JP5754944B2

JP5754944B2 - 調光信号発生及び調光信号の発生方法。

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Publication number: JP5754944B2
Application number: JP2010544384A
Authority: JP
Inventors: ギヴン，テリー; ハリス，マイケル; マイヤーズ，ピーター・ジェイ
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Current assignee: Wolfspeed Inc
Priority date: 2008-01-23
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2015-07-29
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Description

本発明は、照明デバイスに関し、更に特定すれば、調光信号の存在下における発光デバイスの電力制御に関する。
なお、本出願は、"FREQUENCY CONVERTED DIMMING SIGNAL GENERATION"（周波数変換調光信号の発生）と題する２００８年１月２３日に出願された米国仮特許出願第６１／０２２，８８６号、"FREQUENCY CONVERTED DIMMING SIGNAL GENERATION"（周波数変換調光信号の発生）と題する２００８年３月２７日に出願された米国仮特許出願第６１／０３９，９２６号、"DIMMING SIGNAL GENERATION AND METHODS OF GENERATING DIMMING SIGNALS"（調光信号の発生及び調光信号発生方法）と題する２００８年１２月４日に出願された米国特許出願第１２／３２８，１１５号の優先権を主張する。これらの開示内容は、ここで引用したことにより、その全体が明記されているかのように本願にも含まれるものとする。
また、本出願は、"Frequency Converted Dimming Signal Generation"（周波数変換調光信号の発生）と題する２００８年１２月４日に出願された米国特許出願第１２／３２８，１４４号に関連がある。その開示内容は、ここで引用したことにより、本出願に含まれるものとする。

多くの照明制御回路は、位相カット調光を利用する。位相カット調光では、線電圧の先端又は後端を操作して、照明に供給するＲＭＳ電圧を低下させる。白熱光ランプと共に用いる場合、このＲＭＳ電圧を低下させると、その結果、電流も対応して減少し、したがって電力消費及び光出力も低減する。ＲＭＳ電圧が低下するにつれて、白熱光ランプからの光出力も減少する。

全波整流ＡＣ信号の１サイクルの一例を図１の（Ａ）に示し、位相カット整流ＡＣ波形の１サイクルを図１の（Ｂ）に示し、逆位相カットＡＣ波形の１サイクルを図１の（Ｃ）Ｃに示す。図１の（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、位相カット調光を利用すると、その結果得られる整流波形のデューティ・サイクルが変化する。このデューティ・サイクルの変化は、十分に大きい場合、白熱光ランプからの光出力の減少となって、目に見えてわかる。「オフ」時間によって白熱光ランプのフリッカが生ずることはない。何故なら、白熱光ランプのフィラメントは、ある程度の熱慣性を有し、電流がフィラメントを通過しない「オフ」時間の間であっても、光を放出するのに十分な温度に留まるからである。

ＡＣ信号の制御に加えて、光源を調光する他の技法には、０〜１０Ｖ調光、及びパルス幅変調（ＰＷＭ）調光が含まれる。０〜１０Ｖ及びＰＷＭ調光では、ＡＣ信号とは別個の調光信号を光源に供給する。光源は、１０ＶのＤＣにおいて１００％の出力を有し、１ＶのＤＣにおいて最小出力を有する。１〜１０Ｖ調光についてのこれ以上の詳細は、ＩＥＣ規格６０９２９において確かめることができる。

ＰＷＭ調光では、方形波が調光信号として供給される。この方形波のデューティ・サイクルを用いて、光源の光出力を制御することができる。例えば、５０％のデューティ・サイクルでは、光源の出力を５０％調光することができる。７５％のデューティ・サイクルでは、光出力は７５％にすることができる。つまり、光源の光出力は、入力方形波のデューティ・サイクルに比例することができる。

近年、一般的な照明のために光を供給するソリッド・ステート照明システムが開発されている。これらのソリッド・ステート照明システムは、発光ダイオード又はその他のソリッド・ステート光源を利用し、これらを電源に結合する。電源は、ＡＣ線電圧を受電し、その電圧を、ソリッド・ステート発光器を駆動するのに適した電圧及び／又は電流に変換する。発光ダイオード光源の典型的な電源は、線形電流調整電源、及び／又はパルス幅変調電流及び／又は電圧調整電源を含む。

ソリッド・ステート光源を駆動するための多くの異なる技法が、多くの異なる出願に記載されている。例えば、Millerの米国特許第３，７５５，６９７号、Hasegawa et alの米国特許第５，３４５，１６７号、Ortizの米国特許第５，７３６，８８１号、Perryの米国特許第６，１５０，７７１号、Bebenrothの米国特許第６，３２９，７６０号、Latham, II et al,の米国特許第６，８７３，２０３号、Dimmickの米国特許第５，１５１，６７９号、Petersonの米国特許第４，７１７，８６８号、Choi et al,の米国特許第５，１７５，５２８号、Delayの米国特許第３，７８７，７５２号、Anderson et al,の米国特許第５，８４４，３７７号、Ghanemの米国特許第６，２８５，１３９号、Reisenauer et al,の米国特許第６，１６１，９１０号、Fislerの米国特許第４，０９０，１８９号、Rahm et al,の米国特許第６，６３６，００３号、Xu et al,の米国特許第７，０７１，７６２号、Biebl et al,の米国特許第６，４００，１０１号、Min et al,の米国特許第６，５８６，８９０号、Fossum et alの米国特許第６，２２２，１７２号、Kileyの米国特許第５，９１２，５６８号、Swanson et al,の米国特許第６，８３６，０８１号、Mickの米国特許第６，９８７，７８７号、Baldwin et al,の米国特許第７，１１９，４９８号、Barth et al,の米国特許第６，７４７，４２０号、Lebens et al,の米国特許第６，８０８，２８７号、Berg-johansenの米国特許第６，８４１，９４７号、Robinson et al,の米国特許第７，２０２，６０８号、Kamikawa et al,の米国特許第６，９９５，５１８号、米国特許第６，７２４，３７６号、米国特許第７，１８０，４８７号、Hutchinson et al,の米国特許第６，６１４，３５８号、Swanson et al,の米国特許第６，３６２，５７８号、Hochsteinの第米国特許第５，６６１，６４５号、Lys et al,の米国特許第６，５２８，９５４号、Lys et al,の米国特許第６，３４０，８６８号、Lys et al,の米国特許第７，０３８，３９９号、Saito et al,の米国特許第６，５７７，０７２号、及びIllingworthの米国特許第６，３８８，３９３号に記載されているものが含まれる。

ソリッド・ステート光源の一般的な照明用途において、望ましい特性の１つは、既存の調光技法との互換性があることである。即ち、線電圧のデューティ・サイクルを変化させることに基づく調光は、ソリッド・ステート照明のための電源設計には、いくつかの課題が生ずることもある。白熱光ランプとは異なり、ＬＥＤは電流変化に対して非常に素早い応答時間を有するのが通例である。ＬＥＤのこの素早い応答は、従来の調光回路と組み合わせると、ＬＥＤの駆動において困難が生ずる。

例えば、位相カットＡＣ信号に応答して光出力を低減する方法の１つでは、入来する位相カットＡＣ線信号のパルス幅を利用して、ＬＥＤの調光を直接制御する。全波整流ＡＣ線信号の１２０Ｈｚ信号であれば、入力ＡＣ信号と同じパルス幅を有する。この技法では、電源を付勢するには不十分な入力電力しかないレベル未満にＬＥＤを調光する能力が制限される。また、ＡＣ信号の狭いパルス幅では、ＬＥＤの出力は、１２０Ｈｚ周波数においても、フリッカを生ずるように見える可能性がある。この問題は、５０Ｈｚシステムでは悪化する虞れがある。それは、ＡＣ線の全波整流周波数が１００Ｈｚに過ぎないからある。

更に、入力信号の変動が、位相カット調光器(dimmer)の存在を検出する能力に影響を及ぼす場合があり、あるいは検出が信頼できないものにする可能性がある。例えば、位相カットＡＣ入力の先端の検出に基づく位相カット調光器の存在を検出するシステムでは、逆位相カット調光器が用いられる場合、調光は全く検出されない。同様に、多くの住宅用調光器は、調光器の設定を変更しなくても、パルス幅に大きな変動がある。電源が閾値パルス幅に基づいて調光の存在を検出する場合、この電源は、このパルス幅の変動の結果、１つのサイクルでは調光の存在を検出することができるが、他のサイクルでは検出することができないこともある。

「最大オン」においても多少の位相カットを行うＡＣ調光器に関して、別の問題もある。ＬＥＤがＡＣパルス幅によって直接制御される場合、ＬＥＤは最大出力に達することは決してなく、「最大オン」信号のパルス幅に基づいて出力を調光する。この結果、出力の大きな調光が生ずる可能性がある。例えば、パルス幅を２０％狭めると、白熱光ランプでは５％の電力低減が生ずることもあり得る。多くの白熱光調光器は、最大オンにおいてＲＭＳ電圧が５％しか低下しなくても、２０％の位相カットとなる。この結果、白熱光の出力は５％減少するが、位相カット信号を用いてＬＥＤを直接制御する場合、出力は２０％減少する結果となる。

本明細書に記載する調光信号発生回路は、位相カット入力ＡＣ線からの直接調光、ＤＣ電圧レベル調光（例えば、０〜１０ＶＤＣ調光）、及び／又はＰＷＭ調光を含む、異なる形式の調光に用いることができる共通基本回路を提供する。本発明の実施形態は、特に、ＬＥＤのような、ソリッド・ステート照明デバイス用駆動回路を制御するのに適している。

