TWI488019B

TWI488019B - 二線式負載控制裝置

Info

Publication number: TWI488019B
Application number: TW102107710A
Authority: TW
Inventors: Yu Saitou; Hirotada Higashihama; Yoko Tanikaga; Itirou Toyoda
Original assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2015-06-11
Also published as: JP5903673B2; TW201346480A; CN104145531A; WO2013132811A1; JP2013182856A

Description

二線式負載控制裝置

本發明係關於一種用來控制照明裝置等負載的ON以及OFF的二線式負載控制裝置。

以往，使用三端雙向可控矽開關元件等的半導體開關元件的負載控制裝置已為人所習知。在該等使用半導體開關元件的負載控制裝置之中，二線式負載控制裝置，由於在交流電源與負載之間串聯連接，故配線作業較為簡單。但相反的，即使負載為OFF時也必須確保驅動半導體開關元件或控制電路(CPU等)用的電源。因此，將整流電路並聯連接於半導體開關元件，即使在使負載為OFF時，實際上仍會有不會使負載為ON或錯誤動作之程度的微弱電流流過負載，以經過整流的電流對緩衝電容充電，進而確保負載為OFF時的電源(OFF電源部)。另外，在負載為ON時，也會利用整流電路，用經過整流的電流，確保負載為ON時的電源(ON電源部)(參照例如JP2008-97535A)。

OFF電源部，例如係由限制電流的電阻、箝制電壓的齊納二極體(定電壓二極體)以及電晶體等構件所構成的定電壓電路(自舉電路)，可輸入被整流電路全波整流過的脈流。OFF電源部所輸出的電流的一部分流到控制部，用以驅動CPU等構件。另外，剩下來的電流將緩衝電容充電。當被整流電路全波整流過的脈流的電壓比齊納電壓更低時，緩衝電容會成為電源，因此緩衝電容會反覆充放電。像這樣，如上所述的即使本來負載為OFF 的狀態，亦可透過齊納二極體以及整流電路使電流流過負載。

另一方面，當欲使負載為ON時，例如，從控制部對半導體開關元件的閘極輸入驅動信號，使半導體開關元件為ON。藉此，整流電路的整流電壓幾乎為零，ON電源部以及OFF電源部成為非導通狀態。在ON電源部以及OFF電源部成為非導通狀態的期間，控制部從緩衝電容接受電力供給，緩衝電容的端子電壓逐漸降低。然後，當交流電源的電流為零時，因為自消弧的關係半導體開關元件成為非導通狀態，並對整流電路產生電壓。像這樣，在交流的每1/2周期，確保負載控制裝置的自電路電源，不斷重複半導體開關元件的導通/非導通動作。

就三端雙向可控矽開關元件等的半導體開關元件而言，用來控制其導通以及非導通狀態所需要的電力比較小。因此，如上所述的可利用對緩衝電容所充蓄的電力來驅動半導體開關元件。但相反的，由於藉由半導體開關元件流通的負載電流比較小，故並不適用於大多數的具備白熾燈泡的照明裝置或是串聯或並聯連接的複數照明裝置等需要大電流的負載。因此，為了控制需要大電流的負載的ON以及OFF，遂考慮使用例如閂鎖式繼電器等具備機械式驅動接點的開關元件(以下稱為繼電式開關元件)。然而，欲使該等機械式接點導通或非導通，必須驅動例如電磁石裝置等，需要較大的電力。

另外，不僅白熾燈泡，燈泡型螢光燈或LED燈泡也有使用壽命，會發生燈絲的斷裂或點燈電路的故障等情況，也就是所謂的「燈泡燒壞」。因此，在使用繼電式開關元件的二線式負載控制裝置中，當燈泡燒壞情況發生並使用LED燈泡時，若在無法確保驅動電磁石裝置用的充分電力的情況之下，輸出驅動信號的話，並無法驅動電磁石裝置，繼電式開關元件無法從導通狀態切換到非導通狀態或是逆向切換，變得無法使負載為ON/OFF。像這樣在負載持續為ON的狀態下，若使用者欲更換已經燒壞的燈泡，由於仍對照明器具的端子施加著電壓，故使用者會有觸電之虞。

為了解決上述習知實施例的問題，本發明之目的在於提供一種使用繼電式開關元件的二線式負載控制裝置，其特徵為：當發生燈泡燒壞等情況時，可確實地將繼電式開關元件切換到非導通狀態，以進行燈泡更換。

為了達成上述目的，本發明之二線式負載控制裝置包含：2個輸入端子，其分別與交流電源以及負載連接；繼電式開關元件以及比流器的串聯電路，其連接於該2個輸入端子之間；OFF電源部，其與該繼電式開關元件的開閉部的兩端並聯連接，使用從該交流電源經由該負載所流過來的交流電流，在該繼電式開關元件為非導通狀態時輸出直流電力；ON電源部，其連接於該比流器的2次側，使用流到該比流器的2次側的交流電流，在該繼電式開關元件為導通狀態時輸出直流電力；OFF電源電力檢測部，其檢測出表示該OFF電源部所輸出之直流電力的物理量；ON電源電力檢測部，其檢測出表示該ON電源部所輸出之直流電力的物理量；以及控制部，其被該OFF電源部以及該ON電源部所輸出的直流電力驅動，根據從外部輸入的操作資訊，控制該繼電式開關元件的導通以及非導通狀態，同時根據該ON電源電力檢測部所檢測出的物理量推定該ON電源部所輸出的直流電力，當判斷所推定的從該ON電源部輸出的直流電力比既定的閾值電力更小時，進行控制，將該繼電式開關元件從導通狀態切換到非導通狀態。

