JPH07114422A - 負荷制御装置 - Google Patents
負荷制御装置Info
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- JPH07114422A JPH07114422A JP5262079A JP26207993A JPH07114422A JP H07114422 A JPH07114422 A JP H07114422A JP 5262079 A JP5262079 A JP 5262079A JP 26207993 A JP26207993 A JP 26207993A JP H07114422 A JPH07114422 A JP H07114422A
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- Japan
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- circuit
- voltage
- power supply
- comparator
- voltage dividing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 トランスレスで小型、安価な負荷制御装置を
提供する。 【構成】 交流電源1に、モータ2とトライアックTC
の直列回路と、抵抗R2、R3 からなる第1の交流分圧
回路と、抵抗R4 、R5 からなる第2交流分圧回路とを
並列に接続し、第1の分圧回路の交流分圧電圧をダイオ
ードd2 、d3 で正と負の半波整流を行い、コンパレー
タ4に入力し、一方、第2の交流分圧回路の交流分圧電
圧をダイオードd1 、コンデンサC5 で整流・平滑して
制御回路部の電源電圧とし、この電源電圧を抵抗R6 、
R7 及び抵抗R8 、R9 からなる第1、第2の直流分圧
回路で分圧してコンパレータ4に加え、コンパレータ4
より、ゼロクロスパルスを出力し、このゼロクロスパル
スを受けて一定時間に発振回路3は点弧パルスを出力
し、トライアックTCをONする。
提供する。 【構成】 交流電源1に、モータ2とトライアックTC
の直列回路と、抵抗R2、R3 からなる第1の交流分圧
回路と、抵抗R4 、R5 からなる第2交流分圧回路とを
並列に接続し、第1の分圧回路の交流分圧電圧をダイオ
ードd2 、d3 で正と負の半波整流を行い、コンパレー
タ4に入力し、一方、第2の交流分圧回路の交流分圧電
圧をダイオードd1 、コンデンサC5 で整流・平滑して
制御回路部の電源電圧とし、この電源電圧を抵抗R6 、
R7 及び抵抗R8 、R9 からなる第1、第2の直流分圧
回路で分圧してコンパレータ4に加え、コンパレータ4
より、ゼロクロスパルスを出力し、このゼロクロスパル
スを受けて一定時間に発振回路3は点弧パルスを出力
し、トライアックTCをONする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば電気掃除機の
モータ等の負荷パワーを調整する負荷制御装置に関す
る。
モータ等の負荷パワーを調整する負荷制御装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】電気掃除機のモータのパワー調整は、交
流電圧のゼロクロスを検出し、このゼロクロスに同期し
てトライアック等の電流制御素子を点弧する位相角を変
化させている。一般に、交流電源のゼロクロスを検出す
る場合は、図6に示すようにダイオードブリッジ回路1
3で、交流電源11の交流電圧を全波整流し、コンパレ
ータ14で、ゼロクロス近辺のパルスを作成している。
しかしながら、コンパレータ14の出力をトライアック
に直接接続すると、ダイオードブリッジ回路13がある
ため、これにより阻止され、コンデンサC11の電荷をト
ライアックのゲートに点弧パルスとして、放電できない
という問題がある。
流電圧のゼロクロスを検出し、このゼロクロスに同期し
てトライアック等の電流制御素子を点弧する位相角を変
化させている。一般に、交流電源のゼロクロスを検出す
る場合は、図6に示すようにダイオードブリッジ回路1
3で、交流電源11の交流電圧を全波整流し、コンパレ
ータ14で、ゼロクロス近辺のパルスを作成している。
しかしながら、コンパレータ14の出力をトライアック
に直接接続すると、ダイオードブリッジ回路13がある
ため、これにより阻止され、コンデンサC11の電荷をト
ライアックのゲートに点弧パルスとして、放電できない
という問題がある。
【0003】そこで、これを解決するために、従来は図
7に示す如く、コンパレータ14の出力をパルストラン
ス15を介して、トライアックTCのゲートに供給する
回路か、あるいは図示していないが、フォトカプラを用
いてトライアックTCのゲートに点弧信号を加える回路
が使用されている。
7に示す如く、コンパレータ14の出力をパルストラン
ス15を介して、トライアックTCのゲートに供給する
回路か、あるいは図示していないが、フォトカプラを用
いてトライアックTCのゲートに点弧信号を加える回路
が使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の負荷制
御装置では、パルストランスやフォトカプラを使用する
ため、高価となる上にトランスを使用すると、形状、寸
法的に小型化が難しいという問題があった。また、感電
等の災害を防止するために、電気掃除機の2次側リモー
トコントロール端子に現れる電圧は「安全な低電圧とす
る」意味で、30V以下に制限され、万が一の接地事故
等に対する配慮から、2次側リモートコントロール端子
を1KΩの抵抗で電源線に接続した場合の「漏洩電流」
