JPH0578256B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、親器からの専用線に複数個の子器を
接続して親器あるいは子器の操作スイツチにて負
荷を制御するようにした多ケ所操作型スイツチ回
路に関するものである。

〔背景技術〕

従来、第１図に示すように、負荷１をオンオフ
する親器２とその親器２から２線で接続され、か
つ多数個並列でき、子器３によつて負荷１のオン
オフ操作を可能とし、負荷１の動作状態を子器３
でも表示できるように構成した多ケ所操作型スイ
ツチが開発されている。しかしてかかる従来例に
あつては、親器２と子器３とをつなぐ２線式の専
用線４上には負荷１の動作状態に対応した電圧が
出力される。例えば負荷１がオフ状態では専用線
４の出力電圧は高く、オンの状態では低くなる。
第２図は子器３の構造を示しており、その入力端
子ａ，ｂは専用線４に接続されている。子器３は
動作表示用の一対の発光ダイオードLED１，
LED２を具備しており、専用線４上の電圧が子
器３の入力端子ａ，ｂ間に入力されると、その電
圧レベルを検出し、親器２の動作に対応した表示
を子器３でも行なわせしめるものである。第２図
によつてその動作を説明すると、まず図中のツエ
ナーダイオードZDで専用線４上の電圧を検出す
る。負荷１がオフの状態では、入力端子ａ，ｂ間
の電圧をツエナダイオードZDのツエナ電圧より
高く設定しておくことにより、ツエナダイオード
ZDにツエナ電流が流れ、トランジスタTr１をス
イツチングオンさせる。これにより緑色の発光ダ
イオードLED１を点灯させる。また抵抗Ｒ１か
ら第２のトランジスタTr２のベースに流れる電
流をダイオードＤ１を介して引き込むことによ
り、第２のトランジスタTr２をオフにさせるこ
とで赤色の発光ダイオードLED２を消灯させる。

次にスイツチ操作によつて、負荷１がオンとな
ると同時に親器２から専用線４への出力電圧が下
がり、この低くなつた電圧が子器の入力端子ａ，
ｂ間に入力される。このときの入力電圧はツエナ
ダイオードZDのツエナ電圧より低く設定するこ
とにより、ツエナ電流は流れないようにすること
ができる。これによつて、第１のトランジスタ
Tr１はカツトオフになり、抵抗Ｒ２を介して流
れていた発光ダイオードLED１の電流は遮断さ
れ、緑色の発光ダイオードLED１は消灯する。
同時に抵抗Ｒ１からダイオードＤ１を介して引き
込んでいた電流も遮断され、抵抗Ｒ１の電流は第
２のトランジスタTr２のベースに流れ、トラン
ジスタTr２がスイツチングオンとなり、赤色の
発光ダイオードLED２が点灯する。

次に子器３の消費電流について考えると、負荷
１がオフの状態、つまり入力端子ａ，ｂ間の入力
電圧がツエナダイオードZDのツエナ電圧よりも
高い場合には、抵抗Ｒ３を介して流れるツエナ電
流ｉ１、抵抗Ｒ２を介して流れる発光ダイオード
LED１の電流ｉ２、および抵抗Ｒ１を介して流
れる電流ｉ３が流れて、子器電流Ｉ＝（ｉ１＋ｉ
２＋ｉ３）の電流が必要となり、子器３の増設に
供ないＩ×ｎ（子器の数）となつて、親器２から
の供給電力が非常に大きくなり、親器２の発熱が
増大するという欠点があり、また子器３の増設数
を少なく制限されるという欠点があつた。さらに
また第２図のような回路構成では子器３の部品点
数も多くなるという欠点があつた。

