(57)【要約】  本発明は、（ｉ）整流器ブリッジ回路と、（ｉｉ）インダクタ、ダイオード及びコンデンサによって構成された回路によって充電する電解コンデンサを含む力率補正（ＰＦＣ）回路網と、（ｉｉｉ）整流直流電圧を高周波電流交流電圧に変換する切換式インバータ回路とを含む、ガス放電ランプを動作させるための電子安定器を開示する。電子回路は、前述の電子素子上で切り換わって（ＰＦＣ）回路に回路網から連続的にエネルギーを消費させるスイッチを有し、電解コンデンサは、インダクタにエネルギーが蓄積されていない場合でも、インダクタとダイオードを介して、整流器ブリッジの電圧に接続されたままである。蓄積コンデンサから、インバータは、一定電圧と雑音なしに電力供給され、インバータは、発光負荷に適切に電力供給することができる。
2014526789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ランプを動作させる電子回路であって、
ａ．交流電源に接続された整流器ブリッジと、
ｂ．蓄積フィルタリングコンデンサを含み、前記整流器ブリッジの出力に接続された力率補正（ＰＦＣ）回路網と、
ｃ．スイッチング素子を含み、前記ＰＦＣ回路網の出力に接続されたインバータと、
ｄ．前記スイッチング素子を制御するために、前記放電ランプ電流からの電流信号と前記蓄積フィルタリングコンデンサの電圧とを受け取り処理する制御モジュールとを含み、
前記ＰＦＣ回路網と前記インバータが、前記スイッチング素子を共用し、
前記蓄積フィルタリングコンデンサが、直流条件下で前記整流器ブリッジに恒久的に接続された電子回路。
【請求項２】
前記回路が、同一スイッチング素子を共用する複数のＰＦＣ回路網を有する、請求項１に記載の電子回路。
【請求項３】
前記回路が、前記同じスイッチング素子を共用する複数のインバータを有する、請求項１に記載の電子回路。
【請求項４】
前記ＰＦＣ回路網が、インダクタとダイオードとを含み、前記ダイオードが、前記蓄積フィルタリングコンデンサの間で別のダイオードを介して前記スイッチング素子に接続された、請求項１に記載の電子回路。
【請求項５】
前記ＰＦＣ回路網が、更に、オフセット回路を含む、請求項４に記載の電子回路。
【請求項６】
前記オフセット回路が、電解コンデンサである、請求項５に記載の電子回路。
【請求項７】
負荷が、前記インバータの出力と直列である、請求項１に記載の電子回路。
【請求項８】
前記インバータが、フライバック型インバータ回路である、請求項１に記載の電子回路。
【請求項９】
前記インバータが、共振クラスＥインバータである、請求項１に記載の電子回路。
【請求項１０】
前記スイッチング素子が、トランジスタである、請求項１に記載の電子回路。
【請求項１１】
前記インバータが、共振インバータである、請求項１に記載の電子回路。
【請求項１２】
前記スイッチング素子、前記放電ランプ、及び前記蓄積フィルタリングコンデンサが、電流センサとして動作する低値抵抗器に接続された、請求項１に記載の電子回路。
【請求項１３】
前記整流器ブリッジが、ダイオードによって前記蓄積フィルタリングコンデンサから分離された、請求項１に記載の電子回路。
【請求項１４】
前記スイッチング素子の切り換え作用が、前記蓄積フィルタリングコンデンサの電圧充電を増大させる、請求項１に記載の電子回路。
【請求項１５】
前記蓄積フィルタリングコンデンサは、常に、前記スイッチング素子が開かれたときに正電圧を受ける、請求項１に記載の電子回路。
【請求項１６】
前記放電ランプが、蛍光灯である、請求項１に記載の電子回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光灯などのガス放電ランプ用の電子安定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光灯などのガス放電ランプは、一般に、その回路内に安定器を含み、安定器は、ランプの始動条件の生成に加えて、負荷への電流を制限する役割をする。初期電圧又は始動電圧は、持続電圧より高く、したがって、安定器は、様々な事象に対応し、電源網とランプ負荷を最も調和的かつ適切に処理することにより、負荷に電力を最大限伝送し続けるように設計されなければならない。放電ランプのインピーダンスは、遮断条件で無限値になる傾向があるが、ランプ内でガスがイオン化されてアークが生成された後で、ランプが始動するまでインピーダンスで変化し、インピーダンスがゼロになる傾向があり、したがって、電源網とランプの管との間に電流リミッタ素子が組み込まれ、これが、明らかに安定器が持つ役割である。
