JPS63133499A - 螢光灯の調光装置および半導体スイッチ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は螢光灯により放出される光の量を制御するため
の光量制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

光源により放出された光の糧を制御するそのような装置
は、通常は調光装置と呼ばれている。白熱灯はダイオー
ドを用いて（回路中にダイオードが無い時は全光度、ダ
イオードが回路中にある時は減光）・または加減抵抗器
を用いて調光されるのが普通であった。螢光灯は従来は
位相ターンオン制御または位相ターンオフ制御を用いて
調光されるのが普通であった。

位相ターンオン制御においては、交流電源にょシ供給さ
れる電流は、交流のサイクルの所定の点に達するまでは
オフ状態に保たれる。その所定の点に達すると、交流サ
イクル中の次の零点まで電流は螢光灯へ流れることがで
きるようセされる。

その所定の点を調節することにより、螢光灯により放出
される光の量を制御できる。

位相ターンオフ制御においては、交流サイクル中の零点
から始って電流が螢光灯へ供給されるが、ある所定の位
相においてその電流は断たれ、交流サイクルの次の零点
まで電流は断たれたままである。また、ターンオフのた
めに所定の位相を調節することにより、螢光灯により放
出される光の量を制御できる。

米国特許第１％１５０，９３５号明細書には、交流電源
電圧の零点から始って螢光灯へ電流が供給され、第１の
所定の位相においてターンオフされ、第２の所定の位相
において再びターンオンされ、そのターンオンの後では
、次の位相ターンオフ点に達するまで、交流電流は交流
電源電圧中の次の零点を通って負荷へ流れることができ
るようにされる、螢光灯のノツチ制御装置が開示されて
いる。螢光灯により放出される光の量を制御するために
ノツチの幅が調節される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

螢光灯を広い範囲にわたって調光することは困難である
と認められていた。螢光灯の内部の気体分子を励起する
とその気体は発光させられる。螢光灯内を流れるイオン
化電流を制御して気体分子の励起の大きさを制御するこ
とにより調光が行われる。しかし、螢光灯内の気体分子
を励起するために、繊条／陰極が電子を放出するための
仕事関数を減少させるために繊条／陰極を電流により加
熱し、気体中に電圧の傾きを生じさせて気体分子を電離
できるようにする従来の螢光可調光装置の１つの目的は
、電子を放出させるために低い仕事関数を維持するのに
十分に高い繊条／陰極電圧を維持すると同時に、イオン
化電流の量を制御して放出される光の量を維持すること
である。しかし、それら従来の装置は螢光灯を非常に低
いレベルまで調光することはできなかった。本発明は繊
条／陰極電圧を不当に犠牲にすることなしにイオン化電
流を制御すること、および電源電圧波形中のノツチの位
置を制御することにより光を広い範囲で制御することが
できる。

〔発明の概要〕

したがって、本発明の制御装置は、螢光灯へ供給される
電気信号波形内での小さくされた信号の大きさの位置を
制御することにより、螢光灯を調光するものである。こ
の装置は螢光灯への電気信号の供給を制御する負荷制御
器と、螢光灯により放出される光の量を決定する光レベ
ル信号を与える元レベル決定器と、電気信号と光レベル
信号に応答して負荷制御器を制御し、光レベル信号に従
って電気信号波形内でノツチを位置させる光制御器とを
含む。このようにして、電気信号電圧内のノツチの位置
により螢光灯の光度レベルが制御される。

〔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図における波形Ａは、建物の内部に設けられること
があシ、光度を制御すべき螢光灯へ供給するために利用
できる電源信号波形、通常は交流電圧、を示すものであ
る。本発明は、螢光灯へ供給される電気信号波形内にノ
ツチを形成する。このノツチは信号の大きさが小さくさ
れたものであって、ノツチの間に螢光灯へ供給される電
気信号の大きさは零になることが好ましいが、必ずしも
そうはならない。ノツチなしに電気信号を螢光灯へ供給
することにより螢光灯は完全な光度を発生できる。螢光
灯へ電気信号を供給しないことにより螢光灯を発光させ
なくすることができる。それら２つの極端な光度状態の
間で、電気信号波形内のノツチの位置に応じて螢光灯の
光度の量を制御できる。たとえば、第１図の波形Ｂに示
されているようにノツチを零交点の近くに位置させるこ
とにより螢光灯を高い光度で発光させることができ、波
形Ｃに示すようにノツチを電気信号サイクルの中間点へ
移動させることにより光度が低くなる。

