CN102576233B - 负载控制装置 - Google Patents

Abstract

一种负载控制装置，包括：主开关部，具有相对于交流电源及负载串联连接的主开关元件，控制对负载的电力供给；操作开关，至少输出用于启动负载的启动信号；控制部，连接于操作开关，控制上述主开关部的开关；第1电源部，对控制部供给稳定的电压；第2电源部，对第1电源部供给电力；以及第3电源部，对第1电源部供给电力。上述负载控制装置的特征在于，从操作开关收到上述启动信号时，上述控制部在将对第1电源部供给电力的电源从第2电源部切换为第3电源部之前，对上述主开关部输出用于使上述主开关元件导通的初始驱动信号。

Description

负载控制装置

技术领域

本发明涉及一种在商用电源(交流电源)与照明装置或马达(motor)等负载之间串联连接的双线式的负载控制装置。 

背景技术

以往以来，使用三端双向开关(triac)或晶闸管(thyristor)等无触点开关(switch)元件的负载控制装置已得到实用化(参照专利文献1)。这些负载控制装置基于省布线的观点，普遍采用了双线式接线，在商用电源(市电)与负载之间串联连接。在这样串联连接于商用电源与负载之间的负载控制装置中，如何确保自身的电路电源成为问题。 

如图43所示，第1先前例的负载控制装置50串联连接于商用电源2与负载3之间，且包括：主开关部51；整流部52；控制部53；第1电源部54，用于对控制部53供给稳定的电力；第2电源部55，在对负载3的电力停止状态时，对第1电源部54供给电力；第3电源部56，在进行对负载3的电力供给时，对第1电源部54供给电力；以及辅助开关部57，用于进行负载电流中的微小电流的通电，将使主开关部51的主开关元件51a导通所需大小的电流供给至主开关元件的栅极(gate)。主开关部51的主开关元件51a由三端双向开关构成。 

在未对负载3进行电力供给的负载控制装置50的断开(off)状态下，从商用电源2施加至负载控制装置50的电压经由整流部52供给至第2电源部55。第2电源部55是由电阻及齐纳二极管(Zener diode)构成的恒压电路。当负载3处于断开状态时，对第2电源部55输入由整流部52全波整流后的脉动电流，且仅在其电压值高于齐纳二极管55a的齐纳电压时，将齐纳电压输入至第1电源部54。当由整流部52全波整流后的脉动电流的电压低于齐纳电压时，连接于第1电源部54的输入端子间的缓冲电容器(buffer condenser)54a成为电源，来对第1电源部54供给电力。缓冲电 容器54a反复进行充放电。另外，此时设定为，流经负载3的电流是负载3不会发生误动作的程度的微小电流，控制部53的消耗电流较小，且第2电源部55的阻抗维持为较高。 

另一方面，在对负载3进行电力供给的负载控制装置50的导通(on)状态下，通过通过来自控制部53的控制信号使第3电源部56导通，负载控制装置50的阻抗(impedance)下降而流经负载3的电流量增加，并且，流经第3电源部56的电流也流经第1电源部54，开始缓冲电容器54a的充电。当缓冲电容器54a的充电电压高于规定的阈值时，构成第3电源部56的齐纳二极管56a发生击穿(breakdown)而电流开始流动，电流流入辅助开关部57的栅极，辅助开关部57导通(on)(闭状态)。其结果，从整流部52流入第3电源部56的电流转流向辅助开关部57，进而流入主开关部51的开关元件51a的栅极，主开关部51导通(闭状态)。因此，对负载3供给几乎所有的电力。 

以下，说明在负载3处于导通状态时不从第2电源部55对第1电源部54供给电力，而仅从第3电源部56对第1电源部54供给电力的情况。当用于使负载3启动的操作开关(SW)4导通时，控制部53输出控制信号，由此，第3电源部56的开关元件56c导通。此时，第1电源部54的输入电压为第2电源部55的输出电压，高于第3电源部56的输出电压，因此流经第3电源部56的电流依照齐纳二极管56a、辅助开关部57的晶闸管57a、主开关部51的三端双向开关51a的顺序流动。在三端双向开关51a导通的时刻，整流部52的整流电压大致为零，因此第2电源部55为非导通，无电流流动。第3电源部56也同样如此。在此期间，第1电源部54从缓冲电容器54a供给电力，因此第1电源部54的输入电压，即缓冲电容器54a的端子电压逐渐下降。继而，当第1电源部54的输入电压低于第3电源部56的输出电压时，开始从第3电源部56对第1电源部54供给电力。此时，第2电源部55的齐纳二极管55a的齐纳电压高于第3电源部56的齐纳二极管56a的齐纳电压，因此第2电源部55仍保持非导通。继而，缓冲电容器54a进行充电，以使其端子电压达到第3电源部56的输出电压。当整流部52的整流电压高于第2电源部55的齐纳二极管55a的齐纳电压时，第1电源部54的输入电压达到第2电源部55的输出电压，在此瞬间， 流经第3电源部56的电流转流至齐纳二极管56a、晶闸管57a、主开关部51的三端双向开关51a。通过反复进行这些动作，当负载3处于导通状态时，不从第2电源部55对第1电源部54供给电力，而专门从第3电源部56对第1电源部54供给电力。 

一旦主开关部51导通(闭状态)，电流会持续流动，但在交流电流到达零交(zero cross)点时，开关元件51a自我消弧，主开关部51成为非导通(off)(开状态)。当主开关部51成为非导通(开状态)时，电流再次从整流部52经由第3电源部56流至第1电源部54，进行确保负载控制装置50的自身电路电源的动作。亦，每隔交流的1/2周期，反复进行负载控制装置50的自身电路电源确保、辅助开关部57的导通及主开关部51的导通动作。 

图20所示的第2先前例的负载控制装置60串联连接于交流电源2与负载3之间，且包括主开关部61；整流部62；控制部63；第1电源部64，用于对控制部63供给稳定的电源；第2电源部65，在对负载3的电力停止状态时，对第1电源部64供给电力；第3电源部66，在进行对负载3的电力供给时，对第1电源部64供给电力；以及零交检测部67等，检测负载电流的零交点。晶体管作为主开关部61的开关元件61a使用MOSFET，并将白炽灯作为控制对象负载。 

当对负载3供给电力时，使主开关部61的开关元件61a导通与外部输入的调光级别(level)相应的期间，在零交检测部67检测电压的零交点的定时(timing)使开关元件61a导通(闭状态)，在经过上述期间后使开关元件61a为非导通(开状态)。在主开关部61为非导通(开状态)的期间，与上述第1先前例同样地，负载控制装置60的自身电路电源得到确保。当使主开关部61为非导通(开状态)时，零交检测部67再次检测零交点，并每隔交流的1/2周期来反复进行使开关元件61a导通(闭状态)的动作。 

然而，已知的是，在第1先前例中，当对照明装置或马达等负载3接通电力时，会暂时性地流过称作冲击电流的大电流。在电力接通时，如上所述，在主开关部51的三端双向开关51a导通之前，已有电流流经第3电源部56，因此由冲击电流引起的大电流会流经第3电源部56或辅助开关部57，构成这些第3电源部56或辅助开关部57的元件有可能会受到破坏。 或者考虑到，因大电流反复流经第3电源部56或辅助开关部57，构成这些第3电源部56或辅助开关部57的元件会逐渐劣化，从而使负载控制装置50的寿命变短。 

如第1先前例的负载控制装置50那样，主开关部51的开关元件51a为三端双向开关或晶闸管时，为了降低对负载3供给电力时产生的噪音(noise)，以及在停止对负载3的电力供给时为了防止由于从电源2传播的噪音造成的误动作，必须设置滤波器(filter)，但构成滤波器的线圈(coil)58的大小或线圈的发热会造成问题，从而难以实现负载控制装置的小型化。 

为了不使用滤波器来降低负载控制装置的噪音，例如在专利文献2所记载的负载控制装置(第3先前例)中，除了主开关部的开关元件以外，还设置导通电阻比该开关元件(第1开关部)大的第2开关部，在使第2开关部导通之后，使第1开关部导通。然而，这种第3先前例中，开关元件的数量将变多，电路构成变得复杂，并且开关导通的定时的控制变得复杂。 

而且，如第2先前例的负载控制装置60那样，主开关部61的开关元件61a为晶体管(transistor)构造的情况下，负载限定于白炽灯这样的负载电流与负载电压处于同相位(功率因数1)的负载，且采用逆相位控制，即，使电流从零交点流动，利用与调光相应的相位角来阻断电流。此时，由于必须阻断通电电流，因此噪音会变大，而通过晶体管的控制来使阻断速度减慢，从而谋求噪音下降。然而，存在下述问题，即，由于该阻断时产生的开关损失，开关元件的发热会变大。 

如第1先前例的负载控制装置50这样，主开关部51的开关元件51a为晶闸管构造的情况下，通过使用可变电阻来使开关元件51a的导通延迟，可进行照明装置的调光控制。另一方面，用作主开关部的开关元件的三端双向开关或晶体管是由硅构成，一般是电流沿元件的纵方向流动的纵型。在三端双向开关的情况下，由于通电路径上存在PN结(junction)，因此在通电时会因越过该障壁而发生损失。而且，在晶体管的情况下，由于必须使2个元件逆向连接，以及成为耐电压维持层的低载流子(carrier)浓度层的电阻较高，因此在通电时会发生损失。由于这些损失，开关元件自身的发热会变大，因而需要大型的散热片(heat sink)，因此会妨碍负载 控制装置的大容量化或小型化。 

一般而言，这种负载控制装置是收纳于壁面上所设的金属制的盒体(box)等中而使用，但在先前的负载控制装置中，小型化存在限度，因此，当前普遍使用的盒体的大小无法实现负载控制装置与其他传感器(sensor)或开关等的并用。因此，在普通大小的盒体中，为了实现负载控制装置与其他传感器或开关等的并设，要求负载控制装置的进一步的小型化。 

而且，在上述先前的负载控制装置中，例如当负载为照明装置的小灯泡等的低电容时，为了使消耗电力较大的主开关部导通，负载控制装置内消耗的电力会变大，而且，对缓冲电容器59的充电需要耗费时间。因此，在缓冲电容器59的充电电压高于规定的阈值的时刻，有时也会超过交流电源的1/2周期，因此存在下述问题，即：无法准确地控制主开关部的导通/断开的定时，从而负载的动作有时会发生波动。 

专利文献1：日本特开2007-174409号公报 

专利文献2：日本特开2006-92859号公报 

发明内容

本发明是为了解决上述先前例的问题而完成，其提供一种可防止对负载接通电力时的冲击电流造成的元件的破坏或劣化的负载控制装置。 

而且，本发明提供一种负载控制装置，既可削减开关元件的个数，又可抑制开关元件的发热而实现小型化，并且可准确地控制开关定时(timing)，从而实现消耗电力的降低，且可防止变动，而且，可进行调光控制等的高度的负载控制。 

为了达成上述目的，根据本发明的第1技术方案，一种双线式的负载控制装置，串联连接于交流电源与负载之间，具备：主开关部，具有相对于交流电源及负载串联连接的主开关元件，对负载控制电力的供给；操作开关，由用户进行操作，至少输出用于启动负载的启动信号；控制部，与上述操作开关连接，根据从上述操作开关发送来的信号，控制上述主开关部的开关；第1电源部，从上述主开关部的两端经由整流部来进行电力供给，对上述控制部供给稳定的电压；第2电源部，从上述主开关部的两端经由整流部来进行电力供给，在停止对负载的电力供给时，对上述第1电 源部供给电力；以及第3电源部，在上述主开关部为闭状态且对负载进行电力供给时，对上述第1电源部供给电力；从上述操作开关收到上述启动信号时，上述控制部在将对上述第1电源部供给电力的电源从上述第2电源部切换为上述第3电源部之前，对上述主开关部输出用于使上述主开关元件导通的初始驱动信号。 

根据上述构成，在启动负载时，在使第3电源部导通以确保负载控制装置的内部电源之前，先使主开关部的主开关元件导通以对负载供给电力，因此负载启动时流动的大电流(冲击电流)不会流经第3电源部，而流经主开关部的主开关元件。因此，可保护构成第3电源部等的元件不受大电流影响，使得这些元件不会受到破坏。而且，主开关元件被设计并制造成可耐受高电压大电流，因此不会因冲击电流而立即被破坏，可防止负载控制装置的故障。 

根据本发明的第2技术方案，一种双线式的负载控制装置，串联连接于交流电源与负载之间，具备：主开关部，具有晶体管构造的开关元件，对负载控制电力的供给；辅助开关部，具有晶闸管构造的开关元件，在上述主开关部为非导通时，对负载控制电力的供给；控制部，控制上述主开关部及上述辅助开关部的开关；第1电源部，从上述主开关部的两端经由整流部来进行电力供给，对上述控制部供给稳定的电压；第2电源部，从上述主开关部的两端经由整流部来进行电力供给，在停止对负载的电力供给时，对上述第1电源部供给电力；第3电源部，在上述主开关部或上述辅助开关部为闭状态且对负载进行电力供给时，对上述第1电源部供给电力；电压检测部，检测输入至上述第3电源部的电压；以及零交检测部，检测负载电流的零交点；上述控制部，在对负载供给电力时，在上述零交检测部检测出负载电流的零交点之后，在规定的等待限度时间内上述电压检测部检测出输入至上述第3电源部的电压达到规定的阈值时，使主开关部驱动信号上升，该主开关部驱动信号用于使上述主开关部导通，在上述零交检测部检测出负载电流的零交点后经过小于负载电流的半周期的规定时间之后，使上述主开关部驱动信号下降，上述控制部，在对负载供给电力时，在上述等待限度时间内上述电压检测部未检测出输入至上述第3电源部的电压达到规定的阈值时，在经过上述等待限度时间之后使上述主开 关部驱动信号上升，在上述零交检测部检测出负载电流的零交点之后经过小于负载电流的半周期的规定时间之后，使上述主开关部驱动信号下降。 

