JP2009542188A - 負荷を一定電流で駆動する駆動回路 - Google Patents
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Abstract
Description
IAV=(I1+I2)/2 (1)
一般に、t1及びt3のような制御出力信号SCがハイになる時間は、スイッチ・オン時間tSONとして示され、t2及びt4のような制御出力信号SCがローになる時間は、スイッチ・オフ時間tSOFFとして示される。制御部20は、LED電流ILの瞬間値に基づきスイッチ・オン時間tSON及びスイッチ・オフ時間tSOFFを決定する。このため、駆動回路1は、図1の実施例では第2の出力端子2bと接地との間にLED装置3と直列に接続された抵抗器として実施された電流センサー15を有する。LED電流のILは、電流検知抵抗器15に渡り、LED電流ILと比例する電圧降下V15を生じる。電圧V15は電流測定信号を較正する。電流測定信号は、電流検知入力22で制御部20へ供給される。制御部20は、比較器23及び閾電圧源24を更に有する。比較器23は、閾電圧源24から閾電圧VTHを受信する第1の入力、及び電流検知入力22から電流測定信号V15を受信する第2の入力を有する。比較器23からの出力信号SCOMPは、単パルス生成器25と結合される。単パルス生成器25の出力は、場合によっては更に増幅した後に、スイッチ制御信号SCを較正する。
I2=VTH/Rsense (2)
Rsenseは検知抵抗器15の抵抗値である。
V13=VF+V15 (3)
インダクターを通る電流は、次式に従い時間の関数として減少する。
ΔIL=−V13・Δt/L (4)
Lはインダクター13のインダクタンスを示す。
I1=I2+ΔIL=VTH/Rsense―V13・tOFF/L (5)
式(1)及び(3)を用いると、平均電流IAVは次のように表せる。
IAV=VTH/Rsense―VTH・tOFF/2L−VF・tOFF/2L (6)
制御部が一定のtON期間で動作する場合、又は制御部が2つの閾電圧で動作する場合、同様の式が導出される。
IAV=I(0)+c・VF (7)
I(0)はVFに依存しない一定値である。cは予め値が定められる定数であり、正又は負であってよい。
dIAV/dVF=c (8)
本発明によると、駆動回路1は式(8)の従属関係を補償する。このため、駆動回路1は、順方向電圧VFを表す測定信号SVを供給する電圧センサー30を更に有する。測定信号SVは、制御部20により電圧検知入力26で受信される。図1に示された例である実施例では、電圧センサー30は、第1の出力端子2aと接地との間に接続された2個の抵抗器31、32の直列構成として実施される。測定信号SVは2つの抵抗器31、32の間の節点から取り出される。留意すべき点は、この測定信号SVは実際にはVF+V15を表すが、制御部20は電流検知入力22で受信した信号から既にV15を知っており、従って制御部は図3の減算器27により示される減算VF=SV−V15を実行することにより簡単にVFを導出できることである。或いは、出力端子2a、2bの間にセンサーを接続するような、実際に出力端子2a、2bの間の電圧を測定する電圧センサーを構成するための別の可能性が容易に分かる。しかし、示された実施例は簡易という利点を有する。
IAV=VTH/Rsense−(VF+V15)−tOFF/2L (9)
=I(0)+c’・SV (10)
測定信号SVに応じ、制御部20は、実際の平均電流IAVが影響を受けないように制御信号SCのタイミングを調整する。この補償動作を実施するためには幾つかの可能性がある。可能な実施例では、オフ期間tOFFが一定である場合、制御部20はオフ期間tOFFを順方向電圧VFの変動に応じて変化させる。式(9)及び(10)から容易に分かるように、VFの増大はtOFFの減少により中和される。一方で、VFの減少はtOFFの増大により中和される。同様に、オン期間tONが一定である場合、制御部20はオン期間tONを順方向電圧VFの変動に応じて変化させる。これらの実施例は図3に示される。図3では、単パルス生成器25は、電圧検知信号SVから導出されるタイミング制御出力信号Stcにより制御される制御可能な生成器として示される。
Claims (14)
- 負荷を駆動する駆動回路であって:
−駆動されるべき前記負荷と接続する出力;
−前記出力で、オン期間中に増大しオフ期間中に減少する切り替えられる出力電流を供給するスイッチング電源;
