JP3947382B2

JP3947382B2 - Lamp lighting device and method

Info

Publication number: JP3947382B2
Application number: JP2001327221A
Authority: JP
Inventors: フーバーアンドレアス
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2021-10-25
Also published as: JP2003133097A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の前文に記載された少なくとも１つのランプの点灯方法、および請求項５の前文に記載された少なくとも１つのランプの点灯方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ランプ（特に蛍光ランプまたはハロゲン電球）の調光点灯すなわち輝度制御を可能にするランプの点灯装置いわゆる調光可能な電子安定器が市販されている。この調光可能な点灯装置は輝度制御のための目標値として使われる電圧を与えられる制御入力端子を有している。通常この制御入力端子は１〜１０Ｖのインタフェースとして形成されている。最も簡単な場合、点灯装置で点灯されるランプの輝度を所望の値に調整するために、この制御入力端子に調光ポテンショメータが接続される。この調光ポテンショメータと時間的に周期的に変化する電圧で励起される変圧器とによって、制御入力端子には、所望の輝度調整のための目標値を表す１〜１０Ｖの値の電圧が発生される。この電圧は変圧器によって点灯装置内の評価装置へ伝送される。さらに、変圧器は制御入力端子と点灯装置内の評価装置との間が直流的に結合しない（すなわち直流分離させる）ようにする。評価装置はピーク値整流器によって、調光ポテンショメータでの調整に相当しランプのランプ電流またはランプ入力電力を制御するためのもしくは点灯装置の出力電力を制御するための信号を発生する。
【０００３】
変圧器の特性、特にその漏れインダクタンスは評価装置に伝送される電圧へ大きな影響を与える。変圧器の高い漏れインダクタンスは伝送される電圧に擾乱的な電圧パルスを生ぜしめ、これが評価装置によって制御量として解釈されてしまう。従って、従来では、漏れインダクタンスの少ない特殊に形成された環状鉄心形変圧器が使用され、さらに点灯装置内の評価装置にはスパイクを低減させるための低域通過フィルタが前置接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、制御入力端子に印加され変圧器によって伝送される電圧を評価する評価装置を改善した少なくとも１つのランプの点灯装置を提供することにある。さらに、本発明の課題は、少なくとも１つのランプの点灯パラメータを制御するための目標値として使われる電圧を付与される制御入力端子を有するランプの点灯装置で少なくとも１つのランプを点灯するランプの点灯方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
装置に関する課題は本発明によれば請求項１の特徴部に記載された構成要件によって解決される。方法に関する課題は本発明によれば請求項５の特徴部に記載された構成要件によって解決される。本発明の特に優れた実施態様はそれらの従属請求項に記載されている。
【０００６】
本発明による少なくとも１つのランプの点灯装置は、少なくとも１つのランプの点灯パラメータを制御するための目標値として使われる電圧を与えられる制御入力端子と、この制御入力端子に与えられ少なくとも１つのランプの点灯パラメータを制御するための目標値として使われる電圧を評価装置に伝送するために設けられた変圧器と、時間的に周期的に変化する電圧で変圧器を励起する発振器とを有する。
本発明によれば、評価装置がサンプル−ホールド回路を有する。さらに、本発明においては、変圧器によって伝送される電圧のスパイクを消すために、サンプル−ホールド回路のシーケンス信号の周波数と時間的に周期的に変化する電圧の周波数とを整合させサンプル−ホールド回路のシーケンス信号と時間的に周期的に変化する電圧との間に時間的に一定な位相差（時間差）を作る手段が設けられている。
【０００７】
これによって、本発明によれば、点灯装置内の伝送器よりも比較的高い漏れインダクタンスを有するコスト的に手頃な変圧器を使用できる。さらに、低域通過フィルタと、変圧器によって伝送された電圧を評価するためのピーク値整流器とを省略できる。
【０００８】
点灯装置を制御するために使われるマイクロコントローラ又は集積回路に対するディジタル制御信号を発生するために、サンプル−ホールド回路がアナログ−ディジタル変換器の構成要素として形成されていると有利である。伝送器として使われる変圧器が、制御入力端子に接続された少なくとも１つの第１巻線と、評価装置に接続され少なくとも１つの第１巻線に磁気結合された少なくとも１つの第２巻線とを有していると有利である。これによって、制御入力端子と評価装置との間を直流的に結合しない（すなわち直流分離させる）ことが保証される。
【０００９】
サンプル−ホールド回路のシーケンス信号の周波数と時間的に周期的に変化する電圧の周波数とを整合させサンプル−ホールド回路のシーケンス信号と時間的に周期的に変化する電圧との間に時間的に一定な位相差（時間差）を作る手段が、シーケンス信号を発生する発振器と、時間的に周期的に変化する電圧の周波数を半減させる分周器と、シーケンス信号の周波数を時間的に周期的に変化する電圧の周波数に整合させシーケンス信号と時間的に周期的に変化する電圧との間に一定な時間差を作る装置とを含んでいると有利である。
【００１０】
シーケンス信号の周波数を時間的に周期的に変化する電圧の周波数に整合させシーケンス信号と時間的に周期的に変化する電圧との間に一定な時間差を作る装置として、アンド回路が使用されると有利である。このようにして、変圧器によって伝送される電圧のスパイクをコスト的に手頃にかつ簡単な手段にて消すことができる。
【００１１】
本発明による点灯方法は、本発明によれば、変圧器の電圧が評価のためにサンプル−ホールド回路に供給され、変圧器の電圧のスパイクがサンプル−ホールド回路によって消されることを特徴とする。
【００１２】
変圧器の電圧を評価するために、時間的に周期的に変化する電圧の周波数とサンプル−ホールド回路のシーケンス信号の周波数とが整合させられ、サンプル−ホールド回路のシーケンス信号が時間的に周期的に変化する電圧に比べて一定の期間間隔だけ遅らされていると有利である。これによって、本発明によれば、サンプル−ホールド回路のシーケンス信号が変圧器に印加される電圧のノイズなく伝送される電圧部分に同期させられる。
