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JP3131732U - 遠隔減光可能な蛍光灯用省エネルギ装置 - Google Patents

遠隔減光可能な蛍光灯用省エネルギ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ランプ管の輝度を全輝度範囲でいかなる輝度レベルにも調節するため、遠隔減光可能な省エネルギ装置及びその遠隔減光可能な省エネルギT4/T5蛍光灯を提供する。
【解決手段】遠隔制御送信機50は減光ボタン51、ON/OFFボタン54、コード化回路52及び送信回路53を備える。ユーザは減光ボタン51により全輝度範囲のいかなる輝度レベルにも蛍光灯を調節することができる。ユーザ入力は次に夫々の方式によりコード化回路52によりコード化され、そして赤外線方式の送信回路53により送信され、又は高周波方式の送信回路に接続されたアンテナにより無線を用いて送信される。部屋の中の色々な装置の間の遠隔制御信号の干渉を回避するため、遠隔制御送信機50は更に、第一チャネル、そして/又はそれによりユーザからの減光入力が送信前にコード化される適切なチャネルを選択するのに適したID選択回路55を備える。
【選択図】図1

Description

この実用新案は減光可能な蛍光灯に関する。特に、それは遠隔減光可能な省エネルギ装置及びその遠隔減光可能な省エネルギ蛍光灯に関する。
蛍光灯はそれらの高い輝度や低価格のため家庭、事務所、学校及び公共建物で広く使用される。
伝統的蛍光灯は一般にシェル、磁気安定器、蛍光管、バッテン及びスタータスイッチを備える。
配線により蛍光灯へ接続された制御スイッチは一般に壁に設置される。ランプを点滅するため、それは物理的にはスイッチの場所又はその近くに置く必要がある。消費者は最近、手元の活動に適するように減光又は輝度を容易に調節できるランプを含み、多分簡単な作業、日常使われる日用品で最小の不便さで最大の心地良さを期待する。
現在、これらのニーズ及び期待に合ういくつかの製品が我々の研究から出ている。
このような製品の一つは可変電圧装置とその電源供給回路に含まれるポテンショメータ調節器又は減光器を有する遠隔電子安定器との間の配線による遠隔減光可能な制御である。それは蛍光灯の輝度を変更する目的に役立つが、ランプの所望輝度の調整には便利でない。それは可変電圧装置上で手で行わねばならず、使用は通常自分で配線を設置する電気専門家に限定される。
輝度調節に赤外線遠隔制御装置を利用する別の種類の減光可能な蛍光灯がある。これら蛍光灯の輝度レベルは予め決められそして固定であることが分かった。このようにこの種の蛍光灯は消費者にはまだ不便であり、その期待や要望に合致できない。
この実用新案の目的はランプ管の輝度を全輝度範囲でいかなる輝度レベルにも調節するため、遠隔減光可能な省エネルギ装置及びその遠隔減光可能な省エネルギT4/T5蛍光灯を提供することである。
この実用新案の一態様によると、減光可能な電子安定器、遠隔制御により減光可能な電子安定器の調光を制御するための遠隔制御送信機及び遠隔制御送信機と連動する遠隔制御受信機を備える遠隔減光可能な省エネルギ装置が提供され、遠隔制御受信機は減光可能な電子安定器と一体化され、蛍光管バッテン又はT8/T10管バッテン用T4/T5管アダプタに組み込まれる。
都合よく、遠隔制御受信機の信号処理回路及び減光可能な電子安定器の安定化制御回路は単一減光制御集積回路(IC)に一体化され、以下を備える;
受信した減光信号をデコードするのに適した復号化回路;
復号化回路から出力されたデジタル減光信号をアナログ減光信号に変換するのに適したD/A変換回路;
アナログ減光信号を受信し、基準位相を提供するのに適した減光インターフェース;
基準位相と検出された実際の位相とを比較し、そしてエラー信号を発生させるのに適した位相制御回路;
エラー信号をゼロにするように発振周波数を変更するのに適した電圧制御発振器(VCO);
