JPH0368617B2 - - Google Patents
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- JPH0368617B2 JPH0368617B2 JP2643087A JP2643087A JPH0368617B2 JP H0368617 B2 JPH0368617 B2 JP H0368617B2 JP 2643087 A JP2643087 A JP 2643087A JP 2643087 A JP2643087 A JP 2643087A JP H0368617 B2 JPH0368617 B2 JP H0368617B2
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- Japan
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- inrush current
- current limiting
- resistor
- conduction element
- bidirectional conduction
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- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 30
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 10
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、突入電流制限スイツチ回路、殊に、
電球点灯の際の突入電流を制限するための突入電
流制限スイツチ回路に関する。
電球点灯の際の突入電流を制限するための突入電
流制限スイツチ回路に関する。
［従来の技術］
冷時に於ける電流のフイラメント抵抗は、通
常、白熱時の約1/10程度と言われている。100W
の電球を例にとると、白熱時に於けるフイラメン
ト抵抗は100Ω程度であり、100Vの電圧を印加す
ると約1Aの電流が流れる。一方、冷時に於ける
フイラメント抵抗は約10Ω程度であり、この状態
で100Vの電圧を印加すると約10Aと定格の約10
倍にも達する突入電流が流れ、電球の点灯寿命を
著しく縮めることになる。
常、白熱時の約1/10程度と言われている。100W
の電球を例にとると、白熱時に於けるフイラメン
ト抵抗は100Ω程度であり、100Vの電圧を印加す
ると約1Aの電流が流れる。一方、冷時に於ける
フイラメント抵抗は約10Ω程度であり、この状態
で100Vの電圧を印加すると約10Aと定格の約10
倍にも達する突入電流が流れ、電球の点灯寿命を
著しく縮めることになる。
斯かる突入電流を制限するために、例えば、特
開昭59−230298号公報などには、電球に白熱時の
フイラメント抵抗と冷時のフイラメント抵抗との
抵抗差に相当する突入電流制限抵抗を直列接続す
ると共に、突入電流制限抵抗にタイミング回路に
より導通制御される双方向導通素子を接続してな
る突入電流制限スイツチ回路により、電球に定格
電圧が印加されるのを電源投入から一定時間遅延
させて突入電流に起因する点灯寿命の短縮を防止
することが記載されている。
開昭59−230298号公報などには、電球に白熱時の
フイラメント抵抗と冷時のフイラメント抵抗との
抵抗差に相当する突入電流制限抵抗を直列接続す
ると共に、突入電流制限抵抗にタイミング回路に
より導通制御される双方向導通素子を接続してな
る突入電流制限スイツチ回路により、電球に定格
電圧が印加されるのを電源投入から一定時間遅延
させて突入電流に起因する点灯寿命の短縮を防止
することが記載されている。
このような突入電流制限スイツチ回路は突入電
流の制限には効果的であるが、何等かの理由でタ
イミング回路に故障が発生すると双方向導通素子
が導通しないので、電源投入から一定時間が経過
しても突入電流制限抵抗がバイパスされないとい
う欠点がある。例えば、100W電球の突入電流を
防止するために100Ωの抵抗を直列接続したとす
ると、電源投入と同時に約0.9A（＝100V／10Ω＋
100Ω）の電流が流れ、抵抗の電力消費は約81W