第２図は第１図に示されているノツチの位置を制御する
装置のブロック図である。螢光灯へ電力を供給するため
に用いられる電気信号波形は、第２図に示されている装
置の端子１１と１２へ供給される。スイッチまたは他の
種類の電気信号制御器の態様とすることができる電力ド
ライバ１３が動作させられて、電気信号波形内にノツチ
を形成する。たとえば、第１図に示されているノツチの
前縁部１まで螢光灯のバラスト負荷１４へ電気信号を供
給するために、信号サイクル中の零点において電力ドラ
イバ１３はターンオンされる。

ノツチの位置は、螢光灯の光の量を決定する調光制御信
号すなわち所定の元レベル信号に応答するパルス位置制
御器１５によｐ制御される。電圧基準回路１６とするこ
とができる電気信号基準回路が端子１１へ接続されて、
ノツチの位置を電気供給信号の基準点に関して制御およ
び調節できるようにそのような基準点を設ける。その基
準点は交流電源電圧波形中の零交点とすることができる
。

螢光灯が放出できる最大の光を設定するために置火光入
力も供給できる。可視光のちらつきを防ぐために、パル
ス幅制御器１７を含ませて、完全オン状態から最大光出
力点の近くの調光状態まで滑らかに移行させることがで
きる。また、螢光灯の光度を周囲の明るさに応じて調節
させる場合には、光センサ１８と自動光制御器１９を設
けることもできる。最後に、過電流状態に対して電力ド
ライバ１３を保護する丸めに過電流保護回路２０を設け
ることができる。光センナ１８と、自動光制御器１９と
、パルス幅制御器１Ｔと、過電流保護回路２０とのいず
れか、または全部を第３図〜第５図に示されている実施
例では不必要であるとして無くすことができる。

第３図に示すように、調光制御信号源３Ｇにより供給さ
れる調光制御信号の周波数が元負荷５５の光度レベルを
決定する。この周波数はノツチの前縁部の位置を決定す
る。調光制御信号が抵抗３１を通じて発光ダイオードへ
与えられる。発光ダイオード３２により発生された光は
調光制御信号源すなわち調光制御器３０により供給され
る調光制御信号の周波数に従って脈動する。それらの信
号光゛パルスはフォトトランジスタ３３により検出され
る、そのフォトトランジスタは脈動する光信号を電気信
号に変換する。その電気信号パルスはインバータ３４．
３５により反転されてからナントゲート３６の１つの入
力端子へ与えられる。そのナントゲートの他の入力端子
へはカウンタ３Ｔの出力端子ＱＩＯから反転された出力
が与えられる。

そのカウンタ３７は通常の２進リツプルカウンタできる
。ナントゲート３６の出力はナントゲート３Ｂの１つの
入力端子へ与えられる。そのナントゲートの出力はカウ
ンタ３７をクロックするために用いられる。ナントゲー
ト３８はそれの別の入力により調整されて、カウンタ３
７を駆動するために調光制御器３０により供給されてい
るパルスをノツチの前縁部へ通す。カウンタ３Ｔは、出
力Ｑ９がトリガされるまでそれらのパルスをカウントす
る。その時に発振器３９がナントゲート４０と３８を介
してカウンタ３７のクロック入力端子へ接続される。発
振器３９は一定の周波数出力を生ずる。その一定周波数
出力Ｌノツチの幅を一定に保つ。出力ＱＩＯが真になる
まで発振器３９はカウンタ３７のクロックを続ける。出
力Ｑ１０が真になった時には、ノツチの後縁部に達して
おシ、電気信号は負荷へ再び供給される。

ノツチの位置を制御するためには基準を設定せねばなら
ない。交流電源の場合には、その基準点を電源電圧サイ
クルの零交点にすると便利である。

したがって、トラフ１４１０１次側巻線が電源へ接続さ
れる。トラフ２４１０２次側巻線の一方の端子が比較器
４２の入力端子へ接続されるとともに、ダイオード４３
を介してコンデンサ４４の一方の端子へ接続される。そ
のコンデンサの他の端子は回路の共通点へ接続される。

トラフ２４１０２次側巻線の他方の端子はダイオード４
５を介して、ダイオード４３とコンデンサ４４の共通接
続点へ接続される。それから、コンデンサ４４は第３図
に示されている回路の電子部へ電力を供給するための正
信号を供給する。トランス４１の２次側巻線には中心タ
ップを設けて、その中心タップを回路の共通点へ接続で
きる。

