以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、下記実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
The configuration described below is merely an example of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments, and even if it is other than this embodiment, it does not deviate from the technical idea of the present invention. If so, various changes can be made depending on the design and the like.
(実施形態1)
(1)概要
本実施形態に係る負荷制御装置1は、図1に示すように、交流電源8に対して負荷7と電気的に直列に接続される双方向スイッチ2を備えている。負荷制御装置1は、交流電源8から負荷7に供給される交流電圧Vacを、双方向スイッチ2にて位相制御する。ここでいう「位相制御」は、交流電圧Vacの半周期毎における負荷7への通電を開始又は終了する位相角(導通角)を変化させることにより、負荷7に供給(印加)される交流電圧Vacを制御する方式を意味する。つまり、負荷制御装置1は、負荷7に供給される交流電圧Vacを位相制御することにより、例えば、照明負荷、ヒータ、又はファン等の負荷7を制御する。
(Embodiment 1)
(1) Outline As shown in FIG. 1, the load control device 1 according to the present embodiment includes a bidirectional switch 2 that is electrically connected to the load 7 in series with the AC power source 8. The load control device 1 phase-controls the AC voltage Vac supplied from the AC power supply 8 to the load 7 by the bidirectional switch 2. The "phase control" referred to here is an AC voltage supplied (applied) to the load 7 by changing the phase angle (conduction angle) at which the load 7 is energized at every half cycle of the AC voltage Vac. It means a method of controlling Vac. That is, the load control device 1 controls the load 7 such as a lighting load, a heater, or a fan by phase-controlling the AC voltage Vac supplied to the load 7.
本実施形態では一例として、負荷7が、複数のLED素子と、複数のLED素子を点灯させる電源回路と、を備える照明負荷である場合について説明する。すなわち、負荷制御装置1は、位相制御により、照明負荷からなる負荷7の光出力の大きさを調節する調光装置を構成する。交流電源8は、例えば、単相100〔V〕、60〔Hz〕の商用電源である。負荷制御装置1は、一例として壁スイッチ等に適用可能である。
In the present embodiment, as an example, a case where the load 7 is a lighting load including a plurality of LED elements and a power supply circuit for lighting the plurality of LED elements will be described. That is, the load control device 1 constitutes a dimming device that adjusts the magnitude of the light output of the load 7 composed of the illumination load by phase control. The AC power supply 8 is, for example, a single-phase 100 [V] or 60 [Hz] commercial power supply. The load control device 1 can be applied to a wall switch or the like as an example.
ここで、本実施形態に係る負荷制御装置1は、2線式であって、双方向スイッチ2が交流電源8に対して負荷7と電気的に直列に接続されるように、交流電源8と負荷7との間に電気的に接続される。言い換えれば、負荷制御装置1には、交流電源8に繋がる電線と、負荷7に繋がる電線との、2本の電線が接続され、これら2本の電線間に双方向スイッチ2が挿入される。そのため、双方向スイッチ2が導通状態にあれば、交流電源8からの電圧が負荷7に印加されて負荷7に電力供給され、双方向スイッチ2が非導通状態にあれば、交流電源8からの電圧が負荷制御装置1に印加されて負荷7への電力供給が停止する。負荷制御装置1は、負荷制御装置1自身の動作用電力を、これら2本の電線を通して交流電源8から取得し、双方向スイッチ2の制御等を行う。すなわち、負荷制御装置1は、双方向スイッチ2が非導通状態にあるときに、後述する電源部5にて自身の動作用電力を生成するので、2線式の負荷制御装置1を実現可能である。
Here, the load control device 1 according to the present embodiment is a two-wire system, and is connected to the AC power supply 8 so that the bidirectional switch 2 is electrically connected to the load 7 in series with the AC power supply 8. It is electrically connected to the load 7. In other words, the load control device 1 is connected with two electric wires, an electric wire connected to the AC power supply 8 and an electric wire connected to the load 7, and a bidirectional switch 2 is inserted between these two electric wires. Therefore, if the bidirectional switch 2 is in the conductive state, the voltage from the AC power supply 8 is applied to the load 7 to supply power to the load 7, and if the bidirectional switch 2 is in the non-conducting state, the voltage from the AC power supply 8 is applied. A voltage is applied to the load control device 1 to stop the power supply to the load 7. The load control device 1 acquires the operating power of the load control device 1 itself from the AC power supply 8 through these two electric wires, and controls the bidirectional switch 2. That is, when the bidirectional switch 2 is in the non-conducting state, the load control device 1 generates its own operating power by the power supply unit 5, which will be described later, so that the two-wire load control device 1 can be realized. is there.
(2)構成
本実施形態に係る負荷制御装置1は、図1に示すように、一対の入力端子11,12、双方向スイッチ2、位相検出部3、インタフェース部4、電源部5、制御回路6、スイッチ駆動部9、検出部53、及びダイオードD1,D2を備えている。制御回路6には、制御部61及び変更部62が含まれている。ここでいう「入力端子」は、電線等を接続するための部品(端子)でなくてもよく、例えば電子部品のリードや、回路基板に含まれる導体の一部であってもよい。
(2) Configuration As shown in FIG. 1, the load control device 1 according to the present embodiment has a pair of input terminals 11 and 12, a bidirectional switch 2, a phase detection unit 3, an interface unit 4, a power supply unit 5, and a control circuit. 6. The switch drive unit 9, the detection unit 53, and the diodes D1 and D2 are provided. The control circuit 6 includes a control unit 61 and a change unit 62. The "input terminal" here does not have to be a component (terminal) for connecting an electric wire or the like, and may be, for example, a lead of an electronic component or a part of a conductor included in a circuit board.
双方向スイッチ2は、例えば、入力端子11,12間に電気的に直列に接続された第1のスイッチ素子Q1及び第2のスイッチ素子Q2の2個の素子からなる。例えば、スイッチ素子Q1,Q2の各々は、エンハンスメント形のnチャネルMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)からなる半導体スイッチ素子である。
The bidirectional switch 2 includes, for example, two elements, a first switch element Q1 and a second switch element Q2, which are electrically connected in series between the input terminals 11 and 12. For example, each of the switch elements Q1 and Q2 is a semiconductor switch element composed of an enhancement type n-channel MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor).
スイッチ素子Q1,Q2は、入力端子11,12間において、いわゆる逆直列に接続されている。つまり、スイッチ素子Q1,Q2はソース同士が互いに接続されている。スイッチ素子Q1のドレインは入力端子11に接続され、スイッチ素子Q2のドレインは入力端子12に接続されている。両スイッチ素子Q1,Q2のソースは、電源部5のグランドに接続されている。電源部5のグランドは、負荷制御装置1の内部回路にとって基準電位となる。
The switch elements Q1 and Q2 are connected in so-called anti-series series between the input terminals 11 and 12. That is, the sources of the switch elements Q1 and Q2 are connected to each other. The drain of the switch element Q1 is connected to the input terminal 11, and the drain of the switch element Q2 is connected to the input terminal 12. The sources of both switch elements Q1 and Q2 are connected to the ground of the power supply unit 5. The ground of the power supply unit 5 serves as a reference potential for the internal circuit of the load control device 1.
双方向スイッチ2は、スイッチ素子Q1,Q2のオン、オフの組み合わせにより、4つの状態を切替可能である。4つの状態には、両スイッチ素子Q1,Q2が共にオフである双方向オフ状態と、両スイッチ素子Q1,Q2が共にオンである双方向オン状態と、スイッチ素子Q1,Q2の一方のみがオンである2種類の一方向オン状態とがある。一方向オン状態では、スイッチ素子Q1,Q2のうち、オンの方のスイッチ素子から、オフの方のスイッチ素子の寄生ダイオードを通して一対の入力端子11,12間が一方向に導通することになる。例えば、スイッチ素子Q1がオン、スイッチ素子Q2がオフの状態では、入力端子11から入力端子12に向けて電流を流す第1の一方向オン状態となる。また、スイッチ素子Q2がオン、スイッチ素子Q1がオフの状態では、入力端子12から入力端子11に向けて電流を流す第2の一方向オン状態となる。そのため、入力端子11,12間に交流電源8から交流電圧Vacが印加される場合、交流電圧Vacの正極性、つまり入力端子11が正極の半周期においては、第1の一方向オン状態が「順方向オン状態」、第2の一方向オン状態が「逆方向オン状態」となる。一方、交流電圧Vacの負極性、つまり入力端子12が正極の半周期においては、第2の一方向オン状態が「順方向オン状態」、第1の一方向オン状態が「逆方向オン状態」となる。
The bidirectional switch 2 can switch between four states by combining the switch elements Q1 and Q2 on and off. The four states include a bidirectional off state in which both switch elements Q1 and Q2 are off, a bidirectional on state in which both switch elements Q1 and Q2 are on, and only one of the switch elements Q1 and Q2 is on. There are two types of one-way on states. In the one-way on state, the pair of input terminals 11 and 12 conduct in one direction from the on switch element of the switch elements Q1 and Q2 through the parasitic diode of the off switch element. For example, when the switch element Q1 is on and the switch element Q2 is off, it is in the first one-way on state in which a current flows from the input terminal 11 to the input terminal 12. Further, when the switch element Q2 is on and the switch element Q1 is off, it is in a second unidirectional on state in which a current flows from the input terminal 12 toward the input terminal 11. Therefore, when the AC voltage Vac is applied from the AC power supply 8 between the input terminals 11 and 12, the positive electrode property of the AC voltage Vac, that is, in the half cycle of the positive electrode of the input terminal 11, the first unidirectional ON state is " The "forward on state" and the second one-way on state are the "reverse direction on state". On the other hand, in the negative electrode property of the AC voltage Vac, that is, in the half cycle of the positive electrode of the input terminal 12, the second one-way on state is the "forward on state" and the first one-way on state is the "reverse direction on state". It becomes.
ここで、双方向スイッチ2は、「双方向オン状態」及び「順方向オン状態」の両状態が導通状態であり、「双方向オフ状態」及び「逆方向オン状態」の両状態が非導通状態である。
Here, in the bidirectional switch 2, both the "bidirectional on state" and the "forward on state" are conductive states, and both the "bidirectional off state" and the "reverse direction on state" are non-conducting. It is in a state.
位相検出部3は、入力端子11,12間に印加される交流電圧Vacの位相を検出する。ここでいう「位相」には、交流電圧Vacのゼロクロス点、交流電圧Vacの極性(正極性、負極性)を含んでいる。位相検出部3は、交流電圧Vacのゼロクロス点を検出すると検出信号を制御回路6に出力するように構成されている。位相検出部3は、ダイオードD31と、第1検出部31と、ダイオードD32と、第2検出部32と、を有している。第1検出部31は、ダイオードD31を介して入力端子11に電気的に接続されている。第2検出部32は、ダイオードD32を介して入力端子12に電気的に接続されている。第1検出部31は、交流電圧Vacが負極性の半周期から正極性の半周期に移行する際のゼロクロス点を検出する。第2検出部32は、交流電圧Vacが正極性の半周期から負極性の半周期に移行する際のゼロクロス点を検出する。
The phase detection unit 3 detects the phase of the AC voltage Vac applied between the input terminals 11 and 12. The "phase" here includes the zero crossing point of the AC voltage Vac and the polarity (positive electrode property, negative electrode property) of the AC voltage Vac. The phase detection unit 3 is configured to output a detection signal to the control circuit 6 when it detects a zero crossing point of the AC voltage Vac. The phase detection unit 3 includes a diode D31, a first detection unit 31, a diode D32, and a second detection unit 32. The first detection unit 31 is electrically connected to the input terminal 11 via the diode D31. The second detection unit 32 is electrically connected to the input terminal 12 via the diode D32. The first detection unit 31 detects the zero cross point when the AC voltage Vac shifts from the negative half cycle to the positive half cycle. The second detection unit 32 detects the zero cross point when the AC voltage Vac shifts from the positive half cycle to the negative half cycle.
すなわち、第1検出部31は、入力端子11を正極とする電圧が規定値未満の状態から規定値以上の状態に移行したことを検出すると、ゼロクロス点と判断し、第1検出信号ZC1を制御回路6に出力する。同様に、第2検出部32は、入力端子12を正極とする電圧が規定値未満の状態から規定値以上の状態に移行したことを検出すると、ゼロクロス点と判断し、第2検出信号ZC2を制御回路6に出力する。規定値は0〔V〕付近に設定された値(絶対値)である。例えば、第1検出部31の規定値は、数〔V〕程度であり、第2検出部32の規定値は、数〔V〕程度である。したがって、第1検出部31及び第2検出部32で検出されるゼロクロス点の検出点は、厳密な意味でのゼロクロス点(0〔V〕)から少し時間が遅れる。
That is, when the first detection unit 31 detects that the voltage with the input terminal 11 as the positive electrode has shifted from a state below the specified value to a state above the specified value, it determines that it is a zero crossing point and controls the first detection signal ZC1. Output to circuit 6. Similarly, when the second detection unit 32 detects that the voltage with the input terminal 12 as the positive electrode has shifted from a state below the specified value to a state above the specified value, it determines that it is a zero crossing point and outputs the second detection signal ZC2. Output to the control circuit 6. The specified value is a value (absolute value) set near 0 [V]. For example, the specified value of the first detection unit 31 is about several [V], and the specified value of the second detection unit 32 is about several [V]. Therefore, the detection points of the zero cross points detected by the first detection unit 31 and the second detection unit 32 are slightly delayed from the zero cross points (0 [V]) in the strict sense.
インタフェース部4には、交流電圧Vacの半周期毎における負荷7への通電を開始又は終了する位相角(導通角)を規定する入力レベルが入力される。つまり、入力レベルは、交流電圧Vacの半周期において双方向スイッチ2が導通状態になるタイミング又は非導通状態になるタイミングを規定する。本実施形態では、負荷制御装置1は調光装置であるから、インタフェース部4は、ユーザによる操作を受け付け、入力レベルとしての調光レベルの入力を受け付ける。インタフェース部4は、制御回路6に対し調光レベルを表す調光信号を出力する。調光信号とは、負荷7の光出力の大きさを指定する数値等であって、負荷7を消灯状態とする「OFFレベル」を含む場合もある。本実施形態では一例として、インタフェース部4は、ユーザのタッチ操作を受け付けるタッチパネルを有している。インタフェース部4は、入力レベル(調光レベル)を表す信号を出力する構成であればよく、例えば可変抵抗器又はロータリスイッチ等であってもよい。さらに、インタフェース部は、リモートコントローラ、又はスマートフォン等の通信端末からの信号を受信する受信部にて構成されていてもよい。
An input level that defines a phase angle (conduction angle) for starting or ending energization of the load 7 at every half cycle of the AC voltage Vac is input to the interface unit 4. That is, the input level defines the timing at which the bidirectional switch 2 becomes conductive or non-conductive in a half cycle of the AC voltage Vac. In the present embodiment, since the load control device 1 is a dimming device, the interface unit 4 accepts an operation by the user and receives an input of a dimming level as an input level. The interface unit 4 outputs a dimming signal indicating a dimming level to the control circuit 6. The dimming signal is a numerical value or the like that specifies the magnitude of the optical output of the load 7, and may include an “OFF level” that turns off the load 7. As an example in the present embodiment, the interface unit 4 has a touch panel that accepts a user's touch operation. The interface unit 4 may be configured to output a signal representing an input level (dimming level), and may be, for example, a variable resistor or a rotary switch. Further, the interface unit may be composed of a remote controller or a receiving unit that receives a signal from a communication terminal such as a smartphone.
