JP2020068071A - Power supply device and illumination system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般に、電源装置、及び照明システムに関する。 The present invention relates generally to power supplies and lighting systems.
従来、LED照明端末に給電線を介して直流電力を供給するLEDコントローラがある。例えば特許文献1のLEDコントローラは、給電線に印加される直流電圧がLEDコントローラによってパルス制御(デューティ制御)されることで、点灯電力量が変化し、LEDの点灯が調光制御される。しかしながら、このパルス制御は、信号伝送のためではなく、LED照明端末に供給する点灯電力量を変化させるために行われる。
Conventionally, there is an LED controller that supplies DC power to an LED lighting terminal via a power supply line. For example, in the LED controller of
そこで、特許文献1のLEDコントローラは、LED照明端末の動作を制御する制御信号をLED照明端末に送信するため、直流電源電圧に情報信号を重畳させる。LED照明端末は受信した情報信号に基づいて点灯電力量を変化させてLEDの点灯を調光制御する。具体的に、LEDコントローラは、調光等の制御内容を持つ高周波の情報信号を制御信号として、直流電圧に重畳送信させる通信機能を備える。そして、LEDコントローラは、情報信号をLED照明端末に給電線を介して送信する。
Therefore, the LED controller of
上述のLEDコントローラ(電源装置)は、高周波の情報信号を制御信号として、直流電圧(給電電圧)に重畳送信させる通信機能を有する必要がある。この結果、LED照明端末(照明器具)の点灯電力(負荷電流)を供給するとともに、制御信号(伝送信号)を送信するためには、装置の構成及び制御が複雑になっていた。 The LED controller (power supply device) described above needs to have a communication function of superimposing and transmitting a high-frequency information signal as a control signal on a DC voltage (power supply voltage). As a result, in order to supply the lighting power (load current) of the LED lighting terminal (lighting equipment) and to send the control signal (transmission signal), the configuration and control of the device are complicated.
本発明の目的は、負荷電流を供給するとともに伝送信号を送信するための構成及び制御を簡易にできる電源装置、及び照明システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power supply device and a lighting system that can simplify the configuration and control for supplying a load current and transmitting a transmission signal.
本発明の一態様に係る電源装置は、直流電源と、信号生成回路と、出力部と、信号制御回路と、を備える。前記直流電源は、一対の電路に直流電圧を印加する。前記信号生成回路は、並列接続された複数の経路を第1端と第2端との間に有して、前記一対の電路の一方に前記第1端を接続する。前記出力部は、前記一対の電路の他方と前記第2端との間の電圧を給電電圧として出力する。前記信号制御回路は、前記信号生成回路を制御して、前記出力部から伝送信号を送信する。前記信号制御回路は、前記複数の経路のうち、前記出力部から出力される負荷電流が流れる経路を切り換えることで、前記伝送信号を送信する。前記信号生成回路は、前記負荷電流が流れる経路が切り換わると、前記第1端と前記第2端との間に生じる調整電圧の値を切り換える。 A power supply device according to one embodiment of the present invention includes a DC power supply, a signal generation circuit, an output unit, and a signal control circuit. The DC power source applies a DC voltage to the pair of electric paths. The signal generation circuit has a plurality of paths connected in parallel between a first end and a second end, and connects the first end to one of the pair of electric paths. The output unit outputs a voltage between the other end of the pair of electric paths and the second end as a power supply voltage. The signal control circuit controls the signal generation circuit to transmit a transmission signal from the output unit. The signal control circuit transmits the transmission signal by switching a path, out of the plurality of paths, through which a load current output from the output unit flows. The signal generation circuit switches the value of the adjustment voltage generated between the first end and the second end when the path through which the load current flows is switched.
本発明の一態様に係る照明システムは、上述の電源装置と、前記電源装置から前記負荷電流を供給されて光源を点灯させる点灯装置と、を備え、前記点灯装置は、前記伝送信号を受け取る信号受信部を具備する。 A lighting system according to one aspect of the present invention includes the power supply device described above and a lighting device that is supplied with the load current from the power supply device to light a light source, and the lighting device receives the transmission signal. A receiver is provided.
以上説明したように、本発明では、負荷電流を供給するとともに伝送信号を送信するための構成及び制御を簡易にできるという効果がある。 As described above, the present invention has an effect that the configuration and control for supplying the load current and transmitting the transmission signal can be simplified.
以下の実施形態及び各変形例は、一般に、電源装置、及び照明システムに関する。より詳細には、直流電圧の値を変化させた伝送信号を点灯装置へ送信する電源装置、及び照明システムに関する。 The following embodiments and variations generally relate to power supplies and lighting systems. More specifically, the present invention relates to a power supply device that transmits a transmission signal in which a value of a DC voltage is changed to a lighting device, and a lighting system.
そして、実施形態及び各変形例の電源装置、及び照明システムは、主に、オフィス、工場、店舗、事務所などで用いられる。また、実施形態及び各変形例の電源装置、及び照明システムは、戸建住宅、又は集合住宅の住戸で用いられることも可能である。 The power supply device and the lighting system of the embodiment and each modification are mainly used in offices, factories, stores, offices, and the like. Further, the power supply device and the illumination system of the embodiment and each modification can be used in a detached house or a dwelling unit of an apartment house.
(実施形態)
以下、実施形態を図1−図5に基づいて説明する。
(Embodiment)
Hereinafter, an embodiment will be described based on FIGS. 1 to 5.
本実施形態の照明システムA1は、図1に示すように、電源装置1、照明器具2、及び調光器3を備える。
As shown in FIG. 1, the lighting system A1 of the present embodiment includes a
電源装置1は、直流電源1a、信号生成回路1b、出力部1c、情報取得部1d、及び信号制御回路1eを有する。
The
直流電源1aは、商用電源9の交流電圧Va(交流電力)を入力されて、交流電圧Vaを直流電圧V1に変換する電力変換処理(AC/DC変換)を行い、一対の電路E11、E12に直流電圧V1を印加するように構成されている。電路E11の電位は、直流電圧V1の高電位になり、電路E12の電位は、直流電圧V1の低電位になる。すなわち、一対の電路E11、E12に直流電圧V1が印加された場合、電路E11の電位は、電路E12の電位より高くなる。直流電源1aは、直流電圧V1の値を所定値に調整する。本実施形態では、直流電圧V1の値を24Vとしているが、直流電圧V1の値は特定の値に限定されない。但し、直流電圧V1の値は安全の観点から、50V以下であることが好ましい。なお、商用電源9は、周波数50Hz又は60Hzの交流電源である。
The
図2は、直流電源1aの構成例を示す。直流電源1aは、フィルタ101、整流器102、コンデンサ103、107、111、トランス104、スイッチング素子105、ダイオード106、抵抗素子108、109、110、シャントレギュレータ112、フォトカプラ113、及び電源制御部114、を有する。
FIG. 2 shows a configuration example of the