VCOの出力により駆動され、これにより高いHO出力及び低いLO出力をハーフブリッジ電子スイッチへ提供するハーフブリッジ駆動回路;
都合よく、前記減光制御集積回路はランプ管の全輝度範囲で輝度レベルを制御する。
都合よく、前記遠隔制御送信機はコード化回路と送信回路を備え、ユーザからの減光設定をコード化し、次に無線方式により送信する。
都合よく、前記遠隔制御送信機は更に減光信号をコード化するため、ユーザにより色々なチャネルそして/またはIDを設定するのに適した第一チャネルそして/またはID選択回路を備え、前記単一減光制御集積回路は更に第二チャネルそして/又は受信された減光信号を復号化するため、遠隔制御送信機の設定により対応するチャネルそして/又はIDを選択するのに適したID選択回路を備える。
この実用新案の別の態様によると、遠隔減光可能な省エネルギ蛍光灯が提供され、前記蛍光灯はT4/T5蛍光管、T4/T5管アダプタ、管バッテン及び減光可能な電子安定器を備え、前記蛍光灯は更に遠隔制御方式により減光可能な電子安定器の輝度調節を制御するため遠隔制御送信機及び前記遠隔制御送信機と連動する遠隔制御受信機を備え、遠隔制御受信機は減光可能な電子安定器と一体化され、管バッテンまたはT8/T10管バッテン用T4/T5管アダプタへ組み込まれる。
都合よく、遠隔制御受信機の信号処理回路及び減光可能な電子安定器の安定化制御回路は以下のものを備える単一減光制御集積回路(IC)へ一体化される。
受信した減光信号をコード化するのに適した復号化回路;
復号化回路から出力されたデジタル減光信号をアナログ減光信号に変換するのに適したD/A変換回路;
アナログ減光信号を受信し、基準位相を提供するのに適した減光インターフェース;
基準位相と検出された実際の位相とを比較し、そしてエラー信号を発生させるのに適した位相制御回路;
エラー信号をゼロにするように発振周波数を変更するのに適した電圧制御発振器(VCO);
VCOの出力により駆動され、これにより高いHO出力及び低いLO出力をハーフブリッジ電子スイッチへ提供するハーフブリッジ駆動回路;
都合よく、前記減光制御集積回路はランプ管の全輝度範囲で輝度レベルを制御する。
都合よく、前記遠隔制御送信機はコード化回路と送信回路を備え、ユーザからの減光設定をコード化し、次に無線方式により送信する。
都合よく、前記遠隔制御送信機は更に減光信号をコード化するため、ユーザにより色々なチャネルそして/またはIDを設定するのに適した第一チャネルそして/またはID選択回路を備え、前記単一減光制御集積回路は更に第二チャネルそして/又は受信された減光信号を復号化するため、遠隔制御送信機の設定により対応するチャネルそして/又はIDを選択するのに適したID選択回路を備える。
この実用新案の利点は以下のとおりである。
この実用新案は赤外線制御、無線周波数制御及び簡単な配線ボックス制御を含み、集積回路を使用した色々な制御を利用できる。
赤外線制御については、5mが効果的動作範囲であり、これにより一般的屋内照明の要求は満足できる。ユーザは部屋のどの場所でも赤外線受信機を指して蛍光灯の輝度を便利に調節しかつ制御することができる。この実用新案によりこの遠隔減光可能な省エネルギ蛍光灯で、ユーザは所望の要求又は状況に基づき全輝度範囲の0〜100%の間でランプのいかなる輝度レベルにも調節可能である。このようにこの蛍光灯システムはエネルギを節約し、そして心地良い環境のため光の正しいレベルを生成することができる。この実用新案は色々な蛍光灯用に色々なチャネルそして/又はIDを設定することにより、遠隔制御装置と制御下の色々なランプ管との間の干渉を回避することができる。更に一つの遠隔制御装置はチャネル設定により色々な輝度レベルに対し蛍光灯の色々な設定を制御できる。
