(57)【要約】  本発明は、交流電源ライン（１２０）から動作するＬＥＤドライバ（６００）内で用いられて、入力電流及び出力電力の両方を制御する。記載したこのレギュレーション回路（６１０、６２０）により、入力電流は純抵抗の電流のように見え、入力電圧波形を正確にトラッキングする。同時に、この回路は、良好なラインレギュレーション及び固有の位相の調光器適合性を提供し、調光器を検出し、処理するために特別な回路機構を必要としない。
2017510041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時変信号を受信し、スケーリングするための回路と、
前記スケーリングされた信号の時間平均を生成するための回路と、
一定の基準信号から前記時間平均信号を減算するための回路と、
前記時変信号に前記減算信号を乗算するための回路と、
前記乗算信号を受信するための１つ又は２つ以上の電流レギュレータと、を備える、１つ又は２つ以上の電流レギュレータにおいて電流を制御するための回路。
【請求項２】
時変信号を受信し、スケーリングするための回路と、
一定の基準信号から前記スケーリングされた時変信号を減算するための回路と、
前記減算信号の時間平均を生成するための回路と、
前記時変信号に前記時間平均信号を乗算するための回路と、
前記乗算信号を受信するための１つ又は２つ以上の電流レギュレータと、を備える、１つ又は２つ以上の電流レギュレータにおいて電流を制御するための回路。
【請求項３】
時変信号を受信し、スケーリングするための第１の回路と、
前記第１のスケーリングされた信号の時間平均を生成するための回路と、
一定の基準信号から前記時間平均信号を減算するための回路と、
時変信号を受信し、スケーリングするための第２の回路と、
前記第２のスケーリングされた信号に前記時間平均信号を乗算するための回路と、
前記乗算信号を受信するための１つ又は２つ以上の電流レギュレータと、を備える、１つ又は２つ以上の電流レギュレータにおいて電流を制御するための回路。
【請求項４】
時変信号を受信し、スケーリングするための第１の回路と、
一定の基準信号から前記第１のスケーリングされた信号を減算するための回路と、
前記減算信号の時間平均を生成するための回路と、
時変信号を受信し、スケーリングするための第２の回路と、
前記第２のスケーリングされた信号に前記時間平均信号を乗算するための回路と、
前記乗算信号を受信するための１つ又は２つ以上の電流レギュレータと、を備える、１つ又は２つ以上の線形電流レギュレータにおいて電流を制御するための回路。
【請求項５】
時変信号を受信し、スケーリングするための第１の回路と、
前記第１のスケーリングされた信号をスケーリングする第２の回路と、
前記第２のスケーリングされた信号の時間平均を生成するための回路と、
一定の基準信号から前記時間平均信号を減算するための回路と、
前記第１のスケーリングされた信号に前記減算信号を乗算するための回路と、
前記乗算信号を受信するための１つ又は２つ以上の電流レギュレータと、を備える、１つ又は２つ以上の電流レギュレータにおいて電流を制御するための回路。
【請求項６】
時変信号を受信し、スケーリングするための第１の回路と、
前記第１のスケーリングされた信号をスケーリングする第２の回路と、
一定の基準信号から前記第２のスケーリングされた信号を減算するための回路と、
前記減算信号の時間平均を生成するための回路と、
前記第１のスケーリングされた信号に前記時間平均信号を乗算するための回路と、
前記乗算信号を受信するための１つ又は２つ以上の電流レギュレータと、を備える、１つ又は２つ以上の電流レギュレータにおいて電流を制御するための回路。
【請求項７】
時変信号を受信し、スケーリングするための第１の回路と、
一定の基準信号から前記第１のスケーリングされた信号を減算するための回路と、
前記減算信号をスケーリングするための第２の回路と、
前記第２のスケーリングされた信号の時間平均を生成するための回路と、
前記第１のスケーリングされた信号に前記時間平均信号を乗算するための回路と、
