JP2000509191A - 安全抵抗回路から補助的負荷に電力を供給する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、例えば、ガス放電ランプ（１４）と補助的負荷（２０）とを含む負荷を制御する電源回路（１０）に関するものである。電源回路（１０）は、ガス放電ランプ（１４）に供給される電流を制限する安全抵抗回路（１２）を含んでいる。人／物検知センサのような補助的負荷（２０）が、変圧器の巻せんコイル（１７）、誘導コイル、或は、安全抵抗回路（１２）の他の適当な部からの交流電流信号を受信するために接続される。電源回路（１０）は、その交流電流信号を整流し、安定した低電圧の直流電流信号を供給して補助的負荷（２０）を駆動するための整流器（１８）を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】 安全抵抗回路から補助的負荷に電力を供給する装置 発明の背景 発明の属する分野 本発明は電源装置に関する。特に、本発明は付加的な補助的負荷を含む負抵抗 負荷に電力を供給する回路に関する。従来の技術 負荷によって引き出された電流を制御するために、種々のＡＣ電力制御回路が 開発されている。典型的なＡＣ電力制御回路は、負荷が、実質的には正弦曲線的 でありＡＣ供給電圧と同位相をもつ電流を引き出すことを補償することを追求し ている。そのような回路には幅広い種々の応用があり、これには、ガス放電ラン プの調光制御するための安全抵抗回路とともに用いることも含まれている。 ガス放電ランプは、電流がランプ中に含まれたガスを通って流れるときに、光 を発生する。ガス放電ランプは負抵抗（即ち、電流が増すにつれその値が低下す る抵抗）をもっており、そのランプに供給される実質的には正弦曲線的でありＡ Ｃ供給電圧とは同位相のＡＣ電流を保持する電力制御回路が備えられるのが典型 的である。従来から知られているように、高周波電流は周波数６０Ｈｚの標準的 なＡＣ供給電圧よりもより効果的に光を発生する。 光センサやスライド調光器のような機器を、ランプからの光出力を調整するた めに、ランプと関連させて用いることは従来から知られている。しかしながら、 これらの機器は可変抵抗機器であり、これらは電力供給によって連続的に駆動さ れる訳ではなく、むしろ、ある外的な影響に応答して抵抗変化を生み出し、ラン プ出力を調整するのである。即ち、これらの機器は連続的で安定的な電力供給を 必要とはせず、意図された機能を備えている。さらに、そのような機器は通常、 不安定で大電流を供給しない安全抵抗回路の調光インタフェースが接続されてい る。従って、これらの機器は低電流駆動の機器でなければならない。 上述のような機器に加えて、従来の調光システムはしばしば、部屋やあるエリ アに人がいるかいないかを検知する人／物検知センサ（occupancy sensor）を含 んでおり、従って、ランプの動作を開始させたり維持したりする必要があった。 しかしながら、人／物検知センサのような補助的な機器は、上述したようなラン プに付随した機器に比べて、安定したより多くの電流を必要とし、従って、独立 の電源が備えられている。調光インタフェースが不安定であるために、それは、 ランプ制御システムに関連して用いられ、また、電力供給によって能動的に駆動 されねばならない人／物検知センサのような補助的な負荷を駆動するためには不 適当なものである。この独立した電源についての要求があるために、例えば、電 源サイズによって人／物検知センサの配置可能場所が制限される。独立電源を有 した補助的機器はまた、設置を複雑なものとしている。この複雑さには安全抵抗 回路とその補助的機器との接続を電気技師によって行うことも含まれている。 従って、安定した低電圧の直流（ＤＣ）を供給し、人検知センサのような補助 的機器を十分に駆動し、電気技師の介入なしに簡単に補助的な機能を実現できる ようにする電源を提供することが望まれる。 発明の要約 本発明は、例えば、ガス放電ランプや補助的な負荷を含む負荷を制御する電源 回路に関するものである。その電源回路には、ガス放電ランプに供給される電流 を制限する安全抵抗回路を含んでいる。人／物検知センサのような補助的負荷は 、変圧器の巻せんコイル、誘導コイル、或は、安全抵抗回路の他の適当な部分か らの交流電流信号を受信するために接続されている。電源回路は、交流電流信号 を整流し、安定した低電圧の直流信号を補助的機器を駆動するために供給する整 流器を含んでいる。 本発明の１つの実施態様によれば、その電源回路は、負抵抗負荷に供給される 電流を制限する回路のような手段を含んでいる。その電流制限手段は、第１の交 流電流供給部を含んでいる。