JPH01109822A - Ｅｌ用光電交流スイッチ - Google Patents
Ｅｌ用光電交流スイッチInfo
- Publication number
- JPH01109822A JPH01109822A JP62267916A JP26791687A JPH01109822A JP H01109822 A JPH01109822 A JP H01109822A JP 62267916 A JP62267916 A JP 62267916A JP 26791687 A JP26791687 A JP 26791687A JP H01109822 A JPH01109822 A JP H01109822A
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- JP
- Japan
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- semiconductor
- circuit
- photoelectric
- switch
- transistor
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- Pending
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、エレクトロ・ルミネッセンスランプ（以下Ｅ
Ｌと称す）の発光電圧を光の強弱によりコントロールす
るＢＬ用光電交流スイッチに関する。
Ｌと称す）の発光電圧を光の強弱によりコントロールす
るＢＬ用光電交流スイッチに関する。
第４図は従来のＥＬ用光電文流スイッチの例を示す図で
あり、ＣＮは制御回路、ＳＷはリレースイッチ、ＤＴは
光検出素子を示す。
あり、ＣＮは制御回路、ＳＷはリレースイッチ、ＤＴは
光検出素子を示す。
光の強弱によりＥＬの発光電圧をコントロールする従来
のＥＬ用光電文流スイッチは、例えば第４図に示すよう
にＥＬに制御回路ＣＮのリレースイッチＳＷを直列接続
し、制御回路ＣＮで光の強弱によりリレースイッチＳＷ
を制御するものであった。この場合、制御回路ＣＮでは
、光検出素子ＤＴを使って光の強弱を検出し、リレース
イッチＳＷを制御している。従って、ＥＬを発光させる
ＴＬ源と制御回路の電源とを分けて設計していた。
のＥＬ用光電文流スイッチは、例えば第４図に示すよう
にＥＬに制御回路ＣＮのリレースイッチＳＷを直列接続
し、制御回路ＣＮで光の強弱によりリレースイッチＳＷ
を制御するものであった。この場合、制御回路ＣＮでは
、光検出素子ＤＴを使って光の強弱を検出し、リレース
イッチＳＷを制御している。従って、ＥＬを発光させる
ＴＬ源と制御回路の電源とを分けて設計していた。
（発明が解決しようとする問題点〕
そのため、上記従来のＥＬ用光電交流スイッチは、図示
のように制御回路に最低３本の接続ラインを有していた
。しかも、ＥＬ自体は非常に低電力で作動するのに対し
て、制御回路の方は、′電力の消費層が大きく、電力損
失が大きかった。
のように制御回路に最低３本の接続ラインを有していた
。しかも、ＥＬ自体は非常に低電力で作動するのに対し
て、制御回路の方は、′電力の消費層が大きく、電力損
失が大きかった。
本発明の目的は、ＥＬと直列に接続するだけで良く、接
続線も二本ですみ低消費電力で動作し更にＥＬに対し使
用電源電圧より高い電圧を印加することが出来、簡便且
つローコストの高効率ＥＬ用光電交流スイッチを従供す
ることである。
続線も二本ですみ低消費電力で動作し更にＥＬに対し使
用電源電圧より高い電圧を印加することが出来、簡便且
つローコストの高効率ＥＬ用光電交流スイッチを従供す
ることである。
そのために本発明のＥＬ用光電交流スイッチは、エレク
トロ・ルミネッセンスランプと直列に接続され半導体整
流素子と半導体制御整流素子より構成する交流スイッチ
ング回路、抵抗とコンデンサからなり半導体制御整流素
子と並列に接続されバイアス電流を供給するバイアス回
路、及び光の強弱により作動する光スイッチング素子を
備え、光スイッチング素子によりバイアス回路を制御す
ることによって半導体制御整流素子を制御することを特
徴とするものである。
