(57)【要約】本発明は、夫々異なる第１及び第２の交流電圧を供給する第１又は第２の交流グリッド源（１０Ｌ，１０Ｈ）のどちらかから電力を負荷（Ｌ）に供給するための電源システム及び方法に関する。グリッド源は、夫々、米国及び欧州の電力供給本線に属してよい。負荷は、本線と互換性があるＬＥＤ（Ｃｈ１〜Ｃｈ４）を有するランプであってよい。電源システムは、コンバータ回路（２０）を第１又は第２の交流グリッド源に夫々接続する第１及び第２のコネクタデバイス（３０Ｌ，３０Ｈ）を有する。更に、第２のコネクタデバイス（３０Ｈ）は、第２の交流電圧を変換して第１の交流電圧と同じコンバータ回路の出力電圧をもたらす変換回路（Ｄ１〜Ｄ４）を有する。コンバータ回路は、電圧倍増機能を備える整流器（Ｄ５〜Ｄ８，Ｃ１，Ｃ２）を有してよい。第２のコネクタデバイスは整流器（Ｄ１〜Ｄ４）を有してよく、一方、第１のコネクタデバイスは単純なケーブルである。
2013504285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
夫々異なった第１及び第２の交流電圧を供給する第１の交流グリッド源又は第２の交流グリッド源のどちらかから電力を負荷に供給する電源システムであって：
ａ）出力電圧を前記負荷へ供給するコンバータ回路；
ｂ）第１のコネクタデバイスが前記第１の交流グリッド源に接続される場合に第１の入力電圧を前記コンバータ回路へ供給する前記第１のコネクタデバイス；及び
ｃ）第２のコネクタデバイスが前記第２の交流グリッド源に接続される場合に、前記第１の入力電圧とは異なる第２の入力電圧を前記コンバータ回路へ供給する前記第２のコネクタデバイス
を有し、
前記第２のコネクタデバイスは、前記第２の交流電圧を変換して、前記第１の交流電圧と同じ前記コンバータ回路の出力電圧をもたらす変換回路を有する、
電源システム。
【請求項２】
夫々異なった第１及び第２の交流電圧を供給する第１の交流グリッド源又は第２の交流グリッド源のどちらかから電力を負荷に供給する方法であって：
ａ）出力電圧を前記負荷へ供給するコンバータ回路を、第１の入力電圧を前記コンバータ回路へ供給する第１のコネクタデバイスを介して前記第１の交流グリッド源へ、又は前記第１の入力電圧とは異なる第２の入力電圧を前記コンバータ回路へ供給する第２のコネクタデバイスを介して前記第２の交流グリッド源へ接続するステップ；及び
ｂ）前記コンバータ回路が前記第２のコネクタデバイスを介して前記第２の交流グリッド源へ接続される場合に、前記第２のコネクタデバイスにより前記第２の交流電圧を変換して、前記第１の交流電圧と同じく前記コンバータ回路の出力電圧をもたらすステップ
を有する方法。
【請求項３】
ａ）ランプ；及び
ｂ）電力を前記ランプに供給するための請求項１に記載の電源システム
を有する照明器具。
【請求項４】
前記ランプはＬＥＤ、特に、電力供給本線と互換性があるＬＥＤ、を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の照明器具。
【請求項５】
前記第１のコネクタデバイス及び／又は前記第２のコネクタデバイスはケーブルを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項６】
前記第１のコネクタデバイス及び／又は前記第２のコネクタデバイスは、前記第１の交流グリッド源又は前記第２の交流グリッド源のソケットに対して互換性があるプラグを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項７】
前記第２のコネクタデバイスの前記変換回路は、少なくとも部分的にプラグ及び／又はインラインスイッチに組み込まれる
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項８】
前記第１の交流電圧は、前記第２の交流電圧よりも低い
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項９】
前記第１の交流電圧は９０から１３０ボルトの範囲にあり、望ましくは約１１５ボルトであり、及び／又は前記第２の交流電圧は２００から２６０ボルトの範囲にあり、望ましくは約２３０ボルトである
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項１０】
前記コンバータ回路はＡＣ−ＤＣコンバータを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項１１】
前記ＡＣ−ＤＣコンバータは電圧逓倍機能の能力を有する
ことを特徴とする請求項１０に記載の電源システム、方法、又は照明器具。
【請求項１２】
前記コンバータ回路は、整流器と、該整流器の第１の出力部及び第１の入力部の間に接続されている第１のキャパシタンスと、前記整流器の前記第１の入力部及び第２の出力部の間に接続される第２のキャパシタンスとを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項１３】
