JP2001502844A - バラスト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 フィードバック回路を有する薄明かり設定可能な蛍光ランプは、バッファ・コンデンサに適下な電荷を蓄積できるように、十分な電流を流す。バイパス・コンデンサは、低レベルの薄明かり期間中にバッファ・コンデンサにフィードバックされる電力の一部を迂回させる経路を有する。その結果、低レベルの薄明かり期間中のバッファ・コンデンサ両端のオーバーブースト電圧は、かなり低くなる。

Description

【発明の詳細な説明】 バラスト 技術分野 本発明は、ランプ負荷を駆動するバラストに関し、バッファ・コンデンサと、 第１の接続部にともに接続され前記バッファ・コンデンサの両端に並列に接続さ れた２つのスイッチからなる第１の直列結合と、第２の接続部にともに接続され 一端が前記第１の接続部に接続されたインダクタおよびコンデンサからなる第２ の直列結合と、高周波信号をバッファ・コンデンサに供給する前記第２の直列結 合の他端に接続されたフィードバック回路とを備える。 本発明はまた、蛍光ランプに関する。 背景技術 ＰＣＴ出願番号WO96/07297に開示されているように、従来の単一段蛍光ランプ は、出力（例えば、インバータ）段を備えたバラストを有する。スイッチモード 電源のような段を追加しなくても、バッファ・コンデンサの両端に十分なＤＣ電 圧を保持することができる。これに対して、ランプバラストは、バッファ・コン デンサの両端に十分な電荷が保持されるように、バラスト入力端子から十分な電 流を引き出すためのフィードバック経路を有する。 ランプバラストの多くは、薄明かりを考慮に入れて設計されていない。受け入 れがたいことに、低照度レベルのトライアック薄明かり（例えば、最大光出力の 約１０％）期間中に、バッファ・コンデンサの両端に高電圧のオーバーブースト 電圧が発生しうる。これは、フィードバック経路を介してバッファ・コンデンサ に過度の電力がフィードバックされるためである。 したがって、低照度レベルの薄明かり期間中に、バッファ・コンデンサにフィ ードバックされる電力量を低減する改良型の薄明かり設定が可能な蛍光ランプを 設けるのが望ましい。特に、改良型の薄明かり設定が可能な蛍光ランプは、低照 度レベルの薄明かり期間中に、バッファ・コンデンサの両端のオーバーブースト 電圧をかなり減らすことができる。 概略的に説明すると、本発明の第１の実施形態において、ランプロードに電力 を供給するバラストは、バッファ・コンデンサと、第１の接続部にともに接続さ れバッファ・コンデンサを介して並列に接続された２個のスイッチからなる第１ の直列結合と、第２の接続部にともに接続され一端が第１の接続部に接続された インダクタおよび・コンデンサからなる第２の直列結合とを備える。バラストは また、バッファ・コンデンサに高周波信号を供給する第２の直列結合の他端に接 続されるフィードバック回路を備え、このフィードバック回路はバッファ・コン デンサとバイパス回路に高周波信号を供給し、バイパス回路は２つのスイッチか らなる第１の直列結合とバッファ・コンデンサとを接続する接続部に第２の接続 部を接続する。 バイパス回路は、好ましくは、コンデンサを備えており、低照度レベルの薄明 かり期間中に、コンデンサにフィードバックされる一部の電力を伝送する経路を 有する。結果として、低照度レベルの薄明かり期間中におけるバッファ・コンデ ンサの両端のオーバーブースト電圧は、かなり低くなる。 動作期間中、ランプは、第２の直列結合を構成するコンデンサに並列に接続さ れうる。 本発明の特徴は、バラストがさらにバッファ・コンデンサに並列に接続された ダイオードとフィードバック・コンデンサからなる第１の直列結合を有すること である。フィードバック回路は、個別部品の組み合わせからなる誘導性部品と容 量性部品を有する。バラストは、通常、蛍光ランプのランプロードに電力を供給 する。 