CN103517515A - 发光装置 - Google Patents

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CN103517515A
CN103517515A CN201310254461.7A CN201310254461A CN103517515A CN 103517515 A CN103517515 A CN 103517515A CN 201310254461 A CN201310254461 A CN 201310254461A CN 103517515 A CN103517515 A CN 103517515A
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杨武璋
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Abstract

本发明是“发光装置”。一种发光装置连接一交流电源，并包括一第一发光模块以及一第二发光模块。第一发光模块电连接交流电源，并具有一第一发光单元及与第一发光单元并联之一第一旁通单元。第二发光模块与第一发光模块串联，并具有一第一连接端、一第二连接端及n个第二发光单元电性串联于第一连接端及第二连接端之间，n个第二发光单元之间具有n-1个第三连接端，n-1个第三连接端及第二连接端分别经由一第二旁通单元连接至第一连接端。

Description

发光装置
技术领域
本发明系关于一种发光装置，特别系关于一种发光二极管装置。
背景技术
发光二极管（Light-Emitting Diode,LED）是一种半导体组件，初时多作为指示灯以及户外显示板之光源。由于发光二极管具有效率高、寿命长以及不易破损等传统光源无法达到的优点，因此，发光二极管已被广泛地运用至许多种类的电子产品中。
以发光二极管为光源的发光装置为例，其控制方法一般而言可分为定电压控制及定电流控制。请分别参照图1A及图1B所示，其分别为习知一种定电压控制及定电流控制之发光装置的示意图。
如图1A所示，发光装置1a包含一发光模块11、一电容器12、复数电阻器13及一定电压源14。其中，为了使输入发光二极管的讯号为一定电压讯号，设计人员通常必须采用大电容值的电容器，或是较为复杂的整流电路，藉此达到稳压的效果，因而会增加发光装置1a的制造成本。
虽然定电压控制具有较简易的电路设计之优点，但定电压控制并无法提供一稳定的电流。由于发光二极管是藉由电子与电洞的结合，使过剩的能量以光的形式释出，来达成发光的效果。因此，电流的改变将对发光二极管的发光特性有极大的影响。换句话说，定电压控制并无法精确的控制发光二极管的发光特性。
另外，如图1B所示，发光装置1b包含一发光模块11、一电容器12及一定电流源15。虽然习知的定电流控制可以提供发光二极管稳定的电流，但定电流源15必须吸收因输入电压变动而造成的功率差异以稳定电流，如此一来，将造成额外的功率损耗。
然而，无论是定电压控制的发光装置1a或是定电流控制的发光装置1b，均需要一个能够提供稳定电源的电源供应单元，或是设置可以有效稳定电压或电流的组件。当外部输入电源变动时，习知定电压控制或定电流控制之发光装置并无法因应外部电源变化而达到可变电源的驱动。
因此，如何提供一种发光装置，可因应外部电源的变化而具有更多的点亮分段，以达到可变电源的驱动，并可得到较高的电源利用效率，已成为重要课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明之目的为提供一种可因应外部电源的变化而具有更多的点亮分段，以达到可变电源的驱动，并可得到较高的电源利用效率之发光装置。
为达上述目的，依据本发明之一种发光装置系连接一交流电源，并包括一第一发光模块以及一第二发光模块。第一发光模块电连接交流电源，并具有一第一发光单元及与第一发光单元并联之一第一旁通单元。第二发光模块与第一发光模块串联，并具有一第一连接端、一第二连接端及n个第二发光单元电性串联于第一连接端及第二连接端之间，n个第二发光单元之间具有n-1个第三连接端，n-1个第三连接端及第二连接端分别经由一第二旁通单元连接至第一连接端。
在本发明之一实施例中，发光装置更包括一整流单元，其输入端与交流电源电性连接，其输出端与第一发光模块及第二发光模块电性连接。
在本发明之一实施例中，发光装置更包括一电流控制电路，其与第一发光模块及第二发光模块形成一串联回路，串联回路与交流电源电性连接。
