(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのランプ（１１）の点灯パラメータを制御するための目標値として使われる電圧を与えられる制御入力端子（１３，１４）と、制御入力端子（１３，１４）に接続された第１巻線（１５ａ）および第１巻線（１５ａ）に磁気結合された第２巻線（１５ｂ）を有する変圧器（１５）と、変圧器（１５）の第２巻線（１５ｂ）に接続され少なくとも１つのランプ（１１）の点灯パラメータを制御するための目標値として使われる電圧を変圧器（１５）を介して伝送される評価装置（１６）とを備え、変圧器（１５）の第２巻線（１５ｂ）が時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧で励起される、少なくとも１つのランプの点灯装置において、
評価装置（１６）がサンプル−ホールド回路（２２）を有し、変圧器（１５）によって伝送される電圧のスパイクを消すために、時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧およびサンプル−ホールド回路（２２）のシーケンス信号を発生する発振器（１９）と、発振器（１９）から発生された時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧の周波数を半減させる分周器（２１）と、サンプル−ホールド回路（２２）のシーケンス信号の周波数を分周器（２１）から発生された時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧の周波数に整合させサンプル−ホールド回路（２２）のシーケンス信号と分周器（２１）から発生された時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧との間に一定な時間差を作る装置（２４）とが設けられ、変圧器（１５）の第２巻線（１５ｂ）が分周器（２１）から発生された時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧を供給されることを特徴とするランプの点灯装置。
【請求項２】
評価装置（１６）がアナログ−ディジタル変換器（２３）を有し、サンプル−ホールド回路（２２）がアナログ−ディジタル変換器（２３）の構成要素として形成されていることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項３】
制御入力端子（１３，１４）が、直流電圧を与えられるアナログ制御入力端子として形成されていることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項４】
制御入力端子（１３，１４）が、ディジタル信号を与えられるディジタル制御入力端子として形成されていることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項５】
少なくとも１つのランプ（１１）の点灯パラメータを制御するための目標値として使われる電圧を付与される制御入力端子（１３，１４）を有するランプの点灯装置で少なくとも１つのランプを点灯するために、制御入力端子（１３，１４）に与えられた電圧が変圧器（１５）の第１巻線（１５ａ）に供給され、この変圧器（１５）の第１巻線（１５ａ）に磁気結合された第２巻線（１５ｂ）には時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧が与えられ、変圧器（１５）の電圧が少なくとも１つのランプ（１１）の点灯パラメータを制御するための制御信号を発生するために評価されるランプの点灯方法において、
変圧器（１５）の電圧が、変圧器（１５）の電圧のスパイクをサンプル−ホールド回路（２２）によって除去するために、サンプル−ホールド回路（２２）に評価のために供給され、かつ、変圧器（１５）の電圧を評価するために次のステップ、即ち、
サンプル−ホールド回路（２２）のシーケンス信号と時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧とを発振器（１９）によって発生するステップと、
発振器（１９）から発生された時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧の周波数を分周器（２１）によって半減させるステップと、