前記変換回路は整流器を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項１４】
前記第１のコネクタデバイス及び前記第２のコネクタデバイスは、特に、非標準のインターフェースを介して、前記コンバータ回路へ可逆的に接続可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項１５】
前記第１のコネクタデバイス及び前記第２のコネクタデバイスは、前記第１の交流グリッド源及び前記第２の交流グリッド源並びに／又は前記コンバータ回路への接続のための異なる端子を有する１つのユニットに一体化される
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる交流グリッド源から電力を負荷に供給するための電源システム及び方法に関する。更に、本発明は、そのような電源システムを有する照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
大部分の電気又は電子デバイスは、公共配電網（以降、単に「グリッド」又は「本線」と呼ぶ。）から引き込んだ電力により動作する。異なる国のグリッドは異なる交流電圧（例えば、米国では約１１５ボルト、欧州では約２３０ボルト）を供給するので、そのような異なる電圧供給に対するデバイスの適応を可能にする規定が採られる必要がある。欧州特許出願公開第０５３１９９５（Ａ２）号明細書（特許文献１）によれば、例えば、関連する装置が接続されるべきグリッドに依存してユーザがスイッチを開閉する必要がある回路が、知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０５３１９９５（Ａ２）号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の背景技術に基づき、本発明は、異なるグリッドによって供給される電圧に対して電気又は電子負荷を適応させる代替手段を提供することを目的とする。望ましくは、解決法は、大きな部品を必要とすることなしに、又は付加的な高い損失をもたらすことなしに、機能すべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的は、請求項１に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、及び請求項３に記載の照明器具によって達成される。好ましい実施形態は、従属請求項において開示される。
【０００６】
第１の態様に従って、本発明は、夫々異なった第１及び第２の交流電圧を供給する第１の交流グリッド源又は第２の交流グリッド源のどちらかから電力を（電気又は電子）負荷に供給する電源システムに関する。当該電源システムは、次の構成要素を有する：
ａ）一意の参照のために以下において「コンバータ回路」と呼ばれる回路（しかし、その機能に関して如何なる限定も伴わない。）。コンバータ回路は、負荷を動作させるための適切な範囲にある出力電圧を該負荷へ供給することを目的としている。
【０００７】
ｂ）第１のコネクタデバイスが前記第１の交流グリッド源に接続される場合に第１の入力電圧を前記コンバータ回路へ供給する前記第１のコネクタデバイス。
【０００８】
ｃ）（前記第１のコネクタデバイスを介して前記第１の交流グリッド源へ全コンバータ回路を接続する代わりに）第２のコネクタデバイスが前記第２の交流グリッド源に接続される場合に第２の入力電圧を前記コンバータ回路へ供給する前記第２のコネクタデバイス。前記第２の入力電圧は、前記第１のコネクタデバイスによって前記コンバータ回路へ供給される前記第１の入力電圧とは（振幅及び／又は波形において）異なるべきである。例えば、前記第２に入力電圧は直流電圧であり、一方、前記第１の入力電圧は交流電圧であり、あるいは、それは他の振幅を有してよい。更に、前記第２のコネクタデバイスは、前記第２の交流電圧を変換して、前記第１の交流電圧と同じ前記コンバータ回路の出力電圧をもたらす「変換回路」を有する。出力電圧の「相似性」は、この文脈においては、手近の負荷要件に関して定義される。すなわち、負荷を動作させるのに有効な全ての出力電圧が、同じであると見なされる。通常、同じ出力電圧は、所与の基準値から±３０％未満、望ましくは±１５％未満だけ異なる。
【０００９】
また、前記第１のコネクタデバイスは、前記第１の交流電圧を変換するための何らかの回路を有してよい点に留意すべきである。従って、前記第２のコネクタデバイスにおける「変換回路」との上記の言及は、主として、第１及び第２のコネクタデバイス並びにコンバータ回路の複合的な挙動において相違を引き起こす前記第２のコネクタデバイスにおける電子部品をいう。結果として、コンバータ回路によって生成される出力電圧における差は、交流供給電圧における差よりも圧倒的に低い。
