JP3999963B2 - Lighting control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空港の滑走路、誘導路などに設置される誘導灯、制御灯などの灯火に対してその点灯・消灯の制御等を行う灯火制御装置に係り、特に、灯火の消灯特性を向上するのに適する灯火制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
灯火制御装置は、航空機地上誘導監視システムの一部として用いられている。灯火の点灯・消灯の制御は、従来、次のような装置により行なわれている。
【0003】
制御対象となる灯火は、滑走路、誘導路などに多数設置される。これら多数の灯火への点灯電力供給は、原理的に、単一の交流電流源(例えば6.6A出力)からの直列供給による方法が用いられている。すなわち、灯火同士が直列に接続され、その直列接続の両端が定電流源により電流駆動される。実際には、それぞれの灯火について変流器を用いて電流‐電流変換をしてから灯火に電流供給を行なうが、直列接続の灯火に対する電流駆動であるという原理は変わらない。
【0004】
さらに、それぞれの灯火について灯火制御回路が備えられ、これにより個々の灯火の点灯・消灯制御がなされる。点灯の場合は、入力され帰還する電流が灯火を経由するようにし、消灯の場合は、入力され帰還する電流を灯火からバイパスして灯火に電流が流れないようにする。このため、灯火と並列にスイッチング素子を挿入し、点灯の場合は、スイッチング素子をオフとし、消灯の場合はスイッチング素子をオンとする。
【0005】
スイッチング素子のオン・オフの制御は、灯火制御装置にスイッチング制御信号発生回路を設け、これにより発生されたスイッチング制御信号により行なう。スイッチング制御信号発生回路にスイッチング制御信号の発生を促す指令は、灯火制御装置の外部に設けられた上位の制御装置から伝送される。上位の制御装置は、個々の灯火制御装置に対しておのおの所望の点灯・消灯のタイミングを指令する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような灯火制御装置において、スイッチング素子がオン状態とされ、入力電流が灯火からバイパスされて灯火が消灯制御されている場合を考える。スイッチング素子は、一般的に、オン状態においてもわずかな両端電圧が生じる。したがって、この両端電圧が灯火の両極間にも印加される。灯火の定格電力が小さくその両極間のインピーダンスが大きい場合は、灯火への流入電流はごく小さく問題を生じない。
【0007】
しかし、灯火の定格電力が大きく両極間のインピーダンスが比較的小さい場合には、スイッチング素子のオン電圧の印加であっても、灯火へある程度大きな電流が流入してしまう。これにより、灯火を消灯制御しているにもかかわらず弱く点灯する事態が生じる。これは、灯火に対する点灯・消灯制御の品質低下であり避けるべき状態である。
【0008】
本発明は、上記したような事情を考慮してなされたもので、灯火に対して消灯制御した場合にさらに確実に消灯させることが可能な灯火制御装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、電流が入力する第1の端子と前記入力された電流が帰還する第2の端子からなる1対の電流入力端子と、前記1対の電流入力端子の間に実質的に接続され、前記1対の電流入力端子の間をスイッチングにより導通か非導通とすることが可能なスイッチング素子と、前記スイッチング素子の一端に実質的に一端が接続された電圧降下素子と、前記電圧降下素子の他端に実質的に接続された第3の端子と前記スイッチング素子の他端に実質的に接続された第4の端子とからなり、その一方が電流を出力する端子で他方が前記出力された電流が帰還する端子である1対の電流出力端子と、前記電圧降下素子に実質的に並列に接続され、スイッチング制御入力端子を備えたリレー回路と、前記スイッチング素子のスイッチング制御端子に実質的に接続された第1のスイッチング制御回路と、前記リレー回路の前記スイッチング制御入力端子に実質的に接続された第2のスイッチング制御回路とを有し、前記第2のスイッチング制御回路は、前記リレー回路へのスイッチング制御出力が、前記第1のスイッチング制御回路から前記スイッチング素子へのスイッチング制御出力と反対極性であることを特徴とする。
【0010】
入力電流を灯火からバイパスするためのスイッチング素子の一端には電圧降下素子が接続される。これにより、スイッチング素子がオン状態とされた場合に、スイッチング素子の両端電圧は、電圧降下素子と電流出力端子に接続された灯火とにより分担されて負担される。したがって、灯火に印加される電圧(つまりは、灯火に流入する電流)は電圧降下素子が電圧を担う分小さくなり、灯火はより確実に消灯される。また、電圧降下素子に加えてこれに並列にリレー回路を設けている。リレー回路のスイッチング制御は、スイッチング素子のスイッチング制御とは反対極性となるように設定される。これによっても、灯火の消灯制御においては、電圧降下素子の存在により、灯火に印加される電圧(つまりは、灯火に流入する電流)は電圧降下素子が電圧を担う分小さくなり、灯火はより確実に消灯される。なお、灯火の点灯制御においては、リレー回路のオンにより電圧降下素子に電流を流さずに済むので、電圧降下素子として小さな電流定格(電力定格)のものを用いることができる。
【0011】
なお、「実質的に接続」とは、直接接続される場合を含みかつそのほかに、作用・効果に影響を及ぼさない限り別の要素を介して接続されている場合を排除しないという趣旨である。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の実施態様として、前記電圧降下素子は、オン状態とされたスイッチング素子である。すなわち、オン状態のスイッチング素子の両端に生じる電圧を、灯火への電流流入の軽減に用いるものである。このスイッチング素子には、双方向サイリスタやFET(field effect transistor)を用いることができる。
