WO2010073092A1 - Load control device - Google Patents

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WO2010073092A1
WO2010073092A1 PCT/IB2009/007835 IB2009007835W WO2010073092A1 WO 2010073092 A1 WO2010073092 A1 WO 2010073092A1 IB 2009007835 W IB2009007835 W IB 2009007835W WO 2010073092 A1 WO2010073092 A1 WO 2010073092A1
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WO
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load
power
switch
voltage
current
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PCT/IB2009/007835
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French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
後藤 潔
Original Assignee
パナソニック電工株式会社
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Publication date
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Priority claimed from JP2008326511A external-priority patent/JP5240774B2/en
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Priority claimed from JP2009015488A external-priority patent/JP5129763B2/en
Application filed by パナソニック電工株式会社 filed Critical パナソニック電工株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0006Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters

Definitions

  • the field of technology relates to two sets of devices connected in series between an AC power source and a lighting device.
  • 5 is connected in series with the AC power supply load 3, 5 and control 5, 5 for supplying stable power to the control, and 5 power when in the load 3 state.
  • 5 is supplied when the load 3 is supplied 3 56, and the current of the load current is composed of the row 57.
  • Switch 5a of 5 is composed of a triac. In the off state of the load 5 that is not supplied with power, the voltage applied to the load from the AC power supply 2 is supplied to 55 via 5.
  • the current flowing through the load 3 is a current that the load 3 does not produce, and the impedance of the small 55 of the control 53 is set to be maintained.
  • 5 shows the AC power supply load 3 connected in series 6, 6, control 3, 6 for supplying stable power to the control city 63, and load 3 It consists of 2 6 to supply 6 power sometimes, 3 6 to supply 6 power when the load 3 is being supplied, and a cross 7 to detect the cross point of the load current.
  • 6 Switch 6a uses MOS and controls incandescence.
  • the switch 6a of 6 When power is supplied to 3, the switch 6a of 6 is turned on only for a period according to the externally applied level, but the switch 6a is turned on when the zero cross 67 detects the voltage crossing point () Over time, the main switch a is set to (state). In 6 (state), the source of load 6 is secured as above. When set to 6 (state), the cross 67 again detects the cross point and repeats the operation of setting the switch 6a to () every two AC periods.
  • 55 is provided to operate the control 53 in the state of load 3.
  • the load (3) described in the example has a switch part that is more on than this switch (switch) in addition to the switch element.
  • the switch part that has been lowered is made to move.
  • the number of switch elements increases, the circuit configuration becomes complicated, and the switch-on timing becomes complicated.
  • light has become popular due to the demand for energy.
  • 6 switch 1a is a transistor as in 6, the load is limited to a load in which the load current and load voltage are in phase () due to heat. For this reason, there are demands for two sets of devices that select the type of load to be connected, such as fluorescent lamps and incandescent lamps.
  • a triac transistor which is used as a switch element, is generally composed of s and a current flows in the direction of the element. In the case of a triac, since there is a junction in the current path, a loss occurs due to the current passing over this wall. In addition, in the case of a transistor, it is necessary to connect the two elements in the opposite direction, and the resistance of the carrier serving as the holding layer is high, so a loss occurs in energization.
  • this load is used by being stored in a metal box or the like provided on the wall surface.
  • the box that is currently used generally is used. If it is too long, it cannot be used with other sensors or loads. Therefore, in order to make it possible to install a load and other sensor switches in a general size, further downsizing of the load device is required.
  • the problem to be solved is to solve the above problem, and it is possible to reduce the amount of heat generated in the load, to reduce the size and increase the volume.
  • the purpose is to provide a load station that does not require a load limit.
  • Another object of the present invention is to provide a load device capable of accurately controlling the switching timing while reducing the number of switch elements.
  • the other purpose of Ming is to abolish the configuration corresponding to 2 above,
  • the purpose is to provide a load device that can prevent a minute flow from flowing.
  • On the light side there are two sets of devices connected in series between the AC power supply and the load.
  • the structure of the two switch elements is a dual gate transistor structure that is an efficient semiconductor chip structure for () conversion in AC control. Can be realized. It has a transistor-type switch, which controls the supply of power to the load, and has a thyristor-type switch, and controls the supply of power to the load when the above is not Power is supplied from the end of the auxiliary and the control capital to be controlled by the unit, and a stable voltage is supplied to the base, and the power is supplied from the end to stop the supply of the load. Supplying the source of the part 2, and supplying the source of the part 3 when supplying the load when the is closed and supplying the load.
  • the control when the voltage detected by the third person reaches the predetermined value, the control is turned on for a fixed period of time. Power is supplied from the main part to the load. In addition, even if within this fixed time, if 3 fixed time elapses, the control is turned off (set to the state). The Lord is surely dismissed before becoming. This ensures that is not crossed over the load current.
  • It has a transistor switch on the three sides, and controls the power supply to the load.It has a thyristor switch and controls the power supply to the load when the above is not An auxiliary power supply, a control capital controlled by the unit, and a power supply from the end to supply a stable voltage to the capital.
  • a receiving unit that receives a control signal transmitted from three units that supply the source of the unit, and a control signal received by the receiving unit are rectified. And an independent power source for supplying power to the load.
  • the independent power supply rectifies the control signal received by the receiving unit and supplies power to the power supply, the conventional configuration corresponding to can be eliminated.
  • this stand-up power supply supplies power independently of the load, it is possible to prevent a minute current from flowing through the load and to expand the range of connectable loads.
  • the source s of one transistor is connected, Since it is grounded () and does not require withstand voltage between the source S gate GG and withstand voltage between the gate GG and drain DD, it requires two (for example, opening a gap). Since it operates with a gate signal based on two transistor source poles, it can be driven by inputting the same signal to the gate G2 of the transistor element.
  • the Lugate transistor switch has a structure that realizes a loss-free direction with one place where the pressure is maintained.
  • FIG. 3 is a route diagram showing the formation of the load according to the clear state, and is a time chart showing the signal in the load section.
  • the physical structure of driving is not shown, and the physical structure of driving will be described below.
  • the current of the load current is composed of row 17 and the like.
  • the voltage 6 for detecting the voltage input to the voltage 3 is further provided in the voltage 36. 1 has a switch a made of the above-described dual gate transistor, and the auxiliary 17 has a switch made of a thyristor.
  • the impedance of 1 is held at a high value.
  • control 3 A configuration in which 9 is provided as part of control 3 is shown. Or, it is not limited to the above configuration, and it may be configured such that the force from the voltage is input to the main control configured by, and the second pulse signal is output by software.
  • the control 3 causes the auxiliary 1 to be in the state (for example, several hundreds) only for a predetermined time. This becomes, and the load current is constant.
  • the main current is supplied from the main to the load 3 for the most part of the period of the commercial power source.
  • the power is supplied to the load 3 from the power source. Since the auxiliary has a thyristor switch 7a, it becomes (state) at the point of time (zero cross) when it becomes current. 1 When 7 becomes (state), current flows into 3, so the above operation is repeated for each cycle of the source. Because it is done for these load currents,
  • the load 3 is not limited to a power factor, and can realize a formula that is suitable for a fluorescent lamp and a deviation thereof.
  • the load 3 since it is configured with a switch a made of a dual gate transistor, it is limited to the place where the pressure of the transistor element is necessary, and the heat quantity of the switch element itself at the load is reduced, so that Molding and mass production can be realized at the same time.
  • 3 is provided with 22 to detect the current flowing through auxiliary 7 As an example, this is done by switching the load current path from auxiliary 7 again when frequency is shifted or connected.
  • the drive for is made up of a conductor switch 1 such as a photocoupler that corresponds to the gate of switch a.
  • Conductor switch 1 such as a photocoupler that corresponds to the gate of switch a.
  • Each of the a's is a number from Goto 3.
  • the conductor switch a 2 converts the force into light energy and outputs it.
  • Switch 1 of 1 is connected so that a positive potential is applied to the gate part of a 33
  • the gate drive signal of 1 switch 1 a By outputting a drive signal from 3 and emitting a in conductor switch 1 1 2, the gate drive signal of 1 switch 1 a, which is the reference position, can be easily manpowered. can do.
  • a and 21 b of conductor switch 2 are electrically insulated, so they are not driven into the gate of switch 1 unless light is emitted from light emission 1 a 2.
  • the gate of the switch a is supplied with electric power that is electrically isolated from the control 3 (which is 1 of the load A) different from the drive signal output from the control 3.
  • the conductor switch 2 connected to the gate of the main switch 1a can be easily turned on / off while maintaining the insulation.
  • 1 for driving 1 is provided corresponding to the gate of the switch, diodes 1a and b connected to 1 1 of load A, and one end to each power line. It consists of capacitors 2 and 1 connected to diodes a and b, and a drive switch 33 connected between the diode O b continuum and the gate element of the main switch a. Switch 3 is controlled by a signal from control 13. In addition, this switch
  • Switches 3b is a configuration in which the switch section is insulated.
  • composition of 3 is not particularly limited, and types can be used as described below.
  • a simple source based on the potential of the power line is formed by this capacitor 2 by connecting the load A via diodes a and b to one end connected to the power line.
  • the current flowing through the power line on the low voltage side from the power supply voltage side of the capacitor 2 through the A power supply charges the capacitor connected to the voltage side. Is called.
  • the charging is repeated in the cycle of the power supply frequency.
  • the capacitor is charged at the opposite timing of the potential relationship of the power line.
  • Capacitor 2 2 can temporarily determine the position of the gate pole when switch 1 becomes, so it can be in that shape or a small one.
  • the drive power is supplied from the power of 1, but the power may be supplied from a relatively stable power supply such as the power of 1.
  • the drive switch a 3 using a conductor switch such as a photocoupler or photorelay is connected in series.
  • capacitor a b may be added as shown in.
  • 17 is the load diagram for 3, and is for 7.
  • 1 is composed of transformers () 3 and 4a b that transmit power by electromagnetic coupling, such as high-frequency transformers, and oscillation circuits.
  • the coil 1 a of the transformer 3 is connected to the oscillation circuit 5, and the oscillation circuit 15 is further connected to the control 13.
  • the oscillation circuit 15 oscillates and generates AC power only while the drive signal is marked.
  • an alternating current generated by the oscillation circuit 15 flows in the coil 3 of the transformer 3, an electromotive force is generated in the coil 3 due to electromagnetic conduction. Since the power generated in the two coils 3 b 3 of the transformer is alternating current, it is fed by, 4 and then input to the gate of the switch a of the main control.
  • the gate of switch a is connected so that a positive potential is marked. Note that the coil 3 and the coil b 1 3 of the transformer 1 3 are isolated from each other by electricity, so that as long as current does not flow through the coil 3 of the transformer 1, no drive input is made to the gate of the switch 1a. Ie
  • the gate a is supplied with electrically isolated power from control 1 that is different from the drive signal output from 1.
  • the oscillation circuit 5 AC power is generated by the oscillation circuit 5 using the signal output from 3 as follows, so the wave number and width in the oscillation circuit 15, the number of coils 3 and 3 3 of the transformer 3, etc. As a result, the desired power can be generated in the coils 3 of the transformer 3. Therefore, even if the gate part of the switch 1 of 1 is a switch element of a current that requires a certain amount of electricity, it can be driven stably. Needless to say, the dynamic power of the oscillation circuit 15 is supplied from any part of the load device.
  • the oscillation circuit 5 may be configured to directly output a pulse signal having a predetermined wave number and width from the control.
  • the load C according to 5 further has a voltage zero cross (with zero output) 23 Vals () 2 provided in 3 1, which is in a state of supplying power to the load, as shown in 3.
  • the physical configuration of the drive 1 may be any of those exemplified in .about.3.
  • 3 pulses output 3 constant time pulses (). 2 As shown, the 3 fixed times of 3 pulses correspond to the time slightly shorter than the period of the power supply period.
  • the drive signal is input to the gate of the switch a so that only during a period in which both one pulse () and three pulses () are applied.
  • the main action is performed after the end of charging, and the signal may be extended until the current exceeds the current zero cross point. If the main is opened and the auxiliary 7 is closed in this state, the load current, which is the current, is energized by the auxiliary 7, and the operation with the voltage supplied in the cycle of the commercial source described above is lost.
  • load D according to 6 of the clear state will be explained with reference to 2.
  • the voltage is connected to the diodes a and Ob of the voltage connected to the load D, and the capacitors 2 and 2 are connected to the respective power lines and connected to the diodes a and b, respectively.
  • 3 1 in the state shown in 25 is connected in series with the AC power supply load 3, and when the power supply to the load 3 is controlled, 12, the control city 13 that controls one load, and the control 3 1 to supply stable power to the power source, 4 to supply power when the load is 3 2 2 to supply power when 3 is supplied, and 3 It consists of lines 17 and so on. Further, 3 1 is provided with a voltage 8 for detecting the voltage input to 3 and a low loss 23 for detecting a cross point of the load current.
  • Pulse 1 outputs a pulse only for a fixed time after receiving the buff capacitor signal from voltage 18. That is, the pulse rises in response to the signal from voltage 18 and falls after a fixed time.
  • zero cross 2 detects the load current cross point, 3 pulses are output to limit the state of main 1 at a fixed time. In other words, 3 pulses rise from the zero cross 23 in response to the cross signal, and fall after 3 fixed hours.
  • 2Pulse 2 outputs a 2-pulse signal for a predetermined time so that it is set to 1 only for a fixed time after it is detected that is in (state). In other words, the pulse of 3 rises when it detects that it has entered the state (and goes down for a fixed period of time 2. Even when the load of 3 is not supplied, the load goes to 15 via 1 from the power supply. Since a current flows, a very small current flows through load 3, but it is kept low enough not to create load 3.
  • the impedance is held high. 3 When power is being supplied 3 Lower the impedance of 1 and pass current through the load to charge the 4 buff capacitor. As described above, 3 1 is provided with a voltage () 8 and 3 detects a voltage that is manpowered. 18 is 3
  • the voltage 18 When it is detected that the voltage input to 6 reaches a predetermined value, the voltage 18 outputs a predetermined signal to the control city 1.
  • 1 3 receives a signal from voltage 18, it is set to 1 for a fixed time. 1 is configured to provide pulse 1 that is configured in software using a dedicated C as a part of control 13 so that the first pulse signal is output directly according to the signal from voltage 18 It shows.
  • the present invention is not limited to the above configuration, and the configuration may be such that the force from voltage 18 is input to the main control configured by, and the second pulse signal is output in software. It is preferable to set the fixed time to a little longer than the period of the commercial wave source.
  • the control city causes the auxiliary 17 to move for a fixed time (for example, several hundreds). (Let's make a state) If this Auxiliary 17 is a little later than (state).
  • the control pulse 2 may output a pulse signal to the auxiliary 7 that is longer than the pulse output from the control city 2 by a fixed time.
  • the extension circuit may be configured using a diode capacitor.
  • auxiliary 7 Since the auxiliary 7 has a thyristor switch 17a, it becomes (state) at the point of time (zero cross) when it becomes a current. When 7 becomes (state), current flows again into 3 16, so the above operation is repeated for each source cycle. Indicates the signal at the part of the, and 278 indicates the signal at each part of the. Note that 27 represents a case where 1 control is performed using only the above pulses, and 8 represents a case where is controlled using 3 pulses.
  • the load 3 to be continued is a quantity, as shown in 2, the buffer capacitor 2 is charged in a short time, and after that, the load is mainly loaded during the most part of the cycle of the commercial source. 3 will be supplied with power. At this time, since the fixed time is set so that the main is taken before the current point (zero crossing), the crossing over the zero crossing point will not be in the state. However, when the load 3 to be connected is a quantity, the load current is small, so a lot of time is required for electricity. Therefore, as shown in 7, the time from when the zero cross detects the cross until the end of charging is detected at the voltage 18 becomes longer, and the rise of the pulse is delayed.
  • the fixed time is set according to the above, so if the rise of the pulse is delayed too much, the first pulse falls after the load current exceeds the cross point. Therefore, when controlling using only the pulse, the crossing point is set to 1 state, and the electric operation for each half cycle is not stable.
  • 3 pulses output from 3 pulses are used to limit the main state in 3 fixed times.
  • 3 pulses 6 Zero cross 3 rises upon detection of cross and falls to for a fixed time. These three constant times are set shorter than the load current cycle.
  • Pulses output from pulse 1 and pulses output from pulse 3 are input to the control. 13 has AND 5 and takes pulse 3 and outputs it to 1. As a result, is closed only for the fixed time when the pulse rises and the 3 fixed time when the third pulse rises. As described above, the pulse rises when the zero cross 2 detects the crossing point, and falls in the third fixed period shorter than the load current cycle. Even if the timing at which the fixed time starts is shifted later, the power wave number crossing point will not be exceeded. As a result, half-cycle charging can be performed reliably and operation can be determined.
  • the load 3 is not limited to one having a power factor, and an expression suitable for both fluorescent lamps and It can be realized, and by using a gate switch of a rugged transistor configuration, it is possible to simultaneously realize a large load capacity.
  • the control 3 causes the signal to enter the state for a certain period of time. After that, most of the time, power is supplied from the main to the load. In addition, even if within this fixed time, if 3 fixed time has passed, the control city 13 will be set to (because it will be in a state, for example, even if the timing at which the fixed time is started is delayed, Mainly taken before the load current becomes.
  • auxiliary 1 is allowed to operate for three fixed hours, so that the energizing current decreases after supplying power from the main unit to the load during the period of the commercial source. After that, power will be supplied from the auxiliary 7 to the load. Since this is performed for these load currents, even if 1 1 is composed of a switch a having a transistor structure, the load is not limited to one with a power factor of 1, and an expression suitable for a fluorescent lamp and a deviation is also provided. Realizing 7 You can. In addition, since the level of noise generated in the device is kept low, it is possible to realize a load device that is small and has no enclosure.
  • Fig. 5 is a route diagram showing the composition of the load related to the state.
  • the load according to the embodiment is different in that it further includes an OR 25 for detecting the current flowing in the circuit and operating in accordance with the signal output from the circuit 22, and others are the same.
  • OR 5 is provided at stage A 5 a of control 13.
  • the current 22 detected that the current exceeding the current allowable by the auxiliary 17 flows and outputs a signal to that effect to the control R 5.
