(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の照明モジュールを駆動する少なくとも第１の駆動電圧を生成する電力調整回路であって、
第１の変換電力に応じて電源電圧と第２の変換電力とを生成する第１の電力変換モジュールと、
前記第１の電力変換モジュールに電気的に接続された第２の電力変換モジュールであって、前記第２の変換電力の一部分を第１の変調電圧に変換し、前記第１の変調電圧を出力し、前記第１の変調電圧の電位を第１の制御信号に応じて調整する第２の電力変換モジュールと、
を含み、
前記第１の駆動電圧が、前記電源電圧と前記第１の変調電圧との合計であり、前記電源電圧が前記第１の照明モジュールのカットイン電圧よりも低い、電力調整回路。
【請求項２】
前記第１の電力変換モジュールがＡＣ−ＤＣコンバータとキャパシタとを含み、前記ＡＣ−ＤＣコンバータが第１の出力端と第２の出力端とを含み、前記キャパシタの２つの端部がそれぞれ前記ＡＣ−ＤＣコンバータの前記第１の出力端と前記第２の出力端とに電気的に接続されており、前記第２の電力変換モジュールが前記ＡＣ−ＤＣコンバータの前記第１の出力端に電気的に接続されている、請求項１に記載の電力調整回路。
【請求項３】
前記ＡＣ−ＤＣコンバータが第１の帰還信号に応じて前記電源電圧を調整し、前記第１の帰還信号がキャパシタから出力された電圧と関連している、請求項２に記載の電力調整回路。
【請求項４】
前記ＡＣ−ＤＣコンバータの前記第１の出力端に電気的に接続された第３の電力変換モジュールであって、前記第２の変換電力の他の部分を第２の変調電圧に変換し、前記ＡＣ−ＤＣコンバータが前記第２の変換電力の前記他の部分を前記第３の電力変換モジュールに出力したときに前記第２の変調電圧を出力する第３の電力変換モジュールをさらに含む、請求項２に記載の電力調整回路。
【請求項５】
前記第３の電力変換モジュールが第２の制御信号に応じて前記第２の変調電圧の電位を調整し、前記電源電圧と前記第２の変調電圧との合計が第２の照明モジュールを駆動する第２の駆動電圧である、請求項４に記載の電力調整回路。
【請求項６】
前記第１の駆動電圧の上限が前記第１の照明モジュールの定格電圧に関連しており、前記第２の駆動電圧の上限が前記第２の照明モジュールの定格電圧に関連している、請求項５に記載の電力調整回路。
【請求項７】
前記電源電圧が前記第１の照明モジュールのカットイン電圧および前記第２の照明モジュールのカットイン電圧よりも低い、請求項５に記載の電力調整回路。
【請求項８】
前記第２の電力変換モジュールの出力電力値と前記第３の電力変換モジュールの出力電力値との合計が、前記第２の変換電力の電力値に実質的に等しい、請求項５に記載の電力調整回路。
【請求項９】
前記第２の電力変換モジュールの最大変換電力値または前記第３の電力変換モジュールの最大変換電力値が、前記第２の変換電力の電力値に実質的に等しい、請求項５に記載の電力調整回路。
【請求項１０】
前記第２の電力変換モジュールが第２の帰還信号および前記第１の制御信号に応じて前記第１の変調電圧を調整し、前記第２の帰還信号が前記第１の変調電圧に関連している、請求項１に記載の電力調整回路。
【請求項１１】
前記電源電圧が定電圧である、請求項１に記載の電力調整回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力調整回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤおよびポリマーＬＥＤなどの固体照明器は、入力電流と入力電圧との間に非線形の関係を有する。具体的には、駆動回路が固体照明器のカットイン電圧よりも低い入力電圧を固体照明器に提供するとき、固体照明器の入力電流はゼロである。駆動回路が固体照明器にカットイン電圧よりも高い入力電圧を提供した後、固定照明器の入力電流は、入力電圧の上昇に伴って迅速に上昇する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
入力電圧がカットイン電圧よりもさらに高いとき、駆動回路が提供する電圧は、固体照明器を発光させるには不十分であり、固体照明器の照明強度を調整することができない。したがって、駆動回路が固体照明器の照明強度を調整する効率レベルが低下し、光変調解像度が低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つ以上の実施形態によると、本開示は、第１の照明モジュールを駆動する第１の駆動電圧を生成する電力調整回路を提供する。本発明の一実施形態では、電力調整回路は、第１の電力変換モジュールと第２の電力変換モジュールとを含む。第１の電力変換モジュールは第１の変換電力に応じて電源電圧と第２の変換電力とを生成する。第２の電力変換モジュールは第１の電力変換モジュールに電気的に接続されている。第２の電力変換モジュールは、第２の変換電力の一部分を第１の変調電圧に変換し、第１の変調電圧を出力し、第１の制御信号に応じて第１の変調電圧の電位を調整する。第１の駆動電圧は、電源電圧と第１の変調電圧との合計に等しい。電源電圧は第１の照明モジュールのカットイン電圧よりも低い。
【０００５】
したがって電力調整回路は、電源電圧と第１の変調電圧との合計に実質的に等しい第１の駆動電圧によって第１の照明モジュールを駆動する。電源電圧によって、第１の駆動電圧は第１の照明モジュールのカットイン電圧に近づく。そのため、第１の駆動電圧の電位が、第１の変調電圧の変調レベルのうちの小さい一部分に応答して第１の照明モジュールのカットイン電圧の電位より高くなり、変調レベルのうちの大きい一部分に応答して第１の照明モジュールの照明強度を変更するように調整される。このようにして、第１の照明モジュールの照明強度を調整する変調レベルの数が増加し、第１の照明モジュールの光変調解像度が向上する。さらに、第２の電力変換モジュールが変換する電気量は低減し、その結果、電力変換中の電力消費は低減する。そのため本開示の電力調整回路の全体的な性能が向上し得る。
【０００６】
