JPH0729599Y2

JPH0729599Y2 - 照明灯の調光器

Info

Publication number: JPH0729599Y2
Application number: JP1990083869U
Authority: JP
Inventors: 哲雄清水
Original assignee: 大阪高波株式会社
Priority date: 1990-08-07
Filing date: 1990-08-07
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2005-07-05
Also published as: JPH0442099U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、点灯電圧が比較的低いハロゲンランプ等の
点灯とその明るさの調節をすることのできる調光器に関
する考案である。

〔従来の技術〕

高輝度で長寿命のハロゲンランプが各種の照明に用いら
れているが、このランプは定格電圧が低く一般の100ボ
ルトの配線に直接接続することができず、特別の電源装
置に接続して点灯しており、また明るさの調節も電圧を
調節することから調節装置の電力損失が大で経済的なも
のではなかった。この外にサイリスターによる調光手段
も考えられるが、これも交流100ボルトの位相制御であ
るためハロゲンランプのような低電圧の定格のものでは
使用できない。

またインバーターによる点灯も可能であって電力の消費
は少いが電球の明るさを調節することができないもので
ある。

〔考案が解決しようとする課題〕

ハロゲンランプを点灯させる電源装置は上記したよう
に、変圧器や抵抗器等による電圧調節手段によるものや
インバーターによって例えば100ボルトから12ボルトに
降圧し12ボルトの定格のランプを点灯すべくしていた。

ところで、上記の変圧器や抵抗器等による電圧調節手段
では簡単に昇圧や降圧はできるが、電力の熱損失が大で
不経済であるばかりか、設備が嵩高となって設置する場
所に難渋するものであり、また、インバーターにおいて
は、器体が小型化でき嵩の低く、損失電力も変圧器や抵
抗器に比し少いものであるが、出力電圧が調節できない
ことから、ランプを点灯し得ても明るさの調節をするこ
とができないものである。そのためこの考案は、出力の
調節ができるインバーターを有する調光器の提供をする
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は上記に鑑みハロゲンランプの点灯と特にその明
るさの調節をインバーターにより調節できるようにする
ため、交流の電源によって作動する位相制御装置（１）
を持つ調光装置と、高周波の発振装置(2₁)を作動させる
ための直流電力を得る整流装置（４）の直流出力部を高
周波の発振装置(2₁)に接続するとともに、整流装置
（４）の直流出力部と高周波の発振装置(2₁)のトリガー
信号入力部との間にトリガーダイオート(D₁)と結合コン
デンサ(C₁)の直列接続をするとともにコンデンサ(C₁)と
トリガーダイオード(D₁)の間を放電抵抗(R₁)で接地した
トリガー装置（５）を接続し、さらに高周波の発振装置
(2₁)に高周波の出力を取り出す出力部を設けたインバー
ター（２）とからなり、上記位相制御装置（１）の出力
部にインバーター（２）の電力の入力部即ち整流装置
（４）の電力入力部を接続し、インバーター（２）にお
いて整流装置（４）の出力部と高周波の発振装置(2₁)の
トリガー信号入力部との間にトリガー装置（５）を設け
たことで、整流装置（４）の出力部から出た出力を高周
波の発振装置(2₁)の出力を位相制御するためのトリガー
信号に変換し、変換されたトリガー信号を高周波の発振
装置(2₁)の信号入力部に入力させるようにしたものであ
る。そしてインバーター（２）の出力は出力変成器
（Ｔ）を介し抵抗性の電球を点灯するとともに電球の明
るさを調節するようにしたものである。

