JP2000348510A - 太陽電池方式自動点滅装置 - Google Patents

太陽電池方式自動点滅装置

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JP2000348510A
JP2000348510A JP18945599A JP18945599A JP2000348510A JP 2000348510 A JP2000348510 A JP 2000348510A JP 18945599 A JP18945599 A JP 18945599A JP 18945599 A JP18945599 A JP 18945599A JP 2000348510 A JP2000348510 A JP 2000348510A
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JP
Japan
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circuit
voltage
power supply
comparison circuit
solar cell
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JP18945599A
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English (en)
Inventor
Katsumi Ogawa
勝美 小川
Kosuke Yoshioka
幸介 吉岡
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KOYO DENKI KOGYO KK
Original Assignee
KOYO DENKI KOGYO KK
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 外光照度に応じ、街路灯等の点灯・消灯を行
い、誤動作少なく、任意の照度に調整可能、かつ、動作
の安定した自動点滅装置を提供する。 【解決手段】 太陽電池12を光センサとして使用し、
太陽電池が発生する電流を、電圧に変換する電流電圧変
換回路13と、動作反応時間を調整する時定数回路19
と、予め設定した基準電圧と比較する電圧比較回路22
と、それから出た信号を受ける、電界効果型トランジス
タ23を持つドライブ回路24と、その出力側に接続し
た双方向3端子サイリスタ31で、負荷を導通・不通に
するスイッチ回路30を備え、各回路、電流電圧変換回
路、時定数回路、電圧比較回路、ドライブ回路、スイッ
チ回路を安定動作させる為に、交流の一般商用電源を直
流電源に変換する電源回路を備える。又電圧比較回路は
ヒステリシス特性を持ち、抵抗の値の選定と品質の安定
化によりスイッチ回路の動作安定化が構築可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、外光による照度の低
下に従って負荷を点灯させ、又、照度の上昇によって負
荷を消灯させる自動点滅装置に関する。
【0002】
【従来の技術】街灯や、ネオンサインを含む照光式看
板、建築物のライトアップ用の照明装置等のランプ(以
下単に負荷という)の多くは、外光による照度の低下が
起こると点灯し、且つ、照度の上昇によって消灯する自
動点滅装置を介して点滅制御する事が多い。
【0003】従来の自動点滅装置の多くは、照度を検出
する部分にCdSセルが使用されている。CdSセル
は、湿度の影響を受けやすく、特性変化があり、自動点
滅装置の誤動作が発生し、負荷のランプが点灯時に点灯
しない、又は、消灯時消灯しない等の問題が発生し安全
上及び省エネルギー上問題になることもあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術では、
CdSセルの動作特性を安定させる為、コンデンサーや
抵抗を複数用いた、回路構成となっており、安定した点
滅動作をさせるため、各抵抗値の調整に多くの時間を費
やしており、又、CdSセルの品質によって、反応照度
にばらつきが発生しており、複数個並んだ街路灯が、点
灯したり消灯したりしている。
【0005】そこで、この発明の目的は、照度を検出す
る部分に太陽電池を使用することによって、従来技術の
抱えている、点滅動作の誤動作を無くし、安定した点滅
動作を行う自動点滅器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決する為の手段】かかる目的を達成するため
