JP2014526780A - 放電縞防止制御を伴うデジタル制御の電子安定器及びその操作方法 - Google Patents
放電縞防止制御を伴うデジタル制御の電子安定器及びその操作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014526780A JP2014526780A JP2014530351A JP2014530351A JP2014526780A JP 2014526780 A JP2014526780 A JP 2014526780A JP 2014530351 A JP2014530351 A JP 2014530351A JP 2014530351 A JP2014530351 A JP 2014530351A JP 2014526780 A JP2014526780 A JP 2014526780A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- ton2
- ton1
- segments
- ton
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/16—Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/295—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
- H05B41/298—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/36—Controlling
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
1つ以上のガスランプに電力を供給するための装置であって、50パーセントのデューティサイクルに従って、複数のセグメントを有し、かつ所定の時間間隔持続する周期に対するオンの時間(Ton)を決定し、前記複数のセグメントの各々に対する放電縞制御方法に従って、ハーフブリッジ回路の第1及び第2の電力スイッチそれぞれのオンの時間であるTon1及びTon2を変調する放電縞制御回路を有するハーフブリッジ回路を備える、装置。
Description
本出願は、蛍光灯を駆動するためのデジタル制御の電子安定器に関連する。より具体的には、蛍光灯を駆動する際の放電縞を軽減又は除去するストライエーション(striation)機能付きの電子制御の電子安定器及びその操作方法に関連する。
ある一定の動作条件の下で、蛍光灯等(以下、ランプとする)は、放電縞を引き起こすことがある。放電縞は、交互の明暗領域の視認可能な縞であって、当該ランプの一部分の長さ又は全長に渡って移動し、かつ標準的なランプと同様に、新しい省エネルギーのランプにおいても出現することのある、視認可能な縞、としてランプの中に現れる。放電縞は、静止しているか、又はランプを横切って異なる速度で移動することがあり、従って、観察者に対しては、定在波として現れることがある。
ガスランプが光を発する放電縞を形成する可能性は、当該ランプの物理的構造に基づいて、予測することができる。例えば、新しい省エネルギーのランプの多くは、クリプトン等の、高密度の充填ガスを含む。当該高密度の充填ガスは、特に、ランプを低温で操作する際の、放電縞の形成の可能性を高めることがある。また、ランプを暗くするために用いられる低い電流レベルで蛍光灯を駆動するために、安定器を調光モードで動作させることは、ある一定の動作条件下において放電縞が形成される可能性を高めることがある。
従って、放電縞を制御、軽減、又は防止するために、蛍光灯等の負荷に対する安定器の出力を制御するための従来の安定器の駆動回路を改善することが望ましい。
本システムは、各種動作条件(例えば、低温、常温、高温、各種温度範囲、異常状態等)及び各種動作設定(例えば、調光、高輝度、起動等)における放電縞を制御、軽減、及び/又は防止するために、蛍光灯を駆動する安定器を制御するシステム、方法、回路、装置、及びコンピュータプログラム部(以下、特に断りのない限り、これらは、それぞれ、システムと呼ばれてもよい)を開示する。
本システムの一態様によると、1つ以上のガスランプ(例えば、直線状の蛍光ランプ)を含む負荷に電力を供給するための、スイッチングハーフブリッジ回路(switching half−bridge circuit)を駆動するための装置が開示される。装置は、第1及び第2のスイッチそれぞれのTon1及びTon2が周期の間においてTonに略等しくなるように、第1の動作モードの間、対応するTonにより略50%のデューティサイクルでハーフブリッジ回路の第1及び第2の電力スイッチを駆動するための制御信号を供給するハーフブリッジドライバ;及び放電縞制御モード(SCM)で動作するかどうかを判定し、かつSCMで動作すると判定した場合には、放電縞制御設定に従って、Ton1及びTon2を設定する放電縞制御回路;を備えてもよい。さらに、放電縞制御回路は、SCMで動作すると判定した場合には、所定のセグメント内で、互いに異なるように、Ton1及びTon2を設定し、かつ周期内の複数のセグメントに対して、Tonと異なるようにTon1及びTon2を設定してもよい。さらに、SCMで動作する場合には、放電縞制御回路は、所定の放電縞制御パターンに従って、Ton1及びTon2を設定してもよい。さらに、放電縞制御回路は、周期内の複数のセグメント(i)に対する以下の式に従って、Ton1及びTon2を設定してもよい:
Ton1(i)=Ton+kx(i)、及び
Ton2(i)=Ton−kx(i)、
ここで、Tonは、50パーセントのデューティサイクルに従って、負荷に供給される電流を規制するために設定されてもよく、kは定数であり、かつx(i)は、各セグメント(i)に応じて変わる。
Ton1(i)=Ton+kx(i)、及び
Ton2(i)=Ton−kx(i)、
ここで、Tonは、50パーセントのデューティサイクルに従って、負荷に供給される電流を規制するために設定されてもよく、kは定数であり、かつx(i)は、各セグメント(i)に応じて変わる。
また、放電縞制御回路は、複数のセグメントのうちの最後のセグメント(i)が完了したかどうかを判定してもよく、かつ複数のセグメントのうちの最初のセグメントから開始される複数のセグメントのうちの1つ以上を、周期が完了したと判定されるまで繰り返してもよいことが想定される。
また、放電縞制御回路は、1つ以上のガスランプの出力の中に放電縞が存在するかどうかを判定してもよく、1つ以上のガスランプの出力の中に放電縞が存在すると判定した場合には、SCMで動作してもよいことが想定されている。さらに、放電縞制御回路は、1つ以上のランプの調光設定及び温度のうちの1つ以上に基づき、SCMで動作するかどうかを判定してもよい。
本システムの追加の態様によると、1つ以上のガスランプに電力を供給するための装置が開示され、当該装置は、50パーセントのデューティサイクルに従って、複数のセグメントを有し、かつ所定の時間間隔持続する周期に対するオンの時間(Ton)を決定し、及び/又は複数のセグメントの各々に対する放電縞制御方法に従って、ハーフブリッジ回路の第1及び第2の電力スイッチそれぞれのオンの時間であるTon1及びTon2を変調する変調制御回路を有するハーフブリッジ回路を含んでもよい。装置は、さらに、Ton1及びTon2に従って、第1及び第2の電力スイッチそれぞれを駆動するための、第1及び第2の駆動信号を生成してもよい。
本システムの別のさらなる態様によると、負荷に電力を供給するためのスイッチングハーフブリッジ回路を制御する方法であって、プロセッサにより実行される1つ以上の動作を含む場合がある、方法、が開示される。当該動作は、周期において、第1及び第2のスイッチそれぞれのTon1及びTon2がTonに略等しくなる第1の動作モードの間、対応するTonにより、略50%のデューティサイクルでハーフブリッジ回路の第1及び第2の電力スイッチを駆動するための制御信号を供給する動作;放電縞制御モード(SCM)で動作するかどうかを判定する動作;及び/又は放電縞制御モードで動作すると判定した場合に、SCM方法に従って、Ton1及びTon2を設定する動作を含んでもよい。当該方法は、SCMで動作すると判定した場合に、所定のセグメント内において、互いに異なるようにTon1及びTon2を設定し、かつ周期内の複数のセグメントに対して、Tonとは異なるようにTon1及びTon2を設定する動作をさらに含んでもよい。さらに、当該方法は、SCMで動作する場合に、所定の放電縞制御パターンに従って、Ton1及びTon2を設定する動作を含んでもよい。また、当該方法は、周期内の複数のセグメント(i)に対する以下の式に従って、Ton1及びTon2を設定する動作を含んでもよい:
Ton1(i)=Ton+kx(i)、及び
Ton2(i)=Ton−kx(i)。
ここで、Tonは、50%のデューティサイクルに従って、負荷に供給される電流を規制するために設定され、kは定数であり、x(i)は、各セグメント(i)に応じて変わる。
