JPH11339983A

JPH11339983A - 交流電力制御装置

Info

Publication number: JPH11339983A
Application number: JP16419298A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Matsubara; 和夫松原; Shoji Kodaira; 昭次小平
Original assignee: MIDORI DENSHI KK
Current assignee: MIDORI DENSHI KK
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】主に蛍光灯を負荷とした交流電力制御装置に
関し、その制御の安定化、並びに省電力を図る。【解決手段】設定部６による設定に従い基準電圧発生
部５より基準直流電圧Esを発生し、制御信号発生部４へ
入力する。同制御信号発生部４にはトランス１、整流回
路２、整形回路３を経て全波整流電圧ecが入力する。同
制御信号発生部４は基準直流電圧Esと全波整流電圧ecと
を比較し、入力交流電圧eiの正側に対応する期間にあっ
ては該基準直流電圧以上となる期間をパルス幅とする第
１のパルスS1と、同eiの負側に対応する期間にあっては
該基準直流電圧以上となる期間をパルス幅とする第２の
パルスS2とからなる制御信号を入力交流電圧eiの各サイ
クルで発生する。この制御信号印加時にのみスイッチン
グ回路７をオンさせる。これにより、負荷８には入力交
流電圧eiのピーク点を中心にした幅Tsのパルス状の電圧
が印加される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は交流電力制御装置に
係り、より詳細には、主に蛍光灯を負荷とした場合に、
安定な交流電力制御を行うようにした装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、負荷55を蛍光灯としたときのサ
イリスタ使用の従来における交流電力制御装置の一例を
示す要部ブロック図（Ａ）、及び動作説明用の交流電圧
波形図（Ｂ）である。図５（Ａ）に示すように、負荷55
はサイリスタ53、同54を介して交流電源（ＡＣ）51に接
続される。また、交流電源（ＡＣ）51はゲート制御部52
へも電源供給する。周知のように、サイリスタはゲート
端子（Ｇ）へのゲート信号（パルス信号）印加でオン
（導通）状態に設定する。また、アノード（Ａ）電位が
カソード（Ｋ）に対し０ボルト以下ではオフ（非導通）
状態になる。ゲート制御部52はサイリスタ53、同54の各
ゲート端子（Ｇ）にゲート信号を半周期ごと交互に所定
のタイミングで印加し、それぞれをオン状態に設定す
る。

【０００３】図５（Ｂ）において、t1は交流電源（Ａ
Ｃ）51の正（＋）の半周期時におけるゲートオンのタイ
ミングを示し、t2は負（−）の半周期時におけるゲート
オンのタイミングを示す。なを、t1、t2は正弦波の位相
０度又は１８０度の点を基準にして同じ位置である。こ
れにより、負荷55に対し、正（＋）の半周期ではサイリ
スタ53がオンするt1以降から電圧０ボルトになるT1の期
間で交流電圧が印加され、負（−）の半周期ではサイリ
スタ14がオンするt2以降から電圧０ボルトになるT2の期
間で交流電圧が印加される。交流電源２サイクル以降の
動作も同様である。従って、t1及びt2のゲートオンタイ
ミングを前後させてT1及びT2を可変することにより、負
荷15、即ち、蛍光灯への電力供給を制御できる。この制
御は蛍光灯の調光制御を意味する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、サイリスタを
使用した前記従来の交流電力制御の場合、サイリスタを
オンさせるタイミング（t1、t2）によっては電圧の波高
値が低くなり、使用蛍光灯の放電開始電圧に不足をきた
して通電部分が無駄となったり、又は蛍光灯の特性との
関係から供給した電力の割りには明るさが不足するとい
った現象が生じうる。このような現象が制御範囲中に生
じるような電力制御は安定した制御とはいい難い。従来
の交流電力制御にはこのような欠点があった。これに対
し、交流電圧のピーク点を常に中心にしてある幅をもっ
たパルス状の電圧を負荷へ印加するようにしたとすれば
前述のような欠点が解消され、安定した交流電力制御が
可能となる。本発明はこのような観点からなされたもの
であり、上記欠点の解消を図った交流電力制御装置を提
供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、主に蛍光灯を
負荷として電源を供給するものにおいて、前記電源に係
る入力交流電圧の正側及び負側それぞれに同一値の基準
直流電圧を設定する基準電圧設定手段と、前記入力交流
電圧の正側及び負側それぞれにおいて半周期ごとに前記
基準直流電圧と比較し、該正側にあっては、半周期にお
ける電圧が該基準直流電圧以上となる期間をパルス幅と
する第１のパルスと、該負側にあっては、半周期におけ
る電圧が該基準直流電圧以下となる期間をパルス幅とす
る第２のパルスとからなる制御信号を前記入力交流電圧
の各サイクルで発生する制御信号発生手段と、前記制御
信号発生手段よりの制御信号が印加時にのみオンし、同
オン時の期間のみ前記入力交流電圧を負荷へ供給するよ
うに該負荷と直列に接続してなるスイッチング回路とで
構成した交流電力制御装置を提供するものである。

