JP6449528B2 - 固体発光装置 - Google Patents

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Description

本発明は三相または多相交流電源の一種であって、各相の電気エネルギーにより固体発光体を個別に駆動し、また各相の電気エネルギーにより個別に駆動する固体発光体を隣り合うように、または互いに重なるように設置することにより、多相電源により個別に駆動され、隣り合うように設置し、または互いに重なるように設置した固体発光体の光エネルギーは合成発光を通して、照度パルスを低減する。及び各相電源に配置される交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）の制御を通して、固体発光体の照度は隣り合うまたは互いに重なるように設置した固体発光体照度より低くなったとき、電源を切ることによって、電気エネルギーを節約する。
従来の単相交流電気エネルギーを使用する灯具は、交流電源の電圧パルスを備え、かつ駆動される固体発光体の発光照度にパルスが現れることはその欠点であり、また多相交流電源の中の各相電源で個別の固体発光体を個別に駆動するとき、各相電源は異なる位相であり、同じ時間において、一時的に各相電圧に異なるピーク値が現れ、各相電源により個別に駆動する個別の固体発光体は異なる照度の光エネルギーを作り、合成発光が見られるために、発光照度のパルスが弱くなり、その中の比較的低照度の固体発光体の駆動力は無効電気エネルギーになる。
特開２００９‐２１８５９４号公報
従来の単相交流電気エネルギーを使用する灯具は、交流電源の電圧パルスを備え、かつ駆動される固体発光体の発光照度にパルスが現れることはその欠点であり、また多相交流電源の中の各相電源で個別の固体発光体を個別に駆動するとき、各相電源は異なる位相であり、同じ時間において、一時的に各相電圧に異なるピーク値が現れ、各相電源により個別に駆動する個別の固体発光体は異なる照度の光エネルギーを作り、合成発光が見られるために、発光照度のパルスが弱くなり、その中の比較的低照度の固体発光体の駆動力は無効電気エネルギーになる。
本発明は三相または多相交流電源の各相の電気エネルギーを通して、個別に駆動する固体発光体を隣り合うように、または互いに重なるように設置することにより、合成発光照度を通して、各相の交流電源・電圧により形成した発光照度波形を重ねさせ、かつ発光照度の合成パルス率を低減させる。更に各相電源の間で異なる位相の正弦波電圧に対して、各相電源で隣り合うようにまたは互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動するとき、電圧波形の瞬間値に従って、異なる照度の光エネルギーを作り、異なる照度で隣り合うようにまたは互いに重なるように設置した固体発光体を発光させ、照度の比較的低い固体発光体を通過する電気エネルギーが無効電気エネルギーになる。制御可能な多相無効電力の固体発光装置は交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）の制御を通して、無効電気エネルギーを断電制御することによって、電気エネルギーを節約し、更に交流固体発光体の電圧と電流をコントロールすることができる。
本発明の一実施形態において、三相交流電源により各相電源を個別に駆動し隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体の合成発光パルス波形と電流パルス図を示す。 本発明の一実施形態において、三相交流電源の各相電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、更に隣り合うようにまたは互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する合成発光パルス波形と電流パルス図を示す。 本発明の一実施形態において、三相交流電源の各相電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、更にデルタ接続かつ隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する回路模式図を示す。 本発明の一実施形態において、三相交流電源の各相電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、更にＹ接続かつ隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する回路模式図を示す。 本発明の一実施形態において、三相４線式交流電源の各相電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、更にＹ接続かつ隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する回路模式図を示す。 本発明の一実施形態において、三相交流電源の各相の間に、交流限流回路装置（Ｚ１０）と交流固体発光体と単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の交流端を連続して接続する回路装置を個別に並列接続し、更に各相の単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の直流出力端を同じ極性並列接続することにより、電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（２０００）の回路模式図を示す。 本発明の一実施形態において、三相４線式交流電源のＲ、Ｓ、Ｔ各相と三相４線式交流電源の中性線（Ｎ）との間に、交流限流回路装置（Ｚ１０）、交流固体発光体、単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の交流端を連続して接続する回路装置を個別に並列接続し、更に各相の単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の直流出力端を同じ極性並列接続することにより、電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（２０００）を制御する回路模式図を示す。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
従来の単相交流電気エネルギーを使用する灯具は、交流電源の電圧パルスを備え、かつ駆動される固体発光体の発光照度にパルスが現れることはその欠点であり、また多相交流電源の中の各相電源で個別の固体発光体を個別に駆動するとき、各相電源は異なる位相であり、同じ時間において、一時的に各相電圧に異なるピーク値が現れ、各相電源により個別に駆動する個別の固体発光体は異なる照度の光エネルギーを作り、合成発光が見られるために、発光照度のパルスが弱くなり、その中の比較的低照度の固体発光体の駆動力は無効電気エネルギーになる。
図１に三相交流電源により各相電源を個別に駆動し隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体の合成発光パルス波形と電流パルス図を示す。
図１の中の、
（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）は三相交流電源により隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動するときの電圧波形である。
