(57)【要約】【課題】ＭＥＲＳによる誘導性負荷への不安定な負荷電力の供給を確実に防止する。【解決手段】照明灯２及び交流電源３間に接続され、照明灯を駆動する負荷電圧Ｖｌｏａｄを、交流電源の電源電圧Ｖから調整出力するＭＥＲＳ４と、このＭＥＲＳを制御する制御装置１３とを備え、制御装置１３は、所望の負荷電圧を、電源電圧から調整出力させるべく、ＭＥＲＳを駆動制御する照明灯システム１であって、ＭＥＲＳに関わる障害を検出すると、交流電源及びＭＥＲＳ間の接続を遮断する第１ＳＷ３１と、第１ＳＷにて交流電源及びＭＥＲＳ間の接続を遮断すると、電源電圧が正常の場合、ＭＥＲＳを経由することなく、交流電源及び照明灯間を迂回接続する第２ＳＷ３２とを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導性負荷及び交流電源間に接続され、前記誘導性負荷を駆動する負荷電力を、前記交流電源の電源電圧から調整出力する磁気エネルギー回生スイッチと、この磁気エネルギー回生スイッチを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、所望の負荷電力を、前記電源電圧から調整出力させるべく、前記磁気エネルギー回生スイッチを駆動制御する交流電源装置であって、
前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害を検出する障害検出手段と、
この障害検出手段にて前記障害を検出すると、前記交流電源及び前記磁気エネルギー回生スイッチ間の接続を遮断する接続遮断手段とを有することを特徴とする交流電源装置。
【請求項２】
前記接続遮断手段にて前記交流電源及び前記磁気エネルギー回生スイッチ間の接続を遮断すると、前記磁気エネルギー回生スイッチを経由することなく、前記交流電源及び前記誘導性負荷間を迂回接続する迂回接続手段を有することを特徴とする請求項１記載の交流電源装置。
【請求項３】
誘導性負荷及び交流電源間に接続され、前記誘導性負荷を駆動する負荷電力を、前記交流電源の電源電圧から調整出力する磁気エネルギー回生スイッチと、この磁気エネルギー回生スイッチを駆動制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、所望の負荷電力を、前記電源電圧から調整出力させるべく、前記磁気エネルギー回生スイッチを駆動制御する交流電源装置であって、
前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害を検出する障害検出手段と、
この障害検出手段にて前記障害を検出すると、前記磁気エネルギー回生スイッチの入出力を短絡すべく、前記交流電源及び前記誘導性負荷間を迂回接続する迂回接続手段とを有することを特徴とする交流電源装置。
【請求項４】
前記障害検出手段にて前記障害を検出すると、同障害内容を報知出力する障害報知手段を有することを特徴とする請求項１，２又は３記載の交流電源装置。
【請求項５】
前記障害検出手段は、
前記負荷電圧が異常であるか否かを判定する負荷電圧判定手段を有し、
この負荷電圧判定手段にて前記負荷電圧が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害として検出することを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の交流電源装置。
【請求項６】
前記障害検出手段は、
前記負荷電圧に対応した負荷電流が異常であるか否かを判定する負荷電流判定手段を有し、
この負荷電流判定手段にて前記負荷電流が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害として検出することを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の交流電源装置。
【請求項７】
前記誘導性負荷は照明灯に相当し、
前記照明灯の調光量を測定する調光量測定手段を備え、
前記障害検出手段は、
前記調光量測定手段にて前記照明灯の調光量が異常であるか否かを判定する調光量判定手段を有し、
この調光量判定手段にて前記照明灯の調光量が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害として検出することを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の交流電源装置。
【請求項８】
前記障害検出手段は、
前記磁気エネルギー回生スイッチ内部のコンデンサ電圧が異常であるか否かを判定するコンデンサ電圧判定手段を有し、
このコンデンサ電圧判定手段にて前記コンデンサ電圧が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害として検出することを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の交流電源装置。
【請求項９】
前記障害検出手段は、
前記交流電源の電源電圧が異常であるか否かを判定する電源電圧判定手段を有し、
この電源電圧判定手段にて前記電源電圧が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害として検出すると共に、
前記迂回接続手段は、
前記接続遮断手段にて前記交流電源及び前記磁気エネルギー回生スイッチ間の接続を遮断したとしても、前記電源電圧判定手段にて前記電源電圧が異常の場合、前記交流電源及び前記誘導性負荷間の迂回接続を禁止することを特徴とする請求項２記載の交流電源装置。
【請求項１０】
前記交流電源の電源電圧が異常であるか否かを判定する電源電圧判定手段を有し、
前記迂回接続手段は、
前記電源電圧判定手段にて前記電源電圧が異常の場合、前記交流電源及び前記誘導性負荷間の迂回接続を禁止することを特徴とする請求項３記載の交流電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば照明灯やモータ等の誘導性負荷及び交流電源間に接続され、前記誘導性負荷を駆動する負荷電力を、前記交流電源の電源電圧から調整出力する磁気エネルギー回生スイッチ（以下、単にＭＥＲＳと称する）と、所望の負荷電力を、前記電源電圧から調整出力させるべく、ＭＥＲＳを駆動制御する制御装置とを備えた交流電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このようなＭＥＲＳを備えた交流電源装置としては、例えば照明灯やモータ等の誘導性負荷及び交流電源間に直列に接続され、前記誘導性負荷を駆動する負荷電力を、前記交流電源の電源電圧から調整出力するＭＥＲＳと、所望の負荷電力を、前記電源電圧から調整出力させるべく、ＭＥＲＳを駆動制御する制御装置とを備えた技術が広く知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ＭＥＲＳは、直列に相互接続された一方側の２個の逆導通型半導体スイッチ及び、直列に相互接続された他方側の２個の逆導通型半導体スイッチで構成するブリッジ回路と、前記一方側の逆導通型半導体スイッチ間の中点及び前記他方側の逆導通型半導体スイッチ間の中点を接続するコンデンサとを有し、前記制御装置は、前記電源電圧の零クロスポイント及び、同零クロスポイントの時間差に相当するゲート位相角に基づき、前記ブリッジ回路を構成する４個の逆導通型半導体スイッチの内、対角線上に位置するペアの逆導通型半導体スイッチを同時にＯＮ又はＯＦＦ動作するためのスイッチ切替タイミングを調整制御し、このスイッチ切替タイミングに応じて、２組の逆導通型半導体スイッチのペアの内、一方のペアの逆導通型半導体スイッチがＯＮした場合、他方のペアの逆導通型半導体スイッチをＯＦＦするように、各ペアの逆導通型半導体スイッチを交互にＯＮ／ＯＦＦ制御すると共に、前記ゲート位相角を調整可能にし、この調整したゲート位相角に基づき、前記スイッチ切替タイミングを調整することで、同スイッチ切替タイミングに応じた所望の負荷電力を、前記電源電圧から調整出力させるべく、ＭＥＲＳ内部の各逆導通型半導体スイッチをＯＮ／ＯＦＦ制御するようにしている。
【０００４】
特許文献１の交流電源装置によれば、前記ゲート位相角を調整することで、前記ＭＥＲＳ内の各逆導通型半導体スイッチのスイッチ切替タイミングを調整し、同スイッチ切替タイミングに応じた各逆導通型半導体スイッチのＯＮ／ＯＦＦ駆動に応じて所望の負荷電力を、前記電源電圧から調整出力することができる。
【特許文献１】特許第３７３５６７３号公報（「特許請求の範囲」及び段落番号「００１４」〜「００１５」参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の交流電源装置によれば、前記ゲート位相角を調整することで、ＭＥＲＳ内の各逆導通型半導体スイッチのスイッチ切替タイミングを調整し、同スイッチ切替タイミングに応じた各逆導通型半導体スイッチのＯＮ／ＯＦＦ駆動に応じて、誘導負荷に対応する所望の負荷電力を前記電源電圧から調整出力するようにしたが、例えばＭＥＲＳに障害が発生した場合、交流電源の電源電圧から、誘導性負荷に応じた所望の負荷電力を調整出力することができず、その結果、ＭＥＲＳによる誘導性負荷への負荷電力の供給が不安定になる虞がある。
【０００６】
本発明は上記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、ＭＥＲＳによる誘導性負荷への不安定な負荷電力の供給を確実に防止することができる交流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】
【０００７】
上記目的を達成するために本願請求項１記載の交流電源装置は、誘導性負荷及び交流電源間に接続され、前記誘導性負荷を駆動する負荷電力を、前記交流電源の電源電圧から調整出力する磁気エネルギー回生スイッチと、この磁気エネルギー回生スイッチを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、所望の負荷電力を、前記電源電圧から調整出力させるべく、前記磁気エネルギー回生スイッチを駆動制御する交流電源装置であって、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害を検出する障害検出手段と、この障害検出手段にて前記障害を検出すると、前記交流電源及び前記磁気エネルギー回生スイッチ間の接続を遮断する接続遮断手段とを有するようにした。
【０００８】
従って、本願請求項１記載の交流電源装置によれば、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害を検出すると、前記交流電源及び前記磁気エネルギー回生スイッチ間の接続を遮断するようにしたので、前記磁気エネルギー回生スイッチによる前記誘導性負荷への負荷電力供給を停止することで、不安定な負荷電力供給を確実に防止することができる。
【０００９】
また、本願請求項２記載の交流電源装置は、本願請求項１記載の構成において、前記接続遮断手段にて前記交流電源及び前記磁気エネルギー回生スイッチ間の接続を遮断すると、前記磁気エネルギー回生スイッチを経由することなく、前記交流電源及び前記誘導性負荷間を迂回接続する迂回接続手段を有するようにした。
