JP3390736B2 - 安定器を備えたランプシステム - Google Patents
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- Y10S315/04—Dimming circuit for fluorescent lamps
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はランプシステム（la
mp system）に係わり、特に、ランプの照度を制御する
安定器（ballast）を備えたランプシステムに関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】図１は一般的なランプシステムの概念図
である。図１のように、一般的なランプシステムは電源
部１００、スイッチング部２００、そしてランプ部３０
０を含む。電源部１００の入力電源Ｖｉｎが入力される
と、スイッチング部２００のスイッチＳ１とスイッチＳ
２のオン、オフによってランプ部３００にランプ駆動電
流を供給する。 【０００３】スイッチＳ１がオンされてスイッチＳ２が
オフされると、ランプ駆動電流はスイッチＳ１、インダ
クタＬ、ランプＬＡＭＰ、そしてキャパシターＣＬ３を
通じて流れるようになる。また、スイッチＳ１がオフさ
れてスイッチＳ２がオンされると、ランプ駆動電流はキ
ャパシターＣＬ２、ランプＬＡＭＰ、インダクタＬ、そ
してスイッチＳ２を通して流れる。 【０００４】この時、スイッチＳ１がオンされてスイッ
チＳ２がオフされると、インダクタＬ、キャパシターＣ
Ｌ１、そしてキャパシターＣＬ３は共振（resonance）
回路になり、スイッチＳ１がオフされてスイッチＳ２が
オンされると、キャパシターＣＬ２、キャパシターＣＬ
３、そしてインダクタＬは共振回路になってランプＬＡ
ＭＰから光が発散される。 【０００５】このようなランプシステムの作動におい
て、ランプ部３００に供給されるランプ駆動電流はスイ
ッチング部２００のスイッチング周波数で制御される。
すなわち、スイッチング部２００のスイッチング周波数
が低くなるとランプ部３００に供給されるランプ駆動電
流は大きくなり、周波数が高くなるとランプ部３００に
供給されるランプ駆動電流は小さくなる。 【０００６】したがって、ランプ部３００に過電流が流
れるとスイッチング部２００のスイッチング周波数を上
げてランプ部３００に流れる電流の大きさを小さくし、
ランプ部３００に不足電流が流れるとスイッチング部２
００のスイッチング周波数を下げてランプ部３００に流
れる電流の大きさを大きくする。 【０００７】全ランプシステムにおいては、このような
スイッチング部２００の周波数を安定器（図示せず）が
制御する。安定器はランプ部３００に流れる電流によっ
て形成されたフィードバック電圧と基準電圧とを比較
し、フィードバック電圧が基準電圧より大きければスイ
ッチング部２００のスイッチング周波数を上げ、フィー
ドバック電圧が基準電圧より小さければスイッチング部
２００のスイッチング周波数を下げる。 【０００８】したがって、ランプシステムのソフトスタ
ート区間や正常作動区間、そして調光制御区間に該当す
る基準電圧を安定器が形成し、この基準電圧とフィード
バック電圧とを比較しながらランプ部に流れる電流の大
きさを制御する。したがって、安定したランプシステム
の作動のためには基準電圧が安定的でなければならない
が、従来の安定器がＩＣ（integrated circuit）で具現
される時、この安定器は抵抗製造工程におけるバラツキ
（resistance process dispersion）と温度に影響を受
けるため、安定した基準電圧を提供することが難しいと
いう問題点があった。 【０００９】また、従来の安定器はランプの調光制御を
する時、基準電圧を急激に変化させてランプ部３００に
流れるランプ駆動電流の大きさを急に変化させることに
より、ランプシステムの全体に無理を伴うという問題点
があった。そして、遠隔で安定器を制御する技術の応用
が増加している現在で、既存のＩＣで具現された安定器
はオン／オフ制御のための端子がないため、遠隔制御時
に調光制御とオン／オフ制御のための端子を別途に必要
になるという問題点があった。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明は
このような問題点を解決するためのものであり、抵抗製
造工程におけるバラツキや温度に関係がなく安定した基
準電圧を提供し、調光制御時に急激な基準電圧の変化を
防止し、調光制御とオン／オフ制御を一個の端子で行う
ことができる安定器を備えたランプシステムを提供する
ことにある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために本発明のランプシステムに具備される安定器
は、電流ミラー（current mirror）の両出力端に同一な
抵抗製造工程におけるバラツキと温度関数で製造された
第１抵抗と第２抵抗とを連結すると、電流ミラーの二個
の出力端に出力される電流によって第１抵抗、第２抵抗
の各々に印加される第１電圧と第２電圧とが同一にな
る。この時、第２電圧が基準電圧となると、第１電圧の
制御によって抵抗製造工程におけるバラツキと温度とは
関係なく基準電圧が生成される。 【００１２】また、本発明は調光時に基準電圧の急激な
変化を防ぐために、調光（dimming）区間でキャパシタ
ーの時間遅延を用いて、外部から第１抵抗に電流を徐々
に注入して電流ミラーから第１抵抗と第２抵抗に入力さ
れる電流の量を減らすことにより、第２抵抗に印加され
る基準電圧を徐々に減らす。そして、本発明は調光用電
圧を調光制御とランプのオン／オフ制御とに同時に用い
ることにより、調光用電圧が入力される端子を用いて調
光制御とランプのオン／オフ制御を同時に行うことがで
きる安定器を備えたランプシステムである。 【００１３】本発明の一つの特徴による電流増幅器は、
内部電流供給部、差動増幅器、第１内部電流ミラー、第
２内部電流ミラー、そして第３内部電流ミラーを含む。
内部電流供給部は電流増幅器の駆動電流を供給する。差
動増幅器は内部電流供給部の電流で駆動し、第１内部ト
ランジスタ、第２内部トランジスタのそれぞれのエミッ
タ端が各々第１抵抗と第２抵抗の他端に連結され、それ
ぞれのコレクター端は第３内部トランジスタと第４内部
トランジスタのそれぞれのコレクター端に連結され、第
５内部トランジスタと第６内部トランジスタとからなる
選択回路が第２内部トランジスタのベース端に連結さ
れ、第７内部トランジスタのエミッタ端が第１内部トラ
ンジスタのベース端に連結される。 【００１４】第１内部電流ミラーは、第３抵抗と第４抵
抗のそれぞれの一側端が駆動電源に連結され、各々の他
端は第８内部トランジスタと第９内部トランジスタのそ
れぞれのエミッタ端に連結されて電流ミラーを形成す
る。第２内部電流ミラーは、第１０内部トランジスタと
第３内部トランジスタとが電流ミラーを形成し、第１０
内部トランジスタのコレクター端が前記第８内部トラン
ジスタのコレクター端と連結され、第３内部トランジス
タのエミッタ端が前記第１内部トランジスタのコレクタ
ー端と連結される。 【００１５】第３内部電流ミラーは、第４内部トランジ
スタと第内部１１トランジスタとが電流ミラーを形成
し、第１１内部トランジスタのコレクター端が第９内部
トランジスタのコレクター端と連結され、第４内部トラ
ンジスタのコレクター端が第２内部トランジスタのコレ
クター端と連結される。 【００１６】本発明の他の特徴による基準電圧生成部
は、比較電圧生成部、第１電流増幅部、第１電流供給
部、キャパシター充電部、第２電流増幅部、第２電流供
給部、そしてオン／オフ制御部を含む。比較電圧生成部
はソフト電流源とキャパシターの一側端が連結され、ソ
フト電流源がキャパシターに電荷を供給してキャパシタ
ー電圧が形成される。 【００１７】第１電流増幅部は、二個の非反転入力端子
と一個の反転入力端子を有する第１電流増幅器と第１増
幅基準電圧とを含んで、二個の非反転入力端子のうち、
一側端にはキャパシター電圧が入力され、残りの非反転
入力端子には第１増幅基準電圧が入力される。 【００１８】第１電流供給部は、第１出力端は第１トラ
ンジスタのコレクターと連結され、第２出力端は第２抵
抗の一側端と連結される第１電流ミラー、ベース端が第
１電流増幅器の出力端に連結され、エミッタ端は第１抵
抗の一側端に連結される第１トランジスタ、他端は接地
され、一側端は第１トランジスタのエミッタ端を第１電
流増幅器の反転端子が連結される第１抵抗を含む。 【００１９】キャパシター充電部はキャパシター電圧と
第１比較基準電圧とを比較し、キャパシター電圧が第１
比較基準電圧より小さい時に調光用キャパシターに電荷
を充電する。 【００２０】第２電流増幅部は一個の非反転端子に調光
用電圧が入力され、他の非反転端子に第２増幅基準電圧
が入力され、出力端は調光用キャパシターと連結された
第２電流増幅器を含んだ二個の入力電圧のうちで大きさ
の小さい方を選択して、調光用キャパシターの充電容量
と調光用キャパシターの時間遅延後の放電容量とを決定
する。 【００２１】第２電流供給部は、調光用電圧と第２増幅
基準電圧とのうち、第２電流増幅器が選択した電圧と調
光用キャパシターの時間遅延に比例する分だけ電流を供
給する。オン／オフ制御部は、反転入力端子には調光用
電圧が入力されて第２比較基準電圧と比較し、調光用電
圧が第２比較基準電圧より小さければランプのパワーを
オフするオン／オフ制御部を含む。 【００２２】本発明の他の特徴による安定器は、基準電
圧生成部、フィードバック回路部、オシレータ、そして
ハーフブリッジコンバーター駆動部を含む。基準電圧生
成部は、ランプのオン／オフ制御とランプの調光制御と
を一つの端子で行うだけでなく、調光用キャパシターの
時間遅延によって急激な基準電圧の変化を抑制し、抵抗
製造工程におけるバラツキや温度に関係なしで一定の基
準電圧を生成する。 【００２３】フィードバック回路部は、ランプに流れる
ランプ駆動電流によって形成されるフィードバック電圧
と基準電圧生成部が出力した基準電圧とを比較する。オ
シレータは、フィードバック回路部が出力した電圧によ
って適正動作周波数の発進信号を形成する。ハーフブリ
ッジコンバーター駆動部は、オシレータが生成した発進
信号の適正動作周波数によってハーフブリッジコンバー
ターを駆動する。 【００２４】本発明の残りの特徴によるランプシステム
は、電源部、ハーフブリッジコンバーター部、ランプ
部、基準電圧生成部、フェードバック回路部、オシレー
タ、そしてハーフブリッジコンバーター駆動部を含む。
電源部はランプ駆動電源を供給し、ハーフブリッジコン
バーターは、ランプ駆動電源をスイッチによってランプ
側に入力し、ランプ部はハーフブリッジコンバーターを
通じて入力されたランプ駆動電源で光を発散する。基準
電圧生成部はランプ部の照度を制御する時、調光用キャ
パシターの時間遅延によって急激な基準電圧の変化を抑
制する。 【００２５】フィードバック回路部はランプ部に流れる
電流でフィードバック電圧を形成し、ジードバック電圧
と基準電圧とを比較する。オシレータはフィードバック
回路部から出力された電圧の入力を受けて、動作周波数
を有した発進信号を発生させる。ハーフブリッジコンバ
ーター駆動部は、動作周波数を有した発進信号の入力を
受けて動作周波数に比例して方向の変わる電流を生成
し、これをハーフブリッジコンバーターに出力する。 【００２６】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して詳細に説明する。図２は、本発明のランプシス
テムの回路を示す図である。図２に示したように本発明
のランプシステムは、電源部１００、ハーフブリッジコ
ンバーター２００’、ランプ部３００、そして安定器４
００を含む。電源部１００はランプ駆動電源を供給する
入力電源Ｖｉｎを含んで、ハーフブリッジコンバーター
２００’を通してランプ駆動電源をランプ部３００に供
給する。 【００２７】ハーフブリッジコンバーター２００’はラ
ンプ部３００に電流を供給する通路の役割をするもので
あり、１次側が一個で２次側が二個である変圧機Ｔ１と
変圧機Ｔ１の２次側に各々連結されている二個のスイッ
チＱ３、Ｑ４とを含む。 【００２８】１次側は安定器と連結されており、安定器
から入力される信号の周波数にカップリングされて１次
側に流れる電流の方向が変わる。この時、二個の２次側
巻線方向は互いに反対に巻かれていて、１次側の電流の
