JPH01107496A - 調光回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は調光回路に関し、特に発光素子を３段階に調光
できる調光回路に関するものである。

（ロ）従来の技術 一般に発光素子を調光する回路としては、例えば゛特開
昭５７−１５４７９７号公報（ＨＯ５Ｂ　３７１０２）
がある。

これは、スイッチにより２段階にしかランプを調節でき
ず、ランプの点灯および消灯のみであった。

しかし、近年では、ランプの点灯および消灯以外に、点
灯よりやや暗くなったダウン・ライト状態も備えた調光
回路が要求されるようになって来た。

この３段階にランプが調光できる調光回路として、第２
図（Ａ）に示すようなものがあった。

先ずスイッチの開閉信号（例えばクロック信号）を入力
することで、順次信号を複数の出力端子から出力する順
次回路（旦）がある。

この順次回路（旦）は、例えばデコード・カウンタで、
４つの出力端子に、夫々ダイオード（３２）　。

（３３）　、　（３４）　、　（３５）が直列に接続さ
れ、ダイオード（３２）とダイオード（３３）のカソー
ド間、ダイオード（３３）とダイオード（３４）のカソ
ード間、およびダイオード（３５）のカソードと接地間
に、夫々抵抗（３６）　、　（３７）　、　（３８）が
接続きれ、更にダイオード（３４）と（３５）の夫々の
カソードが接続されている。

またダイオード（３４）のカソードより、抵抗（３９）
を介してトランジスタ（４０）のベースに接続され、エ
ミッタは接地されている。一方、このトランジスタ（４
０）のコレクタには、抵抗（４１）　、　（４２）が直
列接続されて、第１のランプ（４３）の一端に接続され
ている。また抵抗（４１）　、　（４２）の中点より、
コンデンサ（４４）が接続され、一方が接地されている
。ここではトリガ波形を遅延回路にて遅延させて第１の
サイリスタ（４５）の導通角を制御し、特にサイリスタ
のオフとなる時間を長くしている。

更にトランジスタ（４０）のコレクタが、第１のサイリ
スタ（４５）のゲートに接続され、このゲートとコレク
タの中点は、抵抗（４６）を介して接地されている。ま
た第１のサイリスタ（４５）のカソードは接地され、ま
たアノードは第１のランプ（４３）の一端に接続されて
いる。

一方、ダイオードにより構成された全波整流回路（４ｚ
）の出力は、抵抗（４８）を介して、前記順次回路（旦
）の電源入力部に接続され、また抵抗（４８）と電源入
力部との間に、夫々コンデンサ（４９）とツェナーダイ
オード（５０）が接地され、更に、出力は第１のランプ
（４３）の他端に接続諮れている。

また、前記全波整流回路（す）の出力は、第２のランプ
（５１）の一端に接続され、他端は第２のサイリスタ（
５２）のアノードに接続され、カソードは接地されてい
る。そして、前記第２のサイリスタ（５２）のゲートは
、ダイオード〈３５）のアノードよりグランドまで、直
列に接続されている抵抗（５３）　、　（５４〉との中
点に接続されている。

先ず、第１のクロックが入るとダイオード（３４）がオ
ンし、トランジスタ（４０）がオンするため、第１のサ
イリスタ（４５）のゲートは常にトリガ電圧以下になる
ので、第１のランプ（４３）はオフしている。この時第
２のランプ（５１）は、ダイオード（３５）により抵抗
（５３）　、　（５４）へ流れ込む電流を阻止するので
、やはりオフしている。

次に、第２のクロックが入ると、ダイオード（３４）は
オフしダイオード（３２）がオンし、トランジスタ（４
０）のベース電流は、抵抗（３６）　、　（３７）　、
　（３９）で抑制されるので、コレクタ・エミッタ間の
電圧が上昇し、第１のサイリスタ（４５）がオンする。

従って第１のランプ（４３）は点灯する。また第２のラ
ンプ（５１）は、前述した説明と同じように、オフして
いる。

−次に、第３のクロックが入ると、ダイオード（３２）
がオフしダイオード（３３）はオンし、トランジスタ（
４０）のベース電流は、抵抗（３７）　、　（３９）で
抑制される。しかし第２のクロックが入った時のベース
電流よりも大きくなる。そのためトランジスタ（４０）
のコレクタ・エミッタ間の電圧は下降する。これは前記
第１のサイリスタ（４５）のゲート・カソード間電圧が
小さくなることを意味し、第１のサイリスタ（４５）の
導通角を制御し、ダウン・ライト状態となる。この時も
、第２のランプ（５１）は、前述した如くオフしている
。

