(57)【要約】  照明デバイス７は、入力電力を受け取るための入力端子と、前記入力端子から前記入力電力を受け取り、前記入力電力を充電電力及び供給電力に変換するための電力変換器５と、前記充電電力を受け取り、放電電力を供給するためのエネルギ蓄積デバイス１１とを有する。前記照明デバイス７は、前記供給電力及び前記放電電力を受け取るためのＬＥＤ負荷９を更に有し、前記照明デバイス７は、第１モード及び第２モードで動作されるよう構成され、前記第１モードにおいて、前記ＬＥＤ負荷９は、前記電力変換ユニットから前記供給電力を受け取るよう構成され、前記エネルギ蓄積デバイス１１は、前記電力変換器から前記充電電力を受け取るよう構成され、前記第２モードにおいて、前記ＬＥＤ負荷９は、前記エネルギ蓄積デバイスから前記放電電力を受け取るよう構成される。前記照明デバイス７は、前記エネルギ蓄積デバイスの充電レベルをモニタし、前記充電レベルが下方しきい値レベルＴＨＬを下回るときに、前記照明デバイス７を前記第１モードに切り替え、前記充電レベルが前記下方しきい値レベルＴＨＬより高い上方しきい値レベルＴＨＵを上回るときに、前記照明デバイス７を前記第２モードに切り替え、前記第２モードにおいて、前記電力変換器５を前記入力端子から切り離すためのコントローラ１３を更に有する。
2020509563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光灯安定器で動作するための照明デバイスであり、
入力電力を受け取るために、第１の側に入力端子の第１対を持ち、第２の側に入力端子の第２対を持つ細長いボディと、
前記入力端子の第１対及び前記入力端子の第２対から前記入力電力を受け取り、前記入力電力を充電電力及び供給電力に変換するための電力変換器と、
前記充電電力を受け取り、放電電力を供給するためのエネルギ蓄積デバイスと、
前記供給電力及び前記放電電力を受け取るためのＬＥＤ負荷とを有する照明デバイスであって、
前記照明デバイスが、第１モード及び第２モードで動作されるよう構成され、
前記第１モードにおいて、前記ＬＥＤ負荷が、前記電力変換器から前記供給電力を受け取るよう構成され、前記エネルギ蓄積デバイスが、前記電力変換器から前記充電電力を受け取るよう構成され、
前記第２モードにおいて、前記ＬＥＤ負荷が、前記エネルギ蓄積デバイスから前記放電電力を受け取るよう構成され、
前記照明デバイスが、
前記エネルギ蓄積デバイスの充電レベルをモニタし、前記充電レベルが下方しきい値レベルを下回るときに、前記照明デバイスを前記第１モードに切り替え、前記充電レベルが前記下方しきい値レベルより高い上方しきい値レベルを上回るときに、前記照明デバイスを前記第２モードに切り替え、
前記第２モードにおいて、前記電力変換器を前記入力端子から切り離すためのコントローラを更に有する照明デバイス。
【請求項２】
前記エネルギ蓄積デバイスが、バッテリ、スーパーキャパシタ及びコンデンサのうちの１つである請求項１に記載の照明デバイス。
【請求項３】
前記電力変換器が、
入力端子から前記入力電力を受け取り、前記入力電力を充電電力及び供給電力に変換するために前記入力端子間に配設される入力変換器と、
前記第１モードにおいて前記エネルギ蓄積デバイスに前記充電電力を供給し、前記第２モードにおいて前記ＬＥＤ負荷に放電電力を供給するための双方向変換器とを更に有する請求項１又は２に記載の照明デバイス。
【請求項４】
前記電力変換器が、前記第１モードにおいてマルチ出力のうちの１つを介して前記エネルギ蓄積デバイスに充電電力を供給し、前記第１モードにおいて前記マルチ出力のうちの別の１つを介して前記ＬＥＤ負荷に供給電力を供給するよう構成されるマルチ出力変換器である請求項１又は２に記載の照明デバイス。
【請求項５】
前記電力変換器が、スイッチモード電源を有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項６】
