CN109417290B - 保护电路及配线器具 - Google Patents

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Abstract

本发明旨在提供一种保护电路及配线器具，能于不经由负载而将交流电源连接至开关部的两端间的情况下保护开关部。保护电路(1)适用于具备开关部(2)与开关控制部(61)的配线器具(10)。开关部(2)具有控制端子，且电性连接至交流电源(8)与负载(7)的串联电路的两端所分别电性连接的输入端子(TM1)及输入端子(TM2)间，依据输入至控制端子的控制信号而切换串联电路的两端间的导通/断开。保护电路(1)具备电流侦测部(110)与保护用开关(120)。电流侦测部(110)侦测开关部(2)所流通的电流(I1)。保护用开关(120)电性连接至控制端子与基准电位点之间，且当由电流侦测部(110)侦测的电流(I1)的电流值超过阈值时即成为ON。

Description

保护电路及配线器具
技术领域
本发明一般关于保护电路及配线器具，更详细而言，关于一种用以保护开关部的保护电路及配线器具，此开关部电性连接至交流电源与负载的串联电路的两端所分别电性连接的一对输入端子间。
背景技术
以往提供有一种将照明负载加以调光的调光器(例如日本专利申请公开号2001－307890(以下称作“文献1”))。文献1所记载的调光器具备：半导体开闭元件；调光控制电路，控制半导体开闭元件的导通角；过电流侦测电路，侦测半导体开闭元件所流通的过电流；以及一对端子。一对端子间连接有照明负载与市售电源的串联电路。又，一对端子间连接有半导体开闭元件。
文献1所记载的调光器之中，当过电流侦测电路侦测出半导体开闭元件所流通的过电流时，则调光控制电路将照明负载的调光比限制为预定调光比以下。其结果，半导体开闭元件所流通的电流为半导体开闭元件的额定电流以下。
然而，如文献1所记载的调光器(配线器具)之中，例如于施工者失误而不经由照明负载地将市售电源连接至一对端子间的情况下，会有半导体开闭元件(开关部)损坏的可能性。
[现有技术文献]
[专利文献]
日本申请专利公开号2001－307890
发明内容
本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种保护电路及配线器具，其于不经由负载而将交流电源连接至开关部的两端间的情况下能保护开关部。
本发明一态样的保护电路使用于具备开关电路与开关控制部的配线器具。前述开关电路具有控制端子，且电性连接至交流电源与负载的串联电路的两端所分别电性连接的第一输入端子及第二输入端子间，依据往前述控制端子的控制信号而切换前述串联电路的前述两端间的导通/断开。前述开关控制部控制前述开关电路。前述保护电路具备电流侦测部与保护用开关。前述电流侦测部侦测前述开关电路所流通的电流。前述保护用开关电性构成为：连接至前述控制端子与基准电位点之间，且当由前述电流侦测部所侦测出的前述电流的电流值超过阈值时即成为ON。
本发明一态样的配线器具备上述保护电路、开关电路、开关控制部。前述开关电路具有控制端子，且电性连接至交流电源与负载的串联电路的两端所分别电性连接的第一输入端子及第二输入端子间，并依据往前述控制端子的控制信号而切换前述串联电路的前述两端间的导通/断开。前述开关控制部控制前述开关电路。
附图说明
图1是将本发明的一实施形态的保护电路及配线器具的构成加以显示的概略电路图。
图2是将同上的保护电路所进行的保护动作加以显示的时序图。
具体实施方式
以下，参照图式具体说明本发明实施形态的保护电路及配线器具。其中，以下说明的构成仅为本发明的一例，本发明不限定于下述实施形态。因此，即使此实施形态以外，只要不脱离本发明的技术思想的范围，则可根据设计等而进行各种变更。
本实施形态的配线器具10例如是双线调光装置(以下亦称作调光装置10)，且如图1所示，于与负载7电性串联地连接至交流电源8的状态下使用。负载7例如是照明负载，且具备作为光源的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)元件与使LED元件点亮的点亮电路。交流电源8例如是单相220[V]、50[Hz]的市售电源。调光装置10就一例而言可应用于墙壁开关等。
