JP6233741B2 - Light emitting element lighting device, lighting fixture, and lighting system - Google Patents
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Description
本発明は、発光素子点灯装置、照明器具、および照明システムに関するものである。 The present invention relates to a light emitting element lighting device, a lighting fixture, and a lighting system.
従来から、商用電源と、3極双方向サイリスタであるトライアックとを電気的に接続し、トライアックを制御して、商用電源の電源電圧の導通角を可変とすることによって、発光素子を調光制御する発光素子点灯装置がある。発光素子は、LED(Light Emitting Diode)素子、有機EL(Electroluminescence)素子等がある。 Conventionally, dimming control of light-emitting elements by electrically connecting a commercial power supply and a triac, which is a three-pole bidirectional thyristor, and controlling the triac to change the conduction angle of the power supply voltage of the commercial power supply There is a light emitting element lighting device. Examples of the light emitting element include an LED (Light Emitting Diode) element and an organic EL (Electroluminescence) element.
トライアックは、ゲートにトリガ信号を加えることによってオンする。そして、トライアックに流れるアノード電流が保持電流以下になることによって、またはアノード−カソード間に逆バイアスを印加することによって、トライアックはターンオフする。 The triac is turned on by applying a trigger signal to the gate. The triac is turned off when the anode current flowing in the triac becomes equal to or lower than the holding current, or when a reverse bias is applied between the anode and the cathode.
一般に、トライアックをオフ状態からオン状態に切り替えるときのみ(ターンオン時にのみ)、トライアックのゲート端子にパルス状のトリガ信号を入力する、所謂パルストリガ方式が採用される。しかしながら、このパルストリガ方式では、商用電源の電源ラインにノイズが重畳すると、ノイズによりトライアックを流れるアノード電流が保持電流を下回ることで、トライアックが不意にオフ状態に切り替わる場合がある。 In general, a so-called pulse trigger method is employed in which a pulse-like trigger signal is input to the gate terminal of a triac only when the triac is switched from an off state to an on state (only when the triac is turned on). However, in this pulse trigger method, when noise is superimposed on the power supply line of the commercial power supply, the triac may be unexpectedly switched to an off state because the anode current flowing through the triac is lower than the holding current due to the noise.
そこで、トライアックをオンさせて導通させる期間のうち所定期間、トライアックをオンさせるトリガ信号を継続して供給する、所謂DCトリガ方式が提案された(例えば、特許文献1参照)。 Thus, a so-called DC trigger method has been proposed in which a trigger signal for turning on the triac is continuously supplied for a predetermined period of time during which the triac is turned on and conducted (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上述のDCトリガ方式を用いた発光素子点灯装置においても、下記のような問題がある。 However, the light emitting element lighting device using the above-described DC trigger method also has the following problems.
まず、商用電源の電源ラインにノイズが重畳しない通常時において、トライアックは、図14(a)に示すように、トリガ信号の継続期間T51が終了した後、アノード電流が保持電流以下になるまでは、導通状態を維持する。この場合、トライアックの導通期間T52は、トリガ信号が立ち上がってからアノード電流が保持電流以下になるまでとなる。したがって、電源電圧がゼロクロス近傍に達するまで、照明器具に電源電圧が印加される。なお、図14(a)において、破線は商用電源の電源電圧を示し、実線は、照明器具の印加電圧を示す。 First, in a normal time when noise is not superimposed on the power line of the commercial power supply, the triac is used until the anode current becomes equal to or lower than the holding current after the trigger signal duration T51 ends, as shown in FIG. , Maintain the conduction state. In this case, the triac conduction period T52 is from when the trigger signal rises until the anode current becomes equal to or lower than the holding current. Therefore, the power supply voltage is applied to the lighting fixture until the power supply voltage reaches the vicinity of the zero cross. In FIG. 14A, the broken line indicates the power supply voltage of the commercial power supply, and the solid line indicates the applied voltage of the lighting fixture.
一方、商用電源の電源ラインにノイズが重畳する場合、トライアックは、図14(b)に示すように、トリガ信号の継続期間T51が終了した後、ノイズによりアノード電流が保持電流以下となってオフする虞がある。この場合、図14(b)に示すように、トライアックの導通期間T53は、期間T52よりも短くなる。なお、図14(b)において、破線は商用電源の電源電圧を示し、実線は、照明器具の印加電圧を示す。 On the other hand, when noise is superimposed on the power line of the commercial power supply, as shown in FIG. 14B, the triac is turned off when the anode current becomes equal to or less than the holding current after the trigger signal duration T51 ends. There is a risk of doing. In this case, as shown in FIG. 14B, the triac conduction period T53 is shorter than the period T52. In FIG. 14B, the broken line indicates the power supply voltage of the commercial power supply, and the solid line indicates the applied voltage of the lighting fixture.
したがって、商用電源の電源電圧のゼロクロス近傍において、商用電源の電源ラインにノイズが重畳する場合、トライアックの導通期間が変動することで、照明器具の点灯にチラツキが生じたり、不意に消灯する虞があった。 Therefore, if noise is superimposed on the power line of the commercial power supply near the zero cross of the power voltage of the commercial power supply, there is a risk that the lighting period of the lighting fixture may flicker or turn off unexpectedly due to fluctuations in the triac conduction period. there were.
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、電源電圧のゼロクロス近傍において、交流電源の電源ラインにノイズが重畳しても、トライアックが不意にオフすることなく、安定した調光を行うことができる発光素子点灯装置、照明器具、および照明システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned reasons, and the purpose thereof is to stabilize the triac without unexpectedly turning off even if noise is superimposed on the power supply line of the AC power supply near the zero cross of the power supply voltage. It is providing the light emitting element lighting device which can perform light control, a lighting fixture, and a lighting system.
本発明の発光素子点灯装置は、自己保持機能を有する双方向スイッチング素子と交流電源との直列回路に直列接続され、前記双方向スイッチング素子は、導通する期間のうち所定期間に亘って、オンするためのトリガ信号を継続して供給される発光素子点灯装置であって、前記交流電源から供給される電力を入力されて発光素子からなる光源に点灯電力を供給し、前記交流電源の力率改善機能を有する電力変換回路と、前記電力変換回路に並列接続されて、前記交流電源を供給源とするバイパス電流を生成するブリーダ回路とを備え、前記ブリーダ回路は、前記電力変換回路に入力される電圧が閾値より低い場合のみ、前記バイパス電流を生成し、前記トリガ信号が継続して供給される前記所定期間内に、前記バイパス電流の生成を開始することを特徴とする。 The light-emitting element lighting device of the present invention is connected in series to a series circuit of a bidirectional switching element having a self-holding function and an AC power supply, and the bidirectional switching element is turned on for a predetermined period in a conducting period. A light-emitting element lighting device that is continuously supplied with a trigger signal for supplying power supplied from the AC power source to the light source composed of the light-emitting elements, thereby improving the power factor of the AC power source A power conversion circuit having a function and a bleeder circuit that is connected in parallel to the power conversion circuit and generates a bypass current using the AC power supply as a supply source, and the bleeder circuit is input to the power conversion circuit If the voltage is lower than the threshold only to generate the bypass current, within the predetermined period in which the trigger signal is continuously supplied, starts generating the bypass current And wherein the door.