また、本実施形態は、インタフェース部4は、入力された入力レベル(調光レベル)を表示する表示部(インジケータ)を更に有している。インタフェース部4は、例えば、複数個のLED素子からなる表示部を含み、LED素子の点灯数によって入力レベルを表示する。
Further, in the present embodiment, the interface unit 4 further has a display unit (indicator) for displaying the input input level (dimming level). The interface unit 4 includes, for example, a display unit including a plurality of LED elements, and displays an input level according to the number of lighting of the LED elements.
制御回路6は、制御部61及び変更部62としての機能を有している。制御部61は、位相検出部3からの検出信号及びインタフェース部4からの調光信号に基づいて双方向スイッチ2を制御する。制御部61は、スイッチ素子Q1,Q2の各々を別々に制御する。具体的には、制御部61は、第1制御信号Sb1にてスイッチ素子Q1を制御し、第2制御信号Sb2にてスイッチ素子Q2を制御する。変更部62は、電源部5が生成動作を行う期間(後述する第一の期間T1及び第四の期間T4)の長さを変更する。変更部62については、「(3.3)電源部の動作」の欄で詳しく説明する。
The control circuit 6 has functions as a control unit 61 and a change unit 62. The control unit 61 controls the bidirectional switch 2 based on the detection signal from the phase detection unit 3 and the dimming signal from the interface unit 4. The control unit 61 controls each of the switch elements Q1 and Q2 separately. Specifically, the control unit 61 controls the switch element Q1 with the first control signal Sb1 and controls the switch element Q2 with the second control signal Sb2. The changing unit 62 changes the length of the period during which the power supply unit 5 performs the generation operation (first period T1 and fourth period T4, which will be described later). The change unit 62 will be described in detail in the column of “(3.3) Operation of power supply unit”.
制御回路6は、例えばマイクロコンピュータを主構成として備えている。マイクロコンピュータは、マイクロコンピュータのメモリに記録されているプログラムをCPU(Central Processing Unit)で実行することにより、制御回路6としての機能を実現する。プログラムは、予めマイクロコンピュータのメモリに記録されていてもよいし、メモリカードのような記録媒体に記録されて提供されたり、電気通信回線を通して提供されたりしてもよい。言い換えれば、上記プログラムは、コンピュータ(ここではマイクロコンピュータ)を、制御回路6として機能させるためのプログラムである。
The control circuit 6 includes, for example, a microcomputer as a main configuration. The microcomputer realizes the function as the control circuit 6 by executing the program recorded in the memory of the microcomputer by the CPU (Central Processing Unit). The program may be pre-recorded in the memory of the microcomputer, may be recorded and provided on a recording medium such as a memory card, or may be provided through a telecommunication line. In other words, the above program is a program for causing a computer (here, a microcomputer) to function as a control circuit 6.
スイッチ駆動部9は、スイッチ素子Q1を駆動(オン/オフ制御)する第1駆動部91と、スイッチ素子Q2を駆動(オン/オフ制御)する第2駆動部92と、を有している。第1駆動部91は、制御回路6から第1制御信号Sb1を受けて、スイッチ素子Q1にゲート電圧を印加する。これにより、第1駆動部91はスイッチ素子Q1をオン/オフ制御する。同様に、第2駆動部92は、制御回路6から第2制御信号Sb2を受けて、スイッチ素子Q2にゲート電圧を印加する。これにより、第2駆動部92はスイッチ素子Q2をオン/オフ制御する。第1駆動部91は、スイッチ素子Q1のソースの電位を基準にしてゲート電圧を生成する。第2駆動部92も同様である。
The switch drive unit 9 includes a first drive unit 91 that drives the switch element Q1 (on / off control) and a second drive unit 92 that drives the switch element Q2 (on / off control). The first drive unit 91 receives the first control signal Sb1 from the control circuit 6 and applies a gate voltage to the switch element Q1. As a result, the first drive unit 91 controls the switch element Q1 on / off. Similarly, the second drive unit 92 receives the second control signal Sb2 from the control circuit 6 and applies a gate voltage to the switch element Q2. As a result, the second drive unit 92 controls the switch element Q2 on / off. The first drive unit 91 generates a gate voltage with reference to the potential of the source of the switch element Q1. The same applies to the second drive unit 92.
電源部5はスイッチ駆動部9等を動作させるための駆動電力(電気エネルギ)を生成するドロッパ電源51と、制御電力を生成するスイッチング電源52と、を有している。駆動電力は、スイッチ駆動部9等を動作させるための電力である。制御電力は、インタフェース部4及び制御回路6等を動作させるための電力である。電源部5は、交流電源8からの供給電力により、ドロッパ電源51にて電気エネルギ(駆動電力)を生成する生成動作を行う。ドロッパ電源51にて生成された電気エネルギ(駆動電力)は、スイッチング電源52にて制御電力へと変換される。
The power supply unit 5 includes a dropper power supply 51 that generates driving power (electrical energy) for operating the switch driving unit 9 and the like, and a switching power supply 52 that generates control power. The drive power is the power for operating the switch drive unit 9, and the like. The control power is power for operating the interface unit 4, the control circuit 6, and the like. The power supply unit 5 performs a generation operation of generating electric energy (driving power) in the dropper power supply 51 by the power supplied from the AC power supply 8. The electric energy (driving power) generated by the dropper power supply 51 is converted into control power by the switching power supply 52.
電源部5は、ダイオードD1を介して入力端子11に電気的に接続され、ダイオードD2を介して入力端子12に電気的に接続されている。これにより、ダイオードD1,D2と、スイッチ素子Q1,Q2の各々の寄生ダイオードとで構成されるダイオードブリッジにて、入力端子11,12間に印加される交流電圧Vacが全波整流されて、電源部5に供給される。したがって、双方向スイッチ2が非導通状態にある場合、電源部5には、全波整流された交流電圧Vac(ダイオードブリッジから出力される脈流電圧)が印加されることになる。
The power supply unit 5 is electrically connected to the input terminal 11 via the diode D1 and electrically connected to the input terminal 12 via the diode D2. As a result, the AC voltage Vac applied between the input terminals 11 and 12 is full-wave rectified by the diode bridge composed of the diodes D1 and D2 and the parasitic diodes of the switch elements Q1 and Q2, respectively, and the power supply is supplied. It is supplied to the part 5. Therefore, when the bidirectional switch 2 is in the non-conducting state, a full-wave rectified AC voltage Vac (pulsating voltage output from the diode bridge) is applied to the power supply unit 5.
ドロッパ電源51は、第1回路511と、容量性素子(コンデンサ)C1と、を有している。ドロッパ電源51は、シリーズレギュレータ方式の電源回路であって、全波整流された交流電圧Vacが印加されることにより、印加された電圧の降圧及び平滑を行い、直流の駆動電圧Vc1を生成する。すなわち、第1回路511に全波整流された交流電圧Vacが印加されると、容量性素子C1が充電され、容量性素子C1の両端に駆動電圧Vc1が発生する。ドロッパ電源51は、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギを、スイッチ駆動部9及びスイッチング電源52に、駆動電力として供給する。駆動電圧Vc1は、例えば15〔V〕である。
The dropper power supply 51 includes a first circuit 511 and a capacitive element (capacitor) C1. The dropper power supply 51 is a series regulator type power supply circuit, and when a full-wave rectified AC voltage Vac is applied, the applied voltage is stepped down and smoothed, and a DC drive voltage Vc1 is generated. That is, when a full-wave rectified AC voltage Vac is applied to the first circuit 511, the capacitive element C1 is charged, and a drive voltage Vc1 is generated at both ends of the capacitive element C1. The dropper power supply 51 supplies the electric energy stored in the capacitive element C1 to the switch drive unit 9 and the switching power supply 52 as drive power. The drive voltage Vc1 is, for example, 15 [V].
スイッチング電源52は、第2回路521と、容量性素子(コンデンサ)C2と、を有している。スイッチング電源52は、降圧チョッパ回路等のスイッチング方式のDC−DCコンバータであって、ドロッパ電源51から駆動電圧Vc1が印加されることにより、印加された直流電圧(駆動電圧Vc1)の降圧を行い、直流の制御電圧Vc2を生成する。すなわち、第2回路521に駆動電圧Vc1が印加されると、容量性素子C2が充電され、容量性素子C2の両端に制御電圧Vc2が発生する。第2回路521は、スイッチング素子(半導体スイッチ)を含み、スイッチング素子のスイッチングにより、駆動電圧Vc1を降圧して制御電圧Vc2を生成する。要するに、スイッチング電源52は、容量性素子C1から供給された直流電圧をスイッチング素子のスイッチング動作により制御電圧Vc2に変換する変換動作を行う。スイッチング電源52の変換動作により生成された制御電力は、インタフェース部4及び制御回路6等に供給される。制御電圧Vc2は、例えば3.5〔V〕である。
The switching power supply 52 has a second circuit 521 and a capacitive element (capacitor) C2. The switching power supply 52 is a switching type DC-DC converter such as a step-down chopper circuit, and when a drive voltage Vc1 is applied from the dropper power supply 51, the applied DC voltage (drive voltage Vc1) is stepped down. A DC control voltage Vc2 is generated. That is, when the drive voltage Vc1 is applied to the second circuit 521, the capacitive element C2 is charged, and the control voltage Vc2 is generated at both ends of the capacitive element C2. The second circuit 521 includes a switching element (semiconductor switch), and by switching the switching element, the drive voltage Vc1 is stepped down to generate a control voltage Vc2. In short, the switching power supply 52 performs a conversion operation of converting the DC voltage supplied from the capacitive element C1 into a control voltage Vc2 by the switching operation of the switching element. The control power generated by the conversion operation of the switching power supply 52 is supplied to the interface unit 4, the control circuit 6, and the like. The control voltage Vc2 is, for example, 3.5 [V].
したがって、制御回路6(制御部61)には、スイッチング電源52の変換動作中において、電源部5の容量性素子C1からスイッチング電源52を介して電気エネルギが供給される。制御回路6(制御部61)は、電源部5からの電気エネルギ(制御電力)にて動作する。
Therefore, electric energy is supplied to the control circuit 6 (control unit 61) from the capacitive element C1 of the power supply unit 5 via the switching power supply 52 during the conversion operation of the switching power supply 52. The control circuit 6 (control unit 61) operates with electric energy (control power) from the power supply unit 5.
ドロッパ電源51及びスイッチング電源52は、制御部61にて制御可能に構成されている。言い換えれば、制御部61は、電源部5を制御する機能を有している。これにより、電源部5は、容量性素子C1に蓄積される電気エネルギ(駆動電力)を生成する生成動作を実行するか否かが、制御部61にて制御される。さらに、電源部5は、容量性素子C2に蓄積される電気エネルギ(制御電力)を生成する変換動作を実行するか否かが、制御部61にて制御される。
The dropper power supply 51 and the switching power supply 52 are configured to be controllable by the control unit 61. In other words, the control unit 61 has a function of controlling the power supply unit 5. As a result, the control unit 61 controls whether or not the power supply unit 5 executes a generation operation for generating the electric energy (driving power) stored in the capacitive element C1. Further, the control unit 61 controls whether or not the power supply unit 5 executes a conversion operation for generating electric energy (control power) stored in the capacitive element C2.
本実施形態では、制御部61は、ドロッパ電源51に含まれている半導体スイッチを制御することにより、電源部5に生成動作を実行させる状態と、電源部5の生成動作を停止する状態とを切り替える。具体的には、制御部61は、第1電源信号Ss1にてドロッパ電源51の半導体スイッチを制御する。制御部61は、第1回路511の動作を停止することでドロッパ電源51の入力インピーダンスを高くし、ドロッパ電源51の生成動作を停止させる。第1電源信号Ss1によりドロッパ電源51の生成動作が停止すると、電源部5での電気エネルギ(駆動電力)の生成が停止する。さらに、制御部61は、スイッチング電源52に含まれているスイッチング素子を制御することにより、電源部5に変換動作を実行させる状態と、電源部5の変換動作を停止する状態とを切り替える。具体的には、制御部61は、第2電源信号Ss2にてスイッチング電源52のスイッチング素子を制御する。スイッチング電源52の変換動作が停止すると、電源部5での電気エネルギ(制御電力)の生成が停止する。
In the present embodiment, the control unit 61 controls the semiconductor switch included in the dropper power supply 51 to cause the power supply unit 5 to execute the generation operation and to stop the generation operation of the power supply unit 5. Switch. Specifically, the control unit 61 controls the semiconductor switch of the dropper power supply 51 with the first power supply signal Ss1. The control unit 61 raises the input impedance of the dropper power supply 51 by stopping the operation of the first circuit 511, and stops the generation operation of the dropper power supply 51. When the generation operation of the dropper power supply 51 is stopped by the first power supply signal Ss1, the generation of electric energy (driving power) in the power supply unit 5 is stopped. Further, the control unit 61 switches between a state in which the power supply unit 5 executes the conversion operation and a state in which the conversion operation of the power supply unit 5 is stopped by controlling the switching element included in the switching power supply 52. Specifically, the control unit 61 controls the switching element of the switching power supply 52 with the second power supply signal Ss2. When the conversion operation of the switching power supply 52 is stopped, the generation of electric energy (control power) in the power supply unit 5 is stopped.
検出部53は、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギの大きさを検出する。本実施形態では、検出部53は、容量性素子C1の両端電圧である駆動電圧Vc1の大きさを検出するように構成されている。検出部53は、例えば容量性素子C1の両端間に接続された分圧抵抗であって、駆動電圧Vc1に相当する電圧を、検出値として制御回路6へ出力する。つまり、検出部53は、容量性素子C1の両端電圧(駆動電圧Vc1)を検出することで、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギの大きさを、直接的に検出している。以下では、検出部53の検出値は駆動電圧Vc1と等しいこととする。ただし、この構成に限らず、検出部53は、例えば、容量性素子C2の両端電圧である制御電圧Vc2を検出することにより、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギの大きさを、間接的に検出する構成であってもよい。
The detection unit 53 detects the magnitude of the electric energy stored in the capacitive element C1. In the present embodiment, the detection unit 53 is configured to detect the magnitude of the drive voltage Vc1, which is the voltage across the capacitive element C1. The detection unit 53 outputs, for example, a voltage dividing resistor connected between both ends of the capacitive element C1 and corresponding to the drive voltage Vc1 to the control circuit 6 as a detection value. That is, the detection unit 53 directly detects the magnitude of the electric energy stored in the capacitive element C1 by detecting the voltage across the capacitive element C1 (drive voltage Vc1). In the following, it is assumed that the detection value of the detection unit 53 is equal to the drive voltage Vc1. However, the present invention is not limited to this configuration, and the detection unit 53 indirectly determines the magnitude of the electric energy stored in the capacitive element C1 by detecting the control voltage Vc2 which is the voltage across the capacitive element C2, for example. It may be configured to detect the target.
負荷7の点灯回路は、負荷制御装置1で位相制御された交流電圧Vacの波形から調光レベルを読み取り、LED素子の光出力の大きさを変化させる。ここで、点灯回路は、一例としてブリーダ回路などの電流確保用の回路を有している。そのため、負荷制御装置1の双方向スイッチ2が非導通となる期間においても、負荷7に電流を流すことが可能である。
The lighting circuit of the load 7 reads the dimming level from the waveform of the AC voltage Vac whose phase is controlled by the load control device 1, and changes the magnitude of the light output of the LED element. Here, the lighting circuit has a circuit for securing current such as a bleeder circuit as an example. Therefore, it is possible to pass a current through the load 7 even during a period in which the bidirectional switch 2 of the load control device 1 is non-conducting.
(3)動作
(3.1)起動動作
まず、本実施形態の負荷制御装置1の通電開始時の起動動作について説明する。
(3) Operation (3.1) Start-up operation First, the start-up operation at the start of energization of the load control device 1 of the present embodiment will be described.
