JPS58155427A - 電力制御装置 - Google Patents

電力制御装置

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JPS58155427A
JPS58155427A JP3988682A JP3988682A JPS58155427A JP S58155427 A JPS58155427 A JP S58155427A JP 3988682 A JP3988682 A JP 3988682A JP 3988682 A JP3988682 A JP 3988682A JP S58155427 A JPS58155427 A JP S58155427A
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JP
Japan
Prior art keywords
transistor
resistor
base
power supply
diode
Prior art date
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Pending
Application number
JP3988682A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Ikehara
池原 隆志
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP3988682A priority Critical patent/JPS58155427A/ja
Publication of JPS58155427A publication Critical patent/JPS58155427A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/12Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
    • G05F1/40Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices
    • G05F1/44Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only
    • G05F1/45Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load
    • G05F1/455Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load with phase control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

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】 本発明は負荷の通電を制御する電力制御装置に関し、特
に通電当初の所定状態への到達をきわめて迅速且つ確実
に行ない得る電力制御装置に関するものである〇 以下本発明の電力制御装置の一実施例を採暖具等の温度
制御装置として実施した場合について図面とともに説明
する。
第1図に於て、1は交流電源、2は採暖具の負荷(ヒー
タ)、3は双方向性スイッチング素子(以下トライアッ
クで説明する)、4は抵抗、5はダイオード、6は定電
圧ダイオード(以下ツェナーダイオードと称す)、7,
8は抵抗、9はダイオード、10.■は抵抗、12はn
pn )ランジスタ、13.14は抵抗、15は全波整
流ブリッジ、16は抵抗、17はダイオード、18は抵
抗、19はダイオード、20は抵抗、21はnpn )
ランジスタ、22 、28は抵抗、24はサーミスタ等
の感熱素子(以下サーミスタと称す)、25.26はn
pnトランジスタ、27,28.29は抵抗、30は温
度設定(調節)用可変抵抗器(以下ボリウムと称す)、
31はpnp )ランジスタ、32は抵抗、33はnp
n )ランジスタ、34はコンデンサ、35は抵抗、3
6はnpn )ランジスタ、37は抵抗、38゜39は
ダイオード、40は抵抗、41はダイオード、42は抵
抗、43はトランジスタ、44は抵抗、45はnpn 
)ランジスタ、46.47は抵抗、48 、49 、5
01rinpn )ランジスタ、51 、52は抵抗、
53はpnp )ランジスタ、54はnpn )ランジ
スタ、55は抵抗、56はコンデンサでおる。
そして交流電源1にヒータ2及びトライアック3が直列
に接続されて主回路を構成している。該主回路に抵抗4
.ダイオード5.ツェナーダイオード6の直列回路が並
列に接続され、上記ツェナーダイオード6の両端にダイ
オード19を介してコンデンサ56が接続されて直流電
源をなしている。またツェナーダイオード6の両端には
抵抗710が接続され、該抵抗7,10の接続端はトラ
ンジスタ120ベースに接続され、該トランジスタ12
のエミッタは直流電源のアース側(ツェナーダイオード
6のアノードライン)に接続され、コレクタは抵抗11
を介してツェナーダイオード6のカソードライン(直流
電源の平滑前)に接続されている。
また上記ダイオード5.ツェナーダイオード6の直列回
路に抵抗14を介して全波整流ブリッジ15の入力側(
交流端子)が接続されていて、該全波整流ブリッジI5
の出力側(直流端子)にはトランジスタ210ベース及
び工ばツタが接続されでいる。また該士うンジスタ21
