JPS60174520A - リセツト機能付き保持回路 - 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】 産業上の利用分野 木発ＥＩＩＥＩはＮゲートサイリスタを用いたリセット
機能伺き保持回路に関するものである。

従来例の構成とその問題点 一般にＮゲートサイリスクは電子制御装置の保持回路用
素子として広く利用されている。

このＮゲートサイリスク（ＰＵＴ）の保持機能を利用し
たものに第１図に示すオーブントースタの時限補正装置
がある。

ぞの構成を簡単に説明すると、１は交流電源、２け第１
スイツチ、３は電気ヒータ等の発熱体である負荷、４は
操作軸（図示せず）の回転により時限設定を行なうタイ
マモータ、５はトライアック、６は直流電源、７は第２
スイツチ、８けトライアック５のゲートに信号を出力す
るトランジスタ、９はＮゲートサイリスタ、１０．１１
はＮゲートサイリスタ９のゲートに接続された第１抵抗
（抵抗値をＲ１とする）および第２の抵抗（抵抗値をＲ
２とする）、１２は充電抵抗、１３は放電抵抗、１４は
コンデンサで、第１図のように結線されている。

なお、タイマモータ４は時限設定時には第１スイツチ２
および第２スイツチ７を閉成し、時限設定された時間経
過後にはこれら第１スイツチ２および第２スイツチ７を
開成するようになっている。

上記構成においてその動作を第１図および第２図を参照
して説明する。

（１）１回目のトースト焙焼 タイマモータ４の操作軸を回転して所定の時限設定（時
間ｔ２　）を行なうと、第１および第２スイッチ２，７
が閉じ、負荷３に通電が開始されるトドもに、コンデン
サ１４には充電抵抗１２を通じて充電電流が流れ込み、
その電圧ｖｃは充電抵□抗１２の抵抗値およびコンデン
サ１４の容量値によって決まる時定数にて徐々に上昇す
るが、第１および第２の抵抗１０．１１の抵抗値にて定
まるＮゲートサイリスタ９のゲート電圧ＶＧを越えるま
ではＮゲートサイリスタ９は非導通状態であり、この間
、トランジスタ８はＯＦＦ状態となっているため、トラ
イラック５のゲートには電流が流れず、その結果、トラ
イアック５は非導通状態となっている。

所定時間（ｔｌ）経過後、コンデンサ１４の電圧ｖｃが
Ｎゲートサイリスタ９の電圧ＶＧを越えてＮゲートサイ
リスタ９が導通状態になると、放電抵抗１３およびＮゲ
ートサイリスタ９を介してトランジスタ８のベースに電
流が流れ込んでトランジスタ８がＯＮすることにより、
トライアック６のゲートにも電流が流れて、トライブッ
ク６が導通し、その結果、タイマモータ４が駆動される
。

タイマモータ４が駆動中、Ｎゲートサイリスタ９のアノ
ード電流工Ａを、第１および第２の抵抗１０．１１にて
定寸るゲートインピーダンスに相応した谷電流値工ｖよ
りも常に高く設定することにより、Ｎゲートサイリスタ
９ｉｄ導通状態を保持し、かつコンデンサ１４の電圧ｖ
ｃは充電抵抗１２および放電抵抗１３の抵抗値の略分割
比によって定まる電圧に安定すべく推移する。

タイマモータ４の時限設定時間ｔ２が経過すると、第１
スイツチ２が開かれて負荷３への通電が停止されるとと
もに、第２スイツチ７も開かれる。

（負荷３への通電時間Ｔ１−１１＋ｔ２　）（２）休止
期間 この休止期間（時間Ｔｓ　）は１回目の焙焼終了後から
２回目の焙焼がスタートするまでの、いわゆるインター
バル時間で、この間は、１回目焙焼終了時にコンデンサ
１４に蓄えられた電荷が放電抵抗１３、Ｎゲートサイリ
スタ９およびトランジスタ８を介して放電する。

