特許 6430254 固体照明装置の最大出力駆動電圧を制御するためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6430254

(24)【登録日】2018年11月9日

(45)【発行日】2018年11月28日

(54)【発明の名称】固体照明装置の最大出力駆動電圧を制御するためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   H05B 37/02 20060101AFI20181119BHJP

【ＦＩ】

   H05B37/02 J

【請求項の数】18

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-540576(P2014-540576)

(86)(22)【出願日】2012年8月30日

(65)【公表番号】特表2014-535146(P2014-535146A)

(43)【公表日】2014年12月25日

(86)【国際出願番号】IB2012054467

(87)【国際公開番号】WO2013072784

(87)【国際公開日】20130523

【審査請求日】2015年8月26日

【審判番号】不服2017-9208(P2017-9208/J1)

【審判請求日】2017年6月23日

(31)【優先権主張番号】61/531,142

(32)【優先日】2011年11月14日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】516043960

【氏名又は名称】フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ

(74)【代理人】

【識別番号】110001690

【氏名又は名称】特許業務法人Ｍ＆Ｓパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】アチャルヤ カウスツバ

(72)【発明者】

【氏名】ハリシュ ゴパラ ピライ ラマン ナイル

(72)【発明者】

【氏名】チェン イミン

(72)【発明者】

【氏名】トリパティ アジャイ

【合議体】

【審判長】 和田 雄二

【審判官】 一ノ瀬 覚

【審判官】 中川 真一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２１０８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２８５３６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２８４６９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−３６１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１４０６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２９７０６７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H05B 37/00 - 39/10

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固体照明装置を駆動するためのプログラム可能ドライバであって、
前記固体照明装置を駆動するための所望の公称出力電流を示す公称電流設定と、前記ドライバが送り出すことができる最大パワーである所定のパワー限界とに基づいて電圧基準信号を求める処理回路と、
前記電圧基準信号を受け取り、前記電圧基準信号によって示される基準電圧と前記固体照明装置の駆動電圧との差を求める電圧フィードバックループと、
前記電圧フィードバックループによって与えられる前記固体照明装置の前記駆動電圧と前記基準電圧との間の前記求められた差に少なくとも部分的に基づき、前記固体照明装置を駆動するための最大出力電圧を制限する電力段と
を含む、ドライバ。

【請求項2】

前記所定のパワー限界を前記公称電流設定で割ることで前記処理回路が前記電圧基準信号を求める、請求項１に記載のドライバ。

【請求項3】

前記公称電流設定を調節できるようにする可変設定抵抗器を更に含む、請求項１に記載のドライバ。

【請求項4】

コントローラを使用して前記公称電流設定を調節できるようにするＤＡＬＩ（登録商標）コントローラを更に含む、請求項１に記載のドライバ。

【請求項5】

前記処理回路から電流基準信号を受け取り、前記電流基準信号によって示される基準電流と前記固体照明装置の駆動電流との差を求める電流フィードバックループであって、前記基準電流と前記駆動電流との前記差が電流フィードバック信号内に含められる、電流フィードバックループを更に含む、請求項１に記載のドライバ。

【請求項6】

前記電力段が、前記電流フィードバック信号に少なくとも部分的に基づき、前記固体照明装置を駆動するための出力電圧を調節する、請求項５に記載のドライバ。

【請求項7】

前記電流基準信号が、前記固体照明装置の所望の調光レベルを示す調光信号に少なくとも部分的に基づいて決定される、請求項６に記載のドライバ。

【請求項8】

前記基準電圧と前記駆動電圧との前記差が電圧フィードバック信号内に含められ、前記電力段が、前記電圧フィードバック信号に少なくとも部分的に基づき、前記固体照明装置を駆動するための前記最大出力電圧を制限する、請求項６に記載のドライバ。

【請求項9】

前記電流フィードバックループが、前記電流フィードバック信号を通過させる第１のダイオードを含み、前記電圧フィードバックループが、前記電圧フィードバック信号を通過させる第２のダイオードを含み、
前記電流フィードバック信号が前記電圧フィードバック信号よりも高いレベルを有する場合、前記電力段が、前記電流フィードバック信号に少なくとも部分的に基づき、前記固体照明装置を駆動するための前記出力電圧を調節し、
前記電圧フィードバック信号が前記電流フィードバック信号よりも高いレベルを有する場合、前記電力段が、前記電圧フィードバック信号に少なくとも部分的に基づき、前記固体照明装置を駆動するための前記最大出力電圧を制限する、
請求項８に記載のドライバ。

【請求項10】

前記電力段が、
一次側及び二次側を有する変圧器と、
前記変圧器の前記一次側に接続される一次側回路であって、前記電圧フィードバックループによって与えられる前記固体照明装置の前記駆動電圧と前記基準電圧との間の前記求められた差に応じて一次側電圧を発生させる、一次側回路と、
前記変圧器の前記二次側に接続され、前記一次側電圧に応じて前記固体照明装置を駆動するための出力電流を与える二次側回路と
を含む、請求項１に記載のドライバ。

【請求項11】

プログラム可能ドライバを使用してＬＥＤモジュールを駆動する方法であって、
前記プログラム可能ドライバによって与えられる前記ＬＥＤモジュールを駆動するための所望の公称電流を示す公称電流設定を決定するステップと、
前記プログラム可能ドライバが送り出すことができる最大パワーである所定のパワー限界を前記公称電流設定で割ることで電圧基準信号を求めるステップと、
前記電圧基準信号によって示される基準電圧と前記ＬＥＤモジュールに与えられる駆動電圧との差を求めるステップと、
前記基準電圧と前記ＬＥＤモジュールに与えられる前記駆動電圧との間の前記求められた差に少なくとも部分的に基づき、前記ＬＥＤモジュールの最大駆動電圧を調節するステップと
を含む、方法。

【請求項12】

前記公称電流設定を決定するステップが、ＤＡＬＩ（登録商標）から前記公称電流設定を受け取るステップを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記公称電流設定を決定するステップが、可変設定抵抗器を含む制御回路から所望の公称電流を受け取り、前記所望の公称電流に基づき前記公称電流設定を決定するステップを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

前記公称電流設定及び調光レベル設定の少なくとも１つに基づき電流基準信号を求めるステップを更に含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項15】

前記電流基準信号によって示される基準電流と前記ＬＥＤモジュールに与えられる駆動電流との差を示す電流フィードバック信号を生成するステップと、
前記基準電圧と前記ＬＥＤモジュールに与えられる前記駆動電圧との前記差を示す電圧フィードバック信号を生成するステップと、
最も高い電圧レベルを有する前記電流フィードバック信号及び前記電圧フィードバック信号の一方に基づき、フィードバック信号を生成するステップと、
前記駆動電流及び前記駆動電圧の少なくとも一方を調節するために、前記フィードバック信号をドライバ電力段に与えるステップと
を更に含む、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

ＬＥＤモジュールを駆動するためのプログラム可能ドライバであって、
前記ＬＥＤモジュールを駆動するための所望の公称出力電流を示す公称電流設定と、前記ドライバが送り出すことができる最大パワーである所定のパワー限界に基づいて電圧基準信号を求めるマイクロコントローラと、
前記電圧基準信号を受け取り、前記電圧基準信号によって示される基準電圧と前記ＬＥＤモジュールの駆動電圧との差を示す電圧フィードバック信号を求める出力電圧制御と、
前記電圧フィードバック信号に少なくとも部分的に基づき、前記ＬＥＤモジュールを駆動するための最大出力電圧を制限する電力段と
を含む、ドライバ。

