(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
安定器と共に使用されるためのレトロフィットランプであり、
前記安定器に接続するように適合されている一対の入力端子と、
前記安定器によって駆動され、少なくとも照明要素を含む出力負荷と、
前記出力負荷と並列であり、前記照明要素を通る電流を調整するために、パルス幅制御を使用して前記入力端子をシャントするように適合されているシャントスイッチと、
前記レトロフィットランプの異常な駆動条件を検出するように適合されている検出回路と、
特定の持続時間にわたって、前記シャントスイッチの前記パルス幅制御をオーバーライドするように、及び前記シャントスイッチを安定状態に保持するように適合されている制御回路と、を備える、レトロフィットランプであって、
前記異常な駆動条件が、過電流状態であり、前記検出回路が、
前記シャントスイッチが導通している場合に、前記シャントスイッチを通る電流を感知するように適合されている電流感知要素と、
感知された前記電流を閾値と比較するように適合されている、比較回路と、を含み、
前記制御回路が、前記感知された電流が前記閾値を超過する場合に、前記パルス幅制御をオーバーライドするために、前記シャントスイッチを高インピーダンス状態に保持するように適合されている、レトロフィットランプ。
【請求項２】
前記入力端子と前記出力負荷との間にダイオードブリッジ整流器を備え、前記シャントスイッチが、前記ダイオードブリッジ整流器と前記出力負荷との間に配置されている、請求項１に記載のレトロフィットランプ。
【請求項３】
前記電流感知要素が、前記入力端子のうちの一方に、又は前記入力端子のうちの一方から流れる電流を感知するための、電流感知抵抗器を含み、前記電流感知抵抗器が、前記ダイオードブリッジ整流器と、前記シャントスイッチ及び前記出力負荷の相互接続部との間で直列であり、前記制御回路が、前記シャントスイッチをオフにするように適合されている、請求項２に記載のレトロフィットランプ。
【請求項４】
前記比較回路が、前記電流感知抵抗器の両端間の電圧を基準値と比較するための、比較器を含み、前記比較器の出力が、前記シャントスイッチを制御するために使用される、請求項３に記載のレトロフィットランプ。
【請求項５】
前記制御回路が、前記比較回路の出力と前記シャントスイッチの制御端子との間の、制御ゲートを含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレトロフィットランプ。
【請求項６】
前記出力負荷が、前記照明要素と直列の電流制限回路を更に含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレトロフィットランプ。
【請求項７】
前記電流制限回路が、前記照明要素を通る前記電流を、最大値未満に制限するように適合されている、請求項６に記載のレトロフィットランプ。
【請求項８】
前記電流制限回路が、電流源回路を含む、請求項６又は７に記載のレトロフィットランプ。
【請求項９】
安定器と共に使用されるためのレトロフィットランプであり、
前記安定器に接続するように適合されている一対の入力端子と、
前記安定器によって駆動され、少なくとも照明要素を含む出力負荷と、
前記出力負荷と並列であり、前記照明要素を通る電流を調整するために、パルス幅制御を使用して前記入力端子をシャントするように適合されているシャントスイッチと、
前記レトロフィットランプの異常な駆動条件を検出するように適合されている検出回路と、
特定の持続時間にわたって、前記シャントスイッチの前記パルス幅制御をオーバーライドするように、及び前記シャントスイッチを安定状態に保持するように適合されている制御回路と、を備える、レトロフィットランプであって、
前記入力端子と前記出力負荷との間にダイオードブリッジ整流器を備え、前記シャントスイッチが、前記ダイオードブリッジ整流器と前記出力負荷との間に配置されており、
前記異常な駆動条件が、前記ダイオードブリッジ整流器内の少なくとも１つのダイオードの短絡であり、
前記制御回路が、前記ダイオードブリッジ整流器内の少なくとも１つのダイオードの前記短絡が検出されると、前記パルス幅制御をオーバーライドするために、前記シャントスイッチを低インピーダンス状態に保持するように適合されている、レトロフィットランプ。
【請求項１０】
前記検出回路が、前記ダイオードブリッジ整流器内の第１のダイオードに少なくとも結合されて、前記第１のダイオードにおける電圧の変化に従って前記短絡を検出するように適合されている、電圧検出回路を含み、前記制御回路が、前記安定器の出力の正の半サイクル及び負の半サイクルの双方において、常に前記シャントスイッチをオンにするように適合されている、請求項９に記載のレトロフィットランプ。
【請求項１１】
安定器と共に使用されるためのレトロフィットランプであり、
前記安定器に接続するように適合されている一対の入力端子と、
前記安定器によって駆動され、少なくとも照明要素を含む出力負荷と、
前記出力負荷と並列であり、前記照明要素を通る電流を調整するために、パルス幅制御を使用して前記入力端子をシャントするように適合されているシャントスイッチと、
前記レトロフィットランプの異常な駆動条件を検出するように適合されている検出回路と、
特定の持続時間にわたって、前記シャントスイッチの前記パルス幅制御をオーバーライドするように、及び前記シャントスイッチを安定状態に保持するように適合されている制御回路と、を備える、レトロフィットランプであって、
前記異常な駆動条件が、前記安定器へのＡＣ電圧入力の位相の欠如を含み、
前記制御回路が、前記安定器への前記ＡＣ電圧入力の前記位相の前記欠如と同期して、前記パルス幅制御をオーバーライドするために、前記シャントスイッチを高インピーダンス状態に保持するように適合されている、レトロフィットランプ。
【請求項１２】
前記制御回路が、
前記出力負荷に供給される電流振幅を低減するために、前記安定器への前記ＡＣ電圧入力の前記位相の回復後の、少なくとも１つの後続のＡＣ周期において、前記シャントスイッチを制御して交互にオン及びオフにするように更に適合されており、
前記制御回路が、
前記レトロフィットランプの前記異常な駆動条件において、前記シャントスイッチを高インピーダンス状態に保持する場合に、前記出力負荷の構成を高順電圧状態に切り替え、
それ以外の場合に、前記出力負荷の前記構成を、低順電圧状態に切り替えるように、更に適合されている、請求項１１に記載のレトロフィットランプ。
【請求項１３】
前記制御回路が、
前記安定器からの前記電流を感知するための電流感知構成要素と、
前記安定器からの前記電流のゼロ交差を検出するためのゼロ交差検出構成要素と、
前記安定器への前記ＡＣ電圧入力の前記欠如を検出するためのディップ検出構成要素と、
