JP5874029B2 - Two-wire load control device - Google Patents

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Description

本発明は、照明装置などの負荷のオン及びオフを制御するための2線式負荷制御装置に関する。   The present invention relates to a two-wire load control device for controlling on and off of a load such as a lighting device.

従来、トライアックなどの半導体スイッチ素子を用いた負荷制御装置が知られている。このような半導体スイッチ素子を用いた負荷制御装置のうち、2線式の負荷制御装置は、交流電源と負荷の間に直列に接続されるため、配線工事が簡単である。その反面、負荷がオフされているときでも半導体スイッチ素子や制御回路(CPUなど)を駆動するための電源を確保する必要がある。そのため、半導体スイッチ素子に並列に整流回路を接続し、負荷をオフするときでも、実際には負荷がオン又は誤動作しない程度の微弱電流を負荷に流し、整流された電流をバッファコンデンサに充電し、負荷がオフしているときの電源(オフ電源部)を確保している。また、負荷がオンしているときも、整流回路により整流された電流を用いて、負荷がオンしているときの電源(オン電源部)を確保している。(特許文献1参照)   Conventionally, a load control device using a semiconductor switch element such as a triac is known. Among such load control devices using semiconductor switch elements, the two-wire load control device is connected in series between the AC power source and the load, and therefore wiring work is simple. On the other hand, it is necessary to secure a power source for driving the semiconductor switch element and the control circuit (CPU or the like) even when the load is turned off. Therefore, even when a rectifier circuit is connected in parallel to the semiconductor switch element and the load is turned off, a weak current that does not actually turn on or malfunction is passed through the load, and the buffered capacitor is charged with the rectified current, The power supply when the load is off (off power supply unit) is secured. Further, even when the load is on, a power source (on power supply unit) when the load is on is secured using the current rectified by the rectifier circuit. (See Patent Document 1)

オフ電源部は、例えば電流を制限する抵抗と、電圧をクランプするツェナーダイオード(定電圧ダイオード)と、トランジスタなどで構成された定電圧回路(ブートストラップ回路)であり、整流回路により全波整流された脈流が入力される。オフ電源回路から出力される電流の一部は制御部に流れ、CPUなどを駆動するために用いられる。また、残りの電流は、バッファコンデンサを充電する。整流回路により全波整流された脈流の電圧がツェナー電圧よりも低いときは、バッファコンデンサが電源となるため、バッファコンデンサは充放電を繰り返す。このように、上記のように本来負荷がオフの状態であっても、ツェナーダイオード及び整流回路を介して負荷に電流が流れる。   The off power supply unit is a constant voltage circuit (bootstrap circuit) composed of, for example, a resistor that limits current, a Zener diode (constant voltage diode) that clamps voltage, and a transistor, and is full-wave rectified by a rectifier circuit. The pulsating flow is input. Part of the current output from the off power supply circuit flows to the control unit and is used to drive the CPU and the like. The remaining current charges the buffer capacitor. When the voltage of the pulsating current rectified by the rectifier circuit is lower than the Zener voltage, the buffer capacitor is a power source, and therefore the buffer capacitor is repeatedly charged and discharged. Thus, even when the load is originally off as described above, a current flows through the load via the Zener diode and the rectifier circuit.

一方、負荷をオンさせるには、例えば、制御部から半導体スイッチ素子のゲートに駆動信号を入力し、半導体スイッチ素子をオンさせる。それによって、整流回路の整流電圧がほぼ零になり、オン電源部及びオフ電源部が非導通となる。オン電源部及びオフ電源部が非導通の間、制御部にはバッファコンデンサから電力が供給され、バッファコンデンサの端子電圧が徐々に低下する。そして、交流電源の電流が零になると、自己消弧により半導体スイッチ素子が非導通になり、整流回路に電圧が発生する。このように、交流の1/2周期ごとに、負荷制御装置の自己回路電源確保、半導体スイッチ素子の導通/非導通動作が繰り返される。   On the other hand, in order to turn on the load, for example, a drive signal is input from the control unit to the gate of the semiconductor switch element to turn on the semiconductor switch element. As a result, the rectified voltage of the rectifier circuit becomes substantially zero, and the on power supply unit and the off power supply unit become non-conductive. While the on power supply unit and the off power supply unit are non-conducting, power is supplied to the control unit from the buffer capacitor, and the terminal voltage of the buffer capacitor gradually decreases. When the current of the AC power supply becomes zero, the semiconductor switch element becomes non-conductive due to self-extinguishing, and a voltage is generated in the rectifier circuit. Thus, the self-circuit power supply securing of the load control device and the conduction / non-conduction operation of the semiconductor switch element are repeated every half cycle of the alternating current.

トライアックなどの半導体スイッチ素子は、その導通及び非導通を制御するために必要な電力は比較的少ない。そのため、上記のようにバッファコンデンサに充電された電力によって半導体スイッチ素子を駆動することができる。その反面、半導体スイッチ素子によって流しうる負荷電流は比較的少なく、大電流を必要とする負荷には適していない。そのため、大電流を必要とする負荷のオン及びオフを制御するために、例えばラッチ式リレーなど、機械的に駆動される接点を備えたスイッチ素子の使用が考えられる。ところが、このような機械的な接点を導通及び非導通させるには、例えば電磁石装置などを駆動する必要があり、大きな電力が必要となる。そのため、短時間のうちに、頻繁に負荷をオン/オフさせようとすると、電磁石装置を駆動するために十分な電力が確保できないうちに、駆動信号が出力されることになる。その結果、電磁石装置が駆動されず、ラッチ式リレーが導通状態から非導通状態に又はその逆に切り替えられず、負荷がオン/オフされなくなる。   A semiconductor switch element such as a triac requires relatively little electric power to control its conduction and non-conduction. Therefore, the semiconductor switch element can be driven by the electric power charged in the buffer capacitor as described above. On the other hand, the load current that can be passed by the semiconductor switch element is relatively small, and is not suitable for a load that requires a large current. Therefore, in order to control on and off of a load that requires a large current, use of a switch element having a mechanically driven contact, such as a latch relay, can be considered. However, in order to turn on and off such a mechanical contact, for example, an electromagnet device or the like needs to be driven, and a large amount of power is required. Therefore, if the load is frequently turned on / off within a short time, a drive signal is output before sufficient power can be secured to drive the electromagnet device. As a result, the electromagnet device is not driven, the latch relay is not switched from the conductive state to the non-conductive state, or vice versa, and the load is not turned on / off.

また、ラッチ式リレーは、機械的に開閉される開閉接点を有しているため、衝撃によって開閉接点が不用意に開閉されてしまうおそれがある。例えば、ラッチ式リレーを用いた2線式負荷制御装置が扉の傍の壁面に設けられていたとする。ユーザが、負荷制御装置を操作して照明装置などの負荷をオフしたにも拘わらず、扉を閉めたときの衝撃で開閉接点が導通していまい、照明装置が再点灯してしまう可能性がある。そして、負荷がオンしているときも、また負荷がオフしているときも、負荷制御装置の自己回路電源が確保されるので、負荷制御装置の制御部は、オン電源とオフ電源のいずれから電力が供給されているか判断できない。そのため、衝撃によってラッチ式リレーが不用意に導通したとしても、従来の構成では、そのことを検出することができなかった。   In addition, since the latch relay has an open / close contact that is mechanically opened and closed, the open / close contact may be inadvertently opened and closed by an impact. For example, it is assumed that a two-wire load control device using a latch relay is provided on the wall surface near the door. Although the user operates the load control device to turn off the load such as the lighting device, the opening / closing contact may not be conducted due to an impact when the door is closed, and the lighting device may be turned on again. is there. And even when the load is turned on or when the load is turned off, the self-circuit power supply of the load control device is secured, so the control unit of the load control device can be turned on from either the on power supply or the off power supply. Cannot determine if power is being supplied. For this reason, even if the latch relay is inadvertently conducted due to an impact, this cannot be detected with the conventional configuration.

