JPH02202355A

JPH02202355A - 安定化電源装置

Info

Publication number: JPH02202355A
Application number: JP1943589A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Nakano; 勝昭中野
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1989-01-31
Filing date: 1989-01-31
Publication date: 1990-08-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、交流電源と負荷との間に主位相制御装置を
介挿し、この装置の位相制御により負荷へ供給される電
圧または電力等を安定化する安定化電源装置に関する。

［従来の技術］従来、この種の装置として、交流電源と、この電源から
給電される負荷と、上記電源および負荷の間に介挿され
た主位相制御装置と、上記電源に並列に接続された整流
回路と、この整流回路の出力端子間に接続され上記主位
相制御装置と同位相で動作する副位相制御装置および擬
似負荷の直列回路と、上記擬似負荷の端子電圧を検出し
前記主および副位相制御装置を制御する制御装置とを具
備した定電圧電源装置が知られている（実公昭５６−１
７７７４号）、この定電圧電源装置は、負荷へ供給され
る電圧（出力電圧）を検出する代わりに負荷と同相で駆
動される副位相制御装置を介して擬似負荷に印加される
電圧を検出して主位相制御装置の導通位相を制御するよ
うにしたため、負荷電圧を直接検出する際に不可欠のト
ランスが不要となり、装置の小形軽量化および組立の簡
単化を図ることができる。

［発明が解決しようとするｔｉｌｌしかしながら、この定電圧電源装置においては、前記制
御装置内に主位相制御装置と副位相制御装置との両方の
ドライブ回路が必要なため、構成が複雑、かつ高価であ
るという不都合があった。

この発明は、この従来技術の欠点に鑑みてなされたもの
で、構成簡略、かつ安価な定電圧制御装置提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するためこの発明では、交流電源と、こ
の電源から給電される負荷と、上記電源および負荷の間
に介挿された主位相制御装置と、上記電源に並列に接続
された整流回路と、この整流回路の出力端子間に接続さ
れ上記主位相制御装置と逆位相で動作する副位相制御装
置および抵抗の直列回路と、上記副位相制御装置の端子
電圧を検出し前記主および副位相制御装置を制御する制
御装置とを具備した安定化電源装置において、前記制御
装置はフォトカプラを介して前記主位相制御装置に接続
するとともに、このフォトカプラの発光素子を駆動する
ための信号を前記副位相制御装置の制御電極駆動用とし
て併用した゛ことを特徴としている。

［作用］前記従来例においては、擬似負荷の端子電圧を検出して
いたため、この擬似負荷と制御装置とは共通電位にする
必要があり、しかも、制御装置の電源は直流電源である
のに対し、副位相制御装置と擬似負荷との直列回路に供
給される電源は脈流であるから副位相制御装置と制御装
置とを共通電位にすることはできなかった。したがって
、制御装置と副位相制御装置とはフォトカプラ等を用い
て接続する等、回路構成が複雑、かつ高価になっていた
。

この発明においては、副位相制御装置を主位相制御装置
と逆位相で動作させてこの副位相制御装置の端子間荷電
圧と同様の位相制御電圧波形を発生させ、これを制御装
置で擬似負荷電圧として検出するようにしている。した
がって、副位相制御装置と制御装置とを共通電位とする
ことができ、制御装置の出力を副位相制御装置の制御電
極に直接接続することができる。

そして、この発明では、主位相制御装置を制御装置から
フォトカプラを介して制御するとともに、制御装置から
このフォトカプラの発光素子を駆動するために出力され
る信号を副位相制御装置の制御電極駆動用として併用し
ている。

なお、主位相制御装置を駆動するためのフォトカプラは
、従来においても一般的に使用されていたものであり、
この発明において特に付加されたものではない。

［実施例］以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。

第１図は、この発明の一実施例に係る安定化電源装置の
回路構成を示す、同図において、１は商用電源等の交流
電源で、この交流電源１と負荷２との間に主位相制御装
置としてのトライアック３を介挿している。トライアッ
ク３のゲート駆動回路には制御回路５からの制御信号を
受信するためのフォトカプラ４　（４ａ、４ｂ）の受°
光素子（フォトサイリスタ）４ｂを接続している。

また、交流電源１に並列に全波整流回路６を接続し、こ
の整流回路６の出力端子間に抵抗７とツェナーダイオー
ド８の直列回路を接続している。

このツェナーダイオード８の両端電圧は、制御回路５に
直流電源として供給している。さらに、このツェナーダ
イオード８の両端電圧を抵抗および可変抵抗器で分圧し
て基準電圧Ｖ　ｒｅｆを得るようにしている。

一方、整流回路６の出力端子間に抵抗９と副位相制御装
置としてのＰＮＰトランジスタ１０との直列回路を接続
している。トランジスタ１０はコレクタを共通ラインＥ
に接続し、ベースを制御回路５の出力端■に接続し、ト
ランジスタ１０のエミッタ・コレクタと並列に抵抗１１
を接続している。この抵抗１１は、トランジスタ１０の
エミッタ電位が常に制御回路の“Ｈ“レベル出力より低
くなるように、すなわち制御回路の出力が“Ｈ“レベル
のときはトランジスタ１０のエミッタ電位が必ずベース
電位より低くなるように出力整流回路４の脈流出力を分
圧するためのものであるが、端子電圧から見ると擬似負
荷とみなすこともできる。

