JP2015128034A - LED lighting control system - Google Patents

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隆浩 宮島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LED lighting control system which can control, with a simple circuit configuration, a plurality of LED lighting devices, can simultaneously drive a normal lighting device, and can perform control using wiring of a conventional lighting device.SOLUTION: An LED lighting control system 100 is configured by: a control signal 40 for an LED element which is input from the outside; a modulation unit 30 composed of a modulation circuit 30a for modulating AC power by using the control signal 40; and at least one LED lighting device to which modulation AC power from the modulation unit 30 is input. The LED lighting device includes: a demodulation circuit for demodulating the control signal from the modulation AC power; and a lightning circuit to which the modulation AC power is input and which controls the LED element according to the control signal.

Description

本発明は、LED素子を光源に使用したLED照明装置に係わり、特に制御信号によってLED照明装置の光出射を制御できるLED照明制御システムに関するものである。   The present invention relates to an LED illumination device using an LED element as a light source, and more particularly to an LED illumination control system capable of controlling light emission of an LED illumination device by a control signal.

近年、環境意識の高まりから、省電力化に優れたLED素子を光源に使用したLEDランプが盛んに用いられるようになってきた。特に最近は、既設の調光器をそのまま利用してLED駆動回路を制御し調光可能とするLED照明装置が開発されている。 In recent years, LED lamps using LED elements excellent in power saving as light sources have been actively used due to increasing environmental awareness. Particularly recently, an LED lighting device has been developed that can use an existing dimmer as it is to control the LED drive circuit and perform dimming.

例えば、特許文献1には、交流電源の交流電流の位相をトライアックにより制御するトライアック調光器と、トライアック調光器により位相制御された交流電流を整流する整流回路と、整流回路で整流された電流の内の所定周波数以下の電流を通過させる低域フィルタと、コンデンサの両端に接続されたトランスの一次巻線とスイッチング素子との直列回路と、スイッチング素子を一定のオン幅でオン/オフさせることにより低域フィルタからの電流をパルス電流に変換する制御回路と、二次巻線に流れるパルス電流を整流平滑する整流平滑回路の出力両端に直列に接続された複数のLED素子を有するLED照明回路が開示されている。   For example, in Patent Document 1, a TRIAC dimmer that controls the phase of an AC current of an AC power supply by a triac, a rectifier circuit that rectifies an AC current that is phase-controlled by a triac dimmer, and a rectifier that has been rectified. A low-pass filter that allows a current having a predetermined frequency or less to pass through, a series circuit of a primary winding of a transformer and a switching element connected to both ends of the capacitor, and a switching element to be turned on / off with a constant ON width. LED lighting having a plurality of LED elements connected in series at both ends of a control circuit that converts the current from the low-pass filter into a pulse current and a rectifying and smoothing circuit that rectifies and smoothes the pulse current flowing through the secondary winding A circuit is disclosed.

しかしながら、上記特許文献1に記載されているLED照明回路においては、トライアック調光器により位相制御された交流電流を整流する整流回路の出力に従って、複数のLED素子の調光を行っている。
そのため、交流電流を整流する整流回路の出力により、複数のLED素子の調光と通常の照明装置の駆動を同時に行う場合、位相制御された交流電流のため、通常の照明装置をこの交流電流で直接駆動することが、難しいLED照明回路となっている。
However, in the LED illumination circuit described in Patent Document 1, light control is performed on a plurality of LED elements in accordance with the output of a rectifier circuit that rectifies an alternating current phase-controlled by a triac dimmer.
Therefore, when dimming a plurality of LED elements and driving a normal lighting device at the same time by the output of a rectifier circuit that rectifies an AC current, the normal lighting device is driven by this AC current because of the phase-controlled AC current. It is a difficult LED lighting circuit to drive directly.

特開2011−28954号公報JP 2011-28954 A

本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、簡易な回路の構成で複数のLED照明装置を制御することができるとともに、通常の照明装置を同時に駆動することができるLED照明制御システムを提供する。さらに、従来の照明装置の配線を利用しての制御もできるLED照明制御システムを提供することにある。 In view of the above problems, the problem to be solved by the present invention is to control a plurality of LED lighting devices with a simple circuit configuration and to simultaneously drive a normal lighting device. Provide a system. Furthermore, it is providing the LED illumination control system which can also control using the wiring of the conventional illuminating device.

本発明は、上記の課題を解決するための第1の手段として、外部から入力されるLED素子の制御信号と、制御信号により交流電力を変調する変調回路からなる変調ユニットと、変調ユニットからの変調交流電力が入力される少なくとも一つのLED照明装置とで構成され、LED照明装置は、変調交流電力から制御信号を復調する復調回路を備え、変調交流電力が入力される点灯回路で制御信号に従いLED素子を制御することを特徴とするLED照明制御システムを提供するものである。 As a first means for solving the above problems, the present invention provides a control signal for an LED element input from the outside, a modulation unit including a modulation circuit that modulates AC power using the control signal, The LED lighting device includes a demodulating circuit that demodulates a control signal from the modulated AC power, and according to the control signal in a lighting circuit to which the modulated AC power is input. An LED illumination control system characterized by controlling an LED element is provided.