特開2008−97535号公報JP 2008-97535 A

本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、蛍光灯照明装置などの負荷を制御するための2線式負荷制御装置において、スイッチ素子としてラッチ式リレーを用いた場合に、ラッチ式リレーの開閉接点の状態を検出し、ユーザによって入力された操作情報と比較し、スイッチ素子の状態を検出することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the conventional example, and in the case of using a latch relay as a switching element in a two-wire load control device for controlling a load such as a fluorescent lamp illumination device. Another object of the present invention is to detect the state of the switch element by detecting the state of the open / close contact of the latch-type relay and comparing it with the operation information input by the user.

上記目的を達成するために本発明に係る2線式負荷制御装置は、
交流電源及び負荷にそれぞれ接続される2つの入力端子と、
前記2つの入力端子の間に接続されたラッチ式リレーを用いたスイッチ素子及び電流変成器の直列回路と、
前記スイッチ素子の開閉部の両端に並列に接続され、前記交流電源から前記負荷を介して流れる交流電流を用いて、前記スイッチ素子が非導通状態のときの直流電力を出力するオフ電源部と、
前記電流変成器の2次側に接続され、前記電流変成器の2次側に流れる交流電流を用いて、前記スイッチ素子が導通状態のときの直流電力を出力するオン電源部と、
前記オフ電源部から直流電力が出力されているか否かを検出するオフ電源動作検出部と、
前記オン電源部から直流電力が出力されているか否かを検出するオン電源動作検出部と、
前記オフ電源部及び前記オン電源部から出力される直流電力によって駆動され、外部から入力される操作情報に基づいて、前記スイッチ素子の導通及び非導通を制御すると共に、直前に入力された操作情報を記憶し、記憶している前記操作情報と、前記オフ電源動作検出部による検出情報及び前記オン電源動作検出部による検出情報に基づいて、前記スイッチ素子の異常を検出し、異常検知情報を出力する制御部と、
前記オフ電源部又は前記オン電源部と前記制御部の間に設けられ、前記制御部に直流電力を供給する第1補助電源部と、前記スイッチ素子が非導通状態から導通状態に切り替えられる際に、前記スイッチ素子を駆動するための直流電力を供給する第2補助電源部を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a two-wire load control device according to the present invention includes:
Two input terminals respectively connected to an AC power source and a load;
A series circuit of a switch element and a current transformer using a latching relay connected between the two input terminals;
An off power supply unit connected in parallel to both ends of the switching unit of the switch element and outputting DC power when the switch element is in a non-conductive state using an AC current flowing from the AC power source through the load; and
An on-power supply unit that is connected to the secondary side of the current transformer and outputs DC power when the switch element is in a conductive state using an alternating current that flows to the secondary side of the current transformer;
An off-power supply operation detection unit for detecting whether or not direct-current power is output from the off-power supply unit;
An on-power supply operation detecting unit for detecting whether or not DC power is output from the on-power supply unit;
Based on operation information input from the outside, driven by DC power output from the off-power supply unit and the on-power supply unit, the conduction and non-conduction of the switch element is controlled, and the operation information input immediately before Based on the stored operation information, detection information by the off-power supply operation detection unit and detection information by the on-power supply operation detection unit, and detects abnormality of the switch element and outputs abnormality detection information A control unit ,
A first auxiliary power supply unit that is provided between the off power supply unit or the on power supply unit and the control unit and supplies DC power to the control unit, and when the switch element is switched from a non-conduction state to a conduction state A second auxiliary power supply unit that supplies DC power for driving the switch element is provided .

また、本発明に係る他の2線式負荷制御装置は、Another two-wire load control device according to the present invention is
交流電源及び負荷にそれぞれ接続される2つの入力端子と、Two input terminals respectively connected to an AC power source and a load;
前記2つの入力端子の間に接続されたラッチ式リレーを用いたスイッチ素子及び電流変成器の直列回路と、A series circuit of a switch element and a current transformer using a latching relay connected between the two input terminals;
前記スイッチ素子の開閉部の両端に並列に接続され、前記交流電源から前記負荷を介して流れる交流電流を用いて、前記スイッチ素子が非導通状態のときの直流電力を出力するオフ電源部と、An off power supply unit connected in parallel to both ends of the switching unit of the switch element and outputting DC power when the switch element is in a non-conductive state using an AC current flowing from the AC power source through the load; and
前記電流変成器の2次側に接続され、前記電流変成器の2次側に流れる交流電流を用いて、前記スイッチ素子が導通状態のときの直流電力を出力するオン電源部と、An on-power supply unit that is connected to the secondary side of the current transformer and outputs DC power when the switch element is in a conductive state using an alternating current that flows to the secondary side of the current transformer;
前記オフ電源部から直流電力が出力されているか否かを検出するオフ電源動作検出部と、An off-power supply operation detection unit for detecting whether or not direct-current power is output from the off-power supply unit;
前記オン電源部から直流電力が出力されているか否かを検出するオン電源動作検出部と、An on-power supply operation detecting unit for detecting whether or not DC power is output from the on-power supply unit;
前記オフ電源部及び前記オン電源部から出力される直流電力によって駆動され、外部から入力される操作情報に基づいて、前記スイッチ素子の導通及び非導通を制御すると共に、直前に入力された操作情報を記憶し、記憶している前記操作情報と、前記オフ電源動作検出部による検出情報及び前記オン電源動作検出部による検出情報に基づいて、前記スイッチ素子の異常を検出し、異常検知情報を出力する制御部とを備えた2線式負荷制御装置であって、Based on operation information input from the outside, driven by DC power output from the off-power supply unit and the on-power supply unit, the conduction and non-conduction of the switch element is controlled, and the operation information input immediately before Based on the stored operation information, detection information by the off-power supply operation detection unit and detection information by the on-power supply operation detection unit, and detects abnormality of the switch element and outputs abnormality detection information A two-wire load control device comprising a control unit for
前記制御部は、駆動電圧の異なる複数の制御回路を備え、The control unit includes a plurality of control circuits having different drive voltages,
前記オフ電源部及び前記オン電源部は、それぞれ前記複数の制御回路の駆動電圧に対応して、駆動電圧が異なる複数の電圧系統を有し、The off power supply unit and the on power supply unit each have a plurality of voltage systems with different drive voltages corresponding to the drive voltages of the plurality of control circuits,
前記第1補助電源部は、前記複数の電圧系統のうち、駆動電圧の高い電圧系統に設けられ、前記第2補助電源部は、前記複数の電圧系統のうち、駆動電圧の低い電圧系統に設けられていることを特徴とする。The first auxiliary power supply unit is provided in a voltage system having a high drive voltage among the plurality of voltage systems, and the second auxiliary power supply unit is provided in a voltage system having a low drive voltage among the plurality of voltage systems. It is characterized by being.

前記第1補助電源部及び前記第2補助電源部は、前記オフ電源部又は前記オン電源部から出力される直流電力によって受電される蓄電素子を有することが好ましい。 It is preferable that the first auxiliary power supply unit and the second auxiliary power supply unit include a storage element that is received by DC power output from the off power supply unit or the on power supply unit .

