(57)【要約】  自動検出スイッチングレギュレータ及びシステム並びにこれを含む方法が開示される。自動検出調整器が、スイッチングレギュレータと、そこに結合したコントローラを含む。コントローラは、スイッチングレギュレータへ、スイッチングレギュレータの電流出力を指標する電流検出信号を受信しつつ出力電圧を増加するように制御信号を供給し、また、出力電圧が増加するも電流出力が増加を止める値に対応する設定値に出力電圧を設定するべく、電流検出信号に応じて制御信号を供給するように構成される。光源を駆動するシステムは、光源に定電流出力を供給するように構成された電流調整器と、電流調整器に結合した自動検出スイッチングレギュレータを含み、電圧源から入力電圧を受けて電流調整器に出力電圧を供給するように構成される。
2013545216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を駆動するシステムであって、
前記光源に定電流出力を供給するように構成された電流調整器と、
前記電流調整器に結合されると共に、電圧源からの入力電圧を受けて前記電流調整器に出力電圧を供給するように構成された自動検出スイッチングレギュレータと、を備え、
前記自動検出スイッチングレギュレータが、
スイッチングレギュレータと、
前記スイッチングレギュレータに結合したコントローラと、を備え、
前記コントローラが、前記スイッチングレギュレータの電流出力を指標する電流検出信号を受信し、前記出力電圧を増加するように前記スイッチングレギュレータに制御信号を供給するように構成され、
前記コントローラが、前記出力電圧が増加するも前記電流出力が増加を止める値に対応する設定値に前記出力電圧を設定するべく、前記電流検出信号に応じて制御信号を供給するように構成される、システム。
【請求項２】
前記コントローラは、更に、前記設定値から前記出力電圧を減少させ、次に前記電流出力を指標する前記信号を受信しつつ前記出力電圧を増加させる制御信号を供給するように構成され、
前記コントローラは、前記出力電圧が増加するも前記電流出力が増加を止める第２値に対応する第２設定値に前記出力電圧を設定する制御信号を供給するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記設定値は、前記出力電圧が増加するも前記電流出力が増加を止める前記値に同一である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記設定値は、前記出力電圧が増加するも前記電流出力が増加を止める前記値とは異なる値である、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記設定値は、前記自動検出スイッチングレギュレータの出力から前記光源までの順電圧降下におよそ等しい、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記コントローラが、前記出力電圧を指標する電圧検出信号を受信するように構成され、また、前記コントローラが、前記電流検出信号と前記電圧検出信号に応じて前記出力電圧を前記設定値に設定するべく制御信号を供給するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記コントローラが、前記電圧検出信号の値が増加するも前記電流検出信号が増加を止める値に対応する前記電圧検出信号の値を記憶するように構成され、また、前記設定値が、前記電圧検出信号のその記憶値に対応する電圧値である、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記光源が、少なくとも１つの固体光源を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
電圧源からの電圧入力を受けると共に、光源に定電流出力を供給するように構成された電流調整器に出力電圧を供給する自動検出スイッチングレギュレータであって、
スイッチングレギュレータと、
前記スイッチングレギュレータに結合したコントローラと、を備え、
前記コントローラが、前記スイッチングレギュレータの電流出力を指標する電流検出信号を受信しつつ、前記出力電圧を増加するように前記スイッチングレギュレータに制御信号を供給するように構成され、
前記コントローラが、前記出力電圧が増加するも前記電流出力が増加を止める値に対応する設定値に前記出力電圧を設定するべく、前記電流検出信号に応じて制御信号を供給するように構成される、自動検出スイッチングレギュレータ。
【請求項１０】
前記コントローラは、更に、前記設定値から前記出力電圧を減少させ、次に前記電流出力を指標する前記信号を受信しつつ前記出力電圧を増加させる制御信号を供給するように構成され、
前記コントローラは、前記出力電圧が増加するも前記電流出力が増加を止める第２値に対応する第２設定値に前記出力電圧を設定する制御信号を供給するように構成される、請求項９に記載の自動検出スイッチングレギュレータ。
【請求項１１】
前記設定値は、前記出力電圧が増加するも前記電流出力が増加を止める前記値に同一である、請求項９に記載の自動検出スイッチングレギュレータ。
【請求項１２】
前記設定値は、前記出力電圧が増加するも前記電流出力が増加を止める前記値とは異なる値である、請求項９に記載の自動検出スイッチングレギュレータ。
【請求項１３】
前記設定値は、前記自動検出スイッチングレギュレータの出力から前記光源までの順電圧降下におよそ等しい、請求項９に記載の自動検出スイッチングレギュレータ。
【請求項１４】
前記コントローラが、前記出力電圧を指標する電圧検出信号を受信するように構成され、また、前記コントローラが、前記電流検出信号と前記電圧検出信号に応じて前記出力電圧を前記設定値に設定するべく制御信号を供給するように構成される、請求項９に記載の自動検出スイッチングレギュレータ。
【請求項１５】
前記コントローラが、前記電圧検出信号の値が増加するも前記電流検出信号が増加を止める値に対応する前記電圧検出信号の値を記憶するように構成され、また、前記設定値が、前記電圧検出信号のその記憶値に対応する電圧値である、請求項１４に記載の自動検出スイッチングレギュレータ。
【請求項１６】
光源を駆動する電流調整器を含むシステムの能率を向上する方法であって、
前記電流調整器への出力電圧を増加させつつ前記電流調整器に出力される電流を監視し、
前記出力電圧が増加するも前記電流出力が増加を止める値に対応する設定値に前記出力電圧を設定する、方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、当該方法が、更に、
前記設定値から前記出力電圧を減少させ、次に前記電流出力を監視しつつ前記出力電圧を増加させ、
前記出力電圧が増加するも前記電流出力が増加を止める第２値に対応する第２設定値に前記出力電圧を設定する、方法。
【請求項１８】
前記設定値は、前記出力電圧が増加するも前記電流出力が増加を止める前記値に同一である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記設定値は、前記出力電圧が増加するも前記電流出力が増加を止める前記値とは異なる値である、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記設定値は、前記自動検出スイッチングレギュレータの出力から前記光源までの順電圧降下におよそ等しい、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、光源ドライバー、より端的には、自動検出スイッチングレギュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
限定するわけではないが、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）といった高輝度固体光源の発展により、本装置が様々な照明設備において使用されるに至っている。一般的に、ＬＥＤは電流駆動装置、すなわちＬＥＤの出射光の輝度がＬＥＤへの供給電流に正比例する。しかしながら、ＬＥＤに流れる電流は、ＬＥＤの過電流破壊又は故障を避けるために設計最大に制限されるべきである。
【０００３】
