JP6744428B2 - Warm color dimming controller for LED - Google Patents

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Description

本出願は、2016年4月27日に出願された米国仮特許出願第62/328,523号及び2016年6月6日に出願された欧州仮特許出願第16173125.2号の利益を主張するものであり、あたかも完全に記載されているかのように、それらの内容をここに援用する。 This application claims the benefit of US Provisional Patent Application No. 62/328,523, filed April 27, 2016, and European Provisional Patent Application No. 16173125.2, filed June 6, 2016. The contents of which are hereby incorporated as if fully set forth.

本発明は、発光ダイオード(LED)を使用する一般照明に関し、特に、LED光が調光器によって減光されるにつれて、LED光を徐々に暖色にさせる(より低いCCTを持つようにさせる)技術に関する。 The present invention relates to general lighting using light emitting diodes (LEDs), and more particularly to a technique for gradually warming LED light (having a lower CCT) as the LED light is dimmed by a dimmer. Regarding

白熱電球は、審美的に好ましい照明特性を有する。例えば、ユーザが、電球を通る平均電流を減少させるように調光器を制御することによって、光を薄暗くさせるにつれて、白熱電球は徐々に赤くなる(暖色になる)。LED技術には数多くの進歩が為されているが、白熱電球によって典型的に提供される光の品質を達成する助けとなる更なる進歩が望まれる。 Incandescent light bulbs have aesthetically pleasing lighting characteristics. For example, an incandescent bulb gradually becomes red (warm) as the user dims the light by controlling the dimmer to reduce the average current through the bulb. While many advances have been made in LED technology, further advances that help achieve the quality of light typically provided by incandescent bulbs are desired.

最小輝度−最大減光レベルと最大輝度−最小減光レベルとの間で暖色化減光(dim−to−warm)効果を達成するための発光ダイオード(LED)照明システム用の制御回路が提供される。当該制御回路は、LEDコントローラと、ウォーム相関色温度(“CCT”)LEDのセットに結合されたクランプ回路と、クールCCT LEDのセットに結合されたスイッチと、上記クランプ回路及び上記スイッチに結合されたフィードバック回路とを含む。上記LEDコントローラは、調節可能な入力電流の大きさを検知し、上記入力電流に基づき、上記クランプ回路を制御して、上記ウォームCCT LEDのセットを通る電流をクランプ電流レベルにクランプし、上記スイッチを制御して、上記入力電流が第1の閾レベルよりも大きいことに応答して上記クールCCT LEDのセットをオンに切り換え、上記入力電流が上記第1の閾レベルよりも低いことに応答して上記クールCCT LEDのセットをオフに切り換えるように構成される。上記フィードバック回路は、上記入力電流が第2の閾レベルを超えること応答して、上記ウォームCCT LEDのセットから上記クールCCT LEDのセットに電流を迂回させるように構成される。 A control circuit for a light emitting diode (LED) lighting system is provided to achieve a warm-up dim-to-warm effect between a minimum brightness-maximum dimming level and a maximum brightness-minimum dimming level. It The control circuit includes an LED controller, a clamp circuit coupled to a set of warm correlated color temperature (“CCT”) LEDs, a switch coupled to the set of cool CCT LEDs, and the clamp circuit and the switch. And a feedback circuit. The LED controller senses an adjustable input current magnitude and controls the clamp circuit based on the input current to clamp the current through the set of warm CCT LEDs to a clamp current level and to switch the switch. To turn on the set of cool CCT LEDs in response to the input current being greater than a first threshold level and in response to the input current being less than the first threshold level. Is configured to switch off the set of cool CCT LEDs. The feedback circuit is configured to divert current from the set of warm CCT LEDs to the set of cool CCT LEDs in response to the input current exceeding a second threshold level.

どちらも白色光を発するウォームLEDのストリング及びクールLEDのストリングを例示しており、さらに、入力電圧が最小電流から最大電流へと変化するときに各ストリングへの電流を制御する暖色化減光回路を例示している。Both exemplify a string of warm LEDs and a string of cool LEDs that emit white light, and further, a warming dimming circuit that controls the current to each string when the input voltage changes from the minimum current to the maximum current. Is illustrated. 入力電流の全範囲にわたっての、相対的な、ウォームLEDに供給される電流(Iw)及びクールLEDに供給される電流(Ic)の例である。Figure 3 is an example of the relative current supplied to a warm LED (Iw) and cool LED supplied (Ic) over the full range of input current. 図2の暖色化減光回路内の様々な機能ユニットを例示している。3 illustrates various functional units within the warming dimming circuit of FIG. 暖色化減光回路並びにウォームLED及びクールLEDの回路図である。It is a circuit diagram of a warming dimming circuit and a warm LED and a cool LED. ハロゲン電球の理想的なCCTを示すとともに、光が最大から最小へと暗くされるときのランプのシミュレーションした総合CCTを示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the ideal CCT of a halogen bulb and the simulated overall CCT of the lamp as the light is dimmed from maximum to minimum. 図6A−6Bは、アナログ調光信号を受信するタップ付き線形ドライバによって4つの暖色化減光回路への入力電流が提供され、4つの暖色化減光回路が各々同じ調光レベルで同じCCTを作り出すように使用及び設計される本発明の一実施形態を例示している。6A-6B show that the input currents to the four warming dimming circuits are provided by a linear driver with taps receiving analog dimming signals, each of the four warming dimming circuits providing the same CCT at the same dimming level. 1 illustrates one embodiment of the invention used and designed to produce. 図6のシステムで使用され得る好適な従来技術のタップ付き線形レギュレータの(データシートからの)機能図である。7 is a functional diagram (from a data sheet) of a preferred prior art tapped linear regulator that may be used in the system of FIG.

同一又は同様である要素には同じ参照符号を付す。 Elements that are the same or similar are given the same reference symbols.

一実施形態において、LEDの2つの直列ストリングがランプ内で使用される。第1のストリングは、例えば、4000KのCCTをもたらす調整された蛍光体を有するGaN系LEDなどの、複数の同じクール(寒色)LEDを含む。第2のストリングは、例えば、クールLEDと同じGaN系LEDダイを用いるが、2200KのCCTをもたらす調整された蛍光体を使用したものなど、複数の同じウォーム(暖色)LEDを含む。他の実施形態では、ストリングの数及びCCTは異なり得る。どちらのCCTも白色光と考えられる。 In one embodiment, two series strings of LEDs are used in the lamp. The first string comprises a plurality of the same cool (cold) LEDs, such as, for example, a GaN-based LED with a tuned phosphor that results in a CCT of 4000K. The second string includes multiple identical warm LEDs, such as those that use the same GaN-based LED die as the cool LEDs but with a tuned phosphor that results in a CCT of 2200K. In other embodiments, the number of strings and CCT may be different. Both CCTs are considered white light.

2つのストリングの一端に、例えば整流された幹線電圧などの電源が与えられ、2つのストリングの他端は、暖色化減光(dim−to−warm)回路の異なる端子に接続される。 A power source such as a rectified mains voltage is applied to one end of the two strings, and the other ends of the two strings are connected to different terminals of a warming dimming (dim-to-warm) circuit.