前記ゼロ交差検出構成要素において検出された前記ゼロ交差のトリガ時に、又は、前記ディップ検出構成要素において検出された前記ＡＣ電圧入力の前記欠如のトリガ時に、前記シャントスイッチをオフにする論理を出力するためのフリップフロップ構成要素と、を含む、請求項１１に記載のレトロフィットランプ。
【請求項１４】
前記照明要素が、ＬＥＤアレイを含み、及び／又は前記レトロフィットランプが、管状ＬＥＤランプ若しくはＨＩＤランプを含む、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のレトロフィットランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レトロフィットランプ、特に、ＡＣの蛍光ランプ及び高輝度放電（high-intensity discharge；ＨＩＤ）ランプの双方の安定器と共に使用するための、ＤＣ駆動ランプ（ＬＥＤなど）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＩＤ又は蛍光照明構成は、工業用建物又は家庭用建物を照明するために一般的に使用されている。典型的には、そのような照明構成は、水銀を含む蛍光管又はＨＩＤランプを備え、ランプを通って流れる電流が、ランプに光を放出させる。
【０００３】
ガス放電照明構成は、典型的には、ガス放電ランプに交流を供給するように適合されている、電磁（インダクタベースの）又は電子（半導体スイッチベースの）安定器を備える。安定器は、逃走電流がランプに損傷を与えないことを確実にするように、ガス放電ランプを通って流れる電流を調整する。
【０００４】
近年、ガス放電ランプをＬＥＤ構成で置き換えることが交換することが、ますます望ましくなっている。これは、寿命の延長、より高い効率、及び潜在的に危険な材料（水銀など）の使用の低減などの理由のためであり得る。したがって、電磁安定器の出力をＬＥＤ構成に好適な形態に変換し得る構成が必要とされている。
【０００５】
最も単純な場合には、ＬＥＤストリングは、高周波ＡＣ電力をＤＣに変換するためのダイオードブリッジ、及びリップル電流を平滑化するためのコンデンサを使用して、安定器に接続されることができる。ＬＥＤストリング電圧が、蛍光管の燃焼／放電電圧に実質的に近くなるように選択される場合には、ＬＥＤストリングは、ガス放電ランプと同様の電力及び電流を受け取ることになる。
【０００６】
しかしながら、ＬＥＤランプは、従来の安定器よりも実質的に低い電力定格を有する場合がある。更には、ＬＥＤランプにおける調光機能が所望される。それゆえ、レトロフィットランプとして使用するためのＬＥＤランプは、安定器と適合性があることを必要とする。米国特許出願公開第２０１３／２２１８６７（Ａ１）号などでは、ＬＥＤ構成を安定器からバイパスするシャントスイッチを使用して、この適合性をもたらすことが知られている。安定器を円滑に稼働させるために、このシャントスイッチは、安定器の出力を短絡させる。半サイクルごとに、シャントスイッチは、出力電流を調整するために、特定の時間にわたって短絡をもたらすように機能する。ＬＥＤ電圧及びデューティサイクルを調節することによって、ＬＥＤ電流が制御されることができる。このことが、適合性を可能にすると共に、調光機能も可能にする。
【０００７】
しかしながら、異常な供給イベント、例えば主電源に対する擾乱が存在する場合には、不安定性及び飽和が生じる恐れがある。例えば、半サイクルの電圧遮断が存在する場合には、電磁安定器は、不平衡となり、飽和することになる。このことは、ランプ内に無制御の高電流を引き起こす恐れがあり、電源／安定器の回路遮断器機能がトリガされる恐れがある。この問題は、シャントスイッチのトポロジの使用の結果であり、これは、シャントスイッチが、導通時に極めて高いインピーダンスを有し、高電流を引き起こすためである（一方で、従来のランプに関しては、常に十分に高いインピーダンスを有するため、実質的な問題とはならない）。
【０００８】
通常、安定器は、励磁電流と消磁電流とが常に等しくなるように、経時的に平衡電圧で稼働する。遮断は、この平衡を崩壊させる。
【０００９】
また、故障の場合に、ＤＣ電圧レベルがアクティブのまま維持されることを防ぐことも所望される。いずれの単一故障条件においても、安定器における入力電流及び入力電圧のＤＣ成分は、ＵＬ認証などの何らかの安全基準を満たすために、例えば２％未満であるべきである。シャントスイッチのトポロジに関しては、整流器ブリッジのダイオードのうちの１つが短絡すると、安定器上での電圧降下は、この場合も非対称となり、極めて高いＤＣ電流成分を有することになる。このことは、別のタイプの異常な供給イベントである。それゆえ、ランプに対する外部供給源に起因する異常な供給イベントと、ランプ内の構成要素の問題に起因する異常な供給イベントとが存在する。
【００１０】
この整流器ダイオードの故障の問題に対処するために、いくつかの提案されたドライバは、各ブリッジアーム内に１つではなく、直列に２つのダイオードを使用して、整流器ブリッジに関して合計で８つのダイオードを与えている。このことは、コスト、電力損失を増大させ、より多くの空間を必要とする。高ルーメンのシャントスイッチドライバでは、ダイオードの電力損失が著しいため、二重ダイオードを使用することは許容不可となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
それゆえ、シャントスイッチドライバのトポロジは、外部擾乱又は内部構成要素の故障のいずれかに起因する、異常な駆動条件を許容する際に、いくつかの難題をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
シャントスイッチベースのＬＥＤランプにおいて、上述のような異常条件に対処することが、本発明の実施形態の目標である。本発明の構想は、安定器と共に使用されるための、レトロフィットランプを提供することであり、当該ランプにおいて、例えば、レトロフィットランプの異常な駆動条件が存在する場合に、潜在的リスクを軽減するための持続時間にわたって、シャントスイッチの通常のＰＷＭ制御がオーバーライドされ、シャントスイッチは、パルス幅変調方式で切り替えられる代わりに、或る１つの状態に保持される。このことは、異常な駆動条件によって引き起こされる潜在的リスクを防ぐために使用され、当該リスクは、主電源遮断による過電流状況、又は、構成要素の故障の場合のＤＣ電流若しくはＤＣ電圧の増大であってもよい。
【００１３】
本発明は、請求項によって定義される。
【００１４】
本発明の一態様による実施例によれば、安定器と共に使用されるためのレトロフィットランプであって、
安定器に接続するように適合されている一対の入力端子と、
安定器によって駆動され、少なくとも照明要素を含む出力負荷と、
