JP2010287372A - 点灯装置、照明器具および照明制御システム - Google Patents
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Abstract
【課題】調光信号に基づいて調光制御するLED照明システム100において配線を減らして施工性を高めることを目的とする。
【解決手段】LED照明システム100はAC/DC変換部110、調光インタフェース部120および電流制御部130を備える。AC/DC変換部110は電源の交流電圧を直流電圧に変換する。調光インタフェース部120は調光情報を表すパルス信号を出力する調光器102に接続し、AC/DC変換部110により得られる直流電圧を調光器102から出力されるパルス信号の電圧の高低に合わせて電圧の正負が変化するパルス電圧に変換する。電流制御部130は光源に接続し、調光インタフェース部120により得られるパルス電圧を電力として光源を点灯させると共にパルス電圧の正負に基づいて光源を調光する。
【選択図】図1
【解決手段】LED照明システム100はAC/DC変換部110、調光インタフェース部120および電流制御部130を備える。AC/DC変換部110は電源の交流電圧を直流電圧に変換する。調光インタフェース部120は調光情報を表すパルス信号を出力する調光器102に接続し、AC/DC変換部110により得られる直流電圧を調光器102から出力されるパルス信号の電圧の高低に合わせて電圧の正負が変化するパルス電圧に変換する。電流制御部130は光源に接続し、調光インタフェース部120により得られるパルス電圧を電力として光源を点灯させると共にパルス電圧の正負に基づいて光源を調光する。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えば、LEDを光源とする点灯装置、照明器具および照明制御システムに関するものである。
従来、電源部と光源部とを分離した場合、電源部と光源部とを2本の電源線と2本の調光線との計4線で接続する必要があった。
また、特許文献1では、電源部とLEDモジュールとを電源線で接続すると共に調光部とLEDモジュールとを調光線で接続している。
また、特許文献1では、電源部とLEDモジュールとを電源線で接続すると共に調光部とLEDモジュールとを調光線で接続している。
従来技術では、系統(電源部と接続する光源部の数やLEDモジュールの数)が増えた場合、送り配線が複雑になるため施工性が低下する。
また、系統を増やさないために一つの光源部またはLEDモジュールに光源とする全てのLEDを直列に接続した場合、LEDが一個でもオープン故障すると全消灯するという不具合が生じる。
また、系統を増やさないために一つの光源部またはLEDモジュールに光源とする全てのLEDを直列に接続した場合、LEDが一個でもオープン故障すると全消灯するという不具合が生じる。
本発明は、例えば、配線を減らして施工性を高めることを目的とする。
本発明の点灯装置は、電源の交流電圧を直流電圧に変換する電圧変換部と、調光情報を表すパルス信号を出力する調光器に接続し、前記電圧変換部により得られる直流電圧を前記調光器から出力されるパルス信号の電圧の高低に合わせて電圧の正負が変化するパルス電圧に変換する調光インタフェース部と、光源に接続し、前記調光インタフェース部により得られるパルス電圧を電力として前記光源を点灯させると共に前記パルス電圧の正負に基づいて前記光源を調光する光源制御部とを備える。
本発明によれば、例えば、配線を減らして施工性を高めることができる。
実施の形態1.
電源電圧に調光信号を重畳させて光源部への配線数を減らした点灯装置、照明器具および照明システムについて説明する。
電源電圧に調光信号を重畳させて光源部への配線数を減らした点灯装置、照明器具および照明システムについて説明する。
図1は、実施の形態1におけるLED照明システム100の基本ブロック図である。
実施の形態1におけるLED照明システム100の概要について、図1に基づいて以下に説明する。
実施の形態1におけるLED照明システム100の概要について、図1に基づいて以下に説明する。
利用者は、LED照明システム100の調光器102を操作して照明の明るさを調整する。
LED照明システム100は、調光器102、電源部103および2つの光源部(104a、104b)を有する。
電源部103はAC/DC変換部110と調光インタフェース部120とを有し、各光源部は電流制御部(130a、130b)とLED光源部(140a、140b)とを有する。
電源部103はAC/DC変換部110と調光インタフェース部120とを有し、各光源部は電流制御部(130a、130b)とLED光源部(140a、140b)とを有する。
調光器102は、商用電源101bと調光インタフェース部120とに接続し、利用者の操作に応じた調光信号を調光インタフェース部120に出力する。
AC/DC変換部110は、商用電源101aと調光インタフェース部120とに接続し、商用電源101aの交流電圧を直流電圧に変換する。
調光インタフェース部120は、AC/DC変換部110と調光器102とに接続し、AC/DC変換部110により得られた直流電圧に調光器102から出力された調光信号を重畳させる。
調光インタフェース部120は、さらに、2つの電流制御部(130a、130b)と2本の電線で接続し、調光信号を重畳させた電圧(以下、「信号重畳電圧」という)を2本の電線を介して各電流制御部に出力する。