本発明は、上記の課題を解決するための第2の手段として、上記第1の解決手段において、変調回路は制御信号に従い設定された時間で、交流電力のゼロクロス点近傍において交流電力出力を出力しないゼロ出力を行う変調を行い、復調回路は変調交流電力のゼロクロス点近傍においてゼロ出力の時間を計測して、ゼロ出力の時間から制御信号に復調するこを特徴とするLED照明制御システムを提供するものである。 According to the present invention, as a second means for solving the above problem, in the first solution means, the modulation circuit outputs an AC power output in the vicinity of the zero cross point of the AC power in a time set according to the control signal. The LED lighting control system is characterized in that it performs modulation to perform zero output and the demodulation circuit measures the time of zero output near the zero crossing point of the modulated AC power and demodulates it from the time of zero output to a control signal. To do.

本発明は、上記の課題を解決するための第3の手段として、上記第1の解決手段において、変調回路は制御信号に従い設定されたゼロ出力の有無で、交流電力のゼロクロス点近傍において交流電力出力を出力しないゼロ出力の有無による変調を行い、復調回路は変調交流電力のゼロクロス点近傍においてゼロ出力の有無を判断して、ゼロ出力の有無から制御信号に復調することを特徴とするLED照明制御システムを提供するものである。 The present invention provides a third means for solving the above-mentioned problems. In the first solution means, the modulation circuit has AC power in the vicinity of the zero cross point of AC power with or without zero output set according to the control signal. LED lighting that performs modulation based on the presence or absence of zero output that does not output, and the demodulation circuit determines the presence or absence of zero output near the zero cross point of the modulated AC power and demodulates the presence or absence of zero output to a control signal A control system is provided.

本発明によれば、制御信号により交流電力を変調する合成ユニットと、LED照明装置が交流電力線で接続され、変調交流電力から制御信号を復調した制御信号に基づき制御するLED照明装置からなるLED照明制御システムが構成されている。
それによって、簡易な回路の構成で複数のLED照明装置を制御することができるとともに、通常の照明装置を同時に駆動することができるLED照明制御システムを提供する。さらに、従来の照明装置の配線を利用する制御もできるLED照明制御システムを提供することにある。
また、制御信号に対して、交流電力の半波毎に制御信号の設定を確認してLED照明装置を制御することもできるので、制御信号に即応した制御をすることができる。
According to the present invention, an LED illumination comprising an LED illumination device that is connected based on a control signal obtained by demodulating a control signal from a modulated AC power, in which a synthesis unit that modulates AC power using a control signal and the LED illumination device are connected by an AC power line. A control system is configured.
Accordingly, it is possible to provide an LED illumination control system capable of controlling a plurality of LED illumination devices with a simple circuit configuration and simultaneously driving a normal illumination device. Furthermore, it is providing the LED illumination control system which can also control using the wiring of the conventional illuminating device.
In addition, since the LED lighting device can be controlled by checking the setting of the control signal for each half wave of the AC power with respect to the control signal, it is possible to perform control in response to the control signal.

本発明のLED照明制御システムの送り接続概略構成図である。It is a feed connection schematic block diagram of the LED illumination control system of this invention. 本発明のLED照明制御システムの並列接続概略構成図である。It is a parallel connection schematic block diagram of the LED illumination control system of this invention. 本発明に用いられるLED照明装置A概略構成図である。It is LED illuminating device A schematic block diagram used for this invention. 本発明に用いられるLED照明装置B概略構成図である。It is LED illuminating device B schematic block diagram used for this invention. 本発明に用いられる実施例1の電力変調回路波形図である。It is a power modulation circuit waveform diagram of Example 1 used for the present invention. 本発明に用いられる実施例1の制御信号分配器波形図である。It is a control signal distributor waveform diagram of Example 1 used for the present invention. 本発明に用いられる実施例2の電力変調回路波形図である。It is a power modulation circuit waveform diagram of Example 2 used for the present invention. 本発明に用いられる実施例2の制御信号分配器波形図である。It is a control signal divider | distributor waveform figure of Example 2 used for this invention.

以下に本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお本実施形態は一例であり、これに限定されるものではない。
LED照明制御システム100の一例として、交流電力を制御信号で変調し、交流電力線に接続されている複数のLED照明装置において、変調交流電力から制御信号を復調してLED照明装置を制御している場合について説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. This embodiment is an example, and the present invention is not limited to this.
As an example of the LED lighting control system 100, AC power is modulated with a control signal, and the LED lighting device is controlled by demodulating the control signal from the modulated AC power in a plurality of LED lighting devices connected to the AC power line. The case will be described.

(1.LED照明制御システム)
LED照明制御システム100は、図1と図3に示すように、商用電源10からの交流電力をON/OFF動作する片切りスイッチの壁スイッチ20を経由して変調ユニット30に入力されて、操作パネル30b等からの制御信号40で交流電力を変調する。変調された変調交流電力は、交流電力線を通じて送り接続されている、複数のLED照明装置A、52と通常の照明装置56に、入力される。複数のLED照明装置A、52は、変調交流電力から制御信号60aを復調して、復調した制御信号60aに基づいてLED素子を制御し、光を出射させる。このように、LED照明制御システム100は、制御信号40に従って、複数のLED照明装置A、52を制御することができる。
また、制御信号40により変調された変調交流電力が入力された照明装置56は、変調交流電力に対応して制御される機能を有していないので、通常の照明装置56として光を出射する動作を行う。
(1. LED lighting control system)
As shown in FIGS. 1 and 3, the LED lighting control system 100 is operated by inputting AC power from a commercial power source 10 to a modulation unit 30 via a wall switch 20 of a one-side switch that performs ON / OFF operation. The AC power is modulated by the control signal 40 from the panel 30b or the like. The modulated modulated AC power is input to a plurality of LED lighting devices A and 52 and a normal lighting device 56, which are connected to each other through an AC power line. The plurality of LED lighting devices A and 52 demodulate the control signal 60a from the modulated AC power, control the LED elements based on the demodulated control signal 60a, and emit light. Thus, the LED lighting control system 100 can control the plurality of LED lighting devices A and 52 according to the control signal 40.
In addition, the lighting device 56 to which the modulated AC power modulated by the control signal 40 is input does not have a function controlled according to the modulated AC power. I do.