前記コントローラが、前記第１モードから前記第２モードへの切り替え又は前記第２モードから前記第１モードへの切り替えを無効にするための外部制御信号を受信するための入力を有する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項７】
前記照明デバイスが、前記ＬＥＤ負荷が電力しきい値未満の電力を必要とし、且つ前記充電レベルが前記下方しきい値を上回るとき、前記第２モードに切り替わるよう構成される請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項８】
前記照明デバイスが、前記照明デバイスが、スタンバイ状態にあり、スタンバイ電力を必要としており、且つ前記充電レベルが、前記下方しきい値を上回るとき、前記第２モードに切り替わるよう構成される請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の照明デバイスと、
ＡＣ電源から電力を受け取り、前記入力端子に電力を供給するための外部デバイスとを有するシステム。
【請求項１０】
前記照明デバイスが、前記第１モードにおいて、前記外部デバイスの定格電力範囲内で前記入力電力を引き出すよう構成される請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記外部デバイスが、位相カット調光器、ガス放電ランプの安定器、高輝度放電ランプの安定器、及び電子安定器のうちの１つであるよう構成される請求項７又は８に記載のシステム。
【請求項１２】
蛍光灯安定器で動作する照明デバイスを制御するための方法であり、
入力電力を受け取り、
前記入力電力を充電電力及び供給電力に変換し、
前記充電電力をエネルギ蓄積デバイスに蓄積し、
前記供給電力、又は前記エネルギ蓄積デバイスからの放電電力をＬＥＤ負荷に供給し、
前記エネルギ蓄積デバイスの充電レベルを決定し、
前記エネルギ蓄積デバイスの前記充電レベルが下方しきい値レベルを下回るときに、前記照明デバイスを第１モードに切り替え、
前記充電レベルが上方しきい値レベルを上回るときに、前記照明デバイスを第２モードに切り替える方法であって、
前記第１モードにおいて、前記供給電力が前記ＬＥＤ負荷に供給され、前記充電電力が前記エネルギ蓄積デバイスに供給され、前記第２モードにおいて、前記放電電力が前記ＬＥＤ負荷に供給される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷に電力を供給するためのレトロフィットランプに関する。本発明は、更に、前記レトロフィットランプを含むシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、一種の固体光源として使用される。白熱灯又は蛍光灯などの従来の照明と比較して、その利点は、コンパクトさ、高い効率、良好な色、様々な色及び可変色などである。ＬＥＤは、屋内照明、装飾照明、屋外照明において広く使用される。これらのアプリケーションのうちの幾つかは、ＬＥＤの出力光が最大光出力の１％から１００％まで調節されること必要とする。
【０００３】
レトロフィットアプリケーションにおいては、照明デバイスは、外部デバイスを介して主電源に接続され得る。このような外部デバイスは、位相カット壁調光器、低電圧電子安定器又は蛍光灯安定器であり得る。このような安定器は、磁気タイプ又は電子タイプのものであり得る。外部デバイスによって照明デバイスに供給される電力は、外部デバイスが、例えば、白熱灯、低電圧ハロゲンランプ、蛍光灯、高輝度放電ランプなどのそれらの定格負荷に供給する公称電力よりも著しく低い。この結果として、外部デバイスは、照明デバイスによる負荷がかかっているときには、著しく低下した効率で動作する。更に、外部デバイスと照明デバイスとの間には適合性（compatibility）の問題があり得る。外部デバイスは、定格最小出力電力要件を有する。ＬＥＤ負荷では、この最小出力電力に到達しない場合がある。その場合、外部デバイスは、仕様通りに動作することはできない。
【０００４】
