JP2010531532A5 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010531532A5 JP2010531532A5 JP2010514203A JP2010514203A JP2010531532A5 JP 2010531532 A5 JP2010531532 A5 JP 2010531532A5 JP 2010514203 A JP2010514203 A JP 2010514203A JP 2010514203 A JP2010514203 A JP 2010514203A JP 2010531532 A5 JP2010531532 A5 JP 2010531532A5
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- current
- light source
- lamp
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 35
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 33
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 2
- 230000001965 increased Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000010752 BS 2869 Class D Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 description 1
Description
本発明は、光源に電圧信号及び電流信号を供給する供給回路と、供給回路を有する装置と、光源に電圧信号及び電流信号を供給する方法と、供給回路を制御するための制御信号と、制御信号を生成するための情報を記憶している及び有している媒体とに関する。このような電源の例は、切替えられたモードの電源及び他の電源である。このような装置の例は、消費者製品及び非消費者製品である。このような媒体の例は、ディスク及びスティックのような、機械式メモリ並びに非機械式メモリ及び担体である。
米国第2007/0040533号は、タイトルにおいて、スイッチング電源における入力波形の制御を開示しており、概要において、力率が系統的な仕方においてユニティの下方にずれるのを可能にされているので、フィルタの大きさが大幅に減少されることができるという認識を開示している。特定の、計算可能な波形は、所望の目標の力率が与えられた場合、最小のフィルタの大きさの使用を可能にしている。米国特許第2007/0040533号は、図8において、入力電圧及び所定の入力電流から生じている出力電圧を更に開示しており、段落0043において、200μFの出力コンデンサを有するコンバータの場合、この出力電圧が比較的小さい120Hzのリップルを示していることを更に開示している。前記出力コンデンサは、このリップルを低減する役割を果たしている。このように、前記出力コンデンサが減少された値を有している場合、前記リップルは増大された値を得るであろう。
この従来技術の開示は、前記出力電圧におけるリップルが、依然としてあまりにも大きいという事実のために不利である。光源に供給する前記コンバータを使用する場合、このリップルは、結果として、可視的なフリッカを生じる。従来技術は、前記コンバータが、比較的大きい値を有する電解出力コンデンサを使用しているという事実により、更に不利である。このような電解出力コンデンサは、特により高い温度において、比較的短い寿命を有する。
本発明の目的は、少なくとも低減された可視的なフリッカ(好ましくは、非可視的なフリッカのみ)を有する光源に電圧信号及び電流信号を供給する供給回路を、比較的大きい電解出力コンデンサを必要とすることなく(好ましくは如何なる電解出力コンデンサも必要とすることなく)提供することにある。
本発明の他の目的は、少なくとも低減されている可視的なフリッカ(好ましくは非可視的なフリッカのみ)を有する光源への供給のために、比較的大きい電解出力コンデンサを必要とすることなく(好ましくは、如何なる電解出力コンデンサも必要とすることなく)、供給回路を有する装置を提供すること、光源に電圧信号及び電流信号を供給する方法を提供すること、供給回路を制御するための制御信号を提供すること、並びに制御信号を記憶する及び有している媒体を提供することにある。
本発明の第1の見地は、光源に電圧信号及び電流信号を供給する供給回路であって、少なくとも1つのスイッチと、前記光源の電力スペクトルの高調波成分の少なくとも1つの周波数成分の値を減少するように前記少なくとも1つのスイッチを制御するコントローラとを有している供給回路を提供する。
前記少なくとも1つのスイッチは、例えば、前記電圧及び電流信号のうちの一方を切換える、又は、例えば、結果として前記電圧及び電流信号の一方を生じる信号を切換える。このようにして、前記電圧及び電流信号の他方は、調整されることができる。前記光源の電力スペクトルは、例えば、電圧及び電流信号の(積の)関数である。これらのうちの一方を調整することによって、前記電力スペクトルは、前記電力スペクトルの高調波成分の少なくとも1つの周波数成分の値が減少されることができるような仕方において調整されることができる。結果として、可視的なフリッカは、減少されることができる。
可視的なフリッカは、直接的に見えるフリッカでもあり得て、及び/又は、間接的に見える(例えば、移動している対象に対するストロボ効果の形態)フリッカでもあり得る。
前記光源は、前記電圧信号(例えば、AC電圧信号)を供給される、及び/又は前記電流信号(例えば、AC電流信号)を供給される。前記光源は、交流型又は直流型であり得る。例えば、ガス放電ランプは、常にではないが、しばしば、交流駆動される。例えば、発光ダイオード(又はLED)及び有機発光ダイオード(又はOLED)は、直流型である。
実施例によれば、供給回路は、AC電源から生じている更なる電圧信号及び更なる電流信号の少なくとも一方の基本周波数の2倍に等しい周波数における第1の周波数成分を少なくとも有している前記高調波成分の前記少なくとも1つの周波数成分によって規定される。
前記電源スペクトルの前記高調波成分の前記第1の周波数成分は、例えば100Hz(2×50Hz、欧州)又は120Hz(2×60Hz、米国)の周波数を有する。
実施例によれば、供給回路は、この可視的なフリッカを減少するためのエネルギ蓄積コンデンサを使用することなく、前記光源から生じている光における可視的なフリッカを減少することによって規定される。
実施例によれば、供給回路は、前記電圧信号及び前記電流信号の関数である電力スペクトルと、そして、前記電圧を切替えている前記少なくとも1つのスイッチは、前記電流信号を制御するために電圧信号を切換える少なくとも1つのスイッチとによって規定される。使用されてはならない、かつ、回避されなければならない前記エネルギ蓄積コンデンサは、例えば、電解コンデンサである。
