JPH05121178A - 白熱灯調光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】負荷側の電源が供給されていないときに位相制
御部が動作しないようにする。 【構成】トライアックＴＲにフォトカプラのＬＥＤ回路
を並列に接続し、同フォトカプラのフォトトランジスタ
ＰＴＲの出力をワンショットタイマ回路２に導く。ワン
ショットタイマ回路２のタイマ期間は電源周期以上に設
定されており、リセットしたときに位相コントロール回
路１に対してオフ信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、白熱灯を位相制御によ
って調光する白熱灯調光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の白熱灯調光装置は、トライアック
の位相制御を行う位相制御部の電源を負荷電源から供給
するようにしている。この場合、位相制御部がＣＲの時
定数回路およびボリュームを含むアナログ回路で構成さ
れている場合には問題を生じることはないが、ディジタ
ル回路で構成されている場合には、そのディジタル回路
を負荷電源で駆動する構成では、電源スイッチがオフさ
れたときに、そのときに設定されている状態が電源オフ
とともに完全に消失してしまう可能性がある。例えば、
アナログ回路のボリュームに代えてアップダウンカウン
タを使用した場合には、電源スイッチが消えると、その
ときの設定されているカウンタ値が完全に消失してしま
い、また、位相コントロール回路のオンオフ動作をフリ
ップフロップで記憶させている場合でも、電源スイッチ
がオフされるとそのときのフリップフロップ状態が次に
電源オフしたときに保証できなくなってしまう。

【０００３】そこで、このようなディジタル式の位相制
御部を使用する場合には負荷電源とは別の電源で位相制
御部を駆動するように構成することが望ましい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
構成にすると、負荷電源の電源スイッチをオフした状態
でも位相制御部が独立して作動をするという問題があ
る。すなわち、ランプが点灯していなくてもトライアッ
クに対して位相制御パルスが出力されるという状態が発
生する。この場合、電源スイッチのオンオフ状態を直接
検出して、位相制御部の作動状態を制御する方法が考え
られるが、例えば階段の上下に設けられる３路スイッチ
等で電源スイッチを構成するときには、配線の引回しが
必要となったり、またスイッチ構造も複雑化する不都合
が生じてくる。また、白熱灯の両端電圧やトライアック
の両端電圧を検出して位相制御部の作動状態を制御する
方法も考えられるが、広い範囲に渡って調光制御を行お
うとする場合、いずれの場合も検出出来る電圧レベルの
最低値を極めて小さくしなければならず実現性が乏しい
という問題がある。

【０００５】本発明の目的は、簡単な回路構成で、負荷
側の電源スイッチが切れている状態を検出して位相コン
トロール回路をオフすることのできる白熱灯調光装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の構成図
である。

【０００７】負荷側は、商用電源に電源スイッチＳＷを
通して白熱灯Ｌ，トライアックＴＲが直列に接続されて
いる。また、トライアックＴＲには、並列に抵抗Ｒとフ
ォトカプラのＬＥＤからなるＬＥＤ回路が接続されてい
る。一方、位相制御部は位相コントロール回路１と上記
フォトカプラのフォトトランジスタＰＴＲと、このフォ
トカプラＰＴＲの出力パルスでセットされ、タイマ時間
が電源周期以上に設定され、リセットしたときに位相コ
ントロール回路１に対してオフ信号を出力するワンショ
ットタイマ回路２と、これらの位相コントロール回路１
およびワンショットタイマ回路２に対して電源を供給す
る電源回路３とを備えている。電源回路３に入力する商
用の交流電源は負荷電源とは別のものである。尚、位相
コントロール回路１に接続される位相角制御用のボリュ
ームＶＲはアップダウンカウンタを含む電子ボリューム
で構成することが可能である。

