(57)【要約】      （修正有）【課題】電子機器に適している負荷制御モジュールが開示され、電子機器はスイッチに接続される。負荷制御モジュールは、エネルギー蓄積ユニットと、マイクロプロセッサと、パルス制御ユニットとを備える。【解決手段】スイッチがオフにされるときに、エネルギー蓄積ユニットは所定時間の間、依然として予約電圧を出力する図。また、エネルギー蓄積ユニットは、スイッチのオン／オフ動作の状態に従って、指示信号のレベルを切替える。指示信号のレベルの変化に従って、マイクロプロセッサは、微調整時間の内外においてそれぞれ異なる制御方法により変調信号のデューティサイクルを制御する。このことにより、負荷制御モジュールは、スイッチのオン／オフ動作の状態に従って、制御電圧のレベルを制御し、多様な制御機能を達成する。【選択図】図２
2010103096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他方の端子に電圧が供給されるスイッチの一方の端子に接続される電子機器に適した負荷制御モジュールであって、
前記スイッチの一方の端子に接続され、前記スイッチがオンにされると、供給電圧を変換して予約電圧及び第１のレベルを有する指示信号を出力し、スイッチがオフにされると、所定時間の間、常に前記予約電圧を出力し、前記指示信号を第２のレベルに切替えるエネルギー蓄積ユニットと、
前記エネルギー蓄積ユニットに接続され、前記予約電圧に従って起動され、微調整時間内において、変調信号のデューティサイクルが最適デューティサイクルに達するまで、又は前記指示信号が前記第２のレベルに切替えられるまで、常に変調信号のデューティサイクルを増大させ、前記微調整時間の外において、前記第２のレベルを有する指示信号に従って変調信号のデューティサイクルを複数の所定のデューティサイクルのうちの1つに切替えるマイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサ及び前記電子機器に接続され、変調信号のデューティサイクルに従って制御電圧のレベルを調整し、前記電子機器の特性パラメータを調整するための制御電圧を出力するパルス制御ユニットと、
を備える、負荷制御モジュール。
【請求項２】
前記エネルギー蓄積ユニットは、
前記スイッチに接続されたアノードを有する第１のダイオードと、
前記第１のダイオードのカソードに接続された第１の端子及び前記指示信号を生成するための第２の端子を有する第１の抵抗と、
前記第１の抵抗の第２の端子に接続された第１の端子及びグラウンドに接続された第２の端子を有する第２の抵抗と、
前記第１の抵抗の第２の端子に接続された第１の端子及びグラウンドに接続された第２の端子を有する第１のコンデンサと、
前記予約電圧を生成するために前記第１の抵抗の第２の端子に接続されたレギュレータと、
前記レギュレータに接続された第１の端子及びグラウンドに接続された第２の端子を有する第２のコンデンサと、
を備える、請求項１に記載の負荷制御モジュール。
【請求項３】
前記パルス制御ユニットは、
前記マイクロプロセッサに接続されたアノードを有する第２のダイオードと、
前記第２のダイオードのカソードに接続されたカソード及びグラウンドに接続されたアノードを有する第３のダイオードと、
前記第２のダイオードのカソードに接続された第１の端子及び制御電圧を発生させるための第２の端子を有するインダクタと、
前記インダクタの第２の端子に接続された第１の端子及びグラウンドに接続された第２の端子を有する第３のコンデンサと、
を備える、請求項１に記載の負荷制御モジュール。
【請求項４】
さらに、第１の信号線と第２の信号線と第３の信号線とを有するバスを備え、
前記第１の信号線から前記第３の信号線の各々の終端が前記マイクロプロセッサに接続され、
前記マイクロプロセッサは、前記第１の信号線を経て送信される信号に従って、微調整時間と最適デューティサイクルと所定のデューティサイクルとをリセットする、請求項１に記載の負荷制御モジュール。
【請求項５】
さらに、前記エネルギー蓄積ユニット及び前記第２の信号線の他端に接続され、前記予約電圧に従って動作し、電子機器の温度を検出して温度警告信号を生成する過温度保護ユニットを備え、
前記マイクロプロセッサは、前記温度警告信号に従って前記変調信号のデューティサイクルを再調整するか否か決定する、請求項４に記載の負荷制御モジュール。
【請求項６】
前記過温度保護ユニットは、
前記予約電圧に接続された第１の端子を有する熱抵抗と、
