JP5492921B2 - 光源を駆動する回路および方法 - Google Patents

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Description

関連出願
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、2009年3月31日に出願した「Driving Circuit with Continuous Dimming Function for Driving Light sources」という名称の同時係属中の米国出願第12/415,028号の一部継続出願である。
近年、発光ダイオード(LED)などの光源が、材料および製造プロセスの技術的進歩により改良されてきている。LEDは、比較的高い効率、長寿命、および鮮明な色を有し、自動車、コンピュータ、電気通信、軍事、および消費財などを含む様々な産業で使用することができる。一例は、電気フィラメントなどの従来の光源に代わるLEDを使用するLEDランプである。
図1は、従来のLED駆動回路100の概略図を示す。LED駆動回路100は、光源としてLED列106を利用する。LED列106は、直列に接続される一群のLEDを含む。電力変換器102は、LED列106に電力を供給するために、入力電圧Vinを所望の出力DC電圧Voutに変換する。LED駆動回路100に結合するスイッチ104は、LED列106への入力電圧Vinを有効または無効にすることができ、したがって、LEDランプの電源を投入または遮断することができる。電力変換器102は、電流検知抵抗器Rsenからフィードバック信号を受け取り、LED列106に所望の光出力を発生させるように出力電圧Voutを調節する。この解決法の欠点の1つは、所望の光出力が予め定められていることである。動作中、LED列106の光出力は、所定のレベルに設定され、ユーザにより調節することができない。
図2は、別の従来のLED駆動回路200の概略図を示す。電力変換器102は、LED列106に電力を供給するために、入力電圧Vinを所望の出力DC電圧Voutに変換する。LED駆動回路200に結合するスイッチ104は、LED列106への入力電圧Vinを有効または無効にすることができ、したがって、LEDランプの電源を投入または遮断することができる。LED列106は、線形LED電流調整器208に結合する。線形LED電流調整器208内の演算増幅器210は、基準信号REFと、電流検知抵抗器Rsenからの電流監視信号とを比較し、制御信号を発生させて、トランジスタQ1の抵抗値を線形モードで調節する。したがって、LED列106を通過するLED電流は、それに応じて調節することができる。この解決法では、LED列106の光出力を制御するために、ユーザは、遠隔制御信号を受け取ることができる、ボタンまたはスイッチを調節する特別設計のスイッチなどの専用の装置を使用して、基準信号REFを調節する必要がある可能性がある。
一実施形態では、光源を駆動する駆動回路は、変換器および調光制御器を含む。電源に結合する変換器は、電源から電力を受け取り、制御信号に応じて光源に調整済電力を供給するように動作することができる。変換器に結合する調光制御器は、電源と変換器との間に結合する電源スイッチを監視し、電源スイッチの第1の組の動作を示す色変更信号および電源スイッチの第2の組の動作を示す調光要求信号を受け取り、色変更信号に応答して光源の色を変更するのに制御信号を制御し、調光要求信号に応答して光源の輝度を調節するのに制御信号を制御するように動作することができる。
特許請求する対象の実施形態の特徴および利点は、同様の番号が同様の部品を示す図面を参照して、以下の詳細な説明を読み進めると、明らかになるであろう。
従来のLED駆動回路の概略図である。 別の従来のLED駆動回路の概略図である。 本発明の一実施形態による、光源駆動回路のブロック図である。 本発明の一実施形態による、光源駆動回路の概略図である。 本発明の一実施形態による、図4の調光制御器の構成を示す図である。 本発明の一実施形態による、アナログ調光モードにおける信号波形を示す図である。 本発明の一実施形態による、バースト調光モードにおける信号波形を示す図である。 本発明の一実施形態による、図5の調光制御器を含む光源駆動回路の動作を示す図である。 本発明の一実施形態による、光源の電力を調節する方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態による、光源駆動回路の概略図である。 本発明の一実施形態による、図10の調光制御器の構成を示す図である。 本発明の一実施形態による、図11の調光制御器を含む光源駆動回路の動作を示す図である。 本発明の一実施形態による、光源の電力を調節する方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態による、光源駆動回路の概略図の例である。 本発明の一実施形態による、図14Aの電源スイッチの例である。 本発明の一実施形態による、図14Aの調光制御器の構成の例である。 本発明の一実施形態による、図15の調光制御器を含む光源駆動回路の動作を示す図の例である。 本発明の一実施形態による、図15の調光制御器を含む光源駆動回路の動作を示す図の別の例である。 本発明の一実施形態による、図15の調光制御器を含む光源駆動回路の動作を示す図の別の例である。 本発明の一実施形態による、光源の電力を調節する方法のフローチャートである。
ここで、本発明の実施形態の詳細に言及する。本発明をこれらの実施形態に関して説明するとき、それらは、本発明をこれらの実施形態に限定することを目的とするものでないことが理解されよう。逆に、本発明は、添付の特許請求の範囲により規定される本発明の技術的思想および範囲内に含むことができる、代替形態、変更形態、および均等なものを保護することを目的とする。
さらに、本発明の以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解をもたらすために、多くの具体的な詳細を説明する。しかし、これらの具体的な詳細がなくとも本発明を実施することができることが当業者には理解されよう。他の例では、周知の方法、手順、素子、および回路は、本発明の態様を不必要に不明瞭にしないように、詳細に説明しない。
図3は、本発明の一実施形態による、光源駆動回路300のブロック図の例を示す。一実施形態では、電源Vinと光源駆動回路300との間に結合する電源スイッチ304は、電源を光源駆動回路300に選択的に結合するように動作することができる。光源駆動回路300は、電源からのAC入力電圧VinをDC電圧Voutに変換するAC/DC変換器306と、LED列312に調整済電力を供給する、AC/DC変換器306に結合する電力変換器310と、電源スイッチ304の動作を示すスイッチ監視信号を受け取り、スイッチ監視信号に応じて電力変換器310からの調整済電力を調節する、電力変換器310に結合する調光制御器308と、LED列312を通過するLED電流を検知する電流センサ314とを含む。一実施形態では、電源スイッチ304は壁に取り付けられる接／断スイッチとすることができる。
動作中、AC/DC変換器306は、入力AC電圧Vinを出力DC電圧Voutに変換する。電力変換器310は、DC電圧Voutを受け取り、LED列312に調整済電力を供給する。電流センサ314は、LED列312を通過するLED電流のレベルを示す電流監視信号を発生させる。調光制御器308は、電源スイッチ304の動作を監視し、電流センサ314から電流監視信号を受け取り、電源スイッチ304の動作に応答して電力変換器310を制御し、LED列312の電力を調節するように動作することができる。一実施形態では、調光制御器308は、アナログ調光モードで動作し、LED電流のピーク値を示す基準信号を調節することにより、LED列312の電力を調節する。別の実施形態では、調光制御器308は、バースト調光モードで動作し、パルス幅変調(PWM)信号のデューティサイクルを調節することにより、LED列312の電力を調節する。LED列312の電力を調節することにより、LED列312の光出力は、それに応じて調節することができる。
図4は、本発明の一実施形態による、光源駆動回路400の概略図の例を示す。図4を図3と組み合わせて説明する。図3と同じ符号の要素は、同様の機能を有し、ここでは詳細に説明しない。
光源駆動回路400は、電源に結合し、電源から電力を受け取り、調整済電力をLED列312に供給するためにLED列312に結合する、電力変換器310(図3に示す)を含む。図4の例では、電力変換器310は、インダクタL1、ダイオードD4、および制御スイッチQ16を含むバック変換器とすることができる。図4に示す実施形態では、制御スイッチQ16は、調光制御器308の外側に実装される。別の実施形態では、制御スイッチQ16は、調光制御器308に内蔵することができる。
調光制御器308は、電源Vinと光源駆動回路400との間に結合する電源スイッチ304などの電源スイッチの動作を示すスイッチ監視信号を受け取り、スイッチ監視信号に応じてLED列312と直列に結合する制御スイッチQ16を制御することにより、電力変換器310(インダクタL1、ダイオードD4、および制御スイッチQ16を含む)からの調整済電力を調節するように動作することができる。光源駆動回路400は、AC入力電圧VinをDC出力電圧Voutに変換するAC/DC変換器306と、LED列312を通過するLED電流を検知する電流センサ314とをさらに含むことができる。図4の例では、AC/DC変換器306は、ダイオードD1、D2、D7、D8、D10、およびコンデンサC9を含むブリッジ整流器とすることができる。電流センサ314は、電流検知抵抗器R5を含むことができる。
一実施形態では、調光制御器308の端子は、HV_GATE、SEL、CLK、RT、VDD、CTRL、MON、およびGNDを含むことができる。端子HV_GATEは、LED列312に結合するスイッチQ27の接/断状態などの導電状態を制御するために、抵抗器R3を通してスイッチQ27に結合する。コンデンサC11は、スイッチQ27のゲート電圧を調整するために、端子HV_GATEとグランドとの間に結合する。
ユーザは、端子SELを抵抗器R4を通してグランドに結合することにより(図4に示すように)、または端子SELをグランドに直接結合することにより、アナログ調光モードまたはバースト調光モードなどの調光モードを選択することができる。
端子CLKは、抵抗器R3を通してAC/DC変換器306に結合し、抵抗器R6を通してグランドに結合する。端子CLKは、電源スイッチ304の動作を示すスイッチ監視信号を受け取ることができる。一実施形態では、スイッチ監視信号は、抵抗器R3と抵抗器R6との間の共通ノードにおいて発生することができる。コンデンサC12は、不要なノイズをフィルタリングするために、抵抗器R6に並列に結合する。端子RTは、調光制御器308により発生するパルス信号の周波数を決定するために、抵抗器R7を通してグランドに結合する。
端子VDDは、電力を調光制御器308に供給するために、ダイオードD9を通してスイッチQ27に結合する。一実施形態では、端子VDDとグランドとの間に結合するコンデンサC10などのエネルギー貯蔵ユニットは、電源スイッチ304を断にするとき、調光制御器308に電力を供給することができる。代替的実施形態では、エネルギー貯蔵ユニットは、調光制御器308に内蔵することができる。端子GNDは、グランドに結合する。
