JP5757644B1 - 半導体光源の駆動システム及び半導体照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、半導体光源の駆動システムと半導体照明装置を提供するものである。前記駆動システムは、互いにカップリングする、第１のコイル（２０１）と入力電圧を受信するための第２のコイル（２０２）とを含む変圧装置と、前記変圧装置の第２のコイル（２０２）と直列接続され、且つ前記第２のコイル（２０２）のエネルギー貯蔵とエネルギー放出とを制御するためのスイッチ装置と、前記変圧装置の第２のコイル（２０２）と並列接続され、前記半導体光源に電力を提供するための出力装置と、を含み、前記変圧装置の第１のコイル（２０１）には、第２のコイル(２０２)の誘導により前記スイッチ装置の導通と遮断とを制御するための誘導信号が生成される。
Description
本発明は、半導体光源の駆動システムに関し、特に電圧を上昇又は降下する半導体光源の駆動システムに関するものである。
半導体光源（ＬＥＤ）は、第３世代の半導体材料で製作された光源とディスプレー素子であり、少電力消費量、長寿命、無汚染、豊かな色彩、強い可制御性などの長所を有し、照明光源及び光産業のひとつの革命である。ＬＥＤの発展に従い、より多くのＬＥＤ照明製品が市場に流れ込んでいる。ＬＥＤの電子駆動部分は、ＬＥＤの照明製品において不可欠な構成部分である。
ＬＥＤ市場の視点に立ってみると、ＬＥＤ照明端末は、伝統的な電球および省エネランプよりも販売価格が高く、値下げは既に市場受容性を拡大する鍵になっている。
ＬＥＤ顆粒の値下げに従い、電子駆動部分の価格の割合がより重要になり、現在市販されているＬＥＤ駆動回路のほとんどはＩＣ制御を採用し、その主な欠点は価格のコストが高いことである。ＩＣ制御を採用しないと、一般的にフライバック型の自励発振回路（Ｆｌｙ−ｂａｃｋ）を採用するが、このような回路は効率が低く、安定性が悪く、適応される輸出電圧範囲が狭い。
本発明の目的は、構造が簡単で、応用範囲が非常に広く、コストが低いＬＥＤ照明製品における電子駆動回路を提供することである。本発明では、少量の素子の組み合わせによって形成された自励発振回路を使用し、かつ電圧昇降回路と組み合わせてＬＥＤ電子駆動器を構成する。本発明では、少量の素子でＬＥＤの電子駆動部分を実現し、素子の数とコストを大幅に減少することで、電子駆動部分がＬＥＤ照明システムにて占める割合を大幅に減少させ、且つ効率が高く、適用される出力電圧範囲が広い特点を有する。
本発明に係る実施例で提供される半導体光源の駆動システムは、互いにカップリングする、第１のコイルと入力電圧を受信するための第２のコイルとを含む変圧装置と、前記変圧装置の第２のコイルと直列接続され、且つ前記第２のコイルのエネルギー貯蔵とエネルギー放出とを制御するためのスイッチ装置と、前記変圧装置の第２のコイルと並列接続され、前記半導体光源に電力を提供するための出力装置と、を含み、前記変圧装置の第１のコイルには、第２のコイルの誘導により前記スイッチ装置の導通と遮断とを制御するための誘導信号が生成される。
本発明の実施例によると、前記駆動システムは、入力電圧が初めて印加されるときに前記スイッチ装置を起動させるための起動装置を更に含む。
本発明の実施例によると、前記スイッチ装置は、スイッチと少なくとも一つのディスクリートコンポーネントとを含み、前記少なくとも一つのディスクリートコンポーネントは、前記第１のコイルと前記スイッチの制御端との間に接続され、且つ、前記誘導信号は、前記少なくとも一つのディスクリートコンポーネントを通じて前記スイッチを制御する。当業者は、ディスクリートコンポーネントが、集成回路と互いに対応するディスクリート的な抵抗、キャパシタンス、インダクタンス等素子であることを承知するべきである。本発明の実施例によると、前記少なくとも一つのディスクリートコンポーネントは、キャパシタンス性素子を含む。
本発明の実施例によると、前記少なくとも一つのディスクリートコンポーネントは、キャパシタンス性素子と直列接続される抵抗性素子を更に含む。