  • OR 2 receives the force of any of the signals from current 2 from A 5 described above, it protects Auxiliary 7 by shortening for a short time. By repeatedly switching the auxiliary 7 in this way, the loss of the auxiliary 7 switch is prevented, and the compatibility with commercial sources and the load is improved.
  • the state is changed to (the state), and the state is set.
  • control 3 is not limited to the above state, but at least the control 3 is a pulse that receives and outputs the signal of the buff capacitor 2 from the voltage 8, and the pulse that receives and outputs the cross point of the load current from the zero cross It should be configured to control the work based on it.
  • 3 pulses are configured so that the force from the zero cross 23 is input to the main control 2 configured by C and the like, and the second pulse signal is output in software.
  • the load G related to the four states is used to control a plurality of light fixtures, for example, in a home such as a commercial building of an office building.
  • a plurality of loads G are distributed on a control panel installed in a remote location.
  • the control is configured to control the on / off of the load G in response to a motor control 27 from a switch (not installed) or the like installed at a remote location.
  • a switch is connected to the main control city 2 via wiring, and when the self control superimposed on the moat control 27 is recognized by the main control, the control signal is output from the main control.
  • the main control 2 is further connected with a rectification path 2 and the power from the motor control 7 is rectified to secure the main control city 2 (or control city 13 source).
  • the main control city 2 or control city 13 source.
  • 15 is provided to secure the source of main control, so that a weak current flows through 3.
  • the main control city 2 By securing a separate source of power, 2 15 is no longer needed, thereby increasing the load
  • the load 3 does not have enough current, and the load 3 can be prevented from being turned on or off.
  • 32 is Ming 9 It shows a load system using the load device according to the state.
  • the system 3 is composed of a plurality of units and a parent control 3 for remotely controlling them.
  • the number of loads 1 connected to the control city can be determined.
  • the parent control 3 is continued by wire, but may be continued by radio. 1 receives the control signal transmitted from the parent control 31, and controls the load 3 connected to each of the control signals according to the signal. A control signal is transmitted to the control in control city 3. The control signal transmitted from control 1 is accompanied by a dress number corresponding to one of them.
  • the control signal transmitted with the dress number assigned to itself When the control signal transmitted with the dress number assigned to itself is received, it operates according to the signal and controls the load 3.
  • the load connected to the parent control 3 is not limited to the load H related to, but may be the load 1 related to the load 1 1 5 related to 2 described later. Alternatively, a configuration in which these H's are combined and connected to the control city 3 may be employed.
  • a path diagram showing the composition of H, and 3 is a time chart showing the signal in the load H section.
  • H shown in Fig. 3 is connected in series with the AC power supply load 3, and controls the supply of power to the load 3, 1 and the control capital that controls the load H body and the control capital is stable. 1 when supplying power and when load 3 is supplied
  • An independent power supply that supplies power, a receiving unit 1 a that receives a control signal transmitted from the parent control 31, and a line 7 that supplies the current of the load current.
  • 3 6 is further provided with a voltage 1 for detecting a voltage manually applied to 3 1.
  • Has a transistor switch a, and the auxiliary 17 has a thyristor switch a. From the control city 31, a (pulse) for remote control of any H is always issued.
  • the H receiver 16a receives this signal and transmits it to the main control city 2.
  • the control received by the transmitter 6a is also transmitted to the independent power source 2.
  • the vertical power supply 2 rectifies the pulse current that forms the control signal,
  • Fig. 33 shows a configuration in which a pulse configured in software using a dedicated C or the like is provided as part of control 1 so that the first pulse signal is output in response to the signal from voltage 8 .
  • the present invention is not limited to the above configuration, and the configuration may be such that the force from the voltage 18 is input to the main control 2 configured as follows, and the second pulse signal is output in software. It is preferable to set the fixed time to be a little shorter than the period of the wave number source.
  • the control 13 causes the auxiliary 17 to remain (for example, several hundreds) for a fixed time. If the auxiliary 17 becomes (state) a little later than 33, after detecting that the state has changed to (state), the number of two pulses for a predetermined time is set to 17 for a fixed time.
  • An example is shown as a 2-pulse control section that outputs.
  • the control city 2 may output a pulse signal to the auxiliary 17 that is longer by a fixed time than the pulse output to.
  • an extension circuit may be configured using a diode capacitor. In the implementation, the timing of the main part is the same as in 4 and will be explained.
  • Figure 3 a) shows the case where the power factor is
  • Figure (b) shows the case where the power factor is not 1.
  • 35 is a route diagram showing the composition of load 11 related to. 3 Compared with 35, the load according to state 2 further includes 2 for detecting the current flowing through auxiliary 7. The others are the same.
  • auxiliary current As explained in, it is intended to detect the crossing point of the auxiliary current, which is inherently not intended to be energized, and is expected to be composed of small switch elements.
  • the wave number shifts in a commercial source, or if the load device is operated for 5 H and 6 H the time between the disappearance of the current and the current crossing becomes longer, and the load current becomes longer. Energization was started before the time was small enough.
  • the load is the same as when it is connected, the energization becomes large, and the switch that constitutes the auxiliary may be damaged.
  • Load 3 is basically the same as load H according to the above, except that the switches comprising are composed of bidirectional transistors. Note that 3 conforms to the composition of the load shown in 5 but is not limited to this, and may be configured similarly to the load H shown in 88. 88
  • a bi-directional transistor Such a transistor H g ec ron ob y ran s or is used as a channel, using two gas layers generated on the AGaN GaN surface as the channel, and on the surface, the electrode DD connected to the power supply 3 in each row and the electrode DD
  • a control (gate) G is formed for the electrode D and the electrode so that a high voltage can be maintained when the energization is turned off.
  • a Schottky pole is used as G.
  • the control G When (is in the state, the control G has a 3 to w level. Although the number is marked, the number of diodes is less than the number of 1s. Here, the non- (state) can be reliably maintained if it is sufficiently higher than the diode part for switching () (state) of 1 1.
  • the source of pressure can be directly controlled by the control city 3 driven by the V signal.
  • quantification of 2 can be realized by using HMT with electron mobility.
  • FIG. 3 is a route diagram showing the composition of load K related to.
  • the load K related to is basically the same as the load H ⁇ described in 3 above, except that the constituent switch 1 is composed of a new bidirectional transistor.
  • 39 conforms to the composition of the load shown in 3 shown in 7 but is not limited to this. It is configured in the same way as the load H shown in 33 or the load 1 1 shown in FIG. Moyo.
  • 1G It is composed of GaN A GaN 2 stacked on top of 2.
  • a two-gas layer generated on the A GaN GaN surface is used as the channel.
  • 1 d 12 d is formed with 1 D 2 D2 connected to the power supply 2 3 in a row, and an intermediate S that is intermediate to the D and 2 D positions.
  • a control (gate) G is laminated on the intermediate S.
  • a Schottky pole is used.
  • 2D is a shape having a number of 1,,,,,, arranged in parallel to each other, and the electrodes arranged in a shape are arranged so as to face each other.
  • S G is placed between the electrodes arranged in the shape of each other, and has a shape () similar to the shape of the space formed between the electrode parts.
  • D 2 D are arranged so that their centers are collinear, the middle S response part and the G response part are respectively for 12 columns of D 2 D2 It is provided in parallel. 5 distances between the 1 S 1 D 2 D2 1 intermediate S response part and the G response part in the direction are set to a distance that maintains the specified pressure. The same is true for the direction to be corrected, that is, D 1 2 D 2 direction.
  • the intermediate SG is arranged in a position that maintains a predetermined pressure with respect to D D Z 93
  • the middle of the D position and the middle S that is the middle of the D position are connected to this S, and G for controlling the middle S maintains a predetermined pressure for 1 DD.
  • the bidirectional switch is, that is, when G is marked with a V sign
  • the current is at least between D and control S. Disconnected reliably (current is stopped under (gate) G).
  • the bidirectional switch is turned on, that is, when G is marked with a voltage higher than a predetermined value, as indicated by the mark, D (1 3 ⁇ ), intermediate S ⁇ D (1 1 3 ⁇ ⁇ ⁇ The current flows through the path, and vice versa.
  • the switch can be reliably operated even when the signal pressure to control G is reduced to the minimum level. Can be realized and on-resistance can be realized.
  • the reference (GND) is set to the same potential as the intermediate S, and the source of pressure is directly controlled by the control 13 driven by the V signal. be able to.
  • the voltage under the effect of 12 diodes is not affected, even if the pressure for switching () (state) of 1 is reduced, it is possible to reliably maintain non- (state). it can.
  • Fig. 6 is a route diagram showing the composition of loads related to six states.
  • the load related to the state is basically the same as the loads H to K related to the above-mentioned five states, except that a cross 3 is provided in 3 and a pulse is provided in the control 13. 4 is the load shown in 35
  • the cross 23 detects the cross point of the load current and outputs a cross signal indicating that to the first pulse.
  • 3 pulses receive the force of the zero cross signal from zero cross 2 3, 3 pulses are output.
  • the 3 pulses are received from the cross at zero cross 23, and rise for 3 fixed time.
  • the fixed time is set to be the full load current period.
  • Sectional view of a switch element made of a rugate transistor is a sectional view of a switch element made of a rugate transistor.
  • the road map of the load device road according to the light state is the road map of the load device road according to the light state.
  • FIG. 7 is a route diagram showing another change of the road according to 2 in FIG. Of the road in 5.
  • Figure 3 is a road map of the road related to
  • FIG. 5 is a time chart showing each part in 5 of the table.
  • the time chart which shows the part when assuming that the 3rd fixed time is used for each in the load device concerning a state.
  • a time chart showing the part when the third fixed time is used for the load in the state.
  • a block of a load system using the load device according to the following five states A road diagram showing the composition of load device 1 according to five states.
  • FIG. 1 shows the configuration of the switch element used in the load

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Abstract

A load control device is provided with: a main switching unit for controlling the supply of power to a load, said main switching unit having one gate, to which a control voltage is applied, for each connection point, having a main switching element with a horizontal dual-gate transistor that incorporates a withstand voltage section, and being connected in series between an alternating current power source and the load; an auxiliary switching unit for controlling the supply of power to the load when the main switching unit is in a non-conductive state, said auxiliary switching unit comprising an auxiliary switching element that has a thyristor structure; a control unit for controlling the main switching unit and the auxiliary switching unit;a first power source for supplying a voltage to the control unit; a second power source for supplying the power of the first power source when the supply of power to the load is interrupted; and a third power source for supplying power to the first power source when power is being supplied to the load while the main switching unit or the auxiliary switching unit is closed. When power is being supplied to the load and the voltage input to the third power source reaches a prescribed threshold, the control unit causes the main switching unit to conduct power for a first period of time, and causes the auxiliary switching unit to conduct power for a second period of time when the main switching element is in a non-conductive state.

Description

類名 細書  Kind name
明の  Mysterious
術分野 、 交流電源と照明 置などの との間に直列に接続される2 式の 置に関する。  The field of technology relates to two sets of devices connected in series between an AC power source and a lighting device.
来から、 トライアック イリスタなどの 接点スイッチ 子を用 た照明 の 置が実用化されて る。 これらの 、 線の 地から、 2 線が 般的であり、 交流電源と負荷との間に直列に接続される。 このよ に交流電源と 負荷との間に直列に接続される負荷 置にお ては 何にして自己の 源を確 保するかが問題となる。Since then, lighting installations using contact switches such as triac irristors have been put into practical use. From the ground of these wires, two wires are common and are connected in series between the AC power source and the load. Thus, in a load device connected in series between an AC power supply and a load, the problem is how to secure its own source.
3  Three
に示す の 5 は、 交流電源 負荷3との間に直列に接 続され 、 5 と、 制御 5 と、 制御 に安定した電源を供 給するための 5 と、 負荷3 の 態のときに 5 電力 を供給する と 負荷3 の 給が行われて るときに 5 電力を供給する 3 56と、 負荷電流の ち 流の 電を行 5 7などで構成されている。 5 の スイッチ 5 aは、 トライアックで構成 されて る。 電力 給が行われていない負荷 5 のオフ 態では、 交流電源2から 負荷 に される電圧は、 5 を介して 55に供給される。 5 is connected in series with the AC power supply load 3, 5 and control 5, 5 for supplying stable power to the control, and 5 power when in the load 3 state. When the load 3 is supplied, 5 is supplied when the load 3 is supplied 3 56, and the current of the load current is composed of the row 57. Switch 5a of 5 is composed of a triac. In the off state of the load 5 that is not supplied with power, the voltage applied to the load from the AC power supply 2 is supplied to 55 via 5.
55は、 抵抗 ナーダイオードで構成された 路である。 このとき に負荷3に流れる電流は、 負荷3が 作しな 程度の 流であり、 制御 53の 小さ 55のインピーダンスは高 持されるよ に設定されて る。 55 is a path composed of a resistance diode. At this time, the current flowing through the load 3 is a current that the load 3 does not produce, and the impedance of the small 55 of the control 53 is set to be maintained.
5  Five
方、 負荷 電力 給が行われている負荷 5 のオン 態では、 制御 53 からの 号により 3 5 が 、 負荷 5 のインピーダンスが低 下して負荷3に流れる電流量が増加すると共に、 3 5 に流れる電流は On the other hand, in the ON state of load 5 where load power is being supplied, 3 5 is increased by the signal from control 53, and the impedance of load 5 is reduced and the amount of current flowing to load 3 is increased. The flowing current is
5 にも流れ、 バッフ コンデンサ5 の 電を開始する。 バッフ コンデンサ5 aの 電電圧が所定の よりも高 なると、 3 5 を構成する ナーダイオ ード がブレークダウンして電流が流れ始め、 補助 57のゲートに電流が流れ 込み、 補助 7が する ( )。 その 果、 52から 3 5 れて た電流は補助 57 さらに 5 スイッチ a のゲートに流れ込み 5 する ( )。 そのため、 負荷 に対してほぼ 全ての 力が供給される。 、 する ( ) 電流を流し続ける が、 交流電流が クロス点に達したときに スイッチ 5 aは自己 、5 also flows, and the buff capacitor 5 starts to be charged. When the electric voltage of the buffer capacitor 5a becomes higher than a predetermined value, the diode constituting the 3 5 breaks down and current starts to flow, current flows into the gate of the auxiliary 57, and the auxiliary 7 is activated (). As a result, 52 to 3 5 The additional current flows into the gate of auxiliary 57 and 5 switches a (5). Therefore, almost all power is supplied to the load. () Continues to pass current, but when the alternating current reaches the cross point, switch 5a is self-
( 状態) になる。 5 ( 状態) になると、 再び 5 から 3 5 を経て第 5 に電流が流れ、 負荷 5 の 源を確保する動作を行 。 すなわち、 交流の 2 期ごとに、 負荷  (State). When 5 (state) is reached, the current flows through 5 to 3 5 again to 5th, and the source of load 5 is secured. In other words, every two phases of exchange, the load
の 源確保、 補助 7の 通及び主 5 の 作が繰り返される。 5に示す の は、 交流電源 負荷3との間に直列に接 続され 6 と、 6 と、 制御 3と、 制御都63に安定した電源を供 給するための 6 と、 負荷3 の 態のときに 6 電力 を供給する 2 6 と、 負荷3 の 給が行われているときに 6 電力を供給する 3 6 と、 負荷電流の クロス点を検出する クロス 7などで構成されて る。 6 スイッチ 6 aとしてMOS を用いており、 白熱 を制御 としている。Securing the source of resources, passing through assistance 7 and the work of main 5 are repeated. 5 shows the AC power supply load 3 connected in series 6, 6, control 3, 6 for supplying stable power to the control city 63, and load 3 It consists of 2 6 to supply 6 power sometimes, 3 6 to supply 6 power when the load 3 is being supplied, and a cross 7 to detect the cross point of the load current. 6 Switch 6a uses MOS and controls incandescence.
7 7
3に電力を供給する場合、 外部 力される レベルに応じた期間だけ 6 の スイッチ 6 aを させるが、 ゼロクロス 67が電圧の クロス点 を検出するタイ ングで スイッチ 6 aを させ ( )、 上記 間経過 に主 スイッチ aを ( 状態) にさせる。 6 ( 状態) の 、 上記 と同 に負荷 6 の 源が確保される。 6 ( 状態) にされると、 再び クロス 67が クロス点を検出し、 ス イッチ 6 aを ( ) にさせる動作を交流の 2 期ごとに繰り返す。 When power is supplied to 3, the switch 6a of 6 is turned on only for a period according to the externally applied level, but the switch 6a is turned on when the zero cross 67 detects the voltage crossing point () Over time, the main switch a is set to (state). In 6 (state), the source of load 6 is secured as above. When set to 6 (state), the cross 67 again detects the cross point and repeats the operation of setting the switch 6a to () every two AC periods.
8  8
しかしながら、 上記いずれの 5 にあっても、 負荷3 の 態のとき制御 53 を動作させるために、 55 を設け However, in any of 5 above, 55 is provided to operate the control 53 in the state of load 3.
5 に電力を供給し続ける必要がある。 そのため、 微小ながら負荷3に電流が 流れ続けることになり、 接続可能な負荷3の 様が制限される。 の 5 のよ に 5 スイッチ 子がトライアック イリスタの 合、 負荷3に電力を供給する際に発生するノイズを低減するため、 3 の 給を停止する際に電源 から伝播されるノイズによる 作を防止する ために、 フィル を設ける必要があるが、 フィル を構成するコイル5 の きさやコイ ルによる発熱が問題となり、 負荷 置の 型化が困難である。 It is necessary to continue supplying power to 5. For this reason, the current continues to flow through the load 3 even though it is very small, and the load 3 that can be connected is limited. When the 5 switch is a triac irristor, the noise generated when power is supplied to the load 3 is reduced to prevent the operation caused by the noise propagated from the power supply when the supply of 3 is stopped. Therefore, it is necessary to provide a fill. However, the size of the coil 5 constituting the fill and heat generation due to the coil become problems, and it is difficult to mold the load device.
1 フィル を用 ずに負荷 置によるノイズを低減するために、 例え に 記載された負荷 ( 3 ) では、 の スイッチ 子の他に、 この スイッチ ( スイッチ ) よりもオン の き スイッチ部を設け、 ス イツ 部を させた スイッチ部を させるよ にして る。 しかしながら、 こ のよ な 3 では、 スイッチ 子の数が多 なり、 回路構成が複雑になると共に、 スイッチオンのタイ ングの 御が複雑になる。 また、 近年 ネルギー化の要請により 光灯が普及して るが、 2 の1 In order to reduce the noise due to the load without using the fill, the load (3) described in the example has a switch part that is more on than this switch (switch) in addition to the switch element. The switch part that has been lowered is made to move. However, in such a case 3, the number of switch elements increases, the circuit configuration becomes complicated, and the switch-on timing becomes complicated. In recent years, light has become popular due to the demand for energy.
