JP2012256599A - Multiple channel light source power supply with output protection function - Google Patents
Multiple channel light source power supply with output protection function Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012256599A JP2012256599A JP2012131976A JP2012131976A JP2012256599A JP 2012256599 A JP2012256599 A JP 2012256599A JP 2012131976 A JP2012131976 A JP 2012131976A JP 2012131976 A JP2012131976 A JP 2012131976A JP 2012256599 A JP2012256599 A JP 2012256599A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- output
- voltage conversion
- power supply
- conversion circuits
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/37—Converter circuits
- H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
- H05B45/375—Switched mode power supply [SMPS] using buck topology
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/60—Circuit arrangements for operating LEDs comprising organic material, e.g. for operating organic light-emitting diodes [OLED] or polymer light-emitting diodes [PLED]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
Description
本件出願は、ここでの参照によりその全てを本明細書の一部とするところの、2011年6月9日付けで提出された“OUTPUT PROTECTION CIRCUIT FOR MULTI−CHANNEL HIGH WATTAGE POWER SUPPLY”と題する米国仮特許出願第61/495,291号の優先権を主張する、2012年2月24日付けで提出された米国特許出願番号13/404,415号及び2011年9月21日付けで提出された“MULTI−CHANNEL POWER PROTECTION MOSFET SWITCH”と題する米国仮特許出願第61/537,562号の部分継続出願である。
本発明は照明に関し、詳しくは照明用電源に関する。
This application is a United States entitled “OUTPUT PROTECTION CIRCUIT FOR MULTI-CHANNEL HIGH WATTAGE POWER SUPPLY” filed on June 9, 2011, which is hereby incorporated by reference herein in its entirety. US Patent Application No. 13 / 404,415 filed February 24, 2012 and filed September 21, 2011, claiming priority of provisional patent application 61 / 495,291 This is a continuation-in-part of US Provisional Patent Application No. 61 / 537,562 entitled “MULTI-CHANNEL POWER PROTECTION MOSFET SWITCH”.
The present invention relates to lighting, and more particularly to a lighting power source.
米国内で使用されるある種の電源はアメリカ保険業者安全試験所の定める安全基準、特にUL1310、Class2に定める基準により規制される。UL1310基準により、Class2電源に分類される電源の各出力の電圧、電流及び電力が制限される。この制限は単一部品故障状況下においてさえ満たされる必要がある。例えば、UL1310、Class2基準の電源における電力は現在は出力チャンネル当たり100ワットに制限される。電源の各チャンネル/出力は別個の光源、中でも、例えば、固体光源(即ち、発光ダイオード(LED)、有機発光ダイオード(OELD)等)、ガス放電ランプ、または白熱灯等を駆動する構成を有し得る。
それら電源では2つの電圧変換ステージ、即ち、フロントエンドステージ及び出力ステージが利用される場合がある。フロントエンドステージは入力電圧、例えば、120VのAC電圧を受け、当該入力電圧を、安定化DC出力電圧に変換し得る。出力ステージはフロントエンドステージからこのDC出力を受け、DC/DCコンバータを用いて電源の各チャンネル用の安定化DC出力を提供し得る。かくして各ステージは、出力電圧、電流、電力を制限できる。
Certain types of power sources used in the United States are regulated by safety standards set forth by the American Insurer Safety Laboratory, particularly those set forth in UL 1310, Class 2. The UL 1310 standard limits the voltage, current and power of each output of a power supply classified as a Class 2 power supply. This limitation needs to be met even under single component failure conditions. For example, power in UL 1310, Class 2 based power supplies is currently limited to 100 watts per output channel. Each channel / output of the power supply has a configuration for driving a separate light source, for example, a solid light source (ie, a light emitting diode (LED), an organic light emitting diode (OELD), etc.), a gas discharge lamp, an incandescent lamp, etc. obtain.
In those power supplies, two voltage conversion stages, that is, a front end stage and an output stage may be used. The front end stage may receive an input voltage, for example, an AC voltage of 120V, and convert the input voltage to a stabilized DC output voltage. The output stage can receive this DC output from the front end stage and provide a stabilized DC output for each channel of the power supply using a DC / DC converter. Thus, each stage can limit output voltage, current, and power.
単一チャンネル型電源ではフロントエンドステージ及び出力ステージは、各ステージが相互のバックアップとなるよう、その限界出力が何れも100ワット未満に設定され得る。多チャンネル/出力型電源では、各出力チャンネルの合計で100ワット以上の電力が給電され得る。従って、多チャンネル型電源ではフロントエンドステージの限界出力を100ワット以上に設定する必要が生じ得るため、出力ステージの単一チャンネルにおける単一部品故障の恐れに対するバックアップとはなり得ない。 In a single channel power supply, the front end stage and output stage can both be set to less than 100 watts so that each stage is a backup for each other. In a multi-channel / output power source, a total of 100 watts or more of power can be supplied to each output channel. Therefore, a multi-channel type power supply may need to set the limit output of the front-end stage to 100 watts or more, and therefore cannot be a backup for the possibility of a single component failure in a single channel of the output stage.
多チャンネル/出力型電源で発生し得る最も影響の大きい障害は、出力の1つ以上を調整する際の短絡(例えば、出力バックレギュレータのMOSFETまたはインダクタのショート)であり、当該障害は、故障した単一チャンネルに最大フロントエンド電力が送達される不良出力を生じさせ得る。UL1310に関するフロントエンドの最大限界出力が100ワット未満であればこの障害は単一チャンネル/出力型電源では恐らく問題とはならないが、故障チャンネルが多チャンネル/出力型電源におけるものである場合は、フロントエンドステージの限界出力はおそらく100ワット以上であることから重大となり得る。 The most influential fault that can occur in a multi-channel / output power supply is a short circuit in adjusting one or more of the outputs (eg, a short in the output buck regulator MOSFET or inductor), which has failed. It can cause a bad output where maximum front end power is delivered to a single channel. This fault is probably not a problem with a single channel / output power supply if the maximum front-end limit output for UL 1310 is less than 100 watts, but if the failed channel is in a multi-channel / output power supply, the front The end stage limit power can be significant, perhaps over 100 watts.
既知のある構成では、故障した単一の出力チャンネルから100ワット以上の電力が送達され得る問題は各出力チャンネルに保護回路を追加することで解決される。この保護回路は各出力チャンネルの電圧及び電流を監視し得、また、電圧、電流、あるいは電力の何れかの値が高過ぎる場合はチャンネル及びまたは全電源を停止させ得る。しかしながら保護回路の追加はより多くの部品及び空間を要するため、貨幣原価及び効率費用の何れについても追加となる。あるいは単に、電源の全チャンネルを横断しての合計発生電力を100ワット以下とさせ得ることは言うまでもない。 In one known configuration, the problem that more than 100 watts of power can be delivered from a single failed output channel is solved by adding protection circuitry to each output channel. This protection circuit can monitor the voltage and current of each output channel and can shut down the channel and / or the entire power supply if any value of voltage, current or power is too high. However, since the addition of the protection circuit requires more parts and space, both monetary cost and efficiency cost are added. Alternatively, it goes without saying that the total generated power across all channels of the power supply can be made 100 watts or less.
本発明の1様相によれば、フロントエンドステージと出力ステージとの間に保護回路を設け、出力ステージが複数の電圧変換回路を含む電源が提供される。各電圧変換回路が、電源の各出力チャンネルに別個の関連する出力を提供する。電圧変換回路には電流検出回路が連結され、制御回路に電流検出出力を提供する。電圧変換回路の1つ以上における通過電流が電流検出出力により表される所定値を超えると、制御回路が、フロントエンドステージの出力を電圧変換回路から切断させる出力を保護スイッチに提供する。従って、出力ステージの電圧変換回路の何れかに短絡あるいはその他不具合が生じると出力ステージの全電圧変換回路が有効に“オフ”とされ、かくして出力電源チャンネルへの過剰給電(例えば、100ワット以上の)が回避される。 According to one aspect of the present invention, a power supply is provided in which a protection circuit is provided between the front end stage and the output stage, and the output stage includes a plurality of voltage conversion circuits. Each voltage conversion circuit provides a separate associated output for each output channel of the power supply. A current detection circuit is connected to the voltage conversion circuit and provides a current detection output to the control circuit. When the passing current in one or more of the voltage conversion circuits exceeds a predetermined value represented by the current detection output, the control circuit provides an output to the protection switch that disconnects the output of the front end stage from the voltage conversion circuit. Therefore, if a short circuit or other malfunction occurs in any of the voltage conversion circuits of the output stage, all the voltage conversion circuits of the output stage are effectively turned “off”, thus overpowering the output power supply channel (eg, over 100 watts or more). ) Is avoided.
ある様相では、電流検出回路に関わる抵抗損失に起因する効率低下の低減又は排除が所望され得る。それらの様相では電流検出回路が、電流検出出力を提供する電流センサと、当該電流センサに平行接続したバイパススイッチとを含み得る。バイパススイッチは、電圧変換回路の1つ以上における短絡を判定するべく非導電状態に配置され得、これにより、電圧変換回路の通過電流を表す電流が電流センサを通過して流れ、かくして電流検出出力を確立する。電流検出出力が所定閾値を上回ると制御回路が、フロントエンドステージを電圧変換回路から切断させる出力を保護スイッチに提供する。電流検出出力が前記所定閾値を超えない場合、制御回路は、フロントエンドステージの出力を電圧変換回路に接続させ、またバイパススイッチを導電状態に配置させて電流センサ周囲の電流を分路させる出力を保護スイッチに提供する。電源回路の通常機能による電圧変換回路給電時の電流センサ周囲への分路電流が、電流センサに関わる抵抗損失に起因する効率低下を低減又は排除する。 In some aspects, it may be desirable to reduce or eliminate efficiency loss due to resistance losses associated with the current sensing circuit. In those aspects, the current detection circuit may include a current sensor that provides a current detection output and a bypass switch connected in parallel to the current sensor. The bypass switch may be placed in a non-conductive state to determine a short circuit in one or more of the voltage conversion circuits, so that a current representative of the current passing through the voltage conversion circuit flows through the current sensor, and thus the current detection output. Establish. When the current detection output exceeds a predetermined threshold, the control circuit provides an output for disconnecting the front end stage from the voltage conversion circuit to the protection switch. If the current detection output does not exceed the predetermined threshold value, the control circuit connects the output of the front end stage to the voltage conversion circuit, and outputs an output that shunts the current around the current sensor by arranging the bypass switch in a conductive state. Provide protection switch. The shunt current around the current sensor when the voltage conversion circuit is fed by the normal function of the power supply circuit reduces or eliminates a decrease in efficiency due to resistance loss associated with the current sensor.