【００１３】
本発明によれば特に簡単かつコスト的に手頃な点灯方法が提案されている。それに従って、変圧器の電圧を評価するために次のステップが実施される。
シーケンス信号と時間的に周期的に変化する電圧とを発振器によって発生するステップ。
時間的に周期的に変化する電圧の周波数を分周器によって半減させるステップ。
シーケンス信号の周波数を時間的に周期的に変化する電圧の周波数に整合させシーケンス信号と時間的に周期的に変化する電圧との間に一定の時間差を生じさせるステップ。
変圧器に時間的に周期的に変化する電圧を与えるステップ。
変圧器の電圧を入力電圧としてサンプル−ホールド回路に供給するステップ。
【００１４】
サンプル−ホールド回路の出力電圧が少なくとも１つのランプの点灯パラメータを制御するために使用されるか又はその前にアナログ−ディジタル変換器によってディジタル信号に変換されると有利である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を優れた実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１に示された本発明の実施例は蛍光ランプ用の調光可能な点灯装置である。
この点灯装置は２つの系統電圧端子１，２と、ハーフブリッジインバータ４に直流電圧を供給する直流電圧供給装置３とを有している。直流電圧供給装置３は通常雑音防止フィルタおよび系統交流電圧の整流器を含んでいる。さらに、直流電圧供給装置３は、系統からのできるだけ正弦波状の交流電流の取出しを保証するために、高調波フィルタを含むことができる。ハーフブリッジインバータ４は、２つの交互にスイッチングするトランジスタ５，６と、２つの結合コンデンサ７，８と、直列共振回路として形成されチョークコイル９、コンデンサ１０および蛍光ランプ１１を含むハーフブリッジ枝路とを有している。蛍光ランプ１１の放電路はコンデンサ１０に並列接続されている。ハーフブリッジインバータは必ずしも２つの結合コンデンサ７，８を備えた対称形ハーフブリッジインバータ４として形成される必要がなく、その代わりに１つの結合コンデンサのみを有し、それによって非対称形ハーフブリッジインバータとして形成されていてもよい。ハーフブリッジインバータ４のトランジスタ５，６は好ましくは電界効果トランジスタから成るのがよく、マイクロコントローラ１２によって制御される。マイクロコントローラ１２はパルス幅変調された信号を発生する。この信号はトランジスタ５，６のスイッチングサイクルを決定し、それによって蛍光ランプ１１の電力制御つまり輝度制御を可能にする。トランジスタ５，６のためのパルス幅変調された信号はマイクロコントローラ１２によって制御入力端子１３，１４に印加される直流電圧に依存して発生される。制御入力端子１３，１４には１Ｖ〜１０Ｖの値の直流電圧が与えられる。制御入力端子１３，１４に与えられた直流電圧の値によって、蛍光ランプ１１の所望の電力つまり輝度のための目標値が決定される。この直流電圧の値を発生し制御入力端子１３，１４に付与するために、最も簡単な場合、制御入力端子１３，１４に接続された調光ポテンショメータ（図示されていない）が使われる。
【００１７】
制御入力端子１３，１４に与えられた直流電圧が変圧器１５によって評価装置１６に伝送される。このために、変圧器１５の一次巻線１５ａが整流器ダイオード１７を介して制御入力端子１３，１４に接続されている。一方、変圧器１５の二次巻線１５ｂは評価装置１６の電圧入力端子に接続されている。変圧器１５の一次巻線１５ａと二次巻線１５ｂとの間には磁気結合が構成されている。制御入力端子１３，１４と一次巻線１５ａとに並列に入力コンデンサ１８が接続されている。変圧器１５が制御入力端子１３，１４に与えられた直流電圧を評価装置１６に伝送するために、変圧器１５はほぼ矩形波の電圧で励起される。このほぼ矩形波の電圧は発振器１９および分周器２１によって発生され、分圧器抵抗２０を介して二次巻線１５ｂに印加される。従って、評価装置１６は二次巻線１５ｂに接続されたその電圧入力端子でほぼ矩形波の電圧を検出する。その振幅は制御入力端子１３，１４に与えられた直流電圧によって決定される。評価装置１６は、マイクロコントローラ１２に接続されたその電圧出力端子から、蛍光ランプ１１の電力つまり輝度を制御するためのマイクロコントローラ１２に、相応の信号を供給する。
【００１８】
評価装置１６は、アナログ−ディジタル変換器２３の構成要素として形成されたサンプル−ホールド回路２２と、アンド回路２４とを有している。サンプル−ホールド回路２２およびアンド回路２４によって、変圧器１５の漏れインダクタンスによって惹き起される、二次巻線１５ｂの矩形波電圧の立上がり辺におけるスパイクが消される。以下においてこのことを図２を参照して説明する。
【００１９】
図２の波形Ａは変圧器１５を励起するために使用される矩形波電圧の時間的経過を示す。この矩形波電圧は発振器１９と周波数を半減させる分周器２１とによって発生され、抵抗２０を介して二次巻線１５ｂに印加される。既に述べたように、二次巻線１５ｂは、制御入力端子１３，１４に与えられた直流電圧を変圧器１５によって伝送可能にするために、時間的に周期的に変化する励起電圧を必要とする。
【００２０】
図２の波形Ｂは二次巻線１５ｂに印加され評価装置１６の電圧入力端子によって検出された電圧Ｕの時間的経過を示す。二次巻線１５ｂに印加されたこの電圧Ｕは励起電圧（波形Ａ）の周期性を有している。しかし、電圧Ｕの振幅すなわち矩形波パルスの高さは制御入力端子１３，１４に与えられた直流電圧の値によって決定される。当然、二次巻線１５ｂにおける矩形波電圧（波形Ｂ）の立上がり辺および立下り辺は変圧器１５の漏れインダクタンスに基づいて擾乱的な電圧パルスを重畳されている。この擾乱的な電圧パルスはサンプル−ホールド回路２２によって消される。このために、サンプル−ホールド回路２２のシーケンス信号（サンプル−ホールド信号とも呼ばれている）のパルス期間およびパルス開始は二次巻線１５ｂの電圧に整合させられている。
【００２１】
図２の波形Ｃはサンプル−ホールド回路２２のシーケンス信号の時間的経過を示す。シーケンス信号（波形Ｃ）のパルス期間は正確に二次巻線１５ｂの電圧（波形Ｂ）の矩形波パルスの半分の長さであり、シーケンス信号は二次巻線１５ｂの電圧（波形Ｂ）の矩形波パルスの後半の半部に同期している。これによって、矩形波電圧の立上がり辺および立下り辺における擾乱的なスパイクが消される。
シーケンス信号を二次巻線１５ｂの電圧に同調させることは、ＪＫフリップフロップとして形成された分周器２１と、アンド回路２４と、発振器１９とによって行なわれる。発振器１９は変圧器１５を励起する電圧（波形Ａ）およびシーケンス信号（波形Ｃ）を発生する。発振器１９から発生された矩形波電圧は一方ではアンド回路２４の第１電圧入力端子に供給され、他方では分周器２１の電圧入力端子に導入される。分周器２１は導入された矩形波電圧の周波数を半減させる。
