JPH04230998A - 蛍光ランプ用制御システム - Google Patents

蛍光ランプ用制御システム

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JPH04230998A
JPH04230998A JP3097991A JP9799191A JPH04230998A JP H04230998 A JPH04230998 A JP H04230998A JP 3097991 A JP3097991 A JP 3097991A JP 9799191 A JP9799191 A JP 9799191A JP H04230998 A JPH04230998 A JP H04230998A
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JP
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circuit
power source
fluorescent lamp
frequency
control system
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JP3097991A
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Mark W Fellows
マーク　ダブリュー　フェロウズ
John R Shannon
ジョン　ロバート　シャノン
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】この発明は照明技術に係り、特に交流電源
か直流電源または異なった周波数の２つの交流電源で動
作可能な回路配置を備える照明技術に関するものである
。
【０００２】
【背景技術】この発明は表題“Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ
　Ｌａｍｐ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ　ｗｉｔｈ　Ｄｉ
ｍｍｉｎｇ　Ｃｏｎｔｒｏｌ（調光制御を備えた蛍光ラ
ンプ制御器）”で１９８９年５月２６日に出願され、本
願人に譲渡された　Ｊｏｈｎ　Ｍ．　Ｗｏｎｇ　と　Ｍ
ｉｃｈａｅｌ　Ａ．　Ｋｕｒｚａｋによる米国特許出願
第３５８，２５７　号に開示された発明に関係するもの
である。特許出願第３５８，２５７　号とそれに参照さ
れ組み込まれているすべてのことは本願にも参照されて
組み込まれる。
【０００３】この発明は表題“Ｄｉｍｍｅｒ　Ｃｏｎｔ
ｒｏｌ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　（調光制御回路）”で１９８
９年９月５日に出願され、本願人に譲渡されたＳｔｅｆ
ａｎ　Ｆ．　Ｓｚｕｂａ　による米国特許出願第４０３
，２２２　号に開示された発明にも関係するものである
。 その出願とそれに参照され組み込まれているすべてのこ
とは本願にも参照されて組み込まれる。
【０００４】従来、蛍光ランプが通常の交流電源と通常
の電源より低い周波数の緊急電源との両者で動作される
場合、それぞれの電源に対しおよびそれぞれの制御に対
し１つずつ２つのバラストが必要であった。この発明の
目的は通常の交流電源と通常の電源より低い周波数の緊
急電源との両者で動作する蛍光ランプに対し唯１つです
むバラスト回路配置を提供せんとするものである。
【０００５】
【発明の開示】この発明の特徴の１つは緊急電源が通常
の交流電源に置き代わるべく切り換えられた時制御され
て蛍光ランプの光出力が調光されて薄暗くされることで
ある。この発明の利点の１つは緊急用バッテリを備えた
従来の回路配置より緊急用直流電源として使用されるバ
ッテリの寿命が延命されることである。
【０００６】この発明の１つの要旨は、蛍光ランプ用制
御システムであって、かつ、当該システムが蛍光ランプ
に接続可能な唯１つのバラスト手段を備え、該唯１つの
バラスト手段が第１の周波数の交流電源か第２の周波数
の電源かに接続可能であり、前記蛍光ランプは第１の周
波数の交流電源が前記唯１つのバラスト手段に印加され
