JP2002305870A - 電子スイッチを制御するための電源電圧を生成する方法及びシステム - Google Patents
電子スイッチを制御するための電源電圧を生成する方法及びシステムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、スイッチが導通しているあいだの
その端子間の残留電圧を利用する、電子スイッチを制御
するための電源電圧を生成する方法及びシステムを提供
する。 【解決手段】 トライアックなどの電子スイッチを制御
するための直流電圧は、当該スイッチが導通していると
きのその端子における残留電圧から得られる。補助電源
電圧を生成するのに必要な電力は、電子スイッチが導通
しているときにその端子から取り出される。残留電圧
は、例えば、調整切換モード電源回路を整流／昇圧系と
して用いて整流され、昇圧される。
その端子間の残留電圧を利用する、電子スイッチを制御
するための電源電圧を生成する方法及びシステムを提供
する。 【解決手段】 トライアックなどの電子スイッチを制御
するための直流電圧は、当該スイッチが導通していると
きのその端子における残留電圧から得られる。補助電源
電圧を生成するのに必要な電力は、電子スイッチが導通
しているときにその端子から取り出される。残留電圧
は、例えば、調整切換モード電源回路を整流／昇圧系と
して用いて整流され、昇圧される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子スイッチ、例
えば、トライアックを制御するための電源電圧を生成す
る方法及びシステム、より詳細には、当該スイッチが二
つのワイヤーに接続されていて負荷への電力の供給を制
御するとき、特に、当該スイッチが単相交流商用電源の
ライブと中立（live and neutral）の間で負荷と直列に
接続されているときに、電子制御回路へ電力を供給する
ための直流電源電圧を生成する方法及びシステムに関す
る。
えば、トライアックを制御するための電源電圧を生成す
る方法及びシステム、より詳細には、当該スイッチが二
つのワイヤーに接続されていて負荷への電力の供給を制
御するとき、特に、当該スイッチが単相交流商用電源の
ライブと中立（live and neutral）の間で負荷と直列に
接続されているときに、電子制御回路へ電力を供給する
ための直流電源電圧を生成する方法及びシステムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】上で述べたような状況において、電子ス
イッチ（トライアック）は、金属の接点を有する従来の
スイッチに置き換わる。このため電子スイッチは、電子
制御回路と共に、壁に作りつけられた通常はワイヤ二本
だけが終端されるハウジング内に設置される。以下では
簡便のために、これらをそれぞれ「ライブ」ワイヤ、
「スイッチライブ」ワイヤと呼ぶ。電子スイッチは当
然、利用可能な二本のワイヤ、すなわちライブワイヤと
スイッチライブワイヤの間に接続される。負荷は、スイ
ッチライブワイヤと中立ワイヤの間に接続される。中立
ワイヤにはアクセスできない。
イッチ（トライアック）は、金属の接点を有する従来の
スイッチに置き換わる。このため電子スイッチは、電子
制御回路と共に、壁に作りつけられた通常はワイヤ二本
だけが終端されるハウジング内に設置される。以下では
簡便のために、これらをそれぞれ「ライブ」ワイヤ、
「スイッチライブ」ワイヤと呼ぶ。電子スイッチは当
然、利用可能な二本のワイヤ、すなわちライブワイヤと
スイッチライブワイヤの間に接続される。負荷は、スイ
ッチライブワイヤと中立ワイヤの間に接続される。中立
ワイヤにはアクセスできない。
【０００３】スイッチの電子制御回路に電力を供給する
には、数ボルト程度、例えば５ボルトの直流電圧が必要
である。上で述べたワイヤ接続の構成では、壁に作りつ
けられたハウジング内で利用可能な二本のワイヤからこ
の直流電圧を得ることはできない。
には、数ボルト程度、例えば５ボルトの直流電圧が必要
である。上で述べたワイヤ接続の構成では、壁に作りつ
けられたハウジング内で利用可能な二本のワイヤからこ
の直流電圧を得ることはできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＥＰ０
０３１６２６には、キャパシタ及び整流回路を介して商
用電源から必要とする電力を受けるトライアックを制御
するための直流電源回路が説明されている。この整流回
路は、トライアックがオフとされている場合のみ、使用
可能な直流電圧を生成することができる。その結果、上
述の従来技術文献において提案されている解決策では、
トライアックの制御回路へ電力を供給するのに使われる
直流電圧を生成するのに必要な短い時間間隔のあいだ、
トライアックの導通を遮断することが必要となる。
０３１６２６には、キャパシタ及び整流回路を介して商
用電源から必要とする電力を受けるトライアックを制御
するための直流電源回路が説明されている。この整流回
路は、トライアックがオフとされている場合のみ、使用
可能な直流電圧を生成することができる。その結果、上
述の従来技術文献において提案されている解決策では、
トライアックの制御回路へ電力を供給するのに使われる
直流電圧を生成するのに必要な短い時間間隔のあいだ、
トライアックの導通を遮断することが必要となる。
【０００５】トライアックの制御サイクルにおける「導
