JP3536933B2

JP3536933B2 - 白熱灯調光装置

Info

Publication number: JP3536933B2
Application number: JP06083994A
Authority: JP
Inventors: 敏彦笹井; 文彦長崎
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 2004-06-14
Anticipated expiration: 2019-06-14
Also published as: JPH06338395A

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばスタジオ、劇
場、舞台等の照明に適した白熱灯調光装置に関する。

【従来の技術】一般に、この種の舞台照明等においては
演出効果を高める等の目的から、調光照明は欠かせな
い。ここに、照明に白熱灯を用いたものでは、この白熱
灯に供給する電力を調光レベルに応じて可変させるため
に、例えば、図１３（ａ）に示すように交流電源１のラ
イン上に一対のサイリスタ２，３を逆並列接続して設
け、毎半サイクルでゼロクロス検出後に調光信号レベル
に応じたタイミングでこれらのサイリスタ２，３を点弧
させる位相制御を行い、同図（ｂ）に示すような波形の
電力を白熱灯４に供給することにより実現している。こ
のようなサイリスタ２，３の位相制御では、電流が急峻
に変化するため、点弧時のｄｉ／ｄｔが大きいので、高
周波ノイズ（ＲＦノイズ）が発生する。また、負荷であ
る白熱灯４のフィラメント部分では音響ノイズが発生す
るという不具合がある。このようなことから、実際的に
は、図１４（ａ）に示すように、サイリスタ２，３に直
列にリアクタＬを挿入し、このリアクタＬにより同図
（ｂ）に示すように、電流の立上り（サイリスタ２，３
の点弧時）をゆるやかにする方式が採られている。しか
し、リアクタＬが大型となり、高価である上に、このリ
アクタＬ自体が音響ノイズとなる唸りを発生し、静粛な
環境を阻害し、スタジオ、舞台等の照明として不向きな
ものとなる。このようなことから、ノイズを軽減させる
ための方式として、電流の立上り及び立下りの傾斜制御
を行うようにしたものが、米国特許第４，９７５，６２
９号明細書や米国特許第４，８２３，０６９号明細書に
示されている。具体的には、サイリスタに代えて、トラ
ンジスタ、ＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）、ＩＧＢ
Ｔ（ゲート絶縁型バイポーラトランジスタ）等のスイッ
チ素子を用いて傾斜制御を行えるようにしたものであ
る。

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの傾
斜制御に用いられるスイッチ素子は、高価であり、オン
抵抗が大きいため、発熱が大きいという欠点がある。ま
た、これらのスイッチ素子は、過電流耐量がサイリスタ
よりも小さいため、電源投入時の低抵抗状態下では過電
流により破壊する可能性がある。即ち、白熱灯負荷の場
合、電源投入時のようにフィラメントが冷えている時に
は、抵抗値が低く、定格電流の数倍〜１０倍程度の電流
が数サイクル分流れるが、上記のようなスイッチ素子は
このような突入電流に耐えないものである。かといっ
て、これらのスイッチ素子の破壊を防止するため、供給
電流を制限すると、白熱灯に十分電力を供給できず、白
熱灯の立上りが遅れてしまう。これでは、舞台照明等と
して演出効果を自由に発揮させることができず、不適な
ものとなってしまう。また、この種の装置では、出力短
絡時の保護が必要であるが、従来にあっては、入力側に
過電流保護用のブレーカを設けているに過ぎないもので
ある。よって、短絡復旧後には、人がブレーカを再投入
しなければならない。この結果、複数の白熱灯４を調光
制御するシステムを構築する上で、例えば、図１５に示
すように、調光器室５内に複数の白熱灯４で共用する調
光器６を配設し、操作卓７で調光操作可能とすることに
より、短絡復旧時には調光器室５内でのブレーカ操作で
済むように構成せざるを得ず、調光器を白熱灯毎に分散
設置する上で支障をきたしている。

