JPH0568242B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ヘアードライヤ等の温風器やヘアー
アイロン等の電熱器等、とくに消費電流の大きい
機器の自動電圧切替回路に関する。

（従来技術） 従来からヘアードライヤ等の消費電力の大きい
電気機器の自動電圧切替回路としては、手動スイ
ツチによりヒータやモータの分圧抵抗を切替える
ようにしたものが多く用いられている。

ところが、この構成では、使用者が商用電源の
電圧に応じてスイツチを切替える手間がかかると
ともに、誤使用した場合に、機器を損傷したり、
発火する等の危険がある。また、各国の電源電圧
は100V、120V、220V、240V等多様であり、全
ての電圧に対応するには、スイツチが煩雑になる
等の欠点がある。

また、インバータ電源のような、入力電源が異
なつた場合でもフイードバツクをかけることによ
り一定電圧を取り出し得る電源を用いることもで
きるが、消費電力の大きな負荷に対しては電源の
構成が大型化し、かつ回路も複雑となるといつた
問題を有する。

かかる問題を解消すべく、商用交流電圧源、駆
動用交流電圧源に応じて電源トランス１へのライ
ンを切替える切替リレー５を制御するものが記載
されている。すなわち、電源を整流検出して電圧
V1、V2、V3を電圧検出回路３より出力し、該整
流検出電圧が商用交流電圧源によるものであると
きはトランジスタＱ１をオフ、トランジスタＱ２
をオンさせて、励磁コイル６を励磁し、これによ
り切替片７を接点ｂ側に接続させ、一方、上記整
流検出電圧が駆動用交流電圧源によるものである
ときは（すなわち、ほぼ、2V1、2V2、2V3）、ト
ランジスタＱ１をオン、トランジスタＱ２をオフ
にさせて、励磁コイル６を非励磁にし、これによ
り切替片７を接点ａ側に接続させたままにするも
のが記載されている（特開昭52−135026号公報）。

しかしながら、上記特開昭52−135026号公報記
載の電圧自動切替装置では、電源の整流出力でト
ランジスタＱ１，Ｑ２をオン、オフさせるように
しているので、該トランジスタを確実にオンオフ
制御することが困難である。また、高電圧電源の
印加に際して、トランジスタＱ１の導通以前にト
ランジスタＱ２が導通しないように、抵抗R0、
R1、C0を用いて約100ｍｓのタイムラグを与える
べく時定数をわざわざ設定することが必要となる
（第３頁左上欄第16行〜同頁被疑上欄第６行）と
ともに、かかる高電圧電源のための手当の回路
が、却つて低電圧電源の際に不都合として表われ
ている。すなわち、切替片７が高電圧電源側の非
励磁接点ａに接続されており、この状態で、低電
圧電源が接続されるときは、整流平滑出力のレベ
ル上昇が遅く、しかも平滑回路及び前記した100
ｍｓのタイムラグの存在により、切替片７の励磁
接点ｂ側への切り替わりに長時間を要することと
なる。このため、電源オンから切替片７の励磁接
点ｂへの切替わりによる正常駆動開始までの間、
低電圧電源が電源トランス１の高電圧電源側（す
なわち、非励磁接点ａ側）に接続されたままとな
つて、パワーが本来の1/4の状態で機器の駆動が
行われるため、特に、本回路がヘアドライヤ等の
パーソナルユース商品に適用されると、使用の都
度、操作者に不安感を与え、信頼性の点で問題と
なる。

更には、高電圧電源での動作中に電圧降下が発
生すると、一旦、切替片７が低電圧電源側に切り
替わり、この後、電源が正常レベルに復帰する
と、高電圧電源側に切り換わるという不都合を生
じる。

（発明の目的） 本発明は、上記に鑑みてなされたもので、電源
を整流する整流回路からの整流電圧で動作するツ
エナーダイオードと、リレー切替手段に直列に接
続されるトランジスタをオンオフ制御するサイリ
スタを用いて、低電圧電源用と高電圧電源用との
切替を確実かつ安定にし、更に切替時のタイムラ
グをなくして使用者に不安感を与えることがない
自動電圧切替回路を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、低電圧電源用と高電圧電源用とを有
するヒータ構成と、前記ヒータ構成を切替えるリ
レーと、前記リレー動作を切替える駆動コイル及
び該駆動コイルと並列に電圧平滑用コンデンサと
定電圧用ツエナーダイオードとが接続されてなる
リレー切替手段と、該リレー切替手段に直列に接
続されるトランジスタと、前記電源電圧を整流す
る回路であつて、出力側に前記リレー切替手段と
トランジスタとの直列回路を並列接続する整流回
路と、前記トランジスタのオン、オフ動作を制御
するサイリスタと、前記整流電圧が高電圧電源に
対応する電圧のときに導通され、前記サイリスタ
にゲート電圧を供給するツエナーダイオードとを
備え、前記リレーは電源オフ時にヒータ構成が高
電圧電源用となるようにされており、かつ、前記
サイリスタがオフのときに前記トランジスタを導
通させて前記リレーを動作させることにより前記
ヒータ構成を低電圧電源用に切替えることを特徴
とする自動電圧切替回路にある。

