发明创造名称：LED驱动电源和包含其的LED照明装置
外观设计名称：
决定号：199060
决定日：2019-12-21
委内编号：1F300231
优先权日：
申请（专利）号：201410100034.8
申请日：2014-03-18
复审请求人：赵依军
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：蒋玲
合议组组长：胡向莉
参审员：奇琳
国际分类号：H05B37/02
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一份现有技术相比存在区别特征，该区别特征属于本申请为解决其所要解决的技术问题所采用的技术手段，且没有证据表明其属于本领域的公知常识，同时该权利要求所要求保护的技术方案产生了有益的技术效果，则该权利要求要求保护的技术方案具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201410100034.8，名称为“LED驱动电源和包含其的LED照明装置”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为赵依军。本申请的申请日为2014年03月18日，公开日为2015年09月23日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2019年05月22日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：本申请权利要求1-6相对于对比文件1和本领域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。驳回决定所依据的文本为：申请人于申请日2014年03月18日提交的说明书摘要、说明书第1-88段（即第1-9页）、摘要附图、说明书附图第1-3页；2019年03月01日提交的权利要求第1-6项。
驳回决定引用的对比文件为：
对比文件1：CN 103108470A，公开日为2013年05月15日。
驳回决定的具体理由是：独立权利要求1、4与对比文件1相比，其区别特征在于：阻容降压单元，其耦合在所述桥式整流滤波单元与外部电源之间。而上述区别特征是本领域的惯用手段，因此权利要求1和4相对于对比文件1与本领域惯用手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2、5、6的附加特征被对比文件1公开，权利要求3的附加特征是本领域的公知常识，因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
驳回决定所针对的权利要求书内容如下：
“1. 一种LED驱动电源，包括：
桥式整流滤波单元，其与LED负载耦合；
场效应管，其串接在所述桥式整流滤波单元和所述LED负载所在的回路内；以及
控制单元，其与所述场效应管的栅极耦合以借助施加在所述栅极上的电压使流经所述LED负载的电流基本上保持为设定值，
其特征在于，进一步包括阻容降压单元，其耦合在所述桥式整流滤波单元与外部电源之间，
其中，所述控制单元包含：
基准电压电路，用于提供与所述设定值对应的基准电压；以及
放大器，其包含第一输入端、第二输入端和输出端，其中，所述第一输入端上施加所述基准电压，所述第二输入端上施加与流经所述LED负载的电流成比例的反馈信号，并且所述输出端与所述栅极相连，
其中，所述基准电压是可变的，所述基准电压电路被配置为根据所述桥式整流滤波单元的输出电压来确定所述基准电压，以使所述桥式整流滤波单元的输出功率基本上保持恒定，
其中，所述放大器的输出电压与所述桥式整流滤波单元的输出电压成反比例关系。
2. 如权利要求1所述的LED驱动电源，其中，所述设定值是可变的，并且所述控制单元被配置为通过改变所述设定值使得所述桥式整流滤波单元的输出功率基本上保持恒定。
3. 如权利要求1所述的LED驱动电源，其中，所述场效应管、所述放大器和所述基准电压电路被集成在同一集成电路芯片中。
4. 一种LED照明装置，包括：
LED负载；
LED驱动电源，包括：