根据上述构成，当电压检测部检测出输入至第3电源部的电压达到规定的阈值时，控制部使主开关部导通(闭状态)，因此在交流电源的1/2周期中的几乎所有时间内，从主开关部对负载供给电力。而且，对主开关部的导通开始的等待时间设有限制，因此例如即使在低负载时输入至第3电源部的电压达到规定的阈值受到过度延迟时，经过等待限度时间后仍使主开关部导通。由此，可使主开关部每隔1/2周期而稳定地进行开关动作，例如当使用照明器具来作为负载时，可防止小灯泡点灯等的低负载时的闪烁点灯。另外，主开关部中所用的晶体管构造的开关元件在低负载时成为有源状态，因此具备电阻。然而，在这样的低负载时，流经开关元件的电流也变小，因此发热不会过大。 

根据本发明的第3技术方案，一种双线式的负载控制装置，串联连接于交流电源与负载之间，具备：主开关部，具有晶体管构造的开关元件，对负载控制电力的供给；辅助开关部，具有晶闸管构造的开关元件，在上述主开关部为非导通时，对负载控制电力的供给；控制部，控制上述主开关部及上述辅助开关部的开关；第1电源部，从上述主开关部的两端经由整流部来进行电力供给，对上述控制部供给稳定的电压；第2电源部，从上述主开关部的两端经由整流部来进行电力供给，在停止对负载的电力供给时，对上述第1电源部供给电力；第3电源部，在上述主开关部或上述辅助开关部为闭状态且对负载进行电力供给时，对上述第1电源部供给电力；电压检测部，检测输入至上述第3电源部的电压；以及电流检测部，检测流经上述辅助开关部的电流；当在对负载供给电力时，上述电压检测部检测出输入至上述第3电源部的电压达到规定的阈值时，上述辅助开关部导通，当上述电流检测部检测出流经上述辅助开关部的电流达到规定的阈值时，上述控制部使上述主开关部导通，并且使上述辅助开关部为非导通。 

根据上述构成，当输入至第3电源部的电压达到规定的阈值时，控制部首先使辅助开关部导通(闭状态)，随后当流经辅助开关部的电流达到规定的阈值时使主开关部导通，因此在高负载时，可在交流电源的1/2周期中的几乎所有时间内，从主开关部对负载供给电力。另一方面，在低负载时，流经辅助开关部的电流达不到规定的阈值，因此无需使消耗电力大的主开关部导通而通过辅助开关部来进行通电。由此，例如当使用照明器具来作为负载时，可使作为低负载的小灯泡点灯等情况下的负载控制装置的内部所消耗的电力降低。 

根据本发明的第4技术方案，一种双线式的负载控制装置，串联连接于交流电源与负载之间，具备：主开关部，具有晶体管构造的开关元件，对负载控制电力的供给；辅助开关部，具有晶闸管构造的开关元件，在上述主开关部为非导通时，对负载控制电力的供给；控制部，控制上述主开关部及上述辅助开关部的开关；第1电源部，从上述主开关部的两端经由整流部来进行电力供给，对上述控制部供给稳定的电压；第2电源部，从上述主开关部的两端经由整流部来进行电力供给，在停止对负载的电力供给时，对上述第1电源部供给电力；第3电源部，在上述主开关部或上述辅助开关部为闭状态且对负载进行电力供给时，对上述第1电源部供给电力；电压检测部，检测输入至上述第3电源部的电压；以及操作部，由用户进行操作，以调整流至负载的电流；上述控制部根据输入至上述操作部的操作来设定主开关部导通时间，该主开关部导通时间是为了每隔交流电源的1/2周期使上述主开关部导通而计数的，上述控制部使上述主开关部只在规定时间与上述主开关部导通时间重叠的时间导通，上述规定时间是上述电压检测部从输入至上述第3电源部的电压达到规定的阈值时开始计数的。 

根据上述构成，当电压检测部检测到输入至第3电源部的电压达到规定的阈值时，控制部使主开关部导通(闭状态)，因此在交流电源的1/2周期中的几乎所有时间内，从主开关部对负载供给电力。而且，由于主开关部的导通根据由操作部所输入的操作而间歇性地受到控制，因此使用双线式的负载控制装置，可使负载进行所需的动作以实现消耗电力的降低。例如，当负载为照明装置时，用户通过对操作部进行操作，可调光至所需的亮度。而且，由于主开关部的开关元件为晶体管构造，因此发热少，从而可实现负载控制装置的小型化。 

附图说明

本发明的目的及特征可通过下文中参照下述附图所进行的优选实施例的说明而更明确。 

图1是表示本发明的第1实施方式的负载控制装置的构成的电路图。 

图2是表示上述第1实施方式的负载控制装置的动作中的各部分的电流及控制信号的波形的时序图(time chart)。 

图3是表示本发明的第2实施方式的负载控制装置的构成的电路图。 

图4是表示上述第2实施方式的负载控制装置的动作中的各部分的电流及控制信号的波形的时序图。 

图5(a)是在上述第2实施方式中，将用作主开关元件的耐电压部设为1处的横型的(dual)栅极晶体管构造的主开关元件的电路图，图5(b)是作为参考例而将2个MOSFET型晶体管元件逆向连接时的电路图。 

图6是上述双栅极晶体管构造的主开关元件的俯视图。 

图7是上述双栅极晶体管构造的主开关元件的纵剖面图。 

图8是表示图3中的驱动电路的具体的构成例的电路图。 

图9是表示上述驱动电路的更具体构成例的电路图。 

图10是表示图9所示的驱动电路的变形例的电路图。 

图11是表示图9所示的驱动电路的其他变形例的电路图。 

图12是表示图3中的驱动电路的另一具体构成例的电路图。 

图13是表示图12所示的驱动电路的变形例的电路图。 

图14是表示图3中的驱动电路的另一具体构成例的电路图。 

图15是表示本发明的第3实施方式的负载控制装置的构成的电路图。 

图16是在上述第3实施方式中，将用作主开关元件的耐电压部设为1处的横型的单(single)栅极晶体管构造的主开关元件的俯视图。 

图17是上述单栅极晶体管构造的主开关元件的纵剖面图。 

图18是表示本发明的第4实施方式的负载控制装置的构成的电路图。 

图19是表示应用在上述负载控制装置中的主开关部的构成的电路图。 

图20是表示应用在上述负载控制装置中的电压检测部的构成的电路图。 

图21是表示上述第4实施方式的负载控制装置的高负载时的各部分的 信号波形的时序图。 

图22是表示在上述第4实施方式的负载控制装置的低负载时，不对第1脉冲信号设定等待限度时间而控制主开关部时的各部分的信号波形的时序图。 

图23是表示在上述第4实施方式的负载控制装置的低负载时，对第1脉冲信号设定等待限度时间而控制主开关部11时的各部分的信号波形的时序图。 

图24是表示本发明的第5实施方式的负载控制装置的构成的电路图。 

图25是表示本发明的第6实施方式的负载控制装置的构成的电路图。 

图26是表示上述第6实施方式的负载控制装置的高负载时的各部分的信号波形的时序图。 

图27是表示上述第6实施方式的负载控制装置的低负载时的各部分的信号波形的时序图。 

图28是表示应用在上述第6实施方式的负载控制装置中的电流检测部的构成的一例的电路图。 

图29是表示本发明的第7实施方式的负载控制装置的构成的电路图。 

图30是表示上述第7实施方式的负载控制装置的高负载时的各部分的信号波形的时序图。 

图31是表示上述第7实施方式的负载控制装置的低负载时的各部分的信号波形的时序图。 

图32是表示本发明的第8实施方式的负载控制装置的构成的电路图。 

图33是表示上述第8实施方式的负载控制装置的通常动作时的各部分的信号波形的时序图。 

图34是表示上述第8实施方式的负载控制装置的调光动作时的各部分的信号波形的时序图。 

图35是表示本发明的第9实施方式的负载控制装置的构成的电路图。 

图36是表示上述第9实施方式的负载控制装置的通常动作时的各部分的信号波形的时序图。 

图37是表示上述第9实施方式的负载控制装置的调光动作时的各部分的信号波形的时序图。 

图38是横型的双栅极晶体管构造的主开关元件的纵剖面图。 

图39是表示本发明的第10实施方式的负载控制装置的构成的电路图。 

图40是表示本发明的第11实施方式的负载控制装置的构成的电路图。 

图41是表示本发明的第12实施方式的负载控制装置的构成的电路图。 

图42是表示本发明的第13～15实施方式的负载控制装置中适用的驱动电路的构成的电路图。 

图43是表示第1先前例的负载控制装置的构成的电路图。 

图44是表示第2先前例的负载控制装置的构成的电路图。 

具体实施方式

以下，参照构成本说明书的一部分的附图，详细说明本发明的实施方式。在所有附图中，对于相同或类似的部分标注相同的参照符号并省略说明。 

(第1实施方式) 

参照图1及图2，对本发明的第1实施方式的负载控制装置进行说明。图1是表示第1实施方式的负载控制装置1A的构成的电路图，图2是表示其各部分的电流及控制信号的波形的时序图。第1实施方式表示与上述先前例同样地使用三端双向开关来作为主开关部的主开关元件的示例。另外，作为负载3，可考虑照明装置或换气扇等使用马达的机器，但并不限定于这些机器。 

如图1所示，负载控制装置1A串联连接于商用电源2与负载3之间，且包括：主开关部11，对负载3控制电力的供给；整流部12；控制部13，控制整个负载控制装置1A；第1电源部14，用于对控制部13供给稳定的电力；第2电源部15，在对负载3的电力停止状态时对第1电源部14供给电力；第3电源部16，在进行对负载3的电力供给时对第1电源部14供给电力；以及辅助开关部17，用于将使主开关部11的主开关元件11a导通时所需大小的电流供给至主开关元件的栅极；等。 

主开关部11使用三端双向开关来作为主开关元件11a而构成(以下，视需要称作三端双向开关11a)。而且，控制部13构成为，不经由第3电源部16而对主开关部11的主开关元件11a直接输出驱动信号(脉冲信号)。更具体而言，当用于使负载3启动的操作开关(SW)4导通时，控制部13对三端双向开关11a的栅极直接输入驱动信号。由此，负载3的启动紧之后的冲击电流流经主开关部11的三端双向开关11a，因此可保护第3电源部16或辅助开关部17等元件使不受大电流的影响。 

其次，参照图2，对第1实施方式的负载控制装置1A的动作进行说明。在未对负载3进行电力供给的负载控制装置1A的断开状态下，自商用电源2施加至负载控制装置1A的电压经由整流部12而供给至第2电源部15。在负载3为断开状态时，对第2电源部15输入经整流部12全波整流后的脉动电流，且仅在其电压值高于齐纳二极管15a的齐纳电压时，将齐纳电压输入至第1电源部14。当经整流部12全波整流后的脉动电流的电压低于齐纳电压时，连接于第1电源部14的输入端子间的缓冲电容器14a成为电源而对第1电源部14供给电力。缓冲电容器14a反复进行充放电。另外，此时是设定成，流经负载3的电流是负载3不会发生误动作的程度的微小电流，控制部13的消耗电流较小，第2电源部15的阻抗维持为较高。另外，至此为止的说明与上述先前例相同，在图2中不再描述。 

另一方面，当为了使负载3启动而使操作开关(SW)4导通，从操作开关4输出启动信号时，控制部13对主开关部11直接输出1脉冲的初始驱动信号。由此，主开关部11的三端双向开关11a导通，对负载3供给电力。众所周知，对照明装置或马达等负载3接通电力时的冲击电流远大于恒定时流经负载3的负载电流，但主开关部11被设计并制造成可耐受大电流，因此即使冲击电流流经三端双向开关11a等，也不会因此而导致三端双向开关11a等的元件受到破坏。 

而且，当从操作开关4输出该启动信号时，控制部13在输出第1主开关部驱动信号的同时，输出用于使第3电源部16的开关元件16c导通的驱动许可信号。驱动许可信号持续输出，直至操作开关4断开为止。 

三端双向开关11a为自我保持型元件，当对栅极输入一次脉冲信号后，保持导通状态直至输入电压达到0V为止(零交点)。由于三端双向开关11a导通，因此整流部12的整流电压大致为零，第2电源部15及第3电源部16成为非导通，无电流流动。因此，从缓冲电容器14a对第1电源部14供给电力，缓冲电容器14a的端子电压逐渐下降。 

当商用电源的电压达到0V时，三端双向开关11a自我消弧，整流部12的整流电压上升。继而，当第1电源部14的输入电压，即缓冲电容器14a的端子电压低于第3电源部16的输出电压时，开始从第3电源部16对第1电源部14供给电力，同时开始对缓冲电容器14a进行充电。当缓冲电容器14a的充电完成，其端子电压等于第3电源部的输出电压时，流经第3电源部16的电流转流至齐纳二极管16a、辅助开关部17的晶闸管元件17a、主开关部11的三端双向开关11a，三端双向开关11a导通。由此，对于负载3，从主开关部11供给恒定时的电力。以后，每隔交流的1/2周期，反复进行负载控制装置1A的自身电路电源确保、辅助开关部17的导通及主开关部11的导通动作。 

另外，如图2所示，输出初始驱动信号的定时与商用电源的零交点未必一致，因此也可以还设置零交检测电路，在零交检测电路检测到零交点时输出初始驱动信号，以使得两者一致。在以下的实施方式中也同样。 

(第2实施方式) 

其次，参照图3至图7，对本发明的第2实施方式的负载控制装置进行说明。与上述先前的三端双向开关的不同之处在于，在第2实施方式的负载控制装置1B中所使用的主开关元件是将耐电压部设为1处的横型双栅极晶体管构造的元件。图3是表示第2实施方式的负载控制装置1B的构成的电路图，图4是表示其各部分的电流及控制信号的波形的时序图。图5(a)表示在第2实施方式中，将用作主开关部11的主开关元件11b的耐电压部设为1处的横型双栅极晶体管构造的主开关元件的电路图，图5(b)作为参考例而表示使2个MOSFET型晶体管元件逆向连接时的电路图。图6是横型双栅极晶体管构造的主开关元件的俯视图，图7是图6中的VII-VII纵剖面图。 