本発明の実施形態では、照明制御回路を提供する。この照明制御回路は、少なくとも２つの異なる種類の調光信号から選択した１つに対応する第１電圧レベル信号を発生するように構成可能な調光レベル検出回路を備えている。調光信号の種類は、交流（ＡＣ）位相カット調光信号、直流（ＤＣ）電圧レベル調光信号、又はパルス幅変調（ＰＷＭ）調光信号の内少なくとも２つを含む。また、本回路は、周期的波形を出力するように構成されている波形発生器と、この周期的波形を第１電圧レベルと比較して、少なくとも２つの異なる入力調光信号の内１つの調光レベルに対応するデューティ・サイクルと、周期的波形の周波数に対応する周波数とを有する出力波形を発生するように構成されている比較回路とを含む。

実施形態によっては、調光レベル検出回路が、少なくとも２つの異なる入力調光信号の内１つから電圧レベルを発生するように、ユーザが構成可能なものもある。他の実施形態では、調光レベル検出回路は、少なくとも２つの異なる入力調光信号の１つから電圧レベルを発生するように予め構成されている。更に別の実施形態では、調光レベル検出回路は、電気的ジャンパ構成によって設定可能(configurable)である。加えて、調光レベル検出回路は、構成素子の選択によって、及び／又は、少なくとも２つの異なる種類の調光信号と関連付けられている異なる入力コネクタに至る接続によって、構成することもできる。

更に別の実施形態では、照明制御回路は、更に、遮断比較回路を備えている。この遮断比較回路は、第１電圧レベル信号を遮断閾値電圧と比較し、この比較に基づいて遮断信号を発生するように構成されている。
調光レベル検出回路は、少なくとも２つの異なる種類の調光信号に対応する電圧レベルのワイヤードＯＲ回路を備えることができる。また、調光レベル検出回路は、デューティ・サイクル検出回路、及び平均回路も備えることができる。平均回路は、ＡＣ調光信号の検出したデューティ・サイクルの平均を取るように構成されている第１平均回路と、ＰＷＭ調光信号のデューティ・サイクルの平均を取るように構成されている第２平均回路とを備えている。

（Ａ）は、位相カット調光を行う場合及び行わない場合における全波整流ＡＣ線信号の１サイクルの例を、（Ｂ）は、位相カット調光を行う場合及び行わない場合における全波整流ＡＣ線信号の１サイクルの例を、（Ｃ）は、位相カット調光を行う場合及び行わない場合における全波整流ＡＣ線信号の１サイクルの例を示す図である。本発明の実施形態による、調光信号発生を組み込んだ照明デバイスのブロック図である。本発明の実施形態による、ＡＣ位相カット、０〜１０Ｖ、及び／又はＰＷＭ調光システムにおいて用いるのに適した照明デバイスのブロック図である。本発明の実施形態による、調光信号発生回路のブロック図である。（Ａ）は、本発明の実施形態による、デューティ・サイクル検出回路に用いるのに適した代替デューティ・サイクル検出技法を示す波形図であり、（Ｂ）は、本発明の実施形態による、デューティ・サイクル検出回路に用いるのに適した代替デューティ・サイクル検出技法を示す波形図である。本発明の実施形態による、平均、波形発生、及び比較回路の動作を示すタイミング図である。本発明の実施形態による調光信号発生回路のブロック図である。本発明の別の実施形態による調光信号発生回路のブロック図である。本発明の実施形態による、調光信号発生回路の回路図である。本発明の別の実施形態による、非対称パルス幅検出を利用する調光信号発生回路の回路図である。本発明の別の実施形態による、調光信号発生回路の回路図である。本発明の実施形態による、図２に示したシステムの回路図である。本発明の実施形態の動作を示すフローチャートである。本発明の別の実施形態による動作を示すフローチャートである。（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明による波形発生器の波形形状の代表例である。

これより、添付図面を参照しながら本発明の主題について更に詳しく説明する。図面においては、本発明の実施形態が示されている。しかしながら、本発明の主題は、ここに明記する実施形態に限定されると解釈してはならない。逆に、これらの実施形態は、本開示が余すところなく完全であり、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるように設けられている。同様の番号は、全体を通じて、同様の要素を示すこととする。本明細書において用いる場合、「及び／又は」という用語は、関連のある一覧項目の１つ以上の任意の組み合わせも、そして全ての組み合わせを含む。

本明細書において用いられる用語は、特定的な実施形態を説明することを目的とするに過ぎず、本発明の主題を限定する意図はない。本明細書において用いる場合、単数形は、文脈からそうでないことが明白に示されない限り、複数形も含むことを意図している。更に、「備える」(comprises)及び／又は「備えている」(comprising)という用語が本明細書において用いられる場合、述べられた特徴、整数(integer)、ステップ、動作、要素、及び／又は構成素子の存在を指定するが、１つ以上のその他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成素子、及び／又はその集合体の存在や追加を除外するものではない。

先に注記したように、本発明の種々の態様は、電子構成素子（変圧器、スイッチ、ダイオード、キャパシタ、トランジスタ等）の種々の組み合わせを含む。当業者は、多種多様なこのような構成素子に精通し利用しており、このような構成素子はいずれも、本発明の主題によるデバイスを作成する際に用いることができる。加えて、当業者は、回路における他の構成素子の負荷及び選択の必要性に基づいて、種々の選択肢から適した構成素子を選択することができる。本明細書において記載する回路（及び／又はこのような回路のあらゆる部分）は、そのいずれも、（１）１つ以上の離散的構成素子、（２）１つ以上の集積回路、又は（３）１つ以上の離散的構成素子及び１つ以上の集積回路の組み合わせという形態で設けることができる。

本明細書において、デバイスにおける２つの構成素子が「電気的に接続されている」という文章がある場合、これらの構成素子間に、このデバイスによって設けられる１つ又は複数の機能に著しい影響を及ぼす構成素子がないことを意味する。例えば、２つの構成素子が、それらの間に小さな抵抗器を有していても、この抵抗器が、デバイスによって設けられる１つ又は複数の機能に著しい影響を及ぼさないのであれば、これらは電気的に接続されていると言うことができる（実際、２つの構成素子を接続するワイヤは、小さな抵抗器と考えることができる）。同様に、２つの構成素子が、それらの間に追加の電子構成素子を有していても、この構成素子が、デバイスによって設けられる１つ又は複数の機能に著しい影響を及ぼすことなく、この追加の構成素子を含むこと以外同一であるのであれば、２つの構成素子は電気的に接続されていると言うことができる。同様に、互いに直接接続されている２つの構成素子、あるいは回路ボード又はその他の媒体上にあるワイヤ又はトレースの対向端に直接接続されている２つの構成素子も、電気的に接続されているものとする。

「第１」、「第２」等の用語は、本明細書では、種々の要素、構成素子、領域、層、区間、及び／又はパラメータを記述するために用いられる場合があるが、これらの要素、構成素子、領域、層、区間、及び／又はパラメータはこれらの用語によって限定されてはならない。これらの用語は、１つの要素、構成素子、領域、層、又は区間を別の領域、層、又は区間から区別するために用いられるに過ぎない。つまり、第１要素、構成素子、領域、層、又は区間が以下で論じられている場合、これらを第２要素、構成素子、領域、層、又は区間と呼ぶこともでき、本発明の教示から逸脱することにはならない。

特に定められていない場合、本明細書において用いられる全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本発明の主題が属する分野の当業者が通常理解するのと同じ意味を有するものとする。更に、極普通に用いられる辞書において定義されているような用語は、関連技術及び本開示の文脈における意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであり、本明細書において明示的に定義されていない限り、理想化した意味又は過度に形式的な意味で解釈しないことは言うまでもない。

図２は、本発明の実施形態を組み込んだ照明デバイス１０のブロック図である。図２に示されるように、照明デバイス１０は、駆動回路２０、及び１つ以上のＬＥＤ２２を含む。ＬＥＤ駆動回路２０は、調光信号発生回路２４に応答する。調光信号発生回路２４は、（１）ＡＣ位相カット信号、（２）パルス幅変調（ＰＷＭ）調光信号、及び（３）電圧レベル調光信号（例えば、０〜１０ＶのＤＣ調光信号。具体的な実施形態の説明を含む以下の説明では、０〜１０ＶのＤＣ調光信号を、代表的な１種の電圧レベル調光信号として参照する。しかしながら、所望の基準電圧範囲、即ち、０〜１０Ｖ以外のいずれでも用いることができ、相対的な電圧レベルが高い程、より広い調光範囲を示すことができ、あるいはより狭い調光範囲を示すことができることは認められてしかるべきである）から選択した２つ以上の種類の信号を含む、種々の調光信号を受け取る。実施形態によっては、第１周波数の可変デューティ・サイクル入力信号を調光信号発生回路２４に供給し、回路２４は、第１周波数とは異なる第２周波数、及び対応する入力信号に依存するデューティ・サイクルを有する固定振幅信号を出力する。

動作において、調光信号発生回路２４は、入力調光信号を受け取り、指定された周波数の波形を出力する。ここで、出力波形のデューティ・サイクルは、調光のレベルに比例する。種々のデューティ・サイクル入力信号（例えば、ＡＣ位相カット信号又はＰＷＭ調光信号）に関して、調光信号の発生は、入力信号のデューティ・サイクルに比例するデューティ・サイクルを有する出力信号を発生することを伴う。０〜１０Ｖ調光に関しては、調光信号の発生は、０〜１０Ｖ調光信号の電圧レベルに比例するデューティ・サイクルを有する出力信号を発生することを伴う。