のコレクタは抵抗20を介して直流電源の■側に接続さ
れている。また該トランジスタ21のコレクタは抵抗2
2を介してトランジスタ490ベースに接続すれ、前述
のトランジスタ12のコレクタはまた抵抗I3を介して
トランジスタ50のベースに接続されている。またトラ
ンジスタ49及び5oは並列に接続されている。
また直流電源には抵抗23.サーミスタ24及び抵抗2
9.ボリウム30よりなる抵抗ブリッジ回路が接続され
、該抵抗ブリッジ回路の出力端は夫々差動アンプをなす
トランジスタ25.26のベースに接続され、差動アン
プのトランジスタ25゜26のエミッタは短絡されて抵
抗27を介して直流電源のアース側に、トランジスタ2
5のコレクタは直流電源の■側に、トランジスタ26の
コレクタは抵抗28を介して直流電源の■側に接続され
ている。そしてトランジスタ26のコレクタと抵抗28
の接続端は上記差動アンプの出方端をなし、該出力端は
トランジスタ31のベースに接続され該トランジスタ3
1のエミッタは直流電源の■側に、コレクタはトランジ
スタ83のベースに接続すれ、該トランジスタ33のコ
レクタは直流電源の■側接続されている。そして該トラ
ンジスタ33のベースと直流電源のアース間に抵抗32
が接続されている0 そしてトランジスタ38のエミッタはダイオード+7.
抵抗16を介してトランジスタ2Iのベースに、更にダ
イオード9.抵抗8を介してトランジスタ120ペース
に接続されている。そして更に抵抗37.ダイオード3
8を介してトランジスタ43のベースに接続されている
。そして該トランジスタ43は抵抗42を介して直流電
源に接続している。また該トランジスタ48のベースは
ダイオード41.抵抗40の直列回路を介して、抵抗3
5とトランジスタ36のコレクタの接続端に接続されて
いる。トランジスタ86は抵抗85を介して直流電源に
接続されている。またトランジスタ360ペースはコン
デンサ84を介して直流電源の■側に接続されている。
またトランジスタ43のコレクタ及びトランジスタ36
のベースはダイオード39により短絡されている。更に
、トランジスタ43と抵抗42の接続端は抵抗44ヲ介
シテトランジスタ450ペースに接続されている。そし
て該トランジスタ45は直流電源に接続された抵抗46
.47の抵抗47に並列に接続されている。また該抵抗
46.47の接続端はトランジスタ480ベースに接続
され、該トランジスタ48は前述の並列接続されたtラ
ンラスタ49゜50のうちトランジスタ49のベース−
エミッタ間に接続されている。そして該トランジスタ4
9゜50のコレクタは抵抗52を介してトランジスタ5
3のベースに接続され、該トランジスタ53のエミッタ
は直流電源の■側に接続され、また該トランジスタ53
のベース−エミッタ間に抵抗51が接続されている。ま
たトランジスタ53のコレクタはトランジスタ54のベ
ースに接続され該トランジスタ54のコレクタは直流電
源の■側に、二足1.−!夕は抵抗55を介してトライ
アック3のゲ−トに接続されている。
第2図に於て、(A)は通電初期トライアック3が双方
向に導通している場合、(B)はトライアック3が一方
向にのみ導通している場合で、イはトランジスタ21の
コレクタ電位波形、口はトランジスタ12のコレクタ電
位波形、ハはトライブックのゲート信号波形、二はヒー
タ(負荷)20通電(トライアック3の導通波形)で°
ある。
次に上記のように構成してなる温度制御装置の動作につ
いて説明すると、通電初期は設定温度よりもサーミスタ
24温度の方が低いので、差動アンプの出力は高(ハイ
レベル)である為トランジスタ31はOFF、従ってト
ランジスタ33もOFFである。このときトランジスタ
21のベースには抵抗14及び全波整流ブリッジ15を
介して交流信号(電源同期)が印加されるので、トラン
ジスタ21は交流電源1のゼロクロス時のみOFFとな
りそれ以外ではONである為トランジスタ21のコレク
タ電位は第2図イの如く交流電源の各半サイクルのゼロ
クロス時にパルス状の信号となって表われる。このパル
ス状の信号(第2図(イ))は抵抗22を介してトラン
ジスタ49のベースにペース電流として印加される。
また通電当初、トランジスタ36のベースにはコンデン
サ34を介して充電電流が印加されるので、トランジス
タ36はONする。するとトランジスタ43のベース電
流はバイパスされるのでトランジスタ43はOFFとな
り、トランジスタ43のコレクタ電位は高となるので該
コレクタ電位はダイオード39を介してトランジスタ3
6のベースに印加され、トランジスタ36のON及びト
ランジスタ43のOFFは持続される。従ってまたトラ
ンジスタ45も抵抗42.44を介してベース電流が印
加されるのでトランジスタ45はONであり、トランジ
スタ480ベースは短絡されるので該トランジスタ48
はOFFであり、トランジスタ49は前述のパルス信号
(第2図イ)によりパルス状に導通する。従って抵抗5
2.トランジスタ49を介してトランジスタ53のベー
ス電流が流れ、トランジスタ54も導通する。そして抵
抗55を介してトライアック3のゲートに第2図(A)
ノ・の如くの交流電源1の各半サイクルのゼロクロス時
パルス信号を印加する。するとトライアック3は双方向
に導通しヒータ2は第2図(A)二の如くの通電波形で
通電される。従ってヒータ2は100%の電力でされて
いるので100チの熱量を放熱し、採暖具の温度は早く
上昇する(速熱性を有する)。
そしてボリウム30によって設定された温度まで上昇す
