JP2000106288A - Ｍｏｓｆｅｔ逆位相制御調光器 - Google Patents
Ｍｏｓｆｅｔ逆位相制御調光器Info
- Publication number
- JP2000106288A JP2000106288A JP27672898A JP27672898A JP2000106288A JP 2000106288 A JP2000106288 A JP 2000106288A JP 27672898 A JP27672898 A JP 27672898A JP 27672898 A JP27672898 A JP 27672898A JP 2000106288 A JP2000106288 A JP 2000106288A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- control
- mosfet
- unit
- comparison circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 突入電流を制限し機器の負荷定格を大きくで
きるＭＯＳＦＥＴ逆位相制御調光器を提供する。 【解決手段】 交流電源Ｅに対して直列且つ逆方向に接
続した２つのＭＯＳＦＥＴを有するＭＯＳＦＥＴ部１
と、該ＭＯＳＦＥＴ部１を駆動するための駆動電源部２
を内蔵し、前記ＭＯＳＦＥＴ部１により前記交流電源Ｅ
を逆位相制御することで、負荷に供給する電力を制御す
る逆位相制御調光器において、起動時に一定期間制御部
６へ出力するタイマー回路７と、前記交流電源Ｅを監視
する電源電圧比較回路部５と、該電源電圧比較回路部５
及び前記タイマー回路７からの信号で動作する制御部６
とを設け、起動時より一定期間は前記タイマ回路７が動
作し、且つ前記交流電源Ｅが一定の電圧を超える期間
は、前記電源電圧比較回路部５と前記制御部６により、
制御信号のオン指令幅に関わらずＭＯＳＦＥＴをオフさ
せることで、突入電流の上限を制限することができるこ
とを特徴とするＭＯＳＦＥＴ逆位相制御調光器。
きるＭＯＳＦＥＴ逆位相制御調光器を提供する。 【解決手段】 交流電源Ｅに対して直列且つ逆方向に接
続した２つのＭＯＳＦＥＴを有するＭＯＳＦＥＴ部１
と、該ＭＯＳＦＥＴ部１を駆動するための駆動電源部２
を内蔵し、前記ＭＯＳＦＥＴ部１により前記交流電源Ｅ
を逆位相制御することで、負荷に供給する電力を制御す
る逆位相制御調光器において、起動時に一定期間制御部
６へ出力するタイマー回路７と、前記交流電源Ｅを監視
する電源電圧比較回路部５と、該電源電圧比較回路部５
及び前記タイマー回路７からの信号で動作する制御部６
とを設け、起動時より一定期間は前記タイマ回路７が動
作し、且つ前記交流電源Ｅが一定の電圧を超える期間
は、前記電源電圧比較回路部５と前記制御部６により、
制御信号のオン指令幅に関わらずＭＯＳＦＥＴをオフさ
せることで、突入電流の上限を制限することができるこ
とを特徴とするＭＯＳＦＥＴ逆位相制御調光器。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は,交流電源を位相制
御して照明負荷に供給する電力を制御して調光を行う位
相制御調光器に関する。
御して照明負荷に供給する電力を制御して調光を行う位
相制御調光器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来図３に示すように交流電源Ｅを位相
制御して、白熱灯負荷Ｌに供給する電力を制御して調光
を行う位相制御調光器１にはスイッチング素子に自己保
持可能なサイリスタ素子を用いるものと、ＭＯＳＦＥＴ
のような任意に消弧可能な素子を用いるものとがある。
電流の立ち上がり時は必ずゼロクロスとなり通常の位相
制御回路と比較して電流サージが低減されるため位相制
御装置が発生する電磁ノイズを低減したり、ランプの唸
りに効果のある逆位相制御動作を行うには、オフを電流
０でしか自己消弧できないサイリスタ素子は用いること
ができない。
制御して、白熱灯負荷Ｌに供給する電力を制御して調光
を行う位相制御調光器１にはスイッチング素子に自己保