かくして、前記電源回路実施例によれば電源の各チャンネルに追加の回路を設ける必要無く、多チャンネル/出力型電源を保護する出力が提供される。これによりサイズ、コスト、信頼性、効率に関わる利益が提供される。加えて、前記実施例には、電圧出力であるところの電流検出出力を提供する電流検出回路が含まれ得、かくして追加的なエネルギー損失量が当該電流検出回路により極少化される。また、電圧変換回路を保護スイッチによりフロントエンドステージから切断する際にフロントエンドステージがスタンバイモードに入るため、電源の消費電力量が低く維持され得る。 Thus, the power supply circuit embodiment provides an output that protects a multi-channel / output power supply without the need to provide additional circuitry for each channel of the power supply. This provides benefits related to size, cost, reliability and efficiency. In addition, the embodiment may include a current detection circuit that provides a current detection output that is a voltage output, thus minimizing additional energy loss. Further, when the voltage conversion circuit is disconnected from the front end stage by the protection switch, the power consumption of the power source can be kept low because the front end stage enters the standby mode.
ある様相によれば、多数の出力チャンネルを有する、光源電源回路が提供される。光源電源回路は、入力電圧を受け、安定化したフロントエンド直流(DC)出力電圧を提供する構成を有するフロントエンド回路、複数の電圧変換回路にして、各電圧変換回路が前記安定化したフロントエンド直流(DC)出力電圧を受け且つ多数の出力チャンネルの関連する1つに別個の関連するDC出力を提供する構成を有する複数の電圧変換回路、当該複数の電圧変換回路とフロントエンド回路との間に連結した保護スイッチにして、前記フロントエンド直流(DC)出力電圧を前記複数の電圧変換回路に繋ぐ導電性状態と、前記フロントエンド直流(DC)出力電圧を前記複数の電圧変換回路から切断する非導電性状態とを有する保護スイッチ、前記複数の電圧変換回路に接続した電流検出回路にして、電流センサと、該電流センサに平行接続したバイパススイッチとを含み、該バイパススイッチが、電流を電流センサ周囲に分路させる導電性状態と、電流センサに電流を通過させる非導電性状態とを有し、かくして、前記バイパススイッチが非導電性状態の場合は、電流センサを横断する電圧が、前記複数の電圧変換回路の少なくとも1つの電圧変換回路の通過電流を表す電流検出出力を確立する電流検出回路、前記保護スイッチを前記電流検出出力に応じて非導電性状態に配置する構成を有する制御回路、を含む。 According to one aspect, a light source power circuit is provided having a number of output channels. The light source power supply circuit includes a front end circuit configured to receive an input voltage and provide a stabilized front end direct current (DC) output voltage, a plurality of voltage conversion circuits, and each voltage conversion circuit includes the stabilized front end. A plurality of voltage conversion circuits having a configuration that receives a direct current (DC) output voltage and provides a separate associated DC output to an associated one of a number of output channels, between the plurality of voltage conversion circuits and the front end circuit A protection switch coupled to the conductive state connecting the front end direct current (DC) output voltage to the plurality of voltage conversion circuits, and disconnecting the front end direct current (DC) output voltage from the plurality of voltage conversion circuits. A protection switch having a non-conductive state, a current detection circuit connected to the plurality of voltage conversion circuits, a current sensor, and the current sensor A bypass switch connected in parallel, the bypass switch having a conductive state for shunting current around the current sensor and a non-conductive state for passing current through the current sensor, so that the bypass switch comprises: In a non-conductive state, a voltage across the current sensor establishes a current detection output that represents a passing current of at least one voltage conversion circuit of the plurality of voltage conversion circuits, and the protection switch includes the current switch A control circuit having a configuration arranged in a non-conductive state according to the detection output.
関連様相によれば、複数の電圧変換回路が複数のスイッチを含み得、制御回路が、複数の前記スイッチにおける1スイッチを非導電性状態に配置させ、かくして前記複数のスイッチにおける当該1スイッチにに関連する光源電源回路の出力チャンネルに接続した光源には電力が送達されないように構成され得る。 According to a related aspect, the plurality of voltage conversion circuits may include a plurality of switches, and the control circuit causes one switch in the plurality of switches to be placed in a non-conductive state, and thus to the one switch in the plurality of switches. It may be configured so that no power is delivered to the light source connected to the output channel of the associated light source power circuit.
他の関連様相では、保護スイッチがフロントエンド回路のローサイド出力と複数の電圧変換回路との間に連結され得る。更に他の関連様相では複数の電圧変換回路が複数のスイッチング電源回路(switching converter circuit)であり、電流センサが少なくとも1つの抵抗を含み得、当該少なくとも1つの抵抗が前記複数のスイッチング電源回路の各スイッチング電源回路に連結されて当該複数のスイッチング電源回路の通過電流を検出し、電流検出出力が、前記少なくとも1つの抵抗を横断する電圧を含み得る。更に他の関連様相では保護スイッチが、コントローラに接続したゲートトランジスタ、前記少なくとも1つの抵抗に接続した電源、前記複数のスイッチング電源回路の各スイッチング電源回路に接続したドレイン、を含み得る。また別の関連様相では、前記ドレインが前記複数のスイッチング電源回路の各スイッチング電源回路のスイッチ部分に抵抗を介して連結され得る。 In another related aspect, a protection switch can be coupled between the low side output of the front end circuit and the plurality of voltage conversion circuits. In yet another related aspect, the plurality of voltage conversion circuits may be a plurality of switching power supply circuits, the current sensor may include at least one resistor, and the at least one resistance may be included in each of the plurality of switching power supply circuits. A passing current of the plurality of switching power supply circuits may be detected by being coupled to the switching power supply circuit, and the current detection output may include a voltage across the at least one resistor. In yet another related aspect, the protection switch may include a gate transistor connected to the controller, a power supply connected to the at least one resistor, and a drain connected to each switching power supply circuit of the plurality of switching power supply circuits. In another related aspect, the drain may be connected to a switch portion of each switching power supply circuit of the plurality of switching power supply circuits via a resistor.
更に他の関連様相において、保護スイッチが、フロントエンド回路のハイサイド出力と複数の電圧変換回路との間に連結され得る。更に他の関連様相では電流センサが、フロントエンド回路のローサイド出力と接地との間に連結した少なくとも1つの抵抗を含み得、電流検出出力が、当該少なくとも1つの抵抗を横断する電圧を含み得る。 In yet another related aspect, a protection switch may be coupled between the high side output of the front end circuit and the plurality of voltage conversion circuits. In yet another related aspect, the current sensor may include at least one resistor coupled between the low side output of the front end circuit and ground, and the current sense output may include a voltage across the at least one resistor.
また別の関連様相では複数の電圧変換回路の各電圧変換回路がバック(buck)コンバータとして構成され得る。更に他の関連様相ではバイパススイッチがトランジスタを含み得る。 In another related aspect, each voltage conversion circuit of the plurality of voltage conversion circuits may be configured as a buck converter. In yet another related aspect, the bypass switch can include a transistor.
他の関連様相によれば、多チャンネル/出力型の光源電源回路が提供される。当該多チャンネル/出力型の光源電源回路は、入力電圧を受け、安定化したフロントエンド直流(DC)出力電圧を提供する構成を有するフロントエンド回路、複数の電圧変換回路にして、各電圧変換回路がバックコンバータとして構成され且つ前記安定化したフロントエンド直流(DC)出力電圧を受け且つ多数の出力チャンネルの関連する1つに別個の関連するDC出力を提供する構成を有する複数の電圧変換回路、前記複数の電圧変換回路とフロントエンド回路のローサイド出力との間に連結した保護スイッチにして、前記フロントエンド直流(DC)出力電圧を前記複数の電圧変換回路に連結する導電性状態と、前記フロントエンド直流(DC)出力電圧を前記複数の電圧変換回路から切断する非導電性状態とを有する保護スイッチ、前記複数の電圧変換回路に接続した電流検出回路にして、電流センサと、該電流センサに平行接続したバイパススイッチとを含み、該バイパススイッチが、電流を電流センサ周囲に分路させる導電性状態と、電流センサに電流を通過させる非導電性状態とを有し、かくして、前記バイパススイッチが非導電性状態の場合は、電流センサを横断する電圧が、前記複数の電圧変換回路の少なくとも1つの電圧変換回路の通過電流を表す電流検出出力を確立する電流検出回路、多数の出力チャンネルに接続した光源に電力が送達されないよう前記保護スイッチを非導電性状態に配置させる出力を提供する構成を有する制御回路にして、当該出力を前記電流検出出力に応じて提供する制御回路、を含む。 According to another related aspect, a multi-channel / output light source power supply circuit is provided. The multi-channel / output type light source power supply circuit includes a front-end circuit having a configuration for receiving an input voltage and providing a stabilized front-end direct current (DC) output voltage, and a plurality of voltage conversion circuits. A plurality of voltage converting circuits configured as a buck converter and configured to receive the stabilized front end direct current (DC) output voltage and provide a separate associated DC output to an associated one of a number of output channels; A protective switch coupled between the plurality of voltage conversion circuits and a low-side output of the front end circuit, a conductive state coupling the front end direct current (DC) output voltage to the plurality of voltage conversion circuits; Protective switch having non-conductive state disconnecting end direct current (DC) output voltage from said plurality of voltage conversion circuits A current detection circuit connected to the plurality of voltage conversion circuits, including a current sensor and a bypass switch connected in parallel to the current sensor, wherein the bypass switch shunts current around the current sensor; A non-conductive state for passing current through the current sensor, and thus when the bypass switch is in a non-conductive state, the voltage across the current sensor is at least one voltage of the plurality of voltage conversion circuits A current detection circuit that establishes a current detection output representative of the current passing through the conversion circuit, and a control that provides an output that places the protection switch in a non-conductive state so that power is not delivered to a light source connected to multiple output channels A control circuit for providing the output in response to the current detection output.
