CN103716951A - 负载控制装置及照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种负载控制装置及照明装置，所述负载控制装置包括可饱和装置、负载、相位控制机构、旁路机构及控制机构。可饱和装置由多个构成且互相串联连接。负载由连接于各可饱和装置的多个构成，经由可饱和装置供电。相位控制机构形成为能够将交流电源的输出电压进行相位控制而给各负载供电。旁路机构形成为能够使从交流电源电压的每半个周期的过零时刻起以旁通相位控制机构的方式而减流的旁路电流流通。控制机构形成为设定相位控制机构的输出且对设定的输出值进行恒定化控制，在输出值成为规定值以下的条件下，即点弧角（导通相位）为规定值以上的条件下，停止旁路电流的流通。

Description

负载控制装置及照明装置

技术领域

本发明涉及一种对流向负载的电流进行恒流控制的负载控制装置及照明装置。

背景技术

在机场，例如为了在跑道上引导飞机起飞或降落、将飞机引导向跑道、将着陆的飞机引导向航站楼，沿着跑道、滑行道等设置有多个标识灯。该标识灯的灯（灯火）串联连接，并且供给与目标发光强度等级相应的恒定电流而进行点灯。即，灯与恒定电流电源装置的输出变压器的二次侧上相互串联连接的多个可饱和变流器的各个二次侧连接。而且，在输出变压器的一次侧，输入有根据发光强度控制信号将交流电压进行相位控制的相位控制机构的相位控制电压。而且，根据输出电流值对所述相位控制机构进行反馈控制。相位控制电压在输出变压器根据需要而升压，经由串联连接的可饱和变流器，而向灯流入与发光强度控制信号相应的恒定电流。

如果串联连接的可饱和变流器中的例如一个可饱和变流器的灯断芯，则在相位控制机构的三端双向开关点弧（导通）时，或者点弧之后，伴随可饱和变流器的饱和，在可饱和变流器的二次侧产生高电压，存在可饱和变流器绝缘击穿等问题。

作为负载控制装置，提议在交流电压的每半个周期流通旁路电流。

发明内容

本发明提供一种对流通于负载的电流进行恒流控制的负载控制装置及照明装置。

负载控制装置，其特征在于，具备：相位控制机构，对于经由互相串联连接的多个可饱和装置得到供电的多个负载，将交流电源的输出电压相位控制而进行供电；旁路机构，能够将减流的旁路电流以旁通相位控制机构的方式流通；控制机构，设定相位控制机构的输出并恒定化控制为设定的输出值，在导通相位（点弧角）成为规定值以上的条件下，停止旁路电流的流通。

本发明还提供一种照明装置，其具备：多个可饱和装置，其相互串联连接；多个负载，经由各可饱和装置得到供电；上述的负载控制装置。

采用本发明能够提供一种对流通于负载的电流进行恒流控制的负载控制装置及照明装置。

附图说明

图1是表示第1实施方式的负载控制装置的概略电路图。

图2A～图2D是表示上述实施方式的相位控制机构及旁路机构的输出电流的说明图。

图3是表示第2实施方式的负载控制装置的概略电路图。

图4是表示第3实施方式的负载控制装置的概略电路图。

图5是表示第4实施方式的负载控制装置的概略电路图。

图6A～图6D是表示上述实施方式的基于相位控制机构及旁路机构形成的输出电流的说明图。

图7A～图7B是表示基于上述实施方式的相位控制机构及旁路机构形成的低电平输出电流的说明图。

图8是表示第5实施方式的负载控制装置的概略电路图。

图9是上述实施方式的变形检测电路的概略电路图。

图10A～图10C是表示上述实施方式的旁路电流流通时的变形电压波形及基准电压波形的说明图。

图11A～图11C是表示上述实施方式的旁路电流非流通时的变形电压波形及基准电压波形的说明图。

图12是表示第6实施方式的负载控制装置的概略电路图。

图13A～图13D是表示上述实施方式的基于相位控制机构及旁路机构形成的输出电流的说明图。

图14A～图14B是表示上述实施方式的基于相位控制机构及旁路机构形成的低电平输出电压的说明图。

图15A～图15E是表示上述实施方式的相对于点弧角减少的相位控制电流的变化的说明图。

图16A～图16E是表示上述实施方式的相对于点弧角增加的相位控制电流的变化的说明图。

图17是表示上述实施方式的基于控制机构的控制的流程图。

图18是表示第7实施方式的负载控制装置的概略电路图。

图19是表示第8实施方式的负载控制装置的概略电路图。

具体实施方式

本实施方式的目的在于提供一种能够防止伴随负载断芯的高电压的产生，并且在恒定电流电源装置的输出侧短路或者负载减少，也能够进行对应于发光强度控制信号的恒流控制的负载控制装置及照明装置。

而且，本实施方式的目的在于提供抑制过电压以便在恒定电流电源装置的输出侧短路或者负载减少，也能够进行对应于发光强度控制信号的恒流控制的负载控制装置。

本实施方式的负载控制装置包括可饱和装置、负载、相位控制机构、旁路机构及控制机构。

可饱和装置由多个构成，且相互串联连接。负载由连接在各个可饱和装置的多个构成，经由可饱和装置得到供电。

相位控制机构形成为能够将交流电源的输出电压相位控制而向各个负载进行供电。旁路机构形成为能够将减流的旁路电流以从交流电源电压的每半个周期的过零时刻开始旁通相位控制机构的方式流通。

控制机构形成为设定相位控制机构的输出且恒定化控制为所设定的输出值，在输出值成为规定值以下的条件下，即在点弧角（导通相位）为规定值以上的条件下，停止旁路电流的流通。

采用本实施方式，由于从交流电源电压的每半个周期的过零时刻开始流有旁通相位控制机构的旁路电流，因而在相位控制机构点弧（导通）之前开始可饱和装置上流有电流，即使负载断芯，也能够防止或缓和相位控制机构开始相位控制的时刻在可饱和装置上产生高电压。而且，由于控制机构在相位控制机构的输出值成为规定值以下的条件下，停止旁路电流的流通，因而输出只有相位控制机构的输出，由此，即使输出侧断路或负载减少，也能够进行对应于发光强度控制信号的恒流控制。

下面，参照附图，对一实施方式进行说明。

首先，对第1～第5实施方式进行说明。

本实施方式的负载控制装置1是对设置于机场滑行道等的灯火进行恒流控制的装置，如图1所示，包括相位控制机构2、旁路机构3及控制机构4。而且，相位控制机构2包括泄漏变压器5及相位控制电路6，旁路机构3包括作为开关机构的开关SW及泄漏变压器5。而且，控制机构4包括控制电路7及变流器8。

负载控制装置1的输入端子9a、9b连接于交流电源Vs，其输出端子10a、10b连接于串联连接的多个作为可饱和装置的可饱和变流器11。在各个可饱和变流器11以能够供电的方式例如连接有将发光二极管作为光源的标识灯即负载12。在负载控制装置1的输入端子9a、9b输入从交流电源Vs输出的正弦波的交流电压（交流电流）。

相位控制机构2的泄漏变压器5的一次侧即一次绕组5a的两端连接在输入端子13a、13b，二次侧即二次绕组5b的两端连接在输出端子14a、14b，三次绕组5c的两端连接在输入端子13a、13c。输入端子13b连接于负载控制装置1的输入端子9b，输入端子13a经由相位控制电路6与负载控制装置1的输入端子9a连接，输入端子13c经由开关SW与负载控制装置1的输入端子9a连接。

即，泄漏变压器5的输入端子13a、13b经由相位控制电路6与交流电源Vs连接，输入端子13c、13d经由开关SW与交流电源Vs连接。泄漏变压器5将输入于输入端子13a（13c）、13b的交流电压升压而从输出端子14a、14b输出。

在输出端子14a、14b串联连接有可饱和变流器11的一次绕组11a。在可饱和变流器11的一次绕组11a上流过与输入到输入端子13a（13c）、13b的交流电压相应的交流电流。

相位控制电路6由互为反方向地并联连接的晶闸管15、16构成，并连接在输入端子9a和泄漏变压器5的输入端子13a之间。晶闸管15、16用于对来自交流电源VS的交流电压进行相位控制，从向其栅极上输入来自控制电路7的栅极信号（例如，脉冲信号）的时刻开始到交流电压过零时刻为止（成为自保持电流以下为止）使交流电压导通。通过该导通期间，将交流电压进行相位控制后的电压输入到泄漏变压器5的输入端子13a、13b之间。

