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Bezugnahme auf zugehörige Anmeldungen
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2010-0043084, eingereicht am 07.05.2010 beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum, deren Offenbarung durch Bezugnahme in dieser Anmeldung eingeschlossen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Licht emittierenden Treiber der bei einem Licht emittierenden System wie eine Leuchtdiode (LED) eingesetzt werden kann, insbesondere betrifft die Erfindung einen Licht emittierenden Treiber der eine Konstantstromsteuerung auf der Basis von durch einen Licht emittierenden Teil fließenden Strömen durchführt und den Licht emittierenden Teil antreibt durch Durchführen einer Konstantspannungssteuerung auf der Basis einer Ausgangsspannung, wenn die Ausgangsspannung, die an den Licht emittierenden Teil angelegt wird, plötzlich auf eine hohe Spannung angehoben wird.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Im Allgemeinen ist eine LED-Konstantstromsteuerung eine der meist benutzten LED-Ansteuerungen im Zusammenhang mit hocheffizienten LED-Treiberschaltungen.
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Wenn jedoch bei einer derartigen Konstantstromsteuerung ein LED-Bauteil entfernt wird, existiert die Rückkopplungsinformation, die dafür vorgesehen ist, einem Kontroller als Eingangsgröße zugeführt zu werden, nicht mehr. Dies führt dazu, dass die LED-Treiberschaltung nicht die Betriebsart erreicht, die zum Zeitpunkt des Entwurfs festgelegt worden ist, wodurch die Ausgangsspannung der LED-Treiberschaltung stark zunimmt. Wenn die Ausgangsspannung des LED-Treibers, die dem LED-Bauteil zugeführt wird, erhöht wird, wird der LED-Treiber beschädigt und kann noch nicht einmal in Betrieb genommen werden, wenn das LED-Bauteil ausgetauscht worden ist.
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Um diese Probleme zu lösen, kann ein Überspannungsschutzschaltkreis in einem LED-Treiber vorgesehen sein.
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In dem Fall, wenn dieser Überspannungsschutzschaltkreis benutzt wird, wird der LED-Treiber jedoch durch den Betrieb des Überspannungsschutzschaltkreises abgesperrt, sobald das darauf angebrachte LED-Bauteil durch einen Benutzer entfernt wird, um das angebrachte LED-Bauteil mit einem neuen zu ersetzen, sofern das LED-Bauteil eingeschaltet ist.
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Um den LED-Treiber in diesem Fall zu veranlassen, den Betrieb wieder aufzunehmen, wird ein Netzspannungskabel entfernt und anschließend wieder eingesteckt, um den LED-Treiber zurückzusetzen.
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Dementsprechend benutzt eine LED-Treiberschaltung, die ein Konstantstromsteuerverfahren durchführt, notwendigerweise einen Überspannungsschutzschaltkreis, um Sicherheit zu garantieren und eine Bauteilbeschädigung zu verhindern, die durch eine Überspannung in dem LED-Treiber verursacht worden ist, wenn das LED-Bauteil entfernt wird. Dieses Prinzip wird nachfolgend erläutert.
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Wenn ein LED-Bauteil entfernt wird und wenn die Ausgangsspannung erhöht wird und eine festgelegte Spannung erreicht, wird der LED-Treiber abgesperrt (ausgeschaltet). Sogar wenn das LED-Bauteil wieder auf dem LED-Treiber montiert wird, der bereits abgesperrt ist, kann das LED-Bauteil nicht eingeschaltet werden.