関連様相によれば、保護スイッチは、コントローラに接続したゲートを有するトランジスタ、少なくとも1つの抵抗に接続した電源、複数の電圧変換回路の各電圧変換回路に接続したドレイン、を含み得る。更に他の関連様相では前記ドレインは前記複数の電圧変換回路の各電圧変換回路に抵抗を介して接続され得る。 According to a related aspect, the protection switch may include a transistor having a gate connected to the controller, a power source connected to at least one resistor, and a drain connected to each voltage conversion circuit of the plurality of voltage conversion circuits. In yet another related aspect, the drain may be connected to each voltage conversion circuit of the plurality of voltage conversion circuits via a resistor.
また別の関連様相において、前記複数の電圧変換回路は複数のスイッチング電源回路であり、電流センサが、当該複数のスイッチング電源回路の各スイッチング電源回路に接続した少なくとも1つの抵抗を含む。他の関連様相ではバイパススイッチがトランジスタを含む。 In another related aspect, the plurality of voltage conversion circuits are a plurality of switching power supply circuits, and the current sensor includes at least one resistor connected to each switching power supply circuit of the plurality of switching power supply circuits. In another related aspect, the bypass switch includes a transistor.
他の様相によれば、多数の出力チャンネル型の電源の1つ以上の出力チャンネルを過大給電から保護する方法が提供される。本方法には、電流センサに平行接続したバイパススイッチを非導電性状態に配置すること、複数の電圧変換回路の各電圧変換回路を無効化し、前記複数の電圧変換回路が、前記1つ以上の出力チャンネルに接続した1つ以上の光源に給電しないようにすること、電流センサを介して電流を検出し、前記電圧変換回路の無効化後における前記複数の電圧変換回路の通過電流を表す電流検出出力を確立すること、該電流検出出力が所定レベル以上であるか否かを検出し、所定レベル以上であれば前記複数の電圧変換回路からフロントエンド回路を切断し、所定レベル以上でなければバイパススイッチを導電性状態に配置して電流センサ周囲に電流を分路させ、かくして複数の電圧変換回路の各電圧変換回路を有効化させて1つ以上の出力チャンネルに接続した1つ以上の光源に給電させること、が含まれる。 According to another aspect, a method is provided for protecting one or more output channels of a number of output channel type power supplies from overpowering. The method includes disposing a bypass switch connected in parallel to a current sensor in a non-conductive state, disabling each voltage conversion circuit of the plurality of voltage conversion circuits, wherein the plurality of voltage conversion circuits include the one or more voltage conversion circuits. Preventing power supply to one or more light sources connected to the output channel, detecting current through a current sensor, and current detection representing a passing current of the plurality of voltage conversion circuits after the voltage conversion circuit is disabled Establishing an output, detecting whether the current detection output is equal to or higher than a predetermined level. If the current detection output is higher than the predetermined level, disconnect the front end circuit from the plurality of voltage conversion circuits. The switch is placed in a conductive state to shunt current around the current sensor, thus enabling each voltage conversion circuit of the plurality of voltage conversion circuits to provide one or more output channels. Thereby feeding the one or more light sources connected to include.
関連様相において、前記複数の電圧変換回路の各電圧変換回路の無効化が、前記複数の電圧変換回路の各電圧変換回路のスイッチ部分を非導電性状態に配置することを含み得る。他の関連実施例において、前記複数の電圧変換回路からのフロントエンド回路の切断が、フロントエンド回路と複数の電圧変換回路との間に連結した保護スイッチ状態を変化させることを含み得る。 In a related aspect, disabling each voltage conversion circuit of the plurality of voltage conversion circuits may include placing a switch portion of each voltage conversion circuit of the plurality of voltage conversion circuits in a non-conductive state. In other related embodiments, disconnecting the front end circuit from the plurality of voltage conversion circuits may include changing a state of a protection switch coupled between the front end circuit and the plurality of voltage conversion circuits.
「発明が解決しようとする課題」に記載した如き従来装置の問題を解決し得る出力保護機能付きの光源用多チャンネル型電源が提供される。 Provided is a light source multi-channel power source with an output protection function that can solve the problems of the conventional apparatus as described in "Problems to be Solved by the Invention".
図1には電源回路100のブロックダイヤグラム略図が示される。電源回路100は既知のフロントエンド回路102と出力ステージ104とを含む。出力ステージ104は、関連する個別の光源108−1、108−2、...108−Nを駆動する複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nと、保護回路110とを含む。保護回路110は保護スイッチ112、制御回路114、電流検出回路116を含む。フロントエンド回路102は、入力電圧Vinを直接又は既知の減光回路(図示せず)を介して受け、安定化DC出力DCregを保護回路110を介して複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nに提供する。例えばある実施例では、入力電圧Vinは120VAC/60Hz電源電圧から直接提供される交流電流(AC)入力であり得る。しかしながら、本明細書に記載する各実施例に従うシステムは、これに限定しないが、DC電源あるいはその他の、50−60Hzにおいて220−240VACを提供するAC電源等により動作され得る。
FIG. 1 shows a schematic block diagram of the
例えば、フロントエンド回路102には入力電圧Vinを受ける既知の整流器回路、既知のスイッチング電源回路、当該スイッチング電源回路内のスイッチを制御するコントローラ、を組み込み得る。整流器回路として種々の形態が斯界において既知である。例えばある実施例では整流器回路には、既知のダイオードブリッジ整流器またはHブリッジ整流器が含まれ得る。スイッチング電源回路は整流器から整流AC出力を受け、複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nに、保護回路110を介して安定化したDC出力DCregを提供する。例えばバックコンバータ、ブーストコンバータ、バックブーストコンバータ等を含む種々のスイッチング電源構成が斯界において既知である。これらの装置は一般に、選択的に動作して、例えばインダクタ等のエネルギー保存装置にエネルギーを保存させ、次いで当該エネルギーを1つ以上のフィルタキャパシタを用いて光源等の負荷に移送させ得るトランジスタ等のスイッチを含む。その他の既知形式のスイッチング電源には、“フライバック”電源等の既知のトランスフォーマベースのスイッチング電源が含まれる。トランスフォーマベースのスイッチング電源では、トランスフォーマの一次側が整流器の整流済みAC出力に連結され得る。安定化DC出力電圧はトランスフォーマの、前記一次側から電気的に絶縁された二次側に提供される。
For example, the front-
スイッチング電源のスイッチを制御するコントローラは種々のものが知られている。スイッチング電源形態が例えばバックコンバータであれば、コントローラは米国テキサス州ダラスのテキサスインスツルメンツ社から現在入手可能なモデル番号TPS40050のコントローラであり得る。スイッチング電源回路は既知の力率補正(PFC)回路をも含み得る。 Various controllers that control the switches of the switching power supply are known. If the switching power supply configuration is, for example, a buck converter, the controller may be a model number TPS40050 controller currently available from Texas Instruments, Dallas, Texas. The switching power supply circuit may also include a known power factor correction (PFC) circuit.
複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nの各々は既知のスイッチング電源回路(従って、複数のスイッチング電源回路)を含み得る。複数のスイッチング電源回路の各々は上述した如くスイッチ(従って、複数のスイッチ)を含み得る。複数のスイッチング電源回路は、複数のスイッチを制御する既知のコントローラを含み得る。複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nは、各々フロントエンド回路102の安定化DC出力DCregを受け、関連するDC出力DCout1、DCout2、...DCoutNを、関連する光源108−1、108−2、...108−Nの1つに提供する。複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nにおけるある電圧変換回路の関連する各DC出力DCout1、DCout2、...DCoutNはここでは電源回路100の“チャンネル”または“出力”と参照される。関連する光源108−1、108−2、...108−Nは、これに限定しないが、白熱灯、ガス放電ランプ、又は固体光源等の任意形式の既知の光源の任意組み合わせを含み得る。関連する光源108−1、108−2、...108−Nのある光源が固体光源であれば、当該光源は直列及びまたは並列構成下に相互連結した固体光源群(例えば複数のLED)を含み得る。
The plurality of voltage conversion circuits 106-1, 106-2,. . . Each of 106-N may include a known switching power supply circuit (and thus a plurality of switching power supply circuits). Each of the plurality of switching power supply circuits may include a switch (and thus a plurality of switches) as described above. The plurality of switching power supply circuits may include a known controller that controls the plurality of switches. The plurality of voltage conversion circuits 106-1, 106-2,. . . 106-N each receive a stabilized DC output DC reg of
