JP2019068614A - 電源システム、点灯装置、及び照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】 出力部に電線を接続し、この電線を介して光源へ直流電力を供給する場合に、アーク放電が継続しにくくなる電源システム、点灯装置、及び照明システムを提供する。【解決手段】 電源システム１は、電源回路１３と、出力部１２と、を備える。電源回路１３は、脈流電圧Ｖｏ１を生成する。出力部１２は、一対の電線２１，２２が接続されて、脈流電圧Ｖｏ１を一対の電線２１，２２に印加する。そして、電源回路１３は、脈流電圧Ｖｏ１の波形が正電圧及び負電圧を交互に発生する交番電圧を全波整流した全波整流波形になるように、脈流電圧Ｖｏ１を生成する。【選択図】図２

Description

本発明は、一般に、電源システム、点灯装置、及び照明システムに関する。

従来、電源回路から発光モジュールに直流の定電流を供給して、半導体発光素子（光源）を点灯させる照明器具がある。例えば、特許文献１では、電源回路と半導体発光素子とが１つの照明器具内に収納されており、電源回路が台形波状の電流を出力することにより、半導体発光素子を点灯させている。

特開２０１２−９７７２号公報

電源回路と光源とが離れている場合、電源回路と光源とは電線で接続される。この場合、電線の接続箇所で電線の接続不良が生じた場合、この接続箇所でアーク放電が生じることがある。特に、電源回路から光源に直流電力を供給する直流配電では、アーク放電が継続しやすいという問題があった。

本発明の目的とするところは、出力部に接続された電線を介して光源へ直流電力を供給する場合に、アーク放電が継続しにくい電源システム、点灯装置、及び照明システムを提供することにある。

本発明の一態様に係る電源システムは、光源に負荷電力を供給するための一対の電線に直流の脈流電圧を出力する。前記電源システムは、前記脈流電圧を生成する電源回路と、前記一対の電線が接続されて、前記脈流電圧を前記一対の電線に印加する出力部と、を備える。前記電源回路は、前記脈流電圧の波形が正電圧及び負電圧を交互に発生する交番電圧を全波整流した全波整流波形になるように、前記脈流電圧を生成する。

本発明の一態様に係る点灯装置は、上述の電源システムから前記一対の電線を介して直流電力を供給される。前記点灯装置は、前記光源に前記負荷電力を供給する点灯回路を備え、前記点灯回路は、前記電源回路に入力される交流電力の力率が向上するように、前記一対の電線から前記点灯回路に流れる電流を調整する力率改善回路である。

本発明の一態様に係る点灯装置は、上述の電源システムから前記一対の電線を介して直流電力を供給される。前記点灯装置は、前記光源に前記負荷電力を供給する点灯回路と、
前記一対の電線の間の電圧から前記信号を読み取る通信部と、を備える。前記点灯回路は、前記通信部が読み取った前記信号に基づいて前記負荷電力を調整する。

本発明の一態様に係る点灯装置は、上述の電源システムから前記一対の電線を介して直流電力を供給される。前記点灯装置は、前記光源に前記負荷電力を供給する点灯回路と、
前記一対の電線の間の電圧から前記出力導通角を検出することで前記信号を読み取る通信部と、を備える。前記点灯回路は、前記通信部が読み取った前記信号に基づいて前記負荷電力を調整する。

本発明の一態様に係る照明システムは、上述の電源システムと、上述の点灯装置と、前記電源システムと前記点灯装置とを電気的に接続する前記一対の電線と、を備える。

以上説明したように、本発明では、出力部に接続された電線を介して光源へ直流電力を供給する場合に、アーク放電が継続しにくいという効果がある。

図１は、本発明の実施形態１に係る照明システムを示すブロック図である。 図２は、同上の電源システムを示す回路図である。 図３Ａは、同上の電源システムの整流電圧を示す波形図である。図３Ｂは、同上の脈流電圧を示す波形図である。 図４は、同上の照明器具を示す回路図である。 図５は、同上の第１変形例の電源システムを示す回路図である。 図６は、同上の第２変形例の電源システムを示す回路図である。 図７は、同上の第３変形例の電源システムを示す回路図である。 図８は、本発明の実施形態２に係る照明システムを示すブロック図である。 図９は、同上の信号生成部を示す回路図である。 図１０は、同上の操作部の構成例を示す回路図である。 図１１は、同上の第１脈流電圧及び第２脈流電圧を示す波形図である。 図１２は、同上の照明器具を示す回路図である。 図１３は、本発明の実施形態３に係る照明システムを示すブロック図である。 図１４は、同上の電源システムを示す回路図である。 図１５は、同上の入力電圧及び脈流電圧を示す波形図である。 図１６は、同上の入力側ブリーダ回路を示す回路図である。 図１７は、同上の入力電圧及び脈流電圧を示す波形図である。 図１８は、同上の第１変形例の光源を示すブロック図である。 図１９は、同上の点灯装置の調光・調色特性を説明する説明図である。 図２０は、同上の点灯装置の動作を説明する波形図である。 図２１は、同上の点灯装置の動作を説明する波形図である。 図２２は、同上の点灯装置の動作を説明する波形図である。

以下の実施形態は、一般に、電源システム、点灯装置、及び照明システムに関する。より詳細には、電線を介して直流電力が供給される電源システム、点灯装置、及び照明システムに関する。

実施形態の電源システム、点灯装置、及び照明システムは、主に、オフィス、工場、店舗などの屋内、または道路、トンネル、グラウンドなどの屋外で用いられる。また、本実施形態の電源システム、点灯装置、及び照明システムは、戸建住宅、または集合住宅の住戸で用いられることも可能である。

以下に実施形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
実施形態１の照明システムＳ１は、図１に示すように、電源システム１、電線ケーブル２、照明器具３を備える。

電源システム１は、商用電源９の交流電力を入力されて、直流電力を出力するように構成されている。電源システム１は、商用電源９の交流電圧を入力電圧Ｖａとし、交流の入力電圧Ｖａを直流の脈流電圧Ｖｏ１に変換して、ケーブル２に出力する。商用電源９は、１００Ｖ系または２００Ｖ系の電力系統であり、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの商用周波数の交流電力を供給する。

ケーブル２は、一対の電線２１，２２を備えており、電線２１と電線２２との間に脈流電圧Ｖｏ１が印加される。ケーブル２は、例えばキャプタイヤケーブル（Cabtyre cable）、キャプタイヤコード（Cabtyre code）であり、一対の電線２１，２２の各断面積は、電源システム１の出力容量、照明器具３の台数などによって決まる。本実施形態の一対の電線２１，２２の各断面積は、１．２５［ｍｍ^２］である。

なお、電線２１は、上述のケーブル２以外で構成されてもよく、給電ダクト、導体バーなどのいずれかで構成されてもよい。

照明器具３は、一対の電線２１，２２に接続しており、一対の電線２１，２２を介して電源システム１から供給される直流電力によって発光し、照明の対象となる空間を照明する。複数の照明器具３は、一対の電線２１，２２に対して並列接続している。

以下、本実施形態の電源システム１について説明する。電源システム１は、図２に示すように、入力部１１と、出力部１２と、電源回路１３とを備える。

入力部１１は、一対の入力端子１１１，１１２を備えており、一対の入力端子１１１，１１２に入力電圧Ｖａが印加されている。入力部１１は、コネクタ、または端子台などで構成される。

出力部１２は、一対の出力端子１２１，１２２を備えており、出力端子１２１には電線２１が接続され、出力端子１２２には電線２２が接続されている。出力部１２は、一対の電線２１，２２を着脱自在に接続できるコネクタまたは端子台で構成される。

電源回路１３は、降圧チョッパ回路で構成された電力変換回路１３Ａを備えている。電力変換回路１３Ａは、フィルタＦ１、整流器ＤＢ１、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、インダクタＬ１、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３、スイッチ制御部Ｋ１を有している。

フィルタＦ１は、一対の入力端子１１１，１１２に電気的に接続しており、入力電圧Ｖａを入力される。フィルタＦ１は、ノイズ除去用のインダクタ及びコンデンサ、サージアブソーバを有しており、不要な周波数成分（例えば高周波ノイズ）、信号成分を減衰させる。

整流器ＤＢ１は、例えばダイオードブリッジで構成された全波整流回路であり、フィルタＦ１が出力する入力電圧Ｖａを全波整流して、整流電圧Ｖｒ１を出力する。整流電圧Ｖｒ１の波形は、入力電圧Ｖａを全波整流した全波整流波形になる。

整流器ＤＢ１の出力端間には、スイッチング素子Ｑ１と、インダクタＬ１と、コンデンサＣ１との直列回路が接続している。整流器ＤＢ１の正出力端から負出力端に向かって、スイッチング素子Ｑ１、インダクタＬ１、コンデンサＣ１の順に接続している。そして、インダクタＬ１とコンデンサＣ１との直列回路にはダイオードＤ１が並列接続している。ダイオードＤ１のアノードは整流器ＤＢ１の負出力端に接続し、ダイオードＤ１のカソードは、スイッチング素子Ｑ１とインダクタＬ１との接続点に接続している。そして、コンデンサＣ１の正極には出力端子１２１が接続され、コンデンサＣ１の負極には出力端子１２２が接続されている。さらに、コンデンサＣ１の両端間には、抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路が接続されている。また、出力端子１２２とコンデンサＣ１の負極との間の電路には抵抗Ｒ３が介挿されている。

そして、スイッチ制御部Ｋ１は、スイッチング素子Ｑ１を高周波（数十ｋＨｚ−数ＭＨｚ）でオンオフ駆動して、スイッチング素子Ｑ１のオンオフを切り替えるスイッチング制御を行う。スイッチング素子Ｑ１がオンオフを繰り返すことによって、整流電圧Ｖｒ１を降圧した脈流電圧Ｖｏ１がコンデンサＣ１の両端間に生成され、出力部１２から出力される。なお、本実施形態のスイッチング素子Ｑ１はＦＥＴ（Field Effect Transistor）であるが、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ジャンクション型トランジスタなどの他の半導体スイッチング素子であってもよい。

抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点の電圧は、脈流電圧Ｖｏ１を抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した電圧である。そして、スイッチ制御部Ｋ１は、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点の電圧を出力電圧データとして取得することで、脈流電圧Ｖｏ１を監視している。

また、抵抗Ｒ３には電源回路１３の出力電流Ｉｏ１が流れるので、抵抗Ｒ３の両端電圧は電源回路１３の出力電流Ｉｏ１に比例した値になる。そして、スイッチ制御部Ｋ１は、抵抗Ｒ３の両端電圧を出力電流データとして取得することで、出力電流Ｉｏ１を監視している。

スイッチ制御部Ｋ１は、出力電圧データ及び出力電流データに基づいて、スイッチング素子Ｑ１を高周波でオンオフすることで、整流電圧Ｖｒ１を降圧した脈流電圧Ｖｏ１を生成する。図３Ａ、図３Ｂに示すように、脈流電圧Ｖｏ１の波形は、整流電圧Ｖｒ１と同相の全波整流波形になり、脈流電圧Ｖｏ１のピーク値Ｖｐ２は、整流電圧Ｖｒ１のピーク値Ｖｐ１よりも小さくなる。例えば、整流電圧Ｖｒ１のピーク値Ｖｐ１が１４１Ｖ（または２８２Ｖ）程度であり、脈流電圧Ｖｏ１のピーク値Ｖｐ２は３６Ｖ一定に制御される。また、スイッチ制御部Ｋ１は、出力電流データが定格値を上回った場合、脈流電圧Ｖｏ１を低減させる、または脈流電圧Ｖｏ１の出力を停止させる。

