JP4931119B2 - 照明灯制御方法及び照明灯制御装置 - Google Patents
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Description
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施形態にかかる照明灯制御装置100の構成について説明する。図1は、本実施形態にかかる照明灯制御装置100の構成を示す概略図である。
図1に示すように、磁気エネルギー回生双方向電流スイッチ110は、第1〜第4逆導通型半導体スイッチ111〜114で構成されたブリッジ回路と、このブリッジ回路の直流端子b(以下、端子bという)と直流端子c(以下、端子cという)との間に接続されたコンデンサCと、から構成される。また、各逆導通型半導体スイッチ111〜114は、ゲート位相制御装置120に接続され、制御信号を受ける。また、ブリッジ回路は、交流電源20と照明灯10との間に直列に接続される。
まず、図2を参照して、ゲート位相制御装置120から磁気エネルギー回生双方向電流スイッチ110へ供給される制御信号、すなわち、ゲート位相制御装置120から各半導体スイッチS1〜S4のゲートG1〜G4へ印加されるオン信号について、説明する。図2は、交流電源20の電源電圧Vと磁気エネルギー回生双方向電流スイッチ110を制御する制御信号との関係を示すタイミング図である。
ここでは、図7を参照して、ユーザスイッチ30を消灯/点灯と切り替えたときの負荷電圧Vloadの変化を説明する。図7は、本実施形態にかかる照明灯制御装置100の駆動を示す駆動波形面である。図7において、上図は、使用者によってユーザスイッチ30が点灯/消灯(オン/オフ)の切り替えが行われたことを示すタイミング図である。また、下図は、当該ユーザスイッチ30の操作による負荷電圧Vloadの変化を示す電圧図である。なお、両図において横軸は、時間軸を表すが、一方の図の時間軸上の任意の時点(例えば、k1)は、他方の図の時間軸上の対応する時点(k1)と同時点であるとする。
次に、図8を参照して、本発明の第2の実施形態にかかる照明灯制御装置200の構成について説明する。図8は、本実施形態にかかる照明灯制御装置200の構成を示す概略図である。
図9は、本実施形態にかかる照明灯制御装置200の駆動を示す駆動波形面である。図9において、上図は、人体感知装置40が人の存在を感知している場合と、感知していない場合を示すタイミング図である。また、下図は、人体感知装置40の感知状況に応じて負荷電圧Vloadの変化を示す電圧図である。なお、両図において横軸は、時間軸を表すが、一方の図の時間軸上の任意の時点(例えば、k5)は、他方の図の時間軸上の対応する時点(k5)と同時点であるとする。
20 交流電源
30 ユーザスイッチ
40 人体感知装置
100、200 照明灯制御装置
110 磁気エネルギー回生双方向電流スイッチ
111 第1逆導通型半導体スイッチ
112 第2逆導通型半導体スイッチ
113 第3逆導通型半導体スイッチ
114 第4逆導通型半導体スイッチ
120、220 ゲート位相制御装置
130 位相検出器
310 電源スイッチ
320 マイクロコントローラ
330 タイマー
D1〜D4 ダイオード
S1〜S4 半導体スイッチ
G1〜G4 ゲート
α ゲート位相角
α0 基準角
α1 消灯角
C コンデンサ
L リアクタンス成分
R 抵抗成分
Va 定格電圧
L1 第1経路
L2 第2経路
Claims (9)
- 照明灯と交流電源との間に直列に接続される磁気エネルギー回生双方向電流スイッチと、前記磁気エネルギー回生双方向電流スイッチを制御する制御装置と、前記照明灯の点灯と消灯を切り替えるためのスイッチと、を備えた照明灯制御装置によって、前記照明灯の使用状態に応じて、前記照明灯に印可する電圧を制御する照明灯制御方法であって、
前記制御装置が前記磁気エネルギー回生双方向電流スイッチを制御し、前記切り替えるためのスイッチで点灯が選択された場合には前記照明灯に対して定格電圧を印加し、前記切り替えるためのスイッチで消灯が選択された場合には前記照明灯に対して零より大きく前記照明灯の定格電圧未満の点灯を維持しうる電圧である低電圧を継続的に印可することを特徴とする、照明灯制御方法。 - 前記照明灯の照明範囲内に対象物が存在するか否かを感知する対象物感知装置が前記対象物を感知しない場合にも、前記照明灯に対して前記低電圧を印加することを特徴とする、請求項1に記載の照明灯制御方法。