通停止」が周期的に必要となるこの種の解決策では、シ
ステムを適用可能な規格に適合させようとする場合に、
高価でしかもかさばるフィルタの使用が必要となる。
通停止」が周期的に必要となるこの種の解決策では、シ
ステムを適用可能な規格に適合させようとする場合に、
高価でしかもかさばるフィルタの使用が必要となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来とは異な
る解決策、すなわち、スイッチが導通しているあいだの
その端子間の残留電圧を利用するという解決策を提案す
る。
る解決策、すなわち、スイッチが導通しているあいだの
その端子間の残留電圧を利用するという解決策を提案す
る。
【０００７】より正確に言うと、本発明は、負荷と直列
に単相交流商用電源に接続された電子スイッチを制御す
るための、補助的な電源電圧を生成する。この方法は、
端子間における残留電圧降下を使って、補助的な電源電
圧を生成するのに必要な電力を電子スイッチが導通して
いるあいだに電子スイッチの端子から取り出す。
に単相交流商用電源に接続された電子スイッチを制御す
るための、補助的な電源電圧を生成する。この方法は、
端子間における残留電圧降下を使って、補助的な電源電
圧を生成するのに必要な電力を電子スイッチが導通して
いるあいだに電子スイッチの端子から取り出す。
【０００８】実際には、交流の残留電圧降下は、１ボル
トのオーダーである。したがって、例えば従来からの整
流／昇圧回路を用いて、この残留電圧を整流し昇圧する
と都合がよい。この方法で５ボルト又はそれ以上の電圧
を得ることができ、これは電子スイッチの制御回路の直
流電源に完全に適合する。
トのオーダーである。したがって、例えば従来からの整
流／昇圧回路を用いて、この残留電圧を整流し昇圧する
と都合がよい。この方法で５ボルト又はそれ以上の電圧
を得ることができ、これは電子スイッチの制御回路の直
流電源に完全に適合する。
【０００９】もし、容量性の部品、あいは小さい電子化
学的な記憶セルなどが整流／昇圧系の出力に接続されて
いれば、電子スイッチが導通していない（開いている）
ときに使用可能な電圧を維持することが可能であり、し
たがってトライアックが再び導通し始めるとき、すなわ
ち負荷に電力を供給し始めるときに、電子スイッチの電
源回路を制御することが可能である。しかしながら、電
子スイッチがオフにされているときは、商用電源から直
接、補助の電源電圧を生成するのが有利である。これ
は、電子スイッチがオフの（開いている）ときは、例え
ばキャパシタによってライブワイヤに接続された単純な
整流回路を用いて、交流の商用電源から直接補助の電源
電圧を生成できるからである。
学的な記憶セルなどが整流／昇圧系の出力に接続されて
いれば、電子スイッチが導通していない（開いている）
ときに使用可能な電圧を維持することが可能であり、し
たがってトライアックが再び導通し始めるとき、すなわ
ち負荷に電力を供給し始めるときに、電子スイッチの電
源回路を制御することが可能である。しかしながら、電
子スイッチがオフにされているときは、商用電源から直
接、補助の電源電圧を生成するのが有利である。これ
は、電子スイッチがオフの（開いている）ときは、例え
ばキャパシタによってライブワイヤに接続された単純な
整流回路を用いて、交流の商用電源から直接補助の電源
電圧を生成できるからである。
【００１０】本発明はまた、負荷への電力供給を制御す
るための電子システムを提供する。このシステムは、単
相の交流商用電源から負荷に電力を供給するために負荷
に直列に接続するようにした電子スイッチと、スイッチ
のための制御手段と、制御手段へ電力を供給するために
接続された第一の補助直流電源回路を含んでおり、第一
の補助直流電源回路は交流電力入力を有しており、そし
て制御手段は、電子スイッチが導通しているときに、こ
の交流電力入力を電子スイッチに接続するようにされて
いる。
るための電子システムを提供する。このシステムは、単
相の交流商用電源から負荷に電力を供給するために負荷
に直列に接続するようにした電子スイッチと、スイッチ
のための制御手段と、制御手段へ電力を供給するために
接続された第一の補助直流電源回路を含んでおり、第一
の補助直流電源回路は交流電力入力を有しており、そし
て制御手段は、電子スイッチが導通しているときに、こ
の交流電力入力を電子スイッチに接続するようにされて
いる。
【００１１】先に述べたように、第一の補助電源回路
は、例えば調整切換モード電源（regulated switch-mod
e power supply）などの整流／昇圧系を含んでいること
が望ましい。
は、例えば調整切換モード電源（regulated switch-mod
e power supply）などの整流／昇圧系を含んでいること
が望ましい。
【００１２】上に述べた種類の整流／昇圧系として特別
に設計された集積回路は、例えば購入することにより入
手可能である。
に設計された集積回路は、例えば購入することにより入
手可能である。
【００１３】例えば、LINEAR TECHNOLOGY（商標）のLT1
073-5という集積回路は、このような応用目的で設計さ
れたものである。
073-5という集積回路は、このような応用目的で設計さ
れたものである。
【００１４】上記のシステムは、その入力が交流商用電
源に接続され、電子スイッチが導通状態でないときに制
御手段へ電力を供給するようにされた第二の直流補助電
源回路を含むことが望ましい。
