JP2004014198A

JP2004014198A - Electronic timer switch

Info

Publication number: JP2004014198A
Application number: JP2002163455A
Authority: JP
Inventors: Sadao Nakano; 中野　貞生
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2004-01-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic timer switch with simple structure and low cost, without fluctuation of lagged time caused by a load. <P>SOLUTION: The electronic timer switch, supplying electric power at least to one load L or F and a control circuit 14 by using an alternating current power source, comprises a sensor part 12A detecting the on-off state of a mechanical operation switch SW1 turning on and off the load L, and a control circuit 14A controlling an electronic circuit capable of operating the load F (or the load L) with lagged operation in compliance with the detected result of the sensor part 12A. The electronic timer switch, constructed with a simple structure, can be constructed by using only one mechanical switch SW1 to disuse costly component like power transformer, and reduces the fluctuation of lagged time caused by the load. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流電源をオン，オフする機械式スイッチの開閉状態を検出し、その検出結果に応じて遅動動作可能な電子回路を制御する電子タイマースイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、マンション等において、トイレの照明と換気は同期した状態が要求され、一個の操作スイッチで、該スイッチをオンすることで、照明器具を点灯させ、同時に換気扇を回して換気を行い、用済後、スイッチオフすることで、照明器具を消灯してから３〜４分程度換気扇を動作させて、換気を行い、自動的に換気扇を停止させる（以下、遅動動作という）ことを目的とした、２回路型電子タイマースイッチが使用されている。ここで、２回路型電子タイマースイッチとは、照明器具と換気扇の２つの負荷回路をスイッチ動作するものを指している。
【０００３】
このような電子タイマースイッチは、スイッチの構造を比較的簡単化するため、照明器具のオン，オフは機械式スイッチで、換気扇の遅動動作はトランジスタやトライアックなどの電子式スイッチで実現している。
【０００４】
照明器具と換気扇の制御を同期させるため、図５に示すような電流トランス（以下、ＣＴ）を利用した従来例がある。
【０００５】
この電子タイマースイッチは、交流電源１１と換気扇Ｆとの間に直列に接続される双方向性の電力制御素子としてのトライアック（以下、ＴＲＡＣ）、ＴＲＡＣの両端に操作スイッチＳＷを介して１次巻線の一端が接続されたトランスＣＴ、交流電源１１の一端とトランスＣＴの１次巻線の他端との間に接続された照明器具Ｌ、トランスＣＴの２次巻線に発生する交流電圧が整流されてなる直流電圧により充電されるコンデンサＣｔ、コンデンサＣｔの充電電荷を徐々に放電させる放電時定数可変用抵抗ＶＲ、コンデンサＣｔの充電電圧が所定の電圧以上であるときにＴＲＡＣをオン状態とする制御手段２１を有している。図５の２点鎖線上には、外部接続端子０，１，３を有し、外部接続端子０，３に、交流電源１１と換気扇Ｆとの直列回路が接続される。外部接続端子３と交流電源１１の一端との間に照明器具Ｌが接続される。バリスタ等のサージ吸収素子ＺＮＲとコンデンサＣとチョークコイルＬ１と雑音防止用のノイズフィルタを構成している。
【０００６】
図５の構成では、機械式の操作スイッチＳＷをオンすると、照明器具Ｌに流れる電流にてトランスＣＴの２次側に交流電圧を誘起し、該交流電圧をダイオードブリッジＤＢ１で全波整流し、抵抗Ｒ３１と定電圧ダイオードＺＤ１により電圧クリップし、ダイオードＤ１を介し大容量のコンデンサＣｔを充電する。これにより、電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴ）のゲートＧとソースＳ間が負電圧となり、ＦＥＴがカットオフとなる。このため、トランジスタＱ１５，Ｑ１１がオンし、ゲート抵抗Ｒ３５によるゲート電圧にてサイリスタ（以下、ＳＣＲ）がオンとなり、その結果交流電源１１よりゲート抵抗Ｒ３９，ダイオードブリッジＤＢ２，前記ＳＣＲ，ダイオードブリッジＤＢ２を通して電流が流れ、ゲート抵抗Ｒ３９の電圧降下によりＴＲＡＣが導通して、交流電源１１からＴＲＡＣを介して負荷の換気扇Ｆに電流が流れ、換気扇Ｆが動作する。
【０００７】
次に操作スイッチＳＷをオフして照明を切った場合、コンデンサＣｔへの充電が停止されコンデンサＣｔの電荷が放電用可変抵抗ＶＲを介し放電し、やがてＦＥＴのゲート，ソース間が零バイアスとなり、ＦＥＴが導通（オン）すると、抵抗Ｒ３３の電圧降下によりトランジスタＱ１２，Ｑ１３がオンし、コンデンサＣｔの電荷を一気に放電するとともに、トランジスタＱ１１がオフしてＳＣＲがオフとなり、ＴＲＡＣもオフして、換気扇Ｆの遅動動作が停止するという方式が実施されている。このとき、操作スイッチＳＷをオフして照明を切った後も、コンデンサＣｔが放電してＦＥＴが導通するまでの期間は、換気扇Ｆが動作していることになる。なお、ＦＥＴがオンになると、トランジスタＱ１４がオン、トランジスタＱ１５がオフになり、トランジスタＱ１１のベース電位が下がるようにして、Ｑ１１をオフにし、ＳＣＲが不用意にターンオンしないようにしている。
【０００８】
もう一つの従来方式として、図６に示す照明器具を制御する機械式の操作スイッチＳＷ１と機械的にリンクさせて、遅動動作するトランジスタ類やＴＲＡＣ等の電子スイッチの起動を促す電子回路用の小型のスイッチＳＷ２を連動させる方法を以下に説明する。
【０００９】
図６に示す電子タイマースイッチ（２点鎖線の枠内）は、外部スイッチ回路１２と、パワースイッチ回路１３と、制御回路１４とで構成される。電子タイマースイッチ（２点鎖線の枠）上には、外部接続端子０，１，３があり、外部接続端子０，１間には交流電源１１と換気扇Ｆが直列に接続し、外部接続端子０，３間には交流電源１１と照明器具Ｌが直列に接続する。
【００１０】
外部スイッチ回路１２は、外部接続端子０，１間に抵抗Ｒ２を介して接続されて、ＴＲＡＣがオフのときに点灯するネオンランプＮＥと、外部接続端子０，３間に接続された操作スイッチＳＷ１とを有して構成される。
【００１１】
パワースイッチ回路１３は、外部接続端子１，０間に接続された、サージ吸収素子ＺＮＲとコンデンサＣ１とチョークコイルＬから成るノイズフィルタと、一方の交流入力端子ａが抵抗Ｒ６９を介して外部接続端子１及びトライアックＴＲＡＣの主電極Ｔ２に接続し、もう一方の交流入力端子ｂがゲート抵抗Ｒ３を介してトライアックＴＲＡＣの主電極Ｔ１に接続した全波整流ダイオードブリッジＤＢと、トライアックＴＲＡＣと、ゲート抵抗Ｒ３と、前記操作スイッチＳＷ１に機械的に連動し、全波整流ダイオードブリッジＤＢの＋出力端子と−出力端子との間に接続された、抵抗Ｒ６８，小型スイッチＳＷ２，ダイオードＤ１，及び定電圧ダイオードＺＤ１の直列回路と、を有している。
【００１２】