【０００６】また、前記スイッチング回路を介して負荷
へ供給される負荷電流のピーク値を検出する負荷電流検
出部と、前記負荷電流検出部が検出した負荷電流のピー
ク値が予め定めた値以上のときには負荷への電源供給を
制限するように前記スイッチング回路のスイッチング動
作を設定する過電流保護回路とを備えてもよい。

【０００７】また、前記制御信号発生手段を、前記入力
交流電源を電源トランスにより所定の振幅に変換した交
流電圧を全波整流する整流回路と、前記整流回路よりの
全波整流電圧に含まれてなる雑音成分等の高域成分の除
去及び同除去後の全波整流電圧の増幅とをなす整形回路
と、前記整形回路よりの全波整流電圧と一つの基準直流
電圧とを比較し、前記第１のパルスと第２のパルスとか
らなる制御信号を出力する制御信号発生部とで構成す
る。

【０００８】また、前記スイッチング回路を、ベースに
前記制御信号発生手段よりの第１のパルス及び第２のパ
ルスとからなる制御信号が印加され、エミッタに抵抗を
介して直流電圧が印加され、前記制御信号印加時にオン
する第１のトランジスタと、ベースが前記第１のトラン
ジスタのコレクタと接続され、前記第１のトランジスタ
がオンしたときのコレクタ電流をベース電流としてオン
する第２のトランジスタと、アノード端が前記交流電源
の一方の極に接続され、カソード端が前記第２のトラン
ジスタのコレクタに接続され、前記第１のトランジスタ
に前記第１のパルスに係る制御信号印加時に導通する第
１のダイオードと、カノード端が前記負荷の一端側と接
続され、アノード端が前記第２のトランジスタのエミッ
タと接続され、前記第１のトランジスタに前記第１のパ
ルスに係る制御信号印加時に導通する第２のダイオード
と、アノード端が前記負荷の一端側と接続され、カソー
ド端が前記第２のトランジスタのコレクタに接続され、
前記第１のトランジスタに前記第２のパルスに係る制御
信号印加時に導通する第３のダイオードと、カノード端
が前記交流電源の一方の極に接続され、アノード端が前
記第２のトランジスタのエミッタと接続され、前記第１
のトランジスタに前記第２のパルスに係る制御信号印加
時に導通する第４のダイオードとで構成してもよい。

【０００９】または、前記スイッチング回路に、前記第
２のトランジスタのエミッタと、前記第２のダイオード
のアノード端と第４のダイオードのアノード端との接続
点との間に負荷電流検出用の抵抗を設け、また、同第２
のトランジスタのベースとエミッタ間に抵抗を設けると
ともに、ベースが前記負荷電流検出用抵抗の一端と接続
され、エミッタが該抵抗の他端と接続されてなる第３の
トランジスタと、ベースが前記第３のトランジスタのコ
レクタと接続され、コレクタに直流電源が印加され、エ
ミッタより前記直流電圧を出力するようにしてなり、前
記負荷電流検出用抵抗のピーク電圧が予め定めた値以上
のときには前記第３のトランジスタをオンさせ、同オン
により前記直流電圧を低下させる第４のトランジスタか
らなる過電流保護回路とを設けてもよい。