6 のよ に 6 スイッチ 1 aがトランジスタの 合、 負荷が 熱 のよ な負荷電流と負荷電圧が同位相 ( ) になる負荷に限定される。 そのため、 蛍光灯や白熱灯など、 接続される負荷の 類を選ばな 2 式の 置 が求められて る。 さらに、 の スイッチ 子として いられるトライアック トランジスタはs で構成され 素子の 向に電流が流れる が 般的である。 トライアックの 合、 通電 路に ンクションが存在するため、 通電 にこの 壁を乗り越えるために損 失が発生する。 また、 トランジスタの 合、 つの 子を逆 向に接続する必要があるこ と、 持層となる キヤリア の 抗が高いため、 通電 に損失が発生す る。 これらの により スイッチ 子自体の 熱が大き 、 大型のヒートシンクを必要 とするため、 負荷 置の大 量化や小型化の げとなって た。 般的に、 このよ な負荷 、 壁面に設けられた金属製のボック などに収納されて使用されるが、 従来の 置では小型化には限界があるため、 現在 般的に使用されているボック の きさでは、負荷 他のセンサ スイツ などとの 用ができない。 って、 般的な大きさの において、 負荷 他のセンサ スイッチなどの 設を 可能にするために、 負荷 置のさらなる小型化が求められて る。 When 6 switch 1a is a transistor as in 6, the load is limited to a load in which the load current and load voltage are in phase () due to heat. For this reason, there are demands for two sets of devices that select the type of load to be connected, such as fluorescent lamps and incandescent lamps. In addition, a triac transistor, which is used as a switch element, is generally composed of s and a current flows in the direction of the element. In the case of a triac, since there is a junction in the current path, a loss occurs due to the current passing over this wall. In addition, in the case of a transistor, it is necessary to connect the two elements in the opposite direction, and the resistance of the carrier serving as the holding layer is high, so a loss occurs in energization. As a result, the heat generated by the switch itself is large, and a large heat sink is required, resulting in an increase in the size and size of the load device. Generally, this load is used by being stored in a metal box or the like provided on the wall surface. However, since there is a limit to downsizing in the conventional installation, the box that is currently used generally is used. If it is too long, it cannot be used with other sensors or loads. Therefore, in order to make it possible to install a load and other sensor switches in a general size, further downsizing of the load device is required.
1 2 6 9 5 9  1 2 6 9 5 9
明の  Mysterious
明が解決しよ とする課題 、 上記 の 題を解決するためになされたものであり、 負荷 の に おける発熱量を少な して、 小型化及び大 量化を可能とし、 さらに、 蛍光灯や 熱灯な ど 荷の 限を必要としない負荷 置を提供することを目的とする。 The problem to be solved is to solve the above problem, and it is possible to reduce the amount of heat generated in the load, to reduce the size and increase the volume. The purpose is to provide a load station that does not require a load limit.
1 4 明の他の目的は、 スイッチ 子の 数を削減しつつ、 開閉タイ ン グを正確に制御できる負荷 置を提供することである。 1 4 Another object of the present invention is to provide a load device capable of accurately controlling the switching timing while reducing the number of switch elements.
1 5  1 5
明の他の目的は、 上記 2 に相当する構成を廃すると共に、 の 微少 流が流れることを防止できる負荷 置を提供することを目的とする。 明の 面の 、 交流電源と負荷の間に直列に接続される2 式の 置であって、 電源及び 荷に対し直列に接続され、 それぞれ に対し 圧が印 されるゲートを 1 ずつ 、 1 所とする デ アルゲー ト トランジスタ 造の スイッチ 有し、 負荷に対して電源の 給を制御する The other purpose of Ming is to abolish the configuration corresponding to 2 above, The purpose is to provide a load device that can prevent a minute flow from flowing. On the light side, there are two sets of devices connected in series between the AC power supply and the load. A switch with a de-algate transistor to control the supply of power to the load
、 サイリスタ 造の スイッチ 子を有し、 前記 が非 のときに、 負荷 に対して電源の 給を制御する補助 、 前記 部及び の 制御する制御 、 前記 の 端から を介して電力 給され、 前記 に 安定した電圧を供給する 、 前記 の 端から を介して電力 給 され、 負荷 の 給を停止して るときに、 前記 部 の 源を供給する 2 、 前記 を駆動する 路と、 前記 前記 が閉 態で、 負荷 の 給を行って るときに、 前記 部 の 源を供給する 3 ・ 3 に入力される電圧を検出する電圧 、 を備え、 前記 、 負荷 電力を供給しているときに、 前記 が前記 3 に入力される電 圧が所定の に達したことを検出すると・ を第 定時間 させると共 に、 前記 が非 のときに前記 を第2 定時間 させることを特徴 とする 。 A switch having a thyristor structure, and when the switch is not connected, an auxiliary unit that controls supply of power to a load; a control unit that controls the unit; and a power supply that is supplied from the end, Supplying a stable voltage, being supplied with power from the end, and supplying the load when the supply of the load is stopped 2, a path for driving the unit, and And a voltage for detecting a voltage input to 3 and 3 for supplying the source of the part when supplying a load, and when the load power is supplied, When it is detected that the voltage input to 3 has reached a predetermined value, is set to a fixed time, and when is not, the is set to a second fixed time.
7  7
明の 面によれば、 2 置の の スイッチ 子の 造が、 交流 御において、 ( ) 化に対して効率のよい半導体チップ 成となるデ アルゲートトランジスタ 造であるため、 負荷 置の ・大 量化が実現できる。 明の 面の 、 トランジスタ 造のスイッチ 子を有し、 負荷に 対して電源の 給を制御する 、 サイリスタ 造のスイッチ 子を有し、 前記 が非 のときに、 負荷に対して電源の 給を制御する補助 、 前記 部及び の 制御する制御都と・ の 端から を介し て電力 給され、 前記 に安定した電圧を供給する 、 前記 の 端から を介して電力 給され、 負荷 の 給を停止して るときに、 前記 部 の 源を供給する 2 、 前記 前記 が閉 態で、 負荷 の 給を行って るときに、 前記 部 の 源を供給する 3 、 を備え、 前記 3 、 入力される電圧を検出する電圧 、 負荷電流の ク ロス点を検出する クロス とを備え、 前記 、 負荷 電力を供給して る ときに、 前記 が前記 3 に入力される電圧が所定の に達したときか ら計数される 定時間と、 前記ゼロクロス が負荷電流の クロス点を検出し てから計数される負荷電流の 周期 満の 3 定時間とが重複して る時間だけ、 前記 を導 させることを特徴とする。 明の 面によれば・ が第3 に人力される電圧が所定の に 達したことを検出すると、 制御 、 を第 定時間 させる ( 態にさせ る) ので、 商用 源の 周期の ち、 ほとんどの 間を主 部から負荷に電力を供給す ることになる。 また、 この 1 定時間内であっても 3 定時間が経過すると、 制御 、 を非 とさせる ( 状態にさせる) ので、 例えば において 定時間が開始されるタイ ングが遅延しても、 負荷電流が となる前に主 が確実に 非 とされる。 これにより、 が負荷電流の クロスを越えて されること がな なる。According to the obvious aspect, the structure of the two switch elements is a dual gate transistor structure that is an efficient semiconductor chip structure for () conversion in AC control. Can be realized. It has a transistor-type switch, which controls the supply of power to the load, and has a thyristor-type switch, and controls the supply of power to the load when the above is not Power is supplied from the end of the auxiliary and the control capital to be controlled by the unit, and a stable voltage is supplied to the base, and the power is supplied from the end to stop the supply of the load. Supplying the source of the part 2, and supplying the source of the part 3 when supplying the load when the is closed and supplying the load. A voltage to be detected and a cross to detect a cross point of the load current, and when the load power is supplied, is counted from when the voltage input to 3 reaches a predetermined value. And the zero cross is Only time that the inter-3 scheduled periodic full load current counted from the detection of the cross point of the load current is Ru overlap, the It is characterized by guiding. According to the clear aspect, when the voltage detected by the third person reaches the predetermined value, the control is turned on for a fixed period of time. Power is supplied from the main part to the load. In addition, even if within this fixed time, if 3 fixed time elapses, the control is turned off (set to the state). The Lord is surely dismissed before becoming. This ensures that is not crossed over the load current.
2  2
明の 3 面の 、 トランジスタ 造のスイッチ 子を有し、 負荷に 対して電源の 給を制御する 、 サイリスタ 造のスイッチ 子を有し、 前記 が非 のときに 負荷に対して電源の 給を制御する補助 、 前記 部及び の 制御する制御都と、 前記 の 端から を介し て電力 給され、 前記 御都に安定した電圧を供給する 、 前記  It has a transistor switch on the three sides, and controls the power supply to the load.It has a thyristor switch and controls the power supply to the load when the above is not An auxiliary power supply, a control capital controlled by the unit, and a power supply from the end to supply a stable voltage to the capital.
前記 が閉 態で、 負荷 の 給を行っているときに、 前記 部 の 源を供給する 3 部から伝送されて る制御 号を受信する受信部と、 前記 信部によって受信された制御 号を整流して、 前記 に電力を供給する独 立電源 、 を備えたことを特徴とする負荷 。When the above is closed and supplying a load, a receiving unit that receives a control signal transmitted from three units that supply the source of the unit, and a control signal received by the receiving unit are rectified. And an independent power source for supplying power to the load.
2 1  twenty one
明の 3 面によれば、 受信部によって受信された制御 号を独立電源 が整流し て、 に電力を供給するので、 従来 の に相当する構成を廃すること ができる。 また、 この 立電源 が負荷 の とは独立して に電力を供 給するので、 の 荷に微少 流が流れることを防止でき、 接続可能な負荷の 用 の 囲を拡大できる。  According to the third aspect, since the independent power supply rectifies the control signal received by the receiving unit and supplies power to the power supply, the conventional configuration corresponding to can be eliminated. In addition, since this stand-up power supply supplies power independently of the load, it is possible to prevent a minute current from flowing through the load and to expand the range of connectable loads.
明を実施するための 良の Good for carrying out Ming
2  2
( 明の )  (Ming)
はじめに、 以下に説明する 明に係る負荷 置において使用される スイッチ 子について説明する。 ( a ) は、 とする の ルゲート トラ ンジスタ 造の スイッチ 子の 路図を示し、 ( b ) は2つのM s F トラ ンジスタ 子を逆 続した場合の 路図を示す。 また は、 デ アルゲー ト トランジスタ 造の スイッチ 子の 断面構成を示す。 First, the switch used in the load device described below will be described. (a) shows the path diagram of the switch element of the Lugate transistor, and (b) shows the path diagram when two M s F transistor elements are connected in reverse. Or, a cross-sectional configuration of a switch element made of a dealgate transistor is shown.
3 Three
( ) に示す 成では、 つのトランジスタ 子のソース s 士が接続され、 アースされており ( )、 ソース S ゲート G G の間は耐 圧 が不要であり、 ゲート G G ドレイン D D の間に耐 圧が必要であ るため、 ( えば、 離を開ける) を2 要として る。 つのトラ ンジスタ ソース 極を基準にしたゲート 号で動作するので、 トランジスタ 子 のゲート G2に同じ 号を入力して駆動することができる。それに対して、 に示すよ に、 の ルゲート トランジスタ 造の スイッチ 子では 圧 を維持する 所を 1 所とした損失の ない 方向 を実現する構造である。 方、 こ の 成の ドレイン D D2の 圧を基準として制御する必要があり、 2つの ゲート G にそれぞれ なった駆動 号を人力する必要がある (そのため、 ルゲート トランジスタ 造と呼ぶ)。In the configuration shown in (), the source s of one transistor is connected, Since it is grounded () and does not require withstand voltage between the source S gate GG and withstand voltage between the gate GG and drain DD, it requires two (for example, opening a gap). Since it operates with a gate signal based on two transistor source poles, it can be driven by inputting the same signal to the gate G2 of the transistor element. On the other hand, as shown in Fig. 1, the Lugate transistor switch has a structure that realizes a loss-free direction with one place where the pressure is maintained. On the other hand, it is necessary to control the pressure of the drain D D2 formed in this way as a reference, and it is necessary to manually drive the drive signals for the two gates G (hence, this is called the “Lugard transistor structure”).
2 2
3は、 明の 態に係る負荷 の 成を示す 路図であり、 は負荷 の 部における信号 を示すタイムチヤートである。 なお、 ここ では、 駆動 の 体的 示しておらず、 駆動 の 体的な構成は以下の で説明する。 3 is a route diagram showing the formation of the load according to the clear state, and is a time chart showing the signal in the load section. Here, the physical structure of driving is not shown, and the physical structure of driving will be described below.
5 Five
3に示す Ⅱ 態の 1は 交流電源 負荷3との間に直列に接続 され、 負荷3に対して電源の 給を制御する 1 、 を駆動する 1 と、 12と、 負荷 体を制御する制御都1 と、 制御 13 に安定した電源を供給するための と、 負荷3 の 態のときに Ⅱ 1 電力を供給する 5と、 負荷3 の 給が行われて ると きに 電力を供給する 3 と、 負荷電流の ち 流の 電 を行 17などで構成されて る。 また、 3 6には、 3 に 入力される電圧を検出する電圧 8がさらに設けられている。 1 、 上 記 デ アルゲート トランジスタ 造の スイツ aを有し、 補助 1 7は、 サイリスタ 造の スイッチ 子を有している。 1 in state II shown in Fig. 3 is connected in series with the AC power supply load 3, and controls the supply of power to the load 1, 1 driving 12, and 12, the control capital controlling the load body 1 to supply stable power to control 13, 2 to supply power 1 when load 3 is applied, and 3 to supply power when load 3 is supplied The current of the load current is composed of row 17 and the like. Further, the voltage 6 for detecting the voltage input to the voltage 3 is further provided in the voltage 36. 1 has a switch a made of the above-described dual gate transistor, and the auxiliary 17 has a switch made of a thyristor.
6 3 の 給が行われて ない負荷 のオフ 態におい ても、 電源 から 12を介して 2 15に電流が流れるため、 負荷3にも微 小 流が流れて るが、 その 負荷3を 作させない程度に低 抑えられており 6 Even when the load that is not supplied with 3 is off, a current flows from the power supply to 2 15 via 12 through the power supply, so a small current flows through load 3, but the load 3 is not created. To a low level
1 のインピーダンスが高い値に 持されて る。 The impedance of 1 is held at a high value.
7 7
3 電力 給が行われて るとき、 3 のインピーダンスを低 し、 負 荷 の 部の に電流を流し、 1 のバッフ コンデンサ 5を 充電する。 記のよ に、 3 には、 電圧 ( ) 8が設けら れており、 6に人力される電圧を検出する。 8が 3 に人力される電圧が所定の に達したことを検出すると、 電圧 8は所定の 号を出力する。 御都13は、 電圧 からの 号を受信すると、 を 定時間 させる ( 態にさせる) よ に、 駆動 に対して 1 させるための パルス ( ) を出力する。 3では、 電圧 1 からの 号に応じて、 直接的に第 パルス 号を出力するよ に、 専 用の Cなどを用いて ードウエア的に構成された パルス (3 When power is supplied, the impedance of 3 is lowered, current is passed through the load section, and 1 buff capacitor 5 is charged. As described above, voltage () 8 is provided in 3, and 6 is detected as a human-powered voltage. When 8 detects that the voltage that is manpowered to 3 has reached a predetermined value, voltage 8 Output the number. Upon receiving a signal from the voltage, the capital 13 outputs a pulse () for causing the drive to go to 1 so as to keep (set) for a fixed time. In the case of 3, the pulse (1) is output directly according to the signal from voltage 1, so that the pulse (
) 9を制御 3の 部として設けた構成 を示している。 ある は、 した 構成に限定されず、 電圧 からの 力を、 などで構成された主制御 に入力し、 ソフトウエア的に第 パルス 号を出力するよ に構成してもよ 。  ) A configuration in which 9 is provided as part of control 3 is shown. Or, it is not limited to the above configuration, and it may be configured such that the force from the voltage is input to the main control configured by, and the second pulse signal is output by software.
を させる 定時間としては 波数 源の 周期よりも少し い時間に 設定することが好ましい。 It is preferable to set the fixed time for the time slightly shorter than the period of the wave number source.
8  8
次に、 上記 定時間経過 、 主 が ( 状態) になる動作を開始す る際、 制御 3は、 補助 1 を 定時間 ( えば、 数百 ) だけ させ る ( 態にさせる)。 この 、 が になり、 負荷電流が一 Next, when the main time starts the operation to become the (state) after the fixed time has elapsed, the control 3 causes the auxiliary 1 to be in the state (for example, several hundreds) only for a predetermined time. This becomes, and the load current is constant.
7に流れ始めると あとは負荷電流が零になるまで補助 7に流れ続けるも のである。 3では、 が ( 状態) になったことを検出してから、 定時間だけ 1 7に駆動 号を与えるよ に、 2 定時間の 2パルス ( ) を出力する 2 ルス を制御 1 の 部として設 けた例を示す。 または、 ソフトウエア的に第 パルス 号を出力させてもよ し ある は、 ダイオード コンデンサを用 て 延回路で同様の 作を実現してもよ 。 When it starts to flow to 7, the flow continues to auxiliary 7 until the load current becomes zero. In 3, 2 pulses that output 2 pulses () for 2 fixed times are set as part of control 1 so that the drive signal is given to 1 7 only for a fixed time after detecting that has entered (state). An example is shown. Alternatively, the second pulse signal may be output by software, or the same operation may be realized by a delay circuit using a diode capacitor.
