JPH0323039B2 - - Google Patents

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JPH0323039B2
JPH0323039B2 JP59039953A JP3995384A JPH0323039B2 JP H0323039 B2 JPH0323039 B2 JP H0323039B2 JP 59039953 A JP59039953 A JP 59039953A JP 3995384 A JP3995384 A JP 3995384A JP H0323039 B2 JPH0323039 B2 JP H0323039B2
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JP
Japan
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switch
line
photocoupler
light emitting
diode
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Takayuki Torii
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Matsushita Electric Works Ltd
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Publication of JPH0323039B2 publication Critical patent/JPH0323039B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC
    • H02M5/04Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters
    • H02M5/22Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M5/25Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M5/257Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、制御データなどを2線式で伝送する
位相制御装置に関する。
背景技術 第1図は、制御データなどを伝送する従来の位
相制御装置の電気回路図である。本体処理部A1
は、電源E1、ホトカプラ4,5,6および抵抗
7,8,9から構成される。操作部B1はスイツ
チ1,2,3を有し、スイツチ1の一端はライン
l1を介して抵抗7の一端に接続され、スイツチ
2の一端はラインl2を介して抵抗8の一端に接
続され、スイツチ3の一端はラインl3を介して
抵抗9の一端に接続される。スイツチ1,2,3
の他端は、ラインl4を介してそれぞれ接地され
る。スイツチ1をオンすると、電源E1からの電
流は、ホトカプラ4および抵抗7を介しラインl
1を矢符F1の方向に流れ、ラインl4を介して
接地に流れる。これによつてホトカプラ4は動作
し、出力Q1から信号を送出する。スイツチ2を
オンすると、電源E1からの電流は、ホトカプラ
5および抵抗8を介しラインl2を矢符F2の方
向に流れ、ラインl4を介して接地に流れ、ホト
カプラ5は動作する。スイツチ3をオンすると、
電源E1からの電流は、ホトカプラ6および抵抗
9を介しラインl3を矢符F3の方向に流れ、ラ
インl4を介して接地に流れ、ホトカプラ6は動
作する。以上のようにスイツチ1をオンするとホ
トカプラ4の出力Q1から信号が送出され、スイ
ツチ2をオンするとホトカプラ5の出力Q2から
信号が送出され、スイツチ3をオンするとホトカ
プラ6の出力Q3から信号が送出される。このよ
うな信号によつて、電気機器などが制御される。
このように第1図に示すような回路では、信号
を伝達する伝送線はスイツチの数と共通線との数
が必要となり、配線が面倒になり、またコスト高
にもなる。
目 的 本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、
信号を伝達する伝送線は2線配線で行ない、低価
格を実現する位相制御装置を提供することであ
る。
本発明は、交流電源64と、 照明負荷63と、 前記交流電源64と前記照明負荷63とに直列
に接続され、制御端子を有し、導通または遮断を
前記制御端子への入力信号によつて制御すること
ができる半導体スイツチング素子62と、 前記半導体スイツチング素子62の一端に接続
