(57)【要約】【課題】  多重変調モードの電源制御方法の提供。【解決手段】  エネルギー変換部品（５）のエネルギー変換を制御するための多重変調モードの電源制御方法において、  導通時間（ＴA ）と非導通時間（ＴB ）を包含するサイクル制御信号（ＴA ／ＴB ）を発生し、  該非導通時間（ＴB ）にあって、異なる幅変化或いは異なる周波数のエネルギー調整行ない、二種類或いは二種類以上の混合サイクルを利用し、変調により高い信頼性と幅広動態範囲を具えたエネルギー制御方法により、特定性質のエネルギー変換部品（５）（ｐｏｗｅｒ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）に対して制御を行ない、エネルギー変換部品（５）に接続された負荷（７）の有効な作業を信頼できる特性範囲内に確保することを特徴とする。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー変換部品（５）のエネルギー変換を制御するための多重変調モードの電源制御方法において、
導通時間（ＴA ）と非導通時間（ＴB ）を包含するサイクル制御信号（ＴA ／ＴB ）を発生し、
該非導通時間（ＴB ）にあって、異なる幅変化或いは異なる周波数のエネルギー調整行ない、二種類或いは二種類以上の混合サイクルを利用し、変調により高い信頼性と幅広動態範囲を具えたエネルギー制御方法により、特定性質のエネルギー変換部品（５）（ｐｏｗｅｒ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）に対して制御を行ない、エネルギー変換部品（５）に接続された負荷（７）の有効な作業を信頼できる特性範囲内に確保することを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の多重変調モードの電源制御方法において、サイクル制御信号（ＴA ／ＴB ）はエネルギー／時間率合成制御ユニット（４）を利用してその入力端（４１）が入力する総エネルギー制御信号により発生することを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法。
【請求項３】
請求項２記載の多重変調モードの電源制御方法において、総エネルギー制御信号はある幅の範囲率を具え、この範囲率は１０％から１００％であることを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法。
【請求項４】
請求項１記載の多重変調モードの電源制御方法において、サイクル制御信号（ＴA ／ＴB ）内の制御信号方式が、周波数固定、デューティー幅調整とされたことを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法。
【請求項５】
請求項１記載の多重変調モードの電源制御方法において、サイクル制御信号（ＴA ／Ｔ）内の制御信号方式が周波数変調、固定デューティー幅とされたことを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法。
【請求項６】
請求項１記載の多重変調モードの電源制御方法において、サイクル制御信号（ＴA ／Ｔ）内の制御信号方式は周波数変調、デューティー幅調整とされたことを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法。
【請求項７】
請求項１記載の多重変調モードの電源制御方法において、非導通時間（ＴB ）中にエネルギー強度が０（ＥC ＝０）の停止区間（ＴC ）を具えたことを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法。
【請求項８】
請求項１記載の多重変調モードの電源制御方法において、非導通時間（ＴB ）の開始と終了区間に、エネルギー強度ＥA ／ＥB の過渡期を改善してエネルギー強度ＥA ／ＥB の励起動態率過大を防止するための緩昇区間（ＴB1）と緩降区間（ＴB2）を具えたことを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法。
【請求項９】
請求項１記載の多重変調モードの電源制御方法において、導通時間（ＴA ）の開始と終了区間にサイクル制御信号（ＴA ／ＴB ）のエネルギー強度ＥA ／ＥB の過渡期を改善してエネルギー強度ＥA ／ＥB の励起動態率過大を防止するための緩昇区間（ＴA1）と緩降区間（ＴA2）を具えたことを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の電源制御方法に係り、特に多種類の異なる変調モードのサイクル制御信号によりエネルギー変換部品（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）を制御し、これにより高い信頼性と幅広の動態範囲を具えた電源制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の電源調整制御（例えば調光制御Ｄｉｍｍｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）は時間サイクルのオン−オフインターバル（ＯＮ−ＯＦＦ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）制御方法を採用し、オンオフサイクル（Ｔ１，Ｔ２）比率の変調を通して、異なる出力エネルギーを得る（図１参照）。このような方式により得られる励起動態率（Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ  Ｄｙｎａｍｉｃａｌ  Ｒａｔｉｏ；ＥＤＲ）は以下の式１のように定義される。
