(57)【要約】【課題】調光装置において、照明負荷への印加電圧における高調波成分の低減、及び高周波ノイズの印加電圧への重畳防止を図り、且つ、電源電圧波形の歪みによる印加電圧の実効値への影響を抑制することにより照明負荷を高精度に調光制御する。【解決手段】調光装置は、ＰＷＭ信号を出力する制御部と、このＰＷＭ信号に基づいて電源電圧の供給を制御するスイッチ部と、スイッチ部の出力電圧を平滑化し、その電圧を照明負荷に印加する平滑部とを備える。照明負荷への印加電圧は、平滑化された電圧であるため、高調波成分の低減及び高周波ノイズの重畳防止を図ることができる。制御部は、電源電圧の波形変化に起因する印加電圧の実効値の過不足分を補うように、波形変化時におけるＰＷＭ信号のデューティ比を制御する。このため、電源電圧波形の歪みによる上記実効値への影響を抑制することができ、照明負荷の高精度な調光制御が可能となる。【選択図】図７
2008243552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源と照明負荷との間に介在し、該交流電源から該照明負荷へ供給される電源電圧の振幅を制御して照明負荷を調光制御する調光装置において、
調光レベルを設定するための設定部と、
前記設定部により設定された調光レベルに応じたパルス幅を有し、且つ、前記交流電源の周波数より高い周波数を有するＰＷＭ信号を出力する制御部と、
前記制御部からのＰＷＭ信号に基づいて開閉して交流電源から照明負荷への電源供給を制御するスイッチ部と、
前記スイッチ部の出力電圧を平滑化し、この平滑化した電圧を前記照明負荷に印加する平滑部と、を備え、
前記制御部は、前記電源電圧の瞬時値を所定の間隔で測定し、その測定値と該制御部に予め記憶されている理論値とを比較して前記電源電圧の波形変化を検知すると共に、該波形変化に起因する前記照明負荷への印加電圧の実効値の過不足分を補うように該波形変化時における前記ＰＷＭ信号のパルス幅を制御することを特徴とする調光装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記パルス幅制御により前記過不足分を補うことができない場合、該過不足分を補うように、前記電源電圧の波形変化後で、且つ、該波形変化が生じた電源半周期内における前記ＰＷＭ信号のパルス幅を制御することを特徴とする請求項１に記載の調光装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記電源電圧の波形変化の検知に基づき、次の電源半周期内に該波形変化が発生すると判断されたとき、該波形変化に起因する前記照明負荷への印加電圧の実効値の過不足分を補うように該電源半周期内における前記ＰＷＭ信号のパルス幅を均一に制御し、
該電源半周期における前記測定値と理論値との比較に基づき、該電源半周期内に該波形変化が発生しなかったと判断されたとき、さらに次以降の電源半周期内における前記ＰＷＭ信号のパルス幅を、該波形変化が無いときの値に戻すことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の調光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源と照明負荷との間に介在し、交流電源から照明負荷へ供給される電源電圧の振幅を制御して照明負荷を調光制御する調光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、調光装置による照明負荷の調光制御方式には、交流電源から照明負荷へ供給される電源電圧の位相を制御する位相制御方式と、上記電源電圧の振幅を制御する振幅制御方式とが在る。
【０００３】
位相制御方式を採用した調光装置は、電源電圧の半サイクルすなわち電源周期の半周期（以下、電源半周期という）ごとに点弧位相を制御し、その制御した電圧を照明負荷に印加する。この点弧位相制御により、照明負荷に印加される電圧の実効電圧が増減される。この実効電圧の増減に従って照明負荷の明るさが増減する。
【０００４】
