(57)【要約】ＬＥＤ２６のフリッカ抑制の方法及びシステムに関する。当該方法は、ＬＥＤ２６へ電流を供給するための電源１０を設けるステップを有する。電源１０は、フリッカ抑制器５０を有し、調光命令信号に応答する。当該方法は、更に、電源１０で調光命令信号を受信するステップと、電流をオンに切り替えるステップと、調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１１０パーセントより下にＬＥＤ光出力を保つよう電流を制限するステップとを有する。
2008518459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤのためのフリッカ抑制の方法であって：
フリッカ抑制器を有し、調光命令信号に応答し、前記ＬＥＤへ電流を供給する電源を設けるステップ；
前記電源で前記調光命令信号を受信するステップ；
前記電流をオンに切り替えるステップ；及び
前記調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１１０パーセントを下回るＬＥＤ光出力を保持するよう前記電流を制限するステップ；
を有する方法。
【請求項２】
前記調光命令信号は微小光調光命令信号である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記電流を制限するステップは、オンしている間は前記電流を制限するステップを更に有する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記電流を制限するステップは、前記調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１０５から９５パーセントの間にＬＥＤ光出力を保持するよう前記電流を制限するステップを更に有する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記電流を制限するステップは、前記調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力に等しいか、あるいは小さいＬＥＤ光出力を保持するよう前記電流を制限するステップを更に有する、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記電源で前記調光命令信号を受信するステップは、パルス幅変調器で前記調光命令信号を受信するステップを有する、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記電流をオンに切り替えるステップは、前記調光命令信号に応答してパルス幅変調器スイッチを切り替えるステップを有する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記電流を制限するステップは、オンしている間は前記ＬＥＤへの出力電圧を制限するステップを有する、請求項１記載の方法。
【請求項９】
オンしている間は前記ＬＥＤへの出力電圧を制限するステップは：
前記出力電圧を制御するよう制御回路からの制御信号に応答するスイッチを前記電流をオンに切り替える前に切り替えるステップ；
出力電圧フィードバック信号を発生させるよう前記フリッカ抑制器で前記出力電圧を監視するステップ；
前記出力電圧フィードバック信号を前記制御回路へ供給するステップ；及び
前記出力電圧フィードバック信号に応答して前記制御信号を調整するステップ；
を有する、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記フリッカ抑制器は、前記出力電圧と接地との間に直列に接続されたコンデンサ及び抵抗を有し、
前記出力電圧フィードバック信号は、前記コンデンサ及び前記抵抗の接続部で得られる、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記電流を制限するステップは、オンしている間は前記ＬＥＤに直列に抵抗を増大させるステップを有する、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
オンしている間は前記ＬＥＤに直列に抵抗を増大させるステップは：
スイッチの両端に並列に置かれた抵抗を前記ＬＥＤに直列に設けるステップ；
前記ＬＥＤがオンしている間前記スイッチを開放位置に保つステップ；及び
前記ＬＥＤがオンしている間前記スイッチを閉じるステップ；
を有する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記電流を制限するステップは、オンしている間は前記ＬＥＤの両端に並列な電流経路を設けるステップを有する、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
オンしている間は前記ＬＥＤの両端に並列な電流経路を設けるステップは：
前記ＬＥＤの両端に並列に置かれた直列回路を形成するようスイッチ及び抵抗を直列に設けるステップ；
前記ＬＥＤへの電圧と前記スイッチのゲートとの間にツェナーダイオードを設けるステップ；及び
前記ＬＥＤへの電圧が前記ツェナーダイオードの電圧制限を超える場合に、前記電流の少なくとも一部を前記直列回路に流すステップ；
を有する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
オンしている間は前記ＬＥＤの両端に並列な電流経路を設けるステップは：
前記ＬＥＤの両端に並列に置かれた直列回路を形成するようスイッチ及び抵抗を直列に設けるステップ；及び
前記電流をオンに切り替える場合に、前記電流の少なくとも一部を前記直列回路に流すよう前記スイッチを閉じるステップ；
を有する、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
ＬＥＤのためのフリッカ抑制のシステムであって：
フリッカ抑制器を有し、調光命令信号に応答し、前記ＬＥＤへ電流を供給する電源；
前記電源で前記調光命令信号を受信する手段；
前記電流をオンに切り替える手段；及び
前記調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１１０パーセントを下回るＬＥＤ光出力を保持するよう前記電流を制限する手段；
を有するシステム。
【請求項１７】
前記電源で前記調光命令信号を受信する手段は、パルス幅変調器で前記調光命令信号を受信する手段を有する、請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
前記電流をオンに切り替える手段は、前記調光命令信号に応答してパルス幅変調器スイッチを切り替える手段を有する、請求項１６記載のシステム。
【請求項１９】
前記電流を制限する手段は、オンしている間前記ＬＥＤへの出力電圧を制限する手段と、オンしている間前記ＬＥＤに直列に抵抗を増大させる手段と、オンしている間前記ＬＥＤの両端に並列な電流経路を設ける手段とを有するグループから選択される、請求項１６記載のシステム。
