JP5816348B2 - 電源コントローラ - Google Patents
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Description
開示の分野
この発明は、概して電源に関し、より具体的には、この発明は、電源の出力を調整する制御回路に関する。
典型的なスイッチモード電源用途において、AC−DC電源は、実効値(2乗平均平方根)で100〜240ボルトの入力を通常のAC電気コンセントから受ける。電源中のスイッチは、オンとオフとに制御回路によって切換えられて、たとえば照明のための発光ダイオード(LED)に電流を提供するのに適していてもよい調整された出力を提供する。調整された出力は、典型的に、調整されたDC電流であり、LEDでの電圧は、典型的に、40ボルト未満である。
この発明の非限定的かつ非網羅的な実施例および例を以下の図面を参照して説明する。図中、同様の参照番号は、特に指定がない限りさまざまな図面を通して同様の部品を指す。
以下の説明において、この発明の十分な理解を与えるために数多くの特定の詳細が述べられる。しかしながら、当業者にとっては、この発明を実施するためにはその特定の詳細を採用する必要はないことは明らかであるであろう。他の例では、周知の材料または方法は、この発明を曖昧にしないために、詳細には説明されていない。
言い換えれば、方程式(1)の対数関係の図3の回路への適用により、入力電流IX305が、電流源310および335の値IC2によって乗算されることが示される。入力電流IX305が、電流源315および340の値IC3によって除算されることも示される。したがって、IX305が第1の信号に比例し、電流源310および335が第2の信号に比例するとき、2つの信号の乗算は、図3中の回路によって得られてもよい。電流源315および340が第3の信号に比例するとき、第3の信号の逆数による乗算も、得られてもよい。図3の回路例の多くの適切な変形例がこの技術分野において知られている。
Claims (23)
- 電源であって、
前記電源の入力と前記電源の出力との間に結合されたエネルギ伝達要素を備え、前記電源の前記出力は、前記入力からガルバニック絶縁されており、さらに、
前記電源の前記入力から前記出力へのエネルギの伝達を制御するように前記エネルギ伝達要素に結合されたスイッチと、
前記スイッチに結合されたコントローラとを備え、前記コントローラは、
遅延ランプ信号を生成するように構成された遅延ランプ発生器と、
前記電源の入力電流に応じた信号を積分するように、かつそれに応答して第1の信号を生成するように結合された積分器と、
前記第1の信号に応じ、かつ前記電源の直流出力電圧に対する整流された入力電圧の比に応じた第2の信号を生成するように結合された算術演算子と、
前記遅延ランプ信号および前記第2の信号を受けるように、かつそれに応答して駆動信号を駆動し、前記スイッチの切換を制御して、前記電源の力率補正を提供し、かつ前記電源の前記出力において調整された電流を提供するように結合された駆動信号発生器とを含む、電源。 - 電源であって、
前記電源の入力と前記電源の出力との間に結合されたエネルギ伝達要素を備え、前記電源の前記出力は、前記入力からガルバニック絶縁されており、さらに、
前記電源の前記入力から前記出力へのエネルギの伝達を制御するように前記エネルギ伝達要素に結合されたスイッチと、
前記スイッチに結合されたコントローラとを備え、前記コントローラは、
遅延ランプ信号を生成するように構成された遅延ランプ発生器と、
前記電源の入力電流に応じ、かつ前記電源の直流出力電圧に対する整流された入力電圧の比に応じた第1の信号を生成するように結合された算術演算子と、
前記第1の信号を積分し、それに応答して第2の信号を生成するように結合された積分器と、
前記遅延ランプ信号および前記第2の信号を受けるように、かつそれに応答して駆動信号を駆動し、前記スイッチの切換を制御して、前記電源の力率補正を提供し、かつ前記電源の前記出力において調整された電流を提供するように結合された駆動信号発生器とを含む、電源。 - 前記遅延ランプ信号は、複数の区分線形セグメントを含む、請求項1または2に記載の電源。
- 前記複数の区分線形セグメントは、実質的に傾きがゼロの第1のセグメントを含み、続いて傾きが有限で線形の第2のセグメントを含む、請求項3に記載の電源。
- 前記コントローラは、クロック信号を生成するように結合された発振器をさらに含み、前記遅延ランプ信号は、前記クロック信号に応答して生成される、請求項1または2に記載の電源。
- 集積回路をさらに備え、前記コントローラおよび前記スイッチは、前記集積回路に含まれる、請求項1または2に記載の電源。
- 前記駆動信号発生器は、前記第2の信号が前記遅延ランプ信号未満であることに応答して前記スイッチをオンし、前記第2の信号が前記遅延ランプ信号よりも大きいことに応答して前記スイッチをオフするように結合された比較器を含む、請求項1または2に記載の電源。
- 前記算術回路は、複数の整合されたトランジスタと複数の電流源とを含む、請求項1または2に記載の電源。
- 前記複数の電流源のうちの1つ以上の電流は、前記整流された入力電圧を表す信号によって制御される可変電流源であり、前記複数の電流源のうちの1つ以上の他の電流源は、前記電源の前記直流出力電圧を表す信号によって制御される可変電流源である、請求項8に記載の電源。
- 負荷と、
