CN109716867A - 调光装置的保护电路及调光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于减少双向开关阻断时的逆向电压。控制部(6)控制双向开关(2)以,于从交流电压(Vac)的半周期的始点经过对应调光水平的可变时间的时间点,将双向开关(2)从ON状态切换成OFF状态。当连接于双向开关(2)的控制端子的电容性元件(C11、C21)的两端电压成为阈值电压以上时,双向开关(2)从OFF状态切换成ON状态。第1充放电调整电路(81)及第2充放电调整电路(82),使双向开关(2)从ON状态切换成OFF状态时电容性元件(C11、C21)的两端电压下降的速度,比双向开关(2)从OFF状态切换成ON状态时电容性元件(C11、C21)的两端电压增高的速度慢。
Description
技术领域
本发明是关于将照明负载予以调光的调光装置的保护电路、及调光装置。
背景技术
以往,人们已知将照明负载予以调光的调光装置(例如,参考专利文献1)。
专利文献1所记载的调光装置具备:一对端子;控制电路部;控制电源部,对控制电路部供给控制电源;及调光操作部,设定照明负载的调光水平。
于一对端子间,分别并联连接着控制电路部及控制电源部。又,于一对端子间,连接着交流电源与照明负载的串联电路。照明负载具备:多个LED(Light Emitting Diode;发光二极管)元件;及电源电路,使各LED元件点亮。电源电路具备:二极管与电解电容器的平滑电路。
控制电路部具备:开关部,将供给至照明负载的交流电压予以相位控制;开关驱动部,驱动开关部;及控制部,控制开关驱动部与控制电源部。
控制电源部并联连接于开关部。控制电源部将交流电源的交流电压转换成控制电源。控制电源部具备储存控制电源的电解电容器。
控制电源从控制电源部通过电解电容器而供给至控制部。控制部具备微计算机。微计算机对应于调光操作部所设定的调光水平,而于交流电压的每半个循环的期间中途,进行阻断往照明负载的供电的反相位控制。
于专利文献1的调光装置中,于交流电压的每半个循环的期间途中,将开关部(双向开关)控制为阻断。因此,于在电流值为大的期间将开关部予以阻断的情形下,可能由于如线路的阻抗所含的感应成分(电感成分)等,而产生逆向电压。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2013-149498
发明内容
本发明的目的在于提供一种调光装置的保护电路及调光装置,该保护电路可减少于双向开关的阻断时所产生的逆向电压。
本发明的一态样的调光装置的保护电路,用于具备一对输入端子、双向开关及控制部的调光装置。该一对输入端子,以串联地电性连接于照明负载与交流电源之间的方式构成。该双向开关,以于该一对输入端子间切换双向的电流的阻断/通过的方式构成。该控制部控制该双向开关以在从该交流电源的交流电压的半周期的始点经过对应调光水平的可变时间的时间点,将该双向开关从ON状态切换成OFF状态。该双向开关的控制端子与电容性元件电性连接,当该电容性元件的两端电压成为阈值电压以上时,该双向开关从OFF状态切换成ON状态。该保护电路具备充放电调整电路。该充放电调整电路,使在该控制部将该双向开关从ON状态切换成OFF状态时该电容性元件的两端电压下降的速度比在该控制部将该双向开关从OFF状态切换成ON状态时该电容性元件的两端电压增高的速度慢。
本发明的一态样的调光装置具备:一对输入端子;双向开关;控制部;及该调光装置的保护电路。该一对输入端子串联地电性连接于照明负载与交流电源之间。该双向开关,以于该一对输入端子间切换双向的电流的阻断/通过的方式构成。该控部控制该双向开关以,在从该交流电源的交流电压的半周期的始点经过对应调光水平的可变时间的时间点,将该双向开关从ON状态切换成OFF状态。
附图说明
【图1】图1是实施形态1的调光装置的电路图。
【图2】图2A是有关未具备保护电路的调光装置的交流电源的交流电压及负载电流的波形图。图2B是有关实施形态1的调光装置的交流电源的交流电压及负载电流的波形图。
【图3】图3是实施形态2的调光装置的电路图。
具体实施方式
(实施形态1)
(1.1)构成
以下所述构成仅为本发明的一例,本发明不限于下述实施形态,在此实施形态以外,若为未超出本发明的技术思想的范围,则可因应设计等而进行各种变更。
如图1所示,本实施形态的调光装置1具备:一对输入端子11、12;双向开关2;相位检测部3;输入部4;电源部5;控制部6;开关驱动部7;及保护电路8。在此所谓“输入端子”,亦可不是用以连接电线等的零件(端子),例如亦可为电子零件的导线或电路基板所含的导体的一部分。
调光装置1是二线式调光装置,于相对于交流电源10与负载9电性串联的状态下使用。负载9是照明负载,于通电时点亮。负载9具备:作为光源的LED元件;及使LED元件点亮的点亮电路。交流电源10例如为单相100〔V〕、60〔Hz〕的商用电源。调光装置1例如可适用于壁开关等。
双向开关2例如由串联地电性连接于输入端子11、12间的第1开关元件Q1及第2开关元件Q2的两个元件所形成。例如,开关元件Q1、Q2各自为由增强型的n通道MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor;金属氧化物半导体场效应晶体管)所形成的半导体开关元件。
开关元件Q1、Q2于输入端子11、12间,以所谓反向串联的方式连接。即,开关元件Q1、Q2使源极彼此相互连接。开关元件Q1的漏极连接至输入端子11,开关元件Q2的漏极连接至输入端子12。两开关元件Q1、Q2的源极连接至电源部5的接地端。电源部5的接地端,对调光装置1的内部电路而言为基准电位。
双向开关2通过开关元件Q1、Q2的ON、OFF的组合,可切换四个状态。四个状态为:两开关元件Q1、Q2皆为OFF的双向OFF状态;两开关元件Q1、Q2皆为ON的双向ON状态;及开关元件Q1、Q2中仅一者为ON的两种单向ON状态。在单向ON状态下,从开关元件Q1、Q2中的ON侧的开关元件,通过OFF侧的开关元件的寄生二极管,而使一对输入端子11、12间成单向导通。例如,于开关元件Q1为ON而开关元件Q2为OFF的状态下,成为使电流从输入端子11往输入端子12流动的第1单向ON状态。又,于开关元件Q2为ON而开关元件Q1为OFF的状态下,成为使电流从输入端子12往输入端子11流动的第2单向ON状态。因此,于使交流电压Vac从交流电源10施加于输入端子11、12间的情形下,在交流电压Vac的正极性、即输入端子11为正极的半周期中,第1单向ON状态成为“顺向ON状态”,而第2单向ON状态成为“逆向ON状态”。另一方面,于交流电压Vac的负极性、即输入端子12为正极的半周期中,第2单向ON状态成为“顺向ON状态”,而第1单向ON状态成为“逆向ON状态”。
