JP2004047223A

JP2004047223A - Light control device and light control system in studio, theater or the like

Info

Publication number: JP2004047223A
Application number: JP2002201461A
Authority: JP
Inventors: Koji Uda; 右田　幸司; Katsuyuki Ide; 井手　勝幸; Keitaro Kosaka; 高坂　啓太郎; Nobuaki Sekine; 関根　信明
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp; Toshiba Lighting System Co Ltd
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2002-07-10
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2022-07-10
Also published as: KR100480671B1; KR20040005679A; CN1472997A; JP4095850B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light control device without problems of noise and stating delay of a load, and light control system for a studio, theater or the like using the device. <P>SOLUTION: The light control device DM is provided with a first phase control circuit PC1 equipped with a self arc-extinguishing control element inserted into an alternate-current power source line 11 and controlling phase of alternate-current voltage, a second phase control circuit PC2 equipped with a thyristor inserted into the alternate-current power source line 11 and controlling phase of the alternate-current voltage, a load current detecting means CD detecting a load current, and a control means directing a power source voltage half-wave to perform a phase control by the first phase control circuit PC1 first, and then, after the load current detected by the load current detecting means CD reaches a given value, making the second phase control circuit PC2 to perform a phase control in place of the first phase control circuit PC1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、調光装置およびスタジオ、劇場などにおける調光システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】スタジオ、劇場などで用いる調光装置は、主として白熱電球を交流点灯する際に、交流電圧を位相制御することにより調光するのが一般的である。従来のこの種の調光装置は、サイリスタを用いて位相制御を行なうように構成されているのが多い。この構成によれば、比較的大きな突入電流に耐える調光装置を得ることができる。
【０００３】
サイリスタを用いて行なう位相制御は、交流電圧半波の中間の所望位相でサイリスタをオン動作させると、当該半波の終期位相までオン動作が継続して、交流電圧半波の終期位相から初期位相に向けて導通位相角が形成される順位相制御方式である。そして、オン動作時の電流の立ち上がりが急峻な（ｄｉ／ｄｔが大きい）ため、負荷の白熱電球のフィラメントが雑音を発生するという問題がある。これを防止するためには、たとえば不可回路にインダクタを直列に挿入してｄｉ／ｄｔを小さくするなどの格別の対策を講じる必要がある。
【０００４】
そこで、順位相制御において位相制御素子にＩＧＢＴなどの自己消弧形制御素子を用いるとともに、オン動作時の電流の立ち上がりを緩やかに、すなわち傾斜制御やリニア形などと称されるオン動作を行なうようにした調光装置が提案された。また、交流電圧波形の立ち上がりからオン動作させ、波形の中間の所望位相でオフ動作させることにより、初期位相から終期位相に向けて導通位相角が形成される位相制御を行なう逆位相制御方式にした調光装置も提案された。これらの調光装置によれば、雑音の問題が解決される。
【０００５】
一方、スタジオ、劇場などに設備される調光システムにおいては、多数の調光装置を並列的に接続して多様な調光シーンを演出可能にしている。従来のこの種の調光システムにおいては、多数の調光装置の実質的全部を逆位相制御方式および順位相制御方式のいずれか一方に統一された構成となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、白熱電球を冷却状態で点灯すると、フィラメントの構成材料であるタングステンの抵抗−温度特性が比較的大きな勾配の正特性を有しているために、定格ランプ電流の数倍から数十倍もの突入電流が数サイクルにわたって流れる。
【０００７】
これに対して、サイリスタは上記のような突入電流に耐えられるように設計されているが、ＩＧＢＴなどの自己消弧形制御素子はこれに耐えられないのが現状である。そのため、自己消弧形制御素子に上記の突入電流を許容するには、定格ランプ電流より相当に大きな定格電流を有する大形の素子を用いる必要があり、コストとサイズ面で極めて不利になる。これに対して、負荷電流を帰還して、突入電流が発生した際に、負荷電流を最大瞬間許容電流以下に強制的に絞るように制御することも考えられる。ところが、このように構成すると、電源投入時に所要の電力を投入するまでに長時間を要し、白熱電流の光束立ち上がりが遅くなってしまい、舞台照明などとしての演出効果を自由に発揮させることができなくなるという問題があり、実用的でない。
【０００８】
また、従来のスタジオ、劇場など多数の調光装置を設置する調光システムにおいて、多数の調光装置のオン動作の位相が、図１７の（ａ）に示すように、たとえば９０°に集中すると、電源電圧が瞬間的に乱れることがあった。すなわち、調光装置が順位相制御方式の場合は、同じく（ｂ）においてｓ２によって示すように、電源電圧が瞬間的に落ち込む。また、順位相制御方式の場合は、同じく（ｃ）のように位相制御されると、（ｄ）においてｓ１によって示すように、電源電圧が瞬間的に上昇する。このような電源電圧波形の乱れによって、調光装置や同一電源に接続する他の電気機器が破壊されることがあった。
【０００９】
本発明は、雑音の問題がないとともに、負荷の立ち上がり遅延の問題もない調光装置およびこれを用いたスタジオ、劇場などの調光システムを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、調光システムが接続する電源に接続する他の電気機器が破壊されにくい調光装置およびこれを用いた調光システムを提供することを他の目的とする。
【００１１】
【課題を達成するための手段】請求項１の発明の調光装置は、交流電源ラインに挿入されて交流電圧を位相制御する自己消弧形制御素子を備えた第１の位相制御回路と；交流電源ラインに挿入されて交流電圧を位相制御するサイリスタを備えた第２の位相制御回路と；負荷電流を検出する負荷電流検出手段と；電源電圧半波に対して最初に第１の位相制御回路による逆位相制御または傾斜制御による順位相制御を行なわせるとともに、負荷電流検出手段により検出される負荷電流が所定値に到達したら第１の位相制御回路に代わって第２の位相制御回路に順位相制御を行なわせる制御手段と；を具備していることを特徴としている。
【００１２】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。本発明の調光装置は、位相制御回路およびこれを直接制御する制御手段を構成要件とするパワー回路部分いわゆる調光ユニットの構成に関するものであり、実際には照明を演出する調光制御回路部分を付加して使用されることが多い。しかし、本発明は、このような組み合わせに限定されるものではない。
【００１３】
＜第１の位相制御回路について＞　　第１の位相制御回路は、自己消弧形制御素子を備えていて、後述する制御手段により制御されて逆位相制御または順位相制御により位相制御を行なう。自己消弧形制御素子としては、たとえばＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ、ＳＩＴなどを用いることができる。位相制御は、逆位相制御および順位相制御のいずれか一方、または両方を適宜組み合わせてもよい。なお、順位相制御の際には、電流の立ち上がりを傾斜的に増加させる、いわゆる傾斜制御換言すればリニア形のオン動作を行なうものとする。また、逆位相制御の際には、電流の立ち下り時に電流を傾斜的に低減する、いわゆる傾斜制御を行なうことができる。第１の位相制御回路における位相制御動作は、後述する制御手段により制御される。
【００１４】
交流電源電圧を位相制御するための回路構成は、特定の回路に限定されない。たとえば、一対の自己消弧形制御素子を逆極性に直列接続し、一対の自己消弧形制御素子のそれぞれにダイオードを逆極性に並列接続した構成やダイオードブリッジの対向する一対の頂点間に一つの自己消弧形制御素子を接続した構成などを用いることができる。
【００１５】
＜第２の位相制御回路について＞　　第２の位相制御回路は、交流電源ラインに挿入されて交流電圧半波の所望位相でオン動作するサイリスタを備えている。したがって、第２の位相制御回路における位相制御は順位相制御である。なお、位相制御は、後述する制御手段により制御される。
【００１６】
交流電源電圧を位相制御するための回路構成は、特定の回路に限定されない。典型的には、一対のサイリスタを逆並列接続した構成などを用いることができる。