比較器４２は方形波出力を供給する。この出力は、電源
電圧の正の牛サイクルの間は高く、負の牛サイクルの間
は低い。したがって、比較器４２の出力端子はインバー
タ４７を介してノアゲート４６０１つの入力端子へ接続
され、かつノアゲート４８の１つの入力端子へ接続され
る。比較器４２の出力は、交流電圧サイクルの零交点時
にリセットパルスを供給するように構成されている微分
器４９を介しても供給される。その微分器は、零交差中
に電圧の向きとは独立にリセットパルスを供給するよう
に、排他的オアゲートで構成される。

したがって、交流電圧サイクルの各零点時にカウンタ３
７はリセットされる。

電圧サイクルの正の半サイクルの初めには、すなわち、
零交点においては、両方の出力Ｑ９．ＱｌＧは低い。し
たがって、ノアゲー）５７の１つの入力は低い、すなわ
ち、カウンタ３Ｔの端子ｑ９からの入力と、他の入力は
インバータ５０により高くされる。したがって、ノアゲ
ート５７の出力は低くて、ナンドゲー）４０が発振器３
９の出力をカウンタ３７に供給すること、およびノアゲ
ート５１の１つの入力を低い状態に維持することができ
なくする。ノアゲート５１の他の入力端子へ完全オフ論
理回路５２から入力が与えられる。完全オフ論理回路５
２は通常は低い出力を生ずる。しかし、その出力は、フ
ォトトランジスタ３３によりパルスが発生されない時に
は高くなり、そのフォトトランジスタはオン状態になっ
てインバータ３４の出力が高い状態を保つようにして、
負荷をオフ状態にせねばならないことを示す。電源電圧
の半サイクル中に、電力スイッチ５３への電力入力が正
になると比較器４２の出力も高くなる。そうするとその
間はノアゲート４６への両方の入力は低いから、そのノ
アゲートの出力は高い。したがって、この正の牛サイク
ル中はインバータ５４は電力スイッチ５３０制御入力を
低く保ち、オフ状態を維持する。電力スイッチ５３は負
の午サイクル中は制御素子ではなく、その間は負荷スイ
ッチ５６が同様に機能する。

螢光灯が完全にはオン状態になっていない時である電源
信号サイクルの初めＫは、ノアゲート５１の出力は高く
、負荷へ供給されている電圧の正の牛サイクル中はノア
ゲート４６の他の入力が低いから、そのノアゲート４６
の出力は低い。ノアゲート４６の出力は低いから、絶縁
ゲート電界効果トランジスタ５３への入力はインバータ
５４により高くされる。したがって、トランジスタ５３
はオン状態にされて電源電圧を負荷５５へ供給する。

カウンタ３Ｔの最初のカウント中は、そのカウンタの出
力端子Ｑ９とＱＩＯは低く、その結果としてノアゲート
５７への１つの入力が低く、他の入力は高い。したがっ
て、そのノアゲート５７の出力は低い。そのためにノア
ゲート５１０１つの入力は低くなる。完全オフ論理回路
５２の出力が低いから、ノアゲート５１の他の入力は低
い。カウンタ３７のＱ９出力を高くするのに十分なカウ
ントをカウンタ３７が受けると、ノアゲート５７の出力
は切換わらない。しかし、出力Ｑ９が低くなう、出力Ｑ
ＩＧが高くなると（ノツチの１７７　ｆｆ１）、ノアゲ
ート５７への両方の入力はいまは低く、それらの低い入
力のためにそれの出力が高く切換えられ、その高い出力
によジノアゲート５１の出力が低くされ、その低い出力
によりノアゲート４６の出力が高くされてトランジスタ
５３をターンオフする。それと同時に、ナントゲート３
６が調光制御器３０からカウンタ３Ｔへの信号の供給を
断ち、その代シにナントゲート４０は発振器３９による
カウンタ３７のクロック制御を引き受けることができる
ようにされる。

カウンタ３７は、それの出力Ｑ９が再び高くなるまで、
発掘器３９からのパルスのカウントを続ける。カウンタ
３７の出力Ｑ９が高くなると、ノアゲート５７の出力は
低くなる。ノアゲート５７の出力が低くなると、ノアゲ
ート５１の出力が高くなシ、ノアゲート４６の出力が低
くなって、ノツチの後縁部においてトランジスタ５３が
再びターンオンされる。ナントゲート４０が閉じられ、
カウンタがそれ以上クロックパルスを受けないから、サ
イクル中の次の零点までトランジスタ５３はオン状態に
留る。電圧サイクルが負になると、カウンタ３Ｔはリセ
ットされてノアゲート５１の出力を再び低くシ、ノアゲ
ート４８はいまは、電圧サイクルの零交点時においてト
ランジスタ５６をスイッチングオンし、ノツチの前線部
においてトランジスタ５６をスイッチングオフし、ノツ
チの後縁部においてトランジスタ５６をオン状態に戻す
状態にある。

