JPH01114912A - 省電力照明制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の対象〕 この発明は照明制御装置に関し、とくに、白熱電灯用ま
たは高圧ナトリウム灯、メタルハライド灯、水銀灯、蛍
光灯などの放電灯用の省電力照明制御装置に関す番。

〔従来技術〕

従来の照明制御装置ではサイリスタ等の半導体スイッチ
により交流電圧を直接位相制御することにより電圧を変
えて照明を制御する方式が提案されている。この方式で
は、照明器に流れる負荷電流が多くの高調波成分を含み
、この高調波電流が照明器の異常音、振動の発生、過熱
、損傷、寿命劣化等の障害をひき起していた。しかも、
高調波電流によって受電電源電圧波形に歪みが発生して
、周辺のコンピュータ等の情報機器や計測制御装置等に
多大の障害を与えていた。サイリスタは毎サイクルにお
いて電圧に同期して点弧されるが、サイリスタの点弧の
ための同期信号は電源電圧からとっているので、同期信
号がこの波形歪みのために変動してしまうことがあった
。このため、照明の制御が不安定になったり、場合によ
っては制御不能となってしまい、安全性ならびに信頼性
において問題があった。これを解決するために、高調波
フィルターを設けることが提案されているが。

この装置では多数の大容量のコンデンサならびにリアク
トルを必要とし、照明制御装置が必然的に大形化すると
ともに製造コストが極めて高くなっていた。

さらに、従来の照明制御装置では手動でいったん照度を
設定すると、照明ゾーンに人がいない場合でも設定した
照度を保つように照明器に電力が供給されており、エネ
ルギーが無駄に消費されていた。また、駅のプラットホ
ーム、工場、学校、病院、エアポート等において、照明
ゾーンが太陽光によって明るく照らされていてその照明
ゾーンの照明器の照度を低くしても支障がない場合でも
、照明器の照度が高いレベルに維持されていてエネルギ
ー消費が大きかった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は小形軽量にして省電力効果の高い照明制
御装置を提供することを目的とする。

本発明の他の目的はノイズや正弦波交流波形への歪みを
発生させることのない省電力照明制御装置を提供するこ
とを目的とする。

本発明の他の目的は照明の精密な制御が可能な省電力照
明制御装置を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は安価で、安定性や信頼性の高い省電
力照明制御装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明の省電力照明制御装置は交流電源に接続される六
方端と照明負荷に接続される出力端との間に配置され、
前記照明負荷に出方電圧を供給する出力巻線と、前記出
力巻線と鎖交する磁束を制御して前記出力電圧を調整す
る制御巻線を備えた磁気制御層電圧調整器と、前記制御
巻線に直流励磁電流を供給する直流励磁電源と、前記制
御巻線と前記直流励磁電源との間に接続され、前記制御
巻線に供給される前記直流励磁電流を制御する半導体ス
イッチ回路と、前記半導体スイッチ回路の通流率を制御
して前記直流励磁電流を調整し、前記照明負荷の照度を
制御する制御回路とを備えたことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図において１本発明の望ましい実施例による！ｒ電
力照明制御装置１０は交流［Ｗ１２に接続される入力端
１４．１６と、白熱灯または放電灯等の照明負荷１８に
接続される出力端２０．２２と、照明負荷１８に供給さ
れる出力電圧を調整する制御巻線２６を備えた磁気制御
層電圧調整器２４と、制御巻線２６に直流励磁電流を供
給する直流励磁電源２８と、制御巻線２６と直流励磁型
１ｇ２８との間に接続され、制御巻線２６に供給される
直流励磁電流を可変する半導体スイッチ回路３０と、半
導体スイッチ回Ｍ３０の通流率を制御して出力電圧を調
整することにより照明負荷］８の照度を制御する制御回
路３４とを備える。

第１〜５図において、磁気制御層電圧調整器２４は主磁
束ループ路を構成する第１可飽和鉄心４２と、主磁束ル
ープ路の一部をバイパスさせるための磁気分路鉄心４４
とを有し、第１可飽和鉄心４２は巻鉄心からなる。

