JP2001267092A - 調光バラスト装置および調光方法 - Google Patents

調光バラスト装置および調光方法

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JP2001267092A
JP2001267092A JP2001048841A JP2001048841A JP2001267092A JP 2001267092 A JP2001267092 A JP 2001267092A JP 2001048841 A JP2001048841 A JP 2001048841A JP 2001048841 A JP2001048841 A JP 2001048841A JP 2001267092 A JP2001267092 A JP 2001267092A
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Guang Liu
リュウ クアン
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Osram Sylvania Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 線路調光器内に複数サイクルの命令エンコー
ダを必要とせず、バラスト内に複数サイクルの命令デコ
ーダも必要としない低ＴＨＤ線路調光器および調光バラ
ストを提供すること。 【解決手段】 パルス幅変調された信号を電力供給信号
の点弧角に基づいて発生させるための点弧角／パルス幅
変調コンバータを有し、前記点弧角は３０度以下であ
り、調光命令信号を前記パルス幅変調された信号に基づ
いて発生させるためのフィルタを有することを特徴とす
る調光バラスト装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は調光バラスト装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】今日の調光可能な蛍光照明装置のマーケ
ットでは、幾つかの異なった方法が、調光制御のために
使用されている。調光制御のための一般的な方法では、
電力線と調光バラストの入力側との間に挿入された調光
制御部が使用される。この調光制御部は、位相制御装
置、例えばトライアックを有し、これによって交流（Ａ
Ｃ）電力供給信号の点弧位相角を変化させる。調光バラ
スト回路は、続いて、この点弧位相角に基づいて蛍光ラ
ンプを調光制御する。
【０００３】幾つかの適用事例では、上記の調光制御ア
プローチは、不所望な程高い全高調波歪み（ＴＨＤ）と
不所望な程低い力率とをもたらす。この高いＴＨＤは、
トライアックのチョッピング動作に起因する。結果とし
て、上記の調光制御アプローチの適用は制限される。
【０００４】アメリカ合衆国特許第５，８７２，４２９
号は、より低いＴＨＤを得るために線路信号中に符号化
された摂動を使用する方法を開示している。エンコーダ
が、線路信号における複数のサイクルの命令期間に亘っ
て、命令を符号化する。このエンコーダは、命令期間の
特定のサイクルのゼロ交差付近に選択的に摂動を注入す
ることによって、命令を符号化する。バラスト内のコン
トローラが摂動を命令期間に亘って検出し、命令を復号
する。摂動は、照明レベルの変化が必要な時にだけ注入
されるようにしてもよい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、線路
調光器内に複数サイクルの命令エンコーダを必要とせ
ず、バラスト内に複数サイクルの命令デコーダも必要と
しない低ＴＨＤ線路調光器および調光バラストを提供す
ることである。ＴＨＤは、この線路調光器によって作成
される最大点弧角を制限することによって低減すること
ができる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、パルス幅変
調された信号を電力供給信号の点弧角に基づいて発生さ
せるための点弧角／パルス幅変調コンバータを有し、前
記点弧角は３０度以下であり、かつ、調光命令信号を前
記パルス幅変調された信号に基づいて発生させるための
フィルタを有することを特徴とする調光バラスト装置に
よって解決される。
【０００７】また上記課題は、パルス幅変調された信号
を電力供給信号の点弧角に基づいて発生させ、前記点弧
角は３０度以下であり、調光命令信号を前記パルス幅変