暖色化減光回路の入力に、調節可能なアナログ(非PWM)電流が供給され、その入力電流レベルは、ユーザが好適な調光器を制御することによって調節され得る。 An adjustable analog (non-PWM) current is provided at the input of the warming dimming circuit, which input current level can be adjusted by the user by controlling a suitable dimmer.

最小入力電流と第1入力電流レベルとの間で、クールLEDストリングはスイッチによって切断され、全ての入力電流がウォームLEDストリングを流れる。故に、この調光は、第1入力電流レベルに至るまで、専らウォームLEDの輝度を制御する。第1入力電流レベルに至るまで、ランプのCCT出力は一定の暖色温度である。 Between the minimum input current and the first input current level, the cool LED string is switched off and all input current flows through the warm LED string. Therefore, this dimming controls the brightness of the warm LED exclusively up to the first input current level. Up to the first input current level, the CCT output of the lamp has a constant warm color temperature.

第1入力電流レベルより上であるが、第2入力電流レベルよりも下に、入力電流が調節されるとき、ウォームLEDストリングを通る電流は一定電流にクランプされたまま、上記スイッチが閉じられて、入力電流の一部がクールLEDストリングを流れる。故に、入力電流のこの範囲内で、この調光は、ウォームLEDの輝度が一定のままでありながら、専らクールLEDの輝度を制御する。ランプのCCT出力は、これら2つのCCTの変わりゆく混ぜ合わせであり、入力電流が第2入力電流レベルに近づくにつれてCCTが増加する。 Above the first input current level but below the second input current level, when the input current is adjusted, the current through the warm LED string remains clamped at a constant current and the switch is closed. , Part of the input current flows through the cool LED string. Therefore, within this range of input current, this dimming controls the brightness of the cool LED exclusively, while the brightness of the warm LED remains constant. The CCT output of the lamp is a changing blend of these two CCTs, with the CCT increasing as the input current approaches the second input current level.

第2入力電流レベルよりも高く、最大電流へと、入力電流が調節されるとき、クールLEDは、増大する入力電流によって制御されたまま、ウォームLEDへの電流が、最大入力電流でのゼロまで徐々に減少される。従って、ランプのCCT出力は、入力電流レベルがその最大値に近づくにつれて、クールLEDのCCTに近づく。 When the input current is adjusted to a maximum current higher than the second input current level, the cool LED remains controlled by the increasing input current and the current to the warm LED goes up to zero at the maximum input current. Gradually reduced. Therefore, the CCT output of the lamp approaches the CCT of the cool LED as the input current level approaches its maximum value.

この技術を使用すると、4000K−2200Kまでの全範囲のCCTが得られ、双方の組のLEDが白色光を出力するので、変化するCCTを生成する異なるLEDからの光のいっそう自然な組合せが存在する。動作が(PWM又は高周波スイッチングなしの)線形であるため、EMIは発生せず、フィルタは不要である。動作が線形であるため、タップ付き線形レギュレータを含め、非常に小さい線形レギュレータを用いて入力電流を作り出すことができる。 Using this technique, a full range of CCTs up to 4000K-2200K is obtained, and because both sets of LEDs output white light, there is a more natural combination of light from different LEDs producing varying CCTs. To do. Since the operation is linear (without PWM or high frequency switching), no EMI occurs and no filter is needed. Due to its linear behavior, very small linear regulators, including tapped linear regulators, can be used to produce the input current.

一実施形態において、暖色化減光回路用のドライバとして、タップ付き線形ドライバが使用される。タップ付き線形レギュレータが、AC幹線電圧を整流する全波ダイオードブリッジから電圧を受け取り、DC電圧がAC周波数の2倍で変化するときに、2つのLEDストリングの異なるセグメントに次々に電流を供給する。これは、非常に小型で効率的な制御システムをもたらす。 In one embodiment, a tapped linear driver is used as the driver for the warming dimming circuit. A tapped linear regulator receives the voltage from a full wave diode bridge that rectifies the AC mains voltage and supplies current to different segments of the two LED strings one after another as the DC voltage changes at twice the AC frequency. This results in a very compact and efficient control system.

図1は1つの実施形態を例示している。電源10は、整流された幹線電圧、バッテリ、レギュレータ、又はその他の供給源とし得る。白色光のクールLED12の直列ストリングは、そのアノード端を電源10に結合させており、白色光のウォームLED14の直列ストリングも、そのアノード端を電源10に結合させている。ランプの所望の最大光出力に応じて、各タイプのLEDの複数のストリングが存在してもよく、そして、各タイプのLEDのそれらストリングが同一に制御されるように、各タイプのLEDのそれらストリングが並列に接続され得る。 FIG. 1 illustrates one embodiment. Power supply 10 may be a rectified mains voltage, a battery, a regulator, or other source. The series string of white light cool LEDs 12 has its anode end coupled to the power supply 10, and the series string of white light warm LEDs 14 also has its anode end coupled to the power supply 10. There may be multiple strings of LEDs of each type, depending on the desired maximum light output of the lamp, and those of each type of LED such that those strings of LEDs of each type are controlled identically. The strings can be connected in parallel.

クールLEDは、例えばYAG蛍光体などの好適な蛍光体をダイ上に堆積させた、従来からの、商業的に入手可能な、青色光を発するGaN系LEDダイとし得る。その他の蛍光体が使用されてもよい。このようなクールLED12は典型的に、3000−6000Kの範囲内のCCTを持つことになる。この例では、このCCTは4000Kである。 The cool LED can be a conventional, commercially available, blue-emitting, GaN-based LED die with a suitable phosphor, such as a YAG phosphor, deposited on the die. Other phosphors may be used. Such cool LEDs 12 will typically have a CCT in the range of 3000-6000K. In this example, this CCT is 4000K.

ウォームLED14は、例えば、YAG蛍光体に、琥珀色又は赤色の光を発するいっそう暖色の蛍光体を加えたものなどをダイ上に堆積させた、従来からの、商業的に入手可能な、青色光を発するGaN系LEDダイとし得る。その他の蛍光体が使用されてもよい。このようなウォームLED14は典型的に、1900−2700Kの範囲内のCCTを持つことになる。この例では、このCCTは2200Kである。 The warm LED 14 is a conventional, commercially available, blue light source that is deposited on a die, such as, for example, a YAG phosphor with a warmer phosphor that emits amber or red light. Can be a GaN-based LED die emitting light. Other phosphors may be used. Such warm LEDs 14 will typically have a CCT in the range of 1900-2700K. In this example, this CCT is 2200K.

ウォームLEDダイ及びクールLEDダイは同じタイプのダイとし得るので、それらは同じ順方向電圧降下を有する。一実施形態において、同数のLEDがこれらストリングの各々内にあり、故に、これらのストリングは同じ順方向電圧降下を有する。 Warm LED dies and cool LED dies can be of the same type, so they have the same forward voltage drop. In one embodiment, the same number of LEDs are in each of these strings, so these strings have the same forward voltage drop.

