JPS5857294A - 照明装置 - 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】 本１発明は照＠負荷に位相制御電圧を供給する照明装置
に関する。

従来、調光値置、安定器を小形化する・・イブリッド形
放電灯点灯装置など、照明負荷に位相制御電圧を供給す
る−ものが種々提案されている。そして、このようなも
のにおいて位相制御装置と並列にインピーダンス装置に
＊ｉＲ１，，位相ｗ＃装置の非導通期間に前記インピー
ダンス装置を介して電流を通流することにより、照明負
荷電流をおおよそ連続的なもの図ったものも提案されて
いるｏしかし、このものはインピーダンス装置における
電力損失が大きいという問題があり、また、このものは
照明負荷数の増減によりインピーダンスを介する電流が
変化し、各負荷への電流が設定値と異なるという問題が
あった。

本発明は以上のような問題ななくすものであって、照明
負荷に位相制御電圧を供給するとともに２位相制御電圧
の非導通期間にも照明負荷に電力を供給するもので電力
損失な軽減し、かつ、照明負荷数が増減してもほぼ一定
の電流を各負荷に供給し得る＃［明装置を提供すること
を目的とするものであった、 本発明は、交流電源電圧の所定期間を導通するとともに
、前記所定期間以外は変流電源電圧をチョッピングする
共通のスイッチング装置を有する制御装置によって照明
負荷への供給電力を制御し、さらに前記チョッピング出
力を平滑する平滑装置を設けたことを特徴とするもので
ある〇 以ド、不発明の概略的構成を１ｓ１図および第２図を＃
照して説明する。（１）は交流電源たとえば商用交流電
源である。（２）は照明負荷で上記交流電源（１）によ
りけ婦されるものである。この照明負荷（２）としＣは
′鑞球、放鴫灯および安定器からなるものなどである。

そして、この照明負荷には交流電源（１）Ｋ対して複数
個が並列に設けられることな町とする。（３）は制御装
置で、上記交流型１［（１）および上記照明＊　ｆｉ（
２）の間に介在し。

丘紀照明負荷（２）への電力供給を制御するものである
。そして、この制御装置（３）は上記交流電源（１）の
電圧を所定期間は導通し、Ｌ配所定期間以外は上紀踵＃
鑞圧をチョッピングする共通のスイッチング装置（４）
を有してなる。このスイッチング装置（４）としてはダ
イオードブリッジとトランジスタとを組合わせたもの、
ダイオードブリッジとゲートターンオ於トランジスタと
を組合わせたものなどを用いることができる。さらに。

制御装置（３）は上記スイッチング装置ｊｔ＋４）の導
通を制御する導通制御回路（５）を有する。この導通制
御回路（５）は上記スイッチング装置（４）Ｋ対して位
相制御信号およびチョッピング信号を選択的に供給する
ものである。しかし２位相制御信号発生回路と、チョッ
ピング信号発生回路とを別個に設けてもよい。この場合
１位相制御信号発生回路とチョッピング信号発生回路と
り関連づけて選択的に作動させる薮、あるいは一方の出
力が、スイッチング装置に供給されないようにする必要
がある。そして、このような制＃装置（５）としてはそ
れぞれ周知のし張発振回路１時定数回路、出力信号の１
選択回路等を適宜組合わせて構成することができる。つ
ぎに、（６）は平滑装置でき、たとえば第１図示のよう
にインダクタ（７）およびコンデンサ（８）からなるも
のである。この平滑装置（６）、を小形化するためにも
、上記制御装置（３）におけるチョッピング周波数はＩ
ＩＩＩＪＩ波数たとえば可聴周波数以上の２０ＫＨｚ〜
１００　ＫＨｚ一度にするのが好ましい。

つぎに作用を述べる。第２図（ａ）に示す交流′鴫源電
圧な制御装置（３）によって所定期間は導通し；かつ、
所定期間以外はチョッピングするっしたがって、制＃装
置（３）の出力域圧は４２図ｔｂ）のようになる。そし
て、平滑装置（６）によりＥ記チョノピンク出力を平滑
するから、照ｄｉ４負荷（２）には＠３図ｆｃｌの電圧
が印加されるのである。したがって、照明負荷（２）は
位相制御電圧を供給され。