在本发明之一实施例中，电流控制电路包含一定电流源、一阻抗组件或一限流器。
在本发明之一实施例中，发光装置更包括一控制模块，其具有一第一控制单元与第一旁通单元电性连接，第一控制单元控制第一旁通单元，进而控制第一发光单元之发光状态。
在本发明之一实施例中，控制模块更具有n个第二控制单元，各第二控制单元系与一对应之第二旁通单元电性连接，进而控制该等n个第二发光单元之发光状态。
在本发明之一实施例中，第二发光模块与第一发光模块之连接处为第一连接端或第二连接端，第一控制单元侦测连接处之电压且据以控制第一旁通单元，各第二控制单元侦测第一连接端或第二连接端或n-1个第三连接端之电压，并据以控制各第二旁通单元。
在本发明之一实施例中，第一发光单元及各第二发光单元分别具有至少一发光二极管。
在本发明之一实施例中，第一发光单元及各第二发光单元分别具有一临界导通电压，第一发光单元之临界导通电压系小于其中一第二发光单元之临界导通电压。
在本发明之一实施例中，第一发光单元之临界导通电压系实质上等于其中一第二发光单元之临界导通电压的一半。
在本发明之一实施例中，各第二发光单元具有相同串联数量之复数发光二极管。
在本发明之一实施例中，第一控制单元依据连接处之电压与一第一参考电压之电位差控制第一旁通单元，各第二控制单元分别依据第一连接端或第二连接端或n-1个第三连接端之电压与n个第二参考电压之电位差，以分别控制各第二旁通单元。
在本发明之一实施例中，当第一连接端或第二连接端或n-1个第三连接端对接地端之电压绝对值大于第二参考电压对接地端之绝对值时，第二控制单元控制对应的第二旁通单元不导通，并使对应的第二发光单元发光，当第一连接端或第二连接端或n-1个第三连接端对接地端之电压绝对值小于第二参考电压对接地端之绝对值时，第二控制单元控制对应的第二旁通单元导通，并使对应的第二发光单元不发光。
在本发明之一实施例中，发光装置更包括一第三发光模块，其与第一发光模块串联连接，第三发光模块具有一第三发光单元及与第三发光单元并联连接之一第三旁通单元，第三发光模块与第一发光模块之连接处为一第四连接端。
在本发明之一实施例中，第一发光单元及第三发光单元分别具有一临界导通电压，第三发光单元之临界导通电压系小于第一发光单元之临界导通电压。
在本发明之一实施例中，控制模块更具有一第三控制单元与第三旁通单元对应设置，第三控制单元侦测第四连接端之电压且据以控制第三旁通单元，进而控制第三发光单元之发光状态。
在本发明之一实施例中，第三控制单元依据第四连接端之电压与一第三参考电压之电位差控制第三旁通单元。
承上所述，因依据本发明之发光装置之第一发光模块具有一第一发光单元及与第一发光单元并联之一第一旁通单元，而第二发光模块与第一发光模块串联，并具有一第一连接端、一第二连接端及n个第二发光单元电性串联于第一连接端及第二连接端之间，其中，n个第二发光单元之间具有n-1个第三连接端，且n-1个第三连接端及第二连接端分别经由一第二旁通单元连接至第一连接端。藉此，当与发光装置电连接之交流电源之电压上升时，因第一连接端、第二连接端及第三连接端的电压可随前一段发光单元之参考电压的变化，而使得发光装置具有较多的点亮分段，以达到可变电源的驱动，并可获得较高的电源利用效率。
实施方式
以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例之发光装置，其中相同的组件将以相同的符号加以说明。
请参照图2所示，其为本发明较佳实施例之一种发光装置2的示意图。本发明之发光装置2系可应用于行动通讯领域、交通运输工具之照明领域及一般室内外照明应用领域，或是路灯、广告广告牌、显示屏之光源等等但并不以此为限。
发光装置2系连接一交流电源（图未显示），并可包括一第一发光模块21以及一第二发光模块22。其中，发光装置2接收的电源可为一可变电压源。在实际运用上，可变电压源可为一交流电压或一直流电压，其可随着时间而以周期性或随机的改变其准位的电压，意即为不固定的电压。其中，前述之交流电压可为一般熟知的市电，意即为90V至250V的交流电，亦可为由电源转换器所输出之交流电。另外，前述之直流电压系包括由电池、电瓶或交流电压经由一整流电路而产生之电压。其中，电池与电瓶因使用时间的增加，将使得输出电压之准位产生变动，此外，经由整流电路所产生之直流电压则仍然存在涟波。因此，在实际运用上，此类直流电压的准位仍会随着时间而改变。
