(57)【要約】ガス放電ランプ（１）を駆動する方法であって、第１直流電力が相対的に高い電圧及び相対的に低い電流において供給される方法が記載されている。前記第１電力は、相対的に低い電圧及び相対的に高い電流の第２直流電力にダウンコンバートされる。前記第２電力は、好ましくは整流器を介して、ガス放電ランプに供給される。前記第１電力の前記第２電力へのコンバーションは、少なくとも２つのステップで行なわれ、このようなステップの第１ステップは、前記第１電力を前記第１直流電圧より低いが前記第２直流電圧より高い中間直流電圧（VM）の中間直流電力にダウンコンバートするステップを含む。ガス放電ランプ（１）のための駆動装置（１０）用のダウンコンバータ装置（３０）が記載されている。前記ダウンコンバータ装置は、前記中間直流電力を前記第２電力にダウンコンバートするために、直列に接続される少なくとも２つのダウンコンバータユニット（３１、３２）を有する。
2005506670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス放電ランプを駆動する方法であり、
−  相対的に高い電圧及び相対的に低い電流の第１直流電力を供給するステップと、
−  前記第１電力を相対的に低い電圧及び相対的に高い電流の第２直流電力にダウンコンバートするステップと、
−  好ましくは整流器を介して、前記第２電力をガス放電ランプに供給するステップとを有する方法であって、
前記第１電力の前記第２電力へのコンバーションが少なくとも２つのステップで行なわれ、このようなステップの第１ステップが、前記第１電力を前記第１直流電圧より低いが前記第２直流電圧より高い中間直流電圧の中間直流電力にダウンコンバートするステップを含み、このようなステップの第２ステップが、前記中間直流電力を前記第２電力にダウンコンバートするステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
全てのダウンコンバーションステップのダウンコンバーション比が実質的に互いに等しく、このようなステップの前記ダウンコンバーション比が、各ダウンコンバーションステップについて、入力直流電圧と出力直流電圧の比として規定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各ダウンコンバーションステップが、１つの共通の制御信号から導き出される制御信号によって制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
次のダウンコンバーションステップの制御が、前のダウンコンバーションステップの制御に対してわずかに遅延されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
制御情報が、前記第２直流電圧及び／又は前記第２直流電流から導き出され、この情報が、前記前のダウンコンバーションステップを制御するためにフィードバックされることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項６】
ガス放電ランプのための駆動装置用のダウンコンバータ装置であって、直列に接続される少なくとも２つのダウンコンバータユニットを有するダウンコンバータ装置。
【請求項７】
第１ダウンコンバータユニットが、第２ダウンコンバータユニットの入力端子に接続される出力端子を持ち、前記ダウンコンバータ装置が、前記第１ダウンコンバータユニットの各々の出力端子に接続される端子を持つコンデンサを更に有することを特徴とする請求項６に記載のダウンコンバータ装置。
【請求項８】
各ダウンコンバータユニットが、制御可能な構成要素を有し、各ダウンコンバータユニットが、前記制御可能な構成要素を制御する制御信号を生成する制御ユニットと関連づけられ、
各制御ユニットが、コマンド信号を受け取るコマンド入力部を持ち、その入力部において受け取られる前記コマンド信号に応じてその制御信号を生成するよう適応され、
前記ダウンコンバータ装置が、１つの共通のマスタ・コマンド信号から導き出されるような全てのコマンド信号を生成する手段を更に有することを特徴とする請求項６又は７に記載のダウンコンバータ装置。
【請求項９】
