位相制御調光装置
【課題】ノイズの影響があっても、ランプへの供給電力を正確に制御できるよう構成し、ランプの調光を正確に行えるようにした位相制御調光装置を提供する。
【解決手段】電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0未満であってフォトカプラＰＨがオフする低い電圧値（例えば１５Ｖ未満）である期間、フォトカプラＰＨがオフする。この期間では、スイッチ素子ＳＷ１がオンしているため、ダイオードブリッジ回路ＤＢ１から出力されて抵抗Ｒ２を通過した電流は、抵抗Ｒ１へ流れる。そのため、ノイズ発生器具が同じ商用電源ＡＣに接続されて、ノイズ発生器具で発生したノイズが上記電源電圧Ｖｃ′に重畳されても、ノイズ電流が抵抗Ｒ１の方へバイパスされる。よって、ノイズ発生器具が同じ商用電源ＡＣに接続された場合に、ｃ´点における電源電圧Ｖｃ′の波形がゼロクロス近辺で乱れても、当該電源電圧Ｖｃがゼロクロスした時にフォトカプラＰＨが確実にオフ状態となる。
【解決手段】電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0未満であってフォトカプラＰＨがオフする低い電圧値（例えば１５Ｖ未満）である期間、フォトカプラＰＨがオフする。この期間では、スイッチ素子ＳＷ１がオンしているため、ダイオードブリッジ回路ＤＢ１から出力されて抵抗Ｒ２を通過した電流は、抵抗Ｒ１へ流れる。そのため、ノイズ発生器具が同じ商用電源ＡＣに接続されて、ノイズ発生器具で発生したノイズが上記電源電圧Ｖｃ′に重畳されても、ノイズ電流が抵抗Ｒ１の方へバイパスされる。よって、ノイズ発生器具が同じ商用電源ＡＣに接続された場合に、ｃ´点における電源電圧Ｖｃ′の波形がゼロクロス近辺で乱れても、当該電源電圧Ｖｃがゼロクロスした時にフォトカプラＰＨが確実にオフ状態となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、交流電源の位相制御によりランプへの供給電力を制御して、白熱灯等のランプの調光を行う位相制御調光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スイッチ素子を同期信号に基づいてオンさせる交流電源の位相制御によりランプへの供給電力を制御して、白熱灯等のランプの調光を行う位相制御調光装置が知られている。
【０００３】
図１は、従来の位相制御調光装置９の主要な構成を示す回路図である。図２は、従来の位相制御調光装置９の各点a〜ｄにおける電圧波形を示す図である。位相制御調光装置９は、白熱灯を含む被制御回路１０１と、同期信号であるゼロクロス信号に基づいて位相制御を被制御回路１０１に対して行うことにより白熱灯の調光を行う制御回路１００とを備える。被制御回路１０１は、商用電源ＡＣがトライアックを介して白熱灯に接続された回路である。当該ゼロクロス信号は、以下のようにして生成される。
【０００４】
位相制御調光装置９は、商用電源ＡＣから供給されるＡＣ１００Ｖ電源電圧Ｖa（図２（Ａ）参照）をダイオードブリッジ回路ＤＢ１で全波整流する（図２（Ｂ）参照）。全波整流されて抵抗Ｒ２を通過した図２（Ｃ）に示す波形の電源電圧Ｖｃが、ツェナーダイオードＤを介してフォトカプラＰＨに入力される。これにより、入力電圧に応じた電流がフォトカプラＰＨの発光ダイオードに流れて当該発光ダイオードが発光する。一方、図２（Ｃ）に示す波形の電源電圧Ｖｃが０レベルになった時に当該発光ダイオードが消灯する。
【０００５】
商用電源ＡＣから生成される＋５Ｖの電源電圧は、プルアップ抵抗Ｒ３を介してフォトカプラＰＨのフォトトランジスタのコレクタ端子に供給される。制御回路１００には、フォトカプラＰＨのフォトトランジスタがオンしたときにグランドレベルになりオフしたときにハイレベルになるゼロクロス信号（図２（Ｄ）参照）が入力する。
【０００６】
そして、制御回路１００は、このゼロクロス信号に基づいて位相制御を被制御回路１０１に対して行い、白熱灯の調光を行う。
なお、特許文献１においても位相制御調光装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２２３２８４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の位相制御調光装置９では、高調波ノイズやスイッチングノイズを発生し易いＩＨ調理器具等の器具（以下、「ノイズ発生器具」と称する。）が同じ商用電源ＡＣに接続された場合、ｃ点における電源電圧Ｖｃの波形がゼロクロス近辺で乱れることがあった（図２（Ｃ）参照）。そのため、当該電源電圧Ｖｃがゼロクロスした時にフォトカプラＰＨが正確にオフせず、ゼロクロス信号の立ち上がりが乱れたり消失したりすることがあった（図２（Ｅ）参照）。
【０００９】
フォトカプラＰＨが正確にオフしなくなる原因は、上記ノイズ発生器具で発生したノイズが上記電源電圧Ｖｃに重畳されて、ゼロクロス近辺において電流がフォトカプラＰＨに流れ続けるためであると考えられる。
【００１０】
よって、従来の位相制御調光装置９では、ＩＨ調理器具等のノイズ発生器具が同じ商用電源ＡＣに接続された場合、正確なゼロクロス信号に基づいて位相制御を被制御回路１０１に対して行うことができなかった。即ち、白熱灯の調光を正確に行うことができなかった。
【００１１】
この発明の目的は、ノイズの影響があっても、ランプへの供給電力を正確に制御できるよう構成し、ランプの調光を正確に行えるようにした位相制御調光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の位相制御調光装置は、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。
【００１３】
（１）第１のスイッチ素子を同期信号に基づいてオンさせる交流電源の位相制御によりランプへの供給電力を制御して、前記ランプの調光を行う位相制御調光装置において、
前記交流電源から入力される電源電圧がゼロクロスするタイミングに応じてオンオフを切り替え前記同期信号を生成する第２のスイッチ素子または前記第１のスイッチ素子に、並列に接続される第３のスイッチ素子を有するスイッチ回路と、
前記電源電圧の瞬時値を検出する電圧検出回路と、
前記電源電圧の瞬時値の絶対値が所定電圧値以下であることを前記電圧検出回路が検出したとき、前記第３のスイッチ素子をオンする制御回路と、を備えた。
【００１４】
この構成では、上記電源電圧の瞬時値の絶対値が所定電圧値以下であって第２のスイッチ素子がオフする低い電圧値であるとき、第３のスイッチ素子がオン状態となり、第２のスイッチ素子がオフ状態となる。この期間では、第３のスイッチ素子がオンしているため、交流電源から出力された電流は、第３のスイッチ素子が設けられているラインへ流れる。そのため、ノイズ発生器具が同じ交流電源に接続されて、ノイズ発生器具で発生したノイズが上記電源電圧に重畳されても、ノイズ電流が第３のスイッチ素子の方へバイパスされる。よって、ノイズ発生器具が同じ交流電源に接続された場合に、上記電源電圧の波形がゼロクロス近辺で乱れても、当該電源電圧がゼロクロスした時に第２のスイッチ素子が確実にオフ状態となる。よって、この構成によれば、正確な同期信号を生成できる。