在图5(b)所示的构成中，2个晶体管元件的源极电极S彼此连接且接地(earth)(最低电位部)，由于源极(source)电极S与栅极电极G1、G2之间不需要耐电压，而栅极电极G1、G2与漏极(drain)电极D1、D2之间需要耐电压，因此必须使耐电压部(例如，空开耐电压距离)为2处。2个晶体管元件利用以源极电极为基准的栅极信号来进行动作，因此可对各晶体管元件的栅极电极G1、G2输入相同的驱动信号来进行驱动。 

与此相对，如图6及7所示，在横型双栅极晶体管构造的主开关元件中，是实现将维持耐压的部位设为1处的损失较少的双向元件的构造。即，漏极电极D1及D2分别以到达GaN层的方式而形成，栅极电极G1及G2分别形成于AlGaN层之上。在未对栅极电极G1、G2施加电压的状态下，栅极电极G1、G2正下方的AlGaN/GaN异质(hetero)界面上产生的二维电子气体层中产生电子的空白地带，无电流流动。另一方面，当对栅极电极G1、G2施加电压时，电流从漏极电极D1朝向D2(或相反地)而在AlGaN/GaN异质界面上流动。栅极电极G1与G2之间需要耐电压，必须设置一定的距离，但漏极电极D1与栅极电极G1之间以及漏极电极D2与栅极电极G2之间不需要耐电压。因此，漏极电极D1与栅极电极G1以及漏极电极D2与栅极电极G2也可以经由绝缘层In而重叠。另外，此构成的元件必须以漏极电极D1、D2的电压为基准来进行控制，必须对2个栅极电极G1、G2分别输入驱动信号(因此，称作双栅极晶体管构造)。 

图3所示的负载控制装置1B作为主开关部11的主开关元件11b具有上述双栅极晶体管构造(图中省略)，因此仅在对栅极电极G1及G2输入控制信号的期间，主开关部11的主开关元件11b导通。因此，必须产生用于驱动主开关元件11b的第1脉冲信号。图3所示的构成例中，在第3电源部16中，设置检测输入至第3电源部的电压的电压检测部18，并且在控制部13中设置有第2脉冲输出部22，该第2脉冲输出部22用于在根据来自电压检测部18的检测信号而输出第1脉冲信号的第1脉冲输出部(主开关部驱动信号输出部)21及主开关部11成为非导通之后，使辅助开关部17的晶闸管元件17a导通规定时间。而且，辅助开关部17与上述第1实施方式的情况不同，其在负载电流较小的情况下进行对负载3的电力供给。 

其次，参照图4，对第2实施方式的负载控制装置1B的动作进行说明。为了使负载3启动而使操作开关(SW)4导通后，从操作开关4输出启动信号时，从控制部13的主控制部20直接或经由第1脉冲输出部21来对主开关部11直接输出规定脉冲宽度的初始驱动信号。由此，主开关部11的主开关元件11b导通，对负载3供给电力。众所周知，对照明装置或马达等负载3接通电力时的冲击电流远大于恒定时流经负载3的负载电流，但由于主开关元件11b被设计并制造成可耐大电流，因此即使冲击电流流经主 开关元件11b，主开关元件11b等的元件也不会因此而受到破坏。另外，关于驱动许可信号，由于与上述第1实施方式的情况相同，因此省略其说明。 

第2实施方式的主开关元件11b与三端双向开关不同，仅在对栅极电极G1、G2施加有规定电压的期间导通，因此，初始驱动信号的脉冲宽度被设定成商用电源的1/4周期以上且小于1/2周期，且长于第1脉冲信号。当初始驱动信号消失(下降)时，主开关部11成为非导通(开状态)，因此第2脉冲输出部22输出第2脉冲信号，以使辅助开关部17导通第2规定时间(例如，数百μ秒)(成为闭状态)。于是，主开关部11成为非导通，负载电流转流至辅助开关部17，自辅助开关部17的晶闸管元件17a对负载3供给电力。晶闸管元件17a为自我消弧型开关元件，因此在负载电流的电压值达到0V的时刻(零交点)，自动成为非导通。 

当主开关部11及辅助开关部17均成为非导通时，整流部12的整流电压开始上升，电流流经第3电源部16，开始缓冲电容器14a的充电。如上所述，在第3电源部16中设有电压检测部(充电监视部)18，以检测对第3电源部16的输入电压或缓冲电容器14a的端子电压(即缓冲电容器14a的充电完成)。当电压检测部18检测出对第3电源部16的输入电压或缓冲电容器14a的端子电压达到规定的阈值时，电压检测部18输出规定的检测信号。控制部13的第1脉冲输出部21接收了来自电压检测部18的检测信号时，对驱动电路10输出用于使主开关部11导通的第1脉冲信号(主开关部驱动信号)，以使主开关部11导通第1规定时间(成为闭状态)。 

另外，图3中，表示将使用专用的IC等来以硬件(hardware)方式构成的第1脉冲输出部(主开关部驱动信号输出部)21设置为控制部13的一部分，以根据来自电压检测部18的检测信号而直接输出第1脉冲信号的构成例，但并不限定于图示的构成，也可以构成为，将来自电压检测部18的输出输入至由CPU等构成的主控制部20，以软件(software)方式输出第1脉冲信号。 

当第1脉冲信号消失(下降)时，主开关部11成为非导通(开状态)，因此第2脉冲输出部22输出第2脉冲信号，以使得辅助开关部17导通第2规定时间(例如，数百μ秒)(成为闭状态)，辅助开关部17的晶闸管元件17a导通，对负载3供给电力，直至晶闸管元件17a自我消弧为止。以 后，每隔交流的1/2周期，反复进行负载控制装置1的自身电路电源确保、辅助开关部17的导通及主开关部11的导通动作。 

这些动作是对负载电流进行，因此即使主开关部11由具有晶体管构造的主开关元件11b构成，负载3并不限定于功率因数1的负载，能够实现适合于萤光灯及白炽灯的任一者的双线式负载控制装置。而且，主开关部11由横型双栅极晶体管构造的主开关元件11b构成，因此晶体管元件的需要耐电压的部位限定于1处，可减少对负载通电时的主开关元件自身的发热量，从而可同时实现负载控制装置的小型化及大容量化。 

而且，图3中，表示设有用于对流经辅助开关部17的电流进行检测的电流检测部26的示例，但这是为了在频率偏移或连接有过负载时，通过进行将负载电流路径自辅助开关部17再次切换为主开关部11的动作，以保护辅助开关部17不被破坏。因而，电流检测部26并不是必需的，可以视需要而设置。 

图8是表示驱动电路10的具体构成例的电路图。用于驱动主开关部11的驱动电路10对应于主开关元件11b的双栅极而分别设有二组，且包括：与负载控制装置1B的第1电源部14连接的二极管(diode)101a、101b；一端连接于各个电力线，另一端连接于二极管101a、101b的电容器(condenser)102a、102b；以及连接于二极管101a、101b及电容器102a、102b的连接点与主开关部11的主开关元件11b的各栅极端子之间的驱动开关元件103a、103b。驱动开关元件103a、103b通过来自控制部13的信号而导通/断开。进而，该驱动开关元件103a、103b为开关部与操作部绝缘的构成。驱动开关元件103a、103b的构成并无特别限定，如后所述，可使用光耦合器(photocoupler)或光继电器(photorelay)等的光绝缘半导体开关元件等各种类型的元件。 

根据该构成，通过将负载控制装置1B的第1电源部14经由二极管101a、101b而连接于一端与电力线连接的电容器102a、102b的另一端，通过该电容器102a、102b来构成以电力线的电位为基准的简易电源。对该电容器102a、102b的充电是通过下述方式而进行，即，从电力线中电源电压较高的一侧，经由负载控制装置1B的内部电源而流向电压较低的一侧的电力线的电流，对连接于电压较低的一侧的电容器进行充电。此时，由于不对连接于电压较高的一侧的电容器进行充电，因此每隔电源频率的一周期来对电容器反复进行充电。对于相反侧的电容器，以电力线的电位关系与上述相反的定时来进行充电。 

当横型双栅极晶体管构造的主开关元件11b从断开设为导通时，对于主开关元件11b的栅极，必需以电力线所连接的点(参照图5(a))为基准来施加电压。此处，当通过来自控制部13的信号而使与主开关部11的主开关元件11b的栅极电极连接的驱动开关元件103a或103b导通时，在主开关元件11b的栅极端子上，施加有分别对以电力线为基准的电容器所充电的电压，主开关元件11b成为导通状态(闭状态)。当主开关元件11b暂时成为导通状态时，主开关元件11b的端子间电压变得非常小，因此可利用从负载控制装置1B的电源经由二极管101a、101b及驱动开关元件103a、103b所施加的电压来维持导通。 

本实施方式中，驱动电路10与第1电源部14非绝缘地构成，因此能够高效率地供给驱动电力。电容器102a、102b只要暂时确定主开关元件11b从断开成为导通时的栅极电极的电位即可，因此其形状或容量可以为小型。而且，对驱动电路10的电力供给是由第1电源部14的输入或输出等的相对较稳定的电源部来进行的。 

图9表示驱动电路10的更具体的构成例，作为驱动开关元件103a、103b，使用光耦合器或光继电器等的光绝缘半导体开关元件。当输入来自控制部13的驱动信号时，从光绝缘半导体开关元件的发光部输出光信号，当该光信号入射至受光部时，受光部导通，来自第1电源部14的电流(驱动信号)流动。由于发光部与受光部电绝缘，因此只要不从发光部输出光，便不会对主开关元件11b的栅极电极输入驱动信号。因此，根据来自控制部13的驱动信号，既可维持绝缘，而且可容易且确实地使连接于主开关元件11b的栅极电极的驱动开关元件103a、103b导通/断开。 

图10表示图9所示的驱动电路10的变形例。该变形例中，使用光耦合器或光继电器等的光绝缘半导体开关元件的驱动开关元件103a、103b的发光部串联连接。由此，可使流经驱动电路10的电流值为约1/2，可降低驱动电路10中的电力消耗量。 

图11表示图9所示的驱动电路10的另一变形例。该变形例中，使用光耦合器或光继电器等的光绝缘半导体开关元件的驱动开关元件103a、103b的发光部串联连接，并且，在主开关部11的主开关元件11b的栅极电极与驱动开关元件103a、103b所连接的连接点、与成为该栅极电极的基准的电力线之间，连接着电容器104a、104b。另外，也可以在图9所示的驱动电路10的构成例中追加电容器104a、104b。 

如该变形例所示，通过追加电容器104a、104b，在驱动开关元件103a、103b导通/断开时，通过电容器104a、104b，可缓和施加至主开关元件11b的栅极电极的电压的急剧变化，从而可防止主开关元件11b急剧地导通/断开。其结果，可降低因主开关部11的主开关元件11b导通/断开所产生的噪音，因此可减小或省略噪音滤波器。即，与图43所示的先前例的构成相比较，可省略作为噪音滤波器发挥功能的线圈或电容器。 

关于构成噪音滤波器的线圈，随着负载控制装置的额定电流变大，该线圈也变得大型，若可省略线圈，便可实现负载控制装置的小型化。而且，关于构成噪音滤波器的电容器，与线圈相比，对负载控制装置的大小的限制较少，但由于该电容器的存在，会使负载控制装置为断开状态下的负载控制装置的阻抗降低，作为负载控制装置的断开状态而言并不优选。而且，即使负载控制装置为断开的状态下，会有交流电流经由电容器而流动，由此在断开时，负载可能会发生误动作。因此，若可将噪音滤波器用的电容器从负载控制装置省略，则成为对于双线式负载控制装置而言较佳的形态。 

图12是表示驱动电路10的另一具体构成例的电路图。驱动电路10由对应于主开关元件11b的双栅极而设有二组的光耦合器等的光绝缘半导体开关元件201、202等所构成。对于光绝缘半导体开关元件201、202的发光部201a、202a，分别输入来自控制部13的驱动信号。光绝缘半导体开关元件201、202的发光部201a、202a在输入驱动信号时，将其电力转换为光能量(energy)并输出。当来自发光部201a、202a的光入射至光绝缘半导体开关元件201、202的受光部201b、202b时，由受光部201b、202b进行光电转换，将光能量转换成电能量(即发电)。受光部201b、202b以下述方式而连接，即，此处所发电的电力分别以交流电源(商用电源)及负载所连接之处为基准(参照图5(a))，对主开关部11的主开关元件11b的栅极部施加正的电位。 

通过从控制部13输出驱动信号而使光绝缘半导体开关元件201、202的发光部201a、202a发光，可容易地对基准电位不同的主开关部11的主开关元件11b的栅极电极输入驱动信号，从而可使主开关部11的主开关元件11b为导通状态(闭状态)。另外，光绝缘半导体开关元件201、202的发光部201a、202a与受光部201b、202b电绝缘，因此，只要不从发光部201a、202a输出光，便不会对主开关元件11b的栅极电极输入驱动信号。即，对于主开关元件11b的栅极电极，供给与从控制部13输出的驱动信号不同且与控制部13(或负载控制装置1B的第1电源部14)电绝缘的电力。而且，根据来自控制部13的驱动信号，既可维持绝缘，而且可容易且确实地使与主开关元件11b的栅极电极连接的光绝缘半导体开关元件201、202导通/断开。 

图13表示图12所示的驱动电路10的变形例。该变形例中，光耦合器等的光绝缘半导体开关元件201、202的发光部201a、202a串联连接。由此，可使流经驱动电路10的电流值为约1/2，从而可降低驱动电路10中的电力消耗量。 