後の制御ユニットが、マスタ・コマンド信号を受け取る入力部と、前の制御ユニットの前記コマンド入力部に接続される出力部とを持つことを特徴とする請求項８に記載のダウンコンバータ装置。
【請求項１０】
前記制御ユニットの前記コマンド入力部が、同じコマンド信号を受け取るよう一緒に接続されることを特徴とする請求項８に記載のダウンコンバータ装置。
【請求項１１】
マスタ・コマンド信号を受け取る入力部を持ち、前記制御ユニットの前記コマンド入力部に接続される出力部を持つマスタ制御ユニットを更に有することを特徴とする請求項８に記載のダウンコンバータ装置。
【請求項１２】
前記マスタ制御ユニットが、前の制御ユニットのためのコマンド信号に対してわずかに遅延された制御ユニットのためのコマンド信号を生成するよう適応されることを特徴とする請求項１１に記載のダウンコンバータ装置。
【請求項１３】
最後のダウンコンバータユニットが、該最後のダウンコンバータユニットの出力状態を反映するセンサ信号を生成するよう適応される出力センサを具備し、
前のダウンコンバータユニットが、該前のダウンコンバータユニットと関連づけられる制御ユニットから制御信号を受け取る制御可能な構成要素を有し、
前記制御ユニットが、前記センサ出力信号から導き出される情報を受け取るよう結合されるコマンド入力部を持つことを特徴とする請求項６乃至７のいずれか一項に記載のダウンコンバータ装置。
【請求項１４】
前記センサ出力信号が、前記制御ユニットの前記コマンド入力部に直接的に入力されることを特徴とする請求項１３に記載のダウンコンバータ装置。
【請求項１５】
前記センサ出力信号が修正装置に入力され、前記修正装置の出力信号が前記制御ユニットの前記コマンド入力部に入力されることを特徴とする請求項１３に記載のダウンコンバータ装置。
【請求項１６】
前記センサが、電流センサ又は電圧センサ又は両方を有することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載のダウンコンバータ装置。
【請求項１７】
ガス放電ランプ、とりわけUHPランプを駆動する駆動装置であり、
−  交流電源電圧を受け取る入力部と、
−  交流入力電圧を直流出力電圧に変換するAC/DCコンバータと、
−  前記AC/DCコンバータの出力部に結合される入力部を持ち、出力部を更に持ち、その入力部において受け取られる前記直流電圧をその出力部における直流出力電流に変換するよう構成されるダウンコンバータ装置とを有し、
駆動されるべきガス放電ランプを前記駆動装置に接続する出力部を更に持ち、
好ましくは、前記ダウンコンバータ装置の前記出力部と前記駆動装置の前記出力部との間に結合される整流器を更に有する駆動装置であって、
前記駆動装置が請求項６乃至１６のいずれか一項に記載の多段のダウンコンバータ装置を有することを特徴とする駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、ガス放電ランプを駆動する方法及び装置に関する。より詳細には、本発明は、UHPランプを駆動する方法及び装置に関し、以下では、このようなタイプのランプに関してより詳細に本発明を説明するが、本発明はこのような用途に限定されない。
【背景技術】
【０００２】
UHP（ultra high pressure）ランプは、一般に、ガス充填バルブ中に２つの電極を有し、点火後には、前記２つの電極の間でアークが燃焼し、光を生成する。
【０００３】
このようなランプを駆動する電子安定器は、一般的に、ダウンコンバータ装置と整流装置とを直列に有する。ダウンコンバータ装置は、入力直流電圧を受け取り、出力直流電流を生成する。ダウンコンバータ装置は、その入力直流電圧を特定の直流電圧源から受け取り得るが、一般的に、電子安定器は、交流電源から電力を供給するためのものであり、コンバータ、通常、交流電源電圧を直流電圧に整流するためにダウンコンバータ装置の入力部に結合されるアップコンバータを有する。整流器は、ダウンコンバータ装置によって生成された直流電流を交流電流に変換し、この交流電流は、おそらくは変圧器を介してランプに印加される。
【０００４】
