JPS63208914A - 交流定電圧装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、交流負荷の電圧を一定に制御する交流定電
圧装置に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の従来の装置について、第６図及び第７図を用い
て説明する。第６図は従来装置の一般的な構成例である
。図において、１０４は交流電源、１０６は負荷、１０
５は位相制御素子、６０１は直流電圧の出力設定電圧に
基いた位相角において位相制御素子１０５のトリガパル
スを発生させる位相パルス発生部である。第７図は第６
図の具体的な一例を示したものであり、図において、６
２１は可変抵抗器、６２０はトランジスタ、６１８はコ
ンデンサ、６１４，６１５，６１９．６１２は抵抗器、
６１６はダイオード、６２２はＰＵＴ棄子、６１７はパ
ルストランス、６１３は定電圧素子、６１１はダイオー
ドブリッジである。

第７図を用いて従来例の動作について説明する。

出力設定電圧は可変抵抗器６２１の分電圧である。

可変抵抗器６２１を調整することによりトリガパルスの
位相が変わり、それに伴って負荷１０６の交流電圧値を
変えることができる。トランジスタ６２０と抵抗６１９
とコンデンサ６１８とにより交流電源と同期して弛張発
振している。ＰＵＴ素子６２２とパルストランス６１７
とによって位相制御素子１０５のトリガパルスを発生さ
せる。弛張発振波形の波高は出力設定電圧値の大小によ
う変わるから、それに伴って位相角を変えることができ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の交流定電圧装置は以上のように構成されており、
位相制御素子の位相角は出力選定電圧値により設定され
るが、交流電源の電圧値の変化や電圧波形の歪があった
ような場合には、これにより負荷電圧値も変わってしま
うという問題点があった。これは特に負荷電圧の安定を
必要とするう。

ンプの調光装置等の用途においては大きな問題である。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、交流電源の電圧値の変化や電圧波形の歪があ
ったような場合にも負荷電圧値の変化がない交流定電圧
装置の新規な構造を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る交流定電圧装置は、出力設定電圧の値に
応じた波高で交流電源の周波数に同期した弛張発振波形
を出力する弛張発振部と、負荷電圧を検出してその電圧
に応じた直流電圧を出力する負荷電圧検出部と、前記弛
張発振波形と前記負荷検出電圧とを比較してその大小関
係が反転する時点で位相制御素子のトリガパルスを出力
するトリガパルス発生部とを設け、負荷電圧を検出して
これを位相制御素子の位相角の制御にフィードバンクす
るようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、出力設定電圧を、その値に基いて
波高値が決まる弛張発振波形に変換し、これを負荷電圧
の検出値と大小比較して、大小関係が反転した時点で位
相制御素子のトリガパルスを発生させるようにするから
、例えば負荷電圧値が大きくなれば、その結果としてト
リガパルスの位相角は遅れ、これにより負荷電圧値が小
さくなるようにフィードバック制御される。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例についてその基本構成を第１図
に、その具体的な一例を第２図に示し、これらの構成に
ついて説明する。第１図において、１０４は交流電源、
１０５は位相制御素子、１０６は負荷である。また、１
０１は出力設定電圧を入力とする弛張発振部、１０２は
負荷電圧を検出して交流の負荷電圧値に応じて変化する
直流電圧を出力する負荷電圧検出部、１０３は弛張発振
波形とこの負荷電圧検出電圧との大小を比較してその大
小関係が反転した時点でトリガパルスを発生するトリガ
パルス発生部である。

また第２図において、３１１，３１８，３１４゜３１６
．３２２，３２７．３２６は抵抗器、３１７．３２８は
コンデンサ、３１３はホトトランジスタカプラ、３２３
はホトトライアックカプラ、３１２．３２５はダイオー
ドブリッジ、３１９゜３１５はトランジスタ、３２１は
比較器、３２４はトランス、３２０は直流電源である。

次に動作について説明する。

弛張発振部１０１は交流電源１０４の周波数に同期し、
出力設定電圧の値に応じた波高の弛張発振パルスを出力
する。第２図において、交流電源１０４に同期する部分
は、抵抗３１１，３１４゜ダイオードブリッジ３１２．
ホトトランジスタカプラ３１３．及びトランジスタ３１
５からなっている。交流電源１０４の電圧波形のゼロボ
ルト時点においては、ホトトランジスタカプラ３１３の
発光素子側の電流がゼロになるから、これに応じてホト
トランジスタカプラ３１３の受光素子であるトランジス
タがオフになり、従ってトランジスタ３１５がオンにな
る。即ち、交流電源電圧のゼロクロス点においてトラン
ジスタ３１５がオンになるパルスを出す。弛張発振は抵
抗３１６とコンデンサ３１７とで発生し、交流のゼロク
ロス点にて同期させられている。トランジスタ３１９は
弛張発振波形の波高を出力設定電圧値に応じて可変する
働きをする。即ち、トランジスタ３１５がゼロクロス点
付近にてオンからオフになった時点で、抵抗３１８の値
は小さいから、出力設定電圧値までコンデンサ３１７が
急速に充電される。コンデンサ３１７はその後抵抗３１
６によりゆるやかに充電される。

