(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つのインダクタンス（Ｌ）と、デジタル制御装置（２０）によって制御される少なくとも１つのスイッチ（５）とを備え切換可能な負荷（５１）を動作させるための電圧変換器（１０）の制御方法に関する。前記制御方法では、前記スイッチ（５）の閉成時に前記インダクタンス（Ｌ）に磁化電流が流れ、前記スイッチ（５）の開放時に該インダクタンス（Ｌ）に磁化消失電流が流れ、該インダクタンスの磁化消失時間を測定し、該インダクタンス（Ｌ）の磁化消失時間が最大値を超えた場合、このことをエラーケースとして記憶し、該エラーケースの所定の最大発生頻度を超えた場合、前記負荷を前記デジタル制御装置（２０）から遮断する。本発明はさらに、前記制御方法を実施する電気的変換器と、前記制御方法を実施する、気体放電ランプ用の電気的動作装置とに関する。
2013502197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切換可能な負荷（５１）を動作させるための電圧変換器（１０）の制御方法であって、
前記電圧変換器（１０）は、
・少なくとも１つのインダクタンス（Ｌ）と、
・デジタル制御装置（２０）によって制御されるスイッチ（Ｓ）と
を有し、
前記スイッチを閉成した場合、前記インダクタンスに磁化電流が流れ、
前記スイッチを開放した場合、前記インダクタンスに磁化消失電流が流れ、
前記インダクタンス（Ｌ）の磁化消失時間（ｔＬＥ）を測定し、
前記磁化消失時間（ｔＬＥ）が最大値（ｔＬＥｍａｘ）を超えたことをエラーケースとして記憶し、
前記エラーケースの所定の最大発生頻度を超えた場合、前記切替可能な負荷（５１）を前記デジタル制御装置（２０）によって遮断する
ことを特徴とする、制御方法。
【請求項２】
前記エラーケースの発生頻度を、所定の時間内の該エラーケースの積算回数として定義する、請求項１記載の制御方法。
【請求項３】
前記エラーケースをそれぞれ等しく重み付けする、請求項２記載の制御方法。
【請求項４】
前記エラーケースを前記インダクタンス（Ｌ）の磁化消失時間（ｔＬＥ）に依存して重み付けする、請求項２記載の制御方法。
【請求項５】
前記所定の時間は、現時点とともに移動する、請求項２から４までのいずれか１項記載の制御方法。
【請求項６】
インダクタ電流境界モード時の前記スイッチ（Ｓ）のターンオフ時間（ｔｏｆｆ）を求めることにより、前記磁化消失時間（ｔＬＥ）を測定する、請求項１から５までのいずれか１項記載の制御方法。
【請求項７】
所定の変換器出力電圧（Ｖｏ）を下回った場合、前記切替可能な負荷（５１）を再びスイッチオンする、請求項１から６までのいずれか１項記載の制御方法。
【請求項８】
前記切替可能な負荷（５１）は、前記デジタル制御装置（２０）によってオンオフ制御されるインバータ（３０）と気体放電ランプ（５）とを有し、
前記インバータ（３０）の動作を調整することにより前記切替可能な負荷（５１）を遮断する、請求項１から７までのいずれか１項記載の制御方法。
【請求項９】
切換可能な負荷（５１）を動作させるための電子的変換器（１０）であって、
前記電子的変換器（１０）は、
・少なくとも１つのインダクタンス（Ｌ）と、
・デジタル制御装置（２０）によって制御される少なくとも１つのセンサ（Ｓ）と
を有し、
前記スイッチ（Ｓ）が閉成されている場合、前記インダクタンスを磁化する磁化電流が流れ、
前記スイッチ（Ｓ）が開放されている場合、前記インダクタンスの磁化を消失させる消失電流が流れ、
前記電子的変換器（１０）は、請求項１から８までのいずれか１項記載の制御方法を実施することを特徴とする、電子的変換器。
【請求項１０】
前記電子的変換器（１０）は力率改善回路として構成されている、請求項９記載の電子的変換器。
【請求項１１】
気体放電ランプ（５）を動作させるために電子的動作装置であって、
該電子的動作装置は、請求項９または１０項記載の電子的変換器（１０）を有し、
前記切替可能な負荷は気体放電ランプ（５）であることを特徴とする、電子的動作装置。
【請求項１２】
前記電子的動作装置はさらにインバータ（３０）も有し、
前記インバータ（３０）は、前記気体放電ランプ（５）のスイッチオンおよびスイッチオフを行うように構成されている、請求項１１記載の電子制御装置。