T4/T5蛍光管用の移動可能なアダプタセットは「蛍光灯バッテンのためのアダプタ構造」と題する、2004年11月11日出願の中国特許出願番号200420095740.Xで開示され、ここではアダプタの一端はT8管用バッテンへ接続され、アダプタの他端はT4/T5管へ接続され、これによりT8管用の現バッテンはバッテン構造又は回路に少しの変更もなく、T4/T5管と合わせることができる。この実用新案はアダプタによる蛍光灯用遠隔減光可能な省エネルギ装置及びその遠隔減光可能な省エネルギ蛍光灯を提供する。前記遠隔減光可能な省エネルギ装置は遠隔制御送信機と組込み遠隔制御受信機を備えた減光可能な電子安定器を備え、前記受信機及び減光可能な電子安定器は一体化され、T8/T10ランプバッテン用T4/T5管アダプタに含まれるか又は蛍光管バッテンにユニットとして組み込まれる。遠隔制御受信機の信号処理回路及び減光可能な電子安定器の安定化制御回路は単一減光制御集積回路(IC)に一体化される。遠隔制御受信機により受信された信号は処理されアナログ信号/減光信号に変換され、ランプの光強度レベルの変更に使用される。この実用新案の遠隔減光可能な省エネルギ装置は、赤外線又は無線周波数及び簡単な配線による一般的スイッチボックスの寸法に似た簡単な制御ボックスのような色々な無線制御方式を利用する。
図1は本実用新案の一実施形態による遠隔減光可能な省エネルギ蛍光灯の構造図である。図1に示すように、蛍光灯はバッテン10、T4/T5蛍光管20、T4/T5管40用アダプタ、信号受信機38及び遠隔制御送信機50を備える。遠隔制御送信機50は赤外線又は無線周波数技術を利用し、その上にユーザが蛍光灯の輝度を調節するための輝度の付加、削減ボタンそして/又はON/OFFボタンを備える。もう一つの形態としては遠隔制御送信機50上にはノブが備えられる。T4/T5管40用アダプタの一端はT4/T5管20へ接続され、アダプタの他端はランプバッテンホルダへ挿入される。減光可能な電子安定器9IC30と遠隔制御受信機(図1に表示無し)はT4/T5管40用アダプタの中へ取り付けられる。信号受信機38(例えば赤外線センサのIC又は無線周波数受信アンテナ)は、遠隔制御送信機50により送信された減光信号を受信するため、T4/T5管40用アダプタの外に設置される。次に減光信号は蛍光管20の輝度調節を駆動するため減光可能な電子安定器により処理される。
特に図2は本実用新案による蛍光灯の遠隔制御送信機50の構造図である。図2に示すように、遠隔制御送信機50は減光ボタン51、ON/OFFボタン54、コード化回路52及び送信回路53を備える。ユーザは減光ボタン51により全輝度範囲のいかなる輝度レベルにも蛍光灯を調節することができる。ユーザ入力は次に夫々の方式によりコード化回路52によりコード化され、そして赤外線方式の送信回路53により送信され、又は高周波方式の送信回路に接続されたアンテナにより無線を用いて送信される。部屋の中の色々な装置の間の遠隔制御信号の干渉を回避するため、遠隔制御送信機50は更に、第一チャネルそして/又はそれによりユーザからの減光入力が送信前にコード化される適切なチャネルを選択するのに適したID選択回路55を備える。次にコード化された減光入力は選択されたチャネルで送信される。遠隔制御送信機50は、調節されるべき蛍光管に対応したIDを入力するため、又は調節されるべき蛍光管に対応したプリセットIDを選択するため第一チャネルそして/又はID選択回路55を使用する。次にユーザからの減光入力は調節されるべき蛍光管のIDでコード化され、そして送信回路53により選択、送信される。こうして単一遠隔制御送信機は異なるIDを有する複数の蛍光灯を調節することができる。