在此,在双向开关2中,“双向ON状态”及“顺向ON状态”的两状态为ON状态,而“双向OFF状态”及“逆向ON状态”的两状态为OFF状态。
相位检测部3用以检测施加于输入端子11、12间的交流电压Vac的相位。在此所提及的“相位”,包含交流电压Vac的零交叉点、交流电压Vac的极性(正极性、负极性)。相位检测部3构成为:当检测出交流电压Vac的零交叉点时,将检测信号输出至控制部6。相位检测部3具有:二极管D31、第1检测部31、二极管D32及第2检测部32。第1检测部31经由二极管D31电性连接于输入端子11。第2检测部32经由二极管D32电性连接于输入端子12。第1检测部31用以检测交流电压Vac从负极性的半周期转移至正极性的半周期时的零交叉点。第2检测部32用以检测交流电压Vac从正极性的半周期转移至负极性的半周期时的零交叉点。
即,当第1检测部31检测出以输入端子11为正极的电压从未达规定值的状态转移至规定值以上的状态时,判断为零交叉点,而将第1检测信号ZC1输出至控制部6。同样地,当第2检测部32检测出从以输入端子12为正极的电压从未达规定值的状态转移至规定值以上的状态时,判断为零交叉点,而将第2检测信号ZC2输出至控制部6。规定值是设定于0〔V〕附近的值(绝对值)。例如,第1检测部31的规定值,为数〔V〕左右,第2检测部32的规定值,为数〔V〕左右。因此,以第1检测部31及第2检测部32所检测出的零交叉点的检测点,较严谨定义的零交叉点(0〔V〕)晚一些时间。
输入部4从由使用者所操作的操作部,接受表示调光水平的信号,并将其作为调光信号输出至控制部6。输入部4于输出调光信号之际,可将所接受的信号予以加工,亦可不予加工。所谓“调光信号”,是指定负载9的光输出大小的数值等,有时亦包含将负载9设为熄灭状态的“OFF水平”的情形。操作部只要为接受使用者的操作而将表示调光水平的信号输出至输入部4的构成即可,例如为可变电阻器、旋转式开关、触控面板、遥控器或智能手机等的通讯终端等。
控制部6例如具备微计算机。微计算机通过以CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)执行存储于微计算机的存储器的程序,而实现作为控制部6的功能。CPU所执行的程序,可事先存储于微计算机的存储器,亦可通过存储于诸如存储卡等的存储介质而提供,亦可通过电信线路而提供。换言之,上述程序为用以使计算机(在此为微计算机)发挥作为控制部6的功能的程序。
控制部6依据来自相位检测部3的检测信号及输入部4的调光信号,控制双向开关2。控制部6分别控制各开关元件Q1、Q2。具体而言,控制部6以第1控制信号Sb1控制开关元件Q1,以第2控制信号Sb2控制开关元件Q2。
于此,控制部6亦可具备移位器。移位器将微计算机所输出的控制信号的电压值,转换成可驱动开关元件Q1、Q2的电压值,而输出至开关驱动部7。例如,微计算机于使开关元件Q1、Q2为ON的情形下,输出H(High)水平(例如5V)的控制信号;于使开关元件Q1、Q2为OFF的情形下,输出L(Low)水平(例如0V)的控制信号。移位器于微计算机输出H水平的控制信号时,将此控制信号的电压值转换成例如12V,并将H水平的第1控制信号Sb1及第2控制信号Sb2输出至开关驱动部7。又,移位器于微计算机输出L水平的控制信号时,将L水平(例如0V)的第1控制信号Sb1及第2控制信号Sb2输出至开关驱动部7。于此,将信号水平为H水平时的第1控制信号Sb1及第2控制信号Sb2称为“ON”信号;将信号水平为L水平时的第1控制信号Sb1及第2控制信号Sb2称为“OFF”信号。
开关驱动部7具有:第1驱动部71,用以对开关元件Q1进行驱动(ON/OFF控制);及第2驱动部72,用以对开关元件Q2进行驱动(ON/OFF控制)。
第1驱动部71具备:齐纳二极管ZD11、ZD12;电阻器R11、R12;电容性元件(电容器)C11;及二极管D11。于开关元件Q1的栅极(控制端子)与源极之间,串联连接着电容性元件C11与电阻器R11。又,于开关元件Q1的栅极与源极之间,为了保护免受过电压,而连接着齐纳二极管ZD11。开关元件Q1的栅极经由电阻器R12连接于控制部6的输出端子P1。又,于开关元件Q1的栅极,连接着二极管D11的阳极。于二极管D11的阴极,连接着齐纳二极管ZD12的阴极,齐纳二极管ZD12的阳极连接于控制部6的输出端子P1。当控制部6从输出端子P1将H水平的第1控制信号Sb1输出至第1驱动部71时,电流通过电容性元件C11,而使电容性元件C11充电,使电容性元件C11的两端电压施加于开关元件Q1的栅极。当电容性元件C11的两端电压成为开关元件Q1的阈值电压以上时,开关元件Q1成为ON。又,当控制部6从输出端子P1将L水平的第1控制信号Sb1输出至第1驱动部71时,电容性元件C11放电,当电容性元件C11的两端电压低于开关元件Q1的阈值电压时,开关元件Q1成为OFF。如上所述,第1驱动部71根据控制部6所输出的第1控制信号Sb1,而进行开关元件Q1的ON/OFF控制。于此,第1驱动部71以开关元件Q1的源极电位为基准而产生栅极电压。
第2驱动部72具备:齐纳二极管ZD21、ZD22;电阻器R21、R22;电容性元件(电容器)C21;及二极管D21。于开关元件Q2的栅极(控制端子)与源极之间,串联连接着电容性元件C21与电阻器R21。又,于开关元件Q2的栅极与源极之间,为了保护免受过电压,而连接着齐纳二极管ZD21。开关元件Q2的栅极经由电阻器R22连接于控制部6的输出端子P2。又,于开关元件Q2的栅极,连接着二极管D21的阳极。于二极管D21的阴极,连接着齐纳二极管ZD22的阴极,齐纳二极管ZD22的阳极连接于控制部6的输出端子P2。当控制部6从输出端子P2将H水平的第2控制信号Sb2输出至第2驱动部72时,电流通过电容性元件C21,而使电容性元件C21充电,使电容性元件C21的两端电压施加于开关元件Q2的栅极。当电容性元件C21的两端电压成为开关元件Q2的阈值电压以上时,开关元件Q2成为ON。又,当控制部6从输出端子P2将L水平的第2控制信号Sb2输出至第2驱动部72时,电容性元件C21放电,当电容性元件C21的两端电压低于开关元件Q2的阈值电压时,开关元件Q2成为OFF。如上所述,第2驱动部72根据控制部6所输出的第2控制信号Sb2,进行开关元件Q2的ON/OFF控制。于此,第2驱动部72以开关元件Q2的源极电位为基准而产生栅极电压。