【００１０】
従って、本願請求項２記載の交流電源装置によれば、本願請求項１記載の効果に加えて、前記接続遮断手段にて前記交流電源及び前記磁気エネルギー回生スイッチ間の接続を遮断すると、前記磁気エネルギー回生スイッチを経由することなく、前記交流電源及び前記誘導性負荷間を迂回接続するようにしたので、前記磁気エネルギー回生スイッチによる前記誘導性負荷への電力供給を停止すると共に、前記交流電源及び前記誘導性負荷間を迂回接続して前記交流電源から前記誘導性負荷へ負荷電力を直接供給することで、前記誘導性負荷の駆動を中断することなく、この誘導性負荷の駆動を継続することができる。
【００１１】
また、上記目的を達成するために本願請求項３記載の交流電源装置は、誘導性負荷及び交流電源間に接続され、前記誘導性負荷を駆動する負荷電力を、前記交流電源の電源電圧から調整出力する磁気エネルギー回生スイッチと、この磁気エネルギー回生スイッチを駆動制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、所望の負荷電力を、前記電源電圧から調整出力させるべく、前記磁気エネルギー回生スイッチを駆動制御する交流電源装置であって、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害を検出する障害検出手段と、この障害検出手段にて前記障害を検出すると、前記磁気エネルギー回生スイッチの入出力を短絡すべく、前記交流電源及び前記誘導性負荷間を迂回接続する迂回接続手段とを有するようにした。
【００１２】
従って、本願請求項３記載の交流電源装置によれば、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害を検出すると、前記磁気エネルギー回生スイッチの入出力を短絡すべく、前記交流電源及び前記誘導性負荷間を迂回接続するようにしたので、前記磁気エネルギー回生スイッチの入出力が短絡することで、前記磁気エネルギー回生スイッチによる前記誘導性負荷への電力供給を停止すると共に、前記交流電源及び前記誘導性負荷間を迂回接続して前記交流電源から前記誘導性負荷へ負荷電力を直接供給することで、前記誘導性負荷の駆動を中断することなく、前記誘導性負荷の駆動を継続することができる。
【００１３】
また、本願請求項４記載の交流電源装置は、本願請求項１，２又は３記載の構成において、前記障害検出手段にて前記障害を検出すると、同障害内容を報知出力する障害報知手段を有するようにした。
【００１４】
従って、本願請求項４記載の交流電源装置によれば、本願請求項１，２又は３記載の効果に加えて、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害を検出すると、同障害内容を報知出力するようにしたので、同報知内容に基づき、磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害の発生を認識することができる。
【００１５】
また、本願請求項５記載の交流電源装置は、本願請求項１，２，３又は４記載の構成において、前記障害検出手段は、前記負荷電圧が異常であるか否かを判定する負荷電圧判定手段を有し、この負荷電圧判定手段にて前記負荷電圧が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害として検出するようにした。
【００１６】
従って、本願請求項５記載の交流電源装置によれば、本願請求項１，２，３又は４記載の効果に加えて、前記負荷電圧が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害として検出するようにしたので、前記負荷電圧が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチによる前記誘導性負荷への電力供給を停止することで、前記誘導性負荷への不安定な電力供給を確実に防止することができる。
【００１７】
また、本願請求項６記載の交流電源装置は、本願請求項１，２，３又は４記載の構成において、前記障害検出手段は、前記負荷電圧に対応した負荷電流が異常であるか否かを判定する負荷電流判定手段を有し、この負荷電流判定手段にて前記負荷電流が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害として検出するようにした。
【００１８】
従って、本願請求項６記載の交流電源装置によれば、本願請求項１，２，３又は４記載の効果に加えて、前記負荷電流が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害として検出するようにしたので、前記負荷電流が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチによる前記誘導性負荷への電力供給を停止することで、前記誘導性負荷への不安定な電力供給を確実に防止することができる。
【００１９】
また、本願請求項７記載の交流電源装置は、本願請求項１，２，３又は４記載の構成において、前記誘導性負荷は照明灯に相当し、前記照明灯の調光量を測定する調光量測定手段を備え、前記障害検出手段は、前記調光量測定手段にて前記照明灯の調光量が異常であるか否かを判定する調光量判定手段を有し、この調光量判定手段にて前記照明灯の調光量が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害として検出するようにした。
【００２０】
従って、本願請求項７記載の交流電源装置によれば、本願請求項１，２，３又は４記載の効果に加えて、前記誘導性負荷に相当する前記照明灯の調光量が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害として検出するようにしたので、前記照明灯の調光量が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチによる前記照明灯への電力供給を停止することで、前記照明灯への不安定な電力供給を確実に防止することができる。
【００２１】
また、本願請求項８記載の交流電源装置は、本願請求項１，２，３又は４記載の構成において、前記障害検出手段は、前記磁気エネルギー回生スイッチ内部のコンデンサ電圧が異常であるか否かを判定するコンデンサ電圧判定手段を有し、このコンデンサ電圧判定手段にて前記コンデンサ電圧が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害として検出するようにした。
【００２２】
従って、本願請求項８記載の交流電源装置によれば、本願請求項１，２，３又は４記載の効果に加えて、前記磁気エネルギー回生スイッチ内部のコンデンサ電圧が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害として検出するようにしたので、前記コンデンサ電圧が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチによる前記誘導性負荷への電力供給を停止することで、前記誘導性負荷への不安定な電力供給を確実に防止することができる。
【００２３】
また、本願請求項９記載の交流電源装置は、本願請求項２記載の構成において、前記障害検出手段は、前記交流電源の電源電圧が異常であるか否かを判定する電源電圧判定手段を有し、この電源電圧判定手段にて前記電源電圧が異常の場合、前記磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害として検出すると共に、前記迂回接続手段は、前記接続遮断手段にて前記交流電源及び前記磁気エネルギー回生スイッチ間の接続を遮断したとしても、前記電源電圧判定手段にて前記電源電圧が異常の場合、前記交流電源及び前記誘導性負荷間の迂回接続を禁止するようにした。
【００２４】
従って、本願請求項９記載の交流電源装置によれば、本願請求項２記載の効果に加えて、前記電源電圧が異常の場合、前記接続遮断手段にて前記交流電源及び前記磁気エネルギー回生スイッチ間の接続を遮断したとしても、前記電源電圧判定手段にて前記電源電圧が異常の場合、前記迂回接続手段による前記交流電源及び前記誘導性負荷間の迂回接続を禁止するようにしたので、前記電源電圧が異常の場合、前記誘導性負荷に対する全ての電力供給を停止することで、前記誘導性負荷への不安定な電力供給を確実に防止することができる。
【００２５】
また、本願請求項１０記載の交流電源装置は、本願請求項３記載の構成において、前記交流電源の電源電圧が異常であるか否かを判定する電源電圧判定手段を有し、前記迂回接続手段は、前記電源電圧判定手段にて前記電源電圧が異常の場合、前記交流電源及び前記誘導性負荷間の迂回接続を禁止するようにした。
【００２６】
従って、本願請求項１０記載の交流電源装置によれば、本願請求項３記載の効果に加えて、前記電源電圧が異常の場合、前記迂回接続手段による前記交流電源及び前記誘導性負荷間の迂回接続を禁止するようにしたので、前記電源電圧が異常の場合、前記誘導性負荷に対する全ての電力供給を停止することで、前記誘導性負荷への不安定な電力供給を確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２７】
上記のように構成された本発明の交流電源装置によれば、磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害を検出すると、交流電源及び前記磁気エネルギー回生スイッチ間の接続を遮断するようにしたので、前記磁気エネルギー回生スイッチによる誘導性負荷への負荷電力供給を停止することで、不安定な負荷電力供給を確実に防止することができる。
【００２８】
また、本発明の交流電源装置によれば、磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害を検出すると、前記磁気エネルギー回生スイッチの入出力を短絡すべく、交流電源及び誘導性負荷間を迂回接続するようにしたので、前記磁気エネルギー回生スイッチの入出力が短絡することで、前記磁気エネルギー回生スイッチによる前記誘導性負荷への電力供給を停止すると共に、前記交流電源及び前記誘導性負荷間を迂回接続して前記交流電源から前記誘導性負荷へ負荷電力を直接供給することで、前記誘導性負荷の駆動を中断することなく、前記誘導性負荷の駆動を継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面に基づき本発明の交流電源装置に関わる実施の形態を示す照明灯システムについて説明する。図１は本実施の形態を示す照明灯システム内部の概略構成を示すブロック図である。
【００３０】