さらに、LED照明制御システム100は、図2と図4に示すように、商用電源10からの交流電力をON/OFF動作する片切りスイッチの壁スイッチ20を経由して変調ユニット30に入力されて、操作パネル30b等からの制御信号40で交流電力を変調する。変調された変調交流電力は、交流電力線を通じて並列接続されている、複数のLED照明装置B、55と通常の照明装置56に、入力される。複数のLED照明装置B、55は、変調交流電力から制御信号60aを復調して、復調した制御信号60aに基づいてLED素子を制御し、光を出射させる。このように、LED照明制御システム100は、制御信号40に従って、複数のLED照明装置B、55を制御することができる。
また、制御信号が変調された変調交流電力が入力された照明装置56は、制御信号に対応する機能を有していないので、通常の照明装置56として光を出射する動作を行う。
Further, as shown in FIGS. 2 and 4, the LED lighting control system 100 is inputted to the modulation unit 30 via the wall switch 20 of the one-side switch for turning on / off the AC power from the commercial power source 10. The AC power is modulated by the control signal 40 from the operation panel 30b or the like. The modulated modulated AC power is input to a plurality of LED lighting devices B and 55 and a normal lighting device 56 that are connected in parallel through an AC power line. The plurality of LED lighting devices B and 55 demodulate the control signal 60a from the modulated AC power, control the LED elements based on the demodulated control signal 60a, and emit light. Thus, the LED lighting control system 100 can control the plurality of LED lighting devices B and 55 according to the control signal 40.
In addition, the lighting device 56 to which the modulated AC power obtained by modulating the control signal is input does not have a function corresponding to the control signal, and thus performs an operation of emitting light as a normal lighting device 56.

(2.合成ユニット)
変調ユニット30は、図1と図2に示すように、LED素子を制御する制御信号40を入力する操作パネル30bと、操作パネル30bからの制御信号40で交流電力を変調する変調回路30aで構成される。
変調回路30aは、交流電力を制御信号40で変調し、変調された変調交流電力は、交流電力線でLED照明装置A、52、LED照明装置B、55や照明装置56へ送電される。変調交流電力には、交流電力と制御信号の情報が変調されて合わされていることとなる。
なお、操作パネルを既存の調光器や調光センサに変更して、LED照明制御システム100を構成しても対応することも可能である。
(2. Synthesis unit)
As shown in FIGS. 1 and 2, the modulation unit 30 includes an operation panel 30b that inputs a control signal 40 for controlling the LED elements, and a modulation circuit 30a that modulates AC power using the control signal 40 from the operation panel 30b. Is done.
The modulation circuit 30a modulates alternating current power with the control signal 40, and the modulated modulated alternating current power is transmitted to the LED lighting devices A and 52, the LED lighting devices B and 55, and the lighting device 56 through the alternating current power line. In the modulated AC power, the AC power and the control signal information are modulated and combined.
It should be noted that the present invention can be dealt with by configuring the LED illumination control system 100 by changing the operation panel to an existing dimmer or dimming sensor.

(3.LED照明装置A)
図1に示すように、複数のLED照明装置A、52と照明装置56は、交流電力線に送り接続されており、変調ユニット30からの変調交流電力が送電される。LED照明装置A、52は、図3に示すように、入力端子52aから入力される変調交流電力から制御信号60aを復調する復調回路60と、復調回路60により復調された制御信号60aによりLED素子80の制御を行う点灯回路70と、点灯回路70により駆動させられるLED素子80により構成されている。複数のLED照明装置A、52と送り端子52bにより変調交流電力の送り接続することが可能な構成なので、新たにLED照明装置A、52の追加や設置を行うときの工数を削減することが可能となる。また、現状の交流電力線が送り接続されている照明装置の置き換えを行う場合に、現状の配線を生かして簡単に照明装置の交換を行うことが可能となる。
(3. LED lighting device A)
As shown in FIG. 1, the plurality of LED lighting devices A and 52 and the lighting device 56 are connected to an AC power line, and the modulated AC power from the modulation unit 30 is transmitted. As shown in FIG. 3, the LED lighting devices A and 52 include a demodulator circuit 60 that demodulates a control signal 60 a from modulated AC power input from an input terminal 52 a, and an LED element using a control signal 60 a demodulated by the demodulator circuit 60. The lighting circuit 70 that controls 80 and the LED element 80 that is driven by the lighting circuit 70 are configured. Since the modulated AC power can be fed and connected by the plurality of LED lighting devices A and 52 and the feed terminal 52b, it is possible to reduce the man-hour when newly adding or installing the LED lighting devices A and 52. It becomes. In addition, when replacing the lighting device to which the current AC power line is connected, the lighting device can be easily replaced using the current wiring.