図3及び図4は夫々本実用新案の一実施形態による遠隔制御受信機と一体化された減光可能な電子安定器30の構造図及び回路図である。図に示すように、減光可能な電子安定器30で、最初にAC入力は、EMIを最小化するため当業者によく知られた適切なキャパシタおよびインダクタを利用するEMIフィルタ段31により濾過され、次にEMIフィルタ段の出力は例えば全波整流器のような整流段32へ提供される。整流段32の整流されたDC出力は次に力率補正(PFC)段33へ提供される。力率補正段33は、整流器32からの電圧をDC母線電圧迄増加させるためブースト変換回路を使用する。更に力率補正段33は、AC入力ラインでの電流と電圧の位相差を最小化するための波型を形成し、力率を1近辺に維持することが望ましい。力率補正段33は従来方式の力率補正制御装置により制御される。次にDC母線電圧は、蛍光管を駆動するために必要な電圧を提供するため高低式スイッチを利用するハーフブリッジ電子スイッチ段35へ提供される。ハーフブリッジ電子スイッチ段35の動作は減光制御IC37により駆動される。ハーフブリッジ電子スイッチ段35からの出力は、共振インダクタ及び共振キャパシタから構成される共振LC回路を備える出力段36へ提供される。T4/T5蛍光管20は出力段36ヘ接続され、次にそれにより電力を供給される。
図4に示すように、減光制御IC37は一体化された減光信号処理回路及び安定化制御回路を備えた単一ICであり、信号受信機38(例えば赤外線センサ又は高周波アンテナ)から遠隔制御送信機により送信された遠隔減光信号を受信し、そしてその信号を処理する。減光制御IC37の固有構造は図5に示し、ここで減光制御IC37は、復号化されたデジタル減光信号をアナログ減光信号へ変換する受信された減光信号を復号化し、次にそれをD/A変換回路372へ提供するのに適した復号化回路371を備える。減光制御IC37は更に第二チャネルそして/又は受信された減光信号を復号化するための遠隔制御送信機に対応するチャネルを選択するのに適したID選択回路373を備える。又第二チャネルそして/又はID選択回路373は受信された減光信号を復号化するためその中にプリセットされた対応するIDを使用する一方、選択されたチャネル又はIDに対応しない信号を無視する。
減光制御IC37もまたD/A変換回路372からのアナログ減光信号を受信し、そして位相制御回路375へ基準位相を提供する減光インターフェース374を備える。位相制御回路375は出力段36の電流に比例した電圧信号のゼロ交差を検出することにより出力電流の実際の位相を決定する。位相制御回路375は次に位相誤差を得るため減光インターフェース374により提供された基準位相と検出された実際の位相とを比較し、そして誤差信号をVCO376へ提供し、これにより誤差信号をゼロにするためVCO周波数を変更する。ハーフブリッジ駆動回路377はスイッチにより夫々高HO及び低LO信号をハーフブリッジ電子スイッチ回路35の高側及び低側スイッチへ提供する。次にハーフブリッジ電子スイッチ回路35の出力は蛍光管20の電力を調節するための高側及び低側スイッチ間の共通接続点で出力段36へ提供される。
図6は更に位相制御を記述するため、出力段36のモデルを示す。蛍光灯及びそのフィラメントはフィラメント抵抗(R1、R2、R3とR4)の間に挿入されたランプ抵抗Rlampで、抵抗により表示される。出力段の入力電圧に対し入力電流のための伝達関数(1)により我々はフィラメント抵抗の貢献はランプ抵抗に比較して無視でき、そしてランプ抵抗が増加するにつれ更により無視できるようになる。関数(2)を解くため出力段の電流位相角は以下の様になる。

Figure 0003131732

ここでLは出力段インダクタ、Cは出力段キャパシタ、Pはランプ電力、fはランプ電力%でのランプ電圧振幅である。関数(2)により、図7に示すようにランプに提供された電流と電圧の間の位相角に対しランプ電力は直線的に変化し、ここで位相角が小さい程電力は大きい。従ってランプ電圧の位相がランプ電流の位相により近い場合、ランプの電力消費は増加し、これによりランプの輝度は増加する;電流と電圧の間の位相角が増加する場合、ランプの電力消費は減少し、これによりランプの輝度は減少する。ランプ電力とランプの電流と電圧間の位相角の直線関係は閉ループ減光制御を実現するために利用される。
