JP2017016958A - 調光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より多くの種類の照明負荷に対応可能な調光装置を提供する。【解決手段】信号源９１０は、調光レベルに応じた駆動信号Ｓｄ１を発生する。放電部９２０は、ツェナダイオードＺＤ１と、ツェナダイオードＺＤ１の逆電流を通過させる整流素子Ｄ９との直列回路を含んでいる。放電部９２０では、ツェナダイオードＺＤ１の逆電流が制御端子２０から信号源９１０へ流れるように、直流回路が制御端子２０と信号源９１０との間に電気的に接続されている。【選択図】図２

Description

本発明は、照明負荷を調光する調光装置に関する。

従来、照明負荷を調光する調光装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載された調光装置は、一対の端子と、制御回路部と、制御回路部に制御電源を供給する制御電源部と、照明負荷の調光レベルを設定する調光操作部とを備えている。

一対の端子間には、制御回路部及び制御電源部それぞれが並列に接続されている。また、一対の端子間には、交流電源と照明負荷との直列回路が接続される。照明負荷は、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子と、各ＬＥＤ素子を点灯させる電源回路とを備えている。電源回路は、ダイオードと電解コンデンサとの平滑回路を備えている。

制御回路部は、照明負荷に供給する交流電圧を位相制御するスイッチ部と、スイッチ部を駆動するスイッチドライブ部と、スイッチドライブ部及び制御電源部を制御する制御部と、を備えている。

制御電源部は、スイッチ部に並列に接続されている。制御電源部は、交流電源の交流電圧を制御電源に変換する。制御電源部は、制御電源を蓄積する電解コンデンサを備えている。

制御部は、制御電源部から電解コンデンサを通じて制御電源が供給される。制御部は、
マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」）を備えている。マイコンは、調光操作部で設定された調光レベルに応じて、交流電圧の半サイクル毎の期間途中で、照明負荷への給電を遮断する逆位相制御を行う。

特開２０１３−１４９４９８号公報

本発明は、より多くの種類の照明負荷に対応可能な調光装置を提供することを目的とする。

本発明の調光装置は、照明負荷と交流電源との間に電気的に接続される一対の入力端子と、制御端子を有し、制御端子にかかる電圧が閾値電圧以上か否かによって、前記一対の入力端子間において、双方向の電流の遮断・通過を切り替えるように構成されているスイッチ素子と、前記照明負荷の光出力の大きさを指定する調光レベルが入力される入力部と、前記調光レベルに応じた駆動信号を発生する信号源と、ツェナダイオードと、前記ツェナダイオードの逆電流を通過させる整流素子との直列回路を含み、前記逆電流が前記制御端子から前記信号源へ流れるように前記直列回路が前記制御端子と前記信号源との間に電気的に接続されている放電部と、を備える。

本発明は、より多くの種類の照明負荷に対応可能になる、という利点がある。

実施形態１に係る調光装置の構成を示す概略回路図である。 実施形態１に係る調光装置の駆動部の構成を示す概略回路図である。 実施形態１に係る調光装置の動作を示すタイミングチャートである。 実施形態１に係る調光装置の動作を示すタイミングチャートである。 図５Ａは、比較例の動作を示すタイミングチャート、図５Ｂは、図５ＡのＸ１の範囲を時間軸方向に引き伸ばしたタイミングチャートである。 実施形態１の変形例１に係る調光装置の構成を示す概略回路図である。 実施形態２に係る調光装置の駆動部の構成を示す概略回路図である。 図８Ａは、実施形態２に係る調光装置の動作を示すタイミングチャート、図８Ｂは、図８ＡのＸ１の範囲を時間軸方向に引き伸ばしたタイミングチャートである。

（実施形態１）
（１．１）構成
本実施形態の調光装置１は、図１及び図２に示すように、一対の入力端子１１，１２と、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２と、入力部４と、信号源９１０と、放電部９２０と、を備えている。

一対の入力端子１１，１２は、照明負荷（以下、単に「負荷」という）７と交流電源８との間に電気的に接続される。スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２は、制御端子２０（図２参照）を有し、制御端子２０にかかる電圧が閾値電圧Ｖｔｈ１（図４参照）以上か否かによって、一対の入力端子１１，１２間において、電流の遮断・導通を切り替えるように構成されている。入力部４は、負荷７の光出力の大きさを指定する調光レベルが入力される。

信号源９１０は、調光レベルに応じた駆動信号Ｓｄ１を発生する。放電部９２０は、ツェナダイオードＺＤ１と、ツェナダイオードＺＤ１の逆電流を通過させる整流素子Ｄ９との直列回路を含んでいる。放電部９２０では、（ツェナダイオードＺＤ１の）逆電流が制御端子２０から信号源９１０へ流れるように、直流回路が制御端子２０と信号源９１０との間に電気的に接続されている。

なお、ここでいう「端子」は、電線等を接続するための部品（端子）として実体を有しなくてもよく、例えば電子部品のリードや、回路基板に含まれる導体の一部であってもよい。

以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、下記実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、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。本実施形態の調光装置１は、図１に示すように、一対の入力端子１１，１２、双方向スイッチ２、位相検出部３、入力部４、電源部５、制御部６、スイッチ駆動部９、及びダイオードＤ１，Ｄ２を備えている。

調光装置１は、２線式の調光装置であって、交流電源８に対して負荷７と電気的に直列に接続された状態で使用される。負荷７は通電時に点灯する。負荷７は、光源としてのＬＥＤ素子と、ＬＥＤ素子を点灯させる点灯回路と、を備えている。交流電源８は、例えば単相１００〔Ｖ〕、６０〔Ｈｚ〕の商用電源である。調光装置１は、一例として壁スイッチ等に適用可能である。

双方向スイッチ２は、入力端子１１，１２間において、双方向の電流の遮断・通過を切り替えるように構成されている。双方向スイッチ２は、例えば、入力端子１１，１２間に電気的に直列に接続された第１のスイッチ素子Ｑ１及び第２のスイッチ素子Ｑ２の２個の素子からなる。例えば、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の各々は、エンハンスメント形のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）からなる半導体スイッチ素子である。すなわち、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の各々は、ゲートからなる制御端子２０（図２参照）を有し、制御端子２０にかかる電圧が閾値電圧Ｖｔｈ１（図４参照）以上か否かによって、オン／オフする。

スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２は、入力端子１１，１２間において、いわゆる逆直列に接続されている。つまり、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２はソース同士が互いに接続されている。スイッチ素子Ｑ１のドレインは入力端子１１に接続され、スイッチ素子Ｑ２のドレインは入力端子１２に接続されている。両スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２のソースは、電源部５のグランドに接続されている。なお、電源部５のグランドは、調光装置１の内部回路にとって基準電位となる。

