、前記第一ツェナーダイオード（ＺＤ１０１）は、ニーズによって第三ダイオード（ＣＲ２０１）を選択設置し、前期第一ツェナーダイオード（ＺＤ１０１）と直列に接続し、
前記第二ユニット（Ｕ１０２）に前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）を選択するとき、ニーズによって前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）の両端に第二ツェナーダイオード（ＺＤ１０２）を並列接続し、その極性関係は前記第二ツェナーダイオード（ＺＤ１０２）のツェナー電圧によって、前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）の両端の作動電圧を制限し、前記第二ツェナーダイオード（ＺＤ１０２）は、ニーズによって第四ダイオード（ＣＲ２０２）を選択設置し、ツェナーダイオード（ＺＤ１０２）と直列に接続することを特徴とする請求項１に記載の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法と回路。
【請求項４】
前記第一ユニット（Ｕ１０１）或いは前記第二ユニット（Ｕ１０２）の二者の少なくとも一つに充放電装置を加設するとき
前記第一ユニット（Ｕ１０１）の前記第一発光ダイオード（ＬＥＤ１０１）と第一限流抵抗（Ｒ１０３）とを直列接続してからその両端に、或いは直接前記第一発光ダイオード（ＬＥＤ１０１）の両端に、極性に従って第一充放電装置（ＥＳＤ１０１）を並列接続し、アットランダムに充電或いは電気エネルギーを放出し、
前記第二ユニット（Ｕ１０２）に前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）を選択した場合は、ニーズによって前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）と第二限流抵抗（Ｒ１０４）とを直列接続してからその両端に、或いは直接前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）の両端に、極性に従って第二充放電装置（ＥＳＤ１０２）を並列接続し、アットランダムに充電或いは電気エネルギーを放出し、
前記第一充放電装置（ＥＳＤ１０１）と前記第二充放電装置（ＥＳＤ１０２）とは、各種のよく使われる充放電電池、超コンデンサまたはコンデンサーによって構成されることを特徴とする請求項１に記載の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法と回路。
【請求項５】
前記第一ユニット（Ｕ１０１）或いは前記第二ユニット（Ｕ１０２）の二者の少なくとも一つに第一充放電装置（ＥＳＤ１０１）と第二充放電装置（ＥＳＤ１０２）とを加設し、アットランダムに充電或いは電気エネルギーを放出し、かつ電気エネルギーを貯蔵することによって、断電時、前記第一充放電装置（ＥＳＤ１０１）或いは前記第二充放電装置（ＥＳＤ１０２）の少なくとも一つから貯蔵した電気エネルギーを出力することより、前記第一発光ダイオード（ＬＥＤ１０１）或いは前記第二発光ダイオード（ＬＥＤ１０２）の少なくとも一つを駆動し、持続発光させることを特徴とする請求項１に記載の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法と回路。
【請求項６】
更にニーズによって、各種能動コントロール回路装置との接続を選択し、前記能動コントロール回路装置は、一種或いは一種以上によって構成され、
前記能動コントロール装置は、
よく使われるメカトロニクスコンポネント或いは固体パワーコンポネント及び電子回路関連コンポネントより構成され、交流電源の電気エネルギーを入力するために前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）に直列接続され、電源より入力する固定或いは可変電圧及び固定或いは可変周波数の交流電気エネルギーに対して、パルス幅変調、導電の位相角制御、或いはインピーダンスの調整制御を行う直列式交流電気エネルギーパワーコントローラー（３００）、
よく使われるメカトロニクスコンポネント或いは固体パワーコンポネント及び電子回路関連コンポネントによって構成され、出力端を前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）と並列接続し、入力端に交流電気エネルギーを入力し、かつ電源から入力する固定或いは可変電圧及び固定或いは可変周波数の交流電気エネルギーに対して、パルス幅変調、導電の位相角制御、或いはインピーダンスの調整制御を行う並列式交流電気エネルギーパワーコントローラー（３１０）、
よく使われるメカトロニクスコンポネント或いは固体パワーコンポネント及び電子回路関連コンポネントより構成され、電源の電気エネルギーを入力するために前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）に直列接続され、直流電源から転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーに対して、或いは交流電気エネルギーから直流電気エネルギーに整流されてから、転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーに対して、パルス幅変調、導電の位相角制御、或いはインピーダンスの調整制御を行う直列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー（４００）、
よく使われるメカトロニクスコンポネント或いは固体パワーコンポネント及び電子回路関連コンポネントによって構成され、出力端を前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）と並列接続し、入力端に電源の電気エネルギーを入力し、かつ直流電源から転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーに対して、或いは交流電気エネルギーを直流電気エネルギーに整流してから、更に固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーに対して、パルス幅変調、導電の位相角制御、或いはインピーダンスの調整制御を行う並列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー（４１０）、
よく使われるメカトロニクス式或いは固体パワーコンポネント及び同じ電子回路コンポネントによって構成され、入力端にニーズによって選定する固定或いは可変電圧の直流電気エネルギーを入力し、出力端はニーズによって選定する固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の二方向性正弦波、二方向性方波、或いは二方向性脈動波形の電気エネルギーを出力するＤＣ−ＡＣインバータ（４０００）、
抵抗性インピーダンスコンポネント、誘導性インピーダンスコンポネント、或いはキャパシティブインピーダンスコンポネントの中の少なくとも一個によって構成され、或いは少なくとも二個または少なくとも二種のインピーダンスコンポネントを混合して直列接続、並列接続または直並列接続することによって構成され、直流のインピーダンス或いは交流のインピーダンスを提供し、また、キャパシティブインピーダンスコンポネントと誘導性インピーダンスコンポネントとを互いに直列接続し、かつ電源からの交流電気エネルギーのような二方向性電気エネルギーと同じ周波数、或いは直流電気エネルギーから転換された固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーと同じ交換極性周期をもち、かつ直列共振状態を形成し、また相対的にキャパシティブインピーダンスコンポネント或いは誘導性インピーダンスコンポネントの両端に、直列共振を示す相対端の電圧を形成することが可能であり、また、キャパシティブインピーダンスと誘導性インピーダンスとを互いに並列接続し、かつ電源からの交流電気エネルギーのような二方向性電気エネルギーと同じ周波数、或いは固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期電気エネルギーと同じ交換極性周期をもち、かつ並列共振状態及び相対の端電圧を形成するインピーダンスコンポネント（５００）、