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In diesem Fall ist es erforderlich, den abgesperrten LED-Treiber zurückzusetzen, um das LED-Bauteil wieder einzuschalten. Dazu ist es erforderlich, das Netzspannungskabel zu entfernen und wieder einzustecken. Diese unbequeme Vorgehensweise hemmt die Versorgung mit LED-Bauteilen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Licht emittierenden Treiber anzugeben, der eine Konstantstromsteuerung auf der Basis von durch einen Licht emittierenden Teil fließenden Strömen durchführt und den Licht emittierenden Teil durch Durchführen einer Spannungssteuerung auf der Basis einer Ausgangsspannung antreibt, wenn die Ausgangsspannung, die an das Licht emittierende Teil angelegt wird, plötzlich auf eine hohe Spannung angehoben wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Licht emittierender Treiber mit den folgenden Merkmalen vorgesehen:
- – eine LED-Treibersektion für ein Licht emittierendes Teil entsprechend einem Erfassungswert des Licht emittierenden Teils, umfassend eine Mehrzahl von Licht emittierenden Bauteilen; und
- – eine den Erfassungswert an die LED-Treibersektion übertragende Erfassungssektion gemäß einer Erfassungsspannung entsprechend der Größe eines Antriebsstroms, der durch das Licht emittierende Teil fließt, wenn eine Ausgangsspannung, die an das Licht emittierende Teil angelegt wird, einen kleineren Wert als ein festgelegter Referenzwert für die Ausgangsspannung aufweist, wobei die Erfassungssektion den Erfassungswert entsprechend der Größe der Ausgangsspannung an die LED-Treibersektion überträgt.
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Der Licht emittierende Treiber kann ferner eine Stromerfassungssektion zum Erfassen der Erfassungsspannung gemäß der Größe des Antriebsstroms, der durch den Licht emittierenden Teil fließt, umfassen, und die Erfassungsspannung an die Erfassungssektion liefern.
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Die Erfassungssektion kann umfassen: eine erste Komparatoreinheit zum Vergleichen der Erfassungsspannung mit einem Referenzwert für die Erfassungsspannung um dadurch eine erste Fehlerspannung auszugeben; eine zweite Komparatoreinheit zum Vergleichen der Ausgangsspannung mit dem festgelegten Referenzwert für die Ausgangsspannung, um dadurch eine zweite Fehlerspannung auszugeben; eine Niederspannungsauswahleinheit zum Auswählen einer niedrigen Fehlerspannung zwischen der ersten Fehlerspannung und der zweiten Fehlerspannung; und eine Übertragungseinheit zum Übertragen des Erfassungswertes gemäß der Größe der niedrigeren Fehlerspannung, ausgewählt durch die Niederspannungsauswahleinheit, an die LED-Treibersektion.
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Die Stromerfassungssektion kann einen Erfassungswiderstand umfassen, der zwischen einem Kathodenanschluss des Licht emittierenden Teils und Masse angeschlossen ist.
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Die erste Komparatoreinheit kann umfassen: einen ersten Fehlerverstärker mit einem invertierenden Eingangsanschluss zum Empfangen der Erfassungsspannung, einen nicht invertierenden Eingangsanschluss zum Empfangen des Referenzwertes der Erfassungsspannung, und einen Ausgangsanschluss zum Ausgeben der ersten Fehlerspannung gemäß der Spannungsdifferenz zwischen der Erfassungsspannung und dem Referenzwert der Erfassungsspannung; und einen ersten Kompensator, der zwischen dem invertierenden Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss des ersten Fehlerverstärkers angeschlossen ist, um die Antwortzeit des ersten Fehlerverstärkers zu erhöhen.
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Die zweite Komparatoreinheit kann umfassen: einen Konverter zum Umwandeln der Ausgangsspannung in einem festgelegten Verhältnis; einen zweiten Fehlerverstärker mit einem invertierenden Eingangsanschluss zum Empfangen der umgewandelten Spannung von dem Konverter, einen nicht invertierenden Eingangsanschluss zum Empfangen eines Referenzwertes für die Ausgangsspannung, und einen Ausgangsanschluss zum Ausgeben einer zweiten Fehlerspannung gemäß der Spannungsdifferenz zwischen der umgewandelten Spannung und dem Referenzwert für die Erfassungsspannung; und einen zweiten Komparator, der zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss des zweiten Fehlerverstärkers angeschlossen ist.
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Die Niederspannungsauswahleinheit kann umfassen: eine erste Diode, die eine Kathode aufweist, die an den Ausgangsanschluss der ersten Komparatoreinheit angeschlossen ist und eine Anode, die an die Übertragungseinheit angeschlossen ist; und eine zweite Diode, die eine Kathode aufweist, die sowohl an den Ausgangsanschluss der zweiten Komparatoreinheit als auch an die Übertragungseinheit angeschlossen ist und eine Anode aufweist, die an die Anode der ersten Diode angeschlossen ist.
