TWI620466B - Dimming device - Google Patents

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TWI620466B
TWI620466B TW105117787A TW105117787A TWI620466B TW I620466 B TWI620466 B TW I620466B TW 105117787 A TW105117787 A TW 105117787A TW 105117787 A TW105117787 A TW 105117787A TW I620466 B TWI620466 B TW I620466B
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Kiyosi Gotou
Tomohiro Miiyake
Takeo Suzuki
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Panasonic Ip Man Co Ltd
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Abstract

本發明可提供可對應更多種負載之調光裝置。雙向開關(2)在1對輸入端子(11、12)間,於雙向之電流的切斷/通過切換。電源部(5)電性連接於1對輸入端子(11、12)間,並以來自交流電源(8)之供應電力生成控制電源。控制部(6)從電源部(5)接受控制電源之供應而動作。控制部(6)從交流電壓(Vac)之半週期的起點至經過第1時間的第1時間點,將雙向開關(2)控制為關閉狀態。從第1時間點至經過因應調光位準之第2時間的第2時間點,控制部(6)將雙向開關(2)控制為開啟狀態。從第2時間點至半週期之終點,控制部(6)將雙向開關(2)控制為關閉狀態。

Description

調光裝置
本發明係有關於一種用以將照明負載調光之調光裝置。
以往已知有一種用以將照明負載調光之調光裝置(例如專利文獻1)。
記載於專利文獻1之調光裝置包含有1對端子、控制電路部、將控制電源供至控制電路部之控制電源部、設定照明負載之調光位準的調光操作部。
控制電路部及控制電源部分別並聯連接於1對端子間。又,交流電源與照明負載之串聯電路連接於1對端子間。照明負載具有複數之LED(Light Emitting Diode:發光二極體)元件、使各LED元件發光之電源電路。電源電路具有二極體與電解電容之平流電路。
控制電路部具有控制供至照明負載之交流電壓的相位之開關部、驅動開關部之開關驅動部、控制開關驅動部及控制電源部之控制部。
控制電源部並聯連接於開關部。控制電源部可將交流電源之交流電壓轉換成控制電源。控制電源部具有儲存控制電源之電解電容。
控制部從控制電源部透過電解電容,被供應控制電源。控制部具有微電腦。微電腦按照以調光操作部所設定之調光位準,在交流電壓之每半週期的期間中途,進行切斷對照明負載之供電的反相位控制。
[先前技術文獻]
[專利文獻1]日本專利公開公報2013-149498號
本發明之目的在於提供一種可對應更多種負載之調光裝置。
本發明第1態樣之調光裝置包含有1對輸入端子、雙向開關、相位檢測部、輸入部、電源部、及控制部。該1對輸入端子電性連接於在通電時發光之負載與交流電源之間。該雙向開關構造成:可在該1對輸入端子之間,於雙向的電流之切斷/通過切換。該相位檢測部用以檢測該交流電源之交流電壓的相位。該輸入部可被輸入指定該負載之光輸出的大小之調光位準。該電源部電性連接於該1對輸入端子之間,並以來自該交流電源之供應電力生成控制電源。該控制部從該電源部接受該控制電源之供應而動作。該控制部依據來自該相位檢測部之檢測信號,將該雙向開關控制成「從該交流電壓之半週期的起點至經過第1時間之第 1時間點,該雙向開關為關閉狀態,從該第1時間點至經過因應該調光位準之第2時間的第2時間點,該雙向開關為開啟狀態,從該第2時間點至該半週期的終點,該雙向開關為關閉狀態」。
又,本發明第2態樣之調光裝置包含有雙向開關、相位檢測部、電源部、及控制部。該雙向開關相對於交流電源,與負載串聯連接,而可控制供至該負載之交流電壓的相位。該相位檢測部用以檢測該交流電源之該交流電壓的相位。該電源部與該雙向開關並聯,而可進行將該交流電源轉換成預定控制電源之轉換動作,並具有儲存該控制電源之電容性元件。該控制部從該電源部透過該電容性元件而被供應該控制電源,並依據以該相位檢測部所檢測出之相位,將該交流電壓之每半週期的期間區分為第1期間、第2期間、第3期間及第4期間。該控制部在該第1期間及該第4期間,將該雙向開關控制為不導通而切斷對該負載之電力供應,並使該電源部進行該轉換動作。該控制部在該第2期間,將該雙向開關控制為導通,而將電力供至該負載,並使該電源部停止該轉換動作。該控制部在該第3期間,將該雙向開關控制為不導通而切斷對該負載之電力供應。
1‧‧‧調光裝置
1A‧‧‧調光裝置
1B‧‧‧調光裝置
1C‧‧‧調光裝置
2‧‧‧雙向開關
2A‧‧‧雙向開關
3‧‧‧相位檢測部
4‧‧‧輸入部
5‧‧‧電源部
5C‧‧‧電源部
6‧‧‧控制部
6B‧‧‧控制部
6C‧‧‧控制部
7‧‧‧負載
8‧‧‧交流電源
9‧‧‧開關驅動部
11‧‧‧輸入端子
12‧‧‧輸入端子
13‧‧‧停止部
31‧‧‧第1檢測部
32‧‧‧第2檢測部
51‧‧‧控制電源部
52‧‧‧驅動電源部
53‧‧‧電壓檢測部
61‧‧‧遮蔽部
91‧‧‧第1驅動部
92‧‧‧第2驅動部
C1‧‧‧電容性元件
D1‧‧‧二極體
D2‧‧‧二極體
D3‧‧‧二極體
D4‧‧‧二極體
D31‧‧‧二極體
D32‧‧‧二極體
MASK1‧‧‧第1遮蔽處理
MASK2‧‧‧第2遮蔽處理
Q1‧‧‧開關元件
Q2‧‧‧開關元件
Q3‧‧‧開關元件
Sa1‧‧‧第1控制信號
Sa2‧‧‧第2控制信號
Sb1‧‧‧第1控制信號
Sb2‧‧‧第2控制信號
Si1‧‧‧第1假想信號
Si2‧‧‧第2假想信號
Ss1‧‧‧切斷信號
t0‧‧‧半週期之起點(零交叉點)
t1‧‧‧第1時間點
t2‧‧‧第2時間點
t3‧‧‧第3時間點
t4‧‧‧半週期之終點(零交叉點)
T1‧‧‧第1期間
T2‧‧‧第2期間
T3‧‧‧第3期間
T4‧‧‧第4期間
