JP2003208989A

JP2003208989A - 調光システム

Info

Publication number: JP2003208989A
Application number: JP2002003874A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Hara; 隆裕原
Original assignee: Ikeda Electric Co Ltd
Current assignee: Panasonic Life Solutions Ikeda Electric Co Ltd
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2003-07-25
Anticipated expiration: 2022-01-10
Also published as: JP4002104B2

Abstract

(57)【要約】【課題】調光信号線を無くして調光情報を電源線を利
用して送ることができるようにすることにより、省施工
の調光システムを提供できるようにする。【解決手段】調光情報を電源線７にのせて調光インバ
ータ２側に送るようにした。また、オンオフのデューテ
ィー比によって調光レベルを示す調光信号Ａをキャリア
周波数で変調した変調信号Ｄを、電源電圧に重畳する調
光用制御部１が設けられ、該調光用制御部１により、変
調信号Ｄを電源電圧に重畳して調光インバータ２側に送
信し、調光インバータ２側で、復元回路３により変調信
号Ｄから調光信号Ａを復元し、その復元した調光信号Ａ
のオンオフのデューティー比に対応した調光レベルで放
電灯４を調光点灯するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、調光情報を調光イ
ンバータ側に送出し、調光インバータ側で、調光情報に
応じて放電灯を調光点灯するようにした調光システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来の調光システムを示してい
る。同図に示すように、１つの調光用制御部６１と複数
の調光インバータ（調光機能付き放電灯点灯装置）６２
とを備えている。前記調光インバータ６２は、調光用制
御部６１から離れた場所に設置されており、交流電源６
４と複数の調光インバータ６２とは電源線６５により接
続され、調光用制御部６１と調光インバータ６２とは、
調光信号線６６を介してそれぞれ接続されている。調光
インバータ６２は調光用制御部６１からの調光信号Ａに
基づいて放電灯６３を調光点灯させる。

【０００３】調光用制御部６１は、例えばスイッチを一
定周期でオンオフ動作させることによって、一定周期Ｔ
でオンオフする（高電圧と低電圧とを繰り返す）調光信
号Ａを出力する。この調光信号Ａは、オン（高電圧）期
間Ｔ１とオフ（零電圧又は低電圧）期間Ｔ２とを有し、
オンオフのデューティー比によって調光レベルを示して
いる。そして、調光信号Ａは、調光信号線６６を通して
各調光インバータ６２側に送出され、この調光信号Ａを
受信した調光インバータ６２側では、調光信号Ａのオン
オフのデューティー比に対応した調光レベルで放電灯６
３を調光点灯する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来では、２
本の電源線６５の他に２本の調光信号線６６が必要であ
り、電気配線を施工するための施工コストが高く付くと
いう問題があった。本発明は上記問題点に鑑み、調光情
報を電源線を利用して送ることができるようにすること
により、調光信号線を無くして省施工の調光システムを
提供できるようにしたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この技術的課題を解決す
る本発明の技術的手段は、送られた調光情報に応じて調
光インバータ２により放電灯４を調光点灯するようにし
た調光システムにおいて、前記調光情報を電源線７にの
せて調光インバータ２側に送るようにした点にある。本
発明の他の技術的手段は、調光インバータ２側で、調光
信号Ａのオンオフのデューティー比に対応した調光レベ
ルで放電灯４を調光点灯するようにした調光システムに
おいて、オンオフのデューティー比によって調光レベル
を示す調光信号Ａをキャリア周波数で変調した変調信号
Ｄを、電源電圧に重畳する調光用制御部１が設けられ、
該調光用制御部１により、変調信号Ｄを電源電圧に重畳
して調光インバータ２側に送信し、調光インバータ２側
で、復元回路３により変調信号Ｄから調光信号Ａを復元
し、その復元した調光信号Ａのオンオフのデューティー
比に対応した調光レベルで放電灯４を調光点灯するよう
にした点にある。

【０００６】本発明の他の技術的手段は、前記調光用制
御部１に、キャリア周波数に共振する共振回路が設けら
れると共に、前記復元回路３に、キャリア周波数に共振
する共振回路が設けられている点にある。本発明の他の
技術的手段は、前記復元回路３は、キャリア周波数に共
振するタンク回路１９により変調信号Ｄからキャリア周
波数を取り出して整流することにより調光信号Ａを復元
するように構成されている点にある。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１〜図３において、調光システム
は、１台の調光用制御部１と、複数の調光インバータ
（調光機能付き放電灯点灯装置）２と、各調光インバー
タ２に対応して設けられた複数の復元回路３とを備えて
いる。各調光インバータ２に放電灯４が接続されてい
る。前記調光用制御部１、調光インバータ２、復元回路
３等は商用の交流電源５に接続されている。また、調光
インバータ２及び復元回路３は、調光用制御部１から離
れた場所に設置されており、調光用制御部１と、調光イ
ンバータ２及び復元回路３等とは、電源線７を介して接
続されている。

