(57)【要約】  負荷回路11の状態を判定する装置10は、電流源12と電流信号をやりとりするための端子1,2を有する。負荷回路11は、端子1,2に結合された直列の組合せにおけるD個の負荷L1-LDを含む。装置10は、互いに結合されると共に端子1,2の一方に結合された第1の接点と負荷L1-LD間の相互接続に結合された第2の接点とを備えるE個のモニタコンデンサCＭ1-CMEを有するコンデンサ回路3を更に有する。装置10は、第1端子1と第2端子2との間に存在する電圧信号を検出する検出回路4と、検出された電圧信号から負荷回路11の状態を導出する導出回路5とを更に有する。これに加えて、導出回路5は、負荷回路11の状態を示すステップを有する瞬間静電容量を計算することができる。コンデンサ回路3は、有利には、正常状態の負荷回路11に干渉せず、負荷L1-LDに並列なF個の並列コンデンサCP1-CPFを更に有することができる。
2018535503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列の組合せにおける少なくともD個の負荷を有する負荷回路の状態を判定する装置であって、
-  電流源からの電流信号を受け取るための第1の端子と、前記電流信号を前記電流源に案内して戻すための第2の端子であって、前記直列の組合わせが結合されている前記第1の端子及び前記第2の端子と、
少なくともE個のモニタコンデンサを有するコンデンサ回路であって、前記モニタコンデンサの第1の接点は前記端子の同じ一方に結合されており、対応する前記モニタコンデンサの第2の接点は前記負荷間の対応する相互接続に結合されている、コンデンサ回路と、
-  時間間隔において前記第1の端子及び前記第2の端子間に存在する電圧信号を検出する検出回路と、
-  前記時間間隔において検出された前記電圧信号から前記負荷回路の状態を導出する導出回路と、
を有する装置。
【請求項２】
前記負荷回路の状態は、少なくとも1つの負荷の状態を有する、請求項1に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの負荷の状態が正常状態又は故障状態を含む、請求項2に記載の装置。
【請求項４】
前記正常状態は、前記少なくとも1つの負荷が下側閾値と上側閾値との間のインピーダンス値を示すことを規定し、前記故障状態は、前記少なくとも1つの負荷が前記下側閾値よりも小さい又は前記上側閾値よりも大きいインピーダンス値を示すことを規定している、請求項3に記載の装置。
【請求項５】
D≧2であり、E=D-1である、請求項1に記載の装置。
【請求項６】
前記コンデンサ回路は少なくともF個の並列コンデンサを更に有し、対応する前記並列コンデンサは対応する前記負荷と並列である、請求項1に記載の装置。
【請求項７】
D≧2、E=D-1、及びF=Dである、請求項6に記載の装置。
【請求項８】
前記導出回路は、検出された前記電圧信号を予め規定された電圧信号と比較し、これらの電圧信号間の差から前記負荷回路の状態を判定する、請求項1に記載の装置。
【請求項９】
前記導出回路は、前記コンデンサ回路と前記負荷回路との組合せの瞬間静電容量を計算し、計算された前記瞬間静電容量の１つ又は複数のステップの大きさから前記負荷回路の状態を判定する、請求項1に記載の装置。
【請求項１０】
前記モニタコンデンサが実質的に同じ値を有する、請求項1に記載の装置。
【請求項１１】
前記並列コンデンサが実質的に類似の値を有する、請求項6に記載の装置。
【請求項１２】
実質的に一定の値を有する前記電流源を更に有する、請求項1に記載の装置。
【請求項１３】
前記時間間隔は、前記電流源からの電流信号の受け取りを開始する第1の瞬間から開始し、全ての負荷を流れる電流が安定である第2の瞬間に終了する、請求項1に記載の装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の装置を有すると共に、前記負荷回路を更に有する、デバイス。
【請求項１５】
各負荷が発光ダイオード回路を有する、請求項14に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷回路の状態を判定する装置に関する。本発明は、更に、デバイス及び負荷回路を含む装置に関する。このようなデバイスの例は、コンシューマ製品(例えばコンシューマランプ)、及びプロフェッショナル製品(例えばプロフェッショナルランプ)である。
