JPH0618677A - 2線式電子スイッチ - Google Patents

2線式電子スイッチ

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JPH0618677A
JPH0618677A JP4194693A JP19469392A JPH0618677A JP H0618677 A JPH0618677 A JP H0618677A JP 4194693 A JP4194693 A JP 4194693A JP 19469392 A JP19469392 A JP 19469392A JP H0618677 A JPH0618677 A JP H0618677A
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Masao Funaki
征夫 船木
Takayuki Mita
孝之 三田
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Jimbo Electric Co Ltd
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Jimbo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 容易に入手できる安価な電子部品の組合せに
より、一般家庭用の構造が簡単であって小型に製造でき
る2線式電子スイッチを提供する。 【構成】 交流電源1及び負荷2に直列に接続した第1
のトライアックQ1のT2 −G端子間に2個の定電圧ダ
イオードZD1,ZD2及びホトトライアックのトライ
アックQ−tに接続すると共に、第1のダイオードブリ
ッジDB1の交流側端子を接続する。第1のダイオード
ブリッジDB1の直流側端子間に第1のトランジスタT
R1及び第1のスイッチング素子SCRを接続して自己
保持回路を形成し、この自己保持回路と並列にホトトラ
イアックの発光ダイオードQ−dを介して第1及び第2
の集積回路IC1,IC2を接続し、第2の集積回路の
分周出力の端子を第2のスイッチング素子TR2に接続
し、この第2のスイッチング素子を第1のスイッチング
素子SCRに接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、1台の低消費電力の換
気扇等の負荷を浴室やトイレ等の1箇所又は2箇所から
操作して作動させる2線式電子スイッチに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】一般に、電灯及び小形電気器具を主とし
て使用する住宅や小規模の商店等の小容量の需要家には
100V(又は200V)の電圧が供給されており、電
灯や小形電気器具の使用電力は100W〜1000W程
度であった。かかる小形電気器具等にはタイマ機能を持
たせたものが多くあり、そのタイマ機構の動力としては
小型モータ等が使用されていて、タイマ機構で時間を管
理してオン・オフ制御を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年は
社会生活における省エネルギの志向から、一般家庭で使
用される換気扇等の負荷については低ワット型のものが
多用される傾向になってきた。そのため、供給電力が1
00Vである一般家庭の電源回路にあっては、例えば、
換気扇の消費電力が2Wであるものとすると、その電源
回路に流れる電流は0.02Aという小さいものである
ため、これをタイマ機構の動力源である小型モータの制
御電力として用いることが困難であるという課題があっ
た。
【0004】また、浴室で使用される換気扇において
は、次第にセット時間の長いものへと需要者のニーズが
変化してきており、近年では180分タイマが主流とな
りつつある。このようなタイマ機構における経過時間の
表示手段としては、従来では動力源として小型モータや
ゼンマイ等を用いていたため、ダイヤルの戻り回転で知
ることができる。ところが、タイマ機能付電子スイッチ
の場合には、3〜5個の発光ダイオードを並設して時間
の経過と共に順次発光表示させることとなるが、消費電
力が2W程度の換気扇が負荷である場合には、その負荷
電流を利用して電子スイッチの制御電力と経過時間を表
示する表示灯の電力とを確保する必要があり、しかも負
荷側への供給電力も90%以上確保しなければならず、
更に負荷容量も2W〜200Wと変化し、また負荷の種
類も白熱灯、蛍光灯、換気扇等のように力率が異なるも
のへの対応も要求される。
【0005】かかる困難な状況の中で、換気扇1台に対
して、例えば、トイレには点滅用の操作スイッチを設け
且つ浴室には180分のタイマ機能を有する電子スイッ
チを設けることが要求される場合がある。その際、一方
のスイッチのみがオンした時でも両方のスイッチの通電
表示灯を発光表示させること、及び両方のスイッチがオ
ンであってもタイマ機構は独立してタイマ動作を実行
し、経過時間も表示して、両方のスイッチが完全に独立
して動作しなければならないことが要求されるという幾
多の困難な課題があった。
【0006】本発明は、かかる従来の課題を解決するた
めになされたものであり、一般家庭用のタイマ機能付2
線式電子スイッチを、容易に入手できる安価な電子部品
の組み合せによって構成できるようにして、上記課題を