ところで、交流電源から出力される電源電圧の波形は、ノイズ等により歪んで変化することがある。例えば、図１１（ａ）に示されるように、電源電圧の波形は部分的に欠けることがある。そこで、電源電圧波形の歪み時においても精度良く照明負荷を調光制御できるように構成された位相制御方式の調光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この調光装置は、所定の間隔で電源電圧の瞬時電圧を計測し、その計測値から得られる実効電圧情報と予め記憶した理論値とを比較する。上記調光装置は、上記比較に基づき、例えば波形の部分的な欠落を検知した場合、同図（ｂ）に示されるように、次以降の電源半周期で点弧位相制御を行なって点弧位相を進める（矢印で示す）。点弧位相を進めることにより、照明負荷に対する印加電圧のオン時間が長くなる。従って、電源電圧の波形変化に起因する印加電圧の実効電圧の不足分が補われる。
【０００５】
しかしながら、位相制御式においては、もともと、調光装置の出力電圧すなわち照明負荷への印加電圧の波形が不連続な波形であるため、高調波成分が印加電圧に含まれることがあった。また、上記印加電圧が点弧時に急峻に立ち上がるので、高周波ノイズがこの印加電圧に重畳することがあり、そのために電力変換効率が低下する虞があった。特許文献１に記載の技術ではこの問題を解決することができない。
【０００６】
そこで、上記の問題を解決するため振幅制御方式の調光装置が発案された。ここで、従来の振幅制御方式の調光装置の構成を説明する。この調光装置は、スイッチング素子によりＰＷＭ信号に基づいて交流電源から照明負荷への電源供給を制御し、電源電圧波形を矩形波に変換する。さらに、調光装置は、矩形波変換後の電圧を平滑化し、平滑化後の電圧を照明負荷に印加する。この調光装置においては、ＰＷＭ信号のパルス幅の変化に応じて、矩形波変換後の電源電圧の波幅が変化する。また、この波幅の変化に応じて、平滑化後の電圧の振幅が変動する。さらに、この電圧振幅変動に応じて、印加電圧の実効電圧が増減し、結果として照明負荷の明るさが増減する。従って、ＰＷＭ信号のパルス幅制御により、照明負荷に対する印加電圧の振幅制御が可能となり、この振幅制御により、印加電圧の実効値制御が可能となる。その結果として、照明負荷の調光制御が可能となる。上記構成において、照明負荷への印加電圧は、平滑化された電圧であり、急峻に立ち上がることがないので、印加電圧における高調波成分を低減することができると共に、高周波ノイズの印加電圧への重畳を防止することができる。
【０００７】
しかしながら、従来の振幅制御方式の調光装置では、照明負荷への印加電圧における高調波成分の低減や、高周波ノイズの印加電圧への重畳防止が可能であるが、電源電圧の波形がノイズ等により歪んだ場合、その歪みの影響が印加電圧の実効値に現れるため、照明負荷を高精度に調光制御することが困難であった。
【特許文献１】特開２００６−１２７７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の従来の問題を解決するためになされたものであり、照明負荷への印加電圧における高調波成分の低減、及び高周波ノイズの印加電圧への重畳防止を図ることができ、且つ、電源電圧波形の歪みによる印加電圧の実効値への影響を抑制することにより、照明負荷を高精度に調光制御することができる調光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、交流電源と照明負荷との間に介在し、該交流電源から該照明負荷へ供給される電源電圧の振幅を制御して照明負荷を調光制御する調光装置において、調光レベルを設定するための設定部と、前記設定部により設定された調光レベルに応じたパルス幅を有し、且つ、前記交流電源の周波数より高い周波数を有するＰＷＭ信号を出力する制御部と、前記制御部からのＰＷＭ信号に基づいて開閉して交流電源から照明負荷への電源供給を制御するスイッチ部と、前記スイッチ部の出力電圧を平滑化し、この平滑化した電圧を前記照明負荷に印加する平滑部と、を備え、前記制御部は、前記電源電圧の瞬時値を所定の間隔で測定し、その測定値と該制御部に予め記憶されている理論値とを比較して前記電源電圧の波形変化を検知すると共に、該波形