KR20120091263A - 고체 조명 시스템용의 선택적으로 활성화되는 고속 시동/블리더 회로 - Google Patents

고체 조명 시스템용의 선택적으로 활성화되는 고속 시동/블리더 회로 Download PDF

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KR20120091263A
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마이클 다타
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 장치는 전력 변환기 및 고체 조명(SSL) 부하를 포함하는 SSL 픽스처에 의해 인출되는 전류를 제어한다. 장치는 전압 정류기와 SSL 부하에 전력을 공급하는 전력 변환기 사이에 저임피던스 접속을 형성하기 위해 일시적으로 활성화되도록 구성되는 선택 가능한 저임피던스 경로를 갖는 고속 시동/블리더 회로를 포함한다. 저임피던스 경로는 전력 변환기를 충전하기 위해 시동 기간 동안에 그리고 SSL 픽스처의 부적절한 동작의 검출에 기초하여 시동 기간이 아닌 다른 시간들 동안에 일시적으로 활성화된다.

Description

고체 조명 시스템용의 선택적으로 활성화되는 고속 시동/블리더 회로{SELECTIVELY ACTIVATED RAPID START/BLEEDER CIRCUIT FOR SOLID STATE LIGHTING SYSTEM}
본원은 "Rapid Start-Up Circuit for Solid State Lighting System"이라는 제목으로 2009년 9월 30일자로 출원되고 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 가출원 제60/247,297호와 관련된다.
본 발명은 일반적으로 고체 조명 시스템들을 위한 멀티-태스킹 고속 시동 회로들에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 명세서에 개시되는 다양한 발명 장치들 및 방법들은 시동 기간 동안과 다른 시간들에 고체 조명 시스템 내의 디밍 회로와 함께 사용하기 위한 고속 시동 회로의 저임피던스 경로를 선택적으로 제공하는 것에 관한 것이다.
고체 조명 기술들, 즉 발광 다이오드(LED) 및 유기 발광 다이오드(OLED)와 같은 반도체 광원들에 기초하는 조명은 전통적인 형광, 고강도 방전(HID) 및 백열 램프들에 대한 실행 가능한 대안을 제공한다. LED들의 기능적 이점들 및 이득들은 고에너지 변환 및 광학 효율, 내구성, 더 낮은 운영 비용 및 많은 다른 것들을 포함한다. LED 기술에서의 최근의 진보는 많은 응용에서 다양한 조명 효과들을 가능하게 하는 효율적이고 강건한 풀 스펙트럼 광원들을 제공하였다.
이러한 광원들을 구현하는 픽스처들(fixtures) 중 일부는 백색 광 및/또는 상이한 광 컬러들, 예를 들어 적색, 녹색 및 청색을 생성할 수 있는 하나 이상의 LED들은 물론, 예컨대 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제6,016,038호 및 제6,211,626호에 상세히 설명된 바와 같이 다양한 컬러들 및 컬러 변경 조명 효과들을 생성하기 위해 LED들의 출력을 독립적으로 제어하기 위한 제어기 또는 프로세서도 포함하는 조명 모듈을 특징으로 한다. LED 기술은 Philips Color Kinetics로부터 입수 가능한 EssentialWhite™ 시리즈와 같은 라인 전압 급전식 백색 조명 픽스처들을 포함한다.
많은 조명 응용은 디머들을 사용한다. 전통적인 디머들은 백열(전구 및 할로겐) 램프들과 함께 양호하게 동작한다. 그러나, 컴팩트 형광 램프(CFL), 전자 변압기들을 사용하는 저전압 할로겐 램프들 및 LED들 및 OLED들 또는 다른 부하들과 같은 고체 조명(SSL) 램프들 또는 유닛들을 포함하는 다른 타입의 전자 램프들과는 문제들이 발생한다. 특히, 전자 변압기들을 사용하는 저전압 SSL 유닛들은 예를 들어 전기 저전압(ELV) 타입 디머들 또는 저항-용량(RC) 디머들과 같은 특수 디머들을 사용하여 디밍될 수 있다.
전통적인 디머들은 통상적으로 본선 전압 신호의 각각의 파형(사인파)의 일부를 초핑(chopping)하고, 나머지 파형을 조명 픽스처로 전달한다. 리딩 에지 또는 순방향 위상 디머는 전압 신호 파형의 리딩 에지를 초핑한다. 트레일링 에지 또는 역방향 위상 디머는 전압 신호 파형의 트레일링 에지를 초핑한다. LED 드라이버들과 같은 전자 부하들은 통상적으로 트레일링 에지 디머들과 함께 더 양호하게 동작한다.
디머에 의해 생성되는 초핑된 파형에 에러 없이 자연스럽게 응답하는 백열 및 기타 저항성 조명 장치들과 달리, LED 및 기타 SSL 유닛들 또는 픽스처들은 사용자가 조명 픽스처를 스위치 온할 때부터 광원이 실제로 턴온될 때까지 현저한 지연 및/또는 플리커를 갖는다. SSL 유닛 또는 픽스처 상의 물리적 전력 스위치가 턴온될 때부터 픽스처로부터 광이 처음 보일 때까지의 이러한 지연은 바람직하지 않게 길 수 있다. 이러한 지연의 원인은, 전력 변환기가 시동에 충분한 전압을 갖고, 디머 설정에 따라 SSL 유닛 또는 픽스처에 급전하기 위해 정류되지 않은 라인 전압으로부터의 전력을 변환하기 시작하는 데 걸리는 시간이다. 시간 지연은 예를 들어 디머 설정에 기초하여 본선 전압 신호의 초핑된 파형에 의해 결정되는 바와 같은 이용 가능한 정류된 전압(Urect), 노드 Urect로부터 전력 변환기 집적 회로(IC)에 전력을 공급하는 노드 Vcc까지의 임피던스 및 노드 Vcc로부터 접지까지의 용량과 같은 다양한 팩터들에 의해 결정된다.
이러한 지연을 해결하기 위하여, 소위 "즉석 시동" 회로들이 개발되었다. 그러나, 즉석 시동 회로들과 연계하여 사용되는 비교적 낮은 디머 설정들은 SSL 유닛 또는 픽스처를 턴온하기 위해 스위치가 플립되는 시간으로부터 광이 보이는 시간까지의 현저한 지연을 여전히 발생시킨다. 예컨대, 즉석 시동 회로는 수동적일 수 있으며, 예를 들어 RC 회로로 구성될 수 있다. 일반적으로, 시동 네트워크의 임피던스가 낮을수록, 전력 변환기는 더 빨리 턴온될 것이다. 그러나, 수동적인 RC 시동 네트워크의 경우, 정상 상태 전력 손실은 더 빠른 턴온 시간과 함께 증가하여, 더 낮은 전력 공급 효율, 따라서 더 낮은 전체 픽스처 효율(예로서, 와트당 루멘)을 유발한다.
게다가, 특히 SSL 부하들의 낮은 전력으로 인해, 시동 기간에 이어 디머들과 비저항성 부하들 사이에 호환성 문제들이 존재한다. 호환성 문제들의 예들은 디머 전자 스위치들의 오작동(misfiring), 낮은 디머 레벨들 동안의 전력 변환기로의 전원 전압의 제공 및 시스템 입력 커패시터들의 방전을 포함한다.
특히, 디머 전자 스위치들의 오작동과 관련하여, 디머 전자 스위치가 닫힐 때(턴온될 때) 디머의 출력에 전압이 인가되며, 디머 스위치가 열릴 때(턴오프될 때) 디머의 출력에 전압이 인가되지 않는다. 상이한 타입의 전자 스위치들이 전통적인 디머들에서 사용될 수 있다. 예를 들어, TRIAC(TRIode Alternating Current) 스위치가 사용될 수 있으며, 이는 디머 전압을 출력하도록 턴온 상태로 유지하기 위해 최소 유지 전류 및/또는 래칭 전류를 필요로 한다. 그러나, LED 램프들 및 기타 SSL 유닛들 및 픽스처들과 같은 저와트수 부하들은 종종 이러한 최소 전류를 인출하지 못한다. 최소 전류가 인출되지 못할 때, TRIAC은 부정확하게 스위칭되어(예를 들어, 오작동하여), 디머/SSL 유닛 또는 픽스처 시스템의 부적절한 동작을 유발한다. 그러한 부적절한 동작은 플리커와 같은 바람직하지 않은 효과들을 유발할 수 있다.
따라서, 딤 레벨들(dim levels)의 범위에 걸쳐, 특히 비교적 낮은 딤 레벨들에서 고체 조명 유닛 또는 픽스처의 전력 변환기 IC에 충분한 전력을 공급하는 즉석 시동 회로가 필요하다.
본 개시는 고체 조명 유닛들 또는 픽스처들이 디머/SSL 시스템의 적절한 동작에 불충분한 전류를 인출하고 있는 시동 기간 동안에 그리고 시동 기간과 다른 기간들 동안에, 블리더로서 작용하는, 고체 조명 유닛들 및 픽스처들을 위한 전력 변환기의 고속 시동 회로의 저임피던스 경로들을 선택적으로 구현하고, 호환성을 향상시키기 위한 본 발명의 방법들 및 장치들에 관한 것이다.
일반적으로, 일 양태에서, 전력 변환기 및 SSL 부하를 포함하는 고체 조명(SSL) 픽스처에 의해 인출되는 전류를 제어하기 위한 장치가 제공된다. 이 장치는 전압 정류기와 SSL 부하에 전력을 공급하는 전력 변환기 사이의 낮은 임피던스 접속을 형성하기 위해 일시적으로 활성화되도록 구성되는 선택 가능한 저임피던스 경로를 갖는 고속 시동/블리더 회로를 포함한다. 저임피던스 경로는 전력 변환기를 충전하기 위해 시동 기간 동안에 그리고 SSL 픽스처의 부적절한 동작의 검출에 기초하는 시동 시간과 다른 시간들 동안에 일시적으로 활성화된다.
다른 양태에서, SSL 부하에 급전하기 위한 시스템이 제공되며, 이 시스템은 디머 회로, 정류기 회로, 전력 변환기, 고속 시동/블리더 회로 및 제어기를 포함한다. 디머 회로는 SSL 부하의 전압을 조정하도록 구성된다. 정류기 회로는 디머 회로에 의한 조정된 전압 출력을 정류하도록 구성된다. 전력 변환기는 정류기 회로에 의한 정류된 전압 출력에 기초하여 SSL 부하에 전력을 공급하도록 구성된다. 고속 시동/블리더 회로는 활성화 시에 정류기 회로와 전력 변환기 사이에 저임피던스 접속을 형성하도록 구성되는 저 임피던스 경로를 포함한다. 제어기는 전력 변환기를 충전하기 위해 시동 기간 동안에 그리고 SSL 부하에 의해 인출되는 전류에 기초하는 시동 시간과 다른 시간들 동안에 고속 시동/블리더 회로의 저임피던스 경로를 선택적으로 활성화하도록 구성된다.
또 다른 양태에서, 디머, 정류기, SSL 픽스처, 고속 시동/블리더 회로 및 제어기를 포함하는 시스템이 제공된다. 디머는 입력 전압을 조정하도록 구성된다. 정류기는 디머 회로에 의한 조정된 전압 출력을 정류하도록 구성된다. SSL 픽스처는 전력 변환기 및 SSL 부하를 포함하며, 전력 변환기는 정류기에 의한 정류된 전압 출력에 기초하여 SSL 부하에 전력을 공급한다. 고속 시동/블리더 회로는 활성화 시에 정류기 회로와 전력 변환기 사이에 저임피던스 접속을 형성하도록 구성되는 저 임피던스 경로를 포함한다. 제어기는 SSL 픽스처의 동작을 모니터링하고, 전력 변환기를 충전하기 위해 시동 기간 동안에 그리고 SSL 픽스처 동작의 모니터링에 기초하는 시동 시간과 다른 시간들 동안에 고속 시동/블리더 회로의 저임피던스 경로를 선택적으로 활성화하도록 구성된다.
