(57)【要約】【課題】ランプを作動させるための回路装置を提供すること。【解決手段】ランプによって消費される電力を制御するための制御ループが装備されているランプを作動させるための安定器回路において、このランプによって消費される電力は、供給電圧の振幅が減少すると、減少する。これによって、安定器回路の過大電流は防止される。【選択図】図１
2005507552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
- 供給電圧源の極に接続するための入力端子と、
- 前記供給電圧源によって配電される供給電圧からランプを通る電流を生成するための、前記入力端子に結合されている回路部Iと、
- 前記ランプによって消費される電力の所望値を示す第1の信号を生成するための回路部IIaを備え、前記ランプによって消費される電力を制御するための、前記回路部Iに結合されている回路部IIと
を備えるランプを作動させるための回路装置において、
更に、
- 前記供給電圧の振幅に依存する第2の信号を生成するための、前記入力端子に結合されている回路部IIIと、
- 前記第2の信号に依存する前記第1の信号の値を調整するための、前記回路部IIIおよび前記回路部IIaに結合されている回路部IVと
が、装備されていることを特徴とする回路装置。
【請求項２】
前記回路部IVは、前記供給電圧の振幅が減少すると、前記ランプによって消費される電力の前記所望値を減少させ、かつ、前記供給電圧の振幅が増加すると、前記ランプによって消費される電力の所望の量を増加させる手段を備える請求項1に記載の回路装置。
【請求項３】
前記供給電圧の振幅が既定値より小の値まで減少すると、前記回路部IVを活性化させ、かつ前記供給電圧の振幅が前記既定値より上に増加すると、前記回路部IVを非活性化させる、前記回路部IIIと前記回路部IVとの間に結合されている回路部Vを備えている請求項1または2に記載の回路装置。
【請求項４】
前記回路部IVは、前記供給電圧の振幅が更なる既定値より小の値まで減少すると、前記回路装置をスイッチオフするための回路部IVaを備える請求項1、2または3に記載の回路装置。
【請求項５】
前記回路装置はDC-DCコンバータを備え、かつ前記回路部IVaは前記DC-DCコンバータをスイッチオフするための回路部IVbを備える請求項4に記載の回路装置。
【請求項６】
前記回路部IVは、前記第1の信号と前記第2の信号との間の関係を格納するメモリが装備されているマイクロプロセッサを備えることを特徴とする請求項1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、
- 供給電圧源の極に接続するための入力端子と、
- 前記供給電圧源によって配電される供給電圧からランプを通る電流を生成するための、前記入力端子に結合されている回路部Iと、
- 前記ランプによって消費される電力の所望値を示す第1の信号を生成するための回路部IIaを備えている、前記ランプによって消費される電力を制御するための、前記回路部Iに結合されている回路部IIとを備える、前記ランプを作動させるための回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような回路装置は、特許文献1から既知である。この既知の回路装置では、ランプによって消費される電力が、供給電圧の振幅のような各動作パラメータの変化によって、ほとんど影響を受けないことが、回路部IIによって、確実にされている。供給電圧の振幅が減少すると、供給電圧から得られる電流の振幅は増加させなければならない。しかしながら、この供給電流の振幅を、増加させ過ぎると、この増加によって回路部Iの素子が損傷してしまうことがある。特に、回路部Iが、遷移モードで作動させるアップコンバータのようなDC-DCコンバータを備えている場合には、供給電圧源から得られる平均電流の増加が、供給電圧源から得られる電流の最大増幅の増加（2倍にもなる）に対応する。この後者の場合、供給電圧の振幅の減少が相対的に小さい場合には、回路部Iの素子への損傷が発生する場合さえある。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許5,111,118号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、ランプ電力が供給電圧の振幅の相対的に広いレンジを越える所望のレベルに維持され、かつ、供給電圧の振幅が非常に低い場合には、回路装置の素子への損傷が防止される、ランプを作動させるための回路装置を提供することを目的とする。
【０００５】
それ故、冒頭の段落で説明した本発明の回路装置は、更に、
