(57)【要約】  本発明は、少なくとも１個のパワースイッチング素子を備えており、供給電圧から高圧放電ランプに電力を供給するスイッチド−モードの給電回路と、少なくとも１個のパワースイッチング素子をスイッチ−オン及びスイッチ−オフ状態に制御して、高圧放電ランプに供給される電力又は電流を制御するための制御手段とを備えている高圧放電ランプ点灯用装置に関する。本発明によれば、前記制御手段を、ランプの定常段階の期間中に該ランプによって消費される電力又はランプの準備段階の期間中に該ランプによって消費される電流を、前記少なくとも１個のパワースイッチング素子のスイッチ−オン状態のオン時間を制御することにより制御すべく適合させる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１個のパワースイッチング素子を備えており、供給電圧から高圧放電ランプに電力を供給するスイッチド−モードの給電回路と；
少なくとも１個のパワースイッチング素子をスイッチ−オン及びスイッチ−オフ状態に制御して、高圧放電ランプに供給される電力又は電流を制御するための制御手段と；
を備えている高圧放電ランプ点灯用装置において、
前記制御手段が、ランプの定常段階の期間中に該ランプによって消費される電力又はランプの準備段階の期間中に該ランプによって消費される電流を、前記少なくとも１個のパワースイッチング素子のスイッチ−オン状態のオン時間を制御することにより制御すべく構成されるようにしたことを特徴とする高圧放電ランプ点灯用装置。
【請求項２】
前記少なくとも１個のパワースイッチング素子のオン−時間の値を、使用するタイプの放電ランプの規格に依存するプリセット値とすることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
或る特定のタイプの放電ランプに対する前記少なくとも１個のパワースイッチング素子のオン−時間をほぼ一定とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記給電回路の入力電流を決定し、この決定した入力電流を表す信号を供給する入力電流決定手段と；
前記信号を前記制御手段に帰還させるフィードバック手段と；
を備えている請求項１〜３の何れか一項に記載の装置において、
前記制御手段が、前記少なくとも１個のパワースイッチング素子のオン−時間を前記帰還信号の関数として制御すべく構成されるようにしたことを特徴とする高圧放電ランプ点灯用装置。
【請求項５】
ランプ電圧を決定し、この決定したランプ電圧を表す信号を供給する電圧決定手段と；
前記信号を前記制御手段に帰還させるフィードバック手段と；
を備えている請求項１〜４の何れか一項に記載の装置において、
前記制御手段が、前記少なくとも１個のパワースイッチング素子のオン−時間を前記帰還信号の関数として制御すべく構成されるようにしたことを特徴とする高圧放電ランプ点灯用装置。
【請求項６】
低減ランプ電力レベルを設定し、ランプの調光レベルを表す信号を供給する調光レベル手段を備えている請求項１〜５の何れか一項に記載の装置において、
前記制御手段が、前記少なくとも１個のパワースイッチング素子のオン−時間を前記信号の関数として制御すべく構成されるようにしたことを特徴とする高圧放電ランプ点灯用装置。
【請求項７】
前記制御手段が、該制御手段を制御するためのフィードバックコントローラを具えていることを特徴とする請求項５又は６に記載の装置。
【請求項８】
前記制御手段がランプ電力を高速調整すべく構成され、且つ前記フィードバックコントローラがランプ電力を比較的低速調整すべく構成されるようにしたことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記パワースイッチング素子のオン−時間を前記スイッチド−モードの給電回路のスイッチング周波数よりも低い繰り返し周波数に反復的に適合させることを特徴とする請求項請求項４〜８の何れか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記スイッチド−モードの給電回路のスイッチング周波数を少なくとも１００kHzとすることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記繰り返し周波数を１００Hz以下、好ましくは約１０Hz以下とすることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の装置。