【請求項17】

所望の公称電流を与える制御回路内の可変設定抵抗器であって、前記公称電流設定は前記所望の公称電流を示す、可変設定抵抗器を更に含む、請求項１６に記載のドライバ。

【請求項18】

前記公称電流設定を与えるＤＡＬＩ（登録商標）を更に含む、請求項１６に記載のドライバ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0001] 本発明は、一般に固体照明装置の制御を対象にする。より詳細には、本明細書に開示される様々な発明の方法及び機器は、固体照明モジュールを駆動するために最大出力電圧制御を実施することに関する。

【背景技術】

【0002】

[0002] デジタル照明技術、即ち発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体光源に基づく照明は、従来の蛍光灯、ＨＩＤ、及び白熱灯に対する実行可能な代替策を提供する。ＬＥＤの機能上の利点及び利益は、高エネルギ変換効率及び高光学効率、耐久性、より安価な運営費、及びその他多くのものを含む。ＬＥＤ技術における最近の進歩は、多くの応用例で多岐にわたる照明効果を使用可能にする効率的且つロバストなフルスペクトル照明源をもたらした。これらの光源を具体化する据付器具の一部は、例えば米国特許第６，０１６，０３８号及び同６，２１１，６２６号の中で詳細に論じられている、様々な色、例えば赤色、緑色、青色を作り出すことができる１つ又は複数のＬＥＤ、並びに様々な色及び色が変化する照明効果を引き起こすためにＬＥＤの出力を独立に制御するためのプロセッサを含む照明モジュールを特徴とする。

【0003】

[0003] 急速に進歩しているＬＥＤ技術に対応するために、多岐にわたるＬＥＤから所望の光出力を送り出すための適切な駆動電流及び駆動電圧を供給するように、ＬＥＤ駆動回路（「ＬＥＤドライバ」）が設計され設計し直されている。しかし、ＬＥＤドライバの設計は、様々な種類の市販のＬＥＤドライバのことによると管理し難い数量増加につながる。従来のＬＥＤドライバは、最大電圧を固定したままＬＥＤドライブの出力電流を制御できるようにする、外部可変抵抗器などの制御手段を組み込む。この手法では、ＬＥＤドライバのフルパワー機能が完全には利用されない。

【0004】

[0004] 図１は、従来のドライバの出力電流及び出力電圧を示すグラフである。上記のように、従来のＬＥＤドライバには固定された最大出力電圧限界があり、その電圧限界はＬＥＤドライバの動作領域を決定する。例えば図１を参照し、動作領域１１０は第１の（５３０ｍＡ、１５０Ｗ）ＬＥＤドライバに対応し、動作領域１２０は第２の（７００ｍＡ、１５０Ｗ）ＬＥＤドライバに対応し、各動作領域１１０、１２０は破線によって示されている。流される電流に関係なく、動作領域１１０は、２８０Ｖの一定の最大電圧設定を有し、動作領域１２０は２１０Ｖの最大電圧設定を有する。従って、例え、例えば第２のＬＥＤドライバが下げられた公称電流（例えば７００ｍＡではなく５３０ｍＡ）で動作されても、最大電圧限界は相変わらず２１０Ｖであり、その結果、第２のＬＥＤドライバはより少ないパワーを出力し、その完全な機能を利用することができない。より低い５３０ｍＡの電流及び同じ１５０Ｗのパワーを出力するために、第２のＬＥＤドライバの代わりに最大電圧が２８０Ｖに設定された第１のＬＥＤドライバが設けられる必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

[0005] 従って、ドライバによる最大電圧出力が基準電流及び所定のパワー限界に応じて変更され得る、固体照明装置の駆動技法が当技術分野で求められている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

[0006] 本開示は、所定のパワー限界を公称電流設定で割ることで求められる電圧基準信号を用いて、ＬＥＤドライバの最大出力電圧を調節するための発明の機器及び方法を対象とする。電圧基準信号を使用し、ＬＥＤドライバのフルパワー機能を利用しながら、様々なＬＥＤモジュールに対応するようにＬＥＤが構成され得る。

【0007】

[0007] 概して、一つの態様では、本発明は、処理回路、電圧フィードバックループ、及び電力段を含む固体照明装置を駆動するためのプログラム可能ドライバに関する。処理回路は、公称電流設定及び所定のパワー限界に基づいて電圧基準信号を求めるように構成されている。電圧フィードバックループは、電圧基準信号を受け取り、電圧基準信号によって示される基準電圧と固体照明装置の駆動電圧との差を求めるように構成されている。電力段は、電圧フィードバックループによって与えられる固体照明装置の駆動電圧と基準電圧との間の求められた差に少なくとも部分的に基づき、固体照明装置を駆動するための最大出力電圧を制限するように構成されている。

【0008】

[0008] 他の態様では、プログラム可能ドライバを使用して発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュールを駆動する方法が提供される。当該方法は、プログラム可能ドライバによって与えられる所望の公称電流を示す公称電流設定を決定するステップと、プログラム可能ドライバの所定のパワー限界を公称電流設定で割ることで基準電圧信号を求めるステップと、基準電圧信号によって示される基準電圧とＬＥＤモジュールに与えられる駆動電圧との差を求めるステップと、基準電圧とＬＥＤモジュールに与えられる駆動電圧との間の求められた差に少なくとも部分的に基づき、ＬＥＤモジュールの最大駆動電圧を調節するステップとを含む。

【0009】

[0009] 更に他の態様では、本発明は、マイクロコントローラ、出力電圧制御部及び電力段を含む発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュールを駆動するためのプログラム可能ドライバにフォーカスを当てている。マイクロコントローラは、公称電流設定及び所定のパワー限界に基づいて電圧基準信号を求めるように構成されている。出力電圧制御は、電圧基準信号を受け取り、電圧基準信号によって示される基準電圧とＬＥＤモジュールの駆動電圧との差を示す電圧フィードバック信号を求めるように構成されている。電力段は、電圧制御信号に少なくとも部分的に基づき、ＬＥＤモジュールを駆動するための最大出力電圧を制限するように構成されている。

【0010】

[0010] 本開示の目的で本明細書において使用される場合、「ＬＥＤ」との用語は、任意のエレクトロルミネセンスダイオード、又は、電気信号に呼応して放射線を発生できる、その他のタイプのキャリア注入／接合ベースシステム（carrier injection/junction-based system）を含むものと理解すべきである。したがって、ＬＥＤとの用語は、次に限定されないが、電流に呼応して発光する様々な半導体ベースの構造体、発光ポリマー、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、エレクトロルミネセンスストリップ等を含む。特に、ＬＥＤとの用語は、赤外スペクトル、紫外スペクトル、及び（通常、約４００ナノメートルから約７００ナノメートルまでの放射波長を含む）可視スペクトルの様々な部分のうちの１つ又は複数における放射線を発生させることができるすべてのタイプの発光ダイオード（半導体及び有機発光ダイオードを含む）を指す。ＬＥＤの幾つかの例としては、次に限定されないが、様々なタイプの赤外線ＬＥＤ、紫外線ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、アンバー色ＬＥＤ、橙色ＬＥＤ、及び白色ＬＥＤ（以下に詳しく述べる）がある。また、ＬＥＤは、所与のスペクトルに対して様々な帯域幅（例えば半波高全幅値（ＦＷＨＭ：full widths at half maximum））、及び所与の一般的な色分類内で様々な支配的波長を有する放射線（例えば狭帯域幅、広帯域幅）を発生させるように構成及び／又は制御することができることを理解すべきである。

