專利名稱：調(diào)光裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及2線式的調(diào)光裝置。
背景技術：
目前，在相對于交流電源與白熾燈泡等負荷串聯(lián)連接并對負荷進行調(diào)光控制的2線式的調(diào)光裝置中，采用如下相位控制方式:使用具有三端雙向可控硅開關元件或逆向串聯(lián)連接的開關元件及整流元件的開關部，根據(jù)所設定的調(diào)光等級在交流電壓的每半周期的期間中途控制向負荷的導通、非導通。這種調(diào)光裝置中，具備控制開關部的控制部、及相對于交流電源與開關部并聯(lián)連接并將交流電源變換為規(guī)定的控制電源向控制部供給的控制電源部。另外，在作為光源使用放電燈或LED及有機EL等半導體發(fā)光元件的負荷的情況下，為改善點燈特性且實現(xiàn)高效率且穩(wěn)定的點燈，而具備電源電路。該電源電路通過附加調(diào)光功能，可相對于交流電源將具有電源電路的負荷和2線式的調(diào)光裝置串聯(lián)連接而使用。具有調(diào)光功能的電源電路從通過調(diào)光裝置控制的交流電壓的相位取得調(diào)光信息，控制光源。專利文獻1:特開2011 - 238353號公報但是，如果相對于交流電源串聯(lián)連接具有電源電路的負荷和2線式的調(diào)光裝置來使用，則在調(diào)光裝置側(cè)的控制電源部受到負荷側(cè)的電源電路的影響的情況下，由調(diào)光裝置控制的交流電壓的相位發(fā)生變化，在負荷側(cè)的電源電路不能從交流電壓的相位取得正確的調(diào)光信息，可能使負荷側(cè)的電源電路進行誤動作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的課題在于，提供一種即使在負荷具有電源電路的情況下也能夠?qū)ω摵烧５剡M行調(diào)光的調(diào)光裝置。實施方式的調(diào)光裝置具備開關部、同步信號產(chǎn)生部、控制電源部及控制部。開關部相對于交流電源與負荷串聯(lián)連接，對向負荷供給的交流電壓進行相位控制。同步信號產(chǎn)生部產(chǎn)生與交流電源的交流電壓波形同步的同步信號?？刂齐娫床浚渑c開關部并聯(lián)連接，將交流電源變換為規(guī)定的控制電源，并且可控制變換動作的使動及停止，且具有蓄積控制電源的電容性元件?？刂撇繌目刂齐娫床客ㄟ^電容性元件供給控制電源，且根據(jù)同步信號產(chǎn)生部產(chǎn)生的同步信號將交流電壓的每半周期的期間中劃分為第一區(qū)間、第二區(qū)間及第三區(qū)間。在第一區(qū)間，對開關部進行導通控制，向負荷進行電力供給，同時對控制電源部的變換動作進行停止控制。在第二區(qū)間，對開關部進行非導通控制，切斷向負荷的電力供給，并且對控制電源部的變換動作進行停止控制。在第三區(qū)間，對開關部進行非導通控制，切斷向負荷的電力供給，同時對控制電源部的變換動作進行使動控制。根據(jù)本發(fā)明，在第一區(qū)間，對開關部進行導通控制，向負荷進行電力供給，同時對控制電源部的變換動作進行停止控制，在第二區(qū)間，對開關部進行非導通控制，切斷向負荷的電力供給，同時對控制電源部的變換動作進行停止控制，向負荷側(cè)傳遞調(diào)光信息，在第三區(qū)間，對開關部進行非導通控制，切斷向負荷的電力供給，同時對控制電源部的變換動作進行使動控制，向控制部電力供給，由控制部可取得同步信號，因此，即使在負荷具有電源電路的情況下，也能夠期待對負荷正常地進行調(diào)光控制。


圖1是表示第一實施方式的調(diào)光裝置的框圖；圖2是上述調(diào)光裝置的電路圖；圖3是上述調(diào)光裝置的電路圖；圖4是上述調(diào)光裝置的立體圖；圖5是使用了上述調(diào)光裝置的照明系統(tǒng)的框圖；圖6是上述照明系統(tǒng)的電路圖；圖7 (a) (b) (C)是表示通過負荷對由上述調(diào)光裝置進行了相位控制的交流電壓進行整流后的波形的波形圖；圖8是說明由上述調(diào)光裝置進行的相位控制的圖，Ca)是進行相位控制后的波形圖，(b)是表示根據(jù)第一控制方法進行的場效應晶體管的通斷的時序圖，(c)是表示根據(jù)第二控制方法進行的場效應晶體管的通斷的時序圖；圖9是表示通過上述調(diào)光裝置進行相位控制的電壓的波形的波形圖；圖10是表示由表示第二實施方式的調(diào)光裝置進行相位控制的電壓的波形的波形圖。符號說明11調(diào)光裝置17控制電源部19開關部22同步信號產(chǎn)生部24控制部C18作為電容性元件的電解電容器E交流電源L 負荷