出力負荷と並列であり、照明要素を通る電流を調整するために、パルス幅制御を使用して入力端子をシャントするように適合されているシャントスイッチと、
レトロフィットランプの異常な駆動条件を検出するように適合されている検出回路と、
シャントスイッチのパルス幅制御をオーバーライドするように、及び特定の持続時間にわたってシャントスイッチを安定状態に保持するように適合されている制御回路とを備える、レトロフィットランプが提供される。
【００１５】
このランプは、出力電流を調整するためのシャントスイッチングを提供する。このシャントスイッチングは、例えば、安定器からの入力信号の半サイクルごとに実施されるか、又は安定器出力信号の複数サイクルごとに実施される。シャントスイッチがオフにされると、照明要素は、オプションとしてエネルギー貯蔵要素と共に、安定器から電流が供給され、シャントスイッチがオンにされると、照明要素には、入力からではなく、エネルギー貯蔵要素（コンデンサなど）から電流が供給されるか、又は全く給電されない。シャントスイッチングは、所望の照明要素電流を維持するための、通常の周期的電流制御サイクルとして実施される。しかしながら、入力端子における電源に対する擾乱、又は安定器信号の整流における問題などの、異常な駆動条件が存在する場合には、電流過負荷が生じる恐れがある。制御回路及び検出回路は、シャントスイッチの通常の周期的制御をオーバーライドする。このことは、例えば、安定器が飽和状態となることを防ぐ。
【００１６】
実施例の１つのセットでは、異常な駆動条件は、過電流条件であってもよく、その場合、検出回路は、
シャントスイッチが導通している場合に、シャントスイッチを通る電流を感知するように適合されている電流感知要素と、
感知された電流を閾値と比較するように適合されている
比較回路とを含み、
制御回路は、感知された電流が閾値を超過する場合に、パルス幅制御をオーバーライドするために、シャントスイッチを高インピーダンス状態に保持するように適合されている。
【００１７】
このようにして、例えば電源／安定器に対する主電源擾乱によって引き起こされる、入力端子における過電流のリスクが検出される。制御回路及び電流感知要素は、必要に応じてシャントスイッチをオフにする（すなわち、インピーダンスを増大させる）ことによって、シャントスイッチ電流が閾値未満に保たれることを確実にする。このことは、レトロフィットランプのインピーダンスを増大させて、安定器が飽和状態になることを防ぐために役立つが、これは、シャントスイッチがオンにされると、当該飽和が大きい電流の流れを生じさせるためである。特に、この時点では、シャントスイッチの導通により、ランプによって安定器に提示される負荷は低い。この実施形態では、照明要素は、安定器に高インピーダンスを提供するために使用され、過電流を制限するために役立つ。
【００１８】
更なる実施形態では、ランプは、入力端子と出力負荷との間にダイオードブリッジ整流器を備えてもよく、シャントスイッチは、ダイオードブリッジ整流器と出力負荷との間に配置され、安定器は、電磁安定器である。
【００１９】
主電源遮断による過電流のリスクは、電磁安定器にとって、かなり重大である。この実施形態は、電磁安定器と良好に協働して、潜在的リスクを軽減することができる。
【００２０】
電流感知要素は、例えば、入力端子のうちの一方に、又は入力端子のうちの一方から流れる電流を感知するための、電流感知抵抗器を含み、電流感知抵抗器は、ダイオードブリッジ整流器と、シャントスイッチ及び出力負荷の相互接続部との間で直列であり、制御回路は、シャントスイッチをオフにするように適合されている。
【００２１】
シャントスイッチがオンにされる場合、感知される電流は、シャントスイッチを通って流れる電流である。この実施形態は、電流感知要素の低コスト実装を提供する。
【００２２】
比較回路は、電流感知抵抗器の両端間の電圧を基準値と比較するための、比較器を含んでもよく、比較器の出力は、シャントスイッチを制御するために使用される。
【００２３】
このことは、シャントスイッチを動作させるための、特に、電流が閾値に達する場合にシャントスイッチを開くための、単純な制御回路を提供する。
【００２４】
制御回路は、比較回路の出力とシャントスイッチの制御端子との間の、制御ゲートを含んでもよい。
【００２５】
制御ゲートは、シャントスイッチの通常の制御サイクルを変更／オーバーライドする。特に、比較器出力は、無効ラインとして機能し、それにより、比較器出力が高電流を示す場合は常に、シャントスイッチはオフにされ、高インピーダンス状態に保持される。
【００２６】
照明要素が、過電流を安全に制限するために依然として十分ではない場合、更なる実施形態では、出力負荷は、照明要素と直列の電流制限回路を更に含んでもよい。
【００２７】
この電流制限要素は、照明要素を保護し、過電流を制限するために使用される。検出された高電流のために、シャントスイッチが強制的にオフにされると、電流は、出力負荷に流れることになる。それゆえ、損傷を防ぐために、照明要素に流れることが可能な電流を制限することが望ましい。このことは、任意選択の好ましい実施形態に過ぎず、照明要素が過電流を安全に制限するために十分である場合には、照明要素と直列の電流制限要素の使用は、回避されることができる点に留意されたい。
【００２８】
電流制限回路は、照明要素を通る電流を、最大値未満に制限するように適合されてもよい。電流制限回路は、例えば、電流源回路を含む。電流源回路は、例えば、線形トランジスタを含む。このことは、電流制限回路に関する低コスト実装を提供する。
【００２９】
実施例の別のセットでは、この場合も、入力端子と出力負荷との間にダイオードブリッジ整流器が存在しており、シャントスイッチは、ダイオードブリッジ整流器と出力負荷との間に配置され、異常な駆動条件は、ダイオードブリッジ整流器内の少なくとも１つのダイオードの短絡である。安定器は、典型的には、電磁安定器であり、短絡は、負荷の不平衡駆動／電磁安定器における不平衡電流を生じさせる。
【００３０】
この場合には、制御回路は、ダイオードブリッジ整流器内の少なくとも１つのダイオードの短絡が検出されると、パルス幅制御をオーバーライドするために、シャントスイッチを低インピーダンス状態に保持するように適合されている。それゆえ、レトロフィットランプは、低インピーダンス状態に保たれ、サイクル全体にわたる安定器の出力は、サイクル全体にわたる一定のインピーダンスにより、対称である。
【００３１】
このようにして、シャントスイッチの制御を引き継ぐことによって、ＤＣ成分が低減され、整流器ダイオードの短絡は、この場合も許容されることができる。
【００３２】
その場合、検出回路は、ダイオードブリッジ整流器内の第１のダイオードに結合されて、第１のダイオード上の電圧の変化に従って短絡を検出するように適合されている、電圧検出回路を含んでもよく、制御回路は、電磁安定器の出力の正の半サイクル及び負の半サイクルの双方において、常にシャントスイッチをオンにするように適合されている。整流機能が変更されるため、電圧の変化は、ダイオードの短絡を表す。