【００１７】
＜負荷電流検出手段について＞　　負荷電流検出手段は、文字どおり負荷電流を検出する手段である。負荷電流を検出するための具体的な手段は特定の構成に限定されない。たとえば、電流変成器、電流検出用抵抗器、半導体電流検出器などを適宜用いることができる。また、負荷電流検出手段の挿入位置は、負荷電流を検出可能であれば特定の回路位置に限定されない。たとえば、調光装置の出力端と第１および第２の位相制御回路との間に直列的に挿入することが望ましい。しかし、要すれば、一対の電流検出手段を第１および第２の位相制御回路のそれぞれに直列に接続することにより分散して配設することもできる。
【００１８】
そうして、負荷電流検出手段の検出出力は、後述する制御手段に制御入力して、所要の制御動作を行なわせる。
【００１９】
＜制御手段について＞　　制御手段は、負荷電流検出手段の検出出力に応動して、第１および第２の位相制御回路の位相制御動作を電源投入時および定常時にわたり協調的に制御する。すなわち、電源電圧半波に対して最初に第１の位相制御回路による位相制御を行なわせるとともに、負荷電流検出手段により検出される負荷電流が所定値に到達したら第１の位相制御回路に代わって第２の位相制御回路に位相制御を行なわせるように第１および第２の位相制御回路を相関的に制御する。したがって、第１の位相制御回路に流れる負荷電流が所定値以下の場合には、当該半サイクルの全期間にわたって第１の位相制御回路のみが作動して、第２の位相制御回路は作動しない。
【００２０】
また、制御手段は、第１の位相制御回路に対して逆位相制御および順位相制御のいずれの動作態様を選択して動作させるように制御してもよい。たとえば、電源投入時の最初の半サイクルは、逆位相制御を行なわせ、次の半サイクルからは順位相制御を行なわせるように制御することができる。そして、負荷に通流する電流が所定値に到達したら、第１の位相制御回路の位相制御動作を停止させて、第２の位相制御回路を作動させる。また、電源投入時に突入電流が収まったり、定常時に所定値を超える負荷電流が調光操作により絞られたりして、負荷電流が途中で所定値より小さくなると、第１の位相制御回路のみが作動して位相制御が行なわれる。この場合、負荷電流が所定値より小さくなったときの次の半サイクルから第１の位相制御回路を逆位相制御に切り換えさせることができる。しかし、要すれば、引き続き傾斜制御による順位相制御層制御を行なうように制御してもよい。
【００２１】
なお、電流の所定値は、最大瞬間許容電流値を超えない範囲に設定される。
【００２２】
次に、制御手段は、第２の位相制御回路に対して負荷回路に通流する電流が所定値を超える範囲において順位相制御を行なわせる。すなわち、電源投入時には、第１の位相制御回路における位相制御に続いて最初の半サイクルまたは次の半サイクルから所定値を超える範囲で位相制御を引き継ぐ。
【００２３】
＜本発明の作用について＞　　本発明においては、第１および第２の位相制御回路が制御手段によって制御されて互いに協調的に動作する。すなわち、電源電圧の各半サイクルにおいて、最初第１の位相制御回路が作動して負荷電流を位相制御する。たとえば、負荷の白熱電球が冷却状態のときに調光装置に対して交流電源が投入された瞬間すなわち電源投入時においては、突入電流が流れるため、第１の位相制御回路を流れる負荷電流が所定値に到達し、負荷電流検出手段がこれを検出すると、制御手段が第１の位相制御回路の動作を停止させ、代わりに第２の位相制御回路を作動させる。このため、所定値を超える負荷電流は、第２の位相制御回路を流れることになる。
【００２４】
制御手段は、電源投入時の最初の半サイクルにおいて、第１の位相制御回路に逆位相制御動作を行なわせることができる。この態様においては、負荷電流が突入電流となって大きくなるが、電流が正弦波状に増加して、電流の立ち上がりが緩やかになるから、白熱電球からの雑音発生をすこぶる良好に抑制することができる。
【００２５】
しかし、本発明においては、第１の位相制御回路が最初の半サイクルから順位相制御するように制御手段が制御する態様も許容されるが、このような態様であったとしても、第１の位相制御回路は、自己消弧形制御素子を備えるとともに、傾斜制御されるので、逆位相制御の場合にはおよばないものの雑音発生を良好に抑制することができる。
【００２６】
電源投入時の突入電流は、フィラメントの抵抗値が小さいため、大きくなり、最大瞬間許容電流に近い値に予め設定された所定値に到達すると、負荷電流検出手段がこれを検出して制御手段に制御入力する。そのとき制御手段は、第１の位相制御回路の動作を停止させ、次に第２の位相制御回路を動作させる。そして、第２の位相制御回路は、最初の半サイクルまたは次の半サイクルから所定値を超える範囲で順位相制御動作を行なう。
【００２７】
最初の半サイクルから第２の位相制御回路が作動する場合、第１の位相制御回路が逆位相制御によるときは、所定値までの負荷電流が半サイクルの前半期間に流れ、所定値を超える分の電流が後半期間に流れる。また、第１の位相制御回路が順位相制御を行なうときは、所定値の電流に続いて第２の位相制御回路による所定値を超える分の電流が引き続き流れる。
【００２８】
次の半サイクルから第２の位相制御回路が作動する場合、当該半サイクルの中で最初第１の位相制御回路が作動して所定値までの電流が流れ、所定値を超えると、第２の位相制御回路が作動して所定値を超える分の電流を引き続き流す。
【００２９】
電源投入時の突入電流が数サイクルで収まり、定常状態になっても、所定値を超えるまでは第１の位相制御回路が位相制御を担当し、所定値を超えると、第２の位相制御回路が位相制御を担当する。負荷電流が所定値を超える範囲の場合、第１の位相制御回路が順位相制御をするように制御するのが好ましい。そうすれば、所定値までの負荷電流が傾斜オン動作の下で流れ、引き続いて第２の位相制御回路による立ち上がりの急峻な電流が流れるが、後者の電流は比較的小さくできるので、雑音発生に与える影響が少なくなる。
【００３０】
また、電源投入時および定常時のいずれにおいても、負荷電流が所定値以下になると、第１の位相制御回路のみが作動する。このような場合には、第１の位相制御回路が逆位相制御を行なうように制御することができる。これにより、白熱電球の雑音発生をより一層良好に抑制することができる。
【００３１】
以上の説明にもかかわらず、本発明において、所定値をどのような値に設定するかは、任意である。すなわち、定常時の最大負荷電流を超える範囲たとえば突入電流を所定値として設定してもよいし、最大負荷電流以下に所定値を設定してもよい。前者の場合、第１の位相制御回路は、定常時における負荷電流を担当し、第２の位相制御回路は、突入電流を担当する。また、後者の場合、第１の位相制御回路は、定常時における負荷電流のうち低電流レベルの領域を担当する。そして、第２の位相制御回路は、突入電流を含む高電流レベルの領域を担当する。
【００３２】
以上説明した本発明は、以下の特長を有する。
【００３３】
１．白熱電球が雑音を発生しない。
【００３４】
電源投入時および定常時のいずれにおいても、電源電圧の各半波において、最初に第１の位相制御回路が負荷電流の所定値までの範囲で位相制御を担当し、第１の位相制御回路は自己消弧形制御素子を備えているので、逆位相制御または傾斜制御の順位相制御により、負荷電流の立ち上がりが緩やかに（ｄｉ／ｄｔが小さく）なり、白熱電球が雑音を発生しなくなる。
【００３５】
２．負荷の立ち上がりの遅延が発生しない。
【００３６】
第１の位相制御回路を流れる負荷電流が所定値に達すると、第１の位相制御回路の動作が停止され、第２の位相制御回路が代わって引き続き位相制御動作を継続するので、電源投入時に所要の電力を速やかに投入することができ、負荷の立ち上がりが遅延することはない。
【００３７】
３．自己消弧形制御素子が破損しにくい。
【００３８】
自己消弧形制御素子を電源投入時および定常時を通じて常に最大瞬間許容電流値以下で使用できるので、自己消弧形制御素子が破損しにくい。
【００３９】
４．定格電流値の比較的小さな自己消弧形制御素子を採用できる。
【００４０】
傾斜制御によるオン動作を行なうことで白熱電球の雑音発生を抑制可能な範囲内であれば、第１の位相制御回路が担当する負荷電流をなるべく小さく設定することができる。したがって、定格電流値の比較的小さな自己消弧形制御素子を採用できる。
【００４１】
請求項２の発明の調光装置は、交流電源に接続する入力端と；負荷を接続する出力端と；交流電圧波形を位相制御する自己消弧形制御素子を備えるとともに、入力端および出力端の間に直列に挿入された第１の位相制御回路と；交流電圧波形位相制御するサイリスタを備えるとともに、第１の位相制御回路に並列接続した第２の位相制御回路と；出力端に流れる負荷電流を検出する負荷電流検出手段と；電源電圧半波に対して最初に第１の位相制御回路による逆位相制御または傾斜制御による順位相制御を行なわせるとともに、負荷電流検出手段により検出される負荷電流が所定値に到達したら第１の位相制御回路に代わって第２の位相制御回路に順位相制御を行なわせる制御手段と；を具備していることを特徴としている。
【００４２】
本発明は、請求項１とほぼ同様な技術範囲を主として回路接続により規定している。
【００４３】
請求項３の発明の調光装置は、請求項１または２記載の調光装置において、第１の位相制御回路は、互いに逆極性に直列接続した一対の自己消弧形制御素子、および自己消弧形制御素子にそれぞれ逆並列接続した一対のダイオードを備えていることを特徴としている。
【００４４】
本発明は、第１の位相制御回路の好適な回路構成を規定している。本発明の構成によれば、第１の位相制御回路を集積化しやすくなり、コスト低下と小形化を図ることができる。
【００４５】
請求項４の発明の調光装置は、逆位相制御および順位相制御を選択的に行なえるように構成された位相制御回路と；交流電圧半波の前半部電圧と後半部電圧とを比較して、前半部電圧が後半部電圧より大きいときには位相制御回路に逆位相制御を行なわせ、後半部電圧が前半部電圧より大きいときには順位相制御を行なわせる制御手段と；を具備していることを特徴としている。
【００４６】
位相制御回路は、逆位相制御および順位相制御を行なう部分を単一構成の位相制御回路で構成してもよいし、それぞれ異なる位相制御回路を用いて構成してもよい。前者は、たとえば自己消弧形制御形素子を備えた位相制御回路によって構成することができる。後者は、自己消弧形制御形素子を用いて逆位相制御回路を構成し、サイリスタを用いて順位相制御回路を構成することができる。したがって、請求項１ないし３に規定する調光装置を用いて、本発明にける後述する制御態様を付加すればよい。
【００４７】
制御手段は、電流電圧半波の前半部と後半部とを比較して、前半部の電圧が高いときには、位相制御回路を逆位相制御動作させる。また、後半部の電圧が高いときには、順位相制御動作をさせる。
【００４８】
