JP2018107111A - 照明点灯装置及び照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】照明装置に他の電子機器を設ける場合に従来よりも回路構成を減縮することができる照明点灯装置及び照明装置を提供する。
【解決手段】照明点灯装置1において、第1の制御電源回路30は、制御電圧を生成する。コンデンサCは、第1の制御電源回路30の出力電圧を受ける。第2の制御電源回路40は、コンデンサCの出力電圧を降圧する。第1の制御回路50は、電圧変換回路20を制御する。電子機器制御回路70は、電子機器4が接続されている。入力端子10が備える1つの端子は、第1の制御電源回路30に電力を供給するとともに電子機器制御回路70に接続される共通端子として、電子機器制御回路70を介して、電子機器4に接続されている。第2の制御回路60は、入力された交流電圧の中断時間が所定時間以内であると検出した場合に、電子機器制御回路70に電子機器4への交流電圧の供給のON/OFF状態を切り替えさせる。
【選択図】図1
【解決手段】照明点灯装置1において、第1の制御電源回路30は、制御電圧を生成する。コンデンサCは、第1の制御電源回路30の出力電圧を受ける。第2の制御電源回路40は、コンデンサCの出力電圧を降圧する。第1の制御回路50は、電圧変換回路20を制御する。電子機器制御回路70は、電子機器4が接続されている。入力端子10が備える1つの端子は、第1の制御電源回路30に電力を供給するとともに電子機器制御回路70に接続される共通端子として、電子機器制御回路70を介して、電子機器4に接続されている。第2の制御回路60は、入力された交流電圧の中断時間が所定時間以内であると検出した場合に、電子機器制御回路70に電子機器4への交流電圧の供給のON/OFF状態を切り替えさせる。
【選択図】図1
Description
本発明は、照明点灯装置及び照明装置に関し、特には、光源と電子機器の両方に対し電力を供給する照明点灯装置及び照明装置に関する。
住居やオフィスなどに設置される照明用の照明装置などにおいて、照明装置の光源の点灯のために、例えば商用電源から入力された交流電力を、その光源への電力供給に適するように変換する照明点灯回路を備える。また、照明装置の機能の多様化につれて、照明装置にファン等の他の電子機器を設ける要望がある。この場合、他の電子機器に対し電力を供給する回路も必要となる。
そこで、従来、他の電子機器に対して電力を供給する機能を備える照明点灯装置として、様々な技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、光源に対し電力を供給する回路と、他の電子機器として空冷ファンに対し電力を供給する回路とがそれぞれ設けられている。
特許文献1に開示された従来技術において、前記のように照明装置に他の電子機器を設ける場合に、光源に対し電力を供給する回路と他の電子機器に対し電力を供給する回路とがそれぞれ設けられており、回路構成が複雑となる。
さらに、最近、光源の調光、調色等を行うための制御回路をさらに備える照明装置が多くなる。また、照明装置に他の電子機器を設ける場合に、光源と独立して他の電子機器を制御し、例えば光源のON/OFFと独立して他の電子機器のON/OFFを制御する要望がある。この場合、他の電子機器を制御するための制御回路も必要となる。よって、照明装置の回路構成がさらに複雑となり、部品のコストの向上と照明点灯回路のサイズの増大に繋がる。これに対し、照明装置に他の電気機器を設ける場合に、従来よりも回路構成を減縮することができる新規なものが必要となる。
本発明は、以上の課題を解決するために、照明装置に他の電子機器を設ける場合に従来よりも回路構成を減縮することができる照明点灯装置及び照明装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る照明点灯装置は、交流電圧を入力する入力端子と、交流電圧を電圧変換して光源に供給する電圧変換回路と、制御電圧を生成するリニアレギュレータ回路からなる第1の制御電源回路と、前記第1の制御電源回路の出力電圧を受けるコンデンサと、前記コンデンサの出力電圧を降圧する第2の制御電源回路と、前記第1の制御電源回路の出力電圧によって動作し、前記電圧変換回路を制御するための第1の制御回路と、前記第2の制御電源回路の出力電圧によって動作し、前記入力端子から入力される交流電圧の入力状態を検出可能な第2の制御回路と、電子機器が接続されており、前記電子機器への交流電圧の供給のON/OFF状態を切り替えるための電子機器制御回路とを備え、前記入力端子が備える1つの端子は、前記第1の制御電源回路に電力を供給するとともに前記電子機器制御回路に接続される共通端子として、前記電子機器制御回路を介して、前記電子機器に接続されており、前記第2の制御回路は、入力された交流電圧の中断時間が所定時間以内であると検出した場合に、前記電子機器制御回路に前記電子機器への交流電圧の供給のON/OFF状態を切り替えさせる。