如此，相位控制机构2形成为能够将交流电源Vs的输出电压（正弦波的交流电压）进行相位控制而对多个负载12进行供电。

旁路机构3的开关SW连接在输入端子9a和泄漏变压器5的输入端子13c之间。即，开关SW通过泄漏变压器5的三次绕组5c并联连接于相位控制电路6。在此，泄漏变压器5的三次绕组5c成为减流阻抗装置。旁路机构3包括串联的开关SW及泄漏变压器5的三次绕组5c。

在相位控制机构2未导通的期间，在泄漏变压器5的输入端子13a、13b上，经由三次绕组5c输入有来自交流电源Vs的正弦波电压。由此，在三次绕组5c及一次绕组5a上流过减流后的旁路电流。开关SW通过控制机构4的控制电路7被开关控制，在导通期间使交流电压导通。在本实施方式中，开关SW通常通过控制电路7控制为导通。开关SW能够使用继电器或者半导体开关。如此，旁路机构3形成为能够将减流的旁路电流以从交流电源Vs的交流电压的每半个周期的过零时刻开始旁通相位控制机构2的方式流通。

负载12分别连接于各个可饱和变流器11的二次侧即二次绕组11b的两端之间。负载12例如为灯泡或发光二极管及具备该发光二极管的点灯控制机构的标识灯。如果可饱和变流器11的一次绕组11a上流有来自泄漏变压器5的输出电流，则二次绕组11b上流有电流，负载12点灯。负载12对应于来自泄漏变压器5的输出电流，发光强度等级会变化。如此，多个负载12通过相互串联连接的多个可饱和变流器11得到供电而点灯。

而且，当负载12为灯泡时，如果灯泡断芯，则可饱和变流器11的二次绕组11b的两端之间会断路。而且，当负载12为发光二极管时，如果发光二极管和点灯控制装置断线，或者点灯控制装置成为故障等异常状态，则通过设置在可饱和变流器11的二次绕组11b和点灯控制装置之间的继电器或半导体开关等的切断机构，使可饱和变流器11的二次绕组11b的两端之间断路。

在控制机构4中，变流器8以检测流向泄漏变压器5的二次侧即二次绕组5b的电流的方式设置。即，检测流向可饱和变流器11的泄漏变压器5的输出电流。泄漏变压器5的输出电流的检测值总是输入到控制电路7。

控制电路7包括微型计算机，进行如下控制：对相位控制电路6的晶闸管15、16输出栅极信号（例如，脉冲信号），控制输入于泄漏变压器5的输入端子13a、13b的交流电压的半个周期中的输入期间，使泄漏变压器5的输出电流成为对应于负载12的发光强度等级的恒定电流。

控制电路7从外部输入设定相位控制机构2的输出的信号，即设定负载12的发光强度等级的发光强度控制信号。机场的发光强度控制信号通常设定为5个等级。即，使负载12的发光强度变成100%、25%、5%、1%、0.2%。但是，本实施方式不只限于此。例如，也可以是使发光强度连续变化的信号。

而且，控制电路7从变流器8输入泄漏变压器5的输出电流的检测值。而且，虽未图示，与输入端子9a、9b连接，输入交流电源Vs的交流电压。控制电路7检测交流电源Vs的交流电压的过零的时刻。

而且，控制电路7在发光强度控制信号为以某一发光强度等级使负载12点灯的控制信号时，运算并确定与发光强度控制信号相应的交流电压的导通期间（导通相位），并对相位控制电路6的晶闸管15、16的栅极输入图2B所示的栅极信号，以使该导通期间（导通相位）的交流电压输入到泄漏变压器5的输入端子13a、13b。

由此，导通期间受到控制的交流电压即相位控制电压输入到泄漏变压器5的输入端子13a、13b。因此，在泄漏变压器5输入有基于旁路机构3的电压和相位控制电压之和的电压。泄漏变压器5将该电压升压并从输出端子14a、14b进行输出。根据该输出电压，图2D所示的电流流向负载12，使负载12点灯。

而且，如图2C所示，控制电路7在发光强度控制信号为以某一发光强度等级使负载12点灯的控制信号时，使开关SW导通。在泄漏变压器5的输入端子13a、13b之间输入有经由三次绕组5c的低电压的交流电压，由此，流有减流后的旁路电流。因此，在输出端子14a、14b之间，经由可饱和变流器11流有低电流的交流电流。

在相位控制电路6受到导通控制之后，由于输入于泄漏变压器5的输入端子13a、13b的交流电压值较大，因而来自泄漏变压器5的输出电流如图2D所示在相位控制电路6受到导通控制之前为低电流，从相位控制电路6受到导通控制的时刻起至交流电流过零时刻为止成为通过相位控制电路进行相位控制的电流（大电流）。

而且，控制电路7控制相位控制电路6的晶闸管15、16的导通期间（导通相位），以使由变流器8检测出的电流成为与发光强度控制信号相应的预定电流。即，控制机构4形成为根据输入的发光强度控制信号设定相位控制机构2的输出，并且恒定化控制为设定的输出值。由此，负载12以与发光强度控制信号相应的发光强度等级进行点灯。

而且，控制电路7形成为在相位控制电路6的导通期间为规定值以下时，即相位控制电路6的点弧角（导通相位）为规定值以上时，使开关SW关断。即，控制机构4形成为在相位控制机构2的输出值成为规定值以下的条件下，停止基于旁路机构3的旁路电流的流通。本实施方式的导通期间的规定值为预先设定的值，例如设定为交流电压的半个周期0～180°中的160°或170°。通过使开关SW关断，泄漏变压器5的输出电流仅通过相位控制电路6的控制而变化。

另外，导通期间及导通相位表示相位控制机构2、相位控制电路6等的导通，实质上表示相同概念。

而且，相位控制电路6不只限于由晶闸管15、16构成，使用二极管电桥（diode bridge）及晶体管的开关机构或三端双向开关等，只要能够对交流电源Vs的交流电压进行相位控制即可。

接着，对第1实施方式的作用进行说明。

发光强度控制信号为以某一发光强度等级使负载12点灯的控制信号时，开关SW通过控制电路7而导通，因而在泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间始终流有低电流的输出电流。即，在相位控制电路6的晶闸管15、16未导通期间，可饱和变流器11上也流有低电流。因此，在负载12处于断芯状态时，在相位控制电路6的晶闸管15、16导通的时刻，可饱和变流器11的二次绕组11b的两端之间不会产生脉冲状高电压。

而且，因测试、施工、维护等，在泄漏变压器5的二次绕组5b的两端之间会出现短路，或者负载12的数量减少的情况。而且，负载12有时会以低发光强度等级点灯。此时，控制机构4的控制电路7想要通过恒定化控制来控制相位控制电路6的导通期间以使相位控制机构2的输出电流成为与发光强度控制信号相应的电流。具体而言，根据变流器8的检测信号反馈控制晶闸管15、16的导通相位。因此，在上述轻负载时，延迟晶闸管15、16的导通以减少输出电流。而且，当导通期间成为预先设定的规定值时，控制电路7关断开关SW。如此，控制电路7关断开关SW，控制相位控制电路6的晶闸管15、16，以便在泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间流有与发光强度控制信号相应的预定的电流。由此，能够控制成在可饱和变流器11上流有对应于发光强度控制信号的预定的电流。

采用本实施方式的负载控制装置1，控制电路7在发光强度控制信号为以某一发光强度等级使负载12点灯的控制信号时，进行使开关SW导通的控制，因而从相位控制电路6导通之前就从泄漏变压器5的输出端子14a、14b向可饱和变流器11流通电流，具有即使负载12断芯也能够防止在相位控制电路6导通的时刻在可饱和变流器11上产生高电压的效果。

而且，控制电路7在相位控制电路6的导通期间为规定值以下时进行关断开关SW的控制，即控制电路7在相位控制电路6的点弧角（导通相位）为规定值以上时进行关断开关SW的控制，因而相位控制机构2（泄漏变压器5）的输出成为仅由相位控制电路6控制的输出，由此，在泄漏变压器5的输出侧短路或者负载12减少时，也能够防止在泄漏变压器5的一次侧或者负载12侧产生过电流，从而具有能够进行与发光强度控制信号相应的恒流控制的效果。

而且，旁路机构3包括串联连接的作为开关机构的开关SW及作为减流阻抗装置的泄漏变压器5的三次绕组5c，并且通过控制机构4控制开关SW的导通，从而能够将减流的旁路电流以旁通相位控制机构2的方式流通，因此，能够通过简单的结构防止可饱和变流器11上产生高电压，并且具有能够以低廉的价格形成负载控制装置1的效果。