上記のタイプの電子安定器はよく知られている。最先端技術において、ダウンコンバータ装置は、直接的に入力電圧を出力電流に変換する１つのダウンコンバータユニットのみから成る。この設計は幾つかの不利な点を含む。これらの不利な点は、現況においては許容され得るが、ランプ電圧が低減され、且つ／又はランプ電流が増大される場合にはますます不利になる。
【０００５】
UHPランプは、該UHPランプの高い明るさのためにとりわけ有用であり、この理由のために、これらのランプは、とりわけプロジェクタにおいて利用される。プロジェクタにおける使用のためには、如何なるランプの光生成スポット(light-generating spot)も可能な限り小さいことが望ましい。更に、増大された電力を持つランプに対するニーズがある。これらのニーズは、ランプ電極を互いにより近くに配置し、ランプ電流を増大させることによって満たされ得る。ランプ電極を互いにより近くに配置することは、より短いアーク、従ってより短い光生成スポットをもたらし、より低いランプ電圧もたらすであろう。
【０００６】
ダウンコンバータにおける第１の問題は、ダウンコンバータ内の電力損失が入力電圧と出力電圧の比に依存する、即ち、この比が高いほどスイッチング損失が高くなることにある。
【０００７】
第２の問題は、ダウンコンバータ内のコイルの誘導値が入力電圧と出力電圧の比に依存する、即ち、この比が高いほどこのインダクタンスが大きくならなければならないことにある。
【０００８】
他の問題は、出力電圧の減少及び出力電流の増大のために、入力電圧が同じままである場合に、ダウンコンバータ内のスイッチは、より小さなデューティサイクルでより大きな電流を切り換えなければならず、このことはまた、非効率的なスイッチング動作をもたらすことにある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、広くは、これらの問題を解決することにある。より詳細には、本発明の目的は、ダウンコンバータ装置のより効率的な設計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
これらの目的を達成するために、本発明は、直列に結合させる第１ダウンコンバータユニットと第２ダウンコンバータユニットとを有する２段のダウンコンバータ装置であって、前記第１ダウンコンバータユニットが、入力直流電圧を受け取り、該入力直流電圧を中間電圧に変換するのに対して、前記第２ダウンコンバータユニットが、前記第１ダウンコンバータユニットから前記中間出力電圧を受け取り、所望の出力直流電流を生成することを特徴とする２段のダウンコンバータ装置を提案する。この場合、前記ダウンコンバータユニットの各々において、入力電圧と出力電圧の比はずっと低くなる。前記中間電圧の正確な値は、必須ではないが、前記２つのダウンコンバータユニットにおける前記電圧比と該電圧比に依存する電力損失とを最適化するために適応され得る設計パラメータである。更に、各ダウンコンバータユニットはより効率的に動作し、各ダウンコンバータにおいて、コイルは、磁性材料の量が減らされ得るようにより小さくすることができ、高周波で動作することが出来る。
【００１１】
図面に関する以下の好ましい実施例の記載において、本発明の上記及び他の側面、特徴及び利点をより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、ガス放電ランプ１のための駆動装置１０の機能ブロック図を概略的に図示している。装置１０は、交流電源２と接続するよう構成され、AC/DCコンバータ１１を有し、AC/DCコンバータ１１は、その入力部において、典型的には約220Vのオーダの交流電源電圧を受け取り、その出力部において、典型的には約400Vのオーダの直流出力電圧を供給する。
【００１３】
駆動装置１０はダウンコンバータ装置１２を更に有し、ダウンコンバータ装置１２は、AC/DCコンバータ１１の直流出力電圧を受け取り、その出力部においてランプ１に供給するのに適した直流出力電流IOUTを供給する電流源として役立つ。ランプ１がUHPランプである場合には、ダウンコンバータ装置１２の出力電流IOUTは、典型的には約6アンペアのオーダであろう。ランプ１のランプ特性は、ランプ１の両端子間の電圧降下を決定し、それ故、ダウンコンバータ装置１２の出力電圧を決定する。典型的には、この出力電圧は約75Vのオーダである。