本発明の上記態様に係る照明点灯装置によれば、回路構成の共通化及び連携により、光源に対する制御回路と他の電子機器に対する制御回路とを含む複数の制御回路に制御電圧を提供するとともに、電源に対する簡単なスイッチ操作に応じて他の電子機器を動作又は停止させることができる。これにより、部品コストの低減や、消費電力の低減、装置サイズの小型化を実現することができる。
本発明の一態様に係る照明点灯装置において、前記電子機器はファンであり、前記電子機器制御回路は、前記ファンを動作又は停止させるように、前記ファンへの交流電圧の供給のON/OFF状態を切り替えてもよい。
これにより、電源に対する簡単なスイッチ操作に応じてファンを動作又は停止させることができ、利便性の向上に繋がる。
本発明の一態様に係る照明点灯装置において、前記第2の制御回路は、前記電子機器制御回路に対する制御信号を生成可能なマイコンを備え、前記マイコンは、入力された交流電圧の中断時間が所定時間以内であると検出した場合に、生成する当該制御信号を変更してもよい。
これにより、簡単な回路構成で、交流電圧の入力の中断を監視して、対応する制御信号を生成することができる。
本発明の一態様に係る照明点灯装置において、前記第1の制御電源回路は、交流電圧から前記制御電圧を生成してもよい。
これにより、簡単な回路構成で、後段の制御回路に電力を供給する制御電圧を生成することができる。
本発明の一態様に係る照明点灯装置において、入力された交流電圧を整流する整流回路をさらに備え、前記第1の制御電源回路は、前記整流回路で整流された直流電圧から前記制御電圧を生成してもよい。
これにより、整流された直流電圧から、後段の制御回路に電力を供給する制御電圧を生成することができる。
本発明の一態様に係る照明点灯装置において、前記第1の制御電源回路は、飽和領域で動作するトランジスタと、定電圧ダイオードとを含み、第1の定電圧を出力電圧として生成してもよい。
これにより、安定した制御電圧を供給するとともに、消費電力の低減や、装置全体のエネルギー効率の向上を実現することができる。
本発明の一態様に係る照明点灯装置において、前記コンデンサは、前記交流電圧の入力が停止している状態において、前記所定時間以上の期間内に前記第2の制御回路の動作を維持可能な容量値を有してもよい。
これにより、電源の交流電圧の入力が停止した場合にも、所定時間内に第2の制御回路の正常動作を維持することができる。よって、第2の制御回路は、電源の交流電圧が前記所定時間内に回復したか否かを検出することにより、電源から入力された交流電圧の中断時間が前記所定時間以内であることを検出することができる。
本発明の一態様に係る照明点灯装置において、前記第2の制御電源回路は、三端子レギュレータを含み、前記第1の制御電源回路の出力電圧である第1の定電圧より低い第2の定電圧を出力電圧として生成してもよい。
これにより、簡単な回路構成で、制御電圧の降圧及び安定した電圧出力を実現することができる。
本発明の一態様に係る照明点灯装置において、前記電子機器制御回路は、フォトカプラとトライアックを含み、前記第2の制御回路は、入力された交流電圧の中断時間が所定時間以内であると検出した場合に、前記フォトカプラに出力する制御信号のハイ/ローレベルを切り替えて、前記フォトカプラのON/OFF状態を切り替えることにより、前記トライアックのON/OFF状態を切り替えて、前記電子機器への交流電圧の供給のON/OFF状態を切り替えてもよい。
これにより、第2の制御回路の制御信号に基づき電子機器への交流電圧の供給のON/OFF状態を切り替えることができ、さらに、フォトカプラを利用して、電子機器制御部分と光源制御部分とを隔離することができる。
本発明の一態様に係る照明装置は、上記のいずれかの態様に係る照明点灯装置と、前記照明点灯装置の前記電圧変換回路の出力電力に基づいて点灯する光源と、前記照明点灯装置の前記電子機器制御回路により電力供給が制御される前記電子機器とを備える。
これにより、前記各態様に係る照明点灯装置に対応する効果が得られる。
本発明により、照明装置に他の電子機器を設ける場合に従来よりも回路構成を減縮することができる照明点灯装置及び照明装置が提供される。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、例示であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す態様に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一又は均等の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略する。また、回路ブロック図及び回路図において、主な要素や特徴的な要素及びその接続関係のみを示し、他の要素及びその接続関係を省略する場合がある。なお、回路素子のパラメータ値について、特に記載がなければ、状況に応じて任意に選択することが可能である。