照明デバイスの分野においては、外部デバイスとの適合性の改善はよく知られている。
【０００５】
WO 2016/145264は、ランプ器具内の非固体ランプに取って代わるよう構成される固体交換ランプと、ランプ器具から引き出される電力を、少なくとも１つの固体ライトを給電するよう変換するよう構成される電源と、固体交換ランプに接続される外部電子デバイスのための電力出力とを有する照明システムを開示している。
【０００６】
WO 2013/017994は、負荷、とりわけ、ＬＥＤユニットを駆動するためのドライバデバイス及び対応する駆動方法を開示しており、前記ドライバデバイスは、外部電源から周期的な供給電圧を受け取るための電力入力端子であって、前記外部電源は、場合によっては、前記周期的な供給電圧を調光するための調光器を含む電力入力端子と、負荷を駆動するための駆動電圧及び／又は駆動電流を供給するための電力出力端子と、第１モードにおいて前記外部電源から高い電力を引き出すために、又は第２モードにおいて前記外部電源から低い電力を引き出す若しくは電力を引き出さないために、前記電力入力端子から受け取られる入力電流を制御するための、電力入力端子と電力出力端子との間に結合される電力段であって、前記高い電力は、前記負荷を駆動するために必要とされる電力よりも高く、前記低い電力は、前記負荷を駆動するために必要とされる電力よりも低く、前記電力段は、前記供給電圧の多くの後続半サイクル期間のうちの或るパーセンテージの間だけ第２モードにあるために、及び前記第１モードにおいては前記電力出力端子に前記駆動電圧及び／又は駆動電流を供給するために、前記入力電流を制御する電力段と、前記第１モードにおいて前記電力入力端子において供給される電気エネルギを蓄積するための、及び前記第２モードにおいて蓄積電気エネルギを前記電力出力端子を介して前記負荷に供給するための、前記電力段に結合されるエネルギ蓄積ユニットとを有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、照明デバイスと、前記照明デバイス及び外部デバイスを含み、前記外部デバイスとの改善された適合性を有する、対応するシステムとを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、蛍光灯安定器で動作するための照明デバイスであり、
−  入力電力を受け取るために、第１の側に入力端子の第１対を持ち、第２の側に入力端子の第２対を持つ細長いボディと、
−  前記入力端子の第１対及び前記入力端子の第２対から前記入力電力を受け取り、前記入力電力を充電電力及び供給電力に変換するための電力変換器と、
−  前記充電電力を受け取り、放電電力を供給するためのエネルギ蓄積デバイスと、
−  前記供給電力及び前記放電電力を受け取るためのＬＥＤ負荷とを有する照明デバイスであって、
前記照明デバイスが、第１モード及び第２モードで動作されるよう構成され、
前記第１モードにおいて、前記ＬＥＤ負荷が、前記電力変換器から前記供給電力を受け取るよう構成され、前記エネルギ蓄積デバイスが、前記電力変換器から前記充電電力を受け取るよう構成され、
前記第２モードにおいて、前記ＬＥＤ負荷が、前記エネルギ蓄積デバイスから前記放電電力を受け取るよう構成され、
前記照明デバイスが、
−  前記エネルギ蓄積デバイスの充電レベルをモニタし、前記充電レベルが下方しきい値レベルを下回るときに、前記照明デバイスを前記第１モードに切り替え、前記充電レベルが前記下方しきい値レベルより高い上方しきい値レベルを上回るときに、前記照明デバイスを前記第２モードに切り替え、
−  前記第２モードにおいて、前記電力変換器を前記入力端子から切り離すためのコントローラを更に有する照明デバイスが提供される。
【０００９】
