JP7330244B2

JP7330244B2 - ランプ制御システム及びその制御方法

Info

Publication number: JP7330244B2
Application number: JP2021164056A
Authority: JP
Inventors: 廷宏李; 小兵 ▲羅▼; ▲華▼生 ▲趙▼
Original assignee: 怡迅（珠▲海▼）光電科技有限公司
Priority date: 2020-12-01
Filing date: 2021-10-05
Publication date: 2023-08-21
Anticipated expiration: 2041-10-05
Also published as: JP2022087803A; CN112512159A

Description

本発明はランプ制御の分野に属し、具体的にはランプ制御システム及びその制御方法に関する。

ＬＥＤ光源は、第４世代の照明光源として、著しい省エネと寿命の優位性を有するので、白熱灯や蛍光灯光源に取って代わるようになってきている。

社会の発展に伴い、生活における各々の使用場面、各々の環境によって、色温度及び輝度に対する要求が異なる。現在、ＬＥＤランプの調光方式は直流調光とＰＷＭ調光の２種類に分けられる。ＰＷＭは即ちパルス幅調節であり、パルス幅変調とは、マイクロプロセッサのデジタル出力を利用してアナログ回路を制御する非常に有効な技術であり、測定、通信から電力制御と変換までの多くの分野に広く応用されている。

しかし、現在市場にあるランプは、色温度調節を実現すると同時に輝度調節を実現することが困難であり、かつ回路構成が複雑であり、ハードウェアのコストが高い。

本発明は、操作が簡単で、色温度調節と同時に輝度調節を実現しやすく、且つ回路構成が簡単で、ハードウェアのコストが低いランプ制御システム及びその制御方法を提供することを目的とする。

その技術案は以下である。

ランプ制御システムであって、ＬＥＤ光源モジュール、ＡＣ入力端、オン・オフスイッチ、ＥＭＩフィルタ回路、整流フィルタ回路、降圧回路、整流出力回路、電圧安定化回路、及び制御回路を含み、前記ＥＭＩフィルタ回路はオン・オフスイッチによってＡＣ入力端に接続され、前記ＥＭＩフィルタ回路、整流フィルタ回路、降圧回路、整流出力回路は順に電気的に接続され、前記整流フィルタ回路、電圧安定化回路、制御回路、及び降圧回路は閉ループ回路を形成し、前記整流出力回路は前記ＬＥＤ光源モジュールに電気的に接続されるランプ制御システム。

一実施例では、前記ＥＭＩフィルタ回路は、第１キャパシタンス、第２キャパシタンス、第３キャパシタンス、及びコモンモードインダクタンスを含み、前記第１キャパシタンスと第２キャパシタンスとで直列に接続されてコンデンサバンクを形成し、前記コンデンサバンクと第３キャパシタンスとで並列に接続されて第１差動モードインダクタンスを形成する。

一実施例では、前記整流フィルタ回路は整流ブリッジ、第１フィルムコンデンサ、第２フィルムコンデンサ、及び第２差動モードインダクタを含み、前記整流ブリッジはＥＭＩフィルタ回路に接続され、前記第２差動モードインダクタは整流ブリッジに接続され、前記第１フィルムコンデンサの第１端は第２差動モードインダクタの第１端に接続され、前記第２フィルムコンデンサの第１端は第２差動モードインダクタの第２端に接続され、前記第１フィルムコンデンサ及び第２フィルムコンデンサの第２端はいずれもグランドされる。

一実施例では、前記降圧回路は降圧インダクタ、ＩＣチップ、第１抵抗、第２抵抗、第４コンデンサ、第１ＭＯＳトランジスタ、第１整流ダイオード、及び第１ツェナーダイオードを含み、前記第１ＭＯＳトランジスタのソースはＩＣチップに接続され、前記第１ＭＯＳトランジスタのドレインは降圧インダクタに接続され、前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートは第１抵抗の第２端に接続され、前記第１抵抗の第１端は前記第２抵抗に接続され、前記第４コンデンサの第１端は第２抵抗に接続され、前記第４コンデンサの第２端はグランドされ、前記第１整流ダイオードの出力端は第１抵抗の第１端に接続され、前記第１整流ダイオードの入力端は第１ＭＯＳトランジスタのソースに接続され、前記第１ツェナーダイオードの出力端は第１ＭＯＳトランジスタのゲートに接続され、前記第１ツェナーダイオードの入力端は第４コンデンサの第２端に接続される。

一実施例では、前記整流出力回路は、第２整流ダイオードと、第３整流ダイオードと、第１電解コンデンサと、第２電解コンデンサとを含み、前記第２整流ダイオードは第３整流ダイオードと並列に接続され、前記第１電解コンデンサは第２電解コンデンサと並列に接続される。

一実施例では、前記電圧安定化回路は、インダクタ補助巻線、第１三極管、第４整流ダイオード、第２ツェナーダイオード、第３抵抗、第４抵抗、第１コンデンサ、第２コンデンサ、第３電解コンデンサ、及び第４電解コンデンサを含み、前記インダクタ補助巻線は誘導電圧を供給するために用いられ、前記第４整流ダイオードの入力端はインダクタ補助巻線に接続され、前記第４整流ダイオードの出力端は第３抵抗の第１端に接続され、前記第３抵抗の第２端は第１三極管のコレクタに接続され、前記第４抵抗の第１端は第４整流ダイオードの出力端に接続され、前記第４抵抗の第２端は第１三極管のベースに接続され、前記第１三極管のベースは第２ツェナーダイオードの出力端に接続され、前記第２ツェナーダイオードの入力端はグランドされ、前記第３電解コンデンサの正極は第３抵抗の第１端に接続され、前記第１コンデンサは第３電解コンデンサに並列に接続され、前記第４電解コンデンサの正極は第１三極管のエミッタに接続され、前記第２コンデンサは第４電解コンデンサに並列に接続される。

