JPH04303594A - インバータ制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の目的〕

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、蛍光灯等の
照明装置をインバータ制御するインバータ制御システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、照明装置をインバータ制御するた
めに、始動時等の制御タイミングをＣＲの時定数回路に
より得ていた。また、照明装置が制御通りに駆動されて
いるか、または、寿命末期となっているか等について検
出がなされると、駆動停止等の制御をするようになって
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のインバータ制御システムではアナログ回路により
タイミング制御を行っているため、部品の特性のバラツ
キを考慮して回路作成を行う必要があり、組立てに手間
を要し煩しいという問題点があった。また、機能を付加
させるためには、新らたなハードウェアが必要となり、
回路の複雑化及び大型化を招くという問題点があった。

【０００４】また、異常検出時や寿命末期検出時に駆動
を単に停止するだけであるから何故停止したのかを知る
ことができず、特に照明装置にあっては真暗くなるため
、保守等のために極めて不都合であるという問題点が生
じていた。

【０００５】本発明は上記の問題点を解決せんとしてな
されたもので、その目的はインバータ制御におけるタイ
ミング制御を的確に行うことができ、機能付加が容易で
あるインバータ制御システムを提供することである。

【０００６】また本発明の他の目的は、異常検出時、寿
命末期検出時に従来に比べ適切な対応を採ることのでき
るインバータ制御システムを提供することである。

【０００７】更に、本発明の他の目的は、電源異常時に
適切なリセットをかけ、不適切な動作がなされることを
防止できるインバータ制御システムを提供することであ
る。 〔発明の構成〕

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、電力供給を
行う電源回路と、負荷が接続されるとともに、前記電源
回路からの電力供給を受けて前記負荷に対し電力制御を
行う出力可変形のインバータ回路と、前記負荷に対する
制御状態に対応して複数の駆動制御信号を発振する発振
手段と、前記負荷に対する制御状態の入力に用いられる
入力手段と、この入力手段から入力される制御状態に基
づき前記発振手段から所要の駆動制御信号を選択して前
記インバータ回路へ与える制御手段とを備えさせてイン
バータ制御システムを構成した。

【０００９】更に、本発明では、電力供給を行う電源回
路と、負荷が接続されるとともに、前記電源回路からの
電力供給を受けて前記負荷に対し電力制御を行う出力可
変形のインバータ回路と、前記負荷に対する制御状態に
対応して複数の駆動制御信号を発振する発振手段と、前
記負荷に対する制御状態の入力に用いられる入力手段と
、この入力手段から入力される制御状態に基づき前記発
振手段から所要の駆動制御信号を選択して前記インバー
タ回路へ与える制御手段と、前記負荷から負荷の制御状
態を検出し、前記制御手段による制御状態と一致するか
否かにより制御異常の検出を行う制御異常検出手段と、
この制御異常検出手段が制御異常であることを検出した
場合に異常に対応し少なくとも異常報知する処理を行う
異常対処手段とを備えさせてインバータ制御システムを
構成した。

【００１０】更に、本発明では、電力供給を行う電源回
路と、負荷が接続されるとともに、前記電源回路からの
電力供給を受けて前記負荷に対し電力制御を行う出力可
変形のインバータ回路と、前記負荷に対する制御状態に
対応して複数の駆動制御信号を発振する発振手段と、前
記負荷に対する制御状態の入力に用いられる入力手段と
、この入力手段から入力される制御状態に基づき前記発
振手段から所要の周波数の信号を選択して前記インバー
タ回路へ与える制御手段と、前記負荷から負荷の寿命状
態を検出する寿命状態検出手段と、この寿命状態検出手
段が前記負荷が寿命末期となったことを検出した場合に
対応し少なくとも寿命末期報知する処理を行う負荷寿命
対処手段とを備えさせてインバータ制御システムを構成
した。