メカトロニクススイッチ装置或いは固体スイッチコンポネントによって構成され、少なくとも二個の前記インピーダンスコンポネント（５００）を調整制御し、直列接続、並列接続または直並列接続を切り替えるスイッチ装置（６００）、
のうち、少なくともいずれかひとつ備えることを特徴とする請求項１に記載の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法と回路。
【請求項７】
前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）をよく使われる直列式制御可能な交流電気エネルギーのパワーコントローラー（３００）に直列接続してから、固定或いは可変電圧を入力し、かつ固定或いは可変周波数の交流電気エネルギーで駆動され、前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）の入力パワーを調整制御し、接続方式は二者を直列接続することを特徴とする請求項１に記載の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法と回路。
【請求項８】
前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）を備え、よく使われる並列式制御可能な交流電気エネルギーパワーコントローラー（３１０）の出力端に並列接続し、かつ固定或いは可変電圧及び固定或いは可変周波数の交流電気エネルギーを前記並列式制御可能な交流電気エネルギーパワーコントローラー（３１０）の入力端に入力し、更に前記並列式制御可能な交流電気エネルギーパワーコントローラー（３１０）の出力端から前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）へ伝送することによって、前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）の入力パワーを調整制御することを特徴とする請求項１に記載の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法と回路。
【請求項９】
前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）を備え、よく使われる直列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー（４００）に直列接続してから、更に直流電源から転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーを入力し、或いは交流電気エネルギーを直流電気エネルギーに整流した固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーを入力し、充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）の入力パワーを調整制御し、接続方式は二者を直列接続することを特徴とする請求項１に記載の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法と回路。
【請求項１０】
前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）を備え、よく使われる並列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー（４１０）の出力端に並列接続し、かつ直流電源から転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギー、或いは交流電気エネルギーから直流電気エネルギーに整流されてから転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーを、前記並列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー（４１０）の入力端に入力してから、更に前記並列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー（４１０）の出力端から前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）へ伝送することによって、前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）の入力パワーを調整制御することを特徴とする請求項１に記載の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法と回路。
【請求項１１】
前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）を備え、よく使われる直列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー（４００）に直列接続してから、更にＤＣ−ＡＣインバータ（４０００）の出力端に並列接続し、前記ＤＣ−ＡＣインバータ（４０００）の入力端にニーズによって選定する固定或いは可変電圧の直流電気エネルギーを入力し、出力端からニーズによって選定する固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の二方向性正弦波、二方向性方波或いは二方向性脈動波の電気エネルギーを出力し、前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）へ伝送することによって、前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）の入力パワーを調整制御することを特徴とする請求項１に記載の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法と回路。
【請求項１２】
前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）を備え、よく使われる並列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー（４１０）の出力端に並列接続し、かつＤＣ−ＡＣインバータ（４０００）の入力端にニーズによって選定する固定或いは可変電圧の直流電気エネルギーを入力し、前記ＤＣ−ＡＣインバータ（４０００）の出力端にニーズによって選定する固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の二方向性正弦波、二方向性方波或いは二方向性脈動波の電気エネルギーを出力し、前記並列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー（４１０）の入力端へ伝送してから、前記並列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー（４１０）の出力端から前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）に伝送することによって、前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）の入力パワーを調整制御することを特徴とする請求項１に記載の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法と回路。
【請求項１３】
