(57)【要約】  高電力ガス放電ランプ（L）を駆動させるドライバ・アセンブリ(10)は、各々の出力端子を並列に結合させた複数の、少なくとも２つの低電力ランプ・ドライバ(1A,1B,1C)を備え、個々のドライバ(1A,1B,1C)の各々は各々の出力端子で整流DC電流を発生させるよう企図され、アセンブリ(10)は個々のドライバ(1A,1B,1C)の出力電流の同期をとる同期手段を備える。
2007519173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス放電ランプを駆動させるドライバ・アセンブリであって、
各々の出力端子を並列に結合させた複数の、少なくとも２つのランプ・ドライバを備え、
個々のドライバ各々は、各々の出力端子で整流DC電流を発生させるよう企図され、
前記アセンブリは、前記個々のドライバの出力電流の同期をとる同期手段を備えることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項２】
請求項1記載のドライバ・アセンブリであって、
個々のドライバはスイッチング手段を備え、該スイッチング手段は、
高電圧供給線と低電圧供給線との間に直列に接続される２つの制御可能なスイッチを備え、
該スイッチ間のノードは、ドライバ出力端子に結合され、前記スイッチング手段は更に、
前記制御可能なスイッチの各々の制御端子に結合される出力を有するスイッチ・ドライバと、
相当するスイッチ・ドライバのタイミング入力に結合されるタイミング制御信号を発生させる出力を有するタイミング・コントローラとを備え、
前記同期手段は、個々のタイミング・コントローラのタイミング制御信号の同期をとるよう形成されることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項３】
請求項2記載のドライバ・アセンブリであって、
前記同期手段は、タイミング・コントローラ全ての入力に結合されるクロック信号を発生させる出力を有するクロック信号生成器を備えることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項４】
請求項2記載のドライバ・アセンブリであって、
１つのタイミング・コントローラの出力が、他のタイミング・コントローラ全ての入力に結合されることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項５】
請求項1記載のドライバ・アセンブリであって、
個々のドライバ各々はスイッチング手段を備え、該スイッチング手段は、
高電圧供給線と低電圧供給線との間に直列に接続される２つの制御可能なスイッチを備え、
該スイッチ間のノードは、ドライバ出力端子に結合され、前記スイッチング手段は更に、
前記制御可能なスイッチの各々の制御端子に結合される出力を有するスイッチ・ドライバを備え、
更に、
全てのスイッチ・ドライバのタイミング入力に結合されるタイミング制御信号を発生させる出力を有する共通タイミング・コントローラを備えることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項６】
ガス放電ランプを駆動させるドライバ・アセンブリであって、
各々の出力端子を並列に結合させた複数の、少なくとも２つのランプ・ドライバを備え、
個々のドライバ各々は、各々の出力端子で整流DC電流を発生させるよう企図され、
前記アセンブリは、共通点火器を備えることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項７】
ガス放電ランプを駆動させるドライバ・アセンブリであって、
各々の出力端子を並列に結合させた複数の、少なくとも２つのランプ・ドライバを備え、
個々のドライバ各々は、各々の出力端子で整流DC電流を発生させるよう企図され、
個々のドライバ各々は、個別の点火器手段を備え、
個別の点火器のうちの1つのみが相当する個別のドライバの出力端子に実際に結合されることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項８】
ガス放電ランプを駆動させるドライバ・アセンブリであって、
各々の出力端子を並列に結合させた複数の、少なくとも２つのランプ・ドライバを備え、
個々のドライバ各々は、各々の出力端子で整流DC電流を発生させるよう企図され、
個々のドライバ各々は、個別の点火器手段を備え、
前記アセンブリは、前記個別の点火器手段の動作の同期をとる同期手段を備えることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項９】
ガス放電ランプを駆動させるドライバ・アセンブリであって、
各々の出力端子を並列に結合させた複数の、少なくとも２つのランプ・ドライバを備え、
個々のドライバ各々は、各々の出力端子で整流DC電流を発生させるよう企図され、
個々のドライバ各々は、個別の点火器手段を備え、
