(57)【要約】【課題】定格電力、定格電圧、定格電流等の異なる光源を装着した際に当該光源を破損することなく、簡単に且つ迅速に点灯させることができる点灯用電源装置を提供すること。【解決手段】点灯用電源装置１は、光源装着部３と、交流電源からの交流電圧を変換して直流電圧を出力する力率改善回路部４と、力率改善回路部４で変換した直流電圧を交流電圧に変換して光源装着部３に装着されている光源２に交流電力を供給する電力供給部５と、電力供給部５の交流電力の供給量を制御する制御装置６とを具備しており、制御装置６は、光源装着部３に装着されている光源２からの電圧及び電流を検出し、検出した検出電圧Ｖ１及び検出電流Ａ１に基づいて光源２に対する交流電力の供給量を設定し、設定した交流電力の供給量に基づいて電力供給部５に対する制御信号を生成し、当該制御信号によって電力供給部５の交流電力の供給を制御するようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源が着脱自在に装着される光源装着部と、交流電源からの交流電圧を変換して直流電圧を出力する力率改善回路部と、力率改善回路部で変換した直流電圧を交流電圧に変換して光源装着部に装着されている光源に交流電力を供給する電力供給部と、電力供給部の交流電力の供給量を制御する制御装置と、を具備しており、制御装置は、光源装着部に装着されている光源からの電圧及び電流を検出し、検出した電圧及び電流に基づいて当該光源に対する交流電力の供給量を設定し、設定した交流電力の供給量に基づいて電力供給部に対する制御信号を生成し、当該制御信号によって電力供給部の交流電力の供給を制御することを特徴とする点灯用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舞台等の照明演出に用いられるメタルハライドランプ、ＨＩＤランプ（Ｈｉｇｈ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ  Ｌａｍｐ）等からなる光源を点灯させるための点灯用電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１においては、交流電源からの交流電圧を整流する整流部と、整流部で整流した直流電圧を光源及び他の光源の夫々を点灯させるために要する所定電圧に変換する電圧変換部と、電圧変換部に並列接続されていると共に、電圧変換部で所定電圧に変換した直流電圧を交流電圧に変換して光源及び他の光源に交流電力を夫々供給する電力供給部及び他の電力供給部と、電力供給部及び他の電力供給部の夫々の交流電力の供給量を制御する制御装置とを具備しており、制御装置は、光源及び他の光源の夫々に対する交流電力の供給量を切り替え自在に設定する設定部と、設定部で設定した交流電力の供給量に基づいて電力供給部及び他の電力供給部の夫々に対する制御信号を生成し、当該制御信号によって電力供給部及び他の電力供給部の夫々の交流電力の供給を制御する制御部とを具備しており、設定部は、複数のスイッチ部の夫々の作動により電力供給部及び他の電力供給部の夫々の交流電力の供給量を設定するための電気信号を生成し、生成した電気信号に基づいて電力供給部及び他の電力供給部の夫々の交流電力の供給量を制御する点灯用電源装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１１０８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、斯かる点灯用電源装置では、交流電力の供給量を設定する設定部の複数のスイッチ部の夫々は、交流電力が供給されるべき電力供給部（他の電力供給部）の定格電力等に対応して操作されなければならないために、当該複数のスイッチ部の操作には多大な注意力を要する結果、定格の異なる光源を装着した際に当該光源を迅速に点灯させ得ない事態が生じ得る。また、前記複数のスイッチ部の誤操作等により光源を破損する虞もある。