可変デューティ・サイクルを有する入力信号（例えば、ＡＣ位相カット信号又はＰＷＭ調光信号）に関して、調光信号発生回路２４の出力波形のデューティ・サイクルは、入力信号（１つ又は複数）のデューティ・サイクルと実質的に同一でもよく、あるいは既定の関係にしたがって異なってもよい。例えば、出力波形のデューティ・サイクルは、入力信号のデューティ・サイクルに対して線形又は非線形の関係を有することもできる。同様に、出力波形のデューティ・サイクルは、サイクル毎に入力波形のデューティ・サイクルに追従しないのが通例である。このようなことは、可変デューティ・サイクル波形のデューティ・サイクルに、例えば、調光器の設定を変更しなくても従来のＡＣ位相カット調光器の出力において発生するような、大きな変動が発生する可能性がある場合には有効である。したがって、調光信号発生回路２４の出力波形は、実施形態によっては、そのデューティ・サイクルが、入力信号のデューティ・サイクルを平滑化した又は平均を取ったものに関係付けられている場合もある。この入力デューティ・サイクルの平滑化又は平均化により、入力波形のデューティ・サイクルに不意の変動が発生して、照明デバイス１０によって出力される光の強度の望ましくない変化が発生する可能性を低下させつつ、調光レベルの変化には対処することが可能になる。以下に、本発明の実施形態によるデューティ・サイクル検出及び周波数変換回路の動作について、更に詳細に説明する。

０〜１０Ｖ調光信号に関して、調光信号発生回路２４の出力波形のデューティ・サイクルは、入力信号の電圧レベルに関して線形に、非線形に、又は双方で可変とすることができる。例えば、出力波形のデューティ・サイクルは、第１電圧範囲においては入力信号の電圧レベルに対して線形関係を有し、他の電圧範囲においては固定の非線形関係を有することができる。具体的には、出力波形のデューティ・サイクルは、入力電圧レベルを１０Ｖから１Ｖに低下させたときに最小デューティ・サイクルに減少させ、次いでその最小デューティ・サイクルを１Ｖから０Ｖまでの間維持することもできる。同様に、出力波形のデューティ・サイクルは、通例、調光信号の電圧レベルの些細な変動に追従しない。このようなことは、調光器の設定を変更せずに、調光信号の電圧レベルに変動が発生することがあり得る場合に有利であることもある。したがって、調光信号発生回路２４の出力波形は、実施形態によっては、入力信号の電圧レベルを平滑化したもの又はその平均に関係付けられたデューティ・サイクルを有することもある。この電圧レベルの平滑化又は平均化により、入力波形のデューティ・サイクルに不意の変動が発生して照明デバイス１０によって出力される光の強度の望ましくない変化が発生する可能性を低下させつつ、調光レベルの変化には対処することが可能になる。

駆動回路２０は、ＬＥＤ２２の調光レベルを反映するパルス幅変調入力に応答することができる、適した駆動回路であればいずれでもよい。ＬＥＤ駆動回路２０の具体的な構成は、照明デバイス１０の用途によって異なる。例えば、駆動回路は、昇圧電源又は減圧電源の場合もある。同様に、ＬＥＤ駆動回路２０は、定電流又は定電圧パルス幅変調電源の場合もある。例えば、ＬＥＤ駆動回路は、米国特許第７，０７１，７６２号に記載されているようなものでもよい。あるいは、ＬＥＤ駆動回路２０は、米国特許第７，０３８，３９９号、及び"BOOST/FLYBACK POWER SUPPLY TOPOLOGY WITH LOW SIDE MOSFET CURRENT CONTROL"（ロー側ＭＯＳＦＥＴ電流制御を備えたブースト／フライバック電源トポロジ）と題し２００６年９月１３日に出願された米国特許出願第６０／８４４，３２５号（発明者：Peter Jay Myeres、代理人整理番号931_020 PRO）、ならびに"Circuitry for Supplying Electrical Power to Loads"（電力を負荷に供給する回路）と題し、２００７年９月１３日に出願された米国特許第１１／８５４，７４４号に記載されているような、線形調整を用いる駆動回路であってもよい。これらをここで引用したことにより、その開示内容は、あたかもその全体が明記されているかのように、本出願にも含まれるものとする。ＬＥＤ駆動回路２０の具体的な構成は、照明デバイス１０の用途によって異なる。

図３は、ＡＣ線入力のデューティ・サイクルが変動する場合において、ＡＣ線入力から照明デバイス３０に給電する、本発明の別の実施形態を示す。このような入力は、例えば、位相カット調光器を利用することによって、ＡＣ線入力のデューティ・サイクルを制御するために供給することができる。照明デバイス３０は、１つ以上のＬＥＤ２２、ＬＥＤ駆動回路４０、電源４２、及び調光信号発生回路４４を含む。電源４２は、ＡＣ線入力を受けて、電力をＬＥＤ駆動回路４０及び調光信号発生回路４４に供給する。電源４２は、適した電源であれば任意のものでよく、例えば、米国特許出願第１１／８５４，７４４号に記載されているような減圧又は昇圧電源を含む。また、ＬＥＤ駆動回路４０は、可変デューティ・サイクルの固定振幅信号に応答してＬＥＤ２２の出力の強度を変化させることができる、適したＬＥＤ駆動回路であれば任意のものでよい。ＬＥＤ駆動回路４０及び／又は電源４２の具体的な構成は、照明デバイス３０の用途によって異なる。

調光信号発生回路４４は、（１）ＰＷＭ調光信号、（２）０〜１０Ｖの調光信号、及び（３）位相カットＡＣ調光信号を反映する整流ＡＣ入力の内少なくとも２つを受けるように構成されている。調光信号発生回路４４は、調光信号に利用されている信号（又は複数の信号）であれば任意の信号を受け取り（常に又は特定の時点で）、その信号を既知の周波数のパルス幅変調信号に変換する。

更に図３に示されるように、調光信号発生回路４４は、整流ＡＣ入力を電源４２から受け取り、この整流ＡＣ入力のデューティ・サイクルを検出する。ＲＭＳ電圧ではなくてデューティ・サイクルを検出することによって、調光信号発生回路４４は、ＡＣ入力電圧の変動に対する感度を低くすることができる（例えば、代わりにＲＭＳ電圧を追跡することによってデューティ・サイクルを推定する場合、１２０ＶＡＣから１０８ＶＡＣへのＡＣ線電圧の降下があると、推定デューティ・サイクルに正しくない低減が発生する。即ち、入力電圧の変動が、デューティ・サイクルの変化として誤って解釈され、光出力に望ましくない調光が生ずる虞れがある）。対照的に、ＲＭＳ電圧ではなくデューティ・サイクルを検出することによって、電圧レベルの変動は、電圧が異なる電圧レベルに達するためのスルー・レートの変化によって生ずる、検出デューティ・サイクルの小さな変動として反映されるだけとなる。

入力波形のデューティ・サイクルに関係付けられたデューティ・サイクルを有する周波数変換固定波形を発生することに加えて、図２及び／又は図３の調光信号発生回路２４及び／又は４４は、入力波形のデューティ・サイクルが最小閾値よりも低下したときを検出し、遮断信号を出力することもできる。遮断信号は、電源４２及び／又はＬＥＤ駆動回路２０又は４０に供給することができる。実施形態によっては、照明デバイス１０又は３０の入力電力が、照明デバイス１０又は３０の最小動作レベルよりも低いレベルであるレベルに達する前の時点で、ＬＥＤをオフに切り換えるために遮断信号を提供することもできる。あるいは又は加えて、照明デバイス１０又は３０によって引き出される電力が、トライアック調光器又はその他の位相カット調光器のような、調光器制御デバイスに対する最小動作電力よりも低いレベルに達する前の時点で、ＬＥＤをオフに切り換えるために遮断信号を供給することもできる。

図４は、本発明の実施形態による、調光信号発生回路１００の機能ブロックを示す。調光信号発生回路１００は、可燃デューティ・サイクルＡＣ波形入力（位相カットＡＣ調光信号）、ＰＷＭ調光信号入力、及び／又は０〜１０Ｖの調光信号入力を受け取るように構成されている。可変デューティ・サイクルＡＣ波形入力に対して、調光信号発生回路１００は、可変デューティ・サイクル波形のパルス幅検出を利用する、デューティ・サイクル検出回路１１０を設けている。デューティ・サイクル検出回路１１０の出力は、入力波形（例えば、本発明の実施形態に応じて、入力波形のデューティ・サイクルと同様、入力波形のデューティ・サイクルよりも多少低い、入力波形のデューティ・サイクルに関係付けられている、又は入力波形のデューティ・サイクルに逆に関係付けられている）のデューティ・サイクルに対応する（即ち、基づくが、必ずしも異なるのではない）デューティ・サイクルを有する固定振幅波形である。「関係付けられている」という表現は、デューティ・サイクル検出回路の出力のデューティ・サイクルの分散が、入力波形のデューティ・サイクルの分散に比例する場合（即ち、これら２つの間に線形関係がある）、又は線形関係がなく、出力波形のデューティ・サイクルが増大すると、デューティ・サイクル検出回路の出力のデューティ・サイクルも増大する、又はその逆の場合（即ち、入力波形のデューティ・サイクルが減少すると、デューティ・サイクル検出回路の出力のデューティ・サイクルも減少する）における関係を包含する。逆に、「逆に関係付けられている」という表現は、デューティ・サイクル検出回路の出力のデューティ・サイクルの分散が、入力波形のデューティ・サイクルの分散に反比例する場合、又は線形逆関係がなく、入力波形のデューティ・サイクルが減少すると、デューティ・サイクル検出回路の出力のデューティ・サイクルが増大する、又はその逆の場合における関係を包含する。