第１可飽和鉄心４２は第１直列巻線４６と、分路巻線４
８と、第２直列巻線５０からなる出力巻線を備える０分
路巻線４８に対する第１直列巻線４６の巻数比は入力電
圧に対して望ましくは出力電圧が１〜２％上昇するよう
な値を選択し、第２直列！８５００巻数は出力電圧の制
御範囲に応じて定めら九る。すなわち、７Ｂ力電圧をた
とえば１００〜５０％の範囲で制御したいときは、第２
直列巻線の巻数Ｎ＝第１直列巻線および分路巻線の総巻
数×５０％のように定められる。第１直列巻線４６は出
力端２ｏに接続された高圧端子と入力端１４に接続され
た中圧端子との間に接続され。

分路巻線４８は第１直列巻線４６に同一極性で直列接続
される１分路巻線４８の下端部は入力端１６に接続され
た中性点に接続される。第２直列巻線５ｏは分路巻線４
８の下端部と出力端２２との間において第１直列巻線　
　−４６とは逆極性で接続される。主磁束ループ路の少
くとも一部の磁気飽和状態を変えて、磁気分路鉄心４４
の磁束密度を制御するために巻鉄心からなる第２可飽和
鉄心５２が制御巻線２６により後述の如く制御される。

第２〜３図において、第１可飽和鉄心４２は主磁束ルー
プ路を構成するセンター・レッグ５４とアウタ〜・レッ
グ５６，５８を備える。センター・レッグ５４は磁気分
路鉄心４４により区分された第１コア部５４ａと第２コ
ア部５４ｂを備える。さらに、センター・レッグ５４は
アウター・レッグ５６，５８の外側に延びる延長部、す
なわち、第３コア部５４ｃを備える。センター・レッグ
５４は第１可飽和鉄心４２の上に配置されて、固定具６
０．６２で互いに固定されて一体化される。第２．３．
５図より明らかなように、磁気分路鉄心４４は多枚数の
ケイ素鋼板を積層した断面Ｃ形状の鉄心からなる。磁気
分路鉄心４４の溝４４ａはセンター・レッグ５４と磁気
的に結合するように配置しである。磁気分路鉄心４４の
端部４４ｂ。

４４ｃは第１直列巻１ｓ４６および分路者＠４Ｂの第１
コイルブロツクと第２１ｉＩ列巻線５０の第２コイルブ
ロツクとの間で一定のエアギャップに相当する所要の厚
みの間装物６４，６６を挾んで第１可飽和鉄心４２のア
ウター・レッグ５６，５８上に配置され、固定具６８．
７０によってアウター・レッグ５６，５８に固定されて
、各鉄心は一体化される。磁気分路鉄心６４は主磁束ル
ープ路の磁束の一部を高リラクタンスをなすギャップ（
間装物６４，６６により形成される）を介してアウター
・レッグ５６，５８に分路させて出力電圧を調整すると
ともに、高調波を減衰させ、出力電圧の波形歪みを少な
くするように機能する。第２可飽和鉄心５２は磁気分路
鉄心５４の下側において、すなわち、第１直列巻線４６
および分路巻線４８の第１コイルブロツクと第２直列巻
線５ｏの第２コイルブロツクとの間でセンター・レッグ
５４の第２コア部５４ｂの上部と第３コア部５４ｃの下
端部の上に配置されて、固定具７２．７４によって各鉄
心は一体化されて磁気的に結合される。このように、第
２可飽和鉄心５２は第１可飽和鉄心４２の下半部とオー
バーラツプするように配置され、第１可飽和鉄心の一部
を磁気飽和させて第２直列巻線５ｏの磁束が第１直列巻
線４６と分路者ＪＲ４８の磁束に作用しないようにする
とともに、第１直列巻線４６と分路巻線４８の磁束を磁
気分路鉄心４４にシフトさせるように機能する。

第１直列巻線４６および分路巻線４８．第２直列巻線５
ｏならびに制御巻線２６はそれぞれセンター・レッグ５
４の第１〜第３コア部５４ａ、５４ｂ、５４ｃ上に巻か
れて、はぼ同一平面内に配置される。さらに、各巻線の
上面と下面は第２可飽和鉄心５２の上面と第１可飽和鉄
心４２の下面とにそれぞれ整列するように配置される。