上述した構成の負荷制御装置1によれば、入力端子11,12間に負荷7を介して交流電源8が接続されると、交流電源8から入力端子11,12間に印加される交流電圧Vacが整流されてドロッパ電源51に供給される。ドロッパ電源51で生成された駆動電力はスイッチ駆動部9に供給され、かつスイッチング電源52に供給される。スイッチング電源52で生成された制御電力が制御回路6及びインタフェース部4に供給されると、制御回路6及びインタフェース部4が起動する。
According to the load control device 1 having the above-described configuration, when the AC power supply 8 is connected between the input terminals 11 and 12 via the load 7, the AC voltage Vac applied between the AC power supply 8 and the input terminals 11 and 12. Is rectified and supplied to the dropper power supply 51. The drive power generated by the dropper power supply 51 is supplied to the switch drive unit 9 and is supplied to the switching power supply 52. When the control power generated by the switching power supply 52 is supplied to the control circuit 6 and the interface unit 4, the control circuit 6 and the interface unit 4 are activated.
制御回路6が起動すると、制御回路6は、位相検出部3の検出信号を基に交流電源8の周波数の判定を行う。そして、制御回路6は、判定した周波数に応じて、予めメモリに記憶されている数値テーブルを参照し、各種の時間などのパラメータの設定を行う。ここで、インタフェース部4に入力された調光レベルが「OFFレベル」であれば、制御回路6は、双方向スイッチ2を双方向オフ状態に維持することで、一対の入力端子11,12間のインピーダンスをハイインピーダンス状態に維持する。これにより、負荷7は消灯状態を維持する。
When the control circuit 6 is activated, the control circuit 6 determines the frequency of the AC power supply 8 based on the detection signal of the phase detection unit 3. Then, the control circuit 6 refers to the numerical table stored in the memory in advance according to the determined frequency, and sets various parameters such as time. Here, if the dimming level input to the interface unit 4 is the "OFF level", the control circuit 6 keeps the bidirectional switch 2 in the bidirectional off state, so that the bidirectional switch 2 is between the pair of input terminals 11 and 12. Maintains the impedance of the high impedance state. As a result, the load 7 maintains the extinguished state.
(3.2)負荷制御動作
次に、本実施形態の負荷制御装置1の負荷制御動作について、図2を参照して説明する。図2では、交流電圧「Vac」、第1検出信号「ZC1」、第2検出信号「ZC2」、第1制御信号「Sb1」、第2制御信号「Sb2」、第1電源信号「Ss1」、及び駆動電圧「Vc1」を示している。
(3.2) Load Control Operation Next, the load control operation of the load control device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the AC voltage “Vac”, the first detection signal “ZC1”, the second detection signal “ZC2”, the first control signal “Sb1”, the second control signal “Sb2”, the first power supply signal “Ss1”, And the drive voltage "Vc1" are shown.
本実施形態では、第1検出信号ZC1が「H」レベル(High Level)から「L」レベル(Low Level)に変化することをもって、第1検出信号ZC1が発生したこととする。また、第2検出信号ZC2が「H」レベルから「L」レベルに変化することをもって、第2検出信号ZC2が発生したこととする。つまり、第1検出信号ZC1及び第2検出信号ZC2は、位相検出部3での位相(ゼロクロス点)の検出時に「H」レベルから「L」レベルに変化する信号である。第1電源信号Ss1及び駆動電圧Vc1については、「(3.3)制御電力の生成動作」の欄で説明する。
In the present embodiment, it is assumed that the first detection signal ZC1 is generated when the first detection signal ZC1 changes from the “H” level (High Level) to the “L” level (Low Level). Further, it is assumed that the second detection signal ZC2 is generated when the second detection signal ZC2 changes from the “H” level to the “L” level. That is, the first detection signal ZC1 and the second detection signal ZC2 are signals that change from the "H" level to the "L" level when the phase (zero cross point) is detected by the phase detection unit 3. The first power supply signal Ss1 and the drive voltage Vc1 will be described in the column of "(3.3) Control power generation operation".
制御部61は、位相検出部3で検出された位相に基づき、交流電圧Vacの半周期を第一の期間T1、第二の期間T2、第三の期間T3、及び第四の期間T4に区分して、双方向スイッチ2を制御する。ここでいう「半周期」は、交流電圧Vacの連続する2回のゼロクロス点間の期間である。第一の期間T1及び第四の期間T4では、制御部61は、双方向スイッチ2を非導通状態にする。第二の期間T2では、制御部61は、双方向スイッチ2を導通状態にする。第三の期間T3では、制御部61は、双方向スイッチ2を非導通状態にする。
The control unit 61 divides the half cycle of the AC voltage Vac into a first period T1, a second period T2, a third period T3, and a fourth period T4 based on the phase detected by the phase detection unit 3. Then, the bidirectional switch 2 is controlled. The "half cycle" here is the period between two consecutive zero-crossing points of the AC voltage Vac. In the first period T1 and the fourth period T4, the control unit 61 puts the bidirectional switch 2 in a non-conducting state. In the second period T2, the control unit 61 puts the bidirectional switch 2 in a conductive state. In the third period T3, the control unit 61 puts the bidirectional switch 2 into a non-conducting state.
以下、第一の期間T1、第二の期間T2、第三の期間T3、及び第四の期間T4における負荷制御装置1の動作について、さらに詳しく説明する。
Hereinafter, the operation of the load control device 1 in the first period T1, the second period T2, the third period T3, and the fourth period T4 will be described in more detail.
まず、交流電圧Vacが正極性の半周期における負荷制御装置1の動作について説明する。負荷制御装置1は、位相制御の基準となる交流電圧Vacのゼロクロス点を位相検出部3で検出する。交流電圧Vacが負極性の半周期から正極性の半周期に移行する際には、交流電圧Vacが正極性の規定値「Vzc」に達すると、第1検出部31が第1検出信号ZC1を出力する。制御部61は、第1検出信号ZC1が発生した時点t11以降、つまり位相検出部3での位相(ゼロクロス点)の検出タイミング以降に、第1時点t1を設定し、第1時点t1において、第1制御信号Sb1及び第2制御信号Sb2を「ON」信号にする。図2の例では、位相検出部3における検出タイミング(時点t11)が第1時点t1と一致している。言い換えれば、図2の例では、第1時点t1において、位相検出部3が位相を検出し、かつ制御部61が双方向スイッチ2を双方向オン状態にしている。正極性の半周期の始点(ゼロクロス点)t0から第1時点t1までの期間が、第一の期間T1となる。第一の期間T1では、制御部61は、第1制御信号Sb1及び第2制御信号Sb2を「OFF」信号にする。これにより、第一の期間T1では、スイッチ素子Q1,Q2がいずれもオフになり、双方向スイッチ2が双方向オフ状態(非導通状態)となる。そのため、第一の期間T1には、交流電源8から負荷7への電力供給が断たれる。
First, the operation of the load control device 1 in a half cycle in which the AC voltage Vac is positive will be described. The load control device 1 detects the zero crossing point of the AC voltage Vac, which is a reference for phase control, with the phase detection unit 3. When the AC voltage Vac shifts from the negative half cycle to the positive half cycle, when the AC voltage Vac reaches the specified value "Vzc" of the positive electrode, the first detection unit 31 sends the first detection signal ZC1. Output. The control unit 61 sets the first time point t1 after the time point t11 when the first detection signal ZC1 is generated, that is, after the phase (zero cross point) detection timing by the phase detection unit 3, and at the first time point t1, the first time point t1 is set. 1 The control signal Sb1 and the second control signal Sb2 are set to "ON" signals. In the example of FIG. 2, the detection timing (time point t11) in the phase detection unit 3 coincides with the first time point t1. In other words, in the example of FIG. 2, at the first time point t1, the phase detection unit 3 detects the phase, and the control unit 61 puts the bidirectional switch 2 in the bidirectional on state. The period from the start point (zero cross point) t0 of the positive half cycle to the first time point t1 is the first period T1. In the first period T1, the control unit 61 sets the first control signal Sb1 and the second control signal Sb2 to “OFF” signals. As a result, in the first period T1, both the switch elements Q1 and Q2 are turned off, and the bidirectional switch 2 is in the bidirectional off state (non-conducting state). Therefore, during the first period T1, the power supply from the AC power source 8 to the load 7 is cut off.
第2時点t2は、位相検出部3での位相(ゼロクロス点)の検出タイミング(時点t11)から調光信号に応じた長さのオン時間が経過した時点である。第2時点t2においては、制御部61は、第2制御信号Sb2を「ON」信号に維持したまま、第1制御信号Sb1を「OFF」信号にする。これにより、第1時点t1から第2時点t2までの第二の期間T2には、スイッチ素子Q1,Q2がいずれもオンになり、双方向スイッチ2が双方向オン状態(導通状態)となる。そのため、第二の期間T2には、交流電源8から双方向スイッチ2を介して負荷7へ電力が供給される。
The second time point t2 is a time point when an on-time of a length corresponding to the dimming signal has elapsed from the detection timing (time point t11) of the phase (zero cross point) in the phase detection unit 3. At the second time point t2, the control unit 61 sets the first control signal Sb1 to the “OFF” signal while maintaining the second control signal Sb2 as the “ON” signal. As a result, during the second period T2 from the first time point t1 to the second time point t2, both the switch elements Q1 and Q2 are turned on, and the bidirectional switch 2 is in the bidirectional on state (conducting state). Therefore, in the second period T2, power is supplied from the AC power supply 8 to the load 7 via the bidirectional switch 2.
第3時点t3は、半周期の終点(ゼロクロス点)t4よりも一定時間(例えば300〔μs〕)だけ手前の時点である。つまり、第3時点t3は、位相検出部3でのゼロクロス点の検出タイミング(時点t11)より、半周期の時間から第一の期間T1を差し引いた時間が経過した時点を終点t4と推定した場合に、この終点t4の一定時間だけ手前の時点である。図2のタイミングチャートでは、第3時点t3が、交流電圧Vacが正極性の規定値「Vzc」に達するタイミング、及び交流電圧Vacが負極性の規定値「−Vzc」に達するタイミングに一致するように図示されている。ただし、実際には、第3時点t3は、交流電圧Vacが正極性の規定値「Vzc」又は負極性の規定値「−Vzc」と交差するタイミングとは関係無く決められている。
The third time point t3 is a time point before the end point (zero cross point) t4 of the half cycle by a certain time (for example, 300 [μs]). That is, when the third time point t3 is estimated as the end point t4 when the time obtained by subtracting the first period T1 from the half cycle time elapses from the detection timing of the zero cross point (time point t11) by the phase detection unit 3. In addition, it is a time point just before the end point t4 for a certain period of time. In the timing chart of FIG. 2, the third time point t3 coincides with the timing when the AC voltage Vac reaches the specified value “Vzc” for the positive electrode property and the timing when the AC voltage Vac reaches the specified value “−Vzc” for the negative electrode property. Is illustrated in. However, in reality, the third time point t3 is determined regardless of the timing at which the AC voltage Vac intersects the specified value "Vzc" for the positive electrode property or the specified value "-Vzc" for the negative electrode property.
第3時点t3においては、制御回路6は、第1制御信号Sb1及び第2制御信号Sb2を「OFF」信号にする。これにより、第2時点t2から第3時点t3までの第三の期間T3には、スイッチ素子Q1,Q2のうちスイッチ素子Q1のみがオフし、双方向スイッチ2が逆方向オン状態(非導通状態)となる。そのため、第三の期間T3には、交流電源8から負荷7への電力供給が断たれる。
At the third time point t3, the control circuit 6 sets the first control signal Sb1 and the second control signal Sb2 as “OFF” signals. As a result, during the third period T3 from the second time point t2 to the third time point t3, only the switch element Q1 of the switch elements Q1 and Q2 is turned off, and the bidirectional switch 2 is turned on in the reverse direction (non-conducting state). ). Therefore, during the third period T3, the power supply from the AC power source 8 to the load 7 is cut off.
第3時点t3から半周期の終点(ゼロクロス点)t4までの第四の期間T4には、スイッチ素子Q1,Q2がいずれもオフになり、双方向スイッチ2が双方向オフ状態(非導通状態)となる。
During the fourth period T4 from the third time point t3 to the end point (zero cross point) t4 of the half cycle, both the switch elements Q1 and Q2 are turned off, and the bidirectional switch 2 is bidirectionally off (non-conducting state). It becomes.
また、交流電圧Vacが負極性の半周期における負荷制御装置1の動作は、正極性の半周期と基本的に同様の動作となる。
Further, the operation of the load control device 1 in the half cycle in which the AC voltage Vac is the negative electrode is basically the same as the operation in the half cycle in which the AC voltage Vac is the positive electrode.
負極性の半周期において、交流電圧Vacが負極性の規定値「−Vzc」に達すると、第2検出部32が第2検出信号ZC2を出力する。本実施形態では、負極性の半周期の始点t0(t4)から第2検出信号ZC2の発生時点以降、つまり位相検出部3での位相(ゼロクロス点)の検出タイミング(時点t11)以降に設定された第1時点t1までの期間が、第一の期間T1となる。また、第2時点t2は、位相検出部3での位相(ゼロクロス点)の検出タイミング(時点t11)から調光信号に応じた長さのオン時間が経過した時点であり、第3時点t3は、半周期の終点t4(t0)よりも一定時間(例えば300〔μs〕)手前の時間である。
When the AC voltage Vac reaches the specified value "-Vzc" of the negative electrode property in the half cycle of the negative electrode property, the second detection unit 32 outputs the second detection signal ZC2. In the present embodiment, it is set from the negative electrode half-cycle start point t0 (t4) to the time when the second detection signal ZC2 is generated, that is, after the phase (zero cross point) detection timing (time point t11) in the phase detection unit 3. The period up to the first time point t1 is the first period T1. Further, the second time point t2 is a time point when an on-time of a length corresponding to the dimming signal elapses from the detection timing (time point t11) of the phase (zero cross point) in the phase detection unit 3, and the third time point t3 is , It is a time before a certain time (for example, 300 [μs]) from the end point t4 (t0) of the half cycle.
第一の期間T1では、制御部61は、第1制御信号Sb1及び第2制御信号Sb2を「OFF」信号にする。これにより、第一の期間T1には双方向スイッチ2が双方向オフ状態(非導通状態)となる。そして、第1時点t1において、制御部61は、第1制御信号Sb1及び第2制御信号Sb2を「ON」信号にする。これにより、第1時点t1から第2時点t2までの第二の期間T2には、スイッチ素子Q1,Q2がいずれもオンになり、双方向スイッチ2が双方向オン状態(導通状態)となる。そのため、第二の期間T2には、交流電源8から双方向スイッチ2を介して負荷7へ電力が供給される。
In the first period T1, the control unit 61 sets the first control signal Sb1 and the second control signal Sb2 to “OFF” signals. As a result, the bidirectional switch 2 is in the bidirectional off state (non-conducting state) during the first period T1. Then, at the first time point t1, the control unit 61 sets the first control signal Sb1 and the second control signal Sb2 to “ON” signals. As a result, during the second period T2 from the first time point t1 to the second time point t2, both the switch elements Q1 and Q2 are turned on, and the bidirectional switch 2 is in the bidirectional on state (conducting state). Therefore, in the second period T2, power is supplied from the AC power supply 8 to the load 7 via the bidirectional switch 2.