下面，对第2实施方式进行说明。

接着，对第2实施方式的负载控制装置21进行说明。该负载控制装置21的结构如图3所示。

负载控制装置21在图1所示的负载控制装置1中，由变压器17和作为减流阻抗装置的电感器L1构成泄漏变压器5，具有与负载控制装置1相同的作用、效果。

而且，第1以及第2实施方式的负载控制装置1、21除了相位控制机构2、旁路机构3及控制机构4以外还包括多个作为可饱和装置的可饱和变流器11及多个负载12。

而且，第1以及第2实施方式的可饱和装置不只限于可饱和变流器11，还可以使用可饱和变压器或可饱和电抗器、由导通预定电压的半导体开关构成的装置等。

接着，对第3实施方式进行说明。

本实施方式的负载控制装置31的结构如图4所示。另外，在图4中，对与图1相同部分标注相同的符号省略其说明。

负载控制装置31在图1所示的负载控制装置1中，将作为电压检测机构的变压器22设置在控制机构4。变压器22的一次绕组22a的两端连接于泄漏变压器5的输入端子13a、13b，二次绕组22b的两端连接于控制电路7。变压器22检测相位控制电路6的输出电压，并将该检测电压输入到控制电路7。

检测电压为有效值、峰（最大）值。而且，在本实施方式中，检测泄漏变压器5的输入端子13a、13b间的电压，即附加了经由旁路机构3的电压后的电压，但是，由于能够检测与相位控制电路6的输出电压相关的电压，因而没有问题。另外，电压检测机构不只限于图4的变压器22。

控制电路7形成为在变压器22检测出的电压为规定值以下时，进行将开关SW关断的控制。规定值被预先设定。即，控制机构4形成为在变压器22的检测电压为规定值以下时，停止基于旁路机构3的旁路电流的导通。

通过关断开关SW，泄漏变压器5的输出电流仅通过相位控制电路6的控制而变化。由此，可饱和变流器11上流有与发光强度控制信号相应的预定电流，负载12点灯。

采用本实施方式的负载控制装置31，由于控制电路7在作为电压检测机构的变压器22检测的电压为规定值以下时进行关断开关SW的控制，因而相位控制机构2（泄漏变压器5）的输出仅为通过相位控制电路6进行相位控制后的输出，由此，即使泄漏变压器5的输出侧发生短路或者负载减少时，也能够防止在泄漏变压器5的一次侧、二次侧产生过电流，具有能够进行与发光强度控制信号相应的恒流控制的效果。

另外，在本实施方式中，可以省略泄漏变压器5而直接连接相位控制机构2和串联连接的可饱和变流器11。此时，为了应对负载12侧的短路，可以在线路上连接限流阻抗。

接着，对第4实施方式进行说明。

本实施方式的负载控制装置41的结构如图5所示。另外，在图5中，对与图1相同的部分标上相同的符号省略其说明。

负载控制装置41在图1所示负载控制装置1中，将旁路机构3的开关SW置换成作为开关机构的相位控制电路32。相位控制电路32由互为相反方向地并联连接的晶闸管33、34构成，并连接在负载控制装置41的输入端子9a和泄漏变压器5的输入端子13c之间。晶闸管33、34使来自交流电源Vs的交流电压交替导通，从向其栅极上输入来自控制电路7的栅极信号（脉冲信号）的时刻开始使交流电压导通。通过该导通，将交流电压输入给泄漏变压器5的输入端子13a、13b之间。

而且，如图6B、图6C所示，控制电路7形成为如下：在即将对相位控制机构2的相位控制电路6的晶闸管15、16输出栅极信号之前，对旁路机构3的相位控制电路32的晶闸管33、34输出栅极信号。即，控制机构4形成为如下：至少在相位控制机构2的输出值成为规定值以下的条件下，从相位控制机构2的相位控制电路6即将导通之前开始基于旁路机构3的旁路电流的流通。另外，图6B、图6C中用虚线表示的栅极信号为用于产生图7B的输出的信号。

如图7B所述，控制电路7例如分别控制相位控制电路6的晶闸管15、16以及相位控制电路32的晶闸管33、34，以使相位控制机构2的相位控制电路6导通的导通期间（导通相位）b成为使旁路机构3的相位控制电路32导通的导通期间（导通相位）a以下。

在相位控制机构2的输出值超过规定值的条件下，如图6D所示，相位控制机构2的输出电流成为对应于发光强度控制信号的大电流。而且，在相位控制机构2的输出值成为规定值以下的条件下，如图7B所示，相位控制机构2的输出电流成为低电平电流。不管何种情况，在相位控制机构2的输出电流即将流通之前，流有基于旁路机构3的低电流的输出电流。即，在即将从泄漏变压器5的输出端子14a、14b向可饱和变流器11流通使负载12点灯的输出电流之前，流有低电流。因此，能够防止在相位控制电路6的晶闸管15、16导通的时刻，在可饱和变流器11中产生高电压。

采用本实施方式的负载控制装置41，由于控制电路7在即将导通控制相位控制机构2的相位控制电路6之前，进行使旁路机构3的相位控制电路32导通的控制，因而从相位控制电路6导通以前起，从泄漏变压器5的输出端子14a、14b向可饱和变流器11流有电流，从而具有即使负载12断芯也能够防止在相位控制电路6导通的时刻在可饱和变流器11产生高电压的效果。

而且，在相位控制机构2的输出值成为规定值以下的条件下，从相位控制电路6即将导通之前起开始基于旁路机构3的旁路电流的流通，因而泄漏变压器5的输出成为通过相位控制电路6进行控制的输出和微弱的旁路电流，由此，即使在泄漏变压器5的输出侧发生短路或负载12减少时，也能够防止泄漏变压器5的一次侧或二次侧上产生过电流，具有能够进行与发光强度控制信号相应的恒流控制的效果。

另外，在本实施方式中，当相位控制机构2的输出值超过规定值时，可以使旁路电流从交流电压的过零时刻开始流通。

接着，对第5实施方式进行说明。

本实施方式的负载控制装置51的结构如图8所示。另外，在图8中，对与图1相同的部分标上相同的符号省略其说明。

负载控制装置51在图1所示负载控制装置1中，设置有检测相位控制机构2的输出电压波形的变压器42以及作为变形检测机构的变形检测电路43。变压器42连接于负载控制装置51的输出端子10a、10b之间（泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间）。变压器42检测出的输出电压波形输入到变形检测电路43。另外，变压器42为了更正确地检测出输出电压，优选设置在输出端子10a、10b之间，但是为了能够使用低耐压规格的变压器，则优选设置在端子13a、13b之间。

变形检测电路43构成为通过检测输出电压波形的变形成分，检测出负载12的断芯。而且，变形检测电路43从控制机构4的控制电路7输入控制信号，根据该控制信号检测输出电压波形的变形成分。即，在变形检测电路43，输入有对旁路机构3的开关SW进行开关控制的导通关断信号和对相位控制机构2的相位控制电路6的晶闸管15进行导通控制的栅极信号。

如图9所示，变形检测电路43包括控制信号输入部44、输出电压运算部45、比较信号运算部46、变形成分算出部47、变形检测部48、闩锁电路部49及异常信号输出部50。

控制信号输入部44输入从控制电路7输出的开关SW的导通关断信号及晶闸管15的栅极信号，通过这些控制信号使输出电压运算部45及比较信号运算部46作用（动作）。控制信号输入部44包括控制部511、切换开关52及恒定电流源53。

恒定电流源53连接于切换开关52的共同接点52c，而向共同接点52c输出恒定电压例如DC5V。切换开关52的常开接点52a连接于输出电压运算部45的旁路电压运算部54及比较信号运算部46的第1基准信号运算部56。而且，切换开关52的常闭接点52b连接于输出电压运算部45的相位控制电压运算部55及比较信号运算部46的第2基准信号运算部57。

在控制部511输入开关SW的导通关断信号。控制部511在导通关断信号为使开关SW闭路的导通信号时，使切换开关52的共同接点52c连接于常开接点52a。由此，恒定电压源53的恒定电压作为控制信号输入到输出电压运算部45的旁路电压运算部54及比较信号运算部46的第1基准信号运算部56。

而且，控制部511在导通关断信号为使开关SW开路的关断信号时，使切换开关52的共同接点52c连接于常闭接点52b。由此，恒定电压源53的恒定电压作为控制信号输入到输出电压运算部45的相位控制电压运算部55及比较信号运算部46的第2基准信号运算部57。而且，晶闸管15的栅极信号输入到比较信号运算部46的第1基准信号运算部56及第2基准信号运算部57。