図8は図5の減光制御ICの安定化制御部分の概略回路図である。図に示すように、最大と最小のランプ電力は減光インタフェースの夫々ピンMAXとMINから設定される。減光入力ピンDIMは0.5〜5V直流電圧を提供し、ここで5Vは最小位相(即ち最大ランプ電力)に対応する。ピンDIMの5V入力へ対応する最小位相(最大電力)はピンMAXの外部に接続された抵抗により規定され、ピンDIMの0.5V入力へ対応する最大位相(最小電力)はピンMINの外部に接続された抵抗により規定される。減光インタフェース出力電圧は減光インタフェースのタイミングキャパシタの電圧と比較され、これにより基準位相を発生し、位相制御回路へ提供される。
図8でピンCSは電流検出入力を提供する;ピンCSでの電圧はランプの電流と電圧の間の位相角に比例するゼロ交差点を有する。ランプの実際の位相はピンCSでのゼロ交差点を検出することにより得られる。次に減光電力レベルへのフィードバック制御はゼロ交差点(実際の位相)と減光信号入力ピンDIMにより受信された基準位相を比較することにより実現できる。上で述べたように、実際の位相は位相制御回路の位相比較器によりプリセット基準位相と比較される。基準位相と実際の位相との間の位相誤差はVCOの周波数を変化させ、これにより位相誤差はゼロにされる。VCOは内部15μA電源供給と接続され、減光作動中のVCOに外部接続されたキャパシタCVCOへ放電し、これにより振動周波数はロック値へ減少し、そしてハーフブリッジ駆動回路はHOとLO出力を高側と低側スイッチへ提供するように駆動される。このように蛍光ランプは所望輝度へ駆動される。従ってこの実用新案の遠隔減光可能な省エネルギ装置は全輝度範囲のいかなる輝度レベルへもランプを調節できる;即ちランプの輝度は異なるユーザからの異なる要求を満足させるため、0〜100%のいずれの値にも調節可能である。更に電力消費は節約される。
図5と図7に示すように、減光制御ICは更に故障ロジック378を備える。減光動作の間、ランプ電流に比例するハーフブリッジ電子スイッチ回路の電流は電流検出ピンCSで検出され、次に信号は故障ロジック378へ提供される。過電流が検出されると、故障ロジックはハーフブリッジ駆動回路、ピンHO及びLOを停止する。更に温度上昇検出及び電圧低下検出が、温度上昇又は電圧低下の場合、ハーフブリッジ駆動回路、ピンHO及びLOを停止させるため、故障ロジック378への入力としてICに備えられる。
以下の明細書と共に付属の図面及び実施形態でこの実用新案は以下のように表現される。付属図に関して
本実用新案の一実施形態による遠隔減光可能な省エネルギ蛍光灯の構造図である。 本実用新案の一実施形態による遠隔制御送信機のブロック図である。 本実用新案の一実施形態による減光可能な電子安定器のブロック図である。 本実用新案の一実施形態による減光可能な電子安定器の回路図である。 本実用新案の一実施形態による減光制御集積回路のブロック図である。 本実用新案の一実施形態による安定器の出力段の概略図である。 蛍光灯に与えられる電流と電圧の間の位相角に対する蛍光灯電力の変化を示す。 図5に示すような減光制御ICの安定化制御部の回路図である。
符号の説明
10:バッテン
20:蛍光管
30:IC
31:EMI濾過器
32:整流器
33:力率補正段
34:IC
35:ハーフブリッジ電子スイッチ段
36:出力段
37:減光制御IC
38:信号受信機
40:T4/T5管
50:遠隔制御送信機
51:減光ボタン

Claims (10)

  1. 減光可能な電子安定器を備える遠隔減光可能な省エネルギ装置であって、遠隔制御方式により減光可能な電子安定器の輝度調節を制御するため遠隔制御送信機及び前記遠隔制御送信機と連動する遠隔制御受信機とを更に備え、前記遠隔制御受信機は減光可能な電子安定器と一体化され、そして蛍光管バッテンまたはT8/T10管バッテン用T4/T5管アダプタに組み込まれることを特徴とする装置。
  2. 遠隔制御受信機の信号処理回路及び減光可能な電子安定器の安定化制御回路とは単一減光制御集積回路(IC)に一体化され、