【請求項１２】
半又は全ブリッジ給電回路と、ランプに直列のインダクタ及びランプに並列の少なくとも１個のフィルタコンデンサを備えているフィルタ回路とを使用することを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記スイッチド−モードの給電回路が、半ブリッジ又は全ブリッジ転流フォワードのトポロジを備えていることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記スイッチド−モードの給電回路がダウン−コンバータを備えていることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の装置。
【請求項１５】
少なくとも１個のパワースイッチング素子を用いて供給電圧から高圧放電ランプに電力を供給するステップと；
ランプの定常状態の期間中に該ランプによって消費される電力を制御手段を用いて制御するステップと；
を含む高圧放電ランプ点灯方法において、
前記制御手段が、前記少なくとも１個のパワースイッチング素子のオン−時間を固定することによってランプの定常状態の期間中のランプ電力を制御することを特徴とする高圧放電ランプ点灯方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１個のパワースイッチング素子のオン−時間の値を、使用するタイプの放電ランプの規格に依存してプリセットするステップも含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１個のパワースイッチング素子のオン−時間をほぼ一定に保つことを特徴とする請求項１５〜１６の何れか一項に記載の方法。
【請求項１８】
ランプ電圧を決定するステップと、この決定したランプ電圧を表す信号を供給するステップと、この信号を前記制御手段に帰還させるステップと、前記少なくとも１個のパワースイッチング素子のオン−時間を前記決定したランプ電圧の関数として適合させるステップとを含むことを特徴とする請求項１５〜１７の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高圧放電ランプ点灯用の装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高強度（ＨＩＤ）放電ランプは、定常状態での点灯中はランプの寿命を伸ばすために小さな電力範囲内で作動させる。さらに、準備（run-up）作動の期間中には、その準備期間の電流、即ち、点孤直後の電流は厳格な条件を満足しなければならない。準備期間の電流は、準備期間を速めるのに十分ではあるも、ランプを破損するほどには大き過ぎない値とすべきである。
【０００３】
ランプを駆動させるための駆動回路、又は安定器回路では、定常状態中の電力レベル及び準備段階中の電流レベルを制御しなければならない。特に、定常状態においては、ランプに供給される電力は、ランプ電圧に無関係に、狭い電力帯域内（正規のランプ規格内）に保つべきであり、また準備期間の電流は所定のランプ規格を満たすべく制限しなければならない。
【０００４】
一般に、ランプ駆動用の安定器回路は、幹線とランプとの間に接続したスイッチド−モードの給電（ＳＭＰＳ）回路を備えている。ＨＩＤランプは高周波で音響共振の影響を受け易いので、ＨＩＤランプは比較的低周波（一般に、１００Ｈｚ）で方形波電流運用にて駆動させるべきである。
【０００５】
３段駆動回路設計のものでは、ＨＩＤ用途のスイッチド−モードの給電回路は、プレコンディショナ、例えば幹線電圧（２３０Ｖ５０Hz）を整流するためにアップコンバータと組み合わせた二重整流器を含む第１段を備えている。第２段は、出力電流を安定化させるためのフォワード又はバックコンバータとも称されるダウン−コンバータ（ＤＣ−ＤＣコンバータ）を備えている。安定器回路の第３段は、方形波電流運用させる半又は全ブリッジのコミュテータ（及びイグナイタ）を備えている。上述した定常状態中の電力制御及び準備段階中の電流制御はフィードバックループにて行なわれる。