一実施例では、前記制御回路はＩＣチップ、ＭＣＵ、第５抵抗、第１抵抗グループ、第２抵抗グループ、及び第２ＭＯＳトランジスタを含み、前記第５抵抗は入力電圧を分圧してＭＣＵに入力して判断信号とするために用いられ、前記第２ＭＯＳトランジスタのゲートはＭＣＵに接続され、前記第１抵抗グループと第２抵抗グループはいずれも並列に接続される３つの抵抗を含み、前記第１抵抗グループの第１端と第２抵抗グループの第１端はいずれもＩＣチップに接続され、前記第１抵抗グループの第２端は第２ＭＯＳトランジスタのソースに接続され、前記第２抵抗グループの第２端は第２ＭＯＳトランジスタのドレインに接続される。

一実施例では、前記制御回路は、第１オプトカプラ、第２三極管、第３ツェナーダイオード、第６抵抗、第７抵抗、第３ＭＯＳ管、および第４ＭＯＳ管をさらに含み、前記第１オプトカプラはＭＣＵに接続され、前記第６抵抗の第１端は整流出力回路に接続され、前記第３ＭＯＳ管のドレインは整流出力回路に接続され、かつ前記第３ＭＯＳ管のドレインと整流出力回路との間に第１保護抵抗が設けられ、前記第３ＭＯＳ管のゲートは第６抵抗の第２端に接続され、前記第３ＭＯＳ管のソースはＬＥＤ光源モジュールに接続され、前記第７抵抗の第１端は第６抵抗の第２端に接続され、前記第７抵抗の第２端はグランドされ、前記第２三極管のコレクタは第６抵抗の第２端に接続され、前記第２三極管のエミッタはグランドされ、前記第２三極管のベースは第３ツェナーダイオードの入力端に接続され、前記第３ツェナーダイオードの出力端は第４ＭＯＳトランジスタのゲートに接続され、且つ前記第３ツェナーダイオードの出力端は第１オプトカプラに接続され、前記第４ＭＯＳトランジスタのドレインは整流出力回路に接続され、且つ前記第４ＭＯＳトランジスタのドレインと整流出力回路との間に第２保護抵抗が設けられ、前記第４ＭＯＳトランジスタのソースはＬＥＤ光源モジュールに接続される。

一実施例では、前記制御回路は、第２オプトカプラ、第３オプトカプラ、第３ＭＯＳトランジスタ、および第４ＭＯＳトランジスタをさらに含み、前記第２オプトカプラの入力端はＭＣＵの第１ピンに接続され、前記第３オプトカプラの入力端はＭＣＵの第２ピンに接続され、前記第３ＭＯＳトランジスタのドレインは整流出力回路に接続され、かつ前記第３ＭＯＳトランジスタのドレインと整流出力回路との間に第１保護抵抗が設けられ、前記第３ＭＯＳトランジスタのゲートは第３オプトカプラの出力端に接続され、前記第３ＭＯＳトランジスタのソースはＬＥＤ光源モジュールに接続され、前記第４ＭＯＳトランジスタのドレインは整流出力回路に接続され、かつ前記第４ＭＯＳトランジスタのドレインと整流出力回路との間に第２保護抵抗が設けられ、前記第４ＭＯＳトランジスタのゲートは第２オプトカプラの出力端に接続され、前記第４ＭＯＳトランジスタのソースはＬＥＤ光源モジュールに接続される。

ランプ制御システムの制御方法は、
オン・オフスイッチをオンにし、ランプ制御システムに通電するステップと、
ＬＥＤ光源モジュールから、第１色温度及び第１電力を出力するステップと、
オン・オフスイッチをオフにし、時間帯ｔ１を経過してからオン・オフスイッチをオンにするステップと、
制御回路によって、時間帯ｔ１に応じて第２色温度制御信号を出力し、ＬＥＤ光源モジュールを制御して第２色温度を出力するステップと、
制御回路から第２電力制御信号を出力し、ＬＥＤ光源モジュールの輝度を調節するステップと、
オン・オフスイッチをオフにし、時間帯ｔ２を経過し、オン・オフスイッチをオンにするステップと、
制御回路によって、時間帯ｔ２に応じて、第３色温度制御信号を出力し、ＬＥＤ光源モジュールを制御して第３色温度を出力するステップと、
制御回路から第３電力制御信号を出力し、ＬＥＤ光源モジュールの輝度を調節するステップと、を含む。

本発明に提供されるランプ制御システムでは、オン・オフスイッチのオフ時間を制御し、ＬＥＤ光源モジュールの色温度を切り替えると同時に輝度を調節することにより、ランプの色温度調節と輝度調節との相互干渉を回避することができ、制御が容易で、且つ回路構成が簡単で、取り付けが容易で、ハードウェアのコストが低く、回路動作が安定する。

ここでの図面は、本発明に記載の技術案の具体例を示すものであり、発明を実施するための形態とともに明細書の一部を構成し、本発明の技術案、原理、及び効果を説明するためのものである。

特に明記されない限り、異なる図面において、同一または類似な技術的特徴には同一または類似の符号が付されており、また、同一または類似な技術的特徴に異なる符号が用いられることも可能である。
本発明の実施例１のランプ制御システムの動作フロー図である。本発明の実施例１のランプ制御システムの概略構造図である。本発明の実施例１のランプ制御システムにおけるＥＭＩフィルタ回路の概略構造図である。本発明の実施例１のランプ制御システムにおける整流フィルタ回路の概略構造図である。本発明の実施例１のランプ制御システムにおける降圧回路の概略構造図である。本発明の実施例１のランプ制御システムにおける整流出力回路の概略構造図である。本発明の実施例１のランプ制御システムにおける電圧安定化回路の概略構造図である。本発明の実施例１のランプ制御システムにおける制御回路の概略構造図である。本発明の実施例２のランプ制御システムにおける制御回路の概略構造図である。