- 前記供給電圧の振幅に依存する第2の信号を生成するための、前記入力端子に結合されている回路部IIIと、
- 前記第2の信号に依存する前記第1の信号の値を調整するための、前記回路部IIIおよび前記回路部IIaに結合されている回路部IVとが装備されている。
【０００６】
供給電圧の振幅が非常に小さくなると、回路部IVは、ランプで消費される電力の量が減少するように、第1の信号の値を調整する。この結果、供給電圧源から得られる電流の振幅は、回路部Iの素子への損傷を防止するように、減少する。
【０００７】
回路部IIIによって生成される第2の信号は、たとえば、供給電圧の振幅に比例させることが出来る。しかしながら、これに代えて、第2の信号を、たとえば、供給電圧源から得られる電流の振幅に比例させることも出来る。後者の場合、供給電圧の振幅が減少する場合には、第2の信号は増加する。
【０００８】
本発明の回路装置の第1の好ましい実施例では、回路部IVは、供給電圧の振幅が減少すると、ランプによって消費される電力の所望値を減少させ、かつ、供給電圧の振幅が増加すると、ランプによって消費される電力の所望の量を増加させる手段を備える。この第1の好ましい実施例では、この回路装置によって作動されるランプは、常に、供給電圧の振幅の通常値に対して、可能な限り多くの光を供給する。
【０００９】
本発明の回路装置の第2の好ましい実施例では、回路装置は、供給電圧の振幅が既定値より小の値まで減少すると、回路部IVを活性化させ、供給電圧の振幅が既定値より上に増加すると、回路部IVを非活性化させる、回路部IIIと回路部IVとの間に結合されている回路部Vを備えている。供給電圧の振幅の既定値は、ランプによって消費される電力が同じままであったとした場合、それ以下の供給電圧では回路部Iの素子への損傷が発生してしまう供給電圧の振幅の値に、対応するように選択することができる。
【００１０】
本発明の回路装置の第3の好ましい実施例では、回路部IVは、供給電圧の振幅が更なる既定値より小の値まで減少すると、回路装置をスイッチオフする回路部IVaを備える。供給電圧の振幅が更なる既定値より小の値まで低下すると、ランプによって消費される電力の換算値が非常に低くなるので、ランプ動作を安定させることが不可能となる。このため、第3の好ましい実施例の回路部IVに備えられている回路部IVaは、回路装置をスイッチオフする。この第3の好ましい実施例では、ランプ動作が不安定になることと、供給電圧源から得られる電流の振幅が過大になることの両方が、ともに防止される。回路装置が、アップコンバータのようなDC-DCコンバータを備え、回路部IVaが、DC-DCコンバータをスイッチオフするための回路部IVbを備える場合には、回路装置のスイッチオフを非常にシンプルな手段によって達成することができる。本発明の回路装置の多くの実際的な実施例では、回路部IがDC-DCコンバータとDC-ACコンバータとを備える。DC-ACコンバータは、しばしば、ブリッジ回路として実施される。このような実際上の実施例では、回路装置の動作は、ブリッジ回路をスイッチオフすることによって停止することができる。これは、ブリッジ回路に組み込まれている各スイッチの制御をスイッチオフすることによって達成させることができる。しかしながら、そのブリッジ回路をスイッチオフした後でも、DC-DCコンバータが機能を十分に停止させず、たとえば、可聴音のノイズ発生の原因となる異常モードに突入してしまうことがあることが、判明している。このことは、回路装置の動作を、DC-DCコンバータのスイッチオフによって停止させる場合に、防止することができる。このことは、そのスイッチの制御を、DC-DCコンバータと協同して、スイッチオフすることによって達成することができる。
【００１１】
回路部IVは、第1の信号と第2の信号との間の関係を格納するメモリが装備されているマイクロプロセッサを備えることが好ましい。このようにして、本発明の回路装置は、効果的で、かつ、信頼できる動作を実現すること出来る。この関係は、たとえば、第1の信号の値と第2の信号の値とを関連づけているテーブルとして、格納してもよい。これに代えて、この関係は、第2の信号の関数として、第1の信号の値を表す多項式を規定しているパラメータの形で格納してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明による回路装置の実施例について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図1には、ランプ1に接続されている本発明の回路装置の実施例が示されている。
【００１４】
