(57)【要約】【課題】固体照明ユニットを提供すること。【解決手段】負荷に電力を供給するドライバ回路を開示する。ドライバ回路は、安定器に接続された入力と、整流器と、スイッチと、故障回路とを含む。整流器は、入力から受け取ったＡＣ電力をＤＣ電力に変換する。整流器は、整流器入力を含む。スイッチは、整流器入力に電気的に接続される。スイッチは、活性化信号を受け取ったことに応答して活性化して整流器入力に短絡を生じる。故障回路は、スイッチに電気的に接続される。故障回路は、ドライバ回路の過電圧状態、過熱状態及び過電流状態のうちの少なくとも１つを検出したことに応答して活性化信号を生成する。【選択図】図１
2019114551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に電力を供給するドライバ回路であって、
安定器に接続された入力と、
前記入力から受け取ったＡＣ電力をＤＣ電力に変換する、整流器入力を含む整流器と、  前記整流器入力に電気的に接続され、活性化信号を受け取ったことに応答して活性化して前記整流器入力に短絡を生じるスイッチと、
前記スイッチに電気的に接続され、前記ドライバ回路の過電圧状態、過熱状態及び過電流状態のうちの少なくとも１つを検出したことに応答して前記活性化信号を生成する故障回路と、
を備えることを特徴とするドライバ回路。
【請求項２】
前記故障回路に実質的に一定のＤＣ電流を供給するチャージポンプ回路を備える、
請求項１に記載のドライバ回路。
【請求項３】
前記チャージポンプ回路は、第１のコンデンサ及びツェナーダイオードを含み、前記第１のコンデンサは、前記ツェナーダイオードへの電流を制限し、前記ツェナーダイオードは、前記故障回路に供給される電圧を制限する、
請求項２に記載のドライバ回路。
【請求項４】
前記チャージポンプ回路は、第２のコンデンサ及びダイオードを含み、前記ダイオードは、整流作用をもたらして前記第２のコンデンサ上の電荷を維持する、
請求項３に記載のドライバ回路。
【請求項５】
基準電圧を生成する基準電圧回路を備え、前記基準電圧は、前記ドライバ回路の過電圧状態、過熱状態及び過電流状態を判定する基準値として前記故障回路によって使用される、
請求項１に記載のドライバ回路。
【請求項６】
前記故障回路は、前記ドライバ回路のバス電圧を前記基準電圧と比較し、前記バス電圧が前記基準電圧を超えたことに応答して前記活性化信号を生成する、
請求項５に記載のドライバ回路。
【請求項７】
前記故障回路は、前記ドライバ回路のドライバ基板の温度を検出する温度検知回路を含む、
請求項５に記載のドライバ回路。
【請求項８】
前記故障回路は、前記温度検知抵抗器の電圧が前記基準電圧を超えたことに応答して前記活性化信号を生成する、
請求項７に記載のドライバ回路。
【請求項９】
前記負荷から外へ流れる電流を検出し、前記負荷から外へ流れる前記電流に基づいて過電流電圧を生成する電流検知回路を備える、
請求項５に記載のドライバ回路。
【請求項１０】
前記故障回路は、前記過電流電圧が前記基準電圧を超えたことに応答して前記活性化信号を生成する、
請求項９に記載のドライバ回路。
【請求項１１】
前記スイッチは、シリコン制御整流器（ＳＣＲ）である、
請求項１に記載のドライバ回路。
【請求項１２】
前記スイッチは、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である、
請求項１に記載のドライバ回路。
【請求項１３】
前記故障回路によって検出された故障状態を保持するラッチ回路を備える、
請求項１に記載のドライバ回路。
【請求項１４】
発光ダイオード（ＬＥＤ）管照明に電力を供給するドライバ回路であって、
安定器に接続された入力と、
前記入力から受け取ったＡＣ電力をＤＣ電力に変換する、整流器入力を含む整流器と、  前記整流器入力に電気的に接続され、活性化信号を受け取ったことに応答して活性化して前記整流器入力に短絡を生じるスイッチと、