本発明の発光素子点灯装置は、自己保持機能を有する双方向スイッチング素子と交流電源との直列回路に直列接続され、前記双方向スイッチング素子は、導通する期間のうち所定期間に亘って、オンするためのトリガ信号を継続して供給される発光素子点灯装置であって、前記交流電源から供給される電力を入力されて発光素子からなる光源に点灯電力を供給し、前記交流電源の力率改善機能を有する電力変換回路と、前記電力変換回路に並列接続されて、前記交流電源を供給源とするバイパス電流を生成するブリーダ回路とを備え、前記ブリーダ回路は、前記電力変換回路に入力される電圧が閾値より低い場合のみ、前記バイパス電流を生成し、前記トリガ信号が継続して供給される前記所定期間が終了した後に、前記バイパス電流の生成を開始することを特徴とする。 The light-emitting element lighting device of the present invention is connected in series to a series circuit of a bidirectional switching element having a self-holding function and an AC power supply, and the bidirectional switching element is turned on for a predetermined period in a conducting period. A light-emitting element lighting device that is continuously supplied with a trigger signal for supplying power supplied from the AC power source to the light source composed of the light-emitting elements, thereby improving the power factor of the AC power source A power conversion circuit having a function and a bleeder circuit that is connected in parallel to the power conversion circuit and generates a bypass current using the AC power supply as a supply source, and the bleeder circuit is input to the power conversion circuit The bypass current is generated only when the voltage is lower than a threshold, and the bypass current is generated after the predetermined period in which the trigger signal is continuously supplied ends. Characterized in that it started.
この発明において、前記ブリーダ回路は、前記バイパス電流を定電流に制御することが好ましい。 In this invention, it is preferable that the bleeder circuit controls the bypass current to a constant current.
この発明において、前記ブリーダ回路は、前記電力変換回路に入力される電圧が前記閾値より低下して前記バイパス電流が流れ始めるとき、前記バイパス電流を漸増させることが好ましい。 In this invention, it is preferable that the bleeder circuit gradually increases the bypass current when the voltage input to the power conversion circuit falls below the threshold and the bypass current starts to flow.
この発明において、前記ブリーダ回路は、前記双方向スイッチング素子の導通時に前記バイパス電流を生成している期間において、前記電力変換回路に入力される電圧に基づいて前記バイパス電流の大きさを可変とし、前記双方向スイッチング素子に流れる電流の絶対値を所定値に近づかせることが好ましい。 In this invention, the bleeder circuit makes the magnitude of the bypass current variable based on a voltage input to the power conversion circuit in a period in which the bypass current is generated when the bidirectional switching element is conductive. It is preferable that the absolute value of the current flowing through the bidirectional switching element approaches a predetermined value.
この発明において、前記発光素子は、LED素子または有機EL素子であることが好ましい。 In the present invention, the light emitting element is preferably an LED element or an organic EL element.
本発明の照明器具は、本発明の発光素子点灯装置を備えることを特徴とする。 The lighting fixture of this invention is equipped with the light emitting element lighting device of this invention, It is characterized by the above-mentioned.
この発明において、前記発光素子点灯装置から点灯電力を供給される発光素子を備えることが好ましい。 In this invention, it is preferable to provide a light emitting element to which lighting power is supplied from the light emitting element lighting device.
本発明の照明システムは、発光素子からなる光源、交流電源から供給される電力を用いて前記光源に点灯電力を供給する電力変換回路、および前記電力変換回路に並列接続されて前記交流電源を供給源とするバイパス電流を生成するブリーダ回路を具備する照明負荷と、前記電力変換回路と交流電源との直列回路に直列接続されて自己保持機能を有する双方向スイッチング素子と、前記双方向スイッチング素子を制御することで前記交流電源の交流電圧の導通角を可変とする位相制御を行う調光制御部とを備え、前記調光制御部は、前記双方向スイッチング素子を導通させる期間のうち所定期間に亘って、前記双方向スイッチング素子をオンさせるトリガ信号を継続して供給し、前記電力変換回路は、前記交流電源の力率改善機能を有し、前記ブリーダ回路は、前記電力変換回路に入力される電圧が閾値より低い場合のみ、前記バイパス電流を生成し、前記トリガ信号が継続して供給される前記所定期間内に、前記バイパス電流の生成を開始することを特徴とする。
本発明の照明システムは、発光素子からなる光源、交流電源から供給される電力を用いて前記光源に点灯電力を供給する電力変換回路、および前記電力変換回路に並列接続されて前記交流電源を供給源とするバイパス電流を生成するブリーダ回路を具備する照明負荷と、前記電力変換回路と交流電源との直列回路に直列接続されて自己保持機能を有する双方向スイッチング素子と、前記双方向スイッチング素子を制御することで前記交流電源の交流電圧の導通角を可変とする位相制御を行う調光制御部とを備え、前記調光制御部は、前記双方向スイッチング素子を導通させる期間のうち所定期間に亘って、前記双方向スイッチング素子をオンさせるトリガ信号を継続して供給し、前記電力変換回路は、前記交流電源の力率改善機能を有し、前記ブリーダ回路は、前記電力変換回路に入力される電圧が閾値より低い場合のみ、前記バイパス電流を生成し、前記トリガ信号が継続して供給される前記所定期間が終了した後に、前記バイパス電流の生成を開始することを特徴とする。
The illumination system of the present invention, a light source comprising a light emitting element, a power conversion circuit supplying lighting power to the light source with power supplied from the ac power source, and the AC power supply is connected in parallel to the power conversion circuit A lighting load having a bleeder circuit for generating a bypass current as a supply source , a bidirectional switching element connected in series to a series circuit of the power conversion circuit and an AC power supply and having a self-holding function, and the bidirectional switching element A dimming control unit that performs phase control to change the conduction angle of the AC voltage of the AC power supply by controlling the dimming control unit, and the dimming control unit is a predetermined period of time during which the bidirectional switching element is conducted. over, the bidirectional switching device to supply continuously a trigger signal to turn on, the power conversion circuit is configured to have a power factor improving function of the alternating current power supply, before The bleeder circuit generates the bypass current only when the voltage input to the power conversion circuit is lower than a threshold, and starts generating the bypass current within the predetermined period in which the trigger signal is continuously supplied. characterized in that it.
The illumination system of the present invention supplies a light source composed of a light emitting element, a power conversion circuit that supplies lighting power to the light source using power supplied from an AC power source, and the AC power source connected in parallel to the power conversion circuit A lighting load having a bleeder circuit that generates a bypass current as a source; a bidirectional switching element connected in series to a series circuit of the power conversion circuit and an AC power supply and having a self-holding function; and the bidirectional switching element And a dimming control unit that performs phase control to change a conduction angle of the AC voltage of the AC power source by controlling the dimming control unit in a predetermined period of time during which the bidirectional switching element is conducted. And continuously supplying a trigger signal for turning on the bidirectional switching element, the power conversion circuit has a power factor improving function of the AC power supply, The bleeder circuit generates the bypass current only when the voltage input to the power conversion circuit is lower than a threshold value, and generates the bypass current after the predetermined period in which the trigger signal is continuously supplied ends. It is characterized by starting.