すなわち、第１直列巻線４６と分路７！ｉ１線４８のコ
イル・ブロックと第２直列巻線５０からなる第２コイル
・ブロックと、制御巻線２６の第３コイル・ブロックは
センター・レッグ５４、第１．第２可飽和鉄心４２．５
２の厚み内にほぼ配置される。センター・レッグ５４の
第３コア部！５４ｃは第１可飽和鉄心４２の外側に延び
ていて、制御巻線２６はセンター・レッグ５４の下端部
５４ｃ上に巻かれている。第２可飽和鉄心５２は第２直
列巻線５０の第２コイル・ブロックと制御巻線２６の第
３コイル・ブロックを囲んでいる。第２，３図において
第２可飽和鉄心５２の上部と下部はそれぞれ固定具７２
．７４によりセンター・レッグ５４とともに補助磁束ル
ープ路を構成し、制御巻線２６に直流励磁電流が供給さ
九たときに制御巻線２６の磁束の通路として機能する。

すなわち、制御巻線２６の磁束はセンター・レッグ５４
の第２コア部５４ｂを部分的に磁気飽和させ、もって第
１直列巻線４６および分路巻線４８の磁束を主磁束ルー
プから磁気分路鉄心４４を介してアウター・レッグ５６
，５８にシフトさせる。

第１直列巻線４６と分路巻線４８はセンター・レッグ５
４の第１コア部５４ａ上に巻かれて単巻変性量を構成し
、第２直列巻線５０が第２コア部５４ｂ上に第１直列巻
線４６とは逆極性で巻かれて、いわゆる、差動結合され
る。

上記構成において、入力端１４．１６が交流電源１２に
接続されて、出力端２０．２２が照明負荷１８に接続さ
れると、第１．第２直列巻線４６゜５０に大電流が流れ
、分路巻線４８には入力電流と出力電流との差電流が流
れる。

第１，２図において、制御巻線２６に直流励磁電流が供
給されないときは、第１直列巻＠４６と分路巻線４８お
よびこの分路巻線４８に差動結合された第２直列巻線５
０により生じた磁束がセンター・レッグ５４がらアウタ
ー・レッグ５６，５８を通過して、センター・レッグ５
４に循還する。

このとき、第１直列巻線４６と分＃＠線４８の生ずる磁
束と第２直列巻線５０の生ずる磁束とは逆方向になって
いるから、相互磁束全体としては。

差になって作用する。したがって、このときの出力電圧
は最少となる。

つぎに２制御巻線２６に直流励磁電流が供給されると、
第２可飽和鉄心５２はセンター・レッグ５４の第２、第
３コア部５４ｂ、５４ｏとともに磁気飽和されるため、
第１直列巻線４６と分路巻線４８の生ずる磁束は磁気分
路鉄心４４にシフトされる。このとき、磁束は第１コア
部５４ａ、アウター・レッグ５６，５８および磁気分路
鉄心４４を介して循還し、出力端２０．２２の出力電圧
は最大となる。制御巻線２６に供給される直流励磁電流
を少なくすると、それに応じて出力巻線の出力端出力電
圧は低下する。このように、センター・レッグ５４の第
２．第３コア部５４ｂ、５４Ｃの磁気飽和状態を可変１
ｔｌｌｌｌｌすることにより、第１直列巻線４６と分路
巻線４８からなる出力巻線に対する第２直列巻線５０の
差動結合状態を変化させて磁気分路鉄心４４にシフトさ
れる第１直列巻線４６および分路巻線４８の磁束を制御
し、出力端の出力電圧を可変制御できる。

第１図にもどって、直流励磁電源２８は磁気制御形電圧
調整器２４の入力側に接続された変性量８０と、変性量
８０の出力側に接続されて交流電流を直流出力電流に変
換する整流器８２を備え、この直流出力電流はコンデン
サ８４によって平滑され、制御者＠２６の直流励磁電流
工として用いられる。