端子CTRLは、制御スイッチQ16に結合する。制御スイッチQ16は、LED列312およびスイッチQ27に直列に結合し、電流検知抵抗器R5を通してグランドに結合する。調光制御器308は、端子CTRLを介して制御信号を使用し、制御スイッチQ16のオンおよびオフ状態などの導電状態を制御することにより、電力変換器310からの調整済電力を調節するように動作することができる。端子MONは、LED列312を通過するLED電流を示す電流監視信号を受け取るために、電流検知抵抗器R5に結合する。スイッチQ27を接にするとき、調光制御器308は、制御スイッチQ16を制御することにより、LED列312を通過してグランドに至るLED電流を調節することができる。
動作中、電源スイッチ304を接にするとき、AC/DC変換器306は、入力AC電圧VinをDC電圧Voutに変換する。端子HV_GATEにおける所定の電圧が、抵抗器R3を通してスイッチQ27に供給され、その結果、スイッチQ27を接にする。
調光制御器308が制御スイッチQ16を接にするとき、DC電圧Voutは、LED列312に電力を供給し、インダクタL1を充電する。LED電流は、インダクタL1、LED列312、スイッチQ27、制御スイッチQ16、電流検知抵抗器R5を通過してグランドに至る。調光制御器308が制御スイッチQ16を断にするとき、LED電流は、インダクタL1、LED列312、およびダイオードD4を通過する。インダクタL1は、LED列312に電力を供給するように放電する。したがって、調光制御器308は、制御スイッチQ16を制御することにより、電力変換器310からの調整済電力を調節することができる。
電源スイッチ304を断にするとき、コンデンサC10は、調光制御器308に電力を供給するように放電する。抵抗器R6の両端の電圧は、零まで降下し、したがって、電源スイッチ304の電源遮断動作を示すスイッチ監視信号は、端子CLKを通して調光制御器308により検出することができる。同様に、電源スイッチ304を接にするとき、抵抗器R6の両端の電圧は、所定の電圧まで上昇し、したがって、電源スイッチ304の電源投入動作を示すスイッチ監視信号は、端子CLKを通して調光制御器308により検出することができる。電源遮断動作が検出されると、調光制御器308は、端子HV_GATEにおける電圧を零まで引くことにより、スイッチQ27を断にすることができ、インダクタL1が放電を完了した後、LED列312への電源を遮断するようにすることができる。電源遮断動作に応答して、調光制御器308は、LED列312の目標光出力を示す基準信号を調節することができる。したがって、次に、電源スイッチ304を接にするとき、LED列312は、調節済目標光出力に応じて光出力を発生させることができる。言い換えれば、LED列312の光出力は、電源スイッチ304の電源遮断動作に応答して、調光制御器308により調節することができる。
図5は、本発明の一実施形態による、図4の調光制御器308の構成の例を示す。図5を図4と組み合わせて説明する。図4と同じ符号の要素は、同様の機能を有し、ここでは詳細に説明しない。
調光制御器308は、トリガ監視ユニット506、調光器502、およびパルス信号発生器504を含む。トリガ監視ユニット506は、ツェナダイオードZD1を通してグランドに結合する。トリガ監視ユニット506は、端子CLKを通して外部電源スイッチ304の動作を示すスイッチ監視信号を受け取ることができ、外部電源スイッチ304の動作が端子CLKにおいて検出されると、カウンタ526を駆動する駆動信号を発生させることができる。トリガ監視ユニット506は、スイッチQ27の導電状態を制御するようにさらに動作することができる。調光器502は、基準信号REFを発生させ、LED列312の電力をアナログ調光モードで調節するか、または制御信号538を発生させ、PWM信号PWM1のデューティサイクルを調節して、LED列312の電力を調節するように動作することができる。パルス信号発生器504は、制御スイッチQ16を接にすることができるパルス信号を発生させるように動作することができる。調光制御器308は、異なる電力状態に応じて調光制御器308の1つまたは複数の素子に選択的に電源投入するために、端子VDDに結合する始動および低電圧ロックアウト(UVL)回路508をさらに含むことができる。
一実施形態では、始動および低電圧ロックアウト回路508は、端子VDDにおける電圧が第1の所定の電圧よりも大きいとき、調光制御器308の全ての素子に電源投入するように動作することができる。電源スイッチ304を断にするとき、始動および低電圧ロックアウト回路508は、端子VDDにおける電圧が第2の所定の電圧よりも小さければ、エネルギーを節約するために、トリガ監視ユニット506および調光器502を除いて調光制御器308の他の素子を電源遮断するように動作することができる。始動および低電圧ロックアウト回路508は、端子VDDにおける電圧が第3の所定の電圧よりも小さいとき、トリガ監視ユニット506および調光器502を電源遮断するようにさらに動作することができる。一実施形態では、第1の所定の電圧は、第2の所定の電圧よりも大きく、第2の所定の電圧は、第3の所定の電圧よりも大きい。調光制御器308には、端子VDDを通してコンデンサC10により電力を供給することができるので、トリガ監視ユニット506および調光器502は、電源スイッチ304を断にした後、依然として所定の時間の間動作することができる。
調光制御器308では、端子SELは、電流源532に結合する。ユーザは、端子SELを設定することにより、例えば、端子SELをグランドに直接結合するか、または抵抗器を介して端子SELをグランドに結合することにより、調光モードを選択することができる。一実施形態では、調光モードは、端子SELにおける電圧を測定することにより決定することができる。端子SELがグランドに直接結合するとき、端子SELにおける電圧は、ほぼ零に等しい。次に、制御回路は、スイッチ540を接にし、スイッチ541を断にし、スイッチ542を断にすることができる。したがって、調光制御器308は、アナログ調光モードで動作することができ、基準信号REFを調節することにより、LED列312(図4に示す)の電力を調節することができる。一実施形態では、端子SELが、所定の抵抗値を有する抵抗器R4(図4に示す)を介してグランドに結合するとき、端子SELにおける電圧は、零よりも大きくすることができる。次に、制御回路は、スイッチ540を断にし、スイッチ541を接にし、スイッチ542を接にすることができる。したがって、調光制御器308は、バースト調光モードで動作することができ、PWM信号PWM1のデューティサイクルを調節することにより、LED列312(図4に示す)の電力を調節することができる。言い換えれば、異なる調光モードは、スイッチ540、スイッチ541、およびスイッチ542の接/断状態を制御することにより、選択することができる。スイッチ540、スイッチ541、およびスイッチ542の接/断状態は、端子SELにおける電圧により決定することができる。
パルス信号発生器504は、制御スイッチQ16を接にすることができるパルス信号536を発生させるために、端子RTおよび抵抗器R7を通してグランドに結合する。パルス信号発生器504は、異なる構成を有することができ、図5の例に示す構成に限定されない。
パルス信号発生器504では、演算増幅器510の非反転入力は、所定の電圧V1を受け取る。したがって、演算増幅器510の反転入力の電圧は、V1にすることができる。電流IRTは、端子RTおよび抵抗器R7を通過してグランドに至る。MOSFET514およびMOSFET515を通過する電流I1は、IRTに等しい。MOSFET514およびMOSFET512が電流ミラーを構成するので、MOSFET512を通過する電流I2も、IRTにほぼ等しい。比較器516の出力および比較器518の出力は、それぞれ、SRフリップフロップ520のS入力およびR入力に結合する。比較器516の反転入力は、所定の電圧V2を受け取る。比較器518の非反転入力は、所定の電圧V3を受け取る。一実施形態では、V2は、V3よりも大きく、V3は、零よりも大きい。コンデンサC4は、MOSFET512とグランドとの間に結合し、比較器516の非反転入力と比較器518の反転入力との間の共通ノードに結合する一方の側を有する。SRフリップフロップ520のQ出力は、スイッチQ15およびSRフリップフロップ522のS入力に結合する。スイッチQ15は、コンデンサC4に並列に結合する。スイッチQ15の接/断状態などの導電状態は、SRフリップフロップ520のQ出力により決定することができる。
最初に、コンデンサC4の両端の電圧は、V3よりも小さい零にほぼ等しい。したがって、SRフリップフロップ520のR入力は、比較器518の出力からデジタル1を受け取る。SRフリップフロップ520のQ出力が、デジタル0に設定され、それがスイッチQ15を断にする。スイッチQ15を断にするとき、コンデンサC4がI2により充電されるので、コンデンサC4の両端の電圧が増加する。C4の両端の電圧がV2よりも大きいとき、SRフリップフロップ520のS入力は、比較器516の出力からデジタル1を受け取る。SRフリップフロップ520のQ出力が、デジタル1に設定され、それがスイッチQ15を接にする。スイッチQ15を接にするとき、コンデンサC4がスイッチQ15を通して放電するので、C4の両端の電圧が減少する。コンデンサC4の両端の電圧がV3を下回るまで降下するとき、比較器518は、デジタル1を出力し、SRフリップフロップ520のQ出力は、デジタル0に設定され、それがスイッチQ15を断にする。次に、コンデンサC4は、再びI2により充電される。したがって、上述のプロセスを通して、パルス信号発生器504は、SRフリップフロップ520のQ出力における一連のパルスを含むパルス信号536を発生させることができる。パルス信号536は、SRフリップフロップ522のS入力に送出される。
トリガ監視ユニット506は、端子CLKを通して電源スイッチ304の動作を監視するように動作することができ、電源スイッチ304の動作が端子CLKにおいて検出されるとき、カウンタ526を駆動する駆動信号を発生させるように動作することができる。一実施形態では、電源スイッチ304を接にするとき、端子CLKにおける電圧は、抵抗器R6(図4に示す)の両端の電圧に等しいレベルまで上昇する。電源スイッチ304を断にするとき、端子CLKにおける電圧は、零まで降下する。したがって、電源スイッチ304の動作を示すスイッチ監視信号は、端子CLKにおいて検出することができる。一実施形態では、トリガ監視ユニット506は、電源遮断動作が端子CLKにおいて検出されるとき、駆動信号を発生させる。
トリガ監視ユニット506は、端子HV_GATEを通してスイッチQ27の導電状態を制御するようにさらに動作することができる。電源スイッチ304を接にするとき、ツェナダイオードZD1の両端のブレークダウン電圧が、抵抗器R3を通してスイッチQ27に印加される。したがって、スイッチQ27を接にすることができる。トリガ監視ユニット506は、端子HV_GATEにおける電圧を零まで引くことにより、スイッチQ27を断にすることができる。一実施形態では、トリガ監視ユニット506は、電源スイッチ304の電源遮断動作が端子CLKにおいて検出されるとき、スイッチQ27を断にし、電源スイッチ304の電源投入動作が端子CLKにおいて検出されるとき、スイッチQ27を接にする。
