JP2011502334A - 電圧型インバータを用いた蛍光ランプの始動 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ランプ安定器は、インバータ回路、共振回路、制御回路及びスタートアップ回路を含む。DCバスがその最終値に到達すると、スタートアップ回路内のコンデンサは、インバータ内のゲート駆動回路を始動させるためのパルスを送出する電圧点である所定の電圧まで充電される。さらに、制御回路内のゲートは最初OFFになっており、ランプに対してフルパワーを許容すると共に、制御回路内のコンデンサはゲートがONになる電圧点である所定の電圧まで充電される。ゲートがONのとき、ランプに対するパワーは低下する。制御回路コンデンサは、ランプが点弧フェーズに遷移するに連れてゲートがオンになりパワーが低下する前にランプがスタートアップのグローフェーズを完了できるだけの十分な期間にわたって充電されるように選択される。
【選択図】図3
Description
8 インバータ回路
10 共振回路
12 クランプ回路
14 電圧導体
16 正の電圧端子
20 共通端子
22 高周波数バス
24 ランプ
26 ランプ
28 ランプ
30 安定器コンデンサ
32 安定器コンデンサ
34 安定器コンデンサ
36 ランプコネクタ
38 ランプコネクタ
39 阻止用コンデンサ
40 スイッチ
42 スイッチ
44 共振インダクタ
46 コンデンサ
48 コンデンサ
50 コンデンサ
52 共通ノード
54 制御ライン
56 制御ライン
60 抵抗
62 抵抗
64 ゲート駆動回路
66 ゲート駆動回路
68 駆動インダクタ
70 駆動インダクタ
72 2次インダクタ
74 2次インダクタ
76 双方向電圧クランプ
78 双方向電圧クランプ
85 コンデンサ
90 コンデンサ
92 コンデンサ
100 クランプ用ダイオード
102 クランプ用ダイオード
104 力率補正(PFC)回路
106 バイアス電圧源
108 制御器回路
110 3次インダクタ
112 電圧クランプ
114 ツェナーダイオード
116 ツェナーダイオード
120 制御器
122 コンデンサ
124 MOSFET、スイッチ
126 結合ライン
128 結合ライン
130 全波ブリッジ整流器
140 抵抗器
144 ツェナーダイオード
148 抵抗器
150 ダイオード
152 ツェナーダイオード
154 抵抗器
156 コンデンサ
170 スタートアップ回路
174 コンデンサ
176 抵抗器
178 抵抗器
Claims (20)
- 少なくとも1つのランプに結合された高周波数バスを有する共振回路と、
高周波数バスに結合された制御回路と、
共振回路に対する波形入力を発生させる第1及び第2のゲート駆動回路を有するインバータ回路と、
安定器に結合された力率補正(PFC)回路に電圧を供給するバイアス電圧源と、
スイッチによって第2のゲート駆動回路に結合されると共に、スタートアップ中にPFC回路により充電される第1のコンデンサを有するスタートアップ回路と、
を備えるランプ安定器であって、
第1のコンデンサが所定のしきい値電圧に到達したときに第2のゲート駆動回路がオンになり、これによりスイッチに対して第2のゲート駆動回路にパルスを送らせている、ランプ安定器。 - 前記インバータ回路は少なくとも1つのランプに対して、スタートアップのグローフェーズ中には最大パワーを、またスタートアップの点弧フェーズへの遷移中には所定のこれより低レベルのパワーを伝達する、請求項1に記載の安定器。
- 前記第2のゲート駆動回路はスイッチを介してパルスを受け取った時点でON状態となる、請求項1に記載の安定器。
- 第1のゲート駆動回路内の第1のゲート駆動コンデンサと並列に接続された第1の抵抗器であって、第2のゲート駆動回路がON状態の間に第1のゲート駆動コンデンサからの電流をシャントしている第1の抵抗器をさらに含む請求項2に記載の安定器。
- 前記第1のゲート駆動コンデンサは第2のゲート駆動回路内の第2のゲート駆動コンデンサと比べてより低速度で充電しており、これによって第1のゲート駆動コンデンサがその最大電圧に到達するまで第1のゲート駆動回路をOFF状態に維持させている、請求項4に記載の安定器。