ダウン−コンバータの実際の出力電力レベルは、このダウン−コンバータの入力電流を測定することによって決定することができる。制御回路はダウン−コンバータの出力を制御するために設けられる。入力電圧を一定とすれば、ダウン−コンバータの入力電流は入力電力に直線的に関連付けられる。さらに、ダウン−コンバータの損失が一定であるものとすれば、制御回路は測定した入力電流に基づいてダウン−コンバータの出力電力を制御することができる。従って、定常状態の期間中の出力電流レベルは、ダウン−コンバータの入力電流を測定して、この測定した入力電流を制御回路に供給することにより制御される。クリティカルな不連続作動モードの場合の、このタイプの制御をＩpeak制御と称する。準備段階を示す低いランプ電圧の場合には、出力電力の代わりにダウン−コンバータの出力電流を制御すべきであり、この出力電流を、使用する特別のタイプのランプにとって特定されるような固定値に設定する。特に、出力電流を制限し、即ち、ダウン−コンバータの最大電流を準備段階の電流に設定する。ランプ電圧が低い場合には、一定の電力帰還が飽和し、電流が制限される。
【０００６】
上記フィードバック制御の欠点は、ランプ安定器の相互作用を十分に安定化させるのに時間がかかりすぎると云うことにある。あるタイプのランプ及び低減電力レベルで作動させるランプ（調光ランプ）の場合に、点灯装置が適さなくなり、ランプが消えることがある。さほどクリティカルでない他のタイプのランプにとっては、作動が或る程度安定化する。しかしながら、点灯装置の動作特性は、例えば転流後のオーバシュート効果のために多少劣るものとなる。その理由の１つは、スイッチング処理によって生じる制御ループの乱れをなくすために、検出した入力電流はフィルタ処理しなければならないと云うことにある。他の欠点は帰還制御が不安定になり得ると云うことにある。他の欠点はフィードバック制御が不安定になり得ると云うことにある。さらに、フィードバック制御は比較的複雑な回路を必要とする。
【０００７】
他の単純化した２段設計の安定器では、ダウン−コンバータ及びコミュテータブリッジが半ブリッジ転流フォワード（HBCF）又は全ブリッジ転流フォワード（FBCF）トポロジと置き換えられる。しかし、このトポロジでは、特にピーク電流を制御（Ｉpeak制御）するのに必要なHBCFトポロジにとっては、ピーク電流を測定するのが困難であったり、又は厄介である。
【発明の開示】
【０００８】
そこで本発明の目的は、定常状態中のランプ電力及び準備段階中のランプ電流を制御でき、且つ上述した欠点を回避する、高強度放電ランプ用のスイッチド−モード給電回路を提供することにある。
【０００９】
この目的は本発明によれば、
少なくとも１個のパワースイッチング素子を備えており、供給電圧から高圧放電ランプに電力を供給するスイッチド−モードの給電回路と；
少なくとも１個のパワースイッチング素子をスイッチ−オン及びスイッチ−オフ状態に制御して、高圧放電ランプに供給される電力又は電流を制御するための制御手段と；
を備えている高圧放電ランプ点灯用装置において、
前記制御手段が、ランプの定常段階の期間中に該ランプによって消費される電力又はランプの準備段階の期間中に該ランプによって消費される電流を、前記少なくとも１個のパワースイッチング素子のスイッチ−オン状態のオン時間（Ｔon）を制御することにより制御すべく構成されるようにしたことを特徴とする高圧放電ランプ点灯用装置にて達成される。
【００１０】
フィードバックのないフォワード制御又はスイッチド−モードの給電回路のオン時間（Ｔon）を制御することによる測定は、制御回路を安定、且つ簡単なものとする。また、この制御の速度はスイッチド−モード給電回路のスイッチング周波数に相当し、従って標準のフィードバック制御を用いる場合の制御速度よりも速い。一般的に、標準の高速フィードバック制御の制御速度は約１kHz以下である。本発明による制御速度はスイッチド−モード給電回路のスイッチング周波数に等しく、これは通常少なくとも１００kHzである。
【００１１】
好ましくは、少なくとも１個のパワースイッチング素子のオン−時間の値を、使用する放電ランプの種類の規格に依存するプリセット値とする。定常段階中は、各タイプの放電ランプは、そのランプ形式の特性である比較的狭い電力帯域内で駆動させるべきである。さらに、ランプはこの電力帯域内でランプ電圧の変化にほぼ無関係に駆動させるべきである。各タイプの放電ランプにとって、そのランプを駆動させる基準電力は知られている。従って、パワースイッチング素子（複数の場合もある）のオン時間（Ｔon）は、当該ランプをその特定の基準電力で駆動させるように予め設定する。
