CN103220841A - 调光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种调光装置,其控制电源部(17)与开关部(19)并联连接,将交流电源变换为规定的控制电源,同时可控制变换动作的工作及停止,且具有蓄积控制电源的电容性元件。控制部(24)从控制电源部通过电容性元件供给控制电源,且基于同步信号产生部(22)产生的同步信号将交流电压的每半周期的期间中划分为第一区间、第二区间及第三区间。在第一区间,对开关部进行导通控制,向负荷供给电力,同时控制停止控制电源部的变换动作。在第二区间,对开关部进行非导通控制,切断向负荷的电力供给,同时控制停止控制电源部的变换动作。在第三区间,对开关部进行非导通控制,切断向负荷的电力供给,同时控制使控制电源部的变换动作进行工作。
Description
技术领域
本发明涉及2线式的调光装置。
背景技术
目前,在相对于交流电源与白炽灯泡等负荷串联连接并对负荷进行调光控制的2线式的调光装置中,采用如下相位控制方式:使用具有三端双向可控硅开关元件或逆向串联连接的开关元件及整流元件的开关部,根据所设定的调光等级在交流电压的每半周期的期间中途控制向负荷的导通、非导通。这种调光装置中,具备控制开关部的控制部、及相对于交流电源与开关部并联连接并将交流电源变换为规定的控制电源向控制部供给的控制电源部。
另外,在作为光源使用放电灯或LED及有机EL等半导体发光元件的负荷的情况下,为改善点灯特性且实现高效率且稳定的点灯,而具备电源电路。该电源电路通过附加调光功能,可相对于交流电源将具有电源电路的负荷和2线式的调光装置串联连接而使用。具有调光功能的电源电路从通过调光装置控制的交流电压的相位取得调光信息,控制光源。
专利文献1:特开2011-238353号公报
但是,如果相对于交流电源串联连接具有电源电路的负荷和2线式的调光装置来使用,则在调光装置侧的控制电源部受到负荷侧的电源电路的影响的情况下,由调光装置控制的交流电压的相位发生变化,在负荷侧的电源电路不能从交流电压的相位取得正确的调光信息,可能使负荷侧的电源电路进行误动作。
发明内容
本发明要解决的课题在于,提供一种即使在负荷具有电源电路的情况下也能够对负荷正常地进行调光的调光装置。
实施方式的调光装置具备开关部、同步信号产生部、控制电源部及控制部。开关部相对于交流电源与负荷串联连接,对向负荷供给的交流电压进行相位控制。同步信号产生部产生与交流电源的交流电压波形同步的同步信号。控制电源部,其与开关部并联连接,将交流电源变换为规定的控制电源,并且可控制变换动作的使动及停止,且具有蓄积控制电源的电容性元件。控制部从控制电源部通过电容性元件供给控制电源,且根据同步信号产生部产生的同步信号将交流电压的每半周期的期间中划分为第一区间、第二区间及第三区间。在第一区间,对开关部进行导通控制,向负荷进行电力供给,同时对控制电源部的变换动作进行停止控制。在第二区间,对开关部进行非导通控制,切断向负荷的电力供给,并且对控制电源部的变换动作进行停止控制。在第三区间,对开关部进行非导通控制,切断向负荷的电力供给,同时对控制电源部的变换动作进行使动控制。
根据本发明,在第一区间,对开关部进行导通控制,向负荷进行电力供给,同时对控制电源部的变换动作进行停止控制,在第二区间,对开关部进行非导通控制,切断向负荷的电力供给,同时对控制电源部的变换动作进行停止控制,向负荷侧传递调光信息,在第三区间,对开关部进行非导通控制,切断向负荷的电力供给,同时对控制电源部的变换动作进行使动控制,向控制部电力供给,由控制部可取得同步信号,因此,即使在负荷具有电源电路的情况下,也能够期待对负荷正常地进行调光控制。
附图说明
图1是表示第一实施方式的调光装置的框图;
图2是上述调光装置的电路图;
图3是上述调光装置的电路图;
图4是上述调光装置的立体图;
图5是使用了上述调光装置的照明系统的框图;
图6是上述照明系统的电路图;