【００１５】
また、この構成において、上記電源電圧の瞬時値の絶対値が所定電圧値以下であるときには、第３のスイッチ素子がオンされているため、第１のスイッチ素子の両端は短絡される。このため、電源電圧がゼロクロスする時、ノイズ発生器具を含むノイズ発生源からのノイズ電流は分岐して第３のスイッチ素子と第１のスイッチ素子へ流れる。この時、ノイズ発生源から第１のスイッチ素子へ流れるノイズ電流の値が一定電流値（例えばトライアックの保持電流値）以下である場合、第１のスイッチ素子は確実にオフする。よって、電源電圧がゼロクロスする時、第１のスイッチ素子は確実にオフするため、交流電源の位相制御を正確に行うことができる。
【００１６】
以上より、この構成における位相制御調光装置によれば、ノイズの影響があっても、同期信号に基づく正確な位相制御を行うことができる。即ち、白熱灯やＬＥＤ等のランプの調光を誤動作無く正確に行うことができる。
【００１７】
（２）前記スイッチ回路は、前記第３のスイッチ素子に直列に接続する第１の抵抗を有する。
【００１８】
この構成によれば、第３のスイッチ素子に過電流が流れるのを第１の抵抗により防ぐことができる。
【００１９】
（３）前記第２のスイッチ素子は、フォトカプラであり、
前記フォトカプラに直列に接続するツェナーダイオードと、
前記ツェナーダイオードおよび前記フォトカプラを含む複合回路と前記スイッチ回路とに直列に接続する第２の抵抗と、を備える。
【００２０】
この構成において、上記電源電圧の瞬時値の絶対値が所定電圧値以下であってフォトカプラがオフする低い電圧値であるとき、第３のスイッチ素子がオン状態となり、フォトカプラがオフ状態となる。このとき、上記複合回路にかかる電圧値が第２の抵抗の降下電圧の値だけ従来の位相制御調光装置９より低くなる。このため、この構成における位相制御調光装置では、ノイズ発生器具で発生したノイズが複合回路にかかる電圧に重畳されても、当該降下電圧の範囲内であればそのノイズを吸収できる。よって、この構成では、上記電源電圧がゼロクロスした時にフォトカプラが正しくオフするため、正確な同期信号を生成できる。
【００２１】
従って、この構成における位相制御調光装置によれば、ノイズ発生器具が同じ交流電源に接続された場合でも、正確な同期信号に基づいて位相制御を行うことができる。即ち、ランプの調光を誤動作無く正確に行うことができる。
【００２２】
（４）装置本体で発生するノイズを吸収するコンデンサを備え、
前記第１のスイッチ素子は、トライアックであり、
前記第１の抵抗は、前記電源電圧のゼロクロス時に前記コンデンサから前記トライアックへ流れる放電電流の値が前記トライアックの保持電流の値以下となる抵抗値を示す。
【００２３】
この構成では、上記電源電圧の瞬時値の絶対値が所定電圧値以下である期間では、第３のスイッチ素子がオンされているため、トライアックの両端は短絡される。このため、電源電圧がゼロクロスする時、コンデンサからのノイズ電流は分岐して第１の抵抗とトライアックへ流れる。この時、コンデンサからトライアックへ流れるノイズ電流の値がトライアックの保持電流値以下であるため、トライアックは確実にオフする。よって、電源電圧がゼロクロスする時、トライアックは確実にオフするため、交流電源の位相制御を正確に行うことができる。
【００２４】
従って、この構成における位相制御調光装置によれば、電源電圧がゼロクロスする時にコンデンサからノイズ電流がトライアックへ流れても、同期信号に基づいて正確な位相制御を行うことができる。即ち、ランプの調光を誤動作無く正確に行うことができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、白熱灯やＬＥＤ等のランプの調光を誤動作無く正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来の位相制御調光装置９の主要な構成を示す回路図である。
【図２】従来の位相制御調光装置９の各点a〜dにおける電圧波形を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る位相制御調光装置１の主要な構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る位相制御調光装置１の各点a〜dにおける電圧波形を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る位相制御調光装置２の主要な構成を示す回路図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る位相制御調光装置２における商用電源ＡＣの電圧波形と被制御回路２０１へ入力する電圧波形とを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
《第１の実施形態》
本発明の第１の実施形態に係る位相制御調光装置について以下説明する。
【００２８】
図３は、本発明の第１実施形態に係る位相制御調光装置１の主要な構成を示す回路図である。図４は、位相制御調光装置１の各点a〜ｄにおける電圧波形を示す図である。位相制御調光装置１は、白熱灯を含む被制御回路１０１と、同期信号であるゼロクロス信号に基づいて位相制御を被制御回路１０１に対して行うことにより白熱灯の調光を行う制御回路１００と、ダイオードブリッジ回路ＤＢ１から出力される電源電圧Ｖｂの値を検出する電圧検出回路１０５と、ノーマリーオープンのスイッチ素子ＳＷ１と抵抗Ｒ１からなるスイッチ回路１１０とを備える。被制御回路１０１は、商用電源ＡＣがトライアックを介して白熱灯に接続された回路である。当該ゼロクロス信号は、以下のようにして生成される。
【００２９】
なお、この実施形態では、被制御回路１０１のトライアックが、本発明の「第１のスイッチ素子」に相当する。また、フォトカプラＰＨが、本発明の「第２のスイッチ素子」に相当する。また、スイッチ素子ＳＷ１が、本発明の「第３のスイッチ素子」に相当する。また、抵抗Ｒ１が、本発明の「第１の抵抗」に相当する。また、抵抗Ｒ２が、本発明の「第２の抵抗」に相当する。
【００３０】
位相制御調光装置１は、商用電源ＡＣから供給されるＡＣ１００Ｖ電源電圧Ｖa（図４（Ａ）参照）をダイオードブリッジ回路ＤＢ１で全波整流する（図４（Ｂ）参照）。全波整流されて抵抗Ｒ２を通過した図４（Ｃ）に示す波形の電源電圧Ｖｃ′が、ツェナーダイオードＤを介してフォトカプラＰＨに入力される。これにより、入力電圧に応じた電流がフォトカプラＰＨの発光ダイオードに流れて当該発光ダイオードが発光する。一方、図４（Ｃ）に示す波形の電源電圧Ｖｃ′が０レベルになった時に当該発光ダイオードが消灯する。
