(57)【要約】  電子式壁取り付けスイッチ用の電源回路が開示される。開示された本発明は、電子式壁取り付けスイッチ内部の電子回路駆動用の電源回路に係り、スイッチに必要となる十分な電流を供給可能な電子式壁取り付けスイッチ用の電源回路に関する。近年、電子式壁取り付けスイッチの機能が、電灯スイッチ機能に加えて、防犯機能、時計機能、リモコン機能、室内温度調節機能など多様化されており、スイッチ内部の電流需要が数十ｍＡ以上に増大されていて、大電流が供給可能な競争力ある電源供給回路が望まれている。また、壁取り付けスイッチ内部の空間が狭くて省スペース特性も求められる。本発明による電子式スイッチ用の電源回路を使用すると、省スペースが可能であり、大電流が供給可能であるだけではなく、コストと品質競争力を兼ね備えていて、結果的に電子式壁取り付けスイッチの競争力を大幅に向上させる効果がある。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子式壁取り付けスイッチ用の電源回路の構成において、スイッチ線が［Ｉｎ］端子と［Ｏｕｔ］端子との間にコイル［Ｌ１］とトライアック［ＴＲＣ１］をシリアル接続して構成し、且つ、［Ｏｕｔ］端子にコンデンサー［Ｃ１］の一方の端子を接続し、［Ｃ１］の他方の端子には抵抗［Ｒ１］の一方の端子を接続し、抵抗［Ｒ１］の他方の端子には第２のダイオード［Ｄ２］のアノードと第１のダイオード［Ｄ１］のカソードを接続して構成し、第１のダイオード［Ｄ１］のアノードは接地し、第２のダイオード［Ｄ２］のカソードは前記コイル［Ｌ１］と前記トライアック［ＴＲＣ１］との間の接続点に接続して構成し、前記第２のダイオード［Ｄ２］のカソードに再び第２のコンデンサー［Ｃ２］の（＋）端子を接続し、第２のコンデンサーの（−）端子は接地して構成し、前記［ＩＮ］端子には再び第３のダイオード［Ｄ３］のカソード端子を接続し、第３のダイオード［Ｄ３］のアノード端子は接地し、前記第２のコンデンサーの（＋）端子に抵抗［Ｒ２］の一方の端子を接続し、抵抗［Ｒ２］の他方の端子には第４（ツェナー）のダイオード［Ｄ４］のカソード端子を接続し、第４（ツェナー）のダイオード［Ｄ４］のアノード端子は接地して構成して、トライアック［ＴＲＣ１］がオン［ＯＮ］となったときには負荷電流の一部をスイッチ回路駆動用の電流の充電電流として使用することを特徴とする電子式壁取り付けスイッチ用の電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は「電子式壁取り付けスイッチ用の電源回路」に係り、さらに詳しくは、電子式壁取り付けスイッチの内部の電子回路駆動用電源の省スペース化・大電流化・低コスト化・高品質化を図ることのできる電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
壁取り付けスイッチ線は、図１に示すように、２本の交流電源供給線のうちランプなどの対象物をオン／オフとする１本の交流電源供給線だけを使用するため、電子式壁取り付けスイッチの内部駆動用の電源を得るためには、図２に示すように、別途の電源引出用のトランスを使用していた。しかしながら、負荷［Ｌａｍｐ］が２０Ｗ程度の軽負荷である場合、トランス［Ｔ１］の２次側から得られる電流は数ｍＡに過ぎず、これを数十ｍＡ以上に引き上げるためにはトランス［Ｔ１］の強度を極めて大きくする必要があるため、大電流を必要とするスイッチの電源として使用することが困難であった。また、図２に示す従来の電源回路は、負荷［Ｌａｍｐ］の変動に伴う電源電圧の変動が甚だしくて品質が不安定であり、しかも、トランスを使用することを余儀なくされるため体積が嵩むと共にコストは相対的に高かった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ランプ負荷２０Ｗの軽負荷であっても１本の壁取り付けスイッチ線を通じて直流５Ｖ、３０ｍＡ以上の高電力まで安定して供給可能な電源回路を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するための本発明による「電子式壁取り付けスイッチ用の電源回路」の特徴は、負荷［Ｌａｍｐ］がオン［ＯＮ］となったときに負荷電流の相当部分（３０〜４０％）を回路駆動用の電源として使用するステップを含むところにある。このため、本発明による「電子式壁取り付けスイッチ用の電源回路」を使用すると、電源引出用の別途のトランスなしに負荷［Ｌａｍｐ］電流の相当部分を回路駆動用の電源として使用するため、その構成が簡単であって空間利用効率が高く、しかも、電源品質が安定していて価格競争力に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、添付図面に基づき、本発明による「電子式壁取り付けスイッチ用の電源回路」の好適な実施形態を詳述する。
【０００６】
図１は、機械式壁取り付けスイッチの回路構成例である。図２は、従来の電源回路を用いた電子式壁取り付けスイッチの実施形態である。この実施形態では、回路駆動電源の電力が５Ｖ、５ｍＡ程度と極めて低いため、ＬＣＤバックライトまで使用しなければならない５Ｖ、３０ｍＡ以上の電力が求められる多機能スイッチには使用することが困難である。図３に示す本発明による「電子式壁取り付けスイッチ用の電源回路」を用いたスイッチの回路構成例を参照してその動作原理を説明する。図３中、電灯［Ｌａｍｐ］をオン／オフにするスイッチ素子はトライアック［ＴＲＣ１］であり、オン／オフ制御は制御マイコン［Ｕ１］がスイッチ入力［ＳＷ１］信号を受信して行う。第２のコンデンサー［Ｃ２］に充電された電源は、第２の抵抗［Ｒ２］を介して制御マイコン［Ｕ１］及びその他のＬＣＤ駆動回路ブロック［２］に供給されるため、本発明に係る回路構成は、第２のコンデンサー［Ｃ２］にできるだけ多量の電源を充電するような回路構成である。