該個別の点火器手段は並列に接続されることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項１０】
ガス放電ランプを駆動させるドライバ・アセンブリであって、
各々の出力端子を並列に結合させた複数の、少なくとも２つのランプ・ドライバを備え、
個々のドライバ各々は、各々の出力端子で整流DC電流を発生させるよう企図され、
個々のドライバは、実質的に同量の電力を相互に供給するようにお互いに形成されることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項１１】
ガス放電ランプを駆動させるドライバ・アセンブリであって、
各々の出力端子を並列に結合させた複数の、少なくとも２つのランプ・ドライバを備え、
個々のドライバ各々は、各々の出力端子で整流DC電流を発生させるよう企図され、
個々のドライバ各々は、相当するドライバの少なくとも１つの動作パラメータを監視する少なくとも１つのセンサを備え、
前記アセンブリは更に、前記センサのうちの少なくとも１つが異常を検出した場合にアセンブリ全体をオフ状態にするよう形成される安全制御回路を備えることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項１２】
請求項11記載のドライバ・アセンブリであって、
各々のセンサの出力に結合される入力を有し、全体的なスイッチ・オフ信号を発生させる出力を有する主安全コントローラを更に備えることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項１３】
請求項12記載のドライバ・アセンブリであって、
個々のドライバ各々はスイッチング手段を備え、該スイッチング手段は、
高電圧供給線と低電圧供給線との間に直列に接続される２つの制御可能なスイッチを備え、
該スイッチ間のノードは、ドライバ出力端子に結合され、前記スイッチング手段は更に、
前記制御可能なスイッチの各々の制御端子に結合される出力を有するスイッチ・ドライバを備え、前記スイッチング手段は更に、
安全制御入力を有し、
前記主安全コントローラの出力が、個々のスイッチ・ドライバ全ての安全制御入力に結合されることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項１４】
請求項12記載のドライバ・アセンブリであって、
個々のドライバ各々はスイッチング手段を備え、該スイッチング手段は、
高電圧供給線と低電圧供給線との間に直列に接続される２つの制御可能なスイッチを備え、
該スイッチ間のノードは、ドライバ出力端子に結合され、前記スイッチング手段は更に、
前記制御可能なスイッチの各々の制御端子に結合される出力を有し、更に安全制御入力を有するスイッチ・ドライバを備え、
個々のドライバ各々が更に、相当するスイッチ・ドライバの安全制御入力に結合される出力を有する個別の安全コントローラを備え、
前記主安全コントローラの出力が個別の安全コントローラ全ての入力に結合されることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項１５】
請求項11記載のドライバ・アセンブリであって、
個々のドライバ各々はスイッチング手段を更に備え、該スイッチング手段は、
高電圧供給線と低電圧供給線との間に直列に接続される２つの制御可能なスイッチを備え、
該スイッチ間のノードは、ドライバ出力端子に結合され、前記スイッチング手段は更に、
前記制御可能なスイッチの各々の制御端子に結合される出力を有し、更に安全制御入力を有するスイッチ・ドライバを備え、
個々のドライバ各々が更に、各々のセンサの出力に結合される入力を有する個別の安全コントローラを備え、
前記アセンブリは更に、
個別の安全コントローラ各々の出力に結合される入力を有し、全体的なスイッチ・オフ信号を発生させる出力を有する主安全コントローラを備えることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項１６】
請求項15記載のドライバ・アセンブリであって、
前記主安全コントローラの出力が個々のスイッチ・ドライバ全ての安全制御入力に結合されることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項１７】
請求項15記載のドライバ・アセンブリであって、
前記主安全コントローラの出力が個別の安全コントローラ全ての入力に結合されることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項１８】
請求項11記載のドライバ・アセンブリであって、
個々のドライバ各々はスイッチング手段を備え、該スイッチング手段は、
高電圧供給線と低電圧供給線との間に直列に接続される２つの制御可能なスイッチを備え、
該スイッチ間のノードは、ドライバ出力端子に結合され、前記スイッチング手段は更に、
