JPS60102875A

JPS60102875A - 位相制御装置

Info

Publication number: JPS60102875A
Application number: JP58209235A
Authority: JP
Inventors: Toichi Chikuma; 竹間　藤一
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-11-09
Filing date: 1983-11-09
Publication date: 1985-06-07
Also published as: US4568870A

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】（産業上の利用分野）本発明はサイリスクを用いた位相制御装置、特に螢光灯
の調光を行うのに好適な位相制御装置に関する。

（従来技術）従来、螢光好調光用位相制御装置として第１図に示すも
のがよく知られている。これについて概説すると、サイ
リスク１のアノードとトライアック２のゲート、サイリ
スク１のゲ−Ｉ・とユニジャンクショントランジスタ３
の−、−スをそれぞれ接続し、このトランジスタ３の出
力パルスによってサイリスク１をトリガし、その導通期
間中、トライアック２にゲート電流を流し、負荷４に印
加される交流電圧の位相を制御する。抵抗５は、サイリ
スタ１の順電流定格を越えず、トライアック２のゲート
特性を満足し、しがもツェナーダイオード６が電力定格
を越えない値に選ばれる。可変抵抗７は位相調整用のも
ので、サイリスク１の起動後に手動で位相角を設定し、
調光を行うものである。

（目的）本発明の目的は、この従来のものに比べ構成が格段に簡
素であるにも拘らず安定した位相制御を自動的に行うこ
とができ、しかも電源投入してもすぐには位相制御を実
施せず、一定時間経過後に実施することにより、螢光灯
の調光を行う場合に、螢光管内の熱陰極（陰極の熱電子
放射源）の温度の上昇及び維持を確実に実施し、螢光管
の寿命特性を良好に保持する位相制御装置の提供にある
。

（構成）本発明によれば、この目的は、交流電源電圧を全波整流
する整流器と、この整流器に接続されたサイリスクと、
第１．第２．第３の３個の起動用抵抗を直列接続して構
成されこれら、Ｈ［ｌｉｌの抵抗の一端を上記サイリス
クのアノード、ゲート３カソードにそれぞれ接続したサ
イリスク起動回路と、サイリスクがオンすることによっ
て全波整流電圧を印加されるコンデンサ、このコンデン
サに接続された抵抗、この抵抗を介してコンデンサの充
電電圧を印加されてオンするトランジスタを含み、この
トラン夛スタの出力電流をサイリスク起動回路中の電流
と合成すべく、トランジスタのコレクタを、第１の起動
用抵抗と第２の起動用抵抗の間に接続した遅延回路とを
備えることによって達成される。

（他の目的）本発明の他の目的は、上記のような位相制御をする状態
としない状態との切替を、１ｉ＋＋１１の電源スィッチ
を単に開閉操作するのみで簡便に行うことができる位相
制御装置の提供にある。

（構成）本発明によれば、この目的は１．に述の回路に加えてさ
らに、整流器に接続されたモード切替用サイリスクと、
このモード切替用サイリスクを起動すべくこれと並列接
続されたモード切替用サイリスク起動回路と、これらサ
イリスク及び起動回路に接続され、起動回路に−Ｃサイ
リスクが起動されたときは、サイリスクに流れる電流に
て始動して起動回路をショートし、サイリスクを動作状
態に拘束する一方、サイリスクがオフになったときは、
一定時間だけ引き続き起動回路をショートしてその間だ
けサイリスクを不動作状態に拘束するタイマ回路とを備
えるごとによ−ｙ−Ｃ達成される。

（実施例）以下に本発明の詳細な説明する。

第２図は螢光灯の調光に適用した本発明の第１実施例を
示す。同図において本発明の装置は鎖線で囲んで示され
ており、電源スィッチｌＯと螢光灯１１の間に付設され
る。螢光灯１１は螢光管１２．グロースタータ１３及び
安定器１４を備え、電源スィッチ１０をオンにして交流
電源１５からの交流電圧（例えば１００Ｖ）を印加する
ことによって点灯する。

本発明の装置は、交流電源１５からの正弦波交流電圧を
全波整流する整流器１６を含み、この整流器１６に、サ
イリスタ１７及びサイリスク起動回路１８を並列接続し
ている。サイリスク起動回路１８は、第１、第２．第３
の３個の起動用抵抗１９，２０．２１を直列接続して構
成され、これら３個の抵抗のそれぞれの一端をサイリス
タ１７のアノード、ゲート、カソード、にそれぞれ接続
している。このカソードと整流器１６の一方の出力端子
との間に抵抗２２が直列接続され、またこの抵抗２２に
可変高抵抗２３がコンデンサ２５を介し並列接続されて
いる。