される第1ラインl51,l53と、 前記半導体スイツチング素子62の他端に接続
される第2ラインl52と、 前記第1ラインl51,l53に直列に接続さ
れる第1発光ダイオード57aを有する第1ホト
カプラ57と、 前記第1発光ダイオード57aと逆方向であつ
て、かつ前記第1発光ダイオード57aと並列に
接続される第2発光ダイオード56aを有する第
2ホトカプラ56と、 前記交流電源64からの電源電圧波形のゼロク
ロス点から予め定める位相角までの範囲で、前記
第1および第2ホトカプラ57,56の出力に応
答して、前記第1ラインl51,l53を流れる
電流の方向を判別し、電源電圧波形の前記予め定
める位相角から次のゼロクロス点までの範囲で、
判別された電流の方向に応じて前記半導体スイツ
チング素子62を位相制御する手段60,61,
65とを含み、第1スイツチ51と、前記第1発
光ダイオード57aと同一方向に設けられる第1
ダイオード53とを有する第1の直列回路と、第
2スイツチ52と、前記第2発光ダイオード56
aと同一方向に設けられる第2ダイオード54と
を有する第2の直列回路とが、前記第1および第
2ラインl51,l53;l52間に接続される
ことを特徴とする位相制御装置である。
実施例 第2図は、本発明の原理を説明するための電気
回路図である。本体処理部A2において、端子a
1は、抵抗11を介して電源Vccに接続され、ま
たホトカプラ12のホトトランジスタ12aのコ
レクタに接続される。端子a2は、抵抗10を介
して電源Vccに接続され、またホトカプラ13の
ホトトランジスタ13aのコレクタに接続され
る。ホトカプラ12の発光ダイオード12bのカ
ソードはラインl7を介して交流電源E2の一端
に接続され、発光ダイオード12bのアノードは
抵抗14を介してラインl5に接続される。ホト
カプラ13の発光ダイオード13bのアノードは
ラインl7を介して交流電源E2の一端に接続さ
れ、発光ダイオード13bのカソードは抵抗14
を介してラインl5に接続される。交流電源E2
の他端は、ラインl8および抵抗15を介してラ
インl6に接続される。
操作部B2は、ダイオード16,17およびス
イツチ18,19,20を有する。ダイオード1
6のアノードはラインl5に接続され、そのカソ
ードはスイツチ18の一端に接続される。スイツ
チ18の他端は、ラインl6に接続される。ダイ
オード17のカソードはラインl5に接続され、
そのアノードはスイツチ19の一端に接続され
る。スイツチ19の他端は、ラインl6に接続さ
れる。スイツチ20の両端は、ラインl5とライ
ンl6とに接続される。
以下第3図を参照して動作を説明する。第3図
1は、交流電源E2の出力波形を示す。スイツチ
18をオンすると、ダイオード16により第3図
1に示す出力は整流され、ラインl5およびライ
ンl6には第3図2に示す信号が流れる。この信
号によつてホトカプラ13は動作し、第3図5に
示すような信号を端子a2から送出する。このと
き端子a1の信号は、第3図6に示すようにハイ
レベルである。
スイツチ19をオンすると、ダイオード17に
より整流され、ラインl5およびラインl6には
第3図3に示す信号が流れる。この信号によつて
ホトカプラ12は動作し、第3図8に示すような
信号を端子a1から送出する。このとき端子a2
の信号は、第3図7に示すようにハイレベルであ
る。
スイツチ20をオンした場合、あるいはスイツ
チ18およびスイツチ19を同時にオンした場合
は、ラインl5およびラインl6には第3図4に
示すような信号が流れる。この信号によつてホト
カプラ12およびホトカプラ13が動作し、端子
a2からは第3図9に示すような信号が送出さ
れ、端子a1からは第3図10に示すような信号
が送出される。
このように端子a1,a2から送出される信号
の仕様の相違により3つのモードの判別ができ
る。つまりスイツチ18,19,20のうちどれ
が操作中であるか、あるいはスイツチ18のオ
ン、スイツチ19のオン、スイツチ18,19の
同時オンのうちのいずれであるのかが判別でき
る。なお第2図に示す操作部B2は、左図の操作
部b2に置き換えることもできる。操作部b2
は、ダイオード21,22およびスイツチ23,
24を有する。スイツチ23は操作部B2のスイ
ツチ18に対応し、スイツチ24は操作部B2の
スイツチ19に対応し、動作は同じである。
第4図は、本発明の他の基礎となる電気回路図
である。第4図において、第2図に示す構成要素
に対応するものには同一の参照符を付す。本体処
理部A3において、端子a1は、抵抗31を介し
て電源Vccに接続され、また電圧比較器32の出
力端子に接続される。端子a2は、抵抗30を介
して電源Vccに接続され、また電圧比較器33の
