JPS5920017A - 主電圧識別装置 - 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】 本発明の目的及び技術分野 本発明は低化圧および面粗［Ｊ：、の交流負荷に適応す
る主屯田緻別装置についての５のである。そして本装置
は、正の温度係数をもつ抵抗か又はその種の特性を有す
る電圧依存抵抗と直列接続したＰＴＯ抵抗を有し、その
抵抗は低電■交流の場合より高電圧交流の場合の方が低
い抵抗値を有するようＧこなっている。

本装置はドイツ特許出願第２，８３８，７１６号として
公開されたことから知られるようＧこ、ＡＣモータ、特
に主電圧を１１０Ｖ〜２２０■に自動的に切換えるヒゲ
削り器に供するものである。

本発明ではモータと直列にＰＴＯ抵抗が主’［圧入力端
子間に配置されている。インピーダンス（明確にはキャ
パシタンスであるが）がこのＰＴＣ抵抗に並列に設けら
れている。１１０ｖの低屯圧に対してはＰＴＯ抵抗は低
いインピーダンスであり、交流モータは主ＷＬ圧入力に
並列に接続されている。

’２２０Ｖの交流高屯田に対してはモータは電流量が増
すので、ＰＴＣ抵抗での損失のためＧこ、この抵抗の温
度とインピーダンスが増加し、その結果、キャパシタン
スはモータと直列に接続されたことになり２２０ｖの高
い交流１１ＥｆＥの一部を受持つことになる。２２０ｖ
の高い電圧Ｇこよってモータ消費電流が影響を受けない
ようしこＰ’Ｉ’Ｏ抵抗を通じて流れる電流を抑えるた
め、電圧依存抵抗がモータに並列Ｇこ配置され、この結
果電圧依存抵抗はＰＴＯ抵抗と直列に接続されることに
なる。２２０■の入力屯田のときインピーダンスが低く
なるような電圧依存抵抗であるから、ＰＴＣ抵抗を通じ
て流れる電流は、モータの実際の電流消費とは無関係に
この抵抗の温度が上昇する。１１０〜２２０ｖの上下±
１０％の範囲で、５０Ｈｚのかわりに６０　Ｈｚとして
２０％迄キャパシタを通じた電流の増加がある。２２０
■では５０ＨｚのみであるＣも拘らず、１２０Ｖは５０
Ｈ２か６０Ｈｚの周波数でキャパシタを通じ１０％迄増
加電流がある。ＰＴＯは１６８Ｖから１７６ｖの間で転
換すべきである。もしＰＴＯ抵抗特性や周囲温度の影響
の許容範囲がざらに広がるなら、実際ＱこはＰＴＣ使用
時の正常動作は保証し得ない。さらにまたＰＴＯ抵抗が
そのような狭い温度範囲で使用されるなら、スイッチン
グ時間は非常に長くなるだろう。

本発明の目的は前節て述べたように適当なスイッチング
時間内で限定したスイッチングを可能にする型の主電圧
識別装置を提供することである。

この目的のために本発明は次の特徴を有する。即ぢ、少
くとも始めは交流電圧範囲の高い部分で、電圧依存抵抗
は、ＰＴＣ抵抗より以上の電力損失があり、そして電圧
依存抵抗とＰＴＯ抵抗は互Ｇこ熱的に結合されているの
で、始めはＰＴＯ抵抗の温度は、主として電圧依存抵抗
での損失によってきまるようになっている。

屯田依存抵抗の適当な選択によって、主電圧が１１０Ｖ
から２２０ｖになると、電圧依存抵抗のインピーダンス
は低くなり、この抵抗自体は加熱される。ＰＴＯ抵抗の
温度は勿論熱結合の結果上昇するのでこのＰＴＯ抵抗の
抵抗値は増し、電圧依存抵抗を通じて流れる電流は制限
される。この抵抗増加の結果としてＰＴＯ抵抗での損失
は増し、究極のところ電圧依存抵抗は低損失でＰＴＯ抵
抗は回路の各要素とは無関係に自己の損失のために加熱
される。