【請求項２０】
ＬＥＤ用の電源であって：
前記ＬＥＤへ電流を供給するための出力を有し、調光命令信号に応答する電源回路；及び
前記出力へ動的に接続されるフリッカ抑制器；
を有する電源。
【請求項２１】
前記フリッカ抑制器は、前記ＬＥＤへの電圧と接地との間に直列に接続されたコンデンサ及び抵抗を有し、
フィードバック信号は、前記コンデンサ及び前記抵抗の接続部で得られ、前記フィードバック信号は、前記ＬＥＤへの電圧を制御する、
請求項２０記載の電源。
【請求項２２】
前記フリッカ抑制器は、スイッチと、該スイッチの両端に並列であって且つ前記ＬＥＤに直列な抵抗とを有し、
前記スイッチは、前記ＬＥＤがオンしている間は開放されている、請求項２０記載の電源。
【請求項２３】
前記フリッカ抑制器は、前記ＬＥＤの両端に並列なスイッチと、前記ＬＥＤへの電圧と前記スイッチのゲートとの間にあるツェナーダイオードとを有し、
前記スイッチは、前記ＬＥＤへの電圧が前記ツェナーダイオードの電圧制限を超える場合に導通する、請求項２０記載の電源。
【請求項２４】
前記フリッカ抑制器は、前記ＬＥＤの両端に並列なスイッチを有し、
前記スイッチは、前記出力に電源が供給される場合に導通する、請求項２０記載の電源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）用の電源に関する。更に具体的には、本発明は、低出力光レベル用の発光ダイオード（ＬＥＤ）からの光出力のフリッカを防止するための回路を含む発光ダイオード（ＬＥＤ光出力）用の調光可能な電源に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは、劇場における照明や、例えば車、船及び飛行機などの移動手段における信号灯や、看板並びに家庭及び職場における間接照明や、小売店におけるムード照明などを含む様々な用途に対して、光源として用いられる。それらの用途のうちの幾つかは、最大光出力の１％から１００％まで調整可能であるよう、ＬＥＤからの光出力に要求する。例えばムード照明、劇場照明又は車のテールライトなどの幾つかの用途では、ＬＥＤは低い光出力レベルでオンにされる。
【０００３】
パルス幅変調された電流パルスを発生させることができるＬＥＤ電源は、このような範囲の光出力を供給するために必要とされる。パルス幅変調電源は、ＬＥＤ負荷に直列又は並列なスイッチへパルス幅変調信号を供給することによって減光（ｄｉｍｍｉｎｇ）を実現する。パルス幅変調パルスのデューティーサイクル制御は、ＬＥＤへの夫々の電流制御及び調整可能な平均ＬＥＤ電流を発生させる。ピーク電流又は公称ＬＥＤ電流は一定値に保たれる。例えばＳＴマイクロエレクトロニクス製のＬ６５６１などのＩＣによって制御されるフライバック変換器（コンバータ）は、主電源回路を構成する。パルス幅変調発生回路は、ＬＥＤ電流の所望のデューティーサイクル制御を提供する。ＬＥＤ電源は、ＬＥＤ応答時間がナノ秒台であるため、即座に、例えば起動から１０ミリ秒足らずで、ＬＥＤ電流を発生させるべきである。パルス幅変調器によって発生したパルスは、結果として得られる電圧が、電流フィードバックが検出される前に最大値まで高められることによる出力電圧の増大より遅れる。電流オーバーシュートは、電圧が高められたことにより、第１のパルスの間に生ずる。フィードバックにおけるピーク検出遅延は、また、過電圧の増大をもたらしうる。
【０００４】
最大光出力が起動時に要求される場合に、結果として得られる電流オーバーシュートは、出力電圧が待機状態値に近いので、顕著ではない。起動が低光出力で生ずる場合には、待機状態電圧が起動出力電圧よりも低いので、オーバーシュートは高い。このＬＥＤ電流オーバーシュートは、例えば最大光出力の１％から２５％までの、より低い光レベルで著しく、その場合にフリッカが観察される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＥＤがオンにされる場合に観測されるフリッカを抑制する電源を有することが望ましい。特に、ＬＥＤが最大光出力の１０％を下回る光レベルを放射するようオンにされる場合に観測されるフリッカを抑制することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの形態は、ＬＥＤのためのフリッカ抑制の方法である。当該方法は、前記ＬＥＤへ電流を供給する電源を設けるステップを有する。前記電源はフリッカ抑制器を有し、前記電源は調光命令信号に応答する。当該方法は、前記電源で前記調光命令信号を受信するステップと、前記電流をオンに切り替えるステップと、前記調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１１０パーセントを下回るＬＥＤ光出力を保持するよう前記電流を制限するステップとを更に有する。
【０００７】
本発明の第２の形態は、ＬＥＤへ電流を供給する電源を有する前記ＬＥＤのためのフリッカ抑制のシステムである。前記電源は、フリッカ抑制器を有し、調光命令信号に応答する。前記電源は、当該電源で前記調光命令信号を受信する手段と、前記電流をオンに切り替える手段と、前記調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１１０パーセントを下回るＬＥＤ光出力を保持するよう前記電流を制限する手段とを有する。
【０００８】
本発明の第３の形態は、ＬＥＤ用の電源を有する。当該電源は、前記ＬＥＤへ電流を供給する出力を有する電源回路と、前記出力へ動的に接続されたフリッカ抑制器とを有する。前記電源回路は、調光命令信号に応答する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の上記形態及び他の形態、特徴並びに利点は、添付の図面に関連して読まれる、現在のところ好ましい実施例に関する以下の詳細な記載から明らかになるであろう。詳細な記載及び図面は、本発明の説明に過ぎず、限定しているわけではない。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれと均等な範囲によって定められる。
【００１０】
図１〜８を参照して記載される電源１０〜１３において、フリッカ抑制は、パルス幅変調器４０へ入力される調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１１０パーセントを下回るＬＥＤ光出力を保持するようＬＥＤ２６への電流を制限することによって、起動時に達成される。幾つかの実施例で、ＬＥＤ２６への電流は、ＬＥＤ２６がオンにされている間、制限される。
【００１１】
１つの実施例では、電源１０〜１３は、ＬＥＤ光出力が、オーバーシュート及びアンダーシュートを最小限とするよう、パルス幅変調器４０へ入力される調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１１０パーセントを下回るように、調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１１０パーセントよりも下にＬＥＤ光出力を保つようオンしている間はＬＥＤ２６への電流を制限することによって、フリッカ抑制を達成する。
