JPH01278118A - Detecting circuit for power supply zero-volt cross point - Google Patents
Detecting circuit for power supply zero-volt cross pointInfo
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- JPH01278118A JPH01278118A JP63108094A JP10809488A JPH01278118A JP H01278118 A JPH01278118 A JP H01278118A JP 63108094 A JP63108094 A JP 63108094A JP 10809488 A JP10809488 A JP 10809488A JP H01278118 A JPH01278118 A JP H01278118A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、商用電源等の交流波形のゼロボルトクロス点
検出回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a zero volt cross point detection circuit for an AC waveform of a commercial power supply or the like.
電動機等の回転制御を行う場合、一般的にサイ＋１スタ
をよく使用するが、サイリスタの位相制御を行う時には
、必ず電源、特に交流の商用電源のゼロボルトクロス点
を検出し、このゼロボルトクロス点を基にしてサイリス
クの点弧角を制御しなければならない。電源のゼロボル
トクロス点を検出する回路として第２図の様な回路を例
にとれば、商用電源１の交流電源を抵抗４及びホトカプ
ラ５内至６からなる回路に接続すると、ホトカプラ５及
び６が交番に０Ｎ１０ＦＦを繰り返し、その結果をホト
カプラ５及び６の出力段に出力する。When controlling the rotation of an electric motor, etc., a thyristor is commonly used. When controlling the phase of a thyristor, it is necessary to detect the zero volt cross point of the power source, especially an AC commercial power source, and then detect this zero volt cross point. Based on this, the firing angle of the cyrisk must be controlled. Taking as an example a circuit as shown in Fig. 2 as a circuit for detecting the zero volt cross point of a power supply, when the AC power supply of the commercial power supply 1 is connected to the circuit consisting of the resistor 4 and the photocouplers 5 to 6, the photocouplers 5 and 6 0N10FF is repeated alternately, and the results are output to the output stages of photocouplers 5 and 6.
第６図の電源１に示す如く、ホトカプラ入力段のタイオ
ードがＯＮする時の順方向電圧■以ヒの電圧が電源より
印加されると、ホトカプラ出力段のトランジスタはＯＮ
することになる。従って電源ゼロボルト点の時はホトカ
プラかＯＦＦしている（入力段のダイオードに電流が流
オ！ず、出力段のトランジスタがＯＦＦしている）時で
あり、この場合プルアップ抵抗７の電源電位が増幅器８
に入力され、増幅器８の出力信号（ＺＣＲ３）は、ＬＯ
Ｗ信号となり（第６図ＺＣＲ３信号参照）、ＣＰＵ２は
電源ゼロボルト点であると認識できる。As shown in power supply 1 in Figure 6, when the forward voltage when the diode of the photocoupler input stage is turned on is applied from the power supply, the transistor of the photocoupler output stage is turned on.
I will do it. Therefore, when the power supply is at zero volt point, the photocoupler is OFF (no current flows through the input stage diode, and the output stage transistor is OFF), and in this case, the power supply potential of the pull-up resistor 7 is amplifier 8
The output signal (ZCR3) of amplifier 8 is input to LO
The signal becomes W (see the ZCR3 signal in FIG. 6), and the CPU 2 can recognize that the power supply is at the zero volt point.
ここで第６図のように、交流波形のゼロボルト近傍Ａ部
に歪みが生じたり、あるいはＢ部にインパルス状のひげ
が発生したりすると、ＺＣＲ３信号は不規則に割れを生
じ、サイリスク等の制御に悪影響をおよぼすことがある
。Here, as shown in Figure 6, if distortion occurs in part A near zero volts of the AC waveform, or if impulse-like whiskers occur in part B, the ZCR3 signal will crack irregularly, causing control of syrisk etc. may have an adverse effect on the
第２図の様な回路においては、電源の歪み等により通常
の正弦波交流波形のゼロボルトクロス点検出をできない
欠点がある。The circuit shown in FIG. 2 has the disadvantage that it cannot detect the zero volt cross point of a normal sine wave alternating current waveform due to power supply distortion or the like.
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、電
源ゼロボルトクロス点を用いて制御する装置の制御精度
向−ヒ、信頼性向ヒを図ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art and to improve the control accuracy and reliability of a device that is controlled using the zero-volt cross point of the power supply.
本発明は、電源ゼロボルトクロス点の周期は。 In the present invention, the period of the power supply zero volt cross point is
ｂ ＯＨＺ ４Ｃおいては１０ｎ＋ｓ、６０Ｈ２では８
．３ｍｓである点、及び電源波形の歪み１割れ等は電源
ゼロボルトクロス点近傍に発生しやすい点に着目し、電
源ゼロボルトクロス点検出信号の幅及び周期に関して工
夫したものである。b 10n+s for OHZ 4C, 8 for 60H2
．． The width and period of the power supply zero volt cross point detection signal were devised by paying attention to the point that it is 3 ms and the fact that distortion of the power supply waveform, such as 1-fraction, is likely to occur near the power supply zero volt cross point.