【０００８】

【作用】図１に示す装置において、通常の状態において
は、位相コントロール回路１およびワンショットタイマ
回路２に対して電源回路３から電源が供給され、ボリュ
ームＶＲの設定値に応じた位相制御パルスがトライアッ
クＴＲに対して出力される。ただし、このとき、ワンシ
ョットタイマ回路２からは位相コントロール回路１に対
してオフ信号が出力されていないものとする。すなわ
ち、負荷側において、電源スイッチＳＷが投入されてい
ると、トライアックＴＲのオフの期間において、且つそ
のオフの期間の半サイクルの間においてＬＥＤに電流ｉ
が流れる。この場合、トライアックＴＲの導通角が１０
０％近くであっても、同トライアックＴＲがオフしてい
る僅かの時間に電流ｉが流れるためにＬＥＤはそのオフ
時間において必ず点灯する（原理的にトライアックは完
全な１００％導通角で動作することがない）。従って、
ＬＥＤは半サイクル毎に点滅を繰り返し、フォトカプラ
トランジスタＰＴＲは半サイクル毎に受光パルスを出力
する。ワンショットタイマ回路２は、そのタイマ時間が
電源周期以上に設定されているために、受光トランジス
タＰＴＲが半サイクル毎にパルスを受光する限りは、ワ
ンショットタイマ回路２は常に“Ｈ”レベルを保持し、
位相コントロール回路１に対してオフ信号を出力するこ
とがない。しかし、負荷側の電源スイッチＳＷがオフさ
れると、上記電源ｉが流れなくなるために、ワンショッ
トタイマ回路２の出力は“Ｌ”レベル、すなわち位相コ
ントロール回路１のオフ信号を出力するようになる。位
相コントロール回路１は、この信号を受けると、電源回
路３から電源を供給されていても負荷側のトライアック
ＴＲに対して位相制御パルスを出力することがなくな
る。尚、ボリュームＶＲがアップダウンカウンタを含む
電子ボリュームで構成されている場合には、このワンシ
ョットタイマ回路２の出力を、電子ボリュームが作動し
ないための条件として使用することができる。その場合
には、電子ボリュームの動作も禁止される。

【０００９】

【実施例】図２は本発明の実施例の回路図を示してい
る。

【００１０】負荷側の電源には、３路スイッチＳＷ′を
介して白熱灯Ｌが接続される。この３路スイッチＳＷ′
は、階段の上下に設置されるスイッチなどのように２つ
のスイッチの何れのスイッチからも電源をオンオフでき
るように構成されたものである。白熱灯Ｌに直列に接続
されるトライアックＴＲには、抵抗Ｒとフォトカプラの
ＬＥＤとの直列回路が並列に接続されており、電源の半
サイクルにおいて、且つトライアックＴＲがオフしてい
る期間においてＬＥＤに対し電流ｉが流れる。

【００１１】なお、トライアックＴＲが略１００％導通
している状態であっても、完全に１００％導通状態は有
り得ないために、僅かなオフ期間において電流ｉをＬＥ
Ｄに流すことができる。従って、スイッチＳＷ′がオン
状態にある限り、半サイクル毎にＬＥＤは必ず点灯す
る。

【００１２】位相制御部は、位相コントロール回路１、
ワンショットタイマ回路２、電源回路３およびフォトカ
プラのフォトトランジスタＰＴＲの他、図に示すよう
に、電子ボリュームを構成するアップダウンコントロー
ル回路４、その出力を積分する積分回路５、点灯制御の
オンオフをコントロールするオンオフコントロール回路
６を含んでいる。

【００１３】アップダウンコントロール回路４はアップ
ダウンカウンタを内蔵し、その入力端子にダウンスイッ
チ１０とアップスイッチ１１が接続されている。ダウン
スイッチ１０を押下しつづけるとアップダウンコントロ
ール回路４出力であるアナログ出力は階段状にレベルが
低下し、アップキー１１押し続けると、同アナログ出力
が階段状にレベルが上昇する。また、このアップダウン
コントロール回路４は、バックアップコントロール端子
を備え、この端子が“Ｈ”になっていると、電源端子に
電源電圧ＶＰが供給されている限り現在のアナログ出力
を保持することができる。そして、アップダウンコント
ロール回路４の電源端子には、バックアップコンデンサ
Ｃが接続されているために、電源電圧ＶＰがオフしても
このコンデンサＣによって上記アナログ出力を保持する
ことができるようになっている。

【００１４】アップダウンコントロール回路４のアナロ
グ出力は積分回路５で階段状のアナログ出力からリニヤ
な波形に波形整形される。その波形整形されたレベル信
号が位相コントロール回路１に入力される。位相コント
ロール回路１は、入力されたレベルに応じて電源交流波
形のゼロクロスタイミングを基準にした位相タイミング
でトライアックＴＲに対してゲートパルスを出力する。
ゼロクロスタイミングは、後述の電源部より入力される
同期信号ＳＹＮに基づいて位相コントロール回路１内で
設定される。このゼロクロスタイミングを基準とした位
相でゲートパルスを与える回路構成については特に具体
的に説明しないが周知である。