そこで、多ケ所操作型スイツチにおいて用いら
れる子器３の表示回路を少ない部品点数で構成で
きるようにすると共に、消費電力の低減を図つて
親器２の発熱量を低減し、子器３の増設個数を多
くできるようにした子器３の表示回路を第３図に
示す。この表示回路は、第３図に示すように、専
用線４に接続されるダイオードブリツジDB２
と、トランジスタTrと第１の発光ダイオード
LED１との直列回路よりなる第１の点灯回路と、
第１の点灯回路をダイオードブリツジDB２の出
力に接続する限流用の抵抗Ｒ１と、負荷１のオン
時およびオフ時における各専用線間電圧の中間的
なツエナ電圧を有して、ダイオードブリツジDB
２の出力電圧がツエナ電圧以上であるときに前記
トランジスタTrをオンさせるツエナダイオード
ZDと、電圧降下要素たるダイオードDiと第２の
発光ダイオードLED２との直列回路よりなり、
第１の点灯回路の両端間に並列接続されて、第２
の発光ダイオードLED２が前記トランジスタTr
のオン時には消灯し、オフ時には点灯するように
電圧降下要素たるダイオードDiの降下電圧を設
定した第２の点灯回路とから構成したものであ
る。本従来例にあつては、親器２の負荷１がオフ
のときには、第３図の子器回路における入力端子
ａ，ｂ間に加わる電圧はツエナダイオードZDの
ツエナ電圧よりも高い。したがつてこの場合には
ツエナ電流ｉ１が流れてトランジスタTrが導通
し、緑色の発光ダイオードLED１が点灯する。
そしてこの発光ダイオードLED１が点灯するこ
とによつて抵抗Ｒ１と発光ダイオードLED１と
の接接点の電圧V₁が低くなり、赤色の発光ダイ
オードLED２は点灯しない。つまり、発光ダイ
オードLED１，LED２、およびダイオードDiの
順方向電圧降下をそれぞれVF１，VF２，VF３
とし、またトランジスタTrのコレクタエミツタ
間オン電圧をV_CEとすると、V₁＝VF１＋V_CE＜
VF２＋VF３という関係が成り立つようになつて
いる。次に親器２の負荷１がオンすると、入力端
子ａ，ｂ間の電圧はツエナダイオードZDのツエ
ナ電圧よりも低くなり、ツエナ電流ｉ１は流れ
ず、トランジスタTrはカツトオフとなる。これ
によつて緑色の発光ダイオードLED１は消灯す
る。またこのとき抵抗Ｒ１と発光ダイオード
LED１との接続点の電圧V₁は上昇するから、赤
色の発光ダイオードLED２は点灯する。ここで
緑色の発光ダイオードLED１と赤色の発光ダイ
オードLED２とについて、視感度（見た目の明
るさ）を合わす為には、赤色の発光ダイオード
LED２の通電々流に対して、緑色の発光ダイオ
ードLED１は約２倍の通電電流が必要となる。
よつて発光ダイオードLED１とLED２とについ
て、電流制限抵抗Ｒ１を共通に使用するために
は、負荷１のオフ時における入力端子ａ，ｂ間の
電圧を負荷１のオン時の約２倍にする必要があ
り、これによつて各発光ダイオードLED１，
LED２の見た目の明るさを同程度にすることが
できる。なお発光ダイオードLED２と直列に接
続されたダイオードDiの代わりに抵抗を用いて
もその効果は同様である。

親器２は、第４図に示すように、負荷１をオン
オフ制御させるスイツチング素子たるトライアツ
ク５、電源回路６、制御回路７、信号電圧発生回
路８及び電流制限回路９等から構成されている。
照明器具、換気扇等の負荷１とトライアツク５と
の直列回路が交流電源１０に接続されている。ま
た交流電源１０と並列に電源回路６のダイオード
ブリツジDB１が接続され、ダイオードブリツジ
DB１の出力を信号電圧発生回路８の電源として
供給するとともに、コンデンサＣ１にて平滑して
トランジスタTr３およびツエナーダイオードZD
１からなる安定化回路を介して制御回路７の電源
として供給している。制御回路７は、負荷１をオ
ンオフ制御する操作スイツチSW１、２巻線型の
ラツチングリレーRyを使用したフリツプフロツ
プ回路、ラツチングリレーRyの反転動作により
切り換わる接点r₂に接続されて負荷１の動作状態
を表示する発光ダイオードLED３，LED４、お
よびリレーRyの反転動作にてトライアツク５を
制御するようにゲートに接続された接点r₁等から
構成されている。信号電圧発生回路８は操作スイ
ツチSW１による負荷１のオンオフ状態に応じた
直流電圧を子器３への伝送信号として発生させる
ものであり、トランジスタTr４、ツエナ電圧の
異なる２個のツエナダイオードZD２，ZD３から
構成されている。また、直流電圧からなる伝送信
号は子器３への電源を兼ねている。電流制限回路
９は電流検出用抵抗Ｒ４、トランジスタTr５等
から構成されている。この電流制限回路９は、後
述するように、操作スイツチSW１を操作した
時、信号線たる専用線４，４間を短絡する構成と
なつているために大きな電流が流れるのでこれを
制限するようにしてある。電流制限回路９の動作
は、電流検出用抵抗Ｒ４で電流を検出し、ある電
流以上になれば抵抗Ｒ４の電圧降下が大きくな
り、トランジスタTr５がオンとなり、トランジ
スタTr４のベースを引つぱり込んでトランジス
タTr４をオフとする。一方、信号電圧発生回路
８からの信号たる直流電圧を専用線４に重畳すべ
くスイツチ素子たるダイオードＤ２を、前記抵抗
Ｒ４と、リレーRyと操作スイツチSW１との接点
との間に挿入接続している。従つて、このダイオ
ードＤ２にて信号電圧発生回路８と電流制限回路
９が、制御回路７と結合されることになる。