調光インタフェース部120は、さらに、2つの電流制御部(130a、130b)と2本の電線で接続し、調光信号を重畳させた電圧(以下、「信号重畳電圧」という)を2本の電線を介して各電流制御部に出力する。
電流制御部130aと電流制御部130bとは、2本の電線で並列に調光インタフェース部120と接続すると共に、それぞれに別のLED光源部(140a、140b)と接続する。
LED光源部140aおよびLED光源部140bは、それぞれ、複数のLEDが直列に接続される。
LED光源部140aおよびLED光源部140bは、それぞれ、複数のLEDが直列に接続される。
電流制御部130aと電流制御部130bとは、それぞれに、2本の電線を介して調光インタフェース部120から信号重畳電圧を入力し、信号重畳電圧を電力としてLED光源部(140a、140b)のLED群を点灯すると共に信号重畳電圧に基づいてLED群を調光する。
LED照明システム100は、AC/DC変換部110と電流制御部130とを繋ぐ電線が不要であり、電源部103と光源部104とを2線で接続して調光を行える、という特徴を有する。
電源部103と光源部104(LEDを除く)とは、LED照明システム100の点灯装置を構成する。
点灯装置(電源部103、光源部104)と、点灯装置および光源が取り付けられる器具本体(図示省略)とは、LED照明システム100の照明器具を構成する。
照明器具と調光器102とは、LED照明システム100を構成する。
点灯装置(電源部103、光源部104)と、点灯装置および光源が取り付けられる器具本体(図示省略)とは、LED照明システム100の照明器具を構成する。
照明器具と調光器102とは、LED照明システム100を構成する。
以下に、LED照明システム100を構成する調光器102、AC/DC変換部110、調光インタフェース部120および電流制御部130について説明する。
まず、調光器102について説明する。
調光器102は、明るさ(照度)などの調光情報をパルス幅変調により表した信号(以下、「PWM信号」という)を「調光信号」として出力する。
調光器102は、明るさ(照度)などの調光情報をパルス幅変調により表した信号(以下、「PWM信号」という)を「調光信号」として出力する。
図2は、実施の形態1における調光信号、信号重畳電圧および抽出信号の波形を示す図である。
調光信号は、図2(1)に示すように、振幅(電圧)が最大値または最小値に変化するパルス信号(矩形波の信号)である。
実施の形態1において、調光信号の電圧の最大値を「12V」、最小値を「0V」とし、調光信号の周波数を「1kHz」とする。
調光信号は、図2(1)に示すように、振幅(電圧)が最大値または最小値に変化するパルス信号(矩形波の信号)である。
実施の形態1において、調光信号の電圧の最大値を「12V」、最小値を「0V」とし、調光信号の周波数を「1kHz」とする。
調光信号は、パルス波のオン(最大電圧時)/オフ(最小電圧時)の時間割合(デューティー比)により、特定の調光情報を表す。「明るさ」は調光情報の一例である。
図3は、実施の形態1における調光信号のOn−Dutyと調光信号が表す照明の明るさとの関係を示すグラフの一例である。
図3(1)(2)に示すように、調光信号は、最大電圧時の時間割合(On−Duty)が小さいほど明るく、最大電圧時の時間割合が大きいほど暗い「明るさ」を表すものとする。
また、調光信号は、On−Dutyが所定の割合以下(図3(2)では「5%以下」)の場合に最大点灯、On−Dutyが所定の割合以上(図3(2)では「95%以上」)の場合に消灯を表すものとする。時間割合に幅を設けることにより、最大点灯または消灯の操作に対する誤動作を防ぐことができる。
図3(1)(2)に示すように、調光信号は、最大電圧時の時間割合(On−Duty)が小さいほど明るく、最大電圧時の時間割合が大きいほど暗い「明るさ」を表すものとする。
また、調光信号は、On−Dutyが所定の割合以下(図3(2)では「5%以下」)の場合に最大点灯、On−Dutyが所定の割合以上(図3(2)では「95%以上」)の場合に消灯を表すものとする。時間割合に幅を設けることにより、最大点灯または消灯の操作に対する誤動作を防ぐことができる。
利用者に操作された調光器102は、操作により指定された明るさに応じてOn−Dutyを変化させたPWM信号を調光信号として出力する。
図4は、実施の形態1におけるAC/DC変換部110の回路図である。
実施の形態1におけるAC/DC変換部110について、図4に基づいて以下に説明する。
実施の形態1におけるAC/DC変換部110について、図4に基づいて以下に説明する。
AC/DC変換部110は、商用電源101aからの交流電圧(例えば、100Vまたは200V)を直流電圧に変換する回路である。
AC/DC変換部110は、フライバック電源回路を構成する。
コンデンサC11、インダクタンスL11およびコンデンサC12は、ノイズフィルタを構成し、後述する電源制御回路IC11のスイッチングノイズを減衰させる。
商用電源101aからの交流電圧(Vin)は、ダイオードブリッジDB11で整流され、コンデンサC13で平滑され、「Vin×√2」の直流電圧に変換される。
電源制御回路IC11はスイッチ回路(FET:電界効果トランジスタ)と比較回路とで構成され、スイッチ回路を「ON」にしてトランスT11の一次側に電流を流す。トランスT11の一次側に電流が流れるとトランスT11の二次側に電流が流れる。
