JP2020107436A - 照明制御システム及び照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】制御の複雑化の抑制を図る。【解決手段】照明制御システム３は、第１出力端子及び第２出力端子をそれぞれ有する複数の直流電源回路５と、複数の直流電源回路５のそれぞれの第１出力端子が第１端に分岐接続される第１電源線６１とを備える。照明制御システム３は、複数の直流電源回路５のそれぞれの第２出力端子が第１端に分岐接続される第２電源線６２を備える。複数の直流電源回路５のそれぞれは、第１出力端子５０１と第２出力端子５０２の間に定電流を流す。第１電源線６１の第２端と第２電源線６２の第２端の間に複数の照明器具２が電気的に直列接続される。【選択図】 図１

Description

本開示は、照明制御システム及び照明システムに関する。より詳細には、本開示は、複数の照明負荷を点灯させる照明制御システム、及び複数の照明負荷と照明制御システムを有する照明システムに関する。

従来例として特許文献１記載の電源システムを例示する。特許文献１記載の従来例は、１つの入力電源に対して並列接続された複数台のスイッチング電源装置と、複数台（Ｎ台）のスイッチング電源装置の出力端子に対して並列接続された１つの負荷とを有する。Ｎ台のスイッチング電源装置は、１台のマスタ電源と、Ｎ−１台のスレーブ電源とに分けられる。マスタ電源とスレーブ電源の間では汎用のＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）モジュールを使用して通信する。

マスタ電源は、自己の電圧設定信号より定まる自己目標値を算出し、基準電源の電圧が自己目標値に設定される。一方、スレーブ電源は、マスタ電源から受信した電圧設定信号を自己の電圧設定信号とみなし、大まかな調整目標値を算出する。次に、スレーブ電源は、受信した出力電流信号と自己の出力電流信号とを比較考量し、出力電流信号が出力電流信号に近づくように、調整目標値を補正する演算を行う。その結果、マスタ電源及びスレーブ電源の出力電流信号が互いに歩み寄るようにバランスされる。

特開２０１３−１３８５５７号公報

引用文献１記載の従来例では、複数台のスイッチング電源装置において、それぞれの出力電流信号をバランスさせるための制御が必要になるため、制御が複雑化していた。

本開示の目的は、制御の複雑化の抑制を図ることができる照明制御システム及び照明システムを提供することである。

本開示の一態様に係る照明制御システムは、第１出力端子及び第２出力端子をそれぞれ有する複数の直流電源回路を備える。前記照明制御システムは、前記複数の直流電源回路のそれぞれの前記第１出力端子が第１端に分岐接続される第１電源線と、前記複数の直流電源回路のそれぞれの前記第２出力端子が第１端に分岐接続される第２電源線とを備える。前記複数の直流電源回路のそれぞれは、前記第１出力端子と前記第２出力端子の間に定電流を流す。前記第１電源線の第２端と前記第２電源線の第２端の間に複数の照明負荷が電気的に直列接続される。

本開示の一態様に係る照明システムは、前記照明制御システムと、複数の照明負荷とを有する。前記複数の照明負荷は、前記照明制御システムが備える前記第１電源線の第２端と前記第２電源線の第２端の間に電気的に直列接続される。

本開示の照明制御システム及び照明システムは、制御の複雑化の抑制を図ることができるという効果がある。

図１は、本開示の実施形態に係る照明制御システム及び照明システムのシステム構成図である。 図２は、同上の照明制御システムの回路図である。 図３は、同上の照明制御システムの要部の回路図である。 図４は、同上の照明システムにおける照明器具の回路図である。

本開示の実施形態に係る照明制御システム及び照明システムについて、図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

実施形態に係る照明システム１（以下、照明システム１と略す。）は、図１に示すように、それぞれが照明負荷である複数（図示例では３台）の照明器具２と、実施形態に係る照明制御システム３（以下、照明制御システム３と略す。）とを備える。

３台の照明器具２は、例えば、競技場を照明する用途に用いられる投光器であり、照明柱などの先端（高所）に設置される。なお、以下の説明において、３台の照明器具２を第１の照明器具２Ａ、第２の照明器具２Ｂ、及び第３の照明器具２Ｃと呼ぶ場合がある。

照明制御システム３は、例えば、競技場に設けられた建物の中に設置される。ただし、照明システム１が有する照明器具２の台数及び照明制御システム３の台数は、それぞれ３台及び１台に限定されない。