制御された輝度を達成し、かつＬＥＤ又は直列接続ＬＥＤの列の過電流故障を抑制するため、定電圧源を用いたリニア電流調整器を介してＬＥＤ（群）を駆動することが知られている。定電圧源は、リニア電流調整器に入力で一定の出力電圧を供給する。定電圧源の出力に応じて、リニア電流調整器は、ＬＥＤ（群）に一定の出力電流を供給する。このため、例えば、環境条件、経年、又は他の公称電圧降下からの変動によりＬＥＤ（群）に亘る順電圧降下が変化しても、ＬＥＤ（群）が定電流により駆動される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、従来のリニア調整器により、ＬＥＤ又は直列接続ＬＥＤの列を駆動するために定電流を供給する安価かつ簡便な方法が提供される。しかしながら、従来のリニア電流調整器に付随する欠点として悪い効率がある。定電圧源は、例えば、リニア電流調整器の動作に必要なオーバーヘッド電圧を加算したＬＥＤ（群）に亘る順電圧降下よりも高い電圧でリニア電流調整器に入力を供給する。このような状況においては、定電圧源が供給する過剰電力が抵抗損にて（例えば、活性状態の通過トランジスタのコレクタ−エミッタ領域において）損失され、熱が生成される。この非効率により、より高い定格、またそれ故高価かつより大きな構成要素がリニア調整器に要求され、また、非効率により生成される熱の管理も要求される。これにより動作コストの上昇に帰結するかもしれない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態により、電圧源と電流調整器の間に結合され、光源を駆動する自動検出スイッチングレギュレータが提供される。自動検出スイッチングレギュレータは、電流調整器と光源を介した順電圧降下に近似する出力電圧を供給し、また負荷の変化や変動に相当するように動的に調整される。結果として、負荷で変化が生じる時においても、定電流で光源を駆動するために電流調整器で過剰電圧入力が損失される必要がない。従って、実施形態により、電圧源と光源を駆動する電流調整器のみを用いるシステムと比較して変換損失が減じられ、より効率的な電送が提供される。
【０００６】
ある実施形態においては、光源を駆動するシステムが提供される。システムは、光源に定電流出力を供給するように構成された電流調整器と、電流調整器に結合すると共に、電圧源からの入力電圧を受けて電流調整器に出力電圧を供給するように構成された自動検出スイッチングレギュレータを含む。自動検出スイッチングレギュレータは、スイッチングレギュレータと、スイッチングレギュレータに結合したコントローラを含む。コントローラが、スイッチングレギュレータの電流出力を指標する電流検出信号を受信しつつ、出力電圧を増加するようにスイッチングレギュレータに制御信号を供給するように構成される。コントローラは、出力電圧が増加するも電流出力が増加を止める値に対応する設定値に前記出力電圧を設定するべく、電流検出信号に応じて制御信号を供給するようにも構成される。
【０００７】
関連の実施形態においては、コントローラは、更に、設定値から出力電圧を減少させ、次に電流出力を指標する信号を受信しつつ出力電圧を増加させる制御信号を供給するように構成され、またコントローラは、出力電圧が増加するも電流出力が増加を止める第２値に対応する第２設定値に出力電圧を設定する制御信号を供給するように構成される。
【０００８】
別の関連の実施形態においては、設定値は、出力電圧が増加するも電流出力が増加を止める値に同一である。また別の関連の実施形態においては、設定値は、出力電圧が増加するも電流出力が増加を止める値とは異なる値である。また別の関連の実施形態においては、設定値は、自動検出スイッチングレギュレータの出力から光源までの順電圧降下におよそ等しい。
【０００９】
また別の関連の実施形態においては、コントローラが、出力電圧を指標する電圧検出信号を受信するように構成され、また、コントローラが、電流検出信号と電圧検出信号に応じて出力電圧を設定値に設定するべく制御信号を供給するように構成される。更に関連の実施形態においては、コントローラが、電圧検出信号の値が増加するも電流検出信号が増加を止める値に対応する電圧検出信号の値を記憶するように構成され、また、設定値が、電圧検出信号のその記憶値に対応する電圧値である。
【００１０】
また別の関連の実施形態においては、光源が、少なくとも１つの固体光源を含む。
【００１１】
別の実施形態においては、電圧源からの電圧入力を受けると共に、光源に定電流出力を供給するように構成された電流調整器に出力電圧を供給する自動検出スイッチングレギュレータが提供される。自動検出スイッチングレギュレータが、スイッチングレギュレータと、スイッチングレギュレータに結合したコントローラを含む。コントローラが、スイッチングレギュレータの電流出力を指標する電流検出信号を受信しつつ、出力電圧を増加するようにスイッチングレギュレータに制御信号を供給するように構成される。コントローラが、出力電圧が増加するも電流出力が増加を止める値に対応する設定値に出力電圧を設定するべく、電流検出信号に応じて制御信号を供給するようにも構成される。
【００１２】
関連の実施形態においては、コントローラは、更に、設定値から出力電圧を減少させ、次に電流出力を指標する信号を受信しつつ出力電圧を増加させる制御信号を供給するように構成され、また、コントローラは、出力電圧が増加するも電流出力が増加を止める第２値に対応する第２設定値に出力電圧を設定する制御信号を供給するようにも構成される。
【００１３】
別の関連の実施形態においては、設定値は、出力電圧が増加するも電流出力が増加を止める値に同一である。また別の関連の実施形態においては、設定値は、出力電圧が増加するも電流出力が増加を止める値とは異なる値である。また別の関連の実施形態においては、設定値は、自動検出スイッチングレギュレータの出力から光源までの順電圧降下におよそ等しい。
【００１４】
また別の関連の実施形態においては、コントローラが、出力電圧を指標する電圧検出信号を受信するように構成され、また、コントローラが、電流検出信号と電圧検出信号に応じて出力電圧を設定値に設定するべく制御信号を供給するように構成される。更に関連の実施形態においては、コントローラが、電圧検出信号の値が増加するも電流検出信号が増加を止める値に対応する電圧検出信号の値を記憶するように構成され、また、設定値が、電圧検出信号のその記憶値に対応する電圧値である。
【００１５】
別の実施形態においては、光源を駆動する電流調整器を含むシステムの能率を向上する方法が提供される。該方法は、電流調整器への出力電圧が増加する際に電流調整器へ出力される電流を監視し、出力電圧が増加するも電流出力が増加を止める値に対応する設定値に出力電圧を設定する。
【００１６】
関連の実施形態においては、方法が、更に、設定値から出力電圧を減少させ、次に電流出力を監視しつつ出力電圧を増加させ、出力電圧が増加するも電流出力が増加を止める第２値に対応する第２設定値に出力電圧を設定する。
【００１７】
別の関連の実施形態においては、設定値は、出力電圧が増加するも電流出力が増加を止める値に同一である。また別の関連の実施形態においては、設定値は、出力電圧が増加するも電流出力が増加を止める値とは異なる値である。
【００１８】
また別の関連の実施形態においては、設定値は、自動検出スイッチングレギュレータの出力から光源までの順電圧降下におよそ等しい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本明細書に記述の上述及び他の目的、特徴及び利点は、異図に亘り同一参照文字により同一部分が示された添付図面に図示されたように、本明細書に開示の特定の実施形態の後述の説明から明らかになるだろう。図面は、必ずしもスケールされたものではなく、むしろ本明細書に開示の原理を図示することに重きが置かれている。
【００２０】
【図１】図１は、本明細書に記述の実施形態に係るシステムのブロック図である。
【００２１】
【図２】図２は、本明細書に記述の実施形態に係るシステムの自動検出スイッチングレギュレータの動作を示すブロック図である。
【００２２】
【図３】図３は、本明細書に記述の実施形態に係るスイッチングレギュレータの自動検出動作を図示する時間に対する電圧及び電流のグラフを含む。
【００２３】
【図４】図４は、本明細書に記述の実施形態に係るスイッチングレギュレータの自動検出のブロック図である。
【００２４】
【図５Ａ】図５Ａは、図４に示した自動検出スイッチングレギュレータの実施形態を示す回路図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図４に示した自動検出スイッチングレギュレータの実施形態を示す回路図である。