直流電源1aに入力された交流電圧Vaは、フィルタ101を介して、整流器102によって全波整流される。フィルタ101は、例えばノイズ除去用のインダクタ及びコンデンサ、サージアブソーバを有しており、不要な周波数成分(例えば高周波ノイズ)を減衰させる。整流器102は、例えばダイオードブリッジで構成された全波整流器である。整流器102の出力端間には、入力コンデンサであるコンデンサ103が接続され、コンデンサ103の両端間には、トランス104の一次巻線とスイッチング素子105との直列回路が接続される。スイッチング素子105は、例えばエンハンスメント形のNチャネルMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)である。図2では、コンデンサ103の正極にはトランス104の一次巻線の一端が接続し、トランス104の一次巻線の他端はスイッチング素子105のドレインに接続する。スイッチング素子105のソースは、コンデンサ103の負極に接続する。スイッチング素子105のゲートは、電源制御部114に接続する。なお、スイッチング素子105は、エンハンスメント形のNチャネルMOSFET以外のトランジスタであってもよい。
The AC voltage Va input to the
トランス104の二次巻線の一端は、ダイオード106のアノードに接続し、ダイオード106のカソードは、コンデンサ107の正極に接続する。トランス104の二次巻線の他端は、コンデンサ107の負極に接続する。コンデンサ107は、平滑用の出力コンデンサであり、例えば電解コンデンサで構成される。コンデンサ107の正極は電路E11に接続し、コンデンサ107の負極は電路E12に接続する。すなわち、コンデンサ107の両端電圧が、直流電圧V1になる。コンデンサ107の両端間には、分圧用の抵抗素子109、110の直列回路が接続されており、抵抗素子109がハイサイド側、抵抗素子110がローサイド側に位置する。抵抗素子110の両端間には、コンデンサ111が接続する。さらに、コンデンサ107の正極は、抵抗素子108、フォトカプラ113のフォトダイオード、及びシャントレギュレータ112を介して、コンデンサ111の負極に接続する。フォトカプラ113のフォトトランジスタのコレクタ及びエミッタは、電源制御部114の入力ポートに接続している。
One end of the secondary winding of the
ここで、抵抗素子109、110の接続点の電圧はコンデンサ111で平滑されており、コンデンサ111の両端電圧は、直流電圧V1の平均値に相当する。また、直流電圧V1の高電位とコンデンサ111の負極との間には、抵抗素子108とフォトカプラ113の入力フォトダイオードとシャントレギュレータ112との直列回路が接続している。そして、シャントレギュレータ112は、シャントレギュレータ112の内部で基準電圧を生成しており、コンデンサ111の両端電圧と基準電圧との差分に応じて、シャントレギュレータ112に流れる電流を調整する。この結果、フォトカプラ113のフォトダイオードに流れる電流は、コンデンサ111の両端電圧に応じて増減する。そして、電源制御部114の入力ポートには、フォトカプラ113のフォトトランジスタのコレクタ及びエミッタが接続している。電源制御部114は、フォトカプラ113のフォトトランジスタに流れる電流を電圧データとして取得することで、直流電圧V1を監視している。
Here, the voltage at the connection point of the
電源制御部114は、電圧データに基づいて、スイッチング素子105を高周波でオンオフすることで、交流電圧Vaの整流電圧を降圧した直流電圧V1を生成する。
Based on the voltage data, the power
直流電源1aでは、トランス104、及びフォトカプラ113が、直流電源1aの入力段(交流電圧Va)と出力段(直流電圧V1)とを電気的に絶縁する絶縁回路として機能している。したがって、直流電源1aの入力段と出力段とが電気的に絶縁されていることによって、安全性が向上する。
In the
信号生成回路1bは、図1に示すように、第1端T1、及び第2端T2を有する。第1端T1には、電路E12が接続される。第2端T2には、電路E13が接続される。信号生成回路1bは、一対の電路E11、E13に直流の給電電圧V2を印加するように構成されている。電路E11の電位は、給電電圧V2の高電位になり、電路E13の電位は、給電電圧V2の低電位になる。すなわち、一対の電路E11、E13に給電電圧V2が印加された場合、電路E11の電位は、電路E13の電位より高くなる。第1端T1と第2端T2との間の電圧(第2端T2からみた第1端T1の電圧)を調整電圧V3とすると、信号生成回路1bは、調整電圧V3の値を変化させることで、給電電圧V2の値を変化させることができる。
The
出力部1cは、一対の出力端子を有する。一対の出力端子には、一対の電路E11、E13がそれぞれ接続されて、給電電圧V2が印加される。一対の出力端子には、一対の給電路E21、E22がそれぞれ接続されている。電路E11は、出力部1cを介して給電路E21に接続し、電路E13は、出力部1cを介して給電路E22に接続している。さらに、一対の出力端子の間には、コンデンサ131(図4参照)が接続されることが好ましい。
The
一対の給電路E21、E22の間には、少なくとも1つの照明器具2が接続されている。照明器具2は、電源装置1によって一対の給電路E21、E22を介して給電電圧V2を印加され、電源装置1から一対の給電路E21、E22を介して負荷電流Ioを供給される。つまり、照明器具2は、電源装置1を電源として動作する。電源装置1が照明器具2に供給する電力は直流電力であって、電源装置1から照明器具2への配電は直流配電である。照明器具2は、一対の給電路E21、E22を介して供給される直流電力によって点灯し、照明の対象となる空間を照明する。なお、図1では、一対の給電路E21、E22の間に1つの照明器具2が接続されているが、一対の給電路E21、E22の間には複数の照明器具2が接続されていてもよい。
At least one
調光器3は、商用電源9から供給される交流電圧Vaを位相制御して、位相制御電圧Vbを生成し、位相制御電圧Vbは情報取得部1dに入力される。つまり、調光器3は、位相制御電圧Vbの半波毎の通電期間である導通角を調整し、本実施形態では、位相制御電圧Vbの導通角が、調光レベルの指示値を表す指示情報に相当する。情報取得部1dは、調光レベルの指示値を表す指示情報を、位相制御電圧Vbの導通角として受け取る。調光器3は、例えば、ユーザによって操作される例えばロータリー式又はスライド式の操作部を具備しており、ユーザが操作部を操作することで、導通角が調整される。
The
図3は、情報取得部1dの構成例を示す。情報取得部1dは、整流器121、読取部122、及びフォトカプラ123を有する。
FIG. 3 shows a configuration example of the
整流器121は、位相制御電圧Vbを全波整流する。読取部122は、位相制御電圧Vbの整流電圧と判定基準値とを比較することで、位相制御電圧Vbに同期してフォトカプラ123のフォトトランジスタをオン、オフさせる。読取部122は、位相制御電圧Vbの半波毎に、導通角の大きさに対応するオンデューティでフォトカプラ123のフォトトランジスタをオンさせる。例えば、導通角が増加すると、オンデューティは増加し、導通角が減少すると、オンデューティは減少する。又は、導通角が増加すると、オンデューティは減少し、導通角が減少すると、オンデューティは増加してもよい。フォトカプラ123のフォトトランジスタのコレクタ及びエミッタが、信号制御回路1eの入力ポートに接続している。すなわち、信号制御回路1eの入力ポートには、位相制御電圧Vbの半波毎に導通角に同期してオンオフする調光信号Saが入力される。
The
信号制御回路1eは、情報取得部1dから調光信号Saを受け取り、制御信号Sbを信号生成回路1bへ出力する。制御信号Sbは、信号生成回路1bを制御するための信号である。信号生成回路1bは、給電電圧V2の波形を変化させることで、調光信号Saに基づく調光レベルを指示する伝送信号を照明器具2へ送信する。
The
信号制御回路1eは、コンピュータを備えている。このコンピュータがプログラムを実行することによって、信号制御回路1eの一部又は全部の機能が実現される。コンピュータは、プログラムに従って動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路(IC)、又はLSI(large scale integration)を含む一つ又は複数の電子回路で構成される。ここでは、ICやLSIと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムLSI、VLSI(very large scale integration)、若しくはULSI(ultra large scale integration) と呼ばれるものであってもよい。LSIの製造後にプログラムされる、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、又はLSI内部の接合関係の再構成又はLSI内部の回路区画のセットアップができる再構成可能な論理デバイスも同じ目的で使うことができる。複数の電子回路は、一つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは一つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なROM、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。
The
図4は、信号生成回路1bの構成例を示す。信号生成回路1bは、スイッチ素子Q1、及び抵抗素子R1を備える。スイッチ素子Q1は、例えばエンハンスメント形のNチャネルMOSFETである。スイッチ素子Q1のドレイン(スイッチ素子Q1の高電位側の端子)は第2端T2に接続し、スイッチ素子Q1のソース(スイッチ素子Q1の低電位側の端子)は第1端T1に接続する。スイッチ素子Q1のドレイン−ソース間には寄生ダイオードが生成されており、寄生ダイオードの順方向は、スイッチ素子Q1のソースからドレインに向かう方向になる。抵抗素子R1は、スイッチ素子Q1のドレイン−ソース間(第1端T1と第2端T2との間)に接続されている。この場合、第1端T1と第2端T2との間には、スイッチ素子Q1を通る第1経路Y1と、抵抗素子R1を通る第2経路Y2とが形成されている。信号生成回路1bは、負荷電流Ioが流れる経路が第1経路Y1であるときの調整電圧V3の値と、負荷電流Ioが流れる経路が第2経路Y2であるときの調整電圧V3の値とが互いに異なるように動作する。
FIG. 4 shows a configuration example of the
信号制御回路1eは、スイッチ素子Q1のゲートに接続し、スイッチ素子Q1をPWM(Pulse Width Modulation)制御するように構成されている。信号制御回路1eは、スイッチ素子Q1のゲートに、図5の上段に示す制御信号Sbを印加する。信号制御回路1eは、制御信号Sbの電圧値(スイッチ素子Q1のゲート電圧)を、スイッチ素子Q1のオン電圧[Von](スイッチ素子Q1のゲート・ソース閾値電圧より大きい電圧)に調整することで、スイッチ素子Q1をオンさせる。また、信号制御回路1eは、制御信号Sbの電圧値を0V(又は負の電圧値)に調整することで、スイッチ素子Q1をオフさせる。そして、信号制御回路1eは、PWM周期W1に対して制御信号Sbがオン電圧[Von]になる期間の比率であるオンデューティをPWM制御する。図5では、PWM周期W1を一定にしており、制御信号Sbがオン電圧[Von]になるオン期間をWonとすると、オンデューティはWon/W1になる。また、制御信号Sbが0Vになるオフ期間をWoffとすると、オフデューティはWoff/W1になる。制御信号SbのPWM周波数(PWM周期W1の逆数)は、例えば1.2kHzであるが、この値に限定されない。
The
