(57)【要約】交流（ＡＣ）電源から照明負荷を制御するための２線式調光装置は、半導体スイッチ、電源、制御回路を含む。電源は、半導体スイッチが非導通であるときのみ充電することができるエネルギー蓄積入力コンデンサを含む。制御回路は、入力コンデンサの電圧を持続的に監視し、電源の正しい動作を保証しないレベルに電圧が落ち込むとき、半導体スイッチの最大許容導通時間を自動的に減少させる。本発明の調光装置は、ハイエンドにおいて半導体スイッチの最大可能な導通時間（すなわち、最大照明輝度）を与えることができ、同時に、電源、従って、調光装置の正しい動作のための十分な充電時間を保証する。
2008541381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＣ電圧源から照明負荷を制御するための２線式調光装置であって、
前記照明負荷と前記ＡＣ電圧源との間に接続されるように動作可能な半導体スイッチを備え、
前記半導体スイッチは導通状態と非導通状態とを有し、
前記半導体スイッチが前記非導通状態であるとき、前記ＡＣ電圧源から電流を引き込むように動作可能な電源と、
前記ＡＣ電圧源の各半サイクルにおいてオン時間について前記半導体スイッチを前記導通状態に制御するように動作可能な制御回路と、
をさらに備え、
前記制御回路は、前記電源の電圧を監視するために前記電源の入力に接続され、
前記制御回路は、前記電源の入力電圧が所定の第１電圧閾値より下に落ち込んでいるとき、前記オン時間を減少させるように動作可能である２線式調光装置。
【請求項２】
前記電源は、入力電圧を受け入れるための入力を有し、
前記制御回路は、前記電源の前記入力電圧を監視するために前記電源の前記入力に接続される請求項１に記載の２線式調光装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記オン時間を所定の第１時間間隔だけ減少させるように動作可能である請求項２に記載の２線式調光装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記電源の前記入力電圧が所定の第２電圧閾値より上に維持されるとき、前記オン時間を増加させるように動作可能である請求項３に記載の２線式調光装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記オン時間を所定の第２時間間隔だけ増加させるように動作可能である請求項４に記載の２線式調光装置。
【請求項６】
前記制御回路に前記電源の前記入力電圧の縮小された提示を与えるための抵抗性分圧器をさらに備える請求項５に記載の２線式調光装置。
【請求項７】
照明負荷とＡＣ電圧源との間に接続された半導体スイッチと、前記半導体スイッチを制御するための制御回路と、前記制御回路に給電するための電源とを備える調光装置において前記ＡＣ電圧源から前記照明負荷の輝度を制御するための方法であって、
検知電圧を生成するために前記電源の電圧を削減する過程と、
前記検知電圧を測定する過程と、
前記検知電圧を所定の第１電圧閾値と比較する過程と、
前記比較の結果に基づいて前記半導体スイッチの導通時間を変更する過程と、
を有する方法。
【請求項８】
前記電源の前記電圧は前記電源の入力電圧である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記導通時間を変更する過程は、前記検知電圧が前記所定の第１電圧閾値より下に落ち込んでいるとき、前記導通時間を所定の第１時間だけ減少させる過程を有する請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記検知電圧を所定の第２電圧閾値と比較する過程と、
前記検知電圧が前記所定の第２電圧閾値より上に上昇しているとき、前記導通時間を所定の第２時間だけ増加させる過程と、
をさらに有する請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２線式負荷制御装置に関し、特に、電子低電圧（ＥＬＶ）照明負荷のための２線式調光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子低電圧（electronic low-voltage（ＥＬＶ））照明および磁気低電圧（magnetic low-voltage（ＭＬＶ））照明のような低電圧照明がたいへん普及しつつある。低電圧ランプは、優れた正確な照明の光源であり、延ばされたランプ寿命、白熱ランプより高い効率、追跡ランプのようなユニークな照明備品を可能とする。電子低電圧ランプに給電するために、ライン電圧（典型的に１２０ＶＡＣまたは２４０ＶＡＣ）を、低電圧ランプに給電する（１２ボルトまたは２４ボルトのような）低電圧レベルに減少させるＥＬＶトランスが必要とされる。