具體實施例方式下面，參照圖1 圖9說明第一實施方式。圖5表示照明系統(tǒng)10。照明系統(tǒng)10中，相對于交流電源E串聯(lián)連接有負荷(照明負荷)L和2線式的調(diào)光裝置11。圖1表示調(diào)光裝置11的框圖。調(diào)光裝置11具有與交流電源E及負荷L分別連接的端子14、15，在這些端子14、15間并聯(lián)連接有控制電路部16和向該控制電路部16供給控制電源的控制電源部17?？刂齐娐凡?6具有:對向負荷L供給的交流電壓進行相位控制的開關部19、驅(qū)動該開關部19的開關驅(qū)動部20、具有調(diào)光的調(diào)整或設定的操作功能及顯示功能的操作顯示部21、產(chǎn)生與交流電源E的交流電壓波形同步的同步信號的同步信號產(chǎn)生部22、檢測流向負荷L的電流的檢測部23、基于來自操作顯示部21及同步信號產(chǎn)生部22及檢測部23的信號控制開關驅(qū)動部20及控制電源部17的控制部24。另外，控制部24具有存儲調(diào)光下限值的設定信息等的存儲部25。其次，圖2及圖3表示調(diào)光裝置11的電路圖。此外，分為圖2所示的電路和圖3所示的電路進行圖示，但圖2所示的電路和圖3所示的電路通過連接器CNl及連接器CN2電連接。在端子14、15間連接有熔絲Fl及變阻器VZl，在變阻器VZl的兩端連接有控制電路部16及控制電源部17。就控制電路部16的開關部19而言，在與熔絲Fl連接的變阻器VZl的一端連接有二極管Dl的陰極，在變阻器VZl的另一端連接有二極管D2的陰極，這些二極管D1、D2的陽極彼此連接，并且經(jīng)由連接器CNl連接于控制電源部17的接地側(cè)線。在各二極管D1、D2的陰極連接有作為開關元件的場效應晶體管Q1、Q2的漏極，在各二極管D1、D2的陽極經(jīng)由電阻Rl、R2連接有場效應晶體管Ql、Q2的源極。在場效應晶體管Q1、Q2的柵極和二極管D1、D2的陽極之間并聯(lián)連接有偏壓用的電容器C1、C2、晶體管Q3、Q4的集電極 發(fā)射極及電容器C3、C4的串聯(lián)電路、閘流晶體管SR1、SR2的陽極 陰極。晶體管Q3、Q4的基極與控制部24的微機ICl連接，通過來自微機ICl的“H”、“L”信號，使晶體管Q3、Q4進行通斷。閘流晶體管SR1、SR2的柵極經(jīng)由電阻R3、R4與場效應晶體管Ql、Q2的源極連接，在閘流晶體管SR1、SR2的柵極 陰極間連接有電阻R5、R6及電容器C5、C6。而且，通過閘流晶體管SR1、SR2、電阻Rl R6及電容器C5、C6構成當過電流流過包含場效應晶體管Q1、Q2的電流電路時使場效應晶體管Q1、Q2斷開的過電流保護電路。場效應晶體管Q1、Q2的柵極經(jīng)由連接器CN2及電阻R7、R8與開關驅(qū)動部20連接。而且，通過來自開關驅(qū)動部20的信號，使場效應晶體管Q1、Q2進行通斷。另外，通過電容器Cl、C2、晶體管Q3、Q4、電容器C3、C4及電阻R7、R8構成作為傾斜控制機構26的時間常數(shù)電路27a、27b，該傾斜控制機構26對場效應晶體管Q1、Q2的斷開控制時(切斷控制時)的交流電壓的下降設定傾斜角，并且可通過控制部24的微機ICl的控制使傾斜角發(fā)生變化。此外，時間常數(shù)電路27a、27b中，也可以代替晶體管Q3、Q4及電容器C3、C4，而如圖3中雙點劃線所示與電阻R7、R8并聯(lián)連接晶體管Q51、Q52的發(fā)射極 集電極及電阻R51、R52，且將晶體管Q51、Q52的基極與控制部24的微機ICl連接。另外，開關驅(qū)動部20具備供給使場效應晶體管Q1、Q2進行通斷的控制信號的緩沖用的集成電路IC2、IC3。在集成電路IC2、IC3的端口 5連接有從控制電源部17供給10 IlV的控制電源的控制電源供給線?？刂齐娫垂┙o線經(jīng)由電阻R9、R10與集成電路IC2、IC3的端口 2連接，且經(jīng)由電容器C7、C8與集成電路IC2、IC3的端口 3連接。在電阻R9、R10和集成電路IC2、IC3的端口 2之間連接有晶體管Q5、Q6的集電極，在控制電源部17的接地側(cè)線連接有晶體管Q5、Q6的發(fā)射極。晶體管Q5、Q6的基極與控制部24的微機ICl連接。而且，通過來自微機ICl的信號，使晶體管Q5、Q6進行通斷，據(jù)此從集成電路IC2、IC3的端口 4向場效應晶體管Q1、 Q2輸出信號。