本實用新型涉及一種照明系統(tǒng)和照明控制裝置。
背景技術(shù):
近年來,一直在普及使用LED(Light Emitting Diode)代替白熾燈或熒光燈來作為照明用光源。例如,LED照明器具的調(diào)光方式有相位控制方式、信號線方式、PLC(Power Line Communication)方式和無線方式。
相位控制方式是對供給到照明器具的交流電壓的相位進行調(diào)整來進行調(diào)光的方式,由于使用三端雙向可控硅(雙向晶閘管),因此也稱為三端雙向可控硅調(diào)光方式(例如,參照專利文獻1)。
信號線方式中,使用信號線,信號線獨立于用來給照明器具供電的電力線。即,信號線方式是如下方式:通過獨立的信號線,將用于調(diào)光的調(diào)光信號從控制器傳輸?shù)秸彰髌骶?,從而進行調(diào)光。
PLC方式是如下方式:通過連接著控制器與照明器具的商用電源線,將用于調(diào)光的調(diào)光信號從控制器傳輸?shù)秸彰髌骶?,從而進行調(diào)光。
無線方式是如下方式:使用無線信號作為媒介,將用于調(diào)光的調(diào)光信號從控制器發(fā)送到照明器具,從而進行調(diào)光。因此,無線方式中,控制器具備用于發(fā)送無線信號的信號發(fā)送電路,照明器具具備用于接收無線信號的信號接收電路。
〔專利文獻〕
專利文獻1:日本特開2013-145662號公報
然而,相位控制方式、信號線方式、PLC方式和無線方式中,存在如下之類的問題。
相位控制方式中,只能將1種調(diào)光信號從控制器送到照明器具。所以,難以對彼此光色不同的若干種顏色的LED的光量進行獨立控制。因此,相位控制方式不適于調(diào)色控制。
信號線方式中,配線和控制電路的數(shù)量需要與所傳輸?shù)男盘柗N類的數(shù)量相當(dāng),結(jié)構(gòu)變復(fù)雜。
PLC方式中,調(diào)光信號重疊在商用電源線上。因此,可能對連接在商用電源線上的其它電氣設(shè)備產(chǎn)生電氣影響,其它電氣設(shè)備中可能發(fā)生故障。還有,照明器具可能受到其它電氣設(shè)備產(chǎn)生的噪聲影響,從而發(fā)生故障。
無線方式中,不僅調(diào)光信號的發(fā)送方需要信號發(fā)送電路,而且接收方也需要信號接收電路,因此結(jié)構(gòu)變復(fù)雜。還有,無線方式中,需要給連接在控制器(信號發(fā)送電路)上的每個照明器具分別賦予地址。而且,需要進行地址分組等。因此,控制變復(fù)雜。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型是鑒于上述課題而作出的,其目的在于提供一種照明系統(tǒng)和照明控制裝置,不僅結(jié)構(gòu)簡單,而且能夠容易地進行調(diào)光控制和調(diào)色控制中的至少其中之一。
本申請公開的照明系統(tǒng)具備:照明控制裝置和照明器具。所述照明控制裝置具備:輸入端子、電源部、存儲部、開關(guān)部和輸出端子。所述輸入端子與外部電源的一端相連接。所述電源部基于由所述外部電源供給的交流電壓來產(chǎn)生電力。所述存儲部對切割圖案進行存儲。所述開關(guān)部切去所述交流電壓的半波的至少后側(cè)。所述輸出端子輸出通過了所述開關(guān)部的所述交流電壓。還有,所述開關(guān)部在控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi),根據(jù)所述切割圖案,切去所述半波中的至少一個半波的前側(cè)和后側(cè)。所述照明器具具備:第一輸入端子、第二輸入端子、照明供電部和信號生成部。所述第一輸入端子與所述輸出端子相連接。所述第二輸入端子與所述外部電源的另一端相連接。所述照明供電部對照明負荷進行供電。所述信號生成部生成對所述照明供電部的操作進行控制的控制信號。所述開關(guān)部根據(jù)所述切割圖案對所述交流電壓的半波進行切割,從而表示所述切割圖案的信息通過所述交流電壓傳遞到所述信號生成部。所述信號生成部生成對應(yīng)于所述切割圖案的所述控制信號。
本申請公開的照明系統(tǒng)中,所述照明負荷可以包含若干種顏色的照明元件,所述若干種顏色的照明元件射出彼此光色不同的光。這種情況下,所述若干種顏色的照明元件各自射出的光進行光混合,從而所述照明器具射出任意光色的光。
本申請公開的照明系統(tǒng)中,所述切割圖案可以包含表示光色的切割圖案。這種情況下,流經(jīng)所述若干種顏色的照明元件的電流由所述控制信號進行控制,從而調(diào)節(jié)所述照明負荷發(fā)出的光的光色。
本申請公開的照明系統(tǒng)中,所述切割圖案可以包含表示光量的切割圖案。這種情況下,流經(jīng)所述若干種顏色的照明元件的電流由所述控制信號進行控制,從而調(diào)節(jié)所述照明負荷發(fā)出的光的光量。
本申請公開的照明系統(tǒng)中,所述照明負荷可以包含照明元件。還有,所述切割圖案可以包含表示光量的切割圖案。這種情況下,流經(jīng)所述照明元件的電流由所述控制信號進行控制,從而調(diào)節(jié)所述照明負荷發(fā)出的光的光量。
本申請公開的照明系統(tǒng)可以具備若干個所述照明器具。若干個所述照明器具可以并聯(lián)連接。還有,每個所述照明器具分別被設(shè)定了地址。這種情況下,每個所述照明器具的所述信號生成部可以對所述切割圖案表示的地址是否與自身地址相同進行判斷。
本申請公開的照明控制裝置與照明器具所具備的2個輸入端子中的一個輸入端子相連接。所述照明控制裝置具備:輸入端子、電源部、存儲部、開關(guān)部和輸出端子。所述輸入端子與外部電源的一端相連接。所述電源部基于由所述外部電源供給的交流電壓來產(chǎn)生電力。所述存儲部對切割圖案進行存儲。所述開關(guān)部切去所述交流電壓的半波的至少后側(cè)。所述輸出端子與所述照明器具的所述一個輸入端子相連接。還有,所述開關(guān)部在控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi),根據(jù)所述切割圖案,切去所述半波中的至少一個半波的前側(cè)和后側(cè)。
根據(jù)本實用新型,能夠以簡單的結(jié)構(gòu)容易地進行調(diào)光控制和調(diào)色控制中的至少其中之一。
附圖說明
圖1是表示實施方式一所涉及的照明系統(tǒng)的框圖。
圖2是表示實施方式一所涉及的開關(guān)部和驅(qū)動部的結(jié)構(gòu)圖的一個例子。
圖3是表示由商用電源供給的交流電壓的波形、通過實施方式一所涉及的開關(guān)部之后的交流電壓的波形的一個例子、實施方式一所涉及的第一柵極驅(qū)動部所生成的第一驅(qū)動信號的一個例子、以及實施方式一所涉及的第二柵極驅(qū)動部所生成的第二驅(qū)動信號的一個例子的圖。
圖4a是表示實施方式一所涉及的同色LED的連接例的圖;圖4b是表示實施方式一所涉及的同色LED的另一連接例的圖。
圖5是表示實施方式一所涉及的第一恒定電流電路的結(jié)構(gòu)圖的一個例子。
圖6是表示實施方式一所涉及的信號生成部的結(jié)構(gòu)圖的一個例子。
圖7是表示在實施方式一所涉及的第四NchMOSFET的柵極上施加的電壓的波形的一個例子、以及在實施方式一所涉及的第三控制部的輸入端子上輸入的脈沖信號的一個例子的圖。
圖8a是表示由商用電源供給的交流電壓的波形圖;圖8b是表示通過實施方式一所涉及的照明控制裝置供給到照明器具的第一輸入端子的交流電壓的波形圖的一個例子;圖8c是表示實施方式一所涉及的整流電路的輸出波形圖的一個例子;圖8d是表示實施方式一所涉及的平滑電路的輸出波形圖的一個例子。
圖9a是表示實施方式一所涉及的第一控制信號的一個例子的圖;圖9b是表示實施方式一所涉及的第二控制信號的一個例子的圖。
圖10是表示由商用電源供給的交流電壓的波形、通過實施方式二所涉及的開關(guān)部之后的交流電壓的波形的一個例子、實施方式二所涉及的第一柵極驅(qū)動部所生成的第一驅(qū)動信號的一個例子、以及實施方式二所涉及的第二柵極驅(qū)動部所生成的第二驅(qū)動信號的一個例子的圖。
圖11是表示在實施方式二所涉及的第四NchMOSFET的柵極上施加的電壓的波形的一個例子、以及在實施方式二所涉及的第三控制部的輸入端子上輸入的脈沖信號的一個例子的圖。
具體實施方式