【００２５】
【図６】図６は、本明細書に記述の実施形態に係る複数の光源を含むシステムのブロック図である。
【００２６】
【図７】図７は、本明細書に記述の実施形態に係る、自動検出スイッチングレギュレータに見られるようなコントローラのハイレベルブロック図である。
【００２７】
【図８】図８は、本明細書に記述の実施形態に係る方法のフローチャートを示す。
【図９】図９は、本明細書に記述の実施形態に係る方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
概して述べれば、本明細書に記述の実施形態に係るシステムは、電圧源と電流調整器の間に結合され、光源、及び／又は、幾つかの実施形態においては１以上の光源を駆動する自動検出スイッチングレギュレータを含む。自動検出スイッチングレギュレータは、電圧源から電圧入力を受け、電流調整器へ電圧出力を供給する。電圧出力は、自動検出スイッチングレギュレータの出力から電流調整器及び光源までの順電圧降下に近似する。自動検出スイッチングレギュレータは、光源（群）及び／又は電流調整器の負荷の変化又は変動に相当するように動的に電圧出力を調整する。結果として、本明細書に記述の実施形態に係るスイッチングレギュレータの自動検出が無いシステムと比較して、電流調整器は、減じられた電圧入力を受け、定電流で光源を駆動するために電流調整器にて過剰な電圧入力が損失されない。この点は、経年、温度、環境状態等が生じて自動検出スイッチングレギュレータから見た光源及び／又は電流調整器の負荷に変化が生じる時においても妥当である。従って、実施形態により、より効率的な電力伝送が提供され、電圧源と光源を駆動する電流調整器のみを用いるシステムと比較して変換損失が減じられる。
【００２９】
図１は、本明細書に記述の実施形態に係る光源１０８を駆動するシステム１００を開示する。概して述べれば、システム１００は、電圧源１０２、自動検出スイッチングレギュレータ１０４、電流調整器１０６、及び光源１０８を含む。電圧源１０２が、直流（ＤＣ）電圧出力ＶＤＣを供給する。自動検出スイッチングレギュレータ１０４が、電圧源１０２に結合され、ＤＣ電圧出力ＶＤＣを受け、電流調整器１０６に駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを供給する。自動検出スイッチングレギュレータ１０４が供給する駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅは、電圧源１０２のＤＣ電圧出力ＶＤＣとは異なり得るが、自動検出スイッチングレギュレータ１０４の出力から光源１０８までの（例えば、電流調整器１０６と光源１０８に亘る）電圧降下Ｖｄに近似する。電流調整器１０６が、光源１０８に結合され、また光源１０８を駆動するための定電流Ｉｃｏｎｓｔを供給する電圧出力Ｖｓｏｕｒｃｅを供給する。
【００３０】
本明細書にて用いられる「結合した」との用語は、任意の接続、結合、リンク又は一つのシステム要素により搬送される信号が「結合した」要素へ伝達する同様のものを意味する。そのような「結合した」装置、又は信号及び装置は、必ずしも相互に直接接続される必要は無く、そのような信号を処理又は修正する中継要素又は装置を介して離間されても良い。
【００３１】
電圧源１０２は、光源１０８を駆動するのに十分なＤＣ出力電圧ＶＤＣを供給するように構成された既知の電圧供給源である。電圧源１０２は、図１に示すように、交流電流（ＡＣ）入力ＶＡＣを受け、かつ調整された定電圧としてＤＣ電圧出力ＶＤＣを供給するために既知の方法でＡＣ−ＤＣ変換を行うように構成される。電圧源は、例えば、ＡＣ入力の全波整流を行い、非調整の整流ＡＣ出力電圧を供給するブリッジ整流器の簡素な整流器としても構成され得る。幾つかの実施形態においては、電圧源１０２に入力されるＶＡＣが、１２０ＶＡＣ／６０Ｈｚのライン源から直接供給される。しかしながら、本明細書に記述の実施形態に係るシステム１００は、限定するわけではないが５０−６０Ｈｚの２２０−２４０ＶＡＣといった他のＡＣ電源で動作できると理解すべきである。代替的に、電圧源１０２は、バッテリー入力を受け、かつ調整された定ＤＣ電圧を出力として供給するために既知の方法でＤＣ−ＤＣ変換を行うように構成され、若しくは、電圧源１０２それ自体が、ＤＣ電圧出力ＶＤＣを直接供給するバッテリーである。
【００３２】
電流調整器１０６は、既知の構成を採用し、例えば、図１の駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅの電圧入力に応じて定電流出力Ｉｃｏｎｓｔを光源１０８に供給する。幾つかの実施形態においては、電流調整器１０６は、その入力で抵抗損により過剰電圧を損失する既存のリニア電流調整器であり、従って熱が生じる。電圧入力に応じて負荷への定電流出力を供給する個別の固体リニア電流調整器の多様性が良く知られている。例えば、リニア電流調整器は、既知のリニア電圧調整器構成でのフィードバックを用いて提供され、定電流出力が設定される。固体リニア電流調整器は、様々な供給先から商業的に入手可能である。固体リニア電流調整器の一例が、コロラド州、デンバーのＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから現在入手可能なリニア電流調整器、モデル番号ＮＳＩ４５０２０Ｔ１Ｇである。
【００３３】
光源１０８は、電流調整器１０６からの定電流出力Ｉｃｏｎｓｔにより駆動されて光出力を提供する任意の光源である。幾つかの実施形態においては、光源１０８は、限定するわけではないが、単一のＬＥＤ又は直列接続の複数のＬＥＤを含むＬＥＤ基準の光源といった固体基準の光源である。光源１０８は、互いに並列に結合した、限定するわけではないがＬＥＤといった固体光源の直列接続の複数の列としても構成され得る。
【００３４】
図２は、本明細書に記述の実施形態に係るシステム１００内の自動検出スイッチングレギュレータ１０４の機能を概念的に示すブロック図である。図示の如く、自動検出スイッチングレギュレータ１０４は、スイッチングレギュレータ回路２０２及びスイッチングレギュレータ回路２０２に結合したコントローラ回路２０４を含む。自動検出スイッチングレギュレータ１０４は、電圧源１０２と電流調整器１０６の間に結合され、電流調整器１０６に駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを供給する。電流調整器１０６は、図２において複数の直列接続ＬＥＤ２０６として開示された光源１０８へ定電流出力Ｉｃｏｎｓｔを供給する。
【００３５】
スイッチングレギュレータ回路２０２は、一時的に入力エネルギーを記憶し、次に、スイッチの制御の下でそのエネルギーを異なる電圧で出力、例えば、電流調整器１０６へ放出することにより、あるＤＣ電圧レベルを別へ変換するように構成された既知のスイッチングレギュレータ構成を含む。記憶部は、磁界記憶素子（インダクタ、変圧器）又は電界記憶素子（キャパシタ）のいずれかである。この変換方法は、不使用の電力を熱として損失させる線形電圧調整よりも（度々、７５％〜９８％）電力効率が優れる。
【００３６】
電圧源１０２及び電流調整器１０６を駆動することに要求される駆動電圧ＶｄｒｉｖｅのＤＣ電圧出力ＶＤＣに依存して、スイッチングレギュレータ回路２０２は、既知の降圧型（バック）変換器又は既知の昇圧型（ブースト）変換器といった既知のスイッチングレギュレータを含む。用語「ステップダウン変換器」は、入力電圧よりも出力電圧が低いＤＣ−ＤＣ変換器を概して意味する。用語「ステップアップ変換器」は、入力電圧よりも出力電圧が高いＤＣ−ＤＣ変換器を概して意味する。他の実施形態においては、スイッチングレギュレータ回路２０２は、既知のステップアップ／ダウン（ブースト／バック）変換器として構成されたスイッチングレギュレータを含む。
【００３７】