【請求項１３】
前記気体放電ランプ（５）の始動中、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法を行わない、請求項１１または１２記載の電子的動作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切換可能な負荷を動作させるための電圧変換器の制御方法に関し、該電圧変換器は少なくとも１つのインダクタンスと１つのスイッチとを有し、該スイッチはデジタル制御装置によって制御される。
【０００２】
背景技術
本発明は、独立請求項の上位概念に記載の、切換可能な負荷を動作させるための電圧変換器の制御方法に関する。
【０００３】
アクティブ力率改善回路を備えた電子的な変換器では、中間回路電圧の選択が機能性およびコストの点で大きな意味を持つ。このような変換器はたいてい、直流分離部を有さない簡単な昇圧コンバータ（いわゆるフライバック型トポロジー）として構成される。このような昇圧コンバータは通常、インダクタ電流境界モードで動作する。すなわち、インダクタ電流不連続モードとインダクタ電流連続モードとの間で動作する。その際には、回路部品の寸法決めを簡単かつ低コストにすると、中間回路電圧は所定の値を超えることが許されないという問題が生じる。というのも、中間回路電圧が所定の値を超えると、中間回路キャパシタ等の回路部品に過負荷がかかり、永続的な損傷が生じてしまうからである。入力電圧の上昇が僅かである場合には、スイッチを適切にオンオフ制御することにより、変換器は中間回路電圧を未だ一定に維持できるが、たとえば配電網における不具合に起因して入力電圧が大きく上昇した場合、変換器は中間回路電圧を補償制御できなくなり、中間回路電圧は上昇する。このことにより、たとえば中間回路キャパシタ等の回路部品に負荷がかかる。電気的な変換器で、時間的に非連続的な負荷を動作させる場合、中間回路キャパシタには、上昇した中間回路電圧の他に電圧リプルおよび電流リプルも印加される。多くの場合、この電圧リプルや電流リプルが回路部品に過負荷をかけてしまい、該回路部品に不可逆的な損傷が発生するのを避けられなくなってしまう。それゆえこのような変換器では、過電圧遮断部が設けられることが多い。適切な遮断基準により、異常な動作条件が発生した場合、回路部品にかかる負荷、とりわけ中間回路キャパシタにかかる電流負荷および電圧負荷を低減することができる。従来技術の電気的な変換器の場合、中間回路電圧の平均値が検出される。この中間回路電圧はもちろん、上記でもすでに説明したように、電気的な変換器の出力電圧である。電気的な変換器によって入力電圧を補償できなくなるほど入力電圧が上昇することにより、前記中間回路電圧の平均値が公称値の１０９％の値を超えると、負荷を含めた機器全体が遮断されるように構成されている。こうするためには、負荷を遮断できるように構成する必要がある。このことは、たとえば気体放電ランプ用の電子的動作装置等の多くの用途例では問題にならない。というのも、前記電気的変換器にはインバータが後置接続されており、該インバータが負荷自体を、気体放電ランプを動作させるからである。過度に高い入力電圧から動作装置全体を保護するためにこのインバータを遮断することは、容易に行うことができる。負荷を遮断することにより、リプル電流やリプル電圧が生じなくなり、このことにより、変換器の回路部品、とりわけ中間回路キャパシタが保護される。この公知の遮断方法の問題は、この遮断方法が介入するのが非常に遅い時点であり、それゆえ、変換器の回路部品の大きさを所望の小さい値に選定できないことである。それゆえ、上記の公知の遮断方法が、欧州で通常使用される２３０Ｖの交流電圧の配電網電圧で使用される場合、入力交流電圧が３４０Ｖになったときに初めて、該遮断方法が介入する。このことにより、変換器の多くの回路部品に大きな負荷がかかることになる。
【０００４】
発明が解決しようとする課題
本発明の課題は、切換可能な負荷を動作させるための電圧変換器の次のような制御方法、すなわち、該電圧変換器が少なくとも１つのインダクタンスと１つのスイッチとを有し、該スイッチがデジタル制御装置によって制御される制御方法において、過度に高くなった入力電圧の識別がより良好に機能する制御方法を提供することである。さらに本発明の別の課題は、上述の制御方法を実施する電圧変換器と、該電圧変換器を備え上述の制御方法を実施する動作装置とを提供することである。