【０００７】
先ず、トライアック［ＴＲＣ１］がオフとなったときの第２のコンデンサー［Ｃ２］への充電は、交流入力端子［ＩＮ］が出力端子［ＯＵＴ］よりも高いときに行われ、その充電経路は、
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となる。このとき、［Ｃ１］にも充電が行われ、次の半波期間［出力端子電圧が入力端子電圧よりも高いとき］に放電されることになるが、このときの［Ｃ１］電荷放電経路は、
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となって、第２のコンデンサー［Ｃ２］の電源を半波期間だけ供給する。電灯スイッチ素子［ＴＲＣ１］がオンとなると、これは、前記入力端子［ＩＮ］と出力端子［ＯＵＴ］が短絡されるとみなされるため、上記の如き電流経路で第２のコンデンサー［Ｃ２］に電流（または電荷）を供給することができない。そのため、入力端子［ＩＮ］とトライアック［ＴＲＣ１］との間に第１のコイル［Ｌ１］と第３のダイオード［Ｄ３］を付加的に構成している。これによって、負荷［Ｌａｍｐ］がオン［ＯＮ］となったときには、大部分の負荷電流は第２のコンデンサー［Ｃ２］の充電電流となり、負荷電流のうち残りの電流は第１のコイル［Ｌ１］に流れる。負荷がオン［ＯＮ］となったときには出力端子［ＯＵＴ］の電圧が入力端子［ＩＮ］の電圧よりも高いときに第２のコンデンサー［Ｃ２］の充電が行われ、このときの充電経路は
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となり、電灯［Ｌａｍｐ］の負荷電流をＩ（ｔ）、［Ｃ２］の充電電流をｉ（ｔ）としたとき、Ｌ１の電流はＩ（ｔ）−ｉ（ｔ）となってＣ２のキャパシタンスをＣ、Ｌ１のインダクタンスをＬとしたとき、
【数１】
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の関係を満足しながら充電が行われる。上式から明らかなように、負荷電流［Ｉ（ｔ）］が一定であるとしたとき、駆動に必要となる電流ｉ（ｔ）を増大するためには、Ｌ１のインダクタンスを増大すればよい。入力端子［Ｉｎ］の電圧が出力端子［Ｏｕｔ］の電圧よりも高いときにはＣ２への充電は行われず、負荷電流［Ｉ（ｔ）］の経路は
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となって、負荷電流がＬ１のみを通過して流れる。
【０００８】
図３の実施形態において、第４の（ツェナー）ダイオードは定電圧を供給するためのものであり、第５の（ツェナー）ダイオードはトライアック［ＴＲＣ１］の耐（withstand）電圧を保護するためのものであり、第５の抵抗［Ｒ５］と第４のコンデンサー［Ｃ４］は在来式蛍光灯などの誘導性負荷のオン／オフ時にトライアック［ＴＲＣ１］を保護するためのものである。
【０００９】
以上述べたように、本発明による「電子式壁取り付けスイッチ用の電源回路」を用いると、大電流駆動電流を必要とする多機能電源スイッチの電源回路の構成が簡単であり、動作が安定的である他、スイッチの空間利用効率が改善され、価格競争力が向上するという効果がある。図３では、本発明の好適な実施形態について図示・説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲において請求する発明の要旨を逸脱することなく種々に変更することができるが、そのような変更は請求範囲記載の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】機械式壁取り付けスイッチを示す図である。
【図２】従来の電源回路を用いた電子式壁取り付けスイッチの一実施形態を示す図である。
【図３】本発明による電子式壁取り付けスイッチ用の電源回路を用いた電子式壁取り付けスイッチの一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００１１】
ＡＣ  交流電源、ＬＡＭＰ  電灯、ＯＵＴ  スイッチ出力端子、ＩＮ  スイッチ入力端子、１  電源回路ブロック、２  ＬＣＤ駆動回路ブロック、Ｕ１  制御マイコン、ＴＲＣ１  トライアック、Ｒ１〜Ｒ５  第１〜第５の抵抗、Ｃ１〜Ｃ４  第１〜第４のコンデンサー、Ｄ１〜Ｄ３  第１〜第３のダイオード、Ｄ４〜Ｄ５  第４〜第５の（ツェナー）ダイオード、Ｑ１  第１のトランジスター、ＳＷ１  タッチスイッチ、ＶＤＤ  制御マイコン直流電源入力端子、ＶＳＳ  制御マイコン接地端子、Ｏ１  制御マイコントライアックオン／オフ制御出力端子、Ｉ１制御マイコンオン／オフスイッチ入力端子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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