本発明は、以下の詳細な記載および添付の図面からより完全に理解できる。以下の詳細な記載および添付の図面は説明のためだけのものであり、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態による電力調整回路のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による動作電流への駆動電圧を示す曲線グラフである。
【図３】本発明の他の実施形態による動作電流への駆動電圧を示す曲線グラフである。
【図４】本発明の一実施形態による電力調整回路の回路図である。
【図５】本発明の他の実施形態による電力調整回路のブロック図である。
【図６】本発明の他の実施形態による電力調整回路の回路図である。
【図７】本発明の他の実施形態による電力調整回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の詳細な説明では、開示する実施形態を徹底的に理解できるように多くの具体的な詳細を説明のためにのみ述べるが、これらの具体的な詳細がなくても本発明の１つ以上の実施形態を実施し得ることは明らかである。他の例では、図面を簡素化するために周知の構造および装置を模式的に示す。
【０００９】
図１を参照する。図１は、本発明の一実施形態による電力調整回路１０のブロック図である。図２および図３を参照する。図２および図３は、様々な実施形態による動作電流への駆動電圧を示す曲線グラフである。電力調整回路１０は、照明モジュール３０を駆動する駆動電圧ＶＬＥＤを生成する。電力調整回路１０は、第１の電力変換モジュール１１と第２の電力変換モジュール１３とを含む。第１の電力変換モジュール１１は、第１の変換電力Ｐ１に応じて電源電圧Ｖｄｃおよび第２の変換電力Ｐ２を生成する。本明細書において電源電圧Ｖｄｃは、本発明の一実施形態では定電圧であり、他の実施形態では可変電圧である。第１の変換電力Ｐ１は、例えばＡＣ電源５０または他の適切な電源などの外部電源によって提供される。第１の変換電力Ｐ１は、例えばＡＣ電圧Ｖａｃであるがこれに限られない。ＡＣ電源５０が第１の電力変換モジュール１１にＡＣ電圧Ｖａｃを提供すると、第１の電力変換モジュール１１がＡＣ電圧Ｖａｃを電源電圧Ｖｄｃおよび第２の変換電力Ｐ２に変換する。
【００１０】
第１の電力変換モジュール１１は、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１１とキャパシタ１１３とを含む。ＡＣ−ＤＣコンバータ１１１は第１の出力端１１５と第２の出力端１１７とを有する。ＡＣ−ＤＣコンバータ１１１の第１の出力端１１５と第２の出力端１１７とは電位差を有し、その電位差は電源電圧Ｖｄｃに等しい。キャパシタ１１３の２つの端部はＡＣ−ＤＣコンバータ１１１の第１の出力端１１５および第２の出力端１１７に電気的に接続されており、キャパシタ１１３がＡＣ−ＤＣコンバータ１１１の第１の出力端１１５と第２の出力端１１７との電位差を安定化できるようになっている。したがってＡＣ−ＤＣコンバータ１１１の第１の出力端１１５と第２の出力端１１７との電位差は、変化が比較的小さい。
【００１１】
第２の電力変換モジュール１３は、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１１の第１の出力端１１５に電気的に接続されている。第２の電力変換モジュール１３は、変調電圧Ｖｏとして第２の変換電力Ｐ２を出力し、制御信号ＳＣに応じて変調電圧Ｖｏの電位を調整する。例えば、第２の変換電力Ｐ２は入力電流Ｉｉｎであり、第２の電力変換モジュール１３はＤＣ−ＤＣコンバータである。この場合、第２の電力変換モジュール１３は、入力電流Ｉｉｎを変調電圧Ｖｏに変換し、変調電圧Ｖｏを出力する。第２の電力変換モジュール１３はさらに、制御信号ＳＣに応じて変調電圧Ｖｏの電位を調整する。本発明の一実施形態では、第２の電力変換モジュール１３は制御信号ＳＣに応じてパルス幅変調（ＰＷＭ）によって変調電圧Ｖｏの電位を調整する。これについては後述する。
【００１２】
第１の電力変換モジュール１１が生成した電源電圧Ｖｄｃおよび第２の電力変換モジュール１３が生成した変調電圧Ｖｏは照明モジュール３０に印加されて、照明モジュール３０が駆動されその照明強度を調整できるようになっている。換言すると、電源電圧Ｖｄｃと変調電圧Ｖｏとの合計は、照明モジュール３０を駆動するために電力調整回路１０が出力した駆動電圧ＶＬＥＤである。
【００１３】
本発明の一実施形態では、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１１は整流ユニットおよびＤＣ−ＤＣコンバータによって実行される。例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１１内のＤＣ−ＤＣコンバータはブーストコンバータ、バックコンバータ、バック−ブーストコンバータ、フライバックコンバータまたは他の適切なＤＣ−ＤＣコンバータであり、本開示ではいずれにも限定されない。例えば、第２の電力変換モジュール１３はブーストコンバータ、バックコンバータ、バック−ブーストコンバータ、フライバックコンバータまたは他の適切なＤＣ−ＤＣコンバータであり、本開示ではいずれにも限定されない。
【００１４】
本発明の一実施形態では図２に示すように、電源電圧Ｖｄｃは照明モジュール３０のカットイン電圧Ｖｆよりも低い。他の実施形態では図３示すように、電源電圧Ｖｄｃ’は照明モジュール３０のカットイン電圧Ｖｆに実質的に等しい。
【００１５】
図２に示す動作電流への駆動電圧を示す曲線グラフを参照すると、調整した変調電圧Ｖｏと電源電圧Ｖｄｃとの合計が照明モジュール３０のカットイン電圧Ｖｆに実質的に等しいとき、照明モジュール３０が発光を開始し、照明モジュール３０の動作電流ＩＬＥＤが変調電圧Ｖｏの変化と共に変化する。照明モジュール３０の動作電流ＩＬＥＤが上昇している間、照明モジュール３０の照明強度は動作電流ＩＬＥＤに応答して上昇する。したがって照明モジュール３０の照明強度は、変調電圧Ｖｏを調整することによって調整することができる。
【００１６】