【００１４】
駆動装置１０は、直流電流IOUTを交流電流に変換するよう構成される整流器１３を更に有する。
【００１５】
AC/DCコンバータ１１及び整流器１３の設計及び動作は本発明の一部を形成せず、最先端の前記コンバータ及び整流器がそれらの位置において用いられ得る。それ故、ここでは、AC/DCコンバータ１１及び整流器１３の設計及び動作について更に詳細には記載しない。
【００１６】
図２は、最先端のダウンコンバータ装置の設計の基本を概略的に図示している。典型的には、このようなダウンコンバータ装置は、直流入力電圧を受け取るための２つの入力端子２１及び２２と、出力電流を供給するための２つの出力端子２３及び２４とを有する。図示されている例においては、正の入力端子２１は、可制御スイッチ２５に接続され、可制御スイッチ２５は、コイル２６の第１端子に接続され、コイル２６の他方の端子は、正の出力端子２３に接続される。負の入力端子２２は、負の出力端子２４とダイオード２７のアノードとに接続され、ダイオード２７のカソードは、可制御スイッチ２５とコイル２６との間のノードに接続される。可制御スイッチ２５は、制御信号Sを受け取り、制御信号Sは、スイッチ２５を所定の速度で、典型的には200kHzのオーダで開閉させる。この切換電圧(switched voltage)の結果として、コイル２６は、その形状が三角形に似ている電流を生成するであろう。
【００１７】
上記のように、ダウンコンバータ装置は電流源として役立ち、出力端子２３及び２４における出力電圧は、出力部２３及び２４に接続される負荷のインピーダンスによって決定される。実際に一般に用いられるタイプのUHPランプの場合には、出力端子２３及び２４における出力電圧は、典型的には約75Vのオーダであろう。しかしながら、このようなランプが該ランプの電極間隔がより短くなるように適応される場合には、ダウンコンバータ装置１２の出力端子２３及び２４における出力電圧が減少するのに対して、入力端子２１及び２２における入力電圧は同じままであり、斯くして、入出力比を増大させるであろう。ランプ電力を維持することが望ましい場合には、ランプ電流は増大させなければならないであろう。即ち、このようなランプの電力を増大させることが望ましい場合には、電流は比例的増大より大きく増大させなければならないであろう。これは、上記の問題を引き起こすであろう。
【００１８】
図３は、このような問題を解決するよう設計された本発明のダウンコンバータ装置３０を概略的に図示している。基本的には、本発明によるダウンコンバータ装置３０は直列に配設された２つのダウンコンバータ段３１及び３２を有し、ダウンコンバータ段３１及び３２の各々は従来の設計のものである。斯くして、第１ダウンコンバータ段３１は上記のAC/DCコンバータ１１の出力電圧などの直流入力電圧を受け取る入力端子４１及び４２を持つことが図３において認識され得る。更に、第１ダウンコンバータ段３１は、第１ダイオード４７のカソードと第１コイル４６との間の第１ノード４８に接続され、第１制御信号S1によって制御される第１可制御スイッチ４５を有する。第１ダイオード４７のアノードは負の入力端子４２に接続される。第１ノード４８の反対側の、第１コイル４６の反対側の端部は、第１ダウンコンバータ段３１の正の出力端子４３を構成するとみなされ得るのに対して、負の入力端子４２は、負の出力端子４４も決定する基準線(reference line)を構成するとみなされ得る。
【００１９】
同様に、第２ダウンコンバータ段３２は、第１ダウンコンバータ段３１の正の出力端子４３に接続される正の入力端子５１と、第１ダウンコンバータ段３１の負の出力端子４４に接続される負の入力端子５２とを持つ。第２ダウンコンバータ段３２は、ランプ電流を供給する正の出力端子５３及び負の出力端子５４を持つ。第２制御信号S2によって制御される第２可制御スイッチ５５は、正の入力端子５１に接続され、更に、第２ダイオード５７のカソードと第２コイル５６との間の第２ノード５８に接続され、第２コイル５６の他方の端部は、正の出力端子５３に接続されるのに対し、第２ダイオード５７のアノードは、負の入力端子５２と負の出力端子５４との間の基準線に接続される。
【００２０】