双方向スイッチ２は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２のオン、オフの組み合わせにより、４つの状態を切替可能である。４つの状態には、両スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２が共にオフである双方向オフ状態と、両スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２が共にオンである双方向オン状態と、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の一方のみがオンである２種類の一方向オン状態とがある。一方向オン状態では、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２のうち、オンの方のスイッチ素子から、オフの方のスイッチ素子の寄生ダイオードを通して一対の入力端子１１，１２間が一方向に導通することになる。例えば、スイッチ素子Ｑ１がオン、スイッチ素子Ｑ２がオフの状態では、入力端子１１から入力端子１２に向けて電流を流す第１の一方向オン状態となる。また、スイッチ素子Ｑ２がオン、スイッチ素子Ｑ１がオフの状態では、入力端子１２から入力端子１１に向けて電流を流す第２の一方向オン状態となる。そのため、入力端子１１，１２間に交流電源８から交流電圧Ｖａｃが印加される場合、交流電圧Ｖａｃの正極性の半周期においては、第１の一方向オン状態が「順方向オン状態」、第２の一方向オン状態が「逆方向オン状態」となる。一方、交流電圧Ｖａｃの負極性の半周期においては、第２の一方向オン状態が「順方向オン状態」、第１の一方向オン状態が「逆方向オン状態」となる。

ここで、双方向スイッチ２は、「双方向オン状態」及び「順方向オン状態」の両状態がオン状態であり、「双方向オフ状態」及び「逆方向オン状態」の両状態がオフ状態である。

位相検出部３は、入力端子１１，１２間に印加される交流電圧Ｖａｃの位相を検出する。ここでいう「位相」には、交流電圧Ｖａｃのゼロクロス点、交流電圧Ｖａｃの極性（正極性、負極性）を含んでいる。位相検出部３は、交流電圧Ｖａｃのゼロクロス点を検出すると検出信号を制御部６に出力するように構成されている。位相検出部３は、ダイオードＤ３１と、第１検出部３１と、ダイオードＤ３２と、第２検出部３２と、を有している。第１検出部３１は、ダイオードＤ３１を介して入力端子１１に電気的に接続されている。第２検出部３２は、ダイオードＤ３２を介して入力端子１２に電気的に接続されている。第１検出部３１は、交流電圧Ｖａｃが負極性の半周期から正極性の半周期に移行する際のゼロクロス点を検出する。第２検出部３２は、交流電圧Ｖａｃが正極性の半周期から負極性の半周期に移行する際のゼロクロス点を検出する。

すなわち、第１検出部３１は、入力端子１１を正極とする電圧が規定値未満の状態から規定値以上の状態に移行したことを検出すると、ゼロクロス点と判断する。同様に、第２検出部３２は、入力端子１２を正極とする電圧が規定値未満の状態から規定値以上の状態に移行したことを検出すると、ゼロクロス点と判断する。規定値は０〔Ｖ〕付近に設定された値（絶対値）である。例えば、第１検出部３１の規定値は、＋数〔Ｖ〕程度であり、第２検出部３２の規定値は、−数〔Ｖ〕程度である。したがって、第１検出部３１及び第２検出部３２で検出されるゼロクロス点の検出点は、厳密な意味でのゼロクロス点（０〔Ｖ〕）から少し時間が遅れる。

入力部４は、ユーザによって操作される操作部から、調光レベルを表す信号を受け付け、制御部６に調光信号として出力する。入力部４は、調光信号を出力するのに際して、受け付けた信号を加工してもよいし、しなくてもよい。調光信号とは、負荷７の光出力の大きさを指定する数値等であって、負荷７を消灯状態とする「ＯＦＦレベル」を含む場合もある。なお、操作部は、ユーザの操作を受けて入力部４に調光レベルを表す信号を出力する構成であればよく、例えば可変抵抗器やロータリスイッチ、タッチパネル、リモートコントローラ、あるいはスマートフォン等の通信端末などである。

制御部６は、位相検出部３からの検出信号及び入力部４からの調光信号に基づいて双方向スイッチ２を制御する。制御部６は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の各々を別々に制御する。具体的には、制御部６は、第１制御信号にてスイッチ素子Ｑ１を制御し、第２制御信号にてスイッチ素子Ｑ２を制御する。

制御部６は、例えばマイコン（マイクロコンピュータ）を主構成として備えている。マイコンは、マイコンのメモリに記録されているプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）で実行することにより、制御部６としての機能を実現する。プログラムは、予めマイコンのメモリに記録されていてもよいし、メモリカードのような記録媒体に記録されて提供されたり、電気通信回線を通して提供されたりしてもよい。言い換えれば、上記プログラムは、コンピュータ（ここではマイコン）を、制御部６として機能させるためのプログラムである。

スイッチ駆動部９は、スイッチ素子Ｑ１を駆動（オン／オフ制御）する第１駆動部９１と、スイッチ素子Ｑ２を駆動（オン／オフ制御）する第２駆動部９２と、を有している。第１駆動部９１は、制御部６から第１制御信号を受けて、スイッチ素子Ｑ１にゲート電圧Ｖｇ１（図２参照）を印加する。これにより、第１駆動部９１はスイッチ素子Ｑ１をオン／オフ制御する。同様に、第２駆動部９２は、制御部６から第２制御信号を受けて、スイッチ素子Ｑ２にゲート電圧Ｖｇ１を印加する。これにより、第２駆動部９２はスイッチ素子Ｑ２をオン／オフ制御する。第１駆動部９１は、スイッチ素子Ｑ１のソースの電位を基準にしてゲート電圧Ｖｇ１を生成する。第２駆動部９２も同様である。

電源部５は、制御電源を生成する制御電源部５１と、駆動電源を生成する駆動電源部５２と、コンデンサＣ１と、を有している。制御電源は、制御部６の動作用の電源である。駆動電源は、スイッチ駆動部９の駆動用の電源である。コンデンサＣ１は、制御電源部５１の出力端子に電気的に接続されており、制御電源部５１の出力電流により充電される。

電源部５は、ダイオードＤ１を介して入力端子１１に電気的に接続され、ダイオードＤ２を介して入力端子１２に電気的に接続されている。これにより、一対のダイオードＤ１，Ｄ２と、２個のスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の各々の寄生ダイオードとで構成されるダイオードブリッジにて、入力端子１１，１２間に印加される交流電圧Ｖａｃが全波整流されて、電源部５に供給される。駆動電源部５２は、全波整流された交流電圧Ｖａｃを平滑化し、駆動電源を生成する。駆動電源部５２は、スイッチ駆動部９及び制御電源部５１に、駆動電源を供給する。駆動電源は、例えば１０〔Ｖ〕である。制御電源部５１は、駆動電源部５２から供給された駆動電源を降圧して制御電源を生成し、コンデンサＣ１に出力する。制御電源は、例えば３〔Ｖ〕である。なお、制御電源部５１は、駆動電源部５２を介さず、全波整流された交流電圧Ｖａｃから直接制御電源を生成してもよい。つまり、電源部５は、交流電源８からの供給電力により制御電源及び駆動電源を生成する。