方向変化によって２次側に誘起されるスイッチの駆動電
流の方向もまた変わり、二個の２次側に連結されたスイ
ッチＱ３、Ｑ４は同時にオンされず、スイッチＱ３とス
イッチＱ４とのスイッチング周波数は、安定器から変圧
機Ｔ１の１次側に入力される信号の周波数に比例する。 【００２９】ランプ部３００は、ハーフブリッジコンバ
ーター２００’の作動によってランプ駆動電流の入力を
受けて光を発散する部分であり、インダクタＬ、キャパ
シターＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３、そしてランプＬＡＭＰ
を含む。 【００３０】インダクタＬとキャパシターＣＬ１、ＣＬ
２、ＣＬ３は、ハーフブリッジコンバーター２００’の
スイッチ作動によって共振回路が行われるように構成さ
れる。つまり、ハーフブリッジコンバーター２００’の
スイッチＱ３がオンされスイッチＱ４がオフされると、
ランプ部３００に入力される電流の経路はインダクタ
Ｌ、ランプＬＡＭＰ、キャパシターＣＬ１、そしてキャ
パシターＣＬ３となり、インダクタＬ、キャパシターＣ
Ｌ１、そしてキャパシターＣＬ３は共振状態になるよう
に構成される。 【００３１】また、ハーフブリッジコンバーター２０
０’のスイッチＱ３がオフされスイッチＱ４がオンされ
ると、ランプ部３００に入力される電流の経路はキャパ
シターＣＬ２、ランプＬＡＭＰ、キャパシターＣＬ１、
そしてインダクタＬとなり、キャパシターＣＬ２、キャ
パシターＣＬ１、そしてインダクタＬは共振状態になる
ように構成される。 【００３２】この時、ランプ部３００に入力されるラン
プ駆動電流の大きさはハーフブリッジコンバーター２０
０’のスイッチング周波数によって決定されるが、スイ
ッチング周波数が低ければランプ部３００に入力される
ランプ駆動電流の大きさは大きくなり、スイッチング周
波数が高ければランプ部３００に入力されるランプ駆動
電流の大きさは小さくなる。 【００３３】安定器４００はハーフブリッジコンバータ
ー２００’と連結されており、ランプ部３００に流れる
電流の大きさを感知してフィードバック電圧Ｖｆｂを生
成し、ランプシステムのソフトスターティング（soft s
tarting）区間、正常作動（normal operating）区間、
ソフト調光（soft dimming）区間、そして正常調光（no
rmal dimming）区間で抵抗製造工程におけるバラツキや
温度に影響を受けない基準電圧を生成した後、フィード
バック電圧Ｖｆｂと比較してハーフブリッジコンバータ
ー２００’のスイッチング周波数を制御し、基準電圧生
成部４１０、フィードバック回路部４２０、オシレータ
４３０、そしてハーフブリッジコンバーター駆動部４４
０を含む。 【００３４】基準電圧生成部４１０は、ランプシステム
がソフトスターティング区間や正常作動区間、ソフト調
光区間、正常調光区間で作動する時、ランプ部３００に
流れる電流に生成されるフィードバック電圧Ｖｆｂと比
較するための基準電圧を生成しランプシステムのオン／
オフを制御するためのものであり、比較電圧生成部４１
１、第１電流増幅部４１２、第１電流供給部４１３、キ
ャパシター充電部４１４、第２電流増幅部４１５、第２
電流供給部４１６、そしてオン／オフ制御部４１７を含
む。 【００３５】比較電圧生成部４１１はソフト電流源Ｉｃ
ｓとキャパシターＣｓとを含み、ソフト電流源Ｉｃｓと
キャパシターＣｓの一側端が連結される。ソフト電流源
Ｉｃｓは、キャパシターＣｓに電荷を供給してキャパシ
ターＣｓに印加される電圧が第１電流増幅器４１２−１
とキャパシター充電部４１４とに入力される。 【００３６】第１電流増幅部４１２は二個の非反転入力
端子と一個の反転入力端子を有する第１電流増幅器４１
２−１を含み、二個の非反転入力端子のうちの一側端に
は比較電圧生成部４１１のキャパシターＣｓで形成され
た電圧が入力され、残り非反転入力端子には第１増幅基
準電圧Ｖｒ１が入力されるが、この時、第１電流増幅器
４１２−１はキャパシターＣｓに印加された電圧と第１
増幅基準電圧Ｖｒ１とのうち小さい方をを選択して増幅
することを特徴とする。 【００３７】図３は、本発明のために具備された第１電
流増幅器の回路図である。また、図３は第１電流増幅器
４１２−１を説明するための回路図である。図３のよう
に第１電流増幅器４１２−１は、第１電流源Ｉ１、第２
電流源Ｉ２、そして第３電流源Ｉ３を含む内部電流供給
部４１２ａ；第１内部トランジスタＱ８、第２内部トラ
ンジスタＱ９、第７内部トランジスタＱ１０、第５内部
トランジスタＱ１１、第６内部トランジスタＱ１２、第
３内部トランジスタＱ１４、第４内部トランジスタＱ１
５、抵抗Ｒ３、そして抵抗Ｒ４を含む差動増幅器（diff
erential amplifier）４１２ｂ；第８内部トランジスタ
Ｑ１７、第９内部トランジスタＱ１８、第３抵抗Ｒ５、
そして第４抵抗Ｒ６を含む第１内部電流ミラー４１２
ｃ；第１０内部トランジスタＱ１３と第３内部トランジ
スタＱ１４を含む第２内部電流ミラー４１２ｄ；そして
第４内部トランジスタＱ１５と第１１内部トランジスタ
Ｑ１６を含む第３内部電流ミラー４１２ｅ；を含む。 【００３８】内部電流供給部４１２ａは、差動増幅器４
１２ｂに駆動電流を供給する。差動増幅器４１２ｂは第
５内部トランジスタＱ１１と第６内部トランジスタＱ１
２のエミッタ端が共通端子である選択回路４１２ｂ−１
を含み、この選択回路４１２ｂ−１の共通端子は第２内
部トランジスタＱ９のベース端に連結され、第５内部ト
ランジスタＱ１１と第６内部トランジスタＱ１２の各々
のベース端は第１電流増幅器４１２−１の二個の非反転
入力端子となる。また、差動増幅器４１２ｂは第１内部
トランジスタＱ８のベース端にエミッタ端が連結され、
ベース端は第１抵抗Ｒｂ１の一側端と連結される第７内
部トランジスタＱ１０を含む。 【００３９】この時、前記選択回路４１２ｂ−１は第５
内部トランジスタＱ１１と第６内部第６内部トランジス
タＱ１２とがｐｎｐ型トランジスタであるため、各々の
ベース端に入力される電圧Ｖｒｅｆと電圧Ｖｃｓのうち
の小さい電圧が入力されたトランジスタのみが導通して
第２内部トランジスタＱ９のベース端と連結される。第
１内部電流ミラー４１２ｃは第８内部トランジスタＱ１
７と第９内部トランジスタＱ１８とを通して同一な電流
を出力する。 【００４０】第２内部電流ミラー４１２ｄは、第１内部
電流ミラー４１２ｃの第８内部トランジスタＱ１７に流
れる電流と同じ大きさの電流を第１０内部トランジスタ
Ｑ１３と第３内部トランジスタＱ１４とを通して出力す
る。第３内部電流ミラー４１２ｅは、第１内部電流ミラ
ー４１２ｃの第９内部トランジスタＱ１８に流れる電流
と同じ大きさの電流を第４内部トランジスタＱ１５と第
１１内部トランジスタＱ１６とを通して出力する。 【００４１】次に、図３の作動を説明する。第１電流増
幅器４１２−１の非反転入力端子に電源Ｖｓよりその大
きさが小さい電圧Ｖｒｅｆと電圧Ｖｃｓとが入力される
と、選択回路４１２ｂ−１を構成する第５内部トランジ
スタＱ１１と第６内部トランジスタＱ１２は電圧Ｖｒｅ
ｆと電圧Ｖｃｓとのうちその大きさが小さい方が印加さ
れるトランジスタが導通する。 【００４２】これは第５内部トランジスタＱ１１と第６
内部トランジスタＱ１２とが共通エミッタ端に連結され
ており、コレクター端もまた共通で接地され連結される
ため、Ｖｒｅｆ−Ｖｃｓが比較的小さい電圧差であって
も第３電流源Ｉ３の電流の大部分が一側のトランジスタ
に流れるようになる。 【００４３】したがって、第５内部トランジスタＱ１１
と第６内部トランジスタＱ１２とのうちの一個のトラン
ジスタが導通し、他の一個が遮断されると、差動増幅器
４１２ｂは対称的回路構成をなす。また、第１内部電流
ミラー４１２ｃは第８内部トランジスタＱ１７と第９内
部トランジスタＱ１８とを通して大きさが同一の電流を
出力し、この電流は第２内部電流ミラー４１２ｄの第１
０内部トランジスタＱ１３と第３内部電流ミラー４１２
ｅの第１１内部トランジスタＱ１６とを通して流れる。 【００４４】そして、第２内部電流ミラー４１２ｄの第
３内部トランジスタＱ１４と第３内部電流ミラー４１２
ｅの第１１内部トランジスタＱ１６とには前記第１内部
電流ミラー４１２ｃが出力した電流と同じ大きさの電流
が流れるので、第１０内部トランジスタＱ１３、第３内
部トランジスタＱ１４、第４内部トランジスタＱ１５、
そして第１１内部トランジスタＱ１６に流れる電流の大
きさは全て同一である。 【００４５】したがって、差動増幅器４１２ｂを構成す
る抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４が同一なもので構成され、第１内
部トランジスタＱ８と第２内部トランジスタＱ９もまた
同一なもので構成されると、第１内部トランジスタＱ８
と第２内部トランジスタＱ９とを流れる電流の大きさが
同一になり、第１内部トランジスタＱ８と第２内部トラ
ンジスタＱ９のベース端に入力される電圧の大きさもま
た同一でなければならないため、第１抵抗Ｒｂ１に印加
される電圧は、電圧Ｖｒｅｆと電圧Ｖｃｓとのうちの小
さい方と大きさが同一になる。 【００４６】このような第１電流増幅器４１２−１の作
動によって二個の非反転入力端子に印加される電圧のう
ち、その大きさが小さい方の電圧が選択され、その選択
された電圧は反転入力端子の電圧の大きさと同一にな
る。第１電流供給部４１３は、第１電流ミラーＣＭ１、
第１トランジスタＱ１、第１抵抗Ｒｂ１、そして第２抵
抗Ｒｂ２を含む。 【００４７】第１電流ミラーＣＭ１は第１電流Ｉｒ１と
第２電流Ｉｒ２を出力し、第１電流Ｉｒ１は第１トラン
ジスタＱ１のコレクター電流を形成する。第１トランジ
スタＱ１はベース端が第１電流増幅器Ａｍｐ１の出力端
に連結され、エミッタ端は第１抵抗Ｒｂ１の一側端と第
１電流増幅器４１２−１の反転端子と共通で連結され
る。第２抵抗Ｒｂ２はその一側端が第１電流ミラーＣＭ
１の他の一側出力端に連結され、他端は接地される。 【００４８】この時、第１抵抗Ｒｂ１に印加される第１
電圧は第１電流増幅器４１２−１の反転端子に印加され
る電圧と同一であり、反転端子に印加される電圧は、第
１電流増幅器４１２−１の非反転端子に印加される電圧
のうちその大きさが小さい電圧と同一である。そして、
第２抵抗Ｒｂ２に印加される第２電圧は第２電流Ｉｒ２
によって印加される。したがって、第１抵抗Ｒｂ１に流
れる電流の大きさは、（Ｖｒ１とＶｃｓのうち、大きさ
が小さい方）÷Ｒｂ１となり、これは第１電流Ｉｒ１と
外部から注入される電流の大きさの合計と同一である。 【００４９】したがって、第１電流増幅器４１２−１の
非反転端子に入力される電圧のうちから選択された電圧
の大きさと外部から注入される電流の大きさとによって
第１電流Ｉｒ１の大きさが決定され、第１電流Ｉｒ１の
大きさが決定されると、第２電流Ｉｒ２もまた第１電流
Ｉｒ１の大きさと同一な電流が第１電流ミラーＣＭ１を
通して出力されて第２抵抗Ｒｂ２に第２電圧が印加さ
れ、この第２電圧が基準電圧として用いられる。したが
って、基準電圧は第１電流増幅器４１２−１の非反転端
子に入力される電圧のうちから選択された電圧の大きさ
と外部から注入される電流の大きさとによって決定され
る。 【００５０】キャパシター充電部４１４は、第１比較器
ＣＯＭ１、急速充電器４１４−１、調光用キャパシター
Ｃｄｍを含む。第１比較器ＣＯＭ１は反転入力端子にキ
ャパシターＣｓに印加された電圧Ｖｃｓの入力を受け、
非反転端子には第１比較基準電圧Ｖ４が入力される。急
速充電器４１４−１は、第１比較器ＣＯＭ１の出力がハ
イ（high）である場合作動して調光用キャパシターＣｄ
ｍに電荷を急速に充電させ、この時充電される電荷の量
は第２電流増幅部４１５の出力によって決定される。 【００５１】調光用キャパシターＣｄｍは急速充電器４
１４−１によって電荷が充電され、第２電流増幅部４１
５の出力電圧が急激に変化しても調光用キャパシターＣ
ｄｍの時間遅延により放電が徐々に行われ、ソフト調光
（soft dimming）が可能である。 【００５２】第２電流増幅部４１５は第２電流増幅器４
１５−１を含むが、この第２電流増幅器４１５−１は第
１電流増幅器４１２−１と同様に二個の非反転入力端子
と一個の反転入力端子とを持っており、二個の非反転入
力端子のうちの一個の非反転入力端子には調光用電圧Ｖ
ｄｉｍが入力され、残り一個の非反転入力端子には第２
増幅基準電圧Ｖｒ２が印加されて、その中から小さい方
