TWI631875B - 調光裝置之保護電路及調光裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明的目的在於減少雙向開關的阻斷時的逆向電壓。控制部(6)控制雙向開關(2)，於從交流電壓(Vac)的半週期的始點經過對應調光位準的可變時間的時間點，使雙向開關(2)從導通(ON)狀態切換成斷開(OFF)狀態。當連接於雙向開關(2)的控制端子的電容性元件(C11、C21)的兩端電壓成為臨界值電壓以上，則雙向開關(2)從斷開狀態切換成導通狀態。第1充放電調整電路(81)及第2充放電調整電路(82)，令雙向開關(2)從導通狀態切換成斷開狀態時使電容性元件(C11、C21)的兩端電壓下降的速度，較雙向開關(2)從斷開狀態切換成導通狀態時使電容性元件(C11、C21)的兩端電壓增高的速度為慢。

Description

調光裝置之保護電路及調光裝置
本發明係關於將照明負載予以調光之調光裝置之保護電路、及調光裝置。
以往，吾人已知將照明負載予以調光調光裝置(參考文獻1[日本公開專利公報第2013-149498號])。
文獻1所記載之調光裝置具備：一對端子；控制電路部；控制電源部，對控制電路部供給控制電源；及調光操作部，設定照明負載的調光位準。
於一對端子間，分別並聯連接著控制電路部及控制電源部。又，於一對端子間，連接著交流電源與照明負載的串聯電路。照明負載具備：複數個LED(Light Emitting Diode；發光二極體)元件；及電源電路，使各LED元件點亮。電源電路具備：二極體與電解電容器的平流電路。
控制電路部具備：開關部，將供給至照明負載的交流電壓予以相位控制；開關驅動部，驅動開關部；及控制部，控制開關驅動部與控制電源部。
控制電源部並聯連接於開關部。控制電源部將交流電源的交流電壓轉換成控制電源。控制電源部具備儲存控制電源的電解電容器。
控制電源從控制電源部通過電解電容器而供給至控制部。控制部具備微電腦。微電腦對應於調光操作部所設定的調光位準，而於交流電壓的每半個循環的期間中途，進行阻斷往照明負載的供電的反相位控制。
於文獻1的調光裝置中，於交流電壓的每半個循環的期間途中，將開關部(雙向開關)控制為阻斷。因此，於在電流值為大的期間將開關部予以阻斷的情形時，可能由於如線路的阻抗所含的感應成分(電感成分)等，而產生逆向電壓。
本發明的目的在於提供一種調光裝置之保護電路及調光裝置，其可減少於雙向開關的阻斷時所產生的逆向電壓。
本發明之一態樣的調光裝置之保護電路，用於具備一對輸入端子、雙向開關及控制部的調光裝置。該一對輸入端子，以電性串聯連接於照明負載與交流電源之間的方式構成。該雙向開關，以於該一對輸入端子間切換雙向的電流的阻斷/通過的方式構成。該控制部控制該雙向開關，於從該交流電源的交流電壓的半週期的始點經過對應調光位準的可變時間的時間點，使該雙向開關從導通(ON)狀態切換成斷開(OFF)狀態。於該雙向開關的控制端子，電性連接著電容性元件，當該電容性元件的兩端電壓成為臨界值電壓以上，則該雙向開關從斷開狀態切換成導通狀態。該保護電路具備充放電調整電路。該充放電調 整電路，令於該控制部使該雙向開關從導通狀態切換成斷開狀態時使該電容性元件的兩端電壓下降的速度，較於該控制部使該雙向開關從斷開狀態切換成導通狀態時使該電容性元件的兩端電壓增高的速度為慢。
本發明之一態樣的調光裝置具備：一對輸入端子；雙向開關；控制部；及該調光裝置之保護電路。該一對輸入端子電性串聯連接於照明負載與交流電源之間。該雙向開關，以於該一對輸入端子間切換雙向的電流的阻斷/通過的方式構成。該控部控制該雙向開關，於從該交流電源的交流電壓的半週期的始點經過對應調光位準的可變時間的時間點，使該雙向開關從導通狀態切換成斷開狀態。
1、1A‧‧‧調光裝置
2‧‧‧雙向開關
3‧‧‧相位檢測部
31‧‧‧第1檢測部
32‧‧‧第2檢測部
4‧‧‧輸入部
5‧‧‧電源部
6‧‧‧控制部
7‧‧‧開關驅動部
71‧‧‧第1驅動部
72‧‧‧第2驅動部
8、8A‧‧‧保護電路
81、81A‧‧‧第1充放電調整電路
82、82A‧‧‧第2充放電調整電路
83、84‧‧‧輔助充電電路
9‧‧‧負載
10‧‧‧交流電源
11、12‧‧‧輸入端子
C11、C21‧‧‧電容性元件(電容器)
C83、C84‧‧‧電容性元件(電容器)
D1、D2‧‧‧二極體
D11、D21‧‧‧二極體
D31、D32‧‧‧二極體
D85、D86‧‧‧二極體
I1‧‧‧負載電流
P1、P2‧‧‧輸出端子
Q1、Q2‧‧‧開關元件
R11、R12‧‧‧電阻器
R21、R22‧‧‧電阻器
R83、R84‧‧‧電阻器
R85、R86‧‧‧電阻器
Sb1‧‧‧第1控制信號
Sb2‧‧‧第2控制信號
Vac‧‧‧交流電壓
ZC1‧‧‧第1檢測信號
ZC2‧‧‧第2檢測信號
ZD11、ZD12‧‧‧齊納二極體
ZD21、ZD22‧‧‧齊納二極體
【圖1】圖1係實施形態1的調光裝置的電路圖。
【圖2】圖2A係有關未具備保護電路的調光裝置的交流電源的交流電壓及負載電流的波形圖。圖2B係有關實施形態1的調光裝置的交流電源的交流電壓及負載電流的波形圖。
【圖3】圖3係實施形態2的調光裝置的電路圖。
(實施形態1)
(1.1)構成
以下所述構成僅於本發明的一例，本發明不限於下述實施形態，於此實施形態以外，若為未超出本發明的技術思想的範圍，則可因應設計等而進行各種變更。
如圖1所示，本實施形態的調光裝置1具備：一對輸入端子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7；及保護電路8。在此所謂「輸入端子」，亦可非為用以連接電線等的零件(端子)，例如亦可為電子零件的導線或電路基板所含的導體的一部分。
調光裝置1係二線式調光裝置，於相對於交流電源10與與負載9電性串聯的狀態下使用。負載9係照明負載，於通電時間點亮。負載9具備：作為光源的LED元件；及使LED元件點亮的點亮電路。交流電源10例如為單相100〔V〕、60〔Hz〕的商用電源。調光裝置1例如可適用於壁開關等。
雙向開關2例如由電性串聯連接於輸入端子11、12間的第1開關元件Q1及第2開關元件Q2的二個元件所成的。例如，開關元件Q1、Q2各自為由增強型的n通道MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor；金屬氧化物半導體場效應電晶體)所成的半導體開關元件。
開關元件Q1、Q2於輸入端子11、12間，以所謂反向串聯的方式連接。亦即，開關元件Q1、Q2係源極彼此相互連接。開關元件Q1的汲極連接至輸入端子11，開關元件Q2的汲極連接至輸入端子12。兩開關元件Q1、Q2的源極，連接至電源部5的接地。電源部5的接地，對調光裝置1的內部電路而言為基準電位。