【０００３】
電子安定器は、典型的には、交流（ＡＣ）電圧を直流（ＤＣ）電圧に変換する整流器と、直流電圧をフィルタリングするフィルタ回路とを含む。フィルタ回路は、通常、エネルギー蓄積コンデンサを含む。また、電子安定器は、多くの場合、ブースタ回路を使用して直流電圧の大きさを増幅する。更に、力率補正手段を使用して安定器電流入力の総合高調波歪を減少させる安定器もある。そのような回路は、通常、高周波交流電圧における直流電圧を変換するスイッチングインバータと、高周波交流電圧を放電ランプの電極に結合するための比較的高インピーダンスを有する共振回路とを含む。
【０００４】
ガス放電ランプの電流品質の重要な指標は、ランプに流れる電流の電流波頂率（ＣＣＦ）である。ＣＣＦが高いとフィラメントが劣化し、その結果ランプの端部に炭酸飽和が生じ、ランプの寿命が短くなるので、ガス放電ランプは、低いＣＣＦを有することが望ましい。通常は、安定器回路内で、直流電圧のリップルを最小にするために比較的大きいコンデンサが使用されるが、これは、回路にとって幾つかの不都合を引き起こす。コンデンサは、電圧レベルが交流電圧の瞬時値より高ければ放電し、したがって、コンデンサは、線間電圧の各半サイクルの比較的短時間しか充電されない。したがって、最新技術の安定器は、コンデンサが充電している短時間に比較的大量の電流を得る。この結果、入力電流波形が歪んで、高調波が生じ、望ましくないレベルの総合高調波歪（ＴＨＤ）が生じる。
【０００５】
交流電源システムにおいて、電流又は電圧波形は、基本波と一連の高調波として表現することができる。そのような高調波は、電流又は線間電圧の基本周波数の多重周波数である特定の周波数を有する。具体的には、交流波の歪みは、基本周波数の整数倍の成分を有する。三相電源システムの中間スレッドの過熱を防ぐには、入力電流安定器の総合高調波歪（ＴＨＤ）が３３．３％未満であることが好ましい。ほとんどの場合、安定器は、安定器の入力電流の２０％未満の低い総合高調波歪を有することが望ましい。
【０００６】
安定器の入力電流の総合高調波歪（ＴＨＤ）を小さくし、安定器の力率を改善する１つの方法は、周知の力率補正回路を使用することである。この手法は、多すぎる構成要素による安定器の複雑さ、高コスト、及び高消費電力を含む幾つかの欠点を有する。安定器入力の総合電流高調波歪（ＴＨＤ）を小さくするもう１つの方法は、整流器とインバータとの間で生じた信号の谷を埋めるようとする回路の使用であった。このタイプの回路の欠点は、そのような回路の発振が大きくなる可能性があり、その結果、電流波頂率（ＣＣＦ）が大きくなり、ランプの寿命が短くなることである。
【０００７】
力率及び改善された高調波歪み（ＴＨＤ）を提供しようと努力する電子安定器を提供する先行技術の例は、特許文献１に記載されている。この特許は、Ｅ型インバータによって構成されたインバータ段にスイッチング素子を使用する回路を開示する。スイッチング素子が発振し始めると、この素子が、インバータ回路とダイオードＤ１に電流を廻す傾向があるので、インダクタンスＬ１に流れる電流が、電流変化を妨げようとする。そのような回路は、電解コンデンサＣ４の充電を保証するために、放電されたときにコンデンサを一時的に充電しようとすることが多い。この場合、スイッチング素子が開かれた半サイクルでは、コンデンサＣ２の両端に電圧がなく、Ｃ２がゼロまで放電され、これにより、半サイクルのコンデンサの使用によって回路の不安定性が大きくなる。この回路では、コンデンサが、単一半サイクルの場合、回路は、正味の変動をフィルタリングできず、そのため回路のリップルが大きくなる。これにより、電力値が制限され、実際に、図示された回路は、出力２６ワットのランプで動作する。
【０００８】