調された信号に基づいて発生させ、ランプを前記調光命
令信号に基づいて調光することを特徴とする調光方法に
よって解決される。
【０００８】
【実施例】図１は、ランプ２０を調光するための調光装
置の実施例のブロックダイアグラムである。有利には、
このランプ２０は放電ランプ、例えば小型蛍光ランプま
たは他の蛍光ランプを有する。この調光システムは、主
電力を交流電力線２２および２４から受け取る。これら
交流電力線２２および２４は、それぞれ“ＨＯＴ”およ
び“ＮＥＵＴＲＡＬ”、またはそれぞれ“ＳＵＰＰＬ
Ｙ”および“ＣＯＭＭＯＮ”と称される。
【０００９】線路調光器２６は、交流電力線２２に接続
され、ランプ２０を調光するための電力線型制御を提供
する。この線路調光器２６は、位相遮断電力供給信号の
点弧角を変化させて、電力供給信号中の調光制御信号を
符号化する。この調光装置は、ランプ２０をこの点弧角
に基づいて調光する。線路調光器２６の実施例は、後で
図２を参照して説明する。
【００１０】ＥＭＩ（電磁障害）フィルタおよびブリッ
ジ整流器段３０が、線路調光器２６の出力側と交流電力
線２４とに接続されている。このＥＭＩフィルタおよび
ブリッジ整流器段３０は、これに接続されたブースト調
光インバータ回路３２にフィルタリングされた整流済み
の交流信号を供給する。このブースト調光インバータ回
路３２は、ＥＭＩフィルタおよびブリッジ整流器段３０
から受け取った電力ならびに入力３４から受け取った命
令信号に基づいて、ランプ２０を制御および給電する。
【００１１】信号調整装置３６は、ＥＭＩフィルタおよ
びブリッジ整流器段３０からのフィルタリングされた整
流済みの交流信号を処理して、点弧角信号を発生させ
る。点弧角／パルス幅変調（ＰＷＭ）コンバータ４０
は、パルス信号を発生させる。そのパルス幅は点弧角信
号の点弧角に基づいて変調されている。
【００１２】低域フィルタなどのフィルタ４２は、点弧
角／ＰＷＭコンバータ４０に応答する。このフィルタ４
２は、点弧角／ＰＷＭコンバータ４０によって発生され
るパルス信号のパルス幅に関連した直流電圧レベルを有
する信号を形成する。フィルタ４２からの信号は、入力
３４に供給されて、調光命令信号を提供する。ブースト
調光インバータ回路３２は、ランプ２０をこの調光命令
信号に基づいて調光する。それゆえ、信号調整装置３
６、点弧角／ＰＷＭコンバータ４０、フィルタ４２およ
びブースト調光インバータ３２は、線路調光器２６によ
って形成された点弧角に基づいて、協働してランプ２０
を調光する。
【００１３】図２は、図１の線路調光器２６の実施例の
概略的ダイアグラムである。トライアック５０は、交流
電力線２２に接続される第１の端子５２と、ＥＭＩおよ
びブリッジ整流器段３０に接続される第２の端子５４と
を有する。このトライアック５０は、交流サイクルの第
１の部分に対しては、交流電力線２２をＥＭＩおよびブ
リッジ整流器段３０に電気的に接続し、交流サイクルの
第２の部分に対しては、交流電力線２２をＥＭＩおよび
ブリッジ整流器段３０から実質的に遮断する。点弧角、
すなわち第２の部分の角度は、トライアック５０のゲー
ト５６を介して制御することができる。
【００１４】例えばｎチャネルＭＯＳＦＥＴであるトラ
ンジスタ６０は、ドレイン６２、ゲート６４およびソー
ス６６を有する。ドレイン６２は、第１の端子５２に抵
抗７０によって接続されている。ゲート６４は、第１の
端子５２に抵抗７２によって接続されている。ゲート６
４は、第２の端子５４にキャパシタ７４によって接続さ
れている。ソース６６は、トライアック５０のゲート５
６にダイオード７６によって接続されている。このダイ
オード７６のアノードはソース６６に接続されており、
カソードはゲート５６に接続されている。
【００１５】例えばｐチャネルＭＯＳＦＥＴであるトラ
ンジスタ８０は、ドレイン８２、ゲート８４およびソー
ス８６を有する。ドレイン８２は、第１の端子５２に抵
抗７０によって接続されている。ゲート８４は、第１の
端子５２に抵抗７２によって接続されている。ゲート８
４は、第２の端子５４にキャパシタ７４によって接続さ
れている。ソース８６は、トライアック５０のゲート５
６にダイオード９０によって接続されている。このダイ
オード９０のカソードはソース８６に接続されており、
アノードはゲート５６に接続されている。
【００１６】トライアック５０は、交流サイクルの各ゼ
ロ交差付近でターンオフする、すなわち第１の端子５２
を第２の端子５４から実質的に遮断する。トライアック