（＝0.9A2×100Ω）にも達する。この状態が長時
間続くと、突入電流制限抵抗は焼損乃至断線し、
また、その熱は周囲の部品に多大の損傷を与え
る。
流の制限には効果的であるが、何等かの理由でタ
イミング回路に故障が発生すると双方向導通素子
が導通しないので、電源投入から一定時間が経過
しても突入電流制限抵抗がバイパスされないとい
う欠点がある。例えば、100W電球の突入電流を
防止するために100Ωの抵抗を直列接続したとす
ると、電源投入と同時に約0.9A（＝100V／10Ω＋
100Ω）の電流が流れ、抵抗の電力消費は約81W
（＝0.9A2×100Ω）にも達する。この状態が長時
間続くと、突入電流制限抵抗は焼損乃至断線し、
また、その熱は周囲の部品に多大の損傷を与え
る。
［発明により解決すべき課題］
斯かる状況に鑑み、本発明者は従来突入電流制
限スイツチ回路のこのような欠点を解消するため
手段について鋭意検討した。
限スイツチ回路のこのような欠点を解消するため
手段について鋭意検討した。
［課題を解決するための手段］
その結果、電球を含む電路内に互いに逆並列接
続された少なくとも一対のダイオード対を挿入す
ると共に、そのダイオード対の一端を電球を突入
電流制限抵抗の温度上昇を検知することのできる
サーミスタなどの負性抵抗を介して双方向導通素
子のゲートに接続することにより、突入電流制限
抵抗の過熱を負性抵抗が検知して双方向導通素子
を導通させ、突入電流制限抵抗をバイパスするこ
とにより突入電流制限抵抗の焼損乃至断線、さら
には、発熱による周囲の部品の損傷を効果的に防
止し得ることが判明した。
続された少なくとも一対のダイオード対を挿入す
ると共に、そのダイオード対の一端を電球を突入
電流制限抵抗の温度上昇を検知することのできる
サーミスタなどの負性抵抗を介して双方向導通素
子のゲートに接続することにより、突入電流制限
抵抗の過熱を負性抵抗が検知して双方向導通素子
を導通させ、突入電流制限抵抗をバイパスするこ
とにより突入電流制限抵抗の焼損乃至断線、さら
には、発熱による周囲の部品の損傷を効果的に防
止し得ることが判明した。
すなわち、本発明は、電球に直列接続された突
入電流制限抵抗、その突入電流制限抵抗に並列接
続された主電路を有する双方向導通素子及び双方
向導通素子のゲートに接続されたタイミング回路
からなり、双方向導通素子の導通をタイミング回
路により制御して電球への突入電流を制限する突
入電流制限スイツチ回路に於て、電球を含む電路
内に互いに逆並列接続された少なくとも一対のダ
イオード対を挿入すると共に、そのダイオード対
の一端を突入電流制限抵抗の温度上昇を検知する
ことのできる負性抵抗を介して双方向導通素子の
ゲートに接続することにより、突入電流制限抵抗
の過熱を負性抵抗が検知して双方向導通素子を導
通させ、突入電流制限抵抗をバイパスするように
したことを特徴とする突入電流制限スイツチ回路
を要旨とするものである。
入電流制限抵抗、その突入電流制限抵抗に並列接
続された主電路を有する双方向導通素子及び双方
向導通素子のゲートに接続されたタイミング回路
からなり、双方向導通素子の導通をタイミング回
路により制御して電球への突入電流を制限する突
入電流制限スイツチ回路に於て、電球を含む電路
内に互いに逆並列接続された少なくとも一対のダ
イオード対を挿入すると共に、そのダイオード対
の一端を突入電流制限抵抗の温度上昇を検知する
ことのできる負性抵抗を介して双方向導通素子の
ゲートに接続することにより、突入電流制限抵抗
の過熱を負性抵抗が検知して双方向導通素子を導
通させ、突入電流制限抵抗をバイパスするように
したことを特徴とする突入電流制限スイツチ回路
を要旨とするものである。
以下、実施例により本発明を説明する。
［実施例］
第１図に示すのは、本発明の実施例の回路であ
つて、交流電源ACには、電源スイツチＳ、突入
電流制限抵抗R1及び互いに逆並列に接続された
４対のダイオード対からなるダイオード群Doを
介して電球Ｌが接続されている。抵抗R1は電源
スイツチＳの投入に際して電球Ｌに流入する突入
電流を制限するためのものであり、通常、電球Ｌ
に於ける白熱時のフイラメント抵抗と冷時のフイ
ラメント抵抗との抵抗差に略等しいか、それをや
