KR101701729B1 - 고체 조명 기구의 디밍 범위를 증가시키는 방법 및 장치 - Google Patents

고체 조명 기구의 디밍 범위를 증가시키는 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101701729B1
KR101701729B1 KR1020127027133A KR20127027133A KR101701729B1 KR 101701729 B1 KR101701729 B1 KR 101701729B1 KR 1020127027133 A KR1020127027133 A KR 1020127027133A KR 20127027133 A KR20127027133 A KR 20127027133A KR 101701729 B1 KR101701729 B1 KR 101701729B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dimmer
duty cycle
control signal
phase angle
bleed circuit
Prior art date
Application number
KR1020127027133A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130016299A (ko
Inventor
마이클 다타
그레고리 캠프벨
마크 레비너
Original Assignee
코닌클리케 필립스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 엔.브이.
Publication of KR20130016299A publication Critical patent/KR20130016299A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101701729B1 publication Critical patent/KR101701729B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/32—Pulse-control circuits
    • H05B45/325—Pulse-width modulation [PWM]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/357—Driver circuits specially adapted for retrofit LED light sources
    • H05B45/3574—Emulating the electrical or functional characteristics of incandescent lamps
    • H05B45/3575—Emulating the electrical or functional characteristics of incandescent lamps by means of dummy loads or bleeder circuits, e.g. for dimmers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

로우 디밍 레벨에서 고체 조명 부하에 의한 광 출력의 레벨을 제어하는 장치는 고체 조명 부하와 병렬로 접속된 블리드 회로를 포함한다. 블리드 회로는 직렬로 접속된 저항기 및 트랜지스터를 포함하고, 트랜지스터는, 디머에 의해 설정된 디밍 레벨이 소정의 제1 문턱값보다 작을 경우, 디지털 제어 신호의 듀티 사이클에 따라 온 및 오프하도록 구성되어, 디밍 레벨이 감소함에 따라 블리드 회로의 실효 저항을 감소시킨다.