前記スイッチに電気的に接続され、前記ドライバ回路の過電圧状態、過熱状態及び過電流状態のうちの少なくとも１つを検出したことに応答して前記活性化信号を生成する故障回路と、
前記故障回路に実質的に一定のＤＣ電流を供給するチャージポンプ回路と、
を備えることを特徴とするドライバ回路。
【請求項１５】
前記チャージポンプ回路は、第１のコンデンサ及びツェナーダイオードを含み、前記第１のコンデンサは、前記ツェナーダイオードへの電流を制限し、前記ツェナーダイオードは、前記故障回路に供給される電圧を制限する、
請求項１４に記載のドライバ回路。
【請求項１６】
前記チャージポンプ回路は、第２のコンデンサ及びダイオードを含み、前記ダイオードは、整流作用をもたらして前記第２のコンデンサ上の電荷を維持する、
請求項１５に記載のドライバ回路。
【請求項１７】
基準電圧を生成する基準電圧回路を備え、前記基準電圧は、前記ドライバ回路の過電圧状態、過熱状態及び過電流状態を判定する基準値として前記故障回路によって使用される、
請求項１４に記載のドライバ回路。
【請求項１８】
前記故障回路は、前記ドライバ回路のバス電圧を前記基準電圧と比較し、前記バス電圧が前記基準電圧を超えたことに応答して前記活性化信号を生成する、
請求項１７に記載のドライバ回路。
【請求項１９】
前記故障回路は、前記ドライバ回路のドライバ基板の温度を検出する温度検知回路を含む、
請求項１７に記載のドライバ回路。
【請求項２０】
前記故障回路は、前記温度検知抵抗器の電圧が前記基準電圧を超えたことに応答して前記活性化信号を生成する、
請求項１９に記載のドライバ回路。
【請求項２１】
前記負荷から外へ流れる電流を検出し、前記負荷から外へ流れる前記電流に基づいて過電流電圧を生成する電流検知回路を備える、
請求項１７に記載のドライバ回路。
【請求項２２】
前記故障回路は、前記過電流電圧が前記基準電圧を超えたことに応答して前記活性化信号を生成する、
請求項２１に記載のドライバ回路。
【請求項２３】
蛍光灯安定器と、
発光ダイオード（ＬＥＤ）管照明と、
前記ＬＥＤ管照明に電力を供給するドライバ回路と、
を備えた照明システムであって、前記ドライバ回路は、
前記蛍光灯安定器に接続された入力と、
前記入力から受け取ったＡＣ電力をＤＣ電力に変換する、整流器入力を含む整流器と、
前記整流器入力に電気的に接続され、活性化信号を受け取ったことに応答して活性化して前記整流器入力に短絡を生じるスイッチと、
前記スイッチに電気的に接続され、前記ドライバ回路の過電圧状態、過熱状態及び過電流状態のうちの少なくとも１つを検出したことに応答して前記活性化信号を生成する故障回路と、
を含む、
ことを特徴とする照明システム。
【請求項２４】
前記故障回路に実質的に一定のＤＣ電流を供給するチャージポンプ回路を備える、
請求項２３に記載の照明システム。
【請求項２５】
基準電圧を生成する基準電圧回路を備え、前記基準電圧は、前記ドライバ回路の過電圧状態、過熱状態及び過電流状態を判定する基準値として前記故障回路によって使用される、
請求項２３に記載の照明システム。
【請求項２６】
前記故障回路は、前記ドライバ回路のバス電圧を前記基準電圧と比較し、前記バス電圧が前記基準電圧を超えたことに応答して前記活性化信号を生成する、
請求項２５に記載の照明システム。
【請求項２７】
前記故障回路は、前記ドライバ回路のドライバ基板の温度を検出する温度検知回路を含む、
請求項２５に記載の照明システム。
【請求項２８】
前記故障回路は、前記温度検知抵抗器の電圧が前記基準電圧を超えたことに応答して前記活性化信号を生成する、
請求項２７に記載の照明システム。
【請求項２９】
前記ＬＥＤ管照明から外へ流れる電流を検出し、前記ＬＥＤ管照明から外へ流れる前記電流に基づいて過電流電圧を生成する電流検知回路を備える、
請求項２５に記載の照明システム。
【請求項３０】
前記故障回路は、前記過電流電圧が前記基準電圧を超えたことに応答して前記活性化信号を生成する、