以下ではノードMと呼ぶ第１の正の出力端子４３と第２の正の入力端子５１との接続部における電圧Vmは、第１ダウンコンバータ段３１の第１の正の入力端子４１における電圧より低く、第２ダウンコンバータ段３２の第２の正の出力端子５３における電圧より高いでろうことは当業者にとって明らかであろう。当業者にとって明らかであろうように、この中間電圧Vmの正確な値は、とりわけ、第２制御信号S2のデューティサイクルに関連して第１制御信号S1のデューティサイクルに依存し、第１コイル４６及び第２コイル５６のインダクタンスに依存する。好ましくは、これらの構成要素は、中間電圧Vmが約175Vのオーダであるように設計される。その場合に、第１ダウンコンバータ段３１の入力電圧と出力電圧の電圧比は、第２ダウンコンバータ段３２の入力電圧と出力電圧の電圧比と略々等しく、即ち、約2.3である。
【００２１】
ダウンコンバータ装置３０を２段のダウンコンバータとして設計することにより、ダウンコンバータ段３１及び３２の各々における要求は、その入力部及びその出力部において同じ要求を満たさなければならない最先端のダウンコンバータ装置１２などの１段のダウンコンバータ装置における要求より低くなる。とりわけ、この場合、第１ダウンコンバータ３１は、第２ダウンコンバータ３２と無関係に、入力部４１において期待される高電圧を処理するよう最適化され得る一方、第２ダウンコンバータ３２は、第１ダウンコンバータ３１と無関係に、高いランプ電流を処理するよう最適化され得る。これは、この場合、高い入力電圧及び高い出力電流を処理するよう設計される必要がある１つのコイル２６を持つ代わりに、相対的に低い電流において相対的に高い電圧を処理するよう設計される第１コイル４６と、相対的に低い電圧において相対的に高い電流を処理するよう設計される第２コイル５６とを持つことが可能であることを意味する。２つのコイル４６及び５６は、各々、組み合わされた磁性材料の量が単一のコイル２６を実現するのに必要な量より少なくなり得る程度までより小さく作成され得る。更に、本発明によって提案されている２段のダウンコンバータ装置における損失は、従来の１段のダウンコンバータ装置１２における損失よりずっと小さい。
【００２２】
これは、ランプ１がUHPランプであり、駆動装置が4アンペアを供給し、ランプ電圧が75Vである状況に対するコンピュータ・シミュレーションの試験結果を示す以下の例により証明され得る。ダウンコンバータ装置における入力電圧は直流400Vであると仮定される。コイル２６における損失は約3Wに達し、可制御スイッチにおけるスイッチング損失は約3.5Wに達し、可制御スイッチ２５における伝導損失は約1.6Wに達し、ダイオード２７における損失は約4Wに達し、即ち、約12Wの総損失に達するであろうと算出された。
【００２３】
対照的に、本発明によって提案されている設計においては、各々が約1.75Wの損失をもたらすより小さなコイルが用いられ得る。第１可制御スイッチ４５におけるスイッチング損失は約0.2Wに達すると算出された一方、第２可制御スイッチ５５におけるスイッチング損失は約0.3Wに達すると算出された。前記スイッチの伝導損失は、各々、約1.2W及び約1.1Wに達すると算出された。第１ダイオード４７及び第２ダイオード５７における損失は、各々、約1W及び約2.5Wに達すると算出された。従って、本発明によって提案されている２段のダウンコンバータ装置３０における総損失は約9.8Wとなり、約20%の低減となる。
【００２４】
２段のダウンコンバータ装置３０の全体としての適当な動作のために、第２ダウンコンバータユニット３２には、その入力端子５１及び５２において、定電圧が供給されるのが望ましい。これは、図３にも示されているように第２ダウンコンバータユニット３２の入力端子５１及び５２にコンデンサ５０を配設することによって確実にされ得る。このコンデンサ５０は、このようにして拡張された第１ダウンコンバータ３１が電圧源のように動作するような第１ダウンコンバータ３１の一部とみなされ得る。前記コンデンサ５０を第２ダウンコンバータユニット３２の入力段の一部とみなすことも可能である。他の例においては、コンデンサ５０を、第１ダウンコンバータユニット３１の出力部４３及び４４と、第２ダウンコンバータユニット３２の入力端子５１及び５２との間の別個の結合段とみなすことが可能である。