半導体スイッチ回路３０は半導体スイッチ８８とドライ
ブ・トランジスタ８９とを備え、この半導体スイッチ８
８は整流＠８２の直流出力端子間に直流励磁電流工を制
御するために接続される。半導体スイッチ８８としては
トランジスタやサイリスタを使用することができる。

第１図において、半導体スイッチ８８はインバーテツド
ダーリントン回路を形成する第１と第２の制御用トラン
ジスタ８８ａ、８８ｂを備える。

ここで、インバーテツドダーリントン回路とは、ＰＮＰ
型トランジスタとＮＰＮ型トランジスタを相補的に接続
した回路を云う、すなわち、第１の制御用トランジスタ
８８ａのベース電流を制御するために第２の制御用トラ
ンジスタ８８ｂがインバーテツドダーリントン接続され
、インバーテツドダーリントン回路を形成している。ド
ライブ・トランジスタ８９のコレクタは抵抗Ｒ１，Ｒ２
を介して第１トランジスタ８８ａのコレクタ側に接続さ
れる。第２トランジスタ８８ｂのベースは抵抗Ｒ１，Ｒ
２の接合点に接続される。トランジスタ８９のエミッタ
は抵抗Ｒ３を介して零電位に接続され、トランジスタ８
９のベースは制御回路３４により駆動される。直流出力
電流工を供給される制御巻線２６には電流吸収回路９０
が並列接続されている。電流吸収回路９０としてはコン
デンサが用いられる。この電流吸収回路９０は半導体ス
イッチ８８がオフ時に整流器８２の直流出力電流と直流
励磁電流との差電流分を吸収する作用をする。電流吸収
回路８８と並列に電圧制限素子９２が接続される。この
電圧制御素子９２は励磁電圧が電圧制限素子９２により
制限される電圧に達すると導通し、半導体スイッチ８８
と電流吸収回路９０に過電圧が加わらないようにするた
めに設けられる。電圧制限素子９２として定電圧ダイオ
ードを用いた場合の実施例が第１図に示されている。第
１図において、電流吸収回路９０としてのコンデンサと
半導体スイッチ８８との間に逆流防止用ダイオード９４
が挿入されている。ダイオード９４は半導体スイッチ８
８のオン時にコンデンサ９０からの放電電流がこの半導
体スイッチ８８を介して流れるのを阻止する。これによ
り半導体スイッチ８８として用いられる例えば図示の如
きトランジスタなどの素子の破壊の危険性を防止する。

第６図において、制御回路３４は複数の調光パターンを
入力するためのキーボードスイッチ１００と、キーボー
ドスイッチ１００により入力された調光パターンを記憶
するためのプログラム装Ｒ１０２と、プログラム装ｆｉ
１０２の出力を周波数／電圧変換して第１照度設定信号
を得るＦ／Ｖ変換器１０４とからなる第１照度設定器１
０６と、マニュアルで調整されて第２照度設定信号を供
給する第２照度設定器１０８とを備える。この実施例に
おいては、第２照度設定ｗ１１０８の照度設定信号のレ
ベルは第１照度設定器１０６から入力される調光パター
ンによる照度よりも低目の照度に設定されるように調整
される。第１および第２照度設定器１０６，１０８はそ
れぞれ照度切換スイッチ１１０の第１、第２端子１１０
ａ、１１０ｂに接続されており、照度切換スイッチ１１
０の第３端子１１０ｃは比較器１１２のプラス入力端に
接続されている。照度切換スイッチ１１．０は照明負荷
１８の照明ゾーンに配置された人体センサ１１４により
切換制御される。人体センサは公知の赤外線センサまた
は超音波センサで構成しても良い、すなわち、照明ゾー
ンに人が居るときは照度切換スイッチ１１０はコンタク
ト１１０ｄにより第１．第３端子１１０ａ、１１０ｃが
接続される位置にホールドされているが、照明ゾーンに
人が居なくなると人体センサ１１４によってコンタクト
１１０ｄが第１端子１１０ａから第２端子１１０ｂに切
換わるように作動される。比較器１１２のマイナス入力
端は基準電［ＲＥＦに接続されていて、第１または第２
照度設定［１１０６゜１０８からの照度設定信号が基準
電源と比較され、その差信号に相当する比較信号Ｃ１を
比較器１１４のマイナス入力端に供給する。比較器１１
４はそのプラス入力端に三角波発生器１１６から供給さ
れる三角波信号Ｓ１と比較信号Ｃ１とを比較して、その
差に比例したパルス幅の出力信号Ｐ１を出力端１２８を
介してドライブ・トランジスタ８９のベースに供給する
。