【００１１】更に本発明では、電力供給を行う電源回路
と、負荷が接続されるとともに、前記電源回路からの電
力供給を受けて前記負荷に対し電力制御を行う出力可変
形のインバータ回路と、前記電源回路による電力供給を
受けて、前記負荷に対する制御状態に対応して複数の駆
動制御信号を発振する発振手段と、前記負荷に対する制
御状態の入力に用いられる入力手段と、前記電源回路に
よる電力供給を受け、前記入力手段から入力される制御
状態に基づき前記発振手段から所要の駆動制御信号を選
択して前記インバータ回路へ与える制御手段と、前記電
源回路の出力が所定値以下となると前記制御手段及び前
記発振手段へリセット信号を与えるリセット手段とを備
えさせてインバータ制御システムを構成した。

【００１２】

【作用】上記構成によると、プログラム制御により所要
の駆動制御信号が選択され、この駆動制御信号により負
荷の電力制御がなされる。

【００１３】また、上記構成によると、制御異常検出が
行われ、異常が検出されると少なくとも異常報知が行わ
れ、異常状態が知らされる。

【００１４】また、上記構成によると、負荷の寿命状態
検出が行われ、寿命末期となったことが検出されると少
なくとも報知がなされ寿命末期であることが知らされる
。

【００１５】更に、上記構成によると、電源状態の検出
が行われ、出力が所定値以下となると発振手段とともに
制御手段のリセットが行われ、動作が停止されるので、
いずれか一方が動作してインバータ制御が不適切になさ
れることを防止できる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１に本発明に係るインバータ制御システムの一
実施例に係るブロック図が示されている。

【００１７】このシステムでは、例えば、商用電源１の
交流を降圧して整流器２へ与えて整流し、平滑回路３で
平滑化し、所定直流電圧を得る。この電圧に基づく電力
で各部が動作可能とされ、また、上記電圧はインバータ
回路４へ与えられて照明負荷５のインバータ制御に用い
られる。一方、この実施例では、プログラム制御のプロ
セッサであるマイクロコンピュータ６により、内蔵する
ＲＯＭ，ＲＡＭから成るメモリ内のプログラム及びデー
タを用いて各部を制御する。マイクロコンピュータ（以
下、ＣＰＵという。）６には、Ｉ／Ｏポートが備えられ
、このＩ／Ｏポートを介してプルスイッチ入力部７，発
振回路８の各部，ブザー９，ランプ装着検出部１０，寿
命末期検出部１１，点灯検出部１２，ワイヤレスリモコ
ン入力部１３に接続されている。ＥＥＰＲＯＭ１４には
照明負荷５の初期照明状態データ（電源投入時に、例え
ば、いずれの蛍光灯を点灯させ、かつ、どの調光レベル
で点灯させ、いずれを消灯状態とするかというデータ）
が記憶されており、このデータはＣＰＵ６に読み出され
て使用され所要時に書き込まれる。

【００１８】実施例の照明負荷５には常夜灯１５が含ま
れ、図２に示されるように蛍光灯１６，１７が備えられ
ている。蛍光灯１６，１７はインバータ回路４からＡ，
Ｂ端子を介して電力を得ている。Ｃ，Ｄ端子にはランプ
装着検出部１０が接続され、蛍光灯１６，１７が装着さ
れていないときにオープン状態となることにより装着検
出がなされる。 Ｅ，Ｆ端子には電圧検出部１８が接続され、蛍光灯１６
，１７に印加される電圧検出を行っている。検出した電
圧レベルは寿命末期検出１１，点灯検出部１２へ与えら
れる。寿命末期検出部１１は蛍光灯が寿命末期となった
ときの電圧値（通常より高くなる）を閾値として有して
おり、電圧検出部１８から出力される電圧がこの閾値を
越えたときに「寿命末期」をＣＰＵ６へ通知する。点灯
検出部１２は、電圧検出部１８から与えられる電圧に基
づき蛍光灯１６，１７が点灯状態であるか否かを検出し
、点灯／消灯を例えば、Ｈ／Ｌの信号としてＣＰＵ６へ
送出している。プルスイッチ入力部７はプルスイッチの
操作を検出して、対応する操作信号をＣＰＵ６へ与える
。またワイヤレスリモコン入力部１３は、図示せぬワイ
ヤレスリモコンの光または電波等の信号を受け、これを
ＣＰＵ６が受け得る信号としてＣＰＵ６へ送出する。

