(57)【要約】【課題】ランプを動作させる改良した連続モード電子式安定器を提供する。【解決手段】バックコンバータは、バックコンバータ出力の所で直流（ＤＣ）バス電圧を発生させるように構成される。インバータ回路はバックコンバータ出力に操作可能に結合され、またＤＣ電圧を受け取って、ランプを駆動するためにＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換するように構成される。短絡防止回路が、バックコンバータ出力に操作可能に結合されて、ＤＣバス電圧を検出し、検出されたＤＣ電圧を事前設定された閾値と比較し、比較に基づいてインバータ回路を停止する。【選択図】図４
2009522726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプを動作させるための連続モード電子式安定器において、
出力の所で直流（ＤＣ）バス電圧を発生させるように構成されるバックコンバータと、
前記バックコンバータ出力に操作可能に結合されて、前記発生されたＤＣ電圧を受け取り、前記ランプを駆動するために前記ＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換するように構成されるインバータ回路と、
前記バックコンバータ出力に操作可能に結合されて、前記ＤＣバス電圧を検出し、前記検出されたＤＣバス電圧を事前設定された閾値と比較し、前記比較に基づいて前記インバータ回路を停止する短絡防止回路とを備える連続モード電子式安定器。
【請求項２】
前記バックコンバータ出力に操作可能に結合され、前記ＤＣバス電圧を受け取る電力ライン抵抗器と、
前記電力ライン抵抗器およびインバータ回路に操作可能に結合されて、前記電力ライン抵抗器を介して電荷を蓄積し、前記ランプの初期点弧の後、前記インバータ回路に電力を供給する蓄積コンデンサとをさらに含む請求項１記載の安定器。
【請求項３】
前記短絡防止回路が、
前記蓄積コンデンサに操作可能に接続されるラッチであって、前記検出された電圧が前記事前設定された閾値未満である時、「ＯＮ」状態にあり、さらに前記蓄積コンデンサを放電し、前記インバータ回路を停止するラッチを含む請求項２記載の安定器。
【請求項４】
前記ラッチが、
前記電力ライン抵抗器に操作可能に接続されるベースを含む第１トランジスタを備え、前記検出された電圧が前記事前設定された閾値未満である時、電流が前記第１トランジスタベースから引き出される請求項３記載の安定器。
【請求項５】
前記ラッチが、
前記第１トランジスタの前記ベースに操作可能に接続されるコレクタと、
前記第１トランジスタのコレクタに操作可能に接続されるベースとを含む第２トランジスタをさらに備え、前記検出された電圧が前記事前設定された閾値未満である時、電流が前記第２トランジスタベースから引き出され、前記第１および第２トランジスタが共に働いて前記蓄積コンデンサを放電する請求項４記載の安定器。
【請求項６】
前記蓄積コンデンサが実質的に放電されている場合に、前記ラッチが導通を停止する請求項３記載の安定器。
【請求項７】
前記ラッチが導通を停止すると、前記電力ライン抵抗器が前記蓄積コンデンサの充電を再開して、その結果、前記蓄積コンデンサが前記インバータ回路を再スタートする請求項６記載の安定器。
【請求項８】
前記短絡防止回路が、
前記ラッチへの電流を制限するために前記蓄積コンデンサと直列に操作可能に接続される抵抗器をさらに含む請求項３記載の安定器。
【請求項９】
前記短絡防止回路が、
前記蓄積コンデンサに操作可能に接続されるラッチであって、前記検出された電圧が前記事前設定された閾値未満である時、前記電力ライン抵抗器と共に働いて、前記蓄積コンデンサの放電を容易にし、前記インバータ回路を停止するラッチを含む請求項２記載の安定器。
【請求項１０】
前記電力ライン抵抗器、蓄積コンデンサおよびラッチが一緒に働いて、停止した後に前記インバータ回路を再スタートする請求項９記載の安定器。
【請求項１１】
ランプを動作させるための連続モード電子式安定器において、
