JPH0127651B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、DCモータ等の負荷の電圧制御回路
に関するもので、特に、地域によつて商用電源電
圧の定格値が100Vと200Vのように異なる場合、
200Vが入力されると、その電圧を自動的に全波
から半波へ切替えて、負荷に印加される電圧は平
均値的に100Vが入力された場合とほぼ同一にな
るようにし、100V／200Vが共用できるようにす
ることを目的とする。

以下、図面にもとづいて本発明の一実施例を説
明する。第１図において、ＢはD₁，D₂，D₃の３
ケのダイオードと、制御極を有するスイツチング
素子SCR１とで構成されるブリツジ回路、C₁は
ダイオードD₄によつて前記スイツチング素子
SCR１が逆バイアスされる方の電源のサイクル
で充電されるコンデンサ、Ｓはスイツチング回路
で、このスイツチング回路Ｓは抵抗R₃とR₄の直
列回路と、制御極が前記抵抗R₃，R₄の接続点に
ツエナーダイオードD₅を介して接続されたスイ
ツチング素子SCR２の並列回路とよりなり、ダ
イオードD₄と並列に接続されている。そしてコ
ンデンサC₁が前述した逆の電源サイクルで放電
されるとき、コンデンサC₁の放電電流が所定の
値になるとスイツチ動作を行うものである。また
スイツチング回路の出力端（第１図において、ス
イツチング素子SCR２とコンデンサC₁の接続点）
には、抵抗R₁を介してスイツチング素子SCR１
の制御極が接続されている。Ｌは前記ブリツジ回
路Ｂの出力端に接続された負荷で、本実施例で
は、平滑用の抵抗R₂、コンデンサC₂およびモー
タＭで構成されているが、この負荷ＬはモータＭ
に限定されるものではない。なお、端子ａ，ｂ間
には商用電源（図示せず）が接続される。

第２図において、イは第１図の端子ａ，ｂ間に
印加される電圧波形V_abと、コンデンサC₁に流れ
る電流波形I_cと、スイツチング素子SCR２の両端
の電圧波形との関係を、ロはスイツチング素子
SCR２の全波動作時の電圧波形V_SCRと、抵抗R₄
の両端の電圧波形V_R4と、ツエナーダイオードD₅
の降伏電圧V_Sの関係を、ハは本装置が半波動作
時の抵抗R₄の両端の電圧V_R4″と、前記降伏電圧
V_Sの関係を表わしたものである。

上記構成において、本発明の商用電源の全波半
波自動切換回路の動作を説明する。商用電源電圧
の定格値が例えばAC100Vのように低い定格値の
場合は、第２図ロに示すように前記端子ａ，ｂ間
の定格電圧V_abが低いため、前記抵抗R₄の両端の
電圧V_R4がツエナーダイオードD₅の降伏電圧V_Sに
達せず、したがつて前記スイツチング素子SCR
２は点弧しない。そして前記コンデンサC₁の電
流I_cにより前記スイツチング素子SCR１は点弧
し、負荷Ｌには全波整流された電圧が加わる。つ
まり、端子ｂが正の電源サイクルでは、ダイオー
ドD₄→コンデンサC₁と電流が流れるとともに、
負荷ＬにはダイオードD₂→負荷Ｌ→ダイオード
D₃と電流が流れる。一方、端子ａが正の電源サ
イクルでは、電流はコンデンサC₁→抵抗R₃→抵
抗R₄および、コンデンサC₁→抵抗R₁→スイツチ
ング素子SCR１の制御極と流れるので、SCR１
はオンになる（進相電流による零電圧スイツチン
グ）。従つて、負荷Ｌに、ダイオードD₁→Ｌ→
SCR１と電流が流れる。