雙向開關2藉由開關元件Q1、Q2的導通、斷開的組合，可切換四個狀態。四個狀態為：兩開關元件Q1、Q2皆為斷開的雙向斷開狀態；兩開關元件Q1、Q2皆為導通的雙向導通狀態；及開關元件Q1、Q2中僅一者為導通的二種單向導通狀態。單向導通狀態下，從開關元件Q1、Q2中的導通側的開關元件，通過斷開側的開關元件的寄生二極體，而使一對輸入端子11、12間成單向導通。例如，於開關元件Q1為導通而開關元件Q2為斷開的狀態下，成為使電流從輸入端子11往輸入端子12流動的第1單向導通狀態。又，於開關元件Q2為導通而開關元件Q1為斷開的狀態下，成為使電流從輸入端子12往輸入端子11流動的第2單向導通狀態。因此，於使交流電壓Vac從交流電源10施加於輸入端子11、12間的情形時，交流電壓Vac的正極性，亦即輸入端子11為正極的半週期中，第1單向導通狀態成為「順向導通狀態」，而第2單向導通狀態成為「逆向導通狀態」。另一方面，於交流電壓Vac的負極性，亦即輸入端子12為正極的半週期中，第2單向導通狀態成為「順向導通狀態」，而第1單向導通狀態成為「逆向導通狀態」。
在此，雙向開關2中，「雙向導通狀態」及「順向導通狀態」的兩狀態為導通狀態，而「雙向斷開狀態」及「逆向導通狀態」的兩狀態為斷開狀態。
相位檢測部3用以檢測施加於輸入端子11、12間的交流電壓Vac的相位。在此所提及的「相位」，包含交流電壓Vac的零交叉點、交流電壓Vac的極性(正極性、負極性)。相位檢測部3構成為：當檢測出交流電壓Vac的零交叉點時，則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及第2檢測部32。第1檢測部31經由二極體D31電性連接於輸入端子11。第2檢測部32經由二極體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從負極性的半週期轉移至正極性的半週期時的零交叉點。第2檢測部32用以檢測交流電壓Vac從正極性的半週期轉移至負極性的半週期時的零交叉點。
亦即，當第1檢測部31檢測出以輸入端子11為正極的電壓從未達規定值的狀態轉移至規定值以上的狀態時，則判斷為零交叉點，而將第1檢測信號ZC1輸出至控制部6。同樣地，當第2檢測部32檢測出從以輸入端子12為正極的電壓從未達規定值的狀態轉移至規定值以上的狀態時，則判斷為零交叉點，而將第2檢測信號ZC2輸出至控制部6。規定值係設定於0〔V〕附近的值(絕對值)。例如，第1檢測部31的規定值，為數〔V〕左右，第2檢測部32的規定值，為數〔V〕左右。因此，以第1檢測部31及第2檢測部32所檢測的零交叉點的檢測點，較嚴謹定義的零交叉點(0〔V〕)晚一些時間。
輸入部4從由使用者所操作的操作部，接受顯示調光位準的信號，並將其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，可將所接受的信號予以加工，亦可不予加工。所謂「調光信號」，係為指定負載9的光輸出大小的數值等，有時亦包含將負載9設為熄滅狀態的「斷開位準」的情形。操作部只要為接受使用者的操作而將顯示調光位準的信號輸出至輸入部4的構成即可，例如為可變電阻器、旋轉式開關、觸控面板、遙控器或智慧型手機等的通訊終端等。
控制部6例如具備微電腦。微電腦藉由以CPU(Central Processing Unit：中央處理單元)執行記錄於微電腦的記憶體的程式，而實現作為控制部6的功能。CPU所執行的程式，可事先紀錄於微電腦的記憶體，亦可記錄於如記憶卡的記錄媒體而提供，亦可透過電信線路而提供。換言之，上述程式為用以使電腦(在此為微電腦)發揮作為控制部6的功能的程式。
控制部6依據來自相位檢測部3的檢測信號及輸入部4的調光信號，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Sb1控制開關元件Q1，以第2控制信號Sb2控制開關元件Q2。
於此，控制部6亦可具備移位器。移位器將微電腦所輸出的控制信號的電壓值，轉換成可驅動開關元件Q1、Q2的電壓值，而輸出至開關驅動部7。例如，微電腦於令開關元件Q1、Q2為導通的情形時，輸出H(High)位準(例如5V)的控制信號；於令開關元件Q1、Q2為斷開的情形時，輸出L(Low)位準(例如0V)的控制信號。移位器於微電腦輸出H位準的控制信號時，將此控制信號的電壓值轉換成例如12V，並將H位準的第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2輸出至開關驅動部7。又，移位器於微電腦輸出L位準的控制信號時，將L位準(例如0V)的第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2輸出至開關驅動部7。於此，將信號位準為H位準時的第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2稱為「導通」信號；將信號位準為L位準時的第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2稱為「斷開」信號。
開關驅動部7具有：第1驅動部71，用以驅動(控制為導通/斷開)開關元件Q1；及第2驅動部72，用以驅動(控制為導通/斷開)開關元件Q2。
第1驅動部71具備：齊納二極體ZD11、ZD12；電阻器R11、R12；電容性元件(電容器)C11；及二極體D11。於開關元件Q1的閘極(控制端子)與源極之間，串聯連接著電容性元件C11與電阻器R11。又，於開關元件Q1的閘極與源極之間，為了保護免受過電壓，而連接著齊納二極體ZD11。開關元件Q1的閘極經由電阻器R12連接於控制部6的輸出端子P1。又，於開關元件Q1的閘極，連接著二 極體D11的陽極。於二極體D11的陰極，連接著齊納二極體ZD12的陰極，齊納二極體ZD12的陽極連接於控制部6的輸出端子P1。當控制部6從輸出端子P1將H位準的第1控制信號Sb1輸出至第1驅動部71，則電流通過電容性元件C11，而使電容性元件C11充電，使電容性元件C11的兩端電壓施加於開關元件Q1的閘極。當電容性元件C11的兩端電壓成為開關元件Q1的臨界值電壓以上，則開關元件Q1成為導通。又，當控制部6從輸出端子P1將L位準的第1控制信號Sb1輸出至第1驅動部71，則電容性元件C11放電，當電容性元件C11的兩端電壓低於開關元件Q1的臨界值電壓，則開關元件Q1成為斷開。如上所述，第1驅動部71因應控制部6所輸出的第1控制信號Sb1，而進行開關元件Q1的導通/斷開控制。於此，第1驅動部71以開關元件Q1的源極電位為基準而產生閘極電壓。