変化に起因する前記照明負荷への印加電圧の実効値の過不足分を補うように該波形変化時における前記ＰＷＭ信号のパルス幅を制御するものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項1に記載の調光装置において、前記制御部は、前記パルス幅制御により前記過不足分を補うことができない場合、該過不足分を補うように、前記電源電圧の波形変化後で、且つ、該波形変化が生じた電源半周期内における前記ＰＷＭ信号のパルス幅を制御するものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の調光装置において、前記制御部は、前記電源電圧の波形変化の検知に基づき、次の電源半周期内に該波形変化が発生すると判断されたとき、該波形変化に起因する前記照明負荷への印加電圧の実効値の過不足分を補うように該電源半周期内における前記ＰＷＭ信号のパルス幅を均一に制御し、該電源半周期における前記測定値と理論値との比較に基づき、該電源半周期内に該波形変化が発生しなかったと判断されたとき、さらに次以降の電源半周期内における前記ＰＷＭ信号のパルス幅を、該波形変化が無いときの値に戻すものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、制御部は、電源電圧の波形変化に起因する印加電圧の実効値の過不足分を補うように、この波形変化時におけるＰＷＭ信号のパルス幅を制御するので、電源電圧波形の歪み発生時においても、歪み無発生時と略等しい実効値を得ることができる。このため、電源電圧波形の歪みによる印加電圧の実効値への影響を抑制することができる。従って、照明負荷を高精度に調光制御することができる。さらに、照明負荷への印加電圧は、平滑部により平滑化された電圧であり、急峻に立ち上がることがないので、印加電圧における高調波成分の低減、及び高周波ノイズの印加電圧への重畳防止を図ることができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、電源電圧波形の変化時におけるＰＷＭ信号のパルス幅制御だけでは、照明負荷への印加電圧の実効値の過不足分を補うことができないような大きな歪みが電源電圧波形に発生した場合においても、上記過不足分を補うことができる。このため、電源電圧波形の歪みによる印加電圧の実効値への影響を抑制することができ、照明負荷を高精度に調光制御することができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、電源電圧の波形変化の検知に基づき、次の電源半周期内におけるＰＷＭ信号のパルス幅が均一に制御されるので、その波形変化時における照明負荷への印加電圧が大きく変動することを防止し、その波形変化による印加電圧の影響を電源半周期内で分散させることができる。このため、印加電圧における高調波成分をさらに低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の各種実施形態に係る調光装置について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る調光装置の構成及び配置例を示す。この調光装置１は、交流電源８と照明負荷９との間に介在し、交流電源８から照明負荷９へ供給される電源電圧の振幅を制御して照明負荷９を調光制御する。交流電源８は、例えば商用電源により構成される。このため、交流電源８の周期すなわち電源周期は例えば５０ｋＨｚ又は６０ｋＨｚである。照明負荷９は、白熱球、蛍光灯又はＬＥＤ等により構成される。
【００１６】
調光装置１は、交流電源８からの電源電圧を整流する整流部２と、調光レベルを設定するための設定部３と、設定部３により設定された調光レベルに応じたパルス幅のＰＷＭ信号を出力する制御部４と、制御部４からのＰＷＭ信号に基づいて開閉して交流電源８から照明負荷９への電源供給を制御するスイッチ部５と、スイッチ部５の出力電圧を平滑化し、この平滑化した電圧を照明負荷９に印加する平滑部６と、を備える。上記の制御部４は、整流部２による整流後の電源電圧の理想波形を記憶させた記憶部４１を有する。この制御部４は、上記整流後の電源電圧の理想波形と実際の波形とを記憶部４１を参照して比較することにより、電源電圧の歪みによる波形変化を検知する。この検知結果に基づき、制御部４は、歪みによる影響が印加電圧の実効値に現れないように、ＰＷＭ信号のパルス幅を制御する。以下、調光装置１の構成を詳細に説明する。