実施例によれば、供給回路は、前記少なくとも1つのスイッチのための制御信号を生成するための装置を有している前記コントローラによって規定される。
このような装置は、メモリ又はドライブであっても良い。前記光源が知られている場合、前記供給回路における信号を測定することは必要ではなく、前記制御信号は、予め規定されていても良い。
実施例によれば、供給回路は、測定された信号を前記少なくとも1つのスイッチのための制御信号に変換するコンバータを有する前記コントローラによって規定される。
このようなコンバータは、マイクロプロセッサ(の一部)であっても良い。前記光源が知られていない場合、前記光源が複数の異なる光源のうちの1つであり得る場合、又は複数の光源が変化し得る場合、前記供給回路における信号を測定することが必要かもしれず、前記制御信号は、測定された前記信号から得なければならないこともある。
前記光源は、高強度放電ランプ又はHIDランプ(例えば、AC型)であり得て、整流は、例えば、最大限電流の流れにおいて又は最大限電流の流れのすぐ後において電極の温度が高いときに生じる。
本発明の第2の見地は、本発明による供給回路を有する装置を提供する。
本発明の第3の見地は、光源に電圧信号及び電流信号を供給する方法であって、少なくとも1つの切換えステップと、前記光源の電力スペクトルの高調波成分の少なくとも1つの周波数成分の値を減少するように前記少なくとも1つの切換えステップを制御する制御ステップとを有している方法を提供する。
本発明の第4の見地は、光源へ電圧信号及び電流信号を出力する供給回路を制御するための制御信号であって、前記光源の電力スペクトルの高調波成分の少なくとも1つの周波数成分の値を減少するように設計されている制御信号を提供する。
本発明の第5の見地は、本発明による制御信号を生成するための情報を記憶している及び有している媒体を提供する。
この情報は、比較的直接的な仕方の制御信号を生成するための直接的な情報であっても良く、又は、この情報は、測定された信号を比較的間接的な仕方の制御信号に変換するために使用される間接的な情報であっても良い。
前記システム、前記方法、前記制御信号及び前記媒体の実施例は、前記供給回路の実施例と一致している。
洞察は、光源からの光における可視的なフリッカが、高調波成分を有する電力スペクトルを持っている前記光源から生じるということでもある。基本的な思想は、前記電力スペクトルの高調波成分の少なくとも1つの周波数成分の値が減少されるような仕方で、供給回路におけるスイッチが制御されるべきであるということでもある。
本発明は、少なくとも減少された可視的なフリッカ(好ましくは、非可視的なフリッカのみ)を有する光源に電圧信号及び電流信号を供給する供給回路を提供する問題を、比較的大きいエネルギ蓄積コンデンサを必要とすることなく(好ましくは、如何なるエネルギ蓄積コンデンサも必要とすることなく)解決する。本発明は、エネルギ蓄積コンデンサが前記供給回路において回避されることができるという点において更に有利である。
本発明のこれらの及び他の見地は、以下に記載される実施例を参照して明らかになり、説明されるであろう。
図1は、従来技術の供給回路によって給電されているランプに関して、電源電圧Vm及びシミュレーションされた電源電流Imを上方のグラフにおいて示しており、電源電力Pm及び電源関数Smを下方のグラフにおいて示している。この電流の形状は、典型的には、電解コンデンサが標準的なダイオード整流器を介して充電された場合に、見られる。前記高調波成分は、非常に高いが、このことは、小さいランプ(例えば、25ワット)に関しては、このような小さいランプには規制の例外があるという事実により、問題ではない。電源電流Imを前記ランプへのエネルギ蓄積を伴うことなく利用する場合、光の変動は、Sm関数に等しい。この効果を視覚化するために、時間領域のこの描写は、このことは、図2に示されているような、周波数領域に転送されることができる。
図2は、図1に示されている歪められている電源電流を給電されている場合の前記ランプの電力の周波数スペクトルを示している。26ワットの振幅を有する直流の光放出から離れて、20ワットの振幅を有する100Hzにおける著しい成分が存在しており、これは、光束の78%である。磁気バラストを備えるランプを利用する場合、前記電流及び電力は、実質的に正弦波の形状を有しており(これにより、前記HIDランプの非線形的な振る舞いを無視している)、前記周波数スペクトルは、図3に示されている。
図3は、正弦波電源電流によって給電されている場合の前記ランプの電力の周波数スペクトルを示している。100Hzにおける成分は、約16.4ワットの振幅を有しており、この例においては、光束の63%である。
図4は、前記電源電流の高調波成分の周波数成分の調整された位相角に関して、供給回路によって給電されているランプの場合の、電源電圧及びシミュレーションされた電源電流を上方のグラフにおいて示しており、電源電力及び電源関数を下方のグラフにおいて示している。前記周波数成分の位相角のみが調整されており、前記周波数成分の高調波振幅は、変化されていない。エネルギ蓄積を伴うことなく、前記ランプの電力束は、矩形波に近いものになることができる。ピーク電流は、標準的な状況におけるものよりも低い。図5における周波数分析は、前記低い周波数フリッカがどれだけ低減されることができるかを示している。
図5は、図4に示されている電源電流を供給されている場合の前記ランプの電力の周波数スペクトルを示している。100Hz成分の振幅は、4.3ワットに減少されており、これは僅か16.5%に等しく、実際に、もはや問題でない。実際の認識に関して、より高い周波数成分を、このレベルよりも下方に減少する必要はなく、従って、前記電流の形状は、図7に示されているように、200Hz及び100Hzの16.5%に関して設計する場合に、更により良好になることができる。
図6は、図7に示されている電源電流によって給電されている場合のランプの電力の周波数スペクトルを示している。
図7は、第3及び第5高調波成分のみを有する電源電流に関して、供給回路によって給電されているランプに関して、電源電圧及びシミュレーションされた電源電流を上方のグラフにおいて示しており、電源電力及び電源関数を下方のグラフにおいて示している。より低い高調波の含有率を多くすることで、フリッカのより良好な低減は、図8に示されているように、可能であるが、このことは規制外(outside legislation)であり得る。
図8は、前記電源電力の100Hz成分が大きい程度で(例えば、ゼロまで)減少されるように設計されている電源電流に関して、電源電力及び供給回路によって給電されているランプの場合の、電源電圧及びシミュレーションされた電源電流を上方のグラフにおいて示しており、電源電力及び電源関数を下方のグラフにおいて示している。
図9は、図8に示されている前記電源電流を給電されている場合の前記ランプの電力の周波数スペクトルを示している。ここで、前記100Hz成分は、完全に取り除かれており、前記200Hz成分は僅か2.5ワットの振幅を有している。