【０００３】
【数１】
2006180577.tif 000003
【０００４】
伝統的な励起動態率は
【数２】
2006180577.tif 000004
とされ、得られる励起動態率は無限大に達する（その含有する意味については以下の例でその影響について説明する。例えば、鉄線を９０度に折り曲げ、更に平らに伸ばし、再び９０度に折り曲げ、これを何度も繰り返すことで、鉄線を切断する。もし鉄線を１０度だけ折り曲げるのなら、鉄線を更に多くの回数折り曲げなければ鉄線を切断できない。）。このような伝統的な電源制御方法は負荷の操作寿命に対して、非常に大きな影響を有し、励起動態率を過大とし、負荷を長期にわたり二つの極端な操作条件下に置くために、負荷の老化を加速する結果を形成する。
【０００５】
もう一種類の図２から４に示される伝統的な電源制御方法の励起動態率は、
【数３】
2006180577.tif 000005
（図２参照）、
【数４】
2006180577.tif 000006
動態率は
【数５】
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（図３参照）、
【数６】
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【数７】
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（図４参照）
【数８】
2006180577.tif 000010
【０００６】
上述の方法の最大の問題は、総エネルギー量が変化する時、最大の励起エネルギー波幅高さも顕著に下降し、半分の波幅エネルギー高度の時（１／２ＥＡ）、負荷を駆動不能となり（例えばランプ電圧不足で再点灯できないか、或いは機械電気部品がピーク励起エネルギーの不足により駆動不能となる）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の主要な目的は、上述の伝統の技術の欠点を解決し、欠点の存在を無くすことにあり、即ち、本発明は非導通時間（ＯＦＦ−Ｔｉｍｅ）に、スタンバイモード機能（Ｓｔａｎｂｙ  Ｍｏｄｅ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を提供することにより、もとのシステムの制御範囲を改善し、ならびにエネルギー変換部品の全体動作を維持させ、負荷（ＬＯＡＤ）を効果的に励起し、エネルギー変換部品及び負荷がいずれも完全に効果的に制御されるようにし、製品に信頼性と良好な効率を具備させ、急速な老化を防止する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、エネルギー変換部品（５）のエネルギー変換を制御するための多重変調モードの電源制御方法において、
導通時間（ＴA ）と非導通時間（ＴB ）を包含するサイクル制御信号（ＴA ／ＴB ）を発生し、
該非導通時間（ＴB ）にあって、異なる幅変化或いは異なる周波数のエネルギー調整行ない、二種類或いは二種類以上の混合サイクルを利用し、変調により高い信頼性と幅広動態範囲を具えたエネルギー制御方法により、特定性質のエネルギー変換部品（５）（ｐｏｗｅｒ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）に対して制御を行ない、エネルギー変換部品（５）に接続された負荷（７）の有効な作業を信頼できる特性範囲内に確保することを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の多重変調モードの電源制御方法において、サイクル制御信号（ＴA ／ＴB ）はエネルギー／時間率合成制御ユニット（４）を利用してその入力端（４１）が入力する総エネルギー制御信号により発生することを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法としている。
請求項３の発明は、請求項２記載の多重変調モードの電源制御方法において、総エネルギー制御信号はある幅の範囲率を具え、この範囲率は１０％から１００％であることを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の多重変調モードの電源制御方法において、サイクル制御信号（ＴA ／ＴB ）内の制御信号方式が、周波数固定、デューティー幅調整とされたことを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法としている。