第３図に示すように、発振器３９はノツチの前縁部と後
縁部の間で一定の周波数をカウンタ３７へ与えるから、
ノツチは一定の持続時間を有する。

ノツチが一定の幅を持つ必要がなければ、第１図に示す
ようにカウンタ３７を調光制御器３０からの調光制御信
号のみにより駆動できる。したがって、調光制御器３０
からの信号の周波数が高くなると、負荷制御トランジス
タがターンオフされた時に起るノツチの前縁部は、カウ
ンタがよシ速くカウントするから、交流電圧サイクルで
より早く起る。カウンタがより速くカウントしているか
ら、ノツチの前縁部と後縁部の間の時間も短くなる。

調光制御器３０からの信号の周波数が低くなるにつれて
、カウンタがよシ遅くカウントするから前縁部は後で起
る。カウンタがよシ遅くカウントするとノツチの前縁部
と後縁部の間の時間が長くなる。第１図に示されている
装置は第３図に示されている装置とほぼ同じであるから
、第１図に示す装置については詳しい説明は省く。負荷
５５の端子間に接続されている、第５０図に示されてい
るスイッチ１０２に類似するシャントスイッチも、第３
図および第１図に示されている装置の性能を適切にする
丸めにそれらの図に示されている装置に含ませるべきで
ある。

本発明の別の実施例を第５Ａ図〜第５Ｃ図に示す。交流
電圧信号とすることが好ましい電気信号が第５８ｒ！Ａ
Ｋ示されている電源線と中性線の間に与えられる。螢光
灯の誘導バラストの態様の負荷が負荷線と中性線の間に
接続される。直列スイッチ１０１　が負荷への電気信号
の正の牛サイクルと負の牛サイクルの付与を制御し、並
列スイッチ１０２が誘導バラス）Ｋ充電されている電力
を、スイッチ１０１　　の動作により形成されたノツチ
の間に流す電流路を形成する。スイッチ１０２のような
並列スイッチは第３図および第１図の実施例には示され
ていないが、第５Ａ図〜第５Ｃ図の実施例においてスイ
ッチ１０２が動作するのと全く同様に動作するそのよう
なスイッチを設けることが非常に望ましいことがわかる
。

直列スイッチ１０１　は一対のゲートターンオフ（ＧＴ
Ｏ）装置１０３，１０４を含む。ＧＴＯ１０３は正の半
サイクルを制御し、ＧＴＯ１０４は負の牛サイクルを制
御する。ＧＴＯ１０３と並列に５ｓ１０５が接続され、
ＧＴＯ１０４と並列に５ＣＲ１０６が接続される。ＧＴ
Ｏ／ＳＣＲ対に直列に導通ダイオード１６０．１６１　
が接続される。ダイオード１６０は正の午サイクル中に
負荷電流を流し、ダイオード１６１　は負の牛サイクル
中に負荷電流を流す。過渡現象およびノイズを抑制する
ために、種々の付加抵抗、ダイオード、コンデンサおよ
びバリスタが図示のように接続される。ＧＴＯ装置は、
それぞれの牛サイクル中の零電圧交点においてゲートオ
ンされ、ノツチの前線部においてゲートオフされる。そ
れから、ノツチの後縁部において適切な並列ＳＣＲがタ
ーンオンされ、電光サイクルの零交点く達するまでオン
状態に留る。

並列スイッチは５ＣＲ１０７，ＩＯ２と、ダイオード１
６２，１８３　　と、過渡現象およびノイズ抑制のため
に並列に接続されたコンデンサと抵抗およびバリスタと
で構成されるインダクタへの電流の流れが遮断されると
、そのインダクタに充電されていた電力が、インダクタ
に電源が接続された時に、インダクタを流れる電流と同
じ向きに流れる電流を誘起する。その電流は、正の牛サ
イクル中は５ＣＲ１０８とダイオード１６２により循環
を続けることを許され、負の牛サイクル中は５ＣＲ１０
８とダイオード１６２により循環を続けることを許され
、負の牛サイクル中は５ＣＲ１０８とダイオード１６２
により循環を続けることを許される。したがって、ＧＴ
Ｏ１０３と　５ＣＲ１Ｑ５　　によυ制御される正の半
サイクル中には、ノツチの間に５ＣＲ１０Ｂは導通する
。