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Die Übertragungseinheit kann umfassen: eine Licht emittierende Diode mit einer Anode, die an einen festgelegten Betriebsspannungsanschluss über einen Vorspannungswiderstand angeschlossen ist und eine Kathode, die an einen Ausgangsanschluss der Niederspannungsauswahleinheit angeschlossen ist; und einen Phototransistor mit einer Basis, die Licht von der Licht emittierenden Diode empfängt und mit einem Kollektor und einem Emitter, der an die LED-Treibersektion angeschlossen ist.
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Der Licht emittierende Teil kann eine Mehrzahl von LEDs umfassen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen erläutert, in denen:
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1 ist ein Blockdiagramm und zeigt einen Licht emittierenden Treiber gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 ist ein detailliertes Schaltkreisblockdiagramm und zeigt eine Erfassungssektion;
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3 ist ein Graph und zeigt die Ausgangsspannung und den Antriebsstrom wenn eine LED im Stand der Technik entfernt wird;
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4 ist ein Graph und zeigt die Ausgangsspannung und den Antriebsstrom wenn eine LED entfernt wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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5 ist eine beispielhafte Ansicht einer Treiberanwendung von Licht emittierenden Treibern gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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Die Erfindung kann jedoch auf unterschiedliche Weise verwirklicht werden und sollte nicht als auf die hier erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt verstanden werden. Diese Ausführungsbeispiele dienen vielmehr dazu, eine gründliche und sorgfältige Offenbarung zu schaffen und sie erleichtern einem Fachmann auf diesem Gebiet das Erfassen des Schutzbereichs der Erfindung. In den Zeichnungen sind Formen und Größen aus Klarheitsgründen möglicherweise übertrieben dargestellt, und dieselben Bezugszeichen werden benutzt, um dieselben oder ähnliche Komponenten zu bezeichnen.
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1 ist ein Blockdiagramm und zeigt einen Licht emittierenden Treiber gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Bezug nehmend auf 1 umfasst ein Licht emittierender Treiber gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine LED-Treibersektion 100 und eine Erfassungssektion 300. Die LED-Treibersektion 100 treibt einen Licht emittierenden Teil LP an, umfassend eine Mehrzahl von Licht emittierenden Bauteilen gemäß einem Erfassungswert des Licht emittierenden Teils LP. Die Erfassungssektion 300 überträgt den Erfassungswert an die LED-Treibersektion 100 gemäß einer Erfassungsspannung Vd gemäß der Größe eines Antriebsstroms ILED, der durch den Licht emittierenden Teil LP fließt, wenn eine Ausgangsspannung Vo, die an den Licht emittierenden Teil LP angelegt wird, einen Wert aufweist, der kleiner als ein festgelegter Referenzwert Voref der Ausgangsspannung aufweist, und überträgt den Erfassungswert an die LED-Treibersektion 100 gemäß der Größe der Ausgangsspannung Vo, wenn die Ausgangsspannung Vo einen größeren Wert als der Referenzwert für die Ausgangsspannung Voref ist.
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Der Licht emittierende Treiber kann ferner eine Stromerfassungssektion 200 aufweisen, die die Erfassungsspannung Vd gemäß der Größe des Antriebsstroms ILED erfasst, der durch den Licht emittierenden Teil LP fließt und die Erfassungsspannung Vd der Erfassungssektion 300 zuführt.
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Die Stromerfassungssektion 200 kann einen Erfassungswiderstand Rs umfassen, der zwischen einem Kathodenanschluss des Licht emittierenden Teils LP und Masse angeschlossen ist.