【００１７】
整流部２は、電圧を全波整流する全波整流回路と、この全波整流回路の後段に接続され、全波整流後の電圧を減圧する分圧抵抗（不図示）とにより構成される。この全波整流回路は、図２に示されるように、交流電源８の電源電圧を全波整流する。また、上記の分圧抵抗は、全波整流後の電源電圧を減圧する。この減圧率は、制御部４のダイナミックレンジに応じて設定されている。なお、全波整流回路として、ダイオードから成るブリッジ回路が図示されているが、全波整流回路の構成はこれに限定されない。
【００１８】
設定部３は、ユーザにより押下げ操作されるスイッチ又はボタン、若しくは回転操作されるボリューム等により構成されている。ユーザによるこの設定部３の操作に基づき、照明負荷の調光レベルすなわち調光率が設定される。設定部３は、設定された調光率を示す調光信号を制御部４に送出する。
【００１９】
制御部４は、ＣＰＵを搭載したマイクロコンピュータにより構成されている。このマイクロコンピュータには、記憶部４１を構成するメモリがさらに搭載されている。このメモリには、図３に示されるように、調光率とＰＷＭ信号のデューティ比との対応関係を示す調光テーブルと、全波整流後の理想的な電源電圧を所定の時間ごとにサンプリング及び量子化したときの値を示す量子化テーブルとが予め格納されている。この値は、上記電源電圧における理想的な瞬時値すなわち理論値である。上記の調光テーブルにおいては、ＰＷＭ信号のデューティ比が、調光率の増率に伴って高まるように設定されている。また、本実施形態においては、ＰＷＭ信号の周波数を一定としてデューティ比を制御することにより、パルス幅が制御される。制御部４は、調光率を示す調光信号を設定部３から受信し、この調光率に対応したデューティ比のＰＷＭ信号を調光テーブルを参照して生成し、スイッチ部５へ送出する。このＰＷＭ信号の周波数は、交流電源８の周波数より高い。
【００２０】
また、制御部４は、図４に示されるように、整流部２による全波整流及び減圧後の電源電圧をサンプリングし、すなわちその電源電圧の瞬時値を、所定の周期で、例えば１μｓの間隔で測定し、さらにその値を量子化する。ここで、量子化して得られた値を測定値とする。サンプリング周期は、制御部４が生成するＰＷＭ信号のパルス周期と等しい。上記の量子化テーブルにおいて、この周期ごとに電圧値すなわち理論値が設定されている。この理論値は、演算により予め求められて量子化テーブルに納められている。制御部４は、上記の測定値と、量子化テーブルに納められた理論値とを比較して電源電圧の波形変化を検知する。この制御部４は、調光率に応じて制御されたＰＷＭ信号のデューティ比を、上記検知結果に基づいてさらに制御する。具体的には、電源電圧の波形変化時におけるＰＷＭ信号のデューティ比が、その波形変化に起因する照明負荷９への印加電圧の実効値の過不足分を補うように制御される。
【００２１】
スイッチ部５は、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）とＩＧＢＴのエミッタ−コレクタ間に並列に接続された逆耐圧保護用のダイオードとの組み合わせ、又は逆阻止ＩＧＢＴ（統括してＩＧＢＴ等という）により構成されている。このＩＧＢＴ等は、全波整流回路を構成しており、交流電源８からの電源電圧を全波整流して平滑部６へ出力する。この出力の際、ＩＧＢＴ等は、制御部４からゲートに入力されるＰＷＭ信号に基づいてスイッチング動作を行なう。具体的には、ＩＧＢＴ等は、ＰＷＭ信号がオンのときに開状態となって、交流電源８からの電源電圧を平滑部６に供給し、ＰＷＭ信号がオフのときに閉状態となって、上記電源電圧の供給を阻止する。
【００２２】
平滑部６は、平滑フィルタ回路により構成されている。この平滑フィルタ回路は、スイッチ部５の出力電圧を平滑化し、平滑化した電圧を照明負荷９に印加する。次に、上記の各部の出力電圧波形を説明する。