クールLED12及びウォームLED14の相対的な輝度(光束)は、暖色化減光回路16によって決定される。暖色化減光回路16は、別々の駆動電流をウォームLED14(Iw)及びクールLED12(Ic)に出力する3端子回路とし得る。暖色化減光回路16への入力は、ランプの全体的な調光を設定する外部電流源18からの調節可能なアナログ電流(入力電流Iin)である。低い入力電流Iinは、相対的に低いCCTを持った、ランプの低い全体輝度をもたらし、高い入力電流Iinは、相対的に高いCCTを持った、ランプの高い全体輝度をもたらす。 The relative brightness (light flux) of the cool LED 12 and the warm LED 14 is determined by the warming dimming circuit 16. The warming dimming circuit 16 may be a three-terminal circuit that outputs separate drive currents to the warm LED 14 (Iw) and the cool LED 12 (Ic). The input to the warming dimming circuit 16 is an adjustable analog current (input current Iin) from an external current source 18 that sets the overall dimming of the lamp. A low input current Iin results in a low overall brightness of the lamp with a relatively low CCT, and a high input current Iin results in a high overall brightness of the lamp with a relatively high CCT.

図2は、入力電流Iinの全範囲にわたっての、ウォームLED14を通る電流Iw(ウォームLED14の輝度に直接対応する)及びクールLED12を通る電流Ic1又はIc2(クールLED12の輝度に直接対応する)を例示している。電流Ic1は、最小入力電流Iin(min)と中間入力電流Iin1との間でクールLED12が完全にオフである場合の電流を表し、電流Ic2は、Iin(min)とIin1との間でクールLED12が幾分はオンであり、それ故に、Iin範囲全体にわたってCCT変化が連続的である場合の電流を表している。暖色化減光回路16は、Ic1又はIc2の電流カーブを達成するように設計されることができる。 FIG. 2 illustrates the current Iw through the warm LED 14 (which corresponds directly to the brightness of the warm LED 14) and the current Ic1 or Ic2 through the cool LED 12 (which corresponds directly to the brightness of the cool LED 12) over the entire range of the input current Iin. doing. The current Ic1 represents the current when the cool LED 12 is completely off between the minimum input current Iin(min) and the intermediate input current Iin1, and the current Ic2 is between the Iin(min) and Iin1. Is somewhat on, and therefore represents the current when the CCT change is continuous over the Iin range. The warming dimming circuit 16 can be designed to achieve an Ic1 or Ic2 current curve.

最小入力電流Iin(min)は最大減光レベル(最も明るくなく、最も暖色である)に対応し、最大入力電流Iin(max)は最小減光レベル(最も明るく、最も冷色である)に対応する。 The minimum input current Iin(min) corresponds to the maximum dimming level (less brightest and warmest color), and the maximum input current Iin(max) corresponds to the minimum dimming level (most brightest and coolest color). ..

以下の説明は、暖色化減光回路16が電流Ic1を出力すると仮定している。Iin(min)とIin1との間で、暖色化減光回路16は、電流Iwのみを出力して、調節可能な入力電流Iinに比例する電流でウォームLED14を駆動し、それ故に、ランプのCCT出力は2200Kである。Iin1とIin2との間で、暖色化減光回路16は、ウォームLED14の輝度が比較的一定であるようにIwをクランプし、その間に、入力電流Iinに比例してIc1が上昇する。故に、Iin1とIin2との間では、ランプの総合的な(知覚される)CCT出力が冷たさを増していくことになる。Iin2とIin(max)との間で、Iwはランプダウンされ、その間、入力電流Iinに比例してIc1がなおも上昇する。様々な調光レベルにおけるこのランプの総合CCTは、ハロゲンランプ又は白熱電球の変化するCCTに概して一致する。 In the following description, it is assumed that the warming dimming circuit 16 outputs the current Ic1. Between Iin(min) and Iin1, the warming dimming circuit 16 outputs only the current Iw to drive the warm LED 14 with a current proportional to the adjustable input current Iin, and hence the CCT of the lamp. The output is 2200K. Between Iin1 and Iin2, the warming dimming circuit 16 clamps Iw so that the brightness of the warm LED 14 is relatively constant, while Ic1 rises in proportion to the input current Iin. Therefore, between Iin1 and Iin2, the overall (perceived) CCT output of the lamp becomes colder. Between Iin2 and Iin(max), Iw is ramped down, while Ic1 still rises in proportion to the input current Iin. The overall CCT of this lamp at various dimming levels is roughly consistent with the varying CCT of a halogen lamp or incandescent lamp.

図3は、システム全体を例示しており、暖色化減光回路16、ウォームLED14のストリング、クールLEDのストリング12、及びIinを出力する調光制御用調節可能電流源18を示している。 FIG. 3 illustrates the entire system, showing a warming dimming circuit 16, a string of warm LEDs 14, a string of cool LEDs 12, and an adjustable current source 18 for dimming control that outputs Iin.

Iin1未満のIinでは、クールLED12に電流が流れず、全ての入力電流IinがウォームLED14を流れるように、制御回路22(比較器)がスイッチ24をオフに保つ。 With Iin less than Iin1, no current flows through the cool LED 12, and the control circuit 22 (comparator) keeps the switch 24 off so that all the input current Iin flows through the warm LED 14.

IinがIin1を超えると、制御回路22は、クールLED12を通る電流IcがIinに概して比例するよう、スイッチ24をオンにする。制御回路22はまた、Iin1とIin2(図2)との間でウォームLED14の輝度が変化しないよう、クランプ回路26を制御して電流Iwを固定レベルにクランプする。 When Iin exceeds Iin1, the control circuit 22 turns on the switch 24 so that the current Ic through the cool LED 12 is generally proportional to Iin. The control circuit 22 also controls the clamp circuit 26 to clamp the current Iw to a fixed level so that the brightness of the warm LED 14 does not change between Iin1 and Iin2 (FIG. 2).

入力電流がIin2を超えると、フィードバック回路28が順バイアスされることになって、漸進的に一部電流を回路の左レグに迂回させ、それが、ウォームLED14を通る電流Iwを漸進的に減少させるようにクランプ26を制御する。 When the input current exceeds Iin2, the feedback circuit 28 becomes forward biased and progressively diverts some current to the left leg of the circuit, which progressively reduces the current Iw through the warm LED 14. The clamp 26 is controlled so that

図3で得られる電流Iw及びIcは、図2中の電流IwとIc1と一致する。 The currents Iw and Ic obtained in FIG. 3 match the currents Iw and Ic1 in FIG.

図4は、図3のシステムの概略的な回路図である。図4の回路は、4端子のパッケージングされたICとして形成されることができ、それらの端子のうち2つは、ウォームLEDの直列ストリング及びクールLEDの直列ストリングのカソード端に接続され、第3の端子はvddローカル端子(図4にラベルを付している)であり、第4の端子はグランドに結合される。2つの直列ストリングのアノードに、調節可能な調光電流が結合される。 FIG. 4 is a schematic circuit diagram of the system of FIG. The circuit of FIG. 4 can be formed as a four-terminal packaged IC, two of which terminals are connected to the cathode ends of the series string of warm LEDs and the series string of cool LEDs. The third terminal is the vdd local terminal (labeled in FIG. 4) and the fourth terminal is coupled to ground. An adjustable dimming current is coupled to the anodes of the two series strings.