通常、照明装置は、IEC61000―3―2のクラスCによって評価される。25W未満の電力レベルの場合、特別な、あまり厳しくない規則が設けられている。前記入力電流がどのように歪められるのを許容されるかに関して、以下の2つの選択肢A及びBがある。
A. IEC61000―3―2のクラスDの電力関連制限によれば、(欧州の電源の場合)、220ボルト...240ボルトであり、78.2%、の前記第3の高調波と、43.7%の前記第5の高調波と、23%の前記第7の高調波と、11.5%の第9の高調波とである。これらの制限が満たされている限り、如何なる付加的な規制も存在しない。
B. 一組の特別な条件によれば、この波がある形状を有する場合、前記第3の高調波は86%に到達し、前記第5の高調波は61%に到達することができる。この場合、前記電流波形における前記最後のピークに関する規制が存在し、前記フリッカ減少のパフォーマンスを低減する。
A. IEC61000―3―2のクラスDの電力関連制限によれば、(欧州の電源の場合)、220ボルト...240ボルトであり、78.2%、の前記第3の高調波と、43.7%の前記第5の高調波と、23%の前記第7の高調波と、11.5%の第9の高調波とである。これらの制限が満たされている限り、如何なる付加的な規制も存在しない。
B. 一組の特別な条件によれば、この波がある形状を有する場合、前記第3の高調波は86%に到達し、前記第5の高調波は61%に到達することができる。この場合、前記電流波形における前記最後のピークに関する規制が存在し、前記フリッカ減少のパフォーマンスを低減する。
図10は、図11に示されている電源電流を給電されている場合の前記ランプの電力の周波数スペクトルを示している。100Hzのフリッカ成分は、今、全体の出力の約10%の振幅を有するのみである。
図11は、最大許容歪みにおける電源電流に関して、供給回路によって給電されているランプの場合の、電源電圧及びシミュレーションされた電源電流を上方のグラフにおいて示しており、電源電力及び電源関数を下方のグラフにおいて示している。
最も直接的な実施化は、プリコンディショナ及びランプドライバ(例えば、LEDのための電流源)から成る標準トポロジを使用する。差は、前記プリコンディショナの出力部に見られるバッファコンデンサが、小さい(例えば、セラミックの)もの(前記高い周波数成分をフィルタリングするのみである)と置き換えられるかもしれないということであり得る。この実施化において、前記電流は、前記必要なパフォーマンスに従って正確に成形されることができる。他の(更に進んだ)実施化は、電源のLED電流への直接的な変換のためのフライバック又はSEPICコンバータを使用することによって可能である。
アプリケーションは、バッファコンデンサ(低費用、極端な小型化、長い寿命)がないLEDランプ又はランプドライバであり得る。
他のアプリケーションは、HID及びCFLランプであり得る。この場合、ランプ振る舞いに関する一部の付加的な要件が、以下のI、II、III及びIVに記載されているように、考慮されることを必要とし得る。
I.主な取り組みは、エネルギ蓄積を省略することであり、このことは、入力電力が、常に、出力電力に等しいことを意味する。このことから独立に、ランプ電流の整流は、いつでもなされることができる。この時間は、所与のランプに最適であるものによって決定される。HIDランプの場合、前記電極温度が高い時に整流することが最良であり、これは、最大限の電流の流れにおける又は最大限の電流の流れのすぐ後を意味する。この条件は、容易に満たされることができる。
II.このHIDランプ(特に、低い電力変形)は、極めて低い電流になる幾つかの問題を有し得る。このことは、(これらの設計の段階から)前記電極が非常に冷たいので、伝導チャネルは、或る閾値未満においては失われ得るということによるものである。この問題を取扱うために、最小のレベルの電流が、当該電流波形に導入されることができる。このことは、ほんの僅かなエネルギ蓄積の要件を設計に加えるが、依然として如何なる従来の取り組みにおけるものよりも非常に僅かなものである。
III.エネルギ蓄積の付加的な要件は、時々、前記電源のディップの仕様によって与えられる。IIによる実施化も、この低い電流を電源のディップにおいて自動的に利用し、前記エネルギ蓄積が利用可能である限り、前記ランプを活性に保持する。
IV.光は、電流の方向に僅かに依存し得るので、ランプ電流の整流は、同様にフリッカを導入し得て、前記電源電流より高い周波数におけるものであることが好ましい。
II.このHIDランプ(特に、低い電力変形)は、極めて低い電流になる幾つかの問題を有し得る。このことは、(これらの設計の段階から)前記電極が非常に冷たいので、伝導チャネルは、或る閾値未満においては失われ得るということによるものである。この問題を取扱うために、最小のレベルの電流が、当該電流波形に導入されることができる。このことは、ほんの僅かなエネルギ蓄積の要件を設計に加えるが、依然として如何なる従来の取り組みにおけるものよりも非常に僅かなものである。
III.エネルギ蓄積の付加的な要件は、時々、前記電源のディップの仕様によって与えられる。IIによる実施化も、この低い電流を電源のディップにおいて自動的に利用し、前記エネルギ蓄積が利用可能である限り、前記ランプを活性に保持する。
IV.光は、電流の方向に僅かに依存し得るので、ランプ電流の整流は、同様にフリッカを導入し得て、前記電源電流より高い周波数におけるものであることが好ましい。
図12は、AC駆動されているランプ(例えば、ガス放電ランプ)を使用している比較的最適な実施化による、ランプ電圧V及びランプ電流Iを上方のグラフにおいて示しており、ランプ電力Pを下方のグラフにおいて示している。前記ランプ電流は、150Hzによって整流され、150Hzは、このようなランプに対する良好な動作周波数であり、バーナの非対称性からの可視的なフリッカを防止する。前記整流は、常に、最も高い電流の位相におけるものであり、電極及びEMI(低い再点火電圧)に良好である。この電流の形状は、ランプの消光を防止するために、下限を導入する。前記電力曲線は、前記電源電流の提案されている成形から得られる一般的な形を示しているが、もはやゼロにはならない。
図13は、従来技術のランプ電流を給電されているランプの電力の周波数スペクトルを示している。
図14は、図12の比較的最適な実施化によるランプ電流を給電されている場合のランプの電力の周波数スペクトルを示している。
この周波数領域における電流の合成によって、(例えば、25ワットの電力レベルよりも低い)電子的なランプにおいて必要とされるフィルタキャパシタンスを取り除く又は減少することが可能になる。前記電源電流における許容可能な高調波成分の制限の利用は、如何なる可視的なフリッカ効果も取り除くことを可能にする。この製品の信頼性及び寿命は、大幅に向上されることができる。より高い動作温度は、更なる小型化及び費用節減を可能にする。高い動作温度における完全なLEDの寿命の活用が、可能になっている。