【0011】

[0011] 例えば本質的に白色光を生成するＬＥＤ（例えば白色ＬＥＤ）の一実施態様は、それぞれ、組み合わされることで混合して本質的に白色光を形成する様々なスペクトルのエレクトロルミネセンスを放射する複数のダイを含む。別の実施態様では、白色光ＬＥＤは、第１のスペクトルを有するエレクトロルミネセンスを異なる第２のスペクトルに変換する蛍光体材料に関連付けられる。この実施態様の一例では、比較的短波長で狭帯域幅スペクトルを有するエレクトロルミネセンスが、蛍光体材料を「ポンピング（pumps）」して、当該蛍光体材料は、いくぶん広いスペクトルを有する長波長放射線を放射する。

【0012】

[0012] なお、ＬＥＤとの用語は、ＬＥＤの物理的及び／又は電気的なパッケージタイプを限定しないことを理解すべきである。例えば、上述した通り、ＬＥＤは、（例えば個々に制御可能であるか又は制御不能である）異なるスペクトルの放射線をそれぞれ放射する複数のダイを有する単一の発光デバイスを指すこともある。また、ＬＥＤは、ＬＥＤ（例えばあるタイプの白色ＬＥＤ）の一体部分と見なされる蛍光体に関連付けられることもある。一般に、ＬＥＤとの用語は、パッケージＬＥＤ、非パッケージＬＥＤ、表面実装ＬＥＤ、チップ・オン・ボードＬＥＤ、ＴパッケージマウントＬＥＤ、ラジアルパッケージＬＥＤ、パワーパッケージＬＥＤ、あるタイプのケーシング及び／又は光学的要素（例えば拡散レンズ）を含むＬＥＤ等を指す。

【0013】

[0013] 「光源」との用語は、次に限定されないが、ＬＥＤベース光源（上記に定義した１つ以上のＬＥＤを含む）、白熱光源（例えばフィラメント電灯、ハロゲン電灯）、蛍光光源、りん光性光源、高輝度放電光源（例えばナトリウム蒸気ランプ、水銀蒸気ランプ及びメタルハライドランプ）、レーザー、その他のタイプのエレクトロルミネセンス源、パイロルミネセンス源（例えば火炎）、キャンドルルミネセンス源（例えばガスマントル光源、カーボンアーク放射光源）、フォトルミネセンス源（例えばガス状放電光源）、電子飽和（electronic satiation）を使用する陰極発光源（cathode luminescent source）、ガルバノルミネセンス源、結晶発光（crystallo-luminescent）源、キネルミネセンス（kine-luminescent）源、熱ルミネセンス源、摩擦ルミネセンス（triboluminescent）源、音ルミネセンス（sonoluminescent）源、放射ルミネセンス（radioluminescent）源、及び発光ポリマー（luminescent polymers）を含む、様々な放射源のうちの任意の１つ以上を指すと理解すべきである。

【0014】

[0014] 「コントローラ」という用語は、本明細書では概して１つ又は複数の光源の動作に関係する様々な機器を表現するために使われる。コントローラは、本明細書で論じられる様々な機能を実行するために多数の方法で実装され得る（例えば専用ハードウェアによってなど）。「プロセッサ」は、本明細書で論じられる様々な機能を実行するためにソフトウェア（例えばマイクロコード）を使用してプログラムされ得る１つ又は複数のマイクロプロセッサを用いるコントローラの一例である。コントローラは、プロセッサを使って又は使わずに実装されても良く、何らかの機能を実行するための専用ハードウェアと他の機能を実行するためのプロセッサとの組合せ（例えば１つ又は複数のプログラムされたマイクロプロセッサと関連する回路）としても実装され得る。本開示の様々な実施形態で使用され得るコントローラ部品の例は、これだけに限定されないが、従来のマイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、及び書替え可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）を含む。

【0015】

[0015] 様々な実装形態において、プロセッサ又はコントローラは、１つ又は複数の記憶媒体（本明細書では一般に「メモリ」と呼ばれる、例えばＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ、フロッピディスク、コンパクトディスク、光学ディスク、磁気テープなどの揮発性及び不揮発性コンピュータメモリ）に関連しても良い。一部の実装形態では、１つ若しくは複数のプロセッサ及び／又はコントローラ上で実行されるとき、本明細書で論じられる機能の少なくとも一部を実行する１つ又は複数のプログラムによって記憶媒体が符号化されても良い。本明細書で論じられる本発明の様々な態様を実施するために、記憶媒体上に記憶された１つ又は複数のプログラムがプロセッサ又はコントローラ内にロードされ得るように、様々な記憶媒体がプロセッサ若しくはコントローラ内に固定されても良く、又は可搬式とすることができる。「プログラム」又は「コンピュータプログラム」という用語は、本明細書では、１つ又は複数のプロセッサ又はコントローラをプログラムするために使用され得る任意の種類のコンピュータコード（例えばソフトウェアやマイクロコード）を指すために一般的な意味で使われる。

【0016】

[0016] 「アドレス指定可能」という用語は、本明細書では、それ自体を含む複数の装置に宛てられた情報（例えばデータ）を受信し、自らを対象とする特定の情報に選択的に応答するように構成される装置（例えば全般的な光源、照明ユニットや照明器具、１つ又は複数の光源若しくは照明ユニットに関連するコントローラやプロセッサ、他の照明に関係しない装置等）を指すために使われる。「アドレス指定可能」という用語は、複数の装置が何らかの通信媒体によって共に結合されるネットワーク化された環境（又は以下で更に論じられる「ネットワーク」）に関してしばしば使われる。

【0017】

[0017] 或るネットワークの実装形態では、ネットワークに結合される１つ又は複数の装置が、そのネットワークに結合される１つ又は複数の他の装置用のコントローラの役割を（例えばマスタ／スレーブの関係で）果たし得る。別の実装形態では、ネットワーク化された環境が、ネットワークに結合される装置の１つ又は複数を制御するように構成される１つ又は複数の専用コントローラを含み得る。慨して、ネットワークに結合される複数の装置は通信媒体上にあるデータにそれぞれアクセスすることができるが、例えば割り当てられる１つ又は複数の特定の識別子（例えば「アドレス」）に基づきネットワークと選択的にデータをやり取りする（即ちデータを送受信する）ように構成されるという点で、所与の装置を「アドレス指定可能」としても良い。

【0018】

[0018] 本明細書で使用するとき、「ネットワーク」という用語は、ネットワークに結合される２台以上の任意の装置間及び／又は複数の装置間の（例えば装置制御、データ記憶、データ交換等のための）情報の搬送を助ける、２台以上の装置（コントローラやプロセッサを含む）の任意の相互接続を指す。容易に理解されるように、複数の装置を相互接続するのに適したネットワークの様々な実装形態は、多岐にわたるネットワークトポロジの何れかを含むことができ、多岐にわたる通信プロトコルの何れを使用しても良い。更に、本開示による様々なネットワークでは、２台の装置間の任意の１つの接続が２つのシステム間の専用接続、又は非専用接続に相当し得る。２台の装置を対象とした情報を運ぶことに加え、かかる非専用接続は必ずしも２台の装置の何れも対象としない情報を運ぶこともある（例えばオープンネットワーク接続）。更に、本明細書で論じられる装置の様々なネットワークは、ネットワーク全体にわたる情報搬送を助ける１つ又は複数の無線、有線／ケーブル、及び／又は光ファイバリンクを用いても良いことが容易に理解されよう。