【００１９】発振回路８にはソフトスタート部，ランプ
始動部，全光部，調光部，安全動作部，発振停止部，常
夜灯点灯部が備えられており、必要な周波数の信号が出
力され、または出力停止となるように構成されている。 発振回路８の出力は駆動回路１９へ与えられ、駆動回路
１９はこれに基づきインバータ回路４の駆動を行う。

【００２０】以上の構成のシステムにおいて、プルスイ
ッチまたはワイヤレスリモコンから蛍光灯１６，１７の
点灯指示が入力された場合の動作を説明する。プルスイ
ッチ入力部７、または、ワイヤレスリモコン入力部１３
から上記点灯指示の入力がなされると、ＣＰＵ６は発振
回路８のソフトスタート部を起動し、ソフトスタート信
号が出力され（図３）、駆動回路１９がこれによる発振
回路８の所定周波数信号を受けてインバータ回路４を駆
動して予熱用の電圧供給を生じさせる。このソフトスタ
ート信号を所定時間出力した後にはＣＰＵ６はソフトス
タート部による動作に代えてランプ始動部を起動しラン
プ点灯信号を出力させる（図３）。この信号により発振
部８からは上記とは異なる周波数の（高い）信号が出力
され、駆動回路１９はこの信号に応じてインバータ回路
４を駆動し、蛍光灯１６，１７には　２００〜　４００
Ｖの電圧が印加され、瞬時に点灯となる。このとき、点
灯検出部１２は点灯を検出し、ＣＰＵ６へ通知する。す
ると、ＣＰＵ６は点灯指示が「全光」か「調光」かを調
べ、これに対応して全光部または調光部を起動するとと
もにランプ始動部による動作を停止させる（図３）。全
光部または調光部から出力される信号に対応して発振回
路８からは所定周波数の信号が出力され、これに応じた
調光による照明状態が現出される。

【００２１】なお、商用電源１がオフ等となると、バッ
クアップ電源によりＣＰＵ６は現状の照明状態のデータ
をＥＥＰＲＯＭ１４に書き込み、復旧後に、初期状態デ
ータとして用い、同様の照明状態に戻す。

【００２２】蛍光灯１６，１７が寿命末期となると電圧
が上昇して寿命末期検出部１１がこれを検出しＣＰＵ６
へ通知する。これを受けたＣＰＵ６は全光部あるいは調
光部による動作に代え、安全動作部を起動し、周波数を
切換えて例えば８０ＫＨｚの周波数の信号を与えて全光
よりは低い周波数でインバータ制御し、回路の保護を図
る。

【００２３】また、ＣＰＵ６は図４，図５に示されるフ
ローチャートのプログラムを備えており、点灯制御時と
寿命末期検出時とにそれぞれのプログラムを起動して動
作を行う。先ず、点灯制御を図３で説明したように行っ
た場合に（４０１）、点灯検出部１２の出力により点灯
したか否かを検出し（４０２）、点灯するとリターンす
るが、点灯しなければ制御中かを例えば、所定時間のタ
イマにより検出し（４０３）、制御中であればステップ
４０２　へ戻り、制御が終了すると異常であるためブザ
ー９を鳴動させ（４０４）、常夜灯点灯部を起動して常
夜灯１５が点灯されるように信号出力を行わせる（４０
５）。これにより、点灯がなされない場合の警報が発せ
られて、照明の制御者がこれを知るところとなり、また
、常夜灯１５が点灯することにより、室内が真暗いまま
となることを防止できる。一方、寿命末期の検出処理を
、例えば、割り込みに基づき行い（５０１）、蛍光灯１
６，１７が寿命末期であるかを検出する（５０２）。こ
こで、寿命末期でなければ、リターンし、寿命末期の通
知が寿命末期検出部１１から送出されているときにはブ
ザー９を鳴動させ（５０３）、常夜灯１５を上記と同様
にして点灯する（５０４）。この結果、蛍光灯の寿命が
報知され、また、常夜灯１５が点灯し、安全動作部の動
作を補助する。特に、このプログラムを安全動作部によ
る動作が所定時間以上続いたときに起動するようにする
と、安全動作モードと言えども回路等に劣化を与える可
能性を減少させることができる。

