JP2006511082A5 - - Google Patents

Description

ＬＥＤ制御スイッチ２４は、ＬＥＤ光源１０を流れるＬＥＤ電流のピークをクランプするために更に動作し、電気的なダメージからＬＥＤ光源１０を保護する。たとえば、電源２０の電圧の印加に続いて電源２０へのＬＥＤ光源１０の接続のような、ＬＥＤ光源１０が開動作状態から負荷動作状態（すなわち初期負荷）に遷移するとき、ＬＥＤ制御スイッチ２４は特に有効である。電源２０のＬＥＤ調光機２９は、制御信号ＣＳをＬＥＤ制御スイッチ２４に提供することで、ＬＥＤ光源１０の所望な調光を制御するために動作する。制御信号ＣＳは、たとえば、パルス幅変調信号（"ＰＷＭ"）のような、多くの従来の構成のうちの１つとすることができる。

ＭＯＳＦＥＴスイッチＳＷ１は、従来のゲートドライバ（図示せず）又は例示されるＬＥＤ ＰＷＭ調光機１２８により動作することができる。
ＬＥＤ ＰＷＭ調光機１２８は、外部からの調光コマンドＶ_DCに応答してＰＷＭ信号（図示せず）をＭＯＳＦＥＴスイッチＳＷ１に提供する。ＬＥＤ ＰＷＭ調光機１２８は、ＰＷＭ信号のデューティサイクルを調整し、ＬＥＤ光源１１０からの所望の光出力を生成する。ＬＥＤ ＰＷＭ調光機１２８は、ＬＥＤ光源１１０について精密かつ温度の感度が高い最小の調光レベルを生成することに特に有効である。

ＬＥＤ ＰＷＭ調光機１２８は、ＭＯＳＦＥＴスイッチＳＷ１のゲートに接続されるダイオードＤ４及びダイオードＤ５を含んでいる。ＬＥＤ ＰＷＭ調光機１２８のコンパレータＵ３は、ダイオードＤ４に接続される出力と調光コマンドＶ_DCを受信するための非反転入力とを有する演算増幅器の構成である。従来のＬＥＤ ＰＷＭ調光機１２８の非安定マルチバイブレータ回路１２９は、ダイオードＤ５に接続される。ＬＥＤ ＰＷＭ調光機１２８のランプジェネレータは、ダイオードＤ５に接続される抵抗Ｒ１６、ＭＯＳＦＥＴの構成でのトランジスタＱ２のゲートを含んでいる。トランジスタＱ２は、たとえばＩＧＢＴのような他の構成とすることができる。ランプジェネレータは、演算増幅器Ｕ４を更に含んでいる。抵抗Ｒ１５、抵抗Ｒ１７、バイポーラトランジスタＱ２のドレイン、キャパシタＣ７、及びコンパレータＵ３の反転入力は、演算増幅器Ｕ４の非反転入力に接続される。抵抗Ｒ１５は、演算増幅器Ｕ４の出力に更に接続されている。抵抗Ｒ１３は、演算増幅器Ｕ４の出力及び反転入力に接続される。抵抗Ｒ１４は、演算増幅器Ｕ４の反転入力とグランドに接続される。ＭＯＳＦＥＴトランジスタＱ２のソース及びキャパシタＣ７は、グランドに接続されている。抵抗Ｒ１７は、ＤＣ電圧源に更に接続されている。

動作において、ＬＥＤ ＰＷＭ調光機１２８は、ＬＥＤ光源１１０について精密かつ温度感度の低い最小の調光レベルを達成する。特に、非安定マルチバイブレータ回路１２９は、最小のパルス幅（図３に例示されるＴ_ON，Ｔ_MIN）を生成する。最小のパルス幅の期間は、非安定マルチバイブレータ回路１２９の抵抗及びキャパシタンスの関数である。したがって、最小のパルス幅は、精密かつ温度の感度が低い。ランプジェネレータは、ランプ信号（傾斜信号（ramp signal））（たとえば、図３に例示されるＲＳ）を生成し、このランプ信号は、最小のパルス幅により周期的にリセットされる。ランプ信号は、コンパレータＵ３の反転入力に供給され、ランプ信号と調光コマンドＶ_DCの比較は、コンパレータＵ３の出力で目標となるパルス幅（たとえば、図３に例示されるＴ_ON）を生じる。最小のパルス幅及び目標となるパルス幅は、ＭＯＳＦＥＴスイッチＳＷ１のゲートでＰＷＭ信号を提供するために結合される。かかるように、調光コマンドＶ_DCがランプ信号を超えるか又はランプ信号に等しいとき、ＰＷＭ信号は、最小のパルス幅とオーバラップするターゲットパルス幅から構成される。逆に、ランプ信号が電圧の調光コマンドＶ_DCを超えるとき、ＰＷＭ信号は、最小のパルス幅からのみで構成される。
実際に、電圧の調光コマンドＶ_DCの適切なレンジは、０〜１０ボルトである。

Claims (13)