【0015】
また、本発明の実施態様として、前記電圧降下素子は、逆並列接続された1対のダイオードである。すなわち、ダイオードの順方向両端電圧を灯火への電流流入の軽減に用いるものである。逆並列にして用いるのは、交流電流が対象だからである。
【0016】
また、本発明の実施態様として、電流入力端子間の電流をスイッチングする前記スイッチング素子には、双方向サイリスタやFETを例示することができる。
【0017】
また、本発明の実施態様として、前記電圧降下素子と並列にリレー回路が接続される場合には、この電圧降下素子として抵抗素子を用いることができる。この抵抗素子には、灯火の点灯制御時に電流を流さずに済むので、そのときの無駄な電力消費を避けることができる。
【0018】
以下では、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。なお、図1ないし図8を参照する『』内の説明は、その記述にかかわらず本発明の実施形態の説明ではなく、参考例としての説明である。これらの参考例を踏まえて、そのあとに図9以下の図を参照して本発明の実施形態を説明することをあらかじめ断っておく。『図1は、本発明の第1の実施形態を示す構成図である。同図に示すように、この実施形態において灯火制御装置3には、電流出力側に灯火5が接続され、電流入力側は、変流器2の2次側が接続される。変流器2の1次側は、電流入力端子1に交流定電流源が接続され得る。変流器2は、一例として1:1の変成比のものを用いることができる。
【0019】
なお、電流入力端子1は、灯火5ひとつの点灯・消灯を制御する灯火制御装置3ごとに1対が備えられるが、複数の灯火を点灯・消灯制御するためには、灯火ごとに灯火制御装置が備えられ、それらに具備される1対の電流入力端子1同士は、直列に接続される。すなわち、直列に接続された電流入力端子1の最も端部のもの同士間に定電流源が接続される。このような接続は電流駆動ならではのものである。定電流源は、空港設備では、一例として実効値6.6Aのものが用いられている。
【0020】
灯火制御装置3内部には、スイッチング素子6、電圧降下素子7、電流電圧変換回路8、スイッチング制御信号発生回路9、インターフェース10が設けられる。
【0021】
スイッチング素子6は、入力される電流を導通して灯火5側に電流を流入させない状態(消灯制御時)と、入力される電流を非導通として灯火5側に電流を供給する状態(点灯制御時)とを現出するように、1対の電流入力端子1間に実質的に配置結線される。
【0022】
電圧降下素子7は、そこに流れる電流により電圧を降下させるものであり、例えば、抵抗素子、インダクター、またはダイオード等の半導体素子などである。電圧降下素子7は、スイッチング素子6の一端と電流出力端子の一方との間に接続される。電流出力端子の他方は、スイッチング素子6の他端に接続され、さらに電流電圧変換回路8を介して電流入力端子の一方に接続される。
【0023】
電流電圧変換回路8は、この回路への入力電流(定電流)を電圧(定電圧)に変換(加えて必要ならば直流に変換)して出力し、灯火制御装置3内部における電源として機能するものである。出力される電圧は、スイッチング制御信号発生回路9やインターフェース10に電源電圧として供給される。
【0024】
スイッチング制御信号発生回路9は、その出力が、スイッチング素子6のスイッチング制御端子にスイッチング制御信号を供給すべく接続される。このスイッチング制御信号は、外部コントローラ4からの指令がインターフェース10を介してスイッチング制御信号発生回路9に達することにより、そのタイミングなどが所望に発生される。インターフェース10は、外部コントローラ4から伝送される信号を点灯制御装置3での内部処理に適する信号に整形するものである。スイッチング制御信号発生回路9は、さらに、デバイスとしてのスイッチング素子6の制御に適する信号を発生するものである。
【0025】
以上のような構成において、灯火制御装置3の1対の入力端子の一方に入力した電流は、漏電のような異常状態がない限り必ず他方の端子から外部に帰還するという関係を有する。また、灯火制御装置3の1対の出力端子についても、同様に、その一方から出力された電流は正常には必ず他方の端子から内部に帰還するという関係を有する。
【0026】
次に、灯火5を点灯制御するときと消灯制御するときの動作を説明する。点灯制御する場合には、外部コントローラ4からのその旨の指令信号がインターフェース10を介してスイッチング制御信号発生回路9に達する。これにより、スイッチング制御信号発生回路9は、スイッチング素子6をオフとすべくスイッチング制御信号を発生する。
【0027】
この状態では、スイッチング素子6が非導通であるので、灯火制御装置3の入力端子からの電流は、電圧降下素子7を介して出力端子に出力し灯火5を点灯させる電流となる。なお、電圧降下素子7は一般的には電流の流れにより電力消費するが、灯火5の駆動が定電流駆動なので灯火5の点灯状態には影響を及ぼさない。すなわち、灯火5の消費電力は、電流の二乗にそのインピーダンスを乗じた値であって電圧降下素子7の両端電圧には関係しない。
【0028】
灯火5を消灯制御する場合には、外部コントローラ4からのその旨の指令信号がインターフェース10を介してスイッチング制御信号発生回路9に達する。これにより、スイッチング制御信号発生回路9は、スイッチング素子6をオンとすべくスイッチング制御信号を発生する。
【0029】