なお、負荷７の点灯回路は、調光装置１で位相制御された交流電圧Ｖａｃの波形から調光レベルを読み取り、ＬＥＤ素子の光出力の大きさを変化させる。ここで、点灯回路は、一例としてブリーダ回路などの電流確保用の回路を有している。そのため、調光装置１の双方向スイッチ２が非導通となる期間においても、負荷７に電流を流すことが可能である。

（１．２）動作
本実施形態の調光装置１の調光動作について、図３を参照して説明する。図３では、交流電圧Ｖａｃ、第１制御信号Ｓｂ１、及び第２制御信号Ｓｂ２を示している。

まず、交流電圧Ｖａｃが正極性の半周期における調光装置１の動作について説明する。調光装置１は、位相制御の基準となる交流電圧Ｖａｃのゼロクロス点を位相検出部３で検出する。交流電圧Ｖａｃが負極性の半周期から正極性の半周期に移行する際には、交流電圧Ｖａｃが正極性の規定値に達すると、第１検出部３１が第１検出信号を出力する。本実施形態では、第１検出信号の発生時点を「検出点」とし、半周期の始点（ゼロクロス点）ｔ０から検出点までの期間と、検出点から一定時間（例えば３００〔μｓ〕）が経過するまでの期間の合計を、第一の期間Ｔ１とする。半周期の始点（ゼロクロス点）ｔ０から第１時間が経過する第１時点ｔ１までの第一の期間Ｔ１では、制御部６は、第１制御信号Ｓｂ１及び第２制御信号Ｓｂ２を「ＯＦＦ」信号にする。これにより、第一の期間Ｔ１では、２個のスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２がいずれもオフになり、双方向スイッチ２が双方向オフ状態となる。検出点から一定時間（例えば３００〔μｓ〕）が経過した時点、つまり第１時点ｔ１において、制御部６は、第１制御信号Ｓｂ１及び第２制御信号Ｓｂ２を「ＯＮ」信号にする。

第２時点ｔ２は、第１時点ｔ１から調光信号に応じた第２時間が経過した時点である。第２時点ｔ２においては、制御部６は、第２制御信号Ｓｂ２を「ＯＮ」信号に維持したまま、第１制御信号Ｓｂ１を「ＯＦＦ」信号にする。これにより、第１時点ｔ１から第２時点ｔ２までの第二の期間Ｔ２には、２個のスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２がいずれもオンになり、双方向スイッチ２が双方向オン状態となる。そのため、第二の期間Ｔ２には、交流電源８から双方向スイッチ２を介して負荷７へ電力が供給され、負荷７が点灯する。

第３時点ｔ３は、半周期の終点（ゼロクロス点）ｔ４よりも一定時間（例えば３００〔μｓ〕）だけ手前の時間である。第３時点ｔ３においては、制御部６は、第１制御信号Ｓｂ１及び第２制御信号Ｓｂ２を「ＯＦＦ」信号にする。これにより、第２時点ｔ２から第３時点ｔ３までの第三の期間Ｔ３には、２個のスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２のうちスイッチ素子Ｑ１のみがオフし、双方向スイッチ２が逆方向オン状態となる。そのため、第三の期間Ｔ３には、交流電源８から負荷７への電力が断たれる。

第３時点ｔ３から半周期の終点（ゼロクロス点）ｔ４までの第四の期間Ｔ４には、２個のスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２がいずれもオフになり、双方向スイッチ２が双方向オフ状態となる。

また、交流電圧Ｖａｃが負極性の半周期における調光装置１の動作は、正極性の半周期と基本的に同様の動作となる。

負極性の半周期において、半周期の始点ｔ０（ｔ４）から第１時間が経過する第１時点ｔ１までの第一の期間Ｔ１とする。また、第２時点ｔ２は、第１時点ｔ１から調光信号に応じた第２時間が経過した時点であり、第３時点ｔ３は、半周期の終点ｔ４（ｔ０）よりも一定時間（例えば３００〔μｓ〕）だけ手前の時間である。

第一の期間Ｔ１では、制御部６は、第１制御信号Ｓｂ１及び第２制御信号Ｓｂ２を「ＯＦＦ」信号にする。これにより、第一の期間Ｔ１には双方向スイッチ２が双方向オフ状態となる。そして、第１時点ｔ１において、制御部６は、第１制御信号Ｓｂ１及び第２制御信号Ｓｂ２を「ＯＮ」信号にする。これにより、第１時点ｔ１から第２時点ｔ２までの第二の期間Ｔ２には、２個のスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２がいずれもオンになり、双方向スイッチ２が双方向オン状態となる。そのため、第二の期間Ｔ２には、交流電源８から双方向スイッチ２を介して負荷７へ電力が供給され、負荷７が点灯する。

第２時点ｔ２においては、制御部６は、第１制御信号Ｓｂ１を「ＯＮ」信号に維持したまま、第２制御信号Ｓｂ２を「ＯＦＦ」信号にする。第３時点ｔ３においては、制御部６は、第１制御信号Ｓｂ１及び第２制御信号Ｓｂ２を「ＯＦＦ」信号にする。これにより、第２時点ｔ２から第３時点ｔ３までの第三の期間Ｔ３には、２個のスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２のうちスイッチ素子Ｑ２のみがオフし、双方向スイッチ２が逆方向オン状態となる。そのため、第三の期間Ｔ３には、交流電源８から負荷７への電力が断たれる。

本実施形態の調光装置１は、以上説明した正極性の半周期の動作と負極性の半周期の動作とを交流電圧Ｖａｃの半周期ごとに交互に繰り返すことで、負荷７の調光を行う。ここで、第１時点ｔ１から第２時点ｔ２までの時間（第２時間）は、入力部４に入力された調光レベルに応じた時間であるので、半周期において入力端子１１，１２間が導通する時間は、調光レベルに従って規定されることになる。すなわち、負荷７の光出力を小さくする場合には第２時間は短く、負荷７の光出力を大きくする場合には第２時間は長く規定される。そのため、入力部４に入力される調光レベルに応じて、負荷７の光出力の大きさを変えることが可能である。また、交流電圧Ｖａｃのゼロクロス点の前後には、それぞれ双方向スイッチ２が双方向オフ状態となる期間（第一の期間Ｔ１、第四の期間Ｔ４）があるので、調光装置１は、この期間を用いて交流電源８から電源部５への電力供給を確保できる。

（１．３）駆動部について
（１．３．１）駆動部の構成
第１駆動部９１及び第２駆動部９２の構成について、さらに詳しく説明する。以下では、第１駆動部９１と第２駆動部９２とに共通する構成を「駆動部９０」とし、駆動部９０が第１駆動部９１に適用されている場合を例として説明する。