出力端子に接続される。電圧比較器32の一方の
入力端子は差動増幅器34の出力端子に接続さ
れ、電圧比較器32の他方入力端子には正の基準
電位が与えられる。電圧比較器33の一方入力端
子は差動増幅器35の出力端子に接続され、電圧
比較器33の他方入力端子には負の基準電位が与
えられる。差動増幅器34の両入力端子は抵抗3
6に接続され、差動増幅器35の両入力端子は抵
抗37に接続される。ダイオード38のアノード
は抵抗36の一端およびラインl7に接続され、
ダイオード38のカソードは抵抗36の他端およ
びダイオード39のカソードに接続される。ダイ
オード39のカソードは抵抗37の一端に接続さ
れ、ダイオード39のアノードは抵抗37の他端
およびラインl5に接続される。
交流電源E2の両端は、ラインl7とラインl
8とに接続される。ラインl8は、抵抗40およ
びラインl6を介して操作部B2のスイツチ1
8,19,20の各一端に接続される。スイツチ
18の他端はダイオード16のカソードに接続さ
れ、スイツチ19の他端はダイオード17のアノ
ードに接続される。ダイオード16のアノード、
ダイオード17のカソードおよびスイツチ20の
他端は、ラインl5に接続される。
以下、前記第3図の波形図を参照して動作を説
明する。スイツチ18をオンすると、ラインl5
には第3図2に示す信号が流れる。この信号は、
抵抗37を矢符F5で示す方向に流れ、ダイオー
ド39には流れない。これによつて抵抗37の両
端に電圧が発生し、その電圧は差動増幅器35に
より増幅される。電圧比較器33は、差動増幅器
35の出力をノイズカツトして第3図5に示すよ
うな信号を送出する。スイツチ19をオンする
と、ラインl5には第3図3に示す信号が流れ
る。この信号は、抵抗37を矢符F4で示す方向
に流れ、ダイオード38には流れない。これによ
つて抵抗36の両端に電圧が発生し、その電圧は
差動増幅器34により増幅される。電圧比較器
は、差動増幅器34の出力をノイズカツトして第
3図8に示すような信号を送出する。スイツチ2
0をオンする場合、あるいはスイツチ18および
スイツチ19を同時にオンする場合は、ラインl
5には第3図4に示すような信号が流れる。この
信号によつて抵抗37と抵抗36とには、交互に
電圧が発生する。したがつて電圧比較器33から
は第3図9に示す信号が送出され、電圧比較器3
2からは第3図10に示す信号が送出される。
第5図は、本発明の一実施例の電気回路図であ
る。交流電源64の一端は照明負荷63を介して
ラインl52に接続され、その他端は抵抗70を
介して第1ホトカプラ57の発光ダイオード57
aのアノード、および第2ホトカプラ56の発光
ダイオード56aのカソードに接続される。発光
ダイオード56aのアノードおよび発光ダイオー
ド57aのカソードは、ラインl51を介して操
作部B5のスイツチ51およびスイツチ52の一
端に接続される。ラインl52は、ダイオード5
3のカソードおよびダイオード54のアノードに
接続される。スイツチ51の他端はダイオード5
3のアノードに接続され、スイツチ52の他端は
ダイオード54のカソードに接続される。半導体
スイツチング素子であるトライアツク(双方向性
サイリスタの略称)62の第2陽極はラインl5
2に、第1陽極はラインl53にそれぞれ接続さ
れる。トライアツク62のゲートは位相制御部6
5に接続される。位相制御部65はラインl55
を介して処理装置61の出力端子Y3に接続され
る。処理装置61の出力端子Y1はホトカプラ5
6のホトトランジスタ56bのコレクタに接続さ
れ、出力端子Y2はホトカプラ57のホトトラン
ジスタ57bのコレクタに接続される。処理装置
61の入力端子Y4は、ホトトランジスタ56b
のエミツタおよびホトトランジスタ57bのエミ
ツタに接続され、また抵抗60を介して接地され
る。
以下、第6図の波形図を参照して動作を説明す
る。操作部B5のスイツチ51をオンすると、交
流電源64からの電流がラインl51に矢符F5
1で示す方向に流れる。これによつて本体処理部
A5のホトカプラ57がオンする。ここでたとえ
ば照明負荷63がフル点灯状態に位相制御されて
いるものとする。ラインl51に流れる電流波形
は、第6図1に示す点弧を位相角約30度のフル点
灯時のトライアツク62の第1陽極と第2陽極と
の両端の電圧波形と同形ののこぎり波状の波形と
なる。この電流波形に応答して、ホトカプラ57
は第5図2に示すようにトライアツク62の休止
期間中だけオンする。ホトカプラ56に関しても
同様な動作を行なう。
処理装置61の出力端子Y1,Y2からは第6
図3、第6図4に示すように時間のずれた各パル
スP3,P4が送出される。たとえば出力端子Y