본 개시의 목적을 위해 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "LED"는 임의의 전기 발광 다이오드 또는 전기 신호에 응답하여 복사선을 생성할 수 있는 다른 타입의 캐리어 주입/접합 기반 시스템을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 용어 LED는 전류에 응답하여 광을 방출하는 다양한 반도체 기반 구조들, 발광 폴리머들, 유기 발광 다이오드들(OLED), 전기 발광 스트립들 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 특히, 용어 LED는 적외선 스펙트럼, 자외선 스펙트럼 및 (일반적으로 약 400 나노미터 내지 약 700 나노미터의 복사선 파장들을 포함하는) 가시 스펙트럼의 다양한 부분들 중 하나 이상의 복사선을 생성하도록 구성될 수 있는 (반도체 및 유기 발광 다이오드들을 포함하는) 모든 타입의 발광 다이오드들을 지칭한다. LED들의 일부 예들은 다양한 타입의 적외선 LED들, 자외선 LED들, 적색 LED들, 청색 LED들, 녹색 LED들, 황색 LED들, 황갈색 LED들, 오렌지색 LED들 및 백색 LED들(아래에 더 설명됨)을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. LED들은 주어진 스펙트럼에 대한 다양한 대역폭들(예로서, 반치폭, 즉 FWHM)(예로서, 좁은 대역폭, 넓은 대역폭) 및 주어진 일반 컬러 분류 내의 다양한 주요 파장들을 갖는 복사선을 생성하도록 구성 및/또는 제어될 수 있다는 것도 알아야 한다.
예를 들어, 본질적으로 백색인 광을 생성하도록 구성된 LED의 일 구현(예로서, LED 백색 조명 픽스처)은 본질적으로 백색인 광을 형성하도록 함께 혼합되는 상이한 전기 발광 스펙트럼들을 각각 방출하는 다수의 다이를 포함할 수 있다. 다른 구현에서, LED 백색 조명 픽스처는 제1 스펙트럼을 갖는 전기 발광을 상이한 제2 스펙트럼으로 변환하는 형광체 재료와 연관될 수 있다. 이러한 구현의 일례에서, 비교적 짧은 파장 및 좁은 대역폭의 스펙트럼을 갖는 전기 발광은 형광체 재료를 "펌핑"하고, 이어서 형광체 재료는 약간 더 넓은 스펙트럼을 갖는 더 긴 파장의 복사선을 방출한다. 용어 LED는 물리 및/또는 전기 패키지 타입의 LED를 제한하지 않는다는 것도 이해해야 한다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, LED는 (예로서, 개별적으로 제어 가능하거나 가능하지 않을 수 있는) 상이한 복사선 스펙트럼들을 각각 방출하도록 구성되는 다수의 다이를 갖는 단일 발광 장치를 지칭할 수 있다. 또한, LED는 LED(예로서, 백색 광 LED들의 일부 타입들)의 필수 부분으로 간주되는 형광체와 연관될 수 있다. 일반적으로, 용어 LED는 패키지화된 LED들, 패키지화되지 않은 LED들, 표면 실장 LED들, 칩-온-보드 LED들, T-패키지 실장 LED들, 방사상 패키지 LED들, 전력 패키지 LED들, 소정 타입의 케이스 및/또는 광학 요소(예로서, 확산 렌즈)를 포함하는 LED들 등을 지칭할 수 있다.
용어 "광원"은 (위에서 정의된 바와 같은 하나 이상의 LED를 포함하는) LED 기반 광원들, 백열 광원들(예로서, 필라멘트 램프들, 할로겐 램프들), 형광 광원들, 인광 광원들, 고강도 방전 광원들(예로서, 나트륨 증기, 수은 증기 및 금속 할로겐 화합물 램프들), 레이저들, 다른 타입의 전기 발광 광원들, 불 발광 광원들(예를 들어, 화염들), 양초 발광 광원들(예로서, 가스 맨틀들, 탄소 아크 복사선 광원들), 광 발광 광원들(예를 들어, 가스 방전 광원들), 전자 포화를 이용하는 캐소드 발광 광원들, 직류 발광 광원들, 결정 발광 광원들, 운동 발광 광원들, 열 발광 광원들, 마찰 발광 광원들, 소리 발광 광원들, 무선 발광 광원들 및 발광 폴리머들을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 복사선 광원들 중 어느 하나 이상을 지칭하는 것으로 이해되어야 한다.
용어 "조명 픽스처"는 본 명세서에서 특정 폼 팩터, 어셈블리 또는 패키지 내의 하나 이상의 조명 유닛들의 구현 또는 배열을 지칭하는 데 사용된다. 용어 "조명 유닛"은 본 명세서에서 동일 또는 상이한 타입의 하나 이상의 광원들을 포함하는 장치를 지칭하는 데 사용된다. 주어진 조명 유닛은 광원(들), 인클로저/하우징 배열들 및 형상들 및/또는 전기 및 기계 접속 구성들을 위한 다양한 실장 배열들 중 어느 하나를 가질 수 있다. 게다가, 주어진 조명 유닛은 옵션으로서 광원(들)의 동작과 관련된 다양한 다른 컴포넌트들(예로서, 제어 회로)과 관련될 수 있다(예를 들어, 이들을 포함하고, 이들에 결합되고 그리고/또는 이들과 함께 패키지화될 수 있다). "LED 기반 조명 유닛"은 전술한 바와 같은 하나 이상의 LED 기반 광원들만을 또는 다른 비 LED 기반 광원들과 함께 포함하는 조명 유닛을 지칭한다. "멀티채널" 조명 유닛은 상이한 복사선 스펙트럼들을 각각 생성하도록 구성되는 적어도 2개의 광원을 포함하는 LED 기반 또는 비 LED 기반 조명 유닛을 지칭하며, 각각의 상이한 광원 스펙트럼은 멀티채널 조명 유닛의 "채널"로서 지칭될 수 있다.
하나의 네트워크 구현에서, 네트워크에 결합된 하나 이상의 장치는 (예로서, 마스터/슬레이브 관계에서) 네트워크에 결합된 하나 이상의 다른 장치들에 대한 제어기의 역할을 할 수 있다. 다른 구현에서, 네트워킹된 환경은 네트워크에 결합된 장치들 중 하나 이상을 제어하도록 구성되는 하나 이상의 전용 제어기들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 네트워크에 결합된 다수의 장치는 통신 매체 또는 매체들 상에 존재하는 데이터에 각자 액세스할 수 있지만, 주어진 장치는 예를 들어 그에 할당된 하나 이상의 특정 식별자들(예로서, "어드레스들")에 기초하여 네트워크와 데이터를 선택적으로 교환하도록(즉, 네트워크로부터 데이터를 수신하고 그리고/또는 데이터를 네트워크로 전송하도록) 구성된다는 점에서 "어드레스 가능"할 수 있다.
용어 "제어기"는 본 명세서에서 일반적으로 하나 이상의 광원들의 동작에 관련된 다양한 장치들을 기술하는 데 사용된다. 제어기는 본 명세서에서 설명되는 다양한 기능들을 수행하도록 다양한 방식(예로서, 전용 하드웨어 등)으로 구현될 수 있다. "프로세서"는 본 명세서에서 설명되는 다양한 기능들을 수행하도록 소프트웨어(예로서, 마이크로코드)를 사용하여 프로그래밍될 수 있는 하나 이상의 마이크로프로세서들을 사용하는 제어기의 일례이다. 제어기는 프로세서를 사용하거나 사용하지 않고 구현될 수 있으며, 또한 일부 기능들을 수행하기 위한 전용 하드웨어와 다른 기능들을 수행하기 위한 프로세서(예로서, 하나 이상의 프로그래밍된 마이크로프로세서들 및 관련 회로)의 결합으로서 구현될 수도 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에서 사용될 수 있는 제어기 컴포넌트들의 예들은 전통적인 마이크로프로세서들, 주문형 집적 회로들(ASIC) 및 필드 프로그래머블 게이트 어레이들(FPGA)을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
다양한 구현들에서, 프로세서 및/또는 제어기는 하나 이상의 저장 매체들(일반적으로 본 명세서에서 "메모리", 예를 들어 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 프로그래밍 가능한 판독 전용 메모리(PROM), 전기적으로 프로그래밍 가능한 판독 전용 메모리(EPROM), 전기적으로 소거 및 프로그래밍 가능한 판독 전용 메모리(EEPROM), 유니버설 직렬 버스(USB) 드라이브, 플로피 디스크들, 컴팩트 디스크들, 광 디스크들, 자기 테이프 등과 같은 휘발성 및 비휘발성 컴퓨터 메모리로서 지칭됨)과 연관될 수 있다. 일부 구현들에서, 저장 매체들은 하나 이상의 프로세서들 및/또는 제어기들에서 실행될 때 본 명세서에서 설명되는 기능들의 적어도 일부를 수행하는 하나 이상의 프로그램들로 인코딩될 수 있다. 다양한 저장 매체들은 프로세서 또는 제어기 내에 고정될 수 있거나, 운반 가능할 수 있으며, 따라서 그에 저장된 하나 이상의 프로그램들은 본 명세서에서 설명되는 본 발명의 다양한 양태들을 구현하기 위해 프로세서 또는 제어기 내에 로딩될 수 있다. 용어 "프로그램" 또는 "컴퓨터 프로그램"은 본 명세서에서 일반적으로 하나 이상의 프로세서들 또는 제어기들을 프로그래밍하는 데 사용될 수 있는 임의 타입의 컴퓨터 코드(예로서, 소프트웨어 또는 마이크로코드)를 지칭하는 데 사용된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "네트워크"는 임의의 둘 이상의 장치 사이의 그리고/또는 네트워크에 결합된 다수의 장치 사이의 (예로서, 장치 제어, 데이터 저장, 데이터 교환 등을 위한) 정보의 운반을 용이하게 하는 (제어기들 또는 프로세서들을 포함하는) 둘 이상의 장치의 임의의 상호접속을 지칭한다. 쉽게 인식되어야 하는 바와 같이, 다수의 장치를 상호접속하는 데 적합한 네트워크들의 다양한 구현들은 임의의 다양한 네트워크 토폴로지를 포함할 수 있으며, 임의의 다양한 통신 프로토콜을 사용할 수 있다. 게다가, 본 발명에 따른 다양한 네트워크들에서, 2개의 장치 사이의 임의의 하나의 접속은 2개의 시스템 간의 전용 접속 또는 대안으로서 비전용 접속을 나타낼 수 있다. 2개의 장치에 대해 의도된 정보를 운반하는 것에 더하여, 그러한 비전용 접속은 2개의 장치 중 어느 하나에 대해 반드시 의도되지는 않은 정보도 운반할 수 있다(예로서, 개방 네트워크 접속). 더구나, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 장치들의 다양한 네트워크들은 네트워크 전반에서의 정보 운반을 용이하게 하기 위해 하나 이상의 무선, 유선/케이블 및/또는 광섬유 링크들을 사용할 수 있다는 것을 쉽게 인식해야 한다.
아래에 더 상세히 설명되는 위의 개념들 및 추가적인 개념들의 모든 결합들(그러한 개념들이 서로 모순되지 않을 경우)은 본 명세서에서 개시되는 본 발명의 내용의 일부인 것으로 간주된다는 것을 알아야 한다. 특히, 본 명세서의 끝에 나오는 청구 대상의 모든 결합들은 본 명세서에서 개시되는 본 발명의 대상의 일부인 것으로 간주된다. 참고로 포함되는 임의의 개시에서 또한 나타날 수 있는, 본 명세서에서 명시적으로 사용되는 용어에는 본 명세서에서 개시되는 특정 개념들과 가장 일치하는 의미가 주어져야 한다는 것도 알아야 한다.
도면들에서, 동일한 참조 부호들은 일반적으로 상이한 도면들 전반에서 동일 또는 유사한 요소들을 지칭한다. 또한, 도면들은 반드시 축척으로 그려진 것은 아니며, 대신에 본 발명의 원리들을 설명할 때에는 일반적으로 강조가 주어진다.
도 1은 대표적인 실시예에 따른 고속 시동 회로를 나타내는 블록도이다.
도 2는 대표적인 실시예에 따른 고속 시동 회로를 나타내는 블록도이다.
도 3은 제2의 대표적인 실시예에 따른, 블리더 회로로서 멀티태스킹하는 고속 시동 회로를 나타내는 블록도이다.
도 4a 및 4b는 저전력 고체 조명 유닛 또는 픽스처에 접속된 디머에 의해 출력되는 초핑되고 정류된 전압 파형들을 나타낸다.
도 5는 대표적인 실시예에 따른, 블리더 회로로서 멀티태스킹하는 고속 시동 회로를 나타내는 블록도이다.
도 6은 대표적인 실시예에 따른, 블리더 회로로서 멀티태스킹하는 고속 시동 회로를 나타내는 블록도이다.
도 7은 대표적인 실시예에 따른, 블리더 회로로서의 고속 시동 회로의 저임피던스 경로를 구현하는 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 대표적인 실시예에 따른, 블리더 회로로서 멀티태스킹하는 고속 시동 회로의 제어기를 나타내는 블록도이다.
