CN111384937A - 负载控制电路、负载控制方法和存储介质 - Google Patents

负载控制电路、负载控制方法和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种负载控制电路、负载控制方法和存储介质，使能够使用的负载不易受到限制。负载控制电路(10)具备双向开关(Q0)、电压驱动型的第一开关元件(Q1)、自保持型的第二开关元件(Q2)以及控制部(1)。双向开关(Q0)电连接在电源(11)与负载(12)之间，用于切换电源(11)与负载(12)之间的导通/非导通。第一开关元件(Q1)及第二开关元件(Q2)并联地电连接于双向开关(Q0)的控制端子，用于切换是否从电源(11)向双向开关(Q0)供给驱动电力。控制部(1)使第一开关元件(Q1)和第二开关元件(Q2)各自的接通/断开同步地控制双向开关(Q0)。

Description

负载控制电路、负载控制方法和存储介质
技术领域
本公开一般地说涉及负载控制电路、负载控制方法和存储介质。更详细地说，本公开涉及通过双向开关来控制负载的负载控制电路、负载控制方法和存储介质。
背景技术
在文献1(JP2011-87260A)中公开了一种串联地连接在商用电源与负载之间的2线式的负载控制装置。该负载控制装置具备主开闭部、操作开关以及控制部。主开闭部具有与商用电源及负载串联地连接的主开关元件(双向可控硅)，用于控制针对负载的电力供给。操作开关由用户来操作，至少输出用于启动负载的启动信号。控制部与操作开关连接，根据从操作开关发送来的信号来控制主开闭部的开闭。
发明内容
发明要解决的问题
本公开的目的在于提供一种能够使用的负载不易受到限制的负载控制电路、负载控制方法和存储介质。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式所涉及的负载控制电路具备双向开关、电压驱动型的第一开关元件、自保持型的第二开关元件以及控制部。所述双向开关电连接在电源与负载之间，用于切换所述电源与所述负载之间的导通/非导通。所述第一开关元件及所述第二开关元件并联地电连接于所述双向开关的控制端子，用于切换是否从所述电源向所述双向开关供给驱动电力。所述控制部使所述第一开关元件和所述第二开关元件各自的接通/断开同步地控制所述双向开关。
在本公开的一个方式所涉及的负载控制方法中，使电压驱动型的第一开关元件和自保持型的第二开关元件各自的接通/断开同步地控制双向开关。所述双向开关电连接在电源与负载之间，用于切换所述电源与所述负载之间的导通/非导通。所述第一开关元件及所述第二开关元件并联地电连接于所述双向开关的控制端子，用于切换是否从所述电源向所述双向开关供给驱动电力。
本公开的一个方式所涉及的存储介质是计算机可读取的非暂时性存储介质，存储有用于使1个以上的处理器执行上述的负载控制方法的程序。
发明的效果
本公开具有能够使用的负载不易受到限制的优点。
附图说明
图1是示出本公开的一个实施方式所涉及的负载控制电路的结构的概要电路图。
图2是示出上述的负载控制电路的动作例的流程图。
图3是上述的负载控制电路的第一开关元件和第二开关元件的动作例的说明图。
图4是上述的负载控制电路的动作的说明图。
图5是第二比较例的负载控制电路的动作的说明图。
附图标记说明
1：控制部；10：负载控制电路；11：电源；12：负载；Q0：双向开关；Q1：第一开关元件；Q2：第二开关元件；T1：控制端子；V1：负载电压。
具体实施方式
(1)概要
如图1所示，本实施方式所涉及的负载控制电路10电连接在电源11与负载12之间，用于切换从电源11向负载12的通电状态。电源11例如是单相100[V]、60[Hz]的商用电源。负载12例如能够包括换气扇和具有LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等固体发光元件的光源。换气扇除了能够包括AC电动机式的换气扇、DC电动机式的换气扇以外，也能够包括搭载有电子电路的换气扇或带有电动式百叶窗的换气扇等。也就是说，负载12能够包括感应负载。