図15は、整流器1及びバックコンバータ3を有する従来技術の供給回路を示している。整流器1は、4つのダイオード12―15からなる整流器ブリッジを有している。このブリッジの入力は、(例えば、230ボルトを生成するための)AC電源11に結合されており、このブリッジの出力は、例えば、フリッカを減少するための10μF、350ボルトの値を有する電解コンデンサ16に結合されている。バックコンバータ3は、トランジスタ32及び逆直列ダイオード33の直列回路32―33を有している。この直列回路32―33は、電解コンデンサ16に並列に結合されている。ダイオード33に対して並列に、インダクタ34及びコンデンサ35の他の直列回路34―35が設けられている。コンデンサ35に対して並列に、抵抗36と光源6(例えば、LED)との更に他の直列回路が設けられている。トランジスタ32の制御電極、ダイオード33及び抵抗36のコモンポイントと、抵抗36と光源6とのコモンポイントは、LEDコントローラ31に結合されている。
図16は、整流器1、ブーストコンバータ2及びバックコンバータ3を有する従来技術の供給回路を示している。整流器1及びバックコンバータ3は、図15に関して既に議論されている。ブーストコンバータ2は、整流器1の出力とバックコンバータ3の入力との間に位置され並列に結合されており、整流器1の出力に結合されているインダクタ23及びトランジスタ22の直列回路23―22を有しており、直列回路23―22及びバックコンバータ3の入力に結合されているダイオード24及びコンデンサ25の他の直列回路24―25を更に有している。トランジスタ22の制御電極、ダイオード24及びコンデンサ25のコモンポイントと、前記整流器の出力とは、力率補正コントローラ21に結合されている。ブーストコンバータ2は、コンデンサ16がより小さく無電解のものになることを可能にするが、コンデンサ25は、フリッカを低減するために、例えば、10μF、400ボルトの値を有さなければならない。図16に示されている供給回路は、より高い電力及び/又はより厳しい規則が伴っている場合に使用される。
本発明を実現するために、第1の選択肢によれば、力率補正コントローラ21及びLEDコントローラ31は、更に、同期目的のために互いに結合され、図4、7、8及び/又は11に示されているように、電源電圧及び電源電流を作らなければならない。この場合、コンデンサ25さえも、より小さく無電解のものであることができる。
図17は、整流器1と、フライバック又はSEPICコンバータ4とを有している本発明による供給回路を示している。これは、本発明を実現するための第2の選択肢である。整流器1は、図15に関して既に議論されている。フライバック又はSEPICコンバータ4は、整流器1の出力に並列に結合されているトランスの一次巻線43及びトランジスタ42の直列回路を有している。前記トランスの二次巻線44は、ダイオード45及びコンデンサ46の他の直列回路に並列に結合されている。コンデンサ46に対して並列に、抵抗47及び光源6(例えば、LED)の更に他の直列回路が設けられている。トランジスタ42の制御電極と、コンデンサ46及び抵抗47のコモンポイントと、抵抗47及び光源6のコモンポイントとは、LED及び力率コントローラ41に結合されている。フライバックコンバータとSEPICコンバータとの間の差は、SEPICコンバータが巻線間に付加的なコンデンサ(図示略)を有することにある。
図18は、整流器1及びフライバックコンバータ5を有する本発明による供給回路を示している。このことは、本発明を実現するための第3の選択肢であるが、更なる選択肢を除外するものではない。整流器1は、図15に関して既に議論されている。フライバックコンバータ5は、整流器1の出力に並列に結合されているトランスの一次巻線53及びトランジスタ52の直列回路を有している。前記トランスの二次巻線54は、ダイオード55及びコンデンサ56の他の直列回路に並列に結合されている。コンデンサ56対して並列に、光源6(例えば、LED)が設けられている。トランジスタ52の制御電極と、トランジスタ52及び整流器1の出力のコモンポイントとは、LED及び力率コントローラ51に結合されている。
図17及び18におけるトランジスタ42及び52のオンオフの切換えを制御することにより、前記入力電流と平均の出力電流の振幅とが、制御されることができる。比較的小さいパラメータの変化を有する前記光源の場合、前記出力電流の測定は必要ではなく、図18に示されているようなガルバニック絶縁が可能である。比較的知られていないパラメータ変化を有する光源の場合、前記一次巻線を通る又は前記トランジスタを通る電流は、例えば、前記コントローラによって測定されることができ、又は測定結果が前記コントローラに供給されることができる。
前記コントローラは、前記トランジスタ(前記スイッチ)のための制御信号を生成する装置(メモリ)を有していても良く、又は測定された信号(例えば、測定された電流)を前記トランジスタ(前記スイッチ)のための制御信号に変換するコンバータを有していても良い。即ち、前記制御信号を(直接的に、又は測定された信号を変換することによって間接的に)生成するのに使用される情報は、記憶されても良い。この情報は、表に(場合によっては拡縮尺変更された仕方で)記憶されていることもでき、可能である場合、同期される仕方において前記制御信号を前記入力信号によって生成するのに使用されることもできる。
電圧は、
として規定されることができる。
電流は、
として抵抗性負荷に関して規定されることができる。
誘導的又は容量性負荷の場合、
のように位相角が導入されることができる。
歪められた電流は、幾つかの周波数成分、即ち、
から成る。
この場合、全体の電流は、
として規定される。
電流は、
誘導的又は容量性負荷の場合、
歪められた電流は、幾つかの周波数成分、即ち、
この場合、全体の電流は、
図1及び2に関する電流の適切な定義は、0とπとの間の位相角及び奇数成分をとることによって得られる。最適フリッカの減少は、全ての位相角が0である場合に、得られる。この場合、前記振幅は、更なる条件に従って最適化されることができる。ほとんどの場合、これらの振幅は、この場合にも最大のフリッカの減少が実現されるという事実により、許容されている最大値に到達することができる。
値I(t)は、予め半周期(即ち128個の離散時点)計算されることができ、メモリに一時的に記憶されることもできる。マイクロプロセッサは、前記入力電圧におけるゼロ交差を検出し、I(t)=I(0)の最初の値の読み出しを開始する。この場合(128個の時点及び50Hzの場合)、78.125μsごとの新しい電流値が読み込まれる。
簡単な実施例において、前記電流値は、デジタル/アナログ変換器を介して電圧に変換される。スイッチとして動作している前記トランジスタは、前記電流がちょうどゼロ値を交差するときに、離散的論理回路を介して起動される(オンに切換えられる及び/又は伝導性のものにされる)。次いで、前記トランジスタは、前記電流が、計算されて記憶されている前記値の2倍に到達したときに、停止される(オフに切換えられる又及び/又は非伝導性のものにされる)。前記電流の増大及び減少が実質的に線形であるという事実により、この平均値は、計算されて記憶されている前記値に等しくなるであろう。
