JP2010276386A - Voltage detector, power supply, lighting device, and electric power measuring system - Google Patents

Voltage detector, power supply, lighting device, and electric power measuring system Download PDF

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Masahiro Naruo
誠浩 鳴尾
Masanori Mishima
正徳 三嶋
Shigeru Ido
滋 井戸
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voltage detector which reduces costs and improve the accuracy of detecting a voltage to be detected, a power supply and a lighting device equipped with the voltage detector, and an electric power measuring system using the voltage detector. <P>SOLUTION: The voltage detector 10 includes an A/D convertor AD for outputting digital value data (voltage date) corresponding to an analog output voltage eo of an inverting amplification circuit A, a switching element Qa which changes an input voltage V<SB>in</SB>to the inverting amplification circuit A with a second cycle by performing an ON/OFF operation on the basis of a second clock signal generated by a second timer TC2, and a calculation unit P which generates measured voltage data DV1 from differential data between ON-time voltage data DV<SB>on</SB>corresponding to an output voltage eo2 output from the inverting amplification circuit A in the period during which the switching element Qa is ON and OFF-time voltage data DV<SB>off</SB>corresponding to an output voltage eo1 output from the inverting amplification circuit A in the period during which it is OFF. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電圧検出器および該電圧検出器を備えた電源装置および該電圧検出器を備えた点灯装置および複数の該電圧検出器を用いた電力計測システムに関するものである。   The present invention relates to a voltage detector, a power supply device including the voltage detector, a lighting device including the voltage detector, and a power measurement system using the plurality of voltage detectors.

近年、節電に対する認識が高まっており、オフィスや複数の店舗が存在するビルの１フロアに代表されるように、多数の照明器具が設置されるところでは、節電の観点から、オフィスや複数の店舗が存在するビルの１フロアのレイアウトや人の在席状況に応じて各照明器具の明るさを制御する照明システムが望まれている。ここに、照明システムには、例えば、照明負荷（光源）および当該照明負荷の明るさを制御する制御手段を備えた複数の照明器具と、人の在席状況を把握するためにオフィスや複数の店舗が存在するビルの１フロアのおける複数の箇所に設けられ人を検知すると検知信号を送信する複数のセンサと、前記各照明器具が備える前記制御手段と通信可能な周知のパーソナルコンピュータ等で実現されている上位システムとからなる照明システムがある。当該照明システムでは、前記上位システムが、オフィスや複数の店舗が存在するビルの１フロアのレイアウトに応じて各照明器具の明るさを設定したり、或るいは、前記各センサから送信される前記検知信号に基づいて把握した人の在席状況に応じて各照明器具の明るさを調節したり消灯させたりするために、前記各制御手段に照明器具の明るさを制御するための調光制御信号や照明器具を消灯させておくための消灯制御信号を送信する。ここで、前記調光制御信号や前記消灯制御信号を受信した前記各制御手段が、前記照明負荷の明るさを制御する。   In recent years, there has been a growing awareness of power savings, where many lighting fixtures are installed, as represented by one floor of a building that has offices and multiple stores. There is a demand for a lighting system that controls the brightness of each lighting fixture in accordance with the layout of one floor of a building and the presence of people. Here, the lighting system includes, for example, an illumination load (light source) and a plurality of lighting fixtures provided with control means for controlling the brightness of the illumination load, and an office and a plurality of Realized by a plurality of sensors that are provided at a plurality of locations on one floor of a building where a store is present and that transmit detection signals when a person is detected, and a well-known personal computer that can communicate with the control means included in each lighting fixture There is a lighting system consisting of a higher level system. In the lighting system, the host system sets the brightness of each lighting fixture according to the layout of one floor of a building in which an office or a plurality of stores exist, or is transmitted from each sensor. Dimming control for controlling the brightness of the lighting fixtures to the respective control means in order to adjust the brightness of each lighting fixture or turn it off according to the presence status of the person grasped based on the detection signal A turn-off control signal for turning off the signal and the lighting fixture is transmitted. Here, each said control means which received the said light control signal and the said light extinction control signal controls the brightness of the said illumination load.

また、前記照明システムは、一般的に、商用電源から複数の母線たる電源線が導出され、各母線たる電源線から更に複数の支線たる電源線に分岐しており、各支線たる電源線の先に照明器具が接続されている。また、１つの母線たる電源線、当該母線たる電源線から分岐した複数の支線たる電源線が１系統をなす。また、当該１系統に接続する複数の照明器具は、オフィスであればオフィス内のレイアウトやオフィス内の人の在席状況に合わせて設定し、複数の店舗が存在するビルの１フロアでは、各店舗のレイアウトや各店舗のデザインにあわせて設定する。   Further, in the lighting system, generally, a plurality of power lines as buses are derived from a commercial power source, and the power lines as bus lines are further branched into a plurality of power lines as branch lines. A lighting fixture is connected. Further, one power line as a bus line and a plurality of power lines as branch lines branched from the power line as the bus line constitute one system. In addition, in the case of an office, a plurality of lighting fixtures connected to the one system are set according to the layout in the office and the presence of people in the office, and each floor has a plurality of stores. Set according to store layout and store design.

ここで、照明システムを導入したことによる節電効果を見るために、各系統に電力計を接続し、各系統に接続される照明器具で消費される消費電力量を測定する電力計測システムが提案されている。   Here, in order to see the power saving effect of the introduction of the lighting system, a power measurement system has been proposed in which a power meter is connected to each system and the amount of power consumed by the lighting fixtures connected to each system is measured. ing.

ところが、オフィスや複数の店舗が存在するビルの１フロアでは、レイアウトが変更されることが多く、レイアウト変更に伴い前記照明システムの一部を構成する１系統に接続された照明器具が複数のオフィスや店舗に分散して設置されることがある。すると、前記電力計測システムを使用してオフィスや店舗毎に節電効果を見ようとする場合、前記１系統に接続される照明器具を変更する必要があり、各系統の一部を構成する前記支線たる電源線を再配線する必要が生じるおそれがあった。つまり、前記電力計測システムでは、消費電力量の測定対象に含める照明器具の変更が煩雑になるおそれがあった。   However, on one floor of a building where an office or a plurality of stores exist, the layout is often changed, and lighting fixtures connected to one system constituting a part of the lighting system in accordance with the layout change include a plurality of offices. And may be distributed in stores. Then, when it is going to see a power-saving effect for every office or store using the power measurement system, it is necessary to change the lighting equipment connected to the one system, and the branch line constituting a part of each system There is a possibility that the power supply line needs to be rewired. That is, in the power measurement system, there is a possibility that changing the lighting fixtures included in the power consumption measurement target becomes complicated.

従って、複数の照明器具それぞれに設けられ各照明器具で消費される消費電力量を個別に計測する電力量検出手段を備え、前記上位システムが、各電力量検出手段で計測した消費電力量を集計するといった電力計測システムが望まれている。   Therefore, it is provided with a power amount detection means that is provided in each of the plurality of lighting fixtures and individually measures the power consumption amount consumed by each lighting fixture, and the upper system sums up the power consumption amounts measured by each power amount detection means. An electric power measurement system is desired.

ここで、複数の照明器具それぞれに設けられ各照明器具で消費される消費電力量を個別に計測する電力量検出手段として、カレントトランスからなる電流検出手段を備えた電力量検出手段が提案されている（特許文献１参照）。また、高周波加熱装置等の一部を構成する電源装置での消費電力量を計測する電力量計測手段として、カレントトランスを用いた電流検出手段からの出力に基づいて前記消費電力量を計測する電力量検出手段も提案されている（特許文献２参照）。   Here, as an electric energy detection unit that is provided in each of a plurality of lighting devices and individually measures the amount of power consumed by each lighting device, an electric energy detection unit including a current detection unit that includes a current transformer has been proposed. (See Patent Document 1). In addition, as power amount measuring means for measuring power consumption in a power supply device that constitutes a part of a high-frequency heating device or the like, power for measuring the power consumption based on an output from a current detection means using a current transformer A quantity detection means has also been proposed (see Patent Document 2).

ところが、特許文献１や特許文献２に記載された電力量検出手段は、カレントトランスを使用するので、カレントトランス自体が抵抗器やコンデンサ等の電子部品に比べて高価であり、複数の照明器具それぞれに特許文献１や特許文献２に記載された電力量検出手段を設ける場合、費用対効果の観点から不利になるおそれがある。また、既存の点灯装置に特許文献１に記載の電力量検出手段を設ける場合、カレントトランスを設けるスペースが必要となり点灯装置が大型化してしまうおそれがある。   However, since the electric energy detection means described in Patent Literature 1 and Patent Literature 2 uses a current transformer, the current transformer itself is more expensive than electronic components such as resistors and capacitors, and each of the plurality of lighting fixtures. If the power amount detection means described in Patent Document 1 or Patent Document 2 is provided, there is a risk that it may be disadvantageous from the viewpoint of cost effectiveness. Moreover, when providing the electric energy detection means of patent document 1 in the existing lighting device, the space which provides a current transformer is needed and there exists a possibility that a lighting device may enlarge.

これに対して、図１０に示すように、上述のカレントトランスを用いた電力量検出手段（図示せず）に比べて安価であり且つ小型化が可能な電圧検出器１０’を備えた点灯装置が提案されている。電圧検出器１０’は、図１０に示すように、点灯装置の点灯回路２’の一部を構成する電流制御用スイッチング素子Ｑ２’に直列に電流検出用抵抗Ｒ１’が接続され、電流検出用抵抗Ｒ１’の両端間の被測定電圧Ｖ１’を検出するとともに被測定電圧Ｖ１’に基づいて点灯装置で消費される消費電力量を演算する機能を有している。   On the other hand, as shown in FIG. 10, a lighting device including a voltage detector 10 ′ that is less expensive than the above-described electric energy detection means (not shown) using a current transformer and can be downsized. Has been proposed. As shown in FIG. 10, the voltage detector 10 ′ includes a current detection resistor R1 ′ connected in series to a current control switching element Q2 ′ that constitutes a part of the lighting circuit 2 ′ of the lighting device. It has a function of detecting the measured voltage V1 ′ across the resistor R1 ′ and calculating the amount of power consumed by the lighting device based on the measured voltage V1 ′.

ここにおいて、図１０に示す構成の点灯装置は、商用電源ＡＣ’からの電力供給を受けて直流電圧Ｖｄｃ’を出力する電源回路であるＡＣ／ＤＣ変換回路１’と、ＡＣ／ＤＣ変換回路１’からの直流電圧Ｖｄｃ’を高周波交流電圧に変換し照明負荷である放電灯ＦＬ’を交流点灯させる点灯回路２’とを備え、点灯回路２’の出力端間に接続された放電灯ＦＬ’を点灯させる。 Here, the lighting device having the configuration shown in FIG. 10 includes an AC / DC conversion circuit 1 ′ that is a power supply circuit that receives power supply from a commercial power supply AC ′ and outputs a DC voltage V dc ′, and an AC / DC conversion circuit. A discharge lamp connected between the output terminals of the lighting circuit 2 ′, which includes a lighting circuit 2 ′ that converts the DC voltage V dc ′ from 1 ′ into a high-frequency AC voltage and turns on the discharge lamp FL ′ that is an illumination load. Turn on FL '.

ここで、ＡＣ／ＤＣ変換回路１’は、商用電源ＡＣ’からの交流を全波整流するダイオードブリッジＤＢ’と、ダイオードブリッジＤＢ’の出力を昇圧する昇圧チョッパ回路ＢＲ’とから構成されている。ここで、昇圧チョッパ回路ＢＲ’は、ダイオードブリッジＤＢ’の出力端間に接続したコンデンサ（図示せず）と、ダイオードブリッジＤＢ’の出力端間に接続したインダクタ（図示せず）とスイッチング素子（図示せず）との直列回路と、前記スイッチング素子の両端間に接続されたダイオード（図示せず）と平滑用コンデンサＣ１０’との直列回路とにより構成されている。この昇圧チョッパ回路ＢＲ’は、昇圧形のチョッパ回路として周知の構成であって、前記スイッチング素子のオン期間内に前記インダクタに蓄積したエネルギを、前記スイッチング素子のオフ期間内に前記ダイオードを通して平滑用コンデンサＣ１０’に放出することによって、平滑用コンデンサＣ１０’の両端電圧をダイオードブリッジＤＢ’の出力電圧のピーク値よりも昇圧する。また、昇圧チョッパ回路ＢＲ’の動作から明らかなように、前記スイッチング素子のオン期間とオフ期間とのいずれにおいても前記インダクタに電流が流れるから、商用電源ＡＣ’からダイオードブリッジＤＢ’に流れ込む電流には実質的に休止期間がなく、このことによって入力電流歪が少ない上に、入力電流の位相が商用電源ＡＣ’の電圧位相にほぼ一致することで、高力率が得られるようになっている。つまり、昇圧チョッパ回路ＢＲ’は、力率改善回路としても機能する。また、昇圧チョッパ回路ＢＲ’は、前記スイッチング素子を後述の制御手段３’によりオン・オフして平滑コンデンサＣ１０’の両端電圧からなる直流電圧Ｖｄｃ’を制御する。 Here, the AC / DC conversion circuit 1 ′ is composed of a diode bridge DB ′ for full-wave rectification of alternating current from the commercial power supply AC ′ and a boost chopper circuit BR ′ for boosting the output of the diode bridge DB ′. . Here, the step-up chopper circuit BR ′ includes a capacitor (not shown) connected between the output ends of the diode bridge DB ′, an inductor (not shown) connected between the output ends of the diode bridge DB ′, and a switching element (not shown). And a series circuit of a smoothing capacitor C10 ′ and a diode (not shown) connected between both ends of the switching element. This step-up chopper circuit BR ′ has a well-known configuration as a step-up type chopper circuit, and smoothes the energy accumulated in the inductor during the ON period of the switching element through the diode during the OFF period of the switching element. By discharging to the capacitor C10 ′, the voltage across the smoothing capacitor C10 ′ is boosted from the peak value of the output voltage of the diode bridge DB ′. Further, as apparent from the operation of the step-up chopper circuit BR ′, since the current flows through the inductor in both the on period and the off period of the switching element, the current flows into the diode bridge DB ′ from the commercial power supply AC ′. Has substantially no idle period, which reduces input current distortion and allows the input current phase to substantially match the voltage phase of the commercial power supply AC ′, resulting in a high power factor. . That is, the boost chopper circuit BR ′ also functions as a power factor correction circuit. The step-up chopper circuit BR ′ controls the DC voltage V dc ′ composed of the voltage across the smoothing capacitor C10 ′ by turning on and off the switching element by the control means 3 ′ described later.

また、点灯回路２’は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１’の出力端間に一対の電流制御用スイッチング素子（例えば、ＭＯＳＦＥＴ）Ｑ１’，Ｑ２’の直列回路が接続され、電流制御用スイッチング素子Ｑ１’，Ｑ２’が交互にオン・オフ動作することにより、ＡＣ／ＤＣ変換回路１’から出力される直流電圧Ｖｄｃ’を高周波交流電圧に変換するハーフブリッジ型のインバータ回路である。ここで、低電位側の電流制御用スイッチング素子Ｑ２’のドレイン・ソース間には、共振回路５’が接続されている。また、共振回路５’の出力端間に、照明負荷ＦＬ’が接続されている。また、電流制御用スイッチング素子Ｑ１’，Ｑ２’には、外部から入力される調光レベル指令値に応じて、電流制御用スイッチング素子Ｑ１’，Ｑ２’のオン・オフ動作を制御する制御手段３’が接続されている。なお、制御手段３’は、マイクロコンピュータで構成されている。 In the lighting circuit 2 ′, a series circuit of a pair of current control switching elements (for example, MOSFETs) Q1 ′ and Q2 ′ is connected between the output terminals of the AC / DC conversion circuit 1 ′, and the current control switching element Q1. This is a half-bridge type inverter circuit that converts the DC voltage V dc ′ output from the AC / DC conversion circuit 1 ′ into a high-frequency AC voltage by alternately turning on and off “, Q2”. Here, a resonant circuit 5 ′ is connected between the drain and source of the current control switching element Q2 ′ on the low potential side. An illumination load FL ′ is connected between the output terminals of the resonance circuit 5 ′. Further, the current control switching elements Q1 ′ and Q2 ′ include control means 3 for controlling the on / off operation of the current control switching elements Q1 ′ and Q2 ′ in accordance with the dimming level command value input from the outside. 'Is connected. The control means 3 ′ is composed of a microcomputer.

ところで、電圧検出器１０’は、電流制御用スイッチング素子Ｑ２’に直列に接続された電流検出用抵抗Ｒ１’の両端間のアナログ電圧である被測定電圧Ｖ１’を検出して、当該被測定電圧Ｖ１’に応じたデジタル値データ（以下、測定電圧データという）に変換する。   By the way, the voltage detector 10 ′ detects the measured voltage V1 ′, which is an analog voltage between both ends of the current detection resistor R1 ′ connected in series to the current control switching element Q2 ′. It is converted into digital value data (hereinafter referred to as measurement voltage data) according to V1 ′.

また、電圧検出器１０’は、平滑用コンデンサＣ１’と抵抗Ｒ２’とからなる直列回路を備えている。当該直列回路は、一端が電流制御用スイッチング素子Ｑ２’と電流検出用抵抗Ｒ１’との間に接続され他端が接地されている。   The voltage detector 10 'includes a series circuit including a smoothing capacitor C1' and a resistor R2 '. The series circuit has one end connected between the current control switching element Q2 'and the current detection resistor R1' and the other end grounded.

また、電圧検出器１０’は、平滑用コンデンサＣ１’と抵抗Ｒ２’とからなる直列回路の平滑用コンデンサＣ１’の両端間のアナログ電圧出力をサンプリングし当該アナログ電圧出力に応じたデジタル値データ（以下、電圧データという）ＤＶ１’に変換して出力するＡ／Ｄ変換器ＡＤ’と、Ａ／Ｄ変換器ＡＤ’から出力される電圧データＤＶ１’に基づいて点灯装置が消費した消費電力量Ｗｉｎ’を算出し当該消費電力量Ｗｉｎ’に応じたデジタル値データ（以下、消費電力量データという）ＤＷｉｎ’を出力する演算部Ｐ’と、演算部Ｐ’で生成された消費電力量データＤＷｉｎ’を記憶するための記憶手段Ｍ’とを備える。ここに、Ａ／Ｄ変換器ＡＤ’は、演算部Ｐ’に内蔵されたタイマ（図示せず）から出力されるクロック信号に基づいて一定の周期でサンプリングを行う。なお、電圧検出器１０’には、消費電力量Ｗｉｎ’を外部に報知するための報知手段１１’が接続されている。 Further, the voltage detector 10 ′ samples the analog voltage output between both ends of the smoothing capacitor C1 ′ of the series circuit including the smoothing capacitor C1 ′ and the resistor R2 ′, and digital value data (in accordance with the analog voltage output ( A / D converter AD ′ that is converted into DV1 ′ (hereinafter referred to as voltage data) and output, and power consumption W consumed by the lighting device based on voltage data DV1 ′ output from A / D converter AD ′ in 'calculated the power consumption W in the' digital values data (hereinafter, the power consumption of data) corresponding to the DW in 'outputs the calculation section P', power consumption generated by the arithmetic unit P ''storage means for storing the M' data DW in and a. Here, the A / D converter AD ′ performs sampling at a constant period based on a clock signal output from a timer (not shown) built in the arithmetic unit P ′. The voltage detector 10 ′ is connected to a notification unit 11 ′ for notifying the power consumption amount W in ′ to the outside.

ところで、点灯装置で消費される消費電力量Ｗｉｎ’と、被測定電圧Ｖ１’との間には、被測定電圧Ｖ１’が１Ｖ変化したときの消費電力量の変化量（以下、単位消費電力量という）をα’、ＡＣ／ＤＣ変換回路１’および点灯回路２’以外の回路であり且つ制御手段３’に電力を供給する制御手段用電源回路（図示せず）などで消費され且つ電流検出用抵抗Ｒ１’の両端間の被測定電圧Ｖ１’に依存しない消費電力量（以下、固定消費電力量という）をβ’とすると、下記（１）式で表される関係が成立する。 By the way, the amount of change in power consumption when the measured voltage V1 ′ is changed by 1 V (hereinafter referred to as unit power consumption) between the power consumption W in ′ consumed by the lighting device and the measured voltage V1 ′. A current) consumed by a power circuit for control means (not shown) which is a circuit other than α ′, the AC / DC conversion circuit 1 ′ and the lighting circuit 2 ′, and supplies power to the control means 3 ′. Assuming that β ′ is a power consumption amount that does not depend on the measured voltage V1 ′ across the detection resistor R1 ′ (hereinafter referred to as a fixed power consumption amount), the relationship expressed by the following equation (1) is established.

Figure 2010276386
ここに、単位消費電力量α’は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１’の直流電圧Ｖｄｃ’を、電流検出用抵抗Ｒ１’の抵抗値とＡＣ／ＤＣ変換回路１’の回路効率との積で除することにより得られる。
Figure 2010276386
 Here, the unit power consumption α ′ is the product of the DC voltage V dc ′ of the AC / DC conversion circuit 1 ′ and the resistance value of the current detection resistor R 1 ′ and the circuit efficiency of the AC / DC conversion circuit 1 ′. It is obtained by dividing.