る時ほぼ定格のルーメン条件で動作し、第２の周波数の
電源が前記唯１つのバラスト手段に接続される時前記蛍
光ランプがその定格条件より低いルーメンの調光された
条件で動作することを特徴とするものである。
【０００７】この発明の他の要旨は、蛍光ランプ用制御
システムであって、かつ、その蛍光ランプが制御システ
ムに接続されるバラスト手段を有し、該バラスト手段が
第１の周波数の交流電源または第２の周波数の電源に接
続可能であり、前記バラスト手段が２つの回路ノードを
有し、当該制御システムが１つの抵抗とその抵抗と並列
に接続されるスイッチング手段とを備え、両者が前記バ
ラスト手段の２つの回路ノードをよぎって接続され、前
記バラスト手段が第１の周波数の交流電源に接続される
時前記抵抗と並列な回路を提供するよう前記スイッチン
グ手段が前記２つの回路ノードをよぎって接続され、そ
れによって前記蛍光ランプがほぼその定格ルーメンの条
件で動作し、前記バラスト手段が第２の周波数の電源に
接続される時前記スイッチング手段が前記抵抗をよぎっ
てほぼ開路であり、それによって前記蛍光ランプがほぼ
その定格ルーメン以下で動作するよう調光条件での動作
が勝る時前記バラスト手段が前記蛍光ランプからの光放
射を調光することを特徴とするものである。本発明の他
の目的、特徴および利点は本発明に係る制御システムを
示す添附図面図１と関連づけた以下の説明および関連請
求項より明らかにされるだろう。
【０００８】
【実施例】図１記載の大部分の要素は、ダイオードＤ１
とＤ２、コンデンサＣ１，Ｃ２とＣ３、抵抗Ｒ１，Ｒ２
，Ｒ３とＲ４、スイッチＳＷと電源１１を除いて前述の
米国特許出願第３５８，２５７　号開示の要素に対応す
る。しかしながら、特許出願第３５８，２５７　号の調
光インターフェース回路１１０　はこのシステムに含ま
れていない。しかし他の点ではバラスト手段が特許出願
第３５８，２５７　号記載の以下の要素を含むことは理
解されるべきで、それら要素、すなわち入力整流回路３
２、前処理回路２８、直流−交流変換回路２４、出力回
路２０、ランプ１１と１２、電圧源４０、制御回路３６
と信号印加回路１１２　はすべての点でこの出願の入力
整流回路１３、前処理回路１５、直流−交流変換回路１
７、出力回路１９、ランプ２１と２３、電圧源２５、制
御回路２７と信号印加回路２９それぞれに対応している
。
【０００９】電源１１は入力整流回路１３に通常規定し
た電圧と周波数の交流電圧を供給する自動転送デバイス
を表わしている。通常の交流電源が欠けた際は回路１３
には緊急電源を供給する。交流および直流電源１１は入
力整流回路１３へ　１２０Ｖ、６０サイクルの交流電圧
を供給するものとする。入力整流回路１３は受信する交
流電圧を整流し入力整流回路１３に供給される交流電源
の絶対値である波形で前処理回路１５へ直流電圧を供給
する。この直流波形は入力整流回路１３が受信する交流
の直流鏡像であるといってもよいだろう。
【００１０】前処理回路１５はブースト変換器でそれは
受信する直流波形をその出力で回路１５が受信するより
より高い電圧の一定の直流に変える。この一定の直流出
力電圧は直流−交流変換回路１７へ供給される。変換回
路１７は受信する直流電圧を高い周波数の交流電圧に変
換する。 この高い周波数の交流電圧は出力回路１９にある同調Ｌ
Ｃ回路に供給される（この出願と同一出願人になる１９
８８年７月１５日出願の　ＭａｒｋＷ．　Ｆｅｌｌｏｗ
ｓらによる米国特許出願第２１９，９２３　号の図２に
出力回路１９が詳細に示されている）　。直流−交流変
換回路１７から出力回路１９へ印加される高い周波数の
交流電圧の周波数を変えることによりライン３１，　３
３，　３５，　３７，　３９および４１を介してランプ
２１と２３へ供給される電力が変えられる。
【００１１】前述の１９８８年７月１５日に出願された
　Ｍａｒｋ　Ｗ．　Ｆｅｌｌｏｗｓらによる米国特許出
願第２１９，９２３　号から当業者に理解されるだろう
ように、この出願の電圧源２５　（Ｆｅｌｌｏｗｓ　ら
による出願の電圧源４０に対応する）　は制御回路２７
の入力“Ｖ　ＳＵＰＰＬＹ”　に規定の電圧を供給する
。動作開始中、この電圧は電圧源２５により前処理回路