【０００５】
発明の概要
本発明では上記課題は、少なくとも１つのインダクタンスとデジタル制御装置によって制御される少なくとも１つのスイッチとを備え切換可能な負荷を動作させるための電圧変換器の制御方法に関しては、前記スイッチの閉成時に前記インダクタンスに磁化電流（Aufmagnetisierungsstrom）が流れ、前記スイッチの開放時に該インダクタンスに磁化消失電流（Abmagnetisierungsstrom）が流れ、該インダクタンスの磁化消失（Abmagnetisierung）時間を測定し、該インダクタンスの磁化消失時間が最大値を超えた場合、このことをエラーケースとして記憶し、該エラーケースの所定の最大発生頻度を超えた場合、前記負荷を前記デジタル制御装置から遮断する制御方法によって解決される。このような制御方法により、入力電圧の上昇を早期に識別することができ、電圧変換器を保護するために負荷を遮断することができる。エラーの発生頻度を有効にパラメータ化すると、個別には短時間のみであり電圧変換器を損傷しない電圧の過剰上昇が繰り返し発生した場合、負荷の遮断が回避される。その際には、複数のエラーケースを等しく重み付けするか、または、磁化消失時間に依存してこれらのエラーケースを重み付けすることができる。磁化消失時間は有利には、インダクタ電流境界モード時のスイッチのターンオフ時間によって測定される。こうすることにより、デジタル制御の場合には、簡単に、かつ実際にはコストをかけずに測定を行うことができる。というのも原理上、インダクタ電流境界モード時のスイッチのターンオフ時間は分かっているからである。
【０００６】
その際には、動作していない電圧変換器の出力電圧が所定の電圧限界を下回るとき、負荷を接続することができる。このことにより、エラーが解消された場合に回路全体が通常動作に戻る、可逆的なエラーケースが可能になる。このことによって使用時間を長くすることができ、操作時の快適性も向上する。
【０００７】
前記切替可能な負荷は有利には、インバータと気体放電ランプとを有する。その際には、インバータの動作を操作することにより、切換可能な負荷を遮断する。このことによって回路全体が、過電圧保護が従来技術より改善された、気体放電ランプ用の電子的動作装置に相当するようになる。
【０００８】
切換可能な負荷を動作させるための次のような電子的な変換器、すなわち少なくとも１つのインダクタンスとデジタル制御装置によって制御される少なくとも１つのスイッチとを有する電子的変換器を有する動作装置に関しては、前記課題は、該スイッチが閉成された場合に該インダクタンスに磁化電流が流れ、該スイッチが開放された場合に該インダクタンスに磁化消失電流が流れ、該電子的な変換器が上述の制御方法を実施する動作装置によって解決される。
【０００９】
切換可能な負荷を動作させるための次のような電子的な変換器、すなわち少なくとも１つのインダクタンスとデジタル制御装置によって制御される少なくとも１つのスイッチとを有する電子的変換器に関しては、前記課題は、該スイッチが閉成された場合に、該インダクタンスを磁化する磁化電流が流れ、該スイッチが開放された場合に、該インダクタンスの磁化を消失させる磁化消失電流が流れ、該電子的な変換器が上述の制御方法を実施する電子的変換器によって解決される。
【００１０】
前記電子的変換器は、有利には力率改善回路として構成されている。前記電子的動作装置は有利には、前記切替可能な負荷として気体放電ランプを備えており、該電子的動作装置の変換器と該気体放電ランプとの間にインバータが配置されており、該インバータは前記デジタル制御装置によって制御され、スイッチング機能を果たす。前記気体放電ランプを始動させる場合、有利には前記制御方法を実施しない。従属請求項と以下の説明とから、本発明の電圧変換器制御方法の別の有利な実施形態を導き出すことができる。
【００１１】
図面の簡単な説明
