JPS623449B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はサイリスタ位相制御装置に関する。

周知のように、サイリスタは電力制御用のスイ
ツチとして広く用いられ、このサイリスタを導通
制御するゲート回路に諸種のものがある。

従来、一般的なゲート回路を第１図に示す。こ
の回路についてみると、入力端子１０に与えられ
た直流入力電圧によりトランジスタ１１は導通さ
れてユニジヤンクシヨントトランジスタ（以下
UJTと略す）１２及びコンデンサー１３で形成
された弛張発振回路へ電流を加える。UJT１２
よりパルス電圧を得てこれをパルストランス１４
を介して逆並列に接続したサイリスタ１５，１６
を点弧している。

この回路は直流入力電圧の変化対サイリスタ制
御負荷１８電圧の変化が直線関係で無く精密な調
節には不適当である。この直線性を改善する為に
サイリスタで制御された負荷電圧を増幅器の入力
へ負帰還させて直線性を改善させることが出来
る。

第２図はその原理を示したもので、負荷抵抗２
８の両端に変圧器３０を設け、整流器３１、抵抗
３２、平滑コンデンサー３３を通して帰還電圧を
得ている。帰還電圧は直流でなければならないの
で抵抗３２及びコンデンサー３３で脈動を充分に
取る必要があり、その為に平滑回路の時定数が大
きくなる。入力端子２０の入力電圧が増加した場
合に時定数の為に帰還電圧の遅れが出て負荷２８
の電圧が一時的に過電圧になるので入力電圧変化
速度に制限が出る。又、トランジスタ２１の増幅
度を上げるとその傾向が一段と大きくなるので増
幅度を下げるか入力電圧の変化速度を遅くしなけ
ればならない。増幅度を低げた場合は直線性の改
善精度が悪くなる。

本発明は入力電圧対出力電圧の直線性を改善す
ると共に応答特性を改善した高精度のサイリスタ
位相制御装置を提供することにある。

以下、本発明を図面に示した実施例について説
明する。

第３図は本発明の装置の一実施例を示す回路図
である。第３図において、入力端子４０は差動演
算増幅器４１の非反転入力端子に接続されてい
る。この入力端子４０には制御用の直流入力信号
が印加され、信号レベルに応じて負荷に接続され
たサイリスタを位相制御しようとするものであ
る。

入力端子４０に接続された差動演算増幅器４１
は後に述べるように積分コンデンサー５６と共に
積分器を構成し、入力抵抗３９と積分コンデンサ
ーの積に比例した積分電圧をその出力に発生す
る。差動演算増幅器４１で増幅された出力は電流
検出用のトランジスタ４２及び４３を経て弛張発
振用UJT４５及びコンデンサー４４に加えられ
る。

UJT４５によつて得られるパルスはパルスト
ランス５７を経てサイリスタ４６及び４７に加え
られ交流電源４９よりの電流はサイリスタ４６，
４７で制御されて負荷４８へ加えられる。

本発明においては負荷に供給される信号と相似
な波形を有する信号を負帰還するための帰還回路
が設けられる。実施例においては帰還信号は次の
ようにして得られる。即ち、交流電源４９より得
た電圧を降圧トランス５０により低電圧に変換し
て整流器５１，５２で両波整流して発光ダイオー
ドと受光サイリスタを光学結合したフオトカツプ
ラ５３に加える。このカツプラのサイリスタはパ
ルストランス５７よりのパルス電圧で発光ダイオ
ードより加えられるのでサイリスタ４６，４７と
同じタイミングで点弧される。したがつて負荷抵
抗５４に加えられる波形は負荷４８と同じにな
る。即ち、負荷４８より負荷制御信号が帰還され
たことになる。

この帰還信号は積分抵抗５５を通して差動演算
増幅器４１の反転入力５８に加えられる。反転入
力５８と出力の間に積分コンデンサー５６を設け
差動演算増幅器４１、積分抵抗５５、積分コンデ
ンサー５６とで積分回路を構成している。したが
つて定数を適当に選定することにより差動演算増
幅器４１の出力電圧には脈動が無くなる。又、非
反転入力端子に加えられる直流入力電圧は出力か
ら積分コンデンサー５６を介して反転入力端子に
負帰還されているので過渡的に負荷４８に過電圧
が加わらないから増幅器４１のゲインを非常に大
きく取ることが出来る。

演算増幅回路の開ループ増幅度は10万倍以上に
あるので多量の負帰還がかゝり入力端子４０の入
力電圧と負荷４８の平均値電圧の変化に対しての
直線性は非常に良くなる。同時に交流電源４９の
電圧の変動に対しても増幅器の入力電圧と帰還電
圧は常に等しくなるよう帰還され、かつ帰還電圧
と負荷４８の負荷電圧は比例関係にあるので入力
電圧が一定の場合は負荷電圧４８は変化しない結
果になり電源電圧変動に対しても安定であり高精
度になる。

以上、本発明の装置を一実施例について説明し
たが、本発明の装置を例えば電気炉に用いると、
高精度で安定な温度制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサイリスタ位相制御装置の一例
を示す回路図、第２図は第１図の装置を改良した
従来の装置の一例を示す回路図、第３図は本発明
のサイリスタ位相制御装置の一実施例を示す回路
図である。 主要部分の符号の説明、４１，５５，５６……
積分増幅回路、４４，４５……パルス発生回路、
４６，４７……サイリスタ、４８……負荷、５
０，５１，５２，５３，５４……帰還回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直流制御信号を入力する積分増幅回路と、 該積分増幅回路の出力に応じて位相が異なるパ
   ルスを発生するパルス発生回路と、 該パルス発生回路の出力パルスによつて導通制
   御されるサイリスタと、 該サイリスタを介して交流電源に接続された負
   荷と、 該負荷に供給される信号と相似な波形を有する
   信号を前記積分増幅回路の入力に負帰還する負帰
   還回路とを備えたことを特徴とするサイリスタ位
   相制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、 積分増幅回路は差動増幅器よりなる積分器であ
   り、直流制御信号を非反転入力端子に印加し、負
   帰還回路を通して帰還した前記負荷に供給される
   信号と相似な波形を有する信号を反転入力端子に
   印加することを特徴とするサイリスタ位相制御装
   置。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の装
   置において、 前記負帰還回路は、１次側コイル及び２次側コ
   イルを有し該１次側コイルに前記負荷に給電する
   ための交流電源が発生する電圧を入力するトラン
   スと、該トランスの２次側コイルに発生した信号
   を整流する整流器と、及び該整流器の整流出力を
   位相制御するホトカプラーからなることを特徴と
   するサイリスタ位相制御装置。