以上説明したように、本発明では、電源電圧のゼロクロス近傍において、交流電源の電源ラインにノイズが重畳しても、トライアックが不意にオフすることなく、安定した調光を行うことができるという効果がある。 As described above, according to the present invention, even when noise is superimposed on the power supply line of the AC power supply near the zero cross of the power supply voltage, the effect that stable dimming can be performed without turning off the triac unexpectedly. There is.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1は、本実施形態の照明システムの構成を示す。照明システムは、照明器具1と調光器2とを備える。この照明システムは、照明器具1と調光器2との直列回路が、商用電源10(交流電源)の両端間に接続される。そして、照明器具1は、照明負荷11と、ブリーダ回路12とを並列接続して構成される。調光器2は、商用電源10の電源電圧(交流電圧)を位相制御することによって、商用電源10から照明器具1に供給される電力を調整する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the configuration of the illumination system of the present embodiment. The lighting system includes a
まず、照明負荷11は、図2に示すように、入力フィルタ回路1aと、整流回路1bと、電力変換回路1cと、位相検出回路1dと、調光回路1eと、出力フィードバック回路1fと、光源部1gとを備える。なお、電力変換回路1cとブリーダ回路12とで、発光素子点灯装置13を構成する。
First, as shown in FIG. 2, the
入力フィルタ回路1aは、照明負荷11の入力端間に接続したコンデンサC1と、照明負荷11の両電源ラインに直列接続したインダクタL1とを備える。この入力フィルタ回路1aは、電源ラインに伝播するノイズや、空間へ輻射するノイズを抑制する機能を有する。
The
整流回路1bは、ダイオードをフルブリッジ接続して構成され、商用電源10の電源電圧を全波整流する。
The
電力変換回路1cは、コンデンサC2,C3と、トランスT1と、スイッチング素子Q1と、制御回路K1と、ダイオードD1とを備えて、非絶縁型のフライバックコンバータを構成する。この電力変換回路1cは、損失低減、雑音低減のために、擬似共振回路を構成しており、さらに、商用電源10の力率を改善する力率改善機能を有する。
The
コンデンサC2は、整流回路1bの出力端間に接続したフィルムコンデンサであって、スイッチング素子Q1のターンオン時に発生する電圧・電流スパイクを抑制する。このコンデンサC2は、平滑用コンデンサに比べて容量が小さく、平滑作用を考慮したものではない。すなわち、電力変換回路1cは、電解コンデンサ等の容量が大きい平滑コンデンサを入力手段に備えておらず、コンデンサインプット型の電源回路を構成するものではない。
The capacitor C2 is a film capacitor connected between the output terminals of the
トランスT1は、一次巻線N1、二次巻線N2、三次巻線N3を備えて、各巻線は互いに磁気的に結合している。そして、一次巻線N1とスイッチング素子Q1との直列回路が、整流回路1bの出力端間に接続し、二次巻線N2の一端には、ダイオードD1が介挿されており、二次巻線N2とダイオードD1との直列回路には、平滑用のコンデンサC3が並列接続している。三次巻線N3は、制御回路K1に接続されて、制御回路K1の動作電源を生成する。
The transformer T1 includes a primary winding N1, a secondary winding N2, and a tertiary winding N3, and the windings are magnetically coupled to each other. A series circuit of the primary winding N1 and the switching element Q1 is connected between the output ends of the
そして、制御回路K1は、スイッチング素子Q1をオン・オフ駆動する。まず、スイッチング素子Q1のオン時において、一次巻線N1およびスイッチング素子Q1の直列回路に電流が流れ、一次巻線N1に磁気エネルギーが蓄積される。次に、スイッチング素子Q1がオフすると、一次巻線N1の磁気エネルギーによって、二次巻線N2に誘起電圧が発生し、コンデンサC3の両端間に電圧が生じる。また、スイッチング素子Q1がオフした場合には、一次巻線N1の磁気エネルギーによって、三次巻線N3にも誘起電圧が発生し、制御回路K1へ動作電源として供給される。 The control circuit K1 drives the switching element Q1 on / off. First, when the switching element Q1 is turned on, a current flows through the series circuit of the primary winding N1 and the switching element Q1, and magnetic energy is accumulated in the primary winding N1. Next, when the switching element Q1 is turned off, an induced voltage is generated in the secondary winding N2 due to the magnetic energy of the primary winding N1, and a voltage is generated across the capacitor C3. When the switching element Q1 is turned off, an induced voltage is also generated in the tertiary winding N3 due to the magnetic energy of the primary winding N1, and is supplied to the control circuit K1 as an operating power source.
さらに、制御回路K1は、スイッチング素子Q1をスイッチング制御することによって、電力変換回路1cの出力を所定値に制御し、さらには商用電源10の力率を改善させる。なお、フライバックコンバータによる力率改善動作については、周知技術であり、詳細な説明は省略する。
Further, the control circuit K1 controls the output of the
光源部1gは、直列接続または並列接続した複数のLED素子または有機EL素子から構成されており、コンデンサC3の両端間に接続している。
The
位相検出回路1dは、整流回路1bの各入力端にアノードを接続したダイオードD2,D3の各カソードに接続しており、調光器2によって位相制御された電源電圧を全波整流した電圧波形が入力される。そして、位相検出回路1dは、照明負荷11に入力される電源電圧の導通角を検出し、この検出した導通角に応じたデューティ比の信号(デューティ信号)を、調光回路1eへ出力する。
The
調光回路1eは、デューティ信号のデューティ比に応じた負荷電流の目標値を設定し、この負荷電流の目標値に応じた電圧信号(目標信号)を、出力フィードバック回路1fへ出力する。
The
出力フィードバック回路1fは、光源部1gに直列接続した抵抗等によって、光源部1gに流れる負荷電流を検出する。また、出力フィードバック回路1fは、調光回路1eから入力された目標信号によって、負荷電流の目標値を取得する。そして、出力フィードバック回路1fは、負荷電流の検出値と目標値とに基づくフィードバック信号(例えば、負荷電流の検出値と目標値の誤差)を制御回路K1へ出力する。
The
制御回路K1は、フィードバック信号に応じて、スイッチング素子Q1の導通期間(オン期間)を設定することによって、負荷電流が目標値に一致するように定電流制御を行う。 The control circuit K1 performs constant current control so that the load current matches the target value by setting the conduction period (ON period) of the switching element Q1 according to the feedback signal.
