(57)【要約】【課題】フェードアウト時において、光飛びが発生しない照明用電源装置を提供する。【解決手段】照明用電源装置は、位相制御を受けた交流電力の位相を検出し、光源１０の調光レベルを指示する調光信号を生成する制御回路５０と、交流電力を、調光信号が指示する調光レベルに相当する直流電力に変換し、光源１０に供給する電力変換回路２０とを備える。制御回路５０は、調光信号の生成において所定の遅延時間を有し、かつ、フェードアウト制御において、交流電力の低下に起因した光源１０の消灯が起こる前に調光レベルが調光下限値に達するように、調光信号を調整する。【選択図】図４
2019149320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤを光源とする照明用の、位相制御方式に対応した電源装置であって、
位相制御を受けた交流電力の位相を検出し、検出した位相に応じて、前記光源の調光レベルを指示する調光信号を生成する制御回路と、
前記交流電力を、前記調光信号が指示する調光レベルに相当する直流電力に変換し、前記光源に供給する電力変換回路とを備え、
前記制御回路は、
前記調光信号の生成において、所定の遅延時間を有しており、かつ、
調光レベルを徐々に下げるフェードアウト制御において、前記交流電力の低下に起因した前記光源の消灯が起こる前に、前記調光信号が指示する調光レベルが調光下限値に達するように、前記調光信号を調整する
照明用電源装置。
【請求項２】
請求項１記載の照明用電源装置において、
前記制御回路は、
前記交流電力の位相を検出し、検出した位相値を示す位相検出信号を生成する位相検出回路と、
前記位相検出信号を受け、前記位相検出信号が示す位相値に応じて、前記調光信号を生成する調光回路とを備える
ことを特徴とする照明用電源装置。
【請求項３】
請求項２記載の照明用電源装置において、
前記調光回路は、
前記位相値の時間変化から、フェードアウト終了までに要するフェード時間を求め、
前記フェード時間が経過する前に、前記調光信号が指示する調光レベルが調光下限値に達するように、前記調光信号を調整する
ことを特徴とする照明用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Device）を光源とする照明用の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、位相制御方式に対応した照明用の電源装置が開示されている。この電源装置は、制御部と、電力変換部とを備える。制御部は、供給される交流電圧の導通角の変化に応じて調光率を決定し、決定した調光率に応じた制御信号を出力する。電力変換部は、制御信号に応じて交流電圧を変換して、照明負荷に供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−６６４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、照明用電源装置について、光源の光量を徐々に下げるフェードアウト時において、光飛びの発生を抑制可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る、ＬＥＤを光源とする照明用の、位相制御方式に対応した照明用電源装置は、位相制御を受けた交流電力の位相を検出し、検出した位相に応じて、前記光源の調光レベルを指示する調光信号を生成する制御回路と、前記交流電力を、前記調光信号が指示する調光レベルに相当する直流電力に変換し、前記光源に供給する電力変換回路とを備え、前記制御回路は、前記調光信号の生成において、所定の遅延時間を有しており、かつ、調光レベルを徐々に下げるフェードアウト制御において、前記交流電力の低下に起因した前記光源の消灯が起こる前に、前記調光信号が指示する調光レベルが調光下限値に達するように、前記調光信号を調整する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、フェードアウト時において、光飛びの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る照明用電源装置の概略構成
【図２】位相制御を受けた交流電力の波形の例
【図３】実施形態における調整回路の動作例を示すフローチャート
【図４】調光指示値の調整例を概念的に示す図
【図５】調整値の決定処理の一例を示すフローチャート
