JP2009055775A - 負荷制御モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スイッチの動作により駆動される電気設備に適用する負荷制御モジュールを開示する。負荷制御モジュールがエネルギー蓄積ユニットと、信号変換ユニットと、第1制御ユニットと、第2制御ユニットとを含む。スイッチがオフとなる間、エネルギー蓄積ユニットが所定時間中、蓄積電圧を出力する。スイッチの切り換え速度の違いによって、第2制御ユニットが信号変換ユニットおよび第1制御ユニットの動作に協調して動作し、制御電圧のレベルを調整するか、現状態の制御電圧のレベルを維持することができる。電気設備がスイッチの動作に協調して動作される負荷制御モジュールの制御の下、多様化された制御機能を実行することができる。
【選択図】図2
Description
101 LED(light-emitting diode)
102 ダイオードドライバ
110,210 スイッチ
120 従来の負荷制御モジュール
200 負荷制御モジュール
220 電気設備
230 エネルギー蓄積ユニット(energy storage unit)
240 第1制御ユニット
250 第2制御ユニット
260 信号変換ユニット
410 レギュレータ
420 リセット回路
510 フィルタ
520,621,622 シュミットトリガ
530 電圧制御発振器(voltage-controlled oscillator =VCO)
610 フィルタリング整流ユニット(filtering rectifier unit)
620 ラッチングユニット
710 周波数分周器
720 計数ユニット(counting unit)
730 粗さ調節ユニット
740 マルチプレクサ(multiplexer)
750 デジタルアナログ変換器
760 バッファ(buffer)
721 計数器
722,731 ANDゲート
723,733 インバータ
732 レベルセレクタ
D1〜D4 ダイオード
R1〜R6 レジスタ
C1〜C3 キャパシタ
Claims (12)
- スイッチの動作により制御される電気設備のための負荷制御モジュールであって、
前記スイッチがオンとなる時、供給電圧を変換し且つ蓄積電圧を出力し、前記スイッチがオフとなる時、所定時間中、前記蓄積電圧を継続的に出力するエネルギー蓄積ユニットと、
前記エネルギー蓄積ユニットに連結され、前記蓄積電圧により駆動され、前記スイッチから出力される前記供給電圧を計数信号に変換するよう構成される信号変換ユニットと、
前記エネルギー蓄積ユニットおよび前記信号変換ユニットに連結され、前記蓄積電圧により駆動され、前記計数信号をフィルタおよび整流して整流信号を出力するよう構成される第1制御ユニットであって、前記整流信号のレベルが第2レベルに切り換えられる時、前記第1制御ユニットがクランピング信号の前記レベルを前記第2レベルにラッチし、前記第1制御ユニットが再起動されるまで、前記第1制御ユニットが第1レベルを有する前記クランピング信号を出力する第1制御ユニットと、
前記エネルギー蓄積ユニットと、前記信号変換ユニットと、前記第1制御ユニットと、前記電気設備とに連結され、前記蓄積電圧により駆動され、制御電圧を出力して前記電気設備の特性パラメータを制御するよう構成される第2制御ユニットと、
を含み、前記第2制御ユニットが前記第1レベルを有する前記クランピング信号を受信する時、前記第2制御ユニットが前記計数信号に応じて継続的に計数し、計数結果に基づき前記制御電圧のレベルを調節し、前記第2制御ユニットが所定値まで計数するか、または前記第2レベルを有する前記クランピング信号を受信する時、前記第2制御ユニットが計数することを停止し、前記制御電圧の前記レベルが前記整流信号の逆変換信号に基づき複数の所定レベルの1つに切り換えられるようにした負荷制御モジュール。 - 前記第2制御ユニットが、