解決することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る2線式電子スイッチは、交流電源及び
負荷に直列に接続した第1のトライアックのT2 −G端
子間に2個の逆直列に接続した定電圧ダイオード及びホ
トトライアックのトライアックを直列に接続すると共
に、第1のトライアックのT2 −T1 端子間に第1のダ
イオードブリッジの交流側端子を接続し、この第1のダ
イオードブリッジの直流側端子間に第1のトランジスタ
及び第1のスイッチング素子を接続して自己保持回路を
形成し、この自己保持回路と並列に前記ホトトライアッ
クの発光ダイオードを介して第1の集積回路及び第2の
集積回路を接続し、第1の集積回路の分周出力によって
動作する第2の集積回路の分周出力の端子を第2のスイ
ッチング素子に接続すると共に、この第2のスイッチン
グ素子を前記第1のスイッチング素子に接続し、前記自
己保持回路に設けた第1のスイッチと第1の集積回路と
に反転トランジスタを接続して第1の集積回路の計数開
始を制御し、第1の集積回路のクロックパルス幅に応じ
て第1のスイッチの動作後所定時限経過した後第2のス
イッチング素子により制御電圧をゼロとして動作を終了
させることを特徴としている。
【0008】また、上記構成に加えて、第1の集積回路
の分周出力によって動作する第2の集積回路に経過時間
を表示させるための任意数の発光ダイオードを接続する
構成とすることができる。更に、第1のトライアックの
2 −T1 端子間に接続した第1のダイオードブリッジ
の交流側端子の一方に、第2のトライアックを介して他
の操作スイッチを接続する接続端子を設け、第2のトラ
イアックのT2 −G端子間に定電圧ダイオードを接続し
且つT2 −T1 端子間に第2のダイオードブリッジの交
流側端子を接続し、第2のダイオードブリッジの直流側
端子間に発光ダイオードを接続すると共に、第1の集積
回路の分周出力によって動作する第2の集積回路に経過
時間を表示するための任意数の発光ダイオードを接続す
る構成とすることもできる。
【0009】上記構成により、第1のスイッチのブレー
ク接点がオフ状態にある時は、第1のダイオードブリッ
ジの交流側端子には交流電源及び負荷が直列に接続され
ており、その交流側端子には交流100Vが加わり直流
側端子には直流100Vが生じているが、ホトトライア
ック及び第1のトライアックがそれぞれ非導通状態にあ
るため、電源側回路内の負荷には交流100Vが流れ
ず、当該負荷は駆動しない。
【0010】この待機状態から、第1のスイッチを操作
してメーク接点にオンすると、ホトトライアックの発光
ダイオードに電流が流れ、これにより当該ホトトライア
ックのトライアックがオンとなり、2個の逆直列に接続
した定電圧ダイオードを通じて第1のトライアックが導
通状態に変化するため、電源側回路内の負荷に交流が流
れ、当該負荷が駆動される。この時、制御側回路内の第
3のスイッチング素子の出力がローレベルに保持される
ため、第1の集積回路は発振せず、第2の集積回路も出
力しない。
【0011】次に、第1のスイッチの操作を解除する
と、メーク接点がオフとなってブレーク接点がオンとな
り、第1のトランジスタ及び第1のスイッチング素子等
を有する自己保持回路の働きにより第1及び第2の集積
回路に直流が連続して供給されると共に、ホトトライア
ック及び第1のトライアックが共にオン状態に保持され
る。そのため、負荷の駆動が継続して行われる一方、制
御側回路内の第3のスイッチング素子の出力がハイレベ
ルに変化するため、第1の集積回路がクロックパルス幅
に応じて発振を開始すると共に、その発振数に応じた第
1の集積回路の分周出力により第2の集積回路が、第1
のスイッチの動作(ブレーク接点オン)後所定時間経過
した後第2のスイッチング素子に出力する。これによ
り、第2のスイッチング素子がオフになるため第1のト
ランジスタの自己保持が解除されて制御側回路の制御電
圧がゼロとなり、ホトトライアックのダイオードがオフ
となって第1のトライアックが非導通状態に変化するた
め、電源側回路の交流の流れが停止して負荷の駆動が終
了する。
【0012】上記第1のスイッチの動作後、第1の集積
回路の分周出力により第2の集積回路が、第1の集積回
路のクロックパルス幅に応じて一定時間毎に任意数の発
光ダイオードに逐次的に出力して当該発光ダイオードを
順次発光表示することができる。更に、定電圧ダイオー
ドを通じてオンする第2のトライアックの作動を介して
駆動される第2のダイオードブリッジの働きにより、発
光ダイオードを通電発光させて本電子スイッチの作動を
発光表示できる。
【0013】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の第1の実施例を示す電気
回路図である。
【0014】図1において、SW1は、設定時間180
分のタイマ機能を有する2線式電子スイッチであり、こ
の電子スイッチSW1は3個の接続端子P1,P2及び
P3を有し、第2及び第3の接続端子P2,P3間には
交流電源1と、負荷2としての電気器具の一具体例を示
す低消費電力の換気扇とを直列に接続している。第1の
接続端子P1は、他の操作スイッチを使用して2箇所か
ら操作する場合に接続するための端子である。
【0015】第2及び第3の接続端子P2,P3間には
