JP6339021B2 - 負荷、特にはｌｅｄユニットの電流の影響を補償する電気装置及び方法、並びに負荷、特にはｌｅｄユニットを駆動するドライバ装置 - Google Patents

Description

本発明は、負荷の電流の影響を補償する電気装置及び特には１以上のＬＥＤを有するＬＥＤユニット等の負荷の電流の影響を補償するための対応する方法に関する。更に、本発明は特には１以上のＬＥＤを有するＬＥＤユニット等の負荷を駆動するドライバ装置にも関する。

レトロフィットランプ等のオフライン用途のためのＬＥＤドライバの分野では、関連する他のフィーチャのなかでも、高効率、高電力密度、長寿命、高力率及び低コストに対処するための解決策が要求される。実際的に全ての既存の解決策はどちらかの要件を有しているが、提案されるドライバ回路は主電源エネルギの形態をＬＥＤにより必要とされる形態に適切に調整する一方、現在及び将来の主電源規則に対する準拠を維持することが必須である。更に、斯かるドライバ回路は既存の電力調整手段（例えば、調光器等）に準拠し、該ドライバ回路がＬＥＤユニットを含むレトロフィットドライバ装置として汎用的に使用することができるようにすることが必要とされる。

ドライバ回路は全ての種類の調光器に対応（準拠）しなければならず、特に該ドライバは好ましくは低電力損失で主電源を調整するために使用される位相カット調光器に対応しなければならない。フィラメント式電球に供給される主電源エネルギを調整するために通常使用される調光器は、位相カットタイミングを調整するためのタイミング回路動作電流のために低インピーダンス経路を必要とする。この経路を連続的に設ける代わりに、該経路を主電源電圧サイクルの特定の部分に対して開閉することも、安定した動作を生じさせることができる。この低インピーダンス経路の形成は、主電源電圧の零交差に対して調整されなければならない。更に、正しいタイミング回路動作を行わせるために、負荷の高インピーダンス状態を設けなければならない。何故なら、ＬＥＤユニットの負荷電流は、通常、調光器がオンされた後に急速に減少するからである。この高インピーダンスフェーズの間において、負荷の漏れ電流はタイミング回路の動作に影響を与え、調光器の早い切り換えの原因となり得る。調光器の負荷が、各々が個々の漏れ電流を有する並列状態の複数のレトロフィットランプからなる場合、全漏れ電流はそれに応じて増加し、タイミング回路の動作の許容できない誤差を生じさせ得、調光範囲を制限することになる。

国際特許出願公開第2011/073865A1号公報は、固体ランプ用のドライバ装置であって、電流検出器が整流ユニットに接続されると共に、電荷バッファ装置が組み込まれたドライバ装置を開示している。上記電荷バッファ装置は適切な駆動電流を発生するために設けられ、上記電流検出器はランプに供給される上記駆動電流を調整するための電流発生ユニットを駆動するために設けられる。

このドライバ装置は、ＬＥＤユニットにとり望まれるように上記駆動電流を調整するために設けられるが、このドライバ装置はＬＥＤユニットの漏れ電流に起因するタイミング回路の誤差を防止することはない。

本発明の目的は、負荷の電流の影響を補償する電気装置、負荷の電流の影響を補償するための対応する方法、及び特には１以上のＬＥＤを有するＬＥＤユニット等の負荷を駆動するドライバ装置を提供し、異なる電源ユニットに対する（特には、位相カット調光器に対する）調光可能な負荷の互換性を実現して、斯かる電源ユニットの適切な動作を少ない技術的努力で保証することである。

本発明の一態様によれば、負荷（特には１以上のＬＥＤを有するＬＥＤユニット）の電流の影響を補償する電気装置が設けられ、該電気装置は、
前記負荷に給電するために電源電圧を供給する外部電源に、当該電気装置を電気的に接続する接続エレメントと、
第１期間の間に前記負荷の電流を監視する監視装置と、
前記接続エレメントに接続され、前記監視装置により監視された前記電流に基づいて第２期間の間に前記接続エレメントに電気的補償信号を供給する信号コントローラと、
を有する。

本発明の他の態様によれば、負荷（特には１以上のＬＥＤを有するＬＥＤユニット）を駆動するドライバ装置が提供され、該ドライバ装置は、
外部電源から入力電圧を受ける入力端子と、
前記負荷に給電するために負荷電流を供給する出力端子と、
前記入力又は出力端子の少なくとも１つに接続されて、第１期間における電流を監視する監視装置と、
前記入力端子又は前記出力端子の少なくとも１つに接続されて、前記監視装置により監視された前記電流に基づいて第２期間の間に前記入力端子又は前記出力端子の少なくとも１つに電気的補償信号を供給する信号コントローラと、
を有する。