【００１０】
コンバータ回路によって負荷に供給される上記の出力電圧は、特に、振幅において交流グリッド電圧の一方（例えば、より高い方）に対応してよい。更に、第１のコネクタデバイスによって供給される第１の入力電圧は、任意に、第１の交流グリッド源に対応してよい。すなわち、第１のコネクタデバイスは、（実質的な）変換なしに、この電圧を単純に転送してよい。
【００１１】
更に、電圧が比較される場合に、等しい定義が適用される必要がある点に留意すべきである。最も一般的な場合において、電圧の完全な波形が比較される。すなわち、それらの振幅、位相、スペクトル成分（正弦波電圧の場合においては周波数）等が、比較の基礎として考えられる。多くの実際上の場合において、比較は、電圧の振幅に限定される。特に、交流電圧の場合に、実効電圧又はピーク電圧のいずれかが比較され得る。別なふうに述べられないならば、実効電圧は、本願との関連で参照される。
【００１２】
第２の態様に従って、本発明は、夫々異なった第１及び第２の交流電圧を供給する第１の交流グリッド源又は第２の交流グリッド源のどちらかから電力を負荷に供給する方法に関する。当該方法は、次のステップを有する：
ａ）出力電圧を前記負荷へ供給するコンバータ回路を、第１の入力電圧を前記コンバータ回路へ供給する第１のコネクタデバイスを介して前記第１の交流グリッド源へ、又は前記第１の入力電圧とは異なる第２の入力電圧を前記コンバータ回路へ供給する第２のコネクタデバイスを介して前記第２の交流グリッド源へ接続するステップ。
【００１３】
ｂ）前記コンバータ回路が前記第２のコネクタデバイスを介して前記第２の交流グリッド源へ接続される場合に、前記第２のコネクタデバイスにより前記第２の交流電圧を変換して、前記第１の交流電圧と同じく前記コンバータ回路の出力電圧をもたらすステップ。
【００１４】
当該方法は、概して、本発明の第１の態様に従う電源システムにより実行可能なステップを有する。従って、当該方法に関する詳細及び定義に関する更なる情報については、前記電源システムに関する上記の記載を参照されたい。
【００１５】
第３の態様に従って、本発明は、次の構成要素を有する照明器具を有する：
ａ）ランプ。該ランプは、如何なる適切な光源も有してよい。特に、前記ランプは、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）、最も望ましくは、約２００〜３００ボルトの直流電圧により動作するよう設計されている、本線と互換性がある発光ダイオード（ＭＣＬＥＤ）を有してよい。
【００１６】
ｂ）電力を負荷としての前記ランプに供給するための第１の態様に従う電源システム。
【００１７】
当該照明器具は、負荷と、本発明に従う電源システムとを有する組み合わせの特に重要な例である。
【００１８】
第１の態様に従う電源システム、第２の態様に従う方法、及び第３の態様に従う照明器具は、異なる本線へコンバータ回路を接続するために（少なくとも）２つの異なるコネクタデバイスを適用するという共通点を持っている。それらのコネクタデバイスのうちの１つは、コンバータ回路と協働して（第２の）交流電圧を変換し、第１のコネクタデバイスと同じ、負荷を動作させるための出力電圧をもたらす変換回路を有する。従って、異なる交流グリッド源に対して電源を適応させるために行われるべきことは、コンバータ回路を前記交流グリッド源へ接続する適切なコネクタデバイスを使用することである。なお、これは、異なるグリッドシステムの、互換性がないコネクタ標準規格のために、一般的に、異なるコネクタデバイスがなんとしても適用される必要があるので、複雑さを増さない。従って、適切なコネクタの選択は、同時に、電圧の適切な適応を保証する。スイッチの更なる変更は不要であり、従って、快適性及び安全性の両方を高める（そのようなものとして、スイッチングは忘れられ得ない。）。同時に、電圧変換の一部はコンバータ回路によって行われるので、コネクタデバイスは比較的簡単なままであることができる。このように、インテリジェントなタスク共有は、異なるコネクタデバイスのためのハードウェア及びコストエフォートを最小限とするのを助ける。
【００１９】
以下では、上記の電源システム、方法及び／又は照明器具に関する本発明の様々な好ましい実施形態が記載される。
【００２０】
コネクタデバイスは、一般的に、任意の設計を有してよい。それらは、特に、可逆的にコンバータ回路へ接続可能であるように設計されてよい。従って、コンバータ回路は、手近の交流電圧グリッドに適したコネクタデバイスへユーザによって容易に結合され得る。
【００２１】
好ましい実施形態において、第１のコネクタデバイス及び／又は第２のコネクタデバイスは、ケーブル、すなわち、グリッド源から負荷へ電圧を導くための少なくとも２つのリードを備えるフレキシブルラインを有する。
【００２２】