Description

고체 조명 기구의 디밍 범위를 증가시키는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR INCREASING DIMMING RANGE OF SOLID STATE LIGHTING FIXTURES}
본 발명은 일반적으로 고체 조명 기구에 관한 것이다. 특히, 여기에 기재된 다양한 독창적인 방법 및 장치는 블리드(bleed) 회로를 이용하여 고체 조명 기구의 디밍(dimming) 범위를 선택적으로 증가시키는 것에 관한 것이다.
디지털 또는 고체 조명 기술, 즉, 발광 다이오드(LED) 등의 반도체 광원에 기초한 조명은 전통적인 형광, HID 및 백열 램프의 실행가능한 대체물을 제공한다. LED의 기능 이점 및 이득은 높은 에너지 변환 및 광 효율, 내구성, 낮은 운영 비용 등을 포함한다. LED 기술의 최근의 진보는 많은 애플리케이션에서 다양한 조명 효과가 가능한 효율적이고 강건한 풀-스펙트럼(full-spectrum) 광원을 제공해왔다. 이들 소스를 구현하는 기구의 일부는, 참고로 여기에 포함되는 미국 특허 6,016,038 및 6,211,626에 상세히 기재된 바와 같이, 다양한 색 및 색 변화 조명 효과를 생성하기 위하여 상이한 색, 예를 들어, 적색, 녹색 및 청색을 생성하는 하나 이상의 LED 및 LED의 출력을 독립적으로 제어하는 프로세서를 포함하는 조명 모듈을 포함한다. LED 기술은 필립스 칼라 키네틱스(Philips Color Kinetics)로부터 입수 가능한 ESSENTIALWHITE 시리즈 등의 선간 전압으로 작동되는 백색 조명 기구(line voltage powered white lighting fixtures)를 포함한다. 이들 기구는 120VAC 선간 전압을 위한 ELV(electric low voltage) 타입 디머(dimmer) 등의 트레일링 에지 디머 기술을 이용하여 디밍 가능할 수 있다.
많은 조명 애플리케이션은 디머를 이용한다. 종래의 디머는 백열(전구(bulb) 및 할로겐) 램프와 함께 잘 작동한다. 그러나, CFL(compact fluorescent lamp), 전자 변압기를 이용한 저전압 할로겐 램프, 및 LED 및 OLED 등의 SSL(solid state lighting) 램프를 포함하는 다른 타입의 전자 램프에서는 문제가 발생한다. 전자 변압기를 이용한 저전압 할로겐 램프는 특히 입력에 PFC(power factor correction) 회로를 갖는 부하와 함께 적절히 작동하는 ELV 타입 디머 또는 RC(resistive-capacitive) 디머 등의 특수 디머를 이용하여 디밍될 수 있다.
종래의 디머는 일반적으로 본선(mains) 전압 신호의 각 파형의 일부를 쵸핑(chop)하고 파형의 나머지를 조명 기구로 전달한다. 리딩 에지(leading edge) 또는 포워드-위상(forward-phase) 디머는 전압 신호 파형의 리딩 에지를 쵸핑한다. 트레일링 에지(trailing edge) 또는 리버스-위상(reverse-phase) 디머는 전압 신호 파형의 트레일링 에지를 쵸핑한다. LED 드라이버 등의 전기 부하는 일반적으로 트레일링 에지 디머와 함께 더 잘 작동한다.
백열 및 다른 종래의 저항성 조명 장치는 위상 쵸핑 디머에 의해 생성된 쵸핑된 사인파에 에러 없이 자연스럽게 응답한다. 반대로, LED 및 다른 고체 조명 부하는 그러한 위상 쵸핑 디머 상에 배치될 때 로우 엔드 드롭아웃(low end drop out), 트라이액 미스파이어링(triac misfiring), 최소 부하 문제(minimum load issues), 하이 엔드 플리커(high end flicker) 및 광 출력에서의 큰 스텝 등의 많은 문제를 일으킬 수 있다.
또한, 디머가 가장 낮은 설정에 있을 때 고체 조명 부하에 의한 최소 광 출력은 비교적 높다. 예를 들어, LED의 낮은 디머 설정 광 출력은 최대 설정 광 출력의 15 내지 30 퍼센트일 수 있고, 이는 낮은 설정에서 바람직하지 않게 높은 광 출력일 수 있다. 높은 광 출력은 사람의 눈 반응이 낮은 광 레벨에서 매우 민감하다는 사실에 의해 더 악화되어, 광 출력을 더 높아 보이게 한다. 또한, 종래의 위상 쵸핑 디머는 최소 부하 요구사항을 가질 수 있어, LED 부하는 회로로부터 간단히 제거될 수 없다. 따라서, 위상 쵸핑 디머의 임의의 최소 부하 요구사항을 만족하면서, 대응 디머가 낮은 설정으로 설정될 때 고체 조명 부하에 의한 광 출력을 감소시킬 필요가 있다.
본 개시물은 디머의 위상각 또는 디밍 레벨이 낮은 설정에서 설정될 때 고체 조명 부하에 의한 광 출력을 감소시키는 독창적인 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 일 형태에서, 로우 디밍 레벨에서 고체 조명 부하(solid state lighting load)에 의한 광 출력의 레벨을 제어하는 장치는 고체 조명 부하와 병렬로 접속된 블리드 회로를 포함한다. 블리드 회로는 직렬로 접속된 저항기 및 트랜지스터를 포함하고, 트랜지스터는 디머에 의해 설정된 디밍 레벨이 소정의 제1 문턱값보다 작으면 디지털 제어 신호의 듀티 사이클에 따라 온 및 오프하도록 구성되어, 디밍 레벨이 감소함에 따라 블리드 회로의 실효 저항을 감소시킨다.
다른 형태에서, 장치는 디머의 위상각에 응답하는 광 출력을 갖는 LED 부하, 검출 회로, 개방 루프 전력 변환기 및 블리드 회로를 포함한다. 검출 회로는, 디머 위상각을 검출하고 검출된 디머 위상각에 기초하여 결정된 듀티 사이클을 갖는 펄스 폭 변조(PWM) 제어 신호를 PWM 출력 포트로부터 출력하도록 구성된다. 개방 루프 전력 변환기는 디머로부터 정류 전압을 수신하고 정류 전압에 대응하는 출력 전압을 LED 부하에 제공하도록 구성된다. 블리드 회로는 상기 LED 부하와 병렬로 접속되고, PWM 제어 신호를 수신하기 위하여 PWM 출력 포트에 접속된 게이트를 포함하는 트랜지스터 및 저항기를 포함한다. 트랜지스터는 PWM 제어 신호의 듀티 사이클에 응답하여 온 및 오프하고, 검출된 디머 위상각이 소정의 로우 디밍 문턱값 아래로 감소함에 따라 듀티 사이클의 퍼센티지가 증가하여, 검출된 디머 위상각이 감소함에 따라 블리드 회로의 실효 저항이 감소하고 블리드 회로를 통과하는 블리드 전류가 증가하도록 한다.
다른 형태에서, 디머에 의해 제어되는 고체 조명 부하 - 상기 고체 조명 부하는 블리드 회로와 병렬로 접속됨 - 에 의한 광 출력의 레벨을 제어하는 방법이 제공된다. 방법은 디머의 위상각을 검출하는 단계, 검출된 위상각에 기초하여 디지털 제어 신호의 퍼센티지 듀티 사이클을 결정하는 단계, 및 디지털 제어 신호를 이용하여 병렬 블리드 회로 내의 스위치를 제어하는 단계를 포함하고, 스위치는 디지털 제어 신호의 퍼센티지 듀티 사이클에 응답하여 개방 및 폐쇄되어 병렬 블리드 회로의 저항을 조절하고, 병렬 블리드 회로의 저항은 상기 디지털 제어 신호의 퍼센티지 듀티 사이클에 반비례한다. 퍼센티지 듀티 사이클을 결정하는 단계는 검출된 위상각이 소정의 로우 디밍 문턱값보다 크면 퍼센티지 듀티 사이클이 제로 퍼센트인 것으로 결정하는 단계, 및 검출된 위상각이 소정의 로우 디밍 문턱값보다 작으면 퍼센티지 듀티 사이클을 소정의 함수에 따라 산출하는 단계를 포함한다. 소정의 함수는 검출된 위상각의 감소에 응답하여 퍼센티지 듀티 사이클을 증가시킨다.
본 개시물의 목적으로 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "LED"는 임의의 전자발광 다이오드, 또는 전기 신호에 응답하여 방사선을 생성할 수 있는 다른 타입의 캐리어 주입/접합 기반 시스템을 포함하는 것으로 이해해야 한다. 따라서, 용어 LED는 전류에 응답하여 광을 방출하는 다양한 반도체 기반 구조물, 발광 폴리머, 유기 발광 다이오드(OLED), 전자 발광 스트립 등을 포함하지만, 이들에 제한되지 않는다. 특히, 용어 LED는 적외선 스펙트럼, 자외선 스펙트럼, 및 (일반적으로 대략 400 나노미터 내지 대략 700 나노미터의 방사선 파장을 포함하는) 가시광 스펙트럼의 다양한 부분 중의 하나 이상에서 방사선을 생성하도록 구성될 수 있는 모든 타입의 발광 다이오드(반도체 및 유기 발광 다이오드를 포함)를 지칭한다. LED의 몇몇 예는 적외선 LED, 자외선 LED, 적색 LED, 청색 LED, 녹색 LED, 노란색 LED, 호박색 LED, 오렌지색 LED, 백색 LED(이하에서 더 설명)의 다양한 형태를 포함하지만, 이들에 제한되지 않는다. 또한 LED는 소정의 스펙트럼(예를 들어, 좁은 대역폭, 넓은 대역폭)에 대한 다양한 대역폭(예를 들어, 반치전폭(full widths at half maximum) 또는 FWHM) 및 소정의 일반 색 범주화 내의 다양한 우세한 파장을 갖는 방사선을 발생하도록 구성 및/또는 제어될 수 있다.
예를 들어, 본질적으로 백색광을 생성하도록 구성된 LED(예를 들어, LED 백색 조명 기구)의 일 구현예는 본질적으로 백색광을 형성하도록 조합하여 혼합되는 전자 발광의 상이한 스펙트럼들을 방출하는 다수의 다이(die)를 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, LED 백색 조명 기구는 제1 스펙트럼을 갖는 전자 발광을 상이한 제2 스펙트럼으로 변환하는 인 물질과 연관될 수 있다. 이 구현예의 일 예에서, 비교적 짧은 파장 및 좁은 대역폭 스펙트럼을 갖는 전자 발광은 인 물질을 "펌프"하고, 결국 인 물질은 다소 넓은 스펙트럼을 갖는 긴 파장의 방사선을 방출한다.
용어 LED는 물리적 및/또는 전기적 패키지 형태의 LED를 제한하지 않음을 이해해야 한다. 예를 들어, 상술한 바와 같이, LED는 (예를 들어, 개별적으로 제어가능하거나 제어가능하지 않을 수 있는) 상이한 스펙트럼의 방사선을 각각 방출하도록 구성된 다수의 다이를 갖는 단일 발광 장치를 지칭할 수 있다. 또한, LED(예를 들어, 일부 형태의 백색광 LED)의 일체 부분으로서 간주되는 인과 연관될 수 있다. 일반적으로, 용어 LED는 패키징 LED, 넌-패키징 LED, 표면 장착 LED, COB(chip-on-board) LED, T-패키지 장착 LED, 방사상 패키지 LED, 파워 패키지 LED, 몇몇 타입의 케이스(encasement) 및/또는 광 소자(예를 들어, 확산 렌즈)를 포함하는 LED 등을 지칭할 수 있다.
용어 "광원"은 LED 기반 소스(상기에서 정의된 하나 이상의 LED를 포함), 백열 소스(예를 들어, 필라멘트 램프, 할로겐 램프), 형광 소스, 인광 소스, 고강도 방전 소스(예를 들어, 나트륨등, 수은등 및 금속 할라이드 램프), 레이저 또는 다른 타입의 전자 발광 소스, 파이로 발광(pyro-luminescent) 소스(예를 들어, 불꽃(flame)), 촛불 발광 소스(예를 들어, 가스 맨틀(gas mantles), 카본 아크 방사 소스), 포토 발광 소스(예를 들어, 가스 방전 소스), 전자 포화(electronic satiation)를 이용한 캐소드 발광 소스, 갈바노 발광 소스, 크리스탈로 발광 소스, 키네-루미네슨트(kine-luminescent) 소스, 열 발광 소스, 마찰 발광 소스, 음발광 소스, 라디오 발광 소스 및 발광 폴리머를 포함하지만, 이들에 제한되지 않는 다양한 방사선 소스 중의 임의의 하나 이상을 지칭하는 것으로 이해해야 한다.