以下,參照附圖,對本實用新型的實施方式進行說明。但是,本實用新型不限定于以下的實施方式。在圖中對相同或者相應(yīng)的部分使用同樣的附圖標(biāo)記,不再重復(fù)說明。
例如,LED照明器具的調(diào)光方式有相位控制方式、信號線方式、PLC方式和無線方式。
相位控制方式是對供給到照明器具的交流電壓的相位進行調(diào)整來進行調(diào)光的方式。相位控制方式具有不需要用于調(diào)光控制的專用信號線而適于調(diào)光控制的優(yōu)點,但另一方面,也存在如下缺陷:由于只能將1種調(diào)光信號從控制器送到照明器具,從而難以對彼此光色不同的若干種顏色的LED的光量進行獨立控制,不適于調(diào)色控制。
信號線方式中,使用信號線,信號線獨立于用來給照明器具供電的電力線。即,信號線方式是如下方式:通過獨立的信號線,將用于調(diào)光的調(diào)光信號從控制器傳輸?shù)秸彰髌骶?,從而進行調(diào)光。PWM方式等信號線方式具有能夠?qū)⒄{(diào)光信號可靠地從控制器傳輸?shù)秸彰髌骶叩膬?yōu)點,但另一方面,也存在如下缺陷:配線或控制電路的數(shù)量需要與從控制器傳輸?shù)秸彰髌骶叩男盘柗N類的數(shù)量相當(dāng),結(jié)構(gòu)變復(fù)雜。
PLC方式是如下方式:通過連接著控制器與照明器具的商用電源線,將用于調(diào)光的調(diào)光信號從控制器傳輸?shù)秸彰髌骶撸瑥亩M行調(diào)光。PLC方式由于使調(diào)光信號重疊在商用電源線上,因而具有所需配線少的優(yōu)點,但另一方面,也存在如下缺陷:可能對連接在商用電源線上的其它電氣設(shè)備產(chǎn)生電氣影響,其它電氣設(shè)備中可能發(fā)生故障。還有,存在照明器具可能受到其它電氣設(shè)備產(chǎn)生的噪聲影響而發(fā)生故障的缺陷。
無線方式是如下方式:使用無線信號作為媒介,將用于調(diào)光的調(diào)光信號從控制器發(fā)送到照明器具,從而進行調(diào)光。因此,無線方式中,控制器具備用于發(fā)送無線信號的信號發(fā)送電路,照明器具具備用于接收無線信號的信號接收電路。無線方式具有所需配線少的優(yōu)點,但另一方面,也存在如下缺陷:不僅調(diào)光信號的發(fā)送方需要信號發(fā)送電路,而且接收方也需要信號接收電路,因此結(jié)構(gòu)變復(fù)雜。還有,無線方式中,需要給連接在控制器(信號發(fā)送電路)上的每個照明器具分別賦予地址。而且,需要進行地址分組等。因此,存在控制變復(fù)雜的缺陷。
根據(jù)本實用新型的實施方式所涉及的照明系統(tǒng)、照明控制裝置和照明器具,相對于上述那樣的現(xiàn)有技術(shù),配線等連接結(jié)構(gòu)變簡單,并且照明器具的控制變?nèi)菀住?/p>
(實施方式一)
圖1是表示實施方式一所涉及的照明系統(tǒng)1的框圖。如圖1所示,照明系統(tǒng)1具備:照明控制裝置3和照明器具5。照明控制裝置3控制由照明器具5射出的光的光量和光色(例如,相關(guān)色溫)。即,照明控制裝置3執(zhí)行調(diào)光控制和調(diào)色控制。例如,照明控制裝置3設(shè)置在室內(nèi)的墻壁上。例如,照明器具5是筒燈或者間接照明器具。以下,首先參照圖1、圖2和圖3對照明控制裝置3進行說明。
如圖1所示,照明控制裝置3具備:電源部31、開關(guān)部32、驅(qū)動部33、過零檢測部34、第一控制部35、輸入部36、顯示部37、輸入端子301和輸出端子302。
照明控制裝置3是所謂的2線式,通過第一電力線4a將商用電源2(外部電源的一個例子)與照明器具5進行串聯(lián)連接。具體來說,開關(guān)部32串聯(lián)連接在商用電源2與照明器具5之間。
具體來說,照明控制裝置3的輸入端子301通過第一電力線4a與商用電源2的一端相連接,而且照明控制裝置3的輸出端子302通過第一電力線4a與照明器具5所具備的2個輸入端子501、502中的一個輸入端子501相連接。另一方面,照明器具5所具備的2個輸入端子501、502中的另一個輸入端子502不經(jīng)過照明控制裝置3,而通過第二電力線4b與商用電源2的另一端相連接。還有,照明控制裝置3內(nèi),照明控制裝置3的輸入端子301與開關(guān)部32的輸入端相連接,而且照明控制裝置3的輸出端子302與開關(guān)部32的輸出端相連接。
因此,交流電壓從商用電源2的一端供給到照明控制裝置3的輸入端子301,從照明控制裝置3的輸出端子302輸出通過開關(guān)部32之后的交流電壓。然后,從照明控制裝置3的輸出端子302輸出的交流電壓供給到照明器具5所具備的一個輸入端子501。另一方面,交流電壓從商用電源2的另一端供給到照明器具5所具備的另一個輸入端子502。另外,在以下的說明中,有時將照明器具5所具備的一個輸入端子501記載為第一輸入端子501。還有,有時將照明器具5所具備的另一個輸入端子502記載為第二輸入端子502。
開關(guān)部32控制由商用電源2供給的交流電壓的導(dǎo)通,切去交流電壓所含的各半波的一部分。還有,開關(guān)部32在控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi),使各半波中的至少一個的波形變?yōu)榕c其它半波不同的規(guī)定波形。其結(jié)果,供給到照明器具5的第一輸入端子501的交流電壓的波形在控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi),成為表示如下信息的波形,即用于改變或者設(shè)定照明器具5射出的光的光量和光色中的至少一個的信息。
照明器具5基于供給到照明器具5的第一輸入端子501的交流電壓,發(fā)出與控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)所含的交流電壓的波形相對應(yīng)的光量和光色的光。即,供給到照明器具5的第一輸入端子501的交流電壓成為照明器具5的能量源,也成為用于調(diào)光控制和調(diào)色控制中的至少一個控制的命令信號。另外,在以下的說明中,供給到照明器具5的第一輸入端子501的交流電壓(或者,通過開關(guān)部32之后的交流電壓)中,在控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)的交流電壓有時記載為“控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)交流電壓”。
電源部31連接在開關(guān)部32的輸入端和輸出端上,產(chǎn)生照明控制裝置3的各部的操作所需的電力(具體來說,直流電壓)。具體來說,電源部31在開關(guān)部32所含的開關(guān)元件的關(guān)閉期間產(chǎn)生電力。實施方式一中,開關(guān)元件在交流電壓所含的各半波的前半部分供給到輸入端子301(開關(guān)部32的輸入端)的期間中是關(guān)閉狀態(tài)。開關(guān)元件的操作由驅(qū)動部33所生成的驅(qū)動信號進行控制。開關(guān)部32優(yōu)選為含有半導(dǎo)體開關(guān)元件。
電源部31還將交流電壓的過零檢測用電壓供給到過零檢測部34。例如,電源部31可以包含整流電路。這種情況下,電源部31也可以將使用整流電路對交流電壓進行整流之后的電壓作為過零檢測用電壓供給到過零檢測部34。
過零檢測部34基于過零檢測用電壓,對交流電壓過零點進行檢測。過零檢測部34將表示交流電壓過零點的信號輸入到第一控制部35。
輸入部36是用戶界面,例如含有若干個按鈕。使用者通過輸入部36,能夠發(fā)出對照明器具5射出的光的光量和光色進行改變或者設(shè)定的指令。使用者的指令通過輸入部36輸入到第一控制部35。
例如,第一控制部35是微型計算機,含有第一存儲器35a(存儲部的一個例子)。第一控制部35通過執(zhí)行第一存儲器35a中存儲的程序,進行數(shù)值計算或信息處理、機器控制之類的各種處理。例如,第一存儲器35a可以由ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)和EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)構(gòu)成。
