JPH09179637A - Phase control circuit - Google Patents

Phase control circuit

Info

Publication number
JPH09179637A
JPH09179637A JP35004395A JP35004395A JPH09179637A JP H09179637 A JPH09179637 A JP H09179637A JP 35004395 A JP35004395 A JP 35004395A JP 35004395 A JP35004395 A JP 35004395A JP H09179637 A JPH09179637 A JP H09179637A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
phase angle
ratio
maximum
variable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP35004395A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Tatsuta
哲男 多津田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP35004395A priority Critical patent/JPH09179637A/en
Publication of JPH09179637A publication Critical patent/JPH09179637A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the high absolute accuracy of the maximum value and the minimum value of the arbitrarily set conducting angle of a switching element and to suppress the fluctuation of the maximum value and the minimum value due to a temperature by comparing a variable voltage obtained in a variable power output means with the voltage level of an integration waveform. SOLUTION: In order to respectively equalize the ratio of the maximum phase angle and the ratio of the minimum phase angle of a phase angle range for driving a load to the phase angle of the half cycle of an AC power source 1 and respective DC voltage rations to a DC voltage detected by a peak voltage value detection circuit 6, the DC voltage detected by the peak voltage value detection circuit 6 is divided by a resistor element and the DC voltage for setting the maximum phase angle and the DC voltage for setting the minimum phase angle are outputted. Then, by selecting the variable voltage in the range of the DC voltages for setting the maximum and minimum phase angles and comparing the variable voltage with the voltage level of the integration waveform, a period when trigger pulses are generated and turning on the switching element is decided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ランプ、ヒータ
などの負荷への通電を制御する位相制御回路に関し、特
に負荷への通電率を制御すると共に通電のオン、オフ動
作を行い得るようにした位相制御回路に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase control circuit for controlling the energization of a load such as a lamp or a heater, and more particularly to controlling the energization rate of the load and performing the on / off operation of the energization. The present invention relates to a phase control circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、スイッチング素子によって位相が
制御された交流電源を用いて負荷を駆動する位相制御回
路としては、種々の構成のものが知られているが、その
一例として図7の(A),(B)に示すような構成のも
のがある(NECデータブック,「小中電力半導体」,
第440 〜第443 頁参照)。図7の(A)は、従来の位相
制御回路を示す回路構成図であり、図7の(B)は、そ
の動作時の電圧と位相の関係を示す図である。図7の
(A)において、101 は交流電源で、負荷102 とコンデ
ンサ103 ,104 及びトライアック105 の第1電極に接続
されている。トライアック105 の第2電極は、負荷102
と抵抗素子106 ,107 に、またトライアック105 のゲー
ト端子はダイアック108 の第1電極に接続されている。
ダイアック108 の第2電極は、コンデンサ103 と可変抵
抗109 ,110 の一端に、また可変抵抗109 の他端は抵抗
素子106 に、可変抵抗110 の他端は抵抗素子107 とコン
デンサ104 に接続されている。また図7の(B)におい
て、波形aは交流電源101 の電圧と位相の波形を示し、
波形bはコンデンサ103 の端子間電圧と位相を示してい
る。またVBOはダイアック108 のブレークオーバ電圧、
C はコンデンサ103 の端子間の振幅電圧、φT はトラ
イアック105 の導通角を示している。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a phase control circuit for driving a load by using an AC power source whose phase is controlled by a switching element, various configurations are known, one example of which is shown in FIG. ), (B) are available (NEC Data Book, "Small and Medium Power Semiconductors",
See pages 440-443). FIG. 7A is a circuit configuration diagram showing a conventional phase control circuit, and FIG. 7B is a diagram showing the relationship between voltage and phase during its operation. In FIG. 7A, reference numeral 101 is an AC power source, which is connected to the load 102, the capacitors 103 and 104, and the first electrode of the triac 105. The second electrode of the triac 105 is the load 102
To the resistance elements 106 and 107, and the gate terminal of the triac 105 is connected to the first electrode of the diac 108.
The second electrode of the diac 108 is connected to the capacitor 103 and one ends of the variable resistors 109 and 110, the other end of the variable resistor 109 is connected to the resistor element 106, and the other end of the variable resistor 110 is connected to the resistor element 107 and the capacitor 104. There is. Further, in FIG. 7B, the waveform a shows the waveform of the voltage and phase of the AC power supply 101,
The waveform b shows the voltage and the phase between the terminals of the capacitor 103. V BO is the breakover voltage of DIAC 108,
V C is the amplitude voltage between the terminals of the capacitor 103, and φ T is the conduction angle of the triac 105.

【0003】次に、このような構成の位相制御回路の動
作について説明する。まず基本的な動作を説明するため
に、抵抗素子107 ,コンデンサ104 及び可変抵抗110 を
省いた構成での回路動作について説明する。この場合、
抵抗素子106 と可変抵抗109とコンデンサ103 で移相回
路が構成され、コンデンサ103 の両端電圧がダイアック
108 のブレークオーバ電圧VBOに達すると、コンデンサ
103 に蓄えられた電荷はダイアック108 を通じて放電さ
れる。ここで得られたパルス電流はトライアック105 を
トリガし、その半サイクルの残りの部分φT の期間トラ
イアック105 を導通させ、位相制御を行うことができ
る。
Next, the operation of the phase control circuit having such a configuration will be described. First, in order to explain the basic operation, the circuit operation in a configuration in which the resistance element 107, the capacitor 104 and the variable resistance 110 are omitted will be described. in this case,
The resistance element 106, the variable resistor 109, and the capacitor 103 form a phase shift circuit, and the voltage across the capacitor 103 is diac.
When the breakover voltage V BO of 108 is reached, the capacitor
The electric charge stored in 103 is discharged through the diac 108. The pulse current obtained here triggers the triac 105, and the triac 105 is made conductive during the remaining part φ T of the half cycle, whereby phase control can be performed.

【0004】φT の期間は、抵抗素子106 と可変抵抗10
9 とコンデンサ103 の時定数で決定されるコンデンサ10
3 の端子間電圧と、ダイアック108 のブレークオーバ電
圧VBOによって設定することができる。この時、可変抵
抗109 を最小値にした場合に、φT は最大値φTmaxとな
り、可変抵抗109 を最大値にした場合に、φT の最小値
φTminとなるように、抵抗素子106 の抵抗値R1 ,可変
抵抗109 の最大値RV1,コンデンサ103 の容量値C1
びダイアック108 のブレークオーバ電圧VBOを選択す
る。
During the period of φ T , the resistance element 106 and the variable resistance 10
Capacitor 10 determined by the time constant of 9 and capacitor 103
It can be set by the voltage between terminals 3 and the breakover voltage V BO of the diac 108. At this time, when the variable resistor 109 is set to the minimum value, φ T becomes the maximum value φ Tmax , and when the variable resistor 109 is set to the maximum value, the minimum value of φ T becomes φ Tmin . The resistance value R 1 , the maximum value R V1 of the variable resistor 109, the capacitance value C 1 of the capacitor 103, and the breakover voltage V BO of the diac 108 are selected.

【0005】以上述べた抵抗素子107 ,コンデンサ104
及び可変抵抗110 を省いた回路での動作では、トライア
ック導通開始点付近の低出力部に大きなヒステリシスを
有するため、実際には抵抗素子107 ,コンデンサ104 及
び可変抵抗110 を付加している。トライアック導通開始
点付近の低出力部に大きなヒステリシスを有する理由
は、可変抵抗109 が最大値から次第に減じられると、コ
ンデンサ103 の端子間の振幅電圧VC はダイアック108
のブレークオーバ電圧VBOに達するまで増大する。ブレ
ークオーバ電圧VBOに達すると、同時にダイアック108
が導通してトライアック105 を導通させるためのトリガ
パルスを発生し、コンデンサ103 の電荷の一部を放出す
る。これにより、コンデンサ103 の端子間の振幅電圧V
C が低下するため、次の半サイクルの導通位相に位相差
が生じてしまう。したがって、一度トリガしたあとは、
最初に導通したときより可変抵抗109 が大きくなっても
トリガは引き続き行われ、より低い出力電圧に達するま
で位相の制御が可能となる。
The resistor element 107 and the capacitor 104 described above
In the operation of the circuit in which the variable resistor 110 is omitted, the resistance element 107, the capacitor 104, and the variable resistor 110 are actually added because the low output portion near the triac conduction start point has a large hysteresis. The reason why the low output part near the triac conduction start point has a large hysteresis is that when the variable resistor 109 is gradually reduced from the maximum value, the amplitude voltage V C between the terminals of the capacitor 103 becomes equal to that of the diac 108.
Increase until it reaches the breakover voltage V BO . When the breakover voltage V BO is reached, at the same time the DIAC 108
Conducts to generate a trigger pulse for conducting the triac 105, and discharges a part of the electric charge of the capacitor 103. As a result, the amplitude voltage V between the terminals of the capacitor 103 is
Since C decreases, a phase difference occurs in the conduction phase in the next half cycle. Therefore, once triggered,
Triggering continues even if the variable resistor 109 becomes larger than it was when first turned on, allowing phase control until a lower output voltage is reached.

【0006】そこで、抵抗素子107 ,コンデンサ104 及
び可変抵抗110 を付加することによって、ダイアック10
8 が導通することにより生じたコンデンサ103 の端子間
の振幅電圧VC の低下が、次の半サイクルの間にコンデ
ンサ104 の両端により、可変抵抗110 を通じて充電され
るため、前記ヒステリシスを軽減することができる。な
お、付加する可変抵抗110 は、可変抵抗109 が最大値の
とき、φT が最小値φTminとなるように抵抗値が調整さ
れる。
Therefore, by adding the resistance element 107, the capacitor 104 and the variable resistance 110, the diac 10
The decrease in the amplitude voltage V C between the terminals of the capacitor 103 caused by the conduction of 8 is charged through the variable resistor 110 by the both ends of the capacitor 104 during the next half cycle, so that the hysteresis is reduced. You can The resistance value of the variable resistor 110 to be added is adjusted so that φ T becomes the minimum value φ Tmin when the variable resistor 109 has the maximum value.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
位相制御回路においては、次のような問題点がある。す
なわち、従来の位相制御回路においては、トライアック
105 の導通角φT は、抵抗素子106 と可変抵抗109 とコ
ンデンサ103 の時定数で決定されるコンデンサ103 の端
子間電圧と、ダイアック108 のブレークオーバ電圧VBO
によって得ている。このとき、可変抵抗109 を最小値に
した場合にφT は最大値φTmaxとなるように、抵抗素子
106 の抵抗値、可変抵抗108 の最大値、コンデンサ103
の容量値及びダイアック108 のブレークオーバ電圧VBO
を選択しなければならない。
However, the conventional phase control circuit described above has the following problems. That is, in the conventional phase control circuit, the triac
The conduction angle φ T of 105 is determined by the time constant of the resistance element 106, the variable resistor 109 and the capacitor 103, and the terminal voltage of the capacitor 103 and the breakover voltage V BO of the diac 108.
Is gaining by. At this time, when the variable resistor 109 is set to the minimum value, φ T becomes the maximum value φ Tmax , so that the resistance element
106 resistor value, variable resistor 108 maximum value, capacitor 103
Capacitance value of DIAC 108 and breakover voltage V BO of DIAC 108
You have to choose.