【０００８】調光用制御部１は、マイクロコンピュータ
等を有すると共に、デューティー発生器９とタンク回路
１０とバイパス用のコンデンサ１１とを有し、デューテ
ィー発生器９は、図１及び図２に示すように、マイクロ
コンピュータ等から調光信号Ａを入力すると共に、高周
波信号（キャリア信号）Ｂを入力し、図４（ロ）及び図
５（ロ）に示すように、調光信号Ａをキャリア周波数で
変調した変調信号Ｄを出力する。前記調光信号Ａは、図
４（イ）及び図５（イ）に示すように、一定周期Ｔでオ
ンオフし（高電圧と低電圧とを繰り返し）て、オン（高
電圧）期間Ｔ１とオフ（零電圧又は低電圧）期間Ｔ２と
を有し、オンオフのデューティー比によって調光レベル
を示している。キャリア信号Ｂは、例えば１００ＫＨｚ
の高周波である。

【０００９】図２に示すように、タンク回路１０は、１
次巻線１３と２次巻線１４とを有するトランス１５と、
２次巻線１４に並列に接続されたコンデンサ１６とを備
え、キャリア周波数に共振するように構成され（タンク
回路１０により、キャリア周波数に共振する共振回路が
構成され）、電源線７の電源電圧に、調光信号Ａのデュ
ーティーに同期した高周波電圧である変調信号Ｄを重畳
させる。これにより、電源線７に、調光信号Ａの示す調
光情報をのせて各調光インバータ２に送るようになって
いる。

【００１０】電源線７間に、各調光インバータ２に対応
して、コンデンサ１８と復元回路３のコンデンサ２５と
の直列回路が接続され、コンデンサ１８を介して調光イ
ンバータ２に放電灯４を点灯させるための電力が供給さ
れ、コンデンサ２５を介して放電灯４を調光するための
調光情報が供給されるようになっている。図３に示すよ
うに、復元回路３は、キャリア周波数に共振するタンク
回路１９を有すると共に、全波整流回路２０とフィルタ
ー２１とを有する。タンク回路１９は、前記コンデンサ
２５を備えると共に、１次巻線２６と２次巻線２７とを
有するトランス２８を備える。タンク回路１９と全波整
流回路２０との間に抵抗２２が接続され、この抵抗２２
により、タンク回路１９の２次巻線２７の出力側に接続
される回路を高インピーダンスにしている。これは、タ
ンク回路１９の２次巻線２７の出力に低インピーダンス
の回路を接続すると、キャリア周波数の信号が減衰しま
うため、この減衰を防止するためである。

【００１１】タンク回路１９のコンデンサ２５の容量と
１次巻線２６のインダクタンスとは、キャリア周波数と
共振するように設定され（タンク回路１９により、キャ
リア周波数に共振する共振回路が構成され）、これによ
り電源線７から２次巻線２７にキャリヤ周波数成分のみ
を得るように構成されている。即ち、キャリア周波数を
ｆとし、２次巻線２７のインダクタンスをＬ、コンデン
サ２５の容量をＣとすると、ｆ＝２π√ＬＣ／１となる
ように設定されている。

【００１２】各調光インバータ２は、例えば、図示省略
の安定器、インバータ回路等により、調光信号Ａの示す
調光レベルに対応して周波数を変化させて、放電灯４に
流れる管電流の大きさを変化させ、これにより、調光信
号Ａの１周期Ｔに対するオン期間（高電圧期間）Ｔ１の
デューティー比（％）に対応した調光レベルで放電灯４
を調光点灯するようになっている。上記実施の形態によ
れば、調光用制御部１から、調光信号Ａをキャリア信号
Ｂのキャリア周波数で変調した変調信号Ｄが、電源線７
の電源電圧に重畳（直列に加算）され、調光インバータ
２側に送信される。これにより、調光信号Ａを容易に復
元できるように調光信号（デューティー信号）Ａをキャ
リア周波数で変調した変調信号Ｄが電源電圧に重畳さ
れ、調光信号Ａの示す調光情報が電源線７にのせられて
各調光インバータ２側に送られる。