５０が立ち上がりゼロ交差後にターンオフすることによ
って、キャパシタ７４は第１の端子５２と第２の端子５
４との間の電圧差に基づいて充電される。このキャパシ
タ７４が、トランジスタ６０のゲート‐ソース電圧が閾
電圧以上となるように充電されると、トランジスタ６０
は電流をソース６６からトライアック５０のゲート５６
にダイオード７６を介して供給する。この電流がトライ
アック５０をターンオンさせる、すなわち第１の端子５
２を第２の端子５４に接続する。
【００１７】第１の端子５２と第２の端子５４は、立ち
下がりゼロ交差付近まで接続された状態に留まる。立ち
下がりゼロ交差付近で、トライアック５０は第１の端子
５２を第２の端子５４から遮断する。トライアック５０
が立ち下がりゼロ交差後にターンオフすることによっ
て、キャパシタ７４は第１の端子５２と第２の端子５４
との間の電圧差に基づいて充電される。このキャパシタ
７４が、トランジスタ８０のゲート‐ソース電圧が閾電
圧以下となるように充電されると、このトランジスタ８
０はソース８６で電流を吸い込む。この電流は、トライ
アック５０のゲート５６からダイオード９０を介して、
このソース８６に流れる。この電流がトライアック５０
をターンオンさせる、すなわち第１の端子５２を第２の
端子５４に接続する。
【００１８】上記実施例の線路調光器２６は、点弧角を
小さい範囲で変化させることによって、生じる電力線電
流の歪みを制限する。有利には、最小負荷状態に対する
点弧角は、およそ３０度以下である。生じる電力線電流
の歪みをさらに減少させるために、最小負荷状態に対す
る点弧角をおよそ２５度以下してもよい。生じる電力線
電流の歪みをより一層減少させるために、最小負荷状態
に対する点弧角をおよそ２０度以下してもよい。
【００１９】全負荷状態に対する点弧角は、およそ１０
度以下にしてもよい。択一的に、全負荷状態に対する点
弧角は、およそ５度以下にしてもよい。また別の選択肢
としては、全負荷状態に対する点弧角は、およそ０度に
してもよい。
【００２０】図３は、第２の端子５４で形成された、全
負荷状態に対する波形１１０の例を示す。図４は、第２
の端子５４で形成された、最小負荷状態に対する波形１
１２の例を示す。
【００２１】図５は、ランプ２０を調光するための調光
装置の実施例の概略的ダイアグラムである。ＥＭＩフィ
ルタおよびブリッジ整流器段３０は、インダクタ１２０
とキャパシタ１２２との直列回路を有し、これが線路調
光器２６をアース１２４に接続する。インダクタ１２６
とキャパシタ１３０との直列回路は、交流電力線２４を
アース１２４に接続する。ダイオード１３２，１３４，
１３６および１４０は、ブリッジ整流器として構成され
ている。このブリッジ整流器は、インダクタ１２０とキ
ャパシタ１２２との接続点１４２およびインダクタ１２
６とキャパシタ１３０との接続点１４４に接続されてい
る。ブリッジ整流器は、出力側１４６および１５０を有
する。出力側１５０は、バラスト側のアース１５２に接
続されている。
【００２２】信号調整装置３６は、抵抗１５４、キャパ
シタ１５６およびツェナーダイオード１６０を有する。
抵抗１５４は、出力側１４６を接続点１６２に接続す
る。キャパシタ１５６とツェナーダイオード１６０との
並列回路は、接続点１６２をバラスト側アース１５２に
接続する。
【００２３】接続点１６２では、信号調整装置３６が、
トライアック５０がオンの時にはハイレベルのパルス信
号を発生させ、トライアック５０がオフの時にはローレ
ベルのパルス信号を発生させる。図３は、この接続点１
６２で形成された、全負荷状態に対する波形１６４の例
を示す。図４は、この接続点１６２で形成された、最小
負荷状態に対する波形１６６の例を示す。
【００２４】図５に戻ると、点弧角／ＰＷＭコンバータ
４０はマイクロコントローラ１７０を有している。この
マイクロコントローラ１７０は、接続点１６２に接続さ
れた入力側１７２を有している。このマイクロコントロ
ーラ１７０は、入力側１７２で受け取った点弧角を、出
力側１７４で供給されるパルス幅変調された信号に変換
するようにプログラムされている。有利には、マイクロ
コントローラ１７０は、パルス信号のローレベル期間の
持続時間を入力側１７２で検出する。出力側１７４で
は、マイクロコントローラ１７０は、この持続時間に基
づいたパルス幅を有するパルス信号を発生させる。パル
ス幅は持続時間に逆比例している。したがって、ローレ