另外，操作顯示部21具有用于變更操作調(diào)光的可變電阻器VR1、在負荷L斷開時點燈并且在設定時以規(guī)定的顯示狀態(tài)進行點燈顯示的作為顯示部29的LED30、及用于操作調(diào)光下限值的設定及解除的按鈕開關SW1。這些可變電阻器VR1、LED30及按鈕開關SWl被分別連接于控制部24的微機ICl的各端口與控制電源部17的接地側(cè)線之間。另外，同步信號產(chǎn)生部22由正極用和負極用這兩個過零檢測部22a、22b構成，在變阻器VZl的兩端連接有二極管D3、D4的陽極，且在二極管D3、D4的陰極和控制電源部17的接地側(cè)線之間連接有電阻Rl 1、Rl2的分壓電路及電阻Rl3、R14的分壓電路。在電阻Rl 1、R12的中間點及電阻R13、R14的中間點連接有晶體管Q7、Q8的基極，且與電阻R12及電阻R14并聯(lián)地連接有晶體管Q7、Q8的基極 發(fā)射極，并且并聯(lián)連接有電容器C9、C10。晶體管Q7、Q8的集電極經(jīng)由電阻R15、R16與控制電源部17的3.3V的控制電源供給線連接。在晶體管Q7、Q8的集電極 發(fā)射極間連接有電容器C11、C12，且晶體管Q7、Q8的集電極和電容器Cll、C12之間連接于控制部24的微機ICl。而且，當端子14側(cè)轉(zhuǎn)換到交流電壓的正極性的半循環(huán)的期間時，晶體管Q7接通，晶體管Q8斷開，另外，當端子15側(cè)轉(zhuǎn)換到交流電壓的負極性的半循環(huán)的期間時，晶體管Q8接通，晶體管Q7斷開。根據(jù)這些晶體管Q7、Q8的通斷，檢測交流電壓的相位及過零。另外，就檢測部23而言，開關部19的場效應晶體管Q1、Q2的源極和電阻R1、R2之間連接于控制部24的微機ICl的端口 12，檢測經(jīng)由電阻R1、R2流向負荷L的負荷電流。此夕卜，檢測部23也可以代替檢測 電流而檢測電壓。即，如圖3中雙點劃線所示，在控制電源部17的正極側(cè)線和接地側(cè)線之間連接電阻R41、R42的分壓電路，將電阻R41、R42間連接于控制部24的微機ICl的端口 12。另外，控制部24是定時產(chǎn)生部，具備微機ICl。從控制電源部17向微機ICl的端口 I供給3.3V的控制電源，且在端口 I和端口 14之間連接有電容器C13。同步信號產(chǎn)生部22的晶體管Q7、Q8的集電極經(jīng)由電阻R17、R18連接于端口 2、13。操作顯示部21的可變電阻器VRl的中間接點經(jīng)由電阻R19連接于端口 3，可變電阻器VRl的端部接點連接于端口 8。按鈕開關SWl與端口 4連接，且電阻R20連接于端口 4和端口 8之間。LED30經(jīng)由電阻R21與端口 5連接。開關驅(qū)動部20的晶體管Q5、Q6的基極連接于端口 6、7。控制部24還具備復位用的集成電路IC4。從控制電源部17向集成電路IC4的端口 2供給3.3V的控制電源，端口 I與微機ICl的端口 10連接。在端口 I和端口 2之間連接有電阻R22，且端口 I及電阻R22間與控制電源部17的接地側(cè)線之間連接有電容器C14。微機ICl具有控制開關驅(qū)動部20及控制電源部17的功能。另外，微機ICl具有計時器功能，且還具有僅保留包含計時器功能的必要最低限的功能而使其它功能休止從而極力抑制消耗電力的睡眠模式的功能。另外，在控制電源部17連接有經(jīng)由陽極連接于變阻器VZl的兩端的二極管D5、D6而連接的正極側(cè)線、和經(jīng)由二極管Dl、D2連接于變阻器VZl的兩端的接地側(cè)線。在正極側(cè)線經(jīng)由電阻23連接有作為降壓(dropper )電路的控制元件使用的場效應晶體管Q9的漏極，且在接地側(cè)線經(jīng)由電解電容器C15連接有場效應晶體管Q9的源極。在正極側(cè)線和接地側(cè)線之間連接有分壓電路的電阻R24、R25，這些電阻R24、R25的中間點連接于場效應晶體管Q9的柵極，且在電阻R24、R25的中間點和場效應晶體管Q9的柵極之間連接有陰極的齊納二極管ZDI與電阻R25并聯(lián)連接。而且，在場效應晶體管Q9進行動作時，在電解電容器Cl5蓄積電荷，并經(jīng)由電解電容器C15將10 IlV的控制電源向開關驅(qū)動部20供給。
在電解電容器C15的兩端并聯(lián)連接有電容器C16、變換為3.3V的電壓的調(diào)節(jié)器IC5、電容器C17及作為電容性元件的電解電容器C18。而且，在場效應晶體管Q9進行動作時，在電解電容器C18蓄積電荷，并經(jīng)由電解電容器C18將3.3V的控制電源向控制部24供