駆動部９０は、図２に示すように、信号源９１０と、放電部９２０と、フィルタ回路９３０と、を有している。

信号源９１０は、調光レベルに応じた駆動信号Ｓｄ１を発生する。本実施形態では、信号源９１０は、インバータ（ＮＯＴゲート）９１１と、抵抗Ｒ１と、スイッチ素子Ｑ１０と、を有している。抵抗Ｒ１及びスイッチ素子Ｑ１０の直列回路は、抵抗Ｒ１が高電位（正極）側、スイッチ素子Ｑ１０が低電位（負極）側となるように駆動電源部５２（図１参照）に電気的に接続されている。これにより、抵抗Ｒ１及びスイッチ素子Ｑ１０の直列回路はプルアップ回路を構成する。例えば、スイッチ素子Ｑ１０は、エンハンスメント形のｎチャネルＭＯＳＦＥＴからなる半導体スイッチ素子である。スイッチ素子Ｑ１０のゲートは制御部６に電気的に接続されている。スイッチ素子Ｑ１０は、制御部６からの第１制御信号Ｓｂ１にて駆動（オン／オフ制御）される。

インバータ９１１の入力端子は、抵抗Ｒ１とスイッチ素子Ｑ１０との接続点に電気的に接続されている。これにより、スイッチ素子Ｑ１０がオンであればインバータ９１１の出力は「Ｈ」レベルとなり、スイッチ素子Ｑ１０がオフであればインバータ９１１の出力は「Ｌ」レベルとなる。したがって、信号源９１０の出力端子としてのインバータ９１１の出力端子には、第１制御信号Ｓｂ１に応じて「Ｈ」レベル／「Ｌ」レベルが切り替わる矩形波状の駆動信号Ｓｄ１が発生する。第１制御信号Ｓｂ１が「Ｈ」レベルのときに駆動信号Ｓｄ１は「Ｈ」レベルになり、第１制御信号Ｓｂ１が「Ｌ」レベルのときに駆動信号Ｓｄ１は「Ｌ」レベルになる。ここでは、第１制御信号Ｓｂ１の「Ｈ」レベルは「ＯＮ」信号に相当し、「Ｌ」レベルは「ＯＦＦ」信号に相当する。なお、駆動電源部５２からの駆動電源は、インバータ９１１の動作用の電源としてインバータ９１１にも供給されている。

放電部９２０は、ツェナダイオードＺＤ１と整流素子Ｄ９との直列回路である。本実施形態では、ツェナダイオードＺＤ１は、スイッチ素子Ｑ１の閾値電圧Ｖｔｈ１以上のツェナ電圧（降伏電圧）を持つ。整流素子Ｄ９は、ツェナダイオードＺＤ１の逆電流を通過させる機能を持つダイオードである。つまり、ツェナダイオードＺＤ１と整流素子Ｄ９とは、いわゆる逆直列に接続されている。ここで、（ツェナダイオードＺＤ１の）逆電流は、ツェナダイオードＺＤ１をカソードからアノードに流れる向きの電流である。これらツェナダイオードＺＤ１及び整流素子Ｄ９は、信号源９１０の出力端子（インバータ９１１の出力端子）と、スイッチ素子Ｑ１の制御端子２０との間に電気的に直列に接続されている。

本実施形態では、ツェナダイオードＺＤ１のツェナ電圧は閾値電圧Ｖｔｈ１より僅かに大きな電圧である。ツェナ電圧と閾値電圧Ｖｔｈ１との差は、極力小さな値であることが好ましく、一例として０〔Ｖ〕〜１０〔Ｖ〕の範囲で設定される。さらに、ツェナ電圧と閾値電圧Ｖｔｈ１との差は０．１〔Ｖ〕以上であることがより好ましい。また、ツェナ電圧と閾値電圧Ｖｔｈ１との差は１〔Ｖ〕以下であることがより好ましい。ただし、整流素子Ｄ９の順方向電圧を考慮すれば、ツェナダイオードＺＤ１のツェナ電圧と整流素子Ｄ９の順方向電圧との和は、閾値電圧Ｖｔｈ１より大きければよい。そのため、例えばツェナダイオードＺＤ１のツェナ電圧は閾値電圧Ｖｔｈ１と同値であってもよいし、又はツェナ電圧が閾値電圧Ｖｔｈ１より大きくてもよい。

ツェナダイオードＺＤ１と整流素子Ｄ９との直列回路は、制御端子２０と信号源９１０との間において、ツェナダイオードＺＤ１の逆電流が制御端子２０から信号源９１０へ流れる向きで、電気的に接続されている。具体的には、ツェナダイオードＺＤ１と整流素子Ｄ９との直列回路からなる放電部９２０は、第１端子９２１と第２端子９２２とを有している。ツェナダイオードＺＤ１のカソード側、つまり整流素子Ｄ９のアノード側である第１端子９２１は、スイッチ素子Ｑ１の制御端子２０に電気的に接続されている。ツェナダイオードＺＤ１のアノード側、つまり整流素子Ｄ９のカソード側である第２端子９２２は信号源９１０の出力端子に電気的に接続されている。図２の例では、放電部９２０は、第１端子９２１側から整流素子Ｄ９、ツェナダイオードＺＤ１の順に並んでいる。なお、第１端子９２１と第２端子９２２との間におけるツェナダイオードＺＤ１と整流素子Ｄ９との位置関係は図２の例と逆であってもよく、第１端子９２１側からツェナダイオードＺＤ１、整流素子Ｄ９の順に並んでいてもよい。

フィルタ回路９３０は、信号源９１０の出力端子とスイッチ素子Ｑ１の制御端子２０との間において、放電部９２０と電気的に並列に接続されている。図２の例では、フィルタ回路９３０は、信号源９１０の出力端子と信号源９１０の基準電位点（図１における電源部５のグランド）との間に電気的に接続された、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２との直列回路で構成されている。抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ２は、抵抗Ｒ２が高電位（正極）側、コンデンサＣ２が低電位（負極）側となるように接続されている。抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２との接続点は、フィルタ回路９３０の出力端子であり、制御端子２０と電気的に接続されている。これにより、フィルタ回路９３０は積分回路として機能し、信号源９１０から出力される駆動信号Ｓｄ１によってコンデンサＣ２の両端電圧が変化する。フィルタ回路９３０の出力電圧であるコンデンサＣ２の両端電圧は、ゲート電圧Ｖｇ１としてスイッチ素子Ｑ１のゲート−ソース間に印加される。

（１．３．２）駆動部の動作
次に、駆動部９０の動作について図４を参照して説明する。ここでは、駆動信号Ｓｄ１が「Ｌ」レベル、「Ｈ」レベル、「Ｌ」レベルの順に変化する場合の駆動部９０の動作を例示する。さらに、ここでは第１の入力端子１１が高電位側、第２の入力端子１２が低電位側となる電圧が、入力端子１１，１２間に電圧がかかっている状態（交流電圧Ｖａｃの正極性の半周期）を想定する。なお、図４では、横軸を時間軸として、駆動信号Ｓｄ１、ゲート電圧Ｖｇ１、及びドレイン電流（スイッチ素子Ｑ１のドレイン−ソース間を流れる電流）Ｉｄ１を示している。駆動信号Ｓｄ１については０〔Ｖ〕が「Ｌ」レベルに相当する。

