JP4108143B2 - Dimmable lighting device - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、矩形波信号のデューティ比に応じた調光度合いとする調光形照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、専用調光信号として矩形波のデューティ比の変化を利用する調光方式が多用されている。その調光信号例は周波数1kHz(周期1ms)の矩形波であり、そのデューテイ比が75%であれば、照明負荷を75%の明るさで点灯させる。照明負荷は白熱灯・蛍光灯・高圧放電灯等々である。一般に、調光信号線と電源線は多数の照明負荷に送り配線される場合が多い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術には次の問題がある。前述の通り、照明負荷としては、白熱灯、蛍光灯、高圧放電灯等があるが、その主な調光方式は、位相制御方式、高周波点灯による調光方式、低周波矩形波点灯による調光方式である。この中で、高圧放電灯や蛍光灯の点灯に多用されている低周波矩形波方式においては、専用調光信号と類似した矩形波を用いるため、相互の干渉による誤動作が起こりやすい。例えば、1kHzの矩形波専用調光信号に対し、矩形波点灯周波数を200Hzとした場合、両者が同期した周波数でないため、電力が大きい低周波矩形波状の点灯周波数により、矩形波専用調光信号の周波数にノイズが混入し、調光信号を正確に受信できないおそれがある。また、複数の照明負荷が同一配線上に接続された場合、それぞれの点灯周波数のばらつきにより、その周波数のずれの成分が発生し、それがノイズとなって専用調光信号の受信がさらに困難となるおそれがある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、調光専用の矩形波信号の波形を主波形とし、その主波形を分周して従波形を作り、その従波形により照明負荷を点灯させる。
【0005】
【作用】
点灯波形は、調光専用の矩形波信号より作り出すので、点灯波形と矩形波信号波形は常に同期した波形となる。従って、単独照明負荷の場合はもとより複数照明負荷の場合であっても、同期して動作し、調光度合決定するデューティ比の検出部に不要なノイズの発生はなく、正確に調光信号を受信できる。
【0006】
【実施例】
図1〜図3に示す本発明装置について説明する。図1は調光形照明装置のシステム図である。図2はその回路図である。図3はその信号波形図である。図示の照明調光装置は商用の交流電源5から配線される電源線101を備える。デューティ比が可変で周波数が一定の矩形波信号(調光信号)を形成する矩形波信号発信器6から配線される調光信号線102を備える。電源線101および調光信号線102に接続される調光装置1A・1Bを備える。図1の調光装置1Aの回路図は図2の通りである。図1の別の調光装置1Bの回路図も図2の通りである。調光装置1(図1の1Aあるいは1B)の照明負荷3(図1の3Aあるいは3B)を前記デューティ比に応じた調光度合とする。
【0007】
調光装置1は商用交流電源5電圧を整流する整流回路15とその後段のチョッパ回路80とチョッパ回路80の直流出力電圧を交流矩形波電圧に変換するインバータ回路90と前記交流矩形波電圧を受ける前記照明負荷3を具備する。チョッパ回路80の構成要素はチョッパ用のトランジスタ14、チョッパ用インダクタ16、逆阻止ダイオード17、平滑用コンデンサ18等である。インバータ回路90の主たる構成要素はブリッジ回路を構成するスイッチング用のトランジスタ9・10・11・12である。
【0008】
さらに調光装置1は前記矩形波信号を受けその周波数を整数で除した値の相対的に低周波の従波形を形成する分周回路7と前記従波形に等しい動作周波数となるようにインバータ回路90を制御し照明負荷3を点灯する点灯制御回路8を具備する。
【0009】
図2の調光装置1は次のように動作する。電源線101より入力された商用交流電源5電圧は整流回路15により直流変換される。その後段の降圧形のチョッパ回路80により照明負荷3の負荷電力に応じた出力が作られる。平滑コンデンサ18の両端電圧はチョッパ回路80の直流出力電圧となる。該直流出力電圧がフルブリッジ形のインバータ回路90により交互に転極され、交流化されて、照明負荷3へ供給される。
【0010】
従って、照明負荷3はインバータ回路90の動作周波数に対応した周波数の矩形波電力によって点灯される。この動作周波数は、デューティ比が可変可能な矩形波信号発生器(調光操作器)6からの矩形波信号を分周回路7により変換した点灯信号を点灯制御回路8に入力して作られる。
【0011】
図3は上記点灯動作周波数の変換・形成の状況を示す。図3の事例では矩形波信号(調光信号)の6周期が点灯信号の1周期に該当する6分周の分周回路7となっている。例えば、矩形波信号(調光信号)を1kHzとすると、点灯信号はその6分の1の166.7Hzとなる。一般的に、矩形波点灯を行う場合、照明負荷3の再点弧電圧の発生を避け、かつ転極用のトランジスタ9・10・11・12の損失を低減するために、50Hzから500Hz程度が選択される場合が多い。従って、矩形波信号(調光信号)を1kHzとすると、その1/2(=500Hz)、1/3(=333Hz)、1/4(=250Hz)、1/5(=200Hz)、1/6(=166.7Hz)、1/7(=143Hz)、1/8(=125Hz)、1/10(=100Hz)等々の分周比1/20までの周波数を選択することが可能である。このようにして、相互に同期した信号により照明負荷3を点灯させると、図3に示す調光信号のデューティ比部(矢印部)には、照明負荷3からのノイズ発生はなく、調光信号を確実に検出できる。また、図1のように、2台の照明負荷3A・3Bがある場合、さらにはもっと多くの照明負荷がある場合でも、デューティ比部へのノイズ発生はなく調光信号検出の安定性が高まる。
【0012】
図示の実施例では降圧形のチョッパ回路80とフルブリッジ形のインバータ回路90を用いた矩形波点灯の例を示したが、本発明は矩形波点灯の回路構成の如何にかかわらず、そのインバータ回路90の動作周波数と矩形波信号(調光信号)が同期し、かつ分周されておれば、同様の効果が期待できる。
【0013】