【図６】フェード時間の算出例を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の各実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【０００９】
図１は実施形態に係る照明用電源装置の概略構成を示す。図１に示すように、実施形態に係る照明用電源装置は、ＬＥＤを光源１０とする照明用の電源装置である。照明用電源装置は、電力変換回路２０と、制御回路５０とを備える。電力変換回路２０は、交流電源１から交流電力を受け、受けた交流電力を直流電力に変換して、光源１０に供給する。ここで、照明用電源装置は位相制御方式に対応した電源装置であって、供給される交流電力は、例えばユーザの操作に従って、位相制御を受けている。
【００１０】
制御回路５０は、位相検出回路３０と、調光回路４０とを備えている。位相検出回路３０は、電力変換回路２０に供給される交流電力の位相を検出する回路であり、検出した位相値を示す位相検出信号を出力する。調光回路４０は、例えばマイクロコンピュータによって構成されており、位相検出回路３０から出力された位相検出信号を受け、位相検出信号が示す位相値に応じて、光源１０の調光レベルを指示する調光信号を生成し、出力する。ここでは調光信号は、パルス幅によって調光レベルを示すＰＷＭ信号であるものとする。ＰＷＭ信号である調光信号は、電力変換回路２０が備えるスイッチング素子２１，２２のゲートに与えられる。すなわち、制御回路５０は、位相制御を受けた交流電力の位相を検出し、検出した位相に応じて、光源１０の調光レベルを指示する調光信号を生成する。
【００１１】
図２は位相制御を受けた交流電力の波形の例である。図２の位相制御では、交流電力Ｖ１の半周期において、調光レベルに応じて、交流電力が実際に出力される時間ＶＴ１を変化させている。位相検出回路３０は、供給される交流電力の電圧実効値を検出し、これを位相検出信号として出力する。調光回路４０は、位相検出信号から調光指示値を求めて、この調光指示値を示す調光信号を出力する。
【００１２】
ここで、位相制御方式の照明用電源装置は、入力電圧のノイズや変動に伴って、調光レベルが変動してしまう、という問題を有する。そこで、入力電圧のノイズや変動に対して耐性を持たせるために、入力電圧の変化に対して一定の時定数をもって調光レベルを変化させる、という制御が用いられている。
【００１３】
ところが、このような時定数をもつ制御を用いた場合には、フェードアウト時に光飛びが発生する、という問題が生じる。すなわち、フェードアウト時において、調光信号は、位相検出信号から時定数分遅れて変化するため、調光信号がまだ高い調光レベルを示している間に、位相検出信号がゼロになる。言い換えると、調光信号がまだ高い調光レベルを示している間に、電力変換回路２０への交流電力の供給がなくなってしまい、光源１０が強制的に消灯してしまう。いわゆる光飛びの発生である。
【００１４】
そこで、本実施形態では、フェードアウト時において、調光信号がまだ高い調光レベルを示している間に、電力変換回路２０への電力供給の減少に起因した光源１０の消灯が起こることがないように、すなわち、光飛びの発生を抑制するようにする。このために、制御回路５０は、調光レベルを徐々に下げるフェードアウト制御において、交流電力の低下に起因した光源１０の消灯が起こる前に、調光信号が指示する調光レベルがゼロに達するように、調光信号を調整する。
【００１５】
図３は本実施形態における調整回路４０の動作例を示すフローチャートである。調整回路４０は、位相検出回路３０から受けた位相検出信号が示す位相検出値Ｄを、調光指示値ｄ１に変換する（Ｓ１１）。ここでは、所定期間の位相検出値Ｄを平均化して、平均化後の位相検出値Ｄを調光指示値ｄ１に変換するものとする。平均化する期間が、上述した時定数に対応する。位相検出値Ｄから調光指示値ｄ１への変換は、例えば、調整回路４０が予め有している変換テーブルや変換式に従って、行えばよい。そして、調整回路４０は、求めた調光指示値ｄ１を示す調光信号を、電力変換回路２０に出力する（Ｓ１２）。
【００１６】
そして、調整回路４０は、位相検出値Ｄが所定時間減少しているか否かをチェックする（Ｓ１３）。位相検出値Ｄが所定時間減少しているときは（Ｓ１３でＹｅｓ）、ステップＳ２０にすすむ。そうでないときは（Ｓ１３でＮｏ）、ステップＳ１１からの動作を繰り返す。もし、位相検出値Ｄが所定時間減少しているときは、フェードアウト操作が行われている可能性が高い。このため、ステップＳ２０からの、調光レベルを徐々に下げるフェードアウト制御に移行する。