【００１５】また、上記アップダウンコントロール回路
４のもう１つの出力ポートより上記と同じアナログ出力
が得られるようになっている。このアナログ出力がコン
パレータ１２に入力される。アナログ出力は上述のよう
に階段状に出力されるが、このコンパレータ１２は同ア
ナログ出力が最も小さいレベルになったときに“Ｈ”を
出力し、インバータ１３を通して、切り替えスイッチＳ
Ｗ１の消灯動作側端子を“Ｌ”に設定する。この切り替
えスイッチＳＷ１は消灯動作端子と残光動作端子とを切
り替えることができ、消灯動作端子が選択されていると
きには、インバータ１３の出力がアンドゲート１４に入
力され、残光動作端子が選択されているときには、電源
電圧ＶＰ、すなわち“Ｈ”がアンドゲート１４に入力さ
れる。アンドゲート１４の出力は位相コントロール回路
１に導かれ、この出力が“Ｌ”のときに位相コントロー
ル回路１の動作を停止させる。すわなち位相コントロー
ル回路１からトライアックＴＲに対してゲートパルスが
供給されなくなる。

【００１６】オンオフコントロール回路６の入力端子に
はオンオフキー１５が接続されている。オンオフコント
ロール回路６はフリップフロップを内蔵し、オンオフキ
ー１５の押圧毎にトグル動作を行って“Ｈ”“Ｌ”の順
に出力する。このオンオフコントロール回路６もバック
アップコントロール端子を備え、この端子が“Ｈ”のと
きに電源電圧ＶＰが電源端子に供給されている限り現在
の同コントロール回路の状態を保持することができるよ
うになっている。また、アップダウンコントロール回路
４と同様にコンデンサＣによって電源のバックアップを
受けている。オンオフキー１５には、オンオフ禁止動作
用のトランジスタ１６が接続され、このトランジスタ１
６のベース側には電源電圧ＶＰが供給されている。従っ
て、電源電圧ＶＰが供給されているときにはオンオフ禁
止動作用のトランジスタ１６がオン状態であるために、
オンオフキー１５が有効となる。オンオフコントロール
回路６からのオンオフ出力は、切替スイッチＳＷ２に導
かれる。この切替スイッチＳＷ２は、上記オンオフ出力
が導かれるトグル動作端子と、常時オン端子とを備え、
トグル動作端子が選択されているときには、上記オンオ
フ出力がアンドゲート１７に入力され、常時オン端子が
選択されているときには電源電圧ＶＰ（“Ｈ”）がアン
ドゲート１７に入力される。アンドゲート１７の出力
は、上記アンドゲート１４のもう一方の入力端子に導か
れ、さらにダウンキー１０およびアップキー１１に直列
に接続されているアップダウン禁止動作用のトランジス
タ１８の制御用に使用される。すなわち、このトランジ
スタ１８は、上記アンドゲート１７の出力が“Ｈ”であ
るときにオンし、従ってダウンキー１０，アップキー１
１の操作が有効となる。アンドゲート１７のもう一方の
入力端子には、ワンショットタイマ回路２の出力が接続
されている。

【００１７】負荷電源とは別系統で用意される電源はト
ランス１８で適当な電圧に降圧され、ダイオードで整流
されて電源回路３に入力される。なお、トランス１８の
二次側の中点タップが基準電位に設定された状態で同期
信号ＳＹＮが取り出され、上記位相コントロール回路１
に導かれるようになっている。このように構成すると、
負荷電源と位相制御部に供給される電源との極性の問題
をなくすことができる。電源回路３では、各回路に供給
する電源電圧ＶＰを形成する。

【００１８】ワンショットタイマ回路２は、タイマ時間
が電源周期以上に設定されており、フォトトランジスタ
ＰＴＲより電源周期以下のサイクルでパルスを受ける限
り常にリトリガーされてアンドゲート１７に対して
“Ｈ”を出力し続ける。

