JP3456097B2 - 電子機器 - Google Patents

電子機器

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JP3456097B2
JP3456097B2 JP21095696A JP21095696A JP3456097B2 JP 3456097 B2 JP3456097 B2 JP 3456097B2 JP 21095696 A JP21095696 A JP 21095696A JP 21095696 A JP21095696 A JP 21095696A JP 3456097 B2 JP3456097 B2 JP 3456097B2
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三彦 菊岡
健吾 松田
政美 ▲瀬▼川
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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Cookers (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Thyristor Switches And Gates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種電子機器に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば電気保温庫のような電子機器を各
国に輸出しようとした場合、各国の商用電源電圧が異な
ることから、制御用直流電圧を得るためにトランスの交
換をする事が必須の条件となっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記トランスの交換
は、現実的には非常にその設計業務が大変なもので、た
だ単に商用電源電圧が台湾110V、中国220V、米
国120V、欧州230〜240Vに対するトランスを
用意しておけば用が足りるというものではなく、各種機
器に応じた適切な電流を流す為のものとなると、改めて
設計をし直さなければならないものであった。またこの
トランス試作調達等の交換は結構手間の掛かるものであ
った。そしてこれらの結果として高価なものとなってい
た。
【0004】そこで本発明は、トランス等を必要としな
い回路方式で安価に提供することを目的とするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は通電素子と、この通電素子の通電経路に介
在させたサイリスタと、このサイリスタに並列接続した
制御電源用の第1のコンデンサと第1のダイオードとの
直列接続体と、前記サイリスタのゲートに接続した定電
圧素子と、前記コンデンサに並列接続されるとともに、
その制御端子がサイリスタのゲートに接続された制御回
路とを備えた構成とすることで、所期の目的を達成する
ものである。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1の発明は、通電
素子と、この通電素子の通電経路に介在させたサイリス
タと、このサイリスタに並列接続した制御電源用の第1
のコンデンサと第1のダイオードとの直列接続体と、前
記サイリスタのゲートに接続した定電圧素子と、前記コ
ンデンサに並列接続されるとともに、その制御端子がサ
イリスタのゲートに接続された制御回路とを備えた電子
機器であって、接続される商用電源電圧が何Vであろう
と、サイリスタのゲートに接続された定電圧素子による
サイリスタ制御で第1のコンデンサには所定の制御電圧
が得られることとなり、よって従来のようなトランスが
不要となり、安価に提供することができるのである。
【0007】また本発明の請求項2の発明は、第1のコ
ンデンサと第1のダイオードの直列接続体よりも前段側
においてサイリスタに、第2のコンデンサと第2のダイ
オードの直列接続体を並列接続し、第2のコンデンサに
負荷素子を接続した請求項1に記載の電子機器であっ
て、第2のコンデンサを前段側に設け、この第2のコン
デンサから負荷素子に電流を流すことにより、第1のコ
ンデンサの制御電圧が大きく変動するのを防止するもの
である。
【0008】さらに本発明の請求項3の発明は、負荷素
子として、モータ、リレー、発光素子のいずれか一つを
用いた請求項2に記載の電子機器であって、これらの負
荷素子への電流供給は第2のコンデンサから供給するの
で、第1のコンデンサの制御電圧が大きく変動すること
がなくなる。
【0009】また本発明の請求項4の発明は、通電素子
としてヒータを用いるとともに、このヒータによって加
熱される被加熱物の温度を直接、または間接的に検出す
る温度センサを設け、この温度センサを制御回路に接続
した請求項1〜3のいずれか一つに記載の電子機器であ
って、第1のコンデンサから供給される制御電圧で安定
動作する制御回路でヒータへの通電制御を行うことがで
きる。
【0010】さらに本発明の請求項5の発明は、通電素
子としてモータを用いるとともに、このモータの回転数
を直接、または間接的に検出するセンサを設け、このセ
ンサを制御回路に接続した請求項1〜3のいずれか一つ
に記載の電子機器であって、安定動作する制御回路によ
ってモータへの通電制御を行うことができる。
【0011】また本発明の請求項6の発明は、通電素子
として電球を用いるとともに、この電球による照度を直
接、または間接的に検出するセンサを設け、このセンサ