更に、第４のクロックが入ると、ダイオード（３３）は
オフしダイオード（３５）がオンし、トランジスタ（４
０）のベース電流は、抵抗（３９）だけで抑制される。

従って第３のクロックが入った時のベース電流より更に
大きくなり、トランジスタ（４０）のコレクタ・エミッ
タ間の電圧は更に下降する。従って第１のサイリスタ（
４５）のゲート・カソード間室圧は、トリガ電圧以下と
なり、第１のサイリスタ（４５）をオンできずオフする
。この時、ダイオード（３５）のアノードよりグランド
へ、抵抗（５３）　、　（５４）が直列に接続されてい
るので、この抵抗（５３）　、　（５４）へ電流が流れ
、抵抗分割によって生じたゲート電圧により、第２のサ
イリスタ（５２）がオンし、第２のランプ（５１）が点
灯する。

最後に、第５のクロックが入ると、リセットされて、ま
た最初から繰返す。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上述した構成では、第１のランプ（４３）が、ダウン・
ライトの状態時（第３のクロックが入った時）には、ト
ランジスタ（４０）を活性領域で使用している。このた
めに、トランジスタ（４０）のり、。の温度特性によっ
て、コンデンサ（４４）、抵抗（４１）。

（４２）　、　（４６）、およびトランジスタ（４０）
で構成される遅延回路の時定数が変化する問題点を有し
ていた。

また基板の温度上昇によって、第１のサイリスタ（４５
）のトリガ電圧は第２図（Ｂ）のＡよりＢに下降し、更
にトランジスタ（４０）のｈ□の温度特性により、ゲー
ト・カソード間電圧波形の直流電圧が下がるため第１の
サイリスタ（４５）の導通時間は、ａ−Ｃよりｂ−ｃに
短かくなる。従って第１のランプ（４３）が更に暗くな
ってしまう。

更には、第４のクロックが入った時に、トランジスタ（
４０）のコレクタ・エミッタ電圧が下降し、第１のサイ
リスタ（４５）がオフしているが、基板温度が下降する
と、ｈ、が下がり、前記トランジスタ（４０）のコレク
タ・エミッタ間電圧が上昇し、本来オフするべき第１の
サイリスタ（４５）がオンして、第１のランプ（４３）
が点灯してしまう問題点を有していた。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は前述の問題点に鑑みてなされ、全波整流された
電圧が発光素子（２）に加わり、且つこの発光素子（２
）に流れる電流をサイリスタ（３）で調節する調光回路
に於いて、スイッチの開閉信号を入力することで、順次
信号を複数の出力端子から出力する順次回路（いと、こ
の順次回路（９）の出力を、前記サイリスタ（３）の制
御電極に与える手段（７）　、　（８）と、前記順次回
路（旦）の他の出力端子からの信号により制御され、前
記サイリスタ（３）の制御電極を所定電位にするスイッ
チング素子（９）とを備えることで解決するものである
。

（ネ）作用 従来では、トランジスタ（９）の能動領域を活用してい
たので、問題が生じたが、本発明はトランジスタ（９）
をスイッチング素子として飽和領域と遮断領域のみ使用
しているので、基板温度が上昇しても、全くトランジス
タ（９）のｈ□、ｈ□の温度特性は、第１のサイリスタ
（３）の導通角には関与しなくなる。

従ってトリガ電圧の温度変化だけ考えれば良く、温度に
よって、トリガ電圧があまり変化しない所を選択すれば
良い。

一方、基板温度が低下し、トランジスタ（９）のｈｎが
小さくなった時に、第１のサイリスタ（３）がオフ状態
であるためには、ゲートとグランド間の電圧が、トリガ
電圧以下になることが必要である。

これは抵抗（１１）と抵抗（１３）の交点における電圧
を高く設定し、抵抗（１２）を小さくすることで、トラ
ンジスタ（９）のベース電流を充分大きくすることがで
きるため、基板温度が低下しても、トランジスタ（９）
のコレクタ・エミッタ間の電圧は充分に小さい。従って
、第１のランプ（２）が点灯しなくなる。