前記制御可能なスイッチの各々の制御端子に結合される出力を有し、更に安全制御入力を有するスイッチ・ドライバを備え、
個々のドライバ各々が更に、相当するスイッチ・ドライバの前記安全制御入力に結合される出力を有し、全てのセンサの出力に結合される入力を有する個別の安全コントローラを備えることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項１９】
請求項11記載のドライバ・アセンブリであって、
個々のドライバ各々はスイッチング手段を備え、該スイッチング手段は、
高電圧供給線と低電圧供給線との間に直列に接続される２つの制御可能なスイッチを備え、
該スイッチ間のノードは、ドライバ出力端子に結合され、前記スイッチング手段は更に、
前記制御可能なスイッチの各々の制御端子に結合される出力を有し、更に安全制御入力を有するスイッチ・ドライバを備え、
個々のドライバ各々は更に、相当するスイッチ・ドライバの前記安全制御入力に結合される出力を有する個別の安全コントローラを備え、
個々のドライバ各々は更に、相当する個別の安全コントローラの入力に結合される出力を有し、相当するセンサの出力に結合される入力を有し、他の個別の安全コントローラ全ての出力に結合される入力を有するORゲートを更に備えることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項２０】
請求項1記載のドライバ・アセンブリであって、
個々のドライバ各々は、AC主電力を受ける電源端子を有し、
個々のドライバ全ては、１つの共通AC主電源に接続するよう電源端子を並列に接続させていることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項２１】
請求項1記載のドライバ・アセンブリであって、
個々のドライバ各々は、AC主電力を受ける電源端子を有し、
前記個々のドライバは、スター構成又は三角形構成における3相主電源から供給されることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項２２】
請求項21記載のドライバ・アセンブリであって、
個々のドライバの数が3・Nに等しく、
Nは整数であり、
N個の個々のドライバが常に、前記３相主電源の１つの共通位相に接続するよう電源端子を並列に接続させていることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【請求項２３】
請求項1乃至22の何れかに記載のドライバ・アセンブリであって、
個々のドライバ各々は、プリコンディショナ段及びハーフブリッジ整流順方向段を備えるか、プリコンディショナ段及びフルブリッジ整流順方向段を備えるか、プリコンディショナ段とダウンコンバータ段とハーブブリッジ整流順方向段とを備えるか、プリコンディショナ段とダウンコンバータ段とフルブリッジ整流順方向段とを備えることを特徴とするドライバ・アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、ガス放電ランプ用ドライバの分野に関し、特に、高強度放電（HID）ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ガス放電ランプはCuFeバラストによって駆動される。更に、動作周波数を上げることや効率を向上させることなどの効果をもたらす電子ドライバが開発されている。
【０００３】
ガス放電ランプは、特定の名目電力に企図されており、そうしたランプ用ドライバは所要電力仕様に企図されることを要する。今まで、例えば５０W、１５０W、２５０W、４００W、６００Wの定格電力を有するガス放電ランプ用の電子ドライバが入手可能なものとして存在する。非常に高い電力、例えば１８００W、を有するガス放電ランプは今日でもなおCuFeバラストによって駆動されている。しかし、こうしたランプを電子ドライバによっても駆動させることが望ましい。よって、ガス放電ランプ用の、特にHIDランプ用の、高電力ドライバに対する必要性が存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
低電力電子ドライバや中電力電子ドライバがガス放電ランプ用に開発されているが、高電力電子ドライバを開発するのは容易に可能な訳でない。例えば、既存の設計を拡大するのは単純に可能な訳でない。高電力電子ドライバは基本設計段階から開発されるものであり、それは、多くの時間を要し、費用が極めて高くなる。更に、そうした高電力電子ドライバに用いる構成部分は、高電力構成部分が関係し、それは高価なものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、高電力ガス放電ランプ用電子ドライバ装置を備えるというものである。本発明の重要な特徴によれば、電子ドライバ装置は、並列に接続された複数の低電力電子ドライバを備える電子ドライバ・アセンブリとして企図される。よって、本発明は効果的には、既存の低電力電子ドライバを用いる。これらは、大量に製造されるので比較的低コストである。更に、低電力電子ドライバの開発は既にかなり進展してきており、こうした構成部分は非常に信頼性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明のこれらや他の局面、特徴や効果は、同じ参照数字が同じ部分又は同様な部分を示す添付図面を参照しながら以下の記載によって更に説明することとする。
