(57)【要約】電子バラスト保護の方法は、電子バラスト入力部、及び主電圧１０２へ接続可能な主電圧接続部１０３を有するＡＣ／ＤＣ変換器１０４と、ＡＣ／ＤＣ変換器１０４へ動作的に接続され、ランプ１２４へ接続可能な電子バラスト出力部１２５を有するインバータ１２０と、インバータ１２０を制御する制御回路１１６と、制御回路１１６へ低電圧出力を供給する低電圧電源１１４とを有する電子バラストを設けるステップと、主電圧接続部１０３が主電圧１０２へ接続される場合に電子バラスト入力部から低電圧電源１１４へ電力を供給するステップと、電子バラスト出力部１２５が主電圧１０２へ接続される場合に低電圧電源１１４への電力を切断するステップとを有する。
2008506344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子バラスト入力部、及び主電圧へ接続可能な主電圧接続部を有するＡＣ／ＤＣ変換器と、該ＡＣ／ＤＣ変換器へ動作的に接続され、ランプへ接続可能な電子バラスト出力部を有するインバータと、該インバータを制御する制御回路と、該制御回路へ低電圧出力を供給する低電圧電源とを有する電子バラストを設けるステップ；
前記主電圧接続部が前記主電圧へ接続される場合に、前記電子バラスト入力部から前記低電圧電源へ電力を供給するステップ；及び
前記電子バラスト出力部が前記主電圧へ接続される場合に、前記低電圧電源への電力を切断するステップ；
を有する電子バラスト保護の方法。
【請求項２】
前記ＡＣ／ＤＣ変換器は、前記主電圧接続部で前記主電圧を受け、
前記ＡＣ／ＤＣ変換器は、ＥＭＩフィルタ−ダイオードブリッジ接続部でダイオードブリッジへ動作的に接続されたＥＭＩフィルタと、ダイオードブリッジ−ＤＣ／ＤＣ変換器接続部でダイオードブリッジへ動作的に接続されたＤＣ／ＤＣ変換器とを有し、
前記電子バラスト入力部は、前記主電圧接続部と、前記ＥＭＩフィルタ−ダイオードブリッジ接続部と、前記ダイオードブリッジ−ＤＣ／ＤＣ変換器接続部とを有するグループから選択される、ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
電子バラスト入力部、及び主電圧へ接続可能な主電圧接続部を有するＡＣ／ＤＣ変換器と、該ＡＣ／ＤＣ変換器へ動作的に接続され、ランプへ接続可能な電子バラスト出力部を有するインバータと、該インバータを制御する制御回路と、該制御回路へ低電圧出力を供給する低電圧電源とを有する電子バラスト；
前記主電圧接続部が前記主電圧へ接続される場合に、前記電子バラスト入力部から前記低電圧電源へ電力を供給するための手段；及び
前記電子バラスト出力部が前記主電圧へ接続される場合に、前記低電圧電源への電力を切断するための手段；
を有する電子バラスト保護のためのシステム。
【請求項４】
電子バラスト入力部を有し、主電圧接続部で主電圧を受けて、前記主電圧からＤＣバス電圧を発生させるＡＣ／ＤＣ変換器；
前記ＤＣバス電圧を受けて、ランプへ接続可能な電子バラスト出力部で出力を発生させるインバータ；
該インバータを制御する制御回路；及び
前記電子バラスト入力部及び前記電子バラスト出力部を有するグループから選択された位置へ動作的に接続された接続センサ；
を有し、
前記接続センサは、前記制御回路へ接続センサ信号を供給し、
前記制御回路は、前記接続センサ信号が期待される接続センサ信号でない場合に、前記インバータを停止させ、
前記期待される接続センサ信号の欠如は、前記電子バラスト出力部との前記主電圧の接続及び前記主電圧接続部との前記ランプの接続を有するグループから選択された誤配線に起因する、
ことを特徴とするバラスト保護を伴う電子バラスト。
【請求項５】
前記接続センサは、前記電子バラスト入力部へ接続された入力センサであり、
前記接続センサ信号は、入力センサ信号であり、
前記期待される接続センサ信号には、信号が存在する、
ことを特徴とする請求項４記載の電子バラスト。
【請求項６】
前記入力センサは、電圧センサ及び電流センサを有するグループから選択される、ことを特徴とする請求項５記載の電子バラスト。
【請求項７】
前記ＡＣ／ＤＣ変換器は、前記主電圧接続部で前記主電圧を受け、
前記ＡＣ／ＤＣ変換器は、ＥＭＩフィルタ−ダイオードブリッジ接続部でダイオードブリッジへ動作的に接続されたＥＭＩフィルタと、ダイオードブリッジ−ＤＣ／ＤＣ変換器接続部でダイオードブリッジへ動作的に接続されたＤＣ／ＤＣ変換器とを有し、
前記電子バラスト入力部は、前記主電圧接続部と、前記ＥＭＩフィルタ−ダイオードブリッジ接続部と、前記ダイオードブリッジ−ＤＣ／ＤＣ変換器接続部とを有するグループから選択される、ことを特徴とする請求項５記載の電子バラスト。
【請求項８】