また、本発明に係る他の2線式負荷制御装置は、Another two-wire load control device according to the present invention is
交流電源及び負荷にそれぞれ接続される2つの入力端子と、Two input terminals respectively connected to an AC power source and a load;
前記2つの入力端子の間に接続されたラッチ式リレーを用いたスイッチ素子及び電流変成器の直列回路と、A series circuit of a switch element and a current transformer using a latching relay connected between the two input terminals;
前記スイッチ素子の開閉部の両端に並列に接続され、前記交流電源から前記負荷を介して流れる交流電流を用いて、前記スイッチ素子が非導通状態のときの直流電力を出力するオフ電源部と、An off power supply unit connected in parallel to both ends of the switching unit of the switch element and outputting DC power when the switch element is in a non-conductive state using an AC current flowing from the AC power source through the load; and
前記電流変成器の2次側に接続され、前記電流変成器の2次側に流れる交流電流を用いて、前記スイッチ素子が導通状態のときの直流電力を出力するオン電源部と、An on-power supply unit that is connected to the secondary side of the current transformer and outputs DC power when the switch element is in a conductive state using an alternating current that flows to the secondary side of the current transformer;
前記オフ電源部から直流電力が出力されているか否かを検出するオフ電源動作検出部と、An off-power supply operation detection unit for detecting whether or not direct-current power is output from the off-power supply unit;
前記オン電源部から直流電力が出力されているか否かを検出するオン電源動作検出部と、An on-power supply operation detecting unit for detecting whether or not DC power is output from the on-power supply unit;
前記オフ電源部及び前記オン電源部から出力される直流電力によって駆動され、外部から入力される操作情報に基づいて、前記スイッチ素子の導通及び非導通を制御すると共に、直前に入力された操作情報を記憶し、記憶している前記操作情報と、前記オフ電源動作検出部による検出情報及び前記オン電源動作検出部による検出情報に基づいて、前記スイッチ素子の異常を検出し、異常検知情報を出力する制御部とを備えた2線式負荷制御装置であって、Based on operation information input from the outside, driven by DC power output from the off-power supply unit and the on-power supply unit, the conduction and non-conduction of the switch element is controlled, and the operation information input immediately before Based on the stored operation information, detection information by the off-power supply operation detection unit and detection information by the on-power supply operation detection unit, and detects abnormality of the switch element and outputs abnormality detection information A two-wire load control device comprising a control unit for
前記オフ電源動作検出部が前記オフ電源部から直流電力が出力されていないことを検出し、且つ、前記オン電源動作検出部が前記オン電源部から直流電力が出力されていないことを検出したときに、前記制御部は前記交流電源が停電であると判断することを特徴とする。When the off-power supply operation detection unit detects that DC power is not output from the off-power supply unit, and the on-power supply operation detection unit detects that DC power is not output from the on-power supply unit In addition, the control unit determines that the AC power supply is a power failure.

前記制御部は、前記スイッチ素子の異常を検出したときに、前記スイッチ素子を正常状態に復帰させるための駆動信号を出力することが好ましい。 The control unit preferably outputs a drive signal for returning the switch element to a normal state when detecting an abnormality of the switch element .

前記制御部が、前記交流電源が停電であると判断したときは、前記交流電源の停電中に操作情報が入力されても、その操作情報を破棄して、前記スイッチ素子の導通又は非導通の制御を行わないことが好ましい。 When the control unit determines that the AC power supply is out of power, even if operation information is input during the AC power outage, the operation information is discarded, and the switch element is turned on or off. It is preferable not to perform control .

前記制御部は、前記交流電源が停電であると判断したときは、前記交流電源の停電中に入力された操作情報を記憶しておき、前記交流電源が停電から回復したとき、記憶された前記操作情報に応じて、前記スイッチ素子の導通又は非導通の制御を行うことが好ましい。 When the control unit determines that the AC power source is a power failure, the control unit stores operation information input during the AC power source power failure, and stores the operation information stored when the AC power source recovers from the power failure. It is preferable to control conduction or non-conduction of the switch element according to operation information .

上記構成によれば、オフ電源動作検出部による検出情報及びオン電源動作検出部による検出情報に基づくスイッチ素子の状態と、外部から入力される操作情報が不一致の場合、スイッチ素子の異常と判断することができる。例えば、操作情報がスイッチ素子の非導通であるにも拘わらず、オン電源から直流電力が出力されているときは、スイッチ素子の開閉接点が乖離しておらず、負荷に大電流が流れていると判断することができる。逆の場合も同様である。また、オフ電源動作検出部及びオン電源動作検出部が、オフ電源部及びオン電源部のいずれも直流電力を出力していないことを検出した場合には、交流電源の停電と判断することができる。それによって、例えばLEDなど表示素子により異常発生を表示したり、制御部からリセット信号などを出力したりすることも可能である。   According to the above configuration, when the state of the switch element based on the detection information by the off-power supply operation detection unit and the detection information by the on-power supply operation detection unit does not match the operation information input from the outside, it is determined that the switch element is abnormal. be able to. For example, when DC power is output from the ON power supply even though the operation information is non-conductive of the switch element, the switching contact of the switch element is not separated and a large current flows through the load. It can be judged. The same applies to the reverse case. In addition, when the off power supply operation detection unit and the on power supply operation detection unit detect that neither the off power supply unit nor the on power supply unit outputs DC power, it can be determined that the AC power supply has failed. . Thereby, for example, the occurrence of abnormality can be displayed by a display element such as an LED, or a reset signal or the like can be output from the control unit.

本発明の一実施形態に係る2線式負荷制御装置の基本構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a basic configuration of a two-wire load control device according to an embodiment of the present invention. 上記2線式負荷制御装置の具体的構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the specific structure of the said 2-wire type load control apparatus. 上記2線式負荷制御装置のスイッチ素子が衝撃などによって再導通した場合の各部の電圧などの波形図。The wave form diagram of the voltage of each part etc. when the switch element of the said 2-wire type load control apparatus conducts again by impact etc. FIG. 上記2線式負荷制御装置において、交流電源の停電とスイッチ素子の異常との区別を説明するための各部の電圧などの波形図。In the said 2 wire type load control apparatus, waveform diagrams, such as a voltage of each part for demonstrating the distinction between the power failure of AC power supply, and abnormality of a switch element. 上記2線式負荷制御装置において、交流電源の停電中に操作情報が入力された場合の各部の電圧などの波形図。In the said 2 wire type load control apparatus, waveform diagrams, such as a voltage of each part at the time of operation information being input during the power failure of AC power supply.

本発明の一実施形態に係る2線式負荷制御装置について、図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態に係る2線式負荷制御装置1の基本的なブロック構成を示し、図2は具体的な回路構成を示す。この2線式負荷制御装置1は、交流電源2及び負荷3にそれぞれ接続される2つの入力端子11a,11bと、2つの入力端子11a,11bの間に接続されたスイッチ素子12及び電流変成器13の直列回路を備えている。本実施形態においては、スイッチ素子12は、ラッチ式リレーなどの機械的に駆動される接点を備えたスイッチ素子である。   A two-wire load control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a basic block configuration of a two-wire load control apparatus 1 according to this embodiment, and FIG. 2 shows a specific circuit configuration. The two-wire load control device 1 includes two input terminals 11a and 11b connected to an AC power supply 2 and a load 3, respectively, and a switch element 12 and a current transformer connected between the two input terminals 11a and 11b. 13 series circuits are provided. In the present embodiment, the switch element 12 is a switch element having a mechanically driven contact such as a latch relay.

スイッチ素子12の開閉部の両端子12a,12bには、交流電源2から負荷3を介して流れる交流電流を用いて、スイッチ素子12が非導通状態のときの直流電力を出力するオフ電源部14が接続されている。より具体的には、スイッチ素子12の開閉部の両端子12a,12bには、ダイオードブリッジなどで構成され、交流電源2から負荷3を介して流れる交流電流を直流電流(脈流)に変換する第1整流回路15が並列に接続されている。第1整流回路15には、例えば、電流を制限する抵抗と、電圧をクランプするツェナーダイオード(定電圧ダイオード)と、トランジスタなどで構成された定電圧回路(ブートストラップ回路)16が接続されている。これら第1整流回路15と、定電圧回路16とでオフ電源部14を構成する。図2に示す回路構成では、オフ電源部14は、例えば駆動電圧が24Vの高電圧系統と、駆動電圧が12Vの低電圧系統の、2つの電圧系統を有している。   An off-power supply unit 14 that outputs DC power when the switch element 12 is in a non-conducting state to both terminals 12a and 12b of the opening / closing unit of the switch element 12 using an AC current flowing from the AC power supply 2 via the load 3 Is connected. More specifically, both terminals 12a and 12b of the opening / closing portion of the switch element 12 are configured by diode bridges or the like, and convert an alternating current flowing from the alternating current power supply 2 through the load 3 into a direct current (pulsating flow). The first rectifier circuit 15 is connected in parallel. For example, a resistor that limits current, a Zener diode (constant voltage diode) that clamps a voltage, and a constant voltage circuit (bootstrap circuit) 16 that includes transistors are connected to the first rectifier circuit 15. . The first rectifier circuit 15 and the constant voltage circuit 16 constitute an off power supply unit 14. In the circuit configuration shown in FIG. 2, the off power supply unit 14 has two voltage systems, for example, a high voltage system with a drive voltage of 24V and a low voltage system with a drive voltage of 12V.