【０００５】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、定格の異なる光源を装着した際に当該光源を破損することなく、簡単に且つ迅速に点灯させることができる点灯用電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の点灯用電源装置は、光源が着脱自在に装着される光源装着部と、交流電源からの交流電圧を変換して直流電圧を出力する力率改善回路部と、力率改善回路部で変換した直流電圧を交流電圧に変換して光源装着部に装着されている光源に交流電力を供給する電力供給部と、電力供給部の交流電力の供給量を制御する制御装置とを具備しており、制御装置は、光源装着部に装着されている光源からの電圧及び電流を検出し、検出した電圧及び電流に基づいて当該光源に対する交流電力の供給量を設定し、設定した交流電力の供給量に基づいて電力供給部に対する制御信号を生成し、当該制御信号によって電力供給部の交流電力の供給を制御するようになっている。
【０００７】
本発明の点灯用電源装置によれば、特に、制御装置は、光源装着部に装着されている光源からの電圧及び電流を検出し、検出した電圧及び電流に基づいて当該光源に対する交流電力の供給量を設定し、設定した交流電力の供給量に基づいて電力供給部に対する制御信号を生成し、当該制御信号によって電力供給部の交流電力の供給を制御するようになっているために、定格の異なる光源を装着した際に当該光源を破損することなく、簡単に且つ迅速に点灯させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、定格の異なる光源を装着した際に当該光源を破損することなく、簡単に且つ迅速に点灯させることができる点灯用電源装置を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の例の概念説明図である。
【図２】図２は、図１に示す例の回路説明図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態の例の電力供給部に関する交流電圧波形の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【実施例】
【００１１】
図１及び図２において、本例の本例の点灯用電源装置１は、光源２が着脱自在に装着される光源装着部３と、交流電源（図示せず）からの交流電圧を変換して直流電圧を出力する力率改善回路部（ＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路部）４と、力率改善回路部４で変換した直流電圧を交流電圧に変換して光源装着部３に装着されている光源２に交流電力を供給する電力供給部５と、電力供給部５の交流電力の供給量を制御する制御装置６とを具備している。
【００１２】
図２中、符号７はコンデンサ、符号８は抵抗、符号９はダイオード、符号１０は接地、符号１９は給電線、符号２０は信号線である。図２に示す各素子は給電線１９、信号線２０を介して夫々接続されている。
【００１３】
点灯用電源装置１が供給可能な最大電力量は、当該点灯用電源装置１の各素子に適用される部品の性能等によって変動するが、本例においては、前記最大電力量は１２００Ｗとする。
【００１４】
図示しない交流電源は、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ等の商用電源、本例では５０Ｈｚ、実効電圧１００Ｖの商用電源からなり、力率改善回路４に電気的に接続される。光源２は、本例ではメタルハライドランプからなる。
【００１５】
光源装着部３は、光源２の接続端子に取り外し自在に接続される出力端子１１及び１２を有しており、斯かる出力端子１１及び１２に光源２の接続端子が接続され、取り外されることによって光源２が着脱自在に装着されるようになっている。
【００１６】
力率改善回路部４は、交流電源からの交流電圧を直流電圧に整流する整流回路６０と、整流回路６０と電力供給部５とに接続されたＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のＭＯＳＦＥＴからなるスイッチ素子１３と、このスイッチ素子１３をＰＷＭ制御（パルス幅変調制御）するＰＷＭ制御部１４と、スイッチ素子１３からの直流電圧を平滑化するインダクタ１５とを具備している。整流回路６０から出力される直流電圧、例えばＤＣ３８５Ｖの直流電圧は、ＰＷＭ制御部１４によって制御されるスイッチ素子１３及びインダクタ１５を介することによって例えばＤＣ７０ＶからＤＣ１００Ｖの直流電圧に所望に変換される。ＰＷＭ制御部１４は、本例では制御装置６からの制御信号に基づいてスイッチ素子１３の作動を制御するようになっている。
