JPH053087A - 調光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位相制御を行う半導体スイッチング素子の放
熱が効率的に行える調光装置の提供。 【構成】 電子部品を収容するケース1 を、半導体スイ
ッチング素子Q1を収容する金属製の第１ケース体2 と、
その他の電子部品を収容する樹脂製の第２ケース体3 に
分離形成するとともに、第１ケース体内にこれと直接接
する放熱板4 を設け、この放熱板に半導体スイッチング
素子Q1をチップ状態でもって形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、壁面等に取着される調
光装置であって、特に放熱性が良好な調光装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】壁面等に取着して照明の明るさを連続的
に変化させる調光装置は、その回路構成として図７に示
すものが一般的である。すなわちその回路は、外部操作
により時定数を変化させてゲート信号を出力するゲート
トリガ回路GTと、ゲート信号によりオンオフ動作する３
端子型の半導体スイッチング素子Q1と、を主要電子部品
としている。ゲートトリガ回路GTは、外部操作により抵
抗値が変えられる可変抵抗VRとコンデンサC1により時定
数回路を形成し、これらの接続点に双方向トリガダイオ
ードのようなトリガ信号を出力するトリガ素子T1を接続
してなる。半導体スイッチング素子Q1は、双方向サイリ
スタあるいは逆並列接続した２個の逆阻止サイリスタ等
を用いている。LPは雑音防止用のローパスフィルタであ
る。PSは交流電源、LDは白熱灯のような負荷で、これら
と半導体スイッチング素子Q1とは直列接続される。従っ
て、外部操作により可変抵抗VRを調整して時定数を変化
させることにより負荷への供給電力を位相制御する。ま
た半導体スイッチング素子Q1は、負荷電流が流れるため
に、自らの通電損失によって相当程度発熱する。

【０００３】一方、このような電子部品を収容するハウ
ジングは、図８に示すように、樹脂製のケースA と、金
属製の取付枠B と、樹脂製のカバーC を主要部材として
構成される。ケースA は、一面、すなわち前面が開口し
た箱状をなし、電子部品 (半導体スイッチング素子Q1以
外は図示せず) や端子板E を実装したプリント配線板D
を装着している。半導体スイッチング素子Q1は、通常そ
のチップが樹脂でモールドされ、また取着部を設けて金
属製の放熱板F をねじH で取着している。端子板E は、
大略コ字状をなし、一端はプリント配線板D に接続され
他端は電源PSや負荷LDからのリード線が挿入される絶縁
室G 内に進入している。取付枠B は、ケースA の外郭よ
り大きい平板状をなし、壁面等への取着部Baやケース取
付孔Bbを有して形成され、ねじH でもってケースA の開
口側に取着される。カバーC は、壁面等の開口部より若
干小さく形成されて取付枠B が壁面等から露出するのを
防ぐために取付枠B に取着される。Caは開口状あるいは
凹段状の操作部である。また、半導体スイッチング素子
Q1の放熱性を高めるために、図９に示すように、ケース
A を金属製としたものもある。この場合は、端子板E を
絶縁するために端子カバーK を設ける。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の調光装
置は、発熱源である半導体スイッチング素子が樹脂でモ
ールドされてそれに放熱板を取着しているので、必ずし
も効率的な放熱経路を有するものではない。すなわち負
荷が小さいものであればそれ程問題にはならないもの
の、例えば１kWを超えるような負荷になると放熱板を大
きくしたり多くする必要がある。そうすると、放熱板の
スぺースのため、さらには絶縁の確保もしなければなら
ず装置全体が大型化してしまう。

【０００５】本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、半導体スイッチング素子
の放熱が効率的に行える調光装置の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明の調光装置は、電子部品を収容するケース
を、半導体スイッチング素子を収容する金属製の第１ケ
ース体と、その他の電子部品を収容する樹脂製の第２ケ
ース体に分離形成するとともに、第１ケース体内にこれ
と直接接する放熱板を設け、この放熱板に半導体スイッ
チング素子をチップ状態でもって形成した構成としてあ
る。

【０００７】

【作用】この構成によれば、半導体スイッチング素子の
チップに発生した熱は、直接放熱板に伝わり、さらに直
接第１ケース体に伝わって効率的な放熱が行われ、放熱
のためのスペースも小さいものとなる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図３に基
づいて説明する。

【０００９】この調光装置の回路構成は、図７に示した
一般例と同様であって、可変抵抗VRとコンデンサC1とト
リガ素子T1からなるゲートトリガ回路GT、３端子型の半
導体スイッチング素子Q1、雑音防止用のローパスフィル
タLPを含み、半導体スイッチング素子Q1が交流電源PS及
び白熱灯のような負荷LDに直列接続され、負荷LDへの供
給電力を位相制御する。このような回路を構成する電子
部品は、ケース1 と金属製の取付枠7 とカバー9 を主要
部材とするハウジング内に収容される。

【００１０】ケース1 は、従来のものと異なり、金属製
の第１ケース体2 と樹脂製の第２ケース体3 に分離形成
され、最終的に並設してケースを構成する。第１ケース
体2は、前面とともに一側面が開口した箱状をなし、少
なくとも前面側の開口縁に雌ねじを刻設した取着部2a,2
a を有する。第２ケース体3 は、前面とともに一側面の
大半が開口した箱状をなし、少なくとも前面側の開口縁
に雌ねじを刻設した取着部3a,3a を有する。第２ケース
体3 の一側面の開口縁には、第１ケース体2 の一側面の
開口部と結合するための結合部3b,3b を突設している。

