JP6184450B2

JP6184450B2 - Ｌｅｄ駆動回路及びその駆動方法

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Publication number: JP6184450B2
Application number: JP2015173465A
Authority: JP
Inventors: 林▲偉▼ ▲陳▼; ▲興▼▲華▼ 章
Original assignee: 台達電子企業管理（上海）有限公司
Priority date: 2014-11-18
Filing date: 2015-09-03
Publication date: 2017-08-23
Anticipated expiration: 2035-09-03
Also published as: CN105682309B; US9532420B2; US20160143104A1; TWI561111B; CN105682309A; JP2016100331A; TW201620334A

Description

本開示は、ＬＥＤ駆動技術分野に関し、特にＬＥＤ調光に適用されるＬＥＤ駆動回路及びその駆動方法に関する。

伝統的な調光方式は、双方向サイリスターを用いた位相制御調光器を利用して白熱灯に対して輝度を調節し、交流正弦波の導通角を変更することにより、ランプ電圧に印加された実効値を変更し、白熱灯の電流を変更して、これによって白熱灯の輝度を変更する。

ＬＥＤは、新型の省エネルギー照明光源であり、同等の輝度の光を発するのに必要な電気エネルギーが白熱灯よりも遥かに少なくなり、また省エネランプ及び白熱灯と比較すると、小体積と長寿命などのメリットがある。ＬＥＤの輝度は当該ＬＥＤを流れた電流とは直接な関係があり、照明応用において、ＬＥＤを駆動するために、商用電気を定電流、または定電圧に変換して出力する駆動器が必要である。位相制御調光の場合、一般的に位相制御調光器とＬＥＤ駆動回路を採用してＬＥＤ調光回路を構成する。しかしながら、ＬＥＤと白熱灯が特性上本質的に異なるため、特別な設計もせずに白熱灯の代わりにＬＥＤ（駆動器を含む）を直接用いると、ＬＥＤが正常に作動しないまたは以下の問題を発生し：ＬＥＤが点滅し、サイリスタ調光器のつまみを回す時、ＬＥＤの輝度は全調光範囲での線型性変化ができず、さらに調光できない場合もある。

図１は常用の位相制御調光器の内部回路構成を示す模式図であり、図に示すように、位相制御調光器において、双方向サイリスターの導通には保持電流が必要であるため、ＬＥＤ調光を実現するために、多くのＬＥＤ駆動器では固定負荷を１つ追加することが必要であり、デッドロードもしくはＢｌｅｅｄｅｒ電気抵抗とも呼ばれ、導通期間で最小導通電流を保持するために用いられ、これによって位相角を正確に検出することが保証でき、さらに調光制御ができる。例えば、アメリカ国家半導体会社のＬＭ３４４５方案、即ち、図２に示すＬＥＤ調光回路である。しかしながら、定額以上の固定負荷を増やすと大きなロスが出るため、ＬＥＤ駆動器の効率の低減を招く。

従来のＬＥＤ駆動器にはＰＦＣ（力率補正）方案が採用されている。ＰＦＣ制御技術により、位相制御調光器の導通期間において、駆動器の入力電流と入力電圧は同位相でありかつ振幅が比例し、このようなＬＥＤ駆動器は、調光器の負荷として出力負荷を利用することができ、これによって双方向サイリスターの導通保持電流を供給するデッドロードは省略できる。その中で、ＰＦＣ制御は定常導通時間または乗算器を用いて駆動器の入力電流の波形を制御することができ、これによってＰＦＣ機能を実現する。ＬＥＤ駆動器は、駆動器の入力電圧の導通角度をサンプリングし、フィルタリングを介して直流信号に転換し、この信号の大きさは位相制御調光器が出力した調光信号の導通角度の大きさに比例する。この信号を基準として出力電流サンプリング信号と比較し、フィードバック段階の誤差信号を出力し、出力電流の大きさを制御する。しかしながら、このような調光方式には、起動時の点滅現象および広範囲調光不可能という問題が存在する。具体的に、位相制御調光器導通角度が比較的に小さい時に起動すると、電圧位相角サンプリングがフィルタ処理を介して対応する基準に転換されるには、ある程度の遅延時間がある。その遅延時間内の基準がすぐに電圧位相角の変化を正確に反映することができないため、遅延時間内の電流基準は高めになり、出力電流は大きめになり、ゆえに点滅現象は起きる。一方、入力電圧の導通角度を基準としてサンプリングすると、基準サンプリング線路が複雑になり、部品数が多くなる問題も存在する。

本開示の実施例は、パワーを制限して調光するＬＥＤ回路及びその駆動方法を提供することで、従来の位相制御調光方式の問題点を解決する。

上記の目的を実現するために、本公開の実施例はＬＥＤ駆動回路を提供し、当該ＬＥＤ駆動回路は、整流回路と、変換器と、制御器とを有し、整流回路は、導通角を含む位相制御調光信号を受信し、当該位相制御調光信号に対応する整流信号を出力し、変換器は、制御可能なスイッチを含み、当該変換器の入力端が当該整流回路にカップリング接続され、当該変換器の出力端がＬＥＤにカップリング接続され、制御器は、第一演算増幅器と、信号伝送回路と、調節器と、乗算器と、スイッチ駆動回路とを有し、前記第一演算増幅器は、当該ＬＥＤを流れた電流を反映する第一サンプリング信号及び第一電流基準を受信し、当該第一サンプリング信号と当該第一電流基準の大小関係を反映するフィードバック信号を出力し、前記信号伝送回路は、前記第一演算増幅器にカップリング接続され、前記第一演算増幅器の出力した前記フィードバック信号を受信し、当該第一サンプリング信号が当該第一電流基準以上の場合、当該フィードバック信号の出力を許可し、当該第一サンプリング信号が当該第一電流基準よりも小さい場合、当該フィードバック信号の出力を禁止し、前記調節器は、信号伝送回路から当該フィードバック信号が出力されたとき、当該フィードバック信号及び参照信号を受信し、当該フィードバック信号に対応する第一調節信号を出力し、信号伝送回路から当該フィードバック信号が出力されていないとき、当該参照信号を受信し、振幅が一定の第二調節信号を出力し、前記乗算器は、当該整流信号、及び、当該第一調節信号もしくは当該第二調節信号を受信し、乗算係数によって第二電流基準を出力し、前記スイッチ駆動回路は、当該制御可能なスイッチを流れたスイッチ電流を反映する第二サンプリング信号及び当該第二電流基準を受信し、当該制御信号を当該制御可能なスイッチに出力し、当該制御可能なスイッチは、当該制御器からの当該制御信号を受信して導通と遮断の操作を実行することで、当該ＬＥＤに必要な電流を制御する。

