(57)【要約】【課題】可飽和トランスの二次側にパイロットランプとして機能するＬＥＤを備えたパイロットランプ付スイッチにおいて、容易にＬＥＤの照度を約２倍にさせ、またはＬＥＤの照度を同等とすれば、可飽和トランスを大幅に小型化させることを可能とすることを目的とする。【解決手段】パイロットランプ付スイッチ１内の可飽和トランス２の二次コイル９にコンデンサ１１を介してＬＥＤ６・逆電圧カット用のダイオード７がそれぞれシリーズになるように接続した構成とし、二次側のインピーダンスを大きくさせて二次コイル電圧をパルス状となるようにし、このパルス状の電圧により、コンデンサ１１に充電・放電が繰り返されて、交流電源４の周波数の約２倍の周波数でＬＥＤ６に電流が流れるようにする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を用いて動作や点灯する蛍光燈や換気扇等の様々な負荷のスイッチで、かつ、スイッチがＯＮになったときにスイッチボックス内の可飽和トランスの一次コイルに電流が流れ、磁性体を介して二次コイルに電圧を発し、これにより二次コイル側のＬＥＤが点灯するようにしたパイロットランプ付スイッチであって、前記ＬＥＤと逆電圧カット用のダイオードを、コンデンサを介してそれぞれ可飽和トランスの二次コイルとシリーズになるように接続したことを特徴とするパイロットランプ付スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流電源を用いて動作や点灯する蛍光燈や換気扇等の様々な電気器具のパイロットランプ付スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にパイロットランプ付スイッチは、スイッチに接続される様々な電気器具の負荷条件でもパイロットランプの役目をするＬＥＤが点灯しなければならないために、スイッチボックス内に収納されているトランスは、磁性体が少量の電流により飽和する可飽和トランスが使用される。これは、様々な電気器具の負荷条件により、トランスの一次コイルに流れる電流が少電流から大電流まで広範囲（例えば０．１５Ａ〜４Ａ）にわたるため、もし可飽和でない通常のトランスを使用するとすれば、一次コイルに大電流が流れたときに、二次コイルに接続されたＬＥＤにも大電流が流れてＬＥＤが破損するおそれがあり、また、磁性体が飽和しないために一次コイルのインピーダンスが低下せず、大きな発熱を伴い、トランス自体も破損するおそれがある。
【０００３】
また、パイロットランプ付スイッチに使用される可飽和トランスの特性として、二次コイルに接続される電気部品のインピーダンスが大きいときは、パルス幅が小さいパルス状の電圧を出力するが、二次コイルに接続される電気部品のインピーダンスが小さいときは、パルス幅が広いピーク値が小さいパルス電圧が出力される。
【０００４】
ここで、従来のパイロットランプ付スイッチの構成および動作について図３および図４を参照して説明する。
【０００５】
図３は従来のパイロットランプ付スイッチの構成を示す回路図、図４は同パイロットランプ付スイッチの動作を示す電圧・電流波形図である。
【０００６】
図３において、１はパイロットランプ付スイッチであり、スイッチボックス内に可飽和トランス２を備えている。前記可飽和トランス２の一次コイル８には交流電源４を接続してあり、この一次回路中にはスイッチ３と、蛍光燈や電球や換気扇等の様々な負荷５を接続している。また、前記可飽和トランス２の二次コイル９には、パイロットランプの役目をするＬＥＤ６を接続している。図中の７はＬＥＤ６に逆電圧がかかるのをカットするためのダイオード、１０は可飽和トランス２の磁性体である。
【０００７】
上記のように構成された従来のパイロットランプ付スイッチ１において、スイッチ３をＯＮにすると、前記可飽和トランス２の一次回路が閉じ、負荷５に電流が流れる。同時に可飽和トランス２の一次コイル８にも同等の電流が流れ、磁性体１０を介して二次コイル９に電圧を生じる。二次コイル９にはＬＥＤ６とダイオード７が接続されているが、共にダイオード特性のＶｆ以上ではインピーダンスがほぼゼロのために、二次コイル９の両端電圧は図４（ａ）のようになり、二次コイル９に流れる電流は図４（ｂ）のようになる。ここで、ＥはＬＥＤ６が導通したときに流れる電流で、Ｆはダイオード７が導通したときに流れる電流であり、Ｅの部分がＬＥＤ６の発光に関係する。このとき、交流電源４の周波数が６０Ｈｚのときは、二次コイル９に流れる電流も６０Ｈｚなり、ＬＥＤ６の発光も６０Ｈｚとなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来のパイロットランプ付スイッチの回路構成では、ＬＥＤの発光を明るくしたいとき、可飽和トランスの磁性体の磁路断面積を大きくしたり、一次コイル・二次コイルの巻数を多くしたりしなければならず、材料費率の多くを占める可飽和トランスのコストが大幅に上がることとなる。また、可飽和トランスの形状が大きくなり、スペース的にも不利となっていた。
【０００９】
本発明は前記の従来の問題点に留意し、可飽和トランスの特性を変えることなくＬＥＤの発光量を多くでき、また、ＬＥＤの発光量を同一とすれば、可飽和トランスを大幅に小型化・低コスト化することができるパイロットランプ付スイッチを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、可飽和トランスの二次コイルにコンデンサを介してＬＥＤ・逆電圧カット用のダイオードがそれぞれシリーズになるように接続したパイロットランプ付スイッチの回路構成とする。