ベル期間の持続が、例えばゼロである小さい値の場合に
は、出力側１７４におけるパルス幅は、最大のパルス幅
の値に基づく。ローレベル期間の持続が大きい値である
場合には、出力側１７４におけるパルス幅は、最小のパ
ルス幅の値に基づく。代替的な実施例では、マイクロコ
ントローラ１７０は、パルス信号のローレベル期間の持
続時間を入力側１７２で検出し、この持続時間に正比例
するパルス幅、すなわち持続時間に対して非逆比例のパ
ルス幅を有するパルス信号を発生させるようにすること
もできることに注意されたい。
【００２５】電力は、キャパシタ１７６および１８０、
ツェナーダイオード１８２および１８４、ダイオード１
８６ならびに抵抗１９０を有する電圧供給回路によっ
て、マイクロコントローラ１７０に供給される。キャパ
シタ１７６とツェナーダイオード１８２との直列回路
は、出力側１４６を出力側１５０に接続する。キャパシ
タ１７６とツェナーダイオード１８２との接続点は、マ
イクロコントローラ１７０の電圧供給入力側１９２に、
ダイオード１８６と抵抗１９０との直列回路によって接
続されている。キャパシタ１８０とツェナーダイオード
１８４との並列回路は、電圧供給入力側１９２をバラス
ト側アース１５２に接続する。マイクロコントローラ１
７０のアース入力側１９４は、バラスト側アース１５２
に接続されている。
【００２６】出力側１７４は、フィルタ４２の入力側に
接続されている。このフィルタ４２は、抵抗２００およ
びキャパシタ２０２を有し、これらが低域フィルタを形
成する。フィルタ４２は、点弧角／ＰＷＭコンバータ４
０によって発生された信号のパルス幅に基づいた直流レ
ベルを有する信号を出力する。ブースト調光インバータ
回路３２の入力側３４は、抵抗２０４を介してフィルタ
４２に応答する。
【００２７】ブースト調光インバータ回路３２は、力率
補正（ＰＦＣ）段２０６、インバータおよび出力段２１
０ならびにランプ電流検知回路２１２を有する。ＰＦＣ
段２０６は、部品番号ＭＣ３３２６２を持つ集積回路な
どの集積回路２１４、巻線２１６および２２０、抵抗２
２２および２２４、トランジスタ２２６、ダイオード２
３０ならびにキャパシタ２３２を有する。インバータお
よび出力段２１０は、インバータコントローラドライバ
集積回路２４０、キャパシタ２４２，２４４，２４６，
２５０，２５２および２５４、抵抗２５６，２５８，２
６０，２６２，２６４，２６６，２６８，２７０および
２７２、ダイオード２７４および２７６、トランジスタ
２８０および２８２ならびにインダクタ２８４および２
８６を有する。ランプ電流検知回路２１２は、キャパシ
タ３００，３０２および３０４、抵抗３０６，３１０お
よび３１２、ダイオード３１４，３１６および３１８な
らびにインダクタ３２０を有する。
【００２８】図６は、入力側１７２におけるパルス信号
を、出力側１７４におけるパルス幅変調された信号に変
換するためにマイクロコントローラ１７０によって実行
されるメインルーチンのフローチャートである。ブロッ
ク３３０によって示されるように、このマイクロコント
ローラ１７０は初期化ルーチンを実行する。この初期化
ルーチンにおいて、マイクロコントローラ１７０は、入
力／出力ピンをコンフィギュレートし、オプションのレ
ジスタをセットし、ＰＷＭ＿ＣＭＤ変数を、例えば１０
である最大値にセットし、ＰＥＲＩＯＤ値を、例えば３
１である値にセットし、ＬＥＮＧＴＨ値を、例えば８８
である値にセットし、ＣＭＤ＿ＣＯＵＮＴ変数を、例え
ば０である初期値にセットし、ＳＴＥＰ＿ＣＯＵＮＴ変
数を、例えば０である初期値にセットし、ＩＮＰ＿ＰＲ
Ｅ変数をハイ（例えば、論理値“１”）にセットし、タ
イマ値ＴＭＲ０をクリアする。
【００２９】ＳＴＥＰ＿ＣＯＵＮＴ変数は、出力期間に
おけるステップの個数を計数するために使用される。Ｐ
ＥＲＩＯＤ値は、ＳＴＥＰ＿ＣＯＵＮＴ変数に基づいて
後続の出力期間をいつ開始すべきか決定するために使用
される。ＬＥＮＧＴＨ値は、タイマ値ＴＭＲ０によって
決定される命令サイクルの個数を、ステップ毎に表示す
るために使用される。ＰＷＭ＿ＣＭＤ変数は、ＰＷＭ出
力信号がハイレベルを有するステップの個数を表す。Ｃ
ＭＤ＿ＣＯＵＮＴ変数は、入力側１７２がローレベルを
有するステップの個数を計数するために使用される。Ｉ
ＮＰ＿ＰＲＥ変数は、先行ステップにおける入力側１７
２の状態を表す。
【００３０】ブロック３３２によって示されるように、
マイクロコントローラ１７０はＰＷＭルーチンを実行す