如图1所示，调光装置10具备保护电路1、开关部2、相位侦测部3、输入部4、电源部5、微型计算机6、开关驱动部9、显示部20、一对输入端子TM1、TM2。本实施形态之中，输入端子TM1是第一输入端子，输入端子TM2是第二输入端子。
开关部(开关电路)2构成为：电性连接至交流电源8与负载7的串联电路的两端间，且切换交流电源8与负载7的串联电路的两端间的导通/断开。开关部2例如具有以串联方式电性连接至一对输入端子TM1、TM2间的第一开关元件Q1及第二开关元件Q2(以下称作开关元件Q1、Q2)。开关元件Q1、Q2例如是由增强型n通道MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField Effect Transistor；金属氧化半导体场效晶体管)构成的半导体开关元件。
开关元件Q1、Q2在输入端子TM1、TM2间串联地电性连接，使得当OFF时允许电流I1单方向流动，且所述单方向彼此反向(即所谓的反向串联连接)。本实施形态如图1所示，开关元件Q1在OFF时使自输入端子TM2朝输入端子TM1方向的电流I1流通，开关元件Q2在OFF时使自输入端子TM1朝输入端子TM2方向的电流I1流通。意即，开关元件Q1、Q2经由后述的电流侦测部110而源极彼此相互连接。开关元件Q1的漏极连接至输入端子TM1，开关元件Q2的漏极连接至输入端子TM2。两开关元件Q1、Q2的源极经由电流侦测部110而连接至电源部5的接地。开关元件Q1的栅极21(控制端子)电性连接至后述第一驱动部91的输出端子，开关元件Q2的栅极22(控制端子)连接至后述第二驱动部92的输出端子。此外，对调光装置10的内部电路而言，电源部5的接地是基准电位点。
相位侦测部3对施加至输入端子TM1、TM2间的交流电压Vac的相位加以侦测。在此所指的“相位”包含交流电压Vac的零交叉点、交流电压Vac的极性(正极性、负极性)。本实施形态之中，相位侦测部3构成为：当侦测出交流电压Vac的零交叉点时，则将侦测信号输出至微型计算机6。相位侦测部3具有二极管D31、第一侦测部31、二极管D32、第二侦测部32。第一侦测部31经由二极管D31而电性连接至输入端子TM1。第二侦测部32经由二极管D32而电性连接至输入端子TM2。第一侦测部31侦测交流电压Vac从负极性半周期变迁至正极性半周期之际的零交叉点。第二侦测部32侦测交流电压Vac从正极性半周期变迁至负极性半周期之际的零交叉点。
亦即，当第一侦测部31侦测出使输入端子TM1成为正极的电压从未满基准值的状态变迁至基准值以上的状态时，则判断为零交叉点。同样，当第二侦测部32侦测出使输入端子TM2成为正极的电压从未满基准值的状态变迁至基准值以上的状态时，则判断为零交叉点。基准值是设定为0[V]附近的值(绝对值)。举例而言，第一侦测部31的基准值是+数[V]左右，第二侦测部32的基准值是－数[V]左右。因此，利用第一侦测部31及第二侦测部32侦测的零交叉点的侦测点，比严谨定义上的零交叉点(0[V])稍微慢了些许时间。
输入部4从使用者所操作的操作部接收表示调光电平的信号，且将接收的信号作为调光信号输出至微型计算机6。输入部4于输出调光信号之际，可加工亦可不加工接收的信号。调光信号是将负载7的光输出的大小加以指定的数值等，亦会有包含使负载7成为熄灭状态的“OFF电平”的情况。此外，操作部只要是接收使用者的操作而将表示调光电平的信号输出至输入部4的构成即可，例如是可变电阻器、旋转开关、旋转编码器、触控式平板、遥控器、或智能手机等通信终端等。
微型计算机6具有开关控制部61与保护用控制部62。开关控制部61基于来自相位侦测部3的侦测信号(来自第一侦测部31的侦测信号及来自第二侦测部32的侦测信号)及来自输入部4的调光信号而控制开关部2。开关控制部61对开关元件Q1、Q2各者分别控制。具体而言，开关控制部61利用第一驱动信号控制开关元件Q1、利用第二控制信号控制开关元件Q2。此外，于后详述保护用控制部62。