【０００３】
ＥＬＶ照明負荷の制御のために多くの先行技術の２線式調光装置が存在する。従来の２線式調光装置は、交流（ＡＣ）電源への“ホット（hot）”接続、および、照明負荷への“調光ホット（dimmed hot）”接続、の２つの接続を有する。標準的な調光装置は、照明負荷に供給される電流を制御するために、従って、照明の輝度を制御するために、トライアックまたは電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のような１つまたは複数の半導体を使用する。半導体スイッチは、典型的に、調光装置のホット接続および調光ホット接続の間に接続される。
【０００４】
ＥＬＶトランスは、通常、一次巻線をまたぐ大きな静電容量とみなされるので、ＥＬＶ照明負荷は、典型的に、調光装置が逆直列接続（anti-serial connection）で２つのＦＥＴを含む逆位相制御調光（多くの場合、“トレーリングエッジ”調光と呼ばれる）を使用して調光される。ＡＣ波形の１番目の正の半サイクルの間に１つのＦＥＴが導通し、ＡＣ波形の２番目の負の半サイクルの間に他のＦＥＴが導通する。ＦＥＴは、ＡＣ電源の各半サイクルの始めに交互にターンオンされ、そして、ランプの所望の輝度に応じて半サイクルの間のある時刻においてターンオフされる。逆位相制御調光を実行するために、多くのＥＬＶ調光は、ＦＥＴのスイッチングを制御するマイクロプロセッサを含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
マイクロプロセッサおよび他の低電圧回路に給電する直流（ＤＣ）電圧を与えるために、調光装置はキャットイヤー電源（cat-ear power supply）のような電源を含む。キャットイヤー電源は、ＡＣ波形のゼロ交差付近のみで電流を引き込み、その名称は、ＡＣ電源から引き込む電流の波形の形状に由来する。電源は、接続されたＥＬＶ照明負荷を通る電流を引き込まなければならない。ＦＥＴは両方とも、電源が充電しているときターンオフ（非導通）されなければならない。それで、ＦＥＴは、負荷をまたぐ最大電圧が望まれるときでも、半サイクルの全長についてターンオフすることができない。
【０００６】
電源がいつでもその出力電圧を維持するために十分な電流を引き出すことができることを保証するために、ＦＥＴは、少なくとも最小のオフ時間について各半サイクルの終わりにおいてターンオフされる。ＥＬＶ調光装置の正しい動作は、低電圧回路によって引き込まれる高電流、最悪ライン電圧入力（すなわち、ＡＣ電源電圧が通常より低いとき）、および、（ランプの数およびワット数、ＥＬＶトランスの種類、ＥＬＶトランスの動作特性における変動のような）最悪負荷条件のような多数の最悪動作条件によって制約される。これらの最悪条件を考慮することによって、電源が最悪条件においてさえ十分に充電することを保証するオフ時間を算出することによって、最小オフ時間が決定される。結果としてのオフ時間は、一般に、各半サイクルの大きな部分となり、接続された負荷の最大照明レベルを制約する。
【０００７】
しかし、最悪条件は、実際、通常は遭遇せず、典型的な条件下で、ＦＥＴは、通常、各半サイクルの後わりにおいてより短い時間についてターンオフすることができ、従って、より大きい時間についての負荷への導通電流は、結果として、標準的なウォールスイッチのみが負荷と直列に接続されるときに達成される輝度により近い、負荷のより高い輝度となる。先行技術の調光装置は、全ての条件下で最小オフ時間定数を保持し、従って、小さな調光範囲を欠点としていた。
【０００８】
従って、電源を含み、増加した調光範囲を有するＥＬＶ調光装置の必要性が存在する。より詳しくは、電源を含み、電源の動作を危うくすることなく先行技術のＥＬＶ調光装置の最大調光レベルを超えるＥＬＶ照明負荷を駆動することができるＥＬＶ調光装置の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、ＡＣ電圧源から照明負荷を制御するための２線式調光装置は、半導体スイッチ、電源、制御回路を含む。半導体スイッチは、ＡＣ電圧源と照明負荷との間に接続されるように動作可能であり、導通状態と非導通状態とを有する。電源は、入力電圧を受け入れる入力を有し、半導体スイッチの非導通状態の間にＡＣ電圧源から電流を引き込むように動作可能である。制御回路は、ＡＣ電圧の各半サイクルにおいてオン時間について半導体スイッチを導通状態に制御するように動作可能であり、電源の入力電圧を監視するために電源の入力に接続される。制御回路は、電源の入力電圧が所定の第１レベルより下に落ち込むとき、オン時間を減少させるように動作可能である。さらに、制御回路は、入力電圧が第１レベルより大きい所定の第２レベルより上に上昇するとき、オン時間を増加させるように動作可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