根據本發明，在因為例如燈泡燒壞等情況使負載電流停止，ON電源部所輸出的直流電力急劇降低，而變得比既定的閾值電力更小時，由於將繼電式開關元件從導通狀態切換到非導通狀態，故作為負載的照明裝置自動地變成OFF。由於係在照明裝置為OFF的狀態下進行燈泡的更換，故使用者不會觸電。

1‧‧‧二線式負載控制裝置

2‧‧‧交流電源

3‧‧‧負載

11a、11b‧‧‧輸入端子

12‧‧‧繼電式開關元件

12a、12b‧‧‧端子

13‧‧‧比流器

14‧‧‧OFF電源部

15‧‧‧第1整流電路

16‧‧‧定電壓電路

17‧‧‧ON電源部

18‧‧‧第2整流電路

19‧‧‧定電壓電路

20‧‧‧控制部

21‧‧‧第1控制部

22‧‧‧第2控制部

23‧‧‧CPU運作用輔助電源部(第1輔助電源部)

24‧‧‧接點開閉用輔助電源部(第2輔助電源部)

25‧‧‧輸入部

26‧‧‧自動關閉顯示裝置

30‧‧‧OFF電源電力檢測部

31‧‧‧ON電源電力檢測部

32‧‧‧第1雙向半導體開關元件(三端雙向可控矽開關元件)

33‧‧‧第2雙向半導體開關元件(三端雙向可控矽光耦合器)

圖1係表示本發明一實施態樣之二線式負載控制裝置的基本構造方塊圖。

圖2係表示上述二線式負載控制裝置的具體構造電路圖。

圖3係表示上述二線式負載控制裝置的基本動作流程圖。

圖4係表示上述二線式負載控制裝置的第1變化實施例的動作流程圖。

圖5係表示上述二線式負載控制裝置的第2變化實施例的動作流程圖。

圖6係表示上述二線式負載控制裝置的第3變化實施例的動作流程圖。

圖7係表示上述二線式負載控制裝置的第3變化實施例的另一動作流程圖。

圖8係表示上述二線式負載控制裝置的第4變化實施例的動作流程圖。

圖9係表示圖8的流程圖的後續流程圖。

參照圖式說明本發明的其中一實施態樣的二線式負載控制裝置。圖1係表示本實施態樣之二線式負載控制裝置1的基本方塊構造圖，圖2係表示具體的電路構造圖。該二線式負載控制裝置1具備：分別與交流電源2以及負載3連接的2個輸入端子11a、11b，以及連接於2個輸入端子11a、11b之間的繼電式開關元件12以及比流器13的串聯電路。繼電式開關元件12，係閂鎖式繼電器等具備機械式驅動接點的開關元件。另外，例如三端雙向可控矽開關元件等的第1雙向半導體開關元件32與繼電式開關元件12並聯連接，例如三端雙向可控矽光耦合器等的第2雙向半導體開關元件33與第1雙向半導體開關元件32的閘極連接。關於第2雙向半導體開關元件33，可選擇其開啟電流值以及保持電流值比第1雙向半導體開關元件32的開啟電流值以及保持電流值更小者。另外，在以下的說明中，「開關元件」係指設置於交流側的繼電式開關元件12、第1雙向半導體開關元件32以及第2雙向半導體開關元件33的其中任一或全部，除了直流側的電晶體等構件以外者。

繼電式開關元件12的開閉部的兩端子12a、12b與OFF電源部14連接，其使用從交流電源2經由負載3所流過來的交流電流，在繼電式開關元件12等全部的開關元件為非導通狀態時，輸出直流電力。更具體而言，繼電式開關元件12的開閉部的兩端子12a、12b與第1整流電路15並聯連接，其構成二極體電橋等構件，將從交流電源2經由負載3所流過來的交流電流轉換成直流電流(脈流)。第1整流電路15與定電壓電路(自舉電路)16連接，其由例如限制電流的電阻、箝制電壓的齊納二極體(定電壓二極體)、電晶體等構件所構成。該等第1整流電路15與定電壓電路16構成OFF電源部14。在圖2所示的電路構造中，OFF電源部14，例如具有驅動電壓為24V的高電壓系統以及驅動電壓為12V的低電壓系統的2個電壓系統。