本開示の実施例はＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路に適用されるＬＥＤ駆動方法も提供し、当該ＬＥＤ駆動回路は、整流回路と、制御可能なスイッチを有する変換器と、制御器とを備え、当該変換器の入力端は当該整流回路にカップリング接続され、当該変換器の出力端は当該ＬＥＤにカップリング接続され、当該制御器は第一演算増幅器と、当該第一演算増幅器にカップリング接続される信号伝送回路と、調節器と、乗算器と、スイッチ駆動回路とを有し、当該ＬＥＤ駆動方法は、当該整流回路が導通角を含む位相制御調光信号を受信し、前記位相制御調光信号に対応する整流信号を出力するステップと、当該変換器が当該整流信号を受信し、負荷電力を当該ＬＥＤに出力するステップと、前記第一演算増幅器が当該ＬＥＤを流れた電流を反映する第一サンプリング信号及び第一電流基準を受信するステップと、前記第一演算増幅器が第一サンプリング信号と第一電流基準を比較することで、当該第一サンプリング信号と当該第一電流基準の大小関係を反映するフィードバック信号を出力するステップと、前記信号伝送回路が当該第一サンプリング信号が当該第一電流基準以上の場合、当該フィードバック信号の出力を許可し、当該第一サンプリング信号が当該第一電流基準よりも小さい場合、当該フィードバック信号の出力を禁止するステップと、前記調節器が信号伝送回路から当該フィードバック信号が出力されたとき、当該フィードバック信号及び参照信号を受信し、当該フィードバック信号に対応する第一調節信号を出力し、信号伝送回路から当該フィードバック信号が出力されていないとき、当該参照信号を受信し、振幅が一定の第二調節信号を出力するステップと、前記乗算器が当該整流信号、及び、当該第一調節信号もしくは当該第二調節信号を受信し、乗算係数によって第二電流基準を出力するステップと、前記スイッチ駆動回路が当該制御可能なスイッチを流れたスイッチ電流を反映する第二サンプリング信号及び当該第二電流基準を受信し、当該制御信号を当該制御可能なスイッチに出力するステップと、当該制御可能なスイッチが当該制御信号を受信して導通と遮断の操作を実行することで、当該ＬＥＤの電流を制御するステップと、を含む。

上記の技術方案により、本開示の実施例は、少なくとも部分的に以下の有利な効果が実現できる。即ち、電力制限方式のＬＥＤ駆動回路を採用するため、起動に伴う点滅がなく、ＬＥＤ負荷の広範囲の線型性調光が実現できるとともに、回路にはデッドロードが不要であるため、回路構成の簡易化が可能になり、回路部品の数を減らすこともできる。

以下の図面は、明細書の一部として明細書全体を構成することにより、本開示に合致する実施例を例示するとともに、本開示の仕組みを解釈するためのものである。
常用の位相制御調光器の内部回路構成を示す模式図である。ＬＭ３４４５調光器の内部回路構成を示す模式図である。本開示によるＬＥＤ駆動回路のある実施例を示すブロック線図である。本開示によるＬＥＤ駆動回路のある実施例を示す電気回路の模式図である。本開示によるＬＥＤ駆動回路の別の実施例を示す電気回路の模式図である。図１１の実施例における調節器を示す電気回路の模式図である。図１１の実施例におけるゼロクロス検出回路を示す電気回路の模式図である。ＬＥＤのランプロードＶ-Ｉ特性の模式図である。本開示によるＬＥＤ駆動回路のさらに別の実施例を示す電気回路の模式図である。図９の実施例における調節器を示す電気回路の模式図である。本開示によるＬＥＤ駆動方法のある実施例を示すフローチャートである。図１１の実施例におけるステップＳ１１０２の具体的な流れを示す模式図である。本開示によるＬＥＤ駆動方法の別の実施例を示すフローチャートである。図１３の実施例におけるステップＳ１３０７の具体的な流れを示す模式図である。図４の実施例における整流回路を示す模式図である。図４の実施例における整流回路を示す模式図である。

次に、上記の明細書の図面を参照して本開示に関する具体的な実施例を詳細に説明する。このような図面における類似な部品は、できるだけ同じ符号で示す。ここで説明する実施例はあくまで例示的なものであり、本開示を制限するものでないことは注意されるべきである。

本実施例のＬＥＤ駆動回路は、パワーを制限する方式で位相制御調光を実現するＬＥＤ駆動案であり、単段ＰＦＣ位相制御調光技術の不足を克服する。図８のように、ＬＥＤのＶ-Ｉ特性から見ると、ＬＥＤの電圧が電流の変化にしたがって変化することが基本的にないことが分かる。言い換えれば、ＬＥＤの電流が著しく変化してもＬＥＤの電圧がほとんど変化しないため、ある程度の電流範囲においてＬＥＤは定電圧で作動していると考えられる。したがって、ＬＥＤ負荷の調光に対し、本実施例のパワーを制限する調光方式は、電流制限調光でもあり、つまり、ＬＥＤを流れた電流を制御することによってＬＥＤの調光を制御するものである。

図３は本開示によるＬＥＤ駆動回路のある実施例を示すブロック線図である。図に示すように、本実施例のＬＥＤ駆動回路は、整流回路１０３、変換器１０４と制御器１０５を備える。その中で、整流回路１０３は、導通角を含む位相制御調光信号を受信し、当該位相制御調光信号に対応する整流信号を出力し、変換器１０４は、整流回路１０３にカップリング接続され、さらに制御可能なスイッチ１０６を有し、変換器１０４の出力端がＬＥＤ１０７にカップリング接続され、制御器１０５は、第一入力端１０５ａ、第二入力端１０５ｂと出力端１０５ｃを備え、当該制御器１０５の当該第一入力端１０５ａは当該整流信号を受信するためのものであり、当該制御器１０５の当該第二入力端１０５ｂは電気的に当該ＬＥＤ１０７にカップリング接続され、当該ＬＥＤからの第一サンプリング信号を受信するためのものであり、当該第一サンプリング信号は当該ＬＥＤを流れた電流を反映し、当該制御器１０５の出力端１０５ｃは当該導通角を含む整流信号と当該第一サンプリング信号とによって制御信号を出力し、ただし、当該制御可能なスイッチ１０６は当該制御器１０５からの制御信号を受信して導通と遮断の操作を実行することで、当該ＬＥＤ１０７に必要な電流を制御する。説明が必要なのは、図におけるブロック線図は単なる例示するためのものに過ぎず、決して電気回路部品の間の実際の配線ではない。