（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）は三相交流電源により隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動するときの電流波形である。
（ｅ）は三相交流電源により隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動するときの光の合成波形である。
本発明は三相または多相交流電源の各相の電気エネルギーを通して、個別に駆動する固体発光体を隣り合うように、または互いに重なるように設置することにより、合成発光照度を通して、各相の交流電源・電圧により形成した発光照度波形を重ねさせ、かつ発光照度の合成パルス率を低減させる。更に各相電源の間で異なる位相の正弦波電圧に対して、各相電源で隣り合うようにまたは互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動するとき、電圧波形の瞬間値に従って、異なる照度の光エネルギーを作り、異なる照度で隣り合うようにまたは互いに重なるように設置した固体発光体を発光させ、照度は比較的低い固体発光体を通過する電気エネルギーが無効電気エネルギーになる。本実施例の制御可能な多相無効電力の固体発光装置は交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）の制御を通して、無効電気エネルギーを断電制御することによって、電気エネルギーを節約し、更に交流固体発光体の電圧と電流をコントロールすることができる。
本実施例の制御可能な多相無効電力の固体発光装置は、三相交流電源を採用することにより、各相の電気エネルギーで隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動し、合成発光させることによって、発光照度のパルスを弱くする。また各相電源に交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）を連続して接続することによって、無効電気エネルギーを節約する。更に交流固体発光体の電圧と電流をコントロールすることができる。
図２に三相交流電源の各相電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、更に隣り合うようにまたは互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する合成発光パルス波形と電流パルス図を示す。
図２において、
（Ｖｄａ）、（Ｖｄｂ）、（Ｖｄｃ）は、三相交流電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、隣り合うようにまたは互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する電圧波形である。
（Ｉｄａ）、（Ｉｄｂ）、（Ｉｄｃ）は、三相交流電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、隣り合うようにまたは互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する電流波形である。
（ｄｅ）は、三相交流電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、隣り合うようにまたは互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する光の合成波形である。
図３に本発明は三相交流電源の各相電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、更にデルタ接続かつ隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する回路模式図を示す。
図３の主な構成は下記を含む。
交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）は、２個以上の交流電源で駆動する固体発光体の一種であり、交流電源に駆動される発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を基本的な発光素子によって構成され、または同じようにその他の交流電源に駆動される固体発光体によって構成されるものを含む。
交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０１）と交流限流回路装置（Ｚ１０）を直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）と直列接続し、更に第１三相交流電線（Ｒ）と第２三相交流電線（Ｓ）との間に並列に接続する。
交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０２）と交流限流回路装置（Ｚ１０）を直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）と直列接続し、更に第２三相交流電線（Ｓ）及び第３三相交流電線（Ｔ）との間に並列に接続する。
交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０３）と交流限流回路装置（Ｚ１０）を直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）を直列に接続し、更に第３三相交流電線（Ｔ）及び第１三相交流電線（Ｒ）との間に並列に接続する。
交流限流回路装置（Ｚ１０）は、下記の一種以上の回路構造によって構成されることを含む。
（１）交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）によって制御される無効電気エネルギー導電角の増減を通して、交流固体発光体（ＬＥＤ）の駆動電流をコントロールする。
（２）抵抗性インピーダンス素子、誘導性インピーダンス素子、容量性インピーダンス素子の中の一種以上を直列接続、並列接続、または直列・並列に接続することによって構成される。
（３）固体半導体回路によって固体発光素子に対して、アナログ、チョッパー型定電流または限流回路を構成する。
（４）交流変圧器によって構成される。
（５）交流の定電流変圧器によって構成される。
交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）は、下記の一種以上の回路構造によって構成される。
（１）制御可能な電気伝導度による位相角のサイリスタパワーデバイスによって構成され、例えばＴＲＩＡＣ、ＳＣＲ、ＧＴＯによって従動素子を構成し、かつ相対的に各相電圧検出回路、各相電圧間の電圧比較回路の稼動を通して、サイリスタユニットの導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つの制御タイミングを制御する。
（２）電界効果パワーデバイスによって構成される固体スイッチ装置、例えばＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴは従動素子であり、かつ多相電源に対する電圧検出回路、各相電圧間の電圧比較回路の稼動を通して、電界効果パワーデバイスの駆動回路を制御することにより、電界効果パワーデバイスの導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つの制御タイミングを制御する。