演算部Ｐ’では、被測定電圧Ｖ１’に、予め記憶手段Ｍ’に記憶されている単位消費電力量α’を乗じて得られた値に、固定消費電力量β’を加算することによって、点灯装置で消費されるアナログの消費電力量Ｗｉｎ’を算出し、当該消費電力量Ｗｉｎ’をデジタル値データである消費電力量データＤＷｉｎ’に換算する。なお、電圧検出器１０’に接続された報知手段１１’は、演算部Ｐ’で算出された消費電力量Ｗｉｎ’を外部に報知する。 In the calculation unit P ′, by adding the fixed power consumption β ′ to the value obtained by multiplying the measured voltage V1 ′ by the unit power consumption α ′ stored in the storage unit M ′ in advance, An analog power consumption W in ′ consumed by the lighting device is calculated, and the power consumption W in ′ is converted into power consumption data DW in ′ that is digital value data. Incidentally, 'notification means 11 connected to' the voltage detector 10 informs the calculating portion P 'power consumption W in calculated in' to the outside.

ところで、図１０に示す構成の点灯装置では、電力損失を抑制する観点から電流検出用抵抗Ｒ１’の抵抗値をなるべく小さく設定する必要があり、電流検出用抵抗Ｒ１’の抵抗値を、電流検出用抵抗Ｒ１’の両端間のアナログ電圧である被測定電圧Ｖ１’が０．１Ｖ程度となるように設定される。   By the way, in the lighting device having the configuration shown in FIG. 10, it is necessary to set the resistance value of the current detection resistor R1 ′ as small as possible from the viewpoint of suppressing power loss. The measured voltage V1 ′, which is an analog voltage across the resistor R1 ′, is set to be about 0.1V.

しかしながら、上述のＡ／Ｄ変換器ＡＤ’として、汎用のＡ／Ｄ変換器（例えば、分解能が１０ｂｉｔ）を用いる場合、分解能の電圧換算値が数ｍＶ程度となり、演算部Ｐ’で算出される消費電力量Ｗｉｎ’に数％の誤差が発生してしまう。また、分解能の高い高精度のＡ／Ｄ変換器（例えば、分解能が１４ｂｉｔ、１６ｂｉｔ、２４ｂｉｔのＡ／Ｄ変換器）を使用することも考えられるが、高精度のＡ／Ｄ変換器は、前記汎用のＡ／Ｄ変換器に比べて一般的に高価でありコストが上昇してしまい、前述の費用対効果の観点から好ましくない。 However, when a general-purpose A / D converter (for example, the resolution is 10 bits) is used as the above-described A / D converter AD ′, the converted voltage value of the resolution is about several mV and is calculated by the calculation unit P ′. a few percent of the error in the amount of power consumption W in 'occurs. It is also conceivable to use a high-resolution A / D converter with high resolution (for example, an A / D converter with a resolution of 14 bits, 16 bits, or 24 bits). Compared with a general-purpose A / D converter, it is generally expensive and costs are increased, which is not preferable from the viewpoint of cost effectiveness.

これに対して、電流検出用抵抗Ｒ１’の両端間の電圧である被測定電圧Ｖ１’を、オペアンプ（図示せず）を用いた反転増幅回路（図示せず）により増幅してＡ／Ｄ変換器ＡＤ’に入力することが考えられる。   On the other hand, the measured voltage V1 ′, which is the voltage across the current detection resistor R1 ′, is amplified by an inverting amplifier circuit (not shown) using an operational amplifier (not shown) and A / D converted. It is conceivable to input to the device AD ′.

実開昭６４−１３６９５号公報Japanese Utility Model Publication No. 64-13695 特許第３１６８８４２号公報Japanese Patent No. 3168842

しかしながら、前記反転増幅回路では、前記オペアンプのオフセット電圧が入力電圧のばらつきとして付加されることとなる。特に汎用の安価な前記オペアンプを使用した場合には、常温で±５ｍＶ程度のオフセット電圧が前記入力電圧のばらつきとして付加され、前述のように被測定電圧Ｖ１’が０．１Ｖ程度であれば、前記反転増幅回路の出力電圧に前記オペアンプのオフセット電圧に起因した誤差が±５％程度発生することとなり、検出される被測定電圧Ｖ１’および当該被測定電圧Ｖ１’に基づき算出される消費電力量Ｗｉｎ’の精度が低下するおそれがあった。 However, in the inverting amplifier circuit, the offset voltage of the operational amplifier is added as a variation in input voltage. In particular, when the general-purpose inexpensive operational amplifier is used, an offset voltage of about ± 5 mV is added as a variation in the input voltage at room temperature, and if the measured voltage V1 ′ is about 0.1 V as described above, An error due to the offset voltage of the operational amplifier occurs about ± 5% in the output voltage of the inverting amplifier circuit, and the measured voltage V1 ′ to be detected and the power consumption calculated based on the measured voltage V1 ′. accuracy of W in 'there is a risk to be reduced.

また、電圧検出器１０’の精度を上げるために、前述の汎用のオペアンプに比べてオフセット電圧が小さい周知の高精度のオペアンプを使用することが考えられるが、オフセット電圧が小さいオペアンプは汎用のオペアンプに比べて一般的に高価であり（例えば、常温で±３ｍＶ程度のオフセット電圧を有するオペアンプでも、前記汎用のオペアンプに比べて５倍程度の値段になる）、当該オペアンプを使用するとコストが上昇してしまい、前述の費用対効果の観点から好ましくない。更に、周知のオフセット電圧が小さい高精度のオペアンプ（例えば、オフセット電圧が１０μＶ程度のオペアンプ）では、当該オペアンプを駆動させるために正負両電源が必要となり、図１０に示すように、正電圧を発生させるＡＣ／ＤＣ変換回路１’および前記制御手段用電源回路しか有していない点灯装置に使用する場合には、当該オペアンプを駆動させるための反転回路等を設ける必要があり、反転回路等を設けることによるコスト上昇や点灯装置の大型化が懸念される。   In order to improve the accuracy of the voltage detector 10 ', it is conceivable to use a known high-precision operational amplifier having a smaller offset voltage than the above-described general-purpose operational amplifier. Is generally expensive (for example, an operational amplifier having an offset voltage of about ± 3 mV at room temperature is about five times the price of the general-purpose operational amplifier), and the use of the operational amplifier increases the cost. Therefore, it is not preferable from the viewpoint of cost effectiveness described above. Furthermore, a known high-precision operational amplifier with a small offset voltage (for example, an operational amplifier having an offset voltage of about 10 μV) requires both positive and negative power supplies to drive the operational amplifier, and generates a positive voltage as shown in FIG. When used in a lighting device having only the AC / DC conversion circuit 1 ′ and the power supply circuit for the control means, it is necessary to provide an inverting circuit for driving the operational amplifier, etc. There is a concern about the cost increase and the increase in the size of the lighting device.

本願発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コスト化が図れ且つ被測定電圧の検出精度を向上できる電圧検出器と、該電圧検出器を備えた電源装置および点灯装置と、該電圧検出器を用いた電力計測システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned reasons, and its purpose is to reduce the cost and improve the detection accuracy of the voltage to be measured, a power supply device including the voltage detector, and lighting An apparatus and a power measurement system using the voltage detector are provided.

請求項１の発明は、アナログの被測定電圧に応じたデジタル値データを生成して出力する電圧検出器であって、オペアンプを含んで構成され入力電圧を増幅する反転増幅回路と、第１の周期で第１のクロック信号を発生する第１のタイマと、前記反転増幅回路の出力側に接続され第１のタイマで発生する第１のクロック信号に基づいて第１の周期で前記反転増幅回路からアナログ出力される出力電圧をサンプリングし当該出力電圧に応じたデジタル値データである電圧データを出力するＡ／Ｄ変換器と、第１の周期よりも長い第２の周期で第２のクロック信号を発生する第２のタイマと、反転増幅回路の入力端間に接続され前記第２のクロック信号に基づいてオン・オフ動作することにより反転増幅回路への入力電圧を前記第２の周期で変化させるスイッチング素子と、Ａ／Ｄ変換器から出力される電圧データを記憶するための記憶手段と、記憶手段に記憶され且つスイッチング素子のオン期間にＡ／Ｄ変換器から出力されるオン時電圧データとスイッチング素子のオフ期間にＡ／Ｄ変換器から出力されるオフ時電圧データとを用いて演算を行う演算部とを備え、演算部が、オン時電圧データとオフ時電圧データとの差分データを算出し当該差分データを前記反転増幅回路の増幅率で除することにより被測定電圧に応じたデジタル値データである測定電圧データを算出して出力することを特徴とする。   The invention according to claim 1 is a voltage detector that generates and outputs digital value data corresponding to an analog voltage to be measured, and includes an inverting amplifier circuit that includes an operational amplifier and amplifies the input voltage; A first timer for generating a first clock signal in a period; and the inverting amplifier circuit in a first period based on a first clock signal connected to the output side of the inverting amplifier circuit and generated by the first timer. An A / D converter that samples an output voltage that is output from analog and outputs voltage data that is digital value data corresponding to the output voltage, and a second clock signal in a second period longer than the first period The input voltage to the inverting amplifier circuit is changed in the second cycle by being turned on and off based on the second clock signal connected between the input terminal of the inverting amplifier circuit and the second timer for generating Switching element to be operated, storage means for storing voltage data output from the A / D converter, and on-time voltage data stored in the storage means and output from the A / D converter during the ON period of the switching element And a calculation unit that performs calculation using off-time voltage data output from the A / D converter during the off-period of the switching element, and the calculation unit includes difference data between the on-time voltage data and the off-time voltage data. And measuring voltage data, which is digital value data corresponding to the voltage to be measured, is calculated and output by dividing the difference data by the amplification factor of the inverting amplifier circuit.

この発明によれば、反転増幅回路が、被測定電圧を増幅してＡ／Ｄ変換器に入力するとともに、演算部が、Ａ／Ｄ変換器から出力されるスイッチング素子のオン期間内にＡ／Ｄ変換器から出力されるオン時電圧データとスイッチング素子のオフ期間内にＡ／Ｄ変換器から出力されるオフ時電圧データとの差分データを算出し当該差分データを前記反転増幅回路の増幅率で除することにより被測定電圧に応じたデジタル値データである測定電圧データを算出して出力することにより、Ａ／Ｄ変換器の分解能に起因した誤差の測定電圧データへの影響を抑制できるとともに反転増幅回路に含まれるオペアンプのオフセット電圧に起因した誤差の測定電圧データへの影響を抑制できるので、汎用のＡ／Ｄ変換器および汎用のオペアンプを使用しながらも被測定電圧の検出精度を向上させることができるから、低コスト化が図れる。また、演算部をマイクロコンピュータで構成すれば当該演算部に第１のタイマおよび第２のタイマを内蔵させることができるから、低コスト化を図ることができる。   According to the present invention, the inverting amplifier circuit amplifies the voltage to be measured and inputs the amplified voltage to the A / D converter, and the arithmetic unit outputs the A / D within the ON period of the switching element output from the A / D converter. Difference data between the on-time voltage data output from the D converter and the off-time voltage data output from the A / D converter within the off period of the switching element is calculated, and the difference data is used as the amplification factor of the inverting amplifier circuit. By calculating and outputting measured voltage data that is digital value data corresponding to the voltage to be measured by dividing by, it is possible to suppress the influence of the error due to the resolution of the A / D converter on the measured voltage data Since the influence of the error due to the offset voltage of the operational amplifier included in the inverting amplifier circuit on the measured voltage data can be suppressed, a general-purpose A / D converter and a general-purpose operational amplifier must be used. Since it is possible to improve the detection accuracy of the voltage to be measured, cost reduction can be achieved. In addition, if the arithmetic unit is constituted by a microcomputer, the first timer and the second timer can be incorporated in the arithmetic unit, so that the cost can be reduced.

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記被測定電圧が前記第１の周期よりも長く且つ前記第２の周期よりも短い第３の周期で周期的に変動するものであって、前記第２のタイマが、前記第２のクロック信号の前記第２の周期のうち前記オフ期間を第３の周期の整数倍となるように設定されるとともに、前記Ａ／Ｄ変換器が、１つの前記第２の周期内における前記オフ期間内に前記第１のタイマの前記第１のクロック信号に基づいて、前記第１の周期および前記オフ期間から決められる２以上の規定回数だけサンプリングを行い、前記演算部が、前記オフ時電圧データと前記オン時電圧データとに基づいて、前記オフ時電圧データの平均値と前記オン時電圧データとの差分データを算出し当該差分データを平均測定電圧データとして出力する平均測定電圧データ算出機能と、前記オフ時電圧データの累積加算値と前記オン時電圧データに前記オフ期間内に取得した前記オフ時電圧データの個数を乗じて得られる値の差分データを算出し当該差分データを累積加算値データとして出力する累積加算値データ算出機能との少なくとも一方を有することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the voltage to be measured periodically fluctuates in a third period that is longer than the first period and shorter than the second period. The second timer is set so that the off period of the second period of the second clock signal is an integral multiple of a third period, and the A / D converter includes: Based on the first clock signal of the first timer within the off period within one second period, sampling is performed for a predetermined number of times that is determined from the first period and the off period. The calculation unit calculates difference data between an average value of the off-time voltage data and the on-time voltage data based on the off-time voltage data and the on-time voltage data, and averages the difference data. As voltage data Average measured voltage data calculation function, difference data of a value obtained by multiplying the cumulative addition value of the off-time voltage data and the on-time voltage data by the number of the off-time voltage data acquired in the off period It has at least one of a cumulative addition value data calculation function for calculating and outputting the difference data as cumulative addition value data.

この発明によれば、前記第２のタイマが、前記第２のクロック信号の前記第２の周期のうち前記オフ期間を第３の周期の整数倍となるように設定されるとともに、前記Ａ／Ｄ変換器が、１つの前記第２の周期内における前記オフ期間内に前記第１のタイマの前記第１のクロック信号に基づいて、前記第１の周期および前記オフ期間から決められる２以上の規定回数だけサンプリングを行い、前記演算部が、前記オフ時電圧データと前記オン時電圧データとに基づいて、前記オフ時電圧データの平均値と前記オン時電圧データとの差分データを算出し当該差分データを平均測定電圧データとして出力する平均測定電圧データ算出機能と、前記オフ時電圧データの累積加算値と前記オン時電圧データに前記オフ期間内に取得した前記オフ時電圧データの個数を乗じて得られる値の差分データを算出し当該差分データを累積加算値データとして出力する累積加算値データ算出機能との少なくとも一方を有することにより、前記被測定電圧が第３の周期で周期的に変動するときであっても、前記演算部が、前記被測定電圧の平均値測定電圧データ或いは累積加算値データを精度よく算出することができる。また、前記被測定電圧が第３の周期で周期的に変動するときに、前記第２のタイマが、前記第２のクロック信号の前記第２の周期のうち前記オン期間を第３の周期の整数倍とならないように設定することにより、前記オフ期間内における前記反転増幅回路の前記出力電圧の位相が時間とともにずれていき、第３の周期の２以上の整数倍に相当する時間について取得した前記オフ時電圧データを用いて前記被測定電圧の平均値測定データを算出することにより、前記被測定電圧の第３の周期における前記オフ期間内に前記規定回数の前記整数倍に相当する回数だけサンプリングを行って得られる前記被測定電圧の平均値測定データ或いは累積加算値データを算出することができるので、前記測定電圧データの精度を低下させることなく、前記第２の周期の１周期分における前記出力電圧をサンプリングする回数を減らすことができるから、前記Ａ／Ｄ変換器および前記演算部の処理負荷を低減させることができる。   According to the present invention, the second timer is set so that the off period of the second period of the second clock signal is an integral multiple of the third period, and the A / Two or more D converters are determined from the first period and the off period based on the first clock signal of the first timer within the off period within one second period. Sampling is performed a specified number of times, and the calculation unit calculates difference data between an average value of the off-time voltage data and the on-time voltage data based on the off-time voltage data and the on-time voltage data. An average measured voltage data calculation function for outputting difference data as average measured voltage data, an accumulated value of the off-time voltage data, and the off-time voltage data acquired during the off period in the on-time voltage data. Having at least one of a cumulative addition value data calculation function for calculating difference data of values obtained by multiplying the number of data and outputting the difference data as cumulative addition value data, so that the measured voltage has a third period Even when the period fluctuates periodically, the calculation unit can accurately calculate the average value measurement voltage data or the cumulative addition value data of the voltage to be measured. In addition, when the voltage to be measured fluctuates periodically in a third period, the second timer sets the ON period of the second period of the second clock signal to a third period. By setting so as not to be an integral multiple, the phase of the output voltage of the inverting amplifier circuit in the off period is shifted with time, and the time corresponding to an integral multiple of 2 or more of the third period was acquired. By calculating average value measurement data of the measured voltage using the off-time voltage data, the number of times corresponding to the integral multiple of the specified number of times in the off period in the third period of the measured voltage Since the average value measurement data or cumulative addition value data of the voltage to be measured obtained by sampling can be calculated, the first voltage can be calculated without reducing the accuracy of the measurement voltage data. Because of the output voltage in one period of the periodic can reduce the number of times of sampling, it is possible to reduce the processing load of the A / D converter and the calculation unit.

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記被測定電圧が、電流検出用抵抗の両端間に発生する電圧であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the voltage to be measured is a voltage generated between both ends of a current detection resistor.

この発明によれば、前記被測定電圧が、電流検出用抵抗の両端間に発生する電圧であることにより、電流検出用抵抗が消費電力量を計測する計測対象である回路の一部に接続されるものであれば、前記被測定電圧に基づいて前記回路で消費される消費電力量を計測することができる。   According to the present invention, since the voltage to be measured is a voltage generated between both ends of the current detection resistor, the current detection resistor is connected to a part of a circuit to be measured for measuring power consumption. If it is, the amount of power consumed by the circuit can be measured based on the voltage to be measured.

請求項４の発明は、請求項３に記載の電圧検出器を備える電源装置であって、電力供給対象に電力を供給するための電源回路と該電源回路からの出力を制御するための制御手段と有し、前記消費電力量を外部に報知するための報知手段を備え、前記電圧検出器の前記演算部が、電源回路の一部に接続された前記電流検出用抵抗の両端間の前記被測定電圧から、電源装置および電源装置に接続される電力供給対象で消費される消費電力量をＷｉｎ、前記被測定電圧をＶ１、被測定電圧Ｖ１が１Ｖ変化したときの消費電力量の変化量をα１、前記制御手段に電力を供給するための制御手段用電源回路での消費電力量をβ１としたときに成立する関係式 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power supply apparatus comprising the voltage detector according to the third aspect, wherein the power supply circuit supplies power to a power supply target and the control means controls the output from the power supply circuit. And a reporting means for reporting the power consumption to the outside, wherein the calculation unit of the voltage detector is connected to both ends of the current detection resistor connected to a part of a power supply circuit. from the measured voltage, the amount of change in power consumption when the power supplies and power supply power consumption amount consumed by connected thereto supplied power to the W in, said measured voltage V1, the measured voltage V1 is 1V change Α1 and a relational expression that holds when β1 is the power consumption in the power circuit for the control means for supplying power to the control means.

Figure 2010276386
に基づいて電源装置および電源装置に接続される電力供給対象で消費される消費電力量を算出するとともに、報知手段が、前記演算部が算出した消費電力量を外部に報知することを特徴とする。
Figure 2010276386
 The power consumption consumed by the power supply device and the power supply target connected to the power supply device is calculated based on the power supply, and the notification means notifies the power consumption calculated by the calculation unit to the outside. .

この発明によれば、請求項３に記載の電圧検出器により電源装置で消費される消費電力量を算出することにより、電圧検出器の低コスト化を図ることができので、電源装置のコスト上昇を抑制することができる。   According to the present invention, the cost of the voltage detector can be reduced by calculating the amount of power consumed by the power supply device by the voltage detector according to claim 3. Can be suppressed.

請求項５の発明は、請求項３に記載の電圧検出器と請求項４に記載の電源回路と請求項４に記載の該電源回路からの出力を制御するための第１の制御手段と、前記電源回路からの電力供給を受けて照明負荷を点灯させる前記電力供給対象である点灯回路と、該点灯回路を制御するための第２の制御手段とを備えた点灯装置であって、前記消費電力量を報知するための報知手段を備え、前記電圧検出器の前記演算部が、前記点灯回路の一部に接続された前記電流検出用抵抗の両端間の前記被測定電圧から、点灯装置および点灯装置に接続される照明負荷で消費される消費電力量をＷｉｎ、前記被測定電圧をＶ１、被測定電圧Ｖ２が１Ｖ変化したときの消費電力量の変化量をα２、第１の制御手段および第２の制御手段に電力を供給するための制御手段用電源回路での消費電力量をβ２としたときに成立する関係式 The invention according to claim 5 is the voltage detector according to claim 3, the power supply circuit according to claim 4, and the first control means for controlling the output from the power supply circuit according to claim 4, A lighting device comprising: a lighting circuit that is a power supply target for lighting a lighting load in response to power supply from the power supply circuit; and a second control means for controlling the lighting circuit, wherein the consumption device An informing means for informing the amount of electric power, wherein the calculation unit of the voltage detector uses a lighting device and a lighting device from the measured voltage between both ends of the current detection resistor connected to a part of the lighting circuit; power consumption of W in consumed by the lighting load connected to the lighting device, wherein the measured voltage V1, the amount of change in power consumption when the measured voltage V2 is 1V change [alpha] 2, the first control means And a control for supplying power to the second control means. Relational expression established when the power consumption in the power supply circuit for the control is β2.