その電源回路はさらに、第１の交流電流供給部から 交流電流を受信して、補助的負荷に直流電流を供給する第２の電流供給部のよう な手段を含んでいる。 安全抵抗器から安定した低電圧の直流電流信号を供給することによって、人検 知センサ、赤外線或は無線周波数（ＲＦ）の電波によるリモート制御受信器、局 所的或は全体的な照明制御信号に優先順位を与える制御機器、また、以前には独 立した専用電源を使用せずしては駆動することができなかった相対的には高電流 を使用する他の機器などのような多くの種類の補助的機器を能動的に駆動するこ とが可能になる。 図面の簡単な説明 本発明について次の説明と添付図面とを参照することにより、さらに深い理解 を得ることができる。ここで、類似の要素には同じ参照番号が付されている。 図１は、本発明の好適な実施形態に従う電源回路の構成を示す図である。 好適な実施形態の詳細な説明 図１には、本発明の典型的な実施形態に従う電源回路の構成が図示されている 。電源回路１０は、ランプ１４に供給される電流を制御する安全抵抗回路１２が 含まれている。安全抵抗回路１２は従来の回路であり、その回路には安定したＡ Ｃ電圧信号を供給するのに適した第１の供給部１６が含まれている。図１に示さ れている実施形態では、第１の供給部１６は安全抵抗回路の出力電磁構造におけ る誘導コイル１７を含んでいる。誘導コイル１７は、その出力電磁構造の変圧器 の巻せんコイルの一部であっても良い、或は、所望の補助的機器を駆動するのに 適した、相対的には安定したＡＣ信号を供給することができる他の部分であって も良い。コイル１７は、安全抵抗器の入力電源とランプの巻せんコイルからは電 気的に絶縁されているなら、どのような巻せんコイルでも良い。 回路１０は、補助的負荷２０に電力を供給する第２の供給部１８を有している 。第２の供給部１８は供給部１６の第１、第２の接続点１７ａ、１７ｂと補助的 負荷２０との間に接続されている。第２の供給部１８は、第１の供給部のコイル から受信した高周波の交流電流信号を整流して、補助的負荷２０に低電圧の直流 電流信号を供給する。 第１のキャパシタンス２２は回路短絡の電流についてのインピーダンスを制限 し、その結果として、第２の供給部は回路の短絡に対して感度は悪くなる。即ち 、 もし、回路の短絡や障害が第２の供給部や補助的負荷に発生したなら、安全抵抗 回路は動作状態を維持する。さらに、ネットワーク的に接続されたランプの安全 抵抗回路は並列接続され、１つのランプの安全抵抗回路の障害、そして、それ故 に、その関連する電源回路が、残りのランプの安全抵抗回路と補助的回路の動作 に影響を及ぼすことはない。 第２の供給部１８は、第１の供給部１６の第１接続点１７ａに、第１の端子で 接続された第１のキャパシタンス２２を含んでいる。ツェナーダイオード２４は 第１の供給部１６の第２の接続点１７ｂと第１のキャパシタンス２２の第２の端 子との間に直列に接続される。ダイオード２６は、電流が前方に伝わる方向に、 第１のキャパシタンス２２の第２の端子と補助的負荷２０への入力との間に直列 に接続される。最後に、第２のキャパシタンス２８は供給部１６の第２接続点１ ７ｂと補助的負荷２０への入力との間に接続される。 その動作において、ツェナーダイオード２４とダイオード２６とは第１の供給 部１６からの高周波の交流電流信号を整流する。具体的には、第１の接続点１７ ａと第２の接続点１７ｂとの間の電圧差が“正”であれば、電流は第１のキャパ シタンス２２とダイオード２６とを通って補助的負荷２０と第２のキャパシタン ス２８へと流れる。この電流の流れによって、電荷が第１のキャパシタンス２２ および第２のキャパシタンス２８に蓄積されることになる。第１の接続点１７ａ と第２の接続点１７ｂとの間の電圧差が“負”であれば、その電流の流れは逆に なる。第２のキャパシタンス２８に蓄積される電荷は放電され、直流電流信号を 補助的負荷２０の入力へと供給する。また、この間に、第１のキャパシタンス２ ２の電荷も放電される。ツェナーダイオード２４は補助的負荷２０に供給される 電圧を調整する。第２の供給部１８は、ＡＣ入力信号を整流しＤＣ出力電流を生 成する整流回路を含むことができることを認識されたい。他の適切な要素と整流 回路構成とがあることは、もちろん、当業者にはすぐに明らかなことであるが、 このような別の構成を用いて所望の電力を補助的回路２０に入力するようにして も良い。 本発明の代表的な実施形態に従えば、第１のキャパシタンス２２は定格１００ Ｖで０．０１５μＦのキャパシタであり、第２のキャパシタンス２８は定格５０ Ｖで２２μＦのキャパシタである。ツェナーダイオード２４はＩＮ４７４３Ａツ ェナーダイオードであり、ダイオード２６はＩＮ４１４８ダイオードである。