第一发光模块21与第二发光模块22系串联连接，并可电性连接至交流电源。其中，第一发光模块21具有一第一发光单元211及一第一旁通单元212，且第一发光单元211与第一旁通单元212系并联连接。另外，第二发光模块22具有一第一连接端N1、一第二连接端N2及n个第二发光单元电性串联于第一连接端N1及第二连接端N2之间。其中，第一发光模块21与第二发光模块22之连接处可为第一连接端N1或第二连接端N2。在本实施例中，如图2所示，第一发光模块21与第二发光模块22之连接处系为第一连接端N1，而第二发光模块22的另一端系为第二连接端N2，且第二连接端N2系为电流流入第二发光模块22之连接端，而第一连接端N1系为电流流出第二发光模块22之连接端。
其中，n个第二发光单元之间系具有n-1个第三连接端N3，且n-1个第三连接端N3及第二连接端N2分别经由一第二旁通单元连接至第一连接端N1。在本实施例中，第二发光模块22系以具有2个第二发光单元221a、221b为例，故第三连接端N3的数量则为1，并有二个第二旁通单元222a、222b。于此，第二发光单元221a及第二发光单元221b系串联连接，而第二发光单元221a之一端系为第二连接端N2，第二发光单元221b之一端系为第一连接端N1，且第二发光单元221a及第二发光单元221b之间的连接处系为第三连接端N3。其中，第一发光单元211及第二发光单元221a、221b可分别具有至少一发光二极管，并可包含交流发光二极管模块（alternating current light-emittingdiode,AC LED），于此，并不加以限制。
另外，发光装置2更可包括一控制模块25，控制模块25系具有一第一控制单元251及n个第二控制单元。在本实施例中，（n为大于等于2之正整数，）控制模块25系以具有一个第一控制单元251及分别与第二旁通单元222a、222b对应设置之第二控制单元252a、252b为例。
第一控制单元251与第一旁通单元212对应设置且电性连接。其中，第一控制单元251可控制第一旁通单元212，进而可调节流经与第一旁通单元212并联连接之第一发光单元211的电流。于此，第一控制单元251系侦测第一连接端N1之电压（以VN1表示），且据以控制第一旁通单元212导通或截止，进而控制第一发光单元211之发光状态。
另外，第二控制单元252a、252b分别与对应之第二旁通单元222a、222b电性连接，进而可分别控制第二发光单元221a、221b之发光状态。换言之，本实施例之第二控制单元252a与第二旁通单元222a对应设置及电性连接，而第二控制单元252b与第二旁通单元222b对应设置及电性连接，且第二旁通单元222a、222b具有一共接端，其为第一连接端N1。
第二控制单元252a系侦测第二连接端N2之电压（以VN2表示）以控制第二旁通单元222a，进而可调节流经与第二旁通单元222a电性并联之第二发光单元221a的电流，以控制第二发光单元221a之发光状态。第二控制单元252b系侦测第三连接端N3之电压（以VN3表示）以控制第二旁通单元222b，进而可调节流经与第二旁通单元222b并联之第二发光单元221b的电流，以控制第二发光单元221b之发光状态。
接着，请参照图3A所示，以进一步说明本发明之发光装置。本实施例为了方便说明，仍以发光装置2a之第二发光模块22具有二个第二发光单元221a、221b为例。然并非以此为限。
第一发光单元211及第二发光单元221a、221b可分别具有复数发光二极管相互串联及或并联。其中，第一发光单元211及第二发光单元221a、221b可分别具有一临界导通电压，且第一发光单元211之临界导通电压系小于其中之一的第二发光单元221a、221b的临界导通电压。于此，临界导通电压系为可导通发光单元之最小电压，当发光单元两端的跨压大于或等于临界导通电压时，发光单元就可被点亮。具体而言，若每一个发光二极管的功率相同时，第一发光单元211串联之发光二极管的数量系小于任何一个第二发光单元221a、221b串联之发光二极管的数量。
本实施例之第二发光单元221a、221b的临界导通电压系相等，而第一发光单元211之临界导通电压系实质上等于第二发光单元221a或第二发光单元221b之临界导通电压的一半。换言之，以相同功率之发光二极管串联为例，本实施例之第二发光单元221a、221b之发光二极管的串联数量系相同，而第一发光单元211之发光二极管的串联数量则分别为第二发光单元221a或221b之发光二极管的串联数量的一半。于此，第一发光单元211之临界导通电压例如系以8伏特为例（可例如为2只4伏特之发光二极管串联），而第二发光单元221a、221b之临界导通电压则以16伏特（可例如为4只4伏特之发光二极管串联）为例。然而，在操作上，当然可依实际的需求，使用其它数量之发光二极管进行操作而可具有不同的临界导通电压。