複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nの各電圧変換回路の通過電流は、制御回路114に電流検出出力を提供し得る電流検出回路116にフィードバックされ得る。ある実施例において、電流検出回路116は1つ以上の抵抗(図2及び3に示す)として構成され得、電流検出出力は、複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nの1つ以上の電圧変換回路の通過電流を表すところの、単数あるいは複数の抵抗を横断する電圧であり得る。電流検出回路116から、所定閾値を上回る電流検出出力が提供されると、制御回路114は保護スイッチ112を、フロントエンド回路102の出力DCregが複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nに連結される状態(即ち導電性状態)から、フロントエンド回路102の出力DCregが複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nから切断される状態(即ち非導電性状態)に変化させる出力を当該保護スイッチ112に提供する。
The plurality of voltage conversion circuits 106-1, 106-2,. . . The passing current of each of the voltage conversion circuits 106 -N can be fed back to the
保護スイッチ112は、導電性又は“クローズド”状態及び非導電性または“オープン”状態を有する任意の部品又は部品群であり得る。ある実施例では、保護スイッチ112はトランジスタを含む。保護スイッチ112が導電性又は“クローズド”状態である場合、フロントエンド回路102の出力DCregは複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nに接続され、非導電性または“オープン”状態であれば複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nから切断される。制御回路114は、電流検出回路116の電流検出出力に応じて保護スイッチ112の状態を変化させる出力を提供する任意形式の回路構成を有し得る。例えば、制御回路114は、電流検出出力が所定閾値を超えたときに保護スイッチ112の導電性状態を変化させる構成を有するマイクロコントローラであり得る。
The
複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nが、複数のスイッチを含む複数のスイッチング電源回路として構成される実施例では制御回路114は、複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nの各電圧変換回路に対し、当該複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−N内の複数のスイッチを非導電性又は“オープン”状態に配置させ、複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nに不具合がないと仮定して、これら複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nの出力下において関連する光源108−1、108−2、...108−Nには電力が提供されないようにする出力を提供する構成を有する。制御回路114は例えば、複数のスイッチング電源回路内の1スイッチング電源におけるトランジスタスイッチを駆動するゲートを無効化し、かくして当該スイッチング電源をオフとし、関連する光源に前記トランジスタスイッチにより電力が供給されないようにする構成を有し得る。
The plurality of voltage conversion circuits 106-1, 106-2,. . . In the embodiment in which 106-N is configured as a plurality of switching power supply circuits including a plurality of switches, the
当該構成において、制御回路114が複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nを“オフ”(即ち非導電性/“オープン”状態)とすると、複数のスイッチング電源回路における複数のスイッチの通過電流は僅か又はゼロとなり、電流検出回路116の電流検出出力が所定閾値以下となるため、保護スイッチ112の導電性状態が変化する。しかしながら、例えば、複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nにおける1スイッチにおいて短絡、例えばそのトランジスタスイッチを横断する短絡が生じると、電流検出回路116が制御回路114に所定閾値を上回る電流検出出力を提供する。これに応じ、制御回路114は保護スイッチ112の導電性状態を変化させ、フロントエンド回路102の安定化DC出力DCregを複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nから切断する。
In this configuration, the
従って、電源回路100において保護回路110は、1つ以上の関連する光源108−1、108−2、...108−Nに過剰電力が供給される恐れのある、複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nでの故障に対する保護作用を持つ。例えばある実施例では、電流検出回路116の成分値(component values)及び制御回路114内に設定する所定閾値は、複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−N内の1つが故障して関連する電源回路100のチャンネルに100Wを超える電力が提供される以前に、当該複数の電圧変換回路106−1、106−2、...106−Nからフロントエンド回路102を切断し、かくしてUL1310 Class2基準に準拠させるべく確立される。
Accordingly, in the
実施例に従う電源(明細書を通し“電源回路”とも称する)は様々な構成を有し得る。図2には電源回路100aが例示され、フロントエンド回路102、保護回路110a、各々が関連する光源108a−1、...108a−Nを駆動する関連する出力/チャンネルを提供する構成を有するところの複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nを含む出力ステージ、を含んでいる。図2では関連する光源108a−1、...108a−Nは直列接続した複数の発光ダイオード202として構成される。しかしながら、本発明の範囲を逸脱することなく任意形式の光源及びまたは各チャンネル毎に異なる形式の光源を駆動する別個の出力/チャンネルを使用できる。関連する光源108a−1、...108a−Nに固体光源を含む場合、各固体光源は、直列、並列、直列の平行組み合わせ状態に連結した任意数の固体光源又は単一固体光源を含み得る。本明細書に記載する各実施例に従う電源回路の出力/チャンネルの1つに接続した固体光源の動作特性及び数は、出力/チャンネルの他の1つに接続した固体光源の動作特性及び数とは相違し得る。
The power source according to the embodiment (also referred to as “power circuit” throughout the specification) may have various configurations. FIG. 2 illustrates a
図2では複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nは既知のバックコンバータ構成において提供される。例えば電圧変換回路106a−1は、スイッチとして作用する酸化金属半導体電界効果トランジスター(MOSFET)Q2、スイッチコントローラ204−1、抵抗R1、ダイオードD1、インダクタL1、を含む。MOSFETQ2の電源はフロントエンド回路102からの出力DCregのローサイド出力に抵抗R1及び保護回路110aを介して連結され、MOSFETQ2のドレインは、フロントエンド回路102からの出力DCregのハイサイド出力にインダクタL1及び関連する光源108a−1を介して連結される。ダイオードD1は、MOSFETQ2のドレインから、フロントエンド回路102からの出力DCregのハイサイド出力に連結されると共に、当該フロントエンド回路102からの出力DCregのハイサイド出力に対して逆バイアスされる。スイッチコントローラ204−1は、MOSFETQ2を既知様式下に開閉するゲート駆動信号のパルス幅変調(PWM)を提供するために当該MOSFETQ2のゲートに連結される。例えばある実施例では、スイッチコントローラ204−1は米国テキサス州ダラスのテキサスインスツルメンツ社から現在入手可能なモデル番号TPS40050のコントローラであり得る。
In FIG. 2, a plurality of
図2に示す複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nにおける各電圧変換回路は同一のバックコンバータ構成を有し得る。例えば電圧変換回路106a−Nは、スイッチとして作用する酸化金属半導体電界効果トランジスター(MOSFET)QN、スイッチコントローラ204−N、抵抗RN、ダイオードDN、インダクタLN、を含む。MOSFETQNの電源は、フロントエンド回路102からの出力DCregのローサイド出力に抵抗RN及び保護回路110aを介して連結され、MOSFETQNのドレインは、フロントエンド回路102からの出力DCregのハイサイド出力にインダクタLN及び関連する光源108a−Nを介して連結される。ダイオードDNは、MOSFETQNのドレインから、フロントエンド回路102からの出力DCregのハイサイド出力に連結され、また、当該フロントエンド回路102からの出力DCregのハイサイド出力に対して逆バイアスされる。スイッチコントローラ204−Nは、MOSFETQNを既知の様式下に開閉するPWMゲート駆動信号を提供するためにMOSFETQNのゲートに連結される。
The plurality of
保護回路110aは保護スイッチ112a、電流検出回路116a、制御回路114a、を含む。図2では保護スイッチ112aはMOSFETQ1として構成され、当該MOSFETQ1の電源は、抵抗Rsenseとして構成した電流検出回路116aを介し、フロントエンド回路102の出力DCregのローサイド出力に連結される。MOSFETQ1のドレインは、複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nにおける複数のスイッチQ2...QNの各スイッチの電源に、抵抗R1...RNを介し連結される。当該構成において、複数の電圧変換回路106a−1、...106a−N、特には複数のスイッチQ1...QNは、保護スイッチ112a及び電流検出回路116aを介してフロントエンド回路102の出力DCregのローサイド出力に連結される。かくして、保護スイッチ112aが導電性又は“クローズド”(即ち、“オン”)状態にあるとフロントエンド回路102の出力DCregのローサイド出力は複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nに連結されるが、保護スイッチ112aが非導電性又は“オープン”(即ち、“オフ”)状態にある場合は複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nから切断され、かくして電源回路100aの出力/チャンネルへの給電が停止される。
The
MOSFETQ1のゲートは、制御回路114aに接続され、抵抗Rsenseを横断する電圧Vsenseが制御回路114aへの入力として提供される。制御回路114aに入力として提供される当該抵抗Rsenseの通過電流、従って電圧Vsenseが所定レベルを上回ると、複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nの1つ以上が短絡又は故障し得る。例えば、スイッチQ2又はスイッチQNを横断する短絡が生じると電源回路100aの関連する出力/チャンネル位置に過剰の電力が送達される恐れがある。従って、電圧Vsenseが所定レベルを超えるのに対応するべく、制御回路114aはMOSFETQ1のゲートに、当該MOSFETQ1を非導電性状態または“オープン”状態に配置させる出力を提供し、かくしてフロントエンド回路102からの出力DCregを複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nから切断させ、電源回路100aの全出力/チャンネルへの給電を停止させる構成を有する。
The gate of MOSFET Q1 is connected to control
図2では制御回路114aは、複数のスイッチQ2...QNへのスイッチコントローラ204−1...204−NのPWMゲート駆動出力提供を有効化又は無効化するための出力を複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nの各スイッチコントローラ204−1...204−Nに提供する構成を有する。制御回路114aからの出力によりスイッチコントローラ204−1...204−Nが有効化されると、スイッチコントローラ204−1...204−NのPWMゲート駆動出力が複数のスイッチQ2...QNを導電性(“クローズド”)状態及び非導電性(“オープン”)状態に交互に配置し、かくして当該複数のスイッチQ2...QNに連結した関連する光源108a−1...108a−Nへの給電が実施される。制御回路114aからの出力によりスイッチコントローラ204−1...204−Nが無効化されると、これらスイッチコントローラ204−1...204−NはスイッチQ2...QNを非導電性又は“オープン”(即ち、“オフ”)状態に配置し、かくして、各スイッチが正常機能する際の、関連する光源108a−1...108a−Nへの給電が停止される。
In FIG. 2, the