2 2
4を参照すると、 これらの 作により、 バッフアコンデンサ 5の 了後、 商用 源の 周期の ち、 ほとんどの 間を主 から負荷3に電力を供給した後、 通 電電流が少な なってから、 補助 から負荷3に電力を供給することになる。 な お、 補助 は、 サイリスタ 造の スイッチ 7 aを有して るので、 電 流 となる時点 (ゼロクロス ) で ( 状態) となる。 1 7が ( 状態) になると、 3 に電流が流れ込むため、 上記の 作を 源の 周期ごとに繰り返す。 これらの 負荷電流に対して行われるため、  Referring to Fig. 4, after these operations, after the buffer capacitor 5 is completed, the main current is supplied from the main to the load 3 for the most part of the period of the commercial power source. The power is supplied to the load 3 from the power source. Since the auxiliary has a thyristor switch 7a, it becomes (state) at the point of time (zero cross) when it becomes current. 1 When 7 becomes (state), current flows into 3, so the above operation is repeated for each cycle of the source. Because it is done for these load currents,
がトランジスタ 造を有する スイッチ 1 aで構成されて ても、 負荷3は力率 のものに限定されず 蛍光灯及び の ずれにも適した 式の 置を実 現す ことができる。 また、 本実施 では、 デ アルゲート ト ランジスタ 造の スイッチ aで構成されているので、 トランジスタ 子の 圧が必要な 所に限定され、 負荷 の における スイッチ 子自体の 熱 量を少な して、 負荷 置の 型化及び大 量化を同時に実現することができる。 Even if it is constituted by a switch 1a having a transistor structure, the load 3 is not limited to a power factor, and can realize a formula that is suitable for a fluorescent lamp and a deviation thereof. In addition, in this implementation, since it is configured with a switch a made of a dual gate transistor, it is limited to the place where the pressure of the transistor element is necessary, and the heat quantity of the switch element itself at the load is reduced, so that Molding and mass production can be realized at the same time.
3  Three
また、 3では、 補助 7に流れる電流を検出するための 22を設け 例を示して るが、 これは、 周波数ずれや 接続された場合に、 補助 7 から再度 1 負荷電流経路を切り替える動作を行 ことにより、 補助 In addition, 3 is provided with 22 to detect the current flowing through auxiliary 7 As an example, this is done by switching the load current path from auxiliary 7 again when frequency is shifted or connected.
7を破壊 ら保護することためのものである。 って・ 22は必ずしも必要で はな 、 必要に応じて設けられて ればよ 。 ( This is to protect 7 from destruction.・ 22 is not always necessary, it should be provided if necessary. (
次に、 明の 態に係る負荷 Aで用いられる 1 の について、 5 6を参照しつつ 明する。 5は に係る負荷 Aの 路図であり、 6は、 5における の である。 5 6に示すよ に、 を駆動するための は スイッ チ aの ルゲートに対応して けられたフォトカプラなどの 導 体スイッチ 1 などで構成されて る。 導体スイツ  Next, I will explain about 1 used in load A according to the clear state with reference to 56. 5 is the road map for load A, and 6 is for 5. As shown in Fig. 6, the drive for is made up of a conductor switch 1 such as a photocoupler that corresponds to the gate of switch a. Conductor switch
の a には、 それぞれ 御都 3からの 号が入力され る。 導体スイッチ の a 2 は、 駆動 号 が入力されると、 その 力を光エネルギ に変換して出力する。 導体スイッチ Each of the a's is a number from Goto 3. When a drive signal is input, the conductor switch a 2 converts the force into light energy and outputs it. Conductor switch
1 2の 1 b, に 発光 a, 2 からの光が 人射すると、 b, で光電 換を行 エネルギーを電気エネルギ ーに変換 (すなわち ) する。 2 は、 そこで発電された電力が、 交流電源 ( ) 接続される点をそれぞれ基準として )、 When the light from light emission a, 2 radiates to 1 b of 1 2, photoelectric conversion is performed at b, and energy is converted into electrical energy (ie). 2 is based on the point where the generated power is connected to the AC power supply (), respectively)
1の スイッチ 1 aのゲート部に正の電位が印 されるよ に接続されて る 33 Switch 1 of 1 is connected so that a positive potential is applied to the gate part of a 33
3から駆動 号を出力して 導体スイッチ 1 1 2の a を発光させることにより、 容易に基準 位の なる 1 スイッチ 1 aのゲート 駆動 号を人力することができ、 の ス イッチ aを ( ) にすることができる。 なお、 導体スイッ チ 2の a, 2 1 b, は、 電気 に絶縁されて るため、 発光 1 a 2 から光が出力されない限り スイ ッチ 1 のゲート には駆動 入力されな 。 すなわち スイッチ aのゲート には、 制御 3から出力された駆動 号とは異なる制御 3 ( は 負荷 Aの 1 ) から電気 に絶縁された電力が供給される。 また、 制御都13からの 号を基に、 絶縁を維持しながら容易に 実に主スイッ 1 aのゲート 接続された 導体スイッチ 2をオン・オ フすることができる。 By outputting a drive signal from 3 and emitting a in conductor switch 1 1 2, the gate drive signal of 1 switch 1 a, which is the reference position, can be easily manpowered. can do. Note that a and 21 b of conductor switch 2 are electrically insulated, so they are not driven into the gate of switch 1 unless light is emitted from light emission 1 a 2. In other words, the gate of the switch a is supplied with electric power that is electrically isolated from the control 3 (which is 1 of the load A) different from the drive signal output from the control 3. Also, based on the signal from the control city 13, the conductor switch 2 connected to the gate of the main switch 1a can be easily turned on / off while maintaining the insulation.
3 Three
7 は、 5 6に示す の を示す。 この では、 フォト などの 導体スイッチ の 7 indicates that shown in 5-6. In this For conductor switches such as photo
aが直列に接続されて る。 それにより、 駆動 に流れる電流 を約 2にする ことができ、 駆動 での 力消費量を低減させることが可能となる。a are connected in series. As a result, the current flowing to the drive can be reduced to about 2, and the power consumption during the drive can be reduced.
35  35
( 2 )  (2)
次に、 明の 態に係る負荷 Aに用 られる の につ て 9 を参照しつつ 明する。 は、 態に係る負 荷 Aの 路図であり、 6は、 5における 1 の である。 Next, it will be explained with reference to 9 for use in the load A according to the obvious state. Is the route map of load A related to the condition, and 6 is 1 in 5.
3 Three
9 に示すよ に、 1 を駆動するための 1 は スイ ッチ の ルゲートに対応してそれぞれ けられ、 負荷 Aの 1 1 に接続されたダイオード1 a, bと、 一端がそれぞれの 力線 に接続され、 ダイオード a, bに接続されたコンデンサ 2 , 1 と、 ダイオード O b コンチン , の と主 の スイッチ aの ゲート 子との間に接続された駆動スイッチ 3 3 で構成されて る。 スイッチ 3 , は、 制御 1 3からの 号により される。 さらに、 この スイッチ  As shown in Fig. 9, 1 for driving 1 is provided corresponding to the gate of the switch, diodes 1a and b connected to 1 1 of load A, and one end to each power line. It consists of capacitors 2 and 1 connected to diodes a and b, and a drive switch 33 connected between the diode O b continuum and the gate element of the main switch a. Switch 3 is controlled by a signal from control 13. In addition, this switch
3bは、 スイッチ 作部が絶縁された構成である。 スイッチ 3b is a configuration in which the switch section is insulated. Switch
3 の 成は特に限定されるものではな 、 以下に述 るよ に、 タイプのものを 使用することができる。The composition of 3 is not particularly limited, and types can be used as described below.
37  37
この 成によれば、 負荷 Aの をダイオード a, bを経由して、 一端が電力線に接続された の に接続す ることにより、 電力線の電位を基準とする簡易 源がこのコンデンサ 2 により 成される。 このコンデンサ 2 , の 、 電力線の ち電源 圧の 側から・ Aの 部電源を経由して、 電圧の い側の電力線に流れ る電流が、 電圧の 側に接続されたコンデンサを充電することによって行われる。 その とき、 電圧の 側に接続されたコン には充電されな ため、 電源 波数の 周期 コンチン に充電が繰り返される。 コン には、 電力線の電位の 係が 前述 逆のタイミングで充電される。 According to this construction, a simple source based on the potential of the power line is formed by this capacitor 2 by connecting the load A via diodes a and b to one end connected to the power line. The The current flowing through the power line on the low voltage side from the power supply voltage side of the capacitor 2 through the A power supply charges the capacitor connected to the voltage side. Is called. At that time, since the capacitor connected to the voltage side is not charged, the charging is repeated in the cycle of the power supply frequency. The capacitor is charged at the opposite timing of the potential relationship of the power line.
8  8
デ アルゲート トランジスタ 造の スイッチ を にする 場合、 主スイッチ 1 aのゲートに対して、 電力線が接続される ( 1 ) を 基準として電圧を印 する必要がある。 ここで、 制御 13からの 号により  When a dual gate transistor switch is used, the voltage must be applied to the gate of the main switch 1a with reference to (1) where the power line is connected. Here, according to the issue from Control 13
の スイッチ aのゲート 接続される スイッチ 又は 3 を させると、 スイッチ 1 aのゲート 子には、 それぞれ 力線を基準と コンデンサに充電された電圧が印 されるため、 スイッチ 1 aは ( ) になる。 スイッチ aが 態になると、 スイッチ aの 圧が非常に小さ なるため、 負荷 Aの 源からダイオード b スイッチ を経由して される電圧で を維 持することができる。When the switch connected to the gate of switch a or 3 is connected, the gate element of switch 1a Switch 1a becomes () because the voltage charged in the capacitor is marked. When switch a is in the state, the pressure of switch a becomes very small, so that it is possible to maintain the voltage generated from the source of load A via the diode b switch.
3  Three
この では、 駆動 が 14 縁に構成されているため、 率で駆動電力を供給することが可能である。 コンデンサ 2 2 は スイツ 1 が になるときのゲート 極の 位を一時的に確定すれ よ の で、 その 状や 小型なものでもよ 。 なお、 9では 1 の 力から駆 動 電源 給しているが、 1 の 力などの 較的安定した電源部か ら電力を供給してもよい。 は、 実施 の の 体的 を示し、 駆動スイッチ として、 フォト フォトリレーなどの 導体スイッチ 子を用いている。 3からの 号が入力されると、 導体スイッチ 子の 部から 光信号が出力され、 その 信号が受 に人射すると、 が導  In this case, since the drive is configured with 14 edges, it is possible to supply drive power at a rate. Capacitor 2 2 can temporarily determine the position of the gate pole when switch 1 becomes, so it can be in that shape or a small one. Note that in 9 the drive power is supplied from the power of 1, but the power may be supplied from a relatively stable power supply such as the power of 1. Shows the physical nature of the implementation and uses a conductor switch such as a photo-photorelay as the drive switch. When a signal from 3 is input, an optical signal is output from the conductor switch element, and when the signal shoots into the receiver,
からの ( ) が流れる。 と受 電気 に絶縁されて るため、 発光部から光が出力されな 限り スイッチ 1 aのゲート には駆 動 人力されない。 そのため、 制御 からの 号を基に、 絶縁を維持しなが ら容易に 実に主スイッチ 1 aのゲート 接続された駆動スイッチ をオン オフすることができる。 () From. As long as light is output from the light emitting part, the gate of the switch 1a is not driven by human power. Therefore, based on the signal from the control, the drive switch connected to the gate of the main switch 1a can be easily turned on and off while maintaining the insulation.
4  Four
は、 に示す 1 の を示す。 この では、 フォトカプラ フォトリレーなどの 導体スイッチ 子を用 た駆動スイ ッチ , の が直列に接続されている。 それにより、 駆動 に流れる電流 を約 2にすることができ、 駆動 での 力消費量を低減させ ることが可能となる。 Indicates the 1 shown in. In this case, a drive switch using a conductor switch such as a photocoupler or photorelay is connected in series. As a result, the current flowing to the drive can be reduced to about 2, and the power consumption during the drive can be reduced.
4  Four
は、 1 1 に示す の他の変 を示す。 この では、 フォトカプラ フォトリレーなどの 導体スイッチ 子を用 た駆動 スイツ a 3 の が直列に接続されて ると共に  Indicates other variations of 1 1. In this case, the drive switch a 3 using a conductor switch such as a photocoupler or photorelay is connected in series.
の スイッチ aのゲート 駆動スイッチ 3 , が接続され る 、 そのゲート 極の 準となる電力線との間にコンデンサ Capacitor between the gate drive switch 3 of the switch a and the power line connected to the gate electrode of the switch a
が接続されて る。 なお、 に示す の 、 コンデンサ a bを追加してもよ 。 Is connected. Note that capacitor a b may be added as shown in.
0 3 0 Three
この に示すよ に、 コンテン を追加することにより、 駆動 スイッチ 3 3 がオン オフされる際に、 コンデンサ  As shown in this figure, by adding content, when the drive switch 3 3 is turned on and off, the capacitor
bにより スイッチ aのゲート される電圧の 激な変化を緩和する ことができ・ スイッチ 1 aが急峻にオン・オフすることを防止することができる。 その 果、 主 1の スイッチ aがオン・オフすることで発生するノイズ を低減することができるため、 ノイズフィル を小さ したり、 ある は省略したりする ことが可能となる。 すなわち、 44又は図 5に示す の 成と比較して、 ノイズ フィル として機能するコイル コンデンサを することができる。 ノイズフィル を構成するコイルに関しては、 負荷 置の 流が大き なるに つれて、 このコイルも大型になるため、 コイルを することができれば 置 の 型化を実現することができる。 また、 ノイズフィル を構成するコンチン に関して は、 コイルに比 て負荷 置の きさに対する制約は少な が、 このコンデンサが存 在することにより、 負荷 置が の 態での 置のインピーダンスを下げ ることにつながり、 負荷 置のオフ 態として好まし ない。 また 負荷 置が の 態でもコンデンサを介して 流電流が流れ、 それによってオフ時に負荷が 作 したりする可能性がある。 って、 負荷 置からノイズフィルタ用のコンデンサを することができれば、 2 置にとって好まし 形態となる。 By b, the drastic change in the gate voltage of switch a can be mitigated. ・ Switch 1a can be prevented from turning on and off sharply. As a result, noise generated by turning on / off the main switch a can be reduced, so that the noise fill can be reduced or omitted. That is, compared to the configuration shown in 44 or FIG. 5, a coil capacitor that functions as a noise fill can be obtained. With regard to the coil constituting the noise fill, the coil becomes larger as the load flow becomes larger. Therefore, if the coil can be made, it is possible to realize the device type. In addition, regarding the contin that constitutes the noise fill, there are fewer restrictions on the load placement compared to the coil, but the presence of this capacitor reduces the impedance of the load when the load is in the state. Connected, not preferred for off-loading. Also, even when the load is in the off state, a current flows through the capacitor, which may cause a load to be created when the load is off. Therefore, if a noise filter capacitor can be formed from the load device, this is the preferred form for the second device.
45  45
( 3 )  (3)
次に、 明の 態の 3 に係る負荷 について、 17 8を参照しつつ 明する。 17は、 3 に係る負荷 の 路図 であり、 は、 7における の である。 Next, we will explain the load related to clear state 3 with reference to 178. 17 is the load diagram for 3, and is for 7.
6  6
では、 の 1 が、 高周波 トランスなど電磁 合によって電力を伝達する トランス ( ) 3、 4a b、 発振回路 などによって構成されて る。 トランス 3の コイル1 aは発振回路 5に接続され、 さらに発振回路1 5は制御 13に接続されている。 振回路 に制御 1 からの 号が入力されると、 駆動 号が印 されて る 間だけ、 発振回路1 5は発振を行い、 交流電力を発生させる。 トランス 3の コイル 3 に発振回路1 5により発生された交流電流が流れると、 電磁 導により コイル 3 に起電力が発生する。 トランス の2 コイル 3 b 3 に発生する 電力は交流であるため、 , 4 に より 流された後、 主制御 の スイッチ aのゲート 入力される。 な お、 は 源及び 接続される点を基準として、 スイッチ aのゲート 正の電位が印 されるよ に接続されて る。 なお、 トランス 1 3の コイル 3 と コイル b 1 3 は電気 に絶 縁されて るため、 トランス 1 の コイル 3 に電流が流れな 限り ス イッチ 1 aのゲート には駆動 入力されな 。 すなわち、 スイツThen, 1 is composed of transformers () 3 and 4a b that transmit power by electromagnetic coupling, such as high-frequency transformers, and oscillation circuits. The coil 1 a of the transformer 3 is connected to the oscillation circuit 5, and the oscillation circuit 15 is further connected to the control 13. When a signal from control 1 is input to the oscillation circuit, the oscillation circuit 15 oscillates and generates AC power only while the drive signal is marked. When an alternating current generated by the oscillation circuit 15 flows in the coil 3 of the transformer 3, an electromotive force is generated in the coil 3 due to electromagnetic conduction. Since the power generated in the two coils 3 b 3 of the transformer is alternating current, it is fed by, 4 and then input to the gate of the switch a of the main control. In addition, based on the source and the point to be connected, The gate of switch a is connected so that a positive potential is marked. Note that the coil 3 and the coil b 1 3 of the transformer 1 3 are isolated from each other by electricity, so that as long as current does not flow through the coil 3 of the transformer 1, no drive input is made to the gate of the switch 1a. Ie
aのゲート には 1 から出力された駆動 号とは異なる制御 1 から 電気 に絶縁された電力が供給される。 The gate a is supplied with electrically isolated power from control 1 that is different from the drive signal output from 1.
7  7
このよ に、 では 3から出力される 号を として発 振回路 5により交流電力を発生させて るので、 発振回路1 5での 波数及び 幅、 トランス 3の コイル 3 と コイル 3 3 の 数などを 定することにより、 トランス 3の コイル , 3 に所望する電力を発生させることができる。 そのため、 1の スイッチ aのゲート部が一定 上の電 を必要とする電流 の スイッチ 子である場合であ っても安定して駆動することができる。 なお、 発振回路1 5の 動電力は、 負荷 置のいずれかの 部から供給されることは言 までもない。 あるいは、 して な が、 発振回路 5を して、 制御 から所定 波数及び 幅のパルス 号を 直接 力するよ に構成してもよい。 In this way, AC power is generated by the oscillation circuit 5 using the signal output from 3 as follows, so the wave number and width in the oscillation circuit 15, the number of coils 3 and 3 3 of the transformer 3, etc. As a result, the desired power can be generated in the coils 3 of the transformer 3. Therefore, even if the gate part of the switch 1 of 1 is a switch element of a current that requires a certain amount of electricity, it can be driven stably. Needless to say, the dynamic power of the oscillation circuit 15 is supplied from any part of the load device. Alternatively, the oscillation circuit 5 may be configured to directly output a pulse signal having a predetermined wave number and width from the control.