や上回る程度に設定され、例えば、電球Ｌの定格
電力が100Wの場合、白熱時と冷時のフイラメン
ト抵抗はそれぞれ約100Ω及び約10Ωであるから、
突入電流制限抵抗R1を約100Ωに設定すればよい。
つて、交流電源ACには、電源スイツチＳ、突入
電流制限抵抗R1及び互いに逆並列に接続された
４対のダイオード対からなるダイオード群Doを
介して電球Ｌが接続されている。抵抗R1は電源
スイツチＳの投入に際して電球Ｌに流入する突入
電流を制限するためのものであり、通常、電球Ｌ
に於ける白熱時のフイラメント抵抗と冷時のフイ
ラメント抵抗との抵抗差に略等しいか、それをや
や上回る程度に設定され、例えば、電球Ｌの定格
電力が100Wの場合、白熱時と冷時のフイラメン
ト抵抗はそれぞれ約100Ω及び約10Ωであるから、
突入電流制限抵抗R1を約100Ωに設定すればよい。
ダイオード群Doの両端EF間にはダイオードD1
を介して抵抗R2及びコンデンサＣからなる時定
数回路が接続されており、その時定数回路はコン
デンサＣの両端に接続された発光ダイオードD2
とCdSセルなどの光感応抵抗CDSからなるホトカ
プラを介して双方向導通素子BCRのゲートＧに
接続されている。この時定数回路とホトカプラは
タイミング回路を構成している。Thはサーミス
タなどの負性抵抗であつて、突入電流制限抵抗
R1と一体形成するか、突入電流制限抵抗R1に密
着して取り付けられ、電気的には双方向導通素子
BCRのゲートＧとダイオードDoのＦ端に接続さ
れている。
を介して抵抗R2及びコンデンサＣからなる時定
数回路が接続されており、その時定数回路はコン
デンサＣの両端に接続された発光ダイオードD2
とCdSセルなどの光感応抵抗CDSからなるホトカ
プラを介して双方向導通素子BCRのゲートＧに
接続されている。この時定数回路とホトカプラは
タイミング回路を構成している。Thはサーミス
タなどの負性抵抗であつて、突入電流制限抵抗
R1と一体形成するか、突入電流制限抵抗R1に密
着して取り付けられ、電気的には双方向導通素子
BCRのゲートＧとダイオードDoのＦ端に接続さ
れている。
本例の動作について説明すると、電源スイツチ
Ｓを投入すると、突入電流制限抵抗R1、ダイオ
ード群Do及び電球Ｌからなる電路の両端には交
流電源ACからの交流電圧が印加される。電球Ｌ
の定格を100Wとすると、冷時のフイラメント抵
抗は約10Ωであり、突入電流制限抵抗R1がないと
約10A（＝100V／10A）と定格の約10倍にも達す
る突入電流が流れ、電球Ｌの点灯寿命を著しく縮
める。しかるに、本例に於ては、電球Ｌに突入電
流制限抵抗R1が直列接続されているので、電源
投入時の全負荷抵抗は約110Ω（＝10Ω＋100Ω）で
あり、100Vの交流電圧を印加しても約0.9A（＝
100V／110Ω）の電流しか流れない。従つて、電
球点灯時の突入電流は実質的に皆無となり、突入
電流に基づく電球Ｌの点灯寿命の短縮を効果的に
防止することができるのである。
Ｓを投入すると、突入電流制限抵抗R1、ダイオ
ード群Do及び電球Ｌからなる電路の両端には交
流電源ACからの交流電圧が印加される。電球Ｌ
の定格を100Wとすると、冷時のフイラメント抵
抗は約10Ωであり、突入電流制限抵抗R1がないと
約10A（＝100V／10A）と定格の約10倍にも達す
る突入電流が流れ、電球Ｌの点灯寿命を著しく縮
める。しかるに、本例に於ては、電球Ｌに突入電
流制限抵抗R1が直列接続されているので、電源
投入時の全負荷抵抗は約110Ω（＝10Ω＋100Ω）で
あり、100Vの交流電圧を印加しても約0.9A（＝
100V／110Ω）の電流しか流れない。従つて、電
球点灯時の突入電流は実質的に皆無となり、突入
電流に基づく電球Ｌの点灯寿命の短縮を効果的に
防止することができるのである。
電源スイツチＳの投入と同時に、ダイオード群
Doにはダイオード対毎に約0.7Vの電圧降下が発
生し、ダイオード群Do全体としては約2.8Vの電
圧降下となる。この電圧降下はダイオード対を流
れる電流に依存しないので、双方向導通素子
BCRのゲートトリガー電源として好適である。
ダイオード群Doに於ける降下電圧はダイオード
D1により整流され、抵抗R2を介してコンデンサ
Ｃを充電する。抵抗R1とコンデンサＣとは時定