電源回路100aの出力/チャンネルへの過剰給電の原因となり得る、複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nにおける故障又は短絡は、制御回路114aからスイッチコントローラ204−1...204−Nに、複数のスイッチQ2...QNを非導電性(“オープン”)状態に配置して光源への給電を停止させる出力が提供されることで検出され得る。複数のスイッチQ2...QNが非導電性状態に配置され、Q1が導電性又は“クローズド”状態に配置されると、複数のスイッチQ2...QNに故障が無ければ抵抗Rsenseの通過電流は極めて僅かとなるはずである。当該状況では電圧Vsenseは制御回路114aにおいて設定した所定値を超えることはなく、制御回路114aはMOSFETQ1のゲートに対し、当該MOSFETQ1を導電性又は“クローズド”状態に維持してフロントエンド回路102の出力DCregを複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nに連結させる出力を提供し続ける。次いで制御回路114aは、複数のスイッチQ2...QNへのゲート駆動出力を有効化させて、関連する光源108a−1...108a−Nを通常動作させ且つ給電再開させる出力をスイッチコントローラ204−1...204−Nに提供し得る。
A plurality of
しかしながら、複数のスイッチQ2...QNの1つ以上を横断する短絡の如く、複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nの1つ以上が故障すると、複数のスイッチQ2...QNが非導電性状態(“オープン”)状態に配置されると電流はMOSFETQ1及び抵抗Rsenseを介して当該短絡部を通過し得る。これは、制御回路114a内に設定した所定値を上回る電圧Vsenseを生じさせる原因となり得る。これに対し制御回路114aは、当該MOSFETQ1を非導電性状態に配置してフロントエンド回路102の出力DCregを複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nから切断し、かくして出力チャンネルへの給電を停止させる出力をMOSFETQ1のゲートに提供し得る。
However, a plurality of switches Q2. . . A plurality of
図3には他の構成を有する電源回路100bが例示される。電源回路100bは、フロントエンド回路102、保護回路110b、出力ステージを含み、当該出力ステージは、関連する光源108a−1、...108a−Nを駆動する関連する出力/チャンネルを提供する構成を各々有する複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nを含む。図3に示すフロントエンド回路102、複数の電圧変換回路106a−1、...106a−N、関連する光源108a−1、...108a−Nは、図2に電源回路100aに関連して図示及び説明したそれと同一である。簡略化上、図3の電源回路100bに関するフロントエンド回路102、複数の電圧変換回路106a−1、...106a−N、関連する光源108a−1、...108a−Nの説明は反復されない。
FIG. 3 illustrates a
図3では保護回路110bは保護スイッチ112b、電流検出回路116b、制御回路114b、を含む。電流検出回路116bは、フロントエンド回路102の出力DCregのローサイド出力をそれを介して接地に連結するところの抵抗Rsenseとして構成される。複数のスイッチQ2...QNの電源は抵抗R1...RNを介して各々接地連結される。
In FIG. 3, the protection circuit 110b includes a
保護スイッチ112bはMOSFETQ1として構成され、当該MOSFETQ1のドレインは抵抗Raを介しフロントエンド回路102の出力DCregのハイサイド出力に接続される。MOSFETQ1の電源は、関連する光源108a−1、...108a−N及びインダクタL1を介して、及び逆バイアスされたダイオードD1...DNをも介して、複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nの複数のスイッチQ2...QNにおける各スイッチのドレインに夫々連結される。当該構成では複数の電圧変換回路106a−1、...106a−N、特には複数のスイッチQ2...QNは、保護スイッチ112b及び抵抗Raを介してフロントエンド回路102の出力DCregのハイサイド出力に連結される。かくして、保護スイッチ112bが導電性又は“クローズド”状態にあると、フロントエンド回路102の出力DCregのハイサイド出力は複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nに連結されるが、保護スイッチ112bが非導電性又は“オープン”状態にあると、フロントエンド回路102の出力DCregのハイサイド出力は複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nから切断され、かくして電源回路100bの出力/チャンネルへの給電が停止される。
The
MOSFETQ1の電源は、バイポーラ接合トランジスタ(BJT)302のコレクターに連結され、また、抵抗Rbを介してMOSFETQ1のドレインにも連結される。BJT302のエミッタは接地連結される。BJT302のベースは抵抗Rc及びRdを介して制御回路114bの出力に接続され、抵抗RcとRdとの間の接合部はフィルタキャパシタC1を介して接地連結される。制御回路114bの入力に提供される抵抗Rsense(即ち、電流検出回路116b)の通過電流、従って電圧Vsenseが所定レベルを上回ると、複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nの1つ以上が短絡又は故障し得る。従って制御回路114bは、電圧Vsenseが所定レベルを上回るのに応じて、抵抗Rd及びRcを介して、BJT302を導電性状態に配置させる出力を当該BJT302のゲートに提供する構成を有する。BJT302が導電性状態にあるとMOSFETQ1は非導電性状態または“オープン”状態に配置され、従って、フロントエンド回路102からの出力DCregを複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nから切断し、電源回路100bの出力/チャンネルへの給電を停止させる。
The power source of the MOSFET Q1 is connected to the collector of the bipolar junction transistor (BJT) 302, and is also connected to the drain of the MOSFET Q1 through the resistor Rb. The emitter of
制御回路114bは、スイッチコントローラ204−1...204−Nから複数のスイッチQ2...QNへのPWMゲート駆動出力提供を有効又は無効化するための出力を各スイッチコントローラ204−1...204−Nに提供する構成を有する。制御回路114bの出力によりスイッチコントローラ204−1...204−Nが有効化されると、当該スイッチコントローラ204−1...204−NのPWMゲート駆動出力が複数のスイッチQ2...QNのゲートを駆動して当該複数のスイッチQ2...QNを交互に導電性状態(“クローズド”)及び非導電性状態(“オープン”)下に配置させ、当該スイッチに連結した関連する光源108a−1、...108a−Nに電力を送達させる。制御回路114bの出力によりスイッチコントローラ204−1...204−Nが無効化されると、当該スイッチコントローラ204−1...204−NのPWMゲート駆動出力が複数のスイッチQ2...QNのゲートを駆動して当該複数のスイッチQ2...QNを交互に非導電性状態(“オープン”)及び導電性状態(“クローズド”)下に配置し、各スイッチが正常機能する際に当該スイッチに連結した関連する光源108a−1、...108a−Nに送達される電力を停止させる。
The
電源回路100bの出力/チャンネルへの過剰給電の原因となり得る、複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nにおける故障又は短絡は、制御回路114aからスイッチコントローラ204−1...204−Nに、複数のスイッチQ2...QNを非導電性状態(“オープン”)状態に配置して光源108a−1、...108a−Nへの給電を停止させる出力が提供されることで検出され得る。複数のスイッチQ2...QNが非導電性状態に配置され、MOSFTETQ1が導電性(“クローズド”)状態に配置される場合は抵抗Rsenseの通過電流は極めて僅かとなるはずである。当該状況では電圧Vsenseは制御回路114bにおいて設定した所定値を超えることはなく、制御回路114bはBJT302に対し、MOSFETQ1を導電性状態に維持してフロントエンド回路102の出力DCregを複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nに連結させる出力を提供し続ける。次いで制御回路114bは、複数のスイッチQ2...QNのゲート駆動出力を有効化させて関連する光源108a−1...108a−Nの通常動作及びこれら光源への給電を再開させる出力をスイッチコントローラ204−1...204−Nに提供し得る。
The plurality of
しかしながら、複数のスイッチQ2...QNが非導電性状態に配置される場合、複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nの1つ以上が故障すると抵抗Rsenseの通過電流は故障のない場合と比較して増大され得る。これにより、電圧Vsenseが制御回路114bにおける所定設定値を上回る恐れがある。制御回路114bはこれに応じて、MOSFETQ1を非導電性状態に配置してフロントエンド回路102の出力DCregを複数の電圧変換回路106a−1...106a−Nから切断させる信号をBJT320に提供し、かくして出力チャンネルへの給電を停止させ得る。
However, a plurality of switches Q2. . . When QN is arranged in a non-conductive state, a plurality of
図4には、多出力チャンネル型電源、例えば図1、2、3に示す、本明細書で説明する各実施例に示す電源回路100、100a、100b等の電源における1つ以上の出力チャンネルを過剰給電から保護する方法400及び600のブロック流れダイヤグラム図が示される。例示したブロック流れダイヤグラム図は特定のステップシーケンスを含むものとして図示及び説明され得る。しかしながら、当該ステップシーケンスはここで説明する一般的機能の開始方法例を提供するに過ぎないものである。各ステップは特に断りのない限り、記載通り実行する必要はない。
FIG. 4 shows one or more output channels in a multi-output channel type power source, such as the
方法400では、ステップ401において、複数の電圧変換回路が電源の1つ以上の出力チャンネルに接続した1つ以上の光源への給電用に機能しないよう、複数の電圧変換回路における各電圧変換回路を無効化する。ステップ402では、無効化した複数の電圧変換回路を介し、電流検出出力を確立するための電流を検出する。ステップ403では、電流検出出力が所定レベルを超えるか否かを決定し、所定レベル以上であれば、ステップ404でフロントエンド回路を複数の電圧変換回路から切断する。ある実施例では電圧変換回路の無効化には、ステップ405で複数の電圧変換回路における各電圧変換回路のスイッチ部分を非導電性状態に配置することを含む。ある実施例では複数の電圧変換回路からのフロントエンド回路の切断には、ステップ406での、フロントエンド回路と複数の電圧変換回路との間に連結した保護スイッチの状態を変化させることを含む。 In method 400, in step 401, each voltage conversion circuit in the plurality of voltage conversion circuits is configured so that the plurality of voltage conversion circuits do not function for powering one or more light sources connected to one or more output channels of the power source. Disable it. In step 402, a current for establishing a current detection output is detected through a plurality of invalidated voltage conversion circuits. In step 403, it is determined whether or not the current detection output exceeds a predetermined level. If the output is higher than the predetermined level, the front end circuit is disconnected from the plurality of voltage conversion circuits in step 404. In some embodiments, disabling the voltage conversion circuit includes placing a switch portion of each voltage conversion circuit in the plurality of voltage conversion circuits in a non-conductive state at step 405. In one embodiment, disconnecting the front end circuit from the plurality of voltage conversion circuits includes changing a state of a protection switch coupled between the front end circuit and the plurality of voltage conversion circuits in step 406.