桥式整流滤波单元，其与所述LED负载耦合；
场效应管，其接入所述桥式整流滤波单元和所述LED负载所在的回路内；以及
控制单元，其与所述场效应管的栅极耦合以借助施加在所述 栅极上的电压使流经所述LED负载的电流基本上保持为设定值，
其特征在于，进一步包括阻容降压单元，其耦合在所述桥式整流滤波单元与外部电源之间，
其中，所述控制单元包含：
基准电压电路，用于提供与所述设定值对应的基准电压；以及
放大器，其包含第一输入端、第二输入端和输出端，其中，所述第一输入端上施加所述基准电压，所述第二输入端上施加与流经所述LED负载的电流成比例的反馈信号，并且所述输出端与所述栅极相连，
其中，所述基准电压是可变的，所述基准电压电路被配置为根据所述桥式整流滤波单元的输出电压来确定所述基准电压，以使所述桥式整流滤波单元的输出功率基本上保持恒定，
其中，所述放大器的输出电压与所述桥式整流滤波单元的输出电压成反比例关系。
5. 如权利要求4所述的LED照明装置，其中，所述LED负载为多个以串联、并联或混联连接在一起的LED。
6. 如权利要求4所述的LED照明装置，其中，所述设定值是可变的，并且所述控制单元被配置为通过改变所述设定值使得所述桥式整流滤波单元的输出功率基本上保持恒定。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年09月06日向专利复审委员会提出了复审请求，未对申请文件进行修改。复审请求人认为：（1）阻容降压电路本身的电路结构和工作原理与阻容降压电路的应用二者是有区别的。本领域技术人员从现有技术最多只能认识到通过限制最大工作电流可以拓宽工作电压的适应范围，但是并不能认识到，通过将线性恒流驱动模式与阻容降压单元的结合，可以在拓宽工作电压的适应范围的同时，获得高电流控制精度、低器件发热量和高能效比等多重技术效果。（2）对比文件1仅描述恒流控制模块400的输出被提供给功率开关管500、720（参见说明书第[0039]和[0042]段以及图3和图4），但是并未描述整流模块100的输出电压与恒流控制模块400的输出之间的定量关系，而且基于对比文件1的描述也无法获知二者之间的定量关系。
经形式审查合格，专利复审委员会于2019年09月17日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为，复审请求人陈述的意见不能被接受，采用电阻和电容串联构成对交流电压的降压器件，在电子管时代已经普遍采用，其中电阻起到限制最大电流的功能，通过电容的交流阻抗降低交流电压的幅值，这是本领域的技术常识，对上述降压整流电路，在清华大学出版社出版的《模拟电子线路》中有专门的章节介绍。放大器的输出与输入电压成反比例也是公知技术，在同书介绍晶体管单级放大器和集成放大器的章节都有相同的介绍，描述了放大器可以输入信号和输出信号成反比例关系的内容。把它应用于发光二极管的驱动电路中的降压部分是对现有技术的正常使用，是本领域公知常识。单个晶体管组成的放大电路，输入信号在基极发射极一侧，输出信号在发射极集电极一侧，输入信号和输出信号相位相反，幅度是输入信号乘以被放大的倍数，也就是“输入信号与输出信号成反比例”。这同样是本领域技术人员公知的。该申请仍然不具备创造性，因而坚持驳回决定。
随后，专利复审委员会成立合议组对本案进行审理。
在上述程序的基础上，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
（一）审查文本的认定
复审请求人在提交复审请求时未对申请文件进行修改，本复审请求审查决定所依据的文本与驳回决定所依据的文本相同，即：申请日2014年03月18日提交的说明书摘要、说明书第1-9页、摘要附图、说明书附图第1-3页；2019年03月01日提交的权利要求第1-6项。
（二）关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定，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。
本复审请求审查决定所引用的对比文件与驳回决定所引用的对比文件相同，即：