【００１０】また、前記基準電圧設定手段による設定
を、可変抵抗器の抵抗値変化に基づき設定するようにし
てもよい。または、前記基準電圧設定手段による設定
を、光電変換素子を用いてなる周囲光検出部よりの周囲
光検出信号に基づき設定するようにしてもよい。また
は、前記基準直流電圧設定手段による設定を、人体検知
センサを用いてなる人体検知部よりの人体検知信号に基
づき設定するようにしてもよい。また、前記人体検知部
による設定を、前記人体検知センサで人体を検知してい
るときには予め定めた基準直流電圧のもとに前記スイッ
チング回路でスイッチング動作を行うように設定し、前
記人体検知センサが人体を検知しなくなったときには同
スイッチング動作を停止するように設定してもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を実施例
にもとづき図面を参照して説明する。図１は本発明によ
る交流電力制御装置の一実施例を示す要部ブロック図、
図２は本発明の概念を説明するためのタイミングチャー
ト、図３は図１を説明するためのタイミングチャート、
図４は本発明による交流電力制御装置の具体的回路例で
ある。図１において、１は電源トランス、２は整流回
路、３は整形回路、４は制御信号発生部、５は基準電圧
発生部、６は設定部、７はスイッチング回路、８は負荷
（蛍光灯とする）、９は負荷電流検出部、10は過電流保
護回路である。

【００１２】最初に、本発明の概念につき図２をもとに
説明する。図２（Ａ）に示すように、電源に係る入力交
流電圧eiの正側及び負側それぞれに対し、基準電圧設定
手段により同一値の基準直流電圧（＋Es、−Es）を設定
し、入力交流電圧eiの正側及び負側それぞれにおいてこ
の基準直流電圧（＋Es、−Es）と比較する。この比較に
基づき、正側にあっては、半周期における電圧が該基準
直流電圧以上となる期間をパルス幅とする第１のパルス
と、該負側にあっては、半周期における電圧が該基準直
流電圧以下となる期間をパルス幅とする第２のパルスと
からなる制御信号を各サイクルで発生する。図２（Ｂ）
のS1が第１のパルスであり、S2が第２のパルスである。
上記比較及び制御信号発生をなすものが御信号発生手段
である。なお、上記の比較は概念であり、実際には入力
交流電圧eiを全波整流して負側電圧を正側電圧にし、こ
の全波整流電圧と一つの基準直流電圧（＋Es）とを比較
するようにする。この点については後述する。上記第１
のパルスS1と第２のパルスS2とからなる制御信号をスイ
ッチング回路に印加し、該制御信号が印加時にのみこの
スイッチング回路をオンさせる。これにより、負荷へは
上記オン時の期間のみの交流電圧eo［図２（Ｃ）］が供
給されることになる。

【００１３】次に、本発明の動作について図１及び図３
をもとに説明する。なを、以下説明の前半では負荷電流
検出部９及び過電流保護回路10については除外する。入
力交流電圧eiは電源トランス１に入力し、所定の電圧に
変換して整流回路２で全波整流する。整流回路２よりの
全波整流電圧は整形回路３でＬＰＦ（ローパスフィル
タ）等により雑音成分等の高域成分の除去、及び増幅器
により同除去後の全波整流電圧を所定レベルに増幅す
る。この整形回路３よりの全波整流電圧は制御信号発生
部４へ入力する。この入力される全波整流電圧をecと記
し、その電圧波形図を図３（Ａ）に示す。この全波整流
電圧ecは入力交流電圧eiと位相的に同相である。

【００１４】一方、基準電圧発生部５は整流回路２より
の全波整流電圧を直流化した電圧を電源として基準直流
電圧（＋Es）を発生し、制御信号発生部４へ送出する。
この基準直流電圧の本質的な意味は図２（Ａ）で説明し
た通りであるが、ecが図３（Ａ）に示す全波整流電圧の
ため基準電圧としては共通の（＋Es）で済むことにな
る。基準電圧発生部５で発生する基準直流電圧（＋Es）
の値は設定部６よりの設定信号に従い設定する。この設
定部６は、手動設定用のボリューム、室内等の周囲光の
明るさを検出できるCdS やその他の光電変換素子、又は
人体検知センサ等で構成される。なお、設定部６につい
ては後述する。

