(57)【要約】  位相カット動作電圧を用いてＬＥＤユニット等の少なくとも１つの照明ユニットを動作させるための回路装置１、検出回路５０、７０、及びＬＥＤ駆動回路１００、１１０が開示される。回路装置１は少なくとも、前述の電源機構から位相カット動作電圧を受け取るための入力部６、及び／又は前述の少なくとも１つの照明ユニットに接続するための出力部７と、前述の電源機構の位相カット動作を判定し、前述の位相カット動作後２００μｓ〜７００μｓの遅延時間内に前述の電源機構から電流パルスを得て、位相カット電源機構を用いて前述のＬＥＤユニットの安定した動作をもたらすよう構成されたパルス注入回路とを含む。検出回路５０、７０は、前述の電源機構から位相カット動作電圧を受け取るための入力部６と、動作中に前述の位相カット電源機構に検出回路５０、７０と並列に接続される並列ランプ５７の有無を判定し、前述の並列ランプ５７の有無に応じて前述の駆動回路１００、１１０が通常動作モードないし併用モードに設定されるよう、前述の並列ランプ５７の判定に対応する併用性信号を前述のＬＥＤ駆動回路１００、１１０に与えるように構成されたランプ併用性検出器５２、７２とを少なくとも含む。
2015515717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相カット電源機構を用いて少なくとも１つの照明ユニットを動作させるための回路装置であって、
−前記位相カット電源機構から位相カット動作電圧を受け取るための入力部、及び／又は前記少なくとも１つの照明ユニットに接続するための出力部と、
−前記位相カット電源機構の位相カット動作を判定し、前記位相カット動作後２００μｓ〜７００μｓの遅延時間内に前記位相カット電源機構から電流パルスを得るパルス注入回路と
を少なくとも含む、回路装置。
【請求項２】
前記パルス注入回路が、
−前記入力部に接続され、前記位相カット電源機構の位相カット動作を判定する位相カットタイミング検出器と、
−前記位相カットタイミング検出器に接続され、前記位相カット動作に応答して遅延後にトリガ信号を提供する制御可能遅延ユニットと、
−前記トリガ信号の受信時に前記位相カット電源機構から２００μｓ〜７００μｓの遅延時間内に前記少なくとも１つの電流パルスを得るために、前記遅延ユニット及び前記入力部に接続される電流パルス注入器と
を含む、請求項１に記載の回路装置。
【請求項３】
前記遅延時間が２００μｓ〜５００μｓ、好ましくは２３０μｓである、請求項１又は２に記載の回路装置。
【請求項４】
前記位相カットタイミング検出器が、リーディングエッジ位相カット電源機構と共に動作し、前記位相カット動作は立上りエッジに対応する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の回路装置。
【請求項５】
前記遅延ユニットが、前記位相カット電源機構の前記位相カット動作と前記位相カット動作電圧の次のゼロ交差との間のオン時間に応じて前記遅延を更に設定する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の回路装置。
【請求項６】
前記遅延ユニットは、前記オン時間が増えるとき前記遅延を増やす、請求項５に記載の回路装置。
【請求項７】
前記遅延ユニットは、前記遅延時間が２ｍｓのオン時間では２００μｓ〜４００μｓの間にあり、５ｍｓのオン時間では５００μｓ〜６００μｓの間にあるように、前記オン時間が増えるとき前記遅延を増やす、請求項６に記載の回路装置。
【請求項８】
前記遅延ユニットは、前記オン時間が１ｍｓ〜５ｍｓ、好ましくは１ｍｓ〜４ｍｓの間にある場合にのみ前記トリガ信号を与える、請求項１乃至７の何れか一項に記載の回路装置。
【請求項９】
前記位相カット電源機構の前記位相カット動作と前記位相カット動作電圧の次のゼロ交差との間の前記オン時間を明らかにするために、前記位相カット動作電圧のゼロ交差タイミング情報を与えるために前記パルス注入回路に接続されるゼロ交差検出器を更に含む、請求項１乃至８の何れか一項に記載の回路装置。
【請求項１０】
前記入力部における前記電圧を示す電圧信号を与えるために前記パルス注入回路に結合される電圧検出回路を更に含み、前記パルス注入回路は、前記電圧信号に応じて前記遅延時間及び／又は前記電流パルスの振幅を設定する、請求項１乃至９の何れか一項に記載の回路装置。
【請求項１１】
前記パルス注入器が、前記パルスによって得られる前記電流を蓄積し、前記電流を前記少なくとも１つの照明ユニットに与えるためのバッファリング装置を含む、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の回路装置。
【請求項１２】
ランプ併用性検出器を有する検出回路を更に含み、前記ランプ併用性検出器は併用性信号を与えるために前記パルス注入回路に接続され、前記検出器は、前記併用性信号が前記並列ランプを知らせる場合にのみ前記電流パルスが生成されるように、前記回路装置と並列に前記位相カット電源機構に接続される並列ランプの有無を判定する、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の回路装置。
【請求項１３】
前記検出回路が、請求項２１乃至２７の何れか一項に従って構成される、請求項１２に記載の回路装置。
【請求項１４】
前記回路装置が、前記入力部及び前記出力部を含むＬＥＤ駆動回路であり、前記少なくとも１つの照明ユニットがＬＥＤユニットである、請求項１乃至１３の何れか一項に記載の回路装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れか一項に記載の回路装置と、前記回路装置の出力部に接続される少なくとも１つのＬＥＤユニットとを含む、ＬＥＤランプ。
【請求項１６】
位相カット動作電圧を与える電源機構と、前記位相カット電源機構に接続される請求項１５に記載の１つ以上のＬＥＤランプとを含む、照明システム。
【請求項１７】
電源機構から位相カット動作電圧を受け取るための入力部、及び／又は少なくとも１つの照明ユニットに接続するための出力部を含む回路装置を用いて少なくとも１つの照明ユニットを動作させる方法であって、
−前記位相カット電源機構の位相カット動作が判定され、
−前記位相カット動作後２００μｓ〜７００μｓの遅延時間内に前記位相カット電源機構から電流パルスが得られる、
方法。
【請求項１８】
コンピュータ上で実行されるとき、請求項１７に記載の方法を実行できるようにする、コンピュータプログラム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のコンピュータプログラムを含む、データキャリア。
【請求項２０】
−電源機構から位相カット動作電圧を受け取るための入力部と、
−動作中に前記位相カット電源機構に検出回路と並列に接続される並列ランプの有無を判定し、
−前記並列ランプの前記有無に応じて駆動回路が通常動作モードないし併用モードに設定されるよう、前記並列ランプの前記判定に対応する併用性信号を前記ＬＥＤ駆動回路に与える
−ランプ併用性検出器と
を少なくとも含む、前記ＬＥＤ駆動回路に接続するための検出回路。
【請求項２１】
前記ランプ併用性検出器が、前記検出回路を電源に前記接続した後の初期設定期間の持続時間にわたって動作可能である、請求項２０に記載の検出回路。
【請求項２２】
前記初期設定期間が、前記位相カット動作電圧の１半周期から２０全周期、好ましくは２半周期から１０半周期である、請求項２１に記載の検出回路。
【請求項２３】
前記併用性信号を受け取り、前記併用性信号を前記ＬＥＤ駆動回路に与えるために、前記検出器及び前記ＬＥＤ駆動回路に接続される記憶装置を更に含む、請求項２０乃至２２の何れか一項に記載の検出回路。
【請求項２４】
前記ランプ検出器が、前記入力部に接続され、前記併用性信号を前記位相カット動作電圧から求める電圧検出回路を含む、請求項２０乃至２３の何れか一項に記載の検出回路。
【請求項２５】
前記電圧検出回路が、
−位相カット動作電圧の微分係数を求め、
−前記微分係数を既定の勾配の波形と比較し、
−前記位相カット動作電圧の所与の時点における前記動作電圧の前記微分係数が前記既定の勾配の波形に実質的に一致しない場合、前記並列ランプの存在を知らせるために前記併用性信号を設定する、
請求項２４に記載の検出回路。
【請求項２６】
前記既定の勾配の波形が、正弦波動作電圧の前記波形の前記勾配に一致する、請求項２５に記載の検出回路。
【請求項２７】
前記ランプ併用性検出器が、
−前記入力部に接続され、前記位相カット動作電圧から前記位相カット電源機構の位相カット動作を判定する位相カットタイミング検出器と、
−前記入力部に接続され、前記位相カット動作電圧のゼロ交差タイミング情報を与えるゼロ交差検出器と
を含み、
前記ランプ併用性検出器は、前記動作電圧の検出された各ゼロ交差間で位相カット動作が判定される場合、前記並列ランプの前記存在を知らせるために前記併用性信号を設定する、
請求項２０乃至２６の何れか一項に記載の検出回路。
【請求項２８】
電源機構から位相カット動作電圧を受け取るための入力部を少なくとも含むＬＥＤ駆動回路に接続するための検出回路を用いて、接続されたランプを検出する方法であって、動作中に前記位相カット電源機構に前記検出回路と並列に接続される並列ランプの有無が判定され、前記並列ランプの前記有無に応じて前記ＬＥＤ駆動回路が通常動作モードないし併用モードに設定されるよう、前記並列ランプの前記判定に対応する併用性信号がＬＥＤ駆動回路に与えられる、方法。
【請求項２９】
コンピュータ上で実行されるとき、請求項２８に記載の方法を実行できるようにする、コンピュータプログラム。
【請求項３０】
請求項２９に記載のコンピュータプログラムを含む、データキャリア。
【請求項３１】
位相カット動作電圧を用いて少なくとも１つのＬＥＤユニットを動作させるためのＬＥＤ駆動回路であって、
−電源機構から位相カット動作電圧を受け取るための入力部と、
−前記少なくとも１つのＬＥＤユニットに接続するための出力部と、
−前記位相カット動作電圧に由来する動作電流を前記少なくとも１つのＬＥＤユニットに与えるために前記出力部に接続される、制御可能なパワーコンバータと
を少なくとも含み、
前記パワーコンバータは、通常動作モード及び併用モードの通流期間の持続時間にわたり前記位相カット電源機構から入力電流を反復的に得て、前記併用モードにおける前記通流期間は前記通常動作モードにおける場合よりも短い、ＬＥＤ駆動回路。
【請求項３２】
請求項２０乃至２７の少なくとも一項に記載の検出回路を更に含み、前記ランプ併用性検出器が、前記併用性信号に応じて前記駆動回路を前記通常動作モードから前記併用モードに設定する、請求項３１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項３３】
前記併用モードにおける前記通流期間の前記持続時間が、前記通常動作モードでの前記通流期間の前記持続時間の５０％未満である、請求項３１又は３２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項３４】
請求項３１乃至３３の何れか一項に記載のＬＥＤ駆動回路と、前記駆動回路の前記出力部に接続される少なくとも１つのＬＥＤユニットとを含む、ＬＥＤランプ。
【請求項３５】
位相カット動作電圧を与える電源機構と、前記位相カット電源機構に接続される請求項３４に記載の１つ以上のＬＥＤランプとを含む、照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明分野に関し、より詳細には位相カット電源機構を用いて照明ユニットを動作させるための回路装置、ＬＥＤランプ、照明システム、及び照明ユニットを動作させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、ＬＥＤベースの照明ユニットが多くの用途で使用されている。ＬＥＤの消費電力が低いこと及び寿命が長いことは、ＬＥＤを白熱灯やライトチューブ等の従来の光源に対する非常に有用な代替策にする。従って、新たに設計される照明機器がしばしばＬＥＤを利用するだけでなく、多くの市場でＬＥＤ製品が、例えば白熱光源やハロゲン光源等の他の光源を置換するために使用されている。これらの所謂据付製品は、既存の照明／電力供給システムと併用性がなければならない。
【０００３】
多くの照明システムトポロジにおいて薄暗い光が必要である。後者の場合、ランプと幹線との間に位相カット電源機構／調光器が通常配置される。ここでは、結果として生じる電圧の時間発展は（調光器によって作り出される）位相カット正弦波である。
【０００４】
トレーリングエッジ調光器及びリーディングエッジ調光器の２種類の位相カット調光器が適用され得る。両方の種類の調光器において、ランプ負荷に流れる電力を減らすために、正弦波の幹線電圧の一部が正弦の半周期の前部（リーディングエッジ調光器）又は後部（トレーリングエッジ調光器）から断たれる。所望の調光度に応じて、幹線電圧のより小さい又はより大きい部分が断たれるように、位相カットエッジのタイミングが調節され得る。
【０００５】
トレーリングエッジ調光器は、通常ＭＯＳＦＥＴベースであり、タイミング及びゼロ交差検出回路に給電する内部供給回路を含む。リーディングエッジ調光器は、典型的にはＴＲＩＡＣベースであり又は２つの逆並列接続されるサイリスタに基づき、負荷は典型的にはホールド電流を上回ってＴＲＩＡＣ内の電流を保つために十分に高くなければならない。
【０００６】
最新式の調光器は、白熱灯やハロゲンランプ等の従来の照明手段向けに設計され、それらと上手く機能するが、ＬＥＤランプは、同様の光束を発生させるためにそれらの従来のランプの電力の約１／５しか消費しないことにより問題が生じる。大幅に減らされた電力はエネルギの節約には有益だが、とりわけ単一の調光器に接続される複数のＬＥＤランプを動作させるとき、目に見える出力光のちらつき等、様々な種類の調光器において様々な問題を引き起こす。更に、リーディングエッジ調光器では、不足した負荷がＴＲＩＡＣ内の電流をホールド電流未満に引き下げる場合がある。これはＴＲＩＡＣが、「早期切断」とも呼ばれる非導電状態又は「切断」状態に設定されることを引き起こす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って本発明の目的は、位相カット電源機構に接続されるとき、具体的には複数のランプが同じ位相カット電源機構に接続されるときに、照明システムの構成とは無関係にＬＥＤランプの汎用性がある利用が可能であるように、ＬＥＤランプの動作を向上させるための回路装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、この目的は独立請求項による回路装置、検出回路、及びＬＥＤ駆動回路によって解決される。従属請求項は本発明の好ましい実施形態に関する。
【０００９】
本発明の基本概念は、特に複数のランプが位相カット電源機構に並列接続される、即ち位相カット調光器を含む構成では、位相カット動作後２００μｓ〜７００μｓの遅延時間内に前述の電源機構から電流パルスを得る場合に動作の安定性が高められ得るというものである。その結果、とりわけ目に見える出力光のちらつきが大幅に減らされ得る。
【００１０】
この基本概念は、以下「第１の種類のランプ」と呼ばれる現在入手可能な特定の種類のＬＥＤランプが、狭い通流期間中にエネルギを取り入れる原理を概して採用するという本発明者らの認識に基づく。狭い通流期間を有するランプによって作り出される負のｄＩ／ｄｔは、接続された位相カット調光器のＬＣ回路及び／又はランプのＥＭＩフィルタ内の振動を引き起こす。ランプに動作電力を与えるために位相カット調光器が使用される場合、その変化時に、この振動はＴＲＩＡＣの「早期切断」を引き起こし得る。調光器、とりわけリーディングエッジ（ＬＥ）型の調光器のコンテキストでは、「早期」又は「偶発的」切断という用語は、前述のＬＥ調光器のスイッチング装置、例えばＴＲＩＡＣが不所望の時点において、即ち入力交流電圧のゼロ交差よりも前に非導電状態に設定されることを指す。
【００１１】
上記の電流パルスを印加すると振動が減らされ、それにより調光器は接続状態に留まり、意図される通りに動作する。上述の目に見えるちらつきの低減の他に、本発明は「混合負荷」構成、即ち狭い通流期間を有するランプが、例えば前述の第１の種類のランプと並列接続される以下「力率改善ランプ」又は「第２の種類のランプ」と呼ばれる、広い通流期間中にエネルギを取り入れる原理を採用するランプと組み合わせられる構成において特に有利である。第２の種類のランプは、正しく動作するために広い全通流期間の間動作電力を概して必要とする。ここでは、（意図される）広い通流期間を有するランプへのエネルギ配給の早期の中断は、以下の障害、つまり調光器の（とりわけ全てのランプについて及び／又は半周期ごとに無作為であり若しくは同一でない）「早期切断」、浮遊（動作）電圧の揺らぎ、エッジ位置のジッタ、ゼロ交差検出機構の障害、及びランプにおける浮遊（動作）電圧の消滅のうちの１つを引き起こす場合があり、許容できない光出力及び／又は光学的ちらつきをもたらす。
【００１２】
このコンテキストでは、「狭い通流期間」及び「広い通流期間」という用語は、調光器の公称オン時間に比べて調光器を伝導状態に保つために、それぞれのランプが（位相カット電源機構／調光器のホールド電流を上回る）十分な電流を得る時間のパーセンテージに関する。リーディングエッジ（ＬＥ）型の調光器のオン時間は、調光器によって開始される位相カットエッジと位相カット交流動作（幹線）電圧の次のゼロ交差との間の時間に対応する。狭い通流期間を有する第１の種類のランプは、典型的には調光器の切断位相を示し、即ち調光器のＴＲＩＡＣが次のゼロ交差よりも前にオフに切り替わる。前述の第１の種類のランプの前述の切断位相は、勿論調光レベルに依存し得るが、交流動作電圧の半周期当たり典型的には０．５ｍｓ、好ましくは１ｍｓ、最も好ましくは１．５ｍｓよりも長い。第１の種類のランプ（狭い通流期間）は、調光器のホールド電流を上回る電流を得るオン時間の９５％未満、好ましくは８０％未満、最も好ましくは５０％未満のパーセンテージによって特徴付けられる。
【００１３】
狭い通流期間を有するランプは、典型的には入力部にピーク整流器を有する。しかし、この通流期間は、エネルギの取入れを最小限にするために「早期切断」を強制することによって意図的に狭めることもできる。或いは、又は加えて、前述の第１の種類のランプは、（任意選択的なピーク整流器により）著しい立下り、即ち強い負のｄＩ／ｄｔを有する立上りエッジ上の繰返しピーク電流（ＲＰＣ）によって特徴付けられ得る。
【００１４】
「広い通流期間」を示す第２の種類のランプは、調光器の切断を防ぐように、即ち入力交流電圧のほぼゼロ交差までＴＲＩＡＣを導電状態に保つように構成される。これは、前述の位相カット交流電圧の各周期又は半周期内でそれぞれのランプによって（ホールド電流を上回る）十分な電流を得ることによって大抵実現される。
【００１５】
典型的には、前述の第２の種類のランプは、例えば白熱灯に対応する（非）線形抵抗負荷として動作する。更に、リニアドライバを含むＬＥＤランプも前述の広い通流期間を示し得る。調光器のホールド電流を上回る電流をランプが得る時間のパーセンテージは、調光器のそれぞれのオン時間の典型的には９０％超、好ましくは９５％超、最も好ましくは９８％超である。
【００１６】
混合型、即ち最初の半周期内の狭い通流期間によって特徴付けられ、別の半周期内の広い通流期間によって特徴付けられるランプもある。前述の狭い通流期間の挙動及び／又は広い通流期間の挙動をランプが示す、不同数の半周期があっても良い。但し、前述の広い通流期間を半周期ごとにではないが、少なくとも１０半周期毎以上の頻度で適用するように対応するランプが構成され得る。前述の動作は、「意図される広い通流期間の動作」とも呼ばれる。本発明のコンテキストでは、かかるランプは第２の種類のランプである。
【００１７】
上述の現象に対処するために、狭い通流期間を有する同じグループ内の別のランプの負の電流スロープが発生している頃の瞬間に、入力電流／電圧内に追加の電流パルス又は「ブーストピーク」をもたらす、本発明の第１の態様による回路装置及びＬＥＤランプが提案される。
【００１８】
前述の追加のブーストピークが、ＬＥ調光器の立上りエッジ後の２００μｓ〜７００μｓの間、好ましくは約２３０μｓ後に与えられる場合、上述の振動の最もロバストな抑制、従って安定した光出力条件が得られることに本発明者らは気付いた。前述の第１の種類の少なくとも１つのランプが、単一の調光器上で前述の第２の種類の少なくとも１つのランプと組み合わせられる、即ち前述の「混合負荷」構成の場合、この追加のブースト電流が特に必要とされる。
【００１９】
前述の追加の電流パルスは、前述の第１の種類のランプによって引き起こされる調光器内の負のｄＩ／ｄｔを、前述の第１の種類のランプのＲＰＣの「末端位相」（tail phase）である最も重要な位相において正の又は少なくとも著しく低い負のｄＩ／ｄｔへと一時的に変える。これにより、調光器の偶発的切断が有利に回避され得るように、いつか起こり得る振動が防がれ又は少なくとも減衰される。
【００２０】
本発明の強みの１つは、本発明が、前述の調光器に接続するための（別個の）回路装置、対応する（駆動）回路を有するＬＥＤランプ、更には既存の電子装置、即ちマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、又は演算器のソフトウェア内にさえ実装され得ることである。
【００２１】
本発明による回路装置は、位相カット電源機構を用いて少なくとも１つの照明ユニット、具体的には低電力照明ユニットを動作させるために使用され得る。
【００２２】
このコンテキストでは、低電力照明ユニットとは、排他的ではないが好ましくは、固体光源（半導体光源）、例えば無機ＬＥＤ、有機ＬＥＤ、固体レーザ等のＬＥＤユニットを含む照明ユニットを指す。照明ユニットは勿論、直列接続及び／又は並列接続される前述の構成要素の複数を含むことができる。「低電力」という用語は、白熱電球等の従来の照明手段の消費電力と比較した照明ユニットの消費電力に関する。少なくとも１つの照明ユニットの消費電力は、好ましくは２０Ｗ未満、より好ましくは１５Ｗ未満、最も好ましくは１０Ｗ未満である。単一のＬＥＤ（又はごく少数のＬＥＤ）が動作される場合、特に低い値が適切である。但し、本発明は単一のＬＥＤを動作させることに限定されない。
【００２３】
位相カット電源機構は位相カット動作電圧を提供し、この位相カット動作電圧は、基本的には各波／周期（又は通常は各半波／半周期）の一部分がチョップされ又は断たれる正弦波電圧である。交流電圧のゼロ交差から開始し、このチョップされた部分は立上り部分又は立下り部分であり得る。
【００２４】
このコンテキストでは位相カット電源機構が「調光器」、例えば（位相カットのタイミングと一致する）チョップされる波（又は包絡線それぞれ）の部分がオペレータによって調節され得るという意味で、「位相点弧コントローラ」と呼ばれることもある位相カット調光器を通常含むが、この部分が一定であることも考えられる。何れにせよ、電圧（又は包絡線それぞれ）の時間発展は、各位相カット動作上で比較的急な下降又は上昇を示す。本発明においては、技術分野において既知の位相カットの技術が使用され得る。
【００２５】
本発明の回路装置は、前述の位相カット動作電圧を受け取るための入力部を含み、従って電源機構に接続するように適合され得る。加えて、又は或いは、この回路は少なくとも１つの照明ユニットに接続するための出力部を含むことができる。入力部及び出力部のそれぞれは、例えば半田付けによる永続的電気接続によって、又はプラグソケット接続等の脱着式接続によって形成され得る。当然ながら、言及した接続のそれぞれは切替可能であり得る。更に、これらの接続は間接的でも良いが、好ましくは直接的である。何れにせよ、これらの接続は少なくとも動作状態では導電性でなければならない。
【００２６】
本発明の回路装置は、前述の電源機構の位相カット動作を判定し、前述の位相カット動作後２００μｓ〜７００μｓの遅延時間内に前述の電源機構から電流パルスを得るように構成されるパルス注入回路を更に含む。このコンテキストでは「遅延時間」という用語は、位相カット動作、例えば立上りエッジと、電流パルスの極大又はピークとの間の時間を指す。立上りエッジは、好ましくは電圧がほぼゼロボルトから、幹線周期によるそれぞれの電圧まで上昇する瞬間に一致する。調光器に応じて、前述のエッジの持続時間は数マイクロ秒から数十マイクロ秒の間で異なり得る。
【００２７】
遅延時間は、予め決められていても、以下で論じられるようにＬＥ調光器のオン時間等の１つ以上のパラメータの関数でも良い。
【００２８】
電流パルスは、電源機構から追加の電流を得るのに適切な任意の手段によって与えられ得る。これは、例えば電源機構に低抵抗素子を接続することによって、又は永続的に接続された素子の抵抗を減らすことによって実現され得る。或いは、又は加えて、電流パルスは電流源及び／又はスイッチモードコンバータによって得られても良い。前述の電流源は、好ましくはリニアドライバの一部とすることができ、最も好ましくは本発明による前述の電流ピークを与えるように構成され得る、「直接幹線ドライバ：direct mains driver」とも呼ばれるタップ付きリニアドライバの一部とすることができる。
【００２９】
パルス注入回路は、前述の少なくとも１つの電流パルスを提供するのに適切な任意の手段を含むことができる。好ましくは、パルス注入回路は、前述の入力部に接続され、前述の電源機構の位相カット動作を判定するように適合される位相カットタイミング検出器と、前述の位相カットタイミング検出器に接続され、前述の位相カット動作に応答して遅延後にトリガ信号を提供するように構成される制御可能遅延ユニットと、前述のトリガ信号の受信時に前述の位相カット電源機構から前述の２００μｓ〜７００μｓの遅延時間内に前述の少なくとも１つの電流パルスを得るために、前述の遅延ユニット及び前述の入力部に接続される電流パルス注入器とを含む。
【００３０】
位相カットタイミング検出器は、位相カット動作、例えば上述の立上りエッジを決定するのに適切な任意の種類のものとすることができる。遅延ユニットは、位相カット動作が判定される場合、遅延を開始するように制御可能であり、即ち遅延を開始するように適合される。勿論、遅延ユニットは、対応する入力部において提供される可変遅延、検出される調光レベル、及び／又は他のランプの有無等の点で制御可能であるように更に適合され得る。好ましくは、位相カットタイミング検出器は、リーディングエッジ位相カット電源機構／調光器（ＬＥ調光器）と共に動作するように適合され、前述の位相カット動作は立上りエッジに対応する。
【００３１】
電流パルス注入器は、前述の電流パルスを提供するのに適切な任意の種類のものとすることができ、例えば位相カット電源機構にパルス負荷を与えるように適合され得る。例えばパルス注入器は、入力部に接続され、動作中に位相カット電源機構に少なくとも一時的に電気負荷を与えるように適合される切替可能負荷回路を含むことができる。
【００３２】
この実施形態は、例えば回路装置の出力部に接続される照明ユニットの動作中の負荷に加え、切替可能な追加の電気負荷が存在することを実現する。従って有利には、照明ユニットから独立して負荷の増加をもたらすことが可能である。
【００３３】
勿論、パルス注入器に関する様々な実施形態が考えられる。例えばパルス注入器は、散逸及び／又は無散逸電流源、調節可能な電流源、制御可能なブリーディング回路、タップ付きバックコンバータ、リニアコンバータ、タップ付きリニアコンバータ、及び／又は力率補正装置を含むことができる。
【００３４】
好ましくは、前述の制御可能なブリーディング回路が、少なくとも制御可能なスイッチング装置及び抵抗素子を含む。或いは、又は加えて、前述の力率補正装置は、ブースト、バックブースト、又はフライバックコンバータであり得る。
【００３５】
好ましくは非散逸の例において、パルス注入器が、パルスによって得られる電流を蓄積し、電流をＬＥＤユニットに与えるためのバッファリング装置、例えばバッファコンデンサを含み得る。従って、この実施形態では構成の効率が更に改善される。力率補正装置の例では、前述の力率補正装置が、少なくとも前述の電流パルスによって荷電され、前述の少なくとも１つの照明ユニットに電力を与える、準じたエネルギ蓄積ユニット又はバッファユニットを含むことができる。
【００３６】
パルス注入器及び回路装置の上述の接続に関し、これらの接続が永続的であり、これらの要素が集約され且つ／又は集積回路の一部を形成することが好ましい。
【００３７】
好ましい実施形態によれば、前述の電流パルス又はブースト電流のピークが位相カット動作（遅延時間）の開始後、即ち前述の立上りエッジ（以下、電源機構／調光器の「ＬＥ」と呼ぶ）後の２００μｓから７００μｓの間、好ましくは２００μｓから５００μｓの間、最も好ましくは２３０μｓ後に印加される（このピークの極大）。多岐にわたるパルスの形状、例えば指数関数的に減衰するパルスが使用され得る。
【００３８】
好ましくは、電流パルスが既定の斜度値よりも低い最大微分係数を有する。この実施形態は、調光器の上述の偶発的切断を引き起こし得る振動の特に有利な抑制を実現する。最も好ましくは、電流パルスの立下りエッジが既定の斜度値よりも低い最大微分係数を有する。この実施形態の概念は、パルスの立上りエッジは急勾配でも良いが、調光器の前述の切断の原因となり得る振動を引き起こさないように、電流パルスの立下りエッジは十分に浅くあるべきであるというものである。好ましくは、電流パルスの立下りエッジが最大２ｍＡ／μｓの勾配を有するべきであるように、既定の斜度値は約１〜２ｍＡ／μｓである。勿論、正確な値は調光器ＬＣの組合せ、接続されるランプのあり得る任意のＥＭＩフィルタの等価のＬＣ、及び電流（補償）パルスの振幅に依存する。これらの値は米国型と欧州型の設計で異なり得る。
【００３９】
更なる好ましい実施形態によれば、前述のブースト電流のピークが鋭角を有さず、即ちそれ自体では強いｄＩ／ｄｔを有さない。例は、無変化のプラトー（横ばい状態）の有無に関わらず、ガウス形又はローレンツ形のピーク形状及び鋸歯状の形である。
【００４０】
好ましくは、前述の電流パルスは、ＬＥ調光器の立上りエッジ後２００μｓから５００μｓの間の範囲内で、単一の調光器に取り付けられる（即ち調光器において測定される）全てのランプの全電流の合計ｄＩ／ｄｔを著しく減らす。このコンテキストでは、ｄＩ／ｄｔの著しい低減とは、前述の第１の種類のランプと前述の第２の種類の少なくとも１つのランプとの混合設置において、この実施形態が強い負のｄＩ／ｄｔをほぼ中性の、更には僅かに正のｄＩ／ｄｔに制動することだと理解される。
【００４１】
好ましい実施形態によれば、前述の電流パルスが立上りエッジ後に印加される時点は、調光器／電源機構のオン時間に応じて設定される。従って、この実施形態では、遅延時間は調光器の調光レベルの関数である。
【００４２】
上記のように、オン時間又は「ｔ＿ｏｎ」時間という言葉は、調光器の伝導相又は通流期間に対応する、位相カット動作と、例えば交流動作電圧のその後のゼロ交差との間の時間を指す。その結果、より短いオン時間は、接続される照明ユニットのより低い調光レベル又はより低い輝度に対応する一方、より長いオン時間は、より高い調光レベル又はより高い輝度に対応する。この実施形態は、調光器の安定性を高めることを可能にする。
【００４３】
好ましくは、遅延ユニットは、調光器のオン時間が増えるとき遅延を（徐々に）増やすように構成される。最も好ましくは、遅延ユニットは、遅延時間がｔ＿ｏｎ＝２ｍｓでは２００μｓ〜４００μｓの間にあり、ｔ＿ｏｎ＝５ｍｓでは約５００μｓ〜６００μｓの間にあるように、遅延を増やすように構成される。２３０Ｖの幹線及び５０Ｈｚの幹線周波数を仮定し、５ｍｓのオン時間は９０度の導通角に対応する。
【００４４】
一実施形態によれば、前述の電流パルスが全ての調光レベルにおいて印加される。しかし、好ましい実施形態によれば、前述の電流パルスは、１ｍｓから５ｍｓのそれぞれのオン時間に対応する１８度から９０度の位相カット角度の範囲内の調光レベルについて印加される。
【００４５】
別の実施形態によれば、前述のブースト電流パルスが、（２ｍｓから４ｍｓのそれぞれのオン時間に対応する）３６度から７１度の位相カット角度の範囲内の調光レベルについて印加される。
【００４６】
調光レベルに応じて遅延時間を上記のように決定できるようにするために、交流動作電圧のそれぞれの半周期内の、即ち動作電圧の次の２つのゼロ交差間の位相カットエッジのタイミングを決めることが必要であり得る。タイミング又は調光レベルの情報を得るための様々な可能性が存在する。
【００４７】
好ましい実施形態によれば、この回路が、前述の位相カット動作電圧のゼロ交差タイミング情報を与えるために前述のパルス注入回路に接続されるゼロ交差検出器を含む。従って、ゼロ交差検出器は前述の位相カットタイミング検出器と共にオン時間、即ち位相カット動作と次のゼロ交差との間の時間、即ち調光レベルを決定できるようにする。
【００４８】
本発明によるパルス注入器は、所与の振幅及び形状を有する少なくとも１つの電流パルスを与えるように適合され得る。好ましい実施形態によれば、前述の電流パルスは１００μｓから５００μｓの間、好ましくは１５０μｓから３００μｓの間の典型的な幅（パルスの持続時間＝幅＝ＦＷＨＭ＝半値全幅）を有する。
【００４９】
パルス振幅は、応用例に従って選択され得る。好ましくは、前述の電流パルスが２０ｍＡから７００ｍＡ、好ましくは２５ｍＡから４００ｍＡ、最も好ましくは２５ｍＡから２００ｍＡの典型的な高さ、即ち照明ユニットによって得られる電流上の追加パルスのピーク電流値を有する。好ましい実施形態によれば、前述の電流パルスは１５０ｍＷから８００ｍＷ、好ましくは２００ｍＷから５００ｍＷで得られる典型的な平均電力をもたらす。
【００５０】
但し、パルス注入器は、必ずしも一定の振幅又は形状に合わせて電流パルスを得るように構成されない。従って更なる好ましい実施形態では、パルス注入器がオン時間に応じて電流パルスの振幅及び／又は形状を適合させるように構成され得る。ここでは、パルスの高さ及び／又は幅が固定されず、位相カット角度、即ち調光レベルに依存する。
【００５１】
例えばリーディングエッジ調光器では、（カットオフされる正弦波の半分に対応する）９０°の位相カット角度は比較的高いパルスをもたらし得るのに対し、（カットオフされる正弦波のより小さい部分に対応する）低い位相カット角度、例えば３０°はより低いパルスをもたらす。前者の場合、接続された照明ユニットが後者の場合よりも低いエネルギを散逸する。従って、位相カット電源機構が適切に機能することを保証するために、パルス注入器は前者の場合により多くの追加の負荷を加えるように適合され得る。後者の場合、ランプの電力（及びヒートシンクの熱負荷）が高く、ワット損が重要である高い調光レベル（即ち高い光出力）において、パルス振幅依存関係が散逸電力を減らすのを助ける。
【００５２】
上記の例示的実施形態では、パルス注入器が、調光器のオン時間に応じて電流パルスの振幅及び／又は形状を決定した。或いは、又は加えて、及び本発明の更なる好ましい実施形態によれば、回路装置が、前述の入力部における電圧を示す電圧信号を与えるために前述のパルス注入回路に結合される電圧検出回路を更に含み、前述のパルス注入回路は、前述の電圧信号に応じて遅延時間及び／又は前述の電流パルスの振幅を設定するように構成される。
【００５３】
この実施形態によれば、パルス注入回路、例えば電流パルス注入器及び／又は制御可能遅延ユニットが、入力部における電圧に応じてタイミング及び／又は振幅を適合できるように、電圧検出回路が電圧信号を有利に提供する。
【００５４】
例えば、２００μｓ〜７００μｓの遅延時間内の遅延及び／又は電流パルスの振幅は、位相カット電源機構の「早期切断」を検出することに応じて、即ちゼロ交差よりも前に適合されても良く、その結果、前述の「早期切断」を最も効率的に防ぐように遅延及びパルス振幅が最適化され得る。
【００５５】
従って、電圧検出回路が入力端子における電圧を「監視」することが好ましい。電圧のｄＶ／ｄｔ、即ち電圧の勾配は、調光器のＴＲＩＡＣの切断を検出するための一条件である。従って、電圧検出回路は、位相カット動作電圧の微分係数を求め、その微分係数を既定の勾配の波形と比較するように構成され得る。既定の勾配の波形は、例えば典型的な正弦波の幹線波形の勾配に一致し得る。当業者にとって明らかなように、この場合の勾配の波形は、正弦波形の余弦に一致する。
【００５６】
電圧のｄＶ／ｄｔが、既定の勾配の波形の所与の位置に応じて予期される値に実質的に一致しない場合、調光器の「早期切断」が生じている。このコンテキストでは、「実質的に一致する」という用語は＋／−１０Ｖの僅かなずれを含むように理解され、そのため「早期切断」は、ｄＶ／ｄｔが既定の勾配の波形の期待値から上記の範囲の差をつけてずれる場合にのみ判定される。従ってこの実施形態では、電圧信号が、記憶済みの予期される電圧形状と比較され、電圧信号が「歪む」場合に前述の「早期切断」と判定する。
【００５７】
勿論、前述の「早期切断」を検出するための様々な代替策が存在する。例えば、検出回路は、ゼロ交差まで調光器から電流を得ることにより「テスト負荷」位相／事象を加え、電圧を監視するように構成されても良い。テスト負荷の間、回路装置は電源機構から電流を得るように構成され、その電流は調光器の最低ホールド電流よりも低く、そのためこの電流自体では調光器のＴＲＩＡＣを伝導状態に保つのに不十分である。ランプが実際にこの電流を得ることができる場合、ＴＲＩＡＣは伝導状態になければならず、それは即ち他の負荷への電流の流れが原因である。テスト負荷電流が得られない場合、「早期切断」が生じている。テスト負荷を与えるために、回路装置は制御可能な電流シンクを含むことができる。電流シンクは、プログラムされた電流が実際に流れているかどうかを示すフィードバック信号を提供することができる。
【００５８】
好ましくは、電源機構の「早期切断」の判定時に、制御可能遅延ユニットが、反復的手順で遅延時間を変え、その後「早期切断」が生じたかどうかを判定するように構成される。この方法は、遅延時間を変えた後に「早期切断」が判定されない場合に終了する。最も好ましくは、複数の増分が可能であるように、遅延ユニットが２００μｓ〜７００μｓの合計遅延範囲よりも小さい増分で遅延時間を変えるように構成される。更に好ましくは、その増分は合計遅延範囲の１０分の１未満である。
【００５９】
同様に、パルス注入器が、反復的手順でパルス振幅を変え、その後「早期切断」が生じたかどうかを判定するように代わりに又は追加で構成されても良い。ここでもやはり、この方法は「早期切断」が判定されない場合に終了する。好ましくは、パルス振幅が２０ｍＡから７００ｍＡの合計振幅範囲よりも小さい増分で変えられ、即ち増やされ又は減らされる。更に好ましくは、その増分は合計振幅範囲の１０分の１未満である。
【００６０】
前述の実施形態の両方が組み合わせられても良く、即ち制御可能遅延ユニット及びパルス注入器は、第１の反復的手順で遅延時間を変え、その後「早期切断」が生じたかどうかを判定し、次いで第２の反復的手順でパルス振幅を変え、その後「早期切断」が生じたかどうかを判定するように構成され得る。ここでは、遅延ユニットがまず遅延を適合させることによってのみ前述の「早期切断」を防ぐ「試みを行い」、遅延を適合させることによってだけでは前述の「早期切断」を防げない場合、パルス注入器がパルス振幅を適合させる。
【００６１】
一例として、「早期切断」が検出される限り、予めプログラムされた限度に到達するまで、又は「早期切断」が生じなくなるまで、プログラムされた電流波形を加える際の遅延が所与の時間増分をもって増やされる。予めプログラムされた限度に到達した場合、電流波形がまず変えられ、遅延時間が最小値に設定され、遅延の増加と共に波形が再び加えられる。波形を変えるために、ピーク振幅、ピーク持続時間、残りの電流取入れ期間中の値、及び残りの持続時間のパラメータが変えられ得る。好ましくは、ピーク振幅又は持続時間の変化が、残りの期間中の値又は持続時間の相対する変化によって補償され、ランプの電力の取入れが安定したままであるように、相対する変化が各時点における瞬間的入力電圧によって重み付けられる。
【００６２】
前述の電流パルスの有無は、調光器とランプとの間の回路内に配置される電流測定装置によって容易に検出され得る。例えば、オシロスコープ上では、前述の電流ピークの有無を容易に測定することができる。
【００６３】
一実施形態におけるパルス注入器は、複数の電流パルスを得るように構成され得る。例えば、パルス注入器は、位相カット動作ごとに電流パルスを得るように構成され得る。
【００６４】
本発明の発展形態によれば、前述の追加のブースト電流のピークが半周期ごとに加えられるのではなく、規則的な既定の間隔においてのみ、例えば３番目、５番目、７番目、９番目．．．の半周期、又は位相カット動作ごとに加えられる。従って、電流パルス注入器は、既定の間隔で電流パルスを得るように構成され得る。最も好ましくは、ランプの少なくとも１つが（調光器において）実質的にエッジからゼロ交差まで電流を継続的に得る、同じ半周期内で電流パルスが得られる。従って、位相又は半周期内で調光器の切断が回避される。
【００６５】
別の好ましい実施形態によれば、「テスト負荷」が生じる場合、即ち幹線の実質的に／ほぼゼロ交差まで、即ち前述の意図される広い通流期間の動作までＴＲＩＡＣを伝導状態に保つ電流波形が加えられる場合、前述の追加のブースト電流パルスが半周期単位で加えられる。狭い通流期間が適用される半周期の間、電流パルスが生成されないように電流パルス注入器が無効にされる。無効にすることは、一層エネルギ効率の良い解決策であるという利点がある。
【００６６】
好ましくは、パルス注入器は、パルスによって得られる電流又はエネルギを蓄積し、蓄積された電流／エネルギを少なくとも１つの照明ユニットに与えるためのバッファリング装置を含む。ここでは電源機構から得られる電気エネルギが散逸されずに負荷に与えられるので、この実施形態は回路装置のエネルギ効率を更に高める。
【００６７】
最も好ましくは、回路装置が、ランプ併用性検出器を有する検出回路を含む。この検出回路は、電流パルスが必要な場合にのみ、即ち少なくとも１つの並列ランプも位相カット電源機構に接続される場合にのみ有利に生成されるように、並列ランプがあるかどうかを判定できるようにする。従って、前述の電流パルスは、回路装置／ＬＥＤ駆動回路の「併用モード」でのみ与えられる。検出回路及びその動作の詳細が、本発明の第２の態様に関して以下で論じられている。
【００６８】
電圧が整流される場合、位相カット電圧の更なる処理及び位相カット動作の判定が促進される。従って、本発明の好ましい実施形態では入力部が整流器を含む。出力部は、好ましくはＬＥＤ駆動回路を含むことができ、そのＬＥＤ駆動回路は即ち少なくとも１つの照明ユニット／ＬＥＤに給電するために動作電圧／電流を与えるように構成される。最も好ましくは、出力部がバッファリング装置、例えば適切なコンデンサを含み、且つ／又はパルス注入器のバッファリング装置に接続される。
【００６９】
本発明の更なる実施形態では、回路装置がＬＥＤ駆動回路であり、そのＬＥＤ駆動回路は即ち前述の電源機構から前述の位相カット動作電圧を受け取るための入力部と、少なくとも１つのＬＥＤユニットに接続するための出力部とを含む。とりわけ後者の場合、先の実施形態の１つ以上による回路装置／ＬＥＤ駆動回路と、その回路装置／ＬＥＤ駆動回路の出力部に接続される少なくとも１つのＬＥＤユニットとを含む、ＬＥＤランプが提供され得る。
【００７０】
本発明のこの態様による回路装置は、アナログ要素を使用して実現され得る。但し、当業者によって理解されるように、この回路装置はデジタル構成要素を使用して、又はコンピュータソフトウェアによっても実装され得る。この関連で、「コンピュータ」という用語はデジタルコア、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ、状態機械等を含み得る。
【００７１】
本発明のこの態様によれば、回路装置を用いて少なくとも１つの照明ユニットを動作させる方法が提供され、前述の回路装置は電源機構から位相カット動作電圧を受け取るための入力部、及び／又は前述の少なくとも１つの低電力照明ユニットに接続するための出力部を含み、前述の電源機構の位相カット動作が判定され、前述の位相カット動作後２００μｓ〜７００μｓの遅延時間内に前述の電源機構から電流パルスが得られる。上記の方法では、回路装置は勿論、先に論じられた好ましい実施形態の１つ以上に応じて適合され得る。
【００７２】
本発明の第２の態様は、電源機構から位相カット動作電圧を受け取るための入力部と、並列ランプの有無、例えば動作中に前述の位相カット電源機構に接続される狭い通流期間を有するランプの有無を判定し、前述の並列ランプの有無に応じて駆動回路が通常動作モードないし併用モードに設定されるよう、前述の並列ランプの有無を示す併用性信号を前述のＬＥＤ駆動回路に与えるように構成されるランプ併用性検出装置とを有する、ＬＥＤ駆動回路に接続するための検出回路に関する。
【００７３】
上記のように、広い通流期間を有する力率改善ランプ又は第２の種類のランプを前述の第１の種類のランプと組み合わせる場合、本ドライバ／ランプが、例えば前述の追加のブースト電流パルスを与えること及び／又は第１の種類のランプの電流波形を模倣する、即ち以下で説明される「併用モード」で動作すること等の反作用を提供することが有益であり得る。
【００７４】
しかし、あり得る全ての反作用はＬＥＤランプをより低効率にし、且つ／又は調光器の併用性を損なう可能性がある。従って、本当に必要な場合にのみ、即ち並列ランプがあることが判定される場合にのみ、前述の反作用が適用されれば有利である。その結果、本発明のこの態様は、他のランプ、とりわけ狭い通流期間を有する上記の第１の種類のランプが同じ調光器に、従って検出回路と並列にあること（又はないこと）を判定できるようにする。
【００７５】
このコンテキストでは「ある」という用語は、前述の並列ランプが同じ位相カット電源機構に、例えば検出回路と並列に接続されることと理解される。並列ランプは、物理的に検出回路のすぐ近くにあってもなくても良い。
【００７６】
この態様による検出回路は、しかるべく接続される電源機構から位相カット動作電圧を受け取るための入力部と、前述の少なくとも１つの並列ランプの有無を判定するように構成されるランプ併用性検出器とを含む。上記のように、電源機構はとりわけ位相カット電源機構であり得る。
【００７７】
位相カット電源機構は、位相カット動作電圧を与え、この電圧は基本的には各波／周期（又は通常は各半波／半周期）の一部分がチョップされ又は断たれる正弦波電圧である。交流電圧のゼロ交差から開始し、このチョップされた部分は立上り部分又は立下り部分であり得る。
【００７８】
このコンテキストでは位相カット電源機構が「調光器」、例えば（位相カットのタイミングと一致する）チョップされる波（又は包絡線それぞれ）の部分がオペレータによって調節され得るという意味で、「位相点弧コントローラ」と呼ばれることもある位相カット調光器を通常含むが、この部分が一定であることも考えられる。何れにせよ、電圧（又は包絡線それぞれ）の時間発展は、各位相カット動作上で比較的急な下降又は上昇を示す。本発明との関連で、当技術分野で知られている任意の位相カット技術が使用され得る。
【００７９】
入力部は、例えば半田付けによる永続的電気接続によって、又はプラグソケット接続等の脱着式接続によって形成され得る。当然ながら、言及した接続のそれぞれは切替可能であり得る。更に、これらの接続は間接的でも良いが、好ましくは直接的である。何れにせよ、これらの接続は少なくとも動作状態では導電性でなければならない。
【００８０】
ランプ併用性検出器は、少なくとも動作状態において前述の入力部に接続され、並列ランプの有無を判定するための任意の適切な種類のものとすることができる。この検出器は、特に検出回路が本発明の第１の態様による回路装置及び／又はＬＥＤ駆動回路と共に形成される場合、勿論更なる構成要素と一体化されても良い。最も好ましくは、この検出器は、並列ランプを検出するための適切なプログラミングを有するマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ等を含む。ＬＥＤ駆動回路とのランプ併用性検出器の接続は、半田付けや脱着式接続、例えばプラグソケット接続等の任意の適切な有線式又は無線式の接続とすることができる。
【００８１】
本発明のこの第２の態様による検出回路のランプ併用性検出器は、同じ電源機構にランプが並列接続されているかどうかを判定する。提供される併用性信号は、接続されるＬＥＤ駆動回路の動作を通常モード又は併用モードに設定できるようにする。本発明のこの態様による検出回路は、ＬＥＤランプと切り離して提供され得るが、この検出回路はＬＥＤランプ及び／又はＬＥＤ駆動回路と一体化されることが好ましい。「独立型」検出回路の場合、検出器は、好ましくは併用性信号を伝送するための適切な有線制御接続又は無線制御接続を使用してＬＥＤ駆動回路に接続されるべきである。
【００８２】
検出は、検出回路の動作中に定期的に行われ得る。好ましくは、前述の並列ランプの有無の判定は、電源への検出回路の接続時に、即ち初期設定期間中に行われる。従って、ランプ併用性検出器が初期設定期間の持続時間にわたって動作可能であることが特に好ましい。
【００８３】
電源への接続後、並列ランプの入力端子上に電力が発生するので、並列ランプは典型的には直ちに動作し始める。従って、検出器は例えば幾つかの幹線周期にわたり「リスン」し、並列ランプがあるかどうかをこのようにして「知る」。
【００８４】
好ましくはこの場合、調光器の再点弧及び回路の入力端子における位相カット電圧の発生が回避されるように、提案される回路が「リスン」中、即ち初期設定期間中に高インピーダンスとして調光器によってとらえられるべきである。従って、入力部は、好ましくは１００ｋＯｈｍを上回る高（入力）インピーダンスを有するべきである。高インピーダンスを提供することが実用的観点から可能でない場合、回路は少なくとも１つの幹線半周期にわたり調光器がトリガするのを防ぐのに十分高いインピーダンスを提供すべきである。
【００８５】
最も好ましくは、初期設定期間が位相カット動作電圧の１半周期から４０半周期、即ち２０全周期の持続時間を有し、特に好ましくは２半周期から１０半周期の持続時間を有する。例えば、及び５０Ｈｚの動作電圧を検討し、初期設定期間は１０ｍｓから４００ｍｓ、特に２０ｍｓから１００ｍｓであるべきである。
【００８６】
本発明の更なる実施形態によれば、初期設定期間の後でさえ、ランプがオフにされるまで又はリセット若しくは「再プログラミング」が起こるまで、前述の検出の結果、つまり併用性信号の設定を保持するために、かかる結果が記憶装置、例えばランダムアクセスメモリ等の半導体メモリ内に記憶される。
【００８７】
当業者に明らかになるように、勿論並列ランプのそれぞれの種類にも依存し得る、前述の並列ランプを判定するための複数の代替策がある。単純な実施形態では、並列接続されたランプを検出するために、検出器が入力端子間のインピーダンスを求めるように適合され得る。
【００８８】
並列ランプが第１の種類のもの、即ち狭い通流期間を有するランプである場合、動作中の電圧波形を解析することによりランプの有無を判定することが有利である。従って好ましい実施形態によれば、ランプ併用性検出器は、前述の入力部に接続され、前述の併用性信号を前述の位相カット動作電圧から、とりわけ電圧波形、即ち電圧の時間発展から求めるように構成される電圧検出回路を含む。
【００８９】
このコンテキストでは、「狭い通流期間」及び「広い通流期間」という用語は、調光器の公称オン時間に比べて調光器を伝導状態に保つために、それぞれのランプが（位相カット電源機構／調光器のホールド電流を上回る）十分な電流を得る時間のパーセンテージに関する。リーディングエッジ（ＬＥ）型の調光器のオン時間は、調光器によって開始される位相カットエッジと位相カット交流動作（幹線）電圧の次のゼロ交差との間の時間に対応する。
【００９０】
狭い通流期間を有する第１の種類のランプは、典型的には調光器の切断位相を示し、即ち調光器のＴＲＩＡＣが次のゼロ交差よりも前にオフに切り替わる。前述の第１の種類のランプの前述の切断位相は、勿論調光レベルに依存し得るが、交流動作電圧の半周期当たり典型的には０．５ｍｓ、好ましくは１ｍｓ、最も好ましくは１．５ｍｓよりも長い。
【００９１】
第１の種類のランプ（狭い通流期間）は、調光器のホールド電流を上回る電流を得るオン時間の９５％未満、好ましくは８０％未満、最も好ましくは５０％未満のパーセンテージによって特徴付けられる。狭い通流期間を有するランプは、典型的には入力部にピーク整流器を有する。しかし、この通流期間は、エネルギの取入れを最小限にするために「早期切断」を強制することによって意図的に狭めることもできる。或いは、又は加えて、前述の第１の種類のランプは、（任意選択的なピーク整流器により）著しい立下り、即ち強い負のｄＩ／ｄｔを有する立上りエッジ上の繰返しピーク電流（ＲＰＣ）によって特徴付けられ得る。
【００９２】
検出器は、前述の追加のランプ、即ち追加のランプの切断によって引き起こされる負のｄＶ／ｄｔの有無を判定するために、立下りエッジを検出するように追加的に又は代替的に構成されても良い。好ましくは、電圧検出回路は、位相カット動作電圧の微分係数を求めて、その微分係数を既定の勾配の波形と比較し、所与の時点における動作電圧の微分係数が前述の既定の勾配の波形に実質的に一致しない場合、前述の並列ランプを知らせるために前述の併用性信号を設定するように構成される。
【００９３】
従って、電圧検出回路が入力端子における電圧を「監視」することが好ましい。電圧のｄＶ／ｄｔ、即ち電圧の勾配は、調光器のＴＲＩＡＣの切断を検出するための一条件である。従って、電圧検出回路は、位相カット動作電圧の微分係数を求め、その微分係数を既定の勾配の波形と比較するように構成され得る。既定の勾配の波形は、例えば典型的な正弦波の幹線波形の勾配に一致し得る。当業者にとって明らかなように、この場合の勾配の波形は、正弦波形の余弦に一致する。
【００９４】
電圧の勾配が、既定の勾配の波形の所与の時点／位置に応じて予期される値に実質的に一致しない場合、調光器の「早期切断」が生じており、従って並列ランプが存在する。
【００９５】
このコンテキストでは、「実質的に一致する」という用語は＋／−１０Ｖの僅かなずれを含むように理解され、そのため「早期切断」は、ｄＶ／ｄｔが既定の勾配の波形の期待値から上記の範囲の差をつけてずれる場合にのみ判定される。従ってこの実施形態では、電圧信号が、記憶済みの予期される電圧形状と比較され、電圧信号が「歪む」、即ち理想的な正弦波の形状からずれる場合に前述の「早期切断」を判定する。
【００９６】
例えば上記の実施形態では、電圧検出回路が、例えば初期設定期間中に入力端子における電圧を「監視」する。電圧のｄＶ／ｄｔは、調光器のＴＲＩＡＣの切断、つまり前述の第１の種類の並列ランプの有無を検出するための、即ち入力部における電圧の立下りエッジを判定するための一条件である。正弦波の所与の位置から予期される値からずれた電圧のｄＶ／ｄｔが認められる場合、調光器の「早期切断」が生じており、「早期切断」は前述の並列ランプがあることの表れとして解釈される。
【００９７】
この実施形態は、並列ランプが調光器を介して幹線に相変わらず「接続」されている場合に発生し得る最も急なｄＶ／ｄｔが、目下の半周期内の幹線電圧のｄＶ／ｄｔであるという認識に基づく。ランプが切断される場合、即ち立下りエッジがある場合、電力線、例えばＡＣ線に接続されるコンデンサ（ランプのＥＭＩフィルタ及び調光器のスナバコンデンサ）をランプが非常に速く排流するので、ｄＶ／ｄｔは理想的な正弦波の形状から概して著しく逸脱する。
【００９８】
上記のように、前述の並列ランプを検出するための様々な代替策がある。例えば、検出器は、ゼロ交差まで調光器から電流を得ることにより「テスト負荷」位相／事象を加え、電圧を監視するように構成されても良い。テスト負荷の間、検出回路は電源機構から電流を得るように構成され、その電流は調光器の最低ホールド電流よりも低く、そのためこの電流自体では調光器のＴＲＩＡＣを伝導状態に保つのに不十分である。ランプが実際にこの電流を得ることができる場合、ＴＲＩＡＣは伝導状態になければならず、それは即ち他の負荷への電流の流れが原因である。テスト負荷電流が得られない場合、「早期切断」が生じている。テスト負荷を与えるために、検出回路は制御可能な電流シンクを含むことができる。電流シンクは、プログラムされた電流が実際に流れているかどうかを示すフィードバック信号を提供することができる。
【００９９】
或いは、又は加えて、検出器は入力部における波形を（記憶済みの）予期される形状と比較し、前述の並列ランプの有無を判定するように構成されても良い。
【０１００】
更なる代替的実施形態又は追加の実施形態では、及び検出回路が第１の態様による回路装置と共に形成される場合、回路装置の内部電圧を監視することが可能である。ここでは、前述の第１の種類のランプがある場合、異なる電流パルス波形が原因で揺らぎが観察され得る。一例として、一部のスイッチモード電源機構トポロジでは、出力電圧の変化が入力電圧に関係する。出力電圧が、加えられる負荷及び制御パラメータに応じて予期されるものと異なるように変化する場合、これは入力電圧が予期された通りではないことを意味する。
【０１０１】
別の好ましい実施形態によれば、ランプ併用性検出器が、位相カットタイミング検出器及びゼロ交差検出器を含む。位相カット検出器は入力部に接続され、前述の電源機構の位相カット動作、例えば上記の立上りエッジを判定するように構成される。ゼロ交差検出器も入力部に接続され、前述の位相カット動作電圧のゼロ交差タイミング情報を与えるように構成される。位相カット電圧の各ゼロ交差間で、即ち半周期ごとに調光器の位相カット動作が検出される場合、並列ランプ、この場合は第１の種類の、即ち狭い通流期間を有する並列ランプが確認される。
【０１０２】
本発明者らは、第１の種類の並列ランプが、調光器の挙動により更なるランプが一切取り付けられていない場合にそうであるように正の各半周期においてだけでなく、負の各半周期においても対応する調光器のエッジを引き起こすことを突き止めた。従って、この実施形態は、前述の第１の種類のランプを非常に高信頼に判定できるようにする。
【０１０３】
好ましくは、検出回路及び／又は位相カットタイミング検出器が、リーディングエッジ位相カット電源機構／調光器（ＬＥ調光器）と共に動作するように適合され、前述の位相カット動作は立上りエッジに対応する。
【０１０４】
本発明のこの態様による検出回路は、アナログ要素を使用して実現され得る。但し、当業者によって理解されるように、この検出回路はデジタル構成要素を使用して、又はコンピュータソフトウェアによっても実装され得る。この関連で、「コンピュータ」という用語はデジタルコア、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ、状態機械等を含み得る。
【０１０５】
ＬＥＤ駆動回路に接続するための検出回路を用いて、接続された並列ランプを検出する方法では、検出回路と並列に前述の位相カット電源機構に動作中に接続される並列ランプの有無が判定され、前述の駆動回路に併用性信号が与えられ、ＬＥＤ駆動回路が前述の並列ランプの有無に応じて通常動作モードないし併用モードに設定されるように、前述の併用性信号は前述の第１の種類のランプの有無を示す。
【０１０６】
上記の方法では、検出回路は勿論、先に論じられた好ましい実施形態の１つ以上に応じて適合され得る。
【０１０７】
本発明は、少なくとも入力部、出力部、及び制御可能なパワーコンバータを有するＬＥＤ駆動回路に更に関する。入力部は、位相カット動作電圧を電源機構から受け取るように構成される。出力部は、少なくとも１つのＬＥＤユニットに接続するように適合される。制御可能なパワーコンバータは、位相カット動作電圧に由来する動作電流を前述のＬＥＤユニットに与えるために、入力部及び出力部に接続される。パワーコンバータは、通流期間の持続時間にわたり前述の電源機構から入力電流を反復的に得るように適合される。パワーコンバータは、通常動作モードと併用モードで動作するように更に構成され、前述の併用モードにおける前述の通流期間は前述の通常動作モードにおける場合よりも短い。
【０１０８】
本発明のこの態様は、ＬＥＤ駆動回路が、例えば対応するスイッチを使用して設定される２つの動作モードで動作されることを可能にする。本明細書では、ＬＥＤユニットが、無機ＬＥＤ、有機ＬＥＤ、固体レーザ等の少なくとも１つのＬＥＤを含む。ＬＥＤユニットは勿論、直列接続及び／又は並列接続される前述の構成要素の複数を含むことができる。
【０１０９】
先に述べたように、混合負荷構成において、即ち第１の種類の、即ち狭い通流期間を有するランプ又はドライバ回路が、例えば前述の第１の種類のランプと並列接続される以下「力率改善ランプ」又は「第２の種類のランプ」と呼ばれる、広い通流期間中にエネルギを取り入れる原理を採用するランプと組み合わせられる構成において問題が生じ得る。ここでは、（意図される）広い通流期間を有するランプへのエネルギ配給の早期の中断は、以下の障害、つまり調光器の（とりわけ全てのランプについて及び／又は半周期ごとに無作為であり若しくは同一でない）「早期切断」、浮遊（動作）電圧の揺らぎ、エッジ位置のジッタ、ゼロ交差検出機構の障害、及びランプにおける浮遊（動作）電圧の消滅のうちの１つを引き起こす場合があり、許容できない光出力及び／又は光学的ちらつきをもたらす。
【０１１０】
前述の「併用モード」の上記の例によれば、駆動回路は大抵、著しく広い通流期間、即ち実質的に一定のホールド電流を既定のレベルで最終的に含む、「通常動作モード」で動作される。混合負荷の非併用性を防ぐために、駆動回路は、低減された通流期間及び／又は高レベルの繰返しピーク電流を有する併用モードに設定され得る。ここでは、ドライバが、例えば小さい通流期間しか有さない第１の種類のランプの動作を「模倣」する。このコンテキストでは、「通流期間」という用語は、電源機構による電流がＬＥＤ駆動回路に供給される期間に関する。好ましくは、併用モードにおける通流期間の持続時間は、通常動作モードでの通流期間の持続時間の５０％未満、最も好ましくは２５％未満であり、特に１０％未満が好ましい。
【０１１１】
上記のように、パワーコンバータは、利用者によって操作されるスイッチにより通常モードないし併用モードに設定され得る。好ましくは、駆動回路は上記の実施形態の１つ以上による検出回路を含み、併用性信号に応じてパワーコンバータの動作モードを設定するために、前述のパワーコンバータにランプ併用性検出器が接続される。好ましくは、並列接続されたランプを併用性信号が知らせる場合、パワーコンバータは併用モードに設定される。
【０１１２】
本発明は、上記の実施形態の１つ以上によるＬＥＤ駆動回路、及び出力部に接続される少なくとも１つのＬＥＤユニットを含むＬＥＤランプにも関する。更に、上記の実施形態の１つ以上による位相カット電源機構及び１つ以上の接続されたＬＥＤランプを含む、照明システムが提供される。
【０１１３】
本発明のこれらの及び他の態様、特徴、及び利点が、開示される図面と共に好ましい実施形態についての説明に関連して明らかになり、説明される。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】位相カット動作電圧に電流パルスを印加することを概略的に示す。
【図２】本発明の第１の態様による回路装置の一実施形態を概略的ブロック図で示す。
【図３ａ−ｅ】パルス注入回路の適切な構成の例示的実施形態を示す。
【図３ｆ】図３ｅによる実施形態の動作の流れ図を示す。
【図４ａ−ｂ】複数のランプに接続される位相カット電源機構の電流波形の例示的タイミング図を示す。
【図５】本発明の第２の態様による検出回路の一実施形態を概略的ブロック図で示す。
【図６】図５の実施形態の動作を示す波形を示す。
【図７】検出回路の第２の実施形態を概略的ブロック図で示す。
【図８】図５の検出回路並びに図２の回路装置の組合せを含むＬＥＤ駆動回路の一実施形態を示す。
【図９】図５による検出回路を有する更なるＬＥＤ駆動回路の一実施形態を概略的ブロック図で示す。
【発明を実施するための形態】
【０１１５】
第１の態様の発明の基本的実施形態が、図１〜図４に関して以下で説明される。本発明のこの態様によれば、位相カット電源機構／調光器と共に複数のＬＥＤランプを同時に動作させるときの併用性を高める回路装置を提供することが提案される。この回路装置は、特にＬＥＤランプの出力光の光学的ちらつきを減らすことが認められている２００μｓから７００μｓの遅延時間内に、追加のブースト電流パルスを得るように構成される。
【０１１６】
本発明のこの態様は、以下「第１の種類のランプ」と呼ばれる現在入手可能な特定の種類のＬＥＤランプが、狭い通流期間中にエネルギを取り入れる原理を採用するという本発明者らの認識に基づく。狭い通流期間を有するランプによって作り出される負のｄＩ／ｄｔは、接続された位相カット電源機構／調光器のＬＣ回路及び／又はランプのＥＭＩフィルタ内の振動を引き起こす。その変化時に、この振動は、電源機構の位相カット調光器内のスイッチング素子として典型的に使用されるＴＲＩＡＣの所謂「早期切断」を引き起こし得る。
【０１１７】
調光器、とりわけリーディングエッジ（ＬＥ）型の調光器のコンテキストでは、「早期」又は「偶発的」切断という用語は、前述のＬＥ調光器のスイッチング装置、例えばＴＲＩＡＣが不所望の時点において、即ちリーディングエッジ型の調光器に関しては入力交流電圧のゼロ交差よりも前に、非導電状態に設定されることを指す。
【０１１８】
混合負荷構成、即ち狭い通流期間を有するランプが、例えば前述の第１の種類のランプと並列接続される以下「力率改善ランプ」又は「第２の種類のランプ」と呼ばれる、広い通流期間中にエネルギを取り入れる原理を採用するランプと組み合わせられる構成では、（意図される）広い通流期間を有するランプへのエネルギ配給のこの早期の中断は、不安定な動作及び／又は光出力のちらつきを引き起こす場合がある。ここで、電流パルスを印加することは動作を安定させ、ちらつきを減らす。
【０１１９】
図１の上部は、リーディングエッジ（ＬＥ）位相カット電源機構／調光器によって約９０度の位相角で（正弦波動作電圧の半分がカットオフされて）与えられ、調光器の５ｍｓ又は５０％のオン時間をもたらす位相カット電圧の一例を示す。当業者に明らかなように、電圧の半周期しか図示されていない。本態様によるランプの入力電流波形内の前述の追加のブースト電流パルスの位置も図面の上部に示されており、追加のブースト電流パルスは、本発明者らの認識によれば位相カット動作、即ち図示の調光器のエッジ後２００μｓ〜７００μｓの間の遅延時間Ｄと共に提供されるべきである。エッジに対するパルスのタイミングが遅延時間Ｄとして示されており、パルスの持続時間が幅Ｗとして、振幅／高さがＨとして示されている。
【０１２０】
図１の下部は、幾つかのあり得る実施形態を示し、即ち様々な種類のランプに応じて、並列接続されるランプのあり得る様々なランプ入力電流波形上に前述の追加のブーストパルスが重畳されている。参照番号１０は、結果として生じる高レベル繰返しピーク電流（ＲＰＣ）型ランプの僅かな制動を有する波形を示し、参照番号１１はより多くの制動を有する波形、参照番号１２は抵抗性ランプの負荷挙動の波形をそれぞれ示す。見て分かるように、ＲＰＣ型の入力電流形状を有するランプは狭い通流期間を示すのに対し、抵抗性ランプは、電圧のそれぞれの半周期の終わりまで、即ちゼロ交差まで導通する。
【０１２１】
図示の波形の代わりに、ランプの電流入力波形がゼロに近づいた後に前述の追加のブースト電流パルスが現れることも現実的なシナリオであると考えられる。
【０１２２】
図２には、本発明のこの態様の一実施形態による回路装置１の実装形態が示されている。回路装置１は、入力部６及び出力部７を含み、出力部７は例示的にＬＥＤに接続されている。従って、回路装置１は以下、ＬＥＤ駆動回路とも呼ばれる。
【０１２３】
入力部６は整流器を含み、回路１を位相カット電源機構（不図示）に接続する。回路１は、エッジ検出器、即ち位相カットタイミング検出器２及びゼロ交差検出器３の両方を含み、その両方の出力が、所与の遅延時間を得るためのトリガ信号（以下の表を参照）を提供する可変遅延ユニット４に与えられる。次いで、遅延トリガ信号が受信されると、所望の形状による電流パルスの波形が電流パルス注入器５によって形成され又は生成される。その後、図２の点線によって示されているように、所望の波形を有するパルスが入力部６を介して電源機構から得られる。
【０１２４】
図２による電流パルス注入器５は、例えば１つ以上の電流源によって、又は入力電流波形の基準を変えることによりブーストＰＦＣ若しくはバックブーストコンバータを制御することによって実現され得る。図３ａ〜図３ｄに様々な代替形態が示されている。明瞭にするために、回路装置１の全ての構成要素が図３内に図示されているわけではない。図３ａ及び図３ｂの構成では、整流器を有する入力部６、出力部７（ＤＣ／ＤＣ）、及び複数のＬＥＤが示されている。ＬＥＤの数は、図示の実施形態のどれから逸脱しても良い。
【０１２５】
図３ａは、電流パルス注入器５ａ〜５ｄの合計４つのあり得る構成を示す。勿論、図示の例の全てが単一の回路装置１内にある必要はないが、典型的には選択的に使用される。
【０１２６】
図３ａから見て取れるように、電流パルス注入器５ａ〜５ｄは、追加の電流パルスを提供するための制御可能な電流源及び／又は切替可能な、例えば抵抗／容量性ブリーダ回路を含み得る。図３ｂでは、電流パルス注入器５ｅがブーストコンバータの構成に対応する一方、図３ｃでは、電流パルス注入器５ｆがバックブーストコンバータ又はフライバックコンバータに対応し、そのどちらも力率補正段とも呼ばれる。
【０１２７】
但し、回路装置１の構成要素、とりわけ電流パルス注入器５は、代わりに回路装置１の更なる構成要素と一体化して形成されても良いことに留意すべきである。図３ｄには、本発明のこの態様の更なる実施形態による回路装置１’を有するＬＥＤランプ３０の概略的構成が示されている。ここでは入力部６’が、ブリッジ整流器の他に、リーディングエッジ位相カット調光器／電源機構３３を介して幹線３２に接続されるＥＭＩフィルタ及びサージ保安器３４を含む。
【０１２８】
出力部７’は、複数の電流源がタップ付きリニアドライバを形成する構成で、複数のＬＥＤを用いて形成される。かかるドライバの一般的構成は当技術分野で知られているので、その動作の詳細は省略する。この例によるパルス注入器５ｇは、幹線の電圧が一連のＬＥＤの中の第１のＬＥＤに給電するには低すぎる場合に調光器から電流を得るように通常構成される、調節可能な電流源を含むブリーダ回路である。本発明によれば、前述のブリーダ（又は他の電流源）は、前述の追加の電流パルスを提供するように構成され、制御され得る。
【０１２９】
図３ｄの実施形態では、適切なプログラミングを有するマイクロコントローラ３１が遅延ユニット４’を形成し、前述の電流パルスを得るためにブリーダ５ｇの電流源を制御する。位相カットタイミング検出器２及びゼロ交差検出器３が一体化して形成される。マイクロコントローラ３１は、最もコンパクトな構成をもたらすために、タップ付きドライバ構成の更なる電流源も制御する。
【０１３０】
図３ｅは、回路装置１’’の更なる実施形態を示す。この実施形態は、更なる電圧検出回路８及び遅延ユニット４’’を除いて図２の実施形態に対応し、ここでは遅延ユニット４’’が、図３ｄに従って適切なプログラミングを有するマイクロコントローラ３１によって形成される。電圧検出回路８は、入力部６における電圧を突き止め、マイクロコントローラ３１に電圧信号を与える。マイクロコントローラ３１は、最適な遅延及び振幅を決定するために電流パルスの遅延及びパルス振幅を反復的手順で設定し、パルス注入器５をしかるべく制御する。パルス注入器５は、図３ａ〜図３ｄに図示されている構成のどれを示しても良い。
【０１３１】
図３ｆには、マイクロコントローラ３１の反復的手順が示されている。マイクロコントローラ３１は、ステップ２０から開始し、２３０μｓの標準遅延時間及び２００ｍＡのパルス振幅を適用する。ステップ２１で、電圧検出回路８を使用するマイクロコントローラ３１は、入力部６における波形を内部に記憶された予期される波形と比較することにより、動作電圧のゼロ交差よりも前に「早期切断」、即ち電源機構のＴＲＩＡＣの切断が生じるかどうかを判定する。「早期切断」が確認されない場合、この方法はステップ２７で終了し、電流パルスの遅延及び振幅に関する現在のパラメータが動作電圧の更なる半周期内でマイクロコントローラ３１によって使用される。しかし「早期切断」が確認される場合、ステップ２２で、マイクロコントローラが電流パルスを４０μｓ遅らせる。
【０１３２】
その後、ステップ２３で、「早期切断」が生じるかどうかが再び判定される。「早期切断」が生じないと判定される場合、この方法は現在のパラメータと共にステップ２７で終了する。「早期切断」が依然として確認される場合、ステップ２４で、マイクロコントローラ３１はパルスが更に遅延され得るかどうか、即ち遅延パルスが依然として２００μｓ〜７００μｓの範囲内にあるかどうかを判定する。パルスが更に遅延され得る場合、ステップ２２で遅延が反復的に行われる。しかし、更なる遅延が可能でない場合、マイクロコントローラ３１はステップ２５でパルス振幅を変え、ステップ２６で、それが「早期切断」を防ぐかどうかを判定する。この例では、パルス振幅が５ｍＡずつ増分的に増やされる。この場合もやはり、ステップ２６で「早期切断」が確認できない場合、この方法は現在のパラメータと共にステップ２７で終了する。さもなければステップ２８で、マイクロコントローラ３１がパルス振幅の更なる増加が可能かどうかを確認する。可能な場合、ステップ２５で振幅が増分的に増やされる。さもなければ、前述の「早期切断」を防ぐことが不可能なため、この方法はパルスが印加されることなしにステップ２７で終了する。
【０１３３】
更に多くの実装形態があり得ることが当業者には明らかなはずである。しかし、前述の追加のブースト電流パルスは必ずしもブーストコンバータを必要としないことを指摘しておく。他の任意のコンバータ又は可適応電流源がこの目的で使用され得る。但し、好ましい実施形態によれば、ＬＥＤランプを駆動するために（ブーストピークからの）前述の追加の入力電流が変換され、少なくとも部分的に使用される。
【０１３４】
様々なパルス角における安定した動作を可能にするパラメータの一例が以下の表に示されている。
【表１】
2015515717.tif 000003
【０１３５】
図４ａ〜図４ｂは、複数のＬＥＤランプに接続される位相カット電源機構の電流の形状又は波形の例示的タイミング図を示す。
【０１３６】
トライアックベースのリーディングエッジ（ＬＥ）調光器３３の背後で並列接続されながら、様々な種類のＬＥＤランプ（第１の種類の及び第２の種類のＬＥＤランプ）が光のちらつきを発生させる。上記で論じたように、この現象は、狭い通流時間中にエネルギを取り入れる原理を採用するランプ（第１の種類のランプ）と、広い通流時間又は意図される広い通流期間中にエネルギを取り入れる原理を採用するランプ（「力率改善ランプ」又は「第２の種類のランプ」と呼ばれる）とが混合負荷構成内で一緒に使用されるときに生じる。
【０１３７】
図４ａは、正弦波動作電圧の全周期を４０で図示する。参照番号４１は、９０度の位相角における調光器／ＴＲＩＡＣ電流を示す。見て分かるように、位相カット調光器３３のＴＲＩＡＣ電流４１は、小さい通流期間を有する第１の種類のランプのＲＰＣの大きいｄＩ／ｄｔが原因で、すぐにゼロまで降下する。幹線電圧のゼロ交差よりも前に電圧が崩壊するので、ランプ電圧４２は早期又は「偶発的切断」を明確に示している。
【０１３８】
図４ｂは、本発明の動作原理を論証する第１の例を示す。ＴＲＩＡＣ電流４１’は、ＬＥ調光器の立上りエッジ後の約２３０μｓの遅延時間において、本発明による追加のブースト電流パルスを示す。前述の追加のブースト電流は、前述の第１の種類の他のランプによって引き起こされる調光器内の負のｄＩ／ｄｔを、他のランプのＲＰＣの末端である最も重要な位相において正の又は少なくとも著しく低い負のｄＩ／ｄｔへと一時的に変える。これにより、本発明のこの態様は、振動を引き起こすことを防ぎ又は振動を制動し、調光器を偶発的切断から防ぎ、これはランプの電圧４２’から見て取ることができる。ここでは、幹線電圧４０が次にゼロ交差するまで電圧が存在する。
【０１３９】
本発明の第２の態様は、狭い通流期間を有する第１の種類のランプが位相カット電源機構又は調光器に接続されているかどうかを判定するための検出回路に関する。前述の検出回路は、図２の回路装置と組み合わせられる場合に、及び／又は力率改善ランプにおいて、即ち準じたＬＥＤ駆動回路において特に有利である。
【０１４０】
図５には、概略的ブロック図での検出回路５０の一実施形態が示されている。検出回路５０は、位相カット動作電圧を受け取るために電源機構５６に接続するためのブリッジ型整流器を有する入力部６を含む。この例による電源機構５６は、リーディングエッジ型の位相カット調光器（ＬＥ調光器、不図示）を含む。勿論、入力部６は更なる構成要素を含んでも良く、具体的にはＥＭＩフィルタが入力部６内に含まれ得るときは二次コンデンサを含むことができる。
【０１４１】
検出回路５０は、更なるランプ５７が同じ電源機構５６に接続されているかどうかを判定するように構成されるランプ併用性検出器５２を更に含む。具体的には、検出回路５０は、狭い通流期間を有する前述の第１の種類の並列ランプ５７があるかどうかを判定する。検出器５２は、ゼロ交差検出器５５及びエッジ検出器５３を含む。プロセッサ５４は、前述のＬＥ調光器のエッジが、動作電圧の５半周期の持続時間にわたるゼロ交差のそれぞれの間にあるかどうかを判定するための適切なプログラミングを含む。第１の種類の並列ランプ５７の場合、エッジが電圧のゼロ交差のそれぞれの間にある。従って、プロセッサ５４は、前述の並列ランプ５７が存在する場合にＬＥＤ駆動回路を通常動作モードから併用モードに設定できるようにする併用性信号を提供する。
【０１４２】
図６には、検出回路５０の動作の詳細が示されている。図６の上部は、電源機構／調光器５６に典型的に与えられる典型的な正弦波、例えば幹線動作電圧６０を示す。点線６３は、電圧６０のゼロ交差を示す。図６の真中に位相カット動作電圧６１が示されている。ここでは、電源機構／調光器５６の位相カット動作を見ることができ、この操作は負荷なしの状態で２半周期ごとに存在するが、３、４、５等の周期ごとに、又は不規則に、即ち全ての連続周期にではなく生じることもできる。図６の下部は、前述の第１の種類のランプ５７を並列に接続する場合の、結果として生じる電圧波形を６２で示す。ここでは、位相カット動作が半周期ごとに、従って各ゼロ交差間に存在する。これは、前述のランプ５７の有無を判定するためにプロセッサ５４によって使用される。
【０１４３】
並列ランプ５７の有無が前述の初期設定期間内に判定されると、プロセッサ５４により、対応する併用性信号が接続５８を介して例えばＬＥＤ駆動回路に与えられる。プロセッサ５４は、併用性信号を継続的に与えるために結果を内部記憶装置（不図示）に記憶するが、更なる検出を停止する。
【０１４４】
従って、検出器５２が始動された後、検出器５２は幾つかの幹線周期にわたり入力部６における電圧を「リスン」し、第１の種類の任意のランプ５７があるかどうかをこのようにして「知る」。始動されるとき、ランプ５７は直ちに起動し、調光器によって作り出される急なエッジを有する位相カット信号が、提案される検出回路５０の入力部５１に半周期ごとに現れる。
【０１４５】
図７は、図５に示されている検出回路５０の構成に検出器７２を除いて対応する、検出回路７０の更なる実施形態を示す。この実施形態の検出器７２は、比較器７４に接続される電圧検出回路７３を含む。電圧検出回路７３は、瞬間的な動作電圧を測定し、電圧の微分係数を比較器７４に与える。ゼロ交差検出器７５がゼロ交差の位置を検出し、ゼロ交差においてカウンタ７６を開始する。カウンタ７６は、プロセッサ７７にインデクシングを与え、プロセッサ７７は、所与の瞬間の理想的正弦波電圧の電圧勾配ｄＶ／ｄｔの値を含む、記憶済みのルックアップテーブルを含む。プロセッサ７７は、それに対応して既定の勾配の波形の値、即ち基準微分係数を比較器７４に与える。
【０１４６】
比較器７４は、理想的な瞬間正弦波の微分係数を、測定結果の微分係数と比較する。測定された勾配ｄＶ／ｄｔが、計算された基準微分係数に実質的に一致しない、即ち期待値の＋／−１０Ｖの範囲内に無い場合、並列ランプ５７が存在し、比較器７４が、接続５８を介して対応する併用性信号を例えば接続されたＬＥＤ駆動回路に与える。
【０１４７】
図８は、図５の検出回路及び図２の回路装置の組合せ、即ち本発明の前述の態様の両方を組み合わせたＬＥＤドライバ１００を示す。ＬＥＤ駆動回路１００の構成及び動作は、図５によるランプ併用性検出器５２を有する更なる検出回路５０があることを除き、図２の上記の説明と一致する。ここでは、前述の第１の種類のランプ５７の並列接続（図８には不図示）を検出器５２が示す場合にのみ電流パルスが生成されるように検出器５２がパルス注入器５に接続され、ドライバ１００の効率を有利に高める。
【０１４８】
図９は、ＬＥＤ駆動回路１１０の更なる例を示す。この駆動回路は、位相カット電源機構に接続するための入力部６と、１つ以上のＬＥＤに接続するための出力部７とを含む。更に、駆動回路１１０は、適切な動作電流をＬＥＤに与えるための制御可能なパワーコンバータ１１１を含む。パワーコンバータ１１１は、通常動作モード及び併用モードで動作するように適合される。併用モードでは、通流期間、即ち接続された電源機構からパワーコンバータ１１１が電流を得る時間が通常動作モードよりも短い。通常動作モードでは、電源機構の全オン時間、即ちＬＥ調光器に関しては、調光器によって開始される位相カットエッジと位相カット交流動作電圧の次のゼロ交差との間の時間にわたり、電源機構／調光器（不図示）のホールド電流を上回る電流を得るようにパワーコンバータ１１１が構成される。併用モードでは、パワーコンバータ１１１が、電源機構のオン時間の最大５０％の電流を得る。
【０１４９】
併用モードにおける効率は低下し得るが、短縮された通流期間は、並列接続された第１の種類の、即ち同じく短い通流期間を有するランプに併用性を与える。こうしてパワーコンバータ１１１は、第１の種類のランプの入力電流の挙動を「模倣」する。２つのモードを切り替えるために、ＬＥＤ駆動回路１１０は、図５による検出回路５０を含む。前述の検出回路５０は、前述の並列ランプが検出される場合にのみ併用モードに入るように、前述の並列ランプがあることを示す併用性信号をパワーコンバータ１１１に与える。
【０１５０】
この実施形態のパワーコンバータ１１１は、通流期間を設定できるようにするスイッチモード電源機構である。この実施形態のパワーコンバータ１１１は、スイッチモードブーストコンバータだが、バックブーストが使用されても良い。
【０１５１】
ＬＥＤ駆動回路１１０は、駆動回路１１０のＥＭＩフィルタコンデンサの両端に配置されるブリーダ回路１１２を更に含む。始動時に荷電される間、このＥＭＩフィルタコンデンサは、入力部６のダイオードブリッジが入力部６の端子の両端電圧を伝導し、感知するのを妨げる。従って、コンデンサは弱い／抵抗性のブリーダ回路１１２によって僅かに放電されなければならない。この放電の速度は、一方で幹線の次の半周期の間に調光器が再点弧されない速度でなければならず、他方で調光器の点弧は、高い／低い調光角度の両方で幹線の全半周期にわたって検出可能でなければならない。ブリーダ回路１１２の代わりに、又はそれに加えて、制御可能な電流源が放電過程で使用されても良い。
【０１５２】
本発明が図面及び上記の説明の中で詳細に例示され説明されてきた。かかる図面及び説明は制限的ではなく説明的又は例示的と見なされるべきであり、本発明は開示された実施形態に限定されない。例えば、以下の実施形態で本発明を動作させることが可能であり得る。
−図８及び図９の実施形態では、図５の検出器５２の代わりに図７による検出器７２が使用され、且つ／又は
−図２〜図３の回路装置、図５及び図７の検出回路、並びに／又は図８〜図９のＬＥＤ駆動回路がＬＥＤランプに統合される。
【０１５３】
特許請求の範囲では、「含む」という語は他の要素を排除せず、不定冠詞「a」又は「an」は複数形を排除しない。或る手段が互いに異なる従属請求項の中で列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組合せが有利に使用されてはならないことを示すものではない。特許請求の範囲の中の如何なる参照記号も範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
2015515717.tif 000005
【図３ａ】
2015515717.tif 000006
【図３ｂ】
2015515717.tif 000007
【図３ｃ】
2015515717.tif 000008
【図３ｄ】
2015515717.tif 000009
【図３ｅ】
2015515717.tif 000010
【図３ｆ】
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【図４ａ】
2015515717.tif 000012
【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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