第一存儲器35a對程序和設(shè)定信息等進行存儲。具體來說,第一存儲器35a對交流電壓的頻率進行存儲。還有,第一存儲器35a存儲著表示各第一切割圖案的信息,各第一切割圖案對應(yīng)于可通過輸入部36設(shè)定的光量的各檔。還有,第一存儲器35a存儲著表示各第二切割圖案的信息,各第二切割圖案對應(yīng)于可通過輸入部36設(shè)定的光色的各檔。以下,在沒有必要區(qū)分第一切割圖案與第二切割圖案進行說明的情況下,有時將第一切割圖案與第二切割圖案記載為切割圖案。
第一控制部35基于表示交流電壓過零點的信號,通過驅(qū)動部33對開關(guān)部32進行控制。具體來說,第一控制部35基于表示交流電壓過零點的信號,對驅(qū)動信號的上升時點和下降時點進行控制。
具體來說,實施方式一的第一控制部35使開關(guān)部32所含的開關(guān)元件在遲于各過零點的時點開啟,以使電源部31中產(chǎn)生電力。其結(jié)果,交流電壓的各半波成為前側(cè)的一部分被切去的波形。使開關(guān)元件開啟的時點根據(jù)交流電壓的頻率而設(shè)定。第一控制部35基于表示交流電壓過零點的信號,判斷交流電壓的頻率。例如,第一控制部35在照明控制裝置3的設(shè)置時,對交流電壓的頻率進行判斷。第一控制部35將表示判斷出的頻率值的信息存儲在第一存儲器35a中。
還有,第一控制部35在來自使用者的指令通過輸入部36輸入時,通過驅(qū)動部33對開關(guān)部32進行控制,使照明器具5射出與該指令相對應(yīng)的光量和光色的光。具體來說,對開關(guān)部32進行控制,使控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)的交流電壓的波形具有與輸入的指令相對應(yīng)的切割圖案。
具體來說,在根據(jù)使用者的指令來設(shè)定(或者改變)光量的情況下,第一控制部35從第一存儲器35a中讀出表示與使用者所設(shè)定的光量相對應(yīng)的第一切割圖案的信息。接下來,第一控制部35基于讀出的信息,對開關(guān)部32進行控制。其結(jié)果,控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)的交流電壓的波形成為具有第一切割圖案的波形,第一切割圖案表示使用者所設(shè)定的光量。同樣地,在根據(jù)使用者的指令來設(shè)定(或者改變)光色的情況下,第一控制部35從第一存儲器35a中讀出表示與使用者所設(shè)定的光色相對應(yīng)的第二切割圖案的信息。其結(jié)果,控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)的交流電壓的波形成為具有第二切割圖案的波形,第二切割圖案表示使用者所設(shè)定的光色。還有,在根據(jù)使用者的指令來設(shè)定(或者改變)光量和光色的情況下,控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)的交流電壓的波形成為具有第一切割圖案和第二切割圖案的波形,第一切割圖案和第二切割圖案表示使用者所設(shè)定的光量和光色。
實施方式一中,第一控制部35在光量的設(shè)定(或者改變)時,從第一存儲器35a中讀出表示第一切割圖案的信息,還讀出表示第二切割圖案的信息,第二切割圖案對應(yīng)于當(dāng)前設(shè)定的光色。同樣地,第一控制部35在光色的設(shè)定(或者改變)時,從第一存儲器35a中讀出表示第二切割圖案的信息,還讀出表示第一切割圖案的信息,第一切割圖案對應(yīng)于當(dāng)前設(shè)定的光量。因此,例如,控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)的交流電壓的波形成為在第一切割圖案后接著具有第二切割圖案的波形。
實施方式一中,交流電壓所含的各半波的前半部分的一部分被切去。還有,控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi),至少一個半波的最大寬度根據(jù)切割圖案進行變化。具體來說,使開關(guān)部32所含的開關(guān)元件開啟的時點根據(jù)切割圖案進行變化。另外,控制信號設(shè)定區(qū)間根據(jù)半波的數(shù)量而預(yù)先規(guī)定。換言之,控制信號設(shè)定區(qū)間含有規(guī)定數(shù)量的半波。
還有,第一控制部35在照明控制裝置3的啟動時,通過驅(qū)動部33對開關(guān)部32進行控制,來使照明器具5射出與第一存儲器35a中預(yù)先注冊的光量和光色(默認值)相對應(yīng)的光。其結(jié)果,在照明控制裝置3啟動時,供給到照明器具5的一個輸入端子501的交流電壓的波形在控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi),成為具有第一切割圖案和第二切割圖案的波形,第一切割圖案和第二切割圖案表示預(yù)先注冊的光量和光色。另外,在照明控制裝置3的啟動時設(shè)定的光量和光色可以是使用者通過輸入部36設(shè)定或者注冊的光量和光色?;蛘撸部梢岳糜墒褂谜咦詈笤O(shè)定的光量和光色來作為照明控制裝置3的啟動時設(shè)定的光量和光色。
顯示部37能夠由第一控制部35進行控制而顯示各種圖像。例如,顯示部37可以是液晶顯示器或者有機EL顯示器。
第一控制部35在顯示部37上顯示從視覺上協(xié)助使用者進行光量和光色的設(shè)定或者改變的信息。具體來說,在家庭或辦公室等場所剛設(shè)置照明系統(tǒng)1之后的初期階段,顯示部37對表示預(yù)先規(guī)定的光量和光色的信息進行顯示。表示初期階段的光量和光色的信息預(yù)先存儲在第一存儲器35a中,在初期階段,照明器具5射出預(yù)先規(guī)定的光量和光色的光。然后,顯示部37對通過輸入部36指示了的光量和光色的信息進行顯示。由此,使用者能夠邊看顯示部37邊對所需的光量和光色進行設(shè)定或者改變。
接著,參照圖2,對開關(guān)部32和驅(qū)動部33的一個例子進行說明。圖2是表示開關(guān)部32和驅(qū)動部33的結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。如圖2所示,開關(guān)部32具備第一NchMOSFET321a和第二NchMOSFET321b來作為開關(guān)元件。開關(guān)部32還具備第一二極管325a和第二二極管325b。驅(qū)動部33可以具備第一柵極驅(qū)動部331a和第二柵極驅(qū)動部331b。
第一NchMOSFET321a的漏極構(gòu)成開關(guān)部32的輸入端,并與照明控制裝置3的輸入端子301相連接。第一NchMOSFET321a和第二NchMOSFET321b是互補性地連接的。具體來說,第一NchMOSFET321a的源極與第二NchMOSFET321b的源極進行電連接。第一NchMOSFET321a的源極和第二NchMOSFET321b的源極接地。第二NchMOSFET321b的漏極構(gòu)成開關(guān)部32的輸出端,與照明控制裝置3的輸出端子302相連接。
第一二極管325a與第一NchMOSFET321a的源極和漏極進行電連接。具體來說,第一二極管325a的陽極與第一NchMOSFET321a的源極相連接,第一二極管325a的陰極與第一NchMOSFET321a的漏極相連接。
第二二極管325b與第二NchMOSFET321b的源極和漏極進行電連接。具體來說,第二二極管325b的陽極與第二NchMOSFET321b的源極相連接,第二二極管325b的陰極與第二NchMOSFET321b的漏極相連接。
第一柵極驅(qū)動部331a與第一NchMOSFET321a的柵極相連接。第一柵極驅(qū)動部331a由第一控制部35進行控制,生成使第一NchMOSFET321a開啟和關(guān)閉的脈沖式驅(qū)動信號(脈沖波)。
第二柵極驅(qū)動部331b與第二NchMOSFET321b的柵極相連接。第二柵極驅(qū)動部331b由第一控制部35進行控制,生成使第二NchMOSFET321b開啟和關(guān)閉的脈沖式驅(qū)動信號(脈沖波)。