Ton1(i)=Ton+kx(i)、及び
Ton2(i)=Ton−kx(i)。
ここで、Tonは、50%のデューティサイクルに従って、負荷に供給される電流を規制するために設定され、kは定数であり、x(i)は、各セグメント(i)に応じて変わる。
また、当該方法は、複数のセグメントのうちの最後のセグメント(i)が完了しているかどうかを判定する動作;及び複数のセグメントのうちの最初のセグメントから開始される複数のセグメントのうちの1つ以上を、周期が完了したと判定されるまで繰り返す動作を含んでもよいことが想定されている。
さらに、当該方法は、1つ以上のガスランプの出力の中に放電縞が存在するかどうかを判定し、1つ以上のガスランプの出力の中に放電縞が存在すると判定した場合に、SCMで動作する、1つ以上の動作を含んでもよいことが想定されている。また、当該方法は、1つ以上のランプの調光設定及び/又は温度の1つ以上に基づいて、SCMで動作するかどうかを決定する動作を含んでもよい。
本システムのさらなる態様によると、負荷に電力を供給するためのスイッチングハーフブリッジ回路を制御するための方法が開示される。当該方法は、プロセッサにより実行される1つ以上の動作を含んでもよい。当該動作は、50パーセントのデューティサイクルに従って、複数のセグメントを有し、かつ所定の時間間隔持続する周期に対するオンの時間(Ton)を決定する動作;及び/又は複数のセグメント各々に対する放電縞制御方法に従って、ハーフブリッジ回路の第1及び第2の電力スイッチそれぞれのオンの時間であるTon1及びTon2を変調する動作を含む。当該方法は、さらに、Ton1及びTon2に従って、第1及び第2の電力スイッチそれぞれを駆動するための、第1及び第2の制御信号を生成する動作を含んでもよい。
本システムのさらなる追加の態様によると、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された、負荷に電力を供給するためのスイッチングハーフブリッジ回路を制御するためのコンピュータプログラムが開示される。当該コンピュータプログラムは、第1及び第2のスイッチそれぞれのTon1及びTon2が、周期において、Tonに略等しくなるように、第1の動作モードの間、対応するTonによって、略50%のデューティサイクルでハーフブリッジ回路の第1及び第2の電力スイッチを駆動するための制御信号を生成し;放電縞制御モード(SCM)で動作するかどうかを判定し;かつ放電縞制御モードで動作すると判定した場合に、SCM方法に従って、Ton1及びTon2を設定するコンピュータプログラム部分を含んでもよい。当該コンピュータプログラム部分は、さらに、SCMで動作すると判定した場合に、所定のセグメント内において、互いに異なるようにTon1及びTon2を設定し、かつ周期内の複数のセグメントに対してTonと異なるようにTon1及びTon2を設定してもよい。さらに、当該プログラム部分は、SCMで動作する場合、所定の放電縞制御パターンに従って、Ton1及びTon2を設定してもよい。また、当該プログラム部分は、周期内の複数のセグメント(i)に対する以下の式に従って、Ton1及びTon2をさらに設定してもよい:
Ton1(i)=Ton+kx(i)、及び
Ton2(i)=Ton−kx(i)。
ここで、Tonは50%のデューティサイクルに従って、負荷に供給される電流を規制するために設定され、kは定数であり、x(i)は、各セグメント(i)に応じて変わる。
Ton1(i)=Ton+kx(i)、及び
Ton2(i)=Ton−kx(i)。
ここで、Tonは50%のデューティサイクルに従って、負荷に供給される電流を規制するために設定され、kは定数であり、x(i)は、各セグメント(i)に応じて変わる。
本システムのさらなる追加の態様によると、コンピュータ読み取り可能な非一時的記憶媒体に記憶されあたコンピュータプログラムが開示される。当該コンピュータプログラムは、50パーセントのデューティサイクルに従って、複数のセグメントを有し、かつ所定の時間間隔持続する周期に対するオンの時間(Ton)を決定し;複数のセグメント各々に対する放電縞制御方法に従って、ハーフブリッジ回路の第1及び第2の電力スイッチそれぞれのオンの時間であるTon1及びTon2を変調し;及び/又はTon1及びTon2に従って、第1及び第2の電力スイッチそれぞれを駆動するための第1及び第2の制御信号を生成するコンピュータプログラム部分を含んでもよい。
添付図面を参照して、本発明はさらに詳細に説明され、かつ実施例により説明される。
本システムの複数の実施例に従うランプ106を含む負荷に電力を供給する安定器回路100の概略図である。
本システムの複数の実施例に従う処理を説明するフロー図である。
本システムの複数の実施例に従う、制御部から図9に示す電流の包絡線を生成するためのハーフブリッジドライバへのパルス幅変調(PWM)出力を説明する、グラフ300のスクリーンショットである。
放電縞防止変調なしのランプ電流の包絡線を示すグラフである。
本システムの複数の実施例に従う、放電縞制御変調(SCM)によるランプ電流の包絡線を示すグラフのスクリーンショットである。
本システムの複数の実施例に従う、放電縞制御変調(SCM)によるランプ電流の包絡線を示すグラフのスクリーンショットである。
本システムの複数の実施例に従う、放電縞制御変調(SCM)によるランプ電流の包絡線を示すグラフのスクリーンショットである。
本システムの複数の実施例に従う、放電縞制御変調(SCM)によるランプ電流の包絡線を示す図のスクリーンショットである。
本システムの複数の実施例に従う、放電縞制御変調(SCM)によるランプ電流の包絡線を示すグラフのスクリーンショットである。
本システムの複数の実施例に従うシステムの一部分を示す図である。
以下に、例示的な複数の実施例を説明する。これらの実施例は、以下の図面と関連して、上記の特徴及び利点に加えて、追加の特徴及び利点を示す。以下の説明において、限定するためではなく、説明するために、アーキテクチャ、インターフェース、技術、構成要素の属性等として、例示的な詳細が説明される。しかしながら、当業者にとって、これらの詳細とは異なる他の複数の実施例についても、添付の特許請求の範囲内となると理解されることが明らかである。さらに、明確化を目的として、周知の装置、回路、ツール、技術、及び方法の詳細な説明は、本システムの説明を不明瞭としないために、省略されている。図面は、説明を目的として含められており、かつ本システムの範囲を表すものではないことが明示的に理解されるべきである。添付の図面において、異なる図面の中の同様な参照番号は、同様な構成要素を示す場合がある。
図1は、本システムの複数の実施例に従う、ランプ106を含む負荷116に電力を供給する安定器回路100の概略図である。安定器回路100は、出力段に関してデジタル制御を用いてもよく、かつ負荷116を駆動するハーフブリッジ回路104等の出力段の動作を制御する1つ以上の制御部102(例えば、マイクロプロセッサ)を含んでもよい。
負荷116は、1つ以上のランプ106等の、適切な如何なる負荷回路を含んでもよい。当該1つ以上のランプ106は、複数の蛍光灯等といった、1つ以上のガス灯を含んでもよい(例えば、直線状蛍光灯(LFL)、小型の蛍光灯(CFL)等)。
ハーフブリッジ回路104は、高ゲート(high gate)Q1及び低ゲート(low gate)Q2を含んでもよく、そして、負荷116及び、例えば、1つ以上のランプ106に電力を供給するために、負荷116を駆動してもよい。高ゲートQ1及び低ゲートQ2は、それぞれ、トランジスタスイッチ(例えば、MOSFETS等のパワーMOS)等の適切な如何なる電源スイッチを含んでもよい。動作中、負荷(ランプ)は、抵抗のようになり、かつ負のインピーダンス特性を持つ。ランプ電流が低減されるにつれて、ランプ電圧は増加する。ランプは、Lr及びCr(C1は、通常、Crと比較して非常に大きい値が選択されるため、共振周波数に対する影響は最小限となる)の無負荷共振周波数付近で駆動されることにより点灯される。このように、ランプを点灯するために、高い電圧が生成される。点灯後、負荷(ランプ)は、所定の周波数で駆動され、これにより、それを介しての電流が制限される。
電流分流抵抗器回路(current shunt resistor circuit)114は、ハーフブリッジ回路104のハーフブリッジ出力電流(ILOAD)を少なくとも部分的に制限するために、Q2と関連付けることができる負荷戻し経路に沿って設置てもよい。電流分流抵抗器回路114は、コンデンサCSC1及びCSC2と、抵抗SCR1からSCR3とを含んでもよく、かつ負荷116を介して流れる電流(例えば、ILOAD)に関する情報、例えば、1つ以上のランプ106の中を流れるランプ電流(ILC)に関する情報を提供することのできる、IHB_av等のフィードバック(FDBK)信号を生成してもよい。