(第1実施形態)
まず、本発明の第1実施形態に係る照明点灯装置1及び照明装置100の基本構成について、図1を用いて説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る照明点灯装置1及び照明装置100の基本構成を模式的に示す回路ブロック図である。
まず、本発明の第1実施形態に係る照明点灯装置1及び照明装置100の基本構成について、図1を用いて説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る照明点灯装置1及び照明装置100の基本構成を模式的に示す回路ブロック図である。
図1に示すように、照明点灯装置1は、電源2から電力を受け、光源3へ電力を出力し、電子機器4への電力供給を制御する。即ち、照明装置100は、照明点灯装置1と、照明点灯装置1の出力電力に基づいて点灯する光源3と、照明点灯装置1により電力供給が制御される電子機器4とを備える。ここで、電源2は例えば商用交流電源である。電源2から照明点灯装置1への入力電力は、例えばスイッチ(図示せず)のON/OFF等に応じてON/OFFになることが可能である。光源3は、典型的には直流電圧又は直流電流に基づいて点灯するLED(発光ダイオード素子)である。電子機器4は、例えばファンであり、そのファンは、例えばイオン発生装置(図示せず)で発生されたイオンを室内へ吹くために用いられる。光源3と電子機器4は、上記の例に限らず、状況に応じて任意に変更可能である。
図1に示すように、照明点灯装置1は主な構成として、入力端子10と、電圧変換回路20と、第1の制御電源回路30と、コンデンサCと、第2の制御電源回路40と、第1の制御回路50と、第2の制御回路60と、電子機器制御回路70とを備える。以下、各構成を具体的に説明する。
入力端子10は、電源2から交流電圧が入力される。図1に示すように、入力端子10は、例えば端子N、H、LODの3つの端子を備える。端子N、Hの各々の一端(入力端)は、それぞれ電源2に接続されており、端子N、Hの各々の他の一端(出力端)は、照明点灯装置1に交流電圧を供給する。また、端子LODの一端は、電子機器4に接続されており、端子LODの他の一端と端子Hの上記の他の一端(出力端)とは、それぞれ電子機器制御回路70に接続されている。
電圧変換回路20は、入力端子10から入力される交流電圧を電圧変換して、光源3に供給する。例えば、電圧変換回路20は、整流回路と降圧回路とを含んでもよい(具体的な図示を省略)。整流回路は、入力される交流電圧に対し直流電圧に整流し、降圧回路は、整流された直流電圧を、光源3に適する電圧へ降圧する。整流回路は、従来の各種の回路構成を利用可能であり、例えば全波波形を生成する全波整流回路である。降圧回路は、従来の各種の回路構成を利用可能であり、例えばスイッチトランジスタとダイオードとインダクタとを含む降圧チョッパー回路である。
ただし、電圧変換回路20は、これに限らず、交流−直流変換のみを行ってもよく、電圧変換のみを行ってもよい。電圧変換は、降圧に限らず、必要に応じて出力電圧を昇圧してもよい。また、図1に電圧変換回路20が入力端子10の端子N、Hの各々の出力端に接続されている例を示しているが、これに限らず、回路の干渉耐性を向上させるように、入力端子10と電圧変換回路20との間にフィルター回路等を接続してもよい。
第1の制御電源回路30は、入力される交流電圧から、第1の定電圧VCC1、例えば19Vの直流電圧を生成する。図1に示すように、第1の制御電源回路30は、入力端子10の端子Hの入力端に接続されており、入力端子10から入力される交流電圧で電力供給される。これにより、簡単な回路構成で、後段の制御回路に電力を供給する制御電圧を生成することができる。ただし、第1の制御電源回路30の接続関係はこれに限らず、例えば、入力端子10の後段にフィルター回路等の他の回路が設けられた場合に、第1の制御電源回路30は、フィルター回路等の他の回路の出力側に接続されてもよい。
第1の制御電源回路30は、制御電圧を生成するリニアレギュレータ回路からなる。図2は、本発明の第1実施形態に係る照明点灯装置1における第1の制御電源回路30の1つの具体例を示す回路図である。図2に示すように、第1の制御電源回路30は、飽和領域で動作するトランジスタQ2と、定電圧ダイオードとしてのツェナーダイオードZD1とを含み、第1の定電圧VCC1を出力電圧として生成する。なお、トランジスタQ2は、ベースとコレクタの各々が抵抗を介して入力電圧Vinに接続されており、エミッタが第1の定電圧VCC1を出力する。ツェナーダイオードZD1は、カソードがトランジスタのベースに接続されており、アノードがグラウンドに接続されている。これにより、ツェナーダイオードZD1の降伏電圧は、安定した第1の定電圧VCC1として供給される。第1の制御電源回路30に含まれる部品及びその接続関係は、上記の例に限らず、必要に応じて様々な変更が可能である。例えば、図2にトランジスタがNPNトランジスタである例を示しているが、これに限らず、PNPトランジスタ又はFET等であってもよい。