給 O在場效應晶體管Q9的基極和接地側(cè)線之間連接有晶體管QlO的集電極 發(fā)射極，晶體管QlO的基極連接于控制部24的微機ICl的端口 9。而且，通過來自微機ICl的“H”、“L”信號，使晶體管QlO進行通斷，在晶體管QlO接通時，場效應晶體管Q9停止，在晶體管QlO斷開時，場效應晶體管Q9進行動作。其次，圖4表示調(diào)光裝置11的立體圖。調(diào)光裝置11具有配線箱安裝用的支架34，在該支架34上安裝有收容控制電路部16及控制電源部17等的主體35。在主體35的前面可拆裝地安裝有罩36。在罩36突出有操作可變電阻器VRl的調(diào)光操作部37，并且形成有LED30的光透過的顯示窗38 (顯示部29)。在主體35的前面配置有通過拆下罩36而可進行操作的按鈕開關SWl。其次，圖6表示照明系統(tǒng)10的電路圖。 負荷L具備作為光源的半導體發(fā)光元件即多個LED元件41、及使LED元件41點亮的電源電路42。電源電路42具有與調(diào)光裝置11串聯(lián)連接于交流電源E的端子43、44，在端子43、44間連接有具備電容器及扼流圈的濾波電路45。在濾波電路45的兩端連接有全波整流器REC的一對輸入端子，在全波整流器REC的一對輸出端子連接有二極管D30及電解電容器C31的平滑電路。在電解電容器C 31的兩端連接轉(zhuǎn)換器46的輸入部，在轉(zhuǎn)換器46的輸出部連接LED元件41。另外，在全波整流器REC的一對輸出端子與二極管D30及由電解電容器C31構成的平滑電路之間連接有相位檢測電路47，該相位檢測電路47檢測由調(diào)光裝置11進行了相位控制的電壓的相位。由相位檢測電路47檢測到的相位信息被輸入轉(zhuǎn)換器46。轉(zhuǎn)換器46例如由降壓斬波器構成，通過未圖示的點燈控制電路對降壓斬波器的開關元件進行通斷控制，同時根據(jù)來自相位檢測電路47的相位信息控制開關元件的動作，由此將進行了整流及平滑的直流電壓變換為用于使LED元件41點亮的規(guī)定的輸出電壓。另外，在全波整流器REC的一對輸出端子和二極管D30及電解電容器C31構成的平滑電路之間，與相位檢測電路47并聯(lián)連接有具有電阻R30及場效應晶體管Q30的分壓電路48。該分壓電路48通過未圖示的點燈控制電路并根據(jù)調(diào)光等級來接通控制場效應晶體管Q30，且引出由電阻R30決定的分壓電流。電源電路42具備分壓電路48，因此，在將調(diào)光等級設為調(diào)光下限附近時向轉(zhuǎn)換器46未流入電流的期間，分壓電流經(jīng)由分壓電路48流過，由此能夠在調(diào)光裝置11中監(jiān)視電源電壓的波形，并且能夠檢測過零。其次，說明調(diào)光裝置11的動作。調(diào)光裝置11的控制電源部17將交流電源E變換為規(guī)定的控制電源，且將變換后的控制電源向控制部24的微機ICl及開關驅(qū)動部20的集成電路IC2、IC3供給。微機ICl取得由同步信號產(chǎn)生部22檢測的交流電壓的相位及過零的信息、與調(diào)光操作部37的操作連動而由可變電阻器VRl設定的調(diào)光等級信息、及由檢測部23檢測的流向負荷L的電流值信息。
而且，微機ICl與交流電壓的相位同步，從端口 6及端口 7輸出“H”、“L”信號，對晶體管Q5、Q6進行通斷控制。根據(jù)晶體管Q5、Q6的通斷，從集成電路IC2、IC3的端口 4輸出信號，對開關部19的場效應晶體管Q1、Q2進行通斷控制。通過微機ICl的控制，在交流電壓的正極性的半周期的期間中使場效應晶體管Ql進行通斷，在交流電壓的負極性的半周期的期間中使場效應晶體管Q2進行通斷。此外，同步信號產(chǎn)生部22由正極用和負極用這兩個過零檢測部22a、22b構成，能夠在檢測交流電壓的過零的同時，也檢測正負極性的相位，因此，微機ICl可根據(jù)交流電壓的正負極性的相位來控制兩個場效應晶體管Ql、Q2。而且，微機ICl對場效應晶體管Q2進行的通斷控制有第一控制方法(參照圖8(b))及第二控制方法(參照圖8 (c))，也可以使用任一方法。第一控制方法中，若端子14側(cè)轉(zhuǎn)換到交流電壓的正極性的半周期的期間，則將來自集成電路IC2的端口 4的信號從“L”切換為“H”，對場效應晶體管Ql進行接通控制。而且，交流電源E通過熔絲F1、場效應晶體管Q1、電阻R1、二極管D2的路徑流向端子15，電流流過負荷L。