48  48
( 4 )  ( Four )
次に、 明の 態の に係る負荷 につ て、 9を 参照しつつ 明する。 に係る負荷 置では、 1の スイッチ aに駆動 号を印 する際、 のダイオードによって電流が流れな 回路 構成であるため、 スイッチ aのゲート (ゲート ) が 定 上の電 を 必要としない のものにしか 来ない。 では、 1 ス イッチ aが 定 上の電 を必要とする電流 の スイッチ 子である場合で あっても安定して駆動できるよ にしたものである。 に示すよ に、 に係る負荷 では、 2の ラ イン 回路 準となる マイナス 出力間に同期スイッチ 1 1 が接続されており、 が となる動作に同期して同期スイッチ  Next, we will clarify the load related to the clear state with reference to 9. In the load device according to (1), when a drive signal is applied to the switch (a), the circuit configuration is such that current does not flow due to the diode (1). Only come. In this case, even if one switch a is a current switch that requires constant power, it can be driven stably. As shown in the figure, in the load related to, the synchronous switch 1 1 is connected between the negative output that becomes the line circuit level of 2, and the synchronous switch is synchronized with the operation of
が となる動作を行 。 が となる動作に同期してこの スイ ソチ 2 を とすると、 負荷 の から の スイッ aのゲート部に電流を流す 路が形成される。 そのため、 スイッチ ゲート部が電流を必要とするデ アルゲート 子であっても安定し て駆動することができる。 なお、 その他の構成や 上記した実施 の 合と同様 であり、 駆動 1 の 成は特に限定されず、 上記した実施 や各 を応用するこ 2 とができる。Perform the action that becomes. When this switch 2 is taken in synchronization with the operation of, a path is formed to flow current from the load to the gate of switch a. Therefore, even if the switch gate portion is a dual gate element that requires current, it can be driven stably. The configuration is the same as that of the other configurations and the above-described implementation, and the configuration of the drive 1 is not particularly limited. You can.
5  Five
(  (
次に、 明の 態の 5 に係る負荷 Cにつ て、  Next, with regard to load C according to clear state 5,
参照しつつ 明する。 は、 5 に係る負荷 Cの 成を示す 路図であり、 は、 負荷 Cの 部における信号 を示すタイ ムチヤートである。 5 に係る負荷 Cは、 3に示す の 成に、 負荷に電力を供給する状態で する 3 1 内に設けられた電圧ゼ ロクロス (ゼロ 出と ) 23 バルス ( ) 2 をさらに有している。 なお、 駆動 1 の 体的な構成は・ ~ 3 に 例示したいずれのものであってもよい。 ゼロクロス 23が電圧ゼロクロスを検出すると 3パルス は 3 定時間 パルス ( ) を出力する。 2 示すよ に この 3パルスの 3 定時間は、 電源 期の 周期より少し い時間に相当する。  Clarify with reference. Is a path diagram showing the composition of load C according to 5, and is a time chart showing signals in the load C section. The load C according to 5 further has a voltage zero cross (with zero output) 23 Vals () 2 provided in 3 1, which is in a state of supplying power to the load, as shown in 3. The physical configuration of the drive 1 may be any of those exemplified in .about.3. When zero cross 23 detects a voltage zero cross, 3 pulses output 3 constant time pulses (). 2 As shown, the 3 fixed times of 3 pulses correspond to the time slightly shorter than the period of the power supply period.
の スイッチ aのゲート には、 1パルス ( ) 3パ ルス ( ) が両方 せられている期間だけ、 となるよ に駆動 号が入力さ れる。 The drive signal is input to the gate of the switch a so that only during a period in which both one pulse () and three pulses () are applied.
52  52
式の 置においては、 接続される負荷が小さい場合にはコンデンサ 5の 電に要する時間が長 なる。 その 合、 図 に示す動作では、 充電 了後を基準に主 の 動を行 と、 の 号が電流ゼロクロス点を越える時間まで されることがある。その 態で主 を開にし、補助 7を閉にすると、 流である負荷電流が補助 7で通電されることになり、 前述した商用 源の 周期に 度 電を行 定した動作が失われる。 In the equation, when the connected load is small, the time required for the capacitor 5 to be charged increases. In this case, in the operation shown in the figure, the main action is performed after the end of charging, and the signal may be extended until the current exceeds the current zero cross point. If the main is opened and the auxiliary 7 is closed in this state, the load current, which is the current, is energized by the auxiliary 7, and the operation with the voltage supplied in the cycle of the commercial source described above is lost.
53  53
しかしながら、 5 のよ に、 電圧ゼロクロス 号を組合せ、 電圧ゼ ロクロス 号を基準に商用 源の 周期以上にわたって、 が駆動されないよ に 制御することができ、 負荷 Cに接続される負荷の 量に関わらず、 商用 源の 周期に 度、 電源を確保する動作を安定して実現することができる。 However, as shown in Fig. 5, it is possible to control so that is not driven over the period of the commercial source based on the voltage zero-cross signal by combining the voltage zero-cross signal, regardless of the amount of load connected to the load C. The operation of securing the power supply can be stably realized at every commercial source cycle.
5  Five
( 6 )  (6)
次に、 明の 態の 6 に係る負荷 Dにつ て、 2 を参照しつつ 明する。 は、 6 に係る負荷 Dの 成 を示す 路図であり、 3は、 における 1 の であり、 は、 負荷 Dの 部における信号 を示すタイムチヤートである。 3 55Next, the load D according to 6 of the clear state will be explained with reference to 2. Is a path diagram showing the construction of load D according to 6, 3 is 1 in, and is a time chart showing the signal in the portion of load D. Three 55
6 に係る負荷 Dにおいて、 の は、 負荷 Dの に接続された 圧のダイオード a, O bと、 端がそれぞれの 力線に接続され、 ダイオード a, bに接続されたコ ンデンサ 2 , と、 ダイオード b コンデンサ a の と主 1の スイッチ aの ゲ ト 子との間に接続さ れたフォトサイリスタ又はフォト トライアックなどの の スイッチ  In the load D according to 6, the voltage is connected to the diodes a and Ob of the voltage connected to the load D, and the capacitors 2 and 2 are connected to the respective power lines and connected to the diodes a and b, respectively. Diode b Switch of photo thyristor or photo triac connected between capacitor a and main 1 switch a gate
5a 5 で構成されている。It consists of 5a 5.
5 Five
3 1 に設けられた電圧 8にて 出を行 と、  3 Depart at voltage 8 provided in 1 and
を とする動作に移る。 そのとき、 1の スイッチ aのゲート 接続された駆動スイッチ 5 , 5 を させるために信号を入力するが、 これら駆動スイッチ 5 5 が イリスタ又はトライアック 造であるた め、 駆動スイッチ の 号のみでよ 。 そのため、 駆 動スイッチ 5 5 の 動電力は、 上記 態のものに比 て小さ することができる。 また、 駆動スイッチ 5 5 を にするには、 に設けた同期スイッチ 2 2 を開とするだけでよ 、 を開閉させるための 動電力を小さ することが可能になる。 置に とっては 何に安定して電源を確保しながら負荷 御を可能とするかが重要な課題である ため、 負荷 置の 動電力が少ないことは、 その 荷の 作にとって まし 。Move on to. At that time, a signal is input to drive the drive switches 5 and 5 connected to the gate of the switch a. However, since these drive switches 5 5 are made of an irristor or triac, only the drive switch number is required. Therefore, the driving power of the drive switch 55 can be made smaller than that in the above state. In order to set the drive switch 55 to, it is possible to reduce the dynamic electric power for opening and closing the switch simply by opening the synchronous switch 22 provided at. For a device, the important issue is how to ensure stable power supply while enabling load control, so the low power consumption of the load device is important for the operation of the load.
57  57
( 2 )  (2)
明の 態に係る負荷 置について説明する。 は、 態 に係る負荷 の 成を示す 路図であり、 2 8は、 負荷  The load device according to the clear state will be described. Is a path diagram showing the composition of the load related to the state, and 2 8 is the load
の各部における信号 を示すタイムテヤートである。 It is a time teat that shows the signal in each part.
5 Five
25に示す 態の 1 は、 交流電源 負荷3との間に直列に 接続され、 負荷3に対して電源の 給を制御する と、 12と、 負荷 1 体を制御する制御都13と、 制御 3に安定した電源を供給するための 1 と、 負荷3 の 態のときに 4 電力を供給する 2 5 3 の 給が行われて るときに 1 電力を供給す る 3 と、 負荷電流の ち 流の 電を行 1 7などで構成さ れている。 また、 3 1 には、 3 に入力される電圧を検出する電圧 8と、 負荷電流の クロス点を検出する ロウロス 23が設けられて る。  1 in the state shown in 25 is connected in series with the AC power supply load 3, and when the power supply to the load 3 is controlled, 12, the control city 13 that controls one load, and the control 3 1 to supply stable power to the power source, 4 to supply power when the load is 3 2 2 to supply power when 3 is supplied, and 3 It consists of lines 17 and so on. Further, 3 1 is provided with a voltage 8 for detecting the voltage input to 3 and a low loss 23 for detecting a cross point of the load current.
は、 トランジスタ 造のスイッチ aを有し、 補助 1 7は、 サ イリスタ 造のスイッチ 1 7aを有している。 また、 制御 3には、 PUなどで 4 成された主制御都 と、 1パルス と、 3パルス 2 と、 パ ルス 2 が設けられて る。Has a transistor switch a, and the auxiliary 17 has a thyristor switch 17a. Also, for control 3, use PU, etc. 4 The main control capital formed, 1 pulse, 3 pulses 2 and pulse 2 are provided.
5  Five
パルス 1 は、 電圧 18からバッフ コンデンサ の 号 を受けた後、 第 定時間だけ を させるよ 、 パルスを出力する。 すなわち、 パルスは、 電圧 18から 号を受けて 上がり、 定 時間経過 ち下がる。 3パルス 、 ゼロクロス 2 が負荷電流の クロス点を検出した後、 第 定時間で主 1の 状態に制限をかけるよ に 3パルスを出力する。 すなわち、 3パルスは ゼロクロス 23から クロス 号を受けて 上がり、 3 定時間経過 ち下がる。 2パルス 2 は、 が ( 状態) になったことを検出してから、 定時間だけ 1 を させるよ に、 所定時間の 2パルス 号を出力する。 すなわち、 3パル スは、 が ( 状態 になったことを検出して 上がり、 2 定時間 経過 ち下がる。 3 の 給が行われて な 負荷 のオフ 態においても、 電源 から 1 を介して 15に電流が流れるため、 負荷3にも微小 流が流れ て るが・その 負荷3を 作させない程度に低 抑えられており  Pulse 1 outputs a pulse only for a fixed time after receiving the buff capacitor signal from voltage 18. That is, the pulse rises in response to the signal from voltage 18 and falls after a fixed time. After 3 pulses, zero cross 2 detects the load current cross point, 3 pulses are output to limit the state of main 1 at a fixed time. In other words, 3 pulses rise from the zero cross 23 in response to the cross signal, and fall after 3 fixed hours. 2Pulse 2 outputs a 2-pulse signal for a predetermined time so that it is set to 1 only for a fixed time after it is detected that is in (state). In other words, the pulse of 3 rises when it detects that it has entered the state (and goes down for a fixed period of time 2. Even when the load of 3 is not supplied, the load goes to 15 via 1 from the power supply. Since a current flows, a very small current flows through load 3, but it is kept low enough not to create load 3.
のインピーダンスが高 値に 持されて る。 3 電力 給が行われているとき 3 1 のインピーダンスを低 し、 負 荷 の内部の回 に電流を流し、 4のバッフ コンデンサ を充電する。 記のよ に、 3 1 には、 電圧 ( ) 8が設け られており、 3 に人力される電圧を検出する。 18が 3 The impedance is held high. 3 When power is being supplied 3 Lower the impedance of 1 and pass current through the load to charge the 4 buff capacitor. As described above, 3 1 is provided with a voltage () 8 and 3 detects a voltage that is manpowered. 18 is 3
6に入力される電圧が所定の に達したことを検出すると、 電圧 18は所定の 号を制御都1 に出力する。 1 3は、 電圧 18からの 号を受信 すると、 1 定時間 させる ( 態にさせる)。 1では、 電圧 18からの 号に応じて、 直接的に第 パルス 号を出力するよ に、 専用の C などを用いて ードウエア的に構成された パルス 1 を制御 13の 部とし て設けた構成 を示して る。 ある は、 した構成に限定されず、 電圧 18か らの 力を、 などで構成された主制御 に入力し、 ソフトウエア的に第 パル ス 号を出力するよ に構成してもよ 。 を させる 1 定時間として は、 商用 波数 源の 周期よりも少し 時間にする設定することが好まし 。 When it is detected that the voltage input to 6 reaches a predetermined value, the voltage 18 outputs a predetermined signal to the control city 1. When 1 3 receives a signal from voltage 18, it is set to 1 for a fixed time. 1 is configured to provide pulse 1 that is configured in software using a dedicated C as a part of control 13 so that the first pulse signal is output directly according to the signal from voltage 18 It shows. Alternatively, the present invention is not limited to the above configuration, and the configuration may be such that the force from voltage 18 is input to the main control configured by, and the second pulse signal is output in software. It is preferable to set the fixed time to a little longer than the period of the commercial wave source.
6  6
次に、 上記 定時間経過 主 1 ( 状態) になる動作を開始す る際、 制御都 は、 補助 17を 定時間 ( えば、 数百 ) だけ させ 5 ( 態にさせる)。 この 補助 17が よりも少し遅れて ( 状態) になればよ 。 または、 上記 制御都2 から、 に対して出 力する パルス よりも 2 定時間分だけ長 パルス 号を補助 7に対し て出力するよ にしてもよ 。 あるいは・ダイオード コンデンサを用いて 延回路を構 成してもよい。 これらの 作により、バツファコンデンサ の 了後、商用 源の 周期の ち ほとんどの 間を主 から負荷3に電力を供給した後、 通電電流が少な なって から、補助 17から負荷3に電力を供給することになる。なお、補助 7は、 サイリスタ 造のスイッチ 17aを有しているので 電流 となる時点 (ゼロク ロス ) で ( 状態) となる。 7が ( 状態) になると、 再び 3 16に電流が流れ込むため、 上記の 作を 源の 周期ごとに繰り返す。 は、 の の 部における信号 を示し、 27 8は の の各部における信号 を示している。 なお、 27 は、 仮に上記 パルスのみを用いて 1 制御する場合を、 8は、 上記 パルス 3パルスを用 て を制御する場合をそれぞれ して る。Next, when starting the operation to become the main 1 (state) after the above-mentioned fixed time has elapsed, the control city causes the auxiliary 17 to move for a fixed time (for example, several hundreds). (Let's make a state) If this Auxiliary 17 is a little later than (state). Alternatively, the control pulse 2 may output a pulse signal to the auxiliary 7 that is longer than the pulse output from the control city 2 by a fixed time. Alternatively, the extension circuit may be configured using a diode capacitor. By these operations, after the buffer capacitor is completed, power is supplied from the main to the load 3 for most of the period of the commercial source, and then the power is supplied from the auxiliary 17 to the load 3 after the energizing current decreases. Will do. Since the auxiliary 7 has a thyristor switch 17a, it becomes (state) at the point of time (zero cross) when it becomes a current. When 7 becomes (state), current flows again into 3 16, so the above operation is repeated for each source cycle. Indicates the signal at the part of the, and 278 indicates the signal at each part of the. Note that 27 represents a case where 1 control is performed using only the above pulses, and 8 represents a case where is controlled using 3 pulses.
5  Five
すなわち 続される負荷3が 量の 合にお ては、 2 に示すよ に、 バッフアコンデンサ2 は短時間で充電され、その 了後、商用 源の 周期の ち・ ほとんどの 間を主 から負荷3に電力を供給することになる。 このとき、 電流 となる時点 (ゼロクロス ) の前に主 が とされるよ に 定 時間が設定されているので、 ゼロクロス点を越えて が 態とされること はな 。 ころが、 すなわち 続される負荷3が 量の 合においては、 負荷電流が 小さ ため 電に多 の 間を必要とする。 そのため、 7に示すよ に ゼロクロス が クロスを検出した時間から、 電圧 18で充電 了を検出するまで の 間が長 なり、 パルスの 上がりが遅延する。 定時間は、 上述した に応じて設定されて るので、 パルスの 上がりが過度に遅延すると、 負荷電流が クロス点を越えた後、 第 パルスは立下がる。 って、 パルスのみを用 て を制御する場合にあっては、 クロス点を越えて 1 態とされ、 半周期ごとの 電動作が安定しな 。 In other words, when the load 3 to be continued is a quantity, as shown in 2, the buffer capacitor 2 is charged in a short time, and after that, the load is mainly loaded during the most part of the cycle of the commercial source. 3 will be supplied with power. At this time, since the fixed time is set so that the main is taken before the current point (zero crossing), the crossing over the zero crossing point will not be in the state. However, when the load 3 to be connected is a quantity, the load current is small, so a lot of time is required for electricity. Therefore, as shown in 7, the time from when the zero cross detects the cross until the end of charging is detected at the voltage 18 becomes longer, and the rise of the pulse is delayed. The fixed time is set according to the above, so if the rise of the pulse is delayed too much, the first pulse falls after the load current exceeds the cross point. Therefore, when controlling using only the pulse, the crossing point is set to 1 state, and the electric operation for each half cycle is not stable.
7  7
そこで、 本実施 態にお ては、 3パルス から出力される 3パルスを用 いて、 3 定時間で主 の 状態に制限をかけることとしている。 3パルス 6 、 ゼロクロス 3が クロスを検出したことを受けて 上がり、 定時間 の に立ち下がる。 この 3 定時間は、 負荷電流の 周期よりも短 設定されて る。Therefore, in this embodiment, 3 pulses output from 3 pulses are used to limit the main state in 3 fixed times. 3 pulses 6 , Zero cross 3 rises upon detection of cross and falls to for a fixed time. These three constant times are set shorter than the load current cycle.