今、第４図の親器回路において、操作スイツチ
SW１が操作されると、ラツチングリレーRyのリ
セツトコイルRCは接点r₁がＰ端子側にあるため
電圧が印加されていないのでラツチングリレー
RyのセツトコイルSCが励磁されて反転して接点
r₁を閉じてトライアツク５をオンせしめて負荷１
をオン状態にせしめる。尚、ラツチングリレー
RyはリセツトコイルRCが励磁されるまでその状
態を保持している。また接点r₁はＱ端子に接続さ
れることになるので、発光ダイオードLED４が
点灯して負荷１がオン状態であることを表示す
る。このとき、専用線４にはツエナダイオード
ZD２とZD３のツエナ電圧はVz₃＞Vz₂の関係が
あるので、ツエナダイオードZD３がオフとなつ
てツエナダイオードZD２がオンとなり約Vz₂の
電圧がダイオードＤ２を介して印加されることに
なる。一方、子器３側では、ツエナダイオード
ZDがオフとなり発光ダイオードLED２が点灯し
て、子器３側で負荷１がオン状態にあることを表
示する。ここで、再度、操作スイツチSW１を操
作すると、ラツチングリレーRyのセツトコイル
SCは接点r₁がＱ端子側にあるため電圧が印加さ
れておらず、ラツチングリレーRyのリセツトコ
イルRCが励磁されて反転し、接点r₂を開にせし
めて交流電源１０の零Ｖ付近でトライアツク５及
び負荷１をオフにせしめるとともに、接点r₁をＰ
端子側に接続して初期状態に戻す。このとき、専
用線４にはツエナダイオードZD３のツエナ電圧
Vz₃がダイオードＤ２を介して印加されることに
なる。一方、子器３側では、ツエナダイオード
ZDがオンとなり、発光ダイオードLED１が点灯
して、子器３側で負荷１がオフ状態であることを
表示する。ところで子器３は、発光ダイオード
LED１，LED２を含む表示回路の他に、操作ス
イツチSW２と、配線を無極性化するためのダイ
オードブリツジDB２とを有している。この子器
３側の操作スイツチSW２は親器２側の操作スイ
ツチSW１と並列関係にあるため、操作スイツチ
SW２の操作は操作スイツチSW１を操作してい
るのと同じことであるので、ラツチングリレー
Ryは上記と同様に反転動作を繰り返す。以上の
ように親器２と子器３とを構成することにより、
親器２と子器３の間の配線が２線の専用線４で簡
単な構成で双方向の伝達が可能となる。つまり、
親器２から子器３へは負荷１の動作状態を示す発
光ダイオードLED１，LED２の表示信号を送り、
子器３から親器２へは操作スイツチSW２の操作
信号を送ることになる。

ところで、上記子器３において操作者が操作ス
イツチSW２をオンし続けると、ダイオードＤ２
のカソードが専用線４を介して接地されたままの
状態となるので、信号電圧発生回路８のトランジ
スタTr４が異常に発熱するという問題があつた。

［発明の目的］ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであ
り、その目的とするところは、操作者が子器の操
作スイツチをオンし続けても、親器側で異常発熱
を生じない多ケ所操作型スイツチ回路を提供する
ことにある。