保护电路8是设置用以于双向开关2从ON状态切换成OFF状态时抑制在交流电压Vac中产生的逆向电压。本实施形态的保护电路8具备:第1充放电调整电路81,用以抑制于开关元件Q1阻断时所产生的逆向电压;及第2充放电调整电路82,用以抑制于开关元件Q2阻断时所产生的逆向电压。
第1充放电调整电路81具备:第1驱动部71的电阻器R12、二极管D11、齐纳二极管ZD12;及辅助充电电路83。辅助充电电路83具备:电容性元件(电容器)C83与电阻器R83的串联电路,其连接于输入端子11与开关元件Q1的栅极之间。二极管D11及齐纳二极管ZD12非必要构成,第1充放电调整电路81亦可未具备二极管D11及齐纳二极管ZD12。
第2充放电调整电路82具备:第2驱动部72的电阻器R22、二极管D21、齐纳二极管ZD22;及辅助充电电路84。辅助充电电路84具备:电容性元件(电容器)C84与电阻器R84的串联电路,其连接于输入端子12与开关元件Q2的栅极之间。二极管D21及齐纳二极管ZD22非必要构成,第2充放电调整电路82亦可未具备二极管D21及齐纳二极管ZD22。
电源部5例如具备电解电容器。电源部5经由二极管D1电性连接于输入端子11,经由二极管D2电性连接于输入端子12。又,电源部5的接地端,电性连接于开关元件Q1、Q2各自具备的寄生二极管的连接点。藉此,利用由二极管D1、D2与开关元件Q1、Q2各自具备的寄生二极管所构成的二极管电桥,将施加于输入端子11、12间的交流电压Vac全波整流后,供给至电源部5。因此,双向开关2于OFF状态时,对电源部5施加经全波整流的交流电压Vac(从二极管电桥所输出的脉冲电压)。电源部5使经全波整流的交流电压Vac平滑,并对相位检测部3、控制部6及开关驱动部7供给动作电压。
负载9的点亮电路,从经调光装置1相位控制的交流电压Vac的波形读取调光水平,而使LED元件的光输出的大小变化。在此,作为点亮电路的一例,如为具备泄放电路等的确保电流用电路。因此,于调光装置1的双向开关2为非导通期间,仍可使电流流至负载9。
(1.2)动作
(1.2.1)起动动作
首先,说明本实施形态的调光装置1的通电开始时的起动动作。
依据上述构成的调光装置1,当交流电源10经由负载9而连接于输入端子11、12间时,使从交流电源10施加于输入端子11、12间的交流电压Vac整流并供给至电源部5。此时,电源部5对控制部6等供给动作电压,使得控制部6起动。
当控制部6起动时,控制部6根据相位检测部3的检测信号,判定交流电源10的频率。接着,控制部6对应所判定的频率,参考事先存储于存储器的数值表,设定各种时间等的参数。在此,若输入至输入部4的调光水平为“OFF水平”,则控制部6通过使双向开关2维持于双向OFF状态,而使一对输入端子11、12间的阻抗维持于高阻抗状态。藉此,负载9维持熄灭状态。
(1.2.2)调光动作
其次,说明本实施形态的调光装置1的调光动作。于以下说明中,“从时间点A”的表述,是表示包含时间点A。例如“从半周期的始点”,是表示包含半周期的始点。另一方面,“至时间点A”的表述,是表示不包含时间点A而表示至紧挨着时间点A之前。例如“至半周期的终点”,是表示不包含半周期的终点而表示至紧挨着半周期的终点之前。
首先,说明交流电压Vac为正极性的半周期中的调光装置1的动作。
调光装置1以相位检测部3检测成为相位控制基准的交流电压Vac的零交叉点。交流电压Vac从负极性的半周期转移至正极性的半周期之际,当交流电压Vac达到正极性的规定值时,第1检测部31将第1检测信号ZC1输出至控制部6。
控制部6于交流电压Vac的正极性的半周期中,当从第1检测部31输入第1检测信号ZC1时,令第1控制信号Sb1及第2控制信号Sb2为“ON”信号。
藉此,于第1驱动部71中,电流经由电阻器R12而流至电容性元件C11,使得电容性元件C11的两端电压增高,当电容性元件C11的两端电压成为阈值电压以上时,开关元件Q1成为ON。同样地,于第2驱动部72中,电流经由电阻器R22而流至电容性元件C21,使得电容性元件C21的两端电压增高,当电容性元件C21的两端电压成为阈值电压以上时,开关元件Q2成为ON。此时,因开关元件Q1、Q2皆成为ON,双向开关2成为双向ON状态,故电力从交流电源10经由双向开关2而供给至负载9,使得负载9点亮。
又,于交流电压Vac的负极性的半周期的终点,双向开关2被控制成双向OFF状态,控制部6于正极性的半周期的始点至第1检测信号ZC1被输入的期间,令双向开关2为双向OFF状态。
控制部6于从第1检测信号ZC1被输入的时间点经过长度对应于调光信号的ON时间的时间点,使第2控制信号Sb2维持为“ON”信号,而令第1控制信号Sb1为“OFF”信号。
此时,于第1驱动部71中,于电容性元件C11的两端电压超过齐纳二极管ZD12的齐纳电压时,齐纳二极管ZD12成为ON(即导通)。因放电电流从电容性元件C11经由二极管D11与齐纳二极管ZD12而流动,故电容性元件C11的两端电压于短时间内下降至齐纳二极管ZD12的齐纳电压。若电容性元件C11的两端电压低于齐纳二极管ZD12的齐纳电压,则齐纳二极管ZD12成为OFF(即非导通,换言之,为电流不流动的状态),放电电流从电容性元件C11经由电阻器R12而流动。其后,若电容性元件C11的两端电压成为较阈值电压为低,则流至开关元件Q1的负载电流减少。
在此,因连接调光装置1、交流电源10及负载9的电路等的阻抗含有电感成分,故若流至开关元件Q1的负载电流减少,则由于电路等阻抗所含的电感成分而产生逆向电压。图2A是未具备保护电路8的调光装置中的交流电源10的交流电压Vac及负载电流I1的波形图,于双向开关2从ON切换成OFF的时机所产生的逆向电压与交流电压Vac重迭。又,开关元件Q1从ON切换成OFF时的负载电流愈大,则因电路的电感成分而产生的逆向电压愈增高。
本实施形态的调光装置1具备用以抑制于开关元件Q1阻断时所产生的逆向电压的第1充放电调整电路81,此第1充放电调整电路81于输入端子11与开关元件Q1的栅极之间,具有辅助充电电路83。辅助充电电路83构成为:根据施加于输入端子11的电压的电压值,使充电电流从输入端子11流至电容性元件C11。