【0008】つまり、φT の最大値φTmaxの絶対精度
は、抵抗素子106 の抵抗値、コンデンサ103 の容量値及
びダイアック108 のブレークオーバ電圧VBOの絶対精度
が必要であり、同様に、φT の最小値φTminの絶対精度
は、可変抵抗109 の最大値、抵抗素子106 の抵抗値、コ
ンデンサ103 の容量値及びダイアック108 のブレークオ
ーバ電圧VBOの絶対精度が必要となる。また、温度によ
るφTmax,φTminの変動にも、抵抗素子106 の抵抗値、
コンデンサ103 の容量値、可変抵抗109 の最大値及びダ
イアック108 のブレークオーバ電圧VBOの温度変動が、
そのまま関係してくる。このため、容易に高精度の位相
制御範囲を設定することは不可能である。
In other words, the absolute accuracy of the maximum value φ Tmax of φ T requires the absolute values of the resistance value of the resistance element 106, the capacitance value of the capacitor 103 and the breakover voltage V BO of the diac 108, and similarly, φ The absolute accuracy of the minimum value φ Tmin of T requires the absolute accuracy of the maximum value of the variable resistor 109, the resistance value of the resistance element 106, the capacitance value of the capacitor 103, and the breakover voltage V BO of the diac 108. Further, even if φ Tmax and φ Tmin change due to temperature, the resistance value of the resistance element 106,
The capacitance value of the capacitor 103, the maximum value of the variable resistor 109, and the temperature change of the breakover voltage V BO of the diac 108
It is directly related. Therefore, it is impossible to easily set a highly accurate phase control range.

【0009】更に、交流電源の周波数に依存する問題点
を図8の(A),(B)を用いて説明する。図8の
(A)において、波形cは周波数50Hz の交流電源の電
圧と位相の波形を示し、波形dはコンデンサ103 の端子
間電圧と位相の関係を示す。同様に図8の(B)におい
て、波形eは周波数60Hz の交流電源の電圧と位相の波
形を示し、波形f はコンデンサ103 の端子間電圧と位相
の関係を示している。
Further, the problem depending on the frequency of the AC power source will be described with reference to FIGS. 8 (A) and 8 (B). In FIG. 8A, a waveform c shows a voltage and a phase waveform of an AC power source having a frequency of 50 Hz, and a waveform d shows a relationship between a terminal voltage of the capacitor 103 and a phase. Similarly, in FIG. 8B, a waveform e shows a voltage and a phase waveform of an AC power source having a frequency of 60 Hz, and a waveform f shows a relationship between a terminal voltage of the capacitor 103 and a phase.

【0010】トライアック105 がターンオフしている時
間TφTCは、抵抗素子106 と可変抵抗109 とコンデンサ
103 の時定数で決定されるコンデンサ103 の端子間電圧
と、ダイアック108 のブレークオーバ電圧VBOによって
得られるため、交流電源の周波数50Hz ,60Hz に関係
なく同一時間となる。したがって、可変抵抗109 の抵抗
値が固定されているとき、交流電源の周波数が50Hz の
場合の導通角φT1は、10ms−TφTCとなり、交流電源の
周波数が60Hz の場合の導通角φT2は8.3 ms−TφTC
なる。つまり、交流電源の周波数が異なると、可変抵抗
109 の抵抗値が同一でも、負荷に印加される実効値電圧
は異なる。
The time Tφ TC during which the triac 105 is turned off is the resistance element 106, the variable resistance 109 and the capacitor.
Since it is obtained by the voltage across the terminals of the capacitor 103 determined by the time constant of 103 and the breakover voltage V BO of the diac 108, the time is the same regardless of the frequencies 50 Hz and 60 Hz of the AC power supply. Therefore, when the resistance value of the variable resistor 109 is fixed, the conduction angle φ T1 when the frequency of the AC power source is 50 Hz is 10 ms−T φ TC , and the conduction angle φ T2 when the frequency of the AC power source is 60 Hz. It becomes 8.3 ms-Tφ TC . In other words, if the frequency of the AC power supply is different, the variable resistance
Even if the resistance of 109 is the same, the RMS voltage applied to the load is different.

【0011】そのため、交流電源の周波数が変動するた
びに、可変抵抗110 を交流電源の周波数に応じてマニュ
アルで調整すること、あるいは複雑な調整回路が必要で
ある。また、可変抵抗109 の抵抗値が最小値の場合は最
大位相角の絶対値がφTmaxとなり、可変抵抗109 の抵抗
値が最大値の場合は最小位相角の絶対値がφTminとなる
最大最小位相角の絶対値を、可変抵抗110 を調整するだ
けで、交流電源の周波数の変動に依存せず実現させるこ
とは大変難しい。
Therefore, every time the frequency of the AC power source fluctuates, it is necessary to manually adjust the variable resistor 110 according to the frequency of the AC power source, or a complicated adjusting circuit. Also, when the resistance value of the variable resistor 109 is the minimum value, the absolute value of the maximum phase angle is φ Tmax , and when the resistance value of the variable resistor 109 is the maximum value, the absolute value of the minimum phase angle is φ Tmin. It is very difficult to realize the absolute value of the phase angle only by adjusting the variable resistor 110 without depending on the fluctuation of the frequency of the AC power supply.

【0012】加えて、抵抗素子107 ,コンデンサ104 ,
可変抵抗110 を付加することで、トライアック導通開始
点付近の低出力部に存在する大きなヒステリシスを軽減
することはできるが、このヒステリシスを皆無にするこ
とはできない。このため、最小位相角の絶対値φTmin
精度は低下してしまう。また、交流電源の最大値を変え
る場合、抵抗素子106 と可変抵抗109 とコンデンサ103
の時定数で決定される位相角が最大位相角φTmaxのとき
に負荷にかかる実効値が異なり、負荷を破壊する可能性
がある。
In addition, the resistance element 107, the capacitor 104,
By adding the variable resistor 110, the large hysteresis existing in the low output portion near the triac conduction start point can be reduced, but this hysteresis cannot be eliminated. Therefore, the accuracy of the absolute value φ Tmin of the minimum phase angle is reduced. In addition, when changing the maximum value of the AC power supply, the resistance element 106, the variable resistance 109, and the capacitor 103
When the phase angle determined by the time constant of is the maximum phase angle φ Tmax , the effective value applied to the load is different and the load may be destroyed.

【0013】本発明は、従来の位相制御回路における上
記問題点を解消するためになされたもので、請求項1及
び2記載の発明は、任意に設定したスイッチング素子の
導通角の最大値φTmax,最小値φTminの高い絶対精度
と、温度による前記最大値φTmax,最小値φTminの変動
を抑えることのできる位相制御回路を実現すること、任
意に設定したスイッチング素子の導通角の最大値
φTmax,最小値φTminが交流電源の周波数の変動に依存
しない位相制御回路を実現すること、並びにスイッチン
グ素子導通開始点付近の低出力部に存在するヒステリシ
スを皆無にする位相制御回路を実現することを目的と
し、更に請求項2記載の発明は、交流電源のレベルによ
って、導通角の最大値φTmax,最小値φTminを切り換え
ることによって、負荷を駆動する実効値が交流電源のレ
ベルに依存しない位相制御回路を実現することを目的と
する。
The present invention has been made in order to solve the above problems in the conventional phase control circuit. The inventions of claims 1 and 2 set a maximum value φ Tmax of the conduction angle of the switching element set arbitrarily. absolute and accuracy higher minimum phi Tmin, possible to realize a phase control circuit capable of suppressing variation of the maximum value phi Tmax, the minimum value phi Tmin due to the temperature, the maximum value of the conduction angle of the switching element arbitrarily set Realize a phase control circuit in which φ Tmax and minimum value φ Tmin do not depend on the fluctuation of the frequency of the AC power supply, and realize a phase control circuit that eliminates the hysteresis existing in the low output part near the switching element conduction start point. effective for the purpose, further invention of claim 2, the level of the AC power source, the maximum value phi Tmax of conduction angle, by switching the minimum phi Tmin, for driving a load that There is an object to realize a phase control circuit which does not depend on the level of the AC power supply.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めの本発明の構成を、図1に示す概念図に基づいて説明
する。請求項1記載の発明は、交流電源1からエッジ検
出部2を備えたゼロクロス検出部3によって得られたゼ
ロクロス波形のエッジ検出により、鋸歯状波発生部5に
おいて交流電源1の半周期の期間毎積分する鋸歯状波を
発生し、鋸歯状波のピーク電圧をピーク電圧値検出回路
6によって検出する。そして、交流電源1の半周期の位
相角1πrad に対する負荷10を駆動する位相角範囲の最
大位相角の比率をρとして、同様に、最小位相角の比率
をνとしたとき、ピーク電圧値検出回路6によって検出
された直流電圧に対する比率がρと等しくなるようにこ
の直流電圧を抵抗素子によって分圧した最大位相角設定
用の直流電圧と、ピーク電圧値検出回路6によって検出
された直流電圧に対する比率がνと等しくなるようにこ
の直流電圧を抵抗素子によって分圧した最小位相角設定
用の直流電圧を出力する最大最小位相角設定用直流電圧
発生部7と、最大と最小の位相角設定用直流電圧範囲で
任意に可変電圧を出力できる可変電圧出力手段とこの手
段で得られる可変電圧と積分波形の電圧レベルとを比較
する比較手段とを備え、この比較手段の出力からスイッ
チング素子9をターンオンさせるためのトリガパルスを
発生するトリガパルス発生部8とを設けて、位相制御回
路を構成するものである。
The structure of the present invention for solving the above problems will be described with reference to the conceptual diagram shown in FIG. According to the first aspect of the present invention, the edge detection of the zero-cross waveform obtained from the AC power supply 1 by the zero-cross detection unit 3 including the edge detection unit 2 detects the saw-tooth wave generation unit 5 every half cycle of the AC power supply 1. A sawtooth wave to be integrated is generated, and the peak voltage of the sawtooth wave is detected by the peak voltage value detection circuit 6. When the ratio of the maximum phase angle of the phase angle range that drives the load 10 to the half-cycle phase angle 1πrad of the AC power supply 1 is ρ, and similarly, the ratio of the minimum phase angle is ν, the peak voltage value detection circuit The DC voltage for setting the maximum phase angle obtained by dividing the DC voltage by a resistance element so that the ratio to the DC voltage detected by 6 becomes equal to ρ, and the ratio to the DC voltage detected by the peak voltage value detection circuit 6. DC voltage generator 7 for maximum and minimum phase angle setting, which outputs a DC voltage for minimum phase angle setting, which is obtained by dividing this DC voltage by a resistance element so that is equal to ν, and a maximum and minimum phase angle setting DC voltage A variable voltage output means capable of arbitrarily outputting a variable voltage in the voltage range and a comparison means for comparing the variable voltage obtained by this means with the voltage level of the integrated waveform are provided. And a trigger pulse generator 8 for generating a trigger pulse for turning on the switching element 9 to form a phase control circuit.