微型计算机6通过使CPU(Central Processing Unit；中央处理器)执行存储器所存储的程序，而实现作为开关控制部61及保护用控制部62的功能。利用CPU执行的程序，于此事先存储于微型计算机6的存储器，但亦可由存储于如存储卡的非暂态存储介质而提供，亦可经由网络等电信线路而提供。
开关驱动部9具有：第一驱动部91，驱动(ON/OFF控制)开关元件Q1；以及第二驱动部92，驱动(ON/OFF控制)开关元件Q2。第一驱动部91从开关控制部61接收第一驱动信号，而将栅极电压施加至开关元件Q1。借此，第一驱动部91将开关元件Q1加以ON(接通)/OFF(断开)控制。同样，第二驱动部92从开关控制部61接收第二驱动信号，而将栅极电压施加至开关元件Q2。借此，第二驱动部92将开关元件Q2加以ON/OFF控制。
电源部5经由二极管D1而电性连接至输入端子TM1，经由二极管D2而电性连接至输入端子TM2。借此，在由一对二极管D1、D2与二个开关元件Q1、Q2各自的寄生二极管构成的二极管桥，将施加至输入端子TM1、TM2间的交流电压Vac加以全波整流而供给至电源部5。而且，电源部5将已全波整流的交流电压Vac加以平滑化，并产生驱动电源及控制电源。驱动电源是开关驱动部9的驱动电源，例如为10[V]。控制电源是微型计算机6的动作电源，例如为3[V]。
显示部20具有根据调光装置10的动作状态而点亮/熄灭的光源200。光源200例如是LED元件。LED元件的阳极电性连接至微型计算机6，且电性连接至由电源部5所产生的驱动电源的高压侧。LED元件的阴极经由电阻R1而电性连接至驱动电源的低压侧(接地)。显示部20构成为通过从微型计算机6输出的信号而使光源200点亮/熄灭。具体而言，显示部20构成为：于调光装置10成为OFF而负载7熄灭时使光源200点亮，于调光装置10成为ON而负载7以预定调光电平点亮时使光源200熄灭。借此，能让使用者知道调光装置10的动作状态。
此外，负载7的点亮电路，从由调光装置10相位控制的交流电压Vac的波形读取调光电平，使LED元件的光输出的大小变化。于此，点亮电路就一例而言具有泄放电路(bleeder circuit)等确保电流用电路。因此，即使于调光装置10的开关部2是断开的期间，亦可允许电流流通至负载7。
其次，说明本实施形态的调光装置10的调光动作。以下说明之中，以所谓反相位控制方式(尾随边缘方式；trailing edge)的情况例示开关控制部61所进行的开关部2的控制方式。
首先，说明交流电压Vac于正极性半周期中的调光装置10的动作。当第一侦测部31侦测出交流电压Vac从负极性半周期变迁至正极性半周期之际的零交叉点时，则开关控制部61将第一驱动信号输出至第一驱动部91而使开关元件Q1成为ON。又，当根据来自输入部4的调光信号的导通时间经过后，则开关控制部61使开关元件Q1成为OFF。在开关元件Q1的ON期间内，一对输入端子TM1、TM2间从ON的开关元件Q1经由OFF的开关元件Q2的寄生二极管而导通。
其次，说明交流电压Vac于负极性半周期中的调光装置10的动作。当第二侦测部32侦测出交流电压Vac从正极性半周期变迁至负极性半周期之际的零交叉点时，则开关控制部61将第二驱动信号输出至第二驱动部92而使开关元件Q2成为ON。又，当根据来自输入部4的调光信号的导通时间经过后，则开关控制部61使开关元件Q2成为OFF。在开关元件Q2的ON期间内，一对输入端子TM1、TM2间从ON的开关元件Q2经由OFF的开关元件Q1的寄生二极管而导通。
本实施形态的调光装置10通过以上说明的依交流电压Vac的每一半周期而交替重复正极性半周期的动作与负极性半周期的动作，而进行负载7的调光。
然而，在将上述调光装置10加以施工之际，正确而言经由负载7而将交流电源8连接至一对输入端子TM1、TM2间。但是，举例而言，会有以下情况：施工者失误而不经由负载7而将交流电源8连接至一对输入端子TM1、TM2间。因此以如下方式构成调光装置10：即使于施工者失误而不经由负载7而将交流电源8连接至一对输入端子TM1、TM2间的情况下，亦能保护开关元件Q1、Q2。本实施形态的调光装置10设有用以保护开关元件Q1、Q2的保护电路1。以下详细说明保护电路1。