【００３１】
商用電源ＡＣから生成される＋５Ｖの電源電圧は、プルアップ抵抗Ｒ３を介してフォトカプラＰＨのフォトトランジスタのコレクタ端子に供給される。制御回路１００には、フォトカプラＰＨのフォトトランジスタがオンしたときにグランドレベルになりオフしたときにハイレベルになるゼロクロス信号（図４（Ｄ）参照）が入力する。
【００３２】
そして、制御回路１００は、このゼロクロス信号に基づいて位相制御を被制御回路１０１に対して行い、白熱灯の調光を行う。詳述すると、制御回路１００は、このゼロクロス信号に基づいてトライアックをオンさせる位相を制御することにより白熱灯への供給電力を制御して、白熱灯の調光を行う。
【００３３】
しかしながら、この実施形態における位相制御調光装置１においても、高調波ノイズやスイッチングノイズを発生し易いＩＨ調理器具等の器具（以下、「ノイズ発生器具」と称する。）が同じ商用電源ＡＣに接続された場合、ｃ´点における電源電圧Ｖｃ′の波形がゼロクロス近辺で乱れることがある（図４（Ｃ）参照）。
【００３４】
そこで、この実施形態における位相制御調光装置１では、ノイズの影響があっても白熱灯への供給電力を正確に制御できるよう、電圧検出回路１０５とスイッチ回路１１０とを設けている。具体的には、以下のように構成している。
【００３５】
電圧検出回路１０５は、ダイオードブリッジ回路ＤＢ１から出力される電源電圧Ｖｂの瞬時値を検出する。そして、電圧検出回路１０５は、電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0以下になったことを検出した時、その検出信号を制御回路１００に入力する。ここで、所定電圧値Ｖｔｈ0は、例えば＋６０Ｖである。
【００３６】
そして、制御回路１００は、電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0以下になったことを示す検出信号を電圧検出回路１０５から受けた時、スイッチ素子ＳＷ１をオンする。
【００３７】
そのため、電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0以上である期間は、スイッチ素子ＳＷ１はオフされており、入力電圧に応じた電流がフォトカプラＰＨの発光ダイオードに流れて当該発光ダイオードが発光する。この場合における電源電圧Ｖｃ′の値は、ツェナーダイオードＤのツェナー電圧とフォトカプラＰＨの発光ダイオードの順方向降下電圧とを加算した値となる。
【００３８】
また、電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0未満であってフォトカプラＰＨがオンする電圧値（例えば１５Ｖ以上６０Ｖ未満）である期間も、スイッチ素子ＳＷ１はオンするが、入力電圧に応じた電流がフォトカプラＰＨの発光ダイオードに流れて当該発光ダイオードが発光する。この場合における電源電圧Ｖｃ′の値も、ツェナーダイオードＤのツェナー電圧とフォトカプラＰＨの発光ダイオードの順方向降下電圧とを加算した値となる。
【００３９】
そして、電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0未満であってフォトカプラＰＨがオフする低い電圧値（例えば１５Ｖ未満）である期間、フォトカプラＰＨがオフする。この期間では、スイッチ素子ＳＷ１がオンしているため、ダイオードブリッジ回路ＤＢ１から出力されて抵抗Ｒ２を通過した電流は、抵抗Ｒ１へ流れる。そのため、ノイズ発生器具が同じ商用電源ＡＣに接続されて、ノイズ発生器具で発生したノイズが上記電源電圧Ｖｃ′に重畳されても、ノイズ電流が抵抗Ｒ１の方へバイパスされる。よって、ノイズ発生器具が同じ商用電源ＡＣに接続された場合に、ｃ´点における電源電圧Ｖｃ′の波形がゼロクロス近辺で乱れても、当該電源電圧Ｖｃがゼロクロスした時にフォトカプラＰＨが確実にオフ状態となる。
【００４０】
従って、この実施形態における位相制御調光装置１では、ノイズ発生器具が同じ商用電源ＡＣに接続された場合でも、正確なゼロクロス信号に基づいて位相制御を被制御回路１０１に対して行うことができる。即ち、白熱灯の調光を誤動作無く正確に行うことができる。
【００４１】
なお、電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0未満であってフォトカプラＰＨがオフする低い電圧値（例えば１５Ｖ未満）である期間、スイッチ素子ＳＷ１がオンしているため、電源電圧Ｖｃ′の値は、電源電圧Ｖｂから抵抗Ｒ２の降下電圧Ｖeを減算した値となる。
【００４２】
ここで、図１に示す従来の位相制御調光装置９において、電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0未満であってフォトカプラＰＨがオフする低い電圧値（例えば１５Ｖ未満）である期間、フォトカプラＰＨがオフしているため、電源電圧Ｖｃの値は電源電圧Ｖｂと等しくなる。
【００４３】
よって、上述の電源電圧Ｖｃ′の値は、「Ｖｃ′＝Ｖｃ−Ｖe」で表わされることになる。即ち、電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0以下であってフォトカプラＰＨがオフする低い電圧値（例えば１５Ｖ未満）である期間、位相制御調光装置１では電源電圧Ｖｃ′の値が降下電圧Ｖeの値だけ従来の位相制御調光装置９より低くなる。このため、位相制御調光装置１では、ノイズ発生器具で発生したノイズが上記電源電圧Ｖｃ′に重畳されても、降下電圧Ｖeの範囲内であればそのノイズを吸収できる。
【００４４】
なお、上記の実施形態では、ダイオードブリッジ回路ＤＢ１から出力される電源電圧Ｖｂを検出したが、実施の際は、ダイオードブリッジ回路ＤＢ１に入力される電源電圧Ｖaを検出しても構わない。この場合、所定電圧値Ｖｔｈ0は、電源電圧Ｖaに対応する値に設定すればよい。
【００４５】
《第２の実施形態》
本発明の第２の実施形態に係る位相制御調光装置について以下説明する。
【００４６】
図５は、本発明の第２実施形態に係る位相制御調光装置２の主要な構成を示す回路図である。図６は、商用電源ＡＣの電圧波形と被制御回路２０１へ入力する電圧波形とを示す図である。位相制御調光装置２は、複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎを含む被制御回路２０１と、同期信号に基づいて位相制御を被制御回路２０１に対して行うことにより複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎの調光を行う制御回路２００と、商用電源ＡＣから出力される電源電圧ＶACの値を検出する電圧検出回路２０５と、ノーマリーオープンのスイッチ素子ＳＷ４と抵抗Ｒ４からなるスイッチ回路２１０とを備える。被制御回路２０１は、商用電源ＡＣがトライアックＴを介して複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎに接続された回路である。