本発明の更に他の態様によれば、負荷（特には１以上のＬＥＤを有するＬＥＤユニット）の電流の影響を補償する方法が提供され、該方法は、
接続エレメントにより電気装置を電源に接続するステップと、
第１期間において前記電流を監視するステップと、
前記第１期間において監視された前記電流に基づいて、第２期間の間に前記接続エレメントに電気的補償信号を供給するステップと、
を有する。

本発明によれば、前記監視装置は、前記電流を検出し若しくは該電流に対応するデータを入力するか、又は前記電流全般に関する情報を異なる方法で得るように設けられる。

本発明の好ましい実施態様は、従属請求項に記載されている。請求項に記載された方法は、請求項に記載され且つ従属請求項に記載された装置と同様の及び／又は同一の好ましい実施態様を有すると理解されるべきである。

本発明は、電気装置を、電源及び調光可能な負荷に接続可能であって、上記負荷及び調光装置を含む電源の互換性を提供すると共に、該調光装置のタイミング回路の正しい動作を保証する追加装置として設けるという考えに基づいている。上記タイミング回路の正しい動作を達成するために、当該電気装置は該タイミング回路の動作を、それに応じて該動作に影響を与えるような電気信号を供給することにより制御する。タイミング回路の誤差は、通常、電源電圧のデューティサイクルの第１期間において発生する例えば漏れ電流等の電流に起因し、この期間の後に誤差を生じさせるので、該タイミング回路の誤差の根本原因を形成する電流が第１期間の間に監視され、該誤差を補償するために第２期間において補正信号が供給される。かくして、電源の又は接続される調光器のタイミング回路の誤差は、少ない技術的努力により補正することができ、当該調光装置に対する負荷の互換性を達成することができる。

上記誤差の完全な補正の代わりに、斯かる誤差は一定値に安定化させることができ、当該システムの制御特性においてオフセットとしてのみ認識され、例えば調光器当たりの異なる数のランプに伴い又は設置毎に変化しないようにする。

好ましい実施態様によれば、前記電流は負荷の漏れ電流である。このことは、当該調光装置の動作に対して最も大きな影響を有する電気的パラメータを監視するための１つの可能性である。

他の好ましい実施態様によれば、前記監視装置は、前記電流を測定する測定装置又は該電流に対応する信号を入力する受信部を有する。この構成は、少ない技術的努力で、前記電流を検出し又は対応する信号を入力する簡単な解決策を提供する。

好ましい実施態様において、前記補償信号は、前記漏れ電流により生じる影響を補償するために前記電源と当該電気装置との間で交換される充電電流である。この構成は、調光装置のタイミング回路におけるタイミングコンデンサの電圧を調整し、上記漏れ電流により生じる該タイミング回路の誤差を補正する簡単な解決策を提供する。

好ましい実施態様において、前記補償信号は、前記負荷に対して直列に供給される電圧である。この構成は、前記漏れ電流に起因する誤差を補正するために上記タイミング回路のタイミングコンデンサを充電又は放電させるための追加の電流を生起させる簡単な解決策である。

好ましい実施態様において、前記信号コントローラは、前記第２期間において前記充電電流を供給するための定められた電流経路を形成するインピーダンス経路を有する。この構成は、前記タイミング回路のタイミングコンデンサを充電又は放電し、前記漏れ電流により生じた上記タイミングコンデンサの電圧を減少させる簡単な解決策である。

好ましい実施態様によれば、前記信号コントローラは、前記第２期間において前記充電電流を制御するために前記インピーダンス経路の抵抗値を変化させる抵抗を有する。この構成は、当該電気装置により前記タイミング回路のタイミングを制御するために該タイミング回路のタイミングコンデンサの電荷を所望のレベルに調整するための簡単な解決策である。

他の実施態様によれば、前記信号コントローラは、前記第２期間において前記インピーダンス経路の抵抗値を連続的に又は段階的に減少させるように構成される。かくして、上記タイミングコンデンサに蓄積される電荷を少ない技術的努力により正確に調整することができる。

他の実施態様によれば、前記第２期間は、前記電流経路が前記電源電圧の零交差の前及び後に設けられるように、該電源電圧の零交差に対して調整される。この構成は、前記タイミングコンデンサの電圧を所定のレベルに少ない技術的努力により調整するための簡単な可能性である。

他の好ましい実施態様において、前記第１期間から前記第２期間への移行点は、前記電源電圧の零交差の近くに調整され、好ましくは該零交差の周りの２ｍｓのタイムフレーム内に設けられる。この構成は、前記タイミングコンデンサの蓄積電荷を調整するための更なる自由度を提供する。