前記信号変換ユニットに連結される周波数分周器であって、前記周波数分周器が起動される時、前記計数信号の周波数を特定周波数に分割して方形波信号を出力するよう構成される周波数分周器と、
前記周波数分周器および前記第1制御ユニットに連結される計数ユニットであって、前記計数ユニットが起動される時、前記方形波信号に基づき累積値を前記所定値まで計数するよう構成される計数ユニットであって、前記計数ユニットが前記所定値まで計数するか、または前記第2レベルを有する前記クランピング信号を受信する時、前記計数ユニットが計数することを停止し、前記第2レベルを有する割り込み信号を発生する計数ユニットと、
前記計数ユニットおよび前記第1制御ユニットに連結される粗さ調節ユニットであって、前記粗さ調節ユニットが起動される時、前記整流信号の前記逆変換信号および前記割り込み信号に基づき複数の所定レベル調節値の1つを出力することを決定し、特定調節値および制御信号を発生し、前記レベル調節値がそれぞれ前記所定レベルに対応する粗さ調節ユニットと、
前記計数ユニットおよび前記粗さ調節ユニットに連結されるマルチプレクサであって、前記マルチプレクサが前記制御信号を受信する時、前記特定調節値を出力し、そうではない時、前記累積値を出力するよう構成されるマルチプレクサと、
前記マルチプレクサに連結されるデジタルアナログ変換器であって、前記デジタルアナログ変換器が起動される時、前記制御電圧を出力し、前記累積値または前記特定調節値に基づき前記制御電圧の前記レベルを変換するよう構成されるデジタルアナログ変換器と
を含み、前記周波数分周器と、前記計数ユニットと、前記粗さ調節ユニットと、前記マルチプレクサと、前記デジタルアナログ変換器とが、それぞれ前記エネルギー蓄積ユニットに連結され、前記蓄積電圧により駆動される請求項1記載の負荷制御モジュール。 - 前記第2制御ユニットが更に、
前記エネルギー蓄積ユニットと、前記デジタルアナログ変換器と、前記電気設備とに連結され、前記蓄積電圧により駆動されるバッファであって、前記バッファが起動される時、前記制御電圧をバッファおよび出力するよう構成されるバッファを含む請求項2記載の負荷制御モジュール。 - 前記計数ユニットが、
前記エネルギー蓄積ユニットおよび前記周波数分周器に連結され、前記蓄積電圧により駆動される計数器であって、前記計数器が起動される時、前記方形波信号に基づき前記累積値を前記所定値まで計数するよう構成される計数器と、
前記クランピング信号および前記状態信号の逆変換信号を受信して前記割り込み信号を発生する第1ANDゲートと
を含み、前記割り込み信号が前記第2レベルを有する時、前記計数器が計数することを停止する請求項2記載の負荷制御モジュール。 - 前記粗さ調節ユニットが、
前記割り込み信号および前記整流信号の前記逆変換信号が前記第1レベルを有する時、有効信号を発生する第2ANDゲートと、
前記エネルギー蓄積ユニットおよび前記第2ANDゲートに連結され、前記蓄積電圧により駆動されるレベルセレクタであって、前記レベルセレクタが起動される時、前記有効信号に基づき前記レベル調節値の1つを選択し前記特定調節値とするよう構成されるレベルセレクタとを含む請求項2記載の負荷制御モジュール。 - 前記エネルギー蓄積ユニットが更に、前記蓄積電圧の高遷移中、第1リセット信号を出力し、前記蓄積電圧の前記レベルが閾値まで達する時、第2リセット信号を出力し、前記第1制御ユニットが前記第1リセット信号に基づき前記クランピング信号の前記レベルを前記第1レベルに切り換え、前記第2制御ユニットが前記第1リセット信号または前記第2リセット信号に基づきリセットされる請求項1記載の負荷制御モジュール。
- 前記エネルギー蓄積ユニットが、
第1ダイオードであって、前記第1ダイオードの陽極が前記スイッチに連結される第1ダイオードと、
第1レジスタであって、前記第1レジスタの第1端が前記第1ダイオードの陰極に連結される第1レジスタと、
第2レジスタであって、前記第2レジスタの第1端が前記第1レジスタの第2端に連結され、前記第2レジスタの第2端が前記グランドに連結される第2レジスタと、