スイッチ素子Q1がオンすると、第1端T1と第2端T2との間(電路E12と電路E13との間)は、スイッチ素子Q1(第1経路Y1)を介して導通する。スイッチ素子Q1のオン抵抗は、抵抗素子R1の抵抗値に比べて非常に小さく、ほぼ0Ωとみなすことができる。この場合、第2端T2から流れ込んだ負荷電流Ioは、抵抗素子R1には殆ど流れず、スイッチ素子Q1を通って第1端T1から流れ出る。したがって、第1端T1と第2端T2との間に発生する調整電圧V3の値はほぼ0Vになる。この結果、スイッチ素子Q1がオンすると、給電電圧V2の値は、直流電圧V1の値にほぼ等しい[V21]になる(図5参照)。 When the switch element Q1 is turned on, the connection between the first end T1 and the second end T2 (between the electric path E12 and the electric path E13) is conducted via the switch element Q1 (first path Y1). The ON resistance of the switch element Q1 is much smaller than the resistance value of the resistance element R1 and can be regarded as approximately 0Ω. In this case, the load current Io flowing from the second end T2 hardly flows into the resistance element R1 and flows out from the first end T1 through the switch element Q1. Therefore, the value of the adjustment voltage V3 generated between the first end T1 and the second end T2 is almost 0V. As a result, when the switch element Q1 is turned on, the value of the power supply voltage V2 becomes [V21] which is almost equal to the value of the DC voltage V1 (see FIG. 5).
スイッチ素子Q1がオフすると、第1端T1と第2端T2との間は、抵抗素子R1(第2経路Y2)のみを介して電気的につながる。この場合、第2端T2から流れ込んだ負荷電流Ioは、抵抗素子R1を通って第1端T1から流れ出る。したがって、抵抗素子R1の両端間には、負荷電流Ioと抵抗素子R1の抵抗値との積に等しい電圧降下が発生する。この抵抗素子R1の電圧降下が、第1端T1と第2端T2との間に発生する調整電圧V3になる。この結果、スイッチ素子Q1がオンすると、図5の下段に示す給電電圧V2の値は、直流電圧V1の値から調整電圧V3の値を引いた[V22]になる(図5参照)。 When the switch element Q1 is turned off, the first end T1 and the second end T2 are electrically connected only via the resistance element R1 (second path Y2). In this case, the load current Io flowing from the second end T2 flows out from the first end T1 through the resistance element R1. Therefore, a voltage drop equal to the product of the load current Io and the resistance value of the resistance element R1 occurs across the resistance element R1. The voltage drop of the resistance element R1 becomes the adjustment voltage V3 generated between the first end T1 and the second end T2. As a result, when the switch element Q1 is turned on, the value of the power supply voltage V2 shown in the lower part of FIG. 5 becomes [V22] obtained by subtracting the value of the adjustment voltage V3 from the value of the DC voltage V1 (see FIG. 5).
スイッチ素子Q1がオフしたときの調整電圧V3の値[V31]は、スイッチ素子Q1がオンしたときの調整電圧V3の値(ほぼ0V)よりも大きくなる。したがって、給電電圧V2の値[V22]は、給電電圧V2の値[V21]よりも小さくなる(図5参照)。例えば、給電電圧V2の値[V21]は24V、給電電圧V2の値[V22]は20Vとすることが好ましい。但し、給電電圧V2の値[V21]、及び給電電圧V2の値[V22]はそれぞれ、特定の値に限定されることはなく、[V21]>[V22]の関係を満たせばよい。 The value [V31] of the adjustment voltage V3 when the switch element Q1 is turned off is larger than the value (approximately 0V) of the adjustment voltage V3 when the switch element Q1 is turned on. Therefore, the value [V22] of the power supply voltage V2 becomes smaller than the value [V21] of the power supply voltage V2 (see FIG. 5). For example, it is preferable that the value [V21] of the power supply voltage V2 is 24V and the value [V22] of the power supply voltage V2 is 20V. However, the value [V21] of the power supply voltage V2 and the value [V22] of the power supply voltage V2 are not limited to specific values, and may satisfy the relationship of [V21]> [V22].
また、給電電圧V2の値[V22]は、以下のように規定することもできる。スイッチ素子Q1がオフのときの負荷の抵抗成分(電源装置1の出力部1cから給電路E21、E22側をみた場合の抵抗成分)の値を[R0]とし、抵抗素子R1の抵抗値を[R1]とする。この場合、給電電圧V2の値[V22]は、[V21]・{[R0]/(R0+[R1])}になる。
Further, the value [V22] of the power supply voltage V2 can be defined as follows. The value of the resistance component of the load when the switch element Q1 is off (the resistance component when the
上述のように、信号制御回路1eは、スイッチ素子Q1をPWM制御することで、負荷電流Ioが通る第1端T1と第2端T2との間の経路を、第1経路Y1及び第2経路Y2のいずれかに切り換える。信号制御回路1eは、第1端T1と第2端T2との間の経路を、第1経路Y1及び第2経路Y2のいずれかに切り換えることで、給電電圧V2にPWM変調された伝送信号を重畳させて、給電路E21、E22を介して照明器具2へ伝送信号を送信できる。この場合、給電電圧V2の値は、PWM周期W1毎に[V21]になる。そして、給電電圧V2の値は、制御信号Sbのオン期間Wonに亘って[V21]になる。したがって、PWM周期W1に対して給電電圧V2の値が[V21]になる期間の比率である給電電圧V2のオンデューティは、制御信号Sbのオンデューティと同じ(又はほぼ同じ)になる(図5参照)。
As described above, the
上述の信号生成回路1bは、スイッチ素子Q1及び抵抗素子R1を有して、スイッチ素子Q1がオンオフすることで、給電電圧V2に伝送信号を重畳できる。すなわち、信号生成回路1bは、給電電圧V2の値を、従来に比べて簡易な構成及び制御で切り換えることができる。したがって、電源装置1は、従来に比べて簡易な構成及び制御で、負荷電流Ioを供給するとともに伝送信号を送信することができる。
The
また、給電電圧V2の値[V22]は、[V21]よりも小さいが、0Vよりは大きい。さらに、給電電圧V2の値[V22]は、照明器具2の後述の点灯装置2aの動作を可能にする大きさである。したがって、電源装置1は、給電電圧V2のオンデューティが小さい場合でも、点灯装置2aを動作させるのに十分な動作電力を点灯装置2aへ供給することができる。
The value [V22] of the power supply voltage V2 is smaller than [V21] but larger than 0V. Further, the value [V22] of the power supply voltage V2 is a size that enables the operation of the
照明器具2は、図1に示すように、点灯装置2a、及び光源2bを備える。点灯装置2aは、信号受信部201、及び定電流回路202を具備する。光源2bは、複数の固体発光素子を有している。本実施形態において複数の固体発光素子の各々は、LED(Light Emitting Diode)であり、複数の固体発光素子は、直列接続されている。
As shown in FIG. 1, the
なお、光源2bは、固体発光素子としてLEDを有する構成に限らない。光源2bは、例えば、有機EL(Organic Electro Luminescence、OEL)、又は半導体レーザダイオード(Laser Diode、LD)などの他の固体発光素子を有していてもよい。また、固体発光素子の数は、複数に限らず、1つであってもよい。複数の固体発光素子の電気的な接続関係は直列接続であるが、この接続関係に限らない。複数の固体発光素子の電気的な接続関係は、並列接続であってもよいし、直列接続と並列接続とを組み合わせた接続関係であってもよい。
The
信号受信部201は、一対の給電路E21、E22の給電電圧V2を監視しており、給電電圧V2の電圧値を閾値と比較することで、PWM変調された伝送信号から伝送データを読み取ることができる。つまり、信号受信部201は、給電電圧V2の電圧値の変化に基づいて、給電電圧V2のオンデューティを検出する(読み取る)。信号受信部201は、給電電圧V2のオンデューティと同じオンデューティ又はオフデューティのPWM信号Sc(図1参照)を定電流回路202へ出力する。
The
定電流回路202は、一対の給電路E21、E22から給電電圧V2を入力されて、光源2bに点灯電流を供給して光源2bを点灯させる。定電流回路202は、光源2bに供給する点灯電流の値を目標電流値に一致させるように、定電流制御を行う。そして、定電流回路202は、PWM信号Scに基づいて、定電流制御を行う動作期間、及び定電流制御を行わずに点灯電流を0にする停止期間を設定する。PWM信号Scのオンデューティ又はオフデューティは、給電電圧V2のオンデューティと同じであり、定電流回路202は、PWM周期W1毎に動作期間を開始して定電流制御を行い、オン期間Won(図5参照)に亘って定電流制御を行う。そして、定電流回路202は、オン期間Wonが終了すると、停止期間を開始して、定電流制御を行わずに点灯電流を0にする。そして、PWM周期W1毎に動作期間を繰り返す。このとき、PWM周期W1に対する動作期間の比率は、給電電圧V2のオンデューティと同じになる。定電流回路202は、例えば、レギュレータ、降圧コンバータ、又は昇圧コンバータなどを有する。