接著,參照圖2和圖3,對控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)的交流電壓的波形和驅(qū)動部33所生成的驅(qū)動信號的一個例子進行說明。圖3的第一排(最上面一排)是由商用電源2供給的交流電壓100的波形。圖3的第二排是通過開關(guān)部32之后的交流電壓110的波形的一個例子。具體來說,圖3的第二排表示控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)的交流電壓110的波形。圖3的第三排是第一柵極驅(qū)動部331a所生成的第一驅(qū)動信號120a的一個例子。圖3的第四排(最下面一排)是第二柵極驅(qū)動部331b所生成的第二驅(qū)動信號120b的一個例子。
圖3的各排中,橫軸表示時間。具體來說,圖3中,時間從左到右。還有,圖3的第一排和第二排中,橫軸的上側(cè)表示正電壓,橫軸的下側(cè)表示負電壓。
如圖3的第一排所示,交流電壓100具有正弦波狀的波形。例如,交流電壓100的頻率是50Hz或者60Hz。交流電壓100含有過零點。具體來說,交流電壓100的波形與橫軸相交的點是交流電壓100的過零點。
本說明書中,各半波內(nèi),將時間上早的過零點規(guī)定為第一過零點101,將時間上晚的過零點規(guī)定為第二過零點102。也就是說,各半波從第一過零點101開始,在第二過零點102結(jié)束。另外,具有正電壓的各半波的第二過零點102對應(yīng)于具有負電壓的各半波的第一過零點101。同樣地,具有負電壓的各半波的第二過零點102對應(yīng)于具有正電壓的各半波的第一過零點101。
還有,本說明書中,各半波內(nèi),將從第一過零點101到相位角90°的部分規(guī)定為半波的前側(cè)或者半波的前半部分。換言之,從半波的開始位置到半波的頂點位置的部分是半波的前側(cè)(前半部分)。同樣地,各半波內(nèi),將從相位角90°到第二過零點102的部分規(guī)定為半波的后側(cè)或者半波的后半部分。換言之,從半波的頂點位置到半波的結(jié)束位置的部分是半波的后側(cè)(后半部分)。
交流電壓110可以如圖3的第二排所示那樣包含第一半波111、第二半波112、第三半波113和第四半波114。第一半波111和第二半波112具有正電壓,第三半波113和第四半波114具有負電壓。
具體來說,交流電壓110的波形在控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi),根據(jù)切割圖案,在至少1個位置含有第二半波112或者第四半波114。剩下的位置是第一半波111或者第三半波113。另外,在控制信號設(shè)定區(qū)間以外的期間,交流電壓110的波形由第一半波111和第三半波113構(gòu)成。
實施方式一中,第一半波111、第二半波112、第三半波113和第四半波114都在前側(cè)有缺口。具體來說,第一半波111和第三半波113在前側(cè)有第一缺口111a,第二半波112和第四半波114在前側(cè)有第二缺口112a。
如圖3的第三排所示,第一驅(qū)動信號120a含有第一脈沖波121和第二脈沖波122。第一脈沖波121和第二脈沖波122是在交流電壓100為正電壓時產(chǎn)生的(輸入第一NchMOSFET321a的柵極)。換言之,第一驅(qū)動信號120a的信號電平對應(yīng)于交流電壓100所含的具有正電壓的各半波,成為H電平。
在第一驅(qū)動信號120a的信號電平為H電平的期間,參照圖2說明了的第一NchMOSFET321a是開啟狀態(tài)。換言之,在輸入第一脈沖波121和第二脈沖波122的期間,第一NchMOSFET321a是開啟狀態(tài)。在第一NchMOSFET321a為開啟狀態(tài)的期間,交流電壓100所含的具有正電壓的各半波通過第一NchMOSFET321a。換言之,在第一NchMOSFET321a為關(guān)閉狀態(tài)的期間,具有正電壓的各半波不通過開關(guān)部32。另外,具有正電壓的各半波在通過第一NchMOSFET321a之后,經(jīng)由參照圖2說明了的第二二極管325b,到達照明控制裝置3的輸出端子302。
第一脈沖波121具有第一脈沖寬度W1。具體來說,第一脈沖波121在第一過零點101后的時點T1上升,在第二過零點102的時點下降。時點T1設(shè)定在第一過零點101到相位角90°之間。
圖3的第二排的第一半波111根據(jù)第一脈沖波121而產(chǎn)生。因此,第一半波111的導(dǎo)通從時點T1開始。其結(jié)果,第一半波111成為具有第一缺口111a的波形,第一半波111的最大寬度對應(yīng)于第一脈沖寬度W1。
第二脈沖波122具有短于第一脈沖寬度W1的第二脈沖寬度W2。詳細而言,第二脈沖波122在第一過零點101后的時點T2上升,在第二過零點102的時點下降。具體來說,時點T2相對于第一過零點101(半波的開始位置)的延遲時間長于時點T1相對于第一過零點101的延遲時間。另外,時點T2設(shè)定在第一過零點101到相位角90°之間。
圖3的第二排的第二半波112根據(jù)第二脈沖波122而產(chǎn)生。因此,第二半波112的導(dǎo)通從時點T2開始。其結(jié)果,第二半波112成為具有第二缺口112a的波形,第二半波112的最大寬度是對應(yīng)于第二脈沖寬度W2的長度。因此,第二半波112的最大寬度小于第一半波111的最大寬度。
如圖3的第四排所示,第二驅(qū)動信號120b含有第三脈沖波123和第四脈沖波124。第三脈沖波123和第四脈沖波124是在交流電壓100為負電壓時產(chǎn)生的(輸入第二NchMOSFET321b的柵極)。換言之,第二驅(qū)動信號120b的信號電平根據(jù)交流電壓100所含的具有負電壓的各半波,成為H電平。
在第二驅(qū)動信號120b的信號電平為H電平的期間,參照圖2說明了的第二NchMOSFET321b是開啟狀態(tài)。換言之,在輸入第三脈沖波123和第四脈沖波124的期間,第二NchMOSFET321b是開啟狀態(tài)。交流電壓100所含的具有負電壓的各半波經(jīng)由參照圖2說明了的第一二極管325a,到達第二NchMOSFET321b的源極,在第二NchMOSFET321b為開啟狀態(tài)的期間,通過第二NchMOSFET321b。換言之,在第二NchMOSFET321b為關(guān)閉狀態(tài)的期間,具有負電壓的各半波不通過開關(guān)部32。
第三脈沖波123與第一脈沖波121同樣地具有第一脈沖寬度W1。具體來說,第三脈沖波123與第一脈沖波121同樣地在時點T1上升,在第二過零點102的時點下降。
圖3的第二排的第三半波113根據(jù)第三脈沖波123而產(chǎn)生。因此,第三半波113的導(dǎo)通從時點T1開始。其結(jié)果,第三半波113成為具有第一缺口111a的波形,第三半波113的最大寬度與第一半波111的一樣,是對應(yīng)于第一脈沖寬度W1的長度。換言之,第三半波113的最大寬度與第一半波111的最大寬度相同。
第四脈沖波124與第二脈沖波122同樣地具有第二脈沖寬度W2。具體來說,第四脈沖波124與第二脈沖波122同樣地在時點T2上升,在第二過零點102的時點下降。
圖3的第二排的第四半波114根據(jù)第四脈沖波124而產(chǎn)生。因此,第四半波114的導(dǎo)通在時點T2開始。其結(jié)果,第四半波114成為具有第二缺口112a的波形,第四半波114的最大寬度與第二半波112的一樣,是對應(yīng)于第二脈沖寬度W2的長度。換言之,第四半波114的最大寬度與第二半波112的最大寬度相同。
上述,參照圖1、圖2和圖3對照明控制裝置3進行了說明。根據(jù)實施方式一所涉及的照明控制裝置3,在控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi),能夠使供給到照明器具5的一個輸入端子501的交流電壓(交流電壓110)的波形變?yōu)閷?yīng)于切割圖案的預(yù)定波形。
具體來說,通過開關(guān)部32的操作,使交流電壓110的波形發(fā)生變化。詳細而言,在控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi),交流電壓110的各半波在其前半部分,根據(jù)切割圖案而成為具有第一缺口111a或者不同于第一缺口111a的第二缺口112a的波形。由此,表示切割圖案的信息從照明控制裝置3傳遞到照明器具5。