负载控制电路10例如被收纳在安装于住宅的墙壁等的开关的壳体。作为一例，开关包括具有根据所设定的时刻来切换从电源11向负载12的通电状态的定时器功能的开关。除此以外，开关例如包括根据人感传感器或明亮度传感器的探测结果来切换从电源11向负载12的通电状态的开关。另外，上述列举的开关也均具有通过接受来自用户的操作来切换从电源11向负载12的通电状态的功能。
负载控制电路10具备双向开关Q0、电压驱动型的第一开关元件Q1、自保持型的第二开关元件Q2以及控制部1。双向开关Q0电连接在电源11与负载12之间，用于切换电源11与负载12之间的导通/非导通。
在此，双向开关Q0连接在负载控制电路10的连接端子101与连接端子102之间。换言之，在负载控制电路10的内部，连接端子101与连接端子102经由双向开关Q0电连接。因而，如果双向开关Q0处于接通状态，则连接端子101与连接端子102之间经由双向开关Q0导通。另外，如果双向开关Q0处于断开状态，则连接端子101与连接端子102之间为非导通。也就是说，如果双向开关Q0导通，则电源11与负载12之间导通，从电源11向负载12供给电力。在本实施方式中，双向开关Q0的接通状态不仅包括双向开关Q0连续地导通的状态，还包括双向开关Q0间歇性地导通的状态。也就是说，双向开关Q0的接通状态是进行从电源11向负载12的电力供给的状态，双向开关Q0的断开状态是切断从电源11向负载12的电力供给的状态。
第一开关元件Q1是电压驱动型开关，也就是说，是根据施加到第一开关元件Q1的控制端子的电压的大小来切换接通/断开的开关。在本实施方式中，第一开关元件Q1是FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管)。第二开关元件Q2是自保持型开关，也就是说，是一旦开启就将接通状态维持到保持电流变为零为止的开关。在本实施方式中，第二开关元件Q2是晶闸管。
第一开关元件Q1和第二开关元件Q2并联地电连接于双向开关Q0的控制端子T1。另外，如后所述，第一开关元件Q1和第二开关元件Q2均是用于切换是否从电源11向双向开关Q0供给驱动电力的开关。本公开中所说的“驱动电力”是为了使双向开关Q0导通而对双向开关Q0的控制端子T1供给的电力(电压)。
控制部1通过使第一开关元件Q1和第二开关元件Q2各自的接通/断开同步来控制双向开关Q0。具体而言，控制部1以检测到从电源11施加到负载12的负载电压V1的零交叉的定时为基准，来控制第一开关元件Q1和第二开关元件Q2各自的接通/断开。
如上所述，在本实施方式中，使用电压驱动型的第一开关元件Q1和自保持型的第二开关元件Q2这两者来控制双向开关Q0。因此，在本实施方式中，能够使用在仅使用第一开关元件Q1来控制双向开关Q0的情况下难以使用的种类的负载12。同样，在本实施方式中，能够使用在仅使用第二开关元件Q2来控制双向开关Q0的情况下难以使用的种类的负载12。也就是说，在本实施方式中具有能够使用的负载12不易受到限制的优点。
(2)详细内容
下面，使用图1来详细地说明本实施方式的负载控制电路10的结构。下面，假定负载控制电路10被用于具有定时器功能的开关。另外，假定下面与负载控制电路10连接的负载12是上述的换气扇或具有固体发光元件的光源。
如已经说明的那样，负载控制电路10具备2个连接端子101和102、双向开关Q0、第一开关元件Q1、第二开关元件Q2以及控制部1。2个连接端子101、102分别是用于电连接且机械连接配线的部件。这2个连接端子101和102、双向开关Q0、第一开关元件Q1、第二开关元件Q2以及控制部1被收容于1个壳体。本实施方式中的“连接端子”等“端子”也可以不是用于连接电源线的部件(端子)，例如也可以是电子部件的引线或者电路基板中包括的导体的一部分。
在2个连接端子101与102之间电连接有电容器C1与压敏电阻VR1的并联电路。另外，2个连接端子101、102中的1个连接端子101经由电感器L1与整流器DB1的一对交流输入端子A1、A2中的1个交流输入端子A1电连接。