請求項５の発明は、請求項１記載の多重変調モードの電源制御方法において、サイクル制御信号（ＴA ／Ｔ）内の制御信号方式が周波数変調、固定デューティー幅とされたことを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法としている。
請求項６の発明は、請求項１記載の多重変調モードの電源制御方法において、サイクル制御信号（ＴA ／Ｔ）内の制御信号方式は周波数変調、デューティー幅調整とされたことを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法としている。
請求項７の発明は、請求項１記載の多重変調モードの電源制御方法において、非導通時間（ＴB ）中にエネルギー強度が０（ＥC ＝０）の停止区間（ＴC ）を具えたことを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法としている。
請求項８の発明は、請求項１記載の多重変調モードの電源制御方法において、非導通時間（ＴB ）の開始と終了区間に、エネルギー強度ＥA ／ＥB の過渡期を改善してエネルギー強度ＥA ／ＥB の励起動態率過大を防止するための緩昇区間（ＴB1）と緩降区間（ＴB2）を具えたことを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法としている。
請求項９の発明は、請求項１記載の多重変調モードの電源制御方法において、導通時間（ＴA ）の開始と終了区間にサイクル制御信号（ＴA ／ＴB ）のエネルギー強度ＥA ／ＥB の過渡期を改善してエネルギー強度ＥA ／ＥB の励起動態率過大を防止するための緩昇区間（ＴA1）と緩降区間（ＴA2）を具えたことを特徴とする、多重変調モードの電源制御方法としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の多重変調モードの電源制御方法によると、多種類の異なる変調モードのサイクル制御信号により、ある特定性質のエネルギー変換部品（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）に対して、有効な制御を行なえ、ならびにエネルギー変換部品及びそれに接続された負荷を信頼できる特性範囲内で作業させ、及び負荷の急速な老化を防止することができる。本発明は、エネルギー／時間率合成制御ユニットの入力端が入力する総エネルギー制御信号により、その出力端に導通時間（ＯＮ−Ｔｉｍｅ）と非導通時間（ＯＦＦ−Ｔｉｍｅ）を含有するサイクル制御信号を発生し、ならびにオンとオフの二つのサイクルのバーストピリオドの非導通時間（ＯＦＦ−Ｔｉｍｅ）中に異なる変調幅或いは異なる周波数の制御エネルギーを加え、このようなデューティーサイクル調整、周波数変調、振幅変調の方法を利用し、高い信頼性と幅広動態範囲の電源制御方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図５は本発明の方法を実現するための制御装置の機能ブロック図である。本発明の提供する多重変調モードの電源制御方法は、導通時間（ＯＮ−Ｔｉｍｅ）（ＴA ）と非導通時間（ＯＦＦ−Ｔｉｍｅ）（ＴB ）を含有するサイクル制御信号の、非導通時間（ＴB ）に異なる変調モードの制御エネルギー（ＥB ）を加えた後に、新たな励起動態率（Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ  Ｄｙｎａｍｉｃａｌ  Ｒａｔｉｏ）（図７参照）を得る。
【００１１】
上述の本発明の多重変調モードの電源制御方法を実現するために運用される制御装置は、導通時間のエネルギー（ＥA ）調整ユニット（１）、非導通時間のエネルギー（ＥB ）調整ユニット（２）、エネルギー／時間率順序制御ユニット（３）、及びエネルギー／時間率合成制御ユニット（４）で構成されている。
【００１２】
前述の導通時間のエネルギー（ＥA ）調整ユニット（１）は、二つの入力端（１１）、（１２）を具え、そのうち入力端（１１）は設定作業周波数点を有する参考信号を入力し、もう一つの入力端（１２）は誤差信号を入力し、即ち誤差信号をフィードバックしてデューティー幅（Ｄｕｔｙ  Ｗｉｄｔｈ）を調整するのに用いられる。導通時間のエネルギー（ＥA ）調整ユニット（１）の出力端（１３）は導通時間のエネルギー調整信号を出力し、導通時間のエネルギー強度（ＥA ）を決定するのに用いられ、ならびにそれをエネルギー／時間率順序制御ユニット（３）に送る。
【００１３】
該非導通時間のエネルギー（ＥB ）調整ユニット（２）は、同様に二つの入力端（２１）、（２２）を具え、そのうち入力端（２１）は上述の導通時間のエネルギー（ＥA ）調整ユニット（１）と同じ参考信号を入力し、もう一つの入力端（２２）は誤差信号の電位を入力することで、参考タイミング信号の時間関係を改変し、出力端（２３）が非導通時間はエネルギー調整信号を上述のエネルギー／時間率順序制御ユニット（３）に送って非導通時間のエネルギー強度（ＥB ）を決定するのに用いられ、この非導通時間のエネルギー強度（ＥB ）は導通時間のエネルギー強度（ＥA ）より小さくなくてはならない。