トロ・ルミネッセンスランプと直列に接続され半導体整
流素子と半導体制御整流素子より構成する交流スイッチ
ング回路、抵抗とコンデンサからなり半導体制御整流素
子と並列に接続されバイアス電流を供給するバイアス回
路、及び光の強弱により作動する光スイッチング素子を
備え、光スイッチング素子によりバイアス回路を制御す
ることによって半導体制御整流素子を制御することを特
徴とするものである。
本発明のＥＬ用光電交流スイッチでは、光スイッチング
素子により光の強弱を検出すると、その出力により半導
体制御整流素子のバイアス回路が制御される。その結果
、光が弱くなると半導体制御整流素子がオンになり、エ
レクトロ・ルミネッセンスランプに交流全波が供給され
て発光し、逆に光が強くなると半４体制御整流素子がオ
フになり、エレクトロ・ルミネッセンスランプが発光を
停止する。
素子により光の強弱を検出すると、その出力により半導
体制御整流素子のバイアス回路が制御される。その結果
、光が弱くなると半導体制御整流素子がオンになり、エ
レクトロ・ルミネッセンスランプに交流全波が供給され
て発光し、逆に光が強くなると半４体制御整流素子がオ
フになり、エレクトロ・ルミネッセンスランプが発光を
停止する。
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第１図は本発明のＥＬ用光電交流スイッチの１実施例構
成を示す図、第２図はＥＬの等価回路、第３図は第１図
に示すＥＬ用光電交流スイッチの動作を説明するための
波形図である。図中、ＤＩは半波整流素子、ＤＩ’は全
波整流回路、ＱｌとＱｌ’はトランジスター、Ｑ２とＱ
２’はホト・トランジスター、Ｒ１とＲ１’はバイアス
及び遅延用抵抗、ＣＩとＣＩ’はバイアス電圧遅延用コ
ンデンサー、１１はＲ１とＱ２を流れる電流、■２はＱ
ｌのヘースハイアス電流を示す。
成を示す図、第２図はＥＬの等価回路、第３図は第１図
に示すＥＬ用光電交流スイッチの動作を説明するための
波形図である。図中、ＤＩは半波整流素子、ＤＩ’は全
波整流回路、ＱｌとＱｌ’はトランジスター、Ｑ２とＱ
２’はホト・トランジスター、Ｒ１とＲ１’はバイアス
及び遅延用抵抗、ＣＩとＣＩ’はバイアス電圧遅延用コ
ンデンサー、１１はＲ１とＱ２を流れる電流、■２はＱ
ｌのヘースハイアス電流を示す。
第１図（Ａ）は半波整流素子Ｄ１とトランジスターとを
逆並列接続した回路構成を使用した例を示す図であり、
暗くなってホト・トランジスターＱ２がオフになった時
にトランジスターＱ１をオンにすることによりＥＬに対
し交流全波を印加するようにしたものである。この回路
構成では、ホト・トランジスターＱ２がオンになりトラ
ンジスタＱ１がオフの時には、半波整流素子ＤＩにより
整流した半波の電圧がＥＬへ印加されるが、ＥＬの持つ
自己容量により脈流は平滑化され直流となるためＥＬは
発光しない。ＥＬの等価回路を示したのが第２図である
。
逆並列接続した回路構成を使用した例を示す図であり、
暗くなってホト・トランジスターＱ２がオフになった時
にトランジスターＱ１をオンにすることによりＥＬに対
し交流全波を印加するようにしたものである。この回路
構成では、ホト・トランジスターＱ２がオンになりトラ
ンジスタＱ１がオフの時には、半波整流素子ＤＩにより
整流した半波の電圧がＥＬへ印加されるが、ＥＬの持つ
自己容量により脈流は平滑化され直流となるためＥＬは
発光しない。ＥＬの等価回路を示したのが第２図である
。
他方、第１図（Ｂ）は全波整流回路ＤＩ’の直流出力側
にトランジスターＱｌ’を接続した回路構成を使用した
例を示す図であり、暗くなってホト・トランジスターＱ
２’がオフになった時にトランジスターＱｌ’をオンに
することにより同図（Ａ）と同様に交流全波をＥＬへ供
給することが出来るようにしたものである。この回路構
成では、ホト・トランジスターＱ２’がオンになったこ
とによりトランジスターＱｌ’をオフにすれば電流が遮
断されＥＬは発光しない。
にトランジスターＱｌ’を接続した回路構成を使用した
例を示す図であり、暗くなってホト・トランジスターＱ
２’がオフになった時にトランジスターＱｌ’をオンに
することにより同図（Ａ）と同様に交流全波をＥＬへ供
給することが出来るようにしたものである。この回路構