抵抗R11およびコンデンサC14はスナバ回路を構成し、トランスT11の発生するノイズを低減する。
トランスT11の二次側に流れる電流は、ダイオードD11を介して調光インタフェース部120に直流電圧を発生させる。このとき、調光インタフェース部120には以下のように直流の定電圧が発生する。
商用電源101aからの交流電圧(Vin)は、ダイオードブリッジDB11で整流され、コンデンサC13で平滑され、「Vin×√2」の直流電圧に変換される。
電源制御回路IC11はスイッチ回路(FET:電界効果トランジスタ)と比較回路とで構成され、スイッチ回路を「ON」にしてトランスT11の一次側に電流を流す。トランスT11の一次側に電流が流れるとトランスT11の二次側に電流が流れる。
抵抗R11およびコンデンサC14はスナバ回路を構成し、トランスT11の発生するノイズを低減する。
トランスT11の二次側に流れる電流は、ダイオードD11を介して調光インタフェース部120に直流電圧を発生させる。このとき、調光インタフェース部120には以下のように直流の定電圧が発生する。
AC/DC変換部110では、調光インタフェース部120に発生する直流電圧が抵抗R12と抵抗R13とで分圧され、抵抗R13に掛かる電圧がシャントレギュレータIC13に入力される。シャントレギュレータIC13はフォトカプラIC12の一次側(ダイオード)に接続する。
シャントレギュレータIC13の入力電圧(抵抗R13に係る電圧)が所定の基準電圧を超えていると、フォトカプラIC12の一次側(ダイオード)に電流が流れ、フォトカプラIC12の二次側(トランジスタ)から電源制御回路IC11の制御端子に電流が流れる。
電源制御回路IC11は、制御端子に電流が流れると、スイッチ回路を「OFF」にしてトランスT11への電流出力を止める。
シャントレギュレータIC13の入力電圧(抵抗R13に係る電圧)が所定の基準電圧を超えていると、フォトカプラIC12の一次側(ダイオード)に電流が流れ、フォトカプラIC12の二次側(トランジスタ)から電源制御回路IC11の制御端子に電流が流れる。
電源制御回路IC11は、制御端子に電流が流れると、スイッチ回路を「OFF」にしてトランスT11への電流出力を止める。
これにより、AC/DC変換部110から調光インタフェース部120に直流の定電圧が出力される。
定電圧は、LED光源部に接続されるLED群のVf(順方向降下電圧)以上で且つ小勢力回路の規定電圧(DC45V、AC30V)以下である。
定電圧は、LED光源部に接続されるLED群のVf(順方向降下電圧)以上で且つ小勢力回路の規定電圧(DC45V、AC30V)以下である。
図5は、実施の形態1における調光インタフェース部120の回路図である。
実施の形態1における調光インタフェース部120について、図5に基づいて以下に説明する。
実施の形態1における調光インタフェース部120について、図5に基づいて以下に説明する。
調光インタフェース部120は、AC/DC変換部110からの直流電圧に調光器102からの調光信号を重畳させ、信号重畳電圧を2本の電線を介して各電流制御部130(130a、130b)に出力する回路である。
調光器102からの調光信号は調光インタフェース部120のコネクタCN21(IN21が高電位(+)側)を介してダイオードブリッジDB21により整流され、フォトカプラIC21の一次側に電流として流れる。抵抗R21はフォトカプラIC21の一次側に流れる電流を制限する。フォトカプラIC21の一次側に電流が流れると光結合によりフォトカプラIC21の二次側に電流が流れる。
フォトカプラIC21の二次側に電流が流れるとフォトカプラIC21の二次側に接続する抵抗R22に電流が流れて抵抗R22に電圧が発生する。
トランジスタQ21(NPN型、エミッタ接地)とトランジスタQ22(NPN型、エミッタ接地)とは抵抗R22の高電位側にベースが接続し、抵抗R22に電圧が発生すると「ON」になる。
トランジスタQ21(NPN型、エミッタ接地)とトランジスタQ22(NPN型、エミッタ接地)とは抵抗R22の高電位側にベースが接続し、抵抗R22に電圧が発生すると「ON」になる。
トランジスタQ21が「ON」になると、トランジスタQ21のコレクタ側からエミッタ側へ電流が流れ、コレクタに接続する抵抗R23に電圧が発生し、コレクタの電位が低電位(Low)になる。
並列に接続するトランジスタQ26(PNP型)とトランジスタQ27(NPN型)とは、トランジスタQ21のコレクタにベースが接続する。
トランジスタQ21のコレクタの電位が低電位になるとトランジスタQ26が「ON」になり、トランジスタQ27が「OFF」になる。
「ON」になったトランジスタQ26にはエミッタ側からコレクタ側への電流が流れ、トランジスタQ26のコレクタ側に接続するコネクタCN22の出力端子OUT22に電流が流れる。
並列に接続するトランジスタQ26(PNP型)とトランジスタQ27(NPN型)とは、トランジスタQ21のコレクタにベースが接続する。
トランジスタQ21のコレクタの電位が低電位になるとトランジスタQ26が「ON」になり、トランジスタQ27が「OFF」になる。
「ON」になったトランジスタQ26にはエミッタ側からコレクタ側への電流が流れ、トランジスタQ26のコレクタ側に接続するコネクタCN22の出力端子OUT22に電流が流れる。