図１に示す照明灯システム１は、蛍光灯等の誘導性負荷に相当する照明灯２と、電源電圧Ｖを供給する交流電源３と、照明灯２及び交流電源３間に直列接続され、交流電源３の電源電圧Ｖから照明灯２へ印加する負荷電圧Ｖｌｏａｄを調整出力するＭＥＲＳ４と、照明灯２のＯＮ／ＯＦＦは勿論のこと、照明灯２の調光量を設定する調光量設定部５と、交流電源３の電源電圧Ｖを検出する電源電圧検出部６と、照明灯２への負荷電圧Ｖｌｏａｄを検出する負荷電圧検出部７と、照明灯２への負荷電流を検出する負荷電流検出部８と、ＭＥＲＳ４内部のコンデンサ電圧を検出するコンデンサ電圧検出部９と、照明灯２の現在調光量を測定する調光量測定部１０と、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の位相を検出すると共に、照明灯２及びＭＥＲＳ４間の位相を検出する位相検出部１１と、様々な情報を表示する情報表示部１２と、ＭＥＲＳ４を駆動制御すると共に、照明灯システム１全体を制御する制御装置１３とを有している。
【００３１】
ＭＥＲＳ４は、スイッチＯＦＦ時の導通方向が相互に逆向きに直列接続した第１ＭＯＳＦＥＴ（以下、単に第１ＭＯＳと称する）２１Ａ及び第４ＭＯＳＦＥＴ（以下、単に第４ＭＯＳと称する）２４Ａ、スイッチＯＦＦ時の導通方向が相互に逆向きに直列接続した第２ＭＯＳＦＥＴ（以下、単に第２ＭＯＳと称する）２２Ａ及び第３ＭＯＳＦＥＴ（第３ＭＯＳと称する）２３Ａで構成するブリッジ回路２０と、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａ間の中点にある端子ａ及び、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａ間の中点にある端子ｂを接続し、各ＭＯＳ２１Ａ、２２Ａ、２３Ａ及び２４ＡのＯＮ／ＯＦＦタイミング（スイッチ切替タイミング）に応じて充放電を繰り返すコンデンサ２５と、交流電源３に接続する接続端子２６と、照明灯２に接続する接続端子２７とを有している。
【００３２】
また、各ＭＯＳ２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ及び２４Ａには、ダイオードを並列に接続し、第１ＭＯＳ２１Ａには第１ダイオード２１Ｂ、第２ＭＯＳ２２Ａには第２ダイオード２２Ｂ、第３ＭＯＳ２３Ａには第３ダイオード２３Ｂ、第４ＭＯＳ２４Ａには第４ダイオード２４Ｂを並列接続している。
【００３３】
また、制御装置１３は、交流電源３の電源電圧Ｖの零クロスポイント及び、この零クロスポイントを基準にした時間差に相当するゲート位相角αに基づくスイッチ切替タイミングに応じて、ブリッジ回路２０を構成する各ＭＯＳ２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ及び２４Ａの内、対角線上に位置する第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａを同時にＯＮ（又はＯＦＦ）動作すると共に、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａを同時にＯＦＦ（又はＯＮ）動作すべく、ＭＥＲＳ４を駆動制御するものである。その結果、一方の第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａが同時にＯＮした場合、他方の第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａが同時にＯＦＦするのに対し、一方の第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａが同時にＯＦＦした場合、他方の第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａが同時にＯＮし、交互にＯＮ／ＯＦＦするものである。尚、第１ＭＯＳ２１Ａ、第２ＭＯＳ２２Ａ、第３ＭＯＳ２３Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａは、設定に応じて同時にＯＦＦする期間（デッドタイム）を設けるようにしても良い。
【００３４】
また、制御装置１３は、ＭＥＲＳ４内の第１ＭＯＳ２１Ａ、第２ＭＯＳ２２Ａ、第３ＭＯＳ２３Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡのゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３及びＧ４をＯＮ／ＯＦＦ制御するゲート駆動信号を出力するゲート位相制御部４１を備え、ゲート位相制御部４１は、調光量設定部５で設定した調光量に相当する負荷電圧ＶｌｏａｄをＭＥＲＳ４で調整出力させるべく、同調光量に相当する負荷電圧Ｖｌｏａｄに対応したゲート位相角αを算出し、この算出したゲート位相角αを設定したゲート駆動信号を出力するものである。
【００３５】
また、ＭＥＲＳ４は、ゲート駆動信号に応じて、同ゲート駆動信号に含むゲート位相角αに基づき、第１ＭＯＳ２１Ａ、第２ＭＯＳ２２Ａ，第３ＭＯＳ２３Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡをＯＮ／ＯＦＦ駆動制御し、これら各ＭＯＳ２１Ａ、２２Ａ、２３Ａ及び２４ＡのＯＮ／ＯＦＦ駆動に応じて、照明灯２へ印加する負荷電圧Ｖｌｏａｄを交流電源３の電源電圧Ｖから調整出力し、照明灯２は、負荷電圧Ｖｌｏａｄに応じた調光量で点灯するものである。尚、当然ながら、ＭＥＲＳ４は、負荷電圧Ｖｌｏａｄの調整に応じて負荷電力を調整し、同負荷電力の調整に応じて調光量を調整するものである。
【００３６】
また、調光量設定部５は、照明灯２の消灯（ＯＦＦ）は勿論のこと、照明灯２の点灯（ＯＮ）、例えば調光量１００％、すなわち定格電圧１．０相当の通常点灯から調光量約７０％、すなわち定格電圧０．７相当の範囲内で所定調光量相当の定格電圧の割合を設定するものである。
【００３７】
また、調光量測定部１０は、照明灯２の現在調光量、例えば照明灯２の明るさを直接測定する光センサに相当するものである。尚、調光量測定部１０としては、光センサを使用せず、例えばＭＥＲＳ４の入力電力や出力電力を測定し、この測定結果から逆算して間接的に照明灯２の現在調光量を測定するようにしても良いことは言うまでもない。
【００３８】
また、制御装置１３は、調光量測定部１０を通じて照明灯２の現在調光量を測定し、現在調光量が設定調光量となるように、ＭＥＲＳ４を駆動制御するものである。
【００３９】
また、位相検出部１１は、交流電源３の電源電圧Ｖの位相を検出し、この電源電圧Ｖの位相を位相情報としてゲート位相制御部４１に通知するものである。
【００４０】
ゲート位相制御部４１は、位相検出部１１からの電源電圧Ｖの位相情報に基づき、ゲート駆動信号をＭＥＲＳ４の各ＭＯＳ２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ及び２４Ａ側のゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３及びＧ４に供給し、その結果、ゲート駆動信号ＯＮに応じてＭＯＳのゲートをＯＮ作動することでソース及びドレイン間の接続をスイッチＯＮすると共に、ゲート駆動信号ＯＦＦに応じてＭＯＳのゲートをＯＦＦ作動することでソース及びドレイン間の接続をスイッチＯＦＦするものである。
【００４１】
各ＭＯＳ２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ及び２４Ａは、ゲート駆動信号ＯＮに応じてソース及びドレイン間の接続をスイッチＯＮした場合、電流Ｉを両方向に導通可能とするのに対し、ゲート駆動信号ＯＦＦに応じてソース及びドレイン間の接続をスイッチＯＦＦした場合、ダイオード２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂを通じて電流Ｉをダイオード順方向の一方向にのみ導通可能とするものである。
【００４２】
また、ＭＥＲＳ４は、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａへのゲート駆動信号ＯＮに応じて第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａ側のソース及びドレイン間の接続をスイッチＯＮすると同時に、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａへのゲート駆動信号ＯＦＦに応じて第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａ側のソース及びドレイン間の接続をスイッチＯＦＦするものである。
【００４３】
また、同様に、ＭＥＲＳ４は、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａへのゲート駆動信号ＯＮに応じて第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａ側のソース及びドレイン間の接続をスイッチＯＮすると同時に、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａへのゲート駆動信号ＯＦＦに応じて第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａ側のソース及びドレイン間の接続をスイッチＯＦＦするものである。
【００４４】
つまり、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａは同一方向のスイッチ極性、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａは同一方向のスイッチ極性を備え、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａのスイッチ極性は、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａのスイッチ極性と逆方向となる。
【００４５】
では、まず、ＭＥＲＳ４の基本原理について説明する。図２は交流電源３の電源電圧ＶとＭＥＲＳ４を駆動制御するゲート駆動信号との関係を端的に示すタイミング説明図である。
【００４６】
図２（ａ）は交流電源３が供給する電源電圧Ｖの時間的な変化を示し、電源電圧Ｖは、定格電圧の正電圧＋Ｖａ及び定格電圧の負電圧−Ｖａを１周期Ｔとした正弦波である。尚、説明の便宜上、負電圧から正電圧へ移行する零クロスポイント（周期“０”）のタイミングを“ｔ２”、次の正電圧から負電圧へ移行する零クロスポイント（周期“Ｔ／２”＝１８０°）のタイミングを“ｔ４”、更に次の負電圧から正電圧へ再び移行する零クロスポイント（周期“Ｔ”＝３６０°）のタイミングを“ｔ７”とする。
【００４７】
図２（ｂ）及び（ｃ）はゲート位相角αに応じた第１ＭＯＳ２１Ａ、第２ＭＯＳ２２Ａ、第３ＭＯＳ２３Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａへのゲート駆動信号を端的に示すタイミング説明図である。尚、図２（ａ）乃至図２（ｃ）は同一時間軸に相当するものである。
【００４８】