請求項２９に記載の照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に負荷に電力を供給するドライバ回路に関し、具体的には、過電流保護、過熱保護及び過電圧保護を含む、蛍光灯安定器に接続可能なドライバ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースの照明システムは、例えば白熱灯又は蛍光灯などの他のタイプの照明システムに勝る複数のエネルギー利点及び信頼性利点をもたらすことができる。従って、ＬＥＤベースの照明システムは、他の既存の照明技術に取って代わるために使用することができる。蛍光灯照明は、いくつかの理由で多くの用途、特に商業市場における重要な照明源であった。しかしながら、通常、蛍光灯は、交流電流（ＡＣ）から直接動作することができない。蛍光灯を実用的で比較的使用しやすいものにするために、ＡＣ主電源と蛍光灯照明との間に安定器を配置して電圧、電流及び電力の制御及び調整を行うことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
蛍光灯照明からＬＥＤベースの照明システムなどの新たな技術への転換は、根本的に蛍光照明に関連する特性に起因してコスト高になることがある。具体的には、通常、蛍光灯照明からＬＥＤ管照明への転換では、最初に蛍光灯照明と、蛍光灯照明への電力の制御に使用される安定器とを取り除くことが必要である。その後に、通常は安定器を必要としないＬＥＤ管照明を取り付ける。中には、ＬＥＤ管照明の取り付けができるようになる前に最初に安定器を取り除くことが面倒で時間を要すると思っている人々もいる。従って、当業では、蛍光灯照明をＬＥＤ管照明に改造する効率的な方法が必要とされ続けている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの実施形態では、負荷に電力を供給するドライバ回路を開示する。ドライバ回路は、安定器に接続された入力と、整流器と、スイッチと、故障回路とを含む。整流器は、入力から受け取ったＡＣ電力をＤＣ電力に変換する。整流器は、整流器入力を含む。スイッチは、整流器入力に電気的に接続される。スイッチは、活性化信号を受け取ったことに応答して活性化して整流器入力に短絡を生じる。故障回路は、スイッチに電気的に接続される。故障回路は、ドライバ回路の過電圧状態、過熱状態及び過電流状態のうちの少なくとも１つを検出したことに応答して活性化信号を生成する。
【０００５】
別の実施形態では、負荷に電力を供給するドライバ回路を開示する。ドライバ回路は、安定器に接続された入力と、整流器と、スイッチと、故障回路と、チャージポンプ回路とを含む。整流器は、入力から受け取ったＡＣ電力をＤＣ電力に変換する。整流器は、整流器入力を含む。スイッチは、整流器入力に電気的に接続される。スイッチは、活性化信号を受け取ったことに応答して活性化して整流器入力に短絡を生じる。故障回路は、スイッチに電気的に接続される。故障回路は、ドライバ回路の過電圧状態、過熱状態及び過電流状態のうちの少なくとも１つを検出したことに応答して活性化信号を生成する。チャージポンプ回路は、故障回路に実質的に一定のＤＣ電流を供給する。
【０００６】
さらに別の実施形態では、照明システムを開示する。照明システムは、蛍光灯安定器と、発光ダイオード（ＬＥＤ）管照明と、ＬＥＤ管照明に電力を供給するドライバ回路とを含む。ドライバ回路は、安定器に接続された入力と、整流器と、スイッチと、故障回路とを含む。整流器は、入力から受け取ったＡＣ電力をＤＣ電力に変換する。整流器は、整流器入力を含む。スイッチは、整流器入力に電気的に接続される。スイッチは、活性化信号を受け取ったことに応答して活性化して整流器入力に短絡を生じる。故障回路は、スイッチに電気的に接続される。故障回路は、ドライバ回路の過電圧状態、過熱状態及び過電流状態のうちの少なくとも１つを検出したことに応答して活性化信号を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】負荷にＤＣ電流を供給するドライバ回路を含む照明システムの例示的なブロック図である。