Ta1‧‧‧期間
Tzc‧‧‧待機時間
Vac‧‧‧交流電壓
ZC1‧‧‧第1檢測信號
ZC2‧‧‧第2檢測信號
圖1係顯示實施形態1之調光裝置的結構之概略電路圖。
圖2係顯示實施形態1之調光裝置的動作之隨時間變化圖。
圖3係用於實施形態1之調光裝置與比較例之對比的隨時間變化圖。
圖4係顯示實施形態1之變形例1的調光裝置之結構的概略電路圖。
圖5係顯示實施形態1之變形例2的調光裝置之結構的概略電路圖。
圖6係顯示實施形態1之變形例2的調光裝置之動作的隨時間變化圖。
圖7係顯示實施形態2之調光裝置的結構之概略電路圖。
(實施形態1)
(1.1)結構
以下,就本實施形態之調光裝置1作說明。惟,以下說明之結構只不過是本發明之一例,本發明不限於下述實施形態,即使為此實施形態以外,只要不脫離本發明之技術性思想,皆可按設計等,作各種變更。如圖1所示,本實施形態之調光裝置1包含有1對輸入端子11、12、雙向開關2、相位檢測部3、輸入部4、電源部5、控制部6、開關驅動部9、二極體D1、D2、及停止部13。
1對輸入端子11、12電性連接於通電時發光之負載7與交流電源8之間。雙向開關2構造成在1對輸入端子11、12之間,於雙向之電流的切斷/導通切換。相位檢測部3用以檢測交流電源8之交流電壓Vac的相位。輸入部4可輸入指定負載7之光輸出的大小之調光位準。電源部5電性連接於1對輸入端子11、12間,並以來自交流電源8之供應電力生成控制電源。
控制部6從電源部5接受控制電源之供應而動作。控制部6依據來自相位檢測部3之檢測信號,將雙向開關2控制為從交流電壓Vac之半週期的起點至經過第1時間之第1時間點,雙向開關2為關閉狀態。控制部6將雙向開關2控制為從第1時間點至經過因應調光位準之第2時間的第2時間點,雙向開關2為開啟狀態。又,控制部6將雙向開關2控制為從第2時間點至半週期之終點,雙向開關2為關閉狀態。
在此,「從時間點A」這樣的表現係表示包含時間點A,舉例而言,「從第1時間點」係表示包含第1時間點。另一方面,「至時間點A」這樣的表現係表示並不包含時間點A而是至時間點A以前。舉例而言,「至第1時間點」係表示並不包含第1時間點而是至第1時間點以前。又,在此所提及之「輸入端子」為用以連接電線等之零件(端子),可不具有實體,亦可為例如電子零件之導線或電路基板所包含之導體的一部分。
調光裝置1為2線式調光裝置,在相對於交流電源8與負載7電性串聯連接之狀態下使用。負載7於通電時發光。負載7具有作為光源之LED元件、使LED元件發光之發光電路。交流電源8為例如單相100〔V〕、60〔Hz〕之商用電源。調光裝置1之一例可適用於壁開關等。
雙向開關2由例如電性串聯連接於輸入端子11、12之間的第1開關元件Q1及第2開關元件Q2這2個元件構成。舉例而言,各開關元件Q1、Q2為由增強型n通 道MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor:金屬氧半導體場效應電晶體)構成之半導體開關元件。
開關元件Q1、Q2在輸入端子11、12之間,以所謂之反向串聯方式連接。亦即,開關元件Q1、Q2之諸源極相互連接。開關元件Q1之汲極連接於輸入端子11,開關元件Q2之汲極連接於輸入端子12。兩開關元件Q1、Q2之源極連接於電源部5之接地。電源部5之接地對調光裝置1之內部電路而言為基準電位。
雙向開關2可以開關元件Q1、Q2之開啟、關閉的組合,於4個狀態切換。4個狀態有兩個開關元件Q1、Q2皆關閉之雙向關閉狀態,兩個開關元件Q1、Q2皆開啟之雙向開啟狀態,開關元件Q1、Q2僅1個開啟之2種單向開啟狀態。在單向開啟狀態下,從開關元件Q1、Q2中開啟之開關元件透過關閉之開關元件的寄生二極體,1對輸入端子11、12間可單向導通。舉例而言,開關元件Q1開啟、開關元件Q2關閉之狀態是使電流從輸入端子11往輸入端子12流動之第1單向開啟狀態。又,開關元件Q2開啟、開關元件Q1關閉之狀態則是使電流從輸入端子12往輸入端子11流動之第2單向開啟狀態。因此,從交流電源8對輸入端子11、12間施加交流電壓Vac時,在交流電壓Vac之正極性、亦即輸入端子11為正極之半週期中,第1單向開啟狀態為「順向開啟狀態」,第2單向開啟狀態為「逆向開啟狀態」。另一方面,在交流電壓Vac之負極性、亦即輸入端子12為正極之半週期中,第2單向開啟狀態為「順向開啟狀態」,第1單向開啟狀態為「逆向開啟狀態」。
在此,雙向開關2之「雙向開啟狀態」及「順向開啟狀態」這兩狀態為開啟狀態,「雙向關閉狀態」及「逆向關閉狀態」這兩狀態為關閉狀態。
相位檢測部3用以檢測對輸入端子11、12間施加之交流電壓Vac的相位。在此所提及之「相位」包含交流電壓Vac之零交叉點、交流電壓Vac之極性(正極性、負極性)。相位檢測部3構造成:當檢測出交流電壓Vac之零交叉點時,便將檢測信號輸出至控制部6。相位檢測部3具有二極體D31、第1檢測部31、二極體D32、第2檢測部32。第1檢測部31藉由二極體D31電性連接於輸入端子11。第2檢測部32藉由二極體D32電性連接於輸入端子12。第1檢測部31用以檢測交流電壓Vac從負極性之半週期轉移至正極性的半週期之際的零交叉點。第2檢測部32用以檢測交流電壓Vac從正極性之半週期轉移至負極性的半週期之際的零交叉點。
即,當第1檢測部31檢測出以輸入端子11為正極之電壓從不到規定值之狀態轉移至規定值以上之狀態時,便判斷為零交叉點。同樣地,當第2檢測部32檢測出以輸入端子12為正極之電壓從不到規定值之狀態轉移至規定值以上之狀態時,便判斷為零交叉點。規定值為設定在0〔V〕附近之值(絕對值)。舉例而言,第1檢測部31之規定值為正數〔V〕左右,第2檢測部32之規定值為負數〔V〕左右。因而,以第1檢測部31及第2檢測部32檢測出之零交叉點的檢測點比嚴密定義之零交叉點(0〔V〕)晚一些時間。
輸入部4從由用戶操作之操作部接收顯示調光位準之信號,並將之作為調光信號輸出至控制部6。輸入部4於輸出調光信號之際,可將所接收之信號加工, 亦可不加工。調光信號係指定負載7之光輸出的大小之數值等,亦有包含令負載7為熄滅狀態之「OFF位準」的情形。操作部只要為接受用戶之操作而將顯示調光位準之信號輸出至輸入部4的結構即可,可為例如可變電阻器、旋轉開關、觸摸面板、遙控器、或智慧型手機等通信終端等。
