JPS59223A - ゼロクロス制御回路 - Google Patents

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 (1)

1. 【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。