前記熱抵抗の第２の端子に接続された第１の端子及びグラウンドに接続された第２の端子を有する第３の抵抗と、
前記熱抵抗の第２の端子及び温度警告信号を生成する前記第２の信号線の間に接続されたアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）と、
を備える、請求項５に記載の負荷制御モジュール。
【請求項７】
前記電子機器は光源を提供し、前記光源の明るさは前記制御電圧のレベルに従って変化し、前記負荷制御モジュールはさらに、
前記エネルギー蓄積ユニット及び前記第３の信号線の他端に接続され、内蔵センサデバイスを使用して前記電子機器の周りの環境内の移動物体及び明るさを検出し、前記検出結果に従って明るさ調整信号を生成する明るさ補正ユニットを備え、
前記マイクロプロセッサは、前記明るさ調整信号に従って光源の明るさが特定の割合に基づいて変化することができるように前記変調信号のデューティサイクルを自動的に制御する、請求項４に記載の負荷制御モジュール。
【請求項８】
前記センサデバイスはフォトセンサと赤外線センサとを備える、請求項７に記載の負荷制御モジュール。
【請求項９】
さらに前記マイクロプロセッサ及び前記パルス制御ユニットの間に接続され、前記制御電圧のレベルに従って対応する帰還信号を生成する帰還ユニットを備え、
前記マイクロプロセッサは、前記帰還信号に従って前記パルス制御ユニットが通常に動作するか否かを決定する、請求項１に記載の負荷制御モジュール。
【請求項１０】
前記マイクロプロセッサは、前記予約電圧が所定レベルに達したときにリセット動作を実行する、請求項１に記載の負荷制御モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に負荷制御モジュールに関し、特に、スイッチの切替え時間位置及び切替え速度の変化に従って異なるレベルの制御電圧を生成することができる負荷制御モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の文明は、１８世紀にベンジャミン・フランクリンによってなされた電気の発見とともに、飛躍的に進化した。電気の応用は、社会生活器具の生産を促進するだけでなく、我々の日常生活に大きな影響を及ぼしている。例えば、照明装置、空調モジュール、ファン、食品ヒーターなどのような我々の日常生活に使用されるさまざまな電子機器は、全て電気で動く。
【０００３】
電子機器の動作は、通常、スイッチと負荷制御モジュールとのインタラクティブ制御によって達成される。例えば、図1は、実際の適用における照明装置のブロック図である。照明装置１２０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１とドライバ１２２とを備える。図１を参照すると、従来の負荷制御モジュール１１０及びＬＥＤ１２１は、スイッチ１３０がオンにされると、スイッチ１３０から供給電圧ＶＰ１を受け取り、照明装置１２０は通常動作し、ＬＥＤ１２１が供給電圧ＶＰ１によって駆動される。
【０００４】
一方、従来の負荷制御モジュール１１０は、スイッチ１３０から受け取った供給電圧ＶＰ１を、一定レベルを有する制御電圧ＶＣ１に変換する。ドライバ１２２は、ＬＥＤ１２１が発する光源を、制御電圧ＶＣ１に従って一定の明るさに調整する。反対に、スイッチ１３０がオフにされると、ＬＥＤ１２１及び従来の負荷制御モジュール１１０は給電されないため、照明装置１２０は光源を提供できず、そのため不動作状態のままとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、照明装置１２０は、スイッチ１３０と従来の負荷制御モジュール１１０とのインタラクティブ制御のもとで、通常動作モードと不動作モードとの間で切替える。したがって、照明装置１２０により発生される光源は、完全な明るさと完全な暗さとを切替える。すなわち、照明装置１２０は、スイッチ１３０と従来の負荷制御モジュール１１０との制御のもとで、様々に明るさが変化する光源を生成することができない。
【０００６】
要約すると、照明装置又は電子機器の電気性能は、通常、スイッチと従来の負荷制御モジュールとの制御に基づいて制限されるため、消費者の要求を満たすことができない。このことにより、いかにして負荷制御モジュールがスイッチと同調して動作して様々に変化する制御機能を達成するかが、負荷制御モジュールの開発において最も重要な主題のうちの１つになっている。