LED照明装置の復調回路60により、変調交流電力を復調して制御信号60aを取り出し、制御信号60aを点灯回路70のLED駆動回路70cに入力することにより、LED素子80を制御する。
これにより、制御信号40により交流電力を変調した変調交流電力を復調して制御信号60aとして制御するので、複数のLED照明装置A、52が、制御信号40に従ってLED素子80を制御することができる。
The LED circuit 80 is controlled by demodulating the modulated AC power by the demodulating circuit 60 of the LED lighting device, extracting the control signal 60a, and inputting the control signal 60a to the LED driving circuit 70c of the lighting circuit 70.
Accordingly, the modulated AC power obtained by modulating the AC power by the control signal 40 is demodulated and controlled as the control signal 60 a, so that the plurality of LED lighting devices A and 52 can control the LED element 80 according to the control signal 40. .

(4.LED照明装置B)
図2に示すように、複数のLED照明装置B、55と照明装置56は、交流電力線に並列接続されており、変調ユニット30からの変調交流電力が送電される。LED照明装置B、55は、図4に示すように、入力端子55aから入力される変調交流電力から制御信号60aを復調する復調回路60と、復調回路60により復調された制御信号60aによりLED素子80の制御を行う点灯回路70と、点灯回路70により駆動させられるLED素子80で構成されている。複数のLED照明装置B、55と変調交流電力に並列接続することが可能な構成なので、新たにLED照明装置B、55の追加や設置を行うときの工数を削減することが可能となる。また、現状の変調交流電力線に並列接続されている照明装置の置き換えを行う場合に、現状の配線を生かして簡単に照明装置の交換を行うことが可能となる。
(4. LED lighting device B)
As shown in FIG. 2, the plurality of LED lighting devices B and 55 and the lighting device 56 are connected in parallel to the AC power line, and the modulated AC power from the modulation unit 30 is transmitted. As shown in FIG. 4, the LED lighting devices B and 55 are provided with a demodulator circuit 60 that demodulates a control signal 60a from modulated AC power input from an input terminal 55a, and an LED element that receives a control signal 60a demodulated by the demodulator circuit 60. The lighting circuit 70 controls 80 and the LED element 80 driven by the lighting circuit 70. Since the plurality of LED lighting devices B and 55 can be connected in parallel to the modulated AC power, it is possible to reduce the man-hours when newly adding or installing the LED lighting devices B and 55. In addition, when replacing a lighting device connected in parallel to the current modulated AC power line, it is possible to easily replace the lighting device using the current wiring.

LED照明装置の復調回路60により、変調交流電力を復調して制御信号60aを取り出し、制御信号60aを点灯回路70のLED駆動回路70cに入力することにより、LED素子80を制御することができる。
これにより、制御信号40により交流電力を変調した変調交流電力を復調して制御信号60aとして制御するので、複数のLED照明装置B、55が、制御信号40に従ってLED素子80を制御することができる。
The LED element 80 can be controlled by demodulating the modulated AC power by the demodulating circuit 60 of the LED lighting device, extracting the control signal 60a, and inputting the control signal 60a to the LED driving circuit 70c of the lighting circuit 70.
Accordingly, the modulated AC power obtained by modulating the AC power using the control signal 40 is demodulated and controlled as the control signal 60 a, so that the plurality of LED lighting devices B and 55 can control the LED element 80 according to the control signal 40. .

(5.点灯回路)
点灯回路70は、LED照明装置A、52とLED照明装置B、55において、共通であり、図3、図4に示すように、制御信号40で変調された変調交流電力を直流電力に整流する整流回路70aと、直流電力の高調波電流成分を抑える力率改善回路70bと、LED素子80を制御信号60aにより制御して駆動するLED駆動回路70cで構成されている。
点灯回路70には、交流電力が制御信号40により変調された変調交流電力が入力される。変調交流電力は、制御信号によりゼロクロス点近傍で所定の時間において、変調交流電力がゼロ出力となる部分が存在する。しかし、ゼロクロス点近傍からの短い時間(周期の10%以下)のみを変調しているので、ゼロ出力となる部分が少ないうえに、点灯回路70で交流から直流に変換されるので、LED素子80を駆動するLED駆動回路70cに影響を与えることはない。
(5. Lighting circuit)
The lighting circuit 70 is common to the LED lighting devices A and 52 and the LED lighting devices B and 55, and rectifies the modulated AC power modulated by the control signal 40 into DC power, as shown in FIGS. A rectifier circuit 70a, a power factor correction circuit 70b that suppresses harmonic current components of DC power, and an LED drive circuit 70c that drives the LED element 80 by being controlled by a control signal 60a.
The lighting circuit 70 receives the modulated AC power obtained by modulating the AC power by the control signal 40. The modulated AC power has a portion where the modulated AC power becomes zero output at a predetermined time in the vicinity of the zero cross point by the control signal. However, since only a short time (less than 10% of the period) from the vicinity of the zero cross point is modulated, there are few portions that become zero output, and the lighting circuit 70 converts from alternating current to direct current. Is not affected.

(6.変調復調方式)
本LED照明制御システム100における、交流電力を制御信号で変調した変調交流電力を送電し、各LED照明装置において変調交流電力より制御信号を復調する変調復調の2方式について、図面を用いて詳細に説明する。
(6. Modulation demodulation method)
In this LED lighting control system 100, two methods of modulation and demodulation in which modulated AC power obtained by modulating AC power with a control signal is transmitted and the control signal is demodulated from the modulated AC power in each LED lighting device will be described in detail with reference to the drawings. explain.