The constant
したがって、光源2bには、PWM周期W1のうち、オン期間Wonに点灯電流が供給され、オン期間Won以外では点灯電流が供給されない。オン期間Wonが長いほど、光源2bの調光レベルは高くなり、オン期間Wonが短いほど、光源2bの調光レベルは低くなる。すなわち、定電流回路202は、PWM調光を行う。
Therefore, the lighting current is supplied to the
上述のように、信号受信部201は、給電電圧V2のオンデューティと同じオンデューティ又はオフデューティに設定したPWM信号Scを生成する。定電流回路202は、PWM信号Scのオン期間を動作期間に設定する。すなわち、定電流回路202の動作期間は、PWM信号Scに同期する。したがって、信号受信部201及び定電流回路202での信号処理は簡易な信号処理になり、信号受信部201及び定電流回路202の各信号処理回路は、ディスクリート部品、ロジックIC、又は制御用IC(Integrated Circuit)などで構成可能になる。すなわち、点灯装置2aは、プログラムを実行することで動作するプロセッサを備える必要はなく、構成の簡略化を図ることができる。
As described above, the
また、信号生成回路1bのスイッチ素子Q1がオフのときに、照明器具2の定電流制御を停止して、負荷電流Ioを減少させると、抵抗素子R1での消費電力(=Io・[R1])も低減できる。但し、光源2bが発する光のちらつきを人の目に感じさせないようにするためには、制御信号SbのPWM周波数は、500Hz以上であることが好ましい。
Further, when the switch element Q1 of the
なお、定電流回路202は、光源2bをPWM調光する上述の構成に限定されない。例えば、定電流回路202は、PWM信号Scのオンデューティ又はオフデューティが大きいほど目標電流値を増加させて、点灯電流の大きさを調整し、光源2bを振幅調光する構成であってもよい。また、定電流回路202は、振幅調光及びPWM調光を組み合わせて実行する構成であってもよい。
In addition, the constant
また、点灯装置2aは、定電流回路202の代わりに定電圧回路を備えて、光源2bに印加する電圧(点灯電圧)をPWM制御してもよい。さらに、定電圧回路は、PWM信号Scのオンデューティ又はオフデューティに応じて点灯電圧の大きさを調整し、光源2bを振幅調光する構成であってもよい。また、定電圧回路は、振幅調光及びPWM調光を組み合わせて実行する構成であってもよい。
Further, the
また、給電電圧V2に重畳される伝送信号は、PWM変調された伝送信号に限定されない。例えば、伝送信号は、給電電圧V2を2値以上の振幅のいずれかに切り換える振幅変調、又は給電電圧V2に重畳される伝送信号の周波数を2値以上の周波数のいずれかに切り換えるFSK(Frequency Shift Keying)などの他の変調方式で変調された伝送信号であってもよい。 Further, the transmission signal superimposed on the power supply voltage V2 is not limited to the PWM-modulated transmission signal. For example, the transmission signal may be amplitude modulation for switching the power supply voltage V2 to any of two or more amplitudes, or FSK (Frequency Shift) for switching the frequency of the transmission signal superimposed on the power supply voltage V2 to one of two or more frequencies. It may be a transmission signal modulated by another modulation method such as Keying).
伝送信号が例えばH(High)及びL(Low)の各値を含むように振幅変調された場合、信号受信部201は、給電電圧V2の値からH及びLの各値を2値情報として読み取り、定電流回路202は、この2値情報に基づいて光源2bを調光制御してもよい。この場合、信号受信部201は、給電電圧V2の立ち上がり及び立ち下がりを2値情報として読み取り、定電流回路202は、この2値情報に基づいて光源2bを調光制御してもよい。
When the transmission signal is amplitude-modulated so as to include each value of H (High) and L (Low), the
また、スイッチ素子Q1は、エンハンスメント形のNチャネルMOSFETに限定されない。スイッチ素子Q1は、例えば、エンハンスメント形のPチャネルMOSFET、デプレッション型のMOSFET、ジャンクションFET、バイポーラトランジスタ、又はサイリスタなどの他のスイッチ素子であってもよい。 The switch element Q1 is not limited to the enhancement type N-channel MOSFET. The switch element Q1 may be another switch element such as an enhancement type P-channel MOSFET, a depletion type MOSFET, a junction FET, a bipolar transistor, or a thyristor.
また、信号制御回路1eは、スイッチ素子Q1の駆動回路を信号制御回路1eの内部に備えているが、信号制御回路1eの外部に備えてもよい。
Further, the
また、位相制御電圧Vbの導通角が表す情報は、調光レベルの指示値に限定されない。例えば、位相制御電圧Vbの導通角は、調色(光の色温度)のような調光レベル以外の光源2bの状態を指示する指示情報に相当してもよい。この場合、伝送信号は、調光レベル以外の光源2bの状態(調色など)を指示し、点灯装置2aは、指示された点灯状態になるように、光源2bの点灯状態を制御する。
The information represented by the conduction angle of the phase control voltage Vb is not limited to the dimming level instruction value. For example, the conduction angle of the phase control voltage Vb may correspond to instruction information for instructing the state of the
また、情報取得部1dが受け取る指示情報は、位相制御電圧Vbの導通角に限定されない。例えば、情報取得部1dは、外部のコントローラから、所定の変調方式で変調されたデジタル信号又はアナログ信号を受け取り、デジタル信号又はアナログ信号を復調することで、指示情報を取得してもよい。外部のコントローラから情報取得部1dへの信号伝送は、有線通信及び無線通信のいずれであってもよい。有線通信は、ツイストペアケーブル、専用通信線、又はLAN(Local Area Network)ケーブルなどを介して行われる。無線通信は、無線LAN、小電力無線、又は赤外線通信などによって行われる。
The instruction information received by the
また、照明器具2の種類は、ダウンライト、又はスポットライトであることが好ましいが、他の種類であってもよい。
Further, the type of the
(第1変形例)
図6は、信号生成回路1bの第1変形例を示す。
(First modification)
FIG. 6 shows a first modification of the
第1変形例の信号生成回路1bは、スイッチ素子Q1、及びダイオードユニットD1を備える。すなわち、第1変形例の信号生成回路1bでは、上述の実施形態の信号生成回路1bの抵抗素子R1(図4参照)がダイオードユニットD1に置き換えられている。ダイオードユニットD1は、複数のダイオードの直列回路で構成されている。ダイオードユニットD1では、隣り合う一対のダイオードのうち一方のダイオードのカソードが、他方のダイオードのアノードに接続している。そして、ダイオードユニットD1の一端のダイオードのカソードが第1端T1に接続し、ダイオードユニットD1の他端のダイオードのアノードが第2端T2に接続する。すなわち、ダイオードユニットD1は、第2端T2から第1端T1に向かって順方向となるように、第1端T1と第2端T2との間に接続されている。この場合、第1端T1と第2端T2との間には、スイッチ素子Q1を通る第1経路Y1と、ダイオードユニットD1を通る第2経路Y2とが形成されている。
The
スイッチ素子Q1がオンすると、第1端T1と第2端T2との間は、スイッチ素子Q1(第1経路Y1)を介して導通する。第2端T2から流れ込んだ負荷電流Ioがスイッチ素子Q1を通って第1端T1から流れ出たとしても、スイッチ素子Q1のオン抵抗によって生じるスイッチ素子Q1の両端電圧(ドレイン−ソース間電圧)は、ダイオードユニットD1の順方向電圧(複数のダイオードの各順方向電圧の和)に比べて小さい。したがって、負荷電流Ioは、ダイオードユニットD1には殆ど流れず、第1端T1と第2端T2との間に発生する調整電圧V3の値はほぼ0になる。この結果、スイッチ素子Q1がオンすると、給電電圧V2の値は、直流電圧V1の値にほぼ等しい[V21]になる(図5参照)。 When the switch element Q1 is turned on, conduction is established between the first end T1 and the second end T2 via the switch element Q1 (first path Y1). Even if the load current Io flowing from the second end T2 flows out from the first end T1 through the switch element Q1, the voltage across the switch element Q1 (drain-source voltage) generated by the ON resistance of the switch element Q1 is It is smaller than the forward voltage of the diode unit D1 (the sum of the forward voltages of the plurality of diodes). Therefore, the load current Io hardly flows through the diode unit D1, and the value of the adjustment voltage V3 generated between the first end T1 and the second end T2 becomes almost zero. As a result, when the switch element Q1 is turned on, the value of the power supply voltage V2 becomes [V21] which is almost equal to the value of the DC voltage V1 (see FIG. 5).