【0019】

[0019] ここで使用される"ユーザインターフェース"なる用語は、人のユーザ又は操作者と１以上の装置との間の斯かるユーザ及び装置間の通信を可能にするインターフェースを指す。本開示の種々の構成で使用することができるユーザインターフェースの例は、これらに限定されるものではないが、スイッチ、ポテンショメータ、ボタン、ダイヤル、スライダ、マウス、キーボード、キーパッド、種々のタイプのゲームコントローラ（例えば、ジョイスティック）、トラックボール、表示スクリーン、種々のタイプのグラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）、タッチスクリーン、マイクロフォン及び何らかの形態の人が発生する刺激を受け、これに応答して信号を発生することができる他のタイプのセンサを含む。

【0020】

[0020] 上述の概念及び以下により詳細に説明される更なる概念の全ての組み合わせは（このような概念が相互に矛盾しないならば、）、本明細書において開示される発明の主観的事項の一部であると考えられることを理解されたい。特に、この開示の最後に示される特許請求の範囲の主観的事項の全ての組み合わせは、本明細書において開示される発明の主観的事項の一部であると考えられる。また、参照することにより組み込まれるいずれの開示にも表れ得る本明細書において明示的に使用される用語は、本明細書で開示される特定の概念と最も一貫性がある意味を与えられることも理解されたい。

【0021】

[0021] 図面では、同様の参照符号は、概して種々の図の全体にわたって同じ部品を指している。また、図面は必ずしも正確な縮尺で描かれてはおらず、代わりに、通常は本発明の原理を示す際に強調されている。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】[0022] 従来のドライバの出力電流及び出力電圧を示すグラフである。

【図2】[0023] 代表的実施形態による、プログラム可能ドライバを示す単純化されたブロック図である。

【図3】[0024] 代表的実施形態による、プログラム可能ドライバを用いて発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュールを駆動するプロセスを示す流れ図である。

【図4】[0025] 代表的実施形態による、プログラム可能ドライバの出力電流及び出力電圧を示すグラフである。

【図5】[0026] 代表的実施形態による、固体照明システム用のプログラム可能ドライバを示す単純化されたブロック図である。

【図6】[0027] 代表的実施形態による、固体照明システム用のプログラム可能ドライバを示す単純化されたブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

[0028] 以下の詳細な説明では、本発明の教示の完全な理解を与えるために、具体的詳細を開示する代表的実施形態が限定ではなく説明目的で記載されている。但し、本明細書で開示される具体的詳細から逸脱する本教示による他の実施形態も添付の特許請求の範囲に含まれたままであることが本開示の利益を享受する当業者に明らかになる。更に、代表的実施形態の説明を不明瞭にしないために、良く知られている機器及び方法についての説明は省略される場合がある。かかる方法及び機器は、明らかに本教示の範囲に含まれる。

【0024】

[0029] ＬＥＤドライバによる最大駆動電圧出力を、ＬＥＤドライバの所定のパワー限界及び基準電流に応じて調節できる回路を提供することが有益であると出願人は認識し理解した。

【0025】

[0030] 従って、様々な実施形態によれば、幾つかの異なるＬＥＤの負荷について、プログラム可能なＬＥＤドライバが使用され得る。通常、最大出力電圧を調節することによりパワーが所定値に限定されることを確実にしながら、ＬＥＤドライバを所望の電流（基準電流）にプログラムするようにマイクロプロセッサが構成される。こうすることは、ＳＫＵ（stock keeping unit）として利用可能である必要があるＬＥＤドライバの種類数を減らすのに役立ち、ＬＥＤの効力及び電流能力が急速に進歩するのに伴い、ＬＥＤドライバを置換する必要なしにＬＥＤを置換できるようにする。

【0026】

[0031] 図２は、代表的実施形態による、固体照明システムを駆動するためのプログラム可能ドライバを示す単純化されたブロック図である。

【0027】

[0032] 図２を参照し、プログラム可能ドライバ２００は、代表的ＬＥＤモジュール２６０などの固体照明モジュールを駆動するための出力電圧を与える。プログラム可能ドライバ２００は、制御回路２１０、処理回路２３０、電流フィードバックループ２４１、電圧フィードバックループ２４５、及びドライバ電力段２２０を含む。処理回路２３０は、ドライバ電力段２２０の動作のための基準電流及び基準電圧をそれぞれ示す、電流基準信号Ｉ_ｒｅｆ及び電圧基準信号Ｖ_ｒｅｆを生成するように構成される。電流基準信号Ｉ_ｒｅｆは、例えば以下で論じられるＬＥＤモジュール２６０の所望の調光レベル及び公称電流設定に基づき、処理回路２３０によって計算されても良い。例えば処理回路２３０は、調光器において設定された調光レベルを示す調光制御信号を調光入力から受け取ることができる。

【0028】

[0033] 電圧基準信号Ｖ_ｒｅｆは、公称電流設定Ｉ_ｎｏｍ及びドライバ電力段２２０の所定のパワー限界Ｐ_{ｌｉｍｉｔ}に基づいて決定される。公称電流設定Ｉ_ｎｏｍは所望の公称電流を（調光レベルに関係なく）提供し、以下で論じられる制御回路２１０によって設定されても良い。パワー限界Ｐ_{ｌｉｍｉｔ}は、ドライバ電力段２２０が送り出すことができる最大出力パワーを示す。例えば、パワー限界Ｐ_{ｌｉｍｉｔ}は典型的には７５Ｗ又は１５０Ｗだが、本教示の範囲から逸脱することなく、任意のパワー限界Ｐ_{ｌｉｍｉｔ}が採用され得る。一実施形態では電圧基準信号Ｖ_ｒｅｆが、パワー限界Ｐ_{ｌｉｍｉｔ}及び公称電流設定Ｉ_ｎｏｍの商、即ちＶ_ｒｅｆ＝Ｐ_{ｌｉｍｉｔ}／Ｉ_ｎｏｍとして計算される。従って電圧基準信号Ｖ_ｒｅｆは、公称電流設定Ｉ_ｎｏｍによって示される所望の公称電流を考慮し、パワー限界Ｐ_{ｌｉｍｉｔ}によって制限される最大出力電圧に常に対応する。

【0029】

[0034] 様々な実施形態において、処理回路２３０は、例えばソフトウェア、ファームウェア、配線論理回路、若しくはその組合せを使用する、プロセッサ若しくは中央処理装置（ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、書替え可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又はその組合せを含む、コントローラ又はマイクロコントローラとして実装されても良い。プロセッサ又はＣＰＵを使用する場合、処理回路２３０の動作を制御する実行可能ソフトウェア／ファームウェア、及び／又は実行可能コードを記憶するためのメモリ（不図示）が含められる。メモリは、任意の数、種類、及び組合せの不揮発性読取専用メモリ（ＲＯＭ）及び揮発性ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）とすることができ、プロセッサ又はＣＰＵによって実行可能なコンピュータプログラムやソフトウェアアルゴリズムなど、様々な種類の情報を記憶することができる。ディスクドライブ、電気的プログラム可能読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、ＣＤ、ＤＶＤ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ドライブなど、メモリは任意の数、種類、及び組合せの有形コンピュータ可読記憶媒体を含み得る。