数回路を構成しており、コンデンサＣは第２図に
示すような充電曲線を示す。ホトカプラに於ける
発光ダイオードD2はコンデンサＣに並列接続さ
れているので、その両端の電圧は抵抗R2とコン
デンサＣの時定数に従つて上昇する。それに伴つ
て発光ダイオードD2の光量も増加するので、ホ
トカプラに於ける光感応抵抗CDSの抵抗は第３
図に示すように数kΩから数Ω程度にまで低下し、
ダイオード群Doに於けるＦ端の電圧が双方向導
通素子BCRのゲートＧに印加され、双方向導通
素子BCRを導通する。しかして、突入電流制限
抵抗R1はバイパスされ、電球Ｌには実質的に交
流電源ACよりの全電圧が印加されることになる。
この時点で、電球Ｌのフイラメントは充分予熱さ
れて白熱時に近い抵抗値に達しており、このよう
に定格電圧が印加されても突入電流が発生するこ
とはない。第４図は、双方向導通素子BCRに於
ける主電路PKの電圧を経時的に示したもので、
電源投入から抵抗R2とコンデンサＣの時定数に
基づく約0.15秒間は電球Ｌのフイラメント抵抗が
低いことから比較的大電流が流れて電圧降下がや
や大きいものの、その後は急激に低下して内部降
下電圧のみとなる。
Doにはダイオード対毎に約0.7Vの電圧降下が発
生し、ダイオード群Do全体としては約2.8Vの電
圧降下となる。この電圧降下はダイオード対を流
れる電流に依存しないので、双方向導通素子
BCRのゲートトリガー電源として好適である。
ダイオード群Doに於ける降下電圧はダイオード
D1により整流され、抵抗R2を介してコンデンサ
Ｃを充電する。抵抗R1とコンデンサＣとは時定
数回路を構成しており、コンデンサＣは第２図に
示すような充電曲線を示す。ホトカプラに於ける
発光ダイオードD2はコンデンサＣに並列接続さ
れているので、その両端の電圧は抵抗R2とコン
デンサＣの時定数に従つて上昇する。それに伴つ
て発光ダイオードD2の光量も増加するので、ホ
トカプラに於ける光感応抵抗CDSの抵抗は第３
図に示すように数kΩから数Ω程度にまで低下し、
ダイオード群Doに於けるＦ端の電圧が双方向導
通素子BCRのゲートＧに印加され、双方向導通
素子BCRを導通する。しかして、突入電流制限
抵抗R1はバイパスされ、電球Ｌには実質的に交
流電源ACよりの全電圧が印加されることになる。
この時点で、電球Ｌのフイラメントは充分予熱さ
れて白熱時に近い抵抗値に達しており、このよう
に定格電圧が印加されても突入電流が発生するこ
とはない。第４図は、双方向導通素子BCRに於
ける主電路PKの電圧を経時的に示したもので、
電源投入から抵抗R2とコンデンサＣの時定数に
基づく約0.15秒間は電球Ｌのフイラメント抵抗が
低いことから比較的大電流が流れて電圧降下がや
や大きいものの、その後は急激に低下して内部降
下電圧のみとなる。
ところで、何等かの原因でタイミング回路が故
障して電源投入から所定の時間が経過しても双方
向導通素子BCRが導通せず、突入電流制限抵抗
R1がバイパスされない場合には、突入電流制限
抵抗R1に大電流が流れ続けて焼損乃至断線した
り、さらには、その熱で周囲の部品に多大の損傷
を与えることがある。
障して電源投入から所定の時間が経過しても双方
向導通素子BCRが導通せず、突入電流制限抵抗
R1がバイパスされない場合には、突入電流制限
抵抗R1に大電流が流れ続けて焼損乃至断線した
り、さらには、その熱で周囲の部品に多大の損傷
を与えることがある。
本例に於ては、電球Ｌを含む電路内に互いに逆
並列接続された４ダイオード対からなるダイオー
ド群Doを挿入すると共に、そのダイオード群Do
のＦ端を突入電流制限抵抗R1の温度上昇を検知
することのできる、例えば、サーミスタなどの負
性抵抗Thを介して双方向導通素子BCRのゲート
に接続しているので、使用中、何等かの原因でタ
イミング回路が動作せず、突入電流制限抵抗R1
が過熱し始めると、負性抵抗Thの抵抗が数10Ω
以下に低下してダイオード群DoＦ端の電圧が双
方向導通素子BCRのゲートに印加され、双方向
導通素子BCRを導通させ突入電流制限抵抗R1を
バイパスして、過熱に基づく突入電流制限抵抗
R1の焼損乃至断線を未然に防止することができ
る。
並列接続された４ダイオード対からなるダイオー
ド群Doを挿入すると共に、そのダイオード群Do