【００２３】
図５は、調光装置１の各部（整流部２、制御部４、スイッチ部５、平滑部６以下、同様）の出力電圧波形を示す。同図に示される波形は、電源電圧の波形に歪みが発生していないときのものである。整流部２の出力電圧（図１のＡ点における電圧）は、正弦波である交流電源８の電源電圧を全波整流し、さらにその電圧を減圧して得られた直流電圧である。このため、整流部２の出力電圧波形は、全波整流された電源電圧波形と略等しく、正弦波の半サイクルの波形が連なった形となる。また、整流部２の出力電圧の周期は電源周期と等しく、例えば１／５０ｋＨｚ又は１／６０ｋＨｚである。制御部４の出力電圧波形（図１のＢ点における電圧波形）はＰＷＭ信号波形である。このＰＷＭ信号のパルス周期は例えば１μｓである。
【００２４】
スイッチ部５の出力電圧波形（図１のＣ点における電圧波形）は、全波整流された電源電圧波形と制御部４の出力電圧波形とを乗じて得られる波形である。スイッチ部５の出力電圧波形が上記形状となるのは、スイッチ部５が電源電圧を全波整流すると共に、制御部４の出力電圧すなわち制御部４からのＰＷＭ信号に応じて開閉して電源電圧の供給を制御するからである。この出力電圧波形は、波高値が電源電圧に応じて変化するパルス列の形となる。その周期はＰＷＭ信号のパルス周期と等しい。このパルスの頂上部は、電源電圧波形に応じた形状となるように図示しているが、その周期が電源周期より大幅に短いため、実際にはフラットに近い形状となる。すなわち、スイッチ部５の出力電圧波形は矩形波列の形となる。
【００２５】
平滑部６の出力電圧波形（図１のＤ点における電圧波形）は、正弦波の半サイクルの波形が連なった形と略等しい。この電圧の振幅は、スイッチ部５出力の矩形波の波高値や並幅に応じて変化する。矩形波の並幅は、制御部４出力のＰＷＭ信号のデューティ比に応じて変動する。従って、平滑部６の出力電圧の振幅は、ＰＷＭ信号のデューティ比に応じて変動する。このため、ＰＷＭ信号のデューティ比を制御することにより、平滑部６の出力電圧すなわち照明負荷９に対する印加電圧の振幅を制御することが可能となる。この振幅制御により、印加電圧の実効値を制御することができ、結果として、照明負荷９の調光制御が可能となる。
【００２６】
照明負荷９への印加電圧は平滑部６の出力電圧であり、上記波形が示す通り、その出力電圧は急峻に立ち上がることがない。このため、印加電圧における高調波成分の低減、及び高周波ノイズの印加電圧への重畳防止を図ることができる。次に、電源電圧の波形に歪みが生じたときの制御部４の動作を説明する。
【００２７】
図６は、制御部４におけるＰＷＭ信号のデューティ比制御動作、特に、電源電圧の波形変化が発生したときのデューティ比制御動作を示す。まず、整流部２による全波整流後の電源電圧の瞬時値が測定される（Ｓ１）。次に、測定された瞬時値が量子化される（Ｓ２）。ここで、量子化された瞬時値を測定値という。制御部４は、測定値と量子化テーブル内の理論値とを比較し、これらが一致しなかった場合（Ｓ３でＮｏ）、理論値の２乗／測定値の２乗×ＰＷＭ信号のデューティ比を演算して求める（Ｓ４）。このデューティ比は、設定部３により設定された調光率に応じ、調光テーブルを基にして設定された値である。測定値と理論値の不一致は、電源電圧波形の波形変化すなわち歪みの発生を示し、その結果として、照明負荷９に対する印加電圧の実効値が過不足することを示す。上記演算は、この実効値の過不足分を補うデューティ比を、歪みの大きさに合わせて求めるためのものである。
【００２８】
演算後、ＰＷＭ信号のデューティ比が、演算により得られた値となるように制御される（Ｓ５）。このデューティ比制御の後、また上記比較において測定値と理論値とが一致したとき（Ｓ３でＹｅｓ）、照明負荷９の電源オフに応じて（Ｓ６でＹｅｓ）、動作が終了する。照明負荷９の電源が引き続きオンである場合（Ｓ６でＮｏ）、動作はＳ１に戻る。
【００２９】
