JPH059185U - 交流電源制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】負荷にかかる電圧の立ち上がり段差をなくし
て、ラジオノイズが発生しないようにした交流電源制御
装置を提供する。 【構成】 周波数と振幅が一定の継続した三角波信号を
発生させ、該三角波信号の電位を、適宜に調節可能にし
た比較基準電位と比較して、その大小の判別信号の一方
の状態の期間に亘って交流電源電圧が零となる毎に負荷
に通電させるようにした。 【効果】 負荷にかかる電圧の波形は、交流電源電圧の
波形の零電位点から次の零電位点までの波形の組合わせ
となるから、波形に段差が生ずることなく、よってラジ
オノイズがなくなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はヒ−タなどに使用される交流電源の電圧を制御するための交流電源制 御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ヒ−タ等に使用される交流電源制御装置として図２に示すものがある。

【０００３】 同図において、１は交流電源、２はヒ−タよりなる負荷、３は負荷２に与える 電圧を位相制御するトライアック、４はトライアック３を点弧制御するＳＢＳで ある。可変抵抗５と固定抵抗６とコンデンサ７とは点弧制御回路を構成し、可変 抵抗５を調節することによって、コンデンサ７の充電時定数が調節されて、ＳＢ Ｓ４の各ブレイクオ−バによる放電時点から次のブレイクオ−バ電圧に至る時間 が調節され、よってトライアック３による位相制御が行われる。抵抗８とコンデ ンサ９とはスナバ回路を構成する各要素、ダイオ−ド１０，１１と抵抗１２とは 、可変抵抗５によって調節される点弧位相を進めたときと遅らせたときとのヒス テリシスを少なくするためのヒステリシス低減回路である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上記の交流電源制御装置においては、特に位相が遅れた時点で点 弧される場合には、電圧の立ち上がり段差が大になるので、ラジオノイズが多く なるという問題点があった。

【０００５】 本考案の目的は、負荷にかかる電圧の立ち上がり段差をなくして、ラジオノイ ズが発生しないようにした交流電源制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記問題点を解決するために、周波数と振幅が一定の三角波信号を継 続して発生する三角波発生装置と、前記三角波信号の電位と比較するための比較 基準電位を適宜に調節して生成可能にしている比較基準電位生成回路と、前記三 角波信号の値を比較基準電位と比較してその大小の判別信号を出力する判別回路 と、負荷に対して交流電源を開閉制御する回路であって前記判別信号が大小の一 方の状態の期間に亘って交流電源電圧が零となる毎に負荷に導通させる零電圧ス イッチング回路とを備えた交流電源制御装置とした。

【０００７】

【作用】

本考案によれば、比較基準電位が調節されると、該調節に応じて、三角波信号 の電位が比較基準電位より大の判別信号と小の判別信号との各期間の割合が変化 して、零電圧スイッチング回路が導通作動可能にしている期間と不作動にしてい る期間との割合が変化し、よって負荷にかかる実効電圧が制御される。そして該 導通作動可能期間において交流電源電圧が零となる毎に負荷に対して交流電源が 導通状態になる。

【０００８】

【実施例】

図１は本考案の一実施例を示す交流電源制御装置の回路図である。

【０００９】 同図において、Ｖは商用電源よりなる交流電源、Ｔは絶縁トランス、Ｓは全波 整流回路、Ｃ１は平滑用コンデンサ、Ｒ１は電流制限用抵抗、ＺＤは制御用直流 電圧Ｅを定電圧に調整するツェナ−ダイオ−ド、Ｗは電圧Ｅを受けて三角波信号 Ｖｂを生成する三角波発生回路、Ｘは三角波信号Ｖｂの電位比較用の比較基準電 位Ｖｒｅ₂ を生成する比較基準電位生成回路、Ｙは三角波信号Ｖｂの値を比較基 準電位Ｖｒｅ₂ と比較してその大小の判別信号Ｖｃを出力する判別回路である。 Ｚは零電圧スイッチング回路で、判別信号Ｖｃに基ずいて負荷Ｌに対して交流電 源Ｖをその零電圧毎に開閉制御する。Ｄは判別信号Ｖｃに従って零電圧スイッチ ング回路Ｚをオン・オフ駆動制御する駆動回路である。

【００１０】 三角波発生回路Ｗは、オペアンプＡを主体とした方形波発生回路と、オペアン プＢを主体としてなりその方形波を積分する積分回路とよりなる。オペアンプＡ の反転入力端子（−）とオペアンプＢの非反転入力端子（＋）には、電圧Ｅを抵 抗Ｒ２，Ｒ３で分圧した電位Ｖｒｅ₁ が印加されていて、電位Ｖｒｅ₁ を方形波 発生回路の反転レベルとして、抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６及びコンデンサＣ２で定ま る周期と振幅の三角波信号ＶｂをオペアンプＢから出力する。該三角波信号Ｖｂ の周波数は交流電源Ｖの周波数よりも著しく小に設定している。

【００１１】 比較基準電位生成回路Ｘは、抵抗Ｒ７と可変抵抗ＶＲとの組と、抵抗Ｒ８とに よって電圧Ｅを分圧した比較基準電位Ｖｒｅ₂ を生成し、これを可変抵抗ＶＲに よって、三角波信号Ｖｂの振幅を含む範囲に亘って調節可能にしている。