前記接続センサは、前記電子バラスト出力部へ接続された出力センサであり、
前記接続センサ信号は、出力センサ信号であり、
前記期待される接続センサ信号には、信号が存在しない、
ことを特徴とする請求項４記載の電子バラスト。
【請求項９】
前記出力センサは、電圧センサ及び電流センサを有するグループから選択される、ことを特徴とする請求項８記載の電子バラスト。
【請求項１０】
主電圧へ接続可能な電子バラスト入力部と、ランプへ接続可能な電子バラスト出力部とを有する電子バラストを設けるステップ；
前記電子バラスト入力部及び前記電子バラスト出力部を有するグループから選択された位置で電子バラストパラメータを監視するステップ；及び
前記電子バラストパラメータが期待される電子バラストパラメータでない場合に、前記電子バラストを停止させるステップ；
を有し、
前記期待される電子バラストパラメータの欠如は、前記電子バラスト出力部との前記主電圧の接続及び前記電子バラスト入力部との前記ランプの接続を有するグループから選択された誤配線に起因する、
ことを特徴とする電子バラスト保護の方法。
【請求項１１】
前記電子バラストパラメータは、前記電子バラスト入力部で監視される電子バラスト入力パラメータであり、
前記期待される電子バラストパラメータには、パラメータが存在する、
ことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記電子バラストパラメータは、電圧及び電流を有するグループから選択される、ことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記電子バラストパラメータは、前記電子バラスト出力部で監視される電子バラスト出力パラメータであり、
前記期待される電子バラストパラメータには、パラメータが存在しない、
ことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
前記電子バラストパラメータは、電圧及び電流を有するグループから選択される、ことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
主電圧へ接続可能な電子バラスト入力部と、ランプへ接続可能な電子バラスト出力部とを有する電子バラスト；
前記電子バラスト入力部及び前記電子バラスト出力部を有するグループから選択された位置で電子バラストパラメータを監視するための手段；及び
前記電子バラストパラメータが期待される電子バラストパラメータでない場合に、前記電子バラストを停止させるための手段；
を有し、
前記期待される電子バラストパラメータの欠如は、前記電子バラスト出力部との前記主電圧の接続及び前記電子バラスト入力部との前記ランプの接続を有するグループから選択された誤配線に起因する、
ことを特徴とする電子バラスト保護のシステム。
【請求項１６】
電子バラスト出力部を有する電子バラストを設けるステップ；及び
ランプ起動中に前記電子バラスト出力部で、一連の点灯電圧パルスを有する点灯電圧を発生させるステップ；
を有し、
前記一連の点灯電圧パルスは、前記電子バラストで部品温度を制限するように調節される、
ことを特徴とする電子バラスト保護の方法。
【請求項１７】
前記一連の点灯電圧パルスは、パルス部及び停止部を有する、ことを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記パルス部の存続期間は、０．０１から１００秒の間であり、
前記停止部の存続期間は、３０から３００秒の間である、
ことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記パルス部は、電圧スペースと交互になっている前記点灯電圧パルスを有する、ことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記点灯電圧パルスの夫々の存続期間は、０．０１から３．００秒の間であり、
前記電圧スペースの夫々の存続期間は、０．０１から３０秒の間である、
ことを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記部品温度を監視するステップと、前記部品温度に応答して前記一連の点灯電圧パルスのタイミングを調節するステップとを更に有する、請求項１６記載の方法。
【請求項２２】
前記部品温度に応答して前記一連の点灯電圧パルスのタイミングを調節する前記ステップは、
前記部品温度が第１の温度帯にある場合に設定される第１の値に点灯電圧パルスパラメータを保持するステップと、