を選択する。 【００５３】第２電流供給部４１６は、第２電流ミラー
ＣＭ２、第２トランジスタＱ２、第３抵抗Ｒｂ３、そし
て加算器Ａｄｄｅｒを含む。第２電流ミラーＣＭ２は二
個の出力端を通して大きさが同一な電流を出力する。第
２トランジスタＱ２は、エミッタ端が第２電流ミラーＣ
Ｍ２の一側出力端に連結され、ベース端が第２電流増幅
器４１５−１の出力端に連結される。 【００５４】第３抵抗Ｒｂ３は、その一側端が第２トラ
ンジスタＱ２のエミッタ端と第２電流増幅器４１５−１
の反転入力端子の共通端子とに連結され、他端は接地さ
れる。この時、第３抵抗Ｒｂ３に流れる電流の大きさは
第２電流増幅器４１５−１の反転入力端子に印加される
電圧によって決定され、第２トランジスタＱ２のベース
エミッタ間の電圧と第３抵抗Ｒｂ３に印加される電圧と
の合計が、調光用キャパシターＣｄｍに印加される電圧
である。 【００５５】加算器Ａｄｄｅｒは３個の端子を有してお
り、一側端は第２電流ミラーＣＭ２と連結され、他の一
側端は基準電流Ｉｒｅｆが入力され、残りの一側端は第
１電流供給部４１３の第１抵抗Ｒｂ１の一側端と連結さ
れて第１抵抗Ｒｂ１に電流が注入される。この時、加算
器ＡｄｄｅｒにＫＣＬ（Kirchhoff's current law：以
下、ＫＣＬという）を適用して見れば次の数式１のよう
になる。 【００５６】 【数１】 （Iref＝Vr2÷Rb：基準電流） 【００５７】この時、抵抗Ｒｂは第３抵抗Ｒｂ３の大き
さと同一である。調光用電圧Ｖｄｉｍが急に変化して第
２電流増幅器４１５−１の第２増幅基準電圧Ｖｒ２より
小さくなっても、第３抵抗Ｒｂ３に印加される電圧Ｖｄ
ｍは調光用キャパシターＣｄｍの時間遅延によって徐々
に減少する。 【００５８】第３抵抗Ｒｂ３に印加される電圧Ｖｄｍが
徐々に減るにしたがって、第２電流ミラーＣＭ２から出
力する電流の大きさは加算器Ａｄｄｅｒに入力される基
準電流Ｉｒｅｆより小さくなり、加算器Ａｄｄｅｒから
第１電流供給部４１３に入力される電流が徐々に増加
し、第２抵抗Ｒｂ２に印加される第２電圧は徐々に減少
することによりソフト調光が行われる。 【００５９】オン／オフ制御部４１７は第２比較器ＣＯ
Ｍ２を含み、反転端子には調光用電圧Ｖｄｉｍが入力さ
れ、非反転端子には第２比較基準電圧Ｖ２が入力され、
調光用電圧Ｖｄｉｍが第２比較基準電圧Ｖ２より小さけ
ればランプをオフさせる。フィードバック回路部４２０
は、感知抵抗Ｒｓｅｎｓｅ、第３電流増幅器Ａｍｐ、そ
してフィードバックキャパシターＣｆを含む。 【００６０】感知抵抗Ｒｓｅｎｓｅは、ランプ部３００
に流れるランプ駆動電流の大きさを感知してフィードバ
ック電圧Ｖｆｂを形成する。第３電流増幅器Ａｍｐの反
転端子は感知抵抗Ｒｓｅｎｓｅの一側端と連結され、非
反転端子は基準電圧生成部４１０の第２抵抗Ｒｂ２の一
側端と連結されて、感知抵抗Ｒｓｅｎｓｅで検出された
フィードバック電圧Ｖｆｂと基準電圧生成部４１０で形
成された基準電圧とを比較する。 【００６１】フィードバックキャパシターＣｆは第３電
流増幅器Ａｍｐの出力端に一側端が連結され、他端は接
地されており、フィードバック電圧Ｖｆｂと基準電圧生
成部４１０で形成された基準電圧との大きさの差に応じ
てその印加される電圧の大きさが異なるようになる。こ
の時、基準電圧生成部４１０から出力される基準電圧は
第２抵抗Ｒｂ２に印加される第２電圧である。 【００６２】第３電流増幅器Ａｍｐは、反転入力端子に
感知抵抗Ｒｓｅｎｓｅで検出されたフィードバック電圧
Ｖｆｂの入力を受け、非反転入力端子には基準電圧生成
部４１０から出力された第２電圧の入力を受けて互いの
大きさを比較し、その大きさの差分だけ増幅してフィー
ドバックキャパシターＣｆに印加し、この時のフィード
バックキャパシターＣｆに印加された電圧はオシレータ
４３０に入力される。 【００６３】オシレータ４３０は、第３比較器ＣＯＭ
３、第４比較器ＣＯＭ４、第１定電圧ａＶ、第２定電圧
ｂＶ、タイムキャパシターＣｔ、充電用電流源Ｉｃｔ
１、放電用電流源Ｉｃｔ２、ラッチ４３５、そしてスイ
ッチＳＷを含む。第３比較器ＣＯＭ３の第１反転入力端
子はフィードバック回路部４２０のフィードバックキ
ャパシターＣｆの一側端に連結され、第２反転入力端子
は第１定電圧ａＶに連結され、非反転端子はタイムキ
ャパシターＣｔと充電用電流源Ｉｃｔ１の共通端子に連
結されて、二個の反転入力端子に印加される電圧のうち
の小さい方を選択する。 【００６４】第３比較器ＣＯＭ３の反転端子はタイムキ
ャパシターＣｔの一側、但し充電用電流源Ｉｃｔ１、そ
して第１比較器ＣＯＭ１の非反転端子との共通端子に連
結され、非反転端子は第２定電圧ｂＶに連結される。こ
の時の第２定電圧ｂＶは第１定電圧ａＶより小さい。ラ
ッチ４３５のリセット端Ｒは第２比較器ＣＯＭ２の出力
端に連結され、セット端Ｓは第３比較器ＣＯＭ３の出力
端に連結され、ラッチの出力端Ｑはハーフブリッジコン
バーター駆動部４４０に連結され、ラッチの出力端＊Ｑ
（符号「＊」は反転を示す）はスイッチＳＷに連結され
る。 【００６５】充電用電流源Ｉｃｔ１の一側端はタイムキ
ャパシターＣｔの一側端に連結される。放電用電流源Ｉ
ｃｔ２の一側端は充電用電流源Ｉｃｔ１とタイムキャパ
シターＣｔの共通端子に連結され、他端はスイッチＳＷ
に連結される。このように連結されたオシレータ４３０
の作動は次の通りである。 【００６６】ランプシステムがソフトスターティング区
間、正常作動区間、ソフト調光区間、そして正常調光区
間で作動する時、ランプ部３００に過電流が流れたとす
ると、フィードバック回路部４２０の感知抵抗Ｒｓｅｎ
ｓｅに印加されるフィードバック電圧Ｖｆｂは基準電圧
である第２電圧より大きいので、第３電流増幅器Ａｍｐ
の出力はロー（low）状態となる。 【００６７】したがって、フィードバックキャパシター
Ｃｆに印加されたロー状態の電圧が第３比較器ＣＯＭ３
の第１反転入力端子に印加されると、第３比較器ＣＯ
Ｍ３は第２反転入力端子に印加された定電圧ａＶと比
較し、小さい方を選択する。 【００６８】仮に第１反転入力端子に印加された電圧
が第２反転入力端子に印加された第１定電圧ａＶより
小さければ、第２比較器ＣＯＭ２は第１反転入力端子
に印加された電圧を選択し、この選択された電圧をタイ
ムキャパシターＣｔに充電された電圧Ｖｃｔと比較す
る。この時、初期タイムキャパシターＣｔに充電された
電圧が０Ｖであれば、第３比較器ＣＯＭ３の出力はロー
を出力する。 【００６９】また、第４比較器ＣＯＭ４の反転端子にも
タイムキャパシターの電圧Ｖｃｔが印加され、非反転端
子には第２定電圧ｂＶが印加されるので、第３比較器Ｃ
ＯＭ３の出力はハイとなる。したがって、ラッチ４３５
の出力端Ｑの値はハイとなり、出力端＊Ｑの値はローに
なるので、スイッチＳＷは継続して遮断状態を維持す
る。 【００７０】スイッチＳＷが継続して遮断状態を維持す
るため、充電用電流源Ｉｃｔ１がタイムキャパシターＣ
ｔに電荷を続けて注入すると、タイムキャパシターＣｔ
に印加される電圧Ｖｃｔは継続して上昇して第３比較器
ＣＯＭ３の第１反転入力端子に印加された電圧より大
きくなるので、第３比較器ＣＯＭ３の出力はハイとな
る。 【００７１】また、第３比較器ＣＯＭ３の反転入力端子
に印加されるタイムキャパシターＣｔの電圧Ｖｃｔは第
２定電圧ｂＶより大きいので、第３比較器ＣＯＭ３の出
力はローとなる。 【００７２】したがって、ラッチ４３５の出力端Ｑはロ
ーを出力し、ラッチ４３５の出力端＊Ｑはハイを出力す
るので、スイッチＳＷは導通してタイムキャパシターＣ
ｔに充電された電荷が放電用電流源Ｉｃｔ２を通して急
激に放電し、タイムキャパシターＣｔの電圧Ｖｃｔは０
Ｖまで急激に落ちる。 【００７３】したがって、第３比較器ＣＯＭ３の第１非
反転入力端子に入力される電圧が続けてロー状態を維
持すればラッチ４３５の出力端Ｑはハイとローとの変換
を繰り返すようになり、ラッチ４３５の出力端＊Ｑもま
た出力端Ｑの値に反転されてローとハイとの変換を繰り
返す。 【００７４】ところが、ラッチ４３５の出力端Ｑ値が変
化される周波数は、フィードバック電圧Ｖｆｂが基準電
圧Ｖｒｅｆより大きければその周波数は高まる。なぜか
というと、第３比較器ＣＯＭ３の第１反転入力端子に
ローの電圧が印加されるので、初期タイムキャパシター
Ｃｔに印加される電圧Ｖｃｔは第１反転入力端子に入
力される電圧より小さいが、タイムキャパシターＣｔに
印加される電圧Ｖｃｔが第１反転入力端子に入力され
る電圧より大きくなるのにかかる時間は、第１反転入力
端子の電圧の大きさが小さいため短くなるからであ
る。したがって、ラッチ４３５の出力端Ｑの値が変わる
と周波数は速くなる。 【００７５】そして、ランプシステムがソフトスターテ
ィング区間、正常作動区間、ソフト調光区間、そして正
常調光区間で作動する時にランプ部３００に不足電流が
流れたとすると、フィードバック回路部４２０の感知抵
抗Ｒｓｅｎｓｅに印加されるフィードバック電圧Ｖｆｂ
は基準電圧である第２電圧より小さいので、第３電流増
幅器Ａｍｐはハイ値を出力する。したがって、フィード
バックキャパシターＣｆに印加される電圧もまたハイに
なり、この電圧はオシレータ４３０の第３比較器ＣＯＭ
３の第１反転入力端子に入力される。 【００７６】そうなると、第３比較器ＣＯＭ３は第１反
転入力端子に入力された電圧と第２反転入力端子に
印加された定電圧ａＶとを比較し、そのうちで大きさが
小さい方を選択する。この時、第１反転入力端子に印
加された電圧が第１定電圧ａＶより小さければ、第３比
較器ＣＯＭ３は第１反転入力端子’に印加された電圧
と非反転入力端子に印加された電圧を比較する。したが
って、初期タイムキャパシターＣｔに印加された電圧は
０Ｖであるので第３比較器ＣＯＭ３はローを出力する。 【００７７】また、第４比較器ＣＯＭ４は、反転入力端
子に初期タイムキャパシターＣｔに印加された電圧Ｖｃ
ｔが入力され、非反転入力端子には第２定電圧ｂＶが入
力され、その大きさは第２定電圧ｂＶが大きいので、第
４比較器ＣＯＭ４はハイを出力する。したがって、ラッ
チ４３５のリセット端Ｒにはローが入力されセット端Ｓ
にはハイが入力されるので、ラッチ４３５の出力端Ｑは
ハイを出力し、出力端＊Ｑはローを出力するので、スイ
ッチＳＷの遮断状態が維持される。 【００７８】引き続き充電用電流源Ｉｃｔ１がタイムキ
ャパシターＣｔに電荷を注入すると、タイムキャパシタ
ーＣｔに印加される電圧Ｖｃｔは継続して増加して第３
比較器ＣＯＭ３の第１反転入力端子に印加された電圧
より大きくなり、第３比較器ＣＯＭ３はハイを出力す
る。また、第４比較器ＣＯＭ４の非反転入力端子に入力
されるタイムキャパシターの電圧Ｖｃｔは第２定電圧ｂ
Ｖより大きくなるので、第４比較器ＣＯＭ４はローを出
力する。 【００７９】したがって、ラッチ４３５のリセット端に
はハイが入力されセット端にはローが入力されるので、
ラッチの出力端Ｑはローを出力し、出力端＊Ｑはハイを
出力するようになり、スイッチＳＷは瞬間導通して放電
用電流源Ｉｃｔ２を通してタイムキャパシターＣｔに充
電されている電荷は急速に放電される。 【００８０】したがって、第３比較器ＣＯＭ３の第１非
反転入力端子に入力される電圧が継続してハイ状態を
維持すると、ラッチ４３５の出力端Ｑはローとハイとの
変換を繰り返すようになり、ラッチ４３５の出力端＊Ｑ
もまた出力端Ｑの値に反転されてハイとローとの変換を
繰り返す。しかし、ラッチ４３５の出力端Ｑの値が変化
される周波数は、フィードバック電圧Ｖｆｂが基準電圧
である第２電圧より小さければその周波数は遅くなる。 【００８１】なぜかというと、第３比較器ＣＯＭ３の第
１反転入力端子にはランプ部３００の不足電流によっ
てハイ電圧が印加されるからである。したがって、初期
にタイムキャパシターＣｔに印加される電圧Ｖｃｔは第
１反転入力端子に入力される電圧より小さいが、タイ
ムキャパシターＣｔに印加される電圧Ｖｃｔが第１反転
入力端子に入力される電圧より大きくなるためにかか
る時間は、第１反転入力端子の電圧の大きさが大きく
なるにしたがって長くなるので、ラッチ４３５の出力端
Ｑ値が変化する周波数は遅くなる。 【００８２】ハーフブリッジコンバーター駆動部４４０
はラッチ４３５の出力端Ｑと連結されており、周波数分
配器（図示せず）を備えてラッチの出力端Ｑ値の変化周
波数に応じて駆動電流の方向を変えることにより、ハー
フブリッジコンバーター２００’を通してランプ部３０
０にランプ駆動電流を流れるようにする。この時、ハー
フブリッジコンバーター駆動部４４０が駆動電流の方向