【０００７】
したがって、本発明は、スイッチの切替え時間位置及び切替え速度の変化に従って異なるレベルの制御電圧を生成することができる負荷制御モジュールを目指している。このことにより、本発明の負荷制御モジュールは、スイッチと同調して動作して様々に変化する制御機能を達成することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、他方の端子に電圧が供給されるスイッチの一方の端子に接続される電子機器に適した負荷制御モジュールを目指している。負荷制御モジュールは、エネルギー蓄積ユニットと、マイクロプロセッサと、パルス制御ユニットとを備える。エネルギー蓄積ユニットは、スイッチがオンにされると、供給電圧を変換して予約電圧及び第１のレベルを有する指示信号を出力する。また、エネルギー蓄積ユニットは、スイッチがオフにされると、所定時間の間、依然として予約電圧を出力し、指示信号を第２のレベルに切替える。
【０００９】
マイクロプロセッサは、予約電圧に従って起動され、微調整時間の内外においてそれぞれ異なる制御方法で変調信号のデューティサイクルを調整する。マイクロプロセッサは、微調整時間内に、変調信号のデューティサイクルが最適値に達するまで、又は指示信号が第２のレベルに切替えられるまで、常に変調信号のデューティサイクルを増大させる。微調整時間の外では、マイクロプロセッサは、第２のレベルの指示信号に従って、変調信号のデューティサイクルを複数の所定のデューティサイクルのうちの１つに切替える。
【００１０】
一方、パルス制御ユニットは、変調信号のデューティサイクルに従って制御電圧のレベルを調整して、電子機器の特性パラメータを調整するための制御電圧を出力する。したがって、負荷制御モジュールはスイッチと同調して動作して、多様な制御機能を実行することができる。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、負荷制御モジュールは、さらに、バスと、過温度保護ユニットと、帰還ユニットとを備える。バスは、信号線の終端がマイクロプロセッサにそれぞれ接続された第１の信号線から第３の信号線を備えている。マイクロプロセッサは、第１の信号線を経て送信される信号に従って、微調整時間と最適デューティサイクルと所定のデューティサイクルとをリセットする。
【００１２】
また、過温度保護ユニットは、予約電圧に従って駆動され、電子機器の温度を検出して温度警告信号を生成する。一方、マイクロプロセッサは、温度警告信号に従って変調信号のデューティサイクルを再調整するか否か決定する。帰還ユニットは制御電圧のレベルに従って帰還信号を生成し、マイクロプロセッサは帰還信号に従ってパルス制御ユニットが通常動作するか否か決定する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明はエネルギー蓄積ユニットを採用し、エネルギー蓄積ユニットによって、スイッチがオフにされるときでも、所定時間の間、負荷制御モジュールを動作することができる。また、エネルギー蓄積ユニットは、マイクロプロセッサが指示信号のレベルに従って微調整時間の内外においてそれぞれ異なる制御方法による変調信号のデューティサイクルを制御できるように、スイッチのオン／オフ動作の状態に従って指示信号のレベルを切替える。このことにより、本発明の負荷制御モジュールは、スイッチのオン／オフ状態に従って、異なるレベルの制御電圧を発生させ、多様な制御機能を達成することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実際の適用における照明装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による負荷制御モジュールのブロック図である。
【図３Ａ】図２に示される実施形態の波形タイミング図である。
【図３Ｂ】図２に示される実施形態の波形タイミング図である。
【図４】本発明の一実施形態によるエネルギー蓄積ユニットの詳細な回路図である。
【図５】本発明の一実施形態によるパルス制御ユニットの詳細な回路図である。
【図６】本発明の一実施形態による過温度保護ユニットの詳細な回路図である。
【００１５】