【課題を解決するための手段】請求項１記載の白熱灯調
光装置は、白熱灯に対する交流電源ライン上に接続され
て毎半サイクル位相制御されるサイリスタによる主スイ
ッチ回路と、この主スイッチ回路と並列に接続されてリ
ニア動作するスイッチング素子による補助スイッチ回路
と、交流電源に同期して前記主スイッチ回路中のサイリ
スタを点弧させるタイミング信号を生成出力するタイミ
ング信号発生手段と、白熱灯に対する出力電圧を監視す
る監視手段と、監視手段からの出力電圧帰還を受けなが
らサイリスタが点弧する直前の区間で前記補助スイッチ
回路のスイッチング素子をリニア動作させると共に、サ
イリスタが点弧し始めるときにスイッチング素子の導通
が維持しているように構成されている補助スイッチ回路
制御手段とを具備しているものである。請求項２記載の
白熱灯調光装置は、請求項１記載の白熱灯調光装置に加
えて、白熱灯に対する出力電流の時間変化を監視する電
流監視手段を設け、出力電流の時間変化値が一定値以上
の時に短絡と判断し主スイッチ回路へのタイミング信号
の出力を停止するタイミング信号発生手段としたことを
特徴とする。また、請求項３記載の白熱灯調光装置は、
請求項１又は２記載のものにおいて、補助スイッチ回路
制御手段をサイリスタが点弧するのに十分な時間経過後
に補助スイッチ回路のスイッチング素子をオンさせるよ
うに構成したことを特徴とする。

【作用】請求項１記載の白熱灯調光装置においては、毎
半サイクルのオン区間の大半はオン抵抗の小さいサイリ
スタによる主スイッチ回路が受持つため、発熱の少ない
ものとなり、かつ、その急峻な立上り部分については、
白熱灯に対する出力電圧を監視する監視手段からの出力
電圧帰還を受けながら補助スイッチ回路制御手段によっ
て制御されリニア動作する補助スイッチ回路のスイッチ
ング素子が受持つため、負荷変動によらないで傾斜状態
で安定して立上ってサイリスタのオン区間に移行するこ
ととなり、唸りによる音響ノイズが発生するといった問
題も解決する。また、サイリスタが点弧し始めるときに
補助スイッチ回路のスイッチング素子は導通を維持して
いるため、サイリスタのオン区間に移行する際に、スイ
ッチング素子とサイリスタとの並列回路が形成されるこ
とになり、この過渡期間での出力電圧の連続性を損なう
ことが防止される。請求項２記載の白熱灯調光装置にお
いては、請求項１記載の白熱灯調光装置に加えて、出力
電流の時間変化を監視する監視手段を設け、短絡時には
スイッチング素子のリニア動作時の出力電流の時間変化
が通常時よりも大きい点に着目し、この時間変化が一定
値以上の時には短絡と判断してサイリスタによる主スイ
ッチ回路の動作を停止させるので、出力電圧が低く短絡
電流の少ない期間に短絡を検知でき、ブレーカ等を用い
ることなく確実に短絡対策をなし得るものとなり、よっ
て、各白熱灯毎の調光器の分散配置も可能となる。ま
た、請求項３記載の白熱灯調光装置においては、補助ス
イッチ回路制御手段を、サイリスタが点弧する直前の区
間で補助スイッチ回路のスイッチング素子をリニア動作
させるとともに、サイリスタが点弧するのに十分な時間
経過後にこのスイッチング素子をオンさせるものとして
いるので、負荷が非常に小さくてサイリスタが点弧しな
いような場合には、スイッチング素子が再度オンした補
助スイッチ回路を通して電流が流れ、サイリスタに対す
るトリガ回路等に流れないものとなりその保護が図れ
る。負荷が大きな場合には、サイリスタが確実に点弧す
るので、スイッチング素子がオンしていても電流が流れ
ることはなく、支障はない。