本発明となる電源ゼロボルトクロス点検出回路の具体的
一実施例を第１図に示す。また、第１図の回路の動作を
示すタイムチ今一トをｈａ４図に示す。第１図において
、商用電源１．抵抗４及びホトカブラ５と６からなる回
路では、ホトカプラ５及び６の入力側ダイオードが０Ｎ
１０ＦＦするダイオード順方向電圧Ｗ以下の領域に、ｉ
源ゼロボルトクロス点が含まれることになる。従ってホ
トカブラ５及び６の出力段トランジスタが０ＦＦＬ。A specific embodiment of the power supply zero volt cross point detection circuit according to the present invention is shown in FIG. Further, a time chart showing the operation of the circuit shown in FIG. 1 is shown in FIG. ha4. In FIG. 1, commercial power source 1. In a circuit consisting of resistor 4 and photocouplers 5 and 6, the input side diodes of photocouplers 5 and 6 are 0N.
i
The source zero volt cross point will be included. Therefore, the output stage transistors of photocoupler 5 and 6 are 0FFL.
ている時が電源ゼロボルトクロス点となる。電源ゼロボ
ルトクロス点の場合、プルアップ抵抗７から電源電位が
そのまま増幅器８に入力され、増幅器８の出力信号ＺＣ
Ｒ３は、第４図に示す様にＬＯＷレベル七なる。ＺＣＲ
３信号はインターバルタイマ６の出力Ｏを反転するＮＯ
Ｔ素子組の出力１５号とともにＮＯＲ素子９に入力され
、ＮＯＲ素子９の出力１；！、インターバルタイマ３の
ゲート入力ＧＯと、ＪＫ−７＋１ツブフロツプ１１のＪ
及びに入力に取り込まれる。ＪＫ−７Ｉ＋ツブフロツプ
１１はプリセット端子Ｐを電源ｖＣＣに、またクリヤ端
子ＣＬヲインターバルタイマ６の出力Ｏに接続している
。また、ＪＫ−７リツプフロツプ１１のクロック入力Ｃ
子は、インターバル６の出力Ｑｏに、さらに出力ＱはＣ
ＰＵ２のＰｏｒｔ端子に接続されており、このＣＰＵ２
のＰｏｒｔにて電源ゼロボルトクロス点を認識すること
とする。問、インターバルタイマ６は発振回路ηからの
クロック信号をＯ、Ｃｓ端子に入力し、それぞれクロッ
ク数をカウントする。また、ＣＰＵ２はアドレスバス、
データバス等にてインターバルタイマ３に接続されてい
。The zero volt cross point of the power supply is when the voltage is on. In the case of the power supply zero volt cross point, the power supply potential is directly input to the amplifier 8 from the pull-up resistor 7, and the output signal ZC of the amplifier 8 is
R3 is at LOW level 7 as shown in FIG. ZCR
3 signal is NO which inverts the output O of interval timer 6.
It is input to the NOR element 9 together with the output No. 15 of the T element set, and the output 1 of the NOR element 9;! , gate input GO of interval timer 3 and J of JK-7+1 block flop 11.
and is taken into input. The JK-7I+ block flop 11 has a preset terminal P connected to the power supply VCC, and a clear terminal CL connected to the output O of the interval timer 6. Also, the clock input C of the JK-7 lip-flop 11
The child is the output Qo of interval 6, and the output Q is C
It is connected to the Port terminal of PU2, and this CPU2
The zero volt cross point of the power supply is recognized at the port. Q. The interval timer 6 inputs the clock signal from the oscillation circuit η to the O and Cs terminals, and counts the number of clocks, respectively. In addition, CPU2 has an address bus,
Connected to interval timer 3 via data bus, etc.
る。Ru.
第１回路にて電源ゼロボルトクロス点の検知を行う場合
、次の動作にてＣＰＵ２が認識する。まず、ＺＣＲ８信
号の立下りにインターバルタイマ６のαを立上げ、立上
げた時点から０端子にてクロックを規定数カウントする
。この場合のクロックの規定数を時間に換算して〕と定
義すると、インターバルタイマ６は出力αに対しＧＯが
立、Ｅつたと同時に出力００を立下げ、ηの間ＬＯＷを
保ち。When the first circuit detects the zero volt cross point of the power supply, the CPU 2 recognizes it in the next operation. First, α of the interval timer 6 is raised at the falling edge of the ZCR8 signal, and from the time of rising, a specified number of clocks are counted at the 0 terminal. In this case, the specified number of clocks is converted into time and is defined as].The interval timer 6 lowers the output 00 at the same time as the GO goes up and goes to the output α, and keeps it LOW for the duration η.