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Die Erfassungssektion 300 umfasst eine erste Komparatoreinheit 310, die die Erfassungsspannung Vd mit einem festgelegten Referenzwert Vdref für die Erfassungsspannung vergleicht, um dadurch eine erste Fehlerspannung Vderr auszugeben, eine zweiten Komparatoreinheit 320, die die Ausgangsspannung Vo mit einem festgelegten Referenzwert für die Ausgangsspannung Voref vergleicht, um dadurch eine zweite Fehlerspannung Voerr auszugeben, eine Niederspannungsauswahleinheit 330, die eine niedrige Fehlerspannung zwischen der ersten Fehlerspannung Vderr und der zweiten Fehlerspannung Voerr auswählt, und eine Übertragungseinheit 340, die den Erfassungswert gemäß der Größe der niedrigen Fehlerspannung, ausgewählt durch die Niederspannungsauswahleinheit 330, an die LED-Treibersektion 100 überträgt.
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2 ist ein detailliertes Schaltkreisblockdiagramm und zeigt eine Erfassungssektion gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Bezug nehmend auf die 1 und 2 kann die erste Komparatoreinheit 310 einen ersten Fehlerverstärker 312 und einen ersten Kompensator 313 umfassen. Der erste Fehlerverstärker 312 hat einen invertierenden Eingangsanschluss zum Empfangen der Erfassungsspannung Vd, und einen nicht invertierenden Eingangsanschluss zum Empfangen des Referenzwertes für die Erfassungsspannung Vdref, und einen Ausgangsanschluss, der die erste Fehlerspannung Vderr ausgibt, gemäß der Spannungsdifferenz zwischen der Erfassungsspannung Vd und dem Referenzwert Vdref für die Erfassungsspannung. Der erste Kompensator 313 ist zwischen dem invertierenden Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss des ersten Fehlerverstärkers 312 angeschlossen, um die Antwortzeit des ersten Fehlerverstärkers 312 zu erhöhen.
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Daneben kann unter Bezugnahme auf die 1 und 2 die zweite Komparatoreinheit 320 einen Konverter 321 umfassen, einen zweiten Fehlerverstärker 322, und einen zweiten Konverter 323. Der Konverter 321 wandelt die Ausgangsspannung Vo in einem festgelegten Verhältnis k um. Der zweite Fehlerverstärker 322 hat einen invertierenden Eingangsanschluss, der die umgewandelte Spannung von dem Konverter 321 empfängt, einen nicht invertierenden Eingangsanschluss der den Referenzwert für die Ausgangsspannung Voref empfängt, und einen Ausgangsanschluss, der die zweite Fehlerspannung Voerr ausgibt, gemäß der Spannungsdifferenz zwischen der umgewandelten Spannung und dem Referenzwert für die Erfassungsspannung Vdref. Der zweite Kompensator 323 ist zwischen dem invertierenden Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss des zweiten Fehlerverstärkers 322 angeschlossen, um die Antwortzeit des zweiten Fehlerverstärkers 322 zu erhöhen.
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Bezug nehmend auf die 1 und 2 kann die Niederspannungsauswahleinheit 330 eine erste Diode D31 und eine zweite Diode D32 umfassen. Die erste Diode D31 hat eine Kathode, die an dem Ausgangsanschluss der ersten Komparatoreinheit 310 und an die Anode, die an die Übertragungseinheit 340 angeschlossen ist, angeschlossen ist. Die zweite Diode D32 hat eine Kathode, die an dem Ausgangsanschluss der zweiten Komparatoreinheit 320 angeschlossen ist und eine Anode, die sowohl an die Transmissionseinheit 340 als auch an die Anode der erste Diode D31 angeschlossen ist.
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Die Übertragungseinheit 340 kann eine Licht emittierende Diode PD und einen Phototransistor PT umfassen. Die Licht emittierende Diode PD hat eine Anode, die an einen Anschluss mit einer festgelegten Betriebsspannung Vcc durch die Vorspannungswiderstände Rb angeschlossen ist, und eine Kathode, die an den Ausgangsanschluss der Niederspannungsauswahleinheit 330 angeschlossen ist. Der Phototransistor PT hat eine Basis, die Licht von der Licht emittierenden Diode PD empfängt, und einen Kollektor und einen Emitter, der an die LED-Treibersektion 100 angeschlossen ist.
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Der Licht emittierende Teil LP, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird, umfasst Licht emittierende Bauteile, beispielsweise eine Mehrzahl von LEDs.