【実施例】本発明の第一の実施例を図１ないし図４に基
づいて説明する。本実施例は請求項１記載の発明に相当
する。まず、交流電源１１と白熱灯１２との間には２つ
のサイリスタ１３，１４を逆並列接続した主スイッチ回
路１５が接続されている。各サイリスタ１３，１４のゲ
ートに対してはフォトカプラの一方を構成するフォトサ
イリスタＰＴＨ1 ，ＰＴＨ2 を含み、分圧抵抗Ｒ11，Ｒ
12，Ｒ21，Ｒ22で形成された分圧トリガ回路１６，１７
が接続されている（もっとも、抵抗Ｒ11，Ｒ12は必須で
はなく、以下の実施例中で図示するように省略し、或い
は、他の素子に代えてもよい）。また、この主スイッチ
回路１５に並列に全波整流回路１８とスイッチング素
子、例えばＩＧＢＴ１９とによる補助スイッチ回路２０
が接続されている。さらに、前記交流電源１１に対して
入力電圧監視用の電源トランス２１が接続され、この電
源トランス２１の出力に基づき毎半サイクルでゼロクロ
スを検出し、かつ、伝送線を介して入力される調光信号
のレベルに応じたタイミングでサイリスタ１３，１４の
位相制御を行うためのタイミング信号を生成出力するタ
イミング発生部（タイミング信号発生手段）２２が設け
られている。このタイミング発生部２２は前記フォトカ
プラを構成するフォトサイリスタＰＴＨ1 ，ＰＴＨ2に
対応する発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 を通してサ
イリスタ１３，１４の位相制御、従って、点弧制御を行
うものである。このタイミング発生部２２は、より具体
的には、図２に示すように、ゼロクロス検出回路２３
と、そのゼロクロス検出後の経過時間を計数するカウン
タ２４とにより構成されている。また、前記白熱灯１２
に対する出力電圧を監視するために監視トランス（監視
手段）２５が設けられ、この監視トランス２５により監
視されている出力電圧の帰還を受けながら、前記補助ス
イッチ回路２０のＩＧＢＴ１９の動作を制御する傾斜制
御部（補助スイッチ回路制御手段）２６が設けられてい
る。この傾斜制御部２６は図３に示すように、前記タイ
ミング発生部２２からの信号が入力される傾斜関数発生
部２７と、この傾斜関数発生部２７の出力と前記監視ト
ランス２５から帰還される出力電圧とが入力される比較
制御部２８とにより構成され、ＩＧＢＴ１９のベースに
適正なベース電圧を適宜タイミングで入力して１次関数
的な電圧変化率で電圧が増加するようにアナログ的にリ
ニア動作させるものである。このような構成において、
図４に示すタイミングチャートを参照して動作を説明す
る。まず、電源トランス２１の出力がタイミング発生部
２２に入力され、ゼロクロス検出回路２３でゼロクロス
点が検出される。カウンタ２４ではゼロクロス点が検出
される毎に、調光信号のレベルに対応する時間を計測
し、後段の傾斜制御部２６に出力するとともに、所定時
間後にサイリスタ１３，１４に対して図４（ｃ）に示す
ようなサイリスタ点弧パルスを交互或いは同時に出力す
る。この出力は、フォトカプラを通して行われる。傾斜
制御部２６ではこのタイミング発生部２２からの出力信
号に基づき、傾斜関数発生部２７でランプ関数波形を出
力し、比較制御部２８で出力電圧と比較し、一致するよ
うなベース信号をＩＧＢＴ１９のベースに出力する。こ
のようなＩＧＢＴ１９に対するベース信号は、図４
（ｂ）に示すようにこのＩＧＢＴ１９をリニア動作させ
るものであり、かつ、サイリスタ点弧直前の区間でのみ
動作させるものである。この結果、白熱灯１２に対する
出力電圧は、図４（ａ）に示すように、ＩＧＢＴ１９の
リニア動作による電圧とサイリスタ１３，１４の交互点
弧による電圧とを合わせたものとなる。よって、本実施
例によれば、毎半サイクル中のオン区間の大半は、オン
抵抗の小さいサイリスタ１３，１４が受持つため、発熱
の小さいものとなり、小型構成が可能となる。また、こ
のようなサイリスタ１３，１４の急峻な立上り部分の
み、ＩＧＢＴ１９のリニア動作が受持ち、出力電圧が適
正に傾斜した状態で立上るため、唸りの発生がなく、音
響ノイズの心配のない調光が可能となり、舞台等の調光
照明として適したものとなる。ちなみに、ＩＧＢＴ１９
をリニア動作させる区間Ｔとしては、ランプのノイズ音
を発生させない時間として、４００μｓ程度がよい。ま
た、このＩＧＢＴ１９をリニア動作させる制御に関し
て、監視トランス２５により検出されている出力電圧の
帰還に基づくため、電流に基づく場合のように負荷（白
熱灯１２）によって変動するようなことがなく、安定か
つ適正な制御が可能となる。なお、本実施例では主スイ