本発明の実施例によると、前記起動装置は、直列接続されている抵抗性素子と単方向導通素子とを含み、前記抵抗性素子と前記単方向導通素子との接続点は、前記スイッチ装置の制御端に接続されている。
本発明の他の実施例で提供される半導体照明装置は、半導体光源負荷と、互いにカップリングする、第１のコイルと入力電圧を受信するための第２のコイルとを含む変圧装置と、前記変圧装置の第２のコイルと直列接続され、且つ前記第２のコイルのエネルギー貯蔵とエネルギー放出とを制御するためのスイッチ装置と、前記変圧装置の第２のコイルと並列接続され、前記半導体光源負荷に電力を提供するための出力装置と、を含み、前記変圧装置の第１のコイルには、第２のコイルの誘導により前記スイッチ装置の導通と遮断とを制御するための誘導信号が生成される。
以下の参照図面により本発明を説明することで、本発明の他の目標と効果とは自明になり、全面的に本発明を了解することができる。
上記の図面において、同様な図面記号は同様、類似又は相応する素子又は機能を指す。
以下、図面を参照しながら、実施例を通じて本発明の具体的な実施例を詳細に説明する。
図１は本発明の前記半導体光源の駆動システムの模式図である。
図１において、Ｖｉｎは入力電圧を示す。当該入力電圧は、直流入力電圧であり、整流された後の直流電圧であってもよく、又は整流且つフィルタリングされた後の直流電圧であってもよい。Ｉは起動装置を示し、ＩＩは変圧装置を示し、ＩＩＩはスイッチ装置を示し、ＩＶは出力装置を示し、Ｖは半導体光源負荷を示す。
前記起動装置Ｉは、起動されるとき（即ち、入力電圧Ｖｉｎが初めて印加されるとき）にスイッチ装置を導通状態とする。前記変圧装置ＩＩは、互いにカップリングされている第１のコイルと第２のコイルとを含み、前記第２のコイルは、入力電圧を受信し且つ前記スイッチ装置ＩＩＩの制御下でエネルギー貯蔵とエネルギー放出とを行う。前記第１のコイルは、前記第２のコイルの誘導により誘導信号を生成し、前記スイッチ装置ＩＩＩの導通及び遮断を制御する。前記出力装置は、前記第２のコイルのエネルギー貯蔵とエネルギー放出とに応じて、互いに異なる、前記半導体光源への電力の提供を行う。
図２は、本発明の一つの実施例による詳細的な半導体光源の駆動システムの回路図である。
図２において、起動装置Ｉは、直列連結されている第１の抵抗１０１と第１のダイオード１０２とを含む。第１の抵抗１０１の第１の端は第１の電圧入力端に接続され、第１の抵抗１０１の第２の端は第１のダイオード１０２の第１の端に接続され、第１のダイオード１０２の第２の端は第２の電圧入力端に接続される。第２の電圧入力端は直接接地されてもいい。当業者にとって、抵抗が他の抵抗性素子にて代替され、ダイオードも他の単方向導通素子（例えば、トランジスタ）にて代替されることは自明である。
変圧装置ＩＩは、互いにカップリングされている第１のコイル２０１と第２のコイル２０２とを含む。第１のコイル２０１は、第１のキャパシタンス２０３及び第２の抵抗２０４と直列接続されている。第１のコイル２０１の第１の端は第１のキャパシタンス２０３の第１の端に接続され、第１のキャパシタンス２０３の第２の端は第２の抵抗２０４の第１の端に接続されている。第１のコイル２０１の第２の端は接地されている。第２のコイル２０２の第１の端は第１の電圧入力端に接続されている。第１のコイル２０１の第１の端と第２のコイル２０２の第１の端はドット端（ｄｏｔｔｅｄ ｔｅｒｍｉｎａｌ，原文：同名端）である。前記第２のコイル２０２が前記スイッチ装置と直列接続連結されることによって、前記スイッチ装置の制御下でエネルギー貯蔵とエネルギー放出とを行う。当業者にとって、キャパシタンスが他のキャパシタンス性機能（原文：容性功能）を有する素子にて代替され、抵抗が他の抵抗性機能を有する素子にて代替されることは自明である。
図２におけるスイッチ装置ＩＩＩは、ベース３０１、コレクター３０２、及びエミッター３０３を有するトランジスタ３００を含む。本実施例において、エミッター３０３は、第２の電圧入力端に接続される。