他の実施形態に従って、第１のコネクタデバイス及び／又は第２のコネクタデバイスは、第１又は第２の交流グリッド源のソケットと互換性があるプラグを夫々有する。様々な理由のために、異なる電圧グリッドは、通常、関連するプラグ・アンド・ソケットコネクタの異なる標準規格を適用する。すなわち、第１及び第２の交流グリッドのソケットは、通常、互いに異なっている（互換性がない）。電圧グリッドに対して互換性があるプラグを有する第１及び第２のコネクタデバイスを前提として、各コネクタデバイスは、その場合に、適切なコネクタデバイスのみが使用され得ることを保証するよう意図されている。更に、本線に特有のケーブルを各製品に設ける必要性は、従って、夫々の電圧グリッドに対する電源の間接的な電気的適応と組み合わされ得る。
【００２３】
第２のコネクタデバイスの変換回路は、望ましくは、プラグ又はインラインスイッチに組み込まれてよい。組み込みは、特に、コネクタデバイスがケーブル及び／又は本線に特有のプラグを有する上記の場合において可能である。
【００２４】
第１の交流電圧は、望ましくは、第２の交流電圧よりも低い。その場合に、第２のコネクタデバイスにおける変換回路は、コンバータ出力電圧が、第１の交流電圧を有するコンバータ出力電圧と同じであるように、交流電圧を変更する。
【００２５】
既に述べたように、第１の交流電圧は９０〜１３０ボルトの範囲にあってよく、望ましくは、米国におけるグリッド電圧に対応する約１５０ボルトの値を有する。第２の交流電圧は、２００〜２６０ボルトの範囲にあってよく、望ましくは、欧州各国におけるグリッド電圧に対応する約２３０ボルトの値を有する。
【００２６】
電源システムの機能を実現するよう様々な可能性がある。一実施形態に従って、コンバータ回路はＡＣ−ＤＣコンバータを有する。最も望ましくは、前記ＡＣ−ＤＣコンバータはコンバータ回路の出力電圧を供給する。これは、直流電圧を必要とする負荷が動作可能であることを意味する。そのような負荷の典型例は、直列又は並列に接続されたＬＥＤ接合の配置であり、２００〜３００ボルトの動作電圧及び５〜１００ミリアンペアの電流消費をもたらす。専門の用途のために、幅広い電流範囲、すなわち、より高い電流レベルが期待されることがある。ＬＥＤ接合の接続がどのように実現されるのか（すなわち、チップレベルにおいて、ハイブリッド集積によって、ボードレベルにおいて）は、本発明の適用にとって重要でない。更に、他の供給電圧範囲が可能である。例えば、１２ボルト又は２４ボルト交流供給から給電される必要があるソリッドステート光源は、同じ考えを用いることができる。
【００２７】
上記の実施形態の更なる発展に従って、コンバータ回路のＡＣ−ＤＣコンバータは、電圧逓倍機能、望ましくは電圧倍増機能、の能力を有する。これは、（直流）出力電圧が交流入力電圧の倍数であることを意味する。電圧逓倍機能は、当業者に知られているように、ダイオード及びキャパシタを有する回路によって実現され得る。
【００２８】
コンバータ回路は、特に、整流器と、該整流器の第１の出力部及び第１の入力部の間に接続される第１のキャパシタンスと、前記整流器の前記第１の入力部及び第２の出力部の間に接続される第２のキャパシタンスとを有してよい。図面を参照して説明されるように、そのような回路は、電圧倍増機能を備えたＡＣ−ＤＣコンバータを実現する。
【００２９】
電圧レベルの操作は、様々な方法において、例えば、入力電圧を熱として逃がすことによって入力電圧を下げる抵抗器によって、又は変圧器によって、実現されてよい。そのような解決法のエネルギ損失を回避するよう、及び／又は変圧器のような大きな部品若しくは複雑なスイッチモード電源を回避するよう、変換回路は、望ましくは、極性依存スイッチ（例えば、ダイオード及び／又はトランジスタ）によって実現されてよい。
【００３０】
最も望ましくは、第２のコネクタデバイスの変換回路は整流器を有する。従って、繰り返し極性を変える第２のコネクタデバイスの入力部における交流電圧は、一定の極性を有する前記コネクタデバイスの出力部でのパルス直流電圧に変換される。整流器は、特に、ダイオードブリッジを有してよい。
【００３１】
望ましくは、第１のコネクタデバイス及び第２のコネクタデバイスは、それらがコンバータ回路へ可逆的に接続可能であるように設計される。適切なコネクタデバイスをコンバータ回路へ接続することによって、その場合に、ユーザは、システムを手近の交流電圧グリッドに適応させることができる。コンバータ回路へのコネクタデバイスの結合は、望ましくは、非標準のインターフェース、特に、特定のプラグ・アンド・ソケットシステムを介して、行われる。これは、（ｉ）第２のコネクタデバイスが他の装置へ誤って接続されること、及び（ｉｉ）標準のケーブルがコンバータ回路とともに使用されること、を防ぐ。いずれの状況も、好ましくない結果をもたらしうる。
【００３２】
本発明の他の実施形態に従って、第１のコネクタデバイス及び第２のコネクタデバイスは、第１及び第２の交流グリッド源へ並びに／又はコンバータ回路への接続のための異なる端子を有する１つのユニットにまとめられる。この実施形態は、懸垂式ライトの固定設置のような専門の用途に特に適している。