即使繼電式開關元件12等全部的開關元件為非導通狀態且負載3為OFF狀態，由於繼電式開關元件12的開閉部的兩端子12a、12b與第1整流電路15連接，故交流電源2、負載3、第1整流電路15的串聯電路仍會有微弱的電流流過。此時的電流，是不會使負載3錯誤動作之程度的微小電流，以OFF電源部14的阻抗提高的方式設定。當從第1整流電路15輸入經過全波整流的脈流時，由於齊納二極體的齊納電壓，OFF電源部14的輸出電壓波形大略形成平台狀。OFF電源部14所輸出的電流的一部分被調節器降壓，並供給到第1控制部21。與其平行，CPU運作用輔助電源部(第1輔助電源部)23的緩衝電容受到充電。當被第1整流電路15全波整流過的脈流的電壓比齊納電壓更低時，輔助電源部23的緩衝電容成為電源，透過調節器對第1控制部21供給電力。因此，當負載3為OFF狀態時，輔助電源部23的緩衝電容會反覆進行充放電。同樣地，OFF電源部14所輸出的電流的一部分，供給到第2控制部22，同時與其平行，接點開閉用輔助電源部(第2輔助電源部)24的緩衝電容受到充電。

OFF電源部14的第1整流電路15與OFF電源電力檢測部30連接，其係由半波整流用的二極體、電阻、電容以及電晶體等構件所構成。當繼電式開關元件12等全部的開關元件為非導通狀態時，亦即，在負載3為OFF狀態且從OFF電源部14輸出直流電力的狀態下，被二極體半波整流過的直流電流(脈流)輸入OFF電源電力檢測部30。因應經過半波整流的直流電流的電壓(物理量)變化，電晶體為ON/OFF，從OFF電源電力檢測部30輸出脈衝信號，該脈衝信號輸入第1控制部21。第1控制部21，在OFF電源電力檢測部30的脈衝信號輸入時，便可判斷全部的開關元件為非導通狀態。另一方面，當繼電式開關元件12等的其中任一開關元件為導通狀態時，對OFF電源部14的第1整流電路15所施加的電壓會降低，OFF電源部14便不會動作。另外，對OFF電源電力檢測部30所施加的電壓也會降低，OFF電源電力檢測部30便不會輸出脈衝信號。第1控制部21，在OFF電源電力檢測部30的脈衝信號並未輸入時，便可推測繼電式開關元件12等的其中任一開關元件正處於導通狀態。

在比流器13的2次側連接了ON電源部17，其使用流到比流器13的2次側的交流電流，在繼電式開關元件12等的其中任一開關元件導通時輸出直流電力。更具體而言，其連接了由二極體電橋等構件所構成並將從交流電源2經由負載3所流過來的交流電流轉換成直流電流(脈流)的第2整流電路18。第2整流電路18與由電容以及齊納二極體等構件所構成的定電壓電路19連接。ON電源部17亦具有例如驅動電壓為24V的高電壓系統以及驅動電壓為12V的低電壓系統的2個電壓系統。OFF電源部14的高電壓系統的輸出端子與ON電源部17的高電壓系統的輸出端子，分別透過防止逆流用的二極體連接。同樣地，OFF電源部14的低電壓系統的輸出端子與ON電源部17的低電壓系統的輸出端子，分別透過防止逆流用的二極體連接。

ON電源部17的高電壓系統的輸出端子，與由電阻以及電容等構件所構成的ON電源電力檢測部31連接，電容的端子間電壓(比閾值電壓更高位準或更低位準)輸入第1控制部21。即使在繼電式開關元件12等全部的開關元件為非導通狀態時，電流也會從OFF電源部14的第1整流電路15流到比流器13的1次側。然而，此時流過的電流係不會使負載3錯誤動作之程度的微弱電流，流到比流器13的2次側的電流量更少，係幾乎可以忽略的程度。因此，電容的端子間電壓係比閾值更低的位準，第1控制部21便可判斷出繼電式開關元件12等全部的開關元件為非導通狀態。另一方面，當繼電式開關元件12等的其中任一開關元件導通時，亦即，當負載3為ON時，為了驅動負載充足的電流流到比流器13的1次側，隨之流到比流器13的2次側的電流量也增加。流到比流器13的2次側的電流，被第2整流電路18全波整流，將ON電源部17的電容充電。然後，ON電源部17的高電壓系統的輸出端子的電壓變成既定的電壓，ON電源電力檢測部31的電容的端子間電壓(物理量)變成比閾值電壓更高的位準。藉此，第1控制部21便可判斷出繼電式開關元件12等的其中任一開關元件正處於導通狀態。

控制部20，例如在使用者操作設置於壁面的操作桿或無線遙控裝置等的輸入部25時，因應該操作資訊控制繼電式開關元件12等的開關元件的導通以及非導通狀態。控制部20，例如由CPU等構件所構成，具備以低電壓(例如3V)驅動的第1控制部21，以及以高電壓(例如24V)驅動的第2控制部22。第1控制部21，透過調節器，與OFF電源部14以及ON電源部17的低電壓系統的輸出端子連接。調節器係使低電壓系統的驅動電壓12V降到更低之電壓(例如3V左右)的構件。第2控制部22令驅動繼電式開關元件12的電磁石裝置用的大電力輸出。另外，控制部20，具備由LED元件或揚聲器等構件所構成的自動關閉顯示裝置，如後所述的，當繼電式開關元件12自動地從導通狀態切換到非導通狀態時，便可將此等情況通知使用者。