な お、別の値を用いて特定の補助的負荷２０に所望の電力を入力するようにしても 良いことを認識されたい。第１の供給部１６から受信される高周波ＡＣ信号は、 代表的な実施形態では、約３８〜５０ｋＨｚの周波数の約１５ＶのＡＣ電流であ り、また、補助的負荷２０に供給される出力信号は約１２Ｖ、約２０ｍＡである 。もちろん、駆動される補助的負荷に依存して、他の出力値が供給されるように しても良い。 補助的負荷２０は、照明がつけられる部屋の中或は他の空間において、動きを 判定する人／物検知センサ（occupancy sensor）であっても良い。或は、補助的 負荷２０は、赤外線や無線周波数（ＲＦ）のリモート制御信号のような無線制御 信号を受信してランプ動作を制御するリモートコントロール受信器でも良い。ま た、補助的負荷２０は、例えば、個々のランプ或は小グループのランプを制御す るために用いられる局所的制御信号源、或は／及び、大規模なランプの集合を制 御するために用いられる全体的制御信号源からの制御信号を受信し、優先順位を 付け、その制御信号を実行することができるプロセッサや他の制御機器であって も良い。 本発明の電源回路によって駆動される他の多くの補助的負荷があることを理解 されたい。 さて、本発明はその思想と本質的な特徴から逸脱することなく、別の具体的な 形で実施することが可能であることが当業者には理解されよう。従って、ここで 開示された実施形態は全ての面かた例示的なものであり、本発明を限定するもの ではないと考えられる。従って、本発明の範囲は前述の説明ではなく、むしろ、 以下に添付した請求の範囲によって示唆され、その請求の範囲の意味や範囲や同 等物の中に入る全ての変更は、本発明の中に包含されるものであることが意図さ れている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディクソン，ジェフリー，マイケル アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94536 フレモント，シクオイア ロード 37343 (72)発明者 ノトハミプロジョ ハバタス アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94587 ユニオン シティ，ポンポニー ストリート 4431

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 負抵抗負荷に電力を供給する電源回路であって、 前記負抵抗負荷に供給される電流を制限する、第１の交流電流供給部を 含む回路と、 前記第１の交流電流供給部からの交流電流を受信し、補助的負荷に直流 電流を供給する第２の供給部とを有することを特徴とする電源回路。 ２． 前記負荷はガス放電ランプであり、前記補助的負荷は人／物検知センサ であることを特徴とする請求項１に記載の電源回路。 ３． 前記第２の供給部は、 前記第１の交流電流供給部に接続された第１の端子を有する第１のキャ シタンスと、 前記第１の交流電流供給部と前記第１のキャパシタンスの第２の端子と の間に直列に接続されたツェナーダイオードと、 前記第２の端子と前記補助的負荷への入力との間に直列に接続されたダ イオードと、 供給部と前記補助的負荷への入力との間に接続された第２のキャパシタ ンスとを含むことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。 ４． 前記第２の供給部は、前記交流電流を整流し、前記直流電流を生成する 整流器であることを特徴とする請求項１に記載の電源回路。 ５． 前記第１のキャパシタンスは、約０．０１５μＦであることを特徴とす る請求項３に記載の電源回路。 ６． 前記ツェナーダイオードは、ＩＮ４７４３Ａツェナーダイオードである ことを特徴とする請求項３に記載の電源回路。 ７． 前記ダイオードは、ＩＮ４１４８ダイオードであることを特徴とする請 求項３に記載の電源回路。 ８． 前記第２のキャパシタンスは約２２μＦであることを特徴とする請求項 ３に記載の電源回路。 ９． 前記直流電流は、約１２Ｖの直流電流信号であることを特徴とする請求 項１に記載の電源回路。 １０． 前記直流電流は、約２０ｍＡの直流電流信号であることを特徴とする請 求項１に記載の電源回路。 １１． 前記補助的負荷は無線制御信号を受信する受信器であることを特徴とす る請求項１に記載の電源回路。 １２． 負抵抗負荷に電力を供給する電源回路であって、 前記負抵抗負荷に供給される電流を制限する、第１の交流電流供給部を 含む手段と、 前記第１の交流電流供給部からの交流電流を受信し、補助的負荷に直流 電流を供給する手段とを有することを特徴とする電源回路。