输出电压运算部45包括旁路电压运算部54及相位控制电压运算部55，而这些旁路电压运算部54及相位控制电压运算部55上分别输入变压器42所检测的输出电压波形。

旁路电压运算部54用于算出旁路电流流通时的相位控制机构2的输出电压的电压值（积分值）。即，如图10B所示，针对输出电压波形通过积分算出从过零时刻开始到晶闸管15导通为止的期间的电压值。该从过零时刻开始到晶闸管15导通为止的期间成为旁路电流期间。旁路电压运算部54当从控制信号输入部44输入有恒定电压源53的恒定电压（例如，DC5V）时，开始动作以运算出上述电压值。

而且，相位控制电压运算部55用于算出晶闸管15导通期间中的相位控制机构2的输出电压的电压值（积分值）。即，如图11B所示，针对输出电压波形通过积分算出从晶闸管15开始导通时刻到结束导通时刻为止的期间的电压值。从晶闸管15开始导通时刻到结束导通时刻为止的期间成为相位控制机构2的导通期间。相位控制电压运算部55当从控制信号输入部44输入有恒定电流源53的恒定电压（例如，DC5V）时，开始动作以运算出上述电压值。

比较信号运算部46包括第1基准信号运算部56及第2基准信号运算部57，这些第1以及第2基准信号运算部56、57上分别输入从控制电路7输出的栅极信号。

第1基准信号运算部56用于算出与旁路电压运算部54算出的电压值进行比较的第1基准信号，将相对于旁路电流的输出电压的电压波形作为基准旁路电压波形进行储存。即，基准旁路电压波形为在泄漏变压器5的一次绕组5a上流通旁路电流时在二次绕组5b的两端之间产生的输出电压的电压波形。

而且，如图10C所示，第1基准信号运算部56针对基准旁路电压波形积分从过零时刻开始到输入栅极信号为止的期间而算出第1基准信号。该从过零时刻开始到输入栅极信号为止的期间也成为旁路电流期间。第1基准信号运算部56当从控制信号输入部44输入有恒定电流源53的恒定电压（例如，DC5V）时，开始动作以运算出第1基准信号。

而且，第2基准信号运算部57用于算出与相位控制电压运算部55算出的电压值进行比较的第2基准信号，将相对于交流电源Vs的正弦波交流电流的输出电压的电压波形作为基准相位控制电压波形进行储存。即，基准相位控制电压波形为在泄漏变压器5的一次绕组5a上流通来自交流电源Vs的正弦波交流电流时在二次绕组5b的两端之间产生的输出电压的电压波形。

而且，如图11C所示，第2基准信号运算部57针对基准相位控制电压波形积分从输入栅极信号的时刻开始到过零时刻为止的期间而算出第2基准信号。该该从输入栅极信号的时刻开始到过零时刻为止的期间也成为相位控制机构2的导通期间。第2基准信号运算部57当从控制信号输入部44输入有恒定电流源53的恒定电压（例如，DC5V）时，开始动作以运算出第2基准信号。

另外，在输出电压运算部45及比较信号运算部46中，使相位控制机构2的输出电压波形、基准旁路电压波形及基准相位控制电压波形与交流电源Vs的交流电压波形同步。因此，针对输出电压波形的从过零时刻到晶闸管15导通为止的期间以及针对基准相位控制电压波形的从过零时刻到输入栅极信号为止的期间成为交流电源Vs的交流电压的过零时刻到通过相位控制机构2相位控制为止的期间。

变形成分算出部47包括第1差分运算电路58及第2差分运算电路59。在第1差分运算电路58的反转输入端子上输入旁路电压运算部54算出的相对于旁路电流的输出电压的电压值，非反转输入端子上输入第1基准信号运算部56算出的第1基准信号。而且，在第2差分运算电路59的反转输入端子上输入相位控制电压运算部55算出的相对于相位控制电流的输出电压的电压值，在非反转输入端子上输入第2基准信号运算部57算出的第2基准信号。

第1差分运算电路58运算出相对于旁路电流的输出电压的电压值和第1基准信号之间的差分，并将其放大而输出。即，第1差分运算电路58输出相对于旁路电流的输出电压的变形成分。而且，第2差分运算电路59运算出相对于相位控制电流的输出电压的电压值和第2基准信号之间的差分，并将其放大而输出。即，第2差分运算电路59输出输出电压相对于相位控制电流的变形成分。

从第1及第2差分运算电路58、59输出的各个变形成分输入到变形检测部48。该变形检测部48包括第1比较器60、第2比较器611及“或”电路62。

在第1比较器60的非反转输入端子上输入有从第1差分运算电路58输出的相对于旁路电流的输出电压的变形成分，在反转输入端子上从第1基准电源63输入有第1基准值。第1比较器60对变形成分和第1基准值进行比较，在变形成分为第1基准值以上时将高（high）信号（例如，DC5V）、在变形成分小于第1基准值时将低（low）信号输出给“或”电路62。

而且，在第2比较器611的非反转输入端子上输入有从第2差分运算电路59输出的相对于相位控制电流的输出电压的变形成分，在反转输入端子上从第2基准电源64输入有第2基准值。第2比较器611对变形成分和第2基准值进行比较，在变形成分为第2基准值以上时将高信号（例如，DC5V）、在变形成分小于第2基准值时将低信号输出给“或”电路62。

“或”电路62当第1比较器60及第2比较器611的至少一方输入高信号时，输出高信号（例如，DC5V）。该高信号在闩锁电路部49得到保持，输入到异常信号输出部50。异常信号输出部50形成为根据高信号输出异常信号（断芯信号）。

如此，变形检测电路43形成为检测因负载12异常（断芯）而产生的相位控制机构2的输出电压的波形变形。而且，控制电路7在旁路电流流通时使变形检测电路43在旁路电流期间作用，在旁路电流停止时使变形检测电路43在相位控制机构2的导通期间作用。

接着，对第5实施方式的作用进行说明。

如同第1实施方式中的说明，控制机构4的控制电路7当发光强度控制信号为使负载12以某一发光强度等级点灯的控制信号时，将旁路机构3的开关SW导通使旁通于相位控制机构2的旁路电流流通，而在相位控制机构2的输出值成为规定值以下的条件下，将开关SW关断，停止旁路电流的流通。

在变形检测电路43中，控制信号输入部44的控制部511在开关SW导通的情况下，连接切换开关52的共同接点52c和常开接点52a，使输出电压运算部45的旁路电压运算部54及比较信号运算部46的第1基准信号运算部56作用（动作）。

旁路电压运算部54对变压器42检测出的输出电压波形的过零时刻到相位控制电压开始上升为止（相位控制电流开始流通为止）进行积分而算出相对于旁路电流的输出电压的电压值，第1基准信号运算部56对预先储存的基准旁路电压波形的过零时刻到输入栅极信号的时刻为止（旁路电流期间）进行积分而算出基准信号。

在旁路电压运算部54算出的相对于旁路电流的输出电压的电压值和在第1基准信号运算部56算出的第1基准信号在变形成分算出部47的第1差分运算电路58进行比较。在此，如果负载12没有断芯，则相对于旁路电流的输出电压的电压值和第1基准信号几乎相同，几乎为零差分。

然而，如图10B所示，如果负载12断芯，则在相对于旁路电流的输出电压波形上产生变形64。即，连接断芯的负载12的可饱和装置11的一次绕组11a在上述输出电压（输出电流）的上升中饱和。通过该饱和，负载控制装置41的输出端子10a、10b之间的阻抗发生变化，在输出电压波形上产生变形64。该变形64随着断芯负载12的数量增多而增加。而且，变形64产生在相对于相位控制电流流通之前的旁路电流的输出电压波形上。

在第1差分运算电路58算出的相对于旁路电流的输出电压的电压值和第1基准信号之间的差分（变形成分），在变形检测部48的第1比较器60与第1基准电源63的第1基准值进行比较。而且，在上述差分（变形成分）为第1基准值以上时，从第1比较器60输出高信号。而且，从“或”电路62输出高信号，异常信号输出部50对应于该高信号输出异常信号（断芯信号）。通过接收该异常信号，可以知道负载12断芯的情况。

而且，控制信号输入部44的控制部511在开关SW关断而停止旁路电流的流通时，将切换开关52的共同接点52c连接于常闭接点52b，使输出电压运算部45的相位控制电压运算部55及比较信号运算部46的第2基准信号运算部59作用（动作）。