続く好ましい実施形態の詳細な説明とともに、上記の課題を解決するための手段は、添付図面とともに読むとき、より良く理解される。本発明の説明の目的のために、ここで好ましい実施形態が図面に表わされ、同様な符号はいくつかの図面を通して同様な部分を表わす。しかし、本発明は、開示された特定の方法および手段に限定されないと理解すべきである。
【００１１】
図１は、本発明の２線式調光装置１００を表わし、２線式調光装置１００はＡＣ電源１０２とＥＬＶ照明負荷１０４との間に直列に接続されている。調光装置１００は、ＡＣ電源１０２へのホット接続１０６および照明負荷１０４への調光ホット接続１０８の２つの接続を有する。ＥＬＶ負荷は、（１２ボルトまたは２４ボルトのような）低電圧レベルにおいて動作するので、ＥＬＶランプ１０４ＡのためにステップダウントランスＸＦＭＲが必要とされる。ＥＬＶトランスＸＦＭＲは、典型的に、一次巻線をまたぐ大きな静電容量ＣＥＬＶとみなされる。
【００１２】
ＥＬＶ負荷１０４に供給されるＡＣ電圧を制御するために、２つの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）１１０、１１２が、ホット端子１０６と調光ホット端子１０８との間に逆直列接続で設けられている。第１ＦＥＴ１１０は、ＡＣ波形の正の半サイクルの間に導通し、第２ＦＥＴ１１２はＡＣ波形の負の半サイクルの間に導通する。ＥＬＶ照明負荷は、逆位相制御調光を使用して調光され、ＦＥＴは、ＡＣ電源の各半サイクルの始めに交互にターンオンされ、そして、ランプの所望の輝度に応じて半サイクルの間のある時刻においてターンオフされる。ＦＥＴ１１０、１１２の導通状態は、ゲート駆動回路１１６を通してＦＥＴにインタフェースする制御回路１１４によって決定される。逆位相制御調光を実行するために、制御回路１１４は、ＦＥＴ１１０、１１２のスイッチングを制御するマイクロプロセッサを含む。
【００１３】
また、ＥＬＶ調光装置は、ユーザからの入力のための複数のボタン１１８、ユーザへのフィードバックのための複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１２０を含む。制御回路１１４は、ボタン１１８からの入力からＥＬＶランプ１０４Ａの適切な調光レベルを決定する。
【００１４】
ゼロ交差回路１２２は、制御回路１１４に、ＡＣ電源電圧のゼロ交差を識別する制御信号を与える。ゼロ交差は、各半サイクルの始めにおいてＡＣ電源電圧がゼロに等しい時刻として定義される。ゼロ交差回路１２２は、正の半サイクルにおいてダイオードＤ１を通して、負の半サイクルにおいてダイオードＤ２を通して、ＡＣ電源電圧を受け入れる。制御回路１１４は、ＡＣ電源電圧の各ゼロ交差からのタイミングによって、各半サイクルにおいていつＦＥＴをターンオフすべきかを決定する。
【００１５】
制御回路１１４のマイクロプロセッサおよび他の低電圧回路に給電するＤＣ電圧（ＶＣＣ）を与えるために、調光装置１００は電源１２４を含む。電源１２４は、ＦＥＴ１１０、１１２が両方ともターンオフ（非導通）され、調光装置をまたぐ電位差が存在するときのみ充電することができる。２線式調光装置において２つのみの接続が存在するので、電源は、接続されたＥＬＶ照明負荷１０４を通る漏洩電流を引き込まなければならない。例えば、正の半サイクルの間、ＡＣ電源１０２からダイオードＤ１を通して電源１２４に電流が流れ、そして、回路コモンを介して、第２ＦＥＴ１１２のボディーダイオード、負荷１０４を通してＡＣ電源に戻る。電源１２４は、ＡＣ波形のゼロ交差付近のみで電流を引き込む“キャットイヤー”電源、または、標準的なスイッチモード電源として実現することが可能である。
【００１６】
典型的な２線式調光装置において、電源１２４は“キャットイヤー”電源として実現され、これは、ＡＣ波形のゼロ交差付近のみで電流を引き込む。電源１２４は入力コンデンサＣ１および出力コンデンサＣ２を有する。出力コンデンサＣ２は、制御回路１１４のために電力を与えるために、電源ＶＣＣの出力を一定のＤＣ電圧に保持する。正および負の半サイクルの両方の間に入力コンデンサＣ１が充電するように、電源１２４の入力は、２つのダイオードＤ１、Ｄ２を通して、ホット端子および調光ホット端子に接続される。