図1を参照するに、電流検出回路116が1つ以上の抵抗、例えば図2及び3に示すRsenseを含む各実施例において、電流検出回路116は電源回路100における動作上関連する抵抗損失を有する。当該抵抗損失に関わる能率低下はある実施例及びまたは用途では許容し得ないものとなり得る。当該能率低下を低減又は回避するため、光源108a−1、...108a−Nへの給電の間、電流検出回路116を介して短絡回路を有効確立するバイパススイッチを電流検出回路116に設け得る。
Referring to FIG. 1, in each embodiment in which the
例えば図5には、電流検出回路116cが例示され、バイパススイッチ502と電流センサ504とを含んでいる。電流センサ504は1つ以上の抵抗(例えば図2、3、6に示すRsense)として構成され得、フロントエンド回路102のローサイド出力と複数の電圧変換回路106−1、106−2...106−Nとの間に、図3に示す如く直接、あるいは図2に示す如く保護スイッチ112aを介して連結される。先に記載した如く、電流センサ504を横断する電圧Vsenseは制御回路114への入力として提供され得る。電圧Vsenseが所定値を超えると複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nの1つ以上に短絡または故障が生じ得る。電圧Vsenseが所定値を超えるのに対応するべく、制御回路114は保護スイッチ112を、フロントエンド回路102の出力DCregを複数の電圧変換回路106a−1、...106a−Nから切断する状態に配置して電源回路100の全出力/チャンネルへの給電を停止させる信号を提供するよう構成される。
For example, FIG. 5 illustrates a
バイパススイッチ502は、電流センサ504に平行接続され、制御回路114からのバイパス制御信号を受ける構成を有する。バイパススイッチ502は、制御回路114からのバイパス制御信号により制御されるところの導電性または“クローズド”状態及び非導電性または“オープン”状態を有する任意部品または部品群であり得る。例えばある実施例では、バイパススイッチ502はトランジスタを含み得る。バイパススイッチ502は、非導電性または“オープン”状態である場合(例えば開放回路)は抵抗が非常に大きいため、電流Isenseは電流センサ504を通過するが当該バイパススイッチ502は通過しない。しかしながら、バイパススイッチ502は導電性または“クローズド”状態である場合(例えば短絡回路)は抵抗が非常に小さいので、電流Isenseは電流センサ504の周囲に分路され且つ当該バイパススイッチ502を通過する。
The
図1を図5と共に再度参照するに、一般に、図5に示す如き電流検出回路116cを含む電源回路100の電力増大時(あるいは動作中に1回以上)、制御回路114は複数の電圧変換回路106a−1...106a−Nのスイッチコントローラに光源108a−1...108a−Nへの給電を停止させる出力を提供し得、また、バイパススイッチを非導電性(または“オープン”)状態に配置するバイパススイッチ502へバイパス制御信号を提供し得る。給電が停止され且つバイパススイッチ502がオープン状態である状況下では電流Isenseは電流センサ504を通過して流れるため、制御回路114は電流センサ504を横断する電圧Vsenseを検出し、当該電圧Vsenseが所定閾値以上であるかを判定し得る。電圧Vsenseが所定閾値以上であると制御回路114は光源108a−1...108a−Nへの給電を停止させる出力を提供し続け、また、フロントエンド回路102を複数の電圧変換回路106a−1...106a−Nから切断させるための出力をも保護スイッチ112に提供し、かくして電源回路100の全出力/チャンネルへの給電を停止させ得る。
Referring back to FIG. 1 together with FIG. 5, in general, when the power of the
しかしながら、電圧Vsenseが所定閾値を超えない場合は制御回路114は光源108a−1...108a−Nに電力を送達させるための信号を電圧変換回路106a...106a−Nのスイッチコントローラに提供し得、また、バイパススイッチ502を導電性(または“クローズド”)状態に配置させるバイパス制御信号をもバイパススイッチ502に提供し得る。当該構成において、電流Isenseはバイパススイッチ502を介して電流センサ504周囲に分路される。かくして、電流検出回路116cに関わる抵抗損失が低減または排除されるため、効率がバイパススイッチ502を含まない構成と比較して改善される。
However, if the voltage V sense does not exceed the predetermined threshold value, the
バイパススイッチ502を含む電流検出回路116cはやはり、本発明に従う任意実施例において提供され得る。例えば図6には、例示目的のみにおいて示す保護回路110cを含む電源回路100cの1実施例が示される。保護回路110cは、電流検出回路116c、制御回路114a、保護スイッチ112a、を含む。電流検出回路116cは、電流センサ504a及びバイパススイッチ502aを含む。電流センサ504aは抵抗Rsenseとして構成され、バイパススイッチ502aは当該抵抗Rsenseに平行接続したMOSFETQbとして構成され、即ち、抵抗RsenseはMOSFETQbの電源とドレインとの間に連結される。MOSFETQbのゲートは制御回路114aに接続される。制御回路114aはMOSFETQbの導電性状態を変化させるためのバイパス制御信号をMOSFETQbのゲートに提供する構成を有する。
A
電源回路100cは、フロントエンド回路102と、関連する光源108a−1...108a−Nを駆動するための関連する出力/チャンネルをその各々が提供する構成を有するところの複数の電圧変換回路106a−1...106a−Nとを更に含む。一般に、フロントエンド回路102、保護スイッチ回路110c、複数の電圧変換回路106a−1...106a−N、関連する光源108a−1...108a−Nは、電流検出回路116cのバイパススイッチQbが、光源108a−1...108a−Nに電流を送達する間、電流センサRsenseの周囲に電流Isenseを分路させる点を除き、図2に関連して先に説明したと同一様式下に機能する。
The
特に図6に示す実施例において、電源回路100cの出力/チャンネルへの過剰給電を生じさせ得るところの複数の電圧変換回路106a−1...106a−Nにおける故障または短絡は、制御回路114aからスイッチコントローラ204−1...204−Nに、複数のスイッチQ2...QNを非導電性(または“オープン”)状態に配置して光源108a−1...108a−Nへの給電を停止させる信号を提供させることにより検出され得る。制御回路114aは、バイパススイッチを非導電性(または“オープン”)状態に配置するためのバイパス制御信号をもバイパススイッチQbに提供する。制御回路114aからのこれら出力は、電源回路100cの電力増大時のみにおいて、例えば、フロントエンド回路102にVinを印加した直後の時間、または、電源回路100cの動作中に1回以上、例えば定期間隔において提供され得る。バイパススイッチQb及び複数のスイッチQ2...QNを非導電性状態に配置し、Q1が導電性(“クローズド”)状態であると、複数のスイッチQ2...QNに故障がなければ抵抗Rsenseの通過電流はきわめて僅かとなるはずである。
In particular, in the embodiment shown in FIG. 6, a plurality of
当該状況において、電圧Vsenseは制御回路114aにおける前設定値を超えず、制御回路114aはMOSFETQ1をしてフロントエンド回路102の出力DCregを複数の電圧変換回路106a−1...106a−Nに連結する導電性(“クローズド”)状態に保持する出力を当該MOSFETQ1のゲートに提供し続ける。制御回路114aは、複数のスイッチQ2...QNへのゲート駆動出力を有効化して関連する光源108a−1...108a−Nの通常動作及び給電を可能とする出力をもスイッチコントローラ204−1...204−Nに提供する。加えて制御回路114aは、MOSFETQbを導電性状態に配置して電流Isenseを抵抗Rsenseの周囲に且つMOSFETQbを通過して分路させることで、抵抗Rsenseに関わる抵抗損失に基づく効率低下を減少あるいは回避させるバイパス制御信号をMOSFETQbのゲートに提供する。
In this situation, the voltage V sense does not exceed the preset value in the
しかしながら、例えば、複数のスイッチQ2...QNの1つ以上を横断する短絡の如く、複数の電圧変換回路106a−1...106a−Nの1つ以上を横断する短絡が生じた際、複数のスイッチQ2...QNの1つ以上が非導電性(“オープン”)状態に配置されていると、電流Isenseは短絡部、MOSFETQ1、そして抵抗Rsenseを通過し得、MOSFETQbは制御回路114aからのバイパス制御信号により開放状態に保持される。この状況では電圧Vsenseは制御回路114aにおける所定設定電圧を上回る恐れがある。これに対し制御回路114aは、MOSFETQ1を非導電性状態に配置してフロントエンド回路102の出力DCregを複数の電圧変換回路106a−1...106a−Nから切断し、かくして出力チャンネルへの給電を停止させる信号をMOSFETQ1に提供し得る。
However, for example, a plurality of switches Q2. . . A plurality of
図7には、多出力チャンネル型電源、例えば図1、2、3、6に示す、本明細書で説明する各実施例に示す電源回路100、100a、100b、100c等の電源における1つ以上の多出力チャンネル電源の出力チャンネルを過剰給電から保護する方法700のブロック流れダイヤグラム図が示される。例示したブロック流れダイヤグラム図は特定のステップシーケンスを含むものとして図示及び説明され得る。しかしながら、当該ステップシーケンスはここで説明する一般的機能の開始方法例を提供するに過ぎないものである。各ステップは特に断りのない限り、記載通りに実行される必要はない。
FIG. 7 shows one or more of the multi-output channel type power supplies, such as the
方法700ではステップ701で、電流センサに平行接続したバイパススイッチを非導電性状態に配置する。ステップ702で複数の電圧変換回路の各電圧変換回路を無効化し、かくしてこれら複数の電圧変換回路は、1つ以上の出力チャンネルに接続した1つ以上の光源に給電するようには機能しない。ある実施例では電圧変換回路を無効化するため、ステップ707で複数の電圧変換回路の各電圧変換回路のスイッチ部分を非導電性状態に配置する。ステップ703で電流センサの通過電流を検出し、無効化した複数の電圧変換回路の通過電流を表わす電流検出出力を確立する。ステップ704で、電流検出出力が所定レベル以上であるか否かを判定する。電流検出出力が所定レベル以上であればステップ705で、フロントエンド回路を複数の電圧変換回路から切断する。ある実施例では、ステップ708で、フロントエンド回路と複数の電圧変換回路との間に連結した保護スイッチの状態を変化させる。電流検出出力が所定レベルを超えない場合はステップ706で、バイパススイッチを導電性状態に配置して電流を電流センサの周囲に分路させ、複数の電圧変換回路における各電圧変換回路を有効化し、当該複数の電圧変換回路をして、1つ以上の出力チャンネルに接続した1つ以上の光源への給電するべく機能せしめる。
In method 700, in step 701, a bypass switch connected in parallel to a current sensor is placed in a non-conductive state. In step 702, each voltage conversion circuit of the plurality of voltage conversion circuits is disabled, and thus the plurality of voltage conversion circuits do not function to power one or more light sources connected to one or more output channels. In one embodiment, to disable the voltage conversion circuit, in
ここで説明する方法及びシステムは特定ハードウェアまたはソフトウェアに限定されるものではなく、多くのコンピューティングまたはプロセシング環境に適用させ得るものとする。当該方法及びシステムはハードウェアまたはソフトウェアにおいて、またはその組み合わせにおいて開始され得る。当該方法及びシステムは、1つ以上のコンピュータプログラムにおいて開始され得、コンピュータプログラムは1つ以上のプロセッサ実行可能指令を含むものと理解され得るものとする。単数または複数のコンピュータプログラムは1つ以上のプログラム可能なプロセッサ上で実行され得、それらプロセッサで読み出し可能な1つ以上の保護媒体(揮発性及び不揮発性メモリ及びまたはストレージ要素を含む)、1つ以上の入力デバイス及びまたは1つ以上の出力デバイスに保存され得るものとする。かくして、プロセッサは1つ以上の入力デバイスにアクセスして入力データを入手し、また1つ以上の出力デバイスにアクセスして出力データと通信し得る。入力及びまたは出力装置は以下、即ち、ランダムアクセスメモリ(RAM)、 Redundant Array of Independent Disks(RAID)、フロッピー(登録商標)ドライブ、CD、DVD、磁気ディスク、内蔵ハードドライブ、外付けハードドライブ、メモリースティック、あるいはその他の、ここで提供されるプロセッサによりアクセス可能なストレージデバイスの1つ以上を含み得、上述した各実施例は包括的なものではなく、且つ例示用のものであってこれに限定されるものではない。 The methods and systems described herein are not limited to specific hardware or software, but can be applied to many computing or processing environments. The method and system may be initiated in hardware or software, or a combination thereof. It is to be understood that the method and system can be initiated in one or more computer programs, which can include one or more processor executable instructions. One or more computer programs may be executed on one or more programmable processors, one or more protective media (including volatile and non-volatile memory and / or storage elements) readable by the processors, one It can be stored on the above input devices and / or one or more output devices. Thus, the processor can access one or more input devices to obtain input data and can access one or more output devices to communicate with the output data. Input and / or output devices are: Random Access Memory (RAM), Redundant Array of Independent Disks (RAID), Floppy (R) Drive, CD, DVD, Magnetic Disk, Internal Hard Drive, External Hard Drive, Memory Stick Or any other storage device accessible by the processor provided herein, and the embodiments described above are not exhaustive and are intended to be illustrative and not limiting. It is not something.