負荷電圧検出部１０２は交流の負荷電圧をダイオードブ
リッジ３２５にて全波整流した後、抵抗器３２６と３２
７及びコンデンサ３２８により、平滑化された直流電圧
値に変換する。この直流電圧値は、上記抵抗器、コンデ
ンサの定数を適当に設定すれば、交流の負荷電圧の実効
値に比例した値にすることができる。トランス３２４は
絶縁のために設けられたものである。

以上のようにして得られた上記弛張発振波形と上記負荷
電圧検出値との大小関係を比較器３２１にて比較し、そ
の大小関係が始めて反転する時点において位相制御素子
１０５をトリガするためのパルスが発生される。

上記動作状態をさらに第５図を用いて説明する。

第５図（ａ）は弛張発振波形、出力設定電圧、及び負荷
検出電圧の関係を、同図（ｂ）はトリガパルスのタイミ
ングを、同図（Ｃ）は交流電源の電圧波形を示すもので
ある。なお、（ａ）、　（ｂｌ、　（０）は同じ時間タ
イミングで示している。この第５図（ａｌにおいて、５
０１は弛張発振波形、５０２は負荷電圧検出電圧の波形
、５０３は出力設定電圧の波形を示す、出力設定電圧波
形５０３の波高と弛張発振波形５０１とは相互に関係が
あり、図に示すような関係にある。比較器３２１は弛張
発振波形５０１と負荷電圧検出電圧波形５０２とを比較
し、その大小関係が反転した時点で同図中）に示すよう
なトリガパルス５０４を発生する。なお、弛張発振波形
５０１は同図（Ｃ１に示す交流電源の電圧波形５０５の
ゼロクロス点にて同期している。ここで、゛もし負荷電
圧値が大きくなればその検出量である波形５０２が高く
なるから、その結果としてトリガパルスの位相角は遅れ
、これにより負荷電圧値が小さくなるようにフィードバ
ック制御される。

第３図に他の実施例の基本的な構成を、第４図にその具
体的な一例を示す。第３図の構成において特徴的な点は
、負荷電圧を検出するにあたって負荷電圧を直接検出す
るのではなく、交流電源ｌＯ４の電圧波形に基いて負荷
電圧を擬似的に検出するようにした点である。

第４図において、負荷電圧は抵抗器４２９，４２８、コ
ンデンサ４２７．及びダイオード４３０゜４３１からな
る負荷電圧検出部２０１により擬似的に検出される。即
ち、全波整流された交流電源電圧波形を、位相制御素子
１０５のトリガ位相角に合わせてスイッチングすること
により、擬似負荷電圧検出を行っている。なお、ここで
はトリガパルスのパルス幅を短かくするために、コンデ
ンサ４３２と抵抗４３３とからなる微分回路が設けられ
ている。トランジスタ４３４はトリガに必要な電流を得
るための増幅用である。又、他の構成は前記第２図の実
施例と同様である。

なお、電源電圧の変動があっても自動的にそれを補償す
る装置として特公昭４４−２８１４５号公報に示された
装置があるが、本発明はこの従来装置とは全く異なるも
のである。

即ち、上記公報記載の装置は、負荷等の交流電圧を直流
電圧に変換し、この直流電圧と電圧制御のための直流電
圧とを差動増幅器に入力し、この差動増幅器の出力に基
づいてゲートパルス発生回路を制御するようになってお
り、そしてこのゲートパルス発生回路は弛張発振部とパ
ルス発生部とから構成されている。これに対し本発明装
面ば、上記従来装置の差動増幅器は設けられておらず、
トリガパルス発生部１０３（第２図参照）を構成する比
較器３２１が上記作動増幅器に相当する作用を行ってい
る。従って本発明の回路構成は上記公報記載の装置に比
較して簡単となっている。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、負荷電圧値を検出する
とともに、この検出値と出力設定電圧に基づいて得られ
た弛張発振波形とを比較し、これらの大小関係が反転し
た時点で位相制御素子のトリガパルスを発生させるよう
にしたので、交流電源の電圧値や波形歪の変動があって
も、簡単な構成で、精度よく負荷電圧を一定制御するこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による交流定電圧装置の概略
ブロック図、第２図はその具体的構成例を示す図、第３
図は本発明の他の実施例を示す図、第４図はその具体的
構成例を示す図、第５図は本発明の一実施例の動作を説
明するための図、第６図は従来装置の概略ブロック図、
第７図はその具体的な一例を示す図である。 １０４・・・交流電源、１０５・・・位相制御素子、１
０６・・・負荷、１０１・・・弛張発振部、１０２，２
０１・・・負荷電圧検出部、１０３・・・トリガパルス
発生部。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源、位相制御素子、及び負荷が直列接続さ
   れ、この負荷の電圧を一定に制御するための交流定電圧
   装置において、 直流の出力設定電圧を入力としてその出力設定電圧の値
   に応じた波高で前記交流電源の周波数に同期した弛張発
   振波形を出力する弛張発振部と、負荷電圧を検出してそ
   の負荷電圧に応じた直流電圧を出力する負荷電圧検出部
   と、 前記弛張発振波形と前記負荷検出電圧とを比較してその
   大小関係が反転する時点で前記位相制御素子のトリガパ
   ルスを出力するトリガパルス発生部とを備えたことを特
   徴とする交流定電圧装置。