そこで前記２つの抵抗を直列接続したものはある特定温
度に設定されたままである。このような方法で主電圧の
種々な値は、漸次に変るＰＴＯ抵抗よりずっと圧線な転
換点を有する電圧依存抵抗それ自体によって識別される
。ＰＴＯ抵抗は電圧依存抵抗を流れる電流を制限するの
で、！［Ｅ依存抵抗は破壊されない。周囲温度はＰＴＯ
抵抗に影響するが、電圧依存抵抗が、例えば数十ワット
の比較的高電力を消費するので、転換点には何ら影響を
与えない。なるほど、本発明の識別装置は、特定の温度
ではなく、電圧依存抵抗の転換屯田（こ指示された電圧
に影響される。従来の識別装置はＰＴＯ抵抗の特定の限
界を越えて増加した電圧によってもたらされる温度に影
響されるのであって、ＰＴＯの特定電圧によるものでは
ない。

本発明の主［Ｅ識別装置はざらに次のような特徴を有し
ている。まず、第１の屯田降下インピーダンスはＰ’ｌ
’０抵抗に直列に電圧依存抵抗と（ｊ並列に接続されて
いる。第２の［［Ｅ降下インピーダンスは屯田依存抵抗
と直列接続されているものや第１の電圧降下インピーダ
ンスに対して並列に配置されており、負荷は前記並列接
続のものと直列に配置されている。

この装置によればＰＴＯ抵抗は負荷の転換を備えており
、ＰＴＣ抵抗が加熱されていなければ、２つの屯田降下
インピーダンスは、モータと直列に接続され、そしても
しＰＴＣ抵抗が加熱されたなら、第２の電圧降下インピ
ーダンスのみがモータに直列に接続される。それで電圧
が高ければ高いほど大きい重圧降下が起る。

本発明の主電圧識別装置は、交流としては、１つの交流
電圧領域から別の電圧領域へと負荷が変動したのＱこ適
応させるために、電圧依存抵抗と熱的に密接に結合され
るような熱応動のスイッチを有する点に特徴がある。

このｌ［ＩＥ識別装置に於ては、電圧依存抵抗とＰＴＯ
抵抗の温度上昇に応じて動作するスイッチζこよって負
荷をオン・オフする。ＰＴＧ抵抗は［［Ｅ依存抵抗を通
じての７１Ｌ流制限器として、また転換後の安定状態Ｇ
こおいては損失素子としてはたらく。

この重圧識別装置はまた、電圧依存抵抗とＰＴｃ抵抗の
直列接続体が主入力電圧に対して並列に接続されている
ということである。

本発明のもう１つの特徴は、熱Ｇこ応動するスイッチが
バイメタル条片を備えているということである。

さらに付言すると、電圧依存抵抗とＰＴＣ抵抗は、バイ
メタル条片を股りている金属体の両側に設けられている
のが、本発明電圧識別装置である。

本う６明の：（ｙ　［−Ｅ識別装置のもう１つの特徴は
、電圧依存抵抗が特Ｇこ１つのツェナーダイオードな有
し、このツェナーダイオードは特定の亀田以上で高導電
性となり、そしてこの素子を抵抗と直列に接続している
ということである。

本発明の実施例 本発明をさらに詳細Ｇこ説明するために以下の図面を参
照しながら説明する。

第１図は、ヒゲ削り器のような比較的低亀刀消費の交流
負荷を接続する場合のこの発明の主電圧識別装置を示し
たものである。この装置は、ＰＴＯ抵抗２と直列に接続
されている電圧依存抵抗１を有する。電圧降下キャパシ
タ４は電圧依存抵抗１及び電圧降下キャパシタ３とＰＴ
Ｃ抵抗２を１１列にしたものに並列に配置されている。

これらをまとめた装置が交流入力屯田端子６，７間にダ
イオード整流ブリッジｂと直列に接続されている。ダイ
オード整流ブリッジ５の出力はモータ８に接続される。

平滑コンデンサ１ｏと定■田ツェナーターイオード９は
モータ８と並列に接続されている。第１図に点線で示さ
れているように電圧依存抵抗１はＰＴＯ抵抗２に熱的に
結合きれている。約１２０Ｖの入力電圧では、ＷＥＥ依
存抵抗は高インピーダンスを有するが、発熱はしない。