持可能なサイリスタ素子を用いるものと、ＭＯＳＦＥＴ
のような任意に消弧可能な素子を用いるものとがある。
電流の立ち上がり時は必ずゼロクロスとなり通常の位相
制御回路と比較して電流サージが低減されるため位相制
御装置が発生する電磁ノイズを低減したり、ランプの唸
りに効果のある逆位相制御動作を行うには、オフを電流
０でしか自己消弧できないサイリスタ素子は用いること
ができない。
【０００３】そこで、従来のＭＯＳＦＥＴを用いた位相
制御調光器は点弧位相が９０度の時の最も大きくなる突
入電流に耐え得る容量の素子を採用している。故に、図
４に示すように、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２等を、電力制
御を行うスイッチング素子として用いて、直列でかつ逆
方向に接続し一方を交流波形の正方向通電に、また他方
を負方向通電用い、ゲート電源Ｇ１を使用し、スイッチ
ング素子のゲート電圧を制御して導通モード及び非導通
モードの制御を行う位相制御調光器１が従来例としてあ
った。
制御調光器は点弧位相が９０度の時の最も大きくなる突
入電流に耐え得る容量の素子を採用している。故に、図
４に示すように、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２等を、電力制
御を行うスイッチング素子として用いて、直列でかつ逆
方向に接続し一方を交流波形の正方向通電に、また他方
を負方向通電用い、ゲート電源Ｇ１を使用し、スイッチ
ング素子のゲート電圧を制御して導通モード及び非導通
モードの制御を行う位相制御調光器１が従来例としてあ
った。
【０００４】白熱灯のフィラメントは常温では抵抗値が
小さいため、電流を負荷に流し始める瞬間は白熱灯定格
の１０倍以上の突入電流が流れ、この状態はフィラメン
トが温まるまで続く。
小さいため、電流を負荷に流し始める瞬間は白熱灯定格
の１０倍以上の突入電流が流れ、この状態はフィラメン
トが温まるまで続く。
【０００５】ここで、一般にＭＯＳＦＥＴはサイリスタ
素子に比べて耐サージ電流定格が低い。また、交流電源
の印加から駆動電源の出力電圧が十分に上がるまでは時
間がかかるため、ＭＯＳＦＥＴのスレッシュホールドぎ
りぎりのゲート電圧でオンさせた場合は、オン抵抗が十
分小さくならず定格以内の電流であってもオン損失が低
画オーバーして破壊を起こす可能性がある。そのため、
従来のＭＯＳＦＥＴ位相制御調光器は素子の定格のわり
には定格負荷容量を大きくできないという欠点があっ
た。
素子に比べて耐サージ電流定格が低い。また、交流電源
の印加から駆動電源の出力電圧が十分に上がるまでは時
間がかかるため、ＭＯＳＦＥＴのスレッシュホールドぎ
りぎりのゲート電圧でオンさせた場合は、オン抵抗が十
分小さくならず定格以内の電流であってもオン損失が低
画オーバーして破壊を起こす可能性がある。そのため、
従来のＭＯＳＦＥＴ位相制御調光器は素子の定格のわり
には定格負荷容量を大きくできないという欠点があっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は調光器の起
動時は点灯信号のタイミングに関わらず、フィラメント
が十分に温まるまでの一定期間はタイマー回路が動作
し、その期間は電源電圧比較回路部とＴｒ２により交流
電源が一定の電圧を越える期間は制御信号のオン指令幅
に関わらずＭＯＳＦＥＴをオフさせることで突入電流の
上限を制限し、調光器の負荷定各を大きくすることがで
きる優れたＭＯＳＦＥＴ逆位相制御調光器を提供するこ
とにある。
動時は点灯信号のタイミングに関わらず、フィラメント
が十分に温まるまでの一定期間はタイマー回路が動作
し、その期間は電源電圧比較回路部とＴｒ２により交流
電源が一定の電圧を越える期間は制御信号のオン指令幅
に関わらずＭＯＳＦＥＴをオフさせることで突入電流の
上限を制限し、調光器の負荷定各を大きくすることがで
きる優れたＭＯＳＦＥＴ逆位相制御調光器を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、
交流電源の電圧を監視する電源電圧比較回路部と、一定