コントローラ回路２０４は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロプロセッサ、又はマイクロコントローラを含む。スイッチングレギュレータ回路２０２の出力電流Ｉｄｒｉｖｅを指標する電流入力「検出電流」、及びスイッチングレギュレータ回路２０２の駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを指標する電圧入力「検出電圧」に応じて、コントローラ回路２０４は、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御出力「ＰＷＭコントロール」をスイッチングレギュレータ回路２０２へ供給するように構成される。幾つかの実施形態においては、例えば、コントローラ回路２０４は、カルフォニア、サンノゼ、Ａｔｍｅｌコーポレーションから現在入手可能なＴｉｎｙ８５（登録商標）マイクロコントローラを含む。コントローラ回路２０４のＰＷＭ制御出力、ＰＷＭ制御により、スイッチングレギュレータ回路２０２が駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅが設定され、以下により詳細に説明する態様で電流調整器１０６が駆動される。
【００３８】
図示のように、スイッチングレギュレータ回路２０２が電圧源１０２に結合されてＤＣ電圧出力ＶＤＣを受け、そして電流調整器１０６に駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを供給する。コントローラ回路２０４は、スイッチングレギュレータ回路２０２の出力に結合され、またスイッチングレギュレータ回路２０２の駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを指標する電圧入力「検出電圧」及びスイッチングレギュレータ回路２０２の駆動電流Ｉｄｒｉｖｅを指標する電流入力「検出電流」を受けるように構成される。図２に示すように、コントローラ回路２０４への電流入力「検出電流」は、抵抗器Ｒｓ１及びＲｓ２を介してスイッチングレギュレータ回路の出力に結合され、駆動電流Ｉｄｒｉｖｅを指標する検出抵抗器Ｒｓｅｎｓｅに亘る電圧降下を検出する。コントローラ回路２０４の電圧入力「検出電圧」が抵抗器Ｒｓ１とスイッチングレギュレータ回路２０２の正の出力の間に結合され、スイッチングレギュレータ回路２０２の駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを指標する電圧入力「検出電圧」の電圧を供給する。
【００３９】
スイッチングレギュレータ回路２０２の駆動電流Ｉｄｒｉｖｅに応じて、コントローラ回路２０４は、スイッチングレギュレータ回路２０２へＰＷＭ制御出力「ＰＷＭコントロール」を供給するように構成される。ＰＷＭ制御出力「ＰＷＭコントロール」により、スイッチングレギュレータ回路２０２は、電圧源１０２のＤＣ電圧出力ＶＤＣとは異なるが、自動検出スイッチングレギュレータ１０４の出力から光源１０８までの（例えば、図１及び２に示すように電流調整器１０６と光源１０８に亘る）（図１に関連して上述の）順電圧降下Ｖｄを近似する駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを設定する。従って、自動検出スイッチングレギュレータ１０４は、電流調整器１０６へ駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを供給し、さもなくば自動検出スイッチングレギュレータ１０４の出力から光源１０８までの順電圧降下Ｖｄよりも著しく大きい電圧で電流調整器１０６を駆動することから帰結する電流調整器１０６の過剰電力の著しい損失が回避される。
【００４０】
幾つかの実施形態においては、例えば、電圧源１０２が定常２４ＶのＤＣ電圧出力ＶＤＣを供給し、他方、電流調整器１０６が約１．０Ｖの電圧降下を提供し、光源が駆動電流での１８．１Ｖの順電圧降下を有する。本明細書に記述の実施形態に係る自動検出スイッチングレギュレータ１０４が無い場合、そのようなシステムは、２４．５％の変換ロスを呈し、つまり約４．９Ｖ（２４Ｖ−（１８．１Ｖ＋１．０Ｖ））が熱という態様で電流調整器１０６で損失する。ＤＣ電圧出力ＶＤＣと自動検出スイッチングレギュレータ１０４から光源１０８までの電圧降下Ｖｄの間の不一致は非能率に繋がる。しかしながら、本明細書に記述の実施形態に係る自動検出スイッチングレギュレータ１０４を含むシステムにおいては、自動検出スイッチングレギュレータ１０４が、電圧源１０２からの２４ＶのＤＣ電圧出力ＶＤＣを電流調整器１０６の入力で約１９．１Ｖの出力（つまり、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅ）（１８．１Ｖが光源１０８自体、また１．０Ｖがリニア調整器の電圧降下に対応）に変換する。本例のように、電流調整器１０６を１９．１Ｖで駆動することで、（自動検出スイッチングレギュレータが無いシステムでの）全損失を２４．５％から約５．２５％へ低減することができ、これは７８％の向上を意味する。
【００４１】
幾つかの実施形態においては、コントローラ回路２０４は、限定するわけではないが、例えば、プログラムされたソフトウェア指令に応じて動作する。そのように動作する場合、コントローラ回路２０４がスイッチングレギュレータ回路２０２を制御し、スイッチングレギュレータ回路２０２から光源１０８までの順電圧降下Ｖｄに近似し、かつ光源１０８及び／又は電流調整器１０６の負荷の変化又は変動に相当して動的に更新される駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを設定する。自動検出スイッチングレギュレータ１０４のそのような実施形態の動作は、例えば、図２の自動検出スイッチングレギュレータ１０４の出力での電圧及び電流の対時間のシュミレーショングラフの図３を併せて図２を参照することにより理解されるだろう。プロット３０２が自動検出スイッチングレギュレータ１０４の電圧出力での駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを示し、プロット３０４が自動検出スイッチングレギュレータ１０４の電流出力での駆動電流Ｉｄｒｉｖｅを示す。
【００４２】
始動時、プロット３０２及び３０４のセクション３０６に示すように、コントローラ回路２０４のＰＷＭ制御出力「ＰＷＭコントロール」により、スイッチングレギュレータ回路２０２が駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを一定比率で増加させ、他方、限定するわけではないが、例えば、毎２μ秒といった所定時間間隔で電圧入力「検出電圧」と電流入力「検出電流」をサンプリングする。コントローラ回路２０４への電圧入力「検出電圧」は、例えばプロット３０２に示す駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを指標し、コントローラ回路２０４への電流入力「検出電流」は、例えばプロット３０４に示す駆動電流Ｉｄｒｉｖｅを指標する。各時間間隔においてコントローラ回路２０４への電圧入力「検出電圧」及び電流入力「検出電流」の値がコントローラ回路２０４に記憶される。
【００４３】
電流調整器１０６を駆動するスイッチングレギュレータ回路２０２の駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅの最適値は、電流調整器１０６が飽和し、またスイッチングレギュレータ回路２０２からの駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅの増加でもスイッチングレギュレータ回路２０２から増加の駆動電流Ｉｄｒｉｖｅが引き込まれない電圧値である。電流調整器１０６が飽和する時、スイッチングレギュレータ回路２０２の駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅの他の更なる増加が電流調整器１０６の抵抗損で損失し、これにより熱が生じる。図３においては、例えば、時刻ｔ１で駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅが増加するも駆動電流Ｉｄｒｉｖｅの増加が止まる。電流調整器１０６を駆動するスイッチングレギュレータ回路２０２の駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅの最適値は、従って、時刻ｔ１のときの電圧Ｖｓｅｔ値である。
【００４４】