控制部6依據來自相位檢測部3之檢測信號及來自輸入部4之調光信號,控制雙向開關2。控制部6個別控制各開關元件Q1、Q2。具體而言,控制部6以第1控制信號控制開關元件Q1,以第2控制信號控制開關元件Q2。
控制部6具有例如微電腦作為主結構。微電腦藉以CPU(Central Processing Unit:中央處理單元)執行記錄於微電腦之記憶體的程式,而實現控制部6之功能。程式可預先記錄於微電腦之記憶體,亦可記錄於諸如記憶卡之記錄媒體來提供,還可透過電信線路來提供。換言之,上述程式為用以使電腦(在此為微電腦)具有控制部6之功能的程式。
開關驅動部9具有用以將開關元件Q1驅動(控制為開啟/關閉)之第1驅動部91、用以將開關元件Q2驅動(控制為開啟/關閉)之第2驅動部92。第1驅動部91從控制部6接收第1控制信號,而對開關元件Q1施加閘極電壓。藉此,第1驅動部91將開關元件Q1控制為開啟/關閉。同樣地,第2驅動部92從控制部6接收第2控制信號,對開關元件Q2施加閘極電壓。藉此,第2驅動部92將開關元件Q2控制為開啟/關閉。第1驅動部91以開關元件Q1之源極的電位為基準,生成閘極電壓。第2驅動部92亦相同。
電源部5具有用以生成控制電源之控制電源部51、用以生成驅動電源之驅動電源部52、及電容性元件(電容器)C1。控制電源為控制部6之動作用電源。驅動電源為開關驅動部9之驅動用電源。電容性元件C1電性連接於控制電源部51之輸出端子,而可以控制電源部51之輸出電流充電。
電源部5藉由二極體D1,電性連接於輸入端子11,並藉由二極體D2,電性連接於輸入端子12。藉此,藉以1對二極體D1、D2、開關元件Q1、Q2各自之寄生二極體構成的二極體橋,將對輸入端子11、12間施加之交流電壓Vac全波整流後,供至電源部5。驅動電源部52使經全波整流之交流電壓Vac平滑化,而生成驅動電源。驅動電源部52將驅動電源供至開關驅動部9及控制電源部51。驅動電源為例如10〔V〕。控制電源部51將從驅動電源部52所供應之驅動電源降壓而生成控制電源,並將之輸出至電容性元件C1。控制電源為例如3〔V〕。控制電源部51亦可不藉由驅動電源部52而從經全波整流之交流電壓Vac直接生成控制電源。亦即,電源部5以來自交流電源8之供應電力生成控制電源及驅動電源。
停止部13在停止期間,使電源部5之控制電源的生成停止。在本實施形態中,停止部13藉將電源部5電性切斷或控制電源部5所含之半導體開關元件,而使電源部5之控制電源的生成停止。在圖1之例中,停止部13與電源部5構成串聯電路。停止部13與電源部5之串聯電路在1對輸入端子11、12間,與雙向開關2電性並聯。細節在「(1.2.2)調光動作」之欄說明,停止期間係至少將雙向開關2為雙向關閉狀態之期間排除在外而設定的期間。具體而言,停止部13為電性連接 於1對二極體D1、D2之連接點與電源部5之間的開關,接收來自控制部6之切斷信號而關閉,而從輸入端子11、12將電源部5電性切斷。
又,本實施形態之調光裝置1包含有遮蔽部61。當從相位檢測部3接收檢測信號時,遮蔽部61在固定長度之遮蔽時間,使檢測信號無效。在本實施形態中,遮蔽部61作為控制部6之一功能而與控制部6設成一體。細節在「(1.2.2)調光動作」之欄說明,遮蔽部61藉在遮蔽時間使來自相位檢測部3之檢測信號無效,控制部6便不易受到相位檢測部3之零交叉點的錯誤檢測之影響。遮蔽部61宜各別使第1檢測部31及第2檢測部32各自之檢測信號無效。
負載7之發光電路從經調光裝置1控制相位之交流電壓Vac的波形讀取調光位準,而使LED元件之光輸出的大小變化。在此,發光電路之一例係具有洩放電路等確保電流用電路。因此,在調光裝置1之雙向開關2不導通之期間,仍可使電流流至負載7。
(1.2)動作
(1.2.1)起動動作
首先,就本實施形態之調光裝置1的通電開始時之起動動作作說明。
根據上述結構之調光裝置1,當藉由負載7將交流電源8連接於輸入端子11、12間時,將從交流電源8對輸入端子11、12間施加之交流電壓Vac整流後供至驅 動電源部52。以驅動電源部52所生成之驅動電源供至開關驅動部9且供至控制電源部51。當以控制電源部51所生成之控制電源供至控制部6時,控制部6便起動。
當控制部6起動時,控制部6以相位檢測部3之檢測信號為基礎,進行交流電源8之頻率的判定。接著,控制部6按所判定之頻率,參照預先記憶於記憶體之數值表,進行各種時間等之參數的設定(例如後述之遮蔽時間及停止期間)。在此,若輸入至輸入部4之調光位準為「OFF位準」,控制部6藉將雙向開關2維持在雙向關閉狀態,而將1對輸入端子11、12間之阻抗維持在高阻抗狀態。藉此,負載7可維持熄滅狀態。
(1.2.2)調光動作
接著,就本實施形態之調光裝置1的調光動作,參照圖2來說明。在圖2,顯示了交流電壓「Vac」、第1檢測信號「ZC1」、第1遮蔽處理「MASK1」、第2檢測信號「ZC2」、第2遮蔽處理「MASK2」、第1控制信號「Sb1」、第2控制信號「Sb2」及切斷信號「Ss1」。在此,第1檢測信號ZC1為第1檢測部31之檢測信號,第2檢測信號為第2檢測部32之檢測信號。第1遮蔽處理MASK1係遮蔽部61所作之對第1檢測信號ZC1的遮蔽處理(無效化處理),第2遮蔽處理MASK2係遮蔽部61所作之對第2檢測信號ZC2的遮蔽處理。在此,當第1檢測信號ZC1從「H」位準變化成「L」位準,即表示產生了第1檢測信號ZC1。又,當第2檢測信號ZC2從「H」位準變化成「L」位準,即表示產生了第2檢測信號ZC2。亦即,第1檢測信號ZC1及第2檢測信號ZC2係於檢測零交叉點時從「H」位準變化成「L」位準之信號。
首先,就在交流電壓Vac為正極性之半週期的調光裝置1之動作作說明。調光裝置1以相位檢測部3檢測作為相位控制之基準的交流電壓Vac之零交叉點。在交流電壓Vac從負極性之半週期轉移至正極性的半週期之際,當交流電壓Vac到達正極性之規定值「Vzc」時,第1檢測部31便輸出第1檢測信號ZC1。當接收第1檢測信號ZC1時,控制部6便令第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2為「OFF」信號。