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3 ist eine grafische Darstellung und zeigt die Ausgangsspannung und den Antriebsstrom, wenn eine LED im Stand der Technik entfernt wird. 4 ist eine grafische Darstellung und zeigt die Ausgangsspannung und den Treiberstrom, wenn eine LED bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung entfernt wird.
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In der in 3 gezeigten grafischen Darstellung erkennt man, dass wenn ein Licht emittierender Treiber gemäß dem Stand der Technik einen Licht emittierenden Teil umfassend eine Mehrzahl von LEDs, die in Reihe angeschlossen sind. Falls wenigstens eine LED der mehreren LEDs entfernt wird, erkennt man, dass die Ausgangsspannung auf eine beträchtlich hohe Spannung von beispielsweise 420 V erhöht wird.
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Andererseits erkennt man in der grafischen Darstellung von 4, dass wenn ein Licht emittierender Treiber gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel einen Licht emittierenden Teil mit einer Mehrzahl von in Reihe angeschlossenen LEDs aufweist, falls wenigstens eine LED der Mehrzahl von LEDs entfernt ist, die Ausgangsspannung nicht auf eine übermäßig hohe Spannung erhöht wird, sondern sie wird bei einer Spannung von beispielsweise 140 V gehalten.
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5 ist eine Ansicht und zeigt beispielhaft eine tatsächliche Anwendung umfassend Licht emittierende Treiber gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel. 5 stellt den Fall dar bei dem eine Mehrzahl von Licht emittierenden Treibern parallel zueinander angeschlossen ist.
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Die Betriebsweise und die Wirkung der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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Ein Licht emittierender Treiber gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 1–5 beschrieben. Gemäß 1 umfasst der Licht emittierende Treiber gemäß diesem Ausführungsbeispiel die LED-Treibersektion 100. Die LED-Treibersektion 100 treibt den Licht emittierenden Teil LP gemäß einem Erfassungswert des Licht emittierenden Teils LP umfassend eine Mehrzahl von Licht emittierenden Bauteilen.
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Dementsprechend, wenn der Licht emittierende Teil LP durch die LED-Treibersektion 100 angetrieben wird, überträgt die Erfassungssektion 300 den Erfassungswert an die LED-Treibersektion 100 gemäß einer Erfassungsspannung Vd entsprechend der Größe des Treiberstroms ILED, der durch den Licht emittierenden Teil LP fließt, wenn eine Ausgangsspannung Vo, die an den Licht emittierenden Teil LP angelegt wird, einen Wert aufweist, der kleiner als ein festgelegter Referenzwert für die Ausgangsspannung Voref ist, und überträgt den Erfassungswert an die LED-Treibersektion 100 gemäß der Größe der Ausgangsspannung Vo, wenn die Ausgangsspannung Vo einen Wert aufweist, der größer als der Referenzwert für die Ausgangsspannung Voref ist.
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Der Licht emittierende Treiber kann ferner die Spannungserfassungseinheit 200 umfassen, die die Erfassungsspannung Vd entsprechend der Größe des Antriebsstroms ILED erfasst und der durch den Licht emittierenden Teil LP fließt und liefert die Erfassungsspannung Vd an die Erfassungssektion 300.
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Die Stromerfassungssektion 200 kann Erfassungswiderstände Rf umfassen. In diesem Fall liefert die Stromerfassungssektion 200 eine Erfassungsspannung (Vd = Rs·ILED), die bestimmt wird durch den Antriebsstrom ILED, der durch den Licht emittierenden Teil LP fließt, und den Erfassungswiderstand Rf, an die Erfassungssektion 200.
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Daneben, Bezug nehmend auf 1, kann die Erfassungssektion 300 die erste Komparatoreinheit 310 umfassen, die zweite Komparatoreinheit 320, die Niederspannungsauswahleinheit 330, und die Übertragungseinheit 340.
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Die erste Komparatoreinheit 310 kann die Erfassungsspannung Vd mit dem Referenzwert für die Erfassungsspannung Vdref vergleichen, um dadurch die erste Fehlerspannung Vderr an die Niederspannungsauswahleinheit 330 auszugeben.