源に接続され、電子スイッチが導通状態でないときに制
御手段へ電力を供給するようにされた第二の直流補助電
源回路を含むことが望ましい。
【００１５】第二の補助電源回路は、キャパシタを介し
て商用電源に接続された単純な整流回路からなる。
て商用電源に接続された単純な整流回路からなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】負荷への交流による電力の供給を
制御するための電子システムについての以下の説明か
ら、本発明はより明瞭となろう。図面を参照して行う以
下の説明は、あくまでも例示である。
制御するための電子システムについての以下の説明か
ら、本発明はより明瞭となろう。図面を参照して行う以
下の説明は、あくまでも例示である。
【００１７】図１には、例えば建物に設置される単相交
流商用電源１１が示してある。ライブワイヤＰ及び中立
ワイヤＮが見て取れる。この例では、照明である負荷１
２に、商用電源から交流が供給される。負荷は、交流に
よって電力供給を受けるよう設計された電気機器であれ
ば、どのようなものであってもよい。
流商用電源１１が示してある。ライブワイヤＰ及び中立
ワイヤＮが見て取れる。この例では、照明である負荷１
２に、商用電源から交流が供給される。負荷は、交流に
よって電力供給を受けるよう設計された電気機器であれ
ば、どのようなものであってもよい。
【００１８】この目的のために、電子スイッチ１３が負
荷と直列に接続されており、そしててこの直列接続され
た組合せがライブワイヤＰと中立ワイヤＮのあいだに接
続されている。電子スイッチ１３はトライアックであ
る。電子スイッチが設置された場所、例えば壁に作り込
まれたハウジング内にある利用可能なワイヤは、例えば
先に定義したライブワイヤとスイッチライブワイヤ（sw
itched live wire）Ｐｃという二本だけである。トライ
アック１３は、これら二つのワイヤの間に接続されてい
る。スイッチライブワイヤは、負荷１２に接続されてい
る。中立ワイヤＮは、電子スイッチの位置では直接アク
セスすることはできない。
荷と直列に接続されており、そしててこの直列接続され
た組合せがライブワイヤＰと中立ワイヤＮのあいだに接
続されている。電子スイッチ１３はトライアックであ
る。電子スイッチが設置された場所、例えば壁に作り込
まれたハウジング内にある利用可能なワイヤは、例えば
先に定義したライブワイヤとスイッチライブワイヤ（sw
itched live wire）Ｐｃという二本だけである。トライ
アック１３は、これら二つのワイヤの間に接続されてい
る。スイッチライブワイヤは、負荷１２に接続されてい
る。中立ワイヤＮは、電子スイッチの位置では直接アク
セスすることはできない。
【００１９】電子スイッチ１３の制御には、動作に直流
電源を要する電子制御手段を設けなければならない。
電源を要する電子制御手段を設けなければならない。
【００２０】この例では、トライアックの制御手段とし
て、ユーザーインターフェース１７を介して制御される
制御回路１６と、制御回路によって制御される接続イン
ターフェース１８が含まれている。
て、ユーザーインターフェース１７を介して制御される
制御回路１６と、制御回路によって制御される接続イン
ターフェース１８が含まれている。
【００２１】制御回路１６は、例えばSGS THOMSON（商
標）のST6200という８ビット・マイクロコントローラな
どのマイクロコントローラ２０を主要なものとして含ん
でいる。ここではこのマイクロコントローラ２０は、当
該製造者によって推奨されている通常の方法で接続され
ている。このマイクロコントローラを動作させるには、
水晶クリスタル２１を設けなければならない。マイクロ
コントローラ２０は、二つのトランジスタＱ１，Ｑ２の
ベースに接続された二つの論理出力を有している。トラ
ンジスタＱ１はＰＮＰ型であり、トランジスタＱ２はＮ
ＰＮ型である。この二つのトランジスタは、二つのスイ
ッチＩ１，Ｉ２を有する双安定リレー２２のコイルＬ１
（セット），Ｌ２（リリース）をそれぞれ制御する。こ
のスイッチＩ１，Ｉ２は、トライアック１３と第一の直
流補助電源回路２５との間に設けられる接続インターフ
ェース１８の重要な部分であり、この点が本発明の本質
的な特徴部分である。
標）のST6200という８ビット・マイクロコントローラな
どのマイクロコントローラ２０を主要なものとして含ん
でいる。ここではこのマイクロコントローラ２０は、当
該製造者によって推奨されている通常の方法で接続され
ている。このマイクロコントローラを動作させるには、
水晶クリスタル２１を設けなければならない。マイクロ
コントローラ２０は、二つのトランジスタＱ１，Ｑ２の
ベースに接続された二つの論理出力を有している。トラ
ンジスタＱ１はＰＮＰ型であり、トランジスタＱ２はＮ
ＰＮ型である。この二つのトランジスタは、二つのスイ
ッチＩ１，Ｉ２を有する双安定リレー２２のコイルＬ１
（セット），Ｌ２（リリース）をそれぞれ制御する。こ
のスイッチＩ１，Ｉ２は、トライアック１３と第一の直
流補助電源回路２５との間に設けられる接続インターフ
ェース１８の重要な部分であり、この点が本発明の本質
的な特徴部分である。
【００２２】ここで説明する例では、ユーザーインター
フェース１７は、マイクロコントローラの入力とスイッ
チライブワイヤＰｃとの間に接続された、単純な押しボ
タンとされている。しかしながら、このタイプのシステ