第2時点t2においては、制御部61は、第1制御信号Sb1を「ON」信号に維持したまま、第2制御信号Sb2を「OFF」信号にする。第3時点t3においては、制御部61は、第1制御信号Sb1及び第2制御信号Sb2を「OFF」信号にする。これにより、第2時点t2から第3時点t3までの第三の期間T3には、スイッチ素子Q1,Q2のうちスイッチ素子Q2のみがオフし、双方向スイッチ2が逆方向オン状態(非導通状態)となる。そのため、第三の期間T3には、交流電源8から負荷7への電力供給が断たれる。第3時点t3から半周期の終点t4までの第四の期間T4には、スイッチ素子Q1,Q2がいずれもオフになり、双方向スイッチ2が双方向オフ状態(非導通状態)となる。
At the second time point t2, the control unit 61 sets the second control signal Sb2 to the “OFF” signal while maintaining the first control signal Sb1 as the “ON” signal. At the third time point t3, the control unit 61 sets the first control signal Sb1 and the second control signal Sb2 as “OFF” signals. As a result, during the third period T3 from the second time point t2 to the third time point t3, only the switch element Q2 of the switch elements Q1 and Q2 is turned off, and the bidirectional switch 2 is turned on in the reverse direction (non-conducting state). ). Therefore, during the third period T3, the power supply from the AC power source 8 to the load 7 is cut off. During the fourth period T4 from the third time point t3 to the end point t4 of the half cycle, both the switch elements Q1 and Q2 are turned off, and the bidirectional switch 2 is in the bidirectional off state (non-conducting state).
本実施形態の負荷制御装置1は、以上説明した正極性の半周期の動作と負極性の半周期の動作とを交流電圧Vacの半周期ごとに交互に繰り返すことで、負荷7の調光を行う。ここで、「双方向オン状態」は導通状態であり、「逆方向オン状態」は非導通状態であるから、第二の期間の終点、つまり第2時点t2では、双方向スイッチ2が導通状態から非導通状態に切り替わる。そして、第二の期間の終点(第2時点t2)は、インタフェース部4に入力された調光レベルにて規定される。さらに、正極性の規定値「Vzc」及び負極性の規定値「−Vzc」が固定値であれば、半周期の始点t0から位相検出部3での位相(ゼロクロス点)の検出タイミング(時点t11)までの時間は、略固定長の時間になる。
The load control device 1 of the present embodiment alternately repeats the positive half-cycle operation and the negative half-cycle operation described above every half cycle of the AC voltage Vac to adjust the dimming of the load 7. Do. Here, since the "bidirectional on state" is the conductive state and the "reverse direction on state" is the non-conducting state, the bidirectional switch 2 is in the conductive state at the end point of the second period, that is, at the second time point t2. Switches to the non-conducting state. The end point of the second period (second time point t2) is defined by the dimming level input to the interface unit 4. Further, if the specified value "Vzc" for the positive electrode property and the specified value "-Vzc" for the negative electrode property are fixed values, the detection timing (time point t11) of the phase (zero cross point) from the start point t0 of the half cycle to the phase detection unit 3 ) Is a time of approximately fixed length.
そのため、半周期の始点t0から第2時点t2までの時間、つまり第一の期間T1と、調光レベルに応じて長さが変化する第二の期間T2とを合計した時間である「可変時間」は、調光レベルに応じて長さが変化することになる。言い換えれば、交流電圧Vacの半周期毎における負荷7への通電を終了する第2時点t2の位相角(導通角)は、調光レベルに応じて変化する。すなわち、負荷7の光出力を小さくする場合には可変時間は短く(位相角は小さく)、負荷7の光出力を大きくする場合には可変時間は長く(位相角は大きく)規定される。そのため、負荷制御装置1は、インタフェース部4に入力される調光レベルに応じて、負荷7の光出力の大きさを変えることが可能である。
Therefore, the time from the start point t0 of the half cycle to the second time point t2, that is, the total time of the first period T1 and the second period T2 whose length changes according to the dimming level, is the "variable time". The length of "" will change according to the dimming level. In other words, the phase angle (conduction angle) of the second time point t2 at which the energization of the load 7 is terminated in every half cycle of the AC voltage Vac changes according to the dimming level. That is, when the optical output of the load 7 is reduced, the variable time is specified to be short (the phase angle is small), and when the optical output of the load 7 is increased, the variable time is specified to be long (the phase angle is large). Therefore, the load control device 1 can change the magnitude of the light output of the load 7 according to the dimming level input to the interface unit 4.
また、交流電圧Vacの半周期において第1時点t1から第2時点t2までの期間(第二の期間T2)以外の期間(第一の期間T1、第三の期間T3、及び第四の期間T4)には、双方向スイッチ2が非導通状態(逆方向オン状態又は双方向オフ状態)となる。負荷制御装置1は、双方向スイッチ2が非導通状態にあるこれらの期間を用いて、交流電源8から電源部5への電力供給を確保できる。電源部5の動作について詳しくは、「(3.3)電源部の動作」の欄で説明する。
Further, in the half cycle of the AC voltage Vac, a period (first period T1, third period T3, and fourth period T4) other than the period from the first time point t1 to the second time point t2 (second period T2). ), The bidirectional switch 2 is in a non-conducting state (reverse direction on state or bidirectional off state). The load control device 1 can secure the power supply from the AC power supply 8 to the power supply unit 5 by using these periods in which the bidirectional switch 2 is in the non-conducting state. The operation of the power supply unit 5 will be described in detail in the column of "(3.3) Operation of the power supply unit".
ここで「時点Aから」という表現は、時点Aを含む意味とする。例えば「第1時点から」は、第1時点を含む意味である。一方、「時点Aまで」という表現は、時点Aは含まず、時点Aの直前までを意味する。例えば「半周期の終点まで」は、半周期の終点は含まず、半周期の終点の直前までを意味する。
Here, the expression "from time point A" means to include time point A. For example, "from the first time point" means to include the first time point. On the other hand, the expression "up to time point A" does not include time point A and means up to immediately before time point A. For example, "until the end point of a half cycle" does not include the end point of the half cycle and means just before the end point of the half cycle.
(3.3)電源部の動作
次に、電源部5の動作について図2を参照して説明する。
(3.3) Operation of Power Supply Unit Next, the operation of the power supply unit 5 will be described with reference to FIG.
制御部61は、位相検出部3で検出された位相に基づき、交流電圧Vacの半周期を第一の期間T1、第二の期間T2、第三の期間T3、及び第四の期間T4に区分して、電源部5を制御する。第一の期間T1及び第四の期間T4では、制御部61は、電源部5に生成動作を行わせる。第二の期間T2では、制御部61は、電源部5の生成動作を停止する。第三の期間T3では、制御部61は、電源部5の生成動作を停止する。すなわち、電源部5は、交流電圧Vacの半周期のうち、第一の期間T1及び第四の期間T4においてのみ、交流電源8からの供給電力により、電気エネルギ(駆動電力)を生成する生成動作を行う。
The control unit 61 divides the half cycle of the AC voltage Vac into a first period T1, a second period T2, a third period T3, and a fourth period T4 based on the phase detected by the phase detection unit 3. Then, the power supply unit 5 is controlled. In the first period T1 and the fourth period T4, the control unit 61 causes the power supply unit 5 to perform the generation operation. In the second period T2, the control unit 61 stops the generation operation of the power supply unit 5. In the third period T3, the control unit 61 stops the generation operation of the power supply unit 5. That is, the power supply unit 5 generates electric energy (driving power) by the power supplied from the AC power supply 8 only in the first period T1 and the fourth period T4 in the half cycle of the AC voltage Vac. I do.
具体的には、制御部61は、交流電圧Vacの半周期のうち、第一の期間T1及び第四の期間T4においてのみ、第1電源信号Ss1を「ON」信号(例えばHレベル)とすることで、電源部5に生成動作を行わせる。制御部61は、第二の期間T2及び第三の期間T3には、第1電源信号Ss1を「OFF」信号(例えばLレベル)とすることで、電源部5の生成動作を停止する。要するに、電源部5は、第1電源信号Ss1が「ON」信号である間は、ドロッパ電源51にて電気エネルギ(駆動電力)を生成する生成動作を行う。このとき、電源部5のスイッチング電源52は、変換動作を行う。一方、電源部5は、第1電源信号Ss1が「OFF」信号である間、ドロッパ電源51での電気エネルギ(駆動電力)の生成を停止することで、生成動作を停止する。スイッチング電源52は、第1電源信号Ss1が「OFF」信号になると直ちに変換動作を停止するのではなく、第1電源信号Ss1が「ON」信号である間に容量性素子C1に蓄積された電荷により、変換動作を継続する。つまり、容量性素子C1に十分な電気エネルギ(駆動電力)が蓄積されていれば、ドロッパ電源51での電気エネルギ(駆動電力)の生成動作が停止している間においても、負荷制御装置1は動作を継続可能である。
Specifically, the control unit 61 sets the first power supply signal Ss1 as an "ON" signal (for example, H level) only in the first period T1 and the fourth period T4 in the half cycle of the AC voltage Vac. As a result, the power supply unit 5 is made to perform the generation operation. The control unit 61 stops the generation operation of the power supply unit 5 by setting the first power supply signal Ss1 to an "OFF" signal (for example, L level) during the second period T2 and the third period T3. In short, the power supply unit 5 performs a generation operation of generating electric energy (driving power) by the dropper power supply 51 while the first power supply signal Ss1 is an “ON” signal. At this time, the switching power supply 52 of the power supply unit 5 performs a conversion operation. On the other hand, the power supply unit 5 stops the generation operation by stopping the generation of the electric energy (driving power) in the dropper power supply 51 while the first power supply signal Ss1 is the "OFF" signal. The switching power supply 52 does not stop the conversion operation immediately when the first power supply signal Ss1 becomes an "OFF" signal, but the electric charge accumulated in the capacitive element C1 while the first power supply signal Ss1 is an "ON" signal. To continue the conversion operation. That is, if sufficient electric energy (driving power) is stored in the capacitive element C1, the load control device 1 can perform the load control device 1 even while the operation of generating the electric energy (driving power) in the dropper power supply 51 is stopped. The operation can be continued.
ただし、第1電源信号Ss1が「OFF」信号から「ON」信号に変化するタイミングは、第1制御信号Sb1及び第2制御信号Sb2が「OFF」信号になる第3時点t3に一致していることは負荷制御装置1において必須ではない。例えば、第3時点t3よりも早いタイミング、つまり第2時点t2と第3時点t3との間のいずれかのタイミングで、第1電源信号Ss1が「ON」信号になってもよい。この場合、第1電源信号Ss1が「OFF」信号から「ON」信号に変化するタイミングが、第三の期間T3と第四の期間T4との境界点になる。すなわち、第3時点t3の前であっても後であっても双方向スイッチ2は非導通状態であるので、第3時点t3よりも早いタイミングで、第1電源信号Ss1が「ON」信号になることで第四の期間T4が開始してもよい。
However, the timing at which the first power supply signal Ss1 changes from the "OFF" signal to the "ON" signal coincides with the third time point t3 when the first control signal Sb1 and the second control signal Sb2 become the "OFF" signal. This is not essential in the load control device 1. For example, the first power supply signal Ss1 may become an "ON" signal at a timing earlier than the third time point t3, that is, at any timing between the second time point t2 and the third time point t3. In this case, the timing at which the first power supply signal Ss1 changes from the “OFF” signal to the “ON” signal becomes the boundary point between the third period T3 and the fourth period T4. That is, since the bidirectional switch 2 is in the non-conducting state before or after the third time point t3, the first power supply signal Ss1 is changed to the "ON" signal at a timing earlier than the third time point t3. As a result, the fourth period T4 may start.
電源部5が上述のように動作することにより、交流電圧Vacの半周期のうち、第一の期間T1及び第四の期間T4には、駆動電圧Vc1は上昇し、第二の期間T2及び第三の期間T3には、駆動電圧Vc1が低下する。よって、連続する2つの半周期に着目すると、1つ目の半周期の第3時点t3から、次の半周期(つまり2つ目の半周期)の第1時点t1までは、駆動電圧Vc1は上昇する。
When the power supply unit 5 operates as described above, the drive voltage Vc1 rises in the first period T1 and the fourth period T4 in the half cycle of the AC voltage Vac, and the second period T2 and the second period T2 and the second period T4. During the third period T3, the drive voltage Vc1 drops. Therefore, focusing on two consecutive half cycles, the drive voltage Vc1 is from the third time point t3 of the first half cycle to the first time point t1 of the next half cycle (that is, the second half cycle). Rise.
ところで、負荷7によっては、第一の期間T1及び第四の期間T4において、電源部5が交流電源8から十分な電力供給を受けることができず、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギが不足して、負荷制御装置1の正常な動作を維持できなくなる場合がある。すなわち、負荷7によっては、交流電圧Vacの半周期の間にドロッパ電源51にて生成される電気エネルギ(駆動電力)が、交流電圧Vacの半周期に負荷制御装置1にて消費される電気エネルギを下回る場合がある。このような場合、ドロッパ電源51の容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギが、交流電圧Vacの半周期ごとに徐々に減少することになる。このような状態が継続すると、いずれは容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギが不足し、負荷制御装置1の正常な動作を維持できなくなる可能性がある。容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギが減少することで駆動電圧Vc1がある程度低下すると、例えば、駆動電力を用いたスイッチング電源52での制御電力の生成が不安定になったり、インタフェース部4等の動作が不安定になったりすることがある。その結果、例えば、インタフェース部4の表示部の点滅若しくはちらつき、又は、負荷7の点滅若しくはちらつき等、負荷制御装置1又は負荷7の異常動作が生じる可能性がある。
By the way, depending on the load 7, the power supply unit 5 cannot receive sufficient power supply from the AC power supply 8 in the first period T1 and the fourth period T4, and the electric energy stored in the capacitive element C1. May become insufficient to maintain the normal operation of the load control device 1. That is, depending on the load 7, the electric energy (driving power) generated by the dropper power supply 51 during the half cycle of the AC voltage Vac is consumed by the load control device 1 during the half cycle of the AC voltage Vac. May be less than. In such a case, the electric energy stored in the capacitive element C1 of the dropper power supply 51 gradually decreases every half cycle of the AC voltage Vac. If such a state continues, the electric energy stored in the capacitive element C1 may eventually become insufficient, and the normal operation of the load control device 1 may not be maintained. When the drive voltage Vc1 drops to some extent due to the decrease in the electrical energy stored in the capacitive element C1, for example, the generation of control power in the switching power supply 52 using the drive power becomes unstable, or the interface unit 4 Etc. may become unstable. As a result, for example, the display unit of the interface unit 4 may blink or flicker, or the load 7 may blink or flicker, resulting in abnormal operation of the load control device 1 or the load 7.
そこで、本実施形態に係る負荷制御装置1は、図3に示すように、第一の期間T1と第四の期間T4との少なくとも一方の期間からなる対象期間の長さを、検出部53の検出結果に応じて、変更部62にて変更するように構成されている。図3は、負荷7に起因して、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギが不足する場合における、図2と同様のタイミングチャートである。本実施形態では一例として、第一の期間T1が対象期間であることとする。すなわち、制御部61が電源部5に生成動作を行わせる期間(第一の期間T1及び第四の期間T4)の長さは、一定ではなく、検出部53の検出結果次第で変化する。
Therefore, as shown in FIG. 3, the load control device 1 according to the present embodiment determines the length of the target period including at least one period of the first period T1 and the fourth period T4 by the detection unit 53. It is configured to be changed by the changing unit 62 according to the detection result. FIG. 3 is a timing chart similar to that in FIG. 2 when the electric energy stored in the capacitive element C1 is insufficient due to the load 7. In the present embodiment, as an example, the first period T1 is the target period. That is, the length of the period during which the control unit 61 causes the power supply unit 5 to perform the generation operation (first period T1 and fourth period T4) is not constant and changes depending on the detection result of the detection unit 53.