スイッチ装置ＩＩＩは、ＭＯＳ管でもよく、この場合、ＭＯＳ管のグリッドはトランジスタのベースに相当し、ソースはトランジスタのコレクターに相当し、ドレインはトランジスタのエミッターに相当する。
第２の抵抗２０４の第２の端はトランジスタ３００のベース３０１に接続されるとともに、第１の抵抗１０１の第２の端に接続される。第２のコイル２０２の第２の端はトランジスタ３００のコレクター３０２に接続される。
出力装置ＩＶは、直列接続されている第２のダイオード４０１と第２のキャパシタンス４０２とを含み、この直列接続されている前記第２のダイオード４０１及び第２のキャパシタンス４０２と第２のコイル２０２とは並列接続される。第２のダイオード４０１の第１の端は第２のコイル２０２の第２の端に接続され、第２のダイオード４０１の第２の端は第２のキャパシタンス４０２の第２の端に接続され、第２のキャパシタンス４０２の第１の端は第１の電圧入力端に接続される。また、第２のキャパシタンス４０２の第１の端は半導体光源負荷Ｖの第１の端に接続され、第２のキャパシタンス４０２の第２の端は半導体光源負荷Ｖの第２の端に接続される。
半導体光源負荷Ｖは、多種の方式によって接続されている一つ又は複数の半導体光源を含み、例えば、ＬＥＤ又はＯＬＥＤ等の発光光源である。
図３Ａ〜図３Ｄを組み合わせ、本発明に係る半導体光源駆動システムの作業原理に対して以下のように説明する。
起動段階では、図３Ａに示されたように、本発明に係る半導体光源駆動システムが直流入力電圧Ｖｉｎに接続された後、Ｖｉｎが第１の抵抗１０１とトランジスタ３００のベース３０１及びエミッター３０３とを通じて放電を行うことによって、電流Ｉ1が生成され、これにより、トランジスタ３００のコレクター３０２とエミッター３０３とが導通される。Ｖｉｎが第２のコイル２０２とトランジスタ３００のコレクター３０２及びエミッター３０３とを通じて放電を行うことによって、電流Ｉ2が生成される。その後、本発明に係る半導体光源駆動システムは第１のエネルギー貯蔵段階に入る。
第１のエネルギー貯蔵段階では、図３Ｂに示されたように、Ｉ2が第２のコイル２０２を通じ、第２のコイル２０２がエネルギー貯蔵を行ってその両端に電圧Ｖ2が生成されると共に、第１のコイル２０１には第２のコイル２０２の誘導により誘導起電力Ｖ1が生成され、Ｖ1が第１のキャパシタンス２０３、第２の抵抗２０４とトランジスタ３００のベース３０１及びエミッター３０３とを通じて放電を行うことによって、電流Ｉ3が生成される。Ｉ3は第１のキャパシタンス２０３に対して充電を行う。第１のキャパシタンス２０３の両端には図面に示された方向の電圧Ｖ3が生成される。Ｖ3の上昇に随ってＩ3が降下されることによってトランジスタ３００が遮断される。しかしながら、第２のコイル２０２を流れる電流が急変することができないので、該電流が第２のダイオード４０１を通じて半導体光源負荷へ流れて第２のコイル２０２の両端の電圧Ｖ2が逆方向にされるようにする。その後、本発明に係る半導体光源駆動システムはエネルギー放出段階に入るとともに、半導体光源負荷Ｖの発光が始まる。
エネルギー放出段階では、図３Ｃに示されたように、第２のコイル２０２の誘導により生成された第１のコイル２０１の誘導起電力Ｖ1も同様に逆方向にされる。Ｖ1が第１のダイオード１０２、第２の抵抗２０４、第１のキャパシタンス２０３を通じて放電を行うことによって、電流Ｉ4が生成される。トランジスタ３００は遮断される。第２のコイル２０２の両端の電圧Ｖ2が第２のダイオード４０１と半導体光源負荷Ｖとを通じて放電されて第２のコイル２０２がエネルギー放出を行うと共に、第２のキャパシタンス４０２には充電されて電圧Ｖ5が生成される。電流Ｉ4が第１のキャパシタンス２０３に対して逆方向に充電することによって逆方向電圧Ｖ4を生成される。第２のコイル２０２の両端の電圧Ｖ2が第２のキャパシタンス４０２の両端の電圧Ｖ5より低い値まで降下された場合、エネルギー放出は止まる。その後、本発明に係る半導体光源駆動システムは第２のエネルギー貯蔵段階に入る。当該第２のエネルギー貯蔵段階は前記第１のエネルギー貯蔵段階と相異し、該第２のエネルギー貯蔵段階において、前記半導体光源負荷Ｖは発光する。