ッチ回路１５を逆並列接続させた２つのサイリスタ１
３，１４により構成したが、双方向性の１つのサイリス
タ（トライアック）により構成するようにしてもよく、
また、補助スイッチ回路２０のスイッチング素子として
もＩＧＢＴ１９に限らず、通常のトランジスタやＦＥＴ
等であってもよい。また、タイミング発生部（タイミン
グ信号発生手段）２２がサイリスタ１３，１４に点弧パ
ルスを出力するタイミングと、傾斜制御部（補助スイッ
チ回路制御手段）２６がＩＧＢＴ（スイッチング素子）
１９にゲート信号を出力するタイミングとは、上述した
関係にあることが必要であるが、このようなタイミング
を得るための構成は種々変形可能である。例えば、補助
スイッチ回路制御手段からタイミング信号発生手段にゲ
ート信号の停止とタイミングをとって信号を出力するよ
うにしてもよい。このような手段としては、特に、マイ
コンを用いて構成されることが多く、当業者にとって適
宜設計可能なものである。これらの点は、以下の実施例
でも同様である。つづいて、本発明の第二の実施例を図
５ないし図８により説明する。前記実施例で示した部分
と同一部分は同一符号を用いて示す（以下の実施例でも
同様とする）。本実施例は請求項２記載の発明に相当す
る。本実施例では、前記実施例の構成に加え、短絡対策
として、白熱灯１２に対する出力電流の時間変化を検出
巻線２９を通して検出する微分回路（監視手段）３０を
設け、この微分回路３０の出力によってタイミング発生
部２２、従って、サイリスタ１３，１４の動作制御を行
うようにしたものである。他は、前記実施例と同様の構
成とされている。このような構成において、ＩＧＢＴ１
９のリニア動作時の出力電流の時間変化、即ち、微分回
路３０により検出されるｄｉ／ｄｔの値は、図６（ｂ）
中に破線で示す正常負荷時には同図（ａ）中に破線で示
すように比較的小さな値となるが、同図（ｂ）中に実線
で示す短絡時には同図（ａ）中に実線で示すようにｄｉ
／ｄｔの値は大きなものとなり、閾値ｄTHを用いること
により両者を区別し得る。従って、前記実施例の場合と
同様に制御されている状況下で、短絡が発生した場合に
は、図７中に示すように、ＩＧＢＴ１９のリニア動作時
において閾値ｄTH以上の微分出力が微分回路３０から出
力された場合には、タイミング発生部２２では短絡と判
断し、その後のサイリスタ点弧パルスの出力を停止させ
る。よって、サイリスタ１３，１４が導通することがな
く、短絡に伴う危険が回避される。この場合、短絡によ
る異常発生の旨が伝送線を介して操作者に知らされ、動
作停止の原因が明確化される。このように、本実施例に
よれば、ＩＧＢＴ１９がリニア動作している区間であっ
て、出力電圧が低く短絡電流も比較的少ない段階で、確
実に短絡発生を検知でき、確実な保護ができる。特に、
短絡発生時にサイリスタ１３又は１４を点弧させてしま
うことなく、短絡に対処でき、安全性の高いものとな
る。このようにしてブレーカ不要で短絡対策を行えるた
め、照明システムを構築する際に、図８に示すように、
各白熱灯１２毎に上記のような構成を持つ調光器３１を
分散配置させ、電力線３２と伝送線３３とで操作卓３４
に接続する構成が可能となり、自由度の増すものとな
る。さらに、本発明の第三の実施例を図９ないし図１１
により説明する。本実施例は、前記実施例と同様である
が、始動性を高めるために、白熱灯１２に対する出力電
流を監視する検出巻線３５を電流監視手段として設け、
検出される出力電流の値に応じてタイミング発生部２２
の動作、従って、サイリスタ１３，１４の点弧動作を制
御するようにしたものである。このような構成におい
て、白熱灯１２が温まり安定した後の定常時であれば、
第一の実施例で説明した場合と同様に、図１０に示すよ
うなタイミングチャートの下、動作制御され、音響ノイ
ズがなく発熱量の少ない調光点灯が行われる。しかし
て、白熱灯１２が冷えている状態から点灯させるような
場合を考える。このような状況下では白熱灯１２のフィ
ラメント抵抗が低いため、図１１（ｄ）に示すように定
常時の数倍〜数十倍の出力電流が流れる。ここに、ＩＧ
ＢＴ１９の定格電流等から定めた一定値以上の出力電流
が検出巻線３５により検出されると、タイミング発生部
２２では、図１１（ｃ）に示すように定常時よりもタイ
ミングを早めた点弧パルスをサイリスタ１３，１４に出
力し、早めにサイリスタ１３，１４を点弧導通させる。
ここに、サイリスタ１３，１４は過電流耐量が大きいた
め、このような過渡的な大電流で破壊されることはな
く、白熱灯１２に十分な電力が供給される。これによ