【００１１】
本発明によれば、可飽和トランスの特性を変えることなくＬＥＤの発光量を多くできるものであり、ＬＥＤの発光量を同一とすれば、可飽和トランスを大幅に小型化・低コスト化することができることとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、交流電源を用いて動作や点灯する蛍光燈や換気扇等の様々な負荷のスイッチで、かつ、スイッチがＯＮになったときにスイッチボックス内の可飽和トランスの一次コイルに電流が流れ、磁性体を介して二次コイルに電圧を発し、これにより二次コイル側のＬＥＤが点灯するようにしたパイロットランプ付スイッチであって、ＬＥＤと逆電圧カット用のダイオードを、コンデンサを介してそれぞれ可飽和トランスの二次コイルとシリーズになるように接続した回路構成としたものであり、ＬＥＤの点灯周波数を約２倍にしてＬＥＤの照度を約２倍にさせることを可能とするか、またＬＥＤの照度を同等とすれば、可飽和トランスを大幅に小型化させることを可能とするという作用を有する。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるパイロットランプ付スイッチの構成を示す回路図、図２は同パイロットランプ付スイッチの動作を示す電圧・電流波形図である。なお、これらの図面において、前記従来の技術と同じ構成部には従来の技術と同じ符号を付与している。
【００１５】
図１において、１はパイロットランプ付スイッチであり、スイッチボックス内に可飽和トランス２を備えている。前記可飽和トランス２の一次コイル８には交流電源４を接続してあり、この一次回路中にはスイッチ３と、蛍光燈や電球や換気扇等の様々な負荷５を接続している。前記可飽和トランス２の二次コイル９には、パイロットランプの役目をするＬＥＤ６と、ＬＥＤ６に逆電圧がかかるのをカットするためのダイオード７を接続している。図中の１０は可飽和トランス２の磁性体である。
【００１６】
本実施の形態１の特徴は、ＬＥＤ６と逆電圧カット用のダイオード７を、コンデンサ１１を介してそれぞれ可飽和トランス２の二次コイル９とシリーズになるように接続した回路構成としたことにある。
【００１７】
このように構成されたパイロットランプ付スイッチにおいて、スイッチ３をＯＮにすると、可飽和トランス２の一次回路が閉じ、負荷５に電流が流れる。同時に可飽和トランス２の一次コイル８にも同等の電流が流れ、磁性体１０を介して二次コイル９に電圧を生じる。二次コイル９には、ＬＥＤ６と、このＬＥＤ６に逆電圧がかかるのをカットするためのダイオード７が接続されているが、二次コイル９とＬＥＤ６・ダイオード７とがそれぞれシリーズになるようにコンデンサ１１が接続されているために、二次側のインピーダンスが従来の回路構成と比較し急激に大きくなり、二次コイル９の両端電圧は図２（ａ）に示すようなパルス状の電圧となる。
【００１８】
このパルス状の電圧によりコンデンサ１１に充電・放電が繰り返され、図２（ｂ）のような二次コイル電流が流れる。ここで、ＡはＬＥＤ６が導通しコンデンサ１１に充電される充電電流、Ｂはダイオード７が導通して流れるＡの放電電流、Ｃはダイオード７が導通しコンデンサ１１に充電される充電電流、ＤはＬＥＤ６が導通して流れるＣの放電電流である。なお、ＡとＤがＬＥＤ６の発光に関係する。
【００１９】
このような充電・放電電流により、交流電源４の周波数が６０Ｈｚの場合、ＬＥＤ６に流れる電流周波数は約１２０Ｈｚとなり、ＬＥＤ６の発光も約１２０Ｈｚとなるために、ＬＥＤ６の照度が大幅に大きくなる。
【００２０】
本実施の形態でのＬＥＤ照度データを図５の本発明と従来の技術を比較するための一次コイル電流−ＬＥＤ照度データ図に示す。なお、本データに使用している可飽和トランスは同一のものである。
【００２１】
本実施の形態では従来の回路構成でのＬＥＤ照度の約２倍を確保することができる。逆に、従来のＬＥＤ照度と同等とするならば、可飽和トランスの磁性体の磁路断面積を約半減させることができるため、コスト面・スペース面で大きな効果が得られる。
【００２２】
なお、コンデンサ１１は２〜１０μＦ程度のチップコンデンサでよいために、スペース的にもほとんど現状のスペースでよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように本発明によれば、パイロットランプ付スイッチにおける可飽和トランスの特性を変えることなく、かつ、ほとんど現状維持のスペースで、パイロットランプとなるＬＥＤの発光量を容易に多くするか、または、ＬＥＤの発光量を同一とすれば、可飽和トランスを小型化・低コスト化できるものであり、その効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるパイロットランプ付スイッチの構成を示す回路図
【図２】同パイロットランプ付スイッチの動作を示す電圧・電流波形図
【図３】従来のパイロットランプ付スイッチの構成を示す回路図
【図４】従来のパイロットランプ付スイッチの動作を示す電圧・電流波形図
【図５】本発明と従来の技術を比較するための一次コイル電流−ＬＥＤ照度データ図
【符号の説明】
１　パイロットランプ付スイッチ
２　可飽和トランス
３　スイッチ
４　交流電源
５　負荷
６　ＬＥＤ
７　ダイオード
８　一次コイル
９　二次コイル
１０　磁性体
１１　コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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