JPH0443445B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 技術分野 この発明は操作スイツチ部に大きな電圧が加わ
らないようにした負荷オン・オフ制御回路に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Technical Field The present invention relates to a load on/off control circuit that prevents a large voltage from being applied to an operation switch section.

(b) 従来技術とその欠点 病院等で使用される照明器具のオン・オフ制御
回路では、安全上の見地から操作スイツチ部に大
きな電圧が加わらないようにする必要がある。特
にベツド等の側にある照明器具ではお茶やジユー
ス等によつて手元にある操作スイツチが濡れる可
能性があるために、そのような場合でも操作時に
人体に感電しないようにする必要がある。このた
め従来は、商用交流電源電圧を直接電源トランス
で低電圧に降下させ、その低電圧で制御回路全体
を動作させるようにした。しかしながらこの制御
回路では、商用交流電源電圧を低電圧に降下させ
るための大型のトランスを必要とし、全体が重く
なるとともにコストが高くなる不都合があつた。(b) Prior Art and Its Disadvantages In on/off control circuits for lighting equipment used in hospitals, etc., it is necessary to prevent large voltages from being applied to the operating switch section from a safety standpoint. In particular, in the case of lighting equipment located next to a bed, etc., there is a possibility that the operating switch at hand may get wet due to tea, juice, etc., so even in such cases, it is necessary to prevent electric shock to the human body when operating it. For this reason, in the past, the commercial AC power supply voltage was directly lowered to a low voltage by a power transformer, and the entire control circuit was operated at that low voltage. However, this control circuit requires a large transformer to reduce the commercial AC power supply voltage to a low voltage, which has the disadvantage of increasing the overall weight and cost.

(c) 発明の目的 この発明の目的は、マルチバイブレータとその
出力に接続された小型トランスとを使用すること
により、操作スイツチ部の加わる電圧を極めて低
い電圧にすることができるとともに商用交流電源
電圧を降下するための大型の電源トランスを不要
とする負荷オン・オフ制御回路を提供することに
ある。(c) Purpose of the Invention The purpose of the present invention is to use a multivibrator and a small transformer connected to its output to reduce the voltage applied to the operation switch to an extremely low voltage, and to reduce the voltage applied to the commercial AC power supply voltage. The object of the present invention is to provide a load on/off control circuit that does not require a large power transformer to lower the power.

(d) 発明の構成 この発明は、商用交流電源電圧の整流平滑回路
と、その平滑出力を一定の直流電圧に設定するツ
エナーダイオードと、前記直流電圧で駆動される
マルチバイブレータと、前記マルチバイブレータ
の両ステージ出力がそれぞれ一次側端子に接続さ
れ、一次側巻線数より二次側巻線数が小さく又は
それらの巻線数が略等しい小型トランスと、前記
小型トランスの二次側端子間に接続される操作ス
イツチと、前記小型トランスの一次側端子にエミ
ツタ，ベース端子がそれぞれ接続されたトランジ
スタおよびそのコレクタ端子に接続された平滑回
路からなるパルス整流平滑回路と、前記パルス整
流平滑回路の出力に基づいて負荷に直列接続され
たスイツチング素子をオン・オフするスイツチン
グ素子オン・オフ制御回路と、を備えたものであ
る。(d) Structure of the Invention The present invention comprises a rectifying and smoothing circuit for a commercial AC power supply voltage, a Zener diode for setting the smoothed output of the circuit to a constant DC voltage, a multivibrator driven by the DC voltage, and a multivibrator of the multivibrator. The outputs of both stages are each connected to a primary side terminal, and the number of secondary windings is smaller than the number of windings on the primary side, or the number of windings on the primary side is approximately equal to each other. Connected between a small transformer and the secondary side terminal of the small transformer. a pulse rectifying and smoothing circuit consisting of a transistor whose emitter and base terminal are respectively connected to the primary terminal of the small transformer and a smoothing circuit connected to its collector terminal; and an output of the pulse rectifying and smoothing circuit. A switching element on/off control circuit that turns on and off a switching element connected in series to a load based on the switching element.

(e) 実施例 図はこの発明の実施例である負荷オン・オフ制
御回路の回路図である。(e) Embodiment The figure is a circuit diagram of a load on/off control circuit which is an embodiment of the present invention.