る。このＰＷＭルーチンでは、マイクロコントローラ１
７０は、ＰＷＭ出力信号の次の値を、ＰＷＭ出力信号の
現在の値、ＳＴＥＰ＿ＣＯＵＮＴ値、ＰＷＭ＿ＣＭＤ値
およびＰＥＲＩＯＤ値に基づいて決定する。ＰＷＭ出力
信号の状態は、本明細書中では変数ＰＷＭ＿ＰＩＮによ
って示される。図７は、このＰＷＭルーチンを実行する
方法の有利な実施例のフローチャートである。
【００３１】ブロック３３４によって示されるように、
マイクロコントローラ１７０はＳＴＥＰ＿ＣＯＵＮＴ値
を増分する。ブロック３３６によって示されるように、
マイクロコントローラ１７０は、現在のＰＷＭ＿ＰＩＮ
状態がハイ（論理値“１”）であるのかロー（論理値
“０”）であるのかを検出する。現在のＰＷＭ＿ＰＩＮ
状態がハイの場合には、マイクロコントローラ１７０
は、（ブロック３４０によって示されるように）ＳＴＥ
Ｐ＿ＣＯＵＮＴ値がＰＷＭ＿ＣＭＤ値以上であるか否か
を検出する。ＳＴＥＰ＿ＣＯＵＮＴ値がＰＷＭ＿ＣＭＤ
値以上である場合には、ＰＷＭ＿ＰＩＮの値は、ブロッ
ク３４２によって示されるように、ロー（すなわち論理
値“０”）にセットされる。ブロック３３４，３３６，
３４０および３４２によって示される動作は、協働して
ＰＷＭ＿ＣＭＤ値に基づいた持続時間の間ハイレベルの
出力信号を発生させる。
【００３２】ブロック３３６に戻ると、現在のＰＷＭ＿
ＰＩＮ状態がローの場合には、マイクロコントローラ１
７０は、ブロック３４４によって示されるように、ＳＴ
ＥＰ＿ＣＯＵＮＴ値がＰＥＲＩＯＤ値以上であるか否か
を検出する。ＳＴＥＰ＿ＣＯＵＮＴ値がＰＥＲＩＯＤ値
以上であれば、マイクロコントローラ１７０は、ブロッ
ク３４６によって示されるように、ＰＷＭ＿ＰＩＮ状態
をハイ（すなわち、論理値“１”）にセットし、ＳＴＥ
Ｐ＿ＣＯＵＮＴ値を、例えば０である初期値にリセット
する。ブロック３３４，３３６，３４４および３４６に
よって示される動作は、協働してＰＥＲＩＯＤ値に基づ
いた期間を有する出力信号を発生させる。
【００３３】図６に戻ると、マイクロコントローラ１７
０は、（ブロック３５０によって示されるように）ＰＷ
Ｍ＿ＣＭＤ値を更新すべきか否かを検出するためのルー
チンを実行する。図８は、ＰＷＭ＿ＣＭＤ値更新ルーチ
ンを実行する方法の有利な実施例のフローチャートであ
る。
【００３４】ブロック３５２によって示されるように、
マイクロコントローラ１７０は、ＩＮＰ＿ＰＲＥ値が１
に等しいか否か、すなわち入力側１７２の先行状態がハ
イであるか否かを検出する。ＩＮＰ＿ＰＲＥ値が１に等
しい場合には、マイクロコントローラ１７０は、（ブロ
ック３５４によって示されるように）変数ＩＮＰ＿ＰＩ
Ｎで表される入力側１７２の現在の状態が０に等しいか
否かを検出する。変数ＩＮＰ＿ＰＩＮが０に等しい場合
には、ブロック３５６によって示されるように、ＣＭＤ
＿ＣＯＵＮＴ変数は、例えば０である初期値にリセット
され、ＩＮＰ＿ＰＲＥ値は０にセットされる。
【００３５】ブロック３５２に戻ると、ＩＮＰ＿ＰＲＥ
値が０の場合には、マイクロコントローラ１７０は、ブ
ロック３６０によって示されるように、ＣＭＤ＿ＣＯＵ
ＮＴ変数を増分する。ブロック３６２によって示される
ように、マイクロコントローラ１７０は、ＣＭＤ＿ＣＯ
ＵＮＴ変数がＣＭＤ＿ＭＩＮによって表される下限より
小さいか否かを検出する。ＣＭＤ＿ＣＯＵＮＴ変数がＣ
ＭＤ＿ＭＩＮによって表される下限より小さい場合に
は、マイクロコントローラ１７０は、ブロック３６４に
よって示されるように、ＣＭＤ＿ＣＯＵＮＴ変数をＣＭ
Ｄ＿ＭＩＮにセットする。有利には、ＣＭＤ＿ＭＩＮは
０に等しい。
【００３６】ブロック３６６によって示されるように、
マイクロコントローラ１７０は、ＣＭＤ＿ＣＯＵＮＴ変
数がＣＭＤ＿ＭＡＸによって表される上限より大きいか
否かを検出する。ＣＭＤ＿ＣＯＵＮＴ変数がＣＭＤ＿Ｍ
ＡＸによって表される上限より大きい場合には、マイク
ロコントローラ１７０は、ブロック３７０によって示さ
れるように、ＣＭＤ＿ＣＯＵＮＴ変数をＣＭＤ＿ＭＡＸ
にセットする。有利には、ＣＭＤ＿ＭＡＸは５３に等し
い。
【００３７】ブロック３７２によって示されるように、
マイクロコントローラ１７０は、変数ＩＮＰ＿ＰＩＮに
よって表される入力側１７２の現在の状態が１に等しい
か否かを検出する。変数ＩＮＰ＿ＰＩＮが１に等しい場
合には、ブロック３７４によって示されるように、マイ
クロコントローラ１７０は、ＰＷＭ＿ＣＭＤに対する値