図２及び３を引き続き参照すると、コントローラ回路２０４は、電流調整器１０６の飽和を監視するように構成され、スイッチングレギュレータ回路２０２の駆動電流Ｉｄｒｉｖｅが減じられた比／傾斜で増加する、例えば、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅの増加に応じて増加を止める時の値に対応するＶｓｅｔ値にスイッチングレギュレータ回路２０２の駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを設定する。幾つかの実施形態においては、例えば、電圧入力「検出電圧」及び電流入力「検出電流」の取得のサンプル値がコントローラ回路２０４に記憶され、電流入力「検出電流」の取得値が平均化され、前回の平均値と比較される。電圧入力「検出電圧」での取得値が増加するも電流入力「検出電流」の取得の平均値の増加の比率が事前設定の閾値量で減少する時、コントローラ回路２０４は、時間、例えば時間ｔ１を記憶し、最適の「検出電圧」値としてその時間の電圧入力「検出電圧」の取得値を記憶する。コントローラ回路２０４は、次に、スイッチングレギュレータ回路２０２の駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを値、例えば記憶された最適の「検出電圧」値に対応するＶｓｅｔに設定するように構成されたＰＷＭ制御出力「ＰＷＭコントロール」を供給する。
【００４５】
当業者は、スイッチングレギュレータ回路２０２の駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅの増加に応じて駆動電流Ｉｄｒｉｖｅの増加が止まる特定値に設定することにより、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅの最適な動作設定がもたらされると理解できるだろう。しかしながら、幾つかの状況においては、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅの値を、限定するわけではないが、例えば、１０％以上（又は、幾つかの実施形態においてはそれ以下）の幾分に高い値に設定することが望ましく、スイッチングレギュレータ回路２０２により電流調整器１０６が飽和まで駆動されることが駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅの最適設定により確実になる。最適値よりも駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを高く設定することにより、多少の非能率が生じ、つまり過剰の入力電圧が電流調整器１０６で損失するが、１以上の特定用途において許容可能であろう。従って、幾つかの実施形態においては、コントローラ回路２０４は、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅが増加するも駆動電流Ｉｄｒｉｖｅの増加が止む時の値に駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを設定するように構成されたＰＷＭ制御出力「ＰＷＭコントロール」を供給する。この値は、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅが増加するも駆動電流Ｉｄｒｉｖｅの増加が停止する時の駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅの値と同一、若しくは、差異により生じる非能率が用途で許容される限りにおいて、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅが増加するも駆動電流Ｉｄｒｉｖｅの増加が止む時の駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅの値とは異なる。
【００４６】
有利には、コントローラ回路２０４は、システム１００の各始動時、例えば、電圧源１０２により光源１０８が活性化される各回、また光源１０８が動作する過程においても、電流入力「検出電流」と電圧入力「検出電圧」を監視するようにも構成され、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅが増加するも駆動電流Ｉｄｒｉｖｅが増加を止める値に対応するレベルに駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅが設定されることが確保される。図２及び３を引き続き参照すると、幾つかの実施形態においては、コントローラ回路２０４が駆動電圧ＶｄｒｉｖｅをＶｓｅｔ値に設定した後、周期的に確認し、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅが増加するも駆動電流Ｉｄｒｉｖｅが増加を止める値にＶｓｅｔ値が設定されることを確実にする。例えば、図３の時刻ｔ２の時、コントローラ回路２０４は、Ｖｓｅｔ値から駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを低下させるＰＷＭ制御出力「ＰＷＭコントロール」を供給し、次に、電流入力「検出電流」を監視しつつＶｓｅｔ値に駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを戻すように一定割合で変化させる。電圧入力「検出電圧」での取得値が増加するも電流入力「検出電流」での平均取得値の増加比が事前設定の閾値量で減少する時、コントローラ回路２０４は、時間、例えば時間ｔ３を記憶し、新しい最適の「検出電圧」値としてその時間の電圧入力「検出電圧」の取得値を記憶する。コントローラ回路２０４は、次に、スイッチングレギュレータ回路２０２の駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを値、例えば記憶された新しい最適の「検出電圧」値に対応するＶｓｅｔ２に設定するように構成されたＰＷＭ制御出力「ＰＷＭコントロール」を供給する。
【００４７】
Ｖｓｅｔ値が初期に設定される時間ｔ１とＶｓｅｔ値２が設定される時間ｔ３の間で電流調整器１０６及び／又は光源１０８の負荷に変化がある場合、Ｖｓｅｔ値２がＶｓｅｔ値とは異なり、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅが増加するも駆動電流Ｉｄｒｉｖｅが増加を止める値に駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅが設定されることが確保される。従って、例えば、電流調整器１０６及び／又は光源１０８による自動検出スイッチングレギュレータ１０４から見た負荷に変化又は変動がある場合でも、本明細書に記述の実施形態に係るシステムは、動的及び連続的に駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを電流調整器１０６の所望の能率を達成する値に調整する。加えて、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅの動的調整により、自動検出スイッチングレギュレータ１０４の構成又はコントローラ回路２０４内の閾値の変更の必要をなくして、自動検出スイッチングレギュレータ１０４を様々な光源及び／又は電流調整器構成に使用することができる。
【００４８】
図４は、本明細書に記述の実施形態に係る自動検出スイッチングレギュレータ１０４ａを図示するブロック図である。自動検出スイッチングレギュレータ１０４ａは、コントローラ回路２０４ａ、スイッチングレギュレータ回路２０２ａ、任意の入力フィルター及び検出ネットワーク４０２、及び出力検出ネットワーク４０４を含む。図示のように、（図１及び２に関連して図示及び説明した）電圧源１０２からのＤＣ電圧出力ＶＤＣが、任意の入力フィルターと検出ネットワーク４０２を介してスイッチングレギュレータ回路２０２ａに結合される。任意の入力フィルターと検出ネットワーク４０２は、ＤＣ電圧出力ＶＤＣをバッファーするように構成されてスイッチングレギュレータ回路２０２ａの駆動を推進し、また検出ネットワークも含んでコントローラ回路２０４ａへ入力保護フィードバックを供給する。スイッチングレギュレータ回路２０２ａへの入力電流及び／又は入力電圧が事前規定の値を超える時、コントローラ回路２０４ａは、入力保護フィードバックに応じてＰＷＭ制御出力「ＰＷＭコントロール」をスイッチング回路２０２ａへ供給し、スイッチングレギュレータ回路２０２ａの動作を阻止し、これにより、その入力で現れる過剰電圧又は電流からその構成素子を保護する。
【００４９】