微機ICl在從端子14側(cè)轉(zhuǎn)換到交流電壓的正極性的半周期的期間的過零時起經(jīng)過了與調(diào)光等級相對應的規(guī)定的時間后，將來自集成電路IC2的端口 4的信號從“H”切換為“L”，對場效應晶體管Ql進行斷開控制。同樣，若端子15側(cè)轉(zhuǎn)換到交流電壓的正極性的半周期的期間，則將來自集成電路IC3的端口 4的信號從“L”切換為“H”，對場效應晶體管Q2進行接通控制。而且，交流電源E通過場效應晶體管Q2、電阻R2、二極管Dl及熔絲Fl的路徑流向端子14，電流流過負荷L。微機ICl在從端子15側(cè)轉(zhuǎn)換到交流電壓的正極性的半周期的期間的過零時起經(jīng)過了與調(diào)光等級相對應的規(guī)定的時間后，將來自集成電路IC3的端口 4的信號從“H”切換為“L”，對場效應晶體管Q2進行斷開控制。另外，第二控制方法中，當端子14側(cè)轉(zhuǎn)換到交流電壓的正極性的半周期的期間時，則場效應晶體管Ql接通。因此，若端子14側(cè)轉(zhuǎn)換到交流電壓的正極性的半周期的期間，則交流電源E通過熔絲F1、場效應晶體管Q1、電阻R1、二極管D2的路徑流向端子15，電流流過負荷L。而且，微機ICl在從端子14側(cè)轉(zhuǎn)換到交流電壓的正極性的半周期的期間的過零時起經(jīng)過了與調(diào)光等級相對應的規(guī)定的時間后，將來自集成電路IC2的端口 4的信號從“H”切換為“L”，對場效應晶體管Ql進行斷開控制。同時，微機ICl將來自集成電路IC3的端口 4的信號從“L”切換為“H”，對場效應晶體管Q2進行接通控制。即使場效應晶體管Q2接通，在端子14側(cè)為交流電壓的正極性的半周期的期間中，也為逆極性，所以沒有電流流動。同樣，當端子15側(cè)轉(zhuǎn)換到交流電壓的正極性的半周期的期間變換時，場效應晶體管Q2接通。因此，若端子15側(cè)轉(zhuǎn)換到交流電壓的正極性的半周期的期間，則交流電源E通過場效應晶體管Q2、電阻R2、二極管Dl及熔絲Fl的路徑流向端子14，電流流過負荷L。而且，微機ICl在從端子15側(cè)轉(zhuǎn)換到交流電壓的正極性的半周期的期間的過零時起經(jīng)過了與調(diào)光等級相對應的規(guī)定的時間后，將來自集成電路IC3的端口 4的信號從“H”切換為“L”，對場效應晶體管Q2進行斷開控制。同時，微機ICl將來自集成電路IC2的端口 4的信號從“L”切換為“H”，對場效應晶體管Ql進行接通控制。即使場效應晶體管Ql接通，在端子15側(cè)為交流電壓的正極性的半周期的期間中，成為逆極性，所以也不流過電流。
第二控制方法中，由于場效應晶體管Ql、Q2在過零的時刻接通，所以可以使電壓從過零的上升順暢。這樣，通過微機IC1，根據(jù)由調(diào)光操作部37設定的調(diào)光等級而在交流電壓的每半周期的期間中途進行切斷向負荷L的導通的所謂的逆相位控制(后切相位控制)(參照圖9)。另外，由于為開關部19使用兩個場效應晶體管Ql、Q2而按每半周期進行相位控制的構成，所以可以減少在開關部19的電力損耗。該情況下，控制兩個場效應晶體管Q1、Q2的微機ICl在掌握交流電壓的過零的同時還需要掌握正負極性的相位。因此，由正極用和負極用這兩個過零檢測部22a、22b構成同步信號產(chǎn)生部22，能夠在檢測交流電壓的過零的同時也檢測正負極性的相位。因此，微機ICl能夠在取得交流電壓的過零的同時還取得正負極性的相位的信息，并能夠根據(jù)交流電壓的正負極性的相位來控制兩個場效應晶體管Q1、Q2。另外，由調(diào)光裝置11進行了相位控制的交流電壓向負荷L的電源電路42供給。在電源電路42，點燈控制電路根據(jù)由調(diào)光裝置11進行了相位控制的交流電壓的波形取得調(diào)光信息來控制轉(zhuǎn)換器46，使LED元件41調(diào)光點亮。另外，在電源電路42中，將交流電壓通過全波整流器REC整流并且通過電解電容器C31使其平滑，且向轉(zhuǎn)換器46供給。圖7 (a) (b) (c)表示通過電源電路42將由調(diào)光裝置11進行了相位控制的交流電壓進行整流后的波形。圖7 (a)表示相當于全光調(diào)光等級的整流后的波形，圖7 (b)表示相位控制為規(guī)定調(diào)光等級的整流后的波形。整流后通過電源電路42的電解電容器C31平滑為規(guī)定的平滑電壓Vc。在比平滑電壓Vc低的區(qū)間，電流不向轉(zhuǎn)換器46流入，阻抗變得