制御回路１４は、前記操作スイッチＳＷ２がオンされたとき、前記定電圧ダイオードＺＤ１の電圧にて例えば５Ｖに充電されるコンデンサＣ２３と、このコンデンサＣ２３の充電電圧がコレクタに供給され、前記ダイオードＤ１のアノード電圧が抵抗Ｒ７０を介してベースに供給され、前記操作スイッチＳＷ２がオンされたときにベースに供給される電圧によってオンするトランジスタＱ２４と、このトランジスタＱ２４がオンしたときに前記コンデンサＣ２３の充電電圧によって抵抗Ｒ５６を介して充電されるコンデンサＣ２２と、このコンデンサＣ２２の両端に並列接続された放電時定数調整用の可変抵抗ＶＲ及び抵抗Ｒ５９の直列回路と、前記コンデンサＣ２２の＋出力電圧が−端子に供給され、＋端子に前記コンデンサＣ２３の充電電圧を抵抗Ｒ６２，Ｒ６３で分割した電圧が供給されるコンパレータＩＣ１と、このコンパレータＩＣ１の出力が−端子に供給され、前記コンデンサＣ２３の充電電圧を抵抗Ｒ６２，Ｒ６３で分割した電圧が供給されるコンパレータＩＣ２と、２次側の受光トランジスタのコレクタ・エミッタが前記全波整流ダイオードブリッジＤＢの＋出力ライン上に接続され、１次側の発光ダイオードからの光によって前記受光トランジスタのコレクタ・エミッタ間が導通するフォトカプラＰＣ１と、前記コンデンサＣ２３の＋出力電圧が、抵抗Ｒ６４及び発光ダイオードＬＥＤと前記フォトカプラＰＣ１の１次側の発光ダイオードを介してコレクタに供給され、ベースに前記コンパレータＩＣ２の出力が供給され、エミッタが前記全波整流ダイオードブリッジＤＢの−出力端子に接続され、前記コンパレータＩＣ２のハイレベル出力にてオンするトランジスタＱ２６と、前記全波整流ダイオードブリッジＤＢの＋出力端子と−出力端子との間にアノード・カソードが接続され、ゲートに前記コンパレータＩＣ２の出力が供給されるＳＣＲと、このＳＣＲのゲートにゲート電圧を供給するゲート抵抗Ｒ６７及びコンデンサＣ２４の並列回路と、前記フォトカプラＰＣ１の２次側の受光トランジスタがオンしている時に、少なくとも前記コンデンサＣ２３に対して電荷を電源周期の半周期ごとにその半周期の立上り時及び立下り時近辺の短い所定期間に充電するための給電手段（抵抗Ｒ５１〜Ｒ５５，トランジスタＱ２１〜Ｑ２３）と、を有している。なお、給電手段は、小型スイッチＳＷ２がオンしているとき全波整流ダイオードブリッジＤＢの＋出力端子から抵抗Ｒ６８，スイッチＳＷ２，ダイオードＤ１のルートを介してコンデンサＣ２３を充電する際の、全波整流波形による充電動作の電源半周期における立上り時及び立下り時近辺（即ち整流波形の谷に相当する部分）の短い期間の充電を補う機能を有し、これによってコンデンサＣ２３への安定的な充電を行うためのものである。
【００１３】
図６の構成では、操作スイッチＳＷ１がオンすると、照明器具Ｌが点灯する一方、スイッチＳＷ１と機械的に連動した電子回路用の小型スイッチＳＷ２がオンし、コンデンサＣ２３が充電されてトランジスタＱ２４が導通する。これによって、コンデンサＣ２２が充電され、コンパレータＩＣ１出力がローレベル，コンパレータＩＣ２出力がハイレベルとなり、このハイレベル出力がＳＣＲのゲートに供給されて、ＳＣＲを導通させ、その結果交流電源１１から、全波整流ダイオードブリッジＤＢ，ＳＣＲ，全波整流ダイオードブリッジＤＢ，ゲート抵抗Ｒ３と電流が流れ、ゲート抵抗Ｒ３の電圧降下に基づいてＴＲＡＣがオンし、交流電源１１，換気扇Ｆ，ＴＲＡＣ，交流電源１１と大電流が流れて、負荷である換気扇Ｆが動作する。
【００１４】
操作スイッチＳＷ１をオフし、照明器具Ｌが消灯されると、スイッチＳＷ２もオフされ、その結果トランジスタＱ２４がオフし、コンデンサＣ２２への充電が停止され、放電調整用可変抵抗ＶＲ及び抵抗Ｒ５９を介してコンデンサＣ２２の充電電荷が放電され、コンパレータＩＣ２の出力がローレベルとなりＳＣＲが不導通（オフ）となる。その結果、ＴＲＡＣもオフして換気扇Ｆの遅動動作が停止する。このとき、操作スイッチＳＷ１をオフして照明を切った後もコンデンサＣ２２が放電してコンパレータＩＣ２の出力がハイレベルからローレベルに変化するまでの期間は、換気扇Ｆが動作していることになる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５の従来例の場合、トランスＣＴが高価であることと、照明器具Ｌの負荷容量によって、トランスＣＴの２次側の交流電圧が連動するので負荷によってコンデンサＣｔの充電量が変わり、操作スイッチＳＷをオフした後の遅動時間にバラツキが生じる問題がある。
【００１６】
また、図６の従来例の場合、照明器具Ｌ用の機械式スイッチＳＷ１の変位量と、電子回路用小型スイッチＳＷ２の変位量には、大きな差があって、両者を適正にリンクさせてオン，オフすることが大変難しく、生産性に問題があった。
【００１７】
本発明は上記の事情に鑑み、負荷による遅動時間の変動がなく、簡単な構造でかつ低コストで実現できる電子タイマースイッチを提供することを目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、交流電源を用いて、少なくとも１つの負荷及び制御回路に電力供給する電子タイマースイッチであって、
第１の負荷をオン，オフする機械式スイッチのオン，オフ状態を検出するセンサ部と、
前記センサ部の検出結果に応じて、第１の負荷又は第２の負荷を遅動動作可能な電子回路を制御する制御回路と、を具備したものである。
【００１９】
本発明によれば、１つの機械式スイッチのみを用いて構成でき、コスト高な電流トランスなどの部品が不要であり、負荷による遅動時間の変動も少なくでき、簡単な構造で経済的である。
【００２０】
前記センサ部は前記機械式スイッチと並列に設けられていて、前記遅動動作可能な電子回路は前記機械式スイッチがオフになった時に前記第１の負荷とは異なる第２の負荷を遅動動作させるものであったり、
或いは、前記センサ部は前記機械式スイッチに直列に設けられていて、前記遅動動作可能な電子回路は前記機械式スイッチがオフになった時に前記第１の負荷を遅動動作させるものである。
【００２１】
なお、前記第１の負荷は照明器具で、前記第２の負荷は換気扇であれば、機械式スイッチをオンにすると、照明器具が点灯し、直ぐに換気扇が回り、その後、機械式スイッチをオフにすると、照明器具が消灯するが、その後も、電子回路内で設定された所定の時間だけ換気扇が動作した後、換気扇が自動的に停止する遅動動作を行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は本発明の一実施の形態の電子タイマースイッチを示す回路図である。　本実施の形態は、換気扇Ｆと照明器具Ｌをそれぞれ負荷とする２回路型の電子タイマースイッチを示している。そして、操作スイッチＳＷ１に並列にフォトカプラＰＣを接続することで、操作スイッチＳＷ１のオン，オフの状態を監視（モニター）しており、その監視結果をフォトカプラＰＣの２次側に出力しこの出力に基づいて遅動動作を行う回路を制御するようにしている。
【００２４】
図１に示す電子タイマースイッチ（２点鎖線の枠内）は、センサ部としての外部スイッチセンサ回路１２Ａと、パワースイッチ回路１３Ａと、遅動動作可能な電子回路を含む制御回路１４Ａとで構成される。電子タイマースイッチ（２点鎖線の枠）上には、外部接続端子０，１，３があり、外部接続端子０，１間には交流電源１１と換気扇Ｆが直列に接続し、外部接続端子０，３間には交流電源１１と照明器具Ｌが直列に接続する。外部接続端子０は交流電源１１のコモン端子である。
【００２５】
外部スイッチセンサ回路１２Ａは、外部接続端子０，１間に抵抗Ｒ２を介して接続されていて、後述のトライアックＴＲＡＣがオフのときに点灯するネオンランプＮＥと、外部接続端子０，３間に接続された機械式スイッチＳＷ１と、この機械式スイッチＳＷ１の両端間に高抵抗Ｒ１を介して接続されたフォトカプラＰＣの発光ダイオード部とを有して構成される。
【００２６】
パワースイッチ回路１３Ａは、外部接続端子１，０間に接続された、サージ吸収素子ＺＮＲとコンデンサＣ１とチョークコイルＬから成るノイズフィルタと、一方の交流入力端子ａが外部接続端子１及びトライアックＴＲＡＣの主電極Ｔ２に接続し、もう一方の交流入力端子ｂがゲート抵抗Ｒ３を介してトライアックＴＲＡＣの主電極Ｔ１に接続した全波整流ダイオードブリッジＤＢと、トライアックＴＲＡＣと、ゲート抵抗Ｒ３と、を有して構成される。
【００２７】
制御回路１４Ａは、全波整流ダイオードブリッジＤＢの＋出力端子と−出力端子間に高抵抗Ｒ４を介し接続された定電圧ダイオードＺＤと電源用コンデンサＣ６の並列回路と、エミッタ，コレクタがそれぞれ前記高抵抗Ｒ４の両端に接続され、ベースが抵抗Ｒ５を介して全波整流ダイオードブリッジＤＢの＋出力端子に接続されたスイッチ用のＰＮＰ型トランジスタＱ１と、コレクタが抵抗Ｒ６を介して前記トランジスタＱ１のベースに接続され、エミッタが全波整流ダイオードブリッジＤＢの−出力端子に接続され、ベースにハイレベル又はローレベルの制御電圧が供給され、前記トランジスタＱ１をオン，オフ制御する制御用トランジスタＱ２と、前記トランジスタＱ２のベース・エミッタ間に並列に接続された、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ７によるＱ２のベース回路と、前記の定電圧ダイオードＺＤと電源用コンデンサＣ６の並列回路に対して並列に接続された、抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２とフォトカプラＰＣの受光トランジスタのコレクタ・エミッタの直列回路と、ＮＰＮ型トランジスタＱ７，ＰＮＰ型Ｑ８から成り、トランジスタＱ８のベースが前記抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２の接続点に接続され、トランジスタＱ７のコレクタが前記コンデンサＣ６の＋端子に接続された、インバーテッド．