第５Ａ図において、第３図に示されている調光制御器３
０のような制御器からの調光制御信号が端子Ｆへ供給さ
れる。その調光制御信号はその端子を調光制御信号の周
波数で引き下げる。したがって、調光制御信号の周波数
を有する光パルスがＬＥＤｌ　１０　により発生され、
フォトトランジスタ１１１　により検出される。このフ
ォトトランジスタは光パルスを電気パルスに変換する。

それらのパルスは緩衝されてからナントゲート１１２の
１つの入力端子へ与えられ、カウンタ１１３をクロック
制御するために用いられる。カウンタ１１３は通常の２
進リツプルカクンタとすることができる。

第５Ｃ図に示されている回路によってリセット信号Ｒε
Ｓがカウンタへ与えられる。そのリセット信号は、電源
線と中性線へ与えられた電圧波形の各零交点に現われる
。したがって、カラ／り１１３は電圧サイクルの同じ場
所において常に始る。

第６図に破線で表されているノツチを有する電源信号が
示されている。任意のカウント動作サイクルが始まると
出力Ｑ１０が低くなる。ナンドゲ−ト１５１　のための
その出力Ｑ１０は高い信号をナントゲート１１４０１つ
の入力端子へ与える。

そのナントゲートの別の入力端子へも高い入力が与えら
れる。入力のこの組合わせにより能動低ＧＴＯ信号が第
５Ｂ図の回路へ与えられる。そうするとＧＴ０１０３が
正の牛サイクルの始った時に導通させられる。

カウンタ１１３がカウント動作を続けていると出力Ｑ９
は高くなる。出力Ｑ９が高くなっても回路は何の作用も
受けない。出力Ｑ９が低くなると出力Ｑ１０が高くなる
。そうするとノツチの前縁部においてＧＴＯ信号が終ら
される。したがってＧＴＯ装置１０３はターンオフされ
る。出力Ｑ９は低く、出力Ｑ１０は高いから、ナントゲ
ート１１５の出力は高い。その高い出力はノアゲート１
１６．１１７　を介して信号ＳＣＲを高い状態に保持す
る。ノツチの後縁部において出力Ｑ９が再び高くなると
、ナントゲート１１５からの出力は低くなる。その低い
出力は信号ＳＣＲを低く駆動する。その低い信号ＳＣＲ
は５ＣＲＩＱ５をターンオンスル。その５ＣＲ１Ｑ５　
は正の牛サイクルの残りの間は導通状態を保つ。

したがって、負荷へは正の牛サイクルの零交点からノツ
チの前縁部まで電圧が供給される。ノツチの間に電圧は
無くなるか、その電圧はノツチの後縁部において再び始
められ、サイクル中の零交点まで続く。

ナントゲート１５１　は抵抗１５２およびコンデンサ１
５３　とともに、ＧＴＯの最短オン時間を保証する遅延
回路を形成する。制御入力の周波数が高くなると（最大
光度出力の近く）、遅延回路はノツチを消失させまたは
零幅に接近させる。その時点においては負荷は完全にオ
ン状態である。これによって、最大光度出力の点に近い
調光状態から完全オン状態まで「ちらつきのなし７」に
見ることができる遷移を与える。

回路１１９（第５Ａ図）が、螢光灯を完全に点灯［２、
ノツチを電源電圧信号中に供給しない状態を検出する。

この場合に酸フォトトランジスタ１１１は光を受けない
。そのフォトトランジスタはインバータ１２０の出力を
低く駆動し、インバータ１２１　の出力を常に高く駆動
する。したがって、完全オン回路１１９が高い出力をノ
アゲート１１７の１つの入力端子とノアゲート１２２の
１つの入力端子へ供給する。そうすると牛サイクル全体
にわたって８０Ｒを導通状態にし、かつＧＴＯをオフ状
態にする。同じ理由で、ＬＥＤｌｌｏへ与えられる連続
信号は、バッファ１２１　の出力が常に低いことを意味
する。その低い出力は低い信号を完全オン回路１１９に
より供給させ、低い信号を完全オフ回路１１８により供
給させる。それらの信号により能動信号ＧＴＯとＳＣＲ
を確実に高い状態に保つ（サイクルの任意の部分の間は
どの装置も導通状態にならない）。