第1のトライアックQ1と第2のトライアックQ2とを
直列に接続すると共に、両トライアックQ1,Q2の接
続点には第1の接続端子P1を接続している。第1のト
ライアックQ1の、T2 −T1 端子間にはバリスタVZ
を接続すると共に、T2 −G端子間には2個の定電圧ダ
イオードZD1,ZD2を逆直列に接続したものとホト
トライアックのトライアックQ-tとの直列回路と、2個
の定電圧ダイオードZD3,ZD4の逆直列回路と可変
抵抗器VRの連動スイッチSVとの直列回路をそれぞれ
接続している。連動スイッチSVは、可変抵抗器VRの
シャフトを反時計方向に回し切った時にオンとなるスイ
ッチである。なお、第1のトライアックQ1のT1 −G
端子間には、ノイズを防止するためのコンデンサC1と
抵抗R1とを並列に接続している。
【0016】更に、第1のトライアックQ1のT2 −T
1 端子間には第1のダイオードブリッジDB1の交流側
端子を接続し、当該第1のダイオードブリッジDB1の
直流側端子の陽極側にはスイッチング動作をなすPNP
型の第1のトランジスタTR1のエミッタEを接続して
いる。第1のトランジスタTR1のベースBには電流制
限用の抵抗R3を介して第1のスイッチング素子の一具
体例を示すサイリスタSCRのA端子を接続し、そのK
端子は第1のダイオードブリッジDB1の直流側端子の
陰極側に接続している。更に、第1のトランジスタTR
1の、エミッタE及びコレクタC間には第1のスイッチ
S1のメーク接点mを接続し、エミッタE及びベースB
間には抵抗R2を接続している。そして、サイリスタS
CRのG−K端子間には抵抗R4とコンデンサC2とを
並列に接続している。上記第1のダイオードブリッジD
B1の直流側端子側の回路構成により、第1のスイッチ
S1のメーク接点mへの接続(オン操作)と同時にサイ
リスタSCRの働きで第1のトランジスタTR1が自己
保持されるように自己保持回路を形成している。
【0017】第1のトランジスタTR1のコレクタCと
サイリスタSCRのK端子との間には電解コンデンサC
3を接続している。これにより、第1のトランジスタT
R1のコレクタC側が直流電源電圧側ラインVDDとな
り、第1のダイオードブリッジDB1の直流側端子の陰
極側が直流電源グランド側ラインVSSとなって、両ライ
ンVDD,VSS間が電解コンデンサC3の働きにより約5
V(ボルト)の直流に平滑される。更に、直流電源電圧
側ラインVDDにはホトトライアックの発光ダイオードQ
-dを挿入しており、その発光ダイオードQ-dは第1の集
積回路IC1及び第2の集積回路IC2に接続してい
る。
【0018】前記第1のスイッチS1は、ノーマルオー
プンのメーク接点mとノーマルクロスのブレーク接点b
とを有する手動により操作される開閉器であり、そのブ
レーク接点bは反転トランジスタTR3のベース側端子
Bに接続している。反転トランジスタTR3は、ベース
側端子Bから入力された信号を反転してコレクタ側端子
Cから出力する反転回路であり、そのコレクタ側端子C
は第1の集積回路IC1のピン6及び抵抗R5を介して
電圧側ラインVDDに接続していると共に、エミッタ側端
子Eはグランド側ラインVSSに接続している。従って、
第1のスイッチS1がブレーク接点bに接続されている
時、反転トランジスタTR3のベース側端子Bにはロー
レベルの信号が入力され、コレクタ側端子Cからハイレ
ベルの信号が出力される。一方、第1のスイッチS1を
操作してメーク接点mに接続すると、ベース側端子Bの
入力信号がハイレベルとなり、これが反転されてコレク
タ側端子Cからローレベルの信号が出力される。
【0019】第1の集積回路IC1は、主としてクロッ
クパルスを計数するものであり、例えば、モトローラ社
製のMC14541Bを適用することができる。このM
C14541Bは、16段のバイナリカウンタ及び1個
の外付コンデンサと2個の抵抗とを接続して使用する発
振器を内蔵しており、最大216=65536までのカウ
ントが可能である。ここで、第1の集積回路IC1の、
ピン1〜ピン3は1個の外付コンデンサC5と2個の外
付抵抗VR,R7とをつなげることにより発振する発振
器の入力端子、ピン5はオートリセット端子、ピン6は
マスタリセット端子、ピン7は第1のグランド電圧端
子、ピン8は最大216の出力端子、ピン9は第2のグラ
ンド電圧端子、ピン10,ピン12及びピン13は第2
の電源電圧端子、ピン14は第1の電源電圧端子であ
る。
【0020】第2の集積回路IC2は、主として入力さ
れたカウントパルスの数により任意の出力のうち1本を
出力するものであり、例えば、東芝製のTC4017B
Pを適用することができる。このTC4017BPは、
5ステージのDタイプ・フリップフロップよりなる10
進ジョンソンカウンタであり、クロックあるいはクロッ
クインヒビット入力に印加されたカウントパルスの数に
より、Q0 〜Q9 の10本の出力のうち1本の出力がハ
イレベルとなる。このカウンタは、クロックインヒビッ
トがローレベルの場合はクロックの立ち下がりで、ある
いはクロックがハイレベルの場合はクロックインヒビッ
トの立ち下がりでそれぞれカウント状態を進め、リセッ
ト入力をハイレベルにすると、クロック及びクロックイ
ンヒビットとは無関係にカウンタのQ0 をハイレベルに
すると共にQ1 〜Q9 をローレベルにそれぞれリセット