【００１１】4 は放熱板で、第１ケース体2 に収容し得
る範囲でなるべく大きい表面積を有して金属板により平
板状に形成され、第１ケース体2の底面に直接接するよ
う固定される。この放熱板4 には、双方向サイリスタの
ように半導体スイッチング素子Q1をチップ状態でもって
形成してある。具体的には、図３に示すように、まず放
熱板4 の表面に所定面積の絶縁皮膜Qaを形成し、次いで
ｎｐｎｐｎの半導体層を形成し、そして上方のｎ層と下
方のｎ層に接続される主端子M1,M2 、上方のｐ層に接続
されるゲート端子G1を放熱板4 とは絶縁状態で形成す
る。

【００１２】5 はプリント配線板で、半導体スイッチン
グ素子Q1を除く電子部品と端子板6を実装して第２ケー
ス体3 に固定される。プリント配線板5 は、第２ケース
体3の一側面の開口部から第１ケース体2 内に進入する
ような平板状をなし、半導体スイッチング素子Q1の主端
子M1,M2 とゲート端子G1を所定箇所に接続する。

【００１３】取付枠7 は、従来のものと同様、金属製で
あり、第１ケース体2 と第２ケース体3 からなるケース
1 の外郭より大きい平板状をなし、壁面等への取着部7a
やケース取付孔7bを有して形成され、ねじ8 を取着部2
a,3a に螺合することによりケース1 の開口側に取着さ
れる。このとき、第２ケース体3 の結合部3b,3b が第１
ケース体2 の一側面の開口部と結合してケース1 が構成
される。カバー9 も従来のものと同様、樹脂製であり、
壁面等の開口部より若干小さく形成されて取付枠7 が壁
面等から露出するのを防ぐために取付枠7 に取着され
る。9aは開口状あるいは凹段状の操作部である。

【００１４】このような調光装置は、壁面等の開口部か
らカバー9 のみ露出するようにして、適宜取着部7aを利
用して壁面等に取着する。そしてカバー9 の操作部9aに
設けた可変抵抗VRに連動する操作つまみ (図示せず) を
操作することにより、負荷LDへの供給電力を位相制御す
る。その際、半導体スイッチング素子Q1は、自らの通電
損失によって相当程度発熱するが、その熱は、直接放熱
板4 に伝わり、さらに直接第１ケース体2 に伝わって効
率的な放熱が行われ、放熱のためのスペースも小さいも
のとなる。

【００１５】図４はケース1 と取付枠7 との取着構造の
変形例で、上述した実施例がねじによる螺合であるのに
替えてかしめによっている。すなわち第１ケース体2 の
取着部2a,2a をスリット付突出片に、第２ケース体3 の
取着部3a,3a を貫通孔にしており、取付枠7 のケース取
付孔7bを第１ケース体2 の取着部2a,2a に対応するもの
は角孔にしてスリット付突出片を挿通後に加圧変形し、
第２ケース体3 の取着部3a,3a に対応するものは丸孔に
してリベット8aを挿通後に加圧変形するようにしてい
る。このものは、ケース1 と取付枠7 との取着時間が短
縮できる。

【００１６】図５は放熱効率をさらに高める場合の放熱
板の変形例で、２個の端部から折曲片4a,4b,4cを連設し
て放熱面積を増やしている。図６は第１ケース体2 の放
熱効率をより高めるための応用例で、Ｓ字状に折曲形成
した放熱片10を第１ケース体2 に取り付けるようにした
ものである。

【００１７】

【発明の効果】本発明の調光装置は、電子部品を収容す
るケースを、半導体スイッチング素子を収容する金属製
の第１ケース体と、その他の電子部品を収容する樹脂製
の第２ケース体に分離形成するとともに、第１ケース体
内にこれと直接接する放熱板を設け、この放熱板に半導
体スイッチング素子をチップ状態でもって形成したか
ら、半導体スイッチング素子のチップに発生した熱は、
直接放熱板に伝わり、さらに直接第１ケース体に伝わっ
て効率的な放熱が行われ、放熱のためのスペースも小さ
いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】その分解斜視図である。

【図３】その要部拡大図である。

【図４】そのケースと取付枠との取着構造の変形例を示
す分解斜視図である。

【図５】その放熱板の変形例を示す要部斜視図である。

【図６】その第２ケース体の放熱効率を高める応用例の
要部分解斜視図である。

【図７】調光装置の一般的な回路構成を示す回路図であ
る。

【図８】従来例の分解斜視図である。

【図９】別の従来例の分解斜視図である。

【符号の説明】

1 ケース 2 第１ケース体 3 第２ケース体 4 放熱板 5 プリント配線板 6 端子板 7 取付枠 9 カバー Q1 半導体スイッチング素子 GT ゲートトリガ回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 外部操作により時定数を変化させてゲー
   ト信号を出力するゲートトリガ回路と、ゲート信号によ
   りオンオフ動作する負荷に直列接続された３端子型の半
   導体スイッチング素子と、を含んで負荷への供給電力を
   位相制御するものであって、これらの電子部品を、前面
   が開口したケースと、壁面等への取着部を有してケース
   の開口側に取着される金属製の取付枠と、取付枠が壁面
   等から露出するのを防ぐために取付枠に取着されるカバ
   ーと、よりなるハウジングに収容してなる調光装置にお
   いて、前記ケースを、半導体スイッチング素子を収容す
   る金属製の第１ケース体と、その他の電子部品を収容す
   る樹脂製の第２ケース体に分離形成するとともに、第１
   ケース体内にこれと直接接する放熱板を設け、この放熱
   板に半導体スイッチング素子をチップ状態でもって形成
   したことを特徴とする調光装置。