第２のエネルギー貯蔵段階では、図３Ｄに示されたように、第２のキャパシタンス４０２の両端の電圧Ｖ5が半導体光源負荷を通じて放電され、第１のキャパシタンス２０３の両端の電圧Ｖ4が抵抗２０４、トランジスタ３００のベース３０１とエミッター３０３及び第１のコイル２０１を通じて放電を行うことによって、電流Ｉ5が生成されて、トランジスタ３００のコレクター３０２とエミッター３０３とが導通される。Ｖｉｎが第２のコイル２０２及びトランジスタ３００のコレクター３０２とエミッター３０３を通じて放電を行うことによって、電流Ｉ2が生成される。第２のコイル２０２がエネルギー貯蔵を行ってその両端に電圧Ｖ2が生成される。次いで、図３Ｂにおける変圧装置ＩＩとスイッチ装置ＩＩＩを参照しながら説明する。第１のコイル２０１には第２のコイル２０２の誘導により誘導起電力Ｖ1が生成され、Ｖ1が第１のキャパシタンス２０３、第２の抵抗２０４及びトランジスタ３００のベース３０１とエミッター３０３を通じて放電を行うことによって、電流Ｉ3が生成される。Ｉ3が第１のキャパシタンス２０３に対して充電を行う。第１のキャパシタンス２０３の両端には図面に示された方向の電圧Ｖ3が発生される。Ｖ3の上昇に随ってＩ3が降下されることによってトランジスタ３００が遮断される。しかしながら、第２のコイル２０２を流れる電流が急変することができないので、該電流が第２のダイオード４０１を通じて半導体光源負荷へ流れて第２のコイル２０２の両端の電圧Ｖ2が逆方向にされるようにする。その後、本発明に係る半導体光源駆動システムはエネルギー放出段階に再び入る。
そして、本発明に係る半導体光源駆動システムはエネルギー放出段階から第２のエネルギー貯蔵段階に再び入り、このように繰り返す。
以下、トランジスタ３００の、各段階における作業状況をより詳細に説明する。
図３Ａに示されたように、起動段階において、Ｖｉｎが第１の抵抗１０１及びトランジスタ３００のベース３０１とエミッター３０３を通じて電流Ｉ1が生成されて、トランジスタ３００が導通されるとともに増幅領域で作業するようにする。
その後、図３Ｂに示されたように、第１のエネルギー貯蔵段階において、第１のコイル２０１の誘導起電力Ｖ1が第１のキャパシタンス２０３、第２の抵抗２０４及びトランジスタ３００のベース３０１とエミッター３０３を通じて電流Ｉ3が生成されて、トランジスタ３００が飽和領域に入るようにする。電流Ｉ3が第１のキャパシタンス２０３に充電することに随って、第１のキャパシタンス２０３の両端の電圧Ｖ3が上昇され、電流Ｉ3が降下され、さらにトランジスタ３００が飽和領域から退出して遮断領域に入る。しかしながら、第２のコイル２０２を流れる電流Ｉ2が急変することができないので、該電流Ｉ2が第２のダイオード４０１を通じて半導体光源負荷へ流れて第２のコイル２０２の両端の電圧Ｖ2が逆方向にされるようにする。
次いで、図３Ｃに示されたように、エネルギー放出段階において、トランジスタ３００が遮断され、第１のコイル２０１の両端の電圧は、第２のコイル２０２の両端の電圧の逆方向によって逆方向になるとともに第２の抵抗２０４と第１のダイオード１０２を通じて第１のキャパシタンス２０３に対して逆方向の充電を行う。
その後、図３Ｄに示されたように、第２のエネルギー貯蔵段階において、第１のコイル２０１の誘導起電力Ｖ1が第１のキャパシタンス２０３、第２の抵抗２０４及びトランジスタ３００のベース３０１とエミッター３０３を通じて電流Ｉ3が生成されて、トランジスタ３００が飽和領域に再び入り、第２のコイル２０２のエネルギー貯蔵が始まる。その後、電流Ｉ3が第１のキャパシタンス２０３に充電を行うことに随って、第１のキャパシタンス２０３の両端の電圧Ｖ3が上昇され、電流Ｉ3が降下され、さらにトランジスタ３００が飽和領域から退出して遮断領域に入る。