出力の所でＤＣバス電圧を発生させるように構成されるバックコンバータと、
前記バックコンバータ出力に操作可能に結合されて、前記発生されたＤＣ電圧を受け取り、前記ランプを駆動するために前記ＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換するように構成されるインバータ回路と、
ラッチを含む短絡防止回路であって、前記バックコンバータ出力に操作可能に結合されて、前記ＤＣバス電圧を検出し、前記検出された電圧を事前設定された閾値と比較し、前記比較に基づいて前記インバータ回路を停止する短絡防止回路とを備える連続モード電子式安定器。
【請求項１２】
前記バックコンバータ出力に操作可能に結合され、前記発生されたＤＣバス電圧を受け取る電力ライン抵抗器と、
前記電力ライン抵抗器およびラッチに操作可能に結合されて、前記電力ライン抵抗器を介して電荷を蓄積し、前記ランプの初期点弧の後、前記インバータ回路に電力を供給する蓄積コンデンサとをさらに含む請求項１１記載の安定器。
【請求項１３】
前記検出された電圧が前記事前設定された閾値未満である時、前記ラッチが「ＯＮ」状態にあり、前記蓄積コンデンサを放電し、前記蓄積コンデンサが実質的に放電されている場合に、前記インバータ回路が停止される請求項１２記載の安定器。
【請求項１４】
前記ラッチが導通を停止すると、前記電力ライン抵抗器が前記蓄積コンデンサの充電を再開し、前記蓄積コンデンサおよびラッチが共に働いて前記インバータ回路を再スタートする請求項１３記載の安定器。
【請求項１５】
前記短絡防止回路が、
前記ラッチへの電流を制限するために前記蓄積コンデンサと直列に操作可能に接続される抵抗器をさらに含む請求項１２記載の安定器。
【請求項１６】
前記ラッチが、
前記電力ライン抵抗器に操作可能に接続されるベースを含む第１トランジスタを備え、前記検出された電圧が前記事前設定された閾値未満である時、電流が前記第１トランジスタベースから引き出される請求項１２記載の安定器。
【請求項１７】
前記ラッチが、
前記第１トランジスタの前記ベースに操作可能に接続されるコレクタと、
前記第１トランジスタのコレクタに操作可能に接続されるベースとを含む第２トランジスタをさらに備え、前記検出された電圧が前記事前設定された閾値未満である時、電流が前記第２トランジスタベースから引き出され、前記第１および第２トランジスタが共に働いて前記蓄積コンデンサを放電する請求項１６記載の安定器。
【請求項１８】
前記蓄積コンデンサが実質的に放電されている場合に、前記第１および第２トランジスタが導通を停止する請求項１７記載の安定器。
【請求項１９】
前記ラッチが前記蓄積コンデンサに操作可能に接続され、前記検出された電圧が前記事前設定された閾値未満である時、前記電力ライン抵抗器およびラッチが共に働いて、前記蓄積コンデンサを放電し、前記蓄積コンデンサが実質的に放電されている場合に前記インバータ回路を停止する請求項１２記載の安定器。
【請求項２０】
前記電力ライン抵抗器、蓄積コンデンサおよびラッチが一緒に働いて、停止した後に前記インバータ回路を再スタートする請求項１９記載の安定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は電子式安定器に関する。本明細書は特に高輝度放電（ＨＩＤ）ランプに関連した適用にあり、特にそれについて説明することになる。しかし、本明細書は、蛍光灯などの他の電子安定器付ランプにも適用できることを理解されたい。
【背景技術】
【０００２】
安定器は、放電ランプなどの負荷に電力を提供し、その電流を調整するために使用される電気デバイスである。安定器は、ガスをイオン化させアーク形成のプロセスを開始するランプを始動するための高電圧を提供する。一度アークが形成されると、安定器は、適切な制御された電流をランプに流すことによってランプを動作し続けることができる。
【０００３】