は1mA以下と通産省の「電気用品規定」で制限されて
いる。この規定を遵守するためには、絶縁トランスや絶
縁トランスリレー等が利用されることとなり、これに対
しトランスレス型で制御装置の小型化、低コスト化を意
図して設計すると、リモコン端子回路は非常な高インピ
ーダンス回路となり、その制御電流も数μA〜数十μオ
ーダに制限される結果として、接続部位での接触不良等
の悪影響が懸念される等の弊害があり、小型軽量化、低
コスト化の妨げとなっていた。
御装置では、パルストランスやフォトカプラを使用する
ため、高価となる上にトランスを使用すると、形状、寸
法的に小型化が難しいという問題があった。また、感電
等の災害を防止するために、電気掃除機の2次側リモー
トコントロール端子に現れる電圧は「安全な低電圧とす
る」意味で、30V以下に制限され、万が一の接地事故
等に対する配慮から、2次側リモートコントロール端子
を1KΩの抵抗で電源線に接続した場合の「漏洩電流」
は1mA以下と通産省の「電気用品規定」で制限されて
いる。この規定を遵守するためには、絶縁トランスや絶
縁トランスリレー等が利用されることとなり、これに対
しトランスレス型で制御装置の小型化、低コスト化を意
図して設計すると、リモコン端子回路は非常な高インピ
ーダンス回路となり、その制御電流も数μA〜数十μオ
ーダに制限される結果として、接続部位での接触不良等
の悪影響が懸念される等の弊害があり、小型軽量化、低
コスト化の妨げとなっていた。
【0005】この発明は、上記問題点に着目してなされ
たものであって、安価で、かつ電流制御素子の位相制御
を確実になし得る負荷制御装置を提供することを第1の
目的としている。また、常時は、リモコン端子回路の接
続部位の接触不良等のおそれがなく、リモコン端子と電
源線との短絡、接地事故等が発生しても、安全を確保し
得る負荷制御装置を提供することを第2の目的としてい
る。
たものであって、安価で、かつ電流制御素子の位相制御
を確実になし得る負荷制御装置を提供することを第1の
目的としている。また、常時は、リモコン端子回路の接
続部位の接触不良等のおそれがなく、リモコン端子と電
源線との短絡、接地事故等が発生しても、安全を確保し
得る負荷制御装置を提供することを第2の目的としてい
る。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】この出願の特許
請求の範囲の請求項1記載の負荷制御装置は、主回路部
と制御回路部とからなる負荷制御装置であって、主回路
部が、交流電源に並列に接続されるゲート電極を有する
電流制御素子と負荷の直列回路と、それぞれ第1と第2
の抵抗が直列に接続されてなり、前記交流電源に並列に
接続される第1と第2の交流分圧回路で構成され、制御
回路部は、前記第1の交流分圧回路の分圧交流電圧を正
の半波のみ整流する第1の整流素子と、負の半波のみを
整流する第2の整流素子と、前記第2の交流分圧回路の
交流分圧電圧を整流・平滑し、制御回路部の電源電圧と
する整流・平滑回路と、この電源電圧を、それぞれ分圧
し、微小値異なる分圧電圧を得る第1と第2の直流分圧
回路と、前記第1の整流素子の半波成分と前記第1の直
流分圧回路の分圧電圧を重畳して一方の入力端子に受
け、前記第2の整流素子の半波成分と、前記第2の直流
分圧回路の分圧電圧を重畳して、他方の入力端子に受
け、ゼロクロスパルスを出力する第1のコンパレータ
と、ゼロクロスパルスに応答して放電し、放電後に充電
を開始する充放電回路と、この充放電回路の充電電圧を
基準電圧と比較し、両者の一致で、出力状態を変化する
第2のコンパレータと、この変化出力に応答してオン
し、前記主回路の電流制御素子のゲート電極に点弧信号
を与えるスイッチング素子とを備え、かつ前記主回路部
と制御回路部のアースラインを共通にしている。
請求の範囲の請求項1記載の負荷制御装置は、主回路部
と制御回路部とからなる負荷制御装置であって、主回路
部が、交流電源に並列に接続されるゲート電極を有する
電流制御素子と負荷の直列回路と、それぞれ第1と第2
の抵抗が直列に接続されてなり、前記交流電源に並列に
接続される第1と第2の交流分圧回路で構成され、制御
回路部は、前記第1の交流分圧回路の分圧交流電圧を正
の半波のみ整流する第1の整流素子と、負の半波のみを
整流する第2の整流素子と、前記第2の交流分圧回路の
交流分圧電圧を整流・平滑し、制御回路部の電源電圧と
する整流・平滑回路と、この電源電圧を、それぞれ分圧
し、微小値異なる分圧電圧を得る第1と第2の直流分圧
回路と、前記第1の整流素子の半波成分と前記第1の直
流分圧回路の分圧電圧を重畳して一方の入力端子に受
け、前記第2の整流素子の半波成分と、前記第2の直流
分圧回路の分圧電圧を重畳して、他方の入力端子に受
け、ゼロクロスパルスを出力する第1のコンパレータ
と、ゼロクロスパルスに応答して放電し、放電後に充電
を開始する充放電回路と、この充放電回路の充電電圧を
基準電圧と比較し、両者の一致で、出力状態を変化する
第2のコンパレータと、この変化出力に応答してオン
し、前記主回路の電流制御素子のゲート電極に点弧信号
を与えるスイッチング素子とを備え、かつ前記主回路部
と制御回路部のアースラインを共通にしている。
【0007】この負荷制御装置では、交流電源がONさ
れると、第2の交流分圧回路よりの交流分圧電圧が整流
・平滑回路で直流電圧に変換され、制御回路部の電源電
圧が供給される。一方、第1の交流分圧回路からの交流
分圧電圧が、第1と第2の整流素子で正と負の半波整流
され、第1のコンパレータに加えられ、第1のコンパレ
ータは、半波毎にゼロクロスパルスを出力する。このゼ