【実施例】
【０００７】
図１Aは、従来技術の、ランプL用のガス放電ランプ・ドライバ1の一般的な2段の設計を示す構成略図である。そのようなドライバ1は、通常約２３０V程度のAC主電源電圧を受ける入力を有する、プリコンディショナとしても示す第１の段2を備える。プリコンディショナは、入力電圧を整流する整流手段と、整流電圧を、通常400V以上程度のDC電圧まで変換するアップトランス手段とを備える。
【０００８】
第2の段3は、プリコンディショナからDC電圧を受ける入力と、ランプLに接続される出力とを有する。この第２の段は、順方向の整流子としても示し、その出力で、交番しているDC電流、すなわち、振幅は実質的に一定であるが方向が交番している電流を生成するよう企図される。図1Bは、ランプLを流れる電流ILの形状を時間tの関数として略示する。本明細書では、重ね合わせた何れかの高周波リプル成分は無視される。第１の整流間隔Δ1では、ランプ電流は一方向に流れる一方、第２の整流間隔Δ2では、ランプ電流は同じ振幅を有するが、逆の方向に流れる。全体整流期間は、Δ=Δ1+Δ2として示す。
【０００９】
図2は、高電力ランプL（例えば、1800W）を供給するよう出力をお互いに接続させた、従来の設計の３つのドライバ１A、１B、１Cを備えるドライバ・アセンブリ10の一般的な設計を示す構成略図である。各ドライバ1A、1B、1Cは、プリコンディショナ21、22、23と、順方向の整流子31、32、33との各々を備える。高電力ランプLを流れる電流は３つのドライバによって備えられるので、３つのプリコンディショナの各々及び３つの順方向の整流子の各々は低電力（例えば600W）の設計のものであり得る。
【００１０】
第１のドライバ1Aは、入力端子11a及び11bを有する。第２のドライバ1Bは、入力端子12a及び12bを有する。第３のドライバ１Cは、入力端子13a及び13bを有する。第１の変形では、３つのドライバは同じ主電源、例えば、230V一相主電源、から供給されるので、端子11a、12a、13aはお互いに接続され、端子11b、12b、13bはお互いに接続される。この変形の効果は、アセンブリ10が、共通1相主電源を電源とし得るということである。端子11a、12a、13aが3相主電源の1つの位相に接続され、端子11b、12b、13bがこの3相主電源の別の位相に接続されるということも考えられる。この利点は、3相主電源の2相間で利用可能な電圧が1相と中立との間で利用可能な電圧よりも高いということである。
【００１１】
第２の変形では、３つのドライバは3相主電源の3相から供給される。以下では、3相主電源の3相はP1、P2、P3の各々として示す一方、中立導体はNとして示すこととする。一実施形態では、ドライバは、1つの位相と中立との間に常に接続される（スター構成）。例えば、端子11a、12a、13aは位相P1、P2、P3の各々に接続される一方、端子11b、12b、13bはNに接続される。別の実施例では、ドライバは、２つの後続位相の間に常に接続される（三角形形状）。例えば、端子11a、12a、13aは、位相P１、P2、P3の各々に接続される一方、端子11b、12b、13bは位相P2、P3、P1の各々に接続される。
【００１２】
2つ以上の位相を用いることは、信頼度の向上の効果を有する。位相の1つが衰えても、システムは低電力レベルで動作し続けることができる。スター構成は、主電源電流が正弦波であり通常の動作中には中立線は電流を何ら流さないという利点がある。三角形構成は、結果として生じるプリコンディショナ出力電力が実質的に高く、それによってこの実施形態が特に、高電圧バーナを動作させるのに特に適したものになる。
【００１３】
しかし、本発明は３つのドライバを備えるアセンブリ設計に限定されない。本発明によるドライバ・アセンブリは、並列接続される２つのドライバ又は4つ以上のドライバを有し得る。第１の変形の場合、プリコンディショナ入力は全て、並列に接続される。第２の変形の場合、ドライバの数を、Nが整数のとき、3-Nとして書き込み得ることが好ましく、N個のプリコンディショナ入力が常に並列接続されることが好ましい。
【００１４】
最も単純な実施形態では、個々のドライバ1A、1B、1Cは、自律的に、すなわち、お互いに無関係に動作すする。しかし、そうした無関係な動作は、課題につながることがあり得るものであり、故障につながることもあり得るので、そうしたことは好ましくない。好ましくは、別個のドライバ1A、1B、1C間の特定の動作結合がある。この動作結合は、