Figure 2010276386
に基づいて点灯装置および点灯装置に接続される照明負荷で消費される消費電力量を算出するとともに、報知手段が、前記演算部が算出した前記消費電力量を外部に報知することを特徴とする。
Figure 2010276386
 The power consumption consumed by the lighting device and the lighting load connected to the lighting device is calculated based on the above, and the notification means notifies the power consumption calculated by the calculation unit to the outside. .

この発明によれば、請求項３に記載の電圧検出器を用いて点灯装置で消費される消費電力量を算出することにより、カレントトランスを使用した電力量検出手段を設けた点灯装置に比べて小型化ができ、点灯装置の大型化を抑制することができる。また、請求項３に記載の電圧検出器を用いて点灯装置で消費される消費電力量を算出することにより、カレントトランスを使用した電力検出手段を設けた点灯装置に比べて電圧検出器の低コスト化を図ることができるので、点灯装置のコスト上昇を抑制することができる。   According to the present invention, the power consumption consumed in the lighting device is calculated using the voltage detector according to claim 3, thereby comparing with the lighting device provided with the power amount detection means using the current transformer. The size can be reduced, and the increase in size of the lighting device can be suppressed. Further, by calculating the amount of power consumed by the lighting device using the voltage detector according to claim 3, the voltage detector is lower in comparison with a lighting device provided with power detection means using a current transformer. Since cost can be reduced, an increase in the cost of the lighting device can be suppressed.

請求項６の発明は、請求項４に記載の電源装置および請求項５に記載の点灯装置の少なくとも一方に含まれる請求項３に記載の電圧検出器および該電圧検出器に接続された報知手段と、前記電圧検出器の前記演算部において個別に算出された前記消費電力量に関するデータを集計する機能を有する上位システムとを備え、前記報知手段が、前記電圧検出器の前記演算部において個別に算出された前記消費電力量に関するデータを上位システムに送信する通信部を有することを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the voltage detector according to claim 3 included in at least one of the power supply device according to claim 4 and the lighting device according to claim 5, and an informing means connected to the voltage detector. And a host system having a function of aggregating data relating to the power consumption individually calculated in the calculation unit of the voltage detector, wherein the notification unit is individually set in the calculation unit of the voltage detector. It has a communication part which transmits the data regarding the calculated said power consumption to a high-order system, It is characterized by the above-mentioned.

この発明によれば、電源装置および点灯装置の少なくとも一方に含まれる電圧検出器および該電圧検出器に接続された報知手段と、前記電圧検出器の前記演算部において個別に算出された前記消費電力量に関するデータを集計する機能を有する上位システムとを備え、前記報知手段が、前記電圧検出器の前記演算部において個別に算出された前記消費電力量に関するデータを上位システムに送信する通信部を有することにより、例えば、商用電源と前記電源装置および前記点灯装置それぞれとが電源線を介して接続されてなる構成の照明システムにおいて、当該照明システムが導入されたオフィスや複数の店舗が存在するビルの１フロアのレイアウトの変更などに伴い前記消費電力量を算出する対象に含める前記電源装置や前記点灯装置の変更を行う必要がある場合に、前記電源線を配線し直す必要がないので、前記照明システムにおいて前記消費電力量を算出する対象に含める前記電源装置や前記点灯装置の変更を容易に行うことができる。   According to the present invention, the voltage detector included in at least one of the power supply device and the lighting device, the notification unit connected to the voltage detector, and the power consumption calculated individually in the arithmetic unit of the voltage detector A higher-level system having a function of aggregating data related to the amount, and the notification means includes a communication unit that transmits data related to the power consumption calculated individually in the calculation unit of the voltage detector to the higher-level system. Thus, for example, in a lighting system having a configuration in which a commercial power source and each of the power source device and the lighting device are connected via a power line, an office or a plurality of stores where the lighting system is introduced exist. When the layout of one floor is changed, the power supply device and the lighting device included in the calculation target of the power consumption are changed. Since it is not necessary to rewire the power supply line when it is necessary to perform the operation, it is possible to easily change the power supply device or the lighting device included in the target for calculating the power consumption amount in the lighting system. .

請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記上位システムが、前記電圧検出器の前記報知手段から送信される前記消費電力量に関するデータを受信するための上位システム通信部と、上位システム通信部で受信した前記消費電力量に関するデータを集計する上位システム演算部とを備え、請求項４に記載の電源装置および請求項５に記載の点灯装置の少なくとも一方に含まれる請求項３に記載の電圧検出器において、電圧検出器の前記消費電力量の計測分解能である電力量計測分解能が、前記電圧検出器の前記被測定電圧が前記Ａ／Ｄ変換器の分解能の電圧換算値に相当する電圧を前記反転増幅回路の前記増幅率で除して得られる電圧だけ変化したときの前記消費電力量の変化量であって、前記演算部が、前記消費電力量を前記電力量計測分解能で除して算出される前記電力量計測分解能に対する倍率データを生成するとともに、当該倍率データを前記消費電力量に関するデータとして前記報知手段の前記通信部を介して前記上位システムに送信し、前記上位システム通信部が前記倍率データを受信し、前記上位システム演算部が前記倍率データに前記電力量計測分解能を乗じて前記消費電力量に換算することを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the invention according to claim 6, wherein the host system receives a data related to the power consumption transmitted from the notification means of the voltage detector, and a host system. The high-order system calculating part which totals the data regarding the said power consumption received by the communication part, The power supply apparatus of Claim 4, and the lighting apparatus of Claim 5 are contained in at least one of Claim 3. In this voltage detector, the power measurement resolution that is the measurement resolution of the power consumption of the voltage detector corresponds to the voltage conversion value of the voltage to be measured of the voltage detector and the resolution of the A / D converter. A change amount of the power consumption when the voltage is changed by a voltage obtained by dividing the voltage by the amplification factor of the inverting amplifier circuit, wherein the calculation unit converts the power consumption amount to the power amount While generating magnification data for the electric energy measurement resolution calculated by dividing by the measurement resolution, the magnification data is transmitted as data related to the power consumption to the host system via the communication unit of the notification means, The host system communication unit receives the magnification data, and the host system arithmetic unit multiplies the magnification data by the power amount measurement resolution to convert the power consumption amount.

この発明によれば、電源装置および点灯装置の少なくとも一方に含まれる電圧検出器において、前記演算部が、前記消費電力量を前記電圧検出器の前記電力量計測分解能で除して算出される前記電力量計測分解能に対する倍率データを生成するとともに、当該倍率データを前記消費電力量に関するデータとして前記報知手段の前記通信部を介して前記上位システムに送信し、前記上位システムが、前記倍率データを上位システム通信部で受信して前記上位システム演算部で前記倍率データに前記電力量計測分解能を乗じて前記消費電力量に換算することにより、前記電圧検出器から上位システムに送信する前記消費電力量に関するデータの容量を低減できるので、前記消費電力量に関するデータの伝送時間を短縮することができる。また、前記消費電力量に関するデータの前記消費電力量への換算を上位システムで行うので、前記電源装置の前記電圧検出器における前記演算部の処理負荷を低減することができる。   According to this invention, in the voltage detector included in at least one of the power supply device and the lighting device, the calculation unit is calculated by dividing the power consumption amount by the power amount measurement resolution of the voltage detector. The magnification data for the power measurement resolution is generated, and the magnification data is transmitted as data related to the power consumption to the host system via the communication unit of the notification unit, and the host system sends the scale data to the host system. Relating to the power consumption transmitted from the voltage detector to the host system by receiving the system communication unit and multiplying the magnification data by the power amount measurement resolution and converting to the power consumption by the host system calculation unit. Since the data capacity can be reduced, it is possible to shorten the data transmission time related to the power consumption. In addition, since the host system converts the data related to the power consumption amount to the power consumption amount, the processing load of the arithmetic unit in the voltage detector of the power supply device can be reduced.

請求項１の発明によれば、反転増幅回路が、被測定電圧を増幅してＡ／Ｄ変換器に入力するとともに、演算部が、Ａ／Ｄ変換器から出力されるオン時電圧データとオフ時電圧データとの差分データを算出し当該差分データを前記反転増幅回路の増幅率で除することにより測定電圧データを算出して出力することにより、反転増幅回路に含まれるオペアンプのオフセット電圧に起因した誤差の測定電圧データへの影響を抑制できるので、汎用のＡ／Ｄ変換器および汎用のオペアンプを使用しながらも被測定電圧の検出精度を向上させることができるという効果があり、また、演算部をマイクロコンピュータで構成すれば当該演算部に第１のタイマおよび第２のタイマを内蔵させることができるから、低コスト化を図ることができるという効果がある。   According to the first aspect of the present invention, the inverting amplifier circuit amplifies the voltage to be measured and inputs it to the A / D converter, and the calculation unit turns off the on-time voltage data output from the A / D converter and turns off. By calculating the difference data from the time voltage data and dividing the difference data by the amplification factor of the inverting amplifier circuit to calculate and output the measured voltage data, it is caused by the offset voltage of the operational amplifier included in the inverting amplifier circuit As a result, it is possible to improve the detection accuracy of the voltage to be measured while using a general-purpose A / D converter and a general-purpose operational amplifier. If the unit is constituted by a microcomputer, the first timer and the second timer can be incorporated in the calculation unit, so that the cost can be reduced. That.

請求項４の発明によれば、請求項３に記載の電圧検出器を用いて電源装置で消費される消費電力量を算出することにより、電圧検出器の低コスト化を図ることができので、電源装置のコスト上昇を抑制することができるという効果がある。   According to the invention of claim 4, by calculating the power consumption consumed by the power supply device using the voltage detector of claim 3, it is possible to reduce the cost of the voltage detector. There is an effect that an increase in cost of the power supply device can be suppressed.

請求項５の発明によれば、請求項３に記載の電圧検出器を用いて点灯装置で消費される消費電力量を算出することにより、点灯装置の大型化を抑制することができる。また、請求項３に記載の電圧検出器を用いて点灯装置で消費される消費電力量を算出することにより、電圧検出器の低コスト化を図ることができるので、点灯装置のコスト上昇を抑制することができるという効果がある。   According to the invention of claim 5, by calculating the power consumption consumed by the lighting device using the voltage detector according to claim 3, it is possible to suppress an increase in size of the lighting device. Further, by calculating the amount of power consumed by the lighting device using the voltage detector according to claim 3, it is possible to reduce the cost of the voltage detector, thereby suppressing an increase in the cost of the lighting device. There is an effect that can be done.

請求項６の発明によれば、前記電圧検出器の前記演算部において個別に算出された前記消費電力量に関するデータを集計する機能を有する上位システムを備え、前記報知手段が、前記電圧検出器の前記演算部において個別に算出された前記消費電力量に関するデータを上位システムに送信する通信部を有することにより、例えば、商用電源と前記電源装置および前記点灯装置それぞれとが電源線を介して接続されてなる構成の照明システムにおいて、当該照明システムが導入されたオフィスや複数の店舗が存在するビルの１フロアのレイアウトの変更などに伴い前記消費電力量を算出する対象に含める前記電源装置や前記点灯装置の変更を行う必要がある場合に、前記電源線を配線し直す必要がないので、前記照明システムにおいて前記消費電力量を算出する対象に含める前記電源装置および前記点灯装置の変更を容易に行うことができるという効果がある。   According to a sixth aspect of the present invention, the system includes a host system having a function of aggregating data relating to the power consumption individually calculated in the calculation unit of the voltage detector, and the notification unit includes the voltage detector. By having a communication unit that transmits data related to the power consumption calculated individually in the arithmetic unit to a host system, for example, a commercial power source and each of the power source device and the lighting device are connected via a power line. In the lighting system configured as described above, the power supply device or the lighting to be included in the calculation target of the power consumption accompanying a change in the layout of one floor of a building where an office or a plurality of stores where the lighting system is introduced exists. When it is necessary to change the device, it is not necessary to rewire the power supply line. There is an effect that a change in the power supply device and the lighting device included in the target to calculate the force can be easily performed.

実施形態１の電圧検出器の回路ブロック図である。FIG. 3 is a circuit block diagram of the voltage detector according to the first embodiment. 同上の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing same as the above. 同上の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing same as the above. 同上の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing same as the above. 実施形態２の点灯装置の回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of the lighting device of Embodiment 2. 同上の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing same as the above. 実施形態３の点灯装置の回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of the lighting device of Embodiment 3. 実施形態４の点灯装置の回路ブロック図である。FIG. 6 is a circuit block diagram of a lighting device according to a fourth embodiment. 実施形態５の電力計測システムの構成図である。It is a block diagram of the electric power measurement system of Embodiment 5. 従来例の電圧検出器を備えた点灯装置の回路図である。It is a circuit diagram of the lighting device provided with the voltage detector of the prior art example.

（実施形態１）
図１に示すように、本実施形態の電圧検出器１０は、例えば、放電灯などの照明負荷（図示せず）を点灯させるための周知の点灯装置（図示せず）の一部を構成する電源回路および点灯回路に含まれるスイッチング素子Ｑ０に流れる電流に相当する電流検出用抵抗Ｒ１の両端間のアナログの平均電圧（以下、被測定電圧という）Ｖ１（Ｖ２）を測定し、被測定電圧Ｖ１に応じたデジタル値データ（以下、測定電圧データという）ＤＶ１を出力する。 (Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the voltage detector 10 of the present embodiment constitutes a part of a known lighting device (not shown) for lighting an illumination load (not shown) such as a discharge lamp, for example. power supply circuit and the current detecting resistors R1, which corresponds to the current flowing through the switching element Q 0 included in the lighting circuit analog of the average voltage across (hereinafter, referred to as the measured voltage) to measure V1 (V2), the voltage to be measured Digital value data (hereinafter referred to as measurement voltage data) DV1 corresponding to V1 is output.

本実施形態の電圧検出器１０は、オペアンプＯＰを含んで構成されオペアンプＯＰへの入力電圧Ｖｉｎを増幅するとともに入力電圧Ｖｉｎに対して正負を反転させた形で出力する反転増幅回路Ａと、反転増幅回路Ａの一部を構成するオペアンプＯＰに設けられた非反転入力端子に電圧を印加する定電圧源Ｅ１と、第１の周期で第１のクロック信号を発生する第１のタイマＴＣ１と、第１のタイマＴＣ１で発生する第１のクロック信号に基づいて前記第１の周期で反転増幅回路Ａからの出力電圧をサンプリングし前記出力電圧のデジタル値データ（以下、電圧データという）を出力するＡ／Ｄ変換器ＡＤと、前記第１の周期よりも長い一定の第２の周期で第２のクロック信号を発生する第２のタイマＴＣ２と、第２のタイマで発生する第２のクロック信号に基づいて前記第２の周期でオン・オフ動作することで反転増幅回路Ａの入力電圧Ｖｉｎを前記第２の周期で変化させるスイッチング素子Ｑａと、Ａ／Ｄ変換器ＡＤから出力される前記電圧データを記憶するための記憶手段Ｍと、Ａ／Ｄ変換器ＡＤから出力される前記電圧データおよび記憶手段Ｍに記憶された前記電圧データの少なくとも一方を用いて四則演算を行うことが可能な演算部Ｐとを備える。 The voltage detector 10 of the present embodiment includes an operational amplifier OP, and an inverting amplifier circuit A that amplifies an input voltage Vin to the operational amplifier OP and outputs the input voltage Vin in a form in which positive and negative are inverted. A constant voltage source E1 that applies a voltage to a non-inverting input terminal provided in an operational amplifier OP that constitutes a part of the inverting amplifier circuit A, and a first timer TC1 that generates a first clock signal in a first cycle. The output voltage from the inverting amplifier circuit A is sampled in the first period based on the first clock signal generated by the first timer TC1, and digital value data (hereinafter referred to as voltage data) of the output voltage is sampled. An A / D converter AD for output, a second timer TC2 for generating a second clock signal in a constant second period longer than the first period, and a second timer generated by the second timer A switching element Qa of changing the input voltage V in of the inverting amplifier circuit A in the second period by operating on and off by the second period based on the lock signal is output from the A / D converter AD Four arithmetic operations using at least one of the storage means M for storing the voltage data and the voltage data output from the A / D converter AD and the voltage data stored in the storage means M. And a possible calculation unit P.

また、電圧検出器１０は、平滑用コンデンサＣ１と抵抗Ｒ２とからなる直列回路を有し、当該直列回路の一端が、点灯装置１００の一部を構成するスイッチング素子Ｑ０と電流検出用抵抗Ｒ１との間に接続され、他端が接地されてなる。ここに、前記直列回路が、電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の電圧を平滑化する平滑回路を構成している。ここで、電圧検出器１０は、平滑用コンデンサＣ１の両端間に生じる電流検出用抵抗Ｒ１１の両端間電圧の積分値である被測定電圧Ｖ１を検出する。ここにおいて、平滑用コンデンサＣ１と抵抗Ｒ２とからなる前記直列回路と、反転増幅回路Ａと、定電圧源Ｅ１と、第１のタイマＴＣ１と、第２のタイマＴＣ２と、Ａ／Ｄ変換器ＡＤとが電圧検出器１０の検出部１０ａを構成している。 The voltage detector 10 includes a series circuit of a smoothing capacitor C1 resistor R2 Prefecture, one end of the series circuit, the switching element constituting a part of the lighting device 100 Q 0 and the current detection resistor R1 And the other end is grounded. Here, the series circuit constitutes a smoothing circuit that smoothes the voltage across the current detection resistor R1. Here, the voltage detector 10 detects the voltage V1 to be measured, which is an integral value of the voltage between both ends of the current detection resistor R11 generated between both ends of the smoothing capacitor C1. Here, the series circuit including the smoothing capacitor C1 and the resistor R2, the inverting amplifier circuit A, the constant voltage source E1, the first timer TC1, the second timer TC2, and the A / D converter AD. Constitutes a detector 10 a of the voltage detector 10.

反転増幅回路Ａは、オペアンプＯＰと、オペアンプＯＰの反転入力端子と出力端子とに両端が電気的に接続された第１の抵抗Ｒａと、オペアンプＯＰの反転入力端子に一端が接続され他端が電流検出用抵抗Ｒ１と平滑用コンデンサＣ１との間に接続されている第２の抵抗Ｒｂとからなる。   The inverting amplifier circuit A includes an operational amplifier OP, a first resistor Ra whose both ends are electrically connected to the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier OP, and one end connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP and the other end thereof. It comprises a second resistor Rb connected between the current detection resistor R1 and the smoothing capacitor C1.

定電圧源Ｅ１は、オペアンプＯＰの非反転入力端子に第３の抵抗Ｒｃを介して電気的に接続されている。   The constant voltage source E1 is electrically connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP via the third resistor Rc.

Ａ／Ｄ変換器ＡＤは、反転増幅回路Ａの一部を構成するオペアンプＯＰの出力端子に電気的に接続されている。ここで、Ａ／Ｄ変換器ＡＤから出力される電圧データＤＶは、被測定電圧Ｖ１に応じたデジタル値データであり、例えば、Ａ／Ｄ変換器ＡＤへ入力できる電圧のレンジが５Ｖ、分解能が１０ｂｉｔの場合、Ａ／Ｄ変換器ＡＤに電圧ＶｉｎＡＤが入力されると、電圧ＶｉｎＡＤをＡ／Ｄ変換器ＡＤの分解能の電圧換算値ｋ（ｋ＝５／２１０＝５／１０２４［Ｖ］）で除して得られるデジタル値を出力する。 The A / D converter AD is electrically connected to the output terminal of the operational amplifier OP that constitutes a part of the inverting amplifier circuit A. Here, the voltage data DV output from the A / D converter AD is digital value data corresponding to the voltage to be measured V1. For example, the voltage range that can be input to the A / D converter AD is 5V, and the resolution is high. In the case of 10 bits, when the voltage V inAD is input to the A / D converter AD, the voltage V inAD is converted into a voltage converted value k (k = 5/2 10 = 5/1024 [ V ] of the resolution of the A / D converter AD. ]) To output the digital value obtained by dividing by.

電圧検出器１０の一部を構成するスイッチング素子Ｑａは、一端部が反転増幅回路Ａの一部を構成する第２の抵抗Ｒｂの他端に電気的に接続されるとともに、他端部が接地されている。当該スイッチング素子Ｑａとしては、例えば、ＭＯＳＦＥＴを用いることができる。また、当該スイッチング素子Ｑａは、第２のタイマＴＣ２で発生する前記第２のクロック信号に基づいて前記第２の周期でオン・オフ動作することにより、反転増幅回路Ａの入力端を構成する第２の抵抗Ｒｂの前記他端の電位を、接地レベルである０Ｖよりも平滑用コンデンサＣ１の両端間の電圧だけ高い電位と、接地レベルに略等しい電位との間で切り替えることで反転増幅回路Ａへの入力電圧Ｖｉｎを前記第２の周期で変化させる。 One end of the switching element Qa constituting part of the voltage detector 10 is electrically connected to the other end of the second resistor Rb constituting part of the inverting amplifier circuit A, and the other end is grounded. Has been. As the switching element Qa, for example, a MOSFET can be used. Further, the switching element Qa is turned on / off in the second period based on the second clock signal generated by the second timer TC2, thereby constituting the input terminal of the inverting amplifier circuit A. The inverting amplifier circuit A is switched by switching the potential at the other end of the resistor Rb 2 between a potential that is higher than the ground level of 0 V by a voltage across the smoothing capacitor C1 and a potential that is substantially equal to the ground level. the input voltage V in is varied in the second period to.