保护电路1如图1所示，具有过电流保护部11、保护用控制部62、通知部30。过电流保护部11具有电流侦测部110、保护用开关120。
电流侦测部110如图1所示，由四个电阻R11～R14构成。电流侦测部110电性连接至开关元件Q1的源极与开关元件Q2的源极之间。意即，电流侦测部110构成为将开关元件Q1、Q2间所流通的电流I1加以侦测。电流侦测部110具有电阻R11、R13的串联电路、电阻R12、R14的串联电路。电阻R11、R13的连接点及电阻R12、R14的连接点连接至电源部5的接地。电阻R11、R12的另一端部连接至“漏极连接至输入端子TM1的开关元件Q1”的源极，电阻R13、R14的另一端部连接至“漏极连接至输入端子TM2的开关元件Q2”的源极。意即，电阻R11、R12与电阻R13、R14，在二个开关元件Q1、Q2间以相对于电源部5的接地呈对称的方式连接。交流电压Vac的正极性半周期之中，当由电阻R11、R12侦测出过电流时，则保护用开关120成为ON。又，交流电压Vac的负极性半周期之中，当由电阻R13、R14侦测出过电流时，则保护用开关120成为ON。本实施形态之中，电阻R11、R12是第一电阻，电阻R13、R14是第二电阻。
保护用开关120例如是晶闸管(thyristor)。晶闸管的阳极经由二极管D5而连接至开关元件Q1的栅极21(控制端子)，且经由二极管D6而连接至开关元件Q2的栅极22(控制端子)。晶闸管的阴极电性连接至电源部5的接地。意即，本实施形态之中，电源部5的接地是基准电位点。晶闸管的栅极经由电阻R2及二极管D3而电性连接至电阻R11、R12与开关元件Q1的源极的连接点P1。又，晶闸管的栅极经由电阻R2及二极管D4而连接至电阻R13、R14与开关元件Q2的源极的连接点P2。再者，晶闸管的阴极与栅极之间电性连接有电阻R3、且电性连接有电容器C1。
保护用控制部62如同上述，通过利用CPU执行微型计算机6的存储器所存储的程序而实现。保护用控制部62具有计数部620。计数部620将开关元件Q1、Q2所流通的电流I1的电流值超过阈值的次数加以计数，换言之，将过电流(短路电流)流过开关元件Q1、Q2的次数加以计数。于过电流未流过开关元件Q1、Q2的状态下，保护用开关120成为OFF，因此保护用开关120的阳极的电位与电源部5中的驱动电源的高压侧同电位。另一方面，当过电流流过开关元件Q1、Q2时，则保护用开关120成为ON，且保护用开关120的阳极的电位与电源部5的接地同电位。计数部620监视保护用开关120的阳极的电位。而且，计数部620将保护用开关120的阳极的电位与电源部5的接地同电位的次数加以计数，借以将过电流流过开关元件Q1、Q2的次数加以计数。而且，保护用控制部62使开关控制部61以下述方式控制开关部2：当计数部620的计数值达到规定值(例如10次)时，则使交流电源8与负载7之间固定为断开。换言之，当计数部620的计数值达到规定值时，则保护用控制部62使开关控制部61令开关元件Q1、Q2成为OFF。
如同上述将交流电源8与负载7之间固定为断开后，当例如关闭断路器而借以停止自交流电源8往调光装置10的供电时，则重置保护用控制部62(计数部620)的计数值。借此，解除交流电源8与负载7之间的断开。于未解除错误配线的情况下，则再次侦测出异常(过电流)，而计数部620开始计数。而且，当计数部620的计数值达到规定值时，交流电源8与负载7之间固定为断开。另一方面，当解除由于施工者的错误配线时(成为正确配线状态时)，则于配线器具10是调光装置的情况下，能进行根据调光电平的调光控制。又，如同后述，于配线器具10是调节器的情况下，能进行根据调节器的设定的速度调节控制。意即，本实施形态的调光装置10之中，当停止来自交流电源8的供电而计数部620的计数值重置时，则保护用控制部62以交流电源8与负载7之间不固定为断开的方式，使开关控制部61控制开关部2。
本实施形态的调光装置10之中，于交流电压Vac的正极性半周期，开关元件Q1、Q2所流通的电流I1的电流值超过阈值，且于交流电压Vac的负极性半周期，电流I1的电流值超过阈值。换言之，于交流电压Vac的一周期中，电流I1的电流值超过阈值二次。因此，于计数部620的计数值达到交流电压Vac的五周期的时间点，保护用控制部62以交流电源8与负载7之间固定为断开的方式，使开关控制部61控制开关部2。此外，本实施形态的调光装置10之中，直至例如因停电等而交流电源8被中断为止，持续施加交流电压Vac，因此计数部620的计数值于交流电源8停电时重置。