図２（ｂ）はゲート位相角αを０°＜α≦９０°に設定した場合のゲート駆動信号を端的に示し、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡをＯＦＦからＯＮするゲート駆動信号のタイミングを、電源電圧Ｖの零クロスポイント（周期“０”）のタイミング“ｔ２”を基準に、同タイミング“ｔ２”からαだけ位相を進めたタイミング“ｔ１”とした場合、同タイミング“ｔ１”から電源電圧Ｖの半周期Ｔ／２後のタイミング“ｔ３”を、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡをＯＮからＯＦＦするゲート駆動信号のタイミングとするものである。尚、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａのスイッチング位相は、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａとは逆相となるため、タイミング“ｔ１”では第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡをＯＮからＯＦＦするタイミングに相当し、タイミング“ｔ３”では第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡをＯＦＦからＯＮするタイミングに相当するものである。
【００４９】
また、図２（ｃ）はゲート位相角αを９０°＜α＜１８０°に設定した場合のゲート駆動信号を端的に示し、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡをＯＦＦからＯＮするゲート駆動信号のタイミングを、電源電圧Ｖの零クロスポイント（周期“０”）のタイミング“ｔ２”を基準に、同タイミング“ｔ２”からαだけ位相を進めたタイミング“ｔ０”とした場合、同タイミング“ｔ０”から電源電圧Ｖの半周期Ｔ／２後のタイミング“ｔ２ｙ”を、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡをＯＮからＯＦＦするゲート駆動信号のタイミングとするものである。尚、タイミング“ｔ０”では第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡをＯＮからＯＦＦするタイミングに相当し、タイミング“ｔ２ｙ”では第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡをＯＦＦからＯＮするタイミングに相当するものである。
【００５０】
また、図示せぬが、ゲート位相角αをα＝１８０°に設定した場合、電源電圧Ｖが正電圧の場合、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡがＯＦＦ、すなわち第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡがＯＮ、電源電圧Ｖが負電圧の場合、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡがＯＮ、すなわち第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡがＯＦＦである。
【００５１】
また、同様に図示せぬが、ゲート位相角αをα＝０°に設定した場合、電源電圧Ｖ及びゲート駆動信号は同期し、電源電圧Ｖが正電圧の場合、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡがＯＮ、すなわち第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡがＯＦＦ、また、電源電圧Ｖが負電圧の場合、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡがＯＦＦ、すなわち第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡがＯＮである。
【００５２】
図３はゲート位相角αを（α＝０°）に設定した場合に関わるＭＥＲＳ４の内部動作を端的に示す説明図である。
【００５３】
ＭＥＲＳ４は、交流電源３の電源電圧Ｖが正電圧の場合、図３（ａ）に示すように、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡがＯＮで導通状態、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡがＯＦＦ、すなわち第２ダイオード２２Ｂ及び第４ダイオード２４Ｂが順方向で導通状態となるため、コンデンサ２５の両端が短絡状態となる。その結果、電源電圧Ｖは、そのまま、負荷電圧Ｖｌｏａｄとなる。
【００５４】
また、ＭＥＲＳ４は、交流電源３の電源電圧Ｖが負電圧の場合、図３（ｂ）に示すように、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡがＯＮで導通状態、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡがＯＦＦ、すなわち第１ダイオード２１Ｂ及び第３ダイオード２３Ｂが順方向で導通状態となるため、コンデンサ２５の両端が短絡状態となる。その結果、電源電圧Ｖは、そのまま、負荷電圧Ｖｌｏａｄとなる。
【００５５】
つまり、ＭＥＲＳ４は、ゲート位相角をα＝０°に設定した場合、電源電圧Ｖが、そのまま、照明灯２に対する負荷電圧Ｖｌｏａｄとなるため、交流電源３及び照明灯２間にＭＥＲＳ４を配置しない場合と同じである。
【００５６】
次にゲート位相角αを０°＜α≦９０°に設定した場合のＭＥＲＳ４の内部動作について説明する。図４はゲート位相角（０°＜α≦９０°）に設定した場合の電源電圧Ｖ、ゲート駆動信号、コンデンサ電圧Ｖｃ及び負荷電圧Ｖｌｏａｄ（点線）の関係を端的に示す説明図、図５乃至図６はゲート位相角（０°＜α≦９０°）に設定した場合に関わるＭＥＲＳ４の内部動作を端的に示す説明図である。
【００５７】
ＭＥＲＳ４は、図４に示すように、ゲート位相角αに設定したゲート駆動信号に応じて第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａと、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａとを交互にＯＮ／ＯＦＦ駆動するものである。
【００５８】
タイミング“ｔ１”直前においてＭＥＲＳ４は、電源電圧Ｖが負電圧のため、図５（ａ）に示すように、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡがＯＮで導通状態、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡがＯＦＦ、すなわち第１ダイオード２１Ｂ及び第３ダイオード２３Ｂが順方向で導通状態となるため、コンデンサ２５の両端が短絡状態となる。その結果、第１ダイオード２１Ｂ→第４ＭＯＳ２４Ａ、第２ＭＯＳ２２Ａ→第３ダイオード２３Ｂの電流経路で、コンデンサ２５のコンデンサ電圧Ｖｃは０Ｖを保持、電源電圧Ｖが、そのまま、負荷電圧Ｖｌｏａｄとなる。
【００５９】
次にＭＥＲＳ４は、電源電圧Ｖが負電圧のまま、タイミング“ｔ１”に到達すると、図５（ｂ）に示すように、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡがＯＮで導通状態、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡがＯＦＦ、すなわち、第２ＭＯＳ２２Ａ、第２ダイオード２２Ｂ、第４ＭＯＳ２４Ａ及び第４ダイオード２４Ｂの電流経路は遮断状態となる。尚、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａは、ＯＦＦからＯＮ駆動するに際し、第１ダイオード２１Ｂ及び第３ダイオード２３Ｂが導通状態であるため、スイッチング損失が生じることなく、零電圧スイッチングを実現している。
【００６０】
その結果、タイミング“ｔ１”〜“ｔ２”の最初の期間においてＭＥＲＳ４は、第１ＭＯＳ２１Ａ→コンデンサ２５→第３ＭＯＳ２３Ａの経路で電流が流れて、コンデンサ２５の充電動作を開始し、コンデンサ電圧Ｖｃは上昇することになる。
【００６１】
更に負荷電圧Ｖｌｏａｄは、図４に示すように、電源電圧Ｖに９０°までの進み位相でコンデンサ電圧Ｖｃが重畳されることになるため、負荷電圧Ｖｌｏａｄの負電圧の減少は更に加速され、電源電圧Ｖの周期０°に到達するタイミング“ｔ２”前、すなわち、電源電圧Ｖが負電圧であるにもかかわらず、負荷電圧Ｖｌｏａｄは正電圧に反転することになる。
【００６２】
その結果、ＭＥＲＳ４内の負荷電流は徐々に減少して電流の向きが反転して（図５（ｂ）内の点線電流方向参照）、コンデンサ２５の放電を開始し、コンデンサ電圧Ｖｃは、第３ＭＯＳ２３Ａ→コンデンサ２５→第１ＭＯＳ２１Ａの電流経由で放電することになる。
【００６３】
次にＭＥＲＳ４は、タイミング“ｔ２”に到達して、電源電圧Ｖが正電圧に反転した場合、図５（ｃ）に示すように、第３ＭＯＳ２３Ａ→コンデンサ２５→第１ＭＯＳ２１Ａの経路でコンデンサ２５の放電を継続することになる。
【００６４】
更にＭＥＲＳ４は、タイミング“ｔ２ｘ”に到達すると、放電中のコンデンサ２５のコンデンサ電圧Ｖｃが０Ｖとなるため、図６（ａ）に示すように、ＯＦＦ中の第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａ側の第２ダイオード２２Ｂ及び第４ダイオード２４Ｂは順方向で導通状態となり、コンデンサ２５の両端が短絡状態となるため、タイミング“ｔ２ｘ”〜“ｔ３”の期間では、第４ダイオード２４Ｂ→第１ＭＯＳ２１Ａ、第３ＭＯＳ２３Ａ→第２ダイオード２２Ｂの電流経路で、電源電圧Ｖは、そのまま、負荷電圧Ｖｌｏａｄとなる。
【００６５】
次にＭＥＲＳ４は、電源電圧Ｖが正電圧のまま、タイミング“ｔ３”に到達すると、図６（ｂ）に示すように、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡがＯＮで導通状態、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡがＯＦＦ、すなわち、第１ＭＯＳ２１Ａ、第１ダイオード２１Ｂ、第３ＭＯＳ２３Ａ及び第３ダイオード２３Ｂの電流経路は遮断状態となる。尚、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａは、ＯＦＦからＯＮ駆動するに際し、第２ダイオード２２Ｂ及び第４ダイオード２４Ｂが導通状態であるため、スイッチング損失が生じることなく、零電圧スイッチングを実現している。
【００６６】
その結果、タイミング“ｔ３”〜“ｔ４”の最初の期間においてＭＥＲＳ４は、第４ＭＯＳ２４Ａ→コンデンサ２５→第２ＭＯＳ２２Ａの経路で電流が流れて、コンデンサ２５の充電動作を開始し、コンデンサ電圧Ｖｃは上昇することになる。
【００６７】
更に負荷電圧Ｖｌｏａｄは、電源電圧Ｖに９０°までの進み位相でコンデンサ電圧Ｖｃが重畳されることになるため、負荷電圧Ｖｌｏａｄの正電圧の減少は更に加速し、電源電圧Ｖの周期１８０°に到達するタイミング“ｔ４”前、すなわち、電源電圧Ｖが正電圧であるにもかかわらず、負荷電圧Ｖｌｏａｄは、負電圧に反転することになる。
【００６８】
その結果、ＭＥＲＳ４内の負荷電流は徐々に減少して電流の向きが反転して（図６（ｂ）内の点線矢印参照）、コンデンサ２５の放電を開始し、コンデンサ電圧Ｖｃは、第２ＭＯＳ２２Ａ→コンデンサ２５→第４ＭＯＳ２４Ａの経由で放電することになる。