他の好ましい実施態様によれば、前記信号コントローラは前記第２期間において前記充電電流を供給するコンデンサを有し、前記監視装置は前記第１期間において該コンデンサを充電するように構成される。この構成は、漏れ電流に起因するタイミングコンデンサの誤差を補正するために、該漏れ電流を監視し、上記コンデンサに対応する電荷を蓄積し、該蓄積された電荷を第２期間の間に供給するための簡単な自己調整型の可能な構成例である。更に、この構成は、付属される負荷とは独立に個別に漏れ電流を検出し、それに応じて上記タイミングコンデンサの充電及び電圧を調整する簡単な解決策である。

前記ドライバ装置の好ましい実施態様において、該ドライバ装置は、第１電流経路及び第２電流経路を有し、これら第１及び第２電流経路は整流ユニットの一部を形成し、これら第１電流経路及び第２電流経路の各々は監視装置及び信号コントローラを有し、前記監視装置は対応する電流経路の電流を監視するために設けられ、前記信号コントローラは前記電気的補償信号を供給するために設けられる。この構成は、各電流経路が単極動作のために設けられるので、上記監視装置及び信号コントローラを当該ドライバ装置に少ない技術的努力で統合する簡単な解決策である。

当該ドライバ装置の他の好ましい実施態様において、前記入力端子の少なくとも一方は前記外部電源に接続された電圧変換器に接続され、該電圧変換器はタイミングコンデンサを含み、前記補償信号は該タイミングコンデンサを少なくとも部分的に充電又は放電するために上記電圧変換器に供給される充電電流である。この構成は、調光可能な負荷の漏れ電流により生じる上記タイミングコンデンサの誤差を調整するための効果的な解決策を提供する。

上述したように、本発明は調光可能な負荷（特には、１以上のＬＥＤを有するＬＥＤユニット）を電源に適合させると共に、タイミング回路が、接続された負荷に影響されずに所望のように動作するような、調光装置を含む電源に対する負荷の互換性を保証するための簡単で効果的な解決策を提供する。このことは、特には負荷の漏れ電流等の電気信号を測定すると共に、好ましくは負荷の漏れ電流によりタイミング回路のタイミングコンデンサに蓄積された電荷を補償するために当該調光装置と交換される電流等の補償信号を供給することにより達成される。かくして、調光装置の適切な動作を少ない技術的努力により達成することができると共に、調光装置を含む既存の電源に、及び更には既存の調光可能な負荷（特には、ＬＥＤユニット）にレトロフィットエレメントとして組み込むことができる。

本発明の上記及び他の態様は、後述する実施態様から明らかとなり、斯かる実施態様を参照して解説されるであろう。

図１は、白熱電球に接続される既知の調光装置の概略ブロック図を示す。 図２は、調光装置により供給される電圧を図示した概要図を示す。 図３は、外部電源及び調光可能な負荷に接続された電気装置の第１実施態様の概略ブロック図を示す。 図４は、外部電源及び調光可能な負荷に接続された電気装置の第２実施態様を示す。 図５は、電気装置の機能を説明するために、調光装置により供給される電圧のタイミング図を示す。 図６は、本発明の一実施態様の概略的な等価回路図を示す。 図７は、図３の電気装置の詳細なブロック図を示す。 図８は、外部電源に接続された、調光可能な負荷を駆動するためのドライバ装置の詳細なブロック図を示す。

図１は、符号１０により全体的に示された調光装置の概略ブロック図を示す。調光装置１０は外部電圧源１２に接続され、該外部電圧源は好ましくは電源電圧Ｖ10を供給する主電源である。調光装置１０は前縁位相カットを持つ変更された入力電圧Ｖ12及び負荷電流Ｉ_ｌを負荷１４に供給する。負荷１４は白熱電球であり得る。

調光装置１０は、外部電圧源１２を負荷１４に接続するトライアック１６を有している。該トライアックと並列に、タイミング回路１８が接続されている。該タイミング回路１８は、タイミングコンデンサ２０、可変抵抗２２、及びトライアック１６に接続されたダイアック２４を有している。タイミングコンデンサ２０の電圧は、トライアック１６を切り換えるダイアック２４に供給される。該タイミングコンデンサ２０の電荷が所定のレベルに到達すると、ダイアック２４がオンされ、電源電圧Ｖ10が負荷１４に供給される。トライアック１６がオフされると、電源電圧Ｖ10はタイミング回路１８に供給される。従って、タイミング回路１８のタイミングコンデンサ２０が所定の電圧レベルまで充電されると、これはダイアックをスイッチさせる。該所定の電圧に到達するやいなや、トライアック１６は再びオンされ、タイミングコンデンサ２０はダイアック２４の順方向電圧まで放電される。