η後再度ＨＩＧＨに戻すワンショット動作を行うものと
する。After η, a one-shot operation is performed in which the signal is returned to HIGH again.
Ｏｏがｎ後立上ると同時にＪＫ７リツプ７０ツブ１１の
出力ＱはＬＯＷとなり、Ｊ及びに入力端子がＨＩＧＨに
なるまで、つまりＺＣＲ３信号がＬＯＷからＨＩＧＨに
なるまでＬＯＷを保持する。この出力ＱをＣＰＵ２はＰ
ｏｒｔ入力より入力し。At the same time as Oo rises after n, the output Q of the JK7 lip 70 tube 11 becomes LOW and remains LOW until the input terminals J and 2 become HIGH, that is, until the ZCR3 signal changes from LOW to HIGH. The CPU 2 outputs this output Q as P
Input from ort input.
電源ゼロボルトクロス点を認識する。さらに、ＣＰＵ２
は該出力Ｑの立上りを知ると同時にインターバルタイマ
６の出力０１をＬＯＷにし、ＬＯＷにした時点から０１
端子にてクロックを規定数カウントする。この場合のク
ロックの規定数を時間に換算して−と定義すると、イン
ターバルタイマ３は出力Ｏ目ご対し、ＣＰＵ２がＬＯＷ
を出力せよと指令を受けてから丑の間ＬＯＷを保ち、ｎ
後再度ＨｊＧＨＩ（ｉすこととする。すなわち、Ｏの反
転信号がＺＣＲ３信号とともにＮＯＲ素子９に入力され
るため、ｎの間はＺＣＲ３信号を無視する働きがある。Recognize the power zero volt cross point. Furthermore, CPU2
At the same time as knowing the rise of the output Q, the output 01 of the interval timer 6 is set to LOW, and from the time it is set to LOW, the output 01 is changed to LOW.
Counts the specified number of clocks at the terminal. In this case, if the specified number of clocks is converted into time and defined as -, interval timer 3 corresponds to output O, and CPU 2 is LOW.
After receiving the command to output n, keep it LOW for a while.
After that, it is assumed that HjGHI(i) again. That is, since the inverted signal of O is input to the NOR element 9 together with the ZCR3 signal, the ZCR3 signal is ignored during n.
商用電源波形に割れ、歪み、インパｌレス等が発生した
場合に対し、本発明となる第１図がどう動作するか、＠
４図にて述べる。まず、Ｃのような割れが発生した場合
、この割れは前述インターバルタイマ３の出力０１を１
間ＬＯＷに保持している時発生しているため、この割ｔ
１による電源ゼロボルトクロスの現象は、通常の正弦波
の電源ゼロボルトクロスではないとし無視する。また、
Ｄの様に通常の正弦波ゼロクロス点近傍に２重クロスが
発生した場合、初めのゼロクロス点の方のみＪ Ｋ−フ
リップフロップ１１の出力Ｑは電源ゼロボルトクロス点
信号を出力しない（２重に電源ゼロボルトクロス点信号
を出力しない）。さらにＥの様にパルス状のものが重畳
した場合、このパルスの幅がη、つまりインターバルタ
イマ６の出力αのＬＯＷ保持時間よりも短かければ、Ｊ
Ｋ−７＋１ツブフロツプ１１の出力Ｑには電源ゼロボル
トクロス点信号は生じない。周、前記インターバルタイ
マ６の出力０１をＬＯＷレベルに保持する時間Ｗは、正
弦波交流電源のゼロボルト周期よりも短い値である。How does Fig. 1, which is the present invention, operate when cracks, distortion, impulse response, etc. occur in the commercial power supply waveform?
This is explained in Figure 4. First, if a crack like C occurs, this crack will cause the output 01 of the interval timer 3 to become 1.
This occurs when the t is held LOW for a while.
The power supply zero volt cross phenomenon caused by 1 is not a normal sine wave power supply zero volt cross and is ignored. Also,
When a double cross occurs near the normal sine wave zero cross point as shown in D, the output Q of the JK-flip-flop 11 does not output the power supply zero volt cross point signal (the power supply is doubled) only at the first zero cross point. (does not output zero volt cross point signal). Furthermore, when a pulse like E is superimposed, if the width of this pulse is shorter than η, that is, the LOW holding time of the output α of the interval timer 6, then J
No power supply zero volt cross point signal occurs at the output Q of the K-7+1 block flop 11. The time W for which the output 01 of the interval timer 6 is held at the LOW level is a value shorter than the zero volt cycle of the sine wave AC power supply.