【背景技術】
【０００２】
米国特許出願公開第2010/0264828号は、一連の電気的負荷に対する故障検出を開示している。そこでは、評価ユニットが、全負荷にわたって存在する電圧降下と、一部の負荷にのみ存在する部分的な電圧降下とを評価する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、改良された装置を提供することにある。本発明の更なる目的は、デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第1の見地によれば、直列の組合せにおける少なくともD個の負荷を含む負荷回路の状態を判定するための装置であって、
-  電流源から電流信号を受け取る第1の端子及び前記電流源に前記電流信号を案内して戻す第2の端子であって、前記直列の組合せは前記第1の端子及び前記第2の端子に結合されている、前記第1の端子及び前記第2の端子と、
-  少なくともE個のモニタコンデンサを有するコンデンサ回路であって、前記第1の接点が前記端子のうちの同じ一方に結合され、それぞれのモニタコンデンサの第2の接点が当該負荷間の対応する相互接続に結合されているコンデンサ回路と、
-  時間間隔において前記第1の端子と前記第2の端子との間に存在する電圧信号を検出する検出回路と、
-  前記時間間隔において検出された前記電圧信号から前記負荷回路の状態を導出する導出回路と、
を有する装置が提供される。
【０００５】
時間間隔における全負荷にわたる電圧信号の波形を観察することによって、負荷の状態が抑制されることができる。一実施例において、前記時間間隔は、前記電流源からの電流信号を受け取る開始の第１の時点から開始し、全負荷を流れる電流が安定している第2の時点に終了する。時間間隔の開始点及び終了点は、負荷のどの部分の状態が興味を持たれているかに依存し、前記第1の時点と前記第2の時点との間の時間窓内に位置する限り、変化されることもできる。前記時間間隔内の全負荷にわたる電圧信号の波形を観察することにより、負荷の状態が判定されることができる。
【０００６】
一実施例において、負荷が電流源から電流を受け取る場合、電流がゼロから増加し、次いで、負荷の1つがオープンである場合にはゼロまで減少する。負荷を流れる定常電流はゼロである。
【０００７】
別の実施例では、負荷が短い場合、他の負荷は良好な状態にあり、全ての負荷を流れる定常電流は電流源の出力電流になる。
【０００８】
一実施例では、前記時間間隔は、第１の時点から開始する間の固定時間であって、例えば、特定の回路の応答時間に依存して、第１の時点から後の数十ミリ秒である。
【０００９】
装置は、負荷回路の状態を判定するように構成されている。この負荷回路は、直列接続された少なくともD個の負荷を含む。この装置は、電流源から電流信号を受け取るように構成された第1の端子と、電流信号を電流源に戻すように誘導するように構成された第2の端子とを備える。直列の組合せは、前記電流信号を受信して?案内して戻すための第1及び第2の端子に結合されるように構成される。第1の負荷の第1の接点は前記第1の端子に結合され、第1の負荷の第2の接点は第2の負荷の第1の接点に結合され、第2の負荷の第2の接点は第3の負荷の第1の接点に結合され…等…最後から1つ前の負荷の第2の接点は最後の負荷の第1の接点に結合され、前記最後の負荷の第2の接点は前記第2の端子に結合されている。このようにして、電力は、前記電流源から前記第1及び第2の端子を介して前記負荷回路に供給され、前記負荷回路が給電される。
【００１０】
当該装置は、少なくともE個のモニタコンデンサを含むコンデンサ回路を含む。モニタコンデンサの第1の接点は、互いに及び前記端子の一方に(例えば前記第2の端子のような)結合される。対応するモニタコンデンサの第2の接点は、当該負荷間の対応する相互接続に結合されている。第1のモニタコンデンサの第2の接点は、第1の負荷の第2の接点(及び第2の負荷の第1の接点)に結合されるべきであり、第2のモニタコンデンサの第2の接点は、第2の負荷の第2の接点(及び第3の負荷の第1の接点)に結合され…等…最後のモニタコンデンサの第2の接点は、1つ前の負荷の第2の接点(及び最後の負荷の第1の接点)に結合されるべきである。
【００１１】
この装置は、前記第1の端子と前記第2の端子との間に存在する電圧信号を検出する検出回路を有し、検出された電圧信号から負荷回路の状態を導出するように構成された導出回路を含む。