【００１３】電源線７の電源電圧に重畳した変調信号Ｄ
を受信した各調光インバータ２側では、タンク回路１９
のコンデンサ２５の容量と１次巻線２６のインダクタン
スはキャリア周波数と共振するように設定されているた
め、キャリア周波数に共振するタンク回路１９により変
調信号Ｄを容易に分離し、２次巻線２７の出力にキャリ
ア周波数成分のみを得ることができ、コンデンサ１８の
両端に、電源電圧及び調光インバータ２より発生する高
周波電圧が印加される。この場合、変調信号Ｄは調光信
号Ａをキャリア周波数で変調したものであるから、図３
の点ａ１，ａ２間に、図６（イ）に示すように、変調信
号Ｄが発生し、点ｂ１、ｂ２間に、図６（ロ）に示すよ
うに、変調信号Ｄを全波整流した電圧Ｅが発生し、点ｃ
１，ｃ２間に、図６（ハ）に示すように、電圧Ｅのキャ
リア周波数の谷を埋めるように平滑した調光信号Ａが発
生する。従って、各調光インバータ２の手前でタンク回
路１９により変調信号Ｄのキャリア周波数を取り出し全
波整流することにより、変調信号Ｄから調光信号Ａを容
易に復元できる。

【００１４】タンク回路１９は共振周波数で高インピー
ダンスとなるため、複数の調光インバータ２（タンク回
路１９）が接続されても、調光信号Ａをキャリア周波数
で変調された変調信号Ｄの減衰は少なくて済む。また、
タンク回路１９は共振周波数以外の周波数に対してはイ
ンピーダンスが低いため、２次巻線２７の出力には共振
周波数以外の成分の発生は殆ど無くなり、かつ変調信号
Ｄが電源線７に含まれる商用信号の高調波成分、雑音に
影響されないようになる。また、デジタル情報の通信を
行っていないため、波形にノイズがあってもデューティ
ー比への影響が少ない。

【００１５】従って、減衰の少ない調光信号Ａが確実に
調光インバータ２に入力され、調光信号Ａのオンオフの
デューティー比で放電灯８を良好に調光点灯できるよう
になる。その結果、電源線７によって調光情報を送信す
ることができて、調光情報を送信するための特別な調光
信号線が不要になるため、調光信号線を配線する必要が
なくなり、調光システムの設置場所での配線工事のコス
トが高騰することもなくなって、非常に経済的になる。
図７〜図９は他の実施の形態を示し、調光システムは、
前記実施の形態の場合と同様に１台の調光用制御部１
と、複数の調光インバータ２と、各調光インバータ２に
対応して設けられた複数の復元回路３とを備えている。

【００１６】図８に示すように、復元回路３は、キャリ
ア周波数に共振するタンク回路１９を有すると共に、オ
ペアンプ３１と単安定マルチバイブレータ３２と抵抗３
３，３４と直流電源３５とを有し、前記実施の形態の場
合と同様に、タンク回路１９の２次巻線２７の出力側に
抵抗２２が接続されている。そして、オペアンプ３１の
−入力端子に、図９（イ）に示すように、直流電源３５
を抵抗３３，３４で分圧した閾値電圧が入力され、オペ
アンプ３１から図９（ロ）に示す点ｆの電圧が出力さ
れ、単安定マルチバイブレータ３２から図９（ハ）に示
す点ｇの電圧が出力される。これにより、オペアンプ３
１から単安定マルチバイブレータ３２にトリガ信号（点
ｆの電圧）が出力され、点ｆの電圧（キャリア信号）の
谷を埋めるように、単安定マルチバイブレータ３２から
トリガ信号により一定期間高電圧となる調光信号Ａが出
力されるように構成されている。その他の点は前記実施
の形態の場合と同様の構成である。

【００１７】上記実施の形態によれば、調光用制御部１
から、調光信号Ａをキャリア信号Ｂのキャリア周波数で
変調した変調信号Ｄが、電源線７の電源電圧に重畳（直
列に加算）され、調光インバータ２側に送信される。電
源線７の電源電圧に重畳した変調信号Ｄを受信した各調
光インバータ２側では、タンク回路１９のコンデンサ２
５の容量と１次巻線２６のインダクタンスはキャリア周
波数と共振するように設定されているため、タンク回路
１９により、２次巻線２７の出力にキャリア周波数成分
のみを得ることができ、コンデンサ１８の両端に、電源
電圧及び調光インバータ２より発生する高周波電圧が印
加される。この場合、変調信号Ｄは調光信号Ａをキャリ
ア周波数で変調したものであるから、図８の点ｅに、図
９（イ）に示すように、変調信号Ｄが発生し、点ｆに、
図９（ロ）に示すように、変調信号Ｄを整流した電圧Ｇ
が発生し、点ｇに、図９（ハ）に示すように、電圧Ｇの
キャリア周波数の谷を埋めるように平滑した調光信号Ａ
が発生し、タンク回路１９により、変調信号Ｄから調光
信号Ａを容易に復元される。