非常大。電源電路42具備分壓電路48，因此，即使在電流未流入轉(zhuǎn)換器46的期間，也會從分壓電路48流入分壓電流。由此，在調(diào)光裝置11中，能夠在監(jiān)視電源電壓的波形的同時，檢測過零。但是，當電源電路42具備分壓電路48時，電流經(jīng)由將交流電源E轉(zhuǎn)換動作為控制電源的控制電源部17流入電源線，由控制電源部17的阻抗和分壓電路48的阻抗的分壓決定的電壓對由調(diào)光裝置11進行相位控制的電壓帶來影響，產(chǎn)生不能得到目的的相位波形的現(xiàn)象。即，相位控制成目的調(diào)光等級的整流后的波形是在如圖7 (b)所示的交流電壓的每半周期的期間中途交流電壓下降到零的波形，但因電流從將交流電源E轉(zhuǎn)換動作為控制電源的控制電源部17流入電源線的影響，如圖7 (c)所示，在交流電壓的每半周期的期間中途交流電壓不會下降為零，直到每半周期的期間的最后繼續(xù)產(chǎn)生電壓。在電源電路42中，由于從圖7 (b)那樣的電壓下降后的波形取得調(diào)光信息，所以如果為圖7 (C)那樣的波形則不能正確地取得調(diào)光信息，在調(diào)光控制中產(chǎn)生不良狀況。為消除這樣的不良狀況，調(diào)光裝置11的控制部24基于同步信號產(chǎn)生部22產(chǎn)生的同步信號如圖9所示那樣將交流電壓的每半周期的期間中劃分為第一區(qū)間、第二區(qū)間及第三區(qū)間，在第一區(qū)間對開關部19進行導通控制，向負荷L進行電力供給，并對控制電源部17的變換動作進行停止控制，在第二區(qū)間對開關部19進行非導通控制，切斷向負荷L的電力供給，并且對控制電源部17的變換動作進行停止控制，在第三區(qū)間對開關部19進行非導通控制，切斷向負荷L的電力供給，并且對控制電源部17的變換動作進行啟動(開始工作)控制。具體而言，控制部24的微機ICl在根據(jù)來自同步信號產(chǎn)生部22的同步信號判別交流電壓的過零時，判別為其已進入交流電壓的半周期的第一區(qū)間，通過開關驅(qū)動部20對開關部19進行導通控制，將交流電壓向負荷L供給。另外，如果進入第一區(qū)間，則微機ICl對控制電源部17的晶體管QlO進行接通控制，過渡到僅保留包含計時器功能的必要最低限的功能而停止其它功能從而極力抑制消耗電力的睡眠模式。通過對控制電源部17的晶體管QlO進行接通控制，停止控制電壓的變換動作，但由于蓄積于電解電容器C18的電荷向微機ICl供給，所以微機ICl維持睡眠模式。另外，微機ICl根據(jù)所設定的調(diào)光等級在經(jīng)過以過零為基準的規(guī)定的時間后，判斷為從第一區(qū)間切換為第二區(qū)間，從睡眠模式暫時恢復為通常模式，通過開關驅(qū)動部20對開關部19進行非導通控制，切斷向負荷L的電力供給。對開關部19非導通控制的微機ICl再次進入睡眠模式。在該第二區(qū)間，微機ICl也對控制電源部17的晶體管QlO進行接通控制，由此控制電壓的變換動作停止，但由于將蓄積于電解電容器C18的電荷向微機ICl供給，所以微機ICl維持睡眠模式狀態(tài)。此外，電解電容器C18的電容設定為，即使在第一區(qū)間及第二區(qū)間中控制電源部17斷開也能夠維持微機ICl的功能的電容。而且，在第二區(qū)間，由于停止控制電源部17的變換動作，所以取決于上述的控制電源部17和分壓電路48的關系的來自控制電源部17的電流不流過電源線，由調(diào)光裝置11進行了相位控制的整流后的波形為在圖7 (b)所示的交流電壓的每半周期的期間中途交流電壓下降為零的波形。因此，負荷L的電源電路42能夠從圖7所示的電壓下降的波形的相位正確地取得調(diào)光信息，適宜地進行調(diào)光控制。另外，微機ICl在經(jīng)過了以過零為基準的規(guī)定時間后，判斷為從第二區(qū)間切換為第三區(qū)間，從睡眠模式恢復到通常模式，對控制電源部17的晶體管QlO進行斷開控制，使控制電源部17進行的控制電源的變換動作再次開始。由此，從控制電源部17向微機ICl等供給控制電源，并且在控制電源部17的電解電容器C18中蓄積電荷。而且，恢復到通常模式的微機ICl可以基于來自同步信號產(chǎn)生部22的同步信號判別交流電壓的下一過零，如果判別為下一過零，則結束第三區(qū)間，判別為進入了下一半周期的第一區(qū)間，且如上進行控制。此外，微機ICl在第二區(qū)間和第三區(qū)間均將開關部19設為非導通狀態(tài)。