【００６９】
次にＭＥＲＳ４は、タイミング“ｔ４”に到達して、電源電圧Ｖが負電圧に反転した場合、図６（ｃ）に示すように、第２ＭＯＳ２２Ａ→コンデンサ２５→第４ＭＯＳ２４Ａの経路でコンデンサ２５の放電を継続することになる。
【００７０】
更にＭＥＲＳ４は、タイミング“ｔ４ｘ”に到達すると、放電中のコンデンサ２５のコンデンサ電圧Ｖｃが０Ｖとなるため、図５（ａ）に示すように、ＯＦＦ中の第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａ側の第１ダイオード２１Ｂ及び第３ダイオード２３Ｂは順方向で導通状態となり、コンデンサ２５の両端が短絡状態となるため、タイミング“ｔ４ｘ”〜“ｔ６”の期間では、第１ダイオード２１Ｂ→第４ＭＯＳ２４Ａ、第２ＭＯＳ２２Ａ→第３ダイオード２３Ｂの電流経路で、電源電圧Ｖは、そのまま、負荷電圧Ｖｌｏａｄとなる。
【００７１】
そして、ＭＥＲＳ４は、タイミング“ｔ６”以降、前述したタイミング“ｔ１”〜“ｔ６”の処理動作を繰り返し継続することになる。
【００７２】
従って、ＭＥＲＳ４は、ゲート位相角を０°＜α≦９０°に設定した場合、誘導性負荷の照明灯２による遅れ力率に対してコンデンサ電圧Ｖｃを進み位相で電源電圧Ｖに重畳することになるため、ゲート位相角αを進めるに連れて力率が改善され、負荷電圧Ｖｌｏａｄ（Ｖｌｏａｄ＝Ｖ＋Ｖｃ）が上昇し、その結果、負荷電力も上昇することになる。
【００７３】
尚、ＭＥＲＳ４内のコンデンサ２５の容量及びゲート位相角αのタイミングに応じてコンデンサ２５の充電から放電に反転するタイミングは異なる場合があることは言うまでもなく、さらに、コンデンサ２５の容量を大きくした場合、コンデンサ２５のコンデンサ電圧Ｖｃが０Ｖにはならない動作もあり得ることは言うまでもない。
【００７４】
次にゲート位相角αを９０°＜α＜１８０°に設定した場合のＭＥＲＳ４の内部動作について説明する。図７はゲート位相角（９０°＜α＜１８０°）に設定した場合の電源電圧Ｖ、ゲート駆動信号、コンデンサ電圧Ｖｃ及び負荷電圧Ｖｌｏａｄ（点線）の関係を端的に示す説明図、図８乃至図１０はゲート位相角（９０°＜α＜１８０°）に設定した場合に関わるＭＥＲＳ４の内部動作を端的に示す説明図である。
【００７５】
ＭＥＲＳ４は、図７に示すように、ゲート位相角αに設定したゲート駆動信号に応じて第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａと、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａとを交互にＯＮ／ＯＦＦ駆動するものである。
【００７６】
タイミング“ｔ０”直前においてＭＥＲＳ４は、電源電圧Ｖが負電圧のため、図８（ａ）に示すように、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡがＯＮで導通状態、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡがＯＦＦ、すなわち第１ダイオード２１Ｂ及び第３ダイオード２３Ｂが順方向で導通状態となるため、コンデンサ２５の両端が短絡状態となる。その結果、第１ダイオード２１Ｂ→第４ＭＯＳ２４Ａ、第２ＭＯＳ２２Ａ→第３ダイオード２３Ｂの電流経路で、コンデンサ２５のコンデンサ電圧Ｖｃは０Ｖを保持、電源電圧Ｖが、そのまま、負荷電圧Ｖｌｏａｄとなる。
【００７７】
次にＭＥＲＳ４は、電源電圧Ｖが負電圧のまま、タイミング“ｔ０”に到達すると、図８（ｂ）に示すように、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡがＯＮで導通状態、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡがＯＦＦ、すなわち、第２ＭＯＳ２２Ａ、第２ダイオード２２Ｂ、第４ＭＯＳ２４Ａ及び第４ダイオード２４Ｂの電流経路は遮断状態となる。尚、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａは、ＯＦＦからＯＮ駆動するに際し、第１ダイオード２１Ｂ及び第３ダイオード２３Ｂが導通状態であるため、スイッチング損失が生じることなく、零電圧スイッチングを実現している。
【００７８】
その結果、タイミング“ｔ０”〜“ｔ１ｘ”の最初の期間においてＭＥＲＳ４は、第１ＭＯＳ２１Ａ→コンデンサ２５→第３ＭＯＳ２３Ａの経路で電流が流れて、コンデンサ２５の充電動作を開始し、コンデンサ電圧Ｖｃは上昇することになる。
【００７９】
更に負荷電圧Ｖｌｏａｄは、電源電圧Ｖに９０°を超えて進み位相でコンデンサ電圧Ｖｃが重畳されることになるため、図７に示すように、電源電圧Ｖがピークの負電圧になる前に、逆電圧方向でコンデンサ電圧Ｖｃが重畳されることになるため、負荷電圧Ｖｌｏａｄは電源電圧Ｖに比較して減少する。その結果、タイミング“ｔ０”〜“ｔ１ｘ”間では、電源電圧Ｖが負電圧であるにもかかわらず、負荷電圧Ｖｌｏａｄは負電圧から正電圧に反転することになる。
【００８０】
その結果、ＭＥＲＳ４内のコンデンサ２５に流れる負荷電流の向きが反転して（図８（ｂ）内の点線電流方向参照）、コンデンサ２５の放電を開始し、コンデンサ電圧Ｖｃは、第３ＭＯＳ２３Ａ→コンデンサ２５→第１ＭＯＳ２１Ａの電流経路で放電することになる。
【００８１】
次にＭＥＲＳ４は、タイミング“ｔ１ｘ”に到達すると、コンデンサ２５のコンデンサ電圧Ｖｃが０Ｖ、さらに、タイミング“ｔ２”に到達すると、電源電圧Ｖが正電圧に反転することになる。尚、これらタイミング“ｔ１ｘ”〜タイミング“ｔ２”の期間は、電源電圧Ｖの位相が０Ｖに近く、しかも、コンデンサ電圧Ｖｃが０Ｖとなるため、負荷電圧Ｖｌｏａｄは、電源電圧Ｖのピーク値に比較して０Ｖに近い電圧となる。図７に示す波形例では電源電圧Ｖが正電圧に反転するタイミング“ｔ２”の前にコンデンサ電圧Ｖｃが０Ｖとなるものである。
【００８２】
また、ＭＥＲＳ４は、タイミング“ｔ１ｘ”に到達すると、コンデンサ２５の放電継続に応じてコンデンサ電圧Ｖｃが０Ｖとなるため、図８（ｃ）に示すように、ＯＦＦ中の第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａ側の第２ダイオード２２Ｂ及び第４ダイオード２４Ｂが順方向で導通状態となり、コンデンサ２５の両端が短絡状態となるため、タイミング“ｔ１ｘ”〜“ｔ２”の期間では、第４ダイオード２１Ｂ→第１ＭＯＳ２１Ａ、第３ＭＯＳ２３Ａ→第２ダイオード２２Ｂの電流経路で、電源電圧Ｖは、そのまま、負荷電圧Ｖｌｏａｄとなる。
【００８３】
次にＭＥＲＳ４は、タイミング“ｔ２”に到達して、電源電圧Ｖが正電圧に反転すると、図９（ａ）に示すように、第２ダイオード２２Ｂ及び第４ダイオード２４Ｂは順方向で導通状態となり、コンデンサ２５の両端が短絡状態となるため、タイミング“ｔ２”〜“ｔ２ｙ”の期間では、第４ダイオード２４Ｂ→第１ＭＯＳ２１Ａ、第３ＭＯＳ２３Ａ→第２ダイオード２２Ｂの電流経路で、電源電圧Ｖは、そのまま、負荷電圧Ｖｌｏａｄとなる。
【００８４】
次にＭＥＲＳ４は、電源電圧Ｖが正電圧のまま、タイミング“ｔ２ｙ”に到達すると、図９（ｂ）に示すように、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡがＯＮで導通状態、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡがＯＦＦ、すなわち、第１ＭＯＳ２１Ａ、第１ダイオード２１Ｂ、第３ＭＯＳ２３Ａ及び第３ダイオード２３Ｂの電流経路は遮断状態となる。尚、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４Ａは、ＯＦＦからＯＮ駆動するに際し、第２ダイオード２２Ｂ及び第４ダイオード２４Ｂが導通状態であるため、スイッチング損失が生じることなく、零電圧スイッチングを実現している。
【００８５】
その結果、タイミング“ｔ２ｙ”〜“ｔ３ｘ”の最初の期間においてＭＥＲＳ４は、第４ＭＯＳ２４Ａ→コンデンサ２５→第２ＭＯＳ２２Ａの経路で電流が流れて、コンデンサ２５の充電動作を開始し、コンデンサ電圧Ｖｃは上昇することになる。
【００８６】
更に負荷電圧Ｖｌｏａｄは、電源電圧Ｖに９０°を超えて進み位相でコンデンサ電圧Ｖｃが重畳されることになるため、図７に示すように、電源電圧Ｖがピークの正電圧になる前に、逆電圧方向でコンデンサ電圧Ｖｃが重畳されることになるため、負荷電圧Ｖｌｏａｄは電源電圧Ｖに比較して減少する。その結果、タイミング“ｔ２ｙ”〜“ｔ３ｘ”間では、電源電圧Ｖが正電圧であるにもかかわらず、負荷電圧Ｖｌｏａｄは正電圧から負電圧に反転することになる。
【００８７】
その結果、ＭＥＲＳ４内のコンデンサ２５に流れる負荷電流の向きが反転して（図９（ｂ）内の点線電流方向参照）、コンデンサ２５の放電を開始し、コンデンサ電圧Ｖｃは、第２ＭＯＳ２２Ａ→コンデンサ２５→第４ＭＯＳ２４Ａの電流経路で放電することになる。
【００８８】
次にＭＥＲＳ４は、タイミング“ｔ３ｘ”に到達すると、コンデンサ２５のコンデンサ電圧Ｖｃが０Ｖ、さらに、タイミング“ｔ４”に到達すると、電源電圧Ｖが負電圧に反転することになる。尚、これらタイミング“ｔ３ｘ”〜タイミング“ｔ４”の期間は、電源電圧Ｖの位相が０Ｖに近く、しかも、コンデンサ電圧Ｖｃが０Ｖとなるため、負荷電圧Ｖｌｏａｄは、電源電圧Ｖのピーク値に比較して０Ｖに近い電圧となる。図７に示す波形例では電源電圧Ｖが負電圧に反転するタイミング“ｔ４”の前にコンデンサ電圧Ｖｃが０Ｖとなるものである。
【００８９】
ＭＥＲＳ４は、タイミング“ｔ３ｘ”に到達すると、コンデンサ２５の放電継続に応じてコンデンサ電圧Ｖｃが０Ｖとなるため、図９（ｃ）に示すように、ＯＦＦ中の第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３Ａ側の第１ダイオード２１Ｂ及び第３ダイオード２３Ｂが順方向で導通状態となり、コンデンサ２５の両端が短絡状態となるため、タイミング“ｔ３ｘ”〜“ｔ４”の期間では、第１ダイオード２１Ｂ→第４ＭＯＳ２４Ａ、第２ＭＯＳ２２Ａ→第３ダイオード２３Ｂの電流経路で、電源電圧Ｖは、そのまま、負荷電圧Ｖｌｏａｄとなる。
【００９０】
更にＭＥＲＳ２４は、タイミング“ｔ４”に到達すると、電源電圧Ｖが負電圧に反転し、図１０に示すように、第２ＭＯＳ２２Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡがＯＮで導通状態、第１ＭＯＳ２１Ａ及び第３ＭＯＳ２３ＡがＯＦＦ、すなわち第１ダイオード２１Ｂ及び第３ダイオード２３Ｂが順方向で導通状態となるため、コンデンサ２５の両端が短絡状態となる。その結果、第１ダイオード２１Ｂ→第４ＭＯＳ２４Ａ、第２ＭＯＳ２２Ａ→第３ダイオード２３Ｂの電流経路で、コンデンサ２５のコンデンサ電圧Ｖｃは０Ｖを保持、電源電圧Ｖが、そのまま、負荷電圧Ｖｌｏａｄとなる。
【００９１】
つまり、ＭＥＲＳ４は、タイミング“ｔ４”以降、前述したタイミング“ｔ０”〜“ｔ４”の処理動作を繰り返し継続することになる。
【００９２】