【0015】このように構成した請求項1記載の発明で
は、交流電源1の半周期の位相角に対する、負荷を駆動
する位相角範囲の最大位相角の比率及び最小位相角の比
率と、ピーク電圧値検出回路6によって検出された直流
電圧に対する各分圧直流電圧の比率がそれぞれ等しくな
るように、ピーク電圧値検出回路6によって検出された
直流電圧を抵抗素子によって分圧して、最大位相角設定
用の直流電圧と最小位相角設定用の直流電圧を出力す
る。そして最大と最小の位相角設定用直流電圧の範囲で
任意に可変電圧を選択して、この可変電圧と積分波形の
電圧レベルとを比較することによってトリガパルスを発
生し、スイッチング素子をターンオンさせる期間を決定
しているため、任意に設定したスイッチング素子の導通
角の最大値φTmax,最小値φTminの変動を抑えることが
できる。また任意に設定したスイッチング素子の導通角
の最大値φTmax,最小値φTminが交流電源の周波数の変
動に依存せず、更に、スイッチング素子導通開始点付近
の低出力部に存在するヒステリシスを皆無にする位相制
御回路を実現することができる。
According to the first aspect of the invention thus configured, the ratio of the maximum phase angle and the minimum phase angle of the phase angle range for driving the load to the phase angle of the half cycle of the AC power source 1 and the peak voltage. The DC voltage detected by the peak voltage value detection circuit 6 is divided by a resistance element so that the ratio of each divided DC voltage to the DC voltage detected by the value detection circuit 6 becomes equal, and the maximum phase angle setting The DC voltage of and the DC voltage for setting the minimum phase angle are output. Then, a variable voltage is arbitrarily selected within the range of the maximum and minimum phase angle setting DC voltage, and a trigger pulse is generated by comparing this variable voltage with the voltage level of the integrated waveform to turn on the switching element. Therefore, it is possible to suppress the fluctuations of the maximum value φ Tmax and the minimum value φ Tmin of the conduction angle of the switching element set arbitrarily. Moreover, the maximum value φ Tmax and the minimum value φ Tmin of the conduction angle of the switching element set arbitrarily do not depend on the fluctuation of the frequency of the AC power supply, and there is no hysteresis existing in the low output part near the conduction start point of the switching element. The phase control circuit can be realized.

【0016】請求項2記載の発明は、交流電源1からエ
ッジ検出部2を備えたゼロクロス検出部3によって得ら
れたゼロクロス波形のエッジ検出により、鋸歯状波発生
部5において交流電源1の半周期の期間毎積分する鋸歯
状波を発生し、鋸歯状波のピーク電圧をピーク電圧値検
出回路6によって検出する。そして、交流電源1の半周
期の位相角1πrad に対する負荷10を駆動する複数の位
相角範囲の最大位相角の比率をρ1 ,ρ2 ・・・ρn
し、同様に最小位相角の比率をν1 ,ν2 ・・・νn
したとき、ピーク電圧値検出回路6によって検出された
直流電圧に対する比率がρ1 ,ρ2 ・・・ρn と等しく
なるようにこの直流電圧を複数の抵抗素子の組み合わせ
によって分圧した直流電圧Vρ1 ,Vρ2 ・・・Vρn
と、ピーク電圧値検出回路6によって検出された直流電
圧に対する比率がν1 ,ν2 ・・・νn と等しくなるよ
うにこの直流電圧を複数の抵抗素子の組み合わせによっ
て分圧した直流電圧Vν1 ,Vν2 ・・・Vνn の中か
ら、交流電源最大値識別部4によって検出された交流電
源1の最大値に対応した、最大位相角設定用直流電圧と
最小位相角設定用直流電圧を選択出力する最大最小位相
角設定用直流電圧発生部7と、この最大と最小の位相角
設定用直流電圧の範囲で任意に可変電圧を選択してこの
可変電圧と積分波形の電圧レベルとを比較する手段とを
備え、この比較手段の出力からスイッチング素子9をタ
ーンオンさせるためのトリガパルスを発生するトリガパ
ルス発生部8とを設けて、位相制御回路を構成するもの
である。
According to the second aspect of the present invention, the half-cycle of the AC power supply 1 is generated in the sawtooth wave generation unit 5 by the edge detection of the zero-cross waveform obtained from the AC power supply 1 by the zero-cross detection unit 3 having the edge detection unit 2. A sawtooth wave that is integrated for each period is generated, and the peak voltage of the sawtooth wave is detected by the peak voltage value detection circuit 6. Then, the ratios of the maximum phase angles of a plurality of phase angle ranges that drive the load 10 to the half-cycle phase angle 1πrad of the AC power supply 1 are set to ρ 1 , ρ 2 ... ρ n, and the ratio of the minimum phase angle is similarly set. When ν 1 , ν 2 ... ν n , a plurality of DC voltages are set so that the ratio to the DC voltage detected by the peak voltage value detection circuit 6 becomes equal to ρ 1 , ρ 2 ... ρ n . DC voltage Vρ 1 , Vρ 2 ... Vρ n divided by a combination of resistive elements
And a DC voltage Vν 1 obtained by dividing the DC voltage by a combination of a plurality of resistance elements so that the ratio to the DC voltage detected by the peak voltage value detection circuit 6 becomes equal to ν 1 , ν 2 ... ν n. , Vν 2 ... Vν n , the maximum phase angle setting DC voltage and the minimum phase angle setting DC voltage corresponding to the maximum value of the AC power supply 1 detected by the AC power supply maximum value identifying unit 4 are selected. The maximum / minimum phase angle setting DC voltage generator 7 that outputs the variable voltage is arbitrarily selected within the range of the maximum and minimum phase angle setting DC voltage, and this variable voltage is compared with the voltage level of the integrated waveform. Means and the trigger pulse generator 8 for generating a trigger pulse for turning on the switching element 9 from the output of the comparison means, thereby constituting a phase control circuit.

【0017】このように構成した請求項2記載の発明で
は、請求項1と同様の作用が得られると共に、交流電源
の最大値に対応した最大位相角設定用直流電圧と最小位
相角設定用直流電圧を選択し、この最大と最小の位相角
設定用直流電圧の範囲で任意に可変電圧を選択して、こ
の可変電圧と積分波形の電圧レベルとを比較することで
トリガパルスを発生し、スイッチング素子をターンオン
させる期間を決定しているため、交流電源のレベルによ
って、導通角の最大値φTmax,最小値φTminを切り換
え、負荷を駆動する実効値が交流電源のレベルに依存し
ない位相制御回路を実現できる。
According to the second aspect of the present invention thus configured, the same operation as that of the first aspect is obtained, and the maximum phase angle setting DC voltage and the minimum phase angle setting DC corresponding to the maximum value of the AC power supply are obtained. Select a voltage, select a variable voltage in the range of the maximum and minimum DC voltage for phase angle setting, and compare the variable voltage with the voltage level of the integrated waveform to generate a trigger pulse and switch. Since the period to turn on the element is determined, the maximum value φ Tmax and the minimum value φ Tmin of the conduction angle are switched depending on the level of the AC power supply, and the effective value for driving the load does not depend on the level of the AC power supply. Can be realized.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。図2は、本発明に係る位相制御回路の第1の実施の
形態を示す回路構成図である。図2において、11は正電
源VDDに接続された積分用定電流源、12は積分用のコ
ンデンサ、13は積分波形φf を発生するためのスイッチ
で、該スイッチ13の制御端子にゼロクロスパルスφdis
=“H”が入力されてターンオンしたとき、積分用コン
デンサ12の電荷をスイッチ13を経由して放電するように
なっている。スイッチ13は、φdis が“L”でターンオ
フし、その瞬間、積分用定電流源11と積分用コンデンサ
12によって積分が開始される。14はピークホールド回路
(又はサンプルホールド回路)で、前記積分波形φf
ピーク値を検出してホールドし、交流電源の周波数が50
Hz のときは直流電圧Vf50 として、交流電源の周波数
が60Hz のときは直流電圧Vf60 として出力する。直流
電圧Vf50 とVf60 は、抵抗素子R1,R2,R3から
なる分圧器15で分圧され、Vφmin50 とVφmax50 ,又
はVφmin60 とVφmax60 を得るようになっている。
Next, an embodiment will be described. FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a first embodiment of the phase control circuit according to the present invention. In FIG. 2, 11 is a constant current source for integration connected to the positive power supply VDD, 12 is a capacitor for integration, 13 is a switch for generating an integrated waveform φ f , and a zero-cross pulse φ is applied to the control terminal of the switch 13. dis
When "H" is input and turned on, the charge of the integrating capacitor 12 is discharged via the switch 13. The switch 13 turns off when φ dis is “L”, and at that moment, the constant current source 11 for integration and the capacitor for integration are
Integration is started by 12. 14 is a peak hold circuit (or sample hold circuit), which detects and holds the peak value of the integrated waveform φ f , and the frequency of the AC power supply is 50
When the frequency is Hz, it is output as a DC voltage V f50 , and when the frequency of the AC power supply is 60 Hz, it is output as a DC voltage V f60 . DC voltage V f50 and V f60 is divided by resistance elements R1, R2, a voltage divider 15 consisting of R3 min, thereby obtaining a V.phi Min50 and V.phi MAX50, or V.phi Min60 and max60.

【0019】そして、Vφmin50 とVφmax50 ,又はV
φmin60 とVφmax60 は、それぞれバッファ回路16,17
を介して、可変抵抗器18の固定抵抗端子VOL1とVO
L2に入力される。可変抵抗器18の可変抵抗端子VOL
3には、Vφmin50 からVφmax50 ,又はVφmin60
らVφmax60 の直流電圧の範囲でスイープする直流電圧
VOL3が出力され、コンパレータ19の反転入力端子に入
力されるようになっている。コンパレータ19の非反転入
力端子には積分波形φf が入力され、直流電圧VVOL3
積分波形φf の比較結果が、コンパレータ19より出力さ
れる。コンパレータ19から出力される比較結果は、図示
しないトリガパルス発生部に入力されて、比較結果に応
じた位相期間にスイッチング素子をターンオンさせるた
めのトリガパルスを発生するようになっている。
Then, Vφ min50 and Vφ max50 , or V
φ min60 and Vφ max60 are buffer circuits 16 and 17, respectively.
Via the fixed resistor terminals VOL1 and VO of the variable resistor 18
Input to L2. Variable resistance terminal VOL of variable resistor 18
To 3, V.phi MAX50 from V.phi Min50, or DC voltage V VOL3 sweeping from V.phi Min60 a range of DC voltage V.phi Max60 is output, and is input to the inverting input terminal of the comparator 19. The integrated waveform φ f is input to the non-inverting input terminal of the comparator 19, and the comparison result of the DC voltage V VOL3 and the integrated waveform φ f is output from the comparator 19. The comparison result output from the comparator 19 is input to a trigger pulse generator (not shown) to generate a trigger pulse for turning on the switching element in the phase period according to the comparison result.