１５から受信された信号に結果して生ずるものである。 開始後対応する電圧は出力回路１９からのライン９８を
介した信号の結果として電圧源２５から“Ｖ　ＳＵＰＰ
ＬＹ”　で受信される。制御回路２７の“Ｖ　ＳＵＰＰ
ＬＹ”　入力で供給される電圧に応答して、その回路は
出力端子　”Ｖ　ＲＥＧ”に調整電圧としてシステムに
使用される信号を供給する。
【００１２】出力　”Ｖ　ＲＥＧ”からの信号は抵抗４
３を介して制御回路２７の入力　”ＳＴＡＲＴ”で信号
を発生するコンデンサ４５を充電する。これは出力回路
１９により発生されるべき周波数掃引をひきおこす。か
かる周波数掃引は米国特許出願第２１９，９２３　号お
よび米国特許出願第３５８，２５７　号の両者に出力回
路２０に関するものとして記載されている。この周波数
掃引はランプ２１と２３を点灯させる。この掃引は端子
　”Ｖ　ＲＥＧ”での信号に由来する制御回路２７の　
”Ｆ　ＭＩＮ”に印加される信号に従って開始される。 ランプが規定量の掃引後も点灯しない時には、過剰な電
圧が印加されさえすればよい。規定量の掃引後のかかる
事実を排除するため出力回路１９から信号印加回路２９
へライン４８を介して信号が印加され、それで制御回路
２７の入力　”Ｖ　ＬＡＭＰ”　に信号を印加する。こ
の信号はシステムをしてコンデンサ４５を放電させ、次
に再び充電させランプを点灯させる前述の試みが繰り返
えされる。
【００１３】ランプが点灯すると信号が出力回路１９か
らライン４８を介して信号印加回路２９に印加され、そ
れで制御回路２７の入力”Ｃ　ＲＥＣＴ”　に信号を供
給する。この信号はシステムをしてランプ２１および２
３へ印加される電力の大きさを削減させ、出力端子”Ｇ
ＨＢ”　に印加される信号に従って直流−交流変換回路
１７の周波数を制御することによりランプに印加される
電圧の周波数をまた制御させる。ランプ点灯後ランプ電
流信号はライン４６と４６Ａ間に印加され、最終的には
ランプ電流を一定にするため制御回路２７の入力ＬＩ１
とＬＩ２に印加される。制御回路２７の最も下の入力端
子、すなわち　”Ｉ　ＰＲＩＭ”　は出力回路１９の第
１の変成器の電流に対応する信号をライン４７を介して
受信する　（前述の１９８８年７月１５日出願の　Ｍａ
ｒｋ　Ｗ．　Ｆｅｌｌｏｗｓらによる第２１９，９２３
　号に記載の図２参照）　。この信号はまた制御回路２
７の出力端子ＧＨＢ　で適当なゲート信号を印加するこ
とで直流−交流変換回路１７の周波数を制御するのに使
用される。
【００１４】加うるに、制御回路２７には記号”Ｄ　Ｍ
ＡＸ”　により区別される入力端子があり、この端子は
制御回路２７の出力端子”ＶＲＥＧ”　からの信号を受
信する。それが受信する信号に対応してそれは制御回路
２７をして制御回路２７からの出力端子”ＧＰＣ”　を
介して印加される信号を変えることによって前処理回路
１５のデューティサイクルを変化させる。また、点灯開
始時に前処理回路１５のブースト変換器の動作を制御す
るべく制御回路２７の入力端子“ＯＶ”へライン５０を
介して前処理回路１５からの信号が受信される。ライン
５０を介したこの信号に応じて制御回路２７はその出力
電圧が所望の最大値を越える時変換器の動作を遮断する
信号をその出力端子”ＧＰＣ”　で発生する。かくてそ
れは点灯開始時に前処理回路１５の出力でその電圧を制
限する。
【００１５】前処理回路１５の電流出力は点灯開始時に
危険な電流の流れを阻止するようまた感応する。この信
号は制御回路２７の入力端子”ＣＳＩ”　に印加され、
点灯開始時と動作中の過剰な過渡的電流を阻止する。も
し過剰電流が検知されると、前処理回路１５のデューテ
ィサイクルは出力”ＧＰＣ”　を介して制御回路２７に
より発生される信号に従って削減される。前処理回路１
５からの他の出力信号は制御回路２７の入力端子“ＤＣ
”に印加され、この信号は前処理回路１５の直流出力電
圧を一定に保つよう動作する。 それは制御回路２７の出力端子”ＧＰＣ”　からの前処
理回路１５へ印加されるデューティサイクル信号を制御
してなされる。
【００１６】制御回路２７の端子”ＧＮＤ”　は明らか
に制御回路用の接地を提供する。制御回路２７の端子“
ＰＦ”は前処理回路１５に供給される整流される交流電