（３）２回目のトースト焙焼 再びタイマモータ４の操作軸を回転して１回目と同時間
ｔ２の時限設定を行なうと、第１スイツチ２か閉じられ
て負荷３に再び通電が開始されるとともに、第２スイツ
チ７も閉じられるので直流電源６より電流が供給されて
コンデンサ１４の電圧■ｃ　も」二昇を開始し、Ｎゲー
トサイリスタ９のアノード電流ＩＡも上昇しはじめる。

ここで、Ｎゲートサイリスタ９のアノード電流工Ａがゲ
ートインピーダンスＲＧにて定まる谷電流値Ｉ■　より
高い状態にあると、Ｎゲートサイリスタ９は導通状態を
保持してしまうため、トライアック５がタイマモータ４
の操作軸の回転（第１スイツチ２の閉成）と同時に導通
状態になるため、結局、負荷３への通電時間はタイマモ
ータ４の時限設定時間ｔ２に等しくなってしまう。すな
わち、負荷３への通電開始後、タイマモータ４が駆動さ
れるまでの時限補正時間（１回目のトースト焙焼の場合
でばｔｌ　に相当）が０となるため、２回目のトースト
の焼色は１回目と比べかなり淡いものとなってしまい、
本来の時限補正機能が失われてしまう。

２回目の焙焼において時限補正を行なうには、１回目と
２回目の焙焼のインターバル時間である休止期間中のＮ
ゲートサイリスタ９のアノード電流ＩＡが谷電流値Ｉｖ
以下となるような休止期間ｔｘが必要である。

このｔｘを短くするにはＮゲートサイリスタ９のゲート
インピーダンスＲＧを下げて谷電流値工■を上げればよ
いが、前記ＲＧに対する谷電流値工ｖは素子間ばらつき
が大きいため、素子によってはアノード電流■Ａ　より
谷電流値工■が大きくなり、Ｎゲートサイリスタ９がＯ
ＦＦすることにより、タイマモータ４の作動が停止する
おそれがあるため、むやみに谷電流値工ｖを大きくする
ことはできない。したがって時間ｔｘはある程度大きく
ならざるを得ない。

このことは使用者にとって見れば、１回目のト−スト焙
焼後、所定の休止期間１）（を経過してから２回目のト
ースト焙焼を行なわないと同一のトーストの焼色が得ら
れないため、非常に煩わしいものとなる。

以上の説明で明らかなように、Ｎゲートサイリスタを用
いた従来の保持回路は、Ｎゲートサイリスタのゲートイ
ンピーダンスが常に一定であるだめ、電源再投入後、直
ちにＮゲートサイリスタが元の非導通状Ｂｖｃ戻らない
、換言すれば−リセット機能がないといった欠点を有し
ており、機器としての機能を低下させる原因ともなって
いる。

発明の目的 木発Ｆ３Ａは上記従来の欠点を解消するもので、電源が
投入されれば直ちにＮゲートサイリスクを元の非導通状
態に戻す、いわゆるリセット機能を簡単な構成にて提供
することを目的とするものである。

発明の構成 上記目的を達成するために本発明のリセット機能付き保
持回路は、Ｎゲートサイリスタのゲート端子に、第１の
抵抗とリセット用コンデンサよりなる並列接続体の一端
を接続するとともに、第２の抵抗を介して直流電源の負
極側に接続し、前記並列接続体の他端は直流電源の正極
側に接続したもので、この構成によれば、直流電源か投
入された時のＮゲートサイリスタのゲートインピーダン
スＲＧをリセット用コンデンサの充電を利用して下げる
ことにより、谷電流値工ｖを急激に上昇させて、Ｎゲー
トサイリスタを（１１％に非導通状態とすることができ
るものである。