ムには、赤外線受信機、ＨＦ反射器等どのようなタイプ
のユーザーインターフェースでもマイクロコントローラ
と連携させることができるという特長があるという点に
は注意すべきである。
フェース１７は、マイクロコントローラの入力とスイッ
チライブワイヤＰｃとの間に接続された、単純な押しボ
タンとされている。しかしながら、このタイプのシステ
ムには、赤外線受信機、ＨＦ反射器等どのようなタイプ
のユーザーインターフェースでもマイクロコントローラ
と連携させることができるという特長があるという点に
は注意すべきである。
【００２３】第一の補助電源回路２５の出力で利用可能
な直流電圧は、制御回路１６の部品だけでなく、リレー
２２のコイルにも電力を供給する。接続インターフェー
スは、次のようにして接続される。まず、ライブワイヤ
Ｐが各スイッチＩ１，Ｉ２の一方の極に接続される。そ
して、トライアックのトリガーがスイッチＩ２の残りの
極に接続される。
な直流電圧は、制御回路１６の部品だけでなく、リレー
２２のコイルにも電力を供給する。接続インターフェー
スは、次のようにして接続される。まず、ライブワイヤ
Ｐが各スイッチＩ１，Ｉ２の一方の極に接続される。そ
して、トライアックのトリガーがスイッチＩ２の残りの
極に接続される。
【００２４】第一の補助電源回路２５は、双極の形態の
交流電力入力２８を有しており、これはスイッチＩ１の
残りの極と、スイッチライブワイヤＰｃ、すなわち照明
１２へ接続されたアクセス可能な導体に接続されてい
る。
交流電力入力２８を有しており、これはスイッチＩ１の
残りの極と、スイッチライブワイヤＰｃ、すなわち照明
１２へ接続されたアクセス可能な導体に接続されてい
る。
【００２５】図１が明瞭に示しているように、二つのス
イッチＩ１，Ｉ２は、一方の位置（スイッチＩ１，Ｉ２
が開いた状態）にあるとき、ライブワイヤＰは、電源供
給入力２８にもトライアック１３のトリガーにも接続さ
れない。他方の位置（スイッチＩ１，Ｉ２が閉じた状
態）にあるときは、この電源入力は、ライブワイヤとス
イッチライブワイヤとの間、すなわちトライアック１３
の両端子に接続され、そしてライブワイヤはトライアッ
クのトリガーに接続される。
イッチＩ１，Ｉ２は、一方の位置（スイッチＩ１，Ｉ２
が開いた状態）にあるとき、ライブワイヤＰは、電源供
給入力２８にもトライアック１３のトリガーにも接続さ
れない。他方の位置（スイッチＩ１，Ｉ２が閉じた状
態）にあるときは、この電源入力は、ライブワイヤとス
イッチライブワイヤとの間、すなわちトライアック１３
の両端子に接続され、そしてライブワイヤはトライアッ
クのトリガーに接続される。
【００２６】先に示したように、リレー２２は双安定リ
レーである。これは起動されても、その状態を変えるだ
けである。ここではこのリレーは直流リレーである。こ
のリレーは、リレーをセット状態にするＬ１と、これを
リリース状態にするＬ２という二つのコイルを有してい
る。コイルＬ２を作動させるとリレーはリリース状態と
され、二つのスイッチＩ１及びＩ２を開く。コイルＬ１
は、第一の補助電源回路の直流電圧出力と、トランジス
タＱ１のエミッタとの間に接続されている。コイルＬ２
は、トランジスタＱ２のエミッタと、スイッチライブワ
イヤＰｃとの間に接続されている。ダイオードＤ１、Ｄ
２は、コイルを制御するトランジスタＱ１，Ｑ２がオフ
になったときに、コイルＬ１，Ｌ２を電圧サージから保
護するために各コイルをシャントする。ツェナーダイオ
ードＺ１は、トライアックのトリガーと電源入力２８と
の間に（アノードをトリガー側にして）接続されてい
る。このツェナーダイオードの機能は、第一の補助電源
回路２５を保護することである。より正確に言うと、ス
イッチＩ１が閉じられたときに、トライアックがオフに
された場合には、ツェナーダイオードがトライアックを
作動させ、これにより、交流商用電源電圧が電源入力２
８に印加されて第一の補助電源回路２５が破壊されるこ
とを防いでいる。第一の補助電源回路２５は、端子部に
出力双極３０を有しており、ここからトライアックの制
御回路、すなわちこの例では本質的にリレー２２及び制
御回路１６からなる制御回路に電力を供給するのに使わ
れる５ボルトのオーダーの直流電圧が利用される。この
出力双極の一方の極は、スイッチライブワイヤに接続さ
れている。
レーである。これは起動されても、その状態を変えるだ
けである。ここではこのリレーは直流リレーである。こ
のリレーは、リレーをセット状態にするＬ１と、これを
リリース状態にするＬ２という二つのコイルを有してい
る。コイルＬ２を作動させるとリレーはリリース状態と
され、二つのスイッチＩ１及びＩ２を開く。コイルＬ１
は、第一の補助電源回路の直流電圧出力と、トランジス
タＱ１のエミッタとの間に接続されている。コイルＬ２
は、トランジスタＱ２のエミッタと、スイッチライブワ
イヤＰｃとの間に接続されている。ダイオードＤ１、Ｄ
２は、コイルを制御するトランジスタＱ１，Ｑ２がオフ
になったときに、コイルＬ１，Ｌ２を電圧サージから保
護するために各コイルをシャントする。ツェナーダイオ
ードＺ１は、トライアックのトリガーと電源入力２８と
の間に（アノードをトリガー側にして）接続されてい
る。このツェナーダイオードの機能は、第一の補助電源
回路２５を保護することである。より正確に言うと、ス
イッチＩ１が閉じられたときに、トライアックがオフに
された場合には、ツェナーダイオードがトライアックを
