JPH0330278B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放電灯と白熱灯とを併用する照明装置
に関する。

調光式照明装置はその負荷として放電灯を使用
するものと白熱灯を使用するものとがある。この
場合、調光装置は電源から与えられる交流正弦波
形の前縁を調光度合に応じて切取つて得た出力を
負荷に供給するようにしている。

ここにおいて、白熱灯は電圧の大小に拘らず点
灯するものであるが、放電灯は放電開始電圧と放
電維持電圧とが定まつており、この電圧条件にし
たがつた電圧を与えないと所望の点灯を行わな
い。つまり、同一調光装置によつて白熱灯と放電
灯とを点灯する場合、調光度合が浅いうちは放電
灯の方が白熱灯より明るくなるようにしておいて
も、調光度合が深くなると白熱灯の方が明るくな
り、更に最も深い調光を行なうと、放電灯は消灯
したままで白熱灯のみが点灯することになる。し
たがつて、従来の調光装置では、放電灯と白熱灯
とを同一条件で点灯することはできない。

しかしながら、照明効果の都合上、放電灯と白
熱灯とを併用し、これら両灯を同時に調光する必
要のあることがある。

このような場合、交流正弦波形のピーク値を残
すように前縁の切取りを行なうと共に、この前縁
切取りに対応して後縁の切取りを行なうようにす
れば、放電灯と白熱灯とを協調をとりつつ調光す
ることができる。

そして、この交流正弦波形の前縁及び後縁を切
取る手段として、例えば、特開昭52−99671号公
報に記載されている技術を利用することも考えら
れる。すなわち、交流電圧を全波整流する整流器
の後段に接続されるトランジスタをオンオフする
ことにより、波形の前縁及び後縁を切取るように
し、このトランジスタのオンオフ制御はシユミツ
ト回路から出力される方形パルス信号により行な
うようにしたものである。

しかし、このものは、シユミツト回路の電圧レ
ベルを変え、トランジスタのオン期間を変えるこ
とによつて、調光度合を変化させるものであるた
め、従来調光器として汎用されている位相制御器
と組合わせて用いることができないものである。

すなわち、壁面等に設けられた位相制御調光器
をボリユーム等のつまみを操作してその導通位相
を制御して任意の調光を得るといつたことができ
ないものである。このものにおいて、あえて壁面
等に設けた操作具にて調光制御しようとすると、
シユミツト回路の電圧レベルを変化させる可変抵
抗を引出す必要があるが、この場合格別に配線を
行なう必要があり、配線工事等が行ないにくくな
るという問題点があつた。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、汎用の位相制御形調光器と組合わせて用いる
ことができ、しかも配線数を増加させることがな
い照明装置を提供しようとするものである。

第１図は本発明における照明負荷への給電電圧
波形を示したものである。この波形は電源から与
えられる交流正弦波の前縁をφAまで切取り、ま
た後縁をφB以降切取つたものである。これによ
り正弦波のピーク値を含む大振幅部分が残つた波
形となる。

この波形によつて、放電灯、白熱灯の両者の光
出力の変化量を同じ程度にすることができる。す
なわち、放電灯の場合は放電開始電圧以上の電圧
が加わらないと点灯しないが、常にピーク部を残
して前縁側および後縁側を切取ることにより点灯
しないことを防止できる。そして、第１図に示す
電圧波形のピーク部を残しながら、φ_A〜φ_Bを変
化させることによつて、放電灯の光出力を連続的
に且つ低レベルまで変化できる。

一方、白熱灯は、前記φ_A〜φ_Bを変化させるこ
とによつて連続的に光出力を変化することが明ら
かである。

したがつて、放電灯と白熱灯とを協調をとりつ
つ点灯させるには、印加電圧のピーク部を残しな
がら前縁側と後縁側とを切取ればよい。

第２図は第１図に示した波形の通電を行なうた
めの本発明の一実施例概略構成を示したものであ
る。この図において、１は位相制御回路であり、
交流電源からの正弦波形の前縁部を切取るもの
で、切取り度合は調光指令装置２からの指令信号
に応じて定まる。この位相制御回路１は従来凡用
されていて公知のものであり、特にその説明を加
えない。

