JP3272299B2 - 駆動回路 - Google Patents

駆動回路

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JP3272299B2
JP3272299B2 JP11843798A JP11843798A JP3272299B2 JP 3272299 B2 JP3272299 B2 JP 3272299B2 JP 11843798 A JP11843798 A JP 11843798A JP 11843798 A JP11843798 A JP 11843798A JP 3272299 B2 JP3272299 B2 JP 3272299B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば洗濯機等の
回転槽や攪拌体を駆動するモータ、槽内へ供給する給水
弁、槽内の水を排水する排水弁の駆動用に用いるトライ
アックの駆動回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば洗濯機を制御するために、
マイコン制御をしているものがある。これは、回転槽や
攪拌槽を駆動するモータ、槽内へ給水する給水弁、槽内
の水を排出する排水弁には交流電源が与えられ、これら
を駆動するものとしてトライアックやインバータ回路が
用いられ、給水弁、排水弁を導通・遮断するスイッチク
ング手段としてトライアックが用いられている。
【0003】図3は、従来のトライアック駆動を示すも
ので、ここではモータ1をインバータ回路2により制御
すると共に、トライアック3で前記給水弁、排水弁を制
御している回路である。
【0004】つまり一方の交流ライン4と他方の交流ラ
イン5との間には、整流回路6が接続され、この整流回
路6の出力である正の直流ライン7と負の直流ライン8
との間には、第1のコンデンサ9と第2のコンデンサ1
0が直列接続され、倍電圧整流回路を構成している。こ
のコンデンサ9、10との中点Aは、他方の交流ライン
5と整流回路6との交点Bに接続され、トライアック3
も接続されている。
【0005】トライアック3は、電流の流出入する電極
T1、T2を有すると共に制御電極であるゲートを有
し、前記中点Aは、電極T1と接続されている。そして
電極T2は、給水弁や排水弁等の負荷11を介して一方
の交流ライン4と接続されている。またゲートにはスイ
ッチング素子12の電流の流入電極(ここではエミッ
タ)が接続され、流出電極(ここではコレクタ)は、抵
抗21を介して電源13と接続されている。図番14
は、電源ICであるDC−DCコンバータで、図番15
は、レギュレータである。この電源13は、マイコン1
6のVDD、GND2と接続され、マイコン16は、イ
ンターフェイス回路17を介してインバータ2と接続さ
れている。
【0006】一方、正の直流ライン7と負の直流ライン
8には、電源ICであるDC−DCコンバータ18が接
続され、DC−DCコンバータ18から発生する約15
Vが、インバータ(このインバータ内の制御回路)に接
続され、インバータ2は、モータ1のU、V、W相に接
続されている。ACライン4に正の半周期の交流電圧が
印加されているときは、実線のループで電流が流れ第1
のコンデンサ9に電荷が充電され、点Aに対してDC1
40Vが生成され、ACライン4に負の半周期の交流電
圧が印加されると、点線のループで電流が流れ、第2の
コンデンサ10に充電される。その結果、点Aに対して
DC±140Vが印加され、直流ライン7、8間にはD
C280Vが印加されることになる。
【0007】トライアック3のT1は、ACラインに接
続されているので、T2にはAC100Vが常時印加さ
れ、ゲートには、電源回路13で生成された電圧(ライ
ン19に対して負電圧約10V)がスイッチング素子1
2のコレクタに抵抗21を介して印加されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
では第1の負荷(インバータ)2および第2の負荷11
は、それぞれ別々の補助電源により制御されていたの
で、回路自身が複雑となり、またIC化、ハイブリッド
化するとデバイスが大きくなる問題を有していた。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題に鑑
みて成され、第1に、スイッチング手段の電流流出側の
電極より流れ出る電流を前記負の直流ラインへ流すこと
で解決するものである。
【0010】第2に、第1のコンデンサと前記第2のコ
ンデンサの両端にインバータ回路を接続し、インバータ
回路に供給する補助電源を直流ラインに接続する事で解
決するものである。
【0011】第3に、トライアックの制御電極に接続さ
れた前記スイッチング手段の制御電源は、前記補助電源