サンプル−ホールド回路（２２）のシーケンス信号の周波数を分周器（２１）から発生された時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧の周波数に整合させサンプル−ホールド回路（２２）のシーケンス信号と分周器（２１）から発生された時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧との間に一定の時間差を生じさせるステップと、
変圧器（１５）の第２巻線（１５ｂ）に分周器（２１）から発生された時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧を与えるステップと、
変圧器（１５）の電圧をサンプル−ホールド回路（２２）に入力電圧として供給するステップと
が実施されることを特徴とするランプの点灯方法。
【請求項６】
サンプル−ホールド回路（２２）の出力電圧がアナログ−ディジタル変換器（２３）に供給されることを特徴とする請求項５記載のランプの点灯方法。
【請求項７】
サンプル−ホールド回路（２２）の出力電圧が少なくとも１つのランプ（１１）の点灯パラメータを制御するために使用されることを特徴とする請求項５記載のランプの点灯方法。
【請求項８】
制御入力端子（１３，１４）に与えられる電圧が直流電圧であることを特徴とする請求項５記載のランプの点灯方法。
【請求項９】
少なくとも１つのランプの点灯パラメータを制御するための目標値を付与するための制御入力端子がディジタル電圧信号を与えられることを特徴とする請求項５記載のランプの点灯方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の前文に記載された少なくとも１つのランプの点灯方法、および請求項５の前文に記載された少なくとも１つのランプの点灯方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ランプ（特に蛍光ランプまたはハロゲン電球）の調光点灯すなわち輝度制御を可能にするランプの点灯装置いわゆる調光可能な電子安定器が市販されている。この調光可能な点灯装置は輝度制御のための目標値として使われる電圧を与えられる制御入力端子を有している。通常この制御入力端子は１〜１０Ｖのインタフェースとして形成されている。最も簡単な場合、点灯装置で点灯されるランプの輝度を所望の値に調整するために、この制御入力端子に調光ポテンショメータが接続される。この調光ポテンショメータと時間的に周期的に変化する電圧で励起される変圧器とによって、制御入力端子には、所望の輝度調整のための目標値を表す１〜１０Ｖの値の電圧が発生される。この電圧は変圧器によって点灯装置内の評価装置へ伝送される。さらに、変圧器は制御入力端子と点灯装置内の評価装置との間が直流的に結合しない（すなわち直流分離させる）ようにする。評価装置はピーク値整流器によって、調光ポテンショメータでの調整に相当しランプのランプ電流またはランプ入力電力を制御するためのもしくは点灯装置の出力電力を制御するための信号を発生する。
【０００３】
変圧器の特性、特にその漏れインダクタンスは評価装置に伝送される電圧へ大きな影響を与える。変圧器の高い漏れインダクタンスは伝送される電圧に擾乱的な電圧パルスを生ぜしめ、これが評価装置によって制御量として解釈されてしまう。従って、従来では、漏れインダクタンスの少ない特殊に形成された環状鉄心形変圧器が使用され、さらに点灯装置内の評価装置にはスパイクを低減させるための低域通過フィルタが前置接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、制御入力端子に印加され変圧器によって伝送される電圧を評価する評価装置を改善した少なくとも１つのランプの点灯装置を提供することにある。さらに、本発明の課題は、少なくとも１つのランプの点灯パラメータを制御するための目標値として使われる電圧を付与される制御入力端子を有するランプの点灯装置で少なくとも１つのランプを点灯するランプの点灯方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
装置に関する課題は本発明によれば請求項１の特徴部に記載された構成要件によって解決される。方法に関する課題は本発明によれば請求項５の特徴部に記載された構成要件によって解決される。本発明の特に優れた実施態様はそれらの従属請求項に記載されている。
【０００６】