トライアック１６がオンしているフェーズの間においては、タイミング回路１８の両端間の電圧は零に近く、タイミングコンデンサ２０は充電されない。トライアック１６は、該トライアック１６を経る電流、従って負荷電流Ｉ_ｌが該トライアック１６の保持電流より低くなるまで、外部電圧源１２を負荷１４に接続する。次いで、該トライアックがオフされると、タイミングコンデンサ２０の充電が再び開始する。

負荷１４が大電力白熱電球である場合、トライアック１６は入力電圧Ｖ10の零交差まで又は零交差の直前まで導通状態を維持する。負荷１４のインピーダンスは、零交差までのトライアック１６の導通を確かなものとするのに十分な大きな負荷電流Ｉ_ｌを保証するほど十分に小さい。

負荷１４がＬＥＤユニットである場合、白熱電球との動作（白熱電球的動作）に匹敵する通常動作は、トライアック電流、即ち負荷電流Ｉ_ｌがトライアック１６の保持電流より大きい場合にのみ保証され得る。このことは、対応した負荷電流Ｉ_ｌを持つ対応する電力レベル（例えば、４０Ｗ）に対してのみ達成することができる。ＳＳＬレトロフィットランプの殆どは、斯かるレベルより下で動作される。従って、以下に説明するように零交差の前にトライアック１６をオフすることが不可避である。

図２には、調光装置１０により供給される入力電圧Ｖ12の図が概略示されている。電源電圧Ｖ10（点線）の各半サイクルは３つの異なるフェーズを有している。第１フェーズは、トライアック１６がオフされ、入力電圧Ｖ12が零であるオフフェーズＴ_offである。第２フェーズは、上記オフフェーズＴ_offに続くオンフェーズＴ_onであり、トライアック１６は導通し、入力電圧Ｖ12（実線）は基本的に電源電圧Ｖ10と同一となる。オンフェーズＴ_onの後に、トライアック１６がオフされる切断フェーズＴ_discが設けられる。この切断フェーズＴ_discにおいて、負荷インピーダンスはタイミングコンデンサ２０の充電を回避すると共にダイアック１６の早い切り換えを防止するために増加されねばならない。この切断フェーズＴ_discの間において、負荷１４のインピーダンスはタイミング（タイマ）回路１８のインピーダンスより大きくなければならない。好ましくは、切断フェーズＴ_discの間における負荷１４のインピーダンスは、少なくとも２Ｍオームでなければならない。零交差ｔ_ｚの後、当該電源電圧Ｖ10の後続の半サイクルのオフフェーズＴ_offが開始する。このオフフェーズＴ_offの間において、負荷１４のインピーダンスは、通常の動作に匹敵するようにタイミングコンデンサ２０を充電すべく低くなければならない。従って、負荷１４のインピーダンスは、電源電圧Ｖ10の正確に零交差ｔ_ｚにおいて高インピーダンス状態から低インピーダンス状態へ切り換えられなければならない。

切断フェーズＴ_discの間においては開回路が調光装置１０に接続されねばならないが、接続された負荷１４はＴ_offの間に低インピーダンス状態に切り換えるために入力電圧Ｖ12を監視しなければならないので、該負荷１４の入力端子間に測定回路を使用することができる。この測定回路は、切断フェーズＴ_discの間に、ここでは漏れ電流と称する入力電流を有するであろう。この漏れ電流は調光装置１０にも供給され、タイミングコンデンサ２０を充電する。次のオフフェーズＴ_offが開始し、低インピーダンス経路が調光装置１０に接続される場合、タイミングコンデンサ２０は望まない電荷を有している。言い換えると、該タイミングコンデンサ２０は予備充電されている。従って、タイミングコンデンサ２０の充電は、後続のオフフェーズＴ_offの間において、ダイアック２４を切り換える所定の電圧に、異なる時点に到達する。トライアック１６の切り換わり時点の好ましくない変化は、切断フェーズＴ_discの間における上記漏れ電流の結果である。調光装置１０に１つの負荷１４が接続される場合は、該切り換わり時点の変化は通常は小さいが、調光装置１０に複数の負荷１４が並列に接続される場合、調光装置１０の切り換わり時点は強く影響を受ける。