り、低温状況下でも白熱灯１２の光量は早く立上るもの
となり、演出効果等を発揮させる上で好ましいものとな
る。また、過電流耐量の小さいＩＧＢＴ１９はその定格
以上の電流が流れる前に、サイリスタ１３，１４の導通
により保護されるので、定常状態に移行した後で音響ノ
イズ防止効果を十分に発揮させることができる。さら
に、本発明の第四の実施例を図１を参照しつつ図１２に
より説明する。本実施例は請求項３記載の発明に相当す
る。本実施例は、負荷（白熱灯１２）が非常に小さな場
合の不都合を回避するように構成したものである。ま
ず、図１に示したような構成において、負荷が非常に小
さい場合を考える。このような場合、サイリスタ１３，
１４が点弧するに十分なトリガ電流が流れず、サイリス
タ１３，１４が点弧しない場合がある。この場合、負荷
への電流は抵抗Ｒ11→フォトサイリスタＰＴＨ1 →抵抗
Ｒ12（又は、抵抗Ｒ21→フォトサイリスタＰＴＨ2 →抵
抗Ｒ22）なる分圧トリガ回路１６（又は、１７）を流れ
る。ここに、これらの抵抗Ｒ11，Ｒ12，Ｒ21，Ｒ22、フ
ォトサイリスタＰＴＨ1 ，ＰＴＨ2 は分圧トリガ回路１
６，１７を形成するので、通常、小電流しか流れないた
め、小電力定格の回路部品が用いられていることから、
定格を超えてしまうことがある。定格以上の電流が流れ
るのを防ぐために、これらの抵抗Ｒ11，Ｒ12，Ｒ21，Ｒ
22、フォトサイリスタＰＴＨ1 ，ＰＴＨ2 等として十分
大きな定格部品を用いればよいが、これでは大型化する
とともに高価な構成となってしまう。さらに、図１中に
破線で示すように負荷（白熱灯１２）に並列にダミー抵
抗Ｒ3 を挿入することも考えられるが、これではダミー
抵抗Ｒ3 が常に無駄な電力を消費する上に発熱すること
となり、好ましくない。そこで、本実施例では、図１に
示した回路構成を変更することなく、傾斜制御部２６に
よるＩＧＢＴ１９の動作制御を工夫するだけで、負荷が
非常に小さな場合にも対処できるようにしたものであ
る。このため、前述したように、サイリスタ１３，１４
が点弧する直前の区間で補助スイッチ回路２０のＩＧＢ
Ｔ１９をリニア動作させるが、さらに、サイリスタ１
３，１４が点弧するのに十分な時間経過後にこのＩＧＢ
Ｔ１９を再度オンさせることを基本とする。この点を図
１２に示すタイミングチャートを参照して説明する。ま
ず、前述した実施例の場合と同様に、サイリスタ点弧直
前の区間になると傾斜制御部２６によりＩＧＢＴ１９を
リニア動作させるベース信号が与えられる。これによ
り、ＩＧＢＴ１９は順次オン動作していき、飽和状態に
なった時点で、タイミング発生部２２による制御で分圧
トリガ回路１６又は１７によってサイリスタ１３又は１
４にトリガを与え、点弧動作させる。同時に、ＩＧＢＴ
１９をオフさせていくが、図１２に示されるとおり、サ
イリスタ１３又は１４が点弧し始めるときにＩＧＢＴ１
９の導通は維持している。したがって、サイリスタ１３
又は１４がオン区間に移行する際に、ＩＧＢＴ１９とサ
イリスタ１３又は１４との並列回路が形成されることに
なり、この過渡期間での出力電圧の連続性を損なうこと
が防止される。さらに本実施例では、サイリスタ１３又
は１４の点弧タイミングからこれらのサイリスタ１３，
１４が点弧するのに十分な時間ｔ1 が経過した時点で、
傾斜制御部２６によってＩＧＢＴ１９を再びオンさせる
ようにベース電流を与える。このような制御方式によれ
ば、負荷が非常に小さい等の原因により、万が一、サイ
リスタ１３又は１４が点弧しなかったような場合には、
再びオンしたＩＧＢＴ１９を通して負荷側に電流が流れ
ることになる。よって、抵抗Ｒ11→フォトサイリスタＰ
ＴＨ1 →抵抗Ｒ12（又は、抵抗Ｒ21→フォトサイリスタ
ＰＴＨ2 →抵抗Ｒ22）なる分圧トリガ回路１６（又は、
１７）に過大な電流が流れることがなくなる。よって、
これらの抵抗Ｒ11，Ｒ12，Ｒ21，Ｒ22、フォトサイリス
タＰＴＨ1 ，ＰＴＨ2 等として特別定格の大きなものを
用いる必要がなく、ダミー抵抗を用いる必要もないもの
となる。また、負荷が大きな場合を考えると、サイリス
タ１３又は１４の点弧が確実に行われ、ＩＧＢＴ１９に
比してサイリスタ１３，１４のオン抵抗のほうが低いの
で、ＩＧＢＴ１９が再度オンしても負荷に対する電流は
本来のサイリスタ１３又は１４側を流れることになる。
よって、負荷が大きな場合には、過電流耐量の小さいＩ
ＧＢＴ１９はその定格以上の電流が流れる前に、サイリ
スタ１３，１４の導通により保護されるので、ＩＧＢＴ
１９の過電流耐量の低さは問題とはならない。