を制御回路に接続した請求項1〜3のいずれか一つに記
載の電子機器であって、安定動作する制御回路によって
電球への通電制御を行うことができる。
【0012】以下本発明の一実施形態を図を用いて説明
する。図1において、1は例えば100Vの交流商用電
源で、その通電経路には通電素子としてヒータ2と双方
向性三端子サイリスタ(以下サイリスタという)3が接
続されている。
【0013】このサイリスタ3には制御電源用のコンデ
ンサ4とダイオード5の直列接続体が並列接続されてい
る。
【0014】そしてコンデンサ4には端子a,eを介し
て制御回路6が接続されている。つまり上記ヒータ2は
この実施形態では保温庫7内の加熱用となっており、こ
の保温庫7内の温度を負特性サーミスタよりなる温度セ
ンサ8で検出し、端子bを介して制御回路6に伝達し、
この制御回路6によるヒータ2への通電制御を行うこと
により、保温庫7内の温度を一定に保つ様になっている
のである。
【0015】具体的にはサイリスタ3のゲートには定電
圧素子としてのツェナーダイオード9と、制御回路6の
制御端子cが接続されている。
【0016】また制御回路6内においてコンパレータが
設けられ、このコンパレータ10の反転入力端子には抵
抗11,12の接続点が接続され、同コンパレータ10
の非反転入力端子には温度センサ8と抵抗13の接続点
が接続されている。
【0017】またコンパレータ10の出力端子にはフォ
トサイリスタ14の発光ダイオード15と抵抗16の直
列接続体が接続されている。
【0018】さらにこのフォトサイリスタ14のサイリ
スタ17のアノード側は抵抗18とダイオード19と端
子dを介して交流商用電源1に接続されている。
【0019】またサイリスタ17のカソードおよび抵抗
20付のゲートは端子cを介してサイリスタ3のゲート
に接続されている。
【0020】さて交流商用電源1が接続されると、ヒー
タ2への通電が行われることとなるが、その交流電圧が
正の半サイクルにおいて、零から10Vに立上がるまで
はサイリスタ3はオンせず、この間にコンデンサ4はダ
イオード5を介して充電される様になっている。
【0021】つまりツェナーダイオード9のツェナー電
圧を10Vに設定しているので、交流電圧が正の半サイ
クルにおいて10Vに立上がるまではサイリスタ3のゲ
ート電流が流れず、よってサイリスタ3は点弧されず、
この間はコンデンサ4への充電が行われ、このコンデン
サ4の充電電圧が制御回路6の制御電圧となるのであ
る。
【0022】ここで特筆すべきは、交流商用電源1が1
10V,120V,220Vに切換えられたとしても、
つまり輸出国による電圧変位があったとしても、ツェナ
ーダイオード9のツェナー電圧を10Vに設定しておけ
ば各電圧においてその正の半サイクルにおける立上がり
の10Vまではサイリスタ3は点弧されず、この結果コ
ンデンサ4は常に10Vの充電が行われることになるこ
とである。
【0023】つまり交流商用電源1が変位しても制御回
路6は何の変更を行うことなく使用でき、従来のごとく
各国ごとに対応したトランスで10Vの制御電圧を得る
ものに比べるとコストを大幅に下げることができるもの
である。
【0024】そしてこの10Vの制御電圧で制御回路6
は動作し、保温庫7内がまだ低温の時は温度センサ8の
抵抗が大きく、よってコンパレータ10の非反転入力端
子の電圧が反転入力端子の電圧よりも低く、コンパレー
タ10はLowとなる。
【0025】この結果発光ダイオード15への通電が行
われ、その発光によりサイリスタ17がオンとなり、こ
れによってサイリスタ3のゲート電流が流れ、サイリス
タ3はオンし、ヒータ2への通電が行われる。
【0026】この時のサイリスタ3は正の半サイクル時
も、負の半サイクル時もオンすることとなり、ヒータ2
による強の状態の加熱が行われることとなるのである。
【0027】なお正の半サイクルはツェナーダイオード
9のツェナー電圧を超えるとオンするが、負の半サイク
ル時においてはサイリスタ3のゲート電流はサイリスタ
17がオンしているので、ダイオード19、抵抗18、
サイリスタ17を介して供給されるようになっている。
【0028】この結果保温庫7内の温度が上昇し、やが
て設定温度に達するとコンパレータ10の非反転入力端
子の電圧よりも反転入力端子の電圧が高くなってこのコ
ンパレータ10はHighとなる。
【0029】すると発光ダイオード15への通電が断た
れてその発光が停止し、サイリスタ17がオフすること
となる。
【0030】すると負の半サイクル時にはサイリスタ3
へのゲート電流が供給されず、この負の半サイクル時に
はヒータ2への通電が断たれることとなる。
【0031】もちろん正の半サイクル時には10Vを超
えるとサイリスタ3はオンし、ヒータ2への通電が行わ
れることとなるが、半波だけの通電となるため弱の状態
の加熱、つまり保温動作が行われることとなるのであ
る。そして設定温度に達した後もヒータ2へは正の半波
が供給されるので、この保温動作で保温庫7内の温度が
急激に上昇しない様にヒータ2の定格等を十分に考慮す
る必要がある。
【0032】またこの様に正の半サイクル時だけはサイ
リスタ3を動作させる回路構成であるが故にコンデンサ
4によって常に10Vの制御電圧が得られるのである。
【0033】図2は本発明の他の実施形態を示し、この
実施形態ではヒータ2を湯沸器21に用いたものであ
る。
【0034】つまり湯沸器21であるが故にヒータ2と
は別に沸騰用ヒータ22と、出湯用のモータ23が追加
されたものである。
【0035】回路構成上ではコンデンサ4、ダイオード
5の直列接続体の前段に、コンデンサ24とリレー25