従来技術では、商用電源から入力される交流電圧を用いて制御電圧を生成するレギュレータ回路において、多数の抵抗を設けて降圧する場合が多い。しかし、レギュレータ回路における複数の抵抗で大量なエネルギーが消耗されてしまい、装置全体の消費電力が増加する。ここで、飽和領域で動作するトランジスタと、定電圧ダイオードとでリニアレギュレータ回路を構成することにより、安定した制御電圧を供給するとともに、消費電力の低減や、装置全体のエネルギー効率の向上を実現することができる。
図1に戻って説明を続ける。コンデンサCは、第1の制御電源回路30の出力側に接続されており、第1の制御電源回路30の出力電圧VCC1を受ける。コンデンサCは、入力端子10から入力される交流電圧が停止した場合に、後段の回路に電力供給を継続するために用いられる。コンデンサCは、例えば電解コンデンサであり、その数は1つに限らず、並列に接続されている2つ以上のコンデンサであってもよい。コンデンサCの詳細については後述する。
第2の制御電源回路40は、コンデンサCの後段に接続されており、コンデンサCの出力電圧を降圧する。例えば、コンデンサCの出力電圧が第1の定電圧VCC1(例えば、19Vの直流電圧)に等しい場合に、第2の制御電源回路40は、第1の定電圧VCC1を降圧して、第2の定電圧VCC2(例えば、5Vの直流電圧)を生成する。
第2の制御電源回路40の一例を具体的に説明する。図3は、本発明の第1実施形態に係る照明点灯装置1における第2の制御電源回路40の1つの具体例を示す回路図である。図3に示すように、第2の制御電源回路40は、三端子レギュレータIC3を含み、第1の制御電源回路30の出力電圧である第1の定電圧VCC1(例えば、19V)より低い第2の定電圧(例えば、5V)を出力電圧として生成する。具体的には、三端子レギュレータIC3は、入力端子INがコンデンサCに接続されて入力電圧VCC1を受け、出力端子OUTが第2の定電圧VCC2を出力し、グラウンド端子GNDがグラウンドに接続されている。これにより、簡単な回路構成で、制御電圧の降圧及び安定した電圧出力を実現することができる。第2の制御電源回路40に含まれる部品及びその接続関係は、上記の例に限らず、必要に応じて様々な変更が可能である。例えば、三端子レギュレータIC3の代わりに、他の降圧回路を利用してもよい。
図1に戻って説明を続ける。第1の制御回路50は、第1の制御電源回路30の出力電圧(VCC1)によって動作し、電圧変換回路20の制御に用いられる。第1の制御回路50は、例えばICで構成され、その電源端子が第1の制御電源回路30の出力側に接続されており、第1の定電圧VCC1で電力供給される。また、第1の制御回路50は、ユーザ操作や、環境に対する検出信号等に応じて、電圧変換回路20に第1の制御信号を出力し、電圧変換回路20から光源3へ供給される電圧を変更して光源3の調光等を行う。
例えば、電圧変換回路20が前述のようにスイッチトランジスタとダイオードとインダクタとを含む降圧チョッパー回路を備える場合に、第1の制御回路50は、PWM信号を第1の制御信号として生成し、電圧変換回路20のスイッチトランジスタに出力する。生成するPWM信号のデューティーを変更することにより、スイッチトランジスタのON/OFFを制御して光源3の調光設定を変更する。
第2の制御回路60は、第2の制御電源回路40の出力電圧(VCC2)によって動作し、入力端子10から入力される交流電圧の入力状態を検出可能である。第2の制御回路60は、例えば電子機器制御回路70に対する制御信号を生成可能なマイコンを備える。図1におけるINT信号に示すように、当該マイコンは、入力端子10の端子Hから入力される交流電圧の中断を監視し、それに対応する第2の制御信号を生成して電子機器制御回路70に出力する。例えば、入力端子10から入力される交流電圧の中断時間が所定時間(例えば、1.7s)以内であると検出した場合に、当該マイコンは、生成する第2の制御信号を変更し、例えば第2の制御信号のハイ/ローレベルを切り替える。これにより、簡単な回路構成で、交流電圧の入力の中断を監視して、対応する制御信号を生成することができる。