期間制御部へ出力するタイマー回路と、前記電源電圧比
較回路部からの信号に応じて動作するトランジスタと起
動時より一定期間前記タイマー回路からの信号で動作す
るスイッチから成る制御部と、を従来のＭＯＳＦＥＴ位
相制御調光器に追加した構成をとっており、起動時より
フィラメントが十分温まるまでの一定期間は、前記タイ
マ回路が動作し前記制御部のスイッチをオンさせ、且つ
前記交流電源が一定の電圧を越える期間は、前記電源電
圧比較回路部と前記制御部のトランジスタにより、制御
信号のオン指令幅に関わらずＭＯＳＦＥＴをオフさせる
ことで、負荷印加電圧を制限して突入電流の上限を制限
することができることを特徴としている。
交流電源の電圧を監視する電源電圧比較回路部と、一定
期間制御部へ出力するタイマー回路と、前記電源電圧比
較回路部からの信号に応じて動作するトランジスタと起
動時より一定期間前記タイマー回路からの信号で動作す
るスイッチから成る制御部と、を従来のＭＯＳＦＥＴ位
相制御調光器に追加した構成をとっており、起動時より
フィラメントが十分温まるまでの一定期間は、前記タイ
マ回路が動作し前記制御部のスイッチをオンさせ、且つ
前記交流電源が一定の電圧を越える期間は、前記電源電
圧比較回路部と前記制御部のトランジスタにより、制御
信号のオン指令幅に関わらずＭＯＳＦＥＴをオフさせる
ことで、負荷印加電圧を制限して突入電流の上限を制限
することができることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる逆位相制御
調光器の一実施の形態を図１及び図２に基づいて詳細に
説明する。
調光器の一実施の形態を図１及び図２に基づいて詳細に
説明する。
【０００９】図１は、逆位相制御調光器と交流電源と白
熱灯負荷との配線図であり、図２は、上記逆位相制御調
光器の回路動作のタイミングチャートである。
熱灯負荷との配線図であり、図２は、上記逆位相制御調
光器の回路動作のタイミングチャートである。
【００１０】図１に示される調光器はメインスイッチで
あるＭＯＳＦＥＴ部１と、該ＭＯＳＦＥＴ部１のＭＯＳ
ＦＥＴＱ１、Ｑ２のＧ-Ｓ間に電圧を印加するための駆
動電源部２と、起動時より一定期間スイッチＳＷ２をオ
ンさせておくタイマー回路７と、前記タイマー回路によ
りスイッチＳＷ２がオンしている期間は制御信号により
ＭＯＳＦＥＴをオン・オフ動作させるトランジスタＴｒ
１と,交流電源Ｅの電圧が所定値以上の期間はトランジ
スタＴｒ２より前記ＭＯＳＦＥＴ部１をオフさせる電源
電圧比較回路部５と,該電源電圧比較回路部からの信号
に応じて動作するトランジスタＴｒ２と起動時より一定
期間前記タイマー回路からの信号で動作するスイッチＳ
Ｗ２から成る制御部６とを主要構成としている。
あるＭＯＳＦＥＴ部１と、該ＭＯＳＦＥＴ部１のＭＯＳ
ＦＥＴＱ１、Ｑ２のＧ-Ｓ間に電圧を印加するための駆
動電源部２と、起動時より一定期間スイッチＳＷ２をオ
ンさせておくタイマー回路７と、前記タイマー回路によ
りスイッチＳＷ２がオンしている期間は制御信号により
ＭＯＳＦＥＴをオン・オフ動作させるトランジスタＴｒ
１と,交流電源Ｅの電圧が所定値以上の期間はトランジ
スタＴｒ２より前記ＭＯＳＦＥＴ部１をオフさせる電源
電圧比較回路部５と,該電源電圧比較回路部からの信号
に応じて動作するトランジスタＴｒ２と起動時より一定
期間前記タイマー回路からの信号で動作するスイッチＳ
Ｗ２から成る制御部６とを主要構成としている。
【００１１】起動時は、スイッチＳＷ１がオンすると同
時に前記タイマー回路７が動作して前記制御部６のスイ
ッチＳＷ２がオンする。前記交流電源Ｅを整流した電圧
が、前記電源電圧比較回路部５のコンパレータＣＰの基
準電圧以上であるとコンパレータＣＰは一定期間前記制
御部６のトランジスタＴｒ２をオンさせ前記ＭＯＳＦＥ
ＴＱ１、Ｑ２のＧ−Ｓ間を短絡して前記ＭＯＳＦＥＴ部
１をオフさせる。また、前記交流電源Ｅを整流した電圧
が、電源電圧比較回路部５のコンパレータＣＰの基準電
圧以下になるとコンパレータＣＰは一定期間制御部のＴ
ｒ２をオフさせ、前記ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２が制御信