次に、調光器2は、図1に示すように、雑音防止用のフィルタを構成するコンデンサC11及びインダクタL11と、自己保持機能を有する双方向スイッチング素子であるトライアックQ11とを備える。コンデンサC11は、調光器2の入力端間に接続し、コンデンサC11には、トライアックQ11とインダクタL11との直列回路が並列接続している。このトライアックQ11は、電力変換回路1cと商用電源10との直列回路に直列接続している。そして、トライアックQ11がオンしている導通状態にあるとき、商用電源10から照明器具1へ交流電力が供給される。
Next, as shown in FIG. 1, the
また、調光器2は、制御電源部4を備える。制御電源部4は、調光器2の各部(後述の調光制御部3等)の制御電源を生成するものであり、トライアックQ11に並列接続されている。
The
この制御電源部4は、ダイオードD11と、コンデンサC12と、電源回路K11と、コンデンサC13とを備える。
The control
ダイオードD11は、照明器具1からの電源ラインに接続しており、コンデンサC12は、ダイオードD11を介してトライアックQ11に並列接続している。電源回路K11は、コンデンサC12の両端電圧を制御電圧Vccに変換して出力する。コンデンサC13は、電源回路K11の出力端間に接続された平滑用コンデンサである。ここで、コンデンサC13の低圧端子は、回路グランドに接続している。
The diode D11 is connected to the power supply line from the
さらに、調光器2は、調光制御部3を備える。調光制御部3は、位相検出回路K12、制御回路K13、操作部K14を備えており、トライアックQ11を制御することで、商用電源10の電源電圧の導通角を可変とする位相制御を行う。
Furthermore, the
まず、照明器具1からの電源ライン(ダイオードD11のアノード側)には、ダイオードD12を介して位相検出回路K12が接続されている。位相検出回路K12は、グランド端子を回路グランドに接続しており、商用電源10から供給される電源電圧の位相に基づいて、図3(a)に示す同期信号を生成し、制御回路K13に出力する。具体的に、位相検出回路K12は、ダイオードD12を介して商用電源10の電源電圧を検出することによって、商用電源10の電源電圧と所定の閾値Vt1とを比較し、電源電圧が閾値Vt1を上回る期間をHレベルとした同期信号を生成する。すなわち、同期信号は、電源電圧が閾値Vt1を上回ると立ち上がり、閾値Vt1を下回ると立ち下がる。なお、図3(a)〜(c)において、破線は商用電源10の電源電圧を示している。
First, the phase detection circuit K12 is connected to the power supply line (the anode side of the diode D11) from the
制御回路K13は、位相検出回路K12から与えられる同期信号、および操作部K14から与えられる調光信号に基づいて、トライアックQ11をターンオンさせるトリガ信号を生成する(図3(b)参照)。トリガ信号の立ち上がりおよび立ち下がりは、何れも同期信号の立ち上がりを基準にして決定される。制御回路K13は、トライアックQ11のゲートにトリガ信号を出力することによって、トライアックQ11のゲートに駆動電流が流れてトライアックQ11が導通状態となる。 The control circuit K13 generates a trigger signal for turning on the triac Q11 based on the synchronization signal supplied from the phase detection circuit K12 and the dimming signal supplied from the operation unit K14 (see FIG. 3B). The rise and fall of the trigger signal are both determined with reference to the rise of the synchronization signal. The control circuit K13 outputs a trigger signal to the gate of the triac Q11, whereby a drive current flows through the gate of the triac Q11 and the triac Q11 becomes conductive.
すなわち、調光制御部3は、トライアックQ11をオン制御することによって、照明負荷11に印加する電源電圧(電力変換回路1cに入力される電圧)を位相制御している。
In other words, the dimming
以下、本実施形態の調光動作について説明する。まず、位相検出回路K12が、同期信号を生成し、制御回路K13に出力する。また、操作部K14は、ユーザ操作に応じた調光信号を制御回路K13に出力する。制御回路K13は、同期信号および調光信号に基づいてトリガ信号を生成し、トライアックQ11のゲートに出力する。トライアックQ11は、トリガ信号の立ち上がり時にターンオンし、導通状態となる。したがって、図3(c)に示すように、照明負荷11には、商用電源10の電源電圧が位相制御されて印加され、位相制御された商用電源10の電源電圧が電力変換回路1cに入力される。なお、トリガ信号の立ち上がりは、ユーザが操作する操作部K14から出力される電圧信号によって位相角が変化する。これにより、照明負荷11に印加される電源電圧の導通角が変化するため、調光を行うことができる。
Hereinafter, the dimming operation of the present embodiment will be described. First, the phase detection circuit K12 generates a synchronization signal and outputs it to the control circuit K13. The operation unit K14 outputs a dimming signal corresponding to the user operation to the control circuit K13. The control circuit K13 generates a trigger signal based on the synchronization signal and the dimming signal, and outputs it to the gate of the triac Q11. The triac Q11 is turned on when the trigger signal rises and becomes conductive. Therefore, as shown in FIG. 3C, the power supply voltage of the
その後、トリガ信号が立ち下がると、トライアックQ11のゲートに駆動電流が流れなくなる。トライアックQ11は、アノード電流が保持電流を上回っている間は導通状態を維持するため、トリガ信号の立ち下がり後も暫くは照明負荷11に商用電源10の電源電圧が印加され続ける(図3(c)参照)。そして、トライアックQ11のアノード電流が保持電流以下になると、トライアックQ11は非導通状態(オフ状態)に切り替わる。これにより、照明負荷11への商用電源10の電源電圧の印加が停止する。
Thereafter, when the trigger signal falls, the driving current does not flow to the gate of the triac Q11. Since the triac Q11 maintains the conduction state while the anode current exceeds the holding current, the power supply voltage of the
照明負荷11では、位相検出回路1dが、照明負荷11に入力される電源電圧の導通角を検出し、この検出した導通角に応じたデューティ信号を調光回路1eへ出力する。調光回路1eは、デューティ信号のデューティ比に応じて負荷電流の目標値を設定し、この目標値に応じた目標信号を出力する。出力フィードバック回路1fは、負荷電流の検出値と目標値とに基づくフィードバック信号を制御回路K1へ出力する。制御回路K1は、フィードバック信号に応じて、スイッチング素子Q1の導通期間(オン期間)を設定することによって、負荷電流が目標値に一致するように定電流制御を行い、光源部1gを調光する。
In the
ここで、図3(b)に示すように、トリガ信号はパルストリガとは異なり、照明負荷11に点灯用の電力を与える期間のうち一定期間は継続してHレベルとなっている。これにより、トライアックQ11のゲート端子には、トリガ信号が立ち下がるまで継続して駆動電流が流れる。すなわち、トライアックQ11を導通させる期間のうち一定期間(トリガ信号のHレベル期間)、トライアックQ11に駆動電流を継続して与える。
Here, as shown in FIG. 3B, unlike the pulse trigger, the trigger signal is continuously at the H level for a certain period of time during which the