位相制御回路１の出力は全波整流器３に与えら
れて全波整流された上で後述する後縁側切取り回
路４に与えられ、前縁立上り角φAに対応した後
縁立下り角φBで正弦波の後縁が切取られる。そ
して、この後縁側切取り回路４の出力は、例えば
インバータ５によつて高周波電圧に変換されて放
電灯FLおよび白熱灯ILに与えられる。インバー
タを用いるのは安定器のロス軽減を図り、且つ小
型化を図ると共に発光効率の向上を図るためであ
る。このインバータ５と後縁側切取り回路４との
間、位相制御回路１と後縁側切取り回路４との間
等はすべて２線式配線になつている。インバータ
５は放電灯FLを安定点灯させるべくフイラメン
ト加熱用電流をも通電するもので、２次巻線にフ
イラメント用タツプを有するトランスを介して放
電灯に給電する。白熱灯に対しては特にこのよう
な配慮を要しない。このインバータ５の構成は、
これ以外の点については特に説明を要しないもの
である。

第３図ａ，ｂは後縁側切取り回路４の概略構成
ならびにその具体的回路構成を示したものであ
る。まず、同図ａにより概略を説明するに、入力
端子Ａに正弦波の前縁が切取られた電圧が与えら
れると、この電圧は増幅器４１において増幅され
積分器４２に与えられ、この積分器４２の出力が
コンパレータ４５の一方の入力端に与えられる。
一方、微分器４３によつて入力電圧の立下り点が
周期的に検出され、この検出信号がクリア回路４
４に与えられ、このクリア回路４４の出力により
積分器４２の出力を周期的にリセツトさせる。つ
まり、積分器４２を出力電圧は、入力端子Ａに印
加される電圧の前縁側切取り幅に応じて上昇し、
入力端子Ａの電圧が立下る度にリセツトされて再
び上昇する。これにより、入力端子Ａに与えられ
る電圧により位相が幾分遅れ、同周期の鋸歯状電
圧が形成されコンパレータ４５の一方の入力に与
えられる。

コンパレータ４５の他方の入力は定電圧源Ｅか
らの定電圧であり、コンパレータ４５は定電圧と
積分器４２の出力電圧とを比較し一致するまで増
幅器４６を介してスイツチ回路４７をオンにし、
一致してからつぎのサイクルの電圧立上り点まで
スイツチ回路４７をオフにする。

同図ａを具体化した同図ｂに示す回路により、
更に説明すると、入力端子Ａに与えられた電圧は
トランジスタＱ１で電圧検出され、トランジスタ
Ｑ１がオフしている間、直流電源から抵抗Ｒ２を
介してコンデンサＣ２に、また抵抗Ｒ３を介しコ
ンデンサＣ３に充電される。そして入力端子Ａの
電圧がそのサイクル毎に下つてトランジスタＱ１
がオフするとコンデンサＣ１、抵抗Ｒ１による微
分回路により微分パルスが生じてトランジスタＱ
２に与えられ瞬時のみこのトランジスタＱ２がオ
ンになり、コンデンサＣ２の電荷を放電させる。
また、ことときコンデンサＣ３の電荷は、抵抗Ｒ
３に並列に接続された急速放電用ダイオードＤ
１、及びトランジスタＱ３を経て放電する。これ
によりコンデンサＣ２、そしてＣ３の充電電圧は
急激に低下する。この後、コンデンサＣ２には入
力端子Ａの電圧が立上がるまで充電が行なわれ、
コンデンサＣ３はこのコンデンサＣ２の電圧に応
じて充電されて充電電圧が上昇する。

コンデンサＣ３の充電電圧はプログラマブルユ
ニジヤクシヨントランジスタPUTによつて定電
圧素子ZDの電圧と比較され、定電圧がコンデン
サＣ３の充電電圧を下回つたときサイリスタTh
を導通させてトランジスタＱ３をターンオフさせ
る。

以上の一連の動作を第４図ａ，ｂ，ｃの波形図
に基づいて説明すると次の通りになる。但し、以
下の説明では主として第４図ｂの波形図につき説
明する。

なお、第４図ａは全光点灯、第４図ｂはやや深
い調光点灯、第４図ｃは深い調光点灯の場合を示
している。また、各図のイ〜ヘは次のような第３
図ｂの各部の電圧波形を示している。

(イ)：Ａ−Ｃ間に加わる電圧（位相制御装置の出力
電圧）、なお斜線部は調光装置の出力電圧 (ロ)：トランジスタＱ１のコレクタ電圧 (ハ)：トランジスタＱ２のベースに加わる電圧 (ニ)：Vc２はコンデンサＣ２の電圧、Vc３はコン
デンサＣ３の電圧、Vzdはツエナーダイオード
ZDのツエナー電圧 (ホ)：PUTのカソードに表われる電圧 (ヘ)：トランジスタＱ３のベースに加わる電圧 まず、トランジスタＱ１は前サイクルが立下つ
て、自己のVBEの順方向ドロツプ電圧まて低下
するとオフし、次のサイクルの電圧立上り時点ま
でオフし続ける（第４図ｂロ）。一方、前記トラ
ンジスタＱ１がオフして、そのコレクタ電圧が立
上つたとき、微分回路４３はパルス電圧を発生し
て（第４図ｂハ）、トランジスタＱ２のベースに
供給する。したがつて、トランジスタＱ２は瞬間
的にオンするので、このトランジスタQ2を介し
てコンデンサＣ２，Ｃ３の電荷が放電される（第
４図ｂニ）。すなわち、リセツトされる。