作動させ、これにより、交流商用電源電圧が電源入力２
８に印加されて第一の補助電源回路２５が破壊されるこ
とを防いでいる。第一の補助電源回路２５は、端子部に
出力双極３０を有しており、ここからトライアックの制
御回路、すなわちこの例では本質的にリレー２２及び制
御回路１６からなる制御回路に電力を供給するのに使わ
れる５ボルトのオーダーの直流電圧が利用される。この
出力双極の一方の極は、スイッチライブワイヤに接続さ
れている。
【００２７】第一の補助電源回路２５は、直列に接続さ
れたインダクタＬ及びダイオードＤと、出力双極３０を
シャントするキャパシタＣを含む整流／昇圧系として構
成されている。これらの部品は、関連するレギュレータ
と共にスイッチモードの電源において使用するように設
計された、例えばLT 1073集積回路等の集積回路２６に
接続されている。インダクタＬは、スイッチＩ１に接続
されている入力端子２８と、ダイオードＤのアノードと
の間に接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ１のドレ
イン・ソース間は、インダクタＬとダイオードＤの接続
点と、スイッチライブワイヤとの間に接続されている。
ゲートは抵抗Ｒ１の一方の側に接続されており、その他
方側は、トランジスタＱ３のエミッタに接続されてい
る。トランジスタＱ３のコレクタはスイッチライブワイ
ヤに接続されている。ダイオードＤ３は、トランジスタ
Ｑ３のコレクタとベースとの間に接続されている。バイ
アス抵抗Ｒ２は、このトランジスタのベースとスイッチ
ライブワイヤとの間に接続されている。トランジスタＱ
３のベースは、集積回路の出力に接続されている。後者
はまたその出力８が、ダイオードＤのカソードに接続さ
れている。トランジスタＭ１は実際には外部スイッチで
あり、効率を改善するために集積回路内にあるものより
も優先して使用される。この回路のトランジスタＱ３、
ダイオードＤ３及び抵抗Ｒ２を含む部分は、単にトラン
ジスタＭ１をオフにするのを補助するための系を構成し
ている。高容量のキャパシタＣ１は、双極端子において
電圧の半波整流を行うとともに交流商用電源への「ＨＦ
フィードバック」を排除するために、入力２８をシャン
トしている。直流補助電源電圧は、出力双極３０の端
子、すなわちダイオードＤのカソードとスイッチライブ
ワイヤとの間において利用される。電圧リミッタとして
動作するツェナーダイオードＺ２は、キャパシタＣをシ
ャットする。この補助電源の動作について、以下でより
詳しく説明する。
れたインダクタＬ及びダイオードＤと、出力双極３０を
シャントするキャパシタＣを含む整流／昇圧系として構
成されている。これらの部品は、関連するレギュレータ
と共にスイッチモードの電源において使用するように設
計された、例えばLT 1073集積回路等の集積回路２６に
接続されている。インダクタＬは、スイッチＩ１に接続
されている入力端子２８と、ダイオードＤのアノードと
の間に接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ１のドレ
イン・ソース間は、インダクタＬとダイオードＤの接続
点と、スイッチライブワイヤとの間に接続されている。
ゲートは抵抗Ｒ１の一方の側に接続されており、その他
方側は、トランジスタＱ３のエミッタに接続されてい
る。トランジスタＱ３のコレクタはスイッチライブワイ
ヤに接続されている。ダイオードＤ３は、トランジスタ
Ｑ３のコレクタとベースとの間に接続されている。バイ
アス抵抗Ｒ２は、このトランジスタのベースとスイッチ
ライブワイヤとの間に接続されている。トランジスタＱ
３のベースは、集積回路の出力に接続されている。後者
はまたその出力８が、ダイオードＤのカソードに接続さ
れている。トランジスタＭ１は実際には外部スイッチで
あり、効率を改善するために集積回路内にあるものより
も優先して使用される。この回路のトランジスタＱ３、
ダイオードＤ３及び抵抗Ｒ２を含む部分は、単にトラン
ジスタＭ１をオフにするのを補助するための系を構成し
ている。高容量のキャパシタＣ１は、双極端子において
電圧の半波整流を行うとともに交流商用電源への「ＨＦ
フィードバック」を排除するために、入力２８をシャン
トしている。直流補助電源電圧は、出力双極３０の端
子、すなわちダイオードＤのカソードとスイッチライブ
ワイヤとの間において利用される。電圧リミッタとして
動作するツェナーダイオードＺ２は、キャパシタＣをシ
ャットする。この補助電源の動作について、以下でより
詳しく説明する。
【００２８】出力の双極３０において利用される補助電
源電圧は、制御回路１６及びリレー２２に電力を供給す
る。より正確には、ダイオードＤのカソードが、マイク
ロコントローラ２０の電源入力（入力１）、トランジス
タＱ２のコレクタ、そしてリレー２２のコイルＬ１に接
続されている。第一の補助電源回路２５は、ここでは、
トライアック１３が導通しているときだけ補助電圧を生
成するよう設計されている。トライアック１３がオフと
されているときは、補助電圧は、より単純で、かつ抵抗
Ｒ３、キャパシタＣ３、そしてダイオードＤ４を含む直
列接続の分枝回路を含んだ第二の補助電源回路３５によ
って生成される。抵抗Ｒ３の他端は、トライアック１３
のライブワイヤ側に接続されている。ダイオードＤ４の
カソードは、第一の補助電源回路２５の出力、より正確
にいうと、ダイオードＤのカソードに接続されている。
ダイオードＤ５のカソードは、キャパシタＣ３とダイオ
