JP2837734B2 - 供給電力調節回路 - Google Patents

供給電力調節回路

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JP2837734B2
JP2837734B2 JP2070038A JP7003890A JP2837734B2 JP 2837734 B2 JP2837734 B2 JP 2837734B2 JP 2070038 A JP2070038 A JP 2070038A JP 7003890 A JP7003890 A JP 7003890A JP 2837734 B2 JP2837734 B2 JP 2837734B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、商用交流電源の電圧が100Vでも200Vでも、
負荷の定格に応じた一定の電力に調節して負荷に供給す
る供給電力調節回路に関する。
[従来の技術] 商用交流電源に接続されたヒータ、ランプ等の負荷
は、電源電圧100V若しくは200Vに対応した定格のものを
選定する必要がある。例えば、電源電圧200V用のランプ
に電源電圧100Vを接続しても電力不足で十分な光量を得
ることができない。また、逆に電源電圧100V用のランプ
やヒータに、電源電圧200Vを接続した場合には、負荷で
あるランプやヒータが過剰電力により断線したりして負
荷の故障の原因となる。
したがって、電源電圧と負荷の定格は、設計通りに一
致した状態で使用なければならない。
ところで、上記のような不便さを解消する手段として
商用交流電源と負荷との間にトランスや抵抗を入れて手
動により供給電力を調整したり、また、電源電圧を検出
してリレーを動作させてトランスのタップを自動的に切
替えて供給電力を調整する等の制御回路を設ける手段が
採られている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記のような従来の手段では次のよう
な解決すべき課題があった。
(1)電源電圧に合致した複数種類の定格の負荷を用意
しなければならない。
(2)電源電圧を切替る手段としてトランスやリレー等
を使用する制御回路にあっては、それらの部品が嵩張り
装置の小型が実現できず、また、安価に製作できない。
[発明の目的] 本発明は、上記のような各課題を解決するためになさ
れたもので、電源電圧が100Vおよび200Vのいずれにおい
ても、商用交流電源に接続した負荷に対して、一定の電
力が供給されるようにし、しかも部品点数が少なく、安
価に製作することができる供給電力調節回路を提供する
ことを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明の供給電力調節回路は、交流電源と負荷とが直
列に接続される一対の出力端子と、該出力端子間に接続
されたトライアックと、該トライアックに並列接続され
た1つ若しくは2つのフォトカプラと、切替可能な開閉
スイッチとを備えたものである。
[作用] 本発明の供給電力調節回路は、接続する商用交流電源
の種類に応じて開閉スイッチを手動で切替ることによ
り、商用交流電源電圧が100Vのとき、負荷に全波電圧を
供給し、商用交流電源電圧が200Vのとき、半波電圧を供
給し、その結果、負荷には常に略一定の電力が供給さ
れ、電源電圧に合わせた種類の負荷を用意しなくても一
種類の定格の負荷で済ませることができる。また、複雑
で嵩張る制御回路を不要とし、回路構成が簡単であるた
め、安価に製作することができる。
[実施例] 以下に、本発明を図を参照して説明する。
第1図に本発明の第1の実施例に係る回路図を示し、
特に一点鎖線で示したブロックHが供給電力調節回路で
ある。この回路の出力端子1,2間には、商用交流電源VAC
と負荷Lとが直列に接続される。商用交流電源VACは、1
00V、200Vのいずれでも良い。
一方、この回路は信号入力端子3,4を有し、信号入力
端子3,4間には、負荷Lに電力を供給若しくは停止する
ための信号VINが外部から入力される構成となってい
る。また、信号入力端子3,4間には、フォトカプラPC1の
発光側素子として、発光ダイオードLD1が保護抵抗R3の
直列体として接続されている。フォトカプラPC1の受光
側には、フォトトライアックPT1とダイオードD1の直列
体を有し、この直列体は出力端子1,2間に並列に接続さ
れている。
なお、フォトトライアックPT1と直列接続されるダイ
オードD1の極性は、図示の方向に限らず逆方向でも良
い。このダイオードD1に並列に、手動切替可能な開閉ス
イッチSが接続されている。
負荷Lへの電力供給をオン、オフさせるための主開閉
素子であるトライアックTRCが、出力端子1,2間に並列に
接続されている。また、トライアックTRCの主端子とゲ
ート間には、抵抗R1が接続されている。さらに、コンデ
ンサC1と抵抗R2の直列体がトライアックTRCの主端子間
に並列接続され、これらは該トライアックTRCおよびフ
ォトカプラPC1の保護回路として機能するものである。
次に、上記のように構成の供給電力調節回路の動作を
項を分けて説明する。