［発明の開示］ 本発明の一実施例を図５に示し、本実施例では
子器３の操作スイツチSW２をワンシヨツト動作
するように構成したものである。以下、その構成
について具体的に説明する。本実施例では操作ス
イツチSW２としてモーメンタリ型のスイツチを
使用し、その常開接点NOは一方の入力端子ａに
接続され、また共通端子Ｃはワンシヨツト動作を
実現するためのコンデンサＣ２を介して他方の入
力端子ｂに接続されている。また常閉接点NCと
入力端子ｂとの間には、コンデンサＣ２の電荷を
放電させるための放電抵抗Ｒ５が接続されてい
る。しかして常時は操作スイツチSW２の共通接
点Ｃは常閉接点NCと接続されており、このため
コンデンサＣ２は放電抵抗Ｒ５によつて放電され
ている。次に操作スイツチSW２がオン操作され
ると、共通接点Ｃと常開接点NOとが接続され、
専用線４，４はコンデンサＣ２を介して瞬時短絡
されるが、やがてコンデンサＣ２が充電されると
元の線間電圧に復帰する。しかしてコンデンサＣ
２の端子電圧が低い間は、ラツチングリレーRy
に電流が流れて、フリツプフロツプ回路を反転さ
せるものである。本実施例にあつては、子器３の
操作スイツチSW２を押し続けてもコンデンサＣ
２が充電された後は、もはや操作スイツチSW２
を介して電流が流れないので、トランジスタTr
４が異常に発熱するようなことはないものであ
る。なおコンデンサＣ２の容量が小さ過ぎると、
ラツチングリレーRyを充分に駆動できないこと
があるので、ラツチングリレーRyの前段にSCR
やパワートランジスタなどからなるドライバ回路
を設けるようにすると一層好都合である。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように、子器の第２の操作スイ
ツチを専用線間を短絡するように操作したときに
専用線間に接続されるコンデンサと、第２の操作
スイツチを専用線間を開放するように操作したと
きにコンデンサの両端に接続される放電抵抗とを
備えているので、操作者が子器の操作スイツチを
オンし続ける操作を行つたとしても、操作スイツ
チはワンシヨツト動作し、このため専用線間を短
絡した状態が長時間継続されることを防止でき、
親器側で異常発熱が生じることを防止できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の概略ブロツク図、第２図は同
上に用いる子器の回路図、第３図は従来の他の子
器の回路図、第４図は同上の親器の回路図、第５
図は本発明の一実施例の子器の回路図である。 １は負荷、２は親器、３は子器、４は専用線、
５はトライアツク、７は制御回路、８は信号電圧
発生回路、１０は交流電源、Ｒ１は抵抗、Trは
トランジスタ、ZDはツエナダイオード、LED１，
LED２は発光ダイオード、Diはダイオード、DB
２はダイオードブリツジ、SW１，SW２は操作
スイツチ、Ｃ２はコンデンサ、Ｒ５は放電抵抗で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 交流電源に接続された負荷と直列に接続され
   たスイツチング素子と、負荷のオンオフ状態に応
   じて電圧レベルが切り換わる直流電圧を発生して
   専用線に供給する信号電圧発生回路と、オン操作
   時に専用線を短絡するように接続された第１の操
   作スイツチと、第１の操作スイツチのオン操作毎
   に交互にスイツチング素子をオンオフ制御する制
   御回路とを具備する親器を形成し、親器からの専
   用線に複数個接続され、親器の信号電圧発生回路
   からの直流電圧レベルに応じて負荷のオンオフ状
   態を表示する表示回路と、オン操作時に専用線を
   短絡するように第１の操作スイツチと並列的に接
   続された第２の操作スイツチとを具備する子器を
   形成し、子器の表示回路は、専用線に接続される
   全波整流器と、トランジスタと第１の発光ダイオ
   ードとの直列回路よりなる第１の点灯回路と、第
   １の点灯回路を全波整流器の出力に接続する限流
   抵抗と、負荷のオン時およびオフ時における各専
   用線間電圧の中間的なツエナ電圧を有して、全波
   整流器の出力電圧がツエナ電圧以上であるときに
   前記トランジスタをオンさせるツエナダイオード
   と、電圧降下要素と第２の発光ダイオードとの直
   列回路よりなり、第１の点灯回路の両端間に並列
   接続されて、第２の発光ダイオードが前記トラン
   ジスタのオン時には消灯し、オフ時には点灯する
   ように電圧降下要素の降下電圧を設定した第２の
   点灯回路とからなる多ケ所操作型スイツチ回路に
   おいて、上記子器の第２の操作スイツチを専用線
   間を短絡するように操作したときに専用線間に接
   続されるコンデンサと、第２の操作スイツチを専
   用線間を開放するように操作したときにコンデン
   サの両端に接続される放電抵抗とを備えて成るこ
   とを特徴とする多ケ所操作型スイツチ回路。