デューティ・サイクル検出回路１１０の出力は、平均回路１２０に供給され、平均回路１２０は、デューティ・サイクル検出回路の出力の平均値を計算する。同様に、ＰＷＭ調光信号は、可変デューティ・サイクルを有する固定振幅方形波であるので、ＰＷＭ調光を利用する場合、ＰＷＭ調光信号を直接平均回路１２０に供給することもできる。実施形態によっては、平均値は電圧レベルとして反映される。高周波波形が波形発生器１３０によって供給される。

高周波波形は、波形発生器１３０に供給される。波形発生器１３０は、三角形、鋸歯、又はその他の周期的波形を発生することができる。実施形態によっては、波形発生器１３０によって出力される波形の周波数は、２００Ｈｚよりも高く、特定的な実施形態では、周波数は約３００Ｈｚ（又は以上）である。波形の形状は、入力信号に含まれる調光情報（デューティ・サイクル又は電圧レベル）と周波数変換パルス幅変調（ＰＷＭ）出力のデューティ・サイクルとの間に所望の関係が得られるように選択することができる。波形発生器１３０の出力及び平均回路１２０の出力すなわち０−１０Ｖの調光信号の入力電圧レベルは、比較器１４０によって比較され、波形発生器１３０の出力の周波数、及び平均回路１２０の出力すなわち０−１０Ｖの調光信号に基づくデューティ・サイクルを有する周期的波形を発生する。

これより、調光信号発生回路１００の第１実施形態の動作について、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、及び図６Ｂの波形図を参照しながら説明する。即ち、図５Ａ及び図５Ｂは、対称閾値（図５Ａ）を利用するデューティ・サイクル検出、及び非対称閾値（図５Ｂ）を利用する代替実施形態を示す。いずれの場合でも、入力波形の電圧レベルが、閾値電圧と比較される。

図５の（Ａ）に示した対称の例では、入力電圧が閾値電圧よりも高い場合、デューティ・サイクル検出回路１１０の出力は第１電圧レベル（この実施形態では、１０ボルト）に設定され、入力電圧レベルが閾値電圧よりも低い場合、デューティ・サイクル検出回路１１０の出力は第２電圧レベル（この実施形態では、０ボルト、即ち、接地）に設定される。つまり、デューティ・サイクル検出回路１１０の出力は、方形波であり、第１電圧レベルと第２電圧レベル（例えば、１０Ｖと接地）との間で遷移する。第１及び第２電圧レベルは、適した電圧レベルであればいずれでもよく、利用する個々の平均回路に基づいて選択することができる。

図５の（Ｂ）に示した非対称の例では、入力電圧が第１閾値よりも高い場合、デューティ・サイクル検出回路１１０の出力は第１電圧レベルにセットされ、入力電圧レベルが第２閾値電圧よりも下に低下するまで、その電圧レベルに留まる。入力電圧レベルが第２閾値電圧よりも下に低下した時点で、デューティ・サイクル検出回路１１０の出力は第２電圧レベルに設定される。つまり、非対称の例では、デューティ・サイクル検出回路１１０の出力も、第１電圧レベルと第２電圧レベル（例えば、１０Ｖ及び接地）の間で遷移する方形波である。前述のように、第１及び第２電圧レベルは、適した電圧レベルであればいずれでもよく、利用する個々の平均回路に基づいて選択することができる。非対称検出は、入力波形変動の補償に対処することができる。例えば、位相カット波形の先端又は後端が間欠的に、傾斜が浅い区間を含み、その前又は後に傾斜がきつい区間がある場合、傾斜がきつい区間と位置合わせするように別々の閾値を設定し、波形の傾斜が浅い部分によって増幅されるデューティ・サイクルの些細な変動を回避することができる。

図６の（Ａ）は、平均回路１２０の動作を示す。図６の（Ａ）に示されるように、平均回路１２０は、デューティ・サイクルが変動する固定振幅周期的波形（デューティ・サイクル検出回路又はＰＷＭ調光信号入力によって出力される）を平均して、入力波形のデューティ・サイクルを表す（この実施形態では）電圧を有する平均化方形波信号を供給する。平均化のレベルは、入力信号を平滑化してそのデューティ・サイクルの変動を排除するように設定することができる。平均回路１２０の入力は、ＰＷＭ調光信号又はデューティ・サイクル検出回路１１０の出力とすることができる。

したがって、位相カットＡＣ調光信号が供給される場合、この実施形態は、入力電圧のデューティ・サイクルに関係付けられた平均方形波信号を供給する。例えば、（１）入力電圧のデューティ・サイクルが６０％であり、（２）デューティ・サイクル検出回路の出力のデューティ・サイクルが５５％であり、（３）第１電圧レベルが１０Ｖであり、（４）第２電圧レベルが０Ｖである場合、平均方形波信号の電圧は約５．５Ｖとなる。あるいは、本発明の主題による別の実施形態では、平均方形波信号は、代わりに、入力電圧のデューティ・サイクルに逆に関係付けることもできる。例えば、第１電圧レベルが接地であり、第２電圧レベルが１０Ｖである場合、逆関係が得られる（例示のために、このような実施形態では、（１）入力電圧のデューティ・サイクルが８５％であり、閾値が０Ｖである（例えば、ゼロ交差検出ＡＣ検知を採用する）場合、デューティ・サイクル検出回路の出力のデューティ・サイクルは１５％となり（即ち、時間の８５％において、電圧レベルが第１電圧レベルである接地となり、時間の１５％において、電圧レベルが第２電圧レベルである１０Ｖとなる）、平均方形波信号の電圧が１．５Ｖとなる（一方、入力電圧のデューティ・サイクルは１０％であると、平均方形波信号の電圧は約９Ｖとなる）。

また、第１電圧レベル又は第２電圧レベルのいずれかを０にする必要はない。例えば、（１）入力電圧のデューティ・サイクルが８０％であり、（２）デューティ・サイクル検出回路の出力のデューティ・サイクルが７０％であり、（３）第１電圧レベルが２０Ｖであり、（４）第２電圧レベルが１０Ｖである場合、平均方形波信号の電圧は約１７Ｖとなる（即ち、平均方形波信号の電圧は１０Ｖと２０Ｖとの間となり、デューティ・サイクル検出回路の出力のデューティ・サイクルに比例する範囲で変動する）。

図６の（Ｂ）は、周波数偏移可変デューティ・サイクル出力の発生を示す。図６Ｂに示されるように、平均方形波信号の電圧（即ち、平均回路１２０の出力又は０〜１０Ｖの調光信号）が波形発生器１３０の出力の電圧よりも高い間、比較器１４０の出力は第１電圧レベルに設定され、平均回路１２０の出力（又は０〜１０Ｖ調光信号）の値が波形発生器１３０の出力の電圧より低い間、比較器１４０の出力は第２電圧レベル、例えば、接地に設定される（即ち、平均回路の電圧（又は０〜１０Ｖの調光信号）のプロットが波形発生器の出力のプロットを交差して、波形発生器の出力よりも大きくなるときはいつでも、比較器の出力は第１電圧レベルに切り換えられ、平均回路の電圧（又は０〜１０Ｖの調光信号）のプロットが波形発生器の出力のプロットを交差して波形発生器の出力よりも小さくなるときはいつでも、比較器の出力は第２電圧レベルに切り換えられる。つまり、比較器１４０の出力は方形波となり、この方形波は、第１電圧レベルと第２電圧レベル（例えば、１０Ｖと接地）との間で遷移し、（１）平均回路１２０によって出力される電圧又は（２）０〜１０Ｖ調光信号として入力された電圧のレベルに対応するデューティ・サイクルを有し、更に、波形発生器１３０の出力の周波数に対応する周波数を有する。第１及び第２電圧レベルは、適した電圧レベルであればいずれでもよく、デューティ・サイクル検出及び周波数変換回路１００と共に利用する個々のＬＥＤ駆動回路に基づいて選択することができる。

デューティ・サイクル検出回路のデューティ・サイクルが入力電圧に逆に関係付けられる実施形態では（先に論じたような実施形態）、平均方形波信号（即ち、平均化信号１２０の出力）（又は０〜１０Ｖの調光信号）の電圧が波形発生器１３０の出力の電圧よりも高い間、比較器１４０の出力は、代わりに第２電圧レベル（例えば、接地）に設定され、平均回路１２０の出力（又は０〜１０Ｖの調光信号）の値が波形発生器１３０の出力の電圧よりも低い間、比較器１４０の出力は代わりに第１電圧レベルに設定され、その結果、図６の（Ｂ）に示す実施形態と同様、比較器１４０は、第１電圧レベルと第２電圧レベル（例えば、１０Ｖと接地）との間で遷移する方形波となり、平均回路１２０によって出力される電圧のレベルに対応する（又は０〜１０Ｖの調光信号の電圧レベルに逆に対応する）デューティ・サイクルを有し、波形発生器１３０の出力の周波数に対応する周波数を有する。