この照明デバイスは、第１モードにおいて電力変換回路から来る供給電力を介してＬＥＤ負荷を駆動するとき、改善された適合性を有する。前記ＬＥＤ負荷は、第２モード中、エネルギ蓄積デバイスから来る放電電力によって駆動される。更に、前記第２モードにおいて、前記電力変換器は、入力端子から切り離される。これは、外部デバイスが前記照明デバイスに電力を供給するよう前記照明デバイスに接続されるのを防止する。前記第１モードにおいて、前記照明デバイスは、前記ＬＥＤ負荷を駆動するのに十分な電力と、前記エネルギ蓄積デバイスを充電するための更なる電力とを引き出す。それ故、前記第１モードにおいて、前記外部デバイスは、前記ＬＥＤ負荷だけのために必要とされる電力より多くの電力を供給し、それによって、前記外部デバイスの効率を改善する。前記第１モードと前記第２モードとの間の切り替えは、前記エネルギ蓄積デバイスの充電レベルに基づいて実施され得る。前記照明デバイスは、前記充電レベルが下方しきい値レベルを下回るときに、前記第１モードに切り替えられ、前記充電レベルが上方しきい値レベルを上回るときに、前記第２モードに切り替えられる。前記上方しきい値レベルは、前記下方しきい値レベルより高い。
【００１０】
或る実施例においては、前記エネルギ蓄積デバイスは、バッテリ、スーパーキャパシタ及びコンデンサのうちの１つである。
【００１１】
エネルギ蓄積デバイスのこれらの好ましい例は、簡単な電気エネルギ蓄積を可能にし、大きなエネルギ密度を有することができる。
【００１２】
別の実施例においては、前記電力変換器は、入力端子から前記入力電力を受け取り、前記入力電力を充電電力及び供給電力に変換するために前記入力端子間に配設される入力変換器と、前記第１モードにおいて前記エネルギ蓄積デバイスに前記充電電力を供給し、前記第２モードにおいて前記ＬＥＤ負荷に放電電力を供給するための双方向変換器とを更に有する。
【００１３】
前記双方向変換器は、前記第１モードにおいて前記エネルギ蓄積デバイスに前記充電電力を供給し、前記第２モードにおいて前記ＬＥＤ負荷に放電電力を供給することが可能である単一の変換器である。前記双方向変換器は、双方向電力伝送のためのシンプルなソリューションを提供する。
【００１４】
他の実施例においては、前記電力変換器は、前記第１モードにおいてマルチ出力のうちの１つを介して前記エネルギ蓄積デバイスに充電電力を供給し、前記第１モードにおいて前記マルチ出力のうちの別の１つを介して前記ＬＥＤ負荷に供給電力を供給するよう構成されるマルチ出力変換器である。
【００１５】
利点は、１つの専用変換器出力が前記ＬＥＤ負荷を駆動するよう構成され、別の変換器出力が前記エネルギ蓄積デバイスを充電するよう構成されることである。これは、前記エネルギ蓄積デバイスを充電及び放電するためのシンプルで最適化された変換器トポロジを提供する。更に、前記ＬＥＤは、最適化された変換器出力によって駆動される。
【００１６】
他の実施例においては、前記電力変換器は、スイッチモード電源を有する。
【００１７】
スイッチモード電源は、高い効率を有する電力変換器である。スイッチモード電源の例は、バックコンバータ、ブーストコンバータ、フライバックコンバータ及びＬＬＣ共振コンバータである。
【００１８】
別の実施例においては、前記コントローラは、前記第１モードから前記第２モードへの切り替え又は前記第２モードから前記第１モードへの切り替えを無効にするための外部制御信号を受信するための入力を有する。
【００１９】
これは、オペレータが、最適化された適合性からエネルギ管理へ動作を変更することを可能にする。これは、例えば建物におけるエネルギ管理が重要になる場合に役立ち得る。その場合、前記エネルギ蓄積デバイスからのエネルギが、システムにおけるエネルギ要件をカバーするために使用される。
【００２０】
別の実施例においては、前記照明デバイスは、前記ＬＥＤ負荷が電力しきい値未満の電力を必要とし、且つ前記充電レベルが前記下方しきい値を上回るとき、前記第２モードに切り替わるよう構成される。
【００２１】
前記ＬＥＤ負荷が公称電力のほんの一部しか必要としないときに、安定した入力電圧が供給されるとき、前記ＬＥＤ負荷電力の可制御性はよりよく発揮され得るこの状況においては、前記エネルギ蓄積デバイスが、最も安定した入力電圧を供給することができ、故に、低電力消費時に使用されることを望まれる。