この状態では、スイッチング素子6が導通状態となり、灯火制御装置3の入力端子からの電流は、ほどんど灯火5の側へ流れることなくバイパスされる。より詳細にこの状態を説明すると、スイッチング素子6が導通状態であっても、わずかにその両端には電圧(オン電圧)が生じる。したがって、その電圧に従い灯火5の側にも電流が流れようとする。しかしながら、電圧降下素子7が存在するために、その電流は電圧降下素子7がない場合に比べそれ相当に小さくなる。
【0030】
数値的な例を挙げると、スイッチング素子6のオン電圧を1V、電圧降下素子7のインピーダンスを灯火5の4倍とする。灯火5のインピーダンスは、その定格電流を6.6A、定格電力を45Wとすると、45/(6.6)2を計算して約1Ωである。スイッチング素子6の両端電圧が1Vのときの電圧降下素子7のインピーダンスは約4Ωに設定される。
【0031】
電圧降下素子7が存在しないときは、スイッチング素子6のオン電圧1Vにより灯火5には、約1Aの電流が流れる。一方4Ωの電圧降下素子7が存在すると灯火5に流れる電流は約0.2Aとなる。すなわち、定格時の電流が6.6Aに対して消灯制御時に1Aの電流が流れるのを、この例では、0.2Aまで小さくすることができる。したがって、灯火5をより確実に消灯制御することができる。
【0032】
次に、本発明の第2の実施形態を図2を参照して説明する。図2は、本発明の第2の実施形態を示す構成図である。同図において、すでに説明した構成要素には同一の番号を付しその説明を省略する。この実施形態における灯火制御装置3Aは、第1の実施形態における電圧降下素子7に代えてスイッチング素子11を有する。
【0033】
スイッチング素子11のスイッチング制御入力端子には、スイッチング制御信号発生回路9aから信号が供給される。この信号は、より簡易には、常に(つまり灯火5の点灯制御時と消灯制御時ともに)スイッチング素子11をオン状態とするような信号でよい。
【0034】
点灯制御時には、スイッチング素子6がオフでスイッチング素子11がオンであることから灯火5に電流が流される。消灯制御時には、スイッチング素子6がオンとなり、スイッチング素子11もオンであることから、スイッチング素子11が第1の実施形態における電圧降下素子7として機能する。スイッチング素子11は、3端子の例えば半導体素子であるのでそのオン時の両端電圧を電圧降下分として機能させるものである。
【0035】
数値的な例を挙げると、スイッチング素子6のオン電圧を1V、スイッチング素子11のオン電圧を0.8Vとする。灯火5のインピーダンスは、その定格電流を6.6A、定格電力を45Wとすると、45/(6.6)2を計算して約1Ωである。
【0036】
消灯制御時において、スイッチング素子11が存在しないときは、スイッチング素子6のオン電圧1Vにより灯火5には、約1Aの電流が流れる。一方スイッチング素子11が存在すると灯火5に流れる電流は、(1−0.8)/1を計算して約0.2Aとなる。すなわち、定格時(点灯制御時)の電流が6.6Aであるのに対して消灯制御時に1Aの電流が流れるのを、この例では、0.2Aまで小さくすることができる。したがって、灯火5をより確実に消灯制御することができる。
【0037】
なお、この実施形態では、スイッチング制御信号発生回路9aからスイッチング素子11への信号を、消灯制御時のみこれをオフとするように発生させてもよい。ただし、この場合には、消灯制御時においてほとんど全く灯火5には電流が流れなくなるので灯火制御装置3Aに灯火監視機能(灯火の断芯検出機能)を設ける場合には向かない。断芯で電流が流れないのと区別がつかないからである。
【0038】
次に、本発明の第1の実施形態の具体的な例を図3を参照して説明する。図3は、本発明の第1の実施形態の具体的な例を示す構成図である。同図において、すでに説明した構成要素には同一の番号を付しその説明を省略する。
【0039】
この例は、第1の実施形態におけるスイッチング素子6として具体的に双方向サイリスタ6aを用い、電圧降下素子7として具体的に逆並列接続されたダイオード7aを用いたものである。動作はすでに説明したものとほぼ同様である。双方向サイリスタ6aの第1極、第2極間が電流の経路であり、ゲート電極にスイッチング制御信号発生回路9からスイッチング制御信号が供給される。双方向サイリスタ6aがスイッチング素子6として用いられる以下で説明する他例の場合も同様の接続である。
【0040】
このような構成では、電圧降下素子として逆並列されたダイオード7aを用いることからその電流対電圧の非線形性により灯火5の点灯制御時においてその電圧降下は比較的小さい。かつそのときの消費電力も抵抗素子を用いるより小さく電力消費を抑える意味で好ましい。
【0041】
次に、本発明の第2の実施形態の具体的な例を図4を参照して説明する。図4は、本発明の第2の実施形態の具体的な例を示す構成図である。同図において、すでに説明した構成要素には同一の番号を付しその説明を省略する。
【0042】
この例は、第2の実施形態におけるスイッチング素子6として具体的に双方向サイリスタ6aを用い、スイッチング素子11として具体的に双方向サイリスタ11aを用いたものである。動作はすでに説明したものとほぼ同様である。双方向サイリスタ11aの第1極、第2極間が電流の経路であり、ゲート電極にスイッチング制御信号発生回路9aから制御信号が供給される。双方向サイリスタ11aがスイッチング素子11として用いられる以下で説明する他例の場合も同様の接続である。
【0043】
この例では、双方向サイリスタ6aのオン電圧より双方向サイリスタ11aのオン電圧の方が小さくなるように素子を選択すると、すでに述べた理由から灯火制御装置3Aに灯火監視機能(灯火の断芯検出機能)を設ける場合に向く。
【0044】