【００１７】
また、調光装置１００は、２つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２を備える分圧器を含み、電源１２４の入力と回路コモンとの間に接続される。分圧器は、２つの抵抗器の接続点において検知電圧ＶＳを生成する。検知電圧ＶＳは、制御回路が電源１２４の入力において電圧レベルを監視することができるように制御回路１１４に与えられる。制御回路１１４内のマイクロプロセッサは、好ましくは、検知電圧ＶＳの値をサンプリングするためのアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）を含む。抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、好ましくは、制御回路１１４のマイクロプロセッサのピンにおける最大電圧が電源出力ＶＣＣを超えないことを保証するためにサイジングされる。例えば、波形への入力電圧が２４０ＶＲＭＳであり、電源出力ＶＣＣが３．３ＶＤＣならば、Ｒ１およびＲ２の値は、検知電圧の大きさが３．３ＶＤＣより小さいことを保証するために、それぞれ４５０ｋΩおよび３ｋΩにサイジングすることができる。その代わりに、分圧器は、電源の現在の動作条件を表わす信号を制御回路１１４に与えるために、電源１２４の出力電圧（または他の動作電圧）と回路コモンとの間に接続することができる。
【００１８】
本発明によれば、制御回路１１４は検知電圧ＶＳを監視し、検知電圧ＶＳが所定の第１電圧閾値Ｖ１より下に降下するとき、ＦＥＴ１１０、１１２の導通時間を減少させる。さらに、制御回路１１４は、検知電圧が第１閾値より大きい所定の第２電圧閾値Ｖ２より上に上昇するとき、ＦＥＴ１１０、１１２の導通時間を増加させる。本発明の好ましい実施形態において（２４０ＶＲＭＳの入力電圧が用いられるとき）、第１および第２電圧閾値Ｖ１およびＶ２は、それぞれ０．６７ＶＤＣおよび０．８ＶＤＣに設定され、電源１２４の入力における１００ＶＤＣおよび１２０ＶＤＣの電圧に相当する。その代わりに、マイクロプロセッサがＡＤＣを含まないならば、調光装置１００は、検知電圧を第１および第２電圧閾値と比較し、そしてマイクロプロセッサに論理信号を与えるために、１つまたは複数のコンパレータ集積回路を含む、ハードウェア比較回路を含むことが可能である。
【００１９】
図２ａは、調光装置１００の調光ホット端子１０８から中性点へ測定された調光ホット電圧２１０（すなわち、照明負荷１０４をまたぐ電圧）の例を表わす。破線はＡＣ電源１０２をまたがって測定されたＡＣ電圧２２０を表わす。ＡＣ電圧２２０の期間は、期間ＴＨを有する２つの等しい半サイクルに分割される。調光ホット電圧２１０は、ＦＥＴの１つが導通しているとき、時間ｔＯＮの間、ＡＣ電圧２２０に等しい値を有する。逆に、調光ホット電圧２１０は、いずれのＦＥＴも導通していないとき、時間ｔＯＦＦの間、ゼロに等しい値を有する。制御回路１１４は、オン時間ｔＯＮを制御することによって負荷の輝度を制御することができる。各半サイクルの間のＦＥＴの導通がより長くなると、照明負荷１０４の輝度がより強くなる。
【００２０】
図２ｂは、調光装置のホット端子１０６から調光ホット端子１０８へ測定された調光装置電圧２３０（すなわち、調光装置をまたぐ電圧）の例を表わす。オフ時間は、各半サイクルの間において、ＦＥＴをまたぐ、従って、電源１２４をまたぐ電位差が存在する時間であるので、電源１２４はオフ時間ｔＯＦＦの間にのみ充電することができる。逆に、ＦＥＴがオン時間ｔＯＮの間、導通しているとき、ＦＥＴは調光装置１００を通して低インピーダンス経路を形成し、電源１２４の入力コンデンサＣ１は充電することができない。
【００２１】
先行技術のＥＬＶ調光装置を用いて、最悪条件の間に電源を充電するために必要な最悪最大オフ時間ｔＯＦＦ−ＭＡＸ−ＷＣが、調光装置の最悪最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸ−ＷＣを決定するために使用された。最悪条件は、低ラインＡＣ入力電圧またはマイクロプロセッサおよび他の低電圧素子によって電源から引き込まれる高電流を含み得る。しかし、調光装置は必ずしも最悪条件で動作するとは限らず、ハイエンドにおいて、照明負荷１０４のより大きい照明出力を与えるために、最悪最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸ−ＷＣを超えてオン時間を増加させることが可能である。