    受信された減光信号を復号化するのに適した復号化回路;
    復号化回路から出力されたデジタル減光信号をアナログ減光信号に変換するのに適したD/A変換回路;
    アナログ減光信号を受信するのに、及び基準位相を提供するのに適した減光インタフェース;
    基準位相と検出された実際の位相とを比較するのに及び誤差信号を発生するのに適した位相制御回路;
    誤差信号をゼロにするように発振周波数を変更するのに適した電圧制御発振器(VCO);
    VCOの出力により駆動され、これによりハーフブリッジ電子スイッチに高HOおよび低LO出力を提供するハーフブリッジ駆動回路;
    を備える請求項1に記載の遠隔減光可能な省エネルギ装置。
  3. 前記減光制御集積回路はランプ管の全輝度範囲で輝度レベルを制御する、請求項2に記載の遠隔減光可能な省エネルギ装置。
  4. 前記遠隔制御送信機はコード化回路及び送信回路を備え、ユーザからの減光設定をコード化し、次に無線方式により送信する、請求項1に記載の遠隔減光可能な省エネルギ装置。
  5. 前記遠隔制御送信機は、減光信号をコード化するため色々なチャネルそして/又はIDを設定するのに適した第一チャネルそして/又はID選択回路を更に備え、前記単一減光制御集積回路は受信された減光信号をコード化するため第二チャネルそして/又は遠隔制御送信機の設定により対応するチャネルそして/又はIDを選択するのに適したID選択回路を更に備える、請求項4に記載の遠隔減光可能な省エネルギ装置。
  6. T4/T5蛍光管、T4/T5管アダプタ、管バッテン及び減光可能な電子安定器を備える遠隔減光可能な省エネルギ蛍光灯であって、前記蛍光灯は遠隔制御方式により減光可能な電子安定器の輝度調節を制御するため遠隔制御送信機及び前記遠隔制御送信機と連動する遠隔制御受信機とを更に備え、遠隔制御受信機は減光可能な電子安定器と一体化され、そして管バッテン又はT8/T10バッテン用T4/T5管アダプタに組み込まれることを特徴とする蛍光灯。
  7. 遠隔制御受信機の信号処理回路及び減光可能な電子安定器の安定化制御回路とは単一減光制御集積回路(IC)に一体化され、
    受信された減光信号を復号化するのに適した複合化回路;
    復号化回路から出力されたデジタル減光信号をアナログ減光信号に変換するのに適したD/A変換回路;
    アナログ減光信号を受信するのに、及び基準位相を提供するのに適した減光インタフェース;
    基準位相と検出された実際の位相とを比較するのに及び誤差信号を発生するのに適した位相制御回路;
    誤差信号をゼロにするように発振周波数を変更するのに適した電圧制御発振器(VCO);
    VCOの出力により駆動され、これによりハーフブリッジ電子スイッチに高HOおよび低LO出力を提供するハーフブリッジ駆動回路;
    を備える請求項6に記載の蛍光灯。
  8. 前記減光制御集積回路はランプ管の全輝度範囲で輝度レベルを制御する、請求項7に記載の蛍光灯。
  9. 前記遠隔制御送信機はコード化回路及び送信回路を備え、ユーザからの減光設定をコード化し次に無線方式により送信する、請求項1に記載の蛍光灯。
  10. 前記遠隔制御送信機は減光信号をコード化するためユーザにより色々なチャネルを設定するのに適した第一チャネルそして/またはID選択回路を備え、前記単一減光制御回路は第二チャネルそして/又は受信した減光信号を復号化するため遠隔制御送信機の設定により対応するチャネルそして/又はIDを選択するのに適したID選択回路を更に備える、請求項9に記載の蛍光灯。
JP2006009565U 2005-11-29 2006-11-24 遠隔減光可能な蛍光灯用省エネルギ装置 Expired - Fee Related JP3131732U (ja)

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