ると、サーミスタ24の抵抗値は下って、トランジスタ
25のベース電位の方がトランジスタ26のペース電位
よりも低くなる0すると差動アンプの出力は低(ローレ
ベル)となり、トランジスタ31のベース電流が流れる
のでトランジスタ31及び33はONとなる。従ってト
ランジスタ33によりダイオード17及び抵抗16を介
してトランジスタ21のベースにベース電流が印加され
るのでトランジスタ21は連続的にONとなる0 するとトランジスタ21のコレクタ電位は低となり1ラ
ンジスタ49のベースにベース電流を印加しなくなり、
トランジスタ49(トランジスタ50も)がOFFとな
るのでトライアック3のゲートにゲート信号を供給しな
くなり、ヒータ2の通電は停止される。そしてこのとき
、トランジスタ33の導通により抵抗37.ダイオード
38を介してトランジスタ43のベースにベース信号が
供給されトランジスタ43はONする。するとダイオー
ド39を介してトランジスタ36にベース電流が供給さ
れなくなるΩでトランジスタ36はOFFする(この状
態は通電が停止するまで続く)。
トランジスタ43のONによりトランジスタ45にもベ
ース電流が供給されなくなるのでトランジスタ45はO
FF、従って抵抗46を介してトランジスタ48にベー
ス電流が供給される様になり、トランジスタ48はON
となる。するとトランジスタ49のベースは短絡される
のでトランジスタ49はOFFとなり、この状態を持続
するのでトライアック3は次の通電初期まで双方向に導
通することはない。
そしてヒータ2の通電OFFによりサーミスタ24の電
位が上昇しトランジスタ250ベース電位がトランジス
タ26のペース電位よりも上昇するとトランジスタ81
.88はOFFとなる。このときトランジスタ12のベ
ースには抵抗7を介して、交流電源lの半波整流された
(平滑前の)脈流が印加されるのでトランジスタ12は
交流電源lの1サイクル毎のゼロクロス時にのみOFF
する(勿論交流電源1の逆手サイクル時もOFFである
)。
従ってトランジスタ12のコレクタ電位は第2図(B)
口の如くの、交流電源の1サイクル毎のゼロクロス時に
高となる。そして該信号は抵抗13を介シテトランジス
タ50のペースに印加される。−そしてトランジスタ5
0は交流電源1の1サイクル毎ニ、ゼロクロス時のみパ
ルス状にONする。
従ってトランジスタ58.54もトランジスタ50の動
作に対応して導通するのでトライアック3のゲートには
第2図(B)ハの如くのゲート信号が印加されるので、
トライブック3は第2図(B)二の如く交流電源lの各
半サイクルごとに一方向に導通される。、−郭ってヒー
タ2の通電は50%の電力での通電となりヒータ2の発
熱量は50%となる。
この状態のON・OFF をトライアック3はくり返し
設定温度を一定に保つ。従って設定温度保持中は、ヒー
タ2の通電は半波(50チの電力)なので節電ができる
ばかりでなく、通電初期は100チの電力で通電される
ので温度は早く上昇する謂ゆる速熱性と経済性の両方を
兼ねた合理的な温度制御装置が提供できる。
尚、上記実施例においては本発明を採暖用の温度制御装
置として説明したが、冷房用の温度制御装置は勿論、そ
の他、例えば湿度制御や電動機制御等広くの電力制御装
置に応用出来る。
本発明の電力制御装置は上記のような構成でろるから、
通電当初の所定状態への到達をきわめて迅速且つ確実に
行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電力制御装置の一実施例を示す回路図
、第2図は第1図の主要各部の波形図である。 q+中、2は負荷、3は双方向性スイッチング素子を示
す。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦(他2名)(Aノ 第1 (B) 2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 トライアック等の双方向性スイッチング素子にて負
    荷の通電を制御する電力制御装置に於て、通電当初の一
    定期間上記双方向性スイツチング素子の導通を双方向と
    しそれ以外は双方向性スイッチング素子の導通を一方向
    のみに制御する制御手段を具備してなることを特徴とす
    る電力制御装置。
JP3988682A 1982-03-11 1982-03-11 電力制御装置 Pending JPS58155427A (ja)

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JP3988682A JPS58155427A (ja) 1982-03-11 1982-03-11 電力制御装置

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JPS58155427A true JPS58155427A (ja) 1983-09-16

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ID=12565454

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JP3988682A Pending JPS58155427A (ja) 1982-03-11 1982-03-11 電力制御装置

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