前記部品温度が第２の温度帯にある場合に設定される第２の値に前記点灯電圧パルスパラメータを保持するステップとを有する、ことを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記部品温度が第３の温度帯にある場合に前記点灯電圧を遮断するステップを更に有する、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記部品温度を監視する前記ステップは、共振インダクタ上及び該共振インダクタの近くの回路基板上から選択された位置で前記部品温度を監視するステップを有する、ことを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
点灯電圧を監視するステップ；
最初の起動中に、必要とされる点灯電圧に対応する初期出力周波数を保つステップ；
その後の起動時に、所定割合を足した前記初期出力周波数で前記点灯電圧を開始するステップ；及び
前記所定割合を足した前記初期出力周波数から徐々に出力周波数を下げるステップ；
を更に有する請求項１６記載の方法。
【請求項２６】
点灯電圧を監視するステップ；
開始出力周波数から徐々に出力周波数を下げるステップ；
前記点灯電圧が必要とされる点灯電圧に達する場合に、前記徐々に出力周波数を下げるステップを停止するステップ；及び
前記必要とされる点灯電圧で前記点灯電圧を保持するよう、前記点灯電圧に応答して前記出力周波数を調節するステップ；
を更に有する請求項１６記載の方法。
【請求項２７】
点灯電圧及びランプ電流を監視するステップ；
前記点灯電圧及び前記ランプ電流に基づいてランプ絶縁破壊を検出するステップ；
前記ランプ絶縁破壊の後の第１の期間の間に前記電子バラスト出力部で高周波電流を発生させるステップ；及び
前記第１の期間の後に前記電子バラスト出力部で低周波電流を発生させるステップ；
を更に有する請求項１６記載の方法。
【請求項２８】
第２の期間内に、ランプ電圧及び前記ランプ電流が、前記ランプが消灯されたことを示す場合に、前記電子バラスト出力部で前記点灯電圧を発生させるステップを更に有する、請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
電子バラスト出力部を有する電子バラスト；及び
ランプ起動中に前記電子バラスト出力部で、一連の点灯電圧パルスを有する点灯電圧を発生させるための手段；
を有し、
前記一連の点灯電圧パルスは、前記電子バラストで部品温度を制限するように調節される、
ことを特徴とする電子バラスト保護のシステム。
【請求項３０】
前記部品温度を監視するための手段と、前記部品温度に応答して前記一連の点灯電圧パルスのタイミングを調節するための手段とを更に有する、請求項２９記載のシステム。
【請求項３１】
点灯電圧を監視するための手段；
最初の起動中に、必要とされる点灯電圧を発生させる初期出力周波数を保つための手段；
その後の起動時に、所定割合を足した前記初期出力周波数で前記点灯電圧を開始するための手段；及び
前記所定割合を足した前記初期出力周波数から徐々に周波数を下げるための手段；
を更に有する請求項２９記載のシステム。
【請求項３２】
点灯電圧及びランプ電流を監視するための手段；
前記点灯電圧及び前記ランプ電流に基づいてランプ絶縁破壊を検出するための手段；
前記ランプ絶縁破壊の後の第１の期間の間に前記電子バラスト出力部で高周波電流を発生させるための手段；及び
前記第１の期間の後に前記電子バラスト出力部で低周波電流を発生させるための手段；
を更に有する請求項２９記載のシステム。
【請求項３３】
第２の期間内に、ランプ電圧及び前記ランプ電流が、前記ランプが消灯されたことを示す場合に、前記電子バラスト出力部で前記点灯電圧を発生させるための手段を更に有する、請求項３２記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、照明システムに関し、更に具体的には、電子バラストの保護に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば蛍光ランプ及び高輝度放電（ＨＩＤ）ランプなどのガス放電ランプは、ランプへの電流を制限するバラストを必要とする。電子バラストは、それらの多数の利点により、ますます一般的になりつつある。電子バラストは、より大きな効率を提供する。例えば、磁気バラストシステムでは１５％から２０％程も効率が改善される。電子バラストは、ほとんど熱を発生させないので冷却負荷の構築を減少させ、更に「ハム（ｈｕｍ）」を伴わずにより静かに動作する。
【０００３】