まず、駆動信号Ｓｄ１が「Ｌ」レベルの状態では、ゲート電圧Ｖｇ１は略０〔Ｖ〕であるため、スイッチ素子Ｑ１はオフである。

駆動信号Ｓｄ１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化すると（時刻ｔ１１）、コンデンサＣ２の充電が開始し、時間経過に伴ってゲート電圧Ｖｇ１が徐々に上昇する。このとき、フィルタ回路９３０により、ゲート電圧Ｖｇ１は緩やかに上昇する。このときのコンデンサＣ２の充電速度、つまりゲート電圧Ｖｇ１の傾きは、フィルタ回路９３０の時定数で決まる。ゲート電圧Ｖｇ１がスイッチ素子Ｑ１の閾値電圧Ｖｔｈ１以上になると（時刻ｔ１２）、スイッチ素子Ｑ１がオンする。スイッチ素子Ｑ１がオンすると、スイッチ素子Ｑ１のドレイン−ソース間にドレイン電流Ｉｄ１が流れ始める。なお、放電部９２０には整流素子Ｄ９が含まれているため、駆動信号Ｓｄ１が「Ｈ」レベルである状態では、放電部９２０に電流は流れない。

駆動信号Ｓｄ１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化すると（時刻ｔ１３）、フィルタ回路９３０のコンデンサＣ２が放電を開始する。本実施形態の駆動部９０によれば、駆動信号Ｓｄ１が「Ｌ」レベルに変化した直後、コンデンサＣ２の電荷が放電部９２０を通して急速に放電され、ゲート電圧Ｖｇ１が急峻に低下する。

すなわち、駆動信号が「Ｌ」レベルに変化すると、放電部９２０の両端、つまり第１端子９２１−第２端子９２２間には、コンデンサＣ２の両端電圧が印加されることになる。そして、駆動信号が「Ｌ」レベルに変化した直後には、スイッチ素子Ｑ１のゲート電圧Ｖｇ１、つまりコンデンサＣ２の両端電圧は少なくともスイッチ素子Ｑ１の閾値電圧Ｖｔｈ１を超えている。そのため、放電部９２０の第１端子９２１−第２端子９２２間には閾値電圧Ｖｔｈ１を超える電圧が印加され、ツェナダイオードＺＤ１に対してはツェナ電圧以上の電圧が印加される。これにより、ツェナダイオードＺＤ１がオン（導通）し、放電部９２０にてコンデンサＣ２の放電経路が形成される。したがって、コンデンサＣ２の電荷は、整流素子Ｄ９及びツェナダイオードＺＤ１を通して急速に放電され、ゲート電圧Ｖｇ１が急峻に低下する。ゲート電圧Ｖｇ１の低下に伴い、ツェナダイオードＺＤ１に印加される電圧がツェナ電圧を下回ると、ツェナダイオードＺＤ１がオフする（非導通になる）。

ツェナダイオードＺＤ１がオフした時点以降は、時間経過に伴ってゲート電圧Ｖｇ１が徐々に低下する。このとき、フィルタ回路９３０により、ゲート電圧Ｖｇ１は緩やかに低下する。つまり、ツェナダイオードＺＤ１がオフすると放電部９２０によるコンデンサＣ２の放電経路がなくなるため、以降は、ゲート電圧Ｖｇ１は緩やかに低下する。ツェナダイオードＺＤ１がオフした時点以降のコンデンサＣ２の放電速度、つまりゲート電圧Ｖｇ１の傾きは、フィルタ回路９３０の時定数で決まる。そして、ゲート電圧Ｖｇ１がスイッチ素子Ｑ１の閾値電圧Ｖｔｈ１を下回ると（時刻ｔ１４）、スイッチ素子Ｑ１がオフしてドレイン電流Ｉｄ１が流れなくなる。

以上説明したように、本実施形態の駆動部９０によれば、駆動信号Ｓｄ１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化した直後には、ゲート電圧Ｖｇ１が急峻に低下する。そして、ゲート電圧Ｖｇ１が閾値電圧Ｖｔｈ１を下回る前には、ゲート電圧Ｖｇ１の傾きが変化して緩やかになる。要するに、ツェナダイオードＺＤ１のツェナ電圧が閾値電圧Ｖｔｈ１より僅かに大きく設定されているから、ゲート電圧Ｖｇ１が閾値電圧Ｖｔｈ１を下回る前にツェナダイオードＺＤ１がオフして、放電部９２０による急速な放電が終了する。

（１．３．３）比較例との対比
以下、本実施形態における駆動部９０の構成から放電部９２０を省略した構成の駆動部を持つ調光装置を比較例とし、本実施形態における駆動部９０と比較例における駆動部とを対比した場合の、両者の相違点について説明する。ここで示す比較例は、放電部がない点で本実施形態とは異なるものの、その他の回路構成については本実施形態と同じであるため、以下、本実施形態と同様の構成要素については共通の符号を付して説明する。

図５Ａは、図４と同様に、駆動信号Ｓｄ１が「Ｌ」レベル、「Ｈ」レベル、「Ｌ」レベルの順に変化する場合の比較例の駆動部の動作を示す図である。なお、図５Ａでは、横軸を時間軸として、駆動信号Ｓｄ１、ゲート電圧Ｖｇ１、及びドレイン電流（スイッチ素子Ｑ１のドレイン−ソース間を流れる電流）Ｉｄ１を示している。

比較例では、駆動信号Ｓｄ１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化すると（時刻ｔ１３）、フィルタ回路９３０のコンデンサＣ２の放電が開始する。比較例の駆動部には放電部によるコンデンサＣ２の放電経路がないため、駆動信号Ｓｄ１が「Ｌ」レベルに変化した直後から、時間経過に伴ってゲート電圧Ｖｇ１が徐々に低下する。このとき、フィルタ回路９３０により、ゲート電圧Ｖｇ１は緩やかに低下する。このときのコンデンサＣ２の放電速度、つまりゲート電圧Ｖｇ１の傾きは、フィルタ回路９３０の時定数で決まる。そして、ゲート電圧Ｖｇ１がスイッチ素子Ｑ１の閾値電圧Ｖｔｈ１を下回ると（時刻ｔ１４）、スイッチ素子Ｑ１がオフしてドレイン電流Ｉｄ１が流れなくなる。

すなわち、比較例では、フィルタ回路９３０の影響で、駆動信号Ｓｄ１が「Ｌ」レベルに変化してから、ドレイン電流Ｉｄ１が遮断されるまでに要する時間（時刻ｔ１３〜時刻ｔ１４）が長くなる。言い換えれば、駆動部が第１制御信号Ｓｂ１を受けてスイッチ素子Ｑ１をオフ制御する際の遅延時間（タイムラグ）が大きくなる。例えば、調光レベルを最小レベル付近まで下げた場合、双方向スイッチ２がオン状態となる時間が短くなるので、双方向スイッチ２がオン状態にある期間に占める遅延時間の割合が大きくなる。この場合、スイッチ素子Ｑ１をオフ制御する際の応答の遅れが顕著になり、調光レベルに対する負荷７の光出力の応答性が低下し、ユーザが所望する光出力を実現できない可能性がある。