そして、一対の出力端子１２１，１２２に一対の電線２１，２２がそれぞれ接続されており、一対の電線２１，２２の間には、脈流電圧Ｖｏ１が印加されている。一対の電線２１，２２には、複数の照明器具３が接続しており、複数の照明器具３は、電源システム１から一対の電線２１，２２を介して直流電力をそれぞれ供給される、複数の照明器具３は、点灯装置３ａと、光源３ｂとを備える。点灯装置３ａは、電源システム１から一対の電線２１，２２を介して供給された直流電力を、光源３ｂを点灯させるための負荷電力に変換し、負荷電力を光源３ｂへ供給する。

上述の照明システムＳ１では、電源システム１が全波整流波形の脈流電圧Ｖｏ１を一対の電線２１，２２に印加している。全波整流波形の脈流電圧Ｖｏ１は、周期的に０Ｖ、あるいは０Ｖに近い低電圧にまで低下する。したがって、例えば出力部１２などの電線２１，２２の接続箇所、または電線２１，２２の断線箇所などにおいてアーク放電が生じたとしても、脈流電圧Ｖｏ１が周期的に低下したときに消弧する可能性が高くなり、アーク放電が継続しにくくなる。

なお、電源システム１は、１つの装置で構成されてもよいし、あるいは複数の装置を組み合わせて構成されてもよい。

次に、照明器具３は、図４に示すように、点灯装置３ａと、光源３ｂとを備える。

点灯装置３ａは、入力部３１と、点灯回路３２とを有する。

入力部３１は、一対の入力端子３１１，３１２を備えており、入力端子３１１に電線２１が接続しており、入力端子３１２に電線２２が接続している。入力部３１は、電線ケーブル２との電気的及び機械的な接続を着脱自在に構成されており、例えばコネクタ、端子台、または栓刃などで構成される。

点灯回路３２は、コンデンサＣ１０１，Ｃ１０２、インダクタＬ１０１、スイッチング素子Ｑ１０１、ダイオードＤ１０１、抵抗Ｒ１０１−Ｒ１０４、スイッチ制御部Ｋ１０１を備えており、昇圧チョッパ回路を構成している。

コンデンサＣ１０１は、一対の入力端子３１１，３１２の間に接続しており、脈流電圧Ｖｏ１が印加される。このコンデンサＣ１０１の両端間には、抵抗Ｒ１０１と抵抗Ｒ１０２との直列回路が接続している。さらに、入力端子３１１と入力端子３１２との間には、インダクタＬ１０１とスイッチング素子Ｑ１０１と抵抗Ｒ１０３との直列回路が接続している。入力端子３１１から入力端子３１２に向かって、インダクタＬ１０１、スイッチング素子Ｑ１０１、抵抗Ｒ１０３の順に接続している。スイッチング素子Ｑ１０１と抵抗Ｒ１０３との直列回路には、ダイオードＤ１０１とコンデンサＣ１０２との直列回路が接続している。ダイオードＤ１０１のアノードはインダクタＬ１０１とスイッチング素子Ｑ１０１との接続点に接続し、ダイオードＤ１のカソードは、コンデンサＣ１０２の正極に接続している。

そして、コンデンサＣ１０２の両端間には、光源３ｂが接続している。光源３ｂには、複数の固体発光素子として、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）３０が直列接続している。複数のＬＥＤ３０の各アノードはコンデンサＣ１０２の正極側に接続し、複数のＬＥＤ３０の各カソードはコンデンサＣ１０２の負極側に接続している。

そして、スイッチ制御部Ｋ１０１は、スイッチング素子Ｑ１０１を高周波でオンオフ駆動して、スイッチング素子Ｑ１０１のオンオフを切り替えるスイッチング制御を行う。スイッチング素子Ｑ１０１がオンオフを繰り返すことによって、脈流電圧Ｖｏ１を昇圧して平滑した直流の負荷電圧Ｖｏ１０がコンデンサＣ１０２の両端間に生成され、負荷電圧Ｖｏ１０が光源３ｂの両端間に印加される。光源３ｂは、負荷電圧Ｖｏ１０が印加されて負荷電流が流れることで、発光する。なお、本実施形態のスイッチング素子Ｑ１０１はＦＥＴであるが、ＩＧＢＴ、ジャンクション型トランジスタなどの他の半導体スイッチング素子であってもよい。

抵抗Ｒ１０１，Ｒ１０２の接続点の電圧は、脈流電圧Ｖｏ１を抵抗Ｒ１０１，Ｒ１０２で分圧した電圧である。そして、スイッチ制御部Ｋ１０１は、抵抗Ｒ１０１，Ｒ１０２の接続点の電圧を入力電圧データとして取得することで、脈流電圧Ｖｏ１を監視している。

また、抵抗Ｒ１０３にはスイッチング素子Ｑ１０１のドレイン電流が流れるので、抵抗Ｒ１０３の両端電圧はドレイン電流Ｉｄ１０に比例した値になる。そして、スイッチ制御部Ｋ１０１は、抵抗Ｒ１０３の両端電圧をドレイン電流データとして取得することで、ドレイン電流Ｉｄ１０を監視している。

また、抵抗Ｒ１０３には負荷電流Ｉｏ１０が流れるので、抵抗Ｒ１０３の両端電圧は負荷電流Ｉｏ１０に比例した値になる。そして、スイッチ制御部Ｋ１０１は、抵抗Ｒ１０３の両端電圧を負荷電流データとして取得することで、負荷電流Ｉｏ１０を監視している。

スイッチ制御部Ｋ１０１は、入力電圧データ、ドレイン電流データ、負荷電流データに基づいて、スイッチング素子Ｑ１０１を高周波でオンオフすることで、脈流電圧Ｖｏ１を昇圧及び平滑した負荷電圧Ｖｏ１０を生成し、光源３ｂに供給する負荷電流Ｉｏ１０を定電流制御する。本実施形態では、全波整流波形である脈流電圧Ｖｏ１のピーク値が３６Ｖであり、直流の負荷電圧Ｖｏ１０は６０Ｖ程度に制御される。そして、スイッチ制御部Ｋ１０１は、負荷電流データに基づいて、負荷電流Ｉｏ１０が例えば１５０ｍＡになるように定電流制御する。

このとき、点灯回路３２は、力率改善回路としても機能しており、電源回路１３に入力される交流電力の力率が向上するように、一対の電線２１，２２から点灯回路３２に流れる電流を調整している。具体的に、スイッチ制御部Ｋ１０１は、入力電圧データ、及びドレイン電流データに基づいて、一対の電線２１，２２から点灯回路３２に供給される電流の波形が脈流電圧Ｖｏ１の波形に一致する（近付く）ように、点灯回路３２を力率改善回路として動作させる。

上述の点灯装置３ａは、力率改善回路として機能するので、商用電源９から電源システム１に供給される交流電力の力率を、力率改善回路として機能しない場合に比べて高くすることができる。

（実施形態１の第１変形例）
図５は、本変形例の電源システム１の構成を示す。

電源回路１３は、絶縁型フライバックコンバータで構成された電力変換回路１３Ｂを備えている。電力変換回路１３Ｂは、フィルタＦ１、整流器ＤＢ１、トランスＴ１、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ２、コンデンサＣ１，Ｃ２、抵抗Ｒ１−Ｒ４、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２、シャントレギュレータＳＲ１、スイッチ制御部Ｋ１、電流検出部Ｋ２を有する。

トランスＴ１は、強化絶縁型のフライバックトランスである。整流器ＤＢ１の出力端間には、トランスＴ１の一次巻線と、スイッチング素子Ｑ２との直列回路が接続している。整流器ＤＢ１の正出力端から負出力端に向かって、トランスＴ１の一次巻線、スイッチング素子Ｑ２の順に接続している。そして、トランスＴ１の二次巻線の両端間には、ダイオードＤ２とコンデンサＣ１との直列回路が接続している。ダイオードＤ２のアノードはトランスＴ１の二次巻線の一端に接続し、ダイオードＤ２のカソードは、コンデンサＣ１の正極に接続している。そして、コンデンサＣ１の正極には出力端子１２１が接続され、コンデンサＣ１の負極には出力端子１２２が接続されている。さらに、コンデンサＣ１の両端間には、抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路が接続され、抵抗Ｒ２にはコンデンサＣ２が並列接続している。また、出力端子１２２とコンデンサＣ１の負極との間の電路には抵抗Ｒ３が介挿されている。

そして、スイッチ制御部Ｋ１は、スイッチング素子Ｑ２を高周波（数十ｋＨｚ−数ＭＨｚ）でオンオフ駆動して、スイッチング素子Ｑ２のオンオフを切り替えるスイッチング制御を行う。スイッチング素子Ｑ２がオンオフを繰り返すことによって、整流電圧Ｖｒ１を降圧した脈流電圧Ｖｏ１がコンデンサＣ１の両端間に生成され、出力部１２から出力される。なお、本実施形態のスイッチング素子Ｑ２はＦＥＴであるが、ＩＧＢＴ、ジャンクション型トランジスタなどの他の半導体スイッチング素子であってもよい。

ここで、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点の電圧はコンデンサＣ２で平滑されており、コンデンサＣ２の両端電圧は、脈流電圧Ｖｏ１の平均値に相当する。また、制御電圧ＶｃとコンデンサＣ１の負極との間には、抵抗Ｒ４とフォトカプラＰＣ１の発光ダイオードとシャントレギュレータＳＲ１との直列回路が接続している。そして、シャントレギュレータＳＲ１は、コンデンサＣ２の両端電圧と基準電圧との差分に応じて、シャントレギュレータＳＲ１に流れる電流を調整する。この結果、フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードに流れる電流は、コンデンサＣ２の両端電圧に応じて増減する。そして、スイッチ制御部Ｋ１の入力ポートには、フォトカプラＰＣ１のフォトトランジスタのエミッタ及びコレクタが接続している。スイッチ制御部Ｋ１は、フォトカプラＰＣ１のフォトトランジスタに流れる電流を出力電圧データとして取得することで、脈流電圧Ｖｏ１を監視している。

また、電流検出部Ｋ２は、抵抗Ｒ３の両端電圧を入力されており、抵抗Ｒ３の両端電圧に応じた電流をフォトカプラＰＣ２の発光ダイオードに供給する。そして、スイッチ制御部Ｋ１の入力ポートには、フォトカプラＰＣ２のフォトトランジスタのエミッタ及びコレクタが接続している。スイッチ制御部Ｋ１は、フォトカプラＰＣ２のフォトトランジスタのオンオフ信号を出力電流データとして取得することで、出力電流Ｉｏ１を監視している。すなわち、電流検出部Ｋ２及びフォトカプラＰＣ２は、出力電流Ｉｏ１の値をアナログ−デジタル変換（ＡＤ変換）しており、出力電流Ｉｏ１が定格値を上回った場合、フォトカプラＰＣ２のフォトトランジスタがオンする。

スイッチ制御部Ｋ１は、出力電圧データ及び出力電流データに基づいて、スイッチング素子Ｑ２を高周波でオンオフすることで、整流電圧Ｖｒ１を降圧した脈流電圧Ｖｏ１を生成する。また、スイッチ制御部Ｋ１は、フォトカプラＰＣ２のフォトトランジスタがオンした場合、脈流電圧Ｖｏ１を低減する、または脈流電圧Ｖｏ１の出力を停止させる。

上述の変形例では、トランスＴ１、及びフォトカプラＰＣ１，ＰＣ２が、入力部１１と出力部１２とを電気的に絶縁する絶縁回路として機能している。したがって、入力部１１と出力部１２とが電気的に絶縁されていることによって、電源システム１の安全性が向上する。

（実施形態１の第２変形例）
図６は、本変形例の電源システム１の構成を示す。

電源回路１３は、ＬＬＣ共振コンバータで構成された電力変換回路１３Ｃを備える。電力変換回路１３Ｃは、フィルタＦ１、整流器ＤＢ１、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４、トランスＴ２、ダイオードＤ３，Ｄ４、コンデンサＣ１，Ｃ３−Ｃ５、インダクタＬ２、スイッチ制御部Ｋ１を有する。なお、図６において、抵抗Ｒ１−Ｒ３、コンデンサＣ２、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２、シャントレギュレータＳＲ１、電流検出部Ｋ２などの出力電圧データ及び出力電流データの生成に関する構成要素は省略している。