トランジスタQ22が「ON」になると、トランジスタQ22のコレクタ側からエミッタ側へ電流が流れ、コレクタに接続する抵抗R24に電圧が発生し、コレクタの電位が低電位になる。
トランジスタQ23(NPN型、エミッタ接地)はトランジスタQ22のコレクタにベースが接続し、トランジスタQ22のコレクタの電位が低電位になると「OFF」になる。トランジスタQ23が「OFF」になると、トランジスタQ23のコレクタ側からエミッタ側へ電流が流れず、コレクタに接続する抵抗R25に電圧が発生せず、コレクタの電位が高電位(High)になる。
並列に接続するトランジスタQ24(PNP型)とトランジスタQ25(NPN型)とは、トランジスタQ23のコレクタにベースが接続する。
トランジスタQ23のコレクタの電位が高電位になるとトランジスタQ24が「OFF」になり、トランジスタQ25が「ON」になる。
「ON」になったトランジスタQ25にはコレクタ側からエミッタ側への電流が流れる。トランジスタQ25のコレクタ側にはコネクタCN22の出力端子OUT21が接続し、コネクタCN22の出力端子OUT22に流れる電流が出力端子OUT21を介してトランジスタQ25のコレクタに流れる。
トランジスタQ23(NPN型、エミッタ接地)はトランジスタQ22のコレクタにベースが接続し、トランジスタQ22のコレクタの電位が低電位になると「OFF」になる。トランジスタQ23が「OFF」になると、トランジスタQ23のコレクタ側からエミッタ側へ電流が流れず、コレクタに接続する抵抗R25に電圧が発生せず、コレクタの電位が高電位(High)になる。
並列に接続するトランジスタQ24(PNP型)とトランジスタQ25(NPN型)とは、トランジスタQ23のコレクタにベースが接続する。
トランジスタQ23のコレクタの電位が高電位になるとトランジスタQ24が「OFF」になり、トランジスタQ25が「ON」になる。
「ON」になったトランジスタQ25にはコレクタ側からエミッタ側への電流が流れる。トランジスタQ25のコレクタ側にはコネクタCN22の出力端子OUT21が接続し、コネクタCN22の出力端子OUT22に流れる電流が出力端子OUT21を介してトランジスタQ25のコレクタに流れる。
トランジスタQ26のエミッタにはAC/DC変換部110からの直流電圧「Vdd」が入力される。
したがって、フォトカプラIC21に電流が流れるとき(調光信号が「オン」のとき)、直流電圧が入力されない側の出力端子OUT21の電位はおおよそ「−Vdd」となる。
したがって、フォトカプラIC21に電流が流れるとき(調光信号が「オン」のとき)、直流電圧が入力されない側の出力端子OUT21の電位はおおよそ「−Vdd」となる。
逆に、フォトカプラIC21に電流が流れないとき(調光信号が「オフ」のとき)、トランジスタQ21とトランジスタQ22が「OFF」、トランジスタQ23が「ON」、トランジスタQ24が「ON」、トランジスタQ25が「OFF」、トランジスタQ26が「OFF」、トランジスタQ27が「ON」になる。
そして、トランジスタQ24のコレクタ側に接続する出力端子OUT21が低電位側となり、トランジスタQ27のコレクタ側に接続する出力端子OUT22が高電位側となる。
トランジスタQ24のエミッタにはAC/DC変換部110からの直流電圧「Vdd」が入力され、出力端子OUT21の電位はおおよそ「+Vdd」となる。
そして、トランジスタQ24のコレクタ側に接続する出力端子OUT21が低電位側となり、トランジスタQ27のコレクタ側に接続する出力端子OUT22が高電位側となる。
トランジスタQ24のエミッタにはAC/DC変換部110からの直流電圧「Vdd」が入力され、出力端子OUT21の電位はおおよそ「+Vdd」となる。
以下、コネクタCN22の出力端子OUT21の電位を調光インタフェース部120の出力電圧(信号重畳電圧)の電位とする。
図2(2)に示すように、信号重畳電圧の電位は、調光信号が「オン」のときに「マイナス」となり、調光信号が「オフ」のときに「プラス」となる。
上記のようにして、調光インタフェース部120は、AC/DC変換部110からの直流電圧を調光器102からの調光信号に対応する信号重畳電圧に変換する。そして、調光インタフェース部120は、出力端子OUT21に接続した電線と出力端子OUT22に接続した電線とを介して、信号重畳電圧を電流制御部130に出力する。
信号重畳電圧は、AC/DC変換部110からの直流電圧と振幅(電圧)がほぼ同じで、調光器102からの調光信号のオン/オフに合わせて電圧の正負が変化する電圧である。
信号重畳電圧は、AC/DC変換部110からの直流電圧と振幅(電圧)がほぼ同じで、調光器102からの調光信号のオン/オフに合わせて電圧の正負が変化する電圧である。
図6は、実施の形態1における電流制御部130の回路図である。
実施の形態1における電流制御部130について、図6に基づいて以下に説明する。
実施の形態1における電流制御部130について、図6に基づいて以下に説明する。
電流制御部130は、2本の電線を介して調光インタフェース部120から信号重畳電圧を入力し、信号重畳電圧を電力としてLED光源部140のLED群を点灯すると共に信号重畳電圧に基づいてLED群を調光する回路である。
信号重畳電圧は、ダイオードブリッジDB31で整流され、電流制御回路IC32の電源電圧端子Vddに入力される。
また、信号重畳電圧の電位が「プラス(調光信号が「オフ」)」の場合、抵抗R31を介してフォトカプラIC31の一次側に電流が流れ、フォトカプラIC31の二次側に電流が流れる。