通常、低周波矩形波安定器は、３つの段の電力変換プロセスを含む。先ず段１では、ＡＣ電力ラインの電圧が整流され、ろ波される。中間の段２では、ＤＣ電圧がバックコンバータによってＤＣ電流に変換される。段３では、ＤＣ電流が、インバータによってＡＣ電流に変換されて、インバータはランプを励振する共振電流を駆動するＭＯＳＦＥＴなどのスイッチを含む。
【０００４】
点弧直後でランプが冷えている時、ランプは低インピーダンスによって特徴付けられる。この状態では、ランプは、実質的に、例えばランプ端子間電圧が約２０Ｖである短絡になっている。通常、インバータは、ランプが点弧する前に動作し始め、例えばインバータの出力端子は点弧前には開である。ランプが点弧すると、ランプのインピーダンスは定常状態値の約５％まで急激に減少する。ガス温度が全アークモードに増加するにつれて、ランプ電圧は、それが定常電圧に到達するまで上昇する。インバータ出力が、例えば、間違った安定器の取り付けプロセスの結果、短絡する場合、インバータＭＯＳＦＥＴのスイッチが過熱して、段２のバックコンバータのスイッチにも熱的に応力が加わる場合がある。
【特許文献１】欧州特許出願公開ＥＰ１０６７８２７Ａ号
【特許文献２】欧州特許出願公開ＥＰ１１８５１４９Ａ号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スイッチが過熱するのを防止する１つの手法はヒートシンクを用いることである。しかし、このようなヒートシンクは嵩張り、安定器スペースに場所を取り過ぎる。他の手法は温度管理技法の１つを用いることである。しかし、温度管理技法は複雑で、費用がかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本出願では、上で言及した問題などを克服する新しい方法および装置を考える。
【０００７】
一態様によれば、ランプを動作するための連続モード電子式安定器が開示される。バックコンバータは、バックコンバータ出力の所で直流（ＤＣ）バス電圧を発生させるように構成される。インバータ回路はバックコンバータ出力に操作可能に結合され、またＤＣ電圧を受け取って、ランプを駆動するためにＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換するように構成される。短絡防止回路が、バックコンバータ出力に操作可能に結合されて、ＤＣバス電圧を検出し、検出されたＤＣ電圧を事前設定された閾値と比較し、比較に基づいてインバータ回路を停止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１を参照すると、電子式安定器１０は、交流（ＡＣ）電圧を直流（ＤＣ）電圧に変換する整流回路１２を含む。整流回路１２は、正電圧端子１６および中性点端子１８を介してＡＣ電源１４に接続されている。通常、ＡＣ電源のライン周波数は５０Ｈｚまたは６０Ｈｚである。整流回路１２はＡＣ入力電圧を全波整流電圧に変換する。整流回路１２は、直流（ＤＣ）電圧−直流（ＤＣ）電圧コンバータであるバックコンバータ２０に接続される。フィルタコンデンサまたはコンデンサ２２が、バックコンバータ２０の正および接地入力端子３０、３２間に接続される。バックコンバータ２０の正および負出力端子３４、３６はインバータ回路４４の入力端子３８、４０に接続される。インバータ回路４４はＤＣをＡＣに変換する。クレストファクタ低減回路４６はバックコンバータの正出力端子３４および接地に接続されて、インバータＤＣバス上の電圧変化の増加率を検出し、以下に詳細に説明されるようにバックコンバータ出力電流を減少させるためにある期間バックコンバータ２０を停止する。電力制御回路４８は、バックコンバータ動作を制御するためにバックコンバータの正入力端子３０と接地に接続され、また、バックコンバータ２０中に流れ込む電流量を測定する検出抵抗に接続される。これら２つの信号は合わせてバックコンバータにどれだけの電力が流れ込むかを設定し、結局、ランプに流れ込む電力量を調整する。リップル検出回路５０は、バックコンバータ正入力端子３０および接地に接続されて、ＤＣ電圧中のＡＣ成分を検出する。