【００４７】
なお、この実施形態では、トライアックＴが、本発明の「第１のスイッチ素子」に相当する。また、スイッチ素子ＳＷ４が、本発明の「第３のスイッチ素子」に相当する。また、抵抗Ｒ４が、本発明の「第１の抵抗」に相当する。
【００４８】
位相制御調光装置２は、同期信号に基づいてトライアックＴをオンさせる位相を制御する。これにより、位相制御調光装置２は、複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎへの供給電力を制御して、複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎの調光を行う。以下、この位相制御について詳述する。
【００４９】
制御回路２００は、同期信号に基づいてスイッチ素子ＳＷ２のオンオフを切り替えることによりトライアックＴをオンさせる位相を制御する。制御回路２００は、スイッチ素子ＳＷ２をオンすることでゲートパルスをトライアックＴのゲートに入力し、トライアックＴをオンする。電源電圧ＶACがゼロクロスした時、このトライアックＴはオフする。これにより、商用電源ＡＣから供給される電源電圧ＶAC（図６（Ａ）参照）がスイッチングされて、図６（Ｂ）に示す波形の電圧Ｖinが、被制御回路２０１のダイオードブリッジ回路ＤＢ２に入力される。
【００５０】
被制御回路２０１は、入力した電圧Ｖinをダイオードブリッジ回路ＤＢ２で全波整流し、コンデンサＣ３で平滑する。これにより、ＤＣ電流が複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎに流れて複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎが発光する。なお、複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎの光量は、電圧Ｖinの実効値に応じたものとなる。
【００５１】
ここで、ノイズ防止用コンデンサＣ１は、位相制御調光装置２で発生するノイズが同じ商用電源ＡＣに接続する他の機器に伝搬しないよう、又は同じ商用電源ＡＣに接続するノイズ発生器具からノイズが伝搬する場合に備えて、当該ノイズを吸収するために設けている。
【００５２】
しかしながら、従来の位相制御調光装置において、電源電圧ＶACがゼロクロスする時、このコンデンサＣ１に溜まった電荷により、コンデンサＣ１から放電電流（以下、「ノイズ電流」と称する。）がトライアックＴへ流れることがあった。そのため、電源電圧ＶACがゼロクロスする時にトライアックＴがオフせず、商用電源ＡＣを位相制御できないことがあった。例えば、図６（Ｃ）に示すような波形の電圧Ｖinが被制御回路２０１のダイオードブリッジ回路ＤＢ２に入力されてしまい、複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎの調光を正確に行えないことがあった。
【００５３】
そこで、この実施形態における位相制御調光装置２では、ノイズの影響があっても複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎへの供給電力を正確に制御できるよう、電圧検出回路２０５とスイッチ回路２１０とを設けている。具体的には、以下のように構成している。
【００５４】
電圧検出回路２０５は、商用電源ＡＣから出力される電源電圧ＶACの瞬時値を検出する。そして、電圧検出回路２０５は、電源電圧ＶACの値が第１電圧値Ｖｔｈ１以下第２電圧値Ｖｔｈ２以上になったことを検出している間、その検出信号を制御回路２００に入力する。ここで、第１電圧値Ｖｔｈ１は、例えば＋１０Ｖであり、第２電圧値Ｖｔｈ２は、例えば−１０Ｖである。
【００５５】
そして、制御回路２００は、電源電圧ＶACの値が第１電圧値Ｖｔｈ１以下第２電圧値Ｖｔｈ２以上になったことを示す検出信号を電圧検出回路２０５から受けている時、スイッチ回路２１０のスイッチ素子ＳＷ４をオンする。
なお、抵抗Ｒ４は、電源電圧ＶACのゼロクロス時にコンデンサＣ１からトライアックＴへ流れるノイズ電流の値がトライアックＴの保持電流の値以下となる抵抗値に定めておく。
【００５６】
以上の構成において、電源電圧ＶACの値が第１電圧値Ｖｔｈ１より高い値、若しくは第２電圧値Ｖｔｈ２より低い値である期間は、スイッチ素子ＳＷ４はオフされている。
【００５７】
一方、電源電圧ＶACの値が第１電圧値Ｖｔｈ１以下第２電圧値Ｖｔｈ２以上である期間では、スイッチ素子ＳＷ４がオンされているため、トライアックＴの両端はインダクタＬを介して短絡される。このため、電源電圧ＶACがゼロクロスする時、コンデンサＣ１からのノイズ電流は分岐してスイッチ素子ＳＷ４とトライアックＴへ流れる。この時、コンデンサＣ１からトライアックＴへ流れるノイズ電流の値がトライアックＴの保持電流の値以下であるため、トライアックＴは確実にオフする。よって、電源電圧ＶACがゼロクロスする時にトライアックＴは確実にオフするため、商用電源ＡＣの位相制御を正確に行うことができる（図６（Ｂ）参照）。
【００５８】
従って、この実施形態における位相制御調光装置２では、電源電圧ＶACがゼロクロスする時にコンデンサＣ１からノイズ電流がトライアックＴへ流れても、同期信号に基づいて正確な位相制御を被制御回路２０１に対して行うことができる。即ち、複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎの調光を誤動作無く正確に行うことができる。
【００５９】
なお、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６０】
１、２、９…位相制御調光装置
１００…制御回路
１０１…被制御回路
１０５…電圧検出回路
１１０…スイッチ回路
２００…制御回路
２０１…被制御回路
２０５…電圧検出回路
２１０…スイッチ回路
【技術分野】
【０００１】
この発明は、交流電源の位相制御によりランプへの供給電力を制御して、白熱灯等のランプの調光を行う位相制御調光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スイッチ素子を同期信号に基づいてオンさせる交流電源の位相制御によりランプへの供給電力を制御して、白熱灯等のランプの調光を行う位相制御調光装置が知られている。
【０００３】
図１は、従来の位相制御調光装置９の主要な構成を示す回路図である。図２は、従来の位相制御調光装置９の各点a〜ｄにおける電圧波形を示す図である。位相制御調光装置９は、白熱灯を含む被制御回路１０１と、同期信号であるゼロクロス信号に基づいて位相制御を被制御回路１０１に対して行うことにより白熱灯の調光を行う制御回路１００とを備える。被制御回路１０１は、商用電源ＡＣがトライアックを介して白熱灯に接続された回路である。当該ゼロクロス信号は、以下のようにして生成される。