整流器DB1由二极管桥构成，具有一对交流输入端子A1、A2和一对直流输出端子B1、B2。整流器DB1对被施加于双向开关Q0的两端间的电压(下面也称为“开关间电压”)进行全波整流，并将全波整流后的电压从一对直流输出端子B1、B2输出。
双向开关Q0电连接在电源11与负载12之间，用于切换电源11与负载12之间的导通/非导通。在本实施方式中，双向开关Q0由3个端子的双向晶闸管(双向可控硅)构成。双向开关Q0电连接在连接端子101与连接端子102之间，用于切换双向的电流在连接端子101与连接端子102之间的通过/切断。双向开关Q0的控制端子T1(栅极端子)与整流器DB1的一对交流输入端子A1、A2中的1个交流输入端子A2电连接。
另外，双向开关Q0的控制端子T1经由包括电阻器R1、R2及电容器C2的电路与连接端子102电连接。电阻器R1与R2的连接点同整流器DB1的交流输入端子A1、A2中的1个交流输入端子A2电连接。电容器C2与电阻器R1的连接点同双向开关Q0的控制端子T1电连接。另外，电容器C2与电阻器R2的连接点同连接端子102电连接。
第一开关元件Q1经由电阻器R6与整流器DB1的一对直流输出端子B1、B2中的高电位侧的直流输出端子B1电连接。换言之，第一开关元件Q1经由整流器DB1与双向开关Q0的控制端子T1电连接。在本实施方式中，第一开关元件Q1由增强型的n沟道MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)构成。换言之，第一开关元件Q1是场效应晶体管。
第一开关元件Q1的漏极端子经由电阻器R6与整流器DB1的高电位侧的直流输出端子B1电连接。第一开关元件Q1的源极端子与整流器DB1的低电位侧的直流输出端子B2(地)电连接。第一开关元件Q1的栅极端子经由电阻器R3与电容器C3的并联电路同控制部1电连接。而且，通过从控制部1向第一开关元件Q1的栅极端子输入作为电压信号的第一控制信号Sig1，来切换整流器DB1的一对直流输出端子B1、B2间的导通/非导通。
第二开关元件Q2经由电阻器R5与整流器DB1的一对直流输出端子B1、B2中的高电位侧的直流输出端子B1电连接。换言之，第二开关元件Q2经由整流器DB1与双向开关Q0的控制端子T1电连接。在本实施方式中，第二开关元件Q2由晶闸管(反向阻断三端晶闸管)构成。
第二开关元件Q2的阳极经由电阻器R5与整流器DB1的高电位侧的直流输出端子B1电连接。第二开关元件Q2的阴极与整流器DB1的低电位侧的直流输出端子B2(地)电连接。第二开关元件Q2的栅极经由电阻器R4与电容器C4的并联电路同控制部1电连接。而且，通过从控制部1向第二开关元件Q2的栅极输入作为电流信号的第二控制信号Sig2，来切换整流器DB1的一对直流输出端子B1、B2间的导通/非导通。
在此，如果第一开关元件Q1和第二开关元件Q2为非导通，则不对双向开关Q0的控制端子T1施加足够大的控制电压(栅极电压)，双向开关Q0维持非导通的状态。另一方面，如果第一开关元件Q1和第二开关元件Q2中的至少一方导通，则经由整流器DB1流过电流，由此对双向开关Q0的控制端子T1施加足够大的控制电压，从而双向开关Q0导通。也就是说，第一开关元件Q1及第二开关元件Q2并联地电连接于双向开关Q0的控制端子T1，用于切换是否从电源11向双向开关Q0供给驱动电力。此外，双向开关Q0是自保持型的开关，因此如果施加至负载12的负载电压V1进行零交叉、也就是说流过双向开关Q0的保持电流变为零，则双向开关Q0切换为非导通状态。
作为一例，控制部1以具有1个以上的处理器和1个以上的存储器的计算机***为主结构。处理器通过执行存储器中记录的程序来实现控制部1的功能。程序既可以被预先记录于存储器，也可以被记录于存储卡这样的非暂时性记录介质来提供，或者通过电气通信线路来提供。