成では、ホト・トランジスターＱ２’がオンになったこ
とによりトランジスターＱｌ’をオフにすれば電流が遮
断されＥＬは発光しない。
次に第１図（Ａ）に示すＥＬ用光電文流スイッチの動作
を説明する。
を説明する。
本発明の特徴は、トランジスターＱ１のバイアス電圧の
位相を制御し、ＥＬへ印加する電圧を昇圧させ、輝度の
向上を計っている処にある。ＥＬは、第２図に示すよう
に等価的にコンデンサーと考えることが出来る。従って
、ＥＬを流れる交流電流は、印加した交流電圧より９０
６位相が進んでいる。第１図（Ａ）において、制御回路
自体は、ＥＬと直列接続されＥＬを流れる電流を利用し
ている処から、コンデンサーＣ１が無い場合、印加電圧
に対し９０６位相が進んだ状態でトランジスターＱ１を
オンすることになる。第３図にこの状態の波形を示す。
位相を制御し、ＥＬへ印加する電圧を昇圧させ、輝度の
向上を計っている処にある。ＥＬは、第２図に示すよう
に等価的にコンデンサーと考えることが出来る。従って
、ＥＬを流れる交流電流は、印加した交流電圧より９０
６位相が進んでいる。第１図（Ａ）において、制御回路
自体は、ＥＬと直列接続されＥＬを流れる電流を利用し
ている処から、コンデンサーＣ１が無い場合、印加電圧
に対し９０６位相が進んだ状態でトランジスターＱ１を
オンすることになる。第３図にこの状態の波形を示す。
第３図（Ａ）において、■は印加電圧波形、■はトラン
ジスターＱ１のベース電圧で、■はトランジスターＱ１
のコレクター電圧である。ベース電圧■は、約０．７Ｖ
でクリップされ、コレクタ４圧■は、トランジスターＱ
１のコレクター、エミッター飽和電圧特性により数ボル
トの電圧が残る。
ジスターＱ１のベース電圧で、■はトランジスターＱ１
のコレクター電圧である。ベース電圧■は、約０．７Ｖ
でクリップされ、コレクタ４圧■は、トランジスターＱ
１のコレクター、エミッター飽和電圧特性により数ボル
トの電圧が残る。
以上のことから、コンデンサーＣ１が無い場合、トラン
ジスターＱｌにおいて電圧ロスが生じ、ＥＬへの印加電
圧が低くなる。そこで、コンデンサーＣＩをトランジス
ターＱ１のベース・エミッタと並列に接続し、トランジ
スターＱ１のベースに対するバイアス電流の位相を遅ら
せる事により、トランジスターＱ１がオフの間、即ち半
波整流素子Ｄ１が順方向となる半サイクルの間、コンデ
ンサーＣ１に電荷が蓄電される。その結果、半波整流素
子ＤＩが逆方向ので電圧となる次の半サイクルの初期に
は、コンデンサー０１に蓄電された電荷が放電され、ト
ランジスターＱ１のオンになり、且つコンデンサー０１
が逆方向に蓄電される迄の時間を遅らせることになる。
ジスターＱｌにおいて電圧ロスが生じ、ＥＬへの印加電
圧が低くなる。そこで、コンデンサーＣＩをトランジス
ターＱ１のベース・エミッタと並列に接続し、トランジ
スターＱ１のベースに対するバイアス電流の位相を遅ら
せる事により、トランジスターＱ１がオフの間、即ち半
波整流素子Ｄ１が順方向となる半サイクルの間、コンデ
ンサーＣ１に電荷が蓄電される。その結果、半波整流素
子ＤＩが逆方向ので電圧となる次の半サイクルの初期に
は、コンデンサー０１に蓄電された電荷が放電され、ト
ランジスターＱ１のオンになり、且つコンデンサー０１
が逆方向に蓄電される迄の時間を遅らせることになる。
すなわち、半サイクル分だけＥＬの電圧印加時間が長く
なるようにしている。その状態を示したのが第３図（Ｂ
）である。
なるようにしている。その状態を示したのが第３図（Ｂ
）である。
第３図（Ｂ）において、■は同図（Ａ）の印加電圧Ｅｌ
、■はＥＬ両端の電圧Ｅ２である。結果的にＥ２の交流
交番時間に差が出るがトランジスタＱｌのスイッチング
特性によりＡ点は急激な立下がりとなりサインカーブと
は異なった矩形波に近い電圧となる。そのため、実効電
圧は印加電圧Ｅ１より１０％以上高くすることが出来る
。
、■はＥＬ両端の電圧Ｅ２である。結果的にＥ２の交流
交番時間に差が出るがトランジスタＱｌのスイッチング
特性によりＡ点は急激な立下がりとなりサインカーブと
は異なった矩形波に近い電圧となる。そのため、実効電
圧は印加電圧Ｅ１より１０％以上高くすることが出来る
。
以上の事からスイッチ回路のロスを補うだけでな（輝度