소정의 광원은 가시 스펙트럼 내, 가시 스펙트럼 외, 또는 양자의 조합의 전자기 방사선(electromagnetic radiation)을 생성하도록 구성될 수 있다. 그러므로, 용어 "광" 및 "방사선"은 여기에서 혼용될 수 있다. 또한, 광원은 일체의 구성요소로서 하나 이상의 필터(예를 들어, 컬러 필터), 렌즈 또는 다른 광 구성요소를 포함할 수 있다. 또한, 광원은 인디케이션, 디스플레이 및/또는 조명을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 다양한 애플리케이션을 위해 구성될 수 있다. "조명 소스"는 특히 내부 또는 외부 공간을 효과적으로 밝히기 위하여 충분한 세기를 갖는 방사선을 생성하도록 구성된 광원이다. 이 컨텍스트에서, "충분한 세기"는 주변 조명(즉, 간접적으로 인지될 수 있고 예를 들어 전체 또는 부분적으로 인지되기 전에 다양한 중간의 표면 중의 하나 이상에서 반사될 수 있는 광)을 제공하기 위하여 공간 또는 환경에서 생성된 가시 스펙트럼 내의 충분한 방사속(radiant power)을 지칭한다(단위 "루멘"은 종종 방사속 또는 "광속(luminous flux)"에 있어서 모든 방향으로의 광원으로부터의 전체 광 출력을 나타내도록 채용된다).
여기에 사용된 용어 "조명 기구"는 특정한 형태 인자, 어셈블리 또는 패키지에서 하나 이상의 조명 유닛의 구현 또는 배치를 지칭한다. 여기에 사용된 용어 "조명 유닛"은 동일 또는 상이한 타입의 하나 이상의 광원을 포함하는 장치를 지칭한다. 소정의 조명 유닛은 광원(들)에 대한 다양한 장착 배치, 인클로저/하우징 배치 및 형상 및/또는 전기 및 기계적 접속 구성 중의 어느 하나를 가질 수 있다. 추가적으로, 소정의 조명 유닛은 선택적으로 광원(들)의 동작에 관련된 다양한 다른 구성요소(예를 들어, 제어 회로)와 관련(예를 들어, 포함, 결합 및/ 또는 함께 패키징)될 수 있다. "LED 기반 조명 유닛"은 단독으로 또는 다른 넌 LED 기반 광원과 결합하여 상술한 바와 같은 하나 이상의 LED 기반 광원을 포함하는 조명 유닛을 지칭한다. "멀티 채널" 조명 유닛은 상이한 스펙트럼의 방사선을 각각 생성하도록 구성되는 적어도 2개의 광원을 포함하는 LED 기반 또는 넌 LED 기반 조명 유닛을 지칭하고, 각각의 상이한 소스 스펙트럼은 멀티 채널 조명 유닛의 "채널"로서 지칭될 수 있다.
여기에 사용된 용어 "컨트롤러"는 일반적으로 하나 이상의 광원의 동작에 관한 다양한 장치를 설명하는 것이다. 컨트롤러는 여기에 기재된 다양한 기능을 수행하기 위하여 수많은 방법으로(예를 들어, 전용 하드웨어와 함께) 구현될 수 있다. "프로세서"는 여기에 기재된 다양한 기능을 수행하기 위하여 소프트웨어(예를 들어, 마이크로코드)를 이용하여 프로그래밍될 수 있는 하나 이상의 마이크로프로세서를 채용하는 컨트롤러의 일 예이다. 컨트롤러는 프로세서를 채용하거나 채용하지 않고 구현될 수 있고, 또한 일부 기능을 수행하는 전용 하드웨어 및 다른 기능을 수행하는 프로세서(예를 들어, 하나 이상의 프로그래밍된 마이크로프로세서 및 관련 회로)의 조합으로서 구현될 수 있다. 본 개시물의 다양한 실시예에서 이용될 수 있는 컨트롤러 구성요소의 예는 종래의 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, ASIC(application specific integrated circuits) 및 FPGA(field-programmable gate arrays)를 포함하지만, 이들에 제한되지 않는다.
다양한 구현예에서, 프로세서 및/또는 컨트롤러는 하나 이상의 저장 매체(일반적으로, "메모리"라고 하며, 예를 들어, RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM, USB 드라이브, 플로피 디스크, 콤팩트 디스크, 광 디스크, 자기 디스크 등의 휘발성 및 비휘발성 컴퓨터 메모리)와 관련될 수 있다. 임의의 구현예에서, 저장 매체는, 하나 이상의 프로세서 및/또는 컨트롤러 상에서 실행될 때, 여기에 기재된 기능의 적어도 일부를 수행하는 하나 이상의 프로그램으로 인코딩될 수 있다. 다양한 저장 매체가 프로세서 또는 컨트롤러 내에 고정되어 있을 수 있거나 운반 가능할 수 있으며, 따라서 그 위에 저장된 하나 이상의 프로그램이 프로세서 또는 컨트롤러로 로딩되어 여기에 기재된 본 발명의 다양한 형태를 구현하도록 할 수 있다. 용어 "프로그램" 또는 "컴퓨터 프로그램"은 본 명세서에서 일반적인 의미로 하나 이상의 프로세서 또는 컨트롤러를 프로그래밍하기 위해 채용될 수 있는 임의의 타입의 컴퓨터 코드(예를 들어, 소프트웨어 또는 마이크로코드)를 지칭하기 위해 사용된다.
일 네트워크 구현예에서, 네트워크에 결합된 하나 이상의 장치는 네트워크에 결합된 하나 이상의 다른 장치를 위한 컨트롤러로서 기능할 수 있다(예를 들어, 마스터/슬레이브 관계로). 다른 구현예에서, 네트워크 환경은 네트워크에 결합된 장치 중의 하나 이상을 제어하도록 구성된 하나 이상의 전용 컨트롤러를 포함할 수 있다. 일반적으로, 네트워크에 결합된 다수의 장치의 각각은 통신 매체 또는 매체들 상에 존재하는 데이터로 액세스할 수 있지만, 소정의 장치는 예를 들어 그것에 할당된 하나 이상의 특정 식별자(예를 들어, "어드레스")에 기초하여 네트워크와 데이터를 선택적으로 교환(즉, 네트워크로부터 데이터를 수신 및/또는 네트워크로 데이터를 송신)하도록 구성된다는 점에서 "어드레싱가능"할 수 있다.
여기에 사용된 용어 "네트워크"는 임의의 2개 이상의 장치 사이에 및/또는 네트워크에 결합된 수의 장치 간에 (예를 들어, 장치 제어, 데이터 저장, 데이터 교환 등을 위하여) 정보의 전달을 가능하게 하는 2 이상의 장치(컨트롤러 또는 프로세서를 포함)의 임의의 상호접속을 지칭한다. 용이하게 인식되는 바와 같이, 다수의 장치를 상호접속하는 데 적합한 네트워크의 다양한 구현은 다양한 네트워크 토폴로지 중의 임의의 것을 포함하고 다양한 통신 프로토콜 중의 임의의 것을 채용할 수 있다. 추가적으로, 본 개시물에 따른 다양한 네트워크에서, 2개의 장치 간의 임의의 하나의 접속은 2개의 시스템 간의 전용 접속 또는 대안으로 비전용 접속을 나타낼 수 있다. 2개의 장치를 위하여 의도된 정보의 전달에 더하여, 이러한 비전용 접속은 2개의 장치 중의 어느 하나를 위해 반드시 의도되지 않은 정보를 전달할 수 있다(예를 들어, 개방 네트워크 접속). 또한, 여기에 기재된 것과 같은 장치들의 다양한 네트워크는 하나 이상의 무선, 유선/케이블, 및/또는 광섬유 링크를 채용하여 네트워크를 통해 정보 전달을 용이하게 할 수 있다는 것을 쉽게 알 것이다.
상기 개념 및 이하에서 상세히 기재된 추가의 개념의 모든 조합이 (이러한 개념들이 서로 모순되지 않는다면) 여기에 개시된 독창적인 발명의 일부로서 고려된다는 것을 알아야 한다. 특히, 본 개시물의 끝에 나타나는 청구된 발명의 모든 조합이 여기에 개시된 독창적인 발명의 일부로서 고려된다. 참고로 포함된 임의의 개시물에 나타날 수도 있는 여기에서 명시적으로 채용된 용어에는 여기에 기재된 특정한 개념과 가장 일치하는 의미가 부여되어야 한다는 것도 알아야 한다.
도면에서, 동일한 참조 번호는 일반적으로 상이한 도면들에 걸쳐서 동일 또는 유사한 부분을 지칭한다. 또한, 도면은 반드시 일정한 비율로 그려지지 않고 대신에 일반적으로 본 발명의 원리를 예시하는 것에 강조한다.
도 1은 대표적인 실시예에 따른 고체 조명 기구 및 블리드 회로를 포함하는 디밍가능 조명 시스템을 나타내는 블록도.
도 2는 대표적인 실시예에 따른 고체 조명 기구 및 블리드 회로를 포함하는 디밍 제어 시스템을 나타내는 블록도.
도 3은 대표적인 실시예에 따른 디머 위상각에 관한 블리드 회로의 실효 저항을 나타내는 그래프.
도 4는 대표적인 실시예에 따른 블리드 회로의 실효 저항을 제어하는 듀티 사이클을 설정하는 프로세스를 나타내는 흐름도.
도 5a 내지 5c는 대표적인 실시예에 따른 디머의 샘플 파형 및 대응 디지털 펄스를 나타내는 도면.
도 6은 대표적인 실시예에 따른 디머의 위상각을 검출하는 프로세스를 나타내는 흐름도.
다음의 상세한 설명에서, 제한적이지 않은 설명의 목적으로, 본 교시의 완전한 이해를 제공하기 위하여 특정한 세부사항을 개시하는 대표적인 실시예가 기재된다. 그러나, 본 개시물의 이득을 본 당업자는 여기에 개시된 특정한 세부 사항으로부터 벗어나는 본 교시에 따른 다른 실시예가 첨부된 청구항의 범위 내에 있다는 것을 잘 알 것이다. 또한, 공지된 장치 및 방법의 설명은 대표적인 실시예의 설명을 모호하게 하지 않도록 생략될 수 있다. 이러한 방법 및 장치는 본 교시의 범위 내에 있다.
출원인은 특히 위상 쵸핑 디머의 최소 부하 요구사항을 만족하면서, 위상 쵸핑 디머에 접속된 고체 조명 부하를 갖는 전자 변압기에 의해 달성될 수 있는 최소 출력 광 레벨을 낮추는 장치 및 방법을 제공한다면 유리할 것이라는 점을 인식하였다.
도 1은 대표적인 실시예에 따른 고체 조명 기구 및 블리드 회로를 포함하는 디밍가능 조명 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 일부 실시예에서, 디밍가능 조명 시스템(100)은 디머(104) 및 정류 회로(105)를 포함하는데, 이들은 전압 본선(101)으로부터 (디밍된) 정류 전압(Urect)을 제공한다. 디머(104)는 예를 들어 그의 슬라이더의 조작에 의해 전압 본선(101)으로부터의 전압 신호 파형의 리딩 에지(리딩 에지 디머) 또는 트레일링 에지(트레일링 에지 디머)를 쵸핑함으로써 디밍 능력을 제공하는 위상 쵸핑 디머이다. 전압 본선(101)은 다양한 구현예에 따라 100VAC, 120VAC, 230VAC 및 277VAC 등의 상이한 정류되지 않은 AC 선간 전압(line voltage)을 제공할 수 있다.
디밍가능 조명 시스템(100)은 디머 위상각 검출기(110), 전력 변환기(120), 고체 조명 부하(130) 및 블리드 회로(140)를 더 포함한다. 일반적으로, 전력 변환기(120)는 정류 회로(105)로부터 정류 전압(Urect)을 수신하고 고체 조명 부하(130)에 전력을 공급하는 대응 DC 전압을 출력한다. 정류 전압(Urect) 및 DC 전압 간의 변환 기능은, 본 기술에 숙련된 자에게 명백한 바와 같이, 전압 본선(101)에서의 전압, 전력 변환기(120)의 특성, 고체 조명 부하(130)의 타입 및 구성, 및 다양한 구현예의 다른 애플리케이션 및 설계 요구사항을 포함하는 다양한 인자에 의존한다. 전력 변환기(120)는 디머(104)에 의한 디밍 동작에 이어서 정류 전압(Urect)을 수신하기 때문에, 전력 변환기(120)에 의해 출력된 DC 전압은 디머(104)에 의해 인가된 디머 위상각(즉, 디밍 레벨)을 반영한다.