【００２２】
本発明の調光装置１００は、最悪最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸ−ＷＣより大きい最大オン時間限界ｔＯＮ−ＭＡＸ−ＬＩＭＩＴを有する。調光装置１００の最大オン時間限界ｔＯＮ−ＭＡＸ−ＬＩＭＩＴは、通常の動作条件の間に電源１２４の入力コンデンサＣ１を充電するために必要とされる適切なオフ時間から決定される。また、調光装置１００は、制御回路１１４が１つの半サイクルから次へと制御するように動作可能な動的最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸを有する。動的最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸは、最大オン時間限界ｔＯＮ−ＭＡＸ−ＬＩＭＩＴを超えることはできないが、電源１２４の入力コンデンサＣ１が充電するためにより多くの時間を可能とするために、ＦＥＴのオフ時間を増加させるために、限界より下に減少させることが可能である。最悪最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸ−ＷＣを上回るＦＥＴのオン時間を駆動することによって、本発明の調光装置１００は、先行技術のＥＬＶ調光装置より大きい接続された照明負荷１０４の照明出力を達成することが可能である。しかし、ＦＥＴのオン時間が最悪最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸ−ＷＣより大きいとき、半サイクルのオフ時間の間に入力コンデンサＣ１が充電する十分な時間がない危険が存在する。
【００２３】
電源１２４の入力を監視することによって、本発明の調光装置１００の制御回路１１４は、入力電圧が入力コンデンサＣ１の持続した充電のために適切でないレベルにいつ落ち込んだかを判定することができる。例えば、検知電圧ＶＳが第１電圧閾値Ｖ１より下に落ち込むならば、入力コンデンサＣ１は正しい充電のためにより長い時間を必要とし、オン時間は減少する。一方、検知電圧ＶＳが第１電圧閾値Ｖ１より上に維持されるならば、入力コンデンサＣ１は各半サイクルにおいて正しく充電することができる。
【００２４】
図３は、検知電圧ＶＳを監視し、検知電圧ＶＳの値に応答してオン時間ｔＯＮを変更すべきか否かを判定するための処理のフローチャートを表わす。図３の処理は、ＡＣ電圧の各半サイクルを実行する。最大オン時間が調光装置の所望のオン時間ｔＯＮ−ＤＥＳＩＲＥＤより小さいならば、減少または増加される最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸに応答してオン時間ｔＯＮが変更される。所望のオン時間ｔＯＮ−ＤＥＳＩＲＥＤは、ボタン１１８によって与えられる入力から制御回路１１４によって決定される。検知電圧ＶＳが第１電圧閾値Ｖ１を下回る場合、または、検知電圧ＶＳが第２電圧閾値Ｖ２を上回り、かつ、最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸが調光装置１００の最大オン時間限界ｔＯＮ−ＭＡＸ−ＬＩＭＩＴに戻っていない場合のみ最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸが変更される。
【００２５】
図３のフローチャートは、各半サイクルのはじめにおいてステップ３１０で始まる。まず、ステップ３１２においてＦＥＴがターンオフされた直後に１回、検知電圧ＶＳがサンプリングされる。ステップ３１４においてサンプリングされた検知電圧ＶＳが第１電圧閾値Ｖ１より小さく、かつ、ステップ３１６において最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸが現在のオン時間ｔＯＮより大きいならば、調光装置は検知電圧が第１電圧閾値Ｖ１より下に落ち込んだことを検出する。そして、ステップ３１８において最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸが現在のオン時間ｔＯＮに設定され、ステップ３２０において最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸが所定の第１時間増分ｔ１だけ減少される。所定の第１時間増分ｔ１は、好ましくは、調光範囲の１％に相当する。ステップ３１６において最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸが現在のオン時間ｔＯＮより小さいならば、ステップ３２０において最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸが所定の第１時間増分ｔ１だけ減少される。
