JP6087828B2 - Ledストリングの駆動方法および駆動デバイス - Google Patents
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Description
直列に接続された第1のLEDセグメントおよび少なくとも一つのさらなるLEDセグメントを含むLEDストリングであって、整流され調光されるAC主電圧が電力供給されるLEDストリングを駆動する方法であって、
それぞれのLEDセグメントは、少なくとも一つの発光ダイオード(LED)を含み、
前記さらなるLEDセグメントのそれぞれにはスイッチデバイスが並列に接続され、
前記整流され調光されるAC主電圧が第1の電圧レベル以上で、かつ、前記第1の電圧レベルより高い第2の電圧レベル以下の場合に前記スイッチデバイスをクローズ状態にして前記第1のLEDセグメントが電力供給される段階と、前記整流され調光されるAC主電圧が前記第2の電圧レベル以上の場合に前記スイッチデバイスをオープン状態にすることによって前記第1のLEDセグメントと前記さらなるLEDセグメントが電力供給される段階とを含み、
前記第1のLEDセグメントは第1の色温度を有する光を発光し、前記さらなるLEDセグメントは前記第1の色温度よりも高い第2の色温度を有する光を発光し、前記第1のLEDセグメントが発光する光と前記さらなるLEDセグメントが発光する光とが重ねられる、LEDストリングの駆動方法である。
直列に接続された第1のLEDセグメントおよび少なくとも一つのさらなるLEDセグメントを含むLEDモジュールであり、それぞれのLEDセグメントは少なくとも一つの発光ダイオード(LED)を含むLEDモジュールと;
LED駆動回路であり:
整流され調光されるAC主電圧に接続するように適合されたLED駆動回路の入力端子;
それぞれのさらなるLEDセグメントに並列に接続されたスイッチデバイス;
前記LED駆動回路の入力端子の間に接続された電流コントロールデバイス;
それぞれの前記スイッチデバイスのオープン状態またはクローズ状態をコントロールするためのコントロール回路;
を含むLED駆動回路と;を有し、
前記コントロール回路は、前記整流され調光されるAC主電圧が既定の電圧レベル以下の場合に、それぞれのスイッチデバイスがクローズ状態になるように、かつ、前記整流され調光されるAC主電圧が既定の電圧レベルより大きい場合に、さらなるLEDセグメントに接続された前記スイッチデバイスがオープン状態になるようにコントロールするよう適合され、
前記第1のLEDセグメントは第1の色温度を有する光を発光し、前記さらなるLEDセグメントは前記第1の色温度よりも高い第2の色温度を有する光を発光し、かつ、前記第1のLEDセグメントが発光する光と前記さらなるLEDセグメントが発光する光とが重ねられる、
ことを特徴とするLED照明モジュールである。
直列に接続された第1のLEDセグメントおよび少なくとも一つのさらなるLEDセグメントを含むLEDモジュールであり、それぞれのLEDセグメントは少なくとも一つの発光ダイオード(LED)を含むLEDモジュールと;
LED駆動回路であり:
整流され調光されるAC主電圧に接続するように適合されたLED駆動回路の入力端子;
前記第1のLEDセグメントに並列に接続されたスイッチデバイスおよびそれぞれのさらなるLEDセグメントに並列に接続されたスイッチデバイス;
前記LED駆動回路の入力端子の間に接続された電流コントロールデバイス;
それぞれの前記スイッチデバイスのオープン状態またはクローズ状態をコントロールするためのコントロール回路;
を含むLED駆動回路と;を有し、
前記コントロール回路は、前記整流され調光されるAC主電圧が第1の電圧レベル以上で、かつ、前記第1の電圧レベルより高い第2の電圧レベル以下の場合に、前記第1のLEDセグメントに並列に接続された前記スイッチデバイスがオープン状態であり、さらなるLEDセグメントに並列に接続された前記スイッチデバイスがクローズ状態になるように、かつ、前記整流され調光されるAC主電圧が前記第2の電圧レベル以上の場合に、さらなるLEDセグメントに接続された前記スイッチデバイスがオープン状態になるようにコントロールするよう適合され、