图14是表示驱动电路10的另一具体构成的电路图。该构成例中，驱动电路10由高频绝缘变压器(transformer)等通过电磁耦合来传递电力的变压器(电磁耦合元件)203、整流电路204a、204b以及振荡电路205等构成。变压器203的一次侧绕组203a连接于振荡电路205，进而，振荡电路205连接于控制部13。当对振荡电路205输入来自控制部13的驱动信号时，仅在施加有驱动信号的期间，振荡电路205进行振荡，从而产生交流电力。当由振荡电路205所产生的交流电流流经变压器203的一次侧绕组203a时，通过电磁感应而在二次侧绕组203b、203c内产生电动势。在变压器203的二次侧，线圈203b、203c上产生的电动势为交流，因此经整流电路204a、204b整流后，被输入主开关部11的主开关元件11b的栅极电极。另外，整流电路204a、204b是以下述方式连接，即：以商用电源及负载所连接之处为基准，对主开关元件11b的栅极电极施加正的电位。另外，变压器203的一次侧绕组203a与二次侧绕组203b、203c电绝缘，因此只要电流不流经变压器203的一次侧绕组203a，便不会对主开关元件11b的栅极电极输入驱动信号。即，对于主开关元件11b的栅极电极，供给与 从控制部13输出的驱动信号不同且与控制部13电绝缘的电力。 

如此，将从控制部13输出的驱动信号作为触发(trigger)而通过振荡电路205来产生交流电力，因此，通过适当设定振荡电路205的振荡频率及振幅、变压器203的一次侧绕组203a与二次侧绕组203b、203c的绕线数等，可使变压器203的二次侧绕组203b、203c产生所需的电力。因此，即使是主开关部11的主开关元件11b的栅极部需要一定以上的电流值的电流型的主开关元件的情况下，也可稳定地进行驱动。另外，振荡电路205的驱动电力当然是从负载控制装置的某一个电源部所供给的。或者，虽未图示，但也可省略振荡电路205，而从控制部13直接输出规定频率及规定振幅的脉冲信号。 

(第3实施方式) 

接着，参照图15至图17，对本发明的第3实施方式的负载控制装置进行说明。与上述先前的三端双向开关或双栅极晶体管构造的不同之处在于，第3实施方式的负载控制装置1C中使用的主开关元件是将耐电压部设为2处的横型单栅极晶体管构造的元件。图15是表示第3实施方式的负载控制装置1C的构成的电路图。图16是横型单栅极晶体管构造的主开关元件的俯视图，图17是图16的XVII-XVII纵剖面图。 

与图3所示的使用双栅极晶体管构造的主开关元件11b的第2实施方式相比较，在图15所示的使用单栅极晶体管构造的主开关元件11c的第3实施方式中，对于2个单栅极晶体管构造分别直接输入从主控制部20或第1脉冲输出部21输出的第1驱动信号或第1脉冲信号，因此不需要驱动电路10。其他构成与图3所示的第2实施方式的负载控制装置1B相同。 

如图17所示，开关元件11c的基板120由导体层120a、在导体层120a上积层的GaN层120b及AlGaN层120c构成。该开关元件11c中，作为沟道(channel)层，利用在AlGaN/GaN异质界面上产生的二维电子气体层。如图16所示，在基板120的表面120d上，形成有相对于电源2及负载3分别串联连接的第1漏极电极D1及第2漏极电极D2、相对于第1漏极电极D1的电位及第2漏极电极D2的电位而成为中间电位的中间电位部S。进而，在中间电位部S上，积层形成有控制电极(栅极)G。作为控制电极G，例如使用肖特基(Schottky)电极。第1漏极电极D1及第2漏极电极D2分 别为具有彼此平行地排列的多个电极部111、112、113…及121、122、123…的梳齿状，且排列为梳齿状的电极部以彼此相向的方式配置。中间电位部S及控制电极G分别配置于以梳齿状排列的电极部111、112、113…及121、122、123…之间，且具有与形成在电极部之间的空间的平面形状相似的形状(大致鱼脊骨状)。 

接着，对构成开关元件11c的横型的晶体管构造进行说明。如图16所示，第1漏极电极D1的电极部111与第2漏极电极D2的电极部121以这些电极部的宽度方向上的中心线位于同一线上的方式而排列，且中间电位部S的对应部分及控制电极G的对应部分是分别相对于第1漏极电极D1的电极部111及第2漏极电极D2的电极部121的排列而平行地设置。上述宽度方向上的第1漏极电极D1的电极部111、第2漏极电极D2的电极部121与中间电位部S的对应部分及控制电极G的对应部分的距离被设定为可维持规定的耐电压的距离。在与上述宽度方向正交的方向上，即在第1漏极电极D1的电极部111与第2漏极电极D2的电极部121的长边方向上也同样。而且，这些关系对于其他电极部112及122、113及123…也同样。即，中间电位部S及控制电极G被配置在相对于第1电极D1及第2电极D2可维持规定的耐电压的位置上。 

如此，相对于第1漏极电极D1的电位及第2漏极电极D2的电位而成为中间电位的中间电位部S及连接于该中间电位部S并用于对中间电位部S进行控制的控制电极G，被配置在相对于第1漏极电极D1及第2漏极电极D2可维持规定的耐电压的位置上，因此，例如当第1漏极电极D1为高电位侧，第2漏极电极D2为低电位侧时，在开关元件11c断开时，即在对控制电极G施加有0V的信号时，至少在第1漏极电极D1与控制电极G及中间电位部S之间，电流被确实地阻断(在控制电极(栅极)G的正下方，电流被阻止)。另一方面，在开关元件11c导通时，即在对控制电极G施加有规定的阈值以上的电压的信号时，如图16中箭头所示，电流在第1漏极电极D1(电极部111、112、113…)、中间电位部S、第2漏极电极D2(电极部121、122、123…)的路径上流动。相反的情况也同样。 

如此，通过在相对于第1漏极电极D1及第2漏极电极D2可维持规定的耐电压的位置上形成中间电位部S，即便使施加至控制电极G的信号的阈 值电压下降至必要最低限的水平，也可使开关元件11c确实地导通/断开，从而可实现低导通电阻。并且，通过使用该新的开关元件11c来构成主开关部11，在控制信号中将基准(GND)设为与中间电位部S同电位，由此，通过以数V的控制信号来驱动的控制部13，可直接控制高电压的商用电源。而且，由于不受整流部12的二极管的电压降的影响，因此，即使切换主开关部11的导通(闭状态)/非导通(开状态)的阈值电压降低，也能够确实地维持非导通(开状态)。进而，在利用异质界面上产生的二维电子气体层来作为沟道层的横型晶体管元件中，使元件非导通的阈值电压的高电位化与导通时的导通电阻处于相反关系，因此能够降低阈值电压，从而能够将导通电阻维持为较低，能够实现负载控制装置1C的小型高容量化。 

(第4实施方式) 

对本发明的第4实施方式的负载控制装置进行说明。图18是表示第4实施方式的负载控制装置1D的构成的电路图。图19是表示应用于负载控制装置1D的主开关部11的构成的一例的电路图，图20是表示应用于负载控制装置1D的电压检测部18的构成的一例的电路图。而且，图21至图23是表示负载控制装置1D的各部分的信号波形的时序图。 

图18所示的第4实施方式的负载控制装置1D串联连接于交流电源2与负载3之间，且包括驱动电路10；主开关部11，对负载3控制电力的供给；整流部12；控制部13，控制整个负载控制装置1D；第1电源部14，用于对控制部13供给稳定的电力；第2电源部15，在对负载3的电力停止状态时对第1电源部14供给电力；第3电源部16，在进行对负载3的电力供给时对第1电源部14供给电力；以及辅助开关部17，进行负载电流中的微小电流的通电；等。驱动电路10根据从控制部13输出的脉冲信号来驱动主开关部11。而且，在第3电源部16中，设有对输入至第3电源部16的电压进行检测的电压检测部18以及对负载电流的零交点进行检测的零交检测部19。主开关部11具有单栅极晶体管构造的主开关元件11d(参照图19)，辅助开关部17具有晶闸管构造的辅助开关元件17a。而且，在控制部13中设有由CPU等构成的主控制部20、第1脉冲输出部21、第2脉冲输出部22及第3脉冲输出部23。 

第1脉冲输出部21在从电压检测部18接收到缓冲电容器14a的充电 完成信号之后，输出第1脉冲，以使主开关部11导通第1规定时间。即，第1脉冲从电压检测部18接收充电完成信号而上升，经过第1规定时间后下降。而且，在低负载时，第1脉冲输出部21即使在经过第1规定时间之前接收了来自第2脉冲输出部22的第2脉冲的输入，也使第1脉冲下降。 

第2脉冲输出部22在零交检测部19检测出电源电流的零交点之后，输出第2脉冲，以在第2规定时间内对主开关部11的开状态施加限制。即，第2脉冲从零交检测部19接收零交检测信号而上升，在经过第2规定时间后下降。第3脉冲输出部23检测出主开关部11成为非导通(开状态)之后，输出规定时间的第3脉冲信号，以使辅助开关部17导通第3规定时间。即，第3脉冲在检测出主开关部11成为非导通(开状态)后上升，在经过第3规定时间后下降。 

即使在未进行对负载3的电力供给的负载控制装置1D的断开状态下，也会有电流从电源2经由整流部12而流经第2电源部15，因此在负载3中也有微小电流流动，但该电流被抑制为不会使负载3发生误动作的较低程度，第2电源部15的阻抗被维持为较高的值。 

在对负载3进行电力供给时，降低第3电源部16的阻抗，电流流向负载控制装置1D内部的电路侧，对缓冲电容器14a进行充电。如上所述，在第3电源部16中设有电压检测部(充电监视部)18，对输入至第3电源部16的电压即缓冲电容器14a的充电电压进行检测。 

如图20所示，电压检测部18由齐纳二极管18a及晶体管18b等构成。当输入至第3电源部16的电压超过齐纳二极管18a的齐纳电压时，晶体管18b导通而对控制部13(第1脉冲输出部21)输入该意思的检测信号。控制部13在接收了来自电压检测部18的检测信号时，使主开关部11导通第1规定时间(闭状态)。图18及图20中，表示将使用专用的IC等而以硬件方式构成的第1脉冲输出部21设为控制部13的一部分，以根据来自电压检测部18的检测信号来直接输出第1脉冲信号的构成例。或者，并不限定于图示的构成，也可以可构成为，将来自电压检测部18的输出输入至由CPU等构成的主控制部20，以软件方式来输出第1脉冲信号。作为使主开关部11导通的第1规定时间，优选为设定成比商用频率电源的1/2周期稍短的时间。 

接着，在经过上述第1规定时间之后，开始主开关部11成为非导通(开状态)的动作时，控制部13使辅助开关部17导通第3规定时间(例如，数百μ秒)(闭状态)。该动作只要辅助开关部17比主开关部11稍晚成为非导通(开状态)即可。或者，也可以从上述主控制部20对辅助开关部17输出比对主开关部11输出的第1脉冲信号长了第3规定时间的脉冲信号。或者，也可以使用二极管或电容器来构成延迟电路。 

通过这些动作，缓冲电容器14a的充电完成后，在商用的交流电源的1/2周期中的几乎所有时间内，从主开关部11对负载3供给电力开始，通电电流变少后，从辅助开关部17对负载3供给电力。另外，辅助开关部17具有晶闸管构造的辅助开关元件17a，因此在电流值达到零的时刻(零交点)成为非导通(开状态)。当辅助开关部17成为非导通(开状态)时，电流再次流入第3电源部16，因此每隔商用电源的1/2周期重复上述动作。 

当对负载3连接小灯泡等的低负载时，缓冲电容器14a的充电速度下降，在电源电流的1/2周期的期间充电未完成，因此每隔1/2周期的主开关部11的开关动作有可能会变得不稳定。因此在本发明中，当第1脉冲输出部21使第1脉冲上升时，对于等待从电压检测部18输出的充电完成信号的时间设置限制。即，第1脉冲输出部21在从零交检测部19接收了零交检测信号之后，当经过规定的等待限度时间时，使第1脉冲上升。 

图21表示高负载时的负载控制装置1D的各部分的信号波形，图22及图23表示低负载时的负载控制装置1D的各部分的信号波形。另外，图22表示假设不对第1脉冲信号设定等待限度时间而控制主开关部11的情况(参考例)，图23表示对第1脉冲信号设定等待限度时间来控制主开关部11的情况(本发明)。 

在高负载时，即所连接的负载3为高电容时，如图21所示，缓冲电容器14a在短时间被充电，其充电完成后，在商用电源的1/2周期中的几乎所有时间内，从主开关部11对负载3供给电力。此时，设定有第1规定时间，以使得在电流值达到零的时刻(零交点)之前，主开关部11为非导通，因此，电流越过零交点而使主开关部11成为导通状态是不会发生的。 

然而，在低负载时，即所连接的负载3为低电容时，由于负载电流较小，因此充电需要耗费较多时间。因此，如图22所示，从零交检测部19 检测到零交的时间开始直至电压检测部18检测出充电完成为止的时间变长，第1脉冲的上升延迟。在图22中，零交检测部19检测到零交后，经过1/2周期后，缓冲电容器14a的充电立即完成，但缓冲电容器14a的充电完成有时需要1周期以上时间。当这样第1脉冲的上升受到延迟时，主开关部11的导通开始也受到延迟，因此每隔1/2周期的开关动作变得不稳定，会发生作为负载而连接的小灯泡点灯等的闪烁点灯。 

因此，在本发明中，当第1脉冲输出部21使第1脉冲上升时，对于等待从电压检测部18输出的充电完成信号的时间设有限制。更具体而言，第1脉冲输出部21如图23所示，从零交检测部19接收了零交检测信号之后，经过规定的等待限度时间时，使第1脉冲上升。而且，第1脉冲输出部21即使在经过第1规定时间之前接收了从第2脉冲输出部22输出的第2脉冲的下降，也使第1脉冲下降。从第1脉冲输出部21输出的第1脉冲信号作为主开关部驱动信号而输入至驱动电路10，以驱动主开关部11。 