【0030】

[0035] 図２に示されている実施形態によれば、公称電流設定Ｉｎｏｍは、制御回路２１０を用いて様々な手段によって手動で設定され得る。制御回路２１０は、第１の抵抗２１１に直列接続される可変設定抵抗器２１５を含み、設定抵抗器２１５及び第１の抵抗２１１は、ノードＮ１と接地との間のコンデンサ２１３と並列接続される。電源電圧ＶｃｃとノードＮ１との間に第２の抵抗２１２が接続され、ノードＮ１は処理回路２３０への入力である。従って利用者は、設定抵抗器２１５の抵抗を単純に変えることにより所望の公称電流を調節することができる。制御回路２１０は、例えばＤＡＬＩ（登録商標）とすることができるインターフェイス２１８も含む。概して、インターフェイス２１８は、ＬＥＤモジュール２６０の光レベルを制御するように構成されるサーバ、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、他のコンピュータ処理装置など、外部コントローラ（不図示）に接続され得る。インターフェイス２１８は、所望の電流を具体的に明らかにするコマンドに応答し、電圧基準信号Ｖｒｅｆ及び電流基準信号Ｉｒｅｆがそれに基づく、所望の公称電流設定を処理回路２３０に与える。

【0031】

[0036] 処理回路２３０は、電流基準信号Ｉｒｅｆを生成し、出力電流制御２４４及びダイオード２４３を含む電流フィードバックループ２４１に出力する。電流基準信号Ｉｒｅｆは、公称電流設定Ｉｎｏｍ及び所望の調光レベル（例えば１〜１０Ｖの調光器又は電源調光方式若しくはＤＡＬＩ（登録商標）調光方式によって設定され得る）に基づいて計算される。出力電流制御２４４は、現在ＬＥＤモジュール２６０を駆動している駆動電流ＩＤと電流基準信号Ｉｒｅｆを比較し、もしあれば電流基準信号Ｉｒｅｆと駆動電流ＩＤとの差の関数である電流フィードバック信号ＩＦＳを出力する。処理回路２３０は、所定のパワー限界Ｐｌｉｍｉｔ及び電流基準信号Ｉｒｅｆに基づき電圧基準信号Ｖｒｅｆも生成し、出力電圧制御２４６及びダイオード２４７を含む電圧フィードバックループ２４５に出力する。出力電圧制御２４６は、現在ＬＥＤモジュール２６０を駆動している駆動電圧ＶＤと電圧基準信号Ｖｒｅｆを比較し、もしあれば電圧基準信号Ｖｒｅｆと駆動電圧ＶＤとの差を示す電圧フィードバック信号ＶＦＳを出力する。

【0032】

[0037] 電流フィードバック信号ＩＦＳ及び電圧フィードバック信号ＶＦＳはどちらも、駆動電流Ｉ_Ｄ及び／又は駆動電圧Ｖ_Ｄを適宜調節するためのフィードバック信号ＦＳとしてドライバ電力段２２０に与えられ得る。しかし図示の実施形態では、ドライバ電力段２２０へのフィードバック信号ＦＳが、一度に電流フィードバック信号ＩＦＳ及び電圧フィードバック信号ＶＦＳの一方しか含まない。とりわけ、ダイオード２４３及び２４７は、より高い電圧レベルを有する電流フィードバック信号ＩＦＳ及び電圧フィードバック信号ＶＦＳの一方だけを、ドライバ電力段２２０へのフィードバック信号ＦＳ内に出力させる。このようにして、ドライバ電力段２２０は、電圧フィードバックループ２４５によって与えられる駆動電圧Ｖ_Ｄと電圧基準信号Ｖ_ｒｅｆとの間の求められた差に少なくとも部分的に基づき、ＬＥＤモジュールを駆動するための最大出力電圧を制限することができる。

【0033】

[0038] 図３は、代表的実施形態による、プログラム可能ドライバを用いてＬＥＤモジュールを駆動するプロセスを示す流れ図である。

【0034】

[0039] 図３を参照し、ブロックＳ３１１で、処理回路２３０（例えばマイクロプロセッサとして実装される）が公称電流設定Ｉｎｏｍを決定する。公称電流設定Ｉｎｏｍの決定は、例えば設定抵抗器２１５又はＤＡＬＩ（登録商標）回路とすることができるインターフェイス２１８を介して処理回路２３０に入力される所望の公称電流に基づき得る。電流基準信号Ｉｒｅｆは、公称電流設定Ｉｎｏｍ、及び例えば調光器において設定された調光レベルを与える調光制御信号によって示されるＬＥＤモジュールの調光状態に少なくとも部分的に基づいて計算され得る。次いでブロックＳ３１２で、処理回路２３０が、ドライバ電力段２２０の所定のパワー限界Ｐｌｉｍｉｔ及び公称電流設定Ｉｎｏｍに基づき電圧基準信号Ｖｒｅｆを求める。例えば電圧基準信号Ｖｒｅｆは、所定のパワー限界Ｐｌｉｍｉｔを公称電流設定Ｉｎｏｍで割ることで求められ得る。それにより、電圧基準信号Ｖｒｅｆはドライバ電力段２２０の最大出力電圧を示す。

【0035】

[0040] ステップＳ３１３で、電圧基準信号Ｖ_ｒｅｆが、出力電圧制御２４６を含む電圧フィードバックループに伝送される。ステップＳ３１４で、出力電圧制御２４６が、電圧基準信号Ｖ_ｒｅｆとドライバ電力段２２０によりＬＥＤモジュール２６０に出力される駆動電圧Ｖ_Ｄとの差を、その２つを比較することによって求める。次いでステップＳ３１５で、ＬＥＤモジュール２６０の電圧基準信号Ｖ_ｒｅｆと駆動電圧Ｖ_Ｄとの間の求められた差に少なくとも部分的に基づき、ＬＥＤモジュール２６０の最大駆動電圧が調節される。

【0036】

[0041] 図４は、代表的実施形態による、プログラム可能ドライバの出力電流及び出力電圧を示すグラフである。より詳細には、図４は、プログラム可能ドライバ２００などの１５０Ｗのプログラム可能ドライバの最大電圧が、プログラムされた出力電流に比例してどのように変えられるのかの一例を示す、動作領域４１０を図示する。例えば駆動電流Ｉ_Ｄが７００ｍＡに設定される場合、最大出力駆動電圧Ｖ_Ｄは２１５Ｖに制限される（≒１５０Ｗ／７００ｍＡ）。対照的に、駆動電流Ｉ_Ｄが５３０ｍＡに設定される場合、最大出力駆動電圧Ｖ_Ｄは２８０Ｖに制限される（≒１５０Ｗ／５３０ｍＡ）。このことは、同じプログラム可能ドライバ２００が様々な種類のＬＥＤの負荷について動作するようにプログラムされ得ることを確実にする。同様に、一連のＬＥＤモジュールにおいて、異なる数のＬＥＤのために異なるドライバを開発する必要性もなくす。更に、プログラム可能ドライバ２００の動作領域４１０は、図１に関して上記で論じられた従来の第１の及び第２のＬＥＤドライバの動作領域と比較して大きい。追加領域が、三角形の領域４１１によって示されている。

