(57)【要約】      （修正有）【課題】光源点滅及び制御無効等の問題を改善した調光回路を提供する。【解決手段】制御電圧Ｖｄに基づいて参照電圧Ｖｒを出力するための制御電圧受信モジュール１１５と、発光モジュール１５０を駆動するための駆動電流Ｉａを提供するためのドライバトランジスタＱＤと、参照電圧に基づいてドライバトランジスタをフィードバック制御するための第１のトランジスタＱ１と、ドライバトランジスタと第１のトランジスタとの間に電気的に接続され、駆動電流に基づいて第１のトランジスタの操作状態を決めるためのフィードバック回路１０４と、を含み、制御電圧受信モジュールに電気的に接続されるドライバモジュール１１０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御電圧に基づいて参照電圧を出力するための制御電圧受信モジュールと、
発光モジュールを駆動するための駆動電流を提供するためのドライバトランジスタと、前記参照電圧に基づいて前記ドライバトランジスタをフィードバックし制御するための第１のトランジスタと、前記ドライバトランジスタと前記第１のトランジスタとの間に電気的に接続され、前記駆動電流に基づいて前記第１のトランジスタの操作状態を決めるためのフィードバック回路と、を含み、前記制御電圧受信モジュールに電気的に接続されるドライバモジュールと、
を備える調光回路。
【請求項２】
前記ドライバトランジスタは、第１の端が前記発光モジュールに電気的に接続され、第２の端が前記フィードバック回路に電気的に接続され、
前記第１のトランジスタは、第１の端が前記ドライバトランジスタの制御端に電気的に接続され、第２の端が前記制御電圧受信モジュールに電気的に接続され、制御端が前記フィードバック回路に電気的に接続され、
前記フィードバック回路は、前記駆動電流に基づいて前記第１のトランジスタの前記制御端の電位を制御して、前記第１のトランジスタの操作状態を決める請求項１に記載の調光回路。
【請求項３】
前記フィードバック回路は、第１の端が前記ドライバトランジスタに電気的に接続される第１のダイオードユニットを含む請求項１又は２に記載の調光回路。
【請求項４】
前記フィードバック回路は、
第１の端が前記ドライバトランジスタの第２の端に電気的に接続され、第２の端が前記第１のトランジスタの制御端に電気的に接続される第１の電気抵抗と、
第１の端が前記第１の電気抵抗の前記第２の端に電気的に接続される第２の電気抵抗と、
を更に含み、
前記第１のダイオードユニットは、前記第１の端が前記第１の電気抵抗の前記第１の端に電気的に接続され、第２の端が前記第２の電気抵抗の第２の端に電気的に接続される請求項３に記載の調光回路。
【請求項５】
前記ドライバモジュールは、前記フィードバック回路に電気的に接続され、前記駆動電流の最小値を決めるための負荷回路を更に含む請求項４に記載の調光回路。
【請求項６】
前記負荷回路は、第１の端が前記第２の電気抵抗の前記第２の端に電気的に接続され、第２の端が接地端に電気的に接続される第３の電気抵抗を含む請求項５に記載の調光回路。
【請求項７】
前記ドライバモジュールは、
第１の端が前記第１のトランジスタの前記第２の端に電気的に接続され、第２の端が前記接地端に電気的に接続される第４の電気抵抗と、
第２の端が前記ドライバトランジスタの前記制御端に電気的に接続される第５の電気抵抗と、
を更に含む請求項６に記載の調光回路。
【請求項８】
前記制御電圧受信モジュールは、
前記参照電圧を提供するための第２のトランジスタと、
第１の端が前記第２のトランジスタの制御端に電気的に接続され、第２の端が接地端に電気的に接続され、前記第２のトランジスタの前記制御端の電位を決めるための第３のトランジスタと、
を更に含む請求項１〜７の何れか１項に記載の調光回路。
【請求項９】
前記制御電圧受信モジュールは、
第２の端が前記第３のトランジスタの前記第１の端に電気的に接続される第６の電気抵抗を更に含む請求項８に記載の調光回路。
【請求項１０】
前記第３のトランジスタの制御端は前記制御電圧を受信することに用いられ、前記第２のトランジスタの第２の端は前記参照電圧を提供することに用いられる請求項８又は９に記載の調光回路。
【請求項１１】
前記制御電圧受信モジュールは、
前記駆動電流の前記制御電圧に対する特性曲線のスロープを調整するように、前記第３のトランジスタを制御するためのスロープ制御回路を更に含む請求項８〜１０の何れか１項に記載の調光回路。
【請求項１２】
前記スロープ制御回路は、前記第３のトランジスタの前記制御端の電位を制御するための分圧回路を含む請求項１１に記載の調光回路。
【請求項１３】
前記分圧回路は、
第１の端が前記制御電圧を受信することに用いられ、第２の端が前記第３のトランジスタの制御端に電気的に接続される第７の電気抵抗と、
第１の端が前記第７の電気抵抗の前記第２の端に電気的に接続され、第２の端が前記接地端に電気的に接続される第８の電気抵抗と、
を含む請求項１２に記載の調光回路。
【請求項１４】
前記制御電圧受信モジュールは、
前記分圧回路に電気的に接続され、前記制御電圧に基づいてクランプ電圧を前記分圧回路に出力して、前記分圧回路が前記クランプ電圧に基づいて前記第３のトランジスタの前記制御端の電位を制御するようにするための電圧クランプ回路を更に含む請求項１２又は１３に記載の調光回路。
【請求項１５】
前記電圧クランプ回路は、