【００２２】
別の実施例においては、前記照明デバイスは、前記照明デバイスが、スタンバイ状態にあり、スタンバイ電力を必要としており、且つ前記充電レベルが、前記下方しきい値を上回るとき、前記第２モードに切り替わるよう構成される。
【００２３】
前記ＬＥＤ負荷の低電力消費時と同様に、前記照明デバイスが全体で少量の電力を必要とするとき、例えば、前記照明デバイスがスタンバイ状態にあるとき、安定した入力電圧を有することが好ましく、前記安定した入力電圧は前記エネルギ蓄積デバイスによって供給される。
【００２４】
他の実施例においては、
−  請求項１乃至８のいずれか一項に記載の照明デバイスと、
−  ＡＣ電源から電力を受け取り、前記入力端子に電力を供給するための外部デバイスとを有するシステムが提供される。
【００２５】
このシステムは、前記外部デバイスと前記照明デバイスとの間の適合性のために最適化されたやり方で、前記外部デバイスが前記照明デバイスに電力を供給するという利点を有する。
【００２６】
別の実施例においては、前記システムは、前記照明デバイスが、前記第１モードにおいて、前記外部デバイスの定格電力範囲内で前記入力電力を引き出すよう構成されるものとされている。
【００２７】
前記外部デバイスがその定格電力範囲で動作するとき、前記外部デバイスの効率は最大になる。
【００２８】
別の実施例においては、前記外部デバイスは、位相カット調光器、ガス放電ランプの安定器、高輝度放電ランプの安定器、及び電子安定器のうちの１つであるよう構成される。最もよく使用される安定器は、蛍光灯安定器であり、前記蛍光灯安定器は、電磁安定器及び電子安定器のいずれかであり得るが、これらに限定されない。
【００２９】
これらは、改善された照明デバイスのほとんどに役立つ外部デバイスである。
【００３０】
他の実施例においては、照明デバイスを制御するための方法であり、
−  入力電力を受け取るステップと、
−  前記入力電力を充電電力及び供給電力に変換するステップと、
−  前記充電電力をエネルギ蓄積デバイスに蓄積するステップと、
−  前記供給電力、又は前記エネルギ蓄積デバイスからの放電電力をＬＥＤ負荷に供給するステップと、
−  前記エネルギ蓄積デバイスの充電レベルを決定するステップと、
−  前記エネルギ蓄積デバイスの前記充電レベルが下方しきい値レベルを下回るときに、前記照明デバイスを第１モードに切り替えるステップと、
−  前記充電レベルが上方しきい値レベルを上回るときに、前記照明デバイスを第２モードに切り替えるステップとを有する方法であって、
前記第１モードにおいて、前記供給電力が前記ＬＥＤ負荷に供給され、前記充電電力が前記エネルギ蓄積デバイスに供給され、前記第２モードにおいて、前記放電電力が前記ＬＥＤ負荷に供給される方法が提供される。
【００３１】
本発明の実施例による照明デバイス、システム及び方法のおかげで、前記ＬＥＤ負荷は、より効果的に駆動されることができる。
【００３２】
本発明者の洞察によれば、前記照明デバイスは非レトロフィットアプリケーションにおいても実施されることができる。例は、照明デバイスが、電気の価格が低い水準にあるときに前記エネルギ蓄積デバイスを充電し、電気の価格が高い水準にあるときに前記エネルギ蓄積デバイスを放電するよう構成されるものであり得る。これは、エネルギコストの節約を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
ここで、添付図面を参照して、本発明の例を詳細に説明する。
【図１】本発明による照明デバイスの例を示す。
【図２】外部デバイスと照明デバイスとの間の電流の流れを遮断するスイッチを概略的に示す。
【図３】外部デバイスと照明デバイスとの間の電流の流れを遮断する３つのスイッチを概略的に示す。
【図４】外部デバイスと照明デバイスとの間の電流の流れを遮断する４つのスイッチを概略的に示す。