分周器２１の電圧出力端子から出力され周波数を半減させた矩形波電圧は、一方ではアンド回路２４の第２電圧入力端子に供給され、他方では分圧器抵抗２０を介して二次巻線１５ｂに印加され変圧器１５を励起する。アンド回路２４の出力電圧はサンプル−ホールド回路２２にシーケンス信号（波形Ｃ）として供給され、つまりサンプル−ホールド回路２２のシーケンス−ホールド信号（サンプル−ホールド信号とも呼ばれている）を制御するために使用される。従って、サンプル−ホールド回路２２のシーケンス信号（波形Ｃ）は励起電圧（波形Ａ）の矩形波パルスの後半の半部に同期し、よって二次巻線１５ｂに印加される電圧（波形Ｂ）の電圧パルスの後半の半部にも同期している。
【００２２】
図２の波形Ｄはサンプル−ホールド回路２２の出力電圧Ｕの時間的経過を示す。この出力電圧Ｕは、アナログ−ディジタル変換器２３によって、トランジスタ５，６をパルス幅変調制御するためのマイクロコントローラ１２用のディジタル信号に変換される。理想的な場合、サンプル−ホールド回路２２の出力電圧Ｕは制御入力端子１３，１４に与えられた直流電圧のみに依存した値を有する直流電圧である。サンプル−ホールド回路２２での損失のために、サンプル−ホールド回路２２の出力電圧Ｕ（波形Ｄ）はうねりのある波形をしている。
【００２３】
発振器１９は優れた実施例ではハーフブリッジインバータ４と同一である。変圧器１５を励起する矩形波電圧（波形Ａ）およびサンプル−ホールド回路２２のシーケンス信号（波形Ｃ）は、ハーフブリッジインバータのトランジスタ５，６間の接続点または結合コンデンサ７，８間の接続点への容量性結合によって発生される。
【００２４】
サンプル−ホールド回路２２と、アナログ−ディジタル変換器２３と、アンド回路２４とがマイクロコントローラ１２の構成要素として形成されていると有利である。
【００２５】
本発明は上記において詳細に説明した実施例に限定されない。例えば、制御入力端子１３，１４は必ずしも直流電圧を与えられるアナログ制御入力端子として形成されている必要がない。その代わりに、制御入力端子は、少なくとも１つのランプの輝度制御のための目標値を付与するためのディジタル信号を与えられるディジタル入力端子として形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による点灯装置の優れた実施例を概略的に示すブロック回路図
【図２】励起電圧、変圧器の電圧、サンプル−ホールド回路のシーケンス信号（サンプル−ホールド信号）および出力電圧の時間的経過を示す波形図
【符号の説明】
１，２系統電圧端子
３直流電圧供給装置
４ハーフブリッジインバータ
５，６トランジスタ
７，８結合コンデンサ
９チョークコイル
１０コンデンサ
１１蛍光ランプ
１２マイクロコントローラ
１３，１４制御入力端子
１５変圧器
１５ａ変圧器の一次巻線
１５ｂ変圧器の二次巻線
１６評価装置
１７整流器ダイオード
１８入力コンデンサ
１９発振器
２０分圧器抵抗
２１分周器
２２サンプル−ホールド回路
２３アナログ−ディジタル変換器
２４アンド回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lighting method for at least one lamp described in the preamble of claim 1 and to a lighting method for at least one lamp described in the preamble of claim 5 .
[0002]
[Prior art]
Dimmable lighting of lamps (especially fluorescent lamps or halogen bulbs), that is, lamp lighting devices that enable brightness control, so-called dimmable electronic ballasts are commercially available. This dimmable lighting device has a control input terminal to which a voltage used as a target value for luminance control is given. Usually, this control input terminal is formed as an interface of 1 to 10V. In the simplest case, a dimming potentiometer is connected to this control input terminal in order to adjust the luminance of the lamp lit by the lighting device to a desired value. By this dimming potentiometer and a transformer excited by a voltage that periodically changes in time, a voltage having a value of 1 to 10 V representing a target value for desired luminance adjustment is generated at the control input terminal. The This voltage is transmitted by the transformer to the evaluation device in the lighting device. Further, the transformer prevents DC coupling (that is, DC separation) between the control input terminal and the evaluation device in the lighting device. The evaluation device generates a signal for controlling the lamp current or the lamp input power of the lamp or for controlling the output power of the lighting device by the peak value rectifier, which corresponds to the adjustment by the dimming potentiometer.