아래의 상세한 설명에서는, 한정이 아니라 설명의 목적을 위해, 본 교시 내용의 충분한 이해를 제공하기 위해 특정 상세들을 개시하는 대표적인 실시예들이 설명된다. 그러나, 본 개시의 이익을 가진 이 분야의 통상의 기술자에게는 본 명세서에서 개시되는 특정 상세들로부터 벗어나는 본 교시 내용에 따른 다른 실시예들이 첨부된 청구항들의 범위 내에 속한다는 것이 명백할 것이다. 더욱이, 대표적인 실시예들의 설명을 불명확하게 하지 않기 위해 공지 장치들 및 방법들의 설명은 생략될 수 있다. 그러한 방법들 및 장치들은 명백히 본 교시 내용의 범위 내에 있다.
출원인들은 특히 낮은 디머 설정들에서 고체 조명 유닛 또는 픽스처의 스위치의 활성화와 턴온 시간 간의 지연을 줄일 수 있는 회로를 제공하는 것이 이로울 것이라는 것을 인식하고 알았다. 즉, 낮은 디머 설정들에서 고체 조명 유닛들 및 픽스처들을 위한 전력 변환기의 고속 시동 능력을 제공하는 것이 이롭다. 출원인들은 스위치 활성화와 턴온 시간 사이의 지연을 줄일 수 있는 회로를, 시동 동안은 물론, 시동과 다른 시간들에 고체 조명 유닛들 및 픽스처들을 포함하는 디머/SSL 시스템의 적절한 동작을 가능하게 하기 위해 필요에 따라 저임피던스 경로를 제공하도록 선택적으로 활성화되는 블리더 회로로서 사용하는 것이 이로울 것이라는 것을 더 인식하고 알았다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 선택적으로 활성화되는 블리더 회로로서 멀티태스킹될 수 있는 고체 조명 시스템에 급전하기 위한 고속 시동 회로를 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 고속 시동 회로(120)는 제1 (공핍) 트랜지스터(127), 제2 트랜지스터(128), 대표적인 저항기들(121-125) 및 다이오드(129)(개별적으로 도시됨)를 포함한다. 아래의 설명의 목적을 위해, 제1 트랜지스터(127)는 전계 효과 트랜지스터(FET)이고, 제2 트랜지스터는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT)이지만, 본 교시 내용의 범위로부터 벗어나지 않고 다른 타입의 트랜지스터들이 구현될 수 있다. 고속 시동 회로(120)는 전력 변환기(130)(또는 전력 변환기 IC)에 전압 Vcc를 공급하며, 따라서 전력 변환기(130)는 시동 기간 동안 더 빠르게 시동하여 본선으로부터의 전력을 SSL 부하(140)에 전달하기 시작할 수 있다.
시동 기간은 보조 권선(160)이 완전히 충전되고 전압 Vcc가 정상 상태 값에 도달하는 데 걸리는 시간이다. 보조 권선(160)은 전력 변환기(130)가 정상 상태 동작 중일 때 Vcc 노드(N102)에 전압을 공급한다. 그러나 보조 권선(160)은 전력 변환기(130)가 오프 상태에 있을 때 전력 변환기(130)를 시동하는 데 사용될 수 없으며, 따라서 고속 시동 회로(120)와 같은 소정의 다른 수단이 제공된다. 보조 권선(160)은 통상적으로 전력 변환기(130)가 전력을 변환하기 위해 사용하는 주 전력 자석으로부터 떨어진 여분의 권선으로서 간주된다. 따라서, 보조 권선(160)은 주 권선 내의 에너지의 작은 부분을 사용하여 전력 변환기(130)에 급전한다. SSL 부하(140)는 예를 들어 (예로서, 전력 변환기(130)를 포함하는) 고체 조명 유닛 또는 픽스처 또는 다른 시스템의 일부일 수 있다.
고속 시동 회로(120)는 디머(도시되지 않음)로부터 Dim Hot 및 Dim Neutral을 거쳐 다이오드 브리지 또는 브리지 정류기(110)를 통해 (디밍된) 정류된 전압 Urect를 수신한다. 디밍 설정이 선택된 때, 정류된 전압 Urect는 리딩 에지 또는 트레일링 에지가 초핑된 파형들을 가지며, 초핑의 정도는 선택된 디밍의 정도에 의해 결정되고, 낮은 디밍 설정들은 더 큰 파형 초핑, 따라서 더 낮은 RMS 정류 전압 Urect를 발생시킨다. 정류 전압 Urect 노드(N101)는 전력 변환기 IC의 스위칭 전류를 필터링하기 위해 커패시터 C111(예로서, 약 0.1μF)을 통해 접지 전압에 결합될 수 있다. 특히, 본 설명 전반에서 제공되는 다양한 값들은 예시적이며, 이 분야의 기술자에게 명백하듯이, U.S. 전압들, E.U. 전압들 또는 일부 다른 전압들의 사용과 같은, 다양한 구현들의 특정 상황 또는 주문 설계 요구들에 따라 결정될 수 있다.
정류 전압 Urect는 브리지 정류기(110)를 통해 Dim Hot 및 Dim Neutral을 거쳐 디머(도시되지 않음)에 접속된다. 디머는 처음에 전력 본선으로부터 (디밍되지 않은) 정류되지 않은 전압을 수신한다. 일반적으로, 정류되지 않은 전압은 예를 들어 약 90VAC와 약 277VAC 사이의 전압 값 및 대응하는 실질적으로 사인파인 파형들을 갖는 AC 라인 전압 신호이다. 디머는 디밍 설정이 예를 들어, 사용자에 의해 수동으로 또는 프로세서 또는 다른 설정 선택 시스템에 의해 자동으로 다양하게 선택되는 것을 가능하게 하는 조정기를 포함한다. 일 실시예에서, 조정기는 SSL 부하(140)의 최대 광 레벨의 약 20 내지 90 퍼센트의 범위에 걸치는 설정들을 가능하게 한다. 또한, 다양한 실시예들에서, 디머는 입력 전압 파형들의 리딩 에지들 또는 트레일링 에지들을 초핑하여 SSL 부하(140)에 도달하는 전력량을 줄이는 위상 초핑 (또는 위상 절단) 디머이다. 설명의 목적을 위해, 디머는 정류되지 않은 사인 파형들의 트레일링 에지들의 가변 양을 절단하는 트레일링 에지 디머인 것으로 가정한다.
일반적으로, 고속 시동 회로(120)는 보조 권선(160)이 (전력 변환기(130)에 급전하기 위해) 아직 완전히 충전되지 않고 전압 Vcc가 아직 정상 상태 값에 도달하지 않은 때 발생하는 시동 기간 동안 Urect 노드(N101)로부터 Vcc 노드(N102)로의 저임피던스 경로를 일시적으로 생성한다. 예를 들어, SSL 부하(140)가 (예를 들어, 디머 조정기 또는 다른 물리 스위치를 통해) 턴온될 때, 보조 권선(160)의 초기 전압은 0이며, 전력 변환기(130)가 시동 기간 동안 시동할 기회를 가질 때까지 0으로 유지될 것이다. 전력 변환기(130)의 시동을 위한 전력은 커패시터들 C112 및 C113을 충전하기 위해 고속 시동 회로(120)의 R121(예로서, 약 22kΩ) 및 공핍 제1 트랜지스터(127)를 통해 인출된다. 전력 변환기(130)가 시동된 후, 보조 권선(160)은 다이오드(150)를 통해 전력 변환기(130)에 전압 Vcc를 제공하며, 제1 트랜지스터(127)는 후술하는 바와 같이 제2 트랜지스터(128)의 활성화를 통해 고임피던스가 된다. 커패시터 C112는 고주파 잡음을 분기시키기 위해 Vcc 노드(N102)와 접지 사이에 접속된 작은 바이패스 용량(예로서, 약 0.1μF)을 제공하며, 커패시터 C113은 저주파 필터링 및 임시 정체(hold up)를 제공하기 위해 Vcc 노드(N102)와 접지 사이에 접속된 큰 벌크 용량(예로서, 약 10μF)을 제공한다.
구체적으로, 시동 기간의 개시 시에, 제2 트랜지스터(128)의 베이스에서 수신되는 COMP 신호는 처음에 낮다. 도시된 대표적인 실시예에서, 제2 트랜지스터(128)는 또한 저항기 R123(예로서, 약 100kΩ)에 접속된 콜렉터 및 접지 전압에 접속된 이미터를 포함한다. 낮은 COMP 신호는 제2 트랜지스터(128)를 턴오프시키며, 따라서 제2 트랜지스터(128)는 사실상 개방 회로가 된다. 도시된 실시예에서, COMP 신호는 저항기 R124(예를 들어, 약 100kΩ)를 통해 Vcc 노드 N102에서 전압 Vcc에 그리고 저항기 125(예를 들어, 약 100kΩ)를 통해 접지 전압에 접속되는 노드 N103을 통해 제공된다. COMP 신호는 초기에 낮은데, 그 이유는 정류된 전압 Urect가 보조 권선(160)을 충전하지 않아서 Vcc 노드 N102에서의 전압 Vcc가 아직 정상 상태 값이 아니므로 전압 Vcc가 낮기 때문이다. 제2 트랜지스터(128)가 턴오프되므로, 공핍 제1 트랜지스터(127)의 게이트는 예를 들어 저항기 R122(예로서, 약 100kΩ)를 통해 공핍 제1 트랜지스터(127)의 소스에 접속된다. 이 상태에서, 공핍 제1 트랜지스터(127)의 임피던스는 낮다. 제1 트랜지스터(127)의 드레인은 저항기 R121(예로서, 약 22kΩ)을 통해 Urect 노드 N101에 접속된다.
시스템이 파워 업될 때, 정류 전압 Urect는 높으며, 전압 Vcc는 저항기 R121 및 제1 트랜지스터(127)를 통해 충전하기 시작한다. 전압 Vcc가 필요한 전압으로 충전될 때, 전력 변환기(130)는 SSL 부하(140)에 급전하도록 활성화되며, COMP 신호는 높아진다. 높은 COMP 신호는 제2 트랜지스터(128)를 턴온시키며, 이는 제1 트랜지스터(127)의 게이트를 저항기 R123을 통해 접지 전압에 접속한다. 이 상태에서, 제1 트랜지스터(127)가 턴오프되고, 그의 임피던스가 높아져서, Vcc 노드 N102로부터 Urect 노드 N101에서의 정류 전압 Urect를 사실상 분리한다. 즉, COMP 신호가 낮을 때, Urect 노드 N101에서의 정류 전압 Urect는 저임피던스를 통해 Vcc 노드 N202에 접속되며, COMP 신호가 높을 때, 이 저임피던스가 분리된다.
또한, 고속 시동 회로(120)는 작은 바이패스 커패시터 C112로부터 큰 벌크 커패시터 C113을 분리하여 시동 과도기 동안 Vcc 노드 N102로부터 접지까지의 총 용량을 줄이는 다이오드(129)를 포함한다. 일 실시예에서, 다이오드(129)는 커패시터 C113을 통해 접지에 접속된 애노드 및 커패시터 C112를 통해 접지에 접속된 캐소드를 포함한다.
디머(도시되지 않음) 상의 기계 스위치가 턴온될 때, SSL 부하(140)가 충분히 긴 기간 동안 오프되고 다이오드(129)가 역 바이어스되는 것으로 가정하면, 보조 권선(160)으로부터의 전압은 접지 전압에 또는 그 근처에 있다. COMP 신호가 처음에 낮고, 제2 트랜지스터(128)가 턴오프되고, 제1 트랜지스터(127)의 게이트 및 소스가 접속되므로, 전술한 바와 같이, 정류 전압 Urect 노드 N201로부터 저항기 R121 및 제1 트랜지스터(127)를 통해 Vcc 노드 N102로 전류가 흐르는 것이 허용되어, 다이오드(129)에 의해 회로로부터 사실상 제거된 커패시터 C113이 아니라 커패시터 C112만을 처음 충전한다. 커패시터 C112는 Vcc 노드 N202를 바이패스하는 데 사용되는 작은 값의 커패시터이므로, Urect 노드 N101에서의 정류 전압 Urect가 매우 작을 때에도, 예를 들어 디머가 그의 최저 설정에 있을 때에도, 고속 시동 회로(120)는 커패시터 C112를 전력 변환기(130)의 동작 전압으로 빠르게 충전할 수 있다.