通知部30构成为通知至少以下一状态：开关元件Q1、Q2所流通的电流I1的电流值超过阈值的状态(以下称作第一状态)；以及计数部620的计数值达到规定值的状态(以下称作第二状态)。本实施形态之中，将上述调光装置10的显示部20兼用为通知部30。通知部30构成为因从保护用控制部62输出的信号而点亮熄灭。举例而言，判断出保护用控制部62是第一状态的情况下，通知部30依据来自保护用控制部62的信号而以预定间隔(例如间隔1秒)使光源200点亮熄灭。又，判断出保护用控制部62是第二状态的情况下，通知部30依据来自保护用控制部62的信号而以与第一状态不同的间隔(例如间隔0.5秒)使光源200点亮熄灭。如上所述，能通过通知部30而告知使用者调光装置10至少在第一状态与第二状态之一。又，通过将配线器具10的显示部20作为通知部30而兼用，相较于另外设置通知部30的情况而言，能删减零件件数。
其次，参照图2而具体说明保护电路1的保护动作。图2是由交流电源8输出的交流电压Vac的一周期份的时序图。图2中的Vg1是施加至开关元件Q1的栅极21的栅极电压。图2中的Vg2是施加至开关元件Q2的栅极22的栅极电压。图2中的Vg3是施加至保护用开关120的栅极的栅极电压。图2中的Sig1是由开关控制部61输出至第一驱动部91的第一驱动信号。图2中的Sig2是由开关控制部61输出至第二驱动部92的第二驱动信号。
于时刻t1，交流电压Vac的极性是正极性，因此微型计算机6的开关控制部61对第一驱动部91输出高电平的第一驱动信号Sig1。第一驱动部91接收高电平的第一驱动信号Sig1，而将栅极电压Vg1施加至开关元件Q1的栅极21。此时，第一驱动部91以从时刻t1至时刻t2为止使开关元件Q1成为ON的方式，依比例增加栅极电压Vg1。又，此时，从时刻t1至时刻t2为止对保护用开关120的栅极施加与栅极电压Vg1同样波形的栅极电压Vg3(开关元件Q1与电阻R11、R12的连接点P1的电位)。
于时刻t2，栅极电压Vg3的电压值达到阈值Vth，保护用开关120成为ON。当保护用开关120成为ON时，则开关元件Q1的栅极21所累积的电荷经由二极管D5而流通至保护用开关120。其结果，栅极电压Vg1成为0[V]，开关元件Q1成为OFF。当开关元件Q1成为OFF时，则开关部2所流通的电流I1成为0[A]，栅极电压Vg3亦成为0[V]。
此外，于时刻t2，栅极电压Vg3亦成为0[V]，但至时刻t3为止第一驱动信号Sig1为高电平，因此电流继续流至保护用开关120。其结果，即使于栅极电压Vg3成为0[V]的时刻t2至时刻t3为止的期间T1，保护用开关120亦维持ON的状态，且借此开关元件Q1亦维持OFF的状态。而且，当第一驱动信号Sig1于时刻t3从高电平成为低电平时，则因为栅极电压Vg3成为0[V]，所以保护用开关120成为OFF。
于时刻t4，交流电压Vac的极性是负极性，因此开关控制部61对第二驱动部92输出高电平的第二驱动信号Sig2。第二驱动部92接收高电平的第二驱动信号Sig2，而将栅极电压Vg2施加至开关元件Q2的栅极22。此时，第二驱动部92以从时刻t4至时刻t5为止使开关元件Q2成为ON的方式，依比例增加栅极电压Vg2。又，此时，从时刻t4至时刻t5为止将与栅极电压Vg2同样波形的栅极电压Vg3(开关元件Q2与电阻R13、R14的连接点P2的电位)施加至保护用开关120的栅极。
于时刻t5，栅极电压Vg3的电压值达到阈值Vth，保护用开关120成为ON。当保护用开关120成为ON时，则开关元件Q2的栅极22所累积的电荷经由二极管D6而流通至保护用开关120。其结果，栅极电压Vg2成为0[V]，开关元件Q2成为OFF。当开关元件Q2成为OFF时，则开关部2所流通的电流I1成为0[A]，栅极电压Vg3亦成为0[V]。