（実施例） 以下、本発明をドライヤに適用した第１実施例
について図面とともに説明する。第１図は電気回
路構成を、第２図はドライヤの断面構成を示す。

第１図において、商用電源１にスイツチ２とヒ
ータ３ａ，３ｂ，３ｃとサーモ２５が直列に接続
され、このヒータ３ｂ，３ｃと並列に分圧抵抗
４、整流器５を介してモータ６が接続されるとと
もに、ヒータ３ａ，３ｂと並列にヒータ構成の切
替手段をなすリレー９の接点９ｂが接続され、一
方、商用電源１にスイツチ２と、整流器７を介し
てリレー９の駆動コイル９ａおよび電源電圧検出
回路１２とサーモ２５が接続されている。

また、電源電圧検出回路１２においては、整流
器７の出力を抵抗１３，１４で抵抗分割し、その
中点にツエナーダイオード１５、抵抗１７が接続
され、抵抗１７の出力がサイリスタ１８のゲート
に接続され、サイリスタ１８のアノードには、抵
抗１９，２０を介して整流器７の出力が接続され
ている。このサイリスタ１８のアノード・カソー
ド間には、抵抗２２，２３が接続され、この抵抗
の中点がトランジスタ２４のベースに接続されて
いる。トランジスタ２４のコレクタにはリレー９
の駆動コイル９ａ、抵抗８を介して整流器７の出
力が接続され、駆動コイル９ａと並列に平滑用コ
ンデンサ１０、定電圧用ツエナーダイオード１１
が接続され、抵抗１９と２０の中点には平滑用コ
ンデンサ２１が、サイリスタ１８のゲート・カソ
ード間にはノイズ防止用コンデンサ１６が接続さ
れている。

第２図においてドライヤ本体ハウジングは空気
の吸込口２６、温風の吐出口２７を有し、内部に
は送風用モータ６により回転駆動されるフアン２
８、温風を得るためのヒータ３，３ａ，３ｂ，３
ｃなどを装備している。

次に上記構成の動作について説明する。まず、
商用電源１が低電圧電源の場合、スイツチ２をオ
ンして商用電源１が印加されると、整流器７を介
して抵抗１３，１４で抵抗分割された電圧がツエ
ナーダイオード１５に印加される。ところが前記
電圧はツエナーダイオード１５のツエナー電圧よ
りも低いため、ツエナーダイオード１５に電流が
流れず、抵抗１７にはサイリスタ１８をオンする
だけの電圧が発生せずサイリスタ１８はオフのま
まである。

一方、トランジスタ２４には抵抗１９，２０，
２２を介して、ベース電流が流れ、トランジスタ
２４はオンする。ここで、コンデンサ２１はベー
ス電流を平滑化してトランジスタ２４の動作を確
実にするものである。トランジスタ２４がオンす
ると、リレー９の駆動コイル９ａには抵抗８を介
して駆動電流が流れリレー９が動作する。ここで
コンデンサ１０はリレー９の駆動コイル９ａの印
加電圧を平滑化するものであり、ツエナーダイオ
ード１１は定格以上の電圧をリレー９の駆動コイ
ル９ａに印加させないものであり、いずれもリレ
ー９の動作を確実にするとともに信頼性を向上さ
せるためのものである。

ここでリレー９の接点９ｂは１メイク接点であ
り、リレー９が動作すると接点９ｂがオンするた
め、商用電源１はヒータ３ｃに印加される。ま
た、モータ６にはヒータ３ａ，３ｂの並列抵抗と
分圧抵抗を介して商用電源１が印加される。ヒー
タ３ｃとモータ６に電源が供給されることによ
り、送風用モータ６、フアン２８が回転し、吸込
口２６より吸込んだ空気がヒータ３ｃで暖められ
て温風が吐出口２７より吐出される。