照明制御システム３は、電源ユニット４と、１本の電源ケーブル６とを備える。照明制御システム３は、コントローラ７を更に備えることが好ましい。

電源ユニット４は、三つの直流電源回路５、三つの半導体スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ５３）及び三つの駆動回路５４を収容するケース４０を備えることが好ましい。ケース４０は、電気的な導体（例えば、金属）によって箱形に形成されている。なお、ケース４０は、安定電位を有する場所（例えば、大地）に接地されることが好ましい。

電源ケーブル６は、第１電源線６１及び第２電源線６２と、これら２本の電源線６１、６２を被覆するシース６３とを有する。第１電源線６１の第１端は、電源ユニット４のケース４０内において、三つのＭＯＳＦＥＴ５３を介して直流電源回路５の高電位側の第１出力端子５０１に分岐接続される（図２参照）。第２電源線６２の第１端は、電源ユニット４のケース４０内において、三つの直流電源回路５の各々の低電位側の第２出力端子５０２に分岐接続される（図２参照）。また、第１電源線６１の第２端は、第１の照明器具２Ａの正極と電気的に接続される。第２電源線６２の第２端は、第３の照明器具２Ｃの負極と電気的に接続される。さらに、第１の照明器具２Ａの負極に第２の照明器具２Ｂの正極が電気的に接続され、第２の照明器具２Ｂの負極が第３の照明器具２Ｃの正極と電気的に接続される。つまり、３台の照明器具２Ａ〜２Ｃは、第１電源線６１の第２端と第２電源線６２の第２端の間に電気的に直列接続されている（図１及び図２参照）。

ここで、投光器を点灯させる点灯装置（電源ユニット４）が投光器とともに高所に設置された場合、点灯装置のメンテナンス作業が高所での作業となってしまい、メンテナンス作業を行う作業員に大きな負担がかかってしまう。これに対して、照明制御システム３では、電源ユニット４を照明器具２から離れた場所に設置することができるため、電源ユニット４を照明器具２と同じく高所に設置する場合に比べて、メンテナンス作業の作業性の向上を図ることができる。しかも、１台の電源ユニット４と複数台（図示例では３台）の照明器具２を１本の電源ケーブル６で接続しているので、省配線化を図ることができる。

また、照明制御システム３においては、三つの直流電源回路５と第１電源線６１及び第２電源線６２がケース４０内に収容されている。例えば、ケース４０を防水構造とすることにより、複数の直流電源回路５のそれぞれに防水構造を設ける必要がなくなる。その結果、照明制御システム３は、防水性能を確保するための製造コストの低減を図ることができる。また、照明制御システム３では、ケース４０が電気的な導体（金属）で形成されているので、電源ユニット４から発生する高周波ノイズが輻射ノイズとしてケース４０の外に漏れることを抑制できる。

コントローラ７は、電源ユニット４と信号線７０を介して電気的に接続される。コントローラ７は、信号線７０を介して調光信号を送信する。コントローラ７は、例えば、調光信号としてＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号を電源ユニット４に送信する。すなわち、コントローラ７は、調光信号（ＰＷＭ信号）のデューティ比によって電源ユニット４に調光レベルを指示する。

一方、電源ユニット４は、コントローラ７から送信される調光信号を受信する。電源ユニット４は、受信した調光信号から調光レベルを読み取る。電源ユニット４は、読み取った調光レベルに応じて、照明器具２に供給する電流の大きさを変化させて照明器具２を調光する。

次に、図２を参照して照明システム１及び照明制御システム３の具体的な回路構成を説明する。

３台の照明器具２はそれぞれ、複数（図示例では３個）のＬＥＤ（Light Emitting Diode）２１を順方向に直列接続したＬＥＤモジュール２０を有する。これら３台の照明器具２（ＬＥＤモジュール２０）は、電気的に直列接続されている。なお、照明器具２は、ＬＥＤ２１に代えて有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diodeとも呼ばれる。）又は半導体レーザなどの固体光源を有していても構わない。ただし、照明負荷とする固体光源は、ＬＥＤ及び有機エレクトロルミネッセンス素子のように、電圧−電流特性が定電圧特性に近い特性（電圧変化に対する電流変化の割合が数十倍以上になるような特性）を有することが好ましい。

照明制御システム３は、例えば、商用の電力系統８から供給される交流電力を直流電力に電力変換して照明負荷（照明器具２）に供給する。なお、以下の説明においては、三つの直流電源回路５を区別するために、第１の直流電源回路５Ａ、第２の直流電源回路５Ｂ、及び第３の直流電源回路５Ｃと呼ぶ場合がある。ただし、三つの直流電源回路５は共通の回路構成を有しているので、図２においては一つの直流電源回路５（第１の直流電源回路５Ａ）についてのみ、詳細な回路構成を図示する。