電流分流抵抗器回路114は、ハーフブリッジ出力電流(ILOAD)に比例した電圧信号(例えば、FDBK信号IHB_av)を供給することができる。ハーフブリッジ104には、PFC112からの一定の電圧が供給されるので、この信号(例えば、FDBK信号IHB_av)も、ハーフブリッジ電力に比例する。ハーフブリッジ104に対する損失は既知なので、ハーフブリッジ電力から当該損失を減算することにより、(1つ以上のランプ106の)ランプ電力を計算することができる。しかしながら、ランプ電力を得るために他の方法を用いることが可能であることが想定される。電流分流抵抗器回路114は、単に一つの例示的な方法であるに過ぎない。他の方法は、負荷、変流器等と直列の分流抵抗器を含んでもよい。特に、低い調光レベルにおいて、1つ以上のランプ106からの一定の光レベルを維持するために調光する場合、ランプ電力を制限することが必要であるかもしれない。しかしながら、ランプを調光することのできない実施例等の全ての実施例において、電流フィードバック回路が必要ではない場合があることを理解すべきである。しかしながら、調光可能な安定器を用いる場合において、1つ以上のランプ106からの一定の光レベルを維持するために調光を行う場合には、ハーフブリッジ104を制御するために、電流フィードバック回路は好ましいかもしれない。また、本システムの複数の実施例は、ランプ電流を監視するための電流のフィードバックといった、如何なるフィードバックを伴う又は伴わない非調光安定器との互換性を有するかもしれない。しかしながら、本明細書で説明するように、本システムの複数の実施例において、安定器の周波数を変更することで(ランプの)電力/電流を制限するために、電流のフィードバック等のフィードバックを用いてもよい。
制御部102は、安定器回路100の全体の動作を制御してもよく、1つ以上のプロセッサ(例えば、マイクロプロセッサ、論理装置、アナログ又はデジタル論理回路等)の制御の下で動作してもよく、かつ当該1つ以上のプロセッサの制御の下で動作可能なデジタル制御レギュレータ(DCR)108を含んでもよい。制御部(例えば、DCR)は、第1及び第2の駆動信号を生成するために、アナログ又はデジタル回路を含んでもよい。制御部102は、ハーフブリッジ回路104等の出力段を制御してもよく(DCR、PFC等のコントローラは、例えば、第1及び第2の駆動信号を生成するためのアナログ及び/又はデジタル回路を含んでもよい)、かつ所望の電圧で、ハーフブリッジ回路104に調整された直流(DC)電圧(例えば、PFC+及びPFC−)を供給することの可能な力率補正(PFC)プレコンディショナ112を含んでもよい。また、制御部102は、オン/オフ設定、調光設定等の、ユーザ又はシステムからの制御信号を受信してもよい。制御信号(例えば、オン/オフ、調光レベル等)は、制御回路(例えば、調光スイッチ、オン/オフ壁スイッチ等)、自動化された制御装置(例えば、デジタルのアドレス可能な照明インターフェース(DALI)コントローラ)等により生成されてもよい。制御信号は、例えば、アナログネットワーク、専用ネットワーク、ローカル又は広域ネットワーク(LAN、WAN)、DALIネットワーク、及び/又はその他の有線/無線接続等の、本システムの実施例に従う、有線及び/又は無線ネットワークにより受信されてもよい。
DCR108は、ハーフブリッジ104に供給される動作周波数及び/又は電力出力を制御することにより、ハーフブリッジ114が負荷116に与えるスイッチオン時間を変更することができ、従って、ハーフブリッジ104により、負荷116に供給される電力出力を制御することができる。従って、DCR108は、ハーフブリッジ104の電力出力を制御するために、ハーフブリッジ104の高ゲートQ1及び低ゲートQ2をそれぞれ駆動することができ、従って、1つ以上のランプ106を制御することができる。第1及び第2のゲート(それぞれ、Q1及びQ2)を駆動するため、プロセスにおいて、第1のゲート(例えば、Q1)を駆動するための第1駆動信号(例えば、Gate_Drive_1)を生成してもよく、かつ第2のゲート(例えば、Q2)を駆動するための第2の駆動信号(例えば、Gate_Drive_2)を生成してもよい。第1の駆動信号(Gate_Drive_1)は、抵抗R1を通して、DCR108の第1のゲート出力から第1のゲート(Q1)のゲートに送信されてもよい。同様に、第2の駆動信号(Gate_Drive_2)は、抵抗R2を通して、DCR108の第2のゲート出力から第2のゲート(Q2)のゲートに送信されてもよい。本システムの実施例によると、第1の駆動信号は、それに対応するオン時間であるTon1を持ち、そして第2の駆動信号は、それに対応するオン時間であるTon2を持つ。通常の動作モード(例えば、SCM以外のモード)において、Ton1及びTon2は、対応する周期のTonと実質的に等しく設定される。
従って、ハーフブリッジ104電流出力(ILOAD)は、50パーセントに維持される又は(実質的に)50パーセントに維持されるデューティサイクルに対する周波数により、Q1及びQ2にそれぞれ入力される周波数コントロール「HO」及び「LO」により制御されてもよい。また、ゲートQ1及びQ2を介しての相互誘導を防止するために、不動時間許容量(dead time allowance)が設けられてもよい。
Tonを決定するために、DCR108は、FDBK信号IHB_avにより供給されるような、フィードバック情報を周期的又は非周期的に処理してもよく、かつ対応する周期において、ハーフブリッジ電流ILOADを制御するために、50%のデューティサイクルに従って、ハーフブリッジ回路104に対するTonを調整してもよい。当該対応する周期は、例えば、850μS(これは、例えば、本システム100の制御部102のデジタル制御ループの速度に基づくものであってもよい)の持続時間を有してもよい。しかしながら、この周期は、他の持続時間を有する場合があることが想定される。Tonの値は、対応する周期において、不変である。しかしながら、対応する周期(例えば、現在のサイクル)の終わりにおいて、次の周期に対する50パーセント(又は実質的に50パーセント)のデューティサイクルを維持しつつ、ハーフブリッジ電流ILOAD、従って、1つ以上のランプ106の電力を修正するため及び/又はそれに対する制御を維持するための現在の周期の測定に基づき、DCR108は、次の周期に対するTonの値を更新してもよい。さらに、ハーフブリッジ電流ILOADに関して、この電流は、例えば、コンデンサC1及びインダクタL1(表示LR)を通して負荷116に送られてもよい。
DCR108は、1つ以上のランプ106の出力における放電縞を制御する放電縞制御部(SC)110を含んでもよい。これにより、1つ以上のランプ106により出力される放電縞の形成を防止、最小化、及び/又は除去することができる。起動された場合(例えば、SCMにおいて、又は必要な場合には、他の/全ての時間において)、SC110は、ハーフブリッジの出力(例えば、ハーフブリッジ電流ILOAD)を制御するための本システムのSCM手法に従って、第1及び第2の駆動信号(それぞれ、例えば、Gate_Drive_1及びGate_Drive_2)を変調(例えば、変更)するために、DCR108を制御してもよい。これにより、1つ以上のランプ106の出力における放電縞を防止、軽減、及び/又は除去することができる。従って、SC110は、SCM手法(例えば、計算、パターン等)に従って、それらの値を設定又は変更することにより、Ton1及びTon2を変調することができる。これにより、第1及び第2の駆動信号Gate_Drive_1及びGate_Drive_2が、それぞれ、対応する周期の少なくとも一部分の間において、非対称的に変調されるように、対応するTon(これについては、必要な場合、SC110が取得してもよい)の値を考慮して、第1及び第2の駆動信号を、それぞれ変調することができる。従って、Ton1及びTon2が実質的にTonに等しくなるように設定される上述の通常動作モードとは異なり、SCMの際には、対応する周期内の複数のセグメントの中のセグメントに従ってTon1及びTon2が変わるように、(例えば、選択したSCM手法の既定値に従って)Ton1及びTon2は変調されてもよい。また、複数のセグメントに関して、複数のセグメントの中の各i番目のセグメント(例えばセグメント(i))は、持続時間(別名セグメント時間。この例において、例えば50μ秒等)を有してもよい。従って、対応する周期それぞれに対して、I個のセグメントが存在してもよい。ここで、セグメント総数(I)=(周期時間)/(セグメント時間)である。従って、この例においては、850/50=17セグメントが存在し得る。しかしながら、他のセグメント数も想定される。これらIセグメントそれぞれの間において、SC110は、セグメント(i)の対応する数式に従って、Ton1及びTon2を変調してもよく、そして、後述するように、対応する周期の全てのセグメントに対して、Ton1及びTon2を変調してもよい。