【0037】

[0042] 図５及び図６は、代表的実施形態による、固体照明システム用のプログラム可能ドライバを示す単純化されたブロック図である。図５及び図６に示されているプログラム可能ドライバは、様々な実施形態により固体照明装置を駆動するための最大出力電圧が制限され得るドライバの種類の例に過ぎないことが理解される。従って、開示される最大出力電圧制限技法は、本発明及びその教示の範囲と趣旨から逸脱することなく、他の種類の絶縁及び非絶縁ドライバにも適用され得る。

【0038】

[0043] 図５を参照し、プログラム可能ドライバ４００が、ＬＥＤモジュール４６０として示されている固体照明モジュールの電源電圧に基づく調光を実施するように構成される。プログラム可能ドライバ４００は、一次側回路４１０に接続される一次側と二次側回路４４０に接続される二次側とを有する絶縁変圧器４２０を含む、ドライバ電力段（図２に示されるドライバ電力段２２０など）を含む。例えば、変圧器４２０は高周波／高出力変圧器とすることができ、そのため絶縁は、ＬＥＤモジュール４６０が高輝度ＬＥＤモジュールとして実装される場合に実現され得る。一次側回路４１０は、電源電圧源４０１から電源電圧を受け取る。以下で詳細に説明されるように、一次側回路４１０は、電源電圧を受け取り、整流電源電圧Ｖ_Ｒを与えるための電圧整流器（図５には不図示）を含む。二次側回路４４０はＬＥＤモジュール４６０に接続され、変圧器４２０の一次側電流Ｉ_ｐｒｉ及び誘導二次側電流Ｉ_ｓｅｃに基づき、調節可能な駆動電流Ｉ_ＤをＬＥＤモジュール４６０に出力する。

【0039】

[0044] ドライバ４００は、図２に関して上記で論じられた処理回路２３０とほぼ同じであり得る処理回路４３６を更に含む。処理回路４３６は、ＬＥＤモジュール４６０による光出力を制御するための調光制御信号を調光コントローラ４５５から受け取ることができる。以下で論じられるように、処理装置４３６はＬＥＤモジュール４６０並びに他の調光コントローラ（不図示）からの信号も感知し、管理基準コマンド（supervisory reference command）をフィードバック回路４３５に与えるので、処理装置４３６は一次側回路４１０からの絶縁バリア４２５を横断して位置する。例えば図示の構成では、処理回路４３６は、設定調光レベルを示す調光制御信号を調光コントローラ４５５から受け取り、光レベル、温度等を含む１つ又は複数のＬＥＤフィードバック信号をＬＥＤモジュール４６０から受け取ることができる。電流基準信号Ｉ_ｒｅｆ及び／又は電圧基準信号Ｖ_ｒｅｆを含む基準信号が、少なくとも公称電流設定Ｉ_ｎｏｍ、調光制御信号、及び／又はＬＥＤフィードバック信号に応答して処理回路４３６によって生成されても良い。

【0040】

[0045] フィードバック回路４３５は、図２に関して上記で論じられた電流フィードバックループ２４１や電圧フィードバックループ２４５などの、電流フィードバックループ及び電圧フィードバックループを含むことができる。フィードバック回路４３５は、処理回路４３６から基準信号を受け取り、その基準信号を、駆動電流Ｉ_Ｄや駆動電圧Ｖ_Ｄなど、二次側回路４４０及び／又はＬＥＤモジュール４６０から受け取られる対応する電気状態と比較する。フィードバック回路４３５は、比較の結果に基づきフィードバック信号ＦＳを生成し、フィードバック信号ＦＳを例えば絶縁器４２４を介し、絶縁バリア４２５を横断して一次側回路４１０に伝送する。絶縁器４２４は、絶縁バリア４２５にわたり電気的絶縁を維持しながら光信号を用いて情報（例えばフィードバック信号ＦＳ）がやり取りされることを可能にする、例えば光アイソレータとすることができる。従って、絶縁器４２４は、例えば低コストのバイレベル光アイソレータを使用して正確に実装され得る。絶縁バリア４２５を横断する結合は、本教示の範囲から逸脱することなく、変圧器などの他の種類の絶縁を使用して得られても良い。フィードバック信号ＦＳは、上記の電流フィードバック信号ＩＦＳ及び／又は電圧フィードバック信号ＶＦＳを含むことができる。例えば基準信号が電流基準信号Ｉ_ｒｅｆを含む場合、フィードバック回路４３５の出力電流制御（不図示）は電流基準信号Ｉ_ｒｅｆをＬＥＤモジュール４６０に供給されている駆動電流Ｉ_Ｄと比較する。次いでフィードバック回路４３５は、電流基準信号Ｉ_ｒｅｆと駆動電流Ｉ_Ｄとの差をもしあれば示すフィードバック信号ＦＳを生成する。

【0041】

[0046] フィードバック信号ＦＳに応答し、一次側回路４１０は必要に応じて変圧器４２０の一次側に入力される一次側電圧Ｖ_ｐｒｉを調節することができ、それを受けて変圧器４２０は、変圧器４２０の二次側により二次電圧Ｖ_ｓｅｃを、それ故に二次回路４４０によりＬＥＤモジュール４６０に出力される駆動電流Ｉ_Ｄを調節する。従って、駆動電流Ｉ_ＤがＬＥＤモジュール４６０を駆動し、調光コントローラ４５５の設定に対応する光量をもたらす。一実施形態では、処理回路４３６が、絶縁器４２８を介して絶縁バリア４２５を横断して一次側回路４１０にパワー制御信号ＰＣＳを与えることもでき、パワー制御信号ＰＣＳは、図６に関して以下で論じられるように、一次側回路４１０及び二次側回路４４０への電力の供給を選択的に制御する。

【0042】

[0047] 図６は、代表的実施形態による、より詳細なプログラム可能ドライバを示す単純化されたブロック図である。

【0043】

[0048] 図６を参照し、プログラム可能ドライバ６００は、説明のためのＬＥＤモジュール６６０として示されている固体照明モジュールを駆動するために調光を実施し、最大出力電圧を制限するように構成される。プログラム可能ドライバ６００は、一次側回路６１０に接続される一次側と二次側回路６４０に接続される二次側とを有する絶縁変圧器６２０を含む、ドライバ電力段（図２に示されるドライバ電力段２２０など）を含み、一次側と二次側とは絶縁バリア６２５によって隔てられる。一次側回路６１０は、電源電圧源６０１から電源電圧を受け取る。二次側回路６４０はＬＥＤモジュール６６０に接続され、以下で論じられるように変圧器６２０の一次側電流Ｉ_ｐｒｉに基づき、調節可能な駆動電流Ｉ_ＤをＬＥＤモジュール６６０に出力する。ドライバ６００は、図２の処理回路２３０に関して上記で論じられたのとほぼ同じであり得るマイクロプロセッサ６３６を更に含む。

【0044】

[0049] 一次側回路６１０は、電圧整流器６１１、ブースト力率補正（ＰＦＣ）回路６１２、ブースト制御回路６１３、ＰＷＭハーフブリッジコンバータ６１４、及びＰＷＭハーフブリッジ制御段６１５を含む。電圧整流器及びＥＭＩフィルタ６１１が電源電圧源６０１から電源電圧を受け取り、整流電源電圧Ｖ_Ｒ（及び対応する整流電源電流Ｉ_Ｒ）を出力し、それによりＡＣ電源電圧を整流正弦波形に変換する。以下で論じられるブーストＰＦＣ回路６１２によりＤＣ定電圧を作り出すために整流が必要である。ＥＭＩフィルタは、ライン内に導入される高周波成分を制限する、インダクタ及びコンデンサ（不図示）のネットワークを含み得る。