整流器ＤＢ１の出力端には、コンデンサＣ３が接続している。コンデンサＣ３の両端には、ハイサイド側のスイッチング素子Ｑ３とローサイド側のスイッチング素子Ｑ４との直列回路が接続している。スイッチング素子Ｑ４のドレイン−エミッタ間には、コンデンサＣ４が接続している。さらに、スイッチング素子Ｑ４のドレイン−エミッタ間には、インダクタＬ２とトランスＴ２の一次巻線とコンデンサＣ５との直列回路が接続している。

トランスＴ２の二次巻線の両端にはダイオードＤ３，Ｄ４の各アノードがそれぞれ接続しており、ダイオードＤ３，Ｄ４の各カソードは、コンデンサＣ１の正極に接続している。コンデンサＣ１の負極には、トランスＴ２の二次巻線の中性点が接続している。そして、コンデンサＣ１の正極には出力端子１２１が接続され、コンデンサＣ１の負極には出力端子１２２が接続されている。なお、トランスＴ２は、強化絶縁型のトランスである。

そして、スイッチ制御部Ｋ１は、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を高周波（数十ｋＨｚ−数ＭＨｚ）でオンオフ駆動して、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を交互にオンオフさせるスイッチング制御を行う。スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４が交互にオンオフすると、インダクタＬ２、トランスＴ２の一次巻線、コンデンサＣ５による共振作用が生じる。そして、トランスＴ２の二次巻線の両端に、入力電圧Ｖａを降圧した交流電圧が発生し、降圧された交流電圧はダイオードＤ３，Ｄ４によって全波整流される。この結果、入力電圧Ｖａより電圧が低い脈流電圧Ｖｏ１がコンデンサＣ１の両端間に生成され、出力部１２から出力される。なお、本実施形態のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４はＦＥＴであるが、ＩＧＢＴ、ジャンクション型トランジスタなどの他の半導体スイッチング素子であってもよい。

なお、スイッチ制御部Ｋ１は、上述の第１変形例と同様に、出力電圧データ及び出力電流データに基づいて、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４をスイッチング制御する。

本変形例では、上述の第１変形例と同様に、トランスＴ２などの絶縁回路によって入力部１１と出力部１２とが電気的に絶縁されており、電源システム１の安全性が向上する。

（実施形態１の第３変形例）
図７は、本変形例の電源システム１の構成を示す。

電源回路１３は、絶縁型フライバックコンバータで構成された電力変換回路１３Ｄを備える。電力変換回路１３Ｄは、フィルタＦ１、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６、トランスＴ３、ダイオードＤ５−Ｄ８、コンデンサＣ１、スイッチ制御部Ｋ１を有する。なお、図７において、抵抗Ｒ１−Ｒ３、コンデンサＣ２、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２、シャントレギュレータＳＲ１、電流検出部Ｋ２などの出力電圧データ及び出力電流データの生成に関する構成要素は省略している。

フィルタＦ１の出力端間には、トランスＴ３の一次巻線と、ダイオードＤ５と、スイッチング素子Ｑ５との直列回路が接続している。また、ダイオードＤ５とスイッチング素子Ｑ５との直列回路には、ダイオードＤ６とスイッチング素子Ｑ６との直列回路が逆並列接続している。

ダイオードＤ５のアノードはトランスＴ３の一次巻線に接続し、ダイオードＤ５のカソードはスイッチング素子Ｑ５のドレインに接続している。スイッチング素子Ｑ６のソースはトランスＴ３の一次巻線に接続し、スイッチング素子Ｑ６のドレインはダイオードＤ６のカソードに接続している。すなわち、ダイオードＤ５及びスイッチング素子Ｑ５の直列回路と、ダイオードＤ６及びスイッチング素子Ｑ６の直列回路とは、互いに逆方向になるように並列接続している。

トランスＴ３の二次巻線の両端にはダイオードＤ７，Ｄ８の各アノードがそれぞれ接続しており、ダイオードＤ７，Ｄ８の各カソードは、コンデンサＣ１の正極に接続している。コンデンサＣ１の負極には、トランスＴ３の二次巻線の中性点が接続している。そして、コンデンサＣ１の正極には出力端子１２１が接続され、コンデンサＣ１の負極には出力端子１２２が接続されている。なお、トランスＴ３は、強化絶縁型のフライバックトランスである。

スイッチ制御部Ｋ１は、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６を高周波（数十ｋＨｚ−数ＭＨｚ）でオンオフ駆動するスイッチング制御を行う。入力電圧Ｖａの正の半周期では、スイッチング素子Ｑ５が高周波でオンオフを繰り返し、入力電圧Ｖａの負の半周期では、スイッチング素子Ｑ６が高周波でオンオフを繰り返す。

そして、トランスＴ３の二次巻線の両端に、入力電圧Ｖａを降圧した交流電圧が発生し、降圧された交流電圧はダイオードＤ７，Ｄ８によって全波整流される。この結果、入力電圧Ｖａより電圧が低い脈流電圧Ｖｏ１がコンデンサＣ１の両端間に生成され、出力部１２から出力される。なお、本実施形態のスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６はＦＥＴであるが、ＩＧＢＴ、ジャンクション型トランジスタなどの他の半導体スイッチング素子であってもよい。

なお、スイッチ制御部Ｋ１は、上述の第１変形例と同様に、出力電圧データ及び出力電流データに基づいて、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６をスイッチング制御する。

本変形例では、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６、ダイオードＤ５，Ｄ６、トランスＴ３が降圧回路１３１を構成している。降圧回路１３１は、入力電圧Ｖａを降圧した交流電圧をトランスＴ３の二次巻線の両端間に生成する。また、ダイオードＤ７，Ｄ８は、整流回路１３２を構成している。整流回路１３２は、トランスＴ３の二次巻線の両端間の交流電圧を全波整流する。

したがって、降圧回路１３１の後段に整流回路１３２が設けられており、整流回路１３２のダイオードＤ７，Ｄ８に耐電圧が比較的低いダイオードを用いることができる。この結果、電源回路１３の小型化、低コスト化を図ることができる。

また、上述の第１変形例と同様に、入力部１１と出力部１２とが電気的に絶縁されていることによって、電源システム１の安全性が向上する。

（実施形態２）
実施形態２の照明システムＳ２は、図８に示すように、電源システム１Ａ、電線ケーブル２、照明器具３、操作部４を備える。なお、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。但し、本実施形態において、電力変換回路１３０は、電力変換回路１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄのいずれかを示す。

電源システム１Ａでは、実施形態１の電源回路１３が信号生成部１４をさらに備えている。信号生成部１４は、脈流電圧Ｖｏ１（コンデンサＣ１の両端電圧）を入力され、脈流電圧Ｖｏ２を出力する。なお、本実施形態では、脈流電圧Ｖｏ１を第１脈流電圧Ｖｏ１と称し、脈流電圧Ｖｏ２を第２脈流電圧Ｖｏ２と称す。

信号生成部１４は、信号生成時において、第１脈流電圧Ｖｏ１の波形を変化させた第２脈流電圧Ｖｏ２を出力する。第２脈流電圧Ｖｏ２は、出力部１２の出力端子１２１，１２２を介して電線２１，２２に印加される。すなわち、信号生成部１４は、一対の電線２１，２２の間の電圧の波形を変化させることによって一対の電線２１，２２に制御信号を伝送する機能を有する。

以下、本実施形態の信号生成部１４について説明する。信号生成部１４は、図９に示すように、コンデンサＣ１１、第１スイッチング素子Ｑ１１，第２スイッチング素子Ｑ１２、インダクタＬ１１、ダイオードＤ１１，Ｄ１２、信号制御部Ｋ１１を備える。

第１スイッチング素子Ｑ１１と第２スイッチング素子Ｑ１２との直列回路は、電力変換回路１３０のコンデンサＣ１に並列接続しており、第１スイッチング素子Ｑ１１がハイサイド側に設けられ、第２スイッチング素子Ｑ１２がローサイド側に設けられている。第１スイッチング素子Ｑ１１，第２スイッチング素子Ｑ１２には、ダイオードＤ１１，Ｄ１２がそれぞれ逆並列接続されている。第１スイッチング素子Ｑ１１の両端間には、コンデンサＣ１１とインダクタＬ１１との直列回路が接続している。すなわち、第１スイッチング素子Ｑ１１に並列接続されている経路（並列経路）には、コンデンサＣ１１とインダクタＬ１１との直列回路が設けられている。そして、コンデンサＣ１１の正極には出力端子１２１が接続され、コンデンサＣ１１の負極には出力端子１２２が接続されている。

そして、信号制御部Ｋ１１が第１スイッチング素子Ｑ１１，第２スイッチング素子Ｑ１２のそれぞれのオンオフを制御することで、一対の電線２１，２２に制御信号を伝送する。第１スイッチング素子Ｑ１１がオフ、第２スイッチング素子Ｑ１２がオンである場合、コンデンサＣ１１は第１脈流電圧Ｖｏ１によって充電され（充電動作）、第２脈流電圧Ｖｏ２は第１脈流電圧Ｖｏ１と同じ波形になる。第１スイッチング素子Ｑ１１がオン、第２スイッチング素子Ｑ１２がオフである場合、コンデンサＣ１１が放電し（放電動作）、第２脈流電圧Ｖｏ２は、第１脈流電圧Ｖｏ１の全波整流波形の一部が欠けた波形になる。すなわち、第２脈流電圧Ｖｏ２は、第１脈流電圧Ｖｏ１に信号が重畳された波形になる。

信号生成部１４は、上述のようにコンデンサＣ１１に対する充電動作と放電動作とを切り替えることによって、コンデンサＣ１１の電圧（第２脈流電圧Ｖｏ２）を素早く変化させることができる。

また、コンデンサＣ１１の充電速度及び放電速度は、インピーダンス素子であるインダクタＬ１１によって調整することができる。なお、信号生成部１４は、インダクタＬ１１の代わりに抵抗などの他のインピーダンス素子を有してもよい。

操作部４は、信号制御部Ｋ１１へ指示信号を送信可能に構成されており、ユーザ操作による指示が発生した場合、信号制御部Ｋ１１に指示信号を出力する。本実施形態の指示信号は、照明器具３の調光レベルを指示するための調光制御信号であり、ユーザ操作によって調光レベルが変更された場合、変更後の調光レベルを指示するための調光制御信号を出力する。

図１０は、操作部４の構成例を示しており、操作部４は、ケース４１と、ケース４１の前面に設けられたレベルアップボタン４２、レベルダウンボタン４３、及び表示部４４とを有している。レベルアップボタン４２は、調光レベルを上昇させる場合にユーザが操作するボタンである。レベルダウンボタン４３は、調光レベルを低下させる場合にユーザが操作するボタンである。表示部４４は、上下方向に並べられた複数のＬＥＤを有しており、設定された調光レベルが高いほど点灯するＬＥＤの数が増え、設定された調光レベルが低いほど点灯するＬＥＤの数が減少することで、設定された調光レベルを表示する。

なお、操作部４が出力する指示信号は、調光指示信号に限定されず、調色を指示する調色指示信号などの他の指示信号であってもよい。また、操作部４は図１０に示す構成に限定されず、ユーザの操作に対応する調光レベル及び調色、または点灯及び消灯などの指示信号を信号制御部Ｋ１１へ出力することができる構成であればよい。この場合、信号制御部Ｋ１１は、調光制御信号、調色制御信号、点灯制御信号、消灯制御信号などを生成する。なお、操作部４と信号制御部Ｋ１１との間の信号伝送路は、有線及び無線のいずれでもよい。

図１１の上段は、第１脈流電圧Ｖｏ１の波形を示す。図１１の中段は、信号制御部Ｋ１１が信号生成を行っていない定常時における第２脈流電圧Ｖｏ２の波形を示す。図１１の下段は、信号制御部Ｋ１１が信号生成を行っている信号生成時における第２脈流電圧Ｖｏ２の波形を示す。