点火と、
同期と、
電力の分配と、
安全との特徴の1つ又は複数に、更に詳細に説明するように、関係し得る。
【００１５】
点火
当業者に公知であるように、ドライバ１A、1B、1Cには、ランプがOFF状態であり、ランプを点火させる必要がある場合に、ランプ動作の初期段階中に高電圧パルスをドライバ出力に供給することができる内蔵点火装置（図2に図示せず）が通常備えられる。個々のドライバに内蔵点火装置が備えられる実施例では、個々の点火装置がお互いに妨害しないようにする措置を講じ得る。
【００１６】
1つの可能性では、個々のドライバのうちの１つのみの１つの点火装置のみがアクティブである一方、他の点火装置は全て、非アクティブにされる。しかし、この解決策の1つの課題は、この場合、１つの単一の点火装置が、ドライバ・アセンブリ回路全体の電流全部を処理することができる必要があるということである。
【００１７】
別の可能性では、個々の点火装置が切断され、その出力がお互いに接続されるので、この点火装置は併せて１つの大きな点火装置を規定する。
【００１８】
好ましい実施例では、個々のドライバ1A、1B、１Cは、個々の点火器なしで企図され、すなわち、点火器なしのドライバであり、ドライバ・アセンブリ10には、図3に示すように、ランプLと、順方向の整流子段31、32、33の出力ノード40との間の共通点火器41が備えられる。そのような実施例の効果は、点火器をランプ・ハウジングにおいて収容することができるということであり、このことは、点火装置41とランプLとの間の何れかの配線が比較的短いものであり得るということを示唆する。点火器41は標準的な点火器であり得るので、ここでは、更に詳細に点火器41の設計及び動作を説明することは必要でない。
【００１９】
同期
個々のプリコンディショナは相互に同期がとられなくてよいが、それは主に、少なくとも通常の状況下では、その出力は一定の出力電圧であり、個々のプリコンディショナ内の内部タイミングは、重要な役割を何ら演じない。対照的に、個々の順方向整流子段31、32、33は、ランプ電流全体への個々のAC電流の寄与分を備え、そのような個々のAC電流の寄与分の各々は図１Bの電流曲線によって特徴付けられる。個々の順方向整流子段の各々がお互いに完全に無関係に動作する場合、そのような個々のAC電流の寄与分全てがお互いに完全に位相が合っているようにするには非常に難しい。「位相が完全に合っている」ことは、整流子段31、32、33が、全く同じ周波数（=1/Δ）で動作しなければならず、正の電流から負の電流に切り替わり、全く同じ瞬間に逆の方向に切り替わらなければならない。上記段のうちの何れか２つの間に位相シフトがある場合、これによって、高電圧線と低電圧線との間の低抵抗経路が作られ、それによって、動作する電流制限保護手段によってのみ制限される非常に高い電流が生じる。
【００２０】
図4Aは、整流子段31、32、33を実施するのに用い得る順方向の整流子30の考えられる実施例の特定の適切な構成部分を示す構成略図である。そのような順方向整流器30は、
高電圧レベル供給線VHと、通常、プリコンディショナの出力である低電圧レベル供給線VLとの間に直列で接続される２つの制御可能なスイッチ51、52を備える。通常、MOSFETとして実施されるそれらの２つのスイッチ間のノードは、当業者に公知であるように、出力と直列のインダクタ（図示せず）と、出力と並列のコンデンサ（図示せず）とを備える出力フィルタ58を介してランプ出力端子55に結合される。スイッチ・ドライバ54は、上記スイッチの制御端子に接続される出力54bと出力54cとの各々を有する。
【００２１】
スイッチを駆動させるよう、スイッチ・ドライバ54は、いくつかの考えられるモードで動作可能である。以降、１つの考えられる動作モードを単に例として説明することとする。この一動作モードでは、スイッチ・ドライバ54は、第１動作状態又は第２動作状態にある。第１動作状態では、スイッチ・ドライバ54はその出力信号を、第２のスイッチ52が連続して非導通状態である一方、第１のスイッチ51が比較的高い周波数でその導通状態からその非導通状態に切り替えるように出力し、その場合、電流は、高電圧レベル供給線VHから出力フィルタ58を介してランプ出力端子55に流れる。第２動作状態では、スイッチ・ドライバ54はその出力信号を、第１のスイッチ51が連続して非導通状態である一方、第２のスイッチ52が比較的高い周波数でその導通状態からその非導通状態に切り替えるように出力し、その場合、電流は、ランプ出力端子55から出力フィルタ58を介して低電圧供給線VLに流れる。スイッチ・ドライバは、スイッチ51もスイッチ52も連続して非導通状態であるOFF状態も有する。スイッチ・ドライバ54は同様に、スイッチ・ドライバ54用制御信号SCを生成するタイミング・コントローラ53の制御入力53bに結合される制御入力54aを有し、制御信号SCは、スイッチ・ドライバ54にその第１の動作状態又はその第２の動作状態で動作させる２つの信号値を有する。この制御信号SCタイミングは、出力電流の正の整流周期及び負の整流周期のタイミングを判定する。