のＦ端を突入電流制限抵抗R1の温度上昇を検知
することのできる、例えば、サーミスタなどの負
性抵抗Thを介して双方向導通素子BCRのゲート
に接続しているので、使用中、何等かの原因でタ
イミング回路が動作せず、突入電流制限抵抗R1
が過熱し始めると、負性抵抗Thの抵抗が数10Ω
以下に低下してダイオード群DoＦ端の電圧が双
方向導通素子BCRのゲートに印加され、双方向
導通素子BCRを導通させ突入電流制限抵抗R1を
バイパスして、過熱に基づく突入電流制限抵抗
R1の焼損乃至断線を未然に防止することができ
る。
また、本例のスイツチ回路は二端子回路である
ので、スイツチ回路全体を、例えば、電球ソケツ
ト、差込プラグ、ローゼツトや屋内用小形スイツ
チなどの照明関連部品に収容したり、脱着自在の
アダプターとして、例えば、デスクランプ、テー
ブルランプ、フロアランプ、壁付け灯、天井付け
灯、壁付け灯、ペンダント、門灯などの屋内及び
屋外用照明装置一般や調光装置に極めて有利に使
用することができる。
ので、スイツチ回路全体を、例えば、電球ソケツ
ト、差込プラグ、ローゼツトや屋内用小形スイツ
チなどの照明関連部品に収容したり、脱着自在の
アダプターとして、例えば、デスクランプ、テー
ブルランプ、フロアランプ、壁付け灯、天井付け
灯、壁付け灯、ペンダント、門灯などの屋内及び
屋外用照明装置一般や調光装置に極めて有利に使
用することができる。
［発明の効果］
本発明は斯く構成されているので、何等かの原
因でタイミング回路が動作しなくても、突入電流
制限抵抗が焼損乃至断線したり、発熱により周囲
の部品を損傷したりすることがない。
因でタイミング回路が動作しなくても、突入電流
制限抵抗が焼損乃至断線したり、発熱により周囲
の部品を損傷したりすることがない。
従つて、本発明の突入電流制限スイツチ回路は
屋内及び屋外用照明装置一般や調光装置に使用し
て極めて安全であり、しかも、突入電流制限抵抗
が過熱し始めると確実にバイパスされるので、必
要以上の定格の抵抗を使用する必要がなく、スイ
ツチ回路自体を極めてコンパクトにすることがで
きる。
屋内及び屋外用照明装置一般や調光装置に使用し
て極めて安全であり、しかも、突入電流制限抵抗
が過熱し始めると確実にバイパスされるので、必
要以上の定格の抵抗を使用する必要がなく、スイ
ツチ回路自体を極めてコンパクトにすることがで
きる。
さらには、本発明のスイツチ回路を二端子回路
とするときには、既設の照明関連部品に収容した
り、着脱自在のアダプターにすることが極めて容
易である。
とするときには、既設の照明関連部品に収容した
り、着脱自在のアダプターにすることが極めて容
易である。
第１図は本発明の実施例の回路図である。第２
図は、第１図に示す実施例に於けるコンデンサＣ
の充電曲線である。第３図は、第１図に示す光感
応抵抗CDSの抵抗変化曲線である。第４図は、
第１図に示す双方向導通素子BCRに於ける主電
路PK間の電圧波形を示す。 図中の符号について説明すれば、BCRは双方
向導通素子、ACは交流電源、Ｄはダイオード、
Ｒは抵抗、Ｃはコンデンサ、Ｌは電球、CDSは
光感応抵抗、Thは負性抵抗を示す。
図は、第１図に示す実施例に於けるコンデンサＣ
の充電曲線である。第３図は、第１図に示す光感
応抵抗CDSの抵抗変化曲線である。第４図は、
第１図に示す双方向導通素子BCRに於ける主電
路PK間の電圧波形を示す。 図中の符号について説明すれば、BCRは双方
向導通素子、ACは交流電源、Ｄはダイオード、
Ｒは抵抗、Ｃはコンデンサ、Ｌは電球、CDSは
光感応抵抗、Thは負性抵抗を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電球に直列接続された突入電流制限抵抗、そ
の突入電流制限抵抗に並列接続された主電路を有
する双方向導通素子及び双方向導通素子のゲート
に接続されたタイミング回路からなり、双方向導
通素子の導通をタイミング回路により制御して電
球への突入電流を制限する突入電流制限スイツチ
回路に於て、電球を含む電路内に互いに逆並列接
続された少なくとも一対のダイオード対を挿入す
ると共に、そのダイオード対の一端を突入電流制
限抵抗の温度上昇を検知することのできる負性抵
抗を介して双方向導通素子のゲートに接続するこ