前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）を備え、よく使われるＤＣ−ＡＣインバータ（４０００）の出力端に並列接続し、かつＤＣ−ＡＣインバータ（４０００）の入力端にニーズによって選定する固定或いは可変電圧の直流電気エネルギーを入力し、前記ＤＣ・ＡＣインバータ（４０００）の出力端からニーズによって選定する固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の二方向性正弦波、二方向性方波或いは二方向性脈動波の電気エネルギーを出力することによって、前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）へ伝送することを特徴とする請求項１に記載の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法と回路。
【請求項１４】
前記充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）を備え、少なくとも一個のよく使われるインピーダンスコンポネント（５００）と直列接続してから、電源に並列接続し、
前記インピーダンスコンポネント（５００）は、
（１）抵抗性インピーダンス特性を持つコンポネントより構成するか、
或いは、（２）誘導性インピーダンス特性を持つデバスよりを構成するか、
或いは、（３）キャパシティブインピーダンス特性を持つコンポネントよりを構成するか、
或いは、（４）単一インピーダンスコンポネントが同時に抵抗性インピーダンス、誘導性インピーダンス或いはキャパシティブインピーダンスの中の少なくとも二種の合成インピーダンス特性を持つコンポネントより構成されることによって、直流性質のインピーダンス或いは交流性質のインピーダンスを提供するか、
或いは、（５）単一インピーダンスコンポネントが誘導性インピーダンス及びキャパシティブインピーダンスの合成インピーダンス特性を持つコンポネントによって構成され、かつその固有共振周波数と電源からの交流電気エネルギーのような二方向性電気エネルギーの周波数、或いは直流電気エネルギーによって転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期電気エネルギーの交換極性周期と同じで、また並列共振の状態を形成するか、
或いは、（６）キャパシティブインピーダンスコンポネント、誘導性インピーダンスコンポネント或いは抵抗性インピーダンスコンポネントによって構成され、その中の一種或いは一種以上、及び一個或いは一個以上のインピーダンスコンポネントによって構成され、或いは二種或いは二種以上を採用し、かつ各種を別々に一個或いは一個以上のインピーダンスコンポネントを混合して、直列接続、並列接続または直並列接続することによって構成され、直流のインピーダンス或いは交流のインピーダンスを提供するか、または、キャパシティブインピーダンスコンポネントと誘導性インピーダンスコンポネントとを互いに直列接続し、かつ直列接続してからの固有直列共振周波数は、電源からの交流電気エネルギーのような二方向性電気エネルギーの周波数、或いは直流電気エネルギーから転換される交換周期極性を持つ直流電源の周期と同じで、かつ直列共振のインピーダンス状態を形成し、また相対的にキャパシティブインピーダンスコンポネント或いは誘導性インピーダンスコンポネントの両端に、直列共振を示す相対端の電圧を形成するか、または、キャパシティブインピーダンスと誘導性インピーダンスとを互いに並列接続し、かつ並列接続してからの固有並列共振周波数は、電源からの交流エネルギーのような二方向性電気エネルギーの周波数、或いは直流電気エネルギーによって転換される交換周期極性を持つ直流電源の周期と同じであって、かつ並列共振のインピーダンス状態及び相対の端電圧を形成するか、
のいずれかひとつを少なくとも満たすことを特徴とする請求項１に記載の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法と回路。
【請求項１５】
少なくとも二個インピーダンスコンポネント（５００）を備え、メカトロニクスコンポネント或いは固体パワーコンポネントによってスイッチ装置（６００）を構成してから、直列接続、並列接続または直並列接続を切り替えることによって、充放電のＬＥＤ駆動回路（Ｕ１００）のパワーへの伝送をコントロールすることを特徴とする単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電気エネルギー或いは交換周期可能極性の直流電源によって駆動される発光ダイオードの駆動方法及び回路の革新的な回路設計に関し、その作動機能はコンデンサーを通して、単極性充放電の電気エネルギーによって発光ダイオードを駆動し、熱損失の低減、電気節約及びコストダウンするものに関する。
【背景技術】
【０００２】
伝統の交流電気エネルギー或いは交換周期可能極性の直流電源によって発光ダイオードを駆動するとき、常にブリッジ整流器及び降圧型限流抵抗によって駆動回路を構成し、その欠点は熱損失、電気浪費及び高コストである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路を高周波二方向性電気エネルギーの電源に応用すると、熱損失の低減、電気節約及びコストダウンが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路は、第一ユニットと第二ユニットとを逆極性に直列接続する。その中の第一ユニットはダイオードと発光ダイオードとによって、発光する導電極性を順極性に直列接続してから、更に単極性コンデンサーと同極性に並列接続することによって、第一ユニットを構成する。第二ユニットは、ダイオード及び単極性コンデンサーを直列接続することによって構成され、その第二ユニットのダイオードはニーズによって、発光ダイオードを順極性に直列接続することが選択可能であり、これにより、第二ユニットの構成方式は下記のいずれかを満たす。
【０００５】
１）発光ダイオードを選択するとき、ダイオードと発光ダイオードとによって、発光する導電極性を順極性に直列接続してから、更に単極性コンデンサーを同極性に並列接続することによって、第一形態の第二ユニットを構成する。
２）第二ユニットに発光ダイオードを設置しない場合は、ダイオードと単極性コンデンサーとを同極性に並列接続することによって、第二形態の第二ユニットを構成する。
【０００６】
上述の第一ユニットと上述の二つの形態の第二ユニットとにおいて、少なくともその中の一種を逆極性に直列接続することによって、本発明の充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００を構成し、充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００の両端には以下のいずれかの入力に備える。
１）固定或いは可変電圧及び固定或いは可変周波数の交流電気エネルギー。
２）直流電源から転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギー。
３）交流電気エネルギーを直流電気エネルギーにさらに整流し、転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギー。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路を示す模式図である。
【図２】本発明の第２実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路を示す模式図である。
【図３】本発明の第３実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路を示す模式図である。