【００３３】
本発明のこれらの及び他の態様は、後述する実施形態から明らかであり、それらを参照して説明される。これらの実施形態は、一例として、添付の図面を用いて記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】電源システムを第１の交流グリッド電圧へ結合するための第１のコネクタデバイスを用いる電源システムを備えたＬＥＤ照明器具を表す。
【図２】電源システムを第２の交流グリッド電圧へ結合するための第２のコネクタデバイスを備えた図１の照明器具を表す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図面において同じ参照符号は同じ又は類似する構成要素を参照する。
【００３６】
本発明に従う電源システム及び方法は、以下において、照明器具を参照して説明される。なお、本発明の適用は、このような場合に限られない。代わりに、原理及び回路は、異なるグリッド電圧によっても動作すべき他の負荷とともに適用されてよい。特に、本発明は、米国及び欧州各国からの交流電圧により動作すべき直流電源を必要とする負荷に適用されてよい。
【００３７】
対顧客市場のための照明器具に関し、世界中で使用可能である１つの製品設計を有したという願いがある。この要求は、異なる本線電圧値（例えば、米国における１１５ボルト及び欧州における２３０ボルト）とは無関係である必要性を含む。他方で、ＬＥＤは、長寿命性のために様々な照明器具において使用される標準的な置換不可能な部品に成りつつある。１つの対象市場である対顧客市場では、ユーザインタラクション（正しい位置にスイッチを設置すること、等）を必要としないシステムを有することが望まれる。専門的な照明器具に本発明を適用するとき、機能は、照明器具接続ボックスにより供給電圧を１つの又は他の端子へ接続することに基づく。
【００３８】
本線と互換性があるＬＥＤ（ＭＣＬＥＤ（mains  compatible  LED））を用いるとき、通常は、如何なる入力電圧からも安定した出力電圧を生成することができるドライバは存在しない。ゆえに、これは、一般的に、米国において売られている製品のための専用の１１５ボルトＭＣＬＥＤ、及び欧州製品のための２３０ボルトＭＣＬＥＤを必要とする。
【００３９】
米国の照明器具と欧州の照明器具との間で相違する１つのことは、電源コードである。これは、異なるソケットタイプが異なる国において使用されるためである。従って、ここでは、電源コードに組み込まれて電圧適応に役立つ幾つかの（非常に小さい）部品を有することが提案され、一方、照明器具の残り部分（ＬＥＤランプを含む。）は同じままである。以下では、電源コードに組み込まれた整流器と組み合わされる照明器具における電圧倍増トポロジの簡単な構造が記載されており、該構造は、本線コードのみが入力電圧範囲を決定する照明器具を可能にする。
【００４０】
例となる実施形態において、「米国電源コード」は通常の電源コードであってよい（如何なる部品を伴わない。又は、それは、誤操作に対する保護としてヒューズを有してよい。）。更に、米国本線グリッドからの１１５ボルトは、照明器具における「コンバータ回路」によって整流されて倍加され、２３０ボルトＭＣＬＥＤに適した供給電圧を生じさせる。
【００４１】
上記の照明器具の対応する「欧州電源コード」は、例えば、プラグのプラスチック部分に組み込まれ得る極めて小さい部品として実現されるブリッジ整流器を有してよい。これは、単一の極性のみを照明器具に供給することをもたらす。ランプ内の電圧ダブラーは、この単極電圧を倍加することができない。結果として、整流された供給電圧は、前と同じように、２３０ボルトＭＣＬＥＤに適している。
【００４２】
代替の解決法は、照明器具又は別個のユニット内に異なる内部部品を有し、（いずれにしても通常）電源コードをブリッジ整流入力（欧州用）又は電圧ダブラー入力（米国用）に接続すること、であってよい。
【００４３】
図１は、上記の概念に従う電源システムを備えた照明器具１００を図式的に示す。照明器具１００は、交流グリッド電圧源１０Ｌ（この例では、米国において使用される１１５ボルト本線に対応）に接続される。グリッド電圧は、例えば、各国において使用される標準規格に従って設計される壁面取り付けコンセントを介して供給されてよい。
【００４４】
照明器具１００は、次の部品を有する：
ａ）出力電圧を負荷Ｌへ供給するコンバータ回路２０。
【００４５】
ｂ）コンバータ回路２０をグリッド電圧源１０Ｌへ接続し、コンバータ回路２０に第１の入力電圧を供給する「第１のコネクタデバイス」３０Ｌ。図示される例では、第１のコネクタデバイス３０Ｌは、本線１０Ｌの端子をコンバータ回路２０の入力部に接続するための簡単な通常の１１５ボルト電源コードである。すなわち、コネクタ出力部（Ｘ）での第１の入力電圧は、１１５ボルトの第１の交流グリッド源と（通常の無視可能な損失に加えて）同じである。