ところが、第2の制御回路60が、入力端子10から入力される交流電圧の中断を監視する場合に、入力端子10から入力される交流電圧が停止した後に、第1の制御電源回路30の出力が停止する。この時、第2の制御回路60への電力供給のために、コンデンサCの放電を利用して、第2の制御電源回路40に入力電圧を供給する。コンデンサCは、入力端子10から入力される交流電圧が停止している状態において、所定時間以上の期間内に第2の制御回路60の動作を維持可能な容量値を有することが好ましい。
図4は、交流電圧が停止した場合におけるコンデンサの出力電圧を模式的に示す波形図である。図4に示すように、時刻t1に、交流電圧の入力が停止し、コンデンサCの放電を利用して第2の制御電源回路40を介して第2の制御回路60に電力を供給し始める。コンデンサCは放電につれて、その出力電圧は徐々に低下するが、交流電圧の停止後から所定時間(例えば、1.7s)以上の期間内に、その出力電圧が、第2の制御電源回路40を介して第2の制御回路60を正常に動作させる最低供給電圧以上であればよい。なお、以上は第2の制御回路60に電圧VCC2(例えば、5V)を供給して動作させる場合について説明したが、第2の制御回路60が電圧VCC2より低い最低動作電圧(例えば、4.5V)以上の電圧が供給されれば正常に動作可能な場合がある。この場合、コンデンサCの放電は、第2の制御回路60へ上記の最低動作電圧の供給を維持することができればよい。時刻t1から上記の所定時間を経て時刻t2になると、交流電圧の入力が回復する。すると、コンデンサCの出力電圧が第1の定電圧VCC1に戻る。時刻t1から時刻t2までの間に、コンデンサCの出力電圧が最低供給電圧以上に維持し、第2の制御回路60が正常に動作可能である。
これにより、電源2の交流電圧の入力が停止した場合にも、所定時間内に第2の制御回路60の正常動作を維持することができる。これにより、第2の制御回路60は、電源2の交流電圧が上記の所定時間内に回復したか否かを検出することにより、電源2から入力された交流電圧の中断時間が上記の所定時間以内であることを検出し、それに対応する第2の制御信号を出力することができる。勿論、電源2の交流電圧の入力が停止した場合に、コンデンサCを利用して第2の制御電源回路40を介して第2の制御回路60に電力を供給することに限らず、電池等を追加または電池等に代替してもよい。
電子機器制御回路70は、電子機器4が接続されており、電子機器4への交流電圧の供給のON/OFF状態を切り替える。図1に示すように、電子機器制御回路70は、1つの端子が例えば入力端子10の端子LODを介して電子機器4に接続されており、他の1つの端子が入力端子10の端子Hに接続されている。即ち、入力端子10の端子Hは、第1の制御電源回路30に電力を供給するとともに電子機器制御回路70に接続される共通端子として、電子機器制御回路70を介して、電子機器4に接続されている。
また、電子機器制御回路70はさらに、第2の制御回路60から出力された第2の制御信号を受け、第2の制御信号に基づいて電子機器4への交流電圧の供給をON/OFFさせる。例えば、第2の制御回路60は、前記のように電源2から入力された交流電圧の中断時間が所定時間以内であると検出した場合に、電子機器制御回路70に第2の制御信号を出力して、電子機器制御回路70に電子機器4への交流電圧の供給のON/OFF状態を切り替えさせる。
電子機器制御回路70の一例を具体的に説明する。図5は、本発明の第1実施形態に係る照明点灯装置1における電子機器制御回路70の1つの具体例を示す回路図である。図5に示すように、電子機器制御回路70は、例えばフォトカプラPT1とトライアックTR1を含む。フォトカプラPT1の端子T11は、第2の制御電源回路40の出力側に接続されており、電圧VCC2(例えば、5V)が入力される。フォトカプラPT1の端子T13は、第2の制御回路60に接続されており、第2の制御信号が入力される。フォトカプラPT1の端子T14は、トライアックTR1の端子T2に接続されている。フォトカプラPT1の端子T16は、トライアックTR1の端子Gに接続されている。また、トライアックTR1の端子T1は、入力端子10の端子Hに接続されおり、交流電圧が入力されている。トライアックTR1の端子T2は、インダクタを介して入力端子10の端子LODに接続されており、電子機器4に接続されている。
電子機器制御回路70の上記の具体例によれば、第2の制御回路60からフォトカプラPT1の端子T13に出力される第2の制御信号がローレベルである場合に、フォトカプラPT1の端子T11(ハイレベルVCC2)と端子T13との間の電位差がハイレベルになり、フォトカプラPT1におけるダイオードがONになり、端子T14と端子T16との間で導通になり、トライアックTR1の端子T1と端子T2との間を導通にする。これにより、電子機器制御回路70における、入力端子10に接続されている一端と電子機器4に接続されている一端との間で導通になり、入力端子10の端子Hは、トライアックTR1とインダクタを介して入力端子10の端子LODに導通する。この場合に、電子機器4は、交流電圧が入力されて動作する。