前記第1のLEDセグメントは第1の色温度を有する光を発光し、前記さらなるLEDセグメントは前記第1の色温度よりも高い第2の色温度を有する光を発光し、かつ、前記第1のLEDセグメントが発光する光と前記さらなるLEDセグメントが発光する光とが重ねられる、
ことを特徴とするLED照明モジュールである。
直列に接続された第1のLEDセグメントおよび少なくとも一つのさらなるLEDセグメントを含むLEDモジュールであり、それぞれのLEDセグメントは少なくとも一つの発光ダイオード(LED)を含むLEDモジュールと;
LED駆動回路であり:
整流され調光されるAC主電圧に接続するように適合されたLED駆動回路の入力端子;
それぞれのLEDセグメントに対して、前記LEDセグメントの一つの端子とLED駆動回路の入力端子との間に接続された電流コントロールデバイス;
それぞれの前記電流コントロールデバイスのオープン状態またはクローズ状態をコントロールするためのコントロール回路;
を含むLED駆動回路と;を有し、
前記コントロール回路は、前記整流され調光されるAC主電圧が第1の電圧レベル以上の場合に、前記第1のLEDセグメントに電流が流れ、前記さらなるLEDセグメントに電流が流れないように、かつ、前記整流され調光されるAC主電圧が前記第1の電圧レベルより高い第2の電圧レベル以上の場合に、前記第1のLEDセグメントおよび前記さらなるLEDセグメントに電流が流れるように、前記電流コントロールデバイスをコントロールするよう適合され、
前記第1のLEDセグメントは第1の色温度を有する光を発光し、前記さらなるLEDセグメントは前記第1の色温度よりも高い第2の色温度を有する光を発光し、かつ、前記第1のLEDセグメントが発光する光と前記さらなるLEDセグメントが発光する光とが重ねられる、
ことを特徴とするLED照明モジュールである。
−コールドホワイト(Cold White:CW)光は、高色温度を有しており、例えば5000K(ケルビン)である。
−ニュートラル(neutral)ホワイトまたはノーマルホワイト(normal white:NW)光は、コールドホワイトよりも低い色温度を有しており、例えば4000Kである。
−ウォームホワイト(warm white:WW)光は、黄色やオレンジ色といった光で、NWより低い色温度である。
−アンバー(amber:AM)光は、WWより色温度が低い。
−レッド(red:RD)光は、AMより色温度が低い。
表1:LEDモジュールにおける色の組合せ
電流Iは、既にLEDセグメント11、12と13を通じて流れているが、LEDセグメント14の中にも流れる。LEDセグメント14を通じて流れる電流は、I14として示されている。
電流Iは、LEDセグメント11、12と13の中を流れ続けている。電流I14は0(ゼロ)になる。
位相カット角αが157度以上の場合には、比率R12が0(ゼロ)になる。そうした位相カット角αにおいてLEDセグメント12は、導電性がないからである。位相カット角αが157度から169度の間の場合には、比率R11は100%になる。LEDセグメント11は、電圧Vの半サイクルの最中に導電状態になる唯一のものだからである。位相カット角αが169度以上の場合には、比率R11は0(ゼロ)になる。そうした位相カット角αにおいてLEDセグメント11は、導電性がないからである。事実上、位相カット角αが169度以上の場合には、LEDセグメント11、12、13、または14のいずれも導電性がない。
LEDセグメント14には電流が流れない。
位相カット角αが157度以上の場合には、比率R12が0(ゼロ)になる。そうした位相カット角αにおいてLEDセグメント12は、導電性がないからである。位相カット角αが157度から169度の間の場合には、比率R11は100%になる。LEDセグメント11は、電圧Vの半サイクルの最中に導電状態になる唯一のものだからである。位相カット角αが169度以上の場合には、比率R11は0(ゼロ)になる。そうした位相カット角αにおいてLEDセグメント11は、導電性がないからである。事実上、位相カット角αが169度以上の場合には、LEDセグメント11、12、13、または14のいずれも導電性がない。
