JPS59223A

JPS59223A - ゼロクロス制御回路

Info

Publication number: JPS59223A
Application number: JP11043982A
Authority: JP
Inventors: Fushiaki Haruhara; 春原　節昭; Shinichi Taya; 田谷　信一
Original assignee: Chino Works Ltd
Current assignee: Chino Corp
Priority date: 1982-06-25
Filing date: 1982-06-25
Publication date: 1984-01-05

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】（１）発明の分野この発明は２分周点弧力式を用いたサイリスタ等による
交流電源の制御回路に関するものである。

（２）従来技術サイリスタ等のスイッチ素子を用い、負荷に供給される
交流電源の制御を行う方法として、一定時間における負
荷に供給する電圧のオン・オフ比を制御する分周点弧方
式がある。

この場合、交流電圧のゼロクロス点より負荷に電圧を加
えるようにし、より正確な制御を行うためのゼロクロス
制御回路が必要となり９種々のものが提案されている。

（３）発明の目的この発明の目的は、より高精度な動作を可能としたゼロ
クロス制御回路を提供することである。

（４）発明の実施例第１図は、この発明の第１の実施例を示す構成説明図で
ある。

図において、Ｓは、交流電源ＡＣと負荷りとの間に設け
られたサイリスタのようなスイッチ素子。

Ｃは交流電源ＡＣのゼロクロス点でオン・オフする方形
波パルスを発生するコンパレータ、ＦはコンパレータＣ
の出力がクロック端子ＣＰに、制御信号がＤ端子に与え
られ、制御信号のオンΦオフに対応してコンパレータＣ
のパルス出力の立上りを起端とした出力信号を発生し、
スイッチ素子Ｓをゼロクロス制御・駆動する操作回路と
しての例えばＤ型のフリップフロップ回路である。

次に、第２図の波形図を参照して動作を説明する。

交流電源ＡＣの波形■に対し、コンパレータＣは、０■
を基準として比較し、■のようなゼロクロス点でオン・
オフする方形波を発生し、フリップフロップ回路Ｆのク
ロック端子ＣＰに供給される。他方、制御信号◎がフリ
ップフロップ回路ＦのＤ端子に供給され、コンパレータ
Ｃの出力■の立上り毎に、Ｄ端子の制御信号Ｏのオン・
オフの状態に対応してフリップフロップ回路ＦのＱ端子
出力＠は、立上り、又は立下り、この出力＠によりスイ
ッチ素子Ｓはオン・オフし、負荷りには■のようなゼロ
クロス点から立ち上るような１サイクル毎の交流電源Ａ
Ｃの電圧が供給される。

第３図は、この発明の第２の実施例を示す構成説明図で
ある。

第１図と同一符号は、同一構成要素を示し、コンパレー
タＣの２つの出力は、２つのフリップフロップ回路Ｆｌ
、Ｆ２のクロック端子Ｃ、Ｐに、制御信号はＤ端子に各
々供給され、フリップフロップ回路Ｆｌ、Ｆ’２のＱ端
子出力はオア回路ＯＩｔに供給されるとともに互いに他
のフリップフロップＦｌ、Ｆ２のリセット端子ＢＨに供
給され、オア回路ＯＲの出力はスイッチ素子Ｓを駆動す
るよう働く。なお。

ノリツブフロップ回路Ｆｔ、Ｆｚ、オア回路ＯＲで操作
回路を構成している。

次に、第４図の波形図を参照して動作を説明する。

交流電源ＡＣの波形０に対し、コンパレータＣは、＠、
［株］で示すように互いに位相の反転した方形波を発生
し、それぞれフリップフロップ回路Ｆ１゜Ｆ２のクロッ
ク端子ＣＰに供給される。他方、制御信号■は２両フリ
ップフロップ回路Ｆｌ、Ｆ２のり、端子に供給され、コ
ンパレータＣの出力０．［相］の立ち上り毎に、制御信
号Ｃのオン−オフの状態に対応してフリップフロッグ回
路Ｆｌ、Ｆ２のＱ端子出力［相］、Ｏは、立上り、又は
、立下り、この両出方［相］。

■は、オア回路ＯＲによりオアがとられ、このオア回路
ＯＲ出力のによりスイッチ素子Ｓはオン・オフし、負荷
りには■のようなゼロクロス点から立上り、立下るよう
な１サイクル毎の交流電源ＡＣの電圧が供給される。

ここで、第４図の交流電源の波形■の周期をＴ。

制御信号◎の幅をｔとすると、負荷電圧■は。

一、−Ｔ（ｔ＜、’ｒで、１周期の交流電圧ＨＴ（ｔ（
、Ｔで、２周期の交流電圧 −ｉ ■Ｔ（ｔ（、Ｔで、ｎ周期の交流電圧とすることができ、ｔは、７以上であれば、１周期Ｔの
精度内において制御可能で、この制御電圧の幅ｔにより
、任意周期の交流波形を発生、停止させることができる
。