第一控制单元251系依据第一连接端N1之电压（VN1）与一第一参考电压Vf1之电位差控制第一旁通单元212。其中，第一控制单元251具有一比较电路C1，而比较电路C1具有二比较输入端及一比较输出端。比较输入端分别与第一连接端N1及第一参考电压Vf1电性连接，并比较第一连接端N1之电压与第一参考电压Vf1之电位，而比较输出端则与第一旁通单元212电性连接，并控制第一旁通单元212。另外，本实施例之比较电路C1之比较输入端与第一参考电压Vf1之电性连接处系可设置一齐纳二极管（Zener diode）D1。其中，齐纳二极管D1的选取可视实际的应用所需而有不同的设计。例如是以第一发光单元211之临界导通电压为参考依据。此外，于比较电路C1之二比较输入端之间系设置一电阻R1，以提供齐纳二极管D1之操作电流的路径。
第二控制单元252a系依据第二连接端N2之电压（VN2）与一第二参考电压Vf2a之电位差控制第二旁通单元222a，而第二控制单元252b系依据第三连接端N3之电压（VN3）与另一第二参考电压Vf2b之电位差控制第二旁通单元222b。其中，各第二控制单元252a、252b可分别具有一比较电路C2a、C2b，而比较电路C2a、C2b系分别具有二比较输入端及一比较输出端。其中，比较电路C2a之比较输入端分别与第二连接端N2及第二参考电压Vf2a电性连接，并比较第二连接端N2之电压及第二参考电压Vf2a之电位，而比较电路C2a之比较输出端则与第二旁通单元222a电性连接，并控制第二旁通单元222a。另外，比较电路C2b之比较输入端分别与第三连接端N3及第二参考电压Vf2b电性连接，并比较第三连接端N3之电压及第二参考电压Vf2b之电位，而比较电路C2b之比较输出端则与第二旁通单元222b电性连接，以控制第二旁通单元222b。其中，比较电路C2a、C2b之比较输入端与第二参考电压Vf2a、Vf2b之电性连接处系分别设置一齐纳二极管D2、D3。齐纳二极管D2、D3的选取系可视实际的应用所需而有不同的设计。例如分别以第二发光单元222a、222b之临界导通电压为参考依据。本实施例之第二发光单元222a及第二发光单元222b之临界导通电压系相等，故输入两比较电路C2a、C2b之第二参考电压Vf2a、Vf2b可为相等。另外，于比较电路C2a、C2b之二比较输入端之间亦分别设置一电阻R2、R3，电阻R2、R3一样可提供齐纳二极管D2、D3之操作电流的路径。于实际实施上，第一旁通单元212及第二旁通单元222a、222b可分别包含双载子晶体管（BJT）或场效晶体管（FET）之晶体管开关。另外，比较电路C1、C2a、C2b系可分别为晶体管开关所构成之组件。此外，参考电压Vf1、Vf2a、Vf2b系分别为一绝对电压值，并与所选取之齐纳二极管D1、D2、D3的崩溃电压有关。其中，参考电压Vf1、Vf2a、Vf2b系可分别为齐纳二极管D1、D2、D3的崩溃电压，并可例如为电流控制电路24的最低操作电压加上对应被控制之发光单元所需的临界导通电压。
另外，发光装置2a更可包括一整流单元23，整流单元23的输入端与交流电源AC电性连接，而整流单元23的输出端系与第一发光模块21及第二发光模块22电性连接。于此，整流单元23可为一桥式整流器，且其输出端系电连接至第二发光模块22之第二连接端N2。于图3A中，整流单元23输出端的电压系以VIN表示，且VIN等于VN2。于此，VIN为一由零到峰值电压变化的可变电压。
此外，发光装置2a更可包括一电流控制电路24，电流控制电路24与第一发光模块21及第二发光模块22形成一串联回路，且此串联回路与交流电源AC电性连接。于此，电流控制电路24系连接于第一发光模块21中，与第一连接端N1相反的另一端，而电流控制电路24的另一端系接地。其中，电流控制电路24例如可包含一定电流源、一阻抗组件或一限流器，而阻抗组件例如可为一电阻、一电容或一电感。在本实施例中，电流控制电路24系为一可控制的定电流源。于此，电流控制电路24的最低操作电压例如为2V，故第一参考电压Vf1对接地端之电压绝对值可为10V（2＋8），而第二参考电压Vf2a、Vf2b对接地端之电压绝对值分别可为18V（2＋16）。