にこの発明の構成は、外光による照度に従って、発生電
流が変化する太陽電池を、光センサーとして使用し、オ
ペアンプにより発生電流に比例した電圧に出力させ、そ
の電圧を、あらかじめ設定した基準電圧と比較する、電
圧比較回路を備え、電圧比較回路の出力電圧を、増幅し
た出力を、電界効果型トランジスタによって受け、その
トランジスタの出力側に接続した、双方向3端子サイリ
スタで、負荷を導通・不通に制御するスイッチ回路を備
え、前記電圧比較回路は、負帰還抵抗によるヒステリシ
ス特性を有し、各抵抗の値を選定することにより、基準
電圧を容易に変更することが可能で、且つ、各部品に固
有抵抗値の安定したものを使用することにより、動作の
安定したスイッチ回路が得れると同時に、太陽電池個々
の持っている固有抵抗値に容易に対応することが可能と
なった構造であり、前記回路を安定して動作させる為
に、交流の一般商用電源を直流に変換する、半波整流回
路の電源装置を備えることを要旨とする。
【0007】
【実施の形態】この発明の太陽電池方式自動点滅装置
は、上記の通り、太陽電池を光センサーとして使用し、
太陽電池が発生する電流を電圧に変換する電流電圧変換
回路を有し、動作反応時間を調整する時定数回路を有
し、その電圧を基準電圧と比較する電圧比較回路を有
し、その信号を受ける電界効果型トランジスタを有する
ドライブ回路と、その出力側に接続した双方向3端子サ
イリスタで負荷を導通・不通にするスイッチ回路を有
し、前記回路を安定して動作させる為に、交流の一般商
用電源を直流に変換する、半波整流回路の電源装置、あ
るいは、バッテリー等の直流電源装置を備えていること
を特徴としているが、このような発明の自動点滅装置と
しては、例えば、図1に示すような構造を有するものと
することが出来る。すなわち、太陽電池(1)が発生す
る電流を電圧に変換する電流電圧変換回路(2)を接続
し、その電流電圧変換回路(2)の動作反応時間を調整
する、時定数回路(3)を接続し、あらかじめ設定した
基準電圧と比較する電圧比較回路(4)と接続する。電
圧比較回路(4)の出力信号をドライブ回路(5)に接
続し、その出力側に負荷を導通・不通にするスイッチ回
路(6)を備えている。各回路の電源となる、交流の一
般商用電源を直流に変換する電源回路(7)を有してい
る。
【0008】
【実施例】図2は、この発明の一実施例である交流電源
を使用した場合の太陽電池式自動点滅器の構成を例示し
たものである。この図2に例示されるように、交流の一
般商用電源を直流に変換する電源回路(8)は、半波整
流用ダイオード(9)、定電圧ダイオード(10)、電
源平滑用コンデンサ(11)より構成する。
【0009】図2において、太陽電池(12)によって
発生した電流は、電流電圧変換回路(13)によって発
生電流に応じた電圧に変換される。電流電圧変換回路
(13)は、単電源OPアンプ(14)コンデンサ(1
5)、抵抗(16)、(17)、(18)、(35)、
(36)より構成さ共、動作反応時間を調整する時定数
回路(19)は、抵抗(20)、タイムラグ用コンデン
サ(21)より構成される。
【0010】図2において、電流電圧変換回路(13)
によって出た電圧は、電圧比較回路(22)によってあ
らかじめ設定した基準電圧と比較される。電圧比較回路
(22)出力は、電界効果型トランジスタ(23)を有
するドライブ回路(24)と接続する。なお、電圧比較
回路(22)は、抵抗(25)、(26)、(27)、
(28)単電源OPアンプ(29)より構成される。
【0011】図2において、ドライブ回路(24)の出
力はスイッチング回路(30)と接続する。スイッチン
グ回路(30)は、双方向3端子サイリスタ(31)、
抵抗(32)、(33)コンデンサ(34)より構成さ
れる。スイッチング回路(30)の出力側に負荷を接続
する。
【0012】図3を基に、動作の説明を行う。すなわ
ち、日没時、太陽電池(12)の出力電流10が少なく
なると電流電圧変換回路(2)の単電源OPアンプ(1
4)の出力電圧V2も低下する。電圧比較回路(4)の
単電源OPアンプ(14)の基準電位Vref(+端子
側)より出力電圧V2(−端子側)が低くなると単電源
OPアンプ(14)の出力電圧V1がハイレベルなり電
界効果型トランジスタ(23)が導通してスイッチング
回路(30)の双方向3端子サイリスタのゲート(3
1)に電流が流れ負荷は点灯する。
【0013】又、日出時、太陽電池(12)の出力電流
10が多くなると電流電圧変換回路(2)の単電源OP
アンプ(14)の出力電圧V2は上昇する。電圧比較回
路(4)の単電源OPアンプ(29)の基準電位Vre
