JP2008519581A - ランプ電源回路検知システム及び方法 - Google Patents

Abstract

ランプ電源回路検知システムであって、単方向電流を有する単方向段（２２）、単方向段（２２）と機能するように接続された双方向段（２４）、及び単方向電流を監視し表示ランプ信号（３３、３５）を生成するよう機能するように接続された電力センサー（３２、３４）、を有するランプ電源回路検知システム。電源回路検知システムであって、双方向ランプ電圧（４２）を供給するランプ出力（１７）を有する電力調整回路（１９）、及びランプ出力（１７）の両端に機能するように接続され双方向ランプ電圧（４２）に応じて表示ランプ電圧（４６）を生成するランプ電圧検知回路、を更に有するランプ電源回路検知システム。

Description

本発明は、一般にランプ電源回路、及びより詳細には、ランプ電源回路の状態を検知する方法及びシステムに関する。

ランプ電源回路は、電子素子に大きく依存し、良く調整された電力を供給し、ランプを点火及び制御する。良好な電力調整を維持するため、電流、電圧、及び電力のためにランプに供給される電力を監視する必要がある。ランプ電源回路は、このデータに応じて調整可能であり、良好なルーメンの維持のため厳しい電力調整を維持するような、所望の動作のために所望の動作点を得る。

現在のランプ電源回路は、残念ながら常に実際にランプへ供給されている電力状態を示さない電流、電圧、及び電力検知に依存している。電力検知の一般的な方法は、ランプ電力回路の出力段の入力側でランプ電力を検知することである。この簡単な設計手法は、電流が単一方向に流れる、つまり単方向のランプ電力回路に制限される。電流が２方向に流れる、つまり双方向の場合、過度のノイズが正確な電力測定を妨害し、検知された電力をランプ電力を調整するために用いることを妨げる。電圧検知の一般的な方法は、バス電圧を検知し、検知されたバス電圧をランプ電圧を表すと見なすことである。特定のランプ電源回路では、しかしながら、バス電圧はランプ電圧の指標を提供できない。更に、ランプ電圧は、標準的にＡＣ信号であり、ノイズが多く直接測定することが難しい。

上述の不利点を克服するランプ電源回路検知方法及びシステムを有することは、望ましい。

本発明のある態様は、単方向電流を有する単方向段、当該単方向段と機能するように接続された双方向段、及び単方向電流を監視し表示ランプ信号を生成するよう機能するように接続された電力センサー、を有するランプ電源回路検知システムを提供する。

本発明の別の態様は、双方向ランプ電圧を供給するランプ出力を有する電力調整回路、及びランプ出力の両端に機能するように接続され当該双方向ランプ電圧に応じて表示ランプ電圧を生成するランプ電圧検知回路、を有するランプ電源回路検知システムを提供する。

本発明の別の態様は、双方向電流を双方向段からランプ出力へ供給する段階、単方向電流を有し当該双方向段と機能するように接続される単方向段を設ける段階、当該単方向電流を監視する段階、及び当該単方向電流に応じて表示ランプ信号を生成する段階、を有するランプ電源回路検知方法を提供する。

本発明の別の態様は、双方向ランプ電圧をランプ出力で監視する段階、及び当該双方向ランプ電圧を整流し差動増幅し表示ランプ電圧を生成する段階、を有するランプ電源回路検知方法を提供する。

本発明の別の態様は、双方向電流をランプ出力へ供給する双方向段、当該双方向段と機能するように接続された単方向電流を有する単方向段、当該単方向電流を監視する手段、及び当該単方向電流に応じて表示ランプ信号を生成する手段、を有するランプ電源回路検知システムを提供する。

本発明の別の態様は、双方向ランプ電圧をランプ出力で監視する手段、及び当該双方向ランプ電圧を整流し差動増幅し表示ランプ電圧を生成する手段、を有するランプ電源回路検知システムを提供する。

本発明の前述の及び他の特徴及び利点は、図を参照し与えられる、現在好適な実施例の以下の詳細な説明から更に明らかである。詳細な説明及び図は、本発明を単に説明するものであり、特許請求の範囲及びその等価物により定められる本発明の範囲を制限しない。