図１は、ＨＩＤランプ用の例となる電子バラストの回路図である。電子バラスト１００は、主電圧接続部１０３で主電圧１０２を受け、その主電圧１０２をＡＣ／ＤＣ変換器１０４によりＤＣバス１１２上のＤＣバス電圧へと変換する。ＡＣ／ＤＣ変換器１０４は、ＥＭＩフィルタ１０６と、ＥＭＩフィルタ−ダイオードブリッジ接続部１０７でＥＭＩフィルタ１０６へ接続されたダイオードブリッジ１０８と、ダイオードブリッジ−ＤＣ／ＤＣ変換器接続部１０９でダイオードブリッジ１０８へ接続されたＤＣ／ＤＣ変換器１１０とを有する。低電圧電源１１４は、ＤＣバス１１２へ接続され、低電圧出力を制御回路１１６へ供給する。マイクロプロセッサ１１８を含む制御回路１１６は、インバータ１２０を制御する。インバータ１２０は、ＭＯＳＦＥＴＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４と、フィルタ回路１２８とを有する。フィルタ回路１２８は、インダクタ及びコンデンサを内蔵する。ＭＯＳＦＥＴＳ１、Ｓ２、Ｓ３、及びＳ４は、ＤＣバス１１２上のＤＣバス電圧を電子バラスト出力部１２５での出力へと変換するよう切り替えられる。電子バラスト出力部１２５は、ランプ１２４に出力を供給する。共振回路１２６は、共振インダクタＬＲ及び共振コンデンサＣＲを有する回路であって、ランプ１２４を起動するために必要とされる高い点灯電圧を供給するよう電子バラスト出力部１２５の両端に接続されている。当業者には明らかなように、例えばハーフブリッジインバータなどの多数のトポロジーが電子バラスト回路及び共振回路に関し可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１つの特定の課題は、取り付け及び起動の間に電子バラストを保護することである。電子バラストは、電子バラストが取り付けの間に誤配線される場合に、高い電流により損傷を受けうる電子部品を有する。他の電子バラスト部品は、温度と、ランプ点灯中の熱ストレスとに起因して、時間と共に機能にしなくなる。
【０００５】
現在、電子バラストの正しい配線は、取り付ける者の技術及び注意に依存する。バラスト筐体におけるラベルの位置及び配線の色分けは、どの線が主電圧へ接続されるべきか、及びどの線がランプへ接続されるべきかを判断するための唯一の手段である。電子バラストの誤配線、例えば、主電圧接続及びランプ接続の入れ替えは、主電圧が印加される際に、電子バラストに損傷を与えうる。主電圧がバラスト出力部へ印加されると、ＤＣバスは電圧を加えられて、低電圧電源は制御回路へ電力を供給する。制御回路は、ＭＯＳＦＥＴを切り替えて、オフであるＭＯＳＦＥＴのダイオードと、オンであるＭＯＳＦＥＴと、フィルタ回路とを介して主電圧を短絡する。短絡回路は、ＭＯＳＦＥＴが損傷して開放するか、あるいは外部回路ブレーカーが開放するまで続く。ＭＯＳＦＥＴの損傷は、電子バラストを動作不能とする。
【０００６】
電子バラスト部品は、ランプ点灯時に高温及び熱ストレスにさらされる。ランプ起動中に、共振回路は電子バラスト出力部に高い点灯電圧を供給する。点灯電圧は、高周波電圧成分を含む持続点灯パルスである。共振電流は、共振点灯装置の共振インダクタ及び共振コンデンサを流れる電流であって、高く、エネルギーは共振インダクタにおいて熱として浪費される。点灯電圧がますます高くなり、且つ点灯電圧がますます長く印加されると、共振インダクタでは更なる熱が発生して、インダクタ温度を上昇させる。インダクタコイルのコア温度がその定格限界を超える場合に、コアの破壊が生じ、電子バラストを動作不能とする。
【０００７】
他の問題は、なだらかに（ｓｗｅｅｐｉｎｇ）起動する電子バラストにより生ずる。幾つかの電子バラストでは、インバータ周波数は、点灯電圧がケーブル容量の影響に打ち勝つよう徐々に増大して、必要とされるピーク電圧を発生させる共振周波数に達するにつれて、徐々に減少する。これは、更に、共振周波数へのアプローチの間の熱増大を許容することによりインダクタを劣化させる。更に、ゆっくりとした点灯電圧スイープは、点灯成功の見込みを低下させて、起動の試みを繰り返すことが必要となる。
【０００８】
前出の欠点を解決する電子バラスト保護を有することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、電子バラスト入力部、及び主電圧へ接続可能な主電圧接続部を有するＡＣ／ＤＣ変換器と、該ＡＣ／ＤＣ変換器へ動作的に接続され、ランプへ接続可能な電子バラスト出力部を有するインバータと、該インバータを制御する制御回路と、該制御回路へ低電圧出力を供給する低電圧電源とを有する電子バラストを設けるステップ；前記主電圧接続部が前記主電圧へ接続される場合に、前記電子バラスト入力部から前記低電圧電源へ電力を供給するステップ；並びに、前記電子バラスト出力部が前記主電圧へ接続される場合に、前記低電圧電源への電力を切断するステップを有する電子バラスト保護の方法を提供する。
【００１０】