큰 벌크 커패시터 C113은 Vcc가 정상 상태 전압 값에 있을 때 제거되는 것이 아니라, 보조 권선(160)에서의 전압이 낮은 시동 기간 동안만 제거된다. 즉, 정상 상태에서, 다이오드(129)는 도통 상태가 되어, 커패시터 C113이 Vcc 노드 N102에서의 전압 Vcc에 접속될 수 있게 하여, 큰 벌크 커패시터의 이익들을 줄이는 리플(ripple)을 제공하게 한다. 게다가, 전력 변환기(130)가 동작하기 시작하면, COMP 신호는 높아지고, 제2 트랜지스터(128)는 스위치 온되어, 제1 트랜지스터(127)가 턴오프되게 하여, 전술한 바와 같이 Vcc 노드 N102로부터 Urect 노드 N101에서의 정류 전압 Urect를 사실상 분리한다.
따라서, 고속 시동 회로(120)의 다이오드(129)는 시동 과도기 동안 커패시터 C113의 큰 벌크 용량을 사실상 스위치 아웃시키지만, 정상 상태 동작 동안에는 접속되게 한다. 시동 동안 커패시터 C113을 분리함으로써, 전압 Vcc는 더 빠르게 충전되어, 디머가 그의 최저 설정에 있을 때와 같이 정류 전압 Urect가 매우 낮을 때에도 고속 시동을 가능하게 할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 디머는 예를 들어 Lutron Electronics Co., Inc.로부터 입수 가능한 Lutron Diva DVELV-300 디머와 같은 2 또는 3 와이어 전자 저전압(ELV) 디머일 수 있다. SSL 부하(140)는 예를 들어 LED 또는 OLED 조명 유닛 또는 조명 시스템일 수 있다. 도 1에 도시된 다양한 컴포넌트들은 도시된 그룹핑과 상이할 수 있는 상이한 사전 패키지화된 구성들로 배열될 수 있다. 예를 들어, 브리지 정류기(110), 고속 시동 회로(120), 전력 변환기(130) 및 SSL 부하(140)는 Philips Color Kinetics로부터 입수 가능한 EssentialWhite™ 조명 픽스처와 같은 하나의 제품 내에 함께 패키지화될 수 있다. 다양한 실시예들은 본 교시 내용의 범위로부터 벗어나지 않고 임의 타입의 디머, 조명 시스템 및/또는 패키징을 포함할 수 있다.
디머는 브리지 정류기(100) 및 고속 시동 회로(120)를 통해 전력 변환기(130)에 (예로서, 초핑된 파형들을 갖는) 디밍된 정류 전압을 제공한다. 전력 변환기(130)는 예를 들어 그 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2007년 8월 14일자로 Lys에게 허여된 미국 특허 제7,256,554호에 설명된 구조 및 기능을 포함할 수 있다.
전력 변환기(130)는 본 교시 내용의 범위로부터 벗어나지 않고 하드웨어, 펌웨어 또는 소프트웨어 아키텍처들의 임의 결합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예들에서, 전력 변환기(130)는 마이크로프로세서, ASIC, FPGA와 같은 제어기 및/또는 ST Microelectronics로부터 입수 가능한 L6562 PFC 제어기와 같은 마이크로컨트롤러로서 구현될 수 있다.
전술한 바와 같이, 디머가 낮은 설정으로 조정되어, 디머 출력의 RMS 전압이 매우 낮을 때(예로서, 약 35V 이하), 통상적으로 전력 변환기(130)에 급전하는 데 충분한 에너지가 보조 권선(160)을 위한 전력 자석에 전달되지 않아서 전력 변환기가 셧다운될 것이다. 그러나, 본 실시예에 따르면, 낮은 디머 레벨이 저항기들 R124 및 R125에 의해 형성되는 분할기를 통해 전압 Vcc의 실패에 의해 검출되며, 고속 시동 회로(120)는 COMP 신호를 통해 활성화된다. 고속 시동 회로(120)가 활성화되면, 전력 변환기(130)는 정류된 본선으로부터 저항기 R121 및 공핍 제1 트랜지스터(127)(예로서, FET로 구현됨)를 통해 급전된다. 제1 트랜지스터(127)가 스위치 인될 때, 전력 변환기(130)는 낮은 디밍 레벨들 동안에도 동작하여, 지연 및 플리커링과 같은 부정적인 시동 효과들을 방지할 수 있다. 다른 실시예들에서, 낮은 디머 레벨은 제어기 또는 마이크로컨트롤러와 같은 도 1에 도시되지 않은 엔티티에 의해 검출될 수 있으며, COMP 신호는 필요에 따라 고속 시동 회로(120)를 활성화 또는 비활성화하도록 이 엔티티에 의해 제어될 수 있다.
설명의 목적을 위해 위에서 대표적인 값들이 제공되었지만, 커패시터들 C111-C113 및 저항기들 R121-R125의 값들은 이 분야의 기술자에게 명백하듯이 다양한 구현들의 특정 상황 또는 주문 설계 요구들에 따라 결정된다는 것을 이해한다.
도 2는 다른 대표적인 실시예에 따른, 선택적으로 활성화되는 블리더 회로로서 멀티태스킹될 수 있는 고체 조명 시스템에 급전하기 위한 고속 시동 회로를 나타내는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 고속 시동 회로(220)는 트랜지스터(225), 제1 다이오드(226), 대표적인 저항기들(211-212) 및 제2 다이오드(227)(분리 도시됨)를 포함한다. 아래의 설명의 목적을 위해, 트랜지스터(225)는 BJT이고, 제1 다이오드는 제너 다이오드이지만, 본 교시 내용의 범위로부터 벗어나지 않고 다른 타입의 트랜지스터들 및/또는 다이오드들이 구현될 수 있다. 도 1의 고속 시동 회로(120)와 관련하여 전술한 바와 같이, 고속 시동 회로(220)는 보조 권선(260)이 완전히 충전되고 전압 Vcc가 정상 상태 값을 가질 때까지 시동 기간 동안 SSL 부하(240)에 급전하기 위해 전력 변환기(230)(또는 전력 변환기 IC)에 전압 Vcc를 공급한다.
고속 시동 회로(220)는 디머로부터 Dim Hot 및 Dim Neutral을 거쳐 다이오드 브리지 또는 브리지 정류기(210)를 통해 (디밍된) 정류된 전압 Urect를 수신한다. 디밍 설정이 선택된 때, 정류된 전압 Urect는 리딩 에지 또는 트레일링 에지가 초핑된 파형들을 가지며, 초핑의 정도는 선택된 디밍 설정에 의해 결정되고, 낮은 디밍 설정들은 더 큰 파형 초핑, 따라서 더 낮은 RMS 정류 전압 Urect를 발생시킨다. 정류 전압 Urect 노드 N201은 전력 변환기의 스위칭 전류를 필터링하기 위해 커패시터 C211(예로서, 약 0.1μF)을 통해 접지 전압에 결합될 수 있다.
정류 전압 Urect는 브리지 정류기(210)를 통해 라인들 Dim Hot 및 Dim Neutral을 거쳐 디머(도시되지 않음)로부터 제공된다. 디머는 처음에 전력 본선을 통해 전원으로부터 (디밍되지 않은) 정류되지 않은 전압을 수신한다. 일반적으로, 정류되지 않은 전압은 예를 들어 약 90VAC와 약 277VAC 사이의 전압 값 및 대응하는 실질적으로 사인파인 파형들을 갖는 AC 라인 전압 신호이다. 디머는 디밍 설정이 예를 들어 사용자에 의해 수동으로 또는 프로세서 또는 다른 설정 선택 시스템에 의해 자동으로 다양하게 선택되는 것을 가능하게 하는 조정기를 포함한다. 일 실시예에서, 조정기는 예를 들어 SSL 부하(240)의 최대 광 레벨의 약 20 내지 90 퍼센트의 범위에 걸치는 설정들을 가능하게 한다. 또한, 다양한 실시예들에서, 디머는 입력 전압 파형들의 리딩 에지들 또는 트레일링 에지들을 초핑하여 SSL 부하(240)에 도달하는 전력량을 줄이는 위상 초핑 (또는 위상 절단) 디머이다.
고속 시동 회로(220)는 매우 낮은 디밍 설정들에서 특히 효과적이다. 도시된 대표적인 실시예에 따르면, Urect 노드 N201에서의 정류 전압 Urect가 (예를 들어, 최저 디머 설정에서) 매우 낮을 때에도, 고속 시동 회로(220)는 시동 기간 동안에 Urect 노드 N201에서의 정류 전압 Urect로부터 Vcc 노드 N202에서의 전압 Vcc까지의 저항을 낮추는 것에 더하여 시동 기간 동안에 Vcc 노드 N202에서의 전압 Vcc로부터 접지 전압까지의 용량을 낮춤으로써 가시적인 지연을 방지한다. 전력 변환기(230)가 시동된 후, 보조 권선(260)은 후술하는 제2 다이오드(227) 및 제3 다이오드(250)를 통해 전력 변환기(230)에 전압 Vcc를 제공한다.
구체적으로, 도 2에 도시된 고속 시동 회로(220)는 노드 N203에 접속된 캐소드 및 접지 전압에 접속된 애노드를 갖는 제1 다이오드(226)를 포함한다. 고속 시동 회로(220)는 또한 노드 N203에 접속된 베이스, 저항기 R212(예로서, 약 5kΩ)를 통해 Urect 노드 N201(정류 전압 Urect)에 접속된 콜렉터 및 Vcc 노드 N202(전압 Vcc)에 접속된 이미터를 갖는 트랜지스터(225)를 포함한다. 노드 N203도 저항기 R211(예를 들어, 약 200kΩ)을 통해 Urect 노드 N201에 접속된다. 저항기 R211은 전압 Vcc가 완전히 충전된 때 트랜지스터(225)의 베이스를 Vcc 노드 N202에서의 Vcc의 정상 상태 전압 값 약간 아래로 유지하기에 충분한 전류가 제1 다이오드(226)를 통해 흐르는 것을 가능하게 한다. 그러나, 전압 Vcc가 예를 들어 시동 동안에 트랜지스터(225)의 베이스에서의 전압 아래에 있을 때는, 트랜지스터(225)가 턴온되어, 정류 전압 Urect로부터 저항기 R212 및 트랜지스터(225)를 통해 전압 Vcc로의 저임피던스 경로를 제공하여, 보조 권선(260)의 충전 전에 시동 과도기 동안에 정류 전압 노드 Urect N201로부터 Vcc 노드 N202까지의 임피던스를 낮춘다.
게다가, 고속 시동 회로(220)는 작은 바이패스 용량 커패시터 C212(예를 들어, 약 0.1μF)로부터 큰 벌크 용량 커패시터 C213(예를 들어, 약 10μF)을 분리하여 시동 과도기 동안에 Vcc 노드 N202로부터 접지까지의 총 용량을 줄이는 제2 다이오드(227)를 포함한다. 일 실시예에서, 제2 다이오드(227)는 커패시터 C213을 통해 접지에 접속된 애노드 및 커패시터 C212를 통해 접지에 접속된 캐소드를 포함한다.
디머(도시되지 않음) 상의 기계 스위치가 턴온될 때, 보조 권선(260)으로부터의 전압은 SSL 부하(240)가 충분히 긴 시간 동안 오프되고 제2 다이오드(227)가 역 바이어스되는 것으로 가정하면 접지 전압에 또는 그 근처에 있다. 저항기 R211이 제1 다이오드(226)를 바이어싱하므로, 트랜지스터(225)가 턴온되어, 전술한 바와 같이 정류 전압 Urect 노드 N201로부터 저항기 R212 및 트랜지스터(225)를 통해 Vcc 노드 N202로 전류가 흐르게 하여, 제2 다이오드(227)에 의해 회로로부터 사실상 제거된 커패시터 C213이 아니라 커패시터 C212만을 처음 충전한다. 커패시터 C212는 Vcc 노드 N202를 바이패스하는 데 사용되는 작은 값의 커패시터이므로, 고속 시동 회로(220)는 Urect 노드 N201에서의 정류 전압 Urect가 매우 작을 때에도, 예를 들어 디머가 그의 최저 설정에 있을 때에도 커패시터 C212를 전력 변환기(230)의 동작 전압으로 빠르게 충전할 수 있다.