図１は、本発明によるランプ電源回路検知システムのブロック図である。ランプ１８に電力を供給するランプ電源回路２０は、電力調整回路１９及びランプ電圧検知回路２６を有する。電力調整回路１９は、単方向段２２、双方向段２４、及びランプ出力１７を有する。単方向段２２は、双方向段２４と機能するように接続され、供給電流２８を双方向段２４に供給し、及び戻り電流３０を双方向段２４から受信する。供給電流２８及び戻り電流３０は、単方向電流、つまり単方向の直流（ＤＣ）である。双方向段２４は、ランプ出力１７と機能するように接続され、双方向電流３６をランプ１８に供給する。双方向電流３６は、交流（ＡＣ）である。双方向段２２は、ブーストコンバーター、バックコンバーター、ＡＣ／ＤＣコンバーター等であり得る。

単方向段２２と双方向段２４との間の電力センサーは、単方向電流を監視し表示ランプ信号を生成する。ある実施例では、供給電力センサー３２は、供給電流２８を監視し表示ランプ信号３３を生成する。別の実施例では、戻り電力センサー３４は、戻り電流３０を監視し表示ランプ信号３５を生成する。表示ランプ信号は、表示ランプ電流又は表示ランプ電力であり得る。ある実施例では、電力センサーは、抵抗における電圧を測定し、当該抵抗を通る電流をランプ電流の表示として決定する。ある実施例では、電力センサーは、抵抗における電圧を測定し、そして当該電圧を二乗しランプ電力を決定する。

当業者は、電力調整回路１９が特定用途の必要に応じ中間及び追加の段を有し得ることを理解するだろう。例えば、単方向段２２は、追加のＡＣ又はＤＣ電源又はＡＣ／ＤＣコンバーターにより電力を供給され得る。電力センサーは、単方向電流が現れ単方向電流を監視しそして表示ランプ信号を生成する電力調整回路１９の如何なる段及び何処にも位置し得る。

ランプ電圧検知回路２６は、整流器３８及び差動増幅器回路４０を有する。ランプ電圧検知回路２６は、ランプ１８の両端のランプ出力１７と機能するように接続される。整流器３８は、ランプ出力１７の両端の双方向ランプ電圧４２を整流し、整流ランプ電圧４４を生成する。整流器３８は、全ブリッジ整流器、半ブリッジ整流器、又は同様の物であり得る。差動増幅器回路４０は、整流器３８と機能するように接続され、整流ランプ電圧４４を差動増幅し表示ランプ電圧４６を生成する。

図２内の図１と同様の要素は同様の参照符号を共有する。図２は、本発明により作られたランプ電源回路検知システムの電力検知回路の概略図である。電力調整回路１９は、ランプ１８への電力を表す戻り電力センサー３４を有する。戻り電力センサー３４は、単方向段２２と双方向段２４との間に位置付けられ戻り電流３０を監視する。ある実施例では、単方向段２２は、双方向段２４の直前に接続される。代案の実施例では、少なくとも１つの中間段は、単方向段２２と双方向段２４との間に接続される。

単方向段２２は、図２の例ではブーストコンバーター段である。単方向段２２は、キャパシターＣ１、インダクターＬ１、及びスイッチＱ１を有する。入力ＤＣ電圧は、接地Ｇ１と接続されたキャパシターＣ１の両端に印加され、そしてスイッチＱ１を切り替え、入力ＤＣ電圧を供給電流２８が流れるダイオードＤ１における所望の出力ＤＣ電圧へ押し上げる。当業者は、多数の接続形態がダイオードＤ１における所望の出力ＤＣ電圧を確立するために用いられ得ることを理解するだろう。例えば、単方向段２２は、ブーストコンバーター又はバックコンバーターであり得る。更に、ＡＣ／ＤＣ又はＤＣ／ＤＣコンバーターのような１つ以上の追加段は、キャパシターＣ１の両端の入力ＤＣ電圧を確立するために用いられ得る。