調整された直流出力電流を前記負荷に供給するように結合された出力を含む電源とを備える装置であって、前記電源はさらに、
前記電源の入力と前記電源の出力との間に結合されたエネルギ伝達要素を含み、前記電源の前記出力は、前記入力からガルバニック絶縁されており、さらに、
前記電源の前記入力から前記出力へのエネルギの伝達を制御するように前記エネルギ伝達要素に結合されたスイッチと、
前記スイッチに結合されたコントローラとを含み、前記コントローラは、
遅延ランプ信号を生成するように構成された遅延ランプ発生器と、
前記電源の入力電流に応じた信号を積分するように、かつそれに応答して第1の信号を生成するように結合された積分器と、
前記第1の信号に応じ、かつ前記電源の直流出力電圧に対する整流された入力電圧の比に応じた第2の信号を生成するように結合された算術演算子と、
前記遅延ランプ信号および前記第2の信号を受けるように、かつそれに応答して駆動信号を駆動し、前記スイッチの切換を制御して、前記電源の力率補正を提供し、かつ前記電源の前記出力において調整された直流出力電流を提供するように結合された駆動信号発生器とを含む、装置。 - 前記負荷は発光ダイオード(LED)を含む、請求項10に記載の装置。
- 前記電源は集積回路をさらに含み、前記コントローラおよび前記スイッチは、前記集積回路に含まれる、請求項10に記載の装置。
- 前記駆動信号発生器は、前記第2の信号が前記遅延ランプ信号未満であることに応答して前記スイッチをオンし、前記第2の信号が前記遅延ランプ信号よりも大きいことに応答して前記スイッチをオフするように結合された比較器を含む、請求項10に記載の装置。
- 負荷と、
調整された直流出力電流を前記負荷に供給するように結合された出力を含む電源とを備える装置であって、前記電源はさらに、
前記電源の入力と前記電源の出力との間に結合されたエネルギ伝達要素を含み、前記電源の前記出力は、前記入力からガルバニック絶縁されており、さらに、
前記電源の前記入力から前記出力へのエネルギの伝達を制御するように前記エネルギ伝達要素に結合されたスイッチと、
前記スイッチに結合されたコントローラとを含み、前記コントローラは、
遅延ランプ信号を生成するように構成された遅延ランプ発生器と、
前記電源の入力電流に応じ、かつ前記電源の直流出力電圧に対する整流された入力電圧の比に応じた第1の信号を生成するように結合された算術演算子と、
前記第1の信号を積分し、それに応答して第2の信号を生成するように結合された積分器と、
前記遅延ランプ信号および前記第2の信号を受けるように、かつそれに応答して駆動信号を駆動し、前記スイッチの切換を制御して、前記電源の力率補正を提供し、かつ前記電源の前記出力において調整された直流出力電流を提供するように結合された駆動信号発生器とを含む、装置。 - 前記負荷は発光ダイオード(LED)を含む、請求項14に記載の装置。
- 前記電源は集積回路をさらに含み、前記コントローラおよび前記スイッチは、前記集積回路に含まれる、請求項14に記載の装置。
- 前記駆動信号発生器は、前記第2の信号が前記遅延ランプ信号未満であることに応答して前記スイッチをオンし、前記第2の信号が前記遅延ランプ信号よりも大きいことに応答して前記スイッチをオフするように結合された比較器を含む、請求項14に記載の装置。
- 電源において使用するためのコントローラであって、前記コントローラは、
遅延ランプ信号を生成するように結合された遅延ランプ発生器と、
入力充電制御信号発生器とを備え、前記入力充電制御信号発生器は、
前記電源の入力電流を表わす入力電流検出信号と、
前記電源の整流された入力電圧を表わす入力電圧検出信号と、
前記電源の直流出力電圧を表わす出力電圧信号とを受けるように結合され、前記入力充電制御信号発生器は、前記入力電流検出信号の積分および前記出力電圧検出信号に対する前記入力電圧検出信号の比に応じた入力充電制御信号を生成するように構成され、さらに、
駆動信号を発生させて前記電源のスイッチを制御し、前記入力充電制御信号および前記遅延ランプ信号に応答して前記電源の出力を調整するように構成された駆動信号発生器を備える、コントローラ。 - 前記遅延ランプ信号は、複数の区分線形セグメントを含む、請求項18に記載のコントローラ。
- 前記複数の区分線形セグメントは、実質的に傾きがゼロの第1のセグメントを含み、続いて傾きが有限で線形の第2のセグメントを含む、請求項19に記載の電源コントローラ。
- 前記駆動信号発生器は、前記電源の前記スイッチを制御して、前記電源の出力電流を調整するように前記駆動信号を発生させる、請求項18に記載のコントローラ。
- 前記入力充電制御信号発生器は、
前記入力電流検出信号を積分して、入力充電信号を発生させるように結合された積分器と、
前記入力電圧検出信号、前記出力電圧検出信号および前記入力充電信号を乗算、除算またはスケーリングして、前記入力充電制御信号を生成するように結合された算術演算子回路とをさらに含む、請求項18に記載のコントローラ。 - 前記入力充電制御信号発生器は、
前記入力電流検出信号を前記出力電圧検出信号に対する前記入力電圧検出信号の比で乗算した積をスケーリング因子でさらに乗算した積であるスケーリングされた電流信号を発生させるように結合された算術演算子回路と、
前記スケーリングされた電流信号を積分して、前記入力充電制御信号を生成するように結合された積分器とをさらに含む、請求項18に記載のコントローラ。
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