第2驅動部72具備：齊納二極體ZD21、ZD22；電阻器R21、R22；電容性元件(電容器)C21；及二極體D21。於開關元件Q2的閘極(控制端子)與源極之間，串聯連接著電容性元件C21與電阻器R21。又，於開關元件Q2的閘極與源極之間，為了保護免受過電壓，而連接著齊納二極體ZD21。開關元件Q2的閘極經由電阻器R22連接於控制部6的輸出端子P2。又，於開關元件Q2的閘極，連接著二極體D21的陽極。於二極體D21的陰極，連接著齊納二極體ZD22的陰極，齊納二極體ZD22的陽極連接於控制部6的輸出端子P2。當控制部6從輸出端子P2將H位準的第2控制信號Sb2輸出至第2驅動部72，則電流通過電容性元件C21，而使電容性元件C21充電，使電容性元件C21的兩端電壓施加於開關元件Q2的閘極。當電容性元件C21的兩端電壓成為開關元件Q2的臨界值電壓以上，則開關元件Q2成為導通。又，當控制部6從輸出端子P2將L位準的第2控制信號Sb2輸出至第2驅動部72，則電容性元件C21放電，當電容性元件C21的兩端電壓低於開關元件Q2的臨界值電壓，則開關元件Q2成為斷開。如上所述，第2驅動部72因應控制 部6所輸出的第2控制信號Sb2，進行開關元件Q2的導通/斷開控制。於此，第2驅動部72以開關元件Q2的源極電位為基準而產生閘極電壓。
保護電路8係設置用以於雙向開關2從導通狀態切換成斷開狀態時抑制於交流電壓Vac產生的逆向電壓。本實施形態的保護電路8具備：第1充放電調整電路81，用以抑制於開關元件Q1阻斷時所產生的逆向電壓；及第2充放電調整電路82，用以於開關元件Q2阻斷時所產生的逆向電壓。
第1充放電調整電路81具備：第1驅動部71的電阻器R12、二極體D11、齊納二極體ZD12；及輔助充電電路83。輔助充電電路83具備：電容性元件(電容器)C83與電阻器R83的串聯電路，連接於輸入端子11與開關元件Q1的閘極之間。二極體D11及齊納二極體ZD12非為必要構成，第1充放電調整電路81亦可未具備二極體D11及齊納二極體ZD12。
第2充放電調整電路82具備：第2驅動部72的電阻器R22、二極體D21、齊納二極體ZD22；及輔助充電電路84。輔助充電電路84具備：電容性元件(電容器)C84與電阻器R84的串聯電路，連接於輸入端子12與開關元件Q2的閘極之間。二極體D21及齊納二極體ZD22非為必要構成，第2充放電調整電路82亦可未具備二極體D21及齊納二極體ZD22。
電源部5例如具備電解電容器。電源部5經由二極體D1電性連接於輸入端子11，經由二極體D2電性連接於輸入端子12。又，電源部5的接地，電性連接於開關元件Q1、Q2各自具備的寄生二極體的連接點。藉此，利用由二極體D1、D2與開關元件Q1、Q2各自具備的寄生二極體所構成的二極體電橋，將施加於輸入 端子11、12間的交流電壓Vac全波整流後，供給至電源部5。因此，雙向開關2於斷開狀態時，對電源部5施加經全波整流的交流電壓Vac(從二極體電橋所輸出的脈流電壓)。電源部5使經全波整流的交流電壓Vac平滑，並對相位檢測部3、控制部6及開關驅動部7供給動作電壓。
負載9的點亮電路，從經調光裝置1相位控制的交流電壓Vac的波形，讀取調光位準，而使LED元件的光輸出的大小變化。在此，作為點亮電路的一例，如為具備洩放電路等的確保電流用電路。因此，於調光裝置1的雙向開關2為非導通的期間，仍可使電流流至負載9。
(1.2)動作
(1.2.1)起動動作
首先，說明本實施形態的調光裝置1的通電開始時的起動動作。
依據上述構成的調光裝置1，當交流電源10經由負載9而連接於輸入端子11、12間時，則使從交流電源10施加於輸入端子11、12間的交流電壓Vac整流並供給至電源部5。此時，電源部5對控制部6等供給動作電壓，使得控制部6起動。
當控制部6起動時，控制部6根據相位檢測部3的檢測信號，判定交流電源10的頻率。接著，控制部6對應所判定的頻率，參考事先記憶於記憶體的數值表，設定各種時間等的參數。在此，若輸入至輸入部4的調光位準為「斷開位準」，則控制部6藉由使雙向開關2維持於雙向斷開狀態，而使一對輸入端子11、12間的阻抗維持於高阻抗狀態。藉此，負載9維持熄滅狀態。
(1.2.2)調光動作
其次，說明本實施形態的調光裝置1的調光動作。於以下說明中，「從時間點A」的表現，係表示包含時間點A。例如「從半週期的始點」，係表示包含半週期的始點。另一方面，「至時間點A」的表現，係表示不包含時間點A而表示至緊接著時間點A之前。例如「至半週期的終點」，係表示不包含半週期的終點而表示至緊接著半週期的終點之前。
首先，說明交流電壓Vac為正極性的半週期中的調光裝置1的動作。
調光裝置1以相位檢測部3檢測成為相位控制基準的交流電壓Vac的零交叉點。交流電壓Vac從負極性的半週期轉移至正極性的半週期之際，當交流電壓Vac達到正極性的規定值時，則第1檢測部31將第1檢測信號ZC1輸出至控制部6。
控制部6於交流電壓Vac的正極性的半週期中，當從第1檢測部31輸入第1檢測信號ZC1，則令第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2為「導通」信號。
藉此，於第1驅動部71中，電流經由電阻器R12而流至電容性元件C11，使得電容性元件C11的兩端電壓增高，當電容性元件C11的兩端電壓成為臨界值電壓以上，則開關元件Q1成為導通。同樣地，於第2驅動部72中，電流經由電阻器R22而流至電容性元件C21，使得電容性元件C21的兩端電壓增高，當電容性元件C21的兩端電壓成為臨界值電壓以上，則開關元件Q2成為導通。此時，因開關元件Q1、Q2皆成為導通，雙向開關2成為雙向導通狀態，故電力從交流電源10經由雙向開關2而供給至負載9，使得負載9點亮。
又，於交流電壓Vac的負極性的半週期的終點，雙向開關2被控制成雙向斷開狀態，控制部6於正極性的半週期的始點至第1檢測信號ZC1被輸入的期間，令雙向開關2為雙向斷開狀態。
控制部6於從第1檢測信號ZC1被輸入的時間點經過長度對應於調光信號的導通時間的時間點，使第2控制信號Sb2維持為「導通」信號，而令第1控制信號Sb1為「斷開」信號。
此時，於第1驅動部71中，於電容性元件C11的兩端電壓超過齊納二極體ZD12的齊納電壓時，齊納二極體ZD12成為導通。因放電電流從電容性元件C11經由二極體D11與齊納二極體ZD12而流動，故電容性元件C11的兩端電壓於短時間下降至齊納二極體ZD12的齊納電壓。若電容性元件C11的兩端電壓較齊納二極體ZD12的齊納電壓更為下降，則齊納二極體ZD12成為斷開(亦即非導通，換言之，為電流不流動的狀態)，放電電流從電容性元件C11經由電阻器R12而流動。其後，若電容性元件C11的兩端電壓成為較臨界值電壓為低，則流至開關元件Q1的負載電流減少。