【００２５】
実際には、第２ダウンコンバータ段３２の出力端子５３及び５４にも小さなコンデンサが接続されることに注意されたい。理解しやすいように図３においては示されていないこのコンデンサは、出力電圧を安定させるためというよりはむしろ、出力電流にフィルタをかけるのに役立つ。
【００２６】
第２ダウンコンバータ段３２の正の入力端子５１における電圧は、第２ダウンコンバータユニット３２の出力部５３及び５４におけるあらゆる負荷変動に関係なく、可能な限り一定であるべきである。これは、前記コンデンサ５０について高い容量値を選ぶことによって確実にされ得る。期待される負荷変動が大きいほど、大きなコンデンサ５０が選ばれるべきである。しかしながら、大きなコンデンサを配設する必要があることは不利である。それ故、本発明の更なる詳細においては、第１ダウンコンバータユニット３１の制御が、第２ダウンコンバータユニット３２の出力部における負荷変動を予想する又は該負荷変動に応答するよう適応される。
【００２７】
一般的に、２つのタイプの負荷変動に区別され得る。第１のタイプの負荷変動は、意図的な負荷変動であり、第２のタイプの負荷変動は、意図的でない又は予想外な又は偶然の負荷変動である。
【００２８】
意図的な負荷変動の例は、以下に説明するような所謂アンチフラッタ電流パルス(anti-flutter current pulse)である。
【００２９】
図４Ａは、ランプ１を通る電流の波形を概略的に図示している。ダウンコンバータ装置３０は一定であるとみなされ得る電流を生成し、この電流の大きさはI30として示される。整流器１３は、この直流電流を交流電流に変換する。しかしながら、整流器１３からのこの交流電流出力は、正弦形状ではなく、整流器１３からの出力電流は、方向を変える定電流として記載され得る。即ち、整流器１３からの出力電流は、図４Ａに示されているように+ I30又は- I30のいずれかである。
【００３０】
HPランプは、整流の間、即ち、電流が方向を変える短い瞬間の間幾分望ましくない動作を持つように思われる。この望ましくない動作は、図４Ｂに図示されているように整流の直前に電流をわずかに増大させることによって改善され得る。
【００３１】
図４Ｂは、図４Ａに示されているのと同じ電流形状、即ち、ダウンコンバータ装置３０によって決定される大きさI30を持つが、時間t1、t2などで方向を変える定電流を示している。図４Ｂはまた、このような整流の瞬間t1の直前に、整流の直前の短い瞬間の間、実際の電流が(I30 + IP)の大きさを持つような短い電流パルスIPが前記電流に付加されることを示している。図４Ｂに示されているように、同じ電流パルスが- I30から+ I30への整流の直前に付加される。これらの電流パルスIPの形状は、重大ではない、言い換えると、少なくとも本発明にとっては重要ではない。本発明に関しては、このような追加の電流パルスIPが、付加的な電流を供給するのに必要であるダウンコンバータ装置３０の付加的な負荷を構成することを認識することが重要である。対策が講じられない場合には、このような付加的な電流パルスIPが第２ダウンコンバータユニット３２の正の入力端子５１における減少をもたらし得ることは、当業者には容易に認識されるであろう。このような減少の量はコンデンサ５０の容量値を増大させることによって制限され得るが、これは望ましくない。
【００３２】
本発明によって提案されている好ましい実施例においては、負荷電流変動のための第２ダウンコンバータユニット３２の入力部における電圧変動は、第１ダウンコンバータユニット３１における対応する電流変動によって打ち消される。
【００３３】
上記のように、ダウンコンバータユニットの出力電流は、ダウンコンバータユニットの入力段においてスイッチ（４５；５５）を制御する制御信号Sによって制御される。簡単に言うと、ダウンコンバータユニットによって生成されるような電流はこのようなスイッチのデューティサイクルに依存する。図５は、ダウンコンバータユニットの制御を図示する概略的なブロック図である。ダウンコンバータユニット３１及び３２は、各々、第１制御ユニット６１及び第２制御ユニット６２から、各々、それらの可制御スイッチ４５及び５５のために、各々、制御信号S1及びS2を受け取る単純なブロックによって表わされている。ダウンコンバータにおいて可制御スイッチを動作させるための制御信号を生成する制御ユニットそれ自体は既知であるので、このような制御ユニットはここでより詳細に説明される必要はない。
