JPH11509963A - 回路配置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、周波数ｆ１のほぼ方形波の電圧により、ランプを点灯し且つ電力を供給するための回路配置に関する。ｆ１と異なる値ｆ２のほぼ方形波の電圧の周波数を与えることにより、ランプの減光をすることができる。この周波数ｆ２のときにもうランプ電流が流れなければ、保護回路がランプや回路配置へのダメージを防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】 回路配置 本発明は、ランプを点灯し、且つ、ランプへ電力供給するための、回路配置に 関するものである。この回路配置は、 供給電圧から周波数ｆ１のほぼ方形波のＡＣ電圧を生成するための、ＤＣ−Ａ Ｃコンバータであって、 − 電圧供給源へ接続される複数の入力端子と、 − スイッチ素子を有し、且つ、前記入力端子を相互接続する、第１ブ ランチと、 − 前記スイッチ素子の制御電極へ接続され、且つ、周波数ｆ１で前記 スイッチ素子を導通状態と非導通状態とにする第１制御信号を生成するための手 段Ｉを有する、制御回路と、 を有するＤＣ−ＡＣコンバータと、 前記ＤＣ−ＡＣコンバータへ結合され、且つ、誘導性素子と容量性素子とラン プを保持するための端子とを有する、負荷ブランチであって、共振周波数がｎｆ １と（ｎ＋１）ｆ１の間にあるように選択され、ここでｎは偶数の正数である、 負荷ブランチと、 を備えている。 このような回路配置は、欧州特許出願公開第０５８３８３８Ａ２号明細書（Ｅ Ｐ０５８３８３８Ａ２）により知られている。負荷ブランチの共振周波数は、ラ ンプが点灯していないときの共振周波数であると理解される。（一定の）周波数 ｆ１のほぼ方形波のＡＣ電圧を用いて、ランプを一定態様で点灯させ動作させる ことが、上述のように共振周波数を選択することより達成される。このやり方は 、 制御回路が比較的簡単であり、したがって比較的安価である。 ＤＣ−ＡＣコンバータが、ランプ点灯した後、ランプの定格電力にほぼ対応し た電力をランプへ供給するように、しばしば大きさが選択される。ランプの光束 は、そのように消費された電力と引き替えに、最大になる。ほぼ方形波のＡＣ電 圧の周波数を変化させることで、ランプの光束を低い値に設定することが可能に なる。換言すれば、制御回路が、周波数ｆ２でスイッチ素子を導通状態と非導通 状態とにする第２制御信号を生成する手段ＩＩを備えることにより、可能になる 。もし、手段ＩＩがあるレンジにわたってｆ２を調整する手段を備えていれば、 対応するレンジにわたってランプの光束の調整が可能になる。あるいは、もし、 周波数ｆ２を１又はいくつかの個別的値に設定できれば、ランプの光束を１又は いくつかの対応する個別的レベルに設定することが可能になる。しかしながら、 回路配置にこのような手段ＩＩが存在することによる欠点として、もしランプが まだ点灯していない場合や欠陥により電流が流れない場合に、第２制御信号の使 用がランプと回路配置の一部とのうちの少なくとも一方に非常に高い電圧を印加 してしまうことがある。このような高い電圧は、ランプが接続していない場合に も発生するかもしれない。また、このような高い電圧は、ランプや回路配置を形 成する構成要素へダメージを与え、寿命を減少させる。第２制御信号を使用する ことは、容量性動作によるＤＣ−ＡＣコンバータのスイッチ素子における電力消 費を非常に多くする原因にもなる。 本発明は、回路配置の手段により動作するランプの光束を、ランプや回路配置 にダメージを与えるおそれなしに、少なくとも２つのレベルに設定できる、冒頭 のパラグラフで述べた回路配置を提供することを目的とする。 本発明によれば、冒頭のパラグラフで述べた回路配置はこの目的のために、制 御回路がさらに手段ＩＩと手段ＩＩＩとを備えることを特徴とする。手段ＩＩは 、周波数ｆ２でスイッチ素子を導通状態と非導通状態とにする第２制御信号を生 成 するための手段である。手段ＩＩＩは、ランプの動作状態にしたがって、手段Ｉ Ｉの動作を停止し、手段Ｉを動作させるための、手段である。 もし、制御回路が周波数ｆ２で第２制御信号を生成し、且つ、ランプに電流が 流れなければ（又は、ランプが存在しなければ）、この制御信号は手段ＩＩＩに よって周波数ｆ１の第１制御信号に切り替えられる。これにより、ランプや回路 配置の構成要素へのダメージを防止する。 