従って、ＭＥＲＳ４は、ゲート位相角を９０°＜α＜１８０°に設定した場合、誘導性負荷の照明灯２に対してコンデンサ電圧Ｖｃを更に９０°を超えた進み位相で電源電圧Ｖに、コンデンサ電圧Ｖｃを逆電圧方向に重畳することになるため、ゲート位相角αを進めるに連れて力率が低下し、負荷電圧Ｖｌｏａｄ（Ｖｌｏａｄ＝Ｖ−Ｖｃ）が減少し、その結果、負荷電力も減少することになる。
【００９３】
尚、ここまで、ゲート位相角αを変化させた場合のＭＥＲＳ４の基本原理について説明してきたが、次に本願発明の主眼であるＭＥＲＳ異常処理について詳細に説明する。
【００９４】
照明灯システム１は、図１に示すように、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続をＯＮ／ＯＦＦする第１ＳＷ３１と、ＭＥＲＳ４を経由することなく、交流電源３及び照明灯２間の迂回接続をＯＮ／ＯＦＦする第２ＳＷ３２とを備え、制御装置１３は、第１ＳＷ３１及び第２ＳＷ３２をＯＮ／ＯＦＦ駆動制御するものである。
【００９５】
また、制御装置１３は、ＭＥＲＳ４の正常時において、交流電源３及びＭＥＲＳ４間を接続すべく、第１ＳＷ３１をＯＮすると共に、交流電源３及び照明灯２間の直接接続を遮断すべく、第２ＳＷ３２をＯＦＦするものである。
【００９６】
また、制御装置１３は、ＭＥＲＳ４の異常時において、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を遮断すべく、第１ＳＷ３１をＯＦＦすると共に、交流電源３及び照明灯２間を直接接続（迂回接続）すべく、第２ＳＷ３２をＯＮするものである。
【００９７】
また、制御装置１３は、前述したゲート位相制御部４１の他に、電源電圧検出部６にて検出した交流電源３の電源電圧Ｖが異常であるか否かを判定する電源電圧判定部４２と、負荷電圧検出部７にて検出した負荷電圧Ｖｌｏａｄが異常であるか否かを判定する負荷電圧判定部４３と、負荷電流検出部８にて検出した負荷電流が異常であるか否かを判定する負荷電流判定部４４と、コンデンサ電圧検出部９にて検出したＭＥＲＳ４内部のコンデンサ２５のコンデンサ電圧Ｖｃが異常であるか否かを判定するコンデンサ電圧判定部４５と、調光量測定部１０にて測定した現在調光量が異常であるか否かを判定する調光量判定部４６と、これら電源電圧判定部４２、負荷電圧判定部４３、負荷電流判定部４４、コンデンサ電圧判定部４５及び調光量判定部４６の判定結果に基づき、第１ＳＷ３１及び第２ＳＷ３２を切替制御するＳＷ切替制御部４７とを有している。
【００９８】
電源電圧判定部４２は、電源電圧検出部６にて検出した交流電源３の電源電圧Ｖが許容範囲から外れる電圧異常であるか否かを判定するものである。尚、許容範囲は、例えば電源電圧Ｖの規定電圧範囲等に相当するものである。
【００９９】
負荷電圧判定部４３は、電源電圧判定部４２にて電源電圧Ｖが正常、かつ、負荷電圧検出部７にて検出した負荷電圧Ｖｌｏａｄが、例えば調光量設定部５にて設定した調光量相当の電圧値の許容範囲から外れる電圧異常であるか否かを判定するものである。尚、負荷電圧検出部７は、直接、負荷電圧Ｖｌｏａｄを測定検出するようにしたが、電源電圧Ｖ及びコンデンサ電圧Ｖｃに基づき、負荷電圧Ｖｌｏａｄを算出するようにしても良い。
【０１００】
負荷電流判定部４４は、電源電圧判定部４２にて電源電圧Ｖが正常、かつ、負荷電流検出部８にて検出した負荷電流が、例えば調光量設定部５にて設定した調光量相当の電流値の許容範囲から外れる電流異常であるか否かを判定するものである。
【０１０１】
コンデンサ電圧判定部４５は、電源電圧判定部４２にて電源電圧Ｖが正常、かつ、コンデンサ電圧検出部９にて検出したコンデンサ電圧Ｖｃが、例えば調光量設定部５にて設定した調光量相当のゲート位相角αに対応したコンデンサ電圧Ｖｃの許容範囲から外れる電圧異常であるか否かを判定するものである。尚、許容範囲とは、コンデンサ電圧Ｖｃのピーク値や零ボルト期間が設定した調光量相当のゲート位相角αに対応した規定範囲に相当するものである。
【０１０２】
調光量判定部４６は、電源電圧判定部４２にて電源電圧Ｖが正常、かつ、調光量測定部１０にて測定した現在調光量が、例えば調光量設定部５にて設定した調光量の許容範囲外の調光量異常であるか否かを判定するものである。
【０１０３】
ＳＷ切替制御部４７は、電源電圧判定部４２にて交流電源３の電源電圧Ｖが許容範囲から外れた場合、電源電圧Ｖの異常をＭＥＲＳ４に関わる障害と判断し、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を遮断すべく、第１ＳＷ３１をＯＦＦすると共に、交流電源３及び照明灯２間の迂回接続を遮断維持すべく、第２ＳＷ３２をＯＦＦするものである。その結果、照明灯２への電力供給は停止することになる。
【０１０４】
ＳＷ切替制御部４７は、電源電圧Ｖが正常、かつ負荷電圧判定部４３にて負荷電圧Ｖｌｏａｄが許容範囲から外れた場合、負荷電圧Ｖｌｏａｄの異常をＭＥＲＳ４に関わる障害と判断し、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を遮断すべく、第１ＳＷ３１をＯＦＦすると共に、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続すべく、第２ＳＷ３２をＯＮするものである。その結果、照明灯２は、第２ＳＷ３２経由で、交流電源３からの電源電圧Ｖ相当の電力を直接供給することになる。
【０１０５】
ＳＷ切替制御部４７は、電源電圧Ｖが正常、かつ負荷電流判定部４４にて負荷電流が許容範囲から外れた場合、負荷電流の異常をＭＥＲＳ４に関わる障害と判断し、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を遮断すべく、第１ＳＷ３１をＯＦＦすると共に、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続すべく、第２ＳＷ３２をＯＮするものである。その結果、照明灯２は、第２ＳＷ３２経由で、交流電源３からの電源電圧Ｖ相当の電力を直接供給することになる。
【０１０６】
また、ＳＷ切替制御部４７は、電源電圧Ｖが正常、かつコンデンサ電圧判定部４５にてコンデンサ電圧Ｖｃが許容範囲から外れた場合、コンデンサ電圧Ｖｃの異常がＭＥＲＳ４に関わる障害と判断し、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を遮断すべく、第１ＳＷ３１をＯＦＦすると共に、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続すべく、第２ＳＷ３２をＯＮするものである。その結果、照明灯２は、第２ＳＷ３２経由で、交流電源３からの電源電圧Ｖ相当の電力を直接供給することになる。
【０１０７】
ＳＷ切替制御部４７は、電源電圧Ｖが正常、かつ調光量判定部４６にて現在調光量が許容範囲から外れた場合、調光量の異常がＭＥＲＳ４に関わる障害と判断し、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を遮断すべく、第１ＳＷ３１をＯＦＦすると共に、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続すべく、第２ＳＷ３２をＯＮするものである。その結果、照明灯２は、第２ＳＷ３２経由で、交流電源３からの電源電圧Ｖ相当の電力を直接供給することになる。
【０１０８】
尚、請求項記載の交流電源装置は照明灯システム１、誘導性負荷は照明灯２、交流電源は交流電源３、磁気エネルギー回生スイッチはＭＥＲＳ４、制御装置は制御装置１３、障害検出手段は制御装置１３、接続遮断手段は第１ＳＷ３１、迂回接続手段は第２ＳＷ３２、障害報知手段は情報表示部１２、電源電圧判定手段は電源電圧検出部６及び電源電圧判定部４２、負荷電圧判定手段は負荷電圧検出部７及び負荷電圧判定部４３、負荷電流判定手段は負荷電流検出部８及び負荷電流判定部４４、調光量測定手段は調光量測定部１０、調光量判定手段は調光量判定部４６、コンデンサ電圧判定手段はコンデンサ電圧検出部９及びコンデンサ電圧判定部４５に相当するものである。
【０１０９】
次に本実施の形態を示す照明灯システム１の動作について説明する。
【０１１０】
制御装置１３内部のゲート位相制御部４１は、調光量設定部５にて設定した調光量相当の負荷電圧Ｖｌｏａｄに対応したゲート位相角αを設定したゲート駆動信号をＭＥＲＳ４に供給する。
【０１１１】
ＭＥＲＳ４は、ゲート駆動信号を検出すると、同ゲート駆動信号に設定したゲート位相角αに基づくスイッチ切替タイミングに応じて第１ＭＯＳ２１Ａ、第２ＭＯＳ２２Ａ、第３ＭＯＳ２３Ａ及び第４ＭＯＳ２４ＡをＯＮ／ＯＦＦ駆動することで、交流電源３の電源電圧Ｖから調光量設定部５にて設定した調光量相当の負荷電圧Ｖｌｏａｄを調整出力し、この調整出力した負荷電圧Ｖｌｏａｄを照明灯２に印加する。
【０１１２】
その結果、照明灯２は、ＭＥＲＳ４にて調整出力した負荷電圧Ｖｌｏａｄに応じて点灯することになる。
【０１１３】
尚、制御装置１３内部の電源電圧判定部４２、負荷電圧判定部４３、負荷電流判定部４４、コンデンサ電圧判定部４５及び調光量判定部４６は、常時、ＭＥＲＳ４に関わる障害を監視している。
【０１１４】
電源電圧判定部４２は、電源電圧検出部６にて検出した交流電源３の電源電圧Ｖが許容範囲から外れる電圧異常であるかを判定し、この判定結果をＳＷ切替制御部４７に通知する。
【０１１５】
ＳＷ切替制御部４７は、電源電圧判定部４２にて電源電圧Ｖが許容範囲から外れる電圧異常の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害と判断し、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を遮断すべく、第１ＳＷ３１をＯＦＦすると共に、交流電源３及び照明灯２間の接続遮断を継続すべく、第２ＳＷ３２をＯＦＦする。その結果、照明灯２に対する負荷電圧Ｖｌｏａｄの供給を停止することになる。
【０１１６】
また、制御装置１３は、電源電圧判定部４２にて電源電圧Ｖが許容範囲から外れる電圧異常の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害と判断し、同電源電圧Ｖの電圧異常を示す障害内容を情報表示部１２に表示出力するものである。その結果、ユーザは、情報表示部１２の表示内容に基づき、電源電圧Ｖの電圧異常に関わるＭＥＲＳ４の障害発生を認識することができる。
【０１１７】
また、ＳＷ切替制御部４７は、電源電圧判定部４２にて電源電圧Ｖが許容範囲内の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害はないものと判断し、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を保持すべく、第１ＳＷ３１のＯＮ状態を維持し、交流電源３及び照明灯２間の迂回接続の遮断を保持すべく、第２ＳＷ３２のＯＦＦ状態を継続し、負荷電圧判定部４３、負荷電流判定部４４、コンデンサ電圧判定部４５、調光量判定部４６の判定動作を実行する。
【０１１８】
また、負荷電圧判定部４３は、電源電圧Ｖが正常、かつ負荷電圧検出部７にて検出した負荷電圧Ｖｌｏａｄが許容範囲から外れる電圧異常であるか否かを判定し、この判定結果をＳＷ切替制御部４７に通知する。