큰 벌크 커패시터 C213은 Vcc가 정상 상태 전압 값에 있을 때 제거되는 것이 아니라, 보조 권선(260)에서의 전압이 낮은 시동 기간 동안에만 제거된다. 즉, 정상 상태에서, 제2 다이오드(227)가 도통 상태가 되어, 커패시터 C213이 Vcc 노드 N202에서의 전압 Vcc에 접속될 수 있게 하여, 큰 벌크 커패시터의 이익들을 줄이는 리플을 제공하게 한다. 게다가, 전력 변환기(230)가 동작하기 시작하면, 제1 다이오드(226)가 정상 상태 전압 Vcc 약간 아래의 파괴 전압을 갖도록 선택되므로, 트랜지스터(225)가 스위치 오프된다. 이러한 방식으로, 제2 다이오드(227)는 시동 과도기 동안 커패시터 C213의 큰 벌크 용량을 사실상 스위치 아웃시키지만, 정상 상태 동작 동안에는 접속되게 한다. 시동 동안 커패시터 C213을 분리함으로써, 전압 Vcc가 더 빠르게 충전되어, 디머가 그의 최저 설정에 있을 때와 같이 정류 전압 Urect가 매우 낮을 때에도 고속 시동을 가능하게 할 수 있다.
위에서는 설명의 목적으로 일부 대표적인 값들이 제공되었지만, 커패시터들 C211-C213 및 저항기들 R211-R212의 값들은 이 분야의 기술자에게 명백하듯이 다양한 구현들의 특정 상황 또는 주문 설계 요구들에 따라 결정된다는 것을 이해한다.
도 1 및 2를 참조하여 전술한 대표적인 고속 시동 회로들에서는, 전력 변환기 IC가 그 자신에 급전하기 위해 전력 자석 상의 보조 권선(예로서, 보조 권선 160, 260)에 에너지를 공급하기 전에, 저임피던스 경로가 전력 변환기 IC(예로서, 전력 변환기 130, 230)에 에너지를 공급하기 위해 선택적으로 제공된다. 보조 권선이 에너지를 공급받고, 전력 변환기 IC(및 전압 Vcc)가 정상 상태에 있는 경우, 저임피던스 경로가 제거되어 정상 상태 전력이 인출되지 않는다. 일반적으로, 시동 네트워크의 임피던스가 낮을수록, 전력 변환기 IC가 더 빨리 턴온될 것이다. 그러나, 정상 상태 동작 동안(예로서, 시동 기간 후에), 고체 조명 유닛 또는 픽스처가 적절한 동작을 유지하기에 불충분한 전류를 인출하는 시간들이 존재한다. 따라서, 후술하는 다양한 실시예들에 따르면, 고속 시동 회로의 저임피던스 경로는 이러한 조건에 응답하여 선택적으로 활성화되어, 블리더 회로로도 작용하도록 고속 시동 회로를 멀티태스킹한다.
도 3은 대표적인 실시예에 따른, 블리더 회로로서 멀티태스킹하는 고속 시동 회로를 나타내는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 디머 회로(305)는 전력 본선(302)으로부터 정류된 전압을 수신한다. 디머 회로(305)는 디머 설정이 예를 들어 사용자에 의해 수동으로 또는 프로세서 또는 다른 설정 선택 시스템에 의해 자동으로 다양하게 선택될 수 있게 하는 조정기(도시되지 않음)를 포함한다. 일 실시예에서, 조정기는 SSL 부하(340)의 최대 광 레벨의 약 20 내지 90 퍼센트의 범위에 걸치는 설정들을 가능하게 한다. 또한, 다양한 실시예들에서, 디머 회로(305)는 입력 전압 파형들의 리딩 에지들 또는 트레일링 에지들을 초핑하여 SSL 부하(340)에 도달하는 전력량을 줄이는 위상 초핑(또는 위상 절단) 디머이다. 정류기 회로(310)는 멀티태스킹 고속 시동/블리더 회로(320)를 통해 전력 변환기(330)에 제공될 디밍된 전압(Urect)을 정류한다.
전술한 바와 같이, 고속 시동/블리더 회로(320)는 선택 가능한 저임피던스 경로(321)를 포함한다. 선택 가능한 저임피던스 경로(321)는 설명의 편의를 위해 스위치에 의해 지시되며, 저임피던스 경로(321)는 스위치가 닫힐 때 제공되고(스위치 인되고), 스위치가 열릴 때 제거된다(스위치 아웃된다). 고속 시동/블리더 회로(320) 및/또는 저임피던스 경로(321)는 본 교시 내용의 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 구성들에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 2를 참조하면, 저임피던스 경로(321)는 도 1의 고속 시동 회로(120)의 저항기 R121 및 제1 트랜지스터(127)(온 상태) 또는 도 2의 고속 시동 회로(220)의 저항기 R212 및 트랜지스터(225)(온 상태)를 포함할 수 있다. 고속 시동/블리더 회로(320) 및 저임피던스 경로(321)의 다른 예들은 도 5 및 6을 참조하여 아래에 설명된다.
대표적인 실시예에서, 저임피던스 경로(321)는 COMP 신호에 응답하여 회로로 스위치 인된다. COMP 신호는 예를 들어 제어기(370)에 의해 제공될 수 있다. 제어기(370)는 SSL 부하(340)에 의해 인출되는 전류가 SSL 부하(340)의 적절한 동작을 가능하게 하기에 불충분하게 낮은 조건들을 검출하도록 구성된다. 이러한 조건은 예를 들어 전력 변환기(330)에서의 전압 Vcc의 전압 레벨 또는 정류기 회로(310)에 의해 출력되는 디밍된 정류 전압 Urect의 전압 레벨에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, 제어기(370)는 제어 라인(322)을 통해 디밍된 정류 전압 Urect의 레벨을 측정할 수 있다. 디밍된 정류 전압 Urect의 전압 레벨이 다양한 구현들의 특정 상황 또는 주문 설계 요구들에 따라 결정될 수 있는 사전 결정된 임계치 아래일 때, 제어기(370)는 저임피던스 경로(321)의 활성화를 가능하게 하는 레벨로 COMP 신호를 구동한다. 다른 시간들에, 디밍된 정류 전압 Urect가 사전 결정된 임계치 아래가 아닐 때, 제어기(370)는 저임피던스 경로(321)를 비활성화하기 위한 다른 레벨로 COMP 신호를 구동한다. 대안으로서, 제어기(370)는 예를 들어 SSL 부하(340)에서의 전류 검출기(도시되지 않음)를 통해 전류 흐름을 측정할 수 있다. 전류 흐름이 사전 결정된 임계치 아래이거나 완전히 멈출 때, 제어기는 저임피던스 경로(321)의 활성화를 가능하게 하는 레벨로 COMP 신호를 구동한다. 물론, 제어기(370)는 본 교시 내용의 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 다른 트리거들에 기초하여 저임피던스 경로(321)를 활성화하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제어기(370)는 디머 회로(305)의 전자 스위치(예로서, TRIAC 또는 FET)의 온 시간을 측정하고, 온 시간의 사전 결정된 양(예로서, 약 2.5ms)에 따라 저임피던스 경로(321)를 활성화할 수 있다.
대안 실시예에서, COMP 신호는 제어기(370)에 의해 제공되지 않는다. 오히려, COMP 신호는 예를 들어 옵션인 신호 라인(323)을 통한 Vcc 노드로부터의 피드백에 기초하여 고속 시동/블리더 회로(320) 자체에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 고속 시동/블리더 회로(320)는 도 1의 대표적인 고속 시동 회로(120)와 실질적으로 동일하게 구성될 수 있다. 도 1을 참조하면, 초기 시동에 더하여, 정류된 전압 Urect는 높고, 전압 Vcc는 필요한 전압으로 충전되며, 따라서 전력 변환기(130)는 SSL 부하(140)에 급전한다. 또한, 이 상태에서, COMP 신호는 높고, 이는 제2 트랜지스터(128)를 턴온시켜, 제1 트랜지스터(127)의 게이트를 저항기 R123을 통해 접지 전압에 접속시킴으로써 제1 트랜지스터(127)가 턴오프되게 한다. 제1 트랜지스터(127)가 턴오프되므로, 그의 임피던스는 높아지며, 이는 Vcc 노드 N102로부터 Urect 노드 N101에서의 정류된 전압 Urect를 사실상 분리하여, 예를 들어 회로로부터 저임피던스 경로(321)를 사실상 제거한다.
그러나, 전압 Vcc가 동작 임계치 및/또는 LED 부하(140)에 의해 인출되는 전류 아래로 떨어지고, 전력 변환기(130)가 부적절한 레벨로 떨어지거나 완전히 멈출 때, 제2 트랜지스터(128)는 저항기 R124를 통해 그의 베이스에서 수신되는 낮은 신호에 의해 턴오프되며, 이는 낮은 COMP 신호를 제공하는 것과 사실상 동일하다. 제2 트랜지스터(128)가 턴오프되면, 공핍 제1 트랜지스터(127)의 게이트는 예를 들어 저항기 R122를 통해 그의 소스에 접속되어, Urect 노드 N101과 Vcc 노드 N102 사이에 저임피던스 접속을 생성하여, 예를 들어 사실상 저임피던스 경로(321)를 생성한다.
고속 시동/블리더 회로(320)는 별개의 블리더 회로를 구성하고 제어할 필요 없이 저전압 및/또는 불충분한 전류 인출의 기간들 동안에도 SSL 부하(340)의 적절한 동작이 유지될 수 있게 한다. 오히려, 고속 시동에 사용되는 저임피던스 경로(321) 또한, 필요할 때 SSL 부하(340) 및 디머 회로(305)의 호환성을 향상시키기 위해 본선(302)으로부터 전류를 인출하도록 시동 후에 선택적으로 사용된다. 즉, 예를 들어 라인 사이클의 전부 또는 일부 동안 적절한 시간들에 도 1의 제2 트랜지스터(128)를 턴온시킴으로써 저임피던스 경로(321)를 스위치 인하는 것은 저임피던스 경로(321)가 저임피던스 블리더로서 사용될 수 있게 한다. 따라서, 다양한 실시예들에 따르면, SSL 부하(340)를 디머들과 더 호환될 수 있게 하기 위해 추가적인 블리더 회로는 필요하지 않다. 이러한 접근법은 비저항성 부하가 디머에 접속되는 임의의 예에서 적합하다.
저임피던스 경로(321)의 선택적 활성화에 의해 해결될 수 있는 디머 회로(305)와 SSL 부하(340) 간의 다수의 잠재적 비호환성이 존재한다. 예를 들어, TRIAC 스위치들은 특히 가정에서 디머 스위치들로서 널리 사용되는데, 그 이유는 이들이 통상적으로 가장 싼 솔루션이기 때문이다. 그러나, 전술한 바와 같이, TRIAC 스위치는 올바르게 스위칭하기 위해 최소 유지 및 래칭 전류를 필요로 한다. 예를 들어, Lutron Electronics Co., Inc.로부터 입수 가능한 Lutron D-600PH 디머와 같은 디머는 STMicroelectronics로부터 입수 가능한 BTA08-600BRG TRIAC를 포함할 수 있으며, 이는 약 50mA의 유지 전류 및 래칭 전류를 갖는다. 따라서, 적절한 동작을 위해서는 수 와트(예로서, 약 40W)의 최소 부하가 유지되어야 한다. 결과적으로, 그러한 디머들은 특히 더 낮은 디머 설정들에서 작은 부하들을 제공하는 저 와트수 LED 램프들 및 다른 SSL 유닛들 및 픽스처들에 사용될 때 통상적으로 부적절하게 스위칭된다(예로서, 오작동한다). 예를 들어, Philips Solid State Lighting Solutions로부터 입수 가능한 eW Profile Powercore LED 픽스처들 및 eW Downlight Powercore LED 픽스처들은 각각 약 6W 및 약 15W의 부하들만을 제공한다. 따라서, 최소 유지 및 래칭 전류들은 TRIAC 스위치에 의해 유지되지 못할 수 있다.
그러나, 다양한 실시예들에 따르면, TRIAC 스위치의 오작동은 예를 들어 Urect 노드에서 동작 동안 디머 회로(305)의 출력 전압을 측정함으로써 검출될 수 있다. 도 4a는 TRIAC 스위치 오작동의 일례를 나타낸다. 특히, 도 4a는 SSL 부하(340)와 같은 저전력 SSL 유닛 또는 픽스처에 접속된 디머 회로(305)에 의해 출력되는 초핑된 정류 전압 파형(410)을 나타낸다. 각각의 본선 전압 반파 동안, TRIAC 스위치는 여러 번 작동된다(fired). 그러나, 이것은 파형(410)의 트레일링 에지에서의 대체로 평탄한 사인 곡선에 의해 지시되는 적절한 턴온을 한 번만 발생시킨다. 다른 시도들에서, TRIAC 스위치는 트리거링 거의 직후에 스냅 오프(snap off)되며, 수 밀리초 후에 다시 턴온하려고 시도한다. SSL 유닛 또는 픽스처에 의해 출력되는 광에서는 가시적인 플리커가 발생한다.