【００３３】
短絡ダイオードを通って電流が流れる、一方の半サイクルにおいて、短絡ダイオードが、ランプのインピーダンスを低くさせ、短絡ダイオードを通って電流が流れない、もう一方の半サイクルでは、シャントスイッチがオンにされており、依然としてランプのインピーダンスを低くさせる。それゆえ、ランプのインピーダンスは、双方の半サイクルにおいて常に低く、安定器からの電流は、双方の半サイクルにおいて対称であるため、電流中に存在するＤＣ成分は、より少ない。
【００３４】
全ての実施例では、出力負荷は、照明要素の回路分岐と並列に存在する回路分岐内に、蓄積コンデンサを更に含んでもよい。
【００３５】
この蓄積コンデンサは、シャントスイッチがオンにされる場合に、照明要素を駆動するための電流を供給する。蓄積コンデンサは、それ自体が直列電流制限回路を含み得る、照明要素回路分岐と並列である。
【００３６】
出力負荷は、シャントスイッチから蓄積コンデンサに順方向の、直列ダイオードを更に含んでもよい。
【００３７】
ダイオードは、シャントスイッチがオンにされる場合に、照明要素の短絡（及び、蓄積コンデンサなどの任意の関連電荷蓄積要素の放電）を防ぐための、アイソレータとして機能する。ダイオードは、出力負荷の一方の端子と、出力負荷の残部、すなわち、照明要素、蓄積コンデンサ、及び電流制限回路との間に存在するという意味で、直列である。
【００３８】
本発明の更に別の態様では、安定器へのＡＣ主電源入力の位相の欠如の下で、安定器の飽和によって引き起こされる過電流を、受動的に減衰させる代わりに、シャントスイッチは、安定器を飽和から防ぐために、安定器へのＡＣ主電源入力の位相の欠如に能動的に対抗するように制御される。より具体的には、この態様では、異常な駆動条件は、安定器へのＡＣ電圧入力の位相の欠如を含み、制御回路は、安定器へのＡＣ電圧入力の位相の欠如と同期して、パルス幅制御をオーバーライドするために、シャントスイッチを高インピーダンス状態に保持するように適合されている。
【００３９】
この態様は、主電源ディップの検出と、ディップが検出されるとシャントスイッチＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１を開くこととを使用する、原理を示唆している。このようにして、安定器のインダクタに印加される電圧は、もはやゼロではなく、ＬＥＤ電圧である。安定器電流は、ゼロへと急速に減衰し、磁束密度が低減する。スイッチは、次のゼロ交差まで開状態に留まる。主電源が回復する場合、安定器のインダクタは、入力電流を依然として制限することができ、入力電流は、主電源回路遮断器の制限内に留まる。
【００４０】
より好ましくは、制御回路は、レトロフィットランプの異常な駆動条件において、シャントスイッチを高インピーダンス状態に保持する場合に、出力負荷の構成を高順電圧状態に切り替え、そうではない場合に、出力負荷の構成を低順電圧状態に切り替えるように更に適合されている。
【００４１】
この実施形態では、ＬＥＤ負荷電圧の増大は、異常条件下での突入電流を低下させることになる。しかしながら、点弧子の適合性を考慮すると、ＬＥＤ負荷電圧は、点弧子動作のトリガを回避するために十分に低いことが期待される。それゆえ、通常動作では、ＬＥＤ電圧範囲は、点弧子動作をトリガすることのない安全な範囲、例えば、＜１５０Ｖに再び低下して戻る。より具体的な実施形態では、ＬＥＤ構成は、高順電圧を供給するために、通常動作における並列接続から、異常動作における直列接続に切り替えられることができる。
【００４２】
更なる実施形態では、主電源の回復後に、ある程度の高ＬＥＤ電流が依然として存在する。このことを解決するために、制御回路は、出力負荷に供給される電流振幅を低減するために、安定器へのＡＣ電圧入力の位相の回復後の、少なくとも１つの後続のＡＣ周期において、シャントスイッチを制御して交互にオン及びオフにするように更に適合されている。より具体的には、安定器からＬＥＤ内への電流が、閾値（ＬＥＤの早期故障につながる恐れがある上限値など）よりも高い場合、シャントスイッチは、ＬＥＤ内への電流を減少させるために、強制的に閉じられることができる。
【００４３】
更なる実施形態では、制御回路は、安定器からの電流を感知するための、電流感知構成要素と、感知された電流から、安定器からの電流のゼロ交差を検出するための、ゼロ交差検出構成要素と、感知された電流から、安定器へのＡＣ電圧入力の欠如を検出するための、ディップ検出構成要素と、ゼロ交差検出構成要素において検出されたゼロ交差のトリガ、又は、ディップ検出構成要素において検出されたＡＣ電圧入力の欠如のトリガで、シャントスイッチをオフにする論理を出力するための、フリップフロップ構成要素とを含む。
【００４４】
この実施形態は、高速で、信頼性が高く、低コストの、シャントスイッチを制御するためのフリップフロップベースの実施形態を提供する。
【００４５】
照明要素は、例えば、ＬＥＤアレイを含む。ランプは、管状ＬＥＤランプ又はＨＩＤランプであってもよい。
【００４６】
本発明はまた、照明システムであって、
ガス放電照明ユニット安定器と、
上記で定義されたようなレトロフィットランプとを備える、照明システムも提供する。
【００４７】
安定器は、例えば、電磁安定器である。
【００４８】
本発明のこれらの態様及び他の態様は、以降で説明される実施形態から明らかとなり、それらの実施形態を参照して解明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
ここで、本発明の実施例が、添付図面を参照して詳細に説明される。
【図１】安定器に接続されている既知のＬＥＤランプを示す。
【図２】通常動作中の図１の回路における波形を示す。
【図３】ダイオードブリッジの１つの例示的ダイオードに関する導通時間を示す。
【図４】主電源入力Ｖｉｎの１つの半サイクルへの遮断の影響を示す。
【図５】電流過負荷を防ぐための回路の一実施例を示す。
【図６】整流器ブリッジ内のダイオードの故障を検出するための回路の一実施例を示す。
【図７】図５及び図６の回路からの制御信号が、どのようにして組み合わされ得るかを示す。
【図８】整流器ブリッジ内のダイオードの故障の影響を示す、電圧波形を示す。
【図９】主電源入力Ｖｉｎの１つの半サイクルへの遮断に対する、シャントスイッチの動作を示す。
【図１０】安定器に接続されている別のＬＥＤランプを示す。
【図１１】Ｒ−Ｓフリップフロップ構成要素に基づく、図１０のランプにおける図９の実施形態の実装を示す。
【図１２】図９の実施形態の更なる改善を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
