JPS58166692A - 自動点減器 - 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】 本発明は、光導電セルにより周囲照度を検出して負荷へ
の電源を０Ｎ−ＯＦＦする自動点滅器に関するものであ
る。

従来、この種の自動点滅器においては種々の＠路が採用
されているが、１ｓ１図と纂２図とに基いて従来の二つ
の例を説明する。

まず、第１図に示すものについて説明する。電源（１）
に対してトライアック（２）とランプ等の負荷（３）と
が接続され、前記トライアック（２）のＴＩ−０間には
光導電セルとなるＣｄＳ　（４）とコンデンサ（５）と
トリガー素子となるダイアック（６）とが並列に接続さ
れ、このダイアック（６）の片方Ｏ１ｍＡと前記トライ
アック（２）のＴＩとの関には抵抗（７）が接続されて
いる。

このような構成において、電源（１）Ｋ所定の電圧を印
加するとトライアック（２）のＴｉＴｓ間に負荷（３）
を介して電源電圧が発生する。一方、ＴＩ　−Ｔｍには
ＣｄＳ　（４）と抵抗（７）とが接続されておｐ、Ａ点
の電圧ＶムはＣｄ８　（４）と抵抗（７）とで分割した
値となる。１＋、Ａ点からはダイアック（６）を介して
トライアック（２）のゲートへ接続されているため、Ｖ
ムがダイアック（６）のブレークオーバ電圧を越えると
ダイアック（６）は導通してトライアック（２）にトリ
ガ電流が流れる。

いま、周囲光が暗くなっていくと仮定すると、ＣｄＳ　
（４）の抵抗値は大きくなり、Ｖムも比例して大きくな
る。Ｖムがトリガー電圧に達するとダイアック（６）が
導通し、このとき、コンデンサ（５）に蓄えられていえ
電荷が放電され、トライアック（２）をＯＮする。

このトライアック（２）がＯＮすると、ＴＩ　−ＴＩ間
の電圧ははは零になシ、次の半サイクルが始まるまでこ
の状態を維持する。

次の半サイクルも同様にトライアック（２）がＯＦＦか
ら始ｔｎ、ｖムがトリガー電圧を越えるとダイアック（
６）がＯＮＬ、その結果、コンデンサ（５）に充電され
た電荷を放電してトライアック（２）をＯＮする。

逆に周囲照度が明るくなると、Ｃｄ８（４）の抵抗値は
小さくなり、ｖムはゲート電圧を越えるまでにはならず
、トライブック（２）はＯＦＦ　（Ｄ　１１である。

このような従来の回路においては、負荷（３）がインダ
クタンス分の大きいとき、すなわち、力率の低いもので
あるとき、トライアック（２）が側している時間、すな
わち、コンデンサ（５）からの放電によりトリガー電流
が流れている時間内にトライアック（２）のメイン電流
が位相遅れのためトライアック（２）の０Ｎｔ−維持す
る保持電流値Ｋｍで達しない場合が生じる。したがって
、一度σしかけたトライブック（２）は再びＯＦＦ　ｔ
、てしまい、再度トライブック（２）の両端に電圧が印
加され、これにより、コンデンサ（５）を再び充電し、
これがトリガ電圧を越え九ときトライブック（２）　１
べ射する。この動作を半サイクル内に何回か繰り返すが
、インダクタンス分の大きいときにはトライブック（２
）ｔｌｉＯＮすることができないと云う欠点を有してい
る。

つき゛に、＃１２図に示すものは、Ｃｄ８　（４）とＲ
１なる抵抗（８）との分圧がトライアツタ（９）のグー
）Ｋ印加され、このトライブック（９）はｋなる抵抗（
８＝）と直列接続されてトライアック（２）のゲートに
接続されている。したがって、周囲が暗くなるとＣｄ５
（４）の抵抗値が大きくなり、トリガー用のトライアッ
ク（９）がＯＮする。これがＯＮすると、メイントライ
アック（２）のゲート電流が流れ、それがＯＮする０周
囲が明るくなるとトライアック（９）はＯＮできず、メ
インのトライアック（２）もＯＦＦ　Ｏままである。