スイッチ素子Q1がオフすると、第1端T1と第2端T2との間は、ダイオードユニットD1(第2経路Y2)のみを介して電気的につながる。この場合、第2端T2から流れ込んだ負荷電流Ioは、ダイオードユニットD1を通って第1端T1から流れ出る。したがって、ダイオードユニットD1の両端間には、複数のダイオードの各順方向電圧の和に等しい電圧降下が発生する。このダイオードユニットD1の電圧降下が、第1端T1と第2端T2との間に発生する調整電圧V3になる。この結果、スイッチ素子Q1がオンすると、給電電圧V2の値は、直流電圧V1の値から調整電圧V3の値を引いた[V22]になる(図5参照)。例えば、複数のダイオードの数をN個とし、各ダイオードの順方向電圧をVf(例えば1V程度)とすると、調整電圧V3の値は、N・Vfとなる。調整電圧V3の値は、複数のダイオードの数「N」を適宜設定することで調整できる。 When the switch element Q1 is turned off, the first end T1 and the second end T2 are electrically connected only via the diode unit D1 (second path Y2). In this case, the load current Io flowing from the second end T2 flows out from the first end T1 through the diode unit D1. Therefore, a voltage drop equal to the sum of the forward voltages of the plurality of diodes occurs across the diode unit D1. The voltage drop of the diode unit D1 becomes the adjustment voltage V3 generated between the first end T1 and the second end T2. As a result, when the switch element Q1 is turned on, the value of the power supply voltage V2 becomes [V22] obtained by subtracting the value of the adjustment voltage V3 from the value of the DC voltage V1 (see FIG. 5). For example, if the number of the plurality of diodes is N and the forward voltage of each diode is Vf (for example, about 1V), the value of the adjustment voltage V3 is N · Vf. The value of the adjustment voltage V3 can be adjusted by appropriately setting the number “N” of the plurality of diodes.
したがって、信号制御回路1eは、スイッチ素子Q1をPWM制御することで、給電電圧V2にPWM変調された伝送信号を重畳させて、給電路E21、E22を介して照明器具2へ伝送信号を送信できる。
Therefore, the
上述の信号生成回路1bは、スイッチ素子Q1及びダイオードユニットD1を有して、スイッチ素子Q1がオンオフすることで、給電電圧V2に伝送信号を重畳できる。したがって、電源装置1は、従来に比べて簡易な構成及び制御で、負荷電流Ioを供給するとともに伝送信号を送信することができる。
The above-described
(第2変形例)
図7は、信号生成回路1bの第2変形例を示す。
(Second modified example)
FIG. 7 shows a second modification of the
第2変形例の信号生成回路1bは、スイッチ素子Q1、及びツェナダイオードZD1を備える。すなわち、第2変形例の信号生成回路1bでは、上述の実施形態の信号生成回路1bの抵抗素子R1(図4参照)がツェナダイオードZD1に置き換えられている。そして、ツェナダイオードZD1のアノードが第1端T1に接続し、ツェナダイオードZD1のカソードが第2端T2に接続する。すなわち、ツェナダイオードZD1は、第2端T2から第1端T1に向かって逆方向となるように、第1端T1と第2端T2との間に接続されている。この場合、第1端T1と第2端T2との間には、スイッチ素子Q1を通る第1経路Y1と、ツェナダイオードZD1を通る第2経路Y2とが形成されている。
The
スイッチ素子Q1がオンすると、第1端T1と第2端T2との間は、スイッチ素子Q1(第1経路Y1)を介して導通する。第2端T2から流れ込んだ負荷電流Ioがスイッチ素子Q1を通って第1端T1から流れ出たとしても、スイッチ素子Q1のオン抵抗によって生じるスイッチ素子Q1の両端電圧(ドレイン−ソース間電圧)は、ツェナダイオードZD1のツェナ電圧に比べて小さい。したがって、負荷電流Ioは、ツェナダイオードZD1には殆ど流れず、第1端T1と第2端T2との間に発生する調整電圧V3の値はほぼ0になる。この結果、スイッチ素子Q1がオンすると、給電電圧V2の値は、直流電圧V1の値にほぼ等しい[V21]になる(図5参照)。 When the switch element Q1 is turned on, conduction is established between the first end T1 and the second end T2 via the switch element Q1 (first path Y1). Even if the load current Io flowing from the second end T2 flows out from the first end T1 through the switch element Q1, the voltage across the switch element Q1 (drain-source voltage) generated by the ON resistance of the switch element Q1 is It is smaller than the Zener voltage of the Zener diode ZD1. Therefore, the load current Io hardly flows through the Zener diode ZD1 and the value of the adjustment voltage V3 generated between the first end T1 and the second end T2 becomes almost zero. As a result, when the switch element Q1 is turned on, the value of the power supply voltage V2 becomes [V21] which is almost equal to the value of the DC voltage V1 (see FIG. 5).
スイッチ素子Q1がオフすると、第1端T1と第2端T2との間は、ツェナダイオードZD1(第2経路Y2)のみを介して電気的につながる。この場合、第2端T2から流れ込んだ負荷電流Ioは、ツェナダイオードZD1を通って第1端T1から流れ出る。したがって、ツェナダイオードZD1の両端間には、ツェナダイオードZD1のツェナ電圧が発生する。このツェナダイオードZD1のツェナ電圧が、第1端T1と第2端T2との間に発生する調整電圧V3になる。この結果、スイッチ素子Q1がオンすると、給電電圧V2の値は、直流電圧V1の値から調整電圧V3の値を引いた[V22]になる(図5参照)。調整電圧V3の値は、ツェナダイオードZD1のツェナ電圧によって調整できる。 When the switch element Q1 is turned off, the first end T1 and the second end T2 are electrically connected only via the Zener diode ZD1 (second path Y2). In this case, the load current Io flowing from the second end T2 flows out from the first end T1 through the Zener diode ZD1. Therefore, the Zener voltage of the Zener diode ZD1 is generated across the Zener diode ZD1. The Zener voltage of the Zener diode ZD1 becomes the adjustment voltage V3 generated between the first end T1 and the second end T2. As a result, when the switch element Q1 is turned on, the value of the power supply voltage V2 becomes [V22] obtained by subtracting the value of the adjustment voltage V3 from the value of the DC voltage V1 (see FIG. 5). The value of the adjustment voltage V3 can be adjusted by the Zener voltage of the Zener diode ZD1.