図1において、4および5は、供給電圧源の極への接続のための入力端子である。入力端子4および5は、フィルタ6のそれぞれの入力端子に接続されている。フィルタ6の第1の出力端子は、ダイオードブリッジ7の第1の入力端子に接続されている。フィルタ6の第2の出力端子は、ダイオードブリッジ7の第2の入力端子に接続されている。ダイオードブリッジ7の第1の出力端子8は、チョーク10およびスイッチング素子12の直列回路によってダイオードブリッジ7の第2の出力端子9に接続されている。スイッチング素子12は、ダイオード11、キャパシタ15およびオーミック抵抗器22の直列回路に対して分岐されている。スイッチング素子12の制御電極は、回路部13の出力端子に接続されている。回路部13は、スイッチング素子12を、交互に導通／非導通とするための制御回路である。チョーク10、スイッチング素子12、回路部13、ダイオード11およびキャパシタ15は、共同して、アップコンバータ型のDC-DCコンバータを構成する。回路部13の入力端子は、ダイオード11とキャパシタ15との共通端子16に接続されている。この共通端子16は、DC-DCコンバータの第1の出力端子も形成する。オーミック抵抗器22に接続されているキャパシタ15側は、DC-DCコンバータの第2の出力端子17を形成する。
【００１５】
出力端子16および17には、キャパシタ18とキャパシタ23の直列回路が接続されている。キャパシタ18とキャパシタ23の直列回路は、スイッチング素子24とスイッチング素子21の直列回路に対して分岐されている。スイッチング素子24は、ダイオード26に対して分岐されている。スイッチング素子21は、ダイオード25に対して分岐されている。キャパシタ18および23の共通端子は、第1のランプ電極2と、キャパシタ19と、第2のランプ電極3とチョーク20の直列回路によって、スイッチング素子24と21の共通端子に接続されている。回路部21aの出力端子は、スイッチング素子21の制御電極に接続されている。回路部24aの出力端子は、スイッチング素子24の制御電極に接続されている。回路部21aおよび24aは、スイッチング素子21および24を、交互に導通／非導通とするための制御回路である。回路部IIbの出力端子は、回路部21aの入力端子および回路部24aの入力端子に接続されている。回路部IIbの入力端子は、回路部IIaの出力端子に接続されている。回路部IIaおよびIIbは、共同して、ランプ1によって消費される電力を既定値P1に制御するための回路部IIを形成する。回路部IIaは、ランプ1によって消費される電力の所望値を示す第1の信号を生成するための回路部である。回路部IIbは、回路部IIの残りの部分である。オーミック抵抗器22のそれぞれの端部は、回路部IIIaのそれぞれの入力端子に接続されている。回路部IIIaおよびオーミック抵抗器22は、共同して、供給電圧源から取り出される電流に依存し、したがって、供給電圧の振幅にも依存する第2の信号を生成するための回路部IIIを形成する。回路部IIIaの出力端子は、回路部Vの入力端子に接続されている。回路部Vの出力端子は、回路部IV’の入力端子に接続されている。回路部IV’の第1の出力端子は、回路部IIaの入力端子に接続されている。回路部IV’の第2の出力端子は、回路部IVaの入力端子に接続されている。回路部IVaは、回路装置をスイッチオフするための回路部である。本実施例では、回路部IVaは、DC-DCコンバータをスイッチオフするための回路部IVbでもある。回路部IVaの出力端子は、回路部13の入力端子に接続されている。回路部IV’は、回路部IVaと共同して、第2の信号に依存する第1の信号の値を調整するための回路部IVを形成する。回路部IVは、第1の信号と第2の信号との間の関係を格納するメモリが装備されているマイクロプロセッサを備える。図1に図示した実施例において、この関係は、第1の信号の値と第2の信号の値とを関連づけているテーブルとして格納される。第1の信号の換算値は、第2の信号のいかなる特定値に対しても、補完によって求めることができる。回路部Vは、供給電圧の振幅が既定値より小の値まで減少すると、回路部IVを起動させ、かつ、供給電圧の増幅が既定値以上に増加すると、回路部IVを停止させる回路部である。
【００１６】
図1に図示した実施例の動作は、次の通りである。
【００１７】