〔作用〕

本考案の調光器の出力部にハロゲンランプ等を接続して
点灯させるとともにその明るさを調節するには、交流電
源につながる位相制御装置（１）の電源スイッチ（Ｓ）
を投入し通電状態にすると、位相制御装置（１）の出力
部に接続されたインバーター（２）は位相制御装置
（１）の出力状況に応じた出力をして、インバーター
（２）の出力部の出力変成器（Ｔ）につながるハロゲン
ランプ等の抵抗性の電球を高い周波数の電流によって点
灯する。そして点灯している上記の抵抗性の電球の明る
さの調節は、位相制御装置（１）の加変抵抗器（VR）を
操作すれば時定数(t₁)が変化し出力の位相が変化し、位
相の変化したものがインバーター（２）に入力され位相
の変化の程度に応じてインバーター（２）が出力部から
電力を出力し抵抗性の電球（３）を所望の明るさに点灯
するものである。

ところで第３図に示す従来型のインバーターは、その装
置内において、高周波の電流を発振させる高周波発振装
置で、発振回路のトリガー信号入力部にトリガーダイオ
ード(D₁)の出力端部を接続し反対側の入力部にはコンデ
ンサ(C₁)と抵抗(R₁)からなる積分回路のコンデンサ(C₁)
と抵抗(R₁)の一端を接続するとともに抵抗(R₁)の反対側
の他端部を整流器（４）の直流出出部へ接続しコンデン
サ(C₁)の他方の端部を接地したことで積分回路とトリガ
ーダイオード(D₁)でトリガー信号発生部（TG）を構成
し、この積分回路は抵抗(R₁)とコンデンサ(C₁)による時
定数でコンデンサー(C₁)に充電されその電位がトリガー
ダイオード(D₁)のブレークオーバー電圧に達すると、こ
のときトリガーダイオード(D₁)は通電状態になりその出
力側よりトリガー信号が高周波の発振装置(2₁)を作動さ
せるもので、この高周波の発振装置(2₁)は上記トリガー
信号の続く間は発振しトリガー信号の入力が停止すると
発振を停止するものである。従って、このようなインバ
ーターの負荷を位相制御装置の出力部に接続しインバー
ターの出力を位相制御することで調節しようとしても、
インバーターは作動せず、インバーターの負荷が作動し
ないから位相制御装置も作動することができない。この
ことは、位相制御装置はその負荷が通電状態でないと作
動しないからで、今位相制御装置に通電すると、出力部
即ち負荷端子から位相制御された出力がインバーター
（２）に入り整流装置（４）で整流されて直流が出力さ
れ高周波の発振装置(2₁)に送り込まれこれを発振させよ
うとするものであるが、この高周波の発振装置(2₁)はト
リガー信号発生部（TG）からのトリガー信号を受けない
と発振しないものであって、しかも、このトリガー信号
はトリガー信号発生部（TG）に入力があっても即時に出
力するものではなく積分回路の時定数分だけ時間が遅れ
て出力するものであるから、位相制御装置（１）から最
初の信号を受けても即時に発振をせずコンデンサ(C₁)の
充電をするだけでトリガー信号発生部（TG）は作動でき
ず、位相制御装置（１）は第６図のように一瞬だけ作動
し、短時間の出力となって、出力時間の長短によって出
力の大小が制御される位相制御装置（１）では、このよ
うな状態では出力が零になり上記インバーターはその出
力を位相制御装置では制御できないものである。

このことから本考案は、インバーター（２）の高周波発
振装置(2₁)のトリガー信号入力部に位相制御装置（１）
の出力が遅れ時間がなくしかも等間隔の時間(t₂)で連続
して加えられるようなトリガー装置（５）を整流装置
（４）と高周波発振装置(2₁)のトリガー信号入力部との
間に設けたことでインバーター（２）は位相制御装置
（１）が作動すると同時に起動して連続作動し出力側に
設けた出力変成器（Ｔ）の負荷側に接続されている抵抗
性の電球を点灯するとともに、電球の明るさを調節する
ことができるものであって位相制御装置（１）におい
て、トライアック（CR）の起動点（Ａ）と停止点（Ｂ）
の間の時間が長いと電球は明るく、トライアック（CR）
の起動点（Ａ）と停止点（Ｂ）との間の時間を短くすれ
ば明るさは減じ暗くなる。