图7(a)(b)(c)是表示通过负荷对由上述调光装置进行了相位控制的交流电压进行整流后的波形的波形图;
图8是说明由上述调光装置进行的相位控制的图,(a)是进行相位控制后的波形图,(b)是表示根据第一控制方法进行的场效应晶体管的通断的时序图,(c)是表示根据第二控制方法进行的场效应晶体管的通断的时序图;
图9是表示通过上述调光装置进行相位控制的电压的波形的波形图;
图10是表示由表示第二实施方式的调光装置进行相位控制的电压的波形的波形图。
符号说明
11调光装置
17控制电源部
19开关部
22同步信号产生部
24控制部
C18作为电容性元件的电解电容器
E交流电源
L负荷
具体实施方式
下面,参照图1~图9说明第一实施方式。
图5表示照明系统10。照明系统10中,相对于交流电源E串联连接有负荷(照明负荷)L和2线式的调光装置11。
图1表示调光装置11的框图。调光装置11具有与交流电源E及负荷L分别连接的端子14、15,在这些端子14、15间并联连接有控制电路部16和向该控制电路部16供给控制电源的控制电源部17。
控制电路部16具有:对向负荷L供给的交流电压进行相位控制的开关部19、驱动该开关部19的开关驱动部20、具有调光的调整或设定的操作功能及显示功能的操作显示部21、产生与交流电源E的交流电压波形同步的同步信号的同步信号产生部22、检测流向负荷L的电流的检测部23、基于来自操作显示部21及同步信号产生部22及检测部23的信号控制开关驱动部20及控制电源部17的控制部24。另外,控制部24具有存储调光下限值的设定信息等的存储部25。
其次,图2及图3表示调光装置11的电路图。此外,分为图2所示的电路和图3所示的电路进行图示,但图2所示的电路和图3所示的电路通过连接器CN1及连接器CN2电连接。
在端子14、15间连接有熔丝F1及变阻器VZ1,在变阻器VZ1的两端连接有控制电路部16及控制电源部17。
就控制电路部16的开关部19而言,在与熔丝F1连接的变阻器VZ1的一端连接有二极管D1的阴极,在变阻器VZ1的另一端连接有二极管D2的阴极,这些二极管D1、D2的阳极彼此连接,并且经由连接器CN1连接于控制电源部17的接地侧线。在各二极管D1、D2的阴极连接有作为开关元件的场效应晶体管Q1、Q2的漏极,在各二极管D1、D2的阳极经由电阻R1、R2连接有场效应晶体管Q1、Q2的源极。
在场效应晶体管Q1、Q2的栅极和二极管D1、D2的阳极之间并联连接有偏压用的电容器C1、C2、晶体管Q3、Q4的集电极·发射极及电容器C3、C4的串联电路、闸流晶体管SR1、SR2的阳极·阴极。晶体管Q3、Q4的基极与控制部24的微机IC1连接,通过来自微机IC1的“H”、“L”信号,使晶体管Q3、Q4进行通断。
闸流晶体管SR1、SR2的栅极经由电阻R3、R4与场效应晶体管Q1、Q2的源极连接,在闸流晶体管SR1、SR2的栅极·阴极间连接有电阻R5、R6及电容器C5、C6。而且,通过闸流晶体管SR1、SR2、电阻R1~R6及电容器C5、C6构成当过电流流过包含场效应晶体管Q1、Q2的电流电路时使场效应晶体管Q1、Q2断开的过电流保护电路。
场效应晶体管Q1、Q2的栅极经由连接器CN2及电阻R7、R8与开关驱动部20连接。而且,通过来自开关驱动部20的“H”、“L”信号,使场效应晶体管Q1、Q2进行通断。另外,通过电容器C1、C2、晶体管Q3、Q4、电容器C3、C4及电阻R7、R8构成作为倾斜控制机构26的时间常数电路27a、27b,该倾斜控制机构26对场效应晶体管Q1、Q2的断开控制时(切断控制时)的交流电压的下降设定倾斜角,并且可通过控制部24的微机IC1的控制使倾斜角发生变化。此外,时间常数电路27a、27b中,也可以代替晶体管Q3、Q4及电容器C3、C4,而如图3中双点划线所示与电阻R7、R8并联连接晶体管Q51、Q52的发射极·集电极及电阻R51、R52,且将晶体管Q51、Q52的基极与控制部24的微机IC1连接。