控制部1具有通过控制第一开关元件Q1和第二开关元件Q2来间接地控制双向开关Q0的功能。具体而言，控制部1通过向第一开关元件Q1的控制端子(栅极端子)输出第一控制信号Sig1，来切换第一开关元件Q1的导通/非导通。另外，控制部1通过向第二开关元件Q2的控制端子(栅极)输出第二控制信号Sig2，来切换第二开关元件Q2的导通/非导通。如上所述，如果第一开关元件Q1和第二开关元件Q2中的至少一方导通，则双向开关Q0切换为导通状态。另外，如果第一开关元件Q1和第二开关元件Q2均为非导通状态、且流过双向开关Q0的保持电流变为零，则双向开关Q0切换为非导通状态。
当接收到基于用户的操作的接通控制指示或者到达预先由用户设定的时刻时，控制部1执行将双向开关Q0切换为接通状态的控制。由此，从电源11向负载12供给电力，来驱动负载12。
在此，控制部1通过监视施加至双向开关Q0的两端间的电压(开关间电压)的大小，来监视开关间电压(间接地，施加至负载12的负载电压V1)的零交叉。具体而言，控制部1通过将连接端子101-地(基准电位点)间电压的大小与基准值(例如，12[V])进行比较，来检测连接端子101、102中的连接端子101成为高电位时的开关间电压的零交叉。另外，控制部1通过将连接端子102-地间电压的大小与基准值进行比较，来检测连接端子101、102中的连接端子102成为高电位时的零交叉。此外，在由控制部1检测到的零交叉的定时与严格意义上的零交叉的定时(负载电压V1成为0[V]的定时)之间有可能产生稍许的偏差。
而且，控制部1在每次检测到开关间电压(间接地，施加至负载12的负载电压V1)的零交叉时，都使第一开关元件Q1接通/断开。也就是说，在本实施方式中，控制部1基于施加至负载12的负载电压V1的零交叉来控制第一开关元件Q1。而且，在本实施方式中，控制部1每隔施加至负载12的负载电压V1的半个周期使第一开关元件Q1接通。
在此，控制部1在第一开关元件Q1处于接通状态的情况下检测到开关间电压的零交叉时，在将第一开关元件Q1切换为断开状态之前，使第二开关元件Q2接通。也就是说，在本实施方式中，控制部1在第一开关元件Q1的接通期间使第二开关元件Q2接通。而且，由于第二开关元件Q2是自保持型的开关，因此当流过第二开关元件Q2的保持电流、也就是说施加至负载12的负载电压V1变为零时，第二开关元件Q2切换为断开状态。第二开关元件Q2切换为断开状态的定时是第一开关元件Q1的断开期间。也就是说，控制部1通过调整使第二开关元件Q2接通的定时，来在第一开关元件Q1的断开期间使第二开关元件Q2断开。
像这样，控制部1以检测到从电源11施加至负载12的负载电压V1的零交叉的定时为基准，来控制第一开关元件Q1和第二开关元件Q2各自的接通/断开。然后，根据第一开关元件Q1和第二开关元件Q2各自的接通/断开，来切换双向开关Q0的导通/非导通。也就是说，控制部1通过使第一开关元件Q1和第二开关元件Q2各自的接通/断开同步，来控制双向开关Q0。
(3)动作
下面，使用图2和图3对本实施方式的负载控制电路10的动作进行说明。下面，假设控制部1接受到基于用户的操作的接通控制指示，从而执行使双向开关Q0为接通状态的控制。另外，图3中的“Q1”和“Q2”分别表示第一开关元件Q1的接通/断开以及第二开关元件Q2的接通/断开的状态。
首先，控制部1持续监视开关间电压的大小。而且，控制部1检测开关间电压(间接地，负载电压V1)的零交叉(S1)。然后，如果在检测到零交叉的时间点第一开关元件Q1为断开状态(S2：“是”)，则控制部1通过向第一开关元件Q1的控制端子提供第一控制信号Sig1，来将第一开关元件Q1切换为接通状态(S3)。由此，对双向开关Q0的控制端子T1施加足够大的控制电压，双向开关Q0导通。
在图3所示的例子中，控制部1在时刻t0检测到开关间电压的零交叉。之后，控制部1在从时刻t0起经过了第一时间的时间点、即时刻t1，将第一开关元件Q1切换为接通状态。作为一例，第一时间是考虑检测到开关间电压的零交叉的定时与假定开关间电压实际进行零交叉的定时之差而设定的。