【0020】次に、このように構成された位相制御回路
の動作について説明する。まず、交流電源周波数が50H
z の場合について説明する。図3に交流電源周波数が50
Hz時の回路動作の出力波形を示す。交流電源電圧VIN
の半周期は10msで、1πradである。この電源電圧VIN
に同期して、ゼロクロスを検出して、ゼロクロスパルス
φz を得ることができる。そしてゼロクロスパルスφz
のエッジを検出して、スイッチ13の制御パルスφdis
発生させる。但し、この制御パルスφdis のパルス幅t
φdis は、tφdis ≪10msとする。
Next, the operation of the phase control circuit thus configured will be described. First, the AC power supply frequency is 50H
The case of z will be described. The AC power supply frequency is 50 in Fig. 3.
The output waveform of the circuit operation at Hz is shown. AC power supply voltage V IN
The half cycle of is 10 ms, which is 1πrad. This power supply voltage V IN
The zero-cross pulse φ z can be obtained by detecting the zero-cross in synchronism with. And the zero-cross pulse φ z
Edge of the switch 13 to generate a control pulse φ dis for the switch 13. However, the pulse width t of this control pulse φ dis
φ dis is tφ dis << 10 ms.

【0021】積分波形φf は、制御パルスφdis
“L”のとき、スイッチ13がターンオフし、定電流源11
からの電流iが積分用コンデンサ12により積分されて形
成され、次式(1)で表される直流電圧Vf50 が発生す
る。 Vf50 =10ms×i/c ・・・・・・・(1) ここで、iは定電流源11の電流、cは積分用コンデンサ
12の容量値である。次いで、制御パルスφdis =“H”
のときには、スイッチ13がターンオンして、積分用コン
デンサ12の電荷をスイッチ13を経由して放電するため、
直流電圧はVf50の電位から0Vとなる。
The integrated waveform φ f is such that when the control pulse φ dis is “L”, the switch 13 is turned off and the constant current source 11
Is formed by being integrated by the integrating capacitor 12, and a DC voltage V f50 represented by the following equation (1) is generated. V f50 = 10 ms × i / c (1) where i is the current of the constant current source 11 and c is the integrating capacitor.
12 capacity values. Next, control pulse φ dis = “H”
At the time of, since the switch 13 is turned on and the charge of the integrating capacitor 12 is discharged through the switch 13,
The DC voltage becomes 0 V from the potential of V f50 .

【0022】ピークホールド回路(又はサンプルホール
ド回路)14は、積分波形φf のピーク値を検出しホール
ドした直流電圧Vf50 を出力し、この直流電圧Vf50
抵抗素子R1,R2,R3からなる分圧器15によって分
圧することにより、Vφmin50 とVφmax50 を得ること
ができる。Vφmin50 とVφmax50 は、それぞれ次式
(2),(3)で表される。 Vφmin50 =(R2 +R3 )×Vf50 /(R1 +R2 +R3 ) =(R2 +R3 )×10ms×i/{c×(R1 +R2 +R3 )} ・・・・・・・(2) Vφmax50 =R3 ×Vf50 /(R1 +R2 +R3 ) =R3 ×10ms×i/{c×(R1 +R2 +R3 )}・・(3) ここで、R1 ,R2 ,R3 は抵抗素子R1,R2,R3
の抵抗値を示している。
The peak hold circuit (or sample hold circuit) 14 detects the peak value of the integrated waveform φ f and outputs the held DC voltage V f50 , and this DC voltage V f50 is composed of resistance elements R1, R2 and R3. By dividing the voltage with the voltage divider 15, Vφ min50 and Vφ max50 can be obtained. Vφ min50 and Vφ max50 are expressed by the following equations (2) and (3), respectively. Vφ min50 = (R 2 + R 3 ) × V f50 / (R 1 + R 2 + R 3 ) = (R 2 + R 3 ) × 10 ms × i / {c × (R 1 + R 2 + R 3 )} ·· (2) Vφ max50 = R 3 × V f50 / (R 1 + R 2 + R 3) = R 3 × 10ms × i / {c × (R 1 + R 2 + R 3)} ·· (3) where, R 1 , R 2 and R 3 are resistance elements R 1 , R 2 and R 3
Shows the resistance value of.

【0023】交流電源電圧VINの周波数が50Hz 時の半
周期は、10ms=1πrad なので、上記(2),(3)式
は次式(4),(5)のように表される。 Vφmin50 =(R2 +R3 )/(R1 +R2 +R3 )πrad ×i/c ・・・・・・・(4) Vφmax50 =R3 /(R1 +R2 +R3 )πrad ×i/c ・・・(5) また、図3における積分波形φf 中のα1,β1,γ
1,δ1は、次式(6),(7)で示される関係にあ
る。 α1:β1=(R1 +R2 ):R3 ・・・・・・・・・・・・・(6) γ1:δ1=R1 :(R2 +R3 ) ・・・・・・・・・・・・・(7)
Since the half cycle when the frequency of the AC power supply voltage V IN is 50 Hz is 10 ms = 1πrad, the above equations (2) and (3) are expressed as the following equations (4) and (5). Vφ min50 = (R 2 + R 3 ) / (R 1 + R 2 + R 3 ) πrad × i / c (4) Vφ max50 = R 3 / (R 1 + R 2 + R 3 ) πrad × i / C (5) Further, α1, β1, γ in the integrated waveform φ f in FIG.
1 and δ1 have a relationship represented by the following equations (6) and (7). α1: β1 = (R 1 + R 2 ): R 3・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (6) γ1: δ1 = R 1 : (R 2 + R 3 ) ・ ・ ・ ・ ・ ・(7)

【0024】次に、Vφmin50 とVφmax50 は、それぞ
れバッファ回路16,17を介して、可変抵抗器18の固定抵
抗端子VOL1とVOL2に入力される。可変抵抗器18
の可変抵抗端子VOL3には、Vφmin50 からVφ
max50 の範囲でスイープする直流電圧VVOL3が出力さ
れ、コンパレータ19の反転入力端子に入力される。この
コンパレータ19の非反転入力端子には積分波形φf が入
力され、直流電圧VVOL3と積分波形φf の比較結果がコ
ンパレータ19より出力される。コンパレータ19から出力
される比較結果は、トリガパルス発生部に入力されて、
パルスφG1(VOL3−VOL1)のφmin50 からパル
スφG2(VOL3−VOL2)のφmax50 の位相角範囲
で、スイッチング素子をターンオンさせるためのトリガ
パルスTTRG を発生する。
Next, Vφ min50 and Vφ max50 are input to the fixed resistance terminals VOL1 and VOL2 of the variable resistor 18 via the buffer circuits 16 and 17, respectively. Variable resistor 18
To the variable resistance terminal VOL3 of Vφ min50 to Vφ
The DC voltage V VOL3 that sweeps in the range of max50 is output and input to the inverting input terminal of the comparator 19. The integrated waveform φ f is input to the non-inverting input terminal of the comparator 19, and the comparison result of the DC voltage V VOL3 and the integrated waveform φ f is output from the comparator 19. The comparison result output from the comparator 19 is input to the trigger pulse generator,
A trigger pulse T TRG for turning on the switching element is generated within a phase angle range of φ min50 of the pulse φ G1 (VOL3-VOL1) to φ max50 of the pulse φ G2 (VOL3- VOL2 ).

【0025】スイッチング素子をターンオンさせる最小
位相角φmin50 は、上記(1),(4),(5)式よ
り、次式(8)が得られ、(9)式で求められる。 (1πrad −φmin50 )×i/c =(R2 +R3 )/(R1 +R2 +R3 )πrad ×i/c・・(8) φmin50 =R1 /(R1 +R2 +R3 )πrad ・・・・・・・・(9) 同様にターンオンさせる最大位相角φmax50 は、上記
(1),(4),(5)式より、次式(10)が得られ、
(11)式で求められる。 (1πrad −φmax50 )×i/c =R3 /(R1 +R2 +R3 )πrad ×i/c ・・・・・・(10) φmax50 =R2 +R3 /(R1 +R2 +R3 )πrad ・・・・・(11) すなわち、スイッチング素子をターンオンさせる最小位
相角φmin50 と最大位相角φmax50 は、ユーザの希望す
るスイッチング素子の導通角に合わせて、分圧器15の抵
抗素子R1,R2,R3の抵抗値R1 ,R2 ,R3 を選
択すれば得られる。
The minimum phase angle φ min50 for turning on the switching element is given by the following equation (8) from the above equations (1), (4) and (5), and is obtained by the equation (9). (1πrad -φ min50) × i / c = (R 2 + R 3) / (R 1 + R 2 + R 3) πrad × i / c ·· (8) φ min50 = R 1 / (R 1 + R 2 + R 3) πrad ···· (9) Similarly, the maximum phase angle φ max50 to be turned on is given by the following equation (10) from the equations (1), (4) and (5),
It is calculated by the equation (11). (1πrad -φ max50) × i / c = R 3 / (R 1 + R 2 + R 3) πrad × i / c ······ (10) φ max50 = R 2 + R 3 / (R 1 + R 2 + R 3 ) π rad (11) That is, the minimum phase angle φ min50 and the maximum phase angle φ max50 for turning on the switching element are the resistance element of the voltage divider 15 according to the conduction angle of the switching element desired by the user. It can be obtained by selecting the resistance values R 1 , R 2 and R 3 of R 1 , R 2 and R 3 .

【0026】次に、交流電源の周波数が60Hz の場合に
ついて説明する。図4に交流電源周波数が60Hz 時の回
路動作の出力波形を示す。交流電源電圧VINの半周期は
8.3msで1πrad である。この電源電圧VINに同期し
て、ゼロクロスを検出して、ゼロクロスパルスφz を得
ることができる。そしてゼロクロスパルスφz のエッジ
を検出して、スイッチ13の制御パルスφdis を発生させ
る。但し、この制御パルスφdis のパルス幅tφ
dis は、tφdis ≪8.3 msとする。
Next, the case where the frequency of the AC power supply is 60 Hz will be described. Fig. 4 shows the output waveform of the circuit operation when the AC power supply frequency is 60 Hz. Half cycle of AC power supply voltage V IN
It is 1πrad in 8.3ms. The zero-cross pulse φ z can be obtained by detecting the zero-cross in synchronization with the power supply voltage V IN . Then, the edge of the zero-cross pulse φ z is detected, and the control pulse φ dis of the switch 13 is generated. However, the pulse width tφ of this control pulse φ dis
The dis is tφ dis << 8.3 ms.