図６の（Ｂ）は、三角鋸歯状波の形状とした発生波形を示すが、いずれの所望の波形形状でも採用することができる。例えば、波形は、図１５の（Ａ）〜（Ｅ）に図示する形状のいずれでも可能である。図１５の（Ａ）は、線形部２０１及び曲線部２０２を繰り返しパターンで含む非線形波形を示す。図１５の（Ｂ）は、同様に線形部２０１及び曲線部２０２を繰り返しパターンで含む非線形波形を示す。図１５の（Ｃ）は、鋭さ（即ち、傾きの絶対値）が異なる線形部２０１及び２０３を含む線形波形を示す。図１５の（Ｄ）は、２つの異なる形状のサブ部分２０４及び２０５を含む繰り返しパターンから成る線形波形を示す。図１５の（Ｅ）は、２つの異なる形状のサブ部分２０６及び２０７から成る非線形波形を示す。可能な波形は無限にあり、当業者は所望の特性を達成するためには、いずれの所望の波形でも容易に選択できることは、容易にわかる。

図５及び図６に示すように、波形発生器１３０から出力される波形の形状は、（１）入力調光信号（即ち、位相カットＡＣ調光信号、０〜１０Ｖの調光信号、及び／又はＰＷＭ調光信号）と（２）調光信号発生回路１００の出力のデューティ・サイクルとの間の関係に影響を及ぼす可能性がある。平均回路１２０によって出力される電圧及び０〜１０Ｖの調光信号が動作する範囲において波形が線形である（即ち、線形及び／又は実質的に線形のセグメントから成る）場合、入力調光信号と出力デューティ・サイクルとの間の関係は線形となる。平均回路１２０によって出力される電圧又は０〜１０Ｖの調光信号が動作する範囲の少なくとも一部において波形が非線形である場合、入力調光信号と出力デューティ・サイクルとの間の関係は非線形となる。

同様に、入力デューティ・サイクルと出力デューティ・サイクルとの間のオフセットを、ＤＣオフセットによって与えることができる。このＤＣオフセットは、波形発生器１３０から出力される波形、及び／又は平均回路１２０から出力される電圧レベルを調節する。例えば、平均方形波の電圧レベルが位相カットＡＣ調光信号又はＰＷＭ調光信号のデューティ・サイクルに関係付けられて（又は比例して）おり、平均方形波信号又は０〜１０Ｖの調光信号の電圧が波形発生器の出力の電圧よりも高いときに周波数偏移可変デューティ・サイクル出力が第１電圧レベルとなるシステムでは、波形発生器１３０の出力がオフセットされて、波形が到達する最高電圧レベルが平均回路１２０によって出力される電圧よりも低くなり、デューティ・サイクルが９０％以上となる場合、入力波形のデューティ・サイクルが９０％より低く（即ち、未満に）なるとき（そして、同様に、０〜１０Ｖの調光信号が９Ｖ以上になるとき）を除いて、比較器の出力は第１電圧レベルの一定（ＤＣ）信号となる。あるいは、例えば、特定の０〜１０Ｖ調光システムの１Ｖレベル要件において、最大の調光を満たすように、最小閾値を設定することができる。このような変動は、例えば、ユーザによって調節可能及び／又は選択可能にすることもできる。種々のその他の関係も用いることができる。例えば、平均方形波の電圧レベルが入力電圧のデューティ・サイクルに逆に関係付けられており、平均方形波信号の電圧が波形発生器の出力の電圧未満であるときに周波数偏移可変デューティ・サイクル出力が第１電圧レベルとなる場合、波形発生器をオフセットして、波形が到達する最低電圧レベルが、平均回路によって出力される電圧よりも高くなり、デューティ・サイクルが９０％以上となるようにすることができ、入力波形のデューティ・サイクルが９０％より低く低下するときを除いて、同様に、比較器の出力が第１電圧レベルの一定（ＤＣ）信号となるようにすることができる。

任意に供給することができるオフセットの別の代表的な例は、平均回路によって出力される電圧を特定量だけ増大させる（即ち、平均方形波の電圧レベルが入力電圧のデューティ・サイクルと関係付けられているシステム）、又は特定量だけ減少させる（即ち、平均方形波の電圧レベルが入力電圧のデューティ・サイクルに逆に関係付けられているシステム）ＤＣオフセットである。このようなオフセットは、種々の目的に有用であることができる。例えば、デューティ・サイクルの検出（対称又は非対称）にゼロ交差検出を用いない回路を補償して、１００％デューティ・サイクルの整流電力信号であっても、一定信号を生成しないようにする（図６Ａに示す電圧が１００％の時間第１電圧レベルにある場合）場合に有用となることができる。このような状況では、平均回路によって出力される電圧を増大させて、整流電力信号のデューティ・サイクルが１００％であるときに、平均回路の出力が１００％デューティ・サイクルの電力信号を表すようにすることができる（入力波形に応答して発生したデューティ・サイクル検出回路の出力が、一部の時間、例えば、９５％の時間だけ、第１電圧レベルを示したとしても（つまり、平均方形波が、ＡＣ位相カットの方形波表現が第１電圧レベルを示す時間の割合よりも、例えば、５％だけ高いデューティ・サイクルのパーセンテージを表すとしても）１００％デューティ・サイクルの電力信号を表すようにすることができる）。

図７は、調光信号発生回路２００が最小パルス幅検出機構も含む場合における、本発明の別の実施形態を示す。多くのトライアック主体調光器には、軽負荷レベルにおいて性能上の問題がある。この問題は、ＬＥＤを用いる照明製品が低デューティ・サイクル調光レベルにおいて発生する可能性がある。トライアック調光器がその最低負荷レベルよりも低下すると、その出力は予測不能になる場合があり、その結果、調光器に接続されている照明デバイスからの出力も予測不能になる。同様に、パルス幅が小さ過ぎる場合、照明デバイスの最低電圧要件が満たされなくなる虞れがあり、電源が電力不足となる可能性がある。この条件も望ましくないであろう。したがって、線入力における低パルス幅に起因する望ましくない条件が生ずる前に、電源又は照明デバイスを切断できれば、照明デバイスの予測不能で望ましくない振る舞いを回避することができる。つまり、平均回路１２０によって出力される電圧（又は０〜１０Ｖの調光信号）が、照明デバイス及び／又は調光器が信頼性高く動作する最小デューティ・サイクルと関連付けられた閾値電圧よりも低くなるとき（又はデューティ・サイクル検出回路の出力のデューティ・サイクルが入力電圧のデューティ・サイクルに逆に関係付けられている実施形態では、高くなるとき）を検出することによって、最小パルス幅検出回路１５０は低レベル調光点を設定することを可能にする。

図８は、本発明の更に別の実施形態を示す。図８に示されるように、調光信号発生回路３００は、傾き調節回路１６０を含む。傾き調節回路１６０は、位相カット調光を行った整流ＡＣ線（又は０〜１０Ｖの調光信号の電圧レベル）のような可変デューティ・サイクル波形から決定されたデューティ・サイクルと、ＬＥＤ駆動回路に供給されるＰＷＭ出力との間で、デューティ・サイクルをずらす方法を備えている。これによって、照明デバイスに給電するための十分なＡＣ電圧をトライアック調光器から維持しつつも、低い方の光レベルにも対処する。

図９は、本発明の一部の実施形態によるデューティ・サイクル検出及び周波数変換回路１００の回路図である。図９に示されるように、整流ＡＣ線電圧は、例えば、抵抗分圧ネットワークを通じて電圧を分圧することによって、しかるべき電圧レベルに倍率調整し、第１比較器Ｕ１の正入力に送られる。比較器Ｕ１は、倍率調整及び整流したＡＣを、負入力における固定電圧基準（V_thr）と比較する。正入力が負入力よりも大きい場合、比較器Ｕ１の出力はハイになる。この逆が成立した場合、出力はローとなる（一方、デューティ・サイクル検出回路の出力のデューティ・サイクルが入力電圧のデューティ・サイクルに逆に関係付けられている実施形態では、比較器Ｕ１は、整流ＡＣ入力が比較器Ｕ１の負入力に供給され、固定電圧基準が比較器Ｕ１の正入力に供給されるように、反対の構成となる）。結果的に得られた波形は、ＡＣ線の非ゼロ電圧デューティ・サイクルの緊密な表現となる（固定電圧基準V_thrが０に近い程、結果的に得られる波形は、ＡＣ線の非ゼロ電圧デューティ・サイクルに増々近似する）。結果的に得られた波形は、整流ＡＣ線のデューティ・サイクル及び周波数と対応するデューティ・サイクル及び周波数を有する固定振幅方形波となる。基準電圧V_thrは、比較器Ｕ１の方形波出力の最大パルス幅を設定する。基準電圧V_thrが０ボルトに近い程、最大パルス幅は大きくなる（例えば、V_thrが５Ｖの場合、最大パルス幅は、１００％から、パルスが５Ｖ未満となる時間のパーセンテージを減算した値となる（パルスが５Ｖ未満となる時間のパーセンテージは、Ｘ軸に沿って見た場合の、プロットが５Ｖ未満となるプロットのパーセンテージに対応する））。実施形態によっては、基準電圧は、整流トライアック位相カットＡＣ波形における半サイクル不均衡を低減又は排除した値に設定するとよい場合もある。当業者であれば、例えば、ゼロ交差検出のようなＡＣ検知検出を設けることによって、基準電圧を０にする（又は０に非常に近付ける）方法には精通しているであろう。

