JP2000056845A - 負荷駆動制御装置 - Google Patents

負荷駆動制御装置

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JP2000056845A
JP2000056845A JP10230434A JP23043498A JP2000056845A JP 2000056845 A JP2000056845 A JP 2000056845A JP 10230434 A JP10230434 A JP 10230434A JP 23043498 A JP23043498 A JP 23043498A JP 2000056845 A JP2000056845 A JP 2000056845A
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JP
Japan
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voltage
power supply
drive control
load drive
load
Prior art date
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JP10230434A
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English (en)
Inventor
Toshio Ogasawara
敏雄 小笠原
Katsuhiro Suzuki
勝博 鈴木
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Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電圧降下させるときのエネルギー損失が少な
く、取付スペースをコンパクトにすることができ、コス
トならびに制御寿命の点でも有利な負荷駆動制御装置を
提供すること。 【解決手段】 定電圧電源回路3の電圧を電位設定部5
により電位調整し、電圧比較回路4にて電圧のパルス幅
を決定する。そして、スイッチング素子部6において、
前記パルス幅の間のみ電流が流れるので、電圧を交流ゼ
ロクロス付近に降下でき、この交流ゼロクロス付近の電
圧によりモータ7が駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、給湯装置などに
使われる負荷駆動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
【0003】図5と図6は、例えば特公平4−7211
号公報に示された従来の給湯装置に搭載された負荷駆動
制御装置の回路図と給湯装置の断面図である。図におい
て、10は直流モータで、給湯装置11のポンプ12を
駆動し、吐出口13より容器14内のお湯を吐出させ
る。15は容器14の底部外側に設けられるヒータで、
加熱用ヒータ16と保温用ヒータ17とから構成され
る。18は直流モータ10を駆動してポンプ12を起動
する切換起動スイッチで、押しボタン19の押し動作に
より動作する。20は容器14内の湯温が所定温度に達
すると加熱用ヒータ16を制御する温度スイッチ、21
は容器14内の湯温を一定の温度に保つ保温用スイッ
チ、22は商用交流電源で、加熱用ヒータ16と保温用
ヒータ17の一端がそれぞれ接続され、かつ加熱用ヒー
タ16の他端が温度スイッチ20を介して接続され、保
温用ヒータ17の他端が切換起動スイッチ17を介して
保温用スイッチ17と直流モータ10用の電源とに接続
されて商用交流電源22に至る。23は直流モータ10
の電源となる全波整流回路である。
【0004】このような従来の負荷駆動制御回路を用い
た給湯装置においては、給湯する場合、押しボタン19
を押し下げると、切換起動スイッチ18が直流用モータ
10側に切替わり、直流用モータ10に通電される。こ
れにより、ポンプ12が回転して容器14内の湯は吐出
口13より吐出される。そして押しボタン19から手を
離すと、切換起動スイッチ18は、保温用ヒータ17と
保温用スイッチ21を接続する側に切替わる。このよう
に、切換起動スイッチ18を切換えることにより、保温
用ヒータ17が電圧下降用の抵抗体となり、低電圧用の
直流モータ10を駆動することができる。
【0005】また、この他に、従来の負荷駆動制御装置
として、図7に示すような、商用交流電源24を電圧ト
ランス25を使用して電圧降下させて、ダイオードD1
〜D4で整流し、モータMを駆動させる負荷駆動制御装
置もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の負
荷駆動制御装置では、保温用ヒータ17を電圧降下用の
抵抗体として使用するために、保温用モータ17と直流
用モータ10との通電切り替え用の切換起動スイッチ1
8が必要であった。しかし、この切換起動スイッチ18
のリレーがバック接点付(両方向接点付)となり、信頼
性に欠け、切換寿命が短いという問題点があった。ま
た、商用交流電源24を電源トランス25により電源降
下させる従来の負荷駆動制御装置では、電源トランス2
5の消費電力が大きく発熱してしまうため大型化する必
要があり、取り付けスペースが大きくなってしまい、さ
らにコストも高くなるという問題点があった。
【0007】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたのもで、電圧降下させるときのエネルギ