本発明の理解を容易にするために、以下は添付の図面を参照して、本発明の具体的な実施例を詳細に説明する。

本明細書で使用される全ての技術的および科学的用語は、特に説明または定義されない限り、当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本発明の技術案の現実シーンを結合する場合、本文に用いられる全ての技術的及び科学的用語は本発明の技術案を実現する目的に対応する意味を有してもよい。

本明細書で使用される「第１、第２…」は、特に説明または別途定義されない限り、単に名称を区別するためのものであり、具体的な数又は順序を表すものではない。

本明細書で使用される「及び/または」という用語は、特に説明または別途定義されない限り、１つまたは複数の関連する列挙された項の任意及びすべての組み合わせを含む。

なお、要素は、別の要素に「固定されている」と呼ばれる場合、別の要素に直接固定されてもよいし、中央にある要素を介して固定されてもよい。要素は、別の要素に「接続されている」と考えられる場合、別の要素に直接接続されてもよいし、中央にある要素を介して接続されてもよい。要素は、別の要素に「取り付けられる」と考えられる場合、別の要素に直接取り付けられてもよいし、中央にある要素を介して取り付けられてもよい。要素は、別の要素に「設けられる」と考えられる場合、別の要素に直接設けられてもよいし、中央にある要素を介して設けられてもよい。

本明細書で使用される「前記」、「該」は、特に説明または別途定義されない限り、相応な位置の前に言及又は説明された技術的特徴又は技術的内容であり、該技術的特徴又は技術的内容は、言及された技術的特徴又は技術的内容と同一なものであってもよく、類似なものであってもよい。

一義的には、本発明の目的に反したり、明らかに矛盾したりする技術的内容や技術的特徴は、除外されるべきである。
実施例１

図１～図８に示すように、本実施例には、ＬＥＤ光源モジュール１０、ＡＣ入力端２０、オン・オフスイッチ、ＥＭＩフィルタ回路３０、整流フィルタ回路４０、降圧回路５０、整流出力回路６０、電圧安定化回路７０、及び制御回路８０を含むランプ制御システムが開示される。前記ＥＭＩフィルタ回路３０は、オン・オフスイッチを介してＡＣ入力端２０に接続されることにより、商用交流電力が投入される。前記ＥＭＩフィルタ回路３０、整流フィルタ回路４０、降圧回路５０、整流出力回路６０は順に電気的に接続されている。前記整流フィルタ回路４０、電圧安定化回路７０、制御回路８０、及び降圧回路５０は、一つの閉ループ回路を形成している。前記整流出力回路６０は、前記ＬＥＤ光源モジュール１０に電気的に接続される。オン・オフスイッチのオフ時間を制御し、ＬＥＤ光源モジュール１０の色温度を切り替えると同時に輝度を調節することにより、ランプの色温度調節と輝度調節との相互干渉を回避することができ、制御が容易で、且つ回路構成が簡単で、取り付けが容易で、ハードウェアのコストが低く、回路動作が安定することになる。

そのうち、ＬＥＤ光源モジュール１０は、ＰＣＢランプ板と、ＰＣＢランプ板に取り付けられたＬＥＤを含む。オン・オフスイッチとは、接続線の切断を実現する装置を指し、実際のニーズに応じて、単極単投、単極双投、押しボタン式、トグル式、壁式、リモートコントロール式スイッチなどを選択することができる。

図３に示すように、前記ＥＭＩフィルタ回路３０は、第１コンデンサＹ１、第２コンデンサＹ２、第３コンデンサＸ１、及びコモンモードインダクタＬ１などを含み、前記第１コンデンサＹ１と第２コンデンサＹ２は直列に接続されてコンデンサバンクを形成し、前記コンデンサバンクは第３コンデンサＸ１と並列に接続され、第１差動モードインダクタを形成する。第３コンデンサＸ１には回路を保護するためのバリスタ７Ｄ２７１が並列に接続され、第１コンデンサＹ１と第２コンデンサＹ２との間はグランドされている。以上の設置により、回路内の差動モード干渉及びコモンモード干渉はフィルタリングされ、回路システムが干渉を受けた後の性能の低下は回避される。

図４に示すように、前記整流フィルタ回路４０は、整流ブリッジＢＲ１、第１フィルムコンデンサＣ１、第２フィルムコンデンサＣ２、及び第２差動モードインダクタＬ６等を含む。前記整流ブリッジＢＲ１は、正極と負極が接続される２つの接続点においてコモンモードインダクタＬ１に接続されることで、ＥＭＩフィルタ回路３０との接続を実現している。整流ブリッジＢＲ１の正極接続部はグランドされ、前記第２差動モードインダクタＬ６は整流ブリッジＢＲ１の負極接続部に接続され、第２差動モードインダクタＬ６と整流ブリッジＢＲ１との間に抵抗Ｒ０が接続される。第２差動モードインダクタＬ６は抵抗Ｒ１と並列に接続され、前記第１フィルムコンデンサＣ１の第１端は第２差動モードインダクタＬ６の第１端に接続され、前記第２フィルムコンデンサＣ２の第１端は第２差動モードインダクタＬ６の第２端に接続され、前記第１フィルムコンデンサＣ１及び第２フィルムコンデンサＣ２の第２端はいずれもグランドされ、第１フィルムコンデンサＣ１はバリスタ７Ｄ２７１と並列に接続され、フィルムコンデンサＣ３が抵抗Ｒ２と直列に接続された後、フィルムコンデンサＣ２と並列に接続される。以上の設置により、回路システムを整流し、リップルをフィルタリングして力率を向上させ、出力電力が小さすぎることによる電源効率及びＬＥＤ光効率の低下の問題を回避する。