変更部62は、検出部53の検出結果が所定の閾値Vth1(図3参照)未満である場合に、対象期間(本実施形態では第一の期間T1)を延長する。具体的には、変更部62は、検出部53の検出結果(駆動電圧Vc1)と閾値Vth1とを比較する。検出部53の検出結果が閾値Vth1以上であれば、変更部62は、対象期間の長さとしてデフォルト値を採用する。一方、検出部53の検出結果が閾値Vth1未満であれば、変更部62は、対象期間を一定時間ΔT(図3参照)だけ延長する。閾値Vth1は、少なくとも交流電圧Vacの半周期に亘って負荷制御装置1の動作を確保できる程度に、容量性素子C1が充電されたときの容量性素子C1の両端電圧(駆動電圧Vc1)とする。具体的には、調光レベルによらず、駆動電圧Vc1が規定の最小値を下回らないように、最小値に所定のマージンを加えた値が閾値Vth1として用いられる。図3では、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギが不足しない場合、つまり図2に示した駆動電圧Vc1と同一の駆動電圧Vc1の波形を想像線(二点鎖線)で示している。
The changing unit 62 extends the target period (first period T1 in the present embodiment) when the detection result of the detecting unit 53 is less than the predetermined threshold value Vth1 (see FIG. 3). Specifically, the changing unit 62 compares the detection result (driving voltage Vc1) of the detecting unit 53 with the threshold value Vth1. If the detection result of the detection unit 53 is the threshold value Vth1 or more, the change unit 62 adopts a default value as the length of the target period. On the other hand, if the detection result of the detection unit 53 is less than the threshold value Vth1, the change unit 62 extends the target period by ΔT (see FIG. 3) for a certain period of time. The threshold value Vth1 is the voltage across the capacitive element C1 (drive voltage Vc1) when the capacitive element C1 is charged to such an extent that the operation of the load control device 1 can be ensured for at least half a cycle of the AC voltage Vac. .. Specifically, a value obtained by adding a predetermined margin to the minimum value is used as the threshold value Vth1 so that the drive voltage Vc1 does not fall below the specified minimum value regardless of the dimming level. In FIG. 3, when the electric energy stored in the capacitive element C1 is not insufficient, that is, the waveform of the drive voltage Vc1 which is the same as the drive voltage Vc1 shown in FIG. 2 is shown by an imaginary line (dashed line).
ここで、検出部53は、負荷制御装置1の動作中、常時、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギの大きさ(駆動電圧Vc1の大きさ)を検出している。そして、変更部62は、検出期間において、検出部53の検出結果が閾値Vth1を下回った場合、この検出期間の終了後の最初の対象期間から、対象期間を延長する。ここでいう検出期間は、検出部53の検出結果が閾値Vth1を下回った期間であって、検出部53が常時検出を行う場合には、第一の期間T1、第二の期間T2、第三の期間T3、及び第四の期間T4のいずれかからなる。例えば、図3に示すように、図中の2つ目の半周期の第四の期間T4において、検出部53の検出結果が閾値Vth1を下回った場合には、2つ目の半周期の第四の期間T4が検出期間となる。そして、この検出期間(2つ目の半周期の第四の期間T4)の終了後の最初の対象期間、つまり3つ目の半周期の第一の期間T1から、変更部62は、対象期間(第一の期間T1)を一定時間ΔTだけ延長する。
Here, the detection unit 53 constantly detects the magnitude of the electric energy (the magnitude of the drive voltage Vc1) stored in the capacitive element C1 during the operation of the load control device 1. Then, when the detection result of the detection unit 53 falls below the threshold value Vth1 in the detection period, the change unit 62 extends the target period from the first target period after the end of the detection period. The detection period referred to here is a period in which the detection result of the detection unit 53 is below the threshold value Vth1, and when the detection unit 53 constantly performs detection, the first period T1, the second period T2, and the third It consists of either the period T3 of the above period T3 and the fourth period T4. For example, as shown in FIG. 3, when the detection result of the detection unit 53 falls below the threshold value Vth1 in the fourth period T4 of the second half cycle in the figure, the second half cycle of the second half cycle is performed. The fourth period T4 is the detection period. Then, from the first target period after the end of this detection period (fourth period T4 of the second half cycle), that is, the first period T1 of the third half cycle, the change unit 62 changes the target period. (First period T1) is extended by ΔT for a certain period of time.
本実施形態では、変更部62は、一旦、対象期間を延長すると、負荷制御装置1がオフされる(負荷7を消灯状態とする)までは、延長後の対象期間を継続的に適用する。そのため、図3の3つ目の半周期以降の第一の期間T1は、デフォルト値に一定時間ΔTを加えた長さに設定されている。この場合、制御部61は、第1検出信号ZC1の発生時点、つまり位相検出部3での位相(ゼロクロス点)の検出タイミングである時点t11の一定時間ΔT後の時点に、第1時点t1を設定する。そして、制御部61、第1時点t1において、第1制御信号Sb1及び第2制御信号Sb2を「ON」信号にし、第1電源信号Ss1を「OFF」信号にする。つまり、第一の期間T1の終点(又は第二の期間T2の始点)である第1時点t1が、位相検出部3での位相(ゼロクロス点)の検出タイミングから一定時間ΔTだけ遅延する。その後、負荷制御装置1がオフする(負荷7を消灯状態とする)と、対象期間(第一の期間T1)の長さは、デフォルト値にリセットされる。
In the present embodiment, once the target period is extended, the change unit 62 continuously applies the extended target period until the load control device 1 is turned off (the load 7 is turned off). Therefore, the first period T1 after the third half cycle in FIG. 3 is set to a length obtained by adding ΔT for a certain period of time to the default value. In this case, the control unit 61 sets the first time point t1 at the time when the first detection signal ZC1 is generated, that is, at the time point after a certain time ΔT of the time point t11 which is the detection timing of the phase (zero cross point) in the phase detection unit 3. Set. Then, at the control unit 61 and the first time point t1, the first control signal Sb1 and the second control signal Sb2 are set to "ON" signals, and the first power supply signal Ss1 is set to "OFF" signals. That is, the first time point t1, which is the end point of the first period T1 (or the start point of the second period T2), is delayed by ΔT for a certain period of time from the detection timing of the phase (zero cross point) in the phase detection unit 3. After that, when the load control device 1 is turned off (the load 7 is turned off), the length of the target period (first period T1) is reset to the default value.
このように、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギが不足する場合には、電気エネルギの減少が検出部53にて検出され、変更部62にて、電源部5にて電気エネルギの生成動作を行うための対象期間(第一の期間T1)が延長される。したがって、対象期間において電源部5で生成される電気エネルギ(駆動電力)が、対象期間が延長された分だけ増大することとなり、結果的に、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギの不足が抑制される。
In this way, when the electric energy stored in the capacitive element C1 is insufficient, the decrease in the electric energy is detected by the detection unit 53, and the change unit 62 generates the electric energy by the power supply unit 5. The target period (first period T1) for performing the operation is extended. Therefore, the electric energy (driving power) generated by the power supply unit 5 in the target period increases by the amount that the target period is extended, and as a result, the electric energy stored in the capacitive element C1 is insufficient. Is suppressed.
本実施形態の場合、交流電源8から電源部5への電力供給の確保を優先して交流電圧Vacの半周期が区分されるため、第二の期間T2の長さがインタフェース部4に入力された調光レベルに応じて規定されない場合がある。例えば、ユーザが負荷7の光出力を最大にするようにインタフェース部4を操作しても、第一の期間T1の延長が優先され、インタフェース部4からの調光信号の通りには第二の期間T2の始点が設定されないことがある。
In the case of the present embodiment, since the half cycle of the AC voltage Vac is divided with priority given to securing the power supply from the AC power supply 8 to the power supply unit 5, the length of the second period T2 is input to the interface unit 4. It may not be specified depending on the dimming level. For example, even if the user operates the interface unit 4 so as to maximize the optical output of the load 7, the extension of the first period T1 is prioritized, and the second dimming signal from the interface unit 4 is followed. The starting point of the period T2 may not be set.
ところで、負荷制御装置1の制御方式には、逆位相制御方式(トレーリングエッジ方式)の他、交流電圧Vacの半周期の途中からゼロクロス点までの期間に一対の入力端子11,12間が導通する、正位相制御方式(リーディングエッジ方式)がある。逆位相制御方式は、光源としてのLED素子を備えた負荷7に、ゼロクロス点から電力供給を開始するため、電力供給開始時の電流波形歪みを小さく抑えることができる。これにより、負荷制御装置1に接続可能な負荷7の数(灯数)が増えたり、うなり音の発生を抑制できたりする利点がある。
By the way, as the control method of the load control device 1, in addition to the anti-phase control method (trailing edge method), the pair of input terminals 11 and 12 are electrically connected during the period from the middle of the half cycle of the AC voltage Vac to the zero crossing point. There is a positive phase control method (leading edge method). In the anti-phase control method, power is supplied to the load 7 provided with the LED element as a light source from the zero crossing point, so that the current waveform distortion at the start of power supply can be suppressed to a small value. This has the advantage that the number of loads 7 (number of lights) that can be connected to the load control device 1 can be increased, and the generation of beats can be suppressed.
本実施形態の負荷制御装置1は、基本的に逆位相制御方式を採用しつつも、半周期の始点(ゼロクロス点)t0からやや遅れた第1時点t1にて負荷7に電力供給を開始している。そのため、ゼロクロス点にて負荷7への電力供給を開始する逆位相制御方式よりも電流波形歪みは大きくなる可能性がある。ただし、第1時点t1での交流電圧Vacの絶対値はそれほど大きくはないため、電流波形歪みの影響は無視できるほど小さい。
The load control device 1 of the present embodiment basically adopts the anti-phase control method, but starts supplying power to the load 7 at the first time point t1 which is slightly delayed from the start point (zero cross point) t0 of the half cycle. ing. Therefore, the current waveform distortion may be larger than that of the antiphase control method in which the power supply to the load 7 is started at the zero crossing point. However, since the absolute value of the AC voltage Vac at the first time point t1 is not so large, the influence of the current waveform distortion is negligibly small.
さらに、本実施形態の負荷制御装置1は、第2時点t2から第3時点t3までの期間(第三の期間T3)においては、双方向スイッチ2を逆方向オン状態とするので、位相検出部3の誤検出を低減できる。すなわち、負荷7によっては、負荷7の両端電圧の絶対値が交流電圧Vacの絶対値を上回り、その結果、交流電圧Vacとは逆極性の電圧(以下、「逆極性電圧」という)が一対の入力端子11,12に印加されることがある。例えば比較的容量の大きなバッファコンデンサが設けられている負荷7など、両端電圧が下がりにくい負荷7の場合に、このような逆極性電圧が発生しやすい。逆極性電圧が発生すると、交流電圧Vacのゼロクロス点以外のところで、位相検出部3が誤ってゼロクロス点を検出することがある。調光レベルによって逆極性電圧が発生したり発生しなかったりする負荷7もあり、このような負荷7では、調光レベルが変化するとゼロクロス点が急変することになる。第三の期間T3においては、双方向スイッチ2が逆方向オン状態となることで、このような逆極性電圧の発生が抑制されるので、逆極性電圧に起因した位相検出部3の誤検出を低減することができる。
Further, in the load control device 1 of the present embodiment, the bidirectional switch 2 is turned on in the reverse direction during the period from the second time point t2 to the third time point t3 (third time period T3), so that the phase detection unit The false detection of 3 can be reduced. That is, depending on the load 7, the absolute value of the voltage across the load 7 exceeds the absolute value of the AC voltage Vac, and as a result, a pair of voltages having the opposite polarity to the AC voltage Vac (hereinafter referred to as "reverse polarity voltage"). It may be applied to the input terminals 11 and 12. For example, in the case of a load 7 such as a load 7 provided with a buffer capacitor having a relatively large capacity, such a reverse polarity voltage is likely to occur. When a reverse polarity voltage is generated, the phase detection unit 3 may erroneously detect the zero cross point at a place other than the zero cross point of the AC voltage Vac. There is also a load 7 in which a reverse polarity voltage is generated or not generated depending on the dimming level, and in such a load 7, the zero crossing point suddenly changes when the dimming level changes. In the third period T3, since the bidirectional switch 2 is turned on in the reverse direction, the generation of such a reverse polarity voltage is suppressed, so that the phase detection unit 3 erroneously detects due to the reverse polarity voltage. Can be reduced.
(4)変形例
(4.1)変形例1
実施形態1の変形例1に係る負荷制御装置1は、図4に示すように、変更部62が、検出部53の検出結果が上記閾値としての第1閾値Vth1未満である場合に、検出結果が第2閾値Vth2に達するまで対象期間を延長する。すなわち、実施形態1の変形例1においては、変更部62による対象期間の延長時間は固定長(一定時間ΔT)ではなく、検出部53の検出結果に応じて決まる可変長の時間である。以下、実施形態1と同様の構成については共通の符号を付して適宜説明を省略する。図4では、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギが不足しない場合、つまり図2に示した駆動電圧Vc1と同一の駆動電圧Vc1の波形を想像線(二点鎖線)で示している。
(4) Modification example (4.1) Modification example 1
As shown in FIG. 4, the load control device 1 according to the first modification of the first embodiment has a detection result when the change unit 62 detects the detection result of the detection unit 53 less than the first threshold value Vth1 as the threshold value. The target period is extended until the second threshold value Vth2 is reached. That is, in the first modification of the first embodiment, the extension time of the target period by the change unit 62 is not a fixed length (constant time ΔT) but a variable length time determined according to the detection result of the detection unit 53. Hereinafter, the same configurations as those in the first embodiment are designated by common reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate. In FIG. 4, when the electric energy stored in the capacitive element C1 is not insufficient, that is, the waveform of the drive voltage Vc1 which is the same as the drive voltage Vc1 shown in FIG. 2 is shown by an imaginary line (dashed line).
図4の例では、図中の2つ目の半周期の第四の期間T4において、検出部53の検出結果(駆動電圧Vc1)が第1閾値Vth1を下回るため、2つ目の半周期の第四の期間T4が検出期間となる。そして、この検出期間(2つ目の半周期の第四の期間T4)の終了後の最初の対象期間、つまり3つ目の半周期の第一の期間T1から、変更部62は、対象期間(第一の期間T1)を延長する。このとき、変更部62は、検出部53の検出結果(駆動電圧Vc1)が第2閾値Vth2に達するまで、対象期間を延長する。そのため、図4の3つ目の半周期以降の第一の期間T1は、デフォルト値から延長された期間に設定されている。つまり、第一の期間T1の終点(又は第二の期間T2の始点)である第1時点t1が、位相検出部3での位相(ゼロクロス点)の検出タイミングから、可変長の時間だけ遅延する。その後、負荷制御装置1がオフする(負荷7を消灯状態とする)と、対象期間(第一の期間T1)の長さは、デフォルト値にリセットされる。
In the example of FIG. 4, in the fourth period T4 of the second half cycle in the figure, the detection result (drive voltage Vc1) of the detection unit 53 is lower than the first threshold value Vth1, so that the second half cycle The fourth period T4 is the detection period. Then, from the first target period after the end of this detection period (fourth period T4 of the second half cycle), that is, the first period T1 of the third half cycle, the change unit 62 changes the target period. (First period T1) is extended. At this time, the changing unit 62 extends the target period until the detection result (driving voltage Vc1) of the detecting unit 53 reaches the second threshold value Vth2. Therefore, the first period T1 after the third half cycle in FIG. 4 is set to a period extended from the default value. That is, the first time point t1, which is the end point of the first period T1 (or the start point of the second period T2), is delayed by a variable length time from the detection timing of the phase (zero cross point) by the phase detection unit 3. .. After that, when the load control device 1 is turned off (the load 7 is turned off), the length of the target period (first period T1) is reset to the default value.