블리드 회로(140)는 고체 조명 부하(130) 및 전력 변환기(120)와 병렬로 접속되고, 직렬로 접속된 저항기(141) 및 스위치(145)를 포함한다. 그러므로, 후술하는 바와 같이, 블리드 회로(140)의 실효 저항은 스위치(145)의 동작을 통해, 예를 들어, 디머 위상각 검출기(110)에 의해 제어될 수 있다. 블리드 회로(140)의 실효 저항은 블리드 회로(140)를 통해 흐르는 블리드 전류(IB)량 및 병렬 고체 조명 부하(130)을 통해 하르는 부하 전류(IL)량에 직접 영향을 주어, 고체 조명 부하(130)에 의해 방출되는 광량을 제어한다.
디머 위상각 검출기(110)는 정류 전압(Urect)에 기초하여 디머 위상각을 검출하고 제어선(149)을 통해 디지털 제어 신호를 블리드 회로(140)로 출력하여 스위치(145)의 동작을 제어한다. 디지털 제어 신호는 예를 들어 펄스 코드 변조(PCM) 신호일 수 있다. 실시예에서, 디지털 제어 신호의 하이 레벨(예를 들어, 디지털 "1")은 스위치(145)를 활성화 또는 폐쇄하고 디지털 제어 신호의 로우 레벨(예를 들어, 디지털 "0")은 스위치(145)를 비활성화 또는 개방한다. 또한, 디지털 제어 신호는 검출된 위상각에 기초하여 디머 위상각 검출기(110)에 의해 결정된 듀티 사이클에 따라 하이 레벨과 로우 레벨 사이에 번갈아 나올 수 있다. 듀티 사이클은 100퍼센트(예를 들어, 계속 하이 레벨)로부터 제로 퍼센트(예를 들어, 계속 로우 레벨)까지 다양하고, 블리드 회로(140)의 실효 저항을 적절하게 조절하여 고체 조명 부하(130)에 의해 방출된 광 레벨을 제어하기 위하여 그 중간의 임의의 퍼센티지를 포함한다. 예를 들어 70퍼센트의 퍼센티지 듀티 사이클은 디지털 제어 신호의 사각파가 파 주기의 70퍼센트 동안 하이 레벨에 있고 파 주기의 30퍼센트 동안 로우 레벨에 있다는 것을 지시한다..
예를 들어, 디머 위상각 검출기(110)가 스위치(145)를 개방 위치(제로 퍼센트 듀티 사이클)에 남아 있도록 동작시킬 경우, 블리드 회로(140)의 실효 저항은 무한대(개방 회로)이어서, 블리드 전류(IB)는 제로이고 부하 전류(IL)는 블리드 전류(IB)에 의해 영향을 받지 않는다. 이 동작은 (예를 들어, 후술하는 제1 로우 디밍 문턱값보다 높은) 하이 디밍 레벨에 응답하여 적용되고, 따라서 전류(IL)는 전력 변환기(120)의 출력에만 응답한다. 디머 위상각 검출기(110)가 스위치(145)를 폐쇄 위치(100 퍼센트 듀티 사이클)에 남아 있도록 동작시킬 경우, 블리드 회로(140)의 실효 저항은 저항기(141)의 비교적 낮은 저항과 동일하고, 따라서 최소 부하 요구사항(만약에 있다면)을 여전히 유지하면서, 블리드 전류(IB)는 가능한 가장 높은 레벨에 있고 부하 전류(IL)는 가능한 가장 낮은 레벨(예를 들어, 제로에 근접)에 있다. 이 동작은 (예를 들어, 후술하는 제2 로우 디밍 문턱값보다 낮은) 매우 낮은 디밍 레벨에 응답하여 적용되고, 따라서 전류(IL)는 고체 조명 부하(130)로부터 광이 거의 또는 전혀 출력되지 않도록 충분히 낮다. 디머 위상각 검출기(110)가 스위치(145)를 교호로 개방 및 폐쇄하도록 동작시킬 경우, 블리드 회로(140)의 실효 저항이 퍼센티지 듀티 사이클에 따라 저항기(141)의 낮은 저항과 무한대 사이에 있다. 그러므로, 블리드 전류(IB) 및 부하 전류(IL)는 로우 디밍 레벨에서 (예를 들어, 제1 로우 디밍 문턱값과 제2 로우 디밍 문턱값 사이에서) 서로 상보적으로 변한다. 따라서, 고체 조명 부하(130)에 의한 광 출력은, 종래의 시스템에 의한 광 출력에는 영향을 주지 않을, 로우 디밍 레벨에서도 마찬가지로 계속 디밍된다.
도 2는 대표적인 실시예에 따른 고체 조명 기구 및 블리드 회로를 포함하는 디밍 제어 시스템을 나타내는 블록도이다. 도 2의 일반적인 구성요소는 도 1과 유사하지만, 예시적인 구성에 따라 다양한 구성요소에 대하여 더 세부사항이 제공된다. 물론, 본 교시의 범위를 벗어나지 않고 다른 구성이 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 일부 실시예에서, 디밍 제어 시스템(200)은 정류 회로(205), 디머 위상각 검출 회로(210)(점선 박스), 전력 변환기(220), LED 부하(230) 및 블리드 회로(240)(점선 박스)를 포함한다. 정류 회로(105)에 대하여 상술한 바와 같이, 정류 회로(205)는 전압 본선(미도시)로부터 (디밍된) 정류되지 않은 전압을 수신하는 딤 핫(dim hot) 및 딤 뉴트럴(dim neutral) 입력에 의해 지시된 바와 같이 디머(미도시)에 접속된다. 도시된 구성에서, 정류 회로(205)는 정류 전압 노드(N2)와 접지 전압 사이에 접속된 4개의 다이오드(D201 내지 D204)를 포함한다. 정류 전압 노드(N2)는 (디밍된) 정류 전압(Urect)을 수신하고, 정류 회로(205)와 병렬로 접속된 입력 필터링 커패시터(C215)를 통해 접지에 접속된다.
전력 변환기(220)는 정류 전압 노드(N2)에서 정류 전압(Urect)을 수신하고 정류 전압(Urect)을 LED 부하(230)에 전력을 제공하기 위한 대응 DC 전압으로 변환한다. 전력 변환기(220)는, 예를 들어, 참고로 여기에 포함된 리스(Lys)의 미국 특허 7,256,554에 기재된 바와 같이 개방 루프 또는 피드 포워드 방식으로 동작할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전력 변환기(220)는 예를 들어 ST 마이크로일렉트로닉스로부터 입수 가능한 L6562일 수 있지만, 다른 타입의 전력 변환기 또는 다른 전자 변압기 및/또는 프로세서가 본 교시의 범위를 벗어나지 않고 포함될 수 있다.
LED 부하(230)는 전력 변환기(220)의 출력과 접지 사이에 대표적인 LED(231 및 232)에 의해 지시된 직렬로 접속된 LED의 스트링을 포함한다. 로우 디머 위상각에서 LED 부하(230)를 통과하는 부하 전류(IL)량은 블리드 회로(240)의 저항 레벨 및 대응 블리드 전류(IB)에 의해 결정된다. 블리드 회로(240)의 저항 레벨은 후술하는 바와 같이 디머의 검출된 위상각(디밍 레벨)에 기초하여 디머 위상각 검출 회로(210)에 의해 제어된다.
도시된 실시예에서, 블리드 회로(240)는 도 1의 스위치(145)의 예시적인 구현예인 트랜지스터(245) 및 저항기(R241)을 포함한다. 트랜지스터(245)는 예를 들어 MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor) 또는 GaAsFET(gallium arsenide field-effect transistor) 등의 전계 효과 트랜지스터(FET)일 수 있다. 물론, 다양한 다른 타입의 트랜지스터 및/또는 스위치가 본 교시의 범위를 벗어나지 않고 구현될 수 있다. 설명의 목적으로, 트랜지스터(245)가 예를 들어 MOSFET인 것으로 가정하면, 트랜지스터(245)는 저항기(R241)에 접속된 드레인, 접지에 접속된 소스 및 제어선(249)을 통해 디머 위상각 검출 회로(210) 내의 마이크로컨트롤러(215)의 PWM 출력(219)에 접속된 게이트를 포함한다. 따라서, 트랜지스터(245)는 디머 위상각 검출 회로(210)로부터 PWM 제어 신호를 수신하고, 대응 듀티 사이클에 응답하여 "온" 및 "오프"되어, 스위치(145)의 동작에 대하여 상술한 바와 같이 블리드 회로(240)의 실효 저항을 제어한다.
블리드 회로(240)의 저항기(R241)는 고정 저항을 가지며, 그 값은 LED 부하(130)로부터 전환(divert)된 부하 전류(IL)량을 최대화하는 것과, 위상 쵸핑 디머의 최소 부하 요구사항(존재한다면)을 만족하기에 충분한 부하를 제공하는 것 사이에서 균형을 유지해야 한다. 즉, 저항기(R241)의 값은 충분히 작아, 트랜지스터(245)의 듀티 사이클이 100 퍼센트일 때(예를 들어, 트랜지스터(245)가 완전히 "온"을 유지할 때) 최대 부하 전류(IL)량이 LED 부하(130)로부터 전환되어, 광 출력을 최소화하면서도, 최소 부하 요구사항을 충족하기에 충분히 크다. 예를 들어, 저항기(R241)는 약 1000 옴의 값을 가질 수 있지만, 본 기술에 숙련된 자에게 명백한 바와 같이, 저항 값은 임의의 특정한 상황에 대한 고유 이득을 제공하거나 다양한 구현예의 애플리케이션 특정 설계 요구사항을 충족하기 위하여 변할 수 있다.
디머 위상각 검출기(210)는 후술하는 바와 같이 정류 전압(Urect)에 기초하여 디머 위상각을 검출하고 제어선(249)를 통해 블리드 회로(240)에 PWM 제어 신호를 출력하여 트랜지스터(245)의 동작을 제어한다. 특히, 도시된 대표적인 실시예에서, 디머 위상각 검출 회로(210)는, 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이 정류 전압(Urect)의 파형을 이용하여 디머 위상각을 결정하고 PWM 출력(219)을 통해 PWM 제어 신호를 출력하는 마이크로컨트롤러(215)를 포함한다. 예를 들어, PWM 제어 신호의 하이 레벨(예를 들어, 디지털 "1")은 트랜지스터(245)를 "온"하고 PWM 제어 신호의 로우 레벨(예를 들어, 디지털 "0")은 트랜지스터(245)를 "오프"한다. 그러므로, PWM 제어 신호가 계속 하이(100퍼센트 듀티 사이클)에 있으면, 트랜지스터(245)는 "온"을 유지하고, PWM 제어 신호가 계속 로우(제로 퍼센트 듀티 사이클)에 있으면, 트랜지스터(245)는 "오프"를 유지하고, PWM 제어 신호가 하이와 로우 사이에서 변조하면, 트랜지스터(245)는 PWM 제어 신호 듀티 사이클에 대응하는 레이트로 "온"과 "오프" 사이에서 순환한다.
도 3은 대표적인 실시예에 따른 디머 위상각에 관한 블리드 회로의 실효 저항을 나타내는 그래프이다.
도 3을 참조하면, 수직축은 제로로부터 무한대까지의 블리드 회로(예를 들어, 블리드 회로(240))의 실효 저항을 나타내고, 수평축은 로우 또는 최소 디머 레벨로부터 증가하는 디머 위상각(예를 들어, 디머 위상각 검출기(210)에 의해 검출됨)을 나타낸다.
