JPS5829593B2 - 光電式自動点滅器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は屋外に設置する例えば街路灯、道路灯や庭園
灯などの照明器具に使用し、周囲光を検出することによ
り周囲が暗くなった際に照明器具を点灯し、反対に周囲
が明るくなった際に照明器具を消灯する光電式自動点滅
器に関する。

この種の光電式自動点滅器は、暗くなって照明器具が点
灯した場合、この取付位置や取付方向によっては照明器
具の光が光電式自動点滅器には入り照明器具が消灯する
ことがある。

そして、これを繰り返して行なうことにより、照明器具
がちらつく為、通常点灯時の光量を消灯時の光量より小
さくする。

つまりヒステリシス幅を持たせることによりちらつきを
防止している。

従来、ヒステリシス幅を持たせてちらつきを防止するも
のとして実公昭４７−３３５０３号がある。

即ち、第１図に示す如く、直流電源イの電圧を抵抗口と
例えば、Ｃｄｓなどの光導電セル八とで分圧し、周囲が
暗くなると光導電セルへの抵抗値が大きくなりａ点の分
圧電圧Ｅ１が上昇する。

そして、分圧電圧Ｅ１がトランジスタ二をオンとするに
必要な電圧まで上昇するとトランジスタ二がオンとなり
、トランジスタホはオフとなる。

このトランジスタホは前記トランジスタ二とによってシ
ュミット回路Ｘを構成している。

トランジスタホのオフによりトランジスタへかオンとな
って例えば、ＳＣＲなとのスイッチング素子トにゲート
電流が流れ込み交流電源チに照明器具Ｚと共に接続した
交流制御素子りが点弧し照明器具Ｚが点灯する。

ヌは交流電源チを全波整流してスイッチング素子トを働
かすダイオードブリッジである。

次に周囲が明るくなった際は、光導電セル八の抵抗値が
小さくなり分圧電圧Ｅ、が降下してトランジスタ二がし
だいにオフへ移行しようとする。

この時、トランジスタホはまだオフの状態にある。

したがって、ｂ点の電圧はａ点より高くこのａ点には帰
環抵抗ヌによって正帰環がかかつているから、帰環抵抗
ヌによって光導電セル八に流れる電流が増加している。

このことによって、トランジスタ二をオフとして照明器
具Ｚを消灯するに必要な電圧となる光導電セル八の抵抗
値は前記点灯の時の抵抗値よりも充分小さくしなければ
ならず、消灯時の光量は点灯時の光量よりも充分大きく
してヒステリシス幅を生じさせているものである。

この様に従来の光電式自動点滅器は光導電セル八の抵抗
値の変化に従ってシュミット回路Ｘを働かせ、直流電源
イによって光導電セル八に流れる電流を消灯時には増加
させてヒステリシス幅を生じさせているものであるので
温度、湿度などの環境条件の変化に従って変わる光導電
セルへの特性変化が直接ａ点の分圧電圧Ｅ、の変化とな
り、ヒステリシス幅の変化となると共に、安定した照明
器具Ｚの点灯、消灯が不可能となり、夕方になっても点
灯しないとか朝方になっても消灯しないということがあ
る。

また、ヒステリシス幅が小さくなった場合には照明器具
Ｚがちらつくことがある。

更にシュミット回路Ｘが必要となるので、回路構成が複
雑となり組み立て難いという欠点があった。

この発明は上記の事情に着目してなされたものであり、
その目的とするところは光導電セルを用いること無く照
明器具を安定して点灯、消灯することができると共に、
環境条件の変化によってもヒステリシス幅が一定に保た
れることによってちらつきを防止でき、更に回路構成を
簡略化して組み立て易い光電式自動点滅器を提供するに
ある。

以下この発明の一実施例を第２図乃至第５図に基づいて
説明する。

１は光発振素子であり、特公昭４８−３８１０５号によ
り公知となっている。

その性質は構造図である第３図と特性図である第４図及
び第５図に示す如く、Ｎ型半導体不純物基板２の片面に
Ｐ型半導体不純物層３を形成し、他面にＰ型半導体不純
物層４を形成し該Ｐ型半導体不純物層４にＮ型半導体不
純物層５を拡散形威し、Ｎ型基板２とＮ型半導体不純物
層５の表面に各々オーミックな主電極６，７を設けであ
る。

８はオーミックな補助極である。

そして、この光発振素子１に、主電極６，７間に出力抵
抗９を介して、直流電源１０をＰ型半導体不純物層４と
Ｎ型半導体不純物基板２の接合Ｊ１に対して逆方向にな
るように接続して直流電圧■１を印加し、その電圧をあ
げてゆくと、ある電圧で素子が発振を開始し、出力抵抗
９の両端に発振電圧■。

が得られる。また、電圧を上記せる発振開始電圧まで上
げなくても周囲が明るくなってこの電極７を含む側に光
りを照射すると素子の内部定数が変わり第４図に示す如
く、光量に応じたパルス状の発振出力を出して発振する
。

この時、光発振素子１に印加する直流電圧■１を変化さ
せると第５図に示す如く、発振を開始するしきい値が光
量によって変化し、直流電圧■１ が小さいほど多くの
光量の光りを照射しなければ発振が開始しないものであ
る。