直流電源回路５は、一対の入力端子５０３、第１出力端子５０１、第２出力端子５０２、第１整流回路ＤＢ１、第２整流回路ＤＢ２、スイッチング電源回路５１、ＰＦＣ回路５２、異常検出回路５５、第１制御回路５６及び第２制御回路５７を有する。一対の入力端子５０３は、電力系統８の正極及び負極と一対一に電気的に接続される。第１出力端子５０１は、第１の照明器具２Ａの正極（ＬＥＤモジュール２０の正極）と電気的に接続される。第２出力端子５０２は、第３の照明器具２Ｃの負極（ＬＥＤモジュール２０の負極）と電気的に接続される。つまり、三つの直流電源回路５は、電力系統８及び照明器具２に対して、電気的に並列接続されている。

第１整流回路ＤＢ１はダイオードブリッジである。第１整流回路ＤＢ１の一対の交流入力端子のそれぞれに電力系統８の正極及び負極が一つずつ電気的に接続される。第１整流回路ＤＢ１の脈流出力端子間に平滑用のコンデンサＣ０が電気的に接続される。電力系統８から入力される交流電圧は、第１整流回路ＤＢ１で全波整流された後にコンデンサＣ０により平滑される。

コンデンサＣ０の両端にＰＦＣ（Power Factor Correction：力率改善）回路５２が電気的に接続される。ＰＦＣ回路５２は、チョークコイルＬ１、ダイオードＤ１、スイッチング素子Ｑ１及び平滑コンデンサＣ１を有する。ＰＦＣ回路５２は、コンデンサＣ０の両端電圧を昇圧することで力率（Power Factor）を改善する。スイッチング素子Ｑ１は、第１制御回路５６によってスイッチングされる。第１制御回路５６は、平滑コンデンサＣ１の両端電圧を定電圧化するようにスイッチング素子Ｑ１をＰＷＭ制御する。

スイッチング電源回路５１は、ＰＦＣ回路５２の出力電圧（平滑コンデンサＣ１の両端電圧）を、直列接続された３台の照明器具２が必要とする直流電圧に降圧する。実施形態におけるスイッチング電源回路５１は、いわゆるＬＬＣ電流共振形コンバータである。スイッチング電源回路５１は、２つのスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３を電気的に直列接続したハーフブリッジ回路と、共振用のコンデンサＣ２及びインダクタＬ２と、トランスＴ１と、第２整流回路ＤＢ２と、平滑用のコンデンサＣ３とを有する。下アームのスイッチング素子Ｑ３に、共振用のコンデンサＣ２、インダクタＬ２及びトランスＴ１の１次巻線Ｎ１が電気的に直列接続される。トランスＴ１の２次巻線Ｎ２の両端が第２整流回路ＤＢ２の一対の交流入力端子と電気的に接続される。第２整流回路ＤＢ２の一対の脈流出力端子に平滑用のコンデンサＣ３が電気的に直列接続される。コンデンサＣ３の高電位側の端子が第１出力端子５０１と電気的に接続され、コンデンサＣ３の低電位側の端子が第２出力端子５０２と電気的に接続されている。

二つのスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３は、第２制御回路５７によってスイッチングされる。第２制御回路５７は、二つのスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３をＰＦＭ（Pulse Frequency Modulation：パルス周波数変調）制御することにより、ＰＦＣ回路５２から入力される直流電圧を方形波のパルス状の電圧に変換する。そして、共振用のコンデンサＣ２、インダクタＬ２及びトランスＴ１の１次巻線Ｎ１の直列共振回路により、前記パルス状の電圧が、ＰＦＭ制御のスイッチング周波数に応じた周波数の正弦波電圧に変換される。この正弦波電圧は、トランスＴ１によって降圧され、第２整流回路ＤＢ２で全波整流された後、コンデンサＣ３で平滑化されて直流電圧に変換される。なお、第２制御回路５７は、二つのスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３をＰＦＭ制御することによって、第１出力端子５０１と第２出力端子５０２の間に定電流を流して照明器具２（ＬＥＤモジュール２０）を定電流制御している。

