LED驱动电路-无效决定


发明创造名称:LED驱动电路
外观设计名称:
决定号:40063
决定日:2019-04-26
委内编号:4W107926
优先权日:
申请(专利)号:201610406886.9
申请日:2016-06-08
复审请求人:
无效请求人:温莘耕
授权公告日:2018-02-09
审定公告日:
专利权人:杰华特微电子(杭州)有限公司
主审员:唐向阳
合议组组长:王金珠
参审员:王思睿
国际分类号:H05B33/08
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:如果一项权利要求要求保护的技术方案与最接近的现有技术存在区别特征,但所述区别特征被其他现有技术公开,或者属于本领域的公知常识,本领域技术人员容易想到将上述区别特征应用到最接近的现有技术中,且没有产生预料不到的技术效果,则该项权利要求不具备创造性。
全文:
本专利的专利号为201610406886.9,申请日为2016年06月08日,授权公告日为2018年02月09日。本专利授权公告时的权利要求书如下:
“1.一种LED驱动电路,包括线性调节管和控制电路,交流输入电源经整流电路整流后得到输入电压,所述线性调节管与LED负载串联,所述的输入电压对LED负载供电,其特征在于:
所述的输入电压与LED负载两端电压的压差小于阈值电压时,则调节流经LED负载的电流为第一电流,所述的输入电压与LED负载两端电压的压差大于阈值电压时,则调节流经LED负载的电流为第二电流,所述的第一电流大于所述的第二电流。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电路,其特征在于:采样电阻采样流经LED负载的电流,得到表征输出电流的第一电压采样信号;所述的控制电路,接收所述的第一电压采样信号,所述的第一电压采样信号与表征参考输出电流的第一参考信号进行误差处理,得到补偿信号;根据所述的补偿信号,以调节所述的线性调节管使得LED负载的平均输出电流趋于恒定。
3.根据权利要求2所述的LED驱动电路,其特征在于:所述的控制电路包括第一级控制电路和第二级控制电路,所述的第一级控制电路接收所述第一电压采样信号与所述第一参考信号,输出所述补偿信号;所述的第二级控制电路接收所述的补偿信号,所述的第二级控制电路根据所述的补偿信号,以调节第一电流的持续时间和第二电流的持续时间,第二级控制电路的输出端与线性调节管的控制端连接。
4.根据权利要求3所述的LED驱动电路,其特征在于:所述的第一级控制电路包括第一运算放大器,所述第一运算放大器的两个输入端分别接收所述第一电压采样信号与所述第一参考信号,第一运算放大器的输出端输出所述补偿信号。
5.根据权利要求4所述的LED驱动电路,其特征在于:在所述的第一运算放大器的输出端连接有滤波电路,以滤除工频纹波。
6.根据权利要求3所述的LED驱动电路,其特征在于:所述的第二级控制电路包括第二运算放大器,所述第二运算放大器的第一端接收所述的第一电压采样信号;当所述的输入电压与LED负载两端电压的压差小于所述阈值电压时,所述第二运算放大器的第二端接收表征第一电流的第二参考信号,当所述的输入电压与LED负载两端电压的压差大于所述阈值电压时,所述第二运算放大器的第二端接收表征第二电流的第三参考信号。
7.根据权利要求3所述的LED驱动电路,其特征在于:所述的控制电路还包括逻辑电路,所述的逻辑电路接收所述的补偿信号,所述的逻辑电路根据所述的补偿信号判断第一电压采样信号与所述第一参考信号的大小;当第一电压采样信号小于所述第一参考信号时,则延长第一电流的时间,缩短第二电流的时间,当第一电压采样信号大于所述第一参考信号时,则延长第二电流的时间,缩短第一电流的时间。
8.根据权利要求7所述的LED驱动电路,其特征在于:所述的逻辑电路包括计时电路,在半个工频周期内,自LED负载开始有电流流过时,所述计时电路开始计时工作,计时区间包括第一计时区间、第二计时区间和第三计时区间,所述的第一计时区间和第三计时区间流经负载的电流为第一电流,所述的第二计时区间流经负载的电流为第二电流。
9.根据权利要求3、4、5或6任意一项所述的LED驱动电路,其特征在于:所述的控制电路还包括比较电路和输入电压采样电路,所述的输入电压采样电路采样所述输入电压,得到第二电压采样信号,所述的比较电路的两个输入端分别接收所述的第二电压采样信号和所述补偿信号,所述的比较电路的输出端输出比较信号,根据所述的比较信号调节所述第一电流的持续时间和所述第二电流的持续时间。