【００３４】
第１ダウンコンバータユニット３１のための第１制御ユニット６１は、コマンド信号SC1を受け取る入力部６３を持ち、コマンド信号SC1は、第１ダウンコンバータユニット３１の出力部４３において期待される電流の大きさを表す信号である。第１制御ユニット６１は、第１ダウンコンバータユニット３１によって生成される出力電流がコマンド信号SC1の瞬時値を反映するような方法で第１ダウンコンバータユニット３１のための制御信号S1を生成するよう適応される。例えば、第１制御ユニット６１は、当業者にとって明らかであろうように、それに応じて、制御信号S1のデューティサイクルを適応させるであろう。
【００３５】
同様に、第２ダウンコンバータユニット３２中の第２スイッチ５５のための第２制御信号S2を生成する第２制御ユニット６２は、所望の瞬時出力電流の大きさを表わす第２コマンド信号SC2を受け取る入力部６４を持つ。第２コマンド信号SC2の形状は、上記の付加的な電流パルスIPを反映し得る。他の例においては、第２制御ユニット自体が、付加的な電流パルスIPが結果として生じるような方法で第２制御信号S2を生成するようプログラムされ得る。
【００３６】
本発明の一実施例においては、第１制御ユニット６１のためのコマンド信号SC1が一定値を持つ、又は第１制御ユニット６１が、如何なるコマンド信号SC1も全く受け取らないが、代わりに、一定の制御信号S1を生成するようプログラムされる。しかしながら、改善された好ましい実施例においては、第１制御ユニット６１は、第２制御ユニット６２のための第２コマンド信号SC2によって、直接的に又は間接的に制御される。この改善された好ましい実施例のうちの３つのあり得る実施例が、図５に図示されている。
【００３７】
第１変形例においては、第２制御ユニット６２が、第１制御ユニット６１のコマンド入力部６３に結合される出力部６５を持つ。斯くして、第２制御ユニット６２は第１制御ユニット６１に適したコマンド信号を生成し得る。このコマンド信号は、第２制御ユニット６２のコマンド入力部６４において受け取られるコマンド信号SC2と同一であってもよいし、又は適当な方法で修正されてもよい。
【００３８】
第２変形例においては、第１制御ユニット６１のための第１コマンド信号SC1が第２制御ユニット６２のための第２コマンド信号SC2と同一であり得る場合に、図５において (b)で示されているように、第２コマンド信号SC2が制御ユニット６１及び６２の両方に供給され得る。
【００３９】
第１ダウンコンバータ３１の動作が第２ダウンコンバータ３２のこのような負荷変動を予想することが、更により好ましい。この特徴を可能にする第３変形例は、図５において(c)で図示されている。この変形例においては、マスタ・コマンド信号SCが、第１出力部６６及び第２出力部６７を持つマスタ制御ユニット６５によって受け取られる。マスタ制御ユニット６５は、その第１出力部６６において適切なコマンド信号SC1を生成し、その第２出力部６７において適切な第２コマンド信号SC2を生成するよう構成される。マスタ・コマンド信号SCによって制御されるあらゆる負荷変動を第１ダウンコンバータユニット３１に予想させるために、マスタ制御ユニット６５は、第１コマンド信号SC1に対してわずかな遅延を持つ第２コマンド信号SC2を生成するよう設計され得る。
【００４０】
図５に関する上記の実施例は、付加的な電流パルスIPなどの意図的な負荷変動を考慮に入れることが出来る。図６は、ランプ１に起因する変動などの意図的でない、予想外な負荷変動を考慮に入れることが出来る実施例を図示している。例えば、負荷の突然の減少は、電圧VMの望ましくない増加をもたらし得る。
【００４１】