ロクロスパルスによって充放電回路の電圧が放電される
とともに、それ以降、充電動作を行う。第2のコンパレ
ータでは、この充放電回路の電圧と基準電圧を比較し、
一致したタイミングで、出力を出し、スイッチング素子
がONして、電流制御素子のゲート電極に点弧信号が加
えられ、電流制御素子をONする。基準電圧を変えるこ
とにより、電流制御素子のONするタイミングを変え、
負荷の電力を調整することができる。
れると、第2の交流分圧回路よりの交流分圧電圧が整流
・平滑回路で直流電圧に変換され、制御回路部の電源電
圧が供給される。一方、第1の交流分圧回路からの交流
分圧電圧が、第1と第2の整流素子で正と負の半波整流
され、第1のコンパレータに加えられ、第1のコンパレ
ータは、半波毎にゼロクロスパルスを出力する。このゼ
ロクロスパルスによって充放電回路の電圧が放電される
とともに、それ以降、充電動作を行う。第2のコンパレ
ータでは、この充放電回路の電圧と基準電圧を比較し、
一致したタイミングで、出力を出し、スイッチング素子
がONして、電流制御素子のゲート電極に点弧信号が加
えられ、電流制御素子をONする。基準電圧を変えるこ
とにより、電流制御素子のONするタイミングを変え、
負荷の電力を調整することができる。
【0008】請求項2記載の負荷制御装置は、請求項1
記載の負荷制御装置において、前記第2のコンパレータ
の基準電圧は、前記制御回路電源と共通アースライン間
に接続されるリモコン端子及びこのリモコン端子間に接
続される可変抵抗器を含む低インピーダンス回路から供
給されるものであり、かつ主回路部の電源ラインとリモ
コン端子が短絡等生じた場合に、前記低インピーダンス
回路を高インピーダンス回路に自動的に切替える手段を
備えている。
記載の負荷制御装置において、前記第2のコンパレータ
の基準電圧は、前記制御回路電源と共通アースライン間
に接続されるリモコン端子及びこのリモコン端子間に接
続される可変抵抗器を含む低インピーダンス回路から供
給されるものであり、かつ主回路部の電源ラインとリモ
コン端子が短絡等生じた場合に、前記低インピーダンス
回路を高インピーダンス回路に自動的に切替える手段を
備えている。
【0009】この負荷制御装置では、常時可変抵抗器を
含むリモコン回路に比較的大なる制御電流が流れ、適切
な基準電圧を第2のコンパレータに供給する。もし、主
回路の電源線と、リモコン端子が短絡すると、リモコン
回路が低インピーダンス回路から高インピーダンス回路
に切替わる。そのため、微小電流しか流れず、安全を確
保することができる。
含むリモコン回路に比較的大なる制御電流が流れ、適切
な基準電圧を第2のコンパレータに供給する。もし、主
回路の電源線と、リモコン端子が短絡すると、リモコン
回路が低インピーダンス回路から高インピーダンス回路
に切替わる。そのため、微小電流しか流れず、安全を確
保することができる。
【0010】
【実施例】以下、実施例により、この発明をさらに詳細
に説明する。図1は、この発明の一実施例を示す電気掃
除機の回路図である。この実施例回路は、電気掃除機の
モータパワーを制御するための回路であって、主回路部
10と制御回路部20とから構成されており、制御回路
部20は、ゼロクロス検出回路5と発振回路3とから構
成されている。図1において、交流電源1にコンデンサ
C1 が並列に接続され、これらにモータ(負荷)2とト
ライアック(電流制御素子)TCの直列回路が並列に接
続されている。また、トライアックTCに並列に、抵抗
R1 とコンデンサC2 の直列回路が並列に接続されてお
り、トライアックTCのゲートとグランド(アース)G
L間に、コンデンサC3 が接続されている。
に説明する。図1は、この発明の一実施例を示す電気掃
除機の回路図である。この実施例回路は、電気掃除機の
モータパワーを制御するための回路であって、主回路部
10と制御回路部20とから構成されており、制御回路
部20は、ゼロクロス検出回路5と発振回路3とから構
成されている。図1において、交流電源1にコンデンサ
C1 が並列に接続され、これらにモータ(負荷)2とト
ライアック(電流制御素子)TCの直列回路が並列に接
続されている。また、トライアックTCに並列に、抵抗
R1 とコンデンサC2 の直列回路が並列に接続されてお
り、トライアックTCのゲートとグランド(アース)G
L間に、コンデンサC3 が接続されている。
【0011】交流電源1に、抵抗R2 と抵抗R3 の直列
回路(第1の交流分圧回路)、抵抗R4 と抵抗R5 の直
列回路(第2の交流分圧回路)が、それぞれ並列に接続
され、抵抗R2 と抵抗R3 の接続点(分圧点)Aにコン
デンサC4 の一端が接続されている。コンデンサC4 の
他端は、互いに逆極性に接続されたダイオードd2 、d
3 を経て、コンパレータ4の反転入力端子(−)と非反
転入力端子(+)に接続されている。
回路(第1の交流分圧回路)、抵抗R4 と抵抗R5 の直
列回路(第2の交流分圧回路)が、それぞれ並列に接続
され、抵抗R2 と抵抗R3 の接続点(分圧点)Aにコン
デンサC4 の一端が接続されている。コンデンサC4 の
他端は、互いに逆極性に接続されたダイオードd2 、d
3 を経て、コンパレータ4の反転入力端子(−)と非反
転入力端子(+)に接続されている。
【0012】抵抗R4 と抵抗R5 の接続点は、ダイオー
ドd1 のカソートに接続され、このダイオードd3 のア
ノートとグランドGL間に平滑用のコンデンサC5 が接
続され、抵抗R4 とR5 の接続点の交流電圧が、このダ
イオードd1 とコンデンサC 5 で整流、平滑され、制御
回路部20の電源電圧として供給されるようになってい
る。また、このコンデンサC5 の両端間の電源電圧に