디머 위상각이 제1 위상각(θ1)으로 지시된 소정의 제1 로우 디밍 문턱값보다 큰 것으로 디머 위상각 검출 회로(210)가 결정하면, PWM 제어 신호의 듀티 사이클이 제로 퍼센트로 설정된다. 응답으로, 트랜지스터(245)는 비도전 상태인 "오프"로 되어, 블리드 경로(240)의 실효 저항이 무한대가 된다. 즉, 블리드 전류(IB)는 제로가 되고, 부하 전류(IL)는 LED 부하(230)로부터 전환되지 않는다. 다양한 실시예에서, 제1 위상각(θ1)은 디머에서의 디밍 레벨의 추가의 감소가 LED 부하(230)에 의한 광 출력을 감소시키지 않는 디머 위상각이고, 이는 예를 들어 최대 설정 광 출력의 약 15 내지 30 퍼센트일 수 있다.
디머 위상각이 제1 위상각(θ1)보다 작은 것으로 디머 위상각 검출 회로(210)가 결정하면, LED 부하(230) 및 전력 변환기(220)와 병렬로 접속된 블리드 회로(240)의 실효 저항을 낮추기 위하여, PWM 제어 신호의 퍼센티지 듀티 사이클을 제로 퍼센트로부터 위로 조절함으로써 트랜지스터(245)의 펄스 폭 변조를 시작한다. 상술한 바와 같이, 블리드 회로(240)의 실효 저항의 감소에 응답하여, 부하 전류(IL)의 증가하는 부분이 LED 부하(230)로부터 전환되어 블리드 전류(IB)로서 블리드 회로(240)로 전달된다. 전력 변환기(220)가 개방 루프를 실행하고 있는 다양한 실시예에서, 위상 쵸핑 디머만이 정류 회로(205)를 통해 전력 변환기(220)의 출력으로 전달되는 전력을 변조한다. 그러므로, 블리드 회로(240)를 출력에 접속하는 것은 출력에서의 총 전력량을 변경하지 않고, 오히려, PWM 신호의 퍼센티지 듀티 사이클에 따라 LED 부하(230)와 블리드 회로(240) 사이에서 효율적으로 전력량을 분할한다. 전력(및 전류)이 2개의 경로로 분할되기 때문에, LED 부하(230)는 더 적은 전력을 수신하고 따라서 더 낮은 레벨의 광을 생성한다.
디머 위상각이 제2 위상각(θ2)으로 지시된 소정의 제2 로우 디밍 문턱값 미만으로 감소된 것으로 디머 위상각 검출 회로(210)가 결정하면, PWM 제어 신호의 듀티 사이클이 100 페센트로 설정된다. 응답으로, 트랜지스터(245)는 완전 도전 상태인 "온"으로 되어, 블리드 경로(240)의 실효 저항이 저항기(R241)의 저항(플러스 무시할 수 있는 양의 선 저항 및 트랜지스터(245)로부터의 저항)과 실질적으로 동일하게 된다. 즉, 최대 부하 전류(IL)량이 LED 부하(230)로부터 전환되기 때문에, 블리드 전류(IB)는 최대값이 된다.
다양한 실시예에서, 제2 위상각(θ2)은 블리드 경로(240)의 저항의 추가의 감소가 부하를 디머의 최소 부하 요구사항 아래로 강하시키는 디머 위상각이다. 따라서, 블리드 회로(240)의 실효 저항은 제2 위상각(θ2) 아래에서 일정하다(예를 들어, 저항기(R241)의 저항). 따라서, 블리드 경로(240)는 매우 낮은 디머 위상각에서도 전류를 끌어당기고, 그 전류는 LED(231 및 232) 대신 "더미 부하"에 전달된다. 물론, 트랜지스터(245)가 100 퍼센트 듀티 사이클에 응답하여 도전 상태에 머무름에 따라, R241의 값이 낮을수록, LED 부하(230)를 통하는 부하 전류(IL)가 제로에 더 가까워진다. R141의 값은 효율의 손실과 LED 부하(230)의 소망의 로우 엔드 광 레벨 성능의 균형을 유지하도록 선택될 수 있다.
도 3의 대표적인 곡선은 선형 램프(ramp)로 지시된 바와 같이 100퍼센트로부터 제로 퍼센트까지의 선형 펄스 폭 변조를 나타낸다. 그러나, 비선형 램프(ramp)가 본 교시의 범위를 벗어나지 않고 포함될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예에서, 디머의 슬라이더의 동작에 대응하는 LED 부하(230)에 의한 광 출력의 선형 느낌(linear feel)을 생성하기 위해 PWM 제어 신호의 비선형 함수가 필요할 수 있다.
도 4는 대표적인 실시예에 따른 블리드 회로의 실효 저항을 제어하는 듀티 사이클을 설정하는 프로세스를 나타내는 흐름도이다. 도 4에 도시된 프로세스는 예를 들어 마이크로컨트롤러(215)에 의해 구현될 수 있지만, 다른 타입의 프로세서 및 컨트롤러가 본 교시의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다.
블록(S421)에서, 디머 위상각(θ)이 디머 위상각 검출 회로(210)에 의해 결정된다. 블록(S422)에서, 검출된 디머 위상각이 소정의 제1 로우 디밍 문턱값에 대응하는 제1 위상각(θ1)보다 크거나 동일한지를 결정한다. 검출된 디머 위상각이 제1 위상각(θ1)보다 크거나 같으면(블록 S422: 예), 블록(S423)에서 PWM 제어 신호의 듀티 사이클이 제로 퍼센트로 설정되어 트랜지스터(245)를 "오프"한다. 이것은 블리드 회로(240)를 효과적으로 제거하고 디머에 응답하여 LED 부하(230)의 정상 동작을 가능하게 한다.
검출된 디미 위상각이 제1 위상각(θ1)보다 크거나 같지 않으면(블록 S422: 아니오), PWM 제어 신호의 퍼센티지 듀티 사이클이 블록(S424)에서 결정된다. 퍼센티지 듀티 사이클은 예를 들어 마이크로컨트롤러(215)에 의해 실행된 소프트웨어 및/또는 펌웨어 알고리즘으로서 구현되는 검출된 디머 위상각의 소정의 함수에 따라 산출될 수 있다. 소정의 함수는 감소하는 디밍 레벨에 대응하는 선형적으로 증가하는 퍼센티지 듀티 사이클을 제공하는 선형 함수일 수 있다. 대안으로, 소정의 함수는 감소하는 디밍 레벨에 대응하는 비선형적으로 증가하는 퍼센티지 듀티 사이클을 제공하는 비선형 함수일 수 있다. 블록(S425)에서 PWM 제어 신호의 듀티 사이클은 결정된 퍼센티지로 설정된다. 그 후 프로세스는 블록(S421)으로 되돌아가서 디머 위상각(θ)을 다시 결정할 수 있다.
실시예에서, 소정의 함수는 소정의 제2 로우 디밍 문턱값에 대응하는 제2 위상각(θ2)에서 퍼센티지 듀티 사이클이 100퍼센트로 설정되도록 한다. 그러나, 다양한 다른 실시예에서, 검출된 디머 위상각이 제2 위상각(θ2)보다 작거나 같은지에 대한 별도의 결정이 블록(S422) 다음에 수행될 수 있다. 검출된 디머 위상각이 제2 위상각(θ2)보다 작거나 같으면, 퍼센티지 듀티 사이클 및 검출된 디머 위상각에 관한 어떠한 계산(예를 들어, 블록(S424)에서)도 수행할 필요 없이 PWM 제어 신호의 듀티 사이클이 100 퍼센트로 설정된다.
도 2를 다시 참조하면, 도시된 대표적인 실시예에서, 디머 위상각 검출 회로(210)는 정류 전압(Urect)의 파형을 이용하여 디머 위상각을 결정하는 마이크로컨트롤러(215)를 포함한다. 마이크로컨트롤러(215)는 상부 다이오드(D211) 및 하부 다이오드(D212) 사이에 접속된 디지털 입력 핀(218)을 포함한다. 상부 다이오드(D211)는 디지털 입력 핀(218)에 접속된 애노드 및 전압원(Vcc)에 접속된 캐소드를 갖고, 하부 다이오드(D212)는 접지에 접속된 애노드 및 디지털 입력 핀(218)에 접속된 캐소드를 갖는다. 마이크로컨트롤러(215)는 또한 PWM 출력(219) 등의 디지털 출력을 포함한다.
다양한 실시예에서, 마이크로컨트롤러(215)는 예를 들어 마이크로칩 테크놀로지 사로부터 입수 가능한 PIC12F683일 수 있지만, 다른 타입의 마이크로컨트롤러 또는 다른 프로세서가 본 교시의 범위를 벗어나지 않고 포함될 수 있다. 예를 들어, 마이크로컨트롤러(215)의 기능은 소프트웨어 및 펌웨어를 이용하여 다양한 기능을 수행하도록 프로그래밍될 수 있는 하나 이상의 프로세서 및/또는 컨트롤러 및 대응 메모리에 의해 구현되거나, 일부 기능을 수행하는 전용 하드웨어 및 다른 기능을 수행하는 프로세서의 조합(예를 들어, 하나 이상의 프로그래밍된 마이크로프로세서 및 관련 회로)으로서 구현될 수 있다. 다양한 실시예에서 채용될 수 있는 컨트롤러 구성요소의 예는 상술한 바와 같이, 종래의 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, ASIC 및 FPGA를 포함하지만 이들에 제한되지 않는다.
디머 위상각 검출 회로(210)는 제1 및 제2 커패시터(C213 및 C214) 및 제1 및 제2 저항기(R211 및 R212)의 등의 다양한 수동 전자 구성요소를 더 포함한다. 제1 커패시터(C213)는 마이크로컨트롤러(215)의 디지털 입력 핀(218)과 검출 노드(N1) 사이에 접속된다. 제2 커패시터(C214)는 검출 노드(N1)와 접지 사이에 접속된다. 제1 및 제2 저항기(R211 및 R212)는 정류 전압 노드(N2)와 검출 노드(N1) 사이에 직렬로 접속된다. 도시된 실시예에서, 예를 들어 제1 커패시터(C213)는 약 560pF의 값을 가질 수 있고, 제2 커패시터(C214)는 약 10pF의 값을 가질 수 있다. 또한, 예를 들어 제1 저항기(R211)는 약 1 메그옴(megohm)의 값을 가질 수 있고, 제2 저항기(R212)는 약 1 메그옴의 값을 가질 수 있다. 그러나, 제1 및 제2 커패시터(C213 및 C214) 및 제1 및 제2 저항기(R211 및 R212)의 각각의 값은, 본 기술에 숙련된 자에게 명백한 바와 같이, 다양한 구현예의 애플리케이션 특정 설계 요구사항을 충족하거나 임의의 특정한 상황에 대한 고유 이득을 제공하기 위하여 변경될 수 있다.
(디밍된) 정류 전압(Urect)은 마이크로컨트롤러(215)의 디지털 입력 핀(218)에 결합된 AC이다. 제1 저항기(R211) 및 제2 저항기(R212)는 디지털 입력 핀(218)으로의 전류를 제한한다. 정류 전압(Urect)의 신호 파형이 하이가 되면, 제1 커패시터(C213)는 제1 및 제2 저항기(R211 및 R212)를 통해 상승 에지(rising edge)에서 충전된다. 마이크로컨트롤러(215) 내의 상부 다이오드(D211)는 예를 들어 디지털 입력 핀(218)을 Vcc보다 하나의 다이오드 드롭(diode drop) 위로 클램프한다. 정류 전압(Urect)의 신호 파형의 하강 에지(falling edge)에서, 제1 커패시터(C213)는 방전하고 디지털 입력 핀(218)은 하부 다이오드(D212)에 의해 접지보다 하나의 다이오드 드롭 아래로 클램프된다. 따라서, 마이크로컨트롤러(215)의 디지털 입력 핀(218)에서의 결과적인 로직 레벨 디지털 펄스는 쵸핑된 정류 전압(Urect)의 이동을 면밀히 따르고, 이 예는 도 5a 내지 5c에 도시된다.
특히, 도 5a 내지 5c는 대표적인 실시예에 따른 샘플 파형 및 디지털 입력 핀(218)에서의 대응 디지털 펄스를 나타내는 도면이다. 각 도면의 상부 파형은 쵸핑된 정류 전압(Urect)를 도시하고, 여기서, 쵸핑량은 디밍 레벨을 반영한다. 예를 들어, 파형은 디머의 출력에 나타나는 풀 170V(또는 E.U.의 경우 340V) 피크, 정류된 사인파의 일부를 나타낼 수 있다. 하부 사각 파형은 마이크로컨트롤러(215)의 디지털 입력 핀(218)에서 보이는 대응 디지털 펄스를 나타낸다. 특히, 각각의 디지털 펄스의 길이는 쵸핑된 파형에 대응하고, 따라서, 디머의 내부 스위치가 "온"인 시간량과 동일하다. 디지털 입력 핀(218)을 통해 디지털 펄스를 수신함으로써, 마이크로컨트롤러(215)는 디머가 설정된 레벨을 결정할 수 있다.