当发光装置2a刚连接交流电源AC时，因第一连接端N1之电压VN1、第二连接端N2之电压VN2及第三连接端N3之电压VN3对地电压的绝对值分别小于第一参考电压Vf1及第二参考电压Vf2a、Vf2b对接地端之电压绝对值，故第一旁通单元212、第二旁通单元222a、222b系分别短路而导通，此时第一发光单元211及第二发光单元221a、221b不点亮。
当交流电源AC上升，并经整流单元23整流后输出之电压VIN上升超过第一发光单元211之临界导通电压8V加上电流控制电路24的最低操作电压2V时（即>8+2=10V），第一连接端N1之电压VN1对接地端之电压绝对值系大于第一参考电压Vf1对接地端之电压绝对值，故第一旁通单元212截止而不导通，此时第一发光单元211被点亮。
当电压VIN之准位持续上升超过第二发光单元221a之临界导通电压16V加上电流控制电路24的最低操作电压2V时（即>16+2=18V），第二连接端N2对接地端之电压绝对值系大于第二参考电压Vf2a对接地端之电压绝对值（>18V），故第二旁通单元222a截止不导通，而第二发光单元211a将被点亮。同时，因第二发光单元211a被点亮，由于第三连接端N3之电压等于第一连接端N1之电压，且第一连接端N1之电压VN1将因第二旁通单元222a不导通而低于第一参考电压Vf1（＜10V），故第一旁通单元212再次导通而使得第一发光单元211熄灭。
当电压VIN之准位持续上升超过第一发光单元211之临界导通电压、第二发光单元221a之临界导通电压加上电流控制电路24的最低操作电压时（即>16+8+2=26V），第二连接端N2对地电压的绝对值大于第二参考电压Vf2a对地电压的绝对值（>18V），且第一连接端N1对地电压的绝对值之电压准位（>28-18=10V）也大于第一参考电压Vf1对接地端之电压绝对值，故第一旁通单元212及第二旁通单元222a不导通，使得第一发光单元211及第二发光单元221a同时被点亮。
当电压VIN之准位持续上升超过第二发光单元221a及第二发光单元221b之临界导通电压之和，再加上电流控制电路24的最低操作电压时（即>2+16+16=34V），第二连接端N2对接地端之电压绝对值大于第二参考电压Vf2a对接地端之电压绝对值（>18V），且第三连接端N3之对接地端之电压绝对值亦大于第二参考电压Vf2b对接地端之电压绝对值（>18V），故第二旁通单元222a及第二旁通单元222b不导通，使得第二发光单元221a及第二发光单元221b被点亮。此时，由于第二旁通单元222a、222b不导通，将使得第一连接端N1之电压VN1准位低于第一参考电压Vf1（34-16-16=2<10V），故第一旁通单元212导通，使得第一发光单元211再次熄灭。
当电压VIN之准位持续上升超过第一发光单元211、第二发光单元221a及第二发光单元221b之临界导通电压之和，再加上电流控制电路24的最低操作电压2V时（即>8+16+16+2=42V），第二连接端N2对接地端之电压绝对值大于第二参考电压Vf2a（>18V）、第三连接端N3对接地端之电压绝对值亦大于第二参考电压Vf2b对接地端之电压绝对值（>18V），故第二旁通单元222a及第二旁通单元222b不导通，使得第二发光单元221a及第二发光单元221b被点亮。此时，由于第二旁通单元222a、222b不导通，故第一连接端N1之电压VN1准位系至少为42-16-16=10V，系高于第一参考电压Vf1，故第一旁通单元212亦不导通，使得第一发光单元211再度被点亮。
承上，发光装置2a将因应输入电压上升的变化而具有的点亮顺序为：第一发光单元211、第二发光单元221a、第一发光单元211+第二发光单元221a、第二发光单元221a+第二发光单元221b，以及第一发光单元211+第二发光单元221a+第二发光单元221b。于此，可发现发光装置2a之第一发光单元211呈现亮、灭、亮、灭的交替现象，而第二发光单元221a、221b则在第一发光单元211亮灭之间顺序被点亮。