藉此,從半週期之起點(零交叉點)t0至經過第1時間之第1時間點t1的第1期間T1,開關元件Q1、Q2皆關閉,雙向開關2為雙向關閉狀態。在本實施形態中,令第1檢測信號ZC1之產生時間點為「檢測點」,從半週期之起點(零交叉點)t0至檢測點之期間與從檢測點至經過固定時間(例如300〔μs〕)為止之期間的總和為第1期間T1。亦即,在本實施形態中,不僅在檢測點之後,在從半週期之起點(零交叉點)t0至檢測點之期間,控制部6也將雙向開關2控制為雙向關閉狀態。在此,由於當交流電壓Vac之頻率固定,從半週期之起點(零交叉點)t0至檢測點之時間便為固定長度之時間,故本實施形態之第1時間(半週期之起點t0至第1時間點t1之時間)為固定長度之時間。
從檢測點經過固定時間(例如300〔μs〕)之時間點、亦即第1時間點t1,控制部6令第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2為「ON」信號。
第2時間點t2為從第1時間點t1經過按照調光信號之第2時間的時間點。在第2時間點t2,控制部6將第2控制信號Sb2維持在「ON」信號,並令第1控制信號Sb1為「OFF」信號。藉此,在第1時間點t1至第2時間點t2之第2期間T2,開關元件Q1、Q2皆開啟,雙向開關2為雙向開啟狀態。因此,在第2期間T2,從交流電源8藉由雙向開關2將電力供至負載7,而發光負載7。
第3時間點t3為比半週期之終點(零交叉點)t4往前固定時間(例如300〔μs〕)的時間。在第3時間點t3,控制部6令第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2為「OFF」信號。藉此,在從第2時間點t2至第3時間點t3之第3期間,開關元件Q1、Q2中僅開關元件Q1關閉,雙向開關2為逆向開啟狀態(亦即,關閉狀態)。因此,在第3期間T3,切掉從交流電源8對負載7之電力。
在從第3時間點t3至半週期之終點(零交叉點)t4的第4期間T4,開關元件Q1、Q2皆關閉,雙向開關2為雙向關閉狀態。又,在交流電壓Vac為負極性之半週期的調光裝置1之動作基本上為與正極性之半週期相同的動作。
在負極性之半週期,令從半週期之起點(零交叉點)t0(t4)至經過第1時間之第1時間點t1的期間為第1期間T1。在本實施形態中,令第2檢測信號ZC2之產生時間點為「檢測點」,令從半週期之起點(零交叉點)t0(t4)至檢測點的期間與從檢測點至經過固定時間(例如300〔μs〕)為止之期間的總和為第1期間T1。又,第2時間點t2為從第1時間點t1經過按照調光信號之第2時間的時間點,第3時間點t3為比半週期之終點(零交叉點)t4(t0)往前固定時間(例如300〔μs〕)的時間。即,當交流 電壓Vac到達負極性之規定值「-Vac」時,第2檢測部32便輸出第2檢測信號ZC2。當接收第2檢測信號ZC2時,控制部6令第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2為「OFF」信號。藉此,在第1期間T1,雙向開關2為雙向關閉狀態。又,在第1時間點t1,控制部6令第1控制信號Sb1及第2制信號Sb2為「ON」信號。
在第2時間點t2,控制部6將第1控制信號Sb1維持在「ON」信號,並令第2控制信號Sb2為「OFF」信號。藉此,在從第1時間點t1至第2時間點t2之第2期間T2,開關元件Q1、Q2皆開啟,雙向開關2為雙向開啟狀態。因此,在第2期間T2,從交流電源8藉由雙向開關2將電力供至負載7,而發光負載7。
在第3時間點t3,控制部6令第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2為「OFF」信號。藉此,在從第2時間點t2至第3時間點t3之第3期間T3,開關元件Q1、Q2中僅開關元件Q2關閉,雙向開關2為逆向開啟狀態(亦即關閉狀態)。因此,在第3期間T3,切掉從交流電源8對負載7之電力。
本實施形態之調光裝置1藉在交流電源Vac之每半週期交互反覆進行以上所說明之正極性的半週期之動作與負極性之半週期的動作,而進行負載7之調光。在從半週期之起點(零交叉點)t0至第1時間點t1之期間,雙向開關在關閉狀態,又,在從第2時間點t2至半週期之終點(零交叉點)t4的期間,雙向開關在關閉狀態。因而,當著眼於連續之2個半週期時,從第1個半週期之第2時間點t2至下個半週期(亦即第2個半週期)之第1時間點t1,雙向開關為關閉狀態。
在此,由於從第1時間點t1至第2時間點t2的時間(第2時間)為按照輸入至輸入部4之調光位準的時間,故在半週期,輸入端子11、12間導通的時間根據調光位準規定。即,使負載7之光輸出小時,便規定第2時間短,而使負載7之光輸出大時,則規定第2時間長。因此,可按照輸入至輸入部4之調光位準,改變負載7之光輸出的大小。又,由於在交流電壓Vac之零交叉點的前後,分別有雙向開關2為雙向關閉狀態之期間(第1期間T1、第4期間T4),故調光裝置1可利用此期間,確保從交流電源8對電源部5之電力供應。本實施形態可在第1期間T1及第4期間T4至少一者確保從交流電源8對電源部5之電力供應。此外,用戶將操作部操作成使負載7之光輸出為最大時,亦可優先確保第1期間T1及第4期間T4,而第2期間T2則控制成短於光輸出為最大之長度的期間。
另外,本實施形態之調光裝置1包含有遮蔽部61,於接收零交叉點之檢測信號後,在固定長度之遮蔽時間,進行使之後的零交叉點之檢測信號無效的遮蔽處理。即,遮蔽部61接收來自第1檢測部31之第1檢測信號ZC1後,令第1遮蔽處理MASK1為「ON」,而使第1檢測信號無效至遮蔽時間經過為止。同樣地,遮蔽部61接收來自第2檢測部32之第2檢測信號ZC2後,令第2遮蔽處理MASK2為「ON」,而使第2檢測信號ZC2無效至遮蔽時間經過為止。遮蔽時間之長度以交流電壓Vac之半週期為基準而設定。在此,一例係令稍短於半週期之2倍(亦即1週期)的時間為遮蔽時間。在圖2中,以虛線顯示無效化之期間的第1檢測信號ZC1及第2檢測信號ZC2。
藉此,一旦檢測出零交叉點,便施行遮蔽處理至下個零交叉點附近為止。舉例而言,檢測出零交叉點後,在1/4週期之時間點,因雜訊之影響,而誤檢測出零交叉點時,亦可以遮蔽處理使因錯誤檢測而產生之檢測信號無效化。因而,控制部6不易受到相位檢測部3之零交叉點的錯誤檢測之影響。