本発明による少なくとも１つのランプの点灯装置は、少なくとも１つのランプの点灯パラメータを制御するための目標値として使われる電圧を与えられる制御入力端子と、この制御入力端子に与えられ少なくとも１つのランプの点灯パラメータを制御するための目標値として使われる電圧を評価装置に伝送するために設けられた変圧器と、時間的に周期的に変化する電圧で変圧器を励起する発振器とを有する。
本発明によれば、評価装置がサンプル−ホールド回路を有する。さらに、本発明においては、変圧器によって伝送される電圧のスパイクを消すために、サンプル−ホールド回路のシーケンス信号の周波数と時間的に周期的に変化する電圧の周波数とを整合させサンプル−ホールド回路のシーケンス信号と時間的に周期的に変化する電圧との間に時間的に一定な位相差（時間差）を作る手段が設けられている。
【０００７】
これによって、本発明によれば、点灯装置内の伝送器よりも比較的高い漏れインダクタンスを有するコスト的に手頃な変圧器を使用できる。さらに、低域通過フィルタと、変圧器によって伝送された電圧を評価するためのピーク値整流器とを省略できる。
【０００８】
点灯装置を制御するために使われるマイクロコントローラ又は集積回路に対するディジタル制御信号を発生するために、サンプル−ホールド回路がアナログ−ディジタル変換器の構成要素として形成されていると有利である。伝送器として使われる変圧器が、制御入力端子に接続された少なくとも１つの第１巻線と、評価装置に接続され少なくとも１つの第１巻線に磁気結合された少なくとも１つの第２巻線とを有していると有利である。これによって、制御入力端子と評価装置との間を直流的に結合しない（すなわち直流分離させる）ことが保証される。
【０００９】
サンプル−ホールド回路のシーケンス信号の周波数と時間的に周期的に変化する電圧の周波数とを整合させサンプル−ホールド回路のシーケンス信号と時間的に周期的に変化する電圧との間に時間的に一定な位相差（時間差）を作る手段が、シーケンス信号を発生する発振器と、時間的に周期的に変化する電圧の周波数を半減させる分周器と、シーケンス信号の周波数を時間的に周期的に変化する電圧の周波数に整合させシーケンス信号と時間的に周期的に変化する電圧との間に一定な時間差を作る装置とを含んでいると有利である。
【００１０】
シーケンス信号の周波数を時間的に周期的に変化する電圧の周波数に整合させシーケンス信号と時間的に周期的に変化する電圧との間に一定な時間差を作る装置として、アンド回路が使用されると有利である。このようにして、変圧器によって伝送される電圧のスパイクをコスト的に手頃にかつ簡単な手段にて消すことができる。
【００１１】
本発明による点灯方法は、本発明によれば、変圧器の電圧が評価のためにサンプル−ホールド回路に供給され、変圧器の電圧のスパイクがサンプル−ホールド回路によって消されることを特徴とする。
【００１２】
変圧器の電圧を評価するために、時間的に周期的に変化する電圧の周波数とサンプル−ホールド回路のシーケンス信号の周波数とが整合させられ、サンプル−ホールド回路のシーケンス信号が時間的に周期的に変化する電圧に比べて一定の期間間隔だけ遅らされていると有利である。これによって、本発明によれば、サンプル−ホールド回路のシーケンス信号が変圧器に印加される電圧のノイズなく伝送される電圧部分に同期させられる。
【００１３】
本発明によれば特に簡単かつコスト的に手頃な点灯方法が提案されている。それに従って、変圧器の電圧を評価するために次のステップが実施される。
シーケンス信号と時間的に周期的に変化する電圧とを発振器によって発生するステップ。
時間的に周期的に変化する電圧の周波数を分周器によって半減させるステップ。
シーケンス信号の周波数を時間的に周期的に変化する電圧の周波数に整合させシーケンス信号と時間的に周期的に変化する電圧との間に一定の時間差を生じさせるステップ。
変圧器に時間的に周期的に変化する電圧を与えるステップ。
変圧器の電圧を入力電圧としてサンプル−ホールド回路に供給するステップ。
【００１４】
サンプル−ホールド回路の出力電圧が少なくとも１つのランプの点灯パラメータを制御するために使用されるか又はその前にアナログ−ディジタル変換器によってディジタル信号に変換されると有利である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を優れた実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１に示された本発明の実施例は蛍光ランプ用の調光可能な点灯装置である。