因而，藉由上述之硬件结构，控制模块25之第一控制单元251、第二控制单元252a、252b系分别侦测第一连接端N1、第二连接端N2及第三连接端N3对地电压的绝对值与第一参考电压Vf1及第二参考电压Vf2a、Vf2b之对地电压的绝对值，以因应第一发光单元211及第二发光单元221a、221b之临界导通电压的变化，而透过第一旁通单元212、第二旁通单元222a、222b调节流经与第一旁通单元212、第二旁通单元222a、222b电性并联之第一发光单元211及第二发光单元221a、221b的电流。换句话说，控制单元所侦测之连接端的电压是受到另一发光单元被旁通或导通时的跨压所影响，因而，第一连接端N1、第二连接端N2及第三连接端N3之电压是一浮动电压（floating voltage），且每一连接端的电压可随前一段发光单元之参考电压的变化，而使得发光装置2a具有较多的点亮分段，以达到可变电源的驱动，并可获得较高的电源利用效率。再一提的是，本实施例之第二发光单元221a、221b之发光二极管的串联数量相同，且第一发光单元211之发光二极管的串联数量则分别为第二发光单元221a、221b之发光二极管的串联数量的一半，故所得到的电源利用效率为最高。
接着，请参照图3B所示，其为本发明较佳实施例之发光装置的另一变化态样的示意图。
发光装置2b与发光装置2a主要的不同在于，整流单元23之一输入端系电连接交流电源AC，而其输出端（电压VIN）系电性连接电流控制电路24。另外，整流单元23输出端的电压为交流（以VIN及-VIN表示），且电压VIN系输入电流控制电路24之一端，而电压-VIN系分别与整流单元23的另一输入端及第二连接端N2电性连接。其中，电压VIN为一正电压，其系连接电流控制电路24而输入至第一发光模块21及第二发光模块22。另外，电压-VIN则为一负电压，其系藉由第二连接端N2而输入至第一发光模块21及第二发光模块22。此例中，VIN系作为参考地端，-VIN为可变电压。
另外，第一发光模块21之一端系连接电流控制电路24，而另一端系与第二发光模块22电性连接。第一发光单元211与第二发光单元221b之间的连接端系为第一连接端N1，也是第二旁通单元222a、222b之共接端，而第二发光模块22的另一端，即第二连接端N2系连接电压-VIN。
另外，比较电路C1之比较输入端与第一参考电压Vf1之电性连接处系设置一齐纳二极管D1，而齐纳二极管D1的另一端系与整流单元23的输出端连接（VIN）。此外，比较电路C2a、C2b之比较输入端分别与第二参考电压Vf2a、Vf2b之电性连接处系分别设置一齐纳二极管D2、D3，而齐纳二极管D2、D3的另一端亦分别与整流单元23的输出端连接（VIN）。
因此，当整流单元23输出一可变的负电压至发光装置2b时，发光装置2b之发光单元具有与发光装置2a相同的点亮顺序。因此，发光装置2b一样可因应外部电压之下降而具有的与发光装置2a相同的点亮顺序。
此外，发光装置2b之点亮过程及其它技术特征可参照发光装置2a，于此不再赘述。
接着，请参照图3C所示，其为本发明较佳实施例之发光装置的另一种变化态样的示意图。
发光装置2c与发光装置2a主要的不同在于，发光装置2c之第一连接端N1（即第二旁通单元222a、222b之共接端）系连接整流单元23之输出端，而第二连接端N2系为第一发光模块21与第二发光模块22之间的连接端。于此，发光装置2c因应电压VIN上升而具有的点亮顺序与发光装置2a相同。
此外，发光装置2c之点亮过程及其它技术特征可参照发光装置2a，于此不再赘述。
另外，请参照图3D所示，其为本发明较佳实施例之发光装置的另一种变化态样的示意图。
发光装置2d与发光装置2b主要的不同在于，发光装置2d之第一发光模块21与第二发光模块22之间的连接端系为第二连接端N2，而第二发光模块22之另一端系为第一连接端N1，并为第二旁通单元222a、222b之共接端。因此，发光装置2d具有与发光装置2b相同的点亮顺序。
此外，发光装置2d之点亮过程及其它技术特征可参照发光装置2b及发光装置2a，于此不再赘述。
另外，请参照图3E所示，其为本发明较佳实施例之发光装置的另一种变化态样的示意图。
发光装置2e与发光装置2主要的不同在于，发光装置2e更可包括一第三发光模块26，第三发光模块26与第一发光模块21系串联连接。其中，第三发光模块26与第一发光模块21之间的连接处系为一第四连接端N4。
第三发光模块26具有一第三发光单元261及与第三发光单元261并联连接之一第三旁通单元262。其中，第三发光单元261具有一临界导通电压，且第三发光单元261之临界导通电压系小于第一发光单元211之临界导通电压。在本实施例中，第三发光单元261之临界导通电压系为第一发光单元211之临界导通电压的一半，亦即第三发光单元261之发光二极管的串联数量可为第一发光单元211之发光二极管的串联数量的一半。