（３）ツェナーダイオードのツェナー電圧、またはダイオードの順方向電圧降下の特性を通して、ツェナーダイオードまたはダイオードをサイリスタのゲートと電圧源との間に連続して接続することにより、電源に正弦波電圧変動を与えた時に、サイリスタパワーデバイスの導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つを設定する。
（４）交流電源の電圧を通して、駆動される固体発光体に対して、交流固体発光体（ＬＥＤ）本体の順方向電圧の特性に従って、電源に正弦波電圧変動を与えた時に、固体発光体の導通位相角と遮断位相角の動作を設定する。
電子制御装置（ＥＣＵ）は、電子制御装置（ＥＣＵ）によって内部を設定し、または外部に制御され、及び電源電圧と交流限流回路装置（Ｚ１０）を通過する電流を参照し、交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）の導通位相角を制御することにより、固体発光体を通過する電圧、電流をコントロールする。
上述した図３の実施例稼動中の発光波形と電流波形図は図２と同じである。
図４に本発明は三相交流電源の各相電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、更にＹ接続かつ隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する回路模式図を示す。
図４の主な構成は下記を含む。
交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）は、２個以上の交流電源で駆動する固体発光体の一種であり、交流電源に駆動される発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を基本的な発光素子によって構成され、または同じようにその他の交流電源に駆動される固体発光体によって構成されるものを含む。
交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０１）、交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０２）、交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０３）を共同連結端（ＣＯＭ）にＹ接続する。
交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０１）の非共同連結端と交流限流回路装置（Ｚ１０）を直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）と直列接続してから、一端は第１三相交流電線（Ｒ）へ通じる。
交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０２）の非共同連結端と交流限流回路装置（Ｚ１０）を直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）と直列接続してから、一端は第２三相交流電線（Ｓ）へ通じる。
交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０３）の非共同連結端と交流限流回路装置（Ｚ１０）を直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）と直列に接続してから、一端は第３三相交流電線（Ｔ）へ通じる。
交流限流回路装置（Ｚ１０）は、下記の一種以上の回路構造によって構成されることを含む。
（１）交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）によって制御される無効電気エネルギー導電角の増減を通して、交流固体発光体（ＬＥＤ）の駆動電流をコントロールする。
（２）抵抗性インピーダンス素子、誘導性インピーダンス素子、容量性インピーダンス素子の中の一種以上を直列接続、並列接続、または直列・並列に接続することによって構成される。
（３）固体半導体回路によって固体発光素子に対して、アナログ、チョッパー型定電流または限流回路を構成する。
（４）交流変圧器によって構成される。
（５）交流の定電流変圧器によって構成される。
交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）は、下記の一種以上の回路構造によって構成される。
（１）制御可能な電気伝導度による位相角のサイリスタパワーデバイスによって構成され、例えばＴＲＩＡＣ、ＳＣＲ、ＧＴＯによって従動素子を構成し、かつ相対的に各相電圧検出回路、各相電圧間の電圧比較回路の稼動を通して、サイリスタユニットの導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つの制御タイミングを制御する。
（２）電界効果パワーデバイスによって構成される固体スイッチ装置、例えばＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴは従動素子であり、かつ多相電源に対する電圧検出回路、各相電圧間の電圧比較回路の稼動を通して、電界効果パワーデバイスの駆動回路を制御することにより、電界効果パワーデバイスの導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つの制御タイミングを制御する。
（３）ツェナーダイオードのツェナー電圧、またはダイオードの順方向電圧降下の特性を通して、ツェナーダイオードまたはダイオードをサイリスタのゲートと電圧源との間に連続して接続することにより、電源に正弦波電圧変動を与えた時に、サイリスタパワーデバイスの導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つを設定する。
（４）交流電源の電圧を通して、駆動される固体発光体に対して、交流固体発光体（ＬＥＤ）本体の順方向電圧の特性に従って、電源に正弦波電圧変動を与えた時に、固体発光体の導通位相角と遮断位相角の動作を設定する。
電子制御装置（ＥＣＵ）は、電子制御装置（ＥＣＵ）によって内部を設定し、または外部に制御され、及び電源電圧と交流限流回路装置（Ｚ１０）を通過する電流を参照し、交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）の導通位相角を制御することにより、固体発光体を通過する電圧、電流をコントロールする。
上述した図４の実施例稼動中の発光波形と電流波形図は図２と同じである。
図５に本発明は三相４線式交流電源の各相電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、更にＹ接続かつ隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する回路模式図を示す。
図５の主な構成は下記を含む。
交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）は、２個以上の交流電源で駆動する固体発光体の一種であり、交流電源に駆動される発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を基本的な発光素子によって構成され、または同じようにその他の交流電源に駆動される固体発光体によって構成されるものを含む。