ダーリントン回路と、前記トランジスタＱ７のエミッタと前記コンデンサＣ６の−端子との間に接続され、後述のＭＯＳ型ＦＥＴＱ６のゲートにゲート電圧を供給するための抵抗Ｒ２０とコンデンサＣ５の並列回路と、ドレインがトランジスタＱ５のベースに接続するとともに抵抗Ｒ１９を介して前記コンデンサＣ６の＋端子に接続され、ソースが前記コンデンサＣ６の−端子に接続されたＭＯＳ型ＦＥＴＱ６と、前記コンデンサＣ６の両端に並列接続された、スイッチ用トランジスタＱ５と抵抗Ｒ１４と充電用コンデンサＣ３の直列回路と、前記充電用コンデンサＣ３に選択的に並列接続される異なった抵抗値の複数（図では３つ）の抵抗であって、前記コンデンサＣ３に充電された電荷を放電する際の放電時定数を決めるための抵抗Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８と、これらの抵抗Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８から１つを選択するための選択スイッチＳＷ３と、前記コンデンサＣ６の両端に並列接続された抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３の直列回路で構成され、前記コンデンサＣ６の両端電圧を抵抗分割し、後述のコンパレータ回路に基準電圧を与える分圧回路と、コンパレータＩＣ１及びＩＣ２で構成され、コンパレータＩＣ１の出力端子がコンパレータＩＣ２の−端子に接続され、コンパレータＩＣ１の−端子が抵抗Ｒ１５を介して前記選択スイッチＳＷ３のコモン端子に接続され、コンパレータＩＣ１，ＩＣ２の各＋端子がともに前記抵抗Ｒ１２，Ｒ１３の接続点に接続され、コンパレータＩＣ２の出力端子が抵抗Ｒ１０，Ｒ８を介して後述のトランジスタＱ３，前記トランジスタＱ２の各ベースに接続されるコンパレータ回路と、コレクタ，エミッタが前記コンデンサＣ３の両端に接続され、ベースが抵抗Ｒ１１を介してコンパレータＩＣ１の出力端子に接続された放電路形成用（Ｃ３放電用）のトランジスタＱ４と、前記コンデンサＣ６の両端に並列接続された抵抗Ｒ９と発光ダイオードＬＥＤとトランジスタＱ３の直列回路で構成され、操作スイッチＳＷ１が投入されたことを表示するためのＬＥＤ回路と、を有して構成される。
【００２８】
なお、遅動動作可能な電子回路は、制御回路１４Ａで、制御回路１４Ａにおける電源用コンデンサＣ６及び定電圧ダイオードＺＤを除いた回路部分に相当している。
【００２９】
上記の構成において、操作スイッチＳＷ１がオフの状態では、フォトカプラＰＣには、交流電源１１から照明負荷Ｌ，高抵抗Ｒ１を介して、微小な電流が流れている。一方、高抵抗Ｒ４を介し全波整流ダイオードブリッジＤＢの直流出力は、電源用コンデンサＣ６を充電し、遅動動作が可能な電子回路を含む制御回路１４Ａの電源電圧を供給している。前述のフォトカプラＰＣの受光側のトランジスタは受光レベルが低いため、僅かなコレクタ電流しか流れない。このため、トランジスタＱ７，Ｑ８でインバーテッド．ダーリントン回路を構成し、該コレクタ電流を数１０００倍に増幅している。
【００３０】
この結果、ゲート抵抗Ｒ２０による電圧降下が次段のＭＯＳ型ＦＥＴＱ６を導通し得るゲートしきい値電圧以上となり、ＦＥＴＱ６がオンして、トランジスタＱ５がオフとなるので、コンデンサＣ３は充電されず、コンパレータＩＣ１，ＩＣ２の最終段の出力はローレベルとなっているから、トランジスタＱ２がオフで、その結果トランジスタＱ１がオフとなり、コンデンサＣ６への充電電流は高抵抗Ｒ４を通過するため僅かであり、抵抗Ｒ３の両端の電圧降下がトライアックＴＲＡＣをオンさせるに至らず、換気扇負荷Ｆは停止状態となっている。
【００３１】
今、操作スイッチＳＷ１をオンし、照明負荷Ｌを点灯させると、フォトカプラＰＣの発光側には電流が流れず、受光側のトランジスタにはコレクタ電流は流れず、その結果トランジスタＱ７，８はオフとなってＦＥＴＱ６もオフとなり、トランジスタＱ５がオンとなる。このため、コンデンサＣ３が充電されて最終段のコンパレータＩＣ２の出力はハイレベルとなりトランジスタＱ２，Ｑ３がオンとなる。後者のトランジスタＱ３はＬＥＤを点灯させる。トランジスタＱ２はトランジスタＱ１をオンさせ、全波整流ダイオードブリッジＤＢの直流出力で電源用コンデンサＣ６を充電させるため、大きな電流が流れ、抵抗Ｒ３の両端の電圧降下がトライアックＴＲＡＣを導通させるに値する電圧となって、ＴＲＡＣが導通し、換気扇負荷Ｆが動作する。
【００３２】
なお、トランジスタＱ１のオンによって、全波整流ダイオードブリッジＤＢの直流出力で電源用コンデンサＣ６に大きな電流が流れて充電が行われた時に、その時流れる電流は全波整流波形を有しており、ゲート抵抗Ｒ３に流れる電流も全波整流波であるため、ゲート抵抗Ｒ３の両端の電圧降下でトライアックＴＲＡＣを導通させ得るのは、全波整流波のＴＲＡＣオンに必要なゲートレベルを有する期間であり、全波整流波の立上り，立下り時近辺の短い期間ではＴＲＡＣはオフしている。この全波整流波の立上り，立下り時近辺におけるＴＲＡＣのオフ期間には、そのときのＤＢの低い直流出力に基づいてトランジスタＱ１を通してー流れる微小電流にて電源用コンデンサＣ６が充電されることになる。
【００３３】
トイレの用済み後、操作スイッチＳＷ１をオフにすると、照明負荷Ｌが消灯し、再びフォトカプラＰＣの発光側に微小電流が流れ、トランジスタＱ５がオフする結果、コンデンサＣ３への充電が停止されることになる。コンデンサＣ３の電荷が選択スイッチＳＷ３で選択された抵抗Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８のいずれかを介し放電し、ＣＲ時定数で決定される時間の経過後、コンパレータＩＣ１，ＩＣ２の最終段ＩＣ２はローレベルとなり、トランジスタＱ３オフで、ＬＥＤを消灯させ、トランジスタＱ２もオフのため、ＴＲＡＣもオフし換気扇負荷Ｆを一定時間遅れて停止させることになる。
【００３４】
なお、図１で、トランジスタＱ４はＣＲ時定数で決定される時間後、コンパレータＩＣ１，ＩＣ２の初段ＩＣ１の出力がハイレベルとなるため、導通し、コンデンサＣ３の電荷を一気に放電させるためのものである。この結果、タイムアップ時の負荷Ｆの停止を安定させることができる。
【００３５】
図２は、図１における操作スイッチＳＷ１と照明負荷Ｌと換気扇負荷Ｆの動作関係を示すタイミングチャートである。（ａ）は機械式の操作スイッチＳＷ１のオン，オフを示しており、（ｂ）は操作スイッチＳＷ１のオン，オフに対応して照明器具Ｌが点灯，消灯することを示している。また、（ｃ）は操作スイッチＳＷ１のオンに対応して換気扇Ｆが動作（回転）し、操作スイッチＳＷ１がオフした後もコンデンサＣ３の放電時定数設定にて決まる時間だけ遅動動作した後停止する、ことを示している。
【００３６】
図３は本発明の他の実施の形態の電子タイマースイッチを示す回路図である。図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００３７】
本実施の形態は、照明器具Ｌのみを負荷とする１回路型の電子タイマースイッチを示している。そして、操作スイッチＳＷ１に直列にフォトカプラＰＣを接続することで、操作スイッチＳＷ１のオン，オフの状態を監視（モニター）しており、その監視結果をフォトカプラＰＣの２次側に出力しこの出力に基づいて遅動動作を行う回路を制御するようにしている。
【００３８】
図３に示す電子タイマースイッチ（２点鎖線の枠内）は、センサ部としての外部スイッチセンサ回路１２Ｂと、パワースイッチ回路１３Ａと、遅動動作可能な電子回路を含む制御回路１４Ｂとで構成される。
【００３９】
図３の構成で、図１と異なる点は、外部スイッチセンサ回路１２Ｂ，制御回路１４Ｂのそれぞれの具体的構成である。
【００４０】
即ち、図３の構成で、図１と異なる点は、（１）図１における外部接続端子３を削除し、外部接続端子１に換気扇Ｆに代えて照明器具Ｌを接続し、外部接続端子１，０間に機械式の操作スイッチＳＷ１とフォトカプラＰＣを直列に接続した構成としたことと、（２）図１におけるＭＯＳ型ＦＥＴＱ６、トランジスタＱ５、抵抗Ｒ１９及びＲ２０，コンデンサＣ４及びＣ５、を削除し、トランジスタＱ５に代えてダーリントン回路（Ｑ７，Ｑ８）のトランジスタＱ７を抵抗Ｒ１４を介して充電用コンデンサＣ３に直列接続した構成としたこと、である。それ以外の構成は、図１と同様であるので説明を省略する。
【００４１】
操作スイッチＳＷ１に直列にフォトカプラＰＣを接続することで、操作スイッチＳＷ１のオン，オフの状態を直接検出している。この場合は、操作スイッチＳＷ１のオンがフォトカプラＰＣのオンで、操作スイッチＳＷ１のオフがフォトカプラＰＣのオフであるから、図１におけるＭＯＳ型ＦＥＴＱ６が省略できる。このためインバーテッド．ダーリントン回路（Ｑ７，Ｑ８）の出力で直接コンデンサＣ３を充電している。
【００４２】
なお、遅動動作可能な電子回路は、制御回路１４Ｂで、制御回路１４Ｂにおける電源用コンデンサＣ６及び定電圧ダイオードＺＤを除いた回路部分に相当している。
【００４３】
このような構成においては、操作スイッチＳＷ１がオフの状態では、交流電源１１より照明器具Ｌを介して全波整流ダイオードブリッジＤＢで整流された直流電圧電圧に基づき、電源用コンデンサＣ６には高抵抗Ｒ４を通して微小な電流でもって充電が行われ、遅動動作可能な電子回路を含む制御回路１４Ｂに電源電圧を供給している。操作スイッチＳＷ１がオフではフォトカプラＰＣもオフしているので、ダーリントン回路（Ｑ７，Ｑ８）は動作せず、コンデンサＣ３への充電は行われない。従って、コンパレータＩＣ２の出力はローレベルとなり、トランジスタＱ２はオフで、トランジスタＱ１もオフであり、コンデンサＣ６へは高抵抗Ｒ４を通して微小な電流で充電が行われるのみである。