本発明は、安定器と共に使用されるためのレトロフィットランプであって、シャントスイッチが、出力負荷と並列に設けられ、照明要素を通る電流を調整するために、パルス幅制御を使用して入力端子をシャントするように適合されている、レトロフィットランプを提供する。この電流制御は、種々の安定器との適合性を可能にするために、及び調光制御を提供するために使用される。検出回路が、レトロフィットランプの異常な駆動条件を検出するために使用され、シャントスイッチのパルス幅制御は、その場合、特定の持続時間にわたってシャントスイッチを安定状態に保持することによって、オーバーライドされることができる。このことは、過負荷条件、又は構成要素の故障の場合のＤＣ信号などの、異常条件によって引き起こされるリスクを防ぐ。
【００５１】
図１は、電磁安定器１２に接続されているＬＥＤランプ１０を概略的に示す。安定器１２は、主電源入力Ｖｉｎを受け取り、インダクタＬ及びコンデンサＣとして概略的に表されている。安定器１２は、典型的には、電磁安定器である。安定器は、ランプ１０の入力端子１４、１６に接続する、一対の出力端子を有する。これらの端子間のランプ入力電圧「Ｖｉｎ  ｌａｍｐ」、及び一方の端子内への（及び、他方の端子から外への）入力電流「Ｉｉｎ  ｌａｍｐ」が存在する。入力端子は、４つのダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を含む、フルブリッジ整流器に接続する。整流された電力信号は、ＬＥＤ構成（「ＬＥＤ」）及び並列バッファコンデンサＣ１の形態の負荷１８に、電流を供給する。整流器の一方の出力端子と、ＬＥＤ構成ＬＥＤ及びコンデンサＣ１の並列の組み合わせの一方の端部との間に、ダイオードＤ５が存在する。このダイオードは、ＬＥＤ構成を通るもの以外の、バッファコンデンサＣ１の放電を防ぐ。整流器の他方の出力端子と、ＬＥＤ構成ＬＥＤ及びコンデンサＣ１の並列の組み合わせの他方の端部との間に、電流感知抵抗器Ｒが存在する。
【００５２】
ゲート信号「ｇａｔｅ」のパルス幅変調を使用して制御される、シャントスイッチＭ１が、負荷１８と並列に存在する。
【００５３】
ＬＥＤランプ１０への入力の各半サイクルにおいて、より具体的には、入力電流Ｉｉｎ  ｌａｍｐの各半サイクルにおいて、シャントスイッチＭ１は、サイクルの数分の１にわたって負荷を短絡させることによって、出力電流を調整する。平衡制御を提供するために、同じシャント機能が、逆極性の半サイクルにおいて実行される。
【００５４】
図２は、通常動作中の図１の回路における波形を示す。
【００５５】
上部プロットは、主電源入力Ｖｉｎを示す。
【００５６】
第２のプロットは、ゲート信号を示す。ゲート信号がｈｉｇｈである場合、ランプ電圧Ｖｉｎ  ｌａｍｐは、ゼロに短絡される。
【００５７】
第３のプロットは、電流Ｉｉｎ  ｌａｍｐを示す。安定器のインダクタンスＬの結果として、入力電圧と同位相ではない。また、シャントスイッチが閉じられる際の、傾きの大きさの初期増大も示す。ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１のゲート信号がｈｉｇｈである場合、電流は、ＬＥＤに流れ込むことなく、シャントされて安定器に戻され、ＭＯＳＦＥＴのゲート信号がｌｏｗである場合、電流はＬＥＤに流れ込む。図示のような実施例では、非シャンティング持続時間は、各半サイクルの開始時に（入力電流のゼロ交差において）発生し、その後、シャンティング持続時間が続く。この順序は逆であってもよいこと、すなわち、シャンティング持続時間がゼロ交差で発生してもよく、その後、非シャンティング持続時間が続く点が理解され得る。
【００５８】
第４のプロットは、ランプ電流Ｉｉｎ  ｌａｍｐの交差点を検出する、ゼロ交差検出器（zero crossing detector；ＺＣＤ）信号を示す。これは、ゲート制御信号のタイミングを設定するために使用され、この実施例では、ゲート制御信号の終了タイミングを規定している。この信号は、電流感知抵抗器Ｒを介して、又は整流器ダイオードのうちの１つでの電圧検出を介して得られてもよい。
【００５９】
底部プロットは、ランプ電圧Ｖｉｎ  ｌａｍｐを示す。安定器は、ＬＥＤの一定の順電圧、ＡＣ周期の時間スケールにわたるインダクタ及びコンデンサの平滑化機能の結果として、実質的に一定の電圧振幅がランプに供給されることを可能にする。
【００６０】
図３は、ダイオードブリッジの１つの例示的ダイオードＤ３の導通時間を示す。各ダイオードは、半サイクルのうちの一方の間にのみ、及びシャントスイッチが開いている場合にのみ導通する。
【００６１】
上部プロットは、ランプ入力電流Ｉｉｎ  ｌａｍｐを示し、第２のプロットは、ダイオードブリッジの１つのダイオードＤ３の両端間の電圧ＶＤ３を示し、底部プロットは、シャントスイッチゲート信号を示す。この実施例のゼロ交差検出器信号ＺＣＤは、代わりに、ゲート制御信号「ｇａｔｅ」の開始のタイミングを設定する。
【００６２】
電流Ｉｉｎ  ｌａｍｐの交差点からのブランキング期間ｔＢが存在し、このブランキング期間ｔＢにおいては、偽ゼロ交差の誤検出を排除するために、ダイオードＤ３上の電圧が検出されないか、又は、いずれのトリガも無視される。このことは、各ゼロ交差後の特定の時間（例えば、６ｍｓ）において生じ得る振動の結果として、必要とされてもよい。ｔＢをより大きく（例えば、７ｍｓに）設定することによって、この振動はブランキングされ、正しい信号が常に検出される。
【００６３】
本発明の第１の態様は、主電源信号Ｖｉｎに対する擾乱が、回路動作の（経時的な）平衡を崩壊させる恐れがあり、このことが過電流状況をもたらす恐れがあるという問題に関する。
【００６４】
主電源入力Ｖｉｎの１つの半サイクルへの遮断の影響が、図４に示される。１つの正の半サイクルが欠落している（あるいは、１つの負の半サイクルが欠落している）。このことの影響は、入力電流「Ｉｉｎ  ｌａｍｐ」が、安定器インダクタによって正に駆動されず、一定のまま維持されることである。一般に、主電源遮断の間の電流は、一定のまま維持されることになるか、又は、電圧降下がないため緩徐に減少し得る。それゆえ、安定器は、電流減少の２つの連続サイクルを生成することにより、安定器の飽和電流Ｉｓａｔを超えて電流を減少させる（しかしながら、振幅を増大させる）。
【００６５】
安定器のこの不均衡及び飽和は、ランプ内に無制御の高電流を引き起こすことになり、電源（安定器）の回路遮断器がトリガされることになる。
【００６６】
図５は、電流過負荷を防ぐための回路の一実施例を示す。
【００６７】
図１に提示されたものと同じ回路構成要素には、同じ参照番号が与えられる。
【００６８】