具体的に、ある実施例において、導通角の角度がある設定角度以上の場合、制御器１０５は上記の第一サンプリング信号が第一電流基準に等しくなるように制御信号を出力し、導通角の角度が当該設定角度よりも小さい場合、制御器１０５は上記の第一サンプリング信号を導通角と同じ傾向で変化させるように制御信号を出力する。ここで、上記の同じ傾向での変化は、全体傾向において第一サンプリング信号を導通角の増大とともに増大させ、導通角の減小とともに減小させる。ここで、設定角度は、当該ＬＥＤを流れた電流が全負荷電流から減少し始める時に対応する位相制御調光信号の導通角であり、設定角度は一般的に位相制御調光器と製品の設計仕様によって決められ、全負荷電流はＬＥＤとＬＥＤ駆動回路とによって構成された回路システム全体の定格電流である。

図４は本開示によるＬＥＤ駆動回路のある実施例を示す電気回路の模式図である。図４に示すように、ＬＥＤ駆動回路は、整流回路１０３と、変換器１０４と、制御器１０５を備える。その中で、整流回路１０３は、導通角Φを含む位相制御調光信号Ｖ_ｄｉｍを受信し、導通角Φを含む整流信号ｖ_ｒｅｃを出力し、変換器１０４は、整流回路１０３にカップリング接続され、かつ制御可能なスイッチ１０６を有し、当該変換器１０４の出力端がＬＥＤ１０７にカップリング接続され、しかも変換器１０４はＬＥＤ１０７に出力電力を供給する。本実施例において、変換器１０４はフライバック回路であるが、これに限らず、フォワード回路、ｂｕｃｋ回路、ｂｏｏｓｔ回路及びｂｕｃｋ−ｂｏｏｓｔ回路などであってもよく、実際の状況によって決められてもいい。フライバック回路１０４の構成について、ここでは詳細な説明は繰返さない。整流回路１０３は、導通角を含む位相制御調光信号を受信入力し、導通角を含む整流信号を出力し、ある実施例において、整流回路は、図１５に示す１つの整流ブリッジ、または図１６に示す４つのダイオードからなる整流ブリッジであってもよいが、これに限らず、実際の状況によって決められてもよく、ここでは、説明を繰り返さない。

ＬＥＤ１０７の調光を実現するために、制御器１０５の第一入力端１０５ａは整流信号ｖ_ｒｅｃを受信し、第二入力端１０５ｂは、当該ＬＥＤ１０７を流れた電流を反映する第一サンプリング信号を受信し、さらに出力端１０５ｃによって制御信号を変換器１０４の制御可能なスイッチ１０６に出力し、当該制御可能なスイッチ１０６の導通と遮断を制御し、これによって当該変換器１０４から当該ＬＥＤ１０７に出力する電流を制御し、調光の効果を達成する。本開示の実施例において、上記当該ＬＥＤを流れた電流を反映した第一サンプリング信号は出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄであるが、これに限られるものではなく、実際の状況によって決められてもいい。また、本開示の実施例において、当該制御器１０５は整流信号ｖ_ｒｅｃに含まれる導通角Φの大きさによって上記の制御信号を出力し、さらに当該制御信号によって出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄを第一電流基準ｉ_ｒｅｆに等しくさせ、または出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄを当該導通角Φと大体同じ傾向で変化させる。ここで、上記の同じ傾向での変化とは、出力電流ｉ_ＬＥＤは全体的な傾向において導通角の増大とともに増大し、導通角の減小とともに減小する。本開示の実施例において、上記の制御値は出力電流の平均値であるが、これに限られるものではなく、実際の状況によって決められてもよく、例えば出力電流の瞬間値であってもよい。

具体的に、ある実施例において、導通角Φがある設定角度Φ_ｓｅｔ以上の場合、制御器１０５は制御信号を出力して出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄを第一電流基準ｉ_ｒｅｆに等しくさせ、導通角Φが当該設定角度Φ_ｓｅｔよりも小さい場合、制御器１０５は制御信号を出力して出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄを導通角Φと同じ傾向で変化させる。ある実施例において、第一電流基準ｉ_ｒｅｆがＬＥＤとＬＥＤ駆動回路とによって構成された回路システム全体の定格電流として設置される。設定角度Φ_ｓｅｔは、出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄが第一電流基準ｉ_ｒｅｆがら減少し始めるときに対応する位相制御調光信号Ｖ_ｄｉｍの導通角度Φであり、設定角度Φ_ｓｅｔは一般的に位相制御調光器と製品の設計仕様によって決められる。

次に、図４に示すように、本実施例において、制御器１０５はさらに出力フィードバック１０８、調節器１０９、乗算器１１０とスイッチ駆動回路１１１を備える。その中で、出力フィードバック１０８は、出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄと第一電流基準ｉ_ｒｅｆを受信し、かつ出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄと第一電流基準ｉ_ｒｅｆによって選択的にフィードバック信号Ｖ_ｆｂの出力を許可または禁止する。出力フィードバック１０８がフィードバック信号Ｖ_ｆｂを出力するとき、調節器１０９は当該フィードバック信号Ｖ_ｆｂ及び参照信号Ｖ_ｒｅｆを受信し、さらに当該フィードバック信号Ｖ_ｆｂに対する調節信号Ｖ_ｅｒｒを出力し、出力フィードバック１０８がフィードバックＶ_ｆｂを出力しないとき、調節器１０９は当該参照信号Ｖ_ｒｅｆのみを受信し、さらに一定の振幅を有する調節信号Ｖ_ｅｒｒを出力する。乗算器１１０は、サンプリングによって得られた整流電圧信号ｖ_ｒｅｃ、調節信号Ｖ_ｅｒｒと自分の係数Ｋに基づいて信号Ａを出力し、当該信号Ａは第二電流基準としてもいい。これに対し、スイッチ駆動回路１１１はサンプリングで得られたスイッチ電流ｉ_ｓｗを反映する第二サンプリング信号ｉ_{ｓａｍｐ＿ｉｓｗ}と乗算器１１０から出力された信号Ａとによって制御信号を出力し、制御可能なスイッチ１０６のデューティ比を制御することにより、スイッチ電流の振幅を制御する目的を達成する。