また、第2の制御回路60からフォトカプラPT1の端子T13に出力される第2の制御信号がハイレベルである場合に、フォトカプラPT1の端子T11(ハイレベルVCC2)と端子T13との間の電位差がローレベルになり、フォトカプラPT1におけるダイオードがOFFになり、端子T14と端子T16との間で導通が停止する。トライアックTR1は動作が停止し、端子T1と端子T2との間で導通が停止する。これにより、電子機器制御回路70における、入力端子10に接続されている一端と電子機器4に接続されている一端との間が遮断になり、入力端子10の端子Hと端子LODとの接続が遮断される。この場合に、電子機器4への電力供給が遮断され、電子機器4の動作が停止する。
例えば、第2の制御回路60は、入力端子10から入力される交流電圧の中断時間が所定時間以内であると検出した場合に、電子機器制御回路70のフォトカプラPT1に出力する第2の制御信号のハイ/ローレベルを切り替えて、フォトカプラPT1のON/OFF状態を切り替えることにより、電子機器制御回路70のトライアックTR1のON/OFF状態を切り替えて、電子機器4への交流電圧の供給のON/OFF状態を切り替える。電子機器制御回路70の上記の具体例によれば、第2の制御回路60の制御信号に基づき電子機器4への交流電圧の供給のON/OFF状態を切り替えることができ、さらに、フォトカプラPT1を利用して、電子機器制御部分と光源制御部分とを隔離することができる。
交流電圧の入力の中断に基づき電子機器4への電力供給のON/OFF状態を切り替えることについて、具体的に説明する。図6は、交流電圧の入力の中断に基づき電子機器4への電力供給のON/OFF状態を切り替えることを模式的に示す波形図である。図6に示すように、時刻ton1に、電源2から交流電圧が入力され、第2の制御回路60に入力される検出信号(INT信号)がハイレベルになる。この時に電子機器制御回路70がON状態であり、電子機器4に交流電圧が供給されていると想定する。その後、時刻toff1に、電源2からの入力交流電圧が停止し、検出信号がローレベルになり、第2の制御回路60は、検出信号が所定時間(例えば、1.7s)内にハイレベルになったか否か、即ち、電源2からの入力交流電圧が所定時間内に回復したか否かを監視する。
電源2からの入力交流電圧がその後の時刻ton2に回復し、且つ、toff1とton2との間隔が上記の予定時間(例えば、1.7s)より短いと想定する。よって、第2の制御回路60は、電子機器制御回路70に第2の制御信号を出力し、電子機器制御回路70にON状態からOFF状態に切替させ、電子機器4への交流電圧の供給が遮断される。
電源2からの入力交流電圧がその後の時刻toff2に停止して、その後の時刻ton3に回復し、且つ、toff2とton3との間隔が上記の予定時間(例えば、1.7s)より短いと想定する。よって、第2の制御回路60は、電子機器制御回路70に第2の制御信号を出力し、電子機器制御回路70にOFF状態からON状態に切替させ、電子機器4への交流電圧の供給が導通される。
ここで、電源2は、例えば壁スイッチとしての操作部(図示せず)に接続され、電源2から入力端子10への入力交流電圧が、ユーザによる操作部への操作に応じてON/OFFになることが可能である。例えば、壁スイッチがユーザに押圧されている時には、電源2から入力端子10への入力交流電圧がOFFになる。その後、ユーザによる操作の終了に応じて壁スイッチが戻り、電源2から入力端子10への入力交流電圧が再びONになる。即ち、ユーザによる壁スイッチへの1回の操作に応じて、電源2から入力端子10への入力交流電圧が、ある程度の時間で中断することになる。ここで、ユーザの操作習慣等に応じて、任意の所定時間(例えば、1.7s)を適切に設定し、入力交流電圧の当該所定時間以下の中断を、操作部へのユーザ操作によるものであると判断してもよい。これにより、入力された交流電圧の中断時間が所定時間以内であることを監視することで、ユーザ操作に応じて電子機器4に電力を供給するか否かを切り替えることができる。
例えば、電子機器4がファンである場合に、電子機器制御回路70は、ユーザ操作に応じて、ファンを動作又は停止させるように、ファンへの交流電圧の供給のON/OFF状態を切り替えることができる。これにより、電源2に対する簡単なスイッチ操作に応じてファンを動作又は停止させることができ、利便性の向上に繋がる。
本実施形態の照明点灯装置1及び照明装置100によれば、リニアレギュレータ回路と、コンデンサと、コンデンサの出力電圧に対する降圧回路等との組み合わせを利用し、回路構成の共通化及び連携により、光源3に対する制御回路と電子機器4に対する制御回路とを含む複数の制御回路に制御電圧を提供するとともに、電源2に対する簡単なスイッチ操作に応じて電子機器4を動作又は停止させることができる。