因此,于开关元件Q2从ON状态切换成OFF状态的情形下,当连接着调光装置1的电路产生逆向电压时,电流从输入端子11经由辅助充电电路83的电容性元件C83及电阻器R83而流至电容性元件C11。藉此,与充电电流未经由辅助充电电路83而流至电容性元件C11的情形相比较,由于电容性元件C11的两端电压下降的速度变缓,故流至开关元件Q1的电流下降的速度变慢。据此,由于流至开关元件Q1的负载电流I1下降的速度被抑制,故可抑制于电路产生的逆向电压。图2B是本实施形态的调光装置1中的交流电源10的交流电压Vac及负载电流I1的波形图,于开关元件Q2从ON状态切换成OFF状态的情形下,于电路产生的逆向电压减少。于此,构成辅助充电电路83的电容性元件C83与电阻器R83所成的串联电路(CR串联电路)的时间常数,设定为:可将于电路产生的逆向电压抑制为不会对电路零件造成不良影响的程度的值。
其后,电容性元件C11的两端电压缓慢下降,流至开关元件Q1的负载电流减少,开关元件Q1成OFF状态。此时,由于开关元件Q1、Q2中仅开关元件Q1为OFF,双向开关2成逆向ON状态,故从交流电源10往负载9的电力供给中断。
又,控制部6于从第1检测信号ZC1产生的时间点经过了自半周期的时间减去一定时间的时间的时间点,令第1控制信号Sb1及第2控制信号Sb2为“OFF”信号。令第1控制信号Sb1及第2控制信号Sb2为“OFF”信号的时间点,只要为半周期的终点(零交叉点)前即可,至半周期的终点的长度(一定时间)可适当设定。
此时,于第2驱动部72中,于电容性元件C21的两端电压超过齐纳二极管ZD22的齐纳电压的情形下,齐纳二极管ZD22成为ON。由于放电电流从电容性元件C21经由二极管D21及齐纳二极管ZD22而流动,故电容性元件C21的两端电压于短时间内下降至齐纳二极管ZD22的齐纳电压。当电容性元件C21的两端电压低于齐纳二极管ZD22的齐纳电压时,齐纳二极管ZD22成为OFF,放电电流从电容性元件C21经由电阻器R22而流动。其后,当电容性元件C21的两端电压成为较阈值电压为低时,开关元件Q2成为OFF。即,开关元件Q1、Q2皆成为OFF,双向开关2成为双向OFF状态。
又,交流电压Vac为负极性的半周期中的调光装置1的动作,与正极性的半周期基本上为相同动作。
于负极性的半周期中,当交流电压Vac达到负极性的规定值时,第2检测部32将第2检测信号ZC2输出至控制部6。
控制部6于交流电压Vac的负极性的半周期中,当从第2检测部32输入第2检测信号ZC2时,令第1控制信号Sb1及第2控制信号Sb2为“ON”信号。
藉此,于第1驱动部71中电流经由电阻器R12流至电容性元件C11,使得电容性元件C11的两端电压增高,当电容性元件C11的两端电压成为阈值电压以上时,开关元件Q1成为ON。同样地,于第2驱动部72中电流经由电阻器R22流至电容性元件C21,使得电容性元件C21的两端电压增高,当电容性元件C21的两端电压成为阈值电压以上时,开关元件Q2成为ON。此时,由于开关元件Q1、Q2皆成为ON,双向开关2成为双向ON状态,故电力从交流电源10经由双向开关2供给至负载9,而使负载9点亮。
另外,于交流电压Vac的正极性的半周期的终点,双向开关2控制为双向OFF状态,控制部6于从负极性的半周期的始点至第2检测信号ZC2被输入期间,令双向开关2为双向OFF状态。
其后,控制部6于交流电压Vac的负极性的半周期中,于从第2检测信号ZC2被输入的时间点经过长度对应于调光信号的ON时间的时间点,使第1控制信号Sb1维持为“ON”信号,而令第2控制信号Sb2为“OFF”信号。
藉此,于第2驱动部72中,通过使放电电流从电容性元件C21经由电阻器R22而流动,当电容性元件C21的两端电压成为较阈值电压为低时,流至开关元件Q2的负载电流减少。
在此,当流至开关元件Q2的负载电流减少时,例如,由于连接调光装置1、交流电源10及负载9的电路等的电阻所含的电感成分而产生逆向电压。开关元件Q2从ON切换成OFF时的负载电流愈大,则因电路的电感成分而产生的逆向电压愈增高。
本实施形态的调光装置1具备用以抑制于开关元件Q2的阻断时所产生的逆向电压的第2充放电调整电路82,此第2充放电调整电路82于输入端子12与开关元件Q2的栅极之间,具有辅助充电电路84。辅助充电电路84构成为:对应施加于输入端子12的电压的电压值,使充电电流从输入端子12流至电容性元件C21。
因此,于开关元件Q2从ON状态切换成OFF状态的情形下,当于连接着调光装置1的电路产生浪涌状的逆向电压时,电流从输入端子12经由辅助充电电路84的电容性元件C84及电阻器R84而流至电容性元件C21。藉此,电容性元件C21的两端电压下降的速度变慢,由于流至开关元件Q2的负载电流下降的速度被抑制,故可抑制于电路产生的逆向电压。于此,构成辅助充电电路84的电容性元件C84与电阻器R84所成的串联电路(CR串联电路)的时间常数,设定为:可将于电路产生的逆向电压抑制为不会对电路零件产生不良影响的程度的值。
其后,电容性元件C21的两端电压缓慢下降,流至开关元件Q2的负载电流减少,开关元件Q2成为OFF状态。此时,由于开关元件Q1、Q2中仅开关元件Q2为OFF,双向开关2成为逆向ON状态,故从交流电源10往负载9的电力供给中断。
于交流电压Vac的负极性的半周期中,控制部6于从第2检测信号ZC2的产生时间点经过自半周期的时间减去一定时间的时间的时间点,令第1控制信号Sb1及第2控制信号Sb2为“OFF”信号。
此时,第1驱动部71中,于电容性元件C11的两端电压超过齐纳二极管ZD12的齐纳电压的情形下,齐纳二极管ZD12成为ON。由于放电电流从电容性元件C11经由二极管D11及齐纳二极管ZD12而流动,故电容性元件C11的两端电压于短时间内下降至齐纳二极管ZD12的齐纳电压。当电容性元件C11的两端电压低于齐纳二极管ZD12的齐纳电压时,齐纳二极管ZD12成为OFF,放电电流从电容性元件C11经由电阻器R12而流动。其后,当电容性元件C11的两端电压成为较阈值电压为低时,开关元件Q1成为OFF。即,开关元件Q1、Q2皆成为OFF,双向开关2成为双向OFF状态。
本实施形态的调光装置1于交流电压Vac的每半周期,交替重复以上所说明的正极性的半周期的动作及负极性的半周期的动作,藉以进行负载9的调光。
在此,“双向ON状态”为双向开关2的ON状态,“逆向ON状态”为双向开关2的OFF状态。又,于从交流电压Vac的半周期的始点经过可变时间的时间点(切换时间点),双向开关2从ON状态切换成OFF状态。