【００１２】
他の実施例では、電源１０〜１３は、ＬＥＤ光出力が、オーバーシュート及びアンダーシュートを最小限にするよう、パルス幅変調器４０へ入力される調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力よりも小さいか、又はそれに等しくなるように、調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力よりも小さいか、又は等しくＬＥＤ光出力を保つようオンしている間はＬＥＤ２６への電流を制限することによって、フリッカ抑制を達成する。
【００１３】
更なる他の実施例では、電源１０〜１３は、ＬＥＤ光出力が、オーバーシュート及びアンダーシュートを最小限にするよう、パルス幅変調器４０へ入力される調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１０５から９５パーセントの間にあるように、調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１０５から９５パーセントの間にＬＥＤ光出力を保つようオンしている間はＬＥＤ２６への電流を制限することによって、フリッカ抑制を達成する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明に従うＬＥＤ２６用の電源１０の第１の実施例のブロック図を示す。電源１０は、ＬＥＤ２６へ電力を供給し、電源回路１５及びフリッカ抑制器５０を有する。電源回路１５は、ＡＣ／ＤＣ変換器２２と、電力変換器２４と、制御回路３８と、パルス幅変調器４０と、パルス幅変調器スイッチ２８と、フィードバック回路２９とを有する。フィードバック回路２９は、電流センサ３０と、電流増幅器３２と、ピーク電流検出器３４とを有する。電源１０は、ＬＥＤ光出力が、パルス幅変調器４０へ入力される調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１１０パーセントを下回るように、オンしている間ＬＥＤ２６への電流を制限することによって、起動時にフリッカ抑制を達成する。
【００１５】
電源１０は、ＬＥＤ２６への電力を調整するために電流フィードバック回路２９を用い、ＬＥＤ２６に調光機能を提供するためにパルス幅変調器（ＰＷＭ）４０を用い、電源１０の起動中にＬＥＤ２６への電流のオーバーシュートを防ぐためにフリッカ抑制器５０を用いる。単相交流入力は、ブロック２０で供給され、電力変換器２４へ直流電圧を供給するようＡＣ／ＤＣ変換器２２によって直流へ変換される。電力変換器２４は、制御回路３８で発生した電流誤差に基づいてＬＥＤ２６への電力を調整する。フリッカ抑制器５０は、パルス幅変調器４０がパルス幅変調器スイッチ２８を切り替え（ｐｕｌｓｅ）始める場合に、ＬＥＤ２６での電流オーバーシュートを抑制するよう制御回路３８へ信号を供給する。具体的には、フリッカ抑制器５０は、ＬＥＤ２６からの出力光レベルが最大出力光レベルの１％から２５％の範囲内にある場合に、電流オーバーシュートに起因するフリッカを防ぐ。通常、電流オーバーシュートに起因するフリッカは、ＬＥＤ２６からの出力光レベルが最大出力光レベルの１％から１０％の範囲内にある場合に顕著である。
【００１６】
電流センサ３０は、ＬＥＤ２６への電流フローを測定し、検知電流信号を電流増幅器３２へ供給する。電流増幅器３２からの増幅検知電流信号は、ピーク電流検出器３４へ供給される。ピーク電流検出器３４の出力信号は、制御回路３８へ入力されて、フリッカ抑制器５０からの信号とともに制御回路３８へフィードバック信号を供給する。制御回路３８の信号出力は、電力変換器２４の中にあるスイッチのゲートへ入力される。
【００１７】
パルス幅変調器４０は、パルス幅変調器４０のデューティーサイクルを調整することが可能な調光命令信号４１を受信する。通常、ＬＥＤ２６のユーザは、調光命令信号４１をパルス幅変調器４０へ供給する。１つの実施例では、調光命令信号４１は、時間関数としてＬＥＤ２６からの出力光レベルを調整するよう動作可能な自動システムによって供給される。パルス幅変調器４０からのパルス出力は、ＬＥＤ２６と直列に置かれたパルス幅変調器スイッチ２８を切り替えるよう作用する。電力変換器２４の出力は、ＬＥＤ２６へ入力され、電流は、パルス幅変調器スイッチ２８が切り替えられる場合にＬＥＤ２６を流れる。この方法では、パルス幅変調器４０は、ＬＥＤ２６を流れる電流をオン及びオフに切り替える。
【００１８】
パルス幅変調器４０の動作に関する詳細は、２００３年１２月１１日に出願された「ＬＥＤ用電源（Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ  ｆｏｒ  ＬＥＤｓ）」と題されたＴｒｉｐａｔｈｉ等による出願整理番号ＰＣＴ／ＩＢ２００３／００５９に記載される。これは、本願に参照することにより援用される。
【００１９】
当業者には、電源１０の構成要素の多数の構成及びそれらの結合が可能であることが明らかであろう。例えば、構成要素は、電気的に、光学的に、聴覚的に、及び／又は磁気的に接続され得る。従って、電源１０の多数の実施例が可能である。
【００２０】
図２は、本発明に従うＬＥＤ２６用の電源１０の第１の実施例の回路図を示す。電源１０は、オンしている間ＬＥＤ２６への出力電圧を制限することによって、オンしている間ＬＥＤ２６への電流を制限する。電源１０は、ＬＥＤ２６への電流をオンに切り替える前にスイッチＱ１を切り替える。スイッチＱ１は、制御回路３８からの制御信号に応答して、ＬＥＤ２６への出力電圧を制御する。電源１０は、フリッカ抑制器５０での出力電圧を監視して、出力電圧フィードバック信号を発生させ、その出力電圧フィードバック信号を制御回路３８へ供給し、出力電圧フィードバック信号に応答して制御信号を調整する。特に、フリッカ抑制器５０は、出力電圧の増大に応答して制御回路３８へフィードバック信号を投入する。この投入されたフィードバック信号は、出力電圧の変化率を減少させ、それによって過度の電圧増大を防ぐ。その後、出力電圧の変化率が減少したことにより、フリッカ抑制器５０のフィードバック信号は小さくなる。
【００２１】
電源１０は、制御回路３８によって駆動されるフライバック変圧器２５を用いて、ＬＥＤ２６へ電力を供給する。電源１０は、ＥＭＩフィルタ２１と、ＡＣ／ＤＣ変換器２２と、巻線Ｗ１及びＷ２を含むフライバック変圧器２５と、制御回路３８と、フィードバック回路２９と、パルス幅変調器スイッチＱ２と、パルス幅変調器（ＰＷＭ）４０と、抵抗Ｒ１〜Ｒ６、Ｒ１０〜Ｒ１２と、コンデンサＣ１〜Ｃ２、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ７と、ダイオードＤ１、Ｄ３、Ｄ４と、スイッチＱ１と、演算増幅器Ｏ１とを有する。スイッチＱ１及びＱ２は、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。代替の実施例では、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）又はバイポーラトランジスタなどの、他の形式のトランジスタが、電流を調整するために、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴスイッチＱ１及びＱ２の代わりに用いられる。