ードＤ４の共通点に、アノードはスイッチライブワイヤ
にそれぞれ接続されている。
源電圧は、制御回路１６及びリレー２２に電力を供給す
る。より正確には、ダイオードＤのカソードが、マイク
ロコントローラ２０の電源入力（入力１）、トランジス
タＱ２のコレクタ、そしてリレー２２のコイルＬ１に接
続されている。第一の補助電源回路２５は、ここでは、
トライアック１３が導通しているときだけ補助電圧を生
成するよう設計されている。トライアック１３がオフと
されているときは、補助電圧は、より単純で、かつ抵抗
Ｒ３、キャパシタＣ３、そしてダイオードＤ４を含む直
列接続の分枝回路を含んだ第二の補助電源回路３５によ
って生成される。抵抗Ｒ３の他端は、トライアック１３
のライブワイヤ側に接続されている。ダイオードＤ４の
カソードは、第一の補助電源回路２５の出力、より正確
にいうと、ダイオードＤのカソードに接続されている。
ダイオードＤ５のカソードは、キャパシタＣ３とダイオ
ードＤ４の共通点に、アノードはスイッチライブワイヤ
にそれぞれ接続されている。
【００２９】動作について説明する。ユーザーがインタ
ーフェース１７を介して照明１２の起動を命じると、制
御回路１６はリレー２２をセット状態にする。トライア
ック１３のトリガーが起動され、トライアックは導通す
る。そして照明１２が起動される。このような状態で、
図２に示すように、トライアックの端子には約１ボルト
の残留交流電圧降下があることが知られている。スイッ
チＩ１が閉じられるので、この残留電圧は入力２８の端
子にも生じる。トランジスタＭ１は各スイッチング周期
において導通され、この際インダクタＬはトランジスタ
Ｍ１を介してチャージされる。このトランジスタがオフ
にされたときに、インダクタに蓄積されたエネルギー
は、ダイオードＤを介してキャパシタＣに伝えられる。
これにより生じる電圧サージは、キャパシタＣを５ボル
トのオーダーの電圧までチャージする。これは制御回路
１６，１８に電力を供給するのに十分である。
ーフェース１７を介して照明１２の起動を命じると、制
御回路１６はリレー２２をセット状態にする。トライア
ック１３のトリガーが起動され、トライアックは導通す
る。そして照明１２が起動される。このような状態で、
図２に示すように、トライアックの端子には約１ボルト
の残留交流電圧降下があることが知られている。スイッ
チＩ１が閉じられるので、この残留電圧は入力２８の端
子にも生じる。トランジスタＭ１は各スイッチング周期
において導通され、この際インダクタＬはトランジスタ
Ｍ１を介してチャージされる。このトランジスタがオフ
にされたときに、インダクタに蓄積されたエネルギー
は、ダイオードＤを介してキャパシタＣに伝えられる。
これにより生じる電圧サージは、キャパシタＣを５ボル
トのオーダーの電圧までチャージする。これは制御回路
１６，１８に電力を供給するのに十分である。
【００３０】ユーザーがユーザーインターフェース１７
を介して照明１２をオフにしたときは、制御回路はリレ
ーをリリース状態にし、スイッチＩ１及びＩ２は開か
れ、トライアックはオフとされ、補助電源２５は中立化
する。一方、キャパシタＣのチャージは第二の補助電源
回路３５を介して維持される。これは、トライアック１
３ががオフにされると直ちに十分に高い整流された電圧
を生じさせることができる整流／降圧系として振る舞
う。これは、このような状況では、商用電源の交流電圧
が補助電源回路３５の入力において使用可能だからであ
る。
を介して照明１２をオフにしたときは、制御回路はリレ
ーをリリース状態にし、スイッチＩ１及びＩ２は開か
れ、トライアックはオフとされ、補助電源２５は中立化
する。一方、キャパシタＣのチャージは第二の補助電源
回路３５を介して維持される。これは、トライアック１
３ががオフにされると直ちに十分に高い整流された電圧
を生じさせることができる整流／降圧系として振る舞
う。これは、このような状況では、商用電源の交流電圧
が補助電源回路３５の入力において使用可能だからであ
る。
【図１】本発明のシステムのブロック図である。
【図２】電子スイッチが導通しているときの電子スイッ
チの端子における交流電圧を示したタイミング図であ
る。
チの端子における交流電圧を示したタイミング図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペレティエール ローレンス フランス 71250 サロルネイ シュル ギュイェ プラース デ ラ クロワ マ トゥラン (72)発明者 デラポルテ アレン フランス 87220 オーレル レ クルゼ ット Ｆターム(参考） 5F038 AV13 BG03 BG04 BH05 BH15 DF04 DF08 DF17 EZ20 5H420 BB12 CC04 DD03 EA05 EA37 5H740 BA03 BA18 BB08 HH01
Claims (14)
- 【請求項１】 負荷と直列に単相交流電源に接続された
電子スイッチを制御するための補助電源電圧を生成する
方法であって、前記電子スイッチが導通しているときに
前記補助電源電圧を生成するのに必要な電力を前記電子
スイッチの端子から取り出すために、前記端子間の残留
電圧降下を用いることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記補助電源電圧を得るために、前記電
圧降下を整流して昇圧することを特徴とする請求項１に