另外,輸入部36也可以由觸控面板來形成。觸控面板也可以設(shè)置在顯示部37上。
還有,輸入部36可以包含紅外線接收部,紅外線接收部可接收紅外線遙控器等發(fā)送的紅外線。這種情況下,紅外線遙控器等發(fā)送的紅外線編碼信號通過紅外線接收部傳輸?shù)降谝豢刂撇?5。例如,在紅外線遙控器的殼體上設(shè)置了光量升高按鈕、光量降低按鈕、光色升高按鈕和光色降低按鈕的情況下,每當(dāng)使用者按下1次任何一個按鈕時,與使用者的按鈕操作相對應(yīng)的紅外線編碼信號被送到第一控制部35。例如,在使用者按下1次光量降低按鈕的情況下,表示光量下降1檔的指令的紅外線編碼信號被送到第一控制部35。其結(jié)果,交流電壓110的波形成為具有切割圖案的波形,該切割圖案表示比當(dāng)前光量低1檔的光量。
接著,參照圖1,對照明器具5進行說明。如圖1所示,照明器具5除了具備第一輸入端子501和第二輸入端子502,還具備照明供電部6、信號生成部7和照明負荷8。
照明供電部6與第一輸入端子501和第二輸入端子502進行電連接。照明供電部6基于經(jīng)由第一輸入端子501和第二輸入端子502供給來的交流電壓,對照明負荷8供電。
實施方式一中,照明負荷8含有LED,LED作為照明元件。因此,照明供電部6生成恒定電流。還有,實施方式一中,照明負荷8含有若干種顏色的LED,若干種顏色的LED射出彼此光色不同的光。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)光調(diào)色控制。若干種顏色的LED優(yōu)選為在俯視圖中間隔均勻地配置。由此,各光色的光均勻混合,從而能夠高精度地調(diào)節(jié)照明負荷8發(fā)出的光的光量和光色。
具體來說,照明負荷8含有第一LED81a和第二LED81b,第一LED81a和第二LED81b射出彼此光色不同的光。例如,照明負荷8可以包含作為第一LED81a的5000開爾文(冷色)的LED和作為第二LED81b的2700開爾文(暖色)的LED。
實施方式一中,照明供電部6具備:整流電路61、平滑電路62和2個恒定電流電路63。2個恒定電流電路63含有:對應(yīng)于第一LED81a而設(shè)置的第一恒定電流電路63a、對應(yīng)于第二LED81b而設(shè)置的第二恒定電流電路63b。第一恒定電流電路63a向第一LED81a供給恒定電流,第二恒定電流電路63b向第二LED81b供給恒定電流。
整流電路61對經(jīng)由第一輸入端子501和第二輸入端子502供給來的交流電壓進行整流。整流電路61優(yōu)選為全波整流電路。實施方式一中,整流電路61是全波整流電路。平滑電路62對整流電路61的輸出進行平滑化處理。實施方式一中,平滑電路62含有二極管621和電解電容622。
通過整流電路61和平滑電路62,經(jīng)由第一輸入端子501和第二輸入端子502供給來的交流電壓被變換為直流電壓。各恒定電流電路63基于平滑電路62的輸出(直流電壓),生成恒定電流。通過該恒定電流,向照明負荷8供電。
通過整流電路61之后的電壓傳輸?shù)叫盘柹刹?。信號生成部7基于整流后的電壓的波形所具有的切割圖案,生成第一控制信號140a和第二控制信號140b。第一控制信號140a和第二控制信號140b是用于控制照明供電部6對照明負荷8的供電操作的信號。具體來說,第一控制信號140a控制第一恒定電流電路63a的操作,第二控制信號140b控制第二恒定電流電路63b的操作。
接著,參照圖4a和圖4b對照明負荷8進行說明。照明負荷8可以是每種光色各含有1個的LED,也可以是每種光色各含有若干個的LED。圖4a和圖4b是表示同色的LED81的連接例的圖。如圖4a所示,同色的LED81可以串聯(lián)連接。或者,同色的LED81可以如圖4b那樣并聯(lián)連接。
接著,參照圖5,以第一恒定電流電路63a為例對各恒定電流電路63進行說明。圖5是表示第一恒定電流電路63a的結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。如圖5所示,第一恒定電流電路63a可以包含:第二控制部631、第三NchMOSFET632(開關(guān)元件的一個例子)、二極管633、扼流圈634和電容器635。
電容器635根據(jù)參照圖1說明了的平滑電路62的輸出而充電。例如,第二控制部631是恒定電流控制IC(Integrated Circuit)。第二控制部631根據(jù)由信號生成部7輸出的第一控制信號140a,對第三NchMOSFET632的操作進行控制,以使恒定電流流經(jīng)照明負荷8(第一LED81a)。通過該控制,第三NchMOSFET632反復(fù)開啟和關(guān)閉,電容器635反復(fù)進行充電和放電。其結(jié)果,恒定電流流經(jīng)第一LED81a,第一LED81a進行發(fā)光。
通過控制分別流經(jīng)第一LED81a和第二LED81b的恒定電流的電流值,執(zhí)行照明負荷8發(fā)出的光的光量和光色的調(diào)節(jié)??梢酝ㄟ^控制第一恒定電流電路63a中所含的第三NchMOSFET632的開啟時間和關(guān)閉時間,來控制流經(jīng)第一LED81a的恒定電流的電流值。第一控制信號140a控制第一恒定電流電路63a所含的第三NchMOSFET632的開啟時間和關(guān)閉時間,以使流經(jīng)第一LED81a的恒定電流的電流值是對應(yīng)于切割圖案的規(guī)定值。同樣地,可以通過控制第二恒定電流電路63b所含的第三NchMOSFET632的開啟時間和關(guān)閉時間,來控制流經(jīng)第二LED81b的恒定電流的電流值。第二控制信號140b控制第二恒定電流電路63b所含的第三NchMOSFET632的開啟時間和關(guān)閉時間,以使流經(jīng)第二LED81b的恒定電流的電流值是對應(yīng)于切割圖案的規(guī)定值。
接著,參照圖6和圖7,對信號生成部7的一個例子進行說明。圖6是表示信號生成部7的結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。圖7表示圖6中的信號生成部7的各部產(chǎn)生的信號的一個例子。在各恒定電流電路63的結(jié)構(gòu)是參照圖5說明了的結(jié)構(gòu)的情況下,信號生成部7也可以是圖6所示那樣的電路結(jié)構(gòu)。圖6中的信號生成部7具備二值化電路71和第三控制部72。另外,如圖6所示,電源電壓Vcc供給到第三控制部72。電源電壓Vcc由照明器具5中設(shè)置的電源部(未圖示)生成。
二值化電路71將參照圖1說明了的整流電路61的輸出與閾值進行比較,即整流后的電壓與閾值進行比較,生成脈沖信號。二值化電路71可以具備第一電阻器711、第二電阻器712、第三電阻器713和第四NchMOSFET714。第一電阻器711和第二電阻器712構(gòu)成分壓電路,分壓電路對整流電路61整流后的電壓進行分壓。該分壓電路的輸出電壓施加到第四NchMOSFET714的柵極。第三電阻器713是上拉電阻。另外,實施方式一中,對二值化電路71具備第四NchMOSFET714的結(jié)構(gòu)進行說明,但二值化電路71不限定于該結(jié)構(gòu)。例如,二值化電路71也可以具備雙極型晶體管來代替第四NchMOSFET714。
第四NchMOSFET714根據(jù)施加到其柵極的電壓與其柵極閾值的大小關(guān)系,反復(fù)開啟和關(guān)閉。由此,在第四NchMOSFET714的漏極與第三電阻器713的連接點P產(chǎn)生脈沖信號。該脈沖信號輸入到第三控制部72的輸入端子(未圖示)。例如,第三控制部72是微型計算機,含有第二存儲器72a。
圖7的第一排是施加到第四NchMOSFET714的柵極的電壓150的波形的一個例子。還有,圖7的第二排表示輸入到第三控制部72的輸入端子的脈沖信號160的一個例子。具體來說,圖7的第二排表示根據(jù)圖7的第一排中的電壓150產(chǎn)生的脈沖信號160。
如圖7的第一排所示,電壓150的波形具有第三缺口151和第四缺口152。第三缺口151和第四缺口152分別對應(yīng)于參照圖3說明了的第一缺口111a和第二缺口112a。電壓150低于第四NchMOSFET714的柵極閾值時,如圖7的第二排所示那樣,脈沖信號160的信號電平成為H電平。