より供給される事で解決するものである。
【0012】第4に、スイッチング手段の制御電極と前
記制御電源を供給する回路との間に、抵抗とコンデンサ
を接続する事で解決するものである。
【0013】スイッチング手段の流出電極から流れ出る
電流が、負の直流ラインに流れるようにしたので、従来
のようにトライアックのゲート駆動用の電源回路が不必
要となり、回路の簡素化が実現できる。
【0014】またスイッチング手段の制御電極の電源を
補助電源で兼用しているため、別途補助電源を用いる必
要が無くなった。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、骨子となる構造を図1を参照しながら説明する。
【0016】この回路は、第1の負荷1、2(ここでは
モータ1、およびこれを駆動するインバータ回路2)を
制御すると共に、トライアック3で第2の負荷(例えば
給水弁、排水弁)を制御する回路である。ここで第1の
負荷と第2の負荷は、これに限らない。
【0017】まず一方の交流ライン4と他方の交流ライ
ン5との間には、整流回路6が接続され、この整流回路
6の出力である正の直流ライン7と負の直流ライン8と
の間には、第1のコンデンサ9と第2のコンデンサ10
が直列接続され、倍電圧整流回路を構成している。この
コンデンサ9、10との中点Aは、他方の交流ライン5
と整流回路6との交点Bに接続され、またトライアック
3にも接続されている。
【0018】トライアック3は、電流の流出入する電極
T1、T2を有すると共に制御電極であるゲートGを有
し、前記中点Aは、電極T1と接続されている。そして
電極T2は、給水弁や排水弁等の負荷11を介して一方
の交流ライン4と接続されている。またトライアックの
制御電極Gにはスイッチング手段12の電流の流入電極
に電流が流れるように接続され、スイッチング手段12
の流出電極は、負の直流ライン8に流れるように接続さ
れている。
【0019】本発明は、スイッチング手段12の流出電
極が負の直流ラインと接続され、スイッチング手段がO
Nすると、制御電極Gに流れる電流をスイッチング手段
12を介して負の直流ラインに流し込むことができるた
め、別途電源回路を用いる必要がないメリットを有す
る。
【0020】また点線で示す図番30は、補助電源回路
であり、これを接続しても良い。この補助電源30は、
両直流ライン間に接続され、所定の電圧に降圧されて第
1の負荷の電源として供給されている。また降圧された
電圧は、スイッチング手段12の制御電極Bに接続され
ているので、制御電極の補助電源を補助電源30で共用
できる効果を有する。
【0021】ここで本実施例では、スイッチング手段と
してNPNトランジスタを用いているが、パワーMO
S、IGBT、リレー等でも良い。また整流回路とし
て、四つのダイオードブリッヂが示されているが、点線
の矢印で示した二つのダイオードの構成を代用しても良
い。つまり二つのダイオードで成る整流回路の点S、T
およびUを図1や図2のS、T、Uに置き換えても良
い。
【0022】続いて、前実施の形態の具体例を図2を用
いて説明する。尚、図1や図2の構成と該当する部分
は、同じ図番を付した。
【0023】まず、一方の交流ライン4と他方の交流ラ
イン5との間には、整流回路6が接続され、この整流回
路6の出力である正の直流ライン7と負の直流ライン8
との間には、第1のコンデンサ9と第2のコンデンサ1
0が直列接続され、倍電圧整流回路を構成している。こ
のコンデンサ9、10との中点Aは、他方の交流ライン
5と整流回路6との交点Bに接続され、トライアック3
にも接続されている。
【0024】トライアック3は、電流の流出入する電極
T1、T2を有すると共に制御電極であるゲートを有
し、前記中点Aは、電極T1と接続されている。そして
電極T2は、給水弁や排水弁等の負荷11を介して一方
の交流ライン4と接続されている。またゲートにはスイ
ッチング手段12の電流の流入電極(ここではコレク
タ)が抵抗31を介して接続され、流出電極(ここでは
エミッタ)は負の直流ライン8と接続されている。ここ
でコンデンサ32は、トライアックのゲートへ浸入する
ノイズを除去するものであり、抵抗33も、ベースへ浸
入するノイズの低減を実現するものである。また抵抗3
6は、コンデンサ35の放電パスとしてもちいるもので
ある。更に抵抗34とコンデンサ35は、後述するが、
微分回路で、スイッチング手段12に供給するパルス信
号を形成している。
【0025】前記したコンデンサ9、10の両端には、
直流電圧が生成され、更にこの両端には、補助電源IC
であるDC−DCコンバータ18が接続され、この出力
には、レギュレータ37が接続され、レギュレータ37
の出力は、マイコン16の電源端子VDDと接続されて
いる。
【0026】DC−DCコンバータ18とレギュレータ