再者，透過調節器，在OFF電源部14以及ON電源部17的低電壓系統的輸出端子與第1控制部21之間，連接了CPU運作用輔助電源部23。另外，在OFF電源部14以及ON電源部17的高電壓系統的輸出端子與第2控制部22之間，連接了繼電式開關元件12的接點開閉用輔助電源部24。CPU運作用輔助電源部23以及接點開閉用輔助電源部24均由緩衝電容等構件所構成。接點開閉用輔助電源部24的緩衝電容，具有可充到既定電力的電容量，該既定電力係足以將繼電式開關元件12從非導通狀態切換到導通狀態，再連續地從導通狀態切換到非導通狀態，亦即至少驅動2次的電力。

在負載3為OFF的狀態下，亦即，在繼電式開關元件12、第1雙向半導體開關元件32以及第2雙向半導體開關元件33均為非導通的狀態下，若從輸入部25輸入使負載3為ON的操作資訊，則第1控制部21便對與第2雙向半導體開關元件33的1次側發光元件連接的電晶體輸入驅動信號。藉此，第2雙向半導體開關元件33導通，負載3開始流過負載電流。當負載3係使用了例如低輝度的LED燈泡等構件的照明裝置，且負載電流較小，未達第1雙向半導體開關元件32的開啟電流時，第1雙向半導體開關元件32不會導通，負載電流係藉由第2雙向半導體開關元件33而流動。另一方面，當負載3係使用了例如螢光燈或白熾燈泡的照明裝置，且負載電流在第1雙向半導體開關元件32的開啟電流以上時，第1雙向半導體開關元件32會導通，第2雙向半導體開關元件33則變成非導通狀態。再者，當第1雙向半導體開關元件32導通之後，第1控制部21對第2控制部22輸出令繼電式開關元件12導通的驅動信號，繼電式開關元件12導通，第1雙向半導體開關元件32變成非導通狀態。亦即，控制部20必定在使第1雙向半導體開關元件32從非導通狀態切換到導通狀態之後，使繼電式開關元件12從非導通狀態切換到導通狀態。

接著，說明本實施態樣之二線式負載控制裝置1的基本動作。圖3係表示使用白熾燈泡作為負載3的照明裝置處於連接狀態時的動作流程圖。首先，白熾燈泡為並未燒壞的正常燈泡。另外，上述繼電式開關元件12、第1雙向半導體開關元件32以及第2雙向半導體開關元件33的導通順序的說明省略。

在繼電式開關元件12為非導通的狀態下(#1)，當從輸入部25輸入使負載3為ON的操作資訊時(#2)，第1控制部21，為了使繼電式開關元件12從非導通狀態切換到導通狀態，便輸出驅動信號(#3)。第2控制部22接收該驅動信號，並輸出用來驅動繼電式開關元件12的電磁石裝置的驅動電力(#4)。該驅動電力，例如係由輔助電源部24的緩衝電容放電所供給者。藉此，繼電式開關元件12的開閉接點從非導通狀態切換到導通狀態(#5)。當繼電式開關元件12導通時，負載電流依序流過交流電源2、負載3、繼電式開關元件12、比流器13、交流電源2。此時，流到比流器13的2次側的電流比較大，被ON電源部17的第2整流電路18整流，而從ON電源部17的高電壓系統的輸出端子以及定電壓系統的輸出端子輸出電壓各自不同的2個系統的直流電力。ON電源部17的高電壓系統的輸出端子與ON電源電力檢測部31連接，第1控制部21得知ON電源電力檢測部31的輸出電壓為高位準。另外，由於與繼電式開關元件12的開閉接點並聯連接的OFF電源部14的第1整流電路15並無電流流過，故在OFF電源電力檢測部30並無經過半波整流的脈流流過，因此不會從OFF電源電力檢測部30輸出脈衝信號。藉此，第1控制部21判斷繼電式開關元件12的開閉接點導通，負載3為ON狀態。

在使用了白熾燈泡的照明裝置的情況下，會流過比較大的電流作為負載電流。因此，從ON電源部17會輸出使繼電式開關元件12驅動的充分直流電力。然而，在僅使用1個白熾燈泡的照明裝置的情況下，當白熾燈泡的燈絲斷線，而發生燈泡燒壞情況時，負載電流會突然變得不流動，而ON電源部17的直流電力也會變得不再輸出。或者在使用複數個白熾燈泡的照明裝置的情況下，其中任一白熾燈泡燒壞，會使負載電流值降低，ON電源部17所輸出的直流電力量也會降低。另外，由於繼電式開關元件12仍持續導通，故不會從OFF電源部14輸出直流電力。在此階段，仍持續對接點開閉用輔助電源部24的緩衝電容，充蓄使繼電式開關元件12驅動的充分電力。同樣地，也會對CPU運作用輔助電源部23的緩衝電容充蓄使控制部20驅動的充分電力。然而，隨著時間的經過，該等接點開閉用輔助電源部24以及CPU運作用輔助電源部23所充蓄之電力會逐漸放電。