【００１２】
寿命期間中のランプ電圧の変動が比較的小さなランプの場合、又はランプ電圧があまり変化しないランプの場合には、その特定タイプの放電ランプに対する少なくとも１個のパワースイッチング素子のオン時間（Ｔon）は、ランプの点灯中ほぼ一定とするのが好適である。従って、比較的簡単な回路設計のもので十分である。
【００１３】
しかしながら、クリティカルなランプ、即ち寿命期間中のランプ電圧の変動が比較的大きなランプ、又は良好な色特性のために正確な電力レベルを必要とするランプの場合、及び/又は安定器にランプ調光のオプションを設ける場合には、電力制御を比較的低速のフィードバック制御で拡張して、ワット数を広い範囲にわたり一定にするのが好適である。この低速フィードバック制御は、ダウン−コンバータ、HBCF又はFBCFトポロジの入力電流をフィードバックループ用の入力として用いる。このフィードバックループは電力レベルを広い電圧範囲にわたって正確なレベルにする。
【００１４】
特に、本発明の他の好適例では、点灯装置が、
給電回路の入力電流を決定し、この決定した入力電流を表す信号を供給する入力電流決定手段と；
前記信号を前記制御手段に帰還させるフィードバック手段と；
を備え
少なくとも１個のパワースイッチング素子のオン−時間（Ｔon）を前記帰還信号の関数として制御すべく前記制御手段を構成する。
【００１５】
さらに、出力コンデンサの減極処理が転流中に不所望な高いピーク電流を起生させることになるHBCF又はFBCFトポロジを適用する場合の電力制御の特性を改善するために、比較的簡単な高速フィードバック制御を加えるのが好適である。この高速フィードバック制御はランプ電圧をフィードバックループ用の入力として用いる。
【００１６】
特に、本発明のさらに他の好適例では、点灯装置が、
ランプ電圧を決定し、この決定したランプ電圧を表す信号を供給する電圧決定手段と；
前記信号を前記制御手段に帰還させるフィードバック手段と；
を備え、
少なくとも１個のパワースイッチング素子のオン−時間（Ｔon）を前記帰還信号の関数として制御すべく前記制御手段を構成する。この追加の高速フィードバック制御の反復周波数は、スイッチド−モードの給電回路のスイッチング周波数に等しくするか、又はそれよりも僅かに低い値とする。
【００１７】
制御手段は、帰還信号を処理すると共にパワースイッチング素子（複数の場合もある）のＴon時間を制御する別のコントローラ手段を操作する追加の電力コントローラを備えることができる。２つのコントローラは組み合わせることもできる。
【００１８】
他の好適例では、点灯装置が、低減ランプ電力レベルを設定してランプの調光レベルを表す信号を供給する調光レベル手段を備え、少なくとも１個のパワースイッチング素子のオン−時間（Ｔon）を前記信号の関数として制御すべく前記制御手段を構成する。制御手段は、調光信号を処理し、且つパワースイッチング素子（複数の場合もある）のＴon時間を制御する別のコントローラ手段を操作する追加の電力コントローラを備えることができる。正確な電力調整用のそれぞれ簡単な高速又は低速フィードバックコントローラ、Ｔon時間コントローラ及び/又は場合によっては追加の調光レベルコントローラを単一の装置に組み合わせることもできる。
【００１９】
追加のコントローラは性能が低いマイクロプロセッサで実現することができる。その理由は、Ａ／Ｄコンバータの速度は比較的低い平均電力調整にとっては重要でないからである。
【００２０】
追加の低速フィードバック制御の反復周波数は、１００Hz以下、好ましくは１０Hz以下とする。
【００２１】
オン時間（Ｔon）はスイッチド−モードの給電回路のスイッチング周波数よりも遥かに低い繰り返し周波数に反復的に適合させることができるから、高速電力妨害はＴonフォワード制御によって制御され、また低速の電力妨害は追加のフィードバック回路によって制御される。
【００２２】
本発明の他の見地によれば、
少なくとも１個のパワースイッチング素子を用いて供給電圧から高圧放電ランプに電力を供給するステップと；
