JP5865478B1 - 調光システム - Google Patents
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Abstract
Description
(概要)
前述した位相制御方式の調光器は、正弦波交流波形の半サイクル(180°)内において、スイッチング素子の導通角を変化させることによりLED照明機器の光度(明るさ)を調整している。
図1は、第1の実施形態に係り、例えば2線式の調光システム10を概略的に示している。この調光システム10は、調光器11と、LED照明機器20とにより構成されている。LED照明機器20は、電源回路31とLED21を含んでいる場合を示しているが、これに限定されるものではなく、電源回路31とLED21とを別体構成とすることも可能である。
図2は、第1の制御回路17の動作を示している。図2を参照して図1に示す調光システムの動作について説明する。
電源回路31において、AC/DC変換回路32は、トライアック15から供給される交流電源を直流電源に変換する。また、検出回路33は、AC/DC変換回路32を介して供給されるトライアック15からの交流電圧と閾値電圧とを比較し、データ“0”又は“1”を検出する。この検出回路33により検出されたデータ“0”又は“1”は、第2の制御回路34に供給される。
上記第1の実施形態によれば、第1の制御回路は、第1、第2のスイッチUP、DNの指示に従って、交流波形の半サイクルの有無を制御して光度を増加させるための第1の制御信号、光度を減少させるための第2の制御信号、及び調光器の電源を生成するための第3の制御信号を生成し、トライアック15を制御している。トライアック15は、第1、第2、第3の制御信号に従って、交流波形の半サイクル毎に電圧がゼロとなるゼロクロス点でターンオン、ターンオフが制御され、交流波形の半サイクルの途中で制御されない。このため、ノイズの発生を抑制することが可能である。
上記第1の実施形態は、調光システムについて説明した。しかし、第1の実施形態をLED照明機器の発光色を調整する調色に適用することも可能である。すなわち、調色が可能なLED照明機器は、例えば発光色が異なる2つのLEDを有し、これらLEDの光度を調整することにより、LED照明機器の発光色を制御する。つまり、調色は、調光の応用であるため、第1の実施形態に係る調光の技術を用いて調色が可能である。
第1、第2の実施形態は、1つの調光器により1つのLED照明機器を制御した。これに対して、第3の実施形態は、1つの調光器により複数のLED照明機器を制御する場合について説明する。
ここで、
“11”は、コマンド識別部、
“01”は、ダミーデータ、
“xxxx”は、アドレス部、
“10”は、ダミーデータ、
“xx”は、コマンド部である。
上記第1乃至第3の実施形態は、何れも2線式の調光システム、又は調光調色システムについて説明した。しかし、これに限定されるものではなく、第1乃至第3の実施形態を4線式の調光システム、又は調光調色システムに適用することも可能である。
Claims (7)
- 発光素子に接続された電源回路と、
前記電源回路に前記発光素子の光度を第1の状態に設定するための第1のコマンド信号と、前記発光素子の光度を前記第1の状態と異なる第2の状態に設定するための第2のコマンド信号と、前記第1のコマンド信号及び前記第2のコマンド信号を供給していない通常時の第3のコマンド信号を供給する調光器とを有し、
前記調光器は、
交流電源のゼロクロス点を検出する第1の検出回路と、
前記発光素子の光度を前記第1の状態に指示する第1のスイッチと、
前記発光素子の光度を前記第2の状態に指示する第2のスイッチと、
前記第1のスイッチの出力信号に基づき、前記交流電源の複数の半サイクルを前記第1の検出回路により検出された前記交流電源のゼロクロス点に対応して除去することにより、前記第1のコマンド信号を生成させる第1の制御信号を生成し、前記第2のスイッチの出力信号に基づき、前記交流電源の複数の半サイクルを前記交流電源のゼロクロス点に対応して除去することにより、前記第2のコマンド信号を生成させる前記第1の制御信号と異なる第2の制御信号を生成し、前記第1のコマンド信号及び前記第2のコマンド信号を生成していない通常時、前記交流電源の複数の半サイクルを前記交流電源のゼロクロス点に対応して除去することにより、前記第1のコマンド信号及び前記第2のコマンド信号と異なる前記第3のコマンド信号を生成させる第3の制御信号を生成する第1の制御部と、
前記交流電源の一端に接続され、制御端子に前記第1の制御信号、前記第2の制御信号、及び前記第3の制御信号のいずれかが供給され、前記第1の制御信号、前記第2の制御信号、及び前記第3の制御信号のいずれかに基づき前記交流電源の複数の半サイクルを除いた前記第1のコマンド信号、前記第2のコマンド信号、及び前記第3のコマンド信号のいずれかを出力するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の一端及び他端間に接続され、前記スイッチング素子から出力される前記第1、第2、第3のコマンド信号に対応した前記スイッチング素子のオフ期間に前記第1の制御部の電源を生成する電源生成回路と、
