JPS6173590A - 交流電圧制御装置 - Google Patents
交流電圧制御装置Info
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- JPS6173590A JPS6173590A JP59193879A JP19387984A JPS6173590A JP S6173590 A JPS6173590 A JP S6173590A JP 59193879 A JP59193879 A JP 59193879A JP 19387984 A JP19387984 A JP 19387984A JP S6173590 A JPS6173590 A JP S6173590A
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- switching
- switch element
- transistor
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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。
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、交流電源電圧をその周波数よりも高い周波数
でスイッチングして誘導性負荷に供給し。
でスイッチングして誘導性負荷に供給し。
さらに負荷に並列に接続したフライホイール素子に対し
スイッチング素子のオフ時に流れる誘導電流を流して負
荷電流を均−ｒヒするようにした交流電圧制御装置に関
するものである。
スイッチング素子のオフ時に流れる誘導電流を流して負
荷電流を均−ｒヒするようにした交流電圧制御装置に関
するものである。
従来において、交流電源と負荷との間にスイツチング素
子を直列接続し、このスイッチング素子を電源周波数よ
りも高い周波数でスイッチングさせ、かつスイッチング
素子のオン時間を制御することにより９荷に供給する電
圧を制御するようにした交流電圧制御装置がある。
子を直列接続し、このスイッチング素子を電源周波数よ
りも高い周波数でスイッチングさせ、かつスイッチング
素子のオン時間を制御することにより９荷に供給する電
圧を制御するようにした交流電圧制御装置がある。
ところが、負荷がモータなどの誘導性負荷である場合、
スイッチング素子のオフ時に誘導電流が流れ、負荷の端
子間電圧が大きく変動してしまう。
スイッチング素子のオフ時に誘導電流が流れ、負荷の端
子間電圧が大きく変動してしまう。
そこで、誘導性負荷に正、負両方向のフライホイーリン
グを行うフライホイール回路を並列接続し、このフライ
ホイール回路のフライホイール素子？交流電圧スイッチ
ング用のスイッチング素子と同期してオン・オフさせ、
スイッチング素子のオフ時に流れる誘導電流をフライホ
イール素子を介して流すことにより、負荷の端子間電圧
を平均化するようにした交流電圧制御装置が提案されて
いる（特公昭５６−３３７２４号）。
グを行うフライホイール回路を並列接続し、このフライ
ホイール回路のフライホイール素子？交流電圧スイッチ
ング用のスイッチング素子と同期してオン・オフさせ、
スイッチング素子のオフ時に流れる誘導電流をフライホ
イール素子を介して流すことにより、負荷の端子間電圧
を平均化するようにした交流電圧制御装置が提案されて
いる（特公昭５６−３３７２４号）。
ところが、この交流電圧制御装置ではフライホイール素
子のオン・オフ制御をフォトカプラを介して行っている
ため、交流電圧のスイッチング周波数が高くなると、こ
のフォトカプラが追従しなくなり、フライホイール素子
のオン・オフ制御が不可能になって７ライホイ一リング
機能が正常に発揮されなくなるという欠点があった。
子のオン・オフ制御をフォトカプラを介して行っている
ため、交流電圧のスイッチング周波数が高くなると、こ
のフォトカプラが追従しなくなり、フライホイール素子
のオン・オフ制御が不可能になって７ライホイ一リング
機能が正常に発揮されなくなるという欠点があった。
本発明は、交流電圧のスイッチング周波数が高くなった
場合にフライホイーリング機能が正常に発揮されなくな
るという従来装冒の問題点を解決しようとするものであ
り、これにより高速での交流電圧スイッチングが可能な
交流電圧制御装置を提供しようとするものである。
場合にフライホイーリング機能が正常に発揮されなくな
るという従来装冒の問題点を解決しようとするものであ