【００１５】制御信号発生部４は、整形回路３よりの全
波整流電圧ecと基準電圧発生部５よりの基準直流電圧
（＋Es）とを比較し、本来、正側である電圧が、基準直
流電圧（＋Es）以上となる期間をパルス幅（Ts）とした
第１のパルスS1、及び本来、負側である電圧（実際には
正電圧）が、基準直流電圧（＋Es）以上となる期間をパ
ルス幅（Ts）とした第２のパルスS2とからなる制御信号
を交流電圧の各サイクルで発生する。これら第１のパル
スS1及び第２のパルスS2の図３（Ａ）との関係を図３
（Ｂ）に示す。図３（Ａ）（Ｂ）の両図から理解できる
ように、第１のパルスS1及び第２のパルスS2は電圧ecの
正側ピーク点、又は負側ピーク点を中心にした幅Tsのパ
ルス信号である。これら第１のパルスS1及び第２のパル
スS2が入力されるスイッチング回路７は、第１のパルス
S1又は第２のパルスS2が印加時にのみオン（導通）する
ように制御される。

【００１６】図１のように、スイッチング回路７は負荷
８（蛍光灯）と直列に設け、同直列回路両端に入力交流
電圧eiが印加される。また、入力交流電圧eiと全波整流
電圧ecとは前記のように同相である。従って、負荷８に
はスイッチング回路７のオン（導通）期間、即ち、図３
（Ｃ）に示すように、入力交流電圧eiの正側ピーク点を
中心に幅Tsの期間、又は負側ピーク点を中心に幅Tsの期
間にのみ交流電圧が供給される。このように、入力交流
電圧eiの各サイクルにおいて、常にピーク点を中心に幅
Tsの期間にのみ負荷へ交流電圧が供給され、安定な動作
が確保される。

【００１７】次に、基準直流電圧を増減した場合、及び
設定部６による基準直流電圧の設定につき説明する。図
３（Ａ）に示す基準直流電圧（＋Es）を増減させた場
合、図３（Ａ）（Ｂ）から理解できるように、第１のパ
ルスS1及び第２のパルスS2それぞれのパルス幅（Ts）が
変わり、基準直流電圧（＋Es）を大きくした場合にはパ
ルス幅（Ts）が狭くなり、基準直流電圧（＋Es）を小さ
くした場合にはパルス幅（Ts）が広くなる。この結果、
負荷８に供給される電圧［図３（Ｃ）］の期間Tsも同様
に変化する。このことは基準直流電圧（＋Es）の設定を
変えることで負荷８への電源供給を制御できることを意
味する。そこで、設定部６を例えば、手動設定用の可変
抵抗器、室内光に応動するCdSやその他の光電変換素
子、又は人体検知センサを利用し、負荷８の電力消費を
手動により、又は自動的に制御することを可能にする。

【００１８】例えば、設定部６を手動設定用の可変抵抗
器とした場合、同可変抵抗器の抵抗値変化に基づき基準
直流電圧（＋Es）を増減するようにする。また、室内光
に応動する光電変換素子（CdS 等）を使用する場合、同
光電変換素子を用いてなる周囲光検出部よりの周囲光検
出信号に基づき基準直流電圧（＋Es）を増減するように
する。なお、上記の場合、周囲光検出部が設定部６であ
る。また、人体検知センサを使用する場合、同人体検知
センサを用いてなる人体検知部よりの人体検知信号に基
づき設定するようにする。この設定を例えば、人を検知
している間は予め定めた基準直流電圧（＋Es）のもとに
スイッチング回路７でスッチング動作を行わしめるよう
に設定し、人を検知しなくなった場合にはスイッチング
回路７のスッチング動作を停止するように設定する。こ
れにより、負荷８への電力供給が停止する。なお、この
場合、人体検知部が設定部６である。