【0045】

[0050] 整流電源電圧Ｖ_ＲはブーストＰＦＣ回路６１２に与えられ、ブーストＰＦＣ回路６１２は整流電源電圧Ｖ_Ｒの整流正弦波形を、ブースト電圧Ｖ_Ｂとして示される一定の調整ＤＣ電圧（及び対応する整流ブースト電流Ｉ_Ｂ）に変換する。更に、ブーストＰＦＣ回路６１２は、電圧整流器６１１から導かれ、ブーストＰＦＣ回路６１２に入力される整流電源電流Ｉ_Ｒが整流電源電圧Ｖ_Ｒと同相であることを確実にする。同相にすることは、ドライバ６００が力率１の近くで動作することを確実にする。ブースト制御回路６１３は、ブーストＰＦＣ回路６１２内のブースト変換器のスイッチを適宜制御する。

【0046】

[0051] ＰＷＭハーフブリッジコンバータ６１４は、ブーストＰＦＣ回路６１２から受け取られるＤＣブースト電圧Ｖ_Ｂを、ＰＷＭハーフブリッジ制御段６１５の制御下で高周波脈動信号、一次側電圧Ｖ_ｐｒｉ（及び対応するパルス一次側電流Ｉ_ｐｒｉ）に変換する。一次側電圧Ｖ_ｐｒｉは、例えばＰＷＭハーフブリッジコンバータ６１４内のスイッチ（不図示）の動作によって設定されるパルス幅を有するＰＷＭ信号とすることができる。一次側電圧Ｖ_ｐｒｉは、変圧器６２０の一次側（一次巻線）に印加される。ＰＷＭハーフブリッジ制御段６１５は、フィードバック信号ＦＳに基づき、ＰＷＭハーフブリッジコンバータ６１４によって実施される一次側電圧Ｖ_ｐｒｉのパルス幅を決定し、フィードバック信号ＦＳは、以下で論じられるように、フィードバック回路６４５の出力電流制御６４４から受け取られる電流フィードバック信号ＩＦＳ、及び出力電圧制御６４６から受け取られる電圧フィードバック信号ＶＦＳの少なくとも１つによって決定される。

【0047】

[0052] 二次側電圧Ｖ_ｓｅｃ（及び対応する二次側電流Ｉ_ｓｅｃ）が、一次側電圧Ｖ_ｐｒｉにより、変圧器６２０の二次側（二次巻線）に誘起される。ＬＥＤモジュール６６０を駆動するための所望の駆動電圧Ｖ_Ｄ及び対応する駆動電流Ｉ_Ｄを得るために、二次側電圧Ｖ_ｓｅｃが二次側回路６４０に含まれる出力整流器／フィルタ回路６４２によって整流され、高周波フィルタされる。とりわけ駆動電流Ｉ_Ｄの大きさが、ＬＥＤモジュール６６０内の１つ又は複数のＬＥＤの照明レベルを決定する。

【0048】

[0053] 図１の出力電流制御２４４及び出力電圧制御２４６に関して上記で論じられたように、出力電流制御６４４は、駆動電流Ｉ_Ｄをマイクロプロセッサ６３６によって出力される電流基準信号Ｉ_ｒｅｆと比較し、電流フィードバック信号ＩＦＳを求めるための電流差ΔＩを取得し、出力電圧制御６４６は、駆動電圧Ｖ_Ｄを同じくマイクロプロセッサ６３６によって出力される電圧基準信号Ｖ_ｒｅｆと比較し、電圧フィードバック信号ＶＦＳを求めるための電圧差ΔＶを取得する。駆動補償器（不図示）が、電流フィードバック信号ＩＦＳ及び電圧フィードバック信号ＶＦＳの少なくとも１つに基づきフィードバック信号ＦＳを求める。上記のように、マイクロプロセッサ６３６が電流基準信号Ｉ_ｒｅｆ及び電圧基準信号Ｖ_ｒｅｆの値を求める。例えば電圧基準信号Ｖ_ｒｅｆは、ドライバ６００のパワー限界Ｐ_{ｌｉｍｉｔ}及び公称電流設定Ｉ_ｎｏｍの商として計算され得る。従って電圧基準信号Ｖ_ｒｅｆは、公称電流設定Ｉ_ｎｏｍを考慮し、パワー限界Ｐ_{ｌｉｍｉｔ}によって制限される最大出力電圧に常に対応する。

【0049】

[0054] 出力電流制御６４４は、出力電流制御６４４により電流フィードバックループを飽和させる、ソフトスタート信号（短パルス）もマイクロプロセッサ６３６から受け取ることができる。ソフトスタート信号が低くなった後、出力ＬＥＤ電流内のフリッカを回避するために、マイクロプロセッサ６３６からの電流基準信号Ｉ_ｒｅｆが徐々に高められる。始動中、電流差ΔＩが、電流基準信号Ｉ_ｒｅｆ引く駆動電流Ｉ_Ｄ及びソフトスタート信号として求められても良く、電圧差ΔＶが電圧基準信号Ｖ_ｒｅｆ引く駆動電圧Ｖ_Ｄ及びソフトスタート信号として求められても良い。

【0050】

[0055] 上記のように、フィードバック信号ＦＳは、出力電流制御６４４及び出力電圧制御６４６のそれぞれによって与えられる、電流フィードバック信号ＩＦＳ及び電圧フィードバック信号ＶＦＳの少なくとも１つを示す。（電流フィードバック信号ＩＦＳを使用する）電流フィードバックループは、典型的にはより活性状態にあるが、必要に応じてフィードバック信号ＦＳにより出力電流を減らして最大出力電圧を制限するために、（電圧フィードバック信号ＶＦＳを使用する）電圧フィードバックループが使用されても良い。図示の実施形態では、フィードバック信号ＦＳが、第１の光アイソレータ６２４を介し、絶縁バリア６２５を横断してＰＷＭハーフブリッジ制御段６１５に与えられる。従って、フィードバック信号ＦＳは、フィードバック信号ＦＳに基づいて一次側電圧Ｖ_ｐｒｉのパルス幅を調節するようにＰＷＭハーフブリッジコンバータ６１４を制御する。例えば、フィードバック信号ＦＳによって示されるように駆動電流Ｉ_Ｄが電流基準信号Ｉ_ｒｅｆを上回る場合、ＰＷＭハーフブリッジ制御段６１５は、例えばそのパルス幅を減らすことにより一次側電圧Ｖ_ｐｒｉを、それ故に一次電流Ｉ_ｐｒｉも減らすようにＰＷＭハーフブリッジコンバータ６１４を制御する。一次側電圧Ｖ_ｐｒｉの変化は、二次電圧Ｖ_ｓｅｃ、並びにＬＥＤモジュール６６０を駆動するためにドライバ６００によって出力される駆動電圧Ｖ_Ｄ及び駆動電流Ｉ_Ｄの対応する変化に反映される。従って、ＰＷＭハーフブリッジ制御段６１５は、ドライバ６００の駆動電圧Ｖ_Ｄ及び／又は駆動電流Ｉ_Ｄを一定の値に調整することができる。