それはＰＴＯ抵抗２の値を自己加熱しないようＧこ選ん
であるからである。もし電圧依存抵抗が高インピーダン
スでその結果としてＰＴＯ抵抗が低インピーダンスなら
ば°並列接続されたキャパシタ８と４は負荷と直列に接
続されることになり、その結果、入力端子６と７間に印
加された交流電圧の一部は消失してしまう。

電圧依存抵抗の抵抗値は端子６，７間の供給電圧が１７
０ｖ以上のときは実質上減少し、ｉＥ依存抵抗自体は加
熱されるが、ＰＴＣ抵抗への加熱は少くするよう電圧依
存抵抗を選んである。そのとき、このＰＴＯ抵抗は、そ
の抵抗値が実質上増し、そして五１田依存抵抗を通る電
流を制限するような温度に急速になる。そしてその電流
が制限される結果、電圧依存抵抗値の減少は少さくなる
。し力）しＰＴＯ抵抗の抵抗値の増大は自身でそれ以上
の増大を妨げて減少させる原因となるので、電圧依存抵
抗は加熱されたままである。このような高しへ入力交流
ＹＬ［ＥではＰＴＯ抵抗２の抵抗は高くなるのでキャパ
シタ４のみがこの入力交流電圧に対して負荷と直列に接
続されていることになる。このようなわけで、高入力交
流屯田では負荷と直列に？高１／）インピーダンスが接
続されており、人力１＋ｔ［Ｅの犬°部分は電圧降下イ
ンピーダンスのところで降下する。電圧依存抵抗を流れ
る電流とキャパシタ３を流れる電流とは互いに９０°の
位相差がある。この結果、電圧依存抵抗１を流れる電流
のみが、この回路の全電流に何らかの影響を与える。種
々の構成要素の値を適当にきめることＧこよって、スイ
ッチング時間は短時間に限定される。スイッチング時間
が短いことは肝要だ。何故なら、初期電流が大キケれば
、ツェナーダイオード９Ｇこおける消失がそれだけ大き
く、そのツェナーダイオードの損失が大きい分は熱容量
で調節される必要がある。

第２図では第１図中にあるＩＩ電圧依存抵抗とＰＴＣ抵
抗２が熱的（こ密接に閉じ込められているのがわかる。

二つの抵抗１と２はディスク状につくられており、それ
ぞれの端部で金属接触面を有する。

さらに両者は各々の１面で金属体１１に接触し、他面で
弾性体１８．１４に圧接されている。金属体１１と弾性
体１８．１４はそれぞれ底板１７を経て接触ビン１２．
１５．１６にそれぞれ接続されている。

全体の素子は１つのハウジンダ１８の中に入つている。

第３図には、第１図の装置と対比してＰＴＯ抵抗２自体
の方法では負荷を転換しない本発明の１つの主ｔＣ識別
装置が示されている。電圧依存抵抗ｌとＰＴＯ抵抗２は
端子６，７間の入力交流電圧に直列に接続されており、
上記ｍ用量で各素子は第１図の回路の場合と同様に動作
し、電圧依存抵抗がより導電性をもつと、各素子の抵抗
値と電圧値は現在の状態で適合する。１７０Ｖ以上の入
力交流電圧では、電圧依存抵抗１は導電性を増し、加熱
される。を田依存抵抗とＰＴＯ抵抗を熱的Ｏこ結合して
いる結果、電圧依存抵抗は加熱され、屯田依存抵抗を流
れる電流は制限される。主電圧識別の目的のためにスイ
ッチ１９は、第３図の点線で示されている電圧依存抵抗
１又はＰＴＯ抵抗２の温度上昇に応答するものを用いる
。第８図で示されているように、これはスイッチ１９に
よって電圧降下キャパシタ３を屯田降下キャパシタ４に
並列に接続することによって利用してもよい。さもなけ
れば回路は第１図のものと一致する。１７０ｖ以下の屯
田Ｇこ対しては　、電圧依存抵抗１は加熱°されないま
まで、キャパシタ４Ｇこ並列接続されているキャパシタ
３は負荷０こ直列に接続されたままテアル。１７ｔＪＶ
以上のｎｔ匝に対してはキャパシタ３はスイッチ１９に
よって接続されないようにしであるのでその結果キャパ
シタ４のみが負荷に直列に接続される。第３図の装置の
ように並列の電圧降下インピーダンスを接続させないか
わりＧこ主電圧レジスタ１とＰＴＣレジスタ２０手法で
主ｉ１　［Ｅ識別に応答して、低交流入力範囲では［Ｅ
降下インピーダンスを短絡し、１７０Ｖ以上の入力屯田
ｏこ対して短絡回路を除去するようにすることは交流の
場合可能である。