この回路では、負荷（３）のインダクタンスが大きくて
も、トリガトライアック（９）はＯＮを維持しているの
で電流の位相遅れがあってもトライアック（２）はＯＮ
できる。しかしながら、トライアック（２）のトリガ電
流は通常２０ｍＡ以上必要とするので、トリガ電流によ
る損失が大きな値となる。たとえば、１００Ｖ回路では
トリガ回路の損失ＰＬＯｓｓ　ｘ　１０ｏＶｘ２ｏｍＡ
＋ｇｇ請が側時に消費されることになる。これは消費電
力を少なくする目的で自動点滅器を半導体化する目的に
反することになる。

本発明は、このような点に俺みなされたもので、負荷へ
の通電制御が確実かつ安定して行なわれ、かつ、消費電
力も少なくてよい自動点滅器を得ることを目的とする。

本発明は、光導電セルによる外部照度の検出信号をサイ
リスタのゲー）Ｋ与えてその０Ｎ−ＯＦＦｔ行なわせ、
これにより、全波整流回路を介してトライアックのゲー
トに制御電圧を印加するようにしているので、負荷のイ
ンダクタンスが大きくても安定した側杖ＩＩｌを継続さ
せ、かつ、いったんトライアックが側するとそのゲート
電流はきわめて小さくて一消費電力が小さいように構成
したものである。

本発明の第一の実施例を籐３図ないし第６図に基いて説
明する。１１ず、第８＃ＡＫ示すものは基本回路である
。まず、電源叫に対してトライアックａｂと負荷（６）
とが接続され、このトライアックα論のＧ　−Ｔｍ間に
は光電変換回路（至）とスイッチ素子１１ｃ１４との並
列回路がＲなる抵抗（至）と直列に接続されている。

しかして、光電変換回路（２）は周囲照度が規定照度以
下になったときスイッチ素子部Ｃ１４ｔＯＨさせるＯＮ
信号を出すものであるが、との光電変換回路（至）はト
ライアックα９のＧ　−Ｔｍ間より電源を供給されてい
る丸め、前述のＯＮ信号は交流電源の各サイクルにおい
てトライアック（２）がＯＮするまで持続し、トライア
ックａｔＪがｌするとＧ　−Ｔｍ間の電圧がほとんどな
くなることを利用して光電変換回路（至）自体とトライ
アック（ト）のゲートとの消費電力を低くしている。す
なわち、第４図に示すものは、トライアックα論の０Ｎ
−ＯＦＦ時のＴｍ−０間の電圧ｔ−１１したもので、Ｏ
Ｎになつ九場合、トライアックα論がＯＮするまでの少
しの時間（トリガ時間）のみ電圧が印加される。この回
路方式では、トライアックα論がＯＮするまでゲート電
流は流れ続けるため、電流の位相遅れがある場合でも確
実にＯＮできるものである。

つぎに、第６図に示すものは、第３図に示す基本回路を
具体化したものである。すなわち、光電変換回路（至）
はスイッチ素子部α◆としてのサイリス−（２）を會む
もので、電源を一方向にするために金波整流回路αηが
トライアックα力のＧ　−Ｔｓ関ＫＲａなる抵抗（至）
と直列に接続されている。この全波整流回路（ロ）の＋
極側には前記サイリスタ（ト）のアノードが接続され、
−極側にはカソードが接続されている。しかして、前記
サイリスタ（ロ）のムーＧ間にはＲｍなる抵抗（至）が
接続され、Ｇ−に間には光導電セルとなるＣｄ５（至）
が接続されている。ｔた、負荷（６）と並列に抵抗Ｒｓ
　Ｋよるインピーダンス素子−が接続されている。

