JP2011087298A - 発光ダイオードの変換回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】交流電圧をパルス交流電圧に変換する整流器と、複数の発光ダイオード(LED)ランプと、複数の電流ソースと、前記整流器と前記電流ソースに連接されると共に、前記LEDランプを点灯又は消灯できるコントローラとを備え、前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタとを有し、前記誤差増幅器は、第1入力端と、第2入力端と、輸出端とを有し、前記トランジスタは、前記LEDランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第2入力端と電流感知抵抗に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタとを有し、前記誤差増幅器は、第1入力端と、第2入力端と、輸出端とを有し、
前記トランジスタは、前記LEDランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第2入力端と電流感知抵抗に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有することを特徴とする発光ダイオードの変換回路、を提供する。
前記区分電流ソースは、第1区分電流ソースと第2区分電流ソースを有し、
前記第1区分電流ソースは、前記発光ダイオードランプと前記電流ソースに連接されることにより、前記発光ダイオードが第1区域と第2区域に分割され、
前記第2区分電流ソースは、前記発光ダイオードランプと前記第1区分電流ソースと前記電流ソースに連接されることにより、前記発光ダイオードが第3区域と第4区域に分割され、
前記コントローラから発生される前記参考電圧は、前記第1区分電流ソース、前記第2区分電流ソース及び前記電流ソースの複数の所定電流値を代表する参考電圧を含み、且つ前記第1区分電流ソースの参考電圧が前記第2区分電流ソースの参考電圧より低く、前記第2区分電流ソースの前記参考電圧が前記電流ソースの参考電圧より低いことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
前記第2区分電流ソースは、第2区分誤差増幅器と第2トランジスタを有し、前記第2区分誤差増幅器は、第1入力端と、第2入力端と出力端を有し、前記第2トランジスタは、前記発光ダイオードランプの第2区域に連接されるドレインと、前記第2誤差増幅器の前記出力端に連接されるゲートと、前記第2誤差増幅器の前記第2入力端と第1区分電流ソースと前記電流感知抵抗に連接されるソースとを有することを特徴とする請求項4に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
入力した交流電圧をパルス交流電圧に変換するための整流器と、複数の発光ダイオード変換回路ランプと、複数の電流ソースと、高電圧ダイオードと、P型の金属酸化半導体モジュールと、ピーク感知モジュールと、第2N型の金属酸化半導体トランジスタと、コントローラとを備え、
前記発光ダイオード変換回路ランプは、第1発光ダイオード変換回路ランプと第2発光ダイオード変換回路ランプを有し、
前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタを有し、前記誤差増幅器は、第1入力端と第2入力端と出力端を有し、前記トランジスタは、対応する発光ダイオードランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第2入力端と電流感知抵抗に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有し、
前記高電圧ダイオードは、カソードとアノードを有すると共に、前記第1LEDランプと第2発光ダイオードランプとの間に設けられ、前記カソードは前記第1発光ダイオードランプに連接され、
前記P型の金属酸化半導体モジュールは、前記整流器と前記第2発光ダイオードランプと前記高電圧ダイオードのアノードに連接され、
前記ピーク感知モジュールは、前記整流器に連接されると共に、前記パルス直流電圧のピーク信号を感知し、
前記コントローラは、前記ピーク感知モジュールにて前記ピーク信号を接収すると共に、前記第2N型の金属酸化半導体トランジスタを起動又はクローズすることにより、前記第1発光ダイオードランプと第2発光ダイオードランプを並列又は直列に変換することを制御することを特徴とする発光ダイオードの変換回路、を提供する。