具體來說,脈沖信號160含有第五脈沖波161和第六脈沖波162。第五脈沖波161具有第三脈沖寬度W3,第六脈沖波162具有第四脈沖寬度W4。第三脈沖寬度W3對應(yīng)于第三缺口151,第四脈沖寬度W4對應(yīng)于第四缺口152。如參照圖3進行的說明,具有第一缺口111a的半波的最大寬度大于具有第二缺口112a的半波的最大寬度。因此,第三脈沖寬度W3小于第四脈沖寬度W4。
第三控制部72生成數(shù)字信號(數(shù)據(jù)列),數(shù)字信號(數(shù)據(jù)列)對應(yīng)于脈沖信號160的脈沖寬度(第三脈沖寬度W3和第四脈沖寬度W4)。具體來說,第三控制部72求出脈沖信號160的脈沖寬度,判斷脈沖信號160的脈沖寬度是第三脈沖寬度W3還是第四脈沖寬度W4。通過將脈沖信號160與閾值進行比較,求出脈沖信號160的脈沖寬度。
實施方式一中,第三控制部72根據(jù)第三脈沖寬度W3來生成值為“0”的數(shù)字信號,根據(jù)第四脈沖寬度W4來生成值為“1”的數(shù)字信號(參照圖7)。因此,生成與控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)的交流電壓(切割圖案)相對應(yīng)的數(shù)字信號。具體來說,第三控制部72生成對應(yīng)于第一切割圖案的第一數(shù)字信號和對應(yīng)于第二切割圖案的第二數(shù)字信號。
另外,例如,第三控制部72優(yōu)選為每數(shù)百μ秒將脈沖信號160與閾值進行比較來求出脈沖信號160的脈沖寬度。通過這樣細小間隔地將脈沖信號160與閾值進行比較,能夠抑制脈沖信號160所含噪聲的影響。
第三控制部72生成與控制信號設(shè)定區(qū)間的切割圖案相對應(yīng)的數(shù)字信號后,將該數(shù)字信號(數(shù)據(jù)列)存儲在第二存儲器72a中。具體來說,第三控制部72將對應(yīng)于第一切割圖案的第一數(shù)據(jù)列存儲在第二存儲器72a中。還有,第三控制部72將對應(yīng)于第二切割圖案的第二數(shù)據(jù)列存儲在第二存儲器72a中。
還有,第三控制部72在控制信號設(shè)定區(qū)間以外的期間雖然也生成數(shù)字信號(數(shù)據(jù)列),但不將該數(shù)字信號存儲在第二存儲器72a中。實施方式一中,在控制信號設(shè)定區(qū)間以外的期間中,生成連續(xù)表示“0”值的數(shù)字信號。
第三控制部72基于第二存儲器72a中存儲的數(shù)據(jù)列,生成參照圖1和圖5說明了的第一控制信號140a和第二控制信號140b。具體來說,第一控制信號140a和第二控制信號140b是脈沖電壓,根據(jù)數(shù)據(jù)列確定傳輸?shù)降谝缓愣娏麟娐?3a和第二恒定電流電路63b的脈沖電壓的脈沖寬度。其結(jié)果,流經(jīng)第一LED81a和第二LED81b的恒定電流的電流值是對應(yīng)于數(shù)據(jù)列的值,即對應(yīng)于切割圖案的值。
例如,也可以通過預(yù)先在第二存儲器72a中存儲表示與各切割圖案相對應(yīng)的各脈沖寬度的信息,來實現(xiàn)第一控制信號140a和第二控制信號140b的脈沖寬度的設(shè)定。另外,例如,第二存儲器72a可以由ROM、RAM和EEPROM構(gòu)成。
接下來,說明第三控制部72對脈沖信號160的脈沖寬度的判斷方法。例如,第三控制部72求出時間上相鄰的脈沖寬度的比,判斷脈沖寬度是第三脈沖寬度W3還是第四脈沖寬度W4,直到檢測出第四脈沖寬度W4為止。另外,脈沖寬度的比值是相對于時間上前一個脈沖寬度的比值。
詳細而言,第三控制部72在求出的脈沖寬度的比值是規(guī)定的第一范圍內(nèi)的值時,判斷該脈沖寬度是第三脈沖寬度W3。另一方面,第三控制部72在求出的脈沖寬度的比值是規(guī)定的第二范圍內(nèi)的值時,判斷該脈沖寬度是第四脈沖寬度W4。第二范圍的下限值設(shè)定為大于第一范圍的上限值。然后,第三控制部72在檢測出第四脈沖寬度W4后,求出該第四脈沖寬度W4相對于之前的脈沖寬度(第三脈沖寬度W3)的比值,作為脈沖寬度的比值,直到檢測出第三脈沖寬度W3為止。另外,第三控制部72也可以在求出的脈沖寬度的比值是“1”時,判斷該脈沖寬度是第三脈沖寬度W3。
通過使用脈沖寬度的比值對脈沖信號160的脈沖寬度進行判斷,即使供給到照明控制裝置3的輸入端子301的電壓值及該電壓頻率導(dǎo)致脈沖信號160的脈沖寬度發(fā)生變化,第三控制部72也能夠讀取脈沖信號160(切割圖案)。
上述,參照圖1~圖7,對照明系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)進行了說明。根據(jù)實施方式一所涉及的照明系統(tǒng)1,能夠?qū)⒈硎厩懈顖D案的信息從照明控制裝置3傳遞到照明器具5,使照明器具5射出對應(yīng)于切割圖案的光量和光色的光。
另外,照明控制裝置3優(yōu)選為在控制信號設(shè)定區(qū)間的開始時,對開關(guān)部32進行控制,來使第三控制部72中生成的數(shù)據(jù)列成為預(yù)告數(shù)據(jù)列。預(yù)告數(shù)據(jù)列表示控制信號設(shè)定區(qū)間的開始。通過預(yù)告數(shù)據(jù)列,第三控制部72能夠識別(判斷)出控制信號設(shè)定區(qū)間的開始。例如,照明控制裝置3在控制信號設(shè)定區(qū)間的開始時,對開關(guān)部32進行控制,來使第三控制部72連續(xù)輸入1個以上的第六脈沖波162。這種情況下,預(yù)告數(shù)據(jù)列是連續(xù)表示1個以上的“1”值的數(shù)字信號。
同樣地,照明控制裝置3優(yōu)選為在控制信號設(shè)定區(qū)間的結(jié)束時,對開關(guān)部32進行控制,來使第三控制部72中生成的數(shù)據(jù)列成為區(qū)間結(jié)束數(shù)據(jù)列。區(qū)間結(jié)束數(shù)據(jù)列表示控制信號設(shè)定區(qū)間的結(jié)束。通過區(qū)間結(jié)束數(shù)據(jù)列,第三控制部72能夠容易地識別(判斷)控制信號設(shè)定區(qū)間的結(jié)束。例如,照明控制裝置3在控制信號設(shè)定區(qū)間的結(jié)束時,對開關(guān)部32進行控制,來使規(guī)定數(shù)量的第六脈沖波162連續(xù)輸入第三控制部72。這種情況下,區(qū)間結(jié)束數(shù)據(jù)列是連續(xù)表示規(guī)定數(shù)量的“1”值的數(shù)字信號。
接著,參照圖1~圖8、圖9a和圖9b,對照明系統(tǒng)1的動作的一個例子進行說明。具體來說,對通過輸入部36輸入指示時的照明系統(tǒng)1的操作進行說明,所示指示是改變(設(shè)定)光的光量和光色中的至少其中之一的指示。
圖8a是表示由商用電源2供給的交流電壓100的波形圖。交流電壓100通過第一電力線4a供給到照明控制裝置3的輸入端子301。
圖8b是表示通過照明控制裝置3(開關(guān)部32)供給到照明器具5的第一輸入端子501的交流電壓110的波形圖的一個例子。在通過輸入部36輸入了改變光的光量和光色中的至少其中之一的指示時,第一控制部35根據(jù)該指示的內(nèi)容,對控制信號設(shè)定區(qū)間的交流電壓110的波形進行控制。
具體來說,開關(guān)部32進行操作,使交流電壓110的波形在控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)具有與輸入的指示相對應(yīng)的切割圖案。其結(jié)果,如圖8b所示,交流電壓110的波形成為含有至少一個第二半波112或者第四半波114的波形。換言之,交流電壓110的波形成為在控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)具有第一缺口111a和第二缺口112a的波形。實施方式一中,控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)的交流電壓110的波形具有第一切割圖案和第二切割圖案。另外,第一控制部35在控制信號設(shè)定區(qū)間以外的期間,使開關(guān)部32進行操作,以使交流電壓110的波形中只含第一半波111。