単数または複数のコンピュータプログラムは、コンピュータシステムと通信するための1つ以上のハイレベルな手続き型またはオブジェクト指向のプログラム言語を用いて開始され得るが、所望であればそれらプログラムをアセンブリーまたはコンピュータ言語において開始し得る。ランゲージはコンパイラあるいはインタプリタされ得る。 The computer program or programs may be initiated using one or more high-level procedural or object-oriented programming languages for communicating with the computer system, if desired, in the assembly or computer language. You can start. The language can be compiled or interpreted.
かくして、本発明では単数または複数のプロセッサをネットワーク環境内で個別にまたは相互に動作し得る1つ以上のデバイスにエンベッドし得、当該ネットワークは、例えば、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)を含み得、及びまたはイントラネット及びまたはインターネット及びまたはその他ネットワークを含み得る。単数または複数のネットワークは有線または無線、あるいはその組み合わせであり得、また、1つ以上の通信プロトコルを用いて異なるプロセッサ間の通信を容易化し得る。各プロセッサは、分散処理用の構成を有し得、ある実施例では必要に応じたクライアントサーバーモデルであり得る。従って、本発明の方法及びシステムでは、多数のプロセッサ及びまたはプロセッサデバイスを使用し得、プロセッサからの指令がそれらの単一または多数のプロセッサ及びデバイスの中で分割され得る。 Thus, the present invention may embed one or more processors into one or more devices that can operate individually or with each other in a network environment, such as a local area network (LAN), a wide area network ( WAN) and / or intranets and / or the Internet and / or other networks. The network or networks can be wired or wireless, or a combination thereof, and can facilitate communication between different processors using one or more communication protocols. Each processor may have a configuration for distributed processing, and in some embodiments may be a client-server model as needed. Thus, the method and system of the present invention may use multiple processors and / or processor devices, and instructions from the processors may be divided among those single or multiple processors and devices.
単数または複数のプロセッサに一体化する単数または複数のデバイスまたはコンピュータシステムには、例えば、単数または複数の、パーソナルコンピュータ、ワークステーション(例えば、Sun、HP社の)、パーソナルデジタルアシスタンス(単数または複数のPDA)、携帯電話あるいはスマートフォン、ラップトップ、手持ち型デバイス、手持ち型コンピュータ、あるいは、本明細書に記載する単数または複数のプロセッサと一体化し得るその他の単数または複数のデバイス、が含まれ得る。従って、本明細書に記載する各デバイスは包括的ではなく例示目的上のものであり、これに限定しようとするものではない。 One or more devices or computer systems integrated into one or more processors include, for example, one or more personal computers, workstations (eg, from Sun, HP), personal digital assistance (one or more). PDA), cell phone or smartphone, laptop, handheld device, handheld computer, or other device or devices that may be integrated with the processor or processors described herein. Accordingly, each device described herein is illustrative rather than comprehensive and is not intended to be limiting.
“あるマイクロプロセッサ”及び“プロセッサ”、または“当該マイクロプロセッサ”及び“当該プロセッサ”とは、スタンドアロン及びまたは単数または複数の分散環境において通信可能であり、かくして、他のプロセッサと有線あるいは無線通信を介して通信する構成を有し得、それら1つ以上のプロセッサは類似のあるいは相違する各デバイスであり得る1つ以上のプロセッサ被制御デバイス上で動作する構成を有し得る。かくして、“マイクロプロセッサ”及び“プロセッサ”なる用語は、その例示的且つ非限定的な例を示すところの中央処理ユニット、演算論理装置、特定用途向け集積回路(IC)及びまたはタスクエンジンの使用を含むものとする。 “A certain microprocessor” and “processor” or “the microprocessor” and “the processor” can communicate with each other in a stand-alone and / or one or more distributed environments, and thus can perform wired or wireless communication with other processors. And the one or more processors may have a configuration that operates on one or more processor controlled devices, which may be similar or different devices. Thus, the terms “microprocessor” and “processor” refer to the use of a central processing unit, arithmetic logic unit, application specific integrated circuit (IC) and / or task engine to illustrate exemplary and non-limiting examples thereof. Shall be included.
また、メモリとは、特に断わりのない限り、プロセッサによる読み取り及びアクセス可能な1つ以上のメモリ素子及びまたはプロセッサ制御デバイスの内外のコンポーネントを含み得、及びまたは種々の通信プロトコルを用いて有線または無線ネットワークを介してアクセス可能であり、また、特に断わりのない限り、外部及び内蔵の各メモリデバイスの組み合わせを含む構成を有し得、用途に基づき連続的及びまたは分割的なものであり得る。従って、データベースへの参照には市販入手可能なデータベースプロダクツ(例えばSQL、Informix、Oracle)及びプロプリエタリデータベースをも含み得、また、関連するメモリ用のその他の、その例示的且つ非限定的な例を示すところのストラクチャ、例えば、リンク、キュー、グラフ、ツリー、をも含み得る。 Also, a memory may include one or more memory elements that are readable and accessible by a processor and / or internal and external components of a processor control device, and / or wired or wireless using various communication protocols, unless otherwise specified. Unless otherwise specified, it can be configured to include a combination of external and internal memory devices, and can be continuous and / or divided depending on the application. Thus, references to databases may include commercially available database products (eg, SQL, Informix, Oracle) and proprietary databases, as well as other exemplary and non-limiting examples for associated memory. It may also contain structures such as links, queues, graphs, trees, which are examples.
ネットワークとは、特に断わりの無い限り、1つ以上のイントラネット及びまたはインターネットを含み得る。本明細書中で使用した、マイクロプロセッサの指令あるいはマイクロプロセッサの実行可能な指令とは、プログラム可能なハードウェアを含むものとする。 A network may include one or more intranets and / or the Internet unless otherwise specified. As used herein, microprocessor instructions or microprocessor executable instructions include programmable hardware.
“実質的に”とは、特に断わりのない限り、明確な関係、状態、構成、方向及びまたはその他特性と、当業者の理解するものとしての、ここに開示する方法及びシステムに実質上影響しないその偏差を含むものとする。 “Substantially”, unless otherwise specified, does not substantially affect the clear relationship, state, configuration, orientation and / or other characteristics and methods and systems disclosed herein as understood by those skilled in the art. The deviation shall be included.
106−1...106−N 電圧変換回路
106a−1...106a−N 電圧変換回路
204−1...204−N スイッチコントローラ
108a−1...108a−N 光源
100 電源回路
100a 電源回路
100b 電源回路
100c 電源回路
102 フロントエンド回路
104 出力ステージ
110 保護回路
110a 保護回路
110b 保護回路
110c 保護回路
112 保護スイッチ
112a 保護スイッチ
112b 保護スイッチ
114 制御回路
114a 制御回路
114b 制御回路
116 電流検出回路
116a 電流検出回路
116c 電流検出回路
116b 電流検出回路
202 発光ダイオード
502 バイパススイッチ
502a バイパススイッチ
504 電流センサ
504a 電流センサ
106-1. . . 106-N
Claims (15)
入力電圧を受け、安定化したフロントエンド直流(DC)出力電圧を提供する構成を有するフロントエンド回路、
複数の電圧変換回路にして、各電圧変換回路が前記安定化したフロントエンド直流(DC)出力電圧を受け且つ多数の出力チャンネルの関連する1つに別個の関連するDC出力を提供する構成を有する複数の電圧変換回路、
前記複数の電圧変換回路とフロントエンド回路との間に連結した保護スイッチにして、前記フロントエンド直流(DC)出力電圧を前記複数の電圧変換回路に接続する導電性状態と、前記フロントエンド直流(DC)出力電圧を前記複数の電圧変換回路から切断する非導電性状態とを有する保護スイッチ、
前記複数の電圧変換回路に接続した電流検出回路にして、電流センサと、該電流センサに平行接続したバイパススイッチとを含み、該バイパススイッチが、電流を電流センサの周囲に分路させる導電性状態と、電流センサに電流を通過させる非導電性状態とを有し、かくして、前記バイパススイッチが非導電性状態の場合は、電流センサを横断する電圧が、前記複数の電圧変換回路の少なくとも1つの電圧変換回路の通過電流を表す電流検出出力を確立する電流検出回路、
前記保護スイッチを前記電流検出出力に応じて非導電性状態下に配置する構成を有する制御回路、
を含む光源用電源回路。 A power source circuit for a light source having a number of output channels,
A front-end circuit having a configuration that receives an input voltage and provides a stabilized front-end direct current (DC) output voltage;
A plurality of voltage conversion circuits, each voltage conversion circuit receiving said stabilized front-end direct current (DC) output voltage and providing a separate associated DC output to an associated one of a number of output channels; Multiple voltage converters,
A protective switch connected between the plurality of voltage conversion circuits and the front end circuit, and a conductive state for connecting the front end direct current (DC) output voltage to the plurality of voltage conversion circuits, and the front end direct current ( DC) a protective switch having a non-conductive state disconnecting the output voltage from the plurality of voltage conversion circuits;
A current detection circuit connected to the plurality of voltage conversion circuits, including a current sensor and a bypass switch connected in parallel to the current sensor, wherein the bypass switch shunts current around the current sensor And a non-conductive state that allows current to pass through the current sensor, and thus when the bypass switch is in the non-conductive state, the voltage across the current sensor is at least one of the plurality of voltage conversion circuits A current detection circuit that establishes a current detection output representing the passing current of the voltage conversion circuit;
A control circuit having a configuration in which the protection switch is arranged in a non-conductive state according to the current detection output;
A power supply circuit for a light source.