(6.−1 時間方式)
交流電力を変調復調する第1の方法は、制御信号に従い設定された時間で、交流電力の半波毎のゼロクロス点近傍で交流電力出力を出力しないゼロ出力を行う変調を行い、変調された交流電力の半波毎のゼロクロス点近傍において、変調交流電力のゼロ出力の時間を計測して、ゼロ出力の時間から制御信号に復調する方法である。
(6-1 Time system)
The first method for modulating and demodulating AC power is to perform modulation that performs zero output that does not output AC power output in the vicinity of the zero cross point for each half-wave of AC power for a time set according to a control signal, and then modulates AC power. In this method, the time of zero output of modulated AC power is measured in the vicinity of the zero cross point for each half wave of power, and the control signal is demodulated from the time of zero output.

(6.−2 実施例1)
具体的には、壁スイッチ20がONに操作されて、操作パネル30bより50%で調光させる制御信号40が、変調回路30aに入力されている場合についてのLED照明制御システム100の変調復調動作について、図5、図6を用いて説明する。
図5(a)は、変調前の交流電力波形で、f=50Hz(1周期が20ms)のSIN波形である。図1に記載の変調回路30aに入力される波形を示している。
図5(b)は、変調後の交流電力波形で、50%で調光させる場合は、半波毎のゼロクロス点近傍から時間0.5msの間は、交流電力をゼロ出力となるように、交流電力を変調する。図1に記載の変調回路30aを通過した後における波形を示している。
この変調回路30aは、回路により構成しても、マイコンを用いて構成しても、回路とマイコンにより構成しても良い。
(6-2 Example 1)
Specifically, the modulation / demodulation operation of the LED illumination control system 100 when the wall switch 20 is turned ON and the control signal 40 to be dimmed by 50% from the operation panel 30b is input to the modulation circuit 30a. Will be described with reference to FIGS.
FIG. 5A shows an AC power waveform before modulation, which is a SIN waveform at f = 50 Hz (one cycle is 20 ms). 2 shows waveforms input to the modulation circuit 30a shown in FIG.
FIG. 5B shows a modulated AC power waveform after modulation. When dimming at 50%, the AC power is set to zero output for a period of 0.5 ms from the vicinity of the zero cross point for each half wave. Modulate AC power. The waveform after passing through the modulation circuit 30a shown in FIG.
The modulation circuit 30a may be constituted by a circuit, a microcomputer, or a circuit and a microcomputer.

この変調された交流電力を、図1に示すように、複数のLED照明装置A、52と照明装置56に交流電力線の送り接続により送電される。
図6(a)は、LED照明装置A、52に入力される変調交流電力波形で、制御信号40に基づいて変調されていて、半波毎のゼロクロス点近傍から0.5msの間は、交流電力がゼロ出力となっている。
変調された変調交流電力の復調動作は、図3に示す復調回路60において、変調交流電力の半波毎のゼロクロス点近傍において、変調交流電力のゼロ出力の時間を計測する。図6(b)に示すように、変調交流電力の半波毎のゼロクロス点近傍から、変調交流電力におけるゼロ出力の時間より充分小さいサンプリング時間である0.05ms毎に、変調交流電力がゼロ出力かを判定する。計測したゼロ出力の時間である0.5msの計測時間から、復調回路60で、変調設定された制御信号40は50%調光の設定であることが判断される。復調された制御信号60aは、点灯回路70のLED駆動回路70cに50%調光する指示をし、復調された制御信号60aの50%調光の制御信号60aに従い、LED駆動回路70cでは、LED素子80を50%の明るさに調光して点灯させる。
この復調回路60は、回路で構成しても、マイコンを用いて構成しても、回路とマイコンで構成しても良い。
As shown in FIG. 1, the modulated AC power is transmitted to the plurality of LED lighting devices A and 52 and the lighting device 56 through an AC power line feed connection.
FIG. 6A shows a modulated AC power waveform input to the LED lighting devices A and 52, which is modulated based on the control signal 40, and is AC for 0.5 ms from the vicinity of the zero cross point for each half wave. Electric power is zero output.
In the demodulating operation of the modulated modulation AC power, the demodulation circuit 60 shown in FIG. 3 measures the time of zero output of the modulation AC power in the vicinity of the zero cross point for each half wave of the modulation AC power. As shown in FIG. 6B, the modulated AC power is output at zero every 0.05 ms, which is a sampling time sufficiently smaller than the zero output time in the modulated AC power, from the vicinity of the zero cross point for each half wave of the modulated AC power. Determine whether. From the measurement time of 0.5 ms, which is the measured zero output time, it is determined that the control signal 40 that has been modulated by the demodulation circuit 60 is set to 50% dimming. The demodulated control signal 60a instructs the LED driving circuit 70c of the lighting circuit 70 to perform 50% dimming, and the LED driving circuit 70c performs LED dimming according to the 50% dimming control signal 60a of the demodulated control signal 60a. The element 80 is lit by adjusting the brightness to 50%.
The demodulating circuit 60 may be composed of a circuit, a microcomputer, or a circuit and a microcomputer.

また、交流電力線により接続されている制御機能を有しない通常の照明装置56には、制御信号40により変調された変調交流電力が入力されるが、変調交流電力には、変調により半波毎にゼロクロス点近傍から所定の時間において、交流電力がゼロ出力となる部分が存在することになる。しかし、ゼロクロス点近傍の短い時間(周期の10%以下)のみを用いて変調しているので、ゼロ出力となる部分が少ないので、照明装置56を駆動することに影響を与えることはない。
さらに、本実施例1では、半波毎のゼロクロス点近傍の初期部分を変調しているが、半波毎のゼロクロス点近傍の後期部分を変調して、復調しても同様な効果を得ることができる。
In addition, to a normal lighting device 56 that does not have a control function connected by an AC power line, modulated AC power modulated by the control signal 40 is input, but the modulated AC power is modulated every half wave by modulation. There will be a portion where AC power becomes zero output at a predetermined time from the vicinity of the zero cross point. However, since modulation is performed using only a short time in the vicinity of the zero cross point (10% or less of the period), there are few portions that produce zero output, and thus the lighting device 56 is not affected.
Further, in the first embodiment, the initial part near the zero cross point for each half wave is modulated, but the same effect can be obtained by modulating and demodulating the late part near the zero cross point for each half wave. Can do.