于此,可变时间相当于自半周期的始点至以下时间点的时间,即从第1检测信号ZC1及第2检测信号ZC2产生时间点经过长度对应于调光信号的ON时间的时间点。即,“可变时间”为:从半周期的始点至第1检测信号ZC1或第2检测信号ZC2产生时间点的时间、与长度对应于调光信号的ON时间的总和时间。因此,可变时间的长度对应于调光水平而变化,相对交流电压Vac的切换时间点的相位对应于调光水平而变化。即,于减少负载9的光输出的情形下,可变时间为短,而于加大负载9的光输出的情形下,可变时间规定为长。因此,可对应输入至输入部4的调光水平,改变负载9的光输出的大小。
(1.3)优点
第1态样的保护电路8用于调光装置1。调光装置1具备:一对输入端子11、12,以串联地电性连接于照明负载(负载9)与交流电源10之间的方式构成;双向开关2;及控制部6。双向开关2,以于一对输入端子11、12间切换双向电流的阻断/通过的方式构成。控制部6控制双向开关2,以使双向开关2于从交流电源10的交流电压Vac的半周期的始点经过对应调光水平的可变时间的时间点,从ON状态切换成OFF状态。于双向开关2的控制端子(开关元件Q1、Q2的栅极),电性连接着电容性元件C11、C21,当电容性元件C11、C21的两端电压成为阈值电压以上时,双向开关2从OFF状态切换成ON状态。保护电路8具备充放电调整电路(第1充放电调整电路81、第2充放电调整电路82)。充放电调整电路使得:在控制部6使双向开关2从ON状态切换成OFF状态时、电容性元件C11、C21的两端电压下降的速度,相比在控制部6使双向开关2从OFF状态切换成ON状态时电容性元件C11、C21的两端电压增高的速度慢。
于调光装置1中,于双向开关2从ON状态切换成OFF状态时,于连接着调光装置1的电路,可能会由于电路等的电感成分而产生逆向电压。于本实施形态的保护电路8中,与调光装置1未具备保护电路8的情形相比较,可减慢双向开关2从ON状态切换成OFF状态的速度。因此,于双向开关2从ON状态切换成OFF状态的情形下,可抑制于连接至输入端子11、12的电路产生的逆向电压。
本实施形态的调光装置1具备:一对输入端子11、12;双向开关2;控制部6;及保护电路8。因此,于双向开关2从ON状态切换成OFF状态的情形下,可抑制于连接至输入端子11、12的电路产生的逆向电压。
第2态样的调光装置1的保护电路8为,于第1态样中,充放电调整电路(第1充放电调整电路81、第2充放电调整电路82)具备使充电电流从一对输入端子11、12流至电容性元件C11、C21的辅助充电电路83、84。辅助充电电路83、84,对应施加于一对输入端子11、12的电压的电压值,使充电电流的电流值变化。当于双向开关2从ON状态切换成OFF状态时于电路产生逆向电压时,辅助充电电路83、84使流至电容性元件C11、C21的充电电流增高。藉此,可使电容性元件C11、C21的两端电压下降的速度减慢,因此于双向开关2从ON状态切换成OFF状态时,可抑制于连接至输入端子11、12的电路产生的逆向电压。于此,辅助充电电路83、84亦可于施加于一对输入端子11、12的电压的电压值愈高时,使充电电流的电流值愈增高。又,辅助充电电路83、84亦可于包含零的范围内使充电电流的电流值变化。
第3态样的调光装置1的保护电路8为,于第2态样中,辅助充电电路83、84包含电容性元件C83、C84与电阻器R83、R84的串联电路。双向开关2从ON状态切换成OFF状态的速度,可以通过利用电容性元件C83、C84与电阻器R83、R84所设定的时间常数进行调整。
第4态样的调光装置1的保护电路8为,于第2或第3态样中,辅助充电电路83、84由无源元件(电容性元件C83、C84;电阻器R83、R84)所构成。因辅助充电电路83、84由无源元件所构成,故不需用以使辅助充电电路83、84动作的电源,亦不需用以控制辅助充电电路83、84的动作的电路。
(1.4)变形例
以下,列出上述实施形态的变形例。以下所述变形例的各构成,可适当与上述实施形态所说明的各构成组合并应用。
上述实施形态的保护电路8具备由CR串联电路所构成的辅助充电电路83、84,然而辅助充电电路83、84不限于CR串联电路。辅助充电电路83、84亦可仅由电容性元件所构成。又,辅助充电电路83、84亦可由下述元件所构成:电阻器,连接于输入端子11、12与电容性元件C11、C21之间;及齐纳二极管,以与电流从输入端子流至电容性元件的方向成逆向的方式,与此电阻器串联连接。此情形下,仅于施加于输入端子11、12的电压超过齐纳二极管的两端电压的情形下,可使充电电流流至电容性元件C11、C21。辅助充电电路83、84亦可由以与电流从输入端子11、12流至电容性元件C11、C12的方向成逆向的方式连接于输入端子11、12与电容性元件C11、C21之间的齐纳二极管所构成。又,辅助充电电路83、84亦可由下述元件所构成:二极管,以电流从输入端子11、12流至电容性元件C11、C21的方向,连接于输入端子11、12与电容性元件C11、C21之间;及齐纳二极管,以与此二极管成逆向的方式,串联连接于二极管。又,辅助充电电路83、84亦可由下述元件所构成:电阻器;及二极管,以电流从输入端子11、12流至电容性元件C11、C21的方向与此电阻器串联连接。又,辅助充电电路83、84亦可仅由电阻器所构成。
上述实施形态的调光装置1,不限于使用LED元件作为光源的负载9,亦可适用于搭载电容输入型的电路、阻抗高且以少电流点亮的光源。此种光源例如有机电致发光(Electroluminescence,EL)元件。又,调光装置可适用于例如放电灯等各种光源的负载9。
又,利用控制部6的双向开关2的控制方式,不限于上述例,例如,亦可为以与交流电压Vac相同的周期将第1控制信号与第2控制信号交替设为“ON”信号的方式。此情形下,于开关元件Q1、Q2中的成为交流电压Vac的高电位侧的开关元件为ON的期间,双向开关2为导通。即,于此变形例中,可实现一对输入端子11、12于从交流电压Vac的零交叉点至半周期中途的期间导通的所谓逆相位控制。此情形下,通过调节第1控制信号及第2控制信号与交流电压Vac的相位差,可调节双向开关2的导通时间。
又,构成双向开关2的各开关元件Q1、Q2,不限于增强型的n通道MOSFET,亦可为例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)等。再者,双向开关2中,用以实现单向ON状态的整流元件(二极管)不限于开关元件Q1、Q2的寄生二极管,亦可为外接的二极管。二极管亦可与各开关元件Q1、Q2装设于同一封装体内。又,上述实施形态中的二极管D1、D2不是调光装置1的必要构成,二极管D1、D2亦可适当省略。
