JPS58501844A - 電力制御のための回路配列 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電力制御のための回路配列 本発明は交流電源の電圧Ｃ二は無関係に高い度合の値においてその交流電源から 負荷によって引き出される電力を維持するための回路配列にかかわる。

かかる目的のための回路配列は今までにも知られており、それは、整流によって 交流回路網がら引き出された直流電圧が方形波パルスを形成するようＣ：局間的 に断続され、その長さがその振幅の増大に従って短縮され、そのパルスの長さが その回路の変動磁圧を固定の基準電圧と比較する演算増幅器によって制御される 型式のものであった。

負荷出力と前記電圧との間における複雑でしがも非直線関係のために、その出力 ！かなり一定に保つことは比較的狭い範囲の電圧以内でのみ可能であるう本発明 の目的は、眠源電圧が比率ｌ：２の値開又はさらに大きな範囲で変れる場合でさ え、少数の部品を使用して、負荷によって引き出される電力が非常Ｃ二車さい且 つ受け入れ得る偏差で一定に維持されるようＣ二電源の磁圧変動について補償を 与える回路配列を作り出すにある。

本発明は、もしも零電圧に隣り合った電源ｊ［圧の正弦曲線の部分で形成される パルスが１、口荷（二供給されるならば磁力制御が容易に実施できると云う経験 ｃ二基づいており、電源電圧の変動Ｃ二対しては、そのパルスの長さおよび振幅 を変えることでエネルギ成分を制御するようにしている。

本発明の主な特徴はその請求の範囲において述べられており、そして回路の実施 例（二゛つぃての詳細は添付図面を参照して以下Ｃ二おいて記述される。第１図 は回路図を示し、そして第２図は供給へ圧および出力パルスの波形を示している 。

回路のう′イ／ＡＣＩＮは、ｌｌ０Ｖ、５０Ｈｚの配電回路網であると仮定した 電源に接続されている。電源はダイオードＤＩ、Ｄ２．Ｄ３およびＤ４によって 整流さレルノで、ライン二とライン旦（接地されても長い）との間には第２Ｄ図 に示されている波形の′虜位差があり、それは同じ正の極性の連続せる正弦状半 波から成っている。コンデンサＣ１と並列に設けられているツェナーダイオード ２１は、ライン二と旦との間ζ二接続されている抵抗器Ｒ１と直列にあり、そし て点すなわちライン及を一定で比較的低い直流電圧（例えば、１０Ｖ程度）に保 持する。演算増幅器０Ｐ１（例えば、ＲＣ！Ａ　３１４０）　はライン互から給 電される。

抵抗器Ｒ４（例えは、４７　Ｋｇ）と直列にある抵抗器Ｒ３（例えは、１００Ｋ Ｊ７）はライン互と９との間に接続されている。点すなわちライイ旦には、３ｖ 程度の一定峨圧が維持され、その電圧は基準電圧として演算増幅器ＯＰＩの非反 転入力（４−）ｌ＝供給される。

演算増幅器ＯＰＩの反転入力は、固定抵抗器Ｒ，９（３３０に１ｊ）、固定抵抗 器Ｒ６（１８Ｋｇ）および可変抵抗器Ｒ７（５０ＫＪ７）の直列接続から成る分 圧器上の中間点ＩＣ二接続されている。点ｅｌ二はライン生（二おけるのと同じ く全波整流された正弦状（＄２Ｄ図）であるがかなり減少された大きさくライン Ａの約１０分の１）の電圧が現われる。

演算項・１′４″°器ｏｐｉは抵抗器Ｒ８（４７Ｋｊ７）を介して電力トランジ スタＴ、Ｒ２（例えば、シーメンス型ＢＵＺ　４５）に接続されそしてそれをト リガーする。

そのトランジスタの出力端子はライン二と旦との間Ｃ二接続された抵抗器Ｒ９（ ０，１ｇ）および負荷Ｒ１，に直列に接続されている。負荷は抵抗性であってそ して定格２０Ｗ、２４Ｖのへロゲン白熱ランプから成っても良い。トランジスタ ＴＲ２は演算増幅器によって決められる間隔において負荷ＲＬン電源に接続した りそこから切離したりする。

今まで記述した回路は次の態様において動作する。

すなわち、演算項・・囲器の反転入力に供給される点ｊの磁圧が、基準電圧とし て点！Ｌを介してその演算増幅器の非反転入力へと供給される一定電圧よりも低 い限り、その演算増幅の出力はトランジスタ７Ｒ２を導通させる電圧なそのトラ ンジスタに供給する。演算増幅器ＯＰＩの反転入力上における電圧が大きくなっ て、それがその増幅器の非反転入力上における電圧よりも大きくとどまる限り、 トランジスタＴＲ２は遮断され、負荷ＲＬを１１シて流れる電流はなくなる。従 って、負荷には、整流された電４屯圧の各正弦状半波の始めと終りの部分から成 る＄２Ｃ図に示されている形状の三角パルスか供給される。もしも入力ラインＡ ＣＩＮが２２０ｖの配電回路網に接続されるとすると、点ｅすなわち演算増幅器 の反転入力上における電圧は、前の場合よりも早く、零値からその非反転入力上 Ｃ二おける磁圧と同じ１′１へへと上昇すること（二なるので、演算増幅器はよ り早めにそのカットフオ点に到り、従って、パルスの長さは短縮される。そこで のパルスは、電源の上昇された磁圧（第２Ｄ図）のために、弔２Ｃ図におけるよ りも短かいのみならず高い第２Ａ図のような形状となろ。かくして、パルスの長 さは、＠　Ｎ！Ｑ　４圧の変化によるは荷出力の変動を補償するようＣ二変えら ′ｈ、ぐ。