[0003]
The characteristics of the transformer, in particular its leakage inductance, have a great influence on the voltage transmitted to the evaluation device. The high leakage inductance of the transformer creates a disturbing voltage pulse in the transmitted voltage, which is interpreted as a controlled variable by the evaluation device. Therefore, conventionally, a specially formed annular core transformer having a small leakage inductance is used, and a low-pass filter for reducing spikes is pre-connected to the evaluation device in the lighting device.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to provide at least one lamp lighting device that improves an evaluation device for evaluating a voltage applied to a control input terminal and transmitted by a transformer. Furthermore, an object of the present invention is to turn on at least one lamp in a lamp lighting device having a control input terminal to which a voltage used as a target value for controlling a lighting parameter of at least one lamp is applied. It is to provide a method.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The problem concerning the device is solved according to the invention by the constituent features described in the characterizing part of claim 1. The problem relating to the method is solved according to the invention by the features described in the characterizing part of claim 5 . Particularly advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.
[0006]
The at least one lamp lighting device according to the present invention includes a control input terminal to which a voltage used as a target value for controlling a lighting parameter of at least one lamp is applied, and at least one lamp provided to the control input terminal. It has a transformer provided to transmit a voltage used as a target value for controlling the lighting parameter to the evaluation device, and an oscillator that excites the transformer with a voltage that periodically changes over time.
According to the invention, the evaluation device has a sample-hold circuit. Further, in the present invention, in order to eliminate the spike of the voltage transmitted by the transformer, the frequency of the sequence signal of the sample-hold circuit is matched with the frequency of the voltage that periodically changes in time, thereby the sample-hold circuit. There is provided means for creating a phase difference (time difference) that is constant in time between the sequence signal and a voltage that periodically changes in time.
[0007]
Thus, according to the present invention, a cost-effective transformer having a relatively higher leakage inductance than the transmitter in the lighting device can be used. Furthermore, the low-pass filter and the peak value rectifier for evaluating the voltage transmitted by the transformer can be omitted.