添付図面は、本発明のさらなる理解を提供するためのものであり、本明細書に含まれ、本明細書の一部を構成するものである。図面は本発明の実施形態を示し、以下の記述と共に、本発明の原理を説明するのに役立つ。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の好適な実施形態が詳細に参照され、それらのいくつかの例が添付図面に示されている。可能な限り、同一又は同様の部分を参照するために、図面及び説明に同一の参照番号が用いられる。
【００１７】
図２は、本発明の一実施形態による負荷制御モジュールのブロック図である。負荷制御モジュール２１０はスイッチ２３０の端子に接続された電子機器２２０に適している。図２を参照すると、負荷制御モジュール２１０は、エネルギー蓄積ユニット２１１と、マイクロプロセッサ２１２と、パルス制御ユニット２１３とを備える。エネルギー蓄積ユニット２１１は、スイッチ２３０の端子に接続される。マイクロプロセッサ２１２は、エネルギー蓄積ユニット２１１に接続される。パルス制御ユニット２１３は、マイクロプロセッサ２１２と電子機器２２０との間に接続される。
【００１８】
スイッチ２３０がオンにされると、エネルギー蓄積ユニット２１１は、スイッチ２３０から受け取った供給電圧ＶＰ２を、予約電圧ＶＳＴ及び第１のレベルＬ１を有する指示信号ＳＩＤに変換する。他方、スイッチ２３０がオフにされると、エネルギー蓄積ユニット２１１は所定時間ＴＰ内で、依然として予約電圧ＶＳＴを出力し、指示信号ＳＩＤを第２のレベルＬ２に切替える。
【００１９】
加えて、マイクロプロセッサ２１２は、微調整時間ＴＦＡの内外でそれぞれ異なる制御方法により変調信号ＳＰＷＭを生成するために、予約電圧ＶＳＴに従って駆動される。微調整時間ＴＦＡの間、マイクロプロセッサ２１２は、変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルが最適値に達するまで、又は指示信号ＳＩＤが第２のレベルＬ２に切替えられるまで、常に変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルを増大する。反対に、微調整時間ＴＦＡの外では、マイクロプロセッサ２１２は、第２のレベルＬ２の指示信号ＳＩＤに従って、変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルを複数の所定のデューティサイクルのうちの１つに切替える。したがって、パルス制御ユニット２１３は、電子機器２２０の特性パラメータを調整するための変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルに従って、対応する制御電圧ＶＣＬ２を出力する。
【００２０】
次に、負荷制御モジュール２１０の動作メカニズムについて、図３Ａ及び図３Ｂに示される波形タイミング図を参照して説明する。
【００２１】
図２及び図３Ａを参照すると、スイッチ２３０は、スイッチ信号Ｓ３１に従ってオン／オフされる。例えば、スイッチ２３０はスイッチ信号Ｓ３１が第１のレベルＬ１に切替えられるときに、オンにされる。反対に、スイッチ２３０はスイッチ信号Ｓ３１が第２のレベルＬ２に切替えられるときに、オフにされる。本実施形態では、第１のレベルＬ１が論理“１”と、第２のレベルＬ２が論理“０”と仮定され、説明の便宜のために、以下の実施形態は全て上記仮定に基づいて記載されている。
【００２２】
再び図２及び図３Ａを参照すると、最初に、スイッチ２３０は時間位置ｔ０でオンにされ、エネルギー蓄積ユニット２１１は予約電圧ＶＳＴ及び第１のレベルＬ１をもつ指示信号ＳＩＤの出力を開始する。その後、スイッチ２３０は、時間位置ｔ１及びｔ２で順次切替えられる。スイッチ２３０がオフにされている時間ＴＳ１が所定時間ＴＰより短いので、エネルギー蓄積ユニット２１１は、時間位置ｔ１とｔ２との間は依然として予約電圧ＶＳＴを出力し、指示信号ＳＩＤを第２のレベルＬ２に切替える。同様に、エネルギー蓄積ユニット２１１は、時間位置ｔ４とｔ５との間も予約電圧ＶＳＴを出力し、指示信号ＳＩＤを第２のレベルＬ２に切替える。
【００２３】
マイクロプロセッサ２１２は予約電圧ＶＳＴに従って駆動されるので、マイクロプロセッサ２１２は時間位置ｔ０とｔ７との間でオンにされたままであり、変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルを常に変える。微調整時間ＴＦＡの間、マイクロプロセッサ２１２は、指示信号ＳＩＤが時間位置ｔ１とｔ２と間で第２のレベルＬ２に切替えられるまで、変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルを常に増やす。反対に、パルス制御ユニット２１３は、変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルの増大とともに、段階的に制御電圧ＶＣＬ２のレベルを増やし、レベルをレベルＬＶ３１で維持する。