図５は本開示によるＬＥＤ駆動回路の別の実施例を示す電気回路の模式図である。図４に示す実施例に基づき、本実施例のＬＥＤ駆動回路は、さらに入力端１０１と位相制御調光器１０２を備え、その中で、入力端１０１は交流入力信号Ｖ_ａｃを受信するためのものであり、位相制御調光器１０２は入力端１０１にカップリング接続され、導通角Φを含む位相制御調光信号Ｖ_ｄｉｍを整流回路１０３に出力する。さらに、図４に示す実施例に基づき、本実施例の出力フィードバック１０８は、第一演算増幅器２０１と信号伝送回路２０６を含み、当該第一演算増幅器２０１は第一電流サンプリングユニット２０４にカップリング接続され、後者がサンプリングによって得られた出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄと第一電流基準ｉ_ｒｅｆを受信し、さらに対応するフィードバック信号Ｖ_ｆｂを出力する。信号伝送回路２０６は第一演算増幅器２０１にカップリング接続され、しかも信号伝送回路２０６は第一演算増幅器２０１が出力したフィードバック信号Ｖ_ｆｂを受信し、出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄが当該第一電流基準ｉ_ｒｅｆ以上の場合、当該信号伝送回路２０６は当該フィードバック信号を出力し、出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄが当該第一電流基準ｉ_ｒｅｆよりも小さい場合、当該信号伝送回路２０６は当該フィードバック信号の出力を禁止する。ある実施例において、信号伝送回路２０６はアイソレーション型にしてもよいが、あるアイソレーションが必要な場合（後述の図１０に示す実施例を参照する）、信号伝送回路２０６はアイソレーション回路（光結合２０６）である。このとき、信号伝送回路２０６は、第一演算増幅器２０１から出力されたフィードバック信号Ｖ_ｆｂを受信し、出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄが当該第一電流基準ｉ_ｒｅｆ以上の場合、アイソレーションのフィードバック信号Ｖ_ｆｂｉを生成して調節器１０９に出力し、出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄが当該第一電流基準ｉ_ｒｅｆよりも小さい場合、フィードバック信号Ｖ_ｆｂが負値であるため、信号伝送回路２０６は作動できず、フィードバック信号Ｖ_ｆｂは調節器に伝達されず、即ち、当該フィードバック信号を出力することは禁止されている状態である。

次に、当該実施例において、調節器１０９は第二演算増幅器２０２と、フィードバック比例部分２０７とフィードバック閉ループ補償回路２０８とを含み、そのある実施例の具体的な回路構成は図６に示される。その中で、第二演算増幅器２０２は、第一入力端２０２ａ、参照信号Ｖ_ｒｅｆを受信する第二入力端２０２ｂ、及び調節信号Ｖ_ｅｒｒを出力するために用いられる出力端２０２ｄを備え、フィードバック比例部分２０７は、第一入力端２０２ａと出力端２０２ｄの間にカップリング接続されている第一電気抵抗Ｒ１と、第一入力端２０２ａと基準接地の間に直列にカップリング接続されている第二電気抵抗Ｒ２および第三電気抵抗Ｒ３とを備え、その中で、信号伝送回路２０６の出力部は第二電気抵抗Ｒ２と第三電気抵抗Ｒ３の共通ノード２０２ｃにカップリング接続され、出力フィードバック１０８がフィードバック信号Ｖ_ｆｂを出力するとき、フィードバック信号Ｖ_ｆｂを上記の共通ノード２０２ｃに入力し、出力フィードバック１０８には出力するフィードバック信号がないとき、第二電気抵抗Ｒ２と第三電気抵抗Ｒ３は、フィードバック比例部分２０７における直列電気抵抗として用いられ、フィードバック閉ループ補償回路２０８は、第一電気抵抗Ｒ１の両端に並列にカップリング接続された第一コンデンサーＣ１及び直列してから第一電気抵抗Ｒ１の両端に並列にカップリング接続された第二コンデンサーＣ２と第四電気抵抗Ｒ４を含む。説明が必要なのは、後述の図１０に示す実施例に対する説明を参照して分かるように、図６に示す構成の調節器１０９を採用するとき、図５に示す実施例の出力フィードバック１０８における信号伝送回路２０６は非アイソレーション型回路であってもよい。

次に、乗算器１１０は、入力電圧サンプリングユニット２０９がサンプリングによって得た整流電圧信号ｖ_ｒｅｃと調節器１０９が出力した調節信号Ｖ_ｅｒｒとを受信し、そして乗算器１１０自身の１つの係数Ｋを結びつけて信号Ａを出力する。

当該実施例において、スイッチ駆動回路１１１は、第二電流サンプリングユニット２０５と、第三演算増幅器２０３と、駆動ユニット２１０とを備える。その中で、第二電流サンプリングユニット２０５は、スイッチ電流ｉ_ｓｗに対してサンプリングし、これによってスイッチ電流ｉ_ｓｗを反映する第二サンプリング信号ｉ_{ｓａｍｐ＿ｉｓｗ}が得られ、第三演算増幅器２０３は、当該第二サンプリング信号ｉ_{ｓａｍｐ＿ｉｓｗ}及び乗算器１１０が出力した信号Ａを受信し、さらにこれによって制御信号を出力し、駆動ユニット２１０は、制御可能なスイッチ１０６の制御端及び当該第三演算増幅器２０３にカップリング接続され、さらに第三演算増幅器２０３が出力した制御信号によって制御可能なスイッチ１０６のデューティ比を制御し、これによってスイッチ電流の振幅を制御する目的を達成する。

また、スイッチ駆動回路１１１は、図５に示すように、さらに、駆動ユニット２１０にカップリング接続可能なゼロクロス検出ユニット２１１を含んでもよい。具体的に、ゼロクロス検出ユニット２１１のある実施例の具体的な回路構成は図７に示すように、補助巻線３０１とゼロクロス検出回路を備える。補助巻線３０１は変圧器Ｔの二次巻線Ｗｓにカップリング接続されているが、ゼロクロス検出回路は補助巻線３０１の電圧を検出することにより、二次巻線Ｗｓの電圧がゼロクロスするとき、駆動ユニット２１０に導通信号を出力して制御可能なスイッチ１０６を導通させ、これによって駆動回路を常にＢＣＭ（ＢｏｕｎｄａｒｙＣｏｎｄｕｃｔｉｏｎＭｏｄｅ臨界伝導モード）状態のままで作動させる。図７に示すゼロクロス検出ユニットは、出力ダイオードＤ１が導通しているとき、エネルギーを出力コンデンサーＣｏとＬＥＤ１０７に伝達し、二次巻線Ｗｓの電圧は上が正、下が負の状態であり、補助巻線３０１にカップリング接続され、同じように上が正、下が負の状態であり、出力ダイオードＤ１がカットオフされたとき、二次巻線Ｗｓの電圧はゼロになり、カップリング接続されている補助巻線３０１の電圧も同じゼロである。したがって、変圧器Ｔの二次巻線Ｗｓの電圧は正からゼロになり、補助巻線３０１の電圧も正からゼロになり、立下りエッジが形成され、第四演算増幅器３０２は当該立下りエッジを検出し、駆動ユニット２１０に導通信号を出力し、これによって駆動ユニット２１０は制御可能なスイッチ１０６を導通させるように制御する。説明が必要なのは、ゼロクロス検出ユニット２１１によって制御可能なスイッチ１０６を導通させるように制御することは、駆動回路をＢＣＭ状態にさせ、ロスの減少を実現するためである。これに対し、第三演算増幅器２０３が出力する制御信号は、制御可能なスイッチ１０６のデューティ比を調節し、調光を実現するためのものである。この二つの部分を結びつけて制御可能なスイッチ１０６を制御し、調光とともにロスを減少する。