定常時は、操作部４から調光指示信号が出力されていないので、信号制御部Ｋ１１は、第１スイッチング素子Ｑ１１をオフ状態に維持し、第２スイッチング素子Ｑ１２をオン状態に維持する。この結果、コンデンサＣ１１の両端には、第１脈流電圧Ｖｏ１が連続して印加され、第２脈流電圧Ｖｏ２は第１脈流電圧Ｖｏ１と同じ波形になる（図１１の上段及び中段を参照）。

操作部４から調光指示信号が出力されると、信号制御部Ｋ１１は、調光指示信号に応じて、第１スイッチング素子Ｑ１１，第２スイッチング素子Ｑ１２のそれぞれのオンオフを切り替えて、コンデンサＣ１１に対する充電動作、放電動作を切り替える。すなわち、信号制御部Ｋ１１は、コンデンサＣ１１に対する充電動作、放電動作を切り替えることで、２値のデジタルの調光制御信号が重畳した第２脈流電圧Ｖｏ２を生成する。本実施形態では、充電動作によってコンデンサＣ１１が充電されている場合、デジタル値「１」に対応し、放電動作によってコンデンサＣ１１が放電されている場合、デジタル値「０」に対応する。

そして、信号生成部１４は、１回の放電動作の期間を第１脈流電圧Ｖｏ１の全波整流波形の１周期（半波）より短くして、第２脈流電圧Ｖｏ２（コンデンサＣ１１の電圧）の波形を全波整流波形の一部が欠けた波形としている（図１１の上段及び下段を参照）。

図１１の下段では、信号制御部Ｋ１１は、時系列に並ぶ複数ビットのデジタル信号を送信するために、第１脈流電圧Ｖｏ１の位相に同期して、第１脈流電圧Ｖｏ１の１周期内に４ビットのデジタル信号を送信している。信号制御部Ｋ１１は、第１脈流電圧Ｖｏ１のゼロクロスで同期をとって、第１脈流電圧Ｖｏ１の１周期の前半に２ビットのデジタル信号を送信し、第１脈流電圧Ｖｏ１の１周期の後半に２ビットのデジタル信号を送信する。すなわち、第１脈流電圧Ｖｏ１の１周期に４回のビット送信期間があり、ビット送信期間以外は充電動作によって第２脈流電圧Ｖｏ２は第１脈流電圧Ｖｏ１と同じ波形になっている。

上述のように、第１脈流電圧Ｖｏ１の１周期に送信される４ビットのデジタル信号は、ビット毎に１周期内の送信タイミングが決まっている。この結果、信号生成部１４は、第１脈流電圧Ｖｏ１の１周期内に複数ビットのデジタル信号を送信でき、通信効率が向上する。

また、信号制御部Ｋ１１は、第１脈流電圧Ｖｏ１の瞬時値が閾値以下である場合、放電動作を行わないように、第１スイッチング素子Ｑ１１，第２スイッチング素子Ｑ１２を制御することが好ましい。第１脈流電圧Ｖｏ１の瞬時値が低すぎる場合、放電動作時における第２脈流電圧Ｖｏ２の値と、充電動作における第２脈流電圧Ｖｏ２の値との差が小さくなって、照明器具３においてデジタル値の判別が困難になる。そこで、信号生成部１４は、第１脈流電圧Ｖｏ１の瞬時値が閾値以下である場合、放電動作を行わないようにすることで、制御信号の送信エラーを低減させることができる。

また、信号制御部Ｋ１１は、通信フレームを用いて制御信号を生成することが好ましい。通信フレームには、送信先の照明器具３の識別情報、指示する制御データなどが含まれており、照明器具３の個別制御、グループ制御、シーン制御などが可能になる。しかしながら、１個の通信フレームを第１脈流電圧Ｖｏ１の複数周期に亘って分割して送信すると、通信エラーが発生しやすくなる。そこで、信号制御部Ｋ１１は、第１脈流電圧Ｖｏ１の１周期内に整数個の通信フレームを送信することが好ましい。この場合、信号生成部１４は、通信フレームを分割することなく制御信号を送信できるので、通信の安定性が向上する。また、１つの通信フレームで送信可能なビット数は、例えば１０−１４ビットであるが、このビット数に限定されない。

図１２は、本実施形態の照明器具３の構成を示す。

照明器具３は、通信部３３をさらに備える。通信部３３は、第２脈流電圧Ｖｏ２の位相に同期して第２脈流電圧Ｖｏ２から制御信号を読み出す。具体的に、通信部３３は、第２脈流電圧Ｖｏ２のゼロクロスで同期をとって、第２脈流電圧Ｖｏ２の１周期内に４ビットのデジタル信号を読み出す。

例えば、通信部３３は、第２脈流電圧Ｖｏ２のゼロクロスから所定時間が経過したタイミングを読取タイミング（または読取期間）とする。この場合、読取タイミングは各ビットに対応して４回ある。そして、通信部３３は、読取タイミングのそれぞれにおいて、予め決められた所定時間における第２脈流電圧Ｖｏ２の変化量を検出する。この場合、通信部３３は、読取タイミングにおいて、第２脈流電圧Ｖｏ２が所定量以上低下すればデジタル値「０」を読み取り、第２脈流電圧Ｖｏ２が低下しなければデジタル値「１」を読み取る。

あるいは、通信部３３は、読取タイミングのそれぞれにおいて、予め決められた信号閾値と第２脈流電圧Ｖｏ２とを比較してもよい。この場合、通信部３３は、読取タイミングにおいて、第２脈流電圧Ｖｏ２が信号閾値未満であればデジタル値「０」を読み取り、第２脈流電圧Ｖｏ２が信号閾値以上であればデジタル値「１」を読み取る。

そして、点灯回路３２のスイッチ制御部Ｋ１０１は、通信部３３が読み取った制御信号（例えば、調光制御信号、調色制御信号、点灯制御信号、消灯制御信号など）に応じて、負荷電流Ｉｏ１０を調整して、光源３ｂの状態を制御する。

上述のように、点灯装置３ａは、一対の電線２１，２２を介して負荷電力及び制御信号の両方を受け取ることができる。したがって、電源システム１Ａは、点灯装置３ａへ制御信号を送信するために、制御信号伝送用の配線を新たに敷設する必要がなく、さらに高コストの無線通信機器を追加する必要もない。

また、第２脈流電圧Ｖｏ２の波形調整を通常のフィードバック制御で行うと、特に照明器具３側の負荷が軽負荷である場合に、急激な波形変化（電圧変化）を実現することが難しい。そこで、信号生成部１４は、コンデンサＣ１１の充電動作及び放電動作によって第２脈流電圧Ｖｏ２の波形調整を行っており、フィードバック制御に比べて急激な波形変化を実現しやすく、照明器具３側の負荷が軽負荷であっても高い通信速度を維持することができる。また、通信プロトコル次第では複数の情報を短期間で送ることができる。

また、信号生成部１４は、第１脈流電圧Ｖｏ１に高周波の制御信号を重畳させる構成であってもよい。

（実施形態３）
実施形態３の照明システムＳ３は、図１３に示すように、電源システム１Ｂ、電線ケーブル２、照明器具３、位相制御スイッチ５を備える。なお、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

照明システムＳ３では、商用電源９の両端間に位相制御スイッチ５と電源システム１Ｂとの直列回路が接続している。

位相制御スイッチ５は、操作部と、半導体スイッチング素子とを有している。操作部はユーザが照明器具３の調光レベルを設定するために操作する。そして、位相制御スイッチ５では、設定された調光レベルに応じて半導体スイッチング素子がオンオフする。そして、位相制御スイッチ５が、入力電圧Ｖａの導通角（入力導通角）を調整する（位相制御する）ことによって、照明器具３は調光制御される。

以下、位相制御スイッチ５を用いた調光制御について説明する。

電源システム１Ｂは、図１４に示すように、入力部１１、出力部１２、電源回路１３、入力側ブリーダ回路１５、出力側ブリーダ回路１６、信号絶縁回路１７を備える。すなわち、電源システム１Ｂでは、実施形態１の電源システム１に入力側ブリーダ回路１５、出力側ブリーダ回路１６、信号絶縁回路１７を付加している。なお、図１４では、電源回路１３が電力変換回路１３Ｃを備えているが、電源回路１３は、電力変換回路１３Ｃの代わりに、上述の電力変換回路１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｄのいずれを備えてもよい。

まず、入力電圧Ｖａは、図１５の上段に示すように正弦波形である。位相制御スイッチ５は、半導体スイッチング素子としてトライアックを有しており、トライアックのオン時に商用電源９と電源システム１Ｂとの間の電路が導通し、トライアックのオフ時に商用電源９と電源システム１Ｂとの間の電路が遮断される。すなわち、トライアックのオン時に電源システム１Ｂの入力部１１には入力電圧Ｖａが印加され、電源システム１Ｂに商用電源９から交流電力が供給される。トライアックのオフ時に電源システム１Ｂの入力部１１には入力電圧Ｖａが印加されず、電源システム１Ｂに商用電源９から交流電力が供給されない。したがって、入力部１１に印加される入力電圧Ｖｂは、図１５の中段に示すように、入力導通角θ１になるように入力電圧Ｖａを位相制御した波形になる。なお、位相制御スイッチ５のトライアックがターンオンするタイミングは、調光レベルが高いほど進み、調光レベルが低いほど遅れる。すなわち、入力導通角θ１は、調光レベルが高いほど大きくなり、調光レベルが低いほど小さくなる。

電源システム１Ｂには、位相制御された入力電圧Ｖｂが入力され、整流器ＤＢ１が入力電圧Ｖｂを全波整流した整流電圧を出力する。そして、電源システム１Ｂでは、スイッチ制御部Ｋ１が、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４をスイッチング制御することで、整流電圧を降圧した脈流電圧Ｖｏ３がコンデンサＣ１の両端間に生成され、出力部１２から出力される。脈流電圧Ｖｏ３は、図１５の下段に示すように、入力電圧Ｖｂと同様に位相制御された波形になる。一対の電線２１，２２に脈流電圧Ｖｏ３が印加されている期間である出力導通角θ２は、入力導通角θ１と同じになる。そして、一対の電線２１，２２には、入力電圧Ｖｂと同様に位相制御された脈流電圧Ｖｏ３が印加され、照明器具３は、位相制御された脈流電圧Ｖｏ３を入力される。

すなわち、電源システム１Ｂは、位相制御された脈流電圧Ｖｏ３によって、調光制御信号を伝送しているといえる。この場合、スイッチ制御部Ｋ１が、入力電圧Ｖｂの電圧のデータを入力電圧データとして取得することによって、入力電圧Ｖｂと同様に位相制御された脈流電圧Ｖｏ３を生成しており、スイッチ制御部Ｋ１が、信号生成部１４Ａを構成している。スイッチ制御部Ｋ１は、入力電圧Ｖｂの入力電圧データとして、後述の入力側ブリーダ回路１５のダイオードＤ２１，Ｄ２２のカソード電圧を用いることができる。

本実施形態の照明器具３は、実施形態２と同様に通信部３３を備える（図１２参照）。本実施形態の通信部３３は、脈流電圧Ｖｏ３を導通閾値と比較することで出力導通角θ２を検出し、例えばこの検出した出力導通角θ２に対応するデューティ比に設定したデューティ信号Ｙｄを、スイッチ制御部Ｋ１０１へ出力する。すなわち、デューティ信号Ｙｄのデューティ比は出力導通角θ２に対応する。スイッチ制御部Ｋ１０１は、デューティ信号Ｙｄのデューティ比と負荷電流Ｉｏ１０の目標値との対応関係を予め記憶しており、デューティ比に対応する負荷電流Ｉｏ１０の目標値を決定する。そして、スイッチ制御部Ｋ１０１は、負荷電流Ｉｏ１０が目標値に一致するように、スイッチング素子Ｑ１０１をスイッチング制御する。すなわち、点灯装置３ａは、出力導通角θ２を検出することで調光制御信号を読み取っており、出力導通角θ２に対応する調光レベルになるように、光源３ｂを調光制御する。