記載の方法。 - 【請求項３】 前記補助電源電圧は、前記電子スイッチ
がオフのときに、前記単相交流電源の電圧から生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 負荷のための電源を制御する電子システ
ムであって、前記負荷に直列に接続され、単相交流電源
からの電力を当該負荷に供給するようにされた電子スイ
ッチと、前記スイッチのための制御手段と、前記制御手
段へ電力を供給するために接続された第一の補助直流電
源回路とを含み、前記第一の補助直流電源回路は交流電
力入力を有し、前記制御手段は、前記電子スイッチが導
通しているときに、前記交流電力入力を前記電子スイッ
チに接続するようにされていることを特徴とするシステ
ム。 - 【請求項５】 前記第一の補助電源回路は整流／昇圧系
を含むことを特徴とする請求項４に記載のシステム。 - 【請求項６】 前記整流／昇圧系は調整切換モード電源
であることを特徴とする請求項５に記載のシステム。 - 【請求項７】 前記制御手段は、前記電子スイッチと前
記交流電力入力との間に接続インターフェースを含むこ
とを特徴とする請求項４に記載のシステム。 - 【請求項８】 前記接続インターフェースは、前記電力
入力と前記電子スイッチとの間に第一のスイッチが接続
されている電磁リレーを有していることを特徴とする請
求項７に記載のシステム。 - 【請求項９】 前記電子スイッチはトライアックである
ことを特徴とする請求項４に記載のシステム。 - 【請求項１０】 前記電子スイッチはトライアックであ
り、前記電磁リレーは、前記フェーズと前記電子スイッ
チの制御電極との間に接続された第二のスイッチを含む
ことを特徴とする請求項８に記載のシステム。 - 【請求項１１】 前記電磁リレーは双安定リレーであ
る、請求項８にシステム。 - 【請求項１２】 前記電磁リレーは、ユーザーインター
フェースを介して制御される制御回路の一部を構成する
二つのスイッチによってそれぞれ起動される二つのコイ
ルを有することを特徴とする請求項１１に記載のシステ
ム。 - 【請求項１３】 入力が前記交流電源に接続され、前記
電子スイッチが導通していないときに電力を前記制御手
段に供給するようにされた第二の直流補助電源回路を含
んでいる請求項４に記載のシステム。 - 【請求項１４】 前記第二の補助電源回路は、抵抗及び
キャパシタを介して前記交流電源に接続された整流器で
ある請求項１３に記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0100267 | 2001-01-10 | ||
| FR0100267A FR2819355B1 (fr) | 2001-01-10 | 2001-01-10 | Procede et dispositif d'elaboration d'une tension d'alimentation necessaire au pilotage d'un interrupteur electronique |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002305870A true JP2002305870A (ja) | 2002-10-18 |
Family
ID=8858655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002039309A Pending JP2002305870A (ja) | 2001-01-10 | 2002-01-10 | 電子スイッチを制御するための電源電圧を生成する方法及びシステム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6690150B2 (ja) |
| EP (1) | EP1227590B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002305870A (ja) |
| ES (1) | ES2391088T3 (ja) |
| FR (1) | FR2819355B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015515092A (ja) * | 2012-03-20 | 2015-05-21 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | ２線式フライバック調光器及びその動作方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008064659B4 (de) * | 2008-07-03 | 2013-05-29 | Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property Gmbh | Schaltungsanordnung und Ansteuerschaltung für ein Netzteil, Computernetzteil und Verfahren zum Schalten eines Netzteils |
| DE102009037859B4 (de) | 2009-08-18 | 2017-02-23 | Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property Gmbh | Eingangsschaltung für ein elektrisches Gerät, Verwendung einer Eingangsschaltung und elektrisches Gerät |