对比文件1：CN 103108470A，公开日为2013年05月15日。
1.独立权利要求1要求保护一种LED驱动电源，对比文件1公开了一种动态线性控制LED驱动电路，并具体公开了以下的技术特征：交流电经过桥式整流电路组成的整流模块（相当于桥式整流滤波单元，与LED负载耦合）变换为直流电给LED负载供电，桥式整流电路输出侧连接有大容量电解电容滤波器，桥式整流电路正输出端子连接LED负载正极端，LED负载负极端子连接恒流驱动模块的功率MOSFET（相当于场效应管，串接在所述桥式整流波单元和所述LED负载所在的回路内）漏极端，功率MOSFET源极端经采样电阻接地，桥式整流电路共阳极端子接地；功率MOSFET栅极端与恒流控制模块的输出端子连接，控制功率MOSFET的输出电流为恒定电流（相当于控制单元，其与所述场效应管的栅极耦合以借助施加在所述栅极上的电压使流经所述LED负载的电流基本上保持为设定值）；恒流控制电路还包括内部基准源生成芯片内部电源和参考电压输出，电流采样端Fb（相当于基准电压）连接到恒流控制电路内部的电流检测放大器同相输入端，电流检测放大器反相输入端连接误差放大器的输出，该输出电压随着误差放大器的输出改变。误差放大器反相输入端连接平均电流检测输出。同相输入端连接基准源输出的0.5V参考电压，电流检测放大器的输出用于驱动功率MOSFET栅极；且连接到误差放大器反相输入端以生成供给电流检测放大器反相输入端的电压（参见对比文件1说明书第[0036]-[0052]段,附图3-7）。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术内容相比，其区别特征在于：阻容降压单元，其耦合在所述桥式整流滤波单元与外部电源之间；所述控制单元包含：基准电压电路，用于提供与所述设定值对应的基准电压；以及放大器，其包含第一输入端、第二输入端和输出端，其中，所述第一输入端上施加所述基准电压，所述第二输入端上施加与流经所述LED负载的电流成比例的反馈信号，并且所述输出端与所述栅极相连，其中，所述基准电压是可变的，所述基准电压电路被配置为根据所述桥式整流滤波单元的输出电压来确定所述基准电压，以使所述桥式整流滤波单元的输出功率基本上保持恒定，其中，所述放大器的输出电压与所述桥式整流滤波单元的输出电压成反比例关系。
基于上述区别特征，权利要求1相对于对比文件1实际要解决的技术问题是：如何在扩展LED驱动电源的工作电压的适应范围的同时提高能效比。
对于上述区别特征，首先，本申请将阻容降压单元具体用于LED驱动电源线性恒流驱动模式，以使得当电网输入电压下降较大时，使得LED负载发光强度的降低仍然处于可接受的水平，从而能够使得LED驱动电源的工作电压适应范围增大；其次，针对宽工作电压的适应范围的LED驱动电源线性恒流驱动模式，通过基准电压电路提供随桥式整流滤波单元的输出电压而变化的基准电压，并将其连接放大器的第一输入端，放大器的第二输入端接收与流经LED负载的电流成比例的反馈信号，以将流经场效应管与LED负载的电流控制在目标值附近，另一方面，设置放大器的输出电压与所述桥式整流滤波单元的输出电压成反比例关系，能够保持整流滤波单元的输出功率恒定，从而可以实现在整流滤波单元的输出电压升高时，通过降低场效应管的栅极电压来减少流经LED负载的电流，并且在输出电压降低时，通过提升场效应管的栅极电压来减少流经LED负载的电流，能够使得桥式整流滤波单元的输出功率基本保持恒定，从而使得当桥式整流滤波单元的输出电压因电网电压升高而增大时，通过恒定输出功率的控制方式，流经阻容降压单元的电流将随之降低，从而功耗基本保持不变。而对比文件1要解决的技术问题是提高线性驱动电源的效率，为了解决该技术问题，恒流控制模块的逻辑控制单元作为驱动电路的信号处理中心，在低输入电压时，控制功率开关管导通，在高输入电压时，控制功率开关管强行关闭，以此实现恒流驱动保证系统的高效率。逻辑控制单元的控制原理是接收保护模块、线电压检测平均电流检测、误差放大、电流检测放大器的控制，是在一个周期的正弦交流电中，当市电输入电压处于波峰时，使驱动电路的功率开关管进入关闭模式，从而驱动电路不会从市电信号中消耗功率，使得驱动电路的效率得到改善。