制御回路３４はさらに照明ゾーンに配置されて、この照
明ゾーンの外光に応じた電圧信号を発生する光度センサ
１１８と、基準の照度に対応した基準電圧レベルを設定
する基準照度設定器１２０と、光度センサ１１８の出力
信号と基準照度設定器１２０の基準電圧との差信号Ｃ２
を出力する比較器１２２を備える。差信号Ｃ２は比較器
１２４のマイナス入力端に供給され、一方、三角波発生
＠１２６の三角波信号Ｓ２が比較＠１２４のプラス入力
端に接続される。比較器１２４は差信号Ｃ２と三角波信
号Ｓ２とを比較して、その差に比例したパルス幅の出力
信号Ｐ２を発生し、出力端１２８からドライブ・トラン
ジスタ８９のベースに供給する。

第７図において、プログラム装置ｅ！１０２は電源部１
３０と、基準信号発生回路１３２と、キーボードスイッ
チ１００により操作されるＣＰＵ１３４とを備える。キ
ーボードスイッチ１００はタイムスケジュールの設定お
よび消却、あるいは記憶しているタイムスケジュールの
呼び出しができる。キーボードスイッチ１００により曜
日や時間に応じた第８図の如き調光パターンをセットす
ると、プログラムメモリ１３６を介して調光パターンメ
モリ１３８内にその調光パターンが記憶される。一方、
内臓されている時計機能によって時刻を進めるとともに
、決められたプログラムに従って毎分ごとに調光パター
ンメモリ１３８にその時刻に何らかの動作が設定される
かどうかを捜し、設定されている時刻ではその動作に応
じた信号をインターフェース回路１４６を通して出力す
る。その出力はＦ／Ｖ変換回路１０４により周波数から
電圧信号に変換されて、前述の如く比較器１１４から出
力信号Ｐ１が発生されて１時刻に応じて第８図の照度パ
ターンが得られる０表示ドライブ部１４２は表示部１４
４を駆動し１表示部１４４は通常は時刻を表示するが、
キーボードスイッチ１００による設定時にはその各状態
を表示するように構成される。バッテリバックアップ１
４０は停電時における調光パターンメモリ１３８をバッ
クアップする。

つぎに、第１図の省電力照明制御装置の作用を第９図の
電圧電流波形図を参照しながら説明する。

整流器８４の直流励磁電流工はいかなる場合でも制御巻
線２６の励磁電流Ｉ′の所要値よりも大きくなるように
回路定数が選ばれる。半導体スイッチ８８がオンのとき
には整流器８４の直流出力電流Ｉはこの半導体スイッチ
８８によって分路され、励磁電流工′は減少してゆく、
つぎに、半導体スイッチ８８がオフすると、整流器出力
電流工は増加してゆきながら制御器ＬＡ２６に流入する
。制御巻線２６のインダクタンスのために励磁を流■′
は徐々にしか増大できないため、差電流分Ｉ−Ｉ’は電
流吸収コンデンサ９０に流入する。このようにして、励
磁電流工′は半導体スイッチ８８のベース信号によって
目標値に保たれるように瞬時値制御される。