制御手段を第１ないし第３の手段によって構成することができる。第１の手段は、電流電圧半波の前半部と後半部とを比較する。第２の手段は、両者の電圧を判定する。第３の手段は、判定結果にしたがって位相制御回路を所定に制御する。なお、これらの手段をコンパクトに構成するために、マイコンを用いることができる。この場合、第１の手段は、電流電圧半波の前半部と後半部とを比較するために、前半部の電圧値を記憶するメモリを備えることができる。また、メモリから電圧半波の前半部の電圧値を読み出して、後半部の電圧と比較演算するためのプログラムをメモリに記憶しておくことができる。第２の手段は、判定を実行するプログラムと、演算結果と照合して判定結果すなわち制御内容を決定するためのテーブルデータをメモリに記憶しておくことができる。第３の手段は、判定結果に従って所要の制御を実行するプログラムをメモリに記憶しておくことができる。
【００４９】
そうして、スタジオ、劇場などの多数の調光装置が設置されている施設において本発明の調光装置を少なくとも一部好ましくは約半数以上用いることにより、順位相制御による負荷電流と、逆位相制御による負荷電流とをそれぞれ約半分にすることができる。このため、位相制御によって電源電圧に生じる乱れを最小限に低減することができる。これをさらに詳述すれば以下のとおりである。
【００５０】
すなわち、電源電圧半波の前半部の電圧が高いときは、逆位相制御による調光の負荷が少ないことを意味する。このような場合には、本発明による調光装置が逆位相制御動作をするように制御する。そうすれば、逆位相制御による負荷電流が増加して、順位相制御による負荷電流とバランスがとれるようになる。反対に、電源電圧半波の後半部の電圧が高いときには、順位相制御による調光の負荷が少ないことを意味する。このような場合には、本発明の調光装置が順位相制御動作をするように制御する。そうすれば、順位相制御による負荷電流が増加して、逆位相制御による負荷電流とバランスがとれるようになる。
【００５１】
順位相制御による負荷電流と逆位相制御による負荷電流がバランスすれば、導通角が９０°に集中したときに、導通時に電圧が瞬間的に落ち込む順位相制御による電源電圧の乱れと、導通時に電圧が瞬間的に高くなる逆位相制御による電源電圧の乱れとが互いに相殺し合うので、電源電圧の乱れが解消する。また、導通角が９０°以外の角度に集中したときに、上記のそれぞれの位相に電源電圧の乱れが分散する。このため、電圧の乱れが小さくなり、同一電源に接続する他の電気機器に対する影響が小さくなる。
【００５２】
請求項５の発明のスタジオ、劇場などにおける調光システムは、逆位相制御を行なう第１の調光装置と；順位相制御を行なう第２の調光装置と；を混在させたことを特徴としている。
【００５３】
第１の調光装置には、逆位相制御のみを行なうように構成された調光装置を用いるこいとができる。しかし、要すれば、請求項４に規定する調光装置を用いることもできる。
【００５４】
第２の調光装置には、順位相制御のみを行なうように構成された調光装置を用いるこいとができる。しかし、要すれば、請求項４に規定する調光装置を用いることもできる。
【００５５】
したがって、請求項４に規定する調光装置を用いる場合、全部または過半数の調光装置に請求項４に規定する調光装置を用いることができる。
【００５６】
第１および第２の調光装置の構成比率は、それぞれ５０％が最適である。しかし、一般的には３０〜７０％の範囲まで許容され、４０〜６０％の範囲であれば、好適である。
【００５７】
そうして、本発明においては、同一電源に接続する多数の調光装置が上記のように構成されていることにより、複数の調光装置の導通角が特定の角度に集中したときでも、電源電圧波形の乱れが相殺して解消し、あるいは半波の位相期間の前後に分散するので、電源電圧波形の乱れが軽減する。その結果、同一電源に接続する他の電気機器の破壊を低減することができる。
【００５８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００５９】
図１ないし図４は、本発明の調光装置の第１の実施形態を示し、図１は回路ブロック図、図２は第１の位相制御回路の回路図、図３は第２の位相制御回路の回路図、図４は負荷電流波形図である。本実施形態は、請求項１ないし３に相当する。
【００６０】
図１において、ＡＳは交流電源、ＤＭは調光装置、ＩＬは負荷である。
【００６１】
交流電源ＡＳは、商用交流電源などからなる。
【００６２】
調光装置ＤＭは、入力端子ｔ１、ｔ２、第１の位相制御回路ＰＣ１、第２の位相制御回路ＰＣ２、電流検出手段ＣＤ、出力端子ｔ３、ｔ４および制御手段ＣＣからなる。
【００６３】
入力端子ｔ１、ｔ２は、交流電源ＡＳに接続され、調光装置ＤＭの内部では交流電源ラインｌ１、ｌ２に接続している。
【００６４】
第１の位相制御回路ＰＣ１は、一方の交流電源ラインｌ１に直列に挿入されて交流電圧を位相制御する自己消弧形制御素子を備えている。本実施形態においては、図２に示すように、一対の自己消弧形制御素子Ｑ１、Ｑ２および一対のダイオードＤ１、Ｄ２からなる。そして、一対の自己消弧形制御素子Ｑ１、Ｑ２は、たとえばＩＧＢＴからなり、互いに逆極性に、かつ、交流電源ラインｌ１に直列に接続している。また、一対のダイオードＤ１、Ｄ２は、それぞれの自己消弧形制御素子Ｑ１、Ｑ２に逆並列に接続している。
【００６５】
第２の位相制御回路ＰＣ２は、一方の交流電源ラインｌ１に直列に挿入され、したがって第１の位相制御回路ＰＣ１に並列に接続して交流電圧を位相制御するサイリスタを備えている。本実施形態においては、図３に示すように、一対のサイリスタＴ１、Ｔ２からなる。そして、一対のサイリスタＴ１、Ｔ２は、互いに逆並列接続している。
【００６６】
負荷電流検出手段ＣＤは、電流変成器からなり、第１および第２の位相制御回路ＰＣ１、ＰＣ２と出力端子ｔ３との間において交流電源ラインｌ１に磁気結合している。そして、負荷電流を検出して、後述する制御手段ＣＣに制御入力する。
【００６７】
出力端子ｔ３は、第１および第２の位相制御回路ＰＣ１、ＰＣ２の出力端側において交流電源ラインｌ１に接続している。出力端子ｔ４は、他方の交流電源ラインｌ２を経由して入力端子ｔ２に接続している。
【００６８】
制御手段ＣＣは、マイコンを含んで構成され、交流電源ＡＳから付勢されて作動して、第１および第２の位相制御回路ＤＭ１、ＤＭ２が協調し合うように制御する。すなわち、電源電圧半波に対して最初に第１の位相制御回路ＰＣ１による位相制御を行なわせる。負荷電流検出手段ＣＤにより検出される負荷電流が所定値に到達したら第１の位相制御回路ＰＣ１に代わって第２の位相制御回路ＰＣ２に位相制御を行なわせる。
【００６９】
負荷ＩＬは、白熱電球からなる。
【００７０】
次に、図１および図４を参照して、本実施形態の調光装置の回路動作について説明する。負荷ＩＬが冷却状態のときに調光装置ＤＭに対する交流電源ＡＳを投入すると、制御手段ＣＣは、最初の電源電圧半波において、第１の位相制御回路ＰＣ１に逆位相制御動作を行なわせる。負荷ＩＬは、冷却状態なので、フィラメントの抵抗が小さくなっているため、大きな突入電流が正弦波状に流れようとする。
【００７１】
ところが、負荷電流が予め設定された所定値−ｐｖに達すると、電流検出手段ＣＤからの制御入力により制御手段ＣＣは、第１の位相制御回路ＰＣ１の逆位相制御動作を順位相制御動作に切り換える。第１の位相制御回路ＰＣ１による順位相制御は、自己消弧形制御素子Ｑ１、Ｑ２による傾斜制御によるオン動作の下で行なわれるように構成されている。そうして、第１の位相制御回路ＰＣ１が順位相制御動作を開始すると、最初の半波の中で再び突入電流が流れる。
【００７２】
しかし、第１の位相制御回路ＰＣ１に流れる負荷電流は、傾斜して立ち上がりながら所定値−ｐｖに到達すると、制御手段ＣＣは、第１の位相制御回路ＰＣ１の位相制御動作を停止させる。そして、第２の位相制御手段ＰＣ２を引き続いて動作させる。
【００７３】
第２の位相制御手段ＰＣ２は、第１の位相制御回路ＰＣ１の位相制御動作に連続して最初の半波から順位相制御動作を開始するので、所定値−ｐｖを超える範囲の負荷電流のみを担当することになる。
【００７４】
その結果、所定値−ｐｖまでの傾斜立ち上がりの負荷電流に所定値−ｐｖを超える急峻な立ち上がりの負荷電流が出力端子ｔ３、ｔ４から負荷ＩＬに供給される。負荷ＩＬの白熱電球は、所定値−ｐｖまでの傾斜立ち上がりの負荷電流により雑音発生が大幅に抑制される。
【００７５】
以上説明したように、最初の半波においては、逆位相制御による正弦波状に立ち上がる所定値までの負荷電流と、順位相制御による所定値以上の突入電流とが流れる。
【００７６】
次に、電源電圧の極性が反転すると、再び第１の位相制御回路ＰＣ１が順位相制御動作を行ない、所定値＋ｐｖまでの傾斜立ち上がりの負荷電流が流れると、制御手段ＣＣは第１の位相制御回路ＰＣ１の動作を停止する。同時に第２の位相制御回路ＰＣ２の動作を開始させる。
【００７７】
その結果、所定値までの傾斜立ち上がりの順位相制御による電流と、これに連続した急峻な立ち上がりの順位相制御による所定値を超える電流とからなる突入電流が負荷ＩＬに供給される。そうして、最初の半波から数サイクルの間突入電流が流れる間、第１および第２の位相制御回路ＰＣ１、ＰＣ２が協調的に交互に位相制御動作を行なう。
【００７８】
突入電流が減衰して負荷電流が所定値＋ｐｖ、−ｐｖを下回ると、第１の位相制御回路ＰＣ１のみが専ら位相制御動作を行なう。そして、負荷電流が所定値＋ｐｖ、−ｐｖを下回った次の半波からは、制御手段ＣＣは、第１の位相制御回路ＰＣ１を逆位相制御動作に切り換える。
【００７９】
以下、図５ないし図９を参照して、本発明の他の実施形態を説明する。各図において、図１ないし図４と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【００８０】
図５は、本発明の調光装置の第２の実施形態における負荷電流波形図である。本実施形態は、電源投入時の最初の半波において、制御手段ＣＣにより制御されて、第１の位相制御回路ＰＣ１が逆位相制御のみを行なうように構成されている。
【００８１】
図６は、本発明の調光装置の第３の実施形態における負荷電流波形図である。本実施形態は、図４との対比により理解しやすいが、突入電流が減衰して負荷電流が所定値＋ｐｖ、−ｐｖを下回ると、第１の位相制御回路ＰＣ１のみが専ら位相制御動作を行なう際に、制御手段ＣＣは、第１の位相制御回路ＰＣ１を引き続き順位相制御動作を継続させるように構成されている。
【００８２】
図７は、本発明の調光装置の第４の実施形態における負荷電流波形図である。本実施形態は、図５との対比により理解しやすいが、電源投入時の最初の半波において、制御手段ＣＣにより制御されて、第１の位相制御回路ＰＣ１が逆位相制御のみを行なうように構成されているとともに、突入電流が減衰して負荷電流が所定値＋ｐｖ、−ｐｖを下回ると、第１の位相制御回路ＰＣ１のみが専ら位相制御動作を行なう際に、制御手段ＣＣは、第１の位相制御回路ＰＣ１を引き続き順位相制御動作を継続させるように構成されている。