制御可能なツェナーダイオードU1及びU2は、Diodes社によるTLV431アジャスタブルシャントレギュレータとすることができ、そのデータシートをここに援用する。この好適なアジャスタブルシャントレギュレータは、1.25Vの基準電圧(閾電圧)で、18Vのカソード−アノード定格を有する。シャントには必ずしもツェナーダイオードが必要とされるわけではないが、ツェナーダイオード記号がシャントレギュレータの機能を表している。その他の制御可能なシャントレギュレータ回路が使用されてもよい。ダイオードU1及びU2への入力制御電圧が、クランプ電圧を制御する。入力電流Iin(min)とIin1(図2)との間でダイオードU1は事実上非導通であり、プルアップ抵抗R5によってMOSFET M1のゲートがハイレベルに引き上げられて、MOSFET M1をターンオンさせる。結果として、全ての入力電流IinがMOSFET M1及びウォームLED14を流れる。 The controllable Zener diodes U1 and U2 can be TLV431 Adjustable Shunt Regulators by Diodes, the data sheet of which is incorporated herein. The preferred adjustable shunt regulator has a cathode-anode rating of 18V with a reference voltage (threshold voltage) of 1.25V. The shunt does not necessarily require a Zener diode, but the Zener diode symbol represents the function of the shunt regulator. Other controllable shunt regulator circuits may be used. The input control voltage to the diodes U1 and U2 controls the clamp voltage. Between input currents Iin(min) and Iin1 (FIG. 2), diode U1 is effectively non-conducting and pull-up resistor R5 pulls the gate of MOSFET M1 high to turn MOSFET M1 on. As a result, all input current Iin flows through MOSFET M1 and warm LED 14.

ダイオードU1、抵抗R1、R5、R8、及びMOSFET M1が電流レギュレータ(クランプ回路26)を形成し、MOSFET M1のゲート電圧がIwを決定する。ツェナーダイオードU1の制御端子は、抵抗R1の上ノードに結合される。特定の回路例において、入力電流Iinが、電流Iwを、抵抗R1の上ノードにおける電圧が1.25ボルトになるポイントまで上昇させると、ツェナーダイオードU1が導通して、ゲート電圧を、図2におけるクランプされた電流Iwを導通するのに必要なレベルにクランプする。1.25Vという制御電圧が、抵抗R1の上ノードに1.25Vの電圧を維持するのに十分なだけツェナーダイオードU1を導通させるように、(ツェナーダイオードU1によって表される)TL431に基準電圧が設定される。制御電圧が1.25ボルトに達する前、ツェナーダイオードU1はオフである。ツェナーダイオードU1によるクランプは図2のIin1で開始する。従って、Iin1とIin2との間で、MOSFET M1を流れ抜ける電流Iwは1.25V/R1にクランプされることになる。それ故に、R1の値がIin1の位置を決める。制御電圧に関して1.25ボルトという特定の値が記載されているが、技術的に実現可能な如何なる制御電圧が使用されてもよい。 The diode U1, the resistors R1, R5, R8, and the MOSFET M1 form a current regulator (clamp circuit 26), and the gate voltage of the MOSFET M1 determines Iw. The control terminal of Zener diode U1 is coupled to the upper node of resistor R1. In the particular circuit example, when the input current Iin raises the current Iw to the point where the voltage at the upper node of the resistor R1 is 1.25 volts, the Zener diode U1 conducts and the gate voltage is changed to Clamp the clamped current Iw to the level required to conduct. The reference voltage on TL431 (represented by Zener diode U1) has a reference voltage such that the control voltage of 1.25V causes Zener diode U1 to conduct sufficiently to maintain the voltage of 1.25V on the upper node of resistor R1. Is set. Zener diode U1 is off before the control voltage reaches 1.25 volts. The clamping by the Zener diode U1 starts at Iin1 in FIG. Therefore, the current Iw flowing through the MOSFET M1 is clamped at 1.25 V/R1 between Iin1 and Iin2. Therefore, the value of R1 determines the position of Iin1. Although a specific value of 1.25 volts is stated for the control voltage, any technically feasible control voltage may be used.

抵抗R6、R7、及び第2のアジャスタブルツェナーダイオードU2(別のTL431)が、MOSFET M1のゲート電圧をモニタする比較器として振る舞う。抵抗R1を通る電流Iwがクランプ電流に達する前、ツェナーダイオードU1は最小電流を引き出す。抵抗R5は、ツェナーダイオードD1によって設定され(且つキャパシタC1によってフィルタリングされる)一定の固定電圧に接続され、MOSFET M1のゲートをハイ(high)に引き上げる。ここで、ゲート電圧は、ツェナーダイオードD1によって設定される電圧を(R6+R7)/(R5+R6+R7)に乗じたものに等しい。MOSFET M1を通る電流がレギュレータのクランプ電流(Iin1にある)に達すると、ツェナーダイオードU1(TL431)が導通してゲート電圧を必要なレベルまで引っぱり、MOSFET M1を通る電流をクランプする。これは、抵抗R6及びR7で形成される抵抗分圧器における電圧を低下させ、そして、分圧された電圧が、制御可能なツェナーダイオードU2(TL431)への制御電圧をその閾電圧未満に低下させることで、ツェナーダイオードU2が開回路として作用するようにされる。そうすることによって、抵抗R4がMOSFET M2(図3のスイッチ24)のゲート電圧をハイに引き上げ、それが入力電流Iin1でMOSFET M2をターンオンさせる。抵抗R1を通る電流がクランプ電流に達する前後でのゲート電圧の変化が相対的に大きいので、この回路は、TL431アジャスタブルシャントレギュレータの内部基準閾電圧の広がりの影響をあまり受けない。より具体的には、TL431アジャスタブルシャントレギュレータの内部基準電圧に一致するようにMOSFET M2の固定ターンオン閾値を設計しようとする場合、その基準電圧の広がりに起因して不一致が発生し得る。ここで提供される技術では、M2のターンオン閾値はTL431アジャスタブルシャントレギュレータの内部基準電圧の絶対値に従おうとするものではなく、故に、その広がりの影響を受けにくい。 The resistors R6, R7 and the second adjustable Zener diode U2 (another TL431) act as a comparator for monitoring the gate voltage of the MOSFET M1. Zener diode U1 draws a minimum current before current Iw through resistor R1 reaches the clamp current. Resistor R5 is connected to a fixed voltage set by Zener diode D1 (and filtered by capacitor C1), pulling the gate of MOSFET M1 high. Here, the gate voltage is equal to (R6+R7)/(R5+R6+R7) multiplied by the voltage set by the Zener diode D1. When the current through MOSFET M1 reaches the clamp current (in Iin1) of the regulator, Zener diode U1 (TL431) conducts, pulling the gate voltage to the required level and clamping the current through MOSFET M1. This reduces the voltage in the resistive voltage divider formed by resistors R6 and R7, and the divided voltage reduces the control voltage to the controllable Zener diode U2 (TL431) below its threshold voltage. As a result, the Zener diode U2 acts as an open circuit. By doing so, resistor R4 pulls the gate voltage of MOSFET M2 (switch 24 in FIG. 3) high, which turns on MOSFET M2 with input current Iin1. This circuit is less sensitive to the spread of the internal reference threshold voltage of the TL431 adjustable shunt regulator because the change in gate voltage before and after the current through resistor R1 reaches the clamp current is relatively large. More specifically, when the fixed turn-on threshold of MOSFET M2 is designed to match the internal reference voltage of the TL431 adjustable shunt regulator, a mismatch may occur due to the spread of the reference voltage. In the technique provided here, the turn-on threshold of M2 does not attempt to follow the absolute value of the internal reference voltage of the TL431 adjustable shunt regulator and is therefore less susceptible to its spread.