【００４４】
操作スイッチＳＷ１をオンすると、交流電源１１から照明器具Ｌ，操作スイッチＳＷ１，フォトカプラＰＣの発光側，抵抗Ｒ１を通して小さな電流が流れる。これによって、フォトカプラＰＣの受光トランジスタがオンし、ダーリントン回路（Ｑ７，Ｑ８）が動作し、トランジスタＱ７が導通して、コンデンサＣ３が充電される。その結果、コンパレータＩＣ２の出力はハイレベルとなり、トランジスタＱ２はオンし、トランジスタＱ１をオンさせ、全波整流ダイオードブリッジＤＢの直流出力に基づいて電源用コンデンサＣ６には大きな電流でもって充電が行われ、その時の電流にてゲート抵抗Ｒ３の両端の電圧降下がトライアックＴＲＡＣを導通させるに値する電圧となって、トライアックＴＲＡＣが導通する。その結果、交流電源１１から照明器具Ｌ及びトライアックＴＲＡＣを通って大きな電流が流れ続けて、照明器具Ｌが点灯を維持する。
【００４５】
なお、トランジスタＱ１のオンによって、全波整流ダイオードブリッジＤＢの直流出力で電源用コンデンサＣ６に大きな電流が流れて充電が行われた時に、その時流れる電流は全波整流波形を有しており、ゲート抵抗Ｒ３に流れる電流も全波整流波であるため、ゲート抵抗Ｒ３の両端の電圧降下でトライアックＴＲＡＣを導通させ得るのは、全波整流波のＴＲＡＣオンに必要なゲートレベルを有する期間であり、全波整流波の立上り，立下り時近辺の短い期間ではＴＲＡＣはオフしている。この全波整流波の立上り，立下り時近辺におけるＴＲＡＣのオフ期間には、そのときのＤＢの低い直流出力に基づいてトランジスタＱ１を通してー流れる微小電流にて電源用コンデンサＣ６が充電されることになる。
【００４６】
その後、操作スイッチＳＷ１をオフにすると、フォトカプラＰＣの発光側に電流が流れず、トランジスタＱ７がオフする結果、コンデンサＣ３への充電が停止されることになる。コンデンサＣ３の電荷が選択スイッチＳＷ３で選択された抵抗Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８のいずれかを介し放電し、ＣＲ時定数で決定される時間の経過後、コンパレータＩＣ１，ＩＣ２の最終段ＩＣ２はローレベルとなり、トランジスタＱ３オフで、ＬＥＤを消灯させ、トランジスタＱ２もオフのため、ＴＲＡＣもオフし照明負荷Ｌを一定時間遅れて停止させる。
【００４７】
なお、図３における負荷としては、照明器具Ｌに代えて換気扇などの他の負荷を用いる構成であってもよい。
【００４８】
図４は、図３における操作スイッチＳＷ１と照明負荷Ｌの動作関係を示すタイミングチャートである。（ａ）は機械式の操作スイッチＳＷ１のオン，オフを示しており、（ｂ）は操作スイッチＳＷ１のオンに対応して照明負荷Ｌが点灯し、操作スイッチＳＷ１がオフした後もコンデンサＣ３の放電時定数設定で決まる時間だけ遅動動作した後消灯する、ことを示している。
【００４９】
このような動作は、玄関灯の照明器具Ｌに応用することができる。即ち、来客が帰るときなどに、操作スイッチＳＷ１をオンして玄関灯を点灯し、玄関でのお客との挨拶後に操作スイッチＳＷ１をオフしてもその後所定時間、玄関灯は点灯し続けた後、自動的に消灯することができ、お客に失礼にならないなどの配慮をすることができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、負荷容量の違いによる遅動時間の変動がなく安定な遅動動作が可能であり、メインスイッチのほかにサブスイッチを必要とすることなく簡単な構造であり、信頼性が高くかつ低コストな電子タイマースイッチを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電子タイマースイッチを示す回路図。
【図２】図１の実施の形態における操作スイッチＳＷ１と照明負荷Ｌと換気扇負荷Ｆの動作関係を示すタイミングチャート。
【図３】本発明の他の実施の形態の電子タイマースイッチを示す回路図。
【図４】図３の実施の形態における操作スイッチＳＷ１と照明負荷Ｌの動作関係を示すタイミングチャート。
【図５】従来の電子タイマースイッチを示す回路図。
【図６】他の従来例の電子タイマースイッチを示す回路図。
【符号の説明】
０，１，３…電子タイマースイッチの外部接続端子
１１…交流電源
１２Ａ，１２Ｂ…外部スイッチセンサ回路（センサ部）
１３Ａ…パワースイッチ回路
１４Ａ，１４Ｂ…制御回路（遅動動作可能な電子回路を含む）
ＳＷ１…操作スイッチ
Ｌ…照明器具（第１の負荷）
Ｆ…換気扇（第２の負荷）
ＰＣ…フォトカプラ
ＴＲＡＣ…トライアック（電力制御素子）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic timer switch that detects an open / close state of a mechanical switch that turns on and off an AC power supply and controls an electronic circuit that can perform a lag operation according to the detection result.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in condominiums, etc., it is required that the lighting of the toilet and ventilation are synchronized, and by turning on the switch with a single operation switch, the lighting equipment is turned on and the ventilation fan is turned at the same time to perform ventilation. After that, by turning off the switch, after turning off the lighting equipment, the ventilation fan is operated for about 3 to 4 minutes to ventilate, and the purpose is to automatically stop the ventilation fan (hereinafter referred to as slow operation). A two-circuit electronic timer switch is used. Here, the two-circuit type electronic timer switch refers to a switch that switches two load circuits of a lighting fixture and a ventilation fan.
[0003]
In order to relatively simplify the structure of such an electronic timer switch, the lighting device is turned on and off by a mechanical switch, and the ventilation fan is delayed by an electronic switch such as a transistor or a triac. .
[0004]
There is a conventional example using a current transformer (hereinafter, referred to as CT) as shown in FIG. 5 in order to synchronize the control of the lighting fixture and the ventilation fan.
[0005]