ー損失が少なく、取付スペースをコンパクトにすること
ができ、コストならびに制御寿命の点でも有利な負荷駆
動制御装置を得るものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる負荷駆
動制御装置においては、商用交流電源を整流する直流電
源回路と、この直流電源回路に接続された定電圧電源回
路と、上記直流電源回路の電圧と上記定電圧電源回路の
電圧との比較を行う電圧比較回路と、上記定電圧電源回
路の電位を調整設定する電位設定部と、上記電圧比較回
路の出力電圧を交流ゼロクロス付近に降下するスイッチ
ング素子部と、上記直流電源回路に接続された負荷をO
N/OFF制御するスイッチ部とから構成され、上記電
圧比較回路の出力で制御するものである。
【0009】また、上記電圧比較回路は、NPN型トラ
ンジスタとPNP型のトランジスタとを直列した回路で
構成したものである。
【0010】また、上記スイッチング素子部は、トラン
ジスタまたはFETまたはSCRのいずれかで構成した
ものである。
【0011】また、上記スイッチング素子部の入力側
に、負荷への通電切替スイッチを設けたものである。
【0012】また、上記負荷に直列抵抗を設けたもので
ある。
【0013】また、上記電圧比較回路の電位設定部に可
変抵抗器を設け、負荷への電圧を可変可能としたもので
ある。
【0014】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1〜図3はこの
発明の実施の形態1である負荷駆動制御装置を示すもの
で、図1はブロック図、図2はその回路図、図3はその
各部の波形図である。図において、1は商用交流電源
で、ダイオードD1,D2、D3、D4から構成される
全波整流器2に接続される。3は逆流防止用ダイオード
D5と電流制御抵抗R3を入力側に有し、さらに平滑コ
ンデンサC2と例えば15Vの定電圧を得るためのツェ
ナーダイオードZD1とを有する定電圧電源回路であ
る。4はPNP型のトランジスタQ1とNPN型のトラ
ンジスタQ2とを直列して構成される電圧比較回路、5
は抵抗R5と抵抗R6と可変抵抗器VR1とで構成され
る電位設定部、6はトランジスタQ3で構成されるスイ
ッチング素子部で、FETやSCR等の半導体素子で構
成される。7はスイッチング素子部6に直列に接続され
た負荷であるモータで、直流電圧約9Vが供給され、負
荷電流を抑制する抵抗R8と負荷に流れる電流を平滑す
るコンデンサC3が接続されている。8はスイッチ部
で、押された状態のときのみスイッチング素子部6がO
N動作してモータ7を駆動させる。
【0015】このように構成された負荷駆動制御装置の
動作を、図2の回路図及び図3の各部の波形図に基づい
て説明する。まず、商用交流電源1に電源が投入される
と、全波整流器2のダイオードD1、D2、D3、D4
で全波整流された直流が発生する。この全波直流を定電
圧電源回路3の抵抗R3で電圧降下させ、コンデンサC
2で平滑化し、ツェナーダイオードZD1で約15V程
度の定電圧を得る。
【0016】この定電圧電源回路3の電圧は電位設定部
5の抵抗R5と抵抗R6と可変抵抗器VR1により電位
を調整されて、電圧比較回路4のトランジスタQ1のベ
ースに印加される。一方、全波整流器2のダイオードD
1〜D4にて整流された電圧が抵抗R1と抵抗R2によ
り分圧されてトランジスタQ1のエミッタに印加され
る。これらトランジスタQ1のエミッタの設定電位とト
ランジスタQ1のベースの設定電位を電圧比較回路4で
比較する。その結果、ベースの設定電位より高いエミッ
タの設定電位部分がトランジスタQ1とトランジスタQ
2に導通し、トランジスタQ2のコレクタ出力は図3の
C−aに示すようなパルス波形となる。
【0017】このように、トランジスタQ1のエミッタ
入力と電位設定部5で設定されたトランジスタQ1のベ
ース入力の電位によりトランジスタQ2の出力パルス幅
が決定されるので、図3のA−bに示すように、トラン
ジスタQ1のベース電位を高くれば、図3のC−bに示
すようにトランジスタQ2のコレクタのパルス幅を広く
することができる。
【0018】トランジスタQ1のコレクタのパルス波形
は、スイッチSW1が押されると、スイッチング素子部
6のトランジスタQ3のベースに印加される。この時、
トランジスタQ3のコレクタ側に図3のD−a(D−
b)に示すような全波電圧が印加されると、トランジス
タQ1のコレクタ出力のパルス幅の間のみ電流が流れる
ので、図3のE−a(E−b)のようなゼロクロス付近
の電流がモータ7に流れる。そして、モータ7と並列の
平滑用コンデンサC3によりこのゼロクロス付近の電流
を平滑し、図3のF−a(F−b)のような電圧波形に
よりモータ7を駆動させることができる。
【0019】以上のように、電圧比較回路4の電位を電
位設定部5により調整し、電圧比較回路4にて電圧のパ
ルス幅を決定し、スイッチング素子部6により電圧を交
流ゼロクロス付近に降下させることで、通電時間が長く
なり、リップルの小さい直流を得られ、この交流ゼロク
ロス付近の電圧によりモータ7のエネルギー損失は少な
くすることができる。また、平滑用コンデンサC3の小
型化が可能になり、抵抗R8も小さく出来る。
【0020】また、上記の負荷駆動制御装置は、電圧比
較回路4の電位設定部5の可変抵抗器VR1によりモー
タ7への電圧を自由に可変することが可能なので、例え