フォトカプラIC31の二次側に電流が流れるとフォトカプラIC31の二次側に接続する抵抗R32に電流が流れて抵抗R32に電圧が発生し、抵抗R32の高電位側にベースが接続するトランジスタQ31(PNP型)が「ON」になる。トランジスタQ31が「ON」になると、トランジスタQ31のコレクタ側からエミッタ側へ電流が流れ、コレクタに接続する抵抗R33に電圧が発生し、コレクタの電位が低電位になる。
電流制御回路IC32の調光信号端子PWMは、トランジスタQ31のコレクタに接続する。
したがって、調光信号が「オフ」のとき、電流制御回路IC32の調光信号端子PWMの入力電圧は調光信号と同じく低電圧「0V」となる。
フォトカプラIC31の二次側に電流が流れるとフォトカプラIC31の二次側に接続する抵抗R32に電流が流れて抵抗R32に電圧が発生し、抵抗R32の高電位側にベースが接続するトランジスタQ31(PNP型)が「ON」になる。トランジスタQ31が「ON」になると、トランジスタQ31のコレクタ側からエミッタ側へ電流が流れ、コレクタに接続する抵抗R33に電圧が発生し、コレクタの電位が低電位になる。
電流制御回路IC32の調光信号端子PWMは、トランジスタQ31のコレクタに接続する。
したがって、調光信号が「オフ」のとき、電流制御回路IC32の調光信号端子PWMの入力電圧は調光信号と同じく低電圧「0V」となる。
逆に、信号重畳電圧の電位が「マイナス(調光信号が「オン」)」の場合、フォトカプラIC31の一次側には電流が流れず、トランジスタQ31が「OFF」になる。トランジスタQ31が「OFF」になると、トランジスタQ31のコレクタの電位が高電位になり、電流制御回路IC32の調光信号端子PWMの入力電圧が調光信号と同じく高電圧となる。
このとき、信号重畳電圧は、フォトカプラIC31の一次側と直列に接続する抵抗R31とフォトカプラIC1とにより調光信号と同じ「12V」に変換されている。
このとき、信号重畳電圧は、フォトカプラIC31の一次側と直列に接続する抵抗R31とフォトカプラIC1とにより調光信号と同じ「12V」に変換されている。
つまり、電流制御回路IC32の調光信号端子PWMは、調光信号と同じく「12V」または「0V」に波形成形された信号(以下、「抽出信号」という)を入力する。
図2(3)に示すように、電流制御回路IC32の調光信号端子PWMに入力される抽出信号は、調光信号が「12V(オン)」のときに「12V(オン)」であり、調光信号が「0V(オフ)」のときに「0V(オフ)」である。
電流制御回路IC32にはFETがスイッチ回路として内蔵される。
電流制御回路IC32は、電源電圧端子Vddに入力された電圧をスイッチ端子SWから出力する。このとき、電流制御回路IC32は調光信号端子PWMに入力された抽出信号に基づいてFETをON/OFFし、FETがONのときにスイッチ端子SWから電圧を出力する。
電流制御回路IC32は、電源電圧端子Vddに入力された電圧をスイッチ端子SWから出力する。このとき、電流制御回路IC32は調光信号端子PWMに入力された抽出信号に基づいてFETをON/OFFし、FETがONのときにスイッチ端子SWから電圧を出力する。
電流制御回路IC32のスイッチ端子SWから出力された電圧はインダクタンスL31およびインダクタンスL31に直列に接続されるLED群に電流を流し、LED群は電流の大きさに応じた明るさで点灯する。
LED群に流れた電流は抵抗R34を介して電流制御回路IC32の接地端子GNDに流れ込み、抵抗R34に発生する電圧がフィードバック端子CSに入力される。
電流制御回路IC32は、フィードバック端子CSに入力される電圧に基づいてスイッチ端子SWから出力する電圧をFETのON/OFFにより調整し、抽出信号に対応する明るさでLED群を点灯させる。
例えば、電流制御回路IC32は、抽出信号のOn−Dutyが「0%」の場合(例えば、調光器102から調光信号が出力されていない場合)、LED群を100%(最大照度)で点灯する。
また、例えば、電流制御回路IC32は抽出信号のオン時間が所定時間以上の長さである場合にLED群を消灯し、抽出信号のオン時間が所定時間未満の長さである場合にLED群を100%点灯する。
LED群に流れた電流は抵抗R34を介して電流制御回路IC32の接地端子GNDに流れ込み、抵抗R34に発生する電圧がフィードバック端子CSに入力される。
電流制御回路IC32は、フィードバック端子CSに入力される電圧に基づいてスイッチ端子SWから出力する電圧をFETのON/OFFにより調整し、抽出信号に対応する明るさでLED群を点灯させる。
例えば、電流制御回路IC32は、抽出信号のOn−Dutyが「0%」の場合(例えば、調光器102から調光信号が出力されていない場合)、LED群を100%(最大照度)で点灯する。
また、例えば、電流制御回路IC32は抽出信号のオン時間が所定時間以上の長さである場合にLED群を消灯し、抽出信号のオン時間が所定時間未満の長さである場合にLED群を100%点灯する。
実施の形態1において、例えば、以下のようなLED照明システム100について説明した。
点灯装置は、AC/DC変換部、電流制御部、LED光源部および調光インタフェース部を備える。
AC/DC変換部は商用電源を直流電源に変換する。
電流制御部は直流電源を定電流に制御する。
LED光源部は電流制御部に接続されLEDを点灯する。
