JPS5923638B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、双方向性３端子サイリスタ （以下卜 。

ライアツクと称す）を含む、位相制御用牛導体素子を用
いた、主として室内用照明装置ウ改良に関する。従来の
同照明装置における調光は、照明の点滅および主照明と
常夜灯豆球のように切替えを行うためのプルスイッチを
内蔵し、このために同スツツチの紐を引くか、または部
屋の壁面等に設けられている電源スイッチを位相制御式
調光装置に取替えて調光を行ラか、のどちらかであり、
プルスイッチを内蔵している照明装置では、同スイッチ
の紐が垂れ下がつて装飾効果を損う等の欠点があり、し
かも夜間に手探りで紐を探し当てるのは苦労である。

また部屋の壁面等に設けられている電源スイッチを位相
制御式調光装置に取替えて調光を行う事は素人には到底
無理である。これに対して、本発明の照明装置において
は通常部屋の壁面等に設けられている単回路開閉型の電
源スイッチ１個を利用するだけでよく、照明の点滅およ
び照明の照度を落とすことが可能であり、従つてプルス
イッチの内蔵が不要であると同時に電源スイッチを調光
装置に取替える必要もなく通常の配線で足りるものであ
る。

つぎに本発明をその１実施例を示した図面とともに詳細
に説明する。

図において、１、２は商用交流電源の両電源端子、３は
例えば部屋の壁面等に設けられる電源スイッチ、４は負
荷の白熱電球、Ａ、Ｂは本照明装置の制御部の入力端子
、５は該入力端子Ａ、Ｂ間に接続された雑音防止用コン
テンサ、６は同じく該入力端子Ａ、Ｂ間に接続された双
方向性サイリスタであるトライアツク、Ｔは２次巻線の
一端をトライアツク６のゲートに接続し、他端を入力端
子Ｂに接続したトリガ用パルストランス、８は両入力端
子を前記制御部の入力端子Ａ、Ｂ間に接続されたダイオ
ードブリツヂ等の整流器、９は一端を整流器８の出力端
子ａに接続した電圧降下用抵抗であり、１０、１１は電
圧降下用抵抗９の他端と整流器８の出力端子ｂ間に直列
接続された調光用抵抗およびトリガ用コンデンサ、１２
はアノードを調光用抵抗１０とトリガ用コンデンサ、１
１の接続点に接続されたＰＵＴ等のトリガ用Ｎゲートサ
イリスタ、１３は一端を電圧降下用抵抗９および調光用
抵抗１０の接続点とトリガ用Ｎゲートサイリスタ１２の
ゲートに一括接続し、他端は整流器８の出力端子ｂに接
続されたゲート抵抗であつて、１４，１５は整流器８の
出力端子ａと調光用抵抗１０およびトリガ用コンデンサ
１１の接続点の間に直列接続された第１の電流制限用抵
抗および第１のダイオード、１６は一端を第１の電流制
限用抵抗１４および第１のダイオード１５の接続点に接
続された第２のダイオード、１７，１８は第２のダイオ
ード１６の他端と整流器８の出力端子ｂ間に並列接続さ
れた第１の平滑用コンデンサおよび第１の放電用抵抗、
１９，２０，２１は同じく第２のダイオード１６の他端
と整流器８の出力端子ｂ間に直列接続され第３のダイオ
ードと第４の保持電流用コンテンサおよび第１の電流保
持用抵抗、２２はアノードを第３のダイオード１９と第
１の保持電流用コンデンサ２０の接続点に接続されたＲ
ＵＴ等の第１の切替用Ｎゲートサイリスタ、２３は第１
の切替用Ｎゲートサイリスタ２２のカソードと整流器８
の出力端子ｂ間に接続された第１の保持電流取得用抵抗
であり、２４は一端を第２のダイオード１６の他端に接
続し、他端を第１の切替用Ｎゲートサイリスタ２２のゲ
ートに接続された第１のバイアス抵抗、２５，２６は整
流器８の出力端子ａと調光用抵抗１０およびトリガ用コ
ンテンサ１１の接続点間に直列接続された第２の電流制
限用抵抗および第４ダイオード、２７は一端を第２の電
流匍銀用抵抗２５および第４ダイオード２６の接続点に
接続された第５ダイオード、２８は第５ダイオード２７
の他端と整流器８の出力端子ｂ間に接続された第２の平
滑用コンデンサ、２９，３０，３１は第５ダイオード２
７の他端と整流器８の出力端子ｂ間に直列接続された第
６のダイオードと第２の保持電流用コンデンサおよび第
２の電流保持用抵抗であり、３２はアノードを第６のダ
イオード２９と第２の保持電流用コンデンサ３０の接続
点に接続された第２の切替用Ｎゲートサイリスタ、３３
は第２の切替用Ｎゲートサイリスタ３２のカソードと整
流器８の出力端子ｂ間に接続された第２の保持電流取得
用抵抗であつて、３４は一端を第５ダイオード２７の他
端に接続し、他端を第２の切替用Ｎゲートサイリス３ｔ
３２のゲートに接続された第２のバイアス抵抗、３５，
３６は第２ダイオード１６の他端および第１の平滑用コ
ンデンサ１７の接続点と第５ダイオード２７の他端およ
び第２の平滑用コンデンサ３０の接続点間に直列接続さ
れた第２の放電用抵抗およびツエナダイオードで、本発
明の照明装置を構成している。