【００２６】
ステップ３２２において最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸが所望のオン時間ｔＯＮ−ＤＥＳＩＲＥＤより小さいか否かについて判定が行われる。小さいならば、ステップ３２４においてオン時間ｔＯＮは最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸの現在の値に設定される。（ステップ３１２において）ＦＥＴがターンオフした後にのみ検知電圧がサンプリングされるので、ステップ３２４におけるオン時間ｔＯＮへの変更は、次の半サイクルの間に調光ホット電圧のオン時間に影響を与える。そして、ステップ３２６において次の半サイクルの始めにおいて再び始めるために電流の半サイクルについて処理が終了する。ステップ３２２において最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸが所望のオン時間ｔＯＮ−ＤＥＳＩＲＥＤより大きいならば、調光装置は、通常の動作条件に戻っている。ステップ３２８において所望のオン時間ｔＯＮ−ＤＥＳＩＲＥＤがオン時間として使用され、ステップ３２６において処理が終了する。
【００２７】
ステップ３１４において検知電圧ＶＳが第１電圧閾値Ｖ１より大きく、かつ、ステップ３３０において検知電圧が第２電圧閾値Ｖ２より小さいならば、最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸ、および、従って、オン時間ｔＯＮは変更されない。ステップ３３０において検知電圧ＶＳが第２電圧閾値Ｖ２より大きいならば、現在の最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸが最大オン時間限界ｔＯＮ−ＭＡＸ−ＬＩＭＩＴより小さいか否かについて判定が行われるステップ３２２に処理が進む。小さくないならば、最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸは限界に戻っており、最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸおよびオン時間ｔＯＮは変更されない。しかし、ステップ３３２において現在の最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸが最大オン時間限界ｔＯＮ−ＭＡＸ−ＬＩＭＩＴより小さいならば、ステップ３３４において次の半サイクルのために最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸが所定の第２時間増分ｔ２だけ増加される。所定の第２時間増分ｔ２は、好ましくは、調光範囲の０．５％に相当する。
【００２８】
図４は、電源１２４の入力における電圧が落ち込んでいるときに、本発明に従って動作する調光装置１００の電圧波形を表わす。上側の波形は、ＥＬＶ負荷１０４をまたぐ調光ホット電圧を表わす。始めのいくつかのラインサイクル（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）において、各半サイクルの終わりにおける小さいオフ時間のみについて調光ホット電圧はゼロである。下側の波形は、電源１２４の入力における電圧が鱗状の電圧である検知電圧ＶＳを表わす。各半サイクルにおいてオフ時間の間に、電源１２４の入力コンデンサＣ１は充電し、検知電圧は上昇している。始めのいくつかのサイクル（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の間において、検知電圧は第１電圧閾値Ｖ１より上に維持されている。
【００２９】
４番目の半サイクル（ｄ）の間に、検知電圧は第１電圧閾値Ｖ１より下に落ち込んでいる。制御回路１１４は、次の半サイクル（ｅ）の間に、第１時間増分ｔ１だけ、調光ホット電圧のオン時間を減少させる。従って、入力コンデンサＣ１は、次の半サイクル（ｅ）のオフ時間の間に充電するためのより多くの時間を有する。
【００３０】