前記クランプ電圧を提供するための第１の電圧レギュレータユニットと、
第１の端が前記第１の電圧レギュレータユニットの第１の端に電気的に接続され、制御端が前記制御電圧を受信するための第５のトランジスタと、
を含む請求項１４に記載の調光回路。
【請求項１６】
前記電圧クランプ回路は、第２の端が前記第１の電圧レギュレータユニットの前記第１の端に電気的に接続される第１０の電気抵抗を含む請求項１５に記載の調光回路。
【請求項１７】
前記制御電圧受信モジュール及び前記ドライバモジュールに電気的に接続され、第１の調光整流電圧に基づいて第２の調光整流電圧を前記制御電圧受信モジュール及び前記ドライバモジュールに出力するための電圧調整モジュールを更に含む請求項１〜１６の何れか１項に記載の調光回路。
【請求項１８】
前記電圧調整モジュールは、
第１の端が前記第１の調光整流電圧を受信するための第９の電気抵抗と、
第１の端が前記第９の電気抵抗の第２の端に電気的に接続される第２の電圧レギュレータユニットと、
を含む請求項１７に記載の調光回路。
【請求項１９】
前記電圧調整モジュールは、更に前記第１の調光整流電圧及びトランジスタ電圧に基づいて前記第２の調光整流電圧を出力することに用いられ、第４のトランジスタを更に含み、
前記第４のトランジスタは、第１の端が前記第２の電圧レギュレータユニットの前記第１の端及び前記第９の電気抵抗の前記第２の端に電気的に接続され、制御端が前記トランジスタ電圧を受信することに用いられ、第２の端が前記制御電圧受信モジュール及び前記ドライバモジュールに電気的に接続される請求項１８に記載の調光回路。
【請求項２０】
前記電圧調整モジュールは、前記第９の電気抵抗と前記第２の電圧レギュレータユニットとの間に電気的に接続される第２のダイオードを更に含む請求項１８又は１９に記載の調光回路。
【請求項２１】
交流電圧を受信し、調光信号を出力するための光変調器と、
前記光変調器及び前記電圧調整モジュールに電気的に接続され、前記調光信号に基づいて前記第１の調光整流電圧を出力するための整流モジュールと、を更に含む請求項１７〜２０の何れか１項に記載の調光回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光回路に関する。具体的に、本発明は、発光ダイオードの調光回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオードは、高効率、省エネルギー等のメリットを有するため、数多くの適用において従来の照明に取って代り、大切な研究主題ともなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の発光ダイオード調光回路は、調光する場合、演算増幅器に合わせて調光を行う。図６を参照されたい。図６は、演算増幅器の出力電圧Ｖｏの入力電圧Ｖｉに対する特性曲線図である。図６に示すように、入力電圧Ｖｉがしきい電圧値ＶＴ１より小さく又はしきい電圧値ＶＴ２より大きい場合、出力電圧Ｖｏは、それぞれ飽和電圧値−Ｖｓａｔ又は飽和電圧値Ｖｓａｔである。つまり、演算増幅器は、入力電圧Ｖｉがしきい電圧値ＶＴ１としきい電圧値ＶＴ２との間にある場合のみに線形の作業範囲にあるが、入力電圧Ｖｉが大きすぎ又は小さすぎる場合、何れも非線形の作業範囲で操作される。演算増幅器が非線形の作業範囲で操作される場合、調光回路は、発光ダイオードを適当に制御できないので、光源点滅及び制御無効等の問題がある。
【０００４】
従って、従来の調光回路の構造を如何に改善するかは、現在の大切な研究課題の１つとなり、現在関連分野で改善が強く望まれている目標ともなる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の問題を解決するために、本発明の態様は、制御電圧に基づいて参照電圧を出力するための制御電圧受信モジュールと、発光モジュールを駆動するための駆動電流を提供するためのドライバトランジスタと、参照電圧に基づいてドライバトランジスタをフィードバックし制御するための第１のトランジスタと、ドライバトランジスタと第１のトランジスタとの間に電気的に接続され、駆動電流に基づいて第１のトランジスタの操作状態を決めるための調光回路を提供するためのフィードバック回路と、を含み、制御電圧受信モジュールに電気的に接続されるドライバモジュールと、を備える。
【０００６】
本発明の一実施例において、ドライバトランジスタは、第１の端が発光モジュールに電気的に接続され、第２の端がフィードバック回路に電気的に接続され、第１のトランジスタは、第１の端がドライバトランジスタの制御端に電気的に接続され、第２の端が制御電圧受信モジュールに電気的に接続され、制御端がフィードバック回路に電気的に接続され、フィードバック回路は、駆動電流に基づいて第１のトランジスタの制御端の電位を制御して、第１のトランジスタの操作状態を決める。
【０００７】
本発明の一実施例において、フィードバック回路は、第１の端がドライバトランジスタに電気的に接続される第１のダイオードユニットを含む。
【０００８】
本発明の一実施例において、フィードバック回路は、第１の端がドライバトランジスタの第２の端に電気的に接続され、第２の端が第１のトランジスタの制御端に電気的に接続される第１の電気抵抗と、第１の端が第１の電気抵抗の第２の端に電気的に接続される第２の電気抵抗と、を更に含み、第１のダイオードユニットは、第１の端が第１の電気抵抗の第１の端に電気的に接続され、第２の端が第２の電気抵抗の第２の端に電気的に接続される。