次に、図５に示すように、図４に示す実施例に基づき、当該ＬＥＤ調光回路はさらにＥＭＩフィルター２１２と、フィルターコンデンサー２１３と、クランプ回路２１４とを備える。ある実施例において、ＥＭＩフィルター２１２は、位相制御調光器１０２から出力された調光信号Ｖ_ｄｉｍをローパスフィルタリングためのものであり、フィルターコンデンサー２１３は、小さい容量値を採用してもよく、主に、フィルターコンデンサー２１３の両端電圧と交流入力電圧信号Ｖ_ａｃとが一致するように高周波フィルタリングするためのものであり、クランプ回路２１４は、並列の抵抗器ＲｓとコンデンサーＣｓ及び直列のダイオードからなり、制御可能なスイッチ１０６の応力を減少するためのものである。

上記実施例の模式的な回路構成の説明に基づき、次に図５の回路を例として当該実施例のＬＥＤ駆動回路の作動仕組みを簡潔に紹介する。

位相制御調光器１０２の導通角が比較的に大きいとき（即ち、導通角Φがある設定角度Φ_ｓｅｔ以上の場合）、フィードバック比例部分２０７は作動せず、フィードバック閉ループ補償回路２０８のみは機能し、調節器１０９はフィードバック閉ループ調節器であり、制御器１０５の制御方式はフィードバック閉ループ制御である。設定された第一電流基準ｉ_ｒｅｆは出力電流の平均値Ｉ_ｌｏａｄとともに、第一演算増幅器２０１に入力され、比較した後でフィードバック信号Ｖ_ｆｂが得られ、このとき、出力電流の平均値Ｉ_ｌｏａｄは第一電流基準ｉ_ｒｅｆ以上であり、信号伝送回路２０６はフィードバック信号Ｖ_ｆｂを調節器１０９に出力し、フィードバック信号Ｖ_ｆｂが参照信号Ｖ_ｒｅｆとともに調節器１０９に入力され、さらに調節信号Ｖ_ｅｒｒが出力される。入力電圧サンプリングユニット２０９でサンプリングによって得られた整流電圧信号ｖ_ｒｅｃ、第二演算増幅器２０２から出力された調節信号Ｖ_ｅｒｒ、及び乗算器１１０自身の係数Ｋ、この三者を乗算器１１０に入力し、乗算器１１０によって信号Ａを出力する。

乗算器１１０の出力信号Ａは、さらに第三演算増幅器２０３の第二電流基準とし、第二電流サンプリングユニット２０５は、スイッチ電流ｉ_ｓｗをサンプリングし、これによって第二サンプリング信号ｉ_{ｓａｍｐ＿ｉｓｗ}が得られた。本実施例において、ここの第二電流サンプリングユニット２０５は、抵抗値がＲの抵抗器を採用して実施し、したがって本実施例における第二サンプリング信号ｉ_{ｓａｍｐ＿ｉｓｗ}はｉ_ｓｗ＊Ｒである。第三演算増幅器２０３を利用して得られた出力制御信号を利用して、制御可能なスイッチ１０６のデューティ比Ｄを制御することで、ＬＥＤ駆動回路全体の出力電流を制御し、さらに出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄを第一電流基準ｉ_ｒｅｆに等しくさせるように制御する。

これによって理解できることは、位相制御調光器１０２の導通角Φが比較的に大きいとき、制御器のフィードバック閉ループの制御により、フィードバック閉ループ調節器１０９は出力調節信号Ｖ_ｅｒｒにより、出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄを設定した第一電流基準ｉ_ｒｅｆに達させる。ＬＥＤ１０７にとって、ＬＥＤ電圧Ｖ_ＬＥＤは定数であり、その出力電力Ｐｏ＝Ｖ_ＬＥＤ＊Ｉ_ｌｏａｄである。同時に乗算器１１０を採用したため、整流電圧信号ｖ_ｒｅｃと調節信号Ｖ_ｅｒｒを相乗させ、入力電流の波形を制御し、ＰＦＣの機能を実現し、入力電流と入力電圧は同位相であり、振幅が比例する。こうして、ＬＥＤ駆動回路は出力負荷を位相制御調光器１０２の負荷として利用し、双方向サイリスターの導通維持電流を供給するデッドロードを省略する。

実際の応用において、上記のフィードバック閉ループ制御において、出力電流ｉ_ＬＥＤにはリップルがあり、さらに第一電流基準よりも小さい場合もあり、第一演算増幅器２０１はフィードバック信号Ｖ_ｆｂを出力し、このとき信号伝送回路２０６はフィードバック信号の出力を禁止し、調節器１０９は調節信号Ｖ_ｅｒｒを出力し、調節器の出力電圧Ｖ_ｅｒｒはだんだん大きくなるが、フィードバック閉ループ制御の上記調節過程が主導的な役割を果たしているため、最終的に出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄを第一電流基準ｉ_ｒｅｆに等しくさせることは実現でき、これによって出力電力の調節を実現する。

位相制御調光器１０２の導通角Φがだんだん減小していくことにつれて、ｖ_ｒｅｃも減小し、フィードバック閉ループ制御により、出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄが変化しないまま、調節器の出力電圧Ｖ_ｅｒｒはだんだん増大していく。しかしながら、導通角の角度はある臨界角度に減小した後（即ち、導通角Φはある設定角度Φ_ｓｅｔよりも小さい）、調節器１０９によって調節信号Ｖ_ｅｒｒを調節して出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄを恒常的にｉ_ｒｅｆに保持することはできず、これにより、出力電流の平均値は減小し始め、このとき出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄは第一電流基準ｉ_ｒｅｆよりも小さく、しかもフィードバック閉ループ補償回路２０８は機能しなくなり、これに対し、フィードバック比例部分２０７は機能する。当該臨界導通角度（即ち、設定角度Φ_ｓｅｔ）は、整流電圧信号ｖ_ｒｅｃと、第二電流サンプリングユニット２０５の電気抵抗値Ｒと、フィードバック比例部分２０７の電気抵抗比例によって調整できる。しかしながら、単段ＰＦＣ回路の出力電流には低周波の大リップルがあり、出力電流のリップル波高値が設定された出力電流の平均値以上の場合でも、依然として機能するフィードバック閉ループがある。即ち、出力電流がリップル波高値においてもフィードバック閉ループ補償回路２０８は制御に関与し、調節器１０９の出力電圧Ｖ_ｅｒｒを減少させ、このとき駆動器は浅い程度パワー制限状態に遷移する。