双方向段２４は、ランプ出力１７の向こう側に接続されたランプ１８を駆動するため、出力ＤＣ電圧を交流の双方向電流３６に変換する。キャパシターＣ２は、ＤＣバス６０と接地Ｇ２との間に接続され、出力ＤＣ電圧を受信する。ランプ出力１７の一方の端子は、キャパシターＣ３とキャパシターＣ４との間に接続される。キャパシターＣ３及びキャパシターＣ４は、ＤＣバス６０と共通６２との間に直列に接続される。ランプ出力１７の他方の端子は、キャパシターＣ５とキャパシターＣ６との間に接続される。キャパシターＣ５及びキャパシターＣ６は、ＤＣバス６０と共通６２との間に直列に接続される。切り替え回路６４は、ＤＣバス６０と共通６２との間に、ダイオードＤ２及びスイッチＱ３を有する。インダクターＬ３の一端はダイオードＤ２とスイッチＱ３との間に接続され、インダクターＬ３の他端はキャパシターＣ５とキャパシターＣ６との間に接続される。切り替え回路６４は、ＤＣバス６０と共通６２との間に、スイッチＱ２及びダイオードＤ３を更に有する。インダクターＬ２の一端はスイッチＱ２とダイオードＤ３との間に接続され、インダクターＬ２の他端はキャパシターＣ５とキャパシターＣ６との間に接続される。スイッチＱ２及びスイッチＱ３を交互に切り替えることにより、切り替え回路６４はランプ出力１７において双方向電流３６を生成する。示された例では、スイッチＱ１、Ｑ２及びＱ３はＭＯＳＦＥＴであるが、他の種類のスイッチが用いられ得る。当業者は、種々の切り替え回路及び双方向段２４の構成が用いられ、供給電流２８を双方向電流３６に変換し得ることを理解するだろう。

戻り電力センサー３４は、双方向段２４と単方向段２２との間に接続された抵抗Ｒ１を有する。戻り電流３０は、戻り電力センサー３４を通じて流れる。ある実施例では、戻り電力センサー３４は、双方向段２４により近い抵抗Ｒ１の端子の信号電圧を監視することにより、表示ランプ信号３５を生成する。抵抗Ｒ１の一端の単一電圧の測定は、単方向段２２からの電圧が良く調整され、単方向段２２により近い抵抗Ｒ１の端子の電圧がほぼ一定になる場合、利用され得る。代案の実施例では、戻り電力センサー３４は、抵抗Ｒ１の両端の電位差を監視することにより、表示ランプ信号として表示ランプ信号３５を生成する。抵抗Ｒ１の両端の電位差の測定は、単方向段２２からの電圧が変化し、単方向段２２により近い抵抗Ｒ１の端子の電圧が変化する場合、利用され得る。

単一電圧及び／又は電位差は、ランプ１８へ供給される電流及び／又は電力を表示する抵抗Ｒ１を通る電流及び／又は電力を計算するために用いられ得る。電圧又は電位差は、抵抗Ｒ１を通じる電流及びランプ１８へ供給される電流に比例する。電圧又は電位差の二乗は、抵抗Ｒ１を通じる電力及びランプ１８へ供給される電力に比例する。表示ランプ信号３５のような表示電流及び／又は電力は、ランプ１８への電流及び／又は電力を制御するために用いられ得る。

当業者は、ある代案では、抵抗がダイオードＤ１と直列に設置され、当該抵抗が供給電流２８を監視する供給電力センサーであり得ることを理解するだろう。供給電力センサーは、戻り電力センサー３４の代わりに又はそれに加えて用いられ得る。電力センサーは、単方向電流が現れる電力調整回路１９の何処にでも設置され得る。例えば電力センサーは、単方向段２２と双方向段２４との間に接続された中間段に、又は単方向電流が現れる単方向段２２の前に設置され得る。

図３内の図１と同様の要素は同様の参照符号を共有する。図３は、本発明により作られたランプ電源回路検知システムのランプ電圧検知回路の概略図である。ランプ電圧検知回路２６は、整流器３８及び差動増幅器回路４０を有し、表示ランプ電圧４６を提供する。

整流器３８は、ランプ１８の両端のランプ出力１７と機能するように接続され、双方向ランプ電圧４２を監視する。整流器３８は、ランプ出力１７の両端に全ブリッジ整流器として接続されたダイオードＤ１１、Ｄ１２、Ｄ１３及びＤ１４を有する。ダイオードＤ１１とＤ１２との間の接続、及びダイオードＤ１３とＤ１４との間の接続は、抵抗Ｒ９の両端と接続され、整流ランプ電圧４４を差動増幅器回路４０に供給する。当業者は、整流器３８が、全ブリッジ整流器、半ブリッジ整流器、又は同様の物のような、双方向ランプ電圧４２からＤＣ電圧を生成する如何なる整流器であり得ることを理解するだろう。