當從ON電源部17並未輸出直流電力時，或是，從ON電源部17輸出的直流電力量降低時，ON電源電力檢測部31的輸出電壓會變成比閾值電壓更低的位準。第1控制部21，監控ON電源電力檢測部31的輸出電壓，當ON電源電力檢測部31的輸出電壓變成比閾值電壓更低的位準時(在#6為NO)，便判斷負載3發生了燈泡燒壞等的故障情況(#7)。第1控制部21，在判斷負載3發生了燈泡燒壞等的故障情況時，為了將繼電式開關元件12從導通狀態切換到非導通狀態，便輸出驅動信號(#8)。第2控制部22，接收該驅動信號，輸出使繼電式開關元件12的電磁石裝置驅動的驅動電力(#9)。藉此，繼電式開關元件12的開閉接點從導通狀態切換成非導通狀態(#10)。另外，由於第1雙向半導體開關元件32以及第2雙向半導體開關元件33，係自消弧型的半導體開關元件，會分別在繼電式開關元件12或第1雙向半導體開關元件32導通的時點自消弧。因此，只要不從第1控制部21對第2雙向半導體開關元件(三端雙向可控矽光耦合器)33的1次側發光元件所連接的電晶體輸入驅動信號，便不會發生再起弧現象。

接著，說明本實施態樣之二線式負載控制裝置1的第1變化實施例的動作。圖4係表示例如頻繁地使負載3為ON或OFF時的動作流程圖。繼電式開關元件12的導通與非導通狀態的切換用電力，從接點開閉用輔助電源部24供給。然後，如前所述的，接點開閉用輔助電源部24具有可充電到既定電力的電容，該既定電力足以連續驅動繼電式開關元件12至少2次。然而，當使用者不停地反覆使負載3為ON或OFF時，接點開閉用輔助電源部24亦可能並未殘留足以將繼電式開關元件12驅動的電力。或者，也有可能從一開始就因為停電或負載3燒壞等情況，OFF電源部14以及ON電源部17並未輸出直流電力，而接點開閉用輔助電源部24並未充電。

在繼電式開關元件12為非導通的狀態下(#11)，若從輸入部25輸入使負載3為ON的操作資訊(#12)，第1控制部21便判斷接點開閉用輔助電源部24是否充蓄了可將繼電式開關元件12驅動的電力(#13)。在此，關於接點開閉用輔助電源部24的充電狀態，只要計算例如從前一次將繼電式開關元件12驅動到目前時點為止的期間內OFF電源電力檢測部30所輸出的脈衝信號的數目便可求出充電時間，藉此，便可推測出對接點開閉用輔助電源部24的緩衝電容所充蓄的電力。然後，當判斷接點開閉用輔助電源部24並未充蓄可將繼電式開關元件12驅動的電力時(在#13為NO)，第1控制部21便判斷是否可對接點開閉用輔助電源部24充電(#14)。例如，當負載3發生燈泡燒壞等情況，而從OFF電源部14以及ON電源部17並未輸出直流電力時，便不可能對接點開閉用輔助電源部24充電。因此，當不可能對接點開閉用輔助電源部24充電時(在#14為NO)，第1控制部21便不管操作資訊，而仍繼續將繼電式開關元件12維持在非導通狀態。實際上，對CPU運作用輔助電源部23的緩衝電容所充蓄之電力終究也會放電完畢，第1控制部21會變得失去功能。另一方面，當可對接點開閉用輔助電源部24充電時(在#14為YES)，控制部21便等待接點開閉用輔助電源部24充滿到可將繼電式開關元件12驅動的電力，然後輸出驅動信號(#15)。另外，在步驟#13中，當判斷接點開閉用輔助電源部24充蓄了可將繼電式開關元件12驅動的電力時，第1控制部21便立即輸出驅動信號，以將繼電式開關元件12從非導通狀態切換到導通狀態(#15)。另外，由於從步驟#16到#22的動作與圖3的流程圖中的步驟#4到#10相同，故省略其說明。

接著，說明本實施態樣之二線式負載控制裝置1的第2變化實施例的動作。圖5係表示將例如使用了複數個燈泡的照明裝置當作負載3連接時的動作流程圖。在圖5中，由於步驟#1到#10與圖3所示之流程圖中的步驟#1到#10相同，故省略其說明。

此時，假設1個燈泡燒壞，其他燈泡仍正常運作。另一方面，在步驟#10中當繼電式開關元件12為非導通狀態時，全部的燈泡都會熄滅，便不知道到底是哪個燈泡燒壞了。一般而言，當全部的燈泡都熄滅時，使用者大多會傾向於先試著操作壁面所設置之操作桿或無線遙控裝置等的輸入部25。於是，當重新從輸入部25輸入使負載3為ON的操作資訊時(#30)，第1控制部21便判斷接點開閉用輔助電源部24是否充蓄了可將繼電式開關元件12驅動的電力(#31)。當判斷接點開閉用輔助電源部24充蓄了可將繼電式開關元件12驅動的電力時(在#31為YES)，第1控制部21便輸出驅動信號，以將繼電式開關元件12從非導通狀態切換到導通狀態(#32)，藉此繼電式開關元件12便導通(#33、#34)。當繼電式開關元件12導通時，仍正常運作的燈泡便點亮，故使用者便可知道究竟是哪個燈泡燒壞了。然後，第1控制部21便再次輸出驅動信號，以將繼電式開關元件12從導通狀態切換到非導通狀態(#35)，藉此使繼電式開關元件12成為非導通狀態(#36、#37)，燈泡再次熄滅。然後，當從輸入部25輸入使負載3為ON的操作資訊時(#38)，第1控制部21，將繼電式開關元件12的非導通狀態解除，並切換成導通狀態(#39)，使負載3為ON。當使用者不交換燒壞的燈泡，而從輸入部25輸入使負載3為ON的操作資訊時，繼電式開關元件12有可能再次從導通狀態切換到非導通狀態，此時將依照後述的第4變化實施例的動作。