交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０１）、交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０２）、交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０３）をＹ接続して共同連結端（ＣＯＭ）に連結してから、三相４線式交流電源の中性線（Ｎ）へ通じる。
交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０１）の非共同連結端または交流限流回路装置（Ｚ１０）と直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）と直列に接続してから、一端は第１三相４線式交流電線（Ｒ）へ通じる。
交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０２）の非共同連結端と交流限流回路装置（Ｚ１０）を直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）と直列接続してから、一端は第２三相４線式交流電線（Ｓ）へ通じる。
交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０３）の非共同連結端と交流限流回路装置（Ｚ１０）を直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）と直列接続してから、一端は第３三相４線式交流電線（Ｔ）へ通じる。
交流限流回路装置（Ｚ１０）は、下記の一種以上の回路構造によって構成されることを含む。
（１）交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）によって制御される無効電気エネルギー導電角の増減を通して、交流固体発光体（ＬＥＤ）の駆動電流をコントロールする。
（２）抵抗性インピーダンス素子、誘導性インピーダンス素子、容量性インピーダンス素子の中の一種以上を直列接続、並列接続、または直列・並列に接続することによって構成される。
（３）固体半導体回路によって固体発光素子に対して、アナログ、チョッパー型定電流または限流回路を構成する。
（４）交流変圧器によって構成される。
（５）交流の定電流変圧器によって構成される。
交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）は、下記の一種以上の回路構造によって構成される。
（１）制御可能な電気伝導度による位相角のサイリスタパワーデバイスによって構成され、例えばＴＲＩＡＣ、ＳＣＲ、ＧＴＯによって従動素子を構成し、かつ相対的に各相電圧検出回路、各相電圧間の電圧比較回路の稼動を通して、サイリスタユニットの導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つの制御タイミングを制御する。
（２）電界効果パワーデバイスによって構成される固体スイッチ装置、例えばＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴは従動素子であり、かつ多相電源に対する電圧検出回路、各相電圧間の電圧比較回路の稼動を通して、電界効果パワーデバイスの駆動回路を制御することにより、電界効果パワーデバイスの導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つの制御タイミングを制御する。
（３）ツェナーダイオードのツェナー電圧、またはダイオードの順方向電圧降下の特性を通して、ツェナーダイオードまたはダイオードをサイリスタのゲートと電圧源との間に連続して接続することにより、電源に正弦波電圧変動を与えた時に、サイリスタパワーデバイスの導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つを設定する。
（４）交流電源の電圧を通して、駆動される固体発光体に対して、交流固体発光体（ＬＥＤ）本体の順方向電圧の特性に従って、電源に正弦波電圧変動を与えた時に、固体発光体の導通位相角と遮断位相角の動作を設定する。
電子制御装置（ＥＣＵ）は、電子制御装置（ＥＣＵ）によって内部を設定し、または外部に制御され、及び電源電圧と交流限流回路装置（Ｚ１０）を通過する電流を参照し、交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）の導通位相角を制御することにより、固体発光体を通過する電圧、電流をコントロールする。
上述した図５の実施例運転中の発光波形と電流波形図は図２と同じである。
図６に本発明は三相交流電源の各相の間に、交流限流回路装置（Ｚ１０）と交流固体発光体と単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の交流端を連続して接続する回路装置を個別に並列接続し、更に各相の単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の直流出力端を同じ極性並列接続することにより、電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（２０００）の回路模式図を示す。
図６の主な構成は下記を含む。
交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）は、２個以上の交流電源で駆動する固体発光体の一種であり、発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を基本的な発光素子によって構成され、交流電源に駆動され、または同じように他の交流電源で駆動される固体発光体によって構成されることを含む。
交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０１）と交流限流回路装置（Ｚ１０）を連続して接続し、及び単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の交流端を連続して接続し、更に第１三相交流電線（Ｒ）と第３三相交流電線（Ｔ）との間に並列に接続する。
交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０２）と交流限流回路装置（Ｚ１０）を連続して接続し、及び単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の交流端を連続して接続し、更に第２三相交流電線（Ｓ）と第１三相交流電線（Ｒ）との間に並列に接続する。
交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０３）と交流限流回路装置（Ｚ１０）を連続して接続し、及び単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の交流端を連続して接続し、更に第３三相交流電線（Ｔ）と第２三相交流電線（Ｓ）との間に並列に接続する。
交流限流回路装置（Ｚ１０）は、下記の一種以上の回路構造によって構成されることを含む。
（１）交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）によって制御される無効電気エネルギー導電角の増減を通して、交流固体発光体（ＬＥＤ）の駆動電流をコントロールする。