- 前記切り替えるためのスイッチで消灯が選択されて前記照明灯に対して前記低電圧が印加されている状態、または前記対象物感知装置が前記対象物を感知しないことで前記照明灯に対して前記低電圧が印加されている状態のうち少なくともいずれか一方の状態において、前記対象物感知装置によって所定時間以上前記対象物が感知されない場合に、前記照明灯に印加される電圧を零とすることを特徴とする、請求項2に記載の照明灯制御方法。
- 前記磁気エネルギー回生双方向電流スイッチは、
第1経路に第1逆導通型半導体スイッチと第4逆導通型半導体スイッチとがスイッチオフ時の導通方向を相互に逆向きにして直列に配置され、第2経路に第2逆導通型半導体スイッチと第3逆導通型半導体スイッチとがスイッチオフ時の導通方向を相互に逆向きにして直列に配置されたブリッジ回路と、
前記第1逆導通型半導体スイッチと前記第4逆導通型半導体スイッチとの間の前記第1経路と、前記第2逆導通型半導体スイッチと前記第3逆導通型半導体スイッチとの間の前記第2経路との間に配置されたコンデンサと、
を備え、
前記制御装置は、
前記交流電源の半周期毎のスイッチ切替タイミングで、前記第1逆導通型半導体スイッチ及び前記第3逆導通型半導体スイッチと、前記第2逆導通型半導体スイッチ及び前記第4逆導通型半導体スイッチと、を交互にオン/オフし、
前記スイッチ切替タイミングと、前記交流電源電圧のゼロクロスポイントとの時間差を表すゲート位相角を調整することにより、前記照明灯に前記低電圧を印加することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の照明灯制御方法。 - 照明灯と交流電源との間に直列に接続される磁気エネルギー回生双方向電流スイッチと、
前記照明灯を使用しない場合に、前記照明灯に対して零より大きく前記照明灯の定格電圧未満の点灯を維持しうる電圧である低電圧を継続的に印加するように、前記磁気エネルギー回生双方向電流スイッチを制御する制御装置と、
前記照明灯の点灯と消灯を切り替えるためのスイッチと、
を具備し、
前記制御装置は、前記切り替えるためのスイッチにより点灯が選択された場合に、前記照明灯に対して定格電圧を印加し、前記切り替えるためのスイッチにより消灯が選択された場合に、前記照明灯に対して前記低電圧を継続的に印可することを特徴とする、照明灯制御装置。 - 前記低電圧を印可する場合の前記ゲート位相角は、90°より大きく270°未満の範囲内であることを特徴とする、請求項5に記載の照明灯制御装置。
- 前記照明灯の照明範囲内に対象物が存在するか否かを感知する対象物感知装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記切り替えるためのスイッチの点灯/消灯選択状態または前記対象物感知装置による前記対象物の感知状態のうち少なくともいずれか一方に基づいて、前記照明灯に対して前記低電圧または前記定格電圧以上の点灯電圧を選択的に印加することを特徴とする、請求項5または6に記載の照明灯制御装置。 - 前記照明灯に対して前記低電圧が印加されている状態において、前記対象物感知装置によって所定時間以上前記対象物が感知されない場合に、前記制御装置は、前記照明灯に印加される電圧を零とすることを特徴とする、請求項7に記載の照明灯制御装置。
- 前記磁気エネルギー回生双方向電流スイッチは、
第1経路に第1逆導通型半導体スイッチと第4逆導通型半導体スイッチとがスイッチオフ時の導通方向を相互に逆向きにして直列に配置され、第2経路に第2逆導通型半導体スイッチと第3逆導通型半導体スイッチとがスイッチオフ時の導通方向を相互に逆向きにして直列に配置されたブリッジ回路と、
前記第1逆導通型半導体スイッチと前記第4逆導通型半導体スイッチとの間の前記第1経路と、前記第2逆導通型半導体スイッチと前記第3逆導通型半導体スイッチとの間の前記第2経路との間に接続されたコンデンサと、
から構成されており、
前記制御装置は、
前記交流電源の半周期毎のスイッチ切替タイミングで、前記第1逆導通型半導体スイッチ及び前記第3逆導通型半導体スイッチと、前記第2逆導通型半導体スイッチ及び前記第4逆導通型半導体スイッチと、を交互にオン/オフし、
前記スイッチ切替タイミングと、前記交流電源電圧のゼロクロスポイントとの時間差を表すゲート位相角を調整することにより、前記照明灯に前記低電圧を印加することを特徴とする、請求項5〜8のいずれか1項に記載の照明灯制御装置。
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