を変える周波数は、ラッチ４３５の出力端Ｑから出力さ
れる信号の変化周波数と比例する。 【００８３】次に、図４の（ａ）と（ｂ）を参考して図
２の作動を説明する。図４の（ａ）は本発明によるラン
プシステムの基準電圧の波形図であり、（ｂ）は本発明
による調光用電圧の波形図である。図４の（ａ）に示す
ように、使用者がランプの電源スイッチ（図示せず）を
オンさせると、ソフト電流源ＩｃｓがキャパシターＣｓ
に電荷を時間について所定の傾きで充電することにより
ソフトスターティングが始まる。 【００８４】キャパシターＣｓに印加される電圧は初期
には第１増幅基準電圧Ｖｒ１より小さいので、第１電流
増幅器４１２−１は非反転端子に入力される二個の電圧
のうち小さい方であるキャパシター電圧Ｖｃｓを選択す
る。したがって、第１抵抗Ｒｂ１に印加される第１電圧
はキャパシター電圧Ｖｃｓと同一である。このような第
１電流増幅器４１２−１が入力された電圧のうちでその
大きさが小さい入力電圧を選択する作動は、図３で詳細
に説明したので省略することとする。 【００８５】第１電圧がキャパシター電圧Ｖｃｓと同一
であるので、第１電流ミラーＣＭ１の第１電流Ｉｒ１と
第２電流Ｉｒ２の電流とが同一であり、第１抵抗Ｒｂ１
と第２抵抗Ｒｂ２の大きさが同一になれば、第１電圧と
第２電圧とは同一になり、第２電圧はキャパシター電圧
Ｖｃｓとなる。 【００８６】また、図４の（ｂ）に示すように、Ｄ１区
間では調光用電圧Ｖｄｉｍが第２増幅基準電圧Ｖｒ２よ
り大きいので、第２電流増幅器４１５−１は第２増幅基
準電圧Ｖｒ２を選択する。したがって、第２電流増幅器
４１５−１の反転端子に印加される電圧は第２増幅基準
電圧Ｖｒ２と同一になり、第３抵抗Ｒｂ３に入力される
電流Ｉｄ１は次の数式２のようである。 【００８７】 【数２】 （Ｖｒ２：第２増幅基準電圧、Ｒｂ３：第３抵抗） 【００８８】しかし、第２電流ミラーＣＭ２の他の一側
出力端を通して出力される電流の大きさもまた電流Ｉｄ
１と同一であるので、数式１を用いて加算器Ａｄｄｅｒ
にＫＣＬを適用すれば電流Ｉｄは０になる。したがっ
て、第１抵抗Ｒｂ１に注入される電流はない。したがっ
て、第１電流Ｉｒ１の大きさは次の数式３のようであ
る。 【００８９】 【数３】 【００９０】したがって、第２電流Ｉｒ２の大きさは第
１電流Ｉｒ１の電流の大きさと同一であるので、第２電
圧は次の数式４のようである。 【００９１】 【数４】 【００９２】この時、第１抵抗Ｒｂ１と第２抵抗Ｒｂ２
との大きさが同一であれば第２電圧はキャパシター電圧
Ｖｃｓと同一である。したがって、Ｄ１区間での第３電
流増幅器Ａｍｐに入力される基準電圧は、図４の（ａ）
のようにキャパシター電圧Ｖｃｓの軌跡と一致する。 【００９３】そして、図４の（ａ）に示すように、Ｄ１
区間ではキャパシター電圧Ｖｃｓが第１比較基準電圧Ｖ
４より小さいため、第１比較器ＣＯＭ１の出力はハイに
なり、急速充電器４１４−１は調光用キャパシターＣｄ
ｍに急速に電荷を充電する。この時、調光用キャパシタ
ーＣｄｍに充電される電荷の量は調光用キャパシターＣ
ｄｍに印加される電圧の大きさによって決定され、その
大きさはトランジスタＱ２のベースとエミッタ間の電圧
と第２増幅基準電圧Ｖｒ２との合計になる。 【００９４】キャパシターＣｓに電荷が徐々に充電され
ながらキャパシター電圧Ｖｃｓが徐々に増加することに
より、図４の（ａ）に示したように、ｔ１時点まで行く
と第１増幅基準電圧Ｖｒ１がキャパシター電圧Ｖｃｓよ
り小さくなる。したがって、第１増幅器４１２−１は第
１増幅基準電圧Ｖｒ１を選択し、第１抵抗Ｒｂ１に印加
される電圧は第１増幅基準電圧Ｖｒ１となる。 【００９５】この時調光用電圧Ｖｄｉｍは、図４の
（ｂ）に示すように相変らずＤ２区間では第２増幅基準
電圧Ｖｒ２より小さいため数式２によって電流Ｉｄ１が
決定され、数式１によると電流Ｉｄは０であるので、第
１抵抗Ｒｂ１に注入される電流はない。したがって、基
準電圧は次の数式５と数式６とによって決定される。 【００９６】 【数５】 【００９７】これにより、第２電流Ｉｒ２の大きさは第
１電流Ｉｒ１の電流の大きさと同一であるので、第２電
圧は次の数式６のようである。 【００９８】 【数６】 【００９９】なお、図４の（ａ）に示すように、Ｄ２区
間でもキャパシター電圧Ｖｃｓが第１比較基準電圧Ｖ４
より小さいので、第１比較器ＣＯＭ１の出力はハイにな
り急速充電器４１４−１は調光用キャパシターＣｄｍに
継続して電荷を充電する。この時、調光用キャパシター
Ｃｄｍに充電される電荷の量もまたＤ１区間と同様に、
調光用キャパシターＣｄｍに印加される電圧の大きさと
トランジスタＱ２のベースとエミッタ間の電圧との合計
によって決定される。 【０１００】ところが、Ｄ２区間が終わってｔ２時点ま
で行くと図４の（ａ）に示すように、キャパシター電圧
Ｖｃｓが第１比較基準電圧Ｖ４より大きくなり、第１比
較器ＣＯＭ１がロー信号を出力すれば急速充電器４１４
−１は作動を止め、調光用キャパシターＣｄｍは充電さ
れていた電荷を調光用キャパシターＣｄｍの遅延時間に
合せて放電し始める。この時、調光用キャパシターＣｄ
ｍの時間遅延は次の数式７のようである。 【０１０１】 【数７】 （Δｔ：時間遅延、Ｃｄｍ：調光用キャパシターの容
量、Ｖｄｍ：第３抵抗に印加される電圧、Ｖｂｅ：第２
トランジスタのベース−エミッタ間の電圧、Ｉｄｓ：急
速充電器から出力される電流の大きさ） 【０１０２】これと同時に、調光用電圧Ｖｄｉｍが図４
の（ｂ）に示したように第２増幅基準電圧Ｖｒ２より小
さくなると、第２電流増幅器４１５−１は調光用電圧Ｖ
ｄｉｍを選択し、第３抵抗Ｒｂ３に印加される電圧は調
光用電圧Ｖｄｉｍとなり、この時電圧Ｖｄｍの減少は、
調光用電圧Ｖｄｉｍに従うものでなく調光用キャパシタ
ーＣｄｍの時間遅延Δｔに合せて減少する。この時、電
流Ｉｄ２は電流Ｉｄ１の大きさと同一であるので、その
大きさは次の数式８のようである。 【０１０３】 【数８】 【０１０４】したがって、加算器ＡｄｄｅｒにＫＣＬを
適用すれば、数式１によって電流Ｉｄ２は基準電流Ｉｒ
ｅｆより小さいので、その差に該当する電流Ｉｄが第１
抵抗Ｒｂ１に注入される。この時、第１抵抗Ｒｂ１に印
加される電圧は、図４の（ａ）に示すように第１増幅基
準電圧Ｖｒ１であるので、第１抵抗Ｒｂ１に流れる電流
はＶｒ１÷Ｒｂ１となる。したがって、第１抵抗Ｒｂ１
に注入される電流は次の数式９のようである。 【０１０５】 【数９】 【０１０６】したがって、この数式９を数式５と比較し
てみれば第１電流Ｉｒ１の大きさが小さくなったことが
分かり、これとともに第１電流ミラーＣＭ１から出力さ
れる第２電流Ｉｒ２もまた減るということが分かる。つ
まり、これは調光用キャパシターＣｄｍの時間遅延によ
ってその減っていく時間が決定されることを意味する。
したがって、調光用電圧Ｖｄｉｍが急に変化しても基準
電圧は一定の傾きで変化することによってソフト調光が
行われる。 【０１０７】図４の（ｂ）に示したように、ｔ３時点で
調光用電圧Ｖｄｉｍが第２比較基準電圧Ｖ２より小さく
なると、オン／オフ制御部４１７はランプ出力駆動ロジ
ック（drive logic）に出力信号を送ることにより、ラ
ンプの出力をオフさせる。したがって、ランプのオン／
オフ制御と調光制御とは一個の端子を通して同時に行わ
れる。 【０１０８】ところで、このようにランプシステムの全
作動過程で数式４と数式６を見ると、仮に第１抵抗Ｒｂ
１と第２抵抗Ｒｂ２とが同じ値でなくて同じ温度関数と
抵抗製造工程におけるバラツキを有した他の大きさの抵
抗値であっても、その大きさによって第２電圧が電圧Ｖ
ｒｅｆの倍率で定義される。 【０１０９】したがって、第１抵抗Ｒｂ１と第２抵抗Ｒ
ｂ２において、温度による大きさの変化が同一であるよ
うに設計され、ＩＣ内の抵抗製造工程におけるバラツキ
が同一になると、この温度変化による抵抗の大きさの変
化と抵抗製造工程におけるバラツキとにおける第１抵抗
Ｒｂ１と第２抵抗Ｒｂ２とは互いに同じ割合で移動する
ので、基準電圧が抵抗製造工程におけるバラツキと温度
に対して影響がない。 【０１１０】また、ＩＣ内部のバンドギャップ回路を用
いてキャパシター電圧Ｖｃｓや第１増幅基準電圧Ｖｒ１
が温度に対して安定に設計されると、基準電圧はキャパ
シター電圧Ｖｃｓあるいは第１増幅基準電圧Ｖｒ１と同
一な特性を現しながら温度に対して安定になる。 【０１１１】図４の（ａ）のような基準電圧の波形がフ
ィードバック回路部４２０に入力されると、ランプ部に
流れる電流の量を感知抵抗Ｒｓｅｎｓｅが感知し、フィ
ードバック電圧Ｖｆｂと基準電圧とを比較してその結果
をオシレータ４３０に入力すると、オシレータはその結
果に基づいて動作周波数を有した信号を出力する。 【０１１２】すなわち、ランプに過電流が流れてフィー
ドバック電圧Ｖｆｂが基準電圧より大きくなると、オシ
レータ４３０は高い動作周波数を有した信号をハーフブ
リッジコンバーター駆動部４４０に出力し、ランプに不
足電流が流れるようになるとフィードバック電圧Ｖｆｂ
は基準電圧より小さいので、オシレータ４３０は低い動
作周波数を有した信号をハーフブリッジコンバーター駆
動部４４０に出力する。 【０１１３】このような動作周波数を有した信号の入力
を受けたハーフブリッジコンバーター駆動部４４０は、
動作周波数に応じてハーフブリッジコンバーター２０
０’の一次側に流れる電流の方向を変えることによっ
て、ランプ部に流れる電流の量を調節する。 【０１１４】 【発明の効果】以上で説明した本発明の実施形態は一つ
の実施形態だけであり、本発明が前記実施形態に限定さ
れるものではなく、また前記実施形態の他に多くの変更
や変形が可能である。 【０１１５】以上で説明したように、本発明のランプシ
ステムはオン／オフ制御と調光制御とを一個の端子を用
いて行われることができるだけでなく、調光時において
時間遅延によって基準電圧が変化するので、ランプシス
テムが受け得る衝撃をなくすことができる。また、基準
電圧において温度や抵抗工程分布に関係なく、安定した
基準電圧を生成することができる。
mp system）に係わり、特に、ランプの照度を制御する
安定器（ballast）を備えたランプシステムに関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】図１は一般的なランプシステムの概念図
である。図１のように、一般的なランプシステムは電源
部１００、スイッチング部２００、そしてランプ部３０
０を含む。電源部１００の入力電源Ｖｉｎが入力される
と、スイッチング部２００のスイッチＳ１とスイッチＳ
２のオン、オフによってランプ部３００にランプ駆動電
流を供給する。 【０００３】スイッチＳ１がオンされてスイッチＳ２が
オフされると、ランプ駆動電流はスイッチＳ１、インダ
クタＬ、ランプＬＡＭＰ、そしてキャパシターＣＬ３を
通じて流れるようになる。また、スイッチＳ１がオフさ
れてスイッチＳ２がオンされると、ランプ駆動電流はキ
ャパシターＣＬ２、ランプＬＡＭＰ、インダクタＬ、そ
してスイッチＳ２を通して流れる。 【０００４】この時、スイッチＳ１がオンされてスイッ
チＳ２がオフされると、インダクタＬ、キャパシターＣ
Ｌ１、そしてキャパシターＣＬ３は共振（resonance）
回路になり、スイッチＳ１がオフされてスイッチＳ２が
オンされると、キャパシターＣＬ２、キャパシターＣＬ
３、そしてインダクタＬは共振回路になってランプＬＡ
ＭＰから光が発散される。 【０００５】このようなランプシステムの作動におい
て、ランプ部３００に供給されるランプ駆動電流はスイ
ッチング部２００のスイッチング周波数で制御される。
すなわち、スイッチング部２００のスイッチング周波数
が低くなるとランプ部３００に供給されるランプ駆動電
流は大きくなり、周波数が高くなるとランプ部３００に
供給されるランプ駆動電流は小さくなる。 【０００６】したがって、ランプ部３００に過電流が流
れるとスイッチング部２００のスイッチング周波数を上
げてランプ部３００に流れる電流の大きさを小さくし、
ランプ部３００に不足電流が流れるとスイッチング部２
００のスイッチング周波数を下げてランプ部３００に流
れる電流の大きさを大きくする。 【０００７】全ランプシステムにおいては、このような
スイッチング部２００の周波数を安定器（図示せず）が
制御する。安定器はランプ部３００に流れる電流によっ
て形成されたフィードバック電圧と基準電圧とを比較
し、フィードバック電圧が基準電圧より大きければスイ
ッチング部２００のスイッチング周波数を上げ、フィー