【００２２】
図4B-Dは、同期が実施される種々の実施例を示す。これらの図では、指数１、２、３の各々で区別した、３つの整流子31、32、33の個々のスイッチ51、52、スイッチ・ドライバ54及びタイミング・コントローラ53を示す。
【００２３】
図4Bの実施例では、各タイミング・コントローラ53は制御入力53aを有する。本実施例におけるドライバ・アセンブリ10には、全てのタイミング・コントローラ入力53a1、53a2、53a3の全てに接続される出力56aを有する共通のクロック信号生成器56が備えられる。よって、タイミング・コントローラ531、532、533は同じ時間ベースを有し、全く同じ瞬間にそれらの各々のスイッチ・ドライバ541、542、543の切り替えを制御する。
【００２４】
図4Cの実施例では、第１タイミング・コントローラ531はマスタのステータスを有し、その出力53b1を他のタイミング・コントローラ入力53a2、53a3全てに接続させている。
よって、別個のクロック信号生成器56がないようになり、別個のクロック信号生成器56の役割が第１のタイミング・コントローラ531によって演じられる。この場合もまた、タイミング・コントローラ531、532、533は同じ時間ベースを有し、全く同じ瞬間にそれらの各々のスイッチ・ドライバ541、542、543の切り替えを制御する。
【００２５】
図４Dの実施例では、個々のタイミング・コントローラ531、532、533は、各々のスイッチ・ドライバ541、542、543の制御入力54a1、54a2、54a3に接続される出力57aを有する１つの単一の共通タイミング・コントローラ57によって置き換えられる。
【００２６】
図4Dの実施例の効果は、構成部分の総数が削減されるということである。図4Cの実施例の効果は、更なる構成部分が何ら必要でないということである。図４C及び図４Dの実施例の効果は、１つの単一の共通のタイミング・コントローラ57が第１の整流子31の第１のタイミング・コントローラ531によって実施される場合に組み合わせることができる。
【００２７】
図４B及び図４Dの実施例の効果は、個々の整流子31、32、33の全てが相互に同じであるモジュラーな設計が容易に実施されるということである。そのようなモジュラーな設計では、何れかの１つの個々のドライバ1A、1B、１Cを（出力電流全部が１つ多くのドライバ又は１つ少ないドライバによって備えられるということとは当然別に）全体としてドライバ・アセンブリ10の動作を妨げることなく追加しても取り外してもよい。
【００２８】
電力の分配
理想的には、個々のドライバ1A、１B、１Cの各々は、同じ電流振幅を備える。製造上の限界値が、1つ又は複数のドライバが備える電力が定格電力よりもかなり少ないような場合、ランプLの要求を満たすために、1つ又は複数の他のドライバは、それらの定格電力よりもかなり多い電力を備える必要がある。しかし、うまく設定されたうまく企図されたドライバでは、電流振幅における相互の偏差は激しくなく、制御尺度はこの点ではなくてよい。
【００２９】
安全
通常、ガス放電ランプ用ドライバには、1つ又は複数の、ドライバの動作パラメータを監視し、異常が存在することを見つける場合にそのようなドライバをOFFに切り替えることができる安全制御回路が備えられる。監視される通常の動作パラメータは、例えば、温度や、電流の振幅である。例えば、短絡回路が存在するはずであるほど電流の振幅が高い場合又はドライバの温度が安全レベルを超えるレベルに上昇する場合に、ドライバをOFF状態にする。更に、ドライバが電流を全く発生させない場合、なんらかの異常があるということが判定され、ドライバをOFF状態にする。
【００３０】
そのようにOFF状態にすることは、ドライブへの（更なる）損傷を妨げるということを意図する。しかし、2つ以上のドライバ装置を備えるドライバ・アセンブリでは、１つのドライバ装置をOFF状態にすることは1つ又は複数の他の装置にとって非常に不利であるが、それは、その場合、これらの他のドライバ装置が定格電流よりも多くの電流を発生させる必要があるからである。通常、ドライバ装置には、出力電流を特定の最大値に制限する保護手段が備えられる。ドライバ装置の総数に応じて、ドライバにその最大出力電流を発生させ得るものであり、ランプによって受けられる電流全体は定格ランプ電流によりも少ないことがあり得るものであり、それによってランプの故障につながり得る。
【００３１】
本発明によれば、個々のドライバの１つでもOFF状態にすべきであるということを安全制御回路が判定する場合にドライバが全て自動的にOFF状態にされるようにドライバ・アセンブリにおけるドライバ用安全制御回路を企図することによって解決される。
【００３２】
図4A及び図5A-Dを参照しながら以下に説明することとするいくつかの構成が考えられる。例として、パラメータ「温度」を記載することとするが、同じ記載が、電流の振幅等などの他のパラメータに、必要な変更を加えてあてはまるということが明らかである。