【００１７】
電力供給部５は、四つのスイッチ素子２１、２２、２３及び２４を有したＨブリッジ回路２５を具備している。Ｈブリッジ回路２５は、図２に示すように、力率改善回路４に接続された給電線１９にＨ字状に接続されている。
【００１８】
スイッチ素子２１、２２、２３及び２４の夫々は、例えばＩＧＢＴ等のＭＯＳＦＥＴからなる。スイッチ素子２１、２２、２３及び２４の夫々は、ドレーン及びソースの通電が許容された状態（オン状態）にある場合には力率改善回路４と光源２とを電気的に接続するようになっており、ドレーン及びソースの通電が禁止された状態（オフ状態）にある場合には力率改善回路４と光源２とを電気的に非接続にするようになっている。
【００１９】
電力供給部５は、制御装置６からの制御信号に基づくスイッチ素子２１及び２４の同期的なオンオフ作動と制御装置６からの制御信号に基づくスイッチ素子２２及び２３の同期的なオンオフ作動とによって力率改善回路４からの直流電圧を交流電圧に変換して交流電力を出力端子１１及び１２から光源２に供給するようになっている。
【００２０】
制御装置６は、中央演算装置（ＣＰＵ）３１、記憶装置及び入出力部を有したコンピュータ等からなる本体３０と、力率改善回路４と電力供給部５とを接続している給電線１９の両端の夫々を抵抗８を介して本体３０に接続している電圧検出用通電線３３と、力率改善回路４と電力供給部５とを接続している給電線１９の両端の夫々をコンデンサ７を介して本体３０に接続している電流検出用通電線３４と、本体３０に接続されているスイッチ素子３５と、スイッチ素子３５に接続されていると共に本体３０からスイッチ素子３５を介して与えられる制御信号に基づいて電力供給部５を制御するドライバ３６とを具備している。制御装置６は、本例では、ＰＷＭ制御部１４にも接続されており、当該ＰＷＭ制御部１４に対してもＰＷＭ制御信号を与えるようになっている。
【００２１】
電圧検出用通電線３３は、光源２が光源装着部３に装着された際の初期電圧を検出電圧Ｖ１として本体３０に与えるようになっており、電流検出用通電線３４は、光源２が光源装着部３に装着された際の初期電流を検出電流Ａ１として本体３０に与えるようになっている。電流検出用通電線３４にはオペアンプ４０が設けられており、オペアンプ４０の出力端子は本体３０に、非反転入力端子は電流検出用通電線３４に夫々接続されており、反転入力端子は接地されている。
【００２２】
本体３０の記憶装置には、点灯用電源装置１に装着可能な光源２の複数種類の定格電力、定格電圧及び定格電流のデータ並びに前記各データに対応した電力供給部５に対する各種制御プログラムが格納されている。中央演算装置３１は、電圧検出用通電線３３から入出力部を介して与えられた検出電圧Ｖ１と電流検出用通電線３４から入出力部を介して与えられた検出電流Ａ１とに基づいて光源装着部３に装着された光源２の定格電力、定格電圧及び定格電流に対応する記憶装置内の定格電力、定格電圧及び定格電流のデータを判別し、判別した当該データに対応した制御プログラムを読み出してスイッチ素子３５、ドライバ３６及びＰＷＭ制御部１４に各制御信号を与えるための上述及び後述の処理を行うようになっている。スイッチ素子３５は本体３０にＰＷＭ制御されながらドライバ３６に制御信号を与えるようになっており、ドライバ３６は、前記制御信号に基づいてスイッチ素子２１、２２、２３及び２４の夫々にゲート信号を与えて当該スイッチ素子２１、２２、２３及び２４をオンオフ作動させるようになっている。スイッチ素子２１及び２４はドライバ３６によって互いに同期的にオンオフ作動され、スイッチ素子２２及び２３はドライバ３６によって互いに同期的にオンオフ作動される。光源２に対する交流電力の供給時においては、スイッチ素子２１及び２４は、スイッチ素子２２及び２３が通電オフ状態であるときは通電オン状態とされる一方、スイッチ素子２２及び２３が通電オン状態であるときは通電オフ状態とされる。ドライバ３６はＰＷＭ制御によってスイッチ素子２１、２２、２３及び２４の夫々にゲート信号を与えるようになっており、これにより、電力供給部５から光源２に供給される交流電力の供給量は、デューティ比の調節によって制御される。換言すれば、光源２に対する交流電力の供給量は、検出電圧Ｖ１及び検出電流Ａ１に基づいて作動する制御装置６によって制御されることとなる。尚、ドライバ３６によってスイッチ素子２１、２２、２３及び２４がオンオフ作動される電力供給部５から光源２に供給される交流電力は、例えば図３に示す交流電圧波形５０となる。