1からパルスP3が送出されたとき入力端子Y4
に同じタイミングで信号が発生すれば、ホトトラ
ンジスタ56bはオンしていると処理装置61は
判断する。また処理装置61は、出力端子Y1か
らパルスP3を送出したとき、それと同じタイミ
ングで入力端子Y4に信号が発生しなければホト
トランジスタ56bがオフしていると判断する。
一方、処理装置61の出力端子Y2からパルス
P4が送出されたとき入力端子Y4に同じタイミ
ングで信号が発生すればホトトランジスタ57b
はオンしていると処理装置61は判断する。また
処理装置61は、出力端子Y2からパルスP4を
送出したとき、それと同じタイミングで入力端子
Y4に信号が発生しなければホトトランジスタ5
7bがオフしていると判断する。
なお、以上説明したように、交流電源64の電
圧波形に同期してパルスP3,P4を送出するた
め、処理装置61の入力端子Yには、電源同期信
号が入力される。すなわち、交流電源64の両端
に、抵抗71と、ホトカプラ72の発光ダイオー
ド73との直列回路が接続され、ホトカプラ72
のホトトランジスタ74の出力が処理装置61の
入力端子Yに入力される。
このようにして、処理装置61は、交流電源6
4の電圧波形のゼロクロス点から予め定めた位相
角である約30度の位相角までの範囲で、ラインl
51に流れる電流の方向を検出する。処理装置6
1は、この方向に応じて位相制御部65を介して
トライアツク62を位相制御する。この制御は、
位相角約30度から次のゼロクロス点までの範囲内
で行われる。たとえば、トライアツク62を点弧
させる位相を、検出された電流の向きに応じて一
定角度だけ増加または減少させることによつて行
う。このとき、スイツチ51を押圧してオンにす
る時間に応じて照明負荷63が漸次的に明るくな
るように、スイツチ52を押圧してオンにする時
間に応じて暗くなるようにすることができる。さ
らに、スイツチ51および52が両方ともオンに
なる状態を検出することもできるので、このとき
は、照明負荷63を完全に点灯させるか消灯させ
るような制御を行うようにしてもよいことは勿論
である。
第7図は、第5図の処理装置61の動作を説明
するための電気回路図であり、スイツチSWAは
第5図のホトトランジスタ56bに対応し、スイ
ツチSWBは第5図のホトトランジスタ57bに
対応するものであつて、動作は前述で説明したの
で省略する。
以上のように処理装置61から送出されるパル
スP3,P4は、ラインl51に流れる電源電流
に同期しており、発生するタイミングは電源電圧
波形の位相角の30度以内に限定する。またトライ
アツク62の点弧位相角は照明負荷63のフル点
灯時でも電源電圧波形の位相角の30度以内に限定
する。これは位相角30度以内であれば、照明負荷
電力は位相角0度から点弧させた場合の95%は確
保でき、実用的には問題がない。また位相角0度
〜30度付近はノイズも少なく非常に安定してお
り、ホトカプラの誤オン動作などのトラブルも少
ないからである。
ラインl51,l53;l52間の電圧は、ト
ライアツク62が導通しているときは小さくなる
ので、スイツチ51,52がオンしていてもライ
ンl51,l53;l52を流れる電流は小さく
なる。したがつてラインl51,l53;l52
を交流電源64に直接接続したときに比較して、
位相制御装置としての消費電力を削減することが
できる。
効 果 以上のように本発明によれば、一対のラインl
51,l53;l52を介し、スイツチ51,5
2のオン・オフ制御による半導体スイツチング素
子62の制御をすることができるので、信号を伝
達する伝送線を2線配線で行い、低価格を実現す
ることができる。特に照明負荷63が、広い部屋
の天井などに設けられ、照明負荷63を位相制御
するためのスイツチ51,52は、操作しやすい
場所に設置されるときなどに有利である。
さらにスイツチ51,52がオン状態であつて
も、半導体スイツチング素子62が導通している
ときは制御のために消費する電力を削減すること
ができる。
また2つのスイツチ51,52と一対のライン
l51,l53を使用して3種類の制御信号を伝
達することができるので、離れた位置から半導体
スイツチング素子62を3種類の制御状態、たと
えば照明負荷63を漸次的に点灯すること、漸次
的に消灯すること、およびオンオフ制御すること
ができる。
さらに、位相制御のために行われる第1ライン
51,l53を流れる電流の方向の検出は、電源
電圧のゼロクロス点付近で行うことができる。交
流電源64に多くの負荷が接続されていても、ゼ
ロクロス点付近では、突入電流などによるノイズ