する。ここで、第2の集積回路IC2の、ピン2はQ1
端子、ピン3はQ0 端子、ピン4はQ2 端子、ピン7は
3 端子、ピン8は電源電圧端子、ピン10はQ4
子、ピン13はクロックインヒビット端子、ピン14は
クロック端子、ピン16はグランド電圧端子である。
【0021】第1の集積回路IC1のピン5はコンデン
サC4を介してグランド側ラインVSSに接続していると
共に、ピン10及びピン12〜ピン14とも共通に接続
して電源電圧側ラインVDDに接続している。また、ピン
1は時限設定用の可変抵抗器VRの一端に、ピン2はコ
ンデンサC5の一端に、ピン3は抵抗R6の一端にそれ
ぞれ接続していると共に、それらの他端は互いに接続し
て閉回路を形成している。更に、ピン7はグランド側ラ
インVSSに接続し、ピン8は第2の集積回路IC2のピ
ン13と接続している。而して、反転トランジスタTR
3の出力がハイレベルの時、ピン6がリセットされて第
1の集積回路IC1が発振せず、当該ピン6の入力がロ
ーレベルに変化すると発振を開始して第1の集積回路I
C1が最大216=65536までカウントし、その後ピ
ン8がハイレベルになり、その出力信号が第2の集積回
路IC2のピン13に入力される。なお、可変抵抗器V
Rは抵抗値を変化させる回転軸と、この回転軸の回転角
に連動する前記連動スイッチSVとを有し、当該回転軸
を一方へ回し切った時に連動スイッチSVがオンにな
る。
【0022】第2の集積回路IC2の、ピン2は第2の
発光ダイオードLED2を、ピン3は第1の発光ダイオ
ードLED1を、ピン4は第3の発光ダイオードLED
3を、及びピン7は第4の発光ダイオードLED4をそ
れぞれ介してグランド側ラインVSSに接続し、ピン8は
直接グランド側ラインVSSに接続している。ピン10は
第2のスイッチング素子の一具体例を示す第2のトラン
ジスタTR2のベースBに接続し、そのベースBは電解
コンデンサC6を介してグランド側ラインVSSに接続し
ている。また、第2のトランジスタTR2のコレクタC
は直接グランド側ラインVSSに接続し、エミッタEはサ
イリスタSCRのG端子に接続している。更に、第2の
集積回路IC2のピン14及びピン16は、互いに接続
してホトトライアックの発光ダイオードQ-dに接続して
いる。
【0023】而して、可変抵抗器VRとコンデンサC7
と抵抗R6との組み合せにより第1の集積回路IC1の
クロックパルスの周期T(秒)を、当該可変抵抗器VR
の抵抗値の変化によって0〜1.29msecまで可変する
ことができ、その分周出力であるピン8の出力端子と第
2の集積回路IC2のクロック入力であるピン13のク
ロックインヒビット端子とを接続しているため、出力端
子からクロックインヒビット端子には45分毎にクロッ
クパルスが入力される。このクロック入力により、第2
の集積回路IC2のピン3であるQ0 端子、ピン2であ
るQ1 端子、ピン4であるQ2 端子、ピン7であるQ3
端子及びピン10であるQ4 端子が45分毎に順次ハイ
レベルとなり、これに対応して経過時間表示用の4個の
発光ダイオードLED1〜4が45分毎に順次点灯され
る。そして、第4の発光ダイオードLED4が消えてピ
ン10がハイレベルになると、第2のトランジスタTR
2のベースBにベース電流が供給され、そのエミッタ−
コレクタ間が導通されて制御電圧がゼロとなる。その結
果、第1のトランジスタTR1とサイリスタSCRとホ
トトライアックの発光ダイオードQ-d及びトライアック
Q-tが共にオフとなり、これにより第1のトライアック
Q1がオフとなるため、電源側回路の負荷電流が停止し
て待機状態となる。
【0024】また、前記第2のトライアックQ2の、T
2 −G端子間には第5の定電圧ダイオードZD5を接続
していると共に、T2 −T1 端子間には第2のダイオー
ドブリッジDB2の交流側端子を接続している。第2の
ダイオードブリッジDB2の直流側端子間には、第5の
発光ダイオードLED5及び抵抗R7の直列回路と電解
コンデンサC7との並列回路を接続している。
【0025】次に、本実施例の作用について説明する。
まず、交流電源1及び負荷2の直列回路を第2及び第3
の接続端子P2,P3と接続している場合について説明
する。いま、可変抵抗器VRの連動スイッチSVがオフ
であって、その回転軸の回転位置が任意の角度にあるも
のとする。この時、第1のスイッチS1がオフ(ブレー
ク接点bに接続された状態)の場合には、第1のダイオ
ードブリッジDB1の交流側端子には交流電源1及び負
荷2が直列に接続されており、その交流側端子には交流
100Vが加わり直流側端子には直流100Vが生じて
いる。しかしながら、サイリスタSCR、第1のトラン
ジスタTR1及び第1のトライアックQ1がそれぞれ非
導通状態にあるため、電源側回路内の負荷2には交流1
00Vが流れず、当該負荷2は駆動しない。同様に、制
御側回路内にも電流が流れないため、第1の集積回路I
C1は発振せず、第2の集積回路IC2は出力しない。
【0026】この待機状態から、第1のスイッチS1を
オン(メーク接点mに接続された状態)すると、サイリ
スタSCRのゲートGに電流が供給され、これにより当
該サイリスタSCRがオンとなって第1のトランジスタ
TR1のベースBに瞬間的に電流が流れる。この第1の
トランジスタTR1のスイッチング作用は押しボタン操