ＡＣ成分は全波整流１２のため電力ライン周波数の２倍である。以下に詳細に説明されるようにリップル電圧が実質的に減少するように、電力制御回路４８は検出されたＡＣ電圧を減衰させる。短絡防止回路５２は、バックコンバータの正出力端子３４と接地に接続されて、不足電圧を検出し、ランプ電圧が下で説明される事前設定された閾値以下である場合、インバータ回路４４を停止する。インバータ回路４４は出力回路５６に接続され、出力回路は通常インダクタと巻線とを含みランプをパルス始動させる。出力回路５６は第１および第２負荷端子または電極５８、６０に接続されＨＩＤランプ、蛍光灯、または電子式安定器によって動作させる任意の他のランプなどの負荷６２を駆動する。
【０００９】
引続き図１および、さらに図２を参照すると、バックコンバータ２０は、例えばＳＴ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓによって製作された制御器ＰＮＬ６５６２などのバックコンバータ制御器６４を含む。バック制御器６４は、導電性第１スイッチまたはバックスイッチ６６を制御可能にＯＮ、ＯＦＦする。電力は、正端子３０から抵抗器７０を介してバック制御器ピン６８に供給される。第１スイッチ６６がＯＮされると、入力電圧が、第１スイッチ６６に直列に接続されている第１またはバックインダクタ７４に印加される。電力はバックコンバータ出力端子３４、３６に送達される。第１インダクタ７４内の電流が増大する。第１またはバックフリーウィールダイオード７８のカソードと第１インダクタ７４に接続される、第１またはバック充電コンデンサ７６は第１インダクタ７４を介して充電されている。第１スイッチ６６がＯＦＦされると、第１インダクタ７４を流れる電流が逆転する。第１ダイオード７８は順方向バイアスされるようになる。第１インダクタ７４と第１コンデンサ７６に蓄えられたエネルギーがバックコンバータ出力端子３４、３６に送達される。出力電圧調整は、第１スイッチ６６のデューティサイクルを変えることによって獲得される。電力制御回路４８は、検出電圧信号もしくはコンバータバス電圧信号ＶＳおよび抵抗器８０を介してバックコンバータ入力電流ＩＳに比例する信号を受け取る。下で説明される電力制御回路４８によって提供される設定値ＳＰを調節することによって、検出電圧信号ＶＳが利用されて、設定値ＳＰを通るようにランプ６２の電力を制御することができる。電圧検出信号ＶＳは、電力ライン電圧が変化する場合、ランプに印加される電力を調整するのに役立つ。より具体的には、バス電流ＩＳは、抵抗器８０とコンデンサ８６を有するローパスフィルタ８２に送達される。出力電圧信号Ｖ０はローパスフィルタ８２の出力８８の所でバス電流ＩＳの平均を表し、ランプ６２に提供される実際の出力電力に比例する。
【００１０】
誤差増幅器９０は抵抗分割器９４を介して誤差増幅器入力端子９２の所で出力電圧信号Ｖ０を受け取って、抵抗分割器は直列に接続された抵抗器９６、９７を含み、出力電圧信号Ｖ０と設定値電圧信号ＳＰの間の差を決定する。コンデンサ９８は抵抗器９６、９７に直列に接続される。ダイオード９９は端子９２と接地の間に接続される。
【００１１】
設定値電圧信号ＳＰは、設定値増幅器出力ライン１０１および抵抗器１０２を介して設定値増幅器１００によって提供される。より具体的には、設定値増幅器１００は、抵抗器１０６を介する第１設定値増幅器入力ライン１０４を介して電圧信号Ｖｂを入力として受け取る。参照電圧信号ＶＲは、第２設定値増幅器入力ライン１０８を介して設定値増幅器１００に提供される。入力ＤＣ電圧Ｖｂからのフィードバックを利用することによって設定値電圧信号ＳＰは、実際の入力ライン電圧Ｖｂに従って調節されて、ランプ６２の動作電圧における変動を減少させる。バック制御器６４のための制御電圧信号ＶＸは、設定値電圧信号ＳＰから得られ、直列に接続された抵抗器１１８、１１９を含む抵抗分割器１１６からライン１１４を介してバック制御器の乗算器１１３の入力１１２に供給される。
【００１２】