差動増幅器回路４０は、整流ランプ電圧４４を整流器３８から受信し、表示ランプ電圧４６を生成する。整流ランプ電圧４４は、抵抗Ｒ１９の両端に印加される。抵抗Ｒ１９の一端は差動増幅器Ｕ１の第１の入力７０と、抵抗Ｒ１５を通じ接続される。抵抗Ｒ１９の他端は差動増幅器Ｕ１の第２の入力７２と、抵抗Ｒ１１を通じ接続される。第１の入力７０はまた、表示ランプ電圧４６と差動増幅器Ｕ１の出力において、抵抗Ｒ１８を通じ接続され、表示ランプ電圧４６を帰還する。第２の入力７２はまた、共通と抵抗Ｒ１４を通じ接続される。差動増幅器回路４０は、整流ランプ電圧４４を増幅しそして調整し、表示ランプ電圧４６を生成する。

当業者は、双方向ランプ電圧の整流及び差動増幅が、異なる順序で実行され得ることを理解するだろう。代案の実施例では、差動増幅器回路４０は、ランプ電圧検知回路２６内で整流器の前にある。差動増幅器回路４０は、ランプ１８の両端のランプ出力１７と接続され、双方向ランプ電圧４２を監視する。差動増幅器回路４０は、双方向ランプ電圧４２に応じて、差動ランプ電圧を生成する。整流器３８は、差動ランプ電圧に応じ、表示ランプ電圧４６を生成する。

本願明細書に開示された本発明の実施例は、現在好ましいと考えられるが、種々の変化及び変更は、本発明の精神と範囲から逸脱することなくなされ得る。当業者は、図１乃至図３で記載された実施例が例であること、及び特定の用途の必要に応じて別の回路が用いられ得ることを理解するだろう。本発明の範囲は、特許請求の範囲に示される。また意味及び等価物の範囲内の全ての変化は、本発明の範囲に包含される。

本発明により作られたランプ電源回路検知システムのブロック図である。 本発明により作られたランプ電源回路検知システムの電力検知回路の概略図である。 本発明により作られたランプ電源回路検知システムの電圧検知回路の概略図である。

Claims (29)