ＬＥＤランプ１０は、この場合も、主電源入力Ｖｉｎを受け取る電磁安定器１２に接続されている。安定器は、ランプ１０の入力端子１４、１６に接続する、一対の出力端子を有する。フルブリッジ整流器は、この場合も、４つのダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を含む。負荷１８の３つのＬＥＤ（ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３）、並びに、並列バッファコンデンサＣ１、及びダイオードＤ５が示されている。シャントスイッチＭ１は、出力負荷１８と並列である。
【００６９】
ランプ１０は、レトロフィットランプの異常な駆動条件を検出するために使用される、検出回路５０を更に備える。図５の実施例では、検出回路は、過電流状況を検出するためのものである。
【００７０】
制御回路５２が、シャントスイッチＭ１のパルス幅制御をオーバーライドするように、及び特定の持続時間にわたってシャントスイッチを安定状態に保持するように適合されている。制御回路５２は、例えば、検出回路の出力とシャントスイッチＭ１の制御端子との間の、制御ゲートを含む。
【００７１】
この実施形態では、この持続時間は、過電流状況が検出される時間に関連している。より具体的には、持続時間は、過電流状況が存続し得る長さと同じである。
【００７２】
検出回路５０は、調光目的のための電流制御などの、通常の周期的制御のためにも使用される、電流感知抵抗器Ｒを含み、シャントスイッチが導通している場合に、シャントスイッチＭ１を通る電流を感知する。比較回路Ｕ１が、感知された電流を閾値「Ｉｌｉｍｉｔ」と比較する。比較回路Ｕ１は、比較器を含む。
【００７３】
制限が超過される場合に、比較器Ｕ１の出力がｈｉｇｈになる。制御回路５２は、ＡＮＤゲートであり、比較器出力の反転バージョンを受信する。ＡＮＤゲートへの他の入力は、ＰＷＭ信号である通常のゲート制御信号「ｇａｔｅ」である。それゆえ、比較器出力がｈｉｇｈである場合、ＡＮＤゲートの出力は、強制的にｌｏｗとなり、シャントスイッチＭ１はオフにされる。
【００７４】
それゆえ、ＡＮＤゲートは、感知された電流が閾値を超過する場合に、信号「ｇａｔｅ」によって提供されるパルス幅制御をオーバーライドするために、シャントスイッチをオフに（すなわち、高インピーダンス状態に）保持する。この構成は、安定器に短絡負荷が提示される時間を短縮することによって、安定器が飽和状態になることを防ぐ。
【００７５】
ゲート制御信号は、シャントスイッチの通常の制御サイクルを提供する。比較器出力は、無効ラインとして機能し、それにより、比較器出力が高電流を示す場合は常に、シャントスイッチがオフにされる。
【００７６】
シャントスイッチＭ１がオフにされるため、入力電流は、特定のインピーダンスを有するＬＥＤを通って流れなければならず、それにより過電流を制限する。
【００７７】
好ましい実施形態では、過電流によってＬＥＤが損傷を受けることを防ぐために、並びに、より信頼性の高い電流制限機能を提供するために、出力負荷１８は、照明要素構成（ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３）と直列の電流制限回路５４を更に含む。図示のように、電流制限回路５４は、ＬＥＤストリングの中間に存在してもよいが、同様に、両端に存在してもよい。
【００７８】
この電流制限回路５４は、照明要素を保護するために使用される。検出された高電流のために、シャントスイッチＭ１が強制的にオフにされると、電流は、出力負荷（すなわち、バッファコンデンサ及びＬＥＤ構成）に流れることになる。それゆえ、損傷を防ぐために、照明要素に流れることが可能な電流を制限することが望ましい。
【００７９】
電流制限回路を有さない場合には、ＬＥＤ電流が増大し続けることが可能な状況が存在し得る。電流制限回路は、出力コンデンサに、より多くのエネルギーを蓄積させ、それゆえ安定器を放電させるために役立つ。出力電流が、依然としてＬＥＤ構成の仕様内に留まることになる場合には、電流制限回路が必要とされなくてもよい点に留意されたい。
【００８０】
電流制限回路５４は、例えば、一対の背面接続バイポーラＮＰＮトランジスタＱ１及びＱ２を含む、線形電流源を含む。電流は、抵抗器Ｒ２によって、例えば０．７／Ｒ２に設定され、この場合、Ｑ２のゲート電圧は０．７Ｖである。電流が所望の制限を超過すると、Ｒ２の両端間の電圧が、トランジスタＱ２をオンにし、次いでトランジスタＱ２が、トランジスタＱ１のベース電圧を低下させて、トランジスタＱ１を線形モードで動作させるため、負荷のインピーダンスが全体として増大して、ＬＥＤ構成の電流を低減する。Ｑ１は、通常動作の間、飽和動作モードであり、極めて低い電力消費を有する。より具体的には、Ｒ２上の電流が制限内にある場合、トランジスタＱ２は、導通せず、トランジスタＱ１のベース電圧は、依然として高く、トランジスタＱ１は、飽和モードにある。
【００８１】
トランジスタＱ２は、Ｑ１を通る電流を制御するために使用される、小信号トランジスタである。Ｑ２を通る電流は、極めて低く、そのため、（全てのＬＥＤの）ＬＥＤ電流は、Ｑ１を通る電流と本質的に同じである。
【００８２】
回路全体が、ＬＥＤ構成への入力電流及び出力電流の双方を制限する。
【００８３】
電流制限機能を提供するために使用され得る多種多様な電流源回路が存在しており、この回路は単純な一実施例に過ぎない。
【００８４】
本発明の第２の態様は、整流器のダイオードの両端間の短絡の問題に関する。
【００８５】
再び図３を参照すると、信号ＶＤ３は、通常、主電源入力と同じ周波数を有し、対称な方形波形を有する（シャントスイッチングが考慮されない場合）。しかしながら、整流器内の１つのダイオードが短絡すると、ＶＤ３は非対称になる。
【００８６】
ＶＤ３は、主電源と同じ周波数を有することになる。しかしながら、立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの双方が検出され、あらゆるエッジがイベントとして処理される場合には、イベント信号は、主電源の２倍の周波数を有することになる。この信号の非対称性は、検出メカニズムとして使用されることができる。それゆえ、故障条件は、コントローラを使用して容易に診断される。整流器内のダイオードの短絡を検出するための、他の既知のソリューションもまた存在する。
【００８７】