The electronic timer switch includes a triac (hereinafter, referred to as TRAC) as a bidirectional power control element connected in series between the AC power supply 11 and the ventilation fan F, and primary windings at both ends of the TRAC via operation switches SW. The AC voltage generated in the transformer CT to which one end of the wire is connected, the lighting fixture L connected between one end of the AC power supply 11 and the other end of the primary winding of the transformer CT, and the secondary winding of the transformer CT are The capacitor Ct charged by the rectified DC voltage, the resistor VR for varying the discharge time constant for gradually discharging the charge of the capacitor Ct, and the TRAC being turned on when the charged voltage of the capacitor Ct is equal to or higher than a predetermined voltage. Control means 21 for performing the operation. The external connection terminals 0, 1, and 3 are provided on the two-dot chain line in FIG. 5, and a series circuit of the AC power supply 11 and the ventilation fan F is connected to the external connection terminals 0 and 3. The lighting fixture L is connected between the external connection terminal 3 and one end of the AC power supply 11. A surge absorbing element ZNR such as a varistor, a capacitor C, a choke coil L1, and a noise filter for noise prevention are configured.
[0006]
In the configuration of FIG. 5, when the mechanical operation switch SW is turned on, an AC voltage is induced on the secondary side of the transformer CT by a current flowing through the lighting fixture L, and the AC voltage is full-wave rectified by the diode bridge DB1, The voltage is clipped by the resistor R31 and the constant voltage diode ZD1, and the large-capacity capacitor Ct is charged via the diode D1. As a result, a negative voltage is applied between the gate G and the source S of the field effect transistor (hereinafter, FET), and the FET is cut off. Therefore, the transistors Q15 and Q11 are turned on, and the thyristor (hereinafter, SCR) is turned on by the gate voltage of the gate resistor R35. As a result, the AC power supply 11 passes through the gate resistor R39, the diode bridge DB2, the SCR, and the diode bridge DB2. The current flows, the TRAC is turned on by the voltage drop of the gate resistor R39, the current flows from the AC power supply 11 to the ventilation fan F of the load via the TRAC, and the ventilation fan F operates.
[0007]
Next, when the operation switch SW is turned off and the illumination is turned off, the charging of the capacitor Ct is stopped, and the electric charge of the capacitor Ct is discharged through the discharging variable resistor VR. When the FET conducts (turns on), the transistors Q12 and Q13 turn on due to the voltage drop of the resistor R33, and the electric charge of the capacitor Ct is discharged at a stroke. At the same time, the transistor Q11 turns off, the SCR turns off, and the TRAC turns off. A method is implemented in which the delay operation of F is stopped. At this time, even after the operation switch SW is turned off and the illumination is turned off, the ventilation fan F is operating for a period until the capacitor Ct is discharged and the FET is turned on. When the FET is turned on, the transistor Q14 is turned on and the transistor Q15 is turned off, so that the base potential of the transistor Q11 is lowered to turn off the transistor Q11 so that the SCR does not turn on carelessly.
[0008]
As another conventional method, a mechanical operation switch SW1 for controlling a lighting fixture shown in FIG. 6 is mechanically linked to an electronic circuit for prompting activation of an electronic switch such as a transistor or a TRAC that operates slowly. A method for interlocking the small switches SW2 will be described below.
[0009]
The electronic timer switch shown in FIG. 6 (within the dashed-dotted frame) includes an external switch circuit 12, a power switch circuit 13, and a control circuit 14. External connection terminals 0, 1, and 3 are provided on an electronic timer switch (a frame indicated by a two-dot chain line). An AC power supply 11 and a ventilation fan F are connected in series between the external connection terminals 0 and 1; , 3, an AC power supply 11 and a lighting fixture L are connected in series.
[0010]
The external switch circuit 12 is connected between the external connection terminals 0 and 1 via a resistor R2, and lights up when the TRAC is off. The operation switch SW1 is connected between the external connection terminals 0 and 3. And is configured.