【0027】積分波形φf は、制御パルスφdis
“L”のとき、スイッチ13がターンオフし、定電流源11
からの電流iが積分用コンデンサ12により積分されて形
成され、次式(12)で表される直流電圧Vf60 が発生す
る。 Vf60 =8.3 ms×i/c ・・・・・・・(12) 次いで、制御パルスφdis =“H”のときには、スイッ
チ13がターンオンして、積分用コンデンサ12の電荷をス
イッチ13を経由して放電するため、直流電圧はVf60
電位から0Vとなる。
The integrated waveform φ f is such that when the control pulse φ dis is “L”, the switch 13 is turned off and the constant current source 11
Is formed by being integrated by the integrating capacitor 12, and a DC voltage V f60 represented by the following equation (12) is generated. V f60 = 8.3 ms × i / c (12) Next, when the control pulse φ dis = “H”, the switch 13 is turned on and the charge of the integrating capacitor 12 is passed through the switch 13. Then, the DC voltage becomes 0 V from the potential of V f60 .

【0028】ピークホールド回路(又はサンプルホール
ド回路)14は、積分波形φf のピーク値を検出しホール
ドした直流電圧Vf60 を出力し、この直流電圧Vf60
抵抗素子R1,R2,R3からなる分圧器15によって分
圧することにより、Vφmin60 とVφmax60 を得ること
ができる。Vφmin60 とVφmax60 は、それぞれ次式
(13),(14)で表される。 Vφmin60 =(R2 +R3 )×Vf60 /(R1 +R2 +R3 ) =(R2 +R3 )×8.3 ms×i/{c×(R1 +R2 +R3 )} ・・・・・・・(13) Vφmax60 =R3 ×Vf60 /(R1 +R2 +R3 ) =R3 ×8.3 ms×i/{c×(R1 +R2 +R3 )} ・・・・・・・(14)
The peak hold circuit (or sample hold circuit) 14 detects the peak value of the integrated waveform φ f and outputs the held DC voltage V f60 , and this DC voltage V f60 is composed of resistance elements R1, R2 and R3. By dividing the voltage by the voltage divider 15, Vφ min60 and Vφ max60 can be obtained. Vφ min60 and Vφ max60 are expressed by the following equations (13) and (14), respectively. Vφ min60 = (R 2 + R 3 ) × V f60 / (R 1 + R 2 + R 3 ) = (R 2 + R 3 ) × 8.3 ms × i / {c × (R 1 + R 2 + R 3 )} ... ··· (13) Vφ max60 = R 3 × V f60 / (R 1 + R 2 + R 3) = R 3 × 8.3 ms × i / {c × (R 1 + R 2 + R 3)} ······ ·(14)

【0029】交流電源電圧VINの周波数が60Hz 時の半
周期は、8.3 ms=1πrad なので、上記(13),(14)
式は次式(15),(16)のように表される。 Vφmin60 =(R2 +R3 )/(R1 +R2 +R3 )πrad ×i/c ・・・・・・・(15) Vφmax60 =R3 /(R1 +R2 +R3 )πrad ×i/c ・・・(16) また、図4における積分波形φf 中のα2,β2,γ
2,δ2は、次式(17),(18)で示される関係にあ
る。 α2:β2=(R1 +R2 ):R3 =α1:β1 ・・・・・・・(17) γ2:δ2=R1 :(R2 +R3 )=γ1:δ1 ・・・・・・・(18)
When the frequency of the AC power supply voltage V IN is 60 Hz, the half cycle is 8.3 ms = 1πrad, so that the above (13), (14)
The equations are expressed as the following equations (15) and (16). Vφ min60 = (R 2 + R 3 ) / (R 1 + R 2 + R 3 ) πrad × i / c (15) Vφ max60 = R 3 / (R 1 + R 2 + R 3 ) πrad × i / C (16) Further, α2, β2, γ in the integrated waveform φ f in FIG.
2 and δ2 have a relationship represented by the following equations (17) and (18). α2: β2 = (R 1 + R 2 ): R 3 = α1: β1 (17) γ2: δ2 = R 1 : (R 2 + R 3 ) = γ1: δ1・ (18)

【0030】次に、Vφmin60 とVφmax60 は、それぞ
れバッファ回路16,17を介して、可変抵抗器18の固定抵
抗端子VOL1とVOL2に入力される。可変抵抗器18
の可変抵抗端子VOL3には、Vφmin60 からVφ
max60 の範囲でスイープする直流電圧VVOL3が出力さ
れ、コンパレータ19の反転入力端子に入力される。この
コンパレータ19の非反転入力端子には積分波形φf が入
力され、直流電圧VVOL3と積分波形φf の比較結果がコ
ンパレータ19より出力される。コンパレータ19から出力
される比較結果は、トリガパルス発生部に入力されて、
パルスφG1(VOL3−VOL1)のφmin60 からパル
スφG2(VOL3−VOL2)のφmax60 の位相角範囲
で、スイッチング素子をターンオンさせるためのトリガ
パルスTTRG を発生する。
Next, Vφ min60 and Vφ max60 are input to the fixed resistance terminals VOL1 and VOL2 of the variable resistor 18 via the buffer circuits 16 and 17, respectively. Variable resistor 18
To the variable resistance terminal VOL3 of Vφ min60 to Vφ
The DC voltage V VOL3 that sweeps in the range of max60 is output and input to the inverting input terminal of the comparator 19. The integrated waveform φ f is input to the non-inverting input terminal of the comparator 19, and the comparison result of the DC voltage V VOL3 and the integrated waveform φ f is output from the comparator 19. The comparison result output from the comparator 19 is input to the trigger pulse generator,
A trigger pulse T TRG for turning on the switching element is generated in a phase angle range of φ min60 of the pulse φ G1 (VOL3-VOL1) to φ max60 of the pulse φ G2 (VOL3- VOL2 ).

【0031】スイッチング素子をターンオンさせる最小
位相角φmin60 は、上記(12),(15),(16)式よ
り、次式(19)が得られ、(20)式で求められる。 (1πrad −φmin60 )×i/c =(R2 +R3 )/(R1 +R2 +R3 )πrad ×i/c・・(19) φmin60 =R1 /(R1 +R2 +R3 )πrad ・・・・・・・・(20) 同様にターンオンさせる最大位相角φmax60 は、上記
(12),(15),(16)式より、次式(21)が得られ、
(22)式で求められる。 (1πrad −φmax60 )×i/c =R3 /(R1 +R2 +R3 )πrad ×i/c ・・・・・・(21) φmax60 =R2 +R3 /(R1 +R2 +R3 )πrad ・・・・・(22) すなわち、スイッチング素子をターンオンさせる最小位
相角φmin60 と最大位相角φmax60 は、ユーザの希望す
るスイッチング素子の導通角に合わせて、分圧器15の抵
抗素子R1,R2,R3の抵抗値R1 ,R2 ,R3 を選
択すれば得られる。
The minimum phase angle φ min60 for turning on the switching element is given by the following equation (19) from equations (12), (15) and (16), and is obtained by equation (20). (1π rad −φ min60 ) × i / c = (R 2 + R 3 ) / (R 1 + R 2 + R 3 ) π rad × i / c ··· (19) φ min60 = R 1 / (R 1 + R 2 + R 3 ). πrad ・ ・ ・ ・ ・ ・ (20) Similarly, the maximum phase angle φ max60 to turn on is given by the following equation (21) from the above equations (12), (15) and (16),
It is calculated by the equation (22). (1πrad -φ max60) × i / c = R 3 / (R 1 + R 2 + R 3) πrad × i / c ······ (21) φ max60 = R 2 + R 3 / (R 1 + R 2 + R 3 ) πrad (22) That is, the minimum phase angle φ min60 and the maximum phase angle φ max60 for turning on the switching element are the resistance element of the voltage divider 15 according to the conduction angle of the switching element desired by the user. It can be obtained by selecting the resistance values R 1 , R 2 and R 3 of R 1 , R 2 and R 3 .

【0032】したがって、上記(9),(11),(2
0),(22)式より、ユーザは交流電源の周波数が50Hz
の場合と60Hz の場合に関係なく、スイッチング素子
をターンオンさせる最小位相角φmin50 と最大位相角φ
max50 又は最小位相角φmin60 と最大位相角φ
max60 を、φmin50 =φmin60 ,φmax50 =φmax60
なるように、同一の最小位相角及び最大位相角を設定す
ることができる。
Therefore, the above (9), (11), (2
From the equations (0) and (22), the user finds that the frequency of the AC power supply is 50 Hz.
The minimum phase angle φ min50 and the maximum phase angle φ that turn on the switching element regardless of the case of 60Hz and 60Hz.
max50 or minimum phase angle φ min60 and maximum phase angle φ
The same minimum phase angle and maximum phase angle can be set so that max60 is φ min50 = φ min60 and φ max50 = φ max60 .

【0033】また、上記(9),(11),(20),(2
2)式より、スイッチング素子をターンオンさせる最小
位相角及び最大位相角は、分圧器15を構成する抵抗素子
R1,R2,R3を同一種類で高い比精度の素子とする
ことによって、スイッチング素子をターンオンさせる最
小位相角及び最大位相角の高い絶対精度をもち、温度に
よる最小位相角及び最大位相角の変動を抑えることがで
きる位相制御回路を実現することができる。
Further, the above (9), (11), (20), (2
From the equation (2), the minimum phase angle and the maximum phase angle for turning on the switching element can be determined by setting the resistance elements R1, R2 and R3 forming the voltage divider 15 to the same type and high specific accuracy. It is possible to realize a phase control circuit that has a high absolute accuracy of the minimum phase angle and the maximum phase angle and that can suppress the variation of the minimum phase angle and the maximum phase angle due to temperature.

【0034】更に、スイッチング素子をターンオン、オ
フさせても、位相制御に関わる制御系の全ての電位に何
の影響も与えない。したがって、スイッチング素子導通
開始点付近の低出力部におけるヒステリシスが皆無の位
相制御回路を実現できる。
Furthermore, even if the switching element is turned on and off, it does not affect all the potentials of the control system related to the phase control. Therefore, it is possible to realize a phase control circuit having no hysteresis in the low output portion near the switching element conduction start point.

【0035】次に、第2の実施の形態について説明す
る。図5は第2の実施の形態を示す回路構成図であり、
図2に示した第1の実施の形態と同一又は対応する部材
には、同一符号を付して示している。図5において、11
は正電源VDDに接続された積分用定電流源、12は積分
用のコンデンサ、13は積分波形φf を発生するためのス
イッチで、該スイッチ13の制御端子にゼロクロスパルス
φdis =“H”が入力されてターンオンしたとき、積分
用コンデンサ12の電荷をスイッチ13を経由して放電する
ようになっている。スイッチ13は、φdis が“L”でタ
ーンオフし、その瞬間、積分用定電流源11と積分用コン
デンサ12によって積分が開始される。14はピークホール
ド回路(又はサンプルホールド回路)で、前記積分波形
φf のピーク値を検出してホールドし、交流電源の周波
数が50Hz のときは直流電圧Vf50として、交流電源の
周波数が60Hz のときは直流電圧Vf60 として出力す
る。
Next, a second embodiment will be described. FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing a second embodiment,
The same or corresponding members as those of the first embodiment shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. In FIG. 5, 11
Is a constant current source for integration connected to the positive power supply VDD, 12 is a capacitor for integration, 13 is a switch for generating an integrated waveform φ f , and a zero-cross pulse φ dis = “H” is applied to the control terminal of the switch 13. Is inputted and turned on, the charge of the integrating capacitor 12 is discharged via the switch 13. The switch 13 is turned off when φ dis is “L”, and at that moment, the integration constant current source 11 and the integration capacitor 12 start integration. A peak hold circuit (or sample hold circuit) 14 detects and holds the peak value of the integrated waveform φ f , and when the frequency of the AC power supply is 50 Hz, the DC voltage V f50 is obtained, and the frequency of the AC power supply is 60 Hz. At this time, it is output as a DC voltage V f60 .