図５に示すように、前記降圧回路５０は、降圧インダクタＴ１、ＩＣチップＵ１、第１抵抗Ｒ５４、第２抵抗Ｒ５６、第４コンデンサＣ３３、第１ＭＯＳトランジスタＭ１、第１整流ダイオードＤ９、および第１ツェナーダイオードＺ３などを含む。ＩＣチップＵ１はｉｗ３６８９を採用することができ、前記第１ＭＯＳトランジスタＭ１のソースはＩＣチップＵ１のピン６に接続され、かつコンデンサＣ３０に接続された後グランドされ、前記第１ＭＯＳトランジスタＭ１のドレインは降圧インダクタＴ１の第２端に接続され、前記第１ＭＯＳトランジスタＭ１のゲートは第１抵抗Ｒ５４の第２端に接続され、前記第１抵抗Ｒ５４の第１端は前記第２抵抗５６の第２端に接続され、第２抵抗５６の第１端は第２差動モードインダクタＬ６の第２端に接続され、前記第４コンデンサＣ３３の第１端は第２抵抗Ｒ５６の第２端に接続され、前記第４コンデンサＣ３３の第２端はグランドされ、前記第１整流ダイオードＤ９の出力端は第１抵抗Ｒ５４の第１端に接続され、前記第１整流ダイオードＺ３の入力端は第１ＭＯＳトランジスタＭ１のソースに接続され、前記第１ツェナーダイオードＺ３の出力端は第１ＭＯＳトランジスタＭ１のゲートに接続され、前記第１ツェナーダイオードＺ３の入力端は第４コンデンサＣ３３の第２端に接続され、また、抵抗Ｒ５６及び降圧インダクタＴ１の第１端はいずれも母線に接続される。そのうち、母線はＨＶ＋に接続される。ＩＣチップＵ１のピン１は、整流ブリッジＢＲ１の正極と負極が接続される２つの接続点にそれぞれ接続され、且つ間にはそれぞれ抵抗Ｒ６０と抵抗Ｒ６２が接続される。ＩＣチップＵ１のピン２は、抵抗Ｒ５９、コンデンサＣ３５と順に接続されて抵抗６０に接続される。抵抗Ｒ５９とコンデンサＣ３４は並列に接続される。ＩＣチップＵ１のピン３は電解コンデンサＣ２９に接続され、コンデンサＣ２８は電解コンデンサＣ２９と並列に接続される。ＩＣチップＵ１のピン４はグランドされる。コンデンサＣ３５、抵抗Ｒ５９、コンデンサＣ３４、電解コンデンサＣ２９、コンデンサＣ２８の他端はいずれもグランドされる。ＩＣチップＵ１のピン８は、直列接続された抵抗Ｒ４９及び抵抗Ｒ５１に接続された後母線に接続される。以上の設置により、回路電流を一定に保持することができ、回路の過電圧、過電流、及び過温度に対して保護することができる。ＩＣチップＵ１及び第１ＭＯＳ管Ｍ１はスイッチ制御の役割を果たし、ＩＣチップＵ１及び第１ＭＯＳ管Ｍ１が導通している時、降圧インダクタＴ１はエネルギーを貯蔵し、第１ＭＯＳ管Ｍ１が遮断している時、降圧インダクタＴ１はエネルギーを放出する。

図６に示すように、前記整流出力回路６０は第２整流ダイオードＤ３、第３整流ダイオードＤ５、第１電解コンデンサＥＣ１、及び第２電解コンデンサＥＣ２などを含む。前記第２整流ダイオードＤ３は第３整流ダイオードＤ５に並列接続され、前記第１電解コンデンサＥＣ１は第２電解コンデンサＥＣ２に並列接続され、第２整流ダイオードＤ３の入力端は第１ＭＯＳトランジスタＭ１のドレインに接続され、第３整流ダイオードＤ５の入力端は第２整流ダイオードＤ３の入力端に接続され、かつ直列接続された抵抗Ｒ４８及び抵抗Ｒ５０に接続された後にＩＣチップＵ１のピン７に接続される。第１電解コンデンサＥＣ１及び第２電解コンデンサＥＣ２の正極はいずれも第２整流ダイオードＤ３の出力端に接続され、第１電解コンデンサＥＣ１及び第２電解コンデンサＥＣ２の負極はいずれも母線に接続される。第２整流ダイオードＤ３の出力端はＮ＋に接続され、Ｖ＋はＮ＋に接続され、コンデンサＣ１２の第１端は第２整流ダイオードＤ３の出力端に接続され、コンデンサＣ１２の第２端はグランドされる。交流電力は整流ダイオードによって直流に変換された後、電解コンデンサによってフィルタリングされ、ＬＥＤ光源モジュール１０に給電する。第２整流ダイオードＤ３と第３整流ダイオードＤ５が並列接続されることにより、より大きな電流に耐えて分流の役割を果たすことができ、一方のダイオードが破損した場合、他方のダイオードによって回路は継続して動作することができる。

また、抵抗Ｒ６１の第１端は降圧インダクタＴ１の第２端に接続され、抵抗Ｒ６１の第１端はコンデンサＣ３１の第１端に接続され、コンデンサＣ３１の第２端は抵抗Ｒ１８に接続された後母線に接続され、かつコンデンサＣ３１の第２端は第２整流ダイオードＤ３の出力端に接続される。抵抗Ｒ６１、コンデンサＣ３１、抵抗Ｒ１８はブリーダー回路を形成し、抵抗Ｒ１８はダミーロードであり、抵抗Ｒ６１とコンデンサＣ１３はクランプの機能を果たしている。