号によりトランジスタＴｒ１を通じてオン・オフ動作可
能となる。
時に前記タイマー回路７が動作して前記制御部６のスイ
ッチＳＷ２がオンする。前記交流電源Ｅを整流した電圧
が、前記電源電圧比較回路部５のコンパレータＣＰの基
準電圧以上であるとコンパレータＣＰは一定期間前記制
御部６のトランジスタＴｒ２をオンさせ前記ＭＯＳＦＥ
ＴＱ１、Ｑ２のＧ−Ｓ間を短絡して前記ＭＯＳＦＥＴ部
１をオフさせる。また、前記交流電源Ｅを整流した電圧
が、電源電圧比較回路部５のコンパレータＣＰの基準電
圧以下になるとコンパレータＣＰは一定期間制御部のＴ
ｒ２をオフさせ、前記ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２が制御信
号によりトランジスタＴｒ１を通じてオン・オフ動作可
能となる。
【００１２】再び前記交流電源Ｅを整流した電圧が前記
電源電圧比較回路部５のコンパレータＣＰの基準電圧以
上になるとコンパレータＣＰは一定期間Ｔｒ２をオンさ
せＭＯＳＦＥＴのＧ−Ｓ間は短絡しＭＯＳＦＥＴをオフ
させる。この動作は前記タイマ回路７が動作している一
定期間続けられる。
電源電圧比較回路部５のコンパレータＣＰの基準電圧以
上になるとコンパレータＣＰは一定期間Ｔｒ２をオンさ
せＭＯＳＦＥＴのＧ−Ｓ間は短絡しＭＯＳＦＥＴをオフ
させる。この動作は前記タイマ回路７が動作している一
定期間続けられる。
【００１３】タイマー回路７が動作をやめ制御部６のＳ
Ｗ２をオフすると前記交流電源Ｅを全波整流した電圧が
前記電源電圧比較回路部５のコンパレータＣＰの基準電
圧以上となり、前記電源電圧比較回路部５が制御部６の
トランジスタＴｒ２をオンさせても前記ＭＯＳＦＥＴＱ
１，Ｑ２のＧ−Ｓ間は短絡されることなく、前記ＭＯＳ
ＦＥＴ部１のオン・オフ動作はトランジスタＴｒ１を通
じて制御信号のみに依存されるようになる。これによ
り、タイマー回路７が前記制御部６のスイッチＳＷ２を
オンしている時間をフィラメントが十分温まるまでの期
間に設定することにより、前記ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２
への負荷印加電圧を制限して突入電流の上限を制限する
ことができる。
Ｗ２をオフすると前記交流電源Ｅを全波整流した電圧が
前記電源電圧比較回路部５のコンパレータＣＰの基準電
圧以上となり、前記電源電圧比較回路部５が制御部６の
トランジスタＴｒ２をオンさせても前記ＭＯＳＦＥＴＱ
１，Ｑ２のＧ−Ｓ間は短絡されることなく、前記ＭＯＳ
ＦＥＴ部１のオン・オフ動作はトランジスタＴｒ１を通
じて制御信号のみに依存されるようになる。これによ
り、タイマー回路７が前記制御部６のスイッチＳＷ２を
オンしている時間をフィラメントが十分温まるまでの期
間に設定することにより、前記ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２
への負荷印加電圧を制限して突入電流の上限を制限する
ことができる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載のＭ
ＯＳＦＥＴ位相制御調光器にあっては、ＭＯＳＦＥＴへ
の負荷印加電圧を制限することにより突入電流をＭＯＳ
ＦＥＴの定格以下に押さえることができるので、従来の
ＭＯＳＦＥＴ調光器より大きな負荷定格を設定すること
ができるという効果を奏する。
ＯＳＦＥＴ位相制御調光器にあっては、ＭＯＳＦＥＴへ
の負荷印加電圧を制限することにより突入電流をＭＯＳ
ＦＥＴの定格以下に押さえることができるので、従来の
ＭＯＳＦＥＴ調光器より大きな負荷定格を設定すること
ができるという効果を奏する。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る逆位相制御調
光器と交流電源と白熱灯負荷との配線図である。
光器と交流電源と白熱灯負荷との配線図である。
【図２】上記逆位相制御調光器の回路動作のタイミング
チャートである。
チャートである。
【図３】従来の逆位相制御動作が可能な位相制御調光器
と交流電源と負荷との配線図である。