圖8c是表示整流電路61的輸出波形的一個例子的圖。即,圖8c表示由整流電路61整流后的電壓170的波形。如圖8c所示,電壓170的波形在控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)具有第一缺口111a和第二缺口112a。另外,實施方式一中,電壓170的波形在控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)具有第一切割圖案和第二切割圖案。
圖8d是表示平滑電路62的輸出波形的一個例子的圖。即,圖8d表示由平滑電路62平滑化后的電壓180的波形。如圖8d所示,電壓180成為直流電壓。因此,直流電壓從平滑電路62供給到各恒定電流電路63。
另一方面,圖8c中的電壓170也傳輸?shù)叫盘柹刹?。在電壓170的波形具有第一切割圖案和第二切割圖案的情況下,信號生成部7基于電壓170的波形,對第一控制信號140a和第二控制信號140b的波形進行控制。
具體來說,第三控制部72生成對應(yīng)于第一切割圖案的第一數(shù)字信號和對應(yīng)于第二切割圖案的第二數(shù)字信號。然后,第三控制部72基于第一數(shù)字信號(第一數(shù)據(jù)列)和第二數(shù)字信號(第二數(shù)據(jù)列),確定第一控制信號140a的波形和第二控制信號140b的波形。換言之,確定傳輸?shù)礁骱愣娏麟娐?3的脈沖電壓的脈沖寬度。其結(jié)果,根據(jù)切割圖案,改變第一控制信號140a和第二控制信號140b中的至少其中之一的波形(脈沖電壓的脈沖寬度)。
還有,第三控制部72生成第一數(shù)據(jù)列和第二數(shù)據(jù)列后,將這些數(shù)據(jù)列存儲在第二存儲器72a中。然后,第三控制部72直到下一次生成第一數(shù)據(jù)列和第二數(shù)據(jù)列為止,都基于第二存儲器72a所存儲的第一數(shù)據(jù)列和第二數(shù)據(jù)列,生成第一控制信號140a和第二控制信號140b。換言之,基于第二存儲器72a所存儲的第一數(shù)據(jù)列和第二數(shù)據(jù)列,確定傳輸?shù)礁骱愣娏麟娐?3的脈沖電壓的脈沖寬度。
圖9a是表示第一控制信號140a的一個例子的圖,圖9b是表示第二控制信號140b的一個例子的圖。圖9a和圖9b所示的例子中,在時刻t1,第一控制信號140a和第二控制信號140b的脈沖寬度發(fā)生變化。通過第一控制信號140a和第二控制信號140b的脈沖寬度的變化,照明負荷8發(fā)出的光的光量和光色被調(diào)節(jié)成與使用者的指示相對應(yīng)的光量和光色。以這種方式,第一控制信號140a和第二控制信號140b使照明負荷8發(fā)出的光的光量和光色根據(jù)第一數(shù)據(jù)列和第二數(shù)據(jù)列進行變化。
具體來說,通過第一控制信號140a和第二控制信號140b,控制流經(jīng)第一LED81a和第二LED81b的電流的比例,調(diào)節(jié)照明負荷8發(fā)出的光(混光)的光色。還有,通過第一控制信號140a和第二控制信號140b,控制流經(jīng)第一LED81a和第二LED81b的電流的合計值,調(diào)節(jié)照明負荷8發(fā)出的光(混光)的光量。也就是說,信號生成部7控制流經(jīng)第一LED81a和第二LED81b的電流比例和流經(jīng)第一LED81a和第二LED81b的電流合計值,執(zhí)行調(diào)光調(diào)色控制。
以這種方式,信號生成部7個別地控制供給到第一LED81a和第二LED81b的電力(恒定電流的電流值),使照明負荷8發(fā)出的光的光量和光色是對應(yīng)于切割圖案的光量和光色。
如上述那樣,根據(jù)實施方式一,無需鋪設(shè)專用的信號線就能夠執(zhí)行調(diào)光調(diào)色控制。
另外,實施方式一中,開關(guān)部32切去了交流電壓的各半波的前側(cè)(前半部分)的一部分,但開關(guān)部32也可以切去至少一個半波的前側(cè)的全部(前半部分)。也就是說,開關(guān)部32也可以切去至少一個半波的從相位角0°到相位角90°的部分?;蛘?,至少一個半波也可以具有直到比相位角90°還靠后的位置都被切去了的波形。例如,開關(guān)部32可以切去至少一個半波的從相位角0°(第一過零點101)到相位角135°(比相位角90°還靠后的位置)的部分。
還有,實施方式一中,開關(guān)部32具備第一二極管325a和第二二極管325b,但也可以利用第一NchMOSFET321a和第二NchMOSFET321b的寄生二極管來代替第一二極管325a和第二二極管325b。
還有,實施方式一中,控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)的交流電壓110的波形在接著第一切割圖案后具有第二切割圖案,但控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)的交流電壓110的波形也可以只具有第一切割圖案或第二切割圖案。
具體來說,控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)的交流電壓110的波形也可以在光量的設(shè)定(改變)時只具有第一切割圖案,在光色的設(shè)定(改變)時只具有第二切割圖案。在交流電壓110的波形只具有第一切割圖案的情況下,第三控制部72生成對應(yīng)于第一切割圖案的第一數(shù)據(jù)列,另一方面,從第二存儲器72a中讀出第二數(shù)據(jù)列。同樣地,在交流電壓110的波形只具有第二切割圖案的情況下,第三控制部72生成對應(yīng)于第二切割圖案的第二數(shù)據(jù)列,另一方面,從第二存儲器72a中讀出第一數(shù)據(jù)列。
(實施方式二)
接著,參照圖1、圖2、圖6、圖10和圖11,對實施方式二進行說明。其中,對不同于實施方式一的事項進行說明,省略掉與實施方式一相同事項的說明。實施方式二中,開關(guān)部32的操作與實施方式一中的不同。
首先,參照圖1,對實施方式二所涉及的開關(guān)部32的操作進行說明。實施方式二中,為了使電源部31產(chǎn)生電力,在交流電壓100所含的各半波的后半部分供給到輸入端子301(開關(guān)部32的輸入端)的期間中,開關(guān)部32所含的開關(guān)元件是關(guān)閉狀態(tài)。
具體來說,實施方式二的第一控制部35使開關(guān)部32所含的開關(guān)元件在早于各過零點(各第二過零點102)的時點關(guān)閉,從而使電力在電源部31中生成。其結(jié)果,交流電壓110的各半波成為切去了后側(cè)的一部分的波形。關(guān)閉開關(guān)元件的時點根據(jù)交流電壓100的頻率而設(shè)定。
還有,控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi),至少一個半波的最大寬度根據(jù)切割圖案進行變化。具體來說,實施方式二的第一控制部35根據(jù)切割圖案,對開關(guān)部32進行控制,使至少一個半波的前側(cè)的一部分和后側(cè)的一部分被切去。
接著,參照圖2和圖10,對實施方式二所涉及的交流電壓110進行說明。圖10的第一排(最上面一排)表示由商用電源2供給的交流電壓100的波形。圖10的第二排是通過開關(guān)部32之后的交流電壓110的波形的一個例子。具體來說,圖10的第二排表示控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi)的交流電壓110的波形。圖10的第三排是參照圖2說明了的第一柵極驅(qū)動部331a所生成的第一驅(qū)動信號120a的一個例子。圖10的第四排(最下面一排)是參照圖2說明了的第二柵極驅(qū)動部331b所生成的第二驅(qū)動信號120b的一個例子。
如圖10的第二排所示,實施方式二所涉及的第一半波111、第二半波112、第三半波113和第四半波114至少在后側(cè)具有缺口。具體來說,第一半波111和第三半波113只在后側(cè)具有第一缺口111a。另一方面,第二半波112和第四半波114在后側(cè)具有第一缺口111a,在前側(cè)具有第二缺口112a。