調光インタフェース部は外部からの調光信号(PWM信号)により電流制御部を制御して調光制御を行う。
点灯装置は、コンバータ部と調光インタフェース部とから構成される電源部と、直流制御部とLED光源部とから構成される光源部とを分離し、電源部と光源部とを2線で接続した構造である。
2線式にすることにより施工性を向上することができる。
AC/DC変換部は商用電源を直流電源に変換する。
電流制御部は直流電源を定電流に制御する。
LED光源部は電流制御部に接続されLEDを点灯する。
調光インタフェース部は外部からの調光信号(PWM信号)により電流制御部を制御して調光制御を行う。
点灯装置は、コンバータ部と調光インタフェース部とから構成される電源部と、直流制御部とLED光源部とから構成される光源部とを分離し、電源部と光源部とを2線で接続した構造である。
2線式にすることにより施工性を向上することができる。
点灯装置は、電源部に対して光源部を並列に1つ以上接続可能とする。
従来はLEDを直列に接続し定電流回路を実現していたのでLEDが1個でもオープン故障になると全不点となる。しかし、実施の形態1では光源部を並列接続することで全不点を回避した。また、LEDを交換可能とすることで部品の交換費用が安くできる。
従来はLEDを直列に接続し定電流回路を実現していたのでLEDが1個でもオープン故障になると全不点となる。しかし、実施の形態1では光源部を並列接続することで全不点を回避した。また、LEDを交換可能とすることで部品の交換費用が安くできる。
点灯装置は、外部からの調光信号を変更することなく、簡単な回路で直流電源に調光信号を重畳できる。
重畳する方式は、基本となる調光信号が“High(オン)”信号の場合、AC/DC変換部の出力の直流電源をマイナス側(またはプラス側)に、“Low(オフ)”信号の場合、AC/DC変換部の出力の直流電源をプラス側(またはマイナス側)に変調する。
例えば、調光インタフェース部は調光器から調光信号の入力が無い場合にプラスの直流電源を電流制御部に入力し、電流制御部はLEDを100%(最大照度)で点灯する。
また、調光インタフェース部にマイコンなどを備え、調光信号をPWM信号と同等の周波数から商用電源以上の周波数で変調してもよい。つまり、調光信号のオン/オフの時間割合を変えず、調光信号の周波数を変化させてもよい。
例えば、変調周波数をPWM信号の基本周波数の10倍以上とし、且つ光ワイヤレス通信などの無線装置の周波数以下に変調することにより、LED照明システム100とその他の無線装置との誤動作を防ぐことができる。
重畳する方式は、基本となる調光信号が“High(オン)”信号の場合、AC/DC変換部の出力の直流電源をマイナス側(またはプラス側)に、“Low(オフ)”信号の場合、AC/DC変換部の出力の直流電源をプラス側(またはマイナス側)に変調する。
例えば、調光インタフェース部は調光器から調光信号の入力が無い場合にプラスの直流電源を電流制御部に入力し、電流制御部はLEDを100%(最大照度)で点灯する。
また、調光インタフェース部にマイコンなどを備え、調光信号をPWM信号と同等の周波数から商用電源以上の周波数で変調してもよい。つまり、調光信号のオン/オフの時間割合を変えず、調光信号の周波数を変化させてもよい。
例えば、変調周波数をPWM信号の基本周波数の10倍以上とし、且つ光ワイヤレス通信などの無線装置の周波数以下に変調することにより、LED照明システム100とその他の無線装置との誤動作を防ぐことができる。
点灯装置は、光源部に出力する電圧をLEDのVf以上および小勢力回路で規定されるDC45V以下AC30V以下とする。
図7は、実施の形態1における信号重畳電圧とLEDに流れる電流波形を示す図である。
調光インタフェース部120の信号重畳電圧を図7(1)のような矩形ではなく図7(2)のような台形形状にしてもよい。
信号重畳電圧の立ち上がりおよび立ち下がりを変化させて波形を台形形状とすることにより電源部103と光源部104を繋ぐ線より発生する高周波のノイズを低減することができる。
調光インタフェース部120の信号重畳電圧を図7(1)のような矩形ではなく図7(2)のような台形形状にしてもよい。
信号重畳電圧の立ち上がりおよび立ち下がりを変化させて波形を台形形状とすることにより電源部103と光源部104を繋ぐ線より発生する高周波のノイズを低減することができる。
調光インタフェース部は、パルス信号のオン信号が所定値以上の長さのとき、光源を消灯させるパルス電圧を光源制御部に出力する。
調光インタフェース部は、パルス信号のオン信号が所定値以下の長さのとき、光源の明るさを最大とさせるパルス電圧を光源制御部に出力する。
100 LED照明システム、101a,101b 商用電源、102 調光器、103 電源部、104,104a,104b 光源部、110 AC/DC変換部、120 調光インタフェース部、130,130a,130b 電流制御部、140,140a,140b LED光源部。
Claims (12)
- 電源の交流電圧を直流電圧に変換する電圧変換部と、
調光情報を表すパルス信号を出力する調光器に接続し、前記電圧変換部により得られる直流電圧を前記調光器から出力されるパルス信号の電圧の高低に合わせて電圧の正負が変化するパルス電圧に変換する調光インタフェース部と、
光源に接続し、前記調光インタフェース部により得られるパルス電圧を電力として前記光源を点灯させると共に前記パルス電圧の正負に基づいて前記光源を調光する光源制御部と