在此，因連接調光裝置1、交流電源10及負載9的電路等的阻抗含有電感成分，故若流至開關元件Q1的負載電流減少，則由於電路等阻抗所含的電感成分而產生逆向電壓。圖2A係未具備保護電路8的調光裝置中的交流電源10的交流電壓Vac及負載電流I1的波形圖，於雙向開關2從導通切換成斷開的時機所產生的逆向電壓與交流電壓Vac重疊。又，開關元件Q1從導通切換成斷開時的負載電流愈大，則因電路的電感成分而產生的逆向電壓愈增高。
本實施形態的調光裝置1具備用以抑制於開關元件Q1阻斷時所產生的逆向電壓的第1充放電調整電路81，此第1充放電調整電路81於輸入端子11與開關元件Q1的閘極之間，具有輔助充電電路83。輔助充電電路83構成為：對應施加於輸入端子11的電壓的電壓值，使充電電流從輸入端子11流至電容性元件C11。
因此，於開關元件Q2從導通狀態切換成斷開狀態的情形時，當於連接著調光裝置1的電路產生逆向電壓，則電流從輸入端子11經由輔助充電電路83的電容性元件C83及電阻器R83而流至電容性元件C11。藉此，與充電電流未經由輔助充電電路83而流至電容性元件C11的情形相較，由於電容性元件C11的兩端電壓下降的速度變緩，故流至開關元件Q1的電流下降的速度變慢。據此，由於流至開關元件Q1的負載電流I1下降的速度被抑制，故可抑制於電路產生的逆向電壓。圖2B係本實施形態的調光裝置1中的交流電源10的交流電壓Vac及負載電流I1的波形圖，於開關元件Q2從導通狀態切換成斷開狀態的情形時，於電路產生的逆向電壓減少。於此，構成輔助充電電路83的電容性元件C83與電阻器R83所成的串聯電路(CR串聯電路)的時間常數，設定為：可將於電路產生的逆向電壓抑制為不會對電路零件造成不良影響程度的值。
其後，電容性元件C11的兩端電壓緩慢下降，流至開關元件Q1的負載電流減少，開關元件Q1成斷開狀態。此時，由於開關元件Q1、Q2中僅開關元件Q1為斷開，雙向開關2成逆向導通狀態，故從交流電源10往負載9的電力供給中斷。
又，控制部6於從第1檢測信號ZC1產生時間點經過自半週期的時間減去一定時間的時間之時間點，令第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2為「斷開」信號。 令第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2為「斷開」信號的時間點，只要為半週期的終點(零交叉點)前即可，至半週期的終點的長度(一定時間)可適當設定。
此時，於第2驅動部72中，於電容性元件C21的兩端電壓超過齊納二極體ZD22的齊納電壓的情形時，齊納二極體ZD22成為導通。由於放電電流從電容性元件C21經由二極體D21及齊納二極體ZD22而流動，故電容性元件C21的兩端電壓於短時間下降至齊納二極體ZD22的齊納電壓。當電容性元件C21的兩端電壓較齊納二極體ZD22的齊納電壓更加下降，則齊納二極體ZD22成為斷開，放電電流從電容性元件C21經由電阻器R22而流動。其後，當電容性元件C21的兩端電壓成為較臨界值電壓為低，則開關元件Q2成為斷開。亦即，開關元件Q1、Q2皆成為斷開，雙向開關2成為雙向斷開狀態。
又，交流電壓Vac為負極性的半週期中的調光裝置1的動作，與正極性的半週期基本上為相同動作。
於負極性的半週期中，當交流電壓Vac達到負極性的規定值，則第2檢測部32將第2檢測信號ZC2輸出至控制部6。
控制部6於交流電壓Vac的負極性的半週期中，當從第2檢測部32輸入第2檢測信號ZC2，則令第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2為「導通」信號。
藉此，於第1驅動部71中電流經由電阻器R12流至電容性元件C11，使得電容性元件C11的兩端電壓增高，當電容性元件C11的兩端電壓成為臨界值電壓以上，則開關元件Q1成為導通。同樣地，於第2驅動部72中電流經由電阻器R22流 至電容性元件C21，使得電容性元件C21的兩端電壓增高，當電容性元件C21的兩端電壓成為臨界值電壓以上，則開關元件Q2成為導通。此時，由於開關元件Q1、Q2皆成為導通，雙向開關2成為雙向導通狀態，故電力從交流電源10經由雙向開關2供給至負載9，而使負載9點亮。
另外，於交流電壓Vac的正極性的半週期的終點，雙向開關2控制為雙向斷開狀態，控制部6於從負極性的半週期的始點至第2檢測信號ZC2被輸入的期間，令雙向開關2為雙向斷開狀態。
其後，控制部6於交流電壓Vac的負極性的半週期中，於從第2檢測信號ZC2被輸入的時間點經過長度對應於調光信號的導通時間的時間點，使第1控制信號Sb1維持為「導通」信號，而令第2控制信號Sb2為「斷開」信號。
藉此，於第2驅動部72中，藉由使放電電流從電容性元件C21經由電阻器R22而流動，當電容性元件C21的兩端電壓成為較臨界值電壓為低，則流至開關元件Q2的負載電流減少。
在此，當流至開關元件Q2的負載電流減少，例如，由於連接調光裝置1、交流電源10及負載9的電路等的電阻所含的電感成分而產生逆向電壓。開關元件Q2從導通切換成斷開時的負載電流愈大，則因電路的電感成分而產生的逆向電壓愈增高。
本實施形態的調光裝置1具備用以抑制於開關元件Q2的阻斷時所產生的逆向電壓的第2充放電調整電路82，此第2充放電調整電路82於輸入端子12與開關 元件Q2的閘極之間，具有輔助充電電路84。輔助充電電路84構成為：對應施加於輸入端子12的電壓的電壓值，使充電電流從輸入端子12流至電容性元件C21。
因此，於開關元件Q2從導通狀態切換成斷開狀態的情形時，當於連接著調光裝置1的電路產生突波狀的逆向電壓，則電流從輸入端子12經由輔助充電電路84的電容性元件C84及電阻器R84而流至電容性元件C21。藉此，電容性元件C21的兩端電壓下降的速度變慢，由於流至開關元件Q2的負載電流下降的速度被抑制，故可抑制於電路產生的逆向電壓。於此，構成輔助充電電路84的電容性元件C84與電阻器R84所成的串聯電路(CR串聯電路)的時間常數，設定為：可將於電路產生的逆向電壓抑制為不會對電路零件產生不良影響程度的值。
其後，電容性元件C21的兩端電壓緩慢下降，流至開關元件Q2的負載電流減少，開關元件Q2成為斷開狀態。此時，由於開關元件Q1、Q2中僅開關元件Q2為斷開，雙向開關2成為逆向導通狀態，故從交流電源10往負載9的電力供給中斷。
於交流電壓Vac的負極性的半週期中，控制部6於從第2檢測信號ZC2的產生時間點經過自半週期的時間減去一定時間的時間之時間點，令第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2為「斷開」信號。