【図４】本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路の回路例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路の他の回路例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路のさらに他の回路例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路のまたさらに他の回路例を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路のまたさらに他の回路例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路のまたさらに他の回路例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路のまたさらに他の回路例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路のまたさらに他の回路例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路のまたさらに他の回路例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路を示す模式図である。
本発明の第１実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路は、第一ユニットと第二ユニットを逆極性に直列接続し、その中の第一ユニットは、ダイオードと発光ダイオードによって、発光する導電極性を順極性に直列接続してから、更に単極性コンデンサーと同極性に並列接続することによって第一ユニットを構成する。第二ユニットは直列接続されたダイオード及び単極性コンデンサー、或いはニーズに応じて発光ダイオードと直列接続可能なダイオードで構成される。第二ユニットの構成方式は以下のいずれかを満たす。１）発光ダイオードを設置する場合、ダイオードと発光ダイオードによって、発光する導電極性を順極性に直列接続してから、更に単極性コンデンサーと同極性に並列接続し、第一形態の第二ユニットを構成する。２）第二ユニットに発光ダイオードを設置しない場合は、ダイオードと単極性コンデンサーを同極性に並列接続することによって、第二形態の第二ユニットを構成する。
【０００９】
上述の第一ユニットと上述の二つの形態の第二ユニットを少なくともその中の一種を逆極性に直列接続することによって、本発明の第１実施形態による充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００を構成する。充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００の両端は、以下のいずれかの入力に備える。
１）固定或いは可変電圧及び固定或いは可変周波数の交流電気エネルギー。
２）直流電源から転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギー。
３）交流電気エネルギーを直流電気エネルギーにさらに整流し、転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギー。
【００１０】
図１は、本発明の第１実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路の基本回路構造を示す模式図である。
図１に示すように、本発明の第１実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路は、基本的に単極性コンデンサー、第一ユニットＵ１０１及び第二ユニットＵ１０２を備える。
【００１１】
単極性コンデンサーは、各種の単極性充放電ができる単極性コンデンサーＣ１０１、Ｃ１０２によって構成され、上述の単極性コンデンサーの電気容量は同じ或いは異なってもよい。
第一ユニットＵ１０１は、一方向性導電機能のダイオードＣＲ１０１と少なくとも一個の発光ダイオードＬＥＤ１０１とを順極性に直列接続してから、更に単極性コンデンサーＣ１０１と同極性に並列接続することによって、第一ユニットＵ１０１を構成する。
【００１２】
第二ユニットＵ１０２は、一方向性導電機能のダイオードＣＲ１０２と少なくとも一個の発光ダイオードＬＥＤ１０２を順極性に直列接続してから、更に単極性コンデンサーＣ１０２と同極性に並列接続することによって、第二ユニットＵ１０２を構成する。
ニーズによって発光ダイオードＬＥＤ１０２の不設置を選択する場合は、ダイオードＣＲ１０２と単極性コンデンサーＣ１０２とを直接同極性に並列接続することによって、第二ユニットＵ１０２を構成する。
【００１３】
第一ユニットＵ１０１及び第二ユニットＵ１０２を逆極性に直列接続することによって、充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００を構成し、充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００の両端は、以下のいずれかの入力に備える。
１）固定或いは可変電圧及び固定或いは可変周波数の交流電気エネルギー。
２）直流電源から転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギー。
３）交流電気エネルギーを直流電気エネルギーに整流し、転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギー。
【００１４】
本発明の第１実施形態による充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００で、第一ユニットＵ１０１を構成する発光ダイオードＬＥＤ１０１及び第二ユニットＵ１０２を構成する発光ダイオードＬＥＤ１０２において、選択可能な多様な形態を以下に示す。
１）発光ダイオードＬＥＤ１０１は一個或いは一個以上発光ダイオードによって構成する。
【００１５】
２）第二ユニットに発光ダイオードＬＥＤ１０２を使用する場合、発光ダイオードＬＥＤ１０２は一個或いは一個以上発光ダイオードによって構成する。
３）発光ダイオードＬＥＤ１０１或いは発光ダイオードＬＥＤ１０２の構成方式は、個別に一個の発光ダイオード順発光電流極性によって構成されるか、或いは二個または二個以上の発光ダイオード順発光電流極性を直列接続や並列接続することによって構成されるか、或いは三個または三個以上の発光ダイオード順発光電流極性を直列接続、並列接続または直並列接続することによって構成される。
【００１６】
４）発光ダイオードＬＥＤ１０１を構成する発光ダイオードの数量と発光ダイオードＬＥＤ１０２を構成する発光ダイオードの数量は、同じでも異なってもよい。
５）電源は交流電源或いは直流電源から転換される交換極性周期の二方向性電源であって、発光ダイオードＬＥＤ１０１或いは発光ダイオードＬＥＤ１０２は直流電気エネルギーによって連続通電しないので、入力する電圧波形及び導電と断電時間の割合及び選定する工作電流値に従って、各一発光ダイオードの工作電圧のピーク値を選択する。その選択は以下のいずれかである。Ｉ）定格電圧より低い値をピーク値電圧にする。ＩＩ）定格電圧をピーク値電圧にする。ＩＩＩ）定格電圧より高い値をピーク値電圧にする。
【００１７】
本発明の第１実施形態の作動原理は、ある極性の電気エネルギーが流れるとき、電気エネルギーは第一ユニットＵ１０１のダイオードＣＲ１０１及び発光ダイオードＬＥＤ１０１を通じて、第二ユニットＵ１０２の単極性コンデンサーＣ１０２を充電し、充電する電気エネルギーによって、発光ダイオードＬＥＤ１０１を発光させる。かつ他極性の電気エネルギーが流れるとき、電気エネルギーが第二ユニットＵ１０２のダイオードＣＲ１０２及び発光ダイオードＬＥＤ１０２を通して、第一ユニットＵ１０１の単極性コンデンサーＣ１０１を充電し、充電する電気エネルギーによって、発光ダイオードＬＥＤ１０２を発光させる。第二ユニットＵ１０２に発光ダイオードＬＥＤ１０２を設置しない場合は、電気エネルギーは第二ユニットＵ１０２のダイオードＣＲ１０２を通して、第一ユニットＵ１０１の単極性コンデンサーＣ１０１を直接充電する。
【００１８】