68  68
パルス 1 から出力される パルス 3パルス から出力さ れる パルスは、 制御 に入力される。 13は AND 5 を有し、 パルス 3 の をとり、 1に出力する。 これにより、 は、 パルスが立ち上がっている 定時間と第3パルスが立ち上がって る 3 定時間の している時間だけ閉じる。 述したよ に、 パルスは ゼロク ロス 2 が クロス点を検出したタイ ングで立ち上がり、 負荷電流の 周期よ りも短 第3 定期間で立ち下がるため、 バッフア ンデンサ2 の 了を検出する タイ ング、 すなわち 定時間が開始するタイ ングが後にずれても、 電源 波数の クロス点を越えて を 態にすることが無 なる。 これにより、 確実に 半周期 充電を行 ことができ 動作の 定が図られる。 これらの 負荷電流に対 して行われるため がトランジスタ 造を有するスイッチ aで構成 されて ても、 負荷3は力率 のものに限定されず、 蛍光灯及び のいずれにも適し た 式の 置を実現することができ、 ルゲート型のトランジ スタ 成のスイッチ 子であることにより、 負荷 置の ・大 量化も同時に実現 することができる。 Pulses output from pulse 1 and pulses output from pulse 3 are input to the control. 13 has AND 5 and takes pulse 3 and outputs it to 1. As a result, is closed only for the fixed time when the pulse rises and the 3 fixed time when the third pulse rises. As described above, the pulse rises when the zero cross 2 detects the crossing point, and falls in the third fixed period shorter than the load current cycle. Even if the timing at which the fixed time starts is shifted later, the power wave number crossing point will not be exceeded. As a result, half-cycle charging can be performed reliably and operation can be determined. Even if the load a is composed of a switch a having a transistor structure for the load current, the load 3 is not limited to one having a power factor, and an expression suitable for both fluorescent lamps and It can be realized, and by using a gate switch of a rugged transistor configuration, it is possible to simultaneously realize a large load capacity.
6 6
2 態に係る負荷 1 によれば、 電圧 が 3 1 に 入力される電圧が所定の に達したことを検出すると、 制御 3は、 を 1 定時間 させる ( 態にさせる) ので、 商用 源の 周期の ち、 ほとんどの 間を主 から負荷に電力を供給することになる。 また、 この 1 定時間内で あっても 3 定時間が経過すると、 制御都1 3は、 を とさせる ( 状態にさせる ので、 例えば において 定時間が開始されるタイ ングが遅 延しても、 負荷電流が となる前に主 が とされる。 これにより、  According to the load 1 related to the state 2, when the voltage input to the voltage 3 1 is detected to reach a predetermined value, the control 3 causes the signal to enter the state for a certain period of time. After that, most of the time, power is supplied from the main to the load. In addition, even if within this fixed time, if 3 fixed time has passed, the control city 13 will be set to (because it will be in a state, for example, even if the timing at which the fixed time is started is delayed, Mainly taken before the load current becomes.
が負荷電流の ロウロ を越えて されることがな なるので、 交流電源の 周 期の間に確実に充電を行 ことができる。 Is not exceeded beyond the load current level, charging can be reliably performed during the period of the AC power supply.
7  7
また、 定時間経過 、 主 が になるとき、 補助 1 を 3 定時間だけ させるので、 商用 源の 周期の ち、 とんどの 間を主 部 ら 負荷に電力を供給した後、 通電電流が少な なってから、 補助 7から負荷に電力 を供給することになる。 これらの 負荷電流に対して行われるため、 1 1が トランジスタ 造を有するスイッチ aで構成されて ても、 負荷は力率1のもの に限定されず 蛍光灯及び の ずれにも適した 式の 置を実現するこ 7 とができる。 また 置の に発生するノイズのレベルが低 抑えられるた め、 小型で、 かつ 囲の い負荷 置を実現することができる。In addition, when the main time becomes lapsed after the fixed time has elapsed, auxiliary 1 is allowed to operate for three fixed hours, so that the energizing current decreases after supplying power from the main unit to the load during the period of the commercial source. After that, power will be supplied from the auxiliary 7 to the load. Since this is performed for these load currents, even if 1 1 is composed of a switch a having a transistor structure, the load is not limited to one with a power factor of 1, and an expression suitable for a fluorescent lamp and a deviation is also provided. Realizing 7 You can. In addition, since the level of noise generated in the device is kept low, it is possible to realize a load device that is small and has no enclosure.
7  7
( 3 )  (3)
明の 3 態に係る負荷 置につ て説明する。 は、 態 に係る負荷 の 成を示す 路図である。 「は、 補助  The load devices according to the three states will be explained. Fig. 5 is a route diagram showing the composition of the load related to the state. "Auxiliary
に流れる電流を検出するための と・ 22から出力される信号 に応じて動作するOR 25 をさらに備えている点で第 態に係る負荷 異なり、 その他は同様である。 OR 5 は、 制御 13のA 5 aの 段に設けられて る。 The load according to the embodiment is different in that it further includes an OR 25 for detecting the current flowing in the circuit and operating in accordance with the signal output from the circuit 22, and others are the same. OR 5 is provided at stage A 5 a of control 13.
7 7
17は、 本来電流の クロス点を検出することを目的としており、 通電を 主目的とはしておらず、 小型のスイッチ 子で構成されることが期待されて る。 し し ながら、 商用 源において 波数がずれたり、 ある は負荷 置を5 H と6 H zの 用で動作させよ としたりすると、 が非 になってから電流の クロ ス までの 間が長 なり、 負荷電流が十分に小さ なる前に に通電が開始さ れてしま 。 また、 負荷として 続された場合、 補助 での 同じで あっても、 通電 大き なり を構成するスイッチ 子が破損する可 能性がある。 そのため、 3 態では、 電流 22により 7に流れ る電流 を検出し、 補助 が許容できる電流 を超える電流が流れたときに、 再 び 時間 ( 4 定時間) だけ を させ ( 態にさせ)、 その  17 is originally intended to detect the crossing point of current, and is not intended for energization, and is expected to be composed of small switch elements. However, if the wave number shifts in a commercial source, or if the load unit is operated for 5 H and 6 Hz, the time between the disappearance of the current and the crossing of the current becomes longer. The energization was started before the load current became sufficiently small. In addition, when connected as a load, even if it is the same with the auxiliary, there is a possibility that the switch element composing the energization will be damaged. Therefore, in state 3, when the current flowing to 7 is detected by current 22 and a current exceeding the current that can be assisted is allowed to flow, only the time (4 fixed time) is allowed again.
が ( 状態) になるときに、 補助 7を再び させる。 When A becomes (state), let Auxiliary 7 go again.
73  73
より具体的には、 補助 17が許容できる電流 を超える電流が流れることを検知 した電流 22は その旨の信号を制御 の R 5 に出力する。 OR 2 は 上述したA 5 からの 電流 2からの 号の ずれかの 力を受けたとき、 を短時間だけ させて補助 7 を保護する。 このよ に 補助 7を繰り返し切り換えることにより、 補助 7のスイッチ 子の 損を防止すると共に、 商用 源の 類に対する対応性 や 荷に対する対応性が向上する。 More specifically, the current 22 detected that the current exceeding the current allowable by the auxiliary 17 flows and outputs a signal to that effect to the control R 5. When OR 2 receives the force of any of the signals from current 2 from A 5 described above, it protects Auxiliary 7 by shortening for a short time. By repeatedly switching the auxiliary 7 in this way, the loss of the auxiliary 7 switch is prevented, and the compatibility with commercial sources and the load is improved.
7 7
3 態に係る負荷 によれば、 電流 22が、 補助 17 に を超える電流が流れることを検 すると、 を させ ( 態にさ せ)、 その 態にする。 これにより、 補助 1 7のスイッチ 子の 損を防止 すると共に、 小型のスイッチ 子で補助 17を構成することができ、 負荷 置 の 型化が可能となり、 商用 源の 類に対する対応性や 荷に対する対応性が向上す 8 。According to the load related to state 3, when it is detected that the current 22 exceeds the current in the auxiliary 17, the state is changed to (the state), and the state is set. This prevents loss of the auxiliary 17 switch element, and the auxiliary 17 can be configured with a small switch element, making it possible to mold the load device, and adapting to commercial sources and handling loads. 8 .
75  75
なお 上記 態の 成に限られることな 、 少な とも制御 3が、 電 圧 8からバッフ コンデンサ2 の 号を受け出力する パルス 、 ゼロクロス から負荷電流の クロス点の検 号を受け出力する 3パルス との 基づ て の 作を制御するよ に構成されて ればよ 。 また、 の 形が可能であり、 例えば、 3パルスは、 ゼロクロス 23からの 力を、 C しなどで構成された主制御 2 に入力し、 ソフトウ ア的に第 パルス 号を出力するよ に構成してもよ 。 In addition, the control 3 is not limited to the above state, but at least the control 3 is a pulse that receives and outputs the signal of the buff capacitor 2 from the voltage 8, and the pulse that receives and outputs the cross point of the load current from the zero cross It should be configured to control the work based on it. In addition, for example, 3 pulses are configured so that the force from the zero cross 23 is input to the main control 2 configured by C and the like, and the second pulse signal is output in software. Anyway.
7  7
( )  ()
次に、 明の 態に係る負荷 Gにつ て、 3 を参照しつつ 明する Gの 上記 態及びその の ずれの 成を 採用することもできる。 Next, with respect to the load G related to the clear state, it is possible to adopt the above-described state of G and the deviation thereof, which are described with reference to 3.
77 77
4 態に係る負荷 Gは、 例えばオフィスビル 商業 設などの 宅 において、 複数の 明器具を制御するために用 られ、 例えば とは離れた場所に 設置された制御盤などに複数 されて る。 そして、 制御 とは離れた場所に設置され た スイッチ ( せず) などからの モートコントロール 27を受けて、 負荷 Gのオン・オフを制御するよ に構成されて る。そのため、主制御都2 には、 配線を介して スイッチが接続されており、 モートコントロール 27に重畳され る自己の ドレスを主制御 で認識した場合に、 主制御 から制御 号を出力さ せる。 The load G related to the four states is used to control a plurality of light fixtures, for example, in a home such as a commercial building of an office building. For example, a plurality of loads G are distributed on a control panel installed in a remote location. The control is configured to control the on / off of the load G in response to a motor control 27 from a switch (not installed) or the like installed at a remote location. For this reason, a switch is connected to the main control city 2 via wiring, and when the self control superimposed on the moat control 27 is recognized by the main control, the control signal is output from the main control.
78 78
3 、 態に係る負荷 Gの の 成を示す。 この で は、 主制御 2 にさらに整流 路で構成された 2 が接続されており モ ートコントロール 7から られる電力を整流して主制御都2 ( は制御都1 3 源を確保して る。 のよ に、 置では、 負荷 置が の 態でも、 主制御 の 源を確保するために 15を設け、 それによって 3に微弱な電流が流れて る。 ところが、 この のよ に、 主制御都2 の 源を別に確保することにより、 2 15が不要になり、 それによって、 負荷 3 shows the composition of load G related to the condition. In this case, the main control 2 is further connected with a rectification path 2 and the power from the motor control 7 is rectified to secure the main control city 2 (or control city 13 source). In this way, even if the load is in the state, 15 is provided to secure the source of main control, so that a weak current flows through 3. However, in this way, the main control city 2 By securing a separate source of power, 2 15 is no longer needed, thereby increasing the load
Gが の 態では、 負荷3に電流が全 れず、 負荷3の 化や 作を防止する ことができる。 In the state of G, the load 3 does not have enough current, and the load 3 can be prevented from being turned on or off.
7  7
( 5 )  ( Five )
明の 5 態に係る負荷 置につ て説明する。 32は、 明の 9 態に係る負荷 置を用いた負荷 システムを示している。 システム 3 は、 複数の と、 それらを遠隔 御する親制御 3 等によって構成さ れている。 制御都 に接続される負荷 1の数は、 定することができる。 The following describes the load device according to the following five states. 32 is Ming 9 It shows a load system using the load device according to the state. The system 3 is composed of a plurality of units and a parent control 3 for remotely controlling them. The number of loads 1 connected to the control city can be determined.
親制御 3 とは、 有線によって 続されて るが 無線によって 続されていてもよい。 1は、 親制御 31から送信された制御 号を受信 して、その 号に応じて、それぞれに接続されて る負荷3を制御する。 制御都3 、 の 制御 に対して制御 号を送信する。 制御 1から送信さ れる制御 号には、 ずれかの に対応する ドレス 号が添 されて る。  The parent control 3 is continued by wire, but may be continued by radio. 1 receives the control signal transmitted from the parent control 31, and controls the load 3 connected to each of the control signals according to the signal. A control signal is transmitted to the control in control city 3. The control signal transmitted from control 1 is accompanied by a dress number corresponding to one of them.
は、 自己に付与された ドレス 号が添 されて送信された制御 号を 受信すると、 その 号に応じて動作して負荷3を制御する。 32においては、 親制 御 3 に接続される負荷 としては、 に係る負荷 Hに限 られることな 後述する 2 に係る負荷 1 1 5 に係る負荷 1」であってもよ 。 また、 これらの H 」が み合わせ て 制御都3 接続される構成であってもよい。 When the control signal transmitted with the dress number assigned to itself is received, it operates according to the signal and controls the load 3. In 32, the load connected to the parent control 3 is not limited to the load H related to, but may be the load 1 related to the load 1 1 5 related to 2 described later. Alternatively, a configuration in which these H's are combined and connected to the control city 3 may be employed.
8  8
( ) ()
33は、 1 態に用いられる負荷 の に係る負荷 33 is the load related to the load used in state 1.
Hの 成を示す 路図であり、 3 は負荷 Hの 部における信号 を示 すタイムチヤートである。 3 に示す の Hは、 交流電源 負荷3との間に直列に接続され、 負荷3に対して電源の 給を制御する 1 、 と、 負荷 H 体を制御する制御都 と、 制御都 に安定した電 源を供給するための 1 と、 負荷3 の 給が行われて るときに A path diagram showing the composition of H, and 3 is a time chart showing the signal in the load H section. H shown in Fig. 3 is connected in series with the AC power supply load 3, and controls the supply of power to the load 3, 1 and the control capital that controls the load H body and the control capital is stable. 1 when supplying power and when load 3 is supplied
1 電力を供給する 3 と、 負荷3 の 態のときに 1 When supplying power 3 and load 3
1 電力を供給する独立電源 と、 親制御 31から送信された制御 号を受信 する受信部1 aと、 負荷電流の ち 流の 電を行 7などで構成さ れて る。 また 3 6には、 3 1 に人力される電圧を検出する電圧 1 がさらに設けられて る。 は、 トランジスタ 造のスイッチ aを有し、 補助 17は、 サイリスタ 造のスイッチ aを有して る。 制御都31からは、 ずれかの Hを遠隔 御するための (パ ルス ) が常時 出されている。 Hの 信部16aは、 この 号を 受信して主制御都2 に伝送する。 信部 6 aによって受信された制御 、 独立電 源 2 にも伝送される。 立電源 2 は、 制御 号を構成するパルス 流を整流し、 1 An independent power supply that supplies power, a receiving unit 1 a that receives a control signal transmitted from the parent control 31, and a line 7 that supplies the current of the load current. In addition, 3 6 is further provided with a voltage 1 for detecting a voltage manually applied to 3 1. Has a transistor switch a, and the auxiliary 17 has a thyristor switch a. From the control city 31, a (pulse) for remote control of any H is always issued. The H receiver 16a receives this signal and transmits it to the main control city 2. The control received by the transmitter 6a is also transmitted to the independent power source 2. The vertical power supply 2 rectifies the pulse current that forms the control signal,
1 (すなわち主制御 ) 電力を供給する。 この 負荷3の 作に関わらず 制御 3 から常時 出されるため、 負荷3 電力 給が行われて な ときにも独立電源 26から 1 に電力が供給される。 すなわち・ 立電源 は、 負荷3 直列に接続される交流電源2とは独立して 1 に電力を供給 する。1 (ie main control) Supply power. Regardless of the operation of the load 3, it is always output from the control 3, so that the power is supplied to the independent power source 26-1 even when the load 3 power supply is not performed. That is, vertical power supply Load 3 supplies power to 1 independently of AC power supply 2 connected in series.
82  82
方、 負荷3 電力 給が行われて るとき、 3 1 のインピーダンスを低 し、 負荷 Hの 部の に電流を流し、 1 のバッフ コンデン サ2 を充電する。 記のよ に、 3 6には、 電圧 ( ) が設けられており、 3 6に入力される電圧を検出する。 8が 3 1 に入力される電圧が所定の に達したことを検出すると、 電圧 8は 所定の 号を出力する。 1 は、電圧 1 からの 号を受信すると、 を 定時間 させる ( 態にさせる)。 33では、 電圧 8 からの 号に応じて 接的に第 パルス 号を出力するよ に、 専用の Cなどを 用いて ードウエア的に構成された パルス を制御 1 の 部として設け た構成 を示している。 ある は、 した構成に限定されず、 電圧 1 8からの 力を、 などで構成された主制御 2 に入力し、 ソフトウ ア的に第 パルス 号 を出力するよ に構成してもよい。 を させる 定時間としては 波数 源の 周期よりも少し 時間にする設定することが好まし 。 On the other hand, when power is supplied to load 3, the impedance of 3 1 is lowered, current is passed through load H, and 1 buff capacitor 2 is charged. As described above, the voltage () is provided in 36, and the voltage input to 36 is detected. When 8 detects that the voltage input to 3 1 has reached the specified voltage, voltage 8 outputs the specified signal. When 1 receives a signal from voltage 1, it causes (sets) for a fixed time. Fig. 33 shows a configuration in which a pulse configured in software using a dedicated C or the like is provided as part of control 1 so that the first pulse signal is output in response to the signal from voltage 8 . Alternatively, the present invention is not limited to the above configuration, and the configuration may be such that the force from the voltage 18 is input to the main control 2 configured as follows, and the second pulse signal is output in software. It is preferable to set the fixed time to be a little shorter than the period of the wave number source.