デューティ・サイクル検出回路１１０からの可変デューティ・サイクル固定振幅方形波は、次に、平均回路１２０によって濾波されて、平均値が求められる。高いデューティ・サイクルに対するレベルが高い程、低いデューティ・サイクルに対するレベルは小さくなる（勿論、デューティ・サイクル検出回路の出力のデューティ・サイクルが入力電圧のデューティ・サイクルに逆に関係付けられている場合、逆が成立する）。方形波は振幅が固定であるので、平均値は、方形波のデューティ・サイクルに比例し、方形波は、ＡＣ線入力のような、入力波形のデューティ・サイクルに比例する。平均回路１２０は、抵抗器Ｒ１及びキャパシタＣ１を含むフィルタとして図示されている。図９には単一段ＲＣフィルタが示されているが、他のフィルタリング又は平均化技法も利用することができる。例えば、実施形態によっては、２段以上を有するＲＣフィルタを用いてもよい。

平均回路１２０は、ＰＷＭ調光信号も受け取ることができ、このＰＷＭ調光信号はＵ７（比較器Ｕ１の出力の電圧レベルに比例するように、入力信号の電圧レベルを変換することもできる）によってバッファされ、フィルタに供給される。このフィルタは、Ｒ５及びＣ３を備えているＲＣフィルタとして示されている。代わりのフィルタ構成も利用することができる。個々のフィルタ特性は、ＰＷＭ調光信号の周波数、ＰＷＭ調光信号のデューティ・サイクルの変化率、及び入力の電圧レベルによって異なる。例えば、サイクル毎にデューティ・サイクルの些細な変動を排除するように、フィルタを調節することもできる。

加えて、実施形態によっては、０〜１０Ｖの調光信号をバッファＵ６によって受け取り、比較回路１４０と互換性を有するように電圧レベルを調節することもできる。電圧変換は、バッファＵ６及び／又は抵抗デバイダ（図示せず）あるいは当業者には周知のその他の技法によって実行することができる。

平均回路１２０の出力（１つ又は複数）、そして任意に、０〜１０Ｖの調光信号は、第２比較器Ｕ３の正入力に供給され（電圧レベルの「ＯＲ」を取るそれぞれのダイオードＤ１、Ｄ２、及びＤ３を介して）、オペアンプ（即ち、演算増幅器）Ｕ２、抵抗器Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４、ならびにキャパシタＣ２によって発生する固定周波数固定振幅三角／鋸歯状波と比較される。三角／鋸歯状波形は、比較器Ｕ３の負入力に接続される（デューティ・サイクル検出回路の出力のデューティ・サイクルが入力電圧のデューティ・サイクルに逆に関係付けられている実施形態では、この波形は、代わりに、比較器Ｕ３の正入力に接続される）。比較器Ｕ３の出力は、方形波となり、比較器Ｕ３の正入力における電圧レベルに比例するデューティ・サイクル（平均回路１２０の出力）、及び三角／鋸歯状波の周波数に等しい周波数を有する。このように、例えば、低周波ＡＣ線のデューティ・サイクルは、高周波方形波に変換することができる。この方形波は、ＬＥＤをオン及びオフにゲート(gate)して調光効果を得るために用いることができる。

図９は、方形発生器１３０として単一オペアンプ鋸歯状波発生器を使用している例を示す。しかるべき波形を発生するためには、他の回路を利用してもよい。例えば、"Op Amps for Everyone" （みんなのためのオペアンプ）R. Mancini, Editor, September 2000のＡ−４４頁に記載されているような２オペアンプ三角波発振器を用いても良い。当業者には周知のほかの回路を用いてもよい。図９に示すような波形発生器を用いる場合、線形関係（又は実質的な線形関係）を入力及び出力デューティ・サイクルの間に備えるためには、得られる波形の内、平均値電圧が変動する範囲に対応する部分が線形（又は実質的に線形）でなければならない。例えば、図９に示す波形発生器は、線形領域と、「シャーク・フィン」(shark fin)に類似する非線形領域とを有する波形を供給することができる。平均回路１２０によって出力される電圧の範囲が、この非線形領域と重複する場合、入力デューティ・サイクルにおける小さな変化が、出力デューティ・サイクルにおける大きな変化を引き起こす可能性があり、またその逆も起こる可能性がある。このような状況では、回路全体がノイズの影響を受けやすくなるか、又は入力デューティ・サイクルの変動に過度に敏感になる（例えば、調光器におけるユーザ入力に過度に敏感になる）こともありえる。その結果、図９に示す回路は、平均回路１２０の電圧範囲が、波形発生器１３０からの出力波形の１箇所又は複数箇所の線形部分に対応するように実現するとよい。

本開示に照らし合わせれば当業者には認められようが、ダイオードＤ１、Ｄ２、及びＤ３によって得られる「ＯＲ」機能は、未使用の調光信号入力に対する、対応するダイオードへの入力として、低電圧レベルを供給することによって実現することができる。例えば、ＰＷＭ調光信号入力又は倍率調整した整流ＡＣ入力のいずれかから信号が印加されたときにダイオードＤ３を逆バイアスする調光器に接続されていなければ、０〜１０Ｖの調光入力をロー（低レベル）に引き下げることができる。

図１０は、デューティ・サイクル検出のために非対称閾値電圧を供給する調光信号発生回路１００’の回路図である。図１０に示されるように、デューティ・サイクル検出回路１１０’は、第２比較器Ｕ４、論理ＡＮＤゲートＡ１、ならびに独立して設定可能なオン及びオフ閾値を供給するセット／リセット・ラッチＬ１を含む。先に論じたように、トライアックを用いるＡＣ波形は、半サイクル不均衡を有する可能性があり、電圧閾値（１つ又は複数）臨界は、安定したＰＷＭデューティ・サイクルの発生に基づいて設定するとよい。また、調光信号発生回路１００’は、図９に示すような、ＰＷＭ調光信号及び０〜１０Ｖ調光信号回路も組み込むこともできる。

動作において、デューティ・サイクル検出回路１１０’は、入力電圧が閾値電圧Ｖ_１よりも高くなったときにラッチＬ１をセットし、入力電圧が閾値電圧Ｖ_２よりも低くなったときにラッチＬ１をリセットする。ここで、Ｖ_１＞Ｖ_２である。即ち、入力電圧がＶ_１よりも高いとき、比較器Ｕ１の出力はハイであり、ラッチＬ１のセット入力Ｓはハイであり、ラッチＬ１の出力Ｑをハイに移行させる。入力電圧がＶ_１未満に低下すると、比較器Ｕ１の出力はローになるが、ラッチＬ１の出力Ｑはハイのままである。入力が更にＶ_２未満に低下すると、比較器Ｕ４の出力がハイになり、したがってＡＮＤゲートＡ１の両入力がハイになるので、ＡＮＤゲートＡ１の出力はハイになって、ラッチＬ１をリセットし、出力Ｑはローになる。図１０に示す回路はＶ_１＞Ｖ_２に合わせて設計されているが、Ｖ_１＜Ｖ_２となる対応する回路は、ラッチＬ１の反転出力と比較器Ｕ１の出力の論理ＡＮＤを取り、ＡＮＤの出力をラッチＬ１のセット信号として用いることによって、容易に設けることができる。このような場合、ＡＮＤゲートＡ１を除去し、比較器Ｕ４の出力を直接ラッチＬ１の残りの部分に供給することができる。

図１１は、最小パルス幅検出回路１５０を組み込んだ、調光信号発生回路２００を示す回路図である。図１１に示されるように、最小パルス幅検出回路１５０は、比較器Ｕ５によって設けられる。即ち、基準電圧V_shutを比較器Ｕ５の一方の入力に供給し、平均回路１２０の「ＯＲ」を取った出力及び／又は０〜１０Ｖの調光信号を他方の入力に供給する。この実施形態では、平均回路の出力は、デューティ・サイクル検出回路の出力又はＰＷＭ調光信号に関係付けられている。平均回路の出力又は０〜１０Ｖの調光信号が基準電圧V_shut未満に低下すると、比較器Ｕ５の出力はハイになり、こうして遮断信号を供給する。平均回路の出力がデューティ・サイクル検出回路の出力に逆に関係付けられている代替実施形態では、平均回路の出力又は０〜１０Ｖの調光信号を反転させたバージョンが基準電圧V_shutよりも高く上昇すると、比較器Ｕ５の出力がハイ（高レベル）になって遮断信号を供給する。

図１２は、ＬＥＤ駆動回路に結合されているデューティ・サイクル検出回路１００の回路図であり、一連のＬＥＤ（ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、及びＬＥＤ３）が、トランジスタＴ１によって高周波駆動信号に変調された入力信号によって駆動される。ダイオードＤ１、キャパシタＣ３、及びインダクタＬ１が、高周波駆動信号のサイクル間で、電流を平滑化する。抵抗器Ｒ５は、電流検知抵抗であり、検知した電流は駆動コントローラにフィードバックされる。駆動コントローラは、ＬＥＤに一定電流を供給するために、高周波駆動信号のデューティ・サイクルを変化させる。トランジスタＴ１のゲートは、ドライバＤＲ１によって制御される。このドライバは、高周波駆動信号がデューティ・サイクル検出及び周波数変換回路１００によって制御されるように、デューティ・サイクル検出及び周波数変換回路１００の出力によってイネーブルされる。トランジスタＴ１はデューティ・サイクル検出及び周波数変換回路１００の出力によって制御されるので、トランジスタＴ１がオフのときには、コントローラへの電流検知フィードバックをディスエーブルするか、あるいはそれ以外の方法で制御又は補償する必要がある場合もある。何故なら、検知電流フィードバックが有効なのは、トランジスタＴ１がオンであるときだけだからである。