此時，第1驅動部71中，於電容性元件C11的兩端電壓超過齊納二極體ZD12的齊納電壓的情形時，齊納二極體ZD12成為導通。由於放電電流從電容性元件C11經由二極體D11及齊納二極體ZD12而流動，故電容性元件C11的兩端電壓於短時間下降至齊納二極體ZD12的齊納電壓。當電容性元件C11的兩端電壓較齊 納二極體ZD12的齊納電壓更加下降，則齊納二極體ZD12成為斷開，放電電流從電容性元件C11經由電阻器R12而流動。其後，當電容性元件C11的兩端電壓成為較臨界值電壓為低，則開關元件Q1成為斷開。亦即，開關元件Q1、Q2皆成為斷開，雙向開關2成為雙向斷開狀態。
本實施形態的調光裝置1於交流電壓Vac的每半週期，交替重複以上所說明的正極性的半週期的動作及負極性的半週期的動作，藉以進行負載9的調光。
在此，「雙向導通狀態」為雙向開關2的導通狀態，「逆向導通狀態」為雙向開關2的斷開狀態。又，於從交流電壓Vac的半週期的始點經過可變時間的時間點(切換時間點)，雙向開關2從導通狀態切換成斷開狀態。
於此，可變時間相當於自半週期的始點至從第1檢測信號ZC1及第2檢測信號ZC2產生時間點經過長度對應於調光信號的導通時間的時間點的時間。亦即，「可變時間」為：從半週期的始點至第1檢測信號ZC1或第2檢測信號ZC2產生時間點的時間、與長度對應於調光信號的導通時間的總和時間。因此，可變時間的長度對應於調光位準而變化，對交流電壓Vac的切換時間點的相位對應於調光位準而變化。亦即，於減少負載9的光輸出的情形時，可變時間為短，而於加大負載9的光輸出的情形時，可變時間規定為長。因此，可對應輸入至輸入部4的調光位準，改變負載9的光輸出的大小。
(1.3)優點
第1態樣的保護電路8係用於調光裝置1。調光裝置1具備：一對輸入端子11、12，以電性串聯連接於照明負載(負載9)與交流電源10之間的方式構成；雙向開 關2；及控制部6。雙向開關2，以於一對輸入端子11、12間切換雙向的電流的阻斷/通過的方式構成。控制部6控制雙向開關2，使雙向開關2於從交流電源10的交流電壓Vac的半週期的始點經過對應調光位準的可變時間的時間點，從導通狀態切換成斷開狀態。於雙向開關2的控制端子(開關元件Q1、Q2的閘極)，電性連接著電容性元件C11、C21，當電容性元件C11、C21的兩端電壓成為臨界值電壓以上，則雙向開關2從斷開狀態切換成導通狀態。保護電路8具備充放電調整電路(第1充放電調整電路81、第2充放電調整電路82)。充放電調整電路令於控制部6使雙向開關2從導通狀態切換成斷開狀態時使電容性元件C11、C21的兩端電壓下降的速度，較於控制部6使雙向開關2從斷開狀態切換成導通狀態時使電容性元件C11、C21的兩端電壓增高的速度為慢。
於調光裝置1中，於雙向開關2從導通狀態切換成斷開狀態時，於連接著調光裝置1的電路，可能會由於電路等的電感成分而產生逆向電壓。於本實施形態之保護電路8中，與調光裝置1未具備保護電路8的情形時相較，可減慢雙向開關2從導通狀態切換成斷開狀態的速度。因此，於雙向開關2從導通狀態切換成斷開狀態的情形時，可抑制於連接至輸入端子11、12的電路產生的逆向電壓。
本實施形態的調光裝置1具備：一對輸入端子11、12；雙向開關2；控制部6；及保護電路8。因此，於雙向開關2從導通狀態切換成斷開狀態的情形時，可抑制於連接至輸入端子11、12的電路產生的逆向電壓。
第2態樣的調光裝置1的保護電路8，係於第1態樣中，充放電調整電路(第1充放電調整電路81、第2充放電調整電路82)具備使充電電流從一對輸入端子11、12流至電容性元件C11、C21的輔助充電電路83、84。輔助充電電路83、84，因 應施加於一對輸入端子11、12的電壓的電壓值，使充電電流的電流值變化。當於雙向開關2從導通狀態切換成斷開狀態時於電路產生逆向電壓，則輔助充電電路83、84流至電容性元件C11、C21的充電電流增高。藉此，可使電容性元件C11、C21的兩端電壓下降的速度減慢，於雙向開關2從導通狀態切換成斷開狀態時，可抑制於連接至輸入端子11、12的電路產生的逆向電壓。於此，輔助充電電路83、84亦可於施加於一對輸入端子11、12的電壓的電壓值愈高時，使充電電流的電流值愈增高。又，輔助充電電路83、84亦可於包含零的範圍內使充電電流的電流值變化。
第3態樣的調光裝置1之保護電路8，係於第2態樣中，輔助充電電路83、84包含電容性元件C83、C84與電阻器R83、R84的串聯電路。雙向開關2從導通狀態切換成斷開狀態的速度，可以由電容性元件C83、C84與電阻器R83、R84所設定的時間常數進行調整。
第4態樣的調光裝置1之保護電路8，係於第2或第3態樣中，輔助充電電路83、84由被動元件(電容性元件C83、C84；電阻器R83、R84)所構成。因輔助充電電路83、84由被動元件所構成，故不需用以使輔助充電電路83、84動作的電源，亦不需用以控制輔助充電電路83、84的動作的電路。
(1.4)變形例
以下，列出上述實施形態的變形例。以下所述變形例的各構成，可適當與上述實施形態所說明的各構成組合並應用。
上述實施形態之保護電路8具備由CR串聯電路所構成的輔助充電電路83、84，然而輔助充電電路83、84不限於CR串聯電路。輔助充電電路83、84亦可僅由電容性元件所構成。又，輔助充電電路83、84亦可由下述元件所構成：電阻器，連接於輸入端子11、12與電容性元件C11、C21之間；及齊納二極體，以與電流從輸入端子流至電容性元件的方向成逆向的方式，與此電阻器串聯連接。此情形時，僅於施加於輸入端子11、12的電壓超過齊納二極體的兩端電壓的情形時，可使充電電流流至電容性元件C11、C21。輔助充電電路83、84亦可由以與電流從輸入端子11、12流至電容性元件C11、C12的方向成逆向的方式連接於輸入端子11、12與電容性元件C11、C21之間的齊納二極體所構成。又，輔助充電電路83、84亦可由下述元件所構成：二極體，以電流從輸入端子11、12流至電容性元件C11、C21的方向，連接於輸入端子11、12與電容性元件C11、C21之間；及齊納二極體，以與此二極體成逆向的方式，串聯連接於二極體。又，輔助充電電路83、84亦可由下述元件所構成：電阻器；及二極體，以電流從輸入端子11、12流至電容性元件C11、C21的方向與此電阻器串聯連接。又，輔助充電電路83、84亦可僅由電阻器所構成。
上述實施形態的調光裝置1，不限於使用LED元件作為光源的負載9，亦可適用於搭載電容輸入型的電路，阻抗高且以少電流點亮的光源。此種光源例舉如有機電致發光(Electroluminescence,EL)元件。又，調光裝置可適用於例如放電燈等各種光源的負載9。