また、比較例では、スイッチ素子Ｑ１にて図５Ｂに示すようなスイッチング損失Ｌｓ１が生じることがある。図５Ｂは、図５Ａの「Ｘ１」で囲んだ範囲を時間軸方向に引き伸ばし、かつスイッチング損失Ｌｓ１を追加した図である。すなわち、比較例においては、スイッチ素子Ｑ１のターンオフの際、駆動信号Ｓｄ１が「Ｌ」レベルに変化してから、ドレイン電流Ｉｄ１が遮断されるまでに要する時間が長いため、この間に生じるスイッチング損失Ｌｓ１の時間積分値が比較的大きい。

これに対して、本実施形態では放電部９２０を設けたことにより、図４に示すように、駆動信号Ｓｄ１が「Ｌ」レベルに変化してから、ドレイン電流Ｉｄ１が遮断されるまでに要する時間（時刻ｔ１３〜時刻ｔ１４）が短くなる。したがって、駆動部９０が第１制御信号Ｓｂ１を受けてスイッチ素子Ｑ１をオフ制御する際の遅延時間が小さくなり、調光レベルに対する負荷７の光出力の応答性が向上する。また、本実施形態では、スイッチ素子Ｑ１のターンオフの際、スイッチ素子Ｑ１で生じるスイッチング損失も小さくなる。

しかも、放電部９２０のツェナダイオードＺＤ１のツェナ電圧が閾値電圧Ｖｔｈ１より僅かに大きく設定されているから、スイッチ素子Ｑ１のターンオフの際、ゲート電圧Ｖｇ１が閾値電圧Ｖｔｈ１を下回る前には、放電部９２０による急速な放電が終了する。そのため、ゲート電圧Ｖｇ１が閾値電圧Ｖｔｈ１に達する時点では、フィルタ回路９３０が機能してドレイン電流Ｉｄ１が緩やかに変化するので、フィルタ回路９３０によるノイズ低減の効果が期待できる。

なお、駆動部９０についての上記説明中の「第１制御信号Ｓｂ１」、「スイッチ素子Ｑ１」を、それぞれ「第２制御信号Ｓｂ２」、「スイッチ素子Ｑ２」に読み替えれば、駆動部９０が第２駆動部９２に適用される場合の説明になる。

（１．４）利点
本実施形態の調光装置１は、放電部９２０を備えることにより、信号源９１０の発生する駆動信号Ｓｄ１が「Ｌ」レベルに変化した直後には、ゲート電圧Ｖｇ１を急峻に低下させることができる。これにより、放電部９２０がない場合に比べて、各スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２のオフ制御時の遅延時間が小さくなり、調光レベルに対する負荷７の光出力の応答性が向上する。また、スイッチング損失も小さくなる。したがって、本実施形態の調光装置１によれば、より多くの種類の負荷に対応可能になる、という利点がある。

また、本実施形態のように、ツェナダイオードＺＤ１のツェナ電圧と整流素子Ｄ９の順方向電圧との和は閾値電圧Ｖｔｈ１より大きいことが好ましい。この構成によれば、ゲート電圧Ｖｇ１が閾値電圧Ｖｔｈ１を下回る前に、ゲート電圧Ｖｇ１の急峻な低下を止めることができる。

ツェナダイオードＺＤ１の逆電流はツェナダイオードＺＤ１をカソードからアノードに流れる向きの電流である。ここで、本実施形態のように、直列回路におけるツェナダイオードＺＤ１のカソード側である第１端子９２１は、制御端子２０に電気的に接続されていることが好ましい。直列回路におけるツェナダイオードＺＤ１のアノード側である第２端子９２２は、信号源９１０に電気的に接続されていることが好ましい。この構成によれば、ツェナダイオードＺＤ１と整流素子Ｄ９との直列回路は、制御端子２０と信号源９１０との間において、ツェナダイオードＺＤ１の逆電流を制御端子２０から信号源９１０へ流すことができる。

また、本実施形態のように、調光装置１は、信号源９１０と制御端子２０との間において、放電部９２０と電気的に並列に接続されたフィルタ回路９３０を、さらに備えることが好ましい。この構成によれば、放電部９２０が非導通の期間には、ゲート電圧Ｖｇ１の変化が緩やかになり、ドレイン電流Ｉｄ１が緩やかに変化するため、ノイズを低減することができる。本実施形態でのフィルタ回路９３０は調光装置１に必須の構成ではなく、フィルタ回路９３０は適宜省略されていてもよい。なお、フィルタ回路９３０がない場合、放電部９２０は例えばスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の各々のゲート容量（寄生容量）の放電経路を形成する。

（１．５）変形例
（１．５．１）変形例１
実施形態１の変形例１に係る調光装置１Ａは、図６に示すように、双方向スイッチ２に相当する部分が、実施形態１の調光装置１と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については共通の符号を付して適宜説明を省略する。

本変形例では、双方向スイッチ２Ａが、ダブルゲート構造のスイッチ素子Ｑ３を含む。スイッチ素子Ｑ３は、例えばＧａＮ（窒化ガリウム）などのワイドバンドギャップの半導体材料を用いたダブルゲート（デュアルゲート）構造の半導体素子である。さらに、双方向スイッチ２Ａは、入力端子１１，１２間において、いわゆる逆直列に接続された一対のダイオードＤ３，Ｄ４を含んでいる。ダイオードＤ３のカソードは入力端子１１に接続され、ダイオードＤ４のカソードは入力端子１２に接続されている。両ダイオードＤ３，Ｄ４のアノードは、電源部５のグランドに電気的に接続されている。なお、本変形例では、一対のダイオードＤ３，Ｄ４が、一対のダイオードＤ１，Ｄ２と共にダイオードブリッジを構成する。

本変形例の構成によれば、双方向スイッチ２Ａは、双方向スイッチ２に比較して導通損失のさらなる低減を図ることができる。

（１．５．２）その他の変形例
以下、上述した変形例１以外の実施形態１の変形例を列挙する。

上述した実施形態１及び変形例１の調光装置は、光源としてＬＥＤ素子を用いた負荷７に限らず、有機ＥＬ（Electroluminescence）素子や放電灯など、様々な光源の負荷７に適用可能である。

双方向スイッチ２の制御においては、「双方向オン状態」の代わりに「順方向オン状態」に制御することも可能であり、逆に「順方向オン状態」の代わりに「双方向オン状態」に制御することも可能である。また、「双方向オフ状態」の代わりに「逆方向オン状態」に制御することも可能であり、「逆方向オン状態」の代わりに「双方向オフ状態」に制御することも可能である。すなわち、双方向スイッチ２が、オン状態又はオフ状態の状態が変わらなければよい。