第1キャパシタであって、前記第1キャパシタの第1端が前記第1レジスタの前記第2端に連結され、前記第1キャパシタの第2端が前記グランドに連結される前記第1キャパシタと、
前記第2レジスタの前記第1端に連結され、前記蓄積電圧を出力するよう構成されるレギュレータと、
前記レギュレータに連結され、前記蓄積電圧のレベルを検知し、前記蓄積電圧の前記高遷移中、前記第1リセット信号を出力し、前記蓄積電圧が前記閾値に達する時に前記第2リセット信号を出力するリセット回路とを含む請求項6記載の負荷制御モジュール。 - 前記第1制御ユニットが、
前記信号変換ユニットに連結され、前記計数信号をフィルタおよび整流して前記整流信号を出力するフィルタリング整流ユニットと、
前記エネルギー蓄積ユニットおよび前記フィルタリング整流ユニットに連結されるラッチングユニットであって、前記ラッチングユニットが起動される時、前記整流信号に基づき前記クランピング信号を出力し、前記整流信号の前記レベルが前記第1レベルから前記第2レベルに切り換えられる時、前記ラッチングユニットが再起動されるまで、前記ラッチングユニットが前記クランピング信号の前記レベルを前記第2レベルにラッチするラッチングユニットとを含む請求項1記載の負荷制御モジュール。 - 前記フィルタリング整流ユニットが、
第2キャパシタであって、前記第2キャパシタの第1端が前記信号変換ユニットに連結される第2キャパシタと、
第3レジスタであって、前記第3レジスタの第1端が前記第2キャパシタの第2端に連結され、前記第3レジスタの第2端が前記グランドに連結される第3レジスタと、
第2ダイオードであって、前記第2ダイオードの陽極が前記第2キャパシタの前記第2端に連結される第2ダイオードと、
第3キャパシタであって、前記第3キャパシタの第1端が前記第2ダイオードの陰極に連結され、前記第3キャパシタの第2端が前記グランドに連結される第3キャパシタと、
第4レジスタであって、前記第4レジスタの第1端が前記第2ダイオードの前記陰極に連結され、前記第4レジスタの第2端が前記グランドに連結される第4レジスタと、
第5レジスタであって、前記第5レジスタの第1端が前記第2ダイオードの前記陰極に連結され、前記第5レジスタの第2端が前記クランピング信号を出力することに用いられる第5レジスタと
を含む請求項8記載の負荷制御モジュール。 - 前記ラッチングユニットが、
第3ダイオードであって、前記第3ダイオードの陽極が前記エネルギー蓄積ユニットに連結される第3ダイオードと、
前記エネルギー蓄積ユニットと、前記フィルタリング整流ユニットと、前記第3ダイオードの陰極とに連結され、前記蓄積電圧により駆動される第2シュミットトリガと、
前記エネルギー蓄積ユニットおよび前記第2シュミットトリガに連結され、前記蓄積電圧により駆動される第3シュミットトリガと、
第4ダイオードであって、前記第4ダイオードの陽極が前記第2シュミットトリガに連結される第4ダイオードと、
第6レジスタであって、前記第6レジスタの第1端が第3ダイオードの前記陰極に連結され、前記第6レジスタの第2端が前記第3シュミットトリガに連結される第6レジスタと、を含む請求項8記載の負荷制御モジュール。 - 前記供給電圧がAC信号である時、前記信号変換ユニットが、
前記供給電圧のノイズをフィルタするフィルタと、
前記エネルギー蓄積ユニットおよび前記フィルタに連結され、前記蓄積電圧により駆動され、前記フィルタされた供給電圧を前記計数信号に変換する第1シュミットトリガと、
を含む請求項1記載の負荷制御モジュール。 - 前記供給電圧がDC信号である時、前記信号変換ユニットが電圧制御発振器であり、前記電圧制御発振器が前記エネルギー蓄積ユニットに連結され、前記蓄積電圧により駆動される請求項1記載の負荷制御モジュール。
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