キャパシタC2及び抵抗R10が、閉ループ安定性を維持する補償ネットワークを形成する。 Capacitor C2 and resistor R10 form a compensation network that maintains closed loop stability.

次に、入力電流Iin2での動作を説明する。抵抗R3及びショットキーダイオードD2が、図3のフィードバック回路28を形成する。MOSFET M2のソース電圧がショットキーダイオードD2の順方向電圧だけMOSFET M1のソース電圧より高くなると直ちに、一部の電流が抵抗R3及びR1を通って迂回されることになる。抵抗R1を通る電流は、今や、抵抗R3及びMOSFET M1の双方からなる。これは、図2のIin2におけるニー(折れ線)ポイントであり、MOSFET M1の電流Iwのロールオフ(低下)の開始である。抵抗R1を通るこの追加電流は、ツェナーダイオードU1に、抵抗R1の上ノードにおける電圧を1.25ボルトに維持するためのMOSFET M1のゲート電圧を更に低下させる。より大きい抵抗R2は、Iin2をx軸上左側に移動させる。ロールオフの傾きは、抵抗R3によって決定される。抵抗R3の値が高いほど、傾きが小さくなる。ツェナーダイオードU1及びU2、並びに抵抗R6、R7、R4、及びR2が、制御回路22(“LEDコントローラ”としても参照される)の機能を果たす。より具体的には、制御回路22は、上述のように、スイッチ24(MOSFET M2)を制御して、クールLED12を通る電流の流れを可能又は不可能にするとともに、クランプ回路26(ツェナーダイオードU1、抵抗R1、R5、R8、及びMOSFET M1を含む電流レギュレータ)を制御して、ウォームLED14を通る電流をクランプする。なお、制御回路22及びクランプ回路26は、図4に示した回路の特定のコンポーネントを含むとして説明したが、少なくとも一部の観点において、制御回路22とクランプ回路26との間の境界は完全には描かれない。例えば、抵抗R6及びR7は制御回路22の一部であるとして説明され、抵抗R5はクランプ回路26の一部であるとして説明されているが、これらの抵抗が協働して制御回路22及びクランプ回路26の双方の機能を果たす。当業者が認識することには、図4に示した様々な要素は、図3の要素に対応するように様々にグループ化され得る。 Next, the operation at the input current Iin2 will be described. Resistor R3 and Schottky diode D2 form feedback circuit 28 of FIG. As soon as the source voltage of MOSFET M2 becomes higher than the source voltage of MOSFET M1 by the forward voltage of Schottky diode D2, some current will be diverted through resistors R3 and R1. The current through resistor R1 now consists of both resistor R3 and MOSFET M1. This is a knee point in Iin2 of FIG. 2 and is the start of roll-off (decrease) of the current Iw of the MOSFET M1. This additional current through resistor R1 causes zener diode U1 to further reduce the gate voltage of MOSFET M1 to maintain the voltage at the top node of resistor R1 at 1.25 volts. The larger resistance R2 moves Iin2 to the left on the x-axis. The roll-off slope is determined by the resistor R3. The higher the value of the resistor R3, the smaller the inclination. Zener diodes U1 and U2 and resistors R6, R7, R4, and R2 perform the function of control circuit 22 (also referred to as "LED controller"). More specifically, the control circuit 22 controls the switch 24 (MOSFET M2) to enable or disable the flow of current through the cool LED 12, as described above, and the clamp circuit 26 (zener diode U1). , Resistor R1, R5, R8, and MOSFET M1) to clamp the current through warm LED 14. It should be noted that although the control circuit 22 and the clamp circuit 26 have been described as including certain components of the circuit shown in FIG. 4, the boundary between the control circuit 22 and the clamp circuit 26 is completely complete, at least in part. Is not drawn. For example, resistors R6 and R7 are described as being part of control circuit 22 and resistor R5 is described as being part of clamp circuit 26, but these resistors work together to control circuit 22 and clamp. It fulfills both functions of the circuit 26. Those skilled in the art will recognize that the various elements shown in FIG. 4 may be grouped variously to correspond to the elements of FIG.

抵抗R9、ダイオードD1、及びキャパシタC1が、電圧バッファを形成する。これは、両方のMOSFETのゲート電圧がそれらの限界内にあること、及び抵抗分圧器(R5、R6、R7)の結果が予測可能であることを確実にする。 The resistor R9, the diode D1, and the capacitor C1 form a voltage buffer. This ensures that the gate voltages of both MOSFETs are within their limits and that the results of the resistor divider (R5, R6, R7) are predictable.

Iin1未満の入力電流でクールLED12を完全にターンオフさせることが望ましくない場合、図2のIc2の線によって示されるように、MOSFET M2を、Iin(min)とIin1との間でロールオフするように制御することができる。これは、MOSFET M2と並列のリークパスとして、ノードvcs2とvs2との間に抵抗を接続することによって行われることができる。 If it is not desired to completely turn off the cool LED 12 with an input current less than Iin1, then the MOSFET M2 should be rolled off between Iin(min) and Iin1 as indicated by the line Ic2 in FIG. Can be controlled. This can be done by connecting a resistor between nodes vcs2 and vs2 as a leak path in parallel with MOSFET M2.

図5は、100%と約10%(最小減光)との間で調光する間に、結果として得られるランプのCCT出力34が、ハロゲン電球の理想CCTに対して、いかに同一同然であるかを示している。 FIG. 5 shows how the resulting CCT output 34 of the lamp during dimming between 100% and about 10% (minimum dimming) is comparable to the ideal CCT of a halogen bulb. Is showing.

本発明システムは、高周波フィルタを必要とせず、非常に小型で安価に作製され得る。これは、アナログ入力電流を調節する任意のタイプの調光回路と共に使用されることができる。 The system of the present invention does not require a high frequency filter and can be made very small and inexpensive. It can be used with any type of dimming circuit that regulates the analog input current.

図6Aは、暖色化減光回路16を、タップ付き線形LEDドライバ40と共に使用することを示している。AC幹線電圧から動作するタップ付き線形LEDドライバは、よく知られており、商業的に入手可能である。ドライバ40は、MagnaChip社によるMAP9010 AC LEDドライバ40、又はその他の好適なドライバとし得る。 FIG. 6A illustrates the use of warming dimming circuit 16 with a tapped linear LED driver 40. Tapped linear LED drivers operating from AC mains voltage are well known and commercially available. The driver 40 may be a MAP9010 AC LED driver 40 by MagnaChip, or other suitable driver.