之后，当经过与负载电压V1的半个周期相当的时间时，控制部1再次检测到开关间电压的零交叉(S1)。而且，由于在检测到零交叉的时间点，第一开关元件Q1为接通状态(S2：“否”)，因此控制部1通过向第二开关元件Q2的控制端子提供第二控制信号Sig2，来将第二开关元件Q2切换为接通状态(S4)。也就是说，如已经说明的那样，控制部1在第一开关元件Q1的接通期间使第二开关元件Q2接通。
另外，控制部1在将第二开关元件Q2切换为接通状态后，停止向第一开关元件Q1的控制端子提供第一控制信号Sig1，由此将第一开关元件Q1切换为断开状态(S5)。之后，当负载电压V1实际进行零交叉、也就是说流过第二开关元件Q2的保持电流变为零时，第二开关元件Q2切换为断开状态(S6)。也就是说，如已经说明的那样，控制部1在第一开关元件Q1的断开期间使第二开关元件Q2断开。由此，第一开关元件Q1和第二开关元件Q2均成为断开的状态。在该状态下，流过双向开关Q0的保持电流变为零，由此双向开关Q0切换为非导通状态。
在图3所示的例子中，控制部1在时刻t2检测到开关间电压的零交叉。之后，控制部1在从时刻t2起经过了第二时间的时间点、即时刻t3，将第二开关元件Q2切换为接通状态。另外，控制部1在从时刻t2起经过了第三时间(>第二时间)的时间点、即时刻t4，将第二开关元件Q2切换为断开状态。作为一例，第二时间和第三时间均是考虑检测到开关间电压的零交叉的定时与假定开关间电压实际进行零交叉的定时之差而设定的。之后，在时刻t5，流过第二开关元件Q2的保持电流变为零，由此第二开关元件Q2切换为断开状态。
控制部1通过重复进行上述的步骤S1～S6的处理，来使双向开关Q0间歇性地导通。由此，通过从电源11间歇性地供给电力来驱动负载12。作为一例，在负载12为光源的情况下，控制部1通过重复进行上述的步骤S1～S6的处理，来使光源点亮。另外，作为一例，在负载12为换气扇的情况下，控制部1通过重复进行上述的步骤S1～S6的处理，来驱动换气扇。
下面，在说明本实施方式的负载控制电路10的优点时，首先说明第一比较例的负载控制电路和第二比较例的控制电路。第一比较例的负载控制电路与本实施方式的负载控制电路10的不同点在于：不具备第一开关元件，仅通过第二开关元件的接通/断开来控制双向开关。第一比较例的控制电路基本上用于将AC电动机式的换气扇作为负载的情况。另外，第二比较例的负载控制电路与本实施方式的负载控制电路10的不同点在于：不具备第二开关元件，仅通过第一开关元件的接通/断开来控制双向开关。第二比较例的负载控制电路基本上用于将具有固体发光元件的光源、DC电动机式的换气扇、搭载有电子电路的换气扇或者带有电动式百叶窗的换气扇作为负载的情况。
在第一比较例的负载控制电路中，控制部通过向第二开关元件的控制端子提供第二控制信号来将第二开关元件切换为接通状态。当流过第二开关元件的保持电流变为零时，第二开关元件切换为断开状态。在第一比较例的负载控制电路中可能发生以下情况：流过第二开关元件的保持电流不变为零，从而第二开关元件不切换为断开状态而维持接通状态。在该情况下，双向开关也维持接通状态，因此例如如果负载为光源，则可能产生尽管必须使光源熄灭但光源还维持点亮状态等问题。另外，在第一比较例的负载控制电路中可能发生以下情况：当在电源的输出电压中重叠有噪声时，第二开关元件反复进行接通/断开，由此双向开关也反复进行导通/非导通，负载的动作变得不稳定。
在第二比较例的负载控制电路中，控制部通过向第一开关元件的控制端子提供第一控制信号来将第一开关元件切换为接通状态。另外，控制部通过停止向第一开关元件的控制端子提供第一控制信号来将第一开关元件切换为断开状态。在第二比较例的负载控制电路中，由于使用电压驱动型的第一开关元件来控制双向开关，因此不易产生在第一比较例的负载控制电路中可能产生的上述的问题。但是，在第二比较例的负载控制电路中，例如在使用AC电动机式的换气扇等感应负载的情况下，有可能产生如下的问题。