とにより、突入電流制限抵抗の過熱を負性抵抗が
検知して双方向導通素子を導通させ、突入電流制
限抵抗をバイパスするようにしたことを特徴とす
る突入電流制限スイツチ回路。 ２ タイミング回路がダイオード対に接続された
時定数回路と双方向導通素子のゲートに接続され
たホトカプラとからなることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の突入電流制限スイツチ回
路。 ３ 双方向導通素子が双方向導通三端子サイリス
タであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
又は第２項に記載の突入電流制限スイツチ回路。 ４ 負性抵抗がサーミスタであることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項に記
載の突入電流制限スイツチ回路。 ５ 突入電流制限スイツチ回路が二端子回路であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２
項、第３項又は第４項に記載の突入電流制限スイ
ツチ回路。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2643087A JPS63194524A (ja) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | 突入電流制限スイッチ回路 |
| US07/149,184 US4855649A (en) | 1987-02-09 | 1988-01-27 | Single-wired switching circuit directed to limit surge into lamp |
| EP88300754A EP0278639A1 (en) | 1987-02-09 | 1988-01-28 | Single-wired switching circuit directed to limit surge into lamp |
| BR8800440A BR8800440A (pt) | 1987-02-09 | 1988-02-04 | Circuito de comutacao monofilar para limitar sobretensao em lampada eletrica |
| KR1019880001186A KR880010547A (ko) | 1987-02-09 | 1988-02-09 | 단선용 전구직통전류 파동방지 스위치회로 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2643087A JPS63194524A (ja) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | 突入電流制限スイッチ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63194524A JPS63194524A (ja) | 1988-08-11 |
| JPH0368617B2 true JPH0368617B2 (ja) | 1991-10-29 |
Family
ID=12193294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2643087A Granted JPS63194524A (ja) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | 突入電流制限スイッチ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63194524A (ja) |
-
1987
- 1987-02-09 JP JP2643087A patent/JPS63194524A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63194524A (ja) | 1988-08-11 |
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