図７に示すように、前記電圧安定化回路７０は、インダクタ補助巻線Ｔ２Ａ、第１三極管Ｑ４、第４整流ダイオードＤ４、第２ツェナーダイオードＺＤ２、第３抵抗Ｒ２０、第４抵抗Ｒ２１、第１コンデンサＣ８、第２コンデンサＣ９、第３電解コンデンサＥＣ４、および第４電解コンデンサＥＣ５などを含む。前記インダクタ補助巻線Ｔ２Ａは誘導電圧を供給するためのものであり、前記第４整流ダイオードＤ４の入力端はインダクタ補助巻線Ｔ２Ａに接続され、前記第４整流ダイオードＤ４の出力端は第３抵抗Ｒ２０の第１端に接続され、前記第３抵抗Ｒ２０の第２端は第１三極管Ｑ４のコレクタに接続され、前記第４抵抗Ｒ２１の第１端は第４整流ダイオードＤ４の出力端に接続され、前記第４抵抗Ｒ２１の第２端は第１三極管Ｑ４のベースに接続され、前記第１三極管Ｑ４のベースは第２ツェナーダイオードＺＤ４の出力端に接続され、前記第２ツェナーダイオードＺＤ４の入力端はグランドされ、前記第３電解コンデンサＥＣ４の正極は第３抵抗Ｒ２０の第１端に接続され、前記第１コンデンサＣ８は第３電解コンデンサＥＣ４に並列接続され、前記第４電解コンデンサＥＣ５の正極は第１三極管Ｑ４のエミッタに接続され、第１三極管Ｑ４のエミッタは制御回路８０におけるＭＣＵのピン１に接続され、前記第２コンデンサＣ９は第４電解コンデンサＥＣ５に並列接続され、第３電解コンデンサＥＣ４及び第４電解コンデンサＥＣ５の負極はいずれもグランドされている。該電圧安定化回路７０において、抵抗は分圧の役割を果たし、コンデンサはフィルタの役割を果たし、第４整流ダイオードＤ４は整流の役割を果たし、第２ツェナーダイオードＺＤ２は電圧安定化の役割を果たし、第１三極管Ｑ４は電圧安定化の役割を果たし、後端の制御回路８０に安定化した電圧を提供することを目的としている。

図８に示すように、前記制御回路８０は、ＩＣチップＵ１、ＭＣＵ、第５抵抗Ｒ２２、第１抵抗グループ、第２抵抗グループ、および第２ＭＯＳトランジスタＱ１などを含む。説明すべきものとして、制御回路８０のＩＣチップＵ１と降圧回路５０のＩＣチップＵ１は同一のチップであり、ＭＣＵはＦＴ６０Ｆ０１１Ａを採用することができ、前記第２ＭＯＳトランジスタＱ１のゲートはＭＣＵのピン６に接続され、前記第１抵抗グループと第２抵抗グループはいずれも並列接続された３つの抵抗を含み、そのうち、第１抵抗グループは抵抗Ｒ１４、抵抗Ｒ１５、および抵抗Ｒ１６を含み、第２抵抗グループは抵抗Ｒ１２、抵抗Ｒ１３、および抵抗Ｒ１８を含み、前記第１抵抗グループの第１端及び第２抵抗グループの第１端はいずれもＩＣチップＵ１のピン５に接続され、前記第１抵抗グループの第２端は第２ＭＯＳトランジスタＱ１のソースに接続され、前記第２抵抗グループの第２端は第２ＭＯＳトランジスタＱ１のドレインに接続され、第２ＭＯＳトランジスタＱ１のソースは抵抗Ｒ１７に接続された後ＭＣＵのピン６に接続され、抵抗Ｒ３の一端は母線に接続され、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４は直列接続された後第５抵抗Ｒ２２に接続され、第５抵抗Ｒ２２の第１端はＭＣＵのピン７にも接続され、第５抵抗Ｒ２２の第２端及びＭＣＵのピン８はいずれもグランドされ、ツェナーダイオードＺＤ３の出力端は第５抵抗Ｒ２２の第１端に接続され、ツェナーダイオードＺＤ３の入力端はグランドされ、第５抵抗Ｒ２２はさらにコンデンサＣ１０に並列接続され、ツェナーダイオードＺＤ３は整流及び電圧安定化の役割を果たし、コンデンサＣ１０はフィルタリングの役割を果たし、前記第５抵抗Ｒ２２は入力電圧を分圧した後ＭＣＵに入力して判断信号とするために用いられる。以上の設置により、オン・オフスイッチによって回路の接続及び切断が実現される時、抵抗Ｒ２２のレベルが変化し、抵抗Ｒ２２のレベル変化が設定値に達する場合、ＭＣＵが電力制御信号を出力し、ピン６の上のレベルが変化して第２ＭＯＳトランジスタＱ１のソースが駆動されることにより、第２抵抗グループと第１抵抗グループとは並列接続されることになり、ＩＣチップＵ１の電力抵抗の大きさが変化して出力電力が変化し、それにより出力される輝度を変更することは実現される。