一実施形態では、調光器502は、電源スイッチ304の動作を計数する、トリガ監視ユニット506に結合するカウンタ526と、カウンタ526に結合するデジタルアナログ変換器(D/A変換器)528とを含む。調光器502は、D/A変換器528に結合するPWM発生器530をさらに含むことができる。カウンタ526は、トリガ監視ユニット506により発生する駆動信号によって駆動することができる。より具体的には、一実施形態では、電源スイッチ304を断にするとき、トリガ監視ユニット506は、端子CLKにおける電圧の負のエッジを検出し、駆動信号を発生させる。カウンタ526の計数値は、駆動信号に応答して、例えば1だけ増加することができる。D/A変換器528は、カウンタ526からの計数値を読み、計数値に基づいて調光信号(例えば制御信号538または基準信号REF)を発生させる。調光信号は、電力変換器310の目標電力レベルを調節するのに使用することができ、次に、LED列312の光出力を調節することができる。
バースト調光モードでは、スイッチ540を断にし、スイッチ541およびスイッチ542を接にする。比較器534の反転入力は、所定のほぼ一定の電圧を有するDC信号とすることができる基準信号REF1を受け取る。電圧REF1は、LED電流のピーク値を決定することができ、次に、LED列312の最大光出力を決定することができる。調光信号は、PWM信号PWM1のデューティサイクルを調節するために、PWM発生器530に印加される制御信号538とすることができる。PWM1のデューティサイクルを調節することにより、LED列312の光出力は、REF1により決定される最大光出力と同程度の大きさに調節することができる。例えば、PWM1が100%のデューティサイクルを有するとき、LED列312は、最大光出力を有することができる。PWM1のデューティサイクルが100%未満であるとき、LED列312は、最大光出力よりも低い光出力を有することができる。
アナログ調光モードでは、スイッチ540を接にし、スイッチ541およびスイッチ542を断にし、調光信号は、調節可能な電圧を有するアナログ基準信号REFとすることができる。D/A変換器528は、カウンタ526の計数値に応じて、基準信号REFの電圧を調節することができる。REFの電圧は、LED電流のピーク値を決定することができ、次に、LED電流の平均値を決定することができる。したがって、LED列312の光出力は、基準信号REFを調節することにより、調節することができる。
一実施形態では、D/A変換器528は、計数値の増加に応答してREFの電圧を減少させることができる。例えば、計数値が0であるとき、D/A変換器528は、電圧V4を有するように基準信号REFを調節する。電源スイッチ304の電源遮断動作がトリガ監視ユニット506により端子CLKにおいて検出されるとき、計数値が1に増加すれば、D/A変換器528は、V4未満の電圧V5を有するように基準信号REFを調節する。さらに別の実施形態では、D/A変換器528は、計数値の増加に応答してREFの電圧を増加させることができる。
一実施形態では、カウンタ526がその最大計数値に達した後、計数値は、零にリセットされる。例えば、カウンタ526が2ビットカウンタであるとき、計数値は、0から1、2、3まで増加し、次に4つの電源遮断動作が検出された後、零に戻る。したがって、LED列312の光出力は、第1のレベルから第2のレベル、次に第3のレベル、次に第4のレベルまで調節され、次に第1のレベルに戻ることができる。
比較器534の反転入力は、基準信号REFおよび基準信号REF1を選択的に受け取ることができる。例えば、比較器534の反転入力は、アナログ調光モードではスイッチ540を通して基準信号REFを受け取り、バースト調光モードではスイッチ541を通して基準信号REF1を受け取る。比較器534の非反転入力は、電流検知抵抗器R5から電流監視信号SENを受け取るために、端子MONを通して抵抗器R5に結合する。電流監視信号SENの電圧は、スイッチQ27および制御スイッチQ16を接にするとき、LED列312を通過するLED電流を示すことができる。
比較器534の出力は、SRフリップフロップ522のR入力に結合する。SRフリップフロップ522のQ出力は、ANDゲート524に結合する。PWM発生器530により発生するPWM信号PWM1が、ANDゲート524に印加される。ANDゲート524は、制御信号を出力し、端子CTRLを通して制御スイッチQ16を制御する。
アナログ調光モードが選択されるとき、スイッチ540を接にし、スイッチ541および542を断にする。制御スイッチQ16は、SRフリップフロップ522により制御される。動作中、電源スイッチ304を接にするとき、ツェナダイオードZD1の両端のブレークダウン電圧は、スイッチQ27を接にする。SRフリップフロップ522は、パルス発生器504により発生するパルス信号536に応答して、Q出力でデジタル1を発生させ、制御スイッチQ16を接にする。LED電流は、インダクタL1、LED列312、スイッチQ27、制御スイッチQ16、電流検知抵抗器R5を通過してグランドに至る。インダクタがLED電流の急激な変化に抵抗するので、LED電流は、徐々に増加する。その結果、電流検知抵抗器R5の両端の電圧、すなわち、電流監視信号SENの電圧は、増加することができる。SENの電圧が基準信号REFの電圧よりも大きいとき、比較器534は、SRフリップフロップ522のR入力においてデジタル1を発生させ、その結果、SRフリップフロップ522がデジタル0を発生させて、制御スイッチQ16を断にする。制御スイッチQ16を断にした後、インダクタL1は、放電してLED列312に電力を供給する。インダクタL1、LED列312、およびダイオードD4を通過するLED電流は、徐々に減少する。SRフリップフロップ522がS入力において再びパルスを受け取るとき、制御スイッチQ16を接にし、その際、LED電流は、再び電流検知抵抗器R5を通過してグランドに至る。電流監視信号SENの電圧が基準信号REFの電圧よりも大きいとき、SRフリップフロップ522により制御スイッチQ16を断にする。上述のように、基準信号REFは、LED電流のピーク値を決定し、次に、LED列312の光出力を決定することができる。基準信号REFを調節することにより、LED列312の光出力を調節することができる。
アナログ調光モードでは、電源スイッチ304を断にするとき、コンデンサC10(図4に示す)は、放電して調光制御器308に電力を供給する。トリガ監視ユニット506が端子CLKにおいて電源スイッチ304の電源遮断動作を検出するとき、カウンタ526の計数値は、1だけ増加することができる。トリガ監視ユニット506は、電源スイッチ304の電源遮断動作に応答してスイッチQ27を断にすることができる。D/A変換器528は、計数値の変化に応答して基準信号REFの電圧を第1のレベルから第2のレベルに調節することができる。したがって、電源スイッチ304を接にするとき、LED列312の光出力は、調節済基準信号REFに応じて調節することができる。
バースト調光モードが選択されるとき、スイッチ540を断にし、スイッチ541および542を接にする。比較器534の反転入力は、所定の電圧を有する基準信号REF1を受け取る。制御スイッチQ16は、ANDゲート524を通してSRフリップフロップ522およびPWM信号PWM1の両方により制御される。基準信号REF1は、LED電流のピーク値を決定し、次に、LED列312の最大光出力を決定することができる。PWM信号PWM1のデューティサイクルは、制御スイッチQ16の接/断時間を決定することができる。PWM信号PWM1が論理1であるとき、制御スイッチQ16の導電状態は、SRフリップフロップ522のQ出力により決定される。PWM信号PWM1が論理0であるとき、制御スイッチQ16を断にする。PWM信号PWM1のデューティサイクルを調節することにより、それに応じて、LED列312の電力を調節することができる。したがって、基準信号REF1とPWM信号PWM1との組合せは、LED列312の光出力を決定することができる。
バースト調光モードでは、電源スイッチ304を断にするとき、電源スイッチ304の電源遮断動作は、端子CLKにおいてトリガ監視ユニット506により検出することができる。トリガ監視ユニット506は、スイッチQ27を断にし、駆動信号を発生させる。カウンタ526の計数値は、駆動信号に応答して、例えば1だけ増加することができる。D/A変換器528は、制御信号538を発生させて、PWM信号PWM1のデューティサイクルを第1のレベルから第2のレベルに調節することができる。したがって、次に、電源スイッチ304を接にするとき、LED列312の光出力は、基準信号REF1およびPWM信号PWM1により決定される目標光出力に追随するように調節することができる。
図6は、アナログ調光モードにおける、LED列312を通過するLED電流602の信号波形、パルス信号536の信号波形、SRフリップフロップ522の出力を示すV522の信号波形、ANDゲート524の出力を示すV524の信号波形、および制御スイッチQ16の接/断状態の例を示す。図6を図4および図5と組み合わせて説明する。
動作中、パルス信号発生器504は、パルス信号536を発生させる。SRフリップフロップ522は、パルス信号536の各パルスに応答してQ出力においてデジタル1を発生させる。SRフリップフロップ522のQ出力がデジタル1であるとき、制御スイッチQ16を接にする。制御スイッチQ16を接にするとき、インダクタL1はランプアップ(ramp up)し、LED電流602は増加する。LED電流602がピーク値Imaxに達するとき、それは、電流監視信号SENの電圧が基準信号REFの電圧にほぼ等しいことを意味し、比較器534が、SRフリップフロップ522のR入力においてデジタル1を発生させ、その結果、SRフリップフロップ522は、Q出力においてデジタル0を発生させる。SRフリップフロップ522のQ出力がデジタル0であるとき、制御スイッチQ16を断にする。制御スイッチQ16を断にするとき、インダクタL1は、放電してLED列312に電力を供給し、LED電流602は減少する。このアナログ調光モードでは、基準信号REFを調節することにより、それに応じて、平均LED電流を調節することができ、したがって、LED列312の光出力を調節することができる。
図7は、バースト調光モードにおける、LED列312を通過するLED電流602の信号波形、パルス信号536の信号波形、SRフリップフロップ522の出力を示すV522の信号波形、ANDゲート524の出力を示すV524の信号波形、制御スイッチQ16の接/断状態、およびPWM信号PWM1の信号波形の例を示す。図7を図4および図5と組み合わせて説明する。
PWM1がデジタル1であるとき、LED電流602、パルス信号536、V522、V524、およびスイッチQ1の接/断状態の間の関係は、図6に示す関係と同様である。PWM1がデジタル0であるとき、ANDゲート524の出力は、デジタル0に変化する。したがって、制御スイッチQ16を断にし、LED電流602は減少する。PWM1が十分長くデジタル0を保持するとき、LED電流602は、零まで降下する可能性がある。バースト調光モードでは、PWM1のデューティサイクルを調節することにより、それに応じて、平均LED電流を調節することができ、したがって、LED列312の光出力を調節することができる。
図8は、本発明の一実施形態による、図5の調光制御器を含む光源駆動回路の動作を示す図の例を示す。図8を図5と組み合わせて説明する。
図8に示す例では、電源スイッチ304の電源遮断動作がトリガ監視ユニット506により検出されるたびに、カウンタ526の計数値は、1だけ増加する。カウンタ526は、最大計数値3を有する2ビットカウンタとすることができる。