【００１９】人体検知センサとして、例えば、一般的な
焦電型赤外線センサを使用することでもよい。この焦電
型赤外線センサは、人体より放射される波長が約１０μ
ｍの赤外線を検知し人の存否を検出するものであり、同
検知したときには相応の検知電圧を出力する。従って、
この検知電圧をもとにして上記設定を行えばよい。ま
た、人体検知センサは、その検知範囲や部屋等の広さに
応じて複数箇所に設け、そのうちのいずれか一つ若しく
は予め定めた数が検知したときに上記設定を行うように
してもよい。

【００２０】次に、負荷電流検出部９及び過電流保護回
路10につき説明する。本発明に係る装置は交流電力を制
御するものであるので回路保護等の見地から過電流保護
機能を設けることが望ましい。図１において、負荷電流
検出部９をスイッチング回路７及び負荷８と直列に設
け、負荷電流（ピーク値）を検出する。この検出におい
て予め定めた負荷電流以上になった場合、同検出信号に
基づき、負荷８への電源供給を制限するように過電流保
護回路10がスイッチング回路７のスイッチング動作を設
定する。これにより、負荷への過大電流が防止される。
なお、上述の整流回路２、整形回路３制御信号発生部４
が制御信号発生手段であり、基準電圧発生部５及び設定
部６が基準電圧設定手段である。

【００２１】以上は図１をもとにした説明であるが、次
に、図１を具体的に回路化した図４につき、図１の各機
能ブロックと対比させつつ説明する。なお、図４の回路
には負荷電流検出部及び過電流保護回路を含めている。
21は電源トランスであり、入力交流電圧eiを所定の電圧
に変換する。22は整流回路であり、電源トランス21より
の交流電圧を全波整流する。ライン23が全波整流電圧の
出力ラインである。また、ライン24は基準ラインであ
り、以下、アースライン24と記す。25は整形回路であ
り、図示の抵抗及びコンデンサでＬＰＦを形成し、全波
整流電圧に含まれる雑音成分等の高域成分を除去する。
26は演算増幅器（オペアンプ）であり、上記ＬＰＦより
の全波整流電圧を同相で増幅出力する。この出力は図３
（Ａ）の波形となる。ライン27は全波整流電圧を直流化
した直流電圧（第１の直流電圧V1とする）ラインであ
る。

【００２２】28は基準電圧発生部を形成する回路であ
り、設定部としての可変抵抗器29を調整して所要の基準
直流電圧（＋Es）に設定する。30はオペアンプで形成し
た制御信号発生部であり、＋端（30ａ）に基準直流電圧
（＋Es）が、−端にオペアンプ26よりの全波整流電圧が
それぞれ入力され、双方を比較し、前述の第１のパルス
S1及び第２のパルスS2とからなる制御信号を発生する。
但し、本回路で発生する上記制御信号は図３（Ｂ）とは
位相が180 度反転したものである。オペアンプ30の出力
端近傍にその出力波形図を示す。なお、31はオペアンプ
30への逆流阻止用のダイオードである。制御信号発生部
（オペアンプ）30より出力された制御信号はダイオード
31及び抵抗33を介し、スイッチング回路34の構成要素の
一つである第１のトランジスタ35のベースに入力する。
このスイッチング回路34は図示のように、第１のトラン
ジスタ35の他、第２のトランジスタ36、及び第１のダイ
オード乃至第４のダイオード（37〜40）等で構成され
る。

【００２３】一方、ライン32は全波整流電圧を直流化し
た直流電圧（第２の直流電圧V2とする）ラインであり、
同ラインの中途には本装置の動作をオンオフする電源ス
イッチ32Ｓを設けている。そのオン又はオフの位置は図
示の通りである。この第２の直流電圧V2は第４のトラン
ジスタ41のコレクタに印加される。なお、同トランジス
タのベースには抵抗42によりバイアス電圧が印加され
る。この第４のトランジスタ41は第３のトランジスタ43
とともに過電流保護回路44を形成し、負荷電流検出部と
しての抵抗45の端子電圧によりスイッチング回路34を通
常動作又は負荷電流を制限するように設定する。通常動
作時には第３のトランジスタ43はオフ状態、第４のトラ
ンジスタ41はオン状態（略飽和状態）である。この第４
のトランジスタ41のオンにより、エミッタよりの直流電
圧（第３の直流電圧V3とする）が抵抗46を介して第１の
トランジスタ35のエミッタに印加される。