本発明の他の態様は、電子バラスト入力部、及び主電圧へ接続可能な主電圧接続部を有するＡＣ／ＤＣ変換器と、該ＡＣ／ＤＣ変換器へ動作的に接続され、ランプへ接続可能な電子バラスト出力部を有するインバータと、該インバータを制御する制御回路と、該制御回路へ低電圧出力を供給する低電圧電源とを有する電子バラスト；前記主電圧接続部が前記主電圧へ接続される場合に、前記電子バラスト入力部から前記低電圧電源へ電力を供給するための手段；並びに、前記電子バラスト出力部が前記主電圧へ接続される場合に、前記低電圧電源への電力を切断するための手段を有する電子バラスト保護のためのシステムを提供する。
【００１１】
本発明の更なる他の態様は、電子バラスト入力部を有し、主電圧接続部で主電圧を受けて、前記主電圧からＤＣバス電圧を発生させるＡＣ／ＤＣ変換器；前記ＤＣバス電圧を受けて、ランプへ接続可能な電子バラスト出力部で出力を発生させるインバータ；該インバータを制御する制御回路；及び、前記電子バラスト入力部及び前記電子バラスト出力部を有するグループから選択された位置へ動作的に接続された接続センサを有し、前記接続センサは、前記制御回路へ接続センサ信号を供給し、前記制御回路は、前記接続センサ信号が期待される接続センサ信号でない場合に、前記インバータを停止させ、前記期待される接続センサ信号の欠如は、前記電子バラスト出力部との前記主電圧の接続及び前記主電圧接続部との前記ランプの接続を有するグループから選択された誤配線に起因する、ことを特徴とするバラスト保護を伴う電子バラストを提供する。
【００１２】
本発明の更なる他の態様は、主電圧へ接続可能な電子バラスト入力部と、ランプへ接続可能な電子バラスト出力部とを有する電子バラストを設けるステップ；前記電子バラスト入力部及び前記電子バラスト出力部を有するグループから選択された位置で電子バラストパラメータを監視するステップ；及び、前記電子バラストパラメータが期待される電子バラストパラメータでない場合に、前記電子バラストを停止させるステップを有し、前記期待される電子バラストパラメータの欠如は、前記電子バラスト出力部との前記主電圧の接続及び前記電子バラスト入力部との前記ランプの接続を有するグループから選択された誤配線に起因する、ことを特徴とする電子バラスト保護の方法を提供する。
【００１３】
本発明の更なる他の態様は、主電圧へ接続可能な電子バラスト入力部と、ランプへ接続可能な電子バラスト出力部とを有する電子バラスト；前記電子バラスト入力部及び前記電子バラスト出力部を有するグループから選択された位置で電子バラストパラメータを監視するための手段；及び、前記電子バラストパラメータが期待される電子バラストパラメータでない場合に、前記電子バラストを停止させるための手段を有し、前記期待される電子バラストパラメータの欠如は、前記電子バラスト出力部との前記主電圧の接続及び前記電子バラスト入力部との前記ランプの接続を有するグループから選択された誤配線に起因する、ことを特徴とする電子バラスト保護のシステムを提供する。
【００１４】
本発明の更なる他の態様は、電子バラスト出力部を有する電子バラストを設けるステップ；及び、ランプ起動中に前記電子バラスト出力部で、一連の点灯電圧パルスを有する点灯電圧を発生させるステップを有し、前記一連の点灯電圧パルスは、前記電子バラストで部品温度を制限するように調節される、ことを特徴とする電子バラスト保護の方法を提供する。
【００１５】
本発明の更なる他の態様は、電子バラスト出力部を有する電子バラスト；及び、ランプ起動中に前記電子バラスト出力部で、一連の点灯電圧パルスを有する点灯電圧を発生させるための手段を有し、前記一連の点灯電圧パルスは、前記電子バラストで部品温度を制限するように調節される、ことを特徴とする電子バラスト保護のシステムを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の前出及び他の特徴及び利点は、添付の図面に関連して読まれる、現在のところ好ましい実施例の以下の詳細な記載から明らかとなるであろう。詳細な記載及び図面は、特許請求の範囲などにより定義される本発明の適用範囲を限定するものではなく、本発明の単なる説明に過ぎない。
【００１７】
図２及び３は、同じ要素に関して図１の参照番号と同じ番号を付与された図であって、本発明に従って作られたバラスト誤配線保護を伴う電子バラスト回路の回路図である。バラスト誤配線保護は、主電圧接続部１０３又は電子バラスト出力部１２５での配線が取り付けの間に誤って接続された場合に、電子バラストを保護する。
【００１８】