なお、上記切換用Ｎゲートサイリスタ２２、保持電流用
コンデンサ（第１のコンデンサ） ２０、第２のダイオ
ード１９、および抵抗２１，２３，２４で本発明の第１
の充放電回路を構成し、上記切換用Ｎゲートサイリスタ
３２、保持電流用コンデンサ（第２のコンデンサ）３０
、第６のダイオード２９、および抵抗３１，３３，３４
で本発明の第２の充放電回路を構成している。またトリ
ガ用パルストランス７、トリガ用Ｎゲートサイリスタ１
２、トリガ用コンデンサ１１、ダイオード１５，２６、
および抵抗９，１０，１３，１４，２５で本発明の位相
制御回路を構成している。ついで、前記実施例の動作に
ついて説明する。

図において両電源端子１，２間に商用交流電源を印加し
、電源スイツチ３をオンにすると、負荷の白熱電球４を
介して整流器８によつて整流された電圧が、電圧降下用
抵抗９およびゲート抵抗１３により分割された電圧トリ
ガ用Ｎゲートサイリスタ１２のゲートに印加されるとと
もに、両電流制限用抵抗１４，２５および第１，第４ダ
イオード１５，２６を介して、トリガ用コンデンサ１１
に充電される。他に第１の電流制限用抵抗１４を介して
流れる電流の一部は、第２のダイオード１６を介し第１
の平滑用コンデンサ１７を充電するとともに、第３ダイ
オード１９を介して、第１の保持電流用コンデンサ２０
を充電する。また第２の電流制限用抵抗２５を介して流
れる電流の一部は、第５のダイオード２７を介して第２
の平滑用コンデンサ２８を充電するとともに、さらに第
６のダイオード２９を介して第２の保持電流用コンデン
サ３０を充電する一方、前記トリガ用コンテンサ１１の
充電電圧、すなわちトリガ用Ｎゲートサイリスタ１２の
アノード電圧が、該トリガ用Ｎゲートサイリスタ１２の
ゲート電圧より高くなると、該トリガ用Ｎゲートサイリ
スタ１２にゲート電流が流れ、該Ｎゲートサイリスタ１
２はオンし、トリガ用コンデンサ１１の充電電荷によつ
て、該トリガ用Ｎゲートサイリスタ１２およびパルスト
ランス７を介してトライアツク６にゲート電圧が印加さ
れ、トライアツク６はオンし、交流電源がトライアツク
６を介して負荷である白熱電球４ＶＣ印加、点灯される
が両電流制限用抵抗１４，２５およびトリガ用コンデン
サ１１の充電時定数は極めて短かく設定されているため
に、上記のトライアツク６の導通角は、略１００（ｆｌ
）となつて白熱電球４は明るく点灯される。しかるのち
、電源スイツチ３をオフにすれば、白熱電球４が消火す
るとともに、第１平滑用コンデンサ１７の充電電荷が第
１の放電用抵抗１８を介して放電されるとともに、第１
の保持電流用コンデンサ２０の充電電荷は第１の切替用
Ｎゲートサイリスタ２２のアノードからゲート、第１の
バイアス抵抗２４、第１の放電用抵抗１８および第１の
電流保持用抵抗２１を介して放電されるため、該放電電
流によつて第１の切替用Ｎゲートサイリスタ２２はオン
する。