【００３３】
図4Aは、順方向の整流子30が、個別の温度センサ61と、個別の温度センサ61の出力信号を入力62aで受信し、相当するスイッチ・ドライバ54の安全制御入力54dに出力62bを結合させた個別の安全コントローラ62とを有する安全制御回路60を備えるということを示す。この個別の安全コントローラ62は、温度信号が所定のレベルを超える温度を示す場合に、制御信号をスイッチ・ドライバ54に送り、それに応じて、スイッチ51もスイッチ52も非導通状態にあるように出力54b及び54cでスイッチ出力信号を生成するOFF状態にスイッチ・ドライバ54が入ることによって、相当するスイッチ・ドライバ54をOFF状態にするよう企図される。
【００３４】
順方向の整流子31、32、33の全てが、個別の温度センサや個別の安全コントローラを有するそのような個別の安全制御回路を有し、個々の安全コントローラの全てが無関係に動作する場合には、前述の欠点が生じることになる。
【００３５】
図５Aはそのような欠点がないようにしている第１の構成を示す。ドライバ・アセンブリ10には、個々の温度センサ611、612、613に結合された入力70a1、70a2、70a3を有し、全体的なスイッチ・オフ信号SOFFを発生させる出力70bを有する更なる主安全コントローラ70が備えられる。主安全コントローラ70は、その入力で受信される信号のうちの少なくとも１つが所定のレベルを超える温度を示す場合にその全体的なスイッチ・オフ信号SOFFを発生させるよう企図される。
【００３６】
よって、図5Aの構成では、主安全コントローラ70は実際には個々の温度全てを検査する。考慮に入れるパラメータが温度だけの場合、このことは妥当であるが、パラメータがもっと多くある場合には、この主安全コントローラ70への入力信号の数は非常に多くなる。したがって、好ましい構成では、図５Bに示すように、主安全コントローラ70は、個々の安全コントローラ621、622、623の各々の制御出力62b1、62b2、62b3に結合された入力70a1、70a2、70a3を有し、主安全コントローラ70は、その入力70a1、70a2、70a3で受信される信号のうちの少なくとも１つが、相当する個々の安全コントローラ621、622、623がその個別のスイッチ・オフ信号を発生させたということを示す場合に、その全体的なスイッチ・オフ信号SOFFを発生させるよう企図される。よって、この場合、主安全コントローラは実際に個々の安全コントローラ全てを検査し、どのパラメータであっても、スイッチ・オフの判定につながるパラメータを１つの個々の安全コントローラ621、622、623でも見つけた場合、アセンブリ10全体をオフ状態にすることにする。
【００３７】
主安全コントローラ70の全体的なスイッチ・オフ信号SOFFは、これも図5Aに示すように、相当するスイッチ・ドライバ541、542、543に対して個々のスイッチ・オフ信号を、全体的なスイッチ・オフ信号SOFFの受信に応じて発生させるよう企図された個々の安全コントローラ621、622、623の相当する入力62a1、62a2、62a3に送信し得る。しかし、好ましくは、主安全コントローラ70の全体的なスイッチ・オフ信号SOFFは、相当する個々の安全コントローラ621、622、623からの個々のスイッチ・オフ信号又は主安全コントローラ70からの全体的なスイッチ・オフ信号SOFFの受信に応じて、OFF状態に切り替える、すなわち相当するスイッチ51及びスイッチ52を非導通状態に切り替えるよう企図された個々のスイッチ・ドライバ541、542、543の安全制御入力54d1、54d2、54d3に直接送信される。図5Bも、スイッチ・ドライバ541、542、543に、各々、相当する個々の安全コントローラ621、622、623からの個別のスイッチ・オフ信号を受信する入力を有し、主安全コントローラ70から全体的なスイッチ・オフ信号SOFFを受信する入力を更に有し、各々、相当するスイッチ・ドライバ541、542、543の安全制御入力54d1、54d2、54d3に結合される入力を有する相当するORゲート631、632、633が備えられる実施例についてこの機能を示す。
【００３８】
なお、ORゲート631、632、633は割愛してもよく、スイッチ・ドライバ541、542、543の安全制御入力54d1、54d2、54d3は主安全コントローラ70からの全体的なスイッチ・オフ信号SOFFのみ受信し得るものであり、その場合、アセンブリ10の安全制御は単一の主安全コントローラ70によってのみ行われる。
【００３９】
この場合、個々の安全コントローラも割愛してよい。
【００４０】
更に、図5Aの実施例の代わりに、個々の安全コントローラ621、622、623の各々はその入力にORゲートを備えて、相当する温度センサ611、612、613の各々からセンサ出力信号も受信し得る。あるいは、図5Aの実施例の代わりに、主安全コントローラ70は、その入力信号をノード61/62から受信し得る。