他方、当業者であれば、照明モジュール３０のカットイン電圧は通常、照明モジュール３０をオンにする閾値電圧であることを認識する。図３に示す動作電流への駆動電圧を示す曲線グラフを参照すると、照明モジュール３０をオンにする閾値電圧は、例えばカットイン電圧Ｖｆまたはカットイン電圧Ｖｆ’の前後であるがこれに限られない。電源電圧Ｖｄｃ’が照明モジュール３０のカットイン電圧Ｖｆ’に実質的に等しいとき、照明モジュール３０内を流れる動作電流ＩＬＥＤは、第２の電力変換モジュール１３の変調電圧Ｖｏ’の上昇に応答して上昇し、それにより照明モジュール３０の照明強度を調整する。したがって電源電圧Ｖｄｃ’は、照明モジュール３０のカットイン電圧Ｖｆまたはカットイン電圧Ｖｆ’よりも低いか、またはこれに実質的に等しい。
【００１７】
本発明の一実施形態では、変調電圧Ｖｏの上限は照明モジュール３０の定格電圧に関連しており、照明モジュール３０の定格電圧は照明モジュール３０の最大許容入力電圧である。具体的には、変調電圧Ｖｏの上限と電源電圧Ｖｄｃとの合計は、照明モジュール３０の定格電圧に実質的に等しい。さらに、本実施形態では第１の電力変換モジュール１１は第２の電力変換モジュール１３にのみ電気的に接続されているため、第２の電力変換モジュール１３によって第２の変換電力Ｐ２の一部分を変調電圧Ｖｏに変換することは、第２の電力変換モジュール１３によって第２の変換電力Ｐ２全体を変調電圧Ｖｏに変換することであると考えることができる。本明細書では、第２の変換電力Ｐ２全体とは、初期の第２の変換電力Ｐ２の残りの部分であり、第２の電力変換モジュール１３が理想的な実際の動作で初期の第２の変換電力Ｐ２の一部を消費した後に変調電圧Ｖｏに変換される。本明細書では、初期の第２の変換電力Ｐ２は第１の電力変換モジュール１１の出力である。
【００１８】
上記の電力調整回路１０の動作は、図４を参照することによって以下のように明瞭化される。図４は、本発明の一実施形態による電力調整回路１０の回路図である。電力調整回路１０の入力端は、ＡＣ電源５０に電気的に接続されている。電力調整回路１０の出力端は、照明モジュール３０に電気的に接続されている。電力調整回路１０の出力端は、照明モジュール３０を駆動する駆動電圧ＶＬＥＤを出力する。
【００１９】
電力調整回路１０は、第１の電力変換モジュール１１と第２の電力変換モジュール１３とを含む。第１の電力変換モジュール１１は、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１１とキャパシタ１１３とを含む。ＡＣ−ＤＣコンバータ１１１は、整流ユニット１１１２と、第１の制御ユニット１１１４と、第１の切り換えユニット１１１６と、１次コイルＬｐと、ダイオードＤ１と、レジスタＲ１と、レジスタＲ２とを含む。第２の電力変換モジュール１３は、電圧生成ユニット１３１と、第２の制御ユニット１３３と、第２の切り換えユニット１３５と、ダイオードＤ２と、キャパシタＣ１と、インダクタＬ１と、レジスタＲ３とを含む。
【００２０】
整流ユニット１１１２は、ＡＣ電源５０が提供したＡＣ電圧Ｖａｃを整流し、ＤＣ供給電力を生成する。第１の制御ユニット１１１４の制御によって第１の切り換えユニット１１１６がオンに切り換わると、整流ユニット１１１２が１次コイルＬｐおよびキャパシタ１１３にＤＣ供給電力を出力し、それを１次コイルＬｐおよびキャパシタ１１３に蓄える。第１の制御ユニット１１１４の制御によって第１の切り換えユニット１１１６がオンに切り換わると、１次コイルＬｐが蓄えられた電気をレジスタＲ１およびＲ２に放出し、キャパシタ１１３がレジスタＲ１およびＲ２の直列回路の２つの端部間の電圧差を電源電圧Ｖｄｃに維持する。
【００２１】
第１の電力変換モジュール１１内の１次コイルＬｐ内を電流が流れると、第２の電力変換モジュール１３内の２次コイルＬｓが相互電磁誘導に基づき入力電流Ｉｉｎを出力する。第２の電力変換モジュール１３の電圧生成ユニット１３１は、入力電流Ｉｉｎに応じて入力電圧を生成する。第２の制御ユニット１３３の制御に応答して第２の切り換えユニット１３５がオンに切り換わると、入力電圧ＶｉｎがキャパシタＣ１およびインダクタＬ１を充電する。第２の制御ユニット１３３の制御に応答して第２の切り換えユニット１３５がオフに切り換わると、インダクタＬ１およびキャパシタＣ１に蓄えられたエネルギーが放出され、それにより第２の電力変換モジュール１３内のキャパシタＣ１の２つの端部間の電圧差が変調電圧Ｖｏになる。
【００２２】
換言すると、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１１内の第１の切り換えユニット１１１６がオンに切り換わると、ＡＣ電源５０が整流ユニット１１１２にＡＣ電圧Ｖａｃを供給し、整流ユニット１１１２がその電流路ＰＩ１を介して電気を出力する。第１の切り換えユニット１１１６がオフに切り換わると、１次コイルＬｐに蓄えられたエネルギーが電流路ＰＩ２を介して放出される。ＡＣ−ＤＣコンバータ１１１は第１の切り換えユニット１１１６の切り換えを制御して、ノードＮ１およびノードＮ２間の平均電圧差を電源電圧Ｖｄｃに設定する。
【００２３】
第２の電力変換モジュール１３では、第２の切り換えユニット１３５がオンに切り換わると、電圧生成ユニット１３１が電流路ＰＩ３を介して電気を出力する。第２の切り換えユニット１３５がオフに切り換わると、インダクタＬ１が蓄えられた電気を、電流路ＰＩ４を介して放出する。第２の電力変換モジュール１３は第２の切り換えユニット１３５の切り換えを制御して、ノードＮ３およびノードＮ４間の平均電圧差を変調電圧Ｖｏに設定する。
【００２４】
照明モジュール３０はノードＮ２およびＮ４の各々に電気的に接続されているため、照明モジュール３０はノードＮ２およびＮ４間の電圧差によって駆動される。すなわち、ノードＮ２およびＮ４間の電圧差は、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１１が生成した電源電圧Ｖｄｃと第２の電力変換モジュール１３が生成した変調電圧Ｖｏとの合計に実質的に等しい。電源電圧Ｖｄｃと変調電圧Ｖｏとの合計は照明モジュール３０を駆動する駆動電圧ＶＬＥＤとして作用する。
【００２５】
本発明の一実施形態では、ＰＷＭによる変調電圧Ｖｏの調整は、制御信号ＳＣが第２の制御ユニット１３３に付与された後に第２の制御ユニット１３３が制御信号ＳＣに応じて変調電圧Ｖｏの電位を調整するというものである。例えば、制御信号ＳＣは８ビットの２値信号、３２ビットの１６進信号、または別の適切な形式の信号である。