另外，輸入部25並不限於壁面所設置的操作桿或無線遙控裝置，亦可為設置於廁所、門廳、走廊等處所的人體感知感測器。另外，人體感知感測器，可與第1控制部21有線連接，亦可無線連接。在後者的情況下，宜在第1控制部21一併設置無線遙控裝置的接收器。另外，亦可在圖5中的步驟#1與#2之間，設置圖4所示之判斷接點開閉用輔助電源部24是否充蓄了可將繼電式開關元件12驅動的電力的步驟#13以及判斷是否可對接點開閉用輔助電源部24充電的步驟#14。再者，亦可在步驟#31與#32之間，設置判斷是否可對接點開閉用輔助電源部24充電的步驟#14。

接著，說明本實施態樣之二線式負載控制裝置1的第3變化實施例的動作。圖6以及圖7係表示因為ON電源部17所輸出的直流電力不足而將繼電式開關元件12從導通狀態切換到非導通狀態時，對使用者通知繼電式開關元件12已經自動地從導通狀態切換到非導通狀態的情況的動作流程圖。在圖6以及圖7中，由於步驟#1到#10與圖3所示之流程圖中的步驟#1到#10相同，故省略其說明。

當使用者不在的時候燈泡發生燒壞情況，而繼電式開關元件12自動地從導通狀態切換到非導通狀態時，使用者會以為是不知道是誰的其他人使負載3為OFF，而重新操作操作桿或無線遙控裝置，欲使負載3為ON。然而，因為燈泡燒壞，從輔助電源部17亦未輸出直流電力，而無法對接點開閉用輔助電源部24充電的可能性很高。因此，在控制部20設置了由LED元件等的視覺資訊顯示元件或管鐘等的聽覺資訊顯示元件所構成的自動關閉顯示裝置26，在步驟#10中當繼電式開關元件12變成非導通狀態時，可使該等LED元件點亮或閃爍，並驅動管鐘等構件(#40)。藉此，使用者便可知道已經因為燈泡燒壞而自動地關閉了。由於該等LED元件或管鐘等構件係由CPU運作用輔助電源部23所充電之電力驅動，故無法長時間驅動。因此，亦可在使用者操作操作桿或無線遙控裝置，輸入使負載3為ON的操作資訊時(#41)，停止驅動該等LED元件或管鐘等構件，將自動關閉顯示解除(#42)。或者，如圖7所示的，亦可在使用者操作操作桿或無線遙控裝置，輸入使負載3為ON的操作資訊時(#43)，驅動該等LED元件或管鐘等構件，顯示自動關閉(#44)。

接著，說明本實施態樣之二線式負載控制裝置1的第4變化實施例的動作。圖8以及圖9係表示在使用了例如高輝度LED燈泡或燈泡型螢光燈等的負載電流值與第1雙向半導體開關元件32的保持電流值接近的負載的情況下的動作流程圖。當連接了該等負載電流值較小的負載3時，即使負載3本身並未發生燈泡燒壞等情況，也會有從ON電源部17所輸出的直流電力比既定的閾值電力更小，繼電式開關元件12切換到非導通狀態的可能性存在。當繼電式開關元件12切換到非導通狀態時，燈泡會熄滅，因此使用者可能會誤以為燈泡已經燒壞了。或者，當負載3係使用複數個燈泡的照明裝置時，即使僅一部份的燈泡燒壞了，全部的燈泡也都會熄滅。

當全部的開關元件12、32以及33為非導通的狀態下(#51)，從輸入部25輸入使負載3為ON的操作資訊時(#52)，第1控制部21使第2雙向半導體開關元件33導通(#53)，藉此負載3開始流過負載電流。在此，若負載電流值未達第1雙向半導體開關元件32的開啟電流值，第1雙向半導體開關元件32便不導通(在#54為NO)，相對於負載3而言只有第2雙向半導體開關元件33流過電流。另一方面，若負載電流值在第1雙向半導體開關元件32的開啟電流值以上，第1雙向半導體開關元件32便導通(在#54為YES)。然後，第1控制部21判斷ON電源電力檢測部31的輸出電壓是否為比閾值電壓更低的位準，亦即，ON電源部17所輸出的直流電力是否比既定的閾值電力更小(#55)。然後，當判斷ON電源部17所輸出的直流電力比既定的閾值電力更小時(在#55為NO)，由於負載電流值不是那麼大，可藉由第1雙向半導體開關元件32使負載電流流動，故第1控制部21，不使繼電式開關元件12導通，而使其維持非導通狀態。另一方面，當判斷ON電源部17所輸出之直流電力在既定的閾值電力以上時(在#55為YES)，負載電流值較大，吾人認為宜利用繼電式開關元件12使負載電流流動較佳。因此，第1控制部21判斷繼電式開關元件12是否作了非導通設定(#56)。由於最初在負載3與該二線式負載控制裝置1連接的階段，繼電式開關元件12並未作非導通設定(在#56為YES)，故第1控制部21使繼電式開關元件12導通(#57)。在使繼電式開關元件12導通之後，第1控制部21監控ON電源電力檢測部31的輸出電壓，根據ON電源部17所輸出的直流電力值，監視負載3是否發生燈泡燒壞等的故障(#58)。