しかし、半サイクル（ｅ）の間に、検知電圧は再び第１電圧閾値Ｖ１より下に落ち込んでいる。それで、制御回路１１４は、次の半サイクル（ｆ）の間に、第１時間増分ｔ１だけ、調光ホット電圧のオン時間を減少させる。次の半サイクル（ｇ）の間に検知電圧が第１電圧閾値Ｖ１より下に落ち込まないまで、サイクルは再び繰り返す。ここで、調光ホット波形のオン時間は、次の半サイクル（ｈ）、（ｉ）を通して一定に保持される。
【００３１】
図５は、低電圧条件が検出され、検知電圧ＶＳが上昇している後の調光装置１００の電圧波形を表わす。調光ホット波形（図５の上側の波形）の始めのいくつかの半サイクル（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）、（ｍ）、（ｎ）のオン時間は、（図４の説明から決定された）減少されたオン時間である。ここで、電源１２４の入力における電圧、従って、検知電圧ＶＳは（図５の下側の波形に表わされているように）上昇している。
【００３２】
半サイクル（ｎ）の間に、検知電圧は第２電圧閾値Ｖ２より上に維持されている。従って、制御回路１１４は、次の半サイクル（ｏ）の間に、第２時間増分ｔ２だけ、調光ホット波形の最大オン時間を増加させる。検知電圧が第２電圧閾値Ｖ２より上に維持され続ける間、制御回路１１４は、最大オン時間が元の最大オン時間に等しくなるまで、第２時間間隔ｔ２だけ、各半サイクルにおいて最大オン時間を増加させ続ける。
【００３３】
本発明の調光装置１００は、制御回路１１４が１つの半サイクルから次へと最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸを変更するように動作可能であるように説明された。しかし、１つのラインサイクルから次へと最大オン時間ｔＯＮ−ＭＡＸを変更するのみであることが好ましい。多くの調光装置は複数種類の照明負荷を駆動するように動作可能である。磁気低電圧（ＭＬＶ）照明負荷のようないくつかの照明負荷は、負荷をまたぐ電圧におけるＤＣ成分を生成する非対称性に影響されやすい。例えば、ＭＬＶ照明に必要とされる磁気低電圧トランスは、負荷電圧がＤＣ成分を有するとき、飽和および過熱する可能性がある。１つの半サイクルから次へとオン時間が変更されるとき、非対称性およびＤＣ成分を有する照明負荷をまたぐ電圧が電圧内に存在する。一方、１つのラインサイクルから次へとオン時間が変更されるのみであるとき、負荷電圧は対称性が維持され、ＭＬＶトランスを飽和または過熱させる問題は防止される。
【００３４】
本発明の調光装置１００は、主としてＥＬＶ負荷の制御に関して説明されたが、調光装置は、他の負荷の種類、例えば、白熱またはＭＬＶ負荷を制御するために使用することが可能である。
【００３５】
本発明は特定の実施形態に関して説明されたが、多くの他の変形、変更、他の利用が、この技術分野の当業者に明らかになる。従って、本発明はここでの特定の開示によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の２線式調光装置の簡略化されたブロック図である。
【図２ａ】図１の調光装置の調光ホット電圧の波形である。
【図２ｂ】図１の調光装置をまたぐ電圧の波形である。
【図３】図１の調光装置の制御回路によって実現される処理のフローチャートである。
【図４】図３の処理の第１部分の間の図１の調光装置の電圧波形を表わす。
【図５】図３の処理の第２部分の間の図１の調光装置の電圧波形を表わす。
【符号の説明】
【００３７】
１００  ２線式調光装置
１０２  ＡＣ電源
１０４  ＥＬＶ照明負荷
１０４Ａ  ＥＬＶランプ
１０６  ホット接続
１０８  調光ホット接続
１１０  第１ＦＥＴ
１１２  第２ＦＥＴ
１１４  制御回路
１１６  ゲート駆動回路
１１８  ボタン
１２０  発光ダイオード
１２２  ゼロ交差回路
１２４  電源
Ｃ１  入力コンデンサ
Ｃ２  出力コンデンサ
Ｄ１、Ｄ２  ダイオード
Ｒ１、Ｒ２  抵抗器
ＸＦＭＲ  ステップダウントランス
【図１】
2008541381.tif 000003
【図２ａ】
2008541381.tif 000004
【図２ｂ】
2008541381.tif 000005
【図３】
2008541381.tif 000006
【図４】
2008541381.tif 000007
【図５】
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【国際調査報告】
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