商用交流電源Ｅは整流用ダイオードＤ１によつ
て整流され、さらに平滑コンデンサＣ１によつて
平滑される。この平滑出力はツエナーダイオード
Ｄ２よつて12Vの直流電圧に設定される。このツ
エナーダイオードＤ２には並列にマルチバイブレ
ータ１が接続されている。このマルチバイブレー
タ１は２個のトランジスタTR１，TR２，４個
の抵抗Ｒ１〜Ｒ４および２個のコンデンサＣ２，
Ｃ３からなる公知の構成からなり、その発振周波
数は3KHzに設定されている。この、マルチバイ
ブレータ１の両ステージ出力端子ａ，ｂはそれぞ
れ小型トランスＴの一次側入力端子へ接続されて
いる。またこの小型トランスＴの二次側端子には
ラインを介して操作スイツチSWが接続されて
いる。トランスＴの二次側巻線数は一次側巻線数
よりも小さく設定されている。本実施例では一次
側巻線数に対し二次側巻線数が３分の１である。
これらの巻線数は略同じであつてもよい。さらに
トランスＴの一次側両端子にはそれぞれトランジ
スタTR３のベース端子、エミツタ端子が接続さ
れ、このトランジスタTR３のコレクタ端子には
コンデンサＣ４，抵抗Ｒ５からなる平滑回路が接
続されている またこの平滑出力はPUTQ１の
アノード端子の接続され、PUTQ１のカソード
端子は抵抗Ｒ６を介して電源側に接続されるとと
もにトランジスタTR４のベース端子に接続され
ている。トランジスタTR４は抵抗Ｒ７を介して
負荷Ｌに直列に接続されているトライアツク９に
ゲート電流を供給する。PUTQ１のゲート電圧
は抵抗Ｒ８，Ｒ９の分圧回路によつて約8Vに設
定されている。 The commercial AC power supply E is rectified by a rectifying diode D1, and further smoothed by a smoothing capacitor C1. This smoothed output is set to a DC voltage of 12V by the Zener diode D2. A multivibrator 1 is connected in parallel to this Zener diode D2. This multivibrator 1 consists of two transistors TR1, TR2, four resistors R1 to R4, and two capacitors C2,
It has a known configuration consisting of C3, and its oscillation frequency is set to 3KHz. Both stage output terminals a and b of this multivibrator 1 are connected to the primary side input terminal of a small transformer T, respectively. Further, an operation switch SW is connected to the secondary side terminal of this small transformer T via a line. The number of secondary windings of the transformer T is set smaller than the number of primary windings. In this embodiment, the number of secondary windings is one third of the number of primary windings.
The numbers of these windings may be approximately the same. Furthermore, the base terminal and emitter terminal of a transistor TR3 are connected to both primary terminals of the transformer T, respectively, and a smoothing circuit consisting of a capacitor C4 and a resistor R5 is connected to the collector terminal of this transistor TR3. The anode terminal of PUTQ1 is connected, and the cathode terminal of PUTQ1 is connected to the power supply side via a resistor R6 and to the base terminal of a transistor TR4. Transistor TR4 supplies a gate current to triac 9 which is connected in series to load L via resistor R7. The gate voltage of PUTQ1 is set to approximately 8V by a voltage dividing circuit including resistors R8 and R9.

以上の回路構成で、トランジスタTR３，抵抗
Ｒ５およびコンデンサＣ４からなる回路がマルチ
バイブレータに出力パルスを整流平滑するパルス
整流平滑回路を構成する。またPUTQ１，トラ
ンジスタTR４および抵抗Ｒ６〜Ｒ９はスイツチ
ング素子であるトライアツクＱ２をオン・オフ制
御するスイツチング素子オン・オフ制御回路を構
成している。 次に動作を説明する。 With the above circuit configuration, the circuit including the transistor TR3, the resistor R5, and the capacitor C4 constitutes a pulse rectifying and smoothing circuit that rectifies and smoothes the output pulses of the multivibrator. Further, PUTQ1, transistor TR4, and resistors R6 to R9 constitute a switching element on/off control circuit that controls on/off of triac Q2, which is a switching element. Next, the operation will be explained.