次いで、エネルギー放出段階まで再び繰り返し、このように第２のエネルギー貯蔵段階とエネルギー放出段階を繰り返す。
図４は、本発明の実施例による半導体光源駆動システムが動作する場合の電圧と電流との波形図を示す。なお、図４中には起動段階の波形図が示されていない。
ｔ０時刻では、Ｖｉｎが第２のコイル２０２及びトランジスタ３００のコレクター３０２とエミッター３０３を通じて放電を行うことによっ電流Ｉ2が生成され、第２のコイル２０２のエネルギー貯蔵が始まり、且つ第１のコイル２０１は誘導されて誘導起電力Ｖ1を生成し、はＶ1が第１のキャパシタンス２０３、第２の抵抗２０４とトランジスタ３００のベース３０１及びエミッター３０３を通じて放電を行うことによって電流Ｉ3が生成され、Ｉ3が第１のキャパシタンス２０３に対して充電を行う。
ｔ１時刻では、第１のキャパシタンス２０３の両端の電圧Ｖ3は第１のコイル２０１で生成された誘導起電力Ｖ１とほぼ同じ、Ｉ3の降下によりトランジスタ３００が遮断されるが、第２のコイル２０２を流れる電流Ｉ2が急変することができないので、第２のコイル２０２には電流Ιｏが成生され、Ιｏが第２のダイオード４０１を流れることによって半導体光源負荷の発光が始まるとともに、電流Ιｏが漸次降下され、第２のコイル２０２の両端の電圧Ｖ2が逆方向になり、第２のコイル２０２のエネルギー放出が始まる。
次いで、ｔ２時刻では、第２のキャパシタンス４０２の両端の電圧は第２のコイル２０２の両端の電圧Ｖ２とほぼ同じ、第２のコイル２０２のエネルギー放出が止まり、第２のキャパシタンス４０２が半導体光源負荷Ｖへ電力を提供する。一方、第１のキャパシタンス２０３の両端の電圧Ｖ４が抵抗２０４、トランジスタ３００のベース３０１とエミッター３０３及び第１のコイル２０１を通じて放電を行うことによって電流Ｉ5が生成され、トランジスタ３００のコレクター３０２とエミッター３０３とが導通される。Ｖｉｎが第２のコイル２０２及びトランジスタ３００のコレクター３０２とエミッター３０３を通じて放電を行うことによって電流Ｉ2が生成され、第２のコイル２０２のエネルギー貯蔵が始まる。
その後、ｔ３時刻では、第１のキャパシタンス２０３の両端の電圧Ｖ3は第１のコイル２０１で生成された誘導起電力Ｖ1とほぼ同じ、Ｉ3が降下されるることによりトランジスタ３００が遮断されるが、第２のコイル２０２を流れる電流 Ｉ２が急変することができないので、第２のコイル２０２には電流Ιｏが生成され、Ιｏが第２のダイオード４０１を流れることによって半導体光源負荷の発光が始まるとともに電流Ιｏが漸次降下され、第２のコイル２０２の両端の電圧 Ｖ２が逆方向になり、第２のコイル２０２のエネルギー放出が始まる。
次いで、ｔ４時刻からはｔ２〜ｔ４の作業手順を繰り返し、即ち、ｔ４〜ｔ６、ｔ６〜ｔ８等はｔ２〜ｔ４の作業手順を繰り返したものである。
本発明の実施例において、ＮＰＮ型トランジスタでスイッチ装置ＩＩＩを構成しているが、本発明はこれに限らず、当業者は、ＰＮＰ型トランジスタを採用してスイッチ装置ＩＩＩを構成し、且つこれに応じて起動装置Ｉ、変圧装置ＩＩ、スイッチ装置ＩＩＩ、出力装置ＩＶの接続構造を変化させることを容易に想到し得、これらの変化は本発明の範囲内に含まれる。
それ以外、当業者は、Ｎ型又はＰ型ＭＯＳ管を採用してスイッチ装置を構成し、且つこれに応じて起動装置Ｉ、変圧装置ＩＩ、スイッチ装置ＩＩＩ、出力装置ＩＶの接続構造を変化させることも容易に想到し得、これらの変化も本発明の範囲内に含まれる。
上記実施例は例示に限られず、且つこれらは本発明の技術方法を限定しない。既に好ましい実施例を参照して本発明を詳細に説明したが、本発明の技術方法の精神と範囲を離れない状況で、本発明の技術方法に関して修正又は同等的な代替を行うことができ、このような修正又は同等的な代替も本発明の特許請求の範囲の保護範囲に属することを、当業者は承知すべきである。
Claims (10)
- 互いにカップリングする、第１のコイルと入力電圧を受信するための第２のコイルとを含む変圧装置と、