コントローラが異常な主電源信号を検出すると、コントローラは、この場合も、Ｍ１をオンにするための制御信号をＭ１に提供する。この場合も、Ｍ１を使用して短絡させることによって、安定器は、対称の電圧及び電流を有することになる。シャントスイッチＭ１は、短絡ダイオードが整流器ブリッジを短絡させる持続時間に対して、少なくとも相補的にオンにされる。より具体的には、例えばＤ４が、端子１６が正である、負の半サイクルにおいて短絡する場合には、Ｄ４は、ダイオードＤ２を介して、端子１４に入力電流を直接導通させて戻し、この場合、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１は、閉状態又は開状態のいずれであってもよい。端子１４が正である、正の半サイクルにおいて、シャントスイッチＭ１が導通し、入力電流は、ダイオードＤ１、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１、及びダイオードＤ４を介して流れ、端子１６に戻る。更なる実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１は、正の半サイクル及び負の半サイクルの双方において、常に閉じられる。
【００８８】
この実施形態では、シャントスイッチの状態が低インピーダンスとして保持される、特定の持続時間は、短絡ダイオードが回復される可能性が低いため、永久的であってもよい。
【００８９】
回路は、整流器の異なる分岐内の２つのダイオード、例えばダイオードＤ３及びＤ４の、両端間の電圧を監視するために使用されてもよい。ダイオードブリッジ内の、いずれかのダイオードが短絡する場合には、Ｄ３又はＤ４のいずれかの電圧が、一定のＤＣ電圧となる。
【００９０】
図６は、レトロフィットランプの異常な駆動条件の、この代替的形態を検出するための、例示的回路６０を示す。ダイオードＤ３及びＤ４の両端間の電圧が監視される。例えば、ダイオードＤ３の両端間の電圧は、入力１４における電圧に対応し、ダイオードＤ４の両端間の電圧は、入力１６における電圧に対応する。
【００９１】
監視対象の各電圧に関して、ＤＣ遮断コンデンサＣ３、Ｃ４が、感知抵抗器Ｒ３、Ｒ４と直列に存在する。感知抵抗器は、トランジスタＱ３、Ｑ４にゲート電圧を供給する。
【００９２】
ダイオードＤ３又はＤ４の両端間の電圧が一定である場合、抵抗器Ｒ３、Ｒ４は、ＤＣ遮断コンデンサＣ３、Ｃ４から充電電流をもはや受け取らないため、トランジスタＱ３、Ｑ４は、オフに留まることになる。
【００９３】
コンデンサＣ３、Ｃ４、抵抗器Ｒ３、Ｒ４、及びトランジスタＱ３、Ｑ４は、一体となって検出回路として機能し、対応の監視対象ダイオード上の電圧の、周波数及び／又は形状変化に従って、短絡を検出する。短絡したダイオード以外のダイオードの両端間の電圧にもまた、対称性の変化が存在する。
【００９４】
電流源Ｉ３、Ｉ４が、コンデンサＣ３０、Ｃ４０に電荷を供給する。コンデンサＣ３０、Ｃ４０の両端間の電圧が、基準Ｖｒｅｆよりも高くなると、比較器Ｕ３、Ｕ４の出力がｈｉｇｈになる。これらの比較器出力のいずれかが、（ＯＲゲートＡ２によって決定されるように）ｈｉｇｈになる場合、シャントスイッチは、オーバーライド信号「ＯＶＲ」によってオンにされる。通常動作では、Ｃ３０及びＣ４０は、トランジスタＱ３及びＱ４が周期的にオン及びオフになることによって引き起こされる、周期的な充電及び放電に基づいて、各主電源サイクルにおいて０Ｖにリセットされる。各回路内の整流器ダイオードＤ７、Ｄ８は、正の半サイクルの間にのみトランジスタＱ３、Ｑ４の制御が存在することを確実にすることにより、周期的な充電動作をもたらす。Ｖｒｅｆの値を慎重に設定することによって、比較器は、通常動作中には決してトリガされることがない。
【００９５】
この場合には、制御回路は、ダイオードブリッジ整流器内の少なくとも１つのダイオードの短絡が検出されると、パルス幅制御をオーバーライドするために、シャントスイッチＭ１を低インピーダンス状態（オン）に保持するように適合されている。シャントスイッチは、ダイオード短絡故障が存在したまま維持されている間、正の半サイクル及び負の半サイクルの双方において常にオンにされる。
【００９６】
図６の回路は、図５の回路５０に置き換わってもよい。この場合、図６の信号「ＯＶＲ」は、メインゲート制御信号「ｇａｔｅ」と共にＯＲゲートに提供されてもよく、ＯＲゲートの出力が、シャントスイッチに提供される。
【００９７】
あるいは、２つの手法が組み合わされて使用されてもよい。この場合、図６の回路が優先され、すなわち、ダイオードの故障が検出される場合は常に、シャントスイッチがオンにされる。このことは、図５のＡＮＤゲート５２とシャントスイッチＭ１との間に、追加的なＯＲゲート７０が設けられている、図７に示される回路によって達成されることができる。
【００９８】
図８は、入力電圧Ｖｉｎに関する電圧波形と、ダイオードＤ３の両端間の短絡の場合の、ダイオードＤ２及びＤ４に関する電圧波形とを示す。当該図は、１つのダイオードにおける短絡が、他のダイオードの両端間の非対称の電圧波形を生じさせることを示す。
【００９９】
上記の実施例から、種々の状況において、シャントスイッチは、検出された異常な駆動条件のタイプに応じて、オン（低インピーダンスの短絡）又はオフ（高インピーダンスの開回路）に保持される必要があり得ることが分かる。
【０１００】
電流検出回路及び電圧監視回路は、単なる例に過ぎず、多くの代替的回路が使用されてもよい。同様に、電流源回路は、任意のタイプのものであってもよく、又は、他の電流制限回路が使用されてもよい。
【０１０１】
「異常な駆動条件」の２つの例が、上述されている。しかしながら、当業者は、シャントスイッチのＰＷＭスイッチングをオーバーライドして、シャントスイッチの当該状態を保持することによって、他の異常な駆動条件が処理されることができる点を理解するであろう。一実施例では、１つのダイオードの開回路もまた軽減されることができる。例えば、図５のＤ２が開回路である場合には、入力電圧が負の半サイクルにある場合、Ｄ４は、高電圧を受け取って降伏することにより、短絡することになる。この短絡は、検出されることになり、上記の実施形態は、ＤＣ成分を低減するために、シャントスイッチＭ１を使用して、正の半サイクルを短絡させることができる。
【０１０２】
更なる実施形態では、更に別の異常な駆動条件が対処される。この異常な駆動条件は、第１の実施形態における、上述の過電流の根本的原因である。当該異常な駆動条件は、主電源ディップとも呼ばれる、安定器内へのＡＣ入力電圧の主電源半サイクルの欠如である。ＡＣ入力電圧の主電源半サイクルの欠如の間、このディップの間の安定器のインダクタにおける磁束密度は、正の最大から負の最大までの間に留まることになる。主電源が回復して再印加する場合、インダクタは、正の最大に達すると急速に飽和することになる。インダクタの飽和は、高振幅の電流スパイクとして観察されることになる。この高電流スパイクは、電気設備の一部である主電源回路遮断器（ＭＣＢ）をトリップさせることになり、電力はオフになる。そのようなライトの消灯は、断じて許容不可能である。同様の現象は、ランプがオンにされる場合の起動時に発生する。安定器の飽和及び後続の（高）突入電流の別の弊害は、シャントスイッチが開かれる際に、突入電流がバッファの電気容量（el-cap）に流れ、ＬＥＤ電流の増大と共に、最初にバッファを充電することである。過度に高いＬＥＤ電流は、ＬＥＤ及びランプの故障をもたらすことになる。