直流電源回路５の第１出力端子５０１にＭＯＳＦＥＴ５３のソースが電気的に接続されている。そして、ＭＯＳＦＥＴ５３のドレインが第１の照明器具２Ａの正極と電気的に接続されている。なお、ＭＯＳＦＥＴ５３は、エンハンスメント形のＮチャネルＭＯＳＦＥＴであり、ソースとドレインの間に寄生ダイオードが存在する。

駆動回路５４は、ＭＯＳＦＥＴ５３のゲート・ソース間電圧を調整することによってＭＯＳＦＥＴ５３のオン・オフを制御する。駆動回路５４は、直流電源回路５のトランスＴ１の補助巻線Ｎ３に誘起される電圧Ｖｎ３で動作し、電圧Ｖｎ３がしきい値以上のときにＭＯＳＦＥＴ５３をオンする。また、駆動回路５４は、電圧Ｖｎ３がしきい値未満のときにＭＯＳＦＥＴ５３をオフする。駆動回路５４に入力される電圧Ｖｎ３は、ダイオードＤ２で半波整流され、かつ、コンデンサＣ４で平滑されている。そして、補助巻線Ｎ３に電圧が誘起されなければ、コンデンサＣ４の充電電荷が抵抗器Ｒ２を介して放電され、電圧Ｖｎ３がしきい値未満に低下する。

また、直流電源回路５は、異常検出回路５５を有する。異常検出回路５５は、スイッチング電源回路５１と第２出力端子５０２の間に挿入されている抵抗器Ｒ１の両端電圧を検出する。異常検出回路５５は、抵抗器Ｒ１の両端電圧をしきい値と比較し、両端電圧がしきい値未満であるときに異常の発生を検出する。直流電源回路５又は照明システム１に異常の発生がなければ、スイッチング電源回路５１の出力電流（負荷電流）が抵抗器Ｒ１に流れることで抵抗器Ｒ１の両端電圧がしきい値を上回る。そのため、異常検出回路５５が異常の発生を検出することはない。一方、直流電源回路５又は照明システム１に何らかの故障が発生、例えば、スイッチング電源回路５１のコンデンサＣ３が短絡故障した場合、抵抗器Ｒ１に電流が流れないために抵抗器Ｒ１の両端電圧がしきい値を下回る。異常検出回路５５は、抵抗器Ｒ１の両端電圧がしきい値を下回ったことで異常の発生を検出し、かつ、異常の発生を検出したことを第２制御回路５７に伝える。具体的には、異常検出回路５５と第２制御回路５７がフォトカプラＰＣによって接続されており、異常検出回路５５は、フォトカプラＰＣを通して異常発生の検出を第２制御回路５７に伝える。第２制御回路５７は、異常検出回路５５から異常発生の検出が伝えられると、スイッチング電源回路５１を停止させるか、あるいは出力電圧を低下させることが好ましい。

ここで、上述のようにスイッチング電源回路５１のコンデンサＣ３が短絡故障した場合、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２の誘起電圧及び補助巻線Ｎ３の誘起電圧（電圧Ｖｎ３）が低下する。そして、電圧Ｖｎ３がしきい値未満まで低下すれば、駆動回路５４がＭＯＳＦＥＴ５３をオフする。ＭＯＳＦＥＴ５３がオフすることにより、コンデンサＣ３が短絡故障したスイッチング電源回路５１（直流電源回路５）が他の直流電源回路５と電気的に切り離される。その結果、正常な直流電源回路５の出力電流が、異常の発生した直流電源回路５に逆流することが防止される。

照明制御システム３においては、各直流電源回路５に対する電流の逆流を阻止する回路素子として半導体スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ５３）を用いているので、ダイオードを用いる場合に比べて、回路素子における電力消費の低減を図ることができる。しかも、照明制御システム３に何らかの異常が発生した場合には、駆動回路５４に供給される電圧が低下することによって直ちに常開型（ノーマリオフ型）のＭＯＳＦＥＴ５３がオフされる。そのため、例えば、マイクロプロセッサ又は論理回路からなる制御回路によってＭＯＳＦＥＴ５３をオン・オフ制御する場合に比べて、回路構成の簡素化を図ることができる。

ところで、異常検出回路５５の動作電圧をスイッチング電源回路５１の出力電圧から確保した場合、上述のようにスイッチング電源回路５１のコンデンサＣ３が短絡故障したときに異常検出回路５５への電源供給が絶たれてしまう可能性がある。