10.根据权利要求9所述的LED驱动电路,其特征在于:当第二电压采样信号低于所述补偿信号时,则所述的第一电压采样信号以表征第一电流的第二参考信号为参考,使得流经负载的电流趋于第一电流;当第二电压采样信号高于所述补偿信号时,则所述的第一电压采样信号以表征第二电流的第三参考信号为参考,使得流经LED负载的电流趋于第二电流。”
请求人于2018年09月30日向国家知识产权局提出了无效宣告请求,其理由是专利法第22条第2、3款和专利法第26条第4款,请求宣告本专利权利要求1-10全部无效,同时提交了如下证据:
附件1:申请公布号为CN103491682A的中国发明专利申请公开说明书(下称对比文件1);
附件2:申请公布号为CN102573235A的中国发明专利申请公开说明书(下称对比文件2);
附件3:授权公告号为CN103687166B的中国发明专利授权公告说明书(下称对比文件3);
附件4:申请公布号为CN102685973A的中国发明专利申请公开说明书(下称对比文件4);
附件5:申请公布号为CN103260302A的中国发明专利申请公开说明书(下称对比文件5);
附件6:申请公布号为CN102938953A的中国发明专利申请公开说明书(下称对比文件6);
附件7:本专利的授权公告文本。
请求人认为:
(1)权利要求4、6-9得不到说明书的支持,不符合专利法第26条第4款的规定。
(2)权利要求1-5、7、9相对于对比文件1不具备专利法第22条第2款规定的新颖性;权利要求1-4、6相对于对比文件2不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
(3)以对比文件1为最接近的现有技术:权利要求1相对于对比文件1,或者相对于对比文件1结合公知常识,或者相对于对比文件1结合对比文件2,或者相对于对比文件1结合对比文件3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2、3、9的附加技术特征被对比文件1公开;权利要求4的附加技术特征被对比文件1结合对比文件2或者对比文件1结合公知常识公开;权利要求5的附加技术特征被对比文件1或者对比文件6,或者属于公知常识;权利要求6的附加技术特征被对比文件1结合公知常识,或者对比文件1结合对比文件2,或者对比文件1结合对比文件3,或者对比文件1结合对比文件4公开;权利要求7的附加技术特征被对比文件1或者对比文件1结合公知常识公开;权利要求8的附加技术特征被对比文件1结合对比文件5和公知常识公开;权利要求10的附加技术特征被对比文件1结合公知常识,或者对比文件1结合对比文2,或者对比文件1结合对比文件3或者对比文件1结合对比文件4公开,因此权利要求2-10也不具备创造性。
(4)以对比文件2为最接近的现有技术:权利要求1相对于对比文件2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2、4、6、10的附加技术特征被对比文件2公开;权利要求3的附加技术特征被对比文件2公开或被对比文件2结合对比文件1公开;权利要求5的附加技术特征被对比文件1,或者对比文件6或者公知常识公开;权利要求7、9的附加技术特征被对比文件1公开;权利要求8的附加技术特征被对比文件2结合对比文件5和公知常识公开,因此权利要求2-10也不具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年10月15日受理了上述无效宣告请求并将无效宣告请求书及证据副本转给了专利权人,同时成立合议组对本案进行审查。
专利权人针对上述无效宣告请求于2018年11月15日提交了意见陈述书,同时修改了权利要求书,并认为:修改后的权利要求1-5、7、9相对于对比文件1具备新颖性,权利要求1-4、6相对于对比文件2具备新颖性,权利要求1-10具备创造性,权利要求4、6-9能够得到说明书的支持。专利权人修改针对的是授权公告的权利要求1、2,修改后的权利要求1、2为:
“1.一种LED驱动电路,包括线性调节管和控制电路,交流输入电源经整流电路整流后得到输入电压,所述线性调节管与LED负载串联,所述的输入电压对LED负载供电,其特征在于:
所述的输入电压与LED负载两端电压的压差小于阈值电压时,则调节流经LED负载的电流为第一电流,所述的输入电压与LED负载两端电压的压差大于阈值电压时,则调节流经LED负载的电流为第二电流,所述的第一电流大于所述的第二电流,
所述LED驱动电路调节所述的线性调节管以调节第一电流的持续时间和第二电流的持续时间,使得LED负载的平均输出电流趋于恒定。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电路,其特征在于:采样电阻采样流经LED负载的电流,得到表征输出电流的第一电压采样信号;所述的控制电路,接收所述的第一电压采样信号,所述的第一电压采样信号与表征参考输出电流的第一参考信号进行误差处理,得到补偿信号;根据所述的补偿信号,以调节所述的线性调节管。”
国家知识产权局本案合议组于2018年11月26日向请求人发出转送文件通知书,将专利权人于2018年11月15日提交的意见陈述书及其所附附件转给请求人。
请求人于2019年01月08日向国家知识产权局提交了意见陈述书,认为专利权人对于权利要求的修改不符合专利法实施细则第69条第1款及专利审查指南中的相关规定,并进一步指出,即使合议组认为上述修改符合相关规定,修改后的权利要求1-5、7、9相对于对比文件1不具备新颖性,权利要求1-4、6相对于对比文件2不具备新颖性,权利要求1-10不具备创造性。在以对比文件2为最接近现有技术评述创造性的具体理由中,请求人新增了权利要求1相对于对比文件2与对比文件1的结合不具备创造性的结合方式。
本案合议组于2019年02月26日向专利权人发出转送文件通知书,将请求人于2019年01月08日提交的意见陈述书及其所附附件转给专利权人。
本案合议组于2019年02月03日向双方当事人发出了口头审理通知书,定于2019年02月28日举行口头审理。
口头审理如期举行,双方当事人均出席了本次口头审理。在口头审理过程中,双方当事人对对方出庭人员的身份和资格没有异议,对合议组成员及书记员没有回避请求。口头审理中明确了以下事项:
(1)合议组当庭将请求人于2019年01月08日提交的意见陈述书转给专利权人签收,专利权人表示当庭答辩,口头审理之后不再需要答辩期限。
(2)合议组告知双方当事人,专利权人在本次无效宣告程序中对权利要求书的修改不符合专利审查指南中的有关规定,因此合议组不予接受,本次口头审理以本专利授权公告的文本为审查基础。
(3)专利权人对对比文件1-6的真实性、关联性及公开时间没有异议。
(4)请求人明确其无效理由与请求书中的意见一致。
至此,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
1.审查基础
由于专利权人在本次无效宣告程序中对权利要求书的修改不符合专利审查指南中的有关规定,因此合议组不予接受,本决定以本专利授权公告的文本为审查基础。
2.证据认定
专利权人对对比文件1-6的真实性、关联性及公开时间没有异议。经合议组核实,未发现上述证据存在明显瑕疵,认可上述证据的真实性,且上述证据均为在本专利申请日之前公开的中国专利文献,因此,对比文件1-6可以作为评价本专利创造性的现有技术。
3.具体理由的阐述
根据专利法第22条第3款的规定,创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求要求保护的技术方案与最接近的现有技术存在区别特征,但所述区别特征被其他现有技术公开,或者属于本领域的公知常识,本领域技术人员容易想到将上述区别特征应用到最接近的现有技术中,且没有产生预料不到的技术效果,则该项权利要求不具备创造性。
3.1 关于权利要求1的创造性