又,双向开关2是由源极彼此相互连接的两个开关元件Q1、Q2所构成,但双向开关亦可由以切换双向的电流的阻断/通过的方式所构成的1个开关元件所构成。此种开关元件如为双栅构造的开关元件。即,双向开关亦可为使用例如GaN(氮化镓)等宽带隙的半导体材料的双栅(double gate/dual gate)构造的半导体元件。
又,本实施形态的保护电路8,用于具备一对输入端子11、12、双向开关2及控制部6的调光装置1。本实施形态的保护电路8设置于调光装置1的内部,但保护电路8亦可设置于调光装置1的外部。即,保护电路8的构成元件亦可不包含一对输入端子11、12、双向开关2及控制部6。
(实施形态2)
以下依据图3,说明实施形态2的调光装置1A。
实施形态2的调光装置1A与实施形态1差异点为:保护电路8A的构成与实施形态1的保护电路8不同。实施形态2的调光装置1A中,对于与实施形态1的调光装置1共同的构成元件,赋予同一符号,而省略其说明。
本实施形态的保护电路8A具备:第1充放电调整电路81A,抑制于开关元件Q1的阻断时所产生的逆向电压;及第2充放电调整电路82A,抑制于开关元件Q2的阻断时所产生的逆向电压。
第1充放电调整电路81A包含第1驱动部71所具备的电阻器R12、二极管D85及电阻器R85。电阻器R12,连接于开关元件Q1的栅极和电容性元件C11连接的连接点与控制部6的输出端子P1之间。于电阻器R12的两端间,连接着二极管D85与电阻器R85的串联电路。二极管D85,以使电流从控制部6的输出端子P1流至电容性元件C11的方向连接。因此,第1充放电调整电路81A中,使充电电流从控制部6流至电容性元件C11的充电电路,由将电阻器R12并联连接于二极管D85与电阻器R85的串联电路而成的电路所构成。另一方面,第1充放电调整电路81A中,使来自电容性元件C11的放电电流流动的放电电路,由电阻器R12所构成。因此,与使流往电容性元件C11的充电电流流过的充电电路相比,使来自电容性元件C11的放电电流流过的放电电路的阻抗变大。即,与于控制部6使开关元件Q1从OFF状态切换成ON状态时令电容性元件C11的两端电压增高的速度相比,控制部6使开关元件Q1从ON状态切换成OFF状态时令电容性元件C11的两端电压下降的速度变慢。本实施形态中,电阻器R21的电阻值、电阻器R85的电阻值皆为22kΩ,放电电路的阻抗为充电电路的阻抗的大约2倍。电阻器R21的电阻值及电阻器R85的电阻值不限于上述值,可适当改变。
第2充放电调整电路82A包含第2驱动部72所具备的电阻器R22、二极管D86及电阻器R86。电阻器R22,连接于开关元件Q2的栅极和电容性元件C21连接的连接点与控制部6的输出端子P2之间。于电阻器R22的两端间,连接着二极管D86与电阻器R86的串联电路。二极管D86,以使电流从控制部6的输出端子P2流至电容性元件C21的方向连接。因此,第2充放电调整电路82A中,使充电电流从控制部6流至电容性元件C21的充电电路,由将电阻器R22并联连接于二极管D86与电阻器R86的串联电路而成的电路所构成。另一方面,第2充放电调整电路82A中,使来自电容性元件C21的放电电流流动的放电电路,由电阻器R22所构成。因此,与使流往电容性元件C21的充电电流流过的充电电路相比,使来自电容性元件C21的放电电流流过的放电电路的阻抗变大。即,与控制部6使开关元件Q2从OFF状态切换成ON状态时令电容性元件C21的两端电压增高的速度相比,控制部6使开关元件Q2从ON状态切换成OFF状态时令电容性元件C21的两端电压下降的速度变慢。本实施形态中,电阻器R22的电阻值、电阻器R86的电阻值皆为22kΩ,放电电路的阻抗为充电电路的阻抗的大约2倍。电阻器R22的电阻值及电阻器R86的电阻值不限于上述值,可适当改变。
其次,说明本实施形态的调光装置1A的调光动作。
首先,说明交流电压Vac为正极性的半周期中的调光装置1的动作。
于交流电压Vac的负极性的半周期的终点,双向开关2被控制为双向OFF状态,控制部6于正极性的半周期的始点至第1检测信号ZC1被输入期间,将双向开关2设为双向OFF状态。
于交流电压Vac的正极性的半周期中,当交流电压Vac达到正极性的规定值时,第1检测部31将第1检测信号ZC1输出至控制部6。
控制部6于交流电压Vac的正极性的半周期中,当第1检测信号ZC1从第1检测部31输入时,令第1控制信号Sb1及第2控制信号Sb2为“ON”信号。
藉此,于第1驱动部71中,电流经由以电阻器R12并联连接于电阻器R85与二极管D85的串联电路而成的电路,而流至电容性元件C11,使得电容性元件C11的两端电压增高。当电容性元件C11的两端电压成为阈值电压以上时,开关元件Q1成为ON。同样地,于第2驱动部72中,电流经由以电阻器R22并联连接于电阻器R86与二极管D86的串联电路而成的电路,而流至电容性元件C21,使得电容性元件C21的两端电压增高。当电容性元件C21的两端电压成为阈值电压以上时,开关元件Q2成为ON。此时,因开关元件Q1、Q2皆成为ON,使双向开关2成为双向ON状态,故电力从交流电源10经由双向开关2而供给至负载9,使得负载9点亮。
控制部6于从第1检测信号ZC1被输入的时间点经过长度对应于调光信号的ON时间的时间点,使第2控制信号Sb2维持为“ON”信号,而令第1控制信号Sb1为“OFF”信号。
此时,于第1驱动部71中,于电容性元件C11的两端电压超过齐纳二极管ZD12的齐纳电压的情形下,齐纳二极管ZD12成为ON。由于放电电流从电容性元件C11经由二极管D11及齐纳二极管ZD12而流动,故电容性元件C11的两端电压于短时间内下降至齐纳二极管ZD12的齐纳电压。当电容性元件C11的两端电压低于齐纳二极管ZD12的齐纳电压时,齐纳二极管ZD12成为OFF,放电电流从电容性元件C11经由电阻器R12而流动。其后,当电容性元件C11的两端电压成为较阈值电压为低时,流至开关元件Q1的负载电流减少。
在此,当流至开关元件Q1的负载电流减少时,由于连接调光装置1、交流电源10及负载9的电路等的阻抗所含的电感成分而产生逆向电压。开关元件Q1从ON切换成OFF时的负载电流愈大,则因电路的电感成分而产生的逆向电压愈增高。