随后，收到了第1脉冲信号的第3脉冲输出部23在主开关部11成为非导通时，将使辅助开关部17导通第3规定时间的第3脉冲信号输出至辅助开关部17，从辅助开关部17对负载3供给电力。 

另外，在应用图20所示构成的电压检测部18时，在超过了交流电源的电流达到最大的电源周期的1/4周期后，直至1/2周期为止的期间，不会电压检测部18检测到电压检测信号。因而，为了抑制主开关部的导通开始的延迟，以使动作稳定，较为理想的是将等待限度时间设定为电源周期的1/4以下。 

根据本第4实施方式的负载控制装置1D，当电压检测部18检测出输入至第3电源部16的电压达到规定的阈值时，控制部13使主开关部11导通第1规定时间(闭状态)，因此，在交流电源的1/2周期中的几乎所有时间内，从主开关部11对负载供给电力。而且，由于对主开关部11的导通开始的等待时间设有限制，因此例如在低负载时输入至第3电源部16的电压达到规定的阈值过度延迟时，经过等待限度时间后，主开关部11导通。由此，可使主开关部11每隔1/2周期稳定地进行开关动作，例如当使用照明器具来作为负载3时，可防止小灯泡点灯等的低负载时的闪烁点灯。另外，主开关部11中所用的晶体管构造的主开关元件11d在低负载时成为有源状 态，因此具备电阻。然而，在这样的低负载时，流经主开关元件11d的电流亦变小，因此发热不会过大。 

而且，在经过第1规定时间后，主开关部11成为非导通时，使辅助开关部17导通第3规定时间而从辅助开关部17对负载3供给电力。这些动作是对负载电流进行的，因此主开关部11也可以由具有晶体管构造的主开关元件11d构成，负载也不限定于功率因数1的负载，可实现适合于萤光灯及白炽灯的任一个的双线式负载控制装置。而且，由于将负载控制装置的动作时产生噪音的水平抑制为较低，因此可实现小型且适合负载范围广的负载控制装置。 

(第5实施方式) 

对本发明的第5实施方式的负载控制装置进行说明。图24是表示第5实施方式的负载控制装置1E的构成的电路图。与第4实施方式的负载控制装置1D不同之处在于，负载控制装置1E还包括AND电路25a、电流检测部26及OR电路25b，其他相同。AND电路25a根据从第1脉冲输出部21输出的第1脉冲信号及从第2脉冲输出部22输出的第2脉冲信号而动作。电流检测部26对流经辅助开关部17的电流进行检测。OR电路25b根据从电流检测部26输出的信号及从AND电路25a输出的信号而动作。 

从第1脉冲输出部21输出的第1脉冲及从第2脉冲输出部22输出的第2脉冲被输入至AND电路25a。AND电路25a取第1脉冲及第2脉冲的逻辑积，并输出至OR电路25b。 

辅助开关部17原本是为了检测电流的零交点，而并非以通电为主目的，因此期待由小型的开关元件构成。然而，当在商用电源中频率发生偏移，或者想要使负载控制装置以50Hz及60Hz共同动作时，主开关部成为非导通后直至电流的零交点为止的时间会变长，在负载电流变得充分小之前辅助开关部便会开始通电。而且，当连接有过负载来作为负载时，即使辅助开关部的通电时间相同，通电损失也会变大，构成辅助开关部17的开关元件可能会发生破损。因此，第5实施方式中，通过电流检测部26来检测流经辅助开关部17的电流值，当有超过辅助开关部17可允许的电流值的电流流动时，再次使主开关部11导通短时间(第4规定时间)(闭状态)，随后在主开关部11成为非导通(开状态)时，使辅助开关部17再次导通。 

更具体而言，检测到有超过辅助开关部17可允许的电流值的电流流动的电流检测部26将该意思的信号输出至OR电路25b。OR电路25b在接收了来自上述AND电路25a的输出信号或来自电流检测部26的输出信号的任一者的输入时，使主开关部11导通短时间以保护辅助开关部17。这样，通过反复切换主开关部11与辅助开关部17，可防止辅助开关部17的开关元件的破损，并且使对于商用电源的种类的对应性或对于过负载的对应性提高。 

根据本第5实施方式的负载控制装置1E，当电流检测部26检测出辅助开关部17上有超过允许值的电流流动时，使主开关部暂时导通(闭状态)，随后设为非导通状态。由此，可防止辅助开关部17的开关元件的破损，并且可利用小型的开关元件来构成辅助开关部17，从而可实现负载控制装置的小型化，以提高对于商用电源的种类的对应性或对于过负载的对应性。 

(第6实施方式) 

对本发明的第6实施方式的负载控制装置进行说明。图25是表示第6实施方式的负载控制装置1F的构成的电路图。而且，图26及图27是表示负载控制装置1F的各部分的信号波形的时序图。 

图25所示的第6实施方式的负载控制装置1F串联连接于交流电源2与负载3之间，且包括：驱动电路10；主开关部11，对负载3控制电力的供给；整流部12；控制部13，控制整个负载控制装置1F；第1电源部14，用于对控制部13供给稳定的电力；第2电源部15，在对负载3的电力停止状态时对第1电源部14供给电力；第3电源部16，在进行对负载3的电力供给时对第1电源部14供给电力；及辅助开关部17，进行负载电流中的微小电流的通电；等。驱动电路10根据从控制部13输出的脉冲信号来驱动主开关部11。而且，在第3电源部16中，设有对输入至第3电源部16的电压进行检测的电压检测部18。主开关部11具有单栅极晶体管构造的主开关元件11d(参照图19)，辅助开关部17具有晶闸管构造的辅助开关元件17a。电压检测部18由齐纳二极管及晶体管等构成。当输入至第3电源部16的电压超过齐纳二极管的齐纳电压时，晶体管导通而对辅助开关部17输入该意思的检测信号。而且，在控制部13中，设有由CPU等构成的主控制部20及第1脉冲输出部21。在图25中，第1脉冲输出部21应用了使用专 用的IC等以硬件方式构成的结构，但并不限定于图示的构成，也可以构成为，通过主控制部20来以软件方式输出各脉冲信号。 

即使在未进行对负载3的电力供给的负载控制装置1F的断开状态下，也会有电流自电源2经由整流部12而流经第2电源部15，因此在负载3上也有微小电流流动，但该电流被抑制为不会使负载3发生误动作的较低程度，第2电源部15的阻抗被维持为较高的值。 

在对负载3进行电力供给时，降低第3电源部16的阻抗，电流流向负载控制装置1F内部的电路侧，对缓冲电容器14a进行充电。如上所述，于第3电源部16中设有电压检测部(充电监视部)18，对输入至第3电源部16的电压即缓冲电容器14a的充电电压进行检测。 

如图26所示，当连接有高电容的负载来作为负载3时，流经第3电源部16的电流将变大，因此缓冲电容器14a在短时间被充电。并且，当电压检测部18检测出输入至第3电源部16的电压(即缓冲电容器14a的端子电压)达到规定的阈值(充电完成电压)时，将电压检测信号输入至辅助开关部17的辅助开关元件17a，辅助开关部17导通。流经辅助开关部17的电流由电流检测部26来进行检测。当电流检测部26检测出流经辅助开关部17的电流达到规定的过电流阈值时，将过电流检测信号输出至第1脉冲输出部21。 

辅助开关部17的目的原本是为了检测电流的零交点而每隔交流的1/2周期确实地使负载电流为零，而不是以通电为主目的，因而期待由小型的开关元件构成。因此，当流经辅助开关部17的电流过大时，构成辅助开关部17的开关元件有可能会发生破损。因此，在本发明中，由电流检测部26来检测流经辅助开关部17的电流值，当连接有高电容的负载3且有超过辅助开关部17可允许的电流值的电流流动时，从辅助开关部17切换为主开关部11而导通，以对负载3供给电力，并且保护辅助开关部17使不受过电流影响。 

即，接收了过电流检测信号的第1脉冲输出部21，立即将用于使主开关部11导通的第1脉冲信号输出至主开关部11的主开关元件11d的栅极端子。第1脉冲信号在接收了过电流检测信号之后，在整个第1规定时间内输出，以驱动主开关部11。通过这样使主开关部11导通，辅助开关部 17为非导通，从而保护该辅助开关部17使不受过电流影响。而且，在商用电源的1/2周期中的几乎所有时间即第1规定时间内，从主开关部11对负载3供给电力。此时，设定有第1规定时间，以使得在电流值达到零的时刻(零交点)之前主开关部11为非导通，因此，电流值越过零交点而使主开关部11成为导通状态是不会发生的。 

另一方面，如图27所示，当连接有低电容的负载来作为负载3时，由于流经辅助开关部17的电流达不到规定的过电流阈值，因此无需使消耗电力较大的主开关部11导通而是继续通过辅助开关部17来进行通电。并且，辅助开关部17在下个零交点成为非导通，电流再次流入第3电源部16，因此每隔商用电源的1/2周期来重复上述动作。 

图28表示应用于第6实施方式的负载控制装置1F的电流检测部26的构成的一例。当连接有例如低电容的反相器(inverter)来作为负载3时，通过电流检测部26的电流值自身虽小，但峰值(peak)值大。此时，若将电流检测部26设为单纯地检测电流值的构成，则会频繁引起从辅助开关部17向主开关部11的切换，有时可能无法有效地降低消耗的电力。因此，在本实施方式中，由图28所示的具有电阻26e、电容器26f的RC积分电路及晶体管26g等构成电流检测部26，并使通过辅助开关部17的电流的波形平缓，以检测通过电流的能量。 

根据本第6实施方式的负载控制装置1F，当在高负载时输入至第3电源部16的电压达到规定的阈值时，控制部13首先使辅助开关部17导通(闭状态)，随后当流经辅助开关部17的电流达到规定的过电流阈值时使主开关部11导通，因此可在交流电源的1/2周期中的几乎所有时间内从主开关部11来对负载供给电力。另一方面，由于在低负载时流经辅助开关部17的电流达不到规定的过电流阈值，因此无需使消耗电力较大的主开关部11导通而是通过辅助开关部17来进行通电。由此，例如当使用照明器具来作为负载3时，可使小灯泡点灯时的负载控制装置的内部所消耗的电力降低。 

而且，当使用图28所示的电路来作为电流检测部26时，可通过RC积分电路来检测通过电流检测部26的电流的能量。因此，例如即使在连接有低电容的反相器来作为负载3时，通过辅助开关部17的电流值自身虽小但峰值大的情况下，也可以抑制向主开关部11的频繁的导通的切换，从而可 实现消耗电力的进一步的降低。 

(第7实施方式) 

对本发明的第7实施方式的负载控制装置进行说明。图29是表示第7实施方式的负载控制装置1G的构成的电路图。而且，图30及图31是表示负载控制装置1G的各部分的信号波形的时序图。与第6实施方式的负载控制装置1F的不同之处在于，负载控制装置1G还包括零交检测部19、第2脉冲输出部22、第3脉冲输出部23、AND电路25a、电流检测部26及OR电路25b，其他相同。在图29中，第2脉冲输出部22及第3脉冲输出部23应用一种使用专用的IC等以硬件方式构成的结构，但并不限定于图示的构成，也可以构成为，通过用CPU等构成的主控制部20来以软件方式输出各脉冲信号。 

零交检测部19检测负载电流的零交，并将零交检测信号输出至第3脉冲输出部23。第2脉冲输出部22接收从电压检测部18输出的电压检测信号，并对辅助开关部17的辅助开关元件17a输出第2规定时间的第2脉冲信号，以作为辅助开关部驱动信号。第3脉冲输出部23接收从零交检测部19输出的零交检测信号，并对第1脉冲输出部21及AND电路25a输出第3规定时间的第3脉冲信号。第1脉冲输出部21与第6实施方式中的第1脉冲输出部21同样地，从电流检测部26接收了辅助开关部17的过电流检测信号之后，输出第1脉冲，以使得主开关部11只导通第1规定时间。而且，当缓冲电容器14a的充电完成受到延迟时，第1脉冲输出部21即使在经过第1规定时间之前接收了来自第3脉冲输出部23的第3脉冲的输入时，也使第1脉冲下降。 

AND电路25a取从第1脉冲输出部21输出的第1脉冲信号及从第3脉冲输出部23输出的第3脉冲信号的逻辑积，并输出至OR电路25b。OR电路25b取从电流检测部26输出的过电流检测信号及从AND电路25a输出的信号的逻辑和，并作为主开关部驱动信号而输出至驱动电路10及第2脉冲输出部22。 

如图30所示，当连接有高电容的负载来作为负载3时，与第6实施方式的负载控制装置1F同样地，缓冲电容器14a在短时间被充电。并且，当电压检测部18检测出输入至第3电源部16的电压达到充电完成电压时， 将电压检测信号输出至第2脉冲输出部22。接收了该电压检测信号的第2脉冲输出部22将作为辅助开关部驱动信号的第2脉冲信号输出至辅助开关部17的辅助开关元件17a，由此，辅助开关部17导通。随后，电流检测部26检测出流经辅助开关部17的电流达到规定的过电流阈值时，将过电流检测信号输出至第1脉冲输出部21。 

接收了过电流检测信号的第1脉冲输出部21将用于使主开关部11导通的第1脉冲信号输出至AND电路25a。对于AND电路25a，输入来自第1脉冲输出部21的第1脉冲信号及来自第3脉冲输出部23的第3脉冲信号，AND电路25a取得这些脉冲信号的逻辑积，并作为主开关部驱动信号而输出至OR电路25b。从AND电路25a输出的主开关部驱动信号经由OR电路25b及驱动电路10而输入至主开关部11的主开关元件11d的栅极端子，在第1规定时间与第3规定时间重叠的期间，主开关部11导通。 