【００２２】
入力電圧は、ＥＭＩフィルタ２１へのＶｉｎで電源１０へ供給される。この電圧は、交流入力であっても良く、通常、１２０／２３０ボルトで５０／６０ヘルツである。ＥＭＩフィルタ２１は、その入力部で電磁干渉を遮断する。ＡＣ／ＤＣ変換器２２は、ＥＭＩフィルタ２１の交流出力を直流へ変換する。ＡＣ／ＤＣ変換器２２はブリッジ整流器であっても良い。フライバック変圧器２５は、ＬＥＤ２６へ電源供給するよう動作可能な一次巻線Ｗ１及び二次巻線Ｗ２を有する。フライバック変圧器２５は、制御回路３８によって制御される。これは、例えば、ＳＴマイクロエレクトロニクス社製の型番Ｌ６５６１などの力率補正集積回路である。力率補正器構造を有するフライバック変圧器２５は、高圧力率を有する絶縁定電圧直流電源を提供するために幅広く用いられる。更なる巻線は、当業者によく知られるように、必要な制御信号Ｖｄｄ及び零交差検出信号を供給するよう動作可能である。
【００２３】
制御回路３８は、変圧器制御信号を供給して、ＬＥＤ２６の電流要求を満たすようフライバック変圧器２５の巻線Ｗ１を流れる電流を調整する。変圧器制御信号は、制御回路３８が抵抗Ｒ１２を介してスイッチＱ１のゲートを切り替える場合に、フライバック変圧器２５へ入力される。通常、スイッチＱ１のゲートは、約１００ｋＨｚで切り替えられる。スイッチＱ１からのパルス状信号は、変圧器巻線Ｗ１／Ｗ２によるエネルギー伝達がコンデンサＣ２を充電して、ＬＥＤ２６への電圧出力（Ｖｏｕｔ）を供給することを可能にする。
【００２４】
ＬＥＤ２６は、コンデンサＣ２及び抵抗Ｒ１の両端に並列に置かれる。ＬＥＤ２６は、パルス幅変調器スイッチＱ２に直列に置かれる。パルス幅変調器４０がパルス幅変調器スイッチＱ２のゲートを切り替える場合に、電流は、パルスの持続期間の間は、パルス幅変調器スイッチＱ２及びＬＥＤ２６を流れる。パルス幅変調器４０は、ｉｄｉｍとして示される調光命令信号を受信する。調光命令信号は、ＬＥＤ光出力を設定するようパルスのデューティーサイクルを調整する。調光命令信号は、上記特許出願整理番号ＰＣＴ／ＩＢ２００３／００５９で記載されるようにデューティーサイクルを設定するようパルス幅変調器４０へ入力される。
【００２５】
調光命令信号が微小光調光命令信号である場合には、パルス幅変調器４０のデューティーサイクルは低い。この状態では、ＬＥＤ２６は、低いデューティーサイクルで電流を受ける。パルス幅変調器４０からのパルスは、通常約３００Ｈｚといった低い周波数である。
【００２６】
フィードバック回路２９は、ＬＥＤ２６を流れる電流を検知する。フィードバック回路２９は、ＬＥＤ２６に直列な検知抵抗Ｒ１及び演算増幅器Ｏ１を有する。抵抗Ｒ１の両端で発生した検知電流信号は、演算増幅器Ｏ１の非反転入力部へ供給される。演算増幅器Ｏ１は、反転入力部及び出力部の間に抵抗Ｒ２を伴う非反転増幅器として構成される。演算増幅器Ｏ１の反転入力部は抵抗Ｒ３を介して接地される。
【００２７】
フィードバック回路２９は、また、演算増幅器Ｏ１の出力部でダイオードＤ３と、コンデンサＣ７と、抵抗Ｒ１０とを有するピーク検出回路を有する。ダイオードＤ３の陽極は、演算増幅器Ｏ１の出力部側にある。抵抗Ｒ１０及びコンデンサＣ７は、ダイオードＤ３の陰極側に、互いに対して並列に置かれる。電流フィードバック回路２９は、抵抗Ｒ１１を介して制御回路３８へフィードバック信号を供給する。制御回路３８へのフィードバック信号は、ＬＥＤ２６の電流要求を満たすようフライバック変圧器２５への変圧器制御信号を調整する。
【００２８】
フリッカ抑制器５０を用いない場合、電源回路は、オンしている間、ＬＥＤ２６へ電流のオーバーシュートを供給する。オーバーシュートは、制御回路３８へのフィードバック信号の発生における遅延に起因する。これにより、過度の電圧がＬＥＤ２６の両端で高められる。更に、遅延は、パルス幅変調器４０からの遅延パルス及び／又はコンデンサＣ７を充電するために必要とされる時間に起因する。
【００２９】
フリッカ抑制器５０を用いない場合、スイッチＱ１へ入力される変圧器制御信号は、検知電流信号及び基準電流信号が制御回路３８で等しくなるまで、ＬＥＤ２６の電流要求を満たすようフライバック変圧器２５の巻線Ｗ１を流れる電流を調整する。検知電流信号及び基準電流信号が等しくなる場合には、フィードバック誤差信号は零になる。出力電圧は、検知電流信号及び基準電流信号が等しくなるにつれ、ＬＥＤ２６に対して並列であるコンデンサＣ２の両端で高まる。パルス幅変調器スイッチＱ２のゲートへのパルスがＬＥＤ２６を規則的にオン／オフするので、抵抗Ｒ１の両端の電流検知電圧は連続的ではない。ピーク検出回路のコンデンサＣ７は、パルス幅変調器スイッチＱ２が数サイクルの間オン及びオフに切り替えられるまで、定常状態値まで充電されない。これは、パルス幅変調器スイッチＱ２のゲートへの夫々のパルスの間の時間期間が、低いＬＥＤ光出力では比較的長いためである。制御回路３８は、コンデンサＣ７がその定常状態値まで充電すると、出力コンデンサＣ２の両端で発生電圧を保持する。
【００３０】
この電圧増大は、ＬＥＤ２６が必要とするよりも高いレベルまでＬＥＤ２６の電流を高める。コンデンサＣ７の両端の電圧がピークＬＥＤ電流に対応するピーク値に達すると、制御回路３８は、ＬＥＤ電流においてアンダーシュートを引き起こしながら、スイッチＱ１をオフにする。ＬＥＤ２６への電流のこのオーバーシュートとその後のアンダーシュートに起因して、ＬＥＤ２６からの光学出力におけるフリッカは、電源１０が低ＬＥＤ光出力のためにオンに切り替えられる度に観測される。
【００３１】
電源１０へのフリッカ抑制器５０の追加は、電源１０がオンしている間のオーバーシュート及び結果として生ずるフリッカを防ぐ。ＬＥＤ２６がパルス幅変調器スイッチＱ２の切り替えによってオンにされる前に、制御回路３８は、動作し始めて、抵抗Ｒ１２を介してスイッチＱ１のゲートを切り替える。スイッチＱ１からのパルス信号は、コンデンサＣ２の両端の出力電圧を高め始める。コンデンサＣ５の両端の時間による電圧の導関数（ｄＶ／ｄｔ）は、制御回路３８へ出力電圧フィードバック信号を供給する。
【００３２】