圧を表わす信号を受信する。この信号に応じて制御回路
２７は制御回路２７の端子”ＧＰＣ”　からの出力を変
化させて前処理回路１５のデューティライクルを修正す
る。これは前処理回路１５用の所望の電力因子を提供す
る。制御回路２７の端子　”ＤＣ　ＯＵＴ”　はノイズ
フィルタリング要素として働くコンデンサ５９に接続さ
れる。制御回路２７の出力端子“ＣＰ”はタイミング要
素として働くコンデンサ２１０　に接続される。端子“
ＣＰ”は電流源に接続される　（前述の１９８８年７月
１５日に出願された　Ｍａｒｋ　Ｗ．　Ｆｅｌｌｏｗｓ
らによる特許出願第２１９，９２３　号の図８参照）。 この電流源の出力は制御回路２７で出力端子“ＤＣ　Ｏ
ＵＴ”へ印加される規定の信号および端子“ＤＭＡＸ　
”へ印加される電圧信号と比較される。この比較は前処
理回路１５のデューティライクルを確率するため出力端
子“ＧＰＣ　”を介して印加される信号を制御する。
【００１７】制御回路２７の端子　”ＣＶＣＯ”　はタ
イミング要素のみならずフィルタリング要素としても働
くコンデンサ１３０　に接続される。端子“ＣＶＣＯ”
または電流源を介して饋還回路配置に制御回路２７の出
力端子”ＧＨＢ”　に印加される信号を制御すべく接続
される　（前述の１９８８年７月１５日出願のＭａｒｋ
　Ｗ．　Ｆｅｌｌｏｗｓらの特許出願第２１９，９２３
　号図８参照）　。これらの信号は直流−交流変換回路
１７のデューティサイクルを制御する。ここに開示され
た改良点は入力整流回路１３からの電圧に対する感応を
含むものである。電源１１は第１の周波数の交流電源と
直流ともみなされる第２の周波数の電源の両者を供給で
きる。電源１１から入力整流回路１３へ印加される６０
サイクルの交流信号で、抵抗Ｒ１，Ｒ２とＲ３およびダ
イオードＤ１とＤ２に加えてコンデンサＣ１，Ｃ２とＣ
３を含む回路（高域通過フィルタとして働く）はコンデ
ンサＣ３と抵抗Ｒ２の接合点で印加されるべき高レベル
の信号を惹起する。これは回路ノードＣＮ１とＣＮ２を
よぎり接続するスイッチＳＷを閉とし、これらノードを
よぎりまた接続する回路抵抗Ｒ４をほぼ短絡する。特許
出願第３５８，２５７　号の技術から短絡された抵抗Ｒ
４で信号印加回路２９が制御回路２７をしてそれらの所
望の　”ｆｕｌｌｙ　ｌｉｔ（最大照明）　”　条件ま
たは定格のルーメン条件で照明ランプ２１と２３への出
力回路１９を生じさせることは理解されるであろう。
【００１８】以下のリストはリストされた要素の各々の
主たる機能を記載したものである。 Ｃ１とＲ１−−−−−−前述の高域通過フィルタを特に
形成する。 Ｃ２−−−−−−−−−−高い周波数ノイズフィルタと
して動作する。 Ｄ１とＣ３−−−−−−Ｄ１は高域通過フィルタの出力
を整流し、Ｃ３はその高域通過フィルタの出力の周波数
を信号化したこの整流信号を蓄える。 Ｒ２，　Ｒ３とＤ２−−過剰電圧がスイッチＳＷをよぎ
り発生するのを抑圧する。 緊急時に発生するだろう６０サイクルの交流電源からよ
り低い周波数の電源　（それはより低い周波数の交流信
号または直流であってよい）　への電源１１の切り換え
に際しては、高域通過フィルタがコンデンサＣ３と抵抗
Ｒ２間接合点での電圧を低レベルの信号に変化させる。 このことはスイッチＳＷを開とし信号印加回路２９のラ
イン１３３　と１３４　間に抵抗Ｒ４を挿入する。特許
出願第３５８，２５７　号の記載から理解されるように
、ライン１３３　と１３４　間へのかかる抵抗の挿入は
信号印加回路２９をして制御回路２７の入力　”Ｃ　Ｒ
ＥＣＴ”　に印加する信号を変えさせる。このことは制
御回路２７をして定格のルーメン条件以下の調光された
条件でランプ２１と２３を動作させるようにシステムを
有効に働らかせるようにする。この調光された条件は抵
抗Ｒ４の大きさを所望の値に選択することにより制御さ
れる。
【００１９】理解されるようにスイッチＳＷは機械的に
働くデバイスとして略図示されている。このことは表示
を簡略化するためである。明らかに半導体デバイスが使
用できる。いかなる型のスイッチがこの発明に使用され
るかは問われない。前述の実施例の種々の変形変更が可
能なことは当業者にとり自明であり、ここに記載された
回路配置は説明用のもので本発明はこの回路配置に限定
されないことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る制御システムの実施例構成を示す
。
【符号の説明】
１１　　電源 １３　　整流回路 １５　　前処理回路 １７　　直流−交流変換回路 １９　　出力回路 ２１，　２３　　ランプ ２５　　電圧源 ２７　　制御回路 ２９　　信号印加回路

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　蛍光ランプ用制御システムであって、
    かつ、当該システムが蛍光ランプに接続可能な唯１つの
    バラスト手段を備え、該唯１つのバラスト手段が第１の
    周波数の交流電源か第２の周波数の電源かに接続可能で
    あり、前記蛍光ランプは第１の周波数の交流電源が前記
    唯１つのバラスト手段に印加される時ほぼ定格のルーメ
    ン条件で動作し、第２の周波数の電源が前記唯１つのバ
    ラスト手段に接続される時前記蛍光ランプがその定格条
    件より低いルーメンの調光された条件で動作することを
    特徴とする蛍光ランプ用制御システム。
  2. 【請求項２】　　請求項１記載の制御システムにおいて
    、当該システムがスイッチング手段を備え、該スイッチ
    ング手段により前記唯１つのバラスト手段が第１の周波
    数の交流電源に接続される時第１の状態で動作し、前記
    唯１つのバラスト手段が第２の周波数の電源に接続され
    る時第２の状態で動作することを特徴とする蛍光ランプ
    用制御システム。
  3. 【請求項３】　　請求項２記載の制御システムにおいて
    、前記バラスト手段が２つの回路ノードと両回路ノード
    をよぎって接続される１つの抵抗とを備え、前記バラス
    ト手段が第１の周波数の交流電源に接続される時前記ス
    イッチング手段が前記抵抗をよぎってほぼ短絡回路を提
    供するよう前記抵抗と並列に接続されることを特徴とす
    る蛍光ランプ用制御システム。
  4. 【請求項４】　　請求項３記載の制御システムにおいて
    、前記バラスト手段が第２の周波数の電源に接続される
    時前記スイッチング手段が前記抵抗をよぎって開路であ
    ることを特徴とする蛍光ランプ用制御システム。
  5. 【請求項５】　　蛍光ランプ用バラスト手段を備え、該
    バラスト手段が第１の周波数の交流電源または第２の周
    波数の電源に接続可能であり、前記バラスト手段が２つ
    の回路ノードを有する蛍光ランプ用制御システムにおい
    て、当該制御システムが１つの抵抗とその抵抗と並列に
    接続されるスイッチング手段とを備え、前記バラスト手
    段が第１の周波数の交流電源に接続される時前記抵抗と
    並列な回路を提供するよう前記スイッチング手段が前記
    ２つの回路ノードをよぎって接続され、それによって前
    記蛍光ランプがほぼその定格ルーメンの条件で動作し、
    前記バラスト手段が第２の周波数の電源に接続される時
    前記スイッチング手段が前記抵抗をよぎって開路であり
    、それによって前記蛍光ランプがほぼその定格ルーメン
    条件以下で動作するよう調光条件が勝る時前記バラスト
    手段が前記蛍光ランプを調光することを特徴とする蛍光
    ランプ用制御システム。
  6. 【請求項６】　　請求項５記載の制御システムにおいて
    、前記バラスト手段が第１の周波数の交流電源に接続さ
    れる時前記スイッチング手段が前記抵抗をよぎってほぼ
    短絡回路を提供することを特徴とする蛍光ランプ用制御
    システム。
  7. 【請求項７】　　請求項６記載の制御システムにおいて
    、前記バラスト手段が２つの前記電源に共用であること
    を特徴とする蛍光ランプ用制御システム。
  8. 【請求項８】　　請求項１から７いずれか記載の制御シ
    ステムにおいて、第２の周波数の前記電源が直流電源で
    あることを特徴とする蛍光ランプ用制御システム。
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