り、これにより高速での交流電圧スイッチングが可能な
交流電圧制御装置を提供しようとするものである。
本発明はこの問題を解決するために、４個のダイオード
と１個のスイッチ素子とでスイッチング用ブリッジ回路
およびフライホイーリング用ブリッジ回路を形成し、ス
イッチング用のスイッチ素子の入・出力端子あるいは制
御端子の電圧を絶縁することなく直接検出してスイッチ
ング用スイッチ素子のオン・オフに同期してフライホイ
ーリング用スイツチ素子を直接オフ・オンするように制
御するように構成したものである。
と１個のスイッチ素子とでスイッチング用ブリッジ回路
およびフライホイーリング用ブリッジ回路を形成し、ス
イッチング用のスイッチ素子の入・出力端子あるいは制
御端子の電圧を絶縁することなく直接検出してスイッチ
ング用スイッチ素子のオン・オフに同期してフライホイ
ーリング用スイツチ素子を直接オフ・オンするように制
御するように構成したものである。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図であり。
単相交流電源ｅと誘導性負荷としてのモータＭとの間に
は、ダイオードＤ１〜Ｄ４がら成るダイオードブリッジ
にＮＰＮ型のスイッチング用トランジスタＴＲＩを接続
したスイッチング用ブリッジ回路が直列に接続されてい
る。
は、ダイオードＤ１〜Ｄ４がら成るダイオードブリッジ
にＮＰＮ型のスイッチング用トランジスタＴＲＩを接続
したスイッチング用ブリッジ回路が直列に接続されてい
る。
また、モータＭには４個のダイオードＤ５〜Ｄ８と１個
のＮＰＮ型トランジスタＴＲ２とから成るフライホイー
ル用ブリッジ回路が並列接続されている。制御回路は、
トランジスタＴＲ２のベーストコレクタとの間に接続さ
れたＮＰＮ型トランジスタＴＲ３とＰＮＰ型トランジス
タＴＲ４’０）４列回路を備え、トランジスタＴＲ３は
ダイオードＤ９によってダイオードＤＩとＤ２との接続
点電圧が正の時にオンし、またトランジスタＴＲ４はダ
イオードＤＩＯによってダイオードＤ２とＤ４との接続
点電圧が伯の時にオンするように構成されている。すな
わち制御回路には、スイッチング用のトランジスタＴＲ
Ｉの入力端（コレクタ）と出力端（エミッタ）の電圧が
絶縁することなく直接入力され、トランジスタＴＲ３，
ＴＲ４はフライホイーリング用のトランジスタＴＲ２’
２直接オン・オフ制御する。
のＮＰＮ型トランジスタＴＲ２とから成るフライホイー
ル用ブリッジ回路が並列接続されている。制御回路は、
トランジスタＴＲ２のベーストコレクタとの間に接続さ
れたＮＰＮ型トランジスタＴＲ３とＰＮＰ型トランジス
タＴＲ４’０）４列回路を備え、トランジスタＴＲ３は
ダイオードＤ９によってダイオードＤＩとＤ２との接続
点電圧が正の時にオンし、またトランジスタＴＲ４はダ
イオードＤＩＯによってダイオードＤ２とＤ４との接続
点電圧が伯の時にオンするように構成されている。すな
わち制御回路には、スイッチング用のトランジスタＴＲ
Ｉの入力端（コレクタ）と出力端（エミッタ）の電圧が
絶縁することなく直接入力され、トランジスタＴＲ３，
ＴＲ４はフライホイーリング用のトランジスタＴＲ２’
２直接オン・オフ制御する。
このような構成において、スイッチング用トランジスタ
ＴＲＩは交流電源周波数より高い周波数でスイッチング
されるが、交流電源ｅの正ノ半サイクルではダイオード
ＤＩ、）ランジスタＴＲＩ。
ＴＲＩは交流電源周波数より高い周波数でスイッチング
されるが、交流電源ｅの正ノ半サイクルではダイオード
ＤＩ、）ランジスタＴＲＩ。
ダイオードＤ２の経路でトランジスタＴＲＩによりスイ
ッチングされた交流重圧がモータＭに供給される。一方
、交流電源ｅの負の半サイクルではダイオードＤ３．ト
ランジスタＴＲ１，ダイオードＤ４の経路でトランジス
タＴＲＩによりスイッチングされた交流電圧がモータＭ
に供給される。
ッチングされた交流重圧がモータＭに供給される。一方
、交流電源ｅの負の半サイクルではダイオードＤ３．ト
ランジスタＴＲ１，ダイオードＤ４の経路でトランジス
タＴＲＩによりスイッチングされた交流電圧がモータＭ
に供給される。
このようにしてモータＭにスイッチングされた交流電圧
が供給されている際に、トランジスタＴＲＩがオフの時
にはダイオードＤ１とＤ３との接続点電圧は交流電源ｅ
の正の半サイクルおよび負の半サイクルの両サイクルに
おいて正の電圧を示し、逆にダイオードＤ２とＤ４との
接続点電圧は負の電圧？示す。このため、トランジスタ