【０００９】
本発明の一実施例において、ドライバモジュールは、フィードバック回路に電気的に接続され、駆動電流の最小値を決めるための負荷回路を更に含む。
【００１０】
本発明の一実施例において、負荷回路は、第１の端が第２の電気抵抗の第２の端に電気的に接続され、第２の端が接地端に電気的に接続される第３の電気抵抗を含む。
【００１１】
本発明の一実施例において、ドライバモジュールは、第１の端が第１のトランジスタの第２の端に電気的に接続され、第２の端が接地端に電気的に接続される第４の電気抵抗と、第２の端がドライバトランジスタの制御端に電気的に接続される第５の電気抵抗と、を更に含む。
【００１２】
本発明の一実施例において、制御電圧受信モジュールは、参照電圧を提供するための第２のトランジスタと、第１の端が第２のトランジスタの制御端に電気的に接続され、第２の端が接地端に電気的に接続され、第２のトランジスタの制御端の電位を決めるための第３のトランジスタと、を更に含む。
【００１３】
本発明の一実施例において、制御電圧受信モジュールは、第２の端が第３のトランジスタの第１の端に電気的に接続される第６の電気抵抗を更に含む。
【００１４】
本発明の一実施例において、第３のトランジスタの制御端は、制御電圧を受信することに用いられ、第２のトランジスタの第２の端は、参照電圧を提供することに用いられる。
【００１５】
本発明の一実施例において、制御電圧受信モジュールは、駆動電流の制御電圧に対する特性曲線のスロープを調整するように、第３のトランジスタを制御するためのスロープ制御回路を更に含む。
【００１６】
本発明の一実施例において、スロープ制御回路は、第３のトランジスタの制御端の電位を制御するための分圧回路を含む。
【００１７】
本発明の一実施例において、分圧回路は、第１の端が制御電圧を受信することに用いられ、第２の端が第３のトランジスタの制御端に電気的に接続される第７の電気抵抗と、第１の端が第７の電気抵抗の第２の端に電気的に接続され、第２の端が接地端に電気的に接続される第８の電気抵抗と、を含む。
【００１８】
本発明の一実施例において、制御電圧受信モジュールは、分圧回路に電気的に接続され、制御電圧に基づいてクランプ電圧を分圧回路に出力して、分圧回路がクランプ電圧に基づいて第３のトランジスタの制御端の電位を制御するようにするための電圧クランプ回路を更に含む。
【００１９】
本発明の一実施例において、電圧クランプ回路は、クランプ電圧を提供するための第１の電圧レギュレータユニットと、第１の端が第１の電圧レギュレータユニットの第１の端に電気的に接続され、制御端が制御電圧を受信するための第５のトランジスタと、を含む。
【００２０】
本発明の一実施例において、電圧クランプ回路は、第２の端が第１の電圧レギュレータユニットの第１の端に電気的に接続される第１０の電気抵抗を含む。
【００２１】
本発明の一実施例において、調光回路は、制御電圧受信モジュール及びドライバモジュールに電気的に接続され、第１の調光整流電圧に基づいて第２の調光整流電圧を制御電圧受信モジュール及びドライバモジュールに出力するための電圧調整モジュールを更に含む。
【００２２】
本発明の一実施例において、電圧調整モジュールは、第１の端が第１の調光整流電圧を受信するための第９の電気抵抗と、第１の端が第９の電気抵抗の第２の端に電気的に接続される第２の電圧レギュレータユニットと、を含む。
【００２３】
本発明の一実施例において、電圧調整モジュールは、更に第１の調光整流電圧及びトランジスタ電圧に基づいて第２の調光整流電圧を出力することに用いられ、第４のトランジスタを更に含み、この第４のトランジスタは、第１の端が第２の電圧レギュレータユニットの第１の端及び第９の電気抵抗の第２の端に電気的に接続され、制御端がトランジスタ電圧を受信することに用いられ、第２の端が制御電圧受信モジュール及びドライバモジュールに電気的に接続される。
【００２４】
本発明の一実施例において、電圧調整モジュールは、第９の電気抵抗と第２の電圧レギュレータユニットとの間に電気的に接続される第２のダイオードを更に含む。
【００２５】
本発明の一実施例において、調光回路は、交流電圧を受信して調光信号を出力するための光変調器と、光変調器及び電圧調整モジュールに電気的に接続され、調光信号により第１の調光整流電圧を出力する整流モジュールと、を更に含む。
【発明の効果】
【００２６】
以上をまとめると、本発明において、フィードバック回路によって、駆動電流に基づいて第１のトランジスタの操作状態を決め、発光ダイオードの線形調光を達成する。本発明の技術案は、従来の技術と比べ、明らかなメリットと有益な効果がある。上記の技術案によって、かなりの技術進歩を達成することができ、産業上の広い適用価値がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例に係る調光回路を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施例に係る調光回路を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施例に係る調光回路を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施例に係る調光回路を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施例に係る調光回路を示す模式図である。