操作スイツチSWがオフ状態にある場合は、マ
ルチバイブレータ１の一方のステージ出力端子ａ
が“Ｈ”のときにトランジスタTR３がオンす
る。他方のステージ出力端子ｂが“Ｈ”のときに
はトランジスタTR３がオフする。トランジスタ
TR３は結局マルチバイブレータ１の発振出力に
同期してオン・オフする。トランジスタTR３が
オンしているとき、約12Vの電圧がコンデンサＣ
４に加わる。この結果コンデンサＣ４および抵抗
Ｒ５からなる平滑回路によつてトランジスタTR
３のコレクタに現れる約12Vのパルス電圧が平滑
され、PUTQ１のアノード端子にこの平滑され
た12V程度の直流電圧が印加される。マルチバイ
ブレータ１は商用周波数に比し、3KHzと高い周
波数で発振しているために、トランジスタTR３
は高周波スイツチングを行い、コンデンサＣ４と
抵抗Ｒ５とにより高周波電圧の平滑が行われ、略
直流化された電圧（12V程度）がPUTQ１のアノ
ード端子に印加される訳である。PUTQ１のゲ
ート端子には抵抗Ｒ８，Ｒ９によつて分圧された
8V程度の電圧が印加されているため、この
PUTQ１はオン状態となりトランジスタTR４も
オンする。トランジスタTR４がオンすると、ト
ライアツクＱ２の電源側主端子からゲート端子に
向けてゲート電流が流れるためトライアツクＱ２
がターンオンする。すなわちトライアツクＱ２に
ゲート電流が供給され、白熱電球である負荷Ｌが
点灯状態となる。 When the operation switch SW is in the off state, one stage output terminal a of the multivibrator 1
When TR3 is "H", transistor TR3 is turned on. When the other stage output terminal b is at "H", the transistor TR3 is turned off. transistor
TR3 turns on and off in synchronization with the oscillation output of multivibrator 1. When transistor TR3 is on, a voltage of approximately 12V is applied to capacitor C.
Join 4. As a result, a smoothing circuit consisting of capacitor C4 and resistor R5 allows transistor TR
A pulse voltage of about 12V appearing at the collector of PUTQ1 is smoothed, and this smoothed DC voltage of about 12V is applied to the anode terminal of PUTQ1. Multivibrator 1 oscillates at a higher frequency of 3KHz than the commercial frequency, so transistor TR3
performs high frequency switching, the high frequency voltage is smoothed by the capacitor C4 and the resistor R5, and a substantially DC voltage (about 12V) is applied to the anode terminal of PUTQ1. The gate terminal of PUTQ1 has a voltage divided by resistors R8 and R9.
Since a voltage of about 8V is applied, this
PUTQ1 is turned on and transistor TR4 is also turned on. When transistor TR4 is turned on, a gate current flows from the main terminal on the power supply side of triac Q2 toward the gate terminal, so that triac Q2
turns on. That is, the gate current is supplied to the triax Q2, and the load L, which is an incandescent light bulb, is turned on.

次に操作スイツチSWがオンすると小型トラン
スＴの一次側のインピ−ダンスがほとんど０にな
るため、マルチバイブレータ１の一方のステージ
出力端子ａが“Ｈ”になつてもトランジスタTR
３がオンすることがない。このため、コンデンサ
Ｃ４には電圧が印加されなくなる。すなわち
PUTQ１はオフ状態となりこれにしたがつてト
ランジスタTR４もオフし、トライアツクＱ２に
ゲート電流が供給されなくなる。すなわち負荷Ｌ
は消灯状態となる。このようにして操作スイツチ
SWをオンしたときに負荷Ｌを消灯状態に設定
し、操作スイツチSWをオフしたときに負荷Ｌを
点灯状態に設定することができる。 Next, when the operation switch SW is turned on, the impedance on the primary side of the small transformer T becomes almost 0, so even if one stage output terminal a of the multivibrator 1 becomes "H", the transistor TR
3 never turns on. Therefore, no voltage is applied to capacitor C4. i.e.
PUTQ1 is turned off, and accordingly transistor TR4 is also turned off, and no gate current is supplied to triac Q2. That is, the load L
is turned off. In this way, the operating switch
When the switch SW is turned on, the load L can be set to a light-off state, and when the operation switch SW is turned off, the load L can be set to a light-on state.