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Die zweite Komparatoreinheit 320 kann die Ausgangsspannung Vo mit dem Ausgangsspannungsreferenzwert Voref vergleichen, um dadurch die zweite Fehlerspannung Voerr an die Niederspannungsauswahleinheit 330 auszugeben.
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Die Niederspannungsauswahleinheit 330 wird eine niedrige Fehlerspannung zwischen der ersten Fehlerspannung Vderr und der zweiten Fehlerspannung Voerr aus und überträgt die ausgewählte Fehlerspannung an die Auswahleinheit 340.
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Die Übertragungseinheit 340 kann den Erfassungswert gemäß der Größe der Fehlerspannung an die LED-Treibersektion 100 übertragen, der durch die Niederspannungsauswahleinheit 330 ausgewählt ist.
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In dem Fall, dass die erste Komparatoreinheit 310, die zweite Komparatoreinheit 320 die Niederspannungsauswahleinheit 330 und die Übertragungseinheit 340 wie in 2 beschrieben konfiguriert sind, werden sie im Detail unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
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In 2 gibt der erste Fehlerverstärker 312 der ersten Komparatoreinheit 310 die erste Fehlerspannung Vderr über den Ausgangsanschluss aus. Dabei entspricht die erste Fehlerspannung Vderr der Spannungsdifferenz zwischen der Erfassungsspannung Vd, die durch den invertierenden Eingangsanschluss angegeben wird, und dem Referenzwert für die Erfassungsspannung Vderf, der über den nicht invertierenden Eingangsanschluss eingegeben worden ist.
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Wenn beispielsweise die erste Fehlerspannung Vderr eine negative (minus) Spannung wird, die eine Größe der Spannungsdifferenz erfasst, wenn die Erfassungsspannung Vd einen größeren Wert als der Referenzwert für die Erfassungsspannung Vderf aufweist, und anderenfalls wird sie eine positive (plus) Spannung mit einer Größe entsprechend der Spannungsdifferenz.
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Der erste Kompensator 313, der zwischen dem invertierenden Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss des ersten Fehlerverstärkers 312 angeschlossen ist, ist dazu vorgesehen, dass er die Antwortzeit des ersten Fehlerverstärkers 312 erhöht.
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Bezug nehmend auf 2 gibt der zweite Fehlerverstärker 322 der zweiten Komparatoreinheit 320 die zweite Fehlerspannung Voerr durch seinen Ausgangsanschluss aus. Dabei entspricht die zweite Fehlerspannung Voerr der Spannungsdifferenz zwischen der umgewandelten Spannung, die durch den Konverter 321 in dem festgelegten Verhältnis k umgewandelt wird und über den invertierenden Eingangsanschluss eingegeben wird, und dem Referenzwert für die Ausgangsspannung Voref, der durch den nicht invertierenden Anschluss eingegeben wird.
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Wenn beispielsweise die zweite Fehlerspannung Voerr eine negative (minus) Spannung wird, die eine Größe aufweist, die der Spannungsdifferenz entspricht, wenn die Erfassungsspannung Vd einen größeren Wert als der Referenzwert für die Erfassungsspannung Vderf aufweist, und andererseits wird sie eine positive Spannung (plus) mit einer Größe, die der Spannungsdifferenz entspricht.
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Dabei ist der zweite Kompensator 323, der zwischen dem invertierenden Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss des zweiten Fehlerverstärkers 322 angeschlossen ist, vorgesehen, um die Antwortzeit des zweiten Fehlerverstärkers 322 zu verbessern. Bezug nehmend auf die 1 und 2 wird eine der ersten Diode D31 und der zweiten Diode D32 der Niederspannungsauswahleinheit 330 durch eine relativ kleine Spannung zwischen der ersten Fehlerspannung Vderr des Ausgangsanschlusses und der ersten Komparatoreinheit 310 und der zweiten Fehlerspannung Voerr des Ausgangsanschlusses der zweiten Komparatoreinheit 320 eingeschaltet.