【発明の効果】請求項１記載の発明の白熱灯調光装置に
よれば、主スイッチ回路と並列に接続されてリニア動作
するスイッチング素子による補助スイッチ回路と、交流
電源に同期してサイリスタを点弧させるタイミング信号
発生手段と、白熱灯への出力電圧を監視する監視手段
と、監視手段からの出力電圧帰還を受けながらサイリス
タが点弧する直前の区間で補助スイッチ回路のスイッチ
ング素子をリニア動作させると共に、サイリスタが点弧
し始めるときにスイッチング素子の導通が維持している
ように構成されている補助スイッチ回路制御手段とを具
備しているため、毎半サイクルのオン区間の大半はオン
抵抗の小さいサイリスタによる主スイッチ回路が受持ち
発熱の少ないものとなり、かつ、その急峻な立上り部分
については、白熱灯に対する出力電圧を監視する監視手
段からの出力電圧帰還を受けて制御されリニア動作する
補助スイッチ回路のスイッチング素子が受持つため、負
荷変動によらないで傾斜状態で安定して立上ってサイリ
スタのオン区間に移行することとなり、結果として唸り
による音響ノイズが発生するといった問題も解決する。
また、サイリスタが点弧し始めるときに補助スイッチ回
路のスイッチング素子は導通を維持しているため、サイ
リスタのオン区間に移行する際に、スイッチング素子と
サイリスタとの並列回路が形成されることになり、この
過渡期間での出力電圧の連続性を損なうことが防止され
る。請求項２記載の発明の白熱灯調光装置によれば、短
絡時にはスイッチング素子のリニア動作時の出力電流の
時間変化が通常時よりも大きい点に着目し、請求項１記
載の発明の白熱灯調光装置に加えて、出力電流の時間変
化を監視する電流監視手段を設け、この時間変化が一定
値以上の時には短絡と判断してサイリスタによる主スイ
ッチ回路の動作を停止させるようにしたので、出力電圧
が低く短絡電流の少ない期間に短絡を確実に検知でき、
ブレーカ等を用いることなく確実に短絡対策をなし得る
ものとなり、よって、各白熱灯毎の調光器の分散配置も
可能とすることができる。また、請求項３記載の発明の
白熱灯調光装置によれば、請求項１記載の発明の白熱灯
調光装置において、その補助スイッチ回路制御手段を、
サイリスタが点弧する直前の区間で補助スイッチ回路の
スイッチング素子をリニア動作させるとともに、サイリ
スタが点弧するのに十分な時間経過後にこのスイッチン
グ素子をオンさせるものとしたので、負荷が非常に小さ
くてサイリスタが点弧しないような場合には、スイッチ
ング素子が再度オンした補助スイッチ回路を通して負荷
に対する電流が流れ、サイリスタに対するトリガ回路等
に流れないものとなるので、定格を大きくしたり、ダミ
ー抵抗を設ける等の特別な回路構成を採ることなく、ト
リガ回路の保護を図れると同時に、負荷が大きな場合に
は、サイリスタが確実に点弧して負荷に対する電流が流
れるので、耐圧の低いスイッチング素子を再度オンさせ
ることによる支障は回避できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す回路図である。