このLED照明制御システム100の動作により、簡易な回路の構成で複数のLED照明装置を制御し、従来の配線を利用することができ、通常の照明装置を同時に使用することができるLED照明制御システムを提供することができる。
また、制御信号40で変調した変調交流電力を半波毎に確認して制御しているので、制御信号の変化に即応した制御をすることができる。
By the operation of the LED lighting control system 100, a plurality of LED lighting devices can be controlled with a simple circuit configuration, a conventional wiring can be used, and an ordinary lighting device can be used simultaneously. Can be provided.
In addition, since the modulated AC power modulated by the control signal 40 is checked and controlled every half wave, it is possible to perform control in response to changes in the control signal.

(6.−3 符号方式)
交流電力を変調復調する第2の方法は、制御信号に従い設定されたゼロ出力の有無で、前記交流電力の半波毎のゼロクロス点近傍で出力しないゼロ出力の有無による変調を行い、変調交流電力の半波毎のゼロクロス点近傍において、変調された変調交流電力のゼロ出力の有無を判断して、ゼロ出力の有無から設定された制御信号に復調する方法である。
(6-3 Coding method)
The second method for modulating and demodulating AC power is to perform modulation based on the presence or absence of zero output set according to the control signal, and the presence or absence of zero output that is not output in the vicinity of the zero cross point for each half wave of the AC power. In the vicinity of the zero cross point for each half wave, the presence or absence of zero output of the modulated modulation AC power is determined, and the control signal is demodulated from the presence or absence of zero output.

(6.―4 実施例3)
具体的には、壁スイッチ20がONに操作されて、操作パネル30bより70%で調光させる制御信号40が、変調回路30aに入力されている場合についてのLED照明制御システム100の変調復調動作について、図7、図8を用いて説明する。
図7(a)は、変調前の交流電力波形で、f=50Hz(1周期が20ms)のSIN波形である。図1に記載の変調回路30aに入力される波形を示している。
図7(b)は、変調後の交流電力波形で、70%で調光させる場合は、半波毎のゼロクロス点近傍から時間0.3msの間は、ゼロ出力の有無により、交流電力を変調する。制御信号40は、交流電力の4つの半波を用いて符号化している。70%の調光の信号の場合には、有のゼロ出力を3回出力して、次に無のゼロ出力なしを1回出力する4ビット信号により、調光信号を交流電力に変調している。図1に記載の変調回路30aを通過した後における波形を示している。変調交流電力に変調された調光信号を識別するために、調光信号を変調させる前にゼロ出力を設定回数出力した後に、変調出力するようにして、調光信号は一定の間隔で符号化して、交流電力を変調する。
この変調回路30aは、回路で構成しても、マイコンを用いて構成しても、回路とマイコンにより構成しても良い。
(6.-4 Example 3)
Specifically, the modulation / demodulation operation of the LED illumination control system 100 when the wall switch 20 is turned ON and the control signal 40 for dimming at 70% from the operation panel 30b is input to the modulation circuit 30a. Will be described with reference to FIGS.
FIG. 7A shows an AC power waveform before modulation, which is a SIN waveform at f = 50 Hz (one cycle is 20 ms). 2 shows waveforms input to the modulation circuit 30a shown in FIG.
Fig. 7 (b) shows the modulated AC power waveform. When dimming at 70%, the AC power is modulated according to the presence or absence of zero output for a period of 0.3ms from the vicinity of the zero cross point for each half wave. To do. The control signal 40 is encoded using four half waves of AC power. In the case of a signal with 70% dimming, the dimming signal is modulated to AC power by a 4-bit signal that outputs the zero output with the output three times, and then outputs the non-zero output with no output once. Yes. The waveform after passing through the modulation circuit 30a shown in FIG. In order to identify the dimming signal modulated by the modulated AC power, the dimming signal is encoded at a constant interval so that the zero output is output a set number of times before modulating the dimming signal and then the modulation output is performed. And modulate the AC power.
The modulation circuit 30a may be constituted by a circuit, a microcomputer, or a circuit and a microcomputer.

