(57)【要約】  配電から電力を受け取る及び高い周波数のランプ電流をランプに供給するバラスト回路は、前記配電の端子を介してコモンモード電流とディファレンシャルモード電流との両方を生成するための手段を備えている。これらの電流の何れも、前記ランプ電流に対して１８０度だけ位相シフトされている。このようにして、寄生容量結合と、前記ランプ電流を運んでいる導体と前記電源の端子との間の磁気結合とによって、前記配電の端子内に誘導される電流は、打ち消される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低い周波数の交流電圧を供給する供給電圧源までの接続のための入力端子と、
前記低い周波数の交流電圧から周波数ｆを有する高い周波数のランプ電流を生成するための入力端子に結合されていると共にランプ接続端子を備えているバラスト回路と、
を備えているランプに給電する回路装置であって、前記入力端子を介する周波数ｆを有する更に高い周波数の電流であって前記高い周波数のランプ電流に対して位相シフトされている更に高い周波数の電流を生成する前記入力端子に結合されている回路部ＤＳを更に有していることを特徴とする回路装置。
【請求項２】
前記更に高い周波数の電流は前記高い周波数のランプ電流に対して半周期だけ位相シフトされている、請求項１に記載の回路装置。
【請求項３】
前記更に高い周波数の電流はコモンモード電流を含んでいる、請求項１又は２に記載の回路装置。
【請求項４】
前記回路部ＤＳは、ベース電極が、動作の間、前記ランプ電流を運んでいる導体に結合されているＰＮＰトランジスタを有している、請求項３に記載の回路装置。
【請求項５】
前記更に高い周波数の電流は、ディファレンシャルモード電流を含んでいる、請求項１乃至４の何れか一項に記載の回路装置。
【請求項６】
前記回路部ＤＳは、前記入力端子と前記バラスト回路との間に接続されている導体であって第１の領域を囲んでいる導体と、前記バラスト回路と前記ランプ接続端子との間に接続されている導体であって、第２の領域を囲んでいる導体とを有しており、前記第１の領域と第２の領域とは一部重複している、請求項５に記載の回路装置。
【請求項７】
前記バラスト回路は、プリント回路基板を有しており、前記導体は、動作中、磁気的に結合されていると共に前記プリント回路基板の対向する側に位置されている導電性材料のトラックを有している、請求項６に記載の回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
−  低い周波数の交流電圧を供給する供給電圧源までの接続のための入力端子と、
−  前記低い周波数の交流電圧から周波数ｆを有する高い周波数のランプ電流を生成するための入力端子に結合されていると共にランプ接続端子を備えているバラスト回路と、
を備えるランプに給電する（supplying）回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような回路装置は、一般に知られており、例えば、放電ランプを動作させるためにしばしば使用される。高い周波数のランプ電流は、比較的高いランプの有効性を保証する。高い周波数のランプ電流の不利な点は、供給電圧源内に高い周波数の電流を誘導することにある。２つの仕組みが、識別されることができる。第１の仕組みは、寄生容量によって前記ランプ電流を運んでいる導体と前記入力端子との間の容量結合である。これらの寄生容量は、１５０ｋＨｚよりも高い周波数において、１ｐＦよりもしばしば小さいが、これらのインピーダンスは、著しい量の電流が入力端子を介して供給電圧源内に誘導されるように低いものである。寄生容量によって生じる前記入力端子を介する電流は、コモンモード電流であり、即ち電流の方向が、両方の入力端子において同じであることを意味する。
【０００３】
高い周波数の擾乱を生じる第２の仕組みは、磁気結合である。高い周波数の電流を運んでいる導体は、同じ周波数の磁場を生成し、この磁場は、当該磁場内に位置されている導電体内に同一周波数の電流を誘導する。ランプ電流を運んでいる導体と、前記入力端子に接続されている導体との間の磁気結合は、入力端子及び供給電圧源を介する周波数ｆのディファレンシャルモード電流を生じる。この場合において、１つの入力端子を介する誘導された前記電流は、他の入力端子を介して前記誘導される電流の方向と反対である方向に流れる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記供給電圧が配電（mains supply）である場合、これらの電流はＥＭＩと称される擾乱を生じる。多くの実用的な用途のために、許容される擾乱の最大量がＥＮ５５０１５規格のような規格において与えられている。