【０００４】
位相制御調光装置９は、商用電源ＡＣから供給されるＡＣ１００Ｖ電源電圧Ｖa（図２（Ａ）参照）をダイオードブリッジ回路ＤＢ１で全波整流する（図２（Ｂ）参照）。全波整流されて抵抗Ｒ２を通過した図２（Ｃ）に示す波形の電源電圧Ｖｃが、ツェナーダイオードＤを介してフォトカプラＰＨに入力される。これにより、入力電圧に応じた電流がフォトカプラＰＨの発光ダイオードに流れて当該発光ダイオードが発光する。一方、図２（Ｃ）に示す波形の電源電圧Ｖｃが０レベルになった時に当該発光ダイオードが消灯する。
【０００５】
商用電源ＡＣから生成される＋５Ｖの電源電圧は、プルアップ抵抗Ｒ３を介してフォトカプラＰＨのフォトトランジスタのコレクタ端子に供給される。制御回路１００には、フォトカプラＰＨのフォトトランジスタがオンしたときにグランドレベルになりオフしたときにハイレベルになるゼロクロス信号（図２（Ｄ）参照）が入力する。
【０００６】
そして、制御回路１００は、このゼロクロス信号に基づいて位相制御を被制御回路１０１に対して行い、白熱灯の調光を行う。
なお、特許文献１においても位相制御調光装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２２３２８４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の位相制御調光装置９では、高調波ノイズやスイッチングノイズを発生し易いＩＨ調理器具等の器具（以下、「ノイズ発生器具」と称する。）が同じ商用電源ＡＣに接続された場合、ｃ点における電源電圧Ｖｃの波形がゼロクロス近辺で乱れることがあった（図２（Ｃ）参照）。そのため、当該電源電圧Ｖｃがゼロクロスした時にフォトカプラＰＨが正確にオフせず、ゼロクロス信号の立ち上がりが乱れたり消失したりすることがあった（図２（Ｅ）参照）。
【０００９】
フォトカプラＰＨが正確にオフしなくなる原因は、上記ノイズ発生器具で発生したノイズが上記電源電圧Ｖｃに重畳されて、ゼロクロス近辺において電流がフォトカプラＰＨに流れ続けるためであると考えられる。
【００１０】
よって、従来の位相制御調光装置９では、ＩＨ調理器具等のノイズ発生器具が同じ商用電源ＡＣに接続された場合、正確なゼロクロス信号に基づいて位相制御を被制御回路１０１に対して行うことができなかった。即ち、白熱灯の調光を正確に行うことができなかった。
【００１１】
この発明の目的は、ノイズの影響があっても、ランプへの供給電力を正確に制御できるよう構成し、ランプの調光を正確に行えるようにした位相制御調光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の位相制御調光装置は、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。
【００１３】
（１）第１のスイッチ素子を同期信号に基づいてオンさせる交流電源の位相制御によりランプへの供給電力を制御して、前記ランプの調光を行う位相制御調光装置において、
前記交流電源から入力される電源電圧がゼロクロスするタイミングに応じてオンオフを切り替え前記同期信号を生成する第２のスイッチ素子または前記第１のスイッチ素子に、並列に接続される第３のスイッチ素子を有するスイッチ回路と、
前記電源電圧の瞬時値を検出する電圧検出回路と、
前記電源電圧の瞬時値の絶対値が所定電圧値以下であることを前記電圧検出回路が検出したとき、前記第３のスイッチ素子をオンする制御回路と、を備えた。
【００１４】
この構成では、上記電源電圧の瞬時値の絶対値が所定電圧値以下であって第２のスイッチ素子がオフする低い電圧値であるとき、第３のスイッチ素子がオン状態となり、第２のスイッチ素子がオフ状態となる。この期間では、第３のスイッチ素子がオンしているため、交流電源から出力された電流は、第３のスイッチ素子が設けられているラインへ流れる。そのため、ノイズ発生器具が同じ交流電源に接続されて、ノイズ発生器具で発生したノイズが上記電源電圧に重畳されても、ノイズ電流が第３のスイッチ素子の方へバイパスされる。よって、ノイズ発生器具が同じ交流電源に接続された場合に、上記電源電圧の波形がゼロクロス近辺で乱れても、当該電源電圧がゼロクロスした時に第２のスイッチ素子が確実にオフ状態となる。よって、この構成によれば、正確な同期信号を生成できる。
【００１５】
また、この構成において、上記電源電圧の瞬時値の絶対値が所定電圧値以下であるときには、第３のスイッチ素子がオンされているため、第１のスイッチ素子の両端は短絡される。このため、電源電圧がゼロクロスする時、ノイズ発生器具を含むノイズ発生源からのノイズ電流は分岐して第３のスイッチ素子と第１のスイッチ素子へ流れる。この時、ノイズ発生源から第１のスイッチ素子へ流れるノイズ電流の値が一定電流値（例えばトライアックの保持電流値）以下である場合、第１のスイッチ素子は確実にオフする。よって、電源電圧がゼロクロスする時、第１のスイッチ素子は確実にオフするため、交流電源の位相制御を正確に行うことができる。
【００１６】
以上より、この構成における位相制御調光装置によれば、ノイズの影響があっても、同期信号に基づく正確な位相制御を行うことができる。即ち、白熱灯やＬＥＤ等のランプの調光を誤動作無く正確に行うことができる。
【００１７】
（２）前記スイッチ回路は、前記第３のスイッチ素子に直列に接続する第１の抵抗を有する。
【００１８】
この構成によれば、第３のスイッチ素子に過電流が流れるのを第１の抵抗により防ぐことができる。
【００１９】
（３）前記第２のスイッチ素子は、フォトカプラであり、
前記フォトカプラに直列に接続するツェナーダイオードと、
前記ツェナーダイオードおよび前記フォトカプラを含む複合回路と前記スイッチ回路とに直列に接続する第２の抵抗と、を備える。
【００２０】
この構成において、上記電源電圧の瞬時値の絶対値が所定電圧値以下であってフォトカプラがオフする低い電圧値であるとき、第３のスイッチ素子がオン状態となり、フォトカプラがオフ状態となる。このとき、上記複合回路にかかる電圧値が第２の抵抗の降下電圧の値だけ従来の位相制御調光装置９より低くなる。このため、この構成における位相制御調光装置では、ノイズ発生器具で発生したノイズが複合回路にかかる電圧に重畳されても、当該降下電圧の範囲内であればそのノイズを吸収できる。よって、この構成では、上記電源電圧がゼロクロスした時にフォトカプラが正しくオフするため、正確な同期信号を生成できる。
【００２１】
従って、この構成における位相制御調光装置によれば、ノイズ発生器具が同じ交流電源に接続された場合でも、正確な同期信号に基づいて位相制御を行うことができる。即ち、ランプの調光を誤動作無く正確に行うことができる。
【００２２】
（４）装置本体で発生するノイズを吸収するコンデンサを備え、
前記第１のスイッチ素子は、トライアックであり、