ドバック電圧が基準電圧より小さければスイッチング部
２００のスイッチング周波数を下げる。 【０００８】したがって、ランプシステムのソフトスタ
ート区間や正常作動区間、そして調光制御区間に該当す
る基準電圧を安定器が形成し、この基準電圧とフィード
バック電圧とを比較しながらランプ部に流れる電流の大
きさを制御する。したがって、安定したランプシステム
の作動のためには基準電圧が安定的でなければならない
が、従来の安定器がＩＣ（integrated circuit）で具現
される時、この安定器は抵抗製造工程におけるバラツキ
（resistance process dispersion）と温度に影響を受
けるため、安定した基準電圧を提供することが難しいと
いう問題点があった。 【０００９】また、従来の安定器はランプの調光制御を
する時、基準電圧を急激に変化させてランプ部３００に
流れるランプ駆動電流の大きさを急に変化させることに
より、ランプシステムの全体に無理を伴うという問題点
があった。そして、遠隔で安定器を制御する技術の応用
が増加している現在で、既存のＩＣで具現された安定器
はオン／オフ制御のための端子がないため、遠隔制御時
に調光制御とオン／オフ制御のための端子を別途に必要
になるという問題点があった。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明は
このような問題点を解決するためのものであり、抵抗製
造工程におけるバラツキや温度に関係がなく安定した基
準電圧を提供し、調光制御時に急激な基準電圧の変化を
防止し、調光制御とオン／オフ制御を一個の端子で行う
ことができる安定器を備えたランプシステムを提供する
ことにある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために本発明のランプシステムに具備される安定器
は、電流ミラー（current mirror）の両出力端に同一な
抵抗製造工程におけるバラツキと温度関数で製造された
第１抵抗と第２抵抗とを連結すると、電流ミラーの二個
の出力端に出力される電流によって第１抵抗、第２抵抗
の各々に印加される第１電圧と第２電圧とが同一にな
る。この時、第２電圧が基準電圧となると、第１電圧の
制御によって抵抗製造工程におけるバラツキと温度とは
関係なく基準電圧が生成される。 【００１２】また、本発明は調光時に基準電圧の急激な
変化を防ぐために、調光（dimming）区間でキャパシタ
ーの時間遅延を用いて、外部から第１抵抗に電流を徐々
に注入して電流ミラーから第１抵抗と第２抵抗に入力さ
れる電流の量を減らすことにより、第２抵抗に印加され
る基準電圧を徐々に減らす。そして、本発明は調光用電
圧を調光制御とランプのオン／オフ制御とに同時に用い
ることにより、調光用電圧が入力される端子を用いて調
光制御とランプのオン／オフ制御を同時に行うことがで
きる安定器を備えたランプシステムである。 【００１３】本発明の一つの特徴による電流増幅器は、
内部電流供給部、差動増幅器、第１内部電流ミラー、第
２内部電流ミラー、そして第３内部電流ミラーを含む。
内部電流供給部は電流増幅器の駆動電流を供給する。差
動増幅器は内部電流供給部の電流で駆動し、第１内部ト
ランジスタ、第２内部トランジスタのそれぞれのエミッ
タ端が各々第１抵抗と第２抵抗の他端に連結され、それ
ぞれのコレクター端は第３内部トランジスタと第４内部
トランジスタのそれぞれのコレクター端に連結され、第
５内部トランジスタと第６内部トランジスタとからなる
選択回路が第２内部トランジスタのベース端に連結さ
れ、第７内部トランジスタのエミッタ端が第１内部トラ
ンジスタのベース端に連結される。 【００１４】第１内部電流ミラーは、第３抵抗と第４抵
抗のそれぞれの一側端が駆動電源に連結され、各々の他
端は第８内部トランジスタと第９内部トランジスタのそ
れぞれのエミッタ端に連結されて電流ミラーを形成す
る。第２内部電流ミラーは、第１０内部トランジスタと
第３内部トランジスタとが電流ミラーを形成し、第１０
内部トランジスタのコレクター端が前記第８内部トラン
ジスタのコレクター端と連結され、第３内部トランジス
タのエミッタ端が前記第１内部トランジスタのコレクタ
ー端と連結される。 【００１５】第３内部電流ミラーは、第４内部トランジ
スタと第内部１１トランジスタとが電流ミラーを形成
し、第１１内部トランジスタのコレクター端が第９内部
トランジスタのコレクター端と連結され、第４内部トラ
ンジスタのコレクター端が第２内部トランジスタのコレ
クター端と連結される。 【００１６】本発明の他の特徴による基準電圧生成部
は、比較電圧生成部、第１電流増幅部、第１電流供給
部、キャパシター充電部、第２電流増幅部、第２電流供
給部、そしてオン／オフ制御部を含む。比較電圧生成部
はソフト電流源とキャパシターの一側端が連結され、ソ
フト電流源がキャパシターに電荷を供給してキャパシタ
ー電圧が形成される。 【００１７】第１電流増幅部は、二個の非反転入力端子
と一個の反転入力端子を有する第１電流増幅器と第１増
幅基準電圧とを含んで、二個の非反転入力端子のうち、
一側端にはキャパシター電圧が入力され、残りの非反転
入力端子には第１増幅基準電圧が入力される。 【００１８】第１電流供給部は、第１出力端は第１トラ
ンジスタのコレクターと連結され、第２出力端は第２抵
抗の一側端と連結される第１電流ミラー、ベース端が第
１電流増幅器の出力端に連結され、エミッタ端は第１抵
抗の一側端に連結される第１トランジスタ、他端は接地
され、一側端は第１トランジスタのエミッタ端を第１電
流増幅器の反転端子が連結される第１抵抗を含む。 【００１９】キャパシター充電部はキャパシター電圧と
第１比較基準電圧とを比較し、キャパシター電圧が第１
比較基準電圧より小さい時に調光用キャパシターに電荷
を充電する。 【００２０】第２電流増幅部は一個の非反転端子に調光
用電圧が入力され、他の非反転端子に第２増幅基準電圧
が入力され、出力端は調光用キャパシターと連結された
第２電流増幅器を含んだ二個の入力電圧のうちで大きさ
の小さい方を選択して、調光用キャパシターの充電容量
と調光用キャパシターの時間遅延後の放電容量とを決定
する。 【００２１】第２電流供給部は、調光用電圧と第２増幅
基準電圧とのうち、第２電流増幅器が選択した電圧と調
光用キャパシターの時間遅延に比例する分だけ電流を供
給する。オン／オフ制御部は、反転入力端子には調光用
電圧が入力されて第２比較基準電圧と比較し、調光用電
圧が第２比較基準電圧より小さければランプのパワーを
オフするオン／オフ制御部を含む。 【００２２】本発明の他の特徴による安定器は、基準電
圧生成部、フィードバック回路部、オシレータ、そして
ハーフブリッジコンバーター駆動部を含む。基準電圧生
成部は、ランプのオン／オフ制御とランプの調光制御と
を一つの端子で行うだけでなく、調光用キャパシターの
時間遅延によって急激な基準電圧の変化を抑制し、抵抗
製造工程におけるバラツキや温度に関係なしで一定の基
準電圧を生成する。 【００２３】フィードバック回路部は、ランプに流れる
ランプ駆動電流によって形成されるフィードバック電圧
と基準電圧生成部が出力した基準電圧とを比較する。オ
シレータは、フィードバック回路部が出力した電圧によ
って適正動作周波数の発進信号を形成する。ハーフブリ
ッジコンバーター駆動部は、オシレータが生成した発進
信号の適正動作周波数によってハーフブリッジコンバー
ターを駆動する。 【００２４】本発明の残りの特徴によるランプシステム
は、電源部、ハーフブリッジコンバーター部、ランプ
部、基準電圧生成部、フェードバック回路部、オシレー
タ、そしてハーフブリッジコンバーター駆動部を含む。
電源部はランプ駆動電源を供給し、ハーフブリッジコン
バーターは、ランプ駆動電源をスイッチによってランプ
側に入力し、ランプ部はハーフブリッジコンバーターを
通じて入力されたランプ駆動電源で光を発散する。基準
電圧生成部はランプ部の照度を制御する時、調光用キャ
パシターの時間遅延によって急激な基準電圧の変化を抑
制する。 【００２５】フィードバック回路部はランプ部に流れる
電流でフィードバック電圧を形成し、ジードバック電圧
と基準電圧とを比較する。オシレータはフィードバック
回路部から出力された電圧の入力を受けて、動作周波数
を有した発進信号を発生させる。ハーフブリッジコンバ
ーター駆動部は、動作周波数を有した発進信号の入力を
受けて動作周波数に比例して方向の変わる電流を生成
し、これをハーフブリッジコンバーターに出力する。 【００２６】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して詳細に説明する。図２は、本発明のランプシス
テムの回路を示す図である。図２に示したように本発明
のランプシステムは、電源部１００、ハーフブリッジコ
ンバーター２００’、ランプ部３００、そして安定器４
００を含む。電源部１００はランプ駆動電源を供給する
入力電源Ｖｉｎを含んで、ハーフブリッジコンバーター
２００’を通してランプ駆動電源をランプ部３００に供
給する。 【００２７】ハーフブリッジコンバーター２００’はラ
ンプ部３００に電流を供給する通路の役割をするもので
あり、１次側が一個で２次側が二個である変圧機Ｔ１と
変圧機Ｔ１の２次側に各々連結されている二個のスイッ
チＱ３、Ｑ４とを含む。 【００２８】１次側は安定器と連結されており、安定器
から入力される信号の周波数にカップリングされて１次
側に流れる電流の方向が変わる。この時、二個の２次側
巻線方向は互いに反対に巻かれていて、１次側の電流の
方向変化によって２次側に誘起されるスイッチの駆動電
流の方向もまた変わり、二個の２次側に連結されたスイ
ッチＱ３、Ｑ４は同時にオンされず、スイッチＱ３とス
イッチＱ４とのスイッチング周波数は、安定器から変圧
機Ｔ１の１次側に入力される信号の周波数に比例する。 【００２９】ランプ部３００は、ハーフブリッジコンバ
ーター２００’の作動によってランプ駆動電流の入力を
受けて光を発散する部分であり、インダクタＬ、キャパ
シターＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３、そしてランプＬＡＭＰ
を含む。 【００３０】インダクタＬとキャパシターＣＬ１、ＣＬ
２、ＣＬ３は、ハーフブリッジコンバーター２００’の
スイッチ作動によって共振回路が行われるように構成さ
れる。つまり、ハーフブリッジコンバーター２００’の
スイッチＱ３がオンされスイッチＱ４がオフされると、
ランプ部３００に入力される電流の経路はインダクタ
Ｌ、ランプＬＡＭＰ、キャパシターＣＬ１、そしてキャ
パシターＣＬ３となり、インダクタＬ、キャパシターＣ
Ｌ１、そしてキャパシターＣＬ３は共振状態になるよう
に構成される。 【００３１】また、ハーフブリッジコンバーター２０
０’のスイッチＱ３がオフされスイッチＱ４がオンされ
ると、ランプ部３００に入力される電流の経路はキャパ
シターＣＬ２、ランプＬＡＭＰ、キャパシターＣＬ１、
そしてインダクタＬとなり、キャパシターＣＬ２、キャ
パシターＣＬ１、そしてインダクタＬは共振状態になる
ように構成される。 【００３２】この時、ランプ部３００に入力されるラン
プ駆動電流の大きさはハーフブリッジコンバーター２０
０’のスイッチング周波数によって決定されるが、スイ
ッチング周波数が低ければランプ部３００に入力される
ランプ駆動電流の大きさは大きくなり、スイッチング周
波数が高ければランプ部３００に入力されるランプ駆動
電流の大きさは小さくなる。 【００３３】安定器４００はハーフブリッジコンバータ
ー２００’と連結されており、ランプ部３００に流れる
電流の大きさを感知してフィードバック電圧Ｖｆｂを生
成し、ランプシステムのソフトスターティング（soft s
tarting）区間、正常作動（normal operating）区間、
ソフト調光（soft dimming）区間、そして正常調光（no
rmal dimming）区間で抵抗製造工程におけるバラツキや
温度に影響を受けない基準電圧を生成した後、フィード
バック電圧Ｖｆｂと比較してハーフブリッジコンバータ
ー２００’のスイッチング周波数を制御し、基準電圧生
成部４１０、フィードバック回路部４２０、オシレータ
４３０、そしてハーフブリッジコンバーター駆動部４４
０を含む。 【００３４】基準電圧生成部４１０は、ランプシステム
がソフトスターティング区間や正常作動区間、ソフト調
光区間、正常調光区間で作動する時、ランプ部３００に
流れる電流に生成されるフィードバック電圧Ｖｆｂと比