【図２Ａ】シリコン制御整流器（ＳＣＲ）であるスイッチを含む、図１に示すドライバ回路の例示的な回路図である。
【図２Ｂ】シリコン制御整流器（ＳＣＲ）であるスイッチを含む、図１に示すドライバ回路の例示的な回路図である。
【図３Ａ】図２Ａに示すスイッチが金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であり、ドライバ回路がラッチ回路を含む、図２Ａ及び図２Ｂに示す回路図の別の実施形態である。
【図３Ｂ】図２Ａに示すスイッチが金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であり、ドライバ回路がラッチ回路を含む、図２Ａ及び図２Ｂに示す回路図の別の実施形態である。
【図４Ａ】スイッチがＳＣＲである、図３Ａ及び図３Ｂに示す回路図の別の実施形態である。
【図４Ｂ】スイッチがＳＣＲである、図３Ａ及び図３Ｂに示す回路図の別の実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の詳細な説明には、本発明の一般的原理を示し、添付図面にその実施例をさらに示す。図面では、同一又は機能的に同様の要素を同じ参照符号によって示す。
【０００９】
図１は、蛍光灯安定器１２に電気的に接続されたドライバ回路１０を含む照明システム８の例示的なブロック図である。ドライバ回路１０は、負荷１８にＤＣ電流を供給する。図示の実施形態では、負荷１８が、発光ダイオード（ＬＥＤ）管照明である。しかしながら、開示するドライバ回路１０を用いて、ＤＣ電力を必要とする他のいずれかのタイプの負荷に電力を供給することもできると理解されたい。ドライバ回路１０は、蛍光灯安定器１２に接続するための一対の電力入力線２０を含むことができる。蛍光灯安定器１２は、例えば公称１２０ボルトＡＣの主電源供給線などのＡＣ電源（図示せず）に電気的に接続することができる。蛍光灯安定器１２は、蛍光灯照明（図示せず）への電圧、電流及び電力の制御及び調整を行うために使用することができる。以下でさらに詳細に説明するように、ドライバ回路１０は、蛍光灯照明（図示せず）を固体照明（すなわち、ＬＥＤ管照明）に置換する際に、照明システム８の蛍光灯安定器１２を除去する必要性を排除する。
【００１０】
図２Ａ〜図２Ｂは、図１に示すドライバ回路１０の例示的な回路図である。図１及び図２Ａを参照すると、ドライバ回路１０は、２つの電流制限コンデンサＣ１及びＣ２（図２Ａに図示）と、整流器２６と、ＤＣフィルタ２８と、保護回路３０と、チャージポンプ回路３２と、過電圧回路３４と、過熱回路３６と、過電流回路３８とを含む。過電圧回路３４、過熱回路３６及び過電流回路３８は、故障状態中にドライバ回路１０を通って電力が流れるのを遮断又は阻止するために使用される故障回路４２の一部であり、故障回路４２については以下でさらに詳細に説明する。整流器２６は、電流制限コンデンサＣ１及びＣ２と電気的に連通し、蛍光灯安定器１２から到来したＡＣ電力をパルス状のＤＣ電力に変換することができる。整流器２６は、全波ダイオードブリッジ整流器として示しているが、当業者であれば、他のあらゆるタイプの全波整流器を使用することができると容易に理解するであろう。
【００１１】
整流器２６の出力は、ＤＣフィルタ２８と電気的に連通することができる。図２Ａ及び図２Ｂに示す例示的な実施形態では、ＤＣフィルタ２８がコンデンサＣ６を含むことができる。当業者であれば、コンデンサＣ６は、平滑コンデンサとして機能する電解コンデンサであってもよいと容易に理解するであろう。具体的には、コンデンサＣ６は、ドライバ回路１０内の残りのコンポーネントに比較的安定したＤＣ電力を供給できるように、整流器２６によって供給されるＤＣ電力のリップルの量を平滑化又は低減するために使用することができる。
【００１２】