另外,开关驱动部20具备供给使场效应晶体管Q1、Q2进行通断的控制信号的缓冲用的集成电路IC2、IC3。在集成电路IC2、IC3的端口5连接有从控制电源部17供给10~11V的控制电源的控制电源供给线。控制电源供给线经由电阻R9、R10与集成电路IC2、IC3的端口2连接,且经由电容器C7、C8与集成电路IC2、IC3的端口3连接。在电阻R9、R10和集成电路IC2、IC3的端口2之间连接有晶体管Q5、Q6的集电极,在控制电源部17的接地侧线连接有晶体管Q5、Q6的发射极。晶体管Q5、Q6的基极与控制部24的微机IC1连接。而且,通过来自微机IC1的“H”、“L”信号,使晶体管Q5、Q6进行通断,据此从集成电路IC2、IC3的端口4向场效应晶体管Q1、Q2输出“H”、“L”信号。
另外,操作显示部21具有用于变更操作调光的可变电阻器VR1、在负荷L断开时点灯并且在设定时以规定的显示状态进行点灯显示的作为显示部29的LED30、及用于操作调光下限值的设定及解除的按钮开关SW1。这些可变电阻器VR1、LED30及按钮开关SW1被分别连接于控制部24的微机IC1的各端口与控制电源部17的接地侧线之间。
另外,同步信号产生部22由正极用和负极用这两个过零检测部22a、22b构成,在变阻器VZ1的两端连接有二极管D3、D4的阳极,且在二极管D3、D4的阴极和控制电源部17的接地侧线之间连接有电阻R11、R12的分压电路及电阻R13、R14的分压电路。在电阻R11、R12的中间点及电阻R13、R14的中间点连接有晶体管Q7、Q8的基极,且与电阻R12及电阻R14并联地连接有晶体管Q7、Q8的基极·发射极,并且并联连接有电容器C9、C10。晶体管Q7、Q8的集电极经由电阻R15、R16与控制电源部17的3.3V的控制电源供给线连接。在晶体管Q7、Q8的集电极·发射极间连接有电容器C11、C12,且晶体管Q7、Q8的集电极和电容器C11、C12之间连接于控制部24的微机IC1。
而且,当端子14侧转换到交流电压的正极性的半循环的期间时,晶体管Q7接通,晶体管Q8断开,另外,当端子15侧转换到交流电压的负极性的半循环的期间时,晶体管Q8接通,晶体管Q7断开。根据这些晶体管Q7、Q8的通断,检测交流电压的相位及过零。
另外,就检测部23而言,开关部19的场效应晶体管Q1、Q2的源极和电阻R1、R2之间连接于控制部24的微机IC1的端口12,检测经由电阻R1、R2流向负荷L的负荷电流。此外,检测部23也可以代替检测电流而检测电压。即,如图3中双点划线所示,在控制电源部17的正极侧线和接地侧线之间连接电阻R41、R42的分压电路,将电阻R41、R42间连接于控制部24的微机IC1的端口12。
另外,控制部24是定时产生部,具备微机IC1。从控制电源部17向微机IC1的端口1供给3.3V的控制电源,且在端口1和端口14之间连接有电容器C13。同步信号产生部22的晶体管Q7、Q8的集电极经由电阻R17、R18连接于端口2、13。操作显示部21的可变电阻器VR1的中间接点经由电阻R19连接于端口3,可变电阻器VR1的端部接点连接于端口8。按钮开关SW1与端口4连接,且电阻R20连接于端口4和端口8之间。LED30经由电阻R21与端口5连接。开关驱动部20的晶体管Q5、Q6的基极连接于端口6、7。
控制部24还具备复位用的集成电路IC4。从控制电源部17向集成电路IC4的端口2供给3.3V的控制电源,端口1与微机IC1的端口10连接。在端口1和端口2之间连接有电阻R22,且端口1及电阻R22间与控制电源部17的接地侧线之间连接有电容器C14。
微机IC1具有控制开关驱动部20及控制电源部17的功能。另外,微机IC1具有计时器功能,且还具有仅保留包含计时器功能的必要最低限的功能而使其它功能休止从而极力抑制消耗电力的睡眠模式的功能。