【００２４】更に、寿命等により蛍光灯を交換する場合
、蛍光灯１６，１７が取り外される。このとき、ランプ
装着状態検出部１０が取り外されていることを検出し、
ＣＰＵ６へ通知する。これを受けてＣＰＵ６は、発振停
止部を起動して発振出力を停止し、インバータ回路４か
らの出力を禁止する。これにより安全に蛍光灯１６，１
７の交換を実行できる。そして、新しい蛍光灯１６，１
７を装着すると、ランプ装着検出部１１からは装着の旨
が通知され、ＣＰＵ６は図３を参照して説明したような
制御により、蛍光灯１６，１７の点灯を行う。

【００２５】以上のようなシステム構成により動作が行
われるが、電源電圧が低下して安定的な動作が保証され
得なくなったときのために、リセット回路が設けられて
いる。本実施例では、発振回路８を含むＩＣとＣＰＵ６
のＩＣとに同じリセ信号を与え、一方のみが動作するこ
とにより誤動作や不適切な動作が生じないようにする。 図４は、このための構成を示す図である。図１と同一の
符号は図１の構成と同一構成を示している。平滑回路３
により所定電圧Ｖｃｃが得られ、発振回路８の一部がこ
のＶｃｃを得て動作している。所定電圧Ｖｃｃは、例え
ば、３端子レギュレータにより５ＶのＶＤＤに変換され
、ＣＰＵ６及び発振回路８の一部に与えられる。本実施
例では、ＶＤＤに変動が生じて動作が不安定となる前に
Ｖｃｃが低下し発振回路８の動作が不安定となることに
鑑み、Ｖｃｃを２つの抵抗で分圧してＶｃｃに相当する
電圧を作り、オペアンプで構成される比較器３０の入力
（オペアンプの反転入力端子）へ与える。また、ＶＤＤ
を２つの抵抗で分圧して比較器３０の基準電圧入力とす
る。この比較器３０の出力を発振回路８へ直接に、また
、ドライバ３１を介してＣＰＵ６へ与える。このように
構成することによって、電源が投入され、Ｖｃｃが上昇
し、上記で作成された基準電圧を越えるようになると比
較器３０の出力であるリセット信号がインアクティブと
なり、動作が可能となる。一方、電源断等によりＶｃｃ
が降下し発振回路８の一部の動作が不安定となるときに
基準電圧を下回り、比較器３０の出力であるリセット信
号がアクティブとされ、発振が停止するとともにＣＰＵ
６が停止し、不安定な動作が防止される。

【００２６】なお、本実施例では、負荷を照明装置とし
たが、その他の電気機器を負荷として制御するようにし
てもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ログラム制御の制御手段により電力制御がなされるため
、アナログ回路に比べ容易に的確なタイミナグ制御がな
される。

【００２８】また、異常や寿命の検出が行われ対応の処
理が行われることから、従来以上の適切な対応が可能と
なる。

【００２９】更に、リセットは発振手段とともに制御手
段にも与えられ、一方のみが動作することによる不適切
な動作を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図。