ある瞬時での半導体スイッチ８８の通流率αはオン時間
をＴｏｎ、周期ｏｎ α＝　　□ と表わすことができ、励磁電流工′の平均値Ｉ’　ａｖ
は、整流器用カニの平均値Ｉａｖとすると Ｉ’　ａｖ＝α・Ｉａｖ なる関係にある。すなわち、平均値としてみると、整流
器出力電流Ｉのうち励磁にはαＩａｖだけ流れ、半導体
スイッチ８８には残りの（１−α）Ｉａｖが分流してい
ることが分かる。このように半導体スイッチ８８は制御
回路３４の出力端子１２８に現われる出力信号に応答す
るドライブ・トランジスタ８９によりオン・オフされて
、制御巻線２６に供給される直流励磁電流Ｉ′を制御す
る。このとき、出力端子１２８の出力信号のパルス幅が
狭くなると半導体スイッチ８８の通流率が小さくなって
励磁電流の分流率が小さくなる。したがって、制御巻線
２６に供給される制御電流Ｉ′が多くなって、磁気制御
形電圧調整器２４のセンター・レッグ５４の第２コア部
５４ｂの磁気飽和度が高くなる。このとき、第２図にお
ける第１直列巻線４６および分路巻線４８の磁束に対す
る第２直列巻線５０による逆極性の磁束により打ち消さ
れる量が少なくなって、電圧調整器２４の出力電圧が上
昇して照明負荷１８の照度が上昇する。つぎに出力端子
１２８の出力信号のパルス巾が大きくなると半導体スイ
ッチ８８の通流率が大きくなって励磁電流工′が減少し
てセンター・レッグ５４ｂの磁気飽和度が小さくなる。

このとき、第１直列巻線４６および分路巻線４８の磁束
に対する第２直列巻線５０による逆極性の磁束の作用量
が大きくなって電圧調整器２４の出力電圧が減少して照
度が低下する。このように、制御回路３４は出力端子１
２８の出力信号を介して半導体スイッチ８８の通流率を
制御することにより励磁電流工′を制御し、もって、電
圧調整器２４から照明負荷１８に供給される出力電圧を
可変して照明負荷１８の照度を自動的に制御する。

第８図に示すように、制御回路３４のプログラム装置１
０２は午前８〜１０時までは照度５０％、午前１０〜１
２時は照度９５％、午後１２〜１５は照度１ｏＯ％、午
後１５〜１９時は照度９５％、および午後１９〜２０時
は照度５０％からなる照度パターンＡを得るような調光
パターンを記憶しており、一方、マニュアルによる第２
照度設定器１０８は照度パターンＡの高域よりも低照度
の照度パターンＢが得られるようにダイヤル（図示せず
）が設定されている。この状態において、照明シー　ン
に人が居るときは、第６図において、切換スイッチ１１
０のコンタクト１１０ｄは第１、第３端子１１０ａ、１
１０ｏを接続する位置にホールドされている。

このとき、プログラム装置１０２に記憶された調光パタ
ーンに応じた第１照度設定信号がＦ／Ｖ変換器１０４を
介して出力される。この出力は比較器１１２で基準電圧
ＲＥＦと比較され、その差信号Ｃ１が比較器１１４で三
角波信号Ｓ１と比較されて第９図の出力信号Ｐ１が制御
回路３４の出力端子１２８を通ってドライブ・トランジ
スタ８９のベースに印加される。

このとき、トランジスタ８９がオンし、トランジスタ８
８ａ、８８ｂがオンする。第９図に示す如く、比較信号
Ｃ１の電圧レベルが高いとき、制御器ＷＴ３４の出力端
子１２８の出力信号Ｐ１のパルス幅が小さいため、半導
体スイッチ８８の分流率は小さくなって制御巻線２６の
直流励磁電流Ｉ′が増加し、電圧調整器２４の出力電圧
が上昇して、照明負荷１８の照度が上昇する。つぎに、
第９図にて比較信号ＣＩ’が比較信号Ｃ１より低くなる
と波形Ｐ１′の如く出力信号のパルス巾が増加して半導
体スイッチ８８の分流率が大きくなる。このとき、制御
巻線２６の直流励磁電流Ｉ′が小さくなって、電圧調整
＠２４の出力電圧は降下して照明負荷１８の照度は低下
する。このように、照度はプログラム装Ｒ１０２に記載
された調光パターンに従って第８図の照度パターンＡが
得られる。