[0008]
Advantageously, the sample-and-hold circuit is formed as a component of an analog-to-digital converter in order to generate digital control signals for the microcontroller or integrated circuit used to control the lighting device. A transformer used as a transmitter includes at least one first winding connected to the control input terminal, and at least one second winding connected to the evaluation device and magnetically coupled to the at least one first winding. It is advantageous to have This ensures that the control input terminal and the evaluation device are not DC-coupled (that is, DC separated).
[0009]
The frequency of the sequence signal of the sample-hold circuit is matched with the frequency of the voltage that periodically changes over time, and the time constant is constant between the sequence signal of the sample-hold circuit and the voltage that changes periodically over time. The phase difference (time difference) is generated by an oscillator that generates a sequence signal, a frequency divider that halves the frequency of a voltage that periodically changes in time, and the frequency of the sequence signal that changes periodically in time. It is advantageous to include a device that matches the frequency of the voltage to be generated and creates a constant time difference between the sequence signal and the voltage that varies periodically in time.
[0010]
When the AND circuit is used as a device that matches the frequency of the sequence signal to the frequency of the voltage that periodically changes in time and creates a constant time difference between the sequence signal and the voltage that periodically changes in time It is advantageous. In this way, voltage spikes transmitted by the transformer can be eliminated in a cost-effective and simple manner.
[0011]
The lighting method according to the invention is characterized in that, according to the invention, the voltage of the transformer is supplied to the sample-and-hold circuit for evaluation and the voltage spike of the transformer is extinguished by the sample-and-hold circuit.
[0012]
In order to evaluate the voltage of the transformer, the frequency of the voltage that changes periodically in time and the frequency of the sequence signal of the sample-hold circuit are matched, and the sequence signal of the sample-hold circuit is periodic in time. It is advantageous that the voltage is delayed by a certain time interval compared to the voltage changing to. Thereby, according to the invention, the sequence signal of the sample-hold circuit is synchronized with the voltage part transmitted without noise of the voltage applied to the transformer.
[0013]
According to the present invention, a particularly simple and cost-effective lighting method has been proposed. Accordingly, the following steps are performed to evaluate the voltage of the transformer.
Generating a sequence signal and a voltage periodically changing in time by an oscillator;
The step of halving the frequency of a voltage that changes periodically in time by a frequency divider.
Matching the frequency of the sequence signal to the frequency of a voltage that periodically changes in time, and generating a certain time difference between the sequence signal and the voltage that periodically changes in time.
Applying a voltage that varies periodically in time to the transformer;
Supplying the voltage of the transformer to the sample-and-hold circuit as an input voltage.
[0014]
It is advantageous if the output voltage of the sample-and-hold circuit is used to control the lighting parameters of at least one lamp or is converted into a digital signal by an analog-to-digital converter before that.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in detail based on excellent examples.
[0016]
The embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is a dimmable lighting device for a fluorescent lamp.
This lighting device has two system voltage terminals 1 and 2 and a DC voltage supply device 3 for supplying a DC voltage to the half-bridge inverter 4. The DC voltage supply device 3 usually includes a noise prevention filter and a system AC voltage rectifier. Furthermore, the direct-current voltage supply device 3 can include a harmonic filter in order to ensure that the sinusoidal alternating current is extracted from the system as much as possible. The half-bridge inverter 4 includes two alternately-switching transistors 5 and 6, two coupling capacitors 7 and 8, and a half-bridge branch formed as a series resonance circuit and including a choke coil 9, a capacitor 10, and a fluorescent lamp 11. have. The discharge path of the fluorescent lamp 11 is connected to the capacitor 10 in parallel. The half-bridge inverter does not necessarily have to be formed as a symmetric half-bridge inverter 4 with two coupling capacitors 7, 8, but instead has only one coupling capacitor, thereby forming an asymmetric half-bridge inverter. May be. Transistors 5 and 6 of half-bridge inverter 4 preferably comprise field effect transistors and are controlled by microcontroller 12. The microcontroller 12 generates a pulse width modulated signal. This signal determines the switching cycle of the transistors 5 and 6, thereby enabling power control, ie brightness control, of the fluorescent lamp 11. Pulse width modulated signals for transistors 5 and 6 are generated by microcontroller 12 depending on the DC voltage applied to control input terminals 13 and 14. A DC voltage having a value of 1V to 10V is applied to the control input terminals 13 and 14. A target value for the desired power, that is, the luminance of the fluorescent lamp 11 is determined by the value of the DC voltage applied to the control input terminals 13 and 14. In the simplest case, a dimming potentiometer (not shown) connected to the control input terminals 13 and 14 is used to generate and apply this DC voltage value to the control input terminals 13 and 14.