本発明の装置はさらに遅延回路２４を含んでいる。遅延
回路２４は、上記コンデンサ２５と、トランジスフ２６
と、このトランジスタ２６のベースとコンデンサ２５と
の間に接続された抵抗２７とで構成されている。トラン
ジスタ２６のコレクタは、サイリスク起動回路１８の第
１の起動用爪ｂ”シ１９と第２の起動用抵抗２０の間の
接続点に接続され、エミ’７タは、サイリスク１７のカ
ソードと接続されている。

本発明の装置は次のように動作する。

電源スィッチ１０をオンにすると、正弦波交流電圧が整
流器１６に印加されて全波整流型Ｊ１：が生成し、サイ
リスク起動回路１８によっ′ζζザラスク１７が起動さ
れ、本発明の装置によって、Ｉ’！町かに電圧降下され
た交流電圧が蛍光灯１１に印加され、グロースタータ１
３が作動する。また、−り・イリスタ１７がオンになる
ことによって、抵抗２２に全波整流電流が流れて電圧降
下が生じ、この電圧１；１（下によってコンデンサ２５
が可変高抵抗２３を介して徐々に充電される。この充電
電圧が一定値以上になると、トランジスタ２６がオンに
なる。トランジスタ２６の出力電流（コレクタ電流）は
起動回路１８中を流れる電流と合成され、その合成電流
の一部がサイリスタ１７のゲートに加えられるために、
その点弧角が変わって７ノードｌＫ１流が変形され、正
弦波交流電圧の位相が制御される。蛍光灯１１は、この
位相制御された交流電圧を印加されるため、電力が減少
して光度が低下、つまり調光される。、従って、蛍光灯１１には、電源スィッチ１０をオンにし
た時点では位相制御に係る交流電圧は加わらず、正弦波
交流電圧が印加され、一定時間Ｔｌ後より位相制御に係
る交流電圧が加わるもので、グロースタータ１３を確実
に、点弧させて蛍光灯１１を点灯させた後に、蛍光灯１
１を調光できる。時間Ｔ１は可変抵抗２３によって調整
できる。

本発明者の実験によれば、１００Ｖ、４０Ｗの蛍光灯を
用い、抵抗１９，２０，２１，２２，２３．２７の抵抗
値及びコンデンサ２５の容量を次のように設定したとこ
ろ、安定した位相制御が得られた。

抵抗１９・・・９０にΩ、抵抗２０・・・ＩＫΩ、抵抗
２１・・・ＩＫΩ、抵抗２２・・・２にΩ、抵抗２３・
・・９０にΩ〜抵抗２７・・・２Ω、コンデンサ２５・
・・１００μＦこの場合の接続点■−■間の電圧、つま
り蛍光灯１１に印加される電圧の波形を第３図に示す。

■−■間の電圧は、電源スィッチ１０をオンにした時点
より約８゛秒間（遅延回路２４のトランジスタ２６がオ
ンになるまでの時間）は同図（Ａ）に示すような波形で
あるが、約８秒後に一瞬のう引こ同図（Ｂ）に示す波形
となり、以後この状態が継続した。第４図（Ａ）、（Ｂ
）、（Ｃ）は、そのときにおける接続点■−■、■−■
、■−■間の電圧波形をそれぞれ示す。この状態で４０
Ｗの蛍光灯に対して調光実験したところ、照度は約２分
のＩＧこ低下するが、−見して少し明るさが落ちたよ痕
こ感する程度で、まぶしさがなくなって柔らかな光とな
り、しかも力率が０．７３より０．８８に上昇し、電力
は２分の１　（４８Ｗより２４Ｗ）になった。

次に、第５図に示す本発明の第２実施例につむ）で説明
する。第２実施例の装置は、第１実施例で示した構成（
位相制御部２８）の他に、位相制御″３−るかしかない
かのモードを９Ｊ替える構成（モード切替部２９）を有
し、これら位相制御ヤｎ　ｔｔ＋へ２８とモート′切替
部２９とを互いに並列接続している。

モード切替部２９は、整流回路３０とサイリスタ３１と
これを起動するサイリスク起動回路３２とこの起動回路
３２を制御するタイマ回路３３とを含んでしする。整流
回路３０は整流器３４にコンデンサ３５と抵抗３６とを
並列接続したもので、正弦波交流電圧を全波整流する。