相位控制电压运算部55对变压器42检测出的输出电压波形开始上升的时刻到过零时刻为止（从相位控制电流开始流通的时刻到结束流通的时刻为止）进行积分而算出相对于相位控制电流的输出电压的电压值，第2基准信号运算部57对预先储存的基准相位控制电压波形的输入栅极信号的时刻到过零时刻为止（相位控制机构2的导通期间）进行积分而算出第2基准信号。

在相位控制电压运算部55算出的相对于相位控制电流的输出电压的电压值和在第2基准信号运算部57算出的第2基准信号，在变形成分算出部47的第2差分运算电路59进行比较。在此，在负载12没有断芯时，相对于相位控制电流的输出电压的电压值和第2基准信号几乎相同，几乎为零差分。

然而，如图11B所示，如果负载12断芯，则在相对于相位控制电流的输出电压波形上产生变形65。即，连接断芯的负载12的可饱和装置11的一次绕组22a在上述输出电压开始上升后瞬间饱和。

通过该饱和，负载控制装置41的输出端子10a、10b之间的阻抗发生变化，从而在输出电压波形上产生急剧的变形65。该变形65随着断芯负载12的数量增多而增加。

在第2差分运算电路59算出的相对于相位控制电流的输出电压的电压值和第2基准信号之间的差分即变形成分在变形检测部48的第2比较器611与第2基准电源64的第2基准值进行比较。而且，在变形成分为第2基准值以上时，从第2比较器611输出高信号。接着，从“或”电路62输出高信号，异常信号输出部50对应于该高信号输出异常信号（断芯信号）。通过接收该异常信号，可以知道负载12断芯的情况。

如上所述，变形检测电路43在从控制电路7输出开关SW的导通信号而使旁路电流流通时，将在负载控制装置51的输出端子10a、10b之间（泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间）产生的相位控制机构的输出电压波形的变形成分和第1基准值在旁路电流期间进行比较，而在从控制电路7输出开关SW的关断信号而控制信号停止旁路电流的流通时，将输出电压波形的变形成分和第2基准值在相位控制机构2的导通期间进行比较，在各个变形成分为第1或者第2基准值以上时输出负载12的异常。因此，不管有没有旁路电流的流通，均可检测出负载12的断芯。

采用本实施方式的负载控制装置41，在旁路电流流通时使变形检测电路43在旁路电流流通时作用，而在旁路电流停止时使变形检测电路43在相位控制机构2的导通期间作用，因而具有不管有没有旁路电流的流通，均可检测出负载12异常的效果。

另外，在本实施方式中，当预先设定对相位控制电路6的晶闸管15、16的导通期间（导通角）时，比较信号运算部46的第1及第2基准信号也可以是预先储存在存储部的信号。

而且，在第1～第5实施方式中，过零时刻或过零的时间等并不限定于严格的过零，允许与过零存在稍微偏差。

而且，在第1～第3及第5实施方式的负载控制装置1、21、31、51中，还可以将开关SW置换成相位控制电路32。此时，控制电路7可以交流电源Vs的交流电压的过零时间向相位控制电路32的晶闸管33、34输出栅极信号（例如，脉冲信号）。

而且，本实施方式的负载控制装置1、21、31、41、51的结构可以是将第1～第5实施方式的结构适当组合的结构。

下面，对实施方式6～8进行说明。

这些实施方式的附加目的在于提供无需使用仪器用变量器，能够迅速检测输出变压器的二次侧线路上的断线或短路的负载控制装置。

这些实施方式的负载控制装置包括可饱和装置、负载、相位控制机构及控制机构。在此，点弧角表示相位控制机构导通的相位角。

可饱和装置由多个构成且互相串联连接。负载由分别连接在可饱和装置的多个构成，经由可饱和装置得到供电。相位控制机构形成为能够将交流电源的输出电压相位控制而给各个负载供电。

控制机构设定相位控制机构的输出，并且通过电流反馈控制相位控制机构的点弧角，来恒定化控制为所设定的输出值。而且，当相位控制机构的点弧角成为预先设定的下限值以下或者上限值以上时，停止或者降低相位控制机构的输出。

采用这些实施方式，由于控制机构控制相位控制机构的点弧角进行恒定化控制以使相位控制机构的输出成为所设定的输出值，因而在相位控制机构的输出侧断线时控制点弧角逐渐变小，从而在点弧角成为预先设定的下限值以下时能够检测出上述断线，而且，在相位控制机构的输出侧短路时控制点弧角逐渐变大，从而在点弧角成为预先设定的上限值以上时能够检测出上述短路。

而且，采用这些实施方式，在相位控制机构的点弧角成为规定值以上时，停止旁路电流的流通，抑制过电流。

首先，对第6实施方式进行说明。

本实施方式的负载控制装置61例如为对设置于机场滑行道等的灯火进行恒流控制的装置，如图12所示，包括相位控制机构2、旁路机构3及控制机构4。而且，相位控制机构2包括泄漏变压器5及相位控制电路6，旁路机构3包括开关SW及泄漏变压器5。而且，控制机构4包括控制电路7及变流器8。

负载控制装置61的输入端子9a、9b连接于交流电源Vs，其输出端子10a、10b连接于串联连接的多个作为可饱和装置的可饱和变流器11。在各个可饱和变流器11上例如以能够供电的状态连接有将灯泡或发光二极管作为光源的标识灯即负载12。在负载控制装置61的输入端子9a、9b上输入从交流电源Vs输出的正弦波的交流电压（交流电流）。

相位控制机构2的泄漏变压器5的一次侧即一次绕组5a的两端连接于输入端子13a、13b，二次侧即二次绕组5b的两端连接于输出端子14a、14b，三次绕组5c的两端连接于输入端子13a、13c。输入端子13b连接于负载控制装置1的输入端子9b，输入端子13a经由相位控制电路6连接于负载控制装置1的输入端子9a，输入端子13c经由开关SW连接于负载控制装置1的输入端子9a。输出端子14a、14b连接于负载控制装置的输出端子10a、10b。

即，泄漏变压器5的输入端子13a、13b经由相位控制电路6连接于交流电源Vs，输入端子13c、13b经由开关SW连接于交流电源Vs。泄漏变压器5将输入到输入端子13a（13c）、13b的交流电压升压并从输出端子14a、14b输出。

在输出端子10a、10b上连接有串联连接的可饱和变流器11的一次绕组11a。在可饱和变流器11的一次绕组11a上流有与输入到泄漏变压器5的输入端子13a（13c）、13b的交流电压相对应的交流电流。

相位控制电路6由并联连接成互为相反方向的晶闸管15、16构成，并且连接在输入端子9a和泄漏变压器5的输入端子13a之间。晶闸管15、16用于将来自交流电源Vs的交流电压相位控制，从其栅极上输入有来自控制电路7的栅极信号（例如，脉冲信号）的时刻到交流电压过零时刻为止（成为自保持电流以下为止）使交流电压导通。通过该导通期间，对交流电压进行相位控制的电压输入到泄漏变压器5的输入端子13a、13b之间。

如此，相位控制机构2形成为能够对交流电源Vs的输出电压（正弦波的交流电压）进行相位控制，并对多个负载12进行供电。在此，在相位控制机构2（相位控制电路6）中，点弧角是指相位控制机构2（相位控制电路6）导通的相位角，具体而言，是指晶闸管15、16相对于交流电压的半个周期180°从过零（0°）时刻到晶闸管15、16导通为止的角度（期间）的值。即，点弧角成为相对于过零（0°）时刻晶闸管15、16导通的时刻的经过时间。点弧角又称导通角或导通相位角。而且，相位控制机构2（相位控制电路6）的导通期间是指相对于交流电压的半个周期180°从晶闸管15、16导通到不导通为止的期间。

另外，相位控制电路6不只限于由晶闸管15、16构成，使用二极管电桥及晶体管的开关机构或三端双向开关等，只要对交流电源Vs的交流电压进行相位控制即可。此时的点弧角成为从交流电压的过零时刻到导通为止的角度（期间）的值。

旁路机构3的开关SW连接于输入端子9a和泄漏变压器5的输入端子13c之间。即，开关SW经由泄漏变压器5的三次绕组5c并联连接于相位控制电路6。旁路机构3包括串联的开关SW及泄漏变压器5的三次绕组5c。

在相位控制机构2未导通期间，在泄漏变压器5的输入端子13a、13b上经由三次绕组5c输入有来自交流电源Vs的正弦波电压。由此，在三次绕组5c及一次绕组5a上流有减流后的旁路电流。开关SW通过控制机构4的控制电路7进行开关控制，在导通期间中使交流电压导通。在本实施方式中，开关SW通常被控制电路7控制成导通状态。开关SW可以使用继电器或者半导体开关。如此，旁路机构3形成为能够将减流的旁路电流以从交流电源Vs的交流电压的每半个周期的过零时刻开始旁通相位控制机构的方式流通。