本発明のさらなる利点、特徴および詳細は以下の実施例の説明および添付の図面より明らかになる。図面において同一の構成要素または機能的に等しい構成要素には同一の参照符号を付している。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】切換可能な負荷にエネルギーを供給し本発明の制御方法を実施する電圧変換器の概略図である。
【図２】気体放電ランプを動作させるための電子的動作装置の一部として設けられた電圧変換器の概略図である。
【図３】本発明の制御方法を実施する電圧変換器のチョークコイル電流とスイッチ電圧とを示す。
【図４ａ】本発明の制御方法を実施する電圧変換器の入力電圧および出力電圧を示す。
【図４ｂ】インダクタ電流境界モード時のスイッチのターンオフ時間の時間軸上の変化を示す。
【図４ｃ】第１の実施形態における、時間軸上のターンオフ関数を示す。
【００１３】
図１は、切換可能な負荷にエネルギーを供給し本発明の制御方法を実施する電圧変換器１０の概略図である。この電圧変換器１０は、慣用されている力率改善回路のトポロジーを有する。入力電圧Ｖｉに対して、インダクタンスＬとスイッチＳとの直列回路が並列接続されている。前記スイッチＳに対し、ダイオードＤと中間回路キャパシタＣＺＫとの直列回路が並列接続されている。出力電圧Ｖｏは前記中間回路キャパシタＣＺＫにおいて発生する。前記スイッチＳおよび切換可能な負荷５１は制御装置２０によって、本発明の制御方法にしたがって制御される。前記制御装置２０は入力量として電圧変換器１０の出力電圧Ｖｏを受け取る。この出力電圧Ｖｏは同時に、中間回路電圧でもある。前記制御装置２０はメモリ２１を有し、該メモリ２１に、本発明の制御方法にしたがって前記インダクタンスＬの磁化消失時間に基づいてエラーケースが記憶される。その際には、エラーケースの発生回数のみがメモリ２１に記憶されるのではなく、該エラーケースの時間的な発生の仕方も記憶され、本発明の制御方法において後で、エラーケースの発生頻度を計算できるようにする。
【００１４】
図２は、気体放電ランプを動作させるための電子的動作装置の一部として設けられた電圧変換器の概略図である。同図でも、上記ですでに述べた力率改善回路１０を電圧変換器として使用する。前記制御装置２０は分圧器を介して、前記力率改善回路１０の出力電圧信号を受け取る。この実施例では前記切替可能な負荷５１として、気体放電ランプ５を動作させるインバータ３０が設けられている。ここでは一例として低圧気体放電ランプを示しているが、本発明の制御方法を用いて、高圧放電ランプや、１つまたは複数の半導体光源から構成されるモジュールも同様に動作させることができる。前記インバータは通常のように構成されている。すなわち、たとえばハーフブリッジインバータやフルブリッジインバータを使用することができる。また、たとえばＥ級変換器等であるシングルエンド型コンバータを使用することもできる。
【００１５】
図１および図２から分かるように、力率改善回路は入力電圧測定部を有さない。この入力電圧測定部を設けることは、様々な理由から望ましくない。まず、別の測定量を測定するのは手間を要し、ひいてはコストを要する。さらに、多くの国では、配電網電圧に接続されるスイッチング回路部に対して厳しい規格が定められており、このことにより、入力電圧の測定にかかる手間およびコストがさらに増大する。すなわち、力率改善回路は入力電圧量を直接測定することができず、間接的に求めることしかできない。従来使用されていた冒頭に記載の方法の精度は、上記ですでに述べたように、最大入力電圧が低い場合に、切換可能な負荷を遮断できるようにするためには不十分である。本発明では、インダクタ電流境界モード時のスイッチＳのターンオフ時間に相当するインダクタンスＬの磁化消失時間を使用して入力電圧量を識別する。この磁化消失時間は、インダクタンスＬに流れる電流が１周期内で最大値から０まで低減するまでの時間である。以下では、インダクタンスＬをチョークコイルＬとも称する。このフィードバックによって補償される、スイッチＳのターンオフ時間は、インダクタ電流境界モード時に磁化消失時間に等しくなり、昇圧コンバータの場合にはこのターンオフ時間が、瞬時入力電圧と出力電圧との差を表す尺度となる。
【００１６】