权利要求1要求保护一种LED驱动电路。对比文件1公开了一种控制峰值电流的线性开关恒流LED驱动电路,包括用于提供交流供电电压的交流输入10、用于将交流供电电压转换为直流供电电压的桥式整流器20、用于照明的LED灯珠40,桥式整流器将直流供电电压提供给LED作为工作电压,该驱动电路还包括用于采集输入电压的电压采样电路30、用于采集流经LED的输出电流的采样电阻Rs50、用于根据电压采样电路采集的输入电压及采样电阻的采样信号来控制流经LED的峰值电流及其平均输出电流的驱动芯片、用于根据驱动芯片的工作状态进行充电或放电的积分电容Ccomp60,其驱动芯片包括四个用于与外部电路连接端口,交流输入电源的两端分别与桥式整流器的交流输入接口相连,桥式整流器的正极与LED的正极相连,桥式整流器的负极接地,LED的负极与驱动芯片的电流输出端相连;驱动芯片包括用于提供基准电压的基准电压产生电路71、跨导误差放大器72、用于对电压采样电路产生的采样信号与采样电阻的电压信号进行比较的比较器73、运算放大器74、用于控制流经LED的电流的高压功率MOS管76以及用于控制所述高压功率MOS管导通状态的开关选择器75;其中跨导误差放大器72用于对输入的第一基准电压信号与采样电阻的电压信号进行比较,将两者的差值信号进行放大并根据两者的差值信号控制积分电容充放电;运算放大器74用于对输入的第二基准电压信号与采样电阻的电压信号进行比较,将两者差值信号进行放大,并根据两者的差值信号控制流过高压功率MOS管的峰值电流;比较器的输出端与开关选择器的控制端相连,开关选择器串联在运算放大器的输出端和高压功率MOS管的栅极之间,高压功率MOS管的漏极与LED的负极以及采样电阻的一端相连,采样电阻另一端接地;当直流供电电压Vin低于LED的导通压降VF时(图3中0~t1期间),LED不足以导通,Io等于零;当Vin上升到LED的导通压降VF时(图3中t1时刻),LED自动导通,Io开始上升;Vin继续按正弦波上升(图3中t1~t2期间),LED压降保持为VF,多余的压降(Vin-VF)将由高压功率MOS管承担,在此期间“内环”使得输出电流的峰值保持恒定,且输出电流的峰值Ipk为Vref2/Rs(对应于本专利中输入电压与LED负载两端电压的压差小于阈值电压时,则调节流经LED负载的电流为第一电流),其中Vref2为基准电压产生电路提供的第二基准电压;当Vin上升到使其采样信号Vin_sen超过Vcomp时(图3中t2时刻),PWM变为低电平,控制开关选择器使其断开,“内环”控制电路被断开,高压功率MOS管的栅极电压被下拉到0,高压功率MOS管变为截止状态,Io等于零(参见对比文件1说明书第0021-0038段及附图2-3)。
将本专利权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的技术内容对比,两者的区别在于:所述的输入电压与LED负载两端电压的压差大于阈值电压时,则调节流经LED负载的电流为第二电流,所述的第一电流大于所述的第二电流。对比文件1中由于开关选择器关断使得输出电流为零。根据上述区别确认本专利实际解决的技术问题是:在输入电压与LED负载两端电压的压差大于阈值电压时使得流经LED负载的电流为小于第一电流的小电流。
对此,合议组认为:本专利中首先要保障第二电流小于第一电流,其次就是选择输出较小电流来降低功率管上的功耗,而在此时间段的输出电流越小则功率管上的功耗越低,根据本专利说明书第0029-0030段的记载, LED输出电流为第二电流I2*R01=VREF3,其中VREF3<>
专利权人认为对比文件1没有公开权利要求1中2个技术特征:(1)本专利中的线性调节管;(2)本专利中的第二电流不为零,进而本专利使用的是双电流驱动LED负载,而对比文件1中高压功率MOS管变为截止状态时Io等于零,也就只有单电流驱动LED负载,而且输出电流峰值Ipk变为零,属于跳变,不同于本专利中的线性调节。
对此,合议组认为:(1)对比文件1明确公开的是一种控制峰值电流的线性开关恒流LED驱动电路,本专利中的线性调节管实为说明书附图3中的NMOS管M01,而对比文件1公开的高压功率NMOS管76与本专利中的NMOS管M01对应,其公开的线性开关恒流LED驱动电路与本专利一样属于线性稳压电源,通过取样电阻取样输出电压,并与参考电压比较,比较结果由误差放大电路放大后,控制调整管的导通程度,使输出电压保持稳定,差异在于本专利说明书中通过第二运算放大器的输出调节功率管上的电流,而对比文件1中通过PWM信号控制开关选择器的导通与关断,从而控制流经功率管的电流,虽然本专利说明书中的具体电路结构在此处与对比文件1有所区别,但第二运算放大器、第三参考信号及相关具体电路结构在权利要求1中并未限定。(2)根据本专利说明书的记载,当输入电压VIN和LED负载电压VLED之压差大于阈值电压时,LED输出电流为第二电流I2*R01=VREF3,VREF3可以为0,也就是第二电流可以为零;实际本专利中从第一电流I1=VREF2/R01到I2=VREF3/R01再到I1也是跳变,虽然通过预设的VREF3可调节输出电流在零于小于第一电流的范围内变化,但对比文件1中在输入电压VIN比VLED高一定值时,通过关断开关选择器而调节输出电流的瞬时值降低到零,从而大大降低了线性功率管M01上的功耗,两者的发明构思和获得的技术效果一致,只是具体实现手段可在多种常规手段中进行常规选择,不足以支持本专利权利要求1具备创造性,因此,专利权人陈述的理由不能成立。