【００１２】
全てのコンデンサが放電され始めてから、電流信号が第1の端子に供給されるとすぐに、第1の負荷が活性化され、次に第2の負荷が活性化される等であり、最後に、最後の負荷が活性化される。この理由は、第2の負荷が活性化される前に第1のモニタコンデンサを充分に充電する必要があり、第3の負荷が活性化される前に第2のモニタコンデンサを十分に充電する必要があるからである等であり、最後の負荷が活性化される前に最後のモニタコンデンサを充分に充電する必要があるからである。
【００１３】
負荷が活性化されている間、第1端子と第2端子との間に存在する電圧信号はゼロ値から最終値まで上昇する。この電圧信号の上昇する仕方が、前記負荷回路の状態を示すであろう。例えば、負荷が「オープン」又は「ショート」であることに起因して、負荷がOKではない場合、前記電圧信号は、全ての負荷がOKである状況と比較すると異なるように上昇する。この結果、負荷回路の状態がモニタコンデンサを介して判定されることを可能にする装置が創出されている。いつも負荷回路に干渉している障害検出を持つ米国特許出願公開第2010/0264828号とは対照的に、前記モニタコンデンサは、ひとたび全てのコンデンサが最終的な程度まで充電されると、前記負荷回路への干渉を一度停止する。このように定常状態干渉がないことは、大きな技術的利点である。
【００１４】
通常、直列の組合せでD個の負荷がある場合、それぞれのモニタコンデンサの第2の接点が負荷間の対応する相互接続に結合され、直列の組合わせにおけるD個の負荷はD-1個の相互接続を有するという事実により、E=D-1個のモニタコンデンサが設けられる。しかし、E個の他の値も除外されない。
【００１５】
前記負荷回路の状態が少なくとも1つの負荷の状態を含む装置の実施例が規定される。最小限の状況において、前記負荷回路の状態は1つの負荷の状態を含んでいる。拡張された状況において、前記負荷回路の状態は幾つかの負荷の状態を含んでいる。最大の状況において、前記負荷回路の状態は、全ての負荷の状態、即ち各負荷の状態を含む。言い換えれば、本発明は、負荷の問題を検出するだけでなく、問題を有する負荷の場所を特定することもできる。
【００１６】
少なくとも1つの負荷の状態が正常状態又は故障状態を含む、装置の実施例が規定される。正常状態は、例えば、通常のインピーダンスを示す少なくとも1つの負荷に対応することができる。故障状態は、例えば、故障インピーダンスを示す少なくとも1つの負荷に対応することができる。正常状態とは前記前記少なくとも1つの負荷が下側閾値と上側閾値との間のインピーダンス値を示すことを規定し、故障状態とは前記少なくとも1つの負荷が前記下側閾値よりも小さい又は前記上側閾値よりも大きいインピーダンスを示すことを規定する、装置の実施例が規定される。通常のインピーダンスは、下側閾値と上側閾値との間に位置されることができ、これらの閾値を含む又は除外しても良い。故障インピーダンスは、下側閾値未満又は上側閾値よりも大きいものになり得る。
【００１７】
D≧2、E=D-1である、装置の実施例が規定される。最小限の状況において、2つの負荷と1つのモニタコンデンサとが設けられる。拡張された状況では、より多くの負荷及びコンデンサが設けら得る。通常及び好ましくは、3つの負荷及び2つのモニタコンデンサ、又はこれ以上が存在する。ここで、負荷は2つ以上のサブ負荷を含み得て、異なる負荷は異なる数のサブ負荷を含み得ることに留意されたい。Dは、通常正の整数である。
【００１８】
前記コンデンサ回路は少なくともF個の並列コンデンサを更に有し、対応する並列コンデンサは、対応する負荷と並列に構成される、装置の実施例が規定される。第1の並列コンデンサは第1の負荷に並列に結合され、第2の並列コンデンサは第2の負荷に並列に結合され、…、最後の並列コンデンサは最後の負荷に並列に結合される。このような並列コンデンサは、電圧スパイクから負荷を保護する。国際公開第2011/158196号パンフレットはそのような並列コンデンサを開示している。
【００１９】
D≧2、E=D-1、及びF=Dである装置の実施例が規定される。最小の状況では、2つの負荷、1つのモニタコンデンサ及び2つの並列コンデンサが存在する。拡張された状況では、より多くの負荷及びコンデンサが設けられ得る。通常及び好ましくは、3つの負荷、2つのモニタコンデンサ及び3つの並列コンデンサ、又はこれ以上が設けられる。更に、最後のモニタコンデンサ及び最後の並列コンデンサは、一致していてもいなくても良いことに留意しなければならない。Dは通常正の整数である。