また、制御部６による双方向スイッチ２の制御方式は、上述した例に限らず、例えば、交流電圧Ｖａｃと同じ周期で第１制御信号と第２制御信号とを交互に「ＯＮ」信号とする方式であってもよい。この場合、２個のスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２のうち、交流電圧Ｖａｃの高電位側となるスイッチ素子がオンしている期間に、双方向スイッチ２が導通することになる。つまり、この変形例では、交流電圧Ｖａｃのゼロクロス点から半周期の途中までの期間に一対の入力端子１１，１２間が導通する、いわゆる逆位相制御が実現される。この場合、第１制御信号及び第２制御信号と交流電圧Ｖａｃとの位相差を調節することで、双方向スイッチ２の導通時間を調節することができる。

さらに、制御方式として、逆位相制御方式（トレーリングエッジ方式）に限らず、交流電圧Ｖａｃの半周期の途中からゼロクロス点までの期間に一対の入力端子１１，１２間が導通する、正位相制御方式（リーディングエッジ方式）が、採用されてもよい。

また、双方向スイッチ２を構成する２個のスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の各々は、エンハンスメント形のｎチャネルＭＯＳＦＥＴに限らず、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などであってもよい。さらに、双方向スイッチ２において、一方向オン状態を実現するための整流素子（ダイオード）は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の寄生ダイオードに限らず、変形例１のように外付けのダイオードであってもよい。ダイオードは、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の各々と同一パッケージに内蔵されていてもよい。

また、第１時間は一定長さの時間であればよく、その長さは適宜設定可能である。例えば、半周期の始点（ゼロクロス点）ｔ０から検出点までの期間と、検出点から一定の待機時間が経過するまでの期間の合計が第一の期間Ｔ１である場合、待機時間は３００〔μｓ〕に限らず、０〔μｓ〕〜５００〔μｓ〕の範囲で適宜設定される。

また、第３時点ｔ３は半周期の終点（ゼロクロス点）ｔ４の手前にあればよく、第３時点ｔ３から半周期の終点ｔ４までの長さは適宜設定可能である。例えば、検出点から第３時点ｔ３までの時間長さが、半周期よりも一定の第１規定時間だけ短い場合、第１規定時間は３００〔μｓ〕に限らず、１００〔μｓ〕〜５００〔μｓ〕の範囲で適宜設定される。

なお、実施形態１でのダイオードＤ１，Ｄ２は調光装置１に必須の構成ではなく、ダイオードＤ１，Ｄ２は適宜省略されていてもよい。

また、ゲート電圧Ｖｇ１及び閾値電圧Ｖｔｈ１等の２値間の比較において、「以上」としているところは、２値が等しい場合、及び２値の一方が他方を超えている場合との両方を含む。ただし、これに限らず、ここでいう「以上」は、２値の一方が他方を超えている場合のみを含む「より大きい」と同義であってもよい。同様に、ここでいう「より大きい」は、２値が等しい場合、及び２値の一方が他方を超えている場合との両方を含む「以上」と同義であってもよい。つまり、２値が等しい場合を含むか否かは、閾値電圧Ｖｔｈ１等の設定次第で任意に変更できるので、「以上」か「より大きい」かに技術上の差異はない。同様に、「未満」においても「以下」と同義であってもよい。

（実施形態２）
本実施形態の調光装置１Ｂは、図７に示すように、制御端子２０と信号源９１０の基準電位点との間の導通・非導通を切り替えるように構成されている補助スイッチＱ１１を、さらに備える点で、実施形態１の調光装置１と相違する。図７では、実施形態１の図２と同様に、第１駆動部と第２駆動部とに共通する構成を「駆動部」とし、駆動部９０Ｂが第１駆動部９１Ｂに適用されている場合を例示している。以下、実施形態１と同様の構成については共通の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態では、補助スイッチＱ１１は、一例として、エンハンスメント形のｎチャネルＭＯＳＦＥＴからなる半導体スイッチ素子である。補助スイッチＱ１１のドレインはスイッチ素子Ｑ１の制御端子２０に接続され、補助スイッチＱ１１のソースは信号源９１０の基準電位点（電源部５のグランド）に接続されている。つまり、補助スイッチＱ１１は、スイッチ素子Ｑ１のゲート−ソース間に並列に接続されている。補助スイッチＱ１１のゲートは制御部６Ｂに電気的に接続されている。補助スイッチＱ１１は、制御部６Ｂからの第１補助信号Ｓ１１にて駆動（オン／オフ制御）される。なお、補助スイッチＱ１１は、エンハンスメント形のｎチャネルＭＯＳＦＥＴに限らず、例えばＩＧＢＴなどであってもよい。

ここで、補助スイッチＱ１１は、駆動信号Ｓｄ１の立ち下がりから一定時間（以下、「第２規定時間」という）遅れてオンするように構成されている。具体的には、補助スイッチＱ１１を駆動する第１補助信号Ｓ１１の立ち上がりが、駆動信号Ｓｄ１の立ち下がりから第２規定時間遅れるように設定される。第２規定時間は、０〔μｓ〕〜５００〔μｓ〕の範囲で設定され、例えば２００〔μｓ〕に設定される。ここで、第１補助信号Ｓ１１の時間遅れは、例えば制御部６Ｂのタイマにて設定される。

なお、補助スイッチＱ１１を駆動する第１補助信号Ｓ１１は、制御部６Ｂにて生成される構成に限らない。例えば、制御部６Ｂとは別に遅延回路を設け、この遅延回路にて、制御部６Ｂが出力する第１制御信号Ｓｂ１、又は駆動信号Ｓｄ１の立ち下りから、一定時間の遅れをもって立ち上がる第１補助信号Ｓ１１を生成してもよい。

次に、本実施形態の駆動部９０Ｂの動作について図８Ａ及び図８Ｂを参照して説明する。図８Ａは、実施形態１の図４と同様に、駆動信号Ｓｄ１が「Ｌ」レベル、「Ｈ」レベル、「Ｌ」レベルの順に変化する場合の駆動部９０Ｂの動作を示す図である。なお、図８Ｂでは、横軸を時間軸として、駆動信号Ｓｄ１、ゲート電圧Ｖｇ１、及びドレイン電流Ｉｄ１を示している。駆動信号Ｓｄ１については０〔Ｖ〕が「Ｌ」レベルに相当する。

駆動信号Ｓｄ１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化すると（時刻ｔ１３）、フィルタ回路９３０のコンデンサＣ２が放電を開始する。本実施形態の駆動部９０Ｂによれば、駆動信号Ｓｄ１が「Ｌ」レベルに変化した直後、放電部９２０を通すことでコンデンサＣ２が急速に放電され、ゲート電圧Ｖｇ１が急峻に低下する。そして、ゲート電圧Ｖｇ１が閾値電圧Ｖｔｈ１を下回る前には、ツェナダイオードＺＤ１がオフすると放電部９２０によるコンデンサＣ２の放電経路がなくなるため、ゲート電圧Ｖｇ１の傾きが変化して緩やかになる。ゲート電圧Ｖｇ１がスイッチ素子Ｑ１の閾値電圧Ｖｔｈ１を下回ると（時刻ｔ１４）、スイッチ素子Ｑ１がオフしてドレイン電流Ｉｄ１が流れなくなる。