37との間からは、コンデンサ38が接続され、ここに
はDC15Vが生成され、これがインバータ2内の駆動
回路に供給されている。
【0027】一方、図番40は、同期信号発生回路で、
ホトカプラ41の出力がマイコン16の入力端子INT
に接続され、マイコンの出力は、インバータのU、V、
W、Uバー、Vバー、Wバー相に接続されている。
【0028】図4のように、ホトカプラ41より出るパ
ルスP1、P2…は、マイコン16のINT端子に入力
され、マイコン16内でACラインのゼロクロス点でゲ
ートパルスGP1、GP2…を生成している。もしゼロ
クロス点で形成されないと、例えばゲートパルスがG1
でトライアック電流が流れ始め、交流電圧がゼロの所で
トライアック電流はその流れを止め、次のゲートパルス
信号G2が発生するまで流れない。そのため本実施例で
は、ゼロクロスポイントでゲートパルス信号が発生する
ように構成されている。
【0029】以上、第1の特徴は、スイッチング手段の
電流流出側電極の電流が直流ラインに流れ込むように構
成して有るため、スイッチング手段の制御電流用の電源
は、マイコンを介して補助電源を共用できるメリットを
有する。且つマイコンの電源も共用している。
【0030】第2に、マイコンが誤動作し、スイッチン
グ手段のゲートパルス信号が図4の点線で示すようなパ
ルスX(ショート等の原因によりある電圧が発生し続け
る)の場合、コンデンサ35により定められた時定数で
パルス信号を遮断するとともに波形成形し、スイッチン
グ手段12をOFFすると共にトライアックの制御電流
を遮断することができる。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、スイッチング手段の電
流流出側の電極より流れ出る電流を前記負の直流ライン
へ流すことで、従来のようにトライアック用の電源回路
が不必要となり、回路の簡素化が実現できる。
【0032】第1のコンデンサと前記第2のコンデンサ
の両端にインバータ回路を接続し、インバータ回路に供
給する補助電源を直流ラインに接続し、トライアックの
制御電極に接続された前記スイッチング手段の制御電源
を前記補助電源より供給することで、スイッチング手段
の制御電極の電源を補助電源で兼用でき、別途補助電源
を用いる必要が無い。
【0033】更には、スイッチング手段の制御電極と前
記制御電源を供給する回路との間に、抵抗とコンデンサ
を接続する事で、スイッチング手段の制御パルスが誤っ
て常にONし続けた場合でも、コンデンサと抵抗により
パルスとして波形成形でき、トライアックの暴走動作を
止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態である駆動回路の図であ
る。
【図2】図1の具体例を説明する駆動回路の図である。
【図3】従来の駆動回路の図である。
【図4】駆動回路の動作を説明する図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/48 F16K 31/06 H02M 7/10

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の交流ラインと他方の交流ラインの
    間に接続された整流回路に直列接続された第1のコンデ
    ンサおよび第2のコンデンサを含んで成る倍電圧整流回
    路と、この倍電圧整流回路で生成される直流電圧を用い
    て制御される第1の負荷と、前記第1のコンデンサと前
    記第2のコンデンサの中点に一方の電極(T1)が接続
    され、他方の電極(T2)が第2の負荷を介して前記一
    方の交流電源ラインと接続され、制御電極がスイッチン
    グ手段の電流流入側電極へ電流を流すように接続され
    つ第2の負荷を制御するトライアックとを有する駆動回
    路に於いて、前記スイッチング手段の電流流出側の電極
    より流れ出る電流が前記負の直流ラインへ流れるように
    接続されたことを特徴とする駆動回路。
  2. 【請求項2】 前記第1のコンデンサと前記第2のコン
    デンサの両端にはインバータ回路が接続され、インバー
    タ回路に供給する補助電源が前記直流ラインに接続され
    た請求項1記載の駆動回路。
  3. 【請求項3】 前記トライアックの制御電極に接続され
    た前記スイッチング手段の制御電源は、前記補助電源よ
    り供給される請求項2記載の駆動回路。
  4. 【請求項4】 前記スイッチング手段の制御電極と前記
    制御電源を供給する回路との間には、抵抗とコンデンサ
    が接続される請求項2記載の駆動回路。
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