负载12分别连接于各个可饱和变流器11的二次侧即二次绕组11b的两端之间。负载12例如为灯泡或者发光二极管及具备该发光二极管的点灯控制机构的标识灯。当可饱和变流器11的一次绕组11a上流有来自泄漏变压器5的输出电流时，二次绕组11b上流有电流，负载12点灯。负载12对应于来自泄漏变压器5的输出电流，其发光强度等级发生变化。如此，多个负载12经由相互串联连接的多个可饱和变流器11得到供电而点灯。

在控制机构4中，变流器8以检测流向泄漏变压器5的二次侧即二次绕组5b的电流的方式设置。即，检测出流向可饱和变流器11的泄漏变压器5的输出电流。泄漏变压器5的输出电流的检测值始终输入到控制电路7。

控制电路7包括微型计算机，并进行如下控制：对相位控制电路6的晶闸管15、16输出栅极信号（例如，脉冲信号），控制输入到泄漏变压器5的输入端子13a、13b的交流电压的半个周期中的输入期间，使泄漏变压器5的输出电流成为对应于负载12的发光强度等级的恒定电流。

控制电路7从外部输入设定相位控制机构2的输出的信号，即设定负载12的发光强度等级的发光强度控制信号。而且，控制电路7对应于该发光强度控制信号运算并设定相位控制机构2的输出，即泄漏变压器5的输出电流（输出电压）。机场上的发光强度控制信号通常设定为5个等级。即，使负载12的发光强度变成100%、25%、5%、1%、0.2%。但是，本实施方式不只限于此。例如，也可以是使发光强度连续变化的信号。

而且，控制电路7从变流器8输入泄漏变压器5的输出电流的检测值。即，输入泄漏变压器5的输出值。而且，虽未图示，连接于输入端子9a、9b，输入交流电源Vs的交流电压。控制电路7检测交流电源Vs的交流电压的过零时刻。

而且，控制电路7在发光强度控制信号为以某一发光强度等级使负载12点灯的控制信号时，运算并决定与发光强度控制信号对应的交流电压的点弧角，对相位控制电路6的晶闸管15、16的栅极输出如图13B所示的栅极信号，以使该点弧角的交流电压输入到泄漏变压器5的输入端子13a、13b。

由此，导通期间受到控制的交流电压，即相位控制电压输入到泄漏变压器5的输入端子13a、13b。因此，在泄漏变压器5输入有基于旁路机构3的电压和相位控制电压之和的电压。泄漏变压器5将该电压升压从输出端子14a、14b输出。对应于该输出电压，如图13D所示的电流流向负载12，负载12点灯。

而且，如图13C所示，控制电路7在发光强度控制信号为以某一发光强度等级使负载12点灯的控制信号时，开关SW导通。在泄漏变压器5的输入端子13a、13b之间输入有经由三次绕组5c的低电压的交流电压，由此，流通减流后的旁路电流。因此，在输出端子14a、14b之间经由可饱和变流器11流有低电流的交流电流。

由于相位控制电路6受到导通控制之后，输入到泄漏变压器5的输入端子13a、13b的交流电压值较大，因而来自泄漏变压器5的输出电流如图13D所示在相位控制电路6受到导通控制之前为低电流，而从相位控制电路6受到导通控制的时刻到交流电流过零时刻为止，则成为由相位控制电路6相位控制的电流（大电流）。

而且，控制电路7控制相位控制电路6的晶闸管15、16的点弧角，以使由变流器8检测的电流成为对应于发光强度控制信号的预定电流。即，控制机构4形成为根据输入的发光强度控制信号设定相位控制机构2的输出，并且通过电流反馈控制而恒定化控制为所设定的输出值。由此，负载12以对应于发光强度控制信号的发光强度等级进行点灯。

而且，控制电路7形成为在相位控制机构2的点弧角大于规定值时，关断开关SW。即，控制机构4控制旁路机构3，以便在相位控制机构2的点弧角为规定值以下时，从相位控制机构2进行相位控制之前开始基于旁路机构3的旁路电流的流通，而在相位控制机构2的点弧角超过规定值时，停止基于旁路机构3的旁路电流的流通。

本实施方式的上述规定值预先设定为上述上限值以下且在上述上限值附近的点弧角。在此，所谓上限值附近是指设定在从上限值的点弧角到比上限值小30°的点弧角范围内即可。如图14A所示，控制电路7例如在相位控制机构2的点弧角为规定值以下且在规定值附近时，在相位控制电路6即将导通之前使旁路电流流通，如图14B所示，在点弧角超过规定值时，关断开关SW而停止旁路电流的流通。通过关断开关SW，泄漏变压器5的输出电压（输出电流）仅通过相位控制电路6的点弧角的控制而变化。

而且，控制电路7在发光强度控制信号为不使负载12点灯的发光强度等级为0%的控制信号时，停止相位控制机构2的相位控制，使基于旁路机构3的旁路电流的流通停止。即，对相位控制电路6的晶闸管15、16不输出栅极信号，对开关SW输出关断信号。

而且，控制电路7如下形成，当相位控制机构2的点弧角成为下限值（例如，10°）以下或者上限值（例如，170°）以上时，停止相位控制机构2的相位控制而停止相位控制机构2的输出，并且停止基于旁路机构3的旁路电流的流通。即，控制电路7停止对相位控制电路6的晶闸管15、16输出栅极信号，而对旁路机构3的开关SW输出关断信号。下限值及上限值为预先设定的，储存于未图示的存储部或者使控制电路7动作的程序中。

当发光强度控制信号为以100%的发光强度等级使负载12点灯的控制信号时，相位控制电路6的晶闸管15、16的点弧角在本实施方式中例如设定为70°。控制电路7运算并设定相对于点弧角70°的相位控制机构2的输出，即流向泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间的输出电流值（输出值），并且在点弧角70°的时刻对晶闸管15、16输出栅极信号。由此，在可饱和变流器11的一次绕组11a上流有对应于发光强度等级100%的输出电流，负载12以100%的发光强度点灯。

而且，控制电路7运算出点弧角，以该点弧角控制晶闸管15、16的导通，以使由变流器8检测的输出电流成为对应于发光强度等级100%的预定的输出电流。即，对应于交流电源Vs的电压变动等，在泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间的输出电流小于预定的输出电流时减小点弧角，相反在泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间的输出电流大于预定的输出电流时增加点弧角，从而控制相位控制电路6的晶闸管15、16的导通期间。

在此，如果泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间的线路断线，则由变流器8检测的输出电流值成为零等级。如图15A～图15E所示，控制电路7使点弧角逐渐变小而对相位控制电路6的晶闸管15、16输出栅极信号，以便在泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间流通预定的输出电流。由于泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间没有电流流通，因而点弧角成为下限值（例如，10°）以下。此时，控制电路7判断泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间的线路断线，停止对相位控制电路6的晶闸管15、16输出栅极信号，对旁路机构3的开关SW输出关断信号。

而且，如果泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间发生短路，则由变流器8检测的输出电流值成为大电流。如图16A～图16E所示，控制电路7使点弧角逐渐变大而对相位控制电路6的晶闸管15、16输出栅极信号，以便在泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间流有预定的输出电流。

当泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间流有预定的输出电流时，点弧角成为上限值（例如，170°）以上。此时，控制电路7判断泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间短路，停止对相位控制电路6的晶闸管15、16输出栅极信号，对旁路机构3的开关SW输出关断信号。

下限值设定在发光强度等级为100%时的点弧角和过零（0°）之间，考虑到交流电源Vs的电压变动或各种特性的偏差，可以设定为10°至30°的点弧角。而且，由于在本实施方式中以低等级的发光强度使负载12点灯，因而上限值设定在上述规定值的点弧角和过零（180°）之间，考虑到交流电源Vs的电压电动等，可以设定为160°至175°的点弧角。

接着，对第6实施方式的作用进行说明。

在发光强度控制信号为以某一发光强度等级使负载12点灯的控制信号，且相位控制机构2的点弧角为规定值以下时，旁路机构3的开关SW通过控制电路7导通，因而在泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间始终流有低电流的输出电流。即，在相位控制电路6的晶闸管15、16未导通期间，可饱和变流器11上也流有低电流。因此，在负载12断芯时，不会在相位控制电路的晶闸管15、16导通的时刻在可饱和变流器11的二次绕组11b的两端之间产生脉冲状的高电压。