したがって、本発明の目的は、低照度レベル期間中にバラストバッファ・コン デンサにフィードバックされる電力量を減らすことができる改良型の薄明かり設 定が可能な単一段の蛍光ランプを提供することにある。 本発明の他の目的は、薄明かり期間中に、バラストバッファ・コンデンサの両 端に印加されるオーバーブースト電圧をかなり減らすことができる改良型の薄明 かり可能な単一段の蛍光ランプを提供することにある。 その他の本発明の目的や効果は、明細書の記載から明らかにされる。 本発明を理解しやすくするため、添付した図面に基づいて、さらなる説明がな される。 図面の簡単な説明 第１図は本発明の第１の実施形態における薄明かり設定可能な単一段の蛍光ラ ンプの部分的な概略構成図、第２図は本発明の第２の実施形態における薄明かり 設定可能な単一段の蛍光ランプの部分的な概略構成図、第３図は本発明の第３の 実施形態における薄明かり設定可能な単一段の蛍光ランプの部分的な概略構成図 、第４図は本発明の第４の実施形態における薄明かり設定可能な単一段の蛍光ラ ンプの部分的な概略構成図、第５図は本発明の第５の実施形態における薄明かり 設定可能な単一段の蛍光ランプの部分的な概略構成図、第６図は本発明の第６の 実施形態における薄明かり設定可能な単一段の蛍光ランプの部分的な概略構成図 。 発明を実施するための最良の形態 図１において、蛍光ランプ１０は、ＡＣ電源２０からのＡＣ電源線により電源 の供給を受ける。ランプ３０の望ましい照明レベルは、入力端子４３に印加され る可変ＤＣ電圧に応答して、コントローラ４０により設定される。 フルブリッジ整流器２５は、ＡＣ電源２０により供給された低周波の正弦波Ａ Ｃ電圧を整流する。一対の高速スイッチングダイオード５１および５４は、この 整流された正弦波ＡＣ電圧をバッファ・コンデンサ（電解コンデンサ）６０に供 給する。バッファ・コンデンサ６０は、正弦波電圧を、インバータに供給される ほぼ一定のＤＣ電圧にするためにフィルタする。 インバータは、ハーフブリッジとして構成される。インバータは、直列接続さ れたスイッチ（例えば、パワーMOSFET）７０，８０をバッファ・コンデンサ６０ の両端に並列接続している。スイッチ７０，８０はともに接続部８３に接続され ており、一般にトーテムポール配置と呼ばれる構成になっている。スイッチ７０ ，８０からなるMOSFETのスイッチング状態は、コントローラ４０により制御され る。 直列接続されたインダクタ９０とシャント・コンデンサ９５は、接続部１００ で互いに接続され、直列接続されたインダクタ９０とシャント・コンデンサ９５ の一端はＤＣブロッキング・コンデンサ８５を介して接続部８３に接続される。 ランプ３０は、シャント・コンデンサ９５の両端に並列に接続される。フィード バック回路１１０は、直列接続されたインダクタ９０とコンデンサ９５の一端に 接続される。 電力フィードバック回路１１０は、ダイオード５１のカソードをダイオード５ ４のアノードに接続する接続部１１６に接続されたフィードバック・コンデンサ １１３を有する。直列接続されたダイオード５４とフィードバック・コンデンサ １１３は、バッファ・コンデンサ６０の両端に並列に接続される。あるいは、図 ３に示すように、フィードバック・コンデンサ１１３は、ダイオード５４に並列 に接続してもよい。短絡回路は、一端１０５と接続部１１６との間に接続される 。 あるいは、点線で示すように、インピーダンス１０８は、１個以上のインダク タとコンデンサを有し、望ましくは、フィードバック・コンデンサ１１３は、図 ５に示すように、バッファ・コンデンサ６０の両端のオーバーブースト電圧を大 幅に減らすために回路１１０のインピーダンスを増やすべく、一端１０５と接続 部１１６との間に接続される。バイパス回路は、コンデンサ１１９に限定される ものではないが、コンデンサ１１９のようなインピーダンスを有し、接続点１０ ０と、直列接続されたスイッチ７０，８０とバッファ・コンデンサ６０とをとも に接続する接続点との間に接続される。 