前記のごとく、チョッパ回路80により照明負荷3の負荷電力に応じた出力が作られる。この点は従来同様であるが、少し補足する。図2の13はチョッパ用インダクタ16の電流を検知する検知抵抗である。点灯制御回路80は検知抵抗13電圧を検知し、該検知電圧がゼロのときにチョッパ用トランジスタ14へ導通信号を与える。該導通信号期間は矩形波信号(調光信号)のデューティ比と関連し、デューティ比が例えば75%であれば、照明負荷3が75%の明るさとなる導通信号期間を選択する。
【0014】
【発明の効果】
本発明によれば、低周波の矩形波点灯であっても、専用調光信号(矩形波信号)を正確に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置のシステム図
【図2】その個々の装置の回路図
【図3】その信号波形図
【符号の説明】
5…交流電源
101…電源線
6…矩形波信号発信器
102…調光信号線
1・1A・1B…調光装置
3・3A・3B…照明負荷
80…チョッパ回路
15…整流回路
14…チョッパ用トランジスタ
16…チョッパ用インダクタ
17…逆阻止ダイオード
18…平滑用コンデンサ
90…インバータ回路
9・10・11・12…スイッチング用トランジスタ
7…分周回路
8…点灯制御回路[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a dimming illumination device having a dimming degree according to a duty ratio of a rectangular wave signal .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a dimming method using a change in duty ratio of a rectangular wave as a dedicated dimming signal has been widely used. An example of the dimming signal is a rectangular wave having a frequency of 1 kHz (period 1 ms). If the duty ratio is 75%, the lighting load is turned on with a brightness of 75%. Illumination loads include incandescent lamps, fluorescent lamps, high pressure discharge lamps, and the like. In general, the dimming signal line and the power supply line are often sent to many lighting loads and wired.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The above prior art has the following problems. As described above, there are incandescent lamps, fluorescent lamps, high-pressure discharge lamps, etc. as lighting loads, but the main dimming methods are phase control method, dimming method by high frequency lighting, dimming by low frequency rectangular wave lighting. It is a method. Among them, in the low frequency rectangular wave system that is frequently used for lighting a high pressure discharge lamp or a fluorescent lamp, a rectangular wave similar to a dedicated dimming signal is used, so that malfunction due to mutual interference is likely to occur. For example, when the rectangular wave lighting frequency is set to 200 Hz with respect to the 1 kHz rectangular wave dedicated dimming signal, both are not synchronized frequencies, so the low frequency rectangular wave lighting frequency with high power causes the rectangular wave dedicated dimming signal to There is a possibility that noise is mixed in the frequency and the dimming signal cannot be received accurately. In addition, when multiple lighting loads are connected on the same wiring, due to variations in the respective lighting frequencies, a component of the frequency deviation occurs, which becomes noise and makes it difficult to receive the dedicated dimming signal. There is a risk.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the waveform of a rectangular wave signal dedicated to dimming is set as a main waveform, and the main waveform is divided to form a sub waveform, and the illumination load is turned on by the sub waveform.