【００４６】
ｃ）既に述べられた、ここでは主に直列に接続されているＭＣＬＥＤチップＣｈ１〜Ｃｈ４によって実現される負荷Ｌ。この図では、夫々のＭＣＬＥＤは、直列な電圧源及びデカップリングダイオードによって表されている。他の数のチップが可能である。並列も可能である。負荷Ｌは、更に、任意の部品として電流制限回路（ＣＬＣ）を有する。最も簡単な場合において、これは抵抗であってよい。
【００４７】
図２は、欧州各国の２３０ボルト本線に対応する第２のグリッド電圧によって動作する場合の照明器具１００を示す。図１とは対照的に、コンバータ回路２０は、この場合に、その入力部により「第２のコネクタデバイス」３０Ｈを介して２３０ボルトグリッド源１０Ｈへ接続されている。本線の標準規格と互換性があるプラグ（図示せず。）に加えて、第２のコネクタデバイス３０Ｈは「変換回路」を有する。この変換回路は、４つのダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４を有する整流器ブリッジによって実現される。それは、第１のコネクタデバイス３０Ｌによって供給される上記の第１の入力電圧とは異なる第２の入力電圧をコンバータ回路２０へ供給する。
【００４８】
第１のコネクタデバイス３０Ｌ、第２のコネクタデバイス３０Ｈ、及びコンバータ回路２０は、本発明に従う「電源システム」を構成する。この電源システムの機能は、以下の通りである：
コンバータ回路２０は、タップ付きバスキャパシタ及び電圧逓倍整流を有する。それは、ダイオードＤ５及びＤ６によって構成される整流器を有する。正の入力電圧は、上記の整流器の第１の出力部及び第１の入力の間に接続されている上側キャパシタＣ１を、Ｄ５を介して、（ほぼ）入力電圧のピーク値に充電する。負の入力電圧は、整流器の第２の出力部及び第１の入力部の間に接続されている下側キャパシタＣ２を、Ｄ６を介して、（ほぼ）入力電圧のピーク値に充電する。その場合に、整流器の出力部にかかる、すなわち、４つのＬＥＤＣｈ１〜Ｃｈ４及び（任意の）電流制限回路（ＣＬＣ）にかかる総電圧は、バイポーラ入力電圧のピーク値の（ほぼ）２倍である。
【００４９】
負電圧がコンバータ回路２０に供給されない場合には、当然に、下側キャパシタＣ２は充電され得ない。正電圧が存在しない場合には、同じことがＣ１に当てはまる。この単極モードにおいて、ダイオードＤ７及びＤ８は、過剰な逆電圧からキャパシタを保護する。
【００５０】
図１において、照明器具１００は、米国本線用の電源コード３０Ｌを装備される。この電源コード３０Ｌは、「第１の入力電圧」として１１５ボルトのバイポーラ電圧をコンバータ回路２０へ供給する。電圧ダブラーは、この電圧を約３００ボルト直流に変換するよう作動し、次いで、変換された電圧は、電流制限素子を介してＬＥＤＣｈ１〜Ｃｈ４へ供給される。
【００５１】
図２において、照明器具１００は、欧州用の電源コード３０Ｈを装備される。この電源コード３０Ｈには、ブリッジ整流器Ｄ１〜Ｄ４が組み込まれている（例えば、プラスチックプラグにモールド成形される、又はインラインコードスイッチに実装される）。従って、電源コードは、「第２の入力電圧」として単極２３０ボルトをコンバータ回路２０へ供給する。これは電圧ダブラーの動作を抑制する。結果として、同じ約３００ボルトが生成されて、ＬＥＤへ供給される。特定の極性を有する整流された２３０ボルトをコンバータ回路２０へ供給することは、必要とされない。電圧適応機能は単極電圧自体にのみ依存し、極性は重要でない。
【００５２】
製造中には、正しい電源コードを備えた特定の国用の製品を供給することのみが必要がある（これは、正しい、国特有のプラグを提供するために何としても行われる必要がある。）。この電源コード３０Ｌ／３０Ｈは、コンバータ回路２０へ堅個に接続される置換不可能な部品であってよい。また、交換可能な電源コードを有することも可能である。その場合、使用国に依存して、正しい電源コードが小売り包装に梱包される必要がある。この場合に、非標準のインターフェースＸは、
・このような電圧波形と互換性がない通常の電気製品のための整流器組み込み型電源コード３０Ｈの使用、及び
・変換回路を伴わない電源コードを備えた照明器具の使用
を防ぐよう、電源コード３０Ｌ／３０Ｈと照明器具１００のコンバータ回路２０との間に使用されるべきである。
【００５３】
壁面取り付けソケットプラグを備えた電源コードの代わりに、また、整流機能を組み込まれた接続ボックスが、例えば、固定設置において使用される懸垂式ライトのために、使用されてよい。この場合に、図１及び２の２つのコネクタデバイス３０Ｌ、３０Ｈは、１つのユニット又はボックスに一体化され、該ユニット又はボックスは、コンバータ回路及び負荷Ｌと別個であっても、又はそれらと一体化されてもよい。特定の交流グリッドのための適切なコネクタデバイスの選択は、その場合に、交流グリッド源及びコンバータ回路への接続のために当該ユニットの正確な端子を選択することによって、行われる。