【００２６】
以下に示す１つ以上の実施形態は、８ビットを有する制御信号ＳＣに基づいており、制御信号ＳＣは２５６レベルの光変調を提供することにより第２の電力変換モジュール１３を制御して変調電圧Ｖｏの電位を調整させる。
【００２７】
本発明の一実施形態では、制御信号ＳＣのレベル０から３５は、第２の制御ユニット１３３が生成した変調電圧Ｖｏと電源電圧Ｖｄｃとの合計は照明モジュール３０に発光させるには不十分であることを示す。制御信号ＳＣのレベル３６以上で、変調電圧Ｖｏと電源電圧Ｖｄｃとの合計が照明モジュール３０を駆動して発光させる。換言すると、変調電圧Ｖｏと電源電圧Ｖｄｃとの合計は、制御信号ＳＣのレベル３６から２５６に応答して、照明モジュール３０を発光させるに十分であり、照明モジュール３０の照明強度は制御信号ＳＣのレベル変化に応じて変化する。
【００２８】
具体的には、制御信号ＳＣがレベル０であるとき、第２の電力変換モジュール１３が生成した変調電圧Ｖｏは約０ボルト（Ｖ）であり、照明モジュール３０内を流れる動作電流ＩＬＥＤは約０アンペア（Ａ）である。制御信号ＳＣがレベル３６であるとき、照明モジュール３０内を流れる動作電流ＩＬＥＤが上昇し始める。制御信号ＳＣがレベル２５６であるとき、第２の電力変換モジュール１３が生成した変調電圧Ｖｏは約１０Ｖであり、それにより照明モジュール３０内を流れる動作電流ＩＬＥＤはその最大値、例えば０．３Ａに達する。したがって、制御信号ＳＣが提供した光変調の効率的なレベル数は約２２０であり、各レベルで変調すべき電圧は約０．０４５Ｖである。すなわち、制御信号ＳＣの最下位ビット（ＬＳＢ）は、電圧調整範囲の０．４５パーセントに対応する。
【００２９】
あるいは、制御信号ＳＣがレベル０のときに照明モジュール３０内を流れる動作電流ＩＬＥＤが上昇し始め、制御信号ＳＣがレベル２５６のときに第２の電力変換モジュール１３が生成した変調電圧Ｖｏは約１０Ｖであり、照明モジュール３０内を流れる動作電流ＩＬＥＤは約０．３Ａである。この場合、制御信号ＳＣが提供した光変調の効率的なレベル数は約２５６であり、各レベルで変調すべき電圧は約０．０３９Ｖである。制御信号ＳＣのＬＳＢは、電圧調整範囲の０．３９パーセントに対応し、その結果、光変調の解像度はよりよいものとなる。
【００３０】
他の実施形態における変調電圧Ｖｏの調整は、制御信号ＳＣを第２の制御ユニット１３３に送信することに加えて、第２の制御ユニット１３３が帰還信号ＳＲに応じて変調電圧Ｖｏの電位を調整することによって実行される。本明細書において、帰還信号ＳＲは変調電圧Ｖｏに関連している。図４に示す回路を参照すると、帰還信号ＳＲは、レジスタＲ３の２つの端部間の電圧差によって生成される。キャパシタＣ１内を流れる電流はレジスタＲ３内をも流れるため、キャパシタＣ１内の流れる電流は、キャパシタＣ１の２つの端部間に変調電圧Ｖｏを引き起こす。さらにこのような電流は、レジスタＲ３の２つの端部間に電圧差を引き起こす。そのため帰還信号ＳＲは変調電圧Ｖｏの電位に関連している。第２の制御ユニット１３３は、レジスタＲ３の２つの端部間の電圧差を検出することにより、変調電圧Ｖｏの現在の電位に応じて変調電圧Ｖｏの次の電位を調整し、変調電圧Ｖｏの電位が制御信号ＳＣの値を指定するようになっている。
【００３１】
他方、第１の電力変換モジュール１１内の第１の制御ユニット１１１４もまた、帰還信号ＳＦに応じて電源電圧Ｖｄｃの電位を調整することができる。図４に示すように、帰還信号ＳＦは、キャパシタＣ１の出力が付与されたレジスタＲ１およびＲ２の接合ノードにおける分割電圧である。具体的には帰還信号ＳＦは、レジスタＲ１およびＲ２の直列回路に電源電圧Ｖｄｃが印加されたときのレジスタＲ１およびＲ２の接合ノードにおける電圧である。第１の電力変換モジュール１１は、電源電圧Ｖｄｃを調整するために、帰還信号ＳＦを介して電源電圧Ｖｄｃの現在の電位を知ることができる。
【００３２】
本実施形態、またはいくつかの実施形態において、第１の電力変換モジュール１１による帰還信号ＳＦの生成および第２の電力変換モジュール１３による帰還信号ＳＲの生成を実現するには様々な方法がある。さらに、帰還信号ＳＦおよび帰還信号ＳＲを生成する必要性は、実際の適用要件に応じて設計することができる。換言すると、第１の制御ユニット１１１４は帰還信号ＳＦがなくても動作可能であり、第２の制御ユニット１３３は帰還信号ＳＲがなくても動作可能である。
【００３３】
図５を参照する。図５は、他の実施形態による電力調整回路２０のブロック図である。電力調整回路２０は、第１の駆動電圧ＶＬＥＤ１と第２の駆動電圧ＶＬＥＤ２とを生成して第１の照明モジュール４０と第２の照明モジュール６０とを駆動する。電力調整回路２０は、第１の電力変換モジュール２１と、第２の電力変換モジュール２３と、第３の電力変換モジュール２５とを含む。第１の電力変換モジュール２１は、外部ＡＣ電源８０が供給した第１の変換電力Ｐ１＿０に応じて電源電圧Ｖｄｃ＿０と第２の変換電力Ｐ２＿０とを生成する。
【００３４】
電力調整回路２０は、図１の電力調整回路１０に似ている。第１の電力変換モジュール２１は、ＡＣ−ＤＣコンバータ２１１とキャパシタ２１３とを含む。ＡＣ−ＤＣコンバータ２１１は、第１の出力端２１５と第２の出力端２１７とを有する。ＡＣ−ＤＣコンバータ２１１の第１の出力端２１５と第２の出力端２１７との電圧差は、電源電圧Ｖｄｃ＿０である。キャパシタ２１３の２つの端部は、第１の出力端２１５および第２の出力端２１７の各々に電気的に接続されている。キャパシタ２１３は、第１の出力端２１５と第２の出力端２１７との電位差を安定化させて、それにより第１の出力端２１５と第２の出力端２１７との電位差は、変化が比較的小さい。
【００３５】
しかし、ＡＣ−ＤＣコンバータ２１１の第１の出力端２１５は第２の電力変換モジュール２３のみならず第３の電力変換モジュール２５にも電気的に接続されている。そのため、第１の電力変換モジュール２１が生成した第２の変換電力Ｐ２＿０の一部分は、第２の電力変換モジュール２３に供給され、第２の変換電力Ｐ２＿０の他の部分は第３の電力変換モジュール２５に供給される。
【００３６】