スイッチングレギュレータ回路２０２ａは、スイッチ駆動回路４０６及びスイッチングレギュレータ４０８を含む。スイッチングレギュレータ４０８は、ＤＣ電圧出力ＶＤＣ並びに電流調整器１０６（図１−２参照）と光源１０８（図１−２参照）の電圧要求に依存して、限定するわけではないがバック変換器、ブースト変換器、バック／ブースト変換器、フライバック等といった既知のスイッチングレギュレータである。スイッチ駆動回路４０６は、コントローラ回路２０４ａとスイッチングレギュレータ４０８の間のインターフェースを提供し、コントローラ回路２０４ａのＰＷＭ制御出力「ＰＷＭコントロール」によるスイッチングレギュレータ４０８の駆動を可能にする。スイッチングレギュレータ４０８は、出力検出ネットワーク４０４を介して駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅを供給する。出力検出ネットワーク４０４は、コントローラ回路２０４ａへの電流検出／電圧検出フィードバックを供給する。
【００５０】
図４においては、コントローラ回路２０４ａは、電圧調整器４１０とコントローラ４１２を含む。上述のように、コントローラ４１２は、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅが増加するも駆動電流Ｉｄｒｉｖｅが増加を止める値に駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅが設定するべく、電流検出／電圧検出フィードバックを受信し、これに応じてＰＷＭ制御信号ＰＷＭコントロールを供給するように構成された既知のコントローラである。電圧調整器４１０は、ＤＣ電圧出力ＶＤＣを受け、またコントローラ４１２を稼働させる電源電圧を供給するべくＤＣ−ＤＣ変換を行う既知の電圧調整器構成である。
【００５１】
図５Ａ及び５Ｂは、図４の自動検出スイッチングレギュレータ１０４ａ回路の実施形態を図示する回路図である。当業者は、図４に図示された回路の機能を個別及び／又は集積回路を用いて様々な方法で実施できると理解できるだろう。従って、図５Ａ及び５Ｂの回路図は、説明目的のみに提示され、限定を意図するものではないと理解されるべきである。
【００５２】
図５Ａは、既存の電圧調整器４１０と既存のコントローラ４１２を含むコントローラ回路２０４ａを概略的に図示する。既知の方法にて、電圧調整器４１０が、ＤＣ出力電圧ＶＤＣを受け、また抵抗器Ｒ６及びＲ７の値の選択により画定される電源電圧をコントローラ４１２のＶＣＣ入力に供給するように構成される。コントローラ４１２は、（図５Ｂに示した）入力フィルターと検出ネットワーク４０２から正のＶ＿入力＋と負のＶ＿入力−の入力保護電圧を受ける。コントローラ４１２は、出力検出ネットワーク４０４から正のＶ＿出力＋と負のＶ＿出力−の出力電圧も受け、これから電流検出／電圧検出フィードバックがもたらされる。上述のように、コントローラ４１２は、（図５Ｂに示す）スイッチングレギュレータ回路２０２ａへＰＷＭ制御出力「ＰＷＭコントロール」を供給する。
【００５３】
図５Ｂは、任意の入力フィルターと検出ネットワーク４０２、スイッチングレギュレータ回路２０２ａ、及び出力検出ネットワーク４０４を概略的に図示する。図示のように、入力フィルターと検出ネットワーク４０２は、並列接続のキャパシタＣ１、Ｃ２、及びＣ３により形成されるキャパシタバンク、電圧及び電流検出抵抗器Ｒ１、及び抵抗器Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５により形成される駆動ネットワークを含む。ＤＣ出力電圧ＶＤＣがキャパシタバンクに亘り供給されてキャパシタＣ１、Ｃ２、及びＣ３を充電する。キャパシタＣ１、Ｃ２、及びＣ３は、電圧及び電流検出抵抗器Ｒ１を介して放電されてスイッチングレギュレータ回路２０２ａを駆動する。正のＶ＿入力＋と負のＶ＿入力−入力保護電圧が各抵抗器Ｒ２とＲ４並びにＲ３とＲ５の間にとられ、（図４に示した）保護フィードバック信号として図５Ａに示すようにコントローラ４１２へ供給される。
【００５４】
スイッチ駆動回路４０６は、ＦＥＴ  Ｍ１、スイッチＱ１及びＱ２、抵抗器Ｒ１０、Ｒ１１、及びＲ１２、並びにダイオードＤ１を含む。抵抗器Ｒ１０及びＲ１１とＦＥＴ  Ｍ１が、スイッチＱ１及びＱ２のカスケード配列をバイアスする。ＦＥＴ  Ｍ１のゲートは、ＦＥＴ  Ｍ１を「オン（導電）」及び「オフ（非導電）」に切り替えるコントローラ４１２のＰＷＭ制御出力のＰＷＭコントロールに結合される。ＦＥＴ  Ｍ１が「オン」の時、スイッチＱ１及びＱ２のエミッタ間のノードでの電圧がより低い電圧電位を設定し、抵抗器Ｒ１２を介してゲート電荷を損失してＦＥＴ  Ｍ２を「オン」に切り替える。ＦＥＴ  Ｍ１が「オフ」の時、ＦＥＴ  Ｍ２でのゲート電圧がダイオードＤ１を介してＶＤＣ＋レベル近くに戻り、ＦＥＴ  Ｍ２が「オフ」に切り替えられる。
【００５５】
図５Ｂにおいては、スイッチングレギュレータ４０８は、ＦＥＴ  Ｍ２、ダイオードＤ２、インダクタＬ１、及びキャパシタＣ５を含むバック変換器として構成される。バック変換器の動作は良く知られている。概して述べれば、ＦＥＴ  Ｍ２が「オン」の時、エネルギーがインダクタＬ１に蓄積される。インダクタＬ１は、ダイオードＤ２により規制される値までキャパシタＣ５を充電する。キャパシタＣ５に亘る電圧がスイッチングレギュレータ４０８の出力電圧を画定し、これが、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅである。ＦＥＴ  Ｍ２が「オフ」の時、キャパシタＣ５が放電し、検出抵抗器Ｒ１３を介して（図１−２に示した）電流調整器１０６を駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅで駆動する。
【００５６】
出力検出ネットワーク４０４は、検出抵抗器Ｒ１３並びに抵抗器Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、及びＲ１９により形成される駆動ネットワークを含む。正のＶ＿出力＋と負のＶ＿出力−の出力電圧が各抵抗器Ｒ１４とＲ１６並びにＲ１５とＲ１７の間で取られ、図５Ａに示すようにコントローラ４１２に供給される。コントローラ４１２への電圧検出／電流検出フィードバックは、Ｖ＿出力＋とＶ＿出力−の出力電圧から派生し、コントローラ４１２により用いられ、上述のように、ＰＷＭ制御出力「ＰＷＭコントロール」が供給され、スイッチングレギュレータ４０８への所望の駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅが画定される。
【００５７】
下の表１は、２４ＶのＤＣ入力ＶＤＣ（オーム抵抗値）での動作のため、図５Ａ及び５Ｂに図示の実施形態を構成するのに利用できる回路素子の一例を特定する。
【表１】
2013545216.tif 000003
【００５８】
図１−２に図示された実施形態は、光源（群）１０８に直列結合した単一の電流調整器１０６を駆動する自動検出スイッチングレギュレータ１０４を図示するが、本発明に係る実施形態は、電流調整器１０６と光源（群）１０８の組み合わせの任意の数を高効率に駆動するように構成され得る。例えば、図６は、電圧源１０２、自動検出スイッチングレギュレータ１０４、及び自動検出スイッチングレギュレータ１０４の出力に結合した複数の電流調整器１０６−１、１０６−２、・・・、１０６−Ｎを含むシステム１００ａを図示する。各電流調整器１０６−１、１０６−２、・・・、１０６−Ｎは、関連の光源１０８−１、１０８−２、・・・、１０８−Ｎに直列に結合される。電流調整器１０６−１、１０６−２、・・・、１０６−Ｎの全てが飽和すると、自動検出スイッチングレギュレータ１０４からの駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅの増加により、自動検出スイッチングレギュレータ１０４の駆動電流Ｉｄｒｉｖｅの対応の増加を生じない。図２及び３に関して述べたように、自動検出スイッチングレギュレータ１０４は、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅが増加するも電流調整器１０６−１、１０６−２、・・・、１０６−Ｎへの駆動電流Ｉｄｒｉｖｅが増加を止める値に駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅが設定する。
【００５９】