【図５】電力変換器の内部構造の第１トポロジを概略的に示す。
【図６】電力変換器の内部構造の第２トポロジを概略的に示す。
【図７】電力変換器の内部構造の第３トポロジを概略的に示す。
【図８】電力変換器の内部構造の第４トポロジを概略的に示す。
【図９】エネルギ蓄積デバイスにおける経時的な充電の例のグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
照明デバイスには、多くの異なる構成のものがある。レトロフィットランプは、照明デバイスに電力を供給する外部デバイスに適合するとみなされる。異なるタイプの負荷挙動を必要とする幾つかのタイプの外部デバイスがあることから、従来技術においては、ＬＥＤ負荷と外部デバイスとの間の適合性を改善するために、異なる種類のソリューションが提案されている。本発明は、たった１つのタイプよりは多いタイプの外部デバイスに対する適合性を可能にする１つのソリューションを提案する。
【００３５】
図１は、外部デバイス３の入力に結合される主電源１と、外部デバイスの出力と照明デバイス７との間の接続との間の基本的な接続を示している。外部デバイス３は、位相カット調光器、低電圧変圧器、及び磁気又は電子安定器などの蛍光灯安定器のうちの１つであり得る。主電源１は、主電源入力電圧Ｖａｃを供給し、外部デバイス３は、入力電力Ｐｉｎを照明デバイス７に供給する。
【００３６】
図１は、更に、本発明による基本的な照明デバイスの構成を示している。電力変換器５は、２つの動作モードにおいて動作するよう構成される。第１動作モードにおいては、電力変換器５は、ＬＥＤ負荷９及びエネルギ蓄積デバイス１１に電力を供給するよう構成される。実施例においては、外部デバイス１１から引き出される電力は、外部デバイス３の公称電力に等しい。これは、外部デバイス３が、外部デバイス３の最適化された動作範囲内で動作することを可能にし、主電源入力電圧から照明デバイス７のための入力電圧へのより効率的で適合した変換をもたらす。第２動作モードにおいては、外部デバイス３の出力電力は、ゼロ又はほぼゼロである。電力変換器５は、エネルギ蓄積デバイス１１からの電力をＬＥＤ負荷９に供給する。コントローラ１３は、電力変換器５を第１動作モードと第２動作モードとの間で切り替えるために使用され得る。
【００３７】
エネルギ蓄積デバイス１１は、バッテリ、スーパーキャパシタ及びコンデンサのうちの１つであり得る。実施例においては、エネルギ蓄積デバイス１１は、主電源サイクルの半分より多くの外部デバイス３からの入力電力の遮断が、エネルギ蓄積デバイス１１において蓄積されるエネルギによって乗り越えられ得るように構成される。この場合には、外部デバイス３との適合性は最適に保証されることができる。
【００３８】
図２は、外部デバイス３と照明デバイス７との間の電流の流れを遮断するスイッチ１７を示している。主電源は存在し続けることから、照明デバイス７への電力供給はスイッチ１７によって能動的に遮断される必要がある。このスイッチ１７は、電力変換器５内に存在するスイッチであって、スイッチモード電力供給手法を使用してＬＥＤ負荷９に電力を供給するために使用されるスイッチであってもよい。第２動作モード中にスイッチ１７を開くことによって電流の流れが遮断されているときには、外部デバイス３は無負荷で動作する。電力はほとんど照明デバイス７に伝達されず、それ故、外部デバイス３での更なる電力損失はない。更に、外部デバイス３は電力を供給しないことから、適合性は問題にならない。この状況においては、ＬＥＤ負荷９への電力はエネルギ蓄積デバイス１１を介して供給される。図を簡単にするために、ＬＥＤ負荷９を含む、ＬＥＤ負荷９までの電力変換器５以降の回路は省略されている。
【００３９】