【００１２】 判別回路Ｙは、コンパレ−タＣを主体としてなり、非反転入力端子（＋）に比 較基準電位Ｖｒｅ₂ を受け、反転入力端子（−）に三角波信号Ｖｂを受けていて 、その判別信号Ｖｃの出力端が、プルアップ抵抗Ｒ９を介して電圧Ｅ点に、そし てプルダウン抵抗Ｒ１０を介して零電位点にそれぞれ接続されている。よってＶ ｂ＜Ｖｒｅ₂ のときは判別信号Ｖｃが高レベル、その逆のときは低レベルになる 。

【００１３】 零電圧スイッチング回路Ｚは、電流制限用抵抗Ｒ１１を介して制御入力端子の （＋）側に整流回路Ｓの出力電圧を受け、（−）側が駆動回路Ｄに接続されてい て、駆動回路Ｄによって該端子間に通電されている期間に亘って、交流電源Ｖの 電圧が零となる毎に負荷Ｌに対して交流電源Ｖを導通状態に制御する。

【００１４】 駆動回路Ｄは、抵抗Ｒ１２を介してトランジスタＴＲのベ−スに判別信号Ｖｃ を受けていて、判別信号Ｖｃが高レベルの期間に亘って零電圧スイッチング回路 Ｚを導通作動可能（オン）に制御入力を与え、そして低レベルの期間は不能（オ フ）に制御する。

【００１５】 次に、以上の構成による制御動作を説明する。図３はその制御動作を示すタイ ミングチャ−トである。

【００１６】 交流電源Ｖが投入されていると、三角波信号Ｖｂがコンパレ−タＣの反転入力 端子（−）に継続して入力される。そして可変抵抗ＶＲで調節された比較基準電 位Ｖｒｅ₂ より三角波信号Ｖｂの電位が低い期間に亘って判別信号Ｖｃが高レベ ルになってトランジスタＴＲを導通させ、その逆の期間には低レベルになってこ れを不導通にする。よって図３に判別信号Ｖｃと併記した各レベル（オン），（ オフ）に従って零電圧スイッチング回路Ｚがオン・オフ駆動制御される。例えば 判別信号Ｖｃが、時点ｔ1 において高レベルになると、該高レベル中に交流電源 電圧Ｖが０となるｔ2 ，ｔ3 において、零電圧スイッチング回路Ｚがオンになり 、且つその後の半サイクルがオンになる。そして判別信号Ｖｃが時点ｔ4 におい て低レベルになると、該低レベル中に交流電源電圧Ｖが０となるｔ5 ，ｔ6 ，ｔ 7 ，ｔ8 において零電圧スイッチング回路Ｚがオフになり、且つその後の各半サ イクルがオフになる。そして以下同様にｔ9 ，ｔ10…と繰り返される。これらオ ンの期間とオフの期間との割合によって負荷Ｌに対する電圧Ｖ_L の実効電圧が決 まる。

【００１７】 ここで可変抵抗ＶＲを調節して、その抵抗値を増大させると、比較基準電位Ｖ ｒｅ₂ が下がって零電圧スイッチング回路Ｚのオン期間の割合が減少して、電圧 Ｖ_L の実効電圧が減少する。該抵抗値の増大により、比較基準電位Ｖｒｅ₂ が三 角波から外れると、電圧Ｖ_L の実効電圧が０になる。また逆の動作で電圧Ｖ_L の 実効電圧が電源電圧Ｖに至るまで順次増大する。この電圧Ｖ_L の波形は、交流電 源電圧Ｖの波形の零電位点から次の零電位点までの波形の組合わせであるから、 波形に段差が生ずることなく、よってラジオノイズがなくなる。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、周波数と振幅が一定の継続した三角波信 号の電位を、適宜に調節された比較基準電位と比較して、その大小の判別信号の 一方の状態の期間に亘って交流電源電圧が零となる毎に負荷に通電させるように したので、該調節に応じて、判別信号の大小の各期間の割合が変化して、負荷に かかる電圧が制御され、この電圧の波形は、交流電源電圧の波形の零電位点から 次の零電位点までの波形の組合わせであるから、波形に段差が生ずることなく、 よってラジオノイズがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す交流電源制御装置の回
路図

【図２】従来の交流電源制御装置の回路図

【図３】図１の交流電源制御装置の制御動作を示すタイ
ミングチャ−ト

【符号の説明】

Ｖ…交流電源、Ｗ…三角波発生回路、Ｘ…比較基準電位
生成回路、Ｙ…判別回路、Ｄ…駆動回路、Ｚ…零電圧ス
イッチング回路、Ｌ…負荷。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 周波数と振幅が一定の三角波信号を継続
   して発生する三角波発生装置と、 前記三角波信号の電位と比較するための比較基準電位を
   適宜に調節して生成可能にしている比較基準電位生成回
   路と、 前記三角波信号の値を比較基準電位と比較してその大小
   の判別信号を出力する判別回路と、 負荷に対して交流電源を開閉制御する回路であって前記
   判別信号が大小の一方の状態の期間に亘って交流電源電
   圧が零となる毎に負荷に導通させる零電圧スイッチング
   回路とを備えた、ことを特徴とする交流電源制御装置。