另外,在控制电源部17连接有经由阳极连接于变阻器VZ1的两端的二极管D5、D6而连接的正极侧线、和经由二极管D1、D2连接于变阻器VZ1的两端的接地侧线。在正极侧线经由电阻23连接有作为降压(dropper)电路的控制元件使用的场效应晶体管Q9的漏极,且在接地侧线经由电解电容器C15连接有场效应晶体管Q9的源极。在正极侧线和接地侧线之间连接有分压电路的电阻R24、R25,这些电阻R24、R25的中间点连接于场效应晶体管Q9的栅极,且在电阻R24、R25的中间点和场效应晶体管Q9的栅极之间连接有阴极的齐纳二极管ZD1与电阻R25并联连接。而且,在场效应晶体管Q9进行动作时,在电解电容器C15蓄积电荷,并经由电解电容器C15将10~11V的控制电源向开关驱动部20供给。
在电解电容器C15的两端并联连接有电容器C16、变换为3.3V的电压的调节器IC5、电容器C17及作为电容性元件的电解电容器C18。而且,在场效应晶体管Q9进行动作时,在电解电容器C18蓄积电荷,并经由电解电容器C18将3.3V的控制电源向控制部24供给。
在场效应晶体管Q9的基极和接地侧线之间连接有晶体管Q10的集电极·发射极,晶体管Q10的基极连接于控制部24的微机IC1的端口9。而且,通过来自微机IC1的“H”、“L”信号,使晶体管Q10进行通断,在晶体管Q10接通时,场效应晶体管Q9停止,在晶体管Q10断开时,场效应晶体管Q9进行动作。
其次,图4表示调光装置11的立体图。调光装置11具有配线箱安装用的支架34,在该支架34上安装有收容控制电路部16及控制电源部17等的主体35。在主体35的前面可拆装地安装有罩36。在罩36突出有操作可变电阻器VR1的调光操作部37,并且形成有LED30的光透过的显示窗38(显示部29)。在主体35的前面配置有通过拆下罩36而可进行操作的按钮开关SW1。
其次,图6表示照明系统10的电路图。
负荷L具备作为光源的半导体发光元件即多个LED元件41、及使LED元件41点亮的电源电路42。
电源电路42具有与调光装置11串联连接于交流电源E的端子43、44,在端子43、44间连接有具备电容器及扼流圈的滤波电路45。在滤波电路45的两端连接有全波整流器REC的一对输入端子,在全波整流器REC的一对输出端子连接有二极管D30及电解电容器C31的平滑电路。在电解电容器C 31的两端连接转换器46的输入部,在转换器46的输出部连接LED元件41。另外,在全波整流器REC的一对输出端子与二极管D30及由电解电容器C31构成的平滑电路之间连接有相位检测电路47,该相位检测电路47检测由调光装置11进行了相位控制的电压的相位。由相位检测电路47检测到的相位信息被输入转换器46。
转换器46例如由降压斩波器构成,通过未图示的点灯控制电路对降压斩波器的开关元件进行通断控制,同时根据来自相位检测电路47的相位信息控制开关元件的动作,由此将进行了整流及平滑的直流电压变换为用于使LED元件41点亮的规定的输出电压。
另外,在全波整流器REC的一对输出端子和二极管D30及电解电容器C31构成的平滑电路之间,与相位检测电路47并联连接有具有电阻R30及场效应晶体管Q30的分压电路48。该分压电路48通过未图示的点灯控制电路并根据调光等级来接通控制场效应晶体管Q30,且引出由电阻R30决定的分压电流。
电源电路42具备分压电路48,因此,在将调光等级设为调光下限附近时向转换器46未流入电流的期间,分压电流经由分压电路48流过,由此能够在调光装置11中监视电源电压的波形,并且能够检测过零。
其次,说明调光装置11的动作。
调光装置11的控制电源部17将交流电源E变换为规定的控制电源,且将变换后的控制电源向控制部24的微机IC1及开关驱动部20的集成电路IC2、IC3供给。
微机IC1取得由同步信号产生部22检测的交流电压的相位及过零的信息、与调光操作部37的操作连动而由可变电阻器VR1设定的调光等级信息、及由检测部23检测的流向负荷L的电流值信息。
而且,微机IC1与交流电压的相位同步,从端口6及端口7输出“H”、“L”信号,对晶体管Q5、Q6进行通断控制。根据晶体管Q5、Q6的通断,从集成电路IC2、IC3的端口4输出“H”、“L”信号,对开关部19的场效应晶体管Q1、Q2进行通断控制。