前記第１の抵抗は、前記電源電圧のゼロクロス時に前記コンデンサから前記トライアックへ流れる放電電流の値が前記トライアックの保持電流の値以下となる抵抗値を示す。
【００２３】
この構成では、上記電源電圧の瞬時値の絶対値が所定電圧値以下である期間では、第３のスイッチ素子がオンされているため、トライアックの両端は短絡される。このため、電源電圧がゼロクロスする時、コンデンサからのノイズ電流は分岐して第１の抵抗とトライアックへ流れる。この時、コンデンサからトライアックへ流れるノイズ電流の値がトライアックの保持電流値以下であるため、トライアックは確実にオフする。よって、電源電圧がゼロクロスする時、トライアックは確実にオフするため、交流電源の位相制御を正確に行うことができる。
【００２４】
従って、この構成における位相制御調光装置によれば、電源電圧がゼロクロスする時にコンデンサからノイズ電流がトライアックへ流れても、同期信号に基づいて正確な位相制御を行うことができる。即ち、ランプの調光を誤動作無く正確に行うことができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、白熱灯やＬＥＤ等のランプの調光を誤動作無く正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来の位相制御調光装置９の主要な構成を示す回路図である。
【図２】従来の位相制御調光装置９の各点a〜dにおける電圧波形を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る位相制御調光装置１の主要な構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る位相制御調光装置１の各点a〜dにおける電圧波形を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る位相制御調光装置２の主要な構成を示す回路図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る位相制御調光装置２における商用電源ＡＣの電圧波形と被制御回路２０１へ入力する電圧波形とを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
《第１の実施形態》
本発明の第１の実施形態に係る位相制御調光装置について以下説明する。
【００２８】
図３は、本発明の第１実施形態に係る位相制御調光装置１の主要な構成を示す回路図である。図４は、位相制御調光装置１の各点a〜ｄにおける電圧波形を示す図である。位相制御調光装置１は、白熱灯を含む被制御回路１０１と、同期信号であるゼロクロス信号に基づいて位相制御を被制御回路１０１に対して行うことにより白熱灯の調光を行う制御回路１００と、ダイオードブリッジ回路ＤＢ１から出力される電源電圧Ｖｂの値を検出する電圧検出回路１０５と、ノーマリーオープンのスイッチ素子ＳＷ１と抵抗Ｒ１からなるスイッチ回路１１０とを備える。被制御回路１０１は、商用電源ＡＣがトライアックを介して白熱灯に接続された回路である。当該ゼロクロス信号は、以下のようにして生成される。
【００２９】
なお、この実施形態では、被制御回路１０１のトライアックが、本発明の「第１のスイッチ素子」に相当する。また、フォトカプラＰＨが、本発明の「第２のスイッチ素子」に相当する。また、スイッチ素子ＳＷ１が、本発明の「第３のスイッチ素子」に相当する。また、抵抗Ｒ１が、本発明の「第１の抵抗」に相当する。また、抵抗Ｒ２が、本発明の「第２の抵抗」に相当する。
【００３０】
位相制御調光装置１は、商用電源ＡＣから供給されるＡＣ１００Ｖ電源電圧Ｖa（図４（Ａ）参照）をダイオードブリッジ回路ＤＢ１で全波整流する（図４（Ｂ）参照）。全波整流されて抵抗Ｒ２を通過した図４（Ｃ）に示す波形の電源電圧Ｖｃ′が、ツェナーダイオードＤを介してフォトカプラＰＨに入力される。これにより、入力電圧に応じた電流がフォトカプラＰＨの発光ダイオードに流れて当該発光ダイオードが発光する。一方、図４（Ｃ）に示す波形の電源電圧Ｖｃ′が０レベルになった時に当該発光ダイオードが消灯する。
【００３１】
商用電源ＡＣから生成される＋５Ｖの電源電圧は、プルアップ抵抗Ｒ３を介してフォトカプラＰＨのフォトトランジスタのコレクタ端子に供給される。制御回路１００には、フォトカプラＰＨのフォトトランジスタがオンしたときにグランドレベルになりオフしたときにハイレベルになるゼロクロス信号（図４（Ｄ）参照）が入力する。
【００３２】
そして、制御回路１００は、このゼロクロス信号に基づいて位相制御を被制御回路１０１に対して行い、白熱灯の調光を行う。詳述すると、制御回路１００は、このゼロクロス信号に基づいてトライアックをオンさせる位相を制御することにより白熱灯への供給電力を制御して、白熱灯の調光を行う。
【００３３】
しかしながら、この実施形態における位相制御調光装置１においても、高調波ノイズやスイッチングノイズを発生し易いＩＨ調理器具等の器具（以下、「ノイズ発生器具」と称する。）が同じ商用電源ＡＣに接続された場合、ｃ´点における電源電圧Ｖｃ′の波形がゼロクロス近辺で乱れることがある（図４（Ｃ）参照）。
【００３４】
そこで、この実施形態における位相制御調光装置１では、ノイズの影響があっても白熱灯への供給電力を正確に制御できるよう、電圧検出回路１０５とスイッチ回路１１０とを設けている。具体的には、以下のように構成している。
【００３５】
電圧検出回路１０５は、ダイオードブリッジ回路ＤＢ１から出力される電源電圧Ｖｂの瞬時値を検出する。そして、電圧検出回路１０５は、電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0以下になったことを検出した時、その検出信号を制御回路１００に入力する。ここで、所定電圧値Ｖｔｈ0は、例えば＋６０Ｖである。
【００３６】
そして、制御回路１００は、電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0以下になったことを示す検出信号を電圧検出回路１０５から受けた時、スイッチ素子ＳＷ１をオンする。
【００３７】
そのため、電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0以上である期間は、スイッチ素子ＳＷ１はオフされており、入力電圧に応じた電流がフォトカプラＰＨの発光ダイオードに流れて当該発光ダイオードが発光する。この場合における電源電圧Ｖｃ′の値は、ツェナーダイオードＤのツェナー電圧とフォトカプラＰＨの発光ダイオードの順方向降下電圧とを加算した値となる。
【００３８】
また、電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0未満であってフォトカプラＰＨがオンする電圧値（例えば１５Ｖ以上６０Ｖ未満）である期間も、スイッチ素子ＳＷ１はオンするが、入力電圧に応じた電流がフォトカプラＰＨの発光ダイオードに流れて当該発光ダイオードが発光する。この場合における電源電圧Ｖｃ′の値も、ツェナーダイオードＤのツェナー電圧とフォトカプラＰＨの発光ダイオードの順方向降下電圧とを加算した値となる。