また、照明負荷11は、電力変換回路1cを用いており、図3(d)に示すように、照明負荷11の入力電流は正弦波状となり、商用電源10の力率が改善されている。すなわち、商用電源10の電源電圧の振幅がピークを過ぎて低下し、ゼロクロス付近に達した場合でも、トライアックQ11のアノード電流を確保できる。したがって、商用電源10の電源電圧のゼロクロス近傍において、商用電源10の電源ラインにノイズが重畳したとしても、トライアックQ11の導通期間の変動を抑制でき、光源部1gの点灯にチラツキが生じたり、不意に消灯する可能性を低減できる。
The
而して、本実施形態の発光素子点灯装置13、照明器具1、照明システムは、電源電圧のゼロクロス近傍において、商用電源10の電源ラインにノイズが重畳しても、トライアックQ11が不意にオフすることなく、安定した調光を行うことができる。
Thus, in the light-emitting
一方、電力変換回路1cの代わりに、整流回路1bの整流電圧を平滑する大容量の平滑用コンデンサ(例えば、電解コンデンサ)を設け、この平滑用コンデンサの電圧を光源部1gに印加したとする。この場合、照明負荷11の入力電流は、図3(e)に示す突入電流の波形となって、商用電源10の力率が低くなる。したがって、このようなコンデンサインプット型の電力変換回路を用いた場合、商用電源10の電源電圧の振幅がピークを過ぎて低下し、ゼロクロス付近に達した場合、トライアックQ11のアノード電流を確保することが難しくなる。したがって、電源電圧のゼロクロス近傍において、商用電源10の電源ラインにノイズが重畳すると、トライアックQ11が不意にオフして、調光が不安定になる虞がある。
On the other hand, it is assumed that a large-capacity smoothing capacitor (for example, an electrolytic capacitor) that smoothes the rectified voltage of the
さらに、本実施形態では、トリガ信号のオフ期間においても、トライアックQ11に、保持電流を上回る十分なアノード電流が継続して流れるように、照明負荷11の電力変換回路1cと並列にブリーダ回路12を設けている(図1、図2参照)。また、このブリーダ回路12は、トライアックQ11のオフ時に、調光器2の制御電源部4に電力を供給する機能も併せて有する。
Further, in the present embodiment, the
まず、ブリーダ回路12は、図2に示すように、整流回路1bの各入力端にアノードを接続したダイオードD2,D3と、ダイオードD2,D3の各カソードと整流回路1bの整流出力の低圧側との間に接続した電流引込部12aとを備える。すなわち、ブリーダ回路12は、図1に示すように、照明負荷11の電力変換回路1cに並列接続したものと等価的に考えることができる。
First, as shown in FIG. 2, the
図4に、電流引込部12aの回路構成を示す。電流引込部12aでは、FET素子Q31、抵抗R31、抵抗R32の直列回路が、ダイオードD2,D3の各カソードと整流回路1bの整流出力の低圧側との間に接続している。FET素子Q31のドレインは、ダイオードD2,D3の各カソードに接続し、FET素子Q31のソースは、抵抗R31,R32の直列回路に接続している。さらに、FET素子Q31のゲートは、位相検出回路1dに接続している。また、FET素子Q31のゲートと整流回路1bの整流出力の低圧側との間には、ツェナダイオードZD31が接続している。
FIG. 4 shows a circuit configuration of the
そして、位相検出回路1dは、照明負荷11に入力される電源電圧の導通角を検出している。具体的に、位相検出回路1dは、位相制御された電源電圧を全波整流した電圧波形(図5(a)参照)が、ダイオードD2,D3を介して入力されており、この電圧波形を、閾値Vt2と比較することによって、導通角に応じたデューティ信号を生成している。デューティ信号は、電源電圧の振幅が閾値Vt2以上の場合、Lレベルとなり、電源電圧の振幅が閾値Vt2未満の場合、Hレベルとなる(図5(b)参照)。位相検出回路1dは、このデューティ信号を電流引込部12aのFET素子Q31のゲートに印加する。
The
そして、FET素子Q31は、デューティ信号がHレベルのとき、すなわち位相制御された電源電圧の振幅が閾値Vt2未満のときにオンし、ダイオードD2またはD3、FET素子Q31、抵抗R31,R32を介してバイパス電流Ibが流れる。このバイパス電流Ibは、商用電源10を供給源として、商用電源10、ブリーダ回路12、調光器2で構成される閉回路を流れる。
The FET element Q31 is turned on when the duty signal is at H level, that is, when the amplitude of the phase-controlled power supply voltage is less than the threshold value Vt2, via the diode D2 or D3, the FET element Q31, and the resistors R31 and R32. A bypass current Ib flows. The bypass current Ib flows through a closed circuit including the
以下、このブリーダ回路12による動作を、図6(a)〜(d)を用いて説明する。なお、以下の説明では、バイパス電流Ibの発生期間によって、バイパス電流Ib1,Ib2の符号を付している。なお、図6(a)(b)において、破線は商用電源10の電源電圧を示している。
Hereinafter, the operation of the
まず、電源電圧がゼロクロスを通過した時点では、電源電圧の振幅が閾値Vt2未満であり(図6(b)参照)、デューティ信号がHレベルとなって(図6(c)参照)、FET素子Q31がオンし、バイパス電流Ib1が発生する(図6(d)参照)。このとき、調光器2のトライアックQ11はオフしており、バイパス電流Ib1は、調光器2のダイオードD11を介して、コンデンサC12を充電する。すなわち、制御電源部4は、トライアックQ11のオン状態を維持するためのバイパス電流Ibを用いて、制御電圧Vccを生成しており、簡易な構成で制御電源を確保できる。
First, when the power supply voltage passes through the zero cross, the amplitude of the power supply voltage is less than the threshold value Vt2 (see FIG. 6B), the duty signal becomes H level (see FIG. 6C), and the FET element. Q31 is turned on, and a bypass current Ib1 is generated (see FIG. 6D). At this time, the triac Q11 of the
そして、トリガ信号が立ち上がり(図6(a)参照)、トライアックQ11が導通すると、商用電源10の電源電圧が照明負荷11に印加される。この電源電圧の振幅が閾値Vt2以上となった時点で(図6(b)参照)、デューティ信号がLレベルとなって(図6(c)参照)、FET素子Q31がオフし、バイパス電流Ib1はゼロになる(図6(d)参照)。
When the trigger signal rises (see FIG. 6A) and the triac Q11 becomes conductive, the power supply voltage of the
そして、電源電圧の振幅が、ピーク値まで増加した後に低下し、トリガ信号が立ち下がると(図6(a)参照)、トライアックQ11のゲートに駆動電流が流れなくなるが、トライアックQ11は、アノード電流が保持電流を上回っている間、導通状態を維持する。 When the amplitude of the power supply voltage decreases after increasing to the peak value and the trigger signal falls (see FIG. 6 (a)), the drive current does not flow to the gate of the triac Q11. As long as the current exceeds the holding current, the conduction state is maintained.
そして、本実施形態では、電源電圧が閾値Vt2未満になった場合(図6(b)参照)、デューティ信号がHレベルとなって(図6(c)参照)、FET素子Q31がオンし、バイパス電流Ib2が発生する(図6(d)参照)。このバイパス電流Ib2が、トリガ信号が立ち下がった後に導通状態を維持しているトライアックQ11を流れることによって、アノード電流が保持電流以上に維持される。 In this embodiment, when the power supply voltage becomes lower than the threshold value Vt2 (see FIG. 6B), the duty signal becomes H level (see FIG. 6C), the FET element Q31 is turned on, A bypass current Ib2 is generated (see FIG. 6D). The bypass current Ib2 flows through the triac Q11 that is kept conductive after the trigger signal falls, so that the anode current is maintained to be equal to or higher than the holding current.