而且，从AND电路25a输出的主开关部驱动信号经由OR电路25b而输入至第2脉冲输出部22。第2脉冲输出部22接收表示主开关部11为非导通的主开关部驱动信号的下降，将作为辅助开关部驱动信号的第2脉冲输出至辅助开关部17的辅助开关元件17a，由此，辅助开关部17再次导通。即，在经过上述第1规定时间后，开始主开关部11成为非导通的动作时，控制部13使辅助开关部17只导通第2规定时间(例如，数百μ秒)。该动作只要使辅助开关部17比主开关部11稍晚成为非导通即可。另外，由于辅助开关元件17a具有晶闸管构造，因此辅助开关部17在下个零交点成为非导通。当辅助开关部17成为非导通(开状态)时，电流再次流入第3电源部16，因此每隔商用电源的1/2周期来重复上述动作。 

另一方面，如图31所示，当连接有低电容的负载来作为负载3时，由于流经辅助开关部17的电流达不到规定的过电流阈值，因此无需使消耗电力较大的主开关部11导通而是通过辅助开关部17来进行通电。并且，辅助开关部17在下个零交点成为非导通，电流会再次流入第3电源部16，因此每隔商用电源的1/2周期来重复上述动作。 

而且，当连接有极低电容的负载来作为负载3时，设想缓冲电容器14a的充电速度会下降，在商用电源的1/2周期的期间，不会从电压检测部18输出电压检测信号。因此在本实施方式中，也可以构成为，对于第2脉冲 输出部22等待从电压检测部18输出的电压检测信号的时间设有限制，无论有无电压检测信号，均在经过规定的等待限度时间后从第2脉冲输出部22输出第2脉冲。根据该构成，即使在输入至第3电源部16的电压达到规定的阈值受到过度延迟时，在经过等待限度时间后，辅助开关部17仍会导通。由此，可使辅助开关部17每隔1/2周期来稳定地进行开关动作，从而可防止小灯泡等的闪烁点灯。 

如第6实施方式中所述，辅助开关部17原本是为了检测电流的零交点，而非以通电为主目的，因而期待由小型的开关元件构成。然而，当在商用电源中频率发生偏移，或者想要使负载控制装置以50Hz及60Hz共同动作时，主开关部11成为非导通后直至电流的零交点为止的时间会变长，在负载电流变得充分小之前辅助开关部17便会开始通电。而且，当连接有过负载来作为负载3时，即使辅助开关部17的通电时间相同，通电损失也会变大，构成辅助开关部17的开关元件可能会发生破损。因此，第7实施方式中，在图30中，即使在从主开关部11的驱动切换成辅助开关部17的驱动之后，也通过电流检测部26来检测流经辅助开关部17的电流值，在有超过辅助开关部17可允许的过电流阈值的电流流动时，进而再次使主开关部11导通短时间(第4规定时间)(闭状态)，随后当主开关部11成为非导通(开状态)时，使辅助开关部17再次导通。 

更具体而言，检测到有超过辅助开关部17可允许的过电流阈值的电流流动的电流检测部26将过电流检测信号输出至OR电路25b。OR电路25b在接收了来自上述AND电路25a的输出信号或来自电流检测部26的输出信号的任一个的输入时，使主开关部11只导通短时间而保护该辅助开关部17。通过这样反复切换主开关部11与辅助开关部17，防止辅助开关部17的开关元件的破损。 

根据本第7实施方式的负载控制装置1G，从负载电流的零交点的检测开始经过小于半周期的第3规定时间后，主开关部11成为非导通，因此例如即使在低负载时缓冲电容器14a的充电完成延迟而使主开关部11的导通开始的定时受到延迟，也能够在负载电流达到零之前使主开关部11确实地非导通。由此，不会超过负载电流的零交而主开关部11导通，负载控制装置的每隔半周期的动作稳定。而且，当主开关部11成为非导通时，使辅助 开关部17只导通规定时间，因此在高负载时，在商用电源的1/2周期中的几乎所有时间内，从主开关部11对负载3供给电力之后，由于通电电流变少，因此从辅助开关部17对负载供给电力。由于这些动作是对负载电流进行，因此主开关部11亦可由具有晶体管构造的开关元件构成的，负载并不限定于功率因数1的负载，可实现适合于萤光灯及白炽灯的任一个的双线式负载控制装置。而且，由于负载控制装置的动作时产生的噪音的水平被抑制为较低，因此可实现小型且适合负载范围广的负载控制装置。 

而且，当电流检测部26检测出辅助开关部17上有超过允许值的电流流动时，使主开关部11暂时导通(闭状态)，随后成为非导通状态。由此，可防止辅助开关部17的开关元件的破损，并且可利用小型的开关元件来构成辅助开关部17，从而可实现负载控制装置的小型化，提高对于商用电源的种类的对应性或对于过负载的对应性。 

(第8实施方式) 

对本发明的第8实施方式的负载控制装置进行说明。图32是表示第8实施方式的负载控制装置1H的构成的电路图。而且，图33及图34是表示负载控制装置1H的各部分的信号波形的时序图。 

图32所示的第8实施方式的负载控制装置1H串联连接于交流电源2与负载3之间，且包括：驱动电路10；主开关部11，对负载3控制电力的供给；整流部12；控制部13，控制整个负载控制装置1H；第1电源部14，用于对控制部13提供稳定的电力；第2电源部15，在对负载3的电力停止状态时对第1电源部14供给电力；第3电源部16，在进行对负载3的电力供给时对第1电源部14供给电力；辅助开关部17，进行负载电流中的微小电流的通电；AND电路27；以及由用户来操作的操作部28等。驱动电路10根据从控制部13输出的脉冲信号来驱动主开关部11。而且，在第3电源部16中，设有对输入至第3电源部16的电压进行检测的电压检测部18及对负载电流的零交点进行检测的零交检测部19。主开关部11具有单栅极晶体管构造的主开关元件11d(参照图19)，辅助开关部17具有晶闸管构造的辅助开关元件17a。而且，于控制部13中，设有由CPU等构成的主控制部20、第1脉冲输出部21、第2脉冲输出部22及调光控制脉冲输出部24。 

主控制部20根据由操作部28所输入的操作，设定交流电源的1/2周 期中的使上述主开关部11导通的主开关部导通时间，通过使调光控制脉冲输出部24进行计数并控制该驱动电路10，间歇性地控制流经负载3的电流。第1脉冲输出部21在从电压检测部18接收了缓冲电容器14a的充电完成信号后，输出第1脉冲，以使主开关部11只导通第1规定时间。即，第1脉冲从电压检测部18接收充电完成信号而上升，经过第1规定时间后下降。 

第2脉冲输出部22检测出主开关部11成为非导通(开状态)之后，输出规定时间的第2脉冲信号，以使辅助开关部17只导通第2规定时间。即，第2脉冲在检测出主开关部11成为非导通(开状态)后上升，经过第2规定时间后下降。调光控制脉冲输出部24对由主控制部20所设定的主开关部导通时间进行计数，并将调光控制脉冲输出至AND电路27。 

操作部28由用户来进行操作，以调整流经负载3的电流。操作部28中，存放有用户用于调整流经负载3的电流的流量(volume)开关等。例如，连接有照明装置来作为负载3时，用户通过对操作部28进行操作，可进行调光。而且，同样地，连接有换气扇的驱动马达来作为负载3时，用户通过对操作部28进行操作，可调整换气扇的风量。 

即使在未进行对负载3的电力供给的负载控制装置1H的断开状态下，也有电流自电源2经由整流部12而流经第2电源部15，因此在负载3中也有微小电流流动，但该电流被抑制为不会使负载3发生误动作的较低程度，第2电源部15的阻抗被维持为较高的值。 

在对负载3进行电力供给时，降低第3电源部16的阻抗，电流流向负载控制装置1H内部的电路侧，对缓冲电容器14a进行充电。如上所述，在第3电源部16中设有电压检测部(充电监视部)18，对输入至第3电源部16的电压即缓冲电容器14a的充电电压进行检测。当对缓冲电容器14a的充电完成时，使第3电源部16暂时断开，与主开关部11的动作同步地再次降低第3电源部16的阻抗而设为导通。 

电压检测部18例如由齐纳二极管及晶体管等构成。当输入至第3电源部16的电压超过齐纳二极管的齐纳电压时，晶体管导通而对控制部13(第1脉冲输出部21)输入该意思的检测信号。在通常动作时，控制部13接收了来自电压检测部18的检测信号时，使主开关部11导通第1规定时间(闭状态)。图32中，表示将使用专用的IC等以硬件方式构成的第1脉冲输出 部21设为控制部13的一部分，以根据来自电压检测部18的检测信号而直接地输出第1脉冲信号的构成例。或者，并不限定于图示的构成，也可以构成为，将来自电压检测部18的输出输入至由CPU等构成的主控制部20，以软件方式输出第1脉冲信号。作为使主开关部11导通的第1规定时间，优选为设定为比商用频率电源的1/2周期稍短的时间。 

接着，在经过上述第1规定时间之后，主开关部11成为非导通(开状态)的动作开始时，控制部13使辅助开关部17导通第2规定时间(例如，数百μ秒)(闭状态)。该动作只要辅助开关部17比主开关部11稍晚成为非导通(开状态)即可。或者，也可以从上述主控制部20对辅助开关部17输出较比主开关部11输出的第1脉冲信号长了第2规定时间的脉冲信号。或者，也可以使用二极管或电容器来构成延迟电路。 

通过这些动作，缓冲电容器14a的充电完成后，在商用的交流电源的1/2周期中的几乎所有时间内，从主开关部11对负载3供给电力之后，由于通电电流变少，因此从辅助开关部17对负载3供给电力。另外，辅助开关部17具有晶闸管构造的辅助开关元件17a，因此在电流值达到零的时刻(零交点)成为非导通(开状态)。当辅助开关部17成为非导通(开状态)时，电流再次流入第3电源部16，因此每隔商用电源的1/2周期来重复上述动作。 

图33表示通常动作时的负载控制装置1H的各部分的信号波形，图34表示调光动作时的负载控制装置1H的各部分的信号波形。在通常动作时，即未进行作为负载3的照明装置的调光时，如图33所示，从调光控制脉冲输出部24始终输出高(high)信号，因此在缓冲电容器14a的充电完成后，在商用电源的1/2周期中的几乎所有时间内，从主开关部11对负载3供给电力。此时，设定有第1规定时间，以使得在电流值达到零的时刻(零交点)之前，主开关部11为非导通，因此，电流值越过零交点而使主开关部11成为导通状态是不会发生的。 

随后，接收了第1脉冲信号的第2脉冲输出部22在主开关部11成为非导通时，将使辅助开关部17只导通第2规定时间的第2脉冲信号输出至辅助开关部17，从辅助开关部17对负载3供给电力。 

另一方面，在调光动作时，即由用户来对操作部28进行操作，进行作 为负载3的照明装置的调光时，从调光控制脉冲输出部24输出图34所示的调光控制脉冲信号。调光控制脉冲信号具有遍及主开关部非导通时间输出的低(low)信号与遍及主开关部导通时间输出的高信号。主开关部非导通时间在零交检测部19检测到零交点之后进行计数。主开关部导通时间在对主开关部非导通时间进行计数之后继续进行计数。 

从调光控制脉冲输出部24输出的调光控制脉冲信号被输入至AND电路27。AND电路27通过取从第1脉冲输出部21输出的第1脉冲信号与从调光控制脉冲输出部24输出的调光控制脉冲信号的逻辑积，生成主开关部驱动信号并经由驱动电路10输出至主开关部11。由此，主开关部11只在从电压检测部18检测到输入至第3电源部16的电压达到规定的阈值时开始计数的第1规定时间、与从零交检测部19检测出零交时开始计数的主开关部导通时间重叠的时间被导通，流经负载3的电流受到间歇性控制，以进行负载3的调光。另外，对于随后的第2脉冲输出部22及辅助开关部17的动作，由于与图33所示的通常动作时相同，因此省略其说明。 

根据本第8实施方式的负载控制装置1H，在通常动作时，当电压检测部18检测出输入至第3电源部16的电压达到规定的阈值时，控制部13使主开关部11导通第1规定时间(闭状态)，因此在交流电源的1/2周期中几乎所有时间内，从主开关部11对负载供给电力。而且，在调光动作时，主开关部11的导通是根据由操作部28所输入的操作而受到间歇性控制，因此可使用双线式的负载控制装置来使负载进行所需的动作，以实现消耗电力的降低。例如，当负载3为照明装置时，用户通过对操作部28进行操作，可调光至所需的亮度。而且，在零交检测部19检测出零交点之后，对主开关部非导通时间进行计数之后，对主开关部导通时间进行计数，因此通过适当设定主开关部非导通时间，可使输入至第3电源部16的电压达到规定的阈值为止的时间与主开关部导通时间不重叠。由此，可根据用户的操作来准确地进行负载的间歇性导通控制。而且，由于主开关部11的主开关元件11d是晶体管构造，因此能够实现噪音少且发热少的负载控制装置的小型化。 

而且，在经过第1规定时间后，主开关部11成为非导通时，使辅助开关部17只导通第3规定时间而从辅助开关部17对负载3供给电力。由此，即使使用晶体管来作为主开关部11的主开关元件11d，也能够实现无需使电流阻断的相位控制，可将负载控制装置的动作时产生的噪音的水平抑制为较低，开关损失也变少，因此可实现小型的装置。 

(第9实施方式) 

对本发明的第9实施方式的负载控制装置进行说明。图35是表示第9实施方式的负载控制装置1I的构成的电路图。而且，图36及图37是表示负载控制装置1I的各部分的信号波形的时序图。与第8实施方式的负载控制装置1H的不同之处在于，负载控制装置1I还包括第3脉冲输出部23、AND电路25a、电流检测部26及OR电路25b，其他相同。 

在连接有小灯泡这样的低电容负载来作为负载3时，由于负载电流小，因此，缓冲电容器14a的充电需要耗费较多时间。因此，从零交检测部19检测出零交的时间开始直至电压检测部18检测出充电完成为止的时间变长，第1脉冲的上升受到延迟。由于第1规定时间是设想连接有上述高电容的负载的情况而设定的，因此当第1脉冲的上升受到过度延迟时，在负载电流越过零交点之后，第1脉冲下降。因而，当仅使用第1脉冲及调光控制脉冲来控制主开关部11时，在低负载时负载电流会越过零交点而使主开关部11成为导通状态，每隔半周期的充电动作不稳定。 