動作的には、コントローラ４０は、入力端子４３に供給されるＤＣ電圧に対応 する照明レベルに応じてスイッチ７０，８０のスイッチング周波数を切り替える 。約５０kHzから８０kHzの間の高周波での電力は、インダクタ９０、コンデンサ １１９，９５，１１３およびランプ３０で構成される共振回路によりランプ３０ に供給される。他の実施形態において、共振回路はインピーダンス１０８を有す る。例えば、低い薄明かりレベルにおいて、ランプの最大出力の１０％、すなわ ち、供給電力の一部だけが、フィードバック回路１１０からコンデンサ１１９に 供給される。この同一の共振回路は、バッファ・コンデンサ６０にフィードバッ クされる電力量を制御する。結果的に、低レベルの薄明かり期間中は、バッファ ・コンデンサの両端のオーバーブースト電圧は、かなり減少する。 図２に示すように、他の実施形態において、コンデンサ１２０は、バイパス・ コンデンサ１１９とシャント・コンデンサ９５の双方として作用する。あるいは 、他の実施形態として、共通の共振回路は、インピーダンス１０８を備えてもよ い。すべての実施形態において、単一のインダクタ（チョーク）９０は、部品の 数と製造コストを最小化するために利用されうる。図４および図６は、コンデン サ１１９，９５の代わりに、共通コンデンサ１２０を設けた以外は、図３および 図５と同様に構成される。 容易にわかるように、バイパス・コンデンサ１１９または１２０は、電力の一 部を反らす経路を有する。電力は、低レベル薄明かり期間中は、バッファ・コン デンサ６０にフィードバックされる。結果的に、低レベル薄明かり期間中におけ るバッファ・コンデンサ６０の両端のオーバーブースト電圧はかなり減少する。 上述した目的と、先の記述から明らかにされた目的は、有効に達成されたこと がわかる。本発明の精神と趣旨を逸脱しなければ、上述した手法や構成に何らか の変更が施されてもよいが、上記の記載に含まれた、あるいは添付した図面に図 示されたすべての事項は、制限的な意味を持たない実施例として解釈されうる。 以下のクレームは、ここに記述された発明のすべての包括的で特有の特徴と、本 発明の範囲のすべての記述をカバーするものであり、言語の問題は、記述された 範囲の中に含まれる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ０９／０６２，１７０ (32)優先日 平成10年４月17日(1998．4．17) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ランプロード（３０）に電力を供給するバラスト（１０）であって、 バッファ・コンデンサ（６０）と、 第１の接続部（８３）にともに接続され前記バッファ・コンデンサの両端に並 列に接続された２つのスイッチ（７０，８０）からなる第１の直列結合と、 第２の接続部（１００）にともに接続され一端が前記第１の接続部に接続され たインダクタ（９０）およびコンデンサ（９５）からなる第２の直列結合と、 高周波信号を前記バッファ・コンデンサに供給する前記第２の直列結合の他端 （１０５）に接続されたフィードバック回路（１１０）と、を備えたバラスト（ １０）であって、 前記第１の直列結合および前記バッファ・コンデンサを接続する接続部と前記 第２の接続部とを接続するバイパス回路（１１９）を備える。 ２． 動作中、前記ランプは前記コンデンサ（９５）に並列に接続されること を特徴とする請求の範囲第１項記載のバラスト。 ３． 前記フィードバック回路は、前記バッファ・コンデンサに並列に接続さ れた、高速スイッチング・ダイオード（５４）とフィードバック・コンデンサ（ １１３）とからなる直列結合を有することを特徴とする請求の範囲第１項または 第２項に記載のバラスト。 ４． 前記フィードバック回路は、個別部品の組み合わせからなる誘導性およ び容量性部品（１０８）を有することを特徴とする請求の範囲第１項記載のバラ スト。 ５． 請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一つのバラストを有する蛍光ラン プ。