リセツトされた後、コンデンサＣ２は直ちに充
電が開始され、トランジスタＱ１が次にオンする
まで充電が継続されてその両端電圧は立上る。こ
のコンデンサＣ２の立上りに伴なつてコンデンサ
Ｃ３の両端電圧も立上つていく。

そして、このコンデンサＣ３の電圧が基準電圧
に対し所定値に達し、ツエナーダイオードZDの
ツエナー電圧を超えると、PUTはオンしてサイ
リスタThにゲート信号を与える（第４図ｂホ）。
サイリスタThがオンすると、トランジスタＱ３
はそのベース・エミツタ間が短絡されてオフする
（第４図ｂヘ）。このサイクルの電圧が立下がつて
いくと、前述のようにトランジスタＱ１がオフ
し、リセツトされて次のサイクルに備える。

前縁側の切取り幅が長い場合（第４図ｃ）は、
トランジスタＱ１がオフしている時間が長く（第
４図ｃ，ロ）、積分回路に電圧を供給する時間が
長いから、コンデンサＣ３の立上りが第４図ｂの
場合より早く、早い位相でトランジスタＱ３がオ
フする。第４図ａは、全光点灯を行なつた場合の
波形図である。なお、第４図ａイにおいて、斜線
部に示すように、調光装置から電圧が全期間出力
されていたとしても、この斜線部の前側及び後側
には、放電灯が点灯し得ない期間がわずかに存在
する、しかしながら、このような点灯しない期間
が存在することを考慮して、放電灯が定格点灯し
得るように限流インピダンス等を設計すればよ
く、このようなことは、当業者において容易にな
し得ることである。

本発明は上述のように、電源から与えられる正
弦波電圧のピーク電圧を残して前、後縁を切取る
ことによつて調光電圧を形成するようにしたた
め、放電灯と白熱灯とを同一の調光装置で同様に
調光することがてきる。

そして、この調光装置は、位相制御装置により
正弦波電圧の前縁を切取り、この切取り幅に応じ
た信号を積分器が出力し、コンパレータがこの出
力と基準値とを比較して比較信号を出力し、この
比較信号に基づいてスイツチング素子が正弦波電
圧の後縁を切取る動作をするように構成している
ので、電源側からの電力を負荷側に供給すること
ができる。したがつて、前記位相制御装置として
汎用の位相制御形調光器を用いることができ、ま
た、配線数を増やすことがないから、配線工事等
が容易になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置における調光電圧波形を示
す図、第２図は本発明の一実施例の構成を示すブ
ロツク線図第３図ａ，ｂは第２図の実施例におけ
る第２位相制御回路の概略構成例および具体的回
路構成例を示す図、第４図ａ，ｂ，ｃは第３図ｂ
の動作を説明するための波形図である。 １……位相制御装置、４２……積分回路、４５
……コンパレータ、Ｑ３……スイツチング素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電流から供給される正弦波電圧のピーク
   部を残して、この正弦波電圧の前縁側および後縁
   側を切取つた電圧を出力するようにした調光装置
   にて放電灯および白熱灯を点灯する照明装置にお
   いて前記調光装置は、 前記正弦波電圧の前記前側縁を外部からの調光
   指令に応じて切取るための位相制御装置と、 直流電圧供給手段と、 前記位相制御装置によつて前縁側を切取られた
   正弦波電圧を供給され、この電圧の前側切取り幅
   を検知してこの切取り幅に応じた期間前記直流電
   圧供給手段から電圧を出力させるスイツチ手段
   と、 第１のコンデンサ、この第１のコンデンサに並
   列接続された抵抗および第２のコンデンサの直列
   回路を有し前記スイツチ手段を介して前記直流電
   圧供給手段から電圧を供給される積分器と、 この積分器の第２のコンデンサの両端電圧と予
   め設定された基準値とを比較して信号を出力する
   コンパレータと、 このコンパレータからの出力信号により導通を
   制御されて前記正弦電圧の前記後縁側を切取るス
   イツチ回路と、 を有するものであることを特徴とする照明装置。