図5は、本発明の第2の実施形態の具体的な別の例を示す構成図である。同図において、すでに説明した構成要素には同一の番号を付しその説明を省略する。
【0045】
この例は、第2の実施形態におけるスイッチング素子6として具体的に双方向サイリスタ6aを用い、スイッチング素子11として具体的にFET11bを用いたものである。動作はすでに説明したものとほぼ同様である。FET11bのソース・ドレイン間が電流経路でありゲートにスイッチング制御信号発生回路9aから制御信号が供給される。FET11bがスイッチング素子11として用いられる以下で説明する他例の場合も同様の接続である。なお、FET11bのソース・ドレイン間には交流が流され電流の向きは交番する。
【0046】
図6は、本発明の第1の実施形態の具体的な別の例を示す構成図である。同図において、すでに説明した構成要素には同一の番号を付しその説明を省略する。
【0047】
この例は、第1の実施形態におけるスイッチング素子6として具体的にFET6bを用い、電圧降下素子7として具体的に逆並列されたダイオード7aを用いたものである。動作はすでに説明したものとほぼ同様である。FET6bのソース・ドレイン間が電流経路でありゲートにスイッチング制御信号発生回路9からスイッチング制御信号が供給される。FET6bがスイッチング素子6として用いられる以下で説明する他例の場合も同様の接続である。なお、FET6bのソース・ドレイン間には交流が流され電流の向きは交番する。
【0048】
図7は、本発明の第2の実施形態の具体的なさらに別の例を示す構成図である。同図において、すでに説明した構成要素には同一の番号を付しその説明を省略する。
【0049】
この例は、第2の実施形態におけるスイッチング素子6として具体的にFET6bを用い、スイッチング素子11として具体的に双方向サイリスタ11aを用いたものである。動作はすでに説明したものとほぼ同様である。
【0050】
図8は、本発明の第2の実施形態の具体的なさらに別の例を示す構成図である。同図において、すでに説明した構成要素には同一の番号を付しその説明を省略する。
【0051】
この例は、第2の実施形態におけるスイッチング素子6として具体的にFET6bを用い、スイッチング素子11として具体的にFET11bを用いたものである。動作はすでに説明したものとほぼ同様である。』
【0052】
次に、本発明の第3の実施形態を図9を参照して説明する。図9は、本発明の第3の実施形態を示す構成図である。同図において、すでに説明した構成要素には同一の番号を付しその説明を省略する。この実施形態における灯火制御装置3Bは、電圧降下素子7に並列にリレー回路12が付加され、リレー回路12を制御する信号がスイッチング制御信号発生回路9bから供給される。
【0053】
リレー回路12を上記のように設ける理由は、灯火5の点灯制御時に電圧降下素子7に流れる電流をバイパスしてこれを小さくするためである。これにより、電圧降下素子7として電流定格の小さいものを使用することができる。
【0054】
灯火5を点灯制御するときと消灯制御するときの動作を説明する。点灯制御する場合には、外部コントローラ4からのその旨の指令信号がインターフェース10を介してスイッチング制御信号発生回路9bに達する。これにより、スイッチング制御信号発生回路9bは、スイッチング素子6をオフとすべくスイッチング制御信号を発生する。一方、スイッチング制御信号発生回路9bは、リレー回路12に対しては、これをオンとすべくスイッチング制御信号を発生する。
【0055】
この状態では、スイッチング素子6が非導通で灯火制御装置3Bの入力端子からの電流は、リレー回路12を介して出力端子に出力し灯火5を点灯させる電流となる。電圧降下素子7の両端にはオン状態のリレー回路12が並列接続されるので、電圧降下素子7にはほとんど電流が流れない。これがこの実施形態の特徴である。
【0056】
灯火5を消灯制御する場合には、外部コントローラ4からのその旨の指令信号がインターフェース10を介してスイッチング制御信号発生回路9bに達する。これにより、スイッチング制御信号発生回路9bは、スイッチング素子6をオンとすべくスイッチング制御信号を発生する。一方、スイッチング制御信号発生回路9bは、リレー回路12に対しては、これをオフとすべくスイッチング制御信号を発生する。
【0057】
この状態では、スイッチング素子6が導通状態となり、灯火制御装置3Bの入力端子からの電流は、ほどんど灯火5の側へ流れることなくバイパスされる。より詳細に述べると、すでに第1の実施形態で説明したように、スイッチング素子6が導通状態であっても、わずかにその両端には電圧(オン電圧)が生じる。したがって、その電圧に従い灯火5の側にも電流が流れようとする。しかしながら、電圧降下素子7が存在するために、その電流は電圧降下素子7がない場合に比べそれ相当に小さくなる。
【0058】
なお、このときリレー回路12はオフであるため何ら動作には影響を及ぼさない。したがって、第1の実施形態と同様に、灯火5をより確実に消灯制御することができる。ちなみに、上記で述べたように、スイッチング素子6のオンオフ状態とリレー回路12のオンオフ状態とは常に反対に制御される関係になっている。
【0059】
次に、本発明の第4の実施形態を図10を参照して説明する。図10は、本発明の第4の実施形態を示す構成図である。同図において、すでに説明した構成要素には同一の番号を付しその説明を省略する。この実施形態における灯火制御装置3Cは、第3の実施形態における電圧降下素子7に代えてスイッチング素子11を有する。
【0060】
スイッチング素子11のスイッチング制御入力端子には、スイッチング制御信号発生回路9cから信号が供給される。この信号は、すでに第2の実施形態において説明したのと同様に、より簡易には、常に(つまり灯火5の点灯制御時と消灯制御時ともに)スイッチング素子11をオン状態とするような信号でよい。