【図２】タイミング信号発生部のブロック図である。

【図３】傾斜制御部のブロック図である。

【図４】動作を示すタイミングチャートである。

【図５】本発明の第二の実施例を示す回路図である。

【図６】短絡時の様子を示す説明図である。

【図７】動作を示すタイミングチャートである。

【図８】分散配置例を示す結線図である。

【図９】本発明の第三の実施例を示す回路図である。

【図１０】定常時の動作を示すタイミングチャートであ
る。

【図１１】低温過渡期の動作を示すタイミングチャート
である。

【図１２】本発明の第四の実施例を示すタイミングチャ
ートである。

【図１３】従来例を示し、（ａ）は回路図、（ｂ）は波
形図である。

【図１４】別の従来例を示し、（ａ）は回路図、（ｂ）
は波形図である。

【図１５】システム構成時を示す結線図である。

【符号の説明】

１１交流電源１２白熱灯１３，１４サイリスタ１５主スイッチ回路１９スイッチング素子２０補助スイッチ回路２２タイミング信号発生手段２５監視手段２６補助スイッチ回路制御手段３０監視手段３５電流監視手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−185696（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−123576（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−11757（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−185696（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−121974（ＪＰ，Ａ) 特開平６−96877（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−109774（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−257440（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−113077（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−153470（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−123575（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−84871（ＪＰ，Ａ) 特開平７−296971（ＪＰ，Ａ) 実開昭53−4227（ＪＰ，Ｕ) 実開昭53−4229（ＪＰ，Ｕ) ソ連国特許発明1251255（ＳＵ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 39/08 F21S 10/00 F21V 23/00 380 H05B 37/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】白熱灯に対する交流電源ライン上に接続さ
れて毎半サイクル位相制御されるサイリスタによる主ス
イッチ回路と；この主スイッチ回路と並列に接続されてリニア動作する
スイッチング素子による補助スイッチ回路と；前記交流電源に同期して前記主スイッチ回路中のサイリ
スタを点弧させるタイミング信号を生成出力するタイミ
ング信号発生手段と；白熱灯に対する出力電圧を監視する監視手段と；監視手段からの出力電圧帰還を受けながら前記サイリス
タが点弧する直前の区間で前記補助スイッチ回路のスイ
ッチング素子をリニア動作させると共に、サイリスタが
点弧し始めるときにスイッチング素子の導通が維持して
いるように構成されている補助スイッチ回路制御手段
と；を具備していることを特徴とする白熱灯調光装置。
【請求項２】白熱灯に対する出力電流の時間変化を監視
する電流監視手段を設け、前記出力電流の時間変化値が
一定値以上の時に短絡と判断し主スイッチ回路へのタイ
ミング信号の出力を停止するタイミング信号発生手段と
したことを特徴とする請求項１記載の白熱灯調光装置。
【請求項３】補助スイッチ回路制御手段は、サイリスタ
が点弧するのに十分な時間経過後に補助スイッチ回路の
スイッチング素子をオンさせるように構成されているこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の白熱灯調光装置。