が少ないので、誤動作のおそれも少なくすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の位相制御装置の電気回路図、第
2図および第4図は本発明の基本となる電気回路
図、第3図は第2図および第4図の動作を説明す
るための波形図、第5図は本発明の一実施例の電
気回路図、第6図は第5図の回路の動作を説明す
るための波形図、第7図は第5図の処理装置61
の動作を説明するための波形図である。 l51,l52…ライン、B5…操作部、5
6,57…ホトカプラ、61…処理装置、62…
トライアツク、63…負荷、64…交流電源、6
5…位相制御部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 交流電源64と、 照明負荷63と、 前記交流電源64と前記照明負荷63とに直列
    に接続され、制御端子を有し、導通または遮断を
    前記制御端子への入力信号によつて制御すること
    ができる半導体スイツチング素子62と、 前記半導体スイツチング素子62の一端に接続
    される第1ラインl51,l53と、 前記半導体スイツチング素子62の他端に接続
    される第2ラインl52と、 前記第1ラインl51,l53に直列に接続さ
    れる第1発光ダイオード57aを有する第1ホト
    カプラ57と、 前記第1発光ダイオード57aと逆方向であつ
    て、かつ前記第1発光ダイオード57aと並列に
    接続される第2発光ダイオード56aを有する第
    2ホトカプラ56と、 前記交流電源64からの電源電圧波形のゼロク
    ロス点から予め定める位相角までの範囲で、前記
    第1および第2ホトカプラ57,56の出力に応
    答して、前記第1ラインl51,l53を流れる
    電流の方向を判別し、電源電圧波形の前記予め定
    める位相角から次のゼロクロス点までの範囲で、
    判別された電流の方向に応じて前記半導体スイツ
    チング素子62を位相制御する手段60,61,
    65とを含み、第1スイツチ51と、前記第1発
    光ダイオード57aと同一方向に設けられる第1
    ダイオード53とを有する第1の直列回路と、第
    2スイツチ52と、前記第2発光ダイオード56
    aと同一方向に設けられる第2ダイオード54と
    を有する第2の直列回路とが、前記第1および第
    2ラインl51,l53;l52間に接続される
    ことを特徴とする位相制御装置。
JP3995384A 1984-03-01 1984-03-01 位相制御装置 Granted JPS60183827A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3995384A JPS60183827A (ja) 1984-03-01 1984-03-01 位相制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3995384A JPS60183827A (ja) 1984-03-01 1984-03-01 位相制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60183827A JPS60183827A (ja) 1985-09-19
JPH0323039B2 true JPH0323039B2 (ja) 1991-03-28

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ID=12567319

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JP3995384A Granted JPS60183827A (ja) 1984-03-01 1984-03-01 位相制御装置

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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53136496U (ja) * 1977-04-01 1978-10-28
JPS5761286A (en) * 1980-09-30 1982-04-13 Toshiba Electric Equip Illumination controller

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JPS60183827A (ja) 1985-09-19

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