次に商用電源電圧の定格値が例えばAC200Vの
ように高い場合は、端子ａ，ｂ間の定格電圧V_ab
が高いため、抵抗R₄の両端の電圧V_R4は第２図の
ロのV_R4′のようにツエナーダイオードD₅の降伏
電圧V_Sに達する。すると電流はツエナーダイオ
ードD₅を流れ、スイツチング素子SCR２のゲー
トに流れる。これにより、スイツチング素子
SCR２は点弧し、その両端の電圧はほぼ零にな
る（第２図ハに、このときの抵抗R₄の電圧V_R4″
の波形を示す）。

そしてコンデンサC₁に流れる電流I_cはスイツチ
ング素子SCR２に流れて前記スイツチング素子
SCR１の制御極には流れず、その結果、スイツ
チング素子SCR１は点弧しない。したがつて、
端子ａが正の電流サイクルでは負荷Ｌに電流が流
れず、一方、端子ｂが正の電源サイクルのときの
み負荷Ｌに電流が流れ、半波整流された電圧が印
加される。

このように本実施例においては、３個のダイオ
ードD₁，D₂，D₃と制御極を有するスイツチング
素子SCR１とで構成されるブリツジ回路Ｂと、
電源の一方のサイクルで充電されるコンデンサ
C₁と、このコンデンサC₁の放電路に挿入され、
かつ他方のサイクルで、このコンデンサC₁の放
電電流が所定の値になるとスイツチ動作を行うス
イツチング回路Ｓとにより構成し、商用電源電圧
の定格値が、たとえばAC100V地域とAC200V地
域という具合に異なる場合、電源電圧が高い定格
値のときは、自動的に全波から半波へ切換えて負
荷Ｌへ供給される平均電圧を低い定格値の電圧と
等しくなるようにしたものである。

なお、本発明の実施例においては、スイツチン
グ素子SCR１にサイリスタを用いているが、ト
ライアツクでもよい。また、スイツチング回路Ｓ
は他のスイツチング回路でもよい。

以上のように本発明によれば、例えば200Vと
100Vという具合に商用電源電圧の定格値が異な
る場合でも、供給された商用電源が200Vの場合、
負荷にかかる電圧を自動的に半波に切換えるよう
にしているため、負荷には100Vの場合とほぼ同
じ電圧が（平均値的に）印加されるようになり、
100V／200Vの商用電源の共用化が可能になる。
また、回路で一般的に使うコンデンサ、スイツチ
ング素子、コンデンサにより全波、半波の切換を
可能にできるため、回路構成をコンパクト化でき
るとともに実用的回路を提供できる。しかも、
DCモーターなどの直流化を行つて使用する負荷
においては、ブリツジ回路は必要なものであるた
め、付加する部分が少なく、かつ、ブリツジを構
成するスイツチング素子SCR１をコンデンサC₁
による進相電流でトリガするのでスイツチング素
子SCR１は電源電圧の零位相でオンすることに
なり、その結果、ノイズの発生も少ないものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す商用電源の全
波半波自動切換回路の電気回路図、第２図は同回
路の要部信号波形図である。 Ｂ……ブリツジ回路、C₁……コンデンサ、D₁，
D₂，D₃，D₄……ダイオード、SCR１……スイツ
チング素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 商用電源に接続され、かつ３ケのダイオード
   と制御極を有する第１のスイツチング素子とで構
   成されるブリツジ回路と、商用電源の一方のサイ
   クルで充電されるべく、この商用電源に接続され
   たダイオードとコンデンサの直列回路と、前記ダ
   イオードと並列に接続され、かつ商用電源の他方
   のサイクルで、前記コンデンサの放電電流が所定
   の値になると第２のスイツチング素子のスイツチ
   動作を行わせるツエナーダイオードを有するスイ
   ツチング回路とから構成され、前記コンデンサの
   放電電流を前記スイツチング回路の第２のスイツ
   チング素子のOFF時に前記第１のスイツチング
   素子の制御極側に流れ込む構成とした商用電源の
   全波半波自動切換回路。