[0011]
The power switch circuit 13 includes a noise filter including a surge absorbing element ZNR, a capacitor C1, and a choke coil L connected between the external connection terminals 1 and 0, and one AC input terminal a connected to an external connection terminal via a resistor R69. 1, a full-wave rectifier diode bridge DB having the other AC input terminal b connected to the main electrode T1 of the triac TRAC via a gate resistor R3, a triac TRAC, and a gate resistor R3. , A resistor R68, a small switch SW2, a diode D1, and a constant voltage diode ZD1 mechanically interlocked with the operation switch SW1 and connected between the + output terminal and the − output terminal of the full-wave rectification diode bridge DB. And a series circuit.
[0012]
When the operation switch SW2 is turned on, the control circuit 14 supplies a capacitor C23 charged to, for example, 5 V with the voltage of the constant voltage diode ZD1, a charging voltage of the capacitor C23 to a collector, and An anode voltage is supplied to a base via a resistor R70, a transistor Q24 which is turned on by a voltage supplied to the base when the operation switch SW2 is turned on, and a charging voltage of the capacitor C23 when the transistor Q24 is turned on. C22, which is charged via a resistor R56, a series circuit of a variable resistor VR for adjusting the discharge time constant and a resistor R59 connected in parallel to both ends of the capacitor C22, and the + output voltage of the capacitor C22 is a negative terminal. And the + terminal charges the capacitor C23. A comparator IC1 to which a voltage obtained by dividing the voltage by resistors R62 and R63 is supplied, and a comparator to which an output of the comparator IC1 is supplied to a negative terminal and a voltage obtained by dividing the charging voltage of the capacitor C23 by resistors R62 and R63 is supplied. IC2 and the collector and emitter of the light receiving transistor on the secondary side are connected on the + output line of the full-wave rectifier diode bridge DB, and the light from the light emitting diode on the primary side conducts between the collector and the emitter of the light receiving transistor. The positive output voltage of the photocoupler PC1 and the positive output voltage of the capacitor C23 are supplied to the collector via the resistor R64, the light emitting diode LED, and the light emitting diode on the primary side of the photocoupler PC1, and the output of the comparator IC2 is supplied to the base. And the emitter is the full-wave rectifier diode block. The anode / cathode is connected between the transistor Q26 which is connected to the negative output terminal of the bridge DB and is turned on by the high level output of the comparator IC2, and the positive and negative output terminals of the full-wave rectifier diode bridge DB. Then, an SCR whose gate is supplied with the output of the comparator IC2, a parallel circuit of a gate resistor R67 and a capacitor C24 for supplying a gate voltage to the gate of this SCR, and a light receiving transistor on the secondary side of the photocoupler PC1 are turned on. Power supply means (resistors R51 to R55, transistor R23) for charging at least the capacitor C23 for every half cycle of the power supply cycle during a short predetermined period near the rise and fall of the half cycle. Q21 to Q23). The power supply means performs full-wave rectification when the capacitor C23 is charged from the + output terminal of the full-wave rectification diode bridge DB via the route of the resistor R68, the switch SW2, and the diode D1 when the small switch SW2 is on. It has a function of compensating for charging in a short period near the rising and falling times (that is, the portion corresponding to the valley of the rectified waveform) in the power supply half cycle of the charging operation by the waveform, thereby stably charging the capacitor C23. To do.
[0013]
In the configuration of FIG. 6, when the operation switch SW1 is turned on, the luminaire L is turned on, while the small switch SW2 for the electronic circuit mechanically linked with the switch SW1 is turned on, the capacitor C23 is charged and the transistor Q24 is turned on. I do. As a result, the capacitor C22 is charged, the output of the comparator IC1 becomes low level, and the output of the comparator IC2 becomes high level. This high level output is supplied to the gate of the SCR, and the SCR is made conductive. The current flows through the wave rectifier diode bridges DB and SCR, the full wave rectifier diode bridge DB and the gate resistor R3, and the TRAC turns on based on the voltage drop of the gate resistor R3. A large current flows, and the ventilation fan F as a load operates.
[0014]
When the operation switch SW1 is turned off and the lighting device L is turned off, the switch SW2 is also turned off. As a result, the transistor Q24 is turned off, the charging of the capacitor C22 is stopped, and the discharge adjustment variable resistor VR and the resistor R59 are connected. As a result, the charge of the capacitor C22 is discharged, the output of the comparator IC2 becomes low level, and the SCR becomes non-conductive (off). As a result, the TRAC is also turned off, and the slow motion of the ventilation fan F is stopped. At this time, even after the operation switch SW1 is turned off and the illumination is turned off, the ventilation fan F is in operation until the capacitor C22 discharges and the output of the comparator IC2 changes from the high level to the low level. .
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the conventional example of FIG. 5, the transformer CT is expensive and the load capacity of the lighting fixture L causes the secondary side AC voltage of the transformer CT to be interlocked. There is a problem that the delay time after the operation switch SW is turned off varies.
[0016]
In addition, in the case of the conventional example shown in FIG. 6, there is a large difference between the displacement of the mechanical switch SW1 for the lighting fixture L and the displacement of the small switch SW2 for the electronic circuit. , It was very difficult to turn off and there was a problem with productivity.
[0017]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an electronic timer switch that can be realized with a simple structure and at low cost without fluctuation of a delay time due to a load.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is an electronic timer switch for powering at least one load and control circuit using an AC power supply,
A sensor unit for detecting an on / off state of a mechanical switch for turning on / off the first load;
A control circuit for controlling an electronic circuit capable of delaying the first load or the second load in accordance with the detection result of the sensor unit.
[0019]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can be comprised using only one mechanical switch, components, such as an expensive current transformer, are unnecessary, the fluctuation | variation of the delay time by load can be reduced, it is economical with a simple structure. .
[0020]
The sensor unit is provided in parallel with the mechanical switch, and the electronic circuit capable of delay operation delays a second load different from the first load when the mechanical switch is turned off. To make it work,
Alternatively, the sensor unit is provided in series with the mechanical switch, and the electronic circuit capable of performing the lag operation causes the first load to perform the lag operation when the mechanical switch is turned off. .
[0021]
When the first load is a lighting device and the second load is a ventilation fan, if the mechanical switch is turned on, the lighting device is turned on, the ventilation fan rotates immediately, and then the mechanical switch is turned off. Then, although the lighting equipment is turned off, the delay operation in which the ventilation fan is automatically stopped after the ventilation fan operates for a predetermined time set in the electronic circuit can be performed thereafter.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an electronic timer switch according to one embodiment of the present invention. The present embodiment shows a two-circuit type electronic timer switch that uses the ventilation fan F and the lighting fixture L as loads. By connecting a photocoupler PC in parallel with the operation switch SW1, the on / off state of the operation switch SW1 is monitored (monitored), and the monitoring result is output to the secondary side of the photocoupler PC. A circuit that performs a delay operation is controlled based on the output.
[0024]
The electronic timer switch shown in FIG. 1 (within the frame of the two-dot chain line) includes an external switch sensor circuit 12A as a sensor unit, a power switch circuit 13A, and a control circuit 14A including an electronic circuit capable of performing a slow operation. You. External connection terminals 0, 1, and 3 are provided on an electronic timer switch (a frame indicated by a two-dot chain line). An AC power supply 11 and a ventilation fan F are connected in series between the external connection terminals 0 and 1; , 3, an AC power supply 11 and a lighting fixture L are connected in series. The external connection terminal 0 is a common terminal of the AC power supply 11.
[0025]
The external switch sensor circuit 12A is connected between the external connection terminals 0 and 1 via a resistor R2, and is connected between the external connection terminals 0 and 3 by a neon lamp NE that lights up when a triac TRAC described later is turned off. And a light emitting diode unit of a photocoupler PC connected between both ends of the mechanical switch SW1 via a high resistance R1.