このように、位相制御された入力電圧Ｖｂを位相制御スイッチ５が生成し、電源システム１Ｂが、同様に位相制御された脈流電圧Ｖｏ３を一対の電線２１，２２に印加する。照明器具３は、入力された脈流電圧Ｖｏ３の出力導通角θ２に対応する調光レベルになるように光源３ｂを調光する。

ここで、位相制御スイッチ５が有するトライアックは、自己保持機能を有するリーディングエッジ型の半導体スイッチング素子である。トライアックは、ゲートに入力されるトリガ信号の立ち上がり時にターンオンし、導通状態となる。トリガ信号が立ち上がる位相角は、ユーザが設定した調光レベルによって変化する。その後、入力電圧Ｖａのゼロクロスの直前において、次周期の誤点弧を回避するためにトリガ信号を立ち下げる。トリガ信号が立ち下がると、トライアックのゲートに駆動電流が流れなくなる。トライアックは、アノード電流が保持電流を上回っている間は導通状態を維持するため、トリガ信号の立ち下がり後も暫くは電源システム１Ｂに商用電源９から交流電力が供給され続ける。そして、トライアックのアノード電流が保持電流以下になると、トライアックはターンオフして、非導通状態（遮断状態）に切り替わる。これにより、商用電源９から電源システム１Ｂへの交流電力の供給が停止する。

そして、入力電圧Ｖａが０Ｖに近くなるゼロクロス付近ではアノード電流が低くなり、ノイズなどによってトライアックが通常のタイミングよりも早くターンオフする可能性がある。この結果、入力導通角θ１が変動し、その結果として出力導通角θ２が変動するので、照明器具３の点灯にチラツキが生じたり、不意に消灯する虞があった。また、入力電圧Ｖａのゼロクロス付近では、位相制御スイッチ５の制御電源の確保が困難であった。

そこで、入力電圧Ｖａのゼロクロス付近では、入力側ブリーダ回路１５が入力ブリーダ電流Ｉｂを位相制御スイッチ５のトライアックに流すことで、入力導通角θ１を安定させ、かつ位相制御スイッチ５の制御電源を確保している。

図１６は、入力側ブリーダ回路１５の構成を示す。入力側ブリーダ回路１５は、ダイオードＤ２１，Ｄ２２、スイッチング素子Ｑ２１、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２、ツェナダイオードＺＤ２１を備える。

ダイオードＤ２１，Ｄ２２は、整流器ＤＢ１の各入力端にアノードを接続している。そして、スイッチング素子Ｑ２１、抵抗Ｒ２１、抵抗Ｒ２２の直列回路が、ダイオードＤ２１，Ｄ２２の各カソードと整流器ＤＢ１の整流出力の低圧側との間に接続している。スイッチング素子Ｑ２１のドレインは、ダイオードＤ２１，Ｄ２２の各カソードに接続し、スイッチング素子Ｑ２１のソースは、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の直列回路に接続している。さらに、スイッチング素子Ｑ２１のゲートは、スイッチ制御部Ｋ１に接続している。また、スイッチング素子Ｑ２１のゲートと整流器ＤＢ１の整流出力の低圧側との間には、ツェナダイオードＺＤ２１が接続している。

そして、ダイオードＤ２１，Ｄ２２は、入力電圧Ｖｂの入力導通角θ１を検出している。具体的に、入力電圧Ｖｂを全波整流した電圧波形が、ダイオードＤ２１，Ｄ２２のカソードに生じており、スイッチ制御部Ｋ１は、この電圧波形を第１閾値と比較して、ブリーダ制御信号Ｙ１を生成している。ブリーダ制御信号Ｙ１は、入力電圧Ｖｂの瞬時値が第１閾値以上の場合、Ｌレベルとなり、入力電圧Ｖｂの瞬時値が第１閾値未満の場合、Ｈレベルとなる。スイッチ制御部Ｋ１は、このブリーダ制御信号Ｙ１をスイッチング素子Ｑ２１のゲートに印加する。

そして、スイッチング素子Ｑ２１は、ブリーダ制御信号Ｙ１がＨレベルのとき、すなわち入力電圧Ｖｂの瞬時値が閾値（第１閾値）未満のときにオンする。この結果、入力端子１１１，１１２間に接続している入力側ブリーダ回路１５のインピーダンスが比較的低くなり、入力端子１１１，１１２間では、ダイオードＤ２１またはＤ２２、スイッチング素子Ｑ２１、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２を介して入力ブリーダ電流Ｉｂが流れる。この入力ブリーダ電流Ｉｂは、商用電源９を供給源として、商用電源９、位相制御スイッチ５、入力側ブリーダ回路１５で構成される閉回路を流れる。

また、スイッチング素子Ｑ２１は、ブリーダ制御信号Ｙ１がＬレベルのとき、すなわち入力電圧Ｖｂの瞬時値が閾値以上のときにオフする。この結果、入力端子１１１，１１２間に接続している入力側ブリーダ回路１５のインピーダンスが比較的高くなり、入力ブリーダ電流Ｉｂは０になる。

上述のように、入力側ブリーダ回路１５は、入力端子１１１，１１２間のインピーダンスを調整することで、入力電圧Ｖａのゼロクロス付近では入力ブリーダ電流Ｉｂを流して、入力導通角θ１を安定させ、かつ位相制御スイッチ５の制御電源を確保している。

また、本実施形態では。電源システム１Ｂに入力側ブリーダ回路１５を設けており、複数の照明器具３のそれぞれにブリーダ回路を設ける場合に比べて、電力損失の発生を抑制することができる。

また、本実施形態において、点灯回路３２は、脈流電圧Ｖｏ３の出力導通角θ２に対応する調光レベルになるように、光源３ｂへの負荷電流Ｉｏ１０を制御する。しかしながら、調光レベルが調光下限に近づくほど、点灯回路３２の入力容量（コンデンサＣ１０１など）によって脈流電圧Ｖｏ３の波形に歪みが生じ、点灯装置３ａの通信部３３が出力導通角θ２を正確に検出できない可能性が高くなる。

例えば、位相制御スイッチ５が有する半導体スイッチがトレーリングエッジ型の半導体スイッチである場合、入力電圧Ｖｂは、図１７の上段に示すように、入力導通角θ１になるように位相制御された波形になる。

そして、図１７の中段には、上述の歪が生じた脈流電圧Ｖｏ３の波形を示す。一対の電線２１，２２の間には、複数の点灯回路３２の入力容量が並列に接続している。一方で、調光レベルが調光下限に近づくほど、入力容量に蓄えられた電荷の消費量が少なくなり、入力容量の電圧が下がりきる前に脈流電圧Ｖｏ３の次の半波による充電が行われてしまう。この場合、点灯装置３ａの通信部３３は、出力導通角θ２を正確に検出できなくなり、光源３ｂの制御に不具合が生じる可能性がある。

そこで、図１４に示すように、電源システム１Ｂは、出力側ブリーダ回路１６、信号絶縁回路１７を備える。スイッチ制御部Ｋ１は、信号絶縁回路１７を介してブリーダ制御信号Ｙ１を出力側ブリーダ回路１６へ出力する。信号絶縁回路１７は、例えばフォトカプラで構成される。出力側ブリーダ回路１６は、出力端子１２１，１２２間に接続している。

そして、出力側ブリーダ回路１６は、ブリーダ制御信号Ｙ１がＨレベルのとき、すなわち入力電圧Ｖｂの瞬時値が閾値（第２閾値）未満のときに、半導体スイッチング素子をオンさせることによって出力端子１２１，１２２間に接続している出力側ブリーダ回路１６のインピーダンスを低下させる。この結果、出力端子１２１，１２２間では、出力ブリーダ電流Ｉｃが流れて、複数の点灯回路３２の各入力容量の電荷を放電させる。

また、出力側ブリーダ回路１６は、ブリーダ制御信号Ｙ１がＬレベルのとき、すなわち入力電圧Ｖｂの瞬時値が閾値未満のときに、半導体スイッチング素子をオフさせることによって出力端子１２１，１２２間に接続している出力側ブリーダ回路１６のインピーダンスを増加させる。この結果、出力端子１２１，１２２間では、出力ブリーダ電流Ｉｃは０になる。

上述のように、出力側ブリーダ回路１６は、出力端子１２１，１２２間のインピーダンスを調整することで、入力電圧Ｖａのゼロクロス付近では出力ブリーダ電流Ｉｃを流して、複数の点灯回路３２の各入力容量の電荷を放電させている。したがって、図１７の下段に示すように、調光レベルが調光下限に近づいたとしても、脈流電圧Ｖｏ３の波形に歪みが生じ難くなり、通信部３３による出力導通角θ２の検出精度が向上する。

（実施形態３の第１変形例）
本変形例では図１８に示すように、光源３ｂは、照射光の色温度が互いに異なる２種類の光源モジュール３０１，３０２を備えている。そして、相対的に色温度が低い暖色系の光源モジュール３０１からの照射光と、相対的に色温度が高い寒色系の光源モジュール３０２からの照射光とを混色した光（混色光）が照射される。光源モジュール３０１と光源モジュール３０２とは、発光色が異なる固体発光素子を備えているが、発光色が同じ固体発光素子に蛍光体を重ねることで色温度を異ならせた光源を備えてもよい。

そして、点灯装置３ａは、出力導通角θ２に応じて混色光の光量及び色温度を変化させており、図１９に示すような調色・調光カーブにしたがって調光及び調色を行う。出力導通角θ２が下限値θ２１の場合、光源モジュール３０１，３０２の調光レベルは調光下限になる。なお、出力導通角θ２が下限値θ２１の場合に光源モジュール３０１，３０２が消灯してもよい。出力導通角θ２が下限値θ２１からθ２２までの間は、出力導通角θ２の増減に応じて調色・調光が行われる。出力導通角θ２がθ２２になると混色光は色温度が２８００Ｋの光（電球色の光）になり、出力導通角θ２が上限値θ２３になると混色光は色温度が５０００Ｋの光（昼白色の光）になる。

次に、点灯装置３ａが光源モジュール３０１，３０２を調色・調光する動作について説明する。一般的に調色照明を行う場合、照明空間の全体を照明する照明光として電球色と昼白色が推奨されており、電球色で照明する場合も昼白色で照明する場合も照明空間を十分な明るさで照明するために、所定の光出力が必要になる。電球色で照明する場合と昼白色で照明する場合で明るさを同程度にしたい場合、電球色で照明する場合は昼白色で照明する場合に比べて暗めに感じられるため、電球色で照明する場合の方がより高い電流を流す必要がある。また、調光レベルを調光下限まで低下させる間は電球色で調光するのが好ましい。なお、ＪＩＳ Ｚ ９１１２「蛍光ランプ・ＬＥＤの光源色及び演色性による区分」にはＬＥＤの光源色である電球色および昼白色の色度範囲がｘｙ色度図上において定義されている。電球色の相関色温度は２６００〜３２５０Ｋ、昼白色の相関色温度は４６００〜５５００Ｋとなっている。本実施形態では光源モジュール３０１の発光の色温度は電球色よりも低く、光源モジュール３０２の発光の色温度は昼白色よりも高くなっており、両者の混色比を調整することで電球色や昼白色の発光を得ている。

図２０は、出力導通角θ２と、光源モジュール３０１に流す負荷電流Ｉｏ１１、光源モジュール３０２に流す負荷電流Ｉｏ１２、光源モジュール３０１，３０２に供給される各負荷電力の合計値Ｐ１との関係をそれぞれ示すグラフである。

本変形例の点灯装置３ａは、出力導通角θ２が上限値θ２３となる場合、照明光（光源モジュール３０１，３０２の出力光の混色光）を昼白色とし、出力導通角θ２の調整範囲の途中から下限にかけて電球色で調光する。