しかして、サイリスタ（２）のゲート電圧ＶｏはそのＡ
−に間電圧Ｖム−ｘ　ｔ　＆なる抵抗（２）とＲＯなる
Ｃｄ５（２）とで分割し九ものである。すなわち、 Ｒρ ＶＧ　ｍ　ｖム−ＥＸ□・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
＆　＋　Ｒ。

ここで、周囲照度が暗くな９、ＲＯが上昇すると、やが
てサイリスタ（ロ）のゲートターンオン電圧に達し、サ
イリスタ（２）をＯＮする。このサイリスタ（２）がＯ
Ｎすると、抵抗（至）→全波整流回路ａη→サイリスタ
（至）→全波整流回路（ロ）→トライアックα論のゲー
トの順に電流が流れ、トライアックα１を側させる。

このようにしてトライアックα廓が側すゐと、Ｔｓ−Ｔ
ｍ間は順方向電圧降下分のみであるから、通常はＩＶｉ
ｌｌｌ　＆である。したがって、電流制限抵抗＆（至）
の働きにより、トライアックαわ復水した後には光電変
換回路（ＬＩＫはとんど電流は流れず、電力消費も少な
い。

しかして、周囲照度が明るい場合には、ｖＧはターンオ
ン電圧オで達せず、サイリスタα・はＯＦＦのｔ壕であ
る。

また、負荷（６）として、けい光ランプ等の放電管１ａ
用すると、放電開始電圧は一般的に５０−１００Ｖと高
いため、電源を印加してもこの電圧以上にならなければ
回路は導通状態にならず、トライアックｃ１１　ＯＴｓ
−０間の電圧も第６図−に示すように休止期間の存する
ものとなる。したがって、負荷■が電球とけい光灯と云
うように違う場合には照度が変ってしまうと云う問題が
ある。そこで、インピーダンス素子（ホ）はこの対策と
して挿入されたものである。すなわち、サイリスタα時
がＯＦＦ時のトライアックα■のＴｓ−０間のインピー
ダンスが高いことに着目してＺ、、−Ｇ＞Ｒ，になるよ
うにインビー、胃 ダンス素子（ホ）の値を選択すると点線で示すように休
止期間はなくな９、負荷Ｑ埠の性質の相異による照度規
定値の差は生じない。

また、電源（ト）が１００Ｖの場合、インピーダンス素
子−はＳｏｗｎＱ度でよく、・消費電力はｏ、ｇｗであ
り、負荷（２）の電力に比べ無視できる。

本発明の纂二〇與施例を第７図に基いて説明する０本実
施例はサイリスタ（２）ＯＡ−に間に＆なる電流制限用
の抵抗（２）と定電圧回路となるツェナーダイオード（
２）とｔ接続し、これらＯ抵抗（２）とツェナーダイオ
ード（２）との接続中点にＲ１なる抵抗■とＣｄＳ　Ｑ
ｌとを接続したものである。したがって、電源（７）の
電圧が変動してもサイリスタ（ロ）に対する制御電圧は
一定値のものが基準になり、電源電圧変動の影響をなく
している。

つぎに、本発明の第三の実施例を１ｍ８図に基いて説明
する０本実施例はヒステリシス回路（至）を設けたもの
である。すなわち、Ｃｄ８ＣＬＩと並列ＫＲＩなるヒス
テリシス回路−とスイッチング素子となるトランジスタ
（２）とを接続し、このトランジスタ１１１１ （ハ）のベースにＲマ、Ｒ・なる抵抗ｇ４＠を接続する
とともにこれらの接続中点にＣなるコンデンサーとＲ・
なる抵抗−とを接続したものである。

前述の規定照度値は、周囲が暗くなって負荷（６）を点
灯させる照度（点灯照度）と周囲が明るくなって負荷（
６）を消灯する照度の二つがあり、通常は〔点灯値く消
灯値〕に設定してヒステリシス特性をもたせている。