第２の電力変換モジュール２３は、第２の変換電力Ｐ２＿０の一部分を第１の変調電圧Ｖｏ１に変換し、第１の制御信号ＳＣ１に応じて第１の変調電圧Ｖｏ１の電位を調整する。第３の電力変換モジュール２５は、第２の変換電力Ｐ２＿０の他の部分を第２の変調電圧Ｖｏ２に変換し、第２の制御信号ＳＣ２に応じて第２の変調電圧Ｖｏ２の電位を調整する。
【００３７】
第１の電力変換モジュール２１が生成した電源電圧Ｖｄｃ＿０および第２の電力変換モジュール２３が出力した第１の変調電圧Ｖｏ１は、第１の照明モジュール４０に供給されて、第１の照明モジュール４０が駆動されるようになっている。第１の変調電圧Ｖｏｌを調整することにより、第１の照明モジュール４０の照明強度が制御される。第１の電力変換モジュール２１が生成した電源電圧Ｖｄｃ＿０および第３の電力変換モジュール２５が出力した第２の変調電圧Ｖｏ２は、第２の照明モジュール６０に供給されて、第２の照明モジュール６０が駆動されるようになっている。第２の変調電圧Ｖｏ２を調整することは、第２の照明モジュール６０の照明強度に影響を与える。換言すると、電源電圧Ｖｄｃ＿０と第１の変調電圧Ｖｏ１との合計は、第１の照明モジュール４０を駆動するために電力調整回路２０が出力した第１の駆動電圧ＶＬＥＤ１である。さらに、電源電圧Ｖｄｃ＿０と第２の変調電圧Ｖｏ２との合計は、第２の照明モジュール６０を駆動するために電力調整回路２０が出力した第２の駆動電圧ＶＬＥＤ２である。
【００３８】
本実施形態では、第１の電力変換モジュール２１が出力した電源電圧Ｖｄｃ＿０は、第１の照明モジュール４０のカットイン電圧Ｖｆ１および第２の照明モジュール６０のカットイン電圧Ｖｆ２よりも低い。第１の変調電圧Ｖｏ１の合計が調整されて電源電圧Ｖｄｃ／０が第１の照明モジュール４０のカットイン電圧Ｖｆ１と実質的に等しくなると、第１の照明モジュール４０が発光を開始する。第１の変調電圧Ｖｏ１が変化する間、第１の照明モジュール４０内を流れる第１の動作電流ＩＬＥＤ１も変化し、その結果、第１の照明モジュール４０の照明強度が変化する。第２の変調電圧Ｖｏ２と電源電圧Ｖｄｃ＿０との合計が第２の照明モジュール６０のカットイン電圧Ｖｆ２と実質的に等しいときに、第２の照明モジュール６０が発光を開始する。第２の変調電圧Ｖｏ２が変化する間、第２の照明モジュール６０内を流れる第２の動作電流ＩＬＥＤ２も変化し、その結果、第２の照明モジュール６０の照明強度が変化する。
【００３９】
本発明の一実施形態では、第１の変調電圧Ｖｏ１の上限は第１の照明モジュール４０の定格電圧に関連しており、第１の照明モジュール４０の定格電圧は第１の照明モジュール４０の最大許容入力電圧である。第２の変調電圧Ｖｏ２の上限は第２の照明モジュール６０の定格電圧に関連しており、第２の照明モジュール６０の定格電圧は第２の照明モジュール６０の最大許容入力電圧である。詳細には、第１の変調電圧Ｖｏ１の上限と電源電圧Ｖｄｃ＿０との合計が第１の照明モジュール４０の定格電圧に実質的に等しく、第２の変調電圧Ｖｏ２の上限と電源電圧Ｖｄｃ＿０との合計が第２の照明モジュール６０の定格電圧に実質的に等しい。
【００４０】
理想的な動作では、第１の電力変換モジュール２１が生成した第２の変換電力Ｐ２＿０は、第２の電力変換モジュール２３の出力電力値と第３の電力変換モジュール２５の出力電力値との合計に実質的に等しい電力値を有する。しかし実際の動作では、電気の変換には電力が消費され、それにより第２の変換電力Ｐ２＿０の電力値は、第２の電力変換モジュール２３の出力電力値と第３の電力変換モジュール２５の出力電力値との合計に等しくないことがあり得る。本開示では、このような電力値の誤差は許容される。
【００４１】
さらに本発明の一実施形態では、第２の電力変換モジュール２３の最大変換電力値または第３の電力変換モジュール２５の最大変換電力値は、第２の変換電力Ｐ２＿０の電力値に実質的に等しい。例えば、第１の電力変換モジュール２１が生成した第２の変換電力Ｐ２＿０の電力値は約２０ワット（Ｗ）であり、第２の変換電力Ｐ２＿０のうち１５Ｗは、第１の照明モジュール４０および第２の照明モジュール６０への電源電圧Ｖｄｃ＿０として作用する。第２の変換電力Ｐ２＿０のうち５Ｗの一部分は電力変換用に第２の電力変換モジュール２３に供給され、第２の変換電力Ｐ２＿０のうち５Ｗの他の部分は電力変換用に第３の電力変換モジュール２５に供給される。この場合、第２の電力変換モジュール２３の最大出力電力値および第３の電力変換モジュール２５の最大出力電力値は５Ｗであり得る。そのため、第２の電力変換モジュール２３と第３の電力変換モジュール２５とは共に、５Ｗの最大変換電力値をサポートするコンバータを採用している。還元すると、第２の電力変換モジュール２３および第３の電力変換モジュール２５が必要とする電力容量は小さいため、電力変換中の電力消費は低減し得、第２の電力変換モジュール２３および第３の電力変換モジュール２５が占有する容量もまた低減し得る。第２の変換電力Ｐ２＿０が２０Ｗの電力値を有し且つ第２の電力変換モジュール２３および第３の電力変換モジュール２５が５Ｗの最大出力電力値を有することに基づくこのような実施形態は、本開示を説明する一例ではあるが、本開示はこれに限られない。
【００４２】
本発明の１つ以上の実施形態において、第１の照明モジュール４０および第２の照明モジュール６０は同一または異なる色の光を発光する同一または異なる量のＬＥＤによって実行される。
【００４３】
本発明の一実施形態では、第２の電力変換モジュール２３を制御する第１の制御信号ＳＣ１および第３の電力変換モジュール２５を制御する第２の制御信号ＳＣ２は、所望の照明強度、色、色温度または他の要件に応じて、同一または異なる制御装置によって提供される。
【００４４】
本発明の一実施形態では、第２の電力変換モジュール２３および第３の電力変換モジュール２５は、第２の変換電力Ｐ２＿０のうち異なるパーセンテージを受け取り、その後、それぞれ第１の制御信号ＳＣ１および第２の制御信号ＳＣ２に応答して異なる第１の変調電圧Ｖｏ１および第２の変調電圧Ｖｏ２を出力する。他の実施形態では、第２の電力変換モジュール２３および第３の電力変換モジュール２５は、第２の変換電力Ｐ２＿０のうち同一のパーセンテージを受け取り、それぞれ第１の制御信号ＳＣ１および第２の制御信号ＳＣ２に応答して異なる変調電圧Ｖｏ１およびＶｏ２を出力する。そのため、第１の照明モジュール４０に供給された第１の駆動電圧ＶＬＥＤ１と第２の照明モジュール６０に供給された第２の駆動電圧ＶＬＥＤ２とは互いに異なり、それにより第１の照明モジュール４０および第２の照明モジュール６０の照明強度もまた互いに異なる。