【0061】
これにより、点灯制御時には、スイッチング素子6がオフでスイッチング素子11がオン、かつリレー回路12がオンであることからリレー回路12により灯火5に電流が流される。消灯制御時には、スイッチング素子6がオンとなり、スイッチング素子11がオン、リレー回路12がオフであることから、スイッチング素子11が第3の実施形態における電圧降下素子7として機能する。
【0062】
以上説明のように、この実施形態は、第1の実施形態に対する第2、第3の実施形態の特徴をいずれも有するものである。作用および効果としても第1、第2、第3の実施形態のものをいずれも有する。
【0063】
図11、図14、図15、図18は、それぞれ、本発明の第3の実施形態の具体的な例を示す構成図である。図12、図13、図16、図17は、それぞれ、本発明の第4の実施形態の具体的な例を示す構成図である。これらの図において、すでに説明した構成要素には同一の番号を付しその説明を省略する。
【0064】
これらの図に示されるように、電圧降下素子7としては、逆並列接続のダイオード7aや抵抗素子7bの使用が好適であり、スイッチング素子11としては、双方向サイリスタ11aやFET11bの使用が好適である。特に、電圧降下素子7として抵抗素子7bを設けた場合にも灯火5の点灯制御時に抵抗素子7bでの電力消費がほとんど生じず、電流定格(電力定格)の小さいものを使用できるとともに無駄な電力消費が生じることがないという利点がある。
【0065】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、入力電流を灯火からバイパスするためのスイッチング素子の一端には電圧降下素子が接続される。これにより、スイッチング素子がオン状態とされた場合に、スイッチング素子の両端電圧は、電圧降下素子と電流出力端子に接続された灯火とにより分担されて負担される。したがって、灯火に印加される電圧(つまりは、灯火に流入する電流)は電圧降下素子が電圧を担う分小さくなり、灯火はより確実に消灯される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考例としての構成図。
【図2】 別の参考例としての構成図。
【図3】 図1の具体的な例を示す構成図。
【図4】 図2の具体的な例を示す構成図。
【図5】 図2の具体的な別の例を示す構成図。
【図6】 図1の具体的な別の例を示す構成図。
【図7】 図2の具体的なさらに別の例を示す構成図。
【図8】 図2の具体的なさらに別の例を示す構成図。
【図9】 本発明の第1の実施形態を示す構成図。
【図10】 本発明の第2の実施形態を示す構成図。
【図11】 本発明の第1の実施形態の具体的な例を示す構成図。
【図12】 本発明の第2の実施形態の具体的な例を示す構成図。
【図13】 本発明の第2の実施形態の具体的な別の例を示す構成図。
【図14】 本発明の第1の実施形態の具体的な別の例を示す構成図。
【図15】 本発明の第1の実施形態の具体的なさらに別の例を示す構成図。
【図16】 本発明の第2の実施形態の具体的なさらに別の例を示す構成図。
【図17】 本発明の第2の実施形態の具体的なさらに別の例を示す構成図。
【図18】 本発明の第1の実施形態の具体的なさらに別の例を示す構成図。
【符号の説明】
1…電流入力端子 2…変流器 3、3A、3B、3C…灯火制御装置 4…外部コントローラ 5…灯火 6…スイッチング素子 6a…双方向サイリスタ 6b…FET 7…電圧降下素子 7a…逆並列接続ダイオード 7b…抵抗素子 8…電流電圧変換回路 9、9a、9b、9c…スイッチング制御信号発生回路 10…インターフェース 11…スイッチング素子 11a…双方向サイリスタ 11b…FET 12…リレー回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lighting control device that controls lighting / extinguishing of lights such as guide lights and control lights installed on airport runways, taxiways, etc., and in particular, improves the light extinction characteristics of the lights. The present invention relates to a lighting control device suitable for performing.
[0002]
[Prior art]
The lighting control device is used as a part of an aircraft ground guidance monitoring system. The lighting on / off control is conventionally performed by the following devices.
[0003]