3.2 关于权利要求2、3的创造性
权利要求2对权利要求1作了进一步限定,权利要求3又对权利要求2作了进一步限定。
对比文件1公开的线性开关恒流LED驱动电路包括两个控制回路,由运算放大器74、开关选择器75、高压功率MOS管76及采样电阻Rs50构成的“内环”控制回路(对应于本专利权利要求3中的第二级控制电路),控制经过LED灯珠40的电流的峰值;采样电阻采样流经LED的电流,得到表征输出的第一电压采样信号,由跨导误差放大器72、积分电容60、电压采样电路30、比较器73、开关选择器75、高压功率MOS管76及采样电阻构成“外环”控制回路(对应于本专利权利要求2中的控制电路以及权利要求3中的第一级控制电路),控制经过LED灯珠的电流的平均值,即根据电压采样电路进行误差处理后的补偿信号,调节功率MOS管使得LED负载的平均输出电流趋于恒定(参见对比文件1说明书第0025-0026段)。
专利权人认为:权利要求2中“控制电路,接收所述的第一电压采样信号,所述的第一电压采样信号与表征参考输出电流的第一参考信号进行误差处理,得到补偿信号;根据所述的补偿信号,以调节所述的线性调节管使得LED负载的平均输出电流趋于恒定”,以及权利要求3中“调节第一电流的持续时间和第二电流的持续时间”,都没有被对比文件1公开;本专利中是表征输出电流的电压采样信号调节线性调节管控制平均电流,通过调节线性调节管调节第一电流的持续时间和第二电流的持续时间,而对比文件1公开的是开关选择器和工作在开关模式的高压功率MOS管控制LED导通比控制信号PWM调节LED导通时间,即是表征输出电流的电压采样信号和输入电压采样信号控制双开关调节导通比控制平均电流,两者的电流控制方式不同。
对此,合议组认为:对比文件1中的采样信号Cs与本专利中的采样电阻电压VS对应,Vcomp与本专利中在运算放大器U11进行运算后的补偿信号VC对应。首先,本专利根据采样电阻电压VS与第一参考信号在运算放大器U11进行运算后的补偿信号VC,来逐步调节第一电流和第二电流的持续时间,在半个工频周期内,逻辑电路U12中的计时电路对该时间进行计时,由于t1和t3存在一定程度的对称性,可控制t3=k*t1,逻辑电路通过VC来调节t1;如当输出电流平均值小于VREF1/R01时,控制电路使得VREF2时间加长,VREF3时间缩短,t1和t3加长,t2缩短,以保持输出恒流(参见本专利说明书第0031-0037段)。即本专利中是通过补偿信号VC来逐步调节第一电流和第二电流的持续时间以保持输出恒流。对比文件1中若采样电阻Rs50上输出电流的采样信号Cs的平均值小于基准电压产生电路71提供的第一基准电压Vref1,则在一个工频周期内,跨导误差放大器72对积分电容60的充电量会比放电量多,因此Vcomp会不断上升,导通比会随之增大,流经LED的输出电流在一个工频周期内的积分值也会随之增大,最终使得Cs的平均值增大;如果流经LED的输出电流的采样信号Cs的平均值比第一基准电压Vref1大,则最终使得Cs的平均值减小,从而系统达到稳定时Cs的平均值最终会保持恒定,输出电流的平均值也会保持恒定且等于Vref1/Rs,系统会根据不同的输入电压有效值、LED导通压降和流经LED的输出电流的峰值电流,自动地调整Vcomp和导通比使得输出电流的平均值一直保持在恒定的设定值,这种采用跨导误差放大器和一个积分电容使输出电流平均值达到恒定的方式,就是积分恒流方式;从公式(3)和(4)可见,对比文件1的电路采用“积分恒流方式”,能够使流经LED的平均输出电流和平均输出功率保持恒定,且其平均输出电流和平均输出功率均与驱动电路中的输入电压无关,因此当电网电压发生变化时,LED灯珠的亮度可以保持不变(参见对比文件1说明书第0026-0036段)。