（へ）実施例 以下に本発明の実施例を、第１図（Ａ）を参照しながら
詳述する。

先ず交流電圧を全波整流する全波回路（１）があり、こ
の全波整流回路（１）の出力より、一方は、第１のラン
プ（２）を介して、第１のサイリスタ（３）のアノード
に接続され、カソードは接地されている。また他方は、
第２のランプ（４）を介して、第２のサイリスタ（５）
のアノードに接続され、カソードは接地されている。

次に、スイッチの開閉信号を入力することで、順次信号
を複数の出力端子から出力する順次回路（旦）がある。

この順次回路（旦）は、例えばデコード・カウンタで、
スイッチの開閉信号である、例えばクロックを入力する
ことで、順次複数の出力端子に所定の電圧が発生する。

ここでは５つの出力端子を有している。

次に、この順次回路燵）の出力を、前記第１のサイリス
タ（３）の制御電極に与える手段（７）　、　（８）が
ある。

ここでは、出力に、第２のクロックが入った時にオンす
るダイオード（７）が接続され、ダイオード（７）と直
列に抵抗（８）が接続された後、第１のサイリスタ（３
）のゲートに印加されている。

更に、前記順次回路（６）の他の出力端子からの信号に
より制御され、前記第１のサイリスタ（３〉の制御１極
を所定電位にするスイッチング素子（９）がある。

ここでは、第１のクロックが入力きれて、出力が出る端
子より、ダイオード（１０）が接続され、その後抵抗（
１１）　、　（１２）が直列に接続され、スイッチンク
素子であるトランジスタ（９）のベースに接続されてい
る。また抵抗（１１）と抵抗（１２）の間より、抵抗（
１３）の一端が接続諮れ、他端は接地諮れている。また
第１のトランジスタ（９）のエミッタは接地諮れ、コレ
クタは、抵抗（８）と第１のサイリスタ（３）のゲート
との間に、接続されている。

また、第３のクロックが入力されて、出力が発生する端
子には何の回路も接続されておらず、第４のクロックが
入力されて、出力が発生する端子には、ダイオード（１
４）の一端が接続され、他端は、ダイオード（１０）と
抵抗（１１）との間に接続されている。そしてこの出力
端子とダイ°オード（１４）のアノードとの間より、直
列に接続された抵抗（１５）　、　（１６）が接続きれ
、抵抗（１６）より接地されている。また抵抗（１５）
　、　（１６）との間より第２のサイリスタ（５）のゲ
ートに接続されている。

最後に、第１のランプ（２）と第１のサイリスタ（３）
の間より、抵抗（１７）　、　（１８）および（１９）
が直列に接続され、抵抗（１７）と抵抗（１８）との間
からコンデンサ（２０）が接続きれ、接地されている。

また抵抗（１８）と抵抗（１９）との間に、前記トラン
ジスタ（９）のコレクタと前記第１のサイリスタ（３）
のゲートが接続されている。また抵抗（１９）の他端は
接地きれている。

次に動作を、第１のクロックより第５のクロックまで順
を迫って説明する。

先ず第１のクロックが入力きれると、ダイオード（））
、（１４）がオフでダイオード（１０）がオンし、トラ
ンジスタ（９）がオンする。従って第１のサイリスタ（
３）のゲートが接地され、第１のランプ（２）は消灯し
ている。またダイオード（１４）により第２のサイリス
タ（５）はオフしており、第２のランプ（４）も消灯し
ている。

次に第２のクロックが入力されると、ダイオード（１０
）　、　（１４）がオフでダイオード（７）がオンし、
トランジスタ（９）を介せず、第１のサイリスタ（３）
のゲートに印加移れる。従って第１のサイリスタ（３）
がオンするため、第１のランプ（２）が点灯する。この
時第２のサイリスタ（５）のゲートは、切り離きれてい
るので、第２のサイリスタ（５）はオフしており、第２
のランプ（４）は消灯している。