本発明の第１実施形態に係る充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００を実際に応用するとき、図１に示すように、ニーズによって補助性回路コンポネントを選択設置し、またニーズによって設置或いは非設置を選択し、さらに設置数量は一個或いは一個以上の選択が可能で、一個以上を選択した場合は、回路機能のニーズによって相対極性関係を選定し、直列接続、並列接続或いは直並列接続する。その構成ユニット及び選択性補助性回路コンポネントは放電抵抗Ｒ１０１、放電抵抗Ｒ１０２、限流抵抗Ｒ１０３及び限流抵抗Ｒ１０４を含む。
【００１９】
放電抵抗Ｒ１０１は、オプションコンポネントである。第一ユニットＵ１０１の単極性コンデンサーＣ１０１の両端に並列接続することによって、単極性充放電のコンデンサーＣ１０１の残留電荷を放電する。
放電抵抗Ｒ１０２は、オプションコンポネントである。第二ユニットＵ１０２の単極性コンデンサーＣ１０２の両端に並列接続することによって、単極性充放電のコンデンサーＣ１０２の残留電荷を放電する。
【００２０】
限流抵抗Ｒ１０３は、オプションコンポネントである。個別に第一ユニットＵ１０１のダイオードＣＲ１０１及び発光ダイオードＬＥＤ１０１と直列に接続することより、発光ダイオードＬＥＤ１０１の通過電流を制限する。限流抵抗Ｒ１０３は誘導性インピーダンスＩ１０３によって取り替えることが可能である。
限流抵抗Ｒ１０４は、オプションコンポネントである。個別に第二ユニットＵ１０２のダイオードＣＲ１０２及び発光ダイオードＬＥＤ１０２と直列に接続することより、発光ダイオードＬＥＤ１０２の通過電流を制限する。限流抵抗Ｒ１０４は誘導性インピーダンスＩ１０４によって取り替えられることが可能である。
【００２１】
（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路を示す模式図である。
発光ダイオードの異常電圧による損傷や寿命短縮を防ぐために、本発明の第２実施形態に係る充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００において、発光ダイオードの両端にツェナーダイオードを並列接続し、或いは、少なくとも一個のツェナーダイオードと少なくとも一個のダイオードを直列接続し、ツェナー電圧効果を生じさせてから、発光ダイオードの両端に並列接続する。図２に第１実施形態の回路の発光ダイオードにツェナーダイオードを加設する回路例を示し、以下に詳しく説明する。
【００２２】
図２に示す回路例において、発光ダイオードを保護するために、更に第一ユニットＵ１０１の発光ダイオードＬＥＤ１０１の両端にツェナーダイオードＺＤ１０１を並列接続し、その極性関係はツェナーダイオードＺＤ１０１のツェナー電圧によって、発光ダイオードＬＥＤ１０１の両端の作動電圧を制限する。上記のツェナーダイオードＺＤ１０１は、ニーズによってダイオードＣＲ２０１を選択設置し、ツェナーダイオードＺＤ１０１と直列に接続する。その利点は、ツェナーダイオードＺＤ１０１を保護し、逆方向性電流を防ぐことが可能であることと、二者は温度補償効果を持っていることである。
【００２３】
第二ユニットＵ１０２に発光ダイオードＬＥＤ１０２を選択するとき、発光ダイオードＬＥＤ１０２の両端にツェナーダイオードＺＤ１０２を並列接続し、その極性関係はツェナーダイオードＺＤ１０２のツェナー電圧によって、発光ダイオードＬＥＤ１０２の両端の作動電圧を制限する。上記のツェナーダイオードＺＤ１０２は、ニーズによってダイオードＣＲ２０２を選択設置し、ツェナーダイオードＺＤ１０２と直列に接続する。その利点は、ツェナーダイオードＺＤ１０２を保護し、逆方向性電流を防ぐことが可能なことであり、二者は温度補償效果を持っていることである。
【００２４】
（第３実施形態）
図３は、本発明の第３実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路を示す模式図である。
本発明の第３実施形態に係る充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００は、更に第一ユニットＵ１０１或いは第二ユニットＵ１０２の二者のうちの少なくとも一つに、充放電装置を加設することによって、発光ダイオードの発光安定度を安定させ、照度の脈動を下げる。図３に第２実施形態の回路の発光ダイオード及び直列接続する限流抵抗の両端に充放電装置を並列接続する回路例を示す。
【００２５】
図３に示す回路例の中に、発光ダイオードの発光安定度を高めるために、更に第一ユニットＵ１０１の発光ダイオードＬＥＤ１０１と限流抵抗Ｒ１０３とを直列接続してからその両端、或いは直接発光ダイオードＬＥＤ１０１の両端に、極性に従って充放電装置ＥＳＤ１０１を並列接続し、アットランダムに充電或いは電気エネルギーを放出することによって、発光ダイオードＬＥＤ１０１の発光作動を安定させる。第二ユニットＵ１０２に発光ダイオードＬＥＤ１０２を選択した場合は、ニーズによって発光ダイオードＬＥＤ１０２と限流抵抗Ｒ１０４とを直列接続してからその両端、或いは直接発光ダイオードＬＥＤ１０２の両端に、極性に従って、充放電装置ＥＳＤ１０２を並列接続し、アットランダムに充電或いは電気エネルギーを放出することによって、発光ダイオードＬＥＤ１０２の発光作動を安定させる。
充放電装置ＥＳＤ１０１、ＥＳＤ１０２は、各種のよく使われる充放電電池、超コンデンサ又はコンデンサーによって構成される。
【００２６】
また本発明の実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路は、第一ユニットＵ１０１或いは第二ユニットＵ１０２の二者のうち少なくとも一つに充放電装置ＥＳＤ１０１、ＥＳＤ１０２を加設し、アットランダムに充電或いは電気エネルギーを放出することによって、発光ダイオードＬＥＤ１０１、ＬＥＤ１０２の発光作動を安定させ、かつ電気エネルギーを貯蔵することによって、断電時、充放電装置ＥＳＤ１０１、ＥＳＤ１０２のうち少なくとも一つから貯蔵した電気エネルギーを出力することより、発光ダイオードＬＥＤ１０１或いは発光ダイオードＬＥＤ１０２の少なくともその中の一つを駆動し、持続発光させる。
【００２７】
本発明の第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態の回路例は応用ニーズによって、第一ユニットＵ１０１、第二ユニットＵ１０２、発光ダイオードＬＥＤ１０１、ＬＥＤ１０２及び上記の各選択補助性回路コンポネントの設置或いは非設置を選択し、設置数量は一個或いは一個以上でもよく、一個以上を選択した場合、回路を応用するときは、ニーズによって相対極性関係を選定し、直列接続、並列接続または直並列接続する。その構成ユニット及び選択補助性回路コンポネントは以下を満たす。
【００２８】
１）第一ユニットＵ１０１は一個或いは一個以上によって構成され、直列、並列または直並列接続する。
２）第二ユニットＵ１０２は一個或いは一個以上によって構成され、直列、並列または直並列接続する。
３）発光ダイオードＬＥＤ１０１は、一個の発光ダイオード順発光電流極性検出器より構成するか、或いは二個或いは二個以上の発光ダイオード順発光電流極性を直列或いは並列接続にして構成するか、或いは三個或いは三個以上の発光ダイオード順発光電流極性を直列・並列・直並列接続にして構成する。
【００２９】
４）発光ダイオードＬＥＤ１０２は、一個の発光ダイオード順発光電流極性検出器より構成するか、或いは二個或いは二個以上の発光ダイオード順発光電流極性を直列或いは並列接続にして構成するか、或いは三個或いは三個以上の発光ダイオード順発光電流極性を直列、並列又は直並列接続にして構成する。
５）放電抵抗Ｒ１０１は一個或いは一個以上によって構成され、直列、並列または直並列接続する。
【００３０】
６）放電抵抗Ｒ１０２は一個或いは一個以上によって構成され、直列、並列または直並列接続する。
７）限流抵抗Ｒ１０３は一個或いは一個以上によって構成され、直列、並列または直並列接続する。
８）限流抵抗Ｒ１０４は一個或いは一個以上によって構成され、直列、並列または直並列接続する。