ランプの定常状態の期間中に該ランプによって消費される電力を制御手段を用いて制御するステップと；
を含む高圧放電ランプ点灯方法において、
前記制御手段が、前記少なくとも１個のパワースイッチング素子のオン−時間を固定することによってランプの定常状態の期間中のランプ電力を制御することを特徴とする高圧放電ランプ点灯方法を提供する。
【００２３】
この点灯方法には、少なくとも１個のパワースイッチング素子のオン時間（Ｔon）の値を、使用するタイプの放電ランプの規格に依存してプリセットするステップも含めるのが好適である。
【００２４】
本発明のさらなる利点、特徴及び詳細は、添付図面を参照して説明されることになる。
【００２５】
図１は、ＡＣ供給電圧（通常は、２３０Ｖ５０Hzの幹線電圧）をＤＣ供給電圧に変換する整流器２及びアップ−コンバータ３を含むプレコンディショナ１を備えている高圧放電ランプＬ用の３段安定器を示す。この安定器はさらに、エネルギーバッファ４と、ダウン−コンバータ５と、ランプＬを方形波稼動で駆動するための全ブリッジコミュテータ６とを備えている。全ブリッジコミュテータ６は、４個のMOSFETS７と、直列のイグナイタインダクタ８又はイグナイタ変成器８と、ランプコンデンサ９と、ランプを点孤段階にて駆動するための別のイグナイタ回路１０とを備えている。プレコンディショナ１、ダウン−コンバータ５及びコミュテータ６は制御回路１１によって制御される。
【００２６】
従来のフィードバック制御ループを破線にて示してある。ダウン−コンバータ５の入力電流Ｉsenseを測定し、これを制御回路１１に帰還させる。制御回路１１は測定した入力電流Ｉsenseに基づいてダウン−コンバータ５を制御して、このダウン−コンバータ５の出力電力（定常状態における）又は出力電流（準備状態における）を所望レベルに設定するようにする。
【００２７】
図２には、高圧放電ランプ用の２段安定器の最終段部を示してある。２段安定器では、３段安定器における最後の２段の回路を一緒にする。３段安定器と比較するに、２段安定器は構成が簡単で、製造コストも比較的少なくて済む。図２の半ブリッジ転流フォワード（HBCF）回路は、第１MOSFET  Ｔ１、第２MOSFET  Ｔ２、第１及び第２ダイオードＤ１，Ｄ２、ランプインダクタ８、ランプコンデンサ９、ランプＬ及び２個のコンデンサＣｓを備えている。半ブリッジの代わりに、コンデンサＣｓをMOSFETSと置き換える全ブリッジを想定することができる。半ブリッジ転流フォワード回路又は全ブリッジ転流フォワード回路をクリティカルな不連続モードで作動させて、ゼロ電圧スイッチングを許容する。各半分の転流期間（１００Hzのオーダーの転流周波数）に、一方のMOSFET（Ｔ１又はＴ２）を他方のMOSFETのダイオード（Ｄ２又はＤ１）と組み合わせて作動させる。
【００２８】
３段ダウン−コンバータ回路、又は不連続モードで作動させる場合の２段半／全ブリッジ転流フォワード回路（FBCF/HBCF）の出力電流の平均レベルは、電流の最小と最大レベル又は回路のMOSFETSがアクティブ（スイッチ−オン状態）にある期間の時間Ｔonによって決定される。しかしながら、最小電流レベルがゼロになるクリティカルな不連続モードで作動する場合の出力電流のレベルは、図３に示すようにＴon時間又は最大電流値Ｉpeakだけで決定することができる。
【００２９】
表Ｉには、前述したフィードバック制御で実施されるＩpeak制御にとって有効な等式を示す。定電流のＩpeak制御については、ランプ電流Ｉlamp及びランプ電力Ｐlampをランプ電圧Ｕlampの関数として示す図５及び図６でも説明する。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
図４の左の部分に示す準備段階においては、ランプ電圧は比較的低く（通常は２０Ｖ）、ランプ電流レベルＩlampは低いレベルで一定に維持される。この電流レベルは使用する特定ランプの規格に依存する。準備段階における理論的な電力特性は対角線を呈する。これは短い時間スケールに対してはその通りである。この図の右の部分に示す定常状態の期間中には、電流レベルの代わりに電力レベルが一定に保たれる。従って、電圧が高くなると、フィードバック制御ループが起動して、ランプ電圧に無関係に電力を一定レベルに安定化する。フィードバックループは定常状態において電力線を広いランプ電圧範囲にわたって一定にする。