도 5a는 파형의 옆에 도시된 디머 슬라이더의 상부 위치에 의해 지시된 바와 같이, 디머가 그의 최고 설정에 있을 때 정류 전압(Urect)의 샘플 파형 및 대응 디지털 펄스를 나타낸다. 도 5b는 파형의 옆에 도시된 디머 슬라이더의 중간 위치에 의해 지시된 바와 같이, 디머가 중간 설정에 있을 때 정류 전압(Urect)의 샘플 파형 및 대응 디지털 펄스를 나타낸다. 도 5c는 파형의 옆에 도시된 디머 슬라이더의 하부 위치에 의해 지시된 바와 같이, 디머가 그의 최저 설정에 있을 때 정류 전압(Urect)의 샘플 파형 및 대응 디지털 펄스를 나타낸다.
도 6은 대표적인 실시예에 따른 디머의 위상각을 검출하는 프로세스를 나타내는 흐름도이다. 프로세스는 예를 들어 도 2에 도시된 마이크로컨트롤러(215)에 의해 또는 더 일반적으로 도 1에 도시된 디머 위상각 검출기(110)에 의해 실행되는 펌웨어 및/또는 소프트웨어에 의해 실행될 수 있다.
도 6의 블록(S621)에서, (예를 들어, 도 5a 내지 5c의 하부 파형의 상승 에지에 의해 지시된) 입력 신호의 디지털 펄스의 상승 에지가 검출되고, 예를 들어, 마이크로컨트롤러(215)의 디지털 입력 핀(218)에서의 샘플링이 블록(S622)에서 시작된다. 도시된 실시예에서, 신호는 본선의 절반 사이클 바로 아래와 동일한 소정의 시간 동안 디지털적으로 샘플링된다. 신호가 샘플링될 때마다, 블록(S623)에서, 샘플이 하이 레벨(예를 들어, 디지털 "1")을 갖는지 로우 레벨(예를 들어, 디지털 "0")을 갖는지를 결정한다. 도시된 실시예에서, 블록(S623)에서, 샘플이 디지털 "1"인지를 결정하는 비교가 수행된다. 샘플이 디지털 "1"이면(블록 S623: 예), 블록(S624)에서 카운터가 증가되고, 샘플이 디지털 "1"이 아니면(블록 S623: 아니오), 블록(S625)에서 작은 지연이 삽입된다. 지연은 샘플이 디지털 "1"로 결정되는지 디지털 "0"으로 결정되는지에 관계없이 (예를 들어, 마이크로컨트롤러(215)의) 클록 사이클의 수가 동일하도록 삽입된다.
블록(S626)에서, 본선의 절반 사이클 전체가 샘플링되었는지를 결정한다. 본선의 절반 사이클이 완료되지 않았다면(블록 S626: 아니오), 프로세스는 블록(S622)으로 되돌아가서 디지털 입력 핀(218)에서 신호를 다시 샘플링한다. 본선의 절반 사이클이 완료하면(블록 S626: 예), 샘플링이 정지하고 (블록(S624)에서 누적된) 카운터 값이 현재의 디머 위상각 또는 디밍 레벨로서 식별되고, 이것은 메모리(이 예들은 상술됨)에 저장된다. 카운터는 제로로 리셋되고, 마이크로컨트롤러(215)는 다시 샘플링을 시작하기 위해 다음의 상승 에지를 기다린다.
예를 들어, 마이크로컨트롤러(215)는 본선 절반 사이클 동안 255개의 샘플을 취하는 것으로 가정할 수 있다. 디머 레벨이 (예를 들어, 도 5a에 도시된 바와 같이) 그 범위의 상위에 설정되면, 카운터는 도 6의 블록(S624)에서 약 255까지 증가할 것이다. 디머 레벨이 (예를 들어, 도 5c에 도시된 바와 같이) 그 범위의 하위에 설정되면, 카운터는 블록(S624)에서 단지 약 10 또는 20까지 증가할 것이다. 디머 레벨이 (예를 들어, 도 5b에 도시된 바와 같이) 그 범위의 중간의 어딘가에 설정되면, 카운터는 블록(S624)에서 약 128까지 증가할 것이다. 그러므로, 카운터의 값은 마이크로컨트롤러(215)가 디머의 위상각 또는 디머가 설정된 레벨의 정확한 지시를 갖기 위한 양적인 값을 제공한다. 다양한 실시예에서, 디머 위상각은 예를 들어 마이크로컨트롤러(215)에 의해 카운터 값의 소정 함수를 이용하여 산출될 수 있고, 함수는 당업자에게 명백한 바와 같이, 임의의 특정한 상황에 대한 고유 이득을 제공하거나 다양한 구현예의 애플리케이션 특정 설계 요구사항을 충족시키기 위하여 변경될 수 있다.
따라서, 디머의 위상각은 마이크로컨트롤러(또는 다른 프로세서 또는 프로세싱 회로)의 디지털 입력 구조 및 최소의 수동 구성요소를 이용하여 전자적으로 검출될 수 있다. 실시예에서, 위상각 검출은 AC 커플링 회로, 마이크로컨트롤러 다이오드 클램프 디지털 입력 구조 및 디머 설정 레벨을 결정하기 위하여 실행되는 알고리즘(예를 들어, 펌웨어, 소프트웨어 및/또는 하드웨어에 의해 구현됨)을 이용하여 달성된다. 추가적으로, 디머의 상태는 최소의 구성요소 총수로 그리고 마이크로컨트롤러의 디지털 입력 구조를 이용하여 측정될 수 있다.
또한, 디머 위상각 검출 회로 및 블리드 회로를 포함하는 디밍 제어 시스템 및 관련 알고리즘(들)은, 종래의 시스템에서는 디밍이 정지하게 될 위상 쵸핑 디머의 낮은 디머 위상각에서 디밍을 제어하는 것이 바람직한 다양한 상황에서 사용될 수 있다. 디밍 제어 시스템은 디밍 범위를 증가시키고, 특히 로우 엔드 디밍 레벨이 예를 들어 최대 광 출력의 약 5 퍼센트보다 낮을 것이 요구되는 상황에서, 위상 쵸핑 디머에 접속된 LED 부하를 갖는 전자 변압기와 함께 사용될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 디밍 제어 시스템은 eW Blast PowerCore, eW Burst PowerCore, eW Cove MX PowerCore 및 eW PAR 38 등을 포함하는 필립스 칼라 키네틱스(버링톤(Burlington, MA))로부터 입수 가능한 다양한 조명 제품에서 구현될 수 있다. 또한, 이 디밍 제어 시스템은 다양한 제품이 디머와 더 친화적이 되도록 다양한 제품에 대한 "스마트" 향상의 빌딩 블록으로서 사용될 수 있다.
다양한 실시예에서, 디머 위상각 검출기(110), 디머 위상각 검출 회로(210) 또는 마이크로프로세서(215)의 기능은 하드웨어, 펌웨어 또는 소프트웨어 아키텍쳐의 임의의 조합으로 구성되는 하나 이상의 프로세싱 회로에 의해 구현될 수 있고, 그것이 다양한 기능을 수행할 수 있게 하는 실행가능한 소프트웨어/펌웨어 실행가능 코드를 저장하는 자신의 메모리(예를 들어, 비휘발성 메모리)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 기능은 ASIC, FPGA 등을 이용하여 구현될 수 있다.
또한, 다양한 실시예에서, LED 부하(230)에 의한 광 출력 레벨에 영향을 주기 위하여 전력 변환기(220)의 동작점은 예를 들어 마이크로컨트롤러(215)에 의해 변경되지 않는다. 결과적으로, 전력 변환기(220)에 의해 처리된 전력량의 저하 때문이 아니라 블리드 회로(240)로의 전력 및 전류 전환 때문에 출력 광의 최소 레벨이 변한다. 이것은 전력 변환기(220)에 의해 처리된 전력이 너무 낮아지면 위상 쵸핑 디머의 임의의 최소 부하 요구사항이 충족되지 않을 수 있기 때문에 유용하다. 다양한 실시예에서, 블리드 경로의 스위칭은 본 교시의 범위를 벗어나지 않고 전력 변환기(220)의 동작점의 하강과 결합될 수 있다.
본 기술에 숙련된 자는 여기에 기재된 모든 파라미터, 치수, 물질 및 구성은 예시적인 것이며 실제 파라미터, 치수, 물질 및/또는 구성은 이 독창적인 교시가 사용되는 특정 애플리케이션 또는 애플리케이션들에 의존한다는 것을 인식할 것이다. 본 기술에 숙련된 자는 단지 일상적인 실험을 이용하여 여기에 기재된 특정한 독창적인 실시예에 대한 많은 동등물을 인식하거나 확인할 수 있다. 그러므로, 상술한 실시예는 단지 예로서 제시된 것이며 첨부된 청구범위 및 그 동등물 내에서 독창적인 실시예는 구체적으로 기재되고 청구된 것과 다르게 실행될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본 개시물의 독창적인 실시예는 여기에 기재된 각각의 개별 특징, 시스템, 물품, 물질, 키트 및/또는 방법에 관한 것이다. 또한, 이러한 특징, 시스템, 물품, 물질, 키트 및/또는 방법이 서로 모순되지 않는다면, 이러한 2개 이상의 특징, 시스템, 물품, 물질, 키트 및/또는 방법의 임의의 조합이 본 개시물의 독창적인 범위 내에 포함된다.
여기에 정의되고 사용된 모든 정의는 사전 정의, 참고로 포함된 문서에서의 정의 및/또는 정의된 용어의 일반적인 의미를 제어하는 것으로 이해해야 한다.
명세서 및 청구범위에 사용된 부정관사 "a" 및 "an"은, 명확히 반대로 지시되지 않으면, "적어도 하나"를 의미하는 것으로 이해해야 한다.
명세서 및 청구범위에서 사용된 어구 "및/또는"은 그렇게 결합된 요소 중의 "하나 또는 둘 다", 즉, 일부 경우에 결합하여 존재하고 다른 경우 분리하여 존재하는 요소를 의미하는 것으로 해석해야 한다. "및/또는"을 이용하여 열거된 다수의 요소는 동일한 방식으로, 즉, 그렇게 결합된 요소의 "하나 이상"으로 이해되어야 한다. "및/또는" 절에 의해 구체적으로 식별된 요소 이외에, 그 구체적으로 식별된 요소와 관련되든 관련되지 않든, 다른 요소가 선택적으로 존재할 수 있다. 따라서, 비제한적인 예로서, "A 및/또는 B"는, "포함하는" 등의 개방형 언어와 결합하여 사용될 때, 일 실시예에서는, A만(B 이외의 요소를 선택적으로 포함); 다른 실시예에서는, B만 (A 이외의 요소를 선택적으로 포함); 또 다른 실시예에서는 A 및 B 둘 다(다른 요소를 선택적으로 포함)를 지칭할 수 있다.
명세서 및 청구범위에 사용된 바와 같이, 하나 이상의 요소의 리스트에 관하여 어구 "적어도 하나"는 요소의 리스트 내의 요소 중의 임의의 하나 이상으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 의미하는 것이지만, 반드시 요소의 리스트 내에 구체적으로 열거된 각각 및 모든 요소 중의 적어도 하나를 포함하는 것은 아니며, 요소의 리스트 내의 요소의 임의의 조합을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다. 이 정의는 또한 어구 "적어도 하나"가 나타내는 요소의 리스트 내에서 구체적으로 식별된 요소 이외에, 그 구체적으로 식별된 요소에 관련되든 관련되지 않든, 다른 요소가 선택적으로 존재하는 것을 허용한다.
참조 번호는, 존재한다면, 단지 편의를 위하여 청구항에 제공되며 어떤 방식으로도 제한적 의미로 해석되지 않아야 한다.
상기 명세서에서뿐만 아니라 청구범위에서, "포함하는(comprising)", "포함하는(including)", "지니는(carrying)", "갖는", "포함하는(containing)", "수반하는(involving)", "유지하는", "~로 구성된(composed of)" 등의 모든 전이구(transitional phrase)는 개방형, 즉, 포함하지만 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 전이구 "~으로 구성된(consisting of)" 및 "본질적으로 ~으로 구성된"만이 폐쇄형 또는 반폐쇄형 전이구이다.