誤差増幅器９０は、出力電圧信号Ｖ０と設定値電圧信号ＳＰの間の確定された差に比例する増幅された誤差信号ＶＣを誤差増幅器出力ライン１２０に発生させる。増幅された誤差信号ＶＣまたは誤差増幅器出力は、直列に接続された抵抗器１２６、１２８を含む抵抗分割器１２４を介してバック制御器６４の反転入力ピン１２２に供給される。増幅された誤差信号ＶＣは抵抗器１２６、１２８を介してバック制御器６４の補償入力ピン１３０にも供給される。補償ネットワーク１３１は、反転ピンおよび補償ピン１２２、１３０の間に置かれて、電圧制御ループの安定性を達成し、高力率を確保する。
【００１３】
バックスイッチ６４の電圧出力１３２はパルス幅変調信号ＶＰＷＭを出力する。パルス幅変調信号は抵抗器１３４を介してバックスイッチ６６に供給される。比較器非反転入力１３６は、バックスイッチ６６に直列に接続されている抵抗器１３８からのＰＷＭ電圧信号ＶＰＷＭを受け取る。ＰＷＭ電圧信号ＶＰＷＭは、バックスイッチ６６の導通期間中にバックスイッチ６６と第１インダクタ７４を介して流れる電流に比例する。電圧信号ＶＰＷＭは、制御電圧信号ＶＸによって確定される内部基準電圧信号と比較される。電圧信号ＶＰＷＭが内部基準電圧信号に等しい場合、バック制御器６４はバックスイッチ６６をＯＦＦする。
【００１４】
その結果、ＰＷＭ電圧信号ＶＰＷＭは、バックスイッチ６６を介するピーク電流を確定して、インバータ４４に送り込まれる電流量を設定する。
【００１５】
引続き図１および、さらに図３を参照すると、インバータ４４はバックコンバータ２０の出力端子３４、３６に接続されて、バックコンバータ２０によって供給されたＤＣ電圧をＡＣ電圧に反転し、ランプ６２を駆動するＡＣ電流を提供する。インバータ４４は、例えばＳＴ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓによって製作されたＰＮＬ６２６９Ａなどの第１および第２ドライバ１８０、１８２を含む。各ドライバ１８０、１８２は、対応する１対の第１および第２ローおよびハイサイドバッファ１８８、１９０、１９２、１９４を含む。第１下部および上部スイッチ１９６、１９８は、それぞれの抵抗器２００、２０２を介して対応する第１ロー、ハイサイドバッファ１８８、１９０にそれぞれ接続される。第２下部および上部スイッチ２０４、２０６は、それぞれの抵抗器２０８、２１０を介して対応する第２ロー、ハイサイドバッファ１９２、１９４にそれぞれ接続される。
【００１６】
各バッファ対は相補的方式で対応する第１下部および上部スイッチ１９６、１９８ならびに第２下部および上部スイッチ２０４、２０６を駆動する。第１および第２下部および上部スイッチ１９６、１９８、２０４、２０６は、例えばＭＯＳＦＥＴなどの導電性を制御可能なデバイスである。第１下部スイッチ１９６は、第１ハイサイドバッファ１９０に接続される第１上部スイッチ１９８と直列に接続されている。第２下部スイッチ２０４は、第２ハイサイドバッファ１９４に接続される第２上部スイッチ２０６と直列に接続されている。第１および第２下部スイッチ１９６、２０４がＯＮである時、対応する第１および第２ハイサイドバッファ１９０、１９４に電力が供給される。第１および第２下部スイッチ１９６、２０４がＯＦＦである時、対応する第１および第２側部充電コンデンサ２２０、２２２を介して第１および第２ハイサイドバッファ１９０、１９４に電力が供給される。第１および第２下部スイッチ１９６、２０４ならびに第１および第２上部スイッチ１９８、２０６は、対応する充電コンデンサ２２０、２２２に電荷を補給するために交互にＯＮされる。
【００１７】