をＣＭＤ＿ＣＯＵＮＴ値に基づいて検出する。有利に
は、ＰＷＭ＿ＣＭＤに対する値は、ルックアップテーブ
ルを使用して検出される。
【００３８】１つの実施例では、ＰＷＭ＿ＣＭＤに対す
る値は、ＣＭＤ＿ＣＯＵＮＴ値の低い範囲に対しては一
定であり、ＣＭＤ＿ＣＯＵＮＴ値の中間的な範囲に対し
ては線形に減少し、ＣＭＤ＿ＣＯＵＮＴ値の高い範囲に
対しては一定である。例えば、低い範囲に対する一定値
は３１であってよく、高い範囲に対する一定値は０であ
ってよく、中間的な範囲に対する値は３１から０へ（線
形にまたは対数的に）減少するようにしてもよい。
【００３９】ブロック３７６によって示されるように、
マイクロコントローラ１７０は、ＩＮＰ＿ＰＲＥ値を１
にセットし、図６のメインルーチンに戻る。図６に戻る
と、マイクロコントローラ１７０は、ブロック３８０に
よって示されるように、タイマ値ＴＭＲ０がＬＥＮＧＴ
Ｈ値を超えているか否かを検出する。タイマ値ＴＭＲ０
がＬＥＮＧＴＨ値を超えていない場合には、ブロック３
８０によって示される動作が繰り返される。タイマ値Ｔ
ＭＲ０がＬＥＮＧＴＨ値を超えた後は、ブロック３８２
によって示されるように、タイマ値ＴＭＲ０は０などの
初期値にリセットされ、監視タイマ（ＷＤＴ）もリセッ
トされる。その後、ルーチンの流れはブロック３３２に
戻る。ブロック３８０および３８２によって示される動
作は、協働してブロック３３２のＰＷＭルーチンが等し
い時間間隔で繰り返し実行されることを保証する。
【００４０】本明細書で開示される方法を使用すること
で、マイクロコントローラ１７０は、点弧角の小さな変
化を検出し、これに基づいてパルス幅変調された信号を
発生させることができる。パルス幅変調された信号は、
アナログ調光命令信号を発生させるように、フィルタ４
２によってフィルタリングされる。このアナログ調光命
令信号は、例えば０．２ＶＤＣから４．８ＶＤＣの範囲
にしてもよい。このアナログ調光命令信号は、従来の調
光バラストによってランプ２０を調光するために使用す
ることができる。点弧角は小さな範囲で変動するので、
生じるＴＨＤはランプ２０の照明範囲のすべてに亘って
改善される。
【００４１】オプションとして、マイクロコントローラ
１７０はオプションピンを提供することによって、本明
細書に記載されているような低ＴＨＤ線路調光器か、ま
たは点弧角の範囲がより大きい従来の線路調光器かを選
択することができるようにしてもよい。ここで、オプシ
ョンピンへの信号がローかハイかに依存して、マイクロ
コントローラ１７０は、低ＴＨＤ線路調光器のための本
明細書記載の方法とは対照的に、従来の線路調光器のた
めの代替的方法を実行するようにしてもよい。
【００４２】したがって、本明細書では、歪みの少ない
線路調光器および調光バラストの有利な実施例を含め複
数の実施例が説明されている。
【００４３】当業者には、開示された発明が多様に変更
可能であり、上に詳細に説明された有利な態様とは別の
多くの実施例も考えられるということは明らかであろ
う。例えば、代替的な実施例では、構成部材のいくつか
の対が、有利な実施例におけるように直接にではなく、
間接的に接続されるようにしてもよい。したがって用語
“接続”は、本明細書では、直接的接続と間接的接続の
両方を包括して使用されている。間接的接続とは、構成
部材の対が１つまたは複数の中間部材によって接続され
ていることを意味する。さらに、位相制御調光器は、本
明細書で開示されている位相遮断トライアックで代替す
ることもできる。したがって、付された請求項によっ
て、本発明の真の精神および範囲に入る発明の変更をす
べてカバーすることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ランプを調光するための調光装置の実
施例のブロックダイアグラムである。
【図２】図２は、図１の線路調光器の実装例の概略的ダ
イアグラムである。
【図３】図３は、全負荷状態に対して発生された波形の
例を示す。
【図４】図４は、最小負荷状態に対して発生された波形
の例を示す。
【図５】図５は、ランプを調光するための調光装置の実
装例の概略的ダイアグラムである。
【図６】図６は、入力側におけるパルス信号を出力側に
おけるパルス幅変調された信号に変換するために、マイ
クロコントローラによって実行されるメインルーチンの
フローチャートである。
【図７】図７は、ＰＭＷルーチンを実行する方法の有利
な実施例のフローチャートである。