Claims (20)

  1. 로우 디밍 레벨에서 고체 조명 부하(solid state lighting load; 130, 230)에 의한 광 출력의 레벨을 제어하는 장치(100, 200)로서,
    상기 고체 조명 부하(130, 230)와 병렬로 접속된 블리드 회로(bleed circuit; 140, 240)
    를 포함하고,
    상기 블리드 회로는 직렬로 접속된 저항기(141, R241) 및 트랜지스터(145, 245)를 포함하고, 상기 트랜지스터는 디머(104)에 의해 설정된 디밍 레벨이 미리 결정된 제1 문턱값보다 작을 경우 디지털 제어 신호의 듀티 사이클에 따라 온 및 오프하도록 구성되어, 상기 디밍 레벨이 감소함에 따라 상기 블리드 회로의 실효 저항을 감소시키는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디머에 의해 설정된 디밍 레벨이 상기 미리 결정된 제1 문턱값보다 클 경우, 상기 디지털 제어 신호의 듀티 사이클은 제로 퍼센트가 되어, 상기 트랜지스터를 항상 오프 상태로 유지하여, 상기 블리드 회로의 실효 저항이 무한대가 되도록 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 디머에 의해 설정된 디밍 레벨이 상기 미리 결정된 제1 문턱값보다 작은 미리 결정된 제2 문턱값에 있을 경우, 상기 디지털 제어 신호의 듀티 사이클은 100 퍼센트가 되어, 상기 트랜지스터를 항상 온 상태로 유지하여, 상기 블리드 회로의 실효 저항이 상기 블리드 회로 내의 상기 저항기의 저항과 실질적으로 동일하도록 하는 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 디지털 제어 신호의 듀티 사이클이 100 퍼센트인 경우, 상기 블리드 회로를 통과하는 블리드 전류가 최대 값이고 상기 고체 조명 부하를 통과하는 부하 전류가 최소 값인 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 디머에 의해 설정된 디밍 레벨이 상기 미리 결정된 제1 문턱값과 상기 미리 결정된 제2 문턱값 사이에 있는 경우, 상기 디지털 제어 신호의 듀티 사이클은 제로 퍼센트와 100 퍼센트 사이의 산출된 퍼센티지에서 설정되어, 상기 디밍 레벨이 감소함에 따라 상기 블리드 회로의 실효 저항이 감소하도록 하는 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 산출된 퍼센티지는 상기 디머에 의해 설정된 디밍 레벨에 적어도 부분적으로 기초하여 미리 결정된 함수에 따라 결정되는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 미리 결정된 함수는 감소하는 디밍 레벨에 대응하는 증가하는 산출된 퍼센티지를 제공하는 선형 함수인 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 미리 결정된 함수는 감소하는 디밍 레벨에 대응하는 증가하는 산출된 퍼센티지를 제공하는 비선형 함수인 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 디머에 의해 설정된 상기 디밍 레벨을 검출하고, 상기 검출된 디밍 레벨에 기초하여 상기 디지털 제어 신호의 듀티 사이클을 결정하고, 상기 블리드 회로 내의 상기 트랜지스터로 상기 듀티 사이클의 상기 디지털 제어 신호를 출력하도록 구성된 검출 회로(110, 210)를 더 포함하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 검출 회로는,
    디지털 입력 및 상기 디지털 입력을 전압원에 클램핑하는 적어도 하나의 다이오드를 포함하는 마이크로컨트롤러;
    상기 마이크로컨트롤러의 상기 디지털 입력과 검출 노드 사이에 접속된 제1 커패시터;
    상기 검출 노드와 접지 사이에 접속된 제2 커패시터; 및
    상기 검출 노드와 상기 디머로부터 정류 전압을 수신하는 정류 전압 노드 사이에 접속된 적어도 하나의 저항기를 포함하고,
    상기 마이크로컨트롤러는, 상기 정류 전압 노드에서의 상기 정류 전압의 파형에 대응하는 상기 디지털 입력에서 수신된 디지털 펄스를 샘플링하고, 상기 샘플링된 디지털 펄스의 길이를 결정하여 상기 디머의 디밍 레벨을 식별하는 것을 포함하는 알고리즘을 실행하는 장치.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 디지털 제어 신호를 출력하는 펄스 폭 변조(PWM) 출력(219)을 더 포함하는 장치.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서, 상기 고체 조명 부하는 직렬로 접속된 LED들의 스트링(231, 232)을 포함하는 장치.
  15. 제9항에 있어서, 상기 디머로부터 정류 전압을 수신하고 상기 고체 조명 부하에 상기 정류 전압에 대응하는 출력 전압을 제공하도록 구성된 개방 루프 전력 변환기(120, 220)를 더 포함하는 장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 디머(104)에 의해 제어되는 고체 조명 부하(130, 230) - 상기 고체 조명 부하는 블리드 회로(140, 240)와 병렬로 접속됨 - 에 의한 광 출력의 레벨을 제어하는 방법으로서,
    상기 디머의 위상각을 검출하는 단계;
    상기 검출된 위상각에 기초하여 디지털 제어 신호의 퍼센티지 듀티 사이클을 결정하는 단계; 및
    상기 디지털 제어 신호를 이용하여 상기 병렬 블리드 회로 내의 스위치(145, 245)를 제어하는 단계
    를 포함하고,
    상기 스위치는 상기 디지털 제어 신호의 퍼센티지 듀티 사이클에 응답하여 개방 및 폐쇄되어 상기 병렬 블리드 회로의 저항(141, R241)을 조절하고, 상기 병렬 블리드 회로의 저항은 상기 디지털 제어 신호의 퍼센티지 듀티 사이클에 반비례하고,
    상기 퍼센티지 듀티 사이클을 결정하는 단계는,
    상기 검출된 위상각이 미리 결정된 로우 디밍 문턱값보다 클 경우 상기 퍼센티지 듀티 사이클이 제로 퍼센트인 것으로 결정하는 단계; 및
    상기 검출된 위상각이 상기 미리 결정된 로우 디밍 문턱값보다 작을 경우 상기 퍼센티지 듀티 사이클을 미리 결정된 함수에 따라 산출하는 단계
    를 포함하고,
    상기 미리 결정된 함수는 상기 검출된 위상각의 감소에 응답하여 상기 퍼센티지 듀티 사이클을 증가시키는 것인 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 퍼센티지 듀티 사이클을 결정하는 단계는 상기 검출된 위상각이 상기 미리 결정된 로우 디밍 문턱값보다 작은 또 다른 미리 결정된 디밍 문턱값보다 작을 경우 상기 퍼센티지 듀티 사이클이 100 퍼센트인 것으로 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 100 퍼센트 듀티 사이클은 상기 스위치를 폐쇄 상태로 유지하여 상기 병렬 블리드 회로의 저항이 최소 값을 갖도록 하는 방법.
KR1020127027133A 2010-03-18 2011-03-01 고체 조명 기구의 디밍 범위를 증가시키는 방법 및 장치 KR101701729B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US31522910P 2010-03-18 2010-03-18
US61/315,229 2010-03-18
PCT/IB2011/050865 WO2011114250A1 (en) 2010-03-18 2011-03-01 Method and apparatus for increasing dimming range of solid state lighting fixtures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130016299A KR20130016299A (ko) 2013-02-14
KR101701729B1 true KR101701729B1 (ko) 2017-02-22