第１および第２ドライバ１８０、１８２へのコンバータバス電圧ＶＳは、対応する第１および第２電力ピン２３０、２３２に端子３４を介し電力ライン抵抗器２２４を介して供給される。抵抗器２２４は、対応する第１および第２電解蓄積コンデンサ２３４、２３６に直列に接続される。抵抗器２２４は、ドライバ１８０および１８２に初期電力を提供する。コンデンサ２３４および２３６は、抵抗器２２４と端子３４を介するＤＣバスとを介して充電する。第１電力ピン２３０の所の電圧が、ドライバ１８０および１８２の不足電圧ロックアウト電圧を超える場合、第２ドライバ１８２の共振器が動作し始める。共振器のタイミング抵抗器２５０は、第２ドライバ１８２の共振器のタイミング抵抗器ピン２５２に接続される。共振器のタイミングコンデンサ２５４は、第２ドライバ１８２の共振器のタイミングコンデンサピン２５６に接続される。共振器のタイミング抵抗器およびコンデンサ２５０、２５４は、共に働いて第２ドライバ１８２の共振周波数を決定する。抵抗器２５８は、コンデンサ２５９と第２ドライバ１８２の共振器出力の間に接続される。コンデンサ２５９と抵抗器２５８は、僅かな遅延を提供し第１ドライバ１８０のローおよびハイサイドバッファ１８８、１９０が同時に導通するのを防ぎ、したがって第１下部および上部スイッチ１９６、１９８が、同時にＯＮされるのを防止する。これは、ＤＣバスが第１下部および上部スイッチ１９６および１９８によって短絡されるのを防止する。第２ドライバ１８２の共振回路の抵抗器２５０とコンデンサ２５４は、バック段のスイッチング周波数より実質的に遅い周波数である、約１３０Ｈｚなどのランプ６２を動作させる周波数に設定する。第１および第２スナバコンデンサ２６０、２６２が、対応する第１および第２下部スイッチ１９６、２０４に並列に接続されて、インバータ４４をゼロ電圧スイッチングで動作可能にする。
【００１８】
第１インダクタ２６４は、第２インダクタ２６５と相互に結合している。第１インダクタ２６４は、第１上部スイッチ１９８と第１出力ランプ端子５８に接続される。第２インダクタ２６５は、第１上部スイッチ１９８と、直列に接続された出力回路抵抗２６６、素子２７２およびコンデンサ２７４を介して第２上部スイッチ２０６に接続されている。第２上部スイッチ２０６は、第２出力ランプ端子６０に直列に接続される。出力回路抵抗２６８および直列に接続された出力回路ダイオード２７０は、第１および第２インダクタ２６４、２６５に並列に接続されている。コンデンサ２７６は、ランプ出力５８、６０に並列に接続される。出力回路５６の素子は一緒に働いてランプ６２を点弧し、初期予熱電流と正常ランプ動作の間の事前設定された交流電圧とを提供する。インダクタ２６４は、前のバック段から発生した高周波リップル電流も減衰させる。
【００１９】
引続き図１と図３ならびに、さらに図４を参照すると、短絡防止回路５２が、バックコンバータ２０とインバータ４４の間に接続されて、コンバータバス電圧ＶＳを検出し、約２０Ｖなどの低電圧状態が検出される場合、インバータ４４を停止する。簡略化のために第１ドライバ１８２だけが図示されているが、短絡防止回路５２は、同様に第１および第２ドライバ１８２、１８４を制御するものと考えられる。点弧直後でランプ６２が冷えている時、ランプ６２は低インピーダンスによって特徴付けられる。この状態では、ランプ６２は、実質的に、短絡になっており、例えばランプ端子５８、６０間の電圧が約２０Ｖであることもある。通常、インバータ４４は、ランプ６２が点弧する前に動作し始め、例えばインバータの出力端子は点弧前には開である。ランプが点弧すると、ランプのインピーダンスは定常状態値の約５％まで急激に減少する。一般に、低出力電圧モードの間に、短絡防止回路を作動することは望ましくない。ガス温度が全アークモードに増加するにつれて、ランプ電圧は、それが定常電圧に到達するまで上昇する。インバータ４４の出力が、例えば、間違った安定器の取り付けプロセスの結果、短絡する場合、第１および第２下部および上部スイッチ１９６、１９８、２０４、２０６が過熱して、バックコンバータ２０の第１スイッチ６６にも熱的に応力が加わる場合がある。短絡防止回路５２は、不足電圧、例えば２０Ｖ未満である電圧を検出して、インバータ４４を停止し、したがってスイッチ６６、１９６、１９８、２０４、２０６が過熱状態になる短絡の影響を排除する。インバータは、ドライバ１８０、１８２の供給電圧ピン２３０、２３２を短絡することによって停止される。
【００２０】