第１の切替用Ｎゲートサイリスタ２２がオンすることに
よつて、第１の保持電流用コンデンサ２０の充電電荷は
、第１の切替用Ｎゲートサイリスタ２２のアノードから
カソードを経て、第１の保持電流取得用抵抗２３、第１
の電流保持用抵抗２１を介して放電される。該放電電流
によつて第１の切替用Ｎゲートサイリスタ２２は、第１
の保持電流用コンデンサ２０の充電電荷が無くなるまで
オン状態を保つている。向、このときの第２の平滑用コ
ンデンサ２８の充電電圧は、ツエナーダイオード３６の
ツエナ電圧より低く設定されているために、第２の平滑
用コンデンサ２８の充電電荷は放電されない。したがつ
て、第２の切替用Ｎゲートサイリスタ３２はオンしなく
、オフの状態が続く。前記第１の切替用Ｎゲートサイリ
スタ２２がオン状態を保つている間に電源スイツチ３を
オンにすると、負荷の白熱電球４を介して整流器８ＶＣ
よつて整流された電圧は、電圧降下用抵抗９およびゲー
ト抵抗１３により分割された電圧が、再度トリガ用Ｎゲ
ートサイリスタ１２のゲートに印加される。

一方、第１の電流制限用抵抗１４および第１のダイオー
ド１５を介してトリガ用コンデンサ１１に充電されてい
た電流は、第１の電流制限用抵抗１４、第２ダイオード
１６、第３ダイオード１９および第１切替用Ｎゲートサ
イリスタ２２、第１保持電流取得用抵抗２３を介して流
べ トリガ用コンデンサ１１の充電には寄与しない力ζ
第２の電流制限用抵抗２５を流れる電流は、第４のダイ
オード２６を介してトリガ用コンデンサ１１に充電され
る。したがつてトリガ用コンデンサ１１の充電電流は、
第２の電流制限用抵抗２５および第４ダイオード２６を
介して流れる電流と、トリガ用Ｎゲートサイリスタ１２
のゲート端子から調光用抵抗１０を介して流れる電流と
になり、トリガ用Ｎゲートサイリスタ１２のオンするの
が若干時間が遅れ、それにつれてトライアツク６にゲー
ト電圧の印加も遅くトライアツク６ぱオンすることにな
り、該トライアツク６は設定値の導通角となつて白熱電
球４は明るさを減じて点灯する。