以下、図３を参照してこれらの関係を説明する。図３の上側の曲線は、スイッチＳにおける電圧Ｖｓを示しており、下側の曲線は、ダイオードＤおよびチョークコイルＬに流れる変換器電流ＩＬを示す。３角波の電流特性は、チョークコイルの充電および放電によってエネルギーの伝達が行われるチョークコンバータに典型的な電流特性である。インダクタ電流不連続モードないしはインダクタ電流境界モード時には、チョークコイルＬに流れる電流は必ず０まで低下する。図中の両曲線から分かるように、電流が増加してチョークコイルに充電されると、スイッチＳがスイッチオンされる。この時間中、スイッチＳにおける電圧は０である。スイッチオフ期間中は、前記スイッチに電圧が発生する。この電圧は、チョークコイルＬより下流の入力電圧に相当する。この時間中に、チョークコイルＬに流れる電流が再び低下し、約２０μｓ後には約０になる。ここでは、トランジスタのターンオン時間は常に近似的に等しい。
【００１７】
このことにより、チョークコイル電流のピーク値は入力電圧に追従し、変換器が力率改善回路の特性を持つようになる。スイッチオン期間はフィードバック制御によって設定され、配電網変調を介して一定にされ、システム電力に適合される。しかし、インダクタ電流境界モード時にはスイッチＳのスイッチオフ時間と同等と見なされるチョークコイルの放電時間は、入力電圧と、出力電圧と該入力電圧との差との商に依存して変化する。それゆえ、数学的には以下の数式が成り立つ。
【００１８】
【数１】
2013502197.tif 000003
上記式においてｔｏｎは、上述のように近似的に一定であると見なされる。
【００１９】
図４にいくつかのグラフを示しており、これらのグラフを参照して本発明の方法を説明する。図４ａは、本発明の制御方法を実施する電圧変換器の入力電圧Ｖｉおよび出力電圧Ｖｏを示す。入力電圧Ｖｉは、整流された典型的な１００Ｈｚの正弦波形を示しており、これは欧州の電力網において採用されている。出力電圧Ｖｏは全体的に、入力電圧Ｖｉより高い。その理由は、力率改善回路が昇圧コンバータであることにあり、この昇圧コンバータの出力電圧Ｖｏは常に、入力電圧Ｖｉより高くなる。ここでは、出力電圧Ｖｏの平均値はたとえば４２０Ｖである。入力電圧Ｖｉが過度に高い場合、すなわち入力電圧Ｖｉのピーク値が３２０Ｖを超えると、このことに相応して、配電網ピーク電圧の場合のスイッチＳのターンオフ時間ｔｏｆｆも上昇する。図４ｂは、電圧変換器１０がインダクタ電流境界モードで動作する場合の、スイッチのターンオフ時間ｔｏｆｆの時間軸上の変化を示す。上下に配置されたこれらのグラフの時間分解能は等しいことから、入力電圧Ｖｉと出力電圧Ｖｏとの差が最大になると必ず、すなわち常に配電網ピークに近いと必ず、ターンオフ時間ｔｏｆｆは最大値に達することが良く分かる。配電網電圧が過度に高くなると、ターンオフ時間ｔｏｆｆは、通常動作時の値よりも上回る値に達する。このターンオフ時間ｔｏｆｆは制御装置２０に既知であるから、該制御装置２０は、該ターンオフ時間ｔｏｆｆが所定の最大値を上回るか否かを監視し、該ターンオフ時間ｔｏｆｆが所定の最大値を上回った場合、本発明では制御装置２０は、エラーケースをメモリ２１に記憶することができる。その際には、メモリ２１は有利には、制御装置２０の構成要素である。
【００２０】
またもちろん、インダクタ電流境界モード時にはスイッチＳのターンオフ時間ｔｏｆｆに相当する、チョークコイルの放電時間すなわち磁化消失時間ｔＬＥを、直接測定することもできる。変換器が力率改善回路でなく、インダクタ電流不連続モードで動作する場合、スイッチＳのターンオフ時間を使用することはできなくなり、チョークコイルＬの放電時間すなわち磁化消失時間ｔＬＥを直接測定しなければならない。エラーケースとともにタイムスタンプを記憶することもできる。このタイムスタンプは、エラーケースが発生した正確な時点についての情報を示す。
【００２１】
図４ｂ中、磁化消失時間の最大値ｔＬＥｍａｘに相当するターンオフ時間ｔｏｆｆＭａｘの所定の最大値を横線で示しており、この実施例では、ターンオフ時間ｔｏｆｆＭａｘの所定の最大値は４０μｓである。すなわち、インダクタ電流境界モード時にターンオフ時間ｔｏｆｆ＝ｔＬＥが４０μｓを超えると直ちに、エラーケースが記憶される。こうするためには、処理を簡略化するために、この事象を数学的にシミュレートする関数が使用される。以下、この関数をターンオフ関数Ｆ（ｔ）と称する。最も簡単な実施例では、所定の最大値ｔＬＥｍａｘ（インダクタ電流境界モード時にはｔＬＥｍａｘ＝ｔｏｆｆＭａｘ）を超えると前記ターンオフ関数Ｆ（ｔ）は１となり、このことによりエラーケースが存在するということになり、該所定の最大値ｔＬＥｍａｘを超えない場合には該ターンオフ関数Ｆ（ｔ）は０である。