Family

ID=44022912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127027133A KR101701729B1 (ko) 2010-03-18 2011-03-01 고체 조명 기구의 디밍 범위를 증가시키는 방법 및 장치

Country Status (10)

Country Link
US (2) US9456486B2 (ko)
EP (1) EP2548413B1 (ko)
JP (1) JP5759491B2 (ko)
KR (1) KR101701729B1 (ko)
CN (1) CN102870497B (ko)
BR (1) BR112012023127A8 (ko)
ES (1) ES2664198T3 (ko)
RU (1) RU2603842C2 (ko)
TW (1) TW201204168A (ko)
WO (1) WO2011114250A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11026305B1 (en) 2019-11-08 2021-06-01 Apogee Lighting Holdings, Llc Dimming circuit with reference control

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8358085B2 (en) 2009-01-13 2013-01-22 Terralux, Inc. Method and device for remote sensing and control of LED lights
US9326346B2 (en) 2009-01-13 2016-04-26 Terralux, Inc. Method and device for remote sensing and control of LED lights
BR112012011829A2 (pt) 2009-11-17 2018-03-27 Terralux Inc detecção e controle de suprimento de energia led
CN102791054B (zh) 2011-04-22 2016-05-25 昂宝电子（上海）有限公司 用于电容性负载下的调光控制的系统和方法
CN103329618B (zh) 2011-06-17 2016-06-29 马维尔国际贸易有限公司 用于固态负载的triac调光系统
US20130049631A1 (en) * 2011-08-23 2013-02-28 Scott A. Riesebosch Led lamp with variable dummy load
JP5838346B2 (ja) 2011-10-24 2016-01-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 点灯装置および、これを用いた照明器具
CN103108435B (zh) * 2011-11-14 2017-05-24 欧司朗股份有限公司 阻尼电路、led驱动器以及led照明系统
WO2013090904A1 (en) 2011-12-16 2013-06-20 Terralux, Inc. System and methods of applying bleed circuits in led lamps
BR112014016430A8 (pt) * 2012-01-06 2017-07-04 Koninklijke Philips Nv método para dimerizar suavemente uma fonte de luz de estado sólido, sistema para controlar um nível de luz emitida por uma fonte de luz de estado sólido em resposta a um dimmer, e meio legível por computador armazenando o código de computador
US8581503B1 (en) * 2012-05-02 2013-11-12 Semiconductor Components Industries, Llc Method of forming an LED control circuit and structure therefor
CN104768285B (zh) 2012-05-17 2017-06-13 昂宝电子（上海）有限公司 用于利用系统控制器进行调光控制的系统和方法
TW201417630A (zh) * 2012-10-26 2014-05-01 Lextar Electronics Corp 照明系統
CN103024994B (zh) 2012-11-12 2016-06-01 昂宝电子（上海）有限公司 使用triac调光器的调光控制系统和方法
US9661706B2 (en) * 2012-12-27 2017-05-23 Cree, Inc. Low intensity dimming circuit for an LED lamp and method of controlling an LED
TWI504310B (zh) * 2013-02-07 2015-10-11 Hep Tech Co Ltd Dimming light emitting diode lighting system and its driving device and driving method
TWI504182B (zh) * 2013-04-19 2015-10-11 Hep Tech Co Ltd A method of transmitting a signal using a power waveform
CN104122847A (zh) * 2013-04-24 2014-10-29 东林科技股份有限公司 利用电源波形传输信号的方法
US9265119B2 (en) 2013-06-17 2016-02-16 Terralux, Inc. Systems and methods for providing thermal fold-back to LED lights
CN104602387B (zh) * 2013-11-01 2018-08-03 通用电气公司 假负载电路
DE102013113053B4 (de) 2013-11-26 2019-03-28 Schott Ag Treiberschaltung mit einer Halbleiterlichtquelle sowie Verfahren zum Betrieb einer Treiberschaltung
US9912234B2 (en) * 2014-03-24 2018-03-06 Intersil Americas LLC Systems and methods for mitigation of resistor nonlinearity errors in single or multiphase switching voltage regulators employing inductor DCR current sensing
CN103957634B (zh) 2014-04-25 2017-07-07 广州昂宝电子有限公司 照明系统及其控制方法
CN103945614B (zh) * 2014-04-25 2017-06-06 昂宝电子（上海）有限公司 照明系统和驱动电路
CN104035348B (zh) * 2014-05-29 2017-01-04 东莞高仪电子科技有限公司 数位万用型调光器
US10225898B2 (en) * 2014-06-17 2019-03-05 Philips Lighting Holding B.V. Dynamic control circuit
CN104066247B (zh) * 2014-06-24 2017-02-01 浙江生辉照明有限公司 一种led照明装置的驱动电路及调光控制方法
CN104066254B (zh) 2014-07-08 2017-01-04 昂宝电子（上海）有限公司 使用triac调光器进行智能调光控制的系统和方法
US10015854B2 (en) 2014-07-23 2018-07-03 Philips Lighting Holding B.V. LED driver circuit, LED circuit and drive method
CN104470060B (zh) * 2014-10-20 2017-09-15 深圳市华星光电技术有限公司 模拟调光转换电路及显示装置
US9408260B2 (en) 2014-10-20 2016-08-02 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Analog dimming conversion circuit and display device
AU2014268272A1 (en) * 2014-11-28 2016-06-16 LSC Lighting Systems (Aust) Pty. Ltd. Circuitry for LED light dimmer
US9769909B2 (en) * 2014-12-05 2017-09-19 Xenio Corporation Current steering and dimming control of a light emitter
TWI597930B (zh) 2015-02-06 2017-09-01 Use to change the conduction angle as the control command of the control device
KR102453820B1 (ko) * 2015-08-21 2022-10-17 서울반도체 주식회사 발광소자 구동회로 및 조명장치
US9814105B2 (en) 2015-11-12 2017-11-07 Semiconductor Components Industries, Llc Control circuit for LED and active bleeder thereof
NL2016662B1 (en) * 2016-04-22 2017-11-16 Eldolab Holding Bv Modular lighting application.
CN106413189B (zh) 2016-10-17 2018-12-28 广州昂宝电子有限公司 使用调制信号的与triac调光器相关的智能控制系统和方法
CA2950054A1 (fr) * 2016-11-30 2018-05-30 Technologies Intelia Inc. Methode et systeme pour gradateur de lumiere sans scintillement sur un reseau d'alimentation alternatif
CN110463348B (zh) 2017-01-15 2021-11-05 生态照明公司 照明系统和用于确定波形功率输入的相位角的周期性值的系统
EP3580860A1 (en) * 2017-02-08 2019-12-18 EldoLAB Holding B.V. Led driver for vlc
CN107645804A (zh) 2017-07-10 2018-01-30 昂宝电子（上海）有限公司 用于led开关控制的系统
CN107682953A (zh) 2017-09-14 2018-02-09 昂宝电子（上海）有限公司 Led照明系统及其控制方法
US10483850B1 (en) 2017-09-18 2019-11-19 Ecosense Lighting Inc. Universal input-voltage-compatible switched-mode power supply
CN107864539B (zh) * 2017-10-12 2019-10-11 惠州莫思特智照科技有限公司 感应灯及感应装置
CN107995730B (zh) 2017-11-30 2020-01-07 昂宝电子（上海）有限公司 用于与triac调光器有关的基于阶段的控制的系统和方法
CN108200685B (zh) 2017-12-28 2020-01-07 昂宝电子（上海）有限公司 用于可控硅开关控制的led照明系统
CN110300476B (zh) * 2018-03-23 2022-04-12 台达电子工业股份有限公司 调光器控制电路、方法以及系统
US11399421B2 (en) * 2018-05-28 2022-07-26 King Kuen Hau Universal dimmer
US10375775B1 (en) * 2018-07-11 2019-08-06 Shenzhen Sunmoon Microelectronics Co., Ltd. Circuit and method for linear constant current control and LED device
US11051386B2 (en) 2018-09-06 2021-06-29 Lsi Industries, Inc. Distributed intelligent network-based lighting system
CN109922564B (zh) 2019-02-19 2023-08-29 昂宝电子（上海）有限公司 用于triac驱动的电压转换系统和方法
RU195776U1 (ru) * 2019-06-19 2020-02-05 Акционерное общество "Новосибирский приборостроительный завод" Драйвер для управления яркостью светоизлучателя
CN110493913B (zh) 2019-08-06 2022-02-01 昂宝电子（上海）有限公司 用于可控硅调光的led照明系统的控制系统和方法
CN110831295B (zh) 2019-11-20 2022-02-25 昂宝电子（上海）有限公司 用于可调光led照明系统的调光控制方法和系统
US11497097B2 (en) * 2019-12-19 2022-11-08 Magic Leap, Inc. Control of dynamic brightness of light-emitting diode array
CN110831289B (zh) 2019-12-19 2022-02-15 昂宝电子（上海）有限公司 Led驱动电路及其操作方法和供电控制模块
CN111031635B (zh) 2019-12-27 2021-11-30 昂宝电子（上海）有限公司 用于led照明系统的调光系统及方法
CN111432526B (zh) 2020-04-13 2023-02-21 昂宝电子（上海）有限公司 用于led照明系统的功率因子优化的控制系统和方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080048573A1 (en) 2006-07-17 2008-02-28 Powerdsine, Ltd. - Microsemi Corporation Controlled Bleeder for Power Supply

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3624195A1 (de) 1986-07-17 1988-01-21 Fuss Fritz Gmbh & Co Detektionsverfahren fuer einen passiven infrarot-bewegungsmelder und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens
US5847450A (en) 1996-05-24 1998-12-08 Microchip Technology Incorporated Microcontroller having an n-bit data bus width with less than n I/O pins
US6211626B1 (en) 1997-08-26 2001-04-03 Color Kinetics, Incorporated Illumination components
US6016038A (en) 1997-08-26 2000-01-18 Color Kinetics, Inc. Multicolored LED lighting method and apparatus
WO2005089309A2 (en) 2004-03-15 2005-09-29 Color Kinetics Incorporated Power control methods and apparatus
JP4496812B2 (ja) 2004-03-18 2010-07-07 東芝ライテック株式会社 Ｌｅｄ式照明装置
JP4241487B2 (ja) * 2004-04-20 2009-03-18 ソニー株式会社 Ｌｅｄ駆動装置、バックライト光源装置及びカラー液晶表示装置
US7667408B2 (en) * 2007-03-12 2010-02-23 Cirrus Logic, Inc. Lighting system with lighting dimmer output mapping
TW200910290A (en) * 2007-08-28 2009-03-01 Coretronic Corp Light source device
WO2009085244A1 (en) 2007-12-21 2009-07-09 Cypress Semiconductor Corporation Controlling a light emitting diode fixture
TWI459858B (zh) * 2008-06-24 2014-11-01 Eldolab Holding Bv 照明系統及發光二極體組件之控制單元
BRPI0916794A2 (pt) * 2008-07-15 2018-01-23 Sharp Kabushiki Kaisha circuito de acionamento de dispositivo de emissão de luz e dispositivo de exibição
US8222832B2 (en) * 2009-07-14 2012-07-17 Iwatt Inc. Adaptive dimmer detection and control for LED lamp
EP2484179B1 (en) 2009-09-28 2014-07-23 Koninklijke Philips N.V. Method and apparatus providing deep dimming of a solid state lighting device
TW201206248A (en) 2010-03-25 2012-02-01 Koninkl Philips Electronics Nv Method and apparatus for increasing dimming range of solid state lighting fixtures

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080048573A1 (en) 2006-07-17 2008-02-28 Powerdsine, Ltd. - Microsemi Corporation Controlled Bleeder for Power Supply

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11026305B1 (en) 2019-11-08 2021-06-01 Apogee Lighting Holdings, Llc Dimming circuit with reference control

Also Published As

Publication number Publication date
US9456486B2 (en) 2016-09-27
BR112012023127A2 (pt) 2017-07-25
KR20130016299A (ko) 2013-02-14
EP2548413A1 (en) 2013-01-23
BR112012023127A8 (pt) 2017-12-05
US9622315B2 (en) 2017-04-11
RU2012144329A (ru) 2014-04-27
US20160366743A1 (en) 2016-12-15
RU2603842C2 (ru) 2016-12-10
ES2664198T3 (es) 2018-04-18
WO2011114250A1 (en) 2011-09-22
TW201204168A (en) 2012-01-16
CN102870497B (zh) 2016-03-02
US20130106298A1 (en) 2013-05-02
CN102870497A (zh) 2013-01-09
JP5759491B2 (ja) 2015-08-05
JP2013522837A (ja) 2013-06-13
EP2548413B1 (en) 2018-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101701729B1 (ko) 고체 조명 기구의 디밍 범위를 증가시키는 방법 및 장치
US9485833B2 (en) Method and apparatus for increasing dimming range of solid state lighting fixtures
US10015860B2 (en) Method and apparatus for detecting presence of dimmer and controlling power delivered to solid state lighting load
KR101733399B1 (ko) 조광기 위상각을 검출하고 고체 조명 기구에 대한 범용 입력 전압을 선택적으로 결정하는 방법 및 장치
JP5829676B2 (ja) 最大及び最小の調光器設定に基づいて半導体照明負荷の光出力範囲を調整するための方法及び装置
US8975820B2 (en) Smooth dimming of solid state light source using calculated slew rate
KR20120062783A (ko) 고체 상태 조명 기구에 대한 범용 전압 입력을 제공하는 방법 및 장치