今まで記述した回路は、電源電圧が狭い屯囲内で変動する川り正常であるが、そ の変動が例えば倍以上になると、そのパルスの長さが短かくなり過ぎて、修正が 必要となる。かかる修正の与えられる本発明の２次的特長は、その演算増幅器の 非反転入力上に、金波整流された屯源Ｉ征圧が東畳されて、比較、的低い平滑化 した部分を適用することｆ二ある。これは付加された素子Ｒ２およびＣ２によっ て達成される。Ｒ２はラインａおよび見間Ｃ二接続された抵抗器（例えば、Ｚ、 ２＋ＡΩ）であって、セしてＣ２は抵抗器Ｒ４に並列Ｃ二、接子７１８されたコ ンデンサ（０，４７μＦ）である。抵抗器Ｒ２およびＲ４ｆｊｒ：通して流れる 変動する電流はコンデンサ０２によって平滑化され、そして抵抗器Ｒ４およびコ ンデンサ０２を描切っての電位差を上昇させる。かくして、ライ゛ンｄ＋二よっ て演算増幅器の非反転入力に供給される・笹゛庄は、ツェナーダイオードＺ１＋ 二で決定される前述の一定成分とそして供給同格桐の交流電圧Ｃ二よって決定さ れる＠畳された可変成分とから戎っている。１ＶｉＩ述の成分は演算増幅器○Ｐ １上での基ｒＰＣ枕千レベルを調整し、そして負荷′ｊＩｒ：通して流れる正弦 波のカット・オフ部分の長さは次のように、Ｔなわち、パルスのエネルギ成分が 交流電圧の変動につれて極く僅かばかり変ｆ＃Ｊするようず二変えられる。例え は、入力室圧が２倍になると、パルスの長さは約６０〜６５％に短縮される。

Ｄ５、Ｄ６およびＤ７はクランプ用ダイオードである。Ｔ　ｒｔ　１１□１１、 予期しｆ「い乍故による過負荷に対してランプＲ１を保護するように作用するト ランジスタ（例えば、型式ＢＣ１０７）である。このトランジスタは本発明にと って＠要ではなく、省略しても艮い。

主として、本発明は、負荷電力を成る固定された値（二維持すること、すなわち 、例えば白熱ランプが十分な光を発生する値にその給電を維持することを目的と している。しかしながら、抵抗器Ｒ７を調整することにより、それよりも高いか 或は、例えばランプを薄暗くする低い値において′改力出力を一定Ｃ′−維持さ せることも可能である。

本発明の回路構成では、屓源屯圧を如上の１１０Ｖから２２０ｖへと上昇させた り又は負荷の定格値の棒く僅か上の磁圧へと低下させたりしても、回路を＠鳴せ ずしかも出力壌力を少ししか変動させない。かくして、この回路は、その磁圧に 注意する必要なしく二如何なる配置回路網にも接続できる。

１部品についての７ｊロ丘の型式および値は単なる例示であり、本発明の範囲を 限定するものは何も含んでいない。ｌａ　Ｆの請求の範囲は挿々な局面における 修正をカバーしている。

ＩＧ　１ 国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　交流電源の電圧Ｃは関係なく、その電源から負荷Ｃ二よって引券出される 効果をできるだけ一定に維持するための回路配列において、演算増喝器（ＯＰＩ ）＆；！、負荷（ＲＬ）と直列にあって正弦状波形の供給電圧を連ぶ供給ライン （ａｌ　（二接続されている寵カトランジスタ（ＴＲ２）を制御し、そして前記 演算増噛器の１つの入力Ｃ：は前記電圧の一部分が供給されていて、該演算増幅 ４は、その供給り圧の瞬間的値が前記演算増幅器の（ＩＩ！の入力上に供給され る基準電圧にて決められる制限値よりも低い場合でしかもそうある限り前記トラ ンジスタを導通させ、その結果、負荷にはその零値に隣り合った正弦半波の最初 のおよび糧後の１に６分の波形に相当し、腓つ前記供給電圧が低いか又は高いか にそれぞれ従って大きい′ｆ）１又は小さい長さの開国波形の周期的パルスが通 過されることを特徴とする回路配列。 ２　前記供給ライン執）は、交流配置回路網からの給慮を受けるように、整流器 （Ｄ　Ｉ　−Ｄ　４）を介してその回路の入力喘子（ＡＣ３ＩＮ）に接続されて いるので、前記供給ラインｌａｌの（圧は整流されて平滑されない正弦半彼力） ら１戊っていることを特徴とする請求の頓門第１項（二記載の回路配列。 ３、　前記演算増幅器の１つの入力における基準ル士はその供給電圧に依存して 調整されることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の回路配列。 ４　前記基準電圧はその供給電圧が増大するときに上昇され、その逆もあること を特徴とする請求の範囲第３頃に記載の回路配列。 ５、　前記パルスの長さはその供１４圧の上昇に反比例してよりも低い割合イニ おいて短縮され、その逆もあることを特徴とする請求の綱囲第４項に記載の回路 配列。 ６　前記基準電圧はツェナーダイオードにより一定値（二維持される１戊分と、 そしてその供給電圧の平滑化された一部分を含む成分とから成っていることを特 徴とする請求の範囲第３１貞、第４項又は第５項に記載の回路配列。 ７、前記演算増ｊ］噛器の反転入力Ｃ二はその供給電圧の固定された一部分を形 成する平滑化されない電圧が供給され、そして前記演′摩増幅器の非反転入力に はその供＠市田の平滑化された一部分だけ重畳された一定覗圧が供給されること 乞特徴とする請求の範囲第１項に記載の回路配列。