前記第1と第2N型の金属酸化半導体トランジスタドのレインは前記P型の金属酸化半導体トランジスタモジュールに連接され、且つ前記N型の金属酸化半導体トランジスタドと前記P型の金属酸化半導体トランジスタのソースがアースに固定されることを特徴とする請求項6に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
入力した交流電圧をパルス交流電圧に変換するための整流器と、複数の発光ダイオードランプと、複数の電流ソースと、高電圧ダイオードと、N型の金属酸化半導体トランジスタモジュールと、電源と、第4N型の金属酸化半導体トランジスタと、コントローラとを備え、カソードとアノードを有すると共に、前記第1LEDランプと第2発光ダイオードランプとの間に設けられ、前記カソードは前記第1発光ダイオードランプに連接され、
前記複数の発光ダイオードランプは、第1発光ダイオードランプと第2発光ダイオードランプを有し、第1発光ダイオードランプと第2発光ダイオードランプとの最初の連接方式は直列状態であり、
前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタを有し、前記誤差増幅器は、第1入力端と第2入力端と出力端を有し、前記トランジスタは、対応する発光ダイオードランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第2入力端に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有し、
前記高電圧ダイオードは、カソードとアノードを有すると共に、前記第1LEDランプと第2発光ダイオードランプとの間に設けられ、前記高電圧ダイオードは前記第1発光ダイオードランプに連接され、
前記N型の金属酸化半導体トランジスタモジュールは、変換部材と、第3N型の金属酸化半導体トランジスタと、コンデンサと、遮断ダイオードと、抵抗とを有し、前記第3N型の金属酸化半導体トランジスタは、前記変換部材に連接されるゲートと、前記高電圧ダイオードのアノードに連接されるソースと、前記整流器に連接されるドレインとを有し、
前記抵抗は、前記コンデンサと同時に並列方式で前記第3N型の金属酸化半導体トランジスタのゲートとソースとの間に連接され、
前記電源は、前記変換部材と前記遮断ダイオードに介して前記第3N型の金属酸化半導体トランジスタのゲートに連接され、
前記第4N型の金属酸化半導体トランジスタは、前記コントローラに連接されるゲートと、前記第3N型の金属酸化半導体トランジスタのソースに連接されるドレインを有し、
前記コントローラは、第1フィードバック抵抗の電流値を確認すると共に、前記第3N型の金属酸化半導体トランジスタと前記第4N型の金属酸化半導体トランジスタを制御することにより、前記第1発光ダイオードランプと第2発光ダイオードランプを並列又は直列に変換することを制御することを特徴とする発光ダイオードの変換回路、を提供する。
前記第2区分モジュールは、前記第2発光ダイオードランプに連接されると共に、前記第2発光ダイオードランプを第3区域と第4区域に分割し、
前記第1発光ダイオードランプと第2発光ダイオードランプは並列状態であるとき、前記第1区分モジュールが前記第2フィートバック抵抗から発生するフィードバック電圧を使用し、前記第1発光ダイオードランプと第2発光ダイオードランプは直列状態であるとき、前記第1区分モジュールが前記第1フィードバック抵抗と前記第2フィードバック抵抗から発生する総合のフィードバック電圧を使用することを特徴とする請求項10に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
前記第1区分電流ソースは、前記第1発光ダイオードランプの第1区域と第2区域との間に設けられると共に、第1参考電圧を接収することにより、前記第1区分電流ソースに流通する電流を決定し、
前記第2区分電流ソースは、前記第1発光ダイオードランプの第2区域と前記高電圧ダイオードのアノードとの間に設けられると共に、第2参考電圧を接収することにより、前記第2区分電流ソースに流通する電流を決定し、
前記第2区分モジュールは、第3区分電流ソースと、第4区分電流ソースと、を有し、
前記第3区分電流ソースは、前記第2発光ダイオードランプの第3区域と第4区域との間に設けられると共に、第3参考電圧を接収することにより、前記第3区分電流ソースに流通する電流を決定し、