【００２４】
微調整時間ＴＦＡの外、すなわち、時間位置ｔ３の後、マイクロプロセッサ２１２は第２のレベルＬ２を有する指示信号ＳＩＤに従って、変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルを複数の所定のデューティサイクルのうちの1つに切替える。このように、パルス制御ユニット２１３によって、制御電圧ＶＣＬ２を複数の所定レベルのうちの１つに切替えることができる。
【００２５】
例えば、マイクロプロセッサ２１２によって生成される変調信号ＳＰＷＭが３つの異なる予め定められたデューティサイクルＰＤ１〜ＰＤ３を有し、これらの予め定められたデューティサイクルＰＤ１〜ＰＤ３は３つの異なる所定レベルＬＡＴ１〜ＬＡＴ３に対応すると仮定する。時間位置ｔ３とｔ６との間に、マイクロプロセッサ２１２が第２のレベルＬ２を有する指示信号ＳＩＤを受信すると、変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルは予め定められたデューティサイクルＰＤ１に切替えられる。反対に、パルス制御ユニット２１３は、対応して所定レベルＬＡＴ１を有する制御電圧ＶＣＬ２を生成する。
【００２６】
その後、時間位置ｔ６及びｔ８におけるスイッチ２３０の切替えにより、マイクロプロセッサ２１２は時間位置ｔ７で動作が不動作にされる。また、時間位置ｔ８でマイクロプロセッサ２１２は再び駆動され、時間位置ｔ０とｔ８との間の動作を繰り返す。予約電圧ＶＳＴのレベルが所定レベル（例えば０．５×ＶＳＴ）に増大されるときに、マイクロプロセッサ２１２がリセット動作を実行する点に留意する必要がある。換言すれば、マイクロプロセッサ２１２はその再起動中に、リセット動作を実行する。
【００２７】
他方、図３Ｂにおける波形タイミング図を参照すると、同様に、スイッチ２３０はスイッチ信号Ｓ３１に従ってオン／オフされる。また、スイッチ２３０の切替えに伴う、スイッチ２３０がオフにされている時間ＴＳ１及びＴＳ２は、それぞれ所定時間ＴＰよりも短い。したがって、時間位置ｔ０とｔ７との間では、エネルギー蓄積ユニット２１１は常に予約電圧ＶＳＴを出力し、スイッチ２３０がオフにされると、その期間の間に指示信号ＳＩＤを第２のレベルＬ２に切替える。
【００２８】
しかしながら、図３Ｂと図３Ａとの最大の違いは、スイッチ信号Ｓ３１のレベルがマイクロプロセッサ２１２によって指定される微調整時間ＴＦＡに基づいて異なる時間位置で切替えられることにある。したがって、図３Ｂに示される波形タイミング図を参照すると、微調整時間ＴＦＡの間、変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルが時間位置ｔ１で最適なデューティサイクルに調整されるまで、マイクロプロセッサ２１２は常に変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルを増大する。反対に、変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルの継続する増大とともに、パルス制御ユニット２１３は、段階的に制御電圧ＶＣＬ２のレベルを増大して、レベルをレベルＬＶ３２に維持する。図３Ａと比較してレベルＬＶ３２がレベルＬＶ３１より高い点に留意すべきである。
【００２９】
他方、微調整時間ＴＦＡの外、すなわち、時間位置ｔ２の後に、マイクロプロセッサ２１２は第２のレベルＬ２の指示信号ＳＩＤに従って、変調信号ＳＰＷＭを複数の所定のデューティサイクルのうちの1つに切替える。このように、マイクロプロセッサ２１２が時間位置ｔ３とｔ４との間で第２のレベルＬ２を有する指示信号ＳＩＤを受信すると、変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルは予め定められたデューティサイクルＰＤ１に切替えられる。したがって、パルス制御ユニット２１３は、対応して所定レベルＬＡＴ１を有する制御電圧ＶＣＬ２を生成する。
【００３０】