図３には、電気装置の一実施態様が概略図示され、全体として符号３０により示されている。該電気装置３０は電気回路内に組み込まれて図解的に示されている。電気装置３０は調光装置１０に接続され、該調光装置１０から入力電圧Ｖ12を入力する。外部電圧源１２が調光装置１０に電源電圧Ｖ10を供給する。電気装置３０も外部電圧源１２に直接接続されるか、又は中立点に接続される。電気装置３０は、ＬＥＤ３２を駆動するドライバ装置から形成された負荷３４に接続される。負荷電流Ｉ_ｌは調光装置１０から電気装置３０を介して負荷３４に供給され、上記ドライバ装置は駆動電流をＬＥＤ３２に供給する。該駆動電流は負荷電流Ｉ_ｌとは相違することができる。負荷３４も前記外部電圧源１２に接続されるか又は中立点に接続される。電流Ｉ_２が調光装置１０と交換される。電気装置３０は該電流Ｉ_２に補償電流Ｉ_３（潜在的に可変振幅及び極性の）を加算し、該電流Ｉ_２は、以下に説明するように少なくとも１つの異なる時点における負荷３４の漏れ電流を補償するために特定の期間において調光装置１０と交換される。

前述したように、切断フェーズＴ_discの間において負荷３４は漏れ電流を有し、該漏れ電流は調光装置１０にも供給され、タイミングコンデンサ２０を充電する。該漏れ電流を補償するために、電気装置３０はオフフェーズＴ_offの間において又は切断フェーズＴ_discが終了した後に調光装置１０に対し電流Ｉ_２に加えて補償電流Ｉ_３を供給する。

上記補償電流Ｉ_３を供給するために、電気装置３０は切断フェーズＴ_discの間に上記漏れ電流を測定し、該切断フェーズＴ_discの後に補償電流Ｉ_３を供給する。

図４には、電気装置３０の代替実施態様が概略図示されており、該電気装置は電気回路に組み込まれている。該電気装置３０は、調光装置１０をドライバ装置３４に接続する電気接続部３６に接続されている。負荷３４は外部電源１２に又は中立点に接続されている。電気装置３０は切断フェーズＴ_discの間に生じる漏れ電流の値を必要とするので（監視する、評価する、推定する等により）、該電気装置３０は負荷３４にも接続され、切断フェーズＴ_discの間に漏れ電流に対応する電気信号３８を入力する。入力された漏れ電流情報に基づいて、電気装置３０は該漏れ電流を補償するために当該切断フェーズＴ_discが終了した後に調光装置１０と補償電流Ｉ_３を交換する。

漏れ電流の測定及び調光装置１０との補償電流Ｉ_３の交換は、以下に説明するように種々異なる態様で行われる。

図５は、入力電圧Ｖ12と同期した電気装置３０の機能を説明するために、調光装置１０により供給される入力電圧Ｖ12のタイミング図を示す。

前述したように、電源電圧Ｖ10の零交差ｔ_ｚは電気装置３０により検出され、該電気装置３０はタイミングコンデンサ２０の充電を開始するために高インピーダンスの切断フェーズＴ_discから低インピーダンス状態、オフ状態Ｔ_offに切り換える。コンデンサ２０における残留電圧は後続の充電期間における最終充電段階とは異なる極性を有するので、タイミングコンデンサ２０の間の電圧は、最初は減少する。これは、意図する動作である。前述したように、切断フェーズＴ_discの間の漏れ電流はタイミングコンデンサ２０の間の電圧を増加させるので、一方向への充電は過度に高いレベルで開始し、従って漏れ電流がない場合より長い時間が掛かる。漏れ電流によりタイミングコンデンサ２０に蓄積された電荷を補償するために、電気装置３０は、検出される零交差ｔ_ｚよりも僅かに前のｔ_１において高インピーダンス状態から低インピーダンス状態へ切り換える。ｔ_１における入力電圧Ｖ12はタイミングコンデンサ２０の間の電圧よりも低いので、該タイミングコンデンサ２０は期間Ｔ_DCの間に一層早く放電され得、該タイミングコンデンサの電圧の減少は一層早く開始するので上記漏れ電流による誤差を相殺することができる。電気装置３０は測定された漏れ電流に依存して切り換え時点ｔ_１を決定し、それに応じて上記漏れ電流の影響を補償することができる。切り換え時点ｔ_１の可能な移動は、タイミングコンデンサ２０内の（残存）電圧の値に対する電源電圧Ｖ10の値の関係により制限されるので、この補償方法は、好ましくは、小さな漏れ電流を有する単一ランプシステムのために使用されるものとする。