【０１０３】
図９及び図１０を参照すると、シャントスイッチＭ１は、Ｌ＿ｂａｌｌａｓｔ電流として示される安定器出力電流の、ゼロ交差の後に開かれる。このようにして、安定器出力電流が、ＬＥＤに流れる。ＬＥＤ電流の制御ループによって決定される、Ｔとして示されている、ある程度の時間の後に、Ｍ１が閉じられ、安定器出力電流は、ＬＥＤに流れない。シャンティング動作が実行され、オフ／オンの転換は、パルス幅変調制御である。Ｍ１は、安定器出力電流の次のゼロ交差まで閉状態に留まる。主電源ディップの場合には、主電源の位相が失われ、安定器のインダクタＬ＿ｂａｌｌａｓｔに印加される主電源電圧はゼロである。シャントスイッチのパルス幅制御がオーバーライドされない動作では、シャントスイッチＭ１は、ゲートＭ１曲線における影付き／一点鎖線の四角形で示されるように、持続時間Ｔの後でオンにされて留まることになる。その場合、入力（主電源ディップ）において０Ｖであり、シャントスイッチＭ１が閉じられているため、出力においてゼロである。この理由のため、インダクタＬ＿ｂａｌｌａｓｔの消磁は、無限長の時間を要し、主電源が回復すると、急速に飽和する。本実施形態は、主電源ディップの検出を使用し、ディップが検出されるとシャントスイッチＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１を高インピーダンス状態にさせる／保つという原理を示唆している。このオーバーライドの場合には、影付き／一点鎖線の四角形は、決して有効化されず、シャントスイッチＭ１のゲート電圧は、常にｌｏｗである。このようにして、インダクタＬ＿ｂａｌｌａｓｔに印加される電圧は、もはやゼロではなく、ＬＥＤ電圧である。安定器電流は、ゼロへと急速に減衰し、磁束密度が低減する。シャントスイッチＭ１は、次のゼロ交差が発生するまで開状態に留まり、持続時間Ｔにわたって開状態を保ち、その後に閉じることにより、スイッチング動作が復元される。このようにして、インダクタＬ＿ｂａｌｌａｓｔの飽和は、少なくとも部分的に回避されることができ、入力電流は、ＭＣＢの制限内に留まる。図１１に示されるような更なる実施形態では、シャントスイッチＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１が、高インピーダンス状態にある場合、ＬＥＤ１及びＬＥＤ２の構成は、ＬＥＤを直列に接続することを介して、高順電圧状態に変更される。このことは、スイッチＳ２をオンにして、スイッチＳ１及びＳ３をオフにすることによって実施される。主電源ディップが存在しない通常動作では、ＬＥＤは、低順電圧を復元するために、並列に接続されるが、これは、スイッチＳ１及びＳ３をオンにして、スイッチＳ２をオフにすることによって実施される。この低順電圧は、安定器設備内の点弧子の誤トリガを回避する。
【０１０４】
更なる実施形態では、ディップ後の安定器の回復により、ＬＥＤのピーク電流が、後続の主電源サイクルにおいて観察される。ＬＥＤのピークパルス電流の仕様を超過することは、ランプの早期故障をもたらすことになる。それゆえ、シャントスイッチＭ１はまた、（シャントスイッチＭ１がオフにされるように設計されている）期間Ｔの間にも、ピークＬＥＤ電流に達すると直ちにオンにされる。スイッチＭ１は、ＬＥＤ電流が、ピークから例えば１０％〜２０％減衰すると、オフにされる。ＬＥＤ電流が、最終的に安全値まで低減して戻る前に、数回のスイッチング動作を実施してもよい。このことは、図９の破線ブロック内に示されており、シャントスイッチは、ＬＥＤに供給される電流振幅を低減するために、安定器へのＡＣ電圧入力の位相の回復後の、後続のＡＣ周期において、交互にオン及びオフにされる。
【０１０５】
図１１を参照すると、フリップフロップ構成要素ベースの実装が提案されている。主電源ディップ検出構成要素ＤＩＰは、主電源ディップを検出すると、出力Ｑを介するＲＳフリップフロップをリセットし、ゲート制御論理ＡＮＤが、制御の動作をオーバーライドする。このようにして、シャントスイッチＭ１が開かれる。ディップ検出方法は、２０１７ＩＤ８０２４３で説明されている。パルス幅変調に基づくシャントスイッチの通常制御に関しては、ゼロ交差において、Ｌ＿ｂａｌｌａｓｔの電流がゼロまで減衰し、ゼロ交差検出構成要素ＺＣＤが、このゼロ交差を検出することになる。ＲＳフリップフロップは、電流がＬ＿ｂａｌｌａｓｔを通って流れることを開始すると、ＺＣＤによって再び設定されることになる。ＤＩＰ検出器及びＺＣＤ検出器の双方とも、図１０の抵抗器Ｒｚｃｄを介して感知される、ランプの入力電流を使用している。上述の期間Ｔ／パルス幅変調を制御するための、安定器から負荷への電流は、図１０のＲｓｅｎｓｅ抵抗器を介してＩｒｉｐｐｌｅとして感知される。ＬＥＤの電流Ｉ＿ＬＥＤは、図１０のＲｓ＿ＩＬＥＤ抵抗器を介して感知される。比較器「＝＝」は、ＯＲゲートを介してシャントＭ１を強制的にオンにして、他の回路の全ての他の動作をオーバーライドする。このことは、ＬＥＤを通る電流（安定器から直接、又はバッファリングコンデンサＣｅｌｃａｐからのいずれか）が過度に大きい場合に、シャントスイッチが、それ以上のＬＥＤへの電力を回避するために、オンにされることになる場合である。
【０１０６】
図面、本開示、及び添付の請求項の検討によって、開示される実施形態に対する他の変形形態が、当業者により理解されることができ、また、特許請求される発明を実施する際に実行されることができる。請求項では、単語「備える（comprising）」は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数を排除するものではない。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利に使用され得ないことを示すものではない。請求項中のいかなる参照符号も、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】
0006872664.tif 000002
【図２】
0006872664.tif 000003
【図３】
0006872664.tif 000004
【図４】
0006872664.tif 000005
【図５】
0006872664.tif 000006
【図６】
0006872664.tif 000007
【図７】
0006872664.tif 000008
【図８】
0006872664.tif 000009
【図９】
0006872664.tif 000010
【図１０】
0006872664.tif 000011
【図１１−０１】
0006872664.tif 000012
【図１１−０２】
0006872664.tif 000013