第５Ｃ図に示す回路は、直列スイッチ１０１内のＧＴＯ
装置とＳＣＲのいずれを牛サイクルに依存して動作でき
るようにするかを制御して、リセット信号ＲＥ８をカウ
ンタへ与え、電力を制御器の電子部へ与えるように構成
されている。したがって、端子Ａ、Ｂにトランス１４０
（第５Ｂ図）から電源信号が供給される。

電源信号は整流され、図示のように調整器１３１へ供給
される。電源信号は比較器１３２　、１３３へも供給さ
れる。それらの比較器はレベル検出器であって、第６図
に示すように信号ＰＯ８，ＮＥＧを生ずる。更に、それ
らの信号はノアゲート１３４へ共に与えられる。そのノ
アゲート１４１はリセット信号ＲＥＳ　をカウンタへ与
える。この信号は第６図にも示されている。比較器１３
２と１３３はレベル検出器すなわちしきい値検出器であ
るから、電気信号サイクル中の零点を中心として信号Ｐ
Ｏ８，ＮＥＣは重畳する。この重畳にょシ、第６図に信
号ＲＩＳ　として示されているパルスを与える。

リセット回路１３５における電力が、現在のサイクル中
で零点においてリセット信号が受けられるまで電子部が
動作することを阻止する。

信号ＧＴＯ，ＳＣＲ，ＰＯ８および蜜は、第５Ｂ図に示
すように端子へ与えられる。ＰｏＳが低いと、ＧＴＯ装
置１０３をゲートオンするため、およびノツチの後縁部
においてＧＴＯ装置１０３　をターンオフするために、
ＧＴＯ信号がスイッチング回路１３６を通ることができ
るようにされる。また、ノツチの後縁部において５ＣＲ
１Ｑ５のトリガを始めるために、信号ＳＣＲが回路１３
７を通って動作させられる。同様に、信号ＮＥＧが低く
なると、ＧＴＯ１０４を制御して負の牛サイクル中にノ
ツチを与えるために信号ＧＴＯはスイッチング回路１３
Ｂを通じて動作させられ、５ＣＲ１０６を制御して負の
牛サイクル中にノツチを与えるために信号ＳＣＲは回路
１３９を通って動作させられる。

トランス１４００２次巻線１４１　が線上の電気信号を
しきい値検出回路１４２（第５Ｂ図）へ与える。この回
路は正の半サイクル中に５ＣＲ１０８をトリガし、負の
午サイクル中に５ＣＲ１Ｑ７をトリガして、駆動電圧が
低いノツチ期間中に電流がバラストから、そのバラスト
を通って流れることができるようにする。

先に述べた実施例のように、ノツチの位置はＬＥＤｌｌ
ｏへ与えられた周波数に応じて変えられる。より高い周
波数がカウンタをよシ速くカウントさせるから、ノツチ
が早く生じ、より低い周波数はカウンタにより遅くカウ
ントさせるからノツチが遅く起ることになる。このよう
にして、第５Ｂ図の電源線と中性線の間に接続されてい
る螢光灯により発生される光の量が制御される。周波数
がより低くなると光度が低くなり、周波数がより高くな
ると光度が高くなる〇 第７図は、本発明、とくに第５Ａ図〜第５Ｃ図に示され
ている実施例、を三相交流装置において使用できる。主
制御器２００が１つの相と中性線の間に接続される。各
出力制御器２０１〜２０３は第５Ａ図〜第５Ｃ図に示さ
れている態様をとることができる。第７図に示されてい
る端子は第５Ａ図〜第５Ｃ図に示されている端子に対応
する。したがって、出力制御器２０１　の電源端子が三
相電源の相１に接続される。中性端子が中性点へ接続さ
れ、１群の螢光灯器具を出力制御器２０１　の中性端子
と負荷端子の間に接続できる。出力制御器２０２の電源
端子が三相電源の相２へ接続され、中性端子が中性線へ
接続される。第２の１群の螢光灯器具を中性線と出力制
御器２０２の負荷端子の間に接続できる。出力制御器２
０３の電源端子は三相電源の相３へ接続され、中性端子
が中性線へ接続される。第３の１群の螢光灯器具を出力
制御器２０３の中性線と負荷端子の間に接続される。