したがって、電源電圧のゼロクロス近傍において、商用電源10の電源ラインにノイズが重畳しても、トライアックQ11が不意にオフすることなく、安定した調光を行うことができる。また、図6に示す実施形態では、閾値Vt2を比較的高く設定することによって、トリガ信号が立ち下がる以前に、デューティ信号がHレベルに切り替わって、バイパス電流Ib2が流れ始めるので、耐ノイズ性がさらに向上している。
Therefore, even if noise is superimposed on the power supply line of the
例えば、深調光時や、回路素子の温度特性等によって、光源部1gに供給される負荷電力が低減した場合、照明負荷11の入力電流が低下することがある。この場合、入力電流のゼロクロス付近では、トライアックQ11のアノード電流が保持電流以下になる可能性があるが、バイパス電流Ibによって、保持電流を上回るアノード電流を確保できる。
For example, when the load power supplied to the
さらに、本実施形態では、力率改善機能を有する電力変換回路1cを用いることによって、コンデンサインプット型の電力変換回路を用いる場合に比べて、必要なバイパス電流Ibを抑制でき、回路損失の低減を図ることができる。
Furthermore, in this embodiment, by using the
また、電力変換回路1cによる力率改善によって、照明負荷11の入力電流が高い位相角の領域(電源電圧が高い位相角の領域)では、バイパス電流Ibを流す必要がないので、さらなる回路損失の低減を図ることができる。
Further, the power factor improvement by the
また、電流引込部12aは、FET素子Q31のゲート−ソース間電圧と、抵抗R31,R32の直列回路の両端電圧との和が、ツェナダイオードZD31のツェナ電圧と一致するように、FET素子Q31のドレイン電流が定電流制御される。すなわち、電流引込部12aによって、バイパス電流Ibは定電流制御されており、バイパス電流Ibは、必要な保持電流を大幅に上回ることがなく、回路損失の低減に寄与している。
In addition, the
または、図7(a)〜(e)に示すように、電源電圧と比較する閾値Vt2を比較的低く設定することによって(図7(b)参照)、トリガ信号が立ち下がった後に、デューティ信号がHレベルに切り替わって、バイパス電流Ib2を流し始めてもよい。この場合、トリガ信号が立ち下がってからバイパス電流Ib2が流れ始めるまでに、バイパス電流Ib2が流れない期間Taが発生する(図7(e)参照)。しかし、照明負荷11は、電力変換回路1cを用いて商用電源10の力率を改善しており、照明負荷11の入力電流(トライアックQ11のアノード電流)は、ゼロクロス近傍でも十分大きい値になる(図7(c)参照)。したがって、期間Taにおいても、商用電源10の電源ラインに重畳するノイズに対する耐ノイズ性は確保できる。さらに、バイパス電流Ib2を流す期間を短くすることによって、回路損失をより低減できる。なお、図7(a)(b)において、破線は商用電源10の電源電圧を示している。
Alternatively, as shown in FIGS. 7A to 7E, the duty signal is set after the trigger signal falls by setting the threshold value Vt2 to be compared with the power supply voltage relatively low (see FIG. 7B). May be switched to the H level and the bypass current Ib2 may begin to flow. In this case, a period Ta in which the bypass current Ib2 does not flow occurs from when the trigger signal falls to when the bypass current Ib2 starts flowing (see FIG. 7E). However, the
上述のように、本実施形態では、電源電圧のゼロクロス近傍においてもトライアックQ11のオン状態を維持するためにバイパス電流Ibを生成し、このバイパス電流Ibを用いて制御電源を確保している。さらには、バイパス電流Ibを定電流制御することによって、回路損失を低減している。 As described above, in the present embodiment, the bypass current Ib is generated in order to maintain the triac Q11 in the ON state even in the vicinity of the zero cross of the power supply voltage, and the control power supply is secured using the bypass current Ib. Furthermore, the circuit loss is reduced by constant current control of the bypass current Ib.
なお、本実施形態の照明器具1の調光方式では、スイッチング素子Q1のオン・オフにより光源部1gを調光しているが、光源部1gに流れる電流を可変することにより調光を行う回路構成でも同様の効果を奏することはいうまでもない。
In the dimming method of the
また、光源部1gに用いるLED素子、有機EL素子は、点灯時にノイズが発生しやすく、上述の各動作がより効果的となる。なお、本実施形態では、光源部1gとしてLED素子または有機EL素子を用いているが、これに限定される必要はなく、他の固体発光素子を光源部1gに用いてもよい。
In addition, the LED element and the organic EL element used for the
(実施形態2)
本実施形態は、ブリーダ回路12の電流引込部の構成が実施形態1と異なるものであり、図8は、本実施形態の電流引込部12bの構成を示す。なお、他の構成は実施形態1と同様であり、説明は省略する。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, the configuration of the current drawing unit of the
ブリーダ回路12の電流引込部12bは、オペアンプOP31と、FET素子Q32と、抵抗R33,R34とを備える。
The
そして、FET素子Q32、抵抗R33の直列回路が、ダイオードD2,D3の各カソードと整流回路1bの整流出力の低圧側との間に接続している。FET素子Q32のドレインは、ダイオードD2,D3の各カソードに接続し、FET素子Q32のソースは、抵抗R33に接続している。
A series circuit of the FET element Q32 and the resistor R33 is connected between the cathodes of the diodes D2 and D3 and the low-voltage side of the rectified output of the
また、オペアンプOP31の非反転入力は、位相検出回路1dの出力に接続し、オペアンプOP31の反転入力は、FET素子Q32のソースに接続している。そして、オペアンプOP31の出力は、FET素子Q32のゲートに接続している。さらに、オペアンプOP31の非反転入力と整流回路1bの整流出力の低圧側との間には、抵抗R34が接続している。
The non-inverting input of the operational amplifier OP31 is connected to the output of the
そして、位相検出回路1dは、照明負荷11に入力される電源電圧の導通角を検出している。具体的に、位相検出回路1dは、位相制御された電源電圧を全波整流した電圧波形(図5(a)参照)が、ダイオードD2,D3を介して入力されており、この電圧波形を、閾値Vt2と比較することによって、導通角に応じたデューティ信号を生成している。デューティ信号は、電源電圧の振幅が閾値Vt2以上の場合、Lレベルとなり、電源電圧の振幅が閾値Vt2未満の場合、Hレベルとなる(図5(b)参照)。
The
位相検出回路1dは、このデューティ信号を電流引込部12bのオペアンプOP31の非反転入力に印加する。オペアンプOP31は、デューティ信号がHレベルのときに、出力電圧をHレベルとして、FET素子Q32をオンさせる。
The
すなわち、FET素子Q32は、デューティ信号がHレベルのとき、すなわち位相制御された電源電圧の振幅が閾値Vt2未満のときにオンし、ダイオードD2またはD3、FET素子Q32、抵抗R33を介してバイパス電流Ibが流れる。このバイパス電流Ibは、商用電源10、ブリーダ回路12、調光器2の閉回路を流れる。
That is, the FET element Q32 is turned on when the duty signal is H level, that is, when the amplitude of the phase-controlled power supply voltage is less than the threshold value Vt2, and the bypass current is passed through the diode D2 or D3, the FET element Q32, and the resistor R33 Ib flows. The bypass current Ib flows through the closed circuit of the
オペアンプOP31は、バイパス電流Ibによって発生する抵抗R33の両端電圧と、オペアンプOP31の非反転入力に印加されるデューティ信号のHレベル電圧とが一致するように、FET素子Q32のドレイン電流を定電流制御する。すなわち、電流引込部12bによって、バイパス電流Ibは定電流制御されており、バイパス電流Ibは、必要な保持電流を大幅に上回ることがなく、回路損失の低減に寄与している。
The operational amplifier OP31 performs constant current control on the drain current of the FET element Q32 so that the voltage across the resistor R33 generated by the bypass current Ib matches the H level voltage of the duty signal applied to the non-inverting input of the operational amplifier OP31. To do. That is, the bypass current Ib is controlled at a constant current by the
なお、バイパス電流Ibを用いた回路動作は、実施形態1と同様であり、説明は省略する。 Note that the circuit operation using the bypass current Ib is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