なおかかる状態においてはトライアツク６の不導通角時
に第１の切替用Ｎゲートサイリスタ２２を介して、保持
電流取得用抵抗２３に流れる電流の電圧降下分の電圧で
、第１の保持電流用コンデンサ２０に充電されることに
なり、第１の切替用Ｎゲートサイリスタ２２はオン状態
を続けて保つために白熱電球４の明るさを減じた点灯が
維持されるとともに、トライアツク６の不導通角時の両
端電圧の尖頭値は大巾に上昇し、そのため第２平滑コン
テンサ２８の充電電圧も大巾に上昇して、ツエナダイオ
ード３６のツエナ電圧を越えて充電されることになり、
第２の放電用抵抗３５にも電流が流れることになるので
、上記の状態を保つているときに、再度電源スイツチ３
をオフにすると、白熱電球４が消灯すると同時に、第２
の平滑用コンデンサ２８の充電電荷はツエナダイオード
３６、第２の放電用抵抗３５、第３ダイオード１９、第
１の切替用Ｎゲートサイリスタ２２および第１の保持電
流取得用抵抗２３を介して放電するとともに、第２の保
持電流用コンテンサ３０の充電電荷は、第２の切替用Ｎ
ゲートサイリスタ３２のアノードを経てゲート、第２パ
イアス抵抗３４、ツエナダイォード３６、第２の放電用
抵抗３５、第３ダイオード１９、第１の切替用Ｎゲート
サイリスタ２２、第１の保持電流取得用抵抗２３、第２
の電流保持用抵抗３１を介して放電されるため、該放電
電流によつて第２切替用Ｎゲートサイリスタ３２にゲー
ト電流が流れ、該Ｎゲートサイリスタ３２はオンする。
第２切替用Ｎゲートサイリスタ３２がオンすることによ
り、第２の保持電流用コンデンサ３０の充電電荷は、第
２切替用Ｎゲートサイリスタ３２のアノードからカソー
ドを経て、第２保持電流取得用抵抗３３、第２電流保持
用抵抗３１を介して放電されて、該放電電流によつて、
第１の切替用Ｎゲートサイリスタ２２と同様に、第２切
替用Ｎゲートサイリスタ３２は第２の保持電流用コンデ
ンサ３０の充電電荷が無くなるまでオン状態を維持する
。第１，第２の両切替用Ｎゲートサイリスタ２２，３２
がオンの状態を保つている間に電源スイツチ３をオンに
すると、前記の動作同様に白熱電球４を介して整流器８
によつて整流された電圧＆ζ電圧降下用抵抗９およびゲ
ート抵抗１３により分割され、トリガ用Ｎゲートサイリ
スタ１２のゲートに印加されるとともに、両電流制限用
抵抗１４，２５を流れる電流は、オン状態を保つている
それぞれの切替用Ｎゲートサイリスタ２２，３２等を介
して流れ、両電流制限用抵抗１４，２５を流れる電流は
、両電流共トリガ用コンデンサ１１の充電には寄与しな
い。

したがつてトリガ用コンデンサ１１の充電電流は、トリ
ガ用Ｎゲートサイリスタ１２の端子部から調光用抵抗１
０を介して充電されるのみとなり、該トリガ用Ｎゲート
サイリスタ１２のアノード電圧はゲート電圧に比して、
入力交流電源の正弦波の尖頭値までは高くならず、該ゲ
ート電圧が人力交流電源の正弦波の尖頭値からの下降途
中で、上記アノード電圧より低くなつた時点で、前記動
作と同様にトリガ用Ｎゲートサイリスタ１２にゲート電
流が流れ、該トリガ用Ｎゲートサイリスタ１２はオンし
、トリガ用コンデンサ１１の充電電荷によつて、該トリ
ガ用Ｎゲートサイリスタ１２およびパルストランス７を
介してトライアック６にゲート電圧が印加され、トライ
アツク６はオンして、白熱電球４は点灯するが、前記２
回目の電源オン時より更にトライアツク６の導通角は減
少し、白熱電球４は常夜灯の如く薄暗く点灯する。なお
該状態においても、前記同様トライアツク６の不導通角
時の電圧にて、両切替用Ｎゲートサイリスタ２２，３２
はオン状態を保つため白熱電球４の薄暗い点灯が維持さ
れる。ついでまた白熱電球４を明るく点灯させるには、
電源スイツチ３を再度オフにし、前記の両保持電流用コ
ンデンサ２０，３０の充電電荷が無くなり、２個の切替
用Ｎゲートサイリスタ２２，３２がオフになるのを待つ
て、電源スイツチ３を投入すれば、制御部は前記初回の
電源スイツチ３をオンしたと１きと同一の動作をして、
白熱電球４は明るく点灯するものである。以上のように
この発明によれば、電源スイッチをオフしたときコンデ
ンサの充電電荷に基づいて導通する第１のスイツチング
素子を含む第１の充放電回路と、電源スイツチオフ時に
前記第１の充放電回路が導通しているときコンデンサの
充電電荷に基づいて導通する第２のスイツチング素子を
備える第２の充放電回路とを設け、さらにこれらの充放
電回路を双方向性サイリスタのゲートに接続される位相
制御回路のＣＲ時定数回路に接続したので、１一旦電源
スイツチをオフして前記第１のスイツチング素子が導通
している間に再びオンした場合、２上記１の状態から（
第１のスイツチング素子がオン状態にある）電源スイツ
チをオフして第２のスイツチング素子が導通している間
に電源スイツチを再びオンした場合、３上記３の状態で
電源スイツチをオフして前記第１のコンデンサおよび第
２のコンデンサの充電電荷がすべて放電され、第１およ
び第２のスイツチング素子が共に非導通になつてから電
源スイツチを再びオンした場合、の３つの場合では上記
ＣＲ時定数回路の時定数が変わり、このため電源スイツ
チのオン、オフ切換え回数および電源スイツチをオフし
てから再びオンするまでの時間を変えることによつて双
方向性サイリスタの導通角を３段階に変えることができ
る。