[0005]
[Action]
Since the lighting waveform is generated from a rectangular wave signal dedicated to dimming, the lighting waveform and the rectangular wave signal waveform are always synchronized. Therefore, even in the case of a single illumination load as well as in the case of a plurality of illumination loads, there is no generation of unnecessary noise in the duty ratio detection unit that operates synchronously and determines the dimming degree , and the dimming signal is accurately generated. Can receive.
[0006]
【Example】
The device of the present invention shown in FIGS. 1 to 3 will be described. FIG. 1 is a system diagram of a dimming illumination device. FIG. 2 is a circuit diagram thereof. FIG. 3 is a signal waveform diagram thereof. The illustrated lighting control device includes a
[0007]
The dimmer 1 receives a
[0008]
Further, the dimming device 1 receives the rectangular wave signal and forms a relatively low frequency sub-waveform having a value obtained by dividing the frequency by an integer, and an inverter circuit so that the operating frequency is equal to the sub-waveform. A
[0009]
The light control device 1 of FIG. 2 operates as follows. The commercial AC power supply 5 voltage input from the
[0010]
Accordingly, the
[0011]
FIG. 3 shows the state of conversion and formation of the lighting operation frequency. Has become a rectangular wave signal (dimming signal) of 6 divided by six cycles corresponds to one period of the lighting
[0012]
Although the illustrated embodiment shows an example of a rectangular wave lighting with the
[0013]
As described above, the
[0014]
【The invention's effect】
According to the present invention, be rectangular wave lighting of low frequency, it is possible to accurately detect only the dimming signal (rectangular wave signal).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of the device of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram of each device. FIG. 3 is a signal waveform diagram.
5 ... AC power supply
101 ... Power line
6 ... Square wave signal transmitter
102: Dimming signal line
1 ・ 1A ・ 1B ... Light control device
3, 3A, 3B ... Lighting load
80 ... Chopper circuit
15 ... Rectifier circuit
14 ... Chopper transistor
16 ... Inductor for chopper
17 ... Reverse blocking diode
18: Smoothing capacitor
90 ...
Claims (1)
前記調光装置は前記交流電源電圧を整流する整流回路とその後段のチョッパ回路と前記チョッパ回路の直流出力電圧を交流矩形波電圧に変換するインバータ回路と前記交流矩形波電圧を受ける照明負荷を具備し、
さらに前記調光装置は前記矩形波信号を受けその周波数を整数で除した値の相対的に低周波の従波形を形成する分周回路と前記従波形の立ち上がり部および立ち下がり部を前記矩形波信号の前記デューティ比を変えても変化しない立ち上がり部または立ち下がり部に一致するように同期させてインバータを駆動制御し前記照明負荷を点灯する点灯制御回路とを具備することを特徴とする調光形照明装置。A power supply line wired from an AC power supply, and a dimming signal line wired from a rectangular wave signal transmitter that forms a rectangular wave signal with a variable duty ratio and a constant frequency, the power supply line and the dimming signal line In the dimming illumination device having a dimming device connected to the light source, the dimming degree according to the duty ratio,
The dimming device includes a rectifier circuit that rectifies the AC power supply voltage, a chopper circuit at a subsequent stage thereof, an inverter circuit that converts a DC output voltage of the chopper circuit into an AC rectangular wave voltage, and an illumination load that receives the AC rectangular wave voltage. And
Furthermore the dimmer the rectangular wave relatively low frequency to form a sub waveform divider and said従波shaped raised portion and the falling portion of the value obtained by dividing the frequency receive said square wave signal by an integer dimming, characterized in that it comprises a lighting control circuit for signal said synchronized to match the rising portion or falling portion is not changed even by changing the duty ratio of the drive controls the inverter to light the lighting load Shape lighting device.
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JPH07201469A JPH07201469A (en) | 1995-08-04 |
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1993
- 1993-12-28 JP JP35508393A patent/JP4108143B2/en not_active Expired - Fee Related
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