アナログ調光モードでは、D/A変換器528は、カウンタ526から計数値を読み、計数値の増加に応答して基準信号REFの電圧を減少させる。REFの電圧は、LED電流のピーク値Imaxを決定することができ、次に、LED電流の平均値を決定することができる。バースト調光モードでは、D/A変換器528は、カウンタ526から計数値を読み、計数値の増加に応答してPWM信号PWM1のデューティサイクルを減少させる(例えば毎回25%減少させる)。カウンタ526は、その最大計数値(例えば3)に達した後、リセットされる。
図9は、本発明の一実施形態による、光源の出力を調節する方法のフローチャート900を示す。図9を図4および図5と組み合わせて説明する。
ブロック902では、LED列312などの光源は、電力変換器310などの電力変換器からの調整済電力により電力を供給される。ブロック904では、例えば調光制御器308により、スイッチ監視信号を受け取ることができる。スイッチ監視信号は、電源と電力変換器との間に結合する電源スイッチ304などの電源スイッチの動作を示すことができる。ブロック906では、スイッチ監視信号に応じて、調光信号が発生する。ブロック908では、制御スイッチQ16などの光源と直列に結合するスイッチは、電力変換器からの調整済電力を調節するように、調光信号に応じて制御される。一実施形態において、アナログ調光モードでは、電力変換器からの調整済電力は、調光信号と、光源からの光源電流を示すフィードバック電流監視信号とを比較することにより調節することができる。別の実施形態において、バースト調光モードでは、電力変換器からの調整済電力は、調光信号によりPWM信号のデューティサイクルを制御することによって調節することができる。
したがって、本発明による実施形態は、壁に取り付けられる接/断スイッチなどの電源スイッチの動作を示すスイッチ監視信号に応じて光源の電力を調節することができる光源駆動回路を提供する。電力変換器により供給される光源の電力は、調光制御器により、光源と直列に結合するスイッチを制御することによって調節することができる。有利なことに、上述のように、ユーザは、共通の接/断電源スイッチの動作(例えば電源遮断動作)を通して光源の光出力を調節することができる。したがって、外部調光器または調節ボタン付の特別設計スイッチなどの調光用の追加装置を回避することができ、コストを低減することができる。
図10は、本発明の一実施形態による、光源駆動回路1000の概略図の例を示す。図10を図3と組み合わせて説明する。図3および図4と同じ符号の要素は、同様の機能を有する。
光源駆動回路1000は、電源から電力を受け取り、LED列312に調整済電力を供給する、電源およびLED列312に結合する電力変換器310を含む。調光制御器1008は、端子CLKにおける電圧を監視することにより、電源と光源駆動回路1000との間に結合する電源スイッチ304を監視するように動作することができる。調光制御器1008は、電源スイッチ304の第1の組の動作を示す調光要求信号を受け取り、電源スイッチ304の第2の組の動作を示す調光終了信号を受け取るように動作することができる。調光制御器1008は、端子CLKを介して調光要求信号および調光終了信号を受け取ることができる。調光制御器1008は、調光要求信号を受け取るとき、電力変換器310からの調整済電力を連続的に調節し、調光終了信号を受け取るとき、電力変換器310からの調整済電力の調節を中止するようにさらに動作することができる。言い換えれば、調光制御器1008は、電源スイッチ304の第1の組の動作を検出すると、電源スイッチ304の第2の組の動作を検出するまで、電力変換器310からの電力を連続的に調節することができる。一実施形態では、調光制御器1008は、LED列312と直列に結合する制御スイッチQ16を制御することにより、電力変換器310からの調整済電力を調節することができる。
図11は、本発明の一実施形態による、図10の調光制御器1008の構成の例を示す。図11を図10と組み合わせて説明する。図4、図5および図10と同じ符号の要素は、同様の機能を有する。
図11の例では、図11の調光制御器1008の構成は、調光器1102およびトリガ監視ユニット1106の構成を除いて、図5の調光制御器308の構成と同様である。図11では、トリガ監視ユニット1106は、端子CLKを介して調光要求信号および調光終了信号を受け取り、クロック発生器1104を有効または無効にするのに信号ENを発生させるように動作することができる。トリガ監視ユニット1106は、LED列312に結合するスイッチQ27の導電状態を制御するようにさらに動作することができる。
調光器1102は、アナログ調光モードでは、LED列312の電力を調節するのに基準信号REFを発生させ、または、バースト調光モードでは、LED列312の電力を調節するのにPWM信号PWM1のデューティサイクルを調節する制御信号538を発生させるように動作することができる。図11に示す例では、調光器1102は、クロック信号を発生させる、トリガ監視ユニット1106に結合するクロック発生器1104と、クロック信号により駆動されるカウンタ1126と、カウンタ1126に結合するデジタルアナログ(D/A)変換器528とを含むことができる。調光器1102は、D/A変換器528に結合するPWM発生器530をさらに含むことができる。
動作中、電源スイッチ304を接または断にするとき、トリガ監視ユニット1106は、端子CLKにおいて電圧の正のエッジまたは負のエッジを検出することができる。例えば、電源スイッチ304を断にするとき、コンデンサC10は、放電し、調光制御器1008に電力を供給する。抵抗器R6の両端の電圧は、零まで降下する。したがって、端子CLKにおける電圧の負のエッジを、トリガ監視ユニット1106により検出することができる。同様に、電源スイッチ304を接にするとき、抵抗器R6の両端の電圧は、所定の電圧まで上昇する。したがって、端子CLKにおける電圧の正のエッジを、トリガ監視ユニット1106により検出することができる。したがって、電源スイッチ304の電源投入動作または電源遮断動作などの動作は、トリガ監視ユニット1106により、端子CLKにおける電圧を監視することによって検出することができる。
一実施形態では、調光要求信号は、電源スイッチ304の第1の組の動作を検出するとき、トリガ監視ユニット1106により端子CLKを介して受け取ることができる。調光終了信号は、電源スイッチ304の第2の組の動作を検出するとき、トリガ監視ユニット1106により端子CLKを介して受け取ることができる。一実施形態では、電源スイッチ304の第1の組の動作は、第1の電源遮断動作に続く第1の電源投入動作を含む。一実施形態では、電源スイッチ304の第2の組の動作は、第2の電源遮断動作に続く第2の電源投入動作を含む。
調光要求信号をトリガ監視ユニット1106が受け取るとき、調光制御器1008は、電力変換器310からの調整済電力を連続的に調節し始める。アナログ調光モードでは、調光制御器1008は、基準信号REFの電圧を調節し、電力変換器310からの調整済電力を調節する。バースト調光モードでは、調光制御器1008は、PWM信号PWM1のデューティサイクルを調節し、電力変換器310からの調整済電力を調節する。
調光終了信号をトリガ監視ユニット1106が受け取るとき、調光制御器1008は、電力変換器310からの調整済電力の調節を中止することができる。
図12は、本発明の一実施形態による、図11の調光制御器1008を含む光源駆動回路の動作を示す図の例を示す。図12を図10および図11と組み合わせて説明する。
最初に、電源スイッチ304が断であると仮定されたい。一実施形態では、動作中、例えばユーザが電源スイッチ304を接にするとき、LED列312は、電力変換器310からの調整済電力により電力を供給され、最初の光出力を発生させる。アナログ調光モードでは、最初の光出力は、基準信号REFの最初の電圧により決定することができる。バースト調光モードでは、最初の光出力は、PWM信号PWM1の最初のデューティサイクル(例えば100%)により決定することができる。一実施形態では、基準信号REFおよびPWM信号PWM1は、カウンタ1126の計数値に応じて、D/A変換器528により発生することができる。したがって、REFの最初の電圧およびPWM1の最初のデューティサイクルは、カウンタ1126により供給される最初の計数値(例えば0)によって決定することができる。
LED列312の光出力を調節するために、ユーザは、第1の組の動作を電源スイッチ304に施すことができる。電源スイッチ304の第1の組の動作を検出すると、調光要求信号が発生する。一実施形態では、第1の組の動作は、第1の電源遮断動作に続く第1の電源投入動作を含むことができる。その結果、トリガ監視ユニット1106は、端子CLKにおける電圧の負のエッジ1204に続く正のエッジ1206を含む調光要求信号を検出し、受け取ることができる。調光要求信号に応答して、トリガ監視ユニット1106は、高レベルの信号ENを発生させることができる。したがって、クロック発生器1104にクロック信号を発生させる。クロック信号により駆動されるカウンタ1126は、クロック信号の各クロックパルスに応答して計数値を変化させることができる。図12の例では、計数値は、クロック信号に応答して増加する。一実施形態では、カウンタ1126がその所定の最大計数値に達した後、計数値を零にリセットすることができる。別の実施形態では、計数値は、カウンタ1126がその所定の最大計数値に達するまで増加し、カウンタ1126がその所定の最小計数値に達するまで減少する。
一実施形態において、アナログ調光モードでは、D/A変換器528は、カウンタ1126から計数値を読み、計数値の増加に応答して基準信号REFの電圧を減少させる。一実施形態において、バースト調光モードでは、D/A変換器528は、カウンタ1126から計数値を読み、計数値の増加に応答してPWM信号PWM1のデューティサイクルを減少させる(例えば毎回10%減少させる)。したがって、基準信号REFの電圧(アナログ調光モードにおいて)、またはPWM信号PWM1のデューティサイクル(バースト調光モードにおいて)により、電力変換器310からの調整済電力を決定することができるので、LED列312の光出力を調節することができる。
所望の光出力に達すると、ユーザは、電源スイッチ304に第2の組の動作を施すことにより、調節プロセスを終了させることができる。電源スイッチ304の第2の組の動作を検出すると、調光終了信号が発生する。一実施形態では、第2の組の動作は、第2の電源遮断動作に続く第2の電源投入動作を含むことができる。その結果、トリガ監視ユニット1106は、端子CLKにおける電圧の負のエッジ1208に続く正のエッジ1210を含む調光終了信号を検出し、受け取ることができる。調光終了信号を検出すると、トリガ監視ユニット1106は、低レベルの信号ENを発生させることができる。したがって、クロック発生器1104を無効にし、カウンタ1126がその計数値を保持できるようにする。したがって、アナログ調光モードでは、基準信号REFの電圧を所望のレベルに保持することができる。バースト調光モードでは、PWM信号PWM1のデューティサイクルを所望の値に保持することができる。したがって、LED列312の光出力を所望の光出力に維持することができる。
図13は、本発明の一実施形態による、光源の電力を調節する方法のフローチャート1300を示す。図13を図10および図11と組み合わせて説明する。
ブロック1302では、LED列312などの光源は、電力変換器310などの電力変換器からの調整済電力により電力を供給される。
ブロック1304では、調光要求信号は、例えば調光制御器1008により受け取ることができる。調光要求信号は、電源と電力変換器との間に結合する電源スイッチ304などの電源スイッチの第1の組の動作を示すことができる。一実施形態では、電源スイッチの第1の組の動作は、第1の電源遮断動作に続く第1の電源投入動作を含む。