前記乗算信号を受信するための１つ又は２つ以上の電流レギュレータと、を備える、１つ又は２つ以上の電流レギュレータにおいて電流を制御するための回路。
【請求項８】
時変信号を受信し、スケーリングするための第１の回路と、
前記時変信号の時間平均を生成するための回路と、
前記時間平均信号をスケーリングするための第２の回路と、
一定の基準信号から前記第２のスケーリングされた信号を減算するための回路と、
前記第１のスケーリングされた信号に前記減算信号を乗算するための回路と、
前記乗算信号を受信するための１つ又は２つ以上の電流レギュレータと、を備える、１つ又は２つ以上の電流レギュレータにおいて電流を制御するための回路。
【請求項９】
時変信号を受信し、スケーリングするための第１の回路と、
前記時変信号の時間平均を生成するための回路と、
一定の基準信号から前記時間平均信号を減算するための回路と、
前記時間平均信号をスケーリングするための第２の回路と、
前記第１のスケーリングされた信号に前記第２のスケーリングされた信号を乗算するための回路と、
前記乗算信号を受信するための１つ又は２つ以上の電流レギュレータと、を備える、１つ又は２つ以上の電流レギュレータにおいて電流を制御するための回路。
【請求項１０】
時変信号を受信し、スケーリングするための第１の回路と、
前記第１のスケーリングされた信号の時間平均を生成するための回路と、
一定の基準信号から前記時間平均信号を減算するための回路と、
前記減算信号をスケーリングするための第２の回路と、
前記第１のスケーリングされた信号に前記第２のスケーリングされた信号を乗算するための回路と、
前記乗算信号を受信するための１つ又は２つ以上の電流レギュレータと、を備える、１つ又は２つ以上の電流レギュレータにおいて電流を制御するための回路。
【請求項１１】
時変信号を受信し、スケーリングするための第１の回路と、
前記第１のスケーリングされた信号をスケーリングする第２の回路と、
前記第１のスケーリングされた信号の時間平均を生成するための回路と、
一定の基準信号から前記時間平均信号を減算するための回路と、
前記第２のスケーリングされた信号に前記減算信号を乗算するための回路と、
前記乗算信号を受信するための１つ又は２つ以上の電流レギュレータと、を備える、１つ又は２つ以上の電流レギュレータにおいて電流を制御するための回路。
【請求項１２】
時変信号を受信し、スケーリングするための第１の回路と、
前記第１のスケーリングされた信号をスケーリングする第２の回路と、
一定の基準信号から前記第１のスケーリングされた信号を減算するための回路と、
前記減算信号の時間平均を生成するための回路と、
前記第２のスケーリングされた信号に前記時間平均信号を乗算するための回路と、
前記乗算信号を受信するための１つ又は２つ以上の電流レギュレータと、を備える、１つ又は２つ以上の電流レギュレータにおいて電流を制御するための回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧交流電源から動作し、ＬＥＤのマトリックスを駆動するレギュレータに応用される電流制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
理想的には、ランプが電力系統などの正弦波源から給電されるとき、ランプはその正弦波源から純抵抗として見えるのが望ましい。すなわち、電圧波形と同調し、密接に整合して電源から電流を引くべきである。このことは、発電及び伝送インフラストラクチャ上の負荷を最小にする。ただし、入力電圧振幅が変化するとき、ランプからの光出力は、ほぼ一定のままであるべきである。これには、ラインレギュレーション回路機構が必要である。
【０００３】
ランプに印加される電圧の減少に伴い、ラインレギュレーションは一定の光出力を維持しようとする一方、調光器はランプに供給される電圧を効果的に低減することによってランプの輝度を低減しようとする。外部調光器が供給電圧を低減すると、ランプ内のラインレギュレーション回路機構は、比較的一定の電力及びランプの輝度を維持するために入力電流を増加させて対応し、したがって調光器の効果をなくしている。
【０００４】