(実施形態3)
本実施形態は、ブリーダ回路12の電流引込部の構成が実施形態1と異なるものであり、図9は、本実施形態の電流引込部12cの構成を示す。なお、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, the configuration of the current drawing unit of the
まず、実施形態1の電流引込部12aを用いたブリーダ回路12による動作は、図10(a)〜(d)に示される。
First, operations by the
電源電圧の振幅が閾値Vt2未満である場合(図10(a)参照)、FET素子Q31がオンして、バイパス電流Ib1,Ib2が発生する(図10(d)参照)。バイパス電流Ib1は、調光器2の制御電源を確保するための電流である。バイパス電流Ib2は、電源電圧のゼロクロス近傍においてもトライアックQ11のオン状態を維持するための電流である。照明器具1の入力電流は、照明負荷11の入力電流とバイパス電流Ib1,Ib2との和となる(図10(b)参照)。
When the amplitude of the power supply voltage is less than the threshold value Vt2 (see FIG. 10A), the FET element Q31 is turned on to generate bypass currents Ib1 and Ib2 (see FIG. 10D). The bypass current Ib1 is a current for securing a control power source for the
そして、トライアックQ11のアノード電流(トライアックQ11を流れる電流)は、照明負荷11の入力電流とバイパス電流Ib2との和となる(図10(c)参照)。バイパス電流Ib2が流れている期間Tb2において、トライアックQ11のアノード電流は、耐ノイズ性を向上させるために、トライアックQ11の保持電流Ihを確保できればよい。すなわち、期間Tb2において保持電流Ihを超えて流れるバイパス電流Ib2(図10(c)の斜線部)は本来不要であり、照明システム内で発生する損失の要因となる。
The anode current of the triac Q11 (current flowing through the triac Q11) is the sum of the input current of the
そこで、ブリーダ回路12は、期間Tb2においてトライアックQ11を流れる不要なアノード電流を抑制するために、照明負荷11に印加される電圧(電力変換回路1cに入力される電圧)が閾値Vt2より低下してバイパス電流Ib2が流れ始めるとき、バイパス電流Ib2を漸増させる。なお、照明器具1の入力電流は、照明負荷11の入力電流とバイパス電流Ib1,Ib2との和となる(図11(a)参照)。
Therefore, the
ブリーダ回路12の電流引込部12cは、電流引込部12a(図4参照)にコンデンサC21、抵抗R41,R42、ダイオードD21を付加して構成される。コンデンサC21は、ツェナダイオードZD31に並列接続している。抵抗R41は、位相検出回路1dからFET素子Q31のゲートに至る経路(デューティ信号を出力する経路)において、コンデンサC21およびツェナダイオードZD31の前段に挿入される。抵抗R42とダイオードD21との直列回路は、抵抗R41に並列接続している。ダイオードD21は、FET素子Q31のゲートから位相検出回路1dに向かう方向を順方向とする。
The
そして、位相検出回路1dが出力するデューティ信号がLレベルからHレベルに切り替わると、抵抗R41を介してコンデンサC21が徐々に充電される。すなわち、FET素子Q31のゲート電圧は、抵抗R41およびコンデンサC21で決まる時定数によって徐々に増大する。そして、FET素子Q31は、ターンオン時に非飽和領域から飽和領域に徐々に移行するので、FET素子Q31のドレイン電流が徐々に増大する。したがって、バイパス電流Ib2は、流れ始めるときに徐々に増大(漸増)した後、振幅の絶対値が一定に制御される(図11(c)参照)。
When the duty signal output from the
バイパス電流Ib2が立ち上がり時に徐々に増大することによって、バイパス電流Ib2は、期間Tb2に保持電流Ihを超えて流れる過剰分(図11(b)の斜線部)が低減している。したがって、不要なアノード電流を抑制でき、照明システム内で発生する損失を低減させることができる。 By gradually increasing the bypass current Ib2 at the time of rising, the bypass current Ib2 is reduced in excess (the hatched portion in FIG. 11B) flowing beyond the holding current Ih in the period Tb2. Therefore, unnecessary anode current can be suppressed, and loss generated in the lighting system can be reduced.
また、位相検出回路1dが出力するデューティ信号がHレベルからLレベルに切り替わると、抵抗R41を通る経路、ダイオードD21および抵抗R42を通る経路によってコンデンサC21が放電される。すなわち、コンデンサC21は2つの経路によって放電するので、FET素子Q31のゲート電圧の立ち下りに要する時間が短くなる。したがって、FET素子Q31は、ターンオフ時のスイッチング損失を抑制することができる。
Further, when the duty signal output from the
(実施形態4)
本実施形態の構成は、図12に示されており、実施形態3と同様に期間Tb2においてトライアックQ11を流れる不要なアノード電流を抑制する。なお、実施形態1、3と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。
(Embodiment 4)
The configuration of this embodiment is shown in FIG. 12 and suppresses an unnecessary anode current flowing through the triac Q11 in the period Tb2 as in the third embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to
図12のブリーダ回路12は、電流引込部12dを備える。電流引込部12dでは、FET素子Q31、抵抗R31、抵抗R32の直列回路が、ダイオードD2,D3の各カソードと整流回路1bの整流出力の低圧側との間に接続している。そして、FET素子Q31のゲートは、位相検出回路1hに接続している。
The
本実施形態の位相検出回路1hは、マイクロコンピュータを用いる。位相検出回路1hは、整流回路1bの各入力端にアノードを接続したダイオードD2,D3の各カソードに接続しており、調光器2によって位相制御された電源電圧を全波整流した電圧波形が入力される。そして、位相検出回路1hは、照明負荷11に入力される電源電圧の大きさ(電源電圧の瞬時値)を検出し、この電源電圧の瞬時値に基づいて、デューティ信号の振幅を制御し、FET素子Q31のドレイン電流(バイパス電流Ib)の波形を制御する。位相検出回路1hによるデューティ信号の振幅制御は、マイクロコンピュータがプログラムを実行することによって実現される。
The
具体的に、位相検出回路1hは、デューティ信号をLレベルからHレベルに切り替える場合、電源電圧の瞬時値が低下するにしたがって、デューティ信号の振幅を段階的または連続的に徐々に増大させる。すなわち、FET素子Q31のゲート電圧は、位相検出回路1hによって制御されて、段階的または連続的に徐々に増大する。そして、FET素子Q31は、ターンオン時に非飽和領域から飽和領域に徐々に移行するので、FET素子Q31のドレイン電流が段階的または連続的に徐々に増大する。而して、バイパス電流Ib2は、流れ始めるときに段階的または連続的に徐々に増大(漸増)した後、振幅の絶対値が一定に制御される(図13(c)参照)。なお、照明器具1の入力電流は、照明負荷11の入力電流とバイパス電流Ib1,Ib2との和となる(図13(a)参照)。
Specifically, when the duty signal is switched from the L level to the H level, the
すなわち、マイクロコンピュータを用いた位相検出回路1hは、期間Tb2において、照明負荷11の入力電流とバイパス電流Ib2との和が保持電流Ihに近づくように、電源電圧の瞬時値に応じてバイパス電流Ib2の大きさを制御する。而して、バイパス電流Ib2は、期間Tb2において保持電流Ihを超えて流れる過剰分(図13(b)の斜線部)ができるだけ抑制されている。したがって、不要なアノード電流をより抑制でき、照明システム内で発生する損失をより低減させることができる。
That is, the
上述のように、ブリーダ回路12が、期間Tb2において、照明負荷11に印加される電圧(電力変換回路1cに入力される電圧)に基づいてバイパス電流Ib2の大きさを可変とすることによって、トライアックQ11のアノード電流の絶対値が保持電流Ihに近づく。
As described above, the
すなわち、上述の発光素子点灯装置13は、自己保持機能を有する双方向スイッチング素子(トライアックQ11)と交流電源(商用電源10)との直列回路に直列接続される。このトライアックQ11は、導通する期間のうち所定期間に亘って、オンするためのトリガ信号を継続して供給される。そして、発光素子点灯装置13は、商用電源10から供給される電力を入力されて発光素子からなる光源部1gに点灯電力を供給し、商用電源10の力率改善機能を有する電力変換回路1cを備える。
That is, the above-described light emitting
また、上述の照明器具1は、本発明の発光素子点灯装置13を備えることを特徴とする。
Moreover, the above-mentioned
また、上述の照明システムは、発光素子からなる光源部1g、および交流電源(商用電源10)から供給される電力を用いて光源部に1gに点灯電力を供給する電力変換回路1cを具備する照明負荷11を備える。さらに照明システムは、電力変換回路1cと商用電源10との直列回路に直列接続されて自己保持機能を有する双方向スイッチング素子(トライアックQ11)と、トライアックQ11を制御することで商用電源10の交流電圧の導通角を可変とする位相制御を行う調光制御部3とを備える。そして、調光制御部3は、トライアックQ11を導通させる期間のうち所定期間に亘って、トライアックQ11をオンさせるトリガ信号を継続して供給し、電力変換回路1cは、商用電源10の力率改善機能を有する。
The illumination system includes a
1 照明器具
2 調光器
3 調光制御部
10 商用電源(交流電源)
11 照明負荷
12 ブリーダ回路
13 発光素子点灯装置
1c 電力変換回路
1g 光源部
Q11 トライアック(双方向スイッチング素子)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記交流電源から供給される電力を入力されて発光素子からなる光源に点灯電力を供給し、前記交流電源の力率改善機能を有する電力変換回路と、