位相カット角αが157度以上の場合には、比率R12が0(ゼロ)になる。そうした位相カット角αにおいてLEDセグメント12は、導電性がないからである。位相カット角αが157度から169度の間の場合には、比率R11は100%になる。LEDセグメント11は、電圧Vの半サイクルの最中に導電状態になる唯一のものだからである。位相カット角αが169度以上の場合には、比率R11は0(ゼロ)になる。そうした位相カット角αにおいてLEDセグメント11は、導電性がないからである。事実上、位相カット角αが169度以上の場合には、LEDセグメント11、12、13、または14のいずれも導電性がない。
しかしながら、異なるLEDセグメントは異なるオン電圧を有することがあり、関連のLEDセグメントが導電性であり光を発光することを開始または終了する位相角に影響する。
第1のLEDセグメントは、第1の色温度を有する光を発光し、さらなるLEDセグメントは、第1の色温度よりも高い第2の色温度を有する光を発光する。調光されるときの、LEDストリングによって発光される光の色温度の変化は、白熱灯の色温度の変化に類似している。
図面、明細書、および添付の特許請求の範囲を研究すれば、クレームされた本発明の実施において、当業者によって、開示された実施例に対する他の変形が理解され、もたらされ得る。請求項において、用語「含む(“comprising“」は、他のエレメントまたはステップの存在を排除するものではなく、不定冠詞「一つの(”a“または”an“)」は、複数を排除するものではない。異なる独立請求項がお互いに特定のエレメントを引用しているという事実だけでは、これらのエレメントが組合せにおいて使用され得ないことを示すものではない。請求項におけるいかなる参照番号も、発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
Claims (8)
- 直列に接続された第1のLEDセグメントおよび少なくとも一つのさらなるLEDセグメントを含むLEDストリングであって、整流され調光されるAC主電圧が電力供給されるLEDストリングを駆動する方法であって、
それぞれのLEDセグメントは、少なくとも一つの発光ダイオード(LED)を含み、
前記さらなるLEDセグメントのそれぞれにはスイッチデバイスが並列に接続され、
前記整流され調光されるAC主電圧が第1の電圧レベル以上で、かつ、前記第1の電圧レベルより高い第2の電圧レベル以下の場合に前記スイッチデバイスをクローズ状態にして前記第1のLEDセグメントが電力供給される段階と、前記整流され調光されるAC主電圧が前記第2の電圧レベル以上の場合に前記スイッチデバイスをオープン状態にすることによって前記第1のLEDセグメントと前記さらなるLEDセグメントが電力供給される段階とを含み、
前記第1のLEDセグメントは第1の色温度を有する光を発光し、前記さらなるLEDセグメントは前記第1の色温度よりも高い第2の色温度を有する光を発光し、前記第1のLEDセグメントが発光する光と前記さらなるLEDセグメントが発光する光とが重ねられ、
前記AC主電圧を前記LEDストリングに電圧供給するLED駆動回路の2つの入力端子の間に、前記LEDストリングと直列に接続された電流コントロールデバイスによりパルス幅変調することにより前記LEDストリングに流れる電流の平均振幅を制御する段階を更に含む、
LEDストリングを駆動する方法。 - 前記第1のLEDセグメントは、赤色、オレンジ色、黄色、またはアンバー色の光を発光する、
請求項1に記載の方法。 - 前記AC主電圧は、位相カット調光または電圧振幅調光されている、
請求項1に記載の方法。 - 直列に接続された第1のLEDセグメントおよび少なくとも一つのさらなるLEDセグメントを含むLEDモジュールであり、それぞれのLEDセグメントは少なくとも一つの発光ダイオード(LED)を含むLEDモジュールと;
LED駆動回路であり:
整流され調光されるAC主電圧に接続するように適合されたLED駆動回路の入力端子;
それぞれのさらなるLEDセグメントに並列に接続されたスイッチデバイス;
前記LED駆動回路の2つの入力端子の間に、前記LEDモジュールと直列に接続された電流コントロールデバイス;
それぞれの前記スイッチデバイスのオープン状態またはクローズ状態をコントロールするためのコントロール回路;
を含むLED駆動回路と;を有し、
前記コントロール回路は、前記整流され調光されるAC主電圧が既定の電圧レベル以下の場合に、それぞれのスイッチデバイスがクローズ状態になるように、かつ、前記整流され調光されるAC主電圧が既定の電圧レベルより大きい場合に、さらなるLEDセグメントに接続された前記スイッチデバイスがオープン状態になるようにコントロールするよう適合され、