従来技術において、補助トランスやフライバック回路、IPD回路等を利用して制御回路に制御電圧を供給する。しかし、これらの態様の回路構成が複雑になり、EMCが悪く、基板における実装スペースも比較的に大きい。本実施形態の照明点灯装置1及び照明装置100は、上記の従来技術に比べて、部品コストの低減や、消費電力の低減、装置サイズの小型化を実現することができる。
(第2実施形態)
本実施形態において、上記第1実施形態に加え、第1の制御電源回路30の前段に整流回路80を追加する。なお、第1実施形態と同様又は均等な構成について、説明を省略または簡単にする。
本実施形態において、上記第1実施形態に加え、第1の制御電源回路30の前段に整流回路80を追加する。なお、第1実施形態と同様又は均等な構成について、説明を省略または簡単にする。
図7は、本発明の第2実施形態に係る照明点灯装置1A及び照明装置100の基本構成を模式的に示す回路ブロック図である。図7に示すように、本実施形態の照明点灯装置1Aは、第1実施形態の照明点灯装置1に対し、入力端子10の後段に、入力される交流電圧を整流する整流回路80を追加する点で異なる。整流回路80は、従来の各種の回路構成を利用可能であり、例えば全波波形を生成する全波整流回路である。また、図7に整流回路80が入力端子10の端子N、Hの各々の出力端に接続されている例を示しているが、これに限らず、回路の干渉耐性を向上させるように、入力端子10と整流回路80との間にフィルター回路等を接続してもよい。
整流回路80の出力側に、第1の制御電源回路30が接続されている。第1の制御電源回路30は、整流回路80で整流された直流電圧から制御電圧を生成する。これにより、整流された直流電圧から、後段の制御回路に電力を供給する制御電圧を生成することができる。
また、整流回路80の出力側に、電圧変換回路20が接続されている。これにより、第1実施形態で説明した、電圧変換回路20に整流回路を設ける必要がある場合に、本実施形態では、電圧変換回路20が整流回路80からの整流後の直流電圧を利用可能であるので、電圧変換回路20に別途整流回路を設ける必要がなく、回路構成をさらに減縮した。
(第3実施形態)
本実施形態において、上記第1実施形態又は第2実施形態に加え、第3の制御信号を追加する。なお、第1実施形態又は第2実施形態と同様又は均等な構成について、説明を省略または簡単にする。
本実施形態において、上記第1実施形態又は第2実施形態に加え、第3の制御信号を追加する。なお、第1実施形態又は第2実施形態と同様又は均等な構成について、説明を省略または簡単にする。
図8は、本発明の第3実施形態に係る照明点灯装置1B及び照明装置100の基本構成を模式的に示す回路ブロック図である。図8に示すように、本実施形態の照明点灯装置1Bは、第1実施形態の照明点灯装置1に対し、第2の制御回路60Bが、電子機器制御回路70に第2の制御信号を出力するだけではなく、第1の制御回路50Bに第3の制御信号を出力する点で異なる。第1の制御回路50Bは、入力された第3の制御信号に基づいて、第1の制御信号を生成して電圧変換回路20に出力する。本実施形態は、第1実施形態だけではなく、本発明における他の実施形態にも適用可能である。
例えば、第2の制御回路60Bは、人検出センサ又は照度センサ(図示せず)の検出信号を受け、それに対応する第3の制御信号を出力し、第1の制御回路50Bは、第3の制御信号に基づいて、第1の制御信号におけるPWMのデューティーを変更する。例えば、人検出センサにより周りに人が存在すると検出された場合、又は照度センサにより照度が低すぎると検出された場合に、上記の制御に基づいてPWMのデューティーを上げて、光源3の明るさが高くなるように調光する。これにより、他の検出信号に基づいて光源3を制御することができる。
(第4実施形態)
本実施形態において、照明装置100の内部の配置レイアウトの一例を説明する。なお、本実施形態は、上記の第1実施形態〜第3実施形態のいずれかに適用可能であり、回路構成について上記の第1実施形態〜第3実施形態のいずれかを参照可能であり、説明は省略する。
本実施形態において、照明装置100の内部の配置レイアウトの一例を説明する。なお、本実施形態は、上記の第1実施形態〜第3実施形態のいずれかに適用可能であり、回路構成について上記の第1実施形態〜第3実施形態のいずれかを参照可能であり、説明は省略する。
図9は、本発明の第4実施形態に係る照明装置100の内部の配置レイアウトを示す模式図である。図9において、照明装置100が配置された壁面に直交する方向から照明装置100を観察し、照明装置100のカバー(図示せず)及び光源3(点線で示す)等の他の部品が取り外されている。図9に示すように、照明点灯装置1の回路構成が従来よりも減縮され、サイズが小さくなるので、照明点灯装置1が電子機器4(例えば、ファン)とともに、照明装置100が配置された壁面に平行する同一の平面に配置されても、電子機器4の十分な配置スペースを確保することができる。これにより、電子機器4の配置スペースを確保したうえで、照明装置100の全体のサイズを小さくすることができる。