显然,对比文件1中也是通过自动地调整Vcomp和导通比使得输出电流的平均值一直保持在恒定的设定值,这表明对比文件1公开的输出电流恒流控制方式和本专利中实质相同,而且在此控制环节中,对比文件1中也会自动调整导通比,通过比较器和开关选择器,虽然比较器输出PWM作为LED导通比的控制信号,但也是将补偿信号Vcomp的变化最终体现在了调节第一电流的持续时间和输出为零的第二电流的持续时间,与本专利权利要求3实质相同。其次,对于本专利中是表征输出电流的电压采样信号调节线性调节管控制平均电流,虽然对比文件1公开了表征输出电流的电压采样信号和输入电压采样信号控制双开关调节导通比控制平均电流,但是,本专利中并不排除包含输入电压采样信号进行控制的技术方案,除了引用权利要求3-6任意一项的从属权利要求9中限定了使用输入电压采样电路采样输入电压得到第二电压采样信号之外,本专利说明书还有详细记载,图3和图5两个实施例的主要区别在于:是否进行输入电压的采样,若进行输入电压采样则可省去逻辑电路中的计时电路,可根据使用场合来选用,这两个实施例基于同一发明构思,但具体电路实现上有所不同;在图5的实施例二中,实际上将输入电压VIN与LED负载两端电压的压差和阈值电压的比较,转换为输入电压VIN与补偿信号VC的比较,作为第一电流和第二电流的切换点(参见本专利说明书第0029段、0039-0043段及附图5)。由此可见,权利要求2、3并未排除通过采样输入电压来进行控制的方式,而使用输出电流的电压采样信号和输入电压采样信号控制的方式已被对比文件1公开。
因此,权利要求2、3的附加技术特征已被对比文件1公开,在其直接或间接引用的权利要求1相对于对比文件1和公知常识的结合不具备创造性的基础上,权利要求2、3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.3 关于权利要求4、5的创造性
权利要求4对权利要求3作了进一步限定,权利要求5又对权利要求4作了进一步限定。
对比文件1公开了由跨导误差放大器72、积分电容60、电压采样电路30、比较器73、开关选择器75、高压功率MOS管76及采样电阻构成“外环”控制回路(对应于本专利权利要求4中的第一级控制电路);采用跨导误差放大器72和连接在其后的积分电容60使输出电流平均值达到恒定的方式,就是积分恒流方式,由于积分电容足够大,因此Vcomp在一个工频周期内的波动幅度非常小(参见对比文件1说明书第0025-0026段及附图2)。
本专利权利要求4附加技术特征与对比文件1上述内容的区别在于,本专利中第一运算放大器对应对比文件1中的跨导误差放大器,而且本专利权利要求4中没有记载输入电压采样电路和开关选择器。跨导误差放大器和运算放大器同样都属于本领域的公知常识;而输入电压采样电路如上文第3.2中所述,在本专利说明书实施例二中同样使用,只不过在权利要求4中没有具体限定;关于开关选择器,对比文件1中通过“内环”受PWM信号控制的开关选择器来控制功率管的栅极电压,从而控制功率管的导通或截止状态,而本专利说明书实施例二中通过比较器U22、传输门U13/U14以及第二运算放大器等器件实现参考值VREF2、VREF3的切换,从而实现输出恒流,对本领域技术人员而言公知的技术手段,如使用取样电阻通过取样输出电压/输入电压,并与参考电压比较,比较结果由误差放大电路放大后,控制功率管的导通程度,以使输出电压保持稳定,而具体采用何种手段控制功率管的导通程度,本专利中由误差放大电路的输出信号直接控制,对比文件1中由开关选择器进行控制,这都是在本领域公知的技术手段中进行选择。可见,在其引用的权利要求3相对于对比文件1和公知常识的结合不具备创造性的基础上,权利要求4相对于对比文件1和公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
由于对比文件1中使用了足够大的积分电容保障工频周期内的波动幅度非常小,这样的积分电容也起到了滤波电路的作用,因此权利要求5的附加技术特征实际已被对比文件1公开,而其运算放大器与对比文件1的跨导误差放大器已在上文评价权利要求4的创造性时评述过,因此,在其引用的权利要求4不具备创造性的基础上,权利要求5相对于对比文件1和公知常识的结合也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.4 关于权利要求6的创造性