| EP2330476B1 (en) * | 2009-11-27 | 2013-07-10 | Agence Spatiale Européenne | Sequential switching shunt regulator cell with non-redundant rectifier |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3731182A (en) * | 1971-09-06 | 1973-05-01 | Blackwell Electronics Ind Co L | Phase control type dimming system with means to compensate for the hysteresis effect |
| US3885170A (en) * | 1973-05-25 | 1975-05-20 | Roman Kuzyk | Method for motor control |
| US4300090A (en) * | 1979-03-02 | 1981-11-10 | Weber Harold J | Direct current power supply |
| FR2472885A1 (fr) * | 1979-12-28 | 1981-07-03 | Radiotechnique Compelec | Dispositif de commande de la gachette d'un triac |
| US4504778A (en) * | 1982-07-15 | 1985-03-12 | Electronic Systems International, Inc. | Self-powered, self-regulated, electronic ac control system |
| US4678985A (en) * | 1986-10-31 | 1987-07-07 | Novitas, Inc. | Two-terminal line-powered control circuit |
| WO1989008351A1 (en) * | 1988-03-04 | 1989-09-08 | Gerard Industries Pty. Ltd. | Two wire switch control circuit |
| US5239203A (en) * | 1990-03-30 | 1993-08-24 | Texand Corporation | Common ground control switch for an irrigation system |
| DE4325899C2 (de) * | 1993-08-02 | 1995-11-16 | Siemens Ag | MOS-Schaltstufe |
| FR2754655B1 (fr) * | 1996-10-11 | 1998-12-24 | Legrand Sa | Interrupteur electronique a alimentation deux fils |
-
2001
- 2001-01-10 FR FR0100267A patent/FR2819355B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-01-10 US US10/041,630 patent/US6690150B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-01-10 ES ES02290054T patent/ES2391088T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-10 JP JP2002039309A patent/JP2002305870A/ja active Pending
- 2002-01-10 EP EP02290054A patent/EP1227590B1/fr not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015515092A (ja) * | 2012-03-20 | 2015-05-21 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | ２線式フライバック調光器及びその動作方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1227590A1 (fr) | 2002-07-31 |
| FR2819355B1 (fr) | 2003-06-13 |
| EP1227590B1 (fr) | 2012-08-01 |
| US20020113584A1 (en) | 2002-08-22 |
| ES2391088T3 (es) | 2012-11-21 |
| US6690150B2 (en) | 2004-02-10 |
| FR2819355A1 (fr) | 2002-07-12 |
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