【００５４】
抵抗Ｒ１は、システムの充電電流を制限するために使用されてよい。好ましいＲ１は、異常な動作の間にシステムを保護するヒュージブル抵抗である。
【００５５】
最後に、本願において、語「有する（comprising）」は他の要素又はステップを除外せず、「１つの（a又はan）」は複数個を除外せず、単一のプロセッサ又は他のユニットは複数の手段の機能を満たしてよいことが、指摘される。本発明は、ありとあらゆる新規な特徴的事項及びありとあらゆる特徴的事項の組み合わせに属する。更に、特許請求の範囲における参照符号は、それらの適用範囲を制限するよう解釈されるべきではない。
【図１】
2013504285.tif 000003
【図２】
2013504285.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成24年3月2日(2012.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
夫々異なった第１及び第２の交流電圧を供給する第１の交流グリッド源又は第２の交流グリッド源のどちらかから電力を負荷に供給する電源システムであって：
ａ）電圧ダブラートポロジを備えるＡＣ−ＤＣコンバータを有し、出力電圧を前記負荷へ供給するコンバータ回路；
ｂ）第１のコネクタデバイスが前記第１の交流グリッド源に接続される場合に第１の入力電圧を前記コンバータ回路へ供給する前記第１のコネクタデバイス；及び
ｃ）第２のコネクタデバイスが前記第２の交流グリッド源に接続される場合に、前記第１の入力電圧とは異なる第２の入力電圧を前記コンバータ回路へ供給する前記第２のコネクタデバイス
を有し、
前記第２のコネクタデバイスは、前記第２の交流電圧を変換して、前記第１の交流電圧と同じ前記コンバータ回路の出力電圧をもたらす、整流器を備える変換回路を有する、
電源システム。
【請求項２】
夫々異なった第１及び第２の交流電圧を供給する第１の交流グリッド源又は第２の交流グリッド源のどちらかから電力を負荷に供給する方法であって：
ａ）電圧ダブラートポロジを備えるＡＣ−ＤＣコンバータを有し、出力電圧を前記負荷へ供給するコンバータ回路を、第１の入力電圧を前記コンバータ回路へ供給する第１のコネクタデバイスを介して前記第１の交流グリッド源へ、又は前記第１の入力電圧とは異なる第２の入力電圧を前記コンバータ回路へ供給する第２のコネクタデバイスを介して前記第２の交流グリッド源へ接続するステップ；及び
ｂ）前記コンバータ回路が前記第２のコネクタデバイスを介して前記第２の交流グリッド源へ接続される場合に、整流器を有する前記第２のコネクタデバイスにより前記第２の交流電圧を変換して、前記第１の交流電圧と同じく前記コンバータ回路の出力電圧をもたらすステップ
を有する方法。
【請求項３】
ａ）ランプ；及び
ｂ）電力を前記ランプに供給するための請求項１に記載の電源システム
を有する照明器具。
【請求項４】
交流グリッド源から電力を負荷に供給する電源システムであって：
ａ）電圧ダブラートポロジを備えるＡＣ−ＤＣコンバータを有し、出力電圧を前記負荷に供給するコンバータ回路；及び
ｃ）第２のコネクタデバイスが前記交流グリッド源に接続される場合に入力電圧を前記コンバータ回路へ供給する前記第２のコネクタデバイス
を有し、
前記第２のコネクタデバイスは、整流器を備える変換回路を有する、電源システム。
【請求項５】
前記ランプはＬＥＤ、特に、電力供給本線と互換性があるＬＥＤ、を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の照明器具。
【請求項６】
前記第１のコネクタデバイス及び／又は前記第２のコネクタデバイスはケーブルを有する
ことを特徴とする請求項１又は４に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項７】
前記第１のコネクタデバイス及び／又は前記第２のコネクタデバイスは、前記第１の交流グリッド源又は前記第２の交流グリッド源のソケットに対して互換性があるプラグを有する
ことを特徴とする請求項１又は４に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項８】
前記第２のコネクタデバイスの前記変換回路は、少なくとも部分的にプラグ及び／又はインラインスイッチに組み込まれる
ことを特徴とする請求項１又は４に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項９】
前記第１の交流電圧は、前記第２の交流電圧よりも低い
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項１０】
前記第１の交流電圧は９０から１３０ボルトの範囲にあり、望ましくは約１１５ボルトであり、及び／又は前記第２の交流電圧は２００から２６０ボルトの範囲にあり、望ましくは約２３０ボルトである