したがって、信号制御回路1eは、スイッチ素子Q1をPWM制御することで、給電電圧V2にPWM変調された伝送信号を重畳させて、給電路E21、E22を介して照明器具2へ伝送信号を送信できる。
Therefore, the
上述の信号生成回路1bは、スイッチ素子Q1及びツェナダイオードZD1を有して、スイッチ素子Q1がオンオフすることで、給電電圧V2に伝送信号を重畳できる。したがって、電源装置1は、従来に比べて簡易な構成及び制御で、負荷電流Ioを供給するとともに伝送信号を送信することができる。
The above-described
(第3変形例)
図8は、信号生成回路1bの第3変形例を示す。
(Third modification)
FIG. 8 shows a third modification of the
第3変形例の信号生成回路1bは、スイッチ素子Q1、制御電源K1、コンデンサC1、及びダイオードD2を備える。電路E11と電路E12との間には、制御電源K1とコンデンサC1との直列回路が接続されている。制御電源K1は、降圧チョッパー回路、シリーズレギュレータ、又は3端子レギュレータなどを有しており、直流電圧V1を入力として、直流の制御電圧Vcを出力する。制御電圧Vcは、コンデンサC1の両端間に印加される。ダイオードD2のアノードは、スイッチ素子Q1のドレインに接続し、ダイオードD2のカソードは、コンデンサC1の正極(制御電圧Vcの高電位)に接続する。すなわち、第1端T1と第2端T2との間には、コンデンサC1とダイオードD2との直列回路が接続されている。この場合、第1端T1と第2端T2との間には、スイッチ素子Q1を通る第1経路Y1と、コンデンサC1とダイオードD2との直列回路を通る第2経路Y2とが形成されている。
The
スイッチ素子Q1がオンすると、第1端T1と第2端T2との間は、スイッチ素子Q1(第1経路Y1)を介して導通する。第2端T2から流れ込んだ負荷電流Ioがスイッチ素子Q1を通って第1端T1から流れ出たとしても、スイッチ素子Q1のオン抵抗によって生じるスイッチ素子Q1の両端電圧(ドレイン−ソース間電圧)は、制御電圧VcとダイオードD2の順方向電圧との和に比べて小さい。したがって、負荷電流Ioは、ツェナダイオードZD1には殆ど流れず、第1端T1と第2端T2との間に発生する調整電圧V3の値はほぼ0になる。この結果、スイッチ素子Q1がオンすると、給電電圧V2の値は、直流電圧V1の値にほぼ等しい[V21]になる(図5参照)。 When the switch element Q1 is turned on, conduction is established between the first end T1 and the second end T2 via the switch element Q1 (first path Y1). Even if the load current Io flowing from the second end T2 flows out from the first end T1 through the switch element Q1, the voltage across the switch element Q1 (drain-source voltage) generated by the ON resistance of the switch element Q1 is It is smaller than the sum of the control voltage Vc and the forward voltage of the diode D2. Therefore, the load current Io hardly flows through the Zener diode ZD1 and the value of the adjustment voltage V3 generated between the first end T1 and the second end T2 becomes almost zero. As a result, when the switch element Q1 is turned on, the value of the power supply voltage V2 becomes [V21] which is almost equal to the value of the DC voltage V1 (see FIG. 5).
スイッチ素子Q1がオフすると、第1端T1と第2端T2との間は、コンデンサC1とダイオードD2との直列回路(第2経路Y2)のみを介して電気的につながる。この場合、第2端T2から流れ込んだ負荷電流Ioは、ダイオードD2及びコンデンサC1を通って第1端T1から流れ出る。このとき、コンデンサC1の両端間には制御電源K1によって制御電圧Vcが印加されており、この制御電圧VcとダイオードD2の順方向電圧との和が、第1端T1と第2端T2との間に発生する調整電圧V3になる。この結果、スイッチ素子Q1がオンすると、給電電圧V2の値は、直流電圧V1の値から調整電圧V3の値を引いた[V22]になる(図5参照)。 When the switch element Q1 is turned off, the first end T1 and the second end T2 are electrically connected only via the series circuit (second path Y2) of the capacitor C1 and the diode D2. In this case, the load current Io flowing from the second end T2 flows out from the first end T1 through the diode D2 and the capacitor C1. At this time, the control voltage Vc is applied between both ends of the capacitor C1 by the control power source K1, and the sum of the control voltage Vc and the forward voltage of the diode D2 is the sum of the first end T1 and the second end T2. The adjustment voltage V3 is generated during the period. As a result, when the switch element Q1 is turned on, the value of the power supply voltage V2 becomes [V22] obtained by subtracting the value of the adjustment voltage V3 from the value of the DC voltage V1 (see FIG. 5).
したがって、信号制御回路1eは、スイッチ素子Q1をPWM制御することで、給電電圧V2にPWM変調された伝送信号を重畳させて、給電路E21、E22を介して照明器具2へ伝送信号を送信できる。
Therefore, the
上述の信号生成回路1bは、スイッチ素子Q1、制御電源K1、コンデンサC1、及びダイオードD2を有して、スイッチ素子Q1がオンオフすることで、給電電圧V2に伝送信号を重畳できる。したがって、電源装置1は、従来に比べて簡易な構成及び制御で、負荷電流Ioを供給するとともに伝送信号を送信することができる。
The above-described
(第4変形例)
第4変形例の電源装置1では、図9に示すように、電路E11、E12に対する信号生成回路1bの接続形態が、上述の実施形態、及び第1−第3変形例とは異なる。第4変形例では、信号生成回路1bの第1端T1には、電路E11が接続される。第2端T2には、電路E14が接続される。信号生成回路1bは、一対の電路E14、E12に直流の給電電圧V2を印加するように構成されている。電路E14の電位は、給電電圧V2の高電位になり、電路E12の電位は、給電電圧V2の低電位になる。すなわち、一対の電路E14、E12に給電電圧V2が印加された場合、電路E14の電位は、電路E12の電位より高くなる。第1端T1と第2端T2との間の電圧(第2端T2からみた第1端T1の電圧)を調整電圧V3とすると、信号生成回路1bは、調整電圧V3の値を変化させることで、給電電圧V2の値を変化させることができる。
(Fourth modification)
In the
出力部1cの一対の出力端子には、一対の電路E14、E12がそれぞれ接続されて、給電電圧V2が印加される。一対の出力端子には、一対の給電路E21、E22がそれぞれ接続されている。電路E14は、出力部1cを介して給電路E21に接続し、電路E12は、出力部1cを介して給電路E22に接続している。
A pair of electric paths E14 and E12 are connected to a pair of output terminals of the
この場合も、信号制御回路1eが信号生成回路1bを制御して、調整電圧V3の値を変化させることで、給電電圧V2の値を変化させることができる。
In this case as well, the value of the power supply voltage V2 can be changed by the
(第5変形例)
図10は、第5変形例を示す。第5変形例では、第4変形例(図9参照)の電源装置1に、上述の実施形態(図4参照)の信号生成回路1bを組み合わせる。
(Fifth Modification)
FIG. 10 shows a fifth modification. In the fifth modified example, the
第5変形例の信号生成回路1bは、スイッチ素子Q1、及び抵抗素子R1を備える。スイッチ素子Q1のドレインは第1端T1に接続し、スイッチ素子Q1のソースは第2端T2に接続する。抵抗素子R1は、スイッチ素子Q1のドレイン−ソース間(第1端T1と第2端T2との間)に接続されている。
The
したがって、上述の実施形態と同様に、信号制御回路1eは、スイッチ素子Q1をPWM制御することで、給電電圧V2にPWM変調された伝送信号を重畳させて、給電路E21、E22を介して照明器具2へ伝送信号を送信できる。
Therefore, similarly to the above-described embodiment, the
上述の信号生成回路1bは、スイッチ素子Q1及び抵抗素子R1を有して、スイッチ素子Q1がオンオフすることで、給電電圧V2に伝送信号を重畳できる。したがって、電源装置1は、従来に比べて簡易な構成及び制御で、負荷電流Ioを供給するとともに伝送信号を送信することができる。
The
(第6変形例)
図11は、第6変形例を示す。第6変形例では、第4変形例(図9参照)の電源装置1に、第1変形例(図6参照)の信号生成回路1bを組み合わせる。
(Sixth Modification)
FIG. 11 shows a sixth modification. In the sixth modification, the
第6変形例の信号生成回路1bは、スイッチ素子Q1、及びダイオードユニットD1を備える。スイッチ素子Q1のドレインは第1端T1に接続し、スイッチ素子Q1のソースは第2端T2に接続する。ダイオードユニットD1の一端のダイオードのアノードが第1端T1に接続し、ダイオードユニットD1の他端のダイオードのカソードが第2端T2に接続する。すなわち、ダイオードユニットD1は、第1端T1から第2端T2に向かって順方向となるように、第1端T1と第2端T2との間に接続されている。
The
したがって、上述の第1変形例と同様に、信号制御回路1eは、スイッチ素子Q1をPWM制御することで、給電電圧V2にPWM変調された伝送信号を重畳させて、給電路E21、E22を介して照明器具2へ伝送信号を送信できる。
Therefore, similarly to the above-described first modified example, the