演算部Ｐは、スイッチング素子Ｑａのオン期間に反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ２をサンプリングして得られる前記電圧データであるオン時電圧データＤＶｏｎからスイッチング素子Ｑａのオフ期間に反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ１をサンプリングして得られる前記電圧データであるオフ時電圧データＤＶｏｆｆを差し引くことで作る差分データを測定電圧データＤＶ１として出力する。また、演算部Ｐは、マイクロコンピュータで構成され、第１のタイマＴＣ１および第２のタイマＴＣ２を内蔵している。 Computing unit P is inverted from the the voltage data on-time voltage data DV on obtained by sampling the output voltage eo2 which is the analog output from the inverting amplifier A during the ON period of the switching element Qa in the OFF period of the switching element Qa The difference data created by subtracting the off-time voltage data DV off , which is the voltage data obtained by sampling the output voltage eo1 analog output from the amplifier circuit A, is output as the measured voltage data DV1. The calculation unit P is constituted by a microcomputer and includes a first timer TC1 and a second timer TC2.

次に、本実施形態の電圧検出器１０の動作について説明する。   Next, the operation of the voltage detector 10 of this embodiment will be described.

スイッチング素子Ｑａのオフ期間には、電流検出用抵抗Ｒ１と並列に接続された抵抗Ｒ２と平滑用コンデンサＣ１との直列回路の一部を構成する平滑用コンデンサＣ１が充電され、当該平滑用コンデンサＣ１の両端間の電圧である反転増幅回路Ａへの入力電圧Ｖｉｎは、電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の被測定電圧Ｖ１に略等しくなる。ここで、反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ１は、定電圧源Ｅ１によって一定の電位に維持されたオペアンプＯＰの非反転入力端子の電位（以下、基準電位という）をＥ、第１の抵抗Ｒａの抵抗値をＲａ、第２の抵抗Ｒｂの抵抗値をＲｂ、オペアンプＯＰに固有のオフセット電圧に起因した出力電圧の誤差である誤差電圧をＶｅｒｒとすると、下記（２）式で表される。 During the OFF period of the switching element Qa, the smoothing capacitor C1 constituting a part of the series circuit of the resistor R2 and the smoothing capacitor C1 connected in parallel with the current detection resistor R1 is charged, and the smoothing capacitor C1 The input voltage V in to the inverting amplifier circuit A, which is the voltage between both ends of, is substantially equal to the measured voltage V1 between both ends of the current detection resistor R1. Here, the output voltage eo1 analog-output from the inverting amplifier circuit A is E, the potential of the non-inverting input terminal (hereinafter referred to as the reference potential) of the operational amplifier OP maintained at a constant potential by the constant voltage source E1. the resistance value of the resistor Ra Ra, a resistance of the second resistor Rb Rb, when the error voltage V err is the error in the output voltage due to the inherent offset voltage to the operational amplifier OP, the following (2) expressed.

Figure 2010276386
ここに、反転増幅回路Ａの出力電圧ｅｏ１の誤差電圧Ｖｅｒｒの大きさは、オペアンプＯＰの前記オフセット電圧に反転増幅回路Ａの増幅率（Ｒａ／Ｒｂ）を乗じた値に略等しくなる。
Figure 2010276386
 Here, the magnitude of the error voltage V err of the output voltage eo1 of the inverting amplifier circuit A is substantially equal to a value obtained by multiplying the offset voltage of the operational amplifier OP by the amplification factor (Ra / Rb) of the inverting amplifier circuit A.

ここで、Ａ／Ｄ変換器ＡＤは、第１のタイマＴＣ１が発生する第１のクロック信号に基づいてスイッチング素子Ｑａのオフ期間に反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ１を前記第１の周期でサンプリングし出力電圧ｅｏ１のオフ時電圧データＤＶｏｆｆを出力する。 Here, the A / D converter AD outputs the output voltage eo1 analog-output from the inverting amplifier circuit A during the OFF period of the switching element Qa based on the first clock signal generated by the first timer TC1. And output voltage data DV off when the output voltage eo1 is off.

一方、スイッチング素子Ｑａがオンのときには、反転増幅回路Ａへの入力電圧Ｖｉｎは略０Ｖとなる。ここで、反転増幅回路Ａの出力電圧ｅｏ２は、下記（３）式で表される。 On the other hand, when the switching element Qa is turned on, the input voltage V in to the inverting amplifier circuit A is substantially 0V. Here, the output voltage eo2 of the inverting amplifier circuit A is expressed by the following equation (3).

Figure 2010276386
ここで、Ａ／Ｄ変換器ＡＤは、第１のタイマＴＣ１が発生する第１のクロック信号に基づいてスイッチング素子Ｑａのオフ期間での反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ２を第１の周期でサンプリングしオン時電圧データＤＶｏｎを出力する。また、当該オン時電圧データＤＶｏｎは、記憶手段Ｍに記憶される。
Figure 2010276386
 Here, the A / D converter AD outputs the output voltage eo2 analog-output from the inverting amplifier circuit A during the OFF period of the switching element Qa based on the first clock signal generated by the first timer TC1. And the on-time voltage data DV on is output. The on-time voltage data DV on is stored in the storage means M.

演算部Ｐでは、Ａ／Ｄ変換器ＡＤまたは記憶手段Ｍからオフ時電圧データＤＶｏｆｆを取得すると、予め記憶手段Ｍに記憶されているオン時電圧データＤＶｏｎを取得し、オン時電圧データＤＶｏｎとオフ時電圧データＤＶｏｆｆとの差分データを算出する。 When the calculation unit P acquires the off-time voltage data DV off from the A / D converter AD or the storage unit M, the calculation unit P acquires the on-time voltage data DV on stored in the storage unit M in advance, and the on-time voltage data DV on Difference data between on and off-time voltage data DV off is calculated.

ところで、スイッチング素子Ｑａのオン期間に反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ２と、スイッチング素子Ｑａのオフ期間に反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ１との差分は、以下の（４）式で表される。   By the way, the difference between the output voltage eo2 analog output from the inverting amplifier circuit A during the ON period of the switching element Qa and the output voltage eo1 analog output from the inverting amplifier circuit A during the OFF period of the switching element Qa is as follows: 4) It is expressed by the formula.

Figure 2010276386
即ち、前記出力電圧ｅｏ２と前記出力電圧ｅｏ１との差分は、被測定電圧Ｖ１を増幅率（Ｒａ／Ｒｂ）で増幅して得られる電圧に相当する。
Figure 2010276386
 That is, the difference between the output voltage eo2 and the output voltage eo1 corresponds to a voltage obtained by amplifying the measured voltage V1 with an amplification factor (Ra / Rb).

ここで、本実施形態の電圧検出器１０では、反転増幅回路Ａが、入力電圧Ｖｉｎを増幅してＡ／Ｄ変換器ＡＤに入力するとともに、演算部Ｐが、スイッチング素子Ｑａのオフ期間に反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ２に応じたデジタル値データであるオン時電圧データＤＶｏｎからスイッチング素子Ｑａのオフ期間に反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ１に応じたデジタル値データであるオフ時電圧データＤＶｏｆｆを差し引くことにより差分データＤＶｏｆｆ−ＤＶｏｎを算出する。その後、演算部Ｐは、当該差分データＤＶｏｆｆ−ＤＶｏｎ、即ち、被測定電圧Ｖ１を増幅率（Ｒａ／Ｒｂ）で増幅して得られる電圧に応じたデジタル値データを算出し、その後、当該差分データＤＶｏｆｆ−ＤＶｏｎを増幅率（Ｒａ／Ｒｂ）で除することにより、被測定電圧Ｖ１に応じたデジタル値データである測定電圧データＤＶ１を算出する。 Here, the voltage detector 10 of the present embodiment, the inverting amplifier circuit A receives an input to the A / D converter AD to amplify the input voltage V in, the arithmetic unit P is, in the OFF period of the switching element Qa The digital corresponding to the output voltage eo1 analog output from the inverting amplifier circuit A during the OFF period of the switching element Qa from the on-time voltage data DV on which is digital value data corresponding to the output voltage eo2 analog output from the inverting amplifier circuit A The difference data DV off -DV on is calculated by subtracting the off-time voltage data DV off which is value data. Thereafter, the arithmetic unit P is, the difference data DV off -DV on, i.e., to calculate the digital value data corresponding to a voltage obtained by amplifying the measured voltage V1 by the amplification factor (Ra / Rb), then the By dividing the difference data DV off -DV on by the amplification factor (Ra / Rb), the measurement voltage data DV1 which is digital value data corresponding to the voltage to be measured V1 is calculated.

しかして、Ａ／Ｄ変換器ＡＤの分解能に起因した誤差の測定電圧データＤＶ１への影響、およびオペアンプＯＰのオフセット電圧に起因した誤差電圧Ｖｅｒｒの測定電圧データＤＶ１への影響を抑制できるので、被測定電圧Ｖ１の検出精度を向上させることができる。また、演算部Ｐがマイクロコンピュータで構成され、第１のタイマＴＣ１および第２のタイマＴＣ２を内蔵していることにより、演算部Ｐとは別に第１のタイマＴＣ１および第２のタイマＴＣ２を設ける必要がなく、また、汎用のＡ／Ｄ変換器および汎用のオペアンプを使用しながらも電圧検出器１０の被測定電圧Ｖ１の検出精度の向上が図れることにより、高精度のＡ／Ｄ変換器（図示せず）および高精度のオペアンプ（図示せず）を使用する必要がないので、電圧検出器１０の低コスト化を図ることができる。 Therefore, the influence of the error caused by the resolution of the A / D converter AD on the measured voltage data DV1 and the influence of the error voltage V err caused by the offset voltage of the operational amplifier OP on the measured voltage data DV1 can be suppressed. The detection accuracy of the measured voltage V1 can be improved. Further, since the calculation unit P is configured by a microcomputer and includes the first timer TC1 and the second timer TC2, the first timer TC1 and the second timer TC2 are provided separately from the calculation unit P. It is not necessary, and the detection accuracy of the voltage under test V1 of the voltage detector 10 can be improved while using a general-purpose A / D converter and a general-purpose operational amplifier. Since it is not necessary to use a high-precision operational amplifier (not shown) and a high-precision operational amplifier (not shown), the cost of the voltage detector 10 can be reduced.

ここで、図２において、反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧をＡ／Ｄ変換器ＡＤでサンプリングしデジタル出力に変換するとともに、デジタル出力に変換された出力電圧に応じた電圧データを前記測定電圧データとして出力する従来の電圧検出器（図示せず）で得られた測定電圧データＤＶ１’（図２中の△）、および本実施形態の電圧検出器１０で得られた測定電圧データＤＶ１（図２中の□）と、電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の被測定電圧Ｖ１の実測値との関係を示す。また、図２中の実線は、誤差電圧Ｖｅｒｒが０Ｖの理想的な反転増幅回路Ａおよび分解能が限りなく０Ｖに近い理想的なＡ／Ｄ変換器を使用した理想的な電圧検出器１０であれば得られる測定電圧データと被測定電圧Ｖ１の実測値との関係を示す。図２に示すように、本実施形態の電圧検出器１０で得られた測定電圧データＤＶ１のほうが、従来の電圧検出器で得られた測定電圧データＤＶ１’に比べて実線に近いことが判る。つまり、本実施形態の電圧検出器１０では、前記従来の電圧検出器に比べて、被測定電圧Ｖ１の検出精度が向上していることが判る。 Here, in FIG. 2, the output voltage analog-output from the inverting amplifier circuit A is sampled by the A / D converter AD and converted into digital output, and the voltage data corresponding to the output voltage converted into digital output is converted into the above-described voltage data. Measurement voltage data DV1 ′ (Δ in FIG. 2) obtained by a conventional voltage detector (not shown) output as measurement voltage data, and measurement voltage data DV1 obtained by the voltage detector 10 of the present embodiment. (□ in FIG. 2) and the measured value of the measured voltage V1 across the current detection resistor R1 are shown. Also, the solid line in FIG. 2 is an ideal voltage detector 10 using an ideal inverting amplifier circuit A with an error voltage V err of 0V and an ideal A / D converter with a resolution close to 0V. The relationship between the measured voltage data obtained, if any, and the measured value of the measured voltage V1 is shown. As shown in FIG. 2, it can be seen that the measured voltage data DV1 obtained by the voltage detector 10 of the present embodiment is closer to the solid line than the measured voltage data DV1 ′ obtained by the conventional voltage detector. That is, in the voltage detector 10 of the present embodiment, it can be seen that the detection accuracy of the measured voltage V1 is improved as compared with the conventional voltage detector.

ところで、本実施形態の電圧検出器１０において、反転増幅回路Ａの代わりに、非反転増幅回路を設けることが考えられる。ここに、非反転増幅回路は、例えば、オペアンプＯＰと、オペアンプＯＰの反転入力端子と出力端子とに両端が電気的に接続された抵抗（図示せず）と、オペアンプＯＰの反転入力端子に一端が接続され他端が接地された抵抗（図示せず）とにより構成されたものが考えられる。   By the way, in the voltage detector 10 of this embodiment, it is possible to provide a non-inverting amplifier circuit instead of the inverting amplifier circuit A. Here, the non-inverting amplifier circuit includes, for example, an operational amplifier OP, a resistor (not shown) whose both ends are electrically connected to the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier OP, and one end of the inverting input terminal of the operational amplifier OP. And a resistor (not shown) whose other end is grounded.

しかしながら、例えば、電流検出用抵抗Ｒ１に流れる電流にリップルが発生し、反転増幅回路Ａへの入力電圧Ｖｉｎが０Ｖよりも小さくなると、非反転入力端子に０よりも小さい電圧が入力されることとなり、前記オペアンプが正常に動作せず、前記非反転増幅回路が増幅回路として機能せず、被測定電圧Ｖ１を正確に測定できないおそれがある。 However, for example, ripples are generated in a current flowing through the current detection resistor R1, the inverting the amplifier circuit input voltage V in to A is less than 0V, the voltage smaller than 0 to the non-inverting input terminal is input Thus, the operational amplifier does not operate normally, the non-inverting amplifier circuit does not function as an amplifier circuit, and the measured voltage V1 may not be accurately measured.

これに対して、本実施形態の電圧検出器１０では、反転増幅回路Ａを用いるので、反転増幅回路Ａに含まれるオペアンプＯＰの反転入力端子と非反転入力端子とがイマジナリショートとなることから、前記非反転入力端子は、０Ｖ以上の一定の基準電位Ｅに維持され、前記反転入力端子も略基準電位よりもオフセット電圧分だけ低い電圧に維持されることとなり、前記非反転入力端子および前記反転入力端子に０Ｖよりも低い電圧が印加されることがないので、電圧電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の被測定電圧Ｖ１が０Ｖよりも小さい場合でも増幅回路として機能できる。従って、電流検出用抵抗Ｒ１に流れる電流にリップルが発生し、電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の電圧である被測定電圧Ｖ１が０Ｖ以下になっても被測定電圧Ｖ１を精度よく計測することができるという利点がある。なお、本実施形態では、入力電圧Ｖｉｎが常に０Ｖ以上の電圧に維持される場合には、スイッチング素子Ｑａとして、安価なＭＯＳＦＥＴを用いることができ、双方向に流れる電流に対してオン・オフできるアナログスイッチなどＭＯＳＦＥＴに比べて高価なスイッチング素子を使用する場合に比べて、コストを低減することができる。 On the other hand, since the voltage detector 10 of the present embodiment uses the inverting amplifier circuit A, the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP included in the inverting amplifier circuit A are imaginary shorted. The non-inverting input terminal is maintained at a constant reference potential E of 0 V or higher, and the inverting input terminal is also maintained at a voltage lower than the reference potential by an offset voltage. Since a voltage lower than 0V is not applied to the input terminal, it can function as an amplifier circuit even when the measured voltage V1 across the voltage / current detection resistor R1 is smaller than 0V. Therefore, a ripple occurs in the current flowing through the current detection resistor R1, and the measured voltage V1 can be accurately measured even when the measured voltage V1 that is the voltage across the current detection resistor R1 is 0 V or less. There is an advantage that you can. In the present embodiment, when the input voltage V in is always maintained at a voltage higher than 0V as a switching element Qa, it is possible to use an inexpensive MOSFET, on-off for the current flowing in both directions The cost can be reduced as compared with the case of using an expensive switching element such as an analog switch that is more expensive than a MOSFET.

なお、本実施形態では、抵抗Ｒ２および平滑用コンデンサＣ１からなる直列回路が、電流検出用抵抗Ｒ１に並列に接続され、第２の抵抗Ｒｂおよびスイッチング素子Ｑａが抵抗Ｒ２と平滑用コンデンサＣ１との間に接続されているが、これに限定されるものではなく、例えば、第２の抵抗Ｒｂをスイッチング素子Ｑ０と電流検出用抵抗Ｒ１との間に直接接続するとともに、反転増幅回路Ａの一部を構成する第１の抵抗Ｒａと並列にコンデンサ（図示せず）を接続した積分器を用いたものであってもよい。また、オペアンプＯＰとしては、汎用の単電源オペアンプを用いることができる。 In this embodiment, a series circuit including the resistor R2 and the smoothing capacitor C1 is connected in parallel to the current detection resistor R1, and the second resistor Rb and the switching element Qa are connected between the resistor R2 and the smoothing capacitor C1. are connected between, is not limited thereto, for example, with a direct connection between the second resistor Rb and the switching element Q 0 and the current detecting resistor R1, the inverting amplifier circuit a one It is also possible to use an integrator in which a capacitor (not shown) is connected in parallel with the first resistor Ra constituting the part. As the operational amplifier OP, a general-purpose single power supply operational amplifier can be used.

また、本実施形態の電圧検出器１０では、前記第２の周期におけるスイッチング素子Ｑａのオフ期間が、前記第１の周期の２倍以上の規定時間となるように第２の周期および前記オン期間が設定されている。つまり、Ａ／Ｄ変換器ＡＤは、前記第２の周期におけるスイッチング素子Ｑａのオフ期間内に反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ１を、少なくとも２回以上の規定回数だけサンプリングするとともに、スイッチング素子Ｑａのオン期間に反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ２を１回だけサンプリングする。ここで、サンプリング回数である前記規定回数は、前記オフ期間を前記第１の周期で除することにより求められる商となる。具体的には、図３に示すように、時刻ｔ１，ｔ２の間のオフ期間内、および時刻ｔ３，ｔ４の間のオフ期間内で、スイッチング素子Ｑａのオフ期間に反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ１のサンプリングを２以上の規定回数だけ行う。一方、時刻ｔ２，ｔ３の間のオン期間内、および時刻ｔ４，ｔ５の間のオン期間内で、スイッチング素子Ｑａのオン期間に反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ２のサンプリングをそれぞれ１回だけ行う。   In the voltage detector 10 of the present embodiment, the second period and the on period are set such that the off period of the switching element Qa in the second period is a specified time that is twice or more the first period. Is set. That is, the A / D converter AD samples the output voltage eo1 analog-output from the inverting amplifier circuit A within the off period of the switching element Qa in the second cycle at least twice as many times as the specified number, The output voltage eo2 analog-output from the inverting amplifier circuit A is sampled only once during the ON period of the switching element Qa. Here, the specified number of times of sampling is a quotient obtained by dividing the off period by the first period. Specifically, as shown in FIG. 3, the analog output from the inverting amplifier circuit A during the off period of the switching element Qa within the off period between the times t1 and t2 and within the off period between the times t3 and t4. The output voltage eo1 is sampled a predetermined number of times of 2 or more. On the other hand, sampling of the output voltage eo2 analog-output from the inverting amplifier circuit A during the ON period between the times t2 and t3 and the ON period between the times t4 and t5 during the ON period of the switching element Qa is 1 respectively. Do it only once.

ところで、実施形態１の電圧検出器１０では、第２のタイマＴＣ２が出力する前記第２のクロック信号の前記第２の周期と、スイッチング素子Ｑａのオフ期間と、スイッチング素子Ｑａのオン期間とを設定するための指示手段（図示せず）が、演算部Ｐに接続されている。   By the way, in the voltage detector 10 of the first embodiment, the second period of the second clock signal output from the second timer TC2, the off period of the switching element Qa, and the on period of the switching element Qa are set. An instruction means (not shown) for setting is connected to the calculation unit P.

しかして、演算部Ｐでの測定電圧データＤＶ１の算出に必要であり、記憶手段Ｍに記憶されているオン時電圧データＤＶｏｎを更新する頻度を必要最小限に設定することができるので、スイッチング素子Ｑａのオン・オフ動作に起因して測定電圧データＤＶ１に生じる誤差を低減することができるから、被測定電圧の検出精度を向上させることができる。また、Ａ／Ｄ変換器ＡＤによる記憶手段Ｍに記憶されたオン時電圧データＤＶｏｎの更新頻度を減らすことにより、Ａ／Ｄ変換器ＡＤの処理負荷を軽減することができる。また、オン時電圧データＤＶｏｎの更新の頻度をオペアンプＯＰのオフセット電圧の周囲温度の変動による変化や経年変化に応じて前記指示手段により前記第２の周期を自由に変更することができるので、オペアンプＯＰのオフセット電圧の周囲温度の変動による変化や経年変化の影響による測定電圧データＤＶ１の精度の低下を抑制することができる。 Thus, it is necessary to calculate the measured voltage data DV1 in the arithmetic unit P, since the frequency of updating the on-time voltage data DV on stored in the storage means M may be set to the minimum necessary, switching Since the error generated in the measured voltage data DV1 due to the on / off operation of the element Qa can be reduced, the detection accuracy of the voltage to be measured can be improved. Moreover, by reducing the update frequency of the A / D converter AD stored in the memory unit M according to the on-time voltage data DV on, it is possible to reduce the processing load on the A / D converter AD. Further, since the frequency of updating the on-time voltage data DV on can be freely changed by the instruction means according to a change due to a change in the ambient temperature of the offset voltage of the operational amplifier OP or a secular change, It is possible to suppress a decrease in accuracy of the measurement voltage data DV1 due to a change due to a change in the ambient temperature of the offset voltage of the operational amplifier OP or an influence of a secular change.