１１はスイッチング回路であり、光発振素子１の発振出
力をコンデンサ１２によって積分して検出しトランジス
タ１３をオンとするものである。

１４は電圧制御回路であり、前記スイッチング回路１１
のトランジスタ１３のオンによりトランジスタ１５がオ
フとなり光発振素子１のコレクタ端子１６に印加する直
流電圧■１がトランジスタ１５と分圧抵抗１７．１８に
よって上がるものである。

１９はゲート回路であり、前記スイッチング回路１１の
トランジスタ１３がオンになるまでの間、スイッチング
素子２０を点弧して例えばトライアックなどの交流制御
素子２１を導通状態に保持するものである。

２２はダイオードブリッジであり、交流電源２３を全波
整流してスイッチング素子２０を点弧するものである。

２４はスイッチング素子２０を保護するダイオードであ
る。

２５は主回路であり、前記交流制御素子２１でもって交
流電源２３に接続した照明器具Ｚを点灯、消灯するもの
である。

続いて、この光電式自動点滅器の動作を説明する。

まず夕方になり周囲が暗くなると光発振素子１に照射す
る光りの光量がしきい値を越えること無く光発振素子１
は発振しない。

この状態ではＣ点の電圧は上昇すること無くトランジス
タ１３はオフであるのでスイッチング素子２０には抵抗
２６を通してゲート電流が流れる。

すると交流制御素子２１は交流電源２３の零位相からの
立上がり、立下がり時に周調して点弧し導通状態となり
、照明器具Ｚは点灯する。

この照明器具Ｚが点灯するとスイッチング素子２０の電
圧降下とダイオード２４の電圧降下によりトランジスタ
１５がオンとなる。

これにより、光発振素子１のコレクタ一端子１６には分
圧抵抗１７．１８によって分圧された直流電圧■１が印
加されている。

つまり、印加される直流電圧■１は直流電源１０より小
さくなるから、第５図に示す如く、光量のしきい値はＬ
２と高くなっている。

従って、かなり光量が増加しなければ光発振素子１が発
振すること無く、照明器具Ｚは点灯状態を保つものであ
り、照明器具Ｚの点灯による照明器具Ｚのちらつきは無
い。

次に、夜が明けて周囲が明るくなり光量が前記印加して
いる直流電圧■１でのかなり高いしきい値Ｌ２を越える
と光発振素子１が発振してパルス状の発振出力を出す。

この発振出力をスイッチング回路１１のコンデンサ１２
により積分して検出し、そのレベル電圧がトランジスタ
１３をオンさせる値に達するとスイッチング素子２０は
短絡されてオフとなる。

従って、交流制御素子２１もオフとなり照明器具Ｚは消
灯する。

この状態ではトランジスタ１３のオンによってトランジ
スタ１５がオフとなり、光発振素子１のコレクタ一端子
１６に印加される直流電圧■１は略直流電源１０まで大
きくなっているから、第５図に示す如く、光量のしきい
値はＬｌ と低くなっている。

従って、光量が少ない際も光発振素子１は発振して照明
器具Ｚを消灯状態に保っている。

而して、この発明は以上説明した如く、印加する直流電
圧■１を変えることによって発振する光量のしきい値が
”１ ｔ ”２と異なる光発振素子１の振出力をスイッ
チング回路１１で検出し、このスイッチング回路１１に
よって前記光発振素子１のコレクタ一端子１６に印加す
る直流電圧■１を可変する電圧制御回路１４とからなり
、印加する直流電圧■１を変えることによって光発振素
子１の発振開始の光量をＬｌ ｓ ”２と変化させ、照
明器具Ｚの消灯時には少しの光量でも発振して消灯状態
を保ち、点灯時にはかなり光量が増加しなけれに発振せ
ず点灯状態を保ってヒステリシス幅を生じさせているか
ら、照明器具Ｚを安定して点灯、消灯することができる
。

また、環境条件に従って著しく特性が変化する光導電セ
ルを用いることが無いと共に、光発振素子１に印加する
直流電圧■１はトランジスタ１５のオン、オフに従って
直流電源１０と分圧抵抗１７．１８とによって決定する
から、ヒステリシス幅が略一定となり照明器具Ｚのちら
つきを確実に防止することができる。

更にシュミット回路が不必要となり回路構成が簡略化さ
れるので、組み立て易い光電式自動点滅器が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の従来例を示す回路図、第２図乃至第
５図はこの発明の一実施例を示し、第２図は回路図、第
３図は光発振素子の構造図、第４図は光発振素子の発振
出力を示す特性図、第５図は印加する直流電圧に対して
の発振開始の光量を示す特性図である。 １：光発振素子、１１ニスイツチング回路、１４：電圧
制御回路、１９：ゲート回路、２１：交流制御素子、２
３：交流電源、２５：主回路、ｖｌ：直流電圧、Ｚ：照
明器具である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直流電源と、この直流電源によって印加する直流電
   圧と周囲光との関係により発振を開始するしきい値が変
   化する光発振素子と、この光発振素子の発振出力を積分
   して検出するスイッチング回路と、このスイッチング回
   路に従って前記光発振素子に印加する直流電圧を可変す
   る電圧制御回路と、前記スイッチング回路が働くまでの
   間導通状態を保持する交流制御素子のゲート回路と、こ
   の交流制御素子でもって交流電源に接続した照明器具を
   点灯、消灯する主回路とからなる光電式自動点滅器。