そこで、照明制御システム３は、ＰＦＣ回路５２の出力電圧（平滑コンデンサＣ１の両端電圧）から制御電源電圧を生成する制御電源回路５８を備えることが好ましい（図３参照）。そして、複数の異常検出回路５５は、制御電源回路５８が生成する制御電源電圧によって動作することが好ましい。

制御電源回路５８は、フライバックコンバータである。制御電源回路５８は、図３に示すように、スイッチング素子Ｑ４と、トランスＴ２と、ダイオードＤ３と、平滑用のコンデンサＣ５とを有する。スイッチング素子Ｑ４は、エンハンスメント形のＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子Ｑ４のドレインがコンデンサＣ５の高電位側の一端とダイオードＤ４のカソードに電気的に接続されている。ダイオードＤ４のアノードがＰＦＣ回路５２の高電位側の出力端子（平滑コンデンサＣ１の高電位側の端子）と電気的に接続されている。制御電源回路５８は、スイッチング素子Ｑ４がスイッチングされることにより、コンデンサＣ５の両端電圧を降圧した直流電圧（制御電源電圧Ｖｃｃ）をコンデンサＣ４の両端から異常検出回路５５に供給する。

照明制御システム３では、異常検出回路５５が絶縁型の制御電源回路５８で生成される制御電源電圧Ｖｃｃによって動作するので、スイッチング電源回路５１の１次側と２次側の電気的絶縁性を維持したままで異常検出回路５５を安定動作させることができる。

なお、第１制御回路５６及び第２制御回路５７を動作させるための制御電源電圧ＶｃｃもＰＦＣ回路５２の出力電圧から生成されることが好ましい。例えば、図３に示すように、トランスＴ２の１次巻線に流れる電流をコンデンサＣ６で平滑して直流電圧を生成し、当該直流電圧を３端子レギュレータ５０４によって定電圧化することによって制御電源電圧Ｖｃｃを生成すればよい。

また、照明制御システム３は、コントローラ７から送信される調光信号を受信する調光信号受信回路５９を各直流電源回路５に備える（図３参照）。調光信号受信回路５９は、コントローラ７から受信する調光信号を積分回路で積分することにより、ＰＷＭ信号のデューティ比に対応した電圧を有する調光信号に変換する。調光信号受信回路５９は、変換した調光信号を第２制御回路５７に出力する。第２制御回路５７は、調光信号受信回路５９から受け取る調光信号の電圧に応じてＰＦＭ制御のスイッチング周波数を調整し、照明器具２に供給する電流の大きさを変化させて照明器具２を調光する。

また、調光信号受信回路５９は、変換した調光信号を異常検出回路５５にも出力することが好ましい。異常検出回路５５は、調光信号で指示されている調光レベル、すなわち、調光レベルに対応した出力電流（直流電源回路５の出力電流）の大きさに応じて、異常の有無を検出するための条件（しきい値）を変更することが好ましい。具体的には、異常検出回路５５は、調光レベルが低くなる（出力電流が小さくなる）ほど、抵抗器Ｒ１の両端電圧と比較するしきい値を小さくすることが好ましい。つまり、異常検出回路５５が調光レベルに応じてしきい値を変更すれば、調光レベルに応じて出力電流が小さくなった場合に、異常検出回路５５が異常発生を誤検出する可能性を低くすることができる。

ところで、照明制御システム３において、いずれかの異常検出回路５５が異常発生を検出した場合、異常が発生している直流電源回路５が放置されることは好ましくない。したがって、照明制御システム３は、異常検出回路５５の異常検出の報知を行う報知部を備えることが好ましい。照明制御システム３では、例えば、複数の直流電源回路５のうち、異常検出回路５５によって異常発生が検出されていない直流電源回路５の第２制御回路５７が出力電流を調整することによって照明器具２を点滅させることが好ましい。あるいは、第２制御回路５７は、出力電流を調整することにより、照明器具２から光信号を送信させてもよい。あるいは、異常検出回路５５からコントローラ７に異常検出を通知し、コントローラ７が照明制御システム３に調光信号を送信して報知（照明器具２の点滅など）を行わせても構わない。

照明制御システム３が異常検出を報知することにより、照明器具２を管理する管理者に照明制御システム３の異常発生を知らしめて、照明制御システム３（直流電源回路５）の修理などの適切な対処が行われるように促すことができる。