【図６】演算増幅器の出力電圧の入力電圧に対する特性曲線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の態様を更に理解させるために、実施例を例として図面に合わせて詳しく説明するが、提供した実施例は、本発明に含まれる範囲を制限するためのものではなく、構造操作についての記述がその実行順序を制限するためのものではなく、素子を改めて組み合わせた如何なる構造により等価効果が達成される装置は、何れも本発明に属する。また、当該分野の基準及び従来の慣例により、図面は説明するためのものだけであり、本来のサイズに従って描かれたものではない。実際的に、容易に説明するために、各種の特徴のサイズを、任意に増加又は減少してもよい。理解しやすくするために、以下の説明では、同じ素子に同じ符号を付けて説明する。
【００２９】
全体の明細書と特許請求範囲に用いられる用語（ｔｅｒｍｓ）は、特に明記される以外、通常、用語ごとにこの分野、この開示の内容と特殊内容に使用される一般的な意味を持つ。当業者に本開示に関する記述における規定外の案内を提供するように、本開示を記述するためのある用語について、以下又はこの明細書の別所で検討する。
【００３０】
また、本明細書に使用される「含む」、「備える」、「有する」、「包含する」等は、何れも開放性の用語であり、つまり、「含むがそれに限定されない」ことを指す。また、本明細書に使用される「及び／又は」は、関連の列挙される項目の１つ又は複数の項目の何れか１つ及びその全ての組合せを含む。
【００３１】
本明細書において、素子が「接続」又は「結合」と呼ばれる場合、「電気的に接続」又は「電気的に結合」と指してもよい。「接続」又は「結合」は、２つ又は複数の素子が互いに操作し又は動作してもよい。また、本明細書において「第１の」、「第２の」等の用語によって異なる素子を説明し、当該用語は、同一の技術用語で記述される素子又は操作を区別するためのものだけである。前後文に明らかに説明しない限り、次序又は順位を特定する意味ではなく、本発明を限定するためのものでもない。
【００３２】
図１を参照されたい。図１は、本発明の一実施例に係る調光回路１００ａの模式図である。本実施例において、調光回路１００ａは、光変調器１２７と、整流モジュール１２０と、電圧調整モジュール１３０と、制御電圧受信モジュール１１５と、ドライバモジュール１１０と、を含む。
【００３３】
構造上、光変調器１２７は、電源１２５に電気的に接続される。整流モジュール１２０は、光変調器１２７及び電圧調整モジュール１３０に電気的に接続される。電圧調整モジュール１３０は、制御電圧受信モジュール１１５、ドライバモジュール１１０及び発光モジュール１５０に電気的に接続される。制御電圧受信モジュール１１５は、ドライバモジュール１１０に電気的に接続される。ドライバモジュール１１０は、発光モジュール１５０に電気的に接続される。
【００３４】
本実施例において、光変調器１２７は、電源１２５から交流電圧Ｖｉｎを受信して、相応的に調光信号Ｖｔを出力することに用いられる。具体的に、光変調器１２７は、位相切断光変調器であってもよく、実際に、交流シリコン制御整流器（Ｔｒｉｏｄｅ  ｆｏｒ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｕｒｒｅｎｔ；ＴＲＩＡＣ）等の切替素子であってもよい。位相切断光変調器は、切断部分の交流電圧Ｖｉｎに対して遅延トリガを行うことで、相応的に調光信号Ｖｔを出力する。
【００３５】
整流モジュール１２０は、調光信号Ｖｔを整流して、相応的に調光整流電圧Ｖｃを出力することに用いられる。電圧調整モジュール１３０は、調光整流電圧Ｖｂを制御電圧受信モジュール１１５及びドライバモジュール１１０に出力するために、調光整流電圧Ｖｃを適当な電圧レベルに調整することに用いられる。また、電圧調整モジュール１３０は、駆動電圧Ｖａを発光モジュール１５０に出力することに用いられる。
【００３６】
発光モジュール１５０は、照明として発光ダイオードを駆動するための駆動回路と、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）と、を含んでもよい。発光ダイオードは、輝度が発光モジュール１５０の駆動電圧Ｖａ及び駆動電流Ｉａによって決定される。
【００３７】
注意すべきなのは、ある実施例において、調光回路１００ａは、直接パワーサプライ（Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ）によって直流電圧を調光整流電圧Ｖｂとして制御電圧受信モジュール１１５及びドライバモジュール１１０に提供してもよい。本発明は、図１に示す実施例に限定されない。
【００３８】
本実施例において、制御電圧受信モジュール１１５は、制御電圧Ｖｄに基づいて対応する参照電圧Ｖｒを出力することに用いられる。ドライバモジュール１１０は、参照電圧Ｖｒ及び調光整流電圧Ｖｂに基づいて、発光モジュール１５０を流れる駆動電流Ｉａの大きさを調整して、発光モジュール１５０の輝度を制御する。例としては、制御電圧Ｖｄは、約０〜１０Ｖ、約０〜１２Ｖの直流電圧信号、又は他の範囲にある直流電圧信号であってもよい。