スイッチ素子12が非導通であり、負荷3がオフ状態であっても、スイッチ素子12の開閉部の両端子12a,12bには、第1整流回路15が接続されているので、交流電源2、負荷3、第1整流回路15の直列回路には微弱な電流が流れる。このときの電流は、負荷3が誤動作しない程度の微小電流であり、オフ電源部14のインピーダンスが高くなるように設定されている。第1整流回路15から全波整流された脈流が入力されると、ツェナーダイオードのツェナー電圧により、オフ電源部14からの出力の電圧波形は略台形状となる。オフ電源部14から出力される電流の一部はレギュレータによって降圧され、第1制御部21に供給される。それと平行して、CPU動作用の補助電源部(第1補助電源部)23のバッファコンデンサを充電する。第1整流回路15により全波整流された脈流の電圧がツェナー電圧よりも低いときは、補助電源部23のバッファコンデンサが電源となって、レギュレータを介して第1制御部21に電力を供給する。そのため、負荷3がオフ状態のとき、補助電源部23のバッファコンデンサは充放電を繰り返す。同様に、オフ電源部14から出力される電流の一部は、第2制御部22に供給されると共に、それと平行して、接点開閉用の補助電源部(第2補助電源部)24のバッファコンデンサを充電する。   Even when the switch element 12 is non-conductive and the load 3 is in an off state, the first rectifier circuit 15 is connected to both terminals 12a and 12b of the opening / closing part of the switch element 12, so that the AC power source 2, A weak current flows through the series circuit of the load 3 and the first rectifier circuit 15. The current at this time is a minute current that does not cause the load 3 to malfunction, and is set so that the impedance of the off-power supply unit 14 becomes high. When a full-wave rectified pulsating current is input from the first rectifier circuit 15, the voltage waveform of the output from the off power supply unit 14 becomes substantially trapezoidal due to the Zener voltage of the Zener diode. Part of the current output from the off power supply unit 14 is stepped down by the regulator and supplied to the first control unit 21. In parallel with this, the buffer capacitor of the auxiliary power supply unit (first auxiliary power supply unit) 23 for operating the CPU is charged. When the voltage of the pulsating current rectified by the first rectifier circuit 15 is lower than the Zener voltage, the buffer capacitor of the auxiliary power supply unit 23 becomes a power source and supplies power to the first control unit 21 via the regulator. To do. Therefore, when the load 3 is in the off state, the buffer capacitor of the auxiliary power supply unit 23 is repeatedly charged and discharged. Similarly, a part of the current output from the off power supply unit 14 is supplied to the second control unit 22, and in parallel therewith, the buffer of the auxiliary power supply unit for opening / closing contacts (second auxiliary power supply unit) 24. Charge the capacitor.

オフ電源部14の第1整流回路15には、半波整流用のダイオード、抵抗、コンデンサ及びトランジスタなどで構成されたオフ電源動作検出部30が接続されている。スイッチ素子12の開閉接点が非導通のとき、すなわち、負荷3がオフ状態であり、オフ電源部14から直流電力が出力されている状態では、ダイオードにより半波整流された直流電流(脈流)がオフ電源動作検出部30に入力される。半波整流された直流電流の電圧変化に応じてトランジスタがオン/オフされ、オフ電源動作検出部30からパルス信号が出力され、このパルス信号が第1制御部21に入力される。第1制御部21は、オフ電源動作検出部30からのパルス信号が入力されていると、スイッチ素子12の開閉接点が非導通であると判断することができる。一方、スイッチ素子12の開閉接点が導通すると、オフ電源部14の第1整流回路15に印加される電圧が低下し、オフ電源部14が動作しなくなる。また、オフ電源動作検出部30に印加される電圧も低下し、オフ電源動作検出部30からパルス信号が出力されなくなる。第1制御部21は、オフ電源動作検出部30からのパルス信号が入力されていないとき、スイッチ素子12の開閉接点が導通していると推測することができる。   Connected to the first rectifier circuit 15 of the off-power supply unit 14 is an off-power supply operation detection unit 30 configured with a half-wave rectifier diode, resistor, capacitor, transistor, and the like. When the switching contact of the switch element 12 is non-conductive, that is, when the load 3 is in an off state and direct current power is output from the off power supply unit 14, direct current (pulsating current) rectified by a half wave by a diode Is input to the off-power supply operation detection unit 30. The transistor is turned on / off according to the voltage change of the half-wave rectified direct current, and a pulse signal is output from the off-power supply operation detection unit 30, and this pulse signal is input to the first control unit 21. The first control unit 21 can determine that the switching contact of the switch element 12 is non-conductive when the pulse signal from the off-power supply operation detection unit 30 is input. On the other hand, when the switching contact of the switch element 12 becomes conductive, the voltage applied to the first rectifier circuit 15 of the off power supply unit 14 decreases, and the off power supply unit 14 does not operate. In addition, the voltage applied to the off-power supply operation detection unit 30 also decreases, and the pulse signal is not output from the off-power supply operation detection unit 30. The first control unit 21 can estimate that the switching contact of the switch element 12 is conductive when the pulse signal from the off power supply operation detection unit 30 is not input.

電流変成器13の2次側には、電流変成器13の2次側に流れる交流電流を用いて、スイッチ素子12が導通状態のときの直流電力を出力するオン電源部17が接続されている。より具体的には、ダイオードブリッジなどで構成され、交流電源2から負荷3を介して流れる交流電流を直流電流(脈流)に変換する第2整流回路18が接続されている。第2整流回路18には、コンデンサ及びツェナーダイオードなどで構成された定電圧回路19が接続されている。オン電源部17も、例えば駆動電圧が24Vの高電圧系統と、駆動電圧が12Vの低電圧系統の、2つの電圧系統を有している。オフ電源部14の高電圧系統の出力端子とオン電源部17の高電圧系統の出力端子は、それぞれ逆流防止用のダイオードを介して接続されている。同様に、オフ電源部14の低電圧系統の出力端子とオン電源部17の低電圧系統の出力端子は、それぞれ逆流防止用のダイオードを介して接続されている。   Connected to the secondary side of the current transformer 13 is an on-power supply unit 17 that outputs DC power when the switch element 12 is in a conductive state using an alternating current flowing through the secondary side of the current transformer 13. . More specifically, a second rectifier circuit 18 configured by a diode bridge or the like and converting an alternating current flowing from the alternating current power supply 2 via the load 3 into a direct current (pulsating flow) is connected. The second rectifier circuit 18 is connected to a constant voltage circuit 19 composed of a capacitor and a Zener diode. The on power supply unit 17 also has two voltage systems, for example, a high voltage system with a drive voltage of 24V and a low voltage system with a drive voltage of 12V. The output terminal of the high voltage system of the off power supply unit 14 and the output terminal of the high voltage system of the on power supply unit 17 are connected to each other via a backflow prevention diode. Similarly, the output terminal of the low voltage system of the off power supply unit 14 and the output terminal of the low voltage system of the on power supply unit 17 are connected to each other through a backflow preventing diode.