ところで、スイッチング素子Ｑ０を含む前記電源回路が、商用電源（図示せず）から交流電力の供給を受けるものである場合、スイッチング素子Ｑ０に流れる電流に前記商用電源から供給される交流の１周期の半分に相当する第３の周期で変動する交流成分が含まれることがある。即ち、電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の被測定電圧Ｖ１には、前記第１の周期よりも長く且つ前記第２の周期よりも短い前記第３の周期で変動する成分が含まれることがある。 Meanwhile, the power supply circuit including a switching element Q 0 is the AC case is intended to receive a supply of AC power from a commercial power supply (not shown), which is supplied from the commercial power source to the current flowing through the switching element Q 0 1 An AC component that varies in a third period corresponding to half the period may be included. That is, the measured voltage V1 across the current detection resistor R1 may include a component that varies in the third period that is longer than the first period and shorter than the second period. .

これに対して、本実施形態の電圧検出器１０では、図４に示すように、電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の被測定電圧Ｖ１が周期的に変動する場合、第２の周期内におけるスイッチング素子Ｑａのオフ期間が、電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の前記第３の周期と等しくなるように、第２の周期および前記オン期間を設定してもよい。図４では、前記オフ期間が、第１の周期の８倍に相当するように設定されており、演算部Ｐが、オフ時電圧データＤＶｏｆｆの平均値である平均オフ時電圧データＤＶｏｆｆａｖｅと、記憶手段Ｍに記憶されたオン時電圧データＤＶｏｎとの差分データを算出して、当該差分データより被測定電圧Ｖ１に応じたデジタル値データである測定電圧データＤＶ１を算出し出力する。 On the other hand, in the voltage detector 10 of the present embodiment, as shown in FIG. 4, when the measured voltage V1 across the current detection resistor R1 periodically varies, switching within the second period is performed. The second period and the on period may be set so that the off period of the element Qa is equal to the third period between both ends of the current detection resistor R1. In Figure 4, the off-period, which is set to correspond to 8 times the first period, the arithmetic unit P is, mean and off-time voltage data DV Offave is the average value of off-time voltage data DV off Then, difference data with the on-time voltage data DV on stored in the storage means M is calculated, and measurement voltage data DV1 which is digital value data corresponding to the voltage to be measured V1 is calculated and output from the difference data.

本実施形態の電圧検出器１０の動作を図４に基づいて説明する。本実施形態の電圧検出器１０では、図４に示すように、Ａ／Ｄ変換器ＡＤが第２の周期１周期内にサンプリングを行う回数である前記規定回数が８に設定されており、Ａ／Ｄ変換器ＡＤは、前記オフ期間内における時刻ｔ１乃至時刻ｔ８それぞれにおいて、スイッチング素子Ｑａをオフにして反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ１をサンプリングし、当該出力電圧ｅｏ１に応じたデジタル値データであるオフ時電圧データＤＶｏｆｆ（１）乃至ＤＶｏｆｆ（８）を出力する。そして、演算部Ｐは、オフ時電圧データＤＶｏｆｆ（１）乃至ＤＶｏｆｆ（８）を記憶手段Ｍに記憶する。記憶手段Ｍにオフ時電圧データＤＶｏｆｆ（１）乃至ＤＶｏｆｆ（８）全てが記憶された後に、演算部Ｐが、記憶手段Ｍに記憶されたオフ時電圧データＤＶｏｆｆ（１）乃至ＤＶｏｆｆ（８）を読み出して加算する。 The operation of the voltage detector 10 of this embodiment will be described with reference to FIG. In the voltage detector 10 of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the specified number of times that the A / D converter AD performs sampling within one period of the second period is set to 8, and A The / D converter AD samples the output voltage eo1 analog-output from the inverting amplifier circuit A by turning off the switching element Qa at each of time t1 to time t8 in the off period, and according to the output voltage eo1 Outputs off-time voltage data DV off (1) to DV off (8), which is digital value data. Then, the calculation unit P stores the off-time voltage data DV off (1) to DV off (8) in the storage unit M. After storage means M off when voltage data DV off (1) to to DV off (8) all have been stored, the arithmetic unit P is, off-time voltage stored in the storage means M data DV off (1) to DV off Read (8) and add.

なお、本実施形態の電圧検出器１０では、オフ時電圧データＤＶｏｆｆ（ｉ）（ｉ＝２乃至８）が生成される毎に、それ以前のオフ時電圧データＤＶｏｆｆ（１）乃至ＤＶｏｆｆ（ｉ−１）の加算値に順次加算していくようにしてもよい。 In the voltage detector 10 of the present embodiment, every time the off-time voltage data DV off (i) (i = 2 to 8) is generated, the previous off-time voltage data DV off (1) to DV off You may make it add to the addition value of (i-1) sequentially.

時刻ｔ８において、Ａ／Ｄ変換器ＡＤが、オフ時電圧データＤＶｏｆｆ（８）を出力するための反転増幅回路Ａの出力電圧ｅｏ１のサンプリングを完了すると、時刻ｔ９に、第１のタイマＴＣ１が、前記第１のクロック信号の発信を停止し、第２のタイマＴＣ２が、スイッチング素子Ｑａをオンにする。その後、スイッチング素子Ｑａの前記オン期間内における時刻ｔ１０で、Ａ／Ｄ変換器ＡＤが、反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ２を１回だけサンプリングし、当該出力電圧ｅｏ２に応じた前記電圧データであるオン時電圧データＤＶｏｎを出力する。 When the A / D converter AD completes sampling of the output voltage eo1 of the inverting amplification circuit A for outputting the off-time voltage data DV off (8) at time t8, the first timer TC1 is set at time t9. The transmission of the first clock signal is stopped, and the second timer TC2 turns on the switching element Qa. After that, at time t10 within the ON period of the switching element Qa, the A / D converter AD samples the output voltage eo2 analog-output from the inverting amplifier circuit A only once, and the output signal eo2 corresponding to the output voltage eo2 is sampled. The on-time voltage data DV on which is voltage data is output.

時刻ｔ１０において、オン時電圧データＤＶｏｎを生成するための反転増幅回路Ａの出力電圧ｅｏ２のサンプリングを行った後、時刻ｔ１１に第１のタイマＴＣ１が、再び第１のクロック信号の出力を開始するとともに、第２のタイマＴＣ２が、スイッチング素子Ｑａをオフにする。その後、時刻ｔ１２までに、記憶手段Ｍに記憶されたオフ時電圧データＤＶｏｆｆ（１）乃至ＤＶｏｆｆ（８）の累積加算値をクリアし、時刻ｔ１２から再び、Ａ／Ｄ変換器ＡＤが、反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ１のサンプリングを行う。時刻ｔ１２以降（図４の時刻ｔ１２乃至ｔ２２参照）は、前述の時刻ｔ１乃至時刻ｔ１１の動作を繰り返す。 After sampling the output voltage eo2 of the inverting amplifier circuit A for generating the on-time voltage data DV on at time t10, the first timer TC1 starts outputting the first clock signal again at time t11. At the same time, the second timer TC2 turns off the switching element Qa. Thereafter, by time t12, the accumulated addition value of the off-time voltage data DV off (1) to DV off (8) stored in the storage means M is cleared, and the A / D converter AD again starts from time t12. The output voltage eo1 output from the inverting amplifier circuit A is sampled. After time t12 (see time t12 to t22 in FIG. 4), the operations from time t1 to time t11 are repeated.

一方、演算部Ｐでは、記憶手段Ｍに記憶されたオフ時電圧データＤＶｏｆｆ（１）乃至ＤＶｏｆｆ（８）の累積加算値ΣＤＶｏｆｆ（ｉ）（ｉ＝１乃至８）とオン時電圧データＤＶｏｎとを読み出して、オン時電圧データＤＶｏｎにサンプリング回数である８を乗じた値と累積加算値ΣＤＶｏｆｆ（ｉ）（ｉ＝１乃至８）との差分データを算出する。 On the other hand, in the calculation unit P, the cumulative addition value ΣDV off (i) (i = 1 to 8) of the off-time voltage data DV off (1) to DV off (8) stored in the storage means M and the on-time voltage data. DV on is read, and difference data between a value obtained by multiplying the on-time voltage data DV on by 8 which is the number of samplings and the cumulative addition value ΣDV off (i) (i = 1 to 8) is calculated.

ここに、前記オフ期間内における反転増幅回路Ａからのアナログ出力される出力電圧ｅｏ１のサンプリング回数をｎとすれば、測定電圧データＤＶ１の平均値である平均測定電圧データＤＶ１ａｖｅと、オフ時電圧データＤＶｏｆｆ（１）乃至ＤＶｏｆｆ（ｎ）およびオン時電圧データＤＶｏｎとの間には、（５）式の関係が成立する。 Here, if the number of times of sampling of the output voltage eo1 that is analog output from the inverting amplifier circuit A in the off period is n, the average measured voltage data DV1 ave that is the average value of the measured voltage data DV1, and the off-time voltage The relationship of equation (5) is established between the data DV off (1) to DV off (n) and the on-time voltage data DV on .

Figure 2010276386
前記オフ期間内における反転増幅回路Ａの出力電圧ｅｏ１のサンプリング回数は８だから、（５）式においてｎ＝８とすれば、オフ時電圧データＤＶｏｆｆ（１）乃至ＤＶｏｆｆ（８）の累積加算値ΣＤＶｏｆｆ（ｉ）（ｉ＝１乃至８）とオン時電圧データＤＶｏｎとから平均測定電圧データＤＶ１ａｖｅの累積加算値ΣＤＶ１ａｖｅである累積加算値データを算出する。つまり、本実施例の電圧検出器１０は、平均測定電圧データＤＶ１ａｖｅの累積加算値ΣＤＶ１ａｖｅを算出する累積加算値データ算出機能を有する。
Figure 2010276386
 Since the number of samplings of the output voltage eo1 of the inverting amplifier circuit A in the off period is 8, if n = 8 in the equation (5), cumulative addition of the off-time voltage data DV off (1) to DV off (8) to calculate the value ΣDV off (i) (i = 1 to 8) and on-time voltage accumulated sum data is the cumulative addition value ShigumaDV1 ave of the average measured voltage data DV1 ave and a data DV on. That is, the voltage detector 10 of this embodiment has a cumulative added value data calculation function for calculating the cumulative added value ΣDV1 ave of the average measured voltage data DV1 ave .

また、演算部Ｐでは、オン時電圧データＤｏｎと、前記オフ期間内における反転増幅回路Ａの出力電圧ｅｏ１のサンプリング回数である前記規定回数ｎ（本実施例では、ｎ＝８）と、オフ時電圧データＤＶｏｆｆ（１）乃至ＤＶｏｆｆ（８）の累積加算値ΣＤＶｏｆｆ（ｉ）（ｉ＝１乃至８）とから平均測定電圧データＤＶ１ａｖｅの累積加算値ΣＤＶ１ａｖｅを算出し、累積加算値ΣＤＶ１ａｖｅをサンプリングを行う回数である前記規定回数８で除する演算を行うことで、平均測定電圧データＤＶ１ａｖｅを算出する。つまり、本実施例の電圧検出器１０は、平均測定電圧データＤＶ１ａｖｅを算出する平均測定電圧データ算出機能を有する。 Further, in the calculation unit P, the on-time voltage data D on and the specified number of times n (n = 8 in the present embodiment), which is the number of samplings of the output voltage eo1 of the inverting amplifier circuit A within the off period, Cumulative addition value ΣDV1 ave of average measured voltage data DV1 ave is calculated from cumulative addition value ΣDV off (i) (i = 1 to 8) of hourly voltage data DV off (1) to DV off (8), and cumulative addition The average measured voltage data DV1 ave is calculated by performing an operation of dividing the value ΣDV1 ave by the specified number of times 8, which is the number of times of sampling. That is, the voltage detector 10 of the present embodiment has an average measurement voltage data calculation function for calculating the average measurement voltage data DV1 ave .

しかして、電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の被測定電圧Ｖ１に周期的な変動があっても、被測定電圧Ｖ１の平均値に応じたデジタル値データである平均測定電圧データＤＶ１ａｖｅおよび累積加算値データを精度よく算出することができる。 Thus, even if the measured voltage V1 across the current detection resistor R1 varies periodically, the average measured voltage data DV1 ave which is digital value data corresponding to the average value of the measured voltage V1 and the cumulative addition Value data can be calculated with high accuracy.

なお、第１のタイマＴＣ１が再び第１のクロック信号の出力を開始する時刻ｔ１１後、Ａ／Ｄ変換器ＡＤが再び反転増幅回路Ａからアナログ出力される出力電圧ｅｏ１のサンプリングを開始する時刻ｔ１２までの間に、累積加算値ΣＤＶｏｆｆ（ｉ）（ｉ＝１乃至８）をクリアせずに記憶手段Ｍに記憶しておき、時刻ｔ１２後に演算部Ｐでオン時電圧データＤＶｏｎに８を乗じた値と累積加算値ΣＤＶｏｆｆ（ｉ）（ｉ＝１乃至８）との差分データを算出してから、当該差分データを前記規定回数（＝８）で除する演算を行うことで、平均測定電圧データＤＶ１ａｖｅを算出してもよい。 After time t11 when the first timer TC1 starts outputting the first clock signal again, time t12 when the A / D converter AD starts sampling the output voltage eo1 analog output from the inverting amplifier circuit A again. The accumulated addition value ΣDV off (i) (i = 1 to 8) is stored in the storage means M without being cleared, and after time t12, the computation unit P sets 8 to the on-time voltage data DV on. By calculating the difference data between the multiplied value and the cumulative addition value ΣDV off (i) (i = 1 to 8) and then dividing the difference data by the specified number of times (= 8), an average is obtained. The measurement voltage data DV1 ave may be calculated.

また、演算部Ｐが、前記オフ期間内における反転増幅回路Ａの出力電圧ｅｏ１のサンプリング回数である前記規定回数ｎ（本実施例では、ｎ＝８）と、オフ時電圧データＤＶｏｆｆ（１）乃至ＤＶｏｆｆ（８）の累積加算値ΣＤＶｏｆｆ（ｉ）（ｉ＝１乃至８）を前記規定回数（＝８）で除する演算を行うことで、オフ時電圧データＤＶｏｆｆの平均値である平均オフ時電圧データＤＶｏｆｆａｖｅを算出した後に、平均オフ時電圧データＤＶｏｆｆａｖｅからオン時電圧データＤＶｏｎとの差分を算出することにより平均測定電圧データＤＶ１ａｖｅを求めてもよい。 The arithmetic unit P is (in this example, n = 8) the specified number n is the sampling number of output voltage eo1 of the inverting amplifier circuit A within the off period and, off-time voltage data DV off (1) Through the calculation of dividing the cumulative addition value ΣDV off (i) (i = 1 to 8) of DV off (8) by the specified number of times (= 8), the average value of the off-time voltage data DV off is obtained. after calculating the average off-time voltage data DV offave, it may determine the average measured voltage data DV1 ave by calculating the difference between the on-time voltage data DV on the average off-time voltage data DV offave.

また、第２の周期の１周期分に含まれる前記オフ期間内に反転増幅回路Ａの出力電圧ｅｏ１をサンプリングして生成したオフ時電圧データＤＶｏｆｆ（１）乃至ＤＶｏｆｆ（８）の累積加算値ΣＤＶｏｆｆ（ｉ）（ｉ＝１乃至ｎ）に基づいて平均測定電圧データＤＶ１ａｖｅを算出する例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、第２の周期の２以上の規定の整数倍ｍに相当する時間内におけるスイッチング素子Ｑａの前記オフ期間内に反転増幅回路Ａの出力電圧ｅｏ１をサンプリングして生成したオフ時電圧データＤＶｏｆｆ（１）乃至ＤＶｏｆｆ（ｎ×ｍ）の累積加算値ΣＤＶｏｆｆ（ｉ）（ｉ＝１乃至ｎ×ｍ）に基づいて平均測定電圧データＤＶ１ａｖｅを算出してもよい。 In addition, cumulative addition of off-time voltage data DV off (1) to DV off (8) generated by sampling the output voltage eo1 of the inverting amplifier circuit A within the off period included in one cycle of the second cycle. Although the example in which the average measurement voltage data DV1 ave is calculated based on the value ΣDV off (i) (i = 1 to n) has been described, the present invention is not limited to this, and for example, two or more of the second period Off-time voltage data DV off (1) to DV off (n × m) generated by sampling the output voltage eo1 of the inverting amplifier circuit A within the off period of the switching element Qa within a time corresponding to a specified integer multiple m. ) Cumulative addition value ΣDV off (i) (i = 1 to n × m), the average measurement voltage data DV1 ave may be calculated.

ところで、本実施形態では、第２のタイマＴＣ２が、前記第２のクロック信号の前記第２の周期のうち前記オフ期間が前記第３の周期の整数倍であり、且つ前記オン期間が前記第３の周期の整数倍とならないように設定されていることにより、前記オフ期間内における反転増幅回路Ａの出力電圧ｅｏ１の位相が時間とともにずれていく。   By the way, in the present embodiment, the second timer TC2 is configured such that the off period of the second period of the second clock signal is an integral multiple of the third period, and the on period is the first period. By setting so as not to be an integral multiple of the period of 3, the phase of the output voltage eo1 of the inverting amplifier circuit A during the off period is shifted with time.

従って、前記第２の周期と前記オン期間との比を適宜設定するとともに、前記第３の周期の２以上の規定の整数倍ｍに相当する時間における前記オフ期間内に、反転増幅回路Ａの出力電圧ｅｏ１をサンプリングして生成したオフ時電圧データＤＶｏｆｆ（１）乃至ＤＶｏｆｆ（ｎ×ｍ）を用いて、オフ時電圧データＤＶｏｆｆ（１）乃至ＤＶｏｆｆ（ｎ×ｍ）の累積加算値ΣＤＶｏｆｆ（ｉ）（ｉ＝１乃至ｎ×ｍ）を算出し、当該累積加算値ΣＤＶｏｆｆ（ｉ）（ｉ＝１乃至ｎ×ｍ）に基づいて平均測定電圧データＤＶ１ａｖｅを算出することにより、前記第３の周期における前記オフ期間内に前記規定回数ｎに前記規定の整数倍ｍを乗じた回数だけサンプリングを行った場合の被測定電圧Ｖ１の平均値に応じた平均測定電圧データＤＶ１ａｖｅを算出することができるので、平均測定電圧データＤＶ１ａｖｅの精度を低下させることなく、前記第２の周期の１周期分における出力電圧ｅｏ１をサンプリングする回数ｎを減らすことができる。しかして、Ａ／Ｄ変換器ＡＤおよび演算部Ｐの処理負荷を低減させることができる。 Therefore, the ratio between the second period and the on period is appropriately set, and the inverting amplifier circuit A has a ratio within the off period in a time corresponding to a specified integer multiple m of 2 or more of the third period. Cumulative addition of off-time voltage data DV off (1) to DV off (n × m) using off-time voltage data DV off (1) to DV off (n × m) generated by sampling the output voltage eo1 The value ΣDV off (i) (i = 1 to n × m) is calculated, and the average measured voltage data DV1 ave is calculated based on the cumulative addition value ΣDV off (i) (i = 1 to n × m). Thus, the average measured voltage data DV corresponding to the average value of the measured voltage V1 when sampling is performed by the number of times obtained by multiplying the specified number n by the specified integer multiple m within the off period in the third period. Since 1 ave can be calculated, the number of times n of sampling the output voltage eo1 in one cycle of the second cycle can be reduced without reducing the accuracy of the average measurement voltage data DV1 ave . Thus, the processing load on the A / D converter AD and the calculation unit P can be reduced.

しかして、電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の被測定電圧Ｖ１に周期的な変動があっても、被測定電圧Ｖ１の平均値に応じたデジタル値データである平均測定電圧データＤＶ１ａｖｅの精度を低下させることなく、第２の周期の１周期分におけるサンプリング回数を減らすことができるので、Ａ／Ｄ変換器ＡＤおよび演算部Ｐの処理負荷を低減させることができる。 Therefore, even if there is a periodic variation in the measured voltage V1 across the current detection resistor R1, the accuracy of the average measured voltage data DV1 ave , which is digital value data corresponding to the average value of the measured voltage V1, is improved. Since the number of times of sampling in one cycle of the second cycle can be reduced without lowering, the processing load on the A / D converter AD and the calculation unit P can be reduced.

なお、本実施形態では、演算部Ｐが、前記オフ時電圧データの累積加算値と、前記オフ時電圧データに前記サンプリング回数に相当する整数を乗じて得た値との差分を演算するだけでもよい。   In this embodiment, the calculation unit P only calculates the difference between the cumulative addition value of the off-time voltage data and the value obtained by multiplying the off-time voltage data by an integer corresponding to the sampling count. Good.

この場合、平均測定電圧データＤＶ１ａｖｅや平均オフ時電圧データＤＶｏｆｆａｖｅを算出するための演算処理を省くことができるので、演算部Ｐの処理負荷を軽減させることができる。 In this case, since the arithmetic processing for calculating the average measured voltage data DV1 ave and the average off-time voltage data DV offave can be omitted, the processing load on the arithmetic unit P can be reduced.