前記スイッチは、如何なる種類のトランジスタでも良く、又は、更なるスイッチを除外することなく、他の種類のスイッチ(例えば、サイリスタ、トライアック又はリレー)であっても良い。
要約すると、光源6へ電圧及び電流信号を供給する供給回路は、スイッチ22、32、42、52と、光源6の電力スペクトルの高調波成分の周波数成分の値を減少するようにスイッチ22、32、42、52を制御するコントローラ21、31、41、51とを有している。前記電圧及び電流信号の一方を切換えることによって、又は前記電圧及び電流信号のうちの一方に結果としてなる信号を切換えることによって、前記電圧及び電流信号の他方が、調整されることができる。光源6の電力スペクトルは、前記電圧及び電流信号の関数であり得る。これらのうちの1つを調整することによって、前記電力スペクトルは、前記電力スペクトルの前記高調波成分の周波数成分の値が減少されるように調整されることができる。結果として、可視的なフリッカは、この可視的なフリッカを減少するためのエネルギ蓄積コンデンサの使用を伴うことなく、光源6から生じている光において減少される。
本発明は、添付図面及び上述において、図示され詳細に記載されたが、この図例及び説明は、限定的なものではなく、図示又は例示的なものとみなされるべきである。本発明は、開示されている実施例に限定されるものではない。開示されている実施例に対する他の変形は、添付図面、本明細書及び添付請求項の研究から、添付請求項に記載されている本発明を実施する当業者によって、理解され、達成されることができる。前記請求項において、「有する」なる語は、他の要素又はステップの存在を排除するものではなく、単数形は、複数形を排除しているものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、前記請求項に列挙されている幾つかの項目の機能を達成しても良い。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように使用されることができないと示すものではない。コンピュータプログラムは、光学記憶媒体、又は他のハードウェアと共に又は他のハードウェアの一部として供給される固体物理媒体のような、適切な媒体上で記憶/配布されることができるが、インターネット又は他の有線又は無線の電気通信システムを介するような、他の形態においても配布されることができる。前記請求項における如何なる符号も、当該範囲を制限するものとして解釈されてはならない。
Claims (3)
- 少なくとも1つのスイッチを有し、交流電源の出力を調整して光源に調整された信号を供給する供給回路であって、前記光源の電力スペクトルの高調波成分の少なくとも1つの周波数成分の値を減少させるように、前記光源に供給される電圧信号及び電流信号のうちの一方の高調波成分の周波数成分の位相角を調整するよう、前記少なくとも1つのスイッチを制御するコントローラを有し、
前記光源の電力スペクトルの高調波成分の少なくとも1つの周波数成分は、前記交流電源の出力の基本周波数の2倍に等しい周波数成分を含む、供給回路。 - 請求項1記載の供給回路を有する装置。
- 少なくとも1つのスイッチを有し、交流電源の出力を調整して光源に調整された信号を供給する供給回路の制御方法であって、前記光源の電力スペクトルの高調波成分の少なくとも1つの周波数成分の値を減少させるように、前記光源に供給される電圧信号及び電流信号のうちの一方の高調波成分の周波数成分の位相角を調整するよう、前記少なくとも1つのスイッチを制御する制御ステップを有し、
前記光源の電力スペクトルの高調波成分の少なくとも1つの周波数成分は、前記交流電源の出力の基本周波数の2倍に等しい周波数成分を含む、方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP07111158.7 | 2007-06-27 | ||
EP07111158 | 2007-06-27 | ||
PCT/IB2008/052471 WO2009001279A1 (en) | 2007-06-27 | 2008-06-23 | Supplying a signal to a light source |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010531532A JP2010531532A (ja) | 2010-09-24 |
JP2010531532A5 true JP2010531532A5 (ja) | 2017-01-26 |
JP6105191B2 JP6105191B2 (ja) | 2017-03-29 |
Family
ID=39793282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010514203A Active JP6105191B2 (ja) | 2007-06-27 | 2008-06-23 | 光源への信号の供給 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8258713B2 (ja) |
EP (1) | EP2163132B1 (ja) |
JP (1) | JP6105191B2 (ja) |
CN (1) | CN101690396B (ja) |
ES (1) | ES2442522T3 (ja) |
TW (1) | TWI459852B (ja) |
WO (1) | WO2009001279A1 (ja) |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050259424A1 (en) | 2004-05-18 | 2005-11-24 | Zampini Thomas L Ii | Collimating and controlling light produced by light emitting diodes |
US7766511B2 (en) | 2006-04-24 | 2010-08-03 | Integrated Illumination Systems | LED light fixture |
US7729941B2 (en) | 2006-11-17 | 2010-06-01 | Integrated Illumination Systems, Inc. | Apparatus and method of using lighting systems to enhance brand recognition |
US8013538B2 (en) | 2007-01-26 | 2011-09-06 | Integrated Illumination Systems, Inc. | TRI-light |