較するための基準電圧を生成しランプシステムのオン／
オフを制御するためのものであり、比較電圧生成部４１
１、第１電流増幅部４１２、第１電流供給部４１３、キ
ャパシター充電部４１４、第２電流増幅部４１５、第２
電流供給部４１６、そしてオン／オフ制御部４１７を含
む。 【００３５】比較電圧生成部４１１はソフト電流源Ｉｃ
ｓとキャパシターＣｓとを含み、ソフト電流源Ｉｃｓと
キャパシターＣｓの一側端が連結される。ソフト電流源
Ｉｃｓは、キャパシターＣｓに電荷を供給してキャパシ
ターＣｓに印加される電圧が第１電流増幅器４１２−１
とキャパシター充電部４１４とに入力される。 【００３６】第１電流増幅部４１２は二個の非反転入力
端子と一個の反転入力端子を有する第１電流増幅器４１
２−１を含み、二個の非反転入力端子のうちの一側端に
は比較電圧生成部４１１のキャパシターＣｓで形成され
た電圧が入力され、残り非反転入力端子には第１増幅基
準電圧Ｖｒ１が入力されるが、この時、第１電流増幅器
４１２−１はキャパシターＣｓに印加された電圧と第１
増幅基準電圧Ｖｒ１とのうち小さい方をを選択して増幅
することを特徴とする。 【００３７】図３は、本発明のために具備された第１電
流増幅器の回路図である。また、図３は第１電流増幅器
４１２−１を説明するための回路図である。図３のよう
に第１電流増幅器４１２−１は、第１電流源Ｉ１、第２
電流源Ｉ２、そして第３電流源Ｉ３を含む内部電流供給
部４１２ａ；第１内部トランジスタＱ８、第２内部トラ
ンジスタＱ９、第７内部トランジスタＱ１０、第５内部
トランジスタＱ１１、第６内部トランジスタＱ１２、第
３内部トランジスタＱ１４、第４内部トランジスタＱ１
５、抵抗Ｒ３、そして抵抗Ｒ４を含む差動増幅器（diff
erential amplifier）４１２ｂ；第８内部トランジスタ
Ｑ１７、第９内部トランジスタＱ１８、第３抵抗Ｒ５、
そして第４抵抗Ｒ６を含む第１内部電流ミラー４１２
ｃ；第１０内部トランジスタＱ１３と第３内部トランジ
スタＱ１４を含む第２内部電流ミラー４１２ｄ；そして
第４内部トランジスタＱ１５と第１１内部トランジスタ
Ｑ１６を含む第３内部電流ミラー４１２ｅ；を含む。 【００３８】内部電流供給部４１２ａは、差動増幅器４
１２ｂに駆動電流を供給する。差動増幅器４１２ｂは第
５内部トランジスタＱ１１と第６内部トランジスタＱ１
２のエミッタ端が共通端子である選択回路４１２ｂ−１
を含み、この選択回路４１２ｂ−１の共通端子は第２内
部トランジスタＱ９のベース端に連結され、第５内部ト
ランジスタＱ１１と第６内部トランジスタＱ１２の各々
のベース端は第１電流増幅器４１２−１の二個の非反転
入力端子となる。また、差動増幅器４１２ｂは第１内部
トランジスタＱ８のベース端にエミッタ端が連結され、
ベース端は第１抵抗Ｒｂ１の一側端と連結される第７内
部トランジスタＱ１０を含む。 【００３９】この時、前記選択回路４１２ｂ−１は第５
内部トランジスタＱ１１と第６内部第６内部トランジス
タＱ１２とがｐｎｐ型トランジスタであるため、各々の
ベース端に入力される電圧Ｖｒｅｆと電圧Ｖｃｓのうち
の小さい電圧が入力されたトランジスタのみが導通して
第２内部トランジスタＱ９のベース端と連結される。第
１内部電流ミラー４１２ｃは第８内部トランジスタＱ１
７と第９内部トランジスタＱ１８とを通して同一な電流
を出力する。 【００４０】第２内部電流ミラー４１２ｄは、第１内部
電流ミラー４１２ｃの第８内部トランジスタＱ１７に流
れる電流と同じ大きさの電流を第１０内部トランジスタ
Ｑ１３と第３内部トランジスタＱ１４とを通して出力す
る。第３内部電流ミラー４１２ｅは、第１内部電流ミラ
ー４１２ｃの第９内部トランジスタＱ１８に流れる電流
と同じ大きさの電流を第４内部トランジスタＱ１５と第
１１内部トランジスタＱ１６とを通して出力する。 【００４１】次に、図３の作動を説明する。第１電流増
幅器４１２−１の非反転入力端子に電源Ｖｓよりその大
きさが小さい電圧Ｖｒｅｆと電圧Ｖｃｓとが入力される
と、選択回路４１２ｂ−１を構成する第５内部トランジ
スタＱ１１と第６内部トランジスタＱ１２は電圧Ｖｒｅ
ｆと電圧Ｖｃｓとのうちその大きさが小さい方が印加さ
れるトランジスタが導通する。 【００４２】これは第５内部トランジスタＱ１１と第６
内部トランジスタＱ１２とが共通エミッタ端に連結され
ており、コレクター端もまた共通で接地され連結される
ため、Ｖｒｅｆ−Ｖｃｓが比較的小さい電圧差であって
も第３電流源Ｉ３の電流の大部分が一側のトランジスタ
に流れるようになる。 【００４３】したがって、第５内部トランジスタＱ１１
と第６内部トランジスタＱ１２とのうちの一個のトラン
ジスタが導通し、他の一個が遮断されると、差動増幅器
４１２ｂは対称的回路構成をなす。また、第１内部電流
ミラー４１２ｃは第８内部トランジスタＱ１７と第９内
部トランジスタＱ１８とを通して大きさが同一の電流を
出力し、この電流は第２内部電流ミラー４１２ｄの第１
０内部トランジスタＱ１３と第３内部電流ミラー４１２
ｅの第１１内部トランジスタＱ１６とを通して流れる。 【００４４】そして、第２内部電流ミラー４１２ｄの第
３内部トランジスタＱ１４と第３内部電流ミラー４１２
ｅの第１１内部トランジスタＱ１６とには前記第１内部
電流ミラー４１２ｃが出力した電流と同じ大きさの電流
が流れるので、第１０内部トランジスタＱ１３、第３内
部トランジスタＱ１４、第４内部トランジスタＱ１５、
そして第１１内部トランジスタＱ１６に流れる電流の大
きさは全て同一である。 【００４５】したがって、差動増幅器４１２ｂを構成す
る抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４が同一なもので構成され、第１内
部トランジスタＱ８と第２内部トランジスタＱ９もまた
同一なもので構成されると、第１内部トランジスタＱ８
と第２内部トランジスタＱ９とを流れる電流の大きさが
同一になり、第１内部トランジスタＱ８と第２内部トラ
ンジスタＱ９のベース端に入力される電圧の大きさもま
た同一でなければならないため、第１抵抗Ｒｂ１に印加
される電圧は、電圧Ｖｒｅｆと電圧Ｖｃｓとのうちの小
さい方と大きさが同一になる。 【００４６】このような第１電流増幅器４１２−１の作
動によって二個の非反転入力端子に印加される電圧のう
ち、その大きさが小さい方の電圧が選択され、その選択
された電圧は反転入力端子の電圧の大きさと同一にな
る。第１電流供給部４１３は、第１電流ミラーＣＭ１、
第１トランジスタＱ１、第１抵抗Ｒｂ１、そして第２抵
抗Ｒｂ２を含む。 【００４７】第１電流ミラーＣＭ１は第１電流Ｉｒ１と
第２電流Ｉｒ２を出力し、第１電流Ｉｒ１は第１トラン
ジスタＱ１のコレクター電流を形成する。第１トランジ
スタＱ１はベース端が第１電流増幅器Ａｍｐ１の出力端
に連結され、エミッタ端は第１抵抗Ｒｂ１の一側端と第
１電流増幅器４１２−１の反転端子と共通で連結され
る。第２抵抗Ｒｂ２はその一側端が第１電流ミラーＣＭ
１の他の一側出力端に連結され、他端は接地される。 【００４８】この時、第１抵抗Ｒｂ１に印加される第１
電圧は第１電流増幅器４１２−１の反転端子に印加され
る電圧と同一であり、反転端子に印加される電圧は、第
１電流増幅器４１２−１の非反転端子に印加される電圧
のうちその大きさが小さい電圧と同一である。そして、
第２抵抗Ｒｂ２に印加される第２電圧は第２電流Ｉｒ２
によって印加される。したがって、第１抵抗Ｒｂ１に流
れる電流の大きさは、（Ｖｒ１とＶｃｓのうち、大きさ
が小さい方）÷Ｒｂ１となり、これは第１電流Ｉｒ１と
外部から注入される電流の大きさの合計と同一である。 【００４９】したがって、第１電流増幅器４１２−１の
非反転端子に入力される電圧のうちから選択された電圧
の大きさと外部から注入される電流の大きさとによって
第１電流Ｉｒ１の大きさが決定され、第１電流Ｉｒ１の
大きさが決定されると、第２電流Ｉｒ２もまた第１電流
Ｉｒ１の大きさと同一な電流が第１電流ミラーＣＭ１を
通して出力されて第２抵抗Ｒｂ２に第２電圧が印加さ
れ、この第２電圧が基準電圧として用いられる。したが
って、基準電圧は第１電流増幅器４１２−１の非反転端
子に入力される電圧のうちから選択された電圧の大きさ
と外部から注入される電流の大きさとによって決定され
る。 【００５０】キャパシター充電部４１４は、第１比較器
ＣＯＭ１、急速充電器４１４−１、調光用キャパシター
Ｃｄｍを含む。第１比較器ＣＯＭ１は反転入力端子にキ
ャパシターＣｓに印加された電圧Ｖｃｓの入力を受け、
非反転端子には第１比較基準電圧Ｖ４が入力される。急
速充電器４１４−１は、第１比較器ＣＯＭ１の出力がハ
イ（high）である場合作動して調光用キャパシターＣｄ
ｍに電荷を急速に充電させ、この時充電される電荷の量
は第２電流増幅部４１５の出力によって決定される。 【００５１】調光用キャパシターＣｄｍは急速充電器４
１４−１によって電荷が充電され、第２電流増幅部４１
５の出力電圧が急激に変化しても調光用キャパシターＣ
ｄｍの時間遅延により放電が徐々に行われ、ソフト調光
（soft dimming）が可能である。 【００５２】第２電流増幅部４１５は第２電流増幅器４
１５−１を含むが、この第２電流増幅器４１５−１は第
１電流増幅器４１２−１と同様に二個の非反転入力端子
と一個の反転入力端子とを持っており、二個の非反転入
力端子のうちの一個の非反転入力端子には調光用電圧Ｖ
ｄｉｍが入力され、残り一個の非反転入力端子には第２
増幅基準電圧Ｖｒ２が印加されて、その中から小さい方
を選択する。 【００５３】第２電流供給部４１６は、第２電流ミラー
ＣＭ２、第２トランジスタＱ２、第３抵抗Ｒｂ３、そし
て加算器Ａｄｄｅｒを含む。第２電流ミラーＣＭ２は二
個の出力端を通して大きさが同一な電流を出力する。第
２トランジスタＱ２は、エミッタ端が第２電流ミラーＣ
Ｍ２の一側出力端に連結され、ベース端が第２電流増幅
器４１５−１の出力端に連結される。 【００５４】第３抵抗Ｒｂ３は、その一側端が第２トラ
ンジスタＱ２のエミッタ端と第２電流増幅器４１５−１
の反転入力端子の共通端子とに連結され、他端は接地さ
れる。この時、第３抵抗Ｒｂ３に流れる電流の大きさは
第２電流増幅器４１５−１の反転入力端子に印加される
電圧によって決定され、第２トランジスタＱ２のベース
エミッタ間の電圧と第３抵抗Ｒｂ３に印加される電圧と
の合計が、調光用キャパシターＣｄｍに印加される電圧
である。 【００５５】加算器Ａｄｄｅｒは３個の端子を有してお
り、一側端は第２電流ミラーＣＭ２と連結され、他の一
側端は基準電流Ｉｒｅｆが入力され、残りの一側端は第
１電流供給部４１３の第１抵抗Ｒｂ１の一側端と連結さ
れて第１抵抗Ｒｂ１に電流が注入される。この時、加算
器ＡｄｄｅｒにＫＣＬ（Kirchhoff's current law：以
下、ＫＣＬという）を適用して見れば次の数式１のよう
になる。 【００５６】 【数１】 （Iref＝Vr2÷Rb：基準電流） 【００５７】この時、抵抗Ｒｂは第３抵抗Ｒｂ３の大き
さと同一である。調光用電圧Ｖｄｉｍが急に変化して第
２電流増幅器４１５−１の第２増幅基準電圧Ｖｒ２より
小さくなっても、第３抵抗Ｒｂ３に印加される電圧Ｖｄ
ｍは調光用キャパシターＣｄｍの時間遅延によって徐々
に減少する。 【００５８】第３抵抗Ｒｂ３に印加される電圧Ｖｄｍが
徐々に減るにしたがって、第２電流ミラーＣＭ２から出
力する電流の大きさは加算器Ａｄｄｅｒに入力される基
準電流Ｉｒｅｆより小さくなり、加算器Ａｄｄｅｒから
第１電流供給部４１３に入力される電流が徐々に増加
し、第２抵抗Ｒｂ２に印加される第２電圧は徐々に減少
することによりソフト調光が行われる。 【００５９】オン／オフ制御部４１７は第２比較器ＣＯ
Ｍ２を含み、反転端子には調光用電圧Ｖｄｉｍが入力さ
れ、非反転端子には第２比較基準電圧Ｖ２が入力され、
調光用電圧Ｖｄｉｍが第２比較基準電圧Ｖ２より小さけ
ればランプをオフさせる。フィードバック回路部４２０
は、感知抵抗Ｒｓｅｎｓｅ、第３電流増幅器Ａｍｐ、そ
してフィードバックキャパシターＣｆを含む。 【００６０】感知抵抗Ｒｓｅｎｓｅは、ランプ部３００
に流れるランプ駆動電流の大きさを感知してフィードバ
ック電圧Ｖｆｂを形成する。第３電流増幅器Ａｍｐの反
転端子は感知抵抗Ｒｓｅｎｓｅの一側端と連結され、非
反転端子は基準電圧生成部４１０の第２抵抗Ｒｂ２の一
側端と連結されて、感知抵抗Ｒｓｅｎｓｅで検出された
フィードバック電圧Ｖｆｂと基準電圧生成部４１０で形
成された基準電圧とを比較する。 【００６１】フィードバックキャパシターＣｆは第３電