8  8
次に、 上記 定時間経過 、 主 が ( 状態) になる動作を開始す る際、 制御 13は、 補助 1 7を 定時間 ( えば、 数百 ) だけ させ る ( 態にさせる)。 この 、 補助 1 7が よりも少し遅れて ( 状態) になればよ 、 33では、 が ( 状態) になったこと を検出してから、 定時間だけ 17を させるよ に 所定時間の 2 パルス 号を出力する 2パルス 制御 の 部として設けた例を示す。 または、 上記 制御都2 から、 に対して出力する パルス よりも 定時間分だけ長いパルス 号を補助 17に対して出力するよ にしてもよ 。 あるいは、 ダイオード コンデンサを用いて 延回路を構成してもよ 。 実施 の 置において、 主要部の タイ ングは 4 同様である ため、 説明を する。 なお、 力率が の 合の を図3 a) に、 力率が1でない 場合の を図 (b) に示す。 Next, when starting the operation in which the main becomes (state) after the above-mentioned fixed time has elapsed, the control 13 causes the auxiliary 17 to remain (for example, several hundreds) for a fixed time. If the auxiliary 17 becomes (state) a little later than 33, after detecting that the state has changed to (state), the number of two pulses for a predetermined time is set to 17 for a fixed time. An example is shown as a 2-pulse control section that outputs. Alternatively, the control city 2 may output a pulse signal to the auxiliary 17 that is longer by a fixed time than the pulse output to. Alternatively, an extension circuit may be configured using a diode capacitor. In the implementation, the timing of the main part is the same as in 4 and will be explained. Figure 3 a) shows the case where the power factor is, and Figure (b) shows the case where the power factor is not 1.
5  Five
( )  ()
次に、 明の 5 態に用 られる負荷 置の 2 を説明する。 3 5は、 に係る負荷 1 1の 成を示す 路図である。 3 35を 較して、 2 態に係る負荷 は、 補助 7に流れる電流を検出 するための 2をさらに備えて る点で第 態に係る負荷 H 異なり、 その他は同様である。Next, 2 of the load devices used in the five states will be explained. 35 is a route diagram showing the composition of load 11 related to. 3 Compared with 35, the load according to state 2 further includes 2 for detecting the current flowing through auxiliary 7. The others are the same.
8  8
に示す で説明したよ に、 補助 、 本来電流の クロス点を検出 することを目的としており、 通電を主目的とはしておらず、 小型のスイッチ 子で構成さ れることが期待されて る。 しかしながら、 商用 源にお て 波数がずれたり、 ある は負荷 置を5 H と6 H の 用で動作させよ としたりすると、 が 非 になってから電流の クロス までの 間が長 なり、 負荷電流が十分に小さ なる前に に通電が開始されてしま 。また、負荷として 続された場合 での 同じであっても、 通電 大き なり、 補助 を構成す るスイッチ 子が破損する可能性がある。 そのため、 では 電流 に より 17に流れる電流 を検出し、 補助 1 が許容できる電流 を超え る電流が流れたときに、 時間だけ を させ ( 態にさせ)、 その が ( 状態) になるときに、 補助 1 7を させる。 この よ に 1 補助 1 7を繰り返し切り換えることにより、 補助 17 のスイッチ 子の 損を防止すると共に、 商用 源の 類に対する対応性や 荷に対す る対応性が向上する。 3 に、 に係る負荷 1の の を示 す。 As explained in, it is intended to detect the crossing point of the auxiliary current, which is inherently not intended to be energized, and is expected to be composed of small switch elements. However, if the wave number shifts in a commercial source, or if the load device is operated for 5 H and 6 H, the time between the disappearance of the current and the current crossing becomes longer, and the load current becomes longer. Energization was started before the time was small enough. In addition, even if the load is the same as when it is connected, the energization becomes large, and the switch that constitutes the auxiliary may be damaged. Therefore, detects the current that flows to 17 by the current, and when current exceeding the current that can be tolerated by auxiliary 1 flows, only time is allowed to (state), and when that becomes (state), Help 1-7. Thus, by repeatedly switching 1 auxiliary 17, loss of the auxiliary 17 switch is prevented and compatibility with commercial sources and load is improved. Figure 3 shows the load for 1.
87  87
( 3 )  (3)
次に、 明の 5 態に用いられる負荷 置の 3 を説明する。 3 7は、 に係る負荷 の 成を示す 路図である。 3 比較して、 3 に係る負荷 」は、 基本的に上記 に係る負荷 H、 同様であるが、 を構成するスイッチ が、 双方向 能な トランジスタ 子で構成されている点が異なる。 なお、 3 は 5に 示す 態に係る負荷 の 成に準じて るが、 これに限定されるもの ではな 、 3に示す に係る負荷 H 同様に構成されていてもよ 88 Next, 3 of the load devices used in the five states will be explained. 37 is a route diagram showing the composition of the load related to. 3 In comparison, “Load 3” is basically the same as load H according to the above, except that the switches comprising are composed of bidirectional transistors. Note that 3 conforms to the composition of the load shown in 5 but is not limited to this, and may be configured similarly to the load H shown in 88. 88
38は、 双方向 能な トランジスタ 子の 成を示す。 このよ な トランジスタ H g ec ron ob y ran s or され、 ネル としてA Ga N GaN 面に生じる2 ガス層を利用し、 の 面に は、 電源 3に対してそれぞれ 列に接続された電極D D と、 電極 D び電極 に対して、 通電オフ時に高 圧が維持できるよ に制御 (ゲート) Gが形成されて る。 Gとして、 例えばショットキ 極を用 る。 38 shows the formation of a bi-directional transistor. Such a transistor H g ec ron ob y ran s or is used as a channel, using two gas layers generated on the AGaN GaN surface as the channel, and on the surface, the electrode DD connected to the power supply 3 in each row and the electrode DD A control (gate) G is formed for the electrode D and the electrode so that a high voltage can be maintained when the energization is turned off. For example, a Schottky pole is used as G.
9  9
が ( 状態 のとき、 制御 Gには 3から wレベ 号が印 されるが、 1の 位よりは のダイオード 分 だけ 位となる。 ここで、 1 1の ( ) ( 状態) を切り 換える ダイオード 分の 位よりも十分に高ければ、 確実に非 ( 状 態) を維持することができる。 方、 主 1の ( ) の 、 上記When (is in the state, the control G has a 3 to w level. Although the number is marked, the number of diodes is less than the number of 1s. Here, the non- (state) can be reliably maintained if it is sufficiently higher than the diode part for switching () (state) of 1 1. One, Lord 1 () above
3 の 合と同様の 作を行 。 そのため、 Vの 号で駆動される制 御都 3によって、 圧の 源を直接 御することができる。 また、 このよ に、 電子 動度の H MTを用いることにより、 2 の 量化 を実現することができる。 ( )  Do the same as in case 3. Therefore, the source of pressure can be directly controlled by the control city 3 driven by the V signal. In addition, quantification of 2 can be realized by using HMT with electron mobility. ()
次に、 明の 5 態に用いられる負荷 置の を説明する。 3 は、 に係る負荷 Kの 成を示す 路図である。 に係る 負荷 Kは、 基本的に上記 3 に係る負荷 H~ 」 同様であるが 1 構成するスイッチ 1 が、 双方向 能な新規な トランジスタ 子で構成されている点が異なる。 なお 39は 7に示す 3 に係る負荷 の 成に準じているが、 これに限定されるものではな 、 33に示す に係る負荷 H又は図35に示す に係る負荷 1 1 同様に構成されて てもよ 。 は、 スイッチ cの 成を示す 面図であり、 はそのA A 面図 である。 に示すよ に、 スイッチ cの 12 は、 1 2 と、 Next, we will explain the load devices used in the five states. Figure 3 is a route diagram showing the composition of load K related to. The load K related to is basically the same as the load H˜ described in 3 above, except that the constituent switch 1 is composed of a new bidirectional transistor. Note that 39 conforms to the composition of the load shown in 3 shown in 7 but is not limited to this. It is configured in the same way as the load H shown in 33 or the load 1 1 shown in FIG. Moyo. Is a plan view showing the configuration of the switch c, and is a A A side view thereof. As shown in Fig. 12, 12 of switch c is 1 2 and
2 の上に積層されたGaN A GaN 2 で構成され て る。 このスイッチ 1 Gでは、 ネル としてA GaN Ga N 面 に生じる2 ガス層を利用している。 に示すよ に、 1 の 12 dには、 電源2 3に対してそれぞれ 列に接続された 1 D 2 D2と、 D 位及び 2 D の 位に対して中間 位となる中間 Sが形成されて る。 さらに、 中間 Sの上には、 制御 (ゲート) Gが積層 成されている。 として、 例えばショットキ 極を用 る。 D  It is composed of GaN A GaN 2 stacked on top of 2. In this switch 1G, a two-gas layer generated on the A GaN GaN surface is used as the channel. As shown in Fig. 1, 1 d 12 d is formed with 1 D 2 D2 connected to the power supply 2 3 in a row, and an intermediate S that is intermediate to the D and 2 D positions. The Further, a control (gate) G is laminated on the intermediate S. For example, a Schottky pole is used. D
2 D は、それぞれ に平行に配列された 数の 1 , ・ 、 ・ ・ ・を有する 状であり、 状に配列された電極 士が互いに対向するよ に配置されている。 S Gは、 状に配 列された電極 ・ ・ ・ , 3・ ・の間に それぞれ 置されており、 電極部の間に形成される空間の 状に相似した形状 ( ) を有して る。2D is a shape having a number of 1,,,,, arranged in parallel to each other, and the electrodes arranged in a shape are arranged so as to face each other. S G is placed between the electrodes arranged in the shape of each other, and has a shape () similar to the shape of the space formed between the electrode parts.
2  2
次に、 スイッチ 1 Cを構成する トランジスタ 造について説明する。 に示すよ に、 D 2 D の は、 それら の 向における中心 が同 線上に位置するよ に配列され、 中間 Sの 応部分 及び Gの 応部分は、 それぞれ D の 2 D2の 12 列に対して平行に設けられて る。 向における 1 D 1 2 D2の 1 中間 Sの 応部分及び Gの 応部分の 5離は、 所定の 圧を維持し る距離に設定されて る。 向に直 する方向、 すなわち D 1 2 D の 2 手方 向にお ても同様である。 また、 これらの その他の電 2Next, the structure of the transistor constituting the switch 1C will be described. As shown in Fig. 2, D 2 D are arranged so that their centers are collinear, the middle S response part and the G response part are respectively for 12 columns of D 2 D2 It is provided in parallel. 5 distances between the 1 S 1 D 2 D2 1 intermediate S response part and the G response part in the direction are set to a distance that maintains the specified pressure. The same is true for the direction to be corrected, that is, D 1 2 D 2 direction. In addition, these other
3 23 ・ ・につ ても同様である。すなわち、 中間 S Gは、 D D Zに対して所定の 圧を維持し る 置に配置されて る 93  3 23 ・ ・ The same applies to. That is, the intermediate SG is arranged in a position that maintains a predetermined pressure with respect to D D Z 93
このよ に D の 位及び D の 位に対して中間 位となる中間 S この Sに接続され、 中間 Sに対して制御を行 ための Gが、 1 D D に対して所定の 圧を維持し る 置に配置 されているので、例えば D 、 D2が である場合に、 双方向スイッ が の 、 すなわち Gに Vの 号が印 されたと きには、 少な とも D 、 制御 Sの間で、 電流は確実に 断される ( (ゲート) Gの 下で電流が 止される)。 方、 双方向スイッチ が の 、 すなわち Gに所定の 以上の電圧の 号が印 されたと きには、 印で示すよ に、 D ( 1 3 ・)、 中間 S・ D ( 1 1 3・ ・ ・ の 路で電流が流 れる。 逆の場合も同様である。 In this way, the middle of the D position and the middle S that is the middle of the D position are connected to this S, and G for controlling the middle S maintains a predetermined pressure for 1 DD. For example, if D and D2 are, and the bidirectional switch is, that is, when G is marked with a V sign, the current is at least between D and control S. Disconnected reliably (current is stopped under (gate) G). On the other hand, when the bidirectional switch is turned on, that is, when G is marked with a voltage higher than a predetermined value, as indicated by the mark, D (1 3 ・), intermediate S ・ D (1 1 3 ・ ・ ・The current flows through the path, and vice versa.
9  9
このよ に、 D 2 D に対して所定の 圧を維持し る 置に 中間 Sを形成することにより、 制御 Gに する信号の 圧を必要最低限 のレベルまで低下させても、 スイッチ を確実に させることができ、 オン 抗を実現することができる。 そして この なスイッチ 1 Cを用 て を構成することにより、 制御 号に基準 (GND) を中間 S 同電位と することで、 Vの 号で駆動される制御 13によって、 圧の 源を直接 御することができる。 また、 上記 の 合と すると、 12のダイオ ードによる電圧 下の 響を受けな ので、 1の ( ) ( 状態) を切り換える 圧を低 しても、 確実に非 ( 状態) を維持することがで きる。 さらに、 ネル として 面に生じる2 ガス層を利用して る トランジスタ 子にお ては、 素子を非 にさせる 圧の 時の オン 相反 係にあるため、 圧を低 することができることは、 オン 抗を低 持することができることにつながり、 負荷 置の 量化を実現することが できる。 ( 6 ) In this way, by forming an intermediate S in a position where a predetermined pressure is maintained with respect to D 2 D, the switch can be reliably operated even when the signal pressure to control G is reduced to the minimum level. Can be realized and on-resistance can be realized. By using this switch 1C to configure the control signal, the reference (GND) is set to the same potential as the intermediate S, and the source of pressure is directly controlled by the control 13 driven by the V signal. be able to. In addition, in the above case, since the voltage under the effect of 12 diodes is not affected, even if the pressure for switching () (state) of 1 is reduced, it is possible to reliably maintain non- (state). it can. Furthermore, in the transistor element using the two gas layers generated on the surface as the channel, since it is in the on-reciprocal relationship at the time of the pressure that makes the element invisible, it is possible to reduce the pressure because the pressure can be reduced. To achieve a low load, and to realize the quantification of the load it can. (6)
次に、 明の 6 態に係る負荷 置につ て説明する。 は、 6 態に係る負荷 の 成を示す 路図である。 態に係る負荷 」は、 基本的に上記 5 態に係る負荷 H~ K 同様であるが、 3 に クロス 3を、 制御 13に パルス をそれぞ れ備えて る が異なる。 なお、 4 は 35に示す に係る負荷  Next, the load devices according to the six states will be described. Fig. 6 is a route diagram showing the composition of loads related to six states. The load related to the state is basically the same as the loads H to K related to the above-mentioned five states, except that a cross 3 is provided in 3 and a pulse is provided in the control 13. 4 is the load shown in 35
の 成に準じて るが、 これに限定されるものではな 、 3 に示す に 係る負荷 H、 37に示す 3 に係る負荷 又は図3 に示 す に係る負荷 K 同様に構成されて てもよ 。 クロス 23は、 負荷電流の クロス点を検出し、 その旨の クロス 号を第 パルス に出力する。 3パルス は、 ゼロクロス 2 3から上記ゼロクロス 号の 力を受けると、 3パルスを出力する。 3パルスは、 ゼロクロス 23から クロス 号を受けて 上がり 3 定時間経過 ち下がる。 3 定時間は、 負荷電流の 周期 満となるよ に設定されている。 Although not limited to this, it may be configured in the same manner as the load H shown in 3, the load 3 shown in 37, or the load K shown in FIG. 3. . The cross 23 detects the cross point of the load current and outputs a cross signal indicating that to the first pulse. When 3 pulses receive the force of the zero cross signal from zero cross 2 3, 3 pulses are output. The 3 pulses are received from the cross at zero cross 23, and rise for 3 fixed time. 3 The fixed time is set to be the full load current period.
7  7
パルス 1 から出力される パルス 3パルス から出力さ れる 3パルスは、 制御 3に入力される。 御都 3は、 AND 25 を有し パルス 3パルスの をとり、 OR 5 を介して に出力す る。 OR 2 は、 制御 1 3のAND 5 の後段に設けられている。 OR 2 は 上述したAND 5 からの 電流 からの 号の ずれかの 力を受けたとき、 を短時間だけ させて補助 7 を保護する。 3 pulses output from pulse 3 pulse output from pulse 1 are input to control 3. Mitsu 3 has AND 25 and takes 3 pulses and outputs to OR via OR 5. OR 2 is provided after AND 5 of control 1 3. When OR 2 receives the power of the signal from the current from AND 5 described above, it protects Auxiliary 7 by shortening for a short time.
8  8
述したよ に、 は、 パルスが立ち上がって る 定時間と第3 パルスが立ち上がっている 3 定時間の して る時間だけ閉じる。 3パルスは、 ゼロクロス 3が クロス点を検出したタイ ングで立ち上がり、 負荷電流の 周期よりも短 第3 定期間で立ち下がるため、 バッフ コンデンサ の 了を検 出するタイ ング、 すなわち 定時間が開始するタイミングが後にずれても、 電源 波数の クロス点を越えて 1 を 態にすることが無 なる。 これにより、 確実に半周期 充電を行 ことができ、 動作の 定が図られる。  As mentioned above, is closed only for the fixed time that the pulse rises and the 3 fixed time that the third pulse rises. The 3 pulse rises when the zero cross 3 detects the crossing point, and falls in the third fixed period shorter than the load current cycle, so the timing to detect the end of the buff capacitor, that is, the fixed time starts Even if the timing deviates later, the power wave number crossing point will not be exceeded and 1 will not be set. As a result, half-cycle charging can be performed reliably, and operation can be fixed.
面の 単な説明 (a) は、 とする の ルゲート トランジスタ 造の スイッチ 子の 路図、 (b) は つの S トランジスタ 子を逆 続した場合の 路図。A simple description of the surface (a) is a schematic diagram of a switch element made of a rugate transistor, and (b) is a schematic diagram of one S transistor element connected in reverse.
2  2
ルゲート トランジスタ 造の スイッチ 子の 断面図。 Sectional view of a switch element made of a rugate transistor.
3  Three
明に係る負荷 置の 態を示す 路図。 態による負荷 置の 部における信号 を示すタイムチヤート。 A road diagram showing the state of the load according to the light. A time chart showing the signal in the load section according to the state.
5  Five
明の 態に係る負荷 置の 路の の 路図。 The road map of the load device road according to the light state.
6 6
5における 路の 。 置の に係る 路の を示す 路図。 Of the road in 5. A road map showing the location of the road associated with the device.
8 8
7における 路の 。 Of the road in seven.
9  9
明の 態に係る負荷 置の 路の の 路図。 5における 路の 。 置の に係る 路の 体的 を示す 路図。 における 路の 。 The road map of the load device road according to the light state. Of the road in 5. A road map showing the physical structure of the road related to the device. In the road.