因此，在本实施方式中，如图36及图37所示，使用从第3脉冲输出部23输出的第3脉冲，利用第3规定时间来对主开关部11的开状态设置限制。第3脉冲输出部23在零交检测部19检测出电源电流的零交点之后，输出第3脉冲，以利用第3规定时间来对主开关部11的开状态设置限制。即，第3脉冲从光零交检测部19接收零交检测信号而上升，在经过比负载电流的半周期短的第3规定时间后下降。AND电路25a取从第1脉冲输出部21输出的第1脉冲信号及从第3脉冲输出部23输出的第3脉冲信号的逻辑积，并输出至AND电路27。OR电路25b通过取自电流检测部26输出的信号及自AND电路27输出的信号的逻辑和，而生成主开关部驱动信号，并经由驱动电路10而输出至主开关部11。 

通过这些动作，主开关部11仅在第1脉冲上升的第1规定时间、第3脉冲上升的第3规定时间与调光控制脉冲上升的主开关部导通时间重叠的时间关闭。如上所述，第3脉冲在零交检测部19检测出零交点的定时上升， 且在比负载电流的半周期短的第3规定期间内下降，因此即使在对缓冲电容器14a的充电完成进行检测时的定时，即第1规定时间开始的定时之后发生偏移，主开关部11也不会越过电源频率的零交点而成为闭状态。由此，可确实地每隔半周期来进行充电，以实现动作的稳定。 

而且，辅助开关部17原本是为了检测电流的零交点，而并非以通电为主目的，因此期待由小型的开关元件构成。然而，当在商用电源中频率发生偏移，或者想要使负载控制装置以50Hz及60Hz共同动作时，主开关部成为非导通后，直至电流的零交点为止的时间会变长，在负载电流变得充分小之前辅助开关部便会开始通电。而且，当连接有过负载来作为负载时，即使辅助开关部的通电时间相同，通电损失也会变大，构成辅助开关部17的开关元件可能会发生破损。因此，第9实施方式中，通过电流检测部26来检测流经辅助开关部17的电流值，当有超过辅助开关部17可允许的电流值的电流流动时，再次使主开关部11导通短时间(第4规定时间)(闭状态)，随后在主开关部11成为非导通(开状态)时，使辅助开关部17再次导通。 

更具体而言，检测出有超过辅助开关部17可允许的电流值的电流流动的电流检测部26将该意思的信号输出至OR电路25b。OR电路25b在接收了来自上述AND电路25a的输出信号或来自电流检测部26的输出信号的任一个的输入时，使主开关部11导通短时间以保护辅助开关部17。如此，通过反复切换主开关部11与辅助开关部17，可防止辅助开关部17的开关元件的破损，并且提高对于商用电源种类的对应性或对于过负载的对应性。 

根据本第9实施方式的负载控制装置1I，当即使在第1规定时间内经过第3规定时间时，控制部13也使主开关部11为非导通，因此例如在低负载时第1规定时间开始的定时受到延迟，在负载电流达到零之前主开关部11也成为非导通。由此，不会越过负载电流的零交而主开关部11导通，因此能够在交流电源的半周期的期间确实地进行充电，从而可使每个半周期的动作稳定。而且，当电流检测部26检测出辅助开关部17中有超过允许值的电流流动时，使主开关部暂时导通(闭状态)，随后成为非导通状态。由此，防止辅助开关部17的开关元件的破损，并且可利用小型的开关元件来构成辅助开关部17，从而可实现负载控制装置的小型化，提高对于商用电源的种类的对应性或对于过负载的对应性。 

而且，根据上述第4至9实施方式的负载控制装置1D至1I，主开关元件及其驱动电路的构成并不限定于上述实施方式，可应用上述实施方式的各变形例。例如，可将图5A所示的双栅极晶体管构造的主开关元件及将图12所示的驱动电路10或图13所示的图12的驱动电路10的变形例作为该驱动电路而应用于上述实施方式。图38表示横型的双栅极晶体管构造的主开关元件的纵剖面构成，是实现将维持耐压的部位设为1处的损失较少的双向元件的构造。在这种构成中，可减少对负载3通电时的主开关元件自身的发热量，同时实现负载控制装置的小型化及大容量化。 

而且，可取代图12所示的驱动电路10，而应用图14所示的驱动电路10以作为上述实施方式的驱动电路。 

而且，可取代图12所示的驱动电路10，而将图8所示的驱动电路10及图9、图10或图11所示的图8的驱动电路的具体的构成例或变形例应用于上述实施方式。 

(第10、11、12实施方式) 

接着，对本发明的第10、11、12实施方式的负载控制装置进行说明。使用上述图8至图11所示的驱动电路10的负载控制装置是下述电路构成，即，对主开关部11的主开关元件11d施加驱动信号时，由于整流部12的二极管而无电流流动，因此，仅能对应于主开关元件11d的栅极部(栅极端子)不需要一定以上的电流值的电压型开关元件。因此，第10、11、12实施方式中，即使是主开关部11的主开关元件11d需要一定以上的电流值的电流型的主开关元件的情况下，也能够稳定地进行驱动。 

如图39、图40及图41所示，第10至12实施方式的负载控制装置1J、1K、1L中，在整流部12的交流线与作为电路基准的整流部的负侧输出间连接着同步开关元件220a、220b，且与主开关部11成为关闭的动作同步地进行同步开关元件220a、220b成为导通的动作。当与主开关部11成为关闭时的动作同步地使该同步开关元件220a、220b关闭时，形成使电流从负载控制装置1J、1K、1L内的第1电源部14流至主开关部11的主开关元件11d的栅极部的路径。因此，即使主开关元件11d栅极部是需要电流的双栅极元件，也能够稳定地进行驱动。另外，其他构成或基本动作与使用上述图8 至图11所示的驱动电路10的负载控制装置1D至1I的情况相同，而且，驱动电路10的构成并无特别限定，可应用上述负载控制装置的基本构成或各变形例。 

(第13、14、15实施方式) 

其次，对本发明的第13至15实施方式的负载控制装置进行说明。本第13至15实施方式的负载控制装置与第10至12实施方式的负载控制装置的不同之处在于，取代图39、图40及图41所示的驱动电路10，而分别应用图42所示的驱动电路10。 

在第13至15实施方式的负载控制装置中，主开关部11的驱动电路10包括：与负载控制装置的第1电源部14连接的高耐压的二极管301a、301b；一端连接于各个电力线且另一端连接于二极管301a、301b的电容器302a、302b；连接于二极管301a、301b及电容器302a、302b的连接点与主开关部11的主开关元件11d的各栅极端子之间的光晶闸管或光三端双向开关等的自我消弧型的驱动开关元件305a、305b。 

第13及15实施方式中，当利用第3电源部16中所设的电压检测部18来进行充电完成检测时，转移至使主开关部11关闭的动作，第14实施方式中，当利用连接于辅助开关部17的电流检测部26来进行过电流的检测时，转移至使主开关部11关闭的动作。此时，为了使与主开关部11的主开关元件11d的栅极电极连接的驱动开关元件305a、305b导通而将信号输入，但由于这些驱动开关元件305a、305b为晶闸管或三端双向开关构造，因此，驱动开关元件305a、305b的驱动只要使用触发信号即可。因此，驱动开关元件305a、305b的驱动电力与上述各实施方式相比可减小。而且，在使驱动开关元件305a、305b为非导通时，只要使整流部12中所设的同步开关元件220a、220b关闭即可，可减小用于使主开关部11开关的驱动电力。对于双线式负载控制装置而言，如何才能既稳定地确保电源又可实现负载控制是重要的课题，因此，负载控制装置的驱动电力较少对于其负载的稳定动作而言较为理想。 

本发明并不限定于上述实施方式的构成，能够应用于使用MOSFET元件或其他主开关元件的负载控制装置。 

另外，本发明并不限定于上述实施方式的构成，只要至少构成为，在 对负载供给电力时，当在等待限度时间内由电压检测部18所检测的电压未达到规定的阈值时，使主开关部驱动信号上升，零交检测部19检测出负载电流的零交点后经过小于负载电流的半周期的规定时间之后，使主开关部驱动信号下降，从而控制主开关部11即可。 

另外，本发明并不限定于上述实施方式的构成，只要至少构成为，在对负载供给电力时，当电压检测部18检测出输入至第3电源部16的电压达到规定的阈值时，首先使辅助开关部17导通，随后，当电流检测部26检测出流经辅助开关部17的电流达到规定的阈值时，使主开关部11导通，当流经辅助开关部17的电流未达到规定的阈值时，继续使辅助开关部17导通即可。 

另外，本发明并不限定于上述实施方式的构成，只要至少构成为，根据由操作部28所输入的操作，对为了在交流电源的1/2周期中使主开关部11导通而进行计数的主开关部导通时间进行设定，并使主开关部11只在电压检测部18从输入至第3电源部16的电压达到规定的阈值时开始计数的第1规定时间与主开关部导通时间重叠的时间导通，由此来进行调光控制即可。而且，本发明可进行各种变形，例如，也可以构成为，使来自零交检测部19的输出输入至由CPU等构成的主控制部20，以软件方式输出第2脉冲。 

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于这些特定实施方式，只要不超过后续的权利要求的范畴，可以进行多种变更及修正，这些变更及修正属于本发明的范畴。 

Claims (49)

1.一种负载控制装置，是串联连接于交流电源与负载之间的双线式的负载控制装置，具备：

主开关部，具有相对于交流电源及负载串联连接的主开关元件，对负载控制电力的供给；

操作开关，由用户进行操作，至少输出用于启动负载的启动信号；

控制部，与上述操作开关连接，根据从上述操作开关发送来的信号，控制上述主开关部的开关；

第1电源部，从上述主开关部的两端经由整流部来进行电力供给，对上述控制部供给稳定的电压；

第2电源部，从上述主开关部的两端经由整流部来进行电力供给，在停止对负载的电力供给时，对上述第1电源部供给电力；以及

第3电源部，在上述主开关部为闭状态且对负载进行电力供给时，对上述第1电源部供给电力；

该负载控制装置的特征在于，

从上述操作开关收到上述启动信号时，上述控制部在将对上述第1电源部供给电力的电源从上述第2电源部切换为上述第3电源部之前，对上述主开关部输出用于使上述主开关元件导通的初始驱动信号。

2.如权利要求1所述的负载控制装置，其特征在于，

上述主开关元件是三端双向开关，上述初始驱动信号是上述三端双向开关的栅极所输入的具有任意脉冲宽度的1个脉冲信号。

3.如权利要求1所述的负载控制装置，其特征在于，

上述主开关元件是具有晶体管构造的元件，上述初始驱动信号是上述晶体管构造的栅极所输入的具有商用电源的1/4周期以上且小于1/2周期的脉冲宽度的1个脉冲信号。

4.如权利要求3所述的负载控制装置，其特征在于，

还具有辅助开关部，该辅助开关部具有晶闸管构造的辅助开关元件，在上述主开关部为非导通时，对负载控制电力的供给。

5.如权利要求4所述的负载控制装置，其特征在于，还包括：

缓冲电容器，在上述第2电源部及上述第3电源部的任一个均未对上述第1电源部供给电力时，对上述第1电源部供给电力；以及

电压检测部，在上述主开关部为闭状态且对负载进行电力供给时，检测对上述第3电源部的输入电压或上述缓冲电容器的端子电压；

上述控制部于对上述负载供给电力时，当上述电压检测部检测出对上述第3电源部的输入电压或上述缓冲电容器的端子电压达到规定的阈值时，将用于使上述主开关部导通规定时间的第1脉冲信号输出至上述主开关部，并且在因上述第1脉冲信号的消失而上述主开关部成为非导通时，输出用于使上述辅助开关部导通的第2脉冲信号。

6.一种负载控制装置，是串联连接于交流电源与负载之间的双线式的负载控制装置，具备：

主开关部，具有晶体管构造的开关元件，对负载控制电力的供给；

辅助开关部，具有晶闸管构造的开关元件，在上述主开关部为非导通时，对负载控制电力的供给；

控制部，控制上述主开关部及上述辅助开关部的开关；

第1电源部，从上述主开关部的两端经由整流部来进行电力供给，对上述控制部供给稳定的电压；

第2电源部，从上述主开关部的两端经由整流部来进行电力供给，在停止对负载的电力供给时，对上述第1电源部供给电力；以及

第3电源部，在上述主开关部或上述辅助开关部为闭状态且对负载进行电力供给时，对上述第1电源部供给电力；

该负载控制装置的特征在于，还具备：

电压检测部，检测输入至上述第3电源部的电压；以及

零交检测部，检测负载电流的零交点；

上述控制部，

在对负载供给电力时，在上述零交检测部检测出负载电流的零交点之后，在规定的等待限度时间内上述电压检测部检测出输入至上述第3电源部的电压达到规定的阈值时，使主开关部驱动信号上升，该主开关部驱动信号用于使上述主开关部导通，在上述零交检测部检测出负载电流的零交点后经过小于负载电流的半周期的规定时间之后，使上述主开关部驱动信号下降，

在对负载供给电力时，在上述等待限度时间内上述电压检测部未检测出输入至上述第3电源部的电压达到规定的阈值时，在经过上述等待限度时间之后使上述主开关部驱动信号上升，在上述零交检测部检测出负载电流的零交点之后经过小于负载电流的半周期的规定时间之后，使上述主开关部驱动信号下降。

7.如权利要求6所述的负载控制装置，其特征在于，

上述等待限度时间为电源周期的1/4以下。

8.如权利要求6或7所述的负载控制装置，其特征在于，

上述控制部在上述主开关部为非导通时，使上述辅助开关部只导通规定时间。

9.如权利要求8所述的负载控制装置，其特征在于，

还具备电流检测部，检测流经上述辅助开关部的电流，

当规定的阈值以上的电流流经上述辅助开关部时，上述控制部暂时使上述主开关部为导通状态，随后，在上述主开关部成为非导通时，使上述辅助开关部导通。

10.如权利要求6或7所述的负载控制装置，其特征在于，

还具备驱动电路，对上述主开关部进行驱动，

上述主开关部具有横型的双栅极晶体管构造的主开关元件，该主开关元件相对于上述交流电源及上述负载串联连接，且各具有1处分别对连接点施加控制电压的栅极，并将耐电压部设为1处。