特許文献２は、複数の二次側を有する変圧器を含むインバータ回路を有する安定器を開示しており、二次側の１つは、蓄積コンデンサの高周波レベルの出力を再供給して谷を浅くするために使用される。二次巻線は、接続をインバータ回路と同時に共有する電子スイッチによって制御される。一次巻線は、コイル４２のノード９３６に直接至る二次巻線、コンデンサ４４及びインバータとして有するユニットに属するスイッチによって制御される。変圧器の１つは、抵抗器５８を介してダイオード５４に接続されてコンデンサ４８を充電する。コンデンサ４８は、抵抗器５８を介してダイオード５４の順方向で充電され、その放電は、ダイオード５２を介して、ダイオード８４０のカソードにあるノードから回路に行なわれる。回路構成は、コンデンサが半波サイクルで負荷をかけられるときにコンデンサの充放電サイクルにおいて非効率的であり、したがって、通電されない半サイクルで電圧がゼロに低下する。コンデンサ４８は、整流器ブリッジの波から生じる谷とリップルの一部分を小さくすることができるが、高調波歪み（ＴＨＤ）のレベルが著しく高くなる。
【０００９】
したがって、当該技術分野において、効率を高め、ＴＨＤを低くし、力率を低くする設計ソリューションを提供する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】「Electronic ballast with a high power factor」と題する米国特許出願２０１０／００３９０３８号
【特許文献２】「Single switch electronic dimming ballast」と題する米国特許第６，７８４，６２２号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、その好ましい実施形態において、（ｉ）交流ＡＣ入力電圧を直流ＤＣの整流電圧に変換するための整流回路と、（ｉｉ）インダクタ、ダイオード及びコンデンサによって適合された回路を介して負荷がかけられる電解コンデンサ（又は、他のエネルギー蓄積装置）を含む力率補正（ＰＦＣ）回路網と、（ｉｉｉ）放電ランプに取り付けられた電極を有し、直流の整流電圧を高周波交流に変換する切換型インバータ回路とを含む、ガス放電ランプを動作させるための電子安定器を開示する。電子回路は、前述の素子上で切り換わってＰＦＣ回路網を供給電圧波にしたがって継続して電力を消費させるスイッチング素子を有し、インダクタにエネルギーが蓄積されていない場合でも、電解コンデンサが、インダクタとダイオードを介して整流器ブリッジの電圧に接続されたままである。スイッチは閉じられた後、この場合は逆極性のダイオードによって分離されるので、コンデンサの充電に影響を及ぼさず、スイッチが開かれたとき、インダクタは、ダイオードを介して、ブリッジ電圧に近い電圧レベルまで既に充電されたコンデンサに蓄積エネルギーを放出する。力率補正（ＰＦＣ）回路網は、コンデンサとインダクタの電荷を交互に制御し、その結果、回路網エネルギーの恒久かつ高調波の消費が行われる。インバータは、発光負荷への適切な電力供給を可能にする比較的一定の電圧を有し雑音のない蓄積コンデンサによって電力供給される。
【００１２】
安定器は、更に、負荷回路内のランプの存在を検出するための回路を含む。センサは、低い値の抵抗器であり、発光負荷の値を識別する電圧降下が生成される。制御機構は、低値抵抗器で電圧レベルを測定する役割をし、負荷により、システム要件にしたがってデューティサイクルを操作することができる。したがって、本発明の電子安定器は、複数のガス放電ランプを最大電力伝送とより大きい効率で取り扱うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の電子安定器の一実施形態の簡略ブロック図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態の電子機構の図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態の変形の電子機構の図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態の変形の電子機構の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照すると、本発明の電子安定器（１）の電子段の簡略ブロック図が示される。安定器（１）は、回路網に接続された整流回路（２）を含み、回路網は、通常、周波数５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流電圧である。
【００１５】
装置が、接続され、結合され、電流に関して結合されたというとき、又は別の装置に接続されたというとき、装置は、電線によって直接接続されてもよく、あるいは、抵抗器、ダイオード、導体装置などであるがこれらに限定されない別の装置を介して接続されてもよく、この接続が、直列でも並列でもよい。
【００１６】
図１に戻ると、整流回路（２）は、交流入力電圧を全波整流電圧に変換する。整流回路（２）は、力率補正（ＰＦＣ）回路網（３）に接続される。力率補正（ＰＦＣ）回路網（３）は、整流波の谷を滑らかにするために回路の構成要素のうちの１つの負荷に遅延作用を生成する。次に、ＰＦＣ回路網（３）の出力端子が、インバータ回路（４）に接続される。インバータ回路（４）は、直流電圧を高周波整流交流電圧に変換する。インバータ回路（４）の出力端子は、本質的に、高周波正弦波電圧と、放電ランプ（５）を始動するための電圧利得とを提供する。
【００１７】
回路（１）は、発光負荷（５）の電流に関する一連のセンサ（６）と、ＰＦＣ回路網（３）上のセンサ（８）とを有し、これらのセンサは、出力電力を調整するために情報を負荷電流の制御回路（７）に提供する。
【００１８】
図２を参照すると、本発明の一実施形態の回路図が、様々なＰＦＣ回路網と共に示された。回路は、整流器ブリッジＢＲ１によって整流される交流電圧源によって電力供給される。整流信号は、参照番号２０で示され、きわめて深い谷を有する正弦波信号に対応することが分かる。第１のＰＦＣ段は、コンデンサＣ３によって定義され、コンデンサＣ３は、ダイオードＤ１に同様に直列に接続されたインダクタＬ６と並列に接続され、また電解蓄積フィルタコンデンサＣ４に接続される。この実施形態の電子回路は、回路網ＰＦＣ全体の制御を可能にするスイッチング素子Ｑ１によって切り替わる。図の要素の値と基準は、単に例示である。これらの値と基準は、様々な設計パラメータを最適化するように修正され得る。
【００１９】
負荷にＰＦＣ遅延作用を生成する回路網は、インダクタＬ２と、電解コンデンサＣ４とダイオードＤ２を介してスイッチング素子Ｑ１との間に接続されたダイオードＤ１で構成されてもよく、同様に負荷又は次のＰＦＣ段に遅延作用を生成するとがあることを理解されたい。
【００２０】
スイッチング素子Ｑ１が開かれた第１の振動位相では、電流は、整流器ブリッジの正ノードから、第１のＰＦＣ段（コンデンサＣ３、インダクタＬ６、ダイオードＤ１、及び電解コンデンサＣ４）に流れる。スイッチング素子Ｑ１が閉じた第２の振動位相では、電流は、整流器ブリッジＢＲ１の正ノードから、インダクタＬ２、ダイオードＤ２及びスイッチング素子Ｑ１を通ってグランドに流れる。スイッチング素子Ｑ１が開かれた後でインダクタＬ２に流れる電流は、流れたままになる傾向があり、その理由は、インダクタＬ２が、電流がダイオードＤ２に流れるのを妨げるのに十分な電力を磁界に蓄積し、これと反対に、コンデンサＣ３、インダクタＬ６及びダイオードＤ１で構成された回路に電流が流れ、これにより、電解コンデンサＣ４に負荷がかかるからである。
【００２１】
スイッチ素子Ｑ１は、金属酸化物半導体電界効果型トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）でよいが、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、又は他の一般的な制御可能導電装置でよい。
【００２２】
第１のＰＦＣ回路網（コンデンサＣ３、インダクタＬ６、ダイオードＤ１及び電解コンデンサＣ４）において、コンデンサＣ３（電界）とインダクタＬ６（磁界）が短期間にエネルギーを交互に蓄積するので、コンデンサＣ３とインダクタＬ６の構成により、スイッチング素子Ｑ１を開閉する瞬間と比べて電解コンデンサＣ４の動作に遅延が起こる。電子素子のこの構成は、電解コンデンサＣ４の放電動作を、同じコンデンサＣ４の初期充電動作と比べてオフセットする傾向がある。リアクタンス素子Ｌ６、Ｃ３及びダイオードＤ１によって、それぞれの場（磁気と電気）で生じるオフセットによって、電解コンデンサＣ４に常に連続電源が提供された。
【００２３】
Ｌ６素子とＣ３素子は、Ｃ４の負荷のスイッチＱ１の動作に遅延又は位相差を導入し、Ｃ４は、リップル発生を防ぐフィルタ内の必須素子の１つである。前述のように、スイッチング素子Ｑ１が開かれたとき、インダクタＬ２は、Ｄ１を介してＣ４に蓄積されたエネルギーを放出し、回路を恒久的に接続したままにする。遅延によって、回路は、負荷が電力を必要とする瞬間の電力安定性を提供することができ、特にインダクタＬ２と整流器ＢＲ１は、コンデンサＣ４に負荷容量を提供し、したがって回路の要件を提供する。これは、放電ランプの出力電圧の安定性を高め、変動を小さくし、高調波を少なくし、これらは全て、単一スイッチング素子Ｑ１の作用によるものである。この効果は、参照番号２１で示されたＰＦＣ回路の出力ノードで反映させることができ、この出力ノードには、参照番号２０で示されたＢＲ１の正ノードの出力信号と比較して、滑らかでフィルタリングされた信号が示される。
【００２４】
本発明の回路は、ＰＦＣ回路網によって提供される遅延によって、それぞれのインバータ回路と１つだけのスイッチＱ１を含む複数のＰＦＣ回路網段の同時動作を可能にする。また、異なる電源負荷を有する様々な放電ランプと共に、スイッチング素子Ｑを新しい等価回路網の要件に合わせる追加のＬ−Ｃ分岐を、直列又は並列接続で配置してもよい。ＲＣ値は、周波数応答が最も低くかつ力率が最も高くなるように計算されなければならない。ほとんどの場合、高調波歪みが低レベルになり力率が１に近づくように、新しい段のサイジングは、電解コンデンサＣ４をより低い値に設定し、第２段により高い値を有する第２の電解コンデンサＣ７（図２による）の使用を必要とする。
【００２５】
図２に示された実施形態は、２つのＰＦＣ段を有する。第１段は、蓄積フィルタリング電解コンデンサＣ４との接続点を介して第２段に直列に接続される。第１段は、インダクタＬ４，Ｌ５、ダイオードＤ５及びコンデンサＣ７によって適合された補正回路（ブースト型回路）のプレフィルタリング電圧を提供する。第２段で、インダクタＬ５は、ダイオードＤ５のアノードに新しい遅延作用を成し、前の段と比較して応答をオフセットする。この構成は、単一のスイッチング素子により、２つの異なる段、即ちｉ）ＰＦＣ回路網とｉｉ）インバータ回路を処理することができる。また、当業者が分かるように、スイッチング素子は、フィルタリング、力率補正及び改善された周波数応答に寄与する追加の段に作用してもよい。
【００２６】
本発明で、回路の一部分がブースト型回路であると述べるとき、このブースト型回路は、インダクタを介し半導体スイッチによって切り替えられる整流器ブリッジに対応することを理解されたい。図２に示された回路の第２段で、スイッチＱ１が閉じられたとき、電流が、インダクタＬ４内に生じ、インダクタＬ５を介したスイッチＱ１が、電解コンデンサＣ７の充電を可能にする。スイッチＱ１が開かれた後で、Ｌ４の残留電流が、その磁界で残留エネルギーを提供し、インバータ回路に渡す。第２のＰＦＣ段の構成は、スイッチング素子Ｑ１が開閉するときと比較して電解コンデンサＣ７の動作の遅延を提供する。素子のこの構成は、電解コンデンサＣ７の放電動作を、同じコンデンサＣ７の初期充電に対してオフセットする。第１段ＰＦＣの遅延と同じように、この第２段で、リアクタンス素子Ｌ４とダイオードＤ４が常に電解コンデンサＣ７に連続電力を提供し、即ち、ＰＦＣ回路上に、Ｃ４のリップルより低いリップルを有する直流状態を生成し、より高い安定性を提供する。これは、参照番号２２によって表わされたコンデンサＣ７の接続ノードに確認することができ、前のノード２１にある谷より浅く深い谷を有する信号が示される。
【００２７】
本発明の別の特徴は、回路が決して電力を失わず、むしろ回路が直流条件下で恒久に接続されることである。即ち、スイッチング素子Ｑ１の切り替えの際、回路は、常に、ｉ）スイッチが発振しなかったときには整流回路によって、またｉｉ）スイッチを閉じた後で開かれるＰＦＣ回路網のＬ−Ｃ構成によって、電気的に支援される。スイッチＱ１が動作しない時間間隔で、コンデンサＣ４は、インダクタＬ６とダイオードＤ１を介して全波ブリッジ整流器ＢＲ１から事前に負荷がかけられる。具体的には、電解コンデンサＣ４は、全波整流器ＢＲ１の正ノードにおける電圧値に対応する直流電圧値を受け取る。したがって、スイッチＱ１が閉じられたとき、コンデンサＣ４は、ダイオードＤ１のために、スイッチＱ１を閉じることによって影響を受けない負荷を有する。また、スイッチＱ１が開かれたとき、電解コンデンサＣ４は、更に、直列に接続された素子Ｌ６〜Ｃ３の電気的支援を受ける。これにより、回路が、高調波のレベルを低くし、より高電力を提供することが可能になる。
【００２８】
引き続き図２を参照すると、第２のＰＦＣ回路網の出力に接続された最終段は、１つ又は複数の放電ランプを動作させる高周波電圧を提供する直列のコンデンサＣ２とインダクタＬ１にある。この実施形態では、Ｒ７は、放電ランプを表わし、Ｒ３は、後述されるような制御回路に負荷情報を提供する検出抵抗器を表わす。高周波電圧は、参照番号２３によって表わされた放電ランプＲ７に表示されてもよい。
【００２９】
本発明の回路は、負荷又は放電ランプが取り外された場合に、回路が、ランプの２端子の接続しか必要とせず、先行技術が必要とするような４端子の接続を必要としないので、電力を消費しなくなるという利点を提供する。放電ランプのフィラメントが切れた場合は、フィラメントが回路内の必須経路ではないので、ランプは消えず点灯し続ける。これは、また、ブート時間中に立ち上げる負荷の出力電圧を変化させることによってデューティサイクルを大きくする可能性を提供し、しばらくしてデューティサイクル、周波数信号又はこの両方の組み合わせを修正することによって電圧が維持電圧まで下げられる。
【００３０】
本発明の回路は、システム内のランプの存在を監視し、負荷インピーダンスを検出する従来の制御モジュールを提供し、これによりブートと維持に必要な電圧を提供する。制御モジュールは、プログラムに基づいて、放電ランプのブートを保証するために指定又はプログラムされた時間だけデューティサイクルを大きくすることを判断することができる。制御モジュールは、電流センサによってブートを検出した後で、デューティサイクル及び／又は周波数をランプへの最大電力伝送に適合する維持条件に調整する。制御モジュールは、パルス幅及び周波数の変更に過ぎない「変位変調（displacement modulation）」と呼ばれるモードで構成されてもよい。
【００３１】
制御モジュールは、プログラミング機能、アナログ及びデジタル入力及び出力を有する任意のタイプの電子コントローラでよい。制御モジュールは、ＰＳｏＣレベル３又は５と呼ばれる集積回路、又はＳｍａｒｔＦｕｓｉｏｎ集積回路によって構成できることが好ましい。このモジュールは、負荷の電流フィードバック信号、スイッチＱ１を通る電流、及び電解コンデンサＣ４の入力電圧に基づいて、ランプが始動したかどうかを判断する。図２に示された好ましい実施形態では、制御モジュールは、ランプをブートするためにデューティサイクルを２２％から６６％に変更し、更に、スイッチＱ１のゲートに電力供給する発振器の周波数をブートに寄与するように変更することができる。この実施形態では、維持周波数は、約５５ｋＨｚであり、維持条件は２２％〜３３％のデューティサイクルである。周波数の変更は、放電ランプＲ７の出力電圧が維持レベルになるように行われるが、様々なランプ基準に対して自動調整される。
【００３２】
前述のように、制御モジュールは、デューティサイクルを大きくすることができ、また負荷の出力電圧を高めランプを点灯させるように周波数を変更することができる。モジュールは、インピーダンスの変化を検出することにより維持負荷電圧に応じて任意のタイプのランプのブートを可能にし、それにより、デューティサイクルを修正することができ、また負荷電圧支援の出力電圧を増減することができる。制御モジュールは、検出抵抗器Ｒ４に流れる電流が設定電圧範囲に対応する場合に、操作パラメータの範囲内で比較するときに、存在する負荷の種類を決定することができる。
【００３３】
制御モジュールは、センサ素子Ｒ４に流れる負荷電流と、電解コンデンサＣ４の両端の電圧とを解析し、これらのフィードバック値に基づいて、電圧を調整しデューティサイクルを変化させることにより出力電力を決定し、電流波形を変形させずにシステムの高調波を増大させないようにする。制御モジュールが、しばらく負荷の存在を読み取ることができない場合、モジュールは、デューティサイクルを大きくして、更にブートを生成するために十分に周波数を変化させることができる。検出したばかりのセンサ素子Ｒ４は、電流の増大によるブート信号を送り、制御モジュールは、システムが適切に保持又は維持動作するのに必要なデューティサイクルと周波数の調整を行う。次に、制御モジュールは、ランプをブートするために生成されたデューティサイクル及び周波数の設定をモジュール内に含まれる情報と比較し、どのタイプのランプが回路に接続されたかを決定し（例えば、回路が、３２ワットのグループＴ８、１７ワットのＴ８ランプ、又は４０ワットのランプＦ４０  Ｔ  １２などに対応するかどうかを決定することができ）、接続された各タイプの負荷の電圧、高調波歪み（ＴＨＤ）、及び力率の値を最適化するのに必要な調整を行う。
【００３４】
図３を参照して、本発明の回路の別の実施形態を説明する。インダクタＴＲ１は、増幅用と回路保護（フライバック型）のための存在する。電解コンデンサＣ４は、整流器ブリッジＢＲ１の正ノードから分離され、スイッチング素子Ｑ１が閉じられたときに、Ｌ２、Ｄ２、スイッチＱ１及びグランドによってブリッジの正ノードへの経路が生成される。他の半サイクルで、スイッチＱ１が開かれたとき、電解コンデンサＣ４が、Ｄ１を介して充電され、回路により放電され、逆極性によってダイオードＤ１による放電が不能にされる。反転段で、コンデンサＣ３は、負荷上の信号フィルタリング用の素子を表わすが、任意選択であり、負荷と並列でもよく並列でなくてもよい。更に、安定器回路は、Ｒ５を介して直列に接続されたランプＲ７の状態（オン／オフ）を検出する。ランプ点灯を表わす電流が検出される場合、Ｒ５と制御ユニットを介した回路は、ランプに通電するためにデューティサイクルを短期間で素早く大きくし、電流を増やしＲ５によって検出するインピーダンス特性を変化させて、信号を制御ユニットに送る。次に、制御モジュールは、デューティサイクルを、電圧を維持点まで下げるレベルまで低下させる。
【００３５】
スイッチＱ１が開閉されたとき、電解コンデンサＣ４の電圧を高める残留電流が生じ、回路によって処理されるデューティサイクルに応じて電圧乗数が生成される。デューティサイクルがきわめて低い場合、制御モジュールは、放電する時間をコンデンサに提供する。これと反対に、デューティサイクルが高い場合（例えば、６６％以上）、回路は、コンデンサの完全な放電を可能にしない。高いデューティサイクルが使用されるとき、Ｃ４の電圧は高い。共振回路分岐のそれぞれの電圧がほぼゼロのとき、各リアクタンスの両端の電圧はきわめて高く、ランプがブートすることができる。ランプが点灯した後、分岐は共振条件を出て、維持電圧を生成するために結合を変化させる。
【００３６】
図４を参照し、本発明の回路の別の実施形態について説明する。この回路では、抵抗器Ｒ６及びＲ８は、低い電圧低下値を生成してランプＲ７上の電流を検出する低値抵抗器である。これらの抵抗器は、負荷電圧に生じる変化を読み取る。整流器ブリッジの正ノードは、スイッチのドレインに接続される。ダイオードＤ３は、インバータブリッジ内の電流の流れを妨げるように逆接続される。インバータは、ダイオードＤ２によって回路の残りの部分から分離されたスイッチ素子としてスイッチＱ１を有する。この構成は、負荷Ｒ７と並列なコンデンサＣ６を有するクラスＥインバータであり、設定によって、渦電流をフィルタリングし、回路の応答を改善する。
【００３７】
本発明が、以上説明し図示された実施形態に限定されないことを理解されたい。当業者は、本発明の趣旨から逸脱しない多数の変形及び修正を行うことができ、本発明が、添付の特許請求の範囲によってのみ定義されることを理解するであろう。
【符号の説明】
【００３８】
２  整流回路
３  ＰＦＣ回路網
４  インバータ回路
５  発光負荷
６  センサ
７  制御回路
８  センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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