保護回路３０は、２つのダイオードＤ５及びＤ６と、スイッチＱ１と、抵抗器Ｒ１とを含むことができる。スイッチＱ１は、アノードＡ及びカソードＣを含み、アノードＡは、整流器２６の入力４４と、スイッチＱ１のアノードＡ内へのダイオードＤ５及びＤ６の直流とに電気的に接続される。スイッチＱ１のゲートＧは、故障回路４２に電気的に接続することができる。以下でさらに詳細に説明するように、故障回路４２は、故障状態を検出したことに応答して、スイッチＱ１のゲートＧに付与される活性化信号４８を生成し、これによってスイッチＱ１を活性化する。スイッチＱ１が活性化すると、整流器２６内に短絡状態を生じることができる。具体的に言えば、スイッチＱ１は、故障回路４２から活性化信号４８を受け取ったことに応答して、整流器２６の入力４４に短絡を生じることができる。
【００１３】
図１に示す非限定的な実施形態では、スイッチＱ１がシリコン制御整流器（ＳＣＲ）であり、サイリスタとも呼ばれる。しかしながら、スイッチＱ１は、ＳＣＲに限定されるものではなく、故障回路４２によって活性化される他のタイプのスイッチング素子を使用することもできると理解されたい。例えば、図３Ａ及び図３Ｂに示す実施形態では、スイッチＱ１が、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である。再び図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、当業者であれば、ＳＣＲ  Ｑ１は、一旦活性化すると、ＳＣＲ  Ｑ１を流れる電流がＳＣＲ  Ｑ１のそれぞれの保持電流よりも降下するまで活性化状態を保つことができると理解するであろう。１つの非限定的な実施形態では、ＳＣＲ  Ｑ１の保持電流が約２ｍＡである。
【００１４】
図１〜図２Ｂを参照すると、チャージポンプ回路３２は、故障回路４２の過電圧回路３４、温度回路３６及び過電流回路３８に実質的に一定のＤＣ電流を供給する。図２Ａ及び図２Ｂに示す実施形態では、チャージポンプ回路３２が、コンデンサＣ３及びＣ４と、ダイオードＤ７と、ツェナーダイオードＤ８とを含むことができる。コンデンサＣ３は、ツェナーダイオードＤ８への電流を制限するために使用することができる。ツェナーダイオードＤ８は、チャージポンプ回路３２によって供給される電圧を調整するために使用することができる。例えば、１つの方法では、ツェナーダイオードＤ８を用いて、故障回路４２に供給される電圧を約６．２ボルトに制限することができる。ダイオードＤ７は、整流作用をもたらしてコンデンサＣ４上の電荷を維持する。ダイオードＤ７は、ツェナーダイオードＤ８の電圧が回路１０の電源電圧ＶCCよりも降下した場合に、コンデンサＣ４の放電による電流フローも遮断する。１つの実施形態では、電源電圧ＶCCが約５．６ボルトであるが、この電圧はほんの例示にすぎないと理解されたい。
【００１５】
基準電圧回路４１は、分圧器を形成する２つの抵抗器Ｒ２及びＲ３と、コンデンサＣ５とを含む。基準電圧回路４１は、故障回路４２が故障状態を検出するための基準値として使用する基準電圧Ｖrefを生成する。故障状態は、ドライバ回路１０の過電圧状態、過熱状態又は過電流状態のうちの少なくとも１つとすることができる。１つの例示的な実施形態では、ドライバ回路１０のバス電圧Ｂ＋が４００ボルトを超えた場合に過電圧状態が引き起こされ、ドライバ回路１０のドライバ基板（図示せず）の温度が１１０℃を超えた場合に過熱状態が引き起こされ、負荷１８から外へ流れる電流が３５０ｍＡを超えた場合に過電流状態が引き起こされる。
【００１６】
故障回路４２の過電圧回路３４は、電圧検知回路５０と、コンパレータＵ１Ａと、電源電圧ＶCCに電気的に接続された抵抗器Ｒ９と、ダイオードＤ９とを含む。電圧検知回路５０は、コンデンサＣ７と、抵抗器Ｒ５、Ｒ６及びＲ７とを含むことができる。抵抗器Ｒ６及びＲ７は、分圧器回路を形成する。ドライバ回路１０のバス電圧＋Ｂは、整流器２６から電圧検知回路５０を通って流れることができ、コンパレータＵ１Ａの正入力によって受け取られる。