在步驟#55中，當負載電流不是那麼大，而ON電源部17所輸出的直流電力僅比既定的閾值電力高一些時，若因為同樣與交流電源2連接的其他負載為ON等原因而使電壓降低，ON電源部17所輸出的直流電力可能會變得比既定的閾值電力更小(在#58為NO)。在該第4變化實施例中，第1控制部21，將繼電式開關元件12從導通狀態切換到非導通狀態(#59)，同時計算因為電力不足而將繼電式開關元件12切換到非導通狀態的次數(#60)。亦即，吾人預計，在這種負載電流不是那麼大的情況下，因為同樣與交流電源2連接的其他負載為ON等原因而頻繁地將繼電式開關元件12切換到非導通狀態，會導致負載3反覆地為ON或OFF。若繼電式開關元件12的開閉接點頻繁地開閉，負載3頻繁地為ON/OFF，則繼電式開關元件12或負載3會劣化。

因此，當在一定期間內因為電力不足而將繼電式開關元件12切換到非導通狀態的次數K到達既定次數n時(在#61為YES)，在這以後，對繼電式開關元件12實施非導通設定，使繼電式開關元件12不會導通(#62)。第1控制部21，在對繼電式開關元件12實施非導通設定之後，回到步驟#53，使第2雙向半導體開關元件33導通，令負載3為ON。另外，第1雙向半導體開關元件32以及第2雙向半導體開關元件33均為自消弧型的半導體開關元件，會在交流電壓的零交叉點自動地變成非導通狀態。因此，第1控制部21，在使負載3為ON且使繼電式開關元件12為非導通狀態時，便在交流電源2的每個1/2周期對第2雙向半導體開關元件33的1次側輸入閘極驅動信號。

如以上所說明的，根據本實施態樣的構造，由於當例如因為燈泡燒壞等原因而負載電流停止，使ON電源部17所輸出的直流電力比既定的閾值電力更小時，可將繼電式開關元件12迅速地從導通狀態切換到非導通狀態，故可在負載3為OFF的狀態下更換燈泡，使用者便不會觸電。另外，雖然為了將繼電式開關元件12的開閉接點從導通狀態切換到非導通狀態必須驅動電磁石裝置，然而由於是在接點開閉用輔助電源部24的緩衝電容所充電的電力剩餘較多的階段驅動電磁石裝置，故可確實地令繼電式開關元件12的開閉接點為非導通狀態。

另外，本發明並不限於上述實施態樣的說明內容，在不超出發明主旨的範圍內可以有各種變化。例如，第1雙向半導體開關元件32並非必須是三端雙向可控矽開關元件，亦可為將IGBT或FET等構件逆向並聯連接者。另外，第2雙向半導體開關元件33並非必須是三端雙向可控矽光耦合器，亦可取代三端雙向可控矽光耦合器，而採用於三端雙向可控矽開關元件的閘極連接閘流器或交流二極體(觸發二極體)等構件，並輸入閘極信號的構造。

另外，本發明之二線式負載控制裝置，並不一定要完全具備上述實施態樣的構造，只要至少具備以下構件即可：2個輸入端子，其分別與交流電源以及負載連接；繼電式開關元件以及比流器的串聯電路，其連接於該2個輸入端子之間；OFF電源部，其與該繼電式開關元件的開閉部的兩端並聯連接，使用從該交流電源經由該負載所流過來的交流電流，在該繼電式開關元件為非導通狀態時輸出直流電力；ON電源部，其連接於該比流器的2次側，使用流到該比流器的2次側的交流電流，在該繼電式開關元件為導通狀態時輸出直流電力；OFF電源電力檢測部，其檢測出表示該OFF電源部所輸出之直流電力的物理量；ON電源電力檢測部，其檢測出表示該ON電源部所輸出之直流電力的物理量；以及控制部，其被該OFF電源部以及該ON電源部所輸出的直流電力驅動，根據從外部輸入的操作資訊，控制該繼電式開關元件的導通以及非導通狀態，同時根據該ON電源電力檢測部所檢測到的物理量推定該ON電源部所輸出的直流電力，當判斷所推定的從該ON電源部輸出的直流電力比該既定的閾值電力更小時，進行控制，將該繼電式開關元件從導通狀態切換到非導通狀態。

另外，更具備驅動該繼電式開關元件用的輔助電源部，該輔助電源部宜可充蓄足以使該繼電式開關元件從非導通狀態切換到導通狀態再連續地從導通狀態切換到非導通狀態的既定電力。

另外，該控制部，宜在該繼電式開關元件為非導通狀態時，根據該OFF電源電力檢測部所檢測的物理量推定該輔助電源部的充電狀態。

另外，該控制部，宜在判斷該繼電式開關元件為非導通狀態，且從外部輸入了使該負載為ON的操作資訊，且該輔助電源部充蓄了該既定電力時，因應該操作資訊，立即將該繼電式開關元件從非導通狀態切換到導通狀態。