前記第4区分電流ソースは、前記第2発光ダイオードランプの第4区域と前記第1フィードバック抵抗との間に設けられると共に、第4参考電圧を接収することにより、前記第4区分電流ソースに流通する電流を決定することを特徴とする請求項11に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
D 高電圧ダイオード
D1 遮断ダイオード
N1 第1NMOSトランジスタ
N2 第2NMOSトランジスタ
N3 第3NMOSトランジスタ
N4 第4NMOSトランジスタ
Rf1 第1フィードバック抵抗
Rf2 第2フィードバック抵抗
S1 第1区域
S2 第2区域
S3 第3区域
Vc1 参考電圧
Vc2 参考電圧
Vc3 参考電圧
VR 電源
10 整流器
11 LEDランプ
11A 第1LEDランプ
11B 第2LEDランプ
11C 第3LEDランプ
11D 第4LEDランプ
12 電流ソース
12A 第1電流ソース
12B 第2電流ソース
12C 第3電流ソース
121 誤差増幅器
122 トランジスタ
123 電流感知抵抗
13 コントローラ
14 交流電源
21 区分電流ソース
21A 第1区分電流ソース
21B 第2区分電流ソース
211 第1区分誤差増幅器
212 第1区分トランジスタ
213 第2区分誤差増幅器
214 第2区分トランジスタ
30 PMOSモジュール
31 ピーク感知モジュール
40 NMOSモジュール
401 変換部材
402 抵抗
51 第1区分モジュール
51A 第1区分電流ソース
511 第1誤差増幅器
512 第1トランジスタ
51B 第2区分電流ソース
513 第2誤差増幅器
514 第2トランジスタ
52 第2区分モジュール
52A 第3区分電流ソース
521 第3誤差増幅器
522 第3トランジスタ
52B 第4区分電流ソース
523 第4誤差増幅器
524 第4トランジスタ
Claims (12)
- 交流電圧をパルス交流電圧に変換する整流器と、複数の発光ダイオード(LED)ランプと、複数の電流ソースと、前記整流器と前記電流ソースに連接されると共に、前記LEDランプを点灯又は消灯できるコントローラとを備え、
前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタとを有し、前記誤差増幅器は、第1入力端と、第2入力端と、輸出端とを有し、
前記トランジスタは、前記LEDランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第2入力端と電流感知抵抗に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有することを特徴とする発光ダイオードの変換回路。 - 前記コントローラは、前記パルス直流電圧に対応し合うと共に、適当なタイミングで対応する電流ソースに対して複数の参考電圧を発生することを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオードの変換回路。
- 前記コントローラは、前記交流電圧の半周期における少なくとも一つのタイミングで前記発光ダイオードに流通する電流を遮断することにより、前記発光ダイオードランプの輝度変換頻度が交流電圧の頻度の2倍より高いことを特徴とする請求項2に記載の発光ダイオードの変換回路。
- 各発光ダイオードランプを複数の区域に分割するための少なくとも一つの区分電流ソースを更に備え、
前記区分電流ソースは、第1区分電流ソースと第2区分電流ソースを有し、
前記第1区分電流ソースは、前記発光ダイオードランプと前記電流ソースに連接されることにより、前記発光ダイオードが第1区域と第2区域に分割され、
前記第2区分電流ソースは、前記発光ダイオードランプと前記第1区分電流ソースと前記電流ソースに連接されることにより、前記発光ダイオードが第3区域と第4区域に分割され、
前記コントローラから発生される前記参考電圧は、前記第1区分電流ソース、前記第2区分電流ソース及び前記電流ソースの複数の所定電流値を代表する参考電圧を含み、且つ前記第1区分電流ソースの参考電圧が前記第2区分電流ソースの参考電圧より低く、前記第2区分電流ソースの前記参考電圧が前記電流ソースの参考電圧より低いことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオードの変換回路。 - 前記第1区分電流ソースは、第1区分誤差増幅器と第1トランジスタを有し、前記第1区分誤差増幅器は、第1入力端と、第2入力端と出力端を有し、前記第1トランジスタは、前記発光ダイオードランプの第1区域に連接されるドレインと、前記第1誤差増幅器の前記第2入力端に連接されるソースと、前記第1誤差増幅器の前記出力端に連接されるゲートとを有し、