同様に、マイクロプロセッサ２１２が時間位置ｔ５とｔ６との間で第２のレベルＬ２の指示信号ＳＩＤを受信すると、変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルは予め定められたデューティサイクルＰＤ２に切替えられる。したがって、パルス制御ユニット２１３は、対応して所定レベルＬＡＴ２を有する制御電圧ＶＣＬ２を生成する。その後、スイッチ２３０がオフにされている時間ＴＳ３が所定時間ＴＰより長いので、マイクロプロセッサ２１２は時間位置ｔ８で不動作にされ、時間位置ｔ９で再始動され、時間位置ｔ０とｔ９との間の動作を繰り返す。
【００３１】
上述したように、スイッチ信号Ｓ３１が時間位置ｔ０で第１のレベルＬ１に切替えられると、スイッチ２３０の状態がスイッチ信号Ｓ３１によって高速切替えされるまで、又は変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルが最適値に調整されるまで、負荷制御モジュール２１０は微調整時間ＴＦＡ内において制御電圧ＶＣＬ２のレベルを常に制御する。その後、微調整時間ＴＦＡの外において、負荷制御モジュール２１０は、第２のレベルＬ２を有する指示信号ＳＩＤに従って、制御電圧ＶＣＬ２を調整する。他方、スイッチ２３０がオフにされている時間ＴＳ３が所定時間ＴＰより長い場合は、負荷制御モジュール２１０は前述の動作を繰り返すために再始動される。このことにより、負荷制御モジュール２１０は、スイッチ２３０と同調して動作し、電子機器２２０が多様な制御機能を達成できるようになる。
【００３２】
例えば、電子機器２２０が照明装置である場合は、微調整時間ＴＦＡの間、受け取られた制御電圧ＶＣＬ２のレベルが常に変化するので、スイッチ２３０の状態が高速切替えされるまで、又は光源が変調信号ＳＰＷＭの最適なデューティサイクルに従って最適な明るさに調整されるまで、照明装置は提供する光源の明るさを制御電圧ＶＣＬ２に従って常に増やす。
【００３３】
その後、微調整時間ＴＦＡの外において、照明装置は、スイッチ２３０の高速切替えと同調して、複数の予め定められた明るさの間で光源の明るさを切替える。反対に、スイッチ２３０がオフである時間が所定時間ＴＰ（例えば２秒）より長いときに、負荷制御モジュール２１０は再開され、再びスイッチ２３０と同調して作動し、照明装置によって出力される光源の明るさを調整する。
【００３４】
従来の技術では、従来の負荷制御モジュール１１０は、スイッチ１３０と同調して、完全な明るさと完全な暗さとの間で照明装置を切替えることができるだけであった。本実施形態では、負荷制御モジュール２１０はスイッチ２３０と同調することによって照明装置によって出力される光源の明るさを制御することができる。換言すれば、スイッチ制御による電子機器は、本実施形態の負荷制御モジュール２１０の管理のもとで多様な機能制御を達成することができる。
【００３５】
同様に、電子機器２２０が食品ヒーターである場合は、微調整時間ＴＦＡ内において、スイッチ２３０の状態が高速切替えされるまで、又は熱源が最適な温度に高められるまで、食品ヒーターは供給する熱源の温度を制御電圧ＶＣＬ２のレベルに従って常に高める。その後、微調整時間ＴＦＡの外において、食品ヒーターは制御電圧ＶＣＬ２に従って複数の予め定められた温度間で熱源の温度を切替える。
【００３６】
また、電子機器２２０がエアコンである場合は、微調整時間ＴＦＡ内において、スイッチ２３０の状態が高速切替えされるまで、又は温度が最適な温度に調節されるまで、エアコンは屋内の温度を制御電圧ＶＣＬ２のレベルに従って下げる。その後、微調整時間ＴＦＡの外において、エアコンは屋内の温度を制御電圧ＶＣＬ２に従って複数の予め定められた温度間で切替える。
【００３７】
図２を参照すると、負荷制御モジュール２１０は、さらに、バス２１４と、過温度保護ユニット２１５と、帰還ユニット２１６とを備える。バス２１４は各々の端がマイクロプロセッサ２１２に接続された信号線２１４ａ〜２１４ｃを有する。過温度保護ユニット２１５は、エネルギー蓄積ユニット２１１と信号線２１４の他端とに接続される。帰還ユニット２１６は、マイクロプロセッサ２１２とパルス制御ユニット２１３との間に接続される。
【００３８】