オン電源部17の高電圧系統の出力端子には、抵抗及びコンデンサなどで構成されたオン電源動作検出部31が接続されており、コンデンサの端子間電圧(閾値電圧よりもハイレベル又はローレベル)が第1制御部21に入力される。スイッチ素子12の開閉接点が非導通のときでも、オフ電源部14の第1整流回路15から電流変成器13の1次側に電流が流れる。しかしながら、このときに流れる電流は負荷3を誤動作させない程度の微弱電流であり、電流変成器13の2次側に流れる電流量はさらに少なく、ほとんど無視しうる程度である。従って、コンデンサの端子間電圧は閾値よりもローレベルであり、第1制御部21は、スイッチ素子12の開閉接点が非導通であると判断することができる。一方、スイッチ素子12の開閉接点が導通すると、すなわち、負荷3がオンすると、負荷を駆動するために十分な電流が電流変成器13の1次側に流れ、それに伴って電流変成器13の2次側に流れる電流量も増加する。電流変成器13の2次側に流れる電流は、第2整流回路18によって全波整流され、オン電源部17のコンデンサを充電する。そして、オン電源部17の高電圧系統の出力端子の電圧が所定の電圧になり、オン電源動作検出部31のコンデンサの端子間電圧は閾値電圧よりもハイレベルになる。それによって、第1制御部21は、スイッチ素子12の開閉接点が導通していると判断することができる。   The output terminal of the high-voltage system of the on-power supply unit 17 is connected to an on-power supply operation detection unit 31 composed of a resistor and a capacitor, and the voltage between terminals of the capacitor (higher or lower than the threshold voltage). Is input to the first control unit 21. Even when the switching contact of the switch element 12 is non-conductive, current flows from the first rectifier circuit 15 of the off power supply unit 14 to the primary side of the current transformer 13. However, the current flowing at this time is a weak current that does not cause the load 3 to malfunction, and the amount of current that flows on the secondary side of the current transformer 13 is further small and almost negligible. Therefore, the voltage between the terminals of the capacitor is lower than the threshold value, and the first control unit 21 can determine that the switching contact of the switch element 12 is non-conductive. On the other hand, when the switching contact of the switch element 12 becomes conductive, that is, when the load 3 is turned on, a current sufficient to drive the load flows to the primary side of the current transformer 13, and accordingly, 2 of the current transformer 13. The amount of current flowing to the next side also increases. The current flowing on the secondary side of the current transformer 13 is full-wave rectified by the second rectifier circuit 18 and charges the capacitor of the on-power supply unit 17. Then, the voltage at the output terminal of the high voltage system of the on-power supply unit 17 becomes a predetermined voltage, and the voltage between the terminals of the capacitor of the on-power supply operation detection unit 31 becomes higher than the threshold voltage. Accordingly, the first control unit 21 can determine that the switching contact of the switch element 12 is conductive.

制御部20は、例えば壁面に設けられた操作ハンドルやリモコン装置などの入力部25をユーザが操作したときに、その操作情報に応じてスイッチ素子12の導通及び非導通を制御する。制御部20は、例えばCPUなどで構成され、低電圧(例えば3V)で駆動される第1制御部21と、高電圧(例えば24V)で駆動される第2制御部22を備えている。第1制御部21は、レギュレータを介して、オフ電源部14及びオン電源部17の低電圧系統の出力端子に接続されている。レギュレータは、低電圧系統の駆動電圧12Vをさらに低電圧の例えば3V程度に降圧させるためのものである。第2制御部22は、スイッチ素子12を構成するラッチ式リレーの電磁石装置などを駆動するための大電力を出力する。   For example, when the user operates an input unit 25 such as an operation handle or a remote control device provided on the wall surface, the control unit 20 controls conduction and non-conduction of the switch element 12 according to the operation information. The control unit 20 includes, for example, a CPU and includes a first control unit 21 that is driven at a low voltage (for example, 3V) and a second control unit 22 that is driven at a high voltage (for example, 24V). The first control unit 21 is connected to output terminals of the low voltage system of the off power supply unit 14 and the on power supply unit 17 through a regulator. The regulator is for stepping down the drive voltage 12V of the low voltage system to a lower voltage, for example, about 3V. The second control unit 22 outputs a large amount of power for driving the electromagnet device of the latching relay that constitutes the switch element 12.

さらに、レギュレータを介して、オフ電源部14及びオン電源部17の低電圧系統の出力端子と第1制御部21の間には、CPU動作用の補助電源部23が接続されている。また、オフ電源部14及びオン電源部17の高電圧系統の出力端子と第2制御部22の間には、スイッチ素子12の接点開閉用の補助電源部24が接続されている。CPU動作用の補助電源部23及び接点開閉用の補助電源部24は、いずれも、バッファコンデンサなどで構成されている。   Further, an auxiliary power supply unit 23 for operating the CPU is connected between the output terminals of the low voltage system of the off power supply unit 14 and the on power supply unit 17 and the first control unit 21 via a regulator. Further, an auxiliary power supply unit 24 for switching the contact of the switch element 12 is connected between the output terminals of the high voltage system of the off power supply unit 14 and the on power supply unit 17 and the second control unit 22. Each of the auxiliary power supply unit 23 for operating the CPU and the auxiliary power supply unit 24 for opening and closing the contacts is composed of a buffer capacitor or the like.

次に、本実施形態に係る負荷制御装置1の基本動作について、図3を参照しつつ説明する。図3は、スイッチ素子12を導通状態から非導通状態に切り替える際に、扉を閉めたときの衝撃などによって、スイッチ素子12の開閉接点が再導通した場合の、各部の電圧などの波形を示す。   Next, the basic operation of the load control device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows waveforms such as voltages at various parts when the switch element 12 is switched again from the conductive state to the non-conductive state when the switching contact of the switch element 12 is re-conductive due to an impact when the door is closed. .

はじめに、スイッチ素子12が導通であり、負荷3はオン状態である(例えば照明装置が点灯している)とする。負荷電流は、交流電源2、負荷3、スイッチ素子12、電流変成器13、交流電源2の順に流れる。このとき、電流変成器13の2次側に流れる電流は比較的大きく、オン電源部17の第2整流回路18により整流され、オン電源部17の高電圧系統の出力端子及び定電圧系統の出力端子からそれぞれ電圧の異なる2系統の直流電力が出力される。オン電源部17の高電圧系統の出力端子には、オン電源動作検出部31が接続されており、第1制御部21は、オン電源動作検出部31の出力電圧はハイレベルである。また、スイッチ素子12の開閉接点に並列に接続されたオフ電源部14の第1整流回路15には電流が流れないので、オフ電源動作検出部30には半波整流された脈流は流れず、オフ電源動作検出部30からパルス信号は出力されない。それによって、第1制御部21は、スイッチ素子12の開閉接点が導通し、負荷3がオン状態であると判断する。さらに、第1制御部21は、直前に入力された操作情報(負荷3をオンする)を記憶しており、この操作情報と、オフ電源動作検出部30による検出情報及びオン電源動作検出部31による検出情報に基づいて、スイッチ素子12が正常であると判断する。   First, it is assumed that the switch element 12 is conductive and the load 3 is in an on state (for example, the lighting device is lit). The load current flows in the order of the AC power source 2, the load 3, the switch element 12, the current transformer 13, and the AC power source 2. At this time, the current flowing to the secondary side of the current transformer 13 is relatively large and is rectified by the second rectifier circuit 18 of the on-power supply unit 17, and the output terminal of the high-voltage system and the output of the constant-voltage system of the on-power supply unit 17. Two systems of DC power with different voltages are output from the terminals. The on-power supply operation detection unit 31 is connected to the output terminal of the high-voltage system of the on-power supply unit 17. In the first control unit 21, the output voltage of the on-power supply operation detection unit 31 is at a high level. In addition, since no current flows through the first rectifier circuit 15 of the off-power supply unit 14 connected in parallel to the switching contact of the switch element 12, no half-wave rectified pulsating current flows through the off-power supply operation detection unit 30. The pulse signal is not output from the off power supply operation detection unit 30. Accordingly, the first control unit 21 determines that the open / close contact of the switch element 12 is conductive and the load 3 is in the ON state. Further, the first control unit 21 stores operation information (turning on the load 3) input immediately before. The operation information, detection information by the off-power supply operation detection unit 30, and an on-power supply operation detection unit 31 are stored. It is determined that the switch element 12 is normal based on the detected information.