[0017]
The DC voltage applied to the control input terminals 13 and 14 is transmitted to the evaluation device 16 by the transformer 15. For this purpose, the primary winding 15 a of the transformer 15 is connected to the control input terminals 13, 14 via the rectifier diode 17. On the other hand, the secondary winding 15 b of the transformer 15 is connected to the voltage input terminal of the evaluation device 16. Magnetic coupling is formed between the primary winding 15a and the secondary winding 15b of the transformer 15. An input capacitor 18 is connected in parallel with the control input terminals 13 and 14 and the primary winding 15a. In order for the transformer 15 to transmit the DC voltage applied to the control input terminals 13, 14 to the evaluation device 16, the transformer 15 is excited with a substantially rectangular wave voltage. This substantially rectangular wave voltage is generated by the oscillator 19 and the frequency divider 21 and applied to the secondary winding 15b via the voltage divider resistor 20. Therefore, the evaluation device 16 detects a substantially rectangular wave voltage at its voltage input terminal connected to the secondary winding 15b. The amplitude is determined by the DC voltage applied to the control input terminals 13 and 14. The evaluation device 16 supplies a corresponding signal from its voltage output terminal connected to the microcontroller 12 to the microcontroller 12 for controlling the power of the fluorescent lamp 11, that is, the luminance.
[0018]
The evaluation device 16 includes a sample-hold circuit 22 formed as a component of the analog-digital converter 23 and an AND circuit 24. The sample-hold circuit 22 and the AND circuit 24 eliminate the spike at the rising edge of the rectangular wave voltage of the secondary winding 15b caused by the leakage inductance of the transformer 15. This will be described below with reference to FIG.
[0019]
Waveform A in FIG. 2 shows the time course of the square wave voltage used to excite the transformer 15. This rectangular wave voltage is generated by the oscillator 19 and the frequency divider 21 that reduces the frequency by half, and is applied to the secondary winding 15b via the resistor 20. As already described, the secondary winding 15b requires an excitation voltage that periodically changes in time so that the DC voltage applied to the control input terminals 13 and 14 can be transmitted by the transformer 15. To do.
[0020]
A waveform B in FIG. 2 shows a time course of the voltage U applied to the secondary winding 15 b and detected by the voltage input terminal of the evaluation device 16. This voltage U applied to the secondary winding 15b has the periodicity of the excitation voltage (waveform A). However, the amplitude of the voltage U, that is, the height of the rectangular wave pulse is determined by the value of the DC voltage applied to the control input terminals 13 and 14. Naturally, disturbing voltage pulses are superimposed on the rising and falling sides of the rectangular wave voltage (waveform B) in the secondary winding 15b based on the leakage inductance of the transformer 15. This disturbing voltage pulse is extinguished by the sample-and-hold circuit 22. For this purpose, the pulse period and start of the sequence signal (also referred to as sample-hold signal) of the sample-hold circuit 22 are matched to the voltage of the secondary winding 15b.
[0021]
A waveform C in FIG. 2 shows a time course of the sequence signal of the sample-hold circuit 22. The pulse period of the sequence signal (waveform C) is exactly half the length of the rectangular pulse of the voltage (waveform B) of the secondary winding 15b, and the sequence signal is the voltage of the secondary winding 15b (waveform B). Synchronized with the latter half of the square wave pulse. This eliminates disturbing spikes on the rising and falling sides of the rectangular wave voltage.
Tuning the sequence signal to the voltage of the secondary winding 15 b is performed by the frequency divider 21 formed as a JK flip-flop, the AND circuit 24, and the oscillator 19. The oscillator 19 generates a voltage (waveform A) and a sequence signal (waveform C) that excite the transformer 15. The rectangular wave voltage generated from the oscillator 19 is supplied to the first voltage input terminal of the AND circuit 24 on the one hand, and is introduced to the voltage input terminal of the frequency divider 21 on the other hand. The frequency divider 21 halves the frequency of the introduced rectangular wave voltage.
The rectangular wave voltage output from the voltage output terminal of the frequency divider 21 and halved in frequency is supplied to the second voltage input terminal of the AND circuit 24 on the one hand, and the secondary winding 15b via the voltage divider resistor 20 on the other hand. To excite the transformer 15. The output voltage of the AND circuit 24 is supplied to the sample-hold circuit 22 as a sequence signal (waveform C), that is, to control the sequence-hold signal (also referred to as sample-hold signal) of the sample-hold circuit 22. used. Accordingly, the sequence signal (waveform C) of the sample-hold circuit 22 is synchronized with the latter half of the rectangular wave pulse of the excitation voltage (waveform A), and thus the voltage (waveform B) applied to the secondary winding 15b. It is also synchronized with the second half of the voltage pulse.
[0022]
A waveform D in FIG. 2 shows a time course of the output voltage U of the sample-hold circuit 22. The output voltage U is converted by the analog-digital converter 23 into a digital signal for the microcontroller 12 for controlling the pulse width modulation of the transistors 5 and 6. In an ideal case, the output voltage U of the sample-hold circuit 22 is a DC voltage having a value that depends only on the DC voltage applied to the control input terminals 13 and 14. Due to the loss in the sample-and-hold circuit 22, the output voltage U (waveform D) of the sample-and-hold circuit 22 has a wavy waveform.