权利要求6对权利要求3作了进一步限定。
对比文件1公开的线性开关恒流LED驱动电路包括由运算放大器74、开关选择器75、高压功率MOS管76及采样电阻Rs50构成的“内环”控制回路(对应于本专利权利要求6中的第二级控制电路),控制经过LED灯珠40的电流的峰值,运算放大器74也具有输入基准电压Vref2(参见对比文件1说明书第0025-0026段及附图2)。
本专利权利要求6附加技术特征与对比文件1上述内容的区别在于,本专利当所述输入电压与LED负载两端电压的压差大于所述阈值电压时,所述第二运算放大器的第二端接收表征第二电流的第三参考信号。对比文件2公开了一种高效率的LED驱动电路,其只采用一个功率开关,根据输入电压与驱动电压之间的数值关系,选择性的输出相应的输出电流,当输入电压较高时在满足调节要求的情况下使输出电流尽可能最小化,当输入电压较小时在导通压降较小的情况下输出电流相对大(参见对比文件2说明书第0005段);当所述直流母线电压Vbus大于驱动电压VLED而小于所述驱动电压VLED和第一基准电压Vref1之和时,第一控制信号Vc1为高电平信号,反馈电压信号Vfb为一固定值;第一误差放大器304根据接收到的第二控制信号Vsense(对应于本专利权利要求6中的第一电压采样信号)和反馈电压信号Vfb产生相应的驱动信号Vdrive来驱动功率开关SM,使得功率开关的输出电流为一恒定值,即第二输出电流I2(对应于本专利权利要求6中的第一电流),此时功率开关的导通压降较小且所产生的功耗也较小;在直流母线电压Vbus大于驱动电压VLED和第一基准电压Vref1之和时,第一控制信号Vc1为低电平信号,反馈控制电路303根据接收到的第二控制信号Vsense以调节所述反馈电压信号Vfb,第一误差放大器304根据接收到的第二控制信号Vsense和反馈电压信号Vfb产生相应的驱动信号Vdrive来驱动功率开关SM,进而调节功率开关SM的输出电流,即第二输出电流I1(对应于本专利权利要求6中的第二电流),并保证第一输出电流和第二输出电流的平均值与所述LED装置所需的驱动电流相匹配ILED(参见对比文件2说明书第0073-77段及图3A)。虽然对比文件2中的驱动电路的具体结构与本专利的驱动电路具体结构有所不同,但是,对比文件2的驱动电路也是现将输入电压与LED上驱动电压VLED的压差与一阈值作比较,即根据直流母线电压Vbus和驱动电压VLED的压差与第一基准电压Vref1比较的结果,来选择调节不同的反馈电压信号Vfb,切换第一误差放大器的两种参考信号。可见,对比文件2公开了上述区别特征且电路结构相近,其作用也是要通过切换参考电压而调节流经功率开关管的电流,从而降低功耗和提高工作效率,对本领域技术人员而言,在对比文件1的基础上结合对比文件2公开的上述技术特征是容易想到的,因此,在其引用的权利要求3相对于对比文件1结合公知常识不具备创造性的情况下,权利要求6相对于对比文件1和对比文件2及公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.5 关于权利要求7、8的创造性
权利要求7对权利要求3作了进一步限定,权利要求8又对权利要求7作了进一步限定。
在本专利说明书中存在两个实施例,与权利要求7、8对应的是实施例一,即没有对输入电压采样的驱动电路,则需要逻辑电路的计时电路,逻辑电路根据VC的值来调整采样电压VS的瞬时参考电压VREF2和VREF3的时间,即调整逻辑电路输出为高电平和低电平的时间(参见本专利说明书第0028、0034-0037段及图3-4)。对比文件1公开了连接在运算放大器跨导误差放大器72和积分电容60输出后的比较器73和开关选择器75,若采样电阻Rs50上输出电流的采样信号Cs的平均值小于基准电压产生电路71提供的第一基准电压Vref1,则在一个工频周期内,跨导误差放大器72对积分电容60的充电量会比放电量多,因此Vcomp会不断上升,导通比会随之增大,流经LED的输出电流在一个工频周期内的积分值也会随之增大,最终使得Cs的平均值增大;如果流经LED的输出电流的采样信号Cs的平均值比第一基准电压Vref1大,则最终使得Cs的平均值减小,从而系统达到稳定时Cs的平均值最终会保持恒定,输出电流的平均值也会保持恒定且等于Vref1/Rs,系统会根据不同的输入电压有效值、LED导通压降和流经LED的输出电流的峰值电流,自动地调整Vcomp和导通比使得输出电流的平均值一直保持在恒定的设定值,这种采用跨导误差放大器和一个积分电容使输出电流平均值达到恒定的方式,就是积分恒流方式;同时对比文件2中也公开了在半个工频周期内将输入电压大于VLED的区间划分为t1~t2、t2~t3和t3~t4三个区间,输出电流峰值为Vref2/Rs,在t2~t3期间输出电流为零,通过比较输入电压Vin的采样值Vin_sen和差值信号Vcomp来调节不同时间区间的持续时间(参见对比文件1说明书第0025、0026段及图2、3)。