いま、照明ゾーンから人が離れると、第６図の切換スイ
ッチ１１０のコンタクト１１０ｄが人体センサ１１４に
よって第１端子１１０ａから第２端子１１０ｂに切換え
られて第２照度設定器１０８が比較器１１２に接続され
る。第２照度設定！１１１０８は前述したように照度パ
ターンＡの高域レベルより低照度の照度パターンＢを得
るような第２照度設定信号を比較器１１２に供給する。

したがって、制御回路３４の出力信号は波形Ｐ１′の如
く広いパルス幅になるため、半導体スイッチ８８の分流
率が大きくなって、照明負荷１８の出力電圧が低下して
照度は第８図で示す如く８０％となるように調整される
。この照度パターンＢのレベルはユーザの必要環境に応
じて下は、たとえば、５０％照度まで調整できる。

つぎに、基準照度設定器１２０が第８図の照度パターン
Ａの最高照度レベルに設定されている状態において、照
明ゾーンへの入射外光が前記最高照度レベルまで近づく
と、第６図の比較器１２２の比較信号Ｃ２の電圧レベル
が小さくなり、したがって、比較器１２４の出力信号Ｐ
２のパルス幅が大きくなるため、第１図の半導体スイッ
チ８８の分流率が大きくなって、照明負荷１８の入力電
圧が低下して照度が自動的に低くなる。このように。

第１、第２照度設定器１０６，１０８のセットされた設
定レベルにかかわらず、照明ゾーンの自然光による光度
が高くなった場合は自動的に電圧が低下するために無駄
なエネルギー消費を防止し、大幅な節約が達成できる。

Ｌ記説明において、直流励磁電源はトランス８０からな
るものとして説明したが、トランス８０は電圧調整器２
４の２次側に接続しても良い、また、トランスのかわり
に電圧調整器２４の入力側または出力側に変流器と交流
リアクトルを接続して、負荷電圧成分と負荷電流成分と
を整流器８２でベクトル合成したものを直流励磁電流と
しても良い。

〔発明の効果〕

以上より明らかなように、本発明による省電力照明制御
装置はつぎのような効果をもたらす。

（１）本発明の照明制御装置は第１段階の照度と第２段
階の照度を設定できるようにして、照明ゾーンに人がい
るときとそうでないときとで照度を自動的に切換えるよ
うにしたので省エネルギー効果が高い、しかも、照明ゾ
ーンの光度が自然光によって明るくなると、自動的に照
明器の電圧を下げて照度を下げるようにしたので、無駄
なエネルギー消費が防止される。

そのため、工場、学校、病院、駅、エアポート等に本装
置を取り付ければ。

大きな省エネルギー効果が得られる。

（２）シかも、単巻変圧器構造の電圧調整器の採用によ
り装置全体の著しい小形軽量化と低価格化を図ることが
できる。

（３）大きな負荷容量の照度制御が小さな自己容量の単
巻変圧器で出力電圧の可変が得られるため、低電圧で小
電力の励磁電流で照度の制御が可能となり、制御回路の
構成が非常に簡単となり、大幅な低価格化と小形化が図
れる。

（４）低電圧、小容量の半導体スイッチで電圧調整器の
制御巻線の励磁電流を制御するため、安全で信頼性が高
く、シかも、極めて安価な電子部品で安定化した照度制
御が得られるため、実用上の効果が大きい。

（５）本発明の照明制御装置では交流電圧の位相制御方
式をとらないため。

電圧波形に歪みを発生させたり、ノイズを発生させない
ため１周辺のコンピュータ機鼎や計測制御装置に障害を
与えない。

（６）大きな負荷容量に対して小さな自己容量の電圧調
整器と小電力の制御回路の採用を可能として、エネルギ
ー損失を最少としたため、照明制御第１図は本発明の省
電力照明制御装置の望ましい実施例の結線図、第２図は
第１図の磁気制御形電圧調整器の１例を示す平面図、第
３図は第２図の電圧調整器の側面図、第４図は第２図の
電圧調整器の底面図、第５図は第２図のｖ−ｖ線の断面
図、第６図は第１図の制御回路の具体例、第７図は第６
図のプログラム装置のブロック図、第８図は第１図の照
明制御装置の照度パターンを示すグラフ、第９図は第１
図の照明制御装置の各種信号の電圧電流波形図をそれぞ
れ示す。