本発明に係るより好ましい実施例は、負荷ブランチの共振周波数は、２ｆ１と ３ｆ１との間にあるように選択される。 本発明の回路配置に係る非常に確かな実施例は、手段ＩＩＩがランプに印加さ れる電圧の振幅の大きさの信号を生成する手段を備えているときに実現できるこ とが、見いだされる。 ＤＣ−ＡＣコンバータがブリッジ回路を備える場合の利点も見いだされる。ブ リッジ回路により、比較的簡単にほぼ方形波のＡＣ電圧を生成することが可能に なる。 手段Ｉの確実で比較的簡単な実施例は、発振器と第１容量手段の使用により可 能になることがわかる。第１容量手段は発振器に結合される。第１容量手段のキ ャパシタンスは、発振器の発信周波数を決定する。この周波数は周波数ｆ１の値 も決定する。手段ＩＩは、発振器と、本ケースでは手段Ｉを構成するような第２ 容量手段と、からなる手段により、簡単に実現することができる。第２容量手段 も発振器へ結合している。第２容量手段のキャパシタンスは、周波数ｆ２の値を 決定する。 手段ＩＩＩは、これらがさらなるスイッチ素子を備えるという、簡単で確かな やり方で実現することができる。制御回路は、例えば、このさらなるスイッチ素 子の導通状態を、第１容量手段と第２容量手段のどちらが発振器に結合している かどうかで決定するように、構成してもよい。 本発明に係る回路配置の一実施例を、図面を参照して詳細に説明する。ここで 、図１は、本発明に係る回路配置の一実施例を示す図である。 図１において、Ｋ１とＫ２は、電圧供給源へ接続するための端子である。スイ ッチ素子Ｓ１とスイッチ素子Ｓ２との直列的配置が、入力端子Ｋ１と入力端子Ｋ ２とを接続する。この直列的配置が、第１ブランチを形成する。スイッチ素子Ｓ ２は負荷ブランチに分岐している。この負荷ブランチは、直列的に配置された、 コイルＬと端子Ｋ３とキャパシタＣ３と端子Ｋ４とキャパシタＣ４とを、備えて いる。コイルＬとキャパシタＣ３は、それぞれ、本実施例における負荷ブランチ の誘導部と容量部を形成する。端子Ｋ３と端子Ｋ４は、ランプを保持するための 端子であり、放電ランプＬａがこれらに接続される。端子Ｋ３と端子Ｋ４は、回 路部Ｄのそれぞれの入力へも接続される。回路部Ｄは、本実施例における、ラン プＬａに対する電圧の振幅の大きさの信号を発生させる手段を形成する。回路部 Ｄの出力は、ＯＲゲートＡの入力へ接続される。ＯＲゲートＡの別の入力には、 回路部Ｂの出力が接続される。回路部Ｂは、本実施例における、ユーザが光束を 最大値又はより低い値にセットする手段を形成する。ＯＲゲートＡの出力は、ス イッチ素子Ｓ３の制御電極へ結合される。スイッチ素子Ｓ３は、本実施例におけ る、さらなるスイッチ素子を形成する。さらなるスイッチ素子Ｓ３の第１主電極 は、入力端子Ｋ２へ接続される。さらなるスイッチ素子Ｓ３の第２主電極は、キ ャパシタＣ２の第１サイドへ接続される。キャパシタＣ２の他のサイドは、キャ パシタＣ１とオーム抵抗Ｒ１との共通接続点へ接続される。この共通接続点は、 発振器ＯＳＣの入力へも接続される。前記共通接続点から離れた面側のキャパシ タＣ１のサイドは、入力端子Ｋ２へ接続される。共通接続点から離れた面側のオ ーム抵抗Ｒ１のサイドは、発振器ＯＳＣの第１出力へ接続される。発振器ＯＳＣ の第２出力は、スイッチ素子Ｓ１の制御電極へ接続される。発振器ＯＳＣの第３ 出力は、スイッチ素子Ｓ２の制御電極へ接続される。キャパシタＣ１とキャパシ タＣ２は互いに、本実施例における、第１容量手段を形成する。キャパシタＣ１ は第２容量手段を形成する。手段Ｉは、発振器ＯＳＣとオーム抵抗Ｒ１とキャパ シタＣ１、Ｃ２とにより、形成される。手段ＩＩは、発振器ＯＳＣとキャパシタ Ｃ１とオーム抵抗Ｒ１とにより、形成される。手段ＩＩＩは、回路部ＤとＯＲゲ ートＡとさらなるスイッチ素子Ｓ３とにより、形成される。制御回路は、回路部 Ｄと回路部ＢとＯＲゲートＡとさらなるスイッチ素子Ｓ３とキャパシタＣ１、Ｃ ２とオーム抵抗Ｒ１と発振器ＯＳＣとにより、形成される。 図１に示す実施例の動作は以下の通りである。 回路配置のスタート直後は、回路部Ｄの出力はロウであり、回路部Ｂの出力は ハイである。ＯＲゲートＡの出力結果はハイであるので、さらなるスイッチ素子 Ｓ３は導通する。もし入力端子Ｋ１とＫ２が電圧供給源へ接続されていれば、制 御回路は、周波数ｆ１でスイッチ素子Ｓ１とＳ２を交互に導通状態と非導通状態 とにする。