이러한 조건을 방지하기 위하여, SSL 부하(340)에 의해 인출되는 전류가 사전 결정된 임계치 아래로 떨어질 때 멀티태스킹 고속 시동/블리더 회로(320)의 저임피던스 경로(321)가 선택적으로 활성화된다. 따라서, TRIAC 스위치의 예에서, 저임피던스 경로(321)는 디머 회로(305)와 전력 변환기(330) 사이에 일시적으로 생성되어, 디머 회로(305) 내의 TRIAC 스위치의 유지 및 래칭 전류들이 인출되게 하거나, TRIAC 스위치의 오작동을 방지한다. 도 4b는 고속 시동/블리더 회로(320)의 저임피던스 경로(321)의 생성 후에 디머 회로(305)에 의해 출력되는 대표적인 초핑된 정류 전압 파형(411)을 나타낸다.
디머 회로(305)와 SSL 부하(340) 사이의 잠재적 비호환성의 또 하나의 예는 디머 회로(305)가 낮은 디머 레벨들로 설정되어 디밍된 정류 전압 Urect가 너무 낮아서 전력 변환기(330)가 동작할 수 없게 된다. 예를 들어, 디머 회로(305)의 출력은 매우 낮을 수 있고, 예를 들어 약 35V일 수 있고, 결과적으로 보조 권선이 전력 변환기(330)에 급전하기에 충분한 에너지가 전력 자석으로 전달되지 못하여 전력 변환기가 셧다운된다. 그러나, 다양한 실시예들에 따르면, 디밍된 정류 전압 Urect가 너무 낮은 전압 레벨에 있을 때 전력 변환기(330)에 급전하기 위해 저임피던스 경로(321)가 스위치 인된다. 예를 들어, 낮은 전압 레벨이 제어기(370)에 의해 검출되고, 이어서 정류기 회로(310)의 정류된 본선으로부터 직접 전력 변환기(330)에 급전하기 위해 저임피던스 경로(321)가 스위치 인된다. 따라서, 전력 변환기(330)는 디머 회로(305)에 의해 저전압 레벨들이 출력되는 기간들 동안에도 동작할 수 있다.
디머 회로(305)와 SSL 부하(340) 사이의 비호환성의 또 다른 예는 디머 회로(305)의 전자 스위치(도시되지 않음)가 열릴 때(즉, 스위치가 오프될 때) 용량으로부터 발생한다. 즉, 디머 전자 스위치가 열릴 때, 본선 전압은 (디머 회로(305)와 정류기 회로(310) 사이의) Dim Hot 라인 및 접지 전압에 접속된 픽스처 입력 커패시터(도시되지 않음), 및 디머 스위치와 병렬로 접속된 디머 전자기 간섭(EMI) 커패시터(도시되지 않음)로 구성되는 용량 분할기 양단에 존재한다. 픽스처 입력 커패시터 및 EMI 커패시터는 거의 동일한 정도의 크기를 가질 수 있으므로, 디머 스위치가 열릴 때에도 2개의 전술한 커패시터에 의해 형성되는 임피던스 분할기로부터 전력 변환기(330) 양단에 소정의 전압이 존재하여, 불안정한 동작을 유발한다. 그러나, 다양한 실시예들에 따르면, 저임피던스 경로(321)를 스위치 인함으로써, 픽스처 입력 커패시터와 병렬로 저임피던스가 생성되며, 따라서 전력 변환기(330)가 경험하는 전압은 사소한 레벨로 감소한다.
도 5 및 6은 대표적인 실시예들에 따른, 블리더 회로로서 멀티태스킹하는 고속 시동 회로들을 나타내는 블록도들이다. 도 5를 참조하면, 고속 시동/블리더 회로(520)는 제1 (공핍) 트랜지스터(527), 제2 트랜지스터(528) 및 대표적인 저항기들 R521-R523을 포함한다. 아래의 설명의 목적을 위해, 제1 트랜지스터(527)는 FET이고, 제2 트랜지스터(528)는 BJT이지만, 본 교시 내용의 범위로부터 벗어나지 않고 다른 타입의 트랜지스터들이 구현될 수 있다. 고속 시동/블리더 회로(520)는 시동 기간 동안에 본선으로부터 SSL 부하(540)로의 전력 전달을 시작하기 위해 그리고 시동 기간 후에 SSL 부하(540)가 정상 동작을 가능하게 하기에 불충분한 전류를 인출하고 있을 때 본선으로부터 SSL 부하(540)로 전력을 전달하기 위해 전력 변환기(530)를 더 빠르게 시동하도록 전력 변환기(530)(또는 전력 변환기 IC)에 전압 Vcc를 공급한다. 커패시터들 C511-C513 및 다이오드(550)는 도 1의 커패시터들 C111-C113 및 다이오드(150)와 실질적으로 동일하며, 따라서 도 5와 관련하여 설명이 반복되지 않는다.
고속 시동/블리더 회로(520)는 Dim Hot 및 Dim Neutral을 거쳐 디머(도시되지 않음)로부터 다이오드 브리지 또는 브리지 정류기(510)를 통해 (디밍된) 정류 전압 Urect를 수신한다. 디밍 설정이 선택된 때, 정류 전압 Urect는 리딩 에지 또는 트레일링 에지가 초핑된 파형들을 가질 수 있으며, 초핑의 정도는 선택된 디밍 정도에 의해 결정되고, 낮은 디머 설정들은 더 큰 파형 초핑, 따라서 더 낮은 RMS 정류 전압 Urect를 발생시킨다. 전력 변환기(530)의 스위칭 전류를 필터링하기 위하여, 정류 전압 Urect 노드 N501이 커패시터 C511을 통해 접지 전압에 결합될 수 있다.
시동 후에 그리고 SSL 부하(540)의 정상 동작 및/또는 Urect 노드 N501에서의 정상 전압 레벨들 동안, 제2 트랜지스터(528)의 베이스에서 수신되는 COMP 신호는 예를 들어 (도 5에 도시되지 않은) 제어기(370)에 의해 제공되는 바와 같은 제1 레벨(예로서, 높은 레벨)에 있다. 도시된 대표적인 실시예에서, 제2 트랜지스터(528)는 또한 저항기 R523(예로서, 약 100kΩ)에 접속된 콜렉터를 포함한다. 그의 베이스에서의 높은 COMP 신호에 응답하여, 제2 트랜지스터(528)가 턴온되어, 제1 트랜지스터(527)의 게이트를 저항기 R523을 통해 접지 전압에 접속시킨다. 이 상태에서, 제1 트랜지스터(527)가 턴오프되고, 그의 임피던스가 높아져서, Urect 노드 N501에서의 정류 전압 Urect를 Vcc 노드 N502로부터 사실상 분리시켜, Urect 노드 N501과 Vcc 노드 N502 사이로부터 저항기 R521(예로서, 약 22kΩ) 및 제1 트랜지스터(527)를 포함하는 저임피던스 경로를 제거한다.
그러나, SSL 부하(540)의 낮은 전력으로 인해, SSL 부하(540)에 의해 인출되는 전류는 정상 동작 동안 정지하거나 사전 결정된 레벨 아래로 떨어질 수 있다. 이러한 조건은 예를 들어 Urect 노드 N501에서 디밍된 정류 전압을 계속 또는 주기적으로 측정하고, (예를 들어, 제어기(370)를 이용하여) 측정된 전압을 부적절한 전류 레벨들에 대응하는 사전 결정된 임계치와 비교함으로써 검출될 수 있다. 이에 응답하여, COMP 신호는 예를 들어 제어기(370)에 의해 제공되는 바와 같은 제2 레벨(예로서, 낮은 레벨)로 설정된다. 도시된 대표적인 실시예에서, 제2 트랜지스터(528)는 낮은 COMP 신호에 응답하여 턴오프되어, 제1 트랜지스터(527)의 게이트를 접지 전압으로부터 분리하고, 제1 트랜지스터(527)의 게이트를 저항기 R522(예로서, 약 100kΩ)를 통해 제1 트랜지스터(527)의 소스에 접속한다. 이 상태에서, 공핍 제1 트랜지스터(527)의 임피던스는 낮아진다. 제1 트랜지스터(527)의 드레인은 저항기 R521을 통해 Urect 노드 N501에 접속된다. 따라서, 저항기 R521 및 제1 트랜지스터(527)를 포함하는 저임피던스 경로가 Urect 노드 N501과 Vcc 노드 N502 사이에 생성된다. 즉, COMP 신호가 낮을 때, Urect 노드 N501에서의 정류 전압 Urect는 저임피던스 경로를 통해 Vcc 노드 N202에 접속되며, COMP 신호가 높을 때, 저임피던스 경로가 분리된다.
도 6을 참조하면, 고속 시동/블리더 회로(620)는 제1 트랜지스터(625), 제2 트랜지스터(628), 제1 다이오드(626)(예로서, 제너 다이오드) 및 대표적인 저항기들 R611-R612를 포함한다. 아래의 설명의 목적을 위해, 제1 및 제2 트랜지스터들(625, 628)은 BJT들이지만, 본 교시 내용의 범위로부터 벗어나지 않고 다른 타입의 트랜지스터들이 구현될 수 있다. 고속 시동/블리더 회로(620)는 시동 기간 동안에 본선으로부터 SSL 부하(640)로의 전력 전달을 시작하기 위해 그리고 시동 기간 후에 SSL 부하(640)가 정상 동작을 가능하게 하기에 불충분한 전류를 인출하고 있을 때 본선으로부터 SSL 부하(640)로 전력을 전달하기 위해 전력 변환기(630)를 더 빠르게 시동하도록 전력 변환기(630)에 전압 Vcc를 공급한다. 커패시터들 C611-C613 및 제2 다이오드(650)는 도 2의 커패시터들 C211-C213 및 다이오드(250)와 실질적으로 동일하며, 따라서 도 6과 관련하여 설명이 반복되지 않는다. 고속 시동/블리더 회로(620)는 전술한 바와 같이 Dim Hot 및 Dim Neutral을 거쳐 디머(도시되지 않음)로부터 다이오드 브리지 또는 브리지 정류기(610)를 통해 (디밍된) 정류 전압 Urect를 수신한다.
제1 다이오드(626)는 노드 N603에 접속된 캐소드 및 제2 트랜지스터(628)에 접속된 애노드를 갖는다. 제1 트랜지스터(625)는 노드 N603에 또한 접속된 베이스, 저항기 R612(예로서, 약 5kΩ)를 통해 Urect 노드 N601(정류 전압 Urect)에 접속된 콜렉터, 및 Vcc 노드 N602(전압 Vcc)에 접속된 이미터를 포함한다. 노드 N603은 또한 저항기 R611(예로서, 200kΩ)을 통해 Urect 노드 N601에 접속된다. 시동 후에 그리고 SSL 부하(640)의 정상 동작 및/또는 Urect 노드 N601에서의 정상 전압 레벨들 동안에, 제2 트랜지스터(628)의 베이스에서 수신되는 COMP 신호는 예를 들어 (도 6에 도시되지 않은) 제어기(370)에 의해 제공되는 바와 같은 제1 레벨(예로서, 높은 레벨)에 있다.
도시된 대표적인 실시예에서, 제2 트랜지스터(628)는 또한 제1 다이오드(626)의 애노드에 접속된 콜렉터 및 접지 전압에 접속된 이미터를 포함한다. 그의 베이스에서의 높은 COMP 신호에 응답하여, 제2 트랜지스터(628)는 턴온되어, 제1 다이오드(626)의 애노드를 접지 전압에 접속하여 정상 동작을 가능하게 한다. 이 상태에서, 저항기 R611은 전압 Vcc가 시동시에 완전히 충전된 때 또는 SSL 부하(640)가 충분한 전류를 인출하고 있을 때 Vcc 노드 N602에서의 Vcc의 정상 상태 전압 값 약간 아래로 트랜지스터(625)의 베이스를 유지하는 데 충분한 전류가 제1 다이오드(626)를 통해 흐르게 할 수 있다. 따라서, Urect 노드 N601과 Vcc 노드 N602 사이에는 저항기 R612 및 제1 트랜지스터(625)를 포함하는 저임피던스 경로가 형성되지 않는다.