【００１７】
基準電圧回路４１によって生成される基準電圧Ｖrefは、コンパレータＵ１Ａの負入力によって受け取られる。コンパレータＵ１Ａの出力５８は、バス電圧＋Ｂが基準電圧Ｖrefを超えたことに応答して高くなって活性化信号４８を生成する。コンパレータＵ１Ａの出力５８は、スイッチＱ１のゲートＧに電気的に接続される。活性化信号４８は、スイッチＱ１をオンにし、これによって整流器２６内に短絡状態を生じる。
【００１８】
引き続き図２Ａ及び２Ｂを参照すると、過熱回路３６は、温度検知回路６０と、コンパレータＵ１Ｂと、電源電圧ＶCCに電気的に接続された抵抗器Ｒ１０と、ダイオードＤ１０とを含む。温度検知回路６０は、コンデンサＣ８と、抵抗器Ｒ８と、温度検知抵抗器ＰＴＣ１とを含むことができる。抵抗器Ｒ８及び温度検知抵抗器ＰＴＣ１は、分圧器を形成する。図示の実施形態では、温度検知抵抗器ＰＴＣ１が、正温度係数抵抗器（ＰＴＣ）型の抵抗器である。温度検知抵抗器ＰＴＣ１は、ドライバ回路１０のドライバ基板（図示せず）の温度を検出するために使用することができる。
【００１９】
ドライバ基板の温度が上昇すると、これに応じて温度検知抵抗器ＰＴＣ１の抵抗が高くなり、これによって温度検知抵抗器ＰＴＣ１の電圧が増加する。温度検知抵抗器ＰＴＣ１の電圧は、コンパレータＵ１Ｂの正入力によって受け取られる。基準電圧回路４１によって生成される基準電圧Ｖrefは、コンパレータＵ１Ｂの負入力によって受け取られる。コンパレータＵ１Ｂの出力５８は、温度検知抵抗器ＰＴＣ１の電圧が基準電圧Ｖrefを超えたことに応答して高くなって活性化信号４８を生成する。コンパレータＵ１Ｂの出力６８は、スイッチＱ１のゲートＧに電気的に接続される。活性化信号４８は、スイッチＱ１をオンにし、これによって整流器２６内に短絡状態を生じる。
【００２０】
過電流回路３８は、電流検知回路７０と、コンパレータＵ１Ｃと、電源電圧ＶCCに電気的に接続された抵抗器Ｒ１１と、ダイオードＤ１１とを含む。電流検知回路７０は、コンデンサＣ９と、抵抗器Ｒ４、Ｒ１４及びＲ１５とを含むことができる。電流検知回路７０は、負荷１８（図１）から外へ流れる電流を検出することができる。具体的に言えば、図２Ａ及び図２Ｂに示す実施形態では、負荷１８が１又は２以上のＬＥＤ（図示せず）である。ドライバ回路１０の出力７４のうちの１つから流れる電流は、抵抗器Ｒ４、Ｒ１４及びＲ１５を通って流れることができ、コンパレータＵ１Ｃの正入力によって受け取られる過電流電圧に発展する。この過電流電圧は、ドライバ回路１０の出力７４から流れる電流を示す（すなわち、過電流電圧は、ＬＥＤから外へ流れる電流に基づく）。基準電圧回路４１によって生成された基準電圧Ｖrefは、コンパレータＵ１Ｃの負入力によって受け取られる。コンパレータＵ１Ｃの出力７８は、過電流電圧が基準電圧Ｖrefを超えたことに応答して高くなって活性化信号４８を生成する。コンパレータＵ１Ｃの出力７８は、スイッチＱ１のゲートＧに電気的に接続される。活性化信号４８は、スイッチＱ１をオンにし、これによって整流器２６内に短絡状態を生じる。
【００２１】
図２Ａ及び図２Ｂに示す実施形態では、過電圧回路３４、温度回路３６及び過電流回路３８の各々が、故障保護を行うコンパレータＵ１Ａ、Ｕ１Ｂ及びＵ１Ｃを含む。しかしながら、当業者であれば、トランジスタなどの他のタイプの回路を代わりに使用することもできると理解するであろう。さらに、抵抗器Ｒ１２及びコンデンサＣ１３は、各それぞれのコンパレータＵ１Ａ、Ｕ１Ｂ及びＵ１Ｃの出力５８、６８及び７８に電気的に接続することができる。抵抗器Ｒ１２は、抵抗器Ｒ９、Ｒ１０及びＲ１１と共に分圧器回路を形成する。コンデンサＣ１３は、フィルタコンデンサである。
【００２２】