図２は、受動的なバラスト誤配線保護を伴う電子バラスト回路の実施例である。バラスト誤配線保護は、低電圧電源１１４がＤＣバス１１２から分離されるように、電子バラスト入力部で低電圧電源１１４を接続することにより達成される。電子バラスト入力部は、ＤＣバス１１２の前の、主電圧１０２へ動作的に接続された電子バラスト２００の如何なる場所としても定められる。表される実施例で、低電圧電源１１４は、ダイオードブリッジ−ＤＣ／ＤＣ変換器接続部１０９で電子バラスト入力部へ接続されている。代替の実施例で、低電圧電源１１４は、主電圧接続部１０３又はＥＭＩフィルタ−ダイオードブリッジ接続部１０７へ接続される。
【００１９】
電子バラスト２００が、主電圧接続部１０３が主電圧１０２へ接続されることにより、正確に接続される場合に、低電圧電源１１４は、電子バラスト入力部から電力を供給される。電子バラスト２００が、例えば電子バラスト出力部１２５を主電圧１０２へ接続すること等によって、取り付けの間に不正確に接続された場合には、低電圧電源１１４は主電圧１０２から電力を受けず、制御回路１１６は電源を切られたままであり、インバータ１２０は切り替わらない。これは、インバータ１２０のＭＯＳＦＥＴＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４及びフィルタ回路１２８を介して主電圧１０２を短絡することを防いで、電子バラスト２００への損傷を防ぐ。
【００２０】
図３は、能動的なバラスト誤配線保護を伴う電子バラスト回路の実施例である。バラスト誤配線保護は、電子バラストを監視して、期待される指示が検出されない場合に電子バラストを停止させることにより達成される。
【００２１】
一実施例で、接続センサとしての入力センサ３０２は、電子バラスト入力部へ接続されている。電子バラスト入力部は、ＤＣバス１１２の前の、主電圧１０２へ動作的に接続された電子バラスト２００の如何なる場所としても定められる。表される実施例で、入力センサ３０２は、主電圧接続部１０３で電子バラスト入力部へ接続されている。代替の実施例で、入力センサ３０２は、ＥＭＩフィルタ−ダイオードブリッジ接続部１０７又はダイオードブリッジ−ＤＣ／ＤＣ変換器接続部１０９へ接続される。入力センサ３０２は、望むように、電圧センサ又は電流センサでありうる。入力センサ３０２は、制御回路１１６へ接続センサ信号としての入力センサ信号３０４を供給する。
【００２２】
電力が電子バラスト３００へ印加される場合に、入力センサ３０２は、例えば入力電圧又は入力電流などの電子バラストパラメータに関し電子バラスト入力部を監視し、制御回路１１６へ入力センサ信号３０４を供給する。制御回路１１６は、入力センサ信号３０４が期待される接続センサ信号であるかどうかを判断する。期待される接続センサ信号は、起動時に現れる信号であり、電子バラスト入力部での電圧又は電流を示す。電子バラスト３００が適切に接続されている場合には、入力センサ信号３０４は、主電圧１０２が電力を供給していることを示し、接続センサ信号には信号が現れる。電子バラスト動作は、継続することを認められる。電子バラスト３００が、例えば主電圧接続部１０３をランプ１２４へ接続する等、誤配線されている場合には、入力センサ信号３０４は出力を示さない。期待される接続センサ信号は信号が現れることを示し、一方、接続センサ信号は信号が現れないことを示すので、制御回路１１６は、誤配線が生じたと判断して、電子バラスト３００を停止させるようインバータ１２０を停止させる。電子バラストパラメータが期待される電子バラストパラメータでない場合には、電子バラストは、電子バラスト部品への損傷を防ぐよう停止する。
【００２３】
代替の実施例で、接続センサとして出力センサ３０６が電子バラスト出力部１２５へ接続される。出力センサ３０６は、望むように、電圧センサ又は電流センサでありうる。出力センサ３０６は、制御回路１１６へ接続センサ信号としての出力センサ信号３０８を供給する。
【００２４】
電力が電子バラスト３００へ印加される場合に、出力センサ３０６は、例えば出力電圧又は出力電流などの電子バラストパラメータに関し電子バラスト出力部１２５を監視し、制御回路１１６へ出力センサ信号３０８を供給する。制御回路１１６は、出力センサ信号３０８が期待される接続センサ信号であるかどうかを判断する。期待される接続センサ信号には信号が現れず、起動時に電子バラスト出力部１２５に電圧又は電流が存在しないことを示す。電子バラスト３００が適切に接続されている場合には、出力センサ信号３０８は、起動時に電子バラスト出力部１２５に電力がないことを示し、接続センサ信号には信号が現れない。電子バラスト動作は、継続することを認められる。
【００２５】