【0036】また交流電源VINはピークホールド回路
21に入力され、例えば、100 Vの交流電源のときはV
100 ,150 Vの交流電源のときはV150 ,200 Vの交流
電源のときはV200 をピーク電圧値として出力し、コン
パーレータ22と23の非反転入力端子にそれぞれ入力され
る。コンパーレータ22の反転入力端子には直流電圧V1
が接続され、V1にはV100 <V1 <V150 となる直流
電圧が設定され、またコンパーレータ回路23の反転入力
端子には直流電圧V2が接続され、V2にはV150 <V
2 <V200 となる直流電圧が設定されている。コンパー
レータ22と23の出力φC1及びφC2は、デコーダ回路24に
入力され、3ビットのデータφS1,φS2,φS3を出力す
るようになっている。
The AC power source VIN is a peak hold circuit.
Input to 21. For example, when the AC power supply is 100 V, V
When the AC power supply is 100 or 150 V, V 150 is output as a peak voltage value when the AC power supply is 200 V, and V 200 is output as a peak voltage value when the AC power supply is 200 V. DC voltage V1 is applied to the inverting input terminal of the comparator 22.
, A DC voltage is set to V1 such that V 100 <V 1 <V 150 , a DC voltage V2 is connected to the inverting input terminal of the comparator circuit 23, and V 150 <V 150 to V2.
The DC voltage is set so that 2 <V 200 . The outputs φ C1 and φ C2 of the comparators 22 and 23 are input to the decoder circuit 24 and output as 3-bit data φ S1 , φ S2 , φ S3 .

【0037】一方、前記ピークホールド回路14からの直
流電圧Vf50 又はVf60 は、スイッチS1a,S1bを
介して接続された抵抗素子R1,R2,R3、スイッチ
S2aを介して抵抗素子R1に並列に接続された抵抗素
子R4、スイッチS2bを介して抵抗素子R3に並列に
接続された抵抗素子R5、スイッチS3aを介して抵抗
素子R1,R3に並列に接続された抵抗素子R6、及び
スイッチS3bを介して接続された抵抗素子R3,R5
に並列に接続された抵抗素子R7からなる分圧器25に印
加されるようになっている。
On the other hand, the DC voltage V f50 or V f60 from the peak hold circuit 14 is connected in parallel to the resistance element R1 via the resistance elements R1, R2, R3 and the switch S2a connected via the switches S1a and S1b. Via the connected resistance element R4, the resistance element R5 connected in parallel to the resistance element R3 via the switch S2b, the resistance element R6 connected in parallel to the resistance elements R1 and R3 via the switch S3a, and the switch S3b. Connected resistance elements R3 and R5
The voltage is applied to a voltage divider 25 composed of a resistance element R7 connected in parallel with.

【0038】そして、前記デコーダ回路24の出力結果に
よって、スイッチS1a,S1b、又はスイッチS2
a,S2b、又はスイッチS3a,S3bをターンオン
させる。スイッチS1aとS1bがターンオンされる
と、Vφmin50 とVmax50 は直流電圧Vf50 を、Vφ
min60 とVφmax60 は直流電圧Vf60 を、それぞれ抵抗
素子R1,R2,R3によって分圧することで得られ
る。同様に、スイッチS2a,S2bがターンオンされ
ると、Vφmin50 とVmax50 は直流電圧Vf50 を、Vφ
min60 とVφmax60 は直流電圧Vf60 を、それぞれ抵抗
素子R4,R2,R5によって分圧することで得られ、
スイッチS3a,S3bがターンオンされると、Vφ
min50 とVmax50 は直流電圧Vf50 を、Vφmin60 とV
φmax60 は直流電圧Vf60 をそれぞれ抵抗素子R6,R
2,R7によって分圧することで得られるようになって
いる。
Then, depending on the output result of the decoder circuit 24, the switch S1a, S1b or the switch S2
a, S2b or switches S3a, S3b are turned on. When the switches S1a and S1b are turned on, Vφ min50 and V max50 change the DC voltage V f50 to Vφ.
min60 and Vφ max60 are obtained by dividing the DC voltage V f60 by the resistance elements R1, R2 and R3, respectively. Similarly, when the switches S2a and S2b are turned on, Vφ min50 and V max50 change the DC voltage V f50 to Vφ.
min60 and Vφ max60 are obtained by dividing the DC voltage V f60 by the resistance elements R4, R2 and R5, respectively.
When the switches S3a and S3b are turned on, Vφ
min50 and V max50 are DC voltage V f50 , Vφ min60 and V
φ max60 is the DC voltage V f60 which is applied to the resistance elements R6 and R, respectively.
2, it is obtained by dividing the pressure by R7.

【0039】このようにして、選択的に得られたVφ
min50 とVmax50 ,又はVφmin60 とVφmax60 は、そ
れぞれバッファ回路16,17を介して可変抵抗器18の固定
抵抗端子VOL1とVOL2に入力される。可変抵抗器
18の可変抵抗端子VOL3には、Vφmin50 からVφ
max50 ,又はVφmin60 からVφmax60 の直流電圧の範
囲でスイープする直流電圧VVOL3が出力され、コンパレ
ータ19の反転入力端子に入力されるようになっている。
コンパレータ19の非反転入力端子には積分波形φfが入
力され、直流電圧VVOL3と積分波形φf の比較結果が、
コンパレータ19より出力される。コンパレータ19から出
力される比較結果は、図示しないトリガパルス発生部に
入力されて、比較結果に応じた位相期間にスイッチング
素子をターンオンさせるためのトリガパルスを発生する
ようになっている。
In this way, Vφ selectively obtained
min50 and V max50 or Vφ min60 and Vφ max60 are input to the fixed resistance terminals VOL1 and VOL2 of the variable resistor 18 via the buffer circuits 16 and 17, respectively. Variable resistor
18 variable resistance terminals VOL3 are connected to Vφ min50 to Vφ
MAX50, or DC voltage V VOL3 sweeping from V.phi Min60 a range of DC voltage V.phi Max60 is output, and is input to the inverting input terminal of the comparator 19.
The integral waveform φ f is input to the non-inverting input terminal of the comparator 19, and the comparison result of the DC voltage V VOL3 and the integral waveform φ f is
It is output from the comparator 19. The comparison result output from the comparator 19 is input to a trigger pulse generator (not shown) to generate a trigger pulse for turning on the switching element in the phase period according to the comparison result.

【0040】次に、このように構成された第2の実施の
形態の動作を、交流電源周波数が50Hz の場合について
説明する。図6に交流電源周波数が50Hz 時の回路動作
の出力波形を示す。交流電源電圧VINはピークホールド
回路21に入力され、例えば、100 Vの交流電源のときは
100 ,150 Vの交流電源のときはV150 ,200 Vの交
流電源のときはV200 をピーク電圧値として出力し、コ
ンパーレータ22と及び23の非反転入力端子にそれぞれ入
力される。コンパーレータ22の反転入力端子には直流電
圧V1が接続され、V1にはV100 <V1 <V150 とな
る直流電圧を設定し、コンパーレータ回路23の反転入力
端子には直流電圧V2が接続され、V2にはV150 <V
2 <V200 となる直流電圧を設定する。
Next, the operation of the second embodiment configured as described above will be described when the AC power supply frequency is 50 Hz. Figure 6 shows the output waveform of the circuit operation when the AC power supply frequency is 50 Hz. The AC power supply voltage V IN is input to the peak hold circuit 21, for example, V 100 when the AC power supply is 100 V, V 150 when the AC power supply is 150 V, and V 200 when the AC power supply is 200 V. It is output as a voltage value and input to the non-inverting input terminals of the comparators 22 and 23, respectively. A DC voltage V1 is connected to the inverting input terminal of the comparator 22, a DC voltage satisfying V 100 <V 1 <V 150 is set to V1, and a DC voltage V2 is connected to the inverting input terminal of the comparator circuit 23. And V2 has V 150 <V
Set the DC voltage such that 2 <V 200 .

【0041】このとき、V100 がコンパーレータ22及び
23の非反転入力端子に入力されると、コンパーレータ22
及び23の出力φC1及びφC2は、ともに“L”になる。こ
のコンパーレータ22,23の出力φC1,φC2はデコーダ回
路24に入力され、3ビットのデータφS1=“H”,φS2
=“L”,φS3=“L”を出力する。このデコーダ回路
24の出力結果によって、スイッチS1aとS1bがター
ンオンし、スイッチS2aとS2b及びS3aとS3b
はターンオフにする。スイッチS1aとS1bがターン
オンされると、Vφmin50 とVφmax50 は直流電圧V
f50 を抵抗素子R1,R2,R3によって分圧すること
によって得ることができる。
At this time, V 100 is the comparator 22 and
When input to the non-inverting input terminal of 23, the comparator 22
The outputs φ C1 and φ C2 of 23 and 23 both become “L”. The outputs φ C1 and φ C2 of the comparators 22 and 23 are input to the decoder circuit 24 and 3-bit data φ S1 = “H”, φ S2
= “L” and φ S3 = “L” are output. This decoder circuit
According to the output result of 24, the switches S1a and S1b are turned on, and the switches S2a and S2b and S3a and S3b are turned on.
Turn off. When the switches S1a and S1b are turned on, Vφ min50 and Vφ max50 become the DC voltage V
It can be obtained by dividing f50 by the resistance elements R1, R2 and R3.