又，利用控制部6的雙向開關2的控制方式，不限於上述例，例如，亦可為以與交流電壓Vac相同的週期將第1控制信號與第2控制信號交替設為「導通」信號的方式。此情形時，於開關元件Q1、Q2中成為交流電壓Vac的高電位側的開 關元件為導通的期間，雙向開關2為導通。亦即，於此變形例中，可實現一對輸入端子11、12於從交流電壓Vac的零交叉點至半週期中途的期間導通的所謂逆相位控制。此情形時，藉由調節第1控制信號及第2控制信號與交流電壓Vac的相位差，可調節雙向開關2的導通時間。
又，構成雙向開關2的各開關元件Q1、Q2，不限於增強型的n通道MOSFET，亦可為例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極電晶體)等。再者，雙向開關2中，用以實現單向導通狀態的整流元件(二極體)不限於開關元件Q1、Q2的寄生二極體，亦可為外接的二極體。二極體亦可與各開關元件Q1、Q2裝設於同一封裝內。又，上述實施形態中的二極體D1、D2非為調光裝置1的必要構成，二極體D1、D2亦可適當省略。
又，雙向開關2係由源極彼此相互連接而成二個開關元件Q1、Q2所構成，但雙向開關亦可由以切換雙向的電流的阻斷/通過的方式所構成的1個開關元件所構成。此種開關元件如為雙閘構造的開關元件。亦即，雙向開關亦可為使用例如GaN(氮化鎵)等寬能隙的半導體材料的雙閘(double gate/dual gate)構造的半導體元件。
又，本實施形態的保護電路8，用於具備一對輸入端子11、12、雙向開關2及控制部6的調光裝置1。本實施形態的保護電路8設置於調光裝置1的內部，但保護電路8亦可設置於調光裝置1的外部。亦即，保護電路8的構成阻抗元件亦可不包含一對輸入端子11、12、雙向開關2及控制部6。
(實施形態2)
以下依據圖3，說明實施形態2的調光裝置1A。
實施形態2的調光裝置1A與實施形態1差異點為：保護電路8A的構成與實施形態1的保護電路8不同。實施形態2的調光裝置1A中，對於與實施形態1的調光裝置1共同的構成阻抗元件，賦予同一符號，而省略其說明。
本實施形態的保護電路8A具備：第1充放電調整電路81A，抑制於開關元件Q1的阻斷時所產生的逆向電壓；及第2充放電調整電路82A，抑制於開關元件Q2的阻斷時所產生的逆向電壓。
第1充放電調整電路81A包含第1驅動部71所具備的電阻器R12、二極體D85及電阻器R85。電阻器R12，連接於開關元件Q1的閘極及電容性元件C11的連接點與控制部6的輸出端子P1之間。於電阻器R12的兩端間，連接著二極體D85與電阻器R85的串聯電路。二極體D85，以使電流從控制部6的輸出端子P1流至電容性元件C11的方向連接。因此，第1充放電調整電路81A中，使充電電流從控制部6流至電容性元件C11的充電電路，由將電阻器R12及二極體D85與電阻器R85的串聯電路並聯連接而成的電路所構成。另一方面，第1充放電調整電路81A中，使來自電容性元件C11的放電電流流動的放電電路，由電阻器R12所構成。因此，與流著流往電容性元件C11的充電電流的充電電路相比，流著來自電容性元件C11的放電電流的放電電路的阻抗變大。亦即，與於控制部6使開關元件Q1從斷開狀態切換成導通狀態時令電容性元件C11的兩端電壓增高的速度相比，控制部6使開關元件Q1從導通狀態切換成斷開狀態時令電容性元件C11的兩端電壓下降的速度變慢。本實施形態中，電阻器R21的電阻值、電阻器R85的電阻值皆為 22kΩ，放電電路的阻抗為充電電路的阻抗的大約2倍。電阻器R21的電阻值及電阻器R85的電阻值不限於上述值，可適當改變。
第2充放電調整電路82A包含第2驅動部72所具備的電阻器R22、二極體D86及電阻器R86。電阻器R22，連接於開關元件Q2的閘極及電容性元件C21的連接點與控制部6的輸出端子P2之間。於電阻器R22的兩端間，連接著二極體D86與電阻器R86的串聯電路。二極體D86，以使電流從控制部6的輸出端子P2流至電容性元件C21的方向連接。因此，第2充放電調整電路82A中，使充電電流從控制部6流至電容性元件C21的充電電路，由將電阻器R22及二極體D86與電阻器R86的串聯電路並聯連接而成的電路所構成。另一方面，第2充放電調整電路82A中，使來自電容性元件C21的放電電流流動的放電電路，由電阻器R22所構成。因此，與流著流往電容性元件C21的充電電流的充電電路相比，流著來自電容性元件C21的放電電流的放電電路的阻抗變大。亦即，與控制部6使開關元件Q2從斷開狀態切換成導通狀態時令電容性元件C21的兩端電壓增高的速度相比，控制部6使開關元件Q2從導通狀態切換成斷開狀態時令電容性元件C21的兩端電壓下降的速度變慢。本實施形態中，電阻器R22的電阻值、電阻器R86的電阻值皆為22kΩ，放電電路的阻抗為充電電路的阻抗的大約2倍。電阻器R22的電阻值及電阻器R86的電阻值不限於上述值，可適當改變。
其次，說明本實施形態的調光裝置1A的調光動作。
首先，說明交流電壓Vac為正極性的半週期中的調光裝置1的動作。
於交流電壓Vac的負極性的半週期的終點，雙向開關2被控制為雙向斷開狀態，控制部6於正極性的半週期的始點至第1檢測信號ZC1被輸入的期間，將雙向開關2設為雙向斷開狀態。
於交流電壓Vac的正極性的半週期中，當交流電壓Vac達到正極性的規定值，則第1檢測部31將第1檢測信號ZC1輸出至控制部6。
控制部6於交流電壓Vac的正極性的半週期中，當第1檢測信號ZC1從第1檢測部31輸入，則令第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2為「導通」信號。
藉此，於第1驅動部71中，電流經由以電阻器R12及電阻器R85與二極體D85的串聯電路並聯連接而成的電路，而流至電容性元件C11，使得電容性元件C11的兩端電壓增高。當電容性元件C11的兩端電壓成為臨界值電壓以上，則開關元件Q1成為導通。同樣地，於第2驅動部72中，電流經由以電阻器R22及電阻器R86與二極體D86的串聯電路並聯連接而成的電路，而流至電容性元件C21，使得電容性元件C21的兩端電壓。當電容性元件C21的兩端電壓成為臨界值電壓以上，則開關元件Q2成為導通。此時，因開關元件Q1、Q2皆成為導通，雙向開關2成為雙向導通狀態，故電力從交流電源10經由雙向開關2而供給至負載9，使得負載9點亮。
控制部6於從第1檢測信號ZC1被輸入的時間點經過長度對應於調光信號的導通時間的時間點，使第2控制信號Sb2維持為「導通」信號，而令第1控制信號Sb1為「斷開」信號。