US8742686B2 (en) | 2007-09-24 | 2014-06-03 | Integrated Illumination Systems, Inc. | Systems and methods for providing an OEM level networked lighting system |
US8255487B2 (en) | 2008-05-16 | 2012-08-28 | Integrated Illumination Systems, Inc. | Systems and methods for communicating in a lighting network |
US8585245B2 (en) | 2009-04-23 | 2013-11-19 | Integrated Illumination Systems, Inc. | Systems and methods for sealing a lighting fixture |
CN102076148A (zh) | 2009-11-09 | 2011-05-25 | 东芝照明技术株式会社 | Led点灯装置以及照明装置 |
US8779676B2 (en) | 2011-08-31 | 2014-07-15 | Osram Sylvania Inc. | Driver circuit for dimmable solid state light source |
US8384295B2 (en) | 2009-11-11 | 2013-02-26 | Osram Sylvania Inc. | Ballast circuit for LED-based lamp including power factor correction with protective isolation |
EP2364062A3 (en) | 2010-01-27 | 2013-04-10 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | LED lighting device and illumination apparatus |
JP2013523061A (ja) * | 2010-03-12 | 2013-06-13 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 電力供給回路のための電力インターフェース |
KR100996581B1 (ko) * | 2010-04-22 | 2010-11-25 | 엔엘티테크주식회사 | 역률 개선용 전류제어회로를 가진 전원 공급 장치 |
JP5633789B2 (ja) | 2010-05-14 | 2014-12-03 | 東芝ライテック株式会社 | 直流電源装置およびled照明装置 |
EP2647261B1 (fr) * | 2010-07-27 | 2020-09-30 | Societe D'etudes Et D'economies En Eclairage | Procédé électrique alimentant en courant continu un réseau de charges utilisant les énergies renouvelables et/ou le réseau electrique 50 hz |
JP2012049273A (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 直流電源装置およびledランプシステム |
US20120124669A1 (en) * | 2010-11-12 | 2012-05-17 | International Business Machines Corporation | Hindering Side-Channel Attacks in Integrated Circuits |
US9265132B2 (en) | 2010-12-15 | 2016-02-16 | Koninklijke Philips N.V. | Linear driver for reduced perceived light flicker |
CN103270814B (zh) | 2010-12-21 | 2017-05-24 | 飞利浦照明控股有限公司 | 用于控制至固态照明电路的电流的设备和方法 |
CN103380658A (zh) * | 2011-02-16 | 2013-10-30 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于发光二极管灯具的与电磁镇流器兼容的照明驱动器 |
US9066381B2 (en) | 2011-03-16 | 2015-06-23 | Integrated Illumination Systems, Inc. | System and method for low level dimming |
JP2012216485A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-11-08 | Toshiba Lighting & Technology Corp | スイッチング電源及び照明装置 |
US9967940B2 (en) | 2011-05-05 | 2018-05-08 | Integrated Illumination Systems, Inc. | Systems and methods for active thermal management |
JP5811329B2 (ja) * | 2011-07-08 | 2015-11-11 | 東芝ライテック株式会社 | 電源装置 |
US20150237700A1 (en) | 2011-07-26 | 2015-08-20 | Hunter Industries, Inc. | Systems and methods to control color and brightness of lighting devices |
US8710770B2 (en) | 2011-07-26 | 2014-04-29 | Hunter Industries, Inc. | Systems and methods for providing power and data to lighting devices |
US10874003B2 (en) | 2011-07-26 | 2020-12-22 | Hunter Industries, Inc. | Systems and methods for providing power and data to devices |
US9609720B2 (en) | 2011-07-26 | 2017-03-28 | Hunter Industries, Inc. | Systems and methods for providing power and data to lighting devices |