向上にも貢献し高効率なスイッチ回路を作ることが出来
る。
向上にも貢献し高効率なスイッチ回路を作ることが出来
る。
制御回路の消費電力は、トランジスターＱ１がオフの時
間題となる。オンの時は、トランジスターＱｌがＥＬに
対し直列に接続されるため問題とはならない、即ち、ト
ランジスターＱ１がオフの時は、抵抗Ｒ１に流れる電流
が消費電流となるが抵抗Ｒ１は数ＭΩ台の値となり電流
ぽ１０μ八以下とすることが出来る。尚、第１図（Ａ）
では、トランジスターＱ１がオフの時、半波整流素子Ｄ
Ｉにより整流された直流電圧がＥＬへ加わるが、ＥＬ自
体容量性素子であるため、電力の消費は無視する程少な
くで済む。また、第１図（Ｂ）でも、トランジスターＱ
ｌ’がオフの時、余波整流回路（ブリッチ整流回路）Ｄ
１′のダイオードが交流電流の流れを阻止する方向に接
続されているため、ＥＬへは電圧が印加されない。
間題となる。オンの時は、トランジスターＱｌがＥＬに
対し直列に接続されるため問題とはならない、即ち、ト
ランジスターＱ１がオフの時は、抵抗Ｒ１に流れる電流
が消費電流となるが抵抗Ｒ１は数ＭΩ台の値となり電流
ぽ１０μ八以下とすることが出来る。尚、第１図（Ａ）
では、トランジスターＱ１がオフの時、半波整流素子Ｄ
Ｉにより整流された直流電圧がＥＬへ加わるが、ＥＬ自
体容量性素子であるため、電力の消費は無視する程少な
くで済む。また、第１図（Ｂ）でも、トランジスターＱ
ｌ’がオフの時、余波整流回路（ブリッチ整流回路）Ｄ
１′のダイオードが交流電流の流れを阻止する方向に接
続されているため、ＥＬへは電圧が印加されない。
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例では
、半導体制御整流素子としてトランジスタを用いたが、
サイリスクその他のスイッチング素子を用いてもよい。
く、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例では
、半導体制御整流素子としてトランジスタを用いたが、
サイリスクその他のスイッチング素子を用いてもよい。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ＥＬ
用光電交流スイッチをＥＬと直列に接続するだけで良い
ので、接続線も二本ですみ回路構成が節単になる。また
、半導体制御整流素子をＥＬと直列に接続してオン／オ
フし、そのバイアス回路を制御するように構成している
ので、低消費電力で動作するＥＬ用光電交流スイッチを
提供できる。更にＥＬに対し使用電源電圧より高い電圧
を印加することが出来、筒便且つローコストで高効率の
ＥＬ用光電交流スイッチを提供できる。
用光電交流スイッチをＥＬと直列に接続するだけで良い
ので、接続線も二本ですみ回路構成が節単になる。また
、半導体制御整流素子をＥＬと直列に接続してオン／オ
フし、そのバイアス回路を制御するように構成している
ので、低消費電力で動作するＥＬ用光電交流スイッチを
提供できる。更にＥＬに対し使用電源電圧より高い電圧
を印加することが出来、筒便且つローコストで高効率の
ＥＬ用光電交流スイッチを提供できる。
第１図は本発明のＥＬ用光電交流スイッチの１実施例構
成を示す図、第２図はＥＬの等価回路、第３図は第１図
に示すＥＬ用光電交流スイッチの動作を説明するための
波形図、第４図は従来のＥＬ用光電交流スイッチの例を
示す図である。 ＤＩ・・・半波整流素子、Ｄ１′・・・全波整流回路、
ＱｌとＱｌ’・・・トランジスター、Ｃ２とＣ２’・・
・ホト・トランジスター、Ｒ１とＲ１’・・・バイアス
及び遅延用抵抗、Ｃ１とＣ１’・・・バイアス電圧遅延
用コンデンサー、１１・・・Ｒ１とＣ２を流れる電流、
■２・・・Ｑｌのベースバイアス電流。 出 願 人 昭和シェル石油株式会社代理人 弁理
士 阿 部 龍 吉（外３名）第１図 第２図 第３図 （Ａ） ＣＢ）
成を示す図、第２図はＥＬの等価回路、第３図は第１図
に示すＥＬ用光電交流スイッチの動作を説明するための
波形図、第４図は従来のＥＬ用光電交流スイッチの例を
示す図である。 ＤＩ・・・半波整流素子、Ｄ１′・・・全波整流回路、
ＱｌとＱｌ’・・・トランジスター、Ｃ２とＣ２’・・