【図２】本発明の一実施例の要部構成図。

【図３】本発明の一実施例の動作を示すタイムチャート
。

【図４】本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
。

【図５】本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
。

【図６】本発明の一実施例の要部構成図。

【符号の説明】

１　　商用電源　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　２　　整流回路３　　平滑回路　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４　
　インバータ回路 ５　　照明負荷　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　６　　マイクロコンピュータ ７　　プルスイッチ入力部　　　　　　　　　　　　　
　　　８　　発振回路９　　ブザー　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０　　ラン
ブ装着検出部 １１　　寿命末期検出部　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　１２　　点灯検出部 １３　　ワイヤレスリモコン入力部　　　　　　　　　
　１４　　ＥＥＰＲＯＭ １５　　常夜灯　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　１８　　電圧検出部 １９　　駆動回路　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　３０　　比較器３１　　ドライバ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電力供給を行う電源回路と、負荷が接
   続されるとともに、前記電源回路からの電力供給を受け
   て前記負荷に対し電力制御を行う出力可変形のインバー
   タ回路と、前記負荷に対する制御状態に対応して複数の
   駆動制御信号を発振する発振手段と、前記負荷に対する
   制御状態の入力に用いられる入力手段と、この入力手段
   から入力される制御状態に基づき前記発振手段から所要
   の駆動制御信号を選択して前記インバータ回路へ与える
   プログラム制御の制御手段とを備えることを特徴とする
   インバータ制御システム。
2. 【請求項２】　　電力供給を行う電源回路と、負荷が接
   続されるとともに、前記電源回路からの電力供給を受け
   て前記負荷に対し電力制御を行う出力可変形のインバー
   タ回路と、前記負荷に対する制御状態に対応して複数の
   駆動制御信号を発振する発振手段と、前記負荷に対する
   制御状態の入力に用いられる入力手段と、この入力手段
   から入力される制御状態に基づき前記発振手段から所要
   の駆動制御信号を選択して前記インバータ回路へ与える
   制御手段と、前記負荷から負荷の制御状態を検出し、前
   記制御手段による制御状態と一致するか否かにより制御
   異常の検出を行う制御異常検出手段と、この制御異常検
   出手段が制御異常であることを検出した場合に異常に対
   応し少なくとも異常報知する処理を行う異常対処手段と
   を備えることを特徴とするインバータ制御システム。
3. 【請求項３】　　電力供給を行う電源回路と、負荷が接
   続されるとともに、前記電源回路からの電力供給を受け
   て前記負荷に対し電力制御を行う出力可変形のインバー
   タ回路と、前記負荷に対する制御状態に対応して複数の
   駆動制御信号を発振する発振手段と、前記負荷に対する
   制御状態の入力に用いられる入力手段と、この入力手段
   から入力される制御状態に基づき前記発振手段から所要
   の駆動制御信号を選択して前記インバータ回路へ与える
   制御手段と、前記負荷から負荷の寿命状態を検出する寿
   命状態検出手段と、この寿命状態検出手段が前記負荷が
   寿命末期となったことを検出した場合に対応し少なくと
   も寿命末期報知する処理を行う負荷寿命対処手段とを備
   えることを特徴とするインバータ制御システム。
4. 【請求項４】　　電力供給を行う電源回路と、負荷が接
   続されるとともに、前記電源回路からの電力供給を受け
   て前記負荷に対し電力制御を行う出力可変形のインバー
   タ回路と、前記電源回路による電力供給を受けて、前記
   負荷に対する制御状態に対応して複数の駆動制御信号を
   発振する発振手段と、前記負荷に対する制御状態の入力
   に用いられる入力手段と、前記電源回路による電力供給
   を受け、前記入力手段から入力される制御状態に基づき
   前記発振手段から所要の駆動制御信号を選択して前記イ
   ンバータ回路へ与える制御手段と、前記電源回路の出力
   が所定値以下となると前記制御手段及び前記発振手段へ
   リセット信号を与えるリセット手段とを備えることを特
   徴とするインバータ制御システム。