周波数ｆ１の値は、オーム抵抗Ｒ１の抵抗値と、キャパシタＣ１とＣ ２の容量値と、発振器ＯＳＣとにより、決められる。その結果、周波数ｆ１のほ ぼ方形波の電圧を負荷ブランチに対して提供する。本実施例においては、負荷ブ ランチの共振周波数は、２ｆ１と３ｆ１との間にあるよう選ばれている。このた め、この周波数ｆ１のほぼ方形波の電圧の第３高調波は、ランプＬａに対して十 分大きい振幅の電圧を発生するので、このランプＬａが点灯する。点灯後、制御 信号の周波数はｆ１に維持されるので、周波数ｆ１の交流がランプＬａを流れる 。ランプＬａの光束は、この周波数ｆ１の交流のときに、調整可能な最大値を有 する。回路配置のユーザが回路部Ｂの出力を変えてもよく、この場合、ＯＲゲー トＡの出力はロウになるので、さらなるスイッチ素子Ｓ３は非導通状態になる。 もしユーザがこの可能性を選択すると、制御回路により発生する制御信号の周波 数ｆ２は、もはやキャパシタＣ２の部分に依存しなくなり、発振器ＯＳＣと、オ ーム抵抗Ｒ１の抵抗値と、キャパシタＣ１のキャパシタンスとにのみにより、決 め られる。結果として、周波数ｆ２が周波数ｆ１より高くなる。負荷ブランチに印 加されるほぼ方形波の電圧の周波数も同様にｆ１からｆ２に上がるので、ランプ 電流の振幅は減少する。したがって、ランプの光束はより低い調整可能な値に減 少する。しかし、もしこのとき、端子Ｋ３、Ｋ４からランプを取り外した場合、 又は、欠陥により電流の導通が止まった場合に、手段ＩＩＩがないとすると、他 のポジションの回路配置と同様に、端子Ｋ３とＫ４の間に非常に高い電圧が発生 することがある。容量性スイッチングの結果として、スイッチ素子Ｓ１とＳ２に おける消費電力も非常に上昇する。しかし、図１に示す回路配置においては、回 路部Ｄの入力間に高い電圧が得られるので、回路部Ｄの出力がハイになる。回路 部Ｄの出力がハイになるので、ＯＲゲートＡの出力もハイになる。このため、さ らなるスイッチ素子Ｓ３が導通状態になる。制御回路で発生する制御信号の周波 数は、再び、キャパシタＣ２のキャパシタンスにより部分的に決められ、このた め、周波数が値ｆ１まで低下する。この結果、端子Ｋ３とＫ４の間にも、回路配 置の他のポジションにも、非常に高い電圧は発生しなくなるとともに、許容でき ない大きな電力消費がスイッチ素子Ｓ１とＳ２に起こらなくなる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ランプを点灯させ、且つ、電力供給をするための回路配置であって、 供給電圧から周波数ｆ１のほぼ方形波のＡＣ電圧を生成するための、ＤＣ−Ａ Ｃコンバータであって、 − 電圧供給源へ接続される複数の入力端子と、 − スイッチ素子を有し、且つ、前記入力端子を相互接続する、第１ブ ランチと、 − 前記スイッチ素子の制御電極へ接続され、且つ、周波数ｆ１で前記 スイッチ素子を導通状態と非導通状態とにする第１制御信号を生成するための手 段Ｉを有する、制御回路と、 を有するＤＣ−ＡＣコンバータと、 前記ＤＣ−ＡＣコンバータへ結合され、且つ、誘導性素子と容量性素子とラン プを保持するための端子とを有する、負荷ブランチであって、共振周波数がｎｆ １と（ｎ＋１）ｆ１の間にあるように選択され、ここでｎは偶数の正数である、 負荷ブランチと、 を備えるとともに、 前記制御回路は、さらに、 周波数ｆ２で前記スイッチ素子を導通状態と非導通状態とする第２制御信号を 生成するための手段ＩＩと、 前記ランプの動作状態にしたがって、手段ＩＩを非動作にさせて、且つ、手段 Ｉを動作させるための、手段ＩＩＩと、 を備えたことを特徴とする回路配置。 ２． 前記負荷ブランチの前記共振周波数が、２ｆ１と３ｆ１との間にあるよ う選択されていることを特徴とする第１項に記載の回路配置。 ３． 前記ＤＣ−ＡＣコンバータはブリッジ回路を備えることを特徴とする第 １項又は第２項に記載の回路配置。 ４． 前記手段Ｉは、発振器と第１容量手段とを備えることを特徴とする第１ 項乃至第３項のいずれかに記載の回路配置。 ５． 前記手段ＩＩは、前記発振器と第２容量手段とを備えることを特徴とす る第４項に記載の回路配置。 ６． 手段ＩＩＩは、スイッチ素子を備えることを特徴とする第５項に記載の 回路配置。 ７． 前記手段ＩＩＩは、ランプに印加される電圧の振幅の大きさの信号を生 成する手段を、備えていることを特徴とする第１項に記載の回路配置。