本实施形态中,与于令开关元件Q1从OFF成为ON的情形下使充电电流流至电容性元件C11的充电电路相比,于令开关元件Q1从ON成为OFF的情形下使放电电流从电容性元件C11流动的放电电路的阻抗为大。因此,与充电电路的阻抗与放电电路的阻抗相等的情形下相比,可使电容性元件C11的两端电压下降的速度变慢。因此,由于可抑制流至开关元件Q1的负载电流下降的速度,故可抑制于电路产生的逆向电压。
其后,电容性元件C11的两端电压缓慢下降,流至开关元件Q1的负载电流减少,开关元件Q1成为OFF状态。此时,开关元件Q1、Q2中仅开关元件Q1为OFF,而双向开关2成为逆向ON状态,故从交流电源10往负载9的电力供给中断。
控制部6于从第1检测信号ZC1的产生时间点经过自半周期的时间减去一定时间的时间的时间点,令第1控制信号Sb1及第2控制信号Sb2为“OFF”信号。
此时,于第2驱动部72中,于电容性元件C21的两端电压超过齐纳二极管ZD22的齐纳电压的情形下,齐纳二极管ZD22成为ON。由于放电电流从电容性元件C21经由二极管D21及齐纳二极管ZD22而流动,故电容性元件C21的两端电压于短时间内下降至齐纳二极管ZD22的齐纳电压。当电容性元件C21的两端电压低于齐纳二极管ZD22的齐纳电压时,齐纳二极管ZD22成为OFF,放电电流从电容性元件C21经由电阻器R22而流动。其后,当电容性元件C21的两端电压成为较阈值电压为低时,开关元件Q2成为OFF。即,开关元件Q1、Q2皆成为OFF,双向开关2成为双向OFF状态。
又,交流电压Vac为负极性的半周期中的调光装置1的动作,与正极性的半周期基本上为相同动作。
于交流电压Vac的正极性的半周期的终点,双向开关2被控制成双向OFF状态,控制部6于负极性的半周期的始点至第2检测信号ZC2被输入期间,令双向开关2为双向OFF状态。
于负极性的半周期中,当交流电压Vac达到负极性的规定值时,第2检测部32将第2检测信号ZC2输出至控制部6。
于交流电压Vac的负极性的半周期中,当第2检测信号ZC2从第2检测部32输入时,控制部6令第1控制信号Sb1及第2控制信号Sb2为“ON”信号。
藉此,于第1驱动部71中,电流经由以电阻器R12并联连接于电阻器R85与二极管D85的串联电路而成的电路,而流至电容性元件C11,使得电容性元件C11的两端电压增高。当电容性元件C11的两端电压成为阈值电压以上时,开关元件Q1成为ON。同样地,于第2驱动部72中,电流经由以电阻器R22并联连接于电阻器R86与二极管D86的串联电路而成的电路,而流至电容性元件C21,使得电容性元件C21的两端电压增高。当电容性元件C21的两端电压成为阈值电压以上时,开关元件Q2成为ON。此时,因开关元件Q1、Q2皆成为ON,使双向开关2成为双向ON状态,故电力从交流电源10经由双向开关2供给至负载9,使得负载9点亮。
其后,控制部6于交流电压Vac的负极性的半周期中,于从第2检测信号ZC2被输入的时间点经过长度对应调光信号的ON时间的时间点,使第1控制信号Sb1维持为“ON”信号,而令第2控制信号Sb2为“OFF”信号。
此时,于第2驱动部72中,于电容性元件C21的两端电压超过齐纳二极管ZD22的齐纳电压的情形下,齐纳二极管ZD22成为ON。由于放电电流从电容性元件C21经由二极管D21及齐纳二极管ZD22而流动,故电容性元件C21的两端电压于短时间内下降至齐纳二极管ZD22的齐纳电压。当电容性元件C21的两端电压低于齐纳二极管ZD22的齐纳电压时,齐纳二极管ZD22成为OFF,放电电流从电容性元件C21经由电阻器R22而流动。其后,当电容性元件C21的两端电压成为较阈值电压为低时,流至开关元件Q2的负载电流减少。
在此,当流至开关元件Q2的负载电流减少时,由于连接调光装置1、交流电源10及负载9的电路等的阻抗所含的电感成分而产生逆向电压。开关元件Q2从ON切换成OFF时的负载电流愈大,则因电路的电感成分而产生的逆向电压愈增高。
于第2充放电调整电路82中,与令开关元件Q2从OFF成为ON的情形下使充电电流流至电容性元件C21的充电电路相比,于令开关元件Q2从ON成为OFF的情形下使放电电流从电容性元件C21流动的放电电路的阻抗为大。因此,与充电电路的阻抗与放电电路的阻抗相等的情形下相比,可使电容性元件C21的两端电压下降的速度变慢。因此,由于可抑制流至开关元件Q2的负载电流下降的速度,故可抑制于电路产生的逆向电压。
其后,电容性元件C21的两端电压缓慢下降,流至开关元件Q2的负载电流减少,开关元件Q2成为OFF状态。此时,开关元件Q1、Q2中仅开关元件Q2为OFF,而双向开关2成为逆向ON状态,故从交流电源10往负载9的电力供给中断。
于交流电压Vac的负极性的半周期中,控制部6于从第2检测信号ZC2的产生时间点经过自半周期的时间减去一定时间的时间的时间点,令第1控制信号Sb1及第2控制信号Sb2为“OFF”信号。
此时,于第1驱动部71中,于电容性元件C11的两端电压超过齐纳二极管ZD12的齐纳电压的情形下,齐纳二极管ZD12成为ON。由于放电电流从电容性元件C11经由二极管D11及齐纳二极管ZD12而流动,故电容性元件C11的两端电压于短时间内下降至齐纳二极管ZD12的齐纳电压。当电容性元件C11的两端电压低于齐纳二极管ZD12的齐纳电压时,齐纳二极管ZD12成为OFF,放电电流从电容性元件C11经由电阻器R12而流动。其后,当电容性元件C11的两端电压成为较阈值电压为低时,开关元件Q1成为OFF。即,开关元件Q1、Q2皆成为OFF,双向开关2成为双向OFF状态。
本实施形态的调光装置1于交流电压Vac的每半周期,交替重复以上所说明的正极性的半周期的动作及负极性的半周期的动作,藉以进行负载9的调光。
第5态样的调光装置1的保护电路8A中,于第1态样中,充放电调整电路(第1充放电调整电路81A、第2充放电调整电路82A)包含:使流往电容性元件C11、C21的充电电流流过的充电电路;及使来自电容性元件C11、C21的放电电流流过的放电电路。与充电电路相比,放电电路的阻抗较大。由于放电电路的阻抗大于充电电路的阻抗,故与充电电路的阻抗与放电电路的阻抗相等的情形下相比,来自电容性元件C11、C21的放电电流减少,可使电容性元件C11、C21的两端电压下降的速度变慢。因此,可抑制双向开关2从ON切换成OFF的情形下产生的逆向电压。