電子バラスト３００が、例えば電子バラスト出力部１２５を主電圧１０２へ接続する等、誤配線されている場合には、出力センサ信号３０８は出力を示す。期待される接続センサ信号は信号が現れないことを示し、一方、接続センサ信号は信号が現れたことを示すので、制御回路１１６は、誤配線が生じたと判断して、電子バラスト３００を停止させるようインバータ１２０を停止させる。電子バラストパラメータが期待される電子バラストパラメータでない場合には、電子バラストは、電子バラスト部品への損傷を防ぐよう停止する。
【００２６】
他の代替の実施例で、第１の接続センサとしての入力センサ３０２は電子バラスト入力部へ接続され、第２の接続センサとしての出力センサ３０６は電子バラスト出力部１２５へ接続されている。入力センサ３０２は、第１の接続センサ信号としての入力センサ信号３０４を制御回路１１６へ供給し、出力センサ３０６は、第２の接続センサとしての出力センサ信号３０８を制御回路１１６へ供給する。制御回路１１６は、入力センサ信号３０４又は出力センサ信号３０８が起動時にその期待される状態にない場合に、電子バラスト３００を停止させるようインバータ１２０を停止させる。これは、入力センサ信号３０４及び出力センサ信号３０８の両方が、電子バラスト動作が認められる前に、それらの期待される状態にならなければならないように、適切な配線取り付けの更なる確かさを提供する。
【００２７】
図４は、同じ要素に関して図１の参照番号と同じ番号を付与された図であって、本発明に従って作られたバラスト点灯保護を伴う電子バラスト回路の回路図である。起動中の点灯電圧は、一連の点灯電圧パルスを有する。この一連の点灯電圧パルスは、電子バラストでの部品温度を制限して、電子バラストを保護するように調節される。
【００２８】
一実施例で、温度センサ４０２は、例えば共振インダクタＬＲなどのバラスト部品の温度を監視して、部品温度信号４０４を制御回路１１６へ供給するよう設けられる。部品温度は、バラスト部品、又はバラスト部品の近くの回路基板上で監視されうる。制御回路１１６は、部品温度に応答して電子バラスト出力部１２５での一連の点灯電圧パルスのタイミングを調節するようインバータ１２０の動作を調節する。タイミング調節は、以下の図５の記載に関連して更に論じられる。温度センサ４０２は、通常、正又は負の温度係数を伴う半導体温度センサであり、熱伝導エポキシによりバラスト部品に、又はその近くに取り付けられる。
【００２９】
代替の実施例で、電圧センサ４０６が、起動中に電子バラスト出力部１２５で点灯電圧を監視して、制御回路１１６へ供給される点灯電圧信号４０８を発生させるよう設けられる。バラスト取り付け後の最初の起動時に、制御回路１１６は、必要とされる点灯電圧に対応する初期出力周波数を保つ。必要とされる点灯電圧は高電圧であって、共振回路１２６の基本周波数で、又は、例えば三次高調波周波数などのより高次な高調波周波数で生ずるべきであるが、部品の許容範囲及びケーブル容量に起因して基本又はより高次の高調波周波数から実際には変動している電圧である。初期出力周波数は、設置された電子バラストに対して決定されるので、不確かさは明らかにされる。初期出力周波数が知られると、インバータの制御回路１１６制御により設定されるその後の起動のための点灯電圧は、例えば初期出力周波数の１０％といった所定の割合を加えた初期出力周波数で開始する。制御回路１１６は、ランプを起動するよう、所定の割合を加えた初期出力周波数から出力周波数を徐々に下げる。
【００３０】
他の代替の実施例で、電圧センサ４０６は、制御回路１１６へフィードバックを提供するために使用される。電圧センサ４０６は、出力周波数が、例えば、必要とされる出力電圧が発生すると期待されるところの出力周波数の所定の割合である開始出力周波数から徐々に下がる場合に、点灯電圧を監視する。出力周波数の低下は、点灯電圧が必要とされる点灯電圧に達する場合に停止される。出力周波数は、必要とされる点灯電圧で点灯電圧を保持するよう、点灯電圧信号４０８により示される点灯電圧に応答して制御回路１１６によって調節される。電圧センサ４０６の使用から制限されたスイープは、より長いスイープと、起動の試みの失敗による周期の繰り返しとに起因する過剰加温からバラスト部品を保護する。
【００３１】
更なる他の代替の実施例で、電圧センサ４０６は、制御回路へ点灯指示を供給するために使用される。ランプ電流センサ（図示せず。）は、ランプ１２４へのランプ電流を監視し、制御回路１１６へランプ電流の指示を供給する。制御回路１１６は、点灯電圧及びランプ電流に基づいて、点灯成功を示すランプ絶縁破壊を検出する。電子バラスト４００は、点灯成功を確実にするよう、ランプ絶縁破壊の後の第１の期間の間に電子バラスト出力部１２５で、通常は２０ｋＨｚを上回る周波数で、高周波電流を発生させ続ける。第１の期間は、５００ミリ秒の長さが可能であり、通常は５０ミリ秒である。第１の期間の後、電子バラスト４００は、電子バラスト出力部１２５で、通常は５００Ｈｚを下回る周波数で、低周波電流を発生させる。一実施例で、電子バラスト４００は、ランプ電圧及びランプ電流が、ランプが、ランプ絶縁破壊後の、例えば１０秒といった第２の期間内に消灯されたことを示す場合に、電子バラスト出力部１２５で点灯電圧を発生させる。これは、前の起動が失敗した場合に点灯プロセスを再開する。
