JP2010527223A - 高い力率のledベースの照明装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
DC−DCコンバータは、DC入力電圧を受けて、DC出力電圧を供給する良く知られた電気デバイスである。多くのアプリケーションに対して、DC−DCコンバータは、レギュレートされていないDC入力電圧に基づいてレギュレートされたDC出力電圧を負荷へ供給するように構成され、通常、DC−DCコンバータは、様々なDC電源のいずれかによって供給されるレギュレートされていない電圧を、所与の負荷を駆動するためにより適当なレギュレートされた電圧に変換するために使用される。多くの一般の電源実施態様において、レギュレートされていないDC入力電圧は、AC電源(ブリッジ整流器/フィルタ回路装置によって整流されフィルタリングされる120Vrms/60HzのACライン電圧のような)から得られる。この場合、更に以下で詳述されるように、潜在的に危険な電圧が伴うとすると、保護絶縁部品が、安全な動作を保証するためにDC−DCコンバータで一般に使用される。
これは、以下に簡略する。
(Vin−Vout)ton−(Vout)(T−ton)=0
又は
Vout/Vin=ton/T=D
ここで、Dはトランジスタスイッチの「デューティサイクル」、すなわちスイッチがオンでエネルギーをインダクタに蓄積できるスイッチングサイクル当たりの時間の比率として規定される。上記のことから、出力電圧と入力電圧との比がDに比例している、すなわち、図1の回路のスイッチのデューティサイクルDを変化させることによって、出力電圧Voutは入力電圧Vinに関して変化するが、最大デューティサイクルDが1であるので入力電圧を上回ることができないことが分かる。
)、コンパレータ62は、信号64をフリップフロップの「Reset」入力へ供給し(ロウアクティブ
)、フリップフロップの「Q」出力はパルス幅変調制御信号44を供給する。
は起動しない)。
を起動させ、これにより論理ハイ状態で出力されるフリップフロップのQ出力を駆動し、トランジスタスイッチ20をオンにする。上記のように、これによってインダクタ電流ILを増大させ、スイッチが閉じ、このインダクタ電流は抵抗Rsense(IL(on))を流れ、これによって、この抵抗間に電圧Vsenseを生ずる。電圧Vsenseが誤差信号38を超えるとき、コンパレータ62によって出力される信号64は、論理ロウ状態へ切り替わり、これによって、フリップフロップのリセット入力
を起動させ、Q出力をロウにする(トランジスタスイッチ20をオフにする)。前記トランジスタがオフにされるとき、電圧Vsenseはゼロに戻り、信号64は論理ハイの状態に戻り、これによって、フリップフロップのリセット入力を不活性化させる。このポイントで、パルス・ストリーム42のロウパルスの次の発生は、再びサイクルを始めるために、フリップフロップのセット入力
を起動させる。
VAC=IAC*RPFC
又は
GPFC*VAC=IAC
であり、ここで、GPFC=1/RPFCであって、力率補正装置520の実効コンダクタンスを表す。
表1
Claims (21)
- 少なくとも一つのLEDベースの光源と、前記少なくとも一つのLEDベースの光源と関連する如何なるフィードバック情報も必要とすることなく、単一スイッチの制御を介して力率補正及び出力電圧を前記少なくとも一つのLEDベースの光源に供給するためのスイッチング電源とを有する、照明装置。
- 前記単一スイッチは、前記少なくとも一つのLEDベースの光源により流れる電流又は前記少なくとも一つのLEDベースの光源間の出力電圧の何れも監視することなく制御される、請求項1に記載の照明装置。
- 前記単一スイッチは、前記少なくとも一つのLEDベースの光源により流れる電流又は前記少なくとも一つのLEDベースの光源間の出力電圧を何れもレギュレートすることなく制御される、請求項1に記載の照明装置。
- 前記スイッチング電源は、入力として交流入力電圧を入力し、前記少なくとも一つのLEDベースの光源へ供給される出力電圧及び/又は電力は、前記スイッチング電源へ付与される前記交流入力電圧に独立しては変動しない、請求項1に記載の照明装置。
- 前記少なくとも一つのLEDベースの光源へ供給される出力電圧及び/又は電力は、前記交流入力電圧のRMS値の変動にのみ依存して本質的に変動する、請求項4に記載の照明装置。
