JP2007115430A - 調光装置用同期検出回路及び調光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 同期検出回路1の電源入力端子8a,8b間に接続されたLCフィルタ回路aを備え、該LCフィルタ回路aにより交流電源7の電圧波形(V0)に含まれる歪波形を減衰させて同期信号パルスの位相のずれを補正し、LCフィルタ回路aの出力端子電圧(V1)に基づいて、サイリスタ素子の点弧位相角の基準位相点を設定する。
【選択図】 図2
Description
また、制御回路2は、同期検出回路1’が検出したゼロクロス点、すなわち、調光装置が受電した各相の電圧線路R,S,Tと中性線路N間の電圧のゼロクロス点が同期信号として供給され、このゼロクロス点を点弧位相角の基準として、位相角制御信号によるサイリスタ素子の点弧位相角を決定している。
この対策として、交流電源7と調光装置A間の線路インピーダンス6を低減させるべく、電線やバスダクトの断面積を大きくすることが考えられるが、この場合、余分な費用が嵩むという問題があるので、実際には、電源7と調光装置A間の線路長さに制限を設けて対処している。
本発明はこのような従来事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、同期検出回路の電源波形に含まれる切込み波形(歪波形)を除去し、三相4線式電源の各相の電圧線路と中性線路間の電圧波形の基本波に対して、位相差の少ない同期信号パルスを生成することができる調光装置用同期検出回路と、この同期検出回路を備えた調光装置を提供することである。
該同期検出回路の電源入力端子間に接続されたLCフィルタ回路を備え、該LCフィルタ回路により、前記交流電源の電圧波形に含まれる歪波形を減衰させると共に該電圧波形の位相のずれを補正し、該LCフィルタ回路の出力端子電圧に基づいて、前記サイリスタ素子の点弧位相角の基準位相点を設定するよう構成したことを特徴とする。
前記LCフィルタ回路により前記交流電源の電圧波形に含まれる歪波形を減衰させると共に該電圧波形の位相のずれを補正し、
前記電流制限回路により前記同期信号パルスのパルス幅を所定幅に設定し、
前記フォトカプラにより一次側に流れる交流信号と二次側に流れる直流信号を電気的に絶縁すると共に、該フォトカプラにより前記LCフィルタ回路の出力端子電圧の波形を成形し、
前記パルス成形回路により前記フォトカプラから出力された波形を同期信号パルスに変換して出力することで、
前記LCフィルタ回路の出力端子電圧に基づいて、前記サイリスタ素子の点弧位相角の基準位相点を設定するよう構成したことを特徴とする。
これに対し、前記フォトカプラを採用したり、前記パルス成形回路をシュミット回路で構成することで、回路構成を簡単なものとすることができる。
本例の調光装置の概要は、同期検出回路以外の構成要素については、図10に示す従来の調光装置と同様であるため、調光装置については図10を援用して重複する説明及び図示を省略し、発明の要旨である同期検出回路について以下に詳述する。
インダクタ20とコンデンサ21の値は、その共振周波数が、交流電源7の電源周波数に近くなるような値が選ばれる。例えば、サイリスタ調光器3の定格周波数が50Hzと60Hz兼用であれば、インダクタ20とコンデンサ21の並列共振回路aの共振周波数は略55Hzに設定される。
フォトカプラcの二次側にはプルアップ抵抗12を接続して、並列共振回路aの端子電圧の波形を成形するようになってる。
また、フォトカプラcの二次側には、パルス成形回路dを構成するシュミット回路13が接続されており、フォトカプラcから出力された波形を同期信号パルスに変換して、制御回路3に出力するようになっている。
すなわち、本例における同期検出回路1によれば、抵抗17の出力側にインダクタ20とコンデンサ21からなる並列共振回路aが接続されており、入力電源の電源周波数に対してこの並列共振回路aのインピーダンスは非常に大きく、従って、フォトカプラcに流れる電流の位相は、電源入力端子8a,8bに印加される電圧の基本波と同相であり、従来の同期検出回路のような位相の遅れを生じない。
一方、調光装置Aの中性線路Nに鋸歯状波電流が流れて生じる、電源入力端子の電圧の切込み波形(歪波形)は高レベルの高調波を含んでおり、この高調波は基本周波数の20次に達し、この切込み波形に対しては、インダクタ20のインピーダンスが大きくなり、従って、抵抗17とコンデンサ21のR−Cフィルタ回路として機能し、コンデンサ21のインピーダンスが小さくなるので、高次の切込み波形は大きく減衰させられる。
このように、並列共振回路aの出力端子電圧(V1)は、調光装置Aにおける中性線路Nに誘起される切込み電圧の影響を受けず、よって、パルス成形回路dにより安定した同期信号パルス(V3)が得られ、この同期信号に基づいて制御回路2で作られるサイリスタ調光器3の点弧信号(位相角制御信号)は浮動せず、安定した調光制御が可能となる。
図5中のV0は電源入力端子8a,8b間の電圧波形、V1は並列共振回路aの出力端子における電圧波形(図2中のP1で測定)、V2は前記電圧波形V1の出力波形を成形した波形(図2中のP2で測定)、V3はその波形(V2)をシュミット回路13で同期信号パルスに変換した同期信号パルス(図2中のP3で測定)で、切込み波形が減衰され安定した同期信号が得られることが分かる。
従って、回路設計において、前述した回路定数におけるインダクタ(20):のLの値を、前述した算出式で得られる理論値より10%程度大きく設計し、コンデンサ21の出力端子電圧(P1)の位相を電源電圧(V0)に対して若干進み位相にすることが好ましい。
具体例として、前述した回路定数において、インダクタ:Lの値を10%大きくした回路を構成した。この同期検出回路により、図6に示すとおり、電源電圧波形(V0)に対して遅れのない同期信号パルス(V3)の位相を示す動作波形図が確認できた。