【００１８】従って、前記実施の形態の場合と同様に、
減衰の少ない調光信号Ａが確実に調光インバータ２に入
力され、調光信号Ａのオンオフのデューティー比で放電
灯８を良好に調光点灯できるようになる。その結果、電
源線７によって調光情報を送信することができて、調光
情報を送信するための特別な調光信号線が不要になるた
め、調光信号線を配線する必要がなくなり、調光システ
ムの設置場所での配線工事のコストが高騰することもな
くなって、非常に経済的になる。図１０は他の実施の形
態を示し、調光用制御部１のコンデンサ１１と、コンデ
ンサ１６及び２次巻線１４の並列回路とを、電源線７間
に直列に接続して、調光用制御部１から、変調信号Ｄが
電源線７に電源電圧に並列に重畳するようにしている。
また、電源線７に、コンデンサ３９と巻線４０とを有す
るタンク回路により構成したフィルター４１を接続して
いる。この場合、変調信号Ｄを電源線７に並列にのせて
いるため、調光用制御部１を電源線７のどこにでも設置
することができるが、交流電源５によりキャリア周波数
成分が短絡されて減衰しないようにするために、タンク
回路等によるフィルター４１が必要となる。

【００１９】その他の点は、前記図１〜図３に示す実施
の形態又は前記図７及び図８に示す実施の形態と同様の
構成であり、調光システムは、前記実施の形態の場合と
同様に１台の調光用制御部１と、複数の調光機能付き調
光インバータ２と、各調光インバータ２に対応して設け
られた複数の復元回路３とを備えている。なお、この実
施の形態における復元回路３は、図１〜図３に示す復元
回路３と同様に構成であってもよいし、図７に示す復元
回路３と同様に構成であってもよい。この実施の形態の
場合も、前記実施の形態の場合と同様に、減衰の少ない
調光信号Ａが確実に調光インバータ２に入力され、調光
信号Ａのオンオフのデューティー比で放電灯８を良好に
調光点灯できるようになる。その結果、電源線７によっ
て調光情報を送信することができて、調光情報を送信す
るための特別な調光信号線が不要になるため、調光信号
線を配線する必要がなくなり、調光システムの設置場所
での配線工事のコストが高騰することもなくなって、非
常に経済的になる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、調光信号線を無くして
調光情報を電源線を利用して送ることができ、省施工の
調光システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す回路図である。

【図２】同調光用制御部の回路図である。

【図３】同復元回路部分の回路図である。

【図４】同動作説明用の電圧波形図である。

【図５】同動作説明用の電圧波形図である。

【図６】同動作説明用の電圧波形図である。

【図７】他の実施の形態を示す回路図である。

【図８】同復元回路部分の回路図である。

【図９】同動作説明用の電圧波形図である。

【図１０】他の実施の形態を示す回路図である。

【図１１】従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

１調光用制御部２調光インバータ３復元回路４放電灯７電源線１９タンク回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送られた調光情報に応じて調光インバー
タ（２）により放電灯（４）を調光点灯するようにした
調光システムにおいて、前記調光情報を電源線（７）にのせて調光インバータ
（２）側に送るようにしたことを特徴とする調光システ
ム。
【請求項２】調光インバータ（２）側で、調光信号Ａ
のオンオフのデューティー比に対応した調光レベルで放
電灯（４）を調光点灯するようにした調光システムにお
いて、オンオフのデューティー比によって調光レベルを示す調
光信号Ａをキャリア周波数で変調した変調信号Ｄを、電
源電圧に重畳する調光用制御部（１）が設けられ、該調
光用制御部（１）により、変調信号Ｄを電源電圧に重畳
して調光インバータ（２）側に送信し、調光インバータ
（２）側で、復元回路（３）により変調信号Ｄから調光
信号Ａを復元し、その復元した調光信号Ａのオンオフの
デューティー比に対応した調光レベルで放電灯（４）を
調光点灯するようにしたことを特徴とする調光システ
ム。
【請求項３】前記調光用制御部（１）に、キャリア周
波数に共振する共振回路が設けられると共に、前記復元
回路（３）に、キャリア周波数に共振する共振回路が設
けられていることを特徴とする請求項２に記載の調光シ
ステム。
【請求項４】前記復元回路（３）は、キャリア周波数
に共振するタンク回路（１９）により変調信号Ｄからキ
ャリア周波数を取り出して整流することにより調光信号
Ａを復元するように構成されていることを特徴とする請
求項２又は３に記載の調光システム。