即，在第二比较例的负载控制电路中，控制部基于检测到开关间电压的零交叉的定时来将第一开关元件切换为断开状态。因此，第一开关元件未必在负载电压实际进行零交叉的定时切换为断开状态。而且，当在负载电压实际进行零交叉的前后的定时、也就是说在负载中流过电流的状态下第一开关元件切换为断开状态时，负载中流动的电流急剧地变化，有可能因负载中包含的电感成分而产生反电动势电压(参照图5)。在图5所示的例子中，“Q10”表示第二比较例的负载控制电路中的第一开关元件的接通/断开的状态，“V10”表示在第二比较例的负载控制电路中施加至负载的负载电压的波形。由于该反电动势电压的产生，换气扇的电动机的旋转平衡被破坏，有可能产生呜呜声等异常噪声。
如上所述，在第一比较例的负载控制电路中，能够使用的负载被限制为AC电动机式的换气扇，难以将具有固体发光元件的光源或DC电动机式的换气扇等作为负载来使用。另外，在第二比较例的负载控制电路中，能够使用的负载被限制为具有固体发光元件的光源、DC电动机式的换气扇等，难以将AC电动机式的换气扇作为负载来使用。也就是说，在第一比较例的负载控制电路和第二比较例的负载控制电路中，均需要选择不易产生上述的问题的负载，均存在能够使用的负载易于受到限制这样的问题。
另一方面，在本实施方式的负载控制电路10中，通过使电压驱动型的第一开关元件Q1和自保持型的第二开关元件Q2各自的接通/断开同步地控制双向开关Q0，解决了上述的问题。即，在本实施方式中，控制部1基本上使用第一开关元件Q1来控制双向开关Q0，由此不易产生上述的在第一比较例的负载控制电路中可能产生的问题。而且，在本实施方式中，控制部1与将第一开关元件Q1切换为断开状态的定时同步地将第二开关元件Q2切换为接通状态，由此不易产生上述的在第二比较例的负载控制电路中可能产生的问题。
具体而言，在本实施方式中，控制部1在将第一开关元件Q1切换为断开状态之前将第二开关元件Q2切换为接通状态。也就是说，在本实施方式中，在第一开关元件Q1切换为断开状态的定时，第二开关元件Q2处于接通状态。因此，在本实施方式中，即使在负载电压V1实际进行零交叉的前后的定时、也就是说在负载12中流过电流的状态下第一开关元件Q1切换为断开状态，负载12中流动的电流也不会急剧地变化。因而，在本实施方式中，不易因负载12中包含的电感成分而产生反电动势电压(参照图4)。在图4所示的例子中，“Q1”表示第一开关元件Q1的接通/断开的状态，“Q2”表示第二开关元件Q2的接通/断开的状态，“V1”表示负载电压V1的波形。
如上所述，在本实施方式中，能够使用在第一比较例的负载控制电路中难以使用的种类的负载12。同样，在本实施方式中，能够使用在第二比较例的负载控制电路中难以使用的种类的负载12。也就是说，在本实施方式中，具有能够使用的负载12不易受到限制的优点。
(4)变形例
上述的实施方式只是本公开的各种实施方式之一。只要能够实现本公开的目的，能够根据设计等对上述的实施方式进行各种变更。另外，与负载控制电路10同样的功能也可以通过负载控制方法、(计算机)程序或者记录有程序的非暂时性记录介质等来具体化。
在一个方式所涉及的负载控制方法中，使电压驱动型的第一开关元件Q1和自保持型的第二开关元件Q2各自的接通/断开同步地控制双向开关Q0。双向开关Q0电连接在电源11与负载12之间，用于切换电源11与负载12之间的导通/非导通。第一开关元件Q1和第二开关元件Q2并联地电连接于双向开关Q0的控制端子T1。
一个方式所涉及的存储介质是计算机可读取的非暂时性存储介质，存储有用于使1个以上的处理器执行上述的负载控制方法的程序。
下面，列举上述的实施方式的变形例。能够将下面说明的变形例适当地组合来应用。
本公开的负载控制电路10例如在控制部1等中包括计算机***。计算机***以作为硬件的处理器和存储器为主结构。通过由处理器执行被记录于计算机***的存储器的程序，来实现作为本公开中的负载控制电路10的功能。程序可以被预先记录于计算机***的存储器，也可以通过电气通信线路来提供，还可以被记录于计算机***能够读取的存储卡、光盘、硬盘驱动器等非暂时性记录介质来提供。计算机***的处理器由包括半导体集成电路(IC)或大规模集成电路(LSI)的1个或多个电子电路构成。