を具備し、
前記電源回路は、
前記スイッチング素子から供給される前記第1、第2、第3のコマンド信号を含む前記交流電源を直流電源に変換する変換回路と、
前記スイッチング素子から供給される前記交流電源の電圧を検出する第2の検出回路と、
前記第2の検出回路により検出された前記電圧に基づき前記第1のコマンド信号、前記第2のコマンド信号、及び前記第3のコマンド信号を判別し、前記第1のコマンド信号又は前記第2のコマンド信号に基づき、パルス幅変調された第1又は第2の信号を生成する第2の制御部と、
前記変換回路から出力される直流電源と、前記第2の制御部から供給される前記第1又は第2の信号に基づき、前記発光素子を制御する電流制御回路と、
を具備することを特徴とする調光システム。 - 交流電源のゼロクロス点を検出する第1の検出回路と、
発光素子の光度を第1の状態に指示する第1のスイッチと、
前記発光素子の光度を前記第1の状態と異なる第2の状態に指示する第2のスイッチと、
前記第1のスイッチの出力信号に基づき、前記交流電源の複数の半サイクルを前記第1の検出回路により検出された前記交流電源のゼロクロス点に対応して除去することにより、第1のコマンド信号を生成させる第1の制御信号を生成し、前記第2のスイッチの出力信号に基づき、前記交流電源の複数の半サイクルを前記交流電源のゼロクロス点に対応して除去することにより、前記第1のコマンド信号と異なる第2のコマンド信号を生成させる前記第1の制御信号と異なる第2の制御信号を生成し、前記第1のコマンド信号及び前記第2のコマンド信号を生成していない通常時、前記交流電源の複数の半サイクルを前記交流電源のゼロクロス点に対応して除去することにより、前記第1のコマンド信号及び前記第2のコマンド信号と異なる第3のコマンド信号を生成させる第3の制御信号を生成する第1の制御部と、
前記交流電源の一端に接続され、制御端子に前記第1の制御信号、前記第2の制御信号、及び前記第3の制御信号のいずれかが供給され、前記第1の制御信号、前記第2の制御信号、及び前記第3の制御信号のいずれかに基づき前記交流電源の複数の半サイクルを除いた前記第1のコマンド信号、前記第2のコマンド信号、及び前記第3のコマンド信号のいずれかを出力するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の一端及び他端間に接続され、前記スイッチング素子から出力される前記第1、第2、第3のコマンド信号に対応した前記スイッチング素子のオフ期間に前記第1の制御部の電源を生成する電源生成回路と、
を含む調光器
を具備することを特徴とする調光システム。 - 前記スイッチング素子から供給される前記第1、第2、第3のコマンド信号を含む前記交流電源を直流電源に変換する変換回路と、
前記スイッチング素子から供給される前記交流電源に含まれる前記第1のコマンド信号、前記第2のコマンド信号、及び前記第3のコマンド信号を判別し、前記第1のコマンド信号又は前記第2のコマンド信号に基づき、パルス幅変調された第1又は第2の信号を生成する第2の制御部と、
前記変換回路から出力される直流電源と、前記第2の制御部から供給される前記第1又は第2の信号に基づき、前記発光素子を制御する電流制御回路と、
を含む電源回路
を具備することを特徴とする請求項2記載の調光システム。 - 前記スイッチング素子から供給される前記交流電源の電圧を検出する第2の検出回路をさらに具備し、
前記第2の制御部は、前記第2の検出回路により検出された前記電圧に基づき、前記第1のコマンド信号、前記第2のコマンド信号、及び前記第3のコマンド信号を判別することを特徴とする請求項3記載の調光システム。 - 前記発光素子は、第1の発光色を有する第1の発光素子と、第2の発光色を有する第2の発光素子とを含み、
前記第1の制御部に接続され、前記第1の発光素子の光度を増加させ、前記第2の発光素子の光度の減少を指示する第3のスイッチと、
前記第1の制御部に接続され、前記第1の発光素子の光度を減少させ、前記第2の発光素子の光度の増加を指示する第4のスイッチと、
をさらに具備し、
前記第1の制御部は、前記第3のスイッチの出力信号に基づき、前記交流電源の複数の半サイクルを前記交流電源のゼロクロス点に対応して除去することにより、第1乃至第3のコマンド信号と異なる第4のコマンド信号を生成させる第4の制御信号を生成し、前記第4のスイッチの出力信号に基づき、前記交流電源の複数の半サイクルを前記交流電源のゼロクロス点に対応して除去することにより、前記第1乃至第4のコマンド信号と異なる第5のコマンド信号を生成させる第5の制御信号を生成し、