フリッカ抑制器５０は、出力電圧と接地との間で直列に接続されたコンデンサＣ５及び抵抗Ｒ６を有する。抑制器回路５０は、フリッカ抑制フィードバック信号を発生させる。この信号は、ダイオードＤ４及び抵抗Ｒ１１を介して制御回路３８へ供給される。出力電圧フィードバック信号は、コンデンサＣ５及び抵抗Ｒ６の接続部で得られる。制御回路３８によって受信されたフリッカ抑制フィードバック信号は、コンデンサＣ２の両端で高められた出力電圧を減少させる。従って、電源１０によりＬＥＤ２６がオンされている間、コンデンサＣ２の両端での出力電圧増大は低減される。それによって、コンデンサＣ２の両端での出力電圧増大は、フリッカ抑制器５０を有さない電源でオンしている間に得られる電圧増大の値よりも下に保たれる。電源１０は、ＬＥＤ光出力が、パルス幅変調器４０へ入力される調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１１０パーセントを下回るように、オンしている間ＬＥＤ２６への電流を制限することによって、フリッカ抑制を達成する。
【００３３】
１つの実施例では、検知電流を基準電流と比較するよう動作可能な電流制御器は、フィードバックシステム２９に含まれる。他の実施例では、電流制御器及びオプトカプラーはフィードバックシステム２９に含まれる。オプトカプラーは、ＬＥＤ２６に電源供給する直流回路をＥＭＩフィルタ２１で交流回路電源から分離するよう動作する。直流回路及び交流回路は、変圧器巻線Ｗ１／Ｗ２の対側にある。電流制御器からのフィードバック信号は、オプトカプラーを駆動するよう作用する。
【００３４】
ＬＥＤ２６は、例えば、周辺ムード照明又は車のテールランプなどの用途に依存して、白色又は色付きＬＥＤであっても良い。ＬＥＤ２６は、直列若しくは並列に接続された多数のＬＥＤ、又は、直列及び並列回路の所望の組合せであっても良い。
【実施例２】
【００３５】
図３は、本発明に従うＬＥＤ２６用の電源１１の第２の実施例のブロック図を示す。ＬＥＤ２６へ電源供給する電源１１は、電源回路１５及びフリッカ抑制器７０を有する。電源回路１５は、ＡＣ／ＤＣ変換器２２と、電力変換器２４と、制御回路３８と、パルス幅変調器４０と、パルス幅変調器スイッチ２８と、フィードバック回路２９とを有する。フィードバック回路２９は、電流センサ３０と、電流増幅器３２と、ピーク電流検出器３４とを有する。
【００３６】
電源１１は、ＬＥＤ光出力が、パルス幅変調器４０へ入力される調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１１０パーセントを下回るように、オンしている間ＬＥＤ２６への電流を制限することによって、フリッカ抑制を達成する。
【００３７】
フリッカ抑制器７０は、起動中に過度の電圧増大が発生した場合に出力電圧を最大値にクランプし、フリッカを抑制するためのフィードバック信号の発生を早める。具体的には、フリッカ抑制器７０は、ＬＥＤ２６からの出力光レベルが最大出力光レベルの１％から２５％の範囲内にある場合に電流オーバーシュートに起因するフリッカを防ぐ。通常、電流オーバーシュートに起因するフリッカは、ＬＥＤ２６からの出力光レベルが最大出力光レベルの１％から１０％の範囲内にある場合に顕著である。
【００３８】
図３は、フリッカ抑制器７０が制御回路３８へ信号を入力しない点で図１とは異なる。電源１１は、ＬＥＤ２６への電力を調整するために電流フィードバック回路２９を用い、ＬＥＤ２６に調光機能を提供するためにパルス幅変調器（ＰＷＭ）４０を用い、電源１１の起動中にＬＥＤ２６への電流のオーバーシュートを防ぐためにフリッカ抑制器７０を用いる。単相交流入力は、ブロック２０で供給され、電力変換器２４へ直流電圧を供給するようＡＣ／ＤＣ変換器２２によって直流へ変換される。電力変換器２４は、制御回路３８で発生した電流誤差を表すフィードバック信号に基づいてＬＥＤ２６への電力を調整する。フィードバック回路２９及びパルス幅変調器４０は、図１を参照して記載したように動作する。
【００３９】
フリッカ抑制器７０は、ＬＥＤ２６がオンしている間に出力電圧が設定レベルに達した後にオンにされる。フリッカ抑制器７０がオンにされると、電流は、ＬＥＤ２６ではなくフリッカ抑制器７０を流れる。定常状態が達成されると、フリッカ抑制器７０はオフにされ、電流はＬＥＤ２６を流れる。フリッカ抑制器７０はオン状態相の間はオンである。そうでない場合には、ＬＥＤ２６は電流オーバーシュートの影響を受けうる。
【００４０】
当業者には、電源１１の構成要素の多数の構成及びそれらの結合が可能であることが明らかであろう。例えば、構成要素は、電気的に、光学的に、聴覚的に、及び／又は磁気的に接続され得る。従って、電源１１の多数の実施例が可能である。
【００４１】
図４は、本発明に従うＬＥＤ２６用の電源１１の第２の実施例の回路図を示す。電源１１は、制御回路３８によって駆動されるフライバック変圧器２５を用いて、ＬＥＤ２６へ電力を供給する。電源１１は、ＥＭＩフィルタ２１と、ＡＣ／ＤＣ変換器２２と、巻線Ｗ１及びＷ２を含むフライバック変圧器２５と、制御回路３８と、フィードバック回路２９と、パルス幅変調器スイッチＱ２と、パルス幅変調器（ＰＷＭ）４０と、抵抗Ｒ１〜Ｒ５、Ｒ８、Ｒ１０〜Ｒ１２と、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ４、Ｃ７と、ダイオードＤ１、Ｄ３と、スイッチＱ１及びＱ３と、制御ブロック４２と、演算増幅器Ｏ１とを有する。スイッチＱ１、Ｑ２及びＱ３は、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。代替の実施例では、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）又はバイポーラトランジスタなどの他の形式のトランジスタが、電流を調整するためにｎチャネルＭＯＳＦＥＴＱ１、Ｑ２及びＱ３の代わりに用いられる。
【００４２】
電圧は、図２の電源１０に関して記載されたように電源１１へ供給される。フィードバック回路２９は、図２の電源１０に関して記載されたように構成され、動作する。調光命令信号が微小光調光命令信号である場合に、パルス幅変調器４０のデューティーサイクルは低い。
【００４３】
電源回路は、フリッカ抑制器回路７０を用いないと、ＬＥＤ２６へオーバーシュート電流を供給する。上記のように、オーバーシュートは、ＬＥＤ２６の両端の電圧が過度レベルまで高まる場合に、制御回路３８へフィードバック信号の発生における遅延に起因する。スイッチＱ１へ入力される変圧器制御信号は、検知電流信号及び基準電流信号が制御回路３８で等しくなるまで、ＬＥＤ２６の電流要求を満たすようフライバック変圧器２５の巻線Ｗ１に流れる電流フローを調整する。検知電流信号及び基準電流信号が等しくなると、フィードバック誤差信号は零になる。出力電圧は、検知電流信号及び基準電流信号が等しくなるにつれて、ＬＥＤ２６に並列に置かれたコンデンサＣ２の両端で高まる。パルス幅変調器スイッチＱ２のゲートへのパルスはＬＥＤ２６を規則的にオン／オフするので、抵抗Ｒ１の両端の電流検知電圧は連続的ではない。調光命令信号が低光出力のために設定される場合に、ピーク検出回路のコンデンサＣ７は、パルス幅変調器スイッチＱ２が数サイクルの間オン及びオフされるまで、定常状態値まで充電されない。低いＬＥＤ光出力レベルのために、パルス幅変調器スイッチＱ２のゲートへのパルスの夫々の間の時間は比較的長い。制御回路３８は、コンデンサＣ７がその定常状態値まで充電すると、出力コンデンサＣ２の両端で発生電圧を保持する。