流増幅器Ａｍｐの出力端に一側端が連結され、他端は接
地されており、フィードバック電圧Ｖｆｂと基準電圧生
成部４１０で形成された基準電圧との大きさの差に応じ
てその印加される電圧の大きさが異なるようになる。こ
の時、基準電圧生成部４１０から出力される基準電圧は
第２抵抗Ｒｂ２に印加される第２電圧である。 【００６２】第３電流増幅器Ａｍｐは、反転入力端子に
感知抵抗Ｒｓｅｎｓｅで検出されたフィードバック電圧
Ｖｆｂの入力を受け、非反転入力端子には基準電圧生成
部４１０から出力された第２電圧の入力を受けて互いの
大きさを比較し、その大きさの差分だけ増幅してフィー
ドバックキャパシターＣｆに印加し、この時のフィード
バックキャパシターＣｆに印加された電圧はオシレータ
４３０に入力される。 【００６３】オシレータ４３０は、第３比較器ＣＯＭ
３、第４比較器ＣＯＭ４、第１定電圧ａＶ、第２定電圧
ｂＶ、タイムキャパシターＣｔ、充電用電流源Ｉｃｔ
１、放電用電流源Ｉｃｔ２、ラッチ４３５、そしてスイ
ッチＳＷを含む。第３比較器ＣＯＭ３の第１反転入力端
子はフィードバック回路部４２０のフィードバックキ
ャパシターＣｆの一側端に連結され、第２反転入力端子
は第１定電圧ａＶに連結され、非反転端子はタイムキ
ャパシターＣｔと充電用電流源Ｉｃｔ１の共通端子に連
結されて、二個の反転入力端子に印加される電圧のうち
の小さい方を選択する。 【００６４】第３比較器ＣＯＭ３の反転端子はタイムキ
ャパシターＣｔの一側、但し充電用電流源Ｉｃｔ１、そ
して第１比較器ＣＯＭ１の非反転端子との共通端子に連
結され、非反転端子は第２定電圧ｂＶに連結される。こ
の時の第２定電圧ｂＶは第１定電圧ａＶより小さい。ラ
ッチ４３５のリセット端Ｒは第２比較器ＣＯＭ２の出力
端に連結され、セット端Ｓは第３比較器ＣＯＭ３の出力
端に連結され、ラッチの出力端Ｑはハーフブリッジコン
バーター駆動部４４０に連結され、ラッチの出力端＊Ｑ
（符号「＊」は反転を示す）はスイッチＳＷに連結され
る。 【００６５】充電用電流源Ｉｃｔ１の一側端はタイムキ
ャパシターＣｔの一側端に連結される。放電用電流源Ｉ
ｃｔ２の一側端は充電用電流源Ｉｃｔ１とタイムキャパ
シターＣｔの共通端子に連結され、他端はスイッチＳＷ
に連結される。このように連結されたオシレータ４３０
の作動は次の通りである。 【００６６】ランプシステムがソフトスターティング区
間、正常作動区間、ソフト調光区間、そして正常調光区
間で作動する時、ランプ部３００に過電流が流れたとす
ると、フィードバック回路部４２０の感知抵抗Ｒｓｅｎ
ｓｅに印加されるフィードバック電圧Ｖｆｂは基準電圧
である第２電圧より大きいので、第３電流増幅器Ａｍｐ
の出力はロー（low）状態となる。 【００６７】したがって、フィードバックキャパシター
Ｃｆに印加されたロー状態の電圧が第３比較器ＣＯＭ３
の第１反転入力端子に印加されると、第３比較器ＣＯ
Ｍ３は第２反転入力端子に印加された定電圧ａＶと比
較し、小さい方を選択する。 【００６８】仮に第１反転入力端子に印加された電圧
が第２反転入力端子に印加された第１定電圧ａＶより
小さければ、第２比較器ＣＯＭ２は第１反転入力端子
に印加された電圧を選択し、この選択された電圧をタイ
ムキャパシターＣｔに充電された電圧Ｖｃｔと比較す
る。この時、初期タイムキャパシターＣｔに充電された
電圧が０Ｖであれば、第３比較器ＣＯＭ３の出力はロー
を出力する。 【００６９】また、第４比較器ＣＯＭ４の反転端子にも
タイムキャパシターの電圧Ｖｃｔが印加され、非反転端
子には第２定電圧ｂＶが印加されるので、第３比較器Ｃ
ＯＭ３の出力はハイとなる。したがって、ラッチ４３５
の出力端Ｑの値はハイとなり、出力端＊Ｑの値はローに
なるので、スイッチＳＷは継続して遮断状態を維持す
る。 【００７０】スイッチＳＷが継続して遮断状態を維持す
るため、充電用電流源Ｉｃｔ１がタイムキャパシターＣ
ｔに電荷を続けて注入すると、タイムキャパシターＣｔ
に印加される電圧Ｖｃｔは継続して上昇して第３比較器
ＣＯＭ３の第１反転入力端子に印加された電圧より大
きくなるので、第３比較器ＣＯＭ３の出力はハイとな
る。 【００７１】また、第３比較器ＣＯＭ３の反転入力端子
に印加されるタイムキャパシターＣｔの電圧Ｖｃｔは第
２定電圧ｂＶより大きいので、第３比較器ＣＯＭ３の出
力はローとなる。 【００７２】したがって、ラッチ４３５の出力端Ｑはロ
ーを出力し、ラッチ４３５の出力端＊Ｑはハイを出力す
るので、スイッチＳＷは導通してタイムキャパシターＣ
ｔに充電された電荷が放電用電流源Ｉｃｔ２を通して急
激に放電し、タイムキャパシターＣｔの電圧Ｖｃｔは０
Ｖまで急激に落ちる。 【００７３】したがって、第３比較器ＣＯＭ３の第１非
反転入力端子に入力される電圧が続けてロー状態を維
持すればラッチ４３５の出力端Ｑはハイとローとの変換
を繰り返すようになり、ラッチ４３５の出力端＊Ｑもま
た出力端Ｑの値に反転されてローとハイとの変換を繰り
返す。 【００７４】ところが、ラッチ４３５の出力端Ｑ値が変
化される周波数は、フィードバック電圧Ｖｆｂが基準電
圧Ｖｒｅｆより大きければその周波数は高まる。なぜか
というと、第３比較器ＣＯＭ３の第１反転入力端子に
ローの電圧が印加されるので、初期タイムキャパシター
Ｃｔに印加される電圧Ｖｃｔは第１反転入力端子に入
力される電圧より小さいが、タイムキャパシターＣｔに
印加される電圧Ｖｃｔが第１反転入力端子に入力され
る電圧より大きくなるのにかかる時間は、第１反転入力
端子の電圧の大きさが小さいため短くなるからであ
る。したがって、ラッチ４３５の出力端Ｑの値が変わる
と周波数は速くなる。 【００７５】そして、ランプシステムがソフトスターテ
ィング区間、正常作動区間、ソフト調光区間、そして正
常調光区間で作動する時にランプ部３００に不足電流が
流れたとすると、フィードバック回路部４２０の感知抵
抗Ｒｓｅｎｓｅに印加されるフィードバック電圧Ｖｆｂ
は基準電圧である第２電圧より小さいので、第３電流増
幅器Ａｍｐはハイ値を出力する。したがって、フィード
バックキャパシターＣｆに印加される電圧もまたハイに
なり、この電圧はオシレータ４３０の第３比較器ＣＯＭ
３の第１反転入力端子に入力される。 【００７６】そうなると、第３比較器ＣＯＭ３は第１反
転入力端子に入力された電圧と第２反転入力端子に
印加された定電圧ａＶとを比較し、そのうちで大きさが
小さい方を選択する。この時、第１反転入力端子に印
加された電圧が第１定電圧ａＶより小さければ、第３比
較器ＣＯＭ３は第１反転入力端子’に印加された電圧
と非反転入力端子に印加された電圧を比較する。したが
って、初期タイムキャパシターＣｔに印加された電圧は
０Ｖであるので第３比較器ＣＯＭ３はローを出力する。 【００７７】また、第４比較器ＣＯＭ４は、反転入力端
子に初期タイムキャパシターＣｔに印加された電圧Ｖｃ
ｔが入力され、非反転入力端子には第２定電圧ｂＶが入
力され、その大きさは第２定電圧ｂＶが大きいので、第
４比較器ＣＯＭ４はハイを出力する。したがって、ラッ
チ４３５のリセット端Ｒにはローが入力されセット端Ｓ
にはハイが入力されるので、ラッチ４３５の出力端Ｑは
ハイを出力し、出力端＊Ｑはローを出力するので、スイ
ッチＳＷの遮断状態が維持される。 【００７８】引き続き充電用電流源Ｉｃｔ１がタイムキ
ャパシターＣｔに電荷を注入すると、タイムキャパシタ
ーＣｔに印加される電圧Ｖｃｔは継続して増加して第３
比較器ＣＯＭ３の第１反転入力端子に印加された電圧
より大きくなり、第３比較器ＣＯＭ３はハイを出力す
る。また、第４比較器ＣＯＭ４の非反転入力端子に入力
されるタイムキャパシターの電圧Ｖｃｔは第２定電圧ｂ
Ｖより大きくなるので、第４比較器ＣＯＭ４はローを出
力する。 【００７９】したがって、ラッチ４３５のリセット端に
はハイが入力されセット端にはローが入力されるので、
ラッチの出力端Ｑはローを出力し、出力端＊Ｑはハイを
出力するようになり、スイッチＳＷは瞬間導通して放電
用電流源Ｉｃｔ２を通してタイムキャパシターＣｔに充
電されている電荷は急速に放電される。 【００８０】したがって、第３比較器ＣＯＭ３の第１非
反転入力端子に入力される電圧が継続してハイ状態を
維持すると、ラッチ４３５の出力端Ｑはローとハイとの
変換を繰り返すようになり、ラッチ４３５の出力端＊Ｑ
もまた出力端Ｑの値に反転されてハイとローとの変換を
繰り返す。しかし、ラッチ４３５の出力端Ｑの値が変化
される周波数は、フィードバック電圧Ｖｆｂが基準電圧
である第２電圧より小さければその周波数は遅くなる。 【００８１】なぜかというと、第３比較器ＣＯＭ３の第
１反転入力端子にはランプ部３００の不足電流によっ
てハイ電圧が印加されるからである。したがって、初期
にタイムキャパシターＣｔに印加される電圧Ｖｃｔは第
１反転入力端子に入力される電圧より小さいが、タイ
ムキャパシターＣｔに印加される電圧Ｖｃｔが第１反転
入力端子に入力される電圧より大きくなるためにかか
る時間は、第１反転入力端子の電圧の大きさが大きく
なるにしたがって長くなるので、ラッチ４３５の出力端
Ｑ値が変化する周波数は遅くなる。 【００８２】ハーフブリッジコンバーター駆動部４４０
はラッチ４３５の出力端Ｑと連結されており、周波数分
配器（図示せず）を備えてラッチの出力端Ｑ値の変化周
波数に応じて駆動電流の方向を変えることにより、ハー
フブリッジコンバーター２００’を通してランプ部３０
０にランプ駆動電流を流れるようにする。この時、ハー
フブリッジコンバーター駆動部４４０が駆動電流の方向
を変える周波数は、ラッチ４３５の出力端Ｑから出力さ
れる信号の変化周波数と比例する。 【００８３】次に、図４の（ａ）と（ｂ）を参考して図
２の作動を説明する。図４の（ａ）は本発明によるラン
プシステムの基準電圧の波形図であり、（ｂ）は本発明
による調光用電圧の波形図である。図４の（ａ）に示す
ように、使用者がランプの電源スイッチ（図示せず）を
オンさせると、ソフト電流源ＩｃｓがキャパシターＣｓ
に電荷を時間について所定の傾きで充電することにより
ソフトスターティングが始まる。 【００８４】キャパシターＣｓに印加される電圧は初期
には第１増幅基準電圧Ｖｒ１より小さいので、第１電流
増幅器４１２−１は非反転端子に入力される二個の電圧
のうち小さい方であるキャパシター電圧Ｖｃｓを選択す
る。したがって、第１抵抗Ｒｂ１に印加される第１電圧
はキャパシター電圧Ｖｃｓと同一である。このような第
１電流増幅器４１２−１が入力された電圧のうちでその
大きさが小さい入力電圧を選択する作動は、図３で詳細
に説明したので省略することとする。 【００８５】第１電圧がキャパシター電圧Ｖｃｓと同一
であるので、第１電流ミラーＣＭ１の第１電流Ｉｒ１と
第２電流Ｉｒ２の電流とが同一であり、第１抵抗Ｒｂ１
と第２抵抗Ｒｂ２の大きさが同一になれば、第１電圧と
第２電圧とは同一になり、第２電圧はキャパシター電圧
Ｖｃｓとなる。 【００８６】また、図４の（ｂ）に示すように、Ｄ１区
間では調光用電圧Ｖｄｉｍが第２増幅基準電圧Ｖｒ２よ
り大きいので、第２電流増幅器４１５−１は第２増幅基
準電圧Ｖｒ２を選択する。したがって、第２電流増幅器
４１５−１の反転端子に印加される電圧は第２増幅基準
電圧Ｖｒ２と同一になり、第３抵抗Ｒｂ３に入力される
電流Ｉｄ１は次の数式２のようである。 【００８７】 【数２】 （Ｖｒ２：第２増幅基準電圧、Ｒｂ３：第３抵抗） 【００８８】しかし、第２電流ミラーＣＭ２の他の一側
出力端を通して出力される電流の大きさもまた電流Ｉｄ
１と同一であるので、数式１を用いて加算器Ａｄｄｅｒ
にＫＣＬを適用すれば電流Ｉｄは０になる。したがっ
て、第１抵抗Ｒｂ１に注入される電流はない。したがっ
て、第１電流Ｉｒ１の大きさは次の数式３のようであ
る。 【００８９】 【数３】 【００９０】したがって、第２電流Ｉｒ２の大きさは第
１電流Ｉｒ１の電流の大きさと同一であるので、第２電
圧は次の数式４のようである。 【００９１】 【数４】 【００９２】この時、第１抵抗Ｒｂ１と第２抵抗Ｒｂ２
との大きさが同一であれば第２電圧はキャパシター電圧
Ｖｃｓと同一である。したがって、Ｄ１区間での第３電
流増幅器Ａｍｐに入力される基準電圧は、図４の（ａ）
のようにキャパシター電圧Ｖｃｓの軌跡と一致する。 【００９３】そして、図４の（ａ）に示すように、Ｄ１
区間ではキャパシター電圧Ｖｃｓが第１比較基準電圧Ｖ
４より小さいため、第１比較器ＣＯＭ１の出力はハイに
なり、急速充電器４１４−１は調光用キャパシターＣｄ
ｍに急速に電荷を充電する。この時、調光用キャパシタ