前記スイッチング素子は、前記第4の制御信号に対応して前記第4のコマンド信号を生成し、前記第5の制御信号に対応して前記第5のコマンド信号を生成することを特徴とする請求項1又は3記載の調光システム。 - 前記電源回路の前記電流制御回路は、前記第1の発光素子に対応した第1の定電流回路と、前記第2の発光素子に対応した第2の定電流回路を含み、
前記第2の制御部は、前記第4のコマンド信号に対応して前記第1の定電流回路に現在のデューティ比より大きいパルス幅変調された第3の信号を供給し、第2の定電流回路に現在のデューティ比より小さいパルス幅変調された第4の信号を供給し、前記第5のコマンド信号に対応して前記第1の定電流回路に現在のデューティ比より小さいパルス幅変調された第5の信号を供給し、前記第2の定電流回路に現在のデューティ比より大きいパルス幅変調された第6の信号を供給することを特徴とする請求項5記載の調光システム。 - 調光器と、
前記調光器に接続され、第1、第2の発光素子にそれぞれ電源を供給する第1、第2の電源回路と、を具備し、
前記調光器は、
交流電源のゼロクロス点を検出する第1の検出回路と、
前記第1、第2の発光素子の光度を第1の状態に指示する第1のスイッチと、
前記第1、第2の発光素子の光度を前記第1の状態と異なる第2の状態に指示する第2のスイッチと、
前記第1、第2の電源回路の一方を指示する第3のスイッチと、
前記第3のスイッチの出力信号に基づき、前記交流電源の複数の半サイクルを前記第1の検出回路により検出された前記交流電源のゼロクロス点に対応して除去することにより、アドレス制御信号を生成し、前記第1、第2のスイッチの出力信号に基づき、前記交流電源の複数の半サイクルを前記第1の検出回路により検出された前記交流電源のゼロクロス点に対応して除去することにより、第1又は第2のコマンド信号を生成させる第1又は第2の制御信号を生成し、前記アドレス制御信号、前記第1のコマンド信号及び前記第2のコマンド信号を生成していない通常時、前記交流電源の複数の半サイクルを前記交流電源のゼロクロス点に対応して除去することにより、前記アドレス制御信号、前記第1のコマンド信号及び前記第2のコマンド信号と異なるダミーデータを生成させる第3の制御信号を生成する第1の制御部と、
前記交流電源の一端に接続され、制御端子に前記アドレス制御信号、及び第1、第2、第3の制御信号のいずれかが供給され、前記アドレス制御信号に基づき前記交流電源の複数の半サイクルを除いたアドレス信号を出力し、前記第1の制御信号に基づき前記交流電源の複数の半サイクルを除いた前記第1のコマンド信号を出力し、前記第2の制御信号に基づき前記交流電源の複数の半サイクルを除いた前記第2のコマンド信号を出力し、前記第3の制御信号に基づき前記交流電源の複数のサイクルを除いた前記ダミーデータを出力するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の一端及び他端間に接続され、前記スイッチング素子から出力される前記アドレス制御信号、前記第1、第2のコマンド信号、及びダミーデータに対応した前記スイッチング素子のオフ期間に前記第1の制御部の電源を生成する電源生成回路と、
を含み、
前記第1の電源回路は、
前記スイッチング素子から供給される前記アドレス信号、前記第1又は第2のコマンド信号、及びダミーデータを含む前記交流電源を直流電源に変換する第1の変換回路と、
前記スイッチング素子から供給される前記交流電源に含まれる前記アドレス信号、及び前記第1又は第2のコマンド信号、及びダミーデータを判別し、前記アドレス信号が前記第1の電源回路に該当するとき、前記第1のコマンド信号又は前記第2のコマンド信号に基づき、パルス幅変調された第1又は第2の信号を生成する第2の制御部と、
前記第1の変換回路から出力される直流電源と、前記第2の制御部から供給される前記第1又は第2の信号に基づき、前記第1の発光素子を制御する第1の電流制御回路と、
を含み、
前記第2の電源回路は、
前記スイッチング素子から供給される前記アドレス信号、前記第1又は第2のコマンド信号、及びダミーデータを含む前記交流電源を直流電源に変換する第2の変換回路と、
前記スイッチング素子から供給される前記交流電源に含まれる前記アドレス信号、及び前記第1又は第2のコマンド信号、及びダミーデータを判別し、前記アドレス信号が前記第2の電源回路に該当するとき、前記第1のコマンド信号又は前記第2のコマンド信号に基づき、パルス幅変調された第3又は第4の信号を生成する第3の制御部と、
前記第2の変換回路から出力される直流電源と、前記第3の制御部から供給される前記第3又は第4の信号に基づき、前記第2の発光素子を制御する第2の電流制御回路と、
を具備することを特徴とする調光システム。
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