図３は、外部デバイス３と照明デバイス７との間の電流の流れを遮断する３つのスイッチ１７、１９、２１を示している。この場合には、外部デバイス３は、蛍光灯安定器であってもよく、照明デバイスは、第１の側に入力端子の第１対を持ち、第２の側に入力端子の第２対を持つ細長い蛍光灯を変更可能な照明デバイスであってもよい。この場合には、外部デバイス３と照明デバイス７の間に４つの接続が存在する。外部デバイス３から照明デバイス７の方へ電流が流れないことを確実にするために、少なくとも３つのスイッチ１７、１９、２１が必要とされる。第１の２つのスイッチ１９、２１は、所謂フィラメント電流経路が遮断されるように配置される。第３のスイッチ１７は、或るフィラメントから別のフィラメントへの電流経路が遮断されるように配置される。この電流はランプ電流とも呼ばれる。第３のスイッチ１７も、照明デバイス７の電力変換器５の一部であってもよい。図を簡単にするために、ＬＥＤ負荷９を含む、ＬＥＤ負荷９までの電力変換器５以降の回路は省略されている。
【００４０】
図４は、外部デバイス３と照明デバイス７との間の電流の流れを遮断する４つのスイッチ１９、２１、２３、２５を示している。この特定の実施例は、図３において示されている提案実施例の代替例を提供する。フィラメント電流経路とランプ電流経路との両方が遮断されるように、フィラメントの各々に２つのスイッチ１９、２３及び２１、２５が配置される。図を簡単にするために、ＬＥＤ負荷９を含む、ＬＥＤ負荷９までの電力変換器５以降の回路は省略されている。
【００４１】
図５は、照明デバイス７の内部構造の第１トポロジを示している。電力変換器５は、入力変換器２７を有する。この入力変換器は、外部デバイス３から受け取られる電圧を、回路の、入力変換器２７に続く残りの部分によって受け取られるのに適した電圧に変換する。入力変換器２７は、外部デバイス３によって供給されるＡＣ電圧を整流するための整流回路、又は照明デバイス７の力率を改善するための力率補正（ＰＦＣ）回路であってもよい。第１動作モードにおいては、電力は、入力変換器２７から、ＬＥＤ負荷９を駆動するよう構成されるＬＥＤドライバ２９に供給される。更に、第１動作モードにおいては、入力変換器２７は、エネルギ蓄積デバイス１１に電力を供給するよう構成される変換器３１に電力を供給する。この実施例においては、変換器３１は双方向変換器であってもよい。第２動作モードにおいては、変換器３１は、エネルギ蓄積デバイス１１からの電力をＬＥＤドライバ２９を介してＬＥＤ負荷９に供給する。変換器３１は、ＬＥＤ負荷９を直接駆動するよう構成され得る。その場合、ＬＥＤドライバ２９は省略され得る。第１動作モードにおける外部デバイス３からの電力変換器の切り離しは、エネルギが第２動作モードにおいて依然としてエネルギ蓄積装置１１からＬＥＤ負荷９へ流れることができるような、入力変換器２７の近くの位置で、行われる必要がある。
【００４２】
図５は、照明デバイス７の内部構造の第２トポロジを示している。電力変換器５は、外部デバイス３から電圧を受け取るための入力変換器２７を有する。入力変換器２７は、外部デバイス３によって供給されるＡＣ電圧を整流するための整流回路、又は照明デバイス７の力率を改善するための力率補正（ＰＦＣ）回路であってもよい。入力変換器２７は、第１動作モードにおいては、変換器３１及び第１ＬＥＤドライバ２９に電力を供給する。変換器３１は、第１動作モードにおいてはエネルギ蓄積デバイス１１を充電するよう構成される。エネルギ蓄積デバイス１１は、第２動作モードにおいてはＬＥＤ負荷９を駆動するための他のＬＥＤドライバ２９に電力を供給する。第１ＬＥＤドライバ２９は、同じＬＥＤ負荷９を駆動するよう構成され得る。第１及び第２のＬＥＤドライバ２９は、同一であってもよいが、異なる構成のものであってもよい。ＬＥＤドライバ２９は、実施例においては、照明デバイス７の必須ではない付加的なものとして使用される。ＬＥＤドライバ２９は、ＬＥＤ負荷９への電流を安定させることによってＬＥＤ負荷９の光出力品質を改善するために使用され得る。
【００４３】