ば図4に示すような、吐出湯量を調節するジャーポット
などに搭載し、使用者が容易に吐出湯量を可変すること
ができる。
【0021】
【発明の効果】この発明は、以上に説明したように構成
されているので、以下に記載されるような効果を奏す
る。
【0022】商用交流電源を整流する直流電源回路と、
この直流電源回路に接続された定電圧電源回路と、上記
直流電源回路の電圧と上記定電圧電源回路の電圧との比
較を行う電圧比較回路と、上記定電圧電源回路の電位を
調整設定する電位設定部と、上記電圧比較回路の出力電
圧を交流ゼロクロス付近に降下するスイッチング素子部
と、上記直流電源回路に接続された負荷をON/OFF
制御するスイッチ部とから構成され、上記電圧比較回路
の出力で制御するので、電圧降下するときのエネルギー
損失を少なくすることができ、取り付けスペースがコン
パクトになり、コストならびに制御寿命の点でも有利な
負荷駆動制御装置を得ることができる。
【0023】また、電圧比較回路をNPN型トランジス
タとPNP型トランジスタとを直列した回路で構成した
ので、少ない部品点数で構成することができる。
【0024】また、スイッチング素子部を、トランジス
タまたはFETまたはSCRのいずれかで構成したの
で、価格を安価に構成することができる。
【0025】また、負荷の通電切り替えを行なう通電切
替スイッチをスイッチング素子部の入力側に設けたの
で、安定した回路を構成することができる。
【0026】また、負荷に直列抵抗を設けたので、商用
交流電源投入時の過電流を防止し、負荷に対して信頼性
の良い回路を構成することができる。
【0027】また、電圧比較回路の電位設定部に可変抵
抗器を設け、負荷への電圧を可変可能としたので、ジャ
ーポットなどに搭載ときに吐出湯量を容易に可変させる
ことができ、使い勝手の良いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1を示す負荷駆動制御装
置のブロック図である。
【図2】この発明の実施の形態1を示す負荷駆動制御装
置の回路図である。
【図3】この発明の実施の形態1を示す負荷駆動制御装
置の各部の波形図である。
【図4】この発明の実施の形態1を示す負荷駆動制御装
置を搭載したジャーポットの操作部の拡大図である。
【図5】従来の負荷駆動制御装置の回路図である。
【図6】従来の負荷駆動制御装置を搭載した給湯装置の
断面図である。
【図7】従来の負荷駆動制御装置の回路図である。
【符号の説明】
1 商用電源投入部、2 全波整流器、3 定電圧電源
回路、4 電圧比較回路、5 電位設定部、6 スイッ
チング素子部、7 モータ、8 スイッチ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 勝博 埼玉県大里郡花園町大字小前田1728番地1 三菱電機ホーム機器株式会社内 Fターム(参考) 4B055 AA32 BA14 BA27 BA35 CB25 CC02 CC06 CC07 CC08 CC10 CD51 CD56 CD58 CD72 GA03 GA04 GB29 GB44 GC16 GD01 5H420 BB12 CC04 DD02 DD06 EA03 EA11 EA12 EB02 EB07 EB22 EB40 FF03 FF24 GG01 GG06 HJ01 NA12 NA14 NA18 NB02 NB12 NB26 NC26 5H571 AA07 AA20 BB02 BB05 CC05 DD00 EE01 FF01 FF06 HA08 HA09 HA11 HC02 KK02 PP02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 商用交流電源を整流する直流電源回路
    と、この直流電源回路に接続された定電圧電源回路と、
    上記直流電源回路の電圧と上記定電圧電源回路の電圧と
    の比較を行う電圧比較回路と、上記定電圧電源回路の電
    位を調整設定する電位設定部と、上記電圧比較回路の出
    力電圧を交流ゼロクロス付近に降下するスイッチング素
    子部と、上記直流電源回路に接続された負荷をON/O
    FF制御するスイッチ部とから構成され、上記電圧比較
    回路の出力で制御することを特徴とする負荷駆動制御装
    置。
  2. 【請求項2】 上記電圧比較回路は、NPN型トランジ
    スタとPNP型のトランジスタとを直列した回路で構成
    したことを特徴とする請求項1記載の負荷駆動制御装
    置。
  3. 【請求項3】 上記スイッチング素子部は、トランジス
    タまたはFETまたはSCRのいずれかで構成したこと
    を特徴とする請求項1記載の負荷駆動制御装置。
  4. 【請求項4】 上記スイッチング素子部の入力側に、負
    荷への通電切替スイッチを設けたことを特徴とする請求
    項1記載の負荷駆動制御装置。
  5. 【請求項5】 上記負荷に直列抵抗を設けたことを特徴
    とする請求項1記載の負荷駆動制御装置。
  6. 【請求項6】 上記電圧比較回路の電位設定部に可変抵
    抗器を設け、負荷への電圧を可変可能としたことを特徴
    とする請求項1記載の負荷駆動制御装置。
JP10230434A 1998-08-17 1998-08-17 負荷駆動制御装置 Pending JP2000056845A (ja)

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