実施例の説明 以下、本発明をオーブントースタの時限補正装置にて使
用した一実施例について添付図面を参照して説明する。

第３図において、２１は交流電源で、この交流電源２１
には第１スイツチ２２および電気ヒータ等の発熱体であ
る負荷２３が直列に接続されている。２４は直流電源で
、その負極側は前記交流電源２１の一端に接続され、か
つ正極側には第２スイツチ２６が挿入されている。

２６は充放電用コンデンサで、そのプラス極には充電抵
抗２７の一端が接続されており、この充電抵抗２了を通
じて電流が流れ込むことにより、この充放電用コンデン
サ２６は充電されて、その電圧Ｖ。は上昇する。

２８は放電抵抗で、その一端はＮゲートサイリスタ２９
（以ＩＰＵＴと呼ぶ）のアノード端子Ａに接続され、か
つ他端は充放電用コンデンサ２６のプラス極に接続され
ており、さらに前記放電抵抗２８および充放電用コンデ
ンサ２６にて定する放電時定＆は、オーブントースタの
器体加熱室（図示せず）の放冷特性にマツチングするよ
う定められている。

３ｏは第１の抵抗（抵抗値をＲ３とする）３１および比
較的容量値の小さいリセット用コンデンサ３２を並列に
接続した並列接続体で、その一端をＰＵＴ２９のゲート
端子Ｇに接続するとともに、第２の抵抗（抵抗値をＲ４
とする）３３を介して直流電源２４の負極側に接続し、
さらに前記並列接続体３０の他端は減流用抵抗（抵抗値
をＲ６とする）３４および第２スイツチ２６を介して直
流電源２４の正極側に接続している。ここで、リセット
用コンデンサ３２が充電しきった時のＰＵＴ２９のゲー
トインピーダンスＲＧ１は、リセット用コンデンサ３２
の直流インピーダンスがこの時無限大であるので、 であり、このゲートノンピーダンスＲＧ１　にて定まる
ＰＵＴ２９の谷電流値Ｉｖ１　は、ＰＵＴ２９のアノー
ド電流ＩＡ　よりも小さく設定しである。

また、リセット用コンデンサ３２が全く充電されていな
い状態で、第２スイツチ２５が閉じられた瞬間のＰＵＴ
２９のゲートインビーダンおＲＧ２は、リセット用コン
デンサ３２の直流インピーダンスがこの時０であるので
、 であり、このゲートインピーダンスＲＧ２にて定まるＰ
ＵＴ２９の谷電流値工ｖ２（〉工ｖ１）はＰＵＴ２９の
アノード電流ＩＡ　よりも大きく設定しである。

また、第２スイツチ２６が閉じられた後は、リセット用
コンデンサ３２が迅速に充電されるので、リセット用コ
ンデンサ３２の直流インピーダンスが急速に」二昇して
すぐに無限大となるので、ＰＵＴ３２の谷電流値はＩｖ
２より減少してすぐに工ｖ１となる。

なお、減流用抵抗３４は、リセット用コンデンサ３２が
充電される時に流れる充電電流を制限してＰＵＴ２９お
よびトランジスタ３７が過大電流により破損するのを防
止し、その抵抗値Ｒ６１１−ｉ：第１の抵抗３１の抵抗
値Ｒ３に比して小さくすることにより、Ｉｖ２をＩｖｌ
よりかなり大きい値にしである。

一方、ＰＩＪ’Ｔ２９のゲート電位ＶＧは充電抵抗２７
および充放電用コンデンサ２６にて定まる充電時定数で
上昇するｖｃに相応し、器体加熱室の加熱特性にマツチ
ングするよう設定されている。

３６は双方向サイリスタ（以後トライアックと呼ぶ）、
３６は操作軸（図示せず）の回転により時限の設定を行
なうタイマモータで、これらトライアック３５およびタ
イマモータ３６を直列に接続したものを第１スイツチ２
２を介して交流電源２１に接続しである。なお、前記タ
イマモータ３６は時限設定時には第１および第２スイツ
チ２２゜２５を閉成し、時限設定された時間経過後には
これらスイッチ２２．２５を開成する構成としである。