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Beispielsweise, wenn die erste Fehlerspannung Vderr einen Wert aufweist, der kleiner als der zweite Fehlerwert Voerr ist, wird die erste Diode D31 eingeschaltet und die erste Fehlerspannung Vderr wird gewählt. Andererseits, wenn die zweite Fehlerspannung Voerr einen kleineren Wert als die erste Fehlerspannung Vderr aufweist, wird die zweite Diode D32 eingeschaltet und die zweite Fehlerspannung Voerr wird ausgewählt. Das bedeutet, dass gemäß dem zuvor beschriebenen Betrieb der ersten Diode D31 und der zweiten Diode D32 eine relativ geringe Spannung zwischen der ersten Fehlerspannung Vderr der ersten Komparatoreinheit 310 und der zweiten Fehlerspannung Voerr der zweiten Komparatoreinheit 320 gewählt wird.
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Dementsprechend wird während eines normalen Betriebs, in dem LED-Bauteile montiert sind, da die umgewandelte Spannung einen geringeren Wert als der Referenzwert der Erfassungsspannung aufweist, der Ausgang des zweiten Fehlerverstärkers eine hohe Spannung aufweisen, so dass die zweite Diode D32 ausgeschaltet wird. Wenn andererseits die erste Diode D31 eingeschaltet wird, und der LED-Treiber dabei gesteuert wird, wird die Erfassungsspannung als Referenzwert durch den ersten Fehlerverstärker benutzt.
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Beispielsweise wird, wenn die LED-Bauteile nicht montiert sind, der Antriebsstrom ILED 0, der Ausgang des ersten Fehlerverstärkers weist eine hohe Spannung auf und die erste Diode D1 wird abgeschaltet. Anschließend ist die Ausgangsspannung Vo erhöht. Wenn die umgewandelte Spannung einen Wert aufweist, der dem Referenzwert für die Ausgangsspannung entspricht, wird die zweite Diode D32 eingeschaltet, um dadurch den LED-Treiber zu steuern, so dass der Wert der umgewandelten Spannung den gleichen Wert wie der Referenzwert für die Ausgangsspannung aufweist.
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Mit anderen Worten, wenn ein LED-Bauteil montiert ist, wird eine Konstantstromsteuerung durch den ersten Fehlerverstärker und die erste Diode D31 durchgeführt. Wenn keine LED montiert ist, wird eine Konstantstromsteuerung durch den zweiten Fehlerverstärker und die zweite Diode D32 durchgeführt.
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Die Ergebnisse der Simulation des LED-Treibers, bei dem das oben beschriebene Betriebsprinzip angewendet wird, werden in 4 gezeigt. Ein LLC-Resonanzschaltkreis wurde als LED-Treiberleistungsstufe für die Simulation benutzt.
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Die Übertragungseinheit 340 kann als Photokoppler konfiguriert sein. Dabei fließt dann Strom entsprechend der Größe der Spannungsdifferenz zwischen einer Anode, angeschlossen an den festgelegten Betriebsspannungsanschluss Vcc durch die Vorspannungswiderstände Rb, und eine Kathode, angeschlossen an den Ausgangsanschluss der Niederspannungsauswahleinheit 330, durch die Licht emittierende Diode PD des Photokopplers.
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Da die Betriebsspannung Vcc konstant ist, fließt ein hoher Strom wegen der höheren Ströme der Licht emittierenden Diode PD, je geringer die Spannung ist, die durch die Niederspannungsauswahleinheit 330 ausgewählt ist. Licht, das der Größe dieses Stromes entspricht, wird zu einer Basis des Phototransistors des Photokopplers übertragen, und schließlich zu der LED-Treibersektion 100. Der Licht emittierende Teil LP kann gemäß der Intensität des Lichts angetrieben werden, das von dem Phototransistor empfangen worden ist.
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Wenn in der in 3 gezeigten grafischen Darstellung ein Licht emittierender Treiber gemäß dem Stand der Technik einen Licht emittierenden Teil mit einer Mehrzahl von LEDs, die in Reihe angeschlossen sind, aufweist, wird die Ausgangsspannung auf eine beträchtlich hohe Spannung von beispielsweise 420 V erhöht, falls wenigstens eine LED der mehreren LEDs entfernt wird.