以上の動作中、操作スイツチSWがオフ状態に
あるときには小型トランスＴの一次側両端子間に
表れる電圧はトランジスタTR３のエミツタ，ベ
ース間の順方向降下電圧（約1V前後）が最大と
なる。すなわちマルチバイブレータ１の一方のス
テージ出力端子ａが“Ｈ”になつたときにトラン
スＴの一次側に1V前後の電圧が印加される。ｂ
端子が“Ｈ”にときにはトランスＴに一次側巻線
にほとんど電圧が発生しない。このようにトラン
スＴの一次側に加わる最大に電圧が1V程度であ
ることから巻線数が一次側よりも小さいトランス
Ｔに二次側にはほとんど電圧が発生することがな
い。また操作スイツチSWがオン状態にあるとき
には二次側巻線に発生する電圧は0Vである。 During the above operation, when the operation switch SW is in the OFF state, the voltage appearing between both primary side terminals of the small transformer T has a maximum forward voltage drop (approximately 1V) between the emitter and base of the transistor TR3. That is, when one stage output terminal a of the multivibrator 1 becomes "H", a voltage of about 1V is applied to the primary side of the transformer T. b
When the terminal is at "H", almost no voltage is generated in the primary winding of the transformer T. In this way, since the maximum voltage applied to the primary side of the transformer T is about 1 V, almost no voltage is generated on the secondary side of the transformer T, which has a smaller number of windings than the primary side. Further, when the operation switch SW is in the on state, the voltage generated in the secondary winding is 0V.

(f) 発明の効果 以上のようにこの発明によれば、マルチバイブ
レータの出力をトランスを介してパルス整流平滑
回路に供給するようにしているため、トランスＴ
を非常に小型のものにすることができる。またト
ランスＴの一次側にトランジスタのベース，エミ
ツタを接続し、二次側に操作スイツチを接続した
構成にしているため操作スイツチに加わる電圧は
極めて微小な電圧にすることができ、万一接点に
人体が接触しても電撃がなく、極めて安全性を高
くできる利点がある。(f) Effect of the invention As described above, according to the invention, since the output of the multivibrator is supplied to the pulse rectifying and smoothing circuit via the transformer, the transformer T
can be made very small. In addition, since the base and emitter of the transistor are connected to the primary side of the transformer T, and the operating switch is connected to the secondary side, the voltage applied to the operating switch can be extremely small, so in the unlikely event that the contact It has the advantage of being extremely safe as there is no electric shock even if the human body comes into contact with it.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図はこの発明の実施例である負荷オン・オフ制
御回路の回路図である。 １……マルチバイブレータ、Ｄ……小型トラン
ス、SW……操作スイツチ。 The figure is a circuit diagram of a load on/off control circuit according to an embodiment of the present invention. 1...Multi-vibrator, D...Small transformer, SW...Operation switch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 商用交流電源電圧の整流平滑回路と、 その平滑出力を一定の直流電圧に設定するツエ
ナーダイオードと、 前記直流電圧で駆動されるマルチバイブレータ
と、 前記マルチバイブレータの両ステージ出力がそ
れぞれ一次側端子に接続され、一次側巻線数より
二次側巻線数が小さく又はそれらの巻線数が略等
しい小型トランスと、 前記小型トランスの二次側端子間に接続される
操作スイツチと、 前記小型トランスの一次側端子にエミツタ，ベ
ース端子がそれぞれ接続されたトランジスタおよ
びそのコレクタ端子に接続された平滑回路からな
るパルス整流平滑回路と、 前記パルス整流平滑回路に出力に基づいて負荷
に直列接続されたスイツチング素子をオン・オフ
するスイツチング素子オン・オフ制御回路と、 を備えてなる負荷オン・オフ制御回路。[Scope of Claims] 1. A rectifying and smoothing circuit for a commercial AC power supply voltage, a Zener diode that sets its smoothed output to a constant DC voltage, a multivibrator driven by the DC voltage, and outputs of both stages of the multivibrator. are each connected to a primary terminal, and the number of secondary windings is smaller than the number of primary windings, or the number of windings is approximately equal to the number of windings on the primary side, and the operation of connecting between the secondary terminals of the small transformer. a pulse rectifying and smoothing circuit consisting of a transistor whose emitter and base terminals are respectively connected to the primary side terminal of the small transformer and a smoothing circuit connected to its collector terminal; and a load to the pulse rectifying and smoothing circuit based on the output. A load on/off control circuit comprising: a switching element on/off control circuit that turns on and off a switching element connected in series with a switching element;