ブロック1306では、電力変換器からの調整済電力は、例えば調光制御器1008により、連続的に調節される。一実施形態では、クロック発生器1104にカウンタ1126を駆動させることができる。カウンタ1126の計数値に応じて、調光信号(例えば制御信号538または基準信号REF)を発生させることができる。アナログ調光モードでは、電力変換器からの調整済電力は、基準信号REFと、光源の光源電流を示すフィードバック電流監視信号とを比較することにより調節することができる。REFの電圧は、計数値により決定することができる。バースト調光モードでは、電力変換器からの調整済電力は、制御信号538によりPWM信号PWM1のデューティサイクルを変化させることによって調節することができる。PWM1のデューティサイクルも、計数値により決定することができる。
ブロック1308では、調光終了信号は、例えば調光制御器1008により受け取ることができる。調光終了信号は、電源と電力変換器との間に結合する電源スイッチ304などの電源スイッチの第2の組の動作を示すことができる。一実施形態では、電源スイッチの第2の組の動作は、第2の電源遮断動作に続く第2の電源投入動作を含む。
ブロック1310では、電力変換器からの調整済電力の調節は、調光終了信号を受け取るとき、終了する。一実施形態では、クロック発生器1104が無効になり、カウンタ1126がその計数値を保持することができるようにする。その結果、アナログ調光モードでは、REFの電圧を所望のレベルに保持することができる。バースト調光モードでは、PWM信号PWM1のデューティサイクルを所望の値に保持することができる。その結果、光源は、所望の光出力を維持することができる。
図14Aは、本発明の一実施形態による、光源駆動回路1400の概略図の例を示す。図3、図4、および図10と同じ符号の要素は、同様の機能を有する。図14Aを図4と組み合わせて説明する。
光源駆動回路1400は、電源スイッチ1404を介して電源VIN(例えば110/120ボルトAC、60Hz)に結合し、光源1412に結合する。図14Bを参照しながら、図14Aの電源スイッチ1404の例を、本発明の一実施形態により示す。一実施形態では、電源スイッチ1404は、壁に取り付けられる接/断スイッチである。ボタン1480を接位置または断位置に切り替えることにより、電源スイッチ1404の導電状態は、例えばユーザにより接または断に制御される。
再び図14Aを参照すれば、光源駆動回路1400は、AC/DC変換器306、変換器1410、および調光制御器1408を含む。AC/DC変換器306は、入力AC電圧VINを出力DC電圧VOUTに変換する。AC/DC変換器306に結合する変換器1410は、出力DC電圧VOUTを受け取り、光源1412に出力電力を供給する。AC/DC変換器306に結合し、変換器1410に結合する調光制御器1408は、電源スイッチ1404を監視し、電源スイッチ1404の動作に応じて変換器1410の出力電力を調整し、光源1412から放射される光の色および輝度を制御するように動作することができる。一実施形態では、調光制御器1408は、端子HV、端子CLK、端子VDD、端子GND、端子CTRL1、端子MON1、端子CTRL2、および端子MON2などの複数の端子を含む。
一実施形態では、光源1412は、光源LED1および光源LED2などの複数のLED光源をさらに含む。例示的目的で、図14Aは、光源LED1が1つのLED列を含み、光源LED2が1つのLED列を含むことを示す。あるいは、光源LED1および光源LED2はそれぞれ、複数のLED列を含むことができる。光源LED1は、暖色などの第1の色を有する光を放射することができる。光源LED2は、寒色などの第2の色を有する光を放射することができる。したがって、光源1412は、光源LED1および光源LED2を制御することにより、様々な色を有する光を放射することができる。
一実施形態では、変換器1410は、光源LED1およびLED2にそれぞれ結合する電力変換器1414および1416をさらに含む。電力変換器1414は、インダクタL29、ダイオードD25、コンデンサC26、抵抗器R23、および制御スイッチQ21を含むバック変換器とすることができる。光源LED1と直列に結合する制御スイッチQ21は、パルス幅変調信号などのスイッチ制御信号1450に応じて接および断になる。同様に、電力変換器1416も、インダクタL30、ダイオードD28、コンデンサC27、抵抗器R33、および制御スイッチQ31を含むバック変換器とすることができる。光源LED2と直列に結合する制御スイッチQ31は、パルス幅変調信号などのスイッチ制御信号1452に応じて接および断になる。電力変換器1414および1416は、他の構成を有することができ、図14Aの例に限定されない。
電力変換器310(図4に示す)の動作と同様に、電力変換器1414は、制御スイッチQ21の導電状態に応じて光源LED1に調整済電力を供給する。より具体的には、一実施形態では、制御スイッチQ21が接になるか、またはQ21が交互に接および断になり(「点灯」状態と呼ぶ)、電流に光源LED1を通過させる。電力変換器1414は、バースト調光モードまたはアナログ調光モードで動作し、調整済電力の電力レベルを調節することができる。例えば、バースト調光モードでは、光源LED1に供給される電力を調整するのに、スイッチ制御信号1450のデューティサイクルが調節される。アナログ調光モードでは、光源LED1への電力を調整するのに、スイッチ制御信号1450に応じて、光源LED1を通過する電流のピークレベルが調節される。
さらに、制御スイッチQ21を断にして、断状態が時間閾値よりも長く続く(「消灯」状態と呼ぶ)とき、光源LED1を通過する電流は、ほぼ零アンペアまで降下し、したがって、光源LED1への電力を遮断する。電力変換器1416は、電力変換器1414と同様に動作する。
スイッチ制御信号1450および1452に基づいて、変換器1410は、光源LED1およびLED2に調整済電力を選択的に供給する。一実施形態では、制御スイッチQ21およびQ31の一方は、対応する光源LED1またはLED2に電力を供給する点灯状態にあり、他方の制御スイッチは、対応する光源LED1またはLED2への電力を遮断する消灯状態にある。例えば、LED1(例えば、暖色白LED列)に電力を供給し、LED2(例えば、寒色白LED列)への電力を遮断するとき、光源1412は、暖色温度の光を放射する。同様に、LED1への電力を遮断し、LED2に電力を供給するとき、光源1412は、寒色温度の光を放射する。
したがって、例えばスイッチ制御信号1450および1452を介して、光源1412に供給される電力を調整することにより、光源1412の光色および光輝度の両方が制御される。
調光制御器1408は、電源スイッチ1404の動作を監視し、それに応じてスイッチ制御信号1450および1452を発生させるように動作することができる。電源スイッチ1404を接にするとき、AC/DC変換器306に結合する端子HVは、電源VINから電力を受け取り、調光制御器1408に電力を供給する。一実施形態では、電源スイッチ1404を断にするとき、端子VDDに結合するコンデンサC24などのエネルギー貯蔵ユニットは、調光制御器1408に電力を供給することができる。端子GNDは、グランドに結合する。
一実施形態では、端子MON1は、光源LED1を通過する電流を監視するために、抵抗器R23に結合する。同様に、端子MON2は、光源LED2を通過する電流を監視するために、抵抗器R33に結合する。
図14Aの例では、調光制御器1408は、AC/DC変換器306に結合する端子CLKにおいて電圧を検出することにより、電源スイッチ1404を監視する。端子CLKを通して、調光制御器1408は、電源スイッチ1404の第1の組の動作を示す色変更信号、電源スイッチ1404の第2の組の動作を示す調光要求信号、および電源スイッチ1404の第3の組の動作を示す調光終了信号を受け取る。端子CLKにおいて受け取る信号に応じて、調光制御器1408は、スイッチ制御信号1450および1452を発生させ、制御スイッチQ21およびQ31をそれぞれ制御する。
色変更信号を受け取ると、調光制御器1408は、スイッチQ21およびQ31の導電状態を変化させ、光源1412の光色が変化するようにする。例として、光源1412の光が暖色温度を有する(例えば、Q21が点灯状態にあり、Q31が消灯状態にある)とき、調光制御器1408は、Q21およびQ31をそれぞれ消灯状態および点灯状態に切り替える。したがって、光色は、寒色温度に切り替わる。同様に、色変更信号を受け取ると、光源1412の光が寒色温度を有する(例えば、Q21が消灯状態にあり、Q31が点灯状態にある)とき、調光制御器1408は、Q21およびQ31をそれぞれ点灯状態および消灯状態に切り替える。したがって、光色は、暖色温度に切り替わる。
調光要求信号を受け取ると、調光制御器1408は、それに応じて光源1412の輝度を調節する。例として、光源1412の光が暖色温度を有する(例えば、Q21が点灯状態にあり、Q31が消灯状態にある)とき、調光制御器1408は、所定の時間(例えばTTH2)の間または調光終了信号を受け取るまで、Q21をバースト調光モードまたはアナログ調光モードで制御し、光源1412への電力を増加または減少させる。同様に、光源1412の光が寒色温度を有する(例えば、Q31が点灯状態にあり、Q21が消灯状態にある)とき、調光制御器1408は、所定の時間(例えばTTH2)の間または調光終了信号を受け取るまで、Q31をバースト調光モードまたはアナログ調光モードで制御し、光源1412への電力を増加または減少させる。
有利なことに、ユーザは、第1の組の動作を電源スイッチ1404に施すことにより光色を制御することができる。ユーザは、第2の組の動作を同じ電源スイッチ1404に施すことにより光輝度を制御することもでき、光源1412の輝度を徐々に減少または増加させるようにする。所望の輝度に達したとき、ユーザは、第3の組の動作を電源スイッチ1404に施すことにより、輝度調節を終了させることができる。したがって、外部遠隔制御器または調節ボタン付の特別設計スイッチなどの色選択および光調光用の追加装置を回避し、したがって、コストを低減する。
図15は、本発明の一実施形態による、図14Aの調光制御器1408の構成の例を示す。図15を図5および図14Aと組み合わせて説明する。図5、図11および図14Aと同じ符号の要素は、同様の機能を有する。
図15の例では、調光制御器1408は、始動回路1502、低電圧ロックアウト(UVL)回路1504、トリガ監視ユニット1506、調光器1552および1554、パルス信号発生器504、ならびに論理回路1556および1558を含む。電源スイッチ1404を接にするとき、始動回路1502は、端子HVから電力を受け取り、端子VDDに供給電圧を供給する。端子VDDに結合するUVL回路1504は、供給電圧を検出し、供給電圧に応じて調光制御器1408を制御するように動作することができる。一実施形態では、電源スイッチ1404を接にするとき、UVL回路1504は、調光制御器1408に電源投入する。電源スイッチ1404が時間閾値TTH_VDD未満の持続時間の間、断のままであるとき、コンデンサC24(図14Aに示す)は、放電し、端子VDDに電力を供給する。したがって、調光制御器1408は、依然として電源投入され、動作することができる。しかし、電源スイッチ1404が時間閾値TTH_VDDを上回る持続時間の間、断のままであるとき、端子VDDにおける電圧は、所定の閾値VTHLを下回るまで降下する。したがって、UVL回路1504は、調光制御器1408への電源を遮断する。