は、抵抗R6 と抵抗R7の直列回路(第1の直流分圧回
路)、抵抗R8 と抵抗R9 の直列回路(第2の直流分圧
回路)が、それぞれ並列に接続され、抵抗R6 と抵抗R
7 の接続点(分圧点)Bが、コンパレータ4の反転入力
端子(−)に接続され、抵抗R8 と抵抗R 9 の接続点C
が、コンパレータ4の非反転入力端子(+)に接続され
ている。コンパレータ4の出力端子とトライアックTC
のゲート間に発振回路3が接続されている。抵抗R2 、
R3 の分圧点及び抵抗R4 、R5 の分圧点からコンパレ
ータ4の出力端までで、ゼロクロス検出回路5を構成し
ている。なお、抵抗R6 、R 7 、R8 、R9 の抵抗値は
R6 =R7 =R8 >R9 と設定している。
ドd1 のカソートに接続され、このダイオードd3 のア
ノートとグランドGL間に平滑用のコンデンサC5 が接
続され、抵抗R4 とR5 の接続点の交流電圧が、このダ
イオードd1 とコンデンサC 5 で整流、平滑され、制御
回路部20の電源電圧として供給されるようになってい
る。また、このコンデンサC5 の両端間の電源電圧に
は、抵抗R6 と抵抗R7の直列回路(第1の直流分圧回
路)、抵抗R8 と抵抗R9 の直列回路(第2の直流分圧
回路)が、それぞれ並列に接続され、抵抗R6 と抵抗R
7 の接続点(分圧点)Bが、コンパレータ4の反転入力
端子(−)に接続され、抵抗R8 と抵抗R 9 の接続点C
が、コンパレータ4の非反転入力端子(+)に接続され
ている。コンパレータ4の出力端子とトライアックTC
のゲート間に発振回路3が接続されている。抵抗R2 、
R3 の分圧点及び抵抗R4 、R5 の分圧点からコンパレ
ータ4の出力端までで、ゼロクロス検出回路5を構成し
ている。なお、抵抗R6 、R 7 、R8 、R9 の抵抗値は
R6 =R7 =R8 >R9 と設定している。
【0013】発振回路3は、以下のように接続構成され
る。コンパレータ4から、抵抗R10、ダイオードd4 を
介してゼロクロスパルスがコンパレータ6の非反転入力
端子(+)に加えられ、また、この非反転入力端子
(+)とグランドGL間にコンデンサC6 が接続され、
(−)電源ラインBN間に抵抗R11が接続されている。
トランジスタQ1 のエミッタがトライアックTCのゲー
トに接続され、コレクタが抵抗R12を介して(−)電源
ラインBNに接続されている。また、トランジスタQ1
のベースはダイオードd5 、コンデンサC7 を経て、コ
ンパレータ6の出力端子に接続されている。このコンデ
ンサC7 の両端(電極)は、それぞれ抵抗R13、R14を
経て、グランドGLに接続されている。
る。コンパレータ4から、抵抗R10、ダイオードd4 を
介してゼロクロスパルスがコンパレータ6の非反転入力
端子(+)に加えられ、また、この非反転入力端子
(+)とグランドGL間にコンデンサC6 が接続され、
(−)電源ラインBN間に抵抗R11が接続されている。
トランジスタQ1 のエミッタがトライアックTCのゲー
トに接続され、コレクタが抵抗R12を介して(−)電源
ラインBNに接続されている。また、トランジスタQ1
のベースはダイオードd5 、コンデンサC7 を経て、コ
ンパレータ6の出力端子に接続されている。このコンデ
ンサC7 の両端(電極)は、それぞれ抵抗R13、R14を
経て、グランドGLに接続されている。
【0014】(−)電源ラインBNとグランドGL間に
抵抗R15、可変抵抗器VR、抵抗R 16の直列回路が接続
され、可変抵抗器VRと抵抗R16の接続点の電圧が基準
電圧としてコンパレータ6の反転入力端子に加えられて
いる。この実施例回路において、交流電源1がONされ
ると、この交流電源1より供給される交流電圧が抵抗R
2 と抵抗R3 で分圧され、接続点Aの波形は、図3に示
す通りとなり、この電圧がコンデンサC4 を介して、ダ
イオードd2 のアノードとダイオードd3 のカソードに
加えられる。そして接続点Aが正の半波の時に、その半
波分がダイオードd2 で整流されてコンパレータ4の反
転入力端子(−)に加えられ、また接続点Aが負の半波
の時に、その半波分がダイオードd3 で整流されて、コ
ンパレータ4の非反転入力端子(+)に加えられる。一
方、グランドGLに対して、接続点Bは、抵抗R6 と抵
抗R7 により負の直流電圧V1 が、接続点Cは、抵抗R
8 と抵抗R9 により負の直流電圧V2 が加えられてお
り、したがって接続点B、Cは、この直流電圧V1 、V
2 に重畳して、整流された半波分が乗ることになり、そ
の波形は図3に示すBの波形、Cの波形となる。ここ
で、抵抗R6 、R7 、R8 、R9 の抵抗値をR6 =R7
=R8 >R9 と設定してあるので、V1 >V2 である。
接続点Cの電位を基準にして接続点Bの電位を測定し、
その変化を波形で示すと図4のようになる。
抵抗R15、可変抵抗器VR、抵抗R 16の直列回路が接続
され、可変抵抗器VRと抵抗R16の接続点の電圧が基準
電圧としてコンパレータ6の反転入力端子に加えられて
いる。この実施例回路において、交流電源1がONされ
ると、この交流電源1より供給される交流電圧が抵抗R
2 と抵抗R3 で分圧され、接続点Aの波形は、図3に示
す通りとなり、この電圧がコンデンサC4 を介して、ダ
イオードd2 のアノードとダイオードd3 のカソードに
加えられる。そして接続点Aが正の半波の時に、その半
波分がダイオードd2 で整流されてコンパレータ4の反
転入力端子(−)に加えられ、また接続点Aが負の半波
の時に、その半波分がダイオードd3 で整流されて、コ
ンパレータ4の非反転入力端子(+)に加えられる。一
方、グランドGLに対して、接続点Bは、抵抗R6 と抵