本明細書に記述の方法の実施形態は、コントローラ、例えば、図４とより詳細な図７に開示のコントローラ４１２、及び／又は他のプログラム可能装置を用いて実施できる。この限りにおいては、本明細書に記述の方法は、１以上のプロセッサにより実行される時に方法を遂行するそこに格納された指令を有する有体のコンピューター読取可能媒体上にて実施される。従って、例えば、図７に示したコントローラ４１２は、コントローラプリケーション４４０−１と本明細書に開示の例示の構成を記述する用途に適するコントローラプロセス４４０−２を実行、稼働、解釈、操作又は他の態様で実行するものの例示のアーキテクチャーを図示する。この例に示すように、コントローラ４１２は、メモリ４４２、プロセッサ４４４、入力／出力メカニズム４４６、及び相互接続メカニズム４４８を含む。入力／出力メカニズム４４６は、自動検出スイッチングレギュレータの他の構成要素から（入力の）信号を受信し、かつ他の構成要素へ（出力の）信号を送信する両方が可能である。限定するわけではないがデータバス又は他の回路の相互接続メカニズム４４８は、メモリ４４２、プロセッサ４４４、及び入力／出力メカニズム４４６を結合させ、これらの間で通信が可能になる。実施形態によっては、コントローラ４１２は、コントローラ４１２が他の装置（例えば、自動検出スイッチングレギュレータ１０４内の他のコントローラ、自動検出スイッチングレギュレータ１０４外のコントローラ等）と通信することを許容する（図７に不開示の）別の通信インターフェースを含む。実施形態によっては、入力／出力メカニズム４４６がそのような通信インターフェースを含む。
【００６０】
メモリ４４２は、プロセッサ４４４により読出し可能な任意の種類の記憶媒体であり、本例においては、コントローラプロセス４４０−２を含むコントローラプリケーション４４０−１でエンコードされる。コントローラプリケーション４４０−１は、本明細書に記述の別の実施形態に係る処理機能をサポートするデータ及び／又は論理指令（例えば、メモリ４４２又は別の読出可能記憶媒体に記憶されたコード）といったソフトウェアコードとして具現化される。コントローラ４１２の稼働時、プロセッサ４４４は、コントローラプリケーション４４０−１の論理指令を起動、稼働、実行、解釈又は他の態様での動作のために相互接続メカニズム４４８を介してメモリ４４２にアクセスする。この態様でのコントローラプリケーション４４０−１の実行によりコントローラプロセス４４０−２の処理機能が生じる。換言すれば、コントローラプロセス４４０−２は、ランタイムにコントローラ４１２のプロセッサ４４４内又は上で動作又は実行するコントローラプリケーション４４０−１の１以上の部分又はランタイムインスタンスを示す。
【００６１】
本明細書に記述の例示構成が、（つまりは非実行又は非動作の論理指令及び／又はデータの態様にて）コントローラプロセス４４０−２を含むコントローラプリケーション４４０−１自体を含むことに注意されたい。コントローラプリケーション４４０−１は、コントローラ４１２内の読出可能記憶媒体、若しくは限定するわけではないがフロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、電子、磁気、光学、又は他の読出可能記憶媒体といったコントローラ４１２の外部の読出可能記憶媒体上に記憶される。コントローラプリケーション４４０−１は、限定するわけではないが、ファームウェア内、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、又は例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）内の実行可能コードとして、コントローラ４１２の内部又は外部のいずれのメモリシステムに記憶され得る。これらの実施形態に加えて、本明細書の他の実施形態は、コントローラ４１２のプロセッサ４４４でコントローラプリケーション４４０−１をコントローラプロセス４４０−２として実行することを含むことにも注意されたい。当業者は、コントローラ４１２が、本明細書に図示又は別の他のプロセス及び／又はソフトウェア及びハードウェア要素を含むものと理解するだろう。
【００６２】
本明細書に記述の実施形態に係る方法のフローチャートの幾つかを図８−９に図示する。本明細書では矩形要素が「処理ブロック」を意味するものとされ、幾つかの実施形態においては、ソフトウェア指令又は指令の集合を意味する。代替的に、処理ブロックは、幾つかの実施形態においては、デジタル信号プロセッサ回路又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）といった機能等価回路により実行されるステップを意味する。フローチャートは、任意の特定のプログラミング言語のシンタックスを記述しない。むしろ、フローチャートは、当業者が回路を設計若しくはソフトウェアを作成して本発明により要求される処理を実行するのに要求する機能的な情報を図示する。ループや変数の初期化や一時的変数の使用といった多くのルーティーンプログラム要素が図示されていないことに注意されたい。本明細書に逆のことが示唆される場合を除いて、説明のステップの特定のシーケンスが説明のためのみであり、本発明の精神から逸脱すること無く変更可能であると当業者により理解されるだろう。従って、逆のことが述べられる場合を除いて以下に説明のステップは順序付けられていなく、つまり、可能であるならば、任意の適当又は所望の順番でステップが実行される。より端的には、図８−９は、本明細書に記述の実施形態に係る光源を駆動する電流調整器を含むシステムの能率を向上する方法を図示する。
【００６３】
図８−９に示すように、ステップ８０１／９０１にて、コントローラプロセス４４０−２としてコントローラ４１２のプロセッサ４４４上で実行のコントローラプリケーション４４０−１は、電流調整器への出力電圧（すなわち、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅ）が増加する中、（図１−２に開示の電流調整器１０６のような）電流調整器へ出力される電流を監視する。次に、本明細書に一貫して説明のように、ステップ８０２／９０２で、コントローラプロセス４４０−２は、出力電圧（すなわち、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅ）が増加するも電流出力（すなわち、駆動電流Ｉｄｒｉｖｅ）が増加を止める値に対応する設定値に出力電圧（すなわち、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅ）を設定する。
【００６４】
幾つかの実施形態においては、図９に示すように、本明細書に一貫して説明のように、コントローラプロセス４４０−２は、ステップ９０３にて、出力電圧（すなわち、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅ）を設定値から減少させ、次に電流出力（すなわち、駆動電流Ｉｄｒｉｖｅ）を監視しつつ出力電圧（すなわち、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅ）を増加させ、ステップ９０４にて、出力電圧（すなわち、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅ）が増加するも電流出力（すなわち、駆動電流Ｉｄｒｉｖｅ）が増加を止める第２値に対応する第２設定値に出力電圧（すなわち、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅ）を設定する。従って、より詳細に上述のように、幾つかの実施形態においては、ステップ９０５にて、設定値は、出力電圧（すなわち、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅ）が増加するも電流出力（すなわち、駆動電流Ｉｄｒｉｖｅ）が増加を止める値に同一である。代替的又は追加的に、ステップ９０６にて、幾つかの実施形態においては、設定値が、出力電圧（すなわち、駆動電圧Ｖｄｒｉｖｅ）が増加するも電流出力（すなわち、駆動電流Ｉｄｒｉｖｅ）が増加を止める値とは異なる値である。代替的又は追加的に、幾つかの実施形態においては、ステップ９０７にて、設定値は、自動検出スイッチングレギュレータの出力から光源までの順電圧降下（すなわち、Ｖｄ）におよそ等しい。図１に関連して詳細に上述のように、自動検出スイッチングレギュレータ１０４の出力から光源１０８までの順電圧降下は、従って、電流調整器１０６と光源１０８に亘り、幾つかの実施形態においては、自動検出スイッチングレギュレータ１０４及び／又はその構成素子を含む。