又,本實施形態之調光裝置1以切斷信號Ss1控制停止部13。在停止期間,停止部13藉將電源部5電性切斷或控制電源部5所含之半導體開關元件,而使電源部5之控制電源的生成停止。即,控制部6藉在停止期間,令切斷信號Ss1為「OFF」信號而關閉停止部13,可從輸入端子11、12電性切斷電源部5。停止期間係至少將雙向開關2為雙向關閉狀態之期間(第1期間T1、第4期間T4)排除在外而設定之期間。亦即,停止期間設定在雙向開關2為雙向開啟狀態之第2期間T2及雙向開關2為單向開啟狀態(逆向開啟狀態)之第3期間T3內。在此,一例係將停止期間設定成以設定於第1時間點t1與第2時間點t2之間的時間點為起點並以第3時間點t3為終點。即,停止期間設定在有從交流電源8對負載7供應電力之可能性的期間內。
藉此,因調光裝置1在停止期間,從輸入端子11、12切斷電源部5,而可將輸入端子11、12間之阻抗維持在高阻抗。亦即,調光裝置1在雙向開關2為雙向關閉狀態之期間,從交流電源8進行對電源部5之電力供應,而在不進行對電源部5之電力供應的期間(停止期間),可將輸入端子11、12間之阻抗維持在高阻抗。舉例而言,在雙向開關2為逆向開啟狀態之第3期間T3,將輸入端子11、12間之 阻抗維持在高阻抗,藉此,可防止因漏電流而將電力供至負載7。藉此,負載7之光輸出的大小可隨調光位準之細微變化而變化,而可提高負載7之反應性。
(1.3)實施形態1之調光裝置的摘要
如以上所說明,本實施形態之調光裝置1包含有雙向開關2、相位檢測部3、電源部5、及控制部6。
雙向開關2相對於交流電源8與負載7串聯連接,而可控制供至負載7之交流電壓Vac的相位。相位檢測部3用以檢測交流電源8之交流電壓Vac的相位。電源部5與雙向開關2並聯,而可進行將交流電源8轉換成預定控制電源的轉換動作,並具有儲存控制電源之電容性元件C1。
控制部6從電源部5透過電容性元件C1接受控制電源之供應,並依據以相位檢測部3所檢測出之相位,將交流電壓Vac之每半週期的期間區分為第1期間T1、第2期間T2、第3期間T3及第4期間T4。控制部6在第1期間T1及第4期間T4,將雙向開關2控制為不導通而切斷對負載7之電力供應,並使電源部5進行轉換動作。控制部6在第2期間T2,將雙向開關2控制為導通而將電力供至負載7,並使電源部5停止轉換動作。控制部6在第3期間T3將雙向開關2控制為不導通而切斷對負載7之電力供應。
在此所提及之「控制為不導通」係指使雙向開關2為關閉狀態之控制。又,「控制為導通」係指使雙向開關2為開啟狀態之控制。又,「轉換動作」係指在 電源部5中將交流電源8轉換成預定之控制電源的動作、亦即以來自交流電源8之供應電力生成控制電源之動作。
又,調光裝置1亦可更包含有:於電源部5之轉換動作的執行/停止切換之停止部13。此時,在例如第3期間(T3),除了以控制部6將雙向開關2控制為不導通而切斷對負載7之電力供應外,還可以停止部13使電源部5之轉換動作停止。
(1.4)與比較例之對比
以下,就以與本實施形態不同之反相位控制方式為比較例來對比本實施形態之控制方式與比較例之控制方式時的兩者之不同點,參照圖3來說明。
雖然在此所示之比較例之控制部6的動作(雙向開關2之控制方式)與本實施形態不同,但由於電路結構與本實施形態相同,故以下對與本實施形態相同之構成要件附上共通之符號來說明。在圖3中,顯示了交流電壓「Vac」、比較例之第1控制信號「Sa1」及第2控制信號「Sa2」、本實施形態之第1控制信號「Sb1」及第2控制信號「Sb2」。
比較例之調光裝置以與交流電壓Vac相同之週期,使第1控制信號Sa1與第2控制信號Sa2交互「ON」。根據此比較例,在開關元件Q1、Q2中作為交流電壓Vac之高電位側的開關元件開啟之期間,雙向開關2導通。亦即,比較例可實現在圖3中1對輸入端子11、12間在從交流電壓Vac之零交叉點至半週期的中途之期 間Ta1導通的所謂反相位控制。因而,藉調節第1控制信號Sa1及第2控制信號Sa2與交流電壓Vac的相位差,可調節雙向開關2之導通時間。
因而,對比本實施形態與上述比較例,兩者在以下之不同點1、2不同。
〔不同點1〕
如圖3以〔X〕所示,不同點是本實施形態存在雙向開關2為雙向開啟狀態之期間(第2期間T2),相對於此,比較例並不存在雙向開關2為雙向開啟狀態之期間。
亦即,在比較例中,藉雙向開關2為單向開啟狀態(順向開啟狀態),1對輸入端子11、12間可導通,相對於此,在本實施形態中,藉雙向開關2為雙向開啟狀態,1對輸入端子11、12間可導通。如此,本實施形態之調光裝置1在1對輸入端11、12間導通時,雙向開關2為雙向開啟狀態,故比起雙向開關2為單向開啟狀態之比較例,可將雙向開關2之導通損失抑制為較小。
〔不同點2〕
如圖3以〔Y〕所示,不同點是在交流電壓Vac之零交叉點前後,本實施形態存在雙向開關2為雙向關閉之期間(第1期間T1、第4期間T4),相對於此,比較例並不存在這樣的期間。
亦即,在比較例中,由於在從交流電壓Vac之零交叉點至半週期之中途的期間Ta1,1對輸入端子11、12間導通,故僅在半週期之後半部分確保從交流電源8 對電源部5之電力供應的機會。然而,例如採用電容輸入型發光電路的負載7等等,依據負載7之種類,有在交流電壓Vac之半週期的後半部分電流不流至負載7的情形。因此,在比較例中,在1對輸入端子11、12間不導通之期間,有可能無法使足夠之電流流至電源部5而無法充分確保從交流電壓8對電源部5之供應電力。結果,在比較例中,有無法維持從電源部5對控制部6之控制電源的供應之可能性。
相對於此,由於本實施形態之調光裝置1在從半週期之起點(零交叉點)t0至第1時間點t1的期間(第1期間T1),令雙向開關2為雙向關閉狀態,故可將此期間用在對電源部5之供電。本實施形態之調光裝置1雖然基本上採用反相位控制,但藉在交流電壓Vac之半週期的前半部分設雙向開關2不導通之期間(第1期間T1),可在半週期之前半部分確保從交流電源8對電源部5之電力供應的機會。因而,本實施形態之調光裝置1比起比較例,可對應更多種負載7並可維持從電源部5對控制部6之電源供應。
又,由於調光裝置1在從第3時間點t3至半週期之終點t4的期間(第4期間T4),也令雙向開關2為雙向關閉狀態,故此期間也可用在對電源部5之供電。亦即,調光裝置1藉也於半週期之後半部分設雙向開關2不導通之期間(第4期間T4),而也可在半週期之後半部分確保從交流電源8對電源部5之電力供應的機會。
(1.5)優點