【００１９】以上の回路構成において、３路スイッチＳ
Ｗ′がオン状態に設定されていると、半サイクル毎に受
光トランジスタＰＴＲが受光パルスをワンショットタイ
マ回路２に導く。ワンショットタイマ回路２のタイマ時
間は電源周期以上に設定されているために、受光トラン
ジスタＰＴＲから電源の半サイクル毎に受光パルスを受
けることによって、常時“Ｈ”をアンドゲート１７に出
力する。切替スイッチＳＷ１２がトグル動作端子を選択
しているときには、オンオフコントロール回路６の出力
が“Ｈ”即ちオン出力である場合にアンドゲート１７の
出力が“Ｈ”となって、トランジスタ１８をオンしてダ
ウンキー１０およびアップキー１１の動作が有効になる
ようにする。また、同時にアンドゲート１４の一方の入
力条件を満たす。アンドゲート１４では切替スイッチＳ
Ｗ１が消灯動作端子を選択しているとき、インバータ１
３の出力が“Ｈ”にある限り、位相コントロール回路１
に対して“Ｈ”、即ち位相コントロール回路１が有効に
動作する信号を出力する。

【００２０】この状態でアップダウンコントロール回路
４からのアナログ出力が最も低いレベルになると、イン
バータ１３の出力が“Ｌ”となるために位相コントロー
ル回路１の動作が停止される。すなわち、最減光時にト
ライアックＴＲに対するゲートパルスが停止して完全消
灯状態となる。これに対して切替スイッチＳＷ１が残光
動作端子を選択しているときには、上記アナログ出力が
最低のレベルであっても位相コントロール回路１はその
レベルに対応したゲートパルスをトライアックＴＲに出
力する。従って、最減光状態で白熱灯Ｌが点灯する。な
お、切替スイッチＳＷ２が常時オン端子を選択している
ときには、オンオフコントロール回路６の動作が無効に
なる。ユーザーはこのモードを選択したときダウンキー
１０とアップキー１１のみで調光制御を行うことにな
り、ＳＷ１で消灯動作端子を選択しているときには、最
減光時においてオンオフキー１５の操作をしなくても完
全消灯を実現出来る。

【００２１】上記３路スイッチＳＷ′がオフ状態に設定
されると、ワンショットタイマ回路２の出力は“Ｌ”と
なる。この時には、アンドゲート１４の出力も“Ｌ”と
なって、すなわち位相コントロール回路１に対して同回
路をオフする信号を出力することになるために、トライ
アックＴＲに対するゲートパルスの供給が停止する。

【００２２】同時にアンドゲート１７の出力が“Ｌ”と
なるからトランジスタ１８もオフすることになって、ダ
ウンキー１０およびアップキー１１の動作が無効にな
る。すなわち、アップダウンコントロール回路４に対し
て電源電圧ＶＰが供給されていてもダウンキー１０，ア
ップキー１１などによってアナログ出力が変化すること
がない。したがって、次に３路スイッチＳＷ′がオンさ
れたときには、前回に同スイッチＳＷ′がオフされたと
きの状態で白熱灯Ｌが点灯されるようになる。

【００２３】また、位相制御部の電源電圧ＶＰが切れた
ときには、トランジスタ１６がオフするためにオンオフ
キー１５は無効になる。

【００２４】

【発明の効果】白熱灯の電源がオフされた状態では、位
相コントロール回路１が動作するのを確実に防ぐことが
できる一方、電源がオンしているときにトライアックの
導通角が１００％近くであっても位相コントロール回路
の動作を保証出来る。従って、導通角の大きさに係わら
ず、白熱灯に対して給電のあるときとないときとを確実
に判定して位相コントロール回路の動作有無の制御を行
うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成図を示す

【図２】本発明の実施例の回路図を示す。

【符号の説明】

１−位相コントロール回路 ２−ワンショットタイマ回路 ３−電源回路 ＬＥＤ−フォトカプラのＬＥＤ ＰＴＲ−フォトカプラのフォトトランジスタ Ｌ−白熱灯 ＴＲ−トライアック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】白熱灯に直列に接続されたトライアック
   と、 該トライアックを位相制御する位相コントロール回路
   と、 前記トライアックに並列に接続されたフォトカプラのＬ
   ＥＤ回路と、 前記フォトカプラのフォトトランジスタ出力でセットさ
   れ、タイマ時間が電源周期以上に設定され、リセットし
   たときに前記位相コントロール回路をオフするワンショ
   ットタイマ回路と、 を備え、前記位相コントロール回路、前記ＬＥＤ回路お
   よび前記ワンショットタイマ回路は白熱灯の電源とは別
   電源に接続されてなる白熱灯調光装置。