【００２０】
前記導出回路が、検出された電圧信号を所定の電圧信号と比較し、これらの電圧信号間の(複数の)差から負荷回路の状態を判定する、実施例が規定される。
【００２１】
第1の選択肢によれば、負荷回路の状態は、検出された電圧信号と予め規定された電圧信号との(複数の)差から判定される。この予め規定された電圧信号は、例えば、予め計算され記憶された電圧信号、予め推定され記憶された電圧信号、又は以前に検出され記憶された電圧信号であっても良い。
【００２２】
前記導出回路が、前記コンデンサ回路と前記負荷回路との組合わせの瞬間静電容量を計算し、前記負荷回路の状態を、前記計算された瞬間静電容量における1つ又は複数のステップの大きさから判定されるように構成される、実施例が規定される。
【００２３】
第2の選択肢によれば、負荷回路の状態は、前記コンデンサ回路と前記負荷回路との組合わせの計算された瞬間静電容量における1つ又は複数のステップの大きさから判定される。前記コンデンサ回路と前記負荷回路とのこの組合わせの瞬間静電容量は、式I=CdV/dtを使用することによって計算されることができる。電流信号Iの値と時間t当たりの電圧信号Vの値とが与えられると、時間t当たりの瞬間静電容量Cの値が決定され得る。全てのコンデンサが放電され始めてから、前記電流信号が最初に第1の端子に供給されるとすぐに、先ず、スイッチングの時点で、全てのコンデンサが「ショート」となり、瞬間静電容量の値はゼロとなる。次いで、前記コンデンサが充電され、これにより前記第1の端子の近くに位置されるコンデンサは、第2の端子の近くに位置するコンデンサが充電される前に、充電される。充電中、瞬間静電容量の値はゼロ値から最終値まで上昇する。この値が上昇する仕方は、前記負荷回路の状態を示す。例えば、負荷が「オープン」又は「ショート」という事実のために、負荷がOKでない場合、前記値は全ての負荷がOKである状況とは異なって上昇する。
【００２４】
両方の選択肢は、モニタコンデンサのみを有するコンデンサ回路と、モニタコンデンサ及び並列コンデンサを有するコンデンサ回路とに対して利用可能である。
【００２５】
前記モニタコンデンサが同様の値を有する装置の実施例が規定される。好ましくは、モニタコンデンサは同様の値を有し、これにより第1及び第2おモニタコンデンサは、第1のモニタコンデンサの第1の値が第2のモニタコンデンサの第2の値の50％と150％との間、好ましくは75％と125％との間、より好ましくは90％と110％との間にある場合に、同様の値を有する。好ましい実施例では、モニタコンデンサは実質的に同じ値を有する。
【００２６】
並列コンデンサが同様の値を有する装置の実施例が規定される。好ましくは、前記並列コンデンサは同様の値を有し、これにより第1及び第2おモニタコンデンサは、第1の並列コンデンサの第1の値が第2の並列コンデンサの第2の値の50％と150％との間、好ましくは75％と125％との間、より好ましくは90％と110％との間にある場合に、同様の値を有する。好ましい実施例において、並列コンデンサは実質的に同じ値を有する。
【００２７】
好ましくは、モニタコンデンサ及び並列コンデンサも同様の値を有する。
【００２８】
装置が電流源を更に有する、装置の実施例が規定される。
【００２９】
電流信号が実質的に一定の値を有するように構成された装置の実施例が規定される。実質的に一定の値を有する電流信号は、前記電流信号の平均値の50％と150％との間、好ましくは75％と125％との間、より好ましくは90％と110％との間の瞬時値を有する。
【００３０】
第2の見地によれば、前記装置が負荷回路を更に有する、デバイスが規定される。このような負荷回路の例は、ダイオード配置と整流配置との直列の組合せである。
【００３１】
各負荷が発光ダイオード回路を含む、デバイスの実施例が定義される。発光ダイオード回路は、どのような種類のものであれ、どのような組合わせであっても、1つ以上の発光ダイオードを含む。
【００３２】
基本的な考え方は、互いに結合されると共に直列の負荷間の対応する相互接続に結合される少なくともE個のモニタコンデンサを含むコンデンサ回路が導入されることであり、電圧信号を検出するための検出回路と、検出された電圧信号から負荷回路の状態を導出する導出回路とが、定常状態干渉を伴うことなく負荷回路の状態を判定するように、導入されることにある。