次に商用電源１が高電圧電源の場合について説
明すると、スイツチ２をオンして商用電源１が印
加されると、整流器７を介して抵抗１３，１４で
抵抗分割された電圧がツエナーダイオード１５に
印加される。ところが、今回は前記電圧がツエナ
ー電圧よりも高くなるため、その高い分だけツエ
ナーダイオード１５に電流が流れ、ツエナー電圧
で定電圧化される。ツエナーダイオード１５に電
流が流れると、抵抗１７にはサイリスタ１８をオ
ンするに必要な電圧が発生し、サイリスタ１８は
オンする。

ここで抵抗１３，１４，１７の抵抗値およびツ
エナーダイオード１５のツエナー電圧は、商用電
源１が低電圧電源ではサイリスタ１８が確実にオ
フし（サイリスタ１８のゲートトリガ電圧V_GT、
ゲートトリガ電流i_GTのばらつき、および周囲温
度が変化しても）、高電圧電源ではサイリスタ１
８が確実にオンするように設定されている。

一方、コンデンサ２１には抵抗１９を介して
徐々に電荷が充電されていくが、トランジスタ２
４がオンする前にサイリスタ１８がオンしてトラ
ンジスタ２４にベース電流を流さないようにする
ため、トランジスタ２４はオンすることなく、オ
フのままである。ここで、コンデンサ２１はサイ
リスタ１８のオン電流を平滑化する働きもし、コ
ンデンサ２１と抵抗２０の時定数はサイリスタ１
８のオン電流がサイリスタ１８の保持電流以下と
ならないように設定されている。

トランジスタ２４がオフのままのため、リレー
９の駆動コイル９ａには電流が流れずリレー９は
動作しない。すなわちリレー接点９ｂはオフのま
まであり、商用電源１はヒータ３ａ，３ｂ，３ｃ
に直列に印加される。ここでヒータ３ｃとヒータ
３ａ，３ｂ，３ｃの和の抵抗値を、低電圧電源と
高電圧電源の電圧比２乗の比とすることにより、
いずれの電源電圧においても同電力となるように
設定されている。

一方、モータ６には、ヒータ３ａとヒータ３
ｂ，３ｃの抵抗分圧された電圧が分圧抵抗４、整
流器７を介して印加される。ここでヒータ３ａと
ヒータ３ｂ，３ｃの和の抵抗比（およそ低電圧電
源と高電圧電源の電圧比と同じ）と、分圧抵抗４
の抵抗値は低電圧電源と高電圧電源時にモータ６
への供給電流が同じとなるように（すなわちモー
タ６の回転数が同じとなるように）設定されてい
る。

したがつて、商用電源１として低電圧電源が印
加された場合でも、高電圧電源が印加された場合
でも、電源電圧検出回路１２が自動的に電圧を検
出しリレー９を制御してヒータ構成を切替えるた
め、ヒータ電力およびモータ６の回転数が同じに
なるため、同じ風温の温風が使用者の手を煩わせ
ることなく得られる。

また、コンデンサ１０、ツエナーダイオード１
１をリレー９の駆動コイル９ａと並列にしてトラ
ンジスタ２４を介して整流器７の出力と接続した
ため、高電圧電源時には、トランジスタ２４がオ
フしているため、ツエナーダイオード１１、コン
デンサ１０および抵抗８には電流が流れない構成
となる。したがつて、ツエナーダイオード１１お
よび抵抗８は定格電力の低いものが使用できると
いう効果がある。なお、低電圧電源時にはトラン
ジスタ２４がオンして電流が流れるため本来の働
きをする。

次にコンデンサ１６は、低電圧電源時にライン
サージによつて、サイリスタ１８のゲートにノイ
ズが発生し、サイリスタ１８が誤動作するのを防
ぐためのノイズ吸収用であり、周波数特性のよい
セラミツクコンデンサが適している。また、ヒー
タ構成を電源オフ時には高電圧電源用となるよう
にしたため、高電圧電源が印加された場合でも、
全くリレー９が動作せず、低電圧電源用ヒータ構
成となることがない。したがつて、過大な突入電
流が流れることがなくリレー等の劣化を防ぐばか
りでなく、商用電源の過大な電圧降下をきたすこ
ともなく安全である。