（２）抵抗性インピーダンス素子、誘導性インピーダンス素子、容量性インピーダンス素子の中の一種以上を直列接続、並列接続、または直列・並列に接続することによって構成される。
（３）固体半導体回路によって固体発光素子に対して、アナログ、チョッパー型定電流または限流回路を構成する。
（４）交流変圧器によって構成される。
（５）交流の定電流変圧器によって構成される。
電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（２０００）は、各セットの単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の正負端間に並列接続し、かつ電子制御装置（ＥＣＵ）により導通位相角をコントロールし、電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（２０００）は下記の一種以上の回路構造によって構成される。
（１）制御可能な電気伝導度による位相角のサイリスタパワーデバイスによって構成され、例えばＴＲＩＡＣ、ＳＣＲ、ＧＴＯによって従動素子を構成し、かつ相対的に各相電圧検出回路、各相電圧間の電圧比較回路の稼動を通して、サイリスタユニットの導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つの制御タイミングを制御する。
（２）電界効果パワーデバイスによって構成される固体スイッチ装置、例えばＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴは従動素子であり、かつ多相電源に対する電圧検出回路、各相電圧間の電圧比較回路の稼動を通して、電界効果パワーデバイスの駆動回路を制御することにより、電界効果パワーデバイスの導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つの制御タイミングを制御する。
（３）ツェナーダイオードのツェナー電圧、またはダイオードの順方向電圧降下の特性を通して、ツェナーダイオードまたはダイオードをサイリスタのゲートと電圧源との間に連続して接続することにより、電源に正弦波電圧変動を与えた時に、サイリスタパワーデバイスの導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つを設定する。
（４）交流電源の電圧を通して、駆動される固体発光体に対して、交流固体発光体（ＬＥＤ）本体の順方向電圧の特性に従って、電源に正弦波電圧変動を与えた時に、固体発光体の導通位相角と遮断位相角の動作を設定する。
電気エネルギーを制御する装置（ＥＣＵ）は、電子制御装置（ＥＣＵ）によって内部を設定し、または外部に制御され、及び三相交流電源電圧と交流限流回路装置（Ｚ１０）を通過する電流を参照し、各セットの単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の正負端間に並列接続し、電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（２０００）の導通位相角を制御することにより、固体発光体を通過する電圧、電流をコントロールする。
上述した図６の実施例運転中の発光波形と電流波形図は図２と同じである。
図７に本発明は三相４線式交流電源のＲ、Ｓ、Ｔ各相と三相４線式交流電源の中性線（Ｎ）との間に、交流限流回路装置（Ｚ１０）、交流固体発光体、単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の交流端を連続して接続する回路装置を個別に並列接続し、更に各相の単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の直流出力端を同じ極性並列接続することにより、電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（２０００）を制御する回路模式図を示す。
図７の主な構成は下記を含む。
交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）は、２個以上の交流電源で駆動する固体発光体の一種であり、発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を基本的な発光素子によって構成され、交流電源に駆動され、または同じように他の交流電源で駆動される固体発光体によって構成されることを含む。
交流限流回路装置（Ｚ１０）を固体発光体（１０１）に連続して接続してから、更に単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の交流端に連続して接続し、直列接続してから、第１三相４線式交流電線（Ｒ）と三相４線式交流電源の中性線（Ｎ）との間に並列接続する。
交流限流回路装置（Ｚ１０）を固体発光体（１０２）に連続して接続してから、更に単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の交流端に連続して接続し、直列接続してから、第２三相４線式交流電線（Ｓ）と三相４線式交流電源の中性線（Ｎ）との間に並列接続する。
交流限流回路装置（Ｚ１０）を固体発光体（１０３）に連続して接続してから、更に単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の交流端に連続して接続し、直列接続してから、第３三相４線式交流電線（Ｔ）と三相４線式交流電源の中性線（Ｎ）との間に並列接続する。
交流限流回路装置（Ｚ１０）は、下記の一種以上の回路構造によって構成されることを含む。
（１）交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）によって制御される無効電気エネルギー導電角の増減を通して、交流固体発光体（ＬＥＤ）の駆動電流をコントロールする。
（２）抵抗性インピーダンス素子、誘導性インピーダンス素子、容量性インピーダンス素子の中の一種以上を直列接続、並列接続、または直列・並列に接続することによって構成される。
（３）固体半導体回路によって固体発光素子に対して、アナログ、チョッパー型定電流または限流回路を構成する。
（４）交流変圧器によって構成される。
（５）交流の定電流変圧器によって構成される。
電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（２０００）は、各セットの単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の正負端間に並列接続し、かつ電子制御装置（ＥＣＵ）により導通位相角をコントロールし、電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（２０００）は下記の一種以上の回路構造によって構成される。
（１）制御可能な電気伝導度による位相角のサイリスタパワーデバイスによって構成され、例えばＴＲＩＡＣ、ＳＣＲ、ＧＴＯによって従動素子を構成し、かつ相対的に各相電圧検出回路、各相電圧間の電圧比較回路の稼動を通して、サイリスタユニットの導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つの制御タイミングを制御する。