抗R7 により負の直流電圧V1 が、接続点Cは、抵抗R
8 と抵抗R9 により負の直流電圧V2 が加えられてお
り、したがって接続点B、Cは、この直流電圧V1 、V
2 に重畳して、整流された半波分が乗ることになり、そ
の波形は図3に示すBの波形、Cの波形となる。ここ
で、抵抗R6 、R7 、R8 、R9 の抵抗値をR6 =R7
=R8 >R9 と設定してあるので、V1 >V2 である。
接続点Cの電位を基準にして接続点Bの電位を測定し、
その変化を波形で示すと図4のようになる。
【0015】この図4でもわかるように、ほとんどの期
間に亘り、コンパレータ4の反転入力端の方が電位が高
くなり、その間、コンパレータ4の出力は(−)〔−1
5V〕となるが、ゼロクロスは、正確にはダイオードd
2 、d3 の順電圧降下分(約0.6V:図5参照)の期
間tのみ、出力が(+)〔0V〕となる。このようにし
て、ゼロクロスをセンターとしてt秒だけコンパレータ
4の出力が0Vとなり、それ以外は出力が、−15Vに
なっている。なお、厳密にはV1 −V2 だけ、負方向の
電位を高くしているため、この方向のパルス間隔は短く
なるが、実用上な問題はない。コンパレータ4からゼロ
クロスのパルス信号(図3のD参照)が発振回路3に加
えられる。
間に亘り、コンパレータ4の反転入力端の方が電位が高
くなり、その間、コンパレータ4の出力は(−)〔−1
5V〕となるが、ゼロクロスは、正確にはダイオードd
2 、d3 の順電圧降下分(約0.6V:図5参照)の期
間tのみ、出力が(+)〔0V〕となる。このようにし
て、ゼロクロスをセンターとしてt秒だけコンパレータ
4の出力が0Vとなり、それ以外は出力が、−15Vに
なっている。なお、厳密にはV1 −V2 だけ、負方向の
電位を高くしているため、この方向のパルス間隔は短く
なるが、実用上な問題はない。コンパレータ4からゼロ
クロスのパルス信号(図3のD参照)が発振回路3に加
えられる。
【0016】このゼロクロスパルスにより、コンデンサ
C6 の電圧がコンパレータ4の(+)電源、抵抗R10、
ダイオードd4 を通し放電し、その後、ゼロクロスパル
スが立下がると、以後コンデンサC6 は充電され、E
点、したがってコンパレータ6の非反転入力端子(+)
に加えられる電圧は、図3のEに示す波形の如く変化す
る。波形Eにおける基準電圧ER は、コンパレータ6の
反転入力端子(−)に加えられる電圧であり、可変抵抗
器VRの値の変化によって上下する。
C6 の電圧がコンパレータ4の(+)電源、抵抗R10、
ダイオードd4 を通し放電し、その後、ゼロクロスパル
スが立下がると、以後コンデンサC6 は充電され、E
点、したがってコンパレータ6の非反転入力端子(+)
に加えられる電圧は、図3のEに示す波形の如く変化す
る。波形Eにおける基準電圧ER は、コンパレータ6の
反転入力端子(−)に加えられる電圧であり、可変抵抗
器VRの値の変化によって上下する。
【0017】コンパレータ6では、ゼロクロスパルスが
立下がってから、コンデンサC6 の充電が進み、非反転
入力端子(+)に加えられる電位が、基準電圧ER の電
位を越えて低くなるまで、Highの信号を出力する
(図3のF参照)。一方、トランジスタQ1 のベースに
はダイオードd5 が接続されているので、コンパレータ
6の出力の立下がりの瞬間にのみトランジスタQ1 が導
通し、グランドラインGLに対しての急峻なパルスを発
生し、この負のインパルス(図3のH参照)が、トライ
アックTCのゲートに印加され、トライアックTCを点
弧する。すなわちF点の電位がLowの時は、コンデン
サC2 は、F点側が(−)、ダイオードd 5 側が(+)
に充電される。F点の電位がHighとなると、コンデ
ンサC7 の電荷は抵抗R13、コンパレータ6の電源ライ
ンを通って放電する。F点の電位がHighからLow
になると、トランジスタQ1 がオンし、コンデンサC7
には、トランジスタQ1 のベース電流と抵抗R13に流れ
る電流により充電される。コンデンサC7 に電流が流れ
ている間、トランジスタQ1 はオンし、トライアックT
Cにゲート電流が流れる。この時間は短い方が、直流電
源の容量を下げられるので望ましいが、トライアックの
特性上、通常100μsec程度に設定する。
立下がってから、コンデンサC6 の充電が進み、非反転
入力端子(+)に加えられる電位が、基準電圧ER の電
位を越えて低くなるまで、Highの信号を出力する
(図3のF参照)。一方、トランジスタQ1 のベースに
はダイオードd5 が接続されているので、コンパレータ
6の出力の立下がりの瞬間にのみトランジスタQ1 が導
通し、グランドラインGLに対しての急峻なパルスを発
生し、この負のインパルス(図3のH参照)が、トライ
アックTCのゲートに印加され、トライアックTCを点
弧する。すなわちF点の電位がLowの時は、コンデン
サC2 は、F点側が(−)、ダイオードd 5 側が(+)
に充電される。F点の電位がHighとなると、コンデ
ンサC7 の電荷は抵抗R13、コンパレータ6の電源ライ
ンを通って放電する。F点の電位がHighからLow
になると、トランジスタQ1 がオンし、コンデンサC7
には、トランジスタQ1 のベース電流と抵抗R13に流れ
る電流により充電される。コンデンサC7 に電流が流れ
ている間、トランジスタQ1 はオンし、トライアックT
Cにゲート電流が流れる。この時間は短い方が、直流電
源の容量を下げられるので望ましいが、トライアックの
特性上、通常100μsec程度に設定する。
【0018】図2は、この発明の他の実施例回路を示す
回路図であり、図1とは、コンパレータ6より左部は、
同じなので説明は省略する。T1 、T2 はリモコン端子
