[發明專利]可尋址的LED燈串

無效

• 申請號: 200980126466.3
• 申請日: 2009-05-11
• 公開（公告）號: CN102124420A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 馬克·霍華德·塞甘
• 申請（專利權）人: 塞甘有限責任公司
• 主分類號: G05F1/00
• 分類號: G05F1/00
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司 44262
• 代理人: 段淑華;劉曾劍

技術領域

本申請享有于2008年5月9日提出的美國臨時專利申請61/127，047的優先權，此篇包含了臨時專利申請公開的所有內容。

背景技術

電子圣誕燈起源于創造一種圣誕樹上真實蠟燭的更加安全的替代物，電子圣誕燈已經被生產和銷售了近一百年。起初，只有小功率線壓(120伏交流)燈泡并聯接線一種形式。到了19世紀70年代，出現了所謂的迷你燈，小功率、低電壓的燈泡串聯接線。與線壓燈泡相比，迷你燈產生的熱量少、更加小巧，而且便宜。多年來，迷你燈已經變得非常廉價了，幾乎只需要花費銅、塑料和玻璃這些普通商品的成本，因此迷你燈的產量和銷量都激增。事實上，迷你燈串已經變成基本上可消費的了。

為了改變商品使其增值，制造商給迷你燈串增加了各種效果，比如閃爍和定序。利用對溫度敏感的雙金屬觸點原理制作的熱振蕩器，能帶來閃爍的效果，而后，引起單個燈泡間歇地閃爍。隨著集成電路的降價，尤其是單芯片微型控制器的降價，各種各樣的閃爍、變暗、追逐和定序的設備開始變得實用和普遍。通常，他們是非常有助于用在迷你燈上的。

發光二極管(LED)的出現似乎使得圣誕燈的發展有了指望。一開始，LED的相對永久性、極長的壽命和低功耗這些特性極具吸引力。直到近年，由于LED的亮度不夠、顏色單調(只有紅色和綠色)和相當高的成本，使得LED很少在假日燈上使用。

新近，技術發展使得LED進入全盛時期，而且市場趨勢協作起來突出了LED的優勢。現在，LED可實現多種不同的顏色，具有更高的亮度和更能承擔得起的價錢。在更高能源成本的情況下通常伴隨著消費者和零售商對環境問題的敏感度的加強，LED的能效和避免用完即丟棄這兩方面使得其在假日燈的應用上更加普遍和更具有吸引力。

事實上，LED的獨特的性能引導了開發新產品的可能。LED本身是二極管，也就意味著他們只能在一個方向導電。這造成了新電路的機遇和潛在的設計效率。LED也是極高效的，它消耗非常少的電流，并且產生很少的熱量。這使得LED能被各種電路驅動，有可能直接被集成電路的輸出端驅動。相對于白熾燈，LED的半導體特性意味著其開啟關閉的速度遠遠快于燈泡。這使得通過多路技術來控制LED燈的亮度和色彩成為可能。最后，LED幾乎永不會耗盡。因此，使用LED制作的產品能支持一些復雜環境的電路，而且，在產品上增加成本之后也不會被浪費，除非一次使用之后產品被拋棄。

追逐裝置和照明定序器能設定假日燈組的閃爍、擺動和亮度。在過去20年里，這些效果是基于邏輯電路和微處理器來制造出多樣的發光效果。在假日燈串中，通常需要許多的燈串，一般每一個燈串里含有單一顏色的燈泡，所有燈串交織在一起，以便被依序定時地通電，從而燈串產生令人愉快的效果，包括感覺到運轉的燈光形成一個混合標準的色彩。使用三根50顆一串的燈串制成一個150顆燈的追逐裝置。使用微處理器可設計出復雜的追逐和逐漸消失的效果，甚至只用三個電路即可實現。

這種追逐裝置通常需要至少四根線：每一個串聯燈串用一根，另外一根是“公用”線。這種線路布置可通過三個電路分別控制三個串聯燈串，這樣方式很好，但是會在合理的效果范圍內有一定的局限性。例如，看起來十分簡單的一個效果——單個通電的燈從燈串一端順序地移動到另一端，用一個電路是不能實現的。要達到這種控制水平將需要針對每一個燈泡分別設置一根專用線，再加一根返回線，總共151根線。沒有創造性地飛躍，這種程度地控制迄今為止一直是不實用、非常昂貴和難以實行。然而，這也說明了裝飾的創造性是很重要的。

發明內容

本發明的一個目的是為了實現，在一個假日燈串或者相關應用上，能經濟實用地分別控制每一個燈泡的發光時間和亮度。通過利用LED的各種優勢可實現這個目的，在第一實施例中，利用了獨特的電路和一般能買到的元件。實際上，本發明的特征也可以應用在迷你燈串上。

本發明的目的是為了在減少一個燈串所用線的數目的同時仍能獲得期望的照明效果。在一個追逐燈裝置中使用3根或者4根線是很典型的。因為使用的成本、難看和使用笨重的原因，沿著燈串長度的多于四根線的設計變得有點難實行。一根粗電線很重而不容易懸掛，尤其是掛在一根樹上。因此，沿燈串長度分布的電線越少越好。

以上所述的燈串要有一個供電電源。LED是非常有效的設備，它能在達到與迷你燈同樣亮度的情況下只需要迷你燈10％的功率。而且LED能在低電壓下工作，根據顏色不同，可在2伏電壓左右的范圍內調整。一個并聯接線方案工作時需要一根總線將一個低直流電壓沿著燈串分配給IC和LED，以驅動IC和LED。然而，由于電流要求和電線阻抗的因素，這不是最佳實施方式。