この変調された交流電力を、図1に示すように、複数のLED照明装置A、52と照明装置56に交流電力線の送り接続により送電される。
図8(a)は、LED照明装置A、52に入力される交流電力波形で、制御信号40に基づいて変調されていて、半波毎のゼロクロス点近傍から0.3msの間は、交流電力がゼロ出力となっている。
変調された変調交流電力の復調動作は、図3に示すように、復調回路60において、変調された変調交流電力の半波毎のゼロクロス点近傍において、変調された変調交流電力のゼロ出力の時間を計測する。図8(b)に示すように、変調された変調交流電力の半波毎のゼロクロス点近傍から、変調されたゼロ出力の時間より充分小さいサンプリング時間である0.05ms毎に、変調された変調交流電力がゼロ出力かを判定する。計測したゼロ出力の時間の0.3msから、復調回路60で、変調設定された制御信号40は、“1”の設定であることが判断される。図7(b)に示すように、順次判定して、“1”、“1”、“1”、“0”の4ビットの判定信号から、7と復調された制御信号60aは、点灯回路70のLED駆動回路70cに70%調光する指示をし、復調された制御信号60aの70%調光の制御信号に従い、LED駆動回路70cでは、LED素子80を70%の明るさに調光して点灯させる。
この復調回路60は、回路で構成しても、マイコンを用いて構成しても、回路とマイコンにより構成しても良い。
As shown in FIG. 1, the modulated AC power is transmitted to the plurality of LED lighting devices A and 52 and the lighting device 56 through an AC power line feed connection.
FIG. 8A shows an AC power waveform input to the LED lighting devices A and 52, which is modulated based on the control signal 40. The AC power is 0.3 ms from the vicinity of the zero cross point for each half wave. Is zero output.
As shown in FIG. 3, the demodulating operation of the modulated modulated AC power is performed in the demodulation circuit 60 in the vicinity of the zero cross point for each half wave of the modulated modulated AC power. Measure. As shown in FIG. 8 (b), modulation modulated every 0.05 ms, which is a sampling time sufficiently smaller than the time of modulated zero output, from the vicinity of the zero cross point for every half wave of modulated modulated AC power. Determine whether AC power is zero output. From the measured zero output time of 0.3 ms, it is determined that the control signal 40 that is modulated by the demodulation circuit 60 is set to “1”. As shown in FIG. 7B, the control signal 60a demodulated to 7 from the 4-bit determination signal of “1”, “1”, “1”, “0” is sequentially determined. 70 LED driving circuit 70c is instructed to dimm 70%, and LED driving circuit 70c dims LED element 80 to 70% brightness according to the 70% dimming control signal of demodulated control signal 60a. And turn it on.
The demodulating circuit 60 may be configured by a circuit, a microcomputer, or a circuit and a microcomputer.

また、交流電力線により接続されている制御機能を有しない通常の照明装置56には、交流電力が制御信号40により変調された変調交流電力が入力される。変調交流電力には、調光信号により半波毎にゼロクロス点近傍から所定の時間において、交流電力がゼロ出力となる部分が存在することになる。しかし、ゼロクロス点近傍の短い時間(周期の10%以下)のみを用いて変調しているので、ゼロ出力となる部分が少ないので、照明装置56を駆動することに影響を与えることはない。
さらに、本実施例2では、半波毎のゼロクロス点近傍の初期部分を変調しているが、半波毎のゼロクロス点近傍の後期部分を変調して、復調しても同様な効果を得ることができる。その上、半波毎のゼロクロス点近傍で1ビットのデータを変調しているが、設定時間を区切ることにより複数のビットデータを変調させて、復調しても同様な効果を得ることができる。
In addition, to a normal lighting device 56 that does not have a control function connected by an AC power line, modulated AC power in which AC power is modulated by the control signal 40 is input. In the modulated AC power, there is a portion where the AC power becomes zero output at a predetermined time from the vicinity of the zero cross point every half wave by the dimming signal. However, since modulation is performed using only a short time in the vicinity of the zero cross point (10% or less of the period), there are few portions that produce zero output, and thus the lighting device 56 is not affected.
Further, in the second embodiment, the initial portion near the zero cross point for each half wave is modulated, but the same effect can be obtained by modulating and demodulating the late portion near the zero cross point for each half wave. Can do. In addition, although 1-bit data is modulated in the vicinity of the zero cross point for each half wave, the same effect can be obtained by modulating and demodulating a plurality of bit data by dividing the set time.

このLED照明制御システム100の動作により、簡易な回路の構成で複数のLED照明装置を制御し、従来の配線を利用することができ、通常の照明装置を同時に使用することができるLED照明制御システムを提供することができる。
また、交流電力の制御信号40により変調された変調交流電力を一定の間隔で確認して制御することができるので、制御信号の変化に即応した制御をすることができる。
By the operation of the LED lighting control system 100, a plurality of LED lighting devices can be controlled with a simple circuit configuration, a conventional wiring can be used, and an ordinary lighting device can be used simultaneously. Can be provided.
Further, since the modulated AC power modulated by the AC power control signal 40 can be confirmed and controlled at regular intervals, it is possible to perform control in response to changes in the control signal.

今回は、調光制御の場合を説明したが、例えばLED照明装置のON/OFFや、調色制御等のLED照明装置の場合や、調光制御と調色制御を一緒に行う制御等にも適用することが可能で、幅広くLED照明装置の制御に用いることができる。
また、本LED照明制御システム100は、変調・復調をゼロクロス点近傍からの時間で実施しているので、交流電力の周波数が50Hz/60Hzの場合においてもそのまま対応が可能なLED照明制御システムとなり、実施地域ごとにシステムを変更する必要がなく実施することができる。
This time, the case of dimming control has been explained. For example, in the case of LED lighting device such as ON / OFF of LED lighting device, toning control, etc., control for performing dimming control and toning control together, etc. It can be applied and can be widely used to control LED lighting devices.
Further, the present LED illumination control system 100 performs modulation / demodulation in the time from the vicinity of the zero cross point, so that it becomes an LED illumination control system that can be used as it is even when the frequency of the AC power is 50 Hz / 60 Hz, This can be done without having to change the system for each implementation area.