【図８】図８は、ＰＭＷ＿ＣＭＤ更新ルーチンを実行す
る方法の有利な実施例のフローチャートである。
【符号の説明】
２０ ランプ ２２，２４ 交流電力線 ２６ 線路調光器 ３０ フィルタおよびブリッジ整流器段 ３２ ブースト調光インバータ回路 ３６ 信号調整装置 ４２ フィルタ ５０ トライアック ５２ トライアックの第１の端子 ５４ トライアックの第２の端子 ５６ トライアックのゲート １１０，１６４ 全負荷状態に対する波形 １１２，１６６ 最小負荷状態に対する波形 １７０ マイクロコントローラ １７２ マイクロコントローラの入力側 １７４ マイクロコントローラの出力側 １９２ マイクロコントローラ１７０の電圧供給出力側 １９４ マイクロコントローラ１７０のアース入力側 ２０６ 力率補正段 ２１０ インバータおよび出力段 ２１２ ランプ電流検知回路 ２１４ 集積回路 ２４０ インバータコントローラドライバ集積回路

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 調光バラスト装置において、 パルス幅変調された信号を電力供給信号の点弧角に基づ
    いて発生させるための点弧角／パルス幅変調コンバータ
    を有し、 前記点弧角は３０度以下であり、 調光命令信号を前記パルス幅変調された信号に基づいて
    発生させるためのフィルタを有することを特徴とする調
    光バラスト装置。
  2. 【請求項２】 前記点弧角は２５度以下である、請求項
    １記載の調光バラスト装置。
  3. 【請求項３】 前記点弧角は２０度以下である、請求項
    １記載の調光バラスト装置。
  4. 【請求項４】 前記フィルタからの調光命令信号に応答
    する調光インバータ回路をさらに有する、請求項１記載
    の調光バラスト装置。
  5. 【請求項５】 パルス点弧角信号を前記電力供給信号に
    基づいて発生させるための信号調整装置をさらに有し、 前記点弧角／パルス幅変調コンバータは前記パルス点弧
    角信号に応答する、請求項１記載の調光バラスト装置。
  6. 【請求項６】 前記点弧角／パルス幅変調コンバータ
    は、前記パルス点弧角信号の一部の持続時間を検出し、
    かつ該持続時間に基づいたパルス幅を有するパルス幅変
    調された信号を発生させるためのマイクロコントローラ
    を有する、請求項５記載の調光バラスト装置。
  7. 【請求項７】 前記持続時間は、前記パルス点弧角信号
    のローレベル期間の持続時間である、請求項６記載の調
    光バラスト装置。
  8. 【請求項８】 前記パルス幅は前記持続時間に逆比例す
    る、請求項７記載の調光バラスト装置。
  9. 【請求項９】 前記点弧角／パルス幅変調コンバータ
    は、マイクロコントローラを有し、 該マイクロコントローラは、前記信号調整装置に応答す
    る入力側と、前記パルス幅変調された信号を形成する出
    力側を有し、 （ａ）以下の値を初期化する、すなわち、出力期間にお
    けるステップの個数を計数するための第１の値、後続の
    出力期間をいつ開始するべきか決定するための第２の
    値、ステップ毎の命令サイクルの個数を表すための第３
    の値、出力信号がハイレベルであるべきステップの個数
    を表すための第４の値、入力側がハイであるステップの
    個数を計数するための第５の値、先行ステップにおける
    入力側の状態を表すための第６の値およびタイマ値を初
    期化し、 （ｂ）前記第１の値を増分し、 （ｃ）前記出力信号がハイレベルであり、前記第１の値
    が前記第４の値以上の場合には、前記出力信号の状態を
    ローにセットし、 （ｄ）前記出力信号がローレベルであり、前記第１の値
    が前記第２の値より大きい場合には、前記出力信号の状
    態をハイにセットし、かつ前記第１の値をリセットし、 （ｅ）前記第６の値がハイであり、前記入力側の現在の
    状態がローの場合には、前記第５の値をリセットし、か
    つ前記第６の値をローにセットし、 （ｆ）前記第６の値がローの場合には、前記第５の値を
    増分し、さらに前記入力側の現在の状態がハイの場合に
    は、前記第４の値を前記第５の値に基づいて更新し、か
    つ前記第６の値をハイにセットし、 （ｇ）前記タイマ値が前記第３の値を超えている場合に
    は、前記タイマ値をリセットし、動作（ｂ）から（ｇ）