更に、漏れ電流による誤差を安定化させるために、中間の抵抗状態を導入することもできる。零交差ｔ_ｚの検出の後に、電気装置３０は期間Ｔ_IRの間に中間抵抗経路により中間抵抗状態に切り換える。従って、タイミングコンデンサ２０の充電は、元の低インピーダンス状態Ｔ_offと比較して減少される。該中間抵抗状態の期間Ｔ_IRの後に、電気装置３０はオフフェーズＴ_offの間に低インピーダンス状態に切り換える。このことは、調光装置１０の切り換え時点を遅らせるであろう。しかしながら、この遅れは電気装置３０の完全なる制御の下であるから、トライアック１６がオンされる切り換え時点は、当該抵抗が中間抵抗状態Ｔ_IRから低インピーダンス状態Ｔ_offへ切り換えられる時点ｔ_２により決定することができる。従って、当該調光装置の切り換え時点はタイミングコンデンサ２０の一層遅い充電により僅かに遅延されるが、該調光装置１０の切り換え時点の遅延は、電気装置３０により中間抵抗状態Ｔ_IRから低インピーダンス状態Ｔ_offへ切り換える切り換え時点ｔ_２を決定することにより決定することができる。

従って、電気装置３０は調光装置１０から供給される負荷電流Ｉ_ｌを検出する。測定された負荷電流Ｉ_ｌ及び測定された漏れ電流に基づいて、電気装置３０は並列に接続された負荷１４（例えば、ランプ）の数を推定し、それに応じて調光装置１０の切り換え時点のずれを補償すべく切り換え時点ｔ_２を零交差に一層近づくように移動させることができる。

好ましい実施態様によれば、電気装置３０の中間抵抗経路の抵抗値は、中間抵抗状態期間Ｔ_IRの間において例えばプログラム可能な電圧制御された電流シンク（吸収）により連続的に減少される。

他の実施態様によれば、切断フェーズＴ_discの間において電気装置３０の入力端子にコンデンサが接続される。切断フェーズＴ_discの間において調光装置１０を経る如何なる電流も、タイミングコンデンサ２０を介して流れ、それに応じて該タイミングコンデンサ２０を充電する。この漏れ電流は電気装置３０を介しても流れ、それに応じて上記コンデンサを少なくとも部分的に充電する。言い換えると、切断フェーズＴ_discの間において電気装置３０のコンデンサに蓄積される充電（電荷）は、タイミングコンデンサ２０における電荷と関係がある。零交差ｔ_ｚの後のオフフェーズＴ_offの間において、電気装置３０のコンデンサに蓄積された電荷は補償電流Ｉ_３として調光装置１０に供給され、タイミングコンデンサ２０に蓄積された電荷を少なくとも部分的に相殺する。かくして、接続された各ランプに関して漏れ電流を測定することができ、それに応じて調光装置１０に補償電流Ｉ_２を供給することができる。従って、漏れ電流の別途の測定は必要とされない。この方法の主たる利点は、複数の接続されたランプがサポートされ、それに応じて補償電流Ｉ_３が当該漏れ電流に適応化されることである。

図６は、切断フェーズＴ_discの間における単極動作に簡略化された電気装置３０の一実施態様の概要図を示す。調光装置１０は中立点及び外部電源１２に接続される一方、電気装置３０は該調光装置１０及び該外部電圧源１２に接続されている。図６において、負荷３４は図示されていない。電気装置３０は、切断フェーズＴ_discからオフフェーズＴ_offへの切り換えをシミュレーションするためのダイオード４４に並列に接続された、入力電圧Ｖ12を感知する感知抵抗４２を有している。該感知抵抗４２は、漏れ電流Ｉ_Ｌを生じさせる負荷３４及び電気装置３０の構成部品も表している。感知抵抗４２及びダイオード４４に対して直列に、コンデンサ４６及びツェナーダイオード４８の並列接続が設けられている。コンデンサ４６は切断フェーズＴ_discの間に漏れ電流Ｉ_Ｌにより充電される。オフフェーズ（図示略）の間において、該コンデンサ４６内に蓄積された電荷は解放され、調光装置１０に供給される。図６に示された回路の利点は、別途の測定が不要であり、コンデンサ６４に蓄積された電荷が、それに応じて、調光装置１０に供給されるということである。漏れ電流Ｉ_Ｌは、タイミングコンデンサ２０の好ましくない充電につながる。オフフェーズＴ_offの間においてコンデンサ４６が放電される場合、タイミングコンデンサ２０の両端間の電圧は該低インピーダンス状態Ｔ_offの間に充電動作の通常の開始点まで減少される。コンデンサ４６は、好ましくは、１０ｎＦの容量を有する。感知抵抗４２、従って負荷３４の等価入力インピーダンスは２Ｍオームの抵抗値を有することができる。