上述の信号生成回路1bは、スイッチ素子Q1及びダイオードユニットD1を有して、スイッチ素子Q1がオンオフすることで、給電電圧V2に伝送信号を重畳できる。したがって、電源装置1は、従来に比べて簡易な構成及び制御で、負荷電流Ioを供給するとともに伝送信号を送信することができる。
The above-described
(第7変形例)
図12は、第7変形例を示す。第7変形例では、第4変形例(図9参照)の電源装置1に、第2変形例(図7参照)の信号生成回路1bを組み合わせる。
(Seventh modification)
FIG. 12 shows a seventh modification. In the seventh modified example, the
第7変形例の信号生成回路1bは、スイッチ素子Q1、及びツェナダイオードZD1を備える。スイッチ素子Q1のドレインは第1端T1に接続し、スイッチ素子Q1のソースは第2端T2に接続する。ツェナダイオードZD1のアノードが第2端T2に接続し、ツェナダイオードZD1のカソードが第1端T1に接続する。すなわち、ツェナダイオードZD1は、第1端T1から第2端T2に向かって逆方向となるように、第1端T1と第2端T2との間に接続されている。
The
したがって、上述の第2変形例と同様に、信号制御回路1eは、スイッチ素子Q1をPWM制御することで、給電電圧V2にPWM変調された伝送信号を重畳させて、給電路E21、E22を介して照明器具2へ伝送信号を送信できる。
Therefore, similarly to the above-described second modified example, the
上述の信号生成回路1bは、スイッチ素子Q1及びツェナダイオードZD1を有して、スイッチ素子Q1がオンオフすることで、給電電圧V2に伝送信号を重畳できる。したがって、電源装置1は、従来に比べて簡易な構成及び制御で、負荷電流Ioを供給するとともに伝送信号を送信することができる。
The above-described
(第8変形例)
また第4変形例(図9参照)の電源装置1に、第3変形例(図6参照)の信号生成回路1bを組み合わせてもよい。この場合も、上述の第4変形例と同様に、信号制御回路1eは、スイッチ素子Q1をPWM制御することで、給電電圧V2にPWM変調された伝送信号を重畳させて、給電路E21、E22を介して照明器具2へ伝送信号を送信できる。
(8th modification)
Further, the
上述の信号生成回路1bは、スイッチ素子Q1及びツェナダイオードZD1を有して、スイッチ素子Q1がオンオフすることで、給電電圧V2に伝送信号を重畳できる。したがって、電源装置1は、従来に比べて簡易な構成及び制御で、負荷電流Ioを供給するとともに伝送信号を送信することができる。
The above-described
以上のように、実施形態に係る第1の態様の電源装置(1)は、直流電源(1a)と、信号生成回路(1b)と、出力部(1c)と、信号制御回路(1e)と、を備える。直流電源(1a)は、一対の電路(E11、E12)に直流電圧(V1)を印加する。信号生成回路(1b)は、並列接続された複数の経路(Y1、Y2)を第1端(T1)と第2端(T2)との間に有して、一対の電路(E11、E12)の一方に第1端(T1)を接続する。出力部(1c)は、一対の電路(E11、E12)の他方と第2端(T2)との間の電圧を給電電圧(V2)として出力する。信号制御回路(1e)は、信号生成回路(1b)を制御して、出力部(1c)から伝送信号を送信する。信号制御回路(1e)は、複数の経路(Y1、Y2)のうち、出力部(1c)から出力される負荷電流(Io)が流れる経路を切り換えることで、伝送信号を送信する。信号生成回路(1b)は、負荷電流(Io)が流れる経路が切り換わると、第1端(T1)と第2端(T2)との間に生じる調整電圧(V3)の値を切り換える。 As described above, the power supply device (1) according to the first aspect of the embodiment includes the DC power supply (1a), the signal generation circuit (1b), the output unit (1c), and the signal control circuit (1e). , Is provided. The DC power supply (1a) applies a DC voltage (V1) to the pair of electric paths (E11, E12). The signal generation circuit (1b) has a plurality of paths (Y1, Y2) connected in parallel between the first end (T1) and the second end (T2), and has a pair of electric paths (E11, E12). The first end (T1) is connected to one of the two. The output unit (1c) outputs a voltage between the other of the pair of electric paths (E11, E12) and the second end (T2) as a power supply voltage (V2). The signal control circuit (1e) controls the signal generation circuit (1b) to transmit the transmission signal from the output section (1c). The signal control circuit (1e) transmits a transmission signal by switching among the plurality of paths (Y1, Y2) the path through which the load current (Io) output from the output unit (1c) flows. The signal generation circuit (1b) switches the value of the adjustment voltage (V3) generated between the first end (T1) and the second end (T2) when the path through which the load current (Io) flows is switched.
上述の電源装置(1)は、給電電圧(V2)の値を、従来に比べて簡易な構成及び制御で切り換えることができる。すなわち、電源装置(1)は、負荷電流(Io)を供給するとともに伝送信号を送信するための構成及び制御を簡易にできる。 The power supply device (1) described above can switch the value of the power supply voltage (V2) with a simpler configuration and control than the conventional one. That is, the power supply device (1) can simplify the configuration and control for supplying the load current (Io) and transmitting the transmission signal.
また、実施形態に係る第2の態様の電源装置(1)では、第1の態様において、直流電圧(V1)は、信号生成回路(1b)と出力部(1c)との直列回路に印加されることが好ましい。 Further, in the power supply device (1) of the second aspect according to the embodiment, in the first aspect, the DC voltage (V1) is applied to the series circuit of the signal generation circuit (1b) and the output section (1c). Preferably.
上述の電源装置(1)は、給電電圧(V2)の値を、従来に比べて簡易な構成及び制御で切り換えることができる。 The power supply device (1) described above can switch the value of the power supply voltage (V2) with a simpler configuration and control than the conventional one.
また、実施形態に係る第3の態様の電源装置(1)では、第1又は第2の態様において、複数の経路(Y1、Y2)のうち少なくとも1つは、第1端(T1)と第2端(T2)との間を導通、遮断するスイッチ素子(Q1)を有することが好ましい。信号制御回路(1e)は、スイッチ素子(Q1)による導通と遮断とを切り換える。 In the power supply device (1) of the third aspect according to the embodiment, in the first or second aspect, at least one of the plurality of paths (Y1, Y2) has a first end (T1) and a second end. It is preferable to have a switch element (Q1) for connecting and disconnecting between the two ends (T2). The signal control circuit (1e) switches between conduction and interruption by the switch element (Q1).
上述の電源装置(1)は、給電電圧(V2)の値を、従来に比べて簡易な構成及び制御で切り換えることができる。 The power supply device (1) described above can switch the value of the power supply voltage (V2) with a simpler configuration and control than the conventional one.
また、実施形態に係る第4の態様の電源装置(1)では、第3の態様において、複数の経路(Y1、Y2)のうち少なくとも1つは、直列接続されたダイオード(D2)と制御電源(K1)とを有することが好ましい。制御電源(K1)は、直流の制御電圧(Vc)を生成する。ダイオード(D2)のアノードは、スイッチ素子(Q1)の高電位側の端子に接続され、ダイオード(D2)のカソードは、制御電源(K1)に接続される。 Moreover, in the power supply device (1) of the fourth aspect according to the embodiment, in the third aspect, at least one of the plurality of paths (Y1, Y2) has at least one diode (D2) connected in series and a control power source. It is preferable to have (K1). The control power supply (K1) generates a DC control voltage (Vc). The anode of the diode (D2) is connected to the high potential side terminal of the switch element (Q1), and the cathode of the diode (D2) is connected to the control power supply (K1).