この点灯装置は２つの系統電圧端子１，２と、ハーフブリッジインバータ４に直流電圧を供給する直流電圧供給装置３とを有している。直流電圧供給装置３は通常雑音防止フィルタおよび系統交流電圧の整流器を含んでいる。さらに、直流電圧供給装置３は、系統からのできるだけ正弦波状の交流電流の取出しを保証するために、高調波フィルタを含むことができる。ハーフブリッジインバータ４は、２つの交互にスイッチングするトランジスタ５，６と、２つの結合コンデンサ７，８と、直列共振回路として形成されチョークコイル９、コンデンサ１０および蛍光ランプ１１を含むハーフブリッジ枝路とを有している。蛍光ランプ１１の放電路はコンデンサ１０に並列接続されている。ハーフブリッジインバータは必ずしも２つの結合コンデンサ７，８を備えた対称形ハーフブリッジインバータ４として形成される必要がなく、その代わりに１つの結合コンデンサのみを有し、それによって非対称形ハーフブリッジインバータとして形成されていてもよい。ハーフブリッジインバータ４のトランジスタ５，６は好ましくは電界効果トランジスタから成るのがよく、マイクロコントローラ１２によって制御される。マイクロコントローラ１２はパルス幅変調された信号を発生する。この信号はトランジスタ５，６のスイッチングサイクルを決定し、それによって蛍光ランプ１１の電力制御つまり輝度制御を可能にする。トランジスタ５，６のためのパルス幅変調された信号はマイクロコントローラ１２によって制御入力端子１３，１４に印加される直流電圧に依存して発生される。制御入力端子１３，１４には１Ｖ〜１０Ｖの値の直流電圧が与えられる。制御入力端子１３，１４に与えられた直流電圧の値によって、蛍光ランプ１１の所望の電力つまり輝度のための目標値が決定される。この直流電圧の値を発生し制御入力端子１３，１４に付与するために、最も簡単な場合、制御入力端子１３，１４に接続された調光ポテンショメータ（図示されていない）が使われる。
【００１７】
制御入力端子１３，１４に与えられた直流電圧が変圧器１５によって評価装置１６に伝送される。このために、変圧器１５の一次巻線１５ａが整流器ダイオード１７を介して制御入力端子１３，１４に接続されている。一方、変圧器１５の二次巻線１５ｂは評価装置１６の電圧入力端子に接続されている。変圧器１５の一次巻線１５ａと二次巻線１５ｂとの間には磁気結合が構成されている。制御入力端子１３，１４と一次巻線１５ａとに並列に入力コンデンサ１８が接続されている。変圧器１５が制御入力端子１３，１４に与えられた直流電圧を評価装置１６に伝送するために、変圧器１５はほぼ矩形波の電圧で励起される。このほぼ矩形波の電圧は発振器１９および分周器２１によって発生され、分圧器抵抗２０を介して二次巻線１５ｂに印加される。従って、評価装置１６は二次巻線１５ｂに接続されたその電圧入力端子でほぼ矩形波の電圧を検出する。その振幅は制御入力端子１３，１４に与えられた直流電圧によって決定される。評価装置１６は、マイクロコントローラ１２に接続されたその電圧出力端子から、蛍光ランプ１１の電力つまり輝度を制御するためのマイクロコントローラ１２に、相応の信号を供給する。
【００１８】
評価装置１６は、アナログ−ディジタル変換器２３の構成要素として形成されたサンプル−ホールド回路２２と、アンド回路２４とを有している。サンプル−ホールド回路２２およびアンド回路２４によって、変圧器１５の漏れインダクタンスによって惹き起される、二次巻線１５ｂの矩形波電圧の立上がり辺におけるスパイクが消される。以下においてこのことを図２を参照して説明する。
【００１９】
図２の波形Ａは変圧器１５を励起するために使用される矩形波電圧の時間的経過を示す。この矩形波電圧は発振器１９と周波数を半減させる分周器２１とによって発生され、抵抗２０を介して二次巻線１５ｂに印加される。既に述べたように、二次巻線１５ｂは、制御入力端子１３，１４に与えられた直流電圧を変圧器１５によって伝送可能にするために、時間的に周期的に変化する励起電圧を必要とする。
【００２０】
図２の波形Ｂは二次巻線１５ｂに印加され評価装置１６の電圧入力端子によって検出された電圧Ｕの時間的経過を示す。二次巻線１５ｂに印加されたこの電圧Ｕは励起電圧（波形Ａ）の周期性を有している。しかし、電圧Ｕの振幅すなわち矩形波パルスの高さは制御入力端子１３，１４に与えられた直流電圧の値によって決定される。当然、二次巻線１５ｂにおける矩形波電圧（波形Ｂ）の立上がり辺および立下り辺は変圧器１５の漏れインダクタンスに基づいて擾乱的な電圧パルスを重畳されている。この擾乱的な電圧パルスはサンプル−ホールド回路２２によって消される。このために、サンプル−ホールド回路２２のシーケンス信号（サンプル−ホールド信号とも呼ばれている）のパルス期間およびパルス開始は二次巻線１５ｂの電圧に整合させられている。