第４図はこの発明の別の主電圧識別装置である。

第３図に示す装置と同様（こ、供給重圧端子６．７間に
配置されたＰＴＣ抵抗２と直列に１ｍ電圧依存抵抗を有
する。スイッチ１９は前記抵抗群と熱的に結合されてい
る。第３図の回路とは違って第４図の装置はスイッチ１
９の手段によって主屯圧変圧器２２の二次側に２つの結
線部２０と２１があり、その２つのうち１つを選択する
。スイッチ１９の位置（こよって第４図示の回路の出力
２３．２４に結合するタップ２０．２１がきまる。種々
の要素（素子）が正常な９（ｉのとき、１２０Ｖの入力
交流屯田の場合の出力端２８．２４における車圧は２２
０Ｖの入力交流電圧の場合の出力面圧と等しい。バイメ
タルスイッチが第３．４図示のスイッチ１９のところに
つかわれる。第５図は電圧依存抵抗１とＰＴＯ抵抗２が
前記スイッチと結合される方法を示している。

この目的のために二つの抵抗の間にある金属体１１はバ
イメタノ゛・条片２５を供えている。バイメタル条片２
５は接続ビン２８．２９にそれぞれ結合している二つの
接片２６．２７の間に位置している。このような■４造
であるから、電圧依存抵抗の温度Ｏこよって、金属体１
１に結合されている接続ビン１２は、ビン２８．２９に
接続することができる。第５図のバイメタルスイッチは
主たるビン１２の２つの補助ビン２８．２９と（こ転換
するスイッチの役割をするけれども、このスイッチは交
流的にはスイッチの役割をしたり、しなかったりという
ことは理解できる。

第６図はツェナーダイオード３０でＨＥ比依存抵抗を構
成する手法を示している。このツェナーダイオード３０
はダイオード３１とＩＲ列に接続されている。これはツ
ェナーダイオード３０がツェナー効果を発揮する方向と
は逆方向の電流を阻止するためである。導電性抵抗３２
がこの［Ｈ列回路に挿入されるとツェナーダイオードは
非常に低いインピーダンスを有する。ツェナーダイオー
ド８０が動作すると、この直列回路の抵抗値は抵抗８２
によってきまる。

発　　明　　の　　抜　　粋 低交流亀田又は高文流°岨田に対する負荷（８）に適応
する主電圧識別装置の発明を開示している。識別は電圧
依存抵抗＋１）によって影響され、ＲｉＪ記抵抗抵抗）
はＰＴＣ抵抗（２）に熱的に結合され、前記抵抗（２）
は電気的には電圧依存抵抗（１）に直列に接続され、前
記抵抗（１，２）は初期にはその損失が生として電圧依
存抵抗（１）によってきまるように選ぶ。