[0023]
The oscillator 19 is identical to the half-bridge inverter 4 in the preferred embodiment. The rectangular wave voltage (waveform A) that excites the transformer 15 and the sequence signal (waveform C) of the sample-and-hold circuit 22 are connected between the transistors 5 and 6 of the half-bridge inverter or between the coupling capacitors 7 and 8. Generated by capacitive coupling to
[0024]
Advantageously, the sample-and-hold circuit 22, the analog-to-digital converter 23 and the AND circuit 24 are formed as components of the microcontroller 12.
[0025]
The invention is not limited to the embodiments described in detail above. For example, the control input terminals 13 and 14 are not necessarily formed as analog control input terminals to which a DC voltage is applied. Alternatively, the control input terminal may be formed as a digital input terminal to which a digital signal for giving a target value for brightness control of at least one lamp is given.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block circuit diagram schematically showing an excellent embodiment of a lighting device according to the present invention. FIG. 2 shows an excitation voltage, a voltage of a transformer, a sequence signal (sample-hold signal) and an output voltage of a sample-hold circuit. Waveform diagram showing the time course of [Explanation of symbols]
1 and 2 System voltage terminal 3 DC voltage supply device 4 Half bridge inverters 5 and 6 Transistors 7 and 8 Coupling capacitor 9 Choke coil 10 Capacitor 11 Fluorescent lamp 12 Microcontrollers 13 and 14 Control input terminal 15 Transformer 15a Primary volume of transformer Line 15b Secondary winding 16 of transformer Evaluator 17 Rectifier diode 18 Input capacitor 19 Oscillator 20 Voltage divider resistor 21 Divider 22 Sample-hold circuit 23 Analog-digital converter 24 AND circuit

Claims

少なくとも１つのランプ（１１）の点灯パラメータを制御するための目標値として使われる電圧を与えられる制御入力端子（１３，１４）と、制御入力端子（１３，１４）に接続された第１巻線（１５ａ）および第１巻線（１５ａ）に磁気結合された第２巻線（１５ｂ）を有する変圧器（１５）と、変圧器（１５）の第２巻線（１５ｂ）に接続され少なくとも１つのランプ（１１）の点灯パラメータを制御するための目標値として使われる電圧を変圧器（１５）を介して伝送される評価装置（１６）とを備え、変圧器（１５）の第２巻線（１５ｂ）が時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧で励起される、少なくとも１つのランプの点灯装置において、
評価装置（１６）がサンプル−ホールド回路（２２）を有し、変圧器（１５）によって伝送される電圧のスパイクを消すために、時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧およびサンプル−ホールド回路（２２）のシーケンス信号を発生する発振器（１９）と、発振器（１９）から発生された時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧の周波数を半減させる分周器（２１）と、サンプル−ホールド回路（２２）のシーケンス信号の周波数を分周器（２１）から発生された時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧の周波数に整合させサンプル−ホールド回路（２２）のシーケンス信号と分周器（２１）から発生された時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧との間に一定な時間差を作る装置（２４）とが設けられ、変圧器（１５）の第２巻線（１５ｂ）が分周器（２１）から発生された時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧を供給されることを特徴とするランプの点灯装置。A control input terminal (13, 14) to which a voltage used as a target value for controlling a lighting parameter of at least one lamp (11) is provided, and a first winding connected to the control input terminal (13, 14) And a transformer (15) having a second winding (15b) magnetically coupled to the first winding (15a) and at least one connected to the second winding (15b) of the transformer (15). And an evaluation device (16) for transmitting a voltage used as a target value for controlling the lighting parameters of the two lamps (11) via the transformer (15), the second winding of the transformer (15) In at least one lamp lighting device in which (15b) is excited by a voltage of a substantially rectangular wave that periodically changes in time ,
The evaluation device (16) has a sample-and-hold circuit (22), and in order to eliminate the spikes in the voltage transmitted by the transformer (15), the voltage and sample- An oscillator (19) that generates a sequence signal of the hold circuit (22), and a frequency divider (21) that halves the frequency of a voltage of a substantially rectangular wave that periodically changes in time generated from the oscillator (19); The frequency of the sequence signal of the sample-hold circuit (22) is matched with the frequency of the voltage of the substantially rectangular wave generated periodically from the frequency divider (21) and periodically changes with time. A device (24) for creating a constant time difference between the sequence signal and the substantially rectangular wave voltage generated periodically from the frequency divider (21) is provided, and is provided with a transformer (15). Second winding (15b) lamp of the lighting device, wherein a supplied substantially rectangular wave voltage which varies the generated temporally periodically from the divider (21).

評価装置（１６）がアナログ−ディジタル変換器（２３）を有し、サンプル−ホールド回路（２２）がアナログ−ディジタル変換器（２３）の構成要素として形成されていることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。 The evaluation device (16) comprises an analog-to-digital converter (23) and the sample-and-hold circuit (22) is formed as a component of the analog-to-digital converter (23). The lighting device described.

制御入力端子（１３，１４）が、直流電圧を与えられるアナログ制御入力端子として形成されていることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。 2. The lighting device according to claim 1, wherein the control input terminals (13, 14) are formed as analog control input terminals to which a DC voltage is applied.