【０００５】
本発明は、ランプ電流によって生成されるＥＭＩが効率的な仕方で抑圧されるような高い周波数においてランプを動作させる回路装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的のための冒頭段落で述べた回路装置は、前記回路装置が、入力端子を介する周波数ｆを有する更に高い周波数の電流を生成する前記入力端子に結合されている回路部ＤＳを更に有しており、前記更に高い周波数の電流は高い周波数のランプ電流に対して位相シフトされていることを特徴とする目的のためのものである。
【０００７】
前記更に高い周波数の電流は、前記ランプ電流に対して位相シフトされているので、一般に、前記ランプ電流によって誘導される高い周波数の電流に対しても位相シフトされている。誘導電流と前記更に高い周波数の電流との間の位相シフトは、前記誘導電流と前記更に高い周波数の電流とが、少なくとも前記ランプ電流によって生じるＥＭＩが効果的に抑圧されるような程度まで、互いに打ち消し合うように選択される。最適な抑圧は、前記更に高い周波数の電流と前記誘導電流との間の位相シフトが約１８０度であり、かつ、２つの前記電流の振幅が同じである場合に得られる。
【０００８】
前記ランプ電流と前記誘導電流との間の位相シフトがしばしば殆どゼロであるので、最適な抑圧は、一般に、前記更に高い周波数の電流が、半高い周波数のランプ電流に対して周期だけ位相シフトされている場合に得られる。
【０００９】
前記入力端子内の誘導電流が、前記入力端子と前記高い周波数のランプ電流を運んでいる１つ以上の導体との間の容量結合によって生じる場合、前記入力端子内の誘導電流は、コモンモード電流である。結果として、回路部ＤＳによって生成される前記更に高い周波数の電流も、コモンモード電流である必要がある。この場合、回路部ＤＳの非常に効果的で簡単な実施例が実現されることができ、回路部ＤＳは、ベース電極が動作中に前記ランプ電流を運んでいる導体に結合されているＰＮＰトランジスタを有している。
【００１０】
前記入力端子内の誘導電流が、前記ランプ電流を運んでいる１つ以上の導体と前記入力端子との間の磁気結合によって生じる場合、前記誘導電流は、ディファレンシャルモード電流である。結果として、前記更に高い周波数の電流も、ディファレンシャルモード電流である必要がある。この場合において、回路部ＤＳは、好ましくは、前記入力端子と前記バラスト回路との間に接続されている導体であって、第１領域を囲んでいる導体と、前記バラスト回路と前記ランプ接続端子との間に接続されている導体であって、第２領域（前記第１領域及び前記第２の領域は、一部重複している）を囲んでいる導体とを含んでいる。この場合において、前記バラスト回路がプリント回路基板を有する場合、回路部ＤＳの効果的で安価な実施例が実現されることができ、回路部ＤＳは、動作中に、磁気的に結合されていると共に前記プリント回路基板の対向する側に位置されている伝導材料のトラックを有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施例は、添付図面を参照して更に説明されるであろう。
【００１２】
図１において、Iはランプに給電している回路装置である。ＣＯＮはコネクタである。前記コネクタは、１-５の番号が付されている５つの接続端子を備えている。接続端子１及び２は、ランプＬＡに接続されている。接続端子３は、幹線電圧（mains voltage）のような低い周波数の交流電圧を供給する供給電圧源の中性極（neutral pole）に接続されている。接続端子４は前記供給電圧源の他の極に接続されている。接続端子５は保護接地に接続されている。本発明に関係が無いため、回路装置I内の接続端子５の更なる接続は示されてない。接続端子３及び４は、コンデンサＣ４によって互いに接続されていると共に回路部ＦＩの対応する入力端子に接続されている。コンデンサＣ４及び回路部ＦＩは、入力フィルタを一緒に形成している。回路部ＦＩのそれぞれの出力端子は、高い周波数のランプ電流を生成するバラスト回路ＢＣのそれぞれの入力端子に接続されている。バラスト回路ＢＣの第１出力端子は、ランプＬＡの第１電極に高い電圧を供給するものであり、このために、接続端子１に接続されている。