主制御器２００からの電源の十端子が出力制御器２０１
の端子１へ接続される。第５Ａ図かられかるように、出
力制御器２０１　の端子１は端子３へも接続される。し
たがって、出力制御器２０１，２０２．２０３は主制御
器２００の電源＋端子へ並列に接続される。周波数信号
ＦＩＮが主制御器２００から出力制御器２０１　の端子
２へ接続される。第５Ａ図に示すように端子２は端子４
へも接続されるから、全ての出力制御器は並列に接続さ
れて周波数信号の形の設定点信号を受ける。この装置の
利点は、出力制御器を一致させ、かつそれぞれの螢光灯
を同じ光度レベルで駆動するように高度な回路を設ける
必要なしに、設定点制御信号ＦＩＮにより各出力制御器
がそれぞれのスイッチをそれぞれの相の同じ点において
それぞれのスイッチを制御するようにされることである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気信号波形内の種々の位置にノツチを有し、
螢光灯へ供給される電気信号波形を示し、第２図は本発
明の装置のブロック図、第３図は本発明の装置の一実施
例のブロック回路図、第１図は本発明の装置の別の実施
例のブロック回路図、第５Ａ図〜第５Ｃ図は本発明の装
置の別の実施例のブロック図、第６図は第５Ａ図〜第５
Ｃ図に示されている装置の種々の点における信号のタイ
ミング波形図、第７図は第５Ａ図〜第５Ｃ図に示されて
いる実施例を三相交流装置に用いた例を示すブロック図
である。 １３・・・・電力ドライバ、１５・・・・パルス位置制
御器、電圧基準回路、１７・・・・パルス幅制御器、１
８・・・曝光センサ、１９・・・・自動光センサ、２０
・・・・過電流保護回路、３０・・・・調光制御器、３
７，１１３−φ・・カウンタ。 特許出願人　　ハネウェル　インコーボレーテツド復代
理人　山川政樹（ほか２名） 図面の浄書（内容に変更なし） 巨　１茅し　テ　：　　ｇ　１５０ 手続補正書働式） ％式％ １、事件の表示 昭和６２年　特　許　願第２０６６１２号２、発明の名
称 螢光灯の調光装置および半導体スイッチ３、補正をする
者