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項１１】
前記コンバータ回路は、整流器と、該整流器の第１の出力部及び第１の入力部の間に接続されている第１のキャパシタンスと、前記整流器の前記第１の入力部及び第２の出力部の間に接続される第２のキャパシタンスとを有する
ことを特徴とする請求項１又は４に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項１２】
前記第１のコネクタデバイス及び前記第２のコネクタデバイスは、特に、非標準のインターフェースを介して、前記コンバータ回路へ可逆的に接続可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項１３】
前記第１のコネクタデバイス及び前記第２のコネクタデバイスは、前記第１の交流グリッド源及び前記第２の交流グリッド源並びに／又は前記コンバータ回路への接続のための異なる端子を有する１つのユニットに一体化される
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム、請求項２に記載の方法、又は請求項３に記載の照明器具。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
大部分の電気又は電子デバイスは、公共配電網（以降、単に「グリッド」又は「本線」と呼ぶ。）から引き込んだ電力により動作する。異なる国のグリッドは異なる交流電圧（例えば、米国では約１１５ボルト、欧州では約２３０ボルト）を供給するので、そのような異なる電圧供給に対するデバイスの適応を可能にする規定が採られる必要がある。欧州特許出願公開第０５３１９９５（Ａ２）号明細書（特許文献１）によれば、例えば、関連する装置が接続されるべきグリッドに依存してユーザがスイッチを開閉する必要がある回路が、知られている。  
米国特許出願公開第２００２／１４１２１１（Ａ１）号明細書（特許文献２）は、３入力端子を有する変換回路を備えた電源システムを開示する。第１のタイプのコネクタ（「フラットブレード（国内）」）は、１００ボルト電力グリッドのラインに特定のパターンにおいて３つ全ての端子を結合するために使用されてよく、その場合に、変換回路の入力段は電圧ダブラーとして動作する。第２のタイプのコネクタ（「ワールドトレード・コネクタ」）は、２００ボルト電力グリッドのラインに２つの端子のみを結合するために使用されてよく、その場合に、変換回路の入力段は電圧ダブラーとして動作しない。いずれの場合にも、変換回路の入力段は、おおよそ同じ直流電圧を後続の回路へ供給する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０５３１９９５（Ａ２）号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／１４１２１１（Ａ１）号明細書
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本発明に従って、コンバータ回路はＡＣ−ＤＣコンバータを有する。最も望ましくは、前記ＡＣ−ＤＣコンバータはコンバータ回路の出力電圧を供給する。これは、直流電圧を必要とする負荷が動作可能であることを意味する。そのような負荷の典型例は、直列又は並列に接続されたＬＥＤ接合の配置であり、２００〜３００ボルトの動作電圧及び５〜１００ミリアンペアの電流消費をもたらす。専門の用途のために、幅広い電流範囲、すなわち、より高い電流レベルが期待されることがある。ＬＥＤ接合の接続がどのように実現されるのか（すなわち、チップレベルにおいて、ハイブリッド集積によって、ボードレベルにおいて）は、本発明の適用にとって重要でない。更に、他の供給電圧範囲が可能である。例えば、１２ボルト又は２４ボルト交流供給から給電される必要があるソリッドステート光源は、同じ考えを用いることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
更に、コンバータ回路のＡＣ−ＤＣコンバータは、電圧逓倍機能、もっと正確に言えば、電圧倍増機能、の能力を有する。これは、（直流）出力電圧が交流入力電圧の倍数であることを意味する。電圧逓倍機能は、当業者に知られているように、ダイオード及びキャパシタを有する回路によって実現され得る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明に従って、第２のコネクタデバイスの変換回路は整流器を有する。従って、繰り返し極性を変える第２のコネクタデバイスの入力部における交流電圧は、一定の極性を有する前記コネクタデバイスの出力部でのパルス直流電圧に変換される。整流器は、特に、ダイオードブリッジを有してよい。
【国際調査報告】
2013504285.tif 000005
2013504285.tif 000006