【００３１】
９）限流用誘導性インピーダンスＩ１０３は一個或いは一個以上によって構成され、直列、並列または直並列接続する。
１０）限流用誘導性インピーダンスＩ１０４は一個或いは一個以上によって構成され、直列、並列または直並列接続する。
１１）ダイオードＣＲ１０１は一個或いは一個以上より構成され、かつ順極性に直列接続、同極性に並列接続または直並列接続することが可能である。
【００３２】
１２）ダイオードＣＲ１０２は一個或いは一個以上より構成され、かつ順極性に直列接続、同極性に並列接続または直並列接続することが可能である。
１３）ツェナーダイオードＺＤ１０１は一個或いは一個以上より構成され、かつ順極性に直列接続、同極性に並列接続または直並列接続することが可能である。
１４）ツェナーダイオードＺＤ１０２は一個或いは一個以上より構成され、かつ順極性に直列接続、同極性に並列接続または直並列接続することが可能である。
【００３３】
１５）ダイオードＣＲ２０１は一個或いは一個以上より構成され、かつ順極性に直列接続、同極性に並列接続または直並列接続することが可能である。
１６）ダイオードＣＲ２０２は一個或いは一個以上より構成され、かつ順極性に直列接続、同極性に並列接続または直並列接続することが可能である。
１７）充放電装置ＥＳＤ１０１は一個或いは一個以上より構成され、かつ順極性に直列接続、同極性に並列接続または直並列接続することが可能である。
１８）充放電装置ＥＳＤ１０２は一個或いは一個以上より構成され、かつ順極性に直列接続、同極性に並列接続または直並列接続することが可能である。
【００３４】
本発明の実施形態において、単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路を応用するとき、以下のいずれかの入力に備える。
１）固定或いは可変電圧及び固定或いは可変周波数の交流電気エネルギー。
２）直流電源から転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギー。
３）交流電気エネルギーを直流電気エネルギーにさらに整流し、転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギー。
【００３５】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路は、更にニーズによって下記の各能動コントロール回路装置との接続が可能である。
直列式交流電気エネルギーパワーコントローラー３００は、よく使われるメカトロニクスコンポネント或いは固体パワーコンポネント及び電子回路関連コンポネントより構成され、交流電源の電気エネルギーを入力するために充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００に直列接続され、電源より入力する固定或いは可変電圧及び固定或いは可変周波数の交流電気エネルギーに対して、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、導電の位相角制御、及びインピーダンス調整制御を行う。
【００３６】
並列式交流電気エネルギーパワーコントローラー３１０は、よく使われるメカトロニクスコンポネント或いは固体パワーコンポネント及び電子回路関連コンポネントによって構成され、その出力端を充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００と並列接続し、その入力端に交流電気エネルギーを入力し、かつ電源から入力する固定或いは可変電圧及び固定或いは可変周波数の交流電気エネルギーに対して、パルス幅変調、導電の位相角制御、及びインピーダンスの調整制御を行う。
【００３７】
直列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー４００は、よく使われるメカトロニクスコンポネント或いは固体パワーコンポネント及び電子回路関連コンポネントより構成され、電源の電気エネルギーを入力するために充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００に直列接続され、直流電気エネルギーから転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーに対して、或いは交流電源から直流電気エネルギーに整流されて転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーに対して、パルス幅変調、導電の位相角制御、及びインピーダンスの調整制御を行う。
【００３８】
並列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー４１０は、よく使われるメカトロニクスコンポネント或いは固体パワーコンポネント及び電子回路関連コンポネントによって構成され、出力端を充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００と並列接続し、入力端に電源の電気エネルギーを入力する。かつ直流電気エネルギーから転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーに対して、或いは交流電源から直流電気エネルギーに整流されてから転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーに対して、パルス幅変調、導電の位相角制御、及びインピーダンスの調整制御を行う。
【００３９】
ＤＣ・ＡＣインバータ４０００は、よく使われるメカトロニクス式或いは固体パワーコンポネント及び電子回路関連コンポネントによって構成され、その入力端にニーズによって選定する固定或いは可変電圧の直流電気エネルギーを入力し、出力端はニーズによって選定する固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の二方向性正弦波、二方向性方波、或いは二方向性脈動波形の電気エネルギーを出力する。
【００４０】
インピーダンスコンポネント５００は、抵抗性インピーダンスコンポネント、誘導性インピーダンスコンポネント、及び／或いはキャパシティブインピーダンスコンポネントの中の少なくとも一個によって構成され、或いは少なくとも二個または少なくとも二種のインピーダンスコンポネントを混合して直列接続、並列接続または直並列接続することによって構成され、直流のインピーダンス或いは交流のインピーダンスを提供する。また、キャパシティブインピーダンスコンポネントと誘導性インピーダンスコンポネントとを互いに直列接続し、かつ電源からの交流電気エネルギーのような二方向性電気エネルギーと同じ周波数、或いは直流電気エネルギーから転換された固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーと同じ交換極性周期をもち、かつ直列共振（ｓｅｒｉｅｓ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）状態を形成し、また相対的にキャパシティブインピーダンスコンポネント或いは誘導性インピーダンスコンポネントの両端に、直列共振を示す相対端の電圧を形成することが可能である。或いはキャパシティブインピーダンスと誘導性インピーダンスを互いに並列接続し、かつ電源からの交流電気エネルギーのような二方向性電気エネルギーと同じ周波数、或いは固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期電気エネルギーと同じ交換極性周期ともち、かつ並列共振（ｐａｒａｌｌｅｌ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）状態及び相対の端電圧を形成する。
スイッチ装置６００は、メカトロニクススイッチ装置或いは固体スイッチコンポネントによって構成され、少なくとも二個のインピーダンスコンポネント５００を調整制御し、直列接続、並列接続または直並列接続を切り替える。
【００４１】