ここでは、第2閾値Vth2は第1閾値Vth1よりも大きな値であるが(Vth1<Vth2)、これに限らず、例えば、第2閾値Vth2は第1閾値Vth1と同値、又は第2閾値Vth2は第1閾値Vth1よりも小さな値であってもよい。
Here, the second threshold value Vth2 is a value larger than the first threshold value Vth1 (Vth1 <Vth2), but the present invention is not limited to this. The value may be smaller than the first threshold value Vth1.
本変形例の構成によれば、変更部62による対象期間の延長時間は、検出部53の検出結果に応じて決まる可変長の時間となるので、対象期間が必要以上に延長されたり、又は対象期間の延長時間が足りなかったりする不具合が生じにくい。
According to the configuration of this modification, the extension time of the target period by the change unit 62 is a variable length time determined according to the detection result of the detection unit 53, so that the target period is extended more than necessary or the target. Problems such as insufficient extension time of the period are unlikely to occur.
(4.2)その他の変形例
以下、実施形態1の変形例を列挙する。
(4.2) Other Modification Examples The modification examples of the first embodiment are listed below.
上述した実施形態1及び変形例1の負荷制御装置1は、光源としてLED素子を用いた負荷7に限らず、コンデンサインプット型の回路を搭載し、インピーダンスが高く、少ない電流で点灯する光源に適用可能である。この種の光源としては、例えば有機EL(Electroluminescence)素子が挙げられる。また、負荷制御装置1は、例えば放電灯など、様々な光源の負荷7に適用可能である。
The load control device 1 of the first embodiment and the first modification described above is not limited to the load 7 using an LED element as a light source, and is applied to a light source having a capacitor input type circuit and having a high impedance and lighting with a small current. It is possible. Examples of this type of light source include an organic EL (Electroluminescence) element. Further, the load control device 1 can be applied to a load 7 of various light sources such as a discharge lamp.
さらに、負荷制御装置1によって制御される負荷7は、照明負荷に限らず、例えば、ヒータ、又はファン等であってもよい。負荷7がヒータである場合、負荷制御装置1は、ヒータに供給する平均電力を調節することでヒータの発熱量を調節する。また、負荷7がファンである場合、負荷制御装置1は、ファンの回転速度を調節するレギュレータを構成する。
Further, the load 7 controlled by the load control device 1 is not limited to the lighting load, and may be, for example, a heater, a fan, or the like. When the load 7 is a heater, the load control device 1 adjusts the calorific value of the heater by adjusting the average electric power supplied to the heater. When the load 7 is a fan, the load control device 1 constitutes a regulator that adjusts the rotation speed of the fan.
また、双方向スイッチ2は、エンハンスメント形のnチャネルMOSFETに限らず、例えば、逆直列に接続された2つのIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などで構成されていてもよい。さらに、双方向スイッチ2において、一方向オン状態を実現するための整流素子(ダイオード)は、スイッチ素子Q1,Q2の寄生ダイオードに限らず、外付けのダイオードであってもよい。ダイオードは、スイッチ素子Q1,Q2の各々と同一パッケージに内蔵されていてもよい。さらにまた、双方向スイッチ2は、例えば、GaN(窒化ガリウム)等のワイドバンドギャップの半導体材料を用いたダブルゲート(デュアルゲート)構造の半導体素子であってもよい。この構成によれば、双方向スイッチ2の導通損失の低減を図ることができる。
Further, the bidirectional switch 2 is not limited to the enhancement type n-channel MOSFET, and may be composed of, for example, two IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) connected in anti-series. Further, in the bidirectional switch 2, the rectifying element (diode) for realizing the one-way on state is not limited to the parasitic diode of the switch elements Q1 and Q2, and may be an external diode. The diode may be built in the same package as each of the switch elements Q1 and Q2. Furthermore, the bidirectional switch 2 may be a semiconductor element having a double gate (dual gate) structure using a semiconductor material having a wide band gap such as GaN (gallium nitride). According to this configuration, the conduction loss of the bidirectional switch 2 can be reduced.
また、スイッチング電源52は、ドロッパ電源51を介さず、全波整流された交流電圧Vacから直接的に、制御電圧Vc2を生成してもよい。さらに、制御部61は、スイッチング電源52を制御することにより、容量性素子C2に蓄積される電気エネルギ(制御電力)を生成する生成動作を実行するか否かを切り替えてもよい。この場合、検出部53は、スイッチング電源52の容量性素子C2に蓄積されている電気エネルギ(制御電力)の大きさを検出してもよい。検出部53は、例えば、容量性素子C2の両端電圧である制御電圧Vc2の大きさを検出する。この場合において、変更部62は、検出部53の検出結果(制御電圧Vc2)が所定の閾値未満である場合に、対象期間を延長する。
Further, the switching power supply 52 may generate the control voltage Vc2 directly from the full-wave rectified AC voltage Vac without going through the dropper power supply 51. Further, the control unit 61 may switch whether or not to execute a generation operation for generating electric energy (control power) stored in the capacitive element C2 by controlling the switching power supply 52. In this case, the detection unit 53 may detect the magnitude of the electric energy (control power) stored in the capacitive element C2 of the switching power supply 52. The detection unit 53 detects, for example, the magnitude of the control voltage Vc2, which is the voltage across the capacitive element C2. In this case, the changing unit 62 extends the target period when the detection result (control voltage Vc2) of the detecting unit 53 is less than a predetermined threshold value.
また、双方向スイッチ2の制御においては、「双方向オン状態」の代わりに「順方向オン状態」に制御することも可能であり、逆に「順方向オン状態」の代わりに「双方向オン状態」に制御することも可能である。また、「双方向オフ状態」の代わりに「逆方向オン状態」に制御することも可能であり、「逆方向オン状態」の代わりに「双方向オフ状態」に制御することも可能である。すなわち、双方向スイッチ2が、導通状態又は非導通状態の状態が変わらなければよい。
Further, in the control of the bidirectional switch 2, it is possible to control the bidirectional switch 2 to the "forward on state" instead of the "bidirectional on state", and conversely, to control the bidirectional switch 2 instead of the "forward on state". It is also possible to control to "state". Further, it is possible to control to the "reverse direction on state" instead of the "bidirectional off state", and it is also possible to control to the "bidirectional off state" instead of the "reverse direction on state". That is, it is sufficient that the bidirectional switch 2 does not change in the conductive state or the non-conducting state.
また、制御回路6による双方向スイッチ2の制御方式は、上述した例に限らず、例えば、交流電圧Vacと同じ周期で第1制御信号Sb1と第2制御信号Sb2とを交互に「ON」信号とする方式であってもよい。この場合、スイッチ素子Q1,Q2のうち、交流電圧Vacの高電位側となるスイッチ素子がオンしている期間に、双方向スイッチ2が導通することになる。つまり、この変形例では、交流電圧Vacのゼロクロス点から半周期の途中までの期間に一対の入力端子11,12間が導通する、いわゆる逆位相制御が実現される。この場合、第1制御信号及び第2制御信号と交流電圧Vacとの位相差を調節することで、双方向スイッチ2の導通時間を調節することができる。
Further, the control method of the bidirectional switch 2 by the control circuit 6 is not limited to the above-mentioned example, and for example, the first control signal Sb1 and the second control signal Sb2 are alternately “ON” signals in the same period as the AC voltage Vac. It may be the method of. In this case, of the switch elements Q1 and Q2, the bidirectional switch 2 becomes conductive during the period when the switch element on the high potential side of the AC voltage Vac is on. That is, in this modification, so-called anti-phase control is realized in which the pair of input terminals 11 and 12 conduct with each other during the period from the zero crossing point of the AC voltage Vac to the middle of the half cycle. In this case, the conduction time of the bidirectional switch 2 can be adjusted by adjusting the phase difference between the first control signal and the second control signal and the AC voltage Vac.
さらに、負荷制御装置1の制御部61の制御方式は、正位相制御方式及び逆位相制御方式のいずれにも対応可能なユニバーサル制御方式であってもよい。
Further, the control method of the control unit 61 of the load control device 1 may be a universal control method that can correspond to both a positive phase control method and an antiphase control method.
また、制御部61は、第1電源信号Ss1により電源部5に生成動作を行わせるか否かを切り替える構成に限らない。例えば、制御部61は、一対の入力端子11,12の少なくとも一方と電源部5(ドロッパ電源51)との間に設けられた開閉器を遮断し、電源部5を交流電源8から電気的に切り離すことにより、生成動作を停止させる構成であってもよい。
Further, the control unit 61 is not limited to a configuration for switching whether or not the power supply unit 5 is made to perform the generation operation by the first power supply signal Ss1. For example, the control unit 61 shuts off the switch provided between at least one of the pair of input terminals 11 and 12 and the power supply unit 5 (dropper power supply 51), and electrically connects the power supply unit 5 from the AC power supply 8. The generation operation may be stopped by disconnecting.
また、検出部53は、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギの大きさ(駆動電圧Vc1の大きさ)を、常時、検出する構成に限らず、交流電圧Vacの半周期の一部の期間でのみ検出してもよい。例えば、検出部53は、第四の期間T4でのみ容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギの大きさを検出してもよい。
Further, the detection unit 53 is not limited to a configuration in which the magnitude of the electric energy stored in the capacitive element C1 (the magnitude of the drive voltage Vc1) is constantly detected, and is a part of a half cycle of the AC voltage Vac. It may be detected only during the period. For example, the detection unit 53 may detect the magnitude of the electric energy stored in the capacitive element C1 only in the fourth period T4.
さらに、変更部62にて延長される対象期間は、第一の期間T1と第四の期間T4との少なくとも一方の期間からなればよく、第一の期間T1に限らない。すなわち、対象期間は、第四の期間T4であってもよく、又は第一の期間T1と第四の期間T4との両方の期間であってもよい。第四の期間T4が対象期間に含まれている場合には、変更部62は、第四の期間T4の始点(時点t3)を早めることにより、対象期間(第四の期間T4)を延長する。例えば、第一の期間T1において、検出部53の検出結果が閾値Vth1を下回った場合、変更部62は、この第一の期間T1と同一の半周期における第四の期間を延長してもよい。
Further, the target period extended by the change unit 62 may consist of at least one of the first period T1 and the fourth period T4, and is not limited to the first period T1. That is, the target period may be the fourth period T4, or may be the period of both the first period T1 and the fourth period T4. When the fourth period T4 is included in the target period, the change unit 62 extends the target period (fourth period T4) by advancing the start point (time point t3) of the fourth period T4. .. For example, if the detection result of the detection unit 53 falls below the threshold value Vth1 in the first period T1, the changing unit 62 may extend the fourth period in the same half cycle as the first period T1. ..
また、変更部62は、検出期間において、検出部53の検出結果が閾値Vth1を下回った場合、この検出期間の終了後の最初の対象期間から、対象期間を延長する構成に限らず、例えば、この検出期間の終了後の2回目以降の対象期間から延長してもよい。さらに、対象期間(第一の期間T1)において、検出部53の検出結果が閾値Vth1を下回った場合、変更部62は、この対象期間(第一の期間T1)から、対象期間を延長してもよい。
Further, the changing unit 62 is not limited to the configuration in which the target period is extended from the first target period after the end of the detection period when the detection result of the detection unit 53 falls below the threshold value Vth1 in the detection period, for example. It may be extended from the second and subsequent target periods after the end of this detection period. Further, when the detection result of the detection unit 53 falls below the threshold value Vth1 in the target period (first period T1), the changing unit 62 extends the target period from this target period (first period T1). May be good.
また、変更部62は、一旦、対象期間を延長すると、負荷制御装置1がオフされるまでは、延長後の対象期間を継続的に適用する構成に限らず、例えば、対象期間ごとに延長するか否かを判断してもよい。これにより、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギが、一時的に不足するような場合には、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギが正常値に戻れば、対象期間の長さは、デフォルト値にリセットされる。
Further, once the target period is extended, the change unit 62 is not limited to the configuration in which the extended target period is continuously applied until the load control device 1 is turned off, and is extended for each target period, for example. You may judge whether or not. As a result, when the electric energy stored in the capacitive element C1 is temporarily insufficient, if the electric energy stored in the capacitive element C1 returns to a normal value, the length of the target period is long. Is reset to the default value.
また、検出部53は、例えば、制御回路6に設けられていてもよい。この場合、例えば、制御回路6のA/D変換入力端子に容量性素子C1が接続されていれば、駆動電圧Vc1がアナログ値として制御回路6に入力される。
Further, the detection unit 53 may be provided in the control circuit 6, for example. In this case, for example, if the capacitive element C1 is connected to the A / D conversion input terminal of the control circuit 6, the drive voltage Vc1 is input to the control circuit 6 as an analog value.
また、スイッチ駆動部9は、負荷制御装置1に必須の構成ではなく、適宜省略されていてもよい。スイッチ駆動部9が省略される場合、制御回路6が直接的に双方向スイッチ2を駆動する。スイッチ駆動部9が省略される場合、ドロッパ電源51が省略されてもよい。
Further, the switch drive unit 9 is not an essential configuration for the load control device 1, and may be omitted as appropriate. When the switch drive unit 9 is omitted, the control circuit 6 directly drives the bidirectional switch 2. When the switch drive unit 9 is omitted, the dropper power supply 51 may be omitted.
また、第1時点t1は、第1検出信号ZC1又は第2検出信号ZC2の発生時点に限らず、第1検出信号ZC1又は第2検出信号ZC2の発生時点から一定の遅延時間(例えば300〔μs〕)が経過した時点であってもよい。遅延時間は300〔μs〕に限らず、0〔μs〕〜500〔μs〕の範囲で適宜設定される。
Further, the first time point t1 is not limited to the time point at which the first detection signal ZC1 or the second detection signal ZC2 is generated, but a certain delay time (for example, 300 [μs)) from the time point at which the first detection signal ZC1 or the second detection signal ZC2 is generated. ]) May have passed. The delay time is not limited to 300 [μs] and is appropriately set in the range of 0 [μs] to 500 [μs].
また、第3時点t3は半周期の終点(ゼロクロス点)t4の手前にあればよく、第3時点t3から半周期の終点t4までの長さは適宜設定可能である。例えば、第1時点t1から第3時点t3までの時間長さが、半周期よりも一定の規定時間だけ短い場合、規定時間は300〔μs〕に限らず、100〔μs〕〜500〔μs〕の範囲で適宜設定される。
Further, the third time point t3 may be before the end point (zero cross point) t4 of the half cycle, and the length from the third time point t3 to the end point t4 of the half cycle can be appropriately set. For example, when the time length from the first time point t1 to the third time point t3 is shorter than the half cycle by a certain specified time, the specified time is not limited to 300 [μs] and is 100 [μs] to 500 [μs]. It is set appropriately within the range of.
実施形態1でのダイオードD1,D2は負荷制御装置1に必須の構成ではなく、ダイオードD1,D2は適宜省略されていてもよい。
The diodes D1 and D2 in the first embodiment are not essential to the load control device 1, and the diodes D1 and D2 may be omitted as appropriate.
また、実施形態1では、負荷制御装置1が2線式の場合について説明したが、この構成に限らず、負荷制御装置1は、例えば、3本の電線を接続可能な、いわゆる三路スイッチ、又は4本の電線を接続可能な、いわゆる四路スイッチ等であってもよい。負荷制御装置1が三路スイッチを構成する場合、2つの負荷制御装置1を組み合わせることにより、負荷7への通電状態を、例えば、建物における階段の上階部分と下階部分との2箇所で切り替えることが可能である。
Further, in the first embodiment, the case where the load control device 1 is a two-wire system has been described, but the load control device 1 is not limited to this configuration, and the load control device 1 is, for example, a so-called three-way switch capable of connecting three electric wires. Alternatively, it may be a so-called four-way switch or the like to which four electric wires can be connected. When the load control device 1 constitutes a three-way switch, by combining the two load control devices 1, the energization state of the load 7 can be set at two places, for example, the upper floor part and the lower floor part of the stairs in the building. It is possible to switch.