【００４５】
本発明の一実施形態では、第１の照明モジュール４０が発光した光と第２の照明モジュール６０が発光した光とが混合されて、ある色温度または色を有する混合光を形成するか、または互いに分離される。
【００４６】
図６を参照する。図６は、他の実施形態による電力調整回路２０ａの回路図である。電力調整回路２０ａの入力端はＡＣ電源８０ａに電気的に接続されている。電力調整回路２０ａの第１の出力端は第１の照明モジュール４０ａに電気的に接続されており、電力調整回路２０ａの第２の出力端は第２の照明モジュール６０ａに電気的に接続されている。電力調整回路２０ａの第１の出力端は第１の照明モジュール４０ａを駆動する第１の駆動電圧ＶＬＥＤ＿１ａを出力し、電力調整回路２０ａの第２の出力端は第２の照明モジュール６０ａを駆動する第２の駆動電圧ＶＬＥＤ＿２ａを出力する。
【００４７】
電力調整回路２０ａは、第１の電力変換モジュール２１ａと、第２の電力変換モジュール２３ａと、第３の電力変換モジュール２５ａとを含む。第１の電力変換モジュール２１ａは、ＡＣ−ＤＣコンバータ２１１ａとキャパシタ２１３ａとを含む。ＡＣ−ＤＣコンバータ２１１ａは、整流ユニット２１１２ａと、第１の制御ユニット２１１４ａと、第１の切り換えユニット２１１６ａと、１次コイルＬｐ＿１ａと、１次コイルＬｐ＿２ａと、ダイオードＤ３＿ａと、ダイオードＤ４＿ａと、キャパシタＣ２＿ａと、レジスタＲ４＿ａと、レジスタＲ５＿ａとを含む。第２の電力変換モジュール２３ａは、電圧生成ユニット２３１ａと、第２の制御ユニット２３３ａと、第２の切り換えユニット２３５ａと、ダイオードＤ５と、キャパシタＣ３と、インダクタＬ２と、レジスタＲ６とを含む。第３の電力変換モジュール２５は、電圧生成ユニット２５１ａと、第２の制御ユニット２５３ａと、第２の切り換えユニット２５５ａと、ダイオードＤ６と、キャパシタＣ４と、インダクタＬ３と、レジスタＲ７とを含む。
【００４８】
整流ユニット２１１２ａは、ＡＣ電源８０ａが提供したＡＣ電圧Ｖａｃ＿ａを整流し、ＤＣ供給電気を出力する。第１の制御ユニット２１１４ａの制御に応答して第１の切り換えユニット２１１６ａがオンに切り換わると、整流ユニット２１１２ａが出力したＤＣ電気が１次コイルＬｐ＿１ａ、１次コイルＬｐ＿２ａ、キャパシタ２１３ａおよびキャパシタＣ２＿ａに供給され、１次コイルＬｐ＿１ａ、１次コイルＬｐ＿２ａ、キャパシタ２１３ａおよびキャパシタＣ２＿ａに蓄えられる。第１の制御ユニット２１１４ａの制御に応答して第１の切り換えユニット２１１６ａがオフに切り換わると、１次コイルＬｐ＿１ａに蓄えられたエネルギーがレジスタＲ４＿ａとＲ５＿ａとに放出され、キャパシタ２１３ａに蓄えられたエネルギーがレジスタＲ４＿ａおよびＲ５＿ａの直列回路の２つの端部間の電圧差を維持する。そのため、レジスタＲ４＿ａおよびＲ５＿ａの直列回路の２つの端部間の電圧差は、変化が比較的小さい。ＡＣ−ＤＣコンバータ２１１ａは第１の切り換えユニット２１１６ａの切り換えオン／オフを採用して、キャパシタ２１３ａの２つの端部間の平均電圧差を電源電圧Ｖｄｃ＿ａに設定する。他方、第１の制御ユニット２１１４ａの制御に応答して第１の切り換えユニット２１１６ａがオフに切り換わると、１次コイルＬｐ＿２ａとキャパシタＣ２＿ａとダイオードＤ４＿ａとが別のループパスを形成し、１次コイルＬｐ＿２ａとキャパシタＣ２＿ａとがそれ自体に蓄えたエネルギーを放出し、それにより１次コイルＬｐ＿２ａ内に電流が流れる。
【００４９】
第１の電力変換モジュール２１ａ内の１次コイルＬｐ＿１ａおよび１次コイルＬｐ＿２ａ内を電流が流れると、相互電磁誘導下において第２の電力変換モジュール２３ａ内の２次コイルＬｓ＿１ａが入力電流Ｉ１＿ａを生成し、第３の電力変換モジュール２５ａ内の２次コイルＬｓ＿２ａが入力電流Ｉ２＿ａを生成する。本実施形態では、１次コイルＬｐ＿１ａと第２の電力変換モジュール２３ａ内の２次コイルＬｓ＿１ａとが対となり、１次コイルＬｐ＿２ａと第３の電力変換モジュール２５ａ内の２次コイルＬｓ＿２ａとが対となる。あるいは、１次コイルＬｐ＿１ａと第３の電力変換モジュール２５ａ内の２次コイルＬｓ＿２ａとが対となり、１次コイルＬｐ＿２ａと第２の電力変換モジュール２３ａ内の２次コイルＬｓ＿１ａとが対となる。
【００５０】
第２の電力変換モジュール２３ａ内の電圧生成ユニット２３１ａは、入力電流Ｉ１＿ａに応じて入力電圧Ｖ１＿ａを生成する。第２の制御ユニット２３３ａの制御に応答して第２の切り換えユニット２３５ａがオンに切り換わると、入力電圧Ｖ１＿ａはキャパシタＣ３およびインダクタＬ２を充電し、その結果、第２の電力変換モジュール２３ａ内のキャパシタＣ３の２つの端部間に電圧差が生じる。第２の制御ユニット２３３ａの制御に応答して第２の切り換えユニット２３５ａがオフに切り換わると、インダクタＬ２およびキャパシタＣ３はそれ自体に蓄えたエネルギーを放出し、その結果、第２の電力変換モジュール２３ａ内のキャパシタＣ３の２つの端部間に電圧差が生じる。第２の電力変換モジュール２３ａは第２の切り換えユニット２３５ａの切り換えオン／オフを採用して、キャパシタＣ３の２つの端部間の平均電圧差を第１の変調電圧Ｖｏ＿１ａに設定する。
【００５１】
第３の電力変換モジュール２５ａ内の電圧生成ユニット２５１ａは、入力電流Ｉ２＿ａに応じて入力電圧Ｖ２＿ａを生成する。第２の制御ユニット２５３ａの制御に応答して第２の切り換えユニット２５５ａがオンに切り換わると、入力電圧Ｖ２＿ａはキャパシタＣ４およびインダクタＬ３を充電し、それによりキャパシタＣ４の２つの端部間に電圧差が生じる。第２の制御ユニット２５３ａの制御に応答して第２の切り換えユニット２５５ａがオフに切り換わると、インダクタＬ３およびキャパシタＣ４はそれ自体に蓄えたエネルギーを放出し、その結果、キャパシタＣ４の２つの端部間に電圧差が生じる。第３の電力変換モジュール２５ａは第２の切り換えユニット２３５ａの切り換えオン／オフを採用して、キャパシタＣ４の２つの端部間の平均電圧差を第２の変調電圧Ｖｏ＿２ａに設定する。