（２）電界効果パワーデバイスによって構成される固体スイッチ装置、例えばＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴは従動素子であり、かつ多相電源に対する電圧検出回路、各相電圧間の電圧比較回路の稼動を通して、電界効果パワーデバイスの駆動回路を制御することにより、電界効果パワーデバイスの導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つの制御タイミングを制御する。
（３）ツェナーダイオードのツェナー電圧、またはダイオードの順方向電圧降下の特性を通して、ツェナーダイオードまたはダイオードをサイリスタのゲートと電圧源との間に連続して接続することにより、電源に正弦波電圧変動を与えた時に、サイリスタパワーデバイスの導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つを設定する。
（４）交流電源の電圧を通して、駆動される固体発光体に対して、交流固体発光体（ＬＥＤ）本体の順方向電圧の特性に従って、電源に正弦波電圧変動を与えた時に、固体発光体の導通位相角と遮断位相角の動作を設定する。
電気エネルギーを制御する装置（ＥＣＵ）は、電子制御装置（ＥＣＵ）によって内部を設定し、または外部に制御され、及び三相４線式交流電源電圧と交流限流回路装置（Ｚ１０）を通過する電流を参照し、各セットの単相ブリッジ整流器（ＢＲ１００）の正負端間に並列接続し、電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（２０００）の導通位相角を制御することにより、固体発光体を通過する電圧、電流をコントロールする。
上述した図７の実施例運転中の発光波形と電流波形図は図２と同じである。
本実施例の制御可能な多相無効電力の固体発光装置の交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）は、発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）によって構成されるとき、以下の一種以上の方式によって構成されることを含む。
（１）２個以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を逆極性並列接続することによって構成される。または
（２）２個以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を逆極性直列接続し、また別々に逆極性並列接続するダイオードによって構成される。または
（３）１個以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を直列接続、並列接続、または直列・並列接続し、同じ極性に従って、ブリッジ整流装置の直流出力端に連接することよって構成される。
本実施例の制御可能な多相無効電力の固体発光装置の交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）は、単向導電性固体発光体によって構成されるとき、以下の一種以上の方式によって構成されることを含む。
（１）２個以上の単向導電性固体発光体を逆極性並列接続することによって構成される。または
（２）２個以上の単向導電性固体発光体を逆極性直列接続し、また別々に逆極性並列接続するダイオードによって構成される。または
（３）１個以上の単向導電性固体発光体を直列接続、並列接続、または直列・並列接続し、同じ極性に従って、ブリッジ整流装置の直流出力端に連接することよって構成される。
本実施例の制御可能な多相無効電力の固体発光装置の交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）は、１個以上を直列接続、並列接続、または直列・並列接続することによって、直接交流電源の発光素子を稼動することによって構成され、かつ直接交流電源で稼動すること含む。
本実施例の制御可能な多相無効電力の固体発光装置の上記の多相交流電源は、上述した実施例の三相電源以外に、同じ原理である二相または二相以上の交流電源に応用されることを含む。
（１０１）、（１０２）、（１０３）：固体発光体
（１０００）：交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置
（２０００）：電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置
（ＢＲ１００）：単相ブリッジ整流器
（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）：三相交流電源により隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動するときの電圧波形である
（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）：三相交流電源により隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動するときの電流波形である
（ｅ）：三相交流電源により隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動するときの光の合成波形である
（Ｖｄａ）、（Ｖｄｂ）、（Ｖｄｃ）：三相交流電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、隣り合うようにまたは互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する電圧波形である
（Ｉｄａ）、（Ｉｄｂ）、（Ｉｄｃ）：三相交流電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、隣り合うようにまたは互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する電流波形である
（ｄｅ）：三相交流電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、隣り合うようにまたは互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する光の合成波形である
（ＣＯＭ）：共同連結端
（ＥＣＵ）：電子制御装置
（Ｎ）：三相４線式交流電源の中性線
（Ｒ）、（Ｓ）、（Ｔ）：三相交流電線
（Ｚ１０）：交流限流回路装置

Claims (4)

  1. 個別に駆動される複数の固体発光体が隣り合うように、または互いに重なるように設置されており、合成発光照度を利用し、各相の交流電源・電圧により形成された発光照度波形が重ねられており、各相電源の間で異なる位相の正弦波電圧に対し、各相電源で隣り合うようにまたは互いに重なるように設置された固体発光体が個別に駆動されるとき、電圧波形の瞬間値に従って、異なる照度の光エネルギーを作り、隣り合うようにまたは互いに重なるように設置した固体発光体を異なる照度で発光させ、複数の固体発光体のうちの１つの固体発光体の照度がその１つの固体発光体と隣り合う固体発光体の照度よりも低いとき、隣り合う固体発光体の照度よりも低い１つの固体発光体が瞬間に消費する電気エネルギーを無効電気エネルギーと定義し、交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）の制御を通して、無効電気エネルギーを断電制御することによって、電気エネルギーを節約し、更に交流固体発光体の電圧と電流をコントロールすることができ、