図７には、双極動作のための電気装置３０の実施態様が概略図示されている。該電気装置３０は、調光装置１０、負荷３４及び中立点に接続されている。電気装置３０は、コンデンサ５２、及び該コンデンサ５２に並列に接続された保護装置５４を有している。電気装置３０は、更に、低抵抗経路５６、可変抵抗経路５８及び抵抗経路６０を有している。電気装置３０は、更に、当該電気装置３０の部品５４〜６０を該電気装置３０の入力端子６６及び出力端子６８，７０に接続するための第１及び第２スイッチングエレメント６２，６４も有している。スイッチングエレメント６２，６４は、好ましくは、半導体デバイスから形成される。期間Ｔ_on、Ｔ_disc、Ｔ_off及びＴ_DCの間の異なる状態を実現するために、スイッチングデバイス６２，６４は低抵抗経路５６、可変抵抗経路５８及び／又は抵抗経路６０を入力端子６６と、出力端子６８，７０の一方とに接続する。漏れ電流Ｉ_Ｌを測定するために、コンデンサ５２は切断フェーズＴ_discの間において該コンデンサ５２を充電するために第１スイッチング位置で入力端子６６及び出力端子６８に接続することができる一方、零交差ｔ_ｚの後に、該コンデンサ５２の極性は第２スイッチング位置７２により反転されて、収集された電荷を補償電流Ｉ_２として調光装置１０に供給する。

かくして、調光装置１０を所望のように動作させるべく漏れ電流Ｉ_Ｌの影響を補償するために図６に示した電気装置３０により前述した異なる状態を設けることができる。

図８には、負荷８１を駆動するためのドライバ装置８０が概略図示されている。該ドライバ装置８０は２つの電気装置８２，８２’、及び該電気装置８２，８２’を制御するための制御ユニット８４を有している。

ドライバ装置８０は、該ドライバ装置８０を電圧源１２及び調光装置１０に接続する２つの入力端子８６，８８を有している。ドライバ装置８０は２つの電流経路９０，９２を有し、各電流経路は整流ユニットを形成する２つのダイオード９４，９６を有している。電気装置８２，８２’の各々は、対応する経路９０，９２における漏れ電流Ｉ_Ｌを測定すると共に補償電流Ｉ_３を供給するために、電流経路９０，９２の一方に組み込まれている。電気装置８２，８２’の各々は、コンデンサ９８、低抵抗経路１００、可変抵抗経路１０２及び電流源１０４を有している。電気装置８２，８２’の各々は、これら構成部品９８〜１０４を対応する電流経路９０，９２に接続するためのスイッチングデバイス１０６を有している。制御ユニット８４は、上記電気装置８２，８２’の各々に接続され、これら電気装置８２，８２’の各々から測定信号１０８を入力する。該測定信号１０８に依存して、制御ユニット８４はスイッチングデバイス１０６を制御信号１１０により制御し、異なる構成部品９８〜１０４を対応する電流経路９０，９２に接続して、補償電流Ｉ_２を調光装置１０に供給する。かくして、上記電流経路９０，９２の各々に対して、対応する電流経路９０，９２における漏れ電流Ｉ_Ｌを測定すると共に対応する補償電流Ｉ_３を供給するための単極動作の電気装置８２，８２’を設けることができる。制御ユニット８４は、電流経路９０，９２の一方における漏れ電流Ｉ_Ｌを測定すると共に補償電流Ｉ_３を同一の又は他方の電流経路９０，９２に供給するように構成することができる。スイッチングデバイス１０６は、好ましくは、半導体デバイスにより形成される。

以上、本発明を図面及び上記記載において詳細に図示及び説明したが、斯かる図示及び説明は解説的又は例示的なものであり限定するものではないと見なされるべきである。即ち、本発明は開示された実施態様に限定されるものではない。当業者によれば、請求項に記載された本発明を実施するに際して、図面、開示内容及び添付請求項の精査から、開示された実施態様の他の変形例を理解し実施することができる。

尚、請求項において、“有する”なる文言は他の構成要素又はステップを排除するものではなく、単数形は複数を排除するものではない。また、単一の構成要素又は他のユニットは、請求項に記載された幾つかの項目の機能を果たすことができる。また、特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に使用することができないということを示すものではない。
また、請求項における如何なる符号も、当該範囲を限定するものと見なしてはならない。

Claims (13)