ユーザは、プログラムを信号線２１４aを通じてマイクロプロセッサ２１２にロードすることができる。したがって、マイクロプロセッサ２１２は、信号線２１４ａを通じて送信される信号に従って、最初に指定された微調整時間、最適デューティサイクル及び予め定められたデューティサイクルをリセットする。また、過温度保護ユニット２１５は、予約電圧ＶＳＴに従って起動される。一旦起動されると、過温度保護ユニット２１５は電子機器２２０の温度を検出し、検出結果に従って温度警告信号ＳＴＡを生成する。反対に、マイクロプロセッサ２１２は、温度警告信号ＳＴＡに従って変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルを調整するかどうかを決定する。このことにより、電子機器２２０の動作温度があまりに高い場合には、電子機器２２０の電力消費を減らすために、負荷制御モジュール２１０は温度警告信号ＳＴＡに従ってタイムリーに制御電圧ＶＣＬ２のレベルを制御する。
【００３９】
一方、帰還ユニット２１６は、常に制御電圧ＶＣＬ２のレベルを検出し、制御電圧ＶＣＬ２のレベルに従って、帰還信号ＳＦＢを生成する。同様に、リアルタイムにパルス制御ユニット２１３の動作を制御するために、マイクロプロセッサ２１２は、パルス制御ユニット２１３が帰還信号ＳＦＢに従って通常に動作するかどうかを決定する。
【００４０】
さらに、図２の電子機器２２０が光源を出力するために用いられ、光源の明るさが制御電圧ＶＣＬ２のレベル変化とともに変化する場合には、負荷制御モジュール２１０はさらに明るさ補正ユニット２１７を備える。明るさ補正ユニット２１７は、エネルギー蓄積ユニット２１１と信号線２１４cの他端とに接続される。また、明るさ補正ユニット２１７は、予約電圧ＶＳＴに従って起動される。一旦起動すると、明るさ補正ユニット２１７は内蔵センサデバイスを用いて電子機器２２０の周りの環境の移動物体及び明るさを検出し、検出結果に従って明るさ調整信号ＳＢＴを生成する。明るさ補正ユニット２１７内のセンサデバイスはフォトセンサと赤外線センサとを備え、フォトセンサは感光性の抵抗又は発光トランジスタなどであってもよい。
【００４１】
その後、マイクロプロセッサ２１２は、明るさ調整信号ＳＢＴに従って自動的に変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルを制御する。よって、電子機器２２０によって出力される光源の明るさは、特定の割合に基づいて調整される。したがって、電子機器２２０が非常に明るい環境内にあり、明るさ補正ユニット２１７がいかなる移動物体も検出することができない場合には、電子機器２２０によって出力される光源の明るさを微細に減らすために、負荷制御モジュール２１０は、明るさ調整信号ＳＢＴに従って、自動的に制御電圧ＶＣＬ２のレベルを調整する。反対に、電子機器２２０が低い明るさの環境内にあり、明るさ補正ユニット２１７が移動物体を検出する場合には、負荷制御モジュール２１０は明るさ調整信号ＳＢＴに従って、電子機器２２０によって出力される光源の明るさを微細に増やす。
【００４２】
次に、エネルギー蓄積ユニット２１１、パルス制御ユニット２１３及び過温度保護ユニット２１５の内部の構成について以下に説明する。
【００４３】
図４は、本発明の一実施形態によるエネルギー蓄積ユニットの詳細な回路図である。説明の便宜のために、図４にスイッチ２３０も示している。図４を参照すると、エネルギー蓄積ユニット２１１は、ダイオードＤ１と、抵抗Ｒ１〜Ｒ２と、コンデンサＣ１〜Ｃ２と、レギュレータ４１０とを備える。ダイオードＤ１のアノードは、スイッチ２３０に接続される。抵抗Ｒ１の第１の端子はダイオードＤ１のカソードに接続され、抵抗Ｒ１の第２の端子は指示信号ＳＩＤを生成するために用いられる。抵抗Ｒ２の第１の端子は抵抗Ｒ１の第２の端子に接続され、抵抗Ｒ２の第２の端子はグラウンドに接続される。コンデンサＣ１の第１の端子は抵抗Ｒ１の第２の端子に接続され、コンデンサＣ１の第２の端子はグラウンドに接続される。レギュレータ４１０は、抵抗Ｒ１の第２の端子に接続される。コンデンサＣ２の第１の端子はレギュレータ４１０に接続され、コンデンサＣ２の第２の端子はグラウンドに接続される。
【００４４】
スイッチ２３０がオンにされると、スイッチ２３０からの供給電圧ＶＰ２はダイオードＤ１を通って抵抗Ｒ１及びＲ２によって電圧降下する。このように、抵抗Ｒ１及びＲ２によって形成される分圧電圧は、第１のレベルＬ１の指示信号ＳＩＤを形成するために、コンデンサＣ１に蓄えられる。また、レギュレータ４１０も、抵抗Ｒ１及びＲ２によって形成される分圧電圧を予約電圧ＶＳＴに変換する。他方、スイッチ２３０がオフにされると、コンデンサＣ１は蓄えられた分圧電圧を抵抗Ｒ２を経て放電するため、指示信号ＳＩＤは第２のレベルＬ２に切替えられる。さらに、コンデンサＣ２の静電容量がコンデンサＣ１の静電容量より非常に大きいので、スイッチ２３０がオフにされると、レギュレータ４１０は所定時間ＴＰの間、予約電圧ＶＳＴを依然として出力することができる。