f(+端子側)より出力電圧V2(−端子側)が高くな
ると単電源OPアンプ(29)の出力電圧V1がローレ
ベルとなり電界効果型トランジスタ(23)が不通にな
りスイッチング回路(30)の双方向3端子サイリスタ
のゲート(31)に電流が流れなくなり負荷は消灯す
る。
【0014】図4を基に照度と負荷の動作の関係を説明
すると、照度が小さくなると太陽電池出力電流10が小
さくなり、電流電圧変換回路の出力電圧V2も比例して
小さくなる。あらかじめ設定した電圧比較回路の基準電
圧Lと比較し、出力電圧V2が小さいと電圧比較回路の
出力電圧V1がハイレベルとなり負荷は点灯する。
【0015】又、照度が大きくなると、太陽電池出力電
流I0が大きくなり、電流電圧変換回路の出力電圧V2
も比例して大きくなる。あらかじめ設定した電圧比較回
路の基準電圧Hと比較し、出力電圧V2が大きいと電圧
比較回路の出力電圧V1がローレベルとなり負荷は消灯
する。
【0016】図5は、この発明を構成してる電圧比較回
路(4)の等価回路を例示したものであり、負荷点灯時
の基準電圧VLは次の式で表される。 VL=(R9×R10×Vzd+R9×R8×VoL)
/(R9×R8+R9×R10+R8×R10) 負荷消灯時の基準電圧VHは次の式で表せられる。 VH=(R9×R10×Vzd+R9×R8×VoH)
/(R9×R8+R9×R10+R8×R10) で表される。 又、負荷点灯時と消灯時のヒステリシスは、 VH−VL=(R9×R8×VoH−R9×R8×Vo
L)/(R9×R8+R9×R10+R8×R10) となる。又、装置の点滅感度比は、電圧比較回路(4)
の出力に帰還することで基準電位を可変できるので、抵
抗R8、R9、R10値を設定することにより、適切な
動作特性が得られる。
【0017】
【発明の効果】本発明の太陽電池方式自動点滅器は上述
のような構成であるから、請求項1の発明にあっては、
動作の安定した自動点滅器が提供できると同時に、電圧
感度比の調整も容易であるので、適切な照度によって動
作する自動点滅器が提供できると言う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自動点滅器の一構成例示すブロック図
である。
【図2】本発明の自動点滅器の一構成例示す電気回路図
である。
【図3】本発明の自動点滅器の動作線図である。
【図4】本発明の自動点滅器の動作線図である。
【図5】本発明の自動点滅器の一構成例示す電気回路図
の一部の等価回路図である。
【符号の説明】
1 太陽電池 2 電流電圧変換回路 3 時定数回路 4 電圧比較回路 5 ドライブ回路 6 スイッチ回路 7 電源回路 8 電源回路 9 半波性流用ダイオード

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外光による照度に従って、発生電流が
    変化する太陽電池を、光センサーとして使用し、オペア
    ンプにより発生電流に比例した電圧に出力させ、その電
    圧を、あらかじめ設定した基準電圧と比較する、電圧比
    較回路を備え、電圧比較回路の出力電圧を、電界効果型
    トランジスタによって受け、そのトランジスタの出力側
    に接続した、双方向3端子サイリスタで、負荷を導通・
    不通に制御するスイッチ回路を備え、前記電圧比較回路
    は、負帰還抵抗によるヒステリシス特性を有し、各抵抗
    の値を選定することにより、基準電圧を容易変更するこ
    とが可能で、各部品に固有抵抗値の安定したものを使用
    することにより、動作の安定したスイッチ回路が得られ
    る、前記回路を安定して動作させる為に、交流の一般商
    用電源を直流に変換する、半波整流回路の電源装置を備
    えた、太陽電池方式自動点滅装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005530325A (ja) * 2002-06-13 2005-10-06 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 独立型固体照明システム
JP2009147495A (ja) * 2007-12-12 2009-07-02 Yazaki Corp 負荷制御装置
CN106604497A (zh) * 2016-12-05 2017-04-26 成都小晓学教育咨询有限公司 一种教室智能照明系统

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Effective date: 20031111