より具体的には、短絡防止回路５２は、第１および第２ラッチトランジスタ２８２、２８４を含むラッチ２８０を備える。ラッチ２８０は、電力ライン抵抗器２２４を介してラッチ２８０に供給されるコンバータバス電圧ＶＳを検出する。
【００２１】
正常なランプ動作の間に、第１および第２ドライバ１８０、１８２は、下部および上部スイッチ１９６、１９８、２０４、２０６を駆動する。コンバータバス電圧ＶＳが、１５Ｖまたは２０Ｖなど、事前設定された閾値未満に低下する場合、電流が第１ラッチトランジスタ２８２のベース２８６から引き出される。第２トランジスタ２８４のコレクタ２８７は、第１トランジスタ２８２のベース２８６に接続されている。第２トランジスタ２８４のベース２８８は、第１トランジスタ２８２のコレクタ２８９に接続されている。電流が第１トランジスタベース２８６から引き出される場合、電流は第２トランジスタベース２８８からも引き出される。ラッチ２８０はトリガーされる。例えば、第１および第２ラッチトランジスタ２８２、２８４は、再生プロセスを介してＯＮされる。
【００２２】
導通状態にある時、第１および第２ラッチトランジスタ２８２、２８４は、第１および第２蓄積コンデンサ２３４、２３６のエネルギーを放電して、第１および第２ドライバ１８０、１８２の不足電圧ロックアウト回路を連動させ、次いでインバータ４４を遮断する。蓄積コンデンサ２３４、２３６を、約１ないし２Ｖまでほとんど完全に放電させると、ラッチ２８０が開になる。インバータは遮断されているので、この時コンバータバス電圧ＶＳは高電圧にあり、電力ライン抵抗器２２４を介して蓄積コンデンサ２３４、２３６を充電しつつある。蓄積コンデンサ２３４、２３６が、第１および第２ドライバ１８０、１８２が作動する約８から９Ｖの電圧まで充電すると、ドライバ１８２、１８４がＯＮされ、スイッチ１９６、１９８、２０４、２０６を作動し始め、それによってコンバータバス電圧ＶＳを出力短絡中に放電させるようになり、またコンバータバス電圧ＶＳを１５Ｖないし２０Ｖ未満まで低下させる低インピーダンスになる。ラッチプロセスにより、インバータ４４の遮断と、スイッチ６６、１９６、１９８、２０４、２０６の保護が反復される。このプロセスのデューティサイクルは、基本的に電力ライン抵抗器２２４を介して蓄積コンデンサ２３４、２３６を充電するのに要する長さによって決定される。一実施形態では、短絡防止回路５２は非常に短いデューティサイクルを有する。そのような回路では、この条件下でのインバータのＯＮ時間はプロセス期間と比較して非常に短い。短絡が解消されると、インバータが再スタートする。点弧、予熱、およびランプ電力の定常状態制御のプロセスが再開する。
【００２３】
第２トランジスタベース２８８と接地の間に接続されている抵抗器２９０は、ラッチ２８０をトリップするための電流レベルを決定する。コンデンサ２９２、２９４はローパスフィルタとして働くことによって間違ってトリガーされるのを解消するのに役立つ。抵抗器２９６は蓄積コンデンサ２３４、２３６に直列に接続されて、ラッチ２８０に流れる電流を制限する。一実施形態では、ダイオード２９８が蓄積コンデンサ２３４、２３６に並列に接続されて、第１ラッチトランジスタ２８２のベース−エミッタ接合がブレークダウンするのを防止する。
【００２４】
図２を再び参照すると、クレストファクタ低減回路４６は、コンバータバスの電圧変化率を検出する。より具体的には、検出電圧ＶＳはインバータの遷移期間中に増加するので、パルスが、バックコンバータの正端子３４に結合するコンデンサ３００に印加される。コンデンサ３００は、トランジスタ３０２のベースに結合されて、トランジスタ３０２をＯＮさせる。トランジスタ３０２は、抵抗器３０４を介してバックコンバータ制御器のピン１１２の所の制御電圧信号ＶＸをほぼゼロボルトに脈動させ、したがって電圧が実質的に高くなる前にバックコンバータ２０に対する電圧設定値を消去する。バックコンバータ２０の出力の所で正方向の過渡状態が生じない、つまりコンバータバス電圧ＶＳの正方向の遷移状態が生じないと、トランジスタ３０２はＯＮしない。コンバータバス電圧ＶＳは元のままであり、したがってバックコンバータ２０に対し必要な設定値電圧を提供して、適正な出力電流を実現する。抵抗器３０６、３０８は、コンデンサ３００とトランジスタ３０２のベースの間に直列に接続される。ダイオード３１０は、抵抗器３０６およびトランジスタ３０２のエミッタに接続される。トランジスタ３０２のコレクタは、誤差増幅器９０の電力出力３１２に接続される。