【００４５】
図５は、本発明の一実形態によるパルス制御ユニットの詳細な回路図である。図５を参照すると、パルス制御ユニット２１３は、ダイオードＤ２〜Ｄ３と、インダクタＬ１と、コンデンサＣ３とを備える。ダイオードＤ２のアノードは、マイクロプロセッサ２１２に接続される。ダイオードＤ３のカソードはダイオードＤ２のカソードに接続され、ダイオードＤ３のアノードはグラウンドに接続される。インダクタＬ１の第１の端子はダイオードＤ２のカソードに接続され、インダクタＬ１の第２の端子は制御電圧ＶＣＬ２を生成するために用いられる。コンデンサＣ３の第１の端子はインダクタＬ１の第２の端子に接続され、コンデンサＣ３の第２の端子はグラウンドに接続される。
【００４６】
再び図５を参照すると、変調信号ＳＰＷＭは、ダイオードＤ２及びＤ３で整流されてパルスＤＣ信号に変換される。その後、インダクタＬ１とコンデンサＣ３によって形成されたローパスフィルタがパルスＤＣ信号のＤＣ部分を捕捉し、制御電圧ＶＣＬ２を生成する。パルスＤＣ信号の波形は変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルによって決定されるので、制御電圧ＶＣＬ２のレベルは変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルとともに変化する。換言すれば、制御ユニット２１３は、変調信号ＳＰＷＭのデューティサイクルに従って、制御電圧ＶＣＬ２のレベルを調整することができる。
【００４７】
図６は、本発明の一実施例によれる過温度保護ユニットの詳細な回路図である。図６を参照すると、過温度保護ユニット２１５は、熱抵抗ＶＲ１と、抵抗Ｒ３と、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）６１０とを備える。熱抵抗ＶＲ１の第１の端子は、予約電圧ＶＳＴに接続される。抵抗Ｒ３の第１の端子は熱抵抗ＶＲ１の第２の端子に接続され、熱抵抗Ｒ３の第２の端子はグラウンドに接続される。また、ＡＤＣ６１０は、熱抵抗ＶＲ１の第２の端子と信号線２１４bとの間に接続される。
【００４８】
再び図６を参照すると、予約電圧ＶＳＴは、熱抵抗ＶＲ１及び抵抗Ｒ３による分圧によって検知電圧ＶＳＮに変換される。その後、ＡＤＣ６１０は、検知電圧ＶＳＮをデジタル信号に変換し、温度警告信号ＳＴＡを生成する。熱抵抗ＶＲ１の抵抗は電子機器２２０の温度の上昇とともに減少するため、電子機器２２０の温度があまりに高いと、検知電圧ＶＳＮもまた変わる点に留意する必要がある。このように、ＡＤＣ６１０は、検知電圧ＶＳＮのレベルに従って、対応する温度警告信号ＳＴＡを生成することができる。
【００４９】
要約すると、本発明はエネルギー蓄積ユニットを採用し、エネルギー蓄積ユニットによって、スイッチがオフにされるときでも、所定時間の間、負荷制御モジュールを動作することができる。また、エネルギー蓄積ユニットは、スイッチのオン／オフ動作の状態に従って、指示信号のレベルを切替える。したがって、マイクロプロセッサは、指示信号のレベルに従って、微調整時間の内外においてそれぞれ異なる制御方法により変調信号のデューティサイクルを制御することができる。このことにより、本発明の負荷制御モジュールは、切替え時間位置及びスイッチの切替え速度に従って異なるレベルを有する制御電圧を発生させ、多様な制御機能を達成することができる。
【００５０】
当業者にとって、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、本発明の構成にさまざまな修正や変更がなされ得ることは、明らかである。上述からみて、本発明は請求項の範囲内及びそれらと均等な範囲内でなされる本発明の修正や変更を保護することが意図される。
【図１】
2010103096.tif 000003
【図２】
2010103096.tif 000004
【図３Ａ】
2010103096.tif 000005
【図３Ｂ】
2010103096.tif 000006
【図４】
2010103096.tif 000007
【図５】
2010103096.tif 000008
【図６】
2010103096.tif 000009
【外国語明細書】
2010103096000001.pdf