【００６５】
本明細書のどの実施形態においても用いられているように、「回路」は、例えば、単一又は任意の組み合わせのハードワイヤード回路、プログラマブル回路、ステートマシーン回路、及び／又はプログラマブル回路により実行可能な指令を格納したファームウェアを包含する。図１、２、及び４に開示の電圧源、自動検出スイッチングレギュレータ及び／又は電流調整器は、総じて又は個別的に１以上の集積回路を含む。「集積回路」は、デジタル、アナログ、又は信号混在の半導体装置、及び／又は、例えば、限定するわけではないが、半導体集積回路チップといったマイクロエレクトロニクス装置である。
【００６６】
当業者は、実施形態に係る自動検出スイッチングレギュレータが１以上の電源スイッチングレギュレータステージの後に設けられ得ると理解できるだろう。また、幾つかの実施形態においては、電源集積回路が、実施形態に係る自動検出スイッチングレギュレータを含むように構成され、ここで、自動検出スイッチングレギュレータのスイッチングレギュレータ部分が電源集積回路の唯一のスイッチングレギュレータである。図１に示唆されるように、例えば、電源集積回路１０３は、例えばＶＤＣとして自動検出スイッチングレギュレータ１０４の入力に供給される非調整の整流ＡＣ信号を供給する整流器回路を含む電源１０２を含み得る。そのような電源集積回路１０３の出力は、電流調整器１０６に結合し、本明細書に記述のように電流調整器１０６と光源（群）１０８を駆動する。
【００６７】
本明細書に開示の方法及びシステムは、特定のハードウェア又はソフトウェア構成に限られず、多くの計算又は処理環境において適用できるだろう。方法及びシステムは、ハードウェア又はソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより実施され得る。方法及びシステムを１以上のコンピュータープログラムで実施され、ここで、コンピュータープログラムが、１以上のプロセッサ実行可能指令を含むように理解される。コンピュータープログラム（群）は、１以上のプログラム可能プロセッサ上で実行され、プロセッサ（揮発及び不揮発メモリ及び／又は記憶素子）、１以上の入力装置、及び／又は１以上の出力装置により読み取り可能な１以上の記録媒体上に記憶され得る。プロセッサは、従って、１以上の入力装置にアクセスして入力データを得て、そして、１以上の出力装置にアクセスして出力データを伝送し得る。入力及び／又は出力装置は、１以上の次のものを含む：ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、独立ディスク冗長アレイ（ＲＡＩＤ）、フロッピー（登録商標）ドライブ、ＣＤ、ＤＶＤ、磁気ディスク、内部ハードドライブ、外部ハードドライブ、メモリスティック、光学ドライブ、又は本明細書に開示のようにプロセッサによりアクセス可能な他の記憶装置、ここで、このような上述の例は、網羅的ではなく、また限定ではなく例示のためである。
【００６８】
コンピュータープログラム（群）は、コンピューターシステムと対話する１以上のハイレベルな手順又はオブジェクト指向のプログラミング言語を用いて実施することができる；しかしながら、プログラム（群）は、要望に応じてアセンブリ又は機械言語で実施することもできる。言語をコンパイル又は翻訳しても良い。
【００６９】
本明細書に開示のように、従って、プロセッサ（群）は、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、及び／又はイントラネット及び／又はインターネット及び／又は別のネットワークを含むであろうネットワーク環境において独立又は一緒に稼働する１以上の装置に組み込まれるかもしれない。ネットワーク（群）は、結線され、若しくはワイヤレス、若しくはこれらの組み合わせであり、１以上の通信プロトコルを使用して、異なるプロセッサ間の通信を促進するかもしれない。プロセッサは、分配されたプロセスのために構成され得、実施形態によっては、必要によりクライアント‐サーバーモデルを活用しても良い。従って、方法及びシステムは、複数のプロセッサ及び／又はプロセッサ装置を使用しても良く、プロセッサ指令が、そのような単一又は複数のプロセッサ／装置間で分割されても良い。
【００７０】
プロセッサ（群）に一体の装置（群）又はコンピューターシステムは、例えば、パーソナルコンピューター（群）、ワークステーション（群）（例えば、ＳＵＮ、ＨＰ）、パーソナルデジタルアシスタンス（群）（ＰＤＡ（群））、携帯電話（群）又はスマート携帯電話（群）といった手持ちの装置（群）、ラップトップ（群）、手持ちコンピューター（群）、又は本明細書に開示のように稼働するだろうプロセッサ（群）に一体化可能な別の装置（群）を含んでも良い。従って、本明細書に開示の装置は、網羅的ではなく、また限定ではなく例示のために提示される。
【００７１】
「マイクロプロセッサ」及び「プロセッサ」、又は「前記マイクロプロセッサ」及び「前記プロセッサ」への参照は、スタンドアローン及び／又は配信環境（群）において通信する１以上のマイクロプロセッサを含むように理解され、従って、他のプロセッサと有線又はワイヤレス通信を介して通信するべく構成しても良く、ここで、そのような１以上のプロセッサが、同様又は異なる装置である１以上のプロセッサ制御装置上で稼働するべく構成されるだろう。そのような「マイクロプロセッサ」及び「プロセッサ」用語の使用は、従って、中央処理ユニット、演算論理ユニット、特定用途集積回路（ＩＣ）、及び／又はタスクエンジンを含むようにも理解され、そのような具体例は、限定ではなく説明のために示されている。
【００７２】
更に、メモリへの参照は、特に断りが無ければ、１以上のプロセッサ読取可能でアクセス可能なメモリ素子、及び／又はプロセッサ制御装置の内部、プロセッサ制御装置の外部、及び又は様々な通信プロトコルを使用して有線又はワイヤレスネットワークを介してアクセスされる部品を含んでも良く、特に断りが無ければ、外部及び内部メモリ装置の組み合わせを含むように配置しても良く、ここで、そのようなメモリが、用途に基づいて連続及び／又は区画される。従って、データベースへの参照は、１以上のメモリ関連を含むように理解され、ここで、そのような参照が、商業的に入手可能なデータベース商品（例えば、ＳＱＬ、Ｉｎｆｏｒｍｉｘ、Ｏｒａｃｌｅ）や自社開発のデータベースも含み、そして、リンク、キュー、グラフ、ツリーといった関連メモリの他の構造も含んでも良く、そのような構造は、限定ではなく例示のためである。
【００７３】
ネットワークの参照は、特に断りが無ければ、１以上のイントラネット及びインターネットを含む。本明細書に開示のマイクロプロセッサ指令又はマイクロプロセッサ実行可能指令の参照は、上述によると、プログラミング可能ハードウェアを含むように理解されるだろう。
【００７４】
逆のことが述べられる場合を除き、「実質的」の用語の使用は、正確な関係、状態、配置、配向、及び／又は他の特性、及び当業者が理解するこれらからの逸脱であって、そのような逸脱が本明細書に開示の方法及びシステムに本質的に影響しない範囲のものを含むように解釈される。
【００７５】
本開示の全体に亘り、名詞を修飾する一つを意味する文字の使用は、簡便のために用いられ、かつ、逆のことが明示的に述べられる場合を除き、修飾された名詞の１つ、又は１以上を含むものと理解される。
【００７６】
他との対話、関連付け、及び／又は基準のための開示及び／又はそうでなければ図示された要素、構成部材、モジュール、及び／又はこれらの部分は、本明細書に逆のことが規定される場合を除き、直接及び／又は間接的な態様にて、そのように対話し、関連付け、及び又は基準となるものと理解されるだろう。
【００７７】
方法及びシステムをこれら特定の実施形態に関連して説明したが、そのように限定されるべきものではない。当然ながら、上述の教示に照らせば、多くの変更及び変形が明らかであろう。本明細書に開示及び図示された部材の細部、材料、及び配置の多くの追加的変更は、当業者により為されるだろう。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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