より気がかりなのは、低い調光レベルにおいて、ラインレギュレーション回路機構が、入力電流を破壊的レベルへと増加させるおそれがあり、これは安全性の問題である。
【０００５】
複雑な回路機構は、多くの場合、適切に対応するために、調光器及び更なる回路機構の存在を検出する必要がある。
【０００６】
交流ラインからのＬＥＤの駆動には、特異な性質が必要である。交流ラインは定電圧正弦波であるが、ＬＥＤは、動作するために一定の直流電流を必要とする。交流電源からＬＥＤのマトリックスを駆動するための多くの方法が存在する。従来は、異なる入力電圧及び出力電圧にてインダクティブ素子を使用してエネルギーを貯蔵し放出する、インダクティブアプローチがとられる。これは従来のスイッチング電源アプローチである。これは、嵩高で、高価な磁気回路の利用、関連する高いスイッチング周波数によるＥＭＩの発生、良好な力率を達成する際の困難さ、限られた寿命の電解コンデンサの使用、高電流装置の必要、及び調光器の適合性の問題という短所を有する。
【０００７】
これらの問題に対処するために、かつ回路機構を単純化するために、多段階の順次動作する線形レギュレータを使用してＬＥＤの分割されたストリングを駆動してきた。瞬時入力電流は、概ね入力電圧に追従し、低歪み及び良好な力率を提供する。またそれらのレギュレータは、本質的にほとんどの調光器に対応している。
【０００８】
図１に示すように、従来技術の多段階の順次動作する線形レギュレータでは、ＬＥＤの長いストリングは、複数の場所で分岐され、各タップは、上流のストリングセグメントのＬＥＤ電流を制御する線形電流レギュレータを有する。瞬時整流入力電圧が上昇するとき、下流のセグメントは、導電を開始するのに十分な電圧を得る。一旦セグメントが導電を開始すると、下流のレギュレータは、上流のレギュレータから引き継ぐ。このことは、レギュレータが導電しているとき、各レギュレータをまたがって電圧を制限し、電力の損失を最小にする。
【０００９】
典型的には、各レギュレータは、一定の電流レベルで動作する。したがって、入力電流の波形は、平滑な正弦波ではなくて階段であり、入力電流高調波をもたらす。
【００１０】
ラインレギュレーションはまた、従来技術における問題となっている。すなわち、出力電力、したがって輝度は、時間平均入力電圧の変化に伴って変化する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
必要とされるものは、従来技術におけるこれらの問題及び短所を克服するＬＥＤドライバ用の改善された電流制御回路である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本明細書に記載された発明は、ＬＥＤのマトリックス及びマトリックスを駆動する線形電流レギュレータに応用されるとき、連続的な入力電流を提供し、入力電圧における変動を補完する。本発明はまた、通常の供給電圧の範囲を超えて、良好なラインレギュレーションを維持しながら、固有の調光器の適合性を提供する。調光器に対する特別な検出及び反応は必要ない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ＬＥＤのストリングと共に使用される従来技術の線形レギュレータシステムを示す。
【図２】図１のシステムの経時的入力電流を示す。
【図３】ＬＥＤのストリングと共に使用される従来技術の電流レギュレーション回路を示す。
【図４】供給電圧の逆数に関する線形近似を示す。
【図５】供給電圧の逆数及び同じものの線形近似に関連した電力を示す。
【図６】供給電圧の逆数の線形近似を利用する入力電流ＬＥＤドライバの実施形態を示す。
【図７】様々なラインレギュレーション回路に関するピーク入力電流を示す。
【図８】様々なラインレギュレーション回路に関する入力電力を示す。
【図９】様々なラインレギュレーション回路に関する入力電流を示す。
【図１０】ランプ調光器と共に使用される図６の実施形態を示す。
【図１１】図１０のシステムに関する入力電力を示す。
【図１２】ＬＥＤシステムの実施形態を示す。
【図１３Ａ】ラインレギュレーション回路の構成要素の異なる構成を示す。