另外，控制模块25a更可具有一第三控制单元253与第三旁通单元262对应设置，第三控制单元253系可侦测第四连接端N4之电压（VN4）且据以控制第三旁通单元262，进而控制第三发光单元261之发光状态。于此，第三控制单元253系依据第四连接端N4之电压与一第三参考电压Vf3之电位差控制第三旁通单元262之导通与截止，进而控制第三发光单元261发光。
第三控制单元253可具有一比较电路C3，而比较电路C3具有二比较输入端及一比较输出端。比较输入端分别与第四连接端N4及第三参考电压Vf3电性连接，并比较第四连接端N4之电压与第三参考电压Vf3之电位，而比较输出端则与第三旁通单元262电性连接。另外，比较电路C3之比较输入端与第三参考电压Vf3之电性连接处亦设置一齐纳二极管（Zener diode）D4。其中，齐纳二极管D1的选取系可以第三发光单元261之临界导通电压为参考依据。此外，于比较电路C3之二比较输入端之间系设置一电阻R4，其可提供齐纳二极管D4之操作电流的路径。
其中，当第四连接端N4对接地端之电压绝对值大于第三参考电压Vf3对接地端之绝对值时，第三控制单元253系控制第三旁通单元262截止而不导通，并使第三发光单元261发光。另外，当第四连接端N4对接地端之电压绝对值小于第三参考电压Vf3对接地端之绝对值时，第三控制单元253可控制第三旁通单元262导通，并使第三发光单元261不发光。此外，发光装置2e之其它技术特征可参照发光装置2，于此不再赘述。
在本实施例中，由于第二发光单元221a、221b的发光二极管之串联数量相同（第二发光单元221a与221b例如可分别为4只LED），而第一发光单元211的发光二极管串联数量系为第二发光单元221a或221b之发光二极管之串联数量的一半（第一发光单元211例如可为2只LED），且第三发光单元261的发光二极管串联数量系为第一发光单元211的发光二极管串联数量的一半（第三发光单元261例如可为1只LED），因此，发光装置2e的点亮颗数可具有类似二进制方式，其点亮顺序为：第三发光单元261（1只）、第一发光单元211（2只）、第三发光单元261+第一发光单元211（共3只）、第二发光单元221a（4只）、第三发光单元261+第二发光单元221a（共5只）、第一发光单元211+第二发光单元221a（共6只）、第三发光单元261+第一发光单元211+第二发光单元221a（共7只）、第二发光单元221a+第二发光单元221b（共8只）、第三发光单元261+第二发光单元221a+第二发光单元221b（共9只）、第一发光单元211+第二发光单元221a+第二发光单元221b（共10只）以及第三发光单元261+第一发光单元211+第二发光单元221a+第二发光单元221b（共11只）。因此，发光装置2e具有类似二进制的点亮方式，且可具有更多的点亮分段，藉此可因应交流电源AC的驱动，而可获得更高的电源利用效率。上述之各发光单元的LED的数量只是举例，使用者当然可依其需求变更每一发光单元之LED数量，而可得到不同的点亮颗数。
综上所述，因依据本发明之发光装置之第一发光模块具有一第一发光单元及与第一发光单元并联之一第一旁通单元，而第二发光模块与第一发光模块串联，并具有一第一连接端、一第二连接端及n个第二发光单元电性串联于第一连接端及第二连接端之间，其中，n个第二发光单元之间具有n-1个第三连接端，且n-1个第三连接端及第二连接端分别经由一第二旁通单元连接至第一连接端。藉此，当与发光装置电连接之交流电源之电压上升时，因第一连接端、第二连接端及第三连接端的电压可随前一段发光单元之参考电压的变化，而使得发光装置具有较多的点亮分段，以达到可变电源的驱动，并可获得较高的电源利用效率。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明之精神与范畴，而对其进行之等效修改或变更，均应包括于后附之权利要求中。
附图说明
图1A及图1B分别为习知一种定电压控制及定电流控制之发光装置的示意图；
图2为本发明较佳实施例之一种发光装置的示意图；以及
图3A～图3E分别为本发明较佳实施例之发光装置的另一变化态样的示意图。
主要组件符号说明
1a、1b、2、2a、2b、2c、2d、2e：发光装置
11：发光模块
12：电容器
13：电阻器
14：定电压源
15：定电流源
21：第一发光模块
211：第一发光单元
212：第一旁通单元
22：第二发光模块
221a、221b：第二发光单元
222a、222b：第二旁通单元
23：整流单元
24：电流控制电路
25、25a：控制模块
251：第一控制单元
252a、252b：第二控制单元