【００４４】
この電圧増大は、ＬＥＤ２６が必要とするよりも高いレベルまでＬＥＤ２６の電流を高める。コンデンサＣ７の両端の電圧が定常状態値に達すると、制御回路３８は、ＬＥＤ電流においてアンダーシュートを引き起こしながら、スイッチＱ１をオフにする。ＬＥＤ２６への電流のこのオーバーシュートとその後のアンダーシュートに起因して、ＬＥＤ２６からの光学出力におけるフリッカは、電源１１が低ＬＥＤ光出力レベルのためにオンに切り替えられる度に観測される。
【００４５】
電源１１へのフリッカ抑制器７０の追加は、電源１１がオンしている間のオーバーシュート及び結果として生ずるフリッカを防ぐ。スイッチＱ３は、連続的な信号を供給する制御ブロック（ＣＢ）４２によってゲート制御される。制御ブロック４２は、コンデンサＣ２の両端の出力電圧が設定レベルに達するとオンになるよう動作する。設定レベルは、ＬＥＤ２６で電流オーバーシュートを発生させうるレベルより低い。スイッチＱ３が制御ブロック４２からの連続的な信号によってオンにされると、電流は抵抗Ｒ８及びスイッチＱ３を流れる。抵抗Ｒ８及びスイッチＱ３は、ＬＥＤ２６の両端に並列な直列回路を形成する。抵抗Ｒ８の値は、スイッチＱ３を流れる電流を制限するよう選択される。これは、出力電圧を設定レベルへクランプする。
【００４６】
フィードバック回路２９は、スイッチＱ３がオンに切り替えられている間、連続的な信号を受信するので、コンデンサＣ７は充電し始める。コンデンサＣ７が充電し始めると、フィードバック信号は制御回路３８へ投入される。制御回路３８の応答速度は増大し、それによって、スイッチＱ２がゲート制御される場合のフリッカを防ぐ。コンデンサＣ７がその定常状態値まで充電されると、スイッチＱ３は、オフとされて、電流がＬＥＤ２６に流れることを可能にする。従って、電源１１は、ＬＥＤ光出力が、パルス幅変調器４０へ入力される調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１１０パーセントを下回るように、オンしている間ＬＥＤ２６への電流を制限することによって、フリッカ抑制を達成する。
【００４７】
制御ブロック４２は、例えば、出力電圧レベルに関連する回路など、電源１１内の更なる回路又は電源１１の外部の回路によって制御され得る。
【００４８】
１つの実施例では、フリッカ抑制器７０及びフリッカ抑制器５０は、両方とも、電源１１に含まれ、夫々が上記のように機能する。
【実施例３】
【００４９】
図５は、本発明に従うＬＥＤ２６用の電源１２の第３の実施例のブロック図を示す。ＬＥＤ２６へ電力を供給する電源１２は、電源回路１６及びフリッカ抑制器６０を有する。電源回路１６は、ＡＣ／ＤＣ変換器２２と、電力変換器２４と、制御回路３８と、パルス幅変調器４０と、パルス幅変調器スイッチ２８と、フィードバック回路２９とを有する。フィードバック回路２９は、電流センサ３０と、電流増幅器３２と、ピーク電流検出器３４とを有する。電源１２は、ＬＥＤ光出力が、パルス幅変調器４０へ入力される調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１１０パーセントを下回るように、オンしている間ＬＥＤ２６への電流を制限することによって、フリッカ抑制を達成する。
【００５０】
図５は、フリッカ抑制器６０がＬＥＤ２６と直列に置かれる点で図１とは異なる。電源１２は、ＬＥＤ２６への電力を調整するために電流フィードバック回路２９を用い、ＬＥＤ２６に調光機能を提供するためにパルス幅変調器（ＰＷＭ）４０を用い、電源１２の起動中にＬＥＤ２６への電流のオーバーシュートを防ぐためにフリッカ抑制器６０を用いる。単相交流入力は、ブロック２０で供給され、電力変換器２４へ直流電圧を供給するようＡＣ／ＤＣ変換器２２によって直流へ変換される。電力変換器２４は、制御回路３８で発生した電流誤差を表すフィードバック信号に基づいてＬＥＤ２６への電力を調整する。フィードバック回路２９及びパルス幅変調器４０は、図１を参照して記載したように動作する。フリッカ抑制器６０は、ＬＥＤ２６がオンしている間に出力の幾らかを吸収して、ＬＥＤ２６への電圧を制限する。これは、オンしている間はＬＥＤ２６に直列に一時的に増大した抵抗を提供し、定常状態の間はその増大した抵抗を取り除くことによって、成し遂げられる。
【００５１】
フリッカ抑制器７０は、ＬＥＤ２６からの出力光レベルが最大出力光レベルの１％から２５％の範囲内にある場合に電流オーバーシュートに起因するフリッカを防ぐ。通常、電流オーバーシュートに起因するフリッカは、ＬＥＤ２６からの出力光レベルが最大出力光レベルの１％から１０％の範囲内にある場合に顕著である。
【００５２】
当業者には、電源１２の構成要素の多数の構成及びそれらの結合が可能であることが明らかであろう。例えば、構成要素は、電気的に、光学的に、聴覚的に、及び／又は磁気的に接続され得る。従って、電源１２の多数の実施例が可能である。
【００５３】
図６は、本発明に従うＬＥＤ２６用の電源１２の第３の実施例の回路図を示す。電源１２は、制御回路３８によって駆動されるフライバック変圧器２５を用いて、ＬＥＤ２６へ電力を供給する。電源１２は、ＥＭＩフィルタ２１と、ＡＣ／ＤＣ変換器２２と、巻線Ｗ１及びＷ２を含むフライバック変圧器２５と、制御回路３８と、フィードバック回路２９と、パルス幅変調器スイッチＱ２と、パルス幅変調器（ＰＷＭ）４０と、抵抗Ｒ１〜Ｒ５、Ｒ７、Ｒ１０〜Ｒ１２と、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ４、Ｃ７と、ダイオードＤ１及びＤ３と、スイッチＱ１及びＳ７と、演算増幅器Ｏ１とを有する。図６の例では、スイッチＱ１及びＱ２はｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。スイッチＳ７は、ＬＥＤ２６がオンし始めると開き、ＬＥＤ２６がオフすると閉じられるｎチャネルＭＯＳＦＥＴであっても良い。代替の実施例では、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）又はバイポーラトランジスタなどの他の形式のトランジスタが、電流を調整するためにｎチャネルＭＯＳＦＥＴＱ１、Ｑ２及びＳ７の代わりに用いられる。
【００５４】
フリッカ抑制器６０は、抵抗Ｒ７及びスイッチＳ７を有する。抵抗Ｒ７は、ＬＥＤ２６に直列であり、スイッチＳ７に並列である。動作において、フリッカ抑制器６０は、オンしている間はＬＥＤ２６に直列に抵抗を増大させ、調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力よりも小さいか、あるいは等しいＬＥＤ光出力を保持するようＬＥＤ２６への電流を制限する。電圧は、図２の電源１０に関して記載されたように電源１２へ供給される。フィードバック回路２９は、図２の電源１０に関して記載されたように構成され、動作する。