の並列体が接続され、ダイオード26を介してモータ2
3とコンデンサ27の並列体が接続され、さらにダイオ
ード28がヒータ2との間に接続されている。
【0036】湯沸時にはスイッチ29をオンし、リレー
25によりスイッチをオンすることによって沸騰用ヒー
タ22にも通電し、この時保温用のヒータ2にも通電さ
れており、これによって湯沸が行われる。
【0037】そして沸騰するとスイッチ29をオフし
(図示していない制御回路によってスイッチ29がオフ
する様にしても良い。)、沸騰用ヒータ22への通電を
断ち、以後は保温用のヒータ2による保温状態となる。
【0038】出湯はスイッチ30をオンしてモータ23
を起動すれば行われる様になっている。
【0039】さて制御回路6は図1の実施形態と全く同
じようにコンデンサ4によって10Vの制御電圧が与え
られて、ヒータ2の温度制御を行っているのであるが、
特筆すべきはこのコンデンサ4が最も制御回路6側に設
けられていることである。
【0040】言換えればそれよりも前段に別個にリレー
25の電源用のコンデンサ24、モータ23の電源用の
コンデンサ27を設けることによって、コンデンサ4に
よる制御電圧がそれらのリレー25、モータ23の起動
時に変動することを阻止することが出来るのである。
【0041】つまりコンデンサ4,24,27はサイリ
スタ3が正の半サイクル時においてツェナーダイオード
9のツェナー電圧に達するまでのオフ時に同じ様に10
Vに充電されることになるのであるが、制御回路6用の
コンデンサ4を最も後段とすることによって、モータ2
3やリレー25が起動された際にもコンデンサ4の電圧
変動が生ずることのない様にしたものであり、この結果
として制御回路6による制御がきわめて安定したものと
なるのである。
【0042】なお31はヒューズである。
【0043】
【発明の効果】以上のように本発明は通電素子と、この
通電素子の通電経路に介在させたサイリスタと、このサ
イリスタに並列接続した制御電源用の第1のコンデンサ
と第1のダイオードとの直列接続体と、前記サイリスタ
のゲートに接続した定電圧素子と、前記コンデンサに並
列接続されるとともに、その制御端子がサイリスタのゲ
ートに接続された制御回路とを備えた電子機器であっ
て、接続される商用電源電圧が何Vであろうと、サイリ
スタのゲートに接続された定電圧素子によるサイリスタ
制御で第1のコンデンサには所定の制御電圧が得られる
こととなり、よって従来のようなトランスが不要とな
り、安価に提供することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の回路図
【図2】本発明の他の実施形態の回路図
【符号の説明】
1 交流商用電源 2 ヒータ 3 サイリスタ 4 コンデンサ 5 ダイオード 6 制御回路 8 温度センサ 9 ツェナーダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲瀬▼川 政美 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−36577(JP,A) 特開 昭60−194822(JP,A) 特開 平7−114422(JP,A) 特開 昭48−38450(JP,A) 特開 昭58−43182(JP,A) 特開 昭47−95539(JP,A) 特開 平6−125837(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 17/725 G05F 1/455 H02P 7/288 H05B 3/00 310 A47J 27/21 101

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通電素子と、この通電素子の通電経路に
    介在させたサイリスタと、このサイリスタに並列接続し
    た制御電源用の第1のコンデンサと第1のダイオードと
    の直列接続体と、前記サイリスタのゲートに接続した定
    電圧素子と、前記コンデンサに並列接続されるととも
    に、その制御端子がサイリスタのゲートに接続された制
    御回路とを備えた電子機器。
  2. 【請求項2】 第1のコンデンサと第1のダイオードの
    直列接続体よりも前段側においてサイリスタに、第2の
    コンデンサと第2のダイオードの直列接続体を並列接続
    し、第2のコンデンサに負荷素子を接続した請求項1に
    記載の電子機器。
  3. 【請求項3】 負荷素子として、モータ、リレー、発光
    素子のいずれか一つを用いた請求項2に記載の電子機
    器。
  4. 【請求項4】 通電素子としてヒータを用いるととも
    に、このヒータによって加熱される被加熱物の温度を直
    接、または間接的に検出する温度センサを設け、この温
    度センサを制御回路に接続した請求項1〜3のいずれか
    一つに記載の電子機器。
  5. 【請求項5】 通電素子としてモータを用いるととも
    に、このモータの回転数を直接、または間接的に検出す
    るセンサを設け、このセンサを制御回路に接続した請求
    項1〜3のいずれか一つに記載の電子機器。
  6. 【請求項6】 通電素子として電球を用いるとともに、
    この電球による照度を直接、または間接的に検出するセ
    ンサを設け、このセンサを制御回路に接続した請求項1
    〜3のいずれか一つに記載の電子機器。
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