図14Aにおいて説明したように、色変更信号は、電源スイッチ1404の第1の組の動作を示し、調光要求信号は、電源スイッチ1404の第2の組の動作を示し、調光終了信号は、電源スイッチ1404の第3の組の動作を示す。一実施形態では、第1の組の動作は、第1の電源遮断動作に続く第1の電源投入動作を含む。第2の組の動作は、第2の電源遮断動作に続く第2の電源投入動作を含む。一実施形態では、第1の電源遮断動作と第1の電源投入動作との間の第1の時間間隔は、第2の電源遮断動作と第2の電源投入動作との間の第2の時間間隔と異なる。例えば、第1の時間間隔が2秒などの時間閾値TTH1よりも大きく、第2の時間間隔がTTH1よりも小さい。
それに加えて、第3の組の動作は、第3の電源遮断動作に続く第3の電源投入動作を含む。一実施形態では、第3の電源遮断動作は、第2の電源投入動作に続き、第2の電源投入動作と第3の電源遮断動作との間の時間間隔は、10秒などの第2の時間閾値TTH2よりも小さい。
端子CLKに結合するトリガ監視回路1506は、端子CLKを介して電源スイッチ1404の導電状態を示す検出信号を受け取るように動作することができる。検出信号に基づいて、トリガ監視ユニット1506は、電源スイッチ1404が電源投入動作または電源遮断動作のいずれを行うかを決定する。タイマー1508と協働することにより、トリガ監視回路1506は、電源投入動作と電源遮断動作との間、または電源投入動作と別の電源投入動作との間などの、電源スイッチ1404の異なる動作間の時間間隔を測定する。その結果、トリガ監視ユニット1506は、色変更信号、調光要求信号、および調光終了信号を識別する。
調光器1552は、カウンタ1510、D/A変換器1512、PWM発生器1514、およびクロック発生器1516を含む。図11の調光器1102の動作と同様に、調光器1552は、カウンタ1510に記憶された計数値に応じて調光信号PWM3を発生させる。一実施形態では、調光信号PWM3のデューティサイクルは、計数値により決定される。調光器1552に結合する論理回路1556は、比較器1530、SRフリップフロップ1532、およびANDゲート1534を含む。比較器534、SRフリップフロップ522、およびANDゲート524を含む回路(図5に示す)の動作と同様に、論理回路1556は、調光信号PWM3に応じて端子CTRL1においてスイッチ制御信号1450を発生させる。一実施形態では、スイッチ制御信号1450のデューティサイクルは、カウンタ1510の計数値により決定される。光源LED1への電力は、スイッチ制御信号1450に基づいて制御スイッチQ31を制御することにより調整される。
同様に、調光器1554は、カウンタ1520、D/A変換器1522、PWM発生器1524、およびクロック発生器1526を含み、調光信号PWM4を発生させるように動作することができる。調光器1554に結合する論理回路1558は、比較器1540、SRフリップフロップ1542、およびANDゲート1544を含み、スイッチ制御信号1452を発生させるように動作することができる。調光信号PWM4のデューティサイクルおよびスイッチ制御信号1452は、カウンタ1520の計数値により決定することができる。したがって、光源LED2の電力は、スイッチ制御信号1452に基づいて制御スイッチQ31を制御することにより調節される。
Table 1(表1)は、本発明の一実施形態による、カウンタ1510または1520の計数値に対する対応するスイッチ制御信号1450または1452のデューティサイクルを示す。Table 1(表1)に示されるように、計数値を0に設定するとき、デューティサイクルは0であり、したがって、対応する制御スイッチQ21またはQ31は、対応するLED光源への電力を遮断する消灯状態で動作する。計数値が1〜10などの0よりも大きいとき、デューティサイクルは0よりも大きく、したがって、対応する制御スイッチQ21またはQ31は、対応するLED光源に電力を供給する点灯状態で動作する。
UVL回路1504は、端子VDDにおける供給電圧を検出する。一実施形態では、UVL回路1504は、端子VDDにおける供給電圧に応じてカウンタ1510および1520の計数値を調節することができる。より具体的には、UVL回路1504は、端子VDDにおける供給電圧が電圧閾値VTHLを下回るまで降下するとき、カウンタ1510および1520の計数値を第1の組の所定の値に設定し、端子VDDにおける供給電圧がVTHLを上回るまで上昇するとき、カウンタ1510および1520の計数値を第2の組の所定の値に設定する。例えば、供給電圧が電圧閾値VTHLを下回るまで降下するとき、カウンタ1510の計数値は0に設定され、カウンタ1520の計数値は0に設定される。したがって、両LED列LED1およびLED2への電力は遮断される。供給電圧がVTHLを上回るまで上昇するとき、カウンタ1510およびカウンタ1520の計数値を、それぞれ10および0に設定することができる。したがって、LED1に電力が供給され、LED2への電力は遮断される。
一実施形態では、調光制御器1408は、調光器1552、調光器1554、およびトリガ監視ユニット1506を相互接続するバス1560をさらに含む。一実施形態では、トリガ監視ユニット1506は、イネーブル信号ENCOL、ENDIM1、およびENDIM2を発生させて、カウンタ1510および1520の計数値を調節する。
より具体的には、一実施形態では、色変更信号を受け取るとき、トリガ監視ユニット1506は、バス1560を介してカウンタ1510およびカウンタ1520の両方に転送されるイネーブル信号ENCOLを発生させる。一実施形態では、それに応答して、カウンタ1510および1520の計数値を交換する。例えば、カウンタ1510および1520がそれぞれ値5および0を有するとき、光源1412(LED1が接で、LED2が断である)が暖色温度の光を放射することを示すが、カウンタ1510および1520の計数値は、イネーブル信号ENCOLに応答して、それぞれ0および5に変化する。したがって、光源(LED1が断で、LED2が接である)から放射される光が、寒色温度に変化する。有利なことに、色は変化するが、光の輝度レベルは、依然として同じままである。あるいは、カウンタ1510および1520の計数値は、他の値に変化することができる。例えば、カウンタ1510および1520の計数値は、0および10に設定することができる。この場合、光色および光輝度のどちらも変化する。
一実施形態では、調光要求信号を受け取るとき、トリガ監視ユニット1506は、計数値を監視し、制御スイッチが点灯状態にあるかどうかを決定し、作動イネーブル信号(active enable signal)ENDIM1を発生させ、点灯状態にある制御スイッチを制御する。例として、制御スイッチQ21が点灯状態にあるとき、クロック発生器1516は、作動イネーブル信号ENDIM1に応答して、カウンタ1510にクロック信号CLOCK1を供給する。したがって、カウンタ1510は、計数値を調節して、LED1の輝度を調節する。例えば、計数値を連続的に増加させることができ、したがって、LED1の輝度は徐々に増加する。調光終了信号を受け取るか、または輝度を所定の時間にわたって調節するとき、トリガ監視ユニット1506は、非作動イネーブル信号ENDIM1を発生させる。したがって、クロック信号CLOCK1は、終了し、カウンタ1510は、計数値の調節を中止する。したがって、輝度調節が完了する。
このように、カウンタ1510および1520の計数値を調節することにより、光源1412への電力が調整され、色変更および輝度調節を達成する。
図16は、本発明の一実施形態による、図15の調光制御器1408を含む光源駆動回路の動作を示す図の例を示す。図16を図14Aおよび図15と組み合わせて説明する。図16は、端子CLKにおける電圧VCLK、イネーブル信号ENCOL、トリガ監視ユニット1506により発生するENDIM1およびENDIM2、クロック信号CLOCK1およびCLOCK2、ならびにカウンタ1510および1520の計数値VALUE_1510およびVALUE_1520を示す。図16の例は、光源1412の輝度をどのように調節するかを示す。
時間t0において、電圧VCLKは、電源スイッチ1404が断であることを示す、低電気レベルを有する。一実施形態では、計数値VALUE_1510およびVALUE_1520は、どちらも0である。したがって、両制御スイッチQ21およびQ31は、消灯状態にあり、LED1およびLED2への電力を遮断するようにする。
時間t1において、電源スイッチ1404を接にする。端子HVは、AC/DC変換器306から電力を受け取る。その際、端子VDDにおける電圧は、VTHLを上回るまで上昇する。一実施形態では、UVL回路1504は、VALUE_1510およびVALUE_1520をそれぞれ10および0に設定する。したがって、Q21は点灯状態に切り替わり、Q31は消灯状態のままである。したがって、光源1412は、時間t1において暖色温度を有する光を放射する。
時間t2において、電圧VCLKは、電源スイッチ1404の電源遮断動作を示す立下りエッジを有する。時間t3において、電圧VCLKは、電源スイッチ1404の電源投入動作を示す立上りエッジを有する。t2とt3との間の時間間隔T1が、第1の時間閾値TTH1よりも小さいので、トリガ監視ユニット1506は、調光要求信号を受け取ったことを識別する。したがって、時間t3において、トリガ監視ユニット1506は、作動イネーブル信号ENDIM1を発生させ、クロック発生器1516にクロック信号CLOCK1を発生させる。図16の例では、計数値VALUE_1510は、例えば1から6まで増加し、光源1412の輝度を徐々に増加させる。
時間t4において、電源スイッチ1404の電源遮断動作を示すVCLKの立下りエッジが検出される。時間t5において、電源スイッチ1404の電源投入動作を示すVCLKの立上りエッジが検出される。t3とt4との間の時間間隔T2が、第2の閾値TTH2よりも小さいので、トリガ監視ユニット1506は、調光終了信号を受け取ったことを識別する。したがって、イネーブル信号ENDIM1は、非作動、例えば低電気レベルになり、クロック信号CLOCK1が終了する。したがって、計数値VALUE_1510は、時間t5から6を維持し、光輝度を維持する。
時間t6において、VCLKは、電源スイッチ1404の電源遮断動作を示す立下りエッジを有する。例えばt6からt7までの電源スイッチ1404が断である時間は、端子VDDにおける供給電圧がVTH_VDDを下回るまで降下することを示す時間閾値TTH_VDDに達する。一実施形態では、それに応答して、UVL回路1504は、VALUE_1510およびVALUE_1520のどちらも再び0に設定する。したがって、光源1412は、時間t7において電力を遮断される。
図17は、本発明の一実施形態による、図15の調光制御器1408を含む光源駆動回路の動作を示す図の別の例を示す。図17を図14Aおよび図15と組み合わせて説明する。図17は、端子CLKにおける電圧VCLK、イネーブル信号ENCOL、トリガ監視ユニット1506により発生するENDIM1およびENDIM2、クロック信号CLOCK1およびCLOCK2、ならびにカウンタ1510および1520の計数値VALUE_1510およびVALUE_1520を示す。図17の例は、光源1412の色および輝度をどのように調節するかを示す。