図１３及び図１４は、本発明の一部の実施形態による動作を示すフローチャートである。尚、図１３及び図１４に示す動作は、本発明の教示から逸脱することなく、同時に実行することも、異なるシーケンスで実行することもできる。つまり、本発明の実施形態は、これらのフローチャートに示す動作の特定的なシーケンスに限定されるというように解釈してはならない。更に、これらのフローチャートに示す動作は、全体的にハードウェアで実行すること、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせで実行することもできる。

図１３において、調光の種類を最初に決定する（ブロック４７０）。調光の種類がＡＣ位相カット調光である場合（ブロック４７０）、入力波形のデューティ・サイクルを検出して、固定振幅デューティ・サイクル信号を供給する（ブロック５００）。固定振幅信号の平均を決定して、電圧レベルとして反映することができる平均値を発生する（ブロック５１０）。入力信号の周波数とは異なる周波数の波形を発生し（ブロック５２０）、この波形の値を平均値（電圧レベル）と比較して、発生した波形の周波数に対応する周波数の入力デューティ・サイクルに対応する（即ち、必ずしも同一ではないが、それに「基づく」）デューティ・サイクルを有する波形を発生する（ブロック５３０）。

調光の種類がＰＷＭ調光である場合（ブロック４７０）、入力ＰＷＭ信号の振幅を調節して、固定振幅の可変デューティ・サイクル信号を供給する（ブロック４９０）。固定振幅信号の平均を決定して、電圧レベルとして反映することができる平均値を発生する（ブロック５１０）。入力信号の周波数とは異なる周波数の波形を発生し（ブロック５２０）、この波形の値を平均値（電圧レベル）と比較して、発生した波形の周波数に対応する周波数の入力デューティ・サイクルに対応する（即ち、必ずしも同一ではないが、それに「基づく」）デューティ・サイクルを有する波形を発生する（ブロック５３０）。

調光の種類が０〜１０Ｖ調光である場合（ブロック４７０）、入力調光信号の振幅を調節して、しかるべき電圧レベルに倍率調整する（ブロック４８０）。入力信号の周波数とは異なる周波数の波形を発生し（ブロック５２０）、この波形の値を発生した電圧値と比較して、発生した波形の周波数に対応する周波数の電圧レベル調光信号に対応する（即ち、必ずしも同一ではないが、それに「基づく」）デューティ・サイクルを有する波形を発生する（ブロック５３０）。

図１４は、本発明の実施形態による更に別の動作を示す。図１４に示されるように、調光の種類を決定する（ブロック５７０）。調光がＡＣ位相カット調光である場合（ブロック５７０）、入力波形のデューティ・サイクルを検出して、入力波形のデューティ・サイクルに対応するデューティ・サイクルを有する固定振幅信号を供給する（ブロック６００）。固定振幅信号の平均値を決定し、この固定振幅信号の平均値に対応する平均電圧を発生する（ブロック６１０）。この平均電圧を、最小パルス幅の電圧レベルと比較して、入力信号のパルス幅が最小許容パルス幅未満か否か判断する（ブロック６２０）。平均電圧レベルがこのレベルよりも低い場合（ブロック６２０）、遮断信号を供給する（ブロック６７０）。平均電圧レベルが最小許容パルス幅レベルよりも高い場合（ブロック６２０）、平均電圧レベルを、発生した波形の電圧と比較する（ブロック６４０）。発生した電圧の周波数は、入力信号の周波数とは異なってもよい（ブロック６３０）。平均電圧レベルが、発生した波形の電圧よりも高い場合（ブロック６４０）、ハイ信号を出力する（ブロック６５０）。平均電圧が、発生した波形の電圧よりも低い場合（ブロック６４０）、ロー信号を出力する（ブロック６６０）。

調光がＰＷＭ調光である場合（ブロック５７０）、入力信号の振幅を調節して、固定振幅信号を供給する（ブロック６００）。固定振幅信号の平均値を決定し、この固定振幅信号の平均値に対応する平均電圧を発生する（ブロック６１０）。この平均電圧を、最小パルス幅の電圧レベルと比較して、入力信号のパルス幅が最小許容パルス幅未満か否か判断する（ブロック６２０）。平均電圧レベルがこのレベルよりも低い場合（ブロック６２０）、遮断信号を供給する（ブロック６７０）。平均電圧レベルが最小許容パルス幅レベルよりも高い場合（ブロック６２０）、平均電圧レベルを、発生した波形の電圧と比較する（ブロック６４０）。発生した電圧の周波数は、入力信号の周波数とは異なってもよい（ブロック６３０）。平均電圧レベルが、発生した波形の電圧よりも高い場合（ブロック６４０）、ハイ信号を出力する（ブロック６５０）。平均電圧が、発生した波形の電圧よりも低い場合（ブロック６４０）、ロー信号を出力する（ブロック６６０）。

調光が０〜１０Ｖ調光である場合（ブロック５７０）、入力信号の振幅を調節して、平均値電圧レベルの範囲に対応する所定範囲内の電圧レベルを供給する（ブロック５８０）。この電圧レベルを最小パルス幅の電圧レベルと比較して、入力信号のパルス幅が最小許容パルス幅未満か否か判断する（ブロック６２０）。電圧レベルがこのレベルよりも低い場合（ブロック６２０）、遮断信号を供給する（ブロック６７０）。電圧レベルがこのレベルよりも低い場合（ブロック６２０）、遮断信号を供給する（ブロック６７０）。電圧レベルが最小許容パルス幅レベルよりも高い場合（ブロック６２０）、電圧レベルを、発生した波形の電圧と比較する（ブロック６４０）。発生した電圧の周波数は、入力信号の周波数とは異なってもよい（ブロック６３０）。平均電圧レベルが、発生した波形の電圧よりも高い場合（ブロック６４０）、ハイ信号を出力する（ブロック６５０）。平均電圧が、発生した波形の電圧よりも低い場合（ブロック６４０）、ロー信号を出力する（ブロック６６０）。

ＡＣ線電圧のような、入力波形デューティ・サイクルの方形波表現の発生は、このような態様では、線電圧及び周波数の変動に耐性がある。即ち、ユーティリティ発生、負荷追加又は低下(shedding)、あるいはその他の理由のためにＡＣ線電圧又は周波数が増減しても、方形波は同一のままである。本発明と異なり、整流線を濾波する回路は、デューティ・サイクルの変化と線電圧の変化との間で区別することができず、代表的濾波レベルが呼応して変化する。本発明の主題はこれらの欠点を克服することができる。

最終出力用の比較源として用いられる発生波形は、周波数又は形状を変化させてもよい。発生波形の形状を変化させると、出力のＡＣ入力に対する比例応答を変化させることができ、例えば、ＡＣ入力に対する非常に非線形な調光応答を得ることも、それが望ましいのであれば、行うことができる。
ＬＥＤをオン及びオフに切り換える方法として用いる場合、出力の周波数を高くすると、人間に見えるフリッカ、及び／又はビデオ・カメラのような電子機器によって記録されるフリッカを排除することができる。

本発明による方法及び回路を用いると、電源からの電圧の周波数及び／又は電源の電圧レベルに関係なく、本明細書に記載したようなドライバに接続されている照明又は１組の照明を、本発明の主題による回路を介して、電源に接続することができる。例示のために、線電圧の周波数が５０Ｈｚ、６０Ｈｚ、１００Ｈｚ、又はその他の値（例えば、発電機等に接続されている場合）である種々の状況、及び／又は線電圧が変化又は変動する可能性がある種々の状況、ならびに照明又は１組の照明をこのような線電圧に接続するときに、特に従来の調光器を用いる場合に、それが原因で発生する可能性がある問題に、当業者は精通しているであろう。本明細書において説明した回路を用いると、照明又は１組の照明を、広範囲に異なる周波数の線電圧、及び／又は電圧レベルが変動する線電圧に接続することができ、良好な結果が得られる。

加えて、本発明の主題は、調光に関して説明したが、本発明の主題は、光出力のその他の態様を変更するためにも適用可能であり、例えば、色温度、色、色相、明るさ、光の出力の特性、ＣＲＩＲａ等にも適用可能である。例えば、照明制御回路は、入力電圧のデューティ・サイクルがあるパーセンテージ（例えば、１０％）であるときに、この回路がデバイスの出力に特定の色温度（例えば、２０００Ｋ）を持たせるように構成することができる。例えば、自然光では、光が弱まるに連れて、色温度が低下するのが通例であり、照明デバイスがこの挙動を真似ることが望ましいと見なされる場合もある。加えて、セキュリティ用の照明では、調光照明が低いＣＲＩを有し、侵入者を観察できる十分な光があるが、侵入者自身は何をしているのか見るのに困難を来す程にＣＲＩＲａが低くなるようにすることが望ましい場合があり得る。

本発明による回路及び方法は、ＡＣ電力やＡＣ位相カット調光器に限定されるのではない。逆に、本発明の主題は、波形デューティ・サイクルを用いる（例えば、パルス幅変調を含む）あらゆる種類の調光にも適用可能である。

以上、具体的な要素の組み合わせを参照しながら本発明の実施形態について例示したが、本発明の教示から逸脱することなく、種々のその他の組み合わせも設けることができる。つまり、本発明の主題は、本明細書に記載し図面に示した特定的な実施形態例に限定されるように解釈してはならず、種々の図示した実施形態の要素の組み合わせも包含することができる。しかしながら、前述の回路は、一度に１種類の調光制御信号による動作だけが可能であってもよく、それでもなお本発明の教示から利益を得ることができる。例えば、同一又は実質的に同一の調光信号発生回路を照明器具に設けることができ、ユーザは１種類の調光制御デバイスのみを照明器具に接続する。つまり、この照明器具は、多数の調光制御方法と互換性があるが、一度に１つの調光制御方法と合わせて用いられる。