調光裝置之控制方式除了反相位控制方式(後緣方式)外,還有1對輸入端子11、12間在從交流電壓Vac之半週期的中途至零交叉點之期間導通的正相位控制方式(前緣方式)。由於反相位控制方式對具有作為光源之LED元件的負載7從零交叉點開始電力供應,故可將電力供應開始時之電流波形畸變抑制為小。藉此,具有可連接於調光裝置之負載7的數量(燈數)增加及可抑制鳴響聲之產生的優點。
本實施形態之調光裝置1基本上採用反相位控制方式,但在交流電壓Vac之半週期的前半部分設有從交流電源8對電源部5之電力供應的機會。因此,由於在從零交叉點經過第1時間之第1時間點t1,對負載7開始電力供應,故有電流波形畸變比上述比較例之反相位控制方式大的可能性。惟,由於第1時間點t1之交流電壓Vac的絕對值沒那麼大,故電流波形畸變之影響小到可忽視。另一方面,具有可確實地確保控制部6之動作所需的控制電源而可使其穩定動作之優點。
再者,由於本實施形態之調光裝置1在從第2時間點t2至第3時間點t3之期間(第3期間T3),令雙向開關2為逆向開啟狀態,故可減低相位檢測部3之錯誤檢測。即,依據負載7,有下述情形,前述情形係負載7之兩端電壓的絕對值超過交流電壓Vac之絕對值,結果,對1對輸入端子11、12施加極性與交流電壓Vac相反之電壓(以下稱為「反向極性電壓」)。例如設有電容量較大之緩衝電容器的負載7等,兩端電壓不易降低之負載7易產生此種反向極性電壓。當產生反向極性電壓時,有相位檢測部3在交流電壓Vac的零交叉點以外之處誤檢測到零交叉點的情形。依據調光位準,也有時而產生反向極性電壓時而不產生之負載7,此種負載 7當調光位準變化時,零交叉點便會突然改變。由於在第3期間T3,藉雙向開關2為逆向開啟狀態,可抑制此種反向極性電壓之產生,故可減低因反向極性電壓引起之相位檢測部3的錯誤檢測。當然由於在雙向開關2為逆向開啟狀態之期間(第3期間T3),1對輸入端子11、12間也不導通,故藉令切斷信號為「ON」信號,可將此期間用在對電源部5之供電。
調光裝置1藉可維持從電源部5對控制部6之電源供應,而可防止負載7之時亮時滅或閃爍等異常動作。
在本實施形態之雙向開關2的控制方面,可控制成「順向開啟狀態」來取代「雙向開啟狀態」,反之,亦可控制成「雙向開啟狀態」來取代「順向開啟狀態」。又,可控制成「逆向開啟狀態」來取代「雙向關閉狀態」,亦可控制成「雙向關閉狀態」來取代「逆向開啟狀態」。即,只要雙向開關2不改變開啟狀態或關閉狀態即可。
又,宜如本實施形態般,雙向開關2構造成:可在輸入端子11、12間,於切斷雙向電流之雙向關閉狀態、使雙向電流通過之雙向開啟狀態、及使單向電流通過之單向開啟狀態切換。此時,控制部6宜構造成:從第2時間點t2至第2時間點t2與半週期的終點之間的第3時間點t3,將雙向開關2控制成雙向開關2為逆向開啟狀態。「逆向開啟狀態」係指雙向開關2使電流從輸入端子11、12中交流電源8的低電位側輸入端子流至高電位側輸入端子的方向之單向開啟狀態。根據此結構,由於從第2時間點t2至第3時間點t3可抑制反向極性電壓之產生,故可減低因反向極性電壓引起之相位檢測部3的錯誤檢測。
又,宜如本實施形態般,電源部5具有電容性元件C1。根據此結構,電源部5在輸入端子11、12間不導通之期間可將從交流電源8供應之電力儲存於電容性元件C1。因而,在輸入端子11、12間導通之期間,電源部5亦可確保控制部6之控制電源。惟,電源部5具有電容性元件C1並非調光裝置1必要之結構,亦可適宜省略電容性元件C1。
又,宜如本實施形態般,第1時間為固定長度之時間。根據此結構,控制部6只要在從半週期之起點(零交叉點)至經過固定長度之第1時間為止的期間(第1期間T1),將雙向開關2控制為雙向關閉狀態即可。因而,比起第1時間之長度變化的情形,控制部6之處理較簡單。
控制部6之處理雖複雜,但亦可在正極性之半週期的第1期間T1與負極性之半週期的第1期間T1,使第1時間之長度不同。
宜如本實施形態般,相位檢測部3構造成:當檢測出交流電壓Vac之零交叉點時,便輸出檢測信號。此時,調光裝置1宜更包含有遮蔽部61,該遮蔽部當從相位檢測部3接收檢測信號時,便在固定長度之遮蔽時間,使檢測信號無效。本實施形態之遮蔽部61並非調光裝置1必要之結構,亦可適宜省略遮蔽部61。
又,宜如本實施形態般,調光裝置1更包含有在停止期間使電源部5之控制電源的生成停止之停止部13。停止期間係至少將雙向開關2為關閉狀態之期間排 除在外而設定的期間。本實施形態之停止部13並非調光裝置1必要之結構,亦可適宜省略停止部13。
又,宜如本實施形態般,雙向開關2具有電性串聯連接於1對輸入端子11、12間之開關元件Q1、Q2。
(1.6)變形例
(1.6)變形例1
如圖4所示,實施形態1之變形例1的調光裝置1A之相當於雙向開關2的部分與實施形態1之調光裝置1不同。以下,對與實施形態1相同之結構附上共通之符號而適宜省略說明。
在本變形例中,雙向開關2A具有雙閘構造之開關元件Q3。開關元件Q3為使用例如GaN(氮化鎵)等寬能隙半導體材料之雙閘(double gate、dual gate)構造的半導體元件。再者,雙向開關2A具有在輸入端子11、12間以所謂之反向串聯方式連接的1對二極體D3、D4。二極體D3之陰極連接於輸入端子11,二極體D4之陰極連接於輸入端子12。兩二極體D3、D4之陽極電性連接於電源部5之接地。在本變形例中,1對二極體D3、D4與一對二極體D1、D2一同構成二極體橋。
根據本變形例之結構,雙向開關2A可謀求比雙向開關2更減低導通損失。
(1.6.2)變形例2
如圖5所示,實施形態1之變形例2的調光裝置1B與實施形態1之調光裝置1的不同點是控制部6B構造成:依據1次之零交叉點的檢測信號,推定往後半週期以上之交流電壓Vac的零交叉點。調光裝置1B之電路結構與實施形態1之調光裝置1相同。以下,就與實施形態1相同之結構,附上共通之符號而適宜省略說明。
相位檢測部3構造成:當檢測出交流電壓Vac之零交叉點時便輸出檢測信號這點與實施形態1相同。
在本變形例中,控制部6B每當依據交流電壓Vac之頻率,從相位檢測部3接收檢測信號時,便將交流電壓Vac之往後半週期以上的零交叉點推定為假想零交叉點,而在假想零交叉點之時間點產生假想信號。具體而言,如圖6所示,控制部6B在從接收第1檢測信號ZC1之時間點經過相當於交流電壓Vac之1週期的待機時間Tzc之時間點,產生第1假想信號Si1。同樣地,控制部6B在從接收第2檢測信號ZC2之時間點經過相當於交流電壓Vac之1週期的待機時間Tzc之時間點,產生第2假想信號Si2。在此,為了不使第1假想信號Si1比下個第1檢測信號ZC1先產生,待機時間Tzc乃設定為稍長於交流電壓Vac之1週期。又,為了不使第2假想信號Si2比下個第2檢測信號ZC2先產生,待機時間乃設定為稍長於交流電壓Vac之1週期。