図３Ａ及び図３Ｂは、ドライバ回路１００の別の実施形態である。図３Ａ及び図３Ｂに示すドライバ回路１００は、図２Ａ及び図２Ｂに示すドライバ回路１０と実質的に同様のものであるが、スイッチＱ１がＭＯＳＦＥＴに置き換えられており、ここでは故障回路４２がラッチ回路１０２を含み、電流検知回路７０が、ドライバ回路１００の出力７４に位置する追加の抵抗器Ｒ１６を含む。図示の非限定的な実施形態では、ＭＯＳＦＥＴがｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。当業者であれば、ＭＯＳＦＥＴは、ＳＣＲと比べた時にコストを下げることができると理解するであろう。
【００２３】
ラッチ回路１０２は、過電圧回路３４、温度回路３６又は過電流回路３８によって検出された故障状態を保持するために使用することができる。図３Ａ及び図３Ｂに示す実施形態では、ラッチ回路１０２が、抵抗器Ｒ１２と、コンデンサＣ１４と、ダイオードＤ１２と、コンパレータＵ１Ｄとを含む。過電圧回路３４、温度回路３６又は過電流回路３８によって生成される活性化信号４８は、コンパレータＵ１Ｄの正入力に送られる。基準電圧回路４１によって生成された基準電圧Ｖrefは、コンパレータＵ１Ｄの負入力によって受け取られる。活性化信号４８が生成される（すなわち、故障状態が検出される）と、コンパレータＵ１Ｄの正入力における電圧が基準電圧Ｖrefを超える。従って、コンパレータＵ１Ｄの出力１０８が高くなる（すなわち、活性化信号４８は、コンパレータＵ１Ｄの出力１０８に存在する）。コンパレータＵ１Ｄの出力１０８は、スイッチＱ１のゲートＧに電気的に接続される。活性化信号４８は、スイッチＱ１をオンにし、これによって整流器２６内に短絡状態を生じる。
【００２４】
図４Ａ及び図４Ｂは、ドライバ回路２００のさらに別の実施形態である。図４Ａ及び図４Ｂに示すドライバ回路２００は、図３Ａ及び図３Ｂに示すドライバ回路１００と実質的に同様のものであるが、スイッチＱ１がＳＣＲであることにより、ドライバ回路２００内に含まれる電気部品が減少している。具体的に言えば、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、ドライバ回路２００は、コンパレータＵ１Ａ、Ｕ１Ｂ及びＵ１Ｃの出力に電気的に接続されたダイオード（すなわち、ダイオードＤ９、Ｄ１０及びＤ１１）を含まない。ドライバ回路２００は、コンパレータＵ１Ａ、Ｕ１Ｂ及びＵ１Ｃの出力に電気的に接続されたコンデンサ（すなわち、コンデンサＣ１１、Ｃ１０及びＣ１２）も含まない。また、ドライバ回路２００は、コンパレータＵ１Ａ、Ｕ１Ｂ及びＵ１Ｃの出力に電気的に接続された単一の抵抗器Ｒ９しか含まない（抵抗器Ｒ１０及びＲ１１は、ドライバ回路２００から除外されている）。さらに、ドライバ回路２００からは、電流検知回路７０の抵抗器Ｒ１６も除外されている。また、ドライバ回路２００のラッチ回路１０２は、抵抗器Ｒ１２又はダイオードＤ１２を含まない。
【００２５】
当業者であれば、通常、ＭＯＳＦＥＴはコストを下げるが、スイッチＱ１にＳＣＲを利用するとコンポーネントを減少させることができ、これによってさらに複雑性及び全体的なコストを低減することができると理解するであろう。さらに、当業者であれば、コンポーネントコストを抑えるためにドライバ回路２００内で非高感度ゲートＳＣＲを使用することもできると理解するであろう。
【００２６】
図１〜図４Ｂに示して上述した開示する回路１０は、比較的低コストで正確なＬＥＤ照明駆動方法を提供するとともに、蛍光灯照明をＬＥＤ管照明などの固体照明に置換する場合に蛍光灯安定器を取り除く必要性を排除する。具体的には、開示する回路１０によってもたらされる高周波整流及び故障保護が、蛍光灯安定器を取り除く必要性を排除して置換ドライバを提供する。
【００２７】
本明細書で説明した装置及び方法の形態は、本発明の好ましい実施形態を構成するものであるが、本発明は、これらの装置及び方法の厳密な形態に限定されるものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく変更を行うことができると理解されたい。
【符号の説明】
【００２８】
８  照明システム
１０  ドライバ回路
１２  蛍光灯安定器
１８  負荷