【００３３】
改善された装置を提供するための問題が解決された。更なる利点は、装置が簡単で、低コストで堅牢であることにある。
【００３４】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載する実施例を参照して明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】装置の実施例を示している。
【図２】コンデンサ回路の第1の実施例を示している
【図３】コンデンサ回路の第2の実施例を示している。
【図４】第1の電圧信号及び第1の瞬間静電容量を示している。
【図５】第2の電圧信号と第2の瞬間静電容量を示している。
【図６】第3の電圧信号と第3の瞬間静電容量を示している。
【図７】第4の電圧信号と第4の瞬間静電容量を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図1には、装置の実施例が示されている。装置1は、負荷回路11の状態を判定するように構成されている。装置10は、電流源12から電流信号を受け取るための第1の端子1と、電流源12に電流信号を案内して戻すための第2の端子2とを有する。負荷回路11は、第1及び第2の端子1,2に結合されている。
【００３７】
装置10は、端子1,2の一方と負荷回路11とに結合されたコンデンサ回路3と、端子1,2に結合されると共に第1端子及び第2端子1,2間に存在する電圧信号を検出する検出回路4と、検出回路4に結合されると共に検出された電圧信号から負荷回路11の状態を導出するように構成された導出回路5とを更に有する。
【００３８】
図2には、コンデンサ回路の第1の実施例が示されている。更に示されているのは、直列の組合わせにおいて少なくともD個の負荷L1-LDを有する負荷回路11の実施例である。コンデンサ回路3は、少なくともE個のモニタコンデンサCＭ1-CMEを含んでいる。モニタコンデンサCＭ1-CMEの第１の接点は、図１に示されるように正の値を有する場合の電流信号の所定の方向のための第２の端子2に結合されている。この電流信号が負の値を有する場合、モニタコンデンサCＭ1-CMEの第１の接点は、第1端子1に結合されるべきであり、この直列の組合せは逆にされるべきである。対応するモニタコンデンサCＭ1-CMEの第2接点は、負荷L1-LD間の対応する相互接続に結合されている。通常、E=D-1であるが、Eの他の値も除外されるものではなく、例えば、1つ以上の相互接続が使用されない場合のより小さい値、又は1つ以上の相互接続が複数回使用される場合のより大きい値がある。
【００３９】
図3には、コンデンサ回路の第2の実施例が示されている。コンデンサ回路3の第2の実施例は、少なくともF個の並列コンデンサCP1-CPFを更に有する点において図2に示されているコンデンサ回路3の第1の実施例と異なる。これらの対応する並列コンデンサCP1-CPFは、対応する負荷L1-LDと並列に結合されている。通常、F=Dであるが、Fの他の値が除外されるものではなく、例えば、１つ以上の並列コンデンサCP1-CPFが省略される場合におけるより小さい値、又は負荷L1-LDに2つ以上の並列コンデンサが与えられる場合のより大きな値である。
【００４０】
装置1は、負荷回路11の状態を判定するように構成されている。負荷回路11の状態は、少なくとも１つの負荷L1-LDの状態を含むことができる。少なくとも１つの負荷L1-LDの状態が正常状態また故障状態を含むことができる。正常状態とは、少なくとも1つの負荷L1-LDが下側閾値と上側閾値との間のインピーダンス値を示すことを定義し得て、故障状態とは、少なくとも1つの負荷L1-LDが、下側閾値よりも小さい又は上側閾値よりも大きいインピーダンス値を示すことを定義し得る。D≧2、E=D-1、及びF=Dである。好ましくはD≧3である。
【００４１】
モニタコンデンサはCＭ1-CMEは同様の値を有していてもよく、並列コンデンサCP1-CPFは、単純な実施化においては同様の値を有することができる。モニタコンデンサと並列コンデンサの各々1つに対して可能な値は、他の値を除外することなく、1μFであり得る。
【００４２】
装置10は、更に電流源12を有してもよく、電流信号は、簡単な実装において実質的に一定の値を有しても良い。電流信号の可能な値は、他の値を除外することなく、0.1mAであり得る。
【００４３】