いま、サイリスタ（２）がＯＦＦであるとすれば、暗く
なる方向であって負荷（６）が点灯していない状態であ
るが、このと自にはサイリスタα・のＡ−に間電圧をコ
ンデンサ（至）で平滑し、トランジスタ（ハ）をＯＮさ
せている。そのため、ヒステリシス抵抗−がＣｄ８（至
）と並列接続され九ことにな９、見かけ上、Ｃｄ８（２
）の抵抗値ＲＯは低くなっている。この丸め、トランジ
スタ四がなければ点灯する照度では壕だ点灯せず、もつ
と暗い照度になって点灯する。

一方、サイリスタ（至）がＯＮするとそのＡ−に間は電
圧がなくなり、トランジスタ（ハ）はＯＦＦする。し九
がって、明るくなっていった場合には規定照度で消灯す
る。

ついで、第９図に基いて本発明の第四の実施例を説明す
る０本実施例はサイリスタαｅのＧ−に関にＣｄ５（６
）と直列に温度補償素子となるダイオード■を直列接続
したものである。い壕、温度が上昇したとすれば、サイ
リスタ（２）のゲート感度は高くなるが、ダイオード（
ト）の順方向電圧（ＶＤＦ）が下がるのでゲート電流を
減少させ、それを補償する。

なお、第１０図に示すものは変形例で、抵抗（至）とＣ
ｄＳ　Ｃ１ｌとの接続中点からサイリスタ（至）のゲー
トの間に温度補償素子としての抵抗ｅカを挿入しえもの
である。し九がって、温度に対応してこの抵抗ｅ車が抵
抗値を変えてゲート電流の制御を行なう結果、サイリス
タ（２）のゲート感度が変ってもそれを補償する。