作のような瞬時動作であるが、自己保持回路の働きによ
り当該第1のトランジスタTR1がオン状態に自己保持
されるため、制御側回路内に直流が連続して流れる。こ
れにより、ホトトライアックの発光ダイオードQ-dを介
して第1の集積回路IC1及び第2の集積回路IC2に
電流が連続して供給されると共に、当該発光ダイオード
Q-dの発光によりトライアックQ-tがオンとなる。その
ため、逆接続された2個の定電圧ダイオードZD1,Z
D2を通じて第1のトライアックQ1のゲートGに電流
が供給され、当該第1のトライアックQ1がオンとな
る。その結果、第2の接続端子P2と第1のトライアッ
クQ1と第3の接続端子P3と交流電源1と負荷2とを
つなぐ電流経路が形成され、電源側回路内に交流が連続
して流れるため、負荷2が駆動される。
【0027】この際、第1のトライアックQ1のT2
G端子間に接続された2個の定電圧ダイオードZD1,
ZD2の働きにより第1のダイオードブリッジDB1の
交流側端子に加えられる交流電圧が約10Vに減圧さ
れ、当該第1のダイオードブリッジDB1の直流側端子
に発生する波形の直流電圧は約5Vに変化する。この波
形の直流電圧は、電解コンデンサC3の働きにより5V
の直流に平滑され、電圧側ラインVDD及びグランド側ラ
インVSS間に印加される。これと同時に、第1のスイッ
チS1のオンにより、反転トランジスタTR3に入力さ
れる信号がローレベルに変化するため、当該反転トラン
ジスタTR3から出力される信号がハイレベルとなる。
この時、制御側回路内には3V程度の直流が流れるが、
第1の集積回路IC1のピン6(マスタリセット端子)
に入力される信号がハイレベルであるため、当該第1の
集積回路IC1は発振しない。従って、第1の集積回路
IC1のピン8(最大216の出力端子)から発振信号が
出力されないため、第2の集積回路IC2の非出力状態
が保持される。
【0028】この状態から、第1のスイッチS1のオン
状態を解除してオフ状態に変化させると、反転トランジ
スタTR3に入力される信号がハイレベルに変化するた
め、当該反転トランジスタTR3の出力信号がローレベ
ルに変化し、その信号が第1の集積回路IC1のピン6
に入力される。これにより、第1の集積回路IC1が発
振を開始し、そのピン8から発振信号が出力され、その
発振信号が第2の集積回路IC2のピン13(クロック
インヒビット端子)に入力される。その結果、可変抵抗
器VRとコンデンサC5と抵抗R6との組み合せにより
設定されて第1の集積回路IC1から45分毎に出力さ
れるクロックパルスの分周出力に基づき、第2の集積回
路IC2が45分毎に4つのピン3,2,4及び7(Q
端子)からハイレベルの信号を順次出力する。これによ
り、4個の発光ダイオードLED1〜LED4が45分
毎に第1から第4まで順次点灯し、負荷2の駆動開始時
からの時間を4段階で合計180分間発光表示する。
【0029】180分経過して第4の発光ダイオードL
ED4が消えると、第2の集積回路IC2のピン10
(Q4 端子)から第2のトランジスタTR2のベースB
に電流が供給され、そのエミッタE−コレクタC間が導
通されるため、制御側回路の制御電圧がゼロとなる。そ
の結果、第1のトランジスタTR1、サイリスタSCR
及び第1のトライアックQ1がオフとなって非導通状態
に変化する。これにより、負荷2への電流の供給がなく
なり、当該負荷2の駆動が停止される。
【0030】この際、第5の発光ダイオードLED5
は、第2のトライアックQ2のT2 −G端子間に接続し
た第5の定電圧ダイオードZD5の働きによりT2 −T
1 端子間に生じる電圧に基づいて制御される第2のダイ
オードブリッジDB2の作用により発光する。第5の発
光ダイオードLED5は負荷2の駆動が停止されるまで
180分間連続して発光し、負荷2の駆動に連動して通
電状態を表示する。
【0031】次に、本発明の第2の実施例を、図2に基
づいて説明する。この実施例は、上述した電子スイッチ
SW1とは別個に操作スイッチSW2を設けたものであ
り、例えば、電子スイッチSW1を浴室に設置すると共
に操作スイッチSW2をトイレに設置し、浴室とトイレ
との2箇所から負荷2の駆動を制御できるようにしたス
イッチ装置である。操作スイッチSW2は3個の接続端
子P4,P5及びP6を有し、第4の接続端子P4は第
1の接続端子P1と接続し、第5の接続端子P5は第2
の接続端子P2と接続すると共に、第6の接続端子P6
は交流電源1及び負荷2を介して第3の接続端子P3と
接続する。
【0032】第4及び第6の接続端子P4,P6間には
第3のトライアックQ3と第4のトライアックQ4と第
2のスイッチS2とを直列に接続すると共に、両トライ
アックQ3,Q4の接続点には第5の接続端子P5を接
続している。第3のトライアックQ3の、T2 −G端子
間には第6の定電圧ダイオードZD6を接続し、T2
1 端子間には第3のダイオードブリッジDB3の交流
側端子を接続している。第3のダイオードブリッジDB
3の直流側端子間には、発光ダイオードLED6及び抵
抗R8の直列接続と電解コンデンサC8とを並列に接続
している。また、第4のトライアックQ4の、T2 −G
端子間には2個の逆直列に接続した定電圧ダイオードZ
D7,ZD8を接続している。更に、第4のトライアッ