と交流電源と負荷との配線図である。
【図４】従来のＭＯＳＦＥＴ等をスイッチ素子に用いた
逆位相制御動作が可能な位相制御調光器と交流電源と負
荷との配線図である。
逆位相制御動作が可能な位相制御調光器と交流電源と負
荷との配線図である。
１ ＭＯＳＦＥＴ部 ２ 駆動電源部 ５ 電源電圧比較回路部 ６ 制御部 ７ タイマー回路 Ｅ 交流電源 Ｑ１ ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２ ＭＯＳＦＥＴ Ｌ 白熱灯火負荷 ＳＷ２ スイッチ Ｔｒ１ トランジスタ Ｔｒ２ トランジスタ
Claims (1)
- 【請求項１】交流電源に対して直列且つ逆方向に接続し
た２つのＭＯＳＦＥＴを有するＭＯＳＦＥＴ部と、該Ｍ
ＯＳＦＥＴ部を駆動するための電源等を有する電源部を
内蔵し、前記ＭＯＳＦＥＴ部により前記交流電源を位相
制御することで、白熱灯負荷に供給する電力を制御する
位相制御調光器において、起動時に一定期間制御部へ出
力するタイマー回路と、前記交流電源の電圧を監視する
電源電圧比較回路部と、該電源電圧比較回路部からの信
号に応じて動作するトランジスタと起動時より一定期間
前記タイマー回路からの信号で動作するスイッチから成
る制御部とを設け、起動時よりフィラメントが十分温ま
るまでの一定期間は,前記タイマ回路が動作し前記制御
部のスイッチをオンさせ、且つ前記交流電源が一定の電
圧を超える期間は、前記電源電圧比較回路部と前記制御
部のトランジスタにより、制御信号のオン指令幅に関わ
らず前記ＭＯＳＦＥＴをオフさせることで、突入電流の
上限を制限することができることを特徴とするＭＯＳＦ
ＥＴ逆位相制御調光器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27672898A JP2000106288A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | Ｍｏｓｆｅｔ逆位相制御調光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27672898A JP2000106288A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | Ｍｏｓｆｅｔ逆位相制御調光器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000106288A true JP2000106288A (ja) | 2000-04-11 |
Family
ID=17573522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27672898A Pending JP2000106288A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | Ｍｏｓｆｅｔ逆位相制御調光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000106288A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008541407A (ja) * | 2005-05-16 | 2008-11-20 | ルートロン エレクトロニクス カンパニー インコーポレイテッド | 電源及びスイッチ故障が発生した場合の負荷保護回路を有する２線式の調光器 |
-
1998
- 1998-09-30 JP JP27672898A patent/JP2000106288A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008541407A (ja) * | 2005-05-16 | 2008-11-20 | ルートロン エレクトロニクス カンパニー インコーポレイテッド | 電源及びスイッチ故障が発生した場合の負荷保護回路を有する２線式の調光器 |
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