前記電力変換回路に並列接続されて、前記交流電源を供給源とするバイパス電流を生成するブリーダ回路とを備え、
前記ブリーダ回路は、前記電力変換回路に入力される電圧が閾値より低い場合のみ、前記バイパス電流を生成し、前記トリガ信号が継続して供給される前記所定期間内に、前記バイパス電流の生成を開始する
ことを特徴とする発光素子点灯装置。 It is connected in series to a series circuit of a bidirectional switching element having a self-holding function and an AC power supply, and the bidirectional switching element continuously supplies a trigger signal for turning on for a predetermined period of a conducting period. A light emitting device lighting device,
A power conversion circuit that receives power supplied from the AC power supply and supplies lighting power to a light source composed of a light emitting element, and has a power factor improving function of the AC power supply ;
A bleeder circuit that is connected in parallel to the power conversion circuit and generates a bypass current using the AC power supply as a supply source ;
The bleeder circuit generates the bypass current only when the voltage input to the power conversion circuit is lower than a threshold, and generates the bypass current within the predetermined period in which the trigger signal is continuously supplied. A light emitting element lighting device characterized by starting .
前記交流電源から供給される電力を入力されて発光素子からなる光源に点灯電力を供給し、前記交流電源の力率改善機能を有する電力変換回路と、
前記電力変換回路に並列接続されて、前記交流電源を供給源とするバイパス電流を生成するブリーダ回路とを備え、
前記ブリーダ回路は、前記電力変換回路に入力される電圧が閾値より低い場合のみ、前記バイパス電流を生成し、前記トリガ信号が継続して供給される前記所定期間が終了した後に、前記バイパス電流の生成を開始する
ことを特徴とする発光素子点灯装置。 It is connected in series to a series circuit of a bidirectional switching element having a self-holding function and an AC power supply, and the bidirectional switching element continuously supplies a trigger signal for turning on for a predetermined period of a conducting period. A light emitting device lighting device,
A power conversion circuit that receives power supplied from the AC power supply and supplies lighting power to a light source composed of a light emitting element, and has a power factor improving function of the AC power supply;
A bleeder circuit that is connected in parallel to the power conversion circuit and generates a bypass current using the AC power supply as a supply source ;
The bleeder circuit generates the bypass current only when the voltage input to the power conversion circuit is lower than a threshold, and after the predetermined period in which the trigger signal is continuously supplied ends, light - emitting element lighting device you characterized in that initiates generation.
前記電力変換回路と交流電源との直列回路に直列接続されて自己保持機能を有する双方向スイッチング素子と、 A bidirectional switching element connected in series to a series circuit of the power conversion circuit and an AC power supply and having a self-holding function;
前記双方向スイッチング素子を制御することで前記交流電源の交流電圧の導通角を可変とする位相制御を行う調光制御部とを備え、 A dimming control unit that performs phase control to change the conduction angle of the AC voltage of the AC power supply by controlling the bidirectional switching element;
前記調光制御部は、前記双方向スイッチング素子を導通させる期間のうち所定期間に亘って、前記双方向スイッチング素子をオンさせるトリガ信号を継続して供給し、 The dimming control unit continuously supplies a trigger signal for turning on the bidirectional switching element over a predetermined period of time during which the bidirectional switching element is conducted.
前記電力変換回路は、前記交流電源の力率改善機能を有し、 The power conversion circuit has a power factor improvement function of the AC power supply,
前記ブリーダ回路は、前記電力変換回路に入力される電圧が閾値より低い場合のみ、前記バイパス電流を生成し、前記トリガ信号が継続して供給される前記所定期間内に、前記バイパス電流の生成を開始するThe bleeder circuit generates the bypass current only when the voltage input to the power conversion circuit is lower than a threshold, and generates the bypass current within the predetermined period in which the trigger signal is continuously supplied. Start
ことを特徴とする照明システム。 A lighting system characterized by that.
前記電力変換回路と交流電源との直列回路に直列接続されて自己保持機能を有する双方向スイッチング素子と、 A bidirectional switching element connected in series to a series circuit of the power conversion circuit and an AC power supply and having a self-holding function;
前記双方向スイッチング素子を制御することで前記交流電源の交流電圧の導通角を可変とする位相制御を行う調光制御部とを備え、 A dimming control unit that performs phase control to change the conduction angle of the AC voltage of the AC power supply by controlling the bidirectional switching element;
前記調光制御部は、前記双方向スイッチング素子を導通させる期間のうち所定期間に亘って、前記双方向スイッチング素子をオンさせるトリガ信号を継続して供給し、 The dimming control unit continuously supplies a trigger signal for turning on the bidirectional switching element over a predetermined period of time during which the bidirectional switching element is conducted.
前記電力変換回路は、前記交流電源の力率改善機能を有し、 The power conversion circuit has a power factor improvement function of the AC power supply,
前記ブリーダ回路は、前記電力変換回路に入力される電圧が閾値より低い場合のみ、前記バイパス電流を生成し、前記トリガ信号が継続して供給される前記所定期間が終了した後に、前記バイパス電流の生成を開始するThe bleeder circuit generates the bypass current only when the voltage input to the power conversion circuit is lower than a threshold, and after the predetermined period in which the trigger signal is continuously supplied ends, Start generation
ことを特徴とする照明システム。 A lighting system characterized by that.
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