本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路は、上記の能動コントロール装置と接続することによって、下記の各種応用回路を構成する。
１）本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路は、交流電気エネルギーパワーコントローラーと直列に接続することが可能で、充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００とよく使われる直列式制御可能な交流電気エネルギーのパワーコントローラー３００とを直列接続してから、更に固定或いは可変電圧及び固定或いは可変周波数の交流電気エネルギーによって駆動され、充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００の入力パワーを調整制御する。接続方式は二者を直列接続する。図４に本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路と直列式交流電気エネルギーパワーコントローラーとを直列接続する回路例を示すブロック図を示す。
【００４２】
２）本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路を交流電気エネルギーパワーコントローラーと並列に接続することが可能で、充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００とよく使われる並列式制御可能な交流電気エネルギーパワーコントローラー３１０の出力端とを並列接続してから、固定或いは可変電圧及び固定或いは可変周波数の交流電気エネルギーを並列式制御可能な交流電気エネルギーパワーコントローラー３１０の入力端に入力し、更に並列式制御可能な交流電気エネルギーパワーコントローラー３１０の出力端から充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００へ伝送することによって、充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００の入力パワーを調整制御する。図５に本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路と並列式交流電気エネルギーパワーコントローラーとを並列接続する回路例を示すブロック図を示す。
【００４３】
３）充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００とよく使われる直列式制御可能な周期交換極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー４００とを直列接続してから、更に直流電気エネルギーから転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーを入力する。或いは、交流電気エネルギーを直流電気エネルギーに整流した固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーを入力する。さらに、充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００の入力パワーを調整制御する。接続方式は二者を直列接続する。図６に本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路と直列式制御可能な周期交換極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラーとを直列接続する回路例を示すブロック図を示す。
【００４４】
４）充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００とよく使われる並列式制御可能な周期交換極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー４１０の出力端とを並列接続し、かつ直流電気エネルギーから転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギー、或いは交流電気エネルギーから直流電気エネルギーに整流されてから、転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の電気エネルギーを、入力制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー４１０の入力端に入力してから、更に制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー４１０の出力端から充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００へ伝送することによって、充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００の入力パワーを調整制御する。図７に本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路と並列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラーとを並列接続する回路例を示すブロック図を示す。
【００４５】
５）充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００とよく使われる直列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー４００とを直列接続し、更にＤＣ−ＡＣインバータ（ＤＣ  ｔｏ  ＡＣ  Ｉｎｖｅｒｔｅｒ）４０００の出力端に並列接続する。ＤＣ−ＡＣインバータ４０００の入力端にニーズによって選定する固定或いは可変電圧の直流電気エネルギーを入力し、その出力端からニーズによって選定する固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の二方向性正弦波、二方向性方波或いは二方向性脈動波の電気エネルギーを出力し、充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００へ伝送することによって、充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００の入力パワーを調整制御する。図８に本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路と直列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラーとを直列接続してから、ＤＣ−ＡＣインバータから出力する電気エネルギーに駆動される回路例を示すブロック図を示す。
【００４６】
６）充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００とよく使われる並列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー４１０の出力端とを並列接続し、かつＤＣ−ＡＣインバータ４０００の入力端にニーズによって選定する固定或いは可変電圧の直流電気エネルギーを入力し、ＤＣ−ＡＣインバータ４０００の出力端は、ニーズによって選定する固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の二方向性正弦波、二方向性方波或いは二方向性脈動波の電気エネルギーを出力し、制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー４１０の入力端へ伝送してから、制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー４１０の出力端から充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００に伝送することによって、充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００の入力パワーを調整制御する。図９に本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路と並列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラーとを並列接続してから、更にＤＣ−ＡＣインバータ出力の電気エネルギーによって駆動する回路例を示すブロック図を示す。