【数２】
2013502197.tif 000004
【００２２】
図４ｃに、前記関数を時間軸上に示す。この関数から、記憶されたエラーケースを用いて処理を行うための種々のアルゴリズムを開発することができる。第１の実施形態の最も簡単なケースでは、所定の時間内のエラー発生頻度を測定する。このエラー発生頻度が所定値を上回ると、制御装置２０はインバータ３０を遮断し、ひいては気体放電ランプ５を遮断する。以下では、エラーケースの発生頻度を、所定の時間内のエラーケースの積算回数として定義する。
【００２３】
前記入力電圧が過度に高くなると、機器が遮断されるまで、または、エラー発生頻度が短時間増加しただけで後は緩慢に減少していくまで、エラー発生頻度は増加し続ける。それゆえ、電子的動作装置が入力電圧Ｖｉの短時間の上昇を持続的に記憶し続けることはなく、該電子的動作装置は迅速に通常動作に移行して戻る。エラー発生頻度の測定を行う時間の長さに応じて、遮断動作が許容公差外になったり、振舞いが許容公差内となったりすることがある。観察時間が短いほど遮断の振舞いは許容公差外となり、観察時間が長いほど、インバータ３０を遮断する基準となる閾値の設定は緩くなる。過電圧が持続的に発生している場合にのみ、機器は遮断する。この実施形態ではもちろん、制御装置２０は遮断後に再始動することができ、直流電圧変換器の出力電圧を監視することにより、機器を再度スイッチオンする必要がある場合には該機器をスイッチオンできるように構成されている。しかしこのことを、チョークコイルＬの磁化消失時間ｔＬＥに基づいて判定することはできなくなる。負荷が遮断されると、制御装置２０は直流電圧変換器を遮断し、このことにより該直流電圧変換器は動作しなくなる。その際には、電流経路が固定的であることに起因して、直流電圧変換器の出力電圧Ｖｏは実質的に、入力電圧Ｖｉのピーク値に等しくなる（負荷電流が存在しない場合のピーク値整流）。それゆえこの場合には、出力電圧Ｖｏを用いて入力電圧Ｖｉを測定することができなくなるか、または少なくとも直接測定することができなくなる。入力電圧Ｖｉが所定の入力電圧値を再び下回ると、制御装置２０は負荷を再びスイッチオンすることができる。すなわち、インバータ３０を再始動し、ひいては気体放電ランプ５を再始動することができる。
【００２４】
本発明の制御方法の別の実施形態では、ターンオフ関数Ｆ（ｔ）は２つ以上の値をとることもでき、これらの値は、（インダクタ電流境界モード時にはスイッチＳのターンオフ時間ｔｏｆｆに相当する）磁化消失時間ＴＬＥの閾値を２つ以上にすることによって生成される：
【数３】
2013502197.tif 000005
【００２５】
ここでは２つの閾値ｔＬＥ１ｍａｘおよびｔＬＥ２ｍａｘが設けられており、ｔＬＥ２ｍａｘはｔＬＥ１ｍａｘより大きい。このようにすると、遮断の調整をより高精度で行うことができる。というのも、入力電圧が比較的高い場合にはメモリ２１は「重度のエラーケース」を記憶することもでき、また、入力電圧の上昇が小さい場合には相応に、該メモリ２１は「比較的軽度のエラーケース」を記憶することもできる。ｔＬＥ１ｍａｘはここではたとえば４０μｓであり、ｔＬＥ２ｍａｘは４５μｓである。このことにより、積算された個々のエラーケースが重み付けされ、遮断をさらに高精度で調整することができる。
【００２６】
エラーケースをメモリに書き込むこともでき、その際には観察期間中、軽度のエラーケースが発生した場合にはメモリ２１を１だけ上昇させ、重度のエラーケースが発生している間には該メモリ２１を２だけ上昇させる。メモリ２１の記憶内容がこの観察時間中に所定の値を超えた場合、インバータ３０が遮断される。この観察時間が経過した後、メモリは０にリセットされ、測定を最初からやり直すことができる。
【００２７】