【００３９】
このように、調光回路１００ａは、制御電圧Ｖｄに基づいて発光モジュール１５０に対して調光を行うことができる。制御電圧受信モジュール１１５及びドライバモジュール１１０の具体的な回路構造及び詳細な操作形態については、以下の段落で詳しく説明する。
【００４０】
まず、ドライバモジュール１１０は、ドライバトランジスタＱＤと、第１のトランジスタＱ１と、フィードバック回路１０４と、負荷回路１０６と、電気抵抗Ｒ４と、電気抵抗Ｒ５と、を含む。図１に示すように、ドライバトランジスタＱＤは、実際に、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＭＯＳＦＥＴ）であってもよく、第１のトランジスタＱ１は、実際に、バイポーラ接合トランジスタ（Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＢＪＴ）であってもよいが、本発明は、これに限定されない。当業者であれば、本発明の実施可能な形態から逸脱せずに、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ、バイポーラ接合トランジスタ又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＩＧＢＴ）、高速電子移動度トランジスタ（Ｈｉｇｈ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＨＥＭＴ）、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＨＢＴ）又は他の適当な半導体素子を選択してもよい。
【００４１】
本実施例において、ドライバトランジスタＱＤは、発光モジュール１５０を駆動するための駆動電流Ｉａを提供することに用いられる。ドライバトランジスタＱＤは、第１の端（例えば、ドレイン端子）が発光モジュール１５０に電気的に接続され、第２の端（例えば、ソース端子）がフィードバック回路１０４に電気的に接続される。
【００４２】
第１のトランジスタＱ１の第１の端（例えば、コレクタ端子）は、ドライバトランジスタＱＤの制御端（例えば、ゲート端子）に電気的に接続される。第１のトランジスタＱ１の第２の端（例えば、エミッタ端子）は、制御電圧受信モジュール１１５に電気的に接続され、参照電圧Ｖｒを受信する。第１のトランジスタＱ１の制御端（例えば、ベース端子）は、フィードバック回路１０４に電気的に接続される。また、フィードバック回路１０４は、負荷回路１０６に電気的に接続される。
【００４３】
電気抵抗Ｒ４は、第１の端が第１のトランジスタＱ１の第２の端に電気的に接続され、第２の端が接地端に電気的に接続される。電気抵抗Ｒ５は、第１の端が調光整流電圧Ｖｂを受信することに用いられ、第２の端がドライバトランジスタＱＤの制御端に電気的に接続される。
【００４４】
フィードバック回路１０４は、ドライバトランジスタＱＤと第１のトランジスタＱ１との間に電気的に接続されるため、フィードバック回路１０４に入る駆動電流Ｉａによって第１のトランジスタＱ１の制御端の電圧（即ち、ベース端子電圧）を制御して、第１のトランジスタＱ１の操作状態を決めてもよい。本実施例において、フィードバック回路１０４は、ダイオードＤ１を包含するダイオードユニット１０８を含む。
【００４５】
つまり、第１のトランジスタＱ１は、制御端の電圧及び参照電圧Ｖｒの値に基づいて、第１のトランジスタＱ１のコレクタ電流を決める。このように、調光整流電圧Ｖｂ及び電気抵抗Ｒ５の操作に合わせて、第１のトランジスタＱ１は、参照電圧Ｖｒに基づいてドライバトランジスタＱＤの制御端の電圧に対してフィードバックし制御を行い、ドライバトランジスタＱＤの操作状態に対してフィードバック調整を行うことができる。
【００４６】
従って、第１のトランジスタＱ１の制御端（例えば、ベース端子）の初期電圧が第１のトランジスタＱ１のしきい電圧より大きい限り、ドライバモジュール１１０は、ドライバトランジスタＱＤ、第１のトランジスタＱ１及びフィードバック回路１０４の協同によって、フィードバック電圧Ｖｇ（即ち、ダイオードＤ１の陰極端子電圧）を参照電圧Ｖｒに従わせることができる。
【００４７】
負荷回路１０６は、第１の端がフィードバック電圧Ｖｇを受信することに用いられ、第２の端が接地端に電気的に接続される。このように、負荷回路１０６は、フィードバック電圧Ｖｇに基づいて、駆動電流Ｉａを発生することができる。
【００４８】
具体的に、負荷回路１０６は、電気抵抗Ｒ３を含む。実際には、電気抵抗Ｒ３は、駆動電流Ｉａの最小値を決めることに用いられることができる。電気抵抗Ｒ３の抵抗値が大きいほど、同一なフィードバック電圧Ｖｇで、駆動電流Ｉａは小さくなる。このように、適当な電気抵抗Ｒ３の抵抗値を選択することで、発光モジュール１５０を流れる電流の上限を決め、発光モジュール１５０の最大電力に対する制限効果を達成し、発光モジュール１５０の過電流による損害を避けることができる。
【００４９】