【００２３】
光源２は、例えば、定格電力１２５Ｗ、定格電圧８０Ｖ、定格電流１．７Ａであってもよく、定格電力２００Ｗ、定格電圧７０Ｖ、定格電流３．０Ａであってもよく、定格電力４００Ｗ、定格電圧７０Ｖ、定格電流６．９Ａであってもよく、定格電力５７５Ｗ、定格電圧９５Ｖ、定格電流７Ａであってもよく、定格電力１２００Ｗ、定格電圧１００Ｖ、定格電流１３．８Ａであってもよく、また、これら各種の光源２のいずれを光源装着部３に装着してもよい。尚、本体３０の記憶装置には、光源２の前記各種の定格電力、定格電圧及び定格電流のデータ並びに当該各データに対応した制御プログラムが予め格納される。
【００２４】
斯かる制御装置６は、光源装着部３に装着されている光源２からの電圧及び電流を検出し、検出した検出電圧Ｖ１及び検出電流Ａ１に基づいて当該光源２に対する交流電力の供給量を設定し、設定した交流電力の供給量に基づいて電力供給部５に対する制御信号を生成し、当該制御信号によって電力供給部５の交流電力の供給を制御するようになっている。
【００２５】
本例の点灯用電源装置１によれば、光源２が着脱自在に装着される光源装着部３と、交流電源からの交流電圧を変換して直流電圧を出力する力率改善回路部４と、力率改善回路部４で変換した直流電圧を交流電圧に変換して光源装着部３に装着されている光源２に交流電力を供給する電力供給部５と、電力供給部５の交流電力の供給量を制御する制御装置６とを具備しており、制御装置６は、光源装着部３に装着されている光源２からの電圧及び電流を検出し、検出した検出電圧Ｖ１及び検出電流Ａ１に基づいて当該光源２に対する交流電力の供給量を設定し、設定した交流電力の供給量に基づいて電力供給部５に対する制御信号を生成し、当該制御信号によって電力供給部５の交流電力の供給を制御するようになっているために、定格電力、定格電圧、定格電流等の異なる光源を装着した際に当該光源を破損することなく、自動的に、簡単に且つ迅速に点灯させることができる。
【００２６】
尚、点灯用電源装置１は、光源２が着脱自在に装着される光源装着部３と、交流電源からの交流電圧を変換して直流電圧を出力する力率改善回路部４と、力率改善回路部４で変換した直流電圧を交流電圧に変換して光源装着部３に装着されている光源２に交流電力を供給する電力供給部５と、電力供給部５の交流電力の供給量を制御する制御装置６とを具備しているが、これらに加えて、他の光源が着脱自在に装着される上記同様の他の光源装着部と、交流電源からの交流電圧を変換して直流電圧を出力する上記同様の他の力率改善回路部と、当該他の力率改善回路部で変換した直流電圧を交流電圧に変換して光源装着部に装着されている他の光源に交流電力を供給する上記同様の他の電力供給部とを更に具備していてもよく、斯かる場合には、制御装置６は、他の光源装着部に装着されている他の光源からの電圧及び電流を検出し、検出した検出電圧及び検出電流に基づいて当該他の光源に対する交流電力の供給量を設定し、設定した交流電力の供給量に基づいて他の電力供給部に対する制御信号を生成し、当該制御信号によって他の電力供給部の交流電力の供給を制御するようになっていてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１  点灯用電源装置
２  光源
３  光源装着部
４  力率改善回路部
５  電力供給部
６  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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