【００８３】
図８は、本発明の調光装置の第５の実施形態における第１の位相制御回路の回路図である。本実施形態において、第１の位相制御回路ＰＣ１は、ダイオードブリッジ回路ＤＢおよび単一の自己消弧形制御素子から構成されている。すなわち、ダイオードブリッジＤＢの一方の対向する頂点間に自己消弧形制御素子Ｑを接続し、他方の対向する頂点間を交流電源ラインｌ１に直列に挿入している。なお、回路動作は、図２と同様である。
【００８４】
以下、図９ないし図１６を参照して、本発明の調光装置さらに他の実施形態および本発明のスタジオ、劇場などにおける調光システムの実施形態について説明する。なお、図１ないし図３と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【００８５】
図９および図１０は、本発明の調光装置の第６の実施形態を示し、図９は回路ブロック図、図１０はフローチャートである。本実施形態は、請求項４の発明に相当する。図において、ＰＣは位相制御回路、ＶＤは電源電圧検出手段である。
【００８６】
位相制御回路ＰＣは、図２や図８に示すような自己消弧形制御素子およびダイオードを主体としていて、逆位相制御および順位相制御を選択的に行なえるように構成されている。
【００８７】
電源電圧検出手段ＶＤは、電源電圧を検出して、制御手段ＣＣに制御入力する。
【００８８】
制御手段ＣＣは、電源電圧検出手段ＶＤにより検出された電源電圧の前半部と後半部とを比較して、その差に応じて位相制御回路ＰＣを逆位相制御および順位相制御のいずれかに選択する。すなわち、図１０のフローチャートに示すように、電源電圧をＡ／Ｄ変換してから、電源電圧の前半部Ｖ（０−９０°）が後半部Ｖ（９０−１８０°）より高いか否かを判定する。その結果、前半部Ｖ（０−９０°）が後半部Ｖ（９０−１８０°）より高いときには、位相制御回路ＰＣに逆位相制御動作を行なわせる。反対に、後半部の方が高いときには、位相制御回路ＰＣに順位相制御動作を行なわせる。
【００８９】
図１１は、本発明の調光装置の第７の実施形態を示す回路ブロック図である。本実施形態もまた請求項４の発明に相当する。そして、逆位相制御回路ＰＣａおよび順位相制御回路ＰＣｂが並列接続することによって位相制御回路ＰＣが構成されている。
【００９０】
そうして、位相制御回路ＰＣが逆位相制御動作を行なうときには、順位相制御回路ＰＣｂの回路動作が制御手段ＣＣにより停止される。反対に、位相制御回路ＰＣが順位相制御動作を行なうときには、逆位相制御回路ＰＣａの回路動作が制御手段ＣＣにより停止される。
【００９１】
図１２ないし図１６は、本発明のスタジオ、劇場などにおける調光システムの一実施形態を示し、図１２は調光システムの全体を示す回路ブロック図、図１３は第２の調光装置を示す回路ブロック図、図１４は第１および第２の調光装置の導通角が９０°の場合の各部の電圧波形図、図１５は同じく導通角が１５０°の場合の各部の電圧波形図、図１６は同じく導通角が３０°の場合の各部の電圧波形図である。本実施形態は、請求項５の発明に相当する。
【００９２】
まず、図１２を参照して、調光システムの全体を説明する。図において、ＡＳは３相スター結線交流電源、ＭＢは主幹ブレーカ、ＢＢは配線母線、ＣＢは負荷ブレーカ、ＤＭ１は第１の調光装置、ＤＭ２は第２の調光装置、ＩＬは負荷である。
【００９３】
３相スター結線交流電源ＡＳは、Ｒ、Ｓ、Ｔが３相の各相線、Ｎが中性線である。
【００９４】
主幹ブレーカＭＢは、３相スター結線交流電源ＡＳと後述する配線母線ＢＢとの間に介在する。
【００９５】
配線母線ＢＢは、主幹ブレーカＭＢを経由して３相スター結線交流電源ＡＳのＲ、Ｓ、Ｔ相および中性線Ｎに接続している。
【００９６】
負荷ブレーカＣＢは、第１および第２の調光装置ＤＭ１、ＤＭ２と配線母線ＢＢとの間に介在して、各調光装置ＤＭ１、ＤＭ２を個別に開閉する。
【００９７】
第１の調光装置ＤＭ１は、逆位相制御を行なう調光装置である。第１の調光装置ＤＭ１は、図９に示すのと同じ回路構成を具備していて、多数の第１および第２の調光装置ＤＭ１、ＤＭ２の全体の可動状況に応じて逆位相制御ばかりでなく、場合によっては順位相制御動作を行なう。
【００９８】
第２の調光装置ＤＭ２は、順位相制御を行なう調光装置である。そして、その回路構成は、図１３に示すように、一対のサイリスタＴ１、Ｔ２の逆並列回路からなる順位相制御回路ＰＣｂとインダクタＬとを直列に接続して、一方の交流電源ラインｌ１に挿入している。順位相制御回路ＰＣｂは、制御手段ＣＣにより制御される。
【００９９】
負荷ＩＬは、各調光装置ＤＭ１、ＤＭ２にそれぞれ接続されている。
【０１００】
次に、図１３ないし図１６に示す各部の電圧波形図を参照しながら調光システムの動作について説明する。なお、各図において、（ａ）は第１の調光装置ＤＭ１の出力電圧波形、（ｂ）は第２の調光装置ＤＭ２の出力電圧波形、（ｃ）は電源電圧波形である。
【０１０１】
図１４に示すように、多数の調光装置ＤＭ１、ＤＭ２が揃って９０°の導通角で使用された場合、第１の調光装置ＤＭ１は初期位相から導通して位相角９０°でオフ動作を行なう。オフ動作時には電源電圧が瞬間的に増大する。これに対して、第２の調光装置ＤＭ２は、初期位相からオフ状態にあり、９０°のときにオン動作を行なう。その際に、電源電圧が瞬間的に低下する。第１の調光装置ＤＭ１は、図９において説明したように、前半部と後半部の電源電圧の差に応じて逆位相制御動作と順位相制御動作とを自動的に切り換えるので、調光システム全体の稼動中の調光装置を逆位相制御と順位相制御とにバランスよく２分するため、上述した電源電圧波形の乱れが相殺される。
【０１０２】
図１５に示すように、多数の調光装置ＤＭ１、ＤＭ２が揃ってたとえば１５０°の導通角で使用された場合、第１の調光装置ＤＭ１は位相角１５０°でオフ動作、第２の調光装置ＤＭ２は位相角３０°でオン動作をするため、電源電圧の増大する乱れｓ１と低下する乱れｓ２が位相角１５０°と３０°に分散するので、小さくなる。
【０１０３】
図１６に示すように、多数の調光装置ＤＭ１、ＤＭ２が揃ってたとえば３０°の導通角で使用された場合、第１の調光装置ＤＭ１は位相角３０°でオフ動作、第２の調光装置ＤＭ２は位相角１５０°でオン動作をするため、電源電圧の増大する乱れｓ１と低下する乱れｓ２が位相角３０°と１５０°に分散するので、同様に小さくなる。
【０１０４】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、自己消弧形制御素子を備えた第１の位相制御回路と、サイリスタを備えた第２の位相制御回路と、負荷電流検出手段と、電源電圧半波に対して最初に第１の位相制御回路による逆位相制御または傾斜制御による順位相制御を行なわせるとともに、負荷電流検出手段により検出される負荷電流が所定値に到達したら第１の位相制御回路に代わって第２の位相制御回路に順位相制御を行なわせる制御手段とを具備していることにより、雑音の問題がないとともに、負荷の立ち上がり遅延の問題もない調光装置を提供することができる。
【０１０５】
請求項２の発明によれば、入力端と、出力端と、自己消弧形制御素子を備えるとともに、入力端および出力端の間に直列に挿入された第１の位相制御回路と、サイリスタを備えるとともに、第１の位相制御回路に並列接続した第２の位相制御回路と、負荷電流検出手段と、電源電圧半波に対して最初に第１の位相制御回路による逆位相制御または傾斜制御による順位相制御を行なわせるとともに、負荷電流検出手段により検出される負荷電流が所定値に到達したら第１の位相制御回路に代わって第２の位相制御回路に順位相制御を行なわせる制御手段とを具備していることにより、雑音の問題がないとともに、負荷の立ち上がり遅延の問題もない調光装置を提供することができる。
【０１０６】
請求項３の発明によれば、第１の位相制御回路が、互いに逆極性に直列接続した一対の自己消弧形制御素子、および自己消弧形制御素子にそれぞれ逆並列接続した一対のダイオードを備えていることにより、第１の位相制御回路を集積化しやすくなり、コスト低下と小形化を図った調光装置を提供することができる。
【０１０７】
請求項４の発明によれば、逆位相制御および順位相制御を選択的に行なえるように構成された位相制御回路と、交流電圧半波の前半部電圧と後半部電圧とを比較して、前半部電圧が後半部電圧より大きいときには位相制御回路に逆位相制御を行なわせ、後半部電圧が前半部電圧より大きいときには順位相制御を行なわせる制御手段とを具備していることにより、電源電圧波形の乱れが低減して同一電源に接続する電気機器の破壊を抑制する調光装置を提供することができる。
【０１０８】
請求項５の発明によれば、逆位相制御動作を行なう第１の調光装置と、順位相制御を行なう第２の調光装置とを混在させたことにより、電源電圧波形の乱れが低減して同一電源に接続する電気機器の破壊を抑制するスタジオ、劇場などにおける調光システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の調光装置の第１の実施形態を示す回路ブロック図
【図２】同じく第１の位相制御回路の回路図
【図３】同じく第２の位相制御回路の回路図
【図４】同じく負荷電流波形図
【図５】本発明の調光装置の第２の実施形態における負荷電流波形図
【図６】本発明の調光装置の第３の実施形態における負荷電流波形図
【図７】本発明の調光装置の第４の実施形態における負荷電流波形図
【図８】本発明の調光装置の第５の実施形態における第１の位相制御回路の回路図
【図９】本発明の調光装置の第６の実施形態を示す回路ブロック図
【図１０】同じくフローチャート
【図１１】本発明の調光装置の第７の実施形態を示す回路ブロック図
【図１２】本発明のスタジオ、劇場などにおける調光システムの一実施形態にける調光システムの全体を示す回路ブロック図
【図１３】同じく第２の調光装置を示す回路ブロック図
【図１４】同じく第１および第２の調光装置の導通角が９０°の場合の各部の電圧波形図
【図１５】同じく導通角が１５０°の場合の各部の電圧波形図
【図１６】同じく導通角が３０°の場合の各部の電圧波形図
【図１７】従来のスタジオ、劇場など多数の調光装置を設置する調光システムにおける電源電圧の乱れを示す波形図
【符号の説明】
ＡＳ…交流電源、ＣＣ…制御手段、ＣＤ…電流検出手段、ＤＭ…調光装置、ＩＬ…負荷、ＰＣ１…第１の位相制御回路、ＰＣ２…第２の位相制御回路、ｔ１…入力端子、ｔ２…入力端子、ｔ３…出力端子、ｔ４…出力端子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light control device and a light control system in a studio, a theater or the like.