〔実施例〕

この考案の実施例を添付の図面に基づいて説明すると、第１図は本案のブロック図で、第２図はその配線を示
し、第３図は従来のインバーターの配線図であり、第４
図は位相制御装置におけるゲート信号と出力の波形を示
した図で、第５図は本考案のインバーターの出力部に接
続された抵抗性の電球を流れる負荷電流の波形を示す図
であり、第６図は位相制御装置に第３図のような従来の
インバーターを接続したときの位相制御装置の負荷電流
の状態を示す図である。

第２図においては（１）はトライアックを用いて負荷電
流を調節する位相制御装置でトライアック（CR）を起動
させるのにトリガーダイオード（Ｄ）を用い、トリガー
ダイオード（Ｄ）がブレークオーバーすることによって
生じるトリガー信号をトライアック（CR）のゲートに加
えることでトライアック（CR）は通電状態となり、ゲー
ト信号が停止してもトライアック（CR）は通電状態を持
続するがアノードに加えられた電圧が零になると導通が
切れるものである。従ってトライアック（CR）に交流電
圧を加えるとともに電源の周期に同期させてゲート信号
を加えると電源周期の半サイクル毎に電球を「接」
「断」するものである。さらにトライアックに流れる電
流は、トライアック（CR）と並列に接続された（VR）と
（Ｃ）の直列回路の時定数によって流れる時間を変える
ことができる。即ち電流の通電時間が長いと電球は明る
いが通電時間を短くすると電球は暗くなるようにしたも
のである。なお通電時間の調節は（VR）又は（Ｃ）の値
を変化させるとよく抵抗（VR）の調節が容易である。

（２）は通称電子トランスと称されるインバーターで、
出力側では40KH〜50KHで12V,50Wの出力を得ることがで
きるもので、高周波の発振装置(2₁)は、トランジスター
(Q₁)と(Q₂)とコンデンサ（Ｃ）とコイル（Ｌ）とから構
成されたハーフブリッジ型の発振装置である。そして上
記高周波発振装置(2₁)はその出力部に出力変成器（Ｔ）
の一次巻線側を接続し、二次巻線側にハロゲンランプ
（３）〔12V,50W〕を接続したものである。（４）は高
周波発振装置(2₁)の直流電源で交流を全波整流をするブ
リッジ型の整流器からなる整流装置で交流入力側を位相
制御装置（１）の負荷端（出力部）に接続し、直流出力
側を高周波発振装置(2₁)に接続する。（５）は高周波発
振装置(2₁)のトリガー信号入力部と整流装置（４）の直
流出力部との間に接続された双方向性のトリガーダイオ
ード(D₁)と結合コンデンサー(C₁)とを直列接続し、トリ
ガーダイオード(D₁)と結合コンデンサ(C₁)の間を放電抵
抗(R₁)で接地をされたものからなるトリガー装置（５）
で、位相制御装置（１）の出力を整流して得た直流出力
の交流成分を用いトリガーダイオード(D₁)をブレークオ
ーバーさせて得た連続するトリガー信号を結合コンデン
サ(C₁)を通して高周波の発振装置(2₁)のトリガー信号入
力部に加え、上記トリガー信号によってこれを連続発振
させて抵抗性の負荷即ちハロゲンランプ（３）を点灯さ
せるよう且つ位相制御装置（１）も作動を停止すること
なく連続して作動ができるようにしたもの。

(R₁)はコンデンサ(C₁)の残留電荷を放電させる放電用の
抵抗でコンデンサ(C₁)とトリガーダイオード(D₁)との間
に一端を接続し他端を接地したものである。

なお本案は実施例では位相制御装置（１）とインバータ
ー（２）を一体化しているが、このほか建物内の定まっ
た部屋で照明をするような場合は位相制御装置（１）を
部屋の壁面等の一定のところに設置しておきその出力部
即ち負荷端をコンセント等の専用端子でインバーター
（２）と接続を可能にすることで、必要なときにインバ
ーターと接続させて使用してもよい。さらにインバータ
ー（２）とハロゲンランプの照明装置とが着脱自在であ
ってもよいこと勿論である。