図2は、本システムの実施例に従う処理200を説明するフロー図を示す。処理200は、ネットワークにより通信する1つ以上のコンピュータにより実行されてもよい。処理200は、以下の1つ以上の動作を含んでもよい。また、必要であれば、これら1つ以上の動作を結合してもよく、及び/又は複数の部分動作に分離してもよい。動作中において、処理200は、動作201の間に開始され、その後動作203に進んでもよい。
動作203の間、処理は、周期(目下の例においては、例えば、850μs等)に対する現在のTonの値に従って、ハーフブリッジ回路を駆動してもよい。Tonの値は、例えば、50%のデューティサイクルに対応してもよく、かつフィードバック信号(例えば、IHB_av等)に従って生成されてもよい。これにより、負荷に対するハーフブリッジの電流出力を制御することができ、ランプ出力を制御することができる。処理がSCM以外のモードであることを仮定して、処理は、Ton1及びTon2をTonと同じに設定してもよく、そして、Ton1及びTon2に基づいて、第1及び第2の信号を、それぞれ、生成してもよい。その後、処理は、その周期に対する第1及び第2の駆動信号により、第1及び第2のゲート(それぞれ、Q1及びQ2)を駆動してもよい。動作203を完了した後、処理は、動作205に続いてもよい。
動作205の間において、処理は、その周期の間における1つ以上のフィードバック信号を取得してもよい。当該1つ以上のフィードバック信号は、フィードバック信号IHB_av等の、負荷に対して供給される電流を表示する。動作205の完了後、処理は、動作207に続いてもよい。動作207の間において、処理は、次の周期に対するTonの値を決定してもよい。従って、処理は、フィードバック信号IHB_avを分析し、50%のデューティサイクルに従って、ハーフブリッジ電流(例えば、ILOAD)を制御するための対応するTonの値を決定してもよい。動作207を完了した後、処理は、動作209に続いてもよい。
動作209の間において、処理は、SCMを有効にするか否かを決定してもよい。従って、SCMを有効にすると決定した場合、処理は、動作211に続いてもよい。しかしながら、SCMを有効にはしないと決定した場合、処理は、動作223に続いてもよい。例えば、(ランプの光出力の画像解析等)ランプの出力の中に放電縞が現れていると判定される場合、特定の調光設定又は範囲、温度又は温度範囲(例えば、低温又は特定の温度閾値以上又は特定の温度閾値以下等)等において動作する場合などの、特定の動作設定が検出された場合、及び/又は特定の動作設定が手動で起動され得る場合又は連続的に起動される場合(例えば、常時オン)において、処理は、SCMを有効にすると決定してもよい。例えば、処理は、SCMが有効とされ得る各種動作条件及び/又はモード(例えば、開始、低温、調光、通常、安定状態、故障等)を決定するために、参照テーブルを用いてもよい。各参照テーブルは、さらに、特定のランプ及び/又は安定器の組と関連付けられてもよい。従って、処理は、ランプ及び/又は安定器の組を決定してもよく、そして、例えば、システムのメモリから対応する参照テーブルを取得してもよい。放電縞は、安定器の全調光範囲において生じるものはない場合があるので、処理は、放電縞制御を必要としない安定器の特定の動作範囲又はレベル(例えば、調光範囲又はレベル等)において、SCMを無効とすることを決定してもよい。このように、複数の設定の範囲(例えば、調光範囲又はレベル)において、放電縞の生成は回避されるかもしれない。また、ランプの出力の中で放電縞が検出された場合、及び/又は特定の設定の下において、処理はSCMを有効にしないことを決定してもよい。さらに、ランプの温度等といった、センサのフィードバックは、いつSCM方式を起動するか、及び/又はいつそれらを無効にするかを決定するために、処理により用いられてもよい。例えば、システムは、放電縞が現れ得ることを特定の調光及びランプの温度に基づいて決定してもよく、従って、システムは、放電縞制御回路を有効としてもよい。しかしながら、本システムのさらなる別の実施例においては、SCMは常時有効とされてもよいことが想定される。従って、必要な場合、処理は、動作207から213に進んでもよい。
動作211において、処理は、SCM方式を選択してもよい。SCM方式は、パターン、数学的方程式等を含んでもよく、かつセンサの解析及び/又は安定器及び/又はランプの動作に関連するフィードバック情報等による、適切な如何なる方法を用いて検出される、特定の動作条件(例えば、温度又は温度範囲、出力電流等)、動作設定(例えば、調光モード、省エネルギーモード、例えば、200Hzといった周波数、変調等)等に従って選択されてもよい。例えば、安定器が調光モードで動作していることが検出された場合、第1のSCM方式が選択されてもよく、一方で、ランプが低温であることが検出された場合、異なるSCM方式が選択されてもよい。従って、処理は、対応する使用するSCM方式を決定するために、例えば、システムのメモリから取得した参照テーブルからSCM方式を取得してもよい。また、処理が既定のSCM方式を選択してもよいことについても、想定されている。
また、処理は、所定のランプ電流包絡線のための所望の出力に基づき、SCM方式を選択してもよい。例えば、以下の表1から5は、異なる複数のSCM方式を示す。当該異なる複数のSCM方式は、それぞれ、図5から図9において示される、図4(これは、反電流縞変調を無効としたランプ電流包絡線402を示すグラフ400である)のランプ(例えば、蛍光灯)に対する、例示的なランプ電流包絡線(例えば、502、602、702、802、及び902)に対応し、かつ本システムの実施例に従って変調される。従って、処理は、図5から9(例えば、500、600、700、800及び900)において示されるような、所望のランプ電流を設定してもよい。図5から9は、本システムの実施例に従うSCMを用いて取得した、実験に基づく例示的なランプ電流包絡線(例えば、502、602、702、802及び902)を示す。テーブル1から5は、それぞれ、図5から9に例示的に示されている、所望のランプ電流を取得するための、対応するSCM方式を示す。従って、例えば、図5に示すランプ電流包絡線が必要な場合、処理は、以下の表1に示されるSCM方式を選択してもよい。同様に、例えば、図6に示すランプ電流包絡線が必要な場合、処理は、以下の表2に示されるSCM方式を選択してもよい。SCM方式は、安定器及び/又はランプ種別に対して特有であってもよく、かつ実験による結果等に基づいてもよい。必要な場合、処理は、既定のSCM方式を選択してもよい。
表1に関して、複数のセグメント(例えば、16の50μ秒時間セグメント(i))が示されており、その間において、対応するセグメント(i)について記載されるように、変調される信号Ton1及びTon2は、処理により算出される。本システムの実施例によると、Ton1は、(例えば、DCR108により)生成され、かつハーフブリッジの高ゲート(例えば、Q1)に送信される第1のゲート駆動信号(例えば、Gate_drive_1)がオンとなる時間のことを言う。Ton2は、(例えば、DCR108により)生成され、かつハーフブリッジの低ゲート(例えば、Q2)に送信される第2のゲート駆動信号(例えば、Gate_drive_2)がオンとなる時間のことを言う。変調されるTon1及びTon2は、それぞれ、Ton1’及びTon2’と称されてもよい。本システムの実施例によると、所定のセグメントに対するTonは、例えば、50%のデューティサイクルに従って、現在の周期のハーフブリッジの出力電流を制御するために、前の周期から得られたフィードバックに基づき、生成される。
表1から5のセグメントの数、及び/又は持続時間に関して、これらの表のセグメントは、対応する周期の時間間隔に及ぶように(例えば、第1のセグメントから開始される番号順に)繰り返されてもよい。従って、表5に関して、第1及び第2のセグメントは、周期が完了するまでの回数、順番に繰り返されてもよい。また、第1のセグメントと最後のセグメントの間で周期が完了する場合、表1から5のうちの対応する表又は適宜適用可能なユーザ設定の又はシステム設定の複数の表の内の対応する表に示される最後のセグメントを完了することなしに、処理は、現在の周期を完了してもよい。
表2から5は、表1と同様であるため、本明細書における考察を単純化するため、それらに対する詳細な説明は行われない。本システムの実施例に従うと、Ton1及びTon2の他のセグメントも適宜適用可能であるが、表1から5は、示されている通りのランプ電流の包絡線を生成するために適用可能な異なるSCM方式を例示している。
表2に示すような各種SCM方式に関して、セグメント15及び16等のように、いくつかのセグメントは対称性(例えば、それらは対称であるか、又は非対称であることとは反対にゼロの対称性を有する)を有してもよく、必要な場合には複数の非対称のセグメントと共に混ぜられてもよい。図3は、本システムの実験的な実施例に従った、図9に示す電流の包絡線を生成するための、コントローラ(例えば、制御部102)からハーフブリッジドライバへのパルス幅変調出力を示す、グラフ300のスクリーンショットである。表5に示されているSCM方式及び図9に示されている結果として生じる出力に従う、PWMゲート駆動信号307(C2及びZ2も参照)の、第1のセグメントと第2のセグメント(例えば、セグメント(1)及びセグメント(2))との間のハーフブリッジの切り替えに対する遷移を示すグラフと同時に、ランプ電流の包絡線305(C1)及び波形306(Z1)が示されている(Z1は、ランプ電流の包絡線C1の拡大部の微小部分である)。ランプ電流306に関して、例えば、示されているような、正弦波波形を形成してもよい。