を備えたことを特徴とする点灯装置。 - 前記調光インタフェース部は、前記光源制御部と2つの電線で接続し、前記パルス信号が高電圧のときに第1の電線を正側とし、前記パルス信号が低電圧のときに第2の電線を正側とし、前記第1の電線と前記第2の電線とを介して前記パルス電圧を前記光源制御部に出力する
ことを特徴とする請求項1記載の点灯装置。 - 前記光源制御部は、
前記パルス電圧を整流する整流部と、
前記パルス電圧を前記パルス信号の電圧に変える電圧変更部と、
前記整流部により整流されたパルス電圧を電源電力として入力し、前記電圧変更部により電圧が変えられたパルス電圧を前記パルス信号に相当する調光信号として入力し、入力電力を用いて前記光源を点灯させると共に前記調光信号に基づいて前記光源を調光する調光部とを備えた
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の点灯装置。 - 前記点灯装置は、前記光源制御部を複数備え、
複数の光源制御部は、前記調光インタフェース部に並列に接続する
ことを特徴とする請求項1〜請求項3いずれかに記載の点灯装置。 - 前記電圧変換部は、電源の交流電圧を前記光源となるLEDの降下電圧以上で且つ小勢力回路の規定電圧以下の直流電圧に変換する
ことを特徴とする請求項1〜請求項4いずれかに記載の点灯装置。 - 前記調光インタフェース部は、前記パルス電圧の波形を台形形状にして前記パルス電圧を前記光源制御部に出力する
ことを特徴とする請求項1〜請求項5いずれかに記載の点灯装置。 - 前記調光インタフェース部は、電圧の正負の期間割合が前記パルス信号の電圧の高低の期間割合に対応し、周波数が前記電源の交流電圧の周波数より高い電圧を前記パルス電圧とする
ことを特徴とする請求項1〜請求項6いずれかに記載の点灯装置。 - 前記調光インタフェース部は、前記調光器から前記パルス信号の出力が無い場合、電圧の正負が変化しないパルス電圧を出力し、
前記光源制御部は、前記パルス電圧に正負の変化が無い場合、前記光源を最大照度で点灯する
ことを特徴とする請求項1〜請求項7いずれかに記載の点灯装置。 - 前記調光インタフェース部は、前記パルス信号のオン信号が所定値以上の長さのとき、光源を消灯させるパルス電圧を前記光源制御部に出力する
ことを特徴とする請求項1〜請求項8いずれかに記載の点灯装置。 - 前記調光インタフェース部は、前記パルス信号のオン信号が所定値以下の長さのとき、光源の明るさを最大とさせるパルス電圧を前記光源制御部に出力する
ことを特徴とする請求項1〜請求項8いずれかに記載の点灯装置。 - 請求項1〜請求項10いずれかに記載の点灯装置と、
前記点灯装置と光源とを取り付ける器具本体と
を有することを特徴とする照明器具。 - 請求項11記載の照明器具と、
前記点灯装置に接続し、調光情報を表す特定のパルス信号を前記点灯装置に出力する調光器と
を有することを特徴とする照明制御システム。
Priority Applications (1)
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JP2009138979A JP2010287372A (ja) | 2009-06-10 | 2009-06-10 | 点灯装置、照明器具および照明制御システム |
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Cited By (9)
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JP2012243688A (ja) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Panasonic Corp | 調光信号発生装置およびそれを用いた照明制御システム |
WO2012172879A1 (ja) * | 2011-06-14 | 2012-12-20 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 有機el照明器具 |
JP2013239354A (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-28 | Iris Ohyama Inc | 照明装置 |
JP2014512649A (ja) * | 2011-03-30 | 2014-05-22 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 光角度分布についての調光制御 |
JP2016181359A (ja) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | 東芝ライテック株式会社 | 電源装置および照明装置 |
JP2017059426A (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 東芝ライテック株式会社 | 照明システム |
DE102017108025A1 (de) | 2016-04-27 | 2017-11-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Signalsendevorrichtung, Signalempfangsvorrichtung, Leuchtsystem, Beleuchtungseinrichtung, und Beleuchtungssystem |