此外，于时刻t5，栅极电压Vg3亦成为0[V]，但至时刻t6为止第二驱动信号Sig2为高电平，因此电流继续流至保护用开关120。其结果，即使于栅极电压Vg3成为0[V]的时刻t5至时刻t6为止的期间T2，保护用开关120亦维持ON的状态，且借此开关元件Q2亦维持OFF的状态。而且，当第二驱动信号Sig2于时刻t6从高电平成为低电平时，则因为栅极电压Vg3是0[V]，所以保护用开关120成为OFF。
本实施形态的保护电路1能重复进行以上说明的交流电压Vac的一周期的动作。意即，保护电路1构成为于经过交流电压Vac的一周期的时间点回复为初期状态。而且，本实施形态的保护电路1构成为：于计数部620的计数值达规定值的时间点，而将交流电源8与负载7之间固定为断开。
又，本实施形态的保护电路1之中，对于电源部5的接地而将电阻R11、R12连接至开关元件Q1侧，且将电阻R13、R14连接至开关元件Q2侧。借此，虽然使用单一保护用开关120，但亦能横跨交流电压Vac的一周期而侦测过电流。
于此，于不经由负载7而将交流电源8连接至输入端子TM1、TM2间的状态下，开关元件Q1或Q2成为ON时，开关部2所流通的电流I1优选为ON的开关元件Q1或Q2的额定电流以下。换言之，优选以开关部2所流通的电流I1是ON的开关元件Q1或Q2的额定电流以下的方式，设定电阻R11～R14的电阻值。借此，即使于不经由负载7而将交流电源8连接至输入端子TM1、TM2间的情况下，亦能保护开关部2，且还具有开关元件Q1、Q2不易损坏的优点。
以下说明上述实施形态的变形例。
上述实施形态已说明配线器具10是调光装置的情况，但配线器具10不限于调光装置，举例而言，亦可是进行电动机的速度调节的调节器。于此情况，负载7是以电动机为动力源的换气扇或循环扇等。意即，负载7亦不限于照明负载。又，配线器具10亦可是例如定时器等电子开关。
再者，上述实施形态是由以反向串联方式电性连接的二个开关元件Q1、Q2构成开关部2，但亦可由例如双栅极构造的开关元件构成开关部2。于此情况，开关元件优选为例如使用GaN(氮化镓)等宽能隙的半导体材料的双栅极(Double-Gate；Dual-Gate)构造的半导体元件。而且，开关部2优选为包含在输入端子TM1、TM2中以所谓反向串联的方式连接的一对二极管。通过此构成，则相较于利用二个开关元件Q1、Q2构成开关部2的情况而言，能降低导通损失。
又，上述实施形态已说明微型计算机6所进行的开关部2的控制方式是反相位控制方式的情况，但开关部2的控制方式不限于反相位控制方式，亦可是正相位控制方式(前导边缘方式；Leading Edge)。于此情况，于从交流电压Vac的半周期的中途至零交叉点为止的期间，一对输入端子TM1、TM2导通。
再者，上述实施形态已说明针对计数部620的计数值的规定值是10的情况，但只要是构成为不因涌入电流等而错误侦测，则规定值不限定于10。亦即，规定值可设定在2～9之间，亦可设定为11以上。
又，使负载7成为熄灭状态的“OFF电平”，可含于亦可不含于从输入部4输入的调光信号。在“OFF电平”不含于调光信号的情况下，优选地，另外设置用以使负载7成为熄灭状态的机械式开关(例如按钮开关等)。于此情况，计数部620的计数值优选地构成为于因机械式开关而负载7成为熄灭状态时重置。
再者，将开关部2加以构成的二个开关元件Q1、Q2各者不限于增强型的n通道MOSFET，亦可例如是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor；绝缘栅双极晶体管)等。又，保护用开关120不限于晶闸管，亦可例如是IGBT或MOSFET等。
再者，开关部2之中，用以实现一方向ON状态的整流元件(二极管)不限于开关元件Q1、Q2的寄生二极管，亦可是外接的二极管。于此情况，二极管亦可与开关元件Q1、Q2各者内置于同一封装。
又，上述实施形态之中，开关控制部61与保护用控制部62构成为利用单一微型计算机6实现，但开关控制部与保护用控制部亦可构成为各自利用微型计算机实现。
又，在开关部2所流通的电流I1的电流值与阈值的比较中，电流I1的电流值“超过”阈值，亦可包含电流I1的电流值与阈值相等的情况。亦即，“超过”亦可与“以上”同义。意即，是否包含电流I1的电流值与阈值相等的情况可视阈值的设定状况而任意变更，因此“超过”与“以上”之间无技术上的差异。