更に、照明器具が１つの調光案（ソリューション）としか互換性がないように予め構成されている場合でも、本発明の利益を得ることができる。このような場合、同じ基本的回路トポロジを種々の調光制御方法に利用することができ、受動型構成素子のジャンパ又は変更を利用して、所望の調光案に合わせた回路を個別に作成することができる。このようなシステムは、製造において利点を得ることができる。何故なら、異なるシステム間の共通部品を、総合統一生産(total unit production)に基づいて購入することができるからである。更に、部分的回路を組み立てて在庫しておき、次いで最終製造時において特定の調光方法に合わせて製作することができる。これによって、生産プロセスの間在庫しておく必要がある中間構成素子の数を減らすことが可能になる。

本発明のある種の実施形態について、具体的な要素の組み合わせを参照しながら例示したが、本発明の教示から逸脱することなく、種々のその他の組み合わせも設けることができる。つまり、本発明の主題は、本明細書において説明し図面に示した特定的な実施形態例に限定するように解釈してはならず、種々の図示した実施形態の要素の組み合わせも包含することができる。

本開示の利点を考えれば、本発明の主旨及び範囲から逸脱することなく、多くの変形や変更も当業者には容易に行うことができる。したがって、図示した実施形態は、一例をあげる目的で明記したに過ぎず、以下の請求の範囲によって定義される本発明の主題を限定するように捕らえてはならないことは理解されなければならない。したがって、以下の特許請求の範囲は、文言通りに明記されている要素の組み合わせだけでなく、実質的に同じ結果を得るために実質的に同じ方法で実質的に同じ機能を実行するためのあらゆる同等の要素も含むように解読することとする。つまり、特許請求の範囲は、先に具体的に図示及び説明したこと、概念上同等であること、そして本発明の本質的な考えを組み込んだものも含むように理解するものとする。

本明細書において記載したデバイスのいずれの２つ以上の構造的部分でも、統合することができる。本明細書において記載したデバイスのいずれの構造部分でも、２つ以上の部分（必要であれば、一緒に保持する）に設けることができる。同様に、いずれの２つ以上の機能も同時に実行することができ、及び／又はいずれの機能も一連のステップにおいて実行することができる。

Claims

照明制御回路であって、
交流（ＡＣ）位相カット調光信号に基づく直流の電圧レベル信号を発生するように構成され、２つの異なる種類の調光信号から選択される少なくとも第１の種類の調光信号に基づく直流の電圧レベル信号を発生するよう構成された調光レベル検出回路であって、前記２つの異なる種類の調光信号は直流（ＤＣ）電圧レベル調光信号、及びパルス幅変調（ＰＷＭ）調光信号を含む、調光レベル検出回路と、
波形発生器周期波形を出力するように構成されている波形発生器と、及び
前記波形発生器周期波形を前記電圧レベル信号と比較して、前記交流（ＡＣ）位相カット調光信号、又は２つの異なる種類の調光信号から選択された第１種類の調光信号の内の１つの調光レベルに対応する比較器デューティ・サイクルと、前記波形発生器周期波形の周波数に対応する周波数とを有する比較器波形を発生する比較回路と
を備えていることを特徴とする照明制御回路。
請求項１記載の照明制御回路において、前記調光レベル検出回路は、
前記２つの異なる入力調光信号から選択された少なくとも第１種類の調光信号に基づく電圧レベルを発生するように、ユーザにより設定可能であること、
前記２つの異なる入力調光信号から選択された少なくとも第１種類の調光信号に基づく前記電圧レベルを発生するように予め構成されていること、
電気的ジャンパ構成によって構成可能であること、
構成素子の選択によって構成可能であること、又は
前記少なくとも２つの異なる種類の調光信号のそれぞれと関連付けられた異なる入力コネクタへの接続によって構成可能であること、
を特徴とする照明制御回路。
請求項１又は２記載の照明制御回路において、該照明制御回路は更に、前記第１電圧レベル信号を遮断閾値電圧と比較し、この比較に基づいて遮断信号を発生するように構成されている遮断比較回路を備えていることを特徴とする照明制御回路。
請求項１〜３いずれかに記載の照明制御回路において、前記調光レベル検出回路は、前記少なくとも２つの異なる種類の調光信号に対応する電圧レベルのワイヤードＯＲ回路を備えていることを特徴とする照明制御回路。
請求項１〜４いずれかに記載の照明制御回路において、前記調光レベル検出回路は、デューティ・サイクル検出回路及び平均回路を備えていることを特徴とする照明制御回路。
請求項５記載の照明制御回路において、前記平均回路は、ＡＣ調光信号の検出したデューティ・サイクルを平均化するように構成されている第１平均回路と、ＰＷＭ調光信号のデューティ・サイクルを平均化するように構成されている第２平均回路とを備えていることを特徴とする照明制御回路。
照明デバイスであって、
少なくとも１つのソリッド・ステート発光部と、
請求項１〜６いずれかに記載の照明制御回路と、及び
前記比較器波形に応答して、前記少なくとも１つのソリッド・ステート発光部の出力強度を変化させるように構成されている駆動回路と
を備えていることを特徴とする照明デバイス。
照明制御回路であって、
交流（ＡＣ）位相カット調光信号に基づく直流の電圧レベル信号を発生し、２つの異なる種類の調光信号から選択される少なくとも第１の種類の調光信号に基づく直流の電圧レベル信号を発生する手段であって、前記２つの異なる種類の調光信号は、直流（ＤＣ）電圧レベル調光信号、及びパルス幅変調（ＰＷＭ）調光信号を含む、手段と、
波形発生器周期波形を発生する手段と、及び
前記波形発生器周期波形を前記第１電圧レベル信号と比較して、前記交流（ＡＣ）位相カット調光信号又は２つの異なる種類の調光信号から選択した前記第１の種類の調光信号の調光レベルに対応する比較器デューティ・サイクルと、前記波形発生器周期波形の周波数に対応する周波数とを有する比較器波形を発生する手段と、
を備えていることを特徴とする照明制御回路。
照明制御回路であって、
調光レベル検出回路と、
波形発生器と、及び
比較回路と、
を備えており、
前記調光レベル検出回路は、交流（ＡＣ）位相カット調光信号に基づく直流の電圧レベル信号を発生するように構成され、（１）電圧レベル型調光信号、及び（２）ＰＷＭ型調光信号を備える、２つの異なる種類の調光信号から選択された少なくとも１つの種類の調光信号に基づく直流の電圧レベル信号を発生するように構成されており、
前記波形発生器は、波形発生器周期波形を出力するように構成されており、
前記比較回路は、（ａ）前記直流の電圧レベル信号の瞬時電圧が前記波形発生器周期波形の瞬時電圧レベルを超える時間の割合に基づく比較器デューティ・サイクルと、（ｂ）前記波形発生器周期波形の周波数に対応する周波数とを有する比較器波形を発生するように構成されている
ことを特徴とする照明制御回路。
照明制御方法であって、
交流（ＡＣ）位相カット調光信号に基づく直流の第１電圧レベル信号を発生し、少なくとも２つの異なる種類の調光信号から選択される少なくとも１つの種類の調光信号に基づく直流の第２電圧レベル信号を発生するステップであって、前記２つの異なる種類の調光信号は、直流（ＤＣ）電圧レベル調光信号、及びパルス幅変調（ＰＷＭ）調光信号を含む、ステップと、
波形発生器周期波形を発生するステップと、及び
前記波形発生器周期波形を前記第１電圧レベル信号と比較して、交流（ＡＣ）位相カット調光信号、又は２つの異なる種類の調光信号から選択された少なくとも１つの種類の調光信号の調光レベルに対応する比較器デューティ・サイクルと、前記波形発生器周期波形の周波数に対応する周波数とを有する比較器波形を発生するステップと
を含んでいることを特徴とする照明制御方法。
請求項１０記載の方法において、該方法は更に、
調光信号から選択した種類を特定するために、ユーザ入力を得るステップ、
調光信号から前記選択した種類を予め構成するステップ、
調光信号から前記選択した種類を特定するために電気的ジャンパを設定するステップ、又は
調光信号から前記選択した種類に基づいて電圧発生回路の構成素子を選択するステップ、
を含んでいることを特徴とする方法。
請求項１０又は１１記載の方法において、前記直流の第２電圧レベル信号を発生するステップは、前記２つの異なる種類の調光信号のそれぞれと関連付けられている異なる入力コネクタに至る接続の存在に基づく直流の第２電圧レベル信号を発生するステップを含んでいることを特徴とする方法。
請求項１０〜１２いずれかに記載の方法において、該方法は更に、前記第１電圧レベル信号を遮断閾値電圧と比較して、この比較に基づいて遮断信号を発生するステップを含んでいることを特徴とする方法。
請求項１０〜１３いずれかに記載の方法において、前記２つの異なる種類の調光信号に対応する電圧レベルは、論理的にワイヤードＯＲされていることを特徴とする方法。
請求項１０〜１４いずれかに記載の方法において、第１電圧レベルを発生するステップは、
前記検出したＡＣ調光信号のデューティ・サイクルを検出するステップと、及び
前記ＡＣ調光信号の検出したデューティ・サイクルの平均を取って、前記直流の第１電圧レベルを供給するステップと、
前記直流の第２電圧レベルがＰＷＭ調光信号に基づく場合、前記ＰＷＭ調光信号の平均を取って、前記第１電圧レベルを供給するステップと
を含んでいることを特徴とする方法。