次に、位相制御調光器１０２の導通角は減少し続け、ｖ_ｒｅｃは減少し続け、フィードバック閉ループ補償回路２０８はもはや制御に関与しないため、フィードバック比例部分２０７のみは制御機能し、制御器は開ループ制御に遷移する。このとき調節器１０９は最大値Ｖ_{ｅｒｒ．ｍａｘ}を出力し、この値は技術者が自由に設定することができ、例えば第二演算増幅器２０２の出力制限振幅を設定することによって実現でき、一般的にＶ_{ｅｒｒ．ｍａｘ}は、フィードバック閉ループの制御により、調節器が出力した調節信号の振幅によりも大きい。

調節器１０９の出力電圧が最大値Ｖ_{ｅｒｒ．ｍａｘ}であるため、出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄは、位相制御調光器１０２の導通角Φが減少し続けることにつれて、加速的に減少し始める。このとき出力電流はリップル波高値においても第一電流基準よりも小さいから、完全にフィードバック開ループに入り、駆動器は深い程度パワー制限状態に遷移する。

深い程度パワー制限状態において、出力電流の平均値Ｉ_ｌｏａｄは、位相制御調光器１０２の導通角Φの線型性変化に伴って線型性変化し、したがって、出力電力はパワー制限状態においても位相制御調光器の導通角の線型性変化に伴って線型性変化する。上記のＬＥＤの駆動回路とその制御仕組みを結びつけ、上記のＬＥＤ駆動回路は、閉ループ制御、浅い程度パワー制限及び深い程度パワー制限状態で作動でき、ＬＥＤの広範囲の線型性調光を実現し、起動する時の点滅の問題を解決したことに加え、回路にデッドロードは不要で、回路構成は簡易化でき、回路部品の数を減らすこともできる。

当該実施例において、上記のように、整流電圧信号ｖ_ｒｅｃ、調節信号Ｖ_ｅｒｒ及び乗算器１１０自身の係数Ｋ、この三者を乗算器１１０の入力内容とし、第二電流基準信号Ａが得られたが、本開示はこれに限られるものではなく、他の方式で類似な基準パラメータも得られる。

ある実施例において、当該基準パラメータは入力電圧の位相角に関連があるべきで、導通角度は比較的に大きいとき、当該パラメータはフィードバック閉ループ信号によって相応しい調整をすることができ、導通角はある角度に減少した後で、当該パラメータは入力電圧の導通角に伴って大体同じ傾向で変化し、このような条件に該当するパラメータであれば、上記基準パラメータとして用いられる。

図５における変換器１０４はフライバック・トポロジーの構成を例として本開示のＬＥＤ駆動回路を説明したが、本開示はこれに限られるものではない。ある実施例において、図３に示す実施例における変換器１０４は、下記のグループからいずれ一項を選んでもよく、すなわち、フライバック変換器、昇降圧変換器、昇圧変換器、または降圧変換器である。図９に示すように、即ち、非アイソレーション型昇降圧（ｂｕｃｋｂｏｏｓｔ）トポロジー構成を採用したＬＥＤ駆動回路であり、当該実施例において、インダクタンスＬはアイソレーションが不要で、しかもクランプ回路によって制御可能なスイッチ１０６の応力を減少する必要はない。他に、図９に示すＬＥＤ駆動回路は図５に示すのとは全部同じから、ここでは、再び贅言することはしない。同じように、本開示の思想と範囲内で、ここのＬＥＤ駆動回路は、他の適切な回路トポロジーに適用してもいい。

図１０は図９の実施例における調節器１０９を示す電気回路の模式図であり、当該回路と図６における回路の違いは、図６に示す回路構成において、第一演算増幅器２０１が出力したフィードバック信号と第二演算増幅器２０２の第二入力端２０２ｂの基準接地は同じであるため、フィードバック信号が第二入力端２０２ｂに入力されるときにアイソレーションは不要で、これに対し、図１０に示す回路構成において、第一演算増幅器２０１が出力したフィードバック信号と第二演算増幅器２０２の第二入力端２０２ｂの基準接地は異なるため、フィードバック信号が第二入力端２０２ｂに入力される前に、アイソレーション型の信号伝送回路２０６を使ってアイソレーションする。図１０に示す実施例において、第一演算増幅器２０１は、上記の出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄ及び第一電流基準ｉ_ｒｅｆを受信し、さらに信号を信号伝送回路２０６に出力し、当該信号伝送回路２０６は当該信号を受信し、また、出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄが第一電流基準ｉ_ｒｅｆ以上の場合、信号伝送回路２０６は当該フィードバック信号を第二演算増幅器２０２に出力し、出力電流ｉ_ＬＥＤの平均値Ｉ_ｌｏａｄが第一電流基準ｉ_ｒｅｆよりも小さい場合、信号伝送回路２０６はフィードバック信号を出力せず、ここの作動仕組みは、図６における信号伝送回路２０６（図示しない）が非アイソレーション型回路の回路構成と似ているから、ここでは再び贅言はしない。

ある実施例において、アイソレーション型の信号伝送回路２０６は光結合器を使用して実施してもいい。説明が必要な図6と図10は、それぞれ図５と図９を結び付けて説明したが、当業者は以下のことが理解できる。即ち、ここの調節器１０９の回路構成は、特定の種類の回路トポロジーに限られるものではなく、必要に応じて自由に使われるべきであり、例えば、図６に示す調節器は、図９に示すＬＥＤ駆動回路に適用してもよく、同じように、図10に示す調節器は、図５に示す駆動回路に適用してもいい。

図１１は本開示によるＬＥＤ駆動方法のある実施例を示すフローチャートである。図に示すように、本実施例のＬＥＤ駆動方法は、参考図3ないし図９が説明したＬＥＤ駆動回路を駆動することに用いられ、これによってパワー制限の調光を実現し、上記のＬＥＤ駆動方法は、以下のステップＳ１１０１ないしＳ１１０６を含む。

ステップＳ１１０１において、ＬＥＤ駆動回路を提供することによってＬＥＤを駆動する。

ある実施例において、上記のＬＥＤ駆動回路は、図３に示すブロック線図を使い、整流回路１０３、変換器１０４と制御器１０５を備える。その中で、整流回路１０３は、導通角を含む位相制御調光信号を受信し、当該位相制御調光信号に対応する整流信号を出力し、変換器１０４は、整流回路１０３にカップリング接続され、また制御可能なスイッチ１０６を有し、変換器１０４の出力端がＬＥＤ１０７にカップリング接続され、制御器１０５は、第一入力端１０５ａ、第二入力端１０５ｂと出力端１０５ｃを備え、当該制御器１０５の当該第一入力端１０５ａは当該整流信号を受信するためのものであり、当該制御器１０５の当該第二入力端１０５ｂは電気的に当該ＬＥＤ１０７にカップリング接続される。

ある実施例において、上記のＬＥＤ駆動回路はさらに入力端１０１と位相制御調光回路１０２を備え、これに対し、当該ＬＥＤ駆動方法はステップＳ１１０１の後で以下のステップも含み、即ち、交流入力信号を受信し、当該交流入力信号により、導通角を含む当該位相制御調光信号を出力する。さらに、ある実施例において、入力端１０１によって当該交流入力信号を受信し、そして位相制御調光器１０２は当該交流入力信号によって導通角を含む位相制御調光信号を出力する。