【００１４】
該エネルギー／時間率合成制御ユニット（４）は、入力端（４１）で総エネルギー制御信号を入力し、この総エネルギー制御信号はある範囲のエネルギー調整率を包含し、例えば１０％から１００％に調整し、出力端（４２）、（４３）で導通時間（ＯＮ−Ｔｉｍｅ）と非導通時間（ＯＦＦ−Ｔｉｍｅ）を含むサイクル制御信号（ＴA ／ＴB ）を得る。このサイクル制御信号（ＴA ／ＴB ）はそれぞれ上述の導通時間のエネルギー（ＥA ）調整ユニット（１）及び非導通時間のエネルギー（ＥB ）調整ユニット（２）中に分配され、ならびにエネルギー／時間率順序制御ユニット（３）に出力され、最後にエネルギー／時間率順序制御ユニット（３）の出力端（３１）が基本位相制御信号を出力し（本発明の制御方法により異なるエネルギー総合或いは制御信号が発生する）、もう一つの出力端（３２）は前述の基本位相制御信号と相補する相補位相制御信号を出力し、これにより外部のソフト共振部品（Ｓｏｆｔ  Ｒｅｓｏｎａｎｔ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）（６）を制御し、定期等なエネルギー波形変換を行ない、更にエネルギー波形（正弦波に近似）をエネルギー変換部品（５）（ｐｏｗｅｒ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）に送り、変換後の信号（昇圧、降圧信号）を更に負荷（７）（例えばランプ或いは整流回路）に送る。各信号の出力波形タイミングは図６に示されるとおりである。
【００１５】
出力のエネルギー波幅を改変する必要があり、ならびに周波数を改変しない時は、デューティー幅（Ｄｕｔｙ  Ｗｉｄｔｈ）を改変し、周波数はまだ同じであるため、バンドパス性質のエネルギー変換部品（５）が最良の効率点で作業するが、デューティー幅（Ｄｕｔｙ  Ｗｉｄｔｈ）の改変により、ソフト共振部品（Ｓｏｆｔ  Ｒｅｓｏｎａｎｔ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）（６）の出力の後、波幅が比較的小さい電圧波形を得て、負荷（７）の電圧の改変により、調節制御（ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ）の機能を得る。
【００１６】
このほか、エネルギー強度制御時には、導通時間のエネルギー強度（ＥA ）は以前として最高エネルギー波幅を維持し、導通時間のエネルギー（ＥA ）調整ユニット（１）により制御されるが、非導通時間のエネルギー強度（ＥB ）は、非導通時間のエネルギー（ＥB ）調整ユニット（２）により導通時間（ＴA ）と非導通時間（ＴB ）の平均エネルギーが調整入力端に加えられて非導通時間（ＴB ）の別の一つの循環のデューティー幅（Ｄｕｔｙ  Ｗｉｄｔｈ）が調整され、このデューティー幅（Ｄｕｔｙ  Ｗｉｄｔｈ）のエネルギー波幅は基本的に導通時間（ＴA ）より小さくなければならない。ただし平均することで、強度制御の効果が得られ、且つ間欠性の中断現象がない。
【００１７】
別の実施例は、周波数固定数、デューティー幅（Ｄｕｔｙ  Ｗｉｄｔｈ）調整の方式で実現され、言い換えると、周波数を改変せず（図７参照）、デューティー幅（Ｄｕｔｙ
Ｗｉｄｔｈ）（即ち導通時間（ＴA ）と非導通時間（ＴB ）の長さ）を改変する。周波数は固定（ｆA ＝ｆB ）されているため、バンドパス性質を有するエネルギー変換部品（５）は、依然として最良効率点（通常は良好な周波数範囲にある）で運転可能で、デューティー幅が改変されて、ソフト共振部品（Ｓｏｆｔ  Ｒｅｓｏｎａｎｔ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）（６）（図５参照）が波幅が比較的小さい電圧波形を得て、負荷（７）の電圧が改変されるため、振幅調節制御（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｉｎｇ）の機能が得られる。同様に、導通時間（ＴA ）及び非導通時間（ＴB ）は周波数変調（ｆA ≠ｆB ）、固定デューティー幅（Ｄｕｔｙ  Ｗｉｄｔｈ）（図７参照）を採用するか、或いは周波数変調及びデューティー幅（Ｄｕｔｙ  Ｗｉｄｔｈ）調整の方式を採用して実現可能である。
【００１８】
図７、８に示される実施例では、非導通時間（ＴB ）は依然としてエネルギー強度が０でないエネルギー強度（ＥB ）を維持し、スタンバイモード機能を提供でき、大幅に周知の技術の制御範囲を改善し、並びにエネルギー変換部品（５）の全体動作が維持され完全には運転を停止せず、これにより聞こえる雑音も抑制される。導通時間（ＴA ）と非導通時間（ＴB ）はそれぞれ異なるエネルギー強度を提供し、負荷（７）に有効な励起を獲得させ、エネルギー変換部品（５）及び負荷（７）がいずれも完全に有効に制御され、製品信頼でき高い効率を有するものとされている。