本実施例において、参照電圧Ｖｒは、制御電圧受信モジュール１１５により制御電圧Ｖｄに基づいて発生し、ドライバモジュール１１０に出力される。具体的に、制御電圧受信モジュール１１５は、第２のトランジスタＱ２と、第３のトランジスタＱ３と、電気抵抗Ｒ６と、電気抵抗Ｒ６１と、を含む。図１に示すように、第２のトランジスタＱ２及び第３のトランジスタＱ３は、実際に、バイポーラ接合トランジスタ（Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＢＪＴ）であってもよいが、本発明はこれに限定されない。当業者であれば、本発明の実施可能な形態から逸脱せずに、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ、バイポーラ接合トランジスタ又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＩＧＢＴ）、高速電子移動度トランジスタ（Ｈｉｇｈ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＨＥＭＴ）、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＨＢＴ）又は他の適当な半導体素子を選択してもよい。
【００５０】
図１に示すように、電気抵抗Ｒ６の第１の端は、調光整流電圧Ｖｂを受信することに用いられる。電気抵抗Ｒ６の第２の端は、第３のトランジスタＱ３の第１の端（例えば、エミッタ端子）に電気的に接続される。電気抵抗Ｒ６１の第１の端は、同様に、調光整流電圧Ｖｂを受信することに用いられる。
【００５１】
第２のトランジスタＱ２の第１の端（例えば、コレクタ端子）は、電気抵抗Ｒ６１の第２の端に電気的に接続される。第２のトランジスタＱ２の第２の端は、ドライバモジュール１１０に電気的に接続され、参照電圧Ｖｒを提供することに用いられる。
【００５２】
第３のトランジスタＱ３は、第１の端（例えば、エミッタ端子）が第２のトランジスタＱ２の制御端（例えば、ベース端子）に電気的に接続され、第２の端（例えば、コレクタ端子）が接地端に電気的に接続され、制御端（例えば、ベース端子）が制御電圧Ｖｄを受信することに用いられる。
【００５３】
第３のトランジスタＱ３は、受信した制御電圧Ｖｄに基づいて、電気抵抗Ｒ６の協同に合わせて、第２のトランジスタＱ２の制御端（例えば、ベース端子）の電位を決めて、第２のトランジスタＱ２の操作状態を調整する。第２のトランジスタＱ２は、その操作状態によって電気抵抗Ｒ６１の協同に合わせて、第２のトランジスタＱ２の第２の端において対応する参照電圧Ｖｒをドライバモジュール１１０に出力する。
【００５４】
以上をまとめると、制御電圧受信モジュール１１５は、上記の回路素子の協同によって、制御電圧Ｖｄを電流信号に変換して制御し、制御電圧Ｖｄに基づいて対応する参照電圧Ｖｒをドライバモジュール１１０に出力する。ドライバモジュール１１０は、上記の回路構造により、電圧負帰還の形態によって、参照電圧Ｖｒに基づいて駆動電流Ｉａの大きさを調整して、発光モジュール１５０の輝度を制御し、線形調光の機能を達成する。
【００５５】
図２を参照されたい。図２は、本発明の別の実施例に係る調光回路１００ｂを示す模式図である。本実施例は、フィードバック回路１０４及び負荷回路１０６の他の可能な実作形態を開示する。本実施例において、フィードバック回路１０４は、電気抵抗Ｒ１と、電気抵抗Ｒ２と、ダイオードユニット１０８と、を含む。構造上、電気抵抗Ｒ１は、第１の端がドライバトランジスタＱＤの第２の端に電気的に接続され、第２の端が第１のトランジスタＱ１の制御端に電気的に接続される。電気抵抗Ｒ２の第１の端は、電気抵抗Ｒ１の第２の端に電気的に接続される。ダイオードユニット１０８は、第１の端が電気抵抗Ｒ１の第１の端に電気的に接続され、第２の端が電気抵抗Ｒ２の第２の端に電気的に接続される。
【００５６】
注意すべきなのは、ダイオードユニット１０８は、実際に、複数の異なる形態であってもよい。図２に示すように、ある実施例において、ダイオードユニット１０８は、互いに直列する複数のダイオードＤ１、Ｄ１１を含んでもよい。本発明は、これに限定されない。他の実施例において、図１に示すように、ダイオードユニット１０８は、ただ一つのダイオードＤ１によって達成されてもよい。
【００５７】
図１に示す実施例と同じように、本実施例において、フィードバック回路１０４は、ドライバトランジスタＱＤと第１のトランジスタＱ１との間に電気的に接続され、フィードバック回路１０４に流れた駆動電流Ｉａに基づいて電気抵抗Ｒ１、Ｒ２に合わせて操作し、第１のトランジスタＱ１の制御端の電圧（即ち、ベース端子電圧）を制御して、第１のトランジスタＱ１の操作状態を決める。フィードバック回路１０４の操作によって、フィードバック電圧Ｖｇが参照電圧Ｖｒに従い、更に、駆動電流Ｉａの大きさを間接に調整して、発光モジュール１５０の輝度を制御することができる。その詳細な操作の細部については、前の段落で詳しく開示されるため、ここで詳しく説明しない。
【００５８】
また、本実施例において、負荷回路１０６は、第１の端が電気抵抗Ｒ２の第２の端に電気的に接続され、第２の端が接地端に電気的に接続される電気抵抗Ｒ３と、第１の端がダイオードＤ１１の陰極に電気的に接続され、第２の端が接地端に電気的に接続される電気抵抗Ｒ３１と、を含む。また、電気抵抗Ｒ３１と電気抵抗Ｒ３とは、並列するように電気的に接続する。
【００５９】