【0051】

[0056] ブーストＰＦＣ回路６１２によって出力されるブースト電圧Ｖ_Ｂは、例えばバイパ電源などの降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータであり得る電源６２７にも与えられる。電源６２７は、ブースト電圧Ｖ_Ｂを１８Ｖなどのより低い電圧に降圧させることができる。電源６２７の一次側は、調整電圧をスイッチ６１７の制御下で一次側回路６１０の様々な構成要素（例えば電圧整流器６１１、ブーストＰＦＣ回路６１２、ブースト制御回路６１３、ＰＷＭハーフブリッジコンバータ６１４、ＰＷＭハーフブリッジ制御段６１５）に選択的に与えるように構成される。スイッチ６１７の動作及びタイミング（オン／オフ）は、マイクロプロセッサ６３６によって出力され、第２の光アイソレータ６２８（第１の光アイソレータ６２４と同じでも異なっても良い）を介して絶縁バリア６２５を横断してスイッチ６１７によって受け取られるパワー制御信号ＰＣＳによって決定される。電源６２７の二次側は、二次側回路６４０の様々な構成要素（例えば出力整流器／フィルタ回路６４２）に調整電圧を与えるように構成される。一例示的構成では、電源６２７が２つの分離出力、つまり一次側に１つ、二次側に１つ有するフライバックコンバータであり得る。

【0052】

[0057] マイクロプロセッサ６３６は、調光制御インターフェイス６５５を介して調光入力６５４から調光信号を受け取るように構成され、調光信号は、例えば利用者によって設定される所望の調光レベル及び／又は制御回路（図２に示されている制御回路２１０など）による所望の公称電流設定Ｉ_ｎｏｍを示す。例えば、調光入力６５４は１Ｖから１０Ｖの調光段階を与えることができ、１Ｖは最大限の調光（最も低い出力光レベル）を示し、１０Ｖは最小限の調光又は調光なし（最も高い出力光レベル）を示す。マイクロプロセッサ６３６は、調光入力６５４を含む複数の調光レベル入力を受け取ることができ、それに応答して電流基準信号Ｉ_ｒｅｆ及び／又は電圧基準信号Ｖ_ｒｅｆを設定する。マイクロプロセッサ６３６は、最大出力電圧を制限するために、上記のようにパワー限界Ｐ_{ｌｉｍｉｔ}及び公称電流設定Ｉ_ｎｏｍに基づき電圧基準信号Ｖ_ｒｅｆも求める。マイクロプロセッサ６３６は、例えば負温度係数（ＮＴＣ）感知回路６５１及びＲＳＥＴ感知回路６５２を介し、ＬＥＤモジュール６６０からフィードバックも受け取る。ＮＴＣ感知回路６５１はＬＥＤモジュール６６０の温度を感知し、ＲＳＥＴ感知回路６５２は、電流基準信号Ｉ_ｒｅｆを同じく設定する外部抵抗器の値を感知する。

【0053】

[0058] 更に、マイクロプロセッサ６３６はパワー制御信号ＰＣＳを生成し、パワー制御信号ＰＣＳは、一次側の供給、従ってＬＥＤドライバ６００をオン／オフするために使用される低レベルスイッチ信号である。例えばパワー制御信号ＰＣＳは、外部入力から待機コマンドが受け取られる場合に、ＬＥＤドライバ６００をオフにするために使用され得る。パワー制御信号ＰＣＳは、上記のスイッチ６１７を動作させるために、第２の光アイソレータ６２８を介して絶縁バリア６２５を横断し、マイクロプロセッサ６３６により一次側回路６１０に送られる。

【0054】

[0059] 上記のプログラム可能固体照明システムドライバは、電源電圧信号に基づいて光出力を制御することが望ましい取り付け又は置換（retrofit）ＬＥＤの応用例に適用され得る。例えばこのドライバは、ＬＥＤモジュールが従来の磁気安定器に取って代わる応用に使用され得る。更にこのドライバは、様々なパワー限界で動作するＬＥＤモジュールに使用されても良く、ＬＥＤモジュールを駆動するための最大出力電圧を適宜調節し、制限することができる。

【0055】

[0060] 本発明の幾つかの実施形態が本明細書に記載され解説されてきたが、本明細書に記載の機能を実行するための、本明細書に記載の結果及び／又は利点の１つ若しくは複数を得るための、多岐にわたる他の手段及び／又は構造を当業者なら容易に思い付き、かかる改変形態及び／又は修正形態のそれぞれは、本明細書に記載の本発明の実施形態の範囲に含まれると見なされる。より広くは、当業者は本明細書に記載の全てのパラメータ、寸法、材料、及び構成が例示的であることを意味し、実際のパラメータ、寸法、材料、及び／又は構成は本発明の教示が使用される具体的応用に依拠することを容易に理解する。当業者は、本明細書に記載の本発明の特定の実施形態に対する多くの等価物を、日常的実験をせいぜい使用することで理解し又は確認することができる。従って、上記の実施形態は例として示されているに過ぎず、添付の特許請求の範囲及びその等価物の範囲内で、本発明の実施形態が、具体的に記載され請求されている以外の方法で実施されても良いことが理解されるべきである。本開示の発明に関する実施形態は、本明細書に記載の個々の特徴、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法を対象とする。更に、かかる特徴、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法が互いに矛盾しない場合、２つ以上のかかる特徴、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法の任意の組合せが本開示の発明の範囲に含まれる。

【0056】

[0061] 本明細書で定められ使用される全ての定義は、辞書的定義、参照により援用される文献内の定義、及び／又は定義済み用語の通常の意味を抑制するように理解されるべきである。

【0057】

[0062] 本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、不定冠詞「a」及び「an」は別段の定めがない限り「少なくとも１つ」を意味するように理解されるべきである。

【0058】

[0063] 本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「及び／又は」という句は、そのように結合される要素の「何れか又は両方」、即ち場合によっては結合的に存在し、他の場合は分離的に存在する要素を意味するように理解されるべきである。「及び／又は」を用いて挙げられる複数の要素も同様に、即ちそのように結合される要素の「１つ又は複数」として解釈されるべきである。「及び／又は」の節によって明確に明らかにされる要素以外の要素が、明確に明らかにされるそれらの要素に関係していようといまいと任意選択的にあっても良い。従って、非限定的な例として、「含む」などの非制限的言語と組み合わせて使用されるとき、「Ａ及び／又はＢ」への言及は一実施形態ではＡだけを指し（Ｂ以外の要素を任意選択的に含む）、別の実施形態ではＢだけを指し（Ａ以外の要素を任意選択的に含む）、更に別の実施形態ではＡとＢの両方（他の要素を任意選択的に含む）等を指すことができる。

【0059】

[0064] 別段の定めがない限り、複数のステップ又は行為を含む本明細書で主張される如何なる方法でも、方法のステップ又は行為の順序は、必ずしもこの方法のステップ又は行為が列挙される順序に限定されないことも理解されるべきである。

【0060】

[0065] 特許請求の範囲の中で登場する如何なる参照番号も便宜上示されるに過ぎず、決して添付の特許請求の範囲を限定するものとして見なされるべきではない。

【0061】

[0066] 特許請求の範囲並びに上記の本明細書の中で、「備える」、「含む」、「運ぶ」、「有する」、「収容する」、「伴う」、「保持する」、「から成る」などの全ての移行句は非制限的である、即ち〜を含むがそれだけに限定されないという意味であると理解されるべきである。「から成る」及び「から事実上成る」という移行句だけが制限的又は準制限的移行句のそれぞれであるものとする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6-I】

【図6-II】