しかも１位相側−′電圧の非導通期ｆ＆ｉｌｌにはチョ
ッピング出力な平滑した電圧な供給されるから。

丸のちらつきが少なく、Ｍ明負荷（２）が放−灯な装置
にあたっては―九度合を床くすることが可能になる。つ
ぎに、並列に設けられる照明負荷（２）の数が増減した
場合について述べる。制御装置（３）がチョッピングを
行なっている期間において、スイッチング装置（３）が
不導通の間は平滑装置１　ｆ６）から照明負荷（２）に
電流を供給するため、照明負荷（２）数により各照明負
荷（２）への電流が変化するが、スイッチング装置（４
）が導通している間は交流電源（１）から電流を供給す
るものであるから各照明負荷（２）への１ｔｆＩＬは変
化することがない（交流電源（１）は定電圧源と見なせ
る。）。したがって、チミツピング期間全体としては照
明負荷（２）の増減に対してもほぼ一定の電流を各照明
負荷（２）に供給できるのである。位相制御装置にのに
比÷１本発明のものが電力損失を軽減できることは容易
に理解されるであろう。

第３図〜第５図は本発明の具体的な一実總例を示すもの
である。第１図と対応する部分には同じ符号を付し説明
を省略する。本実権例において、照明負荷（２）は安定
器３υとしてたとえばり一ケージトランスとコンデンサ
とからなるもの。

放電灯（２）としてたとえばけい光ランプを有してなる
ものである。前記安定器Ｑυは他のものであってもよい
。制御装置（３）Ｋおけるスイッチング装置（４）はた
とえばダイオードブリッジＩと、このダイオードブリッ
ジ−〇の出方端子間に接続されたトランジスタ（６）と
からなるものである。本実権例におゆる導通制御回路（
５）は、まず、交流電源（１）の出力端子間に設けられ
た制御電源用トランス（５０１）、このトランス（５０
１）の出方端子間に設けられた整流器（５０２）を有し
ている。前記整Ｒａ　（５０２）の出方端子間にはコン
デンサ（５０３）、　ツェナーダイオード（５０４）が
並列に接続されていて平滑出力を得るよう罠なされてお
り、この平滑出力端子間に周知のｍｌのし張発損回路（
５０５）が接続されている。

このし彊発振回路（５０５）の出力はコンパレータ（５
０６）の一方の入力端子にＷｋ続され、このコンパレー
タ（５０６）の他方の入力端子には前記整流４　（５０
２）の平滑されない４圧が入力される。

したがって、コンパレータ（５０６）Ｉｃは＃！４図（
ｂ）０（−ｆ）、　（ロ）で示す信号が入力され、第４
図（Ｃ）に信号を出力することになる。

一方前記整流器（５０２）の非平滑の出方端子間には同
じく周知の第２のし張発損回路（５０７）と５ＣＲ（５
０８）とが並列に設けられている。そして。

前記ｓ２のし張発振回路（５０７）の出力によって前記
８ＣＲ（５０８）の導通な制御するものであり。

第２のし彊発振回路（５０７）の出力を第４図（ｄｌに
５ＣＲ（５０Ｂ）の両端電圧を第４図（ｅ）にそれぞれ
示しである。前記５ＣＲ（５０８）によって導通を制御
されるトランジスタ（５０９）が前記平滑出力端子間に
設けられており、このトランジスタ（５０９）のコレク
タ電圧を第４図げ）に示しである０そして、上記スイッ
チング装置（４）におけるトランジスタ（６）のエミッ
タに前記整流器（５０２）の負極端子を接続し、このト
ランジスタ（４）のベースと整流器（５０２）の平滑出
力端子の正極との間に他のトランジスタ（５１０）を設
けている。さらに、前記トランジスタ（５１０）のベー
スには前記トランジスタ（５０９）のコレクタおよび前
記コンパレータ（５０６）の出力端子がそれぞれダイオ
ード（５１１λ（５１２）を介して接続されている。し
たがって。

スイッチング装置（４）のトランジスタ（４３のベース
には１８４図（ｇ）に示す信号が与えられることになる
。そして、このトランジスタ働のコレクタ・エミッタ間
電圧は第４図（ｈ）となり、平滑装置（６）な介するこ
とにより照明負荷（２）に供給される電圧は第４図（ｉ
ｌとなるのである。なお、第４図（ｂ）および同（ｄ）
からも明らかなように４１および第２のし張角Ｉ！回路
（５０５）、　（５０７）の時定数は異なるもので、第
１のし張角ＭＡＩ１１１路（５０５）によってチョッピ
ングの周波数が決定されるものである０４４図（ａ）は
交流電源（１）の′−圧波形である０以上の説明から明
らかなよ５に、本実権例におけるチョッピング動作はｍ
ｄｌ＜圧の瞬時値が太いときはオンデユーテイが小さく
、瞬時値が小さいときはオンデユーテイが大きいもので
。