ーＣｄｍに充電される電荷の量は調光用キャパシターＣ
ｄｍに印加される電圧の大きさによって決定され、その
大きさはトランジスタＱ２のベースとエミッタ間の電圧
と第２増幅基準電圧Ｖｒ２との合計になる。 【００９４】キャパシターＣｓに電荷が徐々に充電され
ながらキャパシター電圧Ｖｃｓが徐々に増加することに
より、図４の（ａ）に示したように、ｔ１時点まで行く
と第１増幅基準電圧Ｖｒ１がキャパシター電圧Ｖｃｓよ
り小さくなる。したがって、第１増幅器４１２−１は第
１増幅基準電圧Ｖｒ１を選択し、第１抵抗Ｒｂ１に印加
される電圧は第１増幅基準電圧Ｖｒ１となる。 【００９５】この時調光用電圧Ｖｄｉｍは、図４の
（ｂ）に示すように相変らずＤ２区間では第２増幅基準
電圧Ｖｒ２より小さいため数式２によって電流Ｉｄ１が
決定され、数式１によると電流Ｉｄは０であるので、第
１抵抗Ｒｂ１に注入される電流はない。したがって、基
準電圧は次の数式５と数式６とによって決定される。 【００９６】 【数５】 【００９７】これにより、第２電流Ｉｒ２の大きさは第
１電流Ｉｒ１の電流の大きさと同一であるので、第２電
圧は次の数式６のようである。 【００９８】 【数６】 【００９９】なお、図４の（ａ）に示すように、Ｄ２区
間でもキャパシター電圧Ｖｃｓが第１比較基準電圧Ｖ４
より小さいので、第１比較器ＣＯＭ１の出力はハイにな
り急速充電器４１４−１は調光用キャパシターＣｄｍに
継続して電荷を充電する。この時、調光用キャパシター
Ｃｄｍに充電される電荷の量もまたＤ１区間と同様に、
調光用キャパシターＣｄｍに印加される電圧の大きさと
トランジスタＱ２のベースとエミッタ間の電圧との合計
によって決定される。 【０１００】ところが、Ｄ２区間が終わってｔ２時点ま
で行くと図４の（ａ）に示すように、キャパシター電圧
Ｖｃｓが第１比較基準電圧Ｖ４より大きくなり、第１比
較器ＣＯＭ１がロー信号を出力すれば急速充電器４１４
−１は作動を止め、調光用キャパシターＣｄｍは充電さ
れていた電荷を調光用キャパシターＣｄｍの遅延時間に
合せて放電し始める。この時、調光用キャパシターＣｄ
ｍの時間遅延は次の数式７のようである。 【０１０１】 【数７】 （Δｔ：時間遅延、Ｃｄｍ：調光用キャパシターの容
量、Ｖｄｍ：第３抵抗に印加される電圧、Ｖｂｅ：第２
トランジスタのベース−エミッタ間の電圧、Ｉｄｓ：急
速充電器から出力される電流の大きさ） 【０１０２】これと同時に、調光用電圧Ｖｄｉｍが図４
の（ｂ）に示したように第２増幅基準電圧Ｖｒ２より小
さくなると、第２電流増幅器４１５−１は調光用電圧Ｖ
ｄｉｍを選択し、第３抵抗Ｒｂ３に印加される電圧は調
光用電圧Ｖｄｉｍとなり、この時電圧Ｖｄｍの減少は、
調光用電圧Ｖｄｉｍに従うものでなく調光用キャパシタ
ーＣｄｍの時間遅延Δｔに合せて減少する。この時、電
流Ｉｄ２は電流Ｉｄ１の大きさと同一であるので、その
大きさは次の数式８のようである。 【０１０３】 【数８】 【０１０４】したがって、加算器ＡｄｄｅｒにＫＣＬを
適用すれば、数式１によって電流Ｉｄ２は基準電流Ｉｒ
ｅｆより小さいので、その差に該当する電流Ｉｄが第１
抵抗Ｒｂ１に注入される。この時、第１抵抗Ｒｂ１に印
加される電圧は、図４の（ａ）に示すように第１増幅基
準電圧Ｖｒ１であるので、第１抵抗Ｒｂ１に流れる電流
はＶｒ１÷Ｒｂ１となる。したがって、第１抵抗Ｒｂ１
に注入される電流は次の数式９のようである。 【０１０５】 【数９】 【０１０６】したがって、この数式９を数式５と比較し
てみれば第１電流Ｉｒ１の大きさが小さくなったことが
分かり、これとともに第１電流ミラーＣＭ１から出力さ
れる第２電流Ｉｒ２もまた減るということが分かる。つ
まり、これは調光用キャパシターＣｄｍの時間遅延によ
ってその減っていく時間が決定されることを意味する。
したがって、調光用電圧Ｖｄｉｍが急に変化しても基準
電圧は一定の傾きで変化することによってソフト調光が
行われる。 【０１０７】図４の（ｂ）に示したように、ｔ３時点で
調光用電圧Ｖｄｉｍが第２比較基準電圧Ｖ２より小さく
なると、オン／オフ制御部４１７はランプ出力駆動ロジ
ック（drive logic）に出力信号を送ることにより、ラ
ンプの出力をオフさせる。したがって、ランプのオン／
オフ制御と調光制御とは一個の端子を通して同時に行わ
れる。 【０１０８】ところで、このようにランプシステムの全
作動過程で数式４と数式６を見ると、仮に第１抵抗Ｒｂ
１と第２抵抗Ｒｂ２とが同じ値でなくて同じ温度関数と
抵抗製造工程におけるバラツキを有した他の大きさの抵
抗値であっても、その大きさによって第２電圧が電圧Ｖ
ｒｅｆの倍率で定義される。 【０１０９】したがって、第１抵抗Ｒｂ１と第２抵抗Ｒ
ｂ２において、温度による大きさの変化が同一であるよ
うに設計され、ＩＣ内の抵抗製造工程におけるバラツキ
が同一になると、この温度変化による抵抗の大きさの変
化と抵抗製造工程におけるバラツキとにおける第１抵抗
Ｒｂ１と第２抵抗Ｒｂ２とは互いに同じ割合で移動する
ので、基準電圧が抵抗製造工程におけるバラツキと温度
に対して影響がない。 【０１１０】また、ＩＣ内部のバンドギャップ回路を用
いてキャパシター電圧Ｖｃｓや第１増幅基準電圧Ｖｒ１
が温度に対して安定に設計されると、基準電圧はキャパ
シター電圧Ｖｃｓあるいは第１増幅基準電圧Ｖｒ１と同
一な特性を現しながら温度に対して安定になる。 【０１１１】図４の（ａ）のような基準電圧の波形がフ
ィードバック回路部４２０に入力されると、ランプ部に
流れる電流の量を感知抵抗Ｒｓｅｎｓｅが感知し、フィ
ードバック電圧Ｖｆｂと基準電圧とを比較してその結果
をオシレータ４３０に入力すると、オシレータはその結
果に基づいて動作周波数を有した信号を出力する。 【０１１２】すなわち、ランプに過電流が流れてフィー
ドバック電圧Ｖｆｂが基準電圧より大きくなると、オシ
レータ４３０は高い動作周波数を有した信号をハーフブ
リッジコンバーター駆動部４４０に出力し、ランプに不
足電流が流れるようになるとフィードバック電圧Ｖｆｂ
は基準電圧より小さいので、オシレータ４３０は低い動
作周波数を有した信号をハーフブリッジコンバーター駆
動部４４０に出力する。 【０１１３】このような動作周波数を有した信号の入力
を受けたハーフブリッジコンバーター駆動部４４０は、
動作周波数に応じてハーフブリッジコンバーター２０
０’の一次側に流れる電流の方向を変えることによっ
て、ランプ部に流れる電流の量を調節する。 【０１１４】 【発明の効果】以上で説明した本発明の実施形態は一つ
の実施形態だけであり、本発明が前記実施形態に限定さ
れるものではなく、また前記実施形態の他に多くの変更
や変形が可能である。 【０１１５】以上で説明したように、本発明のランプシ
ステムはオン／オフ制御と調光制御とを一個の端子を用
いて行われることができるだけでなく、調光時において
時間遅延によって基準電圧が変化するので、ランプシス
テムが受け得る衝撃をなくすことができる。また、基準
電圧において温度や抵抗工程分布に関係なく、安定した
基準電圧を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般的なランプシステムの概念図である。
【図２】 本発明によるランプシステムの回路図であ
る。 【図３】 本発明のために具備された第１電流増幅器の
回路図である。 【図４】 （ａ）は本発明によるランプシステムの基準
電圧の波形図であり、（ｂ） は本発明によるランプシ
ステムの調光用電圧の波形図である。 【符号の説明】 １００ 電源部 ２００ スイッチング部 ２００’ ハーフブリッジコンバーター ３００ ランプ部 ４００ 安定器 ４１０ 基準電圧生成部 ４１１ 比較電圧生成部 ４１２ 第１電流増幅部 ４１２−１ 第１電流増幅器 ４１２ａ 内部電流供給部 ４１２ｂ 差動増幅器 ４１２ｂ−１ 選択回路 ４１２ｃ 第１内部電流ミラー ４１２ｄ 第２内部電流ミラー ４１２ｅ 第３内部電流ミラー ４１３ 第１電流供給部 ４１４ キャパシター充電部 ４１４−１ 急速充電器 ４１５ 第２電流増幅部 ４１５−１ 第２電流増幅器 ４１６ 第２電流供給部 ４１７ オン／オフ制御部 ４２０ フィードバック回路部 ４３０ オシレータ ４３５ ラッチ ４４０ ハーフブリッジコンバーター駆動部
る。 【図３】 本発明のために具備された第１電流増幅器の
回路図である。 【図４】 （ａ）は本発明によるランプシステムの基準
電圧の波形図であり、（ｂ） は本発明によるランプシ
ステムの調光用電圧の波形図である。 【符号の説明】 １００ 電源部 ２００ スイッチング部 ２００’ ハーフブリッジコンバーター ３００ ランプ部 ４００ 安定器 ４１０ 基準電圧生成部 ４１１ 比較電圧生成部 ４１２ 第１電流増幅部 ４１２−１ 第１電流増幅器 ４１２ａ 内部電流供給部 ４１２ｂ 差動増幅器 ４１２ｂ−１ 選択回路 ４１２ｃ 第１内部電流ミラー ４１２ｄ 第２内部電流ミラー ４１２ｅ 第３内部電流ミラー ４１３ 第１電流供給部 ４１４ キャパシター充電部 ４１４−１ 急速充電器 ４１５ 第２電流増幅部 ４１５−１ 第２電流増幅器 ４１６ 第２電流供給部 ４１７ オン／オフ制御部 ４２０ フィードバック回路部 ４３０ オシレータ ４３５ ラッチ ４４０ ハーフブリッジコンバーター駆動部
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(56)参考文献 特開 平11−176586（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05B 41/392
G05F 3/26
H05B 41/24
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】【請求項１】 ランプ駆動電源を供給する電源部； 前記ランプ駆動電源をスイッチによりランプ側に入力す
るハーフブリッジコンバーター； 前記ハーフブリッジコンバーターを通して入力された前
記ランプ駆動電源で光を発散するランプ部； 前記ランプ部の照度を制御する時に調光用キャパシター
の時間遅延により急激な基準電圧の変化を抑制する基準
電圧生成部； 前記ランプ部に流れる電流でフィードバック電圧を形成
し、前記フィードバック電圧と前記基準電圧とを比較す
るフィードバック回路部； 前記フィードバック回路部から出力された電圧の入力を
受け、動作周波数を有した発進信号を発生するオシレー
タ；そして前記動作周波数を有した発進信号の入力を受
けて前記動作周波数に比例して方向が変わる電流を生成
し、これを前記ハーフブリッジコンバーターに出力する
ハーフブリッジコンバーター駆動部を含み、 前記基準電圧生成部は、 ソフト電流源とキャパシターの一側端とが連結され、前
記ソフト電流源がキャパシターに電荷を供給してキャパ
シター電圧が形成される比較電圧生成部； 二個の非反転入力端子と一個の反転入力端子とを有する
第１電流増幅器を含み、二個の非反転入力端子のうちの
一側端には前記キャパシター電圧が入力され、残りの非
反転入力端子には第１増幅基準電圧が入力される第１電
流増幅部； 第１出力端は第１トランジスタのコレクターと連結さ
れ、第２出力端は第２抵抗の一側端と連結される第１電
流ミラー、ベース端が前記第１電流増幅器の出力端に連
結され、エミッタ端は第１抵抗の一側端に連結される第
１トランジスタ、他端は接地され、一側端は前記第１ト
ランジスタのエミッタ端と前記第１電流増幅器の反転端
子とが連結される第１抵抗を含む第１電流供給部； 前記キャパシター電圧と第１比較基準電圧とを比較して
調光用キャパシターの充放電時期を制御するキャパシタ
ー充電部； 一個の非反転端子に調光用電圧が入力され、他の非反転
端子に第２増幅基準電 圧が入力され、出力端は前記調光
用キャパシターと連結された第２電流増幅器とを含んだ
前記二個の入力電圧のうち、大きさが小さいものを選択
することにより、前記調光用キャパシターの充電容量と
前記調光用キャパシターの時間遅延後の放電容量とを決
定する第２電流増幅部； 前記調光用電圧と第２増幅基準電圧のうち、前記第２電
流増幅器が選択した電圧と調光用キャパシターの時間遅
延に比例する分だけ電流を供給する第２電流供給部；そ
して反転入力端子には前記調光用電圧が入力されて第２
比較基準電圧と比較し、前記調光用電圧が第２比較基準
電圧より小さければランプのパワーをオフするオン／オ
フ制御部を含むことを特徴とするランプシステム。
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