另外，該控制部，宜在判斷該繼電式開關元件為非導通狀態，且從外部輸入了使該負載為ON的操作資訊，且該輔助電源部並未充蓄該既定電力時，將該操作資訊暫時保留，並在判斷該輔助電源部充蓄了足以將該繼電式開關元件驅動的電力時，因應該操作資訊，將該繼電式開關元件從非導通狀態切換到導通狀態。

或者，該控制部，宜在判斷該繼電式開關元件為非導通狀態，且從外部輸入了使該負載為ON的操作資訊，且該輔助電源部無法充蓄該既定電力時，不管該操作資訊，將該繼電式開關元件維持在非導通狀態。

另外，更具備操作構件，其為使用者所操作，用以輸入該操作資訊。

該控制部，宜在判斷該ON電源部所輸出的直流電力比該既定的閾值電力更小，並根據於此將該繼電式開關元件從導通狀態切換到非導通狀態之後，在判斷該操作構件輸入了使該負載為ON的操作資訊，且該輔助電源部充蓄了該既定電力時，因應該操作資訊，將該繼電式開關元件從非導通狀態切換到導通狀態，再連續地將該繼電式開關元件從導通狀態切換到非導通狀態，藉此，暫時地使該負載能夠為ON。

或者，更具備接收部，其接收從人體感知感測器利用無線方式所發送的人體感知信號，該人體感知感測器設置於離開該二線式負載控制裝置的場所。

該控制部，宜在判斷該ON電源部所輸出之直流電力比該既定的閾值電力更小，並根據於此將該繼電式開關元件從導通狀態切換到非導通狀態之後，在接收到該人體感知感測器的人體感知信號，且判斷該輔助電源部充蓄了該既定電力時，因應該人體感知信號，將該繼電式開關元件從非導通狀態切換到導通狀態，再連續地將該繼電式開關元件從導通狀態切換到非導通狀態，藉此，暫時地使該負載能夠為ON。

另外，更具備自動關閉顯示機構，其以視覺或聽覺的方式顯示已將該繼電式開關元件從導通狀態切換到非導通狀態。

該控制部，宜在判斷該ON電源部所輸出之直流電力比既定的閾值電力更小，並根據於此將該繼電式開關元件從導通狀態切換到非導通狀態之後，驅動該自動關閉顯示機構，藉此通知吾人該繼電式開關元件已經自動地從導通狀態切換到非導通狀態。

或者，更具備自動關閉顯示機構，其以視覺或聽覺的方式顯示已將該繼電式開關元件從導通狀態切換到非導通狀態。

該控制部，宜在判斷該ON電源部所輸出之直流電力比既定的閾值電力更小，並根據於此將該繼電式開關元件從導通狀態切換到非導通狀態之後，在從外部輸入了使該負載為ON的新操作資訊時，驅動該自動關閉顯示機構，藉此通知使用者該繼電式開關元件已經自動地從導通狀態切換到非導通狀態。

另外，該控制部，宜在判斷該ON電源部所輸出之直流電力比既定的閾值電力更小，並根據於此將該繼電式開關元件從導通狀態切換到非導通狀態之後，自動地將該繼電式開關元件從非導通狀態切換到導通狀態，同時計算將該繼電式開關元件從導通狀態切換到非導通狀態的次數，當該計算值達到既定次數時，停止將該繼電式開關元件從非導通狀態切換到導通狀態的功能，使該繼電式開關元件維持在非導通狀態。

另外，該控制部，宜在該操作構件受到特定的操作時，將該繼電式開關元件的非導通狀態的維持解除。

或者，該接收部接收從使用者所操作的無線遙控裝置發送的信號。

該控制部，宜在該接收部接收到該無線遙控信號所發送的特定操作信號時，將該繼電式開關元件的非導通狀態的維持解除。

另外，該控制部，宜在該操作構件受到特定的操作時，將該自動關閉顯示機構的驅動停止。

或者，該接收部接收從使用者所操作之無線遙控裝置發送的信號。

該控制部，宜在該接收部接收到從該無線遙控信號所發送的特定操作信號時，將該自動關閉顯示機構的驅動停止。

另外，該控制部，宜在判斷該ON電源部所輸出的直流電力比既定的閾值電力更小，且判斷即使利用該OFF電源部該輔助電源部也無法充蓄足以將該繼電式開關元件驅動的電力時，將該繼電式開關元件維持在非導通狀態。

另外，更宜具備與該繼電式開關元件並聯連接的至少1個雙向半導體開關元件。

另外，該控制部，宜先將該雙向半導體開關元件從非導通狀態切換到導通狀態，之後再將該繼電式開關元件從非導通狀態切換到導通狀態。

另外，該控制部，宜根據該ON電源電力檢測部所檢測出的物理量，推定該負載為ON時的負載電流值，並在所推定之負載電流值未達既定的電流閾值時，僅使該雙向半導體開關元件導通。

本案係根據日本專利申請案第2012-047819號的內容，藉由參照上述專利申請案的說明書以及圖式，令其內容最終與本案發明結合。另外，本案發明，雖然藉由參照了所附圖式的實施態樣而充分記載，惟仍可存在各種變更或變化態樣，對於具有本領域的通常知識者而言應相當明顯。因此，該等變更以及變化態樣，應解釋為並未超出本案發明範圍，而係包含在本案發明範圍內。