又,第6态样的调光装置1的保护电路8中,于第5态样中,充放电调整电路具备:第1阻抗元件(电阻器R12、R22);二极管(D85、D86);及第2阻抗元件(电阻器R85、R86)。第1阻抗元件,电性连接于双向开关2的控制端子和电容性元件(C11、C21)连接的连接点与控制部6的输出端子(P1、P2)之间。二极管与第2阻抗元件的串联电路,电性连接于第1阻抗元件的两端间。二极管,以使充电电流经由二极管及第2阻抗元件流至电容性元件(C11、C21)的方向连接。又,充电电路包含第1阻抗元件并联连接于二极管与第2阻抗元件的串联电路所成的并联电路;放电电路包含第1阻抗元件。藉此,相较于充电电路,可使放电电路的阻抗变大,使来自电容性元件C11、C21的放电电流减少,可使电容性元件C11、C21的两端电压下降的速度变慢。因此,可抑制双向开关2从ON切换成OFF的情形下产生的逆向电压。
充放电调整电路(第1充放电调整电路81A、第2充放电调整电路82A)不限于本实施形态所说明的电路结构。充放电调整电路只要为符合以下条件的电路结构,则可适当变更。该条件为:与使流往电容性元件C11、C21的充电电流流过的充电电路相比,使来自电容性元件C11、C21的放电电流流过的放电电路的阻抗变大。第1阻抗元件与第2阻抗元件分别以1个电阻器构成,但亦可以串联或并联连接而成的多个电阻器构成。又,二极管(D85、D86)连接于第2阻抗元件(R85、R86)与电容性元件(C11、C21)之间,但二极管亦可连接于第2阻抗元件与控制部6的输出端子(P1、P2)之间。
实施形态2所说明的构成,可与实施形态1所说明的构成(包含变形例)适当组合应用。
又,第7态样的调光装置1具备:一对输入端子11、12;双向开关2;控制部6;及第1-第6态样中任一态样的保护电路8。一对输入端子11、12,以串联地电性连接于照明负载9与交流电源10之间的方式构成。双向开关2,以于一对输入端子11、12间切换双向电流的阻断/通过的方式构成。控制部6控制双向开关2,于从交流电源10的交流电压的半周期的始点经过对应调光水平的可变时间的时间点,使双向开关2从ON状态切换成OFF状态。
又,换言之,上述实施形态的调光装置1具备:开关部(双向开关2)、同步信号产生部(相位检测部3)、控制电源部(电源部5)及控制部6,还具备:上述保护电路8、8A。开关元件相对于交流电源10与负载9串联连接,将供给至负载9的交流电压Vac予以相位控制。同步信号产生部,产生与交流电源10的交流电压波形同步的同步信号(第1检测信号ZC1、第2检测信号ZC2)。控制电源部并联连接于开关部,将交流电源10转换成既定的控制电源,可控制转换动作的运作及停止,并具有储存控制电源的电容性元件。控制电源从控制电源部通过电容性元件而供给至控制部6,控制部6根据同步信号产生部所产生的同步信号,将交流电压Vac的每半个循环(每半周期)的期间区分成3个区间。控制部6于第1区间(从每半周期的始点至第1检测信号ZC1或第2检测信号ZC2被输入的时间点的区间)中,将开关部控制为非导通而阻断往负载9的电力供给,并将控制电源部的转换动作控制为运作。控制部6于第2区间(从第1检测信号ZC1或第2检测信号ZC2被输入的时间点经过ON时间的区间)中,将开关部控制为导通而对负载9供给电力,并将控制电源部的动作控制为阻断。控制部6于第3区间(从自第1检测信号ZC1或第2检测信号ZC2被输入的时间点经过ON时间的时间点,至每半周期的终点的区间)中,将开关部控制为非导通而阻断往负载9的电力供给,并将控制电源部的转换动作控制为运作。
【符号说明】
1、1A 调光装置
11、12 输入端子
2 双向开关
6 控制部
7 开关驱动部
8、8A 保护电路
81、81A 第1充放电调整电路
82、82A 第2充放电调整电路
83、84 辅助充电电路
Q1、Q2 开关元件
C11、C21 电容性元件
C83、C84 电容性元件
R83、R84 电阻器
R12、R22 第一阻抗元件
R85、R86 第二阻抗元件
D85、D86 二极管
Vac 交流电压
Claims (7)
1.一种调光装置的保护电路,该调光装置具备:一对输入端子,以串联地电性连接于照明负载与交流电源之间的方式构成;双向开关,以于该一对输入端子间切换双向的电流的阻断/通过的方式构成;及控制部,控制该双向开关以在从该交流电源的交流电压的半周期的始点起经过对应于调光水平的可变时间的时间点,将该双向开关从ON状态切换成OFF状态,
该双向开关的控制端子与电容性元件电性连接,当该电容性元件的两端电压成为阈值电压以上时,该双向开关从OFF状态切换成ON状态,以及
该调光装置的保护电路具备充放电调整电路,该充放电调整电路使得,在该控制部将该双向开关从ON状态切换成OFF状态时该电容性元件的两端电压下降的速度比在该控制部将该双向开关从OFF状态切换成ON状态时该电容性元件的两端电压增高的速度慢。
2.根据权利要求1所述的调光装置的保护电路,其中,
该充放电调整电路具有使充电电流从该一对输入端子流往该电容性元件的辅助充电电路,以及
该辅助充电电路根据施加于该一对输入端子的电压的电压值使该充电电流的电流值变化。
3.根据权利要求2所述的调光装置的保护电路,其中,
该辅助充电电路包含电容性元件与电阻器的串联电路。
4.根据权利要求2或3所述的调光装置的保护电路,其中,
该辅助充电电路包括无源元件。
5.根据权利要求1所述的调光装置的保护电路,其中,
该充放电调整电路包含:使流往该电容性元件的充电电流流过的充电电路、及使来自该电容性元件的放电电流流过的放电电路,该放电电路的阻抗较该充电电路更大。
6.根据权利要求5所述的调光装置的保护电路,其中,
该充放电调整电路具备:第1阻抗元件,电性连接在该控制端子和该电容性元件连接的连接点与该控制部的输出端子之间;及二极管与第2阻抗元件的串联电路,该二极管与该第2阻抗元件的串联电路电性连接于该第1阻抗元件的两端间,
该二极管以使充电电流经由该二极管与该第2阻抗元件流至该电容性元件的方向连接,
该充电电路包含该第1阻抗元件并联连接于该二极管与该第2阻抗元件的串联电路所成的并联电路,以及
该放电电路包含该第1阻抗元件。
7.一种调光装置,具备:
一对输入端子,以串联地电性连接于照明负载及交流电源之间的方式构成;
双向开关,以于该一对输入端子间切换双向的电流的阻断/通过的方式构成;
控制部,控制该双向开关以在从该交流电源的交流电压的半周期的始点起经过对应调光水平的可变时间的时间点,将该双向开关从ON状态切换成OFF状态;以及
根据权利要求1-6中任一项所述的调光装置的保护电路。
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