さらに、本実施形態のLED照明装置では、LED素子として説明しているが、このLED素子は複数のLED素子から構成されているLEDランプとしても良く、特にこれに限定するものではない。例えば、外観が環形状やU字形状でもよく、更に複数本のランプを並列接続させた構成にしてもよい。なお、操作パネルを既存の調光器や調光センサに変更して、LED照明制御システムを構成しても対応することが可能である。 Furthermore, although the LED lighting device of the present embodiment is described as an LED element, the LED element may be an LED lamp composed of a plurality of LED elements, and is not particularly limited thereto. For example, the external appearance may be a ring shape or a U shape, and a plurality of lamps may be connected in parallel. Note that it is possible to cope with the problem by changing the operation panel to an existing dimmer or dimming sensor and configuring an LED illumination control system.

以上のように、本実施形態では、制御信号に基づき交流電力を変調して送電する制御ユニットと、LED照明装置が交流電力線で送りまたは並列に接続され、復調した信号に基づき制御されるLED照明装置からなるLED照明制御システムが構成されている。
これらによって、簡易な回路の構成で複数のLED照明装置を制御し、従来の配線を利用することができ、通常の照明装置を同時に使用することができるLED照明制御システムを提案している。
また、交流電力の制御信号により変調された変調交流電力を一定の間隔で確認して制御することができるので、制御信号の変化に即応した制御をすることができるLED照明制御システムを提案している。
As described above, in the present embodiment, the control unit that modulates AC power based on the control signal and transmits the power, and the LED lighting device are connected by the AC power line or connected in parallel, and are controlled based on the demodulated signal. An LED illumination control system comprising the device is configured.
Thus, an LED illumination control system is proposed in which a plurality of LED illumination devices can be controlled with a simple circuit configuration, conventional wiring can be used, and ordinary illumination devices can be used simultaneously.
In addition, since the modulated AC power modulated by the AC power control signal can be confirmed and controlled at regular intervals, an LED lighting control system capable of promptly responding to changes in the control signal is proposed. Yes.

以上、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、これらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なしえるであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restricted to these embodiment, Even if there is a design change of the range which does not deviate from the summary of this invention, it is included in this invention. That is, various changes and modifications that can be naturally made by those skilled in the art are also included in the present invention.

本発明は、ショールームやホール、更に、会議室や事務所の各居室等の天井面に沿って設置されるLED照明装置のLED照明制御システムとして、広く適用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied as an LED lighting control system for an LED lighting device that is installed along a ceiling surface of a showroom, a hall, a conference room, an office room, or the like.

10:商用電源
20:壁スイッチ
30:変調ユニット
30a:変調回路
30b:操作パネル
40:制御信号
52:LED照明装置A
52a:入力端子
52b:送り端子
55:LED照明装置B
55a:入力端子
56:照明装置
60:復調回路
60a:制御信号
70:点灯回路
70a:整流回路
70b:力率改善回路
70c:LED駆動回路
80:LED素子
100:LED照明制御システム
10: Commercial power supply 20: Wall switch 30: Modulation unit 30a: Modulation circuit 30b: Operation panel 40: Control signal 52: LED lighting device A
52a: input terminal 52b: feed terminal 55: LED lighting device B
55a: input terminal 56: lighting device 60: demodulation circuit 60a: control signal 70: lighting circuit 70a: rectifier circuit 70b: power factor correction circuit 70c: LED driving circuit 80: LED element 100: LED lighting control system

Claims (3)

外部から入力されるLED素子の制御信号と、
前記制御信号により交流電力を変調する変調回路からなる変調ユニットと、
前記変調ユニットからの変調交流電力が入力される少なくとも一つのLED照明装置とで構成され、
前記LED照明装置は、前記変調交流電力から制御信号を復調する復調回路を備え、
前記変調交流電力が入力される点灯回路で前記制御信号に従いLED素子を制御することを特徴とするLED照明制御システム。
LED element control signal input from the outside,
A modulation unit comprising a modulation circuit that modulates AC power using the control signal;
It is composed of at least one LED lighting device to which modulated AC power from the modulation unit is input,
The LED lighting device includes a demodulation circuit that demodulates a control signal from the modulated AC power,
An LED lighting control system, wherein an LED element is controlled according to the control signal by a lighting circuit to which the modulated AC power is input.
請求項1に記載されたLED照明制御システムであって、
前記変調回路は前記制御信号に従い設定された時間で、前記交流電力のゼロクロス点近傍において交流電力出力を出力しないゼロ出力を行う変調を行い、
前記復調回路は前記変調交流電力のゼロクロス点近傍においてゼロ出力の時間を計測して、ゼロ出力の時間から前記制御信号に復調することを特徴とするLED照明制御システム。
The LED lighting control system according to claim 1,
The modulation circuit performs modulation to perform zero output that does not output AC power output in the vicinity of the zero cross point of the AC power at a time set according to the control signal,
The LED lighting control system, wherein the demodulation circuit measures a time of zero output near the zero cross point of the modulated AC power and demodulates the control signal from the time of zero output.
請求項1に記載されたLED照明制御システムであって、
前記変調回路は前記制御信号に従い設定されたゼロ出力の有無で、前記交流電力のゼロクロス点近傍において交流電力出力を出力しないゼロ出力の有無による変調を行い、
前記復調回路は前記変調交流電力のゼロクロス点近傍においてゼロ出力の有無を判断して、ゼロ出力の有無から前記制御信号に復調することを特徴とするLED照明制御システム。





The LED lighting control system according to claim 1,
The modulation circuit performs modulation according to the presence or absence of zero output that does not output AC power output in the vicinity of the zero cross point of the AC power, with or without zero output set according to the control signal,
The LED lighting control system, wherein the demodulating circuit determines whether or not zero output is present in the vicinity of the zero cross point of the modulated AC power and demodulates the control signal from the presence or absence of zero output.





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