ドライバ40は、全波ダイオードブリッジ42から整流されたAC信号を受け取る。AC信号は幹線電圧44とし得る。ヒューズ45(抵抗記号によって表されている)が回路を過電流から保護し、キャパシタ46が過渡電流を平滑化し、そして、過渡電流抑制器48がスパイクを制限する。ドライバ40は、入来するDC信号のレベルの上昇及び低下を検知し、図6Bに示すように、その4つの出力IOUT0−IOUT3に次々に電流を与える。一度に1つの電流のみが4つの出力端子のうちのいずれかに出力され、第1グループの直列LEDの順方向電圧をちょうど超える低いDC電圧レベルでは、IOUT0のみが電流を出力して第1グループのLEDを活性化させる。LEDのストリング全体の順方向電圧を超えるものである最大DC電圧レベルの近くでは、IOUT3のみが電流を出力してストリング全体を活性化させる。ダイオード49は、全ての電流がドライバ40に流れ込むだけであることを保証する。例えばユーザ制御される調光器からなどの制御信号50によって、アナログ駆動電流が制御される。 The driver 40 receives the rectified AC signal from the full wave diode bridge 42. The AC signal may be the mains voltage 44. A fuse 45 (represented by a resistance symbol) protects the circuit from overcurrent, a capacitor 46 smoothes the transient current, and a transient current suppressor 48 limits the spike. The driver 40 detects the rising and falling levels of the incoming DC signal and provides current to its four outputs IOUT0-IOUT3 one after the other, as shown in FIG. 6B. Only one current is output at any one of the four output terminals at a time, and at low DC voltage levels just above the forward voltage of the first group of series LEDs, only IOUT0 will output current and the first group will output. To activate the LED. Near the maximum DC voltage level, which is above the forward voltage of the entire string of LEDs, only IOUT3 outputs current to activate the entire string. The diode 49 ensures that all current only flows into the driver 40. The analog drive current is controlled by a control signal 50, such as from a user controlled dimmer.

左側の第1グループのLEDは、DC電圧が第1グループのLEDの順方向電圧より高く上昇しているときにオンしているので、最も多くオンであり、右側の第4グループのLEDは、DC電圧が最高レベルの近くであるときのみターンオンされるので、最も少なくオンである。電流がIOUT0からIOUT3に徐々に増加して、DCレベル変化に伴って活性化LEDの数が絶えず変化するときの知覚可能なフリッカを抑制する。各グループに、1つのクールLED12及び1つのウォームLED14のみが示されているが、各グループにもっと多くのLEDが存在し得る。 The left group of LEDs is on most when the DC voltage rises above the forward voltage of the first group of LEDs, so it is on most, and the group of LEDs on the right side of group 4 is It is the least on because it is turned on only when the DC voltage is near the highest level. The current is gradually increased from IOUT0 to IOUT3 to suppress perceptible flicker when the number of activated LEDs is constantly changing with DC level changes. Although only one cool LED 12 and one warm LED 14 are shown in each group, there may be more LEDs in each group.

電流IOUT0−IOUT3が同じ調光レベルで異なることの結果として、クールLED12への電流IcとウォームLED14への電流Iwとの組み合わせが、暖色化減光回路16A−16Dの各々に対して調節され、それにより、全ての調光レベルで各グループのLEDのCCTが一致し、ランプのCCTがサイクル毎に揺らぐことが回避される。各調光レベルでCCTを一致させることは、抵抗R1、R2、R3(図4)の値を調節することによって行われる。例えば、クールLED及びウォームLEDが同時にオンである特定の調光レベルでIOUT0電流(最も低い)を受け取る暖色化減光回路16Aでは、暖色化減光回路16Aは、IOUT3電流(最も高い)を受け取る暖色化減光回路16Dと同じ比の電流Ic及びIwをクールLED及びウォームLEDに与える。当業者は、いずれの調光レベルでも暖色化減光回路16A−16Dの各々について等しいCCTを維持するために、R1、R2、及びR3の値を容易に選択することができる。 As a result of the currents IOUT0-IOUT3 differing at the same dimming level, the combination of the current Ic to the cool LED 12 and the current Iw to the warm LED 14 is adjusted for each of the warming dimming circuits 16A-16D, Thereby, the CCTs of the LEDs of each group match at all dimming levels, and it is avoided that the CCT of the lamp fluctuates every cycle. Matching the CCT at each dimming level is done by adjusting the values of resistors R1, R2, R3 (FIG. 4). For example, in a warming dimming circuit 16A that receives IOUT0 current (lowest) at a particular dimming level where the cool LED and warm LED are both on at the same time, the warming dimming circuit 16A receives IOUT3 current (highest). The currents Ic and Iw having the same ratio as the warming dimming circuit 16D are applied to the cool LED and the warm LED. One of ordinary skill in the art can easily select the values of R1, R2, and R3 to maintain an equal CCT for each of the warming dimming circuits 16A-16D at any dimming level.

図7は、そのデータシートから再現したMAP9010ドライバ内の機能ユニットを示している。整流されたDC電圧がACサイクル中に変化するときに出力IOUT0−IOUT3にて所望の電流を次々に供給するよう、MOSFET60が制御される。出力IOUT0−IOUT3における電流を制御するために、アナログ調光信号が端子RDIMに与えられる。この動作はデータシートに更に説明されており、それをここに援用する。 FIG. 7 shows functional units in the MAP9010 driver reproduced from the data sheet. MOSFET 60 is controlled to provide the desired currents at outputs IOUT0-IOUT3 one after another as the rectified DC voltage changes during the AC cycle. An analog dimming signal is provided at terminals RDIM to control the current at the outputs IOUT0-IOUT3. This operation is further explained in the data sheet, which is incorporated herein by reference.

上述の暖色化減光回路16は、調光のために可変電流を提供する従来のLEDドライバと共に使用されることが可能な単純な3端子ICとし得る。暖色化減光回路16は、高周波フィルタリングコンポーネント(例えば、大きいキャパシタ又はインダクタ)を必要とせず、それ故に、LEDと共にプリント回路基板上に容易に実装される。マイクロプロセッサは必要でない。 The warming dimming circuit 16 described above can be a simple 3-terminal IC that can be used with a conventional LED driver that provides a variable current for dimming. The warming dimming circuit 16 does not require high frequency filtering components (eg, large capacitors or inductors) and is therefore easily implemented on the printed circuit board with the LEDs. No microprocessor required.

本発明の特定の実施形態を図示して説明してきたが、当業者に自明であるように、より広い態様での本発明から逸脱することなく変形及び変更が為され得るのであり、故に、添付の請求項は、それらの範囲内に、本発明の真の精神及び範囲に入る全ての変形及び変更を包含すべきものである。 While particular embodiments of the present invention have been illustrated and described, it will be apparent to those skilled in the art that variations and modifications can be made without departing from the invention in its broader aspects and are therefore The following claims are to encompass within their scope all such changes and modifications as fall within the true spirit and scope of this invention.