그러나, 전압 Vcc가 예를 들어 시동 동안에 트랜지스터(625)의 베이스에서의 전압 아래에 있을 때 또는 SSL 부하(640)가 충분한 전류를 인출하고 있지 않을 때, 제1 트랜지스터(625)가 턴온되어, 정류 전압 Urect로부터 저항기 R612 및 트랜지스터(625)를 통해 전압 Vcc까지의 저임피던스 경로를 제공함으로써, 정류 전압 노드 Urect N601로부터 Vcc 노드 N602까지의 임피던스를 낮춘다. 게다가, 이러한 조건은 예를 들어 Urect 노드 N601에서 디밍된 정류 전압을 계속 또는 주기적으로 측정하고, (예를 들어, 제어기(370)를 이용하여) 측정된 전압을 부적절한 전류 레벨들에 대응하는 사전 결정된 임계치와 비교함으로써 검출된다. 따라서, COMP 신호는 제2 트랜지스터(628)를 턴오프하는 제2 레벨(예로서 낮은 레벨)로 설정되어, 제1 다이오드(626)의 애노드를 접지 전압으로부터 분리하고, 또한 트랜지스터(625)가 턴온되게 하여 정류 전압 Urect로부터 저항기 R612 및 트랜지스터(625)를 통해 전압 Vcc까지의 저임피던스 경로를 제공한다. 따라서, 정상 상태에서, Vcc가 보조 권선으로부터 공급될 때, COMP 신호가 낮을 때, Urect 노드 N601에서의 정류 전압 Urect가 저임피던스 경로를 통해 Vcc 노드 N602에 접속되며, COMP 신호가 높을 때, 저임피던스 경로가 분리된다. 즉, 도시된 실시예에서, COMP 신호가 낮을 때, 블리더는 항상 활성화된다.
도 7은 대표적인 실시예에 따른, 블리더 회로로서의 고속 시동 회로의 저임피던스 경로를 구현하는 프로세스를 나타내는 흐름도이다. 도 3 및 7을 참조하면, 제어기(370)는 블록 710에서 저임피던스 경로(321)의 활성화를 트리거하는 디밍된 정류 전압 Urect의 임계 전압을 결정한다. 임계 전압은 예를 들어 디머 회로(305)의 타입 및/또는 대응하는 디머 설정, SSL 부하(340)의 타입 및/또는 대응하는 전력 요구들, 또는 SSL 부하(340)가 어떤 전압에서 전류 인출을 중지하거나 기능을 부정확하게 시작하는지를 지시하는 다른 팩터들에 기초하여 결정될 수 있다. 제어기(370)는 예를 들어 다양한 디머 회로들, 디머 설정들, SSL 부하들 등을 대응하는 임계 전압들과 연관시키는 이전에 저장된 탐색표에 액세스할 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 교시 내용의 범위로부터 벗어나지 않고, 디밍된 정류 전압 Urect의 값과 다른 트리거들을 사용하여, 저임피던스 경로(321)를 언제 활성화할지를 결정할 수 있다.
블록 712에서, 제어기(370)는 정류기 회로(310)로부터 디밍된 정류 전압 Urect의 값을 지시하는 전압 측정치들을 수신한다. 블록 714에서, 제어기(370)는 측정된 전압과 임계 전압을 비교한다. 측정된 전압이 임계 전압 아래가 아니어서(블록 714: 아니오), 전력 변환기(330) 및 SSL 부하(340)가 적절히 기능하고 있음을 지시할 때, 제어기(370)는 저임피던스 경로(321)를 비활성화하기 위해 제1(예로서, 높은) 레벨을 갖는 COMP 신호를 출력한다. 측정 전압이 임계 전압 아래여서(블록 714: 예), 전력 변환기(330) 및/또는 SSL 부하(340)가 적절하게 기능하고 있지 않음을 지시할 때, 제어기(370)는 저임피던스 경로(321)를 활성화하여 고속 시동/블리더 회로(320)를 블리더 회로로서 기능하게 하기 위해 제2(예로서, 낮은) 레벨을 갖는 COMP 신호를 출력한다.
도 8은 대표적인 실시예에 따른 제어기(370)의 블록도이다. 도 8을 참조하면, 제어기(370)는 처리 유닛(374), 판독 전용 메모리(ROM)(376), 랜덤 액세스 메모리(RAM)(377) 및 COMP 신호 생성기(378)를 포함한다.
전술한 바와 같이, 제어기(370)는 예를 들어 노드 Urect에서의 정류되고 디밍된 전압 Urect를 지시하는 전압 값들을 수신한다. 구체적으로, 전압 값들은 처리를 위해 처리 유닛(374)에 의해 수신될 수 있고, 또한 예를 들어 버스(371)를 통해 메모리(375)의 ROM(376) 및/또는 RAM(377)에 저장될 수 있다. 처리 유닛(374)은 처리 유닛이 제어기(370)의 다양한 기능들을 수행하게 하는 실행 가능 소프트웨어/펌웨어 실행 가능 코드를 저장하기 위한 그 자신의 메모리(예로서, 비휘발성 메모리)를 포함할 수 있다. 대안으로서, 실행 가능 코드는 메모리(375) 내의 지정된 메모리 위치들에 저장될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제어기(370)는 전술한 다양한 기능들을 수행하도록 (예로서, 전용 하드웨어와 같은) 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 처리 유닛(374)과 같은 "프로세서"는 본 명세서에서 설명되는 다양한 기능들을 수행하도록 소프트웨어(예로서, 마이크로코드)를 이용하여 프로그래밍될 수 있는 하나 이상의 마이크로프로세서들을 사용할 수 있는 제어기(370)의 일례이다. 그러나, 제어기(370)는 프로세서를 사용하지 않고 구현될 수 있으며, 또한 일부 기능들을 수행하기 위한 전용 하드웨어와 다양한 가능들을 수행하기 위한 프로세서(예로서, 하나 이상의 프로그래밍된 마이크로프로세서들 및 관련 회로)의 결합으로서 구현될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에서 사용될 수 있는 제어기 컴포넌트들의 예들은 전통적인 마이크로프로세서들, ASIC들 및 FPGA들을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
메모리(375)는 비휘발성 ROM(376) 및 휘발성 RAM(377)의 임의 수, 타입 및 결합일 수 있으며, 신호들 및/또는 예를 들어 다양한 실시예들에 따른 고속 시동/블리더 회로(320)의 제어를 제공하기 위해 처리 유닛(374)(및/또는 다른 컴포넌트들)에 의해 실행 가능한 컴퓨터 프로그램들 및 소프트웨어 알고리즘들과 같은 다양한 타입의 정보를 저장한다. ROM(376) 및 RAM(377)에 의해 일반적으로 지시되는 바와 같이, 메모리(375)는 디스크 드라이브, PROM, EPROM, EEPROM, CD, DVD, USB 드라이브 등과 같은 유형의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체들의 임의 수, 타입 및 결합을 포함할 수 있다. 게다가, 메모리(375)는 전술한 바와 같은 다양한 타입의 SSL 유닛들 또는 픽스처들(예로서, SSL 부하(340)), 다양한 타입의 디머 회로들(305) 및/또는 디머 설정과 관련된 사전 결정된 임계 전압 및/또는 전류들을 저장할 수 있다. 일부 구현들에서, ROM(376) 및/또는 RAM(377) 저장 매체들은 처리 유닛(374)에 의해 실행될 때 본 명세서에서 설명되는 제어기(370)의 기능들의 전부 또는 일부를 수행하는 하나 이상의 프로그램들로 인코딩될 수 있다.
COMP 신호 생성기(378)는 처리 유닛(374)으로부터의 명령들 또는 제어 신호들에 응답하여 2개의 레벨(예로서, 높음 및 낮음) 중 하나를 갖는 신호를 생성하고 COMP 신호로서 출력한다. 예를 들어, COMP 신호 생성기(378)는 처리 유닛(374)이 디밍된 정류 전압 Urect가 전술한 바와 같이 SSL 유닛 또는 픽스처의 정상 동작 동안에 사전 결정된 임계치 아래로 떨어지는 것으로 결정할 때마다 낮은 레벨의 신호를 출력하여, 고속 시동/블리더 회로(320)를 통해 저임피던스 경로(321)를 활성화할 수 있다. 그렇지 않은 경우, COMP 신호 생성기(378)는 처리 유닛(374)이 디밍된 정류 전압 Urect가 사전 결정된 임계치 위인 것으로 결정할 때 높은 레벨의 신호를 출력한다.
제어기(370) 내에 도시된 다양한 "부품들"은 소프트웨어 제어 마이크로프로세서(예로서, 처리 유닛(374)), 배선된 논리 회로들, 펌웨어 또는 이들의 조합을 이용하여 물리적으로 구현될 수 있다. 또한, 설명 목적을 위해 대표적인 제어기(370) 내에는 부품들이 기능적으로 분리되어 있지만, 이들은 임의의 물리적 구현에서 다양하게 결합될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 도 7의 블록들에 대응하는 동작들은 대표적인 실시예에 따른 도 8의 제어기(370) 및/또는 처리 유닛(374)과 같은 장치에 의해 실행 가능한 처리 모듈들로서 구현될 수 있다. 처리 모듈들은 예를 들어 제어기(370) 및/또는 처리 유닛(374)의 일부일 수 있으며, 지정된 동작들을 수행하도록 구성되는 소프트웨어, 배선된 논리 회로 웨어들 및/또는 펌웨어의 임의 조합으로서 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들은 특히 C++, C# 또는 자바와 같은 다양한 컴퓨팅 언어들 중 어느 하나의 언어로 작성된 소스 코드를 포함할 수 있으며, 예를 들어 메모리(375)와 관련하여 전술한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체들과 같은 유형의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체들에 저장된다.
본 명세서에서 다수의 본 발명의 실시예가 설명되고 도시되지만, 이 분야의 통상의 기술자들은 기능을 수행하고 그리고/또는 본 명세서에서 설명되는 결과들 및/또는 이점들 중 하나 이상을 얻기 위한 다양한 다른 수단들 및/또는 구조들을 쉽게 상상할 것이며, 그러한 변형들 및/또는 변경들 각각은 본 명세서에서 설명되는 본 발명의 실시예들의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
더 일반적으로, 이 분야의 기술자들은 본 명세서에서 설명되는 모든 파라미터들, 치수들, 재료들 및 구성들이 예시적인 것을 의도하며, 실제 파라미터들, 치수들, 재료들 및/또는 구성들은 본 교시 내용을 이용하는 특정 응용 또는 응용들에 의존할 것이라는 것을 쉽게 알 것이다. 이 분야의 기술자들은 일상적인 것을 넘지 않는 실험을 이용하여 본 명세서에서 설명되는 본 발명의 특정 실시예들에 대한 많은 균등물을 인식하거나 확인할 수 있다. 따라서, 전술한 실시예들은 단지 예시적으로 제공되며, 첨부된 청구항들 및 그에 대한 균등물들의 범위 내에서, 본 발명의 실시예들은 구체적으로 설명되고 청구되는 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본 발명의 실시예들은 본 명세서에서 설명되는 각각의 개별적인 특징, 시스템, 물건, 재료, 키트 및/또는 방법에 관련된다. 게다가, 둘 이상의 그러한 특징, 시스템, 물건, 재료, 키트 및/또는 방법이 서로 모순되지 않는 경우에 그러한 특징, 시스템, 물건, 재료, 키트 및/또는 방법의 임의의 결합은 본 발명의 범위 내에 포함된다.
본 명세서에서 정의되고 사용되는 바와 같은 모든 정의들은 사전적인 정의들, 참고로 포함된 문서들에서의 정의들 및/또는 정의된 용어들의 통상의 의미들에 우선하는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 및 청구항들에서 사용되는 바와 같은 부정관사 "하나의"("a" 및 "an")는 명백히 달리 지시되지 않는 한은 "적어도 하나"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 명세서 및 청구항들에서 사용되는 바와 같은 문구 "및/또는"은 그렇게 결합되는 요소들, 즉 일부 예들에서 결합하여 존재하고 다른 예들에서 분리하여 존재하는 요소들 중 "어느 하나 또는 모두"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "및/또는"으로 나열되는 다수의 요소는 동일한 방식으로, 즉 그렇게 결합되는 요소들 중 "하나 이상"으로 해석되어야 한다. "및/또는" 절에 의해 구체적으로 식별되는 요소들과 관련되거나 관련되지 않는지에 관계없이, 구체적으로 식별되는 그러한 요소들이 아닌 다른 요소들이 옵션으로서 존재할 수 있다. 따라서, 비제한적인 예로서, "A 및/또는 B"에 대한 참조는 "포함하는"과 같은 개방 언어와 함께 사용될 때 일 실시예에서는 (옵션으로서 B가 아닌 요소들을 포함하여) A만을, 다른 실시예에서는 (옵션으로서 A가 아닌 요소들을 포함하며) B만을, 또 다른 실시예에서는 (옵션으로서 다른 요소들을 포함하여) A 및 B 모두를, 기타 등등을 지칭할 수 있다.