注意すべきなのは、負荷回路１０６は、実際のニーズに応じて設計されてもよい。例としては、負荷回路１０６は、実際に、ただ一つの電気抵抗であってもよいし、互いに直列又は並列するように接続される複数の電気抵抗であってもよい。当業者であれば、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、各種の変更や修正を加えることができ、図２に示す回路構造が例示だけであり、本発明はこれに限定されない。
【００６０】
図３を参照されたい。図３は、本発明の別の実施例に係る調光回路１００ｃを示す模式図である。
【００６１】
本実施例において、制御電圧受信モジュール１１５は、スロープ制御回路２１０を更に含む。スロープ制御回路２１０は、第３のトランジスタＱ３を制御して、第３のトランジスタＱ３の制御端の電位を調整し、駆動電流Ｉａの制御電圧Ｖｄに対する特性曲線のスロープを制御することを達成することに用いられる。
【００６２】
例としては、スロープ制御回路２１０は、第３のトランジスタＱ３制御端の電位を調整するための分圧回路を含む。図３に示すように、分圧回路は、電気抵抗Ｒ７及び電気抵抗Ｒ８を含む。電気抵抗Ｒ７は、第１の端が制御電圧Ｖｄを受信することに用いられ、第２の端が第３のトランジスタＱ３の制御端に電気的に接続される。電気抵抗Ｒ８は、第１の端が電気抵抗Ｒ７の第２の端に電気的に接続され、第２の端が接地端に電気的に接続される。
【００６３】
図２に示す実施例と比べ、本実施例において、制御電圧Ｖｄは、電気抵抗Ｒ７、Ｒ８により分圧されて出力して、第３のトランジスタＱ３の制御端の電位を制御する。このように、電気抵抗Ｒ７とＲ８との比率を適当に変えると、制御電圧Ｖｄと第３のトランジスタＱ３の制御端電位との比例を調整し、更に、制御電圧Ｖｄと駆動電流Ｉａとの比例関係を間接に調整して、発光モジュール１５０におけるＬＥＤの輝度を変化させることができる。
【００６４】
つまり、本実施例における制御電圧受信モジュール１１５は、実際に分圧回路によるスロープ制御回路２１０によって、駆動電流Ｉａの制御電圧Ｖｄに対する特性曲線のスロープを制御する。スロープ制御回路２１０によって、調光回路１００ｃは、発光モジュール１５０に対する調光感度をより柔軟的に調整し、発光モジュール１５０の輝度の変化を向上させることができる。
【００６５】
図４を参照されたい。図４は、本発明の別の実施例に係る調光回路１００ｄを示す模式図である。
【００６６】
本実施例において、電圧調整モジュール１３０は、電気抵抗Ｒ９と、電圧レギュレータユニットＺＤ２と、第４のトランジスタＱ４と、を含む。電気抵抗Ｒ９の第１の端は調光整流電圧Ｖｃを受信することに用いられ、電圧レギュレータユニットＺＤ２の第１の端は電気抵抗Ｒ９の第２の端に電気的に接続される。ある実施例において、電圧調整モジュール１３０は、並列するように電気抵抗Ｒ９と接続する電気抵抗Ｒ９１を更に含む。
【００６７】
第４のトランジスタＱ４の第１の端は、第２の電圧レギュレータユニットＺＤ２の第１の端及び電気抵抗Ｒ９の第２の端に電気的に接続される。第４のトランジスタＱ４の制御端は、切替電圧Ｖｓを受信することに用いられる。第４のトランジスタＱ４の第２の端は、制御電圧受信モジュール１１５及びドライバモジュール１１０に電気的に接続され、調光整流電圧Ｖｂを提供することに用いられる。
【００６８】
切替電圧Ｖｓが第４のトランジスタＱ４のしきい電圧より小さい場合、第４のトランジスタＱ４がオフになって、制御電圧受信モジュール１１５及びドライバモジュール１１０の操作を中断し、駆動電流Ｉａが発光モジュール１５０を流れないように確保する。それに対して、切替電圧Ｖｓが第４のトランジスタＱ４のしきい電圧より大きい場合、第４のトランジスタＱ４がオンになって、調光整流電圧Ｖｂを制御電圧受信モジュール１１５及びドライバモジュール１１０に出力する。
【００６９】
具体的に、図４に示すように、電圧レギュレータユニットＺＤ２は、実際に、ツェナーダイオード（Ｚｅｎｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）であってもよい。ツェナーダイオードの逆方向ブレークダウン電圧の特性によって調光整流電圧Ｖｂの大きさを制限して、ドライバトランジスタＱＤの制御端電圧の大きさを間接に制限し、ドライバトランジスタＱＤの制御端電圧が素子の安全上限値を超えないようにする。このように、電圧調整モジュール１３０は、調光整流電圧Ｖｃ及び切替電圧Ｖｓに基づいて、調光整流電圧Ｖｂを出力することができる。
【００７０】
図５を参照されたい。図５は、本発明の別の実施例に係る調光回路１００ｅを示す模式図である。本実施例において、制御電圧受信モジュール１１５は、電圧クランプ回路４１０を更に含む。電圧クランプ回路４１０は、スロープ制御回路２１０に電気的に接続され、制御電圧Ｖｄに基づいてクランプ電圧Ｖｅをスロープ制御回路２１０に出力して、スロープ制御回路２１０がクランプ電圧Ｖｅに基づいて第３のトランジスタＱ３の制御端の電位を制御するようにすることに用いられる。
【００７１】