【０１１９】
ＳＷ切替制御部４７は、負荷電圧判定部４３にて電源電圧Ｖが正常、かつ負荷電圧Ｖｌｏａｄが許容範囲から外れる電圧異常の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害と判断し、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を遮断すべく、第１ＳＷ３１をＯＦＦすると共に、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続すべく、第２ＳＷ３２をＯＮする。その結果、ＭＥＲＳ４の動作は停止するものの、照明灯２に対して交流電源３の電源電圧Ｖを負荷電圧Ｖｌｏａｄとして直接印加することで、照明灯２の点灯を継続することができる。
【０１２０】
また、制御装置１３は、負荷電圧判定部４３にて負荷電圧Ｖｌｏａｄが許容範囲から外れる電圧異常の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害と判断し、同負荷電圧Ｖｌｏａｄの電圧異常を示す障害内容を情報表示部１２に表示出力するものである。その結果、ユーザは、情報表示部１２の表示内容に基づき、負荷電圧Ｖｌｏａｄの電圧異常に関わるＭＥＲＳ４の障害発生を認識することができる。
【０１２１】
また、ＳＷ切替制御部４７は、負荷電圧判定部４３にて電源電圧Ｖが正常、かつ負荷電圧Ｖｌｏａｄが許容範囲内の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害はないものと判断し、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を保持すべく、第１ＳＷ３１のＯＮ状態を維持し、交流電源３及び照明灯２間の迂回接続の遮断を保持すべく、第２ＳＷ３２のＯＦＦ状態を継続する。
【０１２２】
また、負荷電流判定部４４は、電源電圧Ｖが正常、かつ負荷電流検出部８にて検出した負荷電流が許容範囲から外れる電流異常であるか否かを判定し、この判定結果をＳＷ切替制御部４７に通知する。
【０１２３】
ＳＷ切替制御部４７は、負荷電流判定部４４にて電源電圧Ｖが正常、かつ負荷電流が許容範囲から外れる電流異常の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害と判断し、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を遮断すべく、第１ＳＷ３１をＯＦＦすると共に、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続すべく、第２ＳＷ３２をＯＮする。その結果、ＭＥＲＳ４の動作は停止するものの、照明灯２に対して交流電源３の電源電圧Ｖを負荷電圧Ｖｌｏａｄとして直接印加することで、照明灯２の点灯を継続することができる。
【０１２４】
また、制御装置１３は、負荷電流判定部４４にて負荷電流が許容範囲から外れる電流異常の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害と判断し、同負荷電流の電流異常を示す障害内容を情報表示部１２に表示出力するものである。その結果、ユーザは、情報表示部１２の表示内容に基づき、負荷電流の電流異常に関わるＭＥＲＳ４の障害発生を認識することができる。
【０１２５】
また、ＳＷ切替制御部４７は、負荷電流判定部４４にて負荷電流が許容範囲内の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害はないものと判断し、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を保持すべく、第１ＳＷ３１のＯＮ状態を維持し、交流電源３及び照明灯２間の迂回接続の遮断を保持すべく、第２ＳＷ３２のＯＦＦ状態を継続する。
【０１２６】
また、コンデンサ電圧判定部４５は、電源電圧Ｖが正常、かつコンデンサ電圧検出部９にて検出したＭＥＲＳ４内のコンデンサ電圧Ｖｃが許容範囲から外れる電圧異常であるか否かを判定し、この判定結果をＳＷ切替制御部４７に通知する。
【０１２７】
ＳＷ切替制御部４７は、コンデンサ電圧判定部４５にて電源電圧Ｖが正常、かつコンデンサ電圧Ｖｃが許容範囲から外れる電圧異常の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害と判断し、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を遮断すべく、第１ＳＷ３１をＯＦＦすると共に、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続すべく、第２ＳＷ３２をＯＮする。その結果、ＭＥＲＳ４の動作は停止するものの、照明灯２に対して交流電源３の電源電圧Ｖを負荷電圧Ｖｌｏａｄとして直接印加することで、照明灯２の点灯を継続することができる。
【０１２８】
また、制御装置１３は、コンデンサ電圧判定部４５にてコンデンサ電圧Ｖｃが許容範囲から外れる電圧異常の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害と判断し、同コンデンサ電圧Ｖｃの電圧異常を示す障害内容を情報表示部１２に表示出力するものである。その結果、ユーザは、情報表示部１２の表示内容に基づき、コンデンサ電圧Ｖｃの電圧異常に関わるＭＥＲＳ４の障害発生を認識することができる。
【０１２９】
また、ＳＷ切替制御部４７は、コンデンサ電圧判定部４５にて電源電圧Ｖが正常、かつコンデンサ電圧Ｖｃが許容範囲内の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害はないものと判断し、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を保持すべく、第１ＳＷ３１のＯＮ状態を維持し、交流電源３及び照明灯２間の迂回接続の遮断を保持すべく、第２ＳＷ３２のＯＦＦ状態を継続する。
【０１３０】
また、調光量判定部４６は、電源電圧Ｖが正常、かつ調光量測定部１０にて測定した照明灯２の現在調光量が調光量設定部５にて設定した調光量の許容範囲から外れる調光量異常であるか否かを判定し、この判定結果をＳＷ切替制御部４７に通知する。
【０１３１】
ＳＷ切替制御部４７は、調光量判定部４６にて電源電圧Ｖが正常、かつ現在調光量が許容範囲から外れる調光量異常の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害と判断し、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を遮断すべく、第１ＳＷ３１をＯＦＦすると共に、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続すべく、第２ＳＷ３２をＯＮする。その結果、ＭＥＲＳ４の動作は停止するものの、照明灯２に対して交流電源３の電源電圧Ｖを負荷電圧Ｖｌｏａｄとして直接印加することで、照明灯２の点灯を継続することができる。
【０１３２】
また、制御装置１３は、調光量判定部４６にて現在調光量が許容範囲から外れる調光量異常の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害と判断し、現在調光量の調光量異常を示す障害内容を情報表示部１２に表示出力するものである。その結果、ユーザは、情報表示部１２の表示内容に基づき、現在調光量の異常に関わるＭＥＲＳ４の障害発生を認識することができる。
【０１３３】
また、ＳＷ切替制御部４７は、調光量判定部４６にて現在調光量が許容範囲内の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害はないものと判断し、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を保持すべく、第１ＳＷ３１のＯＮ状態を維持し、交流電源３及び照明灯２間の迂回接続の遮断を保持すべく、第２ＳＷ３２のＯＦＦ状態を継続する。
【０１３４】
本実施の形態によれば、ＭＥＲＳ４に関わる障害を検出すると、第１ＳＷ３１をＯＦＦすることで、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を遮断するようにしたので、ＭＥＲＳ４による照明灯２への負荷電力供給を停止することで、不安定な負荷電力供給を確実に防止することができる。
【０１３５】
また、本実施の形態によれば、第１ＳＷ３１をＯＦＦすることで、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を遮断すると、ＭＥＲＳ４を経由することなく、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続するようにしたので、ＭＥＲＳ４による照明灯２への負荷電力供給を停止すると共に、ＭＥＲＳ４による照明灯２への電力供給を停止したとしても、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続して交流電源３から照明灯２へ負荷電力を直接供給することで、照明灯２の点灯を継続することができる。
【０１３６】
また、本実施の形態によれば、ＭＥＲＳ４に関わる障害を検出すると、情報表示部１２を通じて同障害内容を報知出力するようにしたので、情報表示部１２に表示中の同報知内容に基づき、ＭＥＲＳ４に関わる障害の発生を認識することができる。
【０１３７】
また、本実施の形態によれば、電源電圧Ｖが異常の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害として検出するようにしたので、電源電圧Ｖが異常の場合、ＭＥＲＳ４による照明灯２への電力供給を停止することで、照明灯２への不安定な電力供給を確実に防止することができる。
【０１３８】
また、本実施の形態によれば、電源電圧Ｖが正常、かつ負荷電圧Ｖｌｏａｄが異常の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害として検出するようにしたので、電源電圧Ｖが正常、かつ負荷電圧Ｖｌｏａｄが異常の場合、ＭＥＲＳ４による照明灯２への負荷電力供給を停止すると共に、ＭＥＲＳ４による照明灯２への電力供給を停止したとしても、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続して交流電源３から照明灯２へ負荷電力を直接供給することで、照明灯２の点灯を継続することができる。
【０１３９】
また、本実施の形態によれば、電源電圧Ｖが正常、かつ負荷電流が異常の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害として検出するようにしたので、電源電圧Ｖが正常、かつ負荷電流が異常の場合、ＭＥＲＳ４による照明灯２への負荷電力供給を停止すると共に、ＭＥＲＳ４による照明灯２への電力供給を停止したとしても、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続して交流電源３から照明灯２へ負荷電力を直接供給することで、照明灯２の点灯を継続することができる。