명세서 및 청구항들에서 사용될 때, "또는"은 위에서 정의된 바와 같은 "및/또는"과 동일한 의미를 갖는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 리스트 내의 아이템들을 분리할 때, "또는" 또는 "및/또는"은 포괄적인 것으로, 즉 다수의 요소 또는 요소들의 리스트 중 적어도 하나를 포함하지만, 둘 이상도 포함하고, 옵션으로서 추가적인 나열되지 않은 아이템들도 포함하는 것으로 해석되어야 한다. "하나만" 또는 "정확히 하나" 또는 청구항들에서 사용될 때 "구성되는"과 같이 명확히 달리 지시되는 용어들만이 다수의 요소 또는 요소들의 리스트 중 정확히 하나의 요소의 포함을 지칭할 것이다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "또는"은 "어느 하나", "하나", "하나만" 또는 "정확히 하나"와 같은 배타적인 용어들이 선행할 때만 배타적인 대안들(즉, 하나 또는 다른 것 그러나 모두는 아님)을 지시하는 것으로 해석되어야 한다. 청구항들에서 사용될 때 "필수적으로 구성되는"은 특허법 분야에서 사용되는 바와 같은 그의 통상의 의미를 가져야 한다.
명세서 및 청구항들에서 사용될 때, 하나 이상의 요소들의 리스트와 관련된 문구 "적어도 하나"는 요소들의 리스트 내의 요소들 중 어느 하나 이상으로부터 선택된, 그러나 요소들의 리스트 내에 구체적으로 나열된 각각의 그리고 모든 요소 중 적어도 하나를 반드시 포함하지는 않는 그리고 요소들의 리스트 내의 요소들의 임의 결합들을 배제하지 않는 적어도 하나의 요소를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 정의는 또한, "적어도 하나"라는 문구가 지칭하는 요소들의 리스트 내에서 구체적으로 식별된 요소들과 관련되거나 관련되지 않는지에 관계없이, 그러한 구체적으로 식별된 요소들이 아닌 요소들이 옵션으로서 존재할 수 있는 것을 허용한다. 따라서, 비제한적인 예로서, "A 및 B 중 적어도 하나"(또는 등가적으로 "A 또는 B 중 적어도 하나" 또는 등가적으로 "A 및/또는 B 중 적어도 하나")는 일 실시예에서 옵션으로서 B 없이 둘 이상의 A를 포함하는(그리고 옵션으로서 B가 아닌 요소들을 포함하는) 적어도 하나를, 다른 실시예에서 옵션으로서 A 없이 둘 이상의 B를 포함하는(그리고 옵션으로서 A가 아닌 요소들을 포함하는) 적어도 하나를, 또 다른 실시예에서 옵션으로서 둘 이상의 A를 포함하는 적어도 하나 및 옵션으로서 둘 이상의 B를 포함하는(그리고 옵션으로서 다른 요소들을 포함하는) 적어도 하나를, 기타 등등을 지칭할 수 있다.
명확히 달리 지시되지 않는 한, 둘 이상의 단계 또는 동작을 포함하는 본 명세서에서 청구되는 임의의 방법들에서, 방법의 단계들 또는 동작들의 순서는 방법의 단계들 또는 동작들이 기재된 순서로 반드시 한정되지는 않는다는 것도 이해해야 한다. 위의 명세서에서는 물론, 청구항들에서, "comprising", "including", "carrying", "having", "containing", "involving", "holding", "composed of" 등과 같은 모든 전이구들은 개방형인 것으로, 즉 포함하지만 한정되지 않는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 미국 특허청의 특허 심사 절차 매뉴얼의 섹션 2111.03에 설명된 바와 같이, "구성되는" 및 "필수적으로 구성되는"이라는 전이구들만이 각각 폐쇄형 또는 반폐쇄형 전이구들이어야 한다.

Claims (20)

  1. 전력 변환기 및 고체 조명(SSL) 부하를 포함하는 SSL 픽스처(fixture)에 의해 인출되는 전류를 제어하기 위한 장치로서,
    전압 정류기와 상기 고체 조명 부하에 전력을 공급하는 상기 전력 변환기 사이에 저임피던스 접속을 형성하기 위해 일시적으로 활성화되도록 구성되는 선택 가능한 저임피던스 경로를 포함하는 고속 시동/블리더 회로(rapid start/bleeder circuit)를 포함하고, 상기 저임피던스 경로는 상기 전력 변환기를 충전하기 위해 시동 기간 동안에 그리고 상기 SSL 픽스처의 부적절한 동작의 검출에 기초하여 상기 시동 기간이 아닌 다른 시간들 동안에 일시적으로 활성화되는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고속 시동/블리더 회로는,
    상기 전압 정류기와 상기 전력 변환기 사이에 접속된 제1 트랜지스터 - 상기 저임피던스 경로는 상기 제1 트랜지스터가 턴온될 때 상기 제1 트랜지스터를 포함함 -; 및
    상기 제1 트랜지스터와 접지 전압 사이에 접속된 제2 트랜지스터 - 상기 제2 트랜지스터는 제어 신호에 응답하여 턴오프되어 상기 제1 트랜지스터를 턴온시킴 -
    를 더 포함하는 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 신호를 상기 제2 트랜지스터에 제공하도록 구성되는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어 신호는 상기 제2 트랜지스터를 턴온하기 위한 제1 레벨 및 상기 제2 트랜지스터를 턴오프하기 위한 제2 레벨을 갖는 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어기는 상기 시동 기간 동안에 상기 전력 변환기에서의 전압이 정상 상태 값보다 낮을 때 그리고 상기 시동 기간과 다른 시간들 동안에 상기 고체 조명 부하에 의해 인출되는 전류의 양이 최소 값보다 낮을 때 상기 제2 레벨을 갖는 상기 제어 신호를 제공하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어기는 상기 시동 기간 동안에 상기 전력 변환기에서의 전압이 상기 정상 상태 값 이상일 때 그리고 상기 시동 기간과 다른 시간들 동안에 상기 고체 조명 부하에 의해 인출되는 전류의 양이 상기 최소 값 이상일 때 상기 제1 레벨을 갖는 상기 제어 신호를 제공하여, 상기 저임피던스 경로를 비활성화하는 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제1 트랜지스터는 전계 효과 트랜지스터(FET)를 포함하고, 상기 제2 트랜지스터는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT)를 포함하는 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 고속 시동/블리더 회로는 상기 전력 변환기와 보조 권선 사이에 접속된 다이오드를 더 포함하고, 상기 다이오드는 작은 바이패스 용량을 갖는 제1 커패시터를 통해 접지 전압에 접속된 캐소드 및 큰 벌크 용량을 갖는 제2 커패시터를 통해 상기 접지 전압에 접속된 애노드를 포함하는 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 저임피던스 경로가 형성되는 동안에 상기 제1 커패시터가 충전되고, 상기 제2 커패시터는 충전되지 않는 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 고속 시동/블리더 회로는,
    정류된 전압 노드와 전력 변환기 전압 노드 사이에 접속된 제1 트랜지스터 - 상기 저임피던스 경로는 상기 트랜지스터가 턴온될 때 상기 트랜지스터를 포함함 -;
    상기 제1 트랜지스터 및 상기 전압 정류기에 접속된 캐소드를 포함하는 제너 다이오드; 및
    상기 제너 다이오드의 애노드와 접지 전압 사이에 접속된 제2 트랜지스터 - 상기 제2 트랜지스터는 제어 신호에 응답하여 턴오프되어 상기 제1 트랜지스터를 턴온시킴 -
    를 더 포함하는 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터와 상기 전압 정류기 사이에 접속된 제1 저항기 - 상기 저임피던스 경로는 상기 제1 트랜지스터가 턴온될 때 상기 제1 저항기를 더 포함함 -; 및
    상기 제너 다이오드의 캐소드와 상기 전압 정류기 사이에 접속된 제2 저항기
    를 더 포함하는 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어 신호를 상기 제2 트랜지스터에 제공하도록 구성되는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어 신호는 상기 제2 트랜지스터를 턴온하기 위한 제1 레벨 및 상기 제2 트랜지스터를 턴오프하기 위한 제2 레벨을 갖는 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어기는 상기 시동 기간 동안에 상기 전력 변환기에서의 전압이 정상 상태 값보다 낮을 때 그리고 상기 시동 기간과 다른 시간들 동안에 상기 고체 조명 부하에 의해 인출되는 전류의 양이 최소 값보다 낮을 때 상기 제2 레벨을 갖는 상기 제어 신호를 제공하는 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제어기는 상기 시동 기간 동안에 상기 전력 변환기에서의 전압이 상기 정상 상태 값 이상일 때 그리고 상기 시동 기간과 다른 시간들 동안에 상기 고체 조명 부하에 의해 인출되는 전류의 양이 상기 최소 값 이상일 때 상기 제1 레벨을 갖는 상기 제어 신호를 제공하여, 상기 저임피던스 경로를 비활성화하는 장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 트랜지스터들은 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT)들을 포함하는 장치.
  15. 고체 조명 부하에 급전(powering)하기 위한 시스템으로서,
    상기 고체 조명 부하의 전압을 조정하도록 구성되는 디머 회로;
    상기 디머 회로에 의해 출력되는 조정된 전압을 정류하도록 구성되는 정류기 회로;
    상기 정류기 회로에 의해 출력되는 정류된 전압에 기초하여 상기 고체 조명 부하에 전력을 공급하도록 구성되는 전력 변환기;
    활성화시에 상기 정류기 회로와 상기 전력 변환기 사이에 저임피던스 접속을 형성하도록 구성되는 저임피던스 경로를 포함하는 고속 시동/블리더 회로; 및
    상기 전력 변환기를 충전하기 위해 시동 기간 동안에 그리고 상기 고체 조명 부하에 의해 인출되는 전류에 기초하여 상기 시동 기간과 다른 시간들 동안에 상기 고속 시동/블리더 회로의 상기 저임피던스 경로를 선택적으로 활성화하도록 구성되는 제어기
    를 포함하는 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제어기는 상기 고체 조명 부하에 의해 인출되는 전류가 최소 요구 전류보다 낮을 때 상기 시동 기간이 아닌 다른 시간들 동안에 상기 저임피던스 경로를 선택적으로 활성화하도록 구성되는 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제어기는 상기 정류기 회로에 의해 출력되는 정류된 전압과 사전 결정된 임계 전압을 비교함으로써 상기 고체 조명 부하에 의해 인출되는 전류가 언제 상기 최소 요구 전류보다 낮은지를 결정하며, 상기 제어기는 상기 정류된 전압이 상기 임계 전압보다 낮을 때 상기 저임피던스 경로를 선택적으로 활성화하는 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제어기는 상기 디머 회로 내의 전자 스위치의 온 시간이 사전 결정된 임계 시간보다 클 때 상기 저임피던스 경로를 활성화하는 시스템.
  19. 제16항에 있어서, 상기 고속 시동/블리더 회로는,
    상기 정류기 회로와 상기 전력 변환기 사이에 접속된 제1 트랜지스터 - 상기 저임피던스 경로는 상기 제1 트랜지스터가 턴온될 때 상기 제1 트랜지스터를 포함함 -; 및
    상기 제1 트랜지스터와 접지 전압 사이에 접속된 제2 트랜지스터 - 상기 제2 트랜지스터는 상기 제어 신호에 응답하여 턴오프되어, 상기 제1 트랜지스터를 턴온하여, 상기 저임피던스 경로를 선택적으로 활성화함 -
    를 더 포함하는 시스템.
  20. 입력 전압을 조정하도록 구성되는 디머;
    디머 회로에 의해 출력되는 조정된 전압을 정류하도록 구성되는 정류기;
    전력 변환기 및 고체 조명(SSL) 부하를 포함하는 SSL 픽스처 - 상기 전력 변환기는 상기 정류기에 의해 출력되는 정류된 전압에 기초하여 상기 SSL에 전력을 공급함 -;
    활성화시에 상기 정류기 회로와 상기 전력 변환기 사이에 저임피던스 접속을 형성하도록 구성되는 저임피던스 경로를 포함하는 고속 시동/블리더 회로; 및
    상기 SSL 픽스처의 동작을 모니터링하고, 상기 전력 변환기를 충전하기 위해 시동 기간 동안에 그리고 상기 SSL 픽스처 동작의 모니터링에 기초하여 상기 시동 기간이 아닌 다른 시간들 동안에 상기 고속 시동/블리더 회로의 상기 저임피던스 경로를 선택적으로 활성화하도록 구성되는 제어기
    를 포함하는 시스템.
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