在第三區(qū)間中，控制電源部17進行變換動作，由于與分壓電路48的影響，即使從控制電源部17向電源線流過電流，由于在電源電路42中已取得調(diào)光信息，所以對電源電路42進行的調(diào)光控制沒有影響。第三區(qū)間只要向微機ICl供給控制電源，恢復為通常的動作模式，且能夠判別下一過零即可，因此，可以是將要到下一過零之前的定時短的期間。通過縮短第三區(qū)間，能夠降低在控制電源部17的電力損耗。另外，調(diào)光裝置11整體的阻抗存在如下關系，即，在向負荷L進行電源供給的第一區(qū)間為最低，向控制電源部17流入電流的第三區(qū)間比該第一區(qū)間高，在停止向負荷L的電源供給，并且控制電源部17停止變換動作的第二區(qū)間為最高。這樣，就調(diào)光裝置11而言，在第一區(qū)間對開關部19進行導通控制，向負荷L進行電力供給，同時對控制電源部17的變換動作進行停止控制，在第二區(qū)間對開關部19進行非導通控制，切斷向負荷L的電力供給，同時對控制電源部17的變換動作進行停止控制，向負荷L側(cè)傳遞調(diào)光信息，在第三區(qū)間對開關部19進行非導通控制，切斷向負荷L的電力供給，同時對控制電源部17的變換動作進行啟動控制，向控制部24進行電力供給，并通過控制部24能夠取得同步信號，因此，即使在負荷L具有電源電路42的情況下，也能夠正常地對負荷L進行調(diào)光控制。另外，調(diào)光裝置11整體的阻抗具有按第一區(qū)間、第三區(qū)間及第二區(qū)間的順序變高的關系，由此，可以簡化調(diào)光裝置11的電路。另外，控制部24在交流電壓的每半周期的期間中按第一區(qū)間、第二區(qū)間及第三區(qū)間的順序控制開關部19及控制電源部17，由此，可以應對逆相位控制方式的調(diào)光控制。其次，圖10表示第二實施方式。在第二實施方式中，對與根據(jù)調(diào)光等級從交流電壓的每半周期的期間中途向負荷L導通的相位控制方式相應的例子進行說明?？刂撇?4的微機ICl將交流電壓的每半周期的期間中從過零時起按第三區(qū)間、第二區(qū)間及第一區(qū)間的順序進行劃分。而且，若微機ICl根據(jù)來自同步信號產(chǎn)生部22的同步信號判別交流電壓的過零，則判別為已進入交流電壓的半周期的第三區(qū)間。在第三區(qū)間中，通過微機ICl對控制電源部17的晶體管QlO進行接通控制，控制電源部17進行控制電壓的變換動作，從控制電源部17向微機ICl等供給控制電源，并且向控制電源部17的電解電容器C18蓄積電荷。在第三區(qū)間中，將開關部19設為非導通狀態(tài)。在第三區(qū)間中，控制電源部17進行變換動作，即使因與分壓電路48的影響而從控制電源部17向電源線流過電流，由于是半周期的上升電壓小的時刻且第三區(qū)間為短期間，所以對電源電路42進行的調(diào)光控制也沒有影響。另外，微機ICl在經(jīng)過了以過零為基準的規(guī)定的時間后，判斷為從第三區(qū)間切換為第二區(qū)間，對控制電源部17的晶體管QlO進行斷開控制，過渡到僅保留包含計時器功能的必要最低限的功能而停止其它功能從而極力抑制消耗電力的睡眠模式。通過對控制電源部17的晶體管QlO進行斷開控制，停止控制電壓的變換動作，將在第三區(qū)間中蓄積于電解電容器C18的電荷向微機ICl供給,因此,微機ICl維持睡眠模式。在第二區(qū)間中，由于停止控制電源部17的變換動作，所以不會從取決于上述控制電源部17和分壓電路48的關系的控制電源部17向電源線流過電流，由調(diào)光裝置11進行了相位控制的整流后的波形成為交流電壓從交流電壓的每半周期的期間中途上升的波形。因此，負荷L的電源電路42能夠從該波形的相位正確地取得調(diào)光信息，適宜進行調(diào)光控制。另外，微機ICl根據(jù)設定的調(diào)光等級在經(jīng)過以過零為基準的規(guī)定時間后，判斷為從第二區(qū)間切換到第一區(qū)間，暫時從睡眠模式恢復為通常模式，通過開關驅(qū)動部20對開關部19進行導通控制，向負荷L供給交流電壓。對開關部19進行了導通控制的微機ICl再次進入睡眠模式。在該第一區(qū)間，微機ICl通過對控制電源部17的晶體管QlO進行斷開控制，使控制電壓的變換動作停止，將蓄積于電解電容器C18的電荷向微機ICl供給,因此,微機ICl維持睡眠模式。