また、本実施形態では、電圧検出器１０が累積加算値データ算出機能および平均測定電圧データ算出機能の両方を有する例について説明したが、これに限定されるものではなく、電圧検出器１０が累積加算値データ算出機能および平均測定電圧データ算出機能いずれか一方のみを有するものであってもよい。   Further, in the present embodiment, the example in which the voltage detector 10 has both the cumulative added value data calculation function and the average measured voltage data calculation function has been described. However, the present invention is not limited to this, and the voltage detector 10 is cumulative. It may have only one of the added value data calculation function and the average measured voltage data calculation function.

（実施形態２）
本実施形態の点灯装置は、図５に示すように、商用電源などの交流電源ＡＣからの電力供給を受けて直流電圧Ｖｄｃを出力する電力変換部を構成する電源回路であるＡＣ／ＤＣ変換回路１と、ＡＣ／ＤＣ変換回路１からの電力供給を受けて高周波交流電圧を出力する点灯回路２と、実施形態１で説明した電圧検出器１０とを備え、点灯回路２の出力端間に接続された照明負荷である放電灯ＦＬを点灯させる。ここに、ＡＣ／ＤＣ変換回路１が、点灯回路２に電力を供給する電源装置を構成する。 (Embodiment 2)
As shown in FIG. 5, the lighting device of this embodiment is an AC / DC converter that is a power supply circuit that constitutes a power converter that receives power supplied from an AC power supply AC such as a commercial power supply and outputs a DC voltage V dc. A circuit 1, a lighting circuit 2 that receives power supply from the AC / DC conversion circuit 1 and outputs a high-frequency AC voltage, and the voltage detector 10 described in the first embodiment are provided between output terminals of the lighting circuit 2. The discharge lamp FL, which is a connected illumination load, is turned on. Here, the AC / DC conversion circuit 1 constitutes a power supply device that supplies power to the lighting circuit 2.

ＡＣ／ＤＣ変換回路１は、交流電源ＡＣを全波整流するダイオードブリッジＤＢと、ダイオードブリッジ１０の出力を昇圧するとともに力率を改善する機能を有する昇圧チョッパ回路ＢＲとから構成されている。ここで、昇圧チョッパ回路ＢＲは、ダイオードブリッジＤＢの出力端間に接続したコンデンサ（図示せず）と、ダイオードブリッジＤＢの出力端間に接続したインダクタ（図示せず）と昇圧チョッパ回路ＢＲの出力電圧を制御するためのＭＯＳＦＥＴからなる電圧制御用スイッチング素子Ｑ３との直列回路と、電圧制御用スイッチング素子Ｑ３の両端間に接続されたダイオード（図示せず）と平滑用コンデンサＣ１０との直列回路とにより構成されている。また、電圧制御用スイッチング素子Ｑ３には、電圧制御用スイッチング素子Ｑ３をオン・オフして平滑コンデンサＣ１０の両端電圧からなる直流電圧Ｖｄｃを制御する第１の制御手段（図示せず）が接続されている。 The AC / DC conversion circuit 1 includes a diode bridge DB that performs full-wave rectification of the AC power supply AC, and a boost chopper circuit BR that has a function of boosting the output of the diode bridge 10 and improving the power factor. Here, the boost chopper circuit BR includes a capacitor (not shown) connected between the output terminals of the diode bridge DB, an inductor (not shown) connected between the output terminals of the diode bridge DB, and the output of the boost chopper circuit BR. A series circuit of a voltage control switching element Q3 composed of a MOSFET for controlling the voltage, and a series circuit of a diode (not shown) connected between both ends of the voltage control switching element Q3 and a smoothing capacitor C10 It is comprised by. The voltage control switching element Q3 is connected to first control means (not shown) for controlling the DC voltage V dc composed of the voltage across the smoothing capacitor C10 by turning on and off the voltage control switching element Q3. Has been.

点灯回路２は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１の出力端間に接続された一対の電流制御用スイッチング素子（例えば、ＭＯＳＦＥＴ）Ｑ１，Ｑ２の直列回路と、低電位側の電流制御用スイッチング素子Ｑ２の両端間に接続された共振回路５とを備える。ここで、電流制御用スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が高周波で交互にオン・オフ動作することで、点灯回路２の出力端間に高周波電圧が発生する。また、点灯回路２が備える共振回路５の出力端間には、照明負荷である放電灯ＦＬが接続されている。また、電流制御用スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２には、点灯回路２の出力端間に発生する高周波出力を制御するために、電流制御用スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に制御信号を入力することにより電流制御用スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数を制御する第２の制御手段３が接続されている。また、第２の制御手段３は、マイクロコンピュータにより構成され、外部から指令される調光レベル指令値に基づいて、電流制御用スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数を変化させる。   The lighting circuit 2 includes a series circuit of a pair of current control switching elements (for example, MOSFETs) Q1 and Q2 connected between the output terminals of the AC / DC conversion circuit 1, and a current control switching element Q2 on the low potential side. And a resonance circuit 5 connected between both ends. Here, when the current control switching elements Q1 and Q2 are alternately turned on and off at a high frequency, a high frequency voltage is generated between the output terminals of the lighting circuit 2. A discharge lamp FL, which is an illumination load, is connected between the output ends of the resonance circuit 5 provided in the lighting circuit 2. Further, the current control switching elements Q1 and Q2 are controlled by inputting a control signal to the current control switching elements Q1 and Q2 in order to control the high frequency output generated between the output terminals of the lighting circuit 2. A second control means 3 for controlling the operating frequency of the switching elements Q1, Q2 is connected. The second control means 3 is constituted by a microcomputer, and changes the operating frequency of the current control switching elements Q1 and Q2 based on a dimming level command value commanded from the outside.

ところで、本実施形態の点灯装置が備える点灯回路２には、低電位側のスイッチング素子Ｑ２とＡＣ／ＤＣ変換回路１の低電位側の出力端との間に電流検出用抵抗Ｒ１が接続されている。ここで、第２の制御手段３は、電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の電圧である被測定電圧Ｖ１に基づいて電流制御用スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の前記動作周波数をフィードバック制御することにより、点灯回路２から放電灯ＦＬに供給する電力の変動を抑制している。なお、被測定電圧Ｖ１は、電流制御用スイッチング素子Ｑ２に流れる電流の大きさに対応している。また、点灯回路２では、両電流制御用スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に流れる電流の平均値は略等しく、ＡＣ／ＤＣ変換回路１から点灯回路２に入力される直流電圧Ｖｄｃは略一定となる。従って、低電位側の電流制御用スイッチング素子Ｑ２に流れる電流値に基づいて電流制御用スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の前記動作周波数を制御することにより、点灯回路２から放電灯ＦＬに供給する電力の変動を抑制し、放電灯ＦＬを安定して調光させることができる。 By the way, in the lighting circuit 2 provided in the lighting device of the present embodiment, a current detection resistor R1 is connected between the switching element Q2 on the low potential side and the output terminal on the low potential side of the AC / DC conversion circuit 1. Yes. Here, the second control means 3 is turned on by feedback-controlling the operating frequency of the current control switching elements Q1, Q2 based on the measured voltage V1, which is the voltage across the current detection resistor R1. The fluctuation of the electric power supplied from the circuit 2 to the discharge lamp FL is suppressed. The measured voltage V1 corresponds to the magnitude of the current flowing through the current control switching element Q2. Further, in the lighting circuit 2, the average values of the currents flowing through both the current control switching elements Q1, Q2 are substantially equal, and the DC voltage V dc input from the AC / DC conversion circuit 1 to the lighting circuit 2 is substantially constant. Therefore, by controlling the operating frequency of the current control switching elements Q1 and Q2 based on the value of the current flowing through the current control switching element Q2 on the low potential side, fluctuations in power supplied from the lighting circuit 2 to the discharge lamp FL are controlled. The discharge lamp FL can be dimmed stably.

また、本実施形態の点灯装置が備える電圧検出器１０は、電圧検出器１０の一部を構成する演算部Ｐから出力される測定電圧データＤＶ１や記憶手段Ｍに記憶された測定電圧データＤＶ１に基づいて点灯装置で消費される消費電力量Ｗｉｎに応じたデジタル値データ（以下、消費電力量データという）ＤＷｉｎを算出するとともに、当該消費電力量データＤＷｉｎを外部に報知するための報知手段１１が接続されている点が実施形態１の電圧検出器とは相違する。なお、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。 Further, the voltage detector 10 included in the lighting device of the present embodiment includes the measured voltage data DV1 output from the calculation unit P constituting a part of the voltage detector 10 and the measured voltage data DV1 stored in the storage means M. digital value data corresponding to the power consumption W in to be consumed by the lighting device based (hereinafter, consumption of electric energy data) to calculate the DW in, notification for notifying the power consumption amount data DW in the outside The point to which the means 11 is connected differs from the voltage detector of Embodiment 1. In addition, about the structure similar to Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

ここで、本実施形態では、被測定電圧Ｖ１が、消費電力量を計測する計測対象である点灯回路２の一部に接続された電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の電圧に相当する。従って、被測定電圧Ｖ１と電流検出用抵抗Ｒ１の抵抗値とに基づいて点灯回路２に流れる電流の電流値を検出することができる。   Here, in the present embodiment, the measured voltage V1 corresponds to the voltage across the current detection resistor R1 connected to a part of the lighting circuit 2 that is a measurement target for measuring the power consumption. Therefore, the current value of the current flowing through the lighting circuit 2 can be detected based on the measured voltage V1 and the resistance value of the current detection resistor R1.

報知手段１１は、ディスプレイ等の表示部（図示せず）を備えた表示手段（図示せず）から構成される。なお、本実施形態の点灯装置が、例えば、電圧検出器１０の演算部Ｐにおいて算出された消費電力量データＤＷｉｎを集計する機能を有する上位システム（図示せず）との通信機能を有するものである場合には、報知手段１１は、点灯装置に接続された信号線（図示せず）に信号を送出する通信部（図示せず）を備える。報知手段１１の形態は、点灯装置の形態に応じて適宜選択することができる。 The notification unit 11 includes a display unit (not shown) including a display unit (not shown) such as a display. Incidentally, the lighting device of the present embodiment, for example, those having a function of communicating with the host system (not shown) having a function to aggregate the electric power consumption amount data DW in calculated in arithmetic unit P of the voltage detector 10 In this case, the notification unit 11 includes a communication unit (not shown) that transmits a signal to a signal line (not shown) connected to the lighting device. The form of the alerting | reporting means 11 can be suitably selected according to the form of a lighting device.

なお、報知手段１１は、演算部Ｐで生成された消費電力量データＤＷｉｎをそのまま表示するものであってもよいし、演算部Ｐで生成された消費電力量データＤＷｉｎを記憶手段Ｍに一旦記憶した後に、演算部Ｐが記憶手段Ｍから消費電力量データＤＷｉｎを取得して報知手段１１が前記表示部に消費電力量Ｗｉｎを表示するものであってもよい。 The notification unit 11 may display the power consumption data DW in generated by the calculation unit P as it is, or the power consumption data DW in generated by the calculation unit P in the storage unit M. once after storing, computing unit P may be one notification means 11 acquires the power consumption amount data DW in the memory means M to display the power consumption W in the display unit.

また、演算部Ｐは、報知手段１１にリアルタイムで消費電力量データＤＷｉｎを出力し続けるものであってもよいし、報知手段１１からの出力要求に応じて消費電力量データＤＷｉｎを出力するものであってもよい。即ち、演算部Ｐの処理形態は、報知手段１１の仕様に応じて適宜選択することができる。 The calculation unit P may continue to output the power consumption data DW in to the notification unit 11 in real time, or outputs the power consumption data DW in in response to an output request from the notification unit 11. It may be a thing. That is, the processing mode of the calculation unit P can be selected as appropriate according to the specification of the notification unit 11.

次に、本実施形態の電圧検出器１０における消費電力データＤＷｉｎの算出方法について説明する。 Next, a method for calculating the power consumption data DW in in the voltage detector 10 of the present embodiment will be described.

ところで、電流検出用抵抗Ｒ１の抵抗値をＲ１、ＡＣ／ＤＣ変換回路１から点灯回路２へ入力される直流電圧をＶｄｃ、ＡＣ／ＤＣ変換回路１の回路効率をηＰＦＣ、前記第１の制御手段および第２の制御手段３に電力を供給するための制御手段用電源回路（図示せず）での消費電力量をＷｃｏｎ、Ａ／Ｄ変換器ＡＤの分解能の電圧換算値をｋ、スイッチング素子Ｑａの前記オフ期間内における反転増幅回路Ａの出力電圧ｅｏ１のサンプリング回数をｎとすると、点灯装置での消費電力量Ｗｉｎと、測定電圧データＤＶ１（ｉ）との間に下記（６）式の関係が成立する。 By the way, the resistance value of the current detection resistor R1 is R1, the DC voltage input from the AC / DC conversion circuit 1 to the lighting circuit 2 is V dc , the circuit efficiency of the AC / DC conversion circuit 1 is η PFC , and the first The power consumption in the control means power supply circuit (not shown) for supplying power to the control means and the second control means 3 is W con , the voltage conversion value of the resolution of the A / D converter AD is k, When the sampling frequency of the output voltage eo1 of the inverting amplifier circuit a within the off period of the switching element Qa is n, the following between the power consumption W in the in the lighting apparatus, the measured voltage data DV1 (i) (6 ) Is established.

Figure 2010276386
ここにおいて、ηＰＦＣは略１に等しく、Ｗｃｏｎは、ＡＣ／ＤＣ変換回路１および点灯回路２で消費される消費電力量に比べて十分小さいので、ηＰＦＣ＝１とすることができる。また、Ｒ１、ＲａおよびＲｂの大きさと、Ａ／Ｄ変換器ＡＤの分解能の電圧換算値ｋは既知であり、前記直流電圧Ｖｄｃは一定とみなすことができる。従って、上記（６）式から、測定電圧データＤＶ１（ｉ）から点灯装置の消費電力量Ｗｉｎを算出することができる。
Figure 2010276386
 Here, η PFC is substantially equal to 1, and W con is sufficiently smaller than the power consumption consumed by the AC / DC conversion circuit 1 and the lighting circuit 2, so that η PFC = 1 can be set. The magnitudes of R1, Ra, and Rb and the voltage conversion value k of the resolution of the A / D converter AD are known, and the DC voltage V dc can be regarded as constant. Therefore, it is possible to calculate the power consumption W in the lighting device from above (6), from the measured voltage data DV1 (i).

ここで、本実施形態の点灯装置を用いて放電灯ＦＬを調光点灯させたときにおいて、点灯装置および点灯装置に接続される放電灯ＦＬで消費される消費電力量Ｗｉｎと、電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の被測定電圧Ｖ１との関係を図６に示す。ここに、交流電源ＡＣからＡＣ／ＤＣ変換回路１に入力される交流電圧が１００Ｖのときの測定結果（図６中の■）と、前記交流電圧が２００Ｖのときの測定結果（図６中の□）と、各測定結果を直線近似して得られる近似直線（図６中の一点鎖線）とを示す。図６から、前記交流電圧が変化しても、各測定値がほぼ前記近似直線上にある。即ち、前記交流電圧の大きさに依らず、消費電力量Ｗｉｎと電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の被測定電圧Ｖ１との間には一定の比例関係がある。従って、前記交流電圧の大きさに依らず、被測定電圧Ｖ１の測定結果のみから消費電力量Ｗｉｎを算出することができることが判る。 Here, in the case where the lighting device of this embodiment the discharge lamp FL dimmer is turned with a power consumption W in consumed in the discharge lamp FL is connected to the lighting device and the lighting device, a current detecting FIG. 6 shows the relationship with the voltage to be measured V1 across the resistor R1. Here, the measurement result (■ in FIG. 6) when the AC voltage input from the AC power source AC to the AC / DC conversion circuit 1 is 100 V, and the measurement result (in FIG. 6) when the AC voltage is 200 V. □) and an approximate straight line (a chain line in FIG. 6) obtained by linear approximation of each measurement result. From FIG. 6, even if the AC voltage changes, each measured value is substantially on the approximate line. That is, regardless of the magnitude of the AC voltage, a constant proportional relationship between the power consumption W in the measured voltage V1 across the current-detecting resistor R1. Therefore, regardless of the size of the alternating voltage, it is understood that it is possible to calculate the power consumption W in only the measurement result of the measured voltage V1.

本実施形態では、図６の測定結果から得られる、被測定電圧Ｖ１が１Ｖ変化したときの消費電力量の変化量に相当する近似直線の傾きをα２、前記第１の制御手段および第２の制御手段３に電力を供給するための前記制御手段用電源回路での消費電力量に相当する前記近似曲線の切片をβ２、スイッチング素子Ｑａの前記オフ期間内における反転増幅回路Ａの出力電圧ｅｏ１のサンプリング回数をｎとすると、とすると、消費電力量Ｗｉｎと、測定電圧データＤＶ１（ｉ）（ｉ＝１乃至ｎ）と間には下記（７）式の関係が成立する。 In the present embodiment, the slope of the approximate straight line corresponding to the amount of change in power consumption when the measured voltage V1 is changed by 1 V obtained from the measurement result of FIG. 6 is α2, the first control means and the second control means An intercept of the approximate curve corresponding to the power consumption in the power circuit for the control means for supplying power to the control means 3 is β2, and the output voltage eo1 of the inverting amplifier circuit A within the OFF period of the switching element Qa When the sampling number is n, when the a power consumption W in, the following equation (7) relationship is established between the measured voltage data DV1 (i) (i = 1 to n).

Figure 2010276386
従って、本実施形態の電圧検出器１０では、予め消費電力量Ｗｉｎと電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の被測定電圧Ｖ１との関係を調べた上で、（７）式における傾きα２および切片β２を設定することで、測定電圧データＤＶ１（ｉ）のみから点灯装置の消費電力量Ｗｉｎを算出することができる。
Figure 2010276386
 Therefore, in the voltage detector 10 of the present embodiment, the relationship between the power consumption Win and the measured voltage V1 between both ends of the current detection resistor R1 is examined in advance, and then the slope α2 and the intercept β2 in the equation (7) are obtained. by setting, it is possible to calculate the power consumption W in the lighting device from only the measurement voltage data DV1 (i).

しかして、本実施形態の点灯装置では、従来のカレントトランスを用いた電圧検出器（図示せず）に比べて小型化が可能な電圧検出器１０を使用することにより、点灯装置の大型化を抑制することができる。   Therefore, in the lighting device according to the present embodiment, the lighting device can be increased in size by using the voltage detector 10 that can be reduced in size compared to a voltage detector (not shown) using a conventional current transformer. Can be suppressed.

また、本実施形態の電圧検出器１０は、従来のカレントトランスを用いた電圧検出器（図示せず）に比べて安価なので、点灯装置のコスト上昇を抑制することができる。   Moreover, since the voltage detector 10 of the present embodiment is less expensive than a voltage detector (not shown) using a conventional current transformer, an increase in the cost of the lighting device can be suppressed.

更に、報知手段１１が、演算部Ｐ、或いは、記憶手段Ｍから消費電力量データＤＷｉｎを取得し点灯装置の消費電力量Ｗｉｎを外部に報知することにより、使用者に点灯装置での消費電力量Ｗｉｎを認識させることができるので、省エネルギ化を促進することができる。 Furthermore, the notification unit 11, arithmetic unit P, or by notifying the power consumption W in the acquired lighting device power consumption data DW in from the storage means M to the outside, consumption of the lighting device to the user it is possible to recognize the amount of power W in, can promote energy saving.

（実施形態３）
本実施形態の点灯装置は、図５に示す構成の点灯装置と略同じであるが、図７に示すように、電圧検出器１０が、電源装置の一部を構成する電源回路であるＡＣ／ＤＣ変換回路１の昇圧チョッパ回路ＢＲの一部を構成しＡＣ／ＤＣ変換回路から出力される直流電圧Ｖｄｃを制御するための電圧制御用スイッチング素子Ｑ３に接続されている点が相違する。 (Embodiment 3)
The lighting device of the present embodiment is substantially the same as the lighting device having the configuration shown in FIG. 5, but as shown in FIG. 7, the voltage detector 10 is an AC / AC that is a power supply circuit constituting a part of the power supply device. that is connected to the voltage control switching element Q3 for controlling the DC voltage V dc output constitutes a part of the step-up chopper circuit BR DC converter circuit 1 from the AC / DC converter circuit is different.

電流検出用抵抗Ｒ１１は、昇圧チョッパ回路ＢＲの一部を構成する電圧制御用スイッチング素子Ｑ３とダイオードブリッジ（図示せず）の低電位側の出力端との間に接続されている。ここで、電圧検出器１０の入力端が、電圧制御用スイッチング素子Ｑ３と電流検出用抵抗Ｒ１１との間に接続されている。   The current detection resistor R11 is connected between the voltage control switching element Q3 constituting a part of the boost chopper circuit BR and the output terminal on the low potential side of the diode bridge (not shown). Here, the input terminal of the voltage detector 10 is connected between the voltage control switching element Q3 and the current detection resistor R11.