[0002]
2. Description of the Related Art Light control devices used in studios, theaters, and the like generally control light by controlling the phase of an AC voltage when an incandescent light bulb is AC-lit. This type of conventional light control device is often configured to perform phase control using a thyristor. According to this configuration, a dimming device that can withstand a relatively large inrush current can be obtained.
[0003]
The phase control performed using the thyristor is such that, when the thyristor is turned on at a desired intermediate phase of the AC voltage half-wave, the ON operation is continued until the end phase of the half-wave, and the initial phase is shifted from the final phase of the AC voltage half-wave to the initial phase. Is a priority phase control method in which a conduction phase angle is formed toward. Then, since the rise of the current at the time of the ON operation is steep (di / dt is large), there is a problem that the filament of the incandescent lamp of the load generates noise. In order to prevent this, it is necessary to take special measures such as reducing the di / dt by inserting an inductor in series in an impossible circuit.
[0004]
Therefore, in the priority phase control, a self-extinguishing type control element such as an IGBT is used as the phase control element, and the rising of the current at the time of the ON operation is made gradual, that is, the ON operation called a slope control or a linear type is performed. A light control device has been proposed. In addition, the reverse phase control method is performed in which the ON operation is performed from the rising edge of the AC voltage waveform and the OFF operation is performed at a desired phase in the middle of the waveform, so that a conduction phase angle is formed from the initial phase to the final phase. Dimming devices have also been proposed. According to these dimmers, the problem of noise is solved.
[0005]
On the other hand, in a dimming system installed in a studio, a theater or the like, various dimming scenes can be produced by connecting a large number of dimming devices in parallel. In this type of conventional dimming system, substantially all of a large number of dimming devices are unified to one of an anti-phase control method and a priority phase control method.
[0006]
By the way, when the incandescent lamp is lit in a cooled state, the rated lamp has a relatively large gradient of positive resistance-temperature characteristics of tungsten which is a constituent material of the filament. An inrush current several to tens of times the current flows over several cycles.
[0007]
On the other hand, thyristors are designed to withstand the inrush current as described above, but at present, self-extinguishing control elements such as IGBTs cannot withstand this. Therefore, in order to allow the above-mentioned inrush current to the self-extinguishing control element, it is necessary to use a large element having a rated current considerably larger than the rated lamp current, which is extremely disadvantageous in cost and size. On the other hand, it is conceivable to control the load current by feeding back the load current and forcibly reducing the load current to the maximum instantaneous allowable current or less when an inrush current occurs. However, with this configuration, it takes a long time to turn on the required power when the power is turned on, and the luminous flux rise of the incandescent current is delayed, so that it is possible to freely exert the effect as stage lighting etc. There is a problem that it becomes impossible, and it is not practical.
[0008]
Further, in a conventional light control system in which a large number of light control devices such as studios and theaters are installed, as shown in FIG. In some cases, the power supply voltage was momentarily disturbed. That is, when the dimmer is of the priority phase control system, the power supply voltage drops instantaneously as indicated by s2 in (b). Further, in the case of the priority phase control method, when the phase is controlled similarly as in (c), the power supply voltage instantaneously increases as indicated by s1 in (d). Such a disturbance in the power supply voltage waveform may destroy the dimmer and other electric devices connected to the same power supply.
[0009]
An object of the present invention is to provide a dimming device that does not have a problem of noise and a problem of a delay in rising of a load, and a dimming system using the same in a studio, a theater, or the like.
[0010]
It is another object of the present invention to provide a dimming device in which other electric devices connected to a power supply connected to the dimming system are not easily broken, and a dimming system using the same.
[0011]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a light control apparatus including a first phase control circuit including a self-extinguishing control element inserted into an AC power supply line and controlling the phase of an AC voltage; A second phase control circuit having a thyristor inserted into the AC power supply line and controlling the phase of the AC voltage; load current detecting means for detecting a load current; first phase control for the power supply voltage half-wave first When the load current detected by the load current detection means reaches a predetermined value, the second phase control circuit replaces the first phase control circuit with the second phase control circuit. And control means for performing phase control.
[0012]
In the present invention and each of the following inventions, definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified. The dimming device according to the present invention relates to the configuration of a so-called dimming unit that includes a phase control circuit and a control circuit that directly controls the phase control circuit, and in fact, a dimming control circuit portion that produces illumination. Is often used. However, the present invention is not limited to such a combination.
[0013]
<Regarding the First Phase Control Circuit> The first phase control circuit includes a self-extinguishing control element, and is controlled by control means described later to perform phase control by reverse phase control or priority phase control. As the self-extinguishing type control element, for example, IGBT, MOSFET, SIT or the like can be used. For the phase control, one or both of the reverse phase control and the priority phase control may be appropriately combined. At the time of the priority phase control, it is assumed that the rise of the current is increased in a gradient manner, that is, a so-called gradient control, in other words, a linear ON operation is performed. Further, in the case of the anti-phase control, so-called slope control can be performed in which the current is reduced in a gradient manner when the current falls. The phase control operation in the first phase control circuit is controlled by control means described later.
[0014]
The circuit configuration for controlling the phase of the AC power supply voltage is not limited to a specific circuit. For example, a configuration in which a pair of self-extinguishing control elements are connected in series with opposite polarities, and a diode is connected in parallel to each of the pair of self-extinguishing control elements with opposite polarities, or one diode is connected between a pair of opposing vertexes of a diode bridge For example, a configuration in which two self-extinguishing control elements are connected can be used.
[0015]
<Regarding the Second Phase Control Circuit> The second phase control circuit includes a thyristor that is inserted into an AC power supply line and that is turned on at a desired half-wave AC voltage phase. Therefore, the phase control in the second phase control circuit is the priority phase control. Note that the phase control is controlled by control means described later.
[0016]
The circuit configuration for controlling the phase of the AC power supply voltage is not limited to a specific circuit. Typically, a configuration in which a pair of thyristors are connected in antiparallel can be used.
[0017]
<Regarding Load Current Detecting Unit> The load current detecting unit is a unit that literally detects a load current. The specific means for detecting the load current is not limited to a specific configuration. For example, a current transformer, a current detection resistor, a semiconductor current detector, or the like can be used as appropriate. Further, the insertion position of the load current detecting means is not limited to a specific circuit position as long as the load current can be detected. For example, it is desirable to insert in series between the output terminal of the dimmer and the first and second phase control circuits. However, if necessary, a pair of current detection means can be dispersedly provided by connecting them in series to each of the first and second phase control circuits.
[0018]
Then, the detection output of the load current detection means is input to the control means, which will be described later, to perform a required control operation.
[0019]
<Regarding the Control Unit> The control unit cooperatively controls the phase control operation of the first and second phase control circuits during power-on and during a steady state in response to the detection output of the load current detection unit. That is, first, the first phase control circuit performs phase control on the half-wave of the power supply voltage, and replaces the first phase control circuit when the load current detected by the load current detection means reaches a predetermined value. The first and second phase control circuits are correlatedly controlled so that the second phase control circuit performs phase control. Therefore, when the load current flowing through the first phase control circuit is equal to or less than the predetermined value, only the first phase control circuit operates and the second phase control circuit does not operate over the entire period of the half cycle.
[0020]
Further, the control means may control the first phase control circuit to select and operate any one of the operation modes of the reverse phase control and the priority phase control. For example, it is possible to perform control such that reverse phase control is performed in the first half cycle when the power is turned on, and priority phase control is performed in the next half cycle. When the current flowing through the load reaches a predetermined value, the phase control operation of the first phase control circuit is stopped, and the second phase control circuit is operated. Also, when the inrush current stops when the power is turned on, or when the load current exceeding a predetermined value during steady operation is reduced by the dimming operation, and the load current becomes smaller than the predetermined value on the way, only the first phase control circuit operates. Thus, phase control is performed. In this case, the first phase control circuit can be switched to the anti-phase control from the next half cycle when the load current becomes smaller than the predetermined value. However, if necessary, the control may be performed so that the priority phase control layer control by the tilt control is continuously performed.