前記制御回路８０は、第１オプトカプラＵ３、第２三極管Ｑ５、第３ツェナーダイオードＺＤ４、第６抵抗Ｒ２６、第７抵抗Ｒ２７、第８抵抗Ｒ２５、第３ＭＯＳ管Ｑ２、および第４ＭＯＳ管Ｑ３をさらに含む。前記第１オプトカプラＵ３はＭＣＵのピン５に接続され、前記第６抵抗Ｒ２６の第１端は整流出力回路６０の第２整流ダイオードＤ３の出力端に接続され、前記第３ＭＯＳ管Ｑ２のドレインは第１保護抵抗Ｒ２８を通過した後に第２整流ダイオードＤ３の出力端に接続され、第３ＭＯＳ管Ｑ２のドレインと第１保護抵抗Ｒ２８との間はＮ－に接続され、前記第３ＭＯＳ管Ｑ２のゲートは第６抵抗Ｒ２６の第２端に接続され、前記第３ＭＯＳ管Ｑ２のソースはＬＥＤ光源モジュール１０に接続され、前記第７抵抗Ｒ２７の第１端は第６抵抗Ｒ２６の第２端に接続され、前記第７抵抗Ｒ２７の第２端はグランドされ、前記第２三極管Ｑ５のコレクタは第６抵抗Ｒ２６の第２端に接続され、前記第２三極管Ｑ５のエミッタはグランドされ、前記第２三極管Ｑ５のベースは第３ツェナーダイオードＺＤ４の入力端に接続され、前記第３ツェナーダイオードＺＤ４の出力端はピンＤＭ１に接続され、且つ第３ツェナーダイオードＺＤ４の出力端はさらに第１オプトカプラＵ３に接続され、ピンＤＭ１は第４ＭＯＳ管Ｑ３のゲートに接続され、第８抵抗Ｒ２５の第１端は第６抵抗Ｒ２６の第１端に接続され、第８抵抗Ｒ２５の第２端はピンＤＭ１に接続され、前記第４ＭＯＳ管Ｑ３のドレインは第２保護抵抗Ｒ２９を通過した後にＶ＋に接続され、前記第４ＭＯＳ管Ｑ３のソースはＬＥＤ光源モジュール１０に接続されている。入力電圧は第５抵抗Ｒ２２によって分圧されてからＭＣＵに入力されて判断信号とされ、オン・オフスイッチが切断されて再度接続される場合、ＭＣＵによって、切断時間の違いに応じて異なるＰＷＭ信号が第１オプトカプラＵ３を経て異なるＭＯＳトランジスタに出力され、それによりＬＥＤ光源モジュール１０の異なる色温度の点灯又は消灯は制御される。そのうち、第２三極管Ｑ５、第３ツェナーダイオードＺＤ４、第６抵抗Ｒ２６、第７抵抗Ｒ２７、第８抵抗Ｒ２５を設置することによって、変換の役割を果たしている。ＭＣＵは第５抵抗Ｒ２２のレベルの変化を検出し、ピン５のレベルを変更して、第１オプトカプラＵ３のオン・オフを制御する。第１オプトカプラＵ３が結合される場合、ピンＤＭ１はグランドに引き下げられ、したがって第３ＭＯＳトランジスタＱ２が導通することにんる。第１オプトカプラＵ３が切断される場合、ピンＤＭ１の後の第３ツェナーダイオードＺＤ４は逆方向にブレークダウンされ、ピンＤＭ１の電圧が安定化され、第２三極管Ｑ５が導通し、これにより、第６の抵抗Ｒ２６と第７の抵抗Ｒ２７との間の分圧がグランドに引き下げられるので、第４ＭＯＳトランジスタＱ３が導通することになる。

本実施例はさらに、
オン・オフスイッチをオンにし、ランプ制御システムに通電するステップと、
ＬＥＤ光源モジュール１０から、３０００Ｋである第１色温度、及び１０Ｗである第１電力を出力するステップと、
オン・オフスイッチをオフにし、時間帯ｔ１（０ｓ＜ｔ１＜３ｓ）を経過してからオン・オフスイッチをオンにするステップと、
制御回路８０によって、時間帯ｔ１に応じて第２色温度制御信号を出力し、ＬＥＤ光源モジュール１０を制御して２０００Ｋである第２色温度を出力するステップと、
制御回路８０から第２電力制御信号を出力し、ＬＥＤ光源モジュール１０の輝度を調節し、ＬＥＤ光源モジュール１０を５Ｗである第２電力とするステップと、
オン・オフスイッチをオフにし、時間帯ｔ２（ｔ２＞３ｓ）を経過し、オン・オフスイッチをオンにするステップと、
制御回路８０によって、時間帯ｔ２に応じて、第３色温度制御信号を出力し、ＬＥＤ光源モジュール１０を制御して５０００Ｋである第３色温度を出力するステップと、
制御回路８０から第３電力制御信号を出力し、ＬＥＤ光源モジュール１０の輝度を調節し、ＬＥＤ光源モジュール１０を１０Ｗである第３電力とするステップと、を含む
ランプ制御システムの制御方法を開示する。

なお、以上の色温度及び電力制御信号は、いずれもＭＣＵから出力されるＰＷＭ信号である。該制御方法は簡単で、ＬＥＤ光源モジュール１０の色温度を容易に調節できると同時に輝度も調節することができ、互いに干渉せず、より多くの照明効果の要求を満たすことができる。
実施例２

本実施例もランプ制御システムを開示し、実施例と異なる点は以下のとおりである。

図９に示すように、前記制御回路８０の色温度制御部は、第２オプトカプラＵ３、第３オプトカプラＵ４、第３ＭＯＳトランジスタＱ２、及び第４ＭＯＳトランジスタＱ３を含む。前記第２オプトカプラＵ３の入力端はＭＣＵのピン５に接続され、前記第３オプトカプラＵ４の入力端はＭＣＵのピン４に接続され、前記第３ＭＯＳトランジスタＱ２のドレインは第１保護抵抗Ｒ２８を通過した後に第２整流ダイオードＤ３の出力端に接続され、第３ＭＯＳトランジスタＱ２のドレインと第１保護抵抗Ｒ２８との間はさらにＮ－に接続され、前記第３ＭＯＳトランジスタＱ２のゲートはピンＤＭ２に接続され、ピンＤＭ２は第３オプトカプラＵ４の出力端に接続され、前記第３ＭＯＳトランジスタＱ２のソースはＬＥＤ光源モジュール１０に接続され、前記第４ＭＯＳトランジスタＱ３のドレインは第２保護抵抗Ｒ２９を通過した後にＶ＋に接続され、前記第４ＭＯＳトランジスタＱ３のゲートはピンＤＭ１に接続され、ピンＤＭ１は第２オプトカプラＵ３の出力端に接続され、前記第４ＭＯＳトランジスタＱ３のソースは、ＬＥＤ光源アセンブリ１０に接続される。ＭＣＵは、第５抵抗Ｒ２２のレベルの変化を検出し、第５抵抗Ｒ２２のレベルの変化に応じて、ピン４またはピン５のレベルを変化させることで、第２オプトカプラＵ３および第３オプトカプラＵ４のオン・オフを制御し、それによって第３ＭＯＳトランジスタＱ２および第４ＭＯＳトランジスタＱ３のオン・オフを制御し、異なる色温度を切り替える。そのうち、ピン４が通電する場合、第３ＭＯＳトランジスタＱ２が導通し、ピン５が通電する場合、第４ＭＯＳトランジスタＱ３が導通する。