時間t0'において、電圧VCLKは、電源スイッチ1404が断であることを示す、低電気レベルを有する。計数値VALUE_1510およびVALUE_1520は、どちらも0である。したがって、両制御スイッチQ21およびQ31は、消灯状態にあり、LED1およびLED2への電力を遮断するようにする。
時間t1'において、電源スイッチ1404を接にする。UVL回路1504は、VALUE_1510およびVALUE_1520をそれぞれ10および0に設定する。したがって、Q21は点灯状態に切り替わり、Q31は消灯状態のままである。したがって、光源1412は、暖色温度を有する光を放射する。
電圧VCLKは、時間t2'において立下りエッジを有し、時間t3'において立上りエッジを有し、それらはt2'における電源遮断動作に続くt3'における電源投入動作を示す。t2'とt3'との間の時間間隔T3は、色変更信号を受け取ったことを示す第1の時間閾値TTH1よりも大きい。したがって、一実施形態では、時間t3'において、トリガ監視ユニット1506は、パルス信号などの作動イネーブル信号ENCOLを発生させ、カウンタ1510および1520に記憶された値を交換する。その結果、VALUE_1510およびVALUE_1520は、それぞれ0および10に設定される。したがって、Q21は消灯状態に切り替わり、Q31は点灯状態に切り替わり、t3'において、光源1412の色を寒色温度に変更し、光源1412の輝度を依然として維持するようにする。
電圧VCLKは、時間t4'において立下りエッジを有し、時間t5'において立上りエッジを有し、それらはt4'における電源遮断動作に続くt5'における電源投入動作を示す。t4'とt5'との間の時間間隔T4は、調光要求信号を受け取ったことを示すTTH1よりも小さい。それに応答して、トリガ監視ユニット1506は、作動イネーブル信号ENDIM2を発生させる。したがって、クロック信号CLOCK2が発生し、計数値VALUE_1520は、例えば1から3まで増加し、光源1412の輝度を徐々に増加させる。
電圧VCLKは、時間t6'において立下りエッジを有し、時間t7'において立上りエッジを有し、それらはt6'における電源遮断動作に続くt7'における電源投入動作を示す。t5'とt6'との間の時間間隔T5が、第1の時間閾値TTH2よりも小さいので、トリガ監視ユニット1506は、調光終了信号を受け取ったことを識別する。それに応答して、イネーブル信号ENDIM2は、非作動になり、クロック信号CLOCK2が終了する。したがって、計数値VALUE_1510は、時間t7'から3を維持し、光輝度を維持する。
時間t8'において、VCLKは、電源スイッチ1404の電源遮断動作を示す立下りエッジを有する。例えばt8'からt9'までの電源スイッチ1404が断である時間は、端子VDDにおける供給電圧がVTH_VDDを下回るまで降下することを示す時間閾値TTH_VDDに達する。その際、一実施形態では、UVL回路1504は、VALUE_1510およびVALUE_1520のどちらも再び0に設定することができる。したがって、光源1412は、時間t9'において電力を遮断される。
図18は、本発明の一実施形態による、図15の調光制御器1408を含む光源駆動回路の動作を示す図の別の例を示す。図18を図14Aおよび図15と組み合わせて説明する。図18は、端子CLKにおける電圧VCLK、イネーブル信号ENCOL、トリガ監視ユニット1506により発生するENDIM1およびENDIM2、クロック信号CLOCK1およびCLOCK2、ならびにカウンタ1510および1520の計数値VALUE_1510およびVALUE_1520を示す。図18の例は、光源1412の輝度をどのように調節するかを示す。
t0"とt3"との間の時間間隔の間に、調光制御器1408は、図16において説明したt0からt3までの動作と同様に動作する。例えば、時間t2"における電源遮断動作に続く時間t3"における電源投入動作は、調光要求信号として識別される。したがって、VALUE_1510は、時間t3"において始動するように調節される。時間t4"において、輝度は、所定の時間TTH2の間、調節される。したがって、トリガ監視ユニット1506は、非作動イネーブル信号ENDIM1を発生させる。クロック信号CLOCK1が終了する。したがって、VALUE_1510は、時間t4"から10を維持し、輝度調節が完了する。
時間t5"において、VCLKは、電源スイッチ1404の電源遮断動作を示す立下りエッジを有する。時間t6"において、例えばt5"からt6"までの電源スイッチ1404が断である時間は、端子VDDにおける供給電圧がVTH_VDDを下回るまで降下することを示す時間閾値TTH_VDDに達する。一実施形態では、それに応答して、UVL回路1504は、VALUE_1510およびVALUE_1520のどちらも再び0に設定する。したがって、光源1412は、時間t6"において電力を遮断される。
再び図15を参照すれば、調光制御器1408は、光源1412の輝度を調節するのにアナログ調光モードで動作することもできる。一実施形態では、比較器1530の反転入力端子は、D/A変換器1512の出力に結合し、比較器1540の反転入力端子は、D/A変換器1522の出力に結合する。したがって、基準信号REF1およびREF2は、それぞれカウンタ1510および1520の計数値により決定することができる。したがって、計数値に応じて光源LED1および光源LED2を通過する電流のピークレベルを制御することにより、輝度調節が達成される。
図19は、本発明の一実施形態による、光源の電力を調節する方法のフローチャート1900を示す。図19を図14A〜図18と組み合わせて説明する。図19に特定のステップを開示するが、そうしたステップは例である。すなわち、本発明は、他の様々なステップまたは図19に記載したステップの変形形態を実施するのに十分適している。
ブロック1902では、変換器1410から、光源1412などの光源に電力を供給する。ブロック1904では、電源と変換器との間に結合する電源スイッチ1404などの電源スイッチを監視する。
ブロック1906では、電源スイッチの第1の組の動作を示す色変化信号を受け取る。ブロック1908では、色変更信号に応答して、光源の色を調節する。ブロック1910では、第2の組の動作を示す調光要求信号を受け取る。ブロック1912では、調光要求信号に応答して、光源の輝度を調節する。一実施形態では、電源スイッチの導電状態を示す検出信号を受け取る。電源遮断動作および電源投入動作を含む電源スイッチの複数の動作を、検出信号に応じて識別する。第1の組の動作および第2の組の動作を、動作間の時間間隔に応じて識別する。一実施形態では、TTH2などの所定の時間の間、または電源スイッチ1404の第3の組の動作を示す調光終了信号を受け取るまで、輝度を調節する。一実施形態では、光源1412の色および輝度は、カウンタ1552および1554などのカウンタの計数値を調節することにより、調節される。
したがって、本発明による実施形態は、LEDを含む光源を駆動する光源駆動回路を提供する。有利なことに、ユーザは、第1の組の動作を電源スイッチ1404に施すことにより光色を選択することができ、第2の組の動作を同じ電源スイッチ1404に施すことにより輝度調節をすることもできる。輝度調節プロセス中、光源の輝度は、徐々に減少または増加する。所望の輝度に達したとき、ユーザは、第3の組の動作を電源スイッチ1404に施すことにより輝度調節を終了することができる。したがって、外部遠隔制御器または調節ボタン付の特別設計スイッチなどの色選択および光調光用の追加装置を回避し、コストを低減する
上述の説明および図面は本発明の実施形態を表すが、添付の特許請求の範囲に規定する本発明の原理の技術的思想および範囲から逸脱することなく、その中で様々な追加、変更および取り換えを行うことができることが理解されよう。本発明は、本発明の原理から逸脱することなく特定の環境および動作要件に特に合わせた、本発明の実施に使用する形態、構造、構成、比率、材料、要素、素子、およびその他の多くの変更と共に使用することができることを、当業者には理解されよう。したがって、本明細書に開示した実施形態は、全ての点において例示的なものであるが限定的でないものとみなすべきであり、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその法的に均等なものにより示され、上述の説明に限定されるものではない。
100 従来のLED駆動回路
102 電力変換器
104 電源スイッチ
106 LED列
200 従来のLED駆動回路
208 線形LED電流調整器
210 演算増幅器
300 光源駆動回路
304 電源スイッチ
306 AC/DC変換器
308 調光制御器
310 電力変換器
312 LED列
314 電流センサ
400 光源駆動回路
502 調光器
504 パルス信号発生器
506 トリガ監視ユニット
508 始動および低電圧ロックアウト(UVL)回路
510 演算増幅器
512 MOSFET
514 MOSFET
515 MOSFET
516 比較器
518 比較器
520 SRフリップフロップ
522 SRフリップフロップ
524 ANDゲート
526 カウンタ
528 D/A変換器
530 PWM発生器
532 電流源
534 比較器
536 パルス信号
538 制御信号
540 スイッチ
541 スイッチ
542 スイッチ
602 LED列を通過するLED電流の信号波形
900 光源の出力を調節する方法のフローチャート
1000 光源駆動回路
1008 調光制御器
1102 調光器
1104 クロック発生器
1106 トリガ監視ユニット
1126 カウンタ
1204 負のエッジ
1206 正のエッジ
1208 負のエッジ
1210 正のエッジ
1300 光源の電力を調節する方法のフローチャート
1400 光源駆動回路
1404 電源スイッチ
1408 調光制御器
1410 変換器
1412 光源
1414 電力変換器
1416 電力変換器
1450 スイッチ制御信号
1452 スイッチ制御信号
1480 ボタン
1502 始動回路
1504 UVL回路
1506 トリガ監視ユニット、トリガ監視回路
1508 タイマー
1510 カウンタ
1512 D/A変換器
1514 PWM発生器
1516 クロック発生器
1520 カウンタ
1522 D/A変換器
1524 PWM発生器
1526 クロック発生器
1530 比較器
1532 SRフリップフロップ
1534 ANDゲート
1540 比較器
1542 SRフリップフロップ
1544 ANDゲート
1552 調光器
1554 調光器
1556 論理回路
1558 論理回路
1560 バス
1900 光源の電力を調節する方法のフローチャート

Claims (8)

  1. 電源に結合し、前記電源から電力を受け取り、複数の制御信号に応じて調整済電力を光源に供給するように動作することができる、変換器と、
    前記変換器に結合し、前記電源と前記変換器との間に結合する電源スイッチを監視し、前記電源スイッチの第1の組の動作を示す色変更信号および前記電源スイッチの第2の組の動作を示す調光要求信号を受け取り、前記色変更信号に応答して前記光源から放射される光の色を変化させるために前記制御信号を制御し、前記調光要求信号に応答して前記光の輝度を調節するために前記制御信号を制御するように動作することができる、調光制御器と
    を含む、複数の発光ダイオード(LED)を含む光源を駆動する駆動回路であって、
    前記第1の組の動作は、第1の電源遮断動作に続く第1の電源投入動作を含み、前記第2の組の動作は、第2の電源遮断動作に続く第2の電源投入動作を含み、前記第1の電源遮断動作と前記第1の電源投入動作との間の時間間隔は、前記第2の電源遮断動作と前記第2の電源投入動作との間の時間間隔と異なり、