通过微机IC1的控制,在交流电压的正极性的半周期的期间中使场效应晶体管Q1进行通断,在交流电压的负极性的半周期的期间中使场效应晶体管Q2进行通断。此外,同步信号产生部22由正极用和负极用这两个过零检测部22a、22b构成,能够在检测交流电压的过零的同时,也检测正负极性的相位,因此,微机IC1可根据交流电压的正负极性的相位来控制两个场效应晶体管Q1、Q2。
而且,微机IC1对场效应晶体管Q2进行的通断控制有第一控制方法(参照图8(b))及第二控制方法(参照图8(c)),也可以使用任一方法。
第一控制方法中,若端子14侧转换到交流电压的正极性的半周期的期间,则将来自集成电路IC2的端口4的信号从“L”切换为“H”,对场效应晶体管Q1进行接通控制。而且,交流电源E通过熔丝F1、场效应晶体管Q1、电阻R1、二极管D2的路径流向端子15,电流流过负荷L。微机IC1在从端子14侧转换到交流电压的正极性的半周期的期间的过零时起经过了与调光等级相对应的规定的时间后,将来自集成电路IC2的端口4的信号从“H”切换为“L”,对场效应晶体管Q1进行断开控制。
同样,若端子15侧转换到交流电压的正极性的半周期的期间,则将来自集成电路IC3的端口4的信号从“L”切换为“H”,对场效应晶体管Q2进行接通控制。而且,交流电源E通过场效应晶体管Q2、电阻R2、二极管D1及熔丝F1的路径流向端子14,电流流过负荷L。微机IC1在从端子15侧转换到交流电压的正极性的半周期的期间的过零时起经过了与调光等级相对应的规定的时间后,将来自集成电路IC3的端口4的信号从“H”切换为“L”,对场效应晶体管Q2进行断开控制。
另外,第二控制方法中,当端子14侧转换到交流电压的正极性的半周期的期间时,则场效应晶体管Q1接通。因此,若端子14侧转换到交流电压的正极性的半周期的期间,则交流电源E通过熔丝F1、场效应晶体管Q1、电阻R1、二极管D2的路径流向端子15,电流流过负荷L。而且,微机IC1在从端子14侧转换到交流电压的正极性的半周期的期间的过零时起经过了与调光等级相对应的规定的时间后,将来自集成电路IC2的端口4的信号从“H”切换为“L”,对场效应晶体管Q1进行断开控制。同时,微机IC1将来自集成电路IC3的端口4的信号从“L”切换为“H”,对场效应晶体管Q2进行接通控制。即使场效应晶体管Q2接通,在端子14侧为交流电压的正极性的半周期的期间中,也为逆极性,所以没有电流流动。
同样,当端子15侧转换到交流电压的正极性的半周期的期间变换时,场效应晶体管Q2接通。因此,若端子15侧转换到交流电压的正极性的半周期的期间,则交流电源E通过场效应晶体管Q2、电阻R2、二极管D1及熔丝F1的路径流向端子14,电流流过负荷L。而且,微机IC1在从端子15侧转换到交流电压的正极性的半周期的期间的过零时起经过了与调光等级相对应的规定的时间后,将来自集成电路IC3的端口4的信号从“H”切换为“L”,对场效应晶体管Q2进行断开控制。同时,微机IC1将来自集成电路IC2的端口4的信号从“L”切换为“H”,对场效应晶体管Q1进行接通控制。即使场效应晶体管Q1接通,在端子15侧为交流电压的正极性的半周期的期间中,成为逆极性,所以也不流过电流。
第二控制方法中,由于场效应晶体管Q1、Q2在过零的时刻接通,所以可以使电压从过零的上升顺畅。
这样,通过微机IC1,根据由调光操作部37设定的调光等级而在交流电压的每半周期的期间中途进行切断向负荷L的导通的所谓的逆相位控制(后切相位控制)(参照图9)。
另外,由于为开关部19使用两个场效应晶体管Q1、Q2而按每半周期进行相位控制的构成,所以可以减少在开关部19的电力损耗。该情况下,控制两个场效应晶体管Q1、Q2的微机IC1在掌握交流电压的过零的同时还需要掌握正负极性的相位。因此,由正极用和负极用这两个过零检测部22a、22b构成同步信号产生部22,能够在检测交流电压的过零的同时也检测正负极性的相位。因此,微机IC1能够在取得交流电压的过零的同时还取得正负极性的相位的信息,并能够根据交流电压的正负极性的相位来控制两个场效应晶体管Q1、Q2。