[0021]
The predetermined value of the current is set in a range not exceeding the maximum instantaneous allowable current value.
[0022]
Next, the control means causes the second phase control circuit to perform the priority phase control in a range where the current flowing through the load circuit exceeds a predetermined value. That is, when the power is turned on, the phase control in the first half cycle or the next half cycle follows the phase control in the first phase control circuit in a range exceeding a predetermined value.
[0023]
<Operation of the Present Invention> In the present invention, the first and second phase control circuits are controlled by the control means and operate cooperatively with each other. That is, in each half cycle of the power supply voltage, the first phase control circuit operates first to control the phase of the load current. For example, at the moment when the AC power is supplied to the dimmer when the incandescent lamp of the load is in a cooling state, that is, at the time of power-on, a rush current flows, so that the load current flowing through the first phase control circuit is a predetermined value. When the value reaches the value and the load current detecting means detects this, the control means stops the operation of the first phase control circuit and activates the second phase control circuit instead. Therefore, a load current exceeding a predetermined value flows through the second phase control circuit.
[0024]
The control means can cause the first phase control circuit to perform the anti-phase control operation in the first half cycle when the power is turned on. In this embodiment, although the load current becomes an inrush current and increases, the current increases in a sinusoidal manner, and the rise of the current becomes gentle, so that noise generation from the incandescent lamp can be suppressed very well. .
[0025]
However, in the present invention, a mode in which the control means controls the first phase control circuit to perform the priority phase control from the first half cycle is also permitted. Since the phase control circuit includes the self-extinguishing control element and is tilt-controlled, it is possible to favorably suppress the generation of noise, which is inferior to the case of the reverse phase control.
[0026]
The inrush current at the time of turning on the power increases because the resistance value of the filament is small, and when the inrush current reaches a predetermined value close to the maximum instantaneous allowable current, the load current detection means detects this and sends it to the control means. Control input. At that time, the control means stops the operation of the first phase control circuit, and then operates the second phase control circuit. Then, the second phase control circuit performs the priority phase control operation in a range exceeding a predetermined value from the first half cycle or the next half cycle.
[0027]
When the second phase control circuit operates from the first half cycle, when the first phase control circuit performs the reverse phase control, the load current up to the predetermined value flows in the first half period of the half cycle, and the load current exceeding the predetermined value is used. Current flows in the latter half period. Further, when the first phase control circuit performs the priority phase control, a current exceeding a predetermined value by the second phase control circuit continuously flows after a current having a predetermined value.
[0028]
When the second phase control circuit operates from the next half cycle, the first phase control circuit operates first in the half cycle to allow a current to flow to a predetermined value. The phase control circuit operates to continuously supply a current exceeding a predetermined value.
[0029]
Even if the inrush current at the time of turning on the power falls within a few cycles and reaches a steady state, the first phase control circuit takes charge of the phase control until it exceeds a predetermined value. Is responsible for phase control. When the load current is in a range exceeding a predetermined value, it is preferable to control the first phase control circuit to perform the priority phase control. Then, the load current up to the predetermined value flows under the ramp-on operation, and subsequently, the current having a steep rise by the second phase control circuit flows. However, since the latter current can be made relatively small, noise is generated. The effect is reduced.
[0030]
In addition, both when the power is turned on and when the power supply is in a steady state, when the load current becomes equal to or less than the predetermined value, only the first phase control circuit operates. In such a case, control can be performed so that the first phase control circuit performs antiphase control. Thereby, the generation of noise of the incandescent lamp can be more favorably suppressed.
[0031]
Notwithstanding the above description, what value the predetermined value is set in the present invention is arbitrary. That is, a range exceeding the maximum load current in a steady state, for example, an inrush current may be set as the predetermined value, or the predetermined value may be set to be equal to or less than the maximum load current. In the former case, the first phase control circuit is responsible for the steady-state load current, and the second phase control circuit is responsible for the inrush current. In the latter case, the first phase control circuit is responsible for a low current level region of the load current in a steady state. Then, the second phase control circuit is in charge of a high current level region including the inrush current.
[0032]
The present invention described above has the following features.
[0033]
1. Incandescent bulb does not generate noise.
[0034]
At both power-on and stationary times, in each half-wave of the power supply voltage, the first phase control circuit first takes charge of the phase control in a range up to a predetermined value of the load current, and the first phase control circuit Since the self-extinguishing type control element is provided, the rising of the load current becomes gentle (di / dt becomes small) by the in-phase control of the anti-phase control or the inclination control, so that the incandescent lamp does not generate noise.
[0035]
2. There is no load rise delay.
[0036]
When the load current flowing through the first phase control circuit reaches a predetermined value, the operation of the first phase control circuit is stopped, and the second phase control circuit takes over and continues the phase control operation. The required power can be quickly supplied, and the rise of the load is not delayed.
[0037]
3. The self-extinguishing type control element is not easily damaged.
[0038]
Since the self-extinguishing control element can always be used at the maximum instantaneous allowable current value or less during power-on and during steady state, the self-extinguishing control element is not easily damaged.
[0039]
4. A self-extinguishing type control element having a relatively small rated current value can be employed.
[0040]
The load current assigned to the first phase control circuit can be set as small as possible as long as the noise generation of the incandescent lamp can be suppressed by performing the ON operation by the tilt control. Therefore, a self-extinguishing type control element having a relatively small rated current value can be employed.
[0041]
A dimming device according to a second aspect of the present invention includes an input terminal connected to an AC power source; an output terminal connected to a load; and a self-extinguishing control element for controlling the phase of the AC voltage waveform. A first phase control circuit inserted in series between the first and second phase control circuits; a second phase control circuit including a thyristor for controlling an AC voltage waveform phase and connected in parallel to the first phase control circuit; Load current detecting means for detecting current; load phase detected by the load current detecting means while first performing a reverse phase control by a first phase control circuit or a priority phase control by a slope control on a power supply voltage half-wave. Control means for causing the second phase control circuit to perform the priority phase control in place of the first phase control circuit when the current reaches a predetermined value.
[0042]
The present invention defines a technical scope substantially similar to that of the first aspect mainly by circuit connection.
[0043]
According to a third aspect of the present invention, in the dimmer according to the first or second aspect, the first phase control circuit includes a pair of self-extinguishing control elements connected in series with opposite polarities, and a self-extinguishing control element. It is characterized in that a pair of diodes respectively connected in anti-parallel to the arc-shaped control element are provided.
[0044]
The present invention specifies a preferred circuit configuration of the first phase control circuit. According to the configuration of the present invention, the first phase control circuit can be easily integrated, and cost reduction and downsizing can be achieved.
[0045]
A dimming device according to a fourth aspect of the present invention includes a phase control circuit configured to selectively perform reverse phase control and priority phase control; and compares the first half voltage and the second half voltage of the AC voltage half wave. Control means for causing the phase control circuit to perform antiphase control when the first half voltage is larger than the second half voltage, and performing priority phase control when the second half voltage is larger than the first half voltage. Features.
[0046]
In the phase control circuit, the portion that performs the reverse phase control and the priority phase control may be configured by a single phase control circuit, or may be configured by using different phase control circuits. The former can be constituted, for example, by a phase control circuit having a self-extinguishing type control element. In the latter, an anti-phase control circuit can be configured using a self-extinguishing control element, and a priority phase control circuit can be configured using a thyristor. Therefore, a control mode described later in the present invention may be added using the light control device defined in claims 1 to 3.
[0047]
The control means compares the first half and the second half of the current-voltage half-wave, and when the voltage of the first half is high, causes the phase control circuit to perform an anti-phase control operation. When the voltage in the second half is high, the priority phase control operation is performed.
[0048]
The control means can be constituted by first to third means. The first means compares the first half and the second half of the current-voltage half-wave. The second means determines both voltages. The third means controls the phase control circuit according to the determination result. A microcomputer can be used to make these means compact. In this case, the first means may include a memory for storing the voltage value of the first half of the current / voltage half-wave in order to compare the former half and the latter half. Further, it is possible to read out the voltage value of the first half of the voltage half-wave from the memory and store in the memory a program for performing a comparison operation with the voltage of the second half. The second means can store, in a memory, a program for performing the determination and table data for determining the determination result, that is, the control content by comparing the result with the operation result. The third means can store a program for executing required control according to the determination result in a memory.
[0049]
Thus, in a facility where a large number of dimmers are installed, such as a studio, a theater, etc., by using the dimmer of the present invention at least partially, preferably about half or more, the load current by the priority phase control and the antiphase The control load current can be reduced to about half each. Therefore, disturbance generated in the power supply voltage by the phase control can be reduced to a minimum. This will be described in more detail below.
[0050]
In other words, when the voltage of the first half of the power supply voltage half-wave is high, it means that the load of dimming by the reverse phase control is small. In such a case, control is performed so that the light control device according to the present invention performs an anti-phase control operation. Then, the load current by the reverse phase control increases, and the load current by the priority phase control can be balanced. Conversely, when the voltage of the latter half of the power supply voltage half-wave is high, it means that the dimming load by the priority phase control is small. In such a case, control is performed so that the light control device of the present invention performs a priority phase control operation. Then, the load current by the priority phase control increases, and the load current by the reverse phase control can be balanced.
[0051]
If the load current by the priority phase control and the load current by the reverse phase control are balanced, when the conduction angle is concentrated at 90 °, the voltage instantaneously drops during conduction, the power supply voltage disturbance due to the priority phase control, and the voltage during conduction, Are instantaneously increased, and the disturbance of the power supply voltage due to the inverse phase control cancels each other, so that the disturbance of the power supply voltage is eliminated. Further, when the conduction angle is concentrated at an angle other than 90 °, the disturbance of the power supply voltage is dispersed in each of the above phases. Therefore, the disturbance of the voltage is reduced, and the influence on other electric devices connected to the same power supply is reduced.