Many lights to be controlled are installed on runways and taxiways. In principle, the lighting power is supplied to a large number of these lamps by a series supply from a single alternating current source (for example, 6.6 A output). That is, the lamps are connected in series, and both ends of the series connection are driven by a constant current source. Actually, each lamp is subjected to current-to-current conversion using a current transformer, and then a current is supplied to the lamp. However, the principle of current driving for series-connected lamps remains the same.
[0004]
Further, a lamp control circuit is provided for each lamp, and thereby, lighting / extinguishing control of each lamp is performed. In the case of lighting, the input current to be fed back passes through the lamp, and in the case of extinguishing, the input current to be fed back is bypassed from the lamp so that no current flows through the lamp. For this reason, a switching element is inserted in parallel with the lamp. When the light is turned on, the switching element is turned off, and when the light is turned off, the switching element is turned on.
[0005]
The on / off control of the switching element is performed by a switching control signal generated by providing a lighting control device with a switching control signal generating circuit. A command for prompting the switching control signal generation circuit to generate the switching control signal is transmitted from a higher-level control device provided outside the lamp control device. The host control device instructs each lighting control device to turn on / off each desired light.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the lighting control device as described above, a case is considered where the switching element is turned on, the input current is bypassed from the lighting, and the lighting is controlled to be turned off. The switching element generally generates a slight voltage across the terminal even in the on state. Therefore, this both-ends voltage is applied also between both poles of a lamp. When the rated power of the lamp is small and the impedance between the two electrodes is large, the current flowing into the lamp is very small and does not cause a problem.
[0007]
However, when the rated power of the lamp is large and the impedance between the two electrodes is relatively small, a certain amount of current flows into the lamp even when the on-voltage of the switching element is applied. As a result, a situation occurs in which the lamp is turned on weakly even though the lamp is controlled to be turned off. This is a deterioration in the quality of lighting / extinguishing control with respect to lighting, and is a state to be avoided.