【００３２】
図５は、前出の図４と同様のバラスト点灯保護を伴う電子バラストのランプ点灯電圧トレースである。ランプ点灯電圧は、電子バラストで部品温度を制限するよう調節される一連の点灯電圧パルスを含む。
【００３３】
図５は、点灯電圧対時間の例となるトレースであり、第１の点灯電圧パルスの連続と、第２の点灯電圧パルスの連続とを示す。第１の連続５００は、パルス部５０２及び停止部５０４部を含む。パルス部５０２は、更に、電圧スペース５０８と交互になっている点灯電圧パルス５０６を含む。同様に、第２の連続５１０は、パルス部５１２及び停止部５１４を含み、パルス部５１２は、電圧スペース５１８と交互になっている電圧パルス５１６を含む。一連の点灯電圧パルスは、ランプが点灯するまで起動の間続く。一連の点灯電圧パルスは、通常、多数の点灯電圧パルスである。
【００３４】
一連の点灯電圧パルスのタイミングの範囲の例は、点灯電圧パルス５０６の夫々の存続期間に関して０．０１から３．００秒であり、標準値は０．９０秒であり、電圧スペース５０８の夫々の存続期間に関して０．０１から３０秒であり、標準値は６秒であり、パルス部５０２の存続期間に関して０．０１から１００秒であり、標準値は２０秒であり、停止部５０４の存続期間に関して３０から３００秒であり、標準値は３００秒である。点灯電圧パルス５０６の夫々及び電圧スペース５０８の夫々の存続期間は、例えばインダクタコアの温度などの部品温度が部品温度故障限界を超えることを防ぐよう選択される。停止部の存続期間は、電子バラスト部品が冷めることを可能にするよう選択される。当業者には明らかなように、特定のバラストのタイミングは、例えば、使用される電子バラスト部品、出力、筐体の換気、熱伝達特性、分離、及び予測される環境といった、特定のバラスト設計の特徴に依存する。タイミングは、１つの連続から次の連続へと一定に保たれうるか、あるいは望むように変更されうる。
【００３５】
点灯電圧パルスパラメータ、即ち、点灯電圧パルス、電圧スペース、パルス部、及び停止部の存続期間は、特定の状況で一連の点灯電圧パルスのタイミングを調節するために使用されるべき選択値群として集められうる。例えば、部品温度が部品温度故障限界から離れた温度帯にある場合に、一連の点灯電圧パルスのタイミングは、点灯電圧パルスパラメータの範囲の下限に設定された第１の値でありうる。部品温度が部品温度故障限界の近くの温度帯にある場合に、一連の点灯電圧パルスのタイミングは、点灯電圧パルスパラメータの範囲の上限に設定された第２の値でありうる。部品温度が部品温度故障限界を上回る温度帯にある場合に、点灯電圧は、バラスト部品を保護するよう停止されうる。
【００３６】
一連の点灯電圧パルスは、電子バラストで部品温度を制限するようタイミングを調節される。一実施例で、タイミングは、特定の電子バラスト設計に関して計算され、タイミングは、バラストの耐用年数の間、同一に保たれる。代替の実施例で、タイミングは、例えば部品温度などの電子バラスト測定値に応答して動的に調節され、タイミングは所定の起動の間に変更可能である。他の代替の実施例で、タイミングは、前の起動、又は前の一連の起動の間の性能に基づいて、１のランプ起動から他へと調節可能である。
【００３７】
本願で開示される発明の実施例は、現在のところ好ましいと考えられる一方で、様々な変更及び変形を本発明の適用範囲を損なわない範囲内で行うことが可能である。本発明の適用範囲は特許請求の範囲に示され、均等の意義及び範囲の中にある全ての変更は本発明の適用範囲に含まれると解される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】例となる電子バラスト回路の回路図である。
【図２】本発明に従って作られたバラスト誤配線保護を伴う電子バラスト回路の回路図である。
【図３】本発明に従って作られたバラスト誤配線保護を伴う電子バラスト回路の回路図である。
【図４】本発明に従って作られたバラスト点灯保護を伴う電子バラスト回路の回路図である。
【図５】本発明に従って作られたバラスト点灯保護を伴う電子バラストのランプ点灯電圧トレースである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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