【図１３Ｂ】ラインレギュレーション回路の構成要素の異なる構成を示す。
【図１３Ｃ】ラインレギュレーション回路の構成要素の異なる構成を示す。
【図１３Ｄ】ラインレギュレーション回路の構成要素の異なる構成を示す。
【図１３Ｅ】ラインレギュレーション回路の構成要素の異なる構成を示す。
【図１３Ｆ】ラインレギュレーション回路の構成要素の異なる構成を示す。
【図１３Ｇ】ラインレギュレーション回路の構成要素の異なる構成を示す。
【図１３Ｈ】ラインレギュレーション回路の構成要素の異なる構成を示す。
【図１３Ｉ】ラインレギュレーション回路の構成要素の異なる構成を示す。
【図１３Ｊ】ラインレギュレーション回路の構成要素の異なる構成を示す。
【図１３Ｋ】ラインレギュレーション回路の構成要素の異なる構成を示す。
【図１３Ｌ】ラインレギュレーション回路の構成要素の異なる構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照すると、多段階の順次動作する線形電流レギュレータに基づく従来技術のＬＥＤドライバが示されている。入力供給は、全波ブリッジ整流器１２１に接続された調整電圧の交流の正弦波源１２０である。整流した交流を使用して、ＬＥＤセグメント１０１、１０２、１０３、１０４、及び１０５を供給する。交流入力電圧は、直交変換装置で見出されるいわゆる疑似正弦を含む、きれいな正弦波以外の波形を仮定してもよい。
【００１５】
最初に、入力電圧は０ボルトで開始し、全てのレギュレータ１１１、１１２、１１３、１１４、及び１１５は、オンであるが、第１のＬＥＤセグメント１０１に順バイアスするには電圧が不足しているので、導電していない。瞬時整流した交流電圧が上昇するにつれて、ＬＥＤセグメントに順バイアスするのに十分な電圧になり、第１のセグメント１０１で開始し、下流に進む。下流のセグメントが順バイアスになると（例えば、ストリング１０３）、そのセグメントに関連した線形電流レギュレータ（例えば、ストリング１０３に関連したレギュレータ１１３）は、導電を開始する。最終的には、この下流のレギュレータは、レギュレーションを実現する。シーケンシングロジック１２３は次に、上流のレギュレータ（例えば、レギュレータ１１３が導電しているときのレギュレータ１１１及び１１２）を遮断する。上流のレギュレータの遮断は、各線形レギュレータが導電しているとき、それらをまたがる電圧降下を最小にし、電力損失を最小にし、効率を高める。
【００１６】
このイベントの順序は、整流した交流のダウンスロープで反転する。具体的には、整流した交流電圧が低下すると、下流のセグメントは、順バイアスになるのを停止し、導電を停止する。シーケンシングロジック１２３は、下流のレギュレータを遮断し、上流のレギュレータをオンにする。例えば、ストリング（１０５）が逆バイアスになると、シーケンシングロジック１２３は、レギュレータ１１５をオフにして、レギュレータ１１４をオンにする。
【００１７】
ここで図２を参照すると、階段（図１の回路に対応）及び連続的な入力電流の波形の両方が示されている。ほとんどの多段階の順次動作する線形ＬＥＤドライバでは、各レギュレータは、「レギュレータ１」、「レギュレータ２」などの記号のついたレベルによって示されるように、電流を一定のレベルに調整する。ドライバは、１つのレギュレータから次のレギュレータに移行するので、入力電流を１つのレベルから次のレベルへジャンプさせ、階段型の波形をもたらす。この波形は、入力電流の歪みの原因となり、ＥＭＩを引き起こす場合がある。連続的な波形中の小さなノッチは、第１のＬＥＤストリングセグメントの電圧によって生じる。第１のセグメントの順方向電圧降下の下では、入力電流は流れない。
【００１８】
図３を参照すると、連続的な入力電流ＬＥＤドライバを備える従来技術のＬＥＤシステム３００が示されている。説明を簡単にするために、２段階のみ示されている。実務では、より多くの段階が使用され得るか又は、ただ１つの段階が使用され得る。
【００１９】