また、交流電圧Vac及び規定値Vzc等の2値間の比較において、「以上」としているところは、2値が等しい場合、及び2値の一方が他方を超えている場合との両方を含む。ただし、これに限らず、ここでいう「以上」は、2値の一方が他方を超えている場合のみを含む「より大きい」と同義であってもよい。つまり、2値が等しい場合を含むか否かは、規定値Vzc等の設定次第で任意に変更できるので、「以上」か「より大きい」かに技術上の差異はない。同様に、「未満」においても「以下」と同義であってもよい。
Further, in the comparison between two values such as the AC voltage Vac and the specified value Vzc, the place where "or more" is used includes both the case where the two values are equal and the case where one of the two values exceeds the other. However, the present invention is not limited to this, and "greater than or equal to" here may be synonymous with "greater than" including only the case where one of the two values exceeds the other. That is, whether or not the two values are equal can be arbitrarily changed depending on the setting of the specified value Vzc or the like, so there is no technical difference between "greater than or equal to" and "greater than or equal to". Similarly, "less than" may be synonymous with "less than or equal to".
(実施形態2)
本実施形態に係る負荷制御装置1Aは、図5に示すように、スイッチング電源52の変換動作を停止させる停止部63を、更に備える点で、実施形態1に係る負荷制御装置1と相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 5, the load control device 1A according to the present embodiment is different from the load control device 1 according to the first embodiment in that it further includes a stop unit 63 for stopping the conversion operation of the switching power supply 52. Hereinafter, the same configurations as those in the first embodiment will be designated by a common reference numeral and description thereof will be omitted as appropriate.
停止部63は、除外期間に、スイッチング電源52を交流電源8から電気的に切り離す、又はスイッチング電源52の変換動作を停止する。ここでいう「除外期間」は、位相検出部3が位相を検出する検出タイミングを含む期間であって、位相検出部3がゼロクロス点を検出する場合には、除外期間はゼロクロス点を含む期間である。本実施形態では、停止部63は、制御回路6Aに含まれている。停止部63は、例えば、第1電源信号Ss1にて第1回路511の動作を停止することでドロッパ電源51の入力インピーダンスを高くし、ドロッパ電源51の生成動作を停止させる。第1電源信号Ss1によりドロッパ電源51の生成動作が停止すると、スイッチング電源52が交流電源8から電気的に切り離される。
The stop unit 63 electrically disconnects the switching power supply 52 from the AC power supply 8 or stops the conversion operation of the switching power supply 52 during the exclusion period. The "exclusion period" here is a period including the detection timing in which the phase detection unit 3 detects the phase, and when the phase detection unit 3 detects the zero cross point, the exclusion period is a period including the zero cross point. is there. In the present embodiment, the stop unit 63 is included in the control circuit 6A. For example, the stop unit 63 raises the input impedance of the dropper power supply 51 by stopping the operation of the first circuit 511 at the first power supply signal Ss1, and stops the generation operation of the dropper power supply 51. When the generation operation of the dropper power supply 51 is stopped by the first power supply signal Ss1, the switching power supply 52 is electrically disconnected from the AC power supply 8.
スイッチング電源52が変換動作を行っている間は、スイッチング素子のスイッチングに起因して、電源部5のインピーダンスが変動し、交流電源8から電源部5に流れる電流に脈動(リプル)が生じることがある。つまり、スイッチング電源52のようなスイッチング方式のDC−DCコンバータは、シリーズレギュレータ方式の電源回路に比べると、高効率である反面、ノイズの発生源となりやすい。交流電源8から電源部5に流れる電流に脈動(リプル)が生じると、その影響を受けて、位相検出部3での交流電圧Vacの位相の検出精度が低下することがある。すなわち、位相検出部3は、交流電圧Vacのゼロクロス点を検出するために、数〔V〕程度の比較的小さな電圧を監視しているので、スイッチング電源52が生じるノイズの影響で電流が僅かに揺らぐだけでも、位相の検出精度が低下することがある。
While the switching power supply 52 is performing the conversion operation, the impedance of the power supply unit 5 fluctuates due to the switching of the switching element, and pulsation (ripple) may occur in the current flowing from the AC power supply 8 to the power supply unit 5. is there. That is, a switching type DC-DC converter such as a switching power supply 52 is more efficient than a series regulator type power supply circuit, but is likely to be a source of noise. When a pulsation (ripple) occurs in the current flowing from the AC power supply 8 to the power supply unit 5, the phase detection accuracy of the AC voltage Vac in the phase detection unit 3 may be lowered due to the influence. That is, since the phase detection unit 3 monitors a relatively small voltage of about several [V] in order to detect the zero crossing point of the AC voltage Vac, the current is slightly affected by the noise generated by the switching power supply 52. Even if it fluctuates, the phase detection accuracy may decrease.
そこで、本実施形態に係る負荷制御装置1Aは、停止部63にて、図6に示すように、位相検出部3が位相を検出する検出タイミング(時点t11)を含む除外期間T0に、スイッチング電源52を交流電源8から電気的に切り離す。図6では、交流電圧「Vac」、第1検出信号「ZC1」、第2検出信号「ZC2」、第1制御信号「Sb1」、第2制御信号「Sb2」、第1電源信号「Ss1」、及び駆動電圧「Vc1」を示している。
Therefore, the load control device 1A according to the present embodiment is a switching power supply at the stop unit 63 during the exclusion period T0 including the detection timing (time point t11) in which the phase detection unit 3 detects the phase, as shown in FIG. The 52 is electrically disconnected from the AC power supply 8. In FIG. 6, the AC voltage “Vac”, the first detection signal “ZC1”, the second detection signal “ZC2”, the first control signal “Sb1”, the second control signal “Sb2”, the first power supply signal “Ss1”, And the drive voltage "Vc1" are shown.
すなわち、スイッチング電源52は、常時、交流電源8に電気的に接続されているのではなく、除外期間T0には交流電源8から電気的に切り離される。除外期間T0は、図6に示すように、位相検出部3での位相(ゼロクロス点)の検出タイミング、つまり第1検出信号ZC1又は第2検出信号ZC2の発生時点である時点t11を含むように規定された期間である。本実施形態では、除外期間T0の始点t21は第四の期間T4(t3〜t4の期間)内に設定され、除外期間T0の終点t22は第一の期間T1(t0〜t1の期間)内に設定されている。つまり、除外期間T0は、第四の期間T4と第一の期間T1との2つの期間に跨るように規定されている。より詳しくは、除外期間T0の終点t22は、第一の期間T1のうち、位相検出部3での位相の検出タイミング(時点t11)以降の期間(t11〜t1の期間)に設定されている。これにより、位相検出部3での位相の検出タイミング(時点t11)は、除外期間T0内に含まれることになる。
That is, the switching power supply 52 is not always electrically connected to the AC power supply 8, but is electrically disconnected from the AC power supply 8 during the exclusion period T0. As shown in FIG. 6, the exclusion period T0 includes the detection timing of the phase (zero cross point) in the phase detection unit 3, that is, the time point t11 which is the generation time of the first detection signal ZC1 or the second detection signal ZC2. It is a specified period. In the present embodiment, the start point t21 of the exclusion period T0 is set within the fourth period T4 (the period from t3 to t4), and the end point t22 of the exclusion period T0 is within the first period T1 (the period of t0 to t1). It has been set. That is, the exclusion period T0 is defined to span two periods, a fourth period T4 and a first period T1. More specifically, the end point t22 of the exclusion period T0 is set to a period (periods t11 to t1) after the phase detection timing (time point t11) by the phase detection unit 3 in the first period T1. As a result, the phase detection timing (time point t11) by the phase detection unit 3 is included in the exclusion period T0.
具体的には、停止部63は、交流電圧Vacの半周期のうち、除外期間T0において、第1電源信号Ss1にて第1回路511の動作を停止することでドロッパ電源51の入力インピーダンスを高くし、ドロッパ電源51の生成動作を停止させる。第1電源信号Ss1によりドロッパ電源51の生成動作が停止している間は、スイッチング電源52が交流電源8から電気的に切り離されることになる。つまり、第四の期間T4(t3〜t4の期間)内に設定された始点t21から、第一の期間T1(t0〜t1の期間)内に設定された終点t22までの間は、停止部63が、第1電源信号Ss1を「OFF」信号とする。これにより、第四の期間T4及び第一の期間T1のうち、除外期間T0(t21〜t22の期間)においては、ドロッパ電源51の生成動作が停止し、スイッチング電源52が交流電源8から電気的に切り離される。
Specifically, the stop unit 63 raises the input impedance of the dropper power supply 51 by stopping the operation of the first circuit 511 at the first power supply signal Ss1 in the exclusion period T0 in the half cycle of the AC voltage Vac. Then, the generation operation of the dropper power supply 51 is stopped. While the generation operation of the dropper power supply 51 is stopped by the first power supply signal Ss1, the switching power supply 52 is electrically disconnected from the AC power supply 8. That is, from the start point t21 set in the fourth period T4 (period t3 to t4) to the end point t22 set in the first period T1 (period t0 to t1), the stop unit 63 However, the first power supply signal Ss1 is set as an "OFF" signal. As a result, in the exclusion period T0 (the period from t21 to t22) of the fourth period T4 and the first period T1, the dropper power supply 51 generation operation is stopped, and the switching power supply 52 is electrically connected to the AC power supply 8. Is separated into.
これにより、除外期間T0においては、スイッチング電源52の変換動作に起因した電源部5のインピーダンスの変動が抑制され、交流電源8から電源部5に流れる電流に脈動(リプル)が生じにくくなる。その結果、除外期間T0に含まれている検出タイミング(時点t11)において、位相検出部3による位相の検出精度の低下が抑制される。
As a result, in the exclusion period T0, the fluctuation of the impedance of the power supply unit 5 caused by the conversion operation of the switching power supply 52 is suppressed, and the current flowing from the AC power supply 8 to the power supply unit 5 is less likely to pulsate (ripple). As a result, at the detection timing (time point t11) included in the exclusion period T0, the deterioration of the phase detection accuracy by the phase detection unit 3 is suppressed.
除外期間T0の終点t22は、位相検出部3での位相の検出タイミング(時点t11)と一致していてもよい。すなわち、位相検出部3が位相を検出した以降であれば、スイッチング電源52の変換動作が、位相検出部3による位相の検出精度に影響することはないため、位相検出部3での位相の検出タイミングにて除外期間T0が終了してもよい。
The end point t22 of the exclusion period T0 may coincide with the phase detection timing (time point t11) in the phase detection unit 3. That is, after the phase detection unit 3 has detected the phase, the conversion operation of the switching power supply 52 does not affect the phase detection accuracy of the phase detection unit 3, so that the phase detection unit 3 detects the phase. The exclusion period T0 may end at the timing.
ここで、スイッチング電源52は、交流電源8から電気的に切り離されると直ちに変換動作を停止するのではなく、第1電源信号Ss1が「ON」信号である間に容量性素子C1に蓄積された電荷により、変換動作を継続する。つまり、容量性素子C1に十分な電気エネルギ(駆動電力)が蓄積されていれば、除外期間T0においても、スイッチング電源52は変換動作を継続可能である。
Here, the switching power supply 52 does not stop the conversion operation immediately when it is electrically disconnected from the AC power supply 8, but is stored in the capacitive element C1 while the first power supply signal Ss1 is an “ON” signal. The conversion operation is continued due to the electric charge. That is, if sufficient electric energy (driving power) is stored in the capacitive element C1, the switching power supply 52 can continue the conversion operation even in the exclusion period T0.
さらに、本実施形態では、変更部62は、除外期間T0を短縮時間だけ短縮することにより、対象期間を短縮時間の分だけ延長するように構成されている。すなわち、本実施形態に係る負荷制御装置1Aは、図7に示すように、変更部62にて、検出部53の検出結果に応じて除外期間T0を短縮し、除外期間T0の短縮時間分だけ対象期間を延長する。図7の例では、変更部62は、除外期間T0を無くすことにより、除外期間T0の全体に相当する長さの短縮時間だけ除外期間T0を短縮している。図7の例では、第四の期間T4と第一の期間T1との2つの期間に跨る除外期間T0が無くなることにより、第四の期間T4と第一の期間T1との両方の期間が延長されるので、第四の期間T4及び第一の期間T1の両方が対象期間となる。図7は、負荷7に起因して、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギが不足する場合における、図6と同様のタイミングチャートである。
Further, in the present embodiment, the change unit 62 is configured to extend the target period by the shortened time by shortening the exclusion period T0 by the shortened time. That is, in the load control device 1A according to the present embodiment, as shown in FIG. 7, the change unit 62 shortens the exclusion period T0 according to the detection result of the detection unit 53, and shortens the exclusion period T0 by the shortened time of the exclusion period T0. Extend the target period. In the example of FIG. 7, the change unit 62 shortens the exclusion period T0 by the shortening time of the length corresponding to the entire exclusion period T0 by eliminating the exclusion period T0. In the example of FIG. 7, both the fourth period T4 and the first period T1 are extended by eliminating the exclusion period T0 spanning the two periods of the fourth period T4 and the first period T1. Therefore, both the fourth period T4 and the first period T1 are the target periods. FIG. 7 is a timing chart similar to that in FIG. 6 when the electric energy stored in the capacitive element C1 is insufficient due to the load 7.
言い換えれば、変更部62は、対象期間に含まれている除外期間T0を短縮することで、対象期間においてドロッパ電源51の生成動作が停止している期間(除外期間T0)を短縮する。これにより、元々、ドロッパ電源51の生成動作が停止する除外期間T0の少なくとも一部が、ドロッパ電源51を生成動作させる対象期間に振り替えられることになり、実質的に、対象期間が延長される。
In other words, the changing unit 62 shortens the exclusion period T0 included in the target period, thereby shortening the period during which the generation operation of the dropper power supply 51 is stopped (exclusion period T0). As a result, at least a part of the exclusion period T0 at which the generation operation of the dropper power supply 51 is originally stopped is transferred to the target period for generating and operating the dropper power supply 51, and the target period is substantially extended.
具体的には、変更部62は、検出部53の検出結果が所定の閾値Vth1(図7参照)未満になると、除外期間T0を短縮し、除外期間T0の短縮時間分だけ、対象期間(第一の期間T1及び第四の期間T4の両方)を延長する。例えば、図7に示すように、図中の2つ目の半周期の第三の期間T3において、検出部53の検出結果が閾値Vth1を下回った場合には、2つ目の半周期の第三の期間T3が検出期間となる。そして、この検出期間(2つ目の半周期の第三の期間T3)の終了後の最初の対象期間、つまり2つ目の半周期の第四の期間T4から、変更部62は、除外期間T0を短縮し、対象期間を延長する。
Specifically, when the detection result of the detection unit 53 becomes less than the predetermined threshold value Vth1 (see FIG. 7), the change unit 62 shortens the exclusion period T0, and the target period (the second) by the shortening time of the exclusion period T0. Extend one period T1 and fourth period T4). For example, as shown in FIG. 7, when the detection result of the detection unit 53 falls below the threshold value Vth1 in the third period T3 of the second half cycle in the figure, the second half cycle of the second half cycle is performed. The third period T3 is the detection period. Then, from the first target period after the end of this detection period (third period T3 of the second half cycle), that is, the fourth period T4 of the second half cycle, the change unit 62 is excluded from the exclusion period. T0 is shortened and the target period is extended.