ＴＲＩがオフの時、トランジスタＴＲ３のベースには正
の電圧がダイオードＤ９を介して与えられ、またトラン
ジスタＴＲ４のベースには負の電圧がダイオードＤＩＯ
を介して与えられる。これにより。
が供給されている際に、トランジスタＴＲＩがオフの時
にはダイオードＤ１とＤ３との接続点電圧は交流電源ｅ
の正の半サイクルおよび負の半サイクルの両サイクルに
おいて正の電圧を示し、逆にダイオードＤ２とＤ４との
接続点電圧は負の電圧？示す。このため、トランジスタ
ＴＲＩがオフの時、トランジスタＴＲ３のベースには正
の電圧がダイオードＤ９を介して与えられ、またトラン
ジスタＴＲ４のベースには負の電圧がダイオードＤＩＯ
を介して与えられる。これにより。
トランジスタＴＲ３，ＴＲ４はトランジスタＴＲＩがオ
フの時にはオンし、オンの時にはオフする。
フの時にはオンし、オンの時にはオフする。
トランジスタＴＲ３，ＴＲ４がともにオンとなることに
より、トランジスタＴＲ２がオンし、トランジスタＴＲ
Ｉがオフになった時にモータＭに流れる誘導電流はオン
となったトランジスタＴＲ２とダイオードＤ５〜Ｄ８と
を介してモータＭの一方の電源端子へ環流される。すな
わち、交流電源ｅの正の半サイクルで生じた誘導電流は
ダイオードＤ７．トランジスタＴＲ２，ダイオードＤ８
の経路で還流され、負の半サイクルで生じた誘導電流は
ダイオードＤ５．トランジスタＴＲ２，ダイオードＤ６
の経路で環流される。
より、トランジスタＴＲ２がオンし、トランジスタＴＲ
Ｉがオフになった時にモータＭに流れる誘導電流はオン
となったトランジスタＴＲ２とダイオードＤ５〜Ｄ８と
を介してモータＭの一方の電源端子へ環流される。すな
わち、交流電源ｅの正の半サイクルで生じた誘導電流は
ダイオードＤ７．トランジスタＴＲ２，ダイオードＤ８
の経路で還流され、負の半サイクルで生じた誘導電流は
ダイオードＤ５．トランジスタＴＲ２，ダイオードＤ６
の経路で環流される。
このような動作によってモータＭに流れる誘導電流は平
均化される。この場合、トランジスタＴＲ２〜ＴＲ４は
トランジスタＴＲＩの人・出力両端の出力電圧によって
直接オン・オフさせているため、トランジスタＴ Ｒ１
のスイッチング周波数を高くしてもフライホイール機能
が追従しなくなることはなくなり、高いスイッチング周
波数での交流電圧制御が可能になる。
均化される。この場合、トランジスタＴＲ２〜ＴＲ４は
トランジスタＴＲＩの人・出力両端の出力電圧によって
直接オン・オフさせているため、トランジスタＴ Ｒ１
のスイッチング周波数を高くしてもフライホイール機能
が追従しなくなることはなくなり、高いスイッチング周
波数での交流電圧制御が可能になる。
第２図は本発明の第２の実施例を示す回路図であって、
第１図におけるスイッチング用のトランジスタＴ ＲＩ
ＥＮチャンネル型の電界効果トランジスタＦＥＴ１で
構成し、またフライホイール用ブリッジ回路のトランジ
スタＴＲ２をＮチャンネル型の電界効果トランジスタＦ
ＥＴ２で構成したものである。さらに、交流電源ｅの出
力電圧？ダイオードＤｌｌ、Ｄ１２で整流し、さらに定
電圧ダイオードＺＤＩで定電圧化した定電圧に基づき抵
抗Ｒ１，Ｒ２により＠１の基準電圧を作り、さらに抵抗
Ｒ３，Ｒ４により第２の基準電圧ご作り。
第１図におけるスイッチング用のトランジスタＴ ＲＩ
ＥＮチャンネル型の電界効果トランジスタＦＥＴ１で
構成し、またフライホイール用ブリッジ回路のトランジ
スタＴＲ２をＮチャンネル型の電界効果トランジスタＦ
ＥＴ２で構成したものである。さらに、交流電源ｅの出
力電圧？ダイオードＤｌｌ、Ｄ１２で整流し、さらに定
電圧ダイオードＺＤＩで定電圧化した定電圧に基づき抵
抗Ｒ１，Ｒ２により＠１の基準電圧を作り、さらに抵抗
Ｒ３，Ｒ４により第２の基準電圧ご作り。
ダイオードＤ１とＤ３との接続点電圧が第１の基準電圧
を越えたならばトランジスタＴＲ３ｔ−オンとし、また
ダイオードＤ２とＤ４との接続点電圧が第２の基準電圧
より低くなったならばトランジスタＴＲ４ｒオンとし、
これらオン状態のトランジスタＴＲ３，ＴＲ４を介して
電界効果トランジスタＦＥＴ２のゲートに正電圧を印加
してオン状態に制御するようにしたものである。
を越えたならばトランジスタＴＲ３ｔ−オンとし、また
ダイオードＤ２とＤ４との接続点電圧が第２の基準電圧
より低くなったならばトランジスタＴＲ４ｒオンとし、
これらオン状態のトランジスタＴＲ３，ＴＲ４を介して
電界効果トランジスタＦＥＴ２のゲートに正電圧を印加
してオン状態に制御するようにしたものである。