接著,控制部6B令第1檢測信號ZC1與第1假想信號Si1之邏輯和為決定雙向開關2之控制的時間點之觸發信號。同樣地,控制部6B令第2檢測信號ZC2與第2假想信號Si2之邏輯和為決定雙向開關2之控制的時間點之觸發信號。因而,即使 相位檢測部3沒檢測出零交叉點時,控制部6B也可令在假想零交叉點產生之假想信號取代來自相位檢測部3之檢測信號作為觸發信號,來決定雙向開關2之控制的時間點。
控制部6B亦可為對1次之零交叉點的檢測信號推定假想零交叉點2次以上之結構。此時,控制部6B每當從接收檢測信號之時間點經過待機時間Tzc時,便使假想信號產生。在此,亦可使待機時間Tac之長度變化為第1次之待機時間Tzc相對於交流電壓Vac之1週期稍長,第2次以後之待機時間Tzc則為與交流電壓Vac之1週期相同程度的長度。
又,使假想信號產生之待機時間Tzc只要以交流電壓Vac之半週期為基準設定即可,除了1週期外,還可以半週期、半週期之3倍(亦即1.5週期)、半週期之4倍(亦即2週期)以上為基準來設定。當待機時間Tzc以半週期之奇數倍為基準而設定時,控制部6B依據第1檢測信號ZC1,在經過待機時間Tzc之時間點,使第2假想信號Si2產生。又,此時,控制部6B依據第2檢測信號ZC2,在經過待機時間Tzc之時間點,使第1假想信號Si1產生。因而,控制部6B亦可為僅從第1檢測信號ZC1及第2檢測信號ZC2其中任一者使第1假想信號Si1及第2假想信號Si2產生之結構。
根據本變形例之結構,因偶發之雜訊等的影響而無法以相位檢測部3檢測零交叉點時,或因交流電壓Vac瞬間降低等而產生零交叉點之偏移時,控制部6B仍可與交流電壓Vac之週期同步,進行穩定之反相位控制。
(1.6.3)其他變形例
以下,列舉上述變形例1、2以外之實施形態1的變形例。
上述實施形態1及變形例1、2之調光裝置不限使用LED作為光源之負載7,可適用搭載電容輸入型電路、阻抗高且以少電流發光之光源。此種光源可舉有機EL(Electroluminescence:電發光)元件為例。又,調光裝置可適用於例如放電燈等各種光源之負載7。
又,開關驅動部9並非調光裝置1必要之結構,亦可適宜省略。當省略開關驅動部9時,控制部6直接驅動雙向開關2。
遮蔽部61只要為在固定長度之遮蔽時間使檢測信號無效之結構即可,不限與控制部6設成一體之結構。亦即,遮蔽部61亦可與例如相位檢測部3設成一體,此時,藉在遮蔽期間,遮蔽部61停止相位檢測部23之動作,可使檢測信號無效。又,遮蔽部61亦可與控制部6及相位檢測部3各別設置。
再者,遮蔽時間只要為以交流電壓Vac之半週期為基準而預先設定之時間即可,不限如實施形態1所例示,稍短於半週期之2倍(亦即1週期)的時間。舉例而言,遮蔽時間亦可為稍短於半週期之時間、或稍短於半週期之3倍(亦即1.5週期)的時間。又,遮蔽時間亦可以半週期之4倍(亦即2週期)以上為基準而設定。
又,構成雙向開關2之各開關元件Q1、Q2不限增強型n通道MOSFET,亦可為IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絕緣柵雙極電晶體)等。再者,在雙向開關2,用以實現單向開啟狀態之整流元件(二極體)不限開關元件Q1、Q2之寄生二極體,亦可如變形例1般為外接之二極體。二極體亦可與各開關元件Q1、Q2裝設於同一封裝內。
又,第1時間只要為固定長度之時間即可,其長度可適宜設定。舉例而言,從半週期之起點(零交叉點)t0至檢測點之期間與從檢測點至經過固定之延遲時間為止之期間的總和為第1期間T1時,延遲時間不限300〔μs〕,可在0〔μs〕~500〔μs〕之範圍適宜設定。
又,第3時間點t3只要在半週期之終點(零交叉點)t4的前面即可,從第3時間點t3至半週期之終點t4的長度可適宜設定。舉例而言,從檢測點至第3時間點t3之時間長度比半週期短固定之規定時間時,規定時間不限300〔μs〕,可在100〔μs〕~500〔μs〕之範圍適宜設定。
再者,停止部13將1對輸入端子11、12與電源部5之間電性切斷的停止期間只要為至少將雙向開關2為雙向關閉狀態之期間(第1期間T1、第4期間T4)排除在外而設定之期間即可。因而,停止期間不限如實施形態般,為以第1時間點t1與第2時間點t2之間的時間點為起點且以第3時間點t3為終點的期間,舉例而言,停止期間之起點亦可為第1時間點t1,停止期間之終點亦可為第3時間點t3之前面。
又,停止部13只要為在停止期間使電源部5之控制電源的生成停止之結構即可。因此,停止部13之結構不限藉將1對輸入端子11、12至少一者與電源部5之間電性切斷或控制電源部5所含之半導體開關元件,而使電源部5之控制電源的生成停止。舉例而言,停止部13之結構亦可藉停止電源部5之輸出(控制電源之輸出)而提高電源部5之輸入阻抗而使電源部5之控制電源的生成停止。
本實施形態之二極體D1、D2並非為調光裝置1必要之結構,亦可適宜省略二極體D1、D2。
(實施形態2)
如圖7所示,本實施形態之調光裝置1C與實施形態1之調光裝置1的不同點是更包含有用以檢測控制電源之電壓(電容性元件C1之電壓)的電壓檢測部53。以下,對與實施形態1相同之結構附上共通之符號而適宜省略說明。
在本實施形態中,第1時間並非固定長度之時間,而是從交流電壓Vac之半週期的起點(零交叉點)t0至以電壓檢測部53檢測之電壓(電容性元件C1之電壓)達到預定閾值為止之時間。即,本實施形態之第1時間並非長度為固定之時間,而是可按電壓檢測部53之檢測值變化的長度為可變之時間。
具體而言,電壓檢測部53設於電源部5C。電壓檢測部53檢測電源部5C之電容性元件C1的兩端電壓,並將檢測值輸出至控制部6。控制部6在從相位檢測部3接收檢測信號後,比較電壓檢測部53之檢測值與預定閾值,當檢測值達到閾值, 便判斷為已經過第1時間(亦即第1時間點t1)。在此,閾值係電容性元件C1充電至至少可確保至交流電壓Vac之半週期的終點(零交叉點)t4為止的控制部6之動作的程度時之電容性元件C1的兩端電壓。