すなわち電源スイツチのオン、オフ切替えおよびオフか
らオンするまでの時間を変えることによつて１つの光源
を３段階に調光することができる。また光源の点灯状態
における双方向性サイリスタの導通角は位相制御回路の
ＣＲ時定数回路によつて設定することができるために、
ＣＲ時定数回路にポリユームなどを使用すれば調光の深
さを任意に設定できる利点がある。本発明を利用すれば
、従来の部屋の壁面等に設けられている回路開閉型の電
源スイツチ１個と通常の単線配線で、白熱電球を主照明
、ムード的照明、常夜灯等のように自由に切替えて使用
することができる。又、本発明の制御部は低電圧半導体
を使用しているため、ＩＣ化が可能となり、したがつて
小型で簡単かつ安価に製作出来、その上騒音が無くバラ
ツキの少ない製品を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による照明装置を示す回路図である。 １，２・・・・・・電源端子、３・・・・・・電源スイ
ツチ、４・・・・・・白熱電球、６・・・・・・双方向
性３端子サイリスタ、７・・・・・・パルストランス、
８・・・・・・整流器、９・・・・・・電圧降下用抵抗
、１０・・・・・・調光用抵抗、１１・・・・・・トリ
ガ用コンデンサ、１２・・・・・・トリガ用Ｎゲートサ
イリスタ、１４，２５・・・・・・第１および第２電流
制限用抵抗、１７，２８・・・・・・第１および第２平
滑用コンデンサ、２０，３０・・・・・・第１および第
２保持電流用コンデンサ、２２，３２・・・・・・第１
および第２切替用Ｎゲートサイリスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光源に直列に接続した双方向性サイリスタと、電源
   スイッチをオフしたとき並列的に接続された第１の保持
   電流用コンデンサからの充電電荷に基づいて導通する第
   １のスイッチング素子を含む第１の充放電回路と、前記
   第１の充放電回路が導通しているときに電源スイッチが
   オフしたとき、並列的に接続された第２の保持電流用コ
   ンデンサからの充電電荷に基づいて導通する第２のスイ
   ッチング素子を含む第２の充放電回路と、前記双方向性
   サイリスタのゲートに接続され、ＣＲ時定数回路を含む
   位相制御回路と、を有するとともに、前記第１および第
   ２の充放電回路を前記位相制御回路のＣＲ時定数回路に
   接続して、前記第１、第２の充放電回路のスイッチング
   素子の導通時と非導通時とで前記位相制御回路の時定数
   が変わるようにしたことを特徴とする照明装置。