在此所说的IC或LSI等集成电路的称呼方式根据集成的程度而不同，包括被称为***LSI、VLSI(Very Large ScaleIntegration：超大规模集成电路)或ULSI(Ultra Large Scale Integration：甚大规模集成电路)的集成电路。并且，在LSI制造后被编程的FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)或者能够对LSI内部的接合关系进行重构或能够对LSI内部的电路分区进行重构的逻辑设备也能够作为处理器来采用。多个电子电路既可以汇集于1个芯片，也可以分散地设置于多个芯片。多个芯片既可以汇集于1个装置，也可以分散地设置于多个装置。在此所说的计算机***包括具有1个以上的处理器和1个以上的存储器的微控制器。因而，微控制器也由包括半导体集成电路或大规模集成电路的1个或多个电子电路构成。
另外，负载控制电路10的至少一部分功能被汇集在1个壳体内不是负载控制电路10所必须的结构，负载控制电路10的结构要素也可以分散地设置于多个壳体。并且，负载控制电路10的至少一部分功能、例如控制部1的功能也可以通过云(云计算)等来实现。
在上述的实施方式中，电源11可以是单相100[VHz]、50[Hz]的商用电源。另外，电源11的电压值不限于100[V]。
在上述的实施方式中，双向开关Q0不限于双向晶闸管，也可以是在连接端子101与连接端子102之间串联地电连接的2个MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。2个MOSFET通过源极端子彼此相互连接、也就是所谓的反向串联连接，来切换双向的电流的通过/切断。另外，双向开关Q0例如也可以是使用了GaN(氮化镓)等宽带隙的半导体材料的双栅极(双重栅极)构造的半导体元件。
在上述的实施方式中，第一开关元件Q1不限于FET，例如也可以是IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor：绝缘栅极双极晶体管)。
在上述的实施方式中，控制部1无需是1个电路，也可以通过2个以上的电路来实现。作为一例，控制部1也可以由控制第一开关元件Q1的电路和控制第二开关元件Q2的电路构成。
(总结)
如上所述，第一方式所涉及的负载控制电路(10)具备双向开关(Q0)、电压驱动型的第一开关元件(Q1)、自保持型的第二开关元件(Q2)以及控制部(1)。双向开关(Q0)电连接在电源(11)与负载(12)之间，用于切换电源(11)与负载(12)之间的导通/非导通。第一开关元件(Q1)及第二开关元件(Q2)并联地电连接于双向开关(Q0)的控制端子(T1)，用于切换是否从电源(11)向双向开关(Q0)供给驱动电力。控制部(1)使第一开关元件(Q1)和第二开关元件(Q2)各自的接通/断开同步地控制双向开关(Q0)。
根据该方式，具有能够使用的负载(12)不易受到限制的优点。
在第二方式所涉及的负载控制电路(10)中，在第一方式中，第二开关元件(Q2)是晶闸管。
根据该方式，具有在流过负载(12)的负载电流变为零时易于使第二开关元件(Q2)断开的优点。
在第三方式所涉及的负载控制电路(10)中，在第一方式或第二方式中，第一开关元件(Q1)是场效应晶体管。
根据该方式，具有易于维持第一开关元件(Q1)的导通状态的优点。
在第四方式所涉及的负载控制电路(10)中，在第一方式～第三方式中的任一方式中，控制部(1)在第一开关元件(Q1)的接通期间使第二开关元件(Q2)接通。
根据该方式，由于不会产生第一开关元件(Q1)和第二开关元件(Q2)均断开的死区时间，因此具有不易产生因死区时间对负载(12)造成的影响的优点。
在第五方式所涉及的负载控制电路(10)中，在第一方式～第四方式中的任一方式中，控制部(1)每隔施加至负载(12)的负载电压(V1)的半个周期使第一开关元件(Q1)接通。
根据该方式，与每隔负载电压(V1)的1个周期使第一开关元件(Q1)接通的情况相比，具有易于提高控制双向开关(Q0)的精度的优点。