さらに、本実施形態では、駆動信号Ｓｄ１が「Ｌ」レベルに変化した時点（時刻ｔ１３）から、第２規定時間が経過すると、第１補助信号Ｓ１１により補助スイッチＱ１１がオンする。補助スイッチＱ１１がオンすると、制御端子２０と信号源９１０の基準電位点との間が導通し、補助スイッチＱ１１にてコンデンサＣ２の放電経路が形成される。したがって、コンデンサＣ２に残っている電荷は、補助スイッチＱ１１を通して急速に放電され、ゲート電圧Ｖｇ１が急峻に低下する。

図８Ｂは、図８Ａの「Ｘ１」で囲んだ範囲を時間軸方向に引き伸ばし、かつスイッチ素子Ｑ１のスイッチング損失Ｌｓ１を追加した図である。すなわち、本実施形態においては、スイッチ素子Ｑ１のターンオフの際、駆動信号Ｓｄ１が「Ｌ」レベルに変化してから、ドレイン電流Ｉｄ１が遮断されるまでに要する時間が実施形態１より短い。そのため、この間に生じるスイッチング損失Ｌｓ１の時間積分値が、実施形態１よりさらに小さくなる。

なお、駆動部９０Ｂについての上記説明中の「第１制御信号Ｓｂ１」、「スイッチ素子Ｑ１」を、それぞれ「第２制御信号Ｓｂ２」、「スイッチ素子Ｑ２」に読み替えれば、駆動部９０Ｂが第２駆動部９２に適用される場合の説明になる。

以上説明したように、本実施形態の調光装置１Ｂは、制御端子２０と信号源９１０の基準電位点との間の導通・非導通を切り替えるように構成されている補助スイッチＱ１１を、さらに備えている。したがって、本実施形態によれば、放電部９２０によりゲート電圧Ｖｇ１が急峻に低下する状態から、ゲート電圧Ｖｇ１が緩やかに低下する状態へ遷移した後、ゲート電圧Ｖｇ１が急峻に低下する状態へと、さらに遷移させることができる。これにより、補助スイッチＱ１１がない場合に比べて、各スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２のオフ制御時のタイムラグがより一層小さくなり、調光レベルに対する負荷７の光出力の応答性が向上する。また、スイッチング損失も小さくなる。

また、本実施形態のように、補助スイッチＱ１１は、駆動信号Ｓｄ１の立ち下がりから一定時間（第２規定時間）遅れてオンするように構成されていることが好ましい。この構成によれば、補助スイッチＱ１１の制御タイミングによって、各スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２のオフ制御時の応答性が、任意に設定可能になる。

その他の構成及び機能は実施形態１と同様である。なお、本実施形態の構成は、実施形態１（変形例を含む）で説明した各構成と組み合わせて適用可能である。

（その他の実施形態）
上述の実施形態１（変形例を含む）及び実施形態２では、交流電圧Ｖａｃの半周期の始点（ゼロクロス点）ｔ０の前後（第一の期間Ｔ１、第四の期間Ｔ４）に亘って、交流電源８から電源部５への電力供給を確保しているが、これに限られない。

交流電圧Ｖａｃの半周期の始点（ゼロクロス点）ｔ０の後（第一の期間Ｔ１）のみ、一定時間の間、交流電源８から電源部５への電力供給を確保してもよい。また、交流電圧Ｖａｃの半周期の始点（ゼロクロス点）ｔ０の前（第四の期間Ｔ４）のみ、一定時間の間、交流電源８から電源部５への電力供給を確保してもよい。この場合においても、交流電源８から電源部５への電力供給の確保を優先して第一の期間Ｔ１又は第四の期間Ｔ４が設定されるため、入力部４に入力された調光レベルに応じて負荷７へ電力を供給する第二の期間Ｔ２が設定されない場合がある。例えば、ユーザが操作部を負荷７の光出力を最大にするように操作する場合である。

上記一定時間を、交流電源８から電源部５への電力供給を十分に行えるように設定することで、電流波形歪みを抑制しつつ、制御部６を安定動作させることができる。

１，１Ａ，１Ｂ 調光装置
４ 入力部
６，６Ｂ 制御部
７ 負荷（照明負荷）
８ 交流電源
１１ 入力端子
１２ 入力端子
２０ 制御端子
９１０ 信号源
９２０ 放電部
９２１ 第１端子
９２２ 第２端子
９３０ フィルタ回路
Ｃ１ コンデンサ
Ｄ９ 整流素子
Ｑ１ スイッチ素子
Ｑ２ スイッチ素子
Ｑ３ スイッチ素子
Ｑ１１ 補助スイッチ
Ｓｄ１ 駆動信号
Ｖｔｈ１ 閾値電圧
ＺＤ１ ツェナダイオード

Claims (6)

1. 照明負荷と交流電源との間に電気的に接続される一対の入力端子と、
   制御端子を有し、制御端子にかかる電圧が閾値電圧以上か否かによって、前記一対の入力端子間において、双方向の電流の遮断・通過を切り替えるように構成されているスイッチ素子と、
   前記照明負荷の光出力の大きさを指定する調光レベルが入力される入力部と、
   前記調光レベルに応じた駆動信号を発生する信号源と、
   ツェナダイオードと、前記ツェナダイオードの逆電流を通過させる整流素子との直列回路を含み、前記逆電流が前記制御端子から前記信号源へ流れるように前記直列回路が前記制御端子と前記信号源との間に電気的に接続されている放電部と、
   を備える調光装置。
2. 前記ツェナダイオードのツェナ電圧と前記整流素子の順方向電圧との和は前記閾値電圧より大きい請求項１に記載の調光装置。
3. 前記逆電流は前記ツェナダイオードをカソードからアノードに流れる向きの電流であって、前記直列回路における前記ツェナダイオードのカソード側である第１端子が前記制御端子に電気的に接続され、前記直列回路における前記ツェナダイオードのアノード側である第２端子が前記信号源に電気的に接続されている請求項１又は２に記載の調光装置。
4. 前記信号源と前記制御端子との間において、前記放電部と電気的に並列に接続されたフィルタ回路を、さらに備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の調光装置。
5. 前記制御端子と前記信号源の基準電位点との間の導通・非導通を切り替えるように構成されている補助スイッチを、さらに備える請求項１乃至４のいずれか１項に記載の調光装置。
6. 前記補助スイッチは、前記駆動信号の立ち下がりから一定時間遅れてオンするように構成されている請求項５に記載の調光装置。

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