そして、点灯装置３ａは、出力導通角θ２の調整範囲の途中で負荷電力の合計値Ｐ１が極大となるように、負荷電流Ｉｏ１１，Ｉｏ１２を制御しており、負荷電力の合計値Ｐ１が極大となる状態では電球色で点灯させている。点灯装置３ａは、暖色系の光源モジュール３０１に流れる電流と、寒色系の光源モジュール３０２に流れる電流との比率（電流比）で調色を行っている。また、電球色での照明と昼白色での照明とで同程度の明るさが得られるように、電球色で照明する場合は、昼白色で照明する場合よりも高い電流を流している。

したがって、出力導通角θ２の調整範囲の下限値θ２１から上限値θ２３にかけて光量が増加するように、点灯装置３ａは、寒色系の光源モジュール３０２に流れる負荷電流Ｉｏ１２を単調増加させている。また、点灯装置３ａは、出力導通角θ２の調整範囲の下限値θ２１から暖色系の光源モジュール３０１に流れる負荷電流Ｉｏ１１を徐々に増加させ、負荷電力の合計値Ｐ１が極大となる出力導通角θ２２で負荷電流Ｉｏ１１が極大となるように調整している。

そして、図２１に示すように、点灯装置３ａは、出力導通角θ２が下限値θ２１である場合、光源モジュール３０１，３０２を調光下限で点灯させるか、または消灯させる。出力導通角θ２が下限値θ２１から増加するにつれて、点灯装置３ａは、負荷電力の合計値Ｐ１を増加させて、調色及び調光を行う。出力導通角θ２がθ２２に達すると、点灯装置３ａは、照明光を電球色に調色する。このとき、負荷電力の合計値Ｐ１は最大となる。さらに、出力導通角θ２がθ２２から上限値θ２３にまで増加するにつれて、負荷電力の合計値Ｐ１は最大値から減少し、出力導通角θ２が上限値θ２３になると、照明光が昼白色に調色される。

ところで、本変形例の点灯装置３ａは、光源モジュール３０１，３０２の出力光を混色した照明光の色温度を電球色から昼白色の間で変化させているが、電球色から、昼白色よりも色温度の高い昼光色の間で変化させてもよい。なお、ＪＩＳ Ｚ ９１１２「蛍光ランプ・ＬＥＤの光源色及び演色性による区分」には昼光色の色度範囲がｘｙ色度図上において定義されており、昼光色の相関色温度は５７００〜７１００Ｋとなっている。

そして、図２２に示すように、点灯装置３ａは、出力導通角θ２が下限値θ２１である場合、光源モジュール３０１，３０２を調光下限で点灯させるか、または消灯させる。出力導通角θ２が下限値θ２１から増加するにつれて、点灯装置３ａは、負荷電力の合計値Ｐ１を増加させて、調色及び調光を行う。出力導通角θ２がθ２２に達すると、点灯装置３ａは、照明光を電球色に調色する。このとき、負荷電力の合計値Ｐ１は極大となる。さらに、出力導通角θ２がθ２２と上限値θ２３との間で、負荷電力の合計値Ｐ１の変化曲線が変曲点を有する。これにより、出力導通角θ２が変曲点から上限値θ２３まで変化する間は、出力導通角θ２の増加に応じて負荷電力の合計値Ｐ１も増加し、出力導通角θ２が上限値θ２３になると、混色光の色温度は６２００Ｋとなり、昼光色の光が出力される。

したがって、負荷電力の合計値Ｐ１は図２２に示すような変化曲線を有し、負荷電力の合計値Ｐ１は、出力導通角θ２がθ２２である場合に（色温度が２８００Ｋ）、第１の変曲点を持ち、色温度が５０００Ｋとなるような出力導通角θ２で第２の変曲点を持つような特性となる。

このように、点灯装置３ａは、出力導通角θ２の調整範囲内で負荷電力の合計値Ｐ１の出力曲線が最大となるか変曲点を有するように負荷電力を制御している。したがって、出力導通角θ２が調整されることによって、調光下限から電球色で点灯する状態と昼白色または昼光色で点灯する状態とに切り替えることができる。よって、出力導通角θ２（入力導通角θ１）を変化させるだけで、光源モジュール３０１，３０２の調光、調色を行うことができる。

（実施形態３の第２変形例）
また、位相制御スイッチ５が、入力電圧Ｖａの半波毎に入力導通角θ１を０°または１８０°に設定することで、電源システム１Ｂは、擬似的に２値のデジタルの制御信号が重畳した脈流電圧Ｖｏ３を生成することができる。この場合、通信部３３は、脈流電圧Ｖｏ３を導通閾値と比較することで、出力導通角θ２が０°または１８０°のいずれであるかを判定できる。

上述のように、点灯装置３ａは、一対の電線２１，２２を介して負荷電力及び制御信号の両方を受け取ることができる。したがって、電源システム１Ｂは、点灯装置３ａへ制御信号を送信するために、制御信号伝送用の配線を新たに敷設する必要がなく、さらに高コストの無線通信機器を追加する必要もない。

上述の各実施形態及び変形例におけるスイッチ制御部Ｋ１，Ｋ１０１は、コンピュータシステムを含んでいてもよい。この場合、コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示におけるスイッチ制御部Ｋ１，Ｋ１０１の機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されていてもよいが、電気通信回線を通じて提供されてもよいし、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１乃至複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。

また、スイッチ制御部Ｋ１，Ｋ１０１は、コンピュータシステムに限らず、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、制御用ＩＣ（Integrated Circuit）などであってもよい。

光源３ｂが有する複数の固体発光素子の各々は、ＬＥＤ３０に限らず、有機ＥＬ（Organic Electro Luminescence、OEL）、または無機ＥＬなどの他の固体発光素子であってもよい。また、固体発光素子の数は、複数に限らず、１つであってもよい。複数の固体発光素子の電気的な接続関係は直列接続であるが、この接続関係に限らない。複数の固体発光素子の電気的な接続関係は、並列接続であってもよいし、直列接続と並列接続とを組み合わせた接続関係であってもよい。

以上のように、実施形態に係る第１の態様の電源システム１，１Ａ，１Ｂは、光源３ｂに負荷電力を供給するための一対の電線２１，２２に直流の脈流電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２，Ｖｏ３を出力する電源システムである。電源システム１，１Ａ，１Ｂは、電源回路１３と、出力部１２と、を備える。電源回路１３は、脈流電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２，Ｖｏ３を生成する。出力部１２は、一対の電線２１，２２が接続されて、脈流電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２，Ｖｏ３を一対の電線２１，２２に印加する。そして、電源回路１３は、脈流電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２，Ｖｏ３の波形が正電圧及び負電圧を交互に発生する交番電圧を全波整流した全波整流波形になるように、脈流電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２，Ｖｏ３を生成する。

したがって、電源システム１，１Ａ，１Ｂでは、電源システム１，１Ａ，１Ｂが全波整流波形の脈流電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２，Ｖｏ３を一対の電線２１，２２に印加している。全波整流波形の脈流電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２，Ｖｏ３は、周期的に０Ｖ、あるいは０Ｖに近い低電圧にまで低下する。したがって、例えば出力部１２などの電線２１，２２の接続箇所、または電線２１，２２の断線箇所などにおいてアーク放電が生じたとしても、脈流電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２，Ｖｏ３が周期的に低下したときに消弧する可能性が高くなり、アーク放電が継続しにくくなる。

また、実施形態に係る第２の態様の電源システム１，１Ａ，１Ｂでは、第１の態様において、交流の入力電圧Ｖａ，Ｖｂが入力される入力部１１をさらに備える。そして、電源回路１３は、入力電圧Ｖａ，Ｖｂから脈流電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２，Ｖｏ３を生成することが好ましい。

したがって、電源システム１，１Ａ，１Ｂでは、例えば商用電源９からの電力供給によって、脈流電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２，Ｖｏ３を生成することができる。

また、実施形態に係る第３の態様の電源システム１，１Ａ，１Ｂでは、第２の態様において、電源回路１３は、脈流電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２，Ｖｏ３のピーク値Ｖｐ２が入力電圧Ｖａ，Ｖｂのピーク値Ｖｐ２に比べて小さくなるように、脈流電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２，Ｖｏ３を生成することが好ましい。

したがって、電源システム１，１Ａ，１Ｂでは、アーク放電が継続しにくくなる。

また、実施形態に係る第４の態様の電源システム１，１Ａ，１Ｂでは、第２または第３の態様において、電源回路１３は、入力部１１と出力部１２とを電気的に絶縁する絶縁回路を有することが好ましい。

したがって、電源システム１，１Ａ，１Ｂでは、入力部１１と出力部１２とが電気的に絶縁されていることによって、安全性が向上する。

また、実施形態に係る第５の態様の電源システム１，１Ａ，１Ｂでは、第２乃至第４の態様のいずれか一つにおいて、電源回路１３は、降圧回路１３１と、整流回路１３２とを備えることが好ましい。降圧回路１３１は、入力電圧Ｖａを降圧した交流電圧を生成する。整流回路１３２は、この交流電圧を全波整流する。

したがって、電源システム１，１Ａ，１Ｂでは、降圧回路１３１の後段に整流回路１３２が設けられており、整流回路１３２に耐電圧が比較的低い素子を用いることができる。この結果、電源回路１３の小型化、低コスト化を図ることができる。

また、実施形態に係る第６の態様の電源システム１Ａ，１Ｂでは、第１乃至第５の態様のいずれか一つにおいて、電源回路１３は、信号生成部１４，１４Ａを有することが好ましい。信号生成部１４，１４Ａは、一対の電線２１，２２の間の電圧の波形を調整することによって一対の電線２１，２２に信号を伝送する。

したがって、電源システム１Ａ，１Ｂは、点灯装置３ａへ制御信号を送信するために、制御信号伝送用の配線を新たに敷設する必要がなく、さらに高コストの無線通信機器を追加する必要もない。

また、実施形態に係る第７の態様の電源システム１Ａでは、第６の態様において、信号生成部１４は、第１スイッチング素子Ｑ１１と第２スイッチング素子Ｑ１２との直列回路と、コンデンサＣ１１とを有する。コンデンサＣ１１は、第１スイッチング素子Ｑ１１の並列経路に設けられて一対の出力端子１２１，１２２の間に電気的に接続されている。電源回路１３は、全波整流波形である第１脈流電圧Ｖｏ１を生成して、第１スイッチング素子Ｑ１１と第２スイッチング素子Ｑ１２との直列回路の両端に第１脈流電圧Ｖｏ１を印加する電力変換回路１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄを有している。そして、信号生成部１４は、充電動作、放電動作を行うことで、コンデンサＣ１１に第２脈流電圧Ｖｏ２を生成する。充電動作は、第１スイッチング素子Ｑ１１をオフ、第２スイッチング素子Ｑ１２をオンすることでコンデンサＣ１１を第１脈流電圧Ｖｏ１によって充電する。放電動作は、第１スイッチング素子Ｑ１１をオン、第２スイッチング素子Ｑ１２をオフすることでコンデンサＣ１１を放電する。そして、第２脈流電圧Ｖｏ２が前記脈流電圧である。

したがって、電源システム１Ａは、コンデンサＣ１１の充電動作及び放電動作によって第２脈流電圧Ｖｏ２の波形調整を行っており、フィードバック制御に比べて急激な波形変化を実現しやすく、高い通信速度を維持することができる。

また、実施形態に係る第８の態様の電源システム１Ａでは、第７の態様において、第１スイッチング素子Ｑ１１の並列経路には、コンデンサＣ１１とインピーダンス素子（インダクタＬ１１）との直列回路が設けられていることが好ましい。

したがって、電源システム１Ａは、コンデンサＣ１１の充電時間及び放電時間をインピーダンス素子によって調整することができる。

また、実施形態に係る第９の態様の電源システム１Ａでは、第７または第８の態様において、信号生成部１４は、放電動作の期間を第１脈流電圧Ｖｏ１の１周期より短くして、コンデンサＣ１１の電圧の波形を第１脈流電圧Ｖｏ１の一部が欠けた波形とすることで、信号を伝送することが好ましい。