上記のように、制御部４は、電源電圧の波形変化に起因する印加電圧の実効値の過不足分を補うように、この波形変化時におけるＰＷＭ信号のデューティ比を制御する。このため、電源電圧波形の歪み発生時においても、歪み無発生時と略等しい実効値を得ることができる。従って、ちらつきや照度の低下等の、電源電圧波形の歪みによる印加電圧の実効値への影響を抑制することができる。その結果、照明負荷を高精度に調光制御することができる。
【００３０】
図７は、電源電圧の波形に歪みが発生したときの調光装置１の各部の出力電圧波形を示す。電源電圧波形に歪みが発生したとき、制御部４は、電源電圧の測定値と理論値との比較により歪みの発生を検知し、その発生時のＰＷＭ信号のデューティ比を制御する。例えば、電源電圧が急峻に低下し、その波形の一部が欠落して歪んだとき、制御部４は、低下した電圧に応じてＰＷＭ信号のデューティ比を増加させる。電源電圧波形の一部欠落に応じて、スイッチ部５出力の矩形波は、頂上部が欠落するか若しくは波高値が低まる。一方、矩形波の並幅は、ＰＷＭ信号のデューティ比増加に伴って広がる。
【００３１】
他方、不図示であるが、電源電圧波形の一部が、理想波形に対して凸状となるように歪んだ場合、制御部４は、上昇した電圧に応じてＰＷＭ信号のデューティ比を低減させる。電源電圧波形の一部の凸状変化に応じて、スイッチ部５出力の矩形波は、頂上部が凸状に変化するか若しくは波高値が高まる。一方、矩形波の並幅は、ＰＷＭ信号のデューティ比増加に伴って狭まる。
【００３２】
上記のデューティ比制御により、スイッチ部５出力の矩形波の並幅が調整される。この調整の結果、平滑部６の出力電圧、すなわち照明負荷９に対する印加電圧において、瞬時値を２乗した値の総和が一定に保たれる。その結果、電源電圧波形の歪みにより実効値の過不足分が補われ、印加電圧の実効値が調光率に応じた所定の値に維持される。この実効値の維持に伴い、照明負荷９の明るさが調光率に応じて一定に保たれる。
【００３３】
（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態に係る調光装置１の各部の出力電圧波形を示す。同図に示される波形は、電源電圧波形に歪みが発生したときのものである。本実施形態の調光装置１には、電源電圧波形の歪みに伴う照明負荷９への印加電圧の実効値の過不足分を、第１の実施形態によるＰＷＭ信号のデューティ比制御だけでは補うことができない場合の対策が施されている。このような場合として、例えば、電源電圧波形の歪みが大きいため、その歪み発生時におけるＰＷＭ信号のデューティ比を１００％となるように制御しても、上記過不足分を補えない場合がある。
【００３４】
制御部４は、上記のような場合に、まず、電源電圧波形の歪み発生時におけるＰＷＭ信号のデューティ比を１００％となるように制御する。次に、制御部４は、印加電圧の実効値の過不足分を補うように、電源電圧波形の歪み発生後で、且つ、その歪みが生じた電源半周期内におけるＰＷＭ信号のデューティ比を制御する。例えば、上記歪み発生時のパルスの次パルスにおいて、デューティ比が制御される。若しくは、上記歪み発生時のパルス以降のパルスにおいて、デューティ比が均一に増減制御される。この制御により、電源電圧波形の歪みの有無に拘らず、印加電圧の実効値が一定に維持される。
【００３５】
本実施形態においては、電源電圧波形の変化時におけるＰＷＭ信号のパルス幅制御だけでは、照明負荷９への印加電圧の実効値の過不足分を補うことができないような大きな歪みが電源電圧波形に発生した場合においても、上記過不足分を補うことができる。このため、電源電圧波形の歪みによる印加電圧の実効値への影響を抑制することができ、照明負荷９を高精度に調光制御することができる。なお、本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００３６】
（第３の実施形態）
図９及び図１０は、本発明の第３の実施形態に係る調光装置１の各部の出力電圧波形を示す。図１０は図９の破線枠Ｅ部分を拡大して示す。図９及び図１０に示される波形は、電源電圧の波形に歪みが発生したときのものである。本実施形態の調光装置１は、第１及び第２の実施形態と比べ、制御部４が電源電圧波形における歪みを検知したとき、次の電源半周期内における同様の歪みの発生を予測してＰＷＭ信号のデューティ比を制御する点で異なる。
【００３７】