【００１７】
ステップＳ２０では、調光指示値ｄ１の調整に用いる調整値Ｋを決定する。ステップＳ２０の詳細については後述する。その後、調整回路４０は、ステップＳ１１と同様に、位相検出回路３０から受けた位相検出信号が示す位相検出値Ｄを平均化して、調光指示値ｄ１に変換する（Ｓ１４）。さらに、ステップＳ２０で決定した調整値Ｋを基にして、調光指示値ｄ１を調光指示値ｄ２に調整する（Ｓ１５）。この調整によって、いわゆる光飛びが発生しないようにしている。そして、調整回路４０は、調整後の調光指示値ｄ２を示す調光信号を、電力変換回路２０に出力する（Ｓ１６）。
【００１８】
図４は調光指示値の調整例を概念的に示す図である。いま、調光指示値が値ｄ１であるときに、フェードアウト操作がなされたとする。この場合、位相検出値と調光指示値との間に時間差τ（時定数）があるので、調光指示値は、位相検出値の減少開始から時間τだけ遅れてから減少し始める。このため、光源１０が消灯し、フェードアウトが終了するまでに要するフェード時間Ｔが経過したとき、調光指示値はまだゼロになっておらず、値ｄ０を有している。すなわち、調光指示値ｄ０に応じた光量を発していた光源１０が、いきなり消灯する、いわゆる光飛びが発生する。
【００１９】
これに対して本実施形態では、フェード時間Ｔが経過したとき、調光指示値がゼロになるように、調光指示値ｄ１を値ｄ２に調整している。これにより、光飛びの発生を抑制することができる。
【００２０】
図３のフローに戻り、調整回路４０は、調整後の調光指示値ｄ２が、現在の位相検出値Ｄに応じた調光指示値を下回っているか否かをチェックする（Ｓ１７）。もし、調光指示値ｄ２が、現在の位相検出値Ｄに応じた調光指示値を下回っているときは、フェードアウト操作が行われていない可能性が高い。そこで、下回っているときは（Ｓ１７でＹｅｓ）、フェードアウト制御から外れて、ステップＳ１１に戻る。一方、そうでないときは、ステップＳ１４に戻り、調光指示値ｄ１の調整を行う。
【００２１】
図５はステップＳ２０、すなわち調整値Ｋの決定の処理の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、説明を分かりやすくするために、位相検出値Ｄと調光指示値ｄとは、比例関係にある（ｄ＝Ｄ×β：βは係数）ものとする。
【００２２】
まず、位相検出値Ｄについて、時間変化αを求める（Ｓ２１）。そして、求めた時間変化αを用いて、フェード時間Ｔを求める（Ｓ２２）。
【００２３】
図６はフェード時間Ｔの算出例を説明するための図である。図６に示すように、位相検出値が値Ｄ１から徐々に減少するとき、時間ｔｎにおける変化量Ｄｎを求め、次式で時間変化αを求める。
【００２４】
α＝Ｄｎ／ｔｎ
そして、フェード時間Ｔは次式で求められる。
【００２５】
Ｔ＝Ｄ１／α
そして、消灯時の光飛び量ｄ０を求め（Ｓ２３）、調整値Ｋを決定する（Ｓ２４）。光飛び量ｄ０は次式で求められる。
【００２６】
ｄ０＝ｄ１−α×β×Ｔ
そして、調整値Ｋは次式で求められる。
【００２７】
Ｋ＝−ｄ０／Ｔ
この場合には、図３のステップＳ１５における調整は、次式に従って行われる。
【００２８】
ｄ２＝ｄ１＋Ｋ
以上のように本実施形態によると、照明用電源装置は、位相制御を受けた交流電力の位相を検出し、検出した位相に応じて、光源１０の調光レベルを指示する調光信号を生成する制御回路５０と、交流電力を、調光信号が指示する調光レベルに相当する直流電力に変換し、光源１０に供給する電力変換回路２０とを備える。そして、制御回路５０は、調光信号の生成において、所定の時定数（遅延時間）を有しており、かつ、調光レベルを徐々に下げるフェードアウト制御において、フェード時間Ｔが経過したとき調光指示値がゼロになるように、調光指示値を調整する。これにより、調光指示値が高い間に光源１０の消灯が起こる、いわゆる光飛びの発生を抑制することができる。
【００２９】
（他の動作例）
なお、本実施形態に係る照明用電源装置の動作は、上述した例に限られるものではない。以下、他の動作例について説明する。
【００３０】
−動作例１