1. ランプ電源回路検知システムであって：
   単方向電流を有する単方向段；
   前記単方向段と機能するように接続された双方向段；及び
   前記単方向段を監視し表示ランプ信号を生成するよう機能するように接続された電力センサー、を有するランプ電源回路検知システム。
2. 前記単方向電流は、供給電流と戻り電流とを有するグループから選択される、請求項１記載のシステム。
3. 前記単方向段は、前記双方向段の直前に接続される、請求項１記載のシステム。
4. 少なくとも１つの中間段は、前記単方向段と前記双方向段との間に接続される、請求項１記載のシステム。
5. 前記双方向段は、ブーストコンバーターとバックコンバーターとＡＣ／ＤＣコンバーターとを有するグループから選択される、請求項１記載のシステム。
6. 前記電力センサーは、前記単方向電流を伝導する抵抗であり、及び前記表示ランプ信号は、前記抵抗の一端において測定される、請求項１記載のシステム。
7. 前記電力センサーは、前記単方向電流を伝導する抵抗であり、及び前記表示ランプ信号は、前記抵抗の両端において測定される、請求項１記載のシステム。
8. 前記表示ランプ信号は、表示ランプ電流と表示ランプ電力とを有するグループから選択される、請求項１記載のシステム。
9. ランプ電源回路検知システムであって：
   双方向ランプ電圧を供給するランプ出力を有する電力調整回路、及び
   ランプ出力の両端に接続され前記双方向ランプ電圧に応じて表示ランプ電圧を生成するランプ電圧検知回路、を有するランプ電源回路検知システム。
10. 前記ランプ電圧検知回路は：
    前記ランプ出力の両端に機能するように接続され前記双方向ランプ電圧を監視し整流ランプ電圧を生成する整流器；及び
    前記整流ランプ電圧に応じ前記表示ランプ電圧を生成する差動増幅器回路、を有する、請求項９記載のシステム。
11. 前記ランプ電圧検知回路は：
    前記ランプ出力の両端に機能するように接続され前記双方向ランプ電圧を監視し差動ランプ電圧を生成する差動増幅器回路；及び
    前記差動ランプ電圧に応じ前記表示ランプ電圧を生成する整流器、を有する、請求項９記載のシステム。
12. ランプ電源回路検知方法であって：
    双方向電流を双方向段からランプ出力へ供給する段階；
    単方向電流を有し前記双方向段と機能するように接続される単方向段を設ける段階；
    前記単方向電流を監視する段階；及び
    前記単方向電流に応じて表示ランプ信号を生成する段階、を有するランプ電源回路検知方法。
13. 前記単方向電流は、供給電流と戻り電流とを有するグループから選択される、請求項１２記載の方法。
14. 前記単方向段を設ける段階は、前記双方向段の直前に接続される単方向段を設ける段階を有する、請求項１２記載の方法。
15. 前記単方向段を設ける段階は、前記単方向段と前記双方向段との間に接続された少なくとも１つの中間段を備えた単方向段を設ける段階を有する、請求項１２記載の方法。
16. 前記単方向電流を監視する段階は、前記単方向電流を伝導する抵抗において電圧を監視する段階を有する、請求項１２記載の方法。
17. 前記表示ランプ信号は、表示ランプ電流である、請求項１６記載の方法。
18. 前記表示ランプ信号を生成する段階は、前記電圧を二乗する段階を有し、及び前記表示ランプ信号は表示ランプ電力である、請求項１６記載の方法。
19. 前記単方向電流を監視する段階は、前記単方向電流を伝導する抵抗の両端の電圧を監視する段階を有する、請求項１２記載の方法。
20. 前記表示ランプ信号は、表示ランプ電流である、請求項１９記載の方法。
21. 前記表示ランプ信号を生成する段階は、前記電圧を二乗する段階を有し、及び前記表示ランプ信号は表示ランプ電力である、請求項１９記載の方法。
22. ランプ電源回路検知方法であって：
    双方向ランプ電圧をランプ出力で監視する段階；及び
    前記双方向ランプ電圧を整流し差動増幅し表示されたランプ電圧を生成する段階、を有するランプ電源回路検知方法。
23. 前記双方向ランプ電圧を整流し差動増幅する段階は：
    前記双方向ランプ電圧を整流し整流ランプ電圧を生成する段階；及び
    前記整流ランプ電圧を差動増幅し前記表示ランプ電圧を生成する段階、を有する、請求項２２記載の方法。
24. 前記双方向ランプ電圧を整流し差動増幅する段階は：
    前記双方向ランプ電圧を差動増幅し差動ランプ電圧を生成する段階；及び
    前記差動ランプ電圧を整流し前記表示ランプ電圧を生成する段階、を有する、請求項２２記載の方法。
25. ランプ電源回路検知システムであって：
    双方向電流をランプ出力へ供給する双方向段；
    前記双方向段と機能するように接続され単方向電流を有する単方向段；
    前記単方向電流を監視する手段；及び 前記単方向電流に応じて表示ランプ信号を生成する手段、を有するランプ電源回路検知システム。
26. 前記単方向電流は、供給電流と戻り電流とを有するグループから選択される、請求項２５記載のシステム。
27. ランプ電源回路検知システムであって：
    双方向ランプ電圧をランプ出力で監視する手段；及び
    前記双方向ランプ電圧を整流し差動増幅し表示ランプ電圧を生成する手段、を有するランプ電源回路検知システム。
28. 前記双方向ランプ電圧を整流し差動増幅する手段は：
    前記双方向ランプ電圧を整流し整流ランプ電圧を生成する手段；及び
    前記整流ランプ電圧を差動増幅し前記表示ランプ電圧を生成する手段、を有する、請求項２７記載のシステム。
29. 前記双方向ランプ電圧を整流し差動増幅する手段は：
    前記双方向ランプ電圧を差動増幅し差動ランプ電圧を生成する手段；及び
    前記差動ランプ電圧を整流し前記表示ランプ電圧を生成する手段、を有する、請求項２７記載のシステム。

Images