したがって、電源システム１Ａは、第１脈流電圧Ｖｏ１の１周期内に複数ビットのデジタル信号を送信でき、通信効率が向上する。

また、実施形態に係る第１０の態様の電源システム１Ａでは、第７乃至第９の態様のいずれか一つにおいて、信号生成部１４は、外部から入力される指示信号に基づいて充電動作と放電動作とを切り替えることが好ましい。

したがって、電源システム１Ａは、外部からの指示を伝えることができる。

また、実施形態に係る第１１の態様の電源システム１Ａでは、第７乃至第１０の態様のいずれか一つにおいて、信号生成部１４は、第１脈流電圧Ｖｏ１の瞬時値が閾値以下である場合、放電動作を行わないことが好ましい。

したがって、電源システム１Ａは、信号の送信エラーを低減させることができる。

また、実施形態に係る第１２の態様の電源システム１Ａでは、第７乃至第１１の態様のいずれか一つにおいて、信号は通信フレームを構成単位とする。そして、信号生成部１４は、第１脈流電圧Ｖｏ１の１周期内に整数個の通信フレームを伝送することが好ましい。

したがって、電源システム１Ａは、第１脈流電圧Ｖｏ１の複数周期に亘って通信フレームを分割することなく信号を送信できるので、通信の安定性が向上する。

また、実施形態に係る第１３の態様の電源システム１Ｂでは、第６の態様において、信号生成部１４Ａは、一対の電線２１，２２に脈流電圧Ｖｏ３が印加されている期間である出力導通角θ２を調整することによって、一対の電線２１，２２に信号を伝送することが好ましい。

したがって、電源システム１Ｂは、脈流電圧の位相制御によって信号を伝送することができる。

また、実施形態に係る第１４の態様の電源システム１Ｃでは、第２乃至第５の態様のいずれか一つにおいて、電源回路１３は、信号生成部１４Ａを有することが好ましい。信号生成部１４Ａは、一対の電線２１，２２に脈流電圧Ｖｏ３が印加されている期間である出力導通角θ２を調整することによって、一対の電線２１，２２に信号を伝送する。

したがって、電源システム１Ｂは、脈流電圧の位相制御によって信号を伝送することができる。

また、実施形態に係る第１５の態様の電源システム１Ｂでは、第１４の態様において、入力側ブリーダ回路１５をさらに備えることが好ましい。入力部１１は、一対の入力端子１１１，１１２を有して、一対の入力端子１１１，１１２に入力電圧Ｖａが通電している期間である入力導通角θ１を所定値に調整した入力電圧Ｖｂが一対の入力端子１１１，１１２に印加される。電源回路１３は、出力導通角θ２が所定値になる脈流電圧Ｖｏ３を生成する。入力側ブリーダ回路１５は、一対の入力端子１１１，１１２の間に電気的に接続されており、一対の入力端子１１１，１１２の間における入力側ブリーダ回路１５のインピーダンスを、入力電圧Ｖｂの瞬時値に応じて調整する。入力電圧Ｖｂの瞬時値が閾値未満であるときの入力側ブリーダ回路１５のインピーダンスは、入力電圧Ｖｂの瞬時値が閾値以上であるときの入力側ブリーダ回路１５のインピーダンスより低い。

したがって、電源システム１Ｂは、入力電圧Ｖａのゼロクロス付近では入力ブリーダ電流Ｉｂを流して、入力導通角θ１を安定させ、かつ位相制御スイッチ５の制御電源を確保できる。

また、実施形態に係る第１６の態様の電源システム１Ｂでは、第１５の態様において、入力側ブリーダ回路１５は、入力電圧Ｖｂの瞬時値が閾値以上であるときに、一対の入力端子１１１，１１２の間に入力ブリーダ電流Ｉｂが流れないように入力側ブリーダ回路１５のインピーダンスを調整する。入力側ブリーダ回路１５は、入力電圧Ｖｂの瞬時値が閾値未満であるときに、一対の入力端子１１１，１１２の間に入力ブリーダ電流Ｉｂが流れるように入力側ブリーダ回路１５のインピーダンスを調整する。

したがって、電源システム１Ｂは、入力電圧Ｖａのゼロクロス付近では入力ブリーダ電流Ｉｂを流して、入力導通角θ１を安定させ、かつ位相制御スイッチ５の制御電源を確保できる。

また、実施形態に係る第１７の態様の電源システム１Ｂでは、第１５または第１６の態様において、出力側ブリーダ回路１６をさらに備えることが好ましい。出力部１２は、一対の出力端子１２１，１２２を有して、脈流電圧Ｖｏ３が一対の出力端子１２１，１２２に印加されている。前記閾値は第１閾値である。そして、出力側ブリーダ回路１６は、一対の出力端子１２１，１２２の間に電気的に接続されており、一対の出力端子１２１，１２２の間における出力側ブリーダ回路１６のインピーダンスを、入力電圧Ｖｂの瞬時値に応じて調整する。入力電圧Ｖｂの瞬時値が第２閾値未満であるときの出力側ブリーダ回路１６のインピーダンスは、入力電圧Ｖｂの瞬時値が第２閾値以上であるときの出力側ブリーダ回路１６のインピーダンスより低い。

したがって、電源システム１Ｂでは、調光レベルが調光下限に近づいたとしても、脈流電圧Ｖｏ３の波形に歪みが生じ難くなり、通信の安定性が向上する。

また、実施形態に係る第１８の態様の電源システム１Ｂでは、第１７の態様において、出力側ブリーダ回路１６は、入力電圧Ｖｂの瞬時値が第２閾値以上であるときに、一対の出力端子１２１，１２２の間に出力ブリーダ電流Ｉｃが流れないように出力側ブリーダ回路１６のインピーダンスを調整する。出力側ブリーダ回路１６は、入力電圧Ｖｂの瞬時値が第２閾値未満であるときに、一対の出力端子１２１，１２２の間に出力ブリーダ電流Ｉｃが流れるように出力側ブリーダ回路１６のインピーダンスを調整する。

したがって、電源システム１Ｂでは、調光レベルが調光下限に近づいたとしても、脈流電圧Ｖｏ３の波形に歪みが生じ難くなり、通信の安定性が向上する。

上述の実施形態に係る第１９の態様の点灯装置３ａは、第１乃至第１８の態様のいずれか一つの電源システム１，１Ａ，１Ｂから一対の電線２１，２２を介して直流電力を供給される点灯装置である。点灯装置３ａは、光源３ｂに負荷電力を供給する点灯回路３２を備える。点灯回路３２は、電源回路１３に入力される交流電力の力率が向上するように、一対の電線２１，２２から点灯回路３２に流れる電流を調整する力率改善回路である。

したがって、点灯装置３ａは、商用電源９から電源システム１，１Ａ，１Ｂに供給される交流電力の力率を、力率改善回路として機能しない場合に比べて高くすることができる。

上述の実施形態に係る第２０の態様の点灯装置３ａは、第６乃至第１２の態様のいずれか一つの電源システム１Ａから一対の電線２１，２２を介して直流電力を供給される点灯装置である。点灯装置３ａは、光源３ｂに負荷電力を供給する点灯回路３２と、一対の電線２１，２２の間の電圧から信号を読み取る通信部３３と、を備える。点灯回路３２は、通信部３３が読み取った信号に基づいて負荷電力を調整する。

したがって、点灯装置３ａは、一対の電線２１，２２を介して負荷電力及び信号の両方を受け取ることができ、信号に基づく負荷制御が可能になる。

また、実施形態に係る第２１の態様の点灯装置３ａでは、第２０の態様において、通信部３３は、一対の電線２１，２２の間の電圧の所定時間における変化量、あるいは一対の電線２１，２２の間の電圧と信号閾値との比較結果に基づいて、信号を読み取ることが好ましい。

したがって、点灯装置３ａは、一対の電線２１，２２を介して信号を受け取ることができる。

上述の実施形態に係る第２２の態様の点灯装置３ａは、第１３乃至第１８の態様のいずれか一つの電源システム１Ｂから一対の電線２１，２２を介して直流電力を供給される点灯装置である。点灯装置３ａは、光源３ｂに負荷電力を供給する点灯回路３２と、一対の電線２１，２２の間の電圧から出力導通角θ２を検出することで信号を読み取る通信部３３と、を備える。点灯回路３２は、通信部３３が読み取った信号に基づいて負荷電力を調整する。

したがって、点灯装置３ａは、一対の電線２１，２２を介して負荷電力及び信号の両方を受け取ることができ、信号に基づく負荷制御が可能になる。

また、実施形態に係る第２３の態様の点灯装置３ａでは、第２２の態様において、通信部３３は、一対の電線２１，２２の間の電圧を導通閾値と比較することで、出力導通角θ２を検出することが好ましい。

したがって、点灯装置３ａは、一対の電線２１，２２を介して信号を受け取ることができる。

また、実施形態に係る第２４の態様の点灯装置３ａでは、第２３の態様において、点灯回路３２は、出力導通角θ２に基づいて負荷電力を制御する。そして、出力導通角θ２が出力導通角θ２の下限値θ２１から増加するにつれて負荷電力が漸増し、出力導通角θ２が増加して出力導通角θ２の上限値θ２３に達する前に負荷電力が最大となることが好ましい。

したがって、点灯装置３ａは、出力導通角θ２の調整範囲内で負荷電力が最大となるように負荷電力を制御できる。

また、実施形態に係る第２５の態様の点灯装置３ａでは、第２３の態様において、点灯回路３２は、出力導通角θ２に基づいて負荷電力を制御する。そして、出力導通角θ２が出力導通角θ２の下限値θ２１から増加するにつれて負荷電力が漸増し、出力導通角θ２が増加して出力導通角θ２の上限値θ２３に達する前に負荷電力の変曲点が存在することが好ましい。

したがって、点灯装置３ａは、出力導通角θ２の調整範囲内で負荷電力曲線が変曲点を有するように負荷電力を制御できる。

また、実施形態に係る第２６の態様の点灯装置３ａでは、第２３の態様において、信号は、所定の通信プロトコルに基づいて生成された２値のデジタル信号であることが好ましい。そして、通信部３３は、出力導通角θ２を判定することで、デジタル信号を読み出す。

したがって、点灯装置３ａは、一対の電線２１，２２を介してデジタル信号を受け取ることができる。

また、実施形態に係る第２７の態様の点灯装置３ａでは、第２２乃至第２６の態様のいずれか一つにおいて、信号は、光源３ｂの調光レベルを指示する調光信号である。光源３ｂは、互いに発光色が異なる２種類以上の光源モジュール３０１，３０２を有している。そして、点灯回路３２は、２種類以上の光源モジュール３０１，３０２のそれぞれに個別に負荷電力を供給し、調光信号によって指示された調光レベルに応じて、２種類以上の光源モジュール３０１，３０２のそれぞれに個別に供給する負荷電力を調整することが好ましい。

したがって、点灯装置３ａは、出力導通角θ２を変化させるだけで、光源モジュール３０１，３０２の調光、調色を行うことができる。

上述の実施形態に係る第２８の態様の照明システムＳ１は、第１乃至第１６の態様のいずれか一つの電源システム１，１Ａ，１Ｂと、第１９の態様の点灯装置３ａと、電源システム１，１Ａ，１Ｂと点灯装置３ａとを電気的に接続する一対の電線２１，２２と、を備える。

したがって、照明システムＳ１は、電線２１，２２の接続箇所、または電線２１，２２の断線箇所などにおいてアーク放電が生じたとしても、消弧する可能性が高くなり、アーク放電が継続しにくくなる。