[0008]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a lamp control device that can be more reliably turned off when the lamp is turned off.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a pair of current input terminals including a first terminal to which current is input, a second terminal to which the input current is fed back, and the pair of current input terminals. A switching element that is substantially connected between the pair of current input terminals and that can be turned on or off by switching between the pair of current input terminals, and a voltage that has one end connected to one end of the switching element. A drop element; a third terminal substantially connected to the other end of the voltage drop element; and a fourth terminal substantially connected to the other end of the switching element;SoA pair of current output terminals, one of which is a terminal for outputting current and the other is a terminal to which the output current is fed back;A relay circuit connected to the voltage drop element substantially in parallel and having a switching control input terminal;Substantially connected to a switching control terminal of the switching element.FirstA switching control circuit; and a second switching control circuit substantially connected to the switching control input terminal of the relay circuit.In the second switching control circuit, the switching control output to the relay circuit is opposite in polarity to the switching control output from the first switching control circuit to the switching element.It is characterized byThe
[0010]
A voltage drop element is connected to one end of the switching element for bypassing the input current from the lamp. Thus, when the switching element is turned on, the voltage across the switching element is shared and borne by the voltage drop element and the lamp connected to the current output terminal. Therefore, the voltage applied to the lamp (that is, the current flowing into the lamp) becomes smaller as the voltage drop element takes on the voltage, and the lamp is turned off more reliably.In addition to the voltage drop element, a relay circuit is provided in parallel therewith. The switching control of the relay circuit is set to have a polarity opposite to that of the switching control of the switching element. Even in this case, in the lamp extinguishing control, the voltage applied to the lamp (that is, the current flowing into the lamp) becomes smaller due to the voltage drop element taking charge due to the presence of the voltage drop element, and the lamp is more reliable. Turns off. In the lighting control of the lamp, since it is not necessary to pass a current through the voltage drop element when the relay circuit is turned on, a voltage drop element having a small current rating (power rating) can be used.
[0011]
Note that “substantially connected” includes the case of being directly connected, and in addition, the case of being connected via another element is not excluded unless it affects the operation and effect.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As an embodiment of the present invention, the voltage drop element is a switching element turned on. That is, the voltage generated at both ends of the switching element in the ON state is used for reducing current inflow to the lamp. As this switching element, a bidirectional thyristor or FET (field effect transistor) can be used.
[0015]
As an embodiment of the present invention, the voltage drop element is a pair of diodes connected in reverse parallel. That is, the forward voltage across the diode is used to reduce current inflow into the lamp. The reason why it is used in reverse parallel is that alternating current is the target.
[0016]
Further, as an embodiment of the present invention, the switching element that switches the current between the current input terminals can be exemplified by a bidirectional thyristor and FET.
[0017]
As an embodiment of the present invention, when a relay circuit is connected in parallel with the voltage drop element, a resistance element can be used as the voltage drop element. Since this resistor element does not require a current to flow during lighting control, unnecessary power consumption at that time can be avoided.
[0018]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.The description in “” referring to FIG. 1 to FIG. 8 is not an explanation of the embodiment of the present invention but an explanation as a reference example regardless of the description. Based on these reference examples, it will be refused in advance that the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings in FIG. 9 and thereafter. "FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, in this embodiment, the
[0019]
In addition, the
[0020]
Inside the
[0021]
The switching
[0022]
The
[0023]
The current-voltage conversion circuit 8 converts the input current (constant current) to this circuit into a voltage (constant voltage) (added to DC if necessary) and outputs it, and functions as a power source in the
[0024]
The output of the switching control
[0025]
In the above-described configuration, the current input to one of the pair of input terminals of the
[0026]
Next, operations when the
[0027]
In this state, since the switching
[0028]
When the
[0029]
In this state, the switching
[0030]
As a numerical example, the ON voltage of the
[0031]
When the
[0032]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to components already described, and description thereof is omitted. The
[0033]
A signal is supplied from the switching control signal generation circuit 9 a to the switching control input terminal of the switching
[0034]
At the time of lighting control, since the switching
[0035]
As a numerical example, the ON voltage of the
[0036]
When the switching
[0037]
In this embodiment, the signal from the switching control signal generation circuit 9a to the switching
[0038]
Next, a specific example of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a specific example of the first embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to components already described, and description thereof is omitted.
[0039]
In this example, a
[0040]
In such a configuration, the anti-parallel diode 7a is used as the voltage drop element, so that the voltage drop is relatively small during the lighting control of the
[0041]
Next, a specific example of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a specific example of the second embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to components already described, and description thereof is omitted.
[0042]
In this example, the
[0043]
In this example, when an element is selected so that the ON voltage of the bidirectional thyristor 11a is smaller than the ON voltage of the
[0044]
FIG. 5 is a configuration diagram showing another specific example of the second exemplary embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to components already described, and description thereof is omitted.
[0045]
In this example, the
[0046]
FIG. 6 is a block diagram showing another specific example of the first embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to components already described, and description thereof is omitted.
[0047]
In this example, the FET 6 b is specifically used as the switching
[0048]
FIG. 7 is a block diagram showing still another specific example of the second embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to components already described, and description thereof is omitted.
[0049]
In this example, the FET 6 b is specifically used as the switching
[0050]
FIG. 8 is a configuration diagram showing still another specific example of the second exemplary embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to components already described, and description thereof is omitted.