以上、本発明の幾つかの実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限らず、以下のような変更が可能である。
上記各実施形態において、光源3がLED発光素子からなる例を説明した。しかし、発光素子としては、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機EL(Electro Luminescence)や無機EL等のEL素子、その他の固体発光素子を用いてもよい。
その他、各実施形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
1、1A、1B 照明点灯装置、2 電源、3 光源、4 電子機器、10 入力端子、20 電圧変換回路、30 第1の制御電源回路、C コンデンサ、40 第2の制御電源回路、50、50B 第1の制御回路、60、60B 第2の制御回路、70 電子機器制御回路、80 整流回路、100 照明装置
Claims (10)
- 交流電圧を入力する入力端子と、
交流電圧を電圧変換して光源に供給する電圧変換回路と、
制御電圧を生成するリニアレギュレータ回路からなる第1の制御電源回路と、
前記第1の制御電源回路の出力電圧を受けるコンデンサと、
前記コンデンサの出力電圧を降圧する第2の制御電源回路と、
前記第1の制御電源回路の出力電圧によって動作し、前記電圧変換回路を制御するための第1の制御回路と、
前記第2の制御電源回路の出力電圧によって動作し、前記入力端子から入力される交流電圧の入力状態を検出可能な第2の制御回路と、
電子機器が接続されており、前記電子機器への交流電圧の供給のON/OFF状態を切り替えるための電子機器制御回路とを備え、
前記入力端子が備える1つの端子は、前記第1の制御電源回路に電力を供給するとともに前記電子機器制御回路に接続される共通端子として、前記電子機器制御回路を介して、前記電子機器に接続されており、
前記第2の制御回路は、入力された交流電圧の中断時間が所定時間以内であると検出した場合に、前記電子機器制御回路に前記電子機器への交流電圧の供給のON/OFF状態を切り替えさせる
照明点灯装置。 - 前記電子機器はファンであり、
前記電子機器制御回路は、前記ファンを動作又は停止させるように、前記ファンへの交流電圧の供給のON/OFF状態を切り替える
請求項1記載の照明点灯装置。 - 前記第2の制御回路は、前記電子機器制御回路に対する制御信号を生成可能なマイコンを備え、前記マイコンは、入力された交流電圧の中断時間が所定時間以内であると検出した場合に、生成する当該制御信号を変更する
請求項1又は2記載の照明点灯装置。 - 前記第1の制御電源回路は、交流電圧から前記制御電圧を生成する
請求項1〜3の何れか1項記載の照明点灯装置。 - 入力された交流電圧を整流する整流回路をさらに備え、
前記第1の制御電源回路は、前記整流回路で整流された直流電圧から前記制御電圧を生成する
請求項1〜3の何れか1項記載の照明点灯装置。 - 前記第1の制御電源回路は、飽和領域で動作するトランジスタと、定電圧ダイオードとを含み、第1の定電圧を出力電圧として生成する
請求項1〜5の何れか1項記載の照明点灯装置。 - 前記コンデンサは、前記交流電圧の入力が停止している状態において、前記所定時間以上の期間内に前記第2の制御回路の動作を維持可能な容量値を有する
請求項1〜6の何れか1項記載の照明点灯装置。 - 前記第2の制御電源回路は、三端子レギュレータを含み、前記第1の制御電源回路の出力電圧である第1の定電圧より低い第2の定電圧を出力電圧として生成する
請求項1〜7の何れか1項記載の照明点灯装置。 - 前記電子機器制御回路は、フォトカプラとトライアックを含み、
前記第2の制御回路は、入力された交流電圧の中断時間が所定時間以内であると検出した場合に、前記フォトカプラに出力する制御信号のハイ/ローレベルを切り替えて、前記フォトカプラのON/OFF状態を切り替えることにより、前記トライアックのON/OFF状態を切り替えて、前記電子機器への交流電圧の供給のON/OFF状態を切り替える
請求項1〜8の何れか1項記載の照明点灯装置。 - 請求項1〜9の何れか1項記載の照明点灯装置と、
前記照明点灯装置の前記電圧変換回路の出力電力に基づいて点灯する光源と、
前記照明点灯装置の前記電子機器制御回路により電力供給が制御される前記電子機器とを備える
照明装置。
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