另外,由调光装置11进行了相位控制的交流电压向负荷L的电源电路42供给。在电源电路42,点灯控制电路根据由调光装置11进行了相位控制的交流电压的波形取得调光信息来控制转换器46,使LED元件41调光点亮。
另外,在电源电路42中,将交流电压通过全波整流器REC整流并且通过电解电容器C31使其平滑,且向转换器46供给。
图7(a)(b)(c)表示通过电源电路42将由调光装置11进行了相位控制的交流电压进行整流后的波形。图7(a)表示相当于全光调光等级的整流后的波形,图7(b)表示相位控制为规定调光等级的整流后的波形。整流后通过电源电路42的电解电容器C31平滑为规定的平滑电压Vc。在比平滑电压Vc低的区间,电流不向转换器46流入,阻抗变得非常大。
电源电路42具备分压电路48,因此,即使在电流未流入转换器46的期间,也会从分压电路48流入分压电流。由此,在调光装置11中,能够在监视电源电压的波形的同时,检测过零。
但是,当电源电路42具备分压电路48时,电流经由将交流电源E转换动作为控制电源的控制电源部17流入电源线,由控制电源部17的阻抗和分压电路48的阻抗的分压决定的电压对由调光装置11进行相位控制的电压带来影响,产生不能得到目的的相位波形的现象。
即,相位控制成目的调光等级的整流后的波形是在如图7(b)所示的交流电压的每半周期的期间中途交流电压下降到零的波形,但因电流从将交流电源E转换动作为控制电源的控制电源部17流入电源线的影响,如图7(c)所示,在交流电压的每半周期的期间中途交流电压不会下降为零,直到每半周期的期间的最后继续产生电压。
在电源电路42中,由于从图7(b)那样的电压下降后的波形取得调光信息,所以如果为图7(c)那样的波形则不能正确地取得调光信息,在调光控制中产生不良状况。
为消除这样的不良状况,调光装置11的控制部24基于同步信号产生部22产生的同步信号如图9所示那样将交流电压的每半周期的期间中划分为第一区间、第二区间及第三区间,在第一区间对开关部19进行导通控制,向负荷L进行电力供给,并对控制电源部17的变换动作进行停止控制,在第二区间对开关部19进行非导通控制,切断向负荷L的电力供给,并且对控制电源部17的变换动作进行停止控制,在第三区间对开关部19进行非导通控制,切断向负荷L的电力供给,并且对控制电源部17的变换动作进行启动(开始工作)控制。
具体而言,控制部24的微机IC1在根据来自同步信号产生部22的同步信号判别交流电压的过零时,判别为其已进入交流电压的半周期的第一区间,通过开关驱动部20对开关部19进行导通控制,将交流电压向负荷L供给。另外,如果进入第一区间,则微机IC1对控制电源部17的晶体管Q10进行接通控制,过渡到仅保留包含计时器功能的必要最低限的功能而停止其它功能从而极力抑制消耗电力的睡眠模式。通过对控制电源部17的晶体管Q10进行接通控制,停止控制电压的变换动作,但由于蓄积于电解电容器C18的电荷向微机IC1供给,所以微机IC1维持睡眠模式。
另外,微机IC1根据所设定的调光等级在经过以过零为基准的规定的时间后,判断为从第一区间切换为第二区间,从睡眠模式暂时恢复为通常模式,通过开关驱动部20对开关部19进行非导通控制,切断向负荷L的电力供给。对开关部19非导通控制的微机IC1再次进入睡眠模式。在该第二区间,微机IC1也对控制电源部17的晶体管Q10进行接通控制,由此控制电压的变换动作停止,但由于将蓄积于电解电容器C18的电荷向微机IC1供给,所以微机IC1维持睡眠模式状态。此外,电解电容器C18的电容设定为,即使在第一区间及第二区间中控制电源部17断开也能够维持微机IC1的功能的电容。