    三相交流電源の各相電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、更にデルタ接続かつ隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する回路が構成され、その構成は下記を含み、
    交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）は、２個以上の交流電源で駆動する固体発光体であり、交流電源に駆動される発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を基本的な発光素子によって構成されるものを含み、
    交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０１）と交流限流回路装置（Ｚ１０）を直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）と直列接続し、更に第１三相交流電線（Ｒ）と第２三相交流電線（Ｓ）との間に並列に接続し、
    交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０２）と交流限流回路装置（Ｚ１０）を直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）と直列接続し、更に第２三相交流電線（Ｓ）及び第３三相交流電線（Ｔ）との間に並列に接続し、
    交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０３）と交流限流回路装置（Ｚ１０）を直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）を直列接続し、更に第３三相交流電線（Ｔ）及び第１三相交流電線（Ｒ）との間に並列に接続し、
    交流限流回路装置（Ｚ１０）は、下記の回路構造によって構成されることを含み、
    （１）抵抗性インピーダンス素子、誘導性インピーダンス素子、容量性インピーダンス素子の中の一種以上を直列接続、並列接続、または直列・並列に接続することによって構成され、
    交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）は、下記の回路構造によって構成され、
    （１）交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）と交流限流回路装置（Ｚ１０）との間で、交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）および交流限流回路装置（Ｚ１０）にそれぞれ直列接続されており、
    （２）ＴＲＩＡＣ、ＳＣＲ、ＧＴＯもしくはツェナーダイオードの従動素子を含み、各相電圧検出回路、各相電圧間の電圧比較回路の稼動を通して、固体スイッチ装置（１０００）の導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つの制御タイミングを制御するサイリスタパワーデバイス、または、ＭＯＳＦＥＴもしくはＩＧＢＴの従動素子を含み、多相電源に対する電圧検出回路、各相電圧間の電圧比較回路の稼動を通して、電界効果パワーデバイスの駆動回路を制御することにより、固体スイッチ装置（１０００）の導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つの制御タイミングを制御する電界効果パワーデバイスのいずれかを有し、
    （３）前記無効電気エネルギーを消費している固体発光体の交流電気伝導度による位相角を無効電気エネルギー導電角とすると、前記無効電気エネルギー導電角の増減を通して、交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）の駆動電流をコントロールし、
    電子制御装置（ＥＣＵ）は、電源電圧と交流限流回路装置（Ｚ１０）を通過する電流を参照し、交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）のサイリスタパワーデバイス、または、電界効果パワーデバイスの導通位相角を制御することにより、交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）を通過する電圧、電流をコントロールすることを特徴とする固体発光装置。
  2. 三相交流電源の各相電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、更にデルタ接続に代えて、Ｙ接続かつ隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する回路が構成され、その構成は下記を含み、
    交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）は、２個以上の交流電源で駆動する固体発光体であり、交流電源に駆動される発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を基本的な発光素子によって構成されるものを含み、
    交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０１）、交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０２）、交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０３）を共同連結端（ＣＯＭ）にＹ接続し、
    交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０１）の非共同連結端と交流限流回路装置（Ｚ１０）を直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）と直列接続してから、一端は第１三相交流電線（Ｒ）へ通じ、
    交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０２）の非共同連結端と交流限流回路装置（Ｚ１０）を直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）と直列接続してから、一端は第２三相交流電線（Ｓ）へ通じ、
    交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０３）の非共同連結端と交流限流回路装置（Ｚ１０）を直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）と直列に接続してから、一端は第３三相交流電線（Ｔ）へ通じ、
    交流限流回路装置（Ｚ１０）は、下記の回路構造によって構成されることを含み、
    （１）抵抗性インピーダンス素子、誘導性インピーダンス素子、容量性インピーダンス素子の中の一種以上を直列接続、並列接続、または直列・並列に接続することによって構成され、
    交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）は、下記の回路構造によって構成され、