バラスト回路ＢＣの第２出力端子は、ランプＬＡの第２電極に低電圧を供給するものであり、このために、接続端子２に接続されている。当該ランプの第１及び第２電極は、それぞれ、接続端子１及び接続端子２に結合されている。バラスト回路ＢＣの動作中、高い振幅を有する高い周波数の電圧が、接続端子１に存在する。接続端子１は、接続端子３及び４に比較的近いので、これらの接続端子間に寄生容量が存在する。この寄生容量は、図１内で符号Ｃｐによって表わされている。ＤＳとは、前記ランプ電流と同じ周波数を有するが前記ランプ電流に対して位相シフトされている更に高い周波数の電流を生成するための回路部である。回路部ＤＳの入力端子は、接続端子１に接続されている。回路部ＤＳの出力端子は、接続端子３に接続されている。
【００１３】
図１に示した回路装置の動作は、以下の通りである。
【００１４】
接続端子３及び４が、例えば、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの配電のような、低い周波数の交流電圧を供給する供給電圧源の極に接続されている場合、前記バラスト回路ＢＣは、前記のような低い周波数の供給電圧から周波数ｆの高い周波数のランプ電流を生成する。この電流は、周波数ｆを有すると共に、接続端子１に存在するべきである比較的高い振幅を有する交流電圧を生じる。接続端子１と接続端子３及び４との間の容量結合（Ｃｐ）のために、コモンモード電流Ｉｃｍが、接続端子３及び４を介して誘導される。回路部ＤＳは、周波数ｆを有するが前記高い周波数のランプ電流に対して位相シフトされている更に高い周波数の電流であって、従って接続点３及び４を介して誘導された前記高い周波数の電流に対して位相シフトされている更に高い周波数の電流を生成する。前記更に高い周波数の電流は、回路部ＤＳの出力端子を介して接続端子３に結合されており、コンデンサＣ４を介して接続端子４にも結合されている。前記位相シフト及び前記のような更に高い周波数の振幅は、前記誘導電流が、前記更に高い周波数の電流によって実質的に打ち消されるように選択される。
【００１５】
図２は、回路部ＤＳの実施例をより詳細に示している。Ｋ1及びＫ２は、ＤＣ電圧Ｖｄｃを供給する供給電圧源への接続のための入力端子である。入力端子Ｋ１及びＫ２は、オーム抵抗Ｒ２及びＲ５の直列配置によって接続されている。抵抗Ｒ２及びＲ５のコモン端子は、オーム抵抗Ｒ１を介して接続端子１に接続されており、ＰＮＰトランジスタＱ１のベース電極にも接続されている。入力端子Ｋ１及びＫ２は、オーム抵抗Ｒ３、トランジスタＱ１及びオーム抵抗Ｒ４の直列配置によっても接続されている。抵抗Ｒ３及びＲ４は、それぞれコンデンサＣ２及びコンデンサＣ３によって分流されている。トランジスタＱ１及び抵抗Ｒ４のコモン端子Ｋ３は、オーム抵抗Ｒ１１及びコンデンサＣ１の直列配置を介して接続端子３に接続されている。
【００１６】
図２に示されている回路部の動作は、以下の通りである。
【００１７】
動作中、周波数ｆを有すると共に高周波のランプ電流と同位相である高い周波数の交流電圧が、接続端子１に存在する。この高い周波数の交流電圧が負である場合、トランジスタＱ１が伝導性にされ、電流が、抵抗Ｒ３、トランジスタＱ１及び抵抗Ｒ４を貫流する。結果として、端子Ｋ３における電圧は高い。高い周波数の交流電圧が正である場合、トランジスタＱ１は非伝導性にされる。電流が抵抗Ｒ４を貫流しないので、端子Ｋ３における電圧は低い。端子Ｋ３における電圧は、接続端子１に存在する高い周波数の交流電圧及び前記ランプ電流と同じ周波数ｆを有しているが、位相が、ほぼ１８０度シフトされている。抵抗Ｒ１１及びコンデンサＣ１を介して、端子Ｋ３におけるこの電圧は、接続端子３に結合されており、コンデンサＣ４を介して接続端子４にも接続されている。この結合を介して、端子Ｋ３における前記電圧は、寄生容量Ｃｐによって誘導される前記高い周波数の電流に対してほぼ１８０度だけ位相シフトされている周波数ｆを有する電流が、接続端子３及び４を貫流するようにする。結果として、これら２つの電流は、ＥＭＩが効果的に抑圧されるように互い打消し合う。
【００１８】