入力電圧を受けて安定化したフロントエンド直流(DC)出力電圧を提供する構成を有するフロントエンド回路、
複数の電圧変換回路にして、各電圧変換回路がバックコンバータとして構成され且つ前記安定化したフロントエンド直流(DC)出力電圧を受け且つ多数の出力チャンネルの関連する1つに別個の関連するDC出力を提供する構成を有する複数の電圧変換回路、
前記複数の電圧変換回路とフロントエンド回路のローサイド出力との間に連結した保護スイッチにして、前記フロントエンド直流(DC)出力電圧を前記複数の電圧変換回路に繋ぐ導電性状態と、前記フロントエンド直流(DC)出力電圧を前記複数の電圧変換回路から切断させる非導電性状態とを有する保護スイッチ、
前記複数の電圧変換回路に接続した電流検出回路にして、電流センサと、該電流センサに平行接続したバイパススイッチとを含み、該バイパススイッチが、電流を電流センサの周囲に分路させる導電性状態と、電流センサに電流を通過させる非導電性状態とを有し、かくして、前記バイパススイッチが非導電性状態の場合は電流センサを横断する電圧が、前記複数の電圧変換回路の少なくとも1つの電圧変換回路の通過電流を表す電流検出出力を確立する電流検出回路、
多数の出力チャンネルに接続した光源に電力が送達されないよう前記保護スイッチを非導電性状態下に配置させる出力を提供する構成を有する制御回路にして、当該出力を前記電流検出出力に応じて提供する制御回路、
を含む光源用電源回路。 A power supply circuit for a light source of multi-channel / output type,
A front-end circuit having a configuration for providing a stabilized front-end direct current (DC) output voltage in response to an input voltage;
A plurality of voltage conversion circuits, each voltage conversion circuit being configured as a buck converter and receiving the stabilized front end direct current (DC) output voltage and a separate associated DC output for an associated one of the multiple output channels A plurality of voltage conversion circuits having a configuration to provide
A protective switch connected between the plurality of voltage conversion circuits and a low-side output of the front end circuit, a conductive state connecting the front end direct current (DC) output voltage to the plurality of voltage conversion circuits, and the front end A non-conductive state that disconnects a direct current (DC) output voltage from the plurality of voltage conversion circuits;
A current detection circuit connected to the plurality of voltage conversion circuits, including a current sensor and a bypass switch connected in parallel to the current sensor, wherein the bypass switch shunts current around the current sensor And a non-conductive state that allows current to pass through the current sensor, and thus when the bypass switch is in the non-conductive state, the voltage across the current sensor is at least one voltage of the plurality of voltage conversion circuits A current detection circuit that establishes a current detection output representing the passing current of the conversion circuit;
A control circuit having a configuration for providing an output for disposing the protection switch in a non-conductive state so that power is not delivered to a light source connected to a plurality of output channels, and providing the output according to the current detection output Control circuit,
A power supply circuit for a light source.
電流センサに平行接続したバイパススイッチを非導電性状態下に配置すること、
複数の電圧変換回路の各電圧変換回路を無効化し、前記複数の電圧変換回路が前記1つ以上の出力チャンネルに接続した1つ以上の光源に電力を供給しないようにすること、
電流センサを介して電流を検出し、前記電圧変換回路無効化後における前記複数の電圧変換回路の通過電流を表す電流検出出力を確立すること、
該電流検出出力が所定レベル以上であるか否かを検出し、所定レベル以上であれば前記複数の電圧変換回路からフロントエンド回路を切断し、所定レベル以上でなければバイパススイッチを導電性状態下に配置して電流センサ周囲に電流を分路させ、かくして複数の電圧変換回路の各電圧変換回路を有効化して1つ以上の出力チャンネルに接続した1つ以上の光源に電力を供給させること、
を含む方法。 A method of protecting one or more output channels of a number of output channel type power supplies from excessive power supply comprising:
Placing a bypass switch in parallel with the current sensor in a non-conductive state;
Disabling each voltage conversion circuit of the plurality of voltage conversion circuits so that the plurality of voltage conversion circuits do not supply power to one or more light sources connected to the one or more output channels;
Detecting a current via a current sensor and establishing a current detection output representing a passing current of the plurality of voltage conversion circuits after the voltage conversion circuit is disabled;
It is detected whether or not the current detection output is equal to or higher than a predetermined level. If the current detection output is equal to or higher than the predetermined level, the front end circuit is disconnected from the plurality of voltage conversion circuits. Arranged to shunt current around the current sensor, thus enabling each voltage conversion circuit of the plurality of voltage conversion circuits to supply power to one or more light sources connected to one or more output channels;
Including methods.
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201161495291P | 2011-06-09 | 2011-06-09 | |
US61/495291 | 2011-06-09 | ||
US201161537562P | 2011-09-21 | 2011-09-21 | |
US61/537562 | 2011-09-21 | ||
US13/404415 | 2012-02-24 | ||
US13/404,415 US8653736B2 (en) | 2011-06-09 | 2012-02-24 | Multiple channel light source power supply with output protection |
US13/448890 | 2012-04-17 | ||
US13/448,890 US8587203B2 (en) | 2011-06-09 | 2012-04-17 | Multiple channel light source power supply with output protection |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012256599A true JP2012256599A (en) | 2012-12-27 |
JP5694237B2 JP5694237B2 (en) | 2015-04-01 |
Family
ID=47305271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012131976A Expired - Fee Related JP5694237B2 (en) | 2011-06-09 | 2012-06-11 | Multi-channel power supply for light source with output protection function |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5694237B2 (en) |
KR (1) | KR101531628B1 (en) |
CN (1) | CN102821503B (en) |
CA (1) | CA2776185C (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203368856U (en) * | 2013-07-29 | 2013-12-25 | 深圳市日上光电股份有限公司 | LED illumination independent type control system |
FR3035768B1 (en) * | 2015-04-29 | 2018-06-29 | Valeo Vision | LUMINOUS DEVICE PROVIDING MULTIPLE LIGHT FUNCTIONS OF A MOTOR VEHICLE USING LIGHT SOURCE GROUPS DEDICATED BY FUNCTION |
CN105896958B (en) * | 2016-04-22 | 2019-06-18 | 天地(常州)自动化股份有限公司 | The power module of mine safety monitoring sensor |
KR102135128B1 (en) * | 2018-01-25 | 2020-07-17 | 주식회사 디엔씨아이 | Illumination lamp system and power distributer having ac/dc convertor module |
CN109803467B (en) * | 2019-02-21 | 2024-04-12 | 生迪智慧科技有限公司 | Multi-path LED driving device and method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001339941A (en) * | 2000-05-24 | 2001-12-07 | Toshiba Corp | Protection circuit for voltage-conversion circuit |
JP2009012669A (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Koito Mfg Co Ltd | Lighting control device for vehicular light |
JP2009252344A (en) * | 2008-04-01 | 2009-10-29 | Sharp Corp | White led driving circuit for lighting, and lighting fixture and electronic device provided with the same |
WO2009151743A2 (en) * | 2008-04-18 | 2009-12-17 | Osram Sylvania, Inc. | Low loss input channel detection device for a direct current powered lighting system |
JP2011103285A (en) * | 2009-11-10 | 2011-05-26 | Green Mark Technology Inc | Dimmable led lamp |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2002224382A1 (en) * | 2000-10-13 | 2002-04-22 | Primarion, Inc. | System and method for current sensing |
JP4398411B2 (en) * | 2005-07-12 | 2010-01-13 | 株式会社小糸製作所 | Lighting control device for vehicle lamp |
KR101053335B1 (en) * | 2009-08-31 | 2011-08-01 | 삼성전기주식회사 | LED driving circuit |
US8410716B2 (en) * | 2009-12-17 | 2013-04-02 | Monolithic Power Systems, Inc. | Control of multi-string LED array |
-
2012
- 2012-05-08 CA CA2776185A patent/CA2776185C/en active Active
- 2012-06-08 CN CN201210187924.8A patent/CN102821503B/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-06-08 KR KR1020120061539A patent/KR101531628B1/en active IP Right Grant
- 2012-06-11 JP JP2012131976A patent/JP5694237B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001339941A (en) * | 2000-05-24 | 2001-12-07 | Toshiba Corp | Protection circuit for voltage-conversion circuit |
JP2009012669A (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Koito Mfg Co Ltd | Lighting control device for vehicular light |
JP2009252344A (en) * | 2008-04-01 | 2009-10-29 | Sharp Corp | White led driving circuit for lighting, and lighting fixture and electronic device provided with the same |
WO2009151743A2 (en) * | 2008-04-18 | 2009-12-17 | Osram Sylvania, Inc. | Low loss input channel detection device for a direct current powered lighting system |
JP2011103285A (en) * | 2009-11-10 | 2011-05-26 | Green Mark Technology Inc | Dimmable led lamp |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5694237B2 (en) | 2015-04-01 |
KR20120137290A (en) | 2012-12-20 |
CN102821503A (en) | 2012-12-12 |
CN102821503B (en) | 2017-01-18 |
KR101531628B1 (en) | 2015-06-25 |
CA2776185C (en) | 2016-11-15 |
CA2776185A1 (en) | 2012-12-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8587203B2 (en) | Multiple channel light source power supply with output protection | |
US8653736B2 (en) | Multiple channel light source power supply with output protection | |
JP5635598B2 (en) | Apparatus, method, and system for supplying AC line power to a lighting device | |
US9408259B2 (en) | Apparatus and system for providing power to solid state lighting | |
EP2904875B1 (en) | Solid state lighting device and driver configured for failure detection and recovery | |
US8896227B2 (en) | Directly driven high efficiency LED circuit | |
JP5694237B2 (en) | Multi-channel power supply for light source with output protection function | |
US8531131B2 (en) | Auto-sensing switching regulator to drive a light source through a current regulator | |
US8305005B2 (en) | Integrated circuit for driving high-voltage LED lamp | |
JP4975083B2 (en) | Light source lighting device and lighting device | |
JP6182074B2 (en) | High efficiency low energy storage drive circuit for solid state light source | |
US20150042227A1 (en) | Bi-level current configurable driver | |
US9538597B2 (en) | Multichannel power supply | |
US6949889B2 (en) | Wide input voltage range light emitting diode driver | |
US9024539B2 (en) | PFC LED driver capable of reducing flicker | |
US20150305103A1 (en) | Driver for solid state light sources | |
US8912732B2 (en) | Current sensing for LED drivers | |
US20160381752A1 (en) | Led current balancing circuit and method therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130624 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140528 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140617 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140917 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150204 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5694237 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |