(57)【要約】【課題】本発明は、安定器出力段の直列接続のための開回路電圧制限技術を提供する。【解決手段】照明システムは、安定器入力段（21）の最初の電源供給時に異なる振動周波数（f1、f2）で振動するように動作可能である一対の安定器入力段（21）を使用する。更に、該照明システムは、安定器出力段（23）に亘るランプ（10）の挿入の欠如に応じて、安定器出力段（23）にかかる開回路電圧を確立するために一対の安定器出力段（23）を使用する。更に、該照明システムは、安定器入力段（21）の最初の電力供給の後で、安定器出力段（23）に亘るランプ（10）の挿入の欠如に応じて、振動周波数（f1、f2）を位相固定することから安定器出力段（23）に渡す如何なる寄生負荷をも妨げる手段を使用する。
2006529051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の振動周波数で振動するように動作可能である第一の安定器入力段、並びに該第一の安定器入力段及び第二の安定器入力段の最初の電源供給時には該第一の振動周波数と異なる第二の振動周波数で振動するように動作可能である該第二の安定器入力段と、
第一の安定器出力段及び第二の安定器出力段に亘る複数のランプの挿入の欠如に応じて該第一の安定器出力段及び該第二の安定器出力段にかかる開回路電圧を確立するように、直列に接続された、該第一の安定器入力段と電気的に通信する該第一の安定器出力段及び該第二の安定器入力段と電気的に通信する該第二の安定器出力段と、
該第一の安定器入力段及び該第二の安定器入力段の最初の電源供給の後で、該第一の安定器出力段及び該第二の安定器出力段に亘る該複数のランプの挿入の欠如に応じて、該第一の振動周波数及び該第二の振動周波数の位相固定から該第一の安定器出力段及び該第二の安定器出力段に亘る如何なる寄生負荷をも妨げる手段とを有する照明システム。
【請求項２】
複数の安定器入力段の最初の電源供給時には異なる様々な振動周波数で振動するように動作可能な該複数の安定器入力段と、
複数の安定器出力段に亘る複数のランプの挿入の欠如に応じて該複数の安定器出力段にかかる開回路電圧を確立するように該複数の安定器入力段と電気的に通信し、直列に接続された該複数の安定器出力段と、
該複数の安定器入力段の最初の電力供給の後で、該複数の安定器出力段に亘る該複数のランプの挿入の欠如に応じて、該振動周波数の位相固定から該複数の安定器出力段に亘る如何なる寄生負荷をも妨げる手段とを有する照明システム。
【請求項３】
第一の振動周波数で振動するように動作可能である第一の安定器入力段、並びに該第一の安定器入力段及び第二の安定器入力段の最初の電源供給時には該第一の振動周波数と異なる第二の振動周波数で振動するように動作可能である該第二の安定器入力段と、
第一の安定器出力段及び第二の安定器出力段に亘る複数のランプの挿入の欠如に応じて該第一の安定器出力段及び該第二の安定器出力段にかかる開回路電圧を確立するように、直列に接続された、該第一の安定器入力段と電気的に通信する該第一の安定器出力段及び該第二の安定器入力段と電気的に通信する該第二の安定器出力段とを有し、
該第一の安定器入力段及び該第二の安定器入力段の最初の電源供給の後で、該第一の安定器出力段及び該第二の安定器出力段に亘る該複数のランプの挿入の欠如に応じて、該第一の安定器出力段及び該第二の安定器出力段は、該第一の振動周波数及び該第二の振動周波数の位相固定から該第一の安定器出力段及び該第二の安定器出力段に亘る如何なる寄生負荷をも妨げることを特徴とする照明システム。
【請求項４】
該第一の安定器出力段は、第一のタンク共振キャパシタを有し、
該第二の安定器出力段は、第二のタンク共振キャパシタを有し、
該第一の安定器入力段及び該第二の安定器入力段の最初の電源供給の後で、該第一の安定器出力段及び該第二の安定器出力段に亘る該複数のランプの挿入の欠如に応じて、該第一のタンク共振キャパシタと該第二のタンク共振キャパシタとの間の容量差は、該第一の振動周波数及び該第二の振動周波数の位相固定から該第一の安定器出力段及び該第二の安定器出力段に亘る如何なる寄生負荷をも妨げることを特徴とする、請求項３記載の照明システム。
【請求項５】
前記第一の安定器出力段は、第一の一次巻線を有し、
前記第二の安定器出力段は、第二の一次巻線を有し、
前記第一の安定器入力段及び前記第二の安定器入力段の最初の電源供給の後で、該第一の安定器出力段及び該第二の安定器出力段に亘る前記複数のランプの挿入の欠如に応じて、該第一の一次巻線と該第二の一次巻線との間の誘導差は、前記第一の振動周波数及び前記第二の振動周波数の位相固定から該第一の安定器出力段及び該第二の安定器出力段に亘る如何なる寄生負荷をも妨げることを特徴とする、請求項３記載の照明システム。
【請求項６】
前記第一の安定器出力段は、第一の一次巻線と、第一の空隙によって該第一の一次巻線から間隔を空けられた第一の少なくとも一つの二次巻線とを有し、
前記第二の安定器出力段は、第二の一次巻線と、第二の空隙によって該第二の一次巻線から間隔を空けられた第二の少なくとも一つの二次巻線とを有し、
前記第一の安定器入力段及び前記第二の安定器入力段の最初の電源供給の後で、該第一の安定器出力段及び該第二の安定器出力段に亘る前記複数のランプの挿入の欠如に応じて、該第一の空隙と該第二の空隙との間の差は、前記第一の振動周波数及び前記第二の振動周波数の位相固定から該第一の安定器出力段及び該第二の安定器出力段に亘る如何なる寄生負荷をも妨げることを特徴とする、請求項３記載の照明システム。
【請求項７】
前記第一の安定器出力段は、前記第一の振動周波数で動作する第一の発振器を有し、
前記第二の安定器出力段は、前記第二の振動周波数で動作する第二の発振器を有し、
前記第一の安定器入力段及び前記第二の安定器入力段の最初の電源供給の後で、該第一の安定器出力段及び該第二の安定器出力段に亘る前記複数のランプの挿入の欠如に応じて、該第一の振動周波数と該第二の振動周波数との間の差は、該第一の振動周波数及び該第二の振動周波数の位相固定から該第一の安定器出力段及び該第二の安定器出力段に亘る如何なる寄生負荷をも妨げるように該第一の発振器及び該第二の発振器によって保たれることを特徴とする、請求項３記載の照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
概して、本発明は、ランプ安定器に関する。特に、本発明は、直列に接続された複数の安定器出力段の開回路電圧の制限に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、一対のランプを点灯させ、電力供給する既知のランプ安定器20を表わす。安定器20は、タンク共振キャパシタC1と、電流制限キャパシタC2と、一次巻線PW1及び二次巻線SW1からSW4を有するタンク共振変圧器との既知の配置を有する安定器出力段23を駆動する発振器22を用いる安定器入力段21を有する。一般に、ランプ10が無負荷状態に切り替えられる（即ち、ランプ10が安定器20の外から、あるいは過早点灯相で切り替えられる）とき、安定器出力段23にかかる開回路電圧はUL要求に従う。しかし、幾つかの照明用途において、二以上のランプ安定器20の安定器出力段23を直列に接続し、それによって付加的なランプ10に電力を供給することは望ましい。従って、平衡入力段21のトポロジーに従って、UL要求及び他の適用される安全性規格に従うことを確実にするように安定器出力段23の直列接続の両端の開回路電圧を制限する必要がありうる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、安定器出力段の直列接続のための開回路電圧制限技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一形態は、安定器入力段の最初の電力供給時に異なる周波数で振動するように動作可能な一対の安定器入力段を用いる照明システムである。更に、該照明システムは、安定器出力段に亘るランプの挿入の欠如に応じて安定器出力段にかかる開回路電圧を確立するために、一対の安定器出力段を使用する。更に、該照明システムは、安定器入力段の最初の電源供給の後で、安定器出力段に亘るランプの挿入の欠如に応じて振動周波数の位相固定から安定器出力段に亘る如何なる寄生負荷をも妨げる手段を使用する。
【０００５】
前述の形態のみならず、本発明の他の形態、特徴及び利点が、現在望ましい実施例に関する以下の詳細な記述を、添付の図と合わせて読むことで明らかになる。詳細な記述及び図は、本発明を説明するものに過ぎず、本発明はそれによって限定されない。本発明の適用範囲は、添付の請求範囲及びそれと同等のものによって決められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図２で表わされるように、本発明者は、安定器出力段23（図１）の直列接続を有するランプ安定器20（図１）の二つの区別可能な動作領域30及び31が寄生負荷に対する発振器21（図１）の感度に依存することを見つけた。動作領域30及び31について、動作領域30及び31の理解を容易にするために、二出力の安定器段23の直列接続との関連でその後説明する。この記述から、当業者は、三出力の安定器段23の直列接続が動作領域30及び31で如何に機能するかを十分理解する。
【０００７】
動作領域30は、0Hzから遮断周波数差Δfまでに及ぶ範囲内にある、最初の電源供給時の一対の安定器入力段21（図１）の振動周波数f1と振動周波数f2との間の絶対的な差によって決められる。この動作領域30の中で、ランプが無負荷状態である間の安定器出力段23にかかる開回路電圧の二乗平均平方根の総和は、安定器出力段23によって個々に供給された開回路電圧VOCである。検討により、本発明者は、直列接続された安定器出力段23の出力リード線24、25の寄生負荷からの漏れ電流から生じる、動作領域30内での開回路電圧の二乗平均平方根の総和2VOCが、振動周波数f1及び振動周波数f2の位相固定を強いることを確認した。
【０００８】
動作領域31は、遮断周波数差Δf以上である、最初の電源供給時の一対の安定器入力段21（図１）の振動周波数f1と振動周波数f2との間の絶対的な差によって決められる。この動作領域31の中で、ランプが無負荷状態である間の安定器出力段23にかかる開回路電圧の二乗平均平方根の総和は、電圧差ΔVだけ開回路電圧2VOCより小さい。検討により、本発明者は、直列接続された安定器出力段23の出力リード線24、25の寄生負荷からの漏れ電流から生じる、動作領域31内での開回路電圧の二乗平均平方根の総和2VOC−ΔVが、振動周波数f1及び振動周波数f2の位相固定を強いることができないことを確認した。
【０００９】
領域30の二乗平均平方根の総和2VOCがUL要求を上回り、領域31二乗平均平方根の総和2VOC−ΔVがUL要求を下回るときは常に領域31内でランプ安定器を動作することが有利である。従って、本発明の発明者は、遮断周波数差Δfを除外し、それにより安定器入力段21の如何なるトポロジーの下でも安定器出力段23の直列接続の両端の開回路電圧を制限する、技術の発見のための検討を相当におこなった。この目的のために、図３から６は、直列接続された安定器出力段23に対する本発明の開回路電圧制限技術を実施する様々な実施例を表わす。
【００１０】
図３は、四つのランプ10に電力を供給するランプ安定器20（図１）の変形20a及び変形20bを表わす。ランプ安定器20a及び20bは、並列に結合されたそれらの安定器入力段21及び直列に結合されたそれらの安定器出力段23を有する。安定器入力段21は、一対の自己共振を使用し、如何なる形式の自励発振器（“SRFRO”）22aは、発振器22aの最初の電力供給時に零より大きい絶対的な振動周波数の差を有する。発振器22aの電力供給の後で二つの発振器22aの間のこの絶対的な振動周波数の差を保つために、ランプ安定器20aの安定器出力段23はタンク共振キャパシタC1aを使用し、ランプ安定器20bの安定器出力段23はタンク共振キャパシタC1bを使用する。キャパシタC1aとC1bとの間の容量差は、安定器入力段21の振動周波数を位相固定することからランプ10の無負荷状態の間に安定器出力段23に亘る如何なる寄生負荷をも妨げるように選択される。
【００１１】
実際には、キャパシタC1aとC1bとの間の容量差は、寄生負荷に対する発振器22aの感度に依存する。従って、本発明者は、キャパシタC1aとC1bとの間の望ましい容量差が、当業者によって十分理解されるように発振器22aのトポロジーの本質的に制限された数に依存することを記述することができない。しかし、発振器22aの夫々のトポロジーに対して、キャパシタC1aとC1bとの間の最小限の容量差は、当業者によって十分理解されるように振動周波数が位相固定されないことを示す無負荷時の一拍の周波数波形の発生によって確かめられうる。
【００１２】
図４は、四つのランプ10に電力を供給するランプ安定器20（図１）の変形20a及び変形20cを表わす。ランプ安定器20a及び20cは、並列に結合されたそれらの安定器入力段21及び直列に結合されたそれらの安定器出力段23を有する。安定器入力段21は、一対の自己共振を使用し、如何なる形式の自励発振器（“SRFRO”）22aは、発振器22aの最初の電力供給時に零より大きい絶対的な振動周波数の差を有する。発振器22aの電力供給の後で二つの発振器22aの間のこの絶対的な振動周波数の差を保つために、ランプ安定器20aの安定器出力段23は一次巻線PW1aを使用し、ランプ安定器20cの安定器出力段23は一次巻線PW1bを使用する。一次巻線PW1aとPW1bとの間の誘導差は、安定器入力段21の振動周波数を位相固定することからランプ10の無負荷状態の間に安定器出力段23に亘る如何なる寄生負荷をも妨げるように選択される。
【００１３】
実際には、PW1aとPW1bとの間の誘導差は、寄生負荷に対する発振器22aの感度に依存する。従って、本発明者は、PW1aとPW1bとの間の望ましい誘導差が、当業者によって十分理解されるように発振器22aのトポロジーの本質的に制限された数に依存することを記述することができない。しかし、発振器22aの夫々のトポロジーに対して、PW1aとPW1bとの間の最小限の誘導差は、当業者によって十分理解されるように振動周波数が位相固定されないことを示す無負荷時の一拍の周波数波形の発生によって確かめられうる。
【００１４】
図５は、四つのランプ10に電力を供給するランプ安定器20（図１）の変形20a及び変形20dを表わす。ランプ安定器20a及び20dは、並列に結合されたそれらの安定器入力段21及び直列に結合されたそれらの安定器出力段23を有する。安定器入力段21は、一対の自己共振を使用し、如何なる形式の自励発振器（“SRFRO”）22aは、発振器22aの最初の電力供給時に零より大きい絶対的な振動周波数の差を有する。発振器22aの電力供給の後で二つの発振器22aの間のこの絶対的な振動周波数の差を保つために、ランプ安定器20aの一次巻線PW1aと二次巻線SW１からSW4との間の空隙は、ランプ安定器20dの一次巻線PW1aと二次巻線SW1からSW4との間の空隙よりも小さい。共振変圧器間の空隙の差は、安定器入力段21の振動周波数を位相固定することからランプ10の無負荷状態の間に安定器出力段23に亘る如何なる寄生負荷をも妨げるように選択される。
【００１５】
実際には、共振変圧器間の空隙の差は、寄生負荷に対する発振器22aの感度に依存する。従って、本発明者は、共振変圧器間の望ましい空隙の差が、当業者によって十分理解されるように発振器22aのトポロジーの本質的に制限された数に依存することを記述することができない。しかし、発振器22aの夫々のトポロジーに対して、共振変圧器間の最小限の空隙の差は、当業者によって十分理解されるように振動周波数が位相固定されないことを示す無負荷時の一拍の周波数波形の発生によって確かめられうる。
【００１６】
図６は、四つのランプ10に電力を供給するランプ安定器20（図１）の変形20e及び変形20fを表わす。ランプ安定器20e及び20fは、並列に結合されたそれらの安定器入力段21及び直列に結合されたそれらの安定器出力段23を有する。ランプ安定器20e及び20fは両方とも、如何なる形式のデジタル制御発振器（“DSCO”）22bを使用する。発振器22bは、二つの発振器22bの間の振動周波数の差を保ち、続いて安定器入力段21に電力を供給するようにプログラムされる。該振動周波数の差は、安定器入力段21の振動周波数を位相固定することからランプ10の無負荷状態の間に安定器出力段23に亘る如何なる寄生負荷をも妨げるように選択される。
【００１７】
実際には、振動周波数の差は、寄生負荷に対する発振器22bの感度に依存する。従って、本発明者は、望ましい振動周波数の差が、当業者によって十分理解されるように発振器22bのトポロジーの本質的に制限された数に依存することを記述することができない。しかし、発振器22bの夫々のトポロジーに対して、最小限の振動周波数の差は、当業者によって十分理解されるように振動周波数が位相固定されないことを示す無負荷時の一拍の周波数波形の発生によって確かめられうる。
【００１８】
ここで開示された本発明の実施例は、現在のところ望ましいと考えられる一方で、様々な変更及び変形が本発明の精神及び適用範囲から外れることなく成されうる。例えば、図３乃至６で表わされた開回路電圧制限技術の如何なる組み合わせも原則的に実施可能である。従って、本発明の適用範囲は、添付の請求範囲で示され、等価な意味及び範囲の中で成される全ての変更は、それに含まれることを示される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来技術で知られるランプ安定器を表わす。
【図２】本発明の電圧制限技術のグラフ表示を表わす。
【図３】本発明の第一の実施例によるランプ安定器の直列接続を表わす。
【図４】本発明の第二の実施例によるランプ安定器の直列接続を表わす。
【図５】本発明の第三の実施例によるランプ安定器の直列接続を表わす。
【図６】本発明の第四の実施例によるランプ安定器の直列接続を表わす。
【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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【図６】
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【国際調査報告】
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2006529051.tif 000010
2006529051.tif 000011