具体的に、本実施例中電圧クランプ回路４１０は、電圧レギュレータユニットＺＤ１と、第５のトランジスタＱ５と、電気抵抗Ｒ１０と、を含む。第５のトランジスタＱ５は、実際に、バイポーラ接合トランジスタ（Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＢＪＴ）であってもよいが、本発明は、これに限定されない。当業者であれば、本発明の実施可能な形態から逸脱せずに、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ、バイポーラ接合トランジスタ又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＩＧＢＴ）、高速電子移動度トランジスタ（Ｈｉｇｈ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＨＥＭＴ）、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＨＢＴ）又は他の適当な半導体素子を選択してもよい。電圧レギュレータユニットＺＤ１は、実際に、ツェナーダイオードであってもよく、ツェナーダイオードの逆方向ブレークダウン電圧の特性によってクランプ電圧Ｖｅを提供する。第５のトランジスタＱ５は、第１の端（例えば、エミッタ端子）が電圧レギュレータユニットＺＤ１の第１の端（例えば、負端子）に電気的に接続され、制御端（例えば、ベース端子）が制御電圧Ｖｄを受信することに用いられる。電気抵抗Ｒ１０は、第１の端が電圧調整モジュール１３０の電気抵抗Ｒ９の第２の端に電気的に接続され、第２の端が電圧レギュレータユニットＺＤ１の第１の端（例えば、負端子）に電気的に接続される。
【００７２】
電圧クランプ回路４１０は、電圧レギュレータユニットＺＤ１の適当な逆方向ブレークダウン電圧を選択することで、調光回路１００ｅのしきい電圧（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  Ｖｏｌｔａｇｅ）を決め、制御電圧Ｖｄがしきい電圧より小さい場合、発光モジュール１５０の輝度を変動せずに一定に維持することができる。
【００７３】
本実施例において、電圧調整モジュール１３０は、ダイオードＤ２を更に含む。ダイオードＤ２は、電気抵抗Ｒ９と電圧レギュレータユニットＺＤ２との間に電気的に接続される。また、電圧調整モジュール１３０は、実際のニーズに応じて設計されてもよい。例としては、図５に示すように、電圧調整モジュール１３０は、電気抵抗Ｒ９と電圧レギュレータユニットＺＤ２との間に複数のダイオードＤ２、Ｄ２１を直列してもよい。注意すべきなのは、当業者であれば、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、各種の変更や修正を加えることができる。図５に示す回路構造が例示だけであり、本発明はこれに限定されない。
【００７４】
このように、制御電圧Ｖｄが向上すると、ダイオードＤ２、Ｄ２１は、電圧を低下させて、調光整流電圧Ｖｂの大きさをドライバトランジスタＱＤの素子の安全上限値を超えないように制限することができる。つまり、ダイオードＤ２、Ｄ２１によって電圧を低下させて、制御電圧Ｖｄの操作の最大値を高めて、制御電圧Ｖｄがより広い操作範囲を有し、調光回路１００ｅの調光能力を向上させることができる。
【００７５】
本発明は、上記の実施例を適用することで、フィードバック回路によって、駆動電流に基づいて第１のトランジスタの操作状態を決め、発光ダイオードに対する線形調光を達成する。本発明の技術案は、従来の技術と比べ、明らかなメリットと有益な効果がある。上記技術案によって、かなりの技術進歩を達成することができ、産業上の広い適用価値がある。
【００７６】
また、ある実施例において、電圧調整モジュール、電圧クランプ回路、スロープ制御回路及び負荷回路等の機能ブロック回路の協同によって、相応的に調光回路の発光モジュールに対する調光特性を制御し、例えば、しきい電圧、調光変化程度及び下限電流の大きさ等を決めて、発光モジュールの輝度変化をより柔軟化して、実際のニーズに合致させることができる。
【００７７】
本発明を実施形態によって以上のように開示したが、これは本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、各種の変更及び修飾することができるため、本発明の保護範囲は、下記特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００７８】
１００ａ〜１００ｅ  調光回路
１０４  フィードバック回路
１０６  負荷回路
１０８  ダイオードユニット
１１０  ドライバモジュール
１１５  制御電圧受信モジュール
１２０  整流モジュール
１２５  電源
１２７  光変調器
１３０  電圧調整モジュール
１５０  発光モジュール
２１０  スロープ制御回路
４１０  電圧クランプ回路
ＱＤ  ドライバトランジスタ
Ｑ１  第１のトランジスタ
Ｑ２  第２のトランジスタ
Ｑ３  第３のトランジスタ
Ｑ４  第４のトランジスタ
Ｑ５  第５のトランジスタ
Ｄ１、Ｄ１１、Ｄ２、Ｄ２１  ダイオード
Ｒ１〜Ｒ９１  電気抵抗
ＺＤ１、ＺＤ２  電圧レギュレータユニット
Ｖｒ  参照電圧
Ｖｇ  フィードバック電圧
Ｖｔ  調光信号
Ｖｉｎ  交流電圧
Ｖａ  駆動電圧
Ｖｂ、Ｖｃ  調光整流電圧
Ｖｄ  制御電圧
Ｖｅ  クランプ電圧
Ｖｓ  切替電圧
Ｖｉ  入力電圧
Ｖｏ  出力電圧
ＶＴ１、ＶＴ２  しきい電圧値
Ｖｓａｔ、−Ｖｓａｔ  飽和電圧値
Ｉａ  駆動電流
【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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