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Andererseits, wie in der in 4 gezeigten grafischen Darstellung gezeigt ist, erkennt man, dass wenn ein Licht emittierender Treiber gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Licht emittierenden Teil umfassend eine Mehrzahl von LEDs, die in Reihe zueinander angeschlossen sind, aufweist, nimmt die Ausgangsspannung nicht bis auf eine Überspannung zu, sondern sie wird auf einem Wert von beispielsweise 140 V gehalten. Wie in 4 gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt ist, erhöht sich die Ausgangspannung nicht rapide, wenn ein LED-Bauteil während des Betriebs entfernt wird. Da der LED-Treiber nicht abgesperrt wird, wird die Ausgangsspannung auf eine festgelegte Spannung von beispielsweise 140 V gesteuert. Das Entfernen des LED-Bauteils kann durch die Tatsache bestätigt werden, dass der Strom I_LED 0 erreicht hat. Wenn das LED-Bauteil wieder montiert wird, wird der LED-Treiber auf einen normalen Zustand von 180 V/350 mA zurückgeführt während einer sehr kurzen Verzögerungszeit, nämlich 0,07 s.
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5 ist eine Ansicht die exemplarisch eine echte Anwendung umfassend Licht emittierende Treiber gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel zeigt. 5 zeigt einen Fall, in dem eine Mehrzahl von Licht emittierenden Treibern gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung parallel zueinander angeschlossen sind.
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Wie oben beschrieben wurde, betrifft das Verfahren gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines LED-Treiberschaltkreises. Durch Hinzufügen einer Konstantspannungssteuerung zu einer Konstantstromsteuerungsansteuerung eines existierenden LED-Treiberschaltkreises wird eine Konstantstromsteuerung durchgeführt, wenn eine LED befestigt und eingeschaltet wird, und eine Konstantstromsteuerung wird durchgeführt, wenn keine LED montiert ist, so dass ein Benutzer den LED-Treiberschaltkreis nicht zurücksetzen muss, wenn eine LED oder dergleichen ersetzt wird. Daneben bietet die zusätzliche Konstantstromkontrolle einen Schutz gegenüber Risiken wie Feuer oder Explosionen bei einem LED-Treiber unter unerwünschten Umständen wie eine Fehlfunktion des Schaltkreises oder einer Beschädigung von Bauteilen. Die vorliegende Erfindung wird als eine wesentliche Technik bei der weiteren Benutzung von LEDs angesehen.
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Wie erläutert wurde wird gemäß beispielhaftem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Konstantstromsteuerung durchgeführt, basierend auf Strömen, die durch ein Licht emittierendes Teil fließen. Wenn eine Ausgangsspannung, die an das Licht emittierende Teil angelegt wird, plötzlich auf eine hohe Spannung erhöht wird, kann das Licht emittierende Teil durch Durchführen der Konstantspannungssteuerung angetrieben werden basierend auf der Ausgangsspannung, so dass es möglich ist, ein LED-Bauteil während des Betriebs des LED-Treibers zu entfernen und zu ersetzen.
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Daneben, sogar wenn ein offener Fehler durch eine Beschädigung eines LED-Bauteils verursacht worden ist, kann eine Beschädigung des LED-Treibers, die durch einen schnellen Anstieg der Spannung verursacht wird, durch den Betrieb einer Konstantspannungsschleife verhindert werden. Durch Ersetzen des LED-Bauteils mit einem neuen kann der LED-Treiber unmittelbar wieder in einen normalen Konstantstrommodus zurückgeführt werden. Darüber hinaus werden durch die Konstantstrom- und Konstantspannungssteuerung keine Risiken wie Feuer oder Explosionen verursacht, und es wird eine Benutzerfreundlichkeit für gewöhnliche Benutzer geschaffen, die ein LED-Beleuchtungssystem benutzen, das mit LED-Treibern versehen ist.
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Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beispielhaften Ausführungsbeispiele erläutert worden ist, ist es für einen Fachmann auf diesem Gebiet klar, dass Änderungen und Abweichungen möglich sind, ohne von dem Geist und dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, der durch die Patentansprüche definiert ist.