而且，控制电路7设定与来自外部的发光强度控制信号相对应的相位控制机构2的输出，即泄漏变压器5的输出电流值，并且对相位控制电路6的晶闸管15、16的点弧角进行电流反馈控制，以使该输出电流值恒定化为所设定的输出值。而且，在上述点弧角大于规定值时，对旁路机构3的开关SW进行关断控制，因而泄漏变压器5的输出电流仅通过相位控制电路6的晶闸管15、16的导通控制而得到控制。因此，能够以较低的发光强度等级使负载12点灯。

接着，使用图17，说明控制电路7对泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间的断线及短路的控制。

控制电路7如果从外部输入发光强度控制信号（步骤S1），则判断发光强度控制信号是否为以某一发光强度等级使负载12点灯的控制信号（步骤S2）。即，判断是否为不使负载12点灯的发光强度等级0%。

当发光强度控制信号为发光强度等级0%时，对旁路机构3的开关SW输出关断信号（步骤S3），对相位控制电路6的晶闸管15、16不输出栅极信号（步骤S4）。由此，在泄漏变压器5的输入端子13a、13b之间不会输入交流电源Vs的交流电压，在泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间不会产生电压。

接着，当发光强度控制信号为以某一发光强度等级使负载12点灯的控制信号时，对旁路机构3的开关SW输出导通信号（步骤S5），并且运算出对应于发光强度控制信号的相位控制机构2的输出，并将其设定为设定值（输出值）（步骤S6）。即，泄漏变压器5的输出电流值设定为相位控制机构的输出值。

接着，运算并确定为了得到所设定的设定值（输出电流值）的相位控制电路6的晶闸管15、16的点弧角（步骤S7），在该点弧角的时刻对晶闸管15、16输出栅极信号（步骤S8）。晶闸管15、16导通，以点弧角对交流电源Vs的交流电压进行相位控制的相位控制电压输入到泄漏变压器5的输入端子13a、13b之间。由此，在泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间流有对应于发光强度控制信号的输出电流。

另外，步骤S5的开关SW的导通信号的输出，可以在即将对晶闸管15、16输出栅极信号之前进行，也可以在交流电压的过零时刻进行，即，只要是在过零时刻到栅极信号的输出时刻之间均可进行。

泄漏变压器5的输出电流通过变流器8检测。控制电路7输入该检测值（步骤S9），判断该检测值是否与步骤S6中设定的设定值（输出值）一致（步骤S10）。即，判断泄漏变压器5的输出电流是否为对应于发光强度控制信号的输出电流。

如果变流器8的检测值与设定值一致，则不改变点弧角，在该点弧角的时刻对晶闸管15、16输出栅极信号（步骤S8）。另一方面，如果变流器8的检测值与设定值不一致，则比较检测值和设定值的大小（步骤S11）。

控制电路7在检测值小于设定值时，减少点弧角（步骤S12）。即，加长相位控制电路6的晶闸管15、16的导通期间，增加泄漏变压器5的输出电流。在此，控制电路7可以使点弧角每次减少一定数值，也可以使点弧角按照对应于该点弧角的一定比率减少，还可以运算出相当于检测值及设定值的差分的点弧角而进行减少，并且以一定比率减少上述差分等，可以通过适当的减少方法来使点弧角减少。在本实施方式中，如图15所示，在交流电压的4至10周期减少相当于检测值及设定值的差分的点弧角。

减少的新的点弧角与下限值（例如，10°）进行比较（步骤S13）。接着，如果点弧角大于下限值，则在新的点弧角的时刻对晶闸管15、16输出栅极信号（步骤S8）。之后，进行上述步骤S9～S11的控制。

而且，在步骤S13中，如果点弧角为下限值以下，则控制电路7判断泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间断线，停止向相位控制电路6的晶闸管15、16输出栅极信号（步骤S14），对旁路机构3的开关SW输出关断信号（步骤S15）。即，控制电路7在检测到泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间的断线时，停止相位控制机构2的相位控制电路6的相位控制，并且使基于旁路机构3的旁路电流的流通停止。由此，在泄漏变压器5的输入端子13a、13b之间不会输入交流电源Vs的交流电压，在泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间不会产生电压（输出），能够确保泄漏变压器5的输出侧的安全性。

而且，在步骤S11中，控制电路7在检测值大于设定值时，增加点弧角（步骤S16）。即，缩短相位控制电路6的晶闸管15、16的导通期间，使泄漏变压器5的输出电流减少。在此，控制电路7可以使点弧角每次增加一定数值，也可以使点弧角按照对应于该点弧角的一定比率增加，还可以运算出相当于检测值及设定值的差分的点弧角而进行增加，并且以一定比率增加上述差分等，可以通过适当的增加方法来使点弧角增加。在本实施方式中，如图16所示，在交流电压的4至10周期增加相当于检测值及设定值的差分的点弧角。

增加的新的点弧角与上限值（例如，170°）进行比较（步骤S17）。接着，如果点弧角小于上限值，则在新的点弧角的时刻对晶闸管15、16输出栅极信号（步骤S8）。之后，进行上述步骤S9～S11的控制。

而且，在步骤S17中，如果点弧角为上限值以上，则控制电路7判断泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间短路，停止向相位控制电路6的晶闸管15、16输出栅极信号（步骤S14），对旁路机构3的开关SW输出关断信号（步骤S15）。即，控制电路7在检测到泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间短路时，停止相位控制机构2的相位控制电路6的相位控制，并且使基于旁路机构3的旁路电流的流通停止。由此，在泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间不会产生电压（输出），能够确保泄漏变压器5的输出侧的安全性。

如此，通过将相位控制电路6的晶闸管15、16的点弧角与预先设定的下限值及上限值进行比较，检测出泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间的断线及短路。而且，当检测到该断线及短路时，停止相位控制电路6的相位控制，并且使基于旁路机构3的旁路电流的流通停止，因此能够确保泄漏变压器5的输出侧的安全性。

采用本实施方式的负载控制装置61，控制电路7在相位控制电路6的晶闸管15、16的点弧角成为预先设定的下限值以下时检测泄漏变压器5的输出之间断线，在点弧角成为预先设定的上限值以上时检测泄漏变压器5的输出之间短路，因而能够迅速地检测出上述断线及短路，具有能够迅速确保泄漏变压器5的输出之间的安全性的效果。而且，无需在泄漏变压器5的输出侧设置计测用变量器，无需在控制电路7设置基于计测用变量器的检测值的输入装置和处理装置，因而具有能够以低廉的价格构成负载控制装置61的效果。

如上所述，本实施方式具有如下特征。

第1、作为旁路机构3及相位控制机构2（相位控制电路6）的输出波形（负载控制装置61的输出波形）有：

a）如图13D所示的从过零开始流通的旁路电流上重叠有相位控制电流的波形（A型）、

b）如图14A所示的在相位控制机构2即将导通之前使旁路电流流通的波形（B型），

在本实施方式中，可以使用a）、b）中的任意一个。

第2、在点弧角大于规定值时，使相位控制机构2（相位控制电路6）导通，另一方面关断开关SW使旁路电流的流通停止从而抑制过电流。

例如，

c）点弧角（导通相位）≤规定值（例如，140°）…相位控制机构导通（相位控制电路导通），旁路机构3导通（开关SW导通）

d）规定值（例如，140°）<点弧角（导通相位）…相位控制机构导通（相位控制电路导通），旁路机构3关断（开关SW关断）

另外，交流电压（交流电流）的半个周期为180°。

第3、在点弧角成为预先设定的下限值以下或者上限值以上时，停止或降低相位控制机构2（相位控制电路6）的输出，从而能够检测相位控制机构2的输出侧的断线、短路（泄漏变压器5的输出端子14a、14b之间的断线、短路）。

例如，

e）点弧角下降到下限值以下（点弧角≤下限值（例如，10°））（断线判断）…相位控制机构2（相位控制电路6）导通→关断，旁路机构3（开关SW）导通→关断

f）点弧角上升到上限值以上（点弧角≥上限值（例如，170°））（短路判断）…相位控制机构2（相位控制电路6）导通→关断，旁路机构3（开关SW）关断

下面，对第7实施方式进行说明。

本实施方式的负载控制装置71的结构如图18所示。

负载控制装置71在图12所示的负载控制装置61中，泄漏变压器5由变压器18和电感器L1构成，具有与负载控制装置61相同的作用、效果。

另外，在本实施方式中，可以省略变压器18而直接连接相位控制机构2和串联连接的可饱和变流器11。此时，为了应对负载12侧的短路，可以连接限流阻抗。

接着，对第8实施方式进行说明。

本实施方式的负载控制装置81的结构如图19所示。另外，在图19中，对与图12相同的部分标上相同的符号省略其说明。

负载控制装置81在图12所示的负载控制装置61中，将旁路机构3的开关SW置换成相位控制电路22。相位控制电路22由并联连接成互为相反方向的晶闸管23、24构成，连接于负载控制装置81的输入端子9a和泄漏变压器5的输入端子13c之间。晶闸管23、24使来自交流电源Vs的交流电压交替导通，从对其栅极上输入来自控制电路7的栅极信号（脉冲信号）的时刻开始使交流电压导通。通过该导通，将交流电压输入到泄漏变压器5的输入端子13a、13b之间。