ステップＳ１１０２において、当該整流回路は導通角を含む位相制御調光信号を受信し、当該位相制御調光信号に対応する整流信号を出力する。

ステップＳ１１０３において、当該変換器は当該整流信号を受信し、負荷電力を当該ＬＥＤに出力する。

ステップＳ１１０４において、当該ＬＥＤを流れた電流を反映する信号に対してサンプリングをし、第一サンプリング信号を生成する。

ステップＳ１１０５において、当該制御器は当該整流信号と当該第一サンプリング信号を受信し、制御信号を出力する。

ステップＳ１１０６において、当該制御可能なスイッチは当該制御信号を受信して導通と遮断の操作を実行することで、当該負荷電力を制御する。

図１２は図１１の実施例方法におけるステップＳ１１０５を示す模式図である。図に示すように、ある実施例において、当該制御器は当該整流信号と当該第一サンプリング信号を受信し、制御信号を出力するステップは、ステップ１２０１ないしＳ１２０３を含む。

ステップＳ１２０１において、当該導通角とある設定角度を比較し、
ステップＳ１２０２において、当該導通角の角度が当該設定角度以上の場合、当該第一サンプリング信号を第一電流基準に等しくさせるように当該制御信号を出力し、また、
ステップＳ１２０３において、当該導通角の角度が当該設定角度よりも小さい場合、当該第一サンプリング信号を当該導通角と同じ傾向で変化させるように当該制御信号を出力する。

図１３は本開示によるＬＥＤ駆動方法の別の実施例を示すフローチャートであり、図に示すように、本実施例のＬＥＤ駆動方法は以下のステップＳ１３０１ないしＳ１３０７を含む。

ステップＳ１３０１において、ＬＥＤ駆動回路を提供することによってＬＥＤを駆動する。

ある実施例において、上記のＬＥＤ駆動回路は図３ないし図９に示す回路構成を採用し、具体的な内容については上記の図３ないし図９に対する説明が参考でき、ここでは再び贅言はしない。

ステップＳ１３０２において、当該ＬＥＤを流れた電流をサンプリングし、第一サンプリング信号を生成する。

ある実施例において、図５に示す第一電流サンプリングユニット２０４がサンプリングによって当該第一サンプリング信号を取得する。

ステップＳ１３０３において、当該第一サンプリング信号と当該第一電流基準を比較し、さらに比較結果によってフィードバック信号の出力を許可または禁止する。

ある実施例において、当該第一サンプリング信号が当該第一電流基準以上の場合、当該フィードバック信号の出力を許可し、当該第一サンプリング信号が当該第一電流基準よりも小さい場合、当該フィードバック信号の出力を禁止する。

さらに、ある実施例において、第一演算増幅器２０１によって当該第一サンプリング信号を受信し、そして当該第一電流基準と比較し、さらに信号伝送回路２０６によって当該フィードバック信号を出力し、または出力を禁止する。具体的に、第一演算増幅器２０１が受信した当該第一サンプリング信号が当該第一電流基準よりも小さい場合、当該信号伝送回路２０６に当該フィードバック信号の出力を禁止させる。

ステップＳ１３０４において、当該フィードバック信号の出力を許可したとき、当該フィードバック信号及び参照信号により、当該フィードバック信号に対応する第一調節信号を出力する。
ある実施例において、調節器１０９によって当該フィードバック信号及び参照信号を受信し、当該第一調節信号を出力する。

ステップＳ１３０５において、当該フィードバック信号の出力を禁止するとき、当該参照信号によって振幅の一定の第二調節信号を出力する。

ある実施例において、信号伝送回路２０６が当該フィードバック信号の出力を禁止したとき、調節器１０９は振幅が一定の第二調節信号のみを出力する。

ステップＳ１３０６において、当該整流信号、乗算係数及び当該第一調節信号または当該第二調節信号により、第二電流基準を出力し、
ある実施例において、乗算器１１０によって整流回路１０３からの当該整流信号、調節器１０９からの当該調節信号を受信し、かつ当該整流電圧信号、調節信号と当該乗算器１１０の係数によって信号Ａを出力する。

ステップＳ１３０７において、当該制御可能なスイッチを流れたスイッチ電流及び当該第二電流基準により、当該制御信号を当該制御可能なスイッチに出力し、
ある実施例において、スイッチ駆動回路１１１によって当該制御信号を受信し、かつ当該制御可能なスイッチ１０６のデューティ比を制御し、スイッチ電流ｉ_ｓｗの振幅を制御することによってＬＥＤに必要なパワーを制御する。

図１４は図１３の実施例方法におけるステップＳ１３０７の流れを示す模式図であり、図に示すように、ある実施例において、ステップＳ１３０７はステップＳ１４０１ないしＳ１４０３を含む。

ステップＳ１４０１において、当該制御可能なスイッチを流れた当該スイッチ電流をサンプリングして、当該スイッチ電流を反映する第二サンプリング信号を生成し、
ある実施例において、図5に示す第二電流サンプリングユニット２０５により、制御可能なスイッチ１０６を流れたスイッチ電流ｉ_ｓｗをサンプリングし、第二サンプリング信号ｉ_{ｓａｍｐ＿ｉｓｗ}を得る。

ステップＳ１４０２において、当該第二サンプリング信号及び当該第二電流基準により、当該制御信号を出力し、
ある実施例において、第三演算増幅器２０３により、第二サンプリング信号ｉ_{ｓａｍｐ＿ｉｓｗ}及び乗算器１１０から出力された信号Ａを受信し、これによって制御信号を出力する。

ステップＳ１４０３において、当該制御信号によって当該制御可能なスイッチのデューティ比を制御し、これによって当該スイッチ電流の振幅を制御する。

ある実施例において、駆動ユニット２１０は、制御可能なスイッチ１０６の制御端にカップリング接続され、さらに第三演算増幅器２０３から出力された制御信号によって制御可能なスイッチ１０６のデューティ比を制御し、これによってスイッチ電流ｉ_ｓｗの振幅を制御する目的を達成する。

本開示のＬＥＤ駆動方法の実施例は、上記のＬＥＤ駆動回路の動作仕組み部分の説明を参照してもよく、ここでは再び贅言はしない。

幾つかの典型的な実施例を参照して本開示を説明したが、使用された用語が説明的および例示的なものであり、制限的なものでないことは理解されるべきである。本開示がいろんな態様で具体的に実行されても本願の趣旨または本質から逸脱しないことが可能であるため、上記の実施例が上記の如何なる詳細にも限らなく、添付される請求の範囲により制限された思想と範囲内で広く解釈されることは理解されるべきである。したがって、請求の範囲と均等な意味及び範囲内の全部の変化と修正は請求の範囲に含まれるべきである。