であり、リモコン端子T1 は、ダイオードD6 を経て、
トランジスタQ2 のエミッタとトランジスタQ4 のエミ
ッタに接続されている。トランジスタQ2 のコレクタは
グランドGLに接続され、ベースはトランジスタQ4 の
コレクタに接続されている。このトランジスタQ4 のコ
レクタが抵抗R15を経て、グランドGに接続され、ベー
スがダイオードD9 、抵抗R19を経て(−)電源ライン
BNに接続されている。
回路図であり、図1とは、コンパレータ6より左部は、
同じなので説明は省略する。T1 、T2 はリモコン端子
であり、リモコン端子T1 は、ダイオードD6 を経て、
トランジスタQ2 のエミッタとトランジスタQ4 のエミ
ッタに接続されている。トランジスタQ2 のコレクタは
グランドGLに接続され、ベースはトランジスタQ4 の
コレクタに接続されている。このトランジスタQ4 のコ
レクタが抵抗R15を経て、グランドGに接続され、ベー
スがダイオードD9 、抵抗R19を経て(−)電源ライン
BNに接続されている。
【0019】リモコン端子T2 は、ダイオードd7 を経
て、コンパレータ6の反転入力端子(−)に接続される
とともに、トランジスタQ3 、Q5 のエミッタに接続さ
れている。トランジスタQ3 のコレクタは抵抗R17を経
て、(−)電源ラインBNに接続され、ベースがトラン
ジスタQ5 のコレクタに接続されている。このトランジ
スタQ5 のコレクタが抵抗R18を介して(−)電源ライ
ンBNに接続され、ベースが抵抗R17、ダイオードd8
を経てグランドGLに接続されている。リモコン端子T
1 、T2 間には、可変抵抗器VRが接続されている。
て、コンパレータ6の反転入力端子(−)に接続される
とともに、トランジスタQ3 、Q5 のエミッタに接続さ
れている。トランジスタQ3 のコレクタは抵抗R17を経
て、(−)電源ラインBNに接続され、ベースがトラン
ジスタQ5 のコレクタに接続されている。このトランジ
スタQ5 のコレクタが抵抗R18を介して(−)電源ライ
ンBNに接続され、ベースが抵抗R17、ダイオードd8
を経てグランドGLに接続されている。リモコン端子T
1 、T2 間には、可変抵抗器VRが接続されている。
【0020】通常の動作状態では、トランジスタQ2 、
Q3 はON状態にあり、トランジスタQ2 →ダイオード
d6 →リモコン端子T1 →可変抵抗器VR→リモコン端
子T 2 →ダイオードd7 →トランジスタQ3 →抵抗R16
の経路で制御信号電流が流れ、コンパレータ6の反転入
力端子(−)に、可変抵抗器VRの抵抗値に応じた電位
が加えられ、コンパレータ4より電源周波数に同期した
ゼロクロス信号がコンパレータ6の非反転入力端子に印
加される毎にコンデンサC6 が放電し、発振を繰り返し
ている。
Q3 はON状態にあり、トランジスタQ2 →ダイオード
d6 →リモコン端子T1 →可変抵抗器VR→リモコン端
子T 2 →ダイオードd7 →トランジスタQ3 →抵抗R16
の経路で制御信号電流が流れ、コンパレータ6の反転入
力端子(−)に、可変抵抗器VRの抵抗値に応じた電位
が加えられ、コンパレータ4より電源周波数に同期した
ゼロクロス信号がコンパレータ6の非反転入力端子に印
加される毎にコンデンサC6 が放電し、発振を繰り返し
ている。
【0021】トランジスタQ1 は、そのベースにコンパ
レータ6の出力パルスが入力される毎に導通し、主回路
のトライアックTCのゲートに電源周波数に同期した点
弧信号(パルス)を出力する。可変抵抗器VRの値次第
で希望する位相で電力制御がなされる。今、主回路の電
源ラインBMが、リモコン端子T1 、T2 に1KΩの抵
抗で短絡された場合を想定し、主回路の電源ラインのB
Mが正の半サイクル時には、電源電圧は抵抗1KΩ→リ
モコン端子T1 、T2 →ダイオードd7 →トランジスタ
Q5 のエミッタ→トランジスタQ5 のベース→抵抗R10
→ダイオードd8 の経路で通電され、そのためトランジ
スタQ5 が導通し、トランジスタQ3 をOFFする。ト
ランジスタQ3 がOFFすると、リモコン端子T1 、T
2 は抵抗R17、R 18の並列合成抵抗値で、電源ライン
(グランドライン)GLに接続される結果となり、R17
=1MΩ、R18=500KΩとなると、合成抵抗は約3
33KΩとなり、規定の漏洩電流値は100V/333
KΩ≒0.3mA<1mAであり、規定値以下となる。
レータ6の出力パルスが入力される毎に導通し、主回路
のトライアックTCのゲートに電源周波数に同期した点
弧信号(パルス)を出力する。可変抵抗器VRの値次第
で希望する位相で電力制御がなされる。今、主回路の電
源ラインBMが、リモコン端子T1 、T2 に1KΩの抵
抗で短絡された場合を想定し、主回路の電源ラインのB
Mが正の半サイクル時には、電源電圧は抵抗1KΩ→リ
モコン端子T1 、T2 →ダイオードd7 →トランジスタ
Q5 のエミッタ→トランジスタQ5 のベース→抵抗R10
→ダイオードd8 の経路で通電され、そのためトランジ
スタQ5 が導通し、トランジスタQ3 をOFFする。ト
ランジスタQ3 がOFFすると、リモコン端子T1 、T
2 は抵抗R17、R 18の並列合成抵抗値で、電源ライン
(グランドライン)GLに接続される結果となり、R17
=1MΩ、R18=500KΩとなると、合成抵抗は約3
33KΩとなり、規定の漏洩電流値は100V/333
KΩ≒0.3mA<1mAであり、規定値以下となる。
【0022】主回路の電源ラインBMが負の半サイクル
となる時には、電源電圧は、コンデンサC5 →抵抗R19
→ダイオードd9 →トランジスタQ4 のベース→トラン