【0042】同様に、V150 のとき、コンパーレータ出
力φC1及びφC2はそれぞれ“H”及び“L”になり、φ
S1=“L”,φS2=“H”,φS3=“L”が出力され、
この結果によってスイッチS2aとS2bがターンオン
し、スイッチS1aとS1b及びS3aとS3bはター
ンオフにする。スイッチS2aとS2bがターンオンさ
れると、Vφmin50 とVφmax50 は直流電圧Vf50 を抵
抗素子R4,R2,R5によって分圧することにより得
ることができる。同様に、V200 のとき、φC1及びφC2
は共に“H”になり、φS1=“L”,φS2=“L”,φ
S3=“H”が出力され、この結果によってスイッチS3
aとS3bがターンオンし、スイッチS1aとS1b及
びS2aとS2bはターンオフにする。スイッチS3a
とS3bがターンオンされると、Vφmin50 とVφ
max50 は直流電圧Vf50 を抵抗素子R6,R2,R7に
よって分圧することにより得ることができる。
Similarly, at V 150 , the comparator outputs φ C1 and φ C2 become “H” and “L”, respectively, and φ
S1 = "L", φ S2 = "H", φ S3 = "L" are output,
As a result, the switches S2a and S2b are turned on, and the switches S1a and S1b and S3a and S3b are turned off. When the switches S2a and S2b are turned on, Vφ min50 and Vφ max50 can be obtained by dividing the DC voltage V f50 by the resistance elements R4, R2 and R5. Similarly, when V 200 , φ C1 and φ C2
Become "H", and φ S1 = "L", φ S2 = "L", φ
S3 = "H" is output, and switch S3 is output according to this result.
a and S3b turn on and switches S1a and S1b and S2a and S2b turn off. Switch S3a
And S3b are turned on, Vφ min50 and Vφ
max50 can be obtained by dividing the DC voltage V f50 by the resistance elements R6, R2 and R7.

【0043】このようにして選択的に得られたVφ
min50 とVφmax50 は、200 Vの交流電源の時、それぞ
れVφmin50aとVφmax50aとして、バッファ回路16,17
を介して、可変抵抗器18の固定抵抗端子VOL1とVO
L2に入力される。可変抵抗器18の可変抵抗端子VOL
3には、Vφmin50aからVφmax50aの直流電圧の範囲で
スイープする直流電圧VVOL3a が出力され、コンパレー
タ19の反転入力端子に入力される。このコンパレータ19
の非反転入力端子には積分波形φf が入力され、直流電
圧VVOL3a と積分波形φf の比較結果がコンパレータ19
より出力され、この比較結果はトリガ発生部に入力され
て、比較結果に応じたφG1a からφG2a の位相期間に、
スイッチング素子をターンオンさせるためのトリガパル
スを発生する。
Vφ selectively obtained in this way
min50 and V.phi MAX50 when the AC power supply of 200 V, respectively as V.phi Min50a and V.phi Max50a, buffer circuits 16 and 17
Via the fixed resistor terminals VOL1 and VO of the variable resistor 18
Input to L2. Variable resistance terminal VOL of variable resistor 18
A DC voltage V VOL3a that sweeps in the DC voltage range of Vφ min50a to Vφ max50a is output to 3, and is input to the inverting input terminal of the comparator 19. This comparator 19
The integral waveform φ f is input to the non-inverting input terminal of the comparator 19 and the comparison result of the DC voltage V VOL3a and the integral waveform φ f is obtained.
This comparison result is input to the trigger generator, and during the phase period from φ G1a to φ G2a according to the comparison result,
A trigger pulse is generated to turn on the switching element.

【0044】ここで、第1の実施の形態で示した(9)
式及び(11)式より、次式(23),(24)が得られる。 φmin50a=R6 /(R6 +R2 +R7 )πrad ・・・・・・・・(23) φmax50a=R2 +R7 /(R6 +R2 +R7 )πrad ・・・・・(24) また、積分波形φf 中のα1,β1,γ1,δ1は次式
(25),(26)に示す関係にある。 α1:β1=(R6 +R2 ):R7 ・・・・・・・・・・・・・(25) γ1:δ1=R6 :(R2 +R7 ) ・・・・・・・・・・・・・(26) なお、R6 ,R7 は抵抗素子R6,R7の抵抗値であ
る。
Here, (9) shown in the first embodiment is shown.
The following equations (23) and (24) are obtained from the equations and the equation (11). φ min50a = R 6 / (R 6 + R 2 + R 7 ) πrad ··· (23) φ max50a = R 2 + R 7 / (R 6 + R 2 + R 7 ) πrad ··· (24) ) Further, α1, β1, γ1, δ1 in the integrated waveform φ f have a relationship shown in the following equations (25) and (26). α1: β1 = (R 6 + R 2 ): R 7・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (25) γ1: δ 1 = R 6 : (R 2 + R 7 ) ・ ・ ・ ・ ・ ・(26) R 6 and R 7 are resistance values of the resistance elements R 6 and R 7 .

【0045】同様に、150 Vの交流電源の時、φG1b
らφG2b の位相期間に、スイッチング素子をターンオン
させるためのトリガパルスを発生する。この場合は、上
記(23),(24)式より次式(27),(28)が得られ
る。 φmin50b=R4 /(R4 +R2 +R5 )πrad ・・・・・・・・(27) φmax50b=R2 +R5 /(R4 +R2 +R5 )πrad ・・・・・(28) また、積分波形φf 中のα2,β2,γ2,δ2は次式
(29),(30)に示す関係にある。 α2:β2=(R4 +R2 ):R5 ・・・・・・・・・・・・・(29) γ2:δ2=R4 :(R2 +R5 ) ・・・・・・・・・・・・・(30) なお、R4 ,R5 は抵抗素子R4,R5の抵抗値であ
る。
Similarly, when an AC power source of 150 V is used, a trigger pulse for turning on the switching element is generated during the phase period of φ G1b to φ G2b . In this case, the following equations (27) and (28) are obtained from the above equations (23) and (24). φ min50b = R 4 / (R 4 + R 2 + R 5 ) πrad ··· (27) φ max50b = R 2 + R 5 / (R 4 + R 2 + R 5 ) πrad ··· (28) ) Further, α2, β2, γ2, δ2 in the integrated waveform φ f have the relationship shown in the following equations (29) and (30). α2: β2 = (R 4 + R 2 ): R 5・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (29) γ2: δ2 = R 4 : (R 2 + R 5 ) ・ ・ ・ ・ ・(30) R 4 and R 5 are resistance values of the resistance elements R 4 and R 5 .

【0046】同様に、100 Vの交流電源の時、φG1c
らφG2c の位相期間に、スイッチング素子をターンオン
させるためのトリガパルスを発生する。この場合は、上
記(23),(24)式より次式(31),(32)が得られ
る。 φmin50c=R1 /(R1 +R2 +R3 )πrad ・・・・・・・・(31) φmax50c=R2 +R3 /(R1 +R2 +R3 )πrad ・・・・・(32) また、積分波形φf 中のα3,β3,γ3,δ3は次式
(33),(34)に示す関係にある。 α3:β3=(R1 +R2 ):R3 ・・・・・・・・・・・・・(33) γ3:δ3=R1 :(R2 +R3 ) ・・・・・・・・・・・・・(34)
Similarly, when an AC power supply of 100 V is used, a trigger pulse for turning on the switching element is generated during the phase period of φ G1c to φ G2c . In this case, the following equations (31) and (32) are obtained from the above equations (23) and (24). φ min50c = R 1 / (R 1 + R 2 + R 3 ) πrad ··· (31) φ max50c = R 2 + R 3 / (R 1 + R 2 + R 3 ) πrad ··· (32 ) Further, α3, β3, γ3, δ3 in the integrated waveform φ f have the relationship shown in the following equations (33) and (34). α3: β3 = (R 1 + R 2 ): R 3・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (33) γ3: δ3 = R 1 : (R 2 + R 3 ) ・ ・ ・ ・ ・(34)

【0047】すなわち、負荷駆動の実効値が交流電源の
レベルに依存しないで導通角の最小値φTmin,最大値φ
Tmaxを設定できるように、抵抗素子R1〜R7をスイッ
チS1a,S1b,S2a,S2b,S3a,S3bで
切り替える。これにより、負荷にかかる実効値が同一に
なるような位相制御回路を実現することができる。
That is, the effective value of the load drive does not depend on the level of the AC power source, and the minimum value φ Tmin and the maximum value φ of the conduction angle are obtained.
The resistance elements R1 to R7 are switched by the switches S1a, S1b, S2a, S2b, S3a and S3b so that Tmax can be set. As a result, it is possible to realize the phase control circuit in which the effective values applied to the loads are the same.

【0048】更に、交流電源の周波数に依存せず、スイ
ッチング素子をターンオンさせる最小位相角と最大位相
角を設定できること、スイッチング素子をターンオンさ
せる最小位相角と最大位相角の高い絶対精度と、温度に
よる最小位相角及び最大位相角の変動を抑えるられるこ
と、スイッチング素子導通開始点付近の低出力部におけ
るヒステリシスが皆無にできることについては、第1の
実施の形態と同一の効果が得られることは、言うまでも
ない。またピークホールド回路21を実効値検出回路に置
き換えても、同様の効果を得ることができる。
Further, it is possible to set the minimum phase angle and the maximum phase angle for turning on the switching element without depending on the frequency of the AC power source, the high absolute accuracy of the minimum phase angle and the maximum phase angle for turning on the switching element, and the temperature. It goes without saying that the same effects as those of the first embodiment can be obtained in that the fluctuations of the minimum phase angle and the maximum phase angle can be suppressed and that the hysteresis in the low output portion near the switching element conduction start point can be eliminated. Yes. Even if the peak hold circuit 21 is replaced with an effective value detection circuit, the same effect can be obtained.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、任意に設定したトライアックなど
のスイッチング素子の導通角の最大値φTmax及び最小値
φTminの高い絶対精度を実現し、温度による最大値φ
Tmax及び最小値φTminの変動も抑えられることができ
る。また任意に設定したスイッチング素子の導通角の最
大値φTmax及び最小値φTminが交流電源の周波数の変動
に依存しないようにすることができる。更に、スイッチ
ング素子導通開始点付近の低出力部に存在するヒステリ
シスを皆無にすると共に、交流電源のレベルによって、
導通角の最大値φTmaxと最小値φTminを切り替えるよう
に構成することによって、交流電源のレベルに依存せ
ず、負荷にかかる実効値が同一になるように制御できる
位相制御回路を実現することができる。
As described above based on the embodiments, according to the present invention, the high absolute accuracy of the maximum value φ Tmax and the minimum value φ Tmin of the conduction angle of a switching element such as a triac set arbitrarily can be obtained. Realized, maximum value φ depending on temperature
Variations in Tmax and minimum value φ Tmin can also be suppressed. Further, the maximum value φ Tmax and the minimum value φ Tmin of the conduction angle of the switching element set arbitrarily can be made independent of the fluctuation of the frequency of the AC power supply. Furthermore, while eliminating the hysteresis existing in the low output part near the switching element conduction start point, depending on the level of the AC power supply,
To realize a phase control circuit that can be controlled so that the effective value applied to the load is the same regardless of the level of the AC power supply by configuring the maximum value φ Tmax and the minimum value φ Tmin of the conduction angle to be switched. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る位相制御回路を説明するための概
念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a phase control circuit according to the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態を示す回路構成図で
ある。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図3】図2に示した第1の実施の形態の電源周波数が
50Hz 時の動作を説明するための波形図である。
FIG. 3 shows the power supply frequency of the first embodiment shown in FIG.
It is a waveform diagram for explaining the operation at 50 Hz.

【図4】図2に示した第1の実施の形態の電源周波数が
60Hz 時の動作を説明するための波形図である。
FIG. 4 shows the power supply frequency of the first embodiment shown in FIG.
It is a waveform diagram for explaining the operation at 60 Hz.