図１のように、入力供給は、全波ブリッジ整流器１２１に接続された調整電圧の交流の正弦波源１２０である。整流した交流電圧（ＶRAC）は、ＬＥＤセグメント１０３及びＬＥＤセグメント１０４に接続され、減衰素子１０５によって減衰される。減衰係数は、ｋ1によって表される。これは、ＶRACを、低電圧制御回路によって使用することができるレベル、ＶREFまで低減する。ＶREFは、線形電流レギュレータの基準として使用され、入力電流の波形は、入力電圧と同じ波形となるであろう。
【００２０】
ＬＥＤシステム３００は、電流レギュレーション回路３１０及び電流レギュレーション回路３２０を備える。電流レギュレーション回路３１０を通る電流は、電流検出抵抗器３１３によって測定され、電流レギュレーション回路３２０を通る電流は、電流検出抵抗器３２３によって測定される。他の電流検出方法を代わりに使用することができる。電流レギュレーション回路３１０について、誤差増幅器３１１上のローカルなフィードバックループは、検出電圧をＶREFと比較し、電流シンク３１２の電流を調節する。同様に、電流レギュレーション回路３２０について、誤差増幅器３２１上のローカルなフィードバックループは、検出電圧をＶREFと比較し、電流シンク３２２の電流を調節する。下流のストリングセグメントが順バイアスになると、シーケンシングロジック１２３は、上流のレギュレータを遮断する。例えば、ＬＥＤセグメント１０４が順バイアスになると、シーケンシングロジック１２３は、電流レギュレーション回路３１０を遮断する。
【００２１】
この単純化した従来技術のアプローチの１つの欠点は、振幅（ピークトゥピーク）において供給電圧が上昇するにつれ、電流もまた増大する。入力電力は、電圧及び電流（Ｐ＝Ｉ×Ｖ）の積であるため、入力電圧及び電流の両方が上昇すると、より高い入力電力となる。このことは、より高い出力電力及びランプ輝度に転換し、脆弱なラインレギュレーションにつながる。１つの解決策は、平均入力電圧を監視し、それを使用して電流のピークトゥピークの振幅を調節することである。電流と電圧との間の関係は、反比例Ｉ＝Ｐ／Ｖであり、したがって、電流は、供給電圧の逆数に関連するはずである。これは除算処理を必要とする。除算回路の実装は、複雑になる場合がある。除算回路を実装する代わりに、乗算器と組み合わせた単純な線形関数を利用して反転を近似することができる。そうすることにより、従来のラインレギュレーション回路で提供されない有益な更なる効果を提供し、それらのいずれも追加の回路機構を必要としない。
【００２２】
図４は、反転の線形近似をどのように実現することができるかを示す。実線は、反比例のｉ1（ｖ）＝１／ｖの関数を示す一方、破線は、線形のｉ2（ｖ）＝ａ−ｂ×ｖの関数を示す。ｉ1及びｉ2の両方の関数は、正の入力に対して負の傾きを有し、入力電圧が上昇するにつれて、入力電流を減少させるために必要である逆相関を提供することに注意されたい。垂直の「ｌｏ」及び「ｈｉ」という破線によって示されるｉ値の所定の範囲を超えて、理想のｉ1（ｖ）の関数を線形のｉ2（ｖ）の関数によって近似することができる。
【００２３】
電力は、電流の電圧倍である（Ｐ＝Ｖ×Ｉ）。図５は、電力を得るための従来及び線形近似の両方に関する汎用の関数ｐ1（ｖ）＝ｖ×ｉ1（ｖ）及びｐ2（ｖ）＝ｖ×ｉ2（ｖ）を示している。ｐ1は、理想のラインレギュレーションについてであり、一方、ｐ2は、線形近似についてである。これらの２つの関数は、電力（ｐ）を電流（ｉ）の電圧（ｖ）倍として記述する。図４に示すように、ｐ1の関数は、ｖ値の全範囲にわたって一定の電力を維持する一方で、ｐ2の関数は、関心の範囲の上及び下で減少する。これは、線形近似の欠点ではなく、むしろ実際に従来のラインレギュレーション回路にはない幾つかの有用な効果をもたらす。入力電圧に関する正常な動作範囲内で、電力は、ほぼ一定に維持されるが、入力電圧が正常範囲より下に低下するか、それより上に上昇すると、入力電流及び電力は減少し、安全な動作特性を提供する。ここで、入力電圧に関する正常な動作範囲は、米国において１２０Ｖ＋／−１５％（又は１０２Ｖ〜１３８Ｖ）のピーク値である。米国外での入力電圧に関する正常な動作範囲は、異なるピーク値を有することがあるが、特定の国の標準のピーク値に基づいて＋／−１５％の許容誤差が、正常な動作範囲であると通常考えられる。従来技術と対照的に、本発明は、調光器（存在する場合）を妨げないが、代わりに調光器がランプを暗くすることを可能にする。また低い調光設定では、入力電流は、有害なレベルまで増大せずに減少する。