また、いわゆる「ＦＩＬＯ」メモリを実装することができ、その際にはこの「ＦＩＬＯ」メモリを用いて、移動測定期間を実現することができる。ＦＩＬＯは first in, last out の略である。このような構成により、タイムスタンプが観察時間内にあるエラーケースのみが考慮される。各エラーごとに、エラーの発生時間が対応付けられる。エラーの発生時点が前記観察時間内にある場合にはこのエラーをエラーメモリにおいてカウントし、エラーの発生時点が該観察時間外である場合には該エラーをメモリ２１から消去する。すなわち、メモリ２１をこの値だけ減少させる。このことにより、入力電圧を時間的に連続して評価することができ、この時間的に連続した評価によって動作確実性が上昇する。前記観察期間は常に、現時点とともに移動し、たとえば、現時点で終了する次のような期間、すなわち、現時点より所定の値だけ前の時点で開始する期間を観察する。したがって前記観察期間は、現時点−所定の時間である。それゆえ、この観察期間は現時点とともに移動し、移動評価を行うことができる。
【００２８】
もちろん、ターンオフ関数Ｆ（ｔ）の値が０，１，２に限定されることはない。構成およびメモリに応じて、ターンオフ関数Ｆ（ｔ）の値を用途に適合することができる。その際には負の数を使用することもでき（たとえば１；０；−１）、また、メモリに供給される複数の値を非対称的（たとえば３２，８，−４）とすることもできる。
【００２９】
負の数を使用する場合には通常、エラーメモリを減少させ、通常動作時には該エラーメモリは値０に達する。このことは、エラーケースが発生していないことを意味する。というのも、メモリ２１は０未満になることがないからである。それに対し、エラーケースの発生時にはメモリ２１をより大きな値だけ増加させ、このことにより、メモリの内容は特定のエラー発生頻度から上昇する。その際には、エラーケースの有利な所定の最大発生頻度はたとえば１０％である。すなわち、観察期間中に測定された磁化消失時間ｔＬＥの１０％以上が、該磁化消失時間ｔＬＥの所定の最大値を超えた場合、インバータが遮断され、ひいては負荷である気体放電ランプ５が遮断される。このことは、エラー閾値が１つだけである（すなわち、磁化消失時間の所定の最大値ｔＬＥｍａｘが１つだけである）簡単な実施例では、ターンオフ関数が以下のように定義されることを意味する：
【数４】
2013502197.tif 000006
【００３０】
この関数では、１０％を上回るエラー発生頻度から、メモリ２１の記憶値が上昇し、エラーメモリの値が所定の値になると、インバータ３０を介して気体放電ランプ５を遮断することができる。エラーメモリの所定の値の大きさを調整することにより、システムの公差閾値をさらに高精度で調整することができる。
【００３１】
もちろん用途に応じて、ターンオフ関数が有する閾値をさらに多くすること、ひいてはターンオフ関数がとることのできる値を増加させることが有利であり、ひいては適切である場合には、そのように構成することもできる。入力電圧に依存してメモリ２１を変化させることと、観察時間に依存して記憶内容の保持時間を変化させることとを併用することにより、高い動作確実性を保証することができる。このことにより、本発明の制御方法を種々の周辺条件に適合させることができ、このことによって所望の振舞いを実現することができる。
【符号の説明】
【００３２】
５    気体放電ランプ
１０  電圧変換器
２０  制御装置
２１  メモリ
３０  インバータ
５１  切換可能な負荷
Ｖ３  スイッチにおける電圧
Ｖｉ  前記電圧変換器１０の入力電圧
Ｖｏ  前記電圧変換器１０の出力電圧
ＩＬ  変換器電流
ｔｏｎ  スイッチＳのスイッチング時間
ｔｏｆｆ  スイッチＳのターンオフ時間
ｔＬＥ  チョークコイルＬの磁化消失時間
ｔＬＥｍａｘ  チョークコイルＬの磁化消失時間の限界値
ｔｏｆｆｍａｘ  インダクタ電流境界モード時のスイッチＳのターンオフ時間の限界値
Ｆ（ｔ）  チョークコイルＬの磁化消失時間ｔＬＥに依存して記述されたスイッチング関数
【図１】
2013502197.tif 000007
【図２】
2013502197.tif 000008
【図３】
2013502197.tif 000009
【図４ａ−４ｂ】
2013502197.tif 000010
【図４ｃ】
2013502197.tif 000011
【国際調査報告】
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