    前記調光制御器は、
    前記色変更信号および前記調光要求信号に応じて複数のカウンタの計数値をそれぞれ調節するように動作することができる、複数の調光器
    を含み、前記計数値に応じて前記制御信号をそれぞれ調節する、駆動回路。
  2. 前記調光制御器は、前記調光要求信号に応答して、前記電源スイッチの第3の組の動作を示す調光終了信号を受け取るまで、前記輝度を調節する、請求項１に記載の駆動回路。
  3. 前記第2の組の動作は、第1の電源遮断動作に続く第1の電源投入動作を含み、前記第3の組の動作は、第2の電源遮断動作に続く第2の電源投入動作を含み、前記第1の電源投入動作と前記第2の電源遮断動作との間の時間間隔は、時間閾値よりも小さい、請求項２に記載の駆動回路。
  4. 前記光源は、第1の色を有する光を放射するように動作することができる第1のLED光源と、第2の色を有する光を放射するように動作することができる第2のLED光源とを含む、請求項１に記載の駆動回路。
  5. 前記調光制御器は、
    前記電源スイッチの導電状態を示す検出信号を受け取り、前記検出信号に基づいて前記第1の組の動作および前記第2の組の動作を識別するように動作することができる、トリガ監視ユニット
    を含む、請求項１に記載の駆動回路。
  6. 前記トリガ監視ユニットは、前記検出信号に基づいて電源投入動作および電源遮断動作を含む前記電源スイッチの複数の動作を識別し、前記複数の動作間の時間間隔に基づいて前記第1の組の動作および前記第2の組の動作を識別する、請求項５に記載の駆動回路。
  7. 前記調光制御器は、
    前記調光器に結合し、供給電圧を検出し、前記供給電圧が電圧閾値を下回るまで降下するとき、前記計数値を第1の組の所定の値に設定し、前記供給電圧が前記電圧閾値を上回るまで上昇するとき、前記計数値を第2の組の所定の値に設定するように動作することができる、低電圧ロックアウト回路
    をさらに含む、請求項１に記載の駆動回路。
  8. 前記調光器は、前記色変更信号を受け取るとき、前記カウンタの前記計数値を交換し、前記制御信号は、前記交換計数値に応じて、前記色を変更し、前記輝度を維持するように調整される、請求項１に記載の駆動回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9386653B2 (en) 2008-12-12 2016-07-05 O2Micro Inc Circuits and methods for driving light sources
US9253843B2 (en) 2008-12-12 2016-02-02 02Micro Inc Driving circuit with dimming controller for driving light sources
US9232591B2 (en) 2008-12-12 2016-01-05 O2Micro Inc. Circuits and methods for driving light sources
US9030122B2 (en) 2008-12-12 2015-05-12 O2Micro, Inc. Circuits and methods for driving LED light sources
GB2498371B (en) * 2012-01-12 2016-09-14 Tridonic Gmbh & Co Kg Lamp controller
JP2014026954A (ja) * 2012-07-26 2014-02-06 O2 Micro Inc 光源を駆動する回路および方法
JP5988207B2 (ja) * 2012-09-07 2016-09-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 固体発光素子駆動装置及び照明装置、照明器具
WO2014065389A1 (en) 2012-10-25 2014-05-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Central control system
TW201419934A (zh) * 2012-11-02 2014-05-16 Unity Opto Technology Co Ltd Ｌｅｄ驅動電路
CN103841716B (zh) * 2012-11-27 2016-04-27 东贝光电科技股份有限公司 Led驱动电路
TWI497010B (zh) * 2013-02-19 2015-08-21 LED lamps THD improvement circuit
TWM461737U (zh) * 2013-05-24 2013-09-11 Hark Group Holding Corp 照明裝置
GB2519794A (en) * 2013-10-30 2015-05-06 Kosnic Uk Ltd Dimming lighting apparatus
CN103906314B (zh) * 2014-03-04 2016-05-04 华南理工大学 基于电压记忆与分段限流的led驱动电路及方法
CN104023435B (zh) * 2014-05-14 2017-01-04 华南理工大学 一种新型led电路
EP3188574A4 (en) * 2014-08-27 2018-03-07 Sharp Kabushiki Kaisha Lighting device
US9686834B2 (en) * 2014-09-15 2017-06-20 Dialog Semiconductor Inc. Powering internal components of LED lamps using dissipative sources
CN104812118B (zh) * 2015-04-17 2017-03-01 华南理工大学 一种采用交流市电的led照明驱动电路及方法
US10492257B2 (en) * 2016-05-20 2019-11-26 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Lighting device and lighting fixture
CN109729614A (zh) * 2017-10-27 2019-05-07 凹凸电子（武汉）有限公司 控制器、光源驱动电路及控制光源模块的方法
CN110392461A (zh) * 2018-04-18 2019-10-29 凹凸电子（武汉）有限公司 控制器、光源驱动电路及控制光源模块的方法
CN111836420A (zh) * 2019-04-17 2020-10-27 漳州立达信光电子科技有限公司 Led驱动方法、电路、led装置及驱动电源模块
US10602578B1 (en) * 2019-06-03 2020-03-24 Astec International Limited Horticulture facilities with centralized power supplies for powering LED luminaires via power transfer switches
CN112068461B (zh) * 2019-06-11 2022-01-04 北京大瞬科技有限公司 控制器、控制电路及利用控制电路控制智能设备的方法
CN112233627B (zh) * 2020-12-14 2021-04-20 北京显芯科技有限公司 背光电路的控制方法、背光电路以及lcd显示屏

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4495814B2 (ja) * 1999-12-28 2010-07-07 アビックス株式会社 調光式ｌｅｄ照明器具
US7204602B2 (en) * 2001-09-07 2007-04-17 Super Vision International, Inc. Light emitting diode pool assembly
CN2640198Y (zh) * 2003-07-21 2004-09-08 长春工业大学 大型荧光灯调光控制器
US7296913B2 (en) * 2004-07-16 2007-11-20 Technology Assessment Group Light emitting diode replacement lamp
US7126289B2 (en) * 2004-08-20 2006-10-24 O2 Micro Inc Protection for external electrode fluorescent lamp system
US7339128B2 (en) * 2004-12-29 2008-03-04 George Yen All-color light control switch
CN1925714B (zh) * 2005-09-02 2010-05-05 索玉昇 气体放电灯的多段调光控制装置及其调光控制方法
JP5089193B2 (ja) * 2007-02-22 2012-12-05 株式会社小糸製作所 発光装置
CN101358719B (zh) * 2007-07-30 2012-01-04 太一节能系统股份有限公司 发光二极管灯源及照明系统
US9101022B2 (en) * 2008-01-25 2015-08-04 Eveready Battery Company, Inc. Lighting device having boost circuitry
US7759881B1 (en) * 2008-03-31 2010-07-20 Cirrus Logic, Inc. LED lighting system with a multiple mode current control dimming strategy
US7843148B2 (en) * 2008-04-08 2010-11-30 Micrel, Inc. Driving multiple parallel LEDs with reduced power supply ripple
US7919934B2 (en) * 2008-06-28 2011-04-05 Huan-Po Lin Apparatus and method for driving and adjusting light
CN101854759B (zh) * 2009-03-31 2011-07-06 凹凸电子（武汉）有限公司 对光源进行电能控制的驱动电路和方法及系统
JP5600456B2 (ja) * 2009-05-19 2014-10-01 ローム株式会社 発光ダイオードの駆動回路およびそれを用いた発光装置およびディスプレイ装置、駆動回路の保護方法
JP5404190B2 (ja) * 2009-06-02 2014-01-29 三菱電機株式会社 点灯装置および照明器具
TWI401995B (zh) * 2009-06-06 2013-07-11 Anteya Technology Corp Power switch switching dimmer and its LED device
EP2273851A3 (en) * 2009-06-24 2011-05-11 Nxp B.V. System and method for controlling LED cluster
CN101815383B (zh) * 2010-03-31 2013-11-06 许波 一种led调光驱动装置及调光led灯

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