而且,在第二区间,由于停止控制电源部17的变换动作,所以取决于上述的控制电源部17和分压电路48的关系的来自控制电源部17的电流不流过电源线,由调光装置11进行了相位控制的整流后的波形为在图7(b)所示的交流电压的每半周期的期间中途交流电压下降为零的波形。因此,负荷L的电源电路42能够从图7所示的电压下降的波形的相位正确地取得调光信息,适宜地进行调光控制。
另外,微机IC1在经过了以过零为基准的规定时间后,判断为从第二区间切换为第三区间,从睡眠模式恢复到通常模式,对控制电源部17的晶体管Q10进行断开控制,使控制电源部17进行的控制电源的变换动作再次开始。由此,从控制电源部17向微机IC1等供给控制电源,并且在控制电源部17的电解电容器C18中蓄积电荷。
而且,恢复到通常模式的微机IC1可以基于来自同步信号产生部22的同步信号判别交流电压的下一过零,如果判别为下一过零,则结束第三区间,判别为进入了下一半周期的第一区间,且如上进行控制。此外,微机IC1在第二区间和第三区间均将开关部19设为非导通状态。
在第三区间中,控制电源部17进行变换动作,由于与分压电路48的影响,即使从控制电源部17向电源线流过电流,由于在电源电路42中已取得调光信息,所以对电源电路42进行的调光控制没有影响。
第三区间只要向微机IC1供给控制电源,恢复为通常的动作模式,且能够判别下一过零即可,因此,可以是将要到下一过零之前的定时短的期间。通过缩短第三区间,能够降低在控制电源部17的电力损耗。
另外,调光装置11整体的阻抗存在如下关系,即,在向负荷L进行电源供给的第一区间为最低,向控制电源部17流入电流的第三区间比该第一区间高,在停止向负荷L的电源供给,并且控制电源部17停止变换动作的第二区间为最高。
这样,就调光装置11而言,在第一区间对开关部19进行导通控制,向负荷L进行电力供给,同时对控制电源部17的变换动作进行停止控制,在第二区间对开关部19进行非导通控制,切断向负荷L的电力供给,同时对控制电源部17的变换动作进行停止控制,向负荷L侧传递调光信息,在第三区间对开关部19进行非导通控制,切断向负荷L的电力供给,同时对控制电源部17的变换动作进行启动控制,向控制部24进行电力供给,并通过控制部24能够取得同步信号,因此,即使在负荷L具有电源电路42的情况下,也能够正常地对负荷L进行调光控制。
另外,调光装置11整体的阻抗具有按第一区间、第三区间及第二区间的顺序变高的关系,由此,可以简化调光装置11的电路。
另外,控制部24在交流电压的每半周期的期间中按第一区间、第二区间及第三区间的顺序控制开关部19及控制电源部17,由此,可以应对逆相位控制方式的调光控制。
其次,图10表示第二实施方式。
在第二实施方式中,对与根据调光等级从交流电压的每半周期的期间中途向负荷L导通的相位控制方式相应的例子进行说明。
控制部24的微机IC1将交流电压的每半周期的期间中从过零时起按第三区间、第二区间及第一区间的顺序进行划分。
而且,若微机IC1根据来自同步信号产生部22的同步信号判别交流电压的过零,则判别为已进入交流电压的半周期的第三区间。在第三区间中,通过微机IC1对控制电源部17的晶体管Q10进行接通控制,控制电源部17进行控制电压的变换动作,从控制电源部17向微机IC1等供给控制电源,并且向控制电源部17的电解电容器C18蓄积电荷。在第三区间中,将开关部19设为非导通状态。
在第三区间中,控制电源部17进行变换动作,即使因与分压电路48的影响而从控制电源部17向电源线流过电流,由于是半周期的上升电压小的时刻且第三区间为短期间,所以对电源电路42进行的调光控制也没有影响。
另外,微机IC1在经过了以过零为基准的规定的时间后,判断为从第三区间切换为第二区间,对控制电源部17的晶体管Q10进行断开控制,过渡到仅保留包含计时器功能的必要最低限的功能而停止其它功能从而极力抑制消耗电力的睡眠模式。通过对控制电源部17的晶体管Q10进行断开控制,停止控制电压的变换动作,将在第三区间中蓄积于电解电容器C18的电荷向微机IC1供给,因此,微机IC1维持睡眠模式。