図７は、照明デバイス７の内部構造の第３トポロジを示している。図６において示されている電力変換器と同様に、電力変換器は、外部デバイスから電圧を受け取るための入力変換器２７を有する。入力変換器は、外部デバイス３によって供給されるＡＣ電圧を整流するための整流回路、又は照明デバイス７の力率を改善するための力率補正（ＰＦＣ）回路であってもよい。入力変換器２７は、変換器３１に電力を供給する。この変換器３１は、エネルギ蓄積デバイス１１を充電するよう構成される。エネルギ蓄積デバイス１１は、ＬＥＤ負荷９を駆動するためのＬＥＤドライバ２９に電力を供給する。
【００４４】
図８は、照明デバイス７の内部構造の第４トポロジを示している。変換器３１は、外部デバイスから電圧を受け取るよう構成される。この変換器３１は、デュアル出力変換器である。変換器３１は、少なくとも２つの出力を有する。第１動作モードにおいては、変換器３１は、外部デバイス３から電力を受け取り、第１出力を介してＬＥＤ負荷９に電力を供給するよう構成される。更に、変換器３１は、第２出力を介してエネルギ蓄積デバイス１１に電力を供給する。第２動作モードにおいては、変換器３１は、外部デバイス３から来るエネルギの流れを遮断するよう構成される。エネルギ蓄積デバイス１１は、ＬＥＤ負荷９を駆動するよう構成されるＬＥＤドライバ２９に電力を供給する。デュアル出力変換器の代わりに、２つの別々の変換器が、デュアル出力変換器と同じ機能を果たすために使用されることができることに注意されたい。
【００４５】
図９は、エネルギ蓄積デバイス１１を充電及び放電するためのしきい値の例を示している。コントローラ１３は、エネルギ蓄積デバイス１１の充電及び放電を制御する。コントローラ１３はまた、エネルギ蓄積デバイス１１の充電レベルをモニタしてもよい。コントローラ１３は、アナログ制御回路、マイクロコントローラ又はＦＰＧＡのいずれかであってもよい。下方しきい値ＴＨＬは、充電レベルが、いつ電力変換器５が第１動作モードに切り替わるのに十分に低くなるかを決定する。この例においては、下方しきい値ＴＨＬは１０％の充電レベルに配置されている。第１動作モードにおいては、充電の上方しきい値ＴＨＵに達するまで、エネルギ蓄積デバイス１１は電力変換器５によって充電され、ＬＥＤ負荷９は外部デバイス１１によって供給される。この例においては、上方しきい値ＴＨＵは９０％の充電レベルに配置されている。上方しきい値ＴＨＵは、電力変換器５が第２動作モードに切り替わることを可能にするのに十分な充電がいつエネルギ蓄積デバイス１１にあるかを決定する。第２動作モード中、エネルギ蓄積デバイス１１は、電力変換器５によってＬＥＤ負荷９へ放電され、下方しきい値ＴＨＬに達するまで放電する。次いで、電力変換器５は、再び第１動作モードに再び切り替わる。
【００４６】
電力変換器５は、更に、ＬＥＤ負荷９が電力しきい値Ｐｌｏｗ未満の少量の電力を必要とし、且つエネルギ蓄積デバイス１１の充電レベルが下方しきい値レベルＴＨＬより高いときに、第２モードに切り替えられ得る。電力しきい値Ｐｌｏｗは、深い減光が生じ始めるレベルに設定されてもよい。
【００４７】
更に、照明デバイス７がスタンバイモードにあるとき、電力変換器５は第２モードに切り替えられ得る。これは、照明デバイス７が幾らかのスタンバイ電力しか必要としないことをもたらす。この電力は、電力変換器５を起こすために、又は無線及び有線通信システムを介して通信するために使用され得る。
【００４８】
３つ以上の動作モードが実施されてもよく、図における波形は単なる例にすぎないことに注意されたい。
【００４９】
更に、照明デバイスは、照明器具、照明設備及びレトロフィットランプのうちの１つであってもよいが、これらに限定されないことに注意されたい。好ましくは、照明デバイスは、一般照明アプリケーションにおいて使用される。
【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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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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