【００２１】
図２の波形Ｃはサンプル−ホールド回路２２のシーケンス信号の時間的経過を示す。シーケンス信号（波形Ｃ）のパルス期間は正確に二次巻線１５ｂの電圧（波形Ｂ）の矩形波パルスの半分の長さであり、シーケンス信号は二次巻線１５ｂの電圧（波形Ｂ）の矩形波パルスの後半の半部に同期している。これによって、矩形波電圧の立上がり辺および立下り辺における擾乱的なスパイクが消される。
シーケンス信号を二次巻線１５ｂの電圧に同調させることは、ＪＫフリップフロップとして形成された分周器２１と、アンド回路２４と、発振器１９とによって行なわれる。発振器１９は変圧器１５を励起する電圧（波形Ａ）およびシーケンス信号（波形Ｃ）を発生する。発振器１９から発生された矩形波電圧は一方ではアンド回路２４の第１電圧入力端子に供給され、他方では分周器２１の電圧入力端子に導入される。分周器２１は導入された矩形波電圧の周波数を半減させる。
分周器２１の電圧出力端子から出力され周波数を半減させた矩形波電圧は、一方ではアンド回路２４の第２電圧入力端子に供給され、他方では分圧器抵抗２０を介して二次巻線１５ｂに印加され変圧器１５を励起する。アンド回路２４の出力電圧はサンプル−ホールド回路２２にシーケンス信号（波形Ｃ）として供給され、つまりサンプル−ホールド回路２２のシーケンス−ホールド信号（サンプル−ホールド信号とも呼ばれている）を制御するために使用される。従って、サンプル−ホールド回路２２のシーケンス信号（波形Ｃ）は励起電圧（波形Ａ）の矩形波パルスの後半の半部に同期し、よって二次巻線１５ｂに印加される電圧（波形Ｂ）の電圧パルスの後半の半部にも同期している。
【００２２】
図２の波形Ｄはサンプル−ホールド回路２２の出力電圧Ｕの時間的経過を示す。この出力電圧Ｕは、アナログ−ディジタル変換器２３によって、トランジスタ５，６をパルス幅変調制御するためのマイクロコントローラ１２用のディジタル信号に変換される。理想的な場合、サンプル−ホールド回路２２の出力電圧Ｕは制御入力端子１３，１４に与えられた直流電圧のみに依存した値を有する直流電圧である。サンプル−ホールド回路２２での損失のために、サンプル−ホールド回路２２の出力電圧Ｕ（波形Ｄ）はうねりのある波形をしている。
【００２３】
発振器１９は優れた実施例ではハーフブリッジインバータ４と同一である。変圧器１５を励起する矩形波電圧（波形Ａ）およびサンプル−ホールド回路２２のシーケンス信号（波形Ｃ）は、ハーフブリッジインバータのトランジスタ５，６間の接続点または結合コンデンサ７，８間の接続点への容量性結合によって発生される。
【００２４】
サンプル−ホールド回路２２と、アナログ−ディジタル変換器２３と、アンド回路２４とがマイクロコントローラ１２の構成要素として形成されていると有利である。
【００２５】
本発明は上記において詳細に説明した実施例に限定されない。例えば、制御入力端子１３，１４は必ずしも直流電圧を与えられるアナログ制御入力端子として形成されている必要がない。その代わりに、制御入力端子は、少なくとも１つのランプの輝度制御のための目標値を付与するためのディジタル信号を与えられるディジタル入力端子として形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による点灯装置の優れた実施例を概略的に示すブロック回路図
【図２】励起電圧、変圧器の電圧、サンプル−ホールド回路のシーケンス信号（サンプル−ホールド信号）および出力電圧の時間的経過を示す波形図
【符号の説明】
１，２    系統電圧端子
３        直流電圧供給装置
４        ハーフブリッジインバータ
５，６    トランジスタ
７，８    結合コンデンサ
９        チョークコイル
１０        コンデンサ
１１        蛍光ランプ
１２        マイクロコントローラ
１３，１４  制御入力端子
１５        変圧器
１５ａ      変圧器の一次巻線
１５ｂ      変圧器の二次巻線
１６        評価装置
１７        整流器ダイオード
１８        入力コンデンサ
１９        発振器
２０        分圧器抵抗
２１        分周器
２２        サンプル−ホールド回路
２３        アナログ−ディジタル変換器
２４        アンド回路
【図１】
0003947382.tif 000002
【図２】
0003947382.tif 000003