[0052]
A dimming system in a studio, a theater, or the like according to the fifth aspect of the present invention is characterized in that a first dimming device that performs antiphase control and a second dimming device that performs priority phase control are mixed. I have.
[0053]
As the first light control device, a light control device configured to perform only the opposite phase control can be used. However, if necessary, the dimming device defined in claim 4 can be used.
[0054]
As the second dimmer, a dimmer configured to perform only the priority phase control can be used. However, if necessary, the dimming device defined in claim 4 can be used.
[0055]
Therefore, when the dimming device defined in claim 4 is used, the dimming device defined in claim 4 can be used for all or a majority of the dimming devices.
[0056]
The optimal composition ratio of the first and second dimmers is 50%, respectively. However, generally, a range of 30 to 70% is allowable, and a range of 40 to 60% is preferable.
[0057]
Thus, according to the present invention, since a large number of dimmers connected to the same power supply are configured as described above, even when the conduction angles of the plurality of dimmers are concentrated at a specific angle, the power supply Since the disturbance of the voltage waveform cancels out and is eliminated or is dispersed before and after the half-wave phase period, the disturbance of the power supply voltage waveform is reduced. As a result, destruction of other electric devices connected to the same power supply can be reduced.
[0058]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0059]
1 to 4 show a first embodiment of a light control device of the present invention. FIG. 1 is a circuit block diagram, FIG. 2 is a circuit diagram of a first phase control circuit, and FIG. 3 is a second phase control device. FIG. 4 is a circuit diagram of the circuit, and FIG. 4 is a load current waveform diagram. This embodiment corresponds to claims 1 to 3.
[0060]
In FIG. 1, AS is an AC power supply, DM is a dimmer, and IL is a load.
[0061]
The AC power supply AS includes a commercial AC power supply or the like.
[0062]
The dimmer DM includes input terminals t1 and t2, a first phase control circuit PC1, a second phase control circuit PC2, current detection means CD, output terminals t3 and t4, and control means CC.
[0063]
The input terminals t1 and t2 are connected to an AC power supply AS, and are connected to AC power supply lines 11 and 12 inside the dimmer DM.
[0064]
The first phase control circuit PC1 includes a self-extinguishing type control element that is inserted in series with one AC power supply line 11 and controls the phase of the AC voltage. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the control circuit includes a pair of self-extinguishing control elements Q1 and Q2 and a pair of diodes D1 and D2. The pair of self-extinguishing control elements Q1 and Q2 are made of, for example, IGBTs, and are connected to the AC power supply line 11 in opposite polarities and in series. A pair of diodes D1 and D2 are connected in anti-parallel to the respective self-extinguishing control elements Q1 and Q2.
[0065]
The second phase control circuit PC2 includes a thyristor that is inserted in series with one AC power supply line 11 and that is connected in parallel with the first phase control circuit PC1 to control the phase of the AC voltage. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the thyristor T1 includes a pair of thyristors T1 and T2. The pair of thyristors T1 and T2 are connected in antiparallel to each other.
[0066]
The load current detecting means CD comprises a current transformer, and is magnetically coupled to the AC power supply line 11 between the first and second phase control circuits PC1, PC2 and the output terminal t3. Then, the load current is detected, and the control current is input to the control means CC described later.
[0067]
The output terminal t3 is connected to the AC power supply line 11 on the output end side of the first and second phase control circuits PC1 and PC2. The output terminal t4 is connected to the input terminal t2 via the other AC power supply line l2.
[0068]
The control means CC includes a microcomputer and operates by being energized by the AC power supply AS to control the first and second phase control circuits DM1 and DM2 to cooperate. That is, the first phase control circuit PC1 first controls the phase of the power supply voltage half-wave. When the load current detected by the load current detecting means CD reaches a predetermined value, the second phase control circuit PC2 is controlled by the second phase control circuit PC2 in place of the first phase control circuit PC1.
[0069]
The load IL comprises an incandescent lamp.
[0070]
Next, a circuit operation of the light control device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. When the AC power supply AS to the light control device DM is turned on while the load IL is in the cooling state, the control means CC causes the first phase control circuit PC1 to perform the reverse phase control operation in the first half-wave of the power supply voltage. Since the load IL is in a cooled state, the resistance of the filament is small, so that a large inrush current tends to flow in a sine wave shape.
[0071]
However, when the load current reaches the preset value -pv, the control means CC switches the reverse phase control operation of the first phase control circuit PC1 to the priority phase control operation by the control input from the current detection means CD. . The priority phase control by the first phase control circuit PC1 is configured to be performed under the ON operation by the inclination control by the self-extinguishing control elements Q1 and Q2. Then, when the first phase control circuit PC1 starts the priority phase control operation, an inrush current flows again in the first half wave.
[0072]
However, when the load current flowing through the first phase control circuit PC1 reaches the predetermined value -pv while rising with an inclination, the control means CC stops the phase control operation of the first phase control circuit PC1. Then, the second phase control means PC2 is operated continuously.
[0073]
The second phase control means PC2 starts the priority phase control operation from the first half-wave following the phase control operation of the first phase control circuit PC1, so that only the load current in the range exceeding the predetermined value -pv is output. I will be in charge.
[0074]
As a result, a load current having a steep rise exceeding the predetermined value -pv is supplied to the load IL from the output terminals t3 and t4. In the incandescent lamp with the load IL, the generation of noise is largely suppressed by the load current having the slope rising up to the predetermined value -pv.
[0075]
As described above, in the first half-wave, a load current up to a predetermined value that rises in a sine wave shape by the inverse phase control and an inrush current that is equal to or more than the predetermined value by the priority phase control flow.
[0076]
Next, when the polarity of the power supply voltage is inverted, the first phase control circuit PC1 again performs the priority phase control operation, and when a load current with a ramp-up to the predetermined value + pv flows, the control means CC performs the first phase control. The operation of the circuit PC1 is stopped. At the same time, the operation of the second phase control circuit PC2 is started.
[0077]
As a result, a rush current consisting of a current by the order control of the rising phase to the predetermined value and a current exceeding a predetermined value by the order phase control of the steep rising continuous to this is supplied to the load IL. Then, while the inrush current flows for several cycles from the first half-wave, the first and second phase control circuits PC1 and PC2 perform the phase control operation alternately and cooperatively.
[0078]
When the inrush current attenuates and the load current falls below the predetermined values + pv, -pv, only the first phase control circuit PC1 exclusively performs the phase control operation. Then, from the next half-wave in which the load current falls below the predetermined values + pv, -pv, the control means CC switches the first phase control circuit PC1 to the reverse phase control operation.
[0079]
Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In each drawing, the same parts as those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0080]
FIG. 5 is a load current waveform diagram in the second embodiment of the light control device of the present invention. The present embodiment is configured such that the first phase control circuit PC1 performs only the reverse phase control under the control of the control means CC in the first half-wave when the power is turned on.
[0081]
FIG. 6 is a load current waveform diagram in the third embodiment of the light control device of the present invention. This embodiment is easy to understand by comparison with FIG. 4, but when the inrush current attenuates and the load current falls below the predetermined values + pv, -pv, only the first phase control circuit PC1 exclusively performs the phase control operation. At this time, the control means CC is configured to cause the first phase control circuit PC1 to continue the priority phase control operation.
[0082]
FIG. 7 is a load current waveform diagram in the fourth embodiment of the light control device of the present invention. This embodiment is easy to understand by comparison with FIG. 5, but is controlled by the control means CC in the first half-wave when the power is turned on so that the first phase control circuit PC1 performs only the reverse phase control. When the inrush current attenuates and the load current falls below the predetermined values + pv, -pv, when only the first phase control circuit PC1 exclusively performs the phase control operation, the control means CC sets the first Is configured to continue the order phase control operation of the phase control circuit PC1.
[0083]
FIG. 8 is a circuit diagram of a first phase control circuit in a fifth embodiment of the light control device of the present invention. In the present embodiment, the first phase control circuit PC1 includes a diode bridge circuit DB and a single self-turn-off control element. That is, the self-extinguishing type control element Q is connected between one opposing vertices of the diode bridge DB, and the other opposing vertices are inserted in series with the AC power supply line 11. The circuit operation is the same as in FIG.
[0084]
Hereinafter, still another embodiment of the light control device of the present invention and a light control system in a studio, a theater, or the like of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0085]
9 and 10 show a sixth embodiment of the light control device of the present invention. FIG. 9 is a circuit block diagram, and FIG. 10 is a flowchart. This embodiment corresponds to the fourth aspect of the present invention. In the figure, PC is a phase control circuit, and VD is a power supply voltage detecting means.
[0086]
The phase control circuit PC is mainly composed of a self-extinguishing control element and a diode as shown in FIGS. 2 and 8, and is configured to selectively perform reverse phase control and priority phase control.
[0087]
The power supply voltage detection means VD detects the power supply voltage and performs control input to the control means CC.
[0088]
The control means CC compares the first half and the second half of the power supply voltage detected by the power supply voltage detection means VD, and selects the phase control circuit PC between the reverse phase control and the priority phase control according to the difference. I do. That is, as shown in the flowchart of FIG. 10, after the power supply voltage is A / D converted, it is determined whether the first half V (0-90 °) of the power supply voltage is higher than the second half V (90-180 °). judge. As a result, when the first half V (0-90 °) is higher than the second half V (90-180 °), the phase control circuit PC is caused to perform the reverse phase control operation. Conversely, when the latter half is higher, the phase control circuit PC is caused to perform the priority phase control operation.
[0089]
FIG. 11 is a circuit block diagram showing a seventh embodiment of the light control device of the present invention. This embodiment also corresponds to the invention of claim 4. The phase control circuit PC is configured by connecting the anti-phase control circuit PCa and the priority phase control circuit PCb in parallel.
[0090]
Thus, when the phase control circuit PC performs the reverse phase control operation, the circuit operation of the priority phase control circuit PCb is stopped by the control means CC. Conversely, when the phase control circuit PC performs the priority phase control operation, the circuit operation of the reverse phase control circuit PCa is stopped by the control means CC.