図７に示す構成の点灯装置では、電流検出用抵抗Ｒ１１の両端間の被測定電圧Ｖ１１が、電圧制御用スイッチング素子Ｑ３に流れる電流の大きさに対応している。また、図７に示す構成の点灯装置では、照明負荷である放電灯ＦＬを調光点灯させたときに、ＡＣ／ＤＣ変換回路１で構成される電源装置を含む点灯装置での消費電力量Ｗｉｎと、電流検出用抵抗Ｒ１１の両端間の被測定電圧Ｖ１１との間に下記（８）式に示すような一定の比例関係がある。ここに、点灯装置および点灯装置に接続される放電灯ＦＬで消費される消費電力量Ｗｉｎと被測定電圧Ｖ１１との間には、被測定電圧Ｖ１１が１Ｖ変化したときの消費電力量の変化量をα１、電圧制御用スイッチング素子Ｑ３をオン・オフして平滑コンデンサＣ１０の両端電圧からなる直流電圧を制御する第１の制御手段４および第２の制御手段３（図５参照）に電力を供給するための前記制御手段用電源回路での消費電力量をβ１とすると、下記（８）式の関係が成立する。 In the lighting device having the configuration shown in FIG. 7, the measured voltage V11 across the current detection resistor R11 corresponds to the magnitude of the current flowing through the voltage control switching element Q3. Further, in the lighting device having the configuration shown in FIG. 7, when the discharge lamp FL as the illumination load is dimmed, the power consumption W in the lighting device including the power supply device configured by the AC / DC conversion circuit 1 is achieved. in a certain proportional relation as shown in the following equation (8) between the measured voltage V11 across the current-detecting resistor R11. Here, between the power consumption W in the measured voltage V11 consumed in the discharge lamp FL is connected to the lighting device and the lighting device, the change in power consumption when the measured voltage V11 is 1V change The power is supplied to the first control means 4 and the second control means 3 (see FIG. 5) that control the DC voltage composed of the voltage across the smoothing capacitor C10 by turning on and off the voltage control switching element Q3. When the power consumption in the power circuit for the control means for supplying is β1, the relationship of the following formula (8) is established.

Figure 2010276386
ここで、電圧検出器１０の演算部Ｐが、前記電源回路の一部に接続された電流検出用抵抗Ｒ１１の両端間の被測定電圧Ｖ１から上記（８）式に基づいて前記電源装置を含む点灯装置での消費電力量Ｗｉｎを算出し、報知手段１１が、演算部Ｐが算出した消費電力量Ｗｉｎを外部に報知する。
Figure 2010276386
 Here, the calculation unit P of the voltage detector 10 includes the power supply device based on the measured voltage V1 across the current detection resistor R11 connected to a part of the power supply circuit based on the above equation (8). calculating a power consumption amount W in the in the lighting device, the notification unit 11 to notify the power consumption W in the operation unit P is calculated externally.

従って、実施形態２で説明した点灯装置と同様に被測定電圧Ｖ１１の測定結果のみから点灯装置で消費される消費電力値Ｗｉｎを算出することができる。   Therefore, the power consumption value Win consumed by the lighting device can be calculated from only the measurement result of the voltage to be measured V11 as in the lighting device described in the second embodiment.

本実施形態の点灯装置では、従来のカレントトランスを用いた電圧検出器（図示せず）に比べて安価な電圧検出器１０を使用するので、点灯装置のコスト上昇を抑制することができる。また、報知手段１１が、点灯装置および放電灯ＦＬでの消費電力量Ｗｉｎを使用者に報知することにより、使用者に点灯装置および放電灯ＦＬでの消費電力量Ｗｉｎを認識させることができるので、省エネルギ化を促進することができる。 In the lighting device according to the present embodiment, since the inexpensive voltage detector 10 is used as compared with a voltage detector (not shown) using a conventional current transformer, an increase in the cost of the lighting device can be suppressed. Further, the notification unit 11, by notifying the power consumption W in the in the lighting device and the discharge lamp FL to the user, making it possible to recognize the power consumption W in the in the lighting device and the discharge lamp FL to the user Therefore, energy saving can be promoted.

（実施形態４）
本実施形態の点灯装置は、図８に示すように、直流電圧Ｖｄｃを出力する直流電源Ｅ２と、直流電源Ｅ２からの電力供給を受けて点灯回路２１に直流電圧を出力する電源回路であるフライバックコンバータＦＣと、フライバックコンバータＦＣを制御する制御手段３１と、制御手段３１に電力を供給するための制御手段用電源回路からなる別回路とを備え、点灯回路２１の出力端間に、照明負荷である複数のＬＥＤ４１からなる直列回路が接続されている。ここに、フライバックコンバータＦＣは、点灯回路２１に電力を供給する電源装置を構成する。 (Embodiment 4)
As shown in FIG. 8, the lighting device of the present embodiment is a DC power supply E2 that outputs a DC voltage Vdc , and a power supply circuit that receives power supply from the DC power supply E2 and outputs a DC voltage to the lighting circuit 21. A flyback converter FC, a control means 31 for controlling the flyback converter FC, and another circuit including a power supply circuit for control means for supplying power to the control means 31, and between the output ends of the lighting circuit 21, A series circuit composed of a plurality of LEDs 41 serving as an illumination load is connected. Here, the flyback converter FC constitutes a power supply device that supplies power to the lighting circuit 21.

フライバックコンバータＦＣは、直流電源Ｅ２の高電位側の出力端に一端が接続されたフライバックトランスＴ１の一次側巻線Ｔ１１と、フライバックトランスＴ１の一次側巻線Ｔ１１の他端に接続されフライバックコンバータＦＣが出力する直流電圧を制御するための電圧制御用スイッチング素子Ｑ４と、フライバックトランスＦＣの二次側巻線Ｔ１２の両端間に接続されたダイオードＤ１と平滑コンデンサＣ１１とからなる直列回路とを備え、平滑コンデンサＣ１１の両端間に接続された点灯回路２１に電力を供給する。また、電圧制御用スイッチング素子Ｑ４には、電流制御用スイッチング素子Ｑ４のオン・オフ動作を制御するための制御手段３１が接続されている。制御手段３１は、外部から入力される調光レベル指令値に基づいて、電圧制御用スイッチング素子Ｑ４の動作周波数を変化させることで、フライバックコンバータＦＣの出力電圧を制御する。なお、ダイオードＤ１は、フライバックトランスＴ１の二次側巻線Ｔ１２から平滑コンデンサＣ１１の高電位側に電流が流れる向きに接続される。   The flyback converter FC is connected to the primary winding T11 of the flyback transformer T1 whose one end is connected to the output terminal on the high potential side of the DC power supply E2, and to the other end of the primary winding T11 of the flyback transformer T1. A series composed of a voltage control switching element Q4 for controlling the DC voltage output from the flyback converter FC, a diode D1 connected between both ends of the secondary winding T12 of the flyback transformer FC, and a smoothing capacitor C11. And supplying power to the lighting circuit 21 connected between both ends of the smoothing capacitor C11. The voltage control switching element Q4 is connected to control means 31 for controlling the on / off operation of the current control switching element Q4. The control means 31 controls the output voltage of the flyback converter FC by changing the operating frequency of the voltage control switching element Q4 based on the dimming level command value input from the outside. The diode D1 is connected in a direction in which current flows from the secondary winding T12 of the flyback transformer T1 to the high potential side of the smoothing capacitor C11.

ところで、本実施形態の点灯装置では、電源装置を構成するフライバックコンバータＦＣの電圧制御用スイッチング素子Ｑ４と直流電源Ｅ２の低電位側の出力端との間に電流検出用抵抗Ｒ１が接続されている。ここで、電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の被測定電圧Ｖ１が、電圧制御用スイッチング素子Ｑ４に流れる電流の大きさに対応している。ここで、制御手段３１には、電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の被測定電圧Ｖ１がフィードバックされ、当該被測定電圧Ｖ１の大きさに基づいて、制御手段３１が、電圧制御用スイッチング素子Ｑ４の前記動作周波数を制御することにより、フライバックコンバータＦＣからの出力電圧の変動を抑制している。   By the way, in the lighting device of this embodiment, the current detection resistor R1 is connected between the voltage control switching element Q4 of the flyback converter FC constituting the power supply device and the output terminal on the low potential side of the DC power supply E2. Yes. Here, the measured voltage V1 across the current detection resistor R1 corresponds to the magnitude of the current flowing through the voltage control switching element Q4. Here, the measured voltage V1 between both ends of the current detection resistor R1 is fed back to the control means 31, and the control means 31 determines whether the voltage measurement switching element Q4 is based on the magnitude of the measured voltage V1. By controlling the operating frequency, fluctuations in the output voltage from the flyback converter FC are suppressed.

また、本実施形態の点灯装置は、実施形態２と同様の構成の電圧検出器１０を備えた点灯装置であって、電圧検出器１０の入力端がフライバックコンバータＦＣにおける電圧制御用スイッチング素子Ｑ４と電流検出用抵抗Ｒ１との間に接続されている点が相違する。本実施形態の点灯装置が備える電圧検出器１０は実施形態２の電圧検出器１０と同様の構成であり実施形態２と同一の符号を付して説明を省略する。   The lighting device of the present embodiment is a lighting device including the voltage detector 10 having the same configuration as that of the second embodiment, and the input terminal of the voltage detector 10 is the voltage control switching element Q4 in the flyback converter FC. And the current detection resistor R1 is different. The voltage detector 10 included in the lighting device according to the present embodiment has the same configuration as that of the voltage detector 10 according to the second embodiment.

図８に示す構成の点灯装置では、複数のＬＥＤ４１を調光点灯させたときにおける、点灯装置での消費電力量Ｗｉｎと、電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の被測定電圧Ｖ１との間に、図６とは異なる一定の比例関係がある。従って、実施形態２で説明した点灯装置と同様に被測定電圧Ｖ１の測定結果のみから点灯装置で消費される消費電力値Ｗｉｎを算出することができる。点灯装置および当該点灯装置に接続される複数のＬＥＤ４１での消費電力量Ｗｉｎと被測定電圧Ｖ１との間には、被測定電圧Ｖ１が１Ｖ変化したときの消費電力量の変化量をα１２、制御手段３１に電力を供給するための制御手段用電源回路（図示せず）での消費電力量をβ１２として、下記（９）式の関係が成立する。ここで、電圧検出器１０の演算部Ｐが、前記電源回路の一部に接続された電流検出用抵抗Ｒ１の両端間の被測定電圧Ｖ１から下記（９）式に基づいて前記電源装置を含む点灯装置および複数のＬＥＤ４１での消費電力量Ｗｉｎを算出し、報知手段１１が、演算部Ｐが算出した消費電力量Ｗｉｎを外部に報知する。 In the lighting apparatus shown in FIG. 8, definitive when allowed multiple LED41 lighting dimming, the power consumption W in the in the lighting device, between a measured voltage V1 across the current-detecting resistor R1 There is a certain proportional relationship different from FIG. Therefore, similarly to the lighting device described in the second embodiment, the power consumption value Win consumed by the lighting device can be calculated only from the measurement result of the measured voltage V1. Between the power consumption W in the measured voltage V1 at multiple LED41 connected to the lighting device and the lighting device, the amount of change in power consumption when the measured voltage V1 is 1V change Arufa12, The relationship of the following formula (9) is established, where β12 is the power consumption in a power circuit for control means (not shown) for supplying power to the control means 31. Here, the calculation unit P of the voltage detector 10 includes the power supply device based on the measured voltage V1 between both ends of the current detection resistor R1 connected to a part of the power supply circuit based on the following equation (9). lighting device and to calculate the power consumption W in at a plurality of LED 41, the notification unit 11 to notify the power consumption W in the operation unit P is calculated externally.

Figure 2010276386
しかして、本実施形態の点灯装置では、従来のカレントトランスを用いた電圧検出器（図示せず）に比べて安価な電圧検出器１０を使用するので、点灯装置のコスト上昇を抑制することができる。
Figure 2010276386
 Therefore, in the lighting device according to the present embodiment, since the inexpensive voltage detector 10 is used as compared with a voltage detector (not shown) using a conventional current transformer, an increase in the cost of the lighting device can be suppressed. it can.

また、報知手段１１が、演算部Ｐから出力される消費電力量データＤＷｉｎまたは記憶手段Ｍに記憶されている消費電力量データＤＷｉｎを取得し点灯装置の消費電力量Ｗｉｎを使用者に報知することにより、使用者に点灯装置での消費電力量Ｗｉｎを認識させることができるので、省エネルギ化を促進することができる。 Further, the notification unit 11, the user of the power consumption W in the acquired lighting device power consumption data DW in stored in the power consumption data DW in or storage means M is output from the operation unit P By notifying the user, the user can recognize the power consumption amount Win in the lighting device, so that energy saving can be promoted.

また、実施形態３および実施形態４では、点灯装置に使用される電圧検出器１０を備える電源装置の例について説明したが、これに限定されず、点灯装置以外の用途に使用される電源装置（図示せず）であってもよい。   Moreover, although Embodiment 3 and Embodiment 4 demonstrated the example of the power supply device provided with the voltage detector 10 used for a lighting device, it is not limited to this, The power supply device used for uses other than a lighting device ( (Not shown).

（実施形態５）
本実施形態の電力計測システムは、図９に示すように、商用電源ＡＣから複数の母線たる電源線Ｌ１１が導出され、各母線たる電源線Ｌ１１から更に複数の支線たる電源線Ｌ１２に分岐しており、各支線たる電源線Ｌ１２の先に照明器具に搭載され且つ照明器具が備える照明負荷である放電灯（図示せず）を点灯させるための点灯装置１００が接続されてなる照明システムに使用される。ここで、前記照明システムは、人の在席状況を把握するためにオフィスや複数の店舗が存在するビルの１フロアのおける複数の箇所に設けられ人を検知すると検知信号を送信する複数のセンサ（図示せず）と、点灯装置１００が備える点灯回路（図示せず）の一部を構成する２つの電流制御用スイッチング素子（図示せず）の動作周波数を制御することにより点灯装置１００に接続された前記放電灯の明るさを制御する制御手段（図示せず）と、各点灯装置１００に接続された前記制御手段と通信可能な周知のパーソナルコンピュータ等で実現されている上位システム２００とからなる。ここで、上位システム２００が、オフィスや複数の店舗が存在するビルの１フロアのレイアウトに応じて前記各照明器具が備える前記放電灯の明るさを設定したり、或るいは、前記各センサから送信される前記検知信号に基づいて把握した人の在席状況に応じて前記各放電灯の明るさを調節したり消灯させたりするために、前記各制御手段に前記各放電灯の明るさを制御するための調光制御信号や前記放電灯を消灯させておくための消灯制御信号を送信する。ここで、前記調光制御信号や前記消灯制御信号を受信した前記各制御手段が、前記放電灯の明るさを制御する。また、各点灯装置１００として、実施形態２で説明した図５に示す構成の点灯装置１００を使用している。 (Embodiment 5)
In the power measurement system of the present embodiment, as shown in FIG. 9, a plurality of power supply lines L11 are derived from the commercial power supply AC, and are branched from the power supply lines L11 that are each bus line to a plurality of power supply lines L12 that are branch lines. It is used in an illumination system in which a lighting device 100 for lighting a discharge lamp (not shown), which is mounted on the lighting fixture and is provided in the lighting fixture, is connected to the end of each power line L12 as a branch line. The Here, the lighting system is provided with a plurality of sensors that transmit detection signals when a person is detected at a plurality of locations on one floor of a building where an office or a plurality of stores exist in order to grasp the presence of a person. (Not shown) and connected to the lighting device 100 by controlling the operating frequency of two switching elements for current control (not shown) constituting part of a lighting circuit (not shown) included in the lighting device 100 Control means (not shown) for controlling the brightness of the discharge lamp, and a host system 200 realized by a known personal computer or the like that can communicate with the control means connected to each lighting device 100 Become. Here, the host system 200 sets the brightness of the discharge lamp included in each lighting fixture according to the layout of one floor of a building where an office or a plurality of stores exist, or from each sensor In order to adjust or turn off the brightness of each discharge lamp according to the presence status of the person grasped based on the transmitted detection signal, the brightness of each discharge lamp is set to each control means. A dimming control signal for control and a turn-off control signal for turning off the discharge lamp are transmitted. Here, each control means that has received the dimming control signal and the extinguishing control signal controls the brightness of the discharge lamp. Further, as each lighting device 100, the lighting device 100 having the configuration shown in FIG. 5 described in the second embodiment is used.

電圧検出器１０の演算部Ｐでは、各点灯装置１００で個別に算出された消費電力量データＤＷｉｎを、電圧検出器１０の消費電力量Ｗｉｎの計測分解能である電力量計測分解能ＤＷで除して得られる値、即ち、消費電力量Ｗｉｎの電力量計測分解能ＤＷに対する倍率を算出し、当該倍率に応じた数値データである倍率データを、上位システム２００に送信する消費電力量Ｗｉｎに関するデータとして生成する。ここで、電力量計測分解能ＤＷは、電圧検出器１０の消費電力量Ｗｉｎの計測分解能であって、電圧検出器１０の被測定電圧Ｖ１がＡ／Ｄ変換器ＡＤの分解能の電圧換算値ｋに相当する電圧を反転増幅回路Ａの増幅率（Ｒｂ／Ｒａ）で除して得られる電圧だけ変化したときの消費電力量Ｗｉｎの変化量に相当する。 The arithmetic unit P of the voltage detector 10, the power consumption amount data DW in calculated separately for each lighting device 100, divided by the power consumption W is the measurement resolution of the in energy measurement resolution DW voltage detectors 10 a value obtained by, i.e., to calculate the ratio to the energy measurement resolution DW of the power consumption W in, the magnification data are numerical data corresponding to the magnification related to the power consumption amount W in to be sent to the host system 200 Generate as data. Here, electric energy measurement resolution DW is a measurement resolution of the power consumption W in the voltage detector 10, a voltage conversion value k of the resolution of the measured voltage V1 is A / D converter AD of the voltage detector 10 Is equivalent to the amount of change in the power consumption Win when the voltage is changed by the voltage obtained by dividing the voltage corresponding to で by the amplification factor (Rb / Ra) of the inverting amplifier circuit A.

ここで、電圧検出器１０の消費電力量Ｗｉｎの電力量計測分解能ＤＷに対する倍率データをＬとすると、当該倍率データＬと測定電圧データＤＶとの間には、前記（７）式で示された係数α２、β２を用いると下記（１０）式に示すような関係が成立する。 Here, when the magnification data for the energy measurement resolution DW of the power consumption W in the voltage detector 10 is L, between the magnification data L and the measured voltage data DV is represented by the formula (7) When the coefficients α2 and β2 are used, the relationship shown in the following equation (10) is established.

Figure 2010276386
演算部Ｐでは、上記（１０）式に基づいて、測定電圧データＤＶ１（ｉ）から電力量計測分解能ＤＷに対する前記倍率データＬを算出する。
Figure 2010276386
 The computing unit P calculates the magnification data L for the electric energy measurement resolution DW from the measured voltage data DV1 (i) based on the equation (10).

また、演算部Ｐで生成される前記倍率データは、報知手段１１が有する通信部１１ａおよび信号線Ｌ２を介して上位システム２００へ送信される。   Further, the magnification data generated by the calculation unit P is transmitted to the host system 200 via the communication unit 11a and the signal line L2 included in the notification unit 11.

また、演算部Ｐでは、通信部１１ａおよび信号線Ｌ２を介して上位システム２００へ送信する消費電力量Ｗｉｎに関するデータの容量を低減するために、前記倍率データのうち下位ビットを切り捨てる演算を行う。下記（１１）式では、前記倍率データに下位ビットを切り捨てる演算を行って得られる演算後の倍率データをＬ’、切捨てる下位ビットのビット数をｊとしている。 Further, the arithmetic unit P, in order to reduce the capacity of the data related to the power consumption amount W in to be transmitted to the host system 200 through the communication unit 11a and the signal line L2, performs calculation omitting lower bits of said magnification data . In the following equation (11), L ′ is the scaled data obtained after the calculation of rounding down the lower bits of the scale factor data, and j is the number of bits of the lower bits to be rounded down.

Figure 2010276386
ここに、Ａ、Ｂ、ｊは整数であって、Ａ＝α２／ＤＷ、Ｂ＝β２／ＤＷ／２ｊの関係が成立する。上記（１１）式において、第１項は、測定電圧データＤＶ１（ｉ）の累積加算値とＡとの積を２ｊで除することにより下位ビットを切り捨てた形で演算を行うことができる。測定電圧データＤＶ１（ｉ）、Ａ、Ｂ、ｊを用いて上記（１１）式の演算を行うことにより前記演算後の倍率データＬ’を得ることができる。
Figure 2010276386
 Here, A, B, j is an integer, A = α2 / DW, the relationship B = β2 / DW / 2 j holds. In the above (11), the first term, it is possible to perform a calculation in a form truncating the lower bits by dividing the product of the cumulative addition value and the A of the measured voltage data DV1 (i) in 2 j. The calculated magnification data L ′ can be obtained by performing the calculation of the above equation (11) using the measured voltage data DV1 (i), A, B, j.