    （１）交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）と交流限流回路装置（Ｚ１０）との間で、交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）および交流限流回路装置（Ｚ１０）にそれぞれ直列接続されており、
    （２）ＴＲＩＡＣ、ＳＣＲ、ＧＴＯもしくはツェナーダイオードの従動素子を含み、各相電圧検出回路、各相電圧間の電圧比較回路の稼動を通して、固体スイッチ装置（１０００）の導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つの制御タイミングを制御するサイリスタパワーデバイス、または、ＭＯＳＦＥＴもしくはＩＧＢＴの従動素子を含み、多相電源に対する電圧検出回路、各相電圧間の電圧比較回路の稼動を通して、電界効果パワーデバイスの駆動回路を制御することにより、固体スイッチ装置（１０００）の導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つの制御タイミングを制御する電界効果パワーデバイスのいずれかを有し、
    （３）前記無効電気エネルギーを消費している固体発光体の交流電気伝導度による位相角を無効電気エネルギー導電角とすると、前記無効電気エネルギー導電角の増減を通して、交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）の駆動電流をコントロールし、
    電子制御装置（ＥＣＵ）は、電源電圧と交流限流回路装置（Ｚ１０）を通過する電流を参照し、交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）のサイリスタパワーデバイス、または、電界効果パワーデバイスの導通位相角を制御することにより、交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）を通過する電圧、電流をコントロールすることを特徴とする請求項１に記載の固体発光装置。
  3. 三相４線式交流電源の各相電源を交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）にコントロールされてから、更にデルタ接続に代えて、Ｙ接続かつ隣り合うように、または互いに重なるように設置した固体発光体を個別に駆動する回路が構成され、その構成は下記を含み、
    交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）は、２個以上の交流電源で駆動する固体発光体であり、交流電源に駆動される発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を基本的な発光素子によって構成されるものを含み、
    交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０１）、交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０２）、交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０３）をＹ接続して共同連結端（ＣＯＭ）に連結してから、三相４線式交流電源の中性線（Ｎ）へ通じ、
    交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０１）の非共同連結端または交流限流回路装置（Ｚ１０）と直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）と直列に接続してから、一端は第１三相４線式交流電線（Ｒ）へ通じ、
    交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０２）の非共同連結端と交流限流回路装置（Ｚ１０）を直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）と直列接続してから、一端は第２三相４線式交流電線（Ｓ）へ通じ、
    交流電気エネルギーで駆動する固体発光体（１０３）の非共同連結端と交流限流回路装置（Ｚ１０）を直列に接続し、また交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）と直列接続してから、一端は第３三相４線式交流電線（Ｔ）へ通じ、
    交流限流回路装置（Ｚ１０）は、下記の回路構造によって構成されることを含み、
    （１）抵抗性インピーダンス素子、誘導性インピーダンス素子、容量性インピーダンス素子の中の一種以上を直列接続、並列接続、または直列・並列に接続することによって構成され、
    交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）は、下記の回路構造によって構成され、
    （１）交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）と交流限流回路装置（Ｚ１０）との間で、交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）および交流限流回路装置（Ｚ１０）にそれぞれ直列接続されており、
    （２）ＴＲＩＡＣ、ＳＣＲ、ＧＴＯもしくはツェナーダイオードの従動素子を含み、各相電圧検出回路、各相電圧間の電圧比較回路の稼動を通して、固体スイッチ装置（１０００）の導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つの制御タイミングを制御するサイリスタパワーデバイス、または、ＭＯＳＦＥＴもしくはＩＧＢＴの従動素子を含み、多相電源に対する電圧検出回路、各相電圧間の電圧比較回路の稼動を通して、電界効果パワーデバイスの駆動回路を制御することにより、固体スイッチ装置（１０００）の導通位相角、遮断位相角の二者またはその中の一つの制御タイミングを制御する電界効果パワーデバイスのいずれかを有し、
    （３）前記無効電気エネルギーを消費している固体発光体の交流電気伝導度による位相角を無効電気エネルギー導電角とすると、前記無効電気エネルギー導電角の増減を通して、交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）の駆動電流をコントロールし、
    電子制御装置（ＥＣＵ）は、電源電圧と交流限流回路装置（Ｚ１０）を通過する電流を参照し、交流電気伝導度による位相角を制御する固体スイッチ装置（１０００）のサイリスタパワーデバイス、または、電界効果パワーデバイスの導通位相角を制御することにより、交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）を通過する電圧、電流をコントロールすることを特徴とする請求項１に記載の固体発光装置。
  4. 交流固体発光体（１０１）、（１０２）、（１０３）は、単向導電性固体発光体によって構成されるとき、以下の一種以上の方式によって構成されることを含み、
    （１）２個以上の単向導電性固体発光体を逆極性並列接続することによって構成され、または
    （２）１個以上の単向導電性固体発光体を直列接続、並列接続、または直列・並列接続し、同じ極性に従って、ブリッジ整流装置の直流出力端に連接することよって構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の固体発光装置。
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