    を繰り返す、請求項５記載の調光バラスト装置。
  10. 【請求項１０】 前記動作（ｆ）では、前記マイクロコ
    ントローラは、前記第４の値を、前記第５の値の低い範
    囲に対しては、第１の定数へ更新し、前記第５の値の中
    間的な範囲に対しては、前記第５の値の線形減少関数へ
    更新し、前記第５の値の高い範囲に対しては、第２の定
    数へ更新する、請求項９記載の調光バラスト装置。
  11. 【請求項１１】 パルス幅変調された信号を電力供給信
    号の点弧角に基づいて発生させ、前記点弧角は３０度以
    下であり、 調光命令信号を前記パルス幅変調された信号に基づいて
    発生させ、 ランプを前記調光命令信号に基づいて調光することを特
    徴とする調光方法。
  12. 【請求項１２】 前記点弧角は２５度以下である、請求
    項１１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記点弧角は２０度以下である、請求
    項１１記載の方法。
  14. 【請求項１４】 さらに、パルス点弧角信号を前記電力
    供給信号に基づいて発生させ、前記パルス幅変調された
    信号は、前記パルス点弧角信号に基づいて発生される、
    請求項１１記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記パルス幅変調された信号の発生で
    は、 前記パルス点弧角信号の一部の持続時間を検出し、 該持続時間に基づくパルス幅を有するパルス幅変調され
    た信号を発生させる、請求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記持続時間は、前記パルス点弧角信
    号のローレベル期間である、請求項１５記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記パルス幅は、前記持続時間に逆比
    例する、請求項１６記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記パルス幅変調された信号の発生で
    は、 （ａ）以下の値を初期化する、すなわち、出力期間にお
    けるステップの個数を計数するための第１の値、後続の
    出力期間をいつ開始するべきか決定するための第２の
    値、ステップ毎の命令サイクルの個数を表すための第３
    の値、前記パルス幅変調された信号がハイレベルである
    べきステップの個数を表すための第４の値、前記パルス
    点弧角信号がハイレベルであるステップの個数を計数す
    るための第５の値、前のステップにおけるパルス点弧角
    信号の状態を表すための第６の値およびタイマ値を初期
    化し、 （ｂ）前記第１の値を増分し、 （ｃ）前記パルス幅変調された信号がハイレベルであ
    り、前記第１の値が前記第４の値以上の場合には、前記
    パルス幅変調された信号の状態をローにセットし、 （ｄ）前記パルス幅変調された信号がローレベルであ
    り、前記第１の値が前記第２の値より大きい場合には、
    前記パルス幅変調された信号の状態をハイにセットし、
    かつ前記第１の値をリセットし、 （ｅ）前記第６の値がハイであり、前記パルス点弧角信
    号の現在の状態がローの場合には、前記第５の値をリセ
    ットし、かつ前記第６の値をローにセットし、 （ｆ）前記第６の値がローの場合には、前記第５の値を
    増分し、さらに前記パルス点弧角信号の現在の状態がハ
    イの場合には、前記第４の値を前記第５の値に基づいて
    更新し、かつ前記第６の値を高にセットし、 （ｇ）前記タイマ値が前記第３の値を超えた場合には、
    前記タイマ値をリセットし、動作（ｂ）から（ｇ）を繰
    り返す、請求項１４記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記動作（ｆ）では、前記第４の値
    を、前記第５の値の低い範囲に対しては、第１の定数へ
    更新し、前記第５の値の中間的な範囲に対しては、前記
    第５の値の線形減少関数へ更新し、前記第５の値の高い
    範囲に対しては、第２の定数へ更新する、請求項１８記
    載の方法。
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