上述の実施形態では、フェード時間Ｔが経過したとき調光指示値がゼロになるように、調光指示値ｄ１を値ｄ２に調整するものとした。ただし、フェード時間Ｔが経過したときに調光指示値をゼロにする必要は必ずしもない。すなわち、フェード時間Ｔが経過したとき、調光指示値が、光源１０が発光しない調光レベルすなわち調光下限値になるように、調整すればよい。
【００３１】
−動作例２
また、フェード時間Ｔが経過するよりも前に、調光指示値がゼロまたは調光下限値になるように、調整してもよい。この場合でも、調光指示値が高い間に光源１０の消灯が起こる、いわゆる光飛びの発生を抑制することができる。
【００３２】
−動作例３
上述の実施形態では、フェードアウト制御において、調光指示値ｄ１に調整値Ｋを加えることによって、調整を行うものとした。ただし、調光指示値の調整方法は、ここで示した方法に限られるものではない。例えば、調光指示値に調整値を乗じたり、調整値で除したりして、調整を行ってもよい。
【００３３】
以上のように、本実施形態に係る、ＬＥＤを光源とする照明用の、位相制御方式に対応した電源装置は、位相制御を受けた交流電力の位相を検出し、検出した位相に応じて、光源１０の調光レベルを指示する調光信号を生成する制御回路５０と、交流電力を、調光信号が指示する調光レベルに相当する直流電力に変換し、光源１０に供給する電力変換回路２０とを備える。制御回路５０は、調光信号の生成において、所定の遅延時間を有しており、かつ、調光レベルを徐々に下げるフェードアウト制御において、交流電力の低下に起因した光源１０の消灯が起こる前に、調光信号が指示する調光レベルが調光下限値に達するように、調光信号を調整する。
【００３４】
これにより、フェードアウト時において、制御回路５０が生成する調光信号が指示する調光レベルは、交流電力の低下に起因した光源１０の消灯が起こる前に、調光下限値に達する。したがって、調光信号がまだ高い調光レベルを示している間に、電力変換回路２０への電力供給の減少に起因した光源１０の消灯が起こる、いわゆる、光飛びの発生を抑制することができる。
【００３５】
また、制御回路５０は、交流電力の位相を検出し、検出した位相値を示す位相検出信号を生成する位相検出回路３０と、位相検出信号を受け、位相検出信号が示す位相値に応じて、調光信号を生成する調光回路４０とを備える、としてもよい。これにより、制御回路は、フェードアウト制御において、交流電力の低下に起因した光源１０の消灯が起こる前に、調光信号が指示する調光レベルが調光下限値に達するように、調光信号を調整することができる。
【００３６】
さらに、調光回路４０は、位相値の時間変化から、フェードアウト終了までに要するフェード時間を求め、フェード時間が経過する前に、調光信号が指示する調光レベルが調光下限値に達するように、調光信号を調整する、としてもよい。これにより、フェードアウト時において、交流電力の低下に起因した光源１０の消灯が起こる前に、調光レベルが確実に調光下限値に達するよう、制御することができる。
【００３７】
（他の実施形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態について説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００３８】
例えば、上述の実施形態では、位相検出値Ｄが所定時間減少しているときに、フェードアウト制御に移行するものとした。ただし、フェードアウト制御に移行する条件またはタイミングは、これに限られるものではない。例えば、照明用電源装置の外部から、調光回路４０に、フェードアウト操作がなされたことを示す信号を与えるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明による照明用電源装置は、フェードアウト時において光飛びの発生を抑制できる、という効果を有し、主に、照明装置において自然な光量変化を実現するのに有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  光源
２０  電力変換回路
３０  位相検出回路
４０  調光回路
５０  制御回路
【図１】
2019149320.tif 000003
【図２】
2019149320.tif 000004
【図３】
2019149320.tif 000005
【図４】
2019149320.tif 000006
【図５】
2019149320.tif 000007
【図６】
2019149320.tif 000008