第３図は本発明の第２実施例を示す。この実施
例は直並列切替のヒータ構成に適用したものであ
る。

電源電圧検出回路１２は前記第１実施例と同様
であるが、並列関係に設けられたリレー９，２９
の２個を同時に制御する。ヒータ３ａ，３ｂの直
列路に対してヒータ３ｃがリレー９の接点９ｂの
NO端子とコモン端子Ｃを介して並列的に接続さ
れ、ヒータ３ｂとヒータ３ｃの接続点がリレー２
９の接点２９ｂを介してマイナスラインに、前記
リレー９のNC端子がマイナスラインに接続され
ている。また、モータ６はヒータ３ｂと並列に分
圧抵抗４、整流器５を介して接続されている。

そして、電源オフ時および高電圧電源時には、
リレー９の接点９ｂはNC端子側にあり、リレー
２９の接点２９ｂはオフとなつており、ヒータ３
ａ，３ｂ，３ｃは直列接続となる。

一方、電源電圧検出回路１２が低電圧電源を検
出したときには、リレー９，２９が動作して接点
９ｂはNO端子側となり、接点２９ｂはオンとな
りヒータ３ａ，３ｂとヒータ３ｃは並列接続とな
る。なお、ヒータ３ａ，３ｂ，３ｃの抵抗比は高
電圧電源と低電圧電源でヒータ３の消費電力、モ
ータ６の回転数が同じになるように設定してお
く。

この実施例の動作については前記第１実施例と
同様であるので説明は省略する。但し、整流器７
は前記第１実施例がブリツジであり全波整流であ
るのに対し、この実施例ではダイオードによる半
波整流である。

（発明の効果） 以上のように本願発明によれば、リレーが電源
オフ時にヒータ構成を高電圧電源用となるように
されており、かつ、低電圧電源のときには対応す
る整流電圧によりツエナーダイオード、サイリス
タをオフにし、トランジスタを導通させてリレー
を動作させることにより前記ヒータ構成を低電圧
電源用に切替えるようにし、一方、高電圧電源の
ときには対応する整流電圧によりツエナーダイオ
ードをオン、サイリスタをオン状態にさせ、トラ
ンジスタを非導通にさせてリレーを非動作状態に
させることにより前記ヒータ構成を高電圧電源用
に切替えるようにしたので、低電圧電源用と高電
圧電源用との切替を確実にし、かつ、切替時のタ
イムラグをなくして使用者に不安感を与えること
がない。また、電源の変動に対しても安定した切
替状態が保証される。

また、サイリスタのゲート・カソード間に誤動
作防止用コンデンサを接続したので、サイリスタ
のゲートに発生するノイズを吸収し、サイリスタ
の誤動作を確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による自動電圧切
替回路の回路図、第２図は同回路を備えたドライ
ヤの断面図、第３図は本発明の第２実施例による
自動電圧切替回路の回路図である。 １……商用電源、３ａ，３ｂ，３ｃ……ヒー
タ、９……リレー（切替手段）、９ａ……駆動コ
イル、９ｂ……接点、１０……電圧平滑用コンデ
ンサ、１１……定電圧用ツエナーダイオード、１
２……電源電圧検出回路、１５……ツエナーダイ
オード、１６……誤動作防止用コンデンサ、１８
……サイリスタ、２４……トランジスタ、２９…
…リレー（切替手段）、２９ａ……駆動コイル、
２９ｂ……接点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 低電圧電源用と高電圧電源用とを有するヒー
   タ構成と、前記ヒータ構成を切替えるリレーと、
   前記リレー動作を切替える駆動コイル及び該駆動
   コイルと並列に電圧平滑用コンデンサと定電圧用
   ツエナーダイオードとが接続されてなるリレー切
   替手段と、該リレー切替手段に直列に接続される
   トランジスタと、前記電源電圧を整流する回路で
   あつて、出力側に前記リレー切替手段とトランジ
   スタとの直列回路を並列接続する整流回路と、前
   記トランジスタのオン、オフ動作を制御するサイ
   リスタと、前記整流電圧が高電圧電源に対応する
   電圧のときに導通され、前記サイリスタにゲート
   電圧を供給するツエナーダイオードとを備え、前
   記リレーは電源オフ時にヒータ構成が高電圧電源
   用となるようにされており、かつ、前記サイリス
   タがオフのときに前記トランジスタを導通させて
   前記リレーを動作させることにより前記ヒータ構
   成を低電圧電源用に切替えることを特徴とする自
   動電圧切替回路。 ２ サイリスタのゲート・カソード間に誤動作防
   止用コンデンサを接続したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の自動電圧切替回路。