【００１９】
本発明の別の実施例では、非導通時間（ＴB ）中にエネルギー強度が０（ＥC ＝０）の停止時間（ＴC ）が挿入され、これにより、多重変調モードの可変制御のサイクル組合せが実現し、同じ効果を達成することができる（図９参照）。
【００２０】
図１０は図８のもうもう一種類の変化実施例を示し、それによると、導通時間（ＴA ）の開始と終了区間にあって、緩昇区間（ＴA1）と緩降区間（ＴA2）が提供され、エネルギー強度ＥA ／ＥB の過渡期を改善してエネルギー強度ＥA ／ＥB の励起動態率が過大となるのを防止するのに用いられる。同様に、図９を基礎として、導通時間（ＴA ）と非導通時間（ＴB ）の開始と終了空間に緩昇区間（ＴA1，ＴB1）と緩降区間（ＴA2，ＴB2）が提供され得て、これは図１２に示されるとおりである。
【００２１】
このほか、図１１に示されるのはもう一種の実施例であり、それによると、停止時間（ＴC ）の前後の非導通時間（ＴB ）にあって、緩降区間（ＴB2）と緩昇区間（ＴB1）を利用してエネルギー強度ＥA ／ＥB の過渡期が改善されてエネルギー強度ＥA ／ＥB の励起動態率が過大となるのが防止される。
【００２２】
以上から本発明が停止時間（ＴC ）に異なる幅変調の調整エネルギー量ＥB を加えることで、新たな励起動態率（ＥＤＲ）を得られることが分かる。
【００２３】
【数９】
2006180577.tif 000011
【００２４】
総エネルギー量は、
【数１０】
2006180577.tif 000012
（そのうちＴTOTAL はバーストピリオド（Ｂｕｒｓｔ  Ｐｅｒｉｏｄ））である。
【００２５】
負荷に伝送されるエネルギー量は同じであるため、電源調整制御の機能が獲得される。ただし励起動態率と元来の無限大を比較すると、既に大きな比率の降下があり、負荷の急速老化情況が改善されうる。
【００２６】
このほか、本発明はもともとあるピーク動態エネルギーを保持でき、また総エネルギー量調整が可能で、これによりエネルギー量調整動態範囲が拡大され、負荷の操作使用寿命を損なわない（そのうち、ＴA ／ＴB 内の制御信号方式は、周波数固定で振幅調整、或いは周波数変調で振幅固定、或いは両者が共に変動するものとされうる）。
【００２７】
図１０は本発明の延伸バッファインタフェース制御タイミング表示図である。図示されるように、緩降区間（ＴA2）及び緩昇区間（ＴA1）を含有する波形変化は、周波数固定、周波数変調、デューティー幅固定或いはデューティー幅可変とされ得て、ＥA ／ＥB の過渡期を改善して、ＥA ／ＥB の励起動態率が過大となるのを防止する。バーストピリオド内の総エネルギー量は以下の式により計算される。
【００２８】
【数１１】
2006180577.tif 000013
（そのうち、ＴA ／ＴB はエネルギー分配を行なうのに用いられる時間である。）
【００２９】
以上は本発明の好ましい実施例の説明であって、本発明の実施の範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】周知の電源調整制御方法の波形図である。
【図２】周知の電源調整制御方法の波形図である。
【図３】周知の電源調整制御方法の波形図である。
【図４】周知の電源調整制御方法の波形図である。
【図５】本発明の方法を実現するための制御装置の機能ブロック図である。
【図６】図５中の各ユニットの信号の出力波形タイミング図である。
【図７】本発明の方法の別の実施例のサイクル制御信号の波形図である。
【図８】本発明の方法の別の実施例の異なる変調モードを含有するサイクル制御信号の波形図である。
【図９】本発明の方法の別の実施例の異なる変調モードを含有するサイクル制御信号の波形図である。
【図１０】本発明の方法の別の実施例の異なる変調モードを含有するサイクル制御信号の波形図である。
【図１１】本発明の方法の別の実施例の異なる変調モードを含有するサイクル制御信号の波形図である。
【図１２】本発明の方法の別の実施例の異なる変調モードを含有するサイクル制御信号の波形図である。
【符号の説明】
【００３１】
（１）導通時間のエネルギー（ＥA ）調整ユニット
（２）非導通時間のエネルギー（ＥB ）調整ユニット
（３）エネルギー／時間率順序制御ユニット
（４）エネルギー／時間率合成制御ユニット
（１１）、（１２）入力端
（１３）出力端
（２１）、（２２）入力端
（２３）出力端
（４１）入力端
（４２）、（４３）出力端
（３１）出力端
（３２）出力端
（６）ソフト共振部品
（５）エネルギー変換部品
（７）負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006180577.tif 000022
【図１０】
2006180577.tif 000023
【図１１】
2006180577.tif 000024
【図１２】
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