さらに本考案のインバーター（２）は位相制御装置
（１）とは関係なく独立して使用することができるが、
この場合は電球の点灯のみが可能であって調光すること
はできない。

〔考案の効果〕

この考案は、ハロゲンランプ等の抵抗性の電球（３）を
インバーター（２）によって点灯するものにおいて、従
来のインバーター（２）では電球の点灯はできても明る
さを調節することができず、これを位相制御装置によっ
て制御しようとしても両者の方式が合致しないから明る
さの調節どころか点灯もしないものであるところから、
位相制御装置（１）にインバーター（２）を接続し、イ
ンバーター（２）にはハロゲンランプ等の抵抗性の負荷
を接続し、位相制御装置（１）より得たトリガー信号を
インバーター（２）の高周波発振装置(2₁)に加えてこれ
を連続発振できるようにしたことで、位相制御方式で電
球（３）の明るさを調節可能にするものであって、さら
にインバーター（２）の高周波発振装置(2₁)を発振させ
るトリガー信号は位相制御装置（１）の出力を整流装置
（４）によって全波整流した直流出力の交流成分をトリ
ガーダイオード(D₁)に加えてトリガーダイオード(D₁)が
上記直流出力の交流成分の電圧上昇によってブレークオ
ーバーしたときのみに出力側に生じるトリガー信号がコ
ンデンサ(C₁)を介し即座に高周波発振装置(2₁)のトリガ
ー信号入力部に加えられ従来のように信号伝達に遅れ時
間がなく高周波の発振装置(2₁)を作動するものであるか
ら位相制御装置（１）は負荷への電流が持続し、インバ
ーター（２）と位相制御装置（１）とが共に作動し、イ
ンバーター（２）に接続した抵抗性電球即ちハロゲンラ
ンプ（３）を点灯するとともに位相制御装置（１）の可
変抵抗器（VR）の抵抗値を変化することで電球（３）は
その明るさを自在に調節することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本案の実施例を示す図で、第１図は位相制御装置とインバーターとハロゲンランプ
等の抵抗性の電球との接続を略示したブロック図第２図は本考案の配線図第３図は従来の電球を点灯させるインバーターの配線図第４図は位相制御装置のゲート信号と出力電流の関係を
示す図第５図は本考案のインバーターに接続された電球を流れ
る負荷電流の状態を示す図第６図は従来のインバーターに位相制御装置を接続しこ
れを起動させたときの位相制御装置の負荷電流を示す図である。 1:位相制御装置、2:インバーター 2₁：高周波発信装置、3:ハロゲンランプ 4:整流装置、5:トリガー装置

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】位相制御装置（１）とインバーター（２）
と出力変成器（Ｔ）からなり、この出力変成器（Ｔ）に
抵抗性の電球（３）を接続して交流電源を位相制御装置
（１）に印加し、その出力をインバーター（２）に入力
し、インバーター（２）の出力を出力変成器（Ｔ）を介
して抵抗性の電球（３）を点灯するものにおいて、イン
バーター（２）は、高周波発振装置(2₁)の直流電源で電
源入力部を位相制御装置（１）の出力部に接続され、出
力部に高周波発振装置(2₁)を接続した整流装置（４）の
出力部と高周波発振装置(2₁)のトリガー信号入力部との
間に、トリガーダイオード(D₁)と結合コンデンサ(C₁)を
直列接続するとともにトリガーダイオード(D₁)と結合コ
ンデンサ(C₁)の間に放電抵抗(R₁)の一方の端部を接続し
他方の端部を接地してなるトリガー装置（５）を設けた
ことで高周波発振装置(2₁)を制御するトリガー信号を位
相制御装置（１）の出力より連続して得るようにしたこ
とを特徴とする照明灯の調光器。