上述の電源装置(1)は、負荷電流(Io)を供給するとともに伝送信号を送信するための構成及び制御を簡易にできる。 The power supply device (1) described above can simplify the configuration and control for supplying the load current (Io) and transmitting the transmission signal.
また、実施形態に係る第5の態様の電源装置(1)では、第3の態様において、複数の経路(Y1、Y2)のうち少なくとも1つは、第1端(T1)と第2端(T2)との間に接続された抵抗素子(R1)を有することが好ましい。 Further, in the power supply device (1) of the fifth aspect according to the embodiment, in the third aspect, at least one of the plurality of paths (Y1, Y2) has a first end (T1) and a second end (T1). It is preferable to have a resistance element (R1) connected between T2).
上述の電源装置(1)は、負荷電流(Io)を供給するとともに伝送信号を送信するための構成及び制御を簡易にできる。 The power supply device (1) described above can simplify the configuration and control for supplying the load current (Io) and transmitting the transmission signal.
また、実施形態に係る第6の態様の電源装置1では、第3の態様において、複数の経路(Y1、Y2)のうち少なくとも1つは、ダイオード(ダイオードユニットD1)を有することが好ましい。ダイオード(D1)のアノードは、スイッチ素子(Q1)の高電位側の端子に接続される。
Further, in the
上述の電源装置(1)は、負荷電流(Io)を供給するとともに伝送信号を送信するための構成及び制御を簡易にできる。 The power supply device (1) described above can simplify the configuration and control for supplying the load current (Io) and transmitting the transmission signal.
また、実施形態に係る第7の態様の電源装置(1)では、第3の態様において、複数の経路(Y1、Y2)のうち少なくとも1つは、ツェナダイオード(ZD1)を有することが好ましい。ツェナダイオード(ZD1)のカソードは、スイッチ素子(Q1)の高電位側の端子に接続される。 Further, in the power supply device (1) of the seventh aspect according to the embodiment, in the third aspect, at least one of the plurality of paths (Y1, Y2) preferably has a Zener diode (ZD1). The cathode of the Zener diode (ZD1) is connected to the high potential side terminal of the switch element (Q1).
上述の電源装置(1)は、負荷電流(Io)を供給するとともに伝送信号を送信するための構成及び制御を簡易にできる。 The power supply device (1) described above can simplify the configuration and control for supplying the load current (Io) and transmitting the transmission signal.
さらに、実施形態に係る第8の態様の照明システム(A1)は、第1乃至第7の態様のいずれか一つの電源装置(1)と、電源装置(1)から負荷電流(Io)を供給されて光源(2b)を点灯させる点灯装置(2a)と、を備える。点灯装置(2a)は、伝送信号を受け取る信号受信部(201)を具備する。 Furthermore, the illumination system (A1) of the eighth aspect according to the embodiment supplies the power supply device (1) according to any one of the first to seventh aspects, and the load current (Io) from the power supply device (1). And a lighting device (2a) for lighting the light source (2b). The lighting device (2a) includes a signal receiving unit (201) that receives a transmission signal.
上述の照明システム(A1)は、負荷電流(Io)を供給するとともに伝送信号を送信するための構成及び制御を簡易にできる。 The lighting system (A1) described above can simplify the configuration and control for supplying the load current (Io) and transmitting the transmission signal.
また、上述の実施形態及び変形例は一例である。このため、本発明は、上述の実施形態及び変形例に限定されることはなく、この実施形態及び変形例以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。 Further, the above-described embodiments and modified examples are examples. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment and modification, and even if it is other than this embodiment and modification, as long as it does not deviate from the technical idea of the present invention, the design Of course, various changes can be made according to the above.
1 電源装置
1a 直流電源
1b 信号生成回路
1c 出力部
1e 信号制御回路
2 照明器具
2a 点灯装置
2b 光源
201 信号受信部
A1 照明システム
D1 ダイオードユニット
D2 ダイオード
E11、E12 電路
Io 負荷電流
K1 制御電源
Q1 スイッチ素子
R1 抵抗素子
T1 第1端
T2 第2端
V1 直流電圧
V2 給電電圧
V3 調整電圧
Vc 制御電圧
Y1、Y2 経路
ZD1 ツェナダイオード
1
Claims (8)
並列接続された複数の経路を第1端と第2端との間に有して、前記一対の電路の一方に前記第1端を接続した信号生成回路と、
前記一対の電路の他方と前記第2端との間の電圧を給電電圧として出力する出力部と、
前記信号生成回路を制御して、前記出力部から伝送信号を送信する信号制御回路と、を備え、
前記信号制御回路は、前記複数の経路のうち、前記出力部から出力される負荷電流が流れる経路を切り換えることで、前記伝送信号を送信し、
前記信号生成回路は、前記負荷電流が流れる経路が切り換わると、前記第1端と前記第2端との間に生じる調整電圧の値を切り換える
電源装置。 A direct current power source for applying a direct current voltage to the pair of electric circuits,
A signal generation circuit having a plurality of paths connected in parallel between a first end and a second end, and connecting the first end to one of the pair of electric paths;
An output unit that outputs a voltage between the other end of the pair of electric paths and the second end as a power supply voltage,
A signal control circuit that controls the signal generation circuit to transmit a transmission signal from the output unit,
The signal control circuit transmits the transmission signal by switching a path through which a load current output from the output unit flows among the plurality of paths.
The signal generation circuit is a power supply device that switches a value of an adjustment voltage generated between the first end and the second end when a path through which the load current flows is switched.
請求項1の電源装置。 The power supply device according to claim 1, wherein the DC voltage is applied to a series circuit of the signal generation circuit and the output unit.
前記信号制御回路は、前記スイッチ素子による前記導通と前記遮断とを切り換える
請求項1又は2の電源装置。 At least one of the plurality of paths has a switch element that connects and disconnects between the first end and the second end,
The power supply device according to claim 1, wherein the signal control circuit switches between the conduction and the interruption by the switch element.
直列接続されたダイオードと制御電源とを有し、
前記制御電源は、直流の制御電圧を生成し、
前記ダイオードのアノードは、前記スイッチ素子の高電位側の端子に接続され、
前記ダイオードのカソードは、前記制御電源に接続される
請求項3の電源装置。 At least one of the plurality of routes is
Having a diode and a control power supply connected in series,
The control power supply generates a DC control voltage,
The anode of the diode is connected to the high potential side terminal of the switch element,
The power supply device according to claim 3, wherein a cathode of the diode is connected to the control power supply.
前記第1端と前記第2端との間に接続された抵抗素子を有する
請求項3の電源装置。 At least one of the plurality of routes is
The power supply device according to claim 3, further comprising a resistance element connected between the first end and the second end.
ダイオードを有し、
前記ダイオードのアノードは、前記スイッチ素子の高電位側の端子に接続される
請求項3の電源装置。 At least one of the plurality of routes is
Have a diode,
The power supply device according to claim 3, wherein an anode of the diode is connected to a high-potential-side terminal of the switch element.
ツェナダイオードを有し、
前記ツェナダイオードのカソードは、前記スイッチ素子の高電位側の端子に接続される
請求項3の電源装置。 At least one of the plurality of routes is
Has a Zener diode,
The power supply device according to claim 3, wherein a cathode of the Zener diode is connected to a high potential side terminal of the switch element.
前記電源装置から前記負荷電流を供給されて光源を点灯させる点灯装置と、を備え、
前記点灯装置は、前記伝送信号を受け取る信号受信部を具備する
照明システム。 A power supply device according to any one of claims 1 to 7,
A lighting device that lights the light source by being supplied with the load current from the power supply device;
The lighting system includes a signal receiving unit that receives the transmission signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018198681A JP2020068071A (en) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | Power supply device and illumination system |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2018198681A JP2020068071A (en) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | Power supply device and illumination system |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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JP2018198681A Pending JP2020068071A (en) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | Power supply device and illumination system |
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-
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