11.如权利要求10所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路根据来自上述控制部的驱动信号，以分别与上述交流电源及上述负载连接的点的电位为基准，使用光绝缘半导体开关元件或变压器作为驱动开关元件，将与上述控制部电绝缘的电力供给至上述主开关元件的栅极部，以驱动上述主开关元件。

12.如权利要求11所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路由上述光绝缘半导体开关元件构成，上述光绝缘半导体开关元件对应于上述主开关元件的双栅极而设有2组，具有发光部及受光部，上述发光部与上述控制部连接而被输入驱动信号，上述受光部以下述方式连接，即，当有从上述发光部输出的光入射时进行光电转换，由上述受光部所发电的电力分别以上述交流电源及上述负载所连接的点为基准，对上述主开关元件的栅极施加正的电位。

13.如权利要求11所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路由上述变压器、整流电路、振荡电路构成，上述变压器具有一次侧绕组和2组二次侧绕组，所述一次侧绕组与上述控制部连接，所述二次侧绕组对应于上述主开关元件的双栅极设有2组，且经由整流电路与上述主开关元件的栅极连接，当对应于来自上述控制部的驱动信号而在上述一次侧绕组中有交流电流流动时，通过对上述二次侧绕组上产生的电动势进行整流后的电力，分别以上述交流电源及上述负载所连接的点为基准，对上述主开关元件的栅极施加正的电位。

14.如权利要求10所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路对应于上述主开关元件的双栅极分别设有二组，由与第1电源部连接的二极管、一端与各个电力线连接而另一端与上述二极管连接的电容器、及驱动开关元件构成，该驱动开关元件连接于上述二极管及上述电容器的连接点与上述主开关部的主开关元件的各栅极之间，通过来自上述控制部的信号使上述驱动开关元件导通，从而对上述主开关部供给驱动电力。

15.如权利要求14所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路中的驱动开关元件是由发光部及受光部构成的光绝缘半导体开关元件，该发光部通过来自上述控制部的驱动信号而输出光，该受光部接收从上述发光部输出的光而导通，

通过上述受光部的导通，利用上述第1电源部的电力对上述主开关部供给驱动电力。

16.如权利要求12所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路中的2个上述光绝缘半导体开关元件的发光部串联连接。

17.如权利要求14所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路还具备另一电容器，该电容器连接于上述主开关元件的栅极与上述驱动开关元件所连接的连接点和作为上述栅极的基准的电力线之间。

18.如权利要求14所述的负载控制装置，其特征在于，

具有同步开关元件，该同步开关元件连接于上述整流部的交流线所连接的点和其负输出点之间，且与上述主开关部成为关的动作同步地进行使上述同步开关元件成为关的动作。

19.如权利要求18所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动开关元件具有光晶闸管或光三端双向开关构造，上述驱动开关元件利用与上述负载控制装置的任一个电源部绝缘的信号来驱动。

20.一种负载控制装置，是串联连接于交流电源与负载之间的双线式的负载控制装置，具备：

主开关部，具有晶体管构造的开关元件，对负载控制电力的供给；

辅助开关部，具有晶闸管构造的开关元件，在上述主开关部为非导通时，对负载控制电力的供给；

控制部，控制上述主开关部及上述辅助开关部的开关；

第1电源部，从上述主开关部的两端经由整流部来进行电力供给，对上述控制部供给稳定的电压；

第2电源部，从上述主开关部的两端经由整流部来进行电力供给，在停止对负载的电力供给时，对上述第1电源部供给电力；

第3电源部，在上述主开关部或上述辅助开关部为闭状态且对负载进行电力供给时，对上述第1电源部供给电力；

该负载控制装置的特征在于，还具备：

电压检测部，检测输入至上述第3电源部的电压；以及

电流检测部，检测流经上述辅助开关部的电流；

当在对负载供给电力时，上述电压检测部检测出输入至上述第3电源部的电压达到规定的阈值时，上述辅助开关部导通，

当上述电流检测部检测出流经上述辅助开关部的电流达到规定的阈值时，上述控制部使上述主开关部导通，并且使上述辅助开关部为非导通。

21.如权利要求20所述的负载控制装置，其特征在于，

还具备零交检测部，检测负载电流的零交点，

上述控制部在使上述主开关部导通之后，上述零交检测部检测出负载电流的零交点之后经过小于负载电流的半周期的规定时间之后，使上述主开关部为非导通。

22.如权利要求21所述的负载控制装置，其特征在于，

上述控制部在使上述主开关部为非导通之后，使上述辅助开关部导通规定时间。

23.如权利要求22所述的负载控制装置，其特征在于，

当上述电流检测部检测出流经上述辅助开关部的电流达到规定的阈值时，上述控制部暂时使上述主开关部为导通状态，随后，在上述主开关部成为非导通时，使上述辅助开关部导通。

24.如权利要求20～23中任一项所述的负载控制装置，其特征在于，

上述电流检测部具有积分电路。

25.如权利要求20～23中任一项所述的负载控制装置，其特征在于，

上述控制部，在对负载供给电力时，在规定的等待限度时间内上述电压检测部未检测出输入至上述第3电源部的电压达到规定的阈值时，经过上述等待限度时间之后使上述辅助开关部导通。

26.如权利要求20～23中任一项所述的负载控制装置，其特征在于，

还具备驱动电路，对上述主开关部进行驱动，

上述主开关部具有横型的双栅极晶体管构造的主开关元件，该主开关元件相对于上述交流电源及上述负载串联连接，且各具有1处分别对连接点施加控制电压的栅极，并将耐电压部设为1处。

27.如权利要求26所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路根据来自上述控制部的驱动信号，以分别与上述交流电源及上述负载连接的点的电位为基准，使用光绝缘半导体开关元件或变压器作为驱动开关元件，将与上述控制部电绝缘的电力供给至上述主开关元件的栅极部，以驱动上述主开关元件。

28.如权利要求27所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路由上述光绝缘半导体开关元件构成，上述光绝缘半导体开关元件对应于上述主开关元件的双栅极而设有2组，具有发光部及受光部，上述发光部与上述控制部连接而被输入驱动信号，上述受光部以下述方式连接，即，当有从上述发光部输出的光入射时进行光电转换，由上述受光部所发电的电力分别以上述交流电源及上述负载所连接的点为基准，对上述主开关元件的栅极施加正的电位。

29.如权利要求27所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路由上述变压器、整流电路、振荡电路构成，上述变压器具有一次侧绕组和2组二次侧绕组，所述一次侧绕组与上述控制部连接，所述二次侧绕组对应于上述主开关元件的双栅极设有2组，且经由整流电路与上述主开关元件的栅极连接，当对应于来自上述控制部的驱动信号而在上述一次侧绕组中有交流电流流动时，通过对上述二次侧绕组上产生的电动势进行整流后的电力，分别以上述交流电源及上述负载所连接的点为基准，对上述主开关元件的栅极施加正的电位。

30.如权利要求26所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路对应于上述主开关元件的双栅极分别设有二组，由与第1电源部连接的二极管、一端与各个电力线连接而另一端与上述二极管连接的电容器、及驱动开关元件构成，该驱动开关元件连接于上述二极管及上述电容器的连接点与上述主开关部的主开关元件的各栅极之间，通过来自上述控制部的信号使上述驱动开关元件导通，从而对上述主开关部供给驱动电力。

31.如权利要求30所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路中的驱动开关元件是由发光部及受光部构成的光绝缘半导体开关元件，该发光部通过来自上述控制部的驱动信号而输出光，该受光部接收从上述发光部输出的光而导通，

通过上述受光部的导通，利用上述第1电源部的电力对上述主开关部供给驱动电力。

32.如权利要求28所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路中的2个上述光绝缘半导体开关元件的发光部串联连接。

33.如权利要求30所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路还具备另一电容器，该电容器连接于上述主开关元件的栅极与上述驱动开关元件所连接的连接点和作为上述栅极的基准的电力线之间。

34.如权利要求30所述的负载控制装置，其特征在于，

具有同步开关元件，该同步开关元件连接于上述整流部的交流线所连接的点和其负输出点之间，且与上述主开关部成为关的动作同步地进行使上述同步开关元件成为关的动作。

35.如权利要求34所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动开关元件具有光晶闸管或光三端双向开关构造，上述驱动开关元件利用与上述负载控制装置的任一个电源部绝缘的信号来驱动。

36.一种负载控制装置，是串联连接于交流电源与负载之间的双线式的负载控制装置，具备：

主开关部，具有晶体管构造的开关元件，对负载控制电力的供给；

辅助开关部，具有晶闸管构造的开关元件，在上述主开关部为非导通时，对负载控制电力的供给；

控制部，控制上述主开关部及上述辅助开关部的开关；

第1电源部，从上述主开关部的两端经由整流部来进行电力供给，对上述控制部供给稳定的电压；

第2电源部，从上述主开关部的两端经由整流部来进行电力供给，在停止对负载的电力供给时，对上述第1电源部供给电力；

第3电源部，在上述主开关部或上述辅助开关部为闭状态且对负载进行电力供给时，对上述第1电源部供给电力；

该负载控制装置的特征在于，还具备：

电压检测部，检测输入至上述第3电源部的电压；以及

操作部，由用户进行操作，以调整流至负载的电流；

上述控制部根据输入至上述操作部的操作来设定主开关部导通时间，该主开关部导通时间是为了每隔交流电源的1/2周期使上述主开关部导通而计数的，

上述控制部使上述主开关部只在规定时间与上述主开关部导通时间重叠的时间导通，上述规定时间是上述电压检测部从输入至上述第3电源部的电压达到规定的阈值时开始计数的。

37.如权利要求36所述的负载控制装置，其特征在于，

还具备零交检测部，检测负载电流的零交点，

上述控制部在上述零交检测部检测出零交点之后，根据输入至上述操作部的操作，对使上述主开关部为非导通的主开关部非导通时间进行计数之后，对上述主开关部导通时间进行计数。

38.如权利要求36或37所述的负载控制装置，其特征在于，

上述控制部在上述主开关部为非导通时，使上述辅助开关部只导通规定时间。

39.如权利要求38所述的负载控制装置，其特征在于，

还具备电流检测部，检测流经上述辅助开关部的电流，

当规定的阈值以上的电流流经上述辅助开关部时，上述控制部暂时使上述主开关部为导通状态，随后，在上述主开关部成为非导通时，使上述辅助开关部导通。

40.如权利要求36或37所述的负载控制装置，其特征在于，

还具备驱动电路，对上述主开关部进行驱动，

上述主开关部具有横型的双栅极晶体管构造的主开关元件，该主开关元件相对于上述交流电源及上述负载串联连接，且各具有1处分别对连接点施加控制电压的栅极，并将耐电压部设为1处。

41.如权利要求40所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路根据来自上述控制部的驱动信号，以分别与上述交流电源及上述负载连接的点的电位为基准，使用光绝缘半导体开关元件或变压器作为驱动开关元件，将与上述控制部电绝缘的电力供给至上述主开关元件的栅极部，以驱动上述主开关元件。

42.如权利要求41所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路由上述光绝缘半导体开关元件构成，上述光绝缘半导体开关元件对应于上述主开关元件的双栅极而设有2组，具有发光部及受光部，上述发光部与上述控制部连接而被输入驱动信号，上述受光部以下述方式连接，即，当有从上述发光部输出的光入射时进行光电转换，由上述受光部所发电的电力分别以上述交流电源及上述负载所连接的点为基准，对上述主开关元件的栅极施加正的电位。

43.如权利要求41所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路由上述变压器、整流电路、振荡电路构成，上述变压器具有一次侧绕组和2组二次侧绕组，所述一次侧绕组与上述控制部连接，所述二次侧绕组对应于上述主开关元件的双栅极设有2组，且经由整流电路与上述主开关元件的栅极连接，当对应于来自上述控制部的驱动信号而在上述一次侧绕组中有交流电流流动时，通过对上述二次侧绕组上产生的电动势进行整流后的电力，分别以上述交流电源及上述负载所连接的点为基准，对上述主开关元件的栅极施加正的电位。

44.如权利要求40所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路对应于上述主开关元件的双栅极分别设有二组，由与第1电源部连接的二极管、一端与各个电力线连接而另一端与上述二极管连接的电容器、及驱动开关元件构成，该驱动开关元件连接于上述二极管及上述电容器的连接点与上述主开关部的主开关元件的各栅极之间，通过来自上述控制部的信号使上述驱动开关元件导通，从而对上述主开关部供给驱动电力。

45.如权利要求44所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路中的驱动开关元件是由发光部及受光部构成的光绝缘半导体开关元件，该发光部通过来自上述控制部的驱动信号而输出光，该受光部接收从上述发光部输出的光而导通，

通过上述受光部的导通，利用上述第1电源部的电力对上述主开关部供给驱动电力。

46.如权利要求42所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路中的2个上述光绝缘半导体开关元件的发光部串联连接。

47.如权利要求44所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动电路还具备另一电容器，该电容器连接于上述主开关元件的栅极与上述驱动开关元件所连接的连接点和作为上述栅极的基准的电力线之间。

48.如权利要求44所述的负载控制装置，其特征在于，

具有同步开关元件，该同步开关元件连接于上述整流部的交流线所连接的点和其负输出点之间，且与上述主开关部成为关的动作同步地进行使上述同步开关元件成为关的动作。

49.如权利要求48所述的负载控制装置，其特征在于，

上述驱动开关元件具有光晶闸管或光三端双向开关构造，上述驱动开关元件利用与上述负载控制装置的任一个电源部绝缘的信号来驱动。