コンシューマ製品又はプロフェッショナル製品のような装置は、装置10を有することができ、負荷回路11を更に有することができる。負荷回路11の各負荷L1-LDは、他の種類の負荷を除外することなく、発光ダイオード回路を有することができる。
【００４４】
導出回路5は、検出された電圧信号を所定の電圧信号と比較し、これらの電圧信号の（複数の）差から負荷回路11の状態を判定するように構成することができる。代替的には、導出回路5は、図3に示されるコンデンサ回路3の第2の実施例、及びD=12、E=11、及びF=12に関して、図4乃至7に示されているように、コンデンサ回路3と負荷回路11との組合わせの瞬間静電容量を算出し、算出された瞬間静電容量における(複数の)ステップの大きさから、負荷回路11の状態を判定するように構成されることができる。
【００４５】
図4には、第1電圧信号(左のグラフ。横軸：時間、縦軸：電圧)と第1瞬間静電容量(右のグラフ。横軸：時間、縦軸：静電容量)が示されている。電圧信号が検出され、I=CdV/dtを使用して瞬間静電容量が計算されている。時間t当たりの電流信号Iの値と電圧信号Vの値とが与えられると、時間t当たりの瞬間静電容量Cの値が決定され得る。
【００４６】
全てのコンデンサCＭ1-CＭ11及びCP1-CP12が放電されることから開始し、第1の端子1に電流信号を供給するための開始の第１の瞬間において、各コンデンサCＭ1-CＭ11及びCP1-CP12はショート回路になり、負荷L1-L12は何れも活性化されない。最初に、第１の並列静電コンデンサCP1は、残りのコンデンサ(図3において、下方のコンデンサ)を介して充電される。第1の並列コンデンサCP1が十分な程度に充電されるとすぐに、第1の負荷L1が活性化される。次いで、第2の並列コンデンサCP2は、残りのコンデンサ(図3の下方のコンデンサ)を介して充電される。第2の並列コンデンサCP2が十分な程度に充電されるとすぐに、第2の負荷L2が活性化される等である。最後に、第12の負荷L12が活性化される。
【００４７】
負荷がLEDチップである場合、前記LEDチップはこの順方向ターンオン電圧に到達することを意味する。
【００４８】
負荷L1-L12の活性化の間、図4に示されるように、第1の端子及び第2の端子1,2間に存在する電圧信号はゼロ値から最終値に上昇する。この電圧信号が上昇する仕方は、負荷回路11の状態を示すものである。例えば負荷が「オープン」(高インピーダンス値)又は「ショート」(低インピーダンス値)であることにより、負荷L1-L12がOKでない場合、前記電圧信号は、全ての負荷がOKである状況と比較すると異なって上昇するであろう。図4においては、全ての負荷L1-L12がOKである。結果として、図4に示されるように計算された瞬間静電容量は、水平レベルによって後続される垂直方向のジャンプの12倍、即ち12個のステップを示している。2つの隣接する垂直ジャンプは全てのステップで比較的類似しており、2つの隣接する水平レベルは全てのステップで比較的類似していることに留意されたい。
【００４９】
図5には、第2電圧信号(左のグラフ。横軸：時間軸、縦軸：電圧)と第2瞬間静電容量(右グラフ。横軸：時間、縦軸：静電容量)が示されている。今回は11ステップしか見えないが、第4のステップは前の垂直ジャンプの大きさの約2倍である垂直ジャンプ(Xで示されている)を含んでいる。これは、第4の負荷L4が「ショート」であることを明確に示している。
【００５０】
図6には、第3電圧信号(左のグラフ。横軸：時間、縦軸：電圧)と第3瞬間静電容量(右のグラフ。横軸：時間、縦軸：静電容量)が示されている。今回は10ステップしか見えないが、第4ステップと第6ステップは、各々前の垂直ジャンプの大きさの約2倍の垂直ジャンプ(XとYで示される)を含む。これは、第7の負荷は「ショート」であることの明示である(第７の負荷は、目に見える10個のステップのうちの第4のステップが2つの通常のステップを含む事実と、こうして目に見える10ステップのうちの第6ステップが2つの通常のステップを含むという事実とにより、「ショート」である)。
【００５１】
図7には、第4電圧信号(左のグラフ。横軸：時間、縦軸：電圧)と第4瞬間静電容量(右のグラフ：横軸：時間、縦軸：静電容量)が示されている。今回、6つの正常なステップだけが目に見えているが、第7のステップは、前の垂直ジャンプよりもはるかに小さい垂直ジャンプ(Zによって示される)を含む。これは、第6の負荷L6が「オープン」であることの明示である。