如圖10的第三排所示,實施方式二所涉及的第一脈沖波121在第一過零點101的時點上升,在早于第二過零點102的時點T7下降。時點T7設(shè)定在相位角90°到第二過零點102之間。因此,實施方式二所涉及的第一半波111的導(dǎo)通在第一過零點101的時點開始,在時點T7被阻斷。其結(jié)果,第一半波111成為具有第一缺口111a的波形。
實施方式二所涉及的第二脈沖波122在晚于第一過零點101的時點T8上升,在時點T7下降。時點T8設(shè)定在第一過零點101到相位角90°之間。因此,實施方式二所涉及的第二半波112的導(dǎo)通在時點T8開始,在時點T7被阻斷。其結(jié)果,第二半波112成為具有第一缺口111a和第二缺口112a的波形。
如圖10的第四排所示,實施方式二所涉及的第三脈沖波123與第一脈沖波121同樣地,在第一過零點101的時點上升,在時點T7下降。因此,實施方式二所涉及的第三半波113的導(dǎo)通在第一過零點101的時點開始,在時點T7被阻斷。其結(jié)果,與第一半波111同樣地,第三半波113成為具有第一缺口111a的波形。
實施方式二所涉及的第四脈沖波124與第二脈沖波122同樣地,在時點T8上升,在時點T7下降。因此,實施方式二所涉及的第四半波114的導(dǎo)通在時點T8開始,在時點T7被阻斷。其結(jié)果,第四半波114與第二半波112同樣地,成為具有第一缺口111a和第二缺口112a的波形。
根據(jù)上述說明了的實施方式二所涉及的照明控制裝置3,能夠在控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi),使供給到照明器具5的第一輸入端子501的交流電壓(交流電壓110)的波形變化成與表示光量或者光色的切割圖案相對應(yīng)的規(guī)定波形。
具體來說,通過開關(guān)部32的操作,使交流電壓110的波形發(fā)生變化。詳細而言,控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi),至少一個半波根據(jù)切割圖案,成為在后半部分具有第一缺口111a、在前半部分具有第二缺口112a的波形。由此,表示切割圖案的信息從照明控制裝置3傳遞到照明器具5。
接著,參照圖6和圖11,對實施方式二所涉及的第三控制部72所生成的數(shù)字信號進行說明。圖11的第一排是在參照圖6說明了的第四NchMOSFET714的柵極上施加的電壓150的波形的一個例子。還有,圖11的第二排是在參照圖6說明了的第三控制部72的輸入端子上輸入的脈沖信號160的一個例子。具體來說,圖11的第二排表示根據(jù)圖11的第一排中的電壓150產(chǎn)生的脈沖信號160。
如圖11的第一排所示,電壓150的波形具有第三缺口151和第四缺口152。第三缺口151和第四缺口152分別對應(yīng)于參照圖10說明了的第一缺口111a和第二缺口112a。
還有,如圖11的第二排所示,脈沖信號160含有第五脈沖波161和第六脈沖波162。第五脈沖波161具有第三脈沖寬度W3,第六脈沖波162具有第四脈沖寬度W4。第三脈沖寬度W3是對應(yīng)于第三缺口151的長度,第四脈沖寬度W4是對應(yīng)于相鄰的第三缺口151與第四缺口152的長度。其結(jié)果,第三脈沖寬度W3小于第四脈沖寬度W4。
因此,與實施方式一同樣地,第三控制部72能夠根據(jù)第三脈沖寬度W3來生成值為“0”的數(shù)字信號,以及根據(jù)第四脈沖寬度W4來生成值為“1”的數(shù)字信號(參照圖11)。
根據(jù)上述說明了的實施方式二所涉及的照明系統(tǒng)1,能夠?qū)⒈硎厩懈顖D案的信息從照明控制裝置3傳遞到照明器具5,使照明器具5射出與切割圖案相對應(yīng)的光量和光色的光。因此,根據(jù)實施方式二,無需鋪設(shè)專用的信號線就能夠執(zhí)行調(diào)光調(diào)色控制。還有,根據(jù)實施方式二,只在控制信號設(shè)定區(qū)間內(nèi),至少一個半波成為在前側(cè)具有缺口的半波,因此能夠降低電磁噪聲或噪音。
上述對本實用新型的具體實施方式進行了說明,但本實用新型不限于上述各實施方式,可以在上述各實施方式的基礎(chǔ)上施加各種改変。
例如,本實用新型的實施方式中,由商用電源2進行供電,但是向照明控制裝置3和照明器具5供電的外部電源不限定于商用電源2,也可以是家用發(fā)電機等。
還有,本實用新型的實施方式中,對照明控制裝置3控制1臺照明器具5的照明系統(tǒng)1進行了說明,但是照明系統(tǒng)1也可以具備若干臺照明器具5。換言之,照明控制裝置3也可以控制若干臺照明器具5。在照明控制裝置3控制若干臺照明器具5的情況下,若干臺照明器具5與照明控制裝置3并聯(lián)連接。
還有,本實用新型的實施方式中,對信號生成部7根據(jù)第三脈沖寬度W3來生成值為“0”的數(shù)字信號以及根據(jù)第四脈沖寬度W4來生成值為“1”的數(shù)字信號的方式進行了說明,但信號生成部7也可以根據(jù)第三脈沖寬度W3來生成值為“1”的數(shù)字信號以及根據(jù)第四脈沖寬度W4來生成值為“0”的數(shù)字信號。
還有,本實用新型的實施方式中,對照明控制裝置3執(zhí)行調(diào)光調(diào)色控制的方式進行了說明,但照明控制裝置3也可以是只執(zhí)行調(diào)光控制或調(diào)色控制的結(jié)構(gòu)。
還有,本實用新型的實施方式中,照明元件是LED,但照明元件不限于LED,例如也可以是有機EL元件。
還有,本實用新型的實施方式中,對照明負荷8含有2色的LED的方式進行了說明,但不特別限定顏色數(shù)量,也可以使用3色以上的LED來實現(xiàn)調(diào)色。或者,照明負荷8也可以只含1色的LED。1色的LED的數(shù)量是1個以上。這種情況下,只進行調(diào)光控制。
還有,本實用新型的實施方式中,對表示光色的切割圖案和表示光量的切割圖案進行了說明,但切割圖案也可以表示其它信息。
例如,在若干臺照明器具5的每一臺上設(shè)定了特定地址的情況下,從照明控制裝置3傳輸?shù)礁髡彰髌骶?的第一輸入端子501的交流電壓(交流電壓110)的波形也可以具有表示控制對象地址的切割圖案。這種情況下,各照明器具5的信號生成部7判斷交流電壓110的波形是否具有表示自身地址的切割圖案。可以是如下結(jié)構(gòu):在該判斷結(jié)果是切割圖案表示自身地址的情況下,根據(jù)表示光量的切割圖案和/或表示光色的切割圖案,生成第一數(shù)字信號和/或第二數(shù)字信號。
還有,例如,從照明控制裝置3傳輸?shù)秸彰髌骶?的第一輸入端子的交流電壓(交流電壓110)的波形也可以具有表示定時時間的切割圖案。例如,接收了表示定時時間的切割圖案的照明器具5可以是經(jīng)過定時時間后關(guān)閉照明的結(jié)構(gòu)。
還有,本實用新型的實施方式中,對開關(guān)部32具備2個NchMOSFET的結(jié)構(gòu)進行了說明,但開關(guān)部32不限于該結(jié)構(gòu)。例如,開關(guān)部32可以具備2個雙極型晶體管或者2個絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)來作為開關(guān)元件。或者,在如實施方式一說明了的那樣由開關(guān)部32只切去各半波的前側(cè)的情況下,開關(guān)部32可以具備雙向晶閘管(所謂的三端雙向可控硅)來作為開關(guān)元件。
還有,本實用新型的實施方式中,對照明控制裝置3具備顯示部37的結(jié)構(gòu)進行了說明,但照明控制裝置3也可以是不具備顯示部37的結(jié)構(gòu)。
〔附圖標(biāo)記說明〕
1 照明系統(tǒng)
2 商用電源(外部電源)
3 照明控制裝置
5 照明器具
6 照明供電部
7 信號生成部
8 照明負荷
31 電源部
32 開關(guān)部
35a 第一存儲器(存儲部)
81 LED(照明元件)
81a 第一LED(照明元件)
81b 第二LED(照明元件)
100 交流電壓
110 交流電壓
111 第一半波
111a 第一缺口
112 第二半波
112a 第二缺口
113 第三半波
114 第四半波
140a 第一控制信號
140b 第二控制信號
150 電壓
151 第三缺口
152 第四缺口
301 輸入端子
302 輸出端子
321a 第一NchMOSFET(半導(dǎo)體開關(guān))
321b 第二NchMOSFET(半導(dǎo)體開關(guān))
501 第一輸入端子
502 第二輸入端子