前記変圧装置の第２のコイルと直列接続され、且つ前記第２のコイルのエネルギー貯蔵とエネルギー放出とを制御するためのスイッチ装置と、
前記変圧装置の第２のコイルと並列接続され、前記半導体光源に電力を提供するための出力装置と、を含み、
前記変圧装置の第１のコイルには、第２のコイルの誘導により前記スイッチ装置の導通と遮断とを制御するための誘導信号が生成されることを特徴とする半導体光源の駆動システム。 - 前記第２のコイルがエネルギー放出を行うときには、前記第２のコイルから前記半導体光源へ電力が提供されるとともに前記第２のコイルから前記出力装置へ充電され、前記第２のコイルがエネルギー貯蔵を行うときには、前記出力装置から前記半導体光源へ電力が提供されることを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
- 入力電圧が初めて印加されるときに前記スイッチ装置を起動させるための起動装置を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
- 前記スイッチ装置は、スイッチと少なくとも一つのディスクリートコンポーネントとを含み、前記少なくとも一つのディスクリートコンポーネントは、前記第１のコイルと前記スイッチの制御端との間に接続され、且つ、前記誘導信号は、前記少なくとも一つのディスクリートコンポーネントを通じて前記スイッチを制御することを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
- 前記少なくとも一つのディスクリートコンポーネントは、キャパシタンス性素子を含むことを特徴とする請求項４に記載の駆動システム。
- 前記少なくとも一つのディスクリートコンポーネントは、前記キャパシタンス性素子と直列接続される抵抗性素子を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の駆動システム。
- 前記起動装置は、直列接続されている抵抗性素子と単方向導通素子とを含み、前記抵抗性素子と前記単方向導通素子との接続点は、前記スイッチ装置の制御端に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の駆動システム。
- 半導体光源負荷と、
互いにカップリングする、第１のコイルと入力電圧を受信するための第２のコイルとを含む変圧装置と、
前記変圧装置の第２のコイルと直列接続され、且つ前記第２のコイルのエネルギー貯蔵とエネルギー放出とを制御するためのスイッチ装置と、
前記変圧装置の第２のコイルと並列接続され、かつ前記半導体光源負荷に電力を提供するための出力装置と、を含み、
前記変圧装置の第１のコイルには、第２のコイルの誘導により前記スイッチ装置の導通と遮断とを制御するための誘導信号が生成されることを特徴とする半導体照明装置。 - 前記スイッチ装置は、スイッチと少なくとも一つのディスクリートコンポーネントとを含み、前記少なくとも一つのディスクリートコンポーネントは、前記第１のコイルと前記スイッチの制御端との間に接続され、且つ、前記誘導信号は、前記少なくとも一つのディスクリートコンポーネントを通じて前記スイッチを制御することを特徴とする請求項８に記載の半導体照明装置。
- 入力電圧が初めて印加されるときに前記スイッチ装置を起動させるための起動装置を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の半導体照明装置。
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| EP2458940A1 (en) * | 2007-05-07 | 2012-05-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Power control methods and apparatus |
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