再者，上述实施形态之中，构成为在第一状态与第二状态双方是由通知部30通知，但只要构成为在第一状态与第二状态的至少一状态中由通知部30通知即可。
又，上述实施形态之中，电流侦测部110具有二个电阻R11、R12作为第一电阻，且具有二个电阻R13、R14作为第二电阻，但就第一电阻及第二电阻而言，只要分别具有至少一个电阻即可。
(结论)
如同可由上述实施形态明了，第一态样的保护电路(1)使用于具备开关部(2)与开关控制部(61)的配线器具(10)。开关部(2)具有控制端子(栅极(21、22))，且电性连接至交流电源(8)与负载(7)的串联电路的两端所分别电性连接的(第一)输入端子(TM1)及(第二)输入端子(TM2)间。而且，开关部(2)依据往控制端子的控制信号而将交流电源(8)与负载(7)的串联电路的两端间的导通/断开加以切换。开关控制部(61)控制开关部(2)。保护电路(1)具备电流侦测部(110)与保护用开关(120)。电流侦测部(110)侦测开关部(2)所流通的电流(I1)。保护用开关(120)构成为：电性连接至控制端子与基准电位点(本实施形态中是电源部(5)的接地)，且当由电流侦测部(110)所侦测的电流(I1)的电流值超过阈值时即成为ON。
依据第一态样，则当开关部(2)所流通的电流(I1)的电流值超过阈值时，保护用开关(120)成为ON，往开关部(2)的控制端子的控制信号不输入至控制端子。借此，停止交流电源(8)与负载(7)的串联电路的两端间的导通/断开的切换，电流(I1)不流至开关部(2)。因此，举例而言，即使于施工者失误而不经由负载(7)地将交流电源(8)连接至开关部(2)的两端间的情况下，亦能保护开关部(2)。
第二态样的保护电路1是于第一态样中，开关部(2)还具有以反相串联方式电性连接的第一开关元件(Q1)及第二开关元件(Q2)。保护用开关(120)电性连接至“作为控制端子的第一开关元件(Q1)的第一控制端子(栅极(21))”与基准电位点之间，且电性连接至“作为控制端子的第二开关元件(Q2)的第二控制端子(栅极(22))”与基准电位点之间。
依据第二态样，于交流电压(Vac)的正极性半周期ON的第一开关元件(Q1)与于负极性半周期ON的第二开关元件(Q2)连接至单一保护用开关(120)。因此，即使于横跨交流电压(Vac)的一周期产生过电流的情况下，亦能通过单一保护用开关(120)而降低过电流。但是，此构成并非保护电路(1)的必须构成，例如亦可针对第一开关元件(Q1)及第二开关元件(Q2)各者而分别连接保护用开关。
第三态样的保护电路(1)为，于第二态样中，电流侦测部(110)还具有至少一个第一电阻(R11、R12)、至少一个第二电阻(R13、R14)。第一电阻连接至“第一端电性连接至(第一)输入端子(TM1)的第一开关元件(Q1)”的第二端与基准电位点之间。第二电阻电性连接至“第一端电性连接至(第二)输入端子(TM1)的第二开关元件(Q2)”的第二端与基准电位点之间。
依据第三态样，则即使使用单一保护用开关(120)，亦能横跨交流电压(Vac)的一周期而侦测过电流。但是，此构成并非保护电路(1)的必须构成，电流侦测部(110)亦可不具有第一电阻及第二电阻。
第四态样的保护电路(1)为，于第一至三态样任一者中，还具备保护用控制部(62)。保护用控制部(62)具有：计数部(620)，将开关部(2)所流通的电流(I1)的电流值超过阈值的次数加以计数。而且，保护用控制部(62)构成为：当计数部(620)的计数值达到规定值时，则使开关控制部(61)将交流电源(8)与负载(7)的串联电路的两端间固定为断开。
依据第四态样，则于计数部(620)的计数值达到规定值的时间点，交流电源(8)与负载(7)的串联电路的两端间固定为断开，因此能降低涌入电流等所导致的误侦测。但是，此构成并非保护电路(1)的必须构成，亦可省略保护用控制部(62)。
第五态样的保护电路(1)为，于第四态样之中，还具备通知部(30)。通知部(30)通知至少以下一状态：开关部(2)所流通的电流(I1)的电流值超过阈值的状态；以及计数部(620)的计数值达到规定值的状态。