図６において、第１ダウンコンバータユニット３１は、コマンド入力部６３を持ち、そのコマンド入力部６３において受け取られるコマンド信号SC1に基づいて第１制御信号S1を生成する第１制御ユニット６１と関連づけられる。第２ダウンコンバータユニット３２は、第２ダウンコンバータユニット３２の出力状態を反映する出力信号Sを供給する出力センサ７０を具備する。設計仕様に依存して、このようなセンサ７０は、その出力信号Sが第２ダウンコンバータユニット３２によって現在生成されている瞬時電流を反映するような電流センサであり得る。他の例においては、センサ７０は、その出力信号Sが瞬時ランプ電圧を反映するような電圧センサであり得る。組み合わされた実施例においては、出力信号Sが瞬時ランプ電力を反映するように電流と電圧との両方が検出される。
【００４２】
第１ダウンコンバータユニット３１のための第１制御ユニット６１及びセンサ７０は、センサ出力信号Sが第１制御ユニット６１のコマンド入力部６３との直接接続に適するように互いに適応され得る。他の例においては、第１コマンド信号SC1を供給するためにセンサ出力信号Sのいくらかの修正が必要である場合には、修正装置(modifier)７１が配設され得る。
【００４３】
本発明が上記の例に限定されないことは当業者にとって明らかであろう。代わりに、添付している特許請求の範囲において規定されるような本発明の範囲から外れることなしに幾つかの修正及び変更が可能である。
【００４４】
例えば、上記においては、直列の２つのダウンコンバータユニット３１及び３２が記載されているが、直列の３つ以上のダウンコンバータユニットを持つことも可能である。このような場合には、各対応する次のダウンコンバータユニットがその入力部において定電圧を受け取るように、（小さな電流フィルタリングコンデンサを別にすれば）最後のダウンコンバータユニットを除くこのようなダウンコンバータユニットの各々の出力端子にコンデンサを接続させることが好ましい。更に、このようなダウンコンバータユニットの各々は、対応する制御ユニットから制御信号を受け取ってもよく、全ての制御ユニットは、共通のマスタ・コマンド信号から導き出される対応するコマンド信号を受け取る。他の例においては、最後のダウンコンバータユニットが、最後のダウンコンバータユニットの出力部における出力状態、例えば、この最後のダウンコンバータユニットによって供給される電流を示すセンサ信号を生成する出力センサを具備し得る一方、あらゆる負荷変動に早く応答するようにこのような前のダウンコンバータユニットの動作を制御するために全ての前のダウンコンバータユニットにフィードバックされる情報がこのセンサ信号から導き出される。これらの場合の全てにおいて、最後のダウンコンバータユニットの出力状態の測定から導き出される情報をフィードバックすることによって、このような前のダウンコンバータユニットの出力部における電圧変動を、このような電圧変動が実際に起こる前でも打ち消すことが可能である。
【００４５】
更に、図５及び６に関して、ダウンコンバータ装置３０は、各々が各々のダウンコンバータユニット３１及び３２と関連づけられる多数の制御ユニット６１及び６２を持つように記載されている。しかしながら、他の例においては、各々のダウンコンバータユニット３１及び３２に接続される多数の出力部を持つ１つの制御ユニットしか持たないことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】ガス放電ランプのための駆動装置の機能ブロック図を概略的に示す。
【図２】従来技術のダウンコンバータ装置を概略的に図示する。
【図３】本発明によるダウンコンバータ装置を概略的に図示する。
【図４Ａ】ランプを通る電流の波形を概略的に図示する。
【図４Ｂ】ランプを通る電流であって、アンチフラッタパルスを含む電流の波形を概略的に図示する。
【図５】ダウンコンバータユニットの制御を図示する概略的なブロック図である。
【図６】別の実施例を図示する。
【国際公開パンフレット】
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2005506670.tif 000004
2005506670.tif 000005
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【国際調査報告】
2005506670.tif 000021
2005506670.tif 000022
2005506670.tif 000023