第５図は、この発明の第３の実施例を示す構成説明図で
ある。

第１図、第３図と同一符号は、同一構成要素を示し、コ
ンパレータＣの出力は、２つの単安定マルチバイブレー
タＭｌ、Ｍ２のクロック端子ＣＰ、ＣＰに供給され９両
単安定マルチバイブレータＭｌ、Ｍ２の出力はオア回路
ＯＲに供給され、この・オア回路ＯＲの出力は、フリッ
プフロップ回路Ｆのクロック端子ＣＰに供給され、Ｄ端
子には制御信号が供給され、Ｑ端子出力によりスイッチ
素子Ｓを駆動する。

次に第６図の波形図を参照して動作を説明する。

交流電圧ＡＣの波形■に対し、コンパレータＣは、■の
ように方形波パルスを発生し、２つの単安定マルチパイ
プレークＭｌ、Ｍ２は各々立上り、立下りでパルス信号
■、＠を発生する。このパルス信号［相］、のは、オア
回路ＯＲによるオアがとられ。

この信号■は、フリップフロップ回路Ｆのクロッり端子
ＣＰに供給される。フリップフロップ回路Ｆは、オア回
路Ｏ几の出力■の立上り毎に、Ｄ端子の制御信号■のオ
ン・オフの状態に対応して立上り、又は立下り、この出
力のによりスイッチ素子Ｓはオン・オフし、負荷りには
＠のようなゼロクロスから立上る半サイクル毎の交流電
源Ａ、　Ｃの電圧が供給される。

第７図は、この発明の第４の実施例を示し、第５図の第
３の実施例等においで、交流電源ＡＣの出力をフォトカ
プラＰＣにより絶縁して取り出し。

操作回路出力はパルストランスＰＴにより絶縁してスイ
ッチ素子Ｓを駆動するよう構成している。

（５）発明の要約以上述べたように、この発明は、交流電源のゼロクロス
点でオン・オフする方形波パルスを発生するコンパレー
タの出力と、制御信号をフリ、プフロップ回路等のロジ
ック回路等よりなる操作回路に供給し、制御信号のオン
争オフに対応してパルス出力の起端より立上るような出
力信号を発生しスイッチ素子を駆動するようにしたゼロ
クロス（６）発明の効果 ■フリップフロップ回路等を使用してロジックコントロ
ールをしているので、動作が簡単、確実で、消費電力が
小さい。

■コンパレータは基準レベルがＯｖであるので。

高速、確実であす、シかもそれ以降もロジック回路で高
速動作が可能であるので、スイッチ素子の動作タイミン
グは交流波形と位相ずれを起さず。

従来回路では９０〜９５％位までの点弧角度しかとれな
いのに対し、１００％に近い点弧角度をとることができ
る。

■制御信号の幅は、交流周期の一以上で１周期分の精度
内であれば制御可能で、制御信号の精度は、はとんど不
要で、又、この制御信号の幅により、任意周期の交流信
号を発生、停止させるこ°とができる。

■交流電源のゼロクロスより立上る信号を用いて制御し
ているので、外部ノイズの影響を受けに＜＜、シかも自
分自身がノイズ源となって電源歪等により負荷に過大な
電流を流すようなこともない０ ■全波毎のコントロールの他、半波毎のコントロールに
より、より高精度の制御も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図、第５図、第７図は、この発明の一実施
例を示す構成説明図、第２図、第４図。第６図は動作説明用波形図である。ＡＣ・・・交流電源、Ｃ・・・コンパレータ、　Ｆ、Ｆ
ｌ、Ｆ２・・・フリツプフロツプ回路、ＯＲ・・・オア
回路９Ｍ１゜Ｍ２・・・単安定マルチバイブレータ、Ｓ
・・・スイッチ素子、Ｌ・・・負荷特許出願人　株式会社　千野製作所心Ｓ■＠■■■ＯＧ■ 嵌

Claims

【特許請求の範囲】１、　交流電源と負荷との間に設けられたスイ・ツチ素
子と、交流電源のゼロクロス点でオン・オフする方形波
パルスを発生するコンパレータと、このコンノ１（レー
タのパルス出力と制御信号が与えられ、この制御信号の
オン書オフに対応して前記パルス出力の起端より立上る
ような出力信号を発生２、　前記操作回路としてフリッ
プフロップ回路３、　前記操作回路として、２つのフリ
ップフロップ回路とオア回路を用いるようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のゼロクロス制御
回路。４、　前記操作回路として、２つの単安定マルチパイプ
レーク、オア回路、フリップフロップ回路を接続したも
のを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のゼロクロス制御回路。