[0091]
12 to 16 show an embodiment of a dimming system in a studio, a theater or the like according to the present invention. FIG. 12 is a circuit block diagram showing the entire dimming system, and FIG. 13 shows a second dimming device. FIG. 14 is a circuit block diagram, FIG. 14 is a voltage waveform diagram of each unit when the conduction angle of the first and second dimmers is 90 °, and FIG. 15 is a voltage waveform diagram of each unit when the conduction angle is 150 °. 16 is a voltage waveform diagram of each part when the conduction angle is 30 °. This embodiment corresponds to the fifth aspect of the present invention.
[0092]
First, the entire dimming system will be described with reference to FIG. In the figure, AS is a three-phase star connection AC power supply, MB is a main breaker, BB is a wiring bus, CB is a load breaker, DM1 is a first dimmer, DM2 is a second dimmer, and IL is a load. .
[0093]
In the three-phase star connection AC power supply AS, R, S, and T are three-phase phase wires, and N is a neutral wire.
[0094]
The main breaker MB is interposed between the three-phase star connection AC power supply AS and a wiring bus BB described later.
[0095]
The wiring bus BB is connected to the R, S, T phases and the neutral line N of the three-phase star connection AC power supply AS via the main breaker MB.
[0096]
The load breaker CB is interposed between the first and second dimmers DM1 and DM2 and the wiring bus BB to individually open and close the dimmers DM1 and DM2.
[0097]
The first light control device DM1 is a light control device that performs antiphase control. The first light control device DM1 has the same circuit configuration as that shown in FIG. 9, and performs only anti-phase control in accordance with the overall operating state of a large number of first and second light control devices DM1 and DM2. Instead, a priority phase control operation is performed in some cases.
[0098]
The second light control device DM2 is a light control device that performs priority phase control. Then, as shown in FIG. 13, the circuit configuration is such that a priority phase control circuit PCb composed of an anti-parallel circuit of a pair of thyristors T1 and T2 and an inductor L are connected in series and inserted into one AC power supply line l1. are doing. The priority phase control circuit PCb is controlled by the control means CC.
[0099]
The load IL is connected to each of the dimmers DM1 and DM2.
[0100]
Next, the operation of the dimming system will be described with reference to the voltage waveform diagrams of the respective units shown in FIGS. In each of the figures, (a) shows the output voltage waveform of the first dimmer DM1, (b) shows the output voltage waveform of the second dimmer DM2, and (c) shows the power supply voltage waveform.
[0101]
As shown in FIG. 14, when a large number of dimmers DM1 and DM2 are used together with a conduction angle of 90 °, the first dimmer DM1 conducts from the initial phase and turns off at a phase angle of 90 °. Perform During the OFF operation, the power supply voltage instantaneously increases. On the other hand, the second light control device DM2 is in the off state from the initial phase, and performs the on operation at 90 °. At that time, the power supply voltage drops momentarily. As described with reference to FIG. 9, the first dimming device DM1 automatically switches between the reverse phase control operation and the priority phase control operation according to the difference between the power supply voltages of the first half and the second half. Since the entire operation of the light control device is divided into two in a well-balanced manner between the reverse phase control and the priority phase control, the above-described disturbance of the power supply voltage waveform is canceled.
[0102]
As shown in FIG. 15, when a large number of dimmers DM1 and DM2 are used together with a conduction angle of, for example, 150 °, the first dimmer DM1 is turned off at a phase angle of 150 °, and the second dimmer DM1 is turned on. Since the optical device DM2 is turned on at a phase angle of 30 °, the disturbance s1 in which the power supply voltage is increased and the disturbance s2 in which the power supply voltage is reduced are dispersed at the phase angles of 150 ° and 30 °, and therefore, are reduced.
[0103]
As shown in FIG. 16, when a large number of dimmers DM1 and DM2 are used together at a conduction angle of, for example, 30 °, the first dimmer DM1 is turned off at a phase angle of 30 °, and the second dimmer DM1 is turned off. Since the optical device DM2 is turned on at a phase angle of 150 °, the disturbance s1 in which the power supply voltage is increased and the disturbance s2 in which the power supply voltage is reduced are dispersed at the phase angles of 30 ° and 150 °, and similarly reduced.
[0104]
According to the first aspect of the present invention, a first phase control circuit having a self-extinguishing control element, a second phase control circuit having a thyristor, a load current detecting means, a power supply First, the first phase control circuit performs the reverse phase control or the priority phase control by the slope control on the voltage half-wave, and when the load current detected by the load current detection means reaches a predetermined value, the first phase control is performed. By providing a control means for causing the second phase control circuit to perform the priority phase control in place of the control circuit, it is possible to provide a dimming device free from the problem of noise and the problem of delay in rising of the load. be able to.
[0105]
According to the invention of claim 2, a first phase control circuit including an input terminal, an output terminal, and a self-extinguishing control element, which is inserted in series between the input terminal and the output terminal, and a thyristor are provided. A second phase control circuit connected in parallel to the first phase control circuit, a load current detecting means, and an anti-phase control or a tilt control by the first phase control circuit for the power supply voltage half-wave first. And control means for causing the second phase control circuit to perform the priority phase control in place of the first phase control circuit when the load current detected by the load current detection means reaches a predetermined value. With such a configuration, it is possible to provide a light control device that does not have the problem of noise and has no problem of delay in rising of a load.
[0106]
According to the third aspect of the present invention, the first phase control circuit includes a pair of self-extinguishing control elements connected in series with opposite polarities and a pair of diodes respectively connected in antiparallel to the self-extinguishing control elements. With this arrangement, the first phase control circuit can be easily integrated, and a light control device with reduced cost and reduced size can be provided.
[0107]
According to the invention of claim 4, a phase control circuit configured to selectively perform the reverse phase control and the priority phase control is compared with the first half voltage and the second half voltage of the AC voltage half wave, Control means for causing the phase control circuit to perform anti-phase control when the former half voltage is larger than the latter half voltage, and performing priority phase control when the latter half voltage is larger than the former half voltage. It is possible to provide a light control device in which disturbance of a waveform is reduced and destruction of electric devices connected to the same power supply is suppressed.
[0108]
According to the fifth aspect of the present invention, the first light control device that performs the reverse phase control operation and the second light control device that performs the priority phase control are mixed, so that the disturbance of the power supply voltage waveform is reduced. Thus, it is possible to provide a dimming system in a studio, a theater, or the like that suppresses destruction of electric devices connected to the same power supply.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram illustrating a first embodiment of a light control device of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of a first phase control circuit.
FIG. 3 is a circuit diagram of a second phase control circuit.
FIG. 4 is also a load current waveform diagram.
FIG. 5 is a load current waveform diagram according to a second embodiment of the light control device of the present invention.
FIG. 6 is a load current waveform diagram in a third embodiment of the light control device of the present invention.
FIG. 7 is a load current waveform diagram in a fourth embodiment of the light control device of the present invention.
FIG. 8 is a circuit diagram of a first phase control circuit in a fifth embodiment of the light control device of the present invention.
FIG. 9 is a circuit block diagram showing a sixth embodiment of the light control device of the present invention.
FIG. 10 is also a flowchart.
FIG. 11 is a circuit block diagram illustrating a dimming device according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a circuit block diagram illustrating an entire dimming system according to an embodiment of the dimming system in a studio, a theater, or the like of the present invention.
FIG. 13 is a circuit block diagram showing a second light control device.
FIG. 14 is a voltage waveform diagram of each part when the conduction angle of the first and second dimmers is 90 °.
FIG. 15 is a voltage waveform diagram of each part when the conduction angle is 150 °.
FIG. 16 is a voltage waveform diagram of each part when the conduction angle is 30 °.
FIG. 17 is a waveform diagram showing power supply voltage disturbance in a conventional dimming system in which a large number of dimming devices are installed, such as a studio or a theater.
[Explanation of symbols]
AS: AC power supply, CC: control means, CD: current detection means, DM: dimming device, IL: load, PC1: first phase control circuit, PC2: second phase control circuit, t1: input terminal, t2 ... input terminal, t3 ... output terminal, t4 ... output terminal

Claims

A first phase control circuit including a self-extinguishing control element inserted into an AC power supply line and controlling the phase of the AC voltage;
A second phase control circuit having a thyristor inserted into the AC power supply line and controlling the phase of the AC voltage;
Load current detecting means for detecting a load current;
First, the first phase control circuit performs the reverse phase control or the priority phase control by the slope control on the half-wave of the power supply voltage, and when the load current detected by the load current detection means reaches a predetermined value, the first Control means for causing the second phase control circuit to perform priority phase control in place of the phase control circuit;
A light control device, comprising:

An input terminal connected to an AC power supply;
An output end for connecting a load;
A first phase control circuit including a self-extinguishing control element for controlling the phase of an AC voltage waveform and inserted in series between an input terminal and an output terminal;
A second phase control circuit including a thyristor for controlling the phase of the AC voltage waveform and connected in parallel to the first phase control circuit;
Load current detecting means for detecting a load current flowing to the output end;
First, the first phase control circuit performs the reverse phase control or the priority phase control by the slope control on the half-wave of the power supply voltage, and when the load current detected by the load current detection means reaches a predetermined value, the first Control means for causing the second phase control circuit to perform priority phase control in place of the phase control circuit;
A light control device, comprising:

The first phase control circuit includes a pair of self-extinguishing control elements connected in series with opposite polarities to each other, and a pair of diodes respectively connected in antiparallel to the self-extinguishing control elements. Item 3. The light control device according to item 1 or 2.

A phase control circuit configured to selectively perform antiphase control and priority phase control;
The first half voltage and the second half voltage of the AC voltage half wave are compared, and when the first half voltage is larger than the second half voltage, the phase control circuit performs the reverse phase control. Control means for performing phase control;
A light control device, comprising:

A first dimmer for performing an anti-phase control operation;
A second dimmer for performing priority phase control;
A dimming system in studios, theaters, etc., characterized by a mixture of