3  Three
置の に係る 路の を示す 路図。 9における 路の 。 A road map showing the location of the road associated with the device. Of the road in 9.
5  Five
置の 2 に係る 路の他の変 を示す 路図。 5における 路の 。 FIG. 7 is a route diagram showing another change of the road according to 2 in FIG. Of the road in 5.
7  7
置の 3 に係る 路の 路図。 Figure 3 is a road map of the road related to
18 1 7における 路の 。 置の に係る 路の 路図。 置の 5 に係る 路の 路図。18 Of the road in 1 7. A map of the road related to the device. The road map of the road in Fig. 5.
21  twenty one
置の 5 における各部の を示すタイムチャート。 明の 置の 6 に係る 路の 成を示す 路図。 5 is a time chart showing each part in 5 of the table. A road map showing the composition of the road related to No. 6
3  Three
における 路の 。 2 の 置の 部における信号 を示すタイムチヤート。 In the road. Time chart showing the signal at the second part.
25  twenty five
明の 2 態に係る負荷 置の 成を示す 路図。 態に係る負荷 置の における各部の を示すタイムチヤー ト。 A route diagram showing the composition of the load device according to two states. A time chart showing the mark of each part of the load in the state.
27  27
態に係る負荷 置の にお て、 の 御に第3 定時間を 用 な と仮定した場合の 部の を示すタイムチャート。 態に係る負荷 置の にお て、 の 御に第3 定時間を 用 た場合の 部の を示すタイムチヤート。  The time chart which shows the part when assuming that the 3rd fixed time is used for each in the load device concerning a state. A time chart showing the part when the third fixed time is used for the load in the state.
明の 3 態に係る負荷 置の 成を示す 路図。 A route diagram showing the composition of the load device according to three states.
3  Three
明の 態に係る負荷 置の 路図。 Road diagram of the load device according to the light state.
3  Three
態に係る負荷 置の を示す 路図。 A road diagram showing the load of the state.
32  32
明の 5 態に係る負荷 置を用 た負荷 システムのブロック 。 明の 5 態に係る負荷 置の 1 の 成を示す 路図。 A block of a load system using the load device according to the following five states. A road diagram showing the composition of load device 1 according to five states.
4 Four
5 態に係る負荷 置の の を示す図であり、 (a) は力率が の 合 の 、 ( ) は力率が でな 場合の を示す。 35 It is a figure showing the load of the five states, (a) shows when the power factor is, and () shows when the power factor is not. 35
明の 5 態に係る負荷 置の 2 の 成を示す 路図。 A road diagram showing the composition of load device 2 according to the following five states.
36 36
35の 置の の を示す 。 Shows 35 positions.
37  37
明の 5 態に係る負荷 置の 3 の 成を示す 路図。 A road diagram showing the composition of load device 3 according to the following five states.
38 38
3 に係る負荷 置の で用 られる スイッチ 子の 成を示す 3  3 shows the composition of the switch element used in the load device 3
明の 5 態に係る負荷 置の の 成を示す 路図。 に係る負荷 置の で用いられるスイッチ 子の 成を示す 面図 1  A route diagram showing the composition of the load device according to the five states. Figure 1 shows the configuration of the switch element used in the load
のA A 面図。 A A side view.
2  2
明の 6 態に係る負荷 御の 成を示す 路図。 A route diagram showing the composition of load control related to six states.
3 Three
6 態に係る負荷 置の において、 の 御に第3 定時間を 用いた場合の 部の を示すタイムチヤート。 に係る負荷 置の 成を示す 路図。 A time chart showing the part when the third fixed time is used for the load in the 6 states. A route diagram showing the composition of the load device.
5  Five
に係る負荷 置の 成を示す 路図。  A route diagram showing the composition of the load device.

Claims

類名 求のClass name
1  1
流電源と負荷の間に直列に接続される2 式の 置であって、  Two sets of devices connected in series between the current source and the load,
電源 荷に対し直列に接続され、 それぞれ に対し 圧が印 されるゲート を ずつ 、 所とする の ルゲート トランジスタ 造の スイッチ 子を有し、 負荷に対して電源の 給を制御する 、 A gate connected to a power supply load in series, each with a gate to which pressure is applied, has a Lugate transistor switch, and controls the supply of power to the load.
サイリスタ 造の スイッチ 子を有し、 前記 が非 のときに、 負荷に対し て電源の 給を制御する補助 、 A switch having a thyristor structure, and an auxiliary device for controlling power supply to a load when
前記 部及び の 制御する制御  Control part and control
の 端から を介して電力 給され、 前記 に安定した電圧を供 給する  Power is supplied from the end of the through and supplies a stable voltage to the
前記 の 端から を介して電力 給され、 負荷 の 給を停止して るときに、 前記 部 の 源を供給する 2 、  Supplying the power source of the part when the supply of the load is stopped through the power supply from the end 2,
前記 を駆動する 路と  The road that drives the
前記 が閉 態で、 負荷 の 給を行って るときに、 前記 部 の 源を供給する 3 、  Supply the source of the part when the is closed and supplying the load 3,
前記 3 に入力される電圧を検出する電圧 を備え、  A voltage for detecting the voltage input to 3 is provided;
前記 、 負荷 電力を供給しているときに、 前記 が前記 3 に 入力される電圧が所定の に達したことを検出すると、 前記 を第1 定時間 させると共に、 前記 が非 のときに前記 を第 定時間 させ ることを特徴とする負荷 。 、 前記 御都からの 号に応じて、 前記 流電源及び 荷にそれ ぞれ 続される点の電位を基準にして、 前記 御都とは電気 に絶縁された電力を、 前記 スイッチ 子のゲート部に供給し、 前記 スイッチ 子を駆動することを特徴とする に記載の 。 When supplying the load power and detecting that the voltage input to 3 reaches a predetermined value when the voltage is supplied to the voltage, the voltage is set to a first constant time, and when the voltage is not, the voltage is A load characterized by a fixed time. In accordance with a signal from the capital, the electric power isolated from the capital is electrically isolated from the potential of the point connected to the current power source and the load, and the gate portion of the switch element. And the switch element is driven.
3  Three
、 前記 スイッチ 子の ルゲートに対応して けられ、 発光 部及び を有する 導体スイッチ 子で構成され、 前記 前記 に 接続されて駆動 号が入力され、 前記 、 前記 部から出力された光が人射する と光電 換を行 、 前記 で発電された電力が、 前記 流電源及び 接続さ れる点をそれぞれ基準として、 前記 スイッチ 子のゲート 子に正の電位が印 される よ に接続されて ることを特徴とする に記載の 。 A light emitting portion and a conductor switch having a light emitting portion, and a drive signal is input to the light emitting portion and the light output from the portion is exposed to humans. The power generated in the above is connected so that a positive potential is applied to the gate element of the switch element on the basis of the current power source and the connection point. As described in.
4  Four
、 前記 スイッチ 子の ルゲートに対応して けられ、 に接続されたダイオード 、 一端がそれぞれの 力線に接続され、 が前記ダイ オードに接続されたコンデンサ ・ ダイオード 前記コン の と前記 の スイッチ 子の ゲート 子との間に接続された駆動スイッチ 子とで構成され、 前記 スイッチ 子を前記 部からの 号により させることで、 前記 に 駆動電力を供給することを特徴とする に記載の 。A diode connected to the switch element in correspondence with the gate of the switch; one end connected to the respective power line; and Capacitor diode connected to the diode and a drive switch connected between the gate of the capacitor and the gate of the switch, and the switch is changed by a signal from the section, As described in the above, which supplies driving power.
5  Five
路における スイッチ 、 前記 部から駆動 号によって光を出力 する発光 、 前記 部から出力された光を受 して する で構成された  A switch on the road, light emission that outputs light by a drive signal from the part, and light that is output from the part
導体スイッチ 子であり、  A conductor switch,
前記 が導 することによって、 前記 源の 力を利用して前記 に駆 動電力を供給することを特徴とする に記載の 。 路における2つの 導体スイッチ 子の が直列に接続され ていることを特徴とする 3または5に記載の 。 The driving power is supplied to the power by using the power of the power source when the power is guided. The two conductor switches in the road are connected in series, as described in 3 or 5.
7  7
前 、 前記 に接続された コイル 、 前記 スイッチ 子の ルゲ トに対応して けられ、 路を介して前記 スイッチ 子のゲート 接続された つの コイルを有するトランスで構成され、 前記 部からの 号に応じて前記 コイルに交流電流が流れたときに、 5 コイルに発生し た 電力を整流した電力により、 前記 流電源及び 接続される点をそれぞれ基 準として、 前記 スイッチ 子のゲート 子に正の電位が印 されることを特徴とする 2に記載の 。 、 前記 スイッチ 子のゲート 前記 スイッチ 子が接続され る 、 前記ゲート 極の 準となる電力線との間に接続されたコンデンサをさらに 備えたことを特徴とする または5に記載の 。 の ラインが接続される点と、 そのマイナス 力点との間に接続された同 期スイッチ 子を有し、 前記 が閉となる動作に同期して、 前記 スイッチ 子 が閉となる動作を行 ことを特徴とする 1、 または5に記載の 。 スイッチ 、 サイリスタ又はトライアック 造を有し 前記 スイッチ 、 前記 置のいずれかの とは絶縁された 号で駆動されることを特 徴とする に記載の 。 3 、 前記 3 に人力される電圧が所定の に達したことを検出 し 号を制御 出力する電圧 、 前記 3 に入力される電圧の クロス 検出し 号を制御 出力する電圧ゼロクロス とを含め・ Before, the coil connected to the switch element is configured to correspond to the lug of the switch element, and is composed of a transformer having one coil connected to the gate of the switch element through a path, and according to the number from the part. Then, when an alternating current flows through the coil, a positive potential is applied to the gate element of the switch element based on the current source and the point to be connected by the electric power obtained by rectifying the electric power generated in the five coils. The item described in 2, characterized by being marked. 6. The switch according to claim 5, further comprising a capacitor connected between the gate of the switch element and a power line serving as a quasi of the gate electrode to which the switch element is connected. A synchronous switch connected between the point where the line is connected and the negative force point, and the switch is closed in synchronization with the operation where the is closed. Characterized in 1 or 5, characterized. It has a switch, a thyristor or a triac structure, and is driven by an isolated signal from any one of the switch and the device. 3, detecting that the voltage manually applied to 3 has reached a predetermined value, controlling the signal, and crossing the voltage input to 3 Including voltage zero cross to detect and control signal output
御都は、 前記 部から信号が人力されると前記 を第 定時間 させるためのパルス 号を出力するパルス 前記 ゼロクロス 部か らの 号が入力されると 3 定時間だけパルス 号を出力するパルス 部をさら に備え、  Mitsu is a pulse unit that outputs a pulse signal for a predetermined time when the signal is manually input from the unit. A pulse unit that outputs a pulse signal for a fixed period of time when the signal from the zero-cross unit is input. In addition,
前記 部からの 号と電圧ゼロクロス 部からの 号が両方 せられている期 間だけ、 前記 が閉となるよ に駆動 号を出力することを特徴とする ま たは に記載の 。 The driving signal is output so that the signal is closed only during a period in which the signal from the unit and the signal from the voltage zero crossing unit are both generated.
1 モート ントロール 号で動作されることを特徴とす る 1または に記載の 。 Described in 1 or, characterized in that it is operated on a 1-motor control number.
1  1
に接続され、 前記 モートコントロール 号を整流する をさ らに有し、  And further rectifying the moat control signal,
前記 モートコントロール 号が伝送されてきた時に、 前記 モートコントロール 号 の 力を、 前記 を経由して前記 に供給し、 前記 御都を起動すると 共に、 前記 が前記 モートコントロール 号に含まれる自己の ドレスを認識した ときに、 前記 3 を動作させ、 前記 を駆動して負荷 電力を供給する動作 を行 ことを特徴とする 1 2に記載の 。 When the mote control signal is transmitted, the power of the mote control signal is supplied to the device via the to activate the capital, and the self-address is included in the mote control signal. 13. When the device is recognized, the operation of 3 is performed, and the operation of supplying the load power by driving the is performed.
1  1
トランジスタ 造のスイッチ 子を有し、 負荷に対して電源の 給を制御する 、  It has a transistor switch and controls the supply of power to the load.
サイリスタ 造のスイッチ 子を有し が非 のときに、 負荷に対して 電源の 給を制御する補助 、  Auxiliary control of power supply to the load when the thyristor switch is not
前記 部及び の 制御する制御 、  Control of said part and
前記 の 端から を介して電力 給され、 前記 御都に安定した電圧を供 給する 、  The power is supplied from the end of the through and supplies a stable voltage to the capital.
前記 の 端から を介して電力 給され、 負荷 の 給を停止して るときに、 前記 部 の 源を供給する 、  When the power is supplied from the end through and the supply of the load is stopped, the source of the part is supplied.
前記 前記 が閉 態で、 負荷 の 給を行っているときに、 前記 部 の 源を供給する 3 、 を備え  And 3 for supplying a source of the part when the is in a closed state and supplying a load.
前記 3 、 入力される電圧を検出する電圧 荷電流の クロス点 を検出する ロウロス とを備え、  3 and low loss detecting the cross point of the voltage load current for detecting the input voltage,
前記 、 負荷 電力を供給して るときに、 前記 が前記 3 に 入力される電圧が所定の に達したときから計数される 定時間と、 前記ゼロクロ ス が負荷電流の クロス点を検出してから計数される負荷電流の 周期 満の 3 定時間とが重複して る時間だけ、 前記 を導 させることを特徴とする負荷  When the load power is supplied, the constant is counted from when the voltage input to 3 reaches a predetermined value, and the zero cross detects the load current crossing point. The load is characterized in that the above is derived only for the time that overlaps the three constant times of the full load current period counted.
3 。Three .
1 5  1 5
、 前記 が非 のときに前記 を第 定時間 させ ることを特徴とする 1 に記載の 。 2. The method according to 1, wherein the time is set to a fixed time when the value is non.
1  1
に流れる電流を検出する電流 をさらに備え、  And a current for detecting the current flowing through
前記 、 所定の 以上の電流が前記 に流れると  When a current greater than or equal to the predetermined value flows to the
を導 態とし、 その 、 前記 が非 となる際に、 前記 を導 させ ることを特徴とする に記載の 。The method described in the above item, wherein when the above becomes non-conductive, the above is introduced.
1 7  1 7
トランジスタ 造のスイッチ 子を有し、 負荷に対して電源の 給を制御する 、  It has a transistor switch and controls the supply of power to the load.
サイリスタ 造のスイッチ 子を有し、 前記 が非 のときに、 負荷に対して 電源の 給を制御する補助 、  A switch having a thyristor structure, and when the above is non, an auxiliary for controlling the supply of power to the load,
前記 部及び の 制御する制御 、  Control of said part and
前記 の 端から を介して電力 給され、 前記 に安定した電圧を供 給する 、  Powered from the end of the through and supplying a stable voltage to the
前記 前記 が閉 態で、 負荷 の 給を行って るときに、 前 記 1 部 の 源を供給する 3 、 When the above is closed and supplying a load, supply the part 1 source 3,
外部から伝送されて る制御 号を受信する受信部と、 A receiver for receiving control signals transmitted from the outside;
前記 信部によって受信された制御 号を整流して、 前記 に電力を供給する独 立電源 、 を備えたことを特徴とする負荷 。A load comprising: an independent power source that rectifies a control signal received by the communication unit and supplies power to the control signal.
8 8
3 に人力される電圧を検出する電圧 をさらに備え、  3 is further provided with a voltage for detecting a voltage manually
前記 御都は、 負荷 電力を供給して るときに、 前記 が前記 3 に入 力される電圧が所定の に達したことを検出すると、 前記 を第Ⅱ 定時間 させると共に、 前記 が非 のときに前記 を第2 定時間 させる ことを特徴とする 1 7に記載の 。When the capital detects that the voltage input to 3 has reached a predetermined value when supplying load power, the capital is set to the second constant time, and when is not 17. The method according to 17 above, wherein the above is performed for a second constant time.
1  1
に流れる電流を検出する電流 をさらに備え・  It further has a current to detect the current flowing through
御都は、 所定の 以上の電流が前記 に流れると、  In the capital city, when more than a predetermined current flows through
を導 態とし、 その 、 前記 が非 となる際に、 前記 を導 させ ることを特徴とする 1 に記載の 。 スイッチ 、 双方向 能な トランジスタ 子で構成され、 前記 トランジスタ 、 電源及び 荷にそれぞれ 続される 2つの 、 つの 極の に配置された制御 極を有することを特徴とする 72. The method according to 1, wherein the is introduced when the is in a non-conductive state, and when the is non-conductive. The switch is composed of bidirectional transistors, and two transistors connected to the transistor, the power source and the load, 7 with control poles arranged at the two poles
19のいずれか に記載の 。 Described in any of 19.
21  twenty one
スイッチ 、 交流電源及び 荷に対してそれぞれ 列に接続され、 表面上に形成された 極及び 、 少な ともその 部分が前記 表面 上に形成され、 前記 極の 位及び 極の 位に対して中間 位となる中間 、 少な ともその 部分が前記 上に接続され、 前記 に対し て制御を行 ための 極を備えた トランジスタ 造を有し、 前記  A switch, an AC power source and a load are connected to each other in a row, and a pole formed on the surface and at least a portion thereof is formed on the surface, and the intermediate position with respect to the pole position and the pole position. An intermediate, at least a portion of which is connected to the above, and has a transistor structure with a pole for controlling the above,
、 前記 極及び 対して所定の 圧を維持し る 置に配置されていることを特徴とする 7 1 の ずれか に記載の 。 7. The device according to any one of 71, wherein the electrode is disposed in a position to maintain a predetermined pressure with respect to the pole.
21  twenty one
荷電流の クロス点を検出する クロス をさらに備え、  It also has a cross to detect the cross point of the load current,
前記 御都は、 前記 定時間と ゼロクロス が負荷電流の クロス点 を検出してから計数される負荷電流の 周期 満の 3 定時間とが重複して る時間だ け、 前記 を導 させることを特徴とする 18に記載の 。  The Goto is characterized in that the above-mentioned time is derived only during the time when the constant time and zero-crossing overlap with the three constant times of the load current period counted after detecting the crossing point of the load current. As described in 18.
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