[0051]
In this example, the FET 6 b is specifically used as the switching
[0052]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to components already described, and description thereof is omitted. In the lighting control device 3B in this embodiment, a
[0053]
The reason why the
[0054]
The operation when the
[0055]
In this state, the switching
[0056]
When the
[0057]
In this state, the switching
[0058]
At this time, since the
[0059]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to components already described, and description thereof is omitted. The lighting control device 3C in this embodiment includes a switching
[0060]
A signal is supplied to the switching control input terminal of the switching
[0061]
Thereby, at the time of lighting control, since the switching
[0062]
As described above, this embodiment has both the characteristics of the second and third embodiments with respect to the first embodiment. All of the functions and effects of the first, second, and third embodiments are included.
[0063]
11, FIG. 14, FIG. 15 and FIG. 18 are configuration diagrams showing specific examples of the third embodiment of the present invention. FIG. 12, FIG. 13, FIG. 16 and FIG. 17 are configuration diagrams showing specific examples of the fourth embodiment of the present invention. In these drawings, the same reference numerals are given to the components already described, and the description thereof is omitted.
[0064]
As shown in these figures, the
[0065]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the voltage drop element is connected to one end of the switching element for bypassing the input current from the lamp. Thus, when the switching element is turned on, the voltage across the switching element is shared and borne by the voltage drop element and the lamp connected to the current output terminal. Therefore, the voltage applied to the lamp (that is, the current flowing into the lamp) becomes smaller as the voltage drop element takes on the voltage, and the lamp is turned off more reliably.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]As a reference exampleDiagram.
[Figure 2]As another reference exampleDiagram.
[Fig. 3]FIG.The block diagram which shows the specific example of.
[Fig. 4]FIG.The block diagram which shows the specific example of.
[Figure 5]FIG.The block diagram which shows another specific example of.
[Fig. 6]FIG.The block diagram which shows another specific example of.
[Fig. 7]FIG.The block diagram which shows another specific example of.
[Fig. 8]FIG.The block diagram which shows another specific example of.
FIG. 9 shows the first of the present invention.1The block diagram which shows embodiment of this.
FIG. 10 shows the first of the present invention.2The block diagram which shows embodiment of this.
FIG. 11 shows the first of the present invention.1The block diagram which shows the specific example of embodiment of this.
FIG. 12 shows the first of the present invention.2The block diagram which shows the specific example of embodiment of this.
FIG. 13 shows the first of the present invention.2The block diagram which shows another specific example of embodiment of this.
FIG. 14 shows the first of the present invention.1The block diagram which shows another specific example of embodiment of this.
FIG. 15 shows the first of the present invention.1The block diagram which shows another specific example of embodiment of.
FIG. 16 shows the first of the present invention.2The block diagram which shows another specific example of embodiment of.
FIG. 17 shows the first of the present invention.2The block diagram which shows another specific example of embodiment of.
FIG. 18 shows the first of the present invention.1The block diagram which shows another specific example of embodiment of.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記1対の電流入力端子の間に実質的に接続され、前記1対の電流入力端子の間をスイッチングにより導通か非導通とすることが可能なスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の一端に実質的に一端が接続された電圧降下素子と、
前記電圧降下素子の他端に実質的に接続された第3の端子と前記スイッチング素子の他端に実質的に接続された第4の端子とからなり、その一方が電流を出力する端子で他方が前記出力された電流が帰還する端子である1対の電流出力端子と、
前記電圧降下素子に実質的に並列に接続され、スイッチング制御入力端子を備えたリレー回路と、
前記スイッチング素子のスイッチング制御端子に実質的に接続された第1のスイッチング制御回路と、
前記リレー回路の前記スイッチング制御入力端子に実質的に接続された第2のスイッチング制御回路とを有し、
前記第2のスイッチング制御回路は、前記リレー回路へのスイッチング制御出力が、前記第1のスイッチング制御回路から前記スイッチング素子へのスイッチング制御出力と反対極性である
ことを特徴とする灯火制御装置。A pair of current input terminals including a first terminal to which current is input and a second terminal to which the input current is fed back;
A switching element that is substantially connected between the pair of current input terminals and capable of conducting or non-conducting between the pair of current input terminals by switching;
A voltage drop element having one end substantially connected to one end of the switching element;
A third terminal substantially connected to the other end of the voltage drop element and a fourth terminal substantially connected to the other end of the switching element, one of which is a terminal for outputting a current and the other. A pair of current output terminals to which the output current is fed back;
A relay circuit connected to the voltage drop element substantially in parallel and having a switching control input terminal;
A first switching control circuit substantially connected to a switching control terminal of the switching element;
A second switching control circuit substantially connected to the switching control input terminal of the relay circuit;
The lighting control device according to claim 2, wherein the second switching control circuit has a switching control output to the relay circuit having a polarity opposite to that of the switching control output from the first switching control circuit to the switching element.
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