この構ｒ＆１によれば、第１図の実施例とρ１様の効果
を得ることができる。
を得ることができる。
第３図は本発明の第３の実施例を示す回路図であり、第
２図におけるトランジスタＴＲ３，ＴＲ４から成る部分
？コンパレータＣＭＰに置換したものである。この実施
例によれば、コンパレータＣＭ Ｐの出力電圧はスイッ
チング用の電界効果トランジスタＦＥＴ１がオフの時に
１“となり、フライホイール用の電界効果トランジスタ
ＦＥＴ２をオンさせる。従って、上記実ｌｉ例と同様の
効果を得ることができる。
２図におけるトランジスタＴＲ３，ＴＲ４から成る部分
？コンパレータＣＭＰに置換したものである。この実施
例によれば、コンパレータＣＭ Ｐの出力電圧はスイッ
チング用の電界効果トランジスタＦＥＴ１がオフの時に
１“となり、フライホイール用の電界効果トランジスタ
ＦＥＴ２をオンさせる。従って、上記実ｌｉ例と同様の
効果を得ることができる。
この場さ、スイッチング用電界効果トランジスタＦＥＴ
１のゲート電圧は、このトランジスタをオフさせるとき
０“である。このため、コンパレータＣＭＰの比較人力
（へ）にはトランジスタＦＥＴ １のゲート入力電圧を
入力するようにしても同じ動作となる。
１のゲート電圧は、このトランジスタをオフさせるとき
０“である。このため、コンパレータＣＭＰの比較人力
（へ）にはトランジスタＦＥＴ １のゲート入力電圧を
入力するようにしても同じ動作となる。
第４図は本発明の第４の実施例号示す回路図であり、ス
イッチング用のＦＥＴ１の制御入力端電圧すなわちゲー
ト？４圧とＦＥＴ１の人・出力端の一方（図では出力端
）の電圧とごコンパレータＣＭＰに入力し、このコンパ
レータＣＭＰの出力を直接フライホイーリング用ＦＥＴ
２のベースに導くように構成したものである。
イッチング用のＦＥＴ１の制御入力端電圧すなわちゲー
ト？４圧とＦＥＴ１の人・出力端の一方（図では出力端
）の電圧とごコンパレータＣＭＰに入力し、このコンパ
レータＣＭＰの出力を直接フライホイーリング用ＦＥＴ
２のベースに導くように構成したものである。
なお、上述した実施例は全て単相交流電圧の制御を対象
としたものであるが、多相交流の場合には第１図〜第３
図に示したスイッチング回路およびフライホイール回路
を適宜に複数組組合せることによって構成することがで
きる。
としたものであるが、多相交流の場合には第１図〜第３
図に示したスイッチング回路およびフライホイール回路
を適宜に複数組組合せることによって構成することがで
きる。
本発明は以上のように、４個のダイオードと１個のスイ
ッチ素子とでスイッチング用ブリッジ回路を、同じく４
例のダイオードと１個のスイッチ素子とでフライホイー
リング用ブリッジ回路を形成し、スイッチング用スイッ
チ素子の端子電圧を絶縁することなく直接検出してスイ
ッチング用スイッチ素子のオン・オフに同期してフライ
ホイーリング用スイッチ素子ごオフ・オン制御する。
ッチ素子とでスイッチング用ブリッジ回路を、同じく４
例のダイオードと１個のスイッチ素子とでフライホイー
リング用ブリッジ回路を形成し、スイッチング用スイッ
チ素子の端子電圧を絶縁することなく直接検出してスイ
ッチング用スイッチ素子のオン・オフに同期してフライ
ホイーリング用スイッチ素子ごオフ・オン制御する。
このため、交流電圧のスイッチング周波数が高くなって
もフライホイール機能が損われることはなく、商法での
交流電圧スイッチングが可能になり、応答性と制御筒Ｗ
＋格段に向上させることができるなどの効果がある。
もフライホイール機能が損われることはなく、商法での
交流電圧スイッチングが可能になり、応答性と制御筒Ｗ
＋格段に向上させることができるなどの効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図、第３
図および第４図は本発明の他の実施例？示す回路図であ
る。 ｅ・・・交流電源、ＤＩ−ＤＩ２・・ダイオード。 ＴＲｌ−ＴＲ４・・・トランジスタ、 ＦＥＴＩ。 ＦＦＪＴ２・・・電界効果トランジスタ、 ＣＭＰ・
・・コンパレータ。 特許出願人 株式会社芝浦製作所 代理人 弁理士 山 １） 文 雄第１図
図および第４図は本発明の他の実施例？示す回路図であ
る。 ｅ・・・交流電源、ＤＩ−ＤＩ２・・ダイオード。 ＴＲｌ−ＴＲ４・・・トランジスタ、 ＦＥＴＩ。 ＦＦＪＴ２・・・電界効果トランジスタ、 ＣＭＰ・
・・コンパレータ。 特許出願人 株式会社芝浦製作所 代理人 弁理士 山 １） 文 雄第１図