図1に図示した実施例に適している供給電圧源は、メイン供給電圧源である。供給電圧源によって配電される供給電圧は、低周波正弦波電圧である。入力端子4および5が、このような供給電圧源の極に接続されている場合、供給電圧は、ダイオードブリッジ7によって整流化される。整流化された供給電圧は、出力端子8と9との間に存在する。スイッチング素子12は、回路部13によって生成される制御信号によって、高周波で導通／非導通となる。従って、供給電圧がDC-DCコンバータによって整流化されて、DC電圧が、キャパシタ15に生成される。キャパシタ15に存在するDC電圧の振幅は、供給電圧の振幅より高く、かつ回路部13によって生成される制御信号のデューティーサイクルおよび／または周波数の調整により、回路部13によって実質的に一定の値に制御される。回路部21aおよび24aは、スイッチング素子21および24を交互に、周波数fで導通／非導通とする。その結果、周波数fの実質的な方形波成形電圧は、スイッチング素子21および24の共通端子に存在する。この実質的な方形波成形電圧は、チョーク20、および、ランプ1とキャパシタ19との並列装置を流れる、周波数fのAC電流を発生させる。回路部IIaは、ランプ1によって消費される電力の所望値を示す第1の信号を生成する。回路部IIbは、ランプ1によって消費される実際の電力が、電力の所望値に実質的に等しくなるように、回路部21aおよび24aによって生成される制御信号のデューティーサイクルおよび／または周波数を制御する。
【００１８】
供給電圧の振幅が減少し、かつ、ランプ1によって消費される電力の量が同じままである場合には、この供給電圧の振幅の減少によって、供給電圧源から得られる電流の振幅が、必ず、増加するという結果が得られる。この増加によって、オームの抵抗器22にかかる電圧の振幅が増加する。それに応答して、回路部IIIaの出力端子に存在する第2の信号も増加する。供給電圧の振幅が既定値より小の値まで減少しなかった場合には、回路部IVは非活性状態のままであり、かつ、供給電圧源から得られる電流の振幅の増加は防止されない。しかしながら、回路部Vは、供給電圧の振幅が既定値より小の値まで減少すると、回路部IVを活性化させる。ランプ1によって消費される電力が減少するように、回路部IVaは第1の信号の値を調整する。この調整によって、供給電圧源から得られる電流の振幅が減少する。最終結果として、回路装置の素子が事実上保護されるように、供給電圧の振幅が既定値より小の値まで減少すると、供給電圧源から得られる電流は増加しない。供給電圧の振幅が更に減少すると、回路部IVはランプ1によって消費される電力を更に減少させる。しかしながら、供給電圧の振幅が更なる既定値より小の値まで減少すると、回路装置の動作が終了するように、回路部IVaは回路部13をスイッチオフする。この更なる既定値は、その値が非常に低い結果、安定したランプ動作がもはや不可能となる、ランプ1による消費電力の値に対応する。このようにして、不安定なランプ動作は、回路部IVaによって防止される。
【００１９】
供給電圧の振幅が、既定レベル以下に減少し、かつ、その後増加するが既定値より低い値に留まる場合には、回路部IVaは、ランプ1によって消費される電力が増加するように、第1の信号を調整する。結果として、素子への損傷が生じる可能性がある値以下のままであるが、供給電圧源から得られる電流の振幅は増加する。供給電圧の振幅が既定値より上に増加する場合に、回路部Vが回路部IVを非活性化させ、それにより、結果的に、供給電圧の振幅の更なる増加で、ランプ1によって消費される電力の量は変化しない。供給電圧の振幅の既定値は、回路部Iの素子への損傷が生じるであろう供給電圧の振幅の値に対応するように、選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ランプ1に接続されている本発明の回路装置の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
1  ランプ
2  第1のランプ電極
3  第2のランプ電極
4、5  入力端子
6  フィルタ
7  ダイオードブリッジ
8  第1の出力端子
9  第2の出力端子
10  チョーク
11  ダイオード
12  スイッチング素子
13、21a、24a  回路部
15  キャパシタ
16  第1の出力端子
17  第2の出力端子
18、19  キャパシタ
20  チョーク
21  スイッチング素子
22  オーミック抵抗器
23  キャパシタ
24  スイッチング素子
25、26  ダイオード
【図１】
2005507552.tif 000003
【国際公開パンフレット】
2005507552.tif 000004
2005507552.tif 000005
2005507552.tif 000006
2005507552.tif 000007
2005507552.tif 000008
2005507552.tif 000009
2005507552.tif 000010
2005507552.tif 000011
2005507552.tif 000012
2005507552.tif 000013
【国際調査報告】
2005507552.tif 000014
2005507552.tif 000015
2005507552.tif 000016