サイリスク起動回路３２は＝１ンデンサ３７と３個の抵
抗３８，３９．４０を直列接続して構成され、コンデン
サ３７と抵抗３９と抵抗４０のそれぞれの一端をサイリ
スタ３１のアノード、カソード、ゲートにそれぞれ接続
している。タイマ回路３３は、トランジスタ４１とダイ
オード４２とコンデンサ４３と抵抗４４、４５．４６と
で構成され、コンデンサ４３の一方の電極を抵抗４６を
介してサイリスタ３１のカソードに接続するとともに、
他方の電極を抵抗４５及びダイオード４２を介して同じ
くサイリスタ３１のカソードに接続し、またトランジス
タ４１のコレクタを、サイリスク起動回路３２の抵抗３
８と抵抗３９の接続点に、ベース４４を抵抗４４を介し
てコンデンサ４３の他方の電極に、エミッタをサイリス
タ３１のカソードにそれぞれ接続している。

モード切替部２９は次のように動作する。

電源スィッチ１０をオンにして整流器３４に正弦波交流
電圧を印加すると、整流回路３０によって直流電圧が生
成され、その印加と同時に第６図に示すようにサイリス
タ３１がサイリスク起動回路３２にて起動されてオンに
なる。サイリスク３１がオンになってそのアソード、カ
ソード間に電流が流れると、タイマ回路３３中の抵抗４
６において電圧降下が生じ、コンデンサ４３が充電され
、その充電電圧によってトランジスタ４１がオンされる
。これによってサイリスク起動回路３２中の抵抗３９．
．１０はショートされ、サイリスタ３１がオン状態に拘
束されるため、タイマ回路３３は第６図に示すように継
続して動作する。

サイリスタ３１のかかるオン状態において電源スィッチ
１０をオフにすると、これと同１１．５にサイリスタ３
１もオフになるものであるが、゛タイマ回路３３におい
ては、コンデンサ４３の残留電荷によってトランジスタ
４１が引き続き一定時間Ｔ２　（例えば２〜３秒）だけ
動作するため、この間だＬＪ引き続きサイリスタ起動回
路３２がショートされる。このため、サイリスタ３１は
電源スィッチ１０をオフにしたあと一定時間Ｔ２だＬＪ
オフ状態に拘束される。

よって、第６図（Ａ）に示すように、この一定時間Ｔ２
内において電源スィッチ１０を再びオンにしたときには
、サイリスク起すｊｌＩ′８回路３２が上記のようにタ
イマ回路３３にてショートされているため、サイリスタ
３１はオンにならない。ところが、同図（Ｂ）に示すよ
うに、一定時間Ｔ２経過後に電源スィッチ１０を再びオ
ンにしたときには、タイマ回路３３は既に動作停止して
サイリスタ３１はオフ拘束状態より解放されているため
、サイリスタ３１は再びオンになり、それによってまた
タイマ回路３３も再び動作する。

従って、電源スィッチ１０を一旦オフにしたのち一定時
間Ｔ２内に再びオンにしたときには、モード切替部２９
のサイリスタ３１がオンにならないため、位相制御部２
８は動作せず、第１実施例で説明したような蛍光灯１１
の調光は行われない。一方、電源スィッチ１０を一旦オ
フにしたのち一定時間Ｔ２経過後に再びオンにしたとき
には、サイリスタ３１がオンになるため、位相制御部２
８が動作し、蛍光灯１１の調光が行われるもので、調光
するかしないかを、電源スィッチ１０の開閉操作によっ
て簡単に切替えることができる。

本発明者の実験によれば、抵抗の抵抗値及びコンデンサ
の容量を、位相制御部２８については第１実施例と同じ
にし、モード切替部２９については次のように設定した
ところ、好ましい結果が得られた。

コンデンサ３５・・・２０μＦ、抵抗３６・・・ＩＯＫ
Ω、コンデンサ３７・・・２μＦ１抵抗３８・・・ＩＫ
Ω、抵抗３９・・・５００Ω、抵抗４０・・・ＩＫΩ、
コンデンサ４３・・・４７μＦ、抵抗４４・・・４０に
Ω、′抵抗４５・・・４０１（Ω、４１ｔｉ抗４６・・
・２Ωこの場合の接続点■−■間の電圧波形を第７図、
接続点■〜■、■−■、■−〇間の電圧波形を第８図（
Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）にそれぞれ示す。