このように、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギが不足する場合には、電気エネルギの減少が検出部53にて検出され、変更部62にて、電源部5にて電気エネルギの生成動作を行うための対象期間(第一の期間T1及び第四の期間T4)が延長される。したがって、対象期間において電源部5で生成される電気エネルギ(駆動電力)が、対象期間が延長された分だけ増大することとなり、結果的に、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギの不足が抑制される。
In this way, when the electric energy stored in the capacitive element C1 is insufficient, the decrease in the electric energy is detected by the detection unit 53, and the change unit 62 generates the electric energy by the power supply unit 5. The target period for performing the operation (first period T1 and fourth period T4) is extended. Therefore, the electric energy (driving power) generated by the power supply unit 5 in the target period increases by the amount that the target period is extended, and as a result, the electric energy stored in the capacitive element C1 is insufficient. Is suppressed.
ただし、変更部62は、除外期間T0を無くすことにより除外期間T0を短縮する構成に限らず、例えば、除外期間T0の長さを半分に短縮する構成、又は除外期間T0の長さを一定時間分だけ短縮する構成等であってもよい。
However, the changing unit 62 is not limited to the configuration in which the exclusion period T0 is shortened by eliminating the exclusion period T0, for example, the configuration in which the length of the exclusion period T0 is shortened by half, or the length of the exclusion period T0 is shortened for a certain period of time. It may be configured to be shortened by the amount.
また、実施形態2の変形例として、停止部63は、除外期間T0に、スイッチング電源52を交流電源8から電気的に切り離すのではなく、スイッチング電源52の変換動作を停止してもよい。具体的には、図8に示すように、停止部63は、第2電源信号Ss2にて、第2回路521の動作を停止することでスイッチング電源52の変換動作を停止させる。図8では、交流電圧「Vac」、第1検出信号「ZC1」、第2検出信号「ZC2」、第1制御信号「Sb1」、第2制御信号「Sb2」、第1電源信号「Ss1」、第2電源信号「Ss2」、及び駆動電圧「Vc1」を示している。
Further, as a modification of the second embodiment, the stop unit 63 may stop the conversion operation of the switching power supply 52 instead of electrically disconnecting the switching power supply 52 from the AC power supply 8 during the exclusion period T0. Specifically, as shown in FIG. 8, the stop unit 63 stops the conversion operation of the switching power supply 52 by stopping the operation of the second circuit 521 at the second power supply signal Ss2. In FIG. 8, the AC voltage “Vac”, the first detection signal “ZC1”, the second detection signal “ZC2”, the first control signal “Sb1”, the second control signal “Sb2”, the first power supply signal “Ss1”, The second power supply signal "Ss2" and the drive voltage "Vc1" are shown.
この場合でも、除外期間T0には、スイッチング電源52のスイッチング素子のスイッチングに起因した、交流電源8から電源部5に流れる電流の脈動が抑制される。除外期間T0は交流電圧Vacの半周期に比べて十分に短い期間であるため、スイッチング電源52の容量性素子C2に蓄積されている電気エネルギ(制御電力)によって、制御回路6等の動作は維持される。ただし、この場合、除外期間T0を短縮時間だけ短縮しても、対象期間を短縮時間の分だけ延長することにはならない。
Even in this case, during the exclusion period T0, the pulsation of the current flowing from the AC power supply 8 to the power supply unit 5 due to the switching of the switching element of the switching power supply 52 is suppressed. Since the exclusion period T0 is a sufficiently shorter period than the half cycle of the AC voltage Vac, the operation of the control circuit 6 and the like is maintained by the electric energy (control power) stored in the capacitive element C2 of the switching power supply 52. Will be done. However, in this case, even if the exclusion period T0 is shortened by the shortening time, the target period is not extended by the shortening time.
実施形態2に係る負荷制御装置1Aの構成(変形例を含む)は、実施形態1(変形例を含む)の構成と適宜組み合わせ可能である。
The configuration (including the modified example) of the load control device 1A according to the second embodiment can be appropriately combined with the configuration of the first embodiment (including the modified example).
(まとめ)
以上説明したように、第1の態様に係る負荷制御装置1は、双方向スイッチ2と、位相検出部3と、電源部5と、検出部53と、制御部61と、変更部62と、を備える。双方向スイッチ2は、交流電源8に対して負荷7と電気的に直列に接続され、負荷7に供給する交流電圧Vacを位相制御する。位相検出部3は、交流電圧Vacの位相を検出する。電源部5は、電気エネルギを蓄積する容量性素子C1を有し、双方向スイッチ2と電気的に並列に接続され、交流電源8からの供給電力により電気エネルギを生成する生成動作を行う。検出部53は、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギの大きさを検出する。制御部61は、電源部5の容量性素子C1から電気エネルギが供給され、双方向スイッチ2及び電源部5を制御する。制御部61は、位相検出部3で検出された位相に基づき、交流電圧Vacの連続する2回のゼロクロス点間の期間からなる半周期を第一の期間T1、第二の期間T2、第三の期間T3、及び第四の期間T4に区分する。制御部61は、第一の期間T1及び第四の期間T4では、双方向スイッチ2を非導通状態にし、電源部5に生成動作を行わせる。制御部61は、第二の期間T2では、双方向スイッチ2を導通状態にし、電源部5の生成動作を停止する。制御部61は、第三の期間T3では、双方向スイッチ2を非導通状態にし、電源部5の生成動作を停止する。変更部62は、検出部53の検出結果が閾値Vth1未満である場合に、第一の期間T1と第四の期間T4との少なくとも一方の期間からなる対象期間を延長する。
(Summary)
As described above, the load control device 1 according to the first aspect includes a bidirectional switch 2, a phase detection unit 3, a power supply unit 5, a detection unit 53, a control unit 61, a change unit 62, and the like. To be equipped. The bidirectional switch 2 is electrically connected to the load 7 in series with the AC power supply 8 and controls the phase of the AC voltage Vac supplied to the load 7. The phase detection unit 3 detects the phase of the AC voltage Vac. The power supply unit 5 has a capacitive element C1 that stores electric energy, is electrically connected in parallel with the bidirectional switch 2, and performs a generation operation of generating electric energy by the power supplied from the AC power supply 8. The detection unit 53 detects the magnitude of the electric energy stored in the capacitive element C1. The control unit 61 is supplied with electrical energy from the capacitive element C1 of the power supply unit 5 to control the bidirectional switch 2 and the power supply unit 5. Based on the phase detected by the phase detection unit 3, the control unit 61 sets a half cycle consisting of a period between two consecutive zero cross points of the AC voltage Vac as the first period T1, the second period T2, and the third. It is divided into the period T3 of the above and the fourth period T4. In the first period T1 and the fourth period T4, the control unit 61 puts the bidirectional switch 2 in a non-conducting state and causes the power supply unit 5 to perform a generation operation. In the second period T2, the control unit 61 puts the bidirectional switch 2 in a conductive state and stops the generation operation of the power supply unit 5. In the third period T3, the control unit 61 puts the bidirectional switch 2 in a non-conducting state and stops the generation operation of the power supply unit 5. When the detection result of the detection unit 53 is less than the threshold value Vth1, the change unit 62 extends the target period including at least one period of the first period T1 and the fourth period T4.
この構成によれば、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギが不足する場合には、電気エネルギの減少が検出部53にて検出され、変更部62にて、電源部5にて電気エネルギの生成動作を行うための対象期間が延長される。したがって、対象期間において電源部5で生成される電気エネルギが、対象期間が延長された分だけ増大することとなり、結果的に、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギの不足が抑制される。すなわち、この負荷制御装置1によれば、負荷7に起因した、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギの不足が生じにくくなり、電気エネルギの不足に起因した、負荷制御装置1又は負荷7の異常動作の発生を抑制することができる。したがって、負荷制御装置1によれば、より多くの種類の負荷7に対応可能になる、という利点がある。
According to this configuration, when the electric energy stored in the capacitive element C1 is insufficient, the decrease in the electric energy is detected by the detection unit 53, and the electric energy is detected by the change unit 62 and the power supply unit 5. The target period for performing the generation operation of is extended. Therefore, the electric energy generated by the power supply unit 5 in the target period is increased by the extension of the target period, and as a result, the shortage of the electric energy stored in the capacitive element C1 is suppressed. .. That is, according to this load control device 1, the shortage of the electric energy stored in the capacitive element C1 due to the load 7 is less likely to occur, and the load control device 1 or the load 7 is caused by the shortage of the electric energy. It is possible to suppress the occurrence of abnormal operation of. Therefore, the load control device 1 has an advantage that it can handle more types of loads 7.
第2の態様に係る負荷制御装置1は、第1の態様において、半周期における第二の期間T2の終点(第2時点t2)を規定する入力レベルが入力されるインタフェース部4を、更に備えることが好ましい。この構成によれば、インタフェース部4に対する入力レベルに応じて、双方向スイッチ2が導通状態となるオン時間の長さを調節することができる。ただし、この構成は負荷制御装置1に必須の構成ではなく、インタフェース部4は適宜省略されてもよい。
The load control device 1 according to the second aspect further includes an interface unit 4 in which an input level defining an end point (second time point t2) of the second period T2 in the half cycle is input in the first aspect. Is preferable. According to this configuration, the length of the on-time during which the bidirectional switch 2 is in the conductive state can be adjusted according to the input level to the interface unit 4. However, this configuration is not essential for the load control device 1, and the interface unit 4 may be omitted as appropriate.
第3の態様に係る負荷制御装置1は、第1又は2の態様において、変更部62は、検出期間において、検出結果が閾値Vth1を下回った場合、検出期間の終了後の最初の対象期間から、対象期間を延長するように構成されていることが好ましい。検出期間は、第一の期間T1、第二の期間T2、第三の期間T3、及び第四の期間T4のいずれかからなる。この構成によれば、検出部53の検出結果が閾値Vth1を下回った直後から対象期間が延長されるので、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギが不足する事態を回避しやすくなる。
In the load control device 1 according to the third aspect, in the first or second aspect, when the detection result falls below the threshold value Vth1 in the detection period, the change unit 62 starts from the first target period after the end of the detection period. , It is preferable that the target period is extended. The detection period consists of any one of the first period T1, the second period T2, the third period T3, and the fourth period T4. According to this configuration, since the target period is extended immediately after the detection result of the detection unit 53 falls below the threshold value Vth1, it becomes easy to avoid a situation in which the electric energy stored in the capacitive element C1 is insufficient.
第4の態様に係る負荷制御装置1は、第1〜3のいずれかの態様において、変更部62は、検出結果が閾値Vth1未満である場合に、対象期間を一定時間ΔTだけ延長するように構成されていることが好ましい。この構成によれば、対象期間を延長するための処理が簡単になる。ただし、この構成は負荷制御装置1に必須の構成ではなく、対象期間の延長時間は可変長であってもよい。
In the load control device 1 according to the fourth aspect, in any one of the first to third aspects, the changing unit 62 extends the target period by ΔT for a certain period of time when the detection result is less than the threshold value Vth1. It is preferably configured. According to this configuration, the process for extending the target period becomes simple. However, this configuration is not essential for the load control device 1, and the extension time of the target period may be a variable length.
第5の態様に係る負荷制御装置1は、第1〜3のいずれかの態様において、変更部62は、検出結果が閾値Vth1としての第1閾値Vth1未満である場合に、検出結果が第2閾値Vth2に達するまで対象期間を延長するように構成されていることが好ましい。この構成によれば、検出部53の検出結果が第1閾値Vth1を下回った場合に、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギがある程度回復するまで対象期間が延長されるので、容量性素子C1に蓄積されている電気エネルギが不足する事態を回避しやすくなる。
In the load control device 1 according to the fifth aspect, in any one of the first to third aspects, the change unit 62 has a second detection result when the detection result is less than the first threshold value Vth1 as the threshold value Vth1. It is preferable that the target period is extended until the threshold value Vth2 is reached. According to this configuration, when the detection result of the detection unit 53 falls below the first threshold value Vth1, the target period is extended until the electric energy stored in the capacitive element C1 is recovered to some extent, so that the capacitive element It becomes easy to avoid the situation where the electric energy stored in C1 is insufficient.
第6の態様に係る負荷制御装置1は、第1〜5のいずれかの態様において、電源部5が、スイッチング電源52を有することが好ましい。スイッチング電源52は、容量性素子C1から供給された直流電圧(駆動電圧Vc1)をスイッチング素子のスイッチング動作により制御電圧Vc2に変換する変換動作を行う。この場合、負荷制御装置1は、停止部63を、更に備えることが好ましい。停止部63は、位相検出部3が位相を検出する検出タイミングを含む除外期間T0に、スイッチング電源52を交流電源8から電気的に切り離す、又はスイッチング電源52の変換動作を停止する。除外期間T0は、第一の期間T1と第四の期間T4との少なくとも一方に設定される。この構成によれば、位相検出部3が位相を検出する検出タイミングにおいては、スイッチング電源52のスイッチング素子のスイッチングに起因して、交流電源8から電源部5に流れる電流に発生する脈動(リプル)が抑制される。そのため、スイッチング電源52が生じるノイズの影響による、位相検出部3での位相の検出精度の低下が抑制される。位相検出部3での交流電圧Vacの位相の検出精度が向上すれば、負荷制御装置1又は負荷7の正常な動作が維持されやすくなる。ただし、この構成は負荷制御装置1に必須の構成ではなく、停止部63は適宜省略されてもよい。
In the load control device 1 according to the sixth aspect, it is preferable that the power supply unit 5 has a switching power supply 52 in any one of the first to fifth aspects. The switching power supply 52 performs a conversion operation of converting the DC voltage (drive voltage Vc1) supplied from the capacitive element C1 into the control voltage Vc2 by the switching operation of the switching element. In this case, the load control device 1 preferably further includes a stop unit 63. The stop unit 63 electrically disconnects the switching power supply 52 from the AC power supply 8 or stops the conversion operation of the switching power supply 52 during the exclusion period T0 including the detection timing in which the phase detection unit 3 detects the phase. The exclusion period T0 is set to at least one of the first period T1 and the fourth period T4. According to this configuration, at the detection timing in which the phase detection unit 3 detects the phase, the pulsation (ripple) generated in the current flowing from the AC power supply 8 to the power supply unit 5 due to the switching of the switching element of the switching power supply 52. Is suppressed. Therefore, the deterioration of the phase detection accuracy in the phase detection unit 3 due to the influence of the noise generated by the switching power supply 52 is suppressed. If the phase detection accuracy of the AC voltage Vac in the phase detection unit 3 is improved, the normal operation of the load control device 1 or the load 7 can be easily maintained. However, this configuration is not essential for the load control device 1, and the stop unit 63 may be omitted as appropriate.
第7の態様に係る負荷制御装置1は、第6の態様において、変更部62は、除外期間T0を短縮時間だけ短縮することにより、対象期間を短縮時間の分だけ延長するように構成されていることが好ましい。この構成によれば、ドロッパ電源51の生成動作が停止する除外期間T0の少なくとも一部が、ドロッパ電源51を生成動作させる対象期間に振り替えられることになるため、対象期間の始点及び終点を変えることなく、対象期間を延長できる。
In the sixth aspect of the load control device 1 according to the seventh aspect, the changing unit 62 is configured to extend the target period by the shortened time by shortening the exclusion period T0 by the shortened time. It is preferable to have. According to this configuration, at least a part of the exclusion period T0 at which the generation operation of the dropper power supply 51 is stopped is transferred to the target period for generating and operating the dropper power supply 51, so that the start point and the end point of the target period are changed. The target period can be extended.