動作211を完了した後、処理は、動作213に続いてもよい。
動作213において、処理は、選択したSCM方式に基づいて、対応する各セグメントに対するTon1’及びTon2’を決定してもよい。従って、例えば、処理は、各セグメントに対して、Tonを取得し、かつTon1’及びTon2’を算出してもよい。上述の通り、Ton1’及びTon2’は、選択したSCM方式に従って、変調される。
表1から5に関して、ハーフブリッジ回路のデューティサイクルに対する入力(例えば、モス電界効果トランジスタ(MOSFET)Q1及びQ2)の非対称の変調により、ランプの放電縞を効果的に制御することができる。具体的には、表1から5に示す例示的な実施例において、一般的に、1周期の持続時間内の複数のセグメント(i)に対する式1に従ってTon1’及びTon2’を設定してもよい:
Ton1’(i)=Ton+kx(i)、及び
Ton2’(i)=Ton−kx(i) .....式(1)
ここで、Tonは、50%のデューティサイクルに従って、負荷に供給される電流を制御するために設定され、kは定数であり、かつx(i)は各セグメント(i)に従って変動する。x(i)は、第1の整数より大きく、かつ第2の整数よりも小さくなるように、有界とされてもよく、又は閾値(例えば、40)以下の値を有する整数であってもよく、かつ、例えば、乱数発生器により生成されてもよい。kに関して、この値は整数であってもよく、かつ、必要な場合、対応するx(i)の値との乗算のために用いられてもよい。乱数発生器は、リアルタイムにkを生成するために含めてもよいことが想定される。しかしながら、乱数発生器により生成されるkに対する複数の値は、本システムの実施例の安定した動作のための範囲内となるように限定されるかもしれない。換言すれば、kに対する複数の値は、安定器の出力段の機能を維持できる複数の値に限定されてもよい。
Ton1’(i)=Ton+kx(i)、及び
Ton2’(i)=Ton−kx(i) .....式(1)
ここで、Tonは、50%のデューティサイクルに従って、負荷に供給される電流を制御するために設定され、kは定数であり、かつx(i)は各セグメント(i)に従って変動する。x(i)は、第1の整数より大きく、かつ第2の整数よりも小さくなるように、有界とされてもよく、又は閾値(例えば、40)以下の値を有する整数であってもよく、かつ、例えば、乱数発生器により生成されてもよい。kに関して、この値は整数であってもよく、かつ、必要な場合、対応するx(i)の値との乗算のために用いられてもよい。乱数発生器は、リアルタイムにkを生成するために含めてもよいことが想定される。しかしながら、乱数発生器により生成されるkに対する複数の値は、本システムの実施例の安定した動作のための範囲内となるように限定されるかもしれない。換言すれば、kに対する複数の値は、安定器の出力段の機能を維持できる複数の値に限定されてもよい。
また、x(i)に関して、この値は、例えば、DCR108により形成される第1及び第2のゲート駆動信号(例えば、それぞれ、Gate_drive_1及びGate_drive_2)を形成するために変調されるパルス幅変調(PWM)の波形の解像度(例えば、最小のステップ時間)に従って決定されてもよい。従って、解像度は、PWM波形を形成するために用いられるハードウェアに依存するかもしれない。本システムの複数の実施例によると、解像度は、例示的に16nsに設定されてもよいが、その他の複数の値についても想定されている。
また、本システムの複数の実施例において、セグメントの数及び各セグメントの持続時間は、相互に関連付けられ、かつ相互に依存してもよい。例えば、表1から2及び4に示す複数の実施例において、50μsの持続時間を有する16のセグメントが用いられている。しかしながら、他の複数のセグメント数及び/又は各セグメントの持続時間もまた想定されている。本システムの複数の実施例によると、セグメントの数及び/又はセグメントの持続時間は、安定器出力(例えば、調光)の関数として設定/変更されてもよい。
動作213の完了後、処理は動作215に続いてもよい。動作215の間、処理は、現在の周期(それは、目下の例において、例えば、現在の動作から開始され、かつ周期の持続時間、例えば、850μ秒続く)に対して上記の決定された(各セグメント(i)に対する、或いは対応する周期が終了するまでの)Ton1’及びTon2’に従って、高ゲートQ1及び低ゲートQ2を、それぞれ、駆動してもよい。従って、処理は、周期の各セグメントの間に、Ton1’に従って、第1の駆動信号(例えば、Gate_drive_1)を生成し、この信号を高ゲート(Q1)に送信してもよく;かつTon2’に従って、第2の駆動信号(例えば、Gate_drive_2)を生成し、この信号をハーフブリッジの低ゲート(Q2)に送信してもよい。上述の通り、現在の周期の終了が発生する前に、全てのセグメント(i)が完了するか、又は完了することになると決定された場合、処理は(例えば、第1のセグメントの開始から)複数のセグメント(i)を繰り返し、かつ現在の周期が終了するまで、繰り返されるセグメントに従って、対応する第1及び第2の駆動信号を生成してもよい。従って、動作215の間、処理は、ハーフブリッジにより駆動されるランプの放電縞を軽減又は除去するために、選択したSCM方式に従って高スイッチQ1及び低スイッチQ2を変調してもよい。従って、図4から9に戻って参照すると、デューティサイクルの変調は、1周期の間、50μS毎に(例えば、変更する各セグメント毎に)変更されてもよい。
動作217の間に、処理は、フィードバック情報(例えば、IHB_av)を取得してもよい。当該フィードバック情報は、次の周期の間のハーフブリッジの負荷電流(例えば、ILOAD)を制御するために用いられてもよい。本システムの複数の実施例によると、フィードバック信号は、1周期において1度又は複数回取得され、かつその平均が計算されてもよい。動作217の完了後、処理は動作219に続いてもよい。
動作219の間、処理は、動作217の間に取得したフィードバック情報に従って、次の周期に対するTonを決定してもよい。従って、処理は、動作217の間に取得した、IHB_av等の、フィードバック情報を分析してもよく、かつ次のサイクルの間のハーフブリッジ出力電流(ILOAD)を制御する(例えば、規制する)ために、(例えばハーフブリッジに対する)50%のデューティサイクルに従って、Tonを調整してもよい。動作219の完了後、処理は、動作221に続いてもよい。
動作221の間において、処理は現在の周期が終了しているか否かを判定してもよい。従って、現在の周期が終了していると判定された場合、処理は動作209を繰り返してもよい。しかしながら、現在の周期が終了していないと判定された場合、処理は、動作215の間の複数のセグメントの適用を継続し、その後、周期が終了したと判定されるまで動作211を繰り返してもよい。当業者により容易に理解され得るように、本明細書における考察を単純化するために示した、提示されるフローチャートに図示するように、各セグメントの後で、動作217及び219を適用する必要はないかもしれず、かつ本システムの複数の実施例に従って、各周期の間、動作217及び219は、1回のみ又はそれ以上の回数適用されてもよい。
上述の通り、動作209の間において、SCMを有効にしないと決定した場合、処理は動作223に続いてもよい。動作223の間、処理は、目下の周期に対してTon1及びTon2をTonに等しく設定してもよく、かつ動作225に続いてもよい。従って、Ton1及びTon2は、対応する周期の間、変調されない。