Claims (18)

光ダイオード(LED)照明システム用の制御回路であって、当該制御回路は、
ウォーム相関色温度(“CCT”)LEDのセットに結合されたクランプ回路と、
クールCCT LEDのセットに結合されたスイッチと、
LEDコントローラであり、
入力電流に基づき、前記クランプ回路を制御して、前記ウォームCCT LEDのセットを通る電流をクランプ電流レベルにクランプ
前記スイッチを制御して、前記入力電流が第1の閾レベルよりも大きいことに応答して前記クールCCT LEDのセットをオンに切り換え、前記入力電流が前記第1の閾レベルよりも低いことに応答して前記クールCCT LEDのセットをオフに切り換える、
ように構成されたLEDコントローラと、
前記クランプ回路及び前記スイッチに結合されたフィードバック回路であり、前記入力電流が、前記第1の閾レベルよりも高い第2の閾レベルを超えること応答して、前記クランプ回路に、前記ウォームCCT LEDのセットから前記クールCCT LEDのセットに電流を迂回させる、ように構成されたフィードバック回路と、
を有する制御回路。
A control circuit of the light-emitting diodes (LED) lighting system, the control circuit,
A clamp circuit coupled to the set of warm correlated color temperature (“CCT”) LEDs,
A switch combined with a set of cool CCT LEDs,
LED controller,
Based on the input current, and controls the clamp circuit clamps the current through the set of the worm CCT LED to clamp current level,
Controlling the switch to turn on the set of cool CCT LEDs in response to the input current being greater than a first threshold level, the input current being less than the first threshold level. In response, switch off the set of cool CCT LEDs,
An LED controller configured as
A feedback circuit coupled to the clamp circuit and the switch, the feedback circuit coupled to the clamp circuit in response to the input current exceeding a second threshold level higher than the first threshold level. A feedback circuit configured to divert current from the set of cool CCT LEDs to the set of cool CCT LEDs,
A control circuit having a.
前記LEDコントローラは更に、前記入力電流の大きさを検知するように構成される、請求項1に記載の制御回路。 The control circuit of claim 1, wherein the LED controller is further configured to sense the magnitude of the input current. 前記クランプ回路は、第1のトランジスタと、第1のツェナーダイオードと、第1の抵抗と、第2の抵抗とを有し、
前記第1のツェナーダイオードは、前記第1の抵抗及び前記第2の抵抗を介して、前記ウォームCCT LEDのセットを通る電流を前記クランプ電流レベルでクランプするように、前記第1のトランジスタのゲート電圧を制御するよう構成される、
請求項1に記載の制御回路。
The clamp circuit has a first transistor, a first Zener diode, a first resistor, and a second resistor,
The first zener diode is a gate of the first transistor so as to clamp the current through the set of warm CCT LEDs through the first resistor and the second resistor at the clamp current level. Configured to control the voltage,
The control circuit according to claim 1.
前記スイッチは、前記クールCCT LEDのセットに結合された第2のトランジスタを有する、請求項に記載の制御回路。 4. The control circuit of claim 3 , wherein the switch has a second transistor coupled to the set of cool CCT LEDs. 前記LEDコントローラは、前記第1のツェナーダイオードと、第2のツェナーダイオードと、第3の抵抗と、第4の抵抗と、第5の抵抗と、第6の抵抗とを有し、
前記第3の抵抗、前記第4の抵抗、及び前記第2のツェナーダイオードは、前記第1のツェナーダイオードが導通することに応答して、前記第2のトランジスタを導通させるように構成される、請求項に記載の制御回路。
The LED controller includes the first Zener diode, the second Zener diode, a third resistor, a fourth resistor, a fifth resistor, and a sixth resistor,
The third resistor, the fourth resistor, and the second Zener diode are configured to render the second transistor conductive in response to conducting the first Zener diode. The control circuit according to claim 4 .
前記フィードバック回路は、ショットキーダイオードと、第7の抵抗とを有し、前記ショットキーダイオード及び前記第7の抵抗は、前記第2のトランジスタのソース電圧が前記第1のトランジスタのソース電圧よりも高いことに応答して、前記第2のトランジスタから前記第7の抵抗を介して前記第の抵抗に電流を迂回させることで、前記第1のトランジスタの前記ゲート電圧を低下させ、それにより、前記ウォームCCT LEDのセットを通る電流を減少させるように構成される、請求項に記載の制御回路。 The feedback circuit has a Schottky diode and a seventh resistor, and in the Schottky diode and the seventh resistor, the source voltage of the second transistor is higher than the source voltage of the first transistor. Responsive to a high, diverting a current from the second transistor through the seventh resistor to the second resistor to reduce the gate voltage of the first transistor, thereby The control circuit of claim 5 , configured to reduce the current through the set of warm CCT LEDs. 前記第1の抵抗は、前記第1のツェナーダイオードの制御端子と、前記第1のトランジスタ及び前記第2の抵抗の双方とに結合され、
前記第1のツェナーダイオードのアノードがグランド端子に結合され、前記第1のツェナーダイオードのカソードが前記第1のトランジスタのゲートに結合される、
請求項に記載の制御回路。
The first resistor is coupled to the control terminal of the first zener diode and both the first transistor and the second resistor,
An anode of the first zener diode is coupled to a ground terminal, and a cathode of the first zener diode is coupled to a gate of the first transistor,
The control circuit according to claim 6 .
前記第2のツェナーダイオードは、前記第2のトランジスタのゲートと前記グランド端子とに結合され、前記第2のツェナーダイオードの制御端子が、前記第3の抵抗及び前記第4の抵抗に結合され、
前記第3の抵抗は、前記第1のトランジスタの前記ゲートに結合され、
前記第4の抵抗は、前記グランド端子と前記第3の抵抗とに結合され、
前記第5の抵抗は、高電圧と前記第2のトランジスタの前記ゲートとに結合され、
前記第6の抵抗は、前記第2のトランジスタのソースと前記グランド端子とに結合される、
請求項に記載の制御回路。
The second zener diode is coupled to the gate of the second transistor and the ground terminal, the control terminal of the second zener diode is coupled to the third resistor and the fourth resistor,
The third resistor is coupled to the gate of the first transistor,
The fourth resistor is coupled to the ground terminal and the third resistor,
The fifth resistor is coupled to a high voltage and the gate of the second transistor,
The sixth resistor is coupled to the source of the second transistor and the ground terminal,
The control circuit according to claim 7 .
前記ショットキーダイオードは、前記第2のトランジスタの前記ソースと前記第7の抵抗とに結合され、
前記第7の抵抗は、前記第1のトランジスタの前記ソースに結合される、
請求項に記載の制御回路。
The Schottky diode is coupled to the source of the second transistor and the seventh resistor,
The seventh resistor is coupled to the source of the first transistor,
The control circuit according to claim 8 .
前記ウォームCCT LEDはおよそ2200Kの色温度を持ち、前記クールCCT LEDはおよそ4000Kの色温度を持つ、請求項1に記載の制御回路。 The control circuit of claim 1, wherein the warm CCT LED has a color temperature of approximately 2200 K and the cool CCT LED has a color temperature of approximately 4000 K. LED照明システムを制御する方法であって、
入力電流に基づき、クランプ回路を制御して、ウォームCCT LEDのセットを通る電流をクランプ電流レベルにクランプすることと、
スイッチを制御して、前記入力電流が第1の閾レベルよりも大きいことに応答してクールCCT LEDのセットをオンに切り換え、前記入力電流が前記第1の閾レベルよりも低いことに応答して前記クールCCT LEDのセットをオフに切り換えることと、
前記クランプ回路とスイッチとに結合されたフィードバック回路を用いることにより、前記入力電流が、前記第1の閾レベルよりも高い第2の閾レベルを超えること応答して、前記クランプ回路に、前記ウォームCCT LEDのセットから前記クールCCT LEDのセットに電流を迂回させることと、
を有する方法。
A method of controlling an LED lighting system, comprising:
Controlling a clamp circuit based on the input current to clamp the current through the set of warm CCT LEDs to a clamp current level;