【００２４】
図６を参照すると、上記線形近似の実装のためのＬＥＤシステム６００が提示されている。ＬＥＤシステム６００は、図１及び３のように全波ブリッジ整流器１２１に接続された調整電圧の交流の正弦波源１２０を備える。実施形態は、ラインレギュレーション回路６１０及び電流レギュレーション回路６２０を更に備える。
【００２５】
ラインレギュレーション回路６１０は、減衰素子６１１、ローパスフィルタ６１２、減衰素子６１３、基準電圧ＶRXを受信する減算器６１４、乗算器６１６、及び基準電圧６１５（ＶREF）を含む。電流レギュレーション回路６２０は、図３に関して既述の電流レギュレーション回路３１０及び３２０と同じである。電流レギュレーション回路６２０では、誤差増幅器６２１上のローカルなフィードバックループは、検出電圧をＶREF  ６１５と比較し、電流シンク６２３の電流を調節する。
【００２６】
減衰素子６１１は、整流電圧ＶRACを１／ｋ１に減衰する。これは、ＶRACを低電圧制御回路によって使用することができるレベルまで低減する。ローパスフィルタ６１２は、ライン周波数をかなり下回るカットオフ周波数を有し、ＶRACの平均を本質的に提供する。ＶRAC（ｋ１によってスケーリングされる）の平均電圧を表すこの信号は、所望により次に減衰素子６１３によってスケーリングされてもよく、その値はｋ2によって表される。ｋ2の値は、１未満、１と等しい、又は１超であってもよい。スケーリングされた信号は、次に減算器６１４の負の入力に提供される。基準電圧ＶRXは、減算器６１４の正の入力に適用される。平均ＶRACは、入力電圧が上昇するにつれて入力電流を減少させるために必要である反転を近似する入力電圧振幅に関して負の傾きを提供するので、これが減算されることは、重要である。ｋ1、ｋ2、及びＶRXの値は、可能な最良のラインレギュレーション用の回路を適切に設定するために注意深く選択される必要がある。
【００２７】
線形近似回路の出力は次に、整流した交流の入力電圧を表すＶRAC信号を乗算して、線形電流レギュレータにおいて電流を定めるための基準を提供する。このラインレギュレーション回路により、入力電流は純抵抗の電流のように見え、入力電圧波形を正確にトラッキングする。同時に、適正なラインレギュレーション及び調光器適合性を提供する。
【００２８】
これらの要素の順序及び配置は、本発明の基本前提を損なわずに変化し得る。
【００２９】
電流レギュレータに提供される基準電圧６１５、ＶREFは、次の等式によって説明される。
【数１】
2017510041.tif 000003
【００３０】
電流検出抵抗器、誤差増幅器、及び出力トランジスタからなる典型的な電流レギュレーション回路中の電流を定めるために使用されるとき、次の等式が適用され得る。
【数２】
2017510041.tif 000004
【００３１】
図６の例では、ＩREGは、電流シンク６２３を通る電流であり、ＲSNSは、検出抵抗器６２２の抵抗、ＲＣＳＸである。
【００３２】
図７は、様々なラインレギュレーション回路のピーク入力電流を示す。「未修正」という記号のついた曲線は、ラインレギュレーションがなかった場合にピーク入力電流がどうなったかを示す。「理想」という記号のついた曲線は、最適なラインレギュレーションが実装された場合のピーク入力電流を示す。「発明」という記号のついた曲線は、ｋ1、ｋ2、及びＶRXに関する最適化された値を使用して図６のラインレギュレーション回路を実装したときのピーク入力電流を示す。
【００３３】
図８は、図７に示される同じ３つの構成に関して入力電力の観点からラインレギュレーションを示す。入力電圧の範囲は、２３０ＶＡＣ＋／−１５％である。出力電力は、名目上１４Ｗであり、入力電圧の範囲にわたって約０．４Ｗ変化する。これは、＋／−３％のラインレギュレーションである。
【００３４】