上述した照明システム１では、照明制御システム３が備える複数の直流電源回路５のそれぞれの出力電流の合成電流が、電気的に直列接続されている複数台の照明器具２に共通して流れる。つまり、個々の直流電源回路５は、複数の照明器具２（複数のＬＥＤモジュール２０）の定格電圧（個々のＬＥＤ２１の順方向電圧の合成電圧）を合計した電圧よりも高い電圧を第１出力端子５０１と第２出力端子５０２の間に印加する必要がある。また、個々の直流電源回路５は、複数台の照明器具２（複数のＬＥＤモジュール２０）のうちで最も低い定格電流以上の直流電流を出力できればよい。

したがって、照明制御システム３は、上記した出力電圧及び出力電流の必要な条件を満たすことのできる直流電源回路５を備えていれば、特許文献１記載の従来例のように複数の直流電源回路５のそれぞれの出力電流をバランスさせるための制御が不要である。その結果、照明制御システム３及び照明システム１は、特許文献１記載の従来例に比べて、制御の複雑化の抑制を図ることができる。言い換えると、照明制御システム３及び照明システム１は、単独で使用可能な直流電源回路５の機能を変更することなく、かつ、並列運転用の特別な制御を行うことなしに、複数の直流電源回路５を並列接続して冗長電源システムを構成することができる。なお、複数の直流電源回路５の定格電流は同じであることが好ましいが、必ずしも同じである必要はない。

また、照明制御システム３の三つの直流電源回路５のそれぞれが有するスイッチング電源回路５１が絶縁型のコンバータであるため、非絶縁型のコンバータに比べて、電力系統８から入力する電圧のばらつきに対する出力電流の安定化を図ることができる。しかも、スイッチング電源回路５１が絶縁トランス（トランスＴ１）を有するＬＬＣ電流共振形コンバータであるため、照明制御システム３は、スイッチング電源回路５１の高周波化による小型化を図りやすいという利点がある。ただし、照明制御システム３では、電力系統８の代わりに蓄電池又は太陽電池などの直流電源から直流電力が供給される場合、スイッチング電源回路５１を非絶縁型のコンバータとしても構わない。

ところで、電源ケーブル６に使用される市販の電気ケーブルの定格電圧（例えば、３００Ｖ）に対して、電気的に直列接続された複数台の照明器具２の定格電圧の総和が高い場合、電源ケーブル６の劣化が加速して短寿命化してしまう可能性がある。また、個々の直流電源回路５についても、通常よりも高い電圧を出力する必要があるので、耐電圧が高く高価な電子部品（例えば、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体部品）が必要になってしまう。

そこで、各照明器具２においては、定格電圧を下げるために、ＬＥＤモジュール２０を複数（例えば、二つずつ）有し、これら複数のＬＥＤモジュール２０が電気的に並列接続されることが好ましい（図４参照）。各照明器具２が上述のように構成されれば、定格電圧を変えずに光束を増加させることができる。ただし、ＬＥＤモジュール２０に含まれる複数個のＬＥＤ２１のＶＦランクをそろえることが好ましい。つまり、同じメーカ製の同じＶＦランクに属する複数個のＬＥＤ２１によって複数のＬＥＤモジュール２０が構成されれば、順方向電圧のばらつき（定格電圧のばらつき）を抑制することができる。

ここで、照明システム１において、各照明器具２は、自らの電圧−電流特性に関する情報（例えば、ＶＦランク）を表示するための表示部を有することが好ましい。表示部は、例えば、ＶＦランクを符号化した一次元バーコード又は二次元バーコードを印刷したシール又は銘板であることが好ましい。シール又は銘板である表示部は、接着又はねじ止めによって照明器具２に取り付けられることが好ましい。あるいは、表示部は、ＶＦランクを符号化して記憶したＲＦタグであってもよい。ＲＦタグである表示部は、接着又はねじ止めによって照明器具２に取り付けられることが好ましい。

したがって、照明システム１を施工する施工者が照明器具２の表示部に表示されているＶＦランクを確認し、ＶＦランクが同じ複数台の照明器具２を電気的に直列接続して照明システム１が施工されることが好ましい。

上述のように第１の態様に係る照明制御システム（３）は、第１出力端子（５０１）及び第２出力端子（５０２）をそれぞれ有する複数の直流電源回路（５）を備える。第１の態様に係る照明制御システム（３）は、複数の直流電源回路（５）のそれぞれの第１出力端子（５０１）が第１端に分岐接続される第１電源線（６１）を備える。第１の態様に係る照明制御システム（３）は、複数の直流電源回路（５）のそれぞれの第２出力端子（５０２）が第１端に分岐接続される第２電源線（６２）を備える。複数の直流電源回路（５）のそれぞれは、第１出力端子（５０１）と第２出力端子（５０２）の間に定電流を流す。第１電源線（６１）の第２端と第２電源線（６２）の第２端の間に複数の照明負荷（照明器具２）が電気的に直列接続される。