制御入力端子（１３，１４）が、ディジタル信号を与えられるディジタル制御入力端子として形成されていることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。 2. The lighting device according to claim 1, wherein the control input terminals (13, 14) are formed as digital control input terminals to which a digital signal is applied.

少なくとも１つのランプ（１１）の点灯パラメータを制御するための目標値として使われる電圧を付与される制御入力端子（１３，１４）を有するランプの点灯装置で少なくとも１つのランプを点灯するために、制御入力端子（１３，１４）に与えられた電圧が変圧器（１５）の第１巻線（１５ａ）に供給され、この変圧器（１５）の第１巻線（１５ａ）に磁気結合された第２巻線（１５ｂ）には時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧が与えられ、変圧器（１５）の電圧が少なくとも１つのランプ（１１）の点灯パラメータを制御するための制御信号を発生するために評価されるランプの点灯方法において、
変圧器（１５）の電圧が、変圧器（１５）の電圧のスパイクをサンプル−ホールド回路（２２）によって除去するために、サンプル−ホールド回路（２２）に評価のために供給され、かつ、変圧器（１５）の電圧を評価するために次のステップ、即ち、
サンプル−ホールド回路（２２）のシーケンス信号と時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧とを発振器（１９）によって発生するステップと、
発振器（１９）から発生された時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧の周波数を分周器（２１）によって半減させるステップと、
サンプル−ホールド回路（２２）のシーケンス信号の周波数を分周器（２１）から発生された時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧の周波数に整合させサンプル−ホールド回路（２２）のシーケンス信号と分周器（２１）から発生された時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧との間に一定の時間差を生じさせるステップと、
変圧器（１５）の第２巻線（１５ｂ）に分周器（２１）から発生された時間的に周期的に変化するほぼ矩形波の電圧を与えるステップと、
変圧器（１５）の電圧をサンプル−ホールド回路（２２）に入力電圧として供給するステップと
が実施されることを特徴とするランプの点灯方法。In order to light at least one lamp with a lamp lighting device having a control input terminal (13, 14) to which a voltage used as a target value for controlling a lighting parameter of at least one lamp (11) is applied, The voltage applied to the control input terminals (13, 14) is supplied to the first winding (15a) of the transformer (15), and is magnetically coupled to the first winding (15a) of the transformer (15) . The second winding (15b) is supplied with a substantially rectangular wave voltage that periodically changes over time, and the voltage of the transformer (15) controls the lighting parameters of at least one lamp (11). In a lamp lighting method evaluated to generate a signal,
The voltage of the transformer (15) is supplied to the sample-and-hold circuit (22) for evaluation in order to remove the voltage spike of the transformer (15) by the sample-and-hold circuit (22) and In order to evaluate the voltage of the vessel (15), the next step is:
Generating, by means of an oscillator (19), a sequence signal of the sample-and-hold circuit (22) and a voltage of a substantially rectangular wave that varies periodically in time;
Halving the frequency of the substantially rectangular wave voltage generated by the oscillator (19), which changes periodically in time, by the frequency divider (21);
The frequency of the sequence signal of the sample-hold circuit (22) is matched with the frequency of the substantially rectangular wave voltage generated from the frequency divider (21), which changes periodically with time, and the sequence of the sample-hold circuit (22). Creating a constant time difference between the signal and the substantially square wave voltage generated from the frequency divider (21), which varies periodically in time;
Applying to the second winding (15b) of the transformer (15) a substantially rectangular wave voltage generated from the frequency divider (21) and periodically changing in time;
Supplying the voltage of the transformer (15) as an input voltage to the sample-and-hold circuit (22);
A lamp lighting method characterized in that is implemented .

サンプル−ホールド回路（２２）の出力電圧がアナログ−ディジタル変換器（２３）に供給されることを特徴とする請求項５記載のランプの点灯方法。6. The lamp lighting method according to claim 5, wherein the output voltage of the sample-hold circuit (22) is supplied to an analog-digital converter (23).

サンプル−ホールド回路（２２）の出力電圧が少なくとも１つのランプ（１１）の点灯パラメータを制御するために使用されることを特徴とする請求項５記載のランプの点灯方法。6. The method of lighting a lamp as claimed in claim 5 , characterized in that the output voltage of the sample-and-hold circuit (22) is used to control the lighting parameters of at least one lamp (11).

制御入力端子（１３，１４）に与えられる電圧が直流電圧であることを特徴とする請求項５記載のランプの点灯方法。6. The lamp lighting method according to claim 5, wherein the voltage applied to the control input terminals (13, 14) is a DC voltage.

少なくとも１つのランプの点灯パラメータを制御するための目標値を付与するための制御入力端子がディジタル電圧信号を与えられることを特徴とする請求項５記載のランプの点灯方法。6. The lamp lighting method according to claim 5 , wherein a digital voltage signal is applied to a control input terminal for giving a target value for controlling a lighting parameter of at least one lamp.