ジスタQ4 のエミッタ→ダイオードd6 →リモコン端子
T1 、T2 →抵抗1KΩの経路で通電される。そのため
に、トランジスタQ4 がONし、トランジスタQ2 がO
FFする。トランジスタQ2 がOFFすると、リモコン
端子T1 、T2 は抵抗R15、R19の並列合成抵抗値で電
源回路の他の一線GLに接続されることとなり、R15=
180KΩ、R19=1MΩとすると、合成抵抗値は約1
52KΩとなり、規定の漏洩電流は、100V/152
KΩ=0.66mA<1mAとなり、規定値以下であ
る。
となる時には、電源電圧は、コンデンサC5 →抵抗R19
→ダイオードd9 →トランジスタQ4 のベース→トラン
ジスタQ4 のエミッタ→ダイオードd6 →リモコン端子
T1 、T2 →抵抗1KΩの経路で通電される。そのため
に、トランジスタQ4 がONし、トランジスタQ2 がO
FFする。トランジスタQ2 がOFFすると、リモコン
端子T1 、T2 は抵抗R15、R19の並列合成抵抗値で電
源回路の他の一線GLに接続されることとなり、R15=
180KΩ、R19=1MΩとすると、合成抵抗値は約1
52KΩとなり、規定の漏洩電流は、100V/152
KΩ=0.66mA<1mAとなり、規定値以下であ
る。
【0023】次に、主回路の他の電源ラインGLがリモ
コン端子T1 、T2 に1KΩの抵抗で短絡した場合を考
える。主回路の電源ラインBMが正の半サイクル時に
は、電源電圧は抵抗R4 →ダイオードd1 まで来て、ダ
イオードd1 は逆極性のため、通電経路はなく、抵抗1
KΩには制御回路電源電圧BFに抵抗R16と直列に挿入
されることになり、15V/(20KΩ+1KΩ)=
0.7mA<1mAで、やはり規定値以内である。
コン端子T1 、T2 に1KΩの抵抗で短絡した場合を考
える。主回路の電源ラインBMが正の半サイクル時に
は、電源電圧は抵抗R4 →ダイオードd1 まで来て、ダ
イオードd1 は逆極性のため、通電経路はなく、抵抗1
KΩには制御回路電源電圧BFに抵抗R16と直列に挿入
されることになり、15V/(20KΩ+1KΩ)=
0.7mA<1mAで、やはり規定値以内である。
【0024】電源ラインBMが−となる負の半サイクル
時には、電源電圧は、抵抗1KΩ→リモコン端子T1 、
T2 →ダイオードd7 →トランジスタQ5 のエミッタ→
トランジスタQ5 のベース→抵抗R17→ダイオードd8
とたどる閉ループとなり、同電位なので、抵抗1KΩに
は漏洩電流は流れない。以上のように、この実施例回路
では通常状態では、正規に低インピーダンスの回路とし
て位相調整用の可変抵抗器VRには接触不良等の恐れの
ない十分な値の制御電流を供給し、万が一の事故や、漏
洩電流検査時には、瞬時にハイインピーダンスの回路と
なり、感電、漏電等の災害を未然に防止することができ
る。
時には、電源電圧は、抵抗1KΩ→リモコン端子T1 、
T2 →ダイオードd7 →トランジスタQ5 のエミッタ→
トランジスタQ5 のベース→抵抗R17→ダイオードd8
とたどる閉ループとなり、同電位なので、抵抗1KΩに
は漏洩電流は流れない。以上のように、この実施例回路
では通常状態では、正規に低インピーダンスの回路とし
て位相調整用の可変抵抗器VRには接触不良等の恐れの
ない十分な値の制御電流を供給し、万が一の事故や、漏
洩電流検査時には、瞬時にハイインピーダンスの回路と
なり、感電、漏電等の災害を未然に防止することができ
る。
【0025】
【発明の効果】この出願の特許請求の範囲の請求項1記
載の発明によれば、主回路部と制御回路部のアースライ
ンを共有しているので、トランスを使用しない構成であ
るにもかかわらず、電流制御素子の点弧を確実に行うこ
とができ、結果として安価、小型な負荷制御装置を得る
ことができる。
載の発明によれば、主回路部と制御回路部のアースライ
ンを共有しているので、トランスを使用しない構成であ
るにもかかわらず、電流制御素子の点弧を確実に行うこ
とができ、結果として安価、小型な負荷制御装置を得る
ことができる。
【0026】また請求項2記載の発明によれば、主回路
部の電源線とリモコン端子が短絡すれば、リモコン端子
回路が低インピーダンス回路から高インピーダンス回路
に自動的に切替わり、リモコン端子回路には微小な電流
しか流さないので、安全を確保でき、結果としてトラン
スで、安価、小型の実用的な負荷制御装置を得ることが
できる。
部の電源線とリモコン端子が短絡すれば、リモコン端子
回路が低インピーダンス回路から高インピーダンス回路
に自動的に切替わり、リモコン端子回路には微小な電流
しか流さないので、安全を確保でき、結果としてトラン
スで、安価、小型の実用的な負荷制御装置を得ることが
できる。
【図1】この発明の一実施例を示す電気掃除機のモータ
制御回路の回路図である。
制御回路の回路図である。
【図2】この発明の他の実施例を示す電気掃除機のモー
タ制御回路の回路図である。
タ制御回路の回路図である。
【図3】図1の実施例回路の動作を説明するための各部
波形図である。
波形図である。
【図4】同実施例回路のゼロクロス検出を説明するため
の波形図である。
の波形図である。
【図5】同実施例回路のゼロクロス検出を説明するため
の他の波形図である。
の他の波形図である。
【図6】従来の負荷制御装置を示す回路図である。
【図7】従来の他の負荷制御装置を示す回路図である。
1 交流電源 2 モータ 3 発振回路 4 コンパレータ TC トライアック R2 、R3 第1の交流分圧回路用抵抗 R4 、R5 第2の交流分圧回路用抵抗 R6 、R7 第1の直流分圧回路用抵抗 R8 、R9 第2の直流分圧回路用抵抗 d1 、d2 、d3 ダイオード Cf 平滑用コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03K 17/725 A 9383−5J