【００４１】
図５Cに示すように、別の実施例では、更なる主安全コントローラはないようにしている。この実施例では、個々の安全コントローラ621、622、623の各々には、ORゲート641,642、643の各々が備えられ、各ORゲート641、642、643は、相当する温度センサ611、612、613全てからのセンサ信号全てを受信する入力を有する。図5Dに示す更に別の実施例では、個々の安全コントローラ621、622、623の各々に関連した各ORゲート641、642、643は、その入力を他の個々の安全コントローラの出力622、623；621、623；621、622に接続させている。この場合も又、１つのセンサが異常を検出する場合でも、スイッチ・ドライバは全てOFF状態に設定される。
【００４２】
なお、図5A-5Cの上記実施例のうち、図5Bの実施例が好ましいが、それは、既存のドライバの設計に対して非常に少ない修正のみで容易に実施されるからである。
【００４３】
本発明が、前述の例示的な実施例に限定されず、本特許請求の範囲記載の本発明の保護範囲内で種々の変形及び修正が考えられるということが当業者に明らかであるものである。
【００４４】
上記では、本発明は、個々のドライバ各々がプリコンディショナと順方向の整流子との2段の設計を有する例示的な実施例について説明している。しかし、プリコンディショナと順方向の整流子との2段の設計を有する個々のドライバ1A、1B、1Cの代わりに、個々のドライバがプリコンディショナとダウンコンバータと整流子との3段の設計を有するということも考えられる。
【００４５】
更に、上記例示的な実施例では、順方向の整流子はハーフブリッジ実施形態（HBCF）として示す。しかし、本発明は、フルブリッジ実施形態（FBCF）としても実施することができる。このことは、図４Dに示す実施例の変形を示す図6に特に示す。図6のフルブリッジ実施例では、各ドライバ1A、1B、1Cは４つのスイッチ51、52、52’、51’を備え、各スイッチは、スイッチ51及び51’が同時に開閉され、スイッチ52及び52’が同時に開閉されるように相当するスイッチ・ドライバ54によって駆動される（スイッチ制御入力と、相当するドライバ出力との間の接続は便宜上、示していない。）。スイッチ52’及び51’は、高電圧供給線VHと低電圧供給線VLとの間に直列に接続される。これらのスイッチ52’及び51’の間のノードは第２のランプ出力端子55’に結合される。
【００４６】
同様な変形が、図４B、４C、５A-Dの実施例にもあてはまる。
【００４７】
上記では、本発明を、本発明によるデバイスの機能ブロックを示す構成図を参照しながら説明した。なお、これらの機能ブロックのうちの1つ又は複数をハードウェアで実施し得るものであり、そのような機能ブロックの機能は、個々のハードウェア構成部分によって行われるが、これらの機能ブロックのうちの1つ又は複数のものをソフトウェアで実施し、したがって、そのような機能ブロックの機能がコンピュータ・プログラムの1つ又は複数のプログラム行、又はマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ等などのプログラム可能デバイスによって行われるということも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１Ａ】従来技術のガス放電ランプ・ドライバの一般的な2段の設計を示す構成略図である。
【図１Ｂ】ガス放電ランプを流れる電流の形状を略示するグラフである。
【図２】本発明によるドライバ・アセンブリの一般的な設計を示す構成略図である。
【図３】本発明によるドライバ・アセンブリの特定の実施例を略す、図2に相当する構成略図である。
【図４Ａ】順方向の整流子の適切な構成部分を示す構成略図である。
【図４Ｂ】本発明によるドライバ・アセンブリの特定の実施例の同期の詳細を示す構成略図である。
【図４Ｃ】本発明によるドライバ・アセンブリの特定の実施例の同期の詳細を示す別の構成略図である。
【図４Ｄ】本発明によるドライバ・アセンブリの特定の実施例の同期の詳細を示す更に別の構成略図である。
【図５Ａ】本発明によるドライバ・アセンブリの特定の実施例の安全制御の詳細を示す構成略図である。
【図５Ｂ】本発明によるドライバ・アセンブリの特定の実施例の安全制御の詳細を示す別の構成略図である。
【図５Ｃ】本発明によるドライバ・アセンブリの特定の実施例の安全制御の詳細を示す更に別の構成略図である。
【図５Ｄ】本発明によるドライバ・アセンブリの特定の実施例の安全制御の詳細を示す更に別の構成略図である。
【図６】図4Dの実施例の変形を示す構成図である。
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【国際調査報告】
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