クQ4のT1 端子と第4の接続端子P4との間には、手
動操作によりオン・オフされる第2のスイッチを介挿し
ている。
【0033】次に、この第2の実施例の作用について説
明する。なお、連動スイッチSVはオフ状態にあるもの
とする。まず、浴室側の電子スイッチSW1の第1のス
イッチS1とトイレ側の操作スイッチSW2の第2のス
イッチS2とが共にオフの場合、即ちスイッチ装置全体
が待機状態にある場合には、電子スイッチSW1の第1
のトライアックQ1が非導通状態にあるため、両スイッ
チSW1,SW2には電流が流れず、換気扇等の負荷2
は駆動されない。
【0034】次に、トイレの操作スイッチSW2の第2
のスイッチS2をオンすると、第1のトライアックQ1
以外の3個のトライアックQ2〜Q4は全てオン状態に
あるため、第6の接続端子P6と第3及び第4のトライ
アックQ3,Q4と第2のスイッチS2と第4の接続端
子P4と第1の接続端子P1と第2のトライアックQ2
と第3の接続端子P3と負荷2と交流電源1とをつなぐ
電流経路が形成され、負荷2に電流が流れて負荷2が駆
動される。この時、第5の発光ダイオードLED5及び
第6の発光ダイオードLED6のT2 −G端子間には共
に電圧が生じ、両発光ダイオードLED5,6が共に発
光する。そのため、電子スイッチSW1及び操作スイッ
チSW2の両方で負荷2への通電状態が発光表示され、
浴室及びトイレのいずれにおいても負荷2の駆動を発光
ダイオードLED5,LED6の発光によって目視する
ことができる。
【0035】次に、トイレ側の第2のスイッチS2がオ
フで、浴室側の第1のスイッチS1をオンした場合につ
いて説明する。第1のスイッチS1をオンすると、サイ
リスタSCRがオンとなって第1のトランジスタTR1
にベース電流が流れ、これにより当該第1のトランジス
タTR1がオン状態に自己保持される。そのため、上述
したようにホトトライアックの発光ダイオードQ-dを通
じて第1の集積回路IC1と第2の集積回路IC2とに
電流が供給されると共にトライアックQ-tがオンとな
り、第1及び第2の定電圧ダイオードZD1,ZD2を
通じて第1のトライアックQ1がオンとなる。これによ
り、第6の接続端子P6と第3及び第4のトライアック
Q3,Q4と第5の接続端子P5と第2の接続端子P2
と第1及び第2のトライアックQ1,Q2と第3の接続
端子P3と負荷2と交流電源1とをつなぐ電流経路が形
成され、負荷2に電流が流れて当該負荷2が駆動され
る。
【0036】これと同時に、第1及び第2の集積回路I
C1,IC2の働きにより、上述したように4個の発光
ダイオードLED1〜4が45分毎に経過時間を順次発
光表示し、180分のセット時間が経過した後、第2の
トランジスタTR2の働きにより電源電圧側ラインVDD
及びグランド電圧側ラインVSS間が導通され、制御側回
路の制御電圧がゼロとなる。その結果、第1のトランジ
スタTR1、サイリスタSCR及びホトトライアックが
共にオフとなり、これにより第1のトライアックQ1も
オフとなるため負荷電流が停止し、発光ダイオードLE
D5及びLED6による発光表示も消灯して待機状態と
なる。
【0037】以上は、電子スイッチSW1及び操作スイ
ッチSW2が単独で操作された場合についての説明であ
るが、次に、予め操作スイッチSW2が動作中であっ
て、後から電子スイッチSW1の第1のスイッチS1を
オンした場合について説明する。操作スイッチSW2が
動作中の時、第4のトライアックQ4のT2 −T1 端子
間には、当該第4のトライアックQ4のT2 −G端子間
に接続した2個の定電圧ダイオードZD7,ZD8でク
リップされる電圧が確保されており、その電圧を例えば
5V程度として電子スイッチSW1の第1及び第2の接
続端子P1,P2間に印加させておくと、第1のスイッ
チS1をオンすることにより第1のダイオードブリッジ
DB1の交流側端子間には約5Vの交流電圧が加わって
おり、その直流側端子間には約5Vの直流電圧が発生し
ている。そのため、第1のスイッチS1がオンした瞬間
にサイリスタSCRがオンとなり、第1のトランジスタ
TR1にベース電流が流れて当該第1のトランジスタT
R1がオンとなる。その結果、電子スイッチSW1を単
独で操作した時と同様の動作でホトトライアックがオン
となり、これによりオンする第1のトライアックQ1を
通じて負荷2に電流が流れる。この負荷2に流れる電流
は第1のトライアックQ1と第4のトライアックQ4と
で分流して流れることとなるが、その負荷電流に基づい
て電子スイッチSW1及び操作スイッチSW2が上述し
たようにそれぞれ動作を実行する。
【0038】次に、電子スイッチSW1及び操作スイッ
チSW2が共に動作中である時に、一方のスイッチSW
1又はSW2がオフとなった場合について説明する。先
に操作スイッチSW2の第2のスイッチS2をオフにす
ると、第1〜第4のトライアックQ1〜Q3がオン状態
を保持し、第6の接続端子P6と第3及び第4のトライ
アックQ3,Q4と第5の接続端子P5と第2の接続端
子P2と第1及び第2のトライアックQ1,Q2と第3
の接続端子P3と負荷2と交流電源1とをつなぐ電流経
路が確保され、第1及び第2の集積回路IC1,IC2
の作動によるタイマ動作が終了するまで第1及び第2の
トライアックQ1,Q2に電流が流れると共に、負荷2
にも電流が流れてタイマ動作終了時まで負荷2が駆動さ