此時，於第1驅動部71中，於電容性元件C11的兩端電壓超過齊納二極體ZD12的齊納電壓的情形時，齊納二極體ZD12成為導通。由於放電電流從電容性元件C11經由二極體D11及齊納二極體ZD12而流動，故電容性元件C11的兩端電壓於短時間下降至齊納二極體ZD12的齊納電壓。當電容性元件C11的兩端電壓較齊納二極體ZD12的齊納電壓更為下降，則齊納二極體ZD12成為斷開，放電電流從電容性元件C11經由電阻器R12而流動。其後，當電容性元件C11的兩端電壓成為較臨界值電壓為低，則流至開關元件Q1的負載電流減少。
在此，當流至開關元件Q1的負載電流減少，則由於連接調光裝置1、交流電源10及負載9的電路等的阻抗所含的電感成分而產生逆向電壓。開關元件Q1從導通切換成斷開時的負載電流愈大，則因電路的電感成分而產生的逆向電壓愈增高。
本實施形態中，與於令開關元件Q1從斷開成為導通的情形時使充電電流流至電容性元件C11的充電電路相比，於令開關元件Q1從導通成為斷開的情形時使放電電流從電容性元件C11流動的放電電路的阻抗為大。因此，與充電電路的阻抗與放電電路的阻抗相等的情形時相比，可使電容性元件C11的兩端電壓下降的速度變慢。因此，由於可抑制流至開關元件Q1的負載電流下降的速度，故可抑制於電路產生的逆向電壓。
其後，電容性元件C11的兩端電壓緩慢下降，流至開關元件Q1的負載電流減少，開關元件Q1成為斷開狀態。此時，開關元件Q1、Q2中僅開關元件Q1為斷開，而雙向開關2成為逆向導通狀態，故從交流電源10往負載9的電力供給中斷。
控制部6於從第1檢測信號ZC1的產生時間點經過自半週期的時間減去一定時間的時間之時間點，令第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2為「斷開」信號。
此時，於第2驅動部72中，於電容性元件C21的兩端電壓超過齊納二極體ZD22的齊納電壓的情形時，齊納二極體ZD22成為導通。由於放電電流從電容性元件C21經由二極體D21及齊納二極體ZD22而流動，故電容性元件C21的兩端電壓於短時間下降至齊納二極體ZD22的齊納電壓。當電容性元件C21的兩端電壓較齊納二極體ZD22的齊納電壓更加下降，則齊納二極體ZD22成為斷開，放電電流從電容性元件C21經由電阻器R22而流動。其後，當電容性元件C21的兩端電壓成為較臨界值電壓為低，則開關元件Q2成為斷開。亦即，開關元件Q1、Q2皆成為斷開，雙向開關2成為雙向斷開狀態。
又，交流電壓Vac為負極性的半週期中的調光裝置1的動作，與正極性的半週期基本上為相同動作。
於交流電壓Vac的正極性的半週期的終點，雙向開關2被控制成雙向斷開狀態，控制部6於負極性的半週期的始點至第2檢測信號ZC2被輸入的期間，令雙向開關2為雙向斷開狀態。
於負極性的半週期中，當交流電壓Vac達到負極性的規定值，則第2檢測部32將第2檢測信號ZC2輸出至控制部6。
於交流電壓Vac的負極性的半週期中，當第2檢測信號ZC2從第2檢測部32輸入，則控制部6令第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2為「導通」信號。
藉此，於第1驅動部71中，電流經由以電阻器R12及電阻器R85與二極體D85的串聯電路並聯連接而成的電路，而流至電容性元件C11，使得電容性元件C11的兩端電壓增高。當電容性元件C11的兩端電壓成為臨界值電壓以上，則開關元件Q1成為導通。同樣地，於第2驅動部72中，電流經由以電阻器R22及電阻器R86與二極體D86的串聯電路並聯連接而成的電路，而流至電容性元件C21，使得電容性元件C21的兩端電壓增高。當電容性元件C21的兩端電壓成為臨界值電壓以上，則開關元件Q2成為導通。此時，因開關元件Q1、Q2皆成為導通，雙向開關2成為雙向導通狀態，故電力從交流電源10經由雙向開關2供給至負載9，使得負載9點亮。
其後，控制部6於交流電壓Vac的負極性的半週期中，於從第2檢測信號ZC2被輸入的時間點經過長度對應調光信號的導通時間的時間點，使第1控制信號Sb1維持為「導通」信號，而令第2控制信號Sb2為「斷開」信號。
此時，於第2驅動部72中，於電容性元件C21的兩端電壓超過齊納二極體ZD22的齊納電壓的情形時，齊納二極體ZD22成為導通。由於放電電流從電容性元件C21經由二極體D21及齊納二極體ZD22而流動，故電容性元件C21的兩端電壓於短時間下降至齊納二極體ZD22的齊納電壓。當電容性元件C21的兩端電壓較齊納二極體ZD22的齊納電壓更為下降，則齊納二極體ZD22成為斷開，放電電流從電容性元件C21經由電阻器R22而流動。其後，當電容性元件C21的兩端電壓成為較臨界值電壓為低，則流至開關元件Q2的負載電流減少。
在此，當流至開關元件Q2的負載電流減少，則由於連接調光裝置1、交流電源10及負載9的電路等的阻抗所含的電感成分而產生逆向電壓。開關元件Q2從導通切換成斷開時的負載電流愈大，則因電路的電感成分而產生的逆向電壓愈增高。
於第2充放電調整電路82中，與令開關元件Q2從斷開成為導通的情形時使充電電流流至電容性元件C21的充電電路相比，於令開關元件Q2從導通成為斷開的情形時使放電電流從電容性元件C21流動的放電電路的阻抗為大。因此，與充電電路的阻抗與放電電路的阻抗相等的情形時相比，可使電容性元件C21的兩端電壓下降的速度變慢。因此，由於可抑制流至開關元件Q2的負載電流下降的速度，故可抑制於電路產生的逆向電壓。
其後，電容性元件C21的兩端電壓緩慢下降，流至開關元件Q2的負載電流減少，開關元件Q2成為斷開狀態。此時，開關元件Q1、Q2中僅開關元件Q2為斷開，而雙向開關2成為逆向導通狀態，故從交流電源10往負載9的電力供給中斷。
於交流電壓Vac的負極性的半週期中，控制部6於從第2檢測信號ZC2的產生時間點經過自半週期的時間減去一定時間的時間之時間點，令第1控制信號Sb1及第2控制信號Sb2為「斷開」信號。
此時，於第1驅動部71中，於電容性元件C11的兩端電壓超過齊納二極體ZD12的齊納電壓的情形時，齊納二極體ZD12成為導通。由於放電電流從電容性元件C11經由二極體D11及齊納二極體ZD12而流動，故電容性元件C11的兩端電壓於短時間下降至齊納二極體ZD12的齊納電壓。當電容性元件C11的兩端電壓 較齊納二極體ZD12的齊納電壓更為下降，則齊納二極體ZD12成為斷開，放電電流從電容性元件C11經由電阻器R12而流動。其後，當電容性元件C11的兩端電壓成為較臨界值電壓為低，則開關元件Q1成為斷開。亦即，開關元件Q1、Q2皆成為斷開，雙向開關2成為雙向斷開狀態。
本實施形態的調光裝置1於交流電壓Vac的每半週期，交替重複以上所說明的正極性的半週期的動作及負極性的半週期的動作，藉以進行負載9的調光。