・ホト・トランジスター、Ｒ１とＲ１’・・・バイアス
及び遅延用抵抗、Ｃ１とＣ１’・・・バイアス電圧遅延
用コンデンサー、１１・・・Ｒ１とＣ２を流れる電流、
■２・・・Ｑｌのベースバイアス電流。 出 願 人 昭和シェル石油株式会社代理人 弁理
士 阿 部 龍 吉（外３名）第１図 第２図 第３図 （Ａ） ＣＢ）
Claims (3)
- （１） エレクトロ・ルミネッセンスランプと直列に接
続され半導体整流素子と半導体制御整流素子より構成す
る交流スイッチング回路、抵抗とコンデンサからなり半
導体制御整流素子と並列に接続されバイアス電流を供給
するバイアス回路、及び光の強弱により作動する光スイ
ッチング素子を備え、光スイッチング素子によりバイア
ス回路を制御することによって半導体制御整流素子を制
御することを特徴とするＥＬ用光電交流スイッチ。 - （２） 交流スイッチング回路は、１個の半導体整流素
子と１個の半導体制御整流素子とを逆並列に接続したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＥＬ用光電
交流スイッチ。 - （３） 交流スイッチング回路は、半導体整流素子によ
り全波整流回路を構成し、該全波整流回路の直流出力回
路に半導体制御整流素子を接続したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のＥＬ用光電交流スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62267916A JPH01109822A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | Ｅｌ用光電交流スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62267916A JPH01109822A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | Ｅｌ用光電交流スイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01109822A true JPH01109822A (ja) | 1989-04-26 |
Family
ID=17451401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62267916A Pending JPH01109822A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | Ｅｌ用光電交流スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01109822A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52142278A (en) * | 1976-05-24 | 1977-11-28 | Sanken Kk | Photoelectric switch for electriccfield luminescent plate |
| JPS5850741B2 (ja) * | 1977-05-16 | 1983-11-12 | ベクトン・デイツキンソン・アンド・カンパニ− | 皮下注射器とその製造方法 |
-
1987
- 1987-10-22 JP JP62267916A patent/JPH01109822A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52142278A (en) * | 1976-05-24 | 1977-11-28 | Sanken Kk | Photoelectric switch for electriccfield luminescent plate |
| JPS5850741B2 (ja) * | 1977-05-16 | 1983-11-12 | ベクトン・デイツキンソン・アンド・カンパニ− | 皮下注射器とその製造方法 |
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