Controlling a switch to turn on a set of cool CCT LEDs in response to the input current being greater than a first threshold level and responsive to the input current being less than the first threshold level; Turning off the cool CCT LED set,
By using a feedback circuit coupled to the clamp circuit and the switch, the clamp circuit is responsive to the worm when the input current exceeds a second threshold level that is higher than the first threshold level. and that the set of CCT LED to divert current to the set of the cool CCT LED,
A method having.
前記電流をクランプすることは、第1の抵抗及び第2の抵抗を介して、前記クランプ電流レベルにて、前記ウォームCCT LEDのセットに結合された第1のトランジスタのゲート電圧を制御することを有し、
前記第1の抵抗は、第1のツェナーダイオードの制御端子と、前記第1のトランジスタ及び前記第2の抵抗の双方とに結合され、
前記第1のツェナーダイオードのアノードがグランド端子に結合され、前記第1のツェナーダイオードのカソードが前記第1のトランジスタのゲートに結合される、
請求項11に記載の方法。
Clamping the current controls the gate voltage of a first transistor coupled to the set of warm CCT LEDs at the clamp current level via a first resistor and a second resistor. Have,
The first resistor is coupled to the control terminal of the first zener diode and both the first transistor and the second resistor,
An anode of the first zener diode is coupled to a ground terminal, and a cathode of the first zener diode is coupled to a gate of the first transistor,
The method according to claim 11 .
前記クールCCT LEDのセットをオンに切り換えることは、前記第1のツェナーダイオードが導通することに応答して第2のトランジスタを導通させることを有する、請求項12に記載の方法。 13. The method of claim 12, wherein turning on the set of cool CCT LEDs comprises conducting a second transistor in response to conducting the first zener diode. 前記ウォームCCT LEDのセットから前記クールCCT LEDのセットに電流を迂回させることは、
前記第2のトランジスタのソース電圧が前記第1のトランジスタのソース電圧よりも高いことに応答して、前記第2のトランジスタから前記第2の抵抗に更なる抵抗を介して電流を迂回させることで、前記第1のトランジスタのゲート電圧を低下させ、それにより、前記ウォームCCT LEDのセットを通る電流を減少させる
ことを有する、請求項13に記載の方法。
Bypassing current from the set of warm CCT LEDs to the set of cool CCT LEDs is
Responsive to the source voltage of the second transistor being higher than the source voltage of the first transistor to divert a current from the second transistor to the second resistor through a further resistor. 14. The method of claim 13 , comprising lowering the gate voltage of the first transistor, thereby reducing the current through the set of warm CCT LEDs.
発光ダイオード(LED)照明システム用の制御回路であって、
ウォーム相関色温度(“CCT”)LEDのセットに結合されたクランプ回路と、
クールCCT LEDのセットに結合されたスイッチと、
LEDコントローラであり
調節可能な入力電流が第1の電流閾値よりも低い場合に、前記スイッチにより前記クールCCT LEDのセットを切断して、前記調節可能な入力電流が前記ウォームCCT LEDのセットを流れるようにし、
前記調節可能な入力電流が、前記第1の電流閾値よりも高く調節されたが、第2の電流閾値よりも低いままである場合に、前記クランプ回路を制御して、前記ウォームCCT LEDのセットを通る電流を一定のクランプ電流レベルにクランプし、
前記調節可能な入力電流が、前記第1の電流閾値よりも高く調節されたが、前記第2の電流閾値よりも低いままである場合に、前記スイッチを閉じて前記入力電流の一部が前記クールCCT LEDのセットを流れることを可能にし、
前記調節可能な入力電流が、前記第2の電流閾値よりも高く、且つ前記第2の電流閾値を過ぎて最大電流まで増加していく場合に、前記ウォームCCT LEDのセットを通る前記電流を徐々にゼロまで減少させ、
前記調節可能な入力電流が、前記第2の電流閾値よりも高く、且つ前記第2の電流閾値を過ぎて前記最大電流まで増加していく場合に、前記クールCCT LEDのセットを流れる前記入力電流を前記最大電流まで増加させ、前記クールCCT LEDのセットを流れる前記入力電流を増加させることは、前記ウォームCCT LEDのセットから前記クールCCT LEDのセットに電流を迂回させることを有する、
ように構成されたLEDコントローラと、
を有する制御回路。
A control circuit for a light emitting diode (LED) lighting system, comprising:
A clamp circuit coupled to the set of warm correlated color temperature (“CCT”) LEDs,
A switch combined with a set of cool CCT LEDs,
LED controller ,
The switch disconnects the set of cool CCT LEDs to cause the adjustable input current to flow through the set of warm CCT LEDs when the adjustable input current is below a first current threshold;
If the adjustable input current is adjusted above the first current threshold but remains below the second current threshold, controlling the clamping circuit to set the warm CCT LED set. Clamp the current through it to a constant clamp current level,
If the adjustable input current is adjusted higher than the first current threshold but remains lower than the second current threshold, the switch is closed to cause a portion of the input current to decrease. Allows to flow through a set of cool CCT LEDs,
Gradually increasing the current through the set of warm CCT LEDs when the adjustable input current is higher than the second current threshold and increases past the second current threshold to a maximum current. To zero,
The input current flowing through the set of cool CCT LEDs when the adjustable input current is higher than the second current threshold and increases past the second current threshold to the maximum current. Increasing to the maximum current and increasing the input current through the set of cool CCT LEDs comprises diverting current from the set of warm CCT LEDs to the set of cool CCT LEDs.
An LED controller configured as
A control circuit having a.
当該制御回路は更に、前記クランプ回路及び前記スイッチに結合されたフィードバック回路を有し、該フィードバック回路は、前記入力電流が前記第2の電流閾値を超えること応答して、前記クランプ回路に、前記ウォームCCT LEDのセットから前記クールCCT LEDのセットに電流を迂回させる、ように構成される、請求項15に記載の制御回路。 The control circuit further comprises a feedback circuit coupled to the clamp circuit and the switch, the feedback circuit responsive to the input current exceeding the second current threshold to cause the clamp circuit to: 16. The control circuit of claim 15 , configured to divert current from a set of warm CCT LEDs to the set of cool CCT LEDs. 前記電流をクランプすることは、第1の抵抗及び第2の抵抗を介して、前記クランプ電流レベルにて、前記ウォームCCT LEDのセットに結合された第1のトランジスタのゲート電圧を制御することを有し、
前記第1の抵抗は、第1のツェナーダイオードの制御端子と、前記第1のトランジスタ及び前記第2の抵抗の双方とに結合され、
前記第1のツェナーダイオードのアノードがグランド端子に結合され、前記第1のツェナーダイオードのカソードが前記第1のトランジスタのゲートに結合される、
請求項15に記載の制御回路。
Clamping the current controls the gate voltage of a first transistor coupled to the set of warm CCT LEDs at the clamp current level via a first resistor and a second resistor. Have,
The first resistor is coupled to the control terminal of the first Zener diode and both the first transistor and the second resistor,
An anode of the first zener diode is coupled to a ground terminal, and a cathode of the first zener diode is coupled to a gate of the first transistor,
The control circuit according to claim 15 .
前記スイッチを閉じて前記入力電流の一部が前記クールCCT LEDのセットを流れることを可能にすることは、前記第1のツェナーダイオードが導通することに応答して第2のトランジスタを導通させることを有する、請求項17に記載の制御回路。
Closing the switch to allow a portion of the input current to flow through the set of cool CCT LEDs causes a second transistor to conduct in response to the first zener diode conducting. The control circuit according to claim 17 , further comprising:
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