而且，如图14A所示，控制电路7例如形成为对相位控制机构2的相位控制电路6的晶闸管15、16即将输出栅极信号之前对旁路机构3的相位控制电路22的晶闸管23、24输出栅极信号。即，控制机构4在相位控制机构2的点弧角为规定值以下时，从相位控制机构2进行相位控制之前开始基于旁路机构3的旁路电流的流通，在相位控制机构2的点弧角大于规定值时，停止基于旁路机构3的旁路电流的流通。

另外，在相位控制机构的点弧角为规定值以下时，可以使旁路电流从交流电压的过零时刻开始流通。

而且，控制机构4当相位控制机构2的点弧角成为预先设定的下限值以下或者上限值以上而相位控制机构2的相位控制停止时，停止基于旁路机构3的旁路电流的流通。即，停止向相位控制电路22的晶闸管23、24的栅极信号的输出。

采用本实施方式的负载控制装置81，如果在相位控制机构2的输出上产生断线或短路导致相位控制机构2的点弧角成为下限值以下或者上限值以上，则停止相位控制机构2的输出，并且停止基于旁路机构3的旁路电流的流通，因而具有能够迅速确保相位控制机构2的输出侧的安全性的效果。

另外，在第6～第8实施方式中，在相位控制机构2的输出上产生断线或短路时，可以不停止相位控制机构2的输出而将相位控制机构2的输出降低到能够确保相位控制机构2的输出侧的安全性的程度。

而且，在第6～第8实施方式中，负载控制装置61、71、81除了相位控制机构2、旁路机构3及控制机构4以外，还包括多个作为可饱和装置的可饱和变流器11及多个负载12。

而且，可饱和装置不只限于可饱和变流器11，还可以由饱和变压器或饱和电抗器、导通预定电压的半导体开关构成。

而且，在第6～第8实施方式中，过零时刻或过零时间等并不限定于严格的过零，允许与过零存在稍微偏差。

以上，对各个实施方式进行了说明。

实施方式1～8的负载控制装置具有如下共同特点。

负载控制装置，其特征在于，具备：

相位控制机构，对于经由互相串联连接的多个可饱和装置得到供电的多个负载，将交流电源的输出电压相位控制而进行供电；

旁路机构，能够将减流的旁路电流以旁通相位控制机构的方式流通；

控制机构，设定相位控制机构的输出并恒定化控制为设定的输出值，在导通相位（点弧角）成为规定值以上的条件下，停止旁路电流的流通。

而且，实施方式1～5的负载控制装置具有如下补充特点。

负载控制装置，其特征在于，具备：

相位控制机构，对于经由互相串联连接的多个可饱和装置得到供电的多个负载，将交流电源的输出电压相位控制而进行供电；

旁路机构，能够将减流的旁路电流以从交流电源电压的每半个周期的过零时刻开始旁通相位控制机构的方式流通；

控制机构，设定相位控制机构的输出并且恒定化控制为设定的输出值，在输出值成为规定值以下的条件（导通相位，即点弧角成为规定值以上的条件）下，停止旁路电流的流通。

负载控制装置，其特征在于，具备：

相位控制机构，对于经由互相串联连接的多个可饱和装置得到供电的多个负载，将交流电源的输出电压相位控制而进行供电；

旁路机构，能够将减流的旁路电流以旁通相位控制机构的方式流通；

控制机构，设定相位控制机构的输出，并且恒定化控制为设定的输出值，至少在输出值成为规定值以下的条件（导通相位，即点弧角成为规定值以上的条件）下，从相位控制机构即将导通之前开始使旁路电流流通。

而且，实施方式6～8的负载控制装置具有如下补充特点。

负载控制装置，其特征在于，具备：

相位控制机构，对于经由互相串联连接的多个可饱和装置得到供电的多个负载，将交流电源的输出电压相位控制而进行供电；

控制机构，设定该相位控制机构的输出，并且通过对所述相位控制机构的点弧角进行电流反馈控制而恒定化控制为设定的输出值，在所述点弧角成为预先设定的下限值以下或者上限值以上时，停止或降低所述相位控制机构的输出。

而且，所述负载控制装置，其特征在于：

还具备旁路机构，能够将减流的旁路电流流通，以使其旁通相位控制机构，所述控制机构在所述相位控制机构的点弧角为设定在所述上限值以下且所述上限值附近的规定值以下时，从所述相位控制机构进行相位控制之前开始使基于所述旁路机构的旁路电流的流通，在停止或者降低所述相位控制机构的输出时，停止基于所述旁路机构的旁路电流的流通。

上面，对本发明的几个实施方式进行了说明，但是这些实施方式只是举例说明，并没有限制发明范围的意图。这些新实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明宗旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形均包含在发明范围和宗旨，并且包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (12)

1.一种负载控制装置，其特征在于，具备：

相位控制机构，对交流电源的输出电压进行相位控制，而能够对经由相互串联连接的多个可饱和装置供电的多个负载进行供电；

旁路机构，能够以旁通所述相位控制机构的方式使减流后的旁路电流流通；

控制机构，设定所述相位控制机构的输出并恒定控制为设定的输出值，在导通相位成为规定值以上的条件下，停止所述旁路电流的流通。

2.根据权利要求1所述的负载控制装置，其特征在于，

所述旁路机构能够以从交流电源电压的每半个周期的过零时刻开始旁通所述相位控制机构的方式使减流后的旁路电流流通。

3.根据权利要求1所述的负载控制装置，其特征在于，

所述控制机构在所述相位控制机构的导通相位成为规定值以下时，停止旁路电流的流通。

4.根据权利要求1所述的负载控制装置，其特征在于，

所述负载控制装置还具备用于检测所述相位控制机构的输出电压的电压检测机构，所述控制机构在电压检测机构的检测信号成为规定值以下时，停止旁路电流的流通。

5.根据权利要求1所述的负载控制装置，其特征在于，

所述旁路机构包括串联的开关机构及减流阻抗装置，通过所述控制机构来控制所述开关机构的导通。

6.根据权利要求1所述的负载控制装置，其特征在于，

所述控制机构从所述相位控制机构即将导通之前开始旁路电流的流通。

7.根据权利要求1所述的负载控制装置，其特征在于，

所述负载控制装置还具备用于检测由于所述负载的异常而产生的波形变形的变形检测机构，在所述旁路电流流通时，使变形检测机构在旁路电流期间发生作用，在所述旁路电流停止时，使变形检测机构在所述相位控制机构的导通期间发生作用。

8.根据权利要求1所述的负载控制装置，其特征在于，

所述导通相位为点弧角。

9.根据权利要求1所述的负载控制装置，其特征在于，

所述控制机构通过对所述相位控制机构的点弧角进行电流反馈控制，从而恒定控制为所述设定的输出值，在所述点弧角成为预先设定的下限值以下或者上限值以上时，停止或降低所述相位控制机构的输出。

10.根据权利要求1所述的负载控制装置，其特征在于，

所述控制机构在所述相位控制机构的点弧角为设定在上限值以下且上限值附近的规定值以下时，从所述相位控制机构进行相位控制之前开始基于所述旁路机构的旁路电流的流通，在停止或降低所述相位控制机构的输出时，停止基于所述旁路机构的旁路电流的流通。

11.根据权利要求1所述的负载控制装置，其特征在于，

输出波形为从过零开始流过的旁路电流上重叠相位控制电流的波形、或在所述相位控制机构即将导通之前使所述旁路电流流通的波形中的任意一个，而且，在点弧角超过规定值时，使所述相位控制机构导通并且停止所述旁路电流的流通，而且，在所述点弧角成为预先设定的下限值以下或者上限值以上时，停止或降低所述相位控制机构的输出。

12.一种照明装置，其特征在于，具备：

多个可饱和装置，其相互串联连接；

多个负载，经由各可饱和装置得到供电；

权利要求1所述的负载控制装置。

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