DE102017115152A1 (de) | 2016-07-29 | 2018-02-01 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Signalgeber und beleuchtungssystem |
WO2021234899A1 (ja) * | 2020-05-21 | 2021-11-25 | リコー電子デバイス株式会社 | 照明システム |
-
2009
- 2009-06-10 JP JP2009138979A patent/JP2010287372A/ja active Pending
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014512649A (ja) * | 2011-03-30 | 2014-05-22 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 光角度分布についての調光制御 |
US9480116B2 (en) | 2011-03-30 | 2016-10-25 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Dimmer control of angular distribution of light |
JP2012243688A (ja) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Panasonic Corp | 調光信号発生装置およびそれを用いた照明制御システム |
US9089020B2 (en) | 2011-05-23 | 2015-07-21 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Dimming signal generation device and illumination control system using same |
WO2012172879A1 (ja) * | 2011-06-14 | 2012-12-20 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 有機el照明器具 |
JPWO2012172879A1 (ja) * | 2011-06-14 | 2015-02-23 | コニカミノルタ株式会社 | 有機el照明器具 |
JP2013239354A (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-28 | Iris Ohyama Inc | 照明装置 |
JP2016181359A (ja) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | 東芝ライテック株式会社 | 電源装置および照明装置 |
JP2017059426A (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 東芝ライテック株式会社 | 照明システム |
DE102017108025A1 (de) | 2016-04-27 | 2017-11-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Signalsendevorrichtung, Signalempfangsvorrichtung, Leuchtsystem, Beleuchtungseinrichtung, und Beleuchtungssystem |
US10057949B2 (en) | 2016-04-27 | 2018-08-21 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Signal transmitting device, signal receiving device, lighting system, illumination fixture, and illumination system |
DE102017115152A1 (de) | 2016-07-29 | 2018-02-01 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Signalgeber und beleuchtungssystem |
WO2021234899A1 (ja) * | 2020-05-21 | 2021-11-25 | リコー電子デバイス株式会社 | 照明システム |
JPWO2021234899A1 (ja) * | 2020-05-21 | 2021-11-25 | ||
CN113966646A (zh) * | 2020-05-21 | 2022-01-21 | 理光微电子株式会社 | 照明系统 |
JP7089138B2 (ja) | 2020-05-21 | 2022-06-22 | 日清紡マイクロデバイス株式会社 | 照明システム |
CN113966646B (zh) * | 2020-05-21 | 2024-02-09 | 日清纺微电子有限公司 | 照明系统 |
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