動作225の間、処理は、現在の周期を開始し、かつTon1及びTon2に従って、現在の周期に対してハーフブリッジを駆動してもよい。従って、処理は、現在の周期(例えば、850μ秒)に対するTon1及びTon2に従って、高ゲート(Q1)及び低ゲート(Q2)を、それぞれ、駆動してもよく、そしてこの間、(現在の周期に対する)Tonも、Ton1も、Ton2も変更しない。従って、処理は、現在の周期に対して、Ton1に従って、第1の駆動信号(例えば、Gate_drive_1)を生成し、この信号を高ゲートに送信してもよく;かつTon2に従って、第2の駆動信号(例えば、Gate_drive_2)を生成し、この信号をハーフブリッジの低ゲート(Q2)に送信してもよい。動作215と異なり、動作225の間において、第1及び第2のゲート駆動信号は、Tonに従って形成され、かつ現在の周期において、実質的には変化しない。動作225を開始した後、処理は動作217に続いてもよく、その後、上述の通り続いてもよい。図4に戻って参照すると、この図は、ベースライン(ランプ)電流の包絡線402を図示しており、そしてフィラメント加熱回路の電源が投入及び遮断されることに起因する、持続時間ST及び振幅STAを有する切れ込み(ST)を示している。電流の包絡線は、線403により図示され、かつ切れ込み(ST)により穴をあけられる場合のある、(正弦波状の)定在波パターンを有するように見えることに注意する。また、定在波パターンは、電流の包絡線の下の部分にも表れる。本システムの放電縞制御(例えば、放電縞防止)方法は、ランプにおける放電縞を軽減するか、又は完全に防止するために、ランプ電流の包絡線を変更することができる(図5から9、及び図4を参照)。従って、本システムの複数の実施例によると、ハーフブリッジ回路の各ゲートに対応する駆動信号の変調は、ハーフブリッジ回路により駆動されるランプの出力電流の包絡線を変調し、これにより、結果として生成されるランプの放電縞を軽減するか、或いは実質的に除去する。本システムの複数の実施例によると、この操作は、放電縞制御の周波数調光方法と見なすことができる。また、図4から9に示す複数の切れ込みSTに関して、これらの切れ込みは、例えば、フィラメント加熱回路を無効にする(例えば、オフにする等)ことにより、除去されてもよい。
図10は、本システムの複数の実施例による、(例えば、制御部102等を含む)システム1000の一部分を示す。例えば、本システムの一部分は、メモリ1020に動作可能に結合されたプロセッサ1010、1つ以上のセンサ1060、ハーフブリッジ1050、及びユーザ入力部1070を含んでもよい。センサ1060は、システムにより分析することの可能なセンサ情報を提供し得る、電圧、電流、温度、及び/又は画像センサ(例えば、アナログデジタル(AD)型等)等といった、適切な如何なるセンサを含んでもよい。メモリ1020は、アプリケーションデータ及び説明された動作に関連するその他のデータを記憶するための、如何なる種類の装置(すなわち、一時的及び/又は非一時的)であってもよい。アプリケーションデータ及び他のデータは、プロセッサ1010が本システムに従って操作行為(operation acts)を実行できるように構成する(例えば、プログラミング)ために、プロセッサ1010により受信される。このように構成されたプロセッサ1010は、本システムに従って実行するのに特に適した専用機となる。プロセッサ1010は、1つ以上のランプ及び共振回路を含み得る負荷1040に電力を供給するために、ハーフブリッジ1050と結合されてもよく、かつハーフブリッジ1050を駆動するための複数の信号を生成してもよい。
操作行為は、1つ以上のランプ等の負荷の動作を制御することを含んでもよい。ユーザ入力部1070は、照明スイッチ、キーボード、マウス、トラックボール又はランプの動作を制御するためのその他の装置を含んでもよい。ユーザ入力部1070は、SCM方法を選択するなど、本明細書に記載されるようなUI内の相互作用を有効にすることを含む、プロセッサ1010との情報のやりとりのために使用可能であってもよい。これらの複数の実施例において、明らかに、プロセッサ1010は、1つ以上のセンサが適切な動作条件を検出したことに応答して、低温ランプの放電縞制御に適した方法を選択する等、ユーザの介入なしに、SCM方式を制御するために動作してもよい。明らかに、プロセッサ1010、メモリ1020、及び/又はユーザ入力装置1070は、本明細書に記載されるように、全て又は部分的に、コンピュータシステム又は他の装置の一部分であってもよい。
本システムの方法は、特に、説明された及び/又は本システムにより想定される1つ以上の個別のステップ又は動作等に対応するモジュールを含むプログラム等の、コンピュータソフトウェアプログラムによって実行されることに適している。このようなプログラムは、当然、集積チップ、周辺装置、又はメモリ1020又はプロセッサ1010と結合した他のメモリ等のメモリなどといった、コンピュータ可読媒体において具体化されてもよい。
メモリ1020の中に含まれるプログラム及び/又は複数のプログラム部分は、本明細書に開示される複数の方法、複数の動作行為(operational acts)、及び複数の機能を実行するためにプロセッサ1010を構成する。複数のメモリは、分散型又は局所型であってもよく、そして追加のプロセッサが設けられ得る場合には、プロセッサ1010も、分散型又は局所型であってもよい。複数のメモリは、電気、磁気又は光学的メモリ、又はこれらの任意の組合せ又は他の種類の記憶装置として実装されてもよい。さらに、用語「メモリ」は、プロセッサ1010により利用可能なアドレス指定可能な空間のアドレスから読み取り可能な、又はそれに対して書き込み可能な、如何なる情報をも包含するように、十分に広く解釈されるべきである。この定義によれば、ネットワークを介して利用可能な情報は、例えば、プロセッサ1010が、本システムに従う動作のために、ネットワークから当該情報を取得することができるので、メモリ内ということになる。
プロセッサ1010は、複数の制御信号を提供するために、及び/又はユーザ入力部1070、複数のセンサ1060、からの複数の入力信号に応答して複数の動作を実行するために動作可能である。同様に、プロセッサ1010は、ネットワークの複数の他の装置に応答して、及びメモリ1020に記憶される命令を実行するために動作可能である。プロセッサ1010は、特定用途向けの(複数の)集積回路であってもよく、又は一般用途の(複数の)集積回路であってもよい。また、プロセッサ1010は、本システムに従って実行するための専用のプロセッサであってもよく、或いは複数の機能のうちの1つだけが、本システムに従って実行するために動作する、汎用のプロセッサであってもよい。プロセッサ1010は、プログラムの一部分、複数のプログラムセグメントを利用して動作してもよく、及び/又は専用又は汎用の集積回路を利用するハードウェア装置であってもよい。
本システムの複数の実施例は、例えば、安定器制御ICを形成するために、集積回路(IC)チップ等の1つ以上のチップに埋め込まれてもよいことが想定される。また、本システムの複数の実施例は、アナログ制御の安定器と互換性を有してもよいことが想定されている。例えば、変調回路は、アナログ制御の安定器により駆動される1つ以上のランプの出力における放電縞を制御するために、デジタル版と同じ方法でハーフブリッジのデューティサイクルを変更するために追加されてもよい。
また、本システムは、調光可能な蛍光灯安定器及び/又は調光不能な蛍光灯安定器と共に機能しうる。本システムの複数の実施例は、標準の蛍光灯及び省エネルギー型の蛍光灯等及び/又はこれらのランプを含む照明設備とインターフェースで接続されてもよい。
このように、ハーフブリッジ104のデューティサイクルをわずかに変更することにより(例えば、第1及び第2のゲートのディーティサイクルを変更することにより)、複数のランプ106において、放電縞を最小化又は除去することができる。従って、DCR108は、定常モード、通常モード、調光モード、故障モード等の1つ以上の動作モードの間、及び各種動作条件の間(例えば、複数の温度範囲、低温、高温、全温度範囲)において、1つ以上のランプの中の複数の放電縞を制御することができる。それらのうちの各々は、それに対して割り当てられる、1つ以上の対応する放電縞防止方法、パターン、及び/又は設定を有するかもしれない。本システムの複数の実施例によると、DCR108は、同じ又は異なるSCM方法を用いて制御される複数のランプにおける放電縞を制御することができる。
最後に、上記考察は、単に、本システムを説明することを意図するものであり、添付の特許請求の範囲を特定の実施例又は複数の実施例のグループに限定するものとして解釈すべきではない。本システムは、複数の例示的な実施例を参照することにより説明されたが、以下の特許請求の範囲に記載の本システムのより広い及び意図された精神及び範囲から逸脱することなく、多数の変形及び代替の実施例が当業者により考案され得ることが理解されるべきである。従って、本明細書及び図面は、例示的な方法において考慮されるべきであり、そして添付の特許請求の範囲を限定することは意図されていない。
添付の特許請求の範囲を解釈するにあたり、以下のように解するべきである:
a)「含む(comprising)」という単語は、所定の請求項において列挙されるもの以外の要素又は動作の存在を除外するものではない;
b)要素に先行する単語「a」又は「an」は、複数のそのような要素の存在を除外するものではない;
c)請求項における如何なる参照符号も、その範囲を限定するものではない;
d)いくつかの「手段」は、同じ項目又はハードウェア又はソフトウェアで実現される構造又は機能を表してもよい;
e)開示された複数の要素のうちのいずれかは、複数のハードウェア部分(例えば、離散及び集積電子回路)、複数のソフトウェア部分(例えば、コンピュータプログラム)、及びそれらの任意の組合せにより構成されてもよい;
f)複数のハードウェア部分は、アナログ及びデジタル部分のうちの一方又は両方を含んでもよい;