【０１４０】
また、本実施の形態によれば、電源電圧Ｖが正常、かつ照明灯２の現在調光量が異常の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害として検出するようにしたので、照明灯２の現在調光量が異常の場合、ＭＥＲＳ４による照明灯２への負荷電力供給を停止すると共に、ＭＥＲＳ４による照明灯２への電力供給を停止したとしても、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続して交流電源３から照明灯２へ負荷電力を直接供給することで、照明灯２の点灯を継続することができる。
【０１４１】
本実施の形態によれば、電源電圧Ｖが正常、かつＭＥＲＳ４内部のコンデンサ電圧Ｖｃが異常の場合、ＭＥＲＳ４に関わる障害として検出するようにしたので、コンデンサ電圧Ｖｃが異常の場合、ＭＥＲＳ４による照明灯２への負荷電力供給を停止すると共に、ＭＥＲＳ４による照明灯２への電力供給を停止したとしても、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続して交流電源３から照明灯２へ負荷電力を直接供給することで、照明灯２の点灯を継続することができる。
【０１４２】
尚、上記実施の形態においては、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の一端側の接続をＯＮ／ＯＦＦする第１ＳＷ３１と、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の一端側の接続をＯＮ／ＯＦＦする第２ＳＷ３２とを備え、ＳＷ切替制御部４７は、ＭＥＲＳ４に関わる障害を検出すると、電源電圧Ｖが正常の場合、第１ＳＷ３１をＯＦＦにして交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を遮断し、ＭＥＲＳ４を経由することなく、第２ＳＷ３２をＯＮにして交流電源３及び照明灯２間を迂回接続すると共に、電源電圧Ｖが異常の場合、第１ＳＷ３１をＯＦＦにして交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を遮断し、第２ＳＷ３２をＯＦＦにして交流電源３及び照明灯２間の迂回接続を遮断するようにしたが、図１２に示すように、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の両端側の接続をＯＮ／ＯＦＦする第３ＳＷ３３と、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の両端側の接続をＯＮ／ＯＦＦする第４ＳＷ３４とを備えるようにしても良い。
【０１４３】
この場合、ＳＷ切替制御部４７は、ＭＥＲＳ４に関わる障害を検出すると、電源電圧Ｖが異常の場合、第３ＳＷ３３をＯＦＦにして交流電源３及びＭＥＲＳ４間の両端接続を完全遮断すると共に、第４ＳＷ３４をＯＦＦにして交流電源３及び照明灯２間の両端接続を完全遮断することで、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続は勿論のこと、交流電源３及び照明灯２間の接続を完全に遮断することで、安全性の確保を図ることができる。
【０１４４】
また、ＳＷ切替制御部４７は、ＭＥＲＳ４に関わる障害を検出すると、電源電圧Ｖが正常の場合、第３ＳＷ３３をＯＦＦにして交流電源３及びＭＥＲＳ４間の両端接続を完全遮断し、第４ＳＷ３４をＯＮにして交流電源３及び照明灯２間の両端を迂回接続するようにしたので、交流電源３及びＭＥＲＳ４間の接続を完全に遮断することで安全性の確保を図りながら、ＭＥＲＳ４による照明灯２への電力供給を停止したとしても、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続して交流電源３から照明灯２へ負荷電力を直接供給することで、照明灯２の点灯を継続することができる。尚、請求項記載の接続遮断手段は第３ＳＷ３３、迂回接続手段は第４ＳＷ３４に相当するものである。
【０１４５】
また、上記実施の形態においては、交流電源３及びＭＥＲＳ４間に同接続をＯＮ／ＯＦＦする第１ＳＷ３１と、交流電源３及び照明灯２間に同接続をＯＮ／ＯＦＦする第２ＳＷ３２とを備えるようにしたが、図１３に示すように、第１ＳＷ３１を配置せず、第２ＳＷ３２のみを配置し、ＳＷ切替制御部４７は、ＭＥＲＳ４に関わる障害を検出すると、電源電圧Ｖが正常の場合にのみ、第２ＳＷ３２をＯＮするようにしても良く、この場合、第２ＳＷ３２をＯＮして、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続してＭＥＲＳ４の入出力を短絡状態にし、ＭＥＲＳ４による照明灯２への電力供給を停止し、交流電源３及び照明灯２間を迂回接続して交流電源３から照明灯２に直接負荷電力を供給することで、照明灯２の点灯を継続することができる。尚、基本的に電源電圧の異常はないと考えた場合、電源電圧の検出は行わなくても良い。
【０１４６】
尚、上記実施の形態においては、説明の便宜上、照明灯２の障害が発生しないことを前提にしてＭＥＲＳ４に関わる障害を検出すると、第１ＳＷ３１（第３ＳＷ３３）及び第２ＳＷ３２（第４ＳＷ３４）を切替制御するようにしたが、照明灯２の障害を加味して第１ＳＷ３１（第３ＳＷ３３）及び第２ＳＷ３２（第４ＳＷ３４）を切替制御するようにしても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０１４７】
また、上記実施の形態においては、コンデンサ電圧判定部４５にてコンデンサ電圧Ｖｃが、例えば調光量設定部５にて設定した調光量相当のゲート位相角αに対応したコンデンサ電圧Ｖｃの許容範囲から外れた電圧異常であるか否かを判定するようにしたが、例えば照明灯２の負荷変動に対応したコンデンサ２５の容量サイズから外れたことによる電圧異常であるか否かを判定し、電圧異常の場合、第１ＳＷ３１をＯＦＦ、第２ＳＷ３２をＯＮするようにしても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０１４８】
また、上記実施の形態においては、誘導性負荷として照明灯２を例にあげて説明したが、誘導性を備えた負荷であれば良く、例えばモータ等であっても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０１４９】
また、上記実施の形態においては、ＭＥＲＳ４に関わる障害を検出すると、電源電圧Ｖが正常の場合、第１ＳＷ３１をＯＦＦ、第２ＳＷ３２をＯＮにして、ＭＥＲＳ４の動作を停止することで、交流電源３から照明灯２へ電源電圧Ｖを負荷電圧Ｖｌｏａｄとして直接印加するようにしたが、例えば照明灯２に対して電源電圧Ｖの１００％相当の定格電圧を負荷電圧Ｖｌｏａｄとして直接印加する場合、ＭＥＲＳ４を動作させる必要が無いため、第１ＳＷ３１をＯＦＦにしてＭＥＲＳ４の動作を停止し、第２ＳＷ３２をＯＮにして交流電源３及び照明灯２間を迂回接続し、同交流電源３の電源電圧Ｖを負荷電圧Ｖｌｏａｄとして照明灯２に直接印加するようにしても良く、この場合、ＭＥＲＳ４の損失を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明の交流電源装置によれば、磁気エネルギー回生スイッチに関わる障害を検出すると、交流電源及び磁気エネルギー回生スイッチ間の接続を遮断するようにしたので、磁気エネルギー回生スイッチによる誘導性負荷への負荷電力供給を停止することで、不安定な負荷電力供給を確実に防止することができるため、例えば照明灯に対して磁気エネルギー回生スイッチで調整出力した負荷電力を供給する照明灯システムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明の交流電源装置に関わる実施の形態を示す照明灯システム内部の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態に関わる交流電源の電源電圧とＭＥＲＳを制御するゲート駆動信号との関係を端的に示すタイミング説明図である。（ａ）電源電圧のタイミング説明図（ｂ）ゲート位相角（０°＜α≦９０°）設定時のゲート駆動信号のタイミング説明図（ｃ）ゲート位相角（９０°＜α＜１８０°）設定時のゲート駆動信号のタイミング説明図
【図３】ゲート位相角（α＝０°）設定時に関わるＭＥＲＳ内部の動作を端的に示す説明図である。
【図４】ゲート位相角（０°＜α≦９０°）設定時に関わる電源電圧、ゲート駆動信号、コンデンサ電圧及び負荷電圧との関係を端的に示す説明図である。
【図５】ゲート位相角（０°＜α≦９０°）設定時に関わるＭＥＲＳ内部の動作を端的に示す説明図である。
【図６】ゲート位相角（０°＜α≦９０°）設定時に関わるＭＥＲＳ内部の動作を端的に示す説明図である。
【図７】ゲート位相角（９０°＜α＜１８０°）設定時に関わる電源電圧、ゲート駆動信号、コンデンサ電圧及び負荷電圧との関係を端的に示す説明図である。
【図８】ゲート位相角（９０°＜α＜１８０°）設定時に関わるＭＥＲＳ内部の動作を端的に示す説明図である。
【図９】ゲート位相角（９０°＜α＜１８０°）設定時に関わるＭＥＲＳ内部の動作を端的に示す説明図である。
【図１０】ゲート位相角（９０°＜α＜１８０°）設定時に関わるＭＥＲＳ内部の動作を端的に示す説明図である。
【図１１】本実施の形態に関わるＭＥＲＳ障害内容に対応する第１ＳＷ及び第２ＳＷの駆動内容を端的に示す説明図である。
【図１２】他の実施の形態に関わる照明灯システム内部の概略構成を示す説明図である。
【図１３】他の実施の形態に関わる照明灯システム内部の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１  照明灯システム（交流電源装置）
２  照明灯
３  交流電源
４  ＭＥＲＳ（磁気エネルギー回生スイッチ）
６  電源電圧検出部（電源電圧判定手段）
７  負荷電圧検出部（負荷電圧判定手段）
８  負荷電流検出部（負荷電流判定手段）
９  コンデンサ電圧検出部（コンデンサ電圧判定手段）
１０  調光量測定部（調光量測定手段）
１２  情報表示部（障害報知手段）
１３  制御装置（制御装置及び障害検出手段）
３１  第１ＳＷ（接続遮断手段）
３２  第２ＳＷ（迂回接続手段）
３３  第３ＳＷ（接続遮断手段）
３４  第４ＳＷ（迂回接続手段）
４２  電源電圧判定部（電源電圧判定手段）
４３  負荷電圧判定部（負荷電圧判定手段）
４４  負荷電流判定部（負荷電流判定手段）
４５  コンデンサ電圧部（コンデンサ電圧判定手段）
４６  調光量判定部（調光量判定手段）
【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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【図１２】
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【図１３】
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