【００３２】
フィードバックループを用いる場合には、定常状態の期間中の出力電流値をフィードバック制御回路１１によって、一定電力レベルが維持されるような程度に適合させる。例えば、ランプ電圧が１００Ｖから約１１５Ｖに変化する場合には、ランプ電力が８０Ｗ（ａ）から９２Ｗ（ｂ）に上昇することになる。このようなことを回避し、従って電力レベルＰlampを一定に維持するために、フィードバック制御によって出力ランプ電流を0.8Aから0.7Aに低減させる（図５の矢印Ｐ１）。これにより電力レベルが低減して、電力レベルＰlampを一定に保つようになる（図６の矢印Ｐ２）。これらの図における連続する細い線と細い破線は、フィードバック制御の介在前（orig）又は介在後（reduc）の定電流Ｉlamp制御の場合のランプ電流及びランプ電力値をそれぞれ表わす。
【００３３】
フィードバックループでは、スイッチング動作をフィルタ処理して閉ループにおける不安定性を回避しなければなならない。これは応答時定数をスイッチング周波数の数倍以下にスローダウンさせる。
【００３４】
本発明による一定のＴon制御におけるクリティカルな不連続モードに有効な等式を表１の右側に示してある。一定のＴｏｎ制御を図５及び図６に示す太い線によっても説明する。
【００３５】
制御回路１１によって、スイッチド−モードの給電回路がスイッチ−オン及び/又はスイッチ−オフ状態にある期間の時間を制御する（Ｔon制御）場合に、ランプ電力特性は図６に明示するように放物線形状を呈し、この電力特性は定常状態におけるのと同じ短い時間スケールでの特性である。給電回路のＴon時間は制御回路１１によって或る値にプリセットされ、この値では、ランプに供給される電圧は、公称又は基準ランプ電圧、例えば１００Ｖの基準ランプ電圧（点ａ）に相当する。図６に示すように、プリセットＴon時間に対する電力レベルは、かなり広い電圧範囲内でほぼ一定である。現代の高圧放電ランプは一般に公称ランプ電力でせいぜい５％の変動を呈する。しかし、ランプの再点孤の結果としての電圧ピークによるように、ランプ電圧が１５％変化する（例えば、１００Ｖから１１５Ｖに１５％増加する）場合でも、ランプ電力Ｐlampは比較的ほんの僅かしか低下しない（点ｄ）。従って、１００〜１１５Ｖの電圧範囲内で、ランプ電力はおおよそ一定となる。電力低減は５％以下であり（Ｐ３）、これは実際の用途にとって許容可能である。電力は正確には電圧の関数として一定にはならないけれども、低減ランプ電圧の範囲内で許容できる平坦なものとなる。
【００３６】
変化が極めて大きな場合、例えばランプ電圧が極めて高くなる場合には、電力レベルも自動的に低減され、ランプ寿命が尽きるまでの動作特性が良くなり、寿命が尽きるまでの問題を低減することになる。
【００３７】
Ｔon時間の一定制御についての上述した記述は、スイッチド−モード給電回路の入力電圧が固定であれば、所望な出力を達成でき、しかも一定のＩpeak制御で適用しなければならないフィードバック回路を省くことができる。さらに、固定設定の固定フォワード制御を用いることによりランプ電力制御及び準備段階の電流制御が安定化し、応答が速くなり、即ちコミュテータのスイッチング周波数（１００kHz）にほぼ等しい応答となり、トランジェントを追従させることができる。さらに、比較的簡単な回路設計で十分である。
【００３８】
上記実施例では、Ｔon時間を一定に保って、ランプの電力レベル又は基準電力レベルをほぼ一定にする。ユーザにランプ電力レベルを調整する機会を与える用途、又はクリティカルなランプ、即ち寿命期間中のランプ電圧の変動が大きなランプを適用する場合には、他の好適実施例による“フィードフォワード”制御を比較的低速のフィードバック制御で拡張させる。この追加のフィードバック制御によって、ランプ電力を所望な電力レベルに調整するために給電回路のプリセットＴon時間を減らすことができるか、あるいはクリティカルなランプの場合に、広い電圧範囲にわたってランプ電力をより一層一定にすることができる。
【００３９】
さらに、HBCF又はFBCFトポロジを用いる２段給電回路の場合にも、好適実施例によれば、追加の比較的高速のフィードバックを必要とすることができる。転流直後、即ち各電流反転の後には、インダクタに極めて高い電流ピークが流れ、この電流ピークは出力コンデンサの減極処理によって生じる。電流は準備段階及び短絡の場合に低減させなければならない。従って、HBCF/FBCFのコイルが飽和しないようにするために、ランプ電圧が低い間はＴon時間を下げるべきである。