次に、入力部25から負荷3をオフさせる操作情報が入力されると、第1制御部21は、スイッチ素子12を導通状態から非導通状態に切り替えるために、駆動信号を出力する。第2制御部22は、この駆動信号を受けて、スイッチ素子12の電磁石装置を駆動するための駆動電力を出力する。この駆動電力は、例えば補助電源部24のバッファコンデンサを放電することによって供給される。それによって、スイッチ素子12の開閉接点が導通状態から非導通状態に切り替えられ、オフ電源部14の第1整流回路15に電流が流れ始め、同時に、電流変成器13の2次側にはほとんど電流が流れなくなる。オフ電源部14の第1整流回路15に電流が流れると、オフ電源動作検出部30からパルス信号が出力される。また、電流変成器13の2次側に電流が流れなくなると、オン電源動作検出部31の出力電圧はハイレベルからローレベルに切り替わる。それによって、第1制御部21は、スイッチ素子12の開閉接点が非導通になり、負荷3がオフ状態になったと判断する。さらに、第1制御部21は、操作情報(負荷3をオフさせる)と、オフ電源動作検出部30による検出情報及びオン電源動作検出部31による検出情報に基づいて、スイッチ素子12が正常であると判断する。   Next, when operation information for turning off the load 3 is input from the input unit 25, the first control unit 21 outputs a drive signal in order to switch the switch element 12 from the conductive state to the non-conductive state. The second control unit 22 receives this drive signal and outputs drive power for driving the electromagnet device of the switch element 12. This driving power is supplied by discharging the buffer capacitor of the auxiliary power supply unit 24, for example. As a result, the switching contact of the switch element 12 is switched from the conducting state to the non-conducting state, and a current starts to flow through the first rectifier circuit 15 of the off power supply unit 14. No longer flows. When a current flows through the first rectifier circuit 15 of the off power supply unit 14, a pulse signal is output from the off power supply operation detection unit 30. When the current stops flowing to the secondary side of the current transformer 13, the output voltage of the on-power supply operation detection unit 31 is switched from the high level to the low level. Thereby, the first control unit 21 determines that the switching contact of the switch element 12 is turned off and the load 3 is turned off. Further, the first control unit 21 indicates that the switch element 12 is normal based on the operation information (turns off the load 3), the detection information by the off power supply operation detection unit 30, and the detection information by the on power supply operation detection unit 31. Judge.

その後、扉を閉めたときの衝撃などによってスイッチ素子12の開閉接点が導通状態になったとする。そうすると、電流変成器13の2次側に流れる電流が増加すると同時に、接点間電圧の低下が発生する。接点間電圧がある一定の値よりも低下すると、オフ電源部14が動作しなくなり、また、オフ電源動作検出部30からパルス信号が出力されなくなる。また、電流変成器13の2次側に流れる電流が増加すると、オン電源動作検出部31の出力電圧はローレベルからハイレベルに切り替わる。それによって、第1制御部21は、スイッチ素子12の開閉接点が導通し、負荷3がオン状態になったと判断する。さらに、第1制御部21は、記憶している操作情報(負荷3をオフさせる)と、オフ電源動作検出部30による検出情報及びオン電源動作検出部31による検出情報に基づいて、スイッチ素子12の異常を検出する。スイッチ素子12の異常を検出すると、第1制御部21は、異常検出情報を出力する。異常検出情報は、例えばLEDの点滅などであってもよいし、音声による出力であってもよい。あるいは、異常検出情報は、LEDの点滅や音声による出力を行わずに、直接スイッチ素子の異常を修正するための駆動信号であってもよい。後者の場合、第1制御部21は、スイッチ素子12の異常を修正して負荷3をオフ状態にするために、駆動信号を再度出力する。第2制御部22は、この駆動信号を受けて、スイッチ素子12の電磁石装置を駆動するための駆動電力を出力する。それによって、負荷3がオフ状態にされる。   Thereafter, it is assumed that the switching contact of the switch element 12 becomes conductive due to an impact or the like when the door is closed. If it does so, the electric current which flows into the secondary side of the current transformer 13 will increase, and the fall of the voltage between contacts will generate | occur | produce simultaneously. When the voltage between the contacts drops below a certain value, the off power supply unit 14 does not operate, and the off power supply operation detection unit 30 does not output a pulse signal. Further, when the current flowing on the secondary side of the current transformer 13 increases, the output voltage of the on-power supply operation detection unit 31 switches from the low level to the high level. Accordingly, the first control unit 21 determines that the switching contact of the switch element 12 is conducted and the load 3 is turned on. Furthermore, the first control unit 21 switches the switch element 12 based on the stored operation information (turns off the load 3), the detection information by the off-power supply operation detection unit 30, and the detection information by the on-power supply operation detection unit 31. Detect abnormalities. When the abnormality of the switch element 12 is detected, the first control unit 21 outputs abnormality detection information. The abnormality detection information may be, for example, blinking of an LED, or may be output by voice. Alternatively, the abnormality detection information may be a drive signal for directly correcting the abnormality of the switch element without performing LED blinking or voice output. In the latter case, the first control unit 21 outputs the drive signal again in order to correct the abnormality of the switch element 12 and to turn off the load 3. The second control unit 22 receives this drive signal and outputs drive power for driving the electromagnet device of the switch element 12. Thereby, the load 3 is turned off.

負荷3が照明装置である場合、ユーザは照明装置を消灯した後、その場から離れると考えられるので、消灯したはずの照明装置が再点灯していることに気付かない可能性が高い。従って、この2線式負荷制御装置1は、扉の付近の壁に設置されている照明装置用のスイッチとして使用する場合などに有効である。また、負荷3をオフ状態からオン状態に切り替える場合も同様である。もっとも、負荷3が照明装置である場合、一度点灯した照明装置がすぐに消灯するので、ユーザはスイッチ素子12の接触不良に気付くと思われる。そのため、この2線式負荷制御装置1は、ユーザから直接見えない場所にある負荷を遠隔操作する場合などにも有効である。   When the load 3 is a lighting device, the user is considered to be away from the spot after turning off the lighting device, so there is a high possibility that the user will not notice that the lighting device that should have been turned off is turned on again. Therefore, the two-wire load control device 1 is effective when used as a switch for a lighting device installed on a wall near the door. The same applies when the load 3 is switched from the off state to the on state. However, when the load 3 is a lighting device, the lighting device once turned on is immediately turned off, so that the user may notice a contact failure of the switch element 12. Therefore, the two-wire load control device 1 is also effective when remotely operating a load that is not directly visible to the user.

また、スイッチ素子12の異常により一度点灯した照明装置がすぐに消灯したと仮定すると、ユーザはすぐに入力部25を再操作すると考えられる。スイッチ素子12としてラッチ式リレーを用いた場合、スイッチ素子12の開閉接点の導通/非導通を切り替えるために電磁石装置などを駆動しなければならず、大きな電力が必要である。そのため、最初の入力部25の操作によって接点開閉用の補助電源部24のバッファコンデンサの電荷が放電された後、再充電されるまでに入力部25が再操作されると、補助電源部24の出力電力が不十分であり、スイッチ素子12の開閉接点の導通/非導通を確実に切り替えることができない可能性がある。そのため、入力部25から操作情報が入力された後、補助電源部24のバッファコンデンサを充電するのに必要な所定時間内に次の操作情報が入力されたときは、後の操作情報を記憶しておき、所定時間経過後にその操作情報に応じた駆動信号を出力してもよい。   Further, assuming that the lighting device that has been turned on once due to an abnormality of the switch element 12 is immediately turned off, it is considered that the user immediately operates the input unit 25 again. When a latch relay is used as the switch element 12, an electromagnet device or the like must be driven in order to switch between conduction / non-conduction of the switching contact of the switch element 12, and a large amount of electric power is required. Therefore, when the input unit 25 is re-operated until it is recharged after the charge of the buffer capacitor of the auxiliary power unit 24 for opening and closing the contact is discharged by the first operation of the input unit 25, There is a possibility that the output power is insufficient and that the switching contact of the switch element 12 cannot be switched reliably. Therefore, after the operation information is input from the input unit 25, when the next operation information is input within a predetermined time required to charge the buffer capacitor of the auxiliary power supply unit 24, the subsequent operation information is stored. In addition, a drive signal corresponding to the operation information may be output after a predetermined time has elapsed.