US11917740B2 (en) | 2011-07-26 | 2024-02-27 | Hunter Industries, Inc. | Systems and methods for providing power and data to devices |
US9521725B2 (en) | 2011-07-26 | 2016-12-13 | Hunter Industries, Inc. | Systems and methods for providing power and data to lighting devices |
AT13441U1 (de) * | 2011-12-23 | 2013-12-15 | Tridonic Gmbh & Co Kg | Betriebsgerät mit leistungsfaktorkorrektur |
DE102012206976B4 (de) * | 2012-04-26 | 2014-09-25 | Osram Gmbh | Schaltwandler zum Betreiben mindestens einer LED |
US8894437B2 (en) | 2012-07-19 | 2014-11-25 | Integrated Illumination Systems, Inc. | Systems and methods for connector enabling vertical removal |
US9379578B2 (en) | 2012-11-19 | 2016-06-28 | Integrated Illumination Systems, Inc. | Systems and methods for multi-state power management |
US9485815B2 (en) * | 2012-12-19 | 2016-11-01 | Shenzhen China Star | Backlight driving circuit and liquid crystal display with the same |
US9420665B2 (en) | 2012-12-28 | 2016-08-16 | Integration Illumination Systems, Inc. | Systems and methods for continuous adjustment of reference signal to control chip |
US9485814B2 (en) | 2013-01-04 | 2016-11-01 | Integrated Illumination Systems, Inc. | Systems and methods for a hysteresis based driver using a LED as a voltage reference |
JP6010257B2 (ja) | 2013-08-30 | 2016-10-19 | フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ | 電圧を変換するコンバータユニット及び方法 |
US10918030B2 (en) | 2015-05-26 | 2021-02-16 | Hunter Industries, Inc. | Decoder systems and methods for irrigation control |
US10228711B2 (en) | 2015-05-26 | 2019-03-12 | Hunter Industries, Inc. | Decoder systems and methods for irrigation control |
US10060599B2 (en) | 2015-05-29 | 2018-08-28 | Integrated Illumination Systems, Inc. | Systems, methods and apparatus for programmable light fixtures |
US10030844B2 (en) | 2015-05-29 | 2018-07-24 | Integrated Illumination Systems, Inc. | Systems, methods and apparatus for illumination using asymmetrical optics |
US10306724B2 (en) | 2017-01-15 | 2019-05-28 | Ecosense Lighting Inc. | Lighting systems, and systems for determining periodic values of a phase angle of a waveform power input |
US10483850B1 (en) | 2017-09-18 | 2019-11-19 | Ecosense Lighting Inc. | Universal input-voltage-compatible switched-mode power supply |
US10801714B1 (en) | 2019-10-03 | 2020-10-13 | CarJamz, Inc. | Lighting device |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09237125A (ja) * | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 電源装置、電気機器及び複写機 |
JPH1050493A (ja) * | 1996-05-29 | 1998-02-20 | Nitsupo Denki Kk | 照明装置と電源供給方法 |
US5798617A (en) * | 1996-12-18 | 1998-08-25 | Pacific Scientific Company | Magnetic feedback ballast circuit for fluorescent lamp |
JPH11243691A (ja) * | 1998-02-24 | 1999-09-07 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源装置 |
US7218531B2 (en) * | 2004-04-05 | 2007-05-15 | Elster Electricity, Llc | Switching regulator with reduced conducted emissions |
EP1803331B1 (en) * | 2004-10-12 | 2012-12-12 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and system for feedback and control of a luminaire |