第１の態様に係る照明制御システム（３）は、複数の直流電源回路（５）のそれぞれの出力電流をバランスさせるための制御が不要である。その結果、第１の態様に係る照明制御システム（３）は、制御の複雑化の抑制を図ることができる。

第２の態様に係る照明制御システム（３）は、第１の態様との組合せにより実現され得る。第２の態様に係る照明制御システム（３）において、複数の直流電源回路（５）の各々は、電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換する絶縁型のコンバータを有することが好ましい。

第２の態様に係る照明制御システム（３）は、スイッチング電源回路（５１）が絶縁型のコンバータであるため、非絶縁型のコンバータに比べて、直流電源回路（５）に入力する電圧のばらつきに対して、直流電源回路（５）の出力電流の安定化を図ることができる。

第３の態様に係る照明制御システム（３）は、第２の態様との組合せにより実現され得る。第３の態様に係る照明制御システム（３）において、絶縁型のコンバータは、共振形コンバータ（スイッチング電源回路５１）であることが好ましい。

第３の態様に係る照明制御システム（３）は、絶縁型のコンバータが共振形コンバータであるため、スイッチング電源回路（５１）の高周波化による小型化を図りやすい。

第４の態様に係る照明制御システム（３）は、第２又は第３の態様との組合せにより実現され得る。第４の態様に係る照明制御システム（３）は、複数の直流電源回路（５）と一対一に対応し、対応する複数の直流電源回路（５）のそれぞれの第１出力端子（５０１）と順方向に電気的に接続された複数の半導体スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ５３）を備えることが好ましい。第４の態様に係る照明制御システム（３）は、複数の半導体スイッチング素子と一対一に対応し、対応する複数の半導体スイッチング素子のそれぞれをオン・オフする複数の駆動回路（５４）を備えることが好ましい。駆動回路（５４）は、複数の直流電源回路（５）のそれぞれのコンバータが有するトランス（Ｔ１）の補助巻線（Ｎ３）に誘起される電圧で動作することが好ましい。駆動回路（５４）は、電圧がしきい値以上のときに半導体スイッチング素子をオンし、電圧がしきい値未満のときに半導体スイッチング素子をオフすることが好ましい。

第４の態様に係る照明制御システム（３）は、各直流電源回路（５）に対する電流の逆流を阻止する回路素子として半導体スイッチング素子を用いているので、ダイオードを用いる場合に比べて、回路素子における電力消費の低減を図ることができる。しかも、第１の態様に係る照明制御システム（３）は、何らかの異常が発生した場合に駆動回路（５４）に供給される電圧（Ｖｎ３）が低下することによって直ちに半導体スイッチング素子がオフされる。その結果、第１の態様に係る照明制御システム（３）は、マイクロプロセッサ又は論理回路からなる制御回路によって電界効果トランジスタをオン・オフ制御する場合に比べて、回路構成の簡素化を図ることができる。

第５の態様に係る照明制御システム（３）は、第１〜第４の態様のいずれかとの組合せにより実現され得る。第５の態様に係る照明制御システム（３）において、複数の直流電源回路（５）を収容するケース（４０）を備えることが好ましい。

第５の態様に係る照明制御システム（３）は、ケース（４０）を防水構造とすることにより、複数の直流電源回路（５）のそれぞれに防水構造を設ける必要がなくなり、製造コストの低減を図ることができる。

第６の態様に係る照明制御システム（３）は、第５の態様との組合せにより実現され得る。第６の態様に係る照明制御システム（３）において、第１電源線（６１）及び第２電源線（６２）をシース（６３）で被覆した電源ケーブル（６）を備えることが好ましい。電源ケーブル（６）は、金属製のケース（４０）から引き出されていることが好ましい。

第６の態様に係る照明制御システム（３）は、直流電源回路（５）で発生する高周波ノイズが輻射ノイズとしてケース（４０）の外に漏れることを防ぐことができる。

第７の態様に係る照明システム（１）は、第１〜第６のいずれかの態様に係る照明制御システム（３）と、複数の照明負荷（照明器具２）とを有する。複数の照明負荷は、照明制御システム（３）が備える第１電源線（６１）の第２端と第２電源線（６２）の第２端の間に電気的に直列接続される。