可以看出，虽然对比文件1中公开了电流检测放大器的输出用于驱动功率MOSFET栅极；连接到误差放大器反相输入端以生成供给电流检测放大器反相输入端的电流，电流采样端Fb（相当于基准电压）未连接到恒流控制电路内部的电流检测放大器同相输入端（对比文件1中对照说明书附图3、图5，可以判定图7中电流采样端Fb与Cs之间的连线是芯片外壳），电流检测放大器反相输入端连接误差放大器的输出，该输出电压随着误差放大器的输出改变，因此其工作原理与本申请将基准电压与放大器输出电压相比直接产生控制场效应管的信号不同，不涉及变化的基准电压，也不涉及设置放大器的输出电压与所述桥式整流滤波单元的输出电压成反比例关系，本领域人员无法从中得到技术启示。由此可见，对比文件1与本申请解决的技术问题不同，提出的技术方案不同，本领域技术人员也无法从对比文件1中获得技术启示，获得本申请的技术方案；并且虽然上述各元件及单个元件的使用属于现有技术，但本申请中上述各元件组成相互协作的整体电路，在功能上彼此相互支持、存在相互作用关系，同时也没有证据证明上述技术特征属于本领域的公知常识。
通过上述区别特征，使得该权利要求所限定的技术方案能够在扩展LED驱动电源的工作电压的适应范围的同时提高LED驱动电源的能效比，取得了有益的技术效果。
因此，权利要求1的技术方案相对于对比文件1和上述本领域公知常识的结合具备突出的实质性特点和显著的进步，权利要求1的技术方案具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.在其引用的权利要求1具备创造性的情况下，权利要求2和3也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.独立权利要求4要求保护一种LED照明装置，对比文件1公开了一种动态线性控制LED驱动电路，并具体公开了以下的技术特征：交流电经过桥式整流电路组成的整流模块（相当于桥式整流滤波单元，与LED负载耦合）变换为直流电给LED负载（相当于LED负载）供电，桥式整流电路输出侧连接有大容量电解电容滤波器，桥式整流电路正输出端子连接LED负载正极端，LED负载负极端子连接恒流驱动模块的功率MOSFET（相当于场效应管，串接在所述桥式整流波单元和所述LED负载所在的回路内）漏极端，功率MOSFET源极端经采样电阻接地，桥式整流电路共阳极端子接地；功率MOSFET栅极端与恒流控制模块的输出端子连接，控制功率MOSFET的输出电流为恒定电流（相当于控制单元，其与所述场效应管的栅极耦合以借助施加在所述栅极上的电压使流经所述LED负载的电流基本上保持为设定值）；恒流控制电路包括电流采样端，用于检测采样电阻上的电压信号生成恒流控制信号到功率MOSFET栅极端，驱动控制功率MOSFET的开关以生成恒定驱动电流，调节栅极电压可改变恒定电流值；恒流控制电路还包括内部基准源生成芯片内部电源和参考电压输出，电流采样端连接到恒流控制电路内部的电流检测放大器同相输入端，电流检测放大器反相输入端连接误差放大器的输出，该输出电压随着误差放大器的输出改变（相当于基准电压可变）。误差放大器反相输入端连接平均电流检测输出。同相输入端连接基准源输出的0.5V参考电压，电流检测放大器的输出用于驱动功率MOSFET栅极；且连接到误差放大器反相输入端以生成供给电流检测放大器反相输入端的电压，相当于电流检测放大器的参考输入电压与整流输出电压反相（参见对比文件1说明书第[0036]-[0052]段,附图3-7）。
权利要求4所要求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术内容相比，其区别特征在于：阻容降压单元，其耦合在所述桥式整流滤波单元与外部电源之间；所述控制单元包含：基准电压电路，用于提供与所述设定值对应的基准电压；以及放大器，其包含第一输入端、第二输入端和输出端，其中，所述第一输入端上施加所述基准电压，所述第二输入端上施加与流经所述LED负载的电流成比例的反馈信号，并且所述输出端与所述栅极相连，其中，所述基准电压是可变的，所述基准电压电路被配置为根据所述桥式整流滤波单元的输出电压来确定所述基准电压，以使所述桥式整流滤波单元的输出功率基本上保持恒定，其中，所述放大器的输出电压与所述桥式整流滤波单元的输出电压成反比例关系。