g)特に記載のない限り、開示された複数の装置又はその部分のいずれかを組み合わせてもよく、或いはそれ以上の部分に分離してもよい;
h)特に示されない限り、複数の動作又はステップの特定の順序が必要となることは意図されていない;
i)「複数の(plurality of)」要素という用語は、特許請求の範囲の2以上の要素を含み、かつ要素の数の特定の範囲を意味するものではない、つまり、複数の要素は、わずか2つの要素であってもよく、かつ計り知れないほどの数の要素を含んでもよい。
a)「含む(comprising)」という単語は、所定の請求項において列挙されるもの以外の要素又は動作の存在を除外するものではない;
b)要素に先行する単語「a」又は「an」は、複数のそのような要素の存在を除外するものではない;
c)請求項における如何なる参照符号も、その範囲を限定するものではない;
d)いくつかの「手段」は、同じ項目又はハードウェア又はソフトウェアで実現される構造又は機能を表してもよい;
e)開示された複数の要素のうちのいずれかは、複数のハードウェア部分(例えば、離散及び集積電子回路)、複数のソフトウェア部分(例えば、コンピュータプログラム)、及びそれらの任意の組合せにより構成されてもよい;
f)複数のハードウェア部分は、アナログ及びデジタル部分のうちの一方又は両方を含んでもよい;
g)特に記載のない限り、開示された複数の装置又はその部分のいずれかを組み合わせてもよく、或いはそれ以上の部分に分離してもよい;
h)特に示されない限り、複数の動作又はステップの特定の順序が必要となることは意図されていない;
i)「複数の(plurality of)」要素という用語は、特許請求の範囲の2以上の要素を含み、かつ要素の数の特定の範囲を意味するものではない、つまり、複数の要素は、わずか2つの要素であってもよく、かつ計り知れないほどの数の要素を含んでもよい。
Claims (20)
- 1つ以上のガスランプに電力を供給する装置であって、
前記装置は、放電縞制御回路を有するハーフブリッジドライバを備え、
複数のセグメントの各々に対して、前記放電縞制御回路は、放電縞制御方法に従って、ハーフブリッジ回路の第1及び第2の電源スイッチのオン時間Ton1及びTon2を、それぞれ、制御する、放電縞制御回路
であることを特徴とする、装置。 - 前記放電縞制御回路は、前記周期内の前記複数のセグメントの各々のうちの所定のセグメント内において、互いに異なるように、Ton1及びTon2を変調することを特徴とする、請求項1記載の装置。
- 前記放電縞制御回路は、前記放電縞制御方法の所定の放電縞制御パターンに従って、Ton1及びTon2を変調することを特徴とする、請求項1記載の装置。
- 前記放電縞制御回路は、前記周期内の複数のセグメント(i)に対する以下の式に従って、Ton1及びTon2を設定し:
Ton1(i)=Ton+kx(i)、及び
Ton2(i)=Ton−kx(i)、
Tonは、前記50%のデューティサイクルに従って、前記負荷に供給される電流を規制するために設定され、kは定数であり、かつx(i)は、各セグメント(i)に応じて変わることを特徴とする、請求項3に記載の装置。 - 前記放電縞制御回路は、前記複数のセグメントのうちの最後のセグメント(i)が完了したかどうかを判定し、かつ前記複数のセグメントのうちの最初のセグメントから開始される前記複数のセグメントのうちの1つ以上を、前記周期が完了したと判定されるまで繰り返すことを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記放電縞制御回路は:
前記1つ以上のガスランプの出力の中に放電縞が存在するかどうかを判定し;
該1つ以上のガスランプの出力の中に放電縞が存在すると判定した場合には、前記複数のセグメントの各々に対する放電縞制御方法に従って、ハーフブリッジ回路の第1及び第2の電力スイッチそれぞれに対する、Ton1及びTon2を変調し;かつ
前記1つ以上のガスランプの出力の中に放電縞が存在しないと判定した場合には、Ton1及びTon2を互いに等しく設定し、かつTonに等しく設定することを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 前記放電縞制御回路は、前記1つ以上のランプの調光設定及び温度のうちの1つ以上に基づき、前記1つ以上のガスランプの出力の中の放電縞の存在を判定することを特徴とする、請求項6に記載の装置。
- 負荷に電力を供給するための、スイッチングハーフブリッジ回路(switching half−bridge circuit)の制御方法であって、前記方法は、プロセッサにより実行される1つ以上の動作を含み、該動作は:
50パーセントのデューティサイクルに従って、複数のセグメントを含み、かつ所定の時間間隔持続する周期に対するオンの時間(Ton)を決定するステップ;及び
前記複数のセグメントの各々に対して、放電縞制御方法に従って、ハーフブリッジ回路の、それぞれ、第1及び第2の電力スイッチのオンの時間である、Ton1及びTon2を変調するステップ
を備えることを特徴とする、方法。 - 所定のセグメント内において、Ton1及びTon2を互いに異なるように変調し、かつ前記周期内の複数のセグメントに対して、Ton1及びTon2をTonとは異なるように変調する動作をさらに含む、請求項8に記載の方法。
- 所定の放電縞制御パターンに従って、Ton1及びTon2を変調する動作をさらに含む、請求項8に記載の方法。
- 前記周期内の複数のセグメント(i)に対する以下の式に従って、Ton1及びTon2を設定する動作をさらに含み:
Ton1(i)=Ton+kx(i)、及び
Ton2(i)=Ton−kx(i)、
Tonは、50%のデューティサイクルに従って、前記負荷に供給される電流を規制するために設定され、kは定数であり、かつx(i)は各セグメント(i)に応じて変動することを特徴とする、請求項10に記載の方法。 - 前記複数のセグメントのうちの最後のセグメント(i)が完了しているかどうかを判定する動作;及び
前記複数のセグメントのうちの前記最初のセグメントから前記複数のセグメントのうちの1つ以上を、前記周期が完了したと判定されるまで繰り返す動作;
をさらに含むことを特徴とする、請求項8に記載の方法。 - 放電縞制御モード(SCM)で動作するか否かを判定する動作;及び
前記SCMで動作すると判定した場合には、放電縞制御設定に従って、Ton1及びTon2を設定する動作;
をさらに含むことを特徴とする、請求項8に記載の方法。 - 前記負荷の出力の中に放電縞が存在するかどうかを判定する動作;
前記負荷の出力の中に放電縞が存在すると判定された場合には、前記複数のセグメントの各々に対する前記放電縞制御方法に従って、ハーフブリッジ回路の第1及び第2の電力スイッチそれぞれに対する、Ton1及びTon2を変調する動作;及び
前記負荷の出力の中に放電縞が存在しないと判定された場合には、Ton1及びTon2を互いに等しく設定し、かつTonに等しく設定する動作;
をさらに含むことを特徴とする、請求項8に記載の方法。 - 前記1つ以上のガスランプの調光設定及び温度のうちの1つ以上に基づき、該1つ以上のガスランプの出力の中に放電縞が存在することを判定することを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- コンピュータ読み取り可能な非一時的記憶媒体に記憶された、1つ以上のガスランプに電力を供給するためのコンピュータプログラムであって、
50パーセントのディーティサイクルに従って、複数のセグメントを有し、かつ所定の時間間隔持続する周期に対するオンの時間(Ton)を決定し;
前記複数のセグメントの各々に対して、放電縞制御方法に従って、ハーフブリッジ回路の第1及び第2の電力スイッチそれぞれのオンの時間であるTon1及びTon2を変調し;かつ
Ton1及びTon2それぞれに従って、前記第1及び第2の電力スイッチそれぞれを駆動するための第1及び第2の制御信号を生成する;
プログラム部分を含むことを特徴とする、コンピュータプログラム。 - 前記プログラム部分はさらに、所定のセグメント内においてTon1及びTon2を互いに異なるように変調し、かつ前記周期内の複数のセグメントに対してTon1及びTon2をTonとは異なるように変調することを特徴とする、請求項16に記載のコンピュータプログラム。
- 前記プログラム部分はさらに、所定の放電縞制御パターンに従って、Ton1及びTon2を変調することを特徴とする、請求項16に記載のコンピュータプログラム。
- 前記プログラム部分はさらに、前記周期内の複数のセグメント(i)に対する以下の式に従って、Ton1及びTon2を設定し:
Ton1(i)=Ton+kx(i)、及び
Ton2(i)=Ton−kx(i)、
Tonは、前記50%のデューティサイクルに従って、前記負荷に供給される電流を規制するために設定され、kは定数であり、かつx(i)は、各セグメント(i)に応じて変わることを特徴とする、請求項16に記載の方法。 - 蛍光ランプに電力を供給するための安定器であって:
互いに直列な第1及び第2のスイッチ及び前記蛍光ランプに電力を供給するための出力部を有するハーフブリッジ回路;
前記ハーフブリッジ回路の入力部に対する直流(DC)電圧の供給を規制するための電力供給回路;及び
複数のセグメントを有する周期に対する50%のデューティサイクルに対応するオンの時間(Ton)及び前記複数のセグメント(i)の各々に対する変調値M(i)を決定し、前記周期の複数のセグメントの各々に対して、Ton1=Ton+M(i)及びTon2=Ton−M(i)となるように、第1のオンの時間(Ton1)において前記第1のスイッチを駆動するための第1の信号及び第2のオンの時間(Ton2)において前記第2のスイッチを駆動するための第2の信号を生成するレギュレータ;
を備えることを特徴とする安定器。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201161534522P | 2011-09-14 | 2011-09-14 | |
US61/534,522 | 2011-09-14 | ||
PCT/IB2012/054682 WO2013038322A1 (en) | 2011-09-14 | 2012-09-10 | Digitally controlled electronic ballast with anti-striation control and method of operation thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014526780A true JP2014526780A (ja) | 2014-10-06 |
Family
ID=47148868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014530351A Pending JP2014526780A (ja) | 2011-09-14 | 2012-09-10 | 放電縞防止制御を伴うデジタル制御の電子安定器及びその操作方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140210371A1 (ja) |
EP (1) | EP2745645A1 (ja) |
JP (1) | JP2014526780A (ja) |
CN (1) | CN103797898A (ja) |
WO (1) | WO2013038322A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9301361B1 (en) * | 2014-11-05 | 2016-03-29 | Cooper Technologies Company | Dimming interface module |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5369339A (en) * | 1991-12-16 | 1994-11-29 | U.S. Philips Corporation | Circuit arrangement for reducing striations in a low-pressure mercury discharge lamp |
DE10333820A1 (de) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens einer Hochdruckentladungslampe |
DE102006043155A1 (de) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Tridonicatco Gmbh & Co. Kg | Elektronisches Vorschaltgerät mit asymmetrischer Wechselrichter-Ansteuerung |
JP2008123979A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Tabuchi Electric Co Ltd | 放電灯点灯装置 |
-
2012
- 2012-09-10 JP JP2014530351A patent/JP2014526780A/ja active Pending
- 2012-09-10 EP EP12784070.0A patent/EP2745645A1/en not_active Withdrawn
- 2012-09-10 US US14/241,729 patent/US20140210371A1/en not_active Abandoned
- 2012-09-10 CN CN201280044886.9A patent/CN103797898A/zh active Pending
- 2012-09-10 WO PCT/IB2012/054682 patent/WO2013038322A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2745645A1 (en) | 2014-06-25 |
WO2013038322A1 (en) | 2013-03-21 |
US20140210371A1 (en) | 2014-07-31 |
CN103797898A (zh) | 2014-05-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5828067B2 (ja) | 半導体発光素子の点灯装置およびそれを用いた照明器具 | |
EP2503845B1 (en) | Lighting device for solid-state light source, and illumination apparatus and system including same | |
JP2005510834A (ja) | 放電ランプ電極加熱装置 | |
CN102067734A (zh) | 借助于功率因数修正电路的灯类型识别 | |
US8836240B2 (en) | Dim mode start for electrodeless lamp ballast | |
JP2010113822A (ja) | 高圧放電灯点灯装置及び高圧放電灯の点灯方法 | |
US20130187562A1 (en) | Device and method for automatically detecting installed lamp type | |
JP2014526780A (ja) | 放電縞防止制御を伴うデジタル制御の電子安定器及びその操作方法 | |
US8593078B1 (en) | Universal dimming ballast platform | |
Chen et al. | Turn-on optimization for class d series–parallel LCC-type constant current high-power LED driver design based on traditional fluorescent control IC | |
JP4810994B2 (ja) | 放電灯点灯装置及び照明器具 | |
JP4516599B2 (ja) | 交流電源装置 | |
US20070103088A1 (en) | Startup method for the mercury-free flat-fluorescent lamp | |
JP2009289555A (ja) | 放電灯点灯装置および照明器具 | |
JP5558690B2 (ja) | 照明システム | |
US20060181222A1 (en) | Bistate hid operation | |
GB2421645A (en) | Gas discharge lamp drive circuitry | |
US8896213B1 (en) | Adaptive lamp warm up control for dimming ballast based on lamp impedance sensing | |
US9131588B2 (en) | Discharge lamp system and controlling method of the same | |
JP4711148B2 (ja) | 放電ランプ点灯装置及び照明装置 | |
EP1976341B1 (en) | Lighting module power-saving control method | |
JP2008277149A (ja) | 放電ランプ点灯装置 | |
CN102177766A (zh) | 用于半导体光源(led)的驱动电路 | |
JP2009026564A (ja) | 放電ランプ点灯装置 | |
JP3735383B2 (ja) | 放電灯点灯回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140514 |