Claims (2)
- 【請求項1】主回路部と制御回路部とからなる負荷制御
装置であって、 主回路部が、交流電源に並列に接続されるゲート電極を
有する電流制御素子と負荷の直列回路と、それぞれ第1
と第2の抵抗が直列に接続されてなり、前記交流電源に
並列に接続される第1と第2の交流分圧回路で構成さ
れ、 制御回路部は、前記第1の交流分圧回路の分圧交流電圧
を正の半波のみ整流する第1の整流素子と、負の半波の
みを整流する第2の整流素子と、前記第2の交流分圧回
路の交流分圧電圧を整流・平滑し、制御回路部の電源電
圧とする整流・平滑回路と、この電源電圧を、それぞれ
分圧し、微小値異なる分圧電圧を得る第1と第2の直流
分圧回路と、前記第1の整流素子の半波成分と前記第1
の直流分圧回路の分圧電圧を重畳して一方の入力端子に
受け、前記第2の整流素子の半波成分と、前記第2の直
流分圧回路の分圧電圧を重畳して、他方の入力端子に受
け、ゼロクロスパルスを出力する第1のコンパレータ
と、ゼロクロスパルスに応答して放電し、放電後に充電
を開始する充放電回路と、この充放電回路の充電電圧を
基準電圧と比較し、両者の一致で、出力状態を変化する
第2のコンパレータと、この変化出力に応答してオン
し、前記主回路の電流制御素子のゲート電極に点弧信号
を与えるスイッチング素子とを備え、 かつ前記主回路部と制御回路部のアースラインを共通に
したことを特徴とする負荷制御装置。 - 【請求項2】前記第2のコンパレータの基準電圧は、前
記制御回路電源と共通アースライン間に接続されるリモ
コン端子及びこのリモコン端子間に接続される可変抵抗
器を含む低インピーダンス回路から供給されるものであ
り、かつ主回路部の電源ラインとリモコン端子が短絡等
生じた場合に、前記低インピーダンス回路を高インピー
ダンス回路に自動的に切替える手段を備えたものである
請求項1記載の負荷制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5262079A JPH07114422A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 負荷制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5262079A JPH07114422A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 負荷制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07114422A true JPH07114422A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17370741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5262079A Pending JPH07114422A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 負荷制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114422A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1032116A3 (en) * | 1999-02-22 | 2003-02-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Vacuum cleaner |
| JP2007517436A (ja) * | 2003-12-30 | 2007-06-28 | ファールプール・ソシエダッド・アノニマ | トライアックのトリガを制御するシステムおよび方法 |
| WO2018163993A1 (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電子スイッチ装置 |
| CN111722011A (zh) * | 2019-03-20 | 2020-09-29 | 阿自倍尔株式会社 | 频率检测电路 |
-
1993
- 1993-10-20 JP JP5262079A patent/JPH07114422A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1032116A3 (en) * | 1999-02-22 | 2003-02-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Vacuum cleaner |
| JP2007517436A (ja) * | 2003-12-30 | 2007-06-28 | ファールプール・ソシエダッド・アノニマ | トライアックのトリガを制御するシステムおよび方法 |
| WO2018163993A1 (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電子スイッチ装置 |
| CN111722011A (zh) * | 2019-03-20 | 2020-09-29 | 阿自倍尔株式会社 | 频率检测电路 |
| CN111722011B (zh) * | 2019-03-20 | 2023-01-24 | 阿自倍尔株式会社 | 频率检测电路 |
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