−前記スイッチング電源を制御する制御部;
−前記出力電流を表す電流検知信号を生成する電流センサー;
−前記回路の前記出力電圧を表す電圧検知信号を生成する電圧センサー;を有し、
前記制御部は、前記電流検知信号を受信する電流検知入力を有し;
前記制御部は、前記受信した電流検知信号に基づき、前記スイッチング電源のための切り替え時間制御信号を生成し;
前記制御部は、前記電圧検知信号を更に受信し;
前記制御部は、前記出力電圧の変化を表す前記受信した電圧検知信号に応じて、前記切り替え時間制御信号を変化させ、前記出力電圧の変化が前記出力電流の平均値に及ぼす影響を効率的に補償する、駆動回路。 - 前記制御部は、閾電圧を生成する少なくとも1つの閾電圧生成器を有し;
前記制御部は、前記閾電圧と等しいか又は前記閾電圧から導出された信号を受信する第1の入力と、前記電流検知信号と等しいか又は前記電流検知信号から導出された信号を受信する第2の入力とを有する少なくとも1つの比較器を有し;
前記制御部は、前記切り替え時間制御信号を生成し、前記比較器の出力信号に基づき、オン期間からオフ期間への遷移の瞬間を示し;
前記制御部は、前記受信電圧検知信号の変化に比例して前記遷移の瞬間を変化させる、請求項1記載の駆動回路。 - 前記オフ期間の持続時間は一定である、請求項2記載の駆動回路。
- 前記制御部は、前記受信した電圧検知信号が増大した場合に前記遷移の瞬間を遅らせ、前記受信した電圧検知信号が減少した場合に前記遷移の瞬間を進める、請求項2記載の駆動回路。
- 前記制御部は、前記比較器と前記制御出力との間に制御可能なディレイを有し、前記延期制御可能なディレイは、前記受信した電圧検知信号と等しいか又は前記受信した電圧検知信号から導出される信号により制御される、請求項4記載の駆動回路。
- 前記制御部は、前記閾電圧生成器と前記比較器との間に配置された加算器を有し、前記加算器は、前記受信した電圧検知信号と等しいか又は前記受信した電圧検知信号から導出される信号を更に受信する、請求項4記載の駆動回路。
- 前記制御部は、前記電流検知入力と前記比較器との間に配置された減算器を有し、前記減算器は、前記受信した電圧検知信号と等しいか又は前記受信した電圧検知信号から導出される信号を更に受信する、請求項4記載の駆動回路。
- 前記制御部は、閾電圧を生成する少なくとも1つの閾電圧生成器を有し;
前記制御部は、前記閾電圧と等しいか又は前記閾電圧から導出された信号を受信する第1の入力と、前記電流検知信号と等しいか又は前記電流検知信号から導出された信号を受信する第2の入力とを有する少なくとも1つの比較器を有し;
前記制御部は、前記切り替え時間制御信号を生成し、前記比較器の出力信号に基づき、オフ期間からオン期間への遷移の瞬間を示し;
前記制御部は、前記受信電圧検知信号の変化に比例して前記遷移の瞬間を変化させる、請求項1記載の駆動回路。 - 前記オン期間の持続時間は一定である、請求項8記載の駆動回路。
- 前記制御部は、前記受信した電圧検知信号が増大した場合に前記遷移の瞬間を遅らせ、前記受信した電圧検知信号が減少した場合に前記遷移の瞬間を進める、請求項8記載の駆動回路。
- 前記制御部は、前記比較器と前記制御出力との間に制御可能なディレイを有し、前記延期制御可能なディレイは、前記受信した電圧検知信号と等しいか又は前記受信した電圧検知信号から導出される信号により制御される、請求項10記載の駆動回路。
- 前記制御部は、前記閾電圧生成器と前記比較器との間に配置された減算器を有し、前記減算器は、前記受信した電圧検知信号と等しいか又は前記受信した電圧検知信号から導出される信号を更に受信する、請求項10記載の駆動回路。
- 前記制御部は、前記電流検知入力と前記比較器との間に配置された加算器を有し、前記加算器は、前記受信した電圧検知信号と等しいか又は前記受信した電圧検知信号から導出される信号を更に受信する、請求項10記載の駆動回路。
- 負荷のために切り替えられる出力電流を生成するスイッチング電源の補償方法であって、前記出力電流は検知され、電流検知信号は基準閾レベルと比較され、前記スイッチング電源は前記比較の結果に基づき制御され;
前記補償方法は:
−前記負荷の出力電圧に比例した補償信号を生成する段階;
−前記比較を行う前に、前記補償信号を前記電流検知信号又は前記基準閾レベルに加算するか、又は前記補償信号を前記電流検知信号又は前記基準閾レベルから減算する段階;を有する方法。
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