例えば、電力量計測分解能ＤＷが５ｍＷとし、１つの前記倍率データの大きさを１６ｂｉｔ（２ｂｙｔｅ）、切捨てる下位ビット数を０ビットとすれば、前記倍率データで表現しうる消費電力量Ｗｉｎが最大で約３２７Ｗとなる。これは、一般的な照明器具１台が消費しうる電力範囲（消費電力量Ｗｉｎの範囲）に対応する前記倍率データを十分に表現できる。また、電力計測分解能ＤＷが５ｍＷであれば、一般的な照明器具の消費電力量Ｗｉｎの計測に求められる精度を満足することができる。 For example, electric energy measurement resolution DW is set to 5 mW, the size of one of said magnification data 16bit (2byte), if 0 bit number lower bits to truncate, power consumption W in which can be expressed by the magnification data is The maximum is about 327W. This said magnification data one general lighting fixture corresponds to the power range that can be consumed (range of power consumption W in) can be sufficiently expressed. Further, if the power measurement resolution DW is 5 mW, it is possible to satisfy the accuracy required for the measurement of the power consumption W in the general lighting fixtures.

ここで、前述の電力計測分解能ＤＷが５ｍＷの電圧検出器１０を使用する場合において、要求される電力計測分解能ＤＷが１Ｗ程度である場合には、例えば、演算部Ｐで前記倍率データの下位の８ビットを切り捨てる（前記（１１）式においてｊ＝８とする）演算を行うとすると、上位システム２００に送信するデータ容量を半分の８ビットにすることができる。つまり、本実施形態では、要求される電力計測分解能ＤＷに応じて、上位システム２００へ送信するデータ容量を更に小さくすることにより、各点灯装置１００が備える電圧検出器１０と上位システム２００との間で、前記倍率データの伝送時間を短縮することができる。   Here, in the case where the voltage detector 10 having the power measurement resolution DW of 5 mW is used and the required power measurement resolution DW is about 1 W, for example, the calculation unit P uses a lower order of the magnification data. If an operation of truncating 8 bits (j = 8 in the above equation (11)) is performed, the data capacity to be transmitted to the host system 200 can be halved to 8 bits. That is, in the present embodiment, the data capacity to be transmitted to the host system 200 is further reduced according to the required power measurement resolution DW, so that the voltage detector 10 included in each lighting device 100 and the host system 200 are connected. Thus, the transmission time of the magnification data can be shortened.

一方、上位システム２００は、各点灯装置１００が備える前記電圧検出器１０から信号線Ｌ２に送出された前記倍率データを受信する上位システム通信部２１１と、上位システム通信部２１１を介して受信した前記倍率データに基づいて各点灯装置１００の消費電力量Ｗｉｎを算出する上位システム演算部Ｐ２００と、上位システム演算部Ｐ２００で算出された消費電力量Ｗｉｎを記憶するための上位システム記憶手段Ｍ２００と、上位システム演算部Ｐ２００で算出される消費電力量Ｗｉｎを外部に表示するための上位システム表示部２１２とを備える。ここにおいて、上位システム２００に接続された点灯装置１００の１系統当たりの消費電力量Ｗｉｎの合計、或いは全ての消費電力量Ｗｉｎの合計を算出できる。つまり、上位システム２００は、点灯装置１００に含まれる電圧検出器１０の演算部Ｐで算出される消費電力量Ｗｉｎに対応する前記倍率データを集計する機能を有する。 On the other hand, the host system 200 receives the magnification data sent from the voltage detector 10 included in each lighting device 100 to the signal line L2, and the host system communication unit 211 receives the magnification data. a host system computing unit P200 for calculating the power consumption W in each lighting device 100 on the basis of magnification data, the host system memory means M200 for storing the power consumption W in calculated in the host system computing unit P200 , and a host system display unit 212 for displaying the power consumption W in which is calculated by the host system computing unit P200 outside. Here, the total power consumption W in per one system of the lighting device 100 connected to a host system 200, or can be calculated the sum of all of the power consumption W in. That is, host system 200 has a function to aggregate the magnification data corresponding to the power consumption W in calculated in the calculating portion P of the voltage detector 10 included in the lighting device 100.

上位システム２００は、各点灯装置１００が備える電圧検出器１０から送信される前記倍率データを上位システム演算部Ｐ２００で各点灯装置１００の消費電力量Ｗｉｎに換算する。 Host system 200 may be converted into power consumption W in each lighting device 100 the magnification data sent from the voltage detector 10 which each lighting apparatus 100 in host system computing unit P200.

具体的には、電圧検出器１０から送信される前記倍率データＬ’は、消費電力量Ｗｉｎを電力量計測分解能ＤＷ、および切り捨てた下位ビットのビット数をｊとしたときの２ｊ、で除して得られた値であるから、上位システム演算部Ｐ２００は、前記倍率データＬ’に電力量計測分解能ＤＷ、および２ｊを乗じる演算を行うことにより、各点灯装置１００での消費電力量Ｗｉｎを算出する。 Specifically, in 2 j, when the magnification data L 'is sent from the voltage detector 10, which the power consumption W in the electric energy measurement resolution DW, and truncated lower bits the number of bits set to j Therefore, the host system calculation unit P200 performs an operation of multiplying the magnification data L ′ by the power amount measurement resolution DW and 2 j to thereby calculate the power consumption amount in each lighting device 100. to calculate the W in.

しかして、図９に示すような照明システムに適用する場合において、当該照明システムが導入されているオフィスや複数の店舗が存在するビルの１フロアのレイアウトの変更などに伴い消費電力量Ｗｉｎを算出する対象に含める点灯装置１００の変更を行う必要がある場合に、電源線Ｌ１１，Ｌ１２を配線し直す必要がないので、消費電力量Ｗｉｎを算出する対象に含める点灯装置１００の変更を容易に行うことができる。 Thus, in the case of applying the illumination system as shown in FIG. 9, the power consumption W in with the like one floor layout changes building office and a plurality of stores the lighting system has been introduced is present If you need to change the lighting apparatus 100 to include for calculating, the power supply line L11, L12 there is no need to rewire, easy to change the lighting device 100 to be included in the target to calculate the power consumption W in Can be done.

ところで、図９に示した構成の照明システムでは、１つの母線たる電源線Ｌ１１、当該母線たる電源線Ｌ１１から分岐した複数の支線たる電源線Ｌ１２が１系統をなす。また、当該１系統に接続する複数の照明器具は、オフィスであればオフィス内のレイアウトやオフィス内の人の在席状況に合わせて設定し、複数の店舗が存在するビルの１フロアでは、各店舗のレイアウトや各店舗のデザインにあわせて設定することが多く、前記照明システムの使用者は、系統毎に節電効果を認識できるように望むことが多い。   By the way, in the illumination system having the configuration shown in FIG. 9, one power line L11 as a bus and a plurality of power lines L12 branching from the power line L11 as a bus form one system. In addition, in the case of an office, a plurality of lighting fixtures connected to the one system are set according to the layout in the office and the presence of people in the office, and each floor has a plurality of stores. It is often set according to the store layout and the design of each store, and the user of the lighting system often desires to recognize the power saving effect for each system.

これに対して、本実施形態における上位システム２００では、上位システム演算部Ｐ２００において、前記１系統に接続される複数の照明器具に搭載された点灯装置１００で消費される消費電力量Ｗｉｎの合計を算出することができるようになっている。 In contrast, in the host system 200 in the present embodiment, the host system computing unit P200, the total power consumption W in to be consumed by a plurality lighting apparatus mounted on the luminaire 100 to be connected to said one system Can be calculated.

なお、本実施形態の電力計測システムは、実施形態２の点灯装置１００を複数備える例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、実施形態３の点灯装置１００を複数備えるものであってもよい。また、実施形態３または実施形態４で説明した電源装置は、照明負荷への電力供給用途以外の用途（例えば、高周波加熱装置で消費される消費電力量の計測）に使用されるものであってもよい。   In addition, although the electric power measurement system of this embodiment demonstrated the example provided with two or more lighting devices 100 of Embodiment 2, it is not limited to this, For example, it is provided with two or more lighting devices 100 of Embodiment 3. There may be. Moreover, the power supply apparatus demonstrated in Embodiment 3 or Embodiment 4 is used for uses other than the electric power supply use to illumination load (for example, measurement of the power consumption consumed with a high frequency heating apparatus). Also good.

また、本実施形態では、上位システム２００が、照明システムの一部を構成する例について説明したが、これに限定されず、照明システムとは別に電力計測システム専用に設けられたものであってもよい。   In the present embodiment, the example in which the host system 200 constitutes a part of the lighting system has been described. However, the present invention is not limited to this, and the host system 200 may be dedicated to the power measurement system separately from the lighting system. Good.

１ ＡＣ／ＤＣ変換回路（電源回路）
３ 第２の制御手段
４ 第１の制御手段
１０ 電圧検出器
１１ 報知手段
１１ａ 通信部
３１ 制御手段
１００ 点灯装置
２００ 上位システム
２１１ 上位システム通信部
Ａ 反転増幅回路
ＡＤ Ａ／Ｄ変換器
Ｃ１ 平滑用コンデンサ
ＤＶ１ 測定電圧データ
ＤＶ１ａｖｅ 平均測定電圧データ
ＤＶｏｎ オン時電圧データ
ＤＶｏｆｆ オフ時電圧データ
ＤＷ 電力量計測分解能
ＤＷｉｎ 消費電力量データ
ｅｏ，ｅｏ１，ｅｏ２ 出力電圧
Ｅ１ 定電圧源
ＦＣ フライバックコンバータ（電源装置）
ＯＰ オペアンプ
Ｐ 演算部
Ｐ２００ 上位システム演算部
Ｑａ スイッチング素子
Ｒ１ 電流検出用抵抗
Ｒ２ 抵抗
ＴＣ１ 第１のタイマ
ＴＣ２ 第２のタイマ
Ｖ１ 被測定電圧
Ｖｉｎ 入力電圧
Ｗｉｎ 消費電力量 1 AC / DC conversion circuit (power supply circuit)
3 Second Control Unit 4 First Control Unit 10 Voltage Detector 11 Notification Unit 11a Communication Unit 31 Control Unit 100 Lighting Device 200 Host System 211 Host System Communication Unit A Inverting Amplifier Circuit AD A / D Converter C1 Smoothing Capacitor DV1 measurement voltage data DV1 ave average measurement voltage data DV on -time voltage data DV off- off voltage data DW power measurement resolution DW in power consumption data eo, eo1, eo2 output voltage E1 constant voltage source FC flyback converter (power supply apparatus)
OP operational amplifier P arithmetic unit P200 host system arithmetic unit Qa switching element R1 current detection resistor R2 resistor TC1 first timer TC2 second timer V1 measured voltage V in input voltage W in power consumption

Claims (7)

アナログの被測定電圧に応じたデジタル値データを生成して出力する電圧検出器であって、オペアンプを含んで構成され入力電圧を増幅する反転増幅回路と、第１の周期で第１のクロック信号を発生する第１のタイマと、前記反転増幅回路の出力側に接続され第１のタイマで発生する第１のクロック信号に基づいて第１の周期で前記反転増幅回路からアナログ出力される出力電圧をサンプリングし当該出力電圧に応じたデジタル値データである電圧データを出力するＡ／Ｄ変換器と、第１の周期よりも長い第２の周期で第２のクロック信号を発生する第２のタイマと、反転増幅回路の入力端間に接続され前記第２のクロック信号に基づいてオン・オフ動作することにより反転増幅回路への入力電圧を前記第２の周期で変化させるスイッチング素子と、Ａ／Ｄ変換器から出力される電圧データを記憶するための記憶手段と、記憶手段に記憶され且つスイッチング素子のオン期間にＡ／Ｄ変換器から出力されるオン時電圧データとスイッチング素子のオフ期間にＡ／Ｄ変換器から出力されるオフ時電圧データとを用いて演算を行う演算部とを備え、演算部が、オン時電圧データとオフ時電圧データとの差分データを算出し当該差分データを前記反転増幅回路の増幅率で除することにより被測定電圧に応じたデジタル値データである測定電圧データを算出して出力することを特徴とする電圧検出器。   A voltage detector for generating and outputting digital value data corresponding to an analog measured voltage, an inverting amplifier circuit including an operational amplifier for amplifying an input voltage, and a first clock signal in a first cycle And an output voltage analog-output from the inverting amplifier circuit in a first period based on a first clock signal generated by the first timer connected to the output side of the inverting amplifier circuit. An A / D converter that outputs voltage data that is digital value data corresponding to the output voltage, and a second timer that generates a second clock signal in a second period longer than the first period And switching that is connected between the input terminals of the inverting amplifier circuit and changes the input voltage to the inverting amplifier circuit in the second period by performing an on / off operation based on the second clock signal. And a storage means for storing voltage data output from the A / D converter, and ON-time voltage data and switching stored in the storage means and output from the A / D converter during the ON period of the switching element A calculation unit that performs calculation using off-time voltage data output from the A / D converter during the off period of the element, and the calculation unit calculates difference data between the on-time voltage data and the off-time voltage data A voltage detector which calculates and outputs measured voltage data which is digital value data corresponding to the voltage to be measured by dividing the difference data by the amplification factor of the inverting amplifier circuit. 前記被測定電圧が前記第１の周期よりも長く且つ前記第２の周期よりも短い第３の周期で周期的に変動するものであって、前記第２のタイマが、前記第２のクロック信号の前記第２の周期のうち前記オフ期間を第３の周期の整数倍となるように設定されるとともに、前記Ａ／Ｄ変換器が、１つの前記第２の周期内における前記オフ期間内に前記第１のタイマの前記第１のクロック信号に基づいて、前記第１の周期および前記オフ期間から決められる２以上の規定回数だけサンプリングを行い、前記演算部が、前記オフ時電圧データと前記オン時電圧データとに基づいて、前記オフ時電圧データの平均値と前記オン時電圧データとの差分データを算出し当該差分データを平均測定電圧データとして出力する平均測定電圧データ算出機能と、前記オフ時電圧データの累積加算値と前記オン時電圧データに前記オフ期間内に取得した前記オフ時電圧データの個数を乗じて得られる値の差分データを算出し当該差分データを累積加算値データとして出力する累積加算値データ算出機能との少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１記載の電圧検出器。   The voltage to be measured periodically fluctuates in a third period longer than the first period and shorter than the second period, and the second timer includes the second clock signal. Of the second period, the off period is set to be an integral multiple of the third period, and the A / D converter is within the off period in one second period. Based on the first clock signal of the first timer, sampling is performed for a specified number of times equal to or more than two determined from the first period and the off period. Based on the on-time voltage data, an average measurement voltage data calculation function for calculating difference data between the average value of the off-time voltage data and the on-time voltage data and outputting the difference data as average measurement voltage data; and The difference data of a value obtained by multiplying the accumulated addition value of the off-time voltage data and the on-time voltage data by the number of the off-time voltage data acquired in the off period is calculated, and the difference data is used as the accumulated addition value data. The voltage detector according to claim 1, wherein the voltage detector has at least one of a function of calculating cumulative added value data to be output. 前記被測定電圧が、電流検出用抵抗の両端間の電圧であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電圧検出器。   The voltage detector according to claim 1, wherein the voltage to be measured is a voltage between both ends of a current detection resistor. 請求項３に記載の電圧検出器を備える電源装置であって、電力供給対象に電力を供給するための電源回路と該電源回路からの出力を制御するための制御手段と有し、前記消費電力量を外部に報知するための報知手段を備え、前記電圧検出器の前記演算部が、電源回路の一部に接続された前記電流検出用抵抗の両端間の前記被測定電圧から、電源装置および電源装置に接続される電力供給対象で消費される消費電力量をＷｉｎ、前記被測定電圧をＶ１、被測定電圧Ｖ１が１Ｖ変化したときの消費電力量の変化量をα１、前記制御手段に電力を供給するための制御手段用電源回路での消費電力量をβ１としたときに成立する関係式
Figure 2010276386
 に基づいて電源装置および電源装置に接続される電力供給対象で消費される消費電力量を算出するとともに、報知手段が、前記演算部が算出した消費電力量を外部に報知することを特徴とする電源装置。 A power supply device comprising the voltage detector according to claim 3, comprising a power supply circuit for supplying power to a power supply target, and a control means for controlling an output from the power supply circuit, wherein the power consumption An informing means for informing the amount to the outside, wherein the calculation unit of the voltage detector is configured to obtain a power supply device from the measured voltage between both ends of the current detection resistor connected to a part of the power supply circuit, and power consumption of the W in which is connected to the power supply is consumed by the power supply target, the voltage to be measured V1, the amount of change in power consumption when the measured voltage V1 is 1V change [alpha] 1, to the control means Relational expressions that are established when the power consumption in the power circuit for the control means for supplying power is β1.
Figure 2010276386
 The power consumption consumed by the power supply device and the power supply target connected to the power supply device is calculated based on the power supply, and the notification means notifies the power consumption calculated by the calculation unit to the outside. Power supply. 請求項３に記載の電圧検出器と請求項４に記載の電源回路と請求項４に記載の該電源回路からの出力を制御するための第１の制御手段と、前記電源回路からの電力供給を受けて照明負荷を点灯させる前記電力供給対象である点灯回路と、該点灯回路を制御するための第２の制御手段とを備えた点灯装置であって、前記消費電力量を報知するための報知手段を備え、前記電圧検出器の前記演算部が、前記点灯回路の一部に接続された前記電流検出用抵抗の両端間の前記被測定電圧から、点灯装置および点灯装置に接続される照明負荷で消費される消費電力量をＷｉｎ、被測定電圧をＶ２、被測定電圧Ｖ２が１Ｖ変化したときの消費電力量の変化量をα２、第１の制御手段および第２の制御手段に電力を供給するための制御手段用電源回路での消費電力量をβ２としたときに成立する関係式
Figure 2010276386
 に基づいて点灯装置および点灯装置に接続される照明負荷で消費される消費電力量を算出するとともに、報知手段が、前記演算部が算出した前記消費電力量を外部に報知することを特徴とする点灯装置。 A voltage detector according to claim 3, a power supply circuit according to claim 4, a first control means for controlling an output from the power supply circuit according to claim 4, and a power supply from the power supply circuit The lighting device includes a lighting circuit that is a power supply target for lighting the lighting load and a second control unit for controlling the lighting circuit, and for reporting the power consumption amount. A lighting unit including a notifying unit, wherein the calculation unit of the voltage detector is connected to the lighting device and the lighting device from the measured voltage across the current detection resistor connected to a part of the lighting circuit; The amount of power consumed by the load is W in , the voltage to be measured is V2, the amount of change in the power consumption when the voltage to be measured V1 is changed by 1V is α2, the power to the first control means and the second control means In the power circuit for the control means for supplying Relational expression established when the amount of power consumption is β2.
Figure 2010276386
 The power consumption consumed by the lighting device and the lighting load connected to the lighting device is calculated based on the above, and the notification means notifies the power consumption calculated by the calculation unit to the outside. Lighting device. 請求項４に記載の電源装置および請求項５に記載の点灯装置の少なくとも一方に含まれる請求項３に記載の電圧検出器および該電圧検出器に接続された報知手段と、前記電圧検出器の前記演算部において個別に算出された前記消費電力量に関するデータを集計する機能を有する上位システムとを備え、前記報知手段が、前記電圧検出器の前記演算部において個別に算出された前記消費電力量に関するデータを上位システムに送信する通信部を有することを特徴とする電力計測システム。   The voltage detector according to claim 3 and notification means connected to the voltage detector included in at least one of the power supply device according to claim 4 and the lighting device according to claim 5, and the voltage detector A host system having a function of aggregating data relating to the power consumption amount calculated individually in the calculation unit, and the notification unit calculates the power consumption amount calculated individually in the calculation unit of the voltage detector. A power measurement system comprising a communication unit that transmits data related to the host system. 前記上位システムが、前記電圧検出器の前記報知手段から送信される前記消費電力量に関するデータを受信するための上位システム通信部と、上位システム通信部で受信した前記消費電力量に関するデータを集計する上位システム演算部とを備え、請求項４に記載の電源装置および請求項５に記載の点灯装置の少なくとも一方に含まれる請求項３に記載の電圧検出器において、電圧検出器の前記消費電力量の計測分解能である電力量計測分解能が、前記電圧検出器の前記被測定電圧が前記Ａ／Ｄ変換器の分解能の電圧換算値に相当する電圧を前記反転増幅回路の前記増幅率で除して得られる電圧だけ変化したときの前記消費電力量の変化量であって、前記演算部が、前記消費電力量を前記電力量計測分解能で除して算出される前記電力量計測分解能に対する倍率データを生成するとともに、当該倍率データを前記消費電力量に関するデータとして前記報知手段の前記通信部を介して前記上位システムに送信し、前記上位システム通信部が前記倍率データを受信し、前記上位システム演算部が前記倍率データに前記電力量計測分解能を乗じて前記消費電力量に換算することを特徴とする請求項６に記載の電力計測システム。   The host system aggregates the data related to the power consumption received by the host system communication unit and the host system communication unit for receiving the data related to the power consumption transmitted from the notification unit of the voltage detector. The voltage detector according to claim 3, further comprising a host system arithmetic unit, wherein the power consumption amount of the voltage detector is included in at least one of the power supply device according to claim 4 and the lighting device according to claim 5. The power measurement resolution, which is the measurement resolution of the voltage detector, is obtained by dividing the voltage corresponding to the voltage converted value of the resolution of the A / D converter by the measured voltage of the voltage detector by the amplification factor of the inverting amplifier circuit. A change amount of the power consumption when only the obtained voltage is changed, wherein the calculation unit calculates the power consumption by dividing the power consumption by the power measurement resolution. The magnification data for the resolution is generated, and the magnification data is transmitted as data related to the power consumption amount to the upper system via the communication unit of the notification unit, and the higher system communication unit receives the magnification data. The power measurement system according to claim 6, wherein the host system calculation unit multiplies the magnification data by the power amount measurement resolution to convert the power consumption amount into the power consumption amount.
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