[0026]
The power switch circuit 13A includes a noise filter connected between the external connection terminals 1 and 0 and including a surge absorbing element ZNR, a capacitor C1 and a choke coil L, and one AC input terminal a connected to the external connection terminal 1 and the triac TRAC. It has a full-wave rectifier diode bridge DB connected to the main electrode T2 and the other AC input terminal b connected to the main electrode T1 of the triac TRAC via the gate resistor R3, a triac TRAC, and a gate resistance R3. It is composed.
[0027]
The control circuit 14A includes a parallel circuit of a constant voltage diode ZD and a power supply capacitor C6 connected between the + output terminal and the − output terminal of the full-wave rectifier diode bridge DB via a high resistance R4, and the emitter and the collector are each connected to the high voltage. A switch PNP transistor Q1 connected to both ends of a resistor R4, a base connected to the + output terminal of the full-wave rectifier diode bridge DB via a resistor R5, and a collector connected to the base of the transistor Q1 via a resistor R6. A control transistor Q2 that has an emitter connected to the − output terminal of the full-wave rectifier diode bridge DB, a high-level or low-level control voltage supplied to the base, and controls on / off of the transistor Q1; A capacitor C2 and a resistor connected in parallel between the base and the emitter of the transistor Q2. 7, a series circuit of a resistor R21, a resistor R22, and a collector / emitter of a light receiving transistor of a photocoupler PC connected in parallel to a parallel circuit of the constant voltage diode ZD and the power supply capacitor C6. And an NPN transistor Q7 and a PNP type Q8. The base of the transistor Q8 is connected to the connection point between the resistors R21 and R22, and the collector of the transistor Q7 is connected to the + terminal of the capacitor C6. A Darlington circuit, a parallel circuit of a resistor R20 and a capacitor C5 connected between the emitter of the transistor Q7 and the negative terminal of the capacitor C6 for supplying a gate voltage to the gate of a MOSFET Q6 described later, A MOS type FET Q6 connected to the base of the transistor Q5 and connected to the + terminal of the capacitor C6 via a resistor R19 and having a source connected to the-terminal of the capacitor C6, and is connected in parallel to both ends of the capacitor C6. A series circuit of a switching transistor Q5, a resistor R14, and a charging capacitor C3, and a plurality (three in the figure) of resistors having different resistance values selectively connected in parallel to the charging capacitor C3. A resistor R1 for determining a discharge time constant when discharging the charge stored in the capacitor C3 , R17, R18, a selection switch SW3 for selecting one of the resistors R16, R17, R18, and a series circuit of a resistor R12 and a resistor R13 connected in parallel to both ends of the capacitor C6. A voltage dividing circuit that divides the voltage between both ends of the capacitor C6 by resistance and supplies a reference voltage to a comparator circuit described later, and comparators IC1 and IC2. An output terminal of the comparator IC1 is connected to a minus terminal of the comparator IC2. The negative terminal is connected to the common terminal of the selection switch SW3 via the resistor R15, the respective + terminals of the comparators IC1 and IC2 are both connected to the connection point of the resistors R12 and R13, and the output terminal of the comparator IC2 is connected to the resistor R10. The transistor Q3, which will be described later, is connected to the transistor Q2 via R8. A comparator circuit connected to the base; a transistor Q4 for forming a discharge path (for discharging C3) having a collector and an emitter connected to both ends of the capacitor C3 and a base connected to an output terminal of the comparator IC1 via a resistor R11; And a series circuit of a resistor R9, a light emitting diode LED, and a transistor Q3 connected in parallel to both ends of the capacitor C6, and an LED circuit for displaying that the operation switch SW1 is turned on. Is done.
[0028]
The electronic circuit capable of performing the lag operation corresponds to a circuit portion of the control circuit 14A except for the power supply capacitor C6 and the constant voltage diode ZD in the control circuit 14A.
[0029]
In the above configuration, when the operation switch SW1 is off, a minute current flows from the AC power supply 11 to the photocoupler PC via the illumination load L and the high resistance R1. On the other hand, the DC output of the full-wave rectifier diode bridge DB via the high resistance R4 charges the power supply capacitor C6 and supplies the power supply voltage of the control circuit 14A including the electronic circuit capable of performing the lag operation. Since the light-receiving level of the transistor on the light-receiving side of the photocoupler PC is low, only a small collector current flows. For this reason, inverted. A Darlington circuit is configured to amplify the collector current several thousand times.
[0030]
As a result, the voltage drop due to the gate resistor R20 becomes equal to or higher than the gate threshold voltage at which the MOS FET Q6 of the next stage can be conducted, and the FET Q6 turns on and the transistor Q5 turns off. Since the output of the last stage of IC1 and IC2 is at the low level, the transistor Q2 is turned off, and as a result, the transistor Q1 is turned off. The charging current to the capacitor C6 passes through the high resistance R4, and is small. The voltage drop across R3 does not turn on the triac TRAC, and the fan load F is stopped.
[0031]
Now, when the operation switch SW1 is turned on to turn on the illumination load L, no current flows to the light emitting side of the photocoupler PC, and no collector current flows to the light receiving side transistor. As a result, the transistors Q7 and Q8 are turned off. As a result, the FET Q6 is turned off, and the transistor Q5 is turned on. Therefore, the capacitor C3 is charged, and the output of the comparator IC2 at the final stage becomes high level, turning on the transistors Q2 and Q3. The latter transistor Q3 turns on the LED. The transistor Q2 turns on the transistor Q1 and charges the power supply capacitor C6 with the DC output of the full-wave rectifier diode bridge DB. Therefore, a large current flows, and the voltage drop across the resistor R3 is a voltage that is sufficient to make the triac TRAC conductive. As a result, the TRAC conducts, and the ventilation fan load F operates.
[0032]
When the transistor Q1 is turned on and a large current flows through the power supply capacitor C6 with the DC output of the full-wave rectifier diode bridge DB and charging is performed, the current flowing at that time has a full-wave rectified waveform, and Since the current flowing through the resistor R3 is also a full-wave rectified wave, the triac TRAC can be made conductive by a voltage drop across the gate resistor R3 during a period having a gate level necessary for turning on the TRAC of the full-wave rectified wave. TRAC is off in a short period near the rise and fall of the full-wave rectified wave. During the off-period of TRAC near the rise and fall of the full-wave rectified wave, the power supply capacitor C6 is charged with a small current flowing through the transistor Q1 based on the low DC output of DB at that time. Become.
[0033]
When the operation switch SW1 is turned off after the toilet has been used, the illumination load L is turned off, a minute current flows again on the light emitting side of the photocoupler PC, and the transistor Q5 is turned off. As a result, charging of the capacitor C3 is stopped. Will be. The electric charge of the capacitor C3 is discharged through one of the resistors R16, R17, and R18 selected by the selection switch SW3, and after a lapse of time determined by the CR time constant, the final stage IC2 of the comparators IC1 and IC2 becomes low level. When the transistor Q3 is turned off, the LED is turned off, and the transistor Q2 is also turned off. Therefore, the TRAC is also turned off, and the ventilation fan load F is stopped with a certain delay.
[0034]
In FIG. 1, after the time determined by the CR time constant, the output of the first stage IC1 of the comparators IC1 and IC2 becomes high level, so that the transistor Q4 conducts and discharges the charge of the capacitor C3 at once. is there. As a result, it is possible to stabilize the stop of the load F when the time is up.
[0035]
FIG. 2 is a timing chart showing the operational relationship among the operation switch SW1, the lighting load L, and the ventilation fan load F in FIG. (A) shows on / off of the mechanical operation switch SW1, and (b) shows that the lighting fixture L is turned on / off in response to on / off of the operation switch SW1. Further, (c) shows that the ventilation fan F operates (rotates) in response to the operation switch SW1 being turned on, and after the operation switch SW1 is turned off, after the operation is delayed by the time determined by the discharge time constant setting of the capacitor C3, the operation is stopped. To show.
[0036]
FIG. 3 is a circuit diagram showing an electronic timer switch according to another embodiment of the present invention. 1 are given the same reference numerals.