【００３９】
そして、電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0未満であってフォトカプラＰＨがオフする低い電圧値（例えば１５Ｖ未満）である期間、フォトカプラＰＨがオフする。この期間では、スイッチ素子ＳＷ１がオンしているため、ダイオードブリッジ回路ＤＢ１から出力されて抵抗Ｒ２を通過した電流は、抵抗Ｒ１へ流れる。そのため、ノイズ発生器具が同じ商用電源ＡＣに接続されて、ノイズ発生器具で発生したノイズが上記電源電圧Ｖｃ′に重畳されても、ノイズ電流が抵抗Ｒ１の方へバイパスされる。よって、ノイズ発生器具が同じ商用電源ＡＣに接続された場合に、ｃ´点における電源電圧Ｖｃ′の波形がゼロクロス近辺で乱れても、当該電源電圧Ｖｃがゼロクロスした時にフォトカプラＰＨが確実にオフ状態となる。
【００４０】
従って、この実施形態における位相制御調光装置１では、ノイズ発生器具が同じ商用電源ＡＣに接続された場合でも、正確なゼロクロス信号に基づいて位相制御を被制御回路１０１に対して行うことができる。即ち、白熱灯の調光を誤動作無く正確に行うことができる。
【００４１】
なお、電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0未満であってフォトカプラＰＨがオフする低い電圧値（例えば１５Ｖ未満）である期間、スイッチ素子ＳＷ１がオンしているため、電源電圧Ｖｃ′の値は、電源電圧Ｖｂから抵抗Ｒ２の降下電圧Ｖeを減算した値となる。
【００４２】
ここで、図１に示す従来の位相制御調光装置９において、電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0未満であってフォトカプラＰＨがオフする低い電圧値（例えば１５Ｖ未満）である期間、フォトカプラＰＨがオフしているため、電源電圧Ｖｃの値は電源電圧Ｖｂと等しくなる。
【００４３】
よって、上述の電源電圧Ｖｃ′の値は、「Ｖｃ′＝Ｖｃ−Ｖe」で表わされることになる。即ち、電源電圧Ｖｂの値が所定電圧値Ｖｔｈ0以下であってフォトカプラＰＨがオフする低い電圧値（例えば１５Ｖ未満）である期間、位相制御調光装置１では電源電圧Ｖｃ′の値が降下電圧Ｖeの値だけ従来の位相制御調光装置９より低くなる。このため、位相制御調光装置１では、ノイズ発生器具で発生したノイズが上記電源電圧Ｖｃ′に重畳されても、降下電圧Ｖeの範囲内であればそのノイズを吸収できる。
【００４４】
なお、上記の実施形態では、ダイオードブリッジ回路ＤＢ１から出力される電源電圧Ｖｂを検出したが、実施の際は、ダイオードブリッジ回路ＤＢ１に入力される電源電圧Ｖaを検出しても構わない。この場合、所定電圧値Ｖｔｈ0は、電源電圧Ｖaに対応する値に設定すればよい。
【００４５】
《第２の実施形態》
本発明の第２の実施形態に係る位相制御調光装置について以下説明する。
【００４６】
図５は、本発明の第２実施形態に係る位相制御調光装置２の主要な構成を示す回路図である。図６は、商用電源ＡＣの電圧波形と被制御回路２０１へ入力する電圧波形とを示す図である。位相制御調光装置２は、複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎを含む被制御回路２０１と、同期信号に基づいて位相制御を被制御回路２０１に対して行うことにより複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎの調光を行う制御回路２００と、商用電源ＡＣから出力される電源電圧ＶACの値を検出する電圧検出回路２０５と、ノーマリーオープンのスイッチ素子ＳＷ４と抵抗Ｒ４からなるスイッチ回路２１０とを備える。被制御回路２０１は、商用電源ＡＣがトライアックＴを介して複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎに接続された回路である。
【００４７】
なお、この実施形態では、トライアックＴが、本発明の「第１のスイッチ素子」に相当する。また、スイッチ素子ＳＷ４が、本発明の「第３のスイッチ素子」に相当する。また、抵抗Ｒ４が、本発明の「第１の抵抗」に相当する。
【００４８】
位相制御調光装置２は、同期信号に基づいてトライアックＴをオンさせる位相を制御する。これにより、位相制御調光装置２は、複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎへの供給電力を制御して、複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎの調光を行う。以下、この位相制御について詳述する。
【００４９】
制御回路２００は、同期信号に基づいてスイッチ素子ＳＷ２のオンオフを切り替えることによりトライアックＴをオンさせる位相を制御する。制御回路２００は、スイッチ素子ＳＷ２をオンすることでゲートパルスをトライアックＴのゲートに入力し、トライアックＴをオンする。電源電圧ＶACがゼロクロスした時、このトライアックＴはオフする。これにより、商用電源ＡＣから供給される電源電圧ＶAC（図６（Ａ）参照）がスイッチングされて、図６（Ｂ）に示す波形の電圧Ｖinが、被制御回路２０１のダイオードブリッジ回路ＤＢ２に入力される。
【００５０】
被制御回路２０１は、入力した電圧Ｖinをダイオードブリッジ回路ＤＢ２で全波整流し、コンデンサＣ３で平滑する。これにより、ＤＣ電流が複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎに流れて複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎが発光する。なお、複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎの光量は、電圧Ｖinの実効値に応じたものとなる。
【００５１】
ここで、ノイズ防止用コンデンサＣ１は、位相制御調光装置２で発生するノイズが同じ商用電源ＡＣに接続する他の機器に伝搬しないよう、又は同じ商用電源ＡＣに接続するノイズ発生器具からノイズが伝搬する場合に備えて、当該ノイズを吸収するために設けている。
【００５２】
しかしながら、従来の位相制御調光装置において、電源電圧ＶACがゼロクロスする時、このコンデンサＣ１に溜まった電荷により、コンデンサＣ１から放電電流（以下、「ノイズ電流」と称する。）がトライアックＴへ流れることがあった。そのため、電源電圧ＶACがゼロクロスする時にトライアックＴがオフせず、商用電源ＡＣを位相制御できないことがあった。例えば、図６（Ｃ）に示すような波形の電圧Ｖinが被制御回路２０１のダイオードブリッジ回路ＤＢ２に入力されてしまい、複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎの調光を正確に行えないことがあった。