(1)出力端子1,2間に負荷Lと商用交流電源VACとを接
続する。ここで、まず、商用交流電源VACの電圧が100V
であったときの動作について説明する。
また、商用交流電源VACが100Vのときは、開閉スイッ
チSは閉にしておく。
そこで、信号入力端子3,4間に信号VINがないときは、
フォトカプラPC1の発光ダイオードLD1が発光しないた
め、フォトトライアックPT1はオンしない。したがっ
て、商用交流電源VACからダイオードD1若しくは開閉ス
イッチSとフォトトライアックPT1、抵抗R1には電流が
流れず、トライアックTRCのゲート、カソード間の両端
電圧が発生しないため、トライアックTRCはオンしな
い。
一方、信号入力端子3,4間に信号VINがあるときは、発
光ダイオードLD1の発光によりフォトトライアックPT1が
オンする。これにより商用交流電源VAC→負荷L→出力
端子2→開閉スイッチS→フォトトライアックPT1→抵
抗R1→出力端子1→商用交流電源VACの閉回路に電流が
流れる。したがって、抵抗R1の両端に電圧が発生し、ト
ライアックTRCがオンし、負荷Lに商用交流電源VACから
電力を供給する。また、商用交流電源VACの極性が逆に
なった場合には、上記とは逆の経路で電流が流れてトラ
イアックTRCがオンし、同じく負荷Lに電力が供給され
る。
これらの関係を第3図の商用交流電源VAC100Vの欄に
示す。すなわち、商用交流電源VACが100Vのときは、負
荷Lには交流の全波が通流される。
次に、商用交流電源VACが200Vのときの動作を説明す
る。なお、この場合には開閉スイッチSを開にしてお
く。
まず、信号入力端子3,4間に信号VINがないときは、ト
ライアックTRCがオンしないため、前述と同様に負荷L
には電力は供給されない。
次に、信号入力端子3,4間に信号VINがあるときには、
次のような動作となる。
すなわち、ダイオードD1の極性が第1図に示すような
方向に接続されている場合であって、商用交流電源VAC
の極性が、出力端子1側をプラス(+)にするときは、
商用交流電源VAC→出力端子1→抵抗R1→フォトトライ
アックPT1→ダイオードD1→出力端子2→負荷L→商用
交流電源VACの経路で電流が流れ、これにより抵抗R1の
両端に電圧が発生してトライアックTRCがオンし、負荷
Lに電力が供給される。しかしながら、商用交流電源VA
Cの極性が変わり、出力端子2側がプラス(+)になっ
たときには、ダイオードD1の方向が逆極性であるため、
上記の経路では電流が流れない。したがって、抵抗R1の
両端には電圧が発生せず、トライアックTRCはオンしな
い。これらの関係を第3図のVAC200Vの欄に示す。
すなわち、VAC200Vのときは、交流の半波が負荷に供
給されることになる。
次に、本発明の第2の実施例を第2図を参照して説明
する。
図において、一点鎖線で示したブロックHが供給電力
調節回路であり、この回路には第1の実施例と同様に、
出力端子1,2と信号入力端子3,4とを備えている。また、
この実施例でも商用交流電源VACの電圧は、100V、200V
のいずれでも良い。
また、上記信号入力端子3,4間には、第1の実施例と
同様に負荷Lに電力を供給、若しくは停止するための信
号VINが外部から入力される構成となっている。次に、
図示の一点鎖線内のブロックHの供給電力調節回路に
は、第1回路網10と、第2回路網11と、第3回路網12
と、信号入力回路部14とを備えている。
第1回路網10は、出力端子1,2間に並列に接続された
主開閉素子であるトライアックTRCと、該トライアックT
RCの一方の主端子とゲート間に接続した抵抗R1とから構
成されている。また、該トライアックTRCの主端子間に
並列に、抵抗R2とコンデンサC1の直列体が接続され、こ
れらは該トライアックTRCとフォトカプラPC1,PC2の保護
回路として機能するものである。
第2回路網11は、トライアックTRCに並列に接続され
たフェトカプラPC1の受光側素子であるフォトサイリス
タTH1により構成されている。
第3回路網12は、トライアックTRCに並列に接続され
たフォトカプラPC2の受光側素子であるフォトサイリス
タTH2により構成されている。該フォトサイリスタTH2
は、第2回路網11のフォトサイリスタTH1とは逆極性と
なるように接続され、それらは互いに逆並列接続となっ
ている。
信号入力回路部14は、信号入力端子3,4間に抵抗R3、
フォトカプラPC2の発光側素子LD2、フォトカプラPC1の
発光側素子LD1が図示のように直列に接続されている。
さらに、発光素子LD1と並列に開閉スイッチSが接続さ
れている。
次に、上記のように構成の本発明の第2の実施例であ
る供給電力調節回路の動作を説明する。
まず、商用交流電源VACの電圧が100Vであるときの動
作について説明する。なお、この場合には開閉スイッチ
Sは開にしておく。
さて、信号入力端子3,4間に信号VINがないときは、フ
ォトカプラPC1,PC2の発光側素子LD1,LD2は発光せず、し
たがって、フォトサイリスタTH1,TH2は共にオンしな
い。このため、商用交流電源VACの極性が出力端子1,2に
対して、プラス(+)、マイナス(−)いずれの極性で