【図面の簡単な説明】

第１図は主電圧の範囲にある負荷に適したＰＴＯ１ｊｔ
抗を有する主電圧識別装置の具体的構成の一つであり、 第２園は第１図の装置のＰＴＯ抵抗と終端で支持される
’４１Ｅ依存抵抗を示す。 第３１：Ａは、１つのスイッチを経て負荷Ｇこ接続する
主電圧識別装置の異なる具体例であり、第４・図は中心
引出し部をもつトランスを有する別の発明であり、 第６図はＰＴＣ抵抗、電圧依存抵抗、バイメタル片等が
第３図、第４図で示される回路で使用したときの熱的な
結合状態を示し、 第６図は第１図、第８図、第４図で示されている装置に
使用する電圧依存抵抗の一例である。 １・・・電圧依存抵抗、　２・・・ＰＴＯ抵抗、８．４
・・・キャパシタ、　５・・・整流ダイオードブリッジ
、　　　　　　　　　８・・・七〜り、９・・・定屯王
ツェナーダイオード、 ＩＯ・・・平滑コンデンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交流電圧の低電圧、高電圧範囲で負荷に適応できる
   主電圧識別装置（こおいて、前記装置は、正の温度係数
   を有する抵抗か又はそのような抵抗特性を有する電圧依
   存抵抗と直列に接続されたＰＴＯ抵抗を有し、ＰＴＣ抵
   抗と電圧依存抵抗は、交流電圧の上の範囲における抵抗
   値の方が交流ＷＥＥの下の範囲における抵抗値より低く
   、ＰＴＣ抵抗とＩＥＥＥ依存抵抗は、交流屯田の上の範
   囲シこおいては、少くとも初期には、電圧依存抵抗はＰ
   ＴＯ抵抗より電力損失が大きく、そして前記面抵抗は互
   に熱的に密接に結合され、その為に、初期にはＰＴＯ抵
   抗の温度は、主として電圧依存抵抗の損失によってきま
   ることを特徴とする主電圧識別装置Ｗ。 ２　第１の電圧降下インピーダンスは電圧依存抵抗に並
   列Ｏこ、ＰＴＧ抵抗にＩＨ列に接続され、第２の電圧降
   下インピーダンスは、電圧依存抵抗と第１の電圧降下イ
   ンピーダンスを接続したものに接続され、そして負荷は
   前記各並列接続された素子群に直列Ｇこ接続すること全
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載した主電圧識別
   装置。 ８．１つの交流電圧範囲から他の範囲に倉荷を適応させ
   るために、熱応動スイッチが［ＥＥ依存抵抗と熱的に密
   接に結合されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項（こ記載した主電圧識別装置。 ４、　電圧依存抵抗とＰＴＯ抵抗を接続した素子群が主
   電圧入力に並列に接続されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第３項に記載した主電圧識別装置。 ５、　熱応動スイッチがバイメタル条片を備えているこ
   とを特徴とする特許Ｈ請求の範囲第３項又は第４項Ｇこ
   記載した主’ＩＦＥ識別装置。 ６　電圧依存抵抗とＰＴＯ抵抗は、その各１面がバイメ
   タル条片を有する金属支持体に配置されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第５項に記載した：Ｊ：、［田
   識別装置。 ７、　電圧依存抵抗は特定電圧以上では高導電性となり
   Ｓ　１つの抵抗と直列に接続されている素子、特にツェ
   ナーダイオードを有することを特徴とし、且つ交流電圧
   の低電ＥＥ、高電圧範囲で負荷に適応できる主電圧識別
   装置において、前記装置は、正の温度係数を有する抵抗
   か又はそのような抵抗特性を有する電圧依存抵抗と直列
   に接続されたＰＴＯ抵抗を有し、ＰＴＯ抵抗と電圧依存
   抵抗は、交流電圧の上の範囲Ｏこおりる抵抗値の方が交
   流電圧の下の範囲における抵抗値より低く、ＰＴＯ抵抗
   とｆｆ１Ｅ依存抵抗は、交流電圧の上の範囲においては
   、少くとも初期には電圧依存抵抗はＰＴＯ抵抗より電力
   損失が大きく、そして前記面抵抗は互に熱的に密接Ｇこ
   結合され、その為、初期にはＰＴＯ抵抗の温度は、主と
   して電圧依存抵抗の損失によってきまることを特徴とす
   る主電圧識別装置。