次に、何らかの原因で交流電源2が停電した場合と、上記スイッチ素子12の異常との区別について、図4を参照しつつ説明する。始めに、負荷3はオフ状態であり、その間に交流電源2が停電したとする。交流電源2が停電していない状態では、オフ電源動作検出部30からパルス信号が出力され、オン電源動作検出部31の出力電圧はローレベルのままである。この状態から交流電源2が停電すると、オフ電源部14の第1整流回路15には電流が流れなくなり、オフ電源動作検出部30からパルス信号は出力されない。このように、オフ電源動作検出部30からパルス信号とオン電源動作検出部31の出力電圧の両方を常時モニタしておけば、交流電源2が停電した場合とスイッチ素子12の異常を区別することができる。負荷3がオン状態のときに交流電源2が停電した場合も同様である。なお、ここで言う停電とは、図2における補助電源部23のバッファコンデンサの電荷が完全に放電してしまわない程度の一時的な停電を言う。   Next, the distinction between the case where the AC power supply 2 has failed due to some cause and the abnormality of the switch element 12 will be described with reference to FIG. First, it is assumed that the load 3 is in an off state, and the AC power source 2 has failed during that time. In a state where the AC power supply 2 is not out of power, a pulse signal is output from the off power supply operation detection unit 30, and the output voltage of the on power supply operation detection unit 31 remains at a low level. When the AC power supply 2 fails from this state, no current flows through the first rectifier circuit 15 of the off power supply unit 14, and no pulse signal is output from the off power supply operation detection unit 30. Thus, if both the pulse signal from the off-power supply operation detection unit 30 and the output voltage of the on-power supply operation detection unit 31 are constantly monitored, the abnormality of the switch element 12 can be distinguished from the case where the AC power supply 2 fails. Can do. The same applies to the case where the AC power supply 2 fails when the load 3 is on. Note that the power failure referred to here is a temporary power failure to the extent that the charge of the buffer capacitor of the auxiliary power supply unit 23 in FIG. 2 is not completely discharged.

ユーザによる入力部25の操作と、交流電源2の停電がたまたま重複した場合について、図5を参照しつつ説明する。第1制御部21は、オフ電源動作検出部30からパルス信号とオン電源動作検出部31の出力電圧の両方を常時モニタしており、交流電源2が停電しているか否か、及びスイッチ素子12に異常が生じているか否かを判断しているものとする。上記のように、第1制御部21は、入力部25から操作情報が入力されると、その操作情報を記憶する。それと並行して、第1制御部21は、交流電源2が停電しているか否かを判断し、交流電源2が停電しているときは、駆動信号を出力しない。そして、交流電源2が復旧し、所定時間経過した後、第1制御部21は駆動信号を出力する。すなわち、交流電源2の停電中、接点開閉用の補助電源部24にスイッチ素子12の電磁石装置を駆動するのに十分な電荷が蓄えられている保証はない。従って、交流電源2の停電中に駆動信号を出力しても、スイッチ素子12の開閉接点を非導通状態から導通状態に(又はその逆に)切り替えられない可能性がある。それに対して、交流電源2が復旧し、所定時間経過する間に、補助電源部24にスイッチ素子12の電磁石装置を駆動するのに十分な電荷が蓄えられている。このように、交流電源2が復旧し、所定時間経過した後に駆動信号を出力することにより、確実にスイッチ素子12の開閉接点を非導通状態から導通状態に(又はその逆に)切り替えることができる。   A case where the operation of the input unit 25 by the user and the power failure of the AC power supply 2 happen to overlap will be described with reference to FIG. The first control unit 21 constantly monitors both the pulse signal from the off-power supply operation detection unit 30 and the output voltage of the on-power supply operation detection unit 31, whether or not the AC power supply 2 is out of power, and the switch element 12. It is assumed that whether or not an abnormality has occurred is determined. As described above, when the operation information is input from the input unit 25, the first control unit 21 stores the operation information. In parallel with this, the first control unit 21 determines whether or not the AC power supply 2 is out of power, and does not output a drive signal when the AC power supply 2 is out of power. Then, after the AC power supply 2 is restored and a predetermined time has elapsed, the first control unit 21 outputs a drive signal. That is, during the power failure of the AC power supply 2, there is no guarantee that sufficient electric charge is stored in the auxiliary power supply unit 24 for opening and closing the contacts to drive the electromagnet device of the switch element 12. Therefore, even if a drive signal is output during a power failure of the AC power supply 2, the switching contact of the switch element 12 may not be switched from the non-conductive state to the conductive state (or vice versa). On the other hand, sufficient charge is stored in the auxiliary power supply 24 to drive the electromagnet device of the switch element 12 while the AC power supply 2 is restored and a predetermined time elapses. In this way, by outputting the drive signal after the AC power supply 2 is restored and a predetermined time has elapsed, the switching contact of the switch element 12 can be reliably switched from the non-conductive state to the conductive state (or vice versa). .

1 2線式負荷制御装置
2 交流電源
3 負荷
11a,11b 入力端子
12 スイッチ素子
13 電流変成器
14 オフ電源部
15 第1整流回路
16 定電圧回路
17 オン電源部
18 第2整流回路
19 定電圧回路
20 制御部
21 第1制御部
22 第2制御部
23 CPU動作用の補助電源部(第1補助電源部)
24 接点開閉用の補助電源部(第2補助電源部)
30 オフ電源動作検出部
31 オン電源動作検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 2 wire type load control apparatus 2 AC power supply 3 Load 11a, 11b Input terminal 12 Switch element 13 Current transformer 14 Off power supply part 15 1st rectifier circuit 16 Constant voltage circuit 17 On power supply part 18 2nd rectifier circuit 19 Constant voltage circuit 20 control unit 21 first control unit 22 second control unit 23 auxiliary power supply unit for CPU operation (first auxiliary power supply unit)
24 Auxiliary power supply for opening and closing contacts (second auxiliary power supply)
30 OFF power supply operation detection unit 31 ON power supply operation detection unit

Claims (7)