基于上述区别特征，权利要求4相对于对比文件1实际解决的技术问题是：扩展LED驱动电源的工作电压的适应范围的同时提高能效比。
对于上述区别特征，首先，本申请将阻容降压单元具体用于LED驱动电源线性恒流驱动模式，以使得当电网输入电压下降较大时，使得LED负载发光强度的降低仍然处于可接受的水平，从而能够使得LED驱动电源的工作电压适应范围增大；其次，针对宽工作电压的适应范围的LED驱动电源线性恒流驱动模式，通过基准电压电路提供随桥式整流滤波单元的输出电压而变化的基准电压，并将其连接放大器的第一输入端，放大器的第二输入端接收与流经LED负载的电流成比例的反馈信号，以将流经场效应管与LED负载的电流控制在目标值附近，另一方面，设置放大器的输出电压与所述桥式整流滤波单元的输出电压成反比例关系，能够保持整流滤波单元的输出功率恒定，从而可以实现在整流滤波单元的输出电压升高时，通过降低场效应管的栅极电压来减少流经LED负载的电流，并且在输出电压降低时，通过提升场效应管的栅极电压来减少流经LED负载的电流，能够使得桥式整流滤波单元的输出功率基本保持恒定，从而使得当桥式整流滤波单元的输出电压因电网电压升高而增大时，通过恒定输出功率的控制方式，流经阻容降压单元的电流将随之降低，从而功耗基本保持不变。而对比文件1要解决的技术问题是提高线性驱动电源的效率，为了解决该技术问题，恒流控制模块的逻辑控制单元作为驱动电路的信号处理中心，在低输入电压时，控制功率开关管导通，在高输入电压时，控制功率开关管强行关闭，以此实现恒流驱动保证系统的高效率。逻辑控制单元的控制原理是接收保护模块、线电压检测平均电流检测、误差放大、电流检测放大器的控制，是在一个周期的正弦交流电中，当市电输入电压处于波峰时，使驱动电路的功率开关管进入关闭模式，从而驱动电路不会从市电信号中消耗功率，使得驱动电路的效率得到改善。可以看出，虽然对比文件1中公开了电流检测放大器的输出用于驱动功率MOSFET栅极；连接到误差放大器反相输入端以生成供给电流检测放大器反相输入端的电流，电流采样端Fb（相当于基准电压）未连接到恒流控制电路内部的电流检测放大器同相输入端（对比文件1中对照说明书附图3、图5，可以判定图7中电流采样端Fb与Cs之间的连线是芯片外壳），电流检测放大器反相输入端连接误差放大器的输出，该输出电压随着误差放大器的输出改变，因此其工作原理与本申请将基准电压与放大器输出电压相比直接产生控制场效应管的信号不同，不涉及变化的基准电压，也不涉及设置放大器的输出电压与所述桥式整流滤波单元的输出电压成反比例关系，本领域人员无法从中得到技术启示。由此可见，对比文件1与本申请解决的技术问题不同，提出的技术方案不同，本领域技术人员也无法从对比文件1中获得技术启示，获得本申请的技术方案，同时也没有证据证明上述技术特征属于本领域的公知常识。
通过上述区别特征，使得该权利要求所限定的技术方案能够在扩展LED驱动电源的工作电压的适应范围的同时提高LED驱动电源的能效比，取得了有益的技术效果。
因此，权利要求4的技术方案相对于对比文件1和上述本领域公知常识的结合具备突出的实质性特点和显著的进步，权利要求4的技术方案具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4.在权利要求4具备创造性的基础上，其从属权利要求5和6也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年05月22日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门以下述文本为基础继续进行审批程序：
复审请求人于2019年03月01日提交的权利要求1-6项；
复审请求人于2014年03月18日提交的说明书第1-9页；
复审请求人于2014年03月18日提交的说明书附图第1-3页；
复审请求人于2014年03月18日提交的说明书摘要；
复审请求人于2014年03月18日提交的摘要附图。
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