Claims

整流回路と、変換器と、制御器とを有するＬＥＤ駆動回路であって、
前記整流回路は、導通角を含む位相制御調光信号を受信し、当該位相制御調光信号に対応する整流信号を出力し、
前記変換器は、制御可能なスイッチを含み、当該変換器の入力端が当該整流回路にカップリング接続され、当該変換器の出力端がＬＥＤにカップリング接続され、
前記制御器は、第一演算増幅器と、信号伝送回路と、調節器と、乗算器と、スイッチ駆動回路とを有し、
前記第一演算増幅器は、当該ＬＥＤを流れた電流を反映する第一サンプリング信号及び第一電流基準を受信し、当該第一サンプリング信号と当該第一電流基準の大小関係を反映するフィードバック信号を出力し、
前記信号伝送回路は、前記第一演算増幅器にカップリング接続され、前記第一演算増幅器の出力した前記フィードバック信号を受信し、当該第一サンプリング信号が当該第一電流基準以上の場合、当該フィードバック信号の出力を許可し、当該第一サンプリング信号が当該第一電流基準よりも小さい場合、当該フィードバック信号の出力を禁止し、
前記調節器は、
信号伝送回路から当該フィードバック信号が出力されたとき、当該フィードバック信号及び参照信号を受信し、当該フィードバック信号に対応する第一調節信号を出力し、
信号伝送回路から当該フィードバック信号が出力されていないとき、当該参照信号を受信し、振幅が一定の第二調節信号を出力し、
前記乗算器は、当該整流信号、及び、当該第一調節信号もしくは当該第二調節信号を受信し、乗算係数によって第二電流基準を出力し、
前記スイッチ駆動回路は、当該制御可能なスイッチを流れたスイッチ電流を反映する第二サンプリング信号及び当該第二電流基準を受信し、制御信号を当該制御可能なスイッチに出力し、
当該制御可能なスイッチは、当該制御器からの当該制御信号を受信して導通と遮断の操作を実行することで、当該ＬＥＤに必要な電流を制御する
ことを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
当該整流信号は、当該導通角を有し、
当該制御器は、
当該導通角の角度が設定角度以上の場合、当該第一サンプリング信号が前記第一電流基準に等しくなるように当該制御信号を出力し、
当該導通角の角度が当該設定角度よりも小さい場合、当該第一サンプリング信号を当該導通角と同じ傾向で変化させるように当該制御信号を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
当該調節器は、第二演算増幅器と、フィードバック比例部分と、フィードバック閉ループ補償回路とを有し、
前記第二演算増幅器は、第一入力端と、当該参照信号を受信する第二入力端と、当該調節信号を出力する出力端とを有し、
前記フィードバック比例部分は、当該第一入力端と当該出力端との間にカップリング接続されている第一電気抵抗と、当該第一入力端と基準接地との間に直列にカップリング接続されている第二電気抵抗および第三電気抵抗とを含み、さらに当該信号伝送回路の出力端は、当該第二電気抵抗と当該第三電気抵抗の共通ノードに電気的にカップリング接続され、
前記フィードバック閉ループ補償回路は、当該第一電気抵抗の両端に並列にカップリング接続されている第一コンデンサーと、直列してから当該第一電気抵抗の両端にカップリング接続されている第二コンデンサーおよび第四電気抵抗とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
当該スイッチ駆動回路は、電流サンプリングユニットと、第三演算増幅器と、駆動ユニットとを有し、
前記電流サンプリングユニットは、当該制御可能なスイッチを流れたスイッチ電流をサンプリングし、前記第二サンプリング信号を生成し、
前記第三演算増幅器は、当該第二サンプリング信号及び当該第二電流基準を受信し、当該制御信号を出力し、
前記駆動ユニットは、当該制御可能なスイッチの制御端及び当該第三演算増幅器にカップリング接続され、さらに当該制御信号によって当該制御可能なスイッチのデューティ比を制御することで、当該スイッチ電流の振幅を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
ＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、整流回路と、制御可能なスイッチを有する変換器と、制御器とを有し、当該変換器の入力端が当該整流回路にカップリング接続され、当該変換器の出力端が当該ＬＥＤにカップリング接続され、当該制御器が第一演算増幅器と、当該第一演算増幅器にカップリング接続される信号伝送回路と、調節器と、乗算器と、スイッチ駆動回路とを有するＬＥＤ駆動方法において、
当該整流回路が導通角を含む位相制御調光信号を受信し、前記位相制御調光信号に対応する整流信号を出力するステップと、
当該変換器が当該整流信号を受信し、負荷電力を当該ＬＥＤに出力するステップと、
前記第一演算増幅器が当該ＬＥＤを流れた電流を反映する第一サンプリング信号及び第一電流基準を受信するステップと、
前記第一演算増幅器が第一サンプリング信号と第一電流基準を比較することで、当該第一サンプリング信号と当該第一電流基準の大小関係を反映するフィードバック信号を出力するステップと、
前記信号伝送回路が当該第一サンプリング信号が当該第一電流基準以上の場合、当該フィードバック信号の出力を許可し、当該第一サンプリング信号が当該第一電流基準よりも小さい場合、当該フィードバック信号の出力を禁止するステップと、
前記調節器が信号伝送回路から当該フィードバック信号が出力されたとき、当該フィードバック信号及び参照信号を受信し、当該フィードバック信号に対応する第一調節信号を出力し、信号伝送回路から当該フィードバック信号が出力されていないとき、当該参照信号を受信し、振幅が一定の第二調節信号を出力するステップと、
前記乗算器が当該整流信号、及び、当該第一調節信号もしくは当該第二調節信号を受信し、乗算係数によって第二電流基準を出力するステップと、
前記スイッチ駆動回路が当該制御可能なスイッチを流れたスイッチ電流を反映する第二サンプリング信号及び当該第二電流基準を受信し、制御信号を当該制御可能なスイッチに出力するステップと、
当該制御可能なスイッチが当該制御信号を受信して導通と遮断の操作を実行することで、当該ＬＥＤの電流を制御するステップと、を含む
ことを特徴とするＬＥＤ駆動方法。
当該制御器がさらに当該導通角を設定角度と比較し、当該導通角の角度が当該設定角度以上の場合、当該第一サンプリング信号が第一電流基準に等しくなるように当該制御信号を出力し、
当該導通角の角度が当該設定角度よりも小さい場合、当該第一サンプリング信号を当該導通角と同じ傾向で変化させるように当該制御信号を出力する
ことを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ駆動方法。
当該制御信号により、当該制御可能なスイッチのデューティ比を制御することで、当該スイッチ電流の振幅を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ駆動方法。