あろうとも、フォトサイリスタTH1,TH2を介して抵抗R1
には電流が流れない。
その結果、該抵抗R1の両端には、電圧が発生せず、ト
ライアックTRCがオンしないため、負荷Lには電力が供
給されない。
一方、信号入力端子3,4間に信号VINがあるときは、フ
ォトカプラPC1,PC2の発光側素子LD1,LD2が共に発光し、
フォトサイリスタTH1,TH2が共にオンするので、商用交
流電源VACの正、負両方向ともトライアックTRCがオン
し、負荷に電力が供給される。これらの関係を第3図の
VACが100Vの欄に示す。
次に商用交流電源VACが200Vのときの動作を説明す
る。このとき、開閉スイッチSは閉にしておく。
まず、信号入力端子3,4間に信号VINがないときは、上
記と同様に負荷Lには電力が供給されない。次に、信号
入力端子3,4間に、信号VINがあるときは、フォトカプラ
PC1の発光側素子LD1は開閉スイッチSが閉のため、発光
せず、フォトサイリスタTH1はオンしない。他方、フォ
トカプラPC2の発光側素子LD2は発光するので、フォトサ
イリスタTH2はオンする。この結果、商用交流電源VACの
極性が出力端子1に対してプラス(+)となるときの半
波の電流が、フォトサイリスタTH2を介して抵抗R1に流
れる。これにより抵抗R1の両端に電圧が発生し、トライ
アックTRCがオンし、商用交流電源VACから負荷Lに電力
が供給される。
しかしながら、商用交流電源VACが、出力端子2に対
してプラス(+)のときは、フォトサイリスタTH2は逆
極性であるため、抵抗R1に電流が流れず、トライアック
TRCはオンしない。この関係を第3図のVAC200Vの欄に示
す。
本発明は上記のように、第1、第2の実施例とも商用
交流電源VACが100Vの場合、負荷Lには正、負半波の両
方の期間に亘って電力が供給され、商用交流電源VACが2
00Vの場合、負の半波の期間のみ電力が供給される。結
局、開閉スイッチの操作により、負荷Lには商用交流電
源VACの電圧にかかわらず、略一定の電力が供給される
ことになる。
なお、第2の実施例におけるフォトカプラPC1,PC2の
受光側素子であるフォトサイリスタTH1,TH2の極性を互
いに反対になるように構成しても良い。この場合にも、
流れる電流経路が逆になるのみで、上記実施例と同様の
効果が得られる。また、上記第1の実施例および第2の
実施例で使用した開閉スイッチSは、トランジスタ等の
半導体素子に代替して良い。
[発明の効果] 本発明は以上のように構成したので、概略次のような
効果が得られる。
(1)負荷Lに接続する商用交流電源が100V、200Vのい
ずれであるかを問わず、開閉スイッチSの操作により、
負荷Lには略一定の電力を給電することができる。
(2)電源電圧に合わせた種類の負荷を用意しなくても
一種類の定格のもので良いので経済的である。
(3)部品点数が少なく回路構成が簡単で、装置の小型
化が実現できると共に、高価な制御回路を用いずに安価
に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の第1の実施例を示す供給電力調節回
路図、第2図は、本発明の第2の実施例を示す供給電力
調節回路図、第3図は、上記第1図および第2図の回路
における動作を図表化したものである。 1,2……出力端子、3,4……信号入力端子、VAC……商用
交流電源、L……負荷、TRC……トライアック、PC1,PC2
……フォトカプラ、PT1……フォトトライアック、TH1,T
H2……フォトサイリスタ、LD1,LD2……発光ダイオー
ド、D1……ダイオード、R1,R2,R3……抵抗、C1……コン
デンサ、S……開閉スイッチ。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交流電源と負荷とが直列に接続される一対
    の出力端子と、該出力端子間に接続されたトライアック
    と、該トライアックに並列接続されたダイオードとトラ
    イアックフォトカプラの受光側素子との直列体と、該ト
    ライアックフォトカプラの発光側素子に接続された一対
    の信号入力端子とを備え、前記ダイオードと並列に開閉
    スイッチを接続したことを特徴とする供給電力調節回
    路。
  2. 【請求項2】交流電源と負荷とが直列に接続される一対
    の出力端子と、該出力端子間に接続されたトライアック
    を有する第1回路網と、該第1回路網と並列に接続され
    た第1のフォトカプラの受光側素子からなる第2回路網
    と、前記第1回路網と並列に接続された第2のフォトカ
    プラの受光側素子からなり、かつ、該受光側素子は前記
    第1のフォトカプラの受光側素子と極性が逆方向になる
    ように接続された第3回路網と、一対の信号入力端子間
    に前記第1のフォトカプラと第2のフォトカプラの発光
    側素子の直列体および該発光側素子のいずれか一方に並
    列に開閉スイッチが接続された信号入力回路部とを備え
    たことを特徴とする供給電力調節回路。
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