【００４７】
７）充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００とよく使われるＤＣ−ＡＣインバータ４０００の出力端と並列接続し、かつＤＣ−ＡＣインバータ４０００の入力端にニーズによって選定する固定或いは可変電圧の直流電気エネルギーを入力し、ＤＣ−ＡＣインバータ４０００の出力端からニーズによって選定する固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期の二方向性正弦波、二方向性方波或いは二方向性脈動波の電気エネルギーを出力することによって、充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００へ伝送する。図１０に本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路をＤＣ−ＡＣインバータから出力する電気エネルギーによって駆動する回路例を示すブロック図を示す。
【００４８】
８）充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００と少なくとも一個のよく使われるインピーダンスコンポネント５００とを直列接続してから、更に電源と並列接続する。インピーダンスコンポネント５００は少なくとも以下のいずれかひとつを満たす。
（１）抵抗性インピーダンス特性を持つコンポネントから構成される。
（２）誘導性インピーダンス特性を持つデバスから構成される。
【００４９】
（３）キャパシティブインピーダンス特性を持つコンポネントから構成される。
（４）単一インピーダンスコンポネントが同時に抵抗性インピーダンス、誘導性インピーダンス或いはキャパシティブインピーダンスの中で少なくとも二種の合成インピーダンス特性を持つコンポネントより構成されることによって、直流性質のインピーダンス或いは交流性質のインピーダンスを提供する。
【００５０】
（５）単一インピーダンスコンポネントが誘導性インピーダンス及びキャパシティブインピーダンスの合成インピーダンス特性を持つコンポネントによって構成され、かつその固有共振周波数と電源からの交流エネルギーのような二方向性電気エネルギーの周波数、或いは直流電気エネルギーから転換される固定或いは可変電圧及び固定或いは可変交換極性周期電気エネルギーの交換極性周期と同じで、また並列共振の状態を形成する。
【００５１】
（６）キャパシティブインピーダンスコンポネント、誘導性インピーダンスコンポネント或いは抵抗性インピーダンスコンポネントによって構成され、その中の一種或いは一種以上、及び一個或いは一個以上のインピーダンスコンポネントによって構成され、或いは二種或いは二種以上を採用し、かつ各種を別々に一個或いは一個以上のインピーダンスコンポネントを混合して、直列接続、並列接続または直並列接続することによって構成され、直流のインピーダンス或いは交流的のインピーダンスを提供する。
【００５２】
また、キャパシティブインピーダンスコンポネントと誘導性インピーダンスコンポネントを互いに直列接続し、かつ直列接続してからの固有直列共振周波数は、電源からの交流電気エネルギーのような二方向性電気エネルギーの周波数、或いは直流電気エネルギーから転換される交換周期極性を持つ直流電源の周期と同じで、かつ直列共振のインピーダンス状態を形成し、また相対的にキャパシティブインピーダンスコンポネント或いは誘導性インピーダンスコンポネントの両端に、直列共振を示す相対端の電圧を形成する。
【００５３】
またさらに、キャパシティブインピーダンスと誘導性インピーダンスを互いに並列接続し、かつ並列接続してからの固有並列共振周波数は、電源からの交流電気エネルギーのような二方向性電気エネルギーの周波数、或いは直流電気エネルギーにから転換される交換周期極性を持つ直流電気エネルギーの周期と同じであって、かつ並列共振のインピーダンス状態及び相対の端電圧を形成する。
図１１に本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路とインピーダンスコンポネントとを直列接続する回路例を示すブロック図を示す。
【００５４】
（７）少なくとも二個のインピーダンスコンポネント５００は、メカトロニクスコンポネント或いは固体コンポネントによってスイッチ装置６００を構成してから、直列接続、並列接続または直並列接続を切り替えることによって、充放電のＬＥＤ駆動回路Ｕ１００へ伝送するパワーをコントロールする。図１２に本発明の第４実施形態による単極性充放電のＬＥＤ駆動回路とインピーダンスコンポネントを直列接続するスイッチ装置とを通して、直列接続、並列接続または直並列接続する調整制御回路例を示すブロック図を示す。
【００５５】
本発明の実施形態の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路の第一ユニットＵ１０１及び第二ユニットＵ１０２を構成する個別発光ダイオードＬＥＤ１０１及びＬＥＤ１０２の色は、ニーズによって一種或いは一種以上の色を選択することが可能である。
本発明の実施形態の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路の第一ユニットＵ１０１及び第二ユニットＵ１０２を構成する個別発光ダイオードＬＥＤ１０１及びＬＥＤ１０２の間の配列の位置関係は、（１）順序に従う線状配列、（２）順序に従う面状配列、（３）交錯する線状配列、（４）交錯する面状配列、（５）特定平面に従う幾何学的な位置配列、または（６）特定立体に従う幾何的な位置配列を示すことが可能である。
【００５６】
本発明の実施形態の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路コンポネントの各項の構成形態は、（１）個別回路コンポネントより単独構成してから互いに接続する、或いは、（２）少なくとも二個の回路コンポネントセットによって組立てから、少なくとも二個の一部の機能のユニットを互いに接続する、或いは、（３）全体が一体構造を示す。
上記をまとめると、本発明の単極性充放電のＬＥＤ駆動方法及び回路は、電気容量単極性充放電によって発光ダイオードを駆動すると、一歩進んだ電気節約、熱損失の低減及びコスト削減機能を特徴とする。
【符号の説明】
【００５７】
Ｃ１０１、Ｃ１０２：単極性コンデンサー、ＣＲ１０１、ＣＲ１０２、ＣＲ２０１、ＣＲ２０２：ダイオード、ＥＳＤ１０１、ＥＳＤ１０２：充放電装置、Ｉ１０３、Ｉ１０４：誘導性インピーダンス、ＬＥＤ１０１、ＬＥＤ１０２：発光ダイオード、Ｒ１０１、Ｒ１０２：放電抵抗、Ｒ１０３、Ｒ１０４：限流抵抗、Ｕ１００：充放電のＬＥＤ駆動回路
Ｕ１０１：第一ユニット、Ｕ１０２：第二ユニット、ＺＤ１０１、ＺＤ１０２：ツェナーダイオード、３００：直列式交流電気エネルギーパワーコントローラー、３１０：並列式交流電気エネルギーパワーコントローラー、４００：直列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー、４１０：並列式制御可能な交換周期極性を持つ電気エネルギーのパワーコントローラー、５００：インピーダンスコンポネント、６００：スイッチ装置、４０００：ＤＣ−ＡＣインバータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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