制御回路５は、トランジスタ１０のエミッタ電圧を検出
してその実効値に応じた電圧Ｖ。アを出力する実効値演
算回路５１、この電圧ＶＯＥと前記基準電圧Ｖ　ｒａｆ
どの誤差に応じた電圧■を出力する誤差増幅器５２、整
流回路６の出力より交流電源１に同期した同期信号およ
び三角波■を発生する同期信号・三角波発生回路５３、
および三角波■と誤差電圧■とを比較して三角波■の電
圧が誤差電圧■より高くなったとき“Ｈ”レベル出力の
出力を発生する比較器５４等を具備し、この比較器５４
の出力を制御信号■として出力する。

比較器５４の出力端には前記トランジスタ１０のベース
を接続するとともに、この比較器５４の出力端と共通ラ
インＥとの間には前記フォトカプラ４の発光素子（ＬＥ
Ｄ）４ａと電流制限用抵抗との直列回路を接続している
。

このような構成によると、第２図に示すように、交流電
源電圧がゼロクロスしてトライアック３がオフし、かつ
三角波■の電圧がＯになった後、三角波■の電圧が誤差
電圧■に達するまでの制御回路５の制御信号出力■すな
わち比較器５４の出力が“Ｌ″レベル区間は、フォトカ
プラ４の発光素子（ＬＥＤ）４ａはオフのままであり、
トライアック３はオフ（非導通）状態に保たれるととも
に、トランジスタ１０はベース電位がエミッタ電位より
低くベース・エミッタ間が順バイアスされてオンしてい
る。そして、三角波■の電圧が上昇して誤差電圧■を越
えると、制御回路５の比較器５４の出力■が“Ｈ”レベ
ルとなり、フォトカプラ４の発光素子（ＬＥＤ）４ａが
駆動されて発光し、受光素子４ｂがオンしてトライアッ
ク３がオン（導通）するとともに、トランジスタ１０は
ベース・エミッタ間を逆バイアスされてオフする。

このようにトライアック３とトランジスタ１゜とは逆位
相で動作することとなり、トランジスタ１０のコレクタ
・エミッタ間にはトライアック３により位相制御され負
荷２に印加される出力電圧波形と同じ波形が発生する。

実効値演算回路５１はこの擬似出力電圧波形より出力電
圧の実効値に比例する電圧を発生し、誤差増幅器５２は
この実効電圧の基準電圧からの誤差に比例する電圧■を
発生する。比較器５４は、この誤差電圧■を同期信号・
三角は発生回路５３から出力される三角波電圧■と比較
し、三角波電圧■が誤差電圧■に達するまでは“Ｌ”レ
ベルの制御信号■を、そして三角波電圧■が誤差電圧■
を越えると“Ｈ”レベルの制御信号■を出力する。すな
わち、出力電圧の実効値が低い程三角波電圧■が誤差電
圧■を越えるタイミング（位相）が早くなり、高い程遅
くなる。したがフて、検出される出力電圧の実効値が低
い程トライアック３の導通角が大きく、高い程小さくな
って出力電圧が安定化される。

この実施例によれば、位相制御出力波形を直接検出する
ことなく、制御回路用電源を作るための交流電源の全波
整流波形を位相制御波形に疑似的に変換することにより
出力精度を上げることが可能になり、また、回路も簡易
に構成できるため、小形化および低コスト化を図ること
ができる。

第３図は、トランジスタ１０としてＮＰＮ）ランジスタ
を用いた例を示す、この場合、比較器５４の出力は第１
図のものと位相を反転してあす、カッ“Ｌ”レベルで受
光素子４ａをオンすべく、受光素子４ａは制御回路用電
源と比較器５４の出力端との間に接続しである。ＮＰＮ
）−ランジスタはエミッタを共通ラインＥに、そしてベ
ースを比較器５４の出力端に接続しである。

［発明の適用範囲］なお、この発明は、上記実施例に限定されることなく、
この発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施す
ることができる０例えば、副位相制御装置としては、バ
イポーラトランジスタの他、ＦＥＴ、サイリスタ、トラ
イアック等の他生導体スイッチング素子を使用してもよ
い。

また、主位相制御装置としては、逆並列接続したサイリ
スタを用いてもよい。

［効果］このように、この発明によれば、制御装置と副位相制御
装置の制御電極とを実質的に直接（電流制限用の抵抗や
ノイズまたは誤動作防止回路等は必要に応じて設けられ
る）接続しているため、装置を回路構成簡略、かつ低廉
に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る安定化電源装置の
回路図、第２図は、第１図の装置の各部波形図、第３図は、第１
図の変形例を示す部分回路図である。１：商用電源（交流電源）２：負荷３；サイリスタ（主位相制御装置）４　（４ａ、４ｂ）：フオトカブラ４ａ：発光素子５：制御回路（制御装置）６：全波整流回路９：抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

（１）交流電源と、この電源から給電される負荷と、上
記電源および負荷の間に介挿された主位相制御装置と、
この主位相制御装置を駆動するためのフォトカプラと、
このフォトカプラの発光素子用の駆動信号を制御電極に
供給されて上記主位相制御装置と逆位相で動作する副位
相制御装置と、上記電源に並列に接続された抵抗とこの
副位相制御装置との直列回路に脈流電圧を供給する整流
回路と、この副位相制御装置の端子電圧を検出し上記発
光素子を駆動することにより上記主位相制御装置の導通
角を制御する制御装置とを具備したことを特徴とする安
定化電源装置。