【００５５】
パルス幅変調器４０の出力パルスは、図２の電源１０に関する説明の中で記載されたように、パルス幅変調器４０へ入力される調光命令信号に関連するデューティーサイクルを有する。パルス幅変調器４０の出力パルスは、パルス幅変調器スイッチＱ２のゲートへ供給される。夫々のパルスの間、電流は、直列に接続されたＬＥＤ２６及びパルス幅変調器スイッチＱ２を流れる。調光命令信号が微小光調光命令信号である場合に、パルス幅変調器４０のデューティーサイクルは低い。
【００５６】
ＬＥＤ２６がオンしている間、ＬＥＤ２６に直列なスイッチＳ７は開放位置に保たれ、パルス幅変調器スイッチＱ２のゲートはパルス幅変調器４０によって切り替えられる。電流は、スイッチＳ７が開いているから、抵抗Ｒ７を流れる。抵抗Ｒ７の両端の電圧降下は、基準電流を上回る電流オーバーシュートを防ぐレベルまでＬＥＤ２６の両端の電圧を下げる。ＬＥＤ２６がオンした後、スイッチＳ７は閉じられる。その場合に、電流は、ほとんど又は全く抵抗を伴わないスイッチＳ７を流れる。これは、定常状態動作の間、抵抗Ｒ７の両端での損失を防ぐ。１つの実施例では、抵抗Ｒ７の抵抗は約１０ｍΩである。スイッチＳ７は、例えば、調光命令信号又はオン命令信号に関連する回路など、電源１２内の更なる回路又は電源１２の外部の回路によって制御され得る。
【００５７】
フリッカ抑制器６０によって提供される電圧制限がない場合に、ＬＥＤ２６の両端の電圧は、ＬＥＤ光出力が調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力を超えうるレベルに達しうる。従って、電源１２は、ＬＥＤ光出力が、パルス幅変調器４０へ入力される調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１１０パーセントを下回るように、オンしている間ＬＥＤ２６への電流を制限することによって、フリッカ抑制を達成する。
【００５８】
上記のようなフリッカ抑制器は、単一電源と組み合わせて用いられうる。１つの実施例では、図５のフリッカ抑制器６０及び図１のフリッカ抑制器５０は、両方とも、電源に含まれ、夫々が上記のように機能する。１つの実施例では、フリッカ抑制器６０及び図３のフリッカ抑制器７０は、両方とも、電源に含まれ、夫々が上記のように機能する。１つの実施例では、フリッカ抑制器６０、フリッカ抑制器５０及びフリッカ抑制器７０は、全て電源に含まれ、夫々が上記のように機能する。
【実施例４】
【００５９】
図７は、本発明に従うＬＥＤ２６用の電源１３の第４の実施例のブロック図を示す。図１〜６の電源１０、１１及び１２は、電流制御される電圧源電力変換器であったが、図７の電源１３は、例となるＤＣ−ＤＣ電力変換器用の電流源出力電力変換器である。ＬＥＤ２６へ電源供給する電源１３は、電源回路１７及びフリッカ抑制器８０を有する。電源回路１７は、ＤＣ／ＤＣ変換器２３と、制御回路３９と、パルス幅変調器４０と、パルス幅変調器スイッチ２８と、フィードバック回路３１とを有する。フィードバック回路３１は、電流センサ３０と、電流増幅器３２とを有する。
【００６０】
電源１３は、ＬＥＤ光出力が、パルス幅変調器４０へ入力される調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１１０パーセントを下回るように、オンしている間ＬＥＤ２６への電流を制限することによって、フリッカ抑制を達成する。
【００６１】
電源１３において、直流入力２１は、ＤＣ／ＤＣ電力変換器２３へ供給される。ＤＣ／ＤＣ電力変換器２３は、制御回路３９によって発生した電流誤差を表すフィードバック信号に基づいてＬＥＤ２６への電力を調整する。
【００６２】
フリッカ抑制器８０は、パルス幅変調器スイッチ２８と、ＬＥＤ２６とに動的に並列接続される。フリッカ抑制器８０は、電圧出力が設定制限よりも大きくなる場合に、オンしている間ＬＥＤ２６の両端に更なる電流経路を設けることによって、電源１３の起動中にＬＥＤ２６への電流のオーバーシュートを防ぐ。具体的には、フリッカ抑制器８０は、ＬＥＤ２６からの出力光レベルが最大出力光レベルの１％から２５％の範囲内にある場合に電流オーバーシュートに起因するフリッカを防ぐ。通常、電流オーバーシュートに起因するフリッカは、ＬＥＤ２６からの出力光レベルが最大出力光レベルの１％から１０％の範囲内にある場合に顕著である。
【００６３】
フィードバック信号は、フィードバック回路３１によって発生し、制御回路３９へ入力される。電流センサ３０は、ＬＥＤ２６への電流フローを測定し、電流増幅器３２へ検知電流信号を供給する。増幅された検知電流信号は、フィードバック信号として制御回路３９へ入力される。制御回路３９は制御信号を発生させる。この制御信号は、ＤＣ／ＤＣ電力変換器２３へ入力される。
【００６４】
パルス幅変調器（ＰＷＭ）４０は、ＬＥＤ２６に調光機能を提供する。パルス幅変調器４０は、パルス幅変調器４０のデューティーサイクルを調整するよう作用する調光命令信号を受信する。パルス幅変調器４０から出力されるパルスは、ＬＥＤ２６に並列に置かれたパルス幅変調器スイッチ２８を切り替えるよう作用する。
【００６５】
当業者には、電源１３の構成要素の多数の構成及びそれらの結合が可能であることが明らかであろう。例えば、構成要素は、電気的に、光学的に、聴覚的に、及び／又は磁気的に接続され得る。従って、電源１３の多数の実施例が可能である。
【００６６】
図８は、本発明に従うＬＥＤ２６用の電源１３の第４の実施例の回路図を示す。電源１３は、制御回路３９によって駆動されるＤＣ／ＤＣ電力変換器２３を用いて、ＬＥＤ２６へ電力を供給する。電源１３は、ＤＣ／ＤＣ電力変換器２３と、制御回路３９と、フィードバック回路３１と、パルス幅変調器スイッチＱ２と、パルス幅変調器（ＰＷＭ）４０と、抵抗Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ９〜Ｒ１８と、コンデンサＣ１、Ｃ４及びＣ６と、ダイオードＤ２及びＤ５と、ツェナーダイオードＺ１と、インダクタＷ３と、演算増幅器Ｏ１と、スイッチＱ２及びＱ４〜Ｑ７とを有する。
【００６７】
１つの実施例では、制御回路３９は、例えばＵｎｉｔｒｏｄｅ２８４５などのパルス幅変調器（ＰＷＭ）ＩＣであり、パルス幅変調器スイッチＱ２はｎチャネルＭＯＳＦＥＴであり、スイッチＱ６はｐチャネルＭＯＳＦＥＴである。スイッチＱ４、Ｑ５及びＱ７は、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）又はバイポーラトランジスタなどのトランジスタである。代替の実施例では、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）又はバイポーラトランジスタなどの他の形式のトランジスタが、電流を調整するためにｎチャネルＭＯＳＦＥＴスイッチＱ２の代わりに用いられる。代替の実施例では、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴが、トランジスタＱ４、Ｑ５及びＱ７の代わりに用いられる。