另外，微機ICl在根據(jù)來自同步信號產(chǎn)生部22的同步信號判別為交流電壓的下一過零時，判別為結束第一區(qū)間，進入下一半周期的第三區(qū)間，從睡眠模式恢復為通常模式，并通過開關驅(qū)動部20對開關部19進行非導通控制，切斷向負荷L的電力供給，并且對控制電源部17的晶體管QlO進行接通控制。之后，如上進行控制。這樣，控制部24的微機ICl通過將開關部19及控制電源部17在交流電壓的每半周期的期間中按第三區(qū)間、第二區(qū)間及第一區(qū)間的順序進行控制，可以應對相位控制方式的調(diào)光控制。此外，開關部19不限于使用兩個場效應晶體管Q1、Q2按每半周期進行相位控制的切開，通過并用全波整流器，使用一個開關元件也可以按每半周期進行相位控制，且也可以使用其它開關結構。另外，負荷L也可以是具備電源電路42的燈泡形燈或其它照明裝置的任一種。光源不限于LED元件41，可以是EL元件等其它半導體發(fā)光元件，也可以是放電燈。對本發(fā)明的幾個實施方式進行了說明，但這些實施方式作為例子進行了提示，并非限定發(fā)明的范圍。這些新的實施方式可以以其它各種方式實施，在不脫離發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可以進行各種省略、置換、變更。這些實施方式及其變形包含于發(fā)明的范圍及宗旨，并且包含于權利要求書中記載的發(fā)明和其均等的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種調(diào)光裝置，其特征在于，具備: 開關部，其相對于交流電源與負荷串聯(lián)連接，對向所述負荷供給的交流電壓進行相位控制； 同步信號產(chǎn)生部，其產(chǎn)生與所述交流電源的交流電壓波形同步的同步信號； 控制電源部，其與所述開關部并聯(lián)連接，將所述交流電源變換為規(guī)定的控制電源，并且能夠控制變換動作的啟動及停止,且具有蓄積所述控制電源的電容性元件； 控制部，其從所述控制電源部通過所述電容性元件供給所述控制電源，且根據(jù)所述同步信號產(chǎn)生部產(chǎn)生的同步 信號將交流電壓的每半周期的期間中劃分為第一區(qū)間、第二區(qū)間及第三區(qū)間，在所述第一區(qū)間中對所述開關部進行導通控制，向負荷供給電力，并且控制停止所述控制電源部的變換動作，在所述第二區(qū)間中對所述開關部進行非導通控制，切斷向所述負荷的電力供給，并且控制停止所述控制電源部的變換動作，在所述第三區(qū)間中對所述開關部進行非導通控制，切斷向所述負荷的電力供給，并且控制啟動所述控制電源部的變換動作。
2.如權利要求1所述的調(diào)光裝置，其特征在于，調(diào)光裝置整體的阻抗具有按所述第一區(qū)間、所述第三區(qū)間及所述第二區(qū)間的順序升高的關系。
3.如權利要求1所述的調(diào)光裝置，其特征在于，所述控制部在交流電壓的每半周期的期間中按所述第一區(qū)間、所述第二區(qū)間及所述第三區(qū)間的順序?qū)λ鲩_關部及所述控制電源部進行控制。
4.如權利要求1所述的調(diào)光裝置，其特征在于，所述控制部在交流電壓的每半周期的期間中按所述第三區(qū)間、所述第二區(qū)間及所述第一區(qū)間的順序?qū)λ鲩_關部及所述控制電源部進行控制。
5.如權利要求1所述的調(diào)光裝置，其特征在于，所述負荷具備LED元件及使所述LED元件點亮的電源電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種調(diào)光裝置，其控制電源部(17)與開關部(19)并聯(lián)連接，將交流電源變換為規(guī)定的控制電源，同時可控制變換動作的工作及停止，且具有蓄積控制電源的電容性元件?？刂撇?24)從控制電源部通過電容性元件供給控制電源，且基于同步信號產(chǎn)生部(22)產(chǎn)生的同步信號將交流電壓的每半周期的期間中劃分為第一區(qū)間、第二區(qū)間及第三區(qū)間。在第一區(qū)間，對開關部進行導通控制，向負荷供給電力，同時控制停止控制電源部的變換動作。在第二區(qū)間，對開關部進行非導通控制，切斷向負荷的電力供給，同時控制停止控制電源部的變換動作。在第三區(qū)間，對開關部進行非導通控制，切斷向負荷的電力供給，同時控制使控制電源部的變換動作進行工作。
文檔編號H05B37/02GK103220841SQ20121035085
公開日2013年7月24日 申請日期2012年9月18日 優(yōu)先權日2012年1月19日
發(fā)明者屜井敏彥, 大武寬和, 小林勝之, 田中正之 申請人:東芝照明技術株式會社