【００５２】
第１の電力変換モジュール２１ａが生成した電源電圧Ｖｄｃ＿ａと第２の電力変換モジュール２３ａが生成した第１の変調電圧Ｖｏ＿１ａとは共に、第１の照明モジュール４０ａに供給されて第１の照明モジュール４０ａを駆動する。さらに、第１の変調電圧Ｖｏ＿１ａを調整することによって、第１の照明モジュール４０ａの照明強度が制御される。具体的には、第１の照明モジュール４０ａの２つの端部はそれぞれノードＮ５＿ａおよびノードＮ６＿ａに電気的に接続されている。ノードＮ５＿ａおよびノードＮ６＿ａ間の電圧差は、電源電圧Ｖｄｃ＿ａと第１の変調電圧Ｖｏ＿１ａとの合計に実質的に等しく、第１の照明モジュール４０ａを駆動する第１の駆動電圧ＶＬＥＤ＿１ａとして作用する。
【００５３】
第１の電力変換モジュール２１ａが生成した電源電圧Ｖｄｃ＿ａと第３の電力変換モジュール２５ａが生成した第２の変調電圧Ｖｏ＿２ａとは共に、第２の照明モジュール６０ａに供給されて第２の照明モジュール６０ａを駆動する。さらに、第２の変調電圧Ｖｏ＿２ａを調整することによって、第２の照明モジュール６０ａの照明強度が制御される。詳細には、第２の照明モジュール６０ａの２つの端部はそれぞれノードＮ５＿ａおよびノードＮ７＿ａに電気的に接続されている。ノードＮ５＿ａおよびノードＮ７＿ａ間の電圧差は、電源電圧Ｖｄｃ＿ａと第２の変調電圧Ｖｏ＿２ａとの合計に実質的に等しく、第２の照明モジュール６０ａを駆動する第２の駆動電圧ＶＬＥＤ＿２ａとして作用する。
【００５４】
本実施形態では、第１の電力変換モジュール２１ａが生成した電源電圧Ｖｄｃ＿ａは、第１の照明モジュール４０ａのカットイン電圧Ｖｆ＿１ａおよび第２の照明モジュール６０ａのカットイン電圧Ｖｆ＿２ａよりも低い。
【００５５】
本発明の一実施形態では、第２の制御ユニット２３３ａは、第１の制御信号ＳＣ＿１ａおよび第１の帰還信号ＳＲ＿１ａに応じて第１の変調電圧Ｖｏ＿１ａの電位を調整する。第１の帰還信号ＳＲ＿１ａは、第１の変調電圧Ｖｏ＿１ａの電位に関連している。例えば、第１の帰還信号ＳＲ＿１ａは、図６に示すようにレジスタＲ６の２つの端部間の電圧差によって実行される。第２の制御ユニット２３３ａは、レジスタＲ６の２つの端部間の電圧差を検出することにより、第１の変調電圧Ｖｏ＿１ａの現在の電位を得ることができ、第１の変調電圧Ｖｏ＿１ａの次の電位を調整するようになっている。したがって第１の変調電圧Ｖｏ＿１ａの電位は、第１の制御信号ＳＣ＿１ａの値に適合することができる。
【００５６】
第２の制御ユニット２５３ａは、第２の制御信号ＳＣ＿２ａおよび第２の帰還信号ＳＲ＿２ａに応じて第２の変調電圧Ｖｏ＿２ａの電位を調整する。第２の帰還信号ＳＲ＿２ａは、第２の変調電圧Ｖｏ＿２ａの電位に関連している。例えば、第２の帰還信号ＳＲ＿２ａは、図６に示すようにレジスタＲ７の２つの端部間の電圧差によって実行される。第２の制御ユニット２５３ａは、レジスタＲ７の２つの端部間の電圧差を検出することにより、第２の変調電圧Ｖｏ＿２ａの現在の電位を得、第２の変調電圧Ｖｏ＿２ａの次の電位を調整するようになっている。したがって第２の変調電圧Ｖｏ＿２ａの電位は、第２の制御信号ＳＣ＿２ａの値に適合することができる。
【００５７】
本発明の一実施形態では、第１の電力変換モジュール２１ａ内の第１の制御ユニット２１１４ａは、帰還信号ＳＦ＿ａに応じて電源電圧Ｖｄｃ＿ａの電位を調整する。帰還信号ＳＦ＿ａに応じた電源電圧Ｖｄｃ＿ａの電位の調整は、図４の関連動作と呼ぶことができ、以降繰り返して述べない。
【００５８】
図７を参照する。図７は、他の実施形態による電力調整回路２０ｂの回路図である。電力調整回路２０ｂは、第１の電力変換モジュール２１ｂと、第２の電力変換モジュール２３ｂと、第３の電力変換モジュール２５ｂとを含む。第１の電力変換モジュール２１ｂは図６の第１の電力変換モジュール２１ａと実質的に均等である。
【００５９】
しかし、図７の第２の電力変換モジュール２３ｂおよび第３の電力変換モジュール２５ｂは、図６の第２の電力変換モジュール２３ａおよび第３の電力変換モジュール２５ｂとは異なる。第２の電力変換モジュール２３ｂは、電圧生成ユニット２３１ｂと、第２の制御ユニット２３３ｂと、第２の切り換えユニット２３５ｂと、１次コイルＮｐ１と、２次コイルＮｓ１と、ダイオードＤ７と、キャパシタＣ５とを含む。第３の電力変換モジュール２５ｂは、電圧生成ユニット２５１ｂと、第２の制御ユニット２５３ｂと、第２の切り換えユニット２５５ｂと、１次コイルＮｐ２と、２次コイルＮｓ２と、ダイオードＤ８と、キャパシタＣ６とを含む。
【００６０】
第１の電力変換モジュール２１ｂ内の１次コイルＬｐ＿１ｂおよび１次コイルＬｐ＿２ｂを電流が流れると、相互電磁誘導下において第２の電力変換モジュール２３ｂ内の２次コイルＬｓ＿１ｂが入力電流Ｉ１＿ｂを生成し、第３の電力変換モジュール２５ｂ内の２次コイルＬｓ＿２ｂが入力電流Ｉ２＿ｂを生成する。
【００６１】
第２の電力変換モジュール２３ｂ内の電圧生成ユニット２３１ｂは入力電流Ｉｌ＿ｂに応じて入力電圧Ｖ１＿ｂを生成する。第２の制御ユニット２３３ｂの制御に応答して第２の切り換えユニット２３５ｂがオンに切り換わると、電圧生成ユニット２３１ｂと第２の制御ユニット２３３ｂと１次コイルＮｐ１とがループパスを形成し、１次コイルＮｐ１上に電流が形成される。相互電磁誘導下において２次コイルＮｓ１は、１次コイルＮｐ１内を流れる電流に応答して誘導電流を生成し、その結果、キャパシタＣ５の２つの端部間に電圧差が生じる。第２の制御ユニット２３３ｂの制御に応答して第２の切り換えユニット２３５ｂがオフに切り換わると、２次コイルＮｓ１がそれ自体に蓄えたエネルギーを放出し、それによりキャパシタＣ５の２つの端部間に電圧差が生じる。第２の電力変換モジュール２３ｂは第２の切り換えユニット２３５ｂの切り換えオン／オフを採用して、キャパシタＣ５の２つの端部間の平均電圧差を第１の変調電圧Ｖｏ＿１ｂに設定し、キャパシタＣ５は第１の変調電圧Ｖｏ＿１ｂの電位の変化を抑制するように作用する。
【００６２】