依据第五态样，则能告知使用者过电流(短路电流)流至开关部(2)。但是，此构成并非保护电路(1)的必须构成，亦可省略通知部(30)。
第六态样的保护电路(16)为，于第五态样中，将具有根据配线器具(10)的动作状态而点亮/熄灭的光源(200)的显示部(20)兼用为通知部(30)。
依据第六态样，则亦可不另外设置通知部(30)，且相较于另外设置通知部(30)的情况，能删减零件件数。但是，此构成并非保护电路(1)的必须构成，亦可设置有别于显示部(20)的通知部(30)。
第七态样的配线器具(10)具备第一至第六态样任一者的保护电路(1)、开关部(2)、开关控制部(61)。开关部(2)具有控制端子(栅极(21、22))，且电性连接至交流电源(8)与负载(7)的串联电路的两端间所分别电性连接的(第一)输入端子(TM1)及(第二)输入端子(TM2)间。而且，开关部(2)依据往控制端子的控制信号而将交流电源(8)与负载(7)的串联电路的两端间的导通/断开加以切换。开关控制部(61)控制开关部(2)。
依据第七态样，则通过使用上述保护电路(1)，而能于不经由负载(7)而将交流电源(8)连接至开关部(2)的两端间的情况下，保护开关部(2)。
[符号的说明]
1 保护电路
2 开关部(开关电路)
7 负载
8 交流电源
10 配线器具
20 显示部
21 栅极((第一)控制端子)
22 栅极((第二)控制端子)
30 通知部
61 开关控制部
62 保护用控制部
110 电流侦测部
120 保护用开关
200 光源
620 计数部
I1 电流
Q1 第一开关元件
Q2 第二开关元件
R11、R12 电阻(第一电阻)
R13、R14 电阻(第二电阻)
TM1 输入端子(第一输入端子)
TM2 输入端子(第二输入端子)

Claims (5)

1.一种保护电路，用于具备开关电路与开关控制部的配线器具，所述开关电路具有控制端子，且电性连接至交流电源与负载的串联电路的两端所分别电性连接的第一输入端子与第二输入端子之间，依据输入至所述控制端子的控制信号而切换所述串联电路的所述两端间的导通/断开；所述开关控制部控制所述开关电路；
所述保护电路的特征为具备：
电流侦测部，侦测流过所述开关电路的电流；以及
单一保护用开关，电性连接至所述控制端子与基准电位点之间，且当由所述电流侦测部所侦测的所述电流的电流值超过阈值时即成为导通，
所述开关电路具有第一开关元件及第二开关元件，所述第一开关元件及第二开关元件串联地电性连接，当断开时允许电流单方向流动，且所述单方向为反向，
所述电流侦测部具有：
两个第一电阻，电性连接至第一端电性连接至所述第一输入端子的所述第一开关元件的第二端与所述基准电位点之间；以及
两个第二电阻，电性连接至第一端电性连接至所述第二输入端子的所述第二开关元件的第二端与所述基准电位点之间，
所述单一保护用开关电性连接至作为所述控制端子的所述第一开关元件的第一控制端子与所述基准电位点之间，且电性连接至作为所述控制端子的所述第二开关元件的第二控制端子与所述基准电位点之间。
2.根据权利要求1所述的保护电路，其中，
还具备保护用控制部，所述保护用控制部具有计数部，所述计数部将所述电流值超过所述阈值的次数加以计数；
所述保护用控制部构成为：当所述计数部的计数值达到规定值时，使所述开关控制部将所述串联电路的所述两端间固定为断开。
3.根据权利要求2所述的保护电路，其中，
还具备通知部，用以通知至少下列一者：所述电流值超过所述阈值的状态、及所述计数值达到所述规定值的状态。
4.根据权利要求3所述的保护电路，其中，
以显示部兼用作为所述通知部，所述显示部具有根据于所述配线器具的动作状态而点亮/熄灭的光源。
5.一种配线器具，具备：
根据权利要求1至4中任一项所述的保护电路；
开关电路，具有控制端子，且电性连接至交流电源与负载的串联电路的两端所分别电性连接的第一输入端子与第二输入端子之间，依据输入至所述控制端子的控制信号而切换所述串联电路的所述两端间的导通/断开；以及
开关控制部，控制所述开关电路。
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