【００２５】
このように、バックコンバータ制御器のピン１１２の所で、インバータ４４の遷移期間中に制御電圧信号ＶＸを消去または変調することで、バス電圧が高くなる前にバックコンバータ２０の出力電流を消去し、したがってインバータの遷移状態が終わるまでにインバータ４４に提供される電流を減少させる。例えば、より速い電圧変化が、実質的に電圧が変化する前に検出される。これは、バックコンバータ出力電圧のオーバシュートを大きく減少させ、したがってランプ電流のクレストファクタを約１．０から約１．５の間に実質的に減少させる。
【００２６】
リップル検出回路５０は、変換されたＤＣ電圧中のＡＣ成分を測定する。前述したように、設定値増幅器１００は、入力電圧信号Ｖｂを提供された参照電圧信号ＶＲと一緒に受け取り、バックコンバータ２０のための電圧設定値ＳＰと、その結果、ＤＣバスから引き出される電力量を確定する。リップル検出回路５０は、コンデンサ４０２に直列に接続された抵抗器４００を含む。抵抗器４０４は、抵抗器４００およびコンデンサ４０２に並列に接続される。抵抗器１０２は、抵抗器４００およびコンデンサ４０２に直列に接続される。抵抗器１０２、４００、４０４、コンデンサ４０２および設定値増幅器１００が一緒に働いて入力ＤＣ電圧Ｖｂ中のＡＣ成分を測定し、バックコンバータ制御器のピン１１２の所で制御電圧信号ＶＸを介してバックコンバータ制御器６４を変調して、その結果ＤＣ電圧のＡＣ成分を排除するために適正なレベルと位相をもつ変調がバックコンバータ制御器６４に提供される。このようにして、ＡＣ成分は測定され、減衰される。
【００２７】
本出願が好ましい実施形態を参照して説明されてきた。前述の詳細な説明を読み理解することで、明らかに、修正および変更が読者に思い浮かぶことになる。本出願はこのような修正および変更を含むと解釈されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】安定器のブロック線図である。
【図２】安定器の詳細な一部分の回路図である。
【図３】安定器の詳細な他の部分の回路図である。
【図４】安定器の詳細な別の部分の回路図である。
【符号の説明】
【００２９】
６４  制御器
６６  スイッチ
７０  抵抗器
７４  インダクタ
７６  コンデンサ
７８  ダイオード
８０  抵抗器
８６、９８  コンデンサ
９０、１００  増幅器
９６  抵抗器
９７  抵抗器
９９  ダイオード
１０２  抵抗器
１０６  抵抗器
１１８  抵抗器
１１９  抵抗器
１２６、１２８  抵抗器
１３４  抵抗器
１３８  抵抗器
１８２、１８４  ドライバ
１９６、１９８、２０４、２０６  スイッチ
２００、２０２、２０８、２１０  抵抗器
２２０、２２２  コンデンサ
２２４  抵抗器
２３４、２３６  コンデンサ
２５０  抵抗器
２５４  コンデンサ
２５８  抵抗器
２５９  コンデンサ
２６０、２６２  コンデンサ
２６４、２６５  共振器
２６８  抵抗器
２７０  ダイオード
２７２  ダイオード
２７４  コンデンサ
２７６  コンデンサ
２８２、２８４  トランジスタ
２９０  抵抗器
２９２、２９４  コンデンサ
２９６  抵抗器
２９８  ダイオード
３００  コンデンサ
３０２  トランジスタ
３０４、３０８  抵抗器
３０６  抵抗器
３１０  ダイオード
４００  抵抗器
４０２  コンデンサ
４０４  抵抗器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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