第７の態様に係る照明システム（１）は、制御の複雑化の抑制を図ることができる。

第８の態様に係る照明システム（１）は、第７の態様との組合せにより実現され得る。第８の態様に係る照明システム（１）において、複数の照明負荷の各々は、複数の固体光源（ＬＥＤ２１）を有することが好ましい。複数の照明負荷のうちの一部の照明負荷は、複数の固体光源のうちの一部の固体光源が電気的に直列接続された固体光源モジュール（ＬＥＤモジュール２０）を複数有することが好ましい。複数の固体光源モジュールが電気的に並列接続されていることが好ましい。

第８の態様に係る照明システム（１）は、複数の照明負荷のそれぞれの定格電圧を変えずに各照明負荷から放射される光束を増加させることができる。

第９の態様に係る照明システム（１）は、第８の態様との組合せにより実現され得る。第９の態様に係る照明システム（１）において、複数の照明負荷の各々は、自らの電圧−電流特性に関する情報を表示するための表示部を有することが好ましい。

第９の態様に係る照明システム（１）は、表示部に表示される電圧−電流特性に関する情報に基づいて、適切な照明負荷の組合せを実現することができる。

１ 照明システム
２ 照明器具（照明負荷）
３ 照明制御システム
５ 直流電源回路
６ 電源ケーブル
２０ ＬＥＤモジュール（固体光源モジュール）
２１ ＬＥＤ（固体光源）
４０ ケース
５１ スイッチング電源回路（絶縁型のコンバータ；共振形コンバータ）
５４ 駆動回路
５３ ＭＯＳＦＥＴ（半導体スイッチング素子）
６１ 第１電源線
６２ 第２電源線
６３ シース
５０１ 第１出力端子
５０２ 第２出力端子
Ｔ１ トランス
Ｎ３ 補助巻線

Claims (9)

1. 第１出力端子及び第２出力端子をそれぞれ有する複数の直流電源回路と、
   前記複数の直流電源回路のそれぞれの前記第１出力端子が第１端に分岐接続される第１電源線と、
   前記複数の直流電源回路のそれぞれの前記第２出力端子が第１端に分岐接続される第２電源線と、
   を備え、
   前記複数の直流電源回路のそれぞれは、前記第１出力端子と前記第２出力端子の間に定電流を流し、
   前記第１電源線の第２端と前記第２電源線の第２端の間に複数の照明負荷が電気的に直列接続される、
   照明制御システム。
2. 前記複数の直流電源回路の各々は、電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換する絶縁型のコンバータを有する、
   請求項１記載の照明制御システム。
3. 前記絶縁型のコンバータは、共振形コンバータである、
   請求項２記載の照明制御システム。
4. 前記複数の直流電源回路と一対一に対応し、対応する前記複数の直流電源回路のそれぞれの前記第１出力端子と順方向に電気的に接続された複数の半導体スイッチング素子と、
   前記複数の半導体スイッチング素子と一対一に対応し、対応する前記複数の半導体スイッチング素子のそれぞれをオン・オフする複数の駆動回路と、
   を備え、
   前記駆動回路は、前記複数の直流電源回路のそれぞれの前記コンバータが有するトランスの補助巻線に誘起される電圧で動作し、前記電圧がしきい値以上のときに前記半導体スイッチング素子をオンし、前記電圧が前記しきい値未満のときに前記半導体スイッチング素子をオフする、
   請求項２又は３記載の照明制御システム。
5. 前記複数の直流電源回路を収容するケースを備える、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明制御システム。
6. 前記第１電源線及び前記第２電源線をシースで被覆した電源ケーブルを備え、
   前記電源ケーブルは、金属製の前記ケースから引き出されている、
   請求項５記載の照明制御システム。
7. 請求項１〜６のいずれかの照明制御システムと、
   複数の照明負荷と、
   を有し、
   前記複数の照明負荷は、前記照明制御システムが備える前記第１電源線の第２端と前記第２電源線の第２端の間に電気的に直列接続される、
   照明システム。
8. 前記複数の照明負荷の各々は、複数の固体光源を有しており、
   前記複数の照明負荷のうちの一部の照明負荷は、前記複数の固体光源のうちの一部の固体光源が電気的に直列接続された固体光源モジュールを複数有し、
   前記複数の固体光源モジュールが電気的に並列接続されている、
   請求項７記載の照明システム。
9. 前記複数の照明負荷の各々は、自らの電圧−電流特性に関する情報を表示するための表示部を有する、
   請求項８記載の照明システム。

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