位相制御時（調光時）にお＆Ｊる■−■間の電圧波形は
、第７図と第３図（Ｂ）とを対比すれば明らかなとおり
、第２実施例の方が第１実施例よりも安定している。

なお、第５図に示した第２実施例では、位相制御部２８
とモード切替部２９のそれぞれについて別の整流器１６
．３４を用いたが、１つの整流器を共用してもよい。

（効果）以上述べたところから明らかなとおり、本発明によれば
、ユニジャンクション１−ランリスクを用いた従来のも
のに比べ構成が格１）に簡素であるにも拘らず安定した
位相制御を自動的に行うことができ、しかも電源投入し
てもずくには位相制御を実施せず、一定時間経過後に実
施するため、蛍光灯の調光を行う場合に、螢光管内の熱
陰極の温度の上昇及び維持を確実に実施し、螢光管の寿
命特性を良好に保持できる。

また、特許請求の範囲第２項の発明によれば、位相制御
をする状態としない状態との切替を、１個の電源スィッ
チを単に開閉操作するだけで簡便に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す電気回路図、第２図は本発明の第
１実施例を示す電気回路図、第３図（Ａ’）、　（Ｂ）
及び第４図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は第２図の回路中の
接続点間の電圧の波形図、第５図は本発明の第２実施例
を示す電気回路図、第６図（Ａ）、（Ｂ）は、第２実施
例の装置中のモード切替部の動作を示すタイムチャー１
・、第７図及び第８図（Ａ）；　（Ｂ）、、（Ｃ）は第
５図の回路中の接続点間の電圧の波形図である。１６．３４・・・整流器、１７・・・位相制御用サイリ
スク、１９．２０．２１・・・第１．第２．第３の起動
用抵抗、１８・・・位相制御用サイリスク起動回路、２
５・・・コンデンサ、２６・・・トランジスタ、２４・
・・遅延回路、３１・・・モード切替用サイリスタ、３
２・・・モード切替用サイリスク起動回路、３３・・・
タイマ回路。／ｉ７３図第４図（Ａ）ＣＢ） ■にり□ 米７図７２Ｖオ８図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）

Claims

【特許請求の範囲】１、交流電源電圧を全波製流する整流器と、この整流器
に接続されたサイリスクと、第１．第２゜第３の３個の
起動用抵抗を直列接続して構成されこれら３個の抵抗の
一端を上記サイリスクのアノード、ゲート、カソードに
それぞれｌ’Ｕ続したサイリスク起動回路と、上記サイ
リスクがオンすることによって全波整流電圧を印加され
るコンテンツ・、このコンデンサに接続された抵抗、こ
の抵抗を介してコンデンサの充電電圧を印加されてオン
１“るトランジスタを含み、この１−ランジスタの出力
電流をサイリスク起動回路中の電流と合成すべく、トラ
ンジスタのコレクタを、上記第１の起動用抵抗と第２の
起動用抵抗の間に接続した遅延回向とを備えてなること
を特徴とする位相制御装置。２、交流電源電圧を全波整流する整流器と、この整流器
に接続された位相制御用サイリスクと、年１、第２．第
３の３個の起動用抵抗を直列接続して構成されこれら抵
抗の一端を上記位相制御用サイリスクのアノード、デー
１−．カソードにそれぞれ接続した位相制御用サイリス
ク起動回路と、上記位相制御用サイリスクがオンするこ
とによって全波整流電圧を印加されるコンデンサ、この
コンデンサに接続された抵抗、この抵抗を介してコンデ
ンサの充電電圧を印加されてオンするトランジスタを含
み、このトランジスタの出力電流を位相制御用サイリス
ク起動回路中の電流と合成すべく、トランジスタのコレ
クタを、上記第１の起動用抵抗と第２の起動用抵抗の間
に接続した遅延回路と、上記整流器に接続されたモード
切替用サイリスクと、このモード切替用サイリスクを起
動すべくこれと並列接続されたモード切替用サイリスク
起動回路と、これらサイリスク及び起動回路に接続され
、起動回路にてサイリスクが起動されたときは、サイリ
スクに流れる電流にて始動して起動回路をショートし、
サイリスクを動作状態に拘束する一方、サイリスクがオ
フになったときは、一定時間だけ引き続き起動回路をシ
ョー１〜してその間だけサイリスクを不動作状態に拘束
するタイマ回路とを備えてなることを特徴とする位相制
御装置。