上述の実施形態に係る第２９の態様の照明システムＳ２は、第６乃至第１２の態様のいずれか一つの電源システム１Ａと、第２０または第２１の態様の点灯装置３ａと、電源システム１Ａと点灯装置３ａとを電気的に接続する一対の電線２１，２２と、を備える。

したがって、照明システムＳ２は、電線２１，２２の接続箇所、または電線２１，２２の断線箇所などにおいてアーク放電が生じたとしても、消弧する可能性が高くなり、アーク放電が継続しにくくなる。

上述の実施形態に係る第３０の態様の照明システムＳ３は、第６、第１３乃至第１８の態様のいずれか一つの電源システム１Ｂと、第２２または第２７の態様の点灯装置３ａと、電源システム１Ｂと点灯装置３ａとを電気的に接続する一対の電線２１，２２と、を備える。

したがって、照明システムＳ３は、電線２１，２２の接続箇所、または電線２１，２２の断線箇所などにおいてアーク放電が生じたとしても、消弧する可能性が高くなり、アーク放電が継続しにくくなる。

また、上述の実施形態および変形例は一例である。このため、本発明は、上述の実施形態および変形例に限定されることはなく、この実施形態および変形例以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

１，１Ａ，１Ｂ 電源システム
１１ 入力部
１２ 出力部
１３ 電源回路
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ 電力変換回路
１４，１４Ａ 信号生成部
１５ 入力側ブリーダ回路
１６ 出力側ブリーダ回路
１１１，１１２ 入力端子
１２１，１２２ 出力端子
１３１ 降圧回路
１３２ 整流回路
２１，２２ 電線
３ 照明器具
３ａ 点灯装置
３ｂ 光源
３２ 点灯回路
３３ 通信部
３０１，３０２ 光源モジュール
Ｃ１１ コンデンサ
Ｑ１１ 第１スイッチング素子
Ｑ１２ 第２スイッチング素子
Ｖａ，Ｖｂ 入力電圧
Ｖｏ１ 脈流電圧（第１脈流電圧）
Ｖｏ２ 脈流電圧（第２脈流電圧）
Ｖｏ３ 脈流電圧
Ｖｐ１，Ｖｐ２ ピーク値
θ１ 入力導通角
θ２ 出力導通角
θ２１ 下限値
θ２３ 上限値
Ｉｂ 入力ブリーダ電流
Ｉｃ 出力ブリーダ電流 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 照明システム

Claims (30)

1. 光源に負荷電力を供給するための一対の電線に直流の脈流電圧を出力する電源システムであって、
   前記脈流電圧を生成する電源回路と、
   前記一対の電線が接続されて、前記脈流電圧を前記一対の電線に印加する出力部と、を備え、
   前記電源回路は、前記脈流電圧の波形が正電圧及び負電圧を交互に発生する交番電圧を全波整流した全波整流波形になるように、前記脈流電圧を生成する
   電源システム。
2. 交流の入力電圧が入力される入力部をさらに備え、
   前記電源回路は、前記入力電圧から前記脈流電圧を生成する
   請求項１記載の電源システム。
3. 前記電源回路は、前記脈流電圧のピーク値が前記入力電圧のピーク値に比べて小さくなるように、前記脈流電圧を生成する請求項２記載の電源システム。
4. 前記電源回路は、前記入力部と前記出力部とを電気的に絶縁する絶縁回路を有する請求項２または３記載の電源システム。
5. 前記電源回路は、
   前記入力電圧を降圧した交流電圧を生成する降圧回路と、
   前記交流電圧を全波整流する整流回路と、を有する
   請求項２乃至４のいずれか一項に記載の電源システム。
6. 前記電源回路は、前記一対の電線の間の電圧の波形を調整することによって前記一対の電線に信号を伝送する信号生成部を有する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電源システム。
7. 前記信号生成部は、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子との直列回路と、前記第１スイッチング素子の並列経路に設けられて前記一対の出力端子の間に電気的に接続されたコンデンサとを有し、
   前記電源回路は、前記全波整流波形である第１脈流電圧を生成して、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子との直列回路の両端に前記第１脈流電圧を印加する電力変換回路を有しており、
   前記信号生成部は、前記第１スイッチング素子をオフ、前記第２スイッチング素子をオンすることで前記コンデンサを前記第１脈流電圧によって充電する充電動作を行い、前記第１スイッチング素子をオン、前記第２スイッチング素子をオフすることで前記コンデンサを放電する放電動作を行うことで、前記コンデンサに第２脈流電圧を生成し、
   前記第２脈流電圧が前記脈流電圧である
   請求項６記載の電源システム。
8. 前記第１スイッチング素子の前記並列経路には、前記コンデンサとインピーダンス素子との直列回路が設けられている請求項７記載の電源システム。
9. 前記信号生成部は、前記放電動作の期間を前記第１脈流電圧の１周期より短くして、前記コンデンサの電圧の波形を前記第１脈流電圧の一部が欠けた波形とすることで、前記信号を伝送する請求項７または８記載の電源システム。
10. 前記信号生成部は、外部から入力される指示信号に基づいて前記充電動作と前記放電動作とを切り替える請求項７乃至９のいずれか一項に記載の電源システム。
11. 前記信号生成部は、前記第１脈流電圧の瞬時値が閾値以下である場合、前記放電動作を行わない請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の電源システム。
12. 前記信号は通信フレームを構成単位とし、
    前記信号生成部は、前記第１脈流電圧の１周期内に整数個の前記通信フレームを伝送する
    請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の電源システム。
13. 前記信号生成部は、前記一対の電線に前記脈流電圧が印加されている期間である出力導通角を調整することによって、前記一対の電線に前記信号を伝送する請求項６記載の電源システム。
14. 前記電源回路は、前記一対の電線に前記脈流電圧が印加されている期間である出力導通角を調整することによって、前記一対の電線に信号を伝送する信号生成部を有する請求項２乃至５のいずれか一項に記載の電源システム。
15. 入力側ブリーダ回路をさらに備え、
    前記入力部は、一対の入力端子を有して、前記一対の入力端子に前記入力電圧が通電している期間である入力導通角を所定値に調整した前記入力電圧が前記一対の入力端子に印加され、
    前記電源回路は、前記出力導通角が前記所定値になる前記脈流電圧を生成し、
    前記入力側ブリーダ回路は、前記一対の入力端子の間に電気的に接続されており、前記一対の入力端子の間における前記入力側ブリーダ回路のインピーダンスを、前記入力電圧の瞬時値に応じて調整し、
    前記入力電圧の瞬時値が閾値未満であるときの前記入力側ブリーダ回路の前記インピーダンスは、前記入力電圧の瞬時値が前記閾値以上であるときの前記入力側ブリーダ回路の前記インピーダンスより低い
    請求項１４記載の電源システム。
16. 前記入力側ブリーダ回路は、前記入力電圧の瞬時値が前記閾値以上であるときに、前記一対の入力端子の間に入力ブリーダ電流が流れないように前記入力側ブリーダ回路の前記インピーダンスを調整し、前記入力電圧の瞬時値が前記閾値未満であるときに、前記一対の入力端子の間に前記入力ブリーダ電流が流れるように前記入力側ブリーダ回路の前記インピーダンスを調整する
    請求項１５記載の電源システム。
17. 出力側ブリーダ回路をさらに備えて、
    前記出力部は、一対の出力端子を有して、前記脈流電圧が前記一対の出力端子に印加されており、
    前記閾値は第１閾値であり、
    前記出力側ブリーダ回路は、前記一対の出力端子の間に電気的に接続されており、前記一対の出力端子の間における前記出力側ブリーダ回路のインピーダンスを、前記入力電圧の瞬時値に応じて調整し、
    前記入力電圧の瞬時値が第２閾値未満であるときの前記出力側ブリーダ回路の前記インピーダンスは、前記入力電圧の瞬時値が前記第２閾値以上であるときの前記出力側ブリーダ回路のインピーダンスより低い
    請求項１５または１６記載の電源システム。
18. 前記出力側ブリーダ回路は、前記入力電圧の瞬時値が前記第２閾値以上であるときに、前記一対の出力端子の間に出力ブリーダ電流が流れないように前記出力側ブリーダ回路の前記インピーダンスを調整し、前記入力電圧の瞬時値が前記第２閾値未満であるときに、前記一対の出力端子の間に前記出力ブリーダ電流が流れるように前記出力側ブリーダ回路の前記インピーダンスを調整する
    請求項１７記載の電源システム。
19. 請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の電源システムから前記一対の電線を介して直流電力を供給される点灯装置であって、
    前記光源に前記負荷電力を供給する点灯回路を備え、
    前記点灯回路は、前記電源回路に入力される交流電力の力率が向上するように、前記一対の電線から前記点灯回路に流れる電流を調整する力率改善回路である
    点灯装置。
20. 請求項６乃至１２のいずれか一項に記載の電源システムから前記一対の電線を介して直流電力を供給される点灯装置であって、
    前記光源に前記負荷電力を供給する点灯回路と、
    前記一対の電線の間の電圧から前記信号を読み取る通信部と、を備え、
    前記点灯回路は、前記通信部が読み取った前記信号に基づいて前記負荷電力を調整する
    点灯装置。
21. 前記通信部は、前記一対の電線の間の電圧の所定時間における変化量、あるいは前記一対の電線の間の電圧と信号閾値との比較結果に基づいて、前記信号を読み取る
    請求項２０記載の点灯装置。
22. 請求項１３乃至１８のいずれか一項に記載の電源システムから前記一対の電線を介して直流電力を供給される点灯装置であって、
    前記光源に前記負荷電力を供給する点灯回路と、
    前記一対の電線の間の電圧から前記出力導通角を検出することで前記信号を読み取る通信部と、を備え、
    前記点灯回路は、前記通信部が読み取った前記信号に基づいて前記負荷電力を調整する
    点灯装置。
23. 前記通信部は、前記一対の電線の間の電圧を導通閾値と比較することで、前記出力導通角を検出する請求項２２記載の点灯装置。
24. 前記点灯回路は、前記出力導通角に基づいて前記負荷電力を制御し、
    前記出力導通角が前記出力導通角の下限値から増加するにつれて前記負荷電力が漸増し、前記出力導通角が増加して前記出力導通角の上限値に達する前に前記負荷電力が最大となる
    請求項２３記載の点灯装置。
25. 前記点灯回路は、前記出力導通角に基づいて前記負荷電力を制御し、
    前記出力導通角が前記出力導通角の下限値から増加するにつれて前記負荷電力が漸増し、前記出力導通角が増加して前記出力導通角の上限値に達する前に前記負荷電力の変曲点が存在する
    請求項２３記載の点灯装置。
26. 前記信号は、所定の通信プロトコルに基づいて生成された２値のデジタル信号であり、
    前記通信部は、前記出力導通角を判定することで、前記デジタル信号を読み出す
    請求項２３記載の点灯装置。
27. 前記信号は、前記光源の調光レベルを指示する調光信号であり、
    前記光源は、互いに発光色が異なる２種類以上の光源モジュールを有しており、
    前記点灯回路は、前記２種類以上の光源モジュールのそれぞれに個別に前記負荷電力を供給し、前記調光信号によって指示された前記調光レベルに応じて、前記２種類以上の光源モジュールのそれぞれに個別に供給する前記負荷電力を調整する
    請求項２２乃至２６のいずれか一項に記載の点灯装置。
28. 前記請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の電源システムと、
    前記請求項１９記載の点灯装置と、
    前記電源システムと前記点灯装置とを電気的に接続する前記一対の電線と、を備える
    照明システム。
29. 前記請求項６乃至１２のいずれか一項に記載の電源システムと、
    前記請求項２０または２１に記載の点灯装置と、
    前記電源システムと前記点灯装置とを電気的に接続する前記一対の電線と、を備える
    照明システム。
30. 前記請求項６、１３乃至１８のいずれか一項に記載の電源システムと、
    前記請求項２２乃至２７のいずれか一項に記載の点灯装置と、
    前記電源システムと前記点灯装置とを電気的に接続する前記一対の電線と、を備える
    照明システム。

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