前記第2区分電流ソースは、第2区分誤差増幅器と第2トランジスタを有し、前記第2区分誤差増幅器は、第1入力端と、第2入力端と出力端を有し、前記第2トランジスタは、前記発光ダイオードランプの第2区域に連接されるドレインと、前記第2誤差増幅器の前記出力端に連接されるゲートと、前記第2誤差増幅器の前記第2入力端と第1区分電流ソースと前記電流感知抵抗に連接されるソースとを有することを特徴とする請求項4に記載の発光ダイオードの変換回路。 - 120ボルトの交流電流と240ボルトの交流電流との間に操作を変換するための発光ダイオードの変換回路であって、
入力した交流電圧をパルス交流電圧に変換するための整流器と、複数の発光ダイオード変換回路ランプと、複数の電流ソースと、高電圧ダイオードと、P型の金属酸化半導体トランジスタモジュールと、ピーク感知モジュールと、第2N型の金属酸化半導体トランジスタと、コントローラとを備え、
前記発光ダイオード変換回路ランプは、第1発光ダイオード変換回路ランプと第2発光ダイオード変換回路ランプを有し、
前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタを有し、前記誤差増幅器は、第1入力端と第2入力端と出力端を有し、前記トランジスタは、対応する発光ダイオードランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第2入力端と電流感知抵抗に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有し、
前記高電圧ダイオードは、カソードとアノードを有すると共に、前記第1LEDランプと第2発光ダイオードランプとの間に設けられ、前記カソードは前記第1発光ダイオードランプに連接され、
前記P型の金属酸化半導体モジュールは、前記整流器と前記第2発光ダイオードランプと前記高電圧ダイオードのアノードに連接され、
前記ピーク感知モジュールは、前記整流器に連接されると共に、前記パルス直流電圧のピーク信号を感知し、
前記コントローラは、前記ピーク感知モジュールにて前記ピーク信号を接収すると共に、前記第2N型の金属酸化半導体トランジスタを起動又はクローズすることにより、前記第1発光ダイオードランプと第2発光ダイオードランプを並列又は直列に変換することを制御することを特徴とする発光ダイオードの変換回路。 - 更に第1N型の金属酸化半導体トランジスタと、前記第1N型の金属酸化半導体トランジスタのゲートと第2N型の金属酸化半導体トランジスタに連接されるインバーターとを有し、
前記第1と第2N型の金属酸化半導体トランジスタのレインは前記P型の金属酸化半導体トランジスタモジュールに連接され、且つ前記N型の金属酸化半導体トランジスタドと前記P型の金属酸化半導体トランジスタのソースがアースに固定されることを特徴とする請求項6に記載の発光ダイオードの変換回路。 - 入力した交流電圧が120ボルトであるとき、前記コントローラは、前記第2N型の金属酸化半導体トランジスタを起動し、前記P型の金属酸化半導体トランジスタモジュールは、前記高電圧ダイオードが電流を前記第1発光ダイオードランプから前記第2発光ダイオードランプに流通できないように制御することにより、前記第1発光ダイオードランプと前記第2発光ダイオードランプを並列状態になることを特徴とする請求項6に記載の発光ダイオードの変換回路。
- 入力した交流電圧が240ボルトであるとき、前記コントローラは、前記第2N型の金属酸化半導体トランジスタをクローズし、前記P型の金属酸化半導体トランジスタモジュールは前記高電圧ダイオードから正バイアスを発生さると共に、前記第1発光ダイオードランプと前記第2発光ダイオードランプを直列状態になることを特徴とする請求項6に記載の発光ダイオードの変換回路。
- 120ボルトの交流電流と240ボルトの交流電流との間に操作を変換するための発光ダイオードの変換回路であって、