本発明に提供されるランプ制御システムでは、オン・オフスイッチが切断されて再度接続された後、ＭＣＵによって、切断時間の違いに応じて異なるＰＷＭ信号がオプトカプラを経て異なるＭＯＳトランジスタに出力され、それによりＬＥＤ光源モジュールの異なる色温度の点灯又は消灯は制御される。また、出力輝度を調節する能力も同時に備え、ＭＣＵからＰＷＭ信号を出力しｍｏｓトランジスタの導通と遮断を制御することにより、降圧回路におけるＩＣチップの電力抵抗の大きさを増やして、出力電流の大と小の切り替えを実現し、制御方法が簡単で効果的で且つ容易に実現できる。さらに、回路構成が簡単で、ハードウェアのコストが低く、動作が安定している。該ランプ制御システムは異なる場面に異なる色温度及び輝度を必要とするランプに適用することができ、より多くの照明効果ニーズを満たすことができる。

本実施例の他の部分は、実施例１を参照することができ、ここでは説明を省略する。

以上の実施例の目的は、本発明の技術案の例示的な再現および導出であり、本発明の技術案、目的、および効果を完全に説明するためものであり、その目的は、本発明の開示がより深刻で完全に理解されることにあり、本発明の範囲を限定するわけではない。

以上の実施例は本発明に基づく網羅的な列挙ではなく、それに加えて、列挙されていない複数の他の実施形態も存在してもよい。本発明の発想に反しない上で行われた任意の置換と改良は、いずれも本発明の保護範囲に属する。