【００２４】ここで、制御信号発生部であるオペアンプ
30よりの前述の制御信号のうちの第１のパルスS1が第１
のトランジスタ35のベースに印加されると第１のトラン
ジスタ35はオンし、コレクタ電流が流れる。このコレク
タ電流が第２のトランジスタ36のベース電流となり同第
２のトランジスタ36がオンする。この第１のパルスS1発
生時は入力交流電源eiの一方の極47は正側期間にある。
この結果、上記第２のトランジスタ36のオンにより以下
のルートで負荷電流が流れる。即ち、電源eiの一方の極
47→第１のダイオード37→第２のトランジスタ36→抵抗
45→アースライン24→第２のダイオード38→負荷８→電
源eiの他方の極48、となる。

【００２５】次に、第２のパルスS2が第１のトランジス
タ35のベースに印加された場合、第１のトランジスタ35
は前記同様にオンし、コレクタ電流が流れ、第２のトラ
ンジスタ36も同様にオンする。この第２のパルスS2発生
時は入力交流電源eiの一方の極47は負側期間にある。こ
の結果、上記第２のトランジスタ36のオンにより以下の
ルートで負荷電流が流れる。即ち、電源eiの他方の極48
→負荷８→第３のダイオード39→第２のトランジスタ36
→抵抗45→アースライン24→第４のダイオード40→電源
eiの一方の極47、となる。なお、負荷８に供給される電
圧は前述の図３（Ｃ）に示すパルス状の電圧である。

【００２６】次に、過電流保護につき説明する。上記の
ように、抵抗45には負荷電流が流れるのでその両端には
同負荷電流に応じた電圧が発生する。そこで、過電流保
護の動作をさせたいピーク負荷電流時の抵抗45の両端電
圧で第３のトランジスタ43をオンするベースバイアス
（Ｖbe）になるように該抵抗45の抵抗値を設定してお
く。なお、適正ベースバイアス設定のため、抵抗49を介
した電圧も加味する。従って、予め定めたピーク負荷電
流が流れた場合、第３のトランジスタ43がオンし、この
オンにより第４のトランジスタ41のコレクタ電流を減少
させる。この結果、第３の直流電圧V3が低下し、スイッ
チング回路34を介した負荷電流が制限される。これによ
り、回路を過電流から保護する。

【００２７】次に、前述（図１）の周囲光検出及び人体
検知と本回路（図４）との関係を説明する。前者にあっ
ては、光電変換素子（CdS 等）を用いてなる周囲光検出
部よりの検出信号により、制御信号発生部としてのオペ
アンプ30の＋入力端（30ａ）の設定電圧を変えればよ
い。この場合、＋入力端の電圧を高くするほど出力パル
ス（第１のパルスS1、第２のパルスS2）の幅は狭くな
る。これにより、周囲光に応じた電力制御が自動的に行
える。また、後者の人体検知に関しては、人体検知セン
サを用いてなる人体検知部よりの人体検知信号をフォト
カプラ50の入力端（51、52）に入力し、人体検知時には
ダイオード53に所要の電流を流すようにする。これによ
り、トランジスタ54がオンし、第１のトランジスタ35の
ベースが適正バイアスに設定されて通常のスイッチング
動作（スイッチング回路34）が行われる。