２６  整流器
２８  ＤＣフィルタ
３０  保護回路
３２  チャージポンプ回路
３４  過電圧回路
３６  温度回路
３８  過電流回路
４１  基準電圧回路
４２  故障回路
【図１】
2019114551.tif 000003
【図２Ａ】
2019114551.tif 000004
【図２Ｂ】
2019114551.tif 000005
【図３Ａ】
2019114551.tif 000006
【図３Ｂ】
2019114551.tif 000007
【図４Ａ】
2019114551.tif 000008
【図４Ｂ】
2019114551.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月19日(2019.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光灯照明システム内の蛍光灯照明の置換に用いるための固体照明ユニットであって、
発光ダイオード管照明と、
前記発光ダイオード管照明に電力を供給するドライバ回路と、
を備え、
前記ドライバ回路は、
前記蛍光灯照明システムの安定器に接続された入力と、
前記入力から受け取ったＡＣ電力をＤＣ電力に変換する、整流器入力を含む整流器と、
前記整流器入力に電気的に接続され、活性化信号を受け取ったことに応答して活性化して前記整流器入力に短絡を生じるスイッチと、
前記スイッチに電気的に接続され、前記ドライバ回路の過電圧状態、過熱状態及び過電流状態のうちの少なくとも１つを検出したことに応答して前記活性化信号を生成する故障回路と、
前記故障回路に実質的に一定のＤＣ電流を供給するチャージポンプ回路であって、第１のコンデンサ及びツェナーダイオードを含み、前記第１のコンデンサは、前記ツェナーダイオードへの電流を制限し、前記ツェナーダイオードは、前記故障回路に供給される電圧を制限するものであるチャージポンプ回路と、
前記ＤＣ電力の出力と、
を備え、
前記発光ダイオード管照明は、前記ドライバの前記出力と電気的に接続されている、
固体照明ユニット。
【請求項２】
前記チャージポンプ回路は、第２のコンデンサ及びダイオードを含み、前記ダイオードは、整流作用をもたらして前記第２のコンデンサ上の電荷を維持する、
請求項１に記載の固体照明ユニット。
【請求項３】
基準電圧を生成する基準電圧回路を備え、前記基準電圧は、前記ドライバ回路の過電圧状態、過熱状態及び過電流状態を判定する基準値として前記故障回路によって使用される、
請求項１に記載の固体照明ユニット。
【請求項４】
前記故障回路は、前記ドライバ回路のバス電圧を前記基準電圧と比較し、前記バス電圧が前記基準電圧を超えたことに応答して前記活性化信号を生成する、
請求項３に記載の固体照明ユニット。
【請求項５】
前記故障回路は、前記ドライバ回路のドライバ基板の温度を検出する温度検知回路を含む、
請求項３に記載の固体照明ユニット。
【請求項６】
前記故障回路は、前記温度検知回路の電圧が前記基準電圧を超えたことに応答して前記活性化信号を生成する、
請求項５に記載の固体照明ユニット。
【請求項７】
前記負荷から外へ流れる電流を検出し、前記負荷から外へ流れる前記電流に基づいて過電流電圧を生成する電流検知回路を備える、
請求項３に記載の固体照明ユニット。
【請求項８】
前記故障回路は、前記過電流電圧が前記基準電圧を超えたことに応答して前記活性化信号を生成する、
請求項７に記載の固体照明ユニット。
【請求項９】
前記スイッチは、シリコン制御整流器（ＳＣＲ）である、
請求項１に記載の固体照明ユニット。
【請求項１０】
前記スイッチは、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である、
請求項１に記載の固体照明ユニット。
【請求項１１】
前記故障回路によって検出された故障状態を保持するラッチ回路を更に備える、
請求項１に記載の固体照明ユニット。
【外国語明細書】
2019114551000001.pdf