AU2006249979B2 (en) * | 2005-05-23 | 2011-08-25 | Signify North America Corporation | Modular led lighting apparatus for socket engagement |
US7382112B2 (en) | 2005-08-16 | 2008-06-03 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Methods and devices for input waveform control in switching power supplies |
JP4992225B2 (ja) | 2005-11-04 | 2012-08-08 | 株式会社富士通ゼネラル | 電源装置 |
CA2648723A1 (en) * | 2006-04-21 | 2007-11-01 | Tir Technology Lp | Method and apparatus for light intensity control |
US20080018261A1 (en) * | 2006-05-01 | 2008-01-24 | Kastner Mark A | LED power supply with options for dimming |
-
2008
- 2008-06-23 US US12/665,126 patent/US8258713B2/en active Active
- 2008-06-23 WO PCT/IB2008/052471 patent/WO2009001279A1/en active Application Filing
- 2008-06-23 EP EP08763422.6A patent/EP2163132B1/en active Active
- 2008-06-23 CN CN2008800223750A patent/CN101690396B/zh active Active
- 2008-06-23 ES ES08763422.6T patent/ES2442522T3/es active Active
- 2008-06-23 JP JP2010514203A patent/JP6105191B2/ja active Active
- 2008-06-24 TW TW097123569A patent/TWI459852B/zh active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6105191B2 (ja) | 光源への信号の供給 | |
JP2010531532A5 (ja) | ||
Gacio et al. | A universal-input single-stag2e high-power-factor power supply for HB-LEDs based on integrated buck–flyback converter | |
JP3187637U (ja) | 非絶縁型ドライバ回路を使用した天井灯 | |
US9326336B2 (en) | Dual switcher flyback structure for LED driver | |
JP2006244848A (ja) | 照明用発光ダイオード駆動回路 | |
Baek et al. | Single-stage buck-derived LED driver with improved efficiency and power factor using current path control switches | |
Wang et al. | A novel valley-fill single-stage boost-forward converter with optimized performance in universal-line range for dimmable LED lighting | |
JP2013229234A (ja) | 電源装置および照明装置 | |
Liu et al. | Flicker-free single-switch quadratic boost LED driver compatible with electronic transformers | |
Jane et al. | Dimmable light‐emitting diode driver with cascaded current regulator and voltage source | |
Chiu et al. | A cost‐effective PWM dimming method for LED lighting applications | |
JP2011018557A (ja) | Led点灯用電源回路及び該led点灯用電源回路を搭載したled電球 | |
JP2015170534A (ja) | 点灯装置及び照明器具 | |
JP6070049B2 (ja) | Led点灯装置及びled照明器具 | |
Cheng et al. | A single‐stage LED streetlight driver with PFC and digital PWM dimming capability | |
US20100270931A1 (en) | Apparatus and methods of operation of passive led lighting equipment | |
JP2008052994A (ja) | 照明装置および制御回路 | |
Dasohari et al. | An interleaved dual double-ended forward converter based LED driver for DC lighting grids | |
Jha et al. | High power factor and low total harmonics distortion using critical conduction mode boost converter–fed light‐emitting diode driver | |
Kadota et al. | A turn-off delay controlled bleeder circuit for single-stage TRIAC dimmable LED driver with small-scale implementation and low output current ripple | |
JP2012221991A (ja) | 電源回路、照明用スイッチング電源装置および照明装置 | |
JP6134492B2 (ja) | 点灯装置 | |
Wang et al. | A simple control scheme for a single stage flyback LED driver | |
US8519638B2 (en) | Electronic ballast for a high intesity discharge lamp |