【００５２】
従って、第1及び第2の端子1,2間の電圧信号を検出し、瞬間静電容量を計算し、計算された瞬間静電容量の垂直ジャンプを調べることによって、負荷回路11の状態が導出されることができる。この試験は、例えば、全ての負荷L1-LDがOKである状況における全ての垂直ジャンプの平均値を計算することによる、閾値ジャンプの計算を含むことができ、例えば、各垂直ジャンプとこの閾値ジャンプとの比較を有することができる。第1の最小量だけ閾値ジャンプよりも小さい場合、又は第2の最小量だけ閾値ジャンプよりも大きい場合、少なくとも1つの負荷はOKではない。小さすぎる又は大きすぎる値を有する垂直ジャンプの位置は、OKではない負荷L1-LDを示すことになる。
【００５３】
同様のシミュレーションが、図2に示すコンデンサ回路3の第1の実施例に関して、コンデンサ回路3と負荷回路11との組合わせの瞬間静電容量を計算し、計算された瞬間静電容量の(複数の)ステップの大きさから負荷回路11の状態を判定する場合に与えらえることができる。図2に示されたこの第1の実施例は、より少ない構成要素のみ必要とするという点において有利である。図3に示される第2の実施例は、スイッチオフ電流信号と非アクティブ負荷L1-LDを備える状況において、モニタコンデンサCＭ1-CMELが、並列コンデンサCP1-CPFを介して速く充電される点と、並列コンデンサCP1-CPFが電圧スパイクに対して負荷L1-LDを保護する点とにおいて有利である。
【００５４】
代替的には、検出された電圧信号は、例えば、予め計算された電圧信号、予め推定された電圧信号、又は以前に検出された電圧信号のような、予め規定された電圧信号と比較されることができる。次いで、負荷回路11の状態が、検出された電圧信号と予め規定された電圧信号との間の（複数の）差から判定されることができる。
【００５５】
負荷L1-LDは、１個の以上の中間要素を介して間接的に互いに直列に結合されることができ、１つ以上の中間要素が間に入れられることなく互いに直接的に直列に結合されることができる。
【００５６】
検出回路4は、例えば、アナログ／デジタル変換器が後続するアナログ電圧検出器、又はデジタル電圧検出器が後続するアナログ／デジタル変換器等を含むことができる。誘導回路5は、例えばプロセッサ等を含むことができる。これらの全ては、他の実施化を排除するものではない。各コンデンサCＭ1-CME及びCP1-CPFは、任意の種類の１つのコンデンサを介して又は任意の種類の2個の以上のコンデンサを介して、直列及び/又は並列の組合わせの如何なる組合わせにおいても実現されることができる。
【００５７】
理論計算情報：負荷Liに結合された並列コンデンサをCiとし、その上側における総静電容量をCjとし、下側における総静電容量をCkとする(図3)。電流がLiを流れる前、総静電容量はCj+CiCk/(Ci+Ck)である。次に、Ciにおける電圧が、Liの順方向ターンオン電圧Liに達すると、CiはLiによってショートされる。Ckが更にモニタ部Cm、パラレル部Co、及び(下側に位置する)残部Cnから構成されているものとする。次に、CiがLiによってショートされた後、総静電容量はCj+Cm+CnCo/(Cn+Co)になる。このことは、Ciにおける電圧がLiの順方向ターンオン電圧に達した後、静電容量がCj+Cm+CnCo/(Cn+Co)-(Cj+CiCk/(Ci+Ck))=Cm+CnCo/(Cn+Co)-CiCk/(Ci+Ck)だけ増大されることを意味する。Cnの値はCkの値に近く、Ciの値はCoの値に近くなる。この場合、静電静電容量の増大はCmとなる。従って、各コンデンサがほぼ同じ値を有する場合、瞬間静電容量はほぼ同じ値に関して増大する一方で、負荷Liは、導通を開始する。
【００５８】
理論上のモニタ情報：端子1と端子2との間の電圧変化をU(t)として監視する。静電容量の変化は、C(t)=I/U(t)として計算される。C(t)から、図4-7に示されるようなステップを見つけることができる。ステップiをSiと定義する。そして、ステップiにおける静電容量をCiと定義する。ΔCi=Ci-Ci-1(i=1,2,3及びC0=0)として各ステップに関して増大する相対的な静電容量を計算する。障害がない場合の開始において、コンデンサが充電され、静電容量の増大ΔCiが計算される。次いで、計算されるべきこの平均値又は中央値をCMEanとする。閾値k1CMEan≦k1≦1とすると、ΔCi<k1CMEanであり、負荷iはオープン回路の問題を有する。