れる。また、先に電子スイッチSW1がタイマ動作を終
わってオフになると、第1のトライアックQ1はオフと
なるが、第2〜第4のトライアックQ2〜Q4がオン状
態を保持し、第6の接続端子P6と第3及び第4のトラ
イアックQ3,Q4と第2のスイッチS2と第4の接続
端子P4と第1の接続端子P1と第2のトライアックQ
2と第3の接続端子P3と負荷2と交流電源1とをつな
ぐ電流経路が確保されるため、継続して負荷2に電流が
流れ続けて負荷2の駆動が続行される。
【0039】この場合、電子スイッチSW1の通電表示
灯である第5の発光ダイオードLED5及び操作スイッ
チSW2の通電表示灯である第6の発光ダイオードLE
D6は、両スイッチSW1,SW2が共に動作している
場合のみならず、一方のスイッチSW1又はSW2のみ
が動作している場合にも両者が共に点灯する。そのた
め、第1又は第2のスイッチS1,S2のいずれかを操
作している場合には、操作していない他方のスイッチに
よっても通電表示を得ることができ、相手側のスイッチ
が動作中であることを知ることができる。
【0040】最後に、電子スイッチSW1の動作中に操
作スイッチSW2の第2のスイッチS2をオンした場合
について説明する。この場合は、第2のスイッチS2を
オンすると、負荷2に流れる電流が第1のトライアック
Q1と第4のトライアックQ4とに分流することになる
が、負荷2への電流供給は継続されるため、電子スイッ
チSW1及び操作スイッチSW2の各動作は、互いに相
手側の動作に影響されることなく実行される。
【0041】尚、第1のトライアックQ1のT2 −G端
子間に設けた2個の定電圧ダイオードZD3,ZD4の
逆直列回路と連動スイッチSVとの直列回路は、タイマ
動作とは無関係に第1のトライアックQ1をオンにロッ
クするためのものであり、連動スイッチSVをオンにす
ると、タイマ動作が終了しても第1のトライアックQ1
がオンにロックされ、負荷2が連続して駆動される。ま
た、上記実施例では、設置スペース等の関係から、可変
抵抗器VRの回転軸に連動スイッチSVを設け、回転軸
を一方へ回し切ると連続動作となり、他方へ回し切ると
連動スイッチSVがオフとなるように構成している。更
に、可変抵抗器VRの回転軸の回転位置に応じた抵抗値
とコンデンサC5の値とで決定されるクロックの周期に
よりタイマ時間が決まるため、回転軸に嵌合するダイヤ
ルに時間の目盛を付すことにより、遅れ時間を表示する
ことができる。
【0042】上記実施例は本発明の一例を示すものであ
り、同実施例においては、第1のスイッチング素子とし
てサイリスタSCRを適用し、第2のスイッチング素子
としてトランジスタTRを適用した例について説明した
が、第1のスイッチング素子としてトランジスタTRを
適用し、第2のスイッチング素子としてサイリスタSC
Rを適用することもできる。
【0043】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明は上述
のとおり構成されているために、次に記載するような効
果を奏することができる。
【0044】即ち、請求項1の発明によれば、一般的に
容易に入手できる安価な電子部品の組み合せにより、広
範囲な電力(例えば2W〜200W)及び力率(例えば
1〜0.5)の負荷を2線式の電源回路で確実且つ容易
に制御することができると共に、一般家庭用の構造が簡
単であって小型に製造できる2線式電子スイッチを提供
することができる。
【0045】また、請求項2の発明によれば、上記請求
項1の発明の効果に加えて、複数個の発光ダイオードに
よって経過時間を分かり易く通電表示することができる
一般家庭用の小型な2線式電子スイッチを提供すること
ができる。
【0046】更に、請求項3の発明によれば、上記請求
項1及び2の発明の効果に加えて、上記複数個の発光ダ
イオードによる経過時間表示とは別個に、本電子スイッ
チの動作状態を発光ダイオードによって通電表示できる
2線式電子スイッチを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す電気回路図であ
る。
【図2】本発明の第2の実施例を示す電気回路図であ
る。
【符号の説明】
1 交流電源 2 負荷 C1〜C8 コンデンサ DB1,DB2,DB3 ダイオードブリッジ IC1 第1の集積回路 IC2 第2の集積回路 LED1〜LED6 発光ダイオード P1〜P6 接続端子 Q1〜Q4 トライアック Q-d ホトトライアックの発光ダイオード Q-t ホトトライアックのトライアック R1〜R7 抵抗 S1 第1のスイッチ S2 第2のスイッチ SCR サイリスタ(第1のスイッチング素子) SW1 電子スイッチ SW2 操作スイッチ TR1 第1のトランジスタ TR2 第2のトランジスタ(第2のスイッチング素
子) TR3 反転トランジスタ VR 可変抵抗器 VDD 電源電圧側ライン VSS 電源グランド側ライン VZ バリスタ ZD1〜ZD8 定電圧ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03K 17/78 K 9383−5J

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電源及び負荷に直列に接続した第1