瞬時値に応じてオンデユーテイが順次変化するものであ
る。したがって、照明負荷（２）への供給域圧は嬉４図
（りのようにチョッピング期間においてはほぼ定電圧化
されている。そして、オンデユーテイの変化の度合なさ
らに強くすれば第５図のような電圧波にできることは容
易に理解できる。なお、第４図および４５図は説明な簡
単にするため電源電圧と、照明負荷（２）の％流とを同
じ位相にして示した。

本実施例の作用は以上の説明および第１図における説明
から明らかであるので詳細説明を省略するが本実癩例の
ものは照明負荷を調光点灯する場合に特に有効である。

ＩＪｌ九度合を変えるには導通制御回路（５）の第２の
し張角振回路（５０７）の時足数を変化すればよい。

なお２本発明は上記実施例に限られず樵橿の変形を町と
する。たとえば、制御装置は交流電源電圧の半サイクル
の前段を導通し、後段をチョッピングするよ、うにして
もよいものであり。

チョッピング期間を制限して位相制＃電圧の非導通期間
のうちある期間のみチョッピングさせてもよいものであ
る。また制御装置におけるスイッチング装置はトランジ
スタ、ゲートター／オクト２ンジスタの他、トライアッ
クＳＣル等を用いて構成してもよい。しかし、トライア
ック、　　５ｃｉＬ＠にチョッピング動作をさせるため
には消弧回路が必要となる点で不利である。さらに、導
通制御回路も第３図のものの他、単に発振−と従来周知
の位相制御信号回路とを組合わせ１両信号の一方な選択
的にスイッチング装置に供給するようにしたもの、ある
いは、マイクロコンピュータ−な用いてオンデューテイ
ヲ変化させるものなどであってもよいものである。

さりにまた、照明負荷はどのようなものでもよ（、この
照明負荷は一丸点灯されるもの、負帰還制御により定イ
カ化されるものなどいずれでもよいのである。

以上−述したように本発明は、共通のスイッチング装置
により交流・ｇ　＃＃ｔＩＥの半サイクルの所定Ａｓ間
はｍ源４圧な導通するとともに、Ｌ記ｌｆｒ定ＪｊＡ間
以外は４諏１圧？チヨツピングし、上記チョッピング出
力な平滑して照明負荷に供給するようにしたので、照明
負荷は単に位相制御−圧を供給されるものに比し尤のち
りつきが軽減したり、安定点灯できたりするものである
。

しかも１本発明は位相制御の非導通期間の蝋力供＃をチ
ョッピングにより行なうので、インピーダンスを介して
行なう従来のものに比して電力損失を着しく軽減でき、
また、照明負荷数が増減しても各負荷に供給する電流の
変化ケ少なくできるものである。さらに、共通のスイッ
チング装置を用いるので、安価に提供できる等の効果を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略的構成を示すブロック図、第２図
は第１図の作用を説明する電圧波形図、第３図は本発明
の具体的一実施例を示す回路図、＃Ｉ４図および第５図
は第３図の作用な説明する電圧波形図である。 （１）・・・・・・交流電源、（２）・・・・・照明負
荷（３）・・・・・制御装置、（４）・・・スイッチン
グ装置。 （５）・・・・・・導通制御回路、（６）・・・平滑装
置。 特許出願人　　東芝箋材株式会社 代理人　弁理士　　小野１）芳　弘 オ　ｆ　閤 オ　２ｖ！５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源と： この交流電源により付勢される照明負荷と；上記交流電
   源および上記照明負荷の間に介在し電源電圧の半ナーイ
   クルにおける所定期間は上記電源電圧を導通し、上記所
   定期間以外の期間において上記電源電圧をチョッピング
   する共通のスイッチング装置な有してなる制御装置と； この制御装置の出力側に設けられ上記チョッピング出力
   を平滑する平滑装置と； を具備したことな特徴とする照明装置０（２）　　前記
   ｌＩ４１＃ｌａ置はスイッチング装置のチョッピング期
   間において電源電圧値が小さいときはオンデユーテイを
   相対的に大きくシ、電源電圧値が小さいときはオンデユ
   ーテイを相対的に小さくするよう電源電圧値に応じてオ
   ンデユーテイを変化するものであることを特徴とする４
   ！＃ｖ−請求の範−（１）記載の照明装置０（３）　　
   ！ｌＩ記照明負荷は安定器と放電灯とをイしてなるもの
   であることを特許請求の範囲（１）または（２）記載の
   照明装置。 ［４）　　ｍ記制御装置におけるスイッチング装置はダ
   イオードブリッジとこのダイオードブリッジの出力端子
   間Ｋｌｌ続されたトラ／ジメタとからなるものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲ｆｌ）〜（３）のいずれ
   か一記載の照明装置。