253：第三控制单元
26：第三发光模块
261：第三发光单元
262：第三旁通单元
AC：交流电源
C1、C2a、C2b、C3：比较电路
D1、D2、D3、D4：齐纳二极管
I：定电流
N1：第一连接端
N2：第二连接端
N3：第三连接端
N4：第四连接端
R1、R2、R3、R4：电阻
Vf1：第一参考电压
Vf2a、Vf2b：第二参考电压
Vf3：第三参考电压
VIN、+VIN、-VIN：电压
VN1：第一连接端电压
VN2：第二连接端电压
VN3：第三连接端电压
VN4：第四连接端电压

Claims (17)

1.一种发光装置，其连接一交流电源，并包括：
一第一发光模块，电连接该交流电源，并具有一第一发光单元及与该第一发光单元并联之一第一旁通单元；以及
一第二发光模块，与该第一发光模块串联，并具有一第一连接端、一第二连接端及n个第二发光单元电性串联于该第一连接端及该第二连接端之间，该n个第二发光单元之间具有n-1个第三连接端，该n-1个第三连接端及该第二连接端分别经由一第二旁通单元连接至该第一连接端。
2.如权利要求1所述之发光装置，更包括：
一整流单元，其输入端与该交流电源电性连接，其输出端与该第一发光模块及该第二发光模块电性连接。
3.如权利要求1或2所述之发光装置，更包括：
一电流控制电路，与该第一发光模块及该第二发光模块形成一串联回路，该串联回路与该交流电源电性连接。
4.如权利要求3所述之发光装置，其中该电流控制电路包含一定电流源、一阻抗组件或一限流器。
5.如权利要求1所述之发光装置，更包括：
一控制模块，具有一第一控制单元与该第一旁通单元电性连接，该第一控制单元控制该第一旁通单元，进而控制该第一发光单元之发光状态。
6.如权利要求5所述之发光装置，其中该控制模块更具有n个第二控制单元，各该第二控制单元系与一对应之该第二旁通单元电性连接，进而控制该等n个第二发光单元之发光状态。
7.如权利要求6所述之发光装置，其中该第二发光模块与该第一发光模块之连接处为该第一连接端或该第二连接端，该第一控制单元侦测该连接处之电压且据以控制该第一旁通单元，各该第二控制单元侦测该第一连接端或该第二连接端或该n-1个第三连接端之电压，并据以控制各该第二旁通单元。
8.如权利要求1所述之发光装置，其中该第一发光单元及各该第二发光单元分别具有至少一发光二极管。
9.如权利要求1所述之发光装置，其中该第一发光单元及各该第二发光单元分别具有一临界导通电压，该第一发光单元之临界导通电压系小于其中一第二发光单元之临界导通电压。
10.如权利要求9所述之发光装置，其中该第一发光单元之临界导通电压系实质上等于其中一第二发光单元之临界导通电压的一半。
11.如权利要求1所述之发光装置，其中各该第二发光单元具有相同串联数量之复数发光二极管。
12.如权利要求7所述之发光装置，其中该第一控制单元依据该连接处之电压与一第一参考电压之电位差控制该第一旁通单元，各该第二控制单元分别依据该第一连接端或该第二连接端或该n-1个第三连接端之电压与n个第二参考电压之电位差，以分别控制各该第二旁通单元。
13.如权利要求12所述之发光装置，其中当该第一连接端或该第二连接端或该n-1个第三连接端对接地端之电压绝对值大于该第二参考电压对接地端之绝对值时，该第二控制单元控制对应的第二旁通单元不导通，并使对应的该第二发光单元发光，当该第一连接端或该第二连接端或该n-1个第三连接端对接地端之电压绝对值小于该第二参考电压对接地端之绝对值时，该第二控制单元控制对应的第二旁通单元导通，并使对应的该第二发光单元不发光。
14.如权利要求1所述之发光装置，更包括：
一第三发光模块，与该第一发光模块串联连接，该第三发光模块具有一第三发光单元及与该第三发光单元并联连接之一第三旁通单元，该第三发光模块与该第一发光模块之连接处为一第四连接端。
15.如权利要求14所述之发光装置，其中该第一发光单元及该第三发光单元分别具有一临界导通电压，该第三发光单元之临界导通电压系小于该第一发光单元之临界导通电压。
16.如权利要求14所述之发光装置，其中该控制模块更具有一第三控制单元与该第三旁通单元对应设置，该第三控制单元侦测该第四连接端之电压且据以控制该第三旁通单元，进而控制该第三发光单元之发光状态。
17.如权利要求16所述之发光装置，其中该第三控制单元依据该第四连接端之电压与一第三参考电压之电位差控制该第三旁通单元。
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