【００４０】
図７Ａは、上述したような追加のフィードバックを用いないＴon電力又は電流制御の概略図である。図７Ｂは追加のフィードバックを適用するＴon電力又は電流制御の概略図である。
【００４１】
追加の制御ループは低性能のマイクロプロセッサシステムで実現できる。その理由は、Ａ／Ｄコンバータの速度は低速の平均電力調整にとってはさほど重要ではないからである。高速の電力妨害は前述したフォワード制御部Ｔonによって制御される。
【００４２】
図８は、ランプの調光オプションが設けられる他の実施例におけるランプとその安定器回路の回路図を示す。ランプの電力レベルを固定の基準電力レベルからユーザが設定した調光電力レベルにまで低減させる場合に、ユーザは入力制御部（図示せず）を操作して、これにより（Ａ）調光レベルを表す信号を追加の電力コントローラに送信する。これを受けて追加の電力コントローラは、電力回路（図７Ｂ）のＴon時間（Ｂ）を間接的に制御するようにＴonコントローラ（Ａ）を制御するか、電力回路（図８）、即ちダウン−コンバータ回路又は半／全ブリッジ転流フォワード（FBCF/HBCF）のＴon時間をそれ相当に直接低減させる。
【００４３】
ランプ電圧が大きく変化するランプの場合には、比較的低速の電力フィードバックループを用いて、電力レベルを広い電圧範囲にわたって正確なレベルにすることができる。このフィードバックループでは（図８）、測定した入力電流を帰還させる。
【００４４】
HBCF又はFBCFトポロジの場合には、前述したように、追加の高速フィードバックループを実現することができる。このフィードバックループでは、ランプ電圧を間接的に測定して、差分的なランプ電圧測定をなくすのが好適である。図７Ｂにおけるラインｃはランプ電圧のようなランプ関連信号を表し、この信号は電力コントローラに帰還される。追加の電力制御回路はこの信号を用いて、Ｔonコントローラが電力回路のＴon時間を減らし、電力回路がランプ電圧軸線にわたる電力特性をそれ相当にシフトさせるようにする。
【００４５】
本発明は、上述した実施例のみに限定されるものでなく、請求の範囲によって規定される範囲内にて幾多の変更を加え得ること勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】ランプ及び該ランプ駆動用の安定器回路の概略図である。
【図２】スイッチド−モード給電の半ブリッジ転流フォワード（HBCF）トポロジの概略回路図である。
【図３】スイッチド−モード給電をクリティカルな不連続モードにて作動させる場合に、このスイッチト−モード給電によって供給される電流（Ｉ）を時間（ｔ）の関数として示す特性図である。
【図４】準備段階及び定常段階中のランプ電力（Ｐlamp）及びランプ電流（Ｉlamp）をランプ電圧（Ｕpeak）の関数として示す特性図である。
【図５】一定のＩpeak制御及び一定のＴon制御に対するランプ電流（Ｉlamp）をランプ電圧（Ｕpeak）の関数として示す特性図である。
【図６】一定のＩpeak制御及び一定のＴon制御に対するランプ電力（Ｐlamp）をランプ電圧（Ｕpeak）の関数として示す特性図である。
【図７】Ａはフィードバックの無い電力コントローラの概略図を示す。  Ｂはフィードバックを加えた他の好適例の電力コントローラの概略図を示す。
【図８】オプショナルの調光レベル入力スイッチを備え、フィードバックとＴonコントローラを組み合わせた電力コントローラの回路図を示す。
【図１】
2005515609.tif 000004
【図２】
2005515609.tif 000005
【図３】
2005515609.tif 000006
【図４】
2005515609.tif 000007
【図５】
2005515609.tif 000008
【図６】
2005515609.tif 000009
【図７】
2005515609.tif 000010
【図８】
2005515609.tif 000011
【国際調査報告】
2005515609.tif 000012
2005515609.tif 000013