制御部４は、電源電圧波形の歪みの検知に基づき、次の電源半周期内に同様の歪みが発生すると判断する。さらに、制御部４は、この判断に基づき、上記波形変化に起因する照明負荷９への印加電圧の実効値の過不足分を補うように、次の電源半周期内におけるＰＷＭ信号のデューティ比を均一に増減制御する。例えば、歪み無発生時におけるデューティ比が５０％であった場合、制御部４は一律にデューティ比を５５％に増加させる。このため、次の電源半周期において歪みが発生した場合においても、制御部４の上記動作により、印加電圧の実効値を一定に維持できる。
【００３８】
また、制御部４は、歪みが検知された電源半周期の次以降の周期で、上記の増減制御を行ないながら、電源電圧の測定値と理論値とを比較し、歪みの有無を検知する。歪みが検知された場合、上記と同様に、制御部４は、次の電源半周期内に同様の歪みが発生すると判断し、次の電源半周期内におけるＰＷＭ信号のデューティ比を制御する。一方、歪みが検知されず、歪みは発生しなかったと判断された場合、制御部４は、歪みが発生しなかった電源半周期の次以降の周期内におけるＰＷＭ信号のデューティ比を、歪み無発生時の値に戻す。例えば、制御部４は、上記のようにデューティ比を５５％に増加させていた場合、デューティ比を歪み無発生時の値である５０％に戻す。
【００３９】
本実施形態においては、電源電圧波形の歪みの検知に基づき、次の電源半周期内におけるＰＷＭ信号のパルス幅が均一に制御されるので、その波形変化時におけるスイッチ部５の出力電圧、強いてはその波形変化時における照明負荷９への印加電圧が大きく変動することを防止できる。また、その波形変化による印加電圧への影響を電源半周期内で分散させることができる。このため、印加電圧における高調波成分を、第１の実施形態と比べ、さらに低減することができる。なお、本実施形態においても、第１及び第２の実施形態による効果を得ることができる。
【００４０】
なお、本発明は、上記第１乃至第３の実施形態の構成に限定されるものでなく、使用目的に応じ、様々な変形が可能である。例えば、量子化テーブルの理論値は、交流電源８が投入された時に電源電圧をサンプリングして得られた値であってもよい。また、ＰＷＭ信号のパルス周期、及び電源電圧のサンプリング周期は、１μｓに限定されない。また、電源電圧のサンプリングは、一定間隔に行なわれなくても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る調光装置の電気的構成及び配置例を示すブロック図。
【図２】上記調光装置の整流回路による整流前と整流後の電源電圧波形を示す図。
【図３】上記調光装置の記憶部に格納された調光テーブル及び量子化テーブルを示す図。
【図４】上記調光装置の制御部によりサンプリングされる電源電圧波形を示す図。
【図５】電源電圧の波形が理想波形である場合における上記調光装置の各部の出力電圧波形を示す図。
【図６】上記制御部におけるＰＷＭ信号のデューティ比制御動作のフローチャート。
【図７】電源電圧の波形に歪みが発生した場合における上記調光装置の各部の出力電圧波形を示す図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る調光装置の各部の出力電圧波形を示す図。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る調光装置の各部の出力電圧波形を示す図。
【図１０】図９の破線枠Ｅ部分の拡大図。
【図１１】（ａ）は歪みが発生したときの電源電圧波形を示す図、（ｂ）は従来の位相制御式調光装置により点弧位相制御された照明負荷印加電圧の波形を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
１  調光装置
２  整流部
３  設定部
４  制御部
４１  記憶部
５  スイッチ部
６  平滑部
８  商用電源
９  照明負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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