２４・・・・・・・・・電圧調整器 ２８・・・・・・・・・直流励磁電源 ３４・・・・・・・・・半導体スイッチ回路８８・・・
・・・・・・制御回路 １０６・・・・・・・・・第１照度設定器１０８・・・
・・・・・・第２照度設定器１１４・・・・・・・・・
人体センサ １１８・・・・・・・・・光度センサ １２０・・・・・・・・・基準照度設定器特許出願人　
アレックス電子工業株式会社Ｍ　　　　　　　　　　２
Ａ　　　　　泉１図孝ア４凹 奉５回 朱ろ凹 り 為ｑ面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）交流電源に接続される入力端と照明負荷に接
   続される出力端との間に配置され、前記照明負荷に出力
   電圧を供給する出力巻線と、前記出力巻線と鎖交する磁
   束を制御して前記出力電圧を調整する制御巻線を備えた
   磁気制御形電圧調整器と、 （ｂ）前記制御巻線に直流励磁電流を供給する直流励磁
   電源と、 （ｃ）前記制御巻線と前記直流励磁電源との間に接続さ
   れ、前記制御巻線に供給される前記直流励磁電源を制御
   する半導体スイッチ回路と、 （ｄ）前記半導体スイッチ回路の通流率を制御して前記
   直流励磁電流を調整し、前記照明負荷の照度を制御する
   制御回路と、を備えた省電力照明制御装置。 ２、前記直流励磁電源が前記入力端に接続された変圧器
   と、前記変圧器に接続された整流器を備えたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の省電力照明制御装置
   。 ３、前記半導体スイッチ回路が前記直流励磁電源の直流
   出力端子に接続されて、前記直流励磁電流の一部を前記
   半導体スイッチ回路に分流させたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の省電力照明制御装
   置。 ４、前記半導体スイッチ回路に並列に電流吸収回路が接
   続されたことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   省電力照明制御装置。 ５、前記半導体スイッチ回路に並列に電圧制限素子が接
   続されたことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   省電力照明制御装置。 ６、前記半導体スイッチ回路がドライブ・トランジスタ
   とを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載の省電力照明制御装置。 ７、前記制御回路が前記照明負荷の照度を設定するため
   の照度設定信号を発生する照度設定器と、前記照度設定
   信号に応答したパルス幅の出力信号を発生する出力信号
   発生回路とを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の省電力照明制御装置。 ８、前記照度設定器がマニュアル照度設定器からなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の省電力照明
   制御装置。 ９、前記制御回路が第１の照度を設定するための第１照
   度設定器と、第２の照度を設定するための第２照度設定
   器と、前記第１および第２照度設定器からの照度設定信
   号に応答したパルス幅の出力信号を発生する出力信号発
   生回路と、前記第１および第２照度設定器と前記出力信
   号発生回路との間に接続されて前記第１および第２照度
   設定器を切換えるための照度切換スイッチを備えたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   省電力照明制御装置。 １０、前記第１照度設定器がキーボードスイッチと、前
   記キーボードスイッチにより入力された調光パターンを
   記憶するプログラム装置と、前記プログラム装置の出力
   側と前記照度切換スイッチの入力側との間に接続された
   出力変換装置とを備えたことを特徴とする特許請求の範
   囲第９項記載の省電力照明制御装置。 １１、前記制御回路が前記照明負荷の照明ゾーンに配置
   された人体センサを備え、前記照度切換スイッチが前記
   人体センサの出力により切換制御されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第９項または第１０項記載の省電力照
   明制御装置。 １２、前記制御回路が前記照明負荷の照明ゾーンに配置
   されて前記照明ゾーンの外光を検知して前記外光に比例
   した出力を発生する光度センサと、基準の照度に対応し
   た基準電圧レベルを設定する基準照度設定器と、前記光
   度センサと前記基準照度設定器の出力を比較して、その
   差信号に相当した比較信号を発生する比較信号発生回路
   と、前記比較信号に比例したパルス幅の出力信号を発生
   する出力信号発生回路とを備えたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の省電力照明制御装
   置。