在第二区间中,由于停止控制电源部17的变换动作,所以不会从取决于上述控制电源部17和分压电路48的关系的控制电源部17向电源线流过电流,由调光装置11进行了相位控制的整流后的波形成为交流电压从交流电压的每半周期的期间中途上升的波形。因此,负荷L的电源电路42能够从该波形的相位正确地取得调光信息,适宜进行调光控制。
另外,微机IC1根据设定的调光等级在经过以过零为基准的规定时间后,判断为从第二区间切换到第一区间,暂时从睡眠模式恢复为通常模式,通过开关驱动部20对开关部19进行导通控制,向负荷L供给交流电压。对开关部19进行了导通控制的微机IC1再次进入睡眠模式。在该第一区间,微机IC1通过对控制电源部17的晶体管Q10进行断开控制,使控制电压的变换动作停止,将蓄积于电解电容器C18的电荷向微机IC1供给,因此,微机IC1维持睡眠模式。
另外,微机IC1在根据来自同步信号产生部22的同步信号判别为交流电压的下一过零时,判别为结束第一区间,进入下一半周期的第三区间,从睡眠模式恢复为通常模式,并通过开关驱动部20对开关部19进行非导通控制,切断向负荷L的电力供给,并且对控制电源部17的晶体管Q10进行接通控制。之后,如上进行控制。
这样,控制部24的微机IC1通过将开关部19及控制电源部17在交流电压的每半周期的期间中按第三区间、第二区间及第一区间的顺序进行控制,可以应对相位控制方式的调光控制。
此外,开关部19不限于使用两个场效应晶体管Q1、Q2按每半周期进行相位控制的切开,通过并用全波整流器,使用一个开关元件也可以按每半周期进行相位控制,且也可以使用其它开关结构。
另外,负荷L也可以是具备电源电路42的灯泡形灯或其它照明装置的任一种。光源不限于LED元件41,可以是EL元件等其它半导体发光元件,也可以是放电灯。
对本发明的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式作为例子进行了提示,并非限定发明的范围。这些新的实施方式可以以其它各种方式实施,在不脱离发明的宗旨的范围内可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及宗旨,并且包含于权利要求书中记载的发明和其均等的范围内。
Claims (5)
1.一种调光装置,其特征在于,具备:
开关部,其相对于交流电源与负荷串联连接,对向所述负荷供给的交流电压进行相位控制;
同步信号产生部,其产生与所述交流电源的交流电压波形同步的同步信号;
控制电源部,其与所述开关部并联连接,将所述交流电源变换为规定的控制电源,并且能够控制变换动作的启动及停止,且具有蓄积所述控制电源的电容性元件;
控制部,其从所述控制电源部通过所述电容性元件供给所述控制电源,且根据所述同步信号产生部产生的同步信号将交流电压的每半周期的期间中划分为第一区间、第二区间及第三区间,在所述第一区间中对所述开关部进行导通控制,向负荷供给电力,并且控制停止所述控制电源部的变换动作,在所述第二区间中对所述开关部进行非导通控制,切断向所述负荷的电力供给,并且控制停止所述控制电源部的变换动作,在所述第三区间中对所述开关部进行非导通控制,切断向所述负荷的电力供给,并且控制启动所述控制电源部的变换动作。
2.如权利要求1所述的调光装置,其特征在于,调光装置整体的阻抗具有按所述第一区间、所述第三区间及所述第二区间的顺序升高的关系。
3.如权利要求1所述的调光装置,其特征在于,所述控制部在交流电压的每半周期的期间中按所述第一区间、所述第二区间及所述第三区间的顺序对所述开关部及所述控制电源部进行控制。
4.如权利要求1所述的调光装置,其特征在于,所述控制部在交流电压的每半周期的期间中按所述第三区间、所述第二区间及所述第一区间的顺序对所述开关部及所述控制电源部进行控制。
5.如权利要求1所述的调光装置,其特征在于,所述负荷具备LED元件及使所述LED元件点亮的电源电路。
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