1. 各半サイクルにおいてオフフェーズ、オンフェーズ及び切断フェーズで動作する位相カット調光器と組み合わせて動作する電気装置であって、前記位相カット調光器は、外部電源によって供給される交流電源電圧を受け、１以上のＬＥＤを備えたＬＥＤユニットを有する負荷を給電するための供給電圧を供給し、前記位相カット調光器は、トライアックと前記交流電源電圧に応じて前記トライアックをオンするためのタイミングコンデンサとを有し、前記電気装置は、
   前記外部電源の前記位相カット調光器と電気的に接続する入力端子と、
   前記切断フェーズを有する第１期間の間に前記タイミングコンデンサを充電する前記負荷の漏れ電流を監視する監視装置と、
   前記入力端子に接続された信号コントローラであって、前記第１期間の間に前記監視装置により監視された前記漏れ電流に基づいて、前記切断フェーズを有する半サイクルの次の半サイクルのオフフェーズを有する第２期間の間に前記入力端子に電気的補償信号を供給する信号コントローラと、
   を有し、前記電気的補償信号は、前記第１期間の間に前記漏れ電流により前記タイミングコンデンサに蓄積された電荷を補償する、電気装置。
2. 前記監視装置が、前記漏れ電流を測定する測定装置又は前記漏れ電流に対応する信号を入力する受信部を有する、請求項１に記載の電気装置。
3. 前記電気的補償信号が、前記タイミングコンデンサを少なくとも部分的に充電又は放電させるための電流である、請求項１又は請求項２に記載の電気装置。
4. 前記信号コントローラが、コンデンサを有し、前記切断フェーズを有する第１期間の間に前記漏れ電流に応じて前記コンデンサが充電され、前記電気的補償信号が、前記コンデンサからの充電電流である、請求項１に記載の電気装置。
5. 前記信号コントローラが、前記第２期間において前記充電電流を供給するための定められた電流経路を形成するインピーダンス経路を有する、請求項４に記載の電気装置。
6. 前記信号コントローラが、前記第２期間において前記充電電流を制御するために前記インピーダンス経路の抵抗値を変化させる抵抗を有する、請求項５に記載の電気装置。
7. 前記信号コントローラが、前記第２期間において前記インピーダンス経路の抵抗値を連続的に又は段階的に減少させる、請求項６に記載の電気装置。
8. 前記電流経路が前記電源電圧の零交差の前及び後に設けられるように、前記第２期間が前記電源電圧の該零交差に対して調整される、請求項６に記載の電気装置。
9. 前記第１期間から前記第２期間への移行が前記電源電圧の零交差の近くに調整される、請求項１ないし７の何れか一項に記載の電気装置。
10. １以上のＬＥＤを備えたＬＥＤユニットである負荷を駆動するドライバ装置であって、
    外部電源から入力電圧を受ける入力端子と、
    前記負荷に給電するための負荷電流を供給する出力端子と、
    請求項１に記載の電気装置と、
    前記入力端子又は前記出力端子の少なくとも１つに接続されて、前記切断フェーズを有する第１期間における前記負荷の漏れ電流を監視する前記電気装置の前記監視装置と、
    前記入力端子又は前記出力端子の少なくとも１つに接続されて、前記監視装置により監視された前記漏れ電流に基づいて、前記切断フェーズを有する半サイクルの次の半サイクルのオフフェーズを有する第２期間の間に前記入力端子又は前記出力端子の少なくとも１つに電気的補償信号を供給する前記電気装置の信号コントローラと、
    を有し、前記電気的補償信号は、前記第１期間の間に前記漏れ電流により前記タイミングコンデンサに蓄積された電荷を補償する、ドライバ装置。
11. 第１電流経路及び第２電流経路を更に有し、前記第１及び第２電流経路は整流ユニットの一部を形成し、前記第１電流経路及び前記第２電流経路の各々は監視装置及び信号コントローラを有し、前記監視装置は対応する前記第１電流経路又は前記第２電流経路における電流を監視するために設けられ、前記信号コントローラは前記電気的補償信号を供給する、請求項１０に記載のドライバ装置。
12. 前記電気的補償信号が、前記タイミングコンデンサを少なくとも部分的に充電又は放電させるための電流である、請求項１０又は請求項１１に記載のドライバ装置。
13. 各半サイクルにおいてオフフェーズ、オンフェーズ及び切断フェーズで動作する位相カット調光器を制御する方法であって、前記位相カット調光器は、外部電源の交流電源電圧から１以上のＬＥＤを備えたＬＥＤユニットを有する負荷を給電するための供給電圧を供給し、前記位相カット調光器は、トライアックと前記交流電源電圧に応じて前記トライアックをオンするためのタイミングコンデンサとを有し、
    入力端子により電気装置を前記位相カット調光器に接続するステップと、
    前記切断フェーズを有する第１期間において前記タイミングコンデンサに充電される前記負荷の漏れ電流を監視するステップと、
    前記第１期間において監視された前記漏れ電流に基づいて、前記切断フェーズを有する半サイクルの次の半サイクルのオフフェーズを有する第２期間の間に前記入力端子に電気的補償信号を供給するステップと、
    を有し、前記電気的補償信号は、前記第１期間の間に前記漏れ電流により前記タイミングコンデンサに蓄積された電荷を補償する、方法。
    
    
    

Images