如以上所說明,本實施形態之調光裝置1C更包含有用以檢測控制電源之電壓的電壓檢測部53,第1時間為從半週期之起點至以電壓檢測部53檢測之電壓達到預定閾值為止的時間。根據本實施形態,控制部6可在電容性元件C1充電至可確保控制部6之動作所需的控制電源之程度的時間點,令雙向開關2為雙向開啟狀態。因而,本實施形態之調光裝置1C可確實地確保控制部6之動作所需的控制電源,並且可極力縮短從交流電壓Vac之半週期的起點(零交叉點)t0至輸入端子11、12間導通為止的時間。電容性元件C1亦可為寄生電容,此時,結構無其他之電容性元件。
其他之結構及功能與實施形態1相同。本實施形態之結構可與在實施形態1(包含變形例)所說明之各結構組合來應用。
(其他實施形態)
在上述實施形態1(包含變形例)及實施形態2中,在交流電壓Vac之半週期的起點(零交叉點)t0之前後(第1期間T1、第4期間T4),確保了從交流電源8對電源部5之電力供應,但不限於此。
亦可僅於交流電壓Vac之半週期的起點(零交叉點)t0之後(第1期間T1),在固定時間之期間,確保從交流電源8對電源部5之電力供應。又,亦可僅於交流電壓Vac之半週期的起點(零交叉點)t0之前(第4期間T4),在固定時間之期間,確保從交流電源8對電源部5之電力供應。由於此時也優先確保從交流電源8對電源部5之電力供應來設定第1期間T1或第4期間T4,故有不按輸入至輸入部4之調光位準來設定對負載7供應電力之第2期間T2的情形。例如用戶將操作部操作成使負載7之光輸出為最大時。
藉將上述固定時間設定為可充分進行從交流電源8對電源部5之電力供應,可抑制電流波形畸變,並且可使控制部6穩定動作。

Claims (12)

  1. 一種調光裝置,其包含有:1對輸入端子,其電性連接於在通電時發光之負載與交流電源之間;雙向開關,其構造成:可在該1對輸入端子之間,於雙向的電流之切斷/通過切換;相位檢測部,其用以檢測該交流電源之交流電壓的相位;輸入部,其可被輸入指定該負載之光輸出的大小之調光位準;電源部,其電性連接於該1對輸入端子之間,並以來自該交流電源之供應電力生成控制電源;控制部,其從該電源部接受該控制電源之供應而動作,並依據來自該相位檢測部之檢測信號,將該雙向開關控制成「從該交流電壓之半週期的起點至經過第1時間之第1時間點,該雙向開關為關閉狀態,從該第1時間點至經過因應該調光位準之第2時間的第2時間點,該雙向開關為開啟狀態,從該第2時間點至該半週期的終點,該雙向開關為關閉狀態」。
  2. 如申請專利範圍第1項之調光裝置,其中,該雙向開關構造成:可在該1對輸入端子之間,於切斷雙向之電流的雙向關閉狀態、使雙向之電流通過的雙向開啟狀態、及使單向之電流通過的單向開啟狀態切換,該控制部構造成:從該第2時間點至該第2時間點與該半週期的終點之間的第3時間點,將該雙向開關控制成「該雙向開關為使電流從該1對輸入端子中該交流電源之低電位側輸入端子流至高電位側輸入端子的方向之該單向開啟狀態」。
  3. 如申請專利範圍第1項之調光裝置,其中,該第1時間為固定長度之時間。
  4. 如申請專利範圍第1項之調光裝置,其更包含有用以檢測該控制電源之電壓的電壓檢測部,該第1時間為從該半週期之起點至以該電壓檢測部檢測之電壓達到預定閾值為止之時間。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之調光裝置,其中,該電源部具有電容性元件。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之調光裝置,其中,該相位檢測部構造成:當檢測出該交流電壓之零交叉點時,便輸出該檢測信號,該調光裝置更包含有遮蔽部,該遮蔽部當從該相位檢測部接收該檢測信號時,在固定長度之遮蔽時間,令該檢測信號無效。
  7. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之調光裝置,其更包含有:在停止期間使該電源部之該控制電源的生成停止之停止部,該停止期間係至少為將該雙向開關為該關閉狀態之期間排除而設定的期間。
  8. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之調光裝置,其中,該相位檢測部構造成:當檢測出該交流電壓之零交叉點時,便輸出該檢測信號,該控制部構造成:依據1次之該檢測信號,推定接下來該半週期以上之該交流電壓的零交叉點。
  9. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之調光裝置,其中,該雙向開關具有電性串聯連接於該1對輸入端子之間的2個開關元件。
  10. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之調光裝置,其中,該雙向開關具有雙閘構造之開關元件。
  11. 一種調光裝置,其包含有:雙向開關,其相對於交流電源與負載串聯連接,而可控制供至該負載之交流電壓的相位;相位檢測部,其用以檢測該交流電源之該交流電壓的相位;電源部,其與該雙向開關並聯連接,而可進行將該交流電源轉換成預定控制電源之轉換動作,並具有儲存該控制電源之電容性元件;及控制部,其從該電源部透過該電容性元件而被供應該控制電源,並依據以該相位檢測部所檢測出之相位,將該交流電壓之每半週期的期間區分為第1期間、第2期間、第3期間及第4期間,在該第1期間及該第4期間,將該雙向開關控制為不導通而切斷對該負載之電力供應,並使該電源部進行該轉換動作,在該第2期間,將該雙向開關控制為導通,而將電力供至該負載,並使該電源部停止該轉換動作,在該第3期間,將該雙向開關控制為不導通而切斷對該負載之電力供應。
  12. 一種調光裝置,其包含有:1對端子;開關部,其連接於該1對端子之間;控制部,其控制該開關部;電源部,其連接於該1對端子之間,並對該控制部供應電力;及設定部,其設定該開關部的導通角;該控制部於交流電壓的每半週期的期間中,從該交流電壓的零交叉起,以既定時間切斷該開關部,並使電力從該電源部供應至該控制部,於經過該既定時間後,對應在該設定部所設定的導通角,於使該開關部導通後,切斷該開關部,以較到達該交流電壓的下一個零交叉的時間為短的時間,持續該開關部的切斷,並使電力從該電源部供應至該控制部。
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