[0037]
This embodiment shows a one-circuit type electronic timer switch in which only the lighting fixture L is used as a load. The on / off state of the operation switch SW1 is monitored (monitored) by connecting the photocoupler PC in series with the operation switch SW1, and the monitoring result is output to the secondary side of the photocoupler PC. A circuit that performs a delay operation is controlled based on the output.
[0038]
The electronic timer switch shown in FIG. 3 (within the frame of the two-dot chain line) includes an external switch sensor circuit 12B as a sensor unit, a power switch circuit 13A, and a control circuit 14B including an electronic circuit capable of performing a slow operation. You.
[0039]
The configuration of FIG. 3 differs from that of FIG. 1 in the specific configuration of each of the external switch sensor circuit 12B and the control circuit 14B.
[0040]
That is, the configuration of FIG. 3 differs from FIG. 1 in that (1) the external connection terminal 3 in FIG. 1 is deleted, the lighting fixture L is connected to the external connection terminal 1 instead of the ventilation fan F, and the external connection terminal 1 , 0, a mechanical operation switch SW1 and a photocoupler PC are connected in series, and (2) the MOS type FET Q6, the transistor Q5, the resistors R19 and R20, and the capacitors C4 and C5 in FIG. 1 are deleted. In addition, the transistor Q7 of the Darlington circuit (Q7, Q8) is connected in series to the charging capacitor C3 via the resistor R14 instead of the transistor Q5. Other configurations are the same as those in FIG.
[0041]
The on / off state of the operation switch SW1 is directly detected by connecting a photocoupler PC in series to the operation switch SW1. In this case, since the operation switch SW1 is on and the photocoupler PC is on and the operation switch SW1 is off and the photocoupler PC is off, the MOS FET Q6 in FIG. 1 can be omitted. Therefore, the inverted. The output of the Darlington circuit (Q7, Q8) directly charges the capacitor C3.
[0042]
The electronic circuit capable of performing the lag operation corresponds to a circuit portion of the control circuit 14B except for the power supply capacitor C6 and the constant voltage diode ZD in the control circuit 14B.
[0043]
In such a configuration, when the operation switch SW1 is turned off, the high-resistance power supply capacitor C6 is connected to the power supply capacitor C6 based on the DC voltage rectified by the full-wave rectification diode bridge DB from the AC power supply 11 via the lighting fixture L. Charging is performed with a small current through R4, and a power supply voltage is supplied to a control circuit 14B including an electronic circuit capable of performing a lag operation. When the operation switch SW1 is off, the photocoupler PC is also off, so that the Darlington circuits (Q7, Q8) do not operate, and the capacitor C3 is not charged. Therefore, the output of the comparator IC2 becomes low level, the transistor Q2 is turned off, the transistor Q1 is also turned off, and the capacitor C6 is only charged with a small current through the high resistance R4.
[0044]
When the operation switch SW1 is turned on, a small current flows from the AC power supply 11 through the lighting device L, the operation switch SW1, the light emitting side of the photocoupler PC, and the resistor R1. As a result, the light receiving transistor of the photocoupler PC is turned on, the Darlington circuits (Q7, Q8) operate, the transistor Q7 is turned on, and the capacitor C3 is charged. As a result, the output of the comparator IC2 becomes high level, the transistor Q2 turns on, the transistor Q1 turns on, and the power supply capacitor C6 is charged with a large current based on the DC output of the full-wave rectification diode bridge DB. At that time, the voltage drop across the gate resistor R3 becomes a voltage corresponding to the conduction of the triac TRAC, and the triac TRAC conducts. As a result, a large current continues to flow from the AC power supply 11 through the lighting device L and the triac TRAC, and the lighting device L maintains lighting.
[0045]
When the transistor Q1 is turned on and a large current flows through the power supply capacitor C6 with the DC output of the full-wave rectifier diode bridge DB and charging is performed, the current flowing at that time has a full-wave rectified waveform, and Since the current flowing through the resistor R3 is also a full-wave rectified wave, the triac TRAC can be made conductive by a voltage drop across the gate resistor R3 during a period having a gate level necessary for turning on the TRAC of the full-wave rectified wave. TRAC is off in a short period near the rise and fall of the full-wave rectified wave. During the off-period of TRAC near the rise and fall of the full-wave rectified wave, the power supply capacitor C6 is charged with a small current flowing through the transistor Q1 based on the low DC output of DB at that time. Become.
[0046]
Thereafter, when the operation switch SW1 is turned off, no current flows to the light emitting side of the photocoupler PC, and the transistor Q7 is turned off. As a result, the charging of the capacitor C3 is stopped. The electric charge of the capacitor C3 is discharged through one of the resistors R16, R17, and R18 selected by the selection switch SW3, and after a lapse of time determined by the CR time constant, the final stage IC2 of the comparators IC1 and IC2 becomes low level. When the transistor Q3 is turned off, the LED is turned off. Since the transistor Q2 is also turned off, the TRAC is also turned off, and the lighting load L is stopped with a certain time delay.
[0047]
Note that the load in FIG. 3 may be configured to use another load such as a ventilation fan instead of the lighting fixture L.
[0048]
FIG. 4 is a timing chart showing the operation relationship between the operation switch SW1 and the lighting load L in FIG. (A) shows ON / OFF of the mechanical operation switch SW1, and (b) shows that the illumination load L is turned on in response to the ON of the operation switch SW1, and the capacitor C3 remains ON even after the operation switch SW1 is turned off. This indicates that the light is turned off after a delay operation for a time determined by the setting of the discharge time constant.
[0049]
Such an operation can be applied to the lighting device L of the entrance light. That is, for example, when the customer returns, the operation switch SW1 is turned on to turn on the entrance light, and after the greeting with the customer at the entrance, the operation switch SW1 is turned off, and the entrance light continues to be turned on for a predetermined time thereafter. The lights can be turned off automatically, and consideration can be given to the customer so as not to be rude.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, stable delay operation can be performed without delay time variation due to a difference in load capacity, and a simple structure can be achieved without requiring a sub-switch in addition to a main switch. Thus, it is possible to realize a highly reliable and low-cost electronic timer switch.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an electronic timer switch according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart showing an operation relationship among an operation switch SW1, an illumination load L, and a ventilation fan load F in the embodiment of FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an electronic timer switch according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a timing chart showing an operation relationship between an operation switch SW1 and a lighting load L in the embodiment of FIG. 3;
FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional electronic timer switch.
FIG. 6 is a circuit diagram showing another conventional electronic timer switch.
[Explanation of symbols]
0, 1, 3 ... External connection terminal of electronic timer switch
11 ... AC power supply
12A, 12B ... external switch sensor circuit (sensor part)
13A Power switch circuit
14A, 14B... Control circuit (including electronic circuit capable of slow operation)
SW1: Operation switch
L: Lighting equipment (first load)
F: Ventilation fan (second load)
PC ... Photo coupler
TRAC: Triac (power control element)

Claims

An electronic timer switch for powering at least one load and a control circuit using an AC power supply,
A sensor unit for detecting an on / off state of a mechanical switch for turning on / off the first load;
A control circuit that controls an electronic circuit capable of delaying the first load or the second load according to a detection result of the sensor unit;
An electronic timer switch comprising:

The sensor unit is provided in parallel with the mechanical switch, and the electronic circuit capable of lag operation delays a second load different from the first load when the mechanical switch is turned off. The electronic timer switch according to claim 1, wherein the electronic timer switch is operated.

The sensor unit is provided in series with the mechanical switch, and the electronic circuit capable of performing the lag operation is to perform the lag operation of the first load when the mechanical switch is turned off. The electronic timer switch according to claim 1, wherein

The electronic timer switch according to any one of claims 1 to 3, wherein the first load is a lighting fixture, and the second load is a ventilation fan.