第３の電力変換モジュール２５ｂ内の電圧生成ユニット２５１ｂは、入力電流Ｉ２＿ｂに応じて入力電圧Ｖ２＿ｂを生成する。第２の制御ユニット２５３ｂの制御に応答して第２の切り換えユニット２５５ｂがオンに切り換わると、電圧生成ユニット２５１ｂと第２の制御ユニット２５３ｂと１次コイルＮｐ２とがループパスを形成し、１次コイルＮｐ２上に電流が形成される。相互電磁誘導下において２次コイルＮｓ２は誘導電流を生成し、キャパシタＣ６の２つの端部間に電圧差が生じるようになっている。第２の制御ユニット２５３ｂの制御に応答して第２の切り換えユニット２５５ｂがオフに切り換わると、２次コイルＮｓ２がそれ自体に蓄えたエネルギーを放出し、キャパシタＣ６の２つの端部間に電圧差が生じるようになっている。第３の電力変換モジュール２５ｂは第２の切り換えユニット２５５ｂの切り換えオン／オフを採用して、キャパシタＣ６の２つの端部間の平均電圧差を第２の変調電圧Ｖｏ＿２ｂに設定し、キャパシタＣ６は第２の変調電圧Ｖｏ＿２ｂの電位の変化を抑制するように作用する。
【００６３】
第２の電力変換モジュール２３ｂにおいて、第２の制御ユニット２３３ｂは第２の切り換えユニット２３５ｂのオン期間と、１次コイルＮｐ１の巻き数と、２次コイルＮｓ１の巻き数とを制御して、第１の変調電圧Ｖｏ＿１ｂの電位を調整するようになっている。さらに第３の電力変換モジュール２５ｂにおいて、第２の制御ユニット２５３ｂは第２の切り換えユニット２５５ｂのオン期間と、１次コイルＮｐ２の巻き数と、２次コイルＮｓ２の巻き数とを制御して、第２の変調電圧Ｖｏ＿２ｂの電位を調整するようになっている。
【００６４】
第１の電力変換モジュール２１ｂが生成した電源電圧Ｖｄｃ＿ｂと第２の電力変換モジュール２３ｂが生成した第１の変調電圧Ｖｏ＿１ｂとは共に、第１の照明モジュール４０ｂに供給されて第１の照明モジュール４０ｂを駆動する。第１の変調電圧Ｖｏ＿１ｂは第１の照明モジュール４０ｂの照明強度を制御するように調整される。具体的には、第１の照明モジュール４０ｂの２つの端部はそれぞれノードＮ５＿ｂおよびノードＮ６＿ｂに電気的に接続されている。ノードＮ５＿ｂとノードＮ６＿ｂとの間には電圧差があり、この電圧差は、電源電圧Ｖｄｃ＿ｂと第１の変調電圧Ｖｏ＿１ｂとの合計に実質的に等しく、第１の照明モジュール４０ｂを駆動する第１の駆動電圧ＶＬＥＤ＿１ｂとして作用する。第１の電力変換モジュール２１ｂが生成した電源電圧Ｖｄｃ＿ｂと第３の電力変換モジュール２５ｂが生成した第２の変調電圧Ｖｏ＿２ｂとは共に、第２の照明モジュール６０ｂに供給されて第２の照明モジュール６０ｂを駆動する。第２の変調電圧Ｖｏ＿２ｂは第２の照明モジュール６０ｂの照明強度を変更するように調整される。第２の照明モジュール６０ｂの２つの端部はそれぞれノードＮ５＿ｂおよびノードＮ７＿ｂに電気的に接続されている。ノードＮ５＿ｂとノードＮ７＿ｂとの間には電圧差があり、この電圧差は、電源電圧Ｖｄｃ＿ｂと第２の変調電圧Ｖｏ＿２ｂとの合計に実質的に等しく、第２の照明モジュール６０ｂを駆動する第２の駆動電圧ＶＬＥＤ＿２ｂとして作用する。第１の電力変換モジュール２１ｂが生成した電源電圧Ｖｄｃ＿ｂは、第１の照明モジュール４０ｂのカットイン電圧Ｖｆ＿１ｂおよび第２の照明モジュール６０ｂのカットイン電圧Ｖｆ＿２ｂよりも低い。
【００６５】
本発明の一実施形態では、第１の電力変換モジュール２１ｂ内の第１の制御ユニット２１１４ｂは、帰還信号ＳＦ＿ｂに応じて電源電圧Ｖｄｃ＿ｂの電位を調整する。帰還信号ＳＦ＿ｂに応じた電源電圧Ｖｄｃ＿ｂの電位の調整は、図４の関連動作と呼ぶことができ、以降繰り返して述べない。
【００６６】
本発明の一実施形態において、第２の制御ユニット２３３ｂは、第１の制御信号ＳＣ＿１ｂおよび第１の帰還信号ＳＲ＿１ｂに応じて第１の変調電圧Ｖｏ＿１ｂの電位を調整する。第１の帰還信号ＳＲ＿１ｂは、第１の照明モジュール４０ｂ用の第１の駆動電圧ＶＬＥＤ＿１ｂの電位を直接検出することによって得られ、第１の変調電圧Ｖｏ＿１ｂの電位を調整するように作用する。
【００６７】
第２の制御ユニット２５３ｂは、第２の制御信号ＳＣ＿２ｂおよび第２の帰還信号ＳＲ＿２ｂに応じて第２の変調電圧Ｖｏ＿２ｂの電位を調整する。第２の帰還信号ＳＲ＿２ｂは、第２の照明モジュール６０ｂ用の第２の駆動電圧ＶＬＥＤ＿２ｂの電位を直接検出することによって得られ、第２の変調電圧Ｖｏ＿２ｂの電位を調整するように作用する。
【００６８】
要約すると、本開示は、第１の駆動電圧を採用する。第１の駆動電圧は、電源電圧と第１の照明モジュールを駆動する第１の変調電圧との合計に実質的に等しい。電源電圧によって第１の駆動電圧が第１の照明モジュールのカットイン電圧に近づく。そのため、第１の駆動電圧の電位が、第１の変調電圧の変調レベルのうちの小さい一部分に応答して第１の照明モジュールのカットイン電圧の電位より高くなり、変調レベルのうちの大きい部分に応答して第１の照明モジュールの照明強度を変更するように調整される。このようにして、第１の照明モジュールの照明強度を調整する変調レベルの数が増加し、第１の照明モジュールの光変調解像度が向上する。さらに、第２の電力変換モジュールが変換する電気量は低減し、その結果、電力変換中の電力消費は低減する。そのため本開示の電力調整回路の全体的な性能が向上し得る。
【要約】
【課題】入力電圧がカットイン電圧よりもさらに高いとき、駆動回路が提供する電圧は、固体照明器を発光させるには不十分であり、固体照明器の照明強度を調整することが困難となる。
【解決手段】第１の照明モジュールを駆動する第１の駆動電圧を生成する電力調整回路は、第１の電力変換モジュールと第２の電力変換モジュールとを含む。第１の電力変換モジュールは第１の変換電力に応じて電源電圧と第２の変換電力とを生成する。第２の電力変換モジュールは第１の電力変換モジュールに電気的に接続されている。第２の電力変換モジュールは、第２の変換電力の一部分を第１の変調電圧に変換し、第１の変調電圧を出力し、第１の制御信号に応じて第１の変調電圧の電位を調整する。第１の駆動電圧は、電源電圧と第１の変調電圧との合計に等しい。電源電圧は第１の照明モジュールのカットイン電圧よりも低い。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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