【００５３】
そこで、この実施形態における位相制御調光装置２では、ノイズの影響があっても複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎへの供給電力を正確に制御できるよう、電圧検出回路２０５とスイッチ回路２１０とを設けている。具体的には、以下のように構成している。
【００５４】
電圧検出回路２０５は、商用電源ＡＣから出力される電源電圧ＶACの瞬時値を検出する。そして、電圧検出回路２０５は、電源電圧ＶACの値が第１電圧値Ｖｔｈ１以下第２電圧値Ｖｔｈ２以上になったことを検出している間、その検出信号を制御回路２００に入力する。ここで、第１電圧値Ｖｔｈ１は、例えば＋１０Ｖであり、第２電圧値Ｖｔｈ２は、例えば−１０Ｖである。
【００５５】
そして、制御回路２００は、電源電圧ＶACの値が第１電圧値Ｖｔｈ１以下第２電圧値Ｖｔｈ２以上になったことを示す検出信号を電圧検出回路２０５から受けている時、スイッチ回路２１０のスイッチ素子ＳＷ４をオンする。
なお、抵抗Ｒ４は、電源電圧ＶACのゼロクロス時にコンデンサＣ１からトライアックＴへ流れるノイズ電流の値がトライアックＴの保持電流の値以下となる抵抗値に定めておく。
【００５６】
以上の構成において、電源電圧ＶACの値が第１電圧値Ｖｔｈ１より高い値、若しくは第２電圧値Ｖｔｈ２より低い値である期間は、スイッチ素子ＳＷ４はオフされている。
【００５７】
一方、電源電圧ＶACの値が第１電圧値Ｖｔｈ１以下第２電圧値Ｖｔｈ２以上である期間では、スイッチ素子ＳＷ４がオンされているため、トライアックＴの両端はインダクタＬを介して短絡される。このため、電源電圧ＶACがゼロクロスする時、コンデンサＣ１からのノイズ電流は分岐してスイッチ素子ＳＷ４とトライアックＴへ流れる。この時、コンデンサＣ１からトライアックＴへ流れるノイズ電流の値がトライアックＴの保持電流の値以下であるため、トライアックＴは確実にオフする。よって、電源電圧ＶACがゼロクロスする時にトライアックＴは確実にオフするため、商用電源ＡＣの位相制御を正確に行うことができる（図６（Ｂ）参照）。
【００５８】
従って、この実施形態における位相制御調光装置２では、電源電圧ＶACがゼロクロスする時にコンデンサＣ１からノイズ電流がトライアックＴへ流れても、同期信号に基づいて正確な位相制御を被制御回路２０１に対して行うことができる。即ち、複数の発光ダイオードＬ１〜Ｌｎの調光を誤動作無く正確に行うことができる。
【００５９】
なお、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６０】
１、２、９…位相制御調光装置
１００…制御回路
１０１…被制御回路
１０５…電圧検出回路
１１０…スイッチ回路
２００…制御回路
２０１…被制御回路
２０５…電圧検出回路
２１０…スイッチ回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のスイッチ素子を同期信号に基づいてオンさせる交流電源の位相制御によりランプへの供給電力を制御して、前記ランプの調光を行う位相制御調光装置において、
前記交流電源から入力される電源電圧がゼロクロスするタイミングに応じてオンオフを切り替え前記同期信号を生成する第２のスイッチ素子または前記第１のスイッチ素子に、並列に接続される第３のスイッチ素子を有するスイッチ回路と、
前記電源電圧の瞬時値を検出する電圧検出回路と、
前記電源電圧の瞬時値の絶対値が所定電圧値以下であることを前記電圧検出回路が検出したとき、前記第３のスイッチ素子をオンする制御回路と、を備えた位相制御調光装置。
【請求項２】
前記スイッチ回路は、前記第３のスイッチ素子に直列に接続する第１の抵抗を有する、請求項１に記載の位相制御調光装置。
【請求項３】
前記第２のスイッチ素子は、フォトカプラであり、
前記フォトカプラに直列に接続するツェナーダイオードと、
前記ツェナーダイオードおよび前記フォトカプラを含む複合回路と前記スイッチ回路とに直列に接続する第２の抵抗と、を備える、請求項１又は２に記載の位相制御調光装置。
【請求項４】
装置本体で発生するノイズを吸収するコンデンサを備え、
前記第１のスイッチ素子は、トライアックであり、
前記第１の抵抗は、前記電源電圧のゼロクロス時に前記コンデンサから前記トライアックへ流れる放電電流の値が前記トライアックの保持電流の値以下となる抵抗値を示す、請求項２に記載の位相制御調光装置。
【請求項１】
第１のスイッチ素子を同期信号に基づいてオンさせる交流電源の位相制御によりランプへの供給電力を制御して、前記ランプの調光を行う位相制御調光装置において、
前記交流電源から入力される電源電圧がゼロクロスするタイミングに応じてオンオフを切り替え前記同期信号を生成する第２のスイッチ素子または前記第１のスイッチ素子に、並列に接続される第３のスイッチ素子を有するスイッチ回路と、
前記電源電圧の瞬時値を検出する電圧検出回路と、
前記電源電圧の瞬時値の絶対値が所定電圧値以下であることを前記電圧検出回路が検出したとき、前記第３のスイッチ素子をオンする制御回路と、を備えた位相制御調光装置。
【請求項２】
前記スイッチ回路は、前記第３のスイッチ素子に直列に接続する第１の抵抗を有する、請求項１に記載の位相制御調光装置。
【請求項３】
前記第２のスイッチ素子は、フォトカプラであり、
前記フォトカプラに直列に接続するツェナーダイオードと、
前記ツェナーダイオードおよび前記フォトカプラを含む複合回路と前記スイッチ回路とに直列に接続する第２の抵抗と、を備える、請求項１又は２に記載の位相制御調光装置。
【請求項４】
装置本体で発生するノイズを吸収するコンデンサを備え、
前記第１のスイッチ素子は、トライアックであり、
前記第１の抵抗は、前記電源電圧のゼロクロス時に前記コンデンサから前記トライアックへ流れる放電電流の値が前記トライアックの保持電流の値以下となる抵抗値を示す、請求項２に記載の位相制御調光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１６５５００（Ｐ２０１１−１６５５００Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７５８７（Ｐ２０１０−２７５８７）
【出願日】平成２２年２月１０日（２０１０．２．１０）
【出願人】（０００００１０７４）クロイ電機株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１０日（２０１０．２．１０）
【出願人】（０００００１０７４）クロイ電機株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
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