交流電源及び負荷にそれぞれ接続される2つの入力端子と、
前記2つの入力端子の間に接続されたラッチ式リレーを用いたスイッチ素子及び電流変成器の直列回路と、
前記スイッチ素子の開閉部の両端に並列に接続され、前記交流電源から前記負荷を介して流れる交流電流を用いて、前記スイッチ素子が非導通状態のときの直流電力を出力するオフ電源部と、
前記電流変成器の2次側に接続され、前記電流変成器の2次側に流れる交流電流を用いて、前記スイッチ素子が導通状態のときの直流電力を出力するオン電源部と、
前記オフ電源部から直流電力が出力されているか否かを検出するオフ電源動作検出部と、
前記オン電源部から直流電力が出力されているか否かを検出するオン電源動作検出部と、
前記オフ電源部及び前記オン電源部から出力される直流電力によって駆動され、外部から入力される操作情報に基づいて、前記スイッチ素子の導通及び非導通を制御すると共に、直前に入力された操作情報を記憶し、記憶している前記操作情報と、前記オフ電源動作検出部による検出情報及び前記オン電源動作検出部による検出情報に基づいて、前記スイッチ素子の異常を検出し、異常検知情報を出力する制御部と、
前記オフ電源部又は前記オン電源部と前記制御部の間に設けられ、前記制御部に直流電力を供給する第1補助電源部と、前記スイッチ素子が非導通状態から導通状態に切り替えられる際に、前記スイッチ素子を駆動するための直流電力を供給する第2補助電源部を備えたことを特徴とする2線式負荷制御装置。
Two input terminals respectively connected to an AC power source and a load;
A series circuit of a switch element and a current transformer using a latching relay connected between the two input terminals;
An off power supply unit connected in parallel to both ends of the switching unit of the switch element and outputting DC power when the switch element is in a non-conductive state using an AC current flowing from the AC power source through the load; and
An on-power supply unit that is connected to the secondary side of the current transformer and outputs DC power when the switch element is in a conductive state using an alternating current that flows to the secondary side of the current transformer;
An off-power supply operation detection unit for detecting whether or not direct-current power is output from the off-power supply unit;
An on-power supply operation detecting unit for detecting whether or not DC power is output from the on-power supply unit;
Based on operation information input from the outside, driven by DC power output from the off-power supply unit and the on-power supply unit, the conduction and non-conduction of the switch element is controlled, and the operation information input immediately before Based on the stored operation information, detection information by the off-power supply operation detection unit and detection information by the on-power supply operation detection unit, and detects abnormality of the switch element and outputs abnormality detection information A control unit ,
A first auxiliary power supply unit that is provided between the off power supply unit or the on power supply unit and the control unit and supplies DC power to the control unit, and when the switch element is switched from a non-conduction state to a conduction state A two-wire load control device comprising a second auxiliary power supply for supplying DC power for driving the switch element .
交流電源及び負荷にそれぞれ接続される2つの入力端子と、
前記2つの入力端子の間に接続されたラッチ式リレーを用いたスイッチ素子及び電流変成器の直列回路と、
前記スイッチ素子の開閉部の両端に並列に接続され、前記交流電源から前記負荷を介して流れる交流電流を用いて、前記スイッチ素子が非導通状態のときの直流電力を出力するオフ電源部と、
前記電流変成器の2次側に接続され、前記電流変成器の2次側に流れる交流電流を用いて、前記スイッチ素子が導通状態のときの直流電力を出力するオン電源部と、
前記オフ電源部から直流電力が出力されているか否かを検出するオフ電源動作検出部と、
前記オン電源部から直流電力が出力されているか否かを検出するオン電源動作検出部と、
前記オフ電源部及び前記オン電源部から出力される直流電力によって駆動され、外部から入力される操作情報に基づいて、前記スイッチ素子の導通及び非導通を制御すると共に、直前に入力された操作情報を記憶し、記憶している前記操作情報と、前記オフ電源動作検出部による検出情報及び前記オン電源動作検出部による検出情報に基づいて、前記スイッチ素子の異常を検出し、異常検知情報を出力する制御部とを備えた2線式負荷制御装置であって、
前記制御部は、駆動電圧の異なる複数の制御回路を備え、
前記オフ電源部及び前記オン電源部は、それぞれ前記複数の制御回路の駆動電圧に対応して、駆動電圧が異なる複数の電圧系統を有し、
前記第1補助電源部は、前記複数の電圧系統のうち、駆動電圧の高い電圧系統に設けられ、前記第2補助電源部は、前記複数の電圧系統のうち、駆動電圧の低い電圧系統に設けられていることを特徴とする2線式負荷制御装置。
Two input terminals respectively connected to an AC power source and a load;
A series circuit of a switch element and a current transformer using a latching relay connected between the two input terminals;
An off power supply unit connected in parallel to both ends of the switching unit of the switch element and outputting DC power when the switch element is in a non-conductive state using an AC current flowing from the AC power source through the load; and
An on-power supply unit that is connected to the secondary side of the current transformer and outputs DC power when the switch element is in a conductive state using an alternating current that flows to the secondary side of the current transformer;
An off-power supply operation detection unit for detecting whether or not direct-current power is output from the off-power supply unit;
An on-power supply operation detecting unit for detecting whether or not DC power is output from the on-power supply unit;
Based on operation information input from the outside, driven by DC power output from the off-power supply unit and the on-power supply unit, the conduction and non-conduction of the switch element is controlled, and the operation information input immediately before Based on the stored operation information, detection information by the off-power supply operation detection unit and detection information by the on-power supply operation detection unit, and detects abnormality of the switch element and outputs abnormality detection information A two-wire load control device comprising a control unit for
The control unit includes a plurality of control circuits having different drive voltages,
The off power supply unit and the on power supply unit each have a plurality of voltage systems with different drive voltages corresponding to the drive voltages of the plurality of control circuits,
The first auxiliary power supply unit is provided in a voltage system having a high drive voltage among the plurality of voltage systems, and the second auxiliary power supply unit is provided in a voltage system having a low drive voltage among the plurality of voltage systems. is that two-wire load control device you said that.
前記第1補助電源部及び前記第2補助電源部は、前記オフ電源部又は前記オン電源部から出力される直流電力によって受電される蓄電素子を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の2線式負荷制御装置。 The said 1st auxiliary power supply part and the said 2nd auxiliary power supply part have an electrical storage element received with the direct-current power output from the said off power supply part or the said on power supply part, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. A two-wire load control device according to claim 1. 交流電源及び負荷にそれぞれ接続される2つの入力端子と、
前記2つの入力端子の間に接続されたラッチ式リレーを用いたスイッチ素子及び電流変成器の直列回路と、
前記スイッチ素子の開閉部の両端に並列に接続され、前記交流電源から前記負荷を介して流れる交流電流を用いて、前記スイッチ素子が非導通状態のときの直流電力を出力するオフ電源部と、
前記電流変成器の2次側に接続され、前記電流変成器の2次側に流れる交流電流を用いて、前記スイッチ素子が導通状態のときの直流電力を出力するオン電源部と、
前記オフ電源部から直流電力が出力されているか否かを検出するオフ電源動作検出部と、
前記オン電源部から直流電力が出力されているか否かを検出するオン電源動作検出部と、
前記オフ電源部及び前記オン電源部から出力される直流電力によって駆動され、外部から入力される操作情報に基づいて、前記スイッチ素子の導通及び非導通を制御すると共に、直前に入力された操作情報を記憶し、記憶している前記操作情報と、前記オフ電源動作検出部による検出情報及び前記オン電源動作検出部による検出情報に基づいて、前記スイッチ素子の異常を検出し、異常検知情報を出力する制御部とを備えた2線式負荷制御装置であって、
前記オフ電源動作検出部が前記オフ電源部から直流電力が出力されていないことを検出し、且つ、前記オン電源動作検出部が前記オン電源部から直流電力が出力されていないことを検出したときに、前記制御部は前記交流電源が停電であると判断することを特徴とする2線式負荷制御装置。
Two input terminals respectively connected to an AC power source and a load;
A series circuit of a switch element and a current transformer using a latching relay connected between the two input terminals;
An off power supply unit connected in parallel to both ends of the switching unit of the switch element and outputting DC power when the switch element is in a non-conductive state using an AC current flowing from the AC power source through the load; and
An on-power supply unit that is connected to the secondary side of the current transformer and outputs DC power when the switch element is in a conductive state using an alternating current that flows to the secondary side of the current transformer;
An off-power supply operation detection unit for detecting whether or not direct-current power is output from the off-power supply unit;
An on-power supply operation detecting unit for detecting whether or not DC power is output from the on-power supply unit;
Based on operation information input from the outside, driven by DC power output from the off-power supply unit and the on-power supply unit, the conduction and non-conduction of the switch element is controlled, and the operation information input immediately before Based on the stored operation information, detection information by the off-power supply operation detection unit and detection information by the on-power supply operation detection unit, and detects abnormality of the switch element and outputs abnormality detection information A two-wire load control device comprising a control unit for
When the off-power supply operation detection unit detects that DC power is not output from the off-power supply unit, and the on-power supply operation detection unit detects that DC power is not output from the on-power supply unit , the 2-wire the control unit you and determines that the AC power is a power failure load controller.
前記制御部は、前記スイッチ素子の異常を検出したときに、前記スイッチ素子を正常状態に復帰させるための駆動信号を出力することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の2線式負荷制御装置。 The said control part outputs the drive signal for returning the said switch element to a normal state, when the abnormality of the said switch element is detected, The Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. The two-wire load control device described. 前記制御部が、前記交流電源が停電であると判断したときは、前記交流電源の停電中に操作情報が入力されても、その操作情報を破棄して、前記スイッチ素子の導通又は非導通の制御を行わないことを特徴とする請求項に記載の2線式負荷制御装置。 When the control unit determines that the AC power supply is out of power, even if operation information is input during the AC power outage, the operation information is discarded, and the switch element is turned on or off. The two-wire load control device according to claim 4 , wherein control is not performed . 前記制御部は、前記交流電源が停電であると判断したときは、前記交流電源の停電中に入力された操作情報を記憶しておき、前記交流電源が停電から回復したとき、記憶された前記操作情報に応じて、前記スイッチ素子の導通又は非導通の制御を行うことを特徴とする請求項に記載の2線式負荷制御装置。 When the control unit determines that the AC power source is a power failure, the control unit stores operation information input during the AC power source power failure, and stores the operation information stored when the AC power source recovers from the power failure. The two-wire load control device according to claim 4 , wherein conduction or non-conduction of the switch element is controlled according to operation information .
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