前記第1のLEDセグメントは第1の色温度を有する光を発光し、前記さらなるLEDセグメントは前記第1の色温度よりも高い第2の色温度を有する光を発光し、かつ、前記第1のLEDセグメントが発光する光と前記さらなるLEDセグメントが発光する光とが重ねられ、
前記電流コントロールデバイスによってパルス幅変調することにより前記LEDモジュールを流れる電流の平均振幅を制御する、
ことを特徴とするLED照明モジュール。 - 直列に接続された第1のLEDセグメントおよび少なくとも一つのさらなるLEDセグメントを含むLEDモジュールであり、それぞれのLEDセグメントは少なくとも一つの発光ダイオード(LED)を含むLEDモジュールと;
LED駆動回路であり:
整流され調光されるAC主電圧に接続するように適合されたLED駆動回路の入力端子;
前記第1のLEDセグメントに並列に接続されたスイッチデバイスおよびそれぞれのさらなるLEDセグメントに並列に接続されたスイッチデバイス;
前記LED駆動回路の2つの入力端子の間に、前記LEDモジュールと直列に接続された電流コントロールデバイス;
それぞれの前記スイッチデバイスのオープン状態またはクローズ状態をコントロールするためのコントロール回路;
を含むLED駆動回路と;を有し、
前記コントロール回路は、前記整流され調光されるAC主電圧が第1の電圧レベル以上で、かつ、前記第1の電圧レベルより高い第2の電圧レベル以下の場合に、前記第1のLEDセグメントに並列に接続された前記スイッチデバイスがオープン状態であり、さらなるLEDセグメントに並列に接続された前記スイッチデバイスがクローズ状態になるように、かつ、前記整流され調光されるAC主電圧が前記第2の電圧レベル以上の場合に、さらなるLEDセグメントに接続された前記スイッチデバイスがオープン状態になるようにコントロールするよう適合され、
前記第1のLEDセグメントは第1の色温度を有する光を発光し、前記さらなるLEDセグメントは前記第1の色温度よりも高い第2の色温度を有する光を発光し、かつ、前記第1のLEDセグメントが発光する光と前記さらなるLEDセグメントが発光する光とが重ねられ、
前記電流コントロールデバイスによってパルス幅変調することにより前記LEDモジュールを流れる電流の平均振幅を制御する、
ことを特徴とするLED照明モジュール。 - 直列に接続された第1のLEDセグメントおよび少なくとも一つのさらなるLEDセグメントを含むLEDモジュールであり、それぞれのLEDセグメントは少なくとも一つの発光ダイオード(LED)を含むLEDモジュールと;
LED駆動回路であり:
整流され調光されるAC主電圧に接続するように適合されたLED駆動回路の入力端子;
それぞれのLEDセグメントに対して、前記LEDセグメントの一つの端子とLED駆動回路の入力端子との間に接続された電流コントロールデバイス;
それぞれの前記電流コントロールデバイスのオープン状態またはクローズ状態をコントロールするためのコントロール回路;
を含むLED駆動回路と;を有し、
前記コントロール回路は、前記整流され調光されるAC主電圧が第1の電圧レベル以上の場合に、前記第1のLEDセグメントに電流が流れ、前記さらなるLEDセグメントに電流が流れないように、かつ、前記整流され調光されるAC主電圧が前記第1の電圧レベルより高い第2の電圧レベル以上の場合に、前記第1のLEDセグメントおよび前記さらなるLEDセグメントに電流が流れるように、前記電流コントロールデバイスをコントロールするよう適合され、
前記第1のLEDセグメントは第1の色温度を有する光を発光し、前記さらなるLEDセグメントは前記第1の色温度よりも高い第2の色温度を有する光を発光し、かつ、前記第1のLEDセグメントが発光する光と前記さらなるLEDセグメントが発光する光とが重ねられる、
ことを特徴とするLED照明モジュール。 - 前記電流コントロールデバイスの少なくとも一つは、流れる電流をパルス幅変調するように適合されている、
請求項6に記載のLED照明モジュール。 - 請求項4乃至7のいずれか一項に記載のLED照明モジュールと、整流器と、調光器とを含む、調光可能なLED照明回路。
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