- 第1のゲート駆動コンデンサがその最大電圧に到達したときに前記第1のゲート駆動はONになりかつ前記第2のゲート駆動回路はOFFになる、請求項5に記載の安定器。
- 第1のゲート駆動回路内の1次巻き線と、第2のゲート駆動回路内の2次巻き線と、共振回路内の3次巻き線と、を有する第1の変成器をさらに備える請求項1に記載の安定器。
- 第1のゲート駆動回路内の1次巻き線と、第2のゲート駆動回路内の2次巻き線と、制御回路内の3次巻き線と、を有する第2の変成器をさらに備える請求項7に記載の安定器。
- 前記制御回路はさらに、最初にOFF状態にあるゲートと、電流を導通させるダイオードクランプと、を備えており、これによりスタートアップのグローフェーズ中に少なくとも1つのランプに最大電流を提供している、請求項8に記載の安定器。
- 前記制御回路はさらに、ゲートに結合されたツェナーダイオードのツェナー電圧を超えるまで充電するコンデンサであって、該ツェナー電圧点においてゲートはオンになると共に第2の変成器の3次巻き線がクランプされ、これによりスタートアップの点弧フェーズへの遷移中の少なくとも1つのランプに対するパワーを低減させているコンデンサを備える、請求項9に記載の安定器。
- 前記ゲートはMOSFETである、請求項9に記載の安定器。
- 前記1つまたは複数のランプは線形の蛍光ランプである、請求項1に記載の安定器。
- 蛍光ランプ安定器向けのスタートアップシステムであって、
第1及び第2のゲート駆動回路、並びにバイアス電圧源を有する電圧型インバータ回路と、
インバータ回路に対してかつ少なくとも1つの蛍光ランプに対して結合された共振回路と、
インバータ回路及び共振回路に結合された制御回路と、
バイアス電圧源がPFC回路を通してスタートアップ回路に電圧を供給するときに充電される第1のコンデンサを伴ったインバータ回路に対して実配線されたスタートアップ回路と、
を備えるスタートアップシステム。 - 前記スタートアップ回路は、第1のコンデンサが所定の電圧レベルに到達したときに第2のゲート駆動回路にパルスを供給する、請求項13に記載のシステム。
- 前記制御回路は共振回路に対して、ランプがスタートアップのグローフェーズにあるときは最大パワーを供給し、かつ少なくとも1つの蛍光ランプがスタートアップの点弧フェーズに遷移するときはこれより小さい量のパワーを供給するようにインバータ出力パワーを調節している、請求項14に記載のシステム。
- 前記制御回路は、スタートアップのグローフェーズ中にOFF状態となったMOSFETと、スタートアップのグローフェーズ中に充電される第2のコンデンサと、を含む、請求項15に記載のシステム。
- 前記第2のコンデンサは、ランプがグローフェーズを完了して点弧フェーズに遷移できるような所定の充電持続時間を有するように選択されると共に、前記MOSFETは該第2のコンデンサが第2のコンデンサ及びMOSFETに結合されたツェナーダイオードのツェナー電圧を超えたときにONになる、請求項16に記載のシステム。
- 前記MOSFETはON状態にあるときに、制御回路を共振回路に誘導性に結合させている巻き線をクランプさせ、これによりスタートアップの点弧フェーズへの遷移中の少なくとも1つの蛍光ランプへのパワーを低減させている、請求項17に記載のシステム。
- 正端子に接続された陽極及び第1のノードに接続された陰極を有するダイオードと、
第1のノード及び第2のノードに接続されたコンデンサと、
コンデンサと並列に接続された第1の抵抗器と、
第1のノードに対してかつスイッチに対して接続された第2の抵抗器と、
を備えるスタートアップ回路であって、
前記第2のノードは負端子に対してかつ接地に対して結合されており、かつ
該スタートアップ回路はゲート駆動回路を始動させるようにスイッチを介してパルスを送っている、スタートアップ回路。 - 前記コンデンサは力率補正回路を通してバイアス電圧源からパワーがこれに供給されたときに充電されており、かつ該スタートアップ回路は該コンデンサが所定のしきい値電圧に到達したときにパルスを送っている、請求項19に記載のスタートアップ回路。
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