よって、並列共振回路aの共振周波数は、実際の調光装置Aの設置現場毎に異なる線路インピーダンス6の大きさ、交流電源7と調光装置A間の線路の長さ、調光する照明器具(負荷4)の数などに応じて、サイリスタ調光器3における定格周波数の50%〜200%の範囲内において、適宜値に設定することが好ましい。
これらによれば、並列共振回路aの共振周波数の値を、サイリスタ調光器3における定格周波数の50%〜200%の範囲内に設定することで、安定した同期信号パルス(V3)を得られることが確認できた。
a:LCフィルタ回路
b:電流制限回路
c:フォトカプラ
d:パルス成形回路
2:制御回路
3:サイリスタ調光器
4:負荷(照明器具)
5:DXM出力制御回路(調光信号発生部)
6:線路インピーダンス
7:三相4線式の交流電源
8a,8b:入力電源端子
17,19:固定抵抗
18:可変抵抗
12:プルアップ抵抗
13:シュミット回路
20:インダクタ
21:コンデンサ
Claims (6)
- 三相4線式交流電源における各相の電圧線路と中性線路間の電圧から、サイリスタ調光器におけるサイリスタ素子の点弧位相角制御の基準となるゼロクロス点を検出する同期検出回路であって、
該同期検出回路の電源入力端子間に接続されたLCフィルタ回路を備え、該LCフィルタ回路により、前記交流電源の電圧波形に含まれる歪波形を減衰させると共に該電圧波形の位相のずれを補正し、該LCフィルタ回路の出力端子電圧に基づいて、前記サイリスタ素子の点弧位相角の基準位相点を決定するよう構成したことを特徴とする調光装置用同期検出回路。 - 前記LCフィルタ回路に接続された電流制限回路と、該電流制限回路に接続されたフォトカプラを通して同期信号パルスを生成するパルス成形回路をさらに備え、
前記電流制限回路により前記同期信号パルスのパルス幅を所定幅に設定し、
前記フォトカプラにより一次側に流れる交流信号と二次側に流れる直流信号を電気的に絶縁すると共に、該フォトカプラにより前記LCフィルタ回路の出力端子電圧の波形を成形し、
前記パルス成形回路により前記フォトカプラから出力された波形を同期信号パルスに変換して出力することで、
前記LCフィルタ回路の出力端子電圧に基づいて、前記サイリスタ素子の点弧位相角の基準位相点を決定するよう構成したことを特徴とする請求項1記載の調光装置用同期検出回路。 - 前記LCフィルタ回路が、前記同期検出回路の電源端子間において、抵抗と直列にインダクタとコンデンサを並列接続した並列共振回路で構成され、該並列共振回路の共振周波数が、前記サイリスタ調光器における定格周波数の50%〜200%の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1又は2記載の調光装置用同期検出回路。
- 前記パルス成形回路をシュミット回路で構成したことを特徴とする請求項2又は3記載の調光装置用同期検出回路。
- 前記並列共振回路において、前記インダクタのインダクタンスLの値を理論値L0より大きくして、前記シュミット回路における出力ON動作電圧と出力OFF動作電圧の動作の遅れを補正するよう構成したことを特徴とする請求項4記載の調光装置用同期検出回路。
- 三相4線式の交流電源の各相に接続された複数のサイリスタ調光器と、夫々のサイリスタ調光器に位相角制御信号を送ってサイリスタ素子による点弧位相角を制御する制御回路と、前記交流電源の各相の電圧線路と中性線路間の電圧のゼロクロス点を検出して前記制御回路に送る前記各相に各一毎の計三個の同期検出回路を備え、前記制御回路により、前記同期検出回路で検出されたゼロクロス点を前記サイリスタ素子による点弧位相角制御の基準として、対応する複数個のサイリスタ調光器に位相角制御信号を送り、該サイリスタ調光器に接続された照明器具の調光制御を行う調光装置であって、
前記同期検出回路として、請求項1〜5のいずれか1項記載の同期検出回路を用いたことを特徴とする調光装置。
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JP2005302927A JP2007115430A (ja) | 2005-10-18 | 2005-10-18 | 調光装置用同期検出回路及び調光装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014173176A1 (zh) * | 2013-04-24 | 2014-10-30 | 东林科技股份有限公司 | 利用电源波形传输信号的方法 |
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JPH0591199U (ja) * | 1991-07-12 | 1993-12-10 | 財団法人工業技術研究院 | 単相インダクション・モータ用ソフトスタート回路 |
JP2004146366A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-05-20 | Ricoh Co Ltd | ヒータ制御装置、ヒータ制御方法および画像形成装置 |
JP2005235573A (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 調光装置 |
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2005
- 2005-10-18 JP JP2005302927A patent/JP2007115430A/ja active Pending
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