【００２８】これに対し、人体を検知しなくなった場
合、ダイオード53には電流を流さないようにする。これ
により、トランジスタ54がオフし、第１のトランジスタ
35のベース電圧が上昇して同トランジスタ35をオフ状態
に維持する。この結果、スイッチング回路34のスイッチ
ング動作が停止し、負荷への電力供給が停止する。な
お、フォトカプラを設けたのは、入力端（51、52）を交
流電源ライン（ei）から直流的に絶縁するためである。
冒頭に記したように、図４は過電流保護回路を含めてい
る。この過電流保護回路を設けない構成にする場合に
は、過電流検出用の抵抗45の両端部分を短絡し、また、
第３のトランジスタ43及び第４のトランジスタ41を削除
し、第４のトランジスタ41のコレクタとエミッタ部分と
を接続すればよい。なお、回路図中の上記説明以外の他
の部品については、寄生振動の発生防止等、本発明の基
本機能に直接関係しないのでその説明を省略する。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、常
に交流電圧のピーク点を中心にしてある幅をもったパル
ス状の電圧を負荷である蛍光灯へ印加するようにしたの
で安定した交流電力制御が可能となる。即ち、サイリス
タを使用した従来の交流電力制御の場合、サイリスタを
オンさせるタイミングによっては電圧の波高値が低くな
り、使用蛍光灯の放電開始電圧に不足をきたして通電部
分が無駄となったり、又は蛍光灯の特性との関係から供
給した電力の割りには明るさが不足するといった現象が
生じ、安定した交流電力制御とはいい難いという欠点が
あったが、本発明は前記のように常に交流電圧のピーク
点を中心にしたパルス状の電圧を負荷である蛍光灯へ印
加するので従来のような欠点がない。また、ピーク点を
中心にしたパルス状の電圧の幅を周囲光に応じて自動的
に、又は手動により設定することもできる。また、人体
検知センサで人体を検知しなくなったときには蛍光灯を
消灯させることもできる。また、所要のパルス幅に設定
し、必要な明るさになるように調光制御することは無駄
な電力消費を抑えることになり、省電力に寄与するもの
である。以上から、本発明は、主に蛍光灯を負荷とする
交流電力制御装置の性能向上に寄与しうるものといえ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による交流電力制御装置の一実施例を示
す要部ブロック図である。