本発明は、上述のようにトライアックのゲートと負荷側
とＯ関に全波整流回路を接続し、この全波整流回路Ｋｎ
導電セルで０Ｎ−ＯＦＦが制御されるサイリスタを接続
したので、トライアックが側時の消費電力がきわめて小
さく、また、負荷のインダクタンスが大きくてもトライ
アックがαするまでゲート電流は流れ続ける丸め、確実
にＯＮさせることができ、また、負荷側にインピーダン
ス素子を接続することにより、負荷がどのようなもので
あってもトライアックの０８時における通電休止期間が
生じることがなく、サイリスタのゲート側に定電圧回路
を挿入することにより、電源電圧が変動しても一定の動
作を行なわせることができ、光導電セルと直列または並
列にヒステリシス抵抗とスイッチング素子とよシなるヒ
ステリシス回路を接続することにより点灯時の照度を消
灯時の照度よりも低くすることができ、これにより、必
要とするヒステリシス特性を簡単に得ることができ、ま
た、サイリスタのゲートに温度補償素子管接続すること
により温度により変化するサイリスタのゲート感度を補
償することができる等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来例を示す回路図、第３図は本
発明の第一の実施例を示す回路図、１８４図はその波形
図、第５図は具体例を示す回路図、第６図は波形図、第
７図は本発明の第二の実施例を示す回路図、第８図は本
発明の第三の実施例を示す回路図、第９図は本発明の第
四の実施例を示す回路図、＠１０図はその、変形例の回
路図である。 １１・・・トライアック％１２・・・負荷、１６・・・
サイリスタ、１７・・・全波整流回路、１９・・・Ｃｄ
Ｓ　（光導電セル）、２０・・・インピーダンス素子、
２２・・・ツェナーダイオード（定電圧回路）、２３・
・・ヒステリシス回路、２４・・・ヒステリシス抵抗、
２ト・・トランジスタ（スイッチング素子）、３０・・
・ダイオード（温度補償素子）、３１・・・抵抗（温度
補償素子） 出　願　人　　　東京電気株式会社 曇もｑ　図 １」 」へ−７０い Ｊ」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １トライアックと負荷とを直列に接続し、周囲照度に応
   じて前記トライアックの０Ｎ−ＯＦＦを制御する光導電
   セルを有して前記負荷の点灯および消灯を行なわせるよ
   うにしたものにおいて、前記トチイアツクのゲートと負
   荷側との間Ｋｍ続され九金波整流回路とこの金波整流回
   路のプラス側にアノ・−ドが接続されマイナス側にカソ
   ードが接続されたサイリスタとを設け、このサイリスタ
   のアノード・ゲート間に抵抗を接続するとともにそのゲ
   ート・カソード間に前記光導電セルを接続したことを４
   １１１１とする自動点滅器。 ３　トライアックと負荷とを直列に接続し、周１１１１
   １１ｍＫ応じて前記トライアック−の０Ｎ−ＯＦＦを制
   御す為光導電セルを有して前記負荷の点灯および消灯を
   行なわせるようＫしたものにおいて、前記トライブック
   のゲートと負荷側との間に接続された金波１ｕｕｉｉ賂
   とこの全波ａｍ回路のプラス側にアノードが接続されマ
   イナス側にカソードが接続されたサイリスタとを設け、
   このすイリス−のアノード・ゲート間に抵抗を接続する
   とともＫそのゲート・カソード間に前記光導電セルを接
   続し、前記負荷と並列にインピーダンス素子を接続し九
   ことを特徴とする自動点滅器。 ３　トライアックと負荷とを直列ＫＩ！続し、周囲照度
   に応じて前記トライアツタＣ）ＱＮ−ＯＦＦを制御する
   光導電セルを有して前記負荷の点灯および消灯を行なわ
   せるようＫしえもＯにおいて、前記トライアックのゲー
   トと負荷側と０間に接続され九全波整流回路とこの金波
   整流回路のプラス側にアノードが接続されマイナス側に
   カソードが接続され九サイリスクとを設け、このサイリ
   スＩのアノード・ゲート間に抵抗を接続するとともにそ
   のゲート・カソード間に前記光導電セルをＩａＩＩＬ、
   前記サイリスＩＯゲート儒に定電圧回路なｗ！続し良こ
   とを特徴とする自動点滅器。 ４　トライアックと負荷とを直列ＫＩ［［Ｌ、周囲照度
   に応じて前記トライアツタ０ＱＮ−ＯＦＩ＋’を制御す
   る光導電セルを有して前記負荷の点灯および徊灯を行な
   わせるようＫＬｉものにおいて、前記トライアックのゲ
   ートと負荷側との間に接続された金波整流回路とこの全
   波整流回路のプラス側にアノードが接続されマイナス側
   にカソードが接続され九ナイリスタとを設け、このサイ
   リスタのアノード・ゲート間に抵抗を接続するとともに
   そのゲート・カソード間に前記光導電セルを接続し、こ
   の光導電セルと直列または並列にヒステリシス抵抗とス
   イッチング素子とよりなるヒステリシス回路を接続した
   ことを特徴とする自動点滅器。 Ｓ　トライブックと負荷とを直列に接続し、周囲照度に
   応じて前記トチイアツクの０Ｎ−ＯＦＦ　ｔ−制御する
   光導電セルを有して前記負荷の点灯および消灯を行なわ
   せるようＫしたものにおいて、前記トライアックのゲー
   トと負荷側との間に接続された金波整流回路とこの全波
   整流回路のプラス側にアノードが接続されマイナス側に
   カソードが接続され九サイリスタとを設け、このサイリ
   スタのアノード・ゲート間に抵抗を接続するとともにそ
   のゲート・カソード間に前記光導電セルを接続し、この
   光導゛電セ゛ルと直列または前記サイリスタのゲートに
   温度補償素子を接続したことを４Ｉ徴とする自動点滅器
   ・。