Ｔｈ（１０ｍｓ （５０Ｈ２の場合）〈８．６ｍｓ
（６０Ｈ２の場合）
〔発明の効果〕
本発明によれば、交流電源波形に歪み、割、ｈ、インパ
ルス波形等が重畳した場合でも１正弦波電源波形のゼロ
ボルトクロス点を検出することができるため、電源ゼロ
ボルトクロス点を利用している装置の制御精度向ヒ及び
信頼性の向上を図ることができる。Th (10ms (for 50H2) <8.6ms
(For 60H2) [Effects of the Invention] According to the present invention, the zero volt cross point of a single sine wave power supply waveform can be detected even when distortion, split, h, impulse waveform, etc. are superimposed on the AC power supply waveform. Therefore, it is possible to improve the control accuracy and reliability of a device that utilizes the zero-volt cross point of the power supply.
第１図は本発明になる電源ゼロボルトクロス点検出回路
の一実施例を示す回路図、第２図はＴ源偲−
ゼロボルトクロス点検出回路の従来技術の回路、第６図
は第２図の回路におけるタイムチ脅−ト。
第４図は本発明の回路におけるタイムチャートである。
１は商用電源、２はＣＰＵ、６はインターバルタイマ、
４は抵抗、５及び６はホトカプラ、７はプルアップ抵抗
、８は増幅器、９はＮＯＲ素子。
１０はＮＯＴ素子、１１はＪＫ−フリップ７０ツブ、１
２は発振回路である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the power supply zero volt cross point detection circuit according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a prior art zero volt cross point detection circuit according to the present invention, and FIG. Time check threat in circuit. FIG. 4 is a time chart in the circuit of the present invention. 1 is a commercial power supply, 2 is a CPU, 6 is an interval timer,
4 is a resistor, 5 and 6 are photocouplers, 7 is a pull-up resistor, 8 is an amplifier, and 9 is a NOR element. 10 is NOT element, 11 is JK-Flip 70 tube, 1
2 is an oscillation circuit.
Claims (1)
検出し、該電圧レベルまたは電流量の大きさに応じてス
イッチングする素子を有する電気回路において、該正弦
波交流電源のゼロボルト近傍で該スイッチング素子がＯ
ＦＦした後、任意の時間時Ｔ＿１の間、スイッチング素
子がＯＦＦしたことを認識せず、Ｔ＿１後スイッチング
素子がＯＦＦしていることを認識し、該スイッチング素
子がＯＮするまでの間ＯＦＦであると判断し、該スイッ
チング素子がＯＮ後、前記正弦波交流電源のゼロボルト
周期よりも短い任意の時間Ｔ＿２の間は、該スイッチン
グ素子がＯＦＦしてもＯＮのままと判断し、Ｔ＿２後再
度該スイッチング素子のＯＮ、ＯＦＦ状態を識別する機
能を備え、前記正弦波交流電源のゼロボルト点を検出す
ることを特徴とした電源ゼロボルトクロス点検出回路。In an electric circuit having an element that measures or detects the voltage level or current amount of a sine wave AC power source and switches according to the magnitude of the voltage level or current amount, the switching element is activated near zero volts of the sine wave AC power source. O
After being turned off, the device does not recognize that the switching element is turned off for an arbitrary time T_1, and after T_1 it recognizes that the switching element is turned off, and assumes that it is turned off until the switching element is turned on. After the switching element is turned ON, it is determined that the switching element remains ON for an arbitrary time period T_2 shorter than the zero volt cycle of the sine wave AC power supply, even if the switching element is turned OFF, and after T_2, the switching element is turned ON again. A power supply zero volt cross point detection circuit, characterized in that it has a function of identifying ON and OFF states of the power supply, and detects a zero volt point of the sine wave AC power supply.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63108094A JPH01278118A (en) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | Detecting circuit for power supply zero-volt cross point |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63108094A JPH01278118A (en) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | Detecting circuit for power supply zero-volt cross point |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01278118A true JPH01278118A (en) | 1989-11-08 |
Family
ID=14475719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63108094A Pending JPH01278118A (en) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | Detecting circuit for power supply zero-volt cross point |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01278118A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5761329A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-13 | Matsushita Electric Works Ltd | Zero crossing signal detection circuit |
| JPS5961329A (en) * | 1982-09-30 | 1984-04-07 | Fujitsu Ltd | Cryptic communicating system |
-
1988
- 1988-04-30 JP JP63108094A patent/JPH01278118A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5761329A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-13 | Matsushita Electric Works Ltd | Zero crossing signal detection circuit |
| JPS5961329A (en) * | 1982-09-30 | 1984-04-07 | Fujitsu Ltd | Cryptic communicating system |
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