Claims (3)
- （１）４個のダイオードと１個のスイッチ素子からなり
電源と負荷との間に直列接続されて電源周波数より高い
周波数で正負方向のスイッチングを行うスイッチング用
ブリッジ回路と； ４個のダイオードと１個のスイッチ素子からなり負荷に
並列接続されて正負方向のフライホイーリングを行うフ
ライホイーリング用ブリッジ回路と； 前記スイッチング用スイッチ素子のオン・オフに同期し
て前記フライホイーリング用スイッチ素子をオフ・オン
させる制御回路とを備え； 前記制御回路は前記スイッチング用スイッチ素子の端子
に絶縁することなく直接接続されて前記フライホイーリ
ング用スイッチ素子の制御端子電圧を直接制御すること
を特徴とする交流電圧制御装置。 - （２）制御回路はスイッチング用スイッチ素子の入・出
力端子に直接接続され、これら入・出力端子電圧の変化
からスイッチング用スイッチ素子のオン・オフを検出す
る特許請求の範囲第１項記載の交流電圧制御装置。 - （３）制御回路はスイッチング用スイッチ素子の制御入
力端に直接接続され、この制御入力端電圧の変化からス
イッチング用スイッチ素子のオン・オフを検出する特許
請求の範囲第１項記載の交流電圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59193879A JPS6173590A (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 交流電圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59193879A JPS6173590A (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 交流電圧制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6173590A true JPS6173590A (ja) | 1986-04-15 |
| JPH0343868B2 JPH0343868B2 (ja) | 1991-07-04 |
Family
ID=16315258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59193879A Granted JPS6173590A (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 交流電圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6173590A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04105591A (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-07 | Shibaura Eng Works Co Ltd | 交流電圧制御装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50109421A (ja) * | 1974-02-06 | 1975-08-28 | ||
| JPS5649277U (ja) * | 1979-09-21 | 1981-05-01 |
-
1984
- 1984-09-18 JP JP59193879A patent/JPS6173590A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50109421A (ja) * | 1974-02-06 | 1975-08-28 | ||
| JPS5649277U (ja) * | 1979-09-21 | 1981-05-01 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04105591A (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-07 | Shibaura Eng Works Co Ltd | 交流電圧制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0343868B2 (ja) | 1991-07-04 |
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