【００６８】
ＬＥＤ２６が電源へ接続される前に電力が電源１３へ供給される場合に、フリッカ抑制器８０は、ＬＥＤ２６が最終的に電源１３へ接続される場合のＬＥＤ２６への電流オーバーシュートを防ぐ。このシナリオは、ＬＥＤ２６が、オンされた電源へ接続される場合に、当該分野において共通である。直流電圧は、コンデンサＣ１の両端でＤＣ／ＤＣ電力変換器２３へ供給される。ＤＣ／ＤＣ電力変換器２３は、抵抗Ｒ１７及びＲ１８と、ダイオードＤ５と、スイッチＱ５及びＱ６とに直列にスイッチＱ７を有する。スイッチＱ７のゲートは、制御回路３９から制御信号を受信する。
【００６９】
フィードバック回路３１は、演算増幅器Ｏ１及び検知抵抗Ｒ１を有する。検知電流信号は抵抗Ｒ１の両端で発生する。演算増幅器Ｏ１は、反転入力及び出力の間に抵抗Ｒ２を伴う非反転増幅器として構成される。演算増幅器Ｏ１の反転入力は、抵抗Ｒ３を介して接地される。フィードバック回路３１は、また、演算増幅器Ｏ１の出力で抵抗Ｒ１３を有する。電流フィードバック回路３１は、制御回路３９へフィードバック信号を供給する。
【００７０】
制御回路３９は、フィードバック信号に応答してスイッチＱ７へ制御信号を供給する。スイッチＱ７のゲートが制御信号を受信すると、電流は抵抗Ｒ１７及びＲ１８を流れ、スイッチＱ５のゲートは電流信号を受信する。スイッチＱ５のエミッタは、スイッチＱ６のゲート及びダイオードＤ５の陽極へ接続される。スイッチＱ５のコレクタ及びスイッチＱ６のエミッタは、直流電圧入力の高い側へ接続される。
【００７１】
フリッカ抑制器８０は、オンしている間ＬＥＤ２６の両端に並列な電流経路を提供しながら、ＬＥＤ２６を流れる電流を制限する。フリッカ抑制器８０は、抵抗Ｒ１６の両端に並列なコンデンサＣ６を有する。コンデンサＣ６は、抵抗Ｒ１５及びツェナーダイオードＺ１に直列に接続される。フリッカ抑制器８０は、更に、スイッチＱ４のコレクタへ接続された抵抗Ｒ１４を有する。ツェナーダイオードＺ１は、ＬＥＤ２６の電圧とスイッチＱ４のゲートとの間にある。ツェナーダイオードＺ１の両端の出力電圧がツェナーダイオードＺ１の電圧制限を超えると、スイッチＱ４はオンして、抵抗Ｒ１４及びスイッチＱ４を含む並列な電流経路がＬＥＤ２６の両端に並列に確立される。スイッチＱ４及び抵抗Ｒ１４を含む並列な電流経路は、ＬＥＤ２６の両端に並列に直列回路を形成する。この直列回路は、ツェナーダイオードＺ１の電圧制限に基づいてＬＥＤ２６への電流を制限する。ツェナーダイオードＺ１の両端の出力電圧がツェナーダイオードＺ１の電圧制限よりも低くなると、スイッチＱ４はオフして、電流は抵抗Ｒ１４及びスイッチＱ４を流れない。
【００７２】
インダクタＷ３からの電流は、スイッチＱ２及びＱ４の状態に依存して、１つ、２つ、又は３つの電流経路を流れる。パルス幅変調器スイッチＱ２がパルス幅変調器４０からのパルスによって閉じられると、電流はパルス幅変調器スイッチＱ２及び抵抗Ｒ１を流れる。従って、パルス幅変調器スイッチＱ２に並列なＬＥＤ２６は、パルス幅変調器スイッチＱ２が閉じられる場合に零電流フローを有する。
【００７３】
スイッチＱ２が開き、ツェナーダイオードＺ１の両端の電圧がツェナーダイオードＺ１の電圧制限を超えると、抵抗Ｒ１４及びスイッチＱ４を流れる更なる電流経路がＬＥＤ２６の両端に並列に得られる。従って、ＬＥＤ２６に対して並列な２つの更なる電流経路が存在する。
【００７４】
パルス幅変調器スイッチＱ２が開くと、即ち、パルス幅変調器スイッチＱ２へパルスが供給されず、ＬＥＤ２６の両端の電圧降下がツェナーダイオードＺ１の電圧制限よりも小さいと、全ての電流がＬＥＤ２６を流れる。パルス幅変調器スイッチＱ２が開き、ツェナーダイオードＺ１の両端の電圧がツェナーダイオードＺ１の電圧制限を超えると、抵抗Ｒ１４及びスイッチＱ４は、ＬＥＤ２６の両端に並列に直列回路を形成する。電流の少なくとも一部は、ＬＥＤ２６への電圧がツェナーダイオードＺ１の電圧制限を超える場合に、抵抗Ｒ１４及びスイッチＱ４を含む直列回路を流れる。
【００７５】
ＬＥＤ２６の両端の電圧がツェナーダイオードＺ１の電圧制限よりも小さく、パルス幅変調器スイッチＱ２のゲートがパルス幅変調器４０によって切り替えられる場合に、電流は、２つの経路、即ち、パルス幅変調器スイッチＱ２又はＬＥＤ２６、のうちの１つを流れる。ＬＥＤ２６は、スイッチＱ２が開く場合に電流を受け取り、スイッチＱ２が閉じられる場合に零電流を受け取る。
【００７６】
この並列構造において、パルス幅変調器４０のデューティーサイクルは、調光命令信号が微小光調光命令信号である場合には高い。高いデューティーサイクルは、デューティーサイクルのより長い割合の間、スイッチＱ２を閉じられたままとする。従って、ＬＥＤ２６は、デューティーサイクルのより短い割合の間、所望のピーク電流を受ける。これは、結果として、ＬＥＤ２６からのより低い光出力をもたらす。従って、電源１３は、ＬＥＤ光出力が、パルス幅変調器４０へ入力される調光命令信号に対応するＬＥＤ光出力の１１０パーセントを下回るように、オンしている間ＬＥＤ２６への電流を制限することによって、フリッカ抑制を達成する。
【００７７】
当然のことながら、図１〜８は、本発明の特定の用途及び実施例を表し、本願に添付された本開示又はそれに対する特許請求の範囲の適用範囲を制限することを意図しているわけではない。明細書を読み、その図面を見ることにより、本発明の無数の他の実施例が可能であり、このような実施例が考えられ、目下請求されている発明の技術的範囲内にあることは、当業者には即座に理解されるであろう。
【００７８】
ここで開示される本発明の実施例は、現在のところ好ましいと考えられるが、様々な変更及び変形が、本発明の精神及び適用範囲から逸脱することなくなされうる。本発明の適用範囲は、添付の特許請求の範囲で表され、均等の意味及び範囲内にある全ての変更がそれに包含される。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明に従うＬＥＤ用電源の第１の実施例のブロック図を示す。
【図２】本発明に従うＬＥＤ用電源の第１の実施例の回路図を示す。
【図３】本発明に従うＬＥＤ用電源の第２の実施例のブロック図を示す。
【図４】本発明に従うＬＥＤ用電源の第２の実施例の回路図を示す。
【図５】本発明に従うＬＥＤ用電源の第３の実施例のブロック図を示す。
【図６】本発明に従うＬＥＤ用電源の第３の実施例の回路図を示す。
【図７】本発明に従うＬＥＤ用電源の第４の実施例のブロック図を示す。
【図８】本発明に従うＬＥＤ用電源の第４の実施例の回路図を示す。
【図１】
2008518459.tif 000003
【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】
2008518459.tif 000009
【国際調査報告】
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