閾値k2CMEan,1≦k2≦2とすると、１つのΔCiが見つけられ、ΔCi>k2CMEanを満たす場合、負荷i+1がショート回路の問題を有する。複数のΔCiがΔCi>k2CMEanを満足する場合、ｉの最小値をｉ１と規定すると、負荷i1+1がショート回路の問題を有する。次いで、iの2番目の最小値をi2とすると、この場合、負荷i2+2はショート回路の問題を有する。そしてこの類推において、iのj番目の最小値をijとすると、負荷ij+jはショート回路の問題を有する。ΔCiが、上述した上条件を満たさない場合、これは何の障害もないことを意味する。
【００５９】
負荷がLEDチップの場合、各LEDチップの順方向ターンオン電圧が監視されることができることが分かる。あるチップのこの電圧が変化する場合、このことは、当該チップの劣化があることを意味する。
【００６０】
監視ステージに加えて、通常の作業段階において、電力はDC電流源であり、これらのコンデンサを通過する電流は存在しない。従って、LEDチップに影響を与えないコンデンサをスキップすることができる。
【００６１】
充電のための電流源は、単にLEDドライバであってもよく、好ましくは、定電流を供給することができる。
【００６２】
モニタコンデンサ又は並列コンデンサの異なる値も実行可能であり、図4乃至7の対応する2つの図において、異なる勾配及び異なるステップ長をもたらすことに留意されたい。このシナリオにおいて、全ての負荷が正常状態にあるときの静電容量曲線又は電圧信号は、後に前記負荷の状態を導出するための導出回路のための基準として予め記憶することができる。
【００６３】
要約すると、負荷回路11の状態を判定する装置10は、電流源12と電流信号を交換するための端子1,2を含んでいる。負荷回路11は、端子1,2に結合された直列の組合せにおいてD個の負荷L1-LDを含んでいる。装置10は、更に互いに結合されると共に端子1,2の一方に結合された第１の接点と、負荷L1-LD間の相互接続に結合された第2の接点とを備えるE個のモニタコンデンサCＭ1-CMEを含むコンデンサ回路3を含む。装置10は、更に、第1及び第2の端子1,2間に存在する電圧信号を検出する検出回路4と、検出された電圧信号からの負荷回路11の状態を導出する導出回路5とを更に有する。これに対して、導出回路5は、負荷回路11の状態を示すステップを含む瞬間静電容量を計算することができる。コンデンサ回路3は、有利には、定常状態における負荷回路11に干渉せず、更に負荷L1-LDに並列のF個の並列コンデンサCP1-CPFを含むことができる。
【００６４】
本発明は、添付図面及び上述の記載において詳細に図示及び記載されたが、このような図示及び記載は、説明的又は例示的であって限定的なものないとみなされるべきであり、本発明は、開示された実施例に限定されるものではない。開示された実施例に対する他の変更は、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲の研究から、特許請求の範囲に記載の発明を実施する際の当業者によって理解され達成され得る。特許請求の範囲において、「含む(comprising)」なる語は他の要素又はステップを排除するものではなく、単数形は複数のこれらの要素又はステップを除外するものではない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に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わせが有利に使用できないことを示すものではない。特許請求の範囲内の如何なる符号も、特許請求の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】
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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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【図７】
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【国際調査報告】
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