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）大きさが変化する電気信号波形を有する電気信号
   を供給され、前記電気信号の前記電気信号波形内の小さ
   くされた信号の大きさのノッチの位置に依存する光度レ
   ベルを有する螢光灯を調光するために、前記電気信号波
   形内で前記ノッチを位置させる調光装置において、 前記螢光灯への前記電気信号の供給を制御する負荷制御
   器と、 前記螢光灯により放出させる光の量を決定する光レベル
   信号を与える光レベル決定器と、 前記電気信号と前記光レベル信号に応答して前記負荷制
   御器を制御し、前記光レベル信号に従つて前記電気信号
   波形内に前記ノッチを位置させる光制御器と を備えることを特徴とする螢光灯の調光装置。
2. （２）大きさが変化する電気信号波形を有する電気信号
   を供給され、前記電気信号の前記電気信号波形内の小さ
   くされた信号の大きさのノッチの位置に依存する光度レ
   ベルを有する螢光灯を調光するために、前縁部と後縁部
   およびそれらの縁部の間の中心部とを有する前記ノッチ
   の位置を、前記縁部と前記中心部を前記電気信号波形内
   で位置させることにより制御する調光装置において、 前記螢光灯への前記電気信号の供給を制御する負荷制御
   器と、 前記螢光灯により放出させる光の量を決定する光レベル
   信号を与える光レベル決定器と、 前記電気信号と前記光レベル信号に応答して前記負荷制
   御器を制御し、前記縁部と前記中心部を前記光レベル信
   号に従つて前記電気信号波形内で位置させることにより
   前記ノッチを位置させる光制御器と を備えることを特徴とする螢光灯の調光装置。
3. （３）電力源へ接続するための電源端子手段と、負荷へ
   接続するための負荷端子手段と、 ゲートターンオフ装置手段と、 ＳＣＲ手段と、 前記ゲートターンオフ装置手段と前記ＳＣＲ手段を並列
   にして前記電源端子と前記負荷端子の間に接続する接続
   手段と、 前記ゲートターンオフ装置手段と前記ＳＣＲ手段へ接続
   され、前記電源端子から前記ゲートターンオフ装置手段
   と前記ＳＣＲ手段を通つて前記負荷端子へ流れる電流の
   流れを制御する制御器とを備えることを特徴とする正の
   半サイクルと負の半サイクルを有する電気信号の負荷へ
   の供給を制御する半導体スイッチ。
4. （４）特許請求の範囲第３項記載のスイッチであつて、
   前記ゲートターンオフ装置手段は、 ゲートおよび第１の端子と第２の端子を有する第１のゲ
   ートターンオフ装置と、 ゲートおよび第１の端子と第２の端子を有する第２のゲ
   ートターンオフ装置と を備え、前記ＳＣＲ手段は、 ゲートおよび第１の端子と第２の端子を有する第１のＳ
   ＣＲと、 ゲートおよび第１の端子と第２の端子を有する第２のＳ
   ＣＲと を備え、前記接続手段は、 前記第１のゲートターンオフ装置の前記第２の端子と前
   記第１のＳＣＲを前記電源端子へ接続する第１の接続手
   段と、 前記第２のゲートターンオフ装置の前記第２の端子と前
   記第２のＳＣＲを前記電源端子へ接続する第２の接続手
   段と、 前記第１のゲートターンオフ装置が前記第１のＳＣＲに
   並列に接続され、前記第２のゲートターンオフ装置が前
   記第２のＳＣＲに並列に接続されるように、前記第１の
   ゲートターンオフ装置の前記第１の端子と前記第２のゲ
   ートターンオフ装置の前記第１の端子および前記第１の
   ＳＣＲと前記第２のＳＣＲを一緒に接続し、かつ前記電
   源端子と前記負荷端子へ接続する第３の接続手段とを備
   え、前記電気信号の正の半サイクル中は前記電源端子と
   前記負荷端子の間を前記第１のゲートターンオフ装置と
   前記第１のＳＣＲを通つて流れる電流の流れを制御し、
   前記電気信号の負の半サイクル中は前記電源端子と前記
   負荷端子の間を前記第２のゲートターンオフ装置と前記
   第２のＳＣＲを通つて流れる電流の流れを制御するため
   に、前記制御器は前記第１のゲートターンオフ装置の前
   記ゲートと前記第２のゲートターンオフ装置の前記ゲー
   トおよび前記第１のＳＣＲの前記ゲートと前記第２のＳ
   ＣＲの前記ゲートへ接続されることを特徴とするスイッ
   チ。
5. （５）大きさが変化し、かつ正の半サイクルと負の半サ
   イクルを有する電気信号を供給される螢光灯の調光装置
   において、 前記電気信号を受けく第１の端子手段と、 前記螢光灯へ接続するための第２の端子手段と、前記螢
   光灯へ接続して、前記電気信号の帰路として機能する第
   ３の端子手段と、 前記第１の端子手段と前記第２の端子手段へ接続される
   直列スイッチと、 電気信号を制御することにより前記螢光灯の光度を制御
   するために前記直列スイッチへ接続される制御器と、 前記第２の端子手段と前記第３の端子手段へ接続されて
   いる前記螢光灯へ並列に接続されるように前記第２の端
   子手段と前記第３の端子手段へ接続される第１のスイッ
   チ手段および第２のスイッチ手段と、 前記電気信号の正の半サイクル中に前記第１の端子手段
   が前記第３の端子手段に対して正である時に前記第３の
   端子手段から前記第２の端子手段へ電流を流すため、お
   よび前記電気信号の負の半サイクル中に前記第１の端子
   手段が前記第３の端子手段に対して負である時に前記第
   ２の端子手段から前記第３の端子手段へ電流を流すため
   に、前記第１のスイッチ手段をターンオンするための制
   御器と を備えることを特徴とする螢光灯の調光装置。
6. （６）大きさが変化する電気信号波形と少くとも２つの
   位相を有し、螢光灯の光度レベルを制御するために制御
   される電気信号を供給される少くとも第１の螢光灯およ
   び第２の螢光灯の調光装置において、 前記螢光灯により放出される光のレベルを決定する周波
   数を有する光レベル決定信号を供給する主制御器と、 前記光レベル決定信号を受けるために前記主制御器へ接
   続され、電気信号波形中の基準点と前記周波数に応答し
   て、前記第１の螢光灯と前記第２の螢光灯に供給される
   電気信号の量を一様に制御する、前記第１の螢光灯の光
   度を制御するために前記第１の位相を有する前記電気信
   号を供給される少くとも第１の出力制御器と、前記光レ
   ベル決定信号を受けるために前記主制御器へ接続され、
   電気信号波形中の基準点と前記周波数に応答して、前記
   第１の螢光灯と前記第２の螢光灯に供給される電気信号
   の量を一様に制御する、前記第２の螢光灯の光度を制御
   するために前記第２の位相を有する前記電気信号を供給
   される少くとも第２の出力制御器と を備えることを特徴とする少くとも第１の螢光灯および
   第２の螢光灯の調光装置。