入力した交流電圧をパルス交流電圧に変換するための整流器と、複数の発光ダイオードランプと、複数の電流ソースと、高電圧ダイオードと、N型の金属酸化半導体トランジスタモジュールと、電源と、第4N型の金属酸化半導体トランジスタと、コントローラとを備え、カソードとアノードを有すると共に、前記第1LEDランプと第2発光ダイオードランプとの間に設けられ、前記カソードは前記第1発光ダイオードランプに連接され、
前記複数の発光ダイオードランプは、第1発光ダイオードランプと第2発光ダイオードランプを有し、第1発光ダイオードランプと第2発光ダイオードランプとの最初の連接方式は直列状態であり、
前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタを有し、前記誤差増幅器は、第1入力端と第2入力端と出力端を有し、前記トランジスタは、対応する発光ダイオードランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第2入力端に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有し、
前記高電圧ダイオードは、カソードとアノードを有すると共に、前記第1LEDランプと第2発光ダイオードランプとの間に設けられ、前記高電圧ダイオードは前記第1発光ダイオードランプに連接され、
前記N型の金属酸化半導体トランジスタモジュールは、変換部材と、第3N型の金属酸化半導体トランジスタと、コンデンサと、遮断ダイオードと、抵抗とを有し、前記第3N型の金属酸化半導体トランジスタは、前記変換部材に連接されるゲートと、前記高電圧ダイオードのアノードに連接されるソースと、前記整流器に連接されるドレインとを有し、
前記抵抗は、前記コンデンサと同時に並列方式で前記第3N型の金属酸化半導体トランジスタのゲートとソースとの間に連接され、
前記電源は、前記変換部材と前記遮断ダイオードに介して前記第3N型の金属酸化半導体トランジスタのゲートに連接され、
前記第4N型の金属酸化半導体トランジスタは、前記コントローラに連接されるゲートと、前記第3N型の金属酸化半導体トランジスタのソースに連接されるドレインを有し、
前記コントローラは、第1フィードバック抵抗の電流値を確認すると共に、前記第3N型の金属酸化半導体トランジスタと前記第4N型の金属酸化半導体トランジスタを制御することにより、前記第1発光ダイオードランプと第2発光ダイオードランプを並列又は直列に変換することを制御することを特徴とする発光ダイオードの変換回路。 - 更に第2フィードバック抵抗と、第1区分モジュールと、第2区分モジュールと、を有し、前記第1区分モジュールは、前記第1発光ダイオードランプに連接されると共に、前記第1発光ダイオードランプを第1区域と第2区域に分割し、
前記第2区分モジュールは、前記第2発光ダイオードランプに連接されると共に、前記第2発光ダイオードランプを第3区域と第4区域に分割し、
前記第1発光ダイオードランプと第2発光ダイオードランプは並列状態であるとき、前記第1区分モジュールが前記第2フィートバック抵抗から発生するフィードバック電圧を使用し、前記第1発光ダイオードランプと第2発光ダイオードランプは直列状態であるとき、前記第1区分モジュールが前記第1フィードバック抵抗と前記第2フィードバック抵抗から発生する総合のフィードバック電圧を使用することを特徴とする請求項10に記載の発光ダイオードの変換回路。 - 前記第1区分モジュールは、第1区分電流ソースと、第2区分電流ソースと、を有し、
前記第1区分電流ソースは、前記第1発光ダイオードランプの第1区域と第2区域との間に設けられると共に、第1参考電圧を接収することにより、前記第1区分電流ソースに流通する電流を決定し、
前記第2区分電流ソースは、前記第1発光ダイオードランプの第2区域と前記高電圧ダイオードのアノードとの間に設けられると共に、第2参考電圧を接収することにより、前記第2区分電流ソースに流通する電流を決定し、
前記第2区分モジュールは、第3区分電流ソースと、第4区分電流ソースと、を有し、
前記第3区分電流ソースは、前記第2発光ダイオードランプの第3区域と第4区域との間に設けられると共に、第3参考電圧を接収することにより、前記第3区分電流ソースに流通する電流を決定し、
前記第4区分電流ソースは、前記第2発光ダイオードランプの第4区域と前記第1フィードバック抵抗との間に設けられると共に、第4参考電圧を接収することにより、前記第4区分電流ソースに流通する電流を決定することを特徴とする請求項11に記載の発光ダイオードの変換回路。
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