１０光源モジュール、２０ＡＣ入力端、３０ＥＭＩフィルタ回路、４０整流フィルタ回路、５０降圧回路、６０整流出力回路、７０電圧安定化回路、８０制御回路

Claims

ＬＥＤ光源モジュール、ＡＣ入力端、オン・オフスイッチ、ＥＭＩフィルタ回路、整流フィルタ回路、降圧回路、整流出力回路、電圧安定化回路、及び制御回路を含み、
前記ＥＭＩフィルタ回路はオン・オフスイッチによってＡＣ入力端に接続され、前記ＥＭＩフィルタ回路、整流フィルタ回路、降圧回路、整流出力回路は順に電気的に接続され、前記整流フィルタ回路、電圧安定化回路、制御回路、及び降圧回路は閉ループ回路を形成し、前記整流出力回路は前記ＬＥＤ光源モジュールに電気的に接続され、
前記制御回路は、前記オン・オフスイッチのオフ時間に基づいて前記ＬＥＤ光源モジュールの色温度を制御する
ことを特徴とするランプ制御システム。
ＬＥＤ光源モジュール、ＡＣ入力端、オン・オフスイッチ、ＥＭＩフィルタ回路、整流フィルタ回路、降圧回路、整流出力回路、電圧安定化回路、及び制御回路を含み、
前記ＥＭＩフィルタ回路はオン・オフスイッチによってＡＣ入力端に接続され、前記ＥＭＩフィルタ回路、整流フィルタ回路、降圧回路、整流出力回路は順に電気的に接続され、前記整流フィルタ回路、電圧安定化回路、制御回路、及び降圧回路は閉ループ回路を形成し、前記整流出力回路は前記ＬＥＤ光源モジュールに電気的に接続され、
前記ＥＭＩフィルタ回路は、第１キャパシタンス、第２キャパシタンス、第３キャパシタンス、及びコモンモードインダクタンスを含み、前記第１キャパシタンスと第２キャパシタンスとで直列に接続されてコンデンサバンクを形成し、前記コンデンサバンクと第３キャパシタンスとで並列に接続されて第１差動モードインダクタンスを形成する
ことを特徴とするランプ制御システム。
前記整流フィルタ回路は整流ブリッジ、第１フィルムコンデンサ、第２フィルムコンデンサ、及び第２差動モードインダクタを含み、前記整流ブリッジはＥＭＩフィルタ回路に接続され、前記第２差動モードインダクタは整流ブリッジに接続され、前記第１フィルムコンデンサの第１端は第２差動モードインダクタの第１端に接続され、前記第２フィルムコンデンサの第１端は第２差動モードインダクタの第２端に接続され、前記第１フィルムコンデンサ及び第２フィルムコンデンサの第２端はいずれもグランドされる
ことを特徴とする請求項２に記載のランプ制御システム。
前記降圧回路は降圧インダクタ、ＩＣチップ、第１抵抗、第２抵抗、第４コンデンサ、第１ＭＯＳトランジスタ、第１整流ダイオード、及び第１ツェナーダイオードを含み、前記第１ＭＯＳトランジスタのソースはＩＣチップに接続され、前記第１ＭＯＳトランジスタのドレインは降圧インダクタに接続され、前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートは第１抵抗の第２端に接続され、前記第１抵抗の第１端は前記第２抵抗に接続され、前記第４コンデンサの第１端は第２抵抗に接続され、前記第４コンデンサの第２端はグランドされ、前記第１整流ダイオードの出力端は第１抵抗の第１端に接続され、前記第１整流ダイオードの入力端は第１ＭＯＳトランジスタのソースに接続され、前記第１ツェナーダイオードの出力端は第１ＭＯＳトランジスタのゲートに接続され、前記第１ツェナーダイオードの入力端は第４コンデンサの第２端に接続される
ことを特徴とする請求項２に記載のランプ制御システム。
前記整流出力回路は、第２整流ダイオードと、第３整流ダイオードと、第１電解コンデンサと、第２電解コンデンサとを含み、前記第２整流ダイオードと第３整流ダイオードとは並列に接続され、前記第１電解コンデンサと第２電解コンデンサとは並列に接続される
ことを特徴とする請求項２に記載のランプ制御システム。
前記電圧安定化回路は、インダクタ補助巻線、第１三極管、第４整流ダイオード、第２ツェナーダイオード、第３抵抗、第４抵抗、第１コンデンサ、第２コンデンサ、第３電解コンデンサ、及び第４電解コンデンサを含み、前記インダクタ補助巻線は誘導電圧を供給するために用いられ、前記第４整流ダイオードの入力端はインダクタ補助巻線に接続され、前記第４整流ダイオードの出力端は第３抵抗の第１端に接続され、前記第３抵抗の第２端は第１三極管のコレクタに接続され、前記第４抵抗の第１端は第４整流ダイオードの出力端に接続され、前記第４抵抗の第２端は第１三極管のベースに接続され、前記第１三極管のベースは第２ツェナーダイオードの出力端に接続され、前記第２ツェナーダイオードの入力端はグランドされ、前記第３電解コンデンサの正極は第３抵抗の第１端に接続され、前記第１コンデンサは第３電解コンデンサに並列に接続され、前記第４電解コンデンサの正極は第１三極管のエミッタに接続され、前記第２コンデンサは第４電解コンデンサに並列に接続される
ことを特徴とする請求項２に記載のランプ制御システム。
前記制御回路はＩＣチップ、ＭＣＵ、第５抵抗、第１抵抗グループ、第２抵抗グループ、及び第２ＭＯＳトランジスタを含み、前記第５抵抗は入力電圧を分圧してＭＣＵに入力して判断信号とするために用いられ、前記第２ＭＯＳトランジスタのゲートはＭＣＵに接続され、前記第１抵抗グループと第２抵抗グループはいずれも並列に接続される３つの抵抗を含み、前記第１抵抗グループの第１端と第２抵抗グループの第１端はいずれもＩＣチップに接続され、前記第１抵抗グループの第２端は第２ＭＯＳトランジスタのソースに接続され、前記第２抵抗グループの第２端は第２ＭＯＳトランジスタのドレインに接続される
ことを特徴とする請求項２に記載のランプ制御システム。
前記制御回路は、第１オプトカプラ、第２三極管、第３ツェナーダイオード、第６抵抗、第７抵抗、第３ＭＯＳ管、および第４ＭＯＳ管をさらに含み、前記第１オプトカプラはＭＣＵに接続され、前記第６抵抗の第１端は整流出力回路に接続され、前記第３ＭＯＳ管のドレインは整流出力回路に接続され、かつ前記第３ＭＯＳ管のドレインと整流出力回路との間に第１保護抵抗が設けられ、前記第３ＭＯＳ管のゲートは第６抵抗の第２端に接続され、前記第３ＭＯＳ管のソースはＬＥＤ光源モジュールに接続され、前記第７抵抗の第１端は第６抵抗の第２端に接続され、前記第７抵抗の第２端はグランドされ、前記第２三極管のコレクタは第６抵抗の第２端に接続され、前記第２三極管のエミッタはグランドされ、前記第２三極管のベースは第３ツェナーダイオードの入力端に接続され、前記第３ツェナーダイオードの出力端は第４ＭＯＳトランジスタのゲートに接続され、且つ前記第３ツェナーダイオードの出力端は第１オプトカプラに接続され、前記第４ＭＯＳトランジスタのドレインは整流出力回路に接続され、且つ前記第４ＭＯＳトランジスタのドレインと整流出力回路との間に第２保護抵抗が設けられ、前記第４ＭＯＳトランジスタのソースはＬＥＤ光源モジュールに接続される
ことを特徴とする請求項７に記載のランプ制御システム。
前記制御回路は、第２オプトカプラ、第３オプトカプラ、第３ＭＯＳトランジスタ、および第４ＭＯＳトランジスタをさらに含み、前記第２オプトカプラの入力端はＭＣＵの第１ピンに接続され、前記第３オプトカプラの入力端はＭＣＵの第２ピンに接続され、前記第３ＭＯＳトランジスタのドレインは整流出力回路に接続され、かつ前記第３ＭＯＳトランジスタのドレインと整流出力回路との間に第１保護抵抗が設けられ、前記第３ＭＯＳトランジスタのゲートは第３オプトカプラの出力端に接続され、前記第３ＭＯＳトランジスタのソースはＬＥＤ光源モジュールに接続され、前記第４ＭＯＳトランジスタのドレインは整流出力回路に接続され、かつ前記第４ＭＯＳトランジスタのドレインと整流出力回路との間に第２保護抵抗が設けられ、前記第４ＭＯＳトランジスタのゲートは第２オプトカプラの出力端に接続され、前記第４ＭＯＳトランジスタのソースはＬＥＤ光源モジュールに接続される
ことを特徴とする請求項７に記載のランプ制御システム。
オン・オフスイッチをオンにし、ランプ制御システムに通電するステップと、
ＬＥＤ光源モジュールから、第１色温度及び第１電力を出力するステップと、
オン・オフスイッチをオフにし、時間帯ｔ１を経過してからオン・オフスイッチをオンにするステップと、
制御回路によって、時間帯ｔ１に応じて第２色温度制御信号を出力し、ＬＥＤ光源モジュールを制御して第２色温度を出力するステップと、
制御回路から第２電力制御信号を出力し、ＬＥＤ光源モジュールの輝度を調節するステップと、
オン・オフスイッチをオフにし、時間帯ｔ２を経過し、オン・オフスイッチをオンにするステップと、
制御回路によって、時間帯ｔ２に応じて、第３色温度制御信号を出力し、ＬＥＤ光源モジュールを制御して第３色温度を出力するステップと、
制御回路から第３電力制御信号を出力し、ＬＥＤ光源モジュールの輝度を調節するステップと、を含む
ことを特徴とするランプ制御システムの制御方法。