在第六方式所涉及的负载控制电路(10)中，在第一方式～第五方式中的任一方式中，控制部(1)在第一开关元件(Q1)的断开期间使第二开关元件(Q2)断开。
根据该方式，具有易于在施加至负载(12)的负载电压(V1)实际进行零交叉的定时使第二开关元件(Q2)断开的优点。
在第七方式所涉及的负载控制电路(10)中，在第一方式～第六方式中的任一方式中，控制部(1)基于施加至负载(12)的负载电压(V1)的零交叉来控制第一开关元件(Q1)。
根据该方式，与不依赖于负载电压V1的零交叉地使第一开关元件Q1接通的情况相比，具有易于提高控制双向开关Q0的精度的优点。
在第八方式所涉及的负载控制电路(10)中，在第一方式～第七方式中的任一方式中，负载(12)包括感应负载。
根据该方式，具有不易产生由感应负载中包含的电感成分引起的反电动势电压的优点。
在第九方式所涉及的负载控制电路(10)中，在第一方式～第八方式中的任一方式中，负载(12)包括换气扇和具有固体发光元件的光源。
根据该方式，具有能够在1个负载控制电路(10)中使用换气扇和具有固体发光元件的光源这两方的优点。
在第十方式所涉及的负载控制方法中，使电压驱动型的第一开关元件(Q1)和自保持型的第二开关元件(Q2)各自的接通/断开同步地控制双向开关(Q0)。双向开关(Q0)电连接在电源(11)与负载(12)之间，用于切换电源(11)与负载(12)之间的导通/非导通。第一开关元件(Q1)及第二开关元件(Q2)并联地电连接于双向开关(Q0)的控制端子(T1)，用于切换是否从电源(11)向双向开关(Q0)供给驱动电力。
根据该方式，具有能够使用的负载(12)不易受到限制的优点。
第十一方式所涉及的存储介质是计算机可读取的非暂时性存储介质，存储有用于使1个以上的处理器执行第十方式的负载控制方法的程序。
根据该方式，具有能够使用的负载(12)不易受到限制的优点。
第二方式～第九方式所涉及的结构不是负载控制电路10所必须的结构，能够适当地省略。

Claims (11)

1.一种负载控制电路，具备：
双向开关，其电连接在电源与负载之间，用于切换所述电源与所述负载之间的导通/非导通；
电压驱动型的第一开关元件和自保持型的第二开关元件，所述第一开关元件和所述第二开关元件并联地电连接于所述双向开关的控制端子，用于切换是否从所述电源向所述双向开关供给驱动电力；以及
控制部，其使所述第一开关元件和所述第二开关元件各自的接通/断开同步地控制所述双向开关。
2.根据权利要求1所述的负载控制电路，其特征在于，
所述第二开关元件是晶闸管。
3.根据权利要求1或2所述的负载控制电路，其特征在于，
所述第一开关元件是场效应晶体管。
4.根据权利要求1或2所述的负载控制电路，其特征在于，
所述控制部在所述第一开关元件的接通期间使所述第二开关元件接通。
5.根据权利要求1或2所述的负载控制电路，其特征在于，
所述控制部每隔施加至所述负载的负载电压的半个周期使所述第一开关元件接通。
6.根据权利要求1或2所述的负载控制电路，其特征在于，
所述控制部在所述第一开关元件的断开期间使所述第二开关元件断开。
7.根据权利要求1或2所述的负载控制电路，其特征在于，
所述控制部基于施加至所述负载的负载电压的零交叉来控制所述第一开关元件。
8.根据权利要求1或2所述的负载控制电路，其特征在于，
所述负载包括感应负载。
9.根据权利要求1或2所述的负载控制电路，其特征在于，
所述负载包括换气扇和具有固体发光元件的光源。
10.一种负载控制方法，
使电压驱动型的第一开关元件和自保持型的第二开关元件各自的接通/断开同步地控制双向开关，其中，所述双向开关电连接在电源与负载之间，用于切换所述电源与所述负载之间的导通/非导通，所述第一开关元件和所述第二开关元件并联地电连接于所述双向开关的控制端子，用于切换是否从所述电源向所述双向开关供给驱动电力。
11.一种存储介质，是计算机可读取的非暂时性存储介质，
存储有用于使1个以上的处理器执行根据权利要求10所述的负载控制方法的程序。
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