図９は、図７の３つの構成に関してより広範囲の供給電圧にわたる入力電流を示す。線間電圧の正常な範囲は、「Ｖｌｏ」及び「Ｖｈｉ」という垂直線によって描かれる。供給電圧が低下するにつれて、ラインレギュレーション回路機構（「発明」とラベル付けられた）を使用する入力電流は、正常な低い線間電圧のときよりもさほど高くないピークに達し、次に方向を反転し減少することに注意することが重要である。これは正常な供給電圧範囲の上及び下の入力電力を減少させる重要な安全機能である。これと、「理想」とラベル付けされた曲線によって示される理想のラインレギュレーションを対比されたい。理想のラインレギュレーションに関して、入力電圧が低下するにつれて、入力電流は増大し続け、最終的には有害なレベルに達する。
【００３５】
図１０は、ランプ調光器１０１０を備えるＬＥＤシステム１０００における図６の実施形態の使用を示す。
【００３６】
図１１は、ランプ調光器１０１０と併用したときの図１０の回路の動作を示す。ランプ調光器１０１０が導通角を減少させると、ドライバに提供される平均の整流した交流電圧は低下する。理想のラインレギュレーション回路を利用した場合は、入力電圧が低下するとき、レギュレーション回路は一定の電力を維持するので、調光器１０１０はランプ輝度に何の影響も持たない。これと、「発明」とラベル付けされた曲線として図８に示される本発明を比較されたい。入力電圧が正常な供給電圧の範囲より下に低下すると、入力電力は同様に減少し、結果として輝度は、調光器が弱くなるにつれて低下する。調光器１０１０の適合性は、ラインレギュレーション回路の固有の部分である。調光器の適合性のために特別な回路機構は必要ない。
【００３７】
図１２を参照すると、上述の実施形態の適用性は、Ｎが１以上の整数であるＮ段階を有するＬＥＤシステム１２００に示され、Ｎ段階のそれぞれは、ＬＥＤセグメント１０３及び電流レギュレーション回路６２０を備える。
【００３８】
図１３Ａ〜１３Ｌを参照すると、ラインレギュレーション回路６１０の異なる実施形態が示される。ラインレギュレーション回路６１０は、様々な図に示されるように減衰素子６１１、ローパスフィルタ６１２（平均化機能を実行する）、減衰素子６１３、減算器６１４、及び乗算器６１６の異なる構成を備えることができる。様々な構成要素の構成は図１３Ａ〜１３Ｌの間で変化するが、各構成要素の動作は、既述と同じになるだろう。
【００３９】
本明細書における本発明に対する言及は、いかなる請求項又は請求項の用語の範囲も限定することを意図するものではなく、代わりに請求項の１つ以上によって包含されることがある１つ以上の特徴に言及することを意図するにすぎない。上述の構造、プロセス、及び数値例は、単なる例示であり、請求項を限定するものと見なされるべきではない。本明細書で使用されるとおり、用語「〜の上方に（over）」及び「〜の上に（on）」の両方は、「直接的に〜の上に」（中間の材料、要素、又は間隙が間に配設されていない）及び「間接的に〜の上に」（中間の材料、要素、又は間隙が間に配設されている）を包括的に含むことに留意されるべきである。
【図１】
2017510041.tif 000005
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１３Ｇ】
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【図１３Ｈ】
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【図１３Ｉ】
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【図１３Ｊ】
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【図１３Ｋ】
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【図１３Ｌ】
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【国際調査報告】
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