【図5】本発明の第2の実施の形態を示す回路構成図で
ある。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図6】図5に示した第2の実施の形態の動作を説明す
るための波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the second exemplary embodiment shown in FIG.

【図7】従来の位相制御回路の構成例を示す回路構成図
及びその動作説明図である。
FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing a configuration example of a conventional phase control circuit and an operation explanatory diagram thereof.

【図8】図7に示した従来例の問題点を示す説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a problem of the conventional example shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 2 エッジ検出部 3 ゼロクロス検出部 4 交流電源最大値識別部 5 鋸歯状波発生部 6 ピーク電圧値検出回路 7 最大/最小位相角設定用電圧発生部 8 トリガパルス発生部 9 スイッチング素子 10 負荷 11 定電流源 12 積分用コンデンサ 13 スイッチ 14 ピークホールド回路 15 分圧器 16,17 バッファ回路 18 可変抵抗器 19 コンパレータ 21 ピークホールド回路 22,23 コンパレータ 24 デコーダ回路 25 分圧器 1 AC power supply 2 Edge detection unit 3 Zero-cross detection unit 4 AC power supply maximum value identification unit 5 Sawtooth wave generation unit 6 Peak voltage value detection circuit 7 Maximum / minimum phase angle setting voltage generation unit 8 Trigger pulse generation unit 9 Switching element 10 Load 11 Constant current source 12 Capacitor for integration 13 Switch 14 Peak hold circuit 15 Voltage divider 16, 17 Buffer circuit 18 Variable resistor 19 Comparator 21 Peak hold circuit 22, 23 Comparator 24 Decoder circuit 25 Voltage divider

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スイッチング素子によって位相が制御さ
れた交流電源を用いて負荷を駆動する位相制御回路にお
いて、前記交流電源に同期した積分波形を発生する積分
波形発生部と、前記積分波形のピーク電圧値を第1の直
流電圧として検出する直流電圧検出部と、前記交流電源
の半周期の位相角1πrad に対する前記負荷を駆動する
位相角範囲の最大位相角の比率を第1の比率とし、前記
交流電源の半周期の位相角1πrad に対する前記負荷を
駆動する位相角範囲の最小位相角の比率を第2の比率と
したとき、前記第1の直流電圧に対する比率が前記第1
の比率と等しくなるように前記第1の直流電圧を第1の
複数の抵抗成分の素子によって分圧した第2の直流電圧
と、前記第1の直流電圧に対する比率が前記第2の比率
と等しくなるように前記第1の直流電圧を第2の複数の
抵抗成分の素子によって分圧した第3の直流電圧とを、
それぞれ出力する最大位相角及び最小位相角設定用直流
電圧発生部と、前記第2の直流電圧と第3の直流電圧の
電圧範囲で任意に可変電圧を出力できる可変電圧出力手
段と、該可変電圧出力手段で得られる可変電圧と前記積
分波形の電圧レベルとを比較する比較手段と、該比較手
段の出力から前記スイッチング素子をターンオンさせる
ためのトリガパルスを発生するトリガパルス発生部とで
構成することを特徴とする位相制御回路。
1. A phase control circuit for driving a load using an AC power source whose phase is controlled by a switching element, and an integral waveform generating section for generating an integral waveform synchronized with the AC power source, and a peak voltage of the integrated waveform. A direct current voltage detector for detecting a value as a first direct current voltage, and a ratio of a maximum phase angle of a phase angle range for driving the load to a half cycle phase angle 1πrad of the alternating current power source is a first ratio. When the ratio of the minimum phase angle of the phase angle range for driving the load to the phase angle 1πrad of the half cycle of the power supply is the second ratio, the ratio to the first DC voltage is the first ratio.
And a second direct current voltage obtained by dividing the first direct current voltage by the elements of the first plurality of resistance components so as to be equal to the second ratio, and the ratio to the first direct current voltage is equal to the second ratio. And a third DC voltage obtained by dividing the first DC voltage by the elements of the second plurality of resistance components so that
DC voltage generators for setting the maximum phase angle and the minimum phase angle, which are respectively output, variable voltage output means capable of arbitrarily outputting a variable voltage in the voltage range of the second DC voltage and the third DC voltage, and the variable voltage. Comprising a comparing means for comparing the variable voltage obtained by the output means with the voltage level of the integrated waveform, and a trigger pulse generating section for generating a trigger pulse for turning on the switching element from the output of the comparing means. Phase control circuit characterized by.
【請求項2】 スイッチング素子によって位相が制御さ
れた交流電源を用いて負荷を駆動する位相制御回路にお
いて、前記交流電源に同期した積分波形を発生する積分
波形発生部と、前記積分波形のピーク電圧値を第1の直
流電圧として検出する直流電圧検出部と、前記交流電源
の半周期の位相角1πrad に対する前記負荷を駆動する
複数の位相角範囲の最大位相角の比率をρ1 ,ρ2 ・・
・ρnとし、前記交流電源の半周期の位相角1πrad に
対する前記負荷を駆動する複数の位相角範囲の最小位相
角の比率をν1 ,ν2 ・・・νn としたとき、前記第1
の直流電圧に対する比率がρ1 ,ρ2 ・・・ρn と等し
くなるように前記第1の直流電圧を第1の複数の抵抗成
分の素子の組み合わせによって分圧した第2,第3・・
・第(n+1)の直流電圧の中から前記交流電源の最大
値に対応した最大位相角設定用直流電圧と、前記第1の
直流電圧に対する比率がν1 ,ν2 ・・・νn と等しく
なるように前記第1の直流電圧を第2の複数の抵抗成分
の素子の組み合わせによって分圧した第(n+2),第
(n+3)・・・第(2n+1)の直流電圧の中から前
記交流電源の最大値に対応した最小位相角設定用直流電
圧とを選択し出力する、前記交流電源の最大値判定手段
を含む最大位相角及び最小位相角設定用直流電圧発生部
と、前記第2,第3・・・第(n+1)の直流電圧の中
から選択された直流電圧と第(n+2),第(n+3)
・・・第(2n+1)の直流電圧の中から選択された直
流電圧の2つの電圧範囲で任意に可変電圧を出力できる
可変電圧出力手段と、前記可変電圧出力手段で得られる
可変電圧と前記積分波形の電圧レベルとを比較する比較
手段と、前記比較手段の出力から前記スイッチング素子
をターンオンさせるためのトリガパルスを発生するトリ
ガパルス発生部とで構成することを特徴とする位相制御
回路。
2. A phase control circuit for driving a load by using an AC power source whose phase is controlled by a switching element, and an integral waveform generating section for generating an integral waveform synchronized with the AC power source, and a peak voltage of the integrated waveform. A DC voltage detection unit that detects a value as the first DC voltage, and ratios of maximum phase angles of a plurality of phase angle ranges that drive the load to a half-cycle phase angle 1πrad of the AC power supply are ρ 1 , ρ 2.
When ρ n and the ratio of the minimum phase angle of the plurality of phase angle ranges driving the load to the half-cycle phase angle of 1 π rad of the AC power source is ν 1 , ν 2 ... ν n ,
Of the first DC voltage is divided by a combination of the elements of the first plurality of resistance components so that the ratio of the DC voltage to the DC voltage is equal to ρ 1 , ρ 2 ... ρ n.
The ratio of the maximum phase angle setting DC voltage corresponding to the maximum value of the AC power source among the (n + 1) th DC voltage to the first DC voltage is equal to ν 1 , ν 2 ... ν n The AC power supply is selected from the (n + 2) th, (n + 3) ... (2n + 1) th DC voltages obtained by dividing the first DC voltage by a combination of a plurality of second resistance component elements. A DC voltage generator for maximum phase angle and minimum phase angle setting, which selects and outputs the minimum phase angle setting DC voltage corresponding to the maximum value of the AC power supply, and the second and second DC voltage generators. 3 ... DC voltage selected from the (n + 1) th DC voltage and the (n + 2) th and (n + 3) th DC voltages
... Variable voltage output means capable of arbitrarily outputting a variable voltage in two voltage ranges of the DC voltage selected from the (2n + 1) th DC voltage, the variable voltage obtained by the variable voltage output means, and the integration A phase control circuit comprising: a comparing means for comparing a voltage level of a waveform and a trigger pulse generating section for generating a trigger pulse for turning on the switching element from an output of the comparing means.
JP35004395A 1995-12-25 1995-12-25 Phase control circuit Pending JPH09179637A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35004395A JPH09179637A (en) 1995-12-25 1995-12-25 Phase control circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35004395A JPH09179637A (en) 1995-12-25 1995-12-25 Phase control circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09179637A true JPH09179637A (en) 1997-07-11

Family

ID=18407846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35004395A Pending JPH09179637A (en) 1995-12-25 1995-12-25 Phase control circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09179637A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008539685A (en) * 2005-04-27 2008-11-13 クルツ,ゲルハルト Phase gate controller
JP2012524426A (en) * 2009-04-16 2012-10-11 ワールプール,ソシエダッド アノニマ Electronic switch control system and electronic switch driving method
JP2017041961A (en) * 2015-08-19 2017-02-23 富士電機株式会社 Power conversion device control equipment and power conversion device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008539685A (en) * 2005-04-27 2008-11-13 クルツ,ゲルハルト Phase gate controller
JP4679639B2 (en) * 2005-04-27 2011-04-27 クルツ,ゲルハルト Phase gate control apparatus and method
JP2012524426A (en) * 2009-04-16 2012-10-11 ワールプール,ソシエダッド アノニマ Electronic switch control system and electronic switch driving method
JP2017041961A (en) * 2015-08-19 2017-02-23 富士電機株式会社 Power conversion device control equipment and power conversion device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8193744B2 (en) Method and apparatus for quiet fan speed control
KR880000141B1 (en) Phase detector for three-phase power factor controller
JPH06335240A (en) Switching type regulated power supply
US9008251B2 (en) Adaptive phase-shifted synchronization clock generation circuit and method for generating phase-shifted synchronization clock
JP2807579B2 (en) Rectifier operable in at least two different AC supply voltage ranges
JP3250254B2 (en) Inverter control method and device
JPH0433584A (en) Slip detector and compressor controller employing slip detector
KR930702820A (en) Phase locked circuit
US3947751A (en) Electronic variac surge current limiting circuit
JPH09179637A (en) Phase control circuit
US7868744B2 (en) Driving apparatus of mover
JPS60113521A (en) Timing circuit
JP3215558B2 (en) Actuator device
KR0156756B1 (en) Triangle discriminating circuit and method thereof
JP4384469B2 (en) DC power supply
JPS61214788A (en) Starter of commutatorless motor
JPH0669313B2 (en) Induction motor controller
JPH08168294A (en) Pulse motor drive circuit
JPH0316806B2 (en)
JPS60229676A (en) Pwm inverter
JPS5996871A (en) Controller for inverter
JPH0831583A (en) Inverter apparatus
JPS5833999A (en) Drive circuit for step motor
JPH0363319B2 (en)
JPH0568951B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20031209