図３において、類似の符号が、図１における場合と類似の回路部及び構成要素を参照している。動作中、高い周波数のランプ電流が、ランプＬＡに供給される。この高い周波数のランプ電流は、コネクタ端子１及び２に接続されている導体を貫流する。この高い周波数のランプ電流によって、高い周波数の磁場が、網掛けされている領域Ａ内に生じる。この高い周波数の磁場は、網掛けされている領域Ｂ内にも生じる。網掛けされている領域Ｂ内の前記高い周波数の磁場によって、高い周波数の電流が接続端子３及び４を貫流する。この高い周波数の電流は、ディファレンシャルモード電流であり、即ち接続端子３を介する前記高い周波数の電流が、接続端子４を介する高い周波数の電流とは反対の方向に流れることを意味する。この高い周波数のディファレンシャルモード電流は擾乱を生じる、即ち、言い換えれば、前記供給電圧源内にＥＭＩを生じる。この段階において、磁場は、網掛けされている領域Ａ内のみでなく、前記ランプ電流を運ぶ導体によって囲まれている全領域内に存在することを述べておく。しかしながら、前記網掛けされている領域Ａは領域Ｂに最も近いので、領域Ｂ内の磁場の強度は、主に領域Ａ内の磁場によって決定される。領域Ｂの外側にも、磁場は存在する。しかしながら、この磁場は、領域Ａから更に離れているので、あまり強くない。
【００１９】
図４に示されている回路装置は、バラスト回路ＢＣと接続端子１及び２との間の導体の位置及び長さ、並びに接続端子３及び４とフィルタＦＩとの間の導体の位置及び長さが、図３に示した回路装置と異なっている。前記回路装置が動作中である場合、（高い周波数のランプ電流によって生じる）網掛けされている領域Ｂ内の磁場によって、高い周波数のディファレンシャルモード電流は図３に示した回路装置に関して上述したのと類似の仕方で接続端子３及び４を貫流する。しかしながら、図４に示された回路装置において、前記導体は、フィルタＦＩと接続端子３及び４との間の導体が、網掛けされている領域Ｂだけでなく、網掛けされている領域Ａの一部（即ちＣとラベルされている領域）も囲むように位置される。領域Ａは、領域Ｂよりも、前記ランプ電流を運んでいる導体にかなり近いので、前記ランプ電流によって生じる磁場は、領域Ｂにおけるものよりも、領域Ａにおけるものの方がかなり強い。領域Ａ内の磁場は、領域Ａに対して垂直な方向を有する。領域Ｂ内の磁場は、領域Ｂに対して垂直である（従って、領域Ａに対しても垂直である）が、領域Ａ内の前記磁場の方向に対向する方向にある。領域Ｂ内の前記磁場のように、領域Ｃ内の磁場は、接続端子３及び４を介するディファレンシャルの高い周波数の電流も生じる。しかしながら、領域Ｂ及び領域Ｃ内の磁場が、対向する方向を有しているので、これらの磁場によって誘導される前記高い周波数の電流は、互いに対して１８０度だけ位相シフトされている。領域Ｂは領域Ｃよりもかなり大きいが、領域Ｃ内の磁場は、領域Ｂ内の磁場よりもかなり強い。領域Ｂ及びＣが、誘導電流の振幅が、これらの電流が互いに打ち消し合うと共に擾乱が効果的に抑圧されるようにほぼ等しいものであるように、選択されることができる。前記導体は、ワイヤによって形成されることもできるが、プリント回路基板上の導電性トラックによっても形成されることもできる。好ましくは、接続端子１及び２と前記バラスト回路ＢＣとの間の導体は、プリント回路基板の一方の側における導電性トラックによって形成され、接続端子３及び４とフィルタＦＩとの間の導体は、前記プリント回路基板の対向する側における導電性トラックによって形成される。後者の前記導体を形成する仕方は、高い精度と僅かな公差とを提供するものである。
【００２０】
ＥＭＩの問題は、コネクタを有する回路装置に限定されるものではないことを述べておく。従って、本発明の適用可能性も、コネクタを有する回路装置に限定されるものではない。
【００２１】
前記磁場は、図４の網掛けされている領域外にも存在し、例えば、フィルタＦＩをバラスト回路Ｂに接続している導体によって囲まれている領域内にも存在することも述べておく。しかしながら、これらの領域は、高い周波数の電流を運んでいる導体から比較的長い距離をおいているので、前記磁場の強度は比較的小さく、前記磁場によって電流が接続端子３及び４を貫流することはほとんどない。この理由のため、これらの磁場の効果は無視されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ランプが接続されている本発明による回路装置の第１実施例の略図である。
【図２】図１に示した実施例に組み込まれる回路部ＤＳが、入力端子に結合されていることを示している。
【図３】ランプに給電する従来技術の回路装置の実施例の略図を示している。
【図４】本発明によるランプに給電する回路装置の第２実施例の略図を示している。
【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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