    のトライアックのT2 −G端子間に2個の逆直列に接続
    した定電圧ダイオード及びホトトライアックのトライア
    ックを直列に接続すると共に、第1のトライアックのT
    2 −T1 端子間に第1のダイオードブリッジの交流側端
    子を接続し、この第1のダイオードブリッジの直流側端
    子間に第1のトランジスタ及び第1のスイッチング素子
    を接続して自己保持回路を形成し、この自己保持回路と
    並列に前記ホトトライアックの発光ダイオードを介して
    第1の集積回路及び第2の集積回路を接続し、第1の集
    積回路の分周出力によって動作する第2の集積回路の分
    周出力の端子を第2のスイッチング素子に接続すると共
    に、この第2のスイッチング素子を前記第1のスイッチ
    ング素子に接続し、前記自己保持回路に設けた第1のス
    イッチと第1の集積回路とに反転トランジスタを接続し
    て第1の集積回路の計数開始を制御し、第1の集積回路
    のクロックパルス幅に応じて第1のスイッチの動作後所
    定時限経過した後第2のスイッチング素子により制御電
    圧をゼロとして動作を終了させることを特徴とする2線
    式電子スイッチ。
  2. 【請求項2】 交流電源及び負荷に直列に接続した第1
    のトライアックのT2 −G端子間に2個の逆直列に接続
    した定電圧ダイオード及びホトトライアックのトライア
    ックを直列に接続すると共に、第1のトライアックのT
    2 −T1 端子間に第1のダイオードブリッジの交流側端
    子を接続し、この第1のダイオードブリッジの直流側端
    子間に第1のトランジスタ及び第1のスイッチング素子
    を接続して自己保持回路を形成し、この自己保持回路と
    並列に前記ホトトライアックの発光ダイオードを介して
    第1の集積回路及び第2の集積回路を接続し、第1の集
    積回路の分周出力によって動作する第2の集積回路に経
    過時間を表示するための任意数の発光ダイオードを接続
    すると共に、この第2の集積回路の分周出力端子を第2
    のスイッチング素子に接続すると共に、この第2のスイ
    ッチング素子を前記第1のスイッチング素子に接続し、
    前記自己保持回路に設けた第1のスイッチと第1の集積
    回路とに反転トランジスタを接続して第1の集積回路の
    計数開始を制御し、第1の集積回路のクロックパルス幅
    に応じて第1のスイッチの動作後所定時限経過した後第
    2のスイッチング素子により制御電圧をゼロとして動作
    を終了させることを特徴とする2線式電子スイッチ。
  3. 【請求項3】 交流電源及び負荷に直列に接続した第1
    のトライアックのT2 −G端子間に2個の逆直列に接続
    した定電圧ダイオード及びホトトライアックのトライア
    ックを直列に接続すると共に、第1のトライアックのT
    2 −T1 端子間に第1のダイオードブリッジの交流側端
    子を接続し、この交流側端子の一方に第2のトライアッ
    クを介して他の操作スイッチを接続する接続端子を設
    け、第2のトライアックのT2 −G端子間に定電圧ダイ
    オードを接続し且つT2 −T1 端子間に第2のダイオー
    ドブリッジの交流側端子を接続すると共に、第2のダイ
    オードブリッジの直流側端子間に発光ダイオードを接続
    し、前記第1のダイオードブリッジの直流側端子間に第
    1のトランジスタ及び第1のスイッチング素子を接続し
    て自己保持回路を形成し、この自己保持回路と並列に前
    記ホトトライアックの発光ダイオードを介して第1の集
    積回路及び第2の集積回路を接続し、第1の集積回路の
    分周出力によって動作する第2の集積回路に経過時間を
    表示するための任意数の発光ダイオードを接続し、第2
    の集積回路の分周出力端子を第2のスイッチング素子に
    接続すると共に、この第2のスイッチング素子を前記第
    1のスイッチング素子に接続し、前記自己保持回路に設
    けた第1のスイッチと第1の集積回路とに反転トランジ
    スタを接続して第1の集積回路の計数開始を制御し、第
    1の集積回路のクロックパルス幅に応じて第1のスイッ
    チの動作後所定時限経過した後第2のスイッチング素子
    により制御電圧をゼロとして動作を終了させることを特
    徴とする2線式電子スイッチ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004150835A (ja) * 2002-10-28 2004-05-27 Matsushita Electric Works Ltd 電子タイマスイッチ
KR100806830B1 (ko) * 2006-01-12 2008-02-22 유영만 스위칭 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004150835A (ja) * 2002-10-28 2004-05-27 Matsushita Electric Works Ltd 電子タイマスイッチ
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