第5態樣的調光裝置1之保護電路8A中，於第1態樣中，充放電調整電路(第1充放電調整電路81A、第2充放電調整電路82A)包含：流著流往電容性元件C11、C21的充電電流的充電電路；及流著來自電容性元件C11、C21的放電電流的放電電路。與充電電路相比，放電電路的阻抗較大。由於放電電路的阻抗大於充電電路的阻抗，故與充電電路的阻抗與放電電路的阻抗相等的情形時相比，來自電容性元件C11、C21的放電電流減少，可使電容性元件C11、C21的兩端電壓下降的速度變慢。因此，可抑制雙向開關2從導通切換成斷開的情形時產生的逆向電壓。
又，第6態樣的調光裝置1之保護電路8中，於第5態樣中，充放電調整電路具備：第1阻抗元件(電阻器R12、R22)；二極體(D85、D86)；及第2阻抗元件(電阻器R85、R86)。第1阻抗元件，電性連接於雙向開關2的控制端子及電容性元件(C11、C21)的連接點與控制部6的輸出端子(P1、P2)之間。二極體與第2阻抗元件的串聯電路，電性連接於第1阻抗元件的兩端間。二極體，以使充電電流經由二極體及第2阻抗元件流至電容性元件(C11、C21)的方向連接。又，充電電路包含第1阻抗元件及二極體與第2阻抗元件的串聯電路所成的並聯電路；放電電路包 含第1阻抗元件。藉此，相較於充電電路，可使放電電路的阻抗變大，使來自電容性元件C11、C21的放電電流減少，可使電容性元件C11、C21的兩端電壓下降的速度變慢。因此，可抑制雙向開關2從導通切換成斷開的情形時產生的逆向電壓。
充放電調整電路(第1充放電調整電路81A、第2充放電調整電路82A)不限於本實施形態所說明的電路結構。充放電調整電路只要為符合以下條件的電路結構，則可適當變更。該條件為：與流著流往電容性元件C11、C21的充電電流的充電電路相比，流著來自電容性元件C11、C21的放電電流的放電電路的阻抗變大。第1阻抗元件與第2阻抗元件分別以1個電阻器構成，但亦可以串聯或並聯連接而成的複數個電阻器構成。又，二極體(D85、D86)係連接於第2阻抗元件(R85、R86)與電容性元件(C11、C21)之間，但二極體亦可連接於第2阻抗元件與控制部6的輸出端子(P1、P2)之間。
實施形態2所說明的構成，可與實施形態1所說明的構成(包含變形例)適當組合應用。
又，第7態樣的調光裝置1具備：一對輸入端子11、12；雙向開關2；控制部6；及第1~第6態樣中任一態樣的保護電路8。一對輸入端子11、12，以電性串聯連接於照明負載9與交流電源10之間的方式構成。雙向開關2，以於一對輸入端子11、12間切換雙向電流的阻斷/通過的方式構成。控制部6控制雙向開關2，於從交流電源10的交流電壓的半週期的始點經過對應調光位準的可變時間的時間點，使雙向開關2從導通狀態切換成斷開狀態。
又，換言之，上述實施形態的調光裝置1具備：開關部(雙向開關2)、同步信號產生部(相位檢測部3)、控制電源部(電源部5)及控制部6，更具備：上述保護電路8、8A。開關元件相對於交流電源10與負載9串聯連接，將供給至負載9的交流電壓Vac予以相位控制。同步信號產生部，產生與交流電源10的交流電壓波形同步的同步信號(第1檢測信號ZC1、第2檢測信號ZC2)。控制電源部並聯連接於開關部，將交流電源10轉換成既定的控制電源，可控制轉換動作的運作及停止，並具有儲存控制電源的電容性元件。控制電源從控制電源部通過電容性元件而供給至控制部6，控制部6根據同步信號產生部所產生的同步信號，將交流電壓Vac的每半個循環(每半週期)的期間，區分成3個區間。控制部6於第1區間(從每半週期的始點至第1檢測信號ZC1或第2檢測信號ZC2被輸入的時間點的區間)中，將開關部控制為非導通而阻斷往負載9的電力供給，並將控制電源部的轉換動作控制為運作。控制部6於第2區間(從第1檢測信號ZC1或第2檢測信號ZC2被輸入的時間點經過導通時間的區間)中，將開關部控制為導通而對負載9供給電力，並將控制電源部的動作控制為阻斷。控制部6於第3區間(從自第1檢測信號ZC1或第2檢測信號ZC2被輸入的時間點經過導通時間的時間點，至每半週期的終點的區間)中，將開關部控制為非導通而阻斷往負載9的電力供給，並將控制電源部的轉換動作控制為運作。

Claims (8)

  1. 一種調光裝置之保護電路，該調光裝置具備：一對輸入端子，以電性串聯連接於照明負載與交流電源之間的方式構成；雙向開關，以於該一對輸入端子間切換雙向的電流的阻斷/通過的方式構成；及控制部，控制該雙向開關，於從該交流電源的交流電壓的半週期的始點起經過對應於調光位準的可變時間的時間點，使該雙向開關從導通(ON)狀態切換成斷開(OFF)狀態；該調光裝置之保護電路之特徵為：於該雙向開關的控制端子，電性連接著電容性元件，當該電容性元件的兩端電壓成為臨界值電壓以上，則該雙向開關從斷開狀態切換成導通狀態，該調光裝置之保護電路具備充放電調整電路，該充放電調整電路，令「於該控制部使該雙向開關從導通狀態切換成斷開狀態時使該電容性元件的兩端電壓下降的速度」，較「於該控制部使該雙向開關從斷開狀態切換成導通狀態時使該電容性元件的兩端電壓增高的速度」為慢。
  2. 如申請專利範圍第1項之調光裝置之保護電路，其中，該充放電調整電路具有使充電電流從該一對輸入端子流往該電容性元件的輔助充電電路，該輔助充電電路因應施加於該一對輸入端子的電壓之電壓值，使該充電電流的電流值變化。
  3. 如申請專利範圍第2項之調光裝置之保護電路，其中，該輔助充電電路包含電容性元件與電阻器的串聯電路。
  4. 如申請專利範圍第2項之調光裝置之保護電路，其中，該輔助充電電路由被動元件所構成。
  5. 如申請專利範圍第3項之調光裝置之保護電路，其中，該輔助充電電路由被動元件所構成。
  6. 如申請專利範圍第1項之調光裝置之保護電路，其中，該充放電調整電路包含：有流往該電容性元件的充電電流流過之充電電路、及有來自該電容性元件的放電電流流過之放電電路，該放電電路的阻抗較該充電電路更大。
  7. 如申請專利範圍第6項之調光裝置之保護電路，其中，該充放電調整電路具備：第1阻抗元件，電性連接於「該控制端子及該電容性元件的連接點」與「該控制部的輸出端子」之間；及二極體與第2阻抗元件的串聯電路，電性連接於該第1阻抗元件的兩端間，該二極體，以使充電電流經由該二極體與該第2阻抗元件流至該電容性元件的方向連接，該充電電路包含「該第1阻抗元件」、及「該二極體與該第2阻抗元件的串聯電路」所成的並聯電路，該放電電路包含該第1阻抗元件。
  8. 一種調光裝置，具備：一對輸入端子，以電性串聯連接於照明負載及交流電源之間的方式構成；雙向開關，以於該一對輸入端子間切換雙向的電流的阻斷/通過的方式構成；控制部，控制該雙向開關，於從該交流電源的交流電壓的半週期的始點起經過對應調光位準的可變時間的時間點，使該雙向開關從導通狀態切換成斷開狀態；及申請專利範圍第1~7項中任一項之調光裝置之保護電路。
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