由此可见,虽然对比文件1对输入电压进行了采样且第二电流为零,并没有直接公开本专利的逻辑电路及其计时电路,但是,其采用跨导误差放大器和一个积分电容使输出电流平均值达到恒定,系统会根据不同的输入电压有效值、LED导通压降和流经LED的输出电流的峰值电流,自动地调整Vcomp和导通比使得输出电流的平均值一直保持在恒定的设定值,这表明对比文件1公开了权利要求7、8附加技术特征中的信号走向和控制方式,而面对要完成上述控制方式的问题,本领域技术人员可以从常规手段中进行选择,逻辑电路及其计时电路属于本领域中的公知常识,采用该公知的电路仅需要对电路结构、信号走向和控制方式进行细微调整,整个驱动电路的工作模式变化也很小,因此,在其直接或间接引用的权利要求3相对于对比文件1和公知常识的结合不具备创造性的基础上,权利要求7、8相对于对比文件1和公知常识的结合均不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.6 关于权利要求9、10的创造性
权利要求9对权利要求3-6任意一项作了进一步限定,权利要求10又对权利要求9作了进一步限定。
权利要求9、10的附加技术特征对应于本专利说明书的实施例二,即包括输入电压采样电路。参考上文第3.2中的评书内容,可知使用输入电压采样电路的相关电路结构和控制方式已被对比文件1公开,而且,当Vin上升到LED的导通压降VF低于Vcomp时(图3中t1~t2时刻),输出电流的峰值为Vref2/Rs且保持恒定,其中Vref2为基准电压产生电路提供的第二基准电压;当Vin上升到使其采样信号Vin_sen超过Vcomp时,PWM变为低电平,控制开关选择器75断开,高压功率管变为截止状态,输出电流等于零;对比文件1公开了自动调整导通比,通过比较器和开关选择器,虽然比较器输出PWM作为LED导通比的控制信号,但也是将补偿信号Vcomp的变化最终体现在了调节第一电流的持续时间和输出为零的第二电流的持续时间(参见对比文件1说明书第0026段及图1、2)。
可见,权利要求9的附加技术特征已被对比文件1公开,在其引用的权利要求3-5相对于对比文件1和公知常识的结合不具备创造性,以及权利要求6相对于对比文件1和对比文件2及公知常识的结合不具备创造性的基础上,权利要求9相对于对比文件1和公知常识的结合,或者相对于对比文件1和对比文件2及公知常识的结合也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求10的附加技术特征与对比文件1的区别在于:通过切换第二和第三参考信号来控制输出电流分别为第一电流和第二电流。参见上文第3.4中的记载,对比文件2公开了上述区别特征,其作用也是要通过切换参考电压而调节流经功率开关管的电流,从而降低功耗和提高工作效率,因此,在其引用的权利要求9不具备创造性的基础上,权利要求10相对于对比文件1和对比文件2及公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述,本专利权利要求1-10均不具备专利法第22条第3款规定的创造性。合议组对请求人提出的其他无效宣告理由及证据不再予以评述。
基于上述理由,合议组依法作出如下决定。
三、决定
宣告201610406886.9号发明专利权无效。
当事人对本决定不服的,可以根据专利法第46条第2款的规定,自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。根据该款的规定,一方当事人起诉后,另一方当事人作为第三人参加诉讼。


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