1. 発光ダイオード（ＬＥＤ）光源用の電源であって、
   ＬＥＤ電流及びＬＥＤ電圧を含む調整された電力を提供するために作用する電力変換器と、
   該ＬＥＤ光源を通したＬＥＤ電流の流れを制御するために作用するＬＥＤ制御スイッチと、
   を有し、
   該ＬＥＤ制御スイッチは、該ＬＥＤ光源が開動作状態から負荷動作状態に遷移するときにＬＥＤ電流のピークをクランプするために更に作用し、
   該ＬＥＤ制御スイッチは、該ＬＥＤ電流がピーク閾値よりも低いときに該ＬＥＤ光源から該電力変換器への電流経路を確立するために作用するスイッチを含み、該スイッチは、該ＬＥＤ電流が該ピーク閾値を超えるときに該電流経路をなくすために更に作用し、
   当該電源は、外部からの調光コマンドに応答して該スイッチにパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を提供するために作用するＬＥＤＰＷＭ調光機を更に有し、
   該ＰＷＭ信号は、前記調光コマンドがランプ信号を超える又は前記ランプ信号に等しいことに応答して目標となるパルス幅を有し、
   該ＰＷＭ信号は、前記ランプ信号が前記調光コマンドを超えることに応答して最小のパルス幅を有する、
   電源。
2. 該ＬＥＤＰＷＭ調光機は、精度及び温度に感度の低い方式で最小のパルス幅を確立するために作用する非安定マルチバイブレータ回路を含む、
   請求項１記載の電源。
3. 該ＬＥＤＰＷＭ調光機は、該調光コマンド及び該ランプ信号の受信に応答して、該目標となるパルス幅を確立するために作用するコンパレータを含む、
   請求項１記載の電源。
4. 該ＬＥＤＰＷＭ調光機は、該最小のパルス幅を示す該ランプ信号を該コンパレータに提供するために作用するランプジェネレータを更に含む、
   請求項３記載の電源。
5. 該ＬＥＤＰＷＭ調光機は、精密及び温度の感度が低い方式で該最小のパルス幅を確立するために作用する非安定マルチバイブレータ回路を更に含む、
   請求項４記載の電源。
6. 該ＬＥＤ電圧に関連する該ＬＥＤ光源の動作状態を示す検出信号を提供するために作用する検出回路を更に備え、
   該検出信号は、該ＬＥＤ光源の負荷状態を表す第一のレベルを有し、
   該検出信号は、該ＬＥＤ光源の短絡状態又は開状態のいずれかを表す第二のレベルを有する、
   請求項１記載の電源。
7. 該負荷動作状態は、ゼロボルトと該ＬＥＤの電圧の間にある該ＬＥＤ光源間のＬＥＤの電圧降下の振幅を示す、
   請求項６記載の電源。
8. 該短絡動作状態は、ゼロボルトを近似する該ＬＥＤ光源間のＬＥＤの電圧降下の振幅を示す、
   請求項６記載の電源。
9. 該開動作状態は、該ＬＥＤ電圧を近似する該ＬＥＤ光源間のＬＥＤ電圧降下の振幅を示す、
   請求項６記載の電源。
10. 該ＬＥＤ光源を流れるＬＥＤ電流を感知するために作用する電流センサを更に有し、
    該電流センサは、演算増幅器、及び該演算増幅器の利得を調節する手段を含む、
    請求項１記載の電源。
11. 該ＬＥＤ光源に印加される該ＬＥＤ電圧を感知するために作用する電圧センサを更に有し、
    該電圧センサは、演算増幅器、及び該差動増幅器の利得を調整する手段とを含む、
    請求項１記載の電源。
12. 発光ダイオード（ＬＥＤ）光源を動作させるための方法であって、
    ＬＥＤ電流及びＬＥＤ電圧を含む調整された電力を該ＬＥＤ光源に提供するステップと、
    該ＬＥＤ光源を通した該ＬＥＤ電流の流れを制御するステップと、
    該ＬＥＤ光源が開動作状態から負荷動作状態に遷移するときに該ＬＥＤ電流のピークをクランプするステップと、
    を有し、
    該ＬＥＤ制御スイッチは、該ＬＥＤ電流がピーク閾値よりも低いときに該ＬＥＤ光源から該電力変換器への電流経路を確立するために作用するスイッチを含み、該スイッチは、該ＬＥＤ電流が該ピーク閾値を超えるときに該電流経路をなくすために更に作用し、
    当該電源は、外部からの調光コマンドに応答して該スイッチにパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を提供するために作用するＬＥＤＰＷＭ調光機を更に有し、
    該ＰＷＭ信号は、前記調光コマンドがランプ信号を超える又は前記ランプ信号に等しいことに応答して目標となるパルス幅を有し、
    該ＰＷＭ信号は、前記ランプ信号が前記調光コマンドを超えることに応答して最小のパルス幅を有する、
    方法。
13. 該ＬＥＤ電圧に関連されるＬＥＤ光源の動作状態を示す検出信号を発生するステップを更に備え、
    該検出信号は、該ＬＥＤ光源の通常の動作状態を表す第一のレベルを有し、
    該検出信号は、該ＬＥＤ光源の短絡動作状態又は開動作状態のいずれかを表す第二のレベルを有する、
    請求項１２記載の方法。