次に第３のクロックが入力されると、前述の如く出力端
子には何も接続されていないので、ダイオード（７）　
、　（１Ｇ）　、　（１４）はオフし、トランジスタ（
９）のコレクタの接続点よりカウンタ側は切り離される
。従って抵抗（１７）　、　（１８）および（１９）と
コンデンサ（２０）により構成される遅延回路によって
、第１のサイリスタ（３）のゲート電圧の波形が遅延さ
れる。そのため第１のサイリスタ（３）の導通角が制御
でき、特にオフとなる時間を長くできるため、ダウン・
ライト状態となる。この時、第２のサイリスタ（５）の
ゲートは、前述の如く切り離されているので、第２のサ
イリスタ（５）はオフしており、第２のランプ（４）は
消灯している。

更に第４のクロックが入力されると、ダイオード（７）
　、　（１４）はオフしダイオード（１０）がオンし、
トランジスタ（９）がオンするため、第１のサイリスタ
（３）のゲートは、接地され、第１のランプ（２）は消
灯する。一方、抵抗（１５）　、　（１６）に電流が流
れるので、第２のサイリスタ（５）のゲートには電圧が
印加され、第２のランプ（４）が点灯する。

最後に、第５のクロックが入力されることで、第１のク
ロックが入力きれる前の状態にリセットされ、再度第１
のクロックより始まる。

本発明の特徴とする所は、前記トランジスタ（９）にあ
る、つまり抵抗（１１）と抵抗（１３）との交点電圧を
高く設定し、抵抗（１２）を小さくすることで、トラン
ジスタ（９）のベース電流を充分大きくしているので、
基板温度が低下しても、トランジスタ（９）のコレクタ
・エミッタ間の電圧は充分に小さいので、第１のサイリ
スタ（３）は必ずオフする。

またトランジスタ（９）をスイッチングとして使うため
、トランジスタ（９）のり、１　＋　ｈｕｔの温度特性
は、第１のサイリスタ（３）の導通角に関与しなくなる
ため、トリガ電圧の温度特性のみを考えれば良い。

従って温度によって、トリガ電圧が変化しても、第１の
サイリスタ（３）の導通角が大きく変動しないように、
ゲート・カソード間電圧波形の勾配が大きい所を選択す
ることで、導通角の変動を小さく抑えることができる。

例えば第１図（Ｂ）の如く、トリガ電圧がＡよりＢへ変
化した場合に、ゲート・カソード間電圧の波形が実線と
点線の２種類で考えると、実線ではｂ−ｅからａ−ｅと
ａ−ｂ間だけの変化である。

一方点線ではｄ−ｅからｃ−ｅとｃ−４間の変化である
。従って実線は明るさの変動はあまり変わらないが、点
線は変動が大きくなる。つまり波形が急峻な所を切るよ
うに、回路を選定すれば良い。

（ト）発明の効果 以上の説明からも明らかなように、トランジスタ（９）
をスイッチング素子として使用し、トリガ電圧が温度に
より変動を受けても、導通角の変動がないようにするこ
とで、ダウン・ライト状態での第１のランプ（２）の明
るさが変動せず、また第１のランプ（２）の消灯時にお
いての誤動作を無くすことができる。また従来ではトラ
ンジスタのｈ□クランク限定されたが、トランジスタ（
９）をスイッチング素子として使用しているので、ラン
クを広げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は、本発明の調光回路の等価回路図、第１
図（Ｂ）は、波形図、第２図（Ａ）は従来の調光回路の
等価回路図、第２図（Ｂ）は波形図である。 （りは全波整流回路、　（２）　、　（４）は第１およ
び第２のランプ、（３）、（５）は第１および第２のサ
イリスタ、　（６）は順次回路、（９）はトランジスタ
、　　（７）　、　（１０）　、　（１４）はダイオー
ド、　　（８）　、　（１１）　、　（１２）　、　（
１３）　、　（１ｓ）　、　（１６）　、　（１７）　
、　（ｔｓ）　、　（１９）は抵抗、（２０）はコンデ
ンサである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）全波整流された電圧が発光素子に加わり、且つこ
   の発光素子に流れる電流をサイリスタで調節する調光回
   路に於いて、スイッチの開閉信号を入力することで、順
   次信号を複数の出力端子から出力する順次回路と、この
   順次回路の出力を、前記サイリスタの制御電極に与える
   手段と、前記順次回路の他の出力端子からの信号により
   制御され、前記サイリスタの制御電極を所定電位にする
   スイッチング素子とを少なくとも備えることを特徴とし
   た調光回路。