３７はトライアック３５の導通を制御するトランジスタ
で、そのベースはＰＵＴ２Ｃ！のカソードＫに接続され
ている。

上記構成においてその動作を第３図および第４図を参照
し、従来例と同様に説明する。

（１）１回目のトースト焙焼 タイマモー夕３６の操作軸を回転して所定の時限設定（
時間ｔ２　）を行なうと、従来例と同様の動作が行なわ
れる。

（負荷３６への通電時−Ｔ１＝ｔ１＋ｔ２）（２）休止
期間 従来例と同様に、充放電用コンデンサ２６に蓄えられた
電荷が放電抵抗２Ｂ、ＰＵＴ２．９およびトランジスタ
３７を通して放電する。

また、容ｈｌ値の小さいリセット用コンデンサ３２に蓄
えられた電荷は第１の抵抗３１を通して放電しきってし
まう。

（３）２回目のトースト焙焼 再びタイマモータ３６の操作軸を回転して１回目と同時
間ｔ２　の時限設定を行なうと、第１゛スイツチ２２が
閉じられて負荷２３に再び通電が開始されるとともに第
２スイツチ２６も閉じられるので、Ｐ’ＵＴ２９の谷電
流値は工ｖ１となってアノード電流ＩＡを越えるため、
ＰＵＴ２９は確実に○ＦＦ　Ｌ、充放電用コンデンサ２
らの電圧■ｃは第２スイツチ２５の投入時の電圧より再
び上昇を開始し、所定時間（ｔ１’）経過後、充放電用
コンデンサ２６の電圧ＶｃがＰＵＴ２９のゲート電位■
Ｇを越えてＰＵＴ２９が導通状態になり、その結果、タ
イマモータ３６が駆動され、時限設定時間ｔ２が経過す
ると負荷２３への通電が停止する。

したがって、負荷２３への通電時間Ｔ２はｔ１′＋ｔ２
となり、１回目の焙焼時の負荷２３への通電時間Ｔ１　
より器体加熱室の加熱・放冷特性に相応して短（（１１
−１１７）なるため、１回口と同一のトーストの焼色が
得られる。

ナオ、ＰＵＴ２９の谷電流値Ｉ■は、第２スイツチ２６
の投入時の工■１　よりリセット用コンデンサ３２の充
電に従い減少してすぐにＩｖ２　となり、したがってタ
イマモータ３６の作動がｔ２の開停止することはない。

発りＪの効果 以上の実施例の説明からり］もかなように、木発ナノの
リセット機能付き保持回路によれば、リセット用コンデ
ンサを設けるといった簡単な構成ニより、直流電源投入
時のＮゲートサイリスタの谷電流値を直流電源投入以前
のＮゲートサイリスタのアノード電流より一時的に大き
くできるため、確実にＮゲートサイリスタを元の非導通
状態に戻すことが可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の保持回路を用いたオーブントースタの電
気回路図、第２図は同電気回路図における電圧・電流対
時間特性図、第３図は本発明のリセット機能イづき保持
回路を用いたオーブントースタの電気回路図、第４図は
同電気回路図における電圧・電流対時間特性図である。 ２４・・・・・・直流電源、２９・・・・・・Ｎゲート
サイリスク、３０・・・・・並列接続体、３１・・・・
・・第１の抵抗、３２・・・・・・リセット用コンデン
サ、３３・・・・・・第２の抵抗。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
２　図 は遇端間□

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｎゲートサイリスタのゲート端子に、第１の抵抗とリセ
   ット用コンデンサよりなる並列接続体の一端を接続する
   とともに、第２の抵抗を介して直流電源の負極側に接続
   し、前記並列接続体の他端は前記直流電源の正極側に接
   続してなるリセット機能付き保持回路。