【図２】本発明の概念を説明するためのタイミングチャ
ートである。

【図３】図１を説明するためのタイミングチャートであ
る。

【図４】本発明による交流電力制御装置の具体的回路例
である。

【図５】サイリスタを使用した従来の交流電力制御装置
の一例を示す要部ブロック図（Ａ）、及び動作説明用の
交流電圧波形図（Ｂ）である。

【符号の説明】

１電源トランス２整流回路３整形回路４制御信号発生部５基準電圧発生部６設定部７スイッチング回路８負荷９負荷電流検出部 10 過電流保護回路 21 電源トランス 22 整流回路 25 整形回路 26、30 演算増幅器（オペアンプ） 28 基準電圧発生部 34 スイッチング回路 37、38、39、40 ダイオード 35、36、41、43 トランジスタ 44 過電流保護回路 45 負荷電流検出用抵抗 50 フォトカプラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主に蛍光灯を負荷として電源を供給する
ものにおいて、前記電源に係る入力交流電圧の正側及び
負側それぞれに同一値の基準直流電圧を設定する基準電
圧設定手段と、前記入力交流電圧の正側及び負側それぞ
れにおいて半周期ごとに前記基準直流電圧と比較し、該
正側にあっては、半周期における電圧が該基準直流電圧
以上となる期間をパルス幅とする第１のパルスと、該負
側にあっては、半周期における電圧が該基準直流電圧以
下となる期間をパルス幅とする第２のパルスとからなる
制御信号を前記入力交流電圧の各サイクルで発生する制
御信号発生手段と、前記制御信号発生手段よりの制御信
号が印加時にのみオンし、同オン時の期間のみ前記入力
交流電圧を負荷へ供給するように該負荷と直列に接続し
てなるスイッチング回路とで構成したことを特徴とする
交流電力制御装置。
【請求項２】前記スイッチング回路を介して負荷へ供
給される負荷電流のピーク値を検出する負荷電流検出部
と、前記負荷電流検出部が検出した負荷電流のピーク値
が予め定めた値以上のときには負荷への電源供給を制限
するように前記スイッチング回路のスイッチング動作を
設定する過電流保護回路とを備えてなることを特徴とす
る請求項１記載の交流電力制御装置。
【請求項３】前記制御信号発生手段を、前記入力交流
電源を電源トランスにより所定の振幅に変換した交流電
圧を全波整流する整流回路と、前記整流回路よりの全波
整流電圧に含まれてなる雑音成分等の高域成分の除去及
び同除去後の全波整流電圧の増幅とをなす整形回路と、
前記整形回路よりの全波整流電圧と一つの基準直流電圧
とを比較し、前記第１のパルスと第２のパルスとからな
る制御信号を出力する制御信号発生部とで構成したこと
を特徴とする請求項１記載の交流電力制御装置。
【請求項４】前記スイッチング回路を、ベースに前記
制御信号発生手段よりの第１のパルス及び第２のパルス
とからなる制御信号が印加され、エミッタに抵抗を介し
て直流電圧が印加され、前記制御信号印加時にオンする
第１のトランジスタと、ベースが前記第１のトランジス
タのコレクタと接続され、前記第１のトランジスタがオ
ンしたときのコレクタ電流をベース電流としてオンする
第２のトランジスタと、アノード端が前記交流電源の一
方の極に接続され、カソード端が前記第２のトランジス
タのコレクタに接続され、前記第１のトランジスタに前
記第１のパルスに係る制御信号印加時に導通する第１の
ダイオードと、カノード端が前記負荷の一端側と接続さ
れ、アノード端が前記第２のトランジスタのエミッタと
接続され、前記第１のトランジスタに前記第１のパルス
に係る制御信号印加時に導通する第２のダイオードと、
アノード端が前記負荷の一端側と接続され、カソード端
が前記第２のトランジスタのコレクタに接続され、前記
第１のトランジスタに前記第２のパルスに係る制御信号
印加時に導通する第３のダイオードと、カノード端が前
記交流電源の一方の極に接続され、アノード端が前記第
２のトランジスタのエミッタと接続され、前記第１のト
ランジスタに前記第２のパルスに係る制御信号印加時に
導通する第４のダイオードとで構成したことを特徴とす
る請求項１記載の交流電力制御装置。
【請求項５】前記第２のトランジスタのエミッタと、
前記第２のダイオードのアノード端と第４のダイオード
のアノード端との接続点との間に負荷電流検出用の抵抗
を設け、また、同第２のトランジスタのベースとエミッ
タ間に抵抗を設けるとともに、ベースが前記負荷電流検
出用抵抗の一端と接続され、エミッタが該抵抗の他端と
接続されてなる第３のトランジスタと、ベースが前記第
３のトランジスタのコレクタと接続され、コレクタに直
流電源が印加され、エミッタより前記直流電圧を出力す
るようにしてなり、前記負荷電流検出用抵抗のピーク電
圧が予め定めた値以上のときには前記第３のトランジス
タをオンさせ、同オンにより前記直流電圧を低下させる
第４のトランジスタからなる過電流保護回路とを設けて
なることを特徴とする請求項２又は請求項４記載の交流
電力制御装置。
【請求項６】前記基準電圧設定手段による設定を、可
変抵抗器の抵抗値変化に基づき設定するようにしたこと
を特徴とする請求項１記載の交流電力制御装置。
【請求項７】前記基準電圧設定手段による設定を、光
電変換素子を用いてなる周囲光検出部よりの周囲光検出
信号に基づき設定するようにしたことを特徴とする請求
項１記載の交流電力制御装置。
【請求項８】前記基準直流電圧設定手段による設定
を、人体検知センサを用いてなる人体検知部よりの人体
検知信号に基づき設定するようにしたことを特徴とする
請求項１記載の交流電力制御装置。
【請求項９】前記人体検知部による設定を、前記人体
検知センサで人体を検知しているときには予め定めた基
準直流電圧のもとに前記スイッチング回路でスイッチン
グ動作を行うように設定し、前記人体検知センサが人体
を検知しなくなったときには同スイッチング動作を停止
するように設定することを特徴とする請求項８記載の交
流電力制御装置。