- 前記スイッチング電源へ付与される交流入力電圧のRMS値を変化させるための交流ディマーを更に有する、請求項1に記載の照明装置。
- 前記スイッチング電源は、フライバックコンバータ構成、バックコンバータ構成、又はブーストコンバータ構成を有する、請求項1に記載の照明装置。
- 前記スイッチング電源は、前記出力電圧があらかじめ決められた値を超えたならば、前記スイッチング電源をシャットダウンするための過度電圧防止回路を含むブーストコンバータ構成を有する、請求項1に記載の照明装置。
- 前記スイッチング電源は、前記単一スイッチに結合される少なくとも一つのコントローラを含み、前記少なくとも一つのコントローラは一定オフ時間(FOT)制御技術を使用して前記単一スイッチを制御する、請求項1に記載の照明装置。
- 少なくとも一つのLEDベースの光源と関連する如何なるフィードバック情報も必要とすることなく、単一スイッチの制御を介して力率補正及び出力電圧を前記少なくとも一つのLEDベースの光源に供給するステップA)を有する、照明方法。
- 前記ステップA)は、前記少なくとも一つのLEDベースの光源により流れる電流又は前記少なくとも一つのLEDベースの光源間の出力電圧の何れも監視することなく前記単一スイッチを制御するステップを有する、請求項10に記載の照明方法。
- 前記ステップA)は、前記少なくとも一つのLEDベースの光源により流れる電流又は前記少なくとも一つのLEDベースの光源間の出力電圧を何れもレギュレートすることなく前記単一スイッチを制御するステップを有する、請求項10に記載の照明方法。
- 前記ステップA)は、一定オフ時間(FOT)制御技術を使用して前記単一スイッチを制御するステップを有する、請求項10に記載の照明方法。
- 前記スイッチング電源へ付与される交流入力電圧のRMS値の変化に応じてのみ、前記少なくとも一つのLEDベースの光源間の出力電圧を変化させるステップを更に有する、請求項10に記載の照明方法。
- 前記出力電圧があらかじめ決められた値を超えたならば、前記ステップA)を中止するステップを有する、請求項10に記載の照明方法。
- 少なくとも一つのLEDベースの光源と、前記少なくとも一つのLEDベースの光源と関連する如何なるフィードバック情報も必要とすることなく、単一スイッチの制御を介して力率補正及び出力電圧を前記少なくとも一つのLEDベースの光源に供給するためのスイッチング電源とを有し、前記スイッチング電源は、前記単一スイッチと、前記単一スイッチに結合される遷移モード力率補正コントローラとを有し、前記コントローラは、一定オフ時間(FOT)制御技術を使用して前記単一スイッチを制御し、前記コントローラは、照明装置の通常動作の間、前記少なくとも一つのLEDベースの光源により流れる電流又は前記少なくとも一つのLEDベースの光源間の出力電圧に関係する信号を入力する何れの入力部も持たない、照明装置。
- 前記スイッチング電源へ付与される交流入力電圧のRMS値を変化させるための交流ディマーを更に有する、請求項16に記載の照明装置。
- 前記スイッチング電源は、前記出力電圧があらかじめ決められた値を超えたならば、前記スイッチング電源をシャットダウンするための過度電圧防止回路を含むブーストコンバータ構成を有する、請求項16に記載の照明装置。
- 少なくとも一つのLEDベースの光源と、前記少なくとも一つのLEDベースの光源と関連する如何なるフィードバック情報も必要とすることなく、単一スイッチの制御を介して力率補正及び出力電圧を前記少なくとも一つのLEDベースの光源に供給するためのスイッチング電源と、前記スイッチング電源へ付与される交流入力電圧のRMS値を変化させるための交流ディマーとを有し、前記少なくとも一つのLEDベースの光源への前記出力電圧が、前記交流入力電圧の前記RMS値に少なくとも一部基づいて変化する、照明システム。
- 前記交流ディマーが、振幅変調交流入力電圧として前記スイッチング電源へ付与される前記交流入力電圧を供給する、請求項19に記載の照明システム。
- 前記交流ディマーが、デューティサイクル変調交流入力電圧として前記スイッチング電源へ付与される前記交流入力電圧を供給する、請求項19に記載の照明システム。
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