KR100225793B1 - Phase controlling circuit - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 카운터의 4개의 출력 포트 측에 포토 커플러와 저항을 연결한 매우 간단한 회로로 구현하여 생산 원가가 저렴한 위상제어회로를 제공하도록 하고, 위상폭을 임의로 선택한 단계를 디스플레이 상으로 확인하면서 위상폭을 조정 선택할 수 있게 함으로써 부하의 위상폭을 정확하게 미세조정할 수 있도록 한 것이다.It is an object of the present invention to provide a phase control circuit which is realized by a very simple circuit in which a photocoupler and a resistor are connected to the four output ports of the counter and which is low in production cost, The phase width can be selected and adjusted so that the phase width of the load can be precisely finely adjusted.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 AC전원을 부하에 연결하고 이 부하의 공급 전원을 제어하여 위상을 제어하도록 함에 있어서; 업, 다운을 선택하고 입력을 선택적으로 제어하는 입력 선택부(10)와; 상기 입력 선택부(10)에 의해서 선택 신호를 클럭으로 하여 카운팅하는 카운터(20)와; 상기 카운터(20)의 출력신호에 의해 스위칭되는 스위칭부(30)와; 상기 스위칭부(30)의 출력신호에 의해서 충, 방전되고 트리거 신호를 출력하는 트리거부(40)와; 상기 트리거부(40)의 출력 신호에 의해 상기 부하에 공급되는 교류 전원의 위상각을 제어하는 트라이액을 구성한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an AC power source connected to a load and controlling a power supply of the load to control the phase; An input selector 10 for selecting up and down and selectively controlling input; A counter (20) for counting the selection signal as a clock by the input selector (10); A switching unit (30) switched by an output signal of the counter (20); A tree rejection unit 40 which is charged and discharged by an output signal of the switching unit 30 and outputs a trigger signal; And a triac that controls the phase angle of the AC power source supplied to the load by the output signal of the tree rejection unit 40.

Description

위상제어회로Phase control circuit

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 위상제어 회로도.FIG. 1 is a phase control circuit diagram according to an embodiment of the present invention; FIG.

제2a 내지 2b도는 제1도의 위상제어회로에 따른 출력파형도.Figures 2a to 2b are output waveform diagrams according to the phase control circuit of Figure 1;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

10 : 입력선택부 20 : 카운터10: Input selection part 20: Counter

30 : 스위칭부 40 : 트리거부30: switching part 40: tree reject

60 : 표시부 TR1~TR4: 트랜지스터60: display unit TR 1 ~ TR 4: transistor

P1~P4: 포토커플러 R1~R15: 저항P 1 to P 4 : Photocouplers R 1 to R 15 : Resistance

DA : 다이액 TA : 트라이액DA: Diacid TA: Triac

C1~C3: 콘덴서 OR : 오어케이트C 1 ~ C 3 : Capacitor OR: Orcate

DV : 디스플레이구동부 DP : 디스플레이DV: Display driver DP: Display

본 발명은 위상제어회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부하에 공급되는 AC전원의 위상폭을 사용자가 디스플레이 상에서 확인하면서 임의로 용이하게 16단계까지 미세 조정할 수 있도록 한 위상제어회로에 관한 것이다.The present invention relates to a phase control circuit, and more particularly, to a phase control circuit capable of finely adjusting the phase width of an AC power source supplied to a load to sixteen levels arbitrarily while confirming on the display.

일반적으로 위상제어회로는 부하에 입력되는 전원의 위상을 변화시켜서 부하에 공급되는 전력을 제어하기 때문에 전력 손실이 없는 바, 이에 따라 모터를 제어하는 모터제어회로, 가열기의 히터를 제어하는 히터제어회로, 램프의 조도 제어나 램프를 점, 소등을 제어하는 램프제어회로 등 부하입력 전원의 위상을 제어하는 회로에 다양하게 이용되고 있다.In general, since the phase control circuit controls the power supplied to the load by changing the phase of the power supplied to the load, there is no power loss. Accordingly, the motor control circuit for controlling the motor, the heater control circuit , A lamp control circuit for controlling the brightness of a lamp, a lamp control circuit for controlling a lamp to be turned on and off, and the like.

상기와 같이 부하를 제어하기 위해서 종래에는 교류 부하에 공급될 교류 전원의 양전위 및 음전위의 전류 통로를 개폐하기 위하여 상기 교류 전원에 상기 교류 부하와 함께 직렬 접속된 트라이액과, 상기 트라이액을 통해 상기 교류 부하에 공급될 교류 전원의 양전위 및 음전위의 시작점을 조절하기 위하여 상기 트라이액의 게이트에 기동 펄스를 공급하는 기동제어회로를 구비한다. 그리고 종래의 위상제어회로에 포함된 상기 기동제어회로는 콘덴서 및 사용자에 의해 가변되는 가변저항으로 구성되어 교류 전원의 양전위 및 음전위를 적분하기 위한 가변 적분기와, 상기 가변 적분기에 의해 충전된 전압이 일정 전압에 도달될 때 기동 펄스를 발생하고 발생된 기동 펄스를 상기 트라이액의 게이트에 공급하여 상기 트라이액을 기동시키는 트리거회로를 구비한다.In order to control the load as described above, conventionally, a triac connected in series with the alternating-current load to the alternating-current power supply for opening and closing a current path of positive and negative electric potentials to be supplied to the alternating-current load, And a start control circuit for supplying a start pulse to the gate of the triac to adjust the starting point of the positive and negative potentials of the AC power to be supplied to the AC load. The start control circuit included in the conventional phase control circuit includes a variable integrator configured by a capacitor and a variable resistor variable by a user to integrate the positive and negative potentials of the AC power source, And a trigger circuit which generates a start pulse when a predetermined voltage is reached and supplies the generated start pulse to the gate of the triac to start the triac.

이와 같이 종래의 위상제어장치는 사용자가 조작함에 따라 가변되는 상기 가변저항값에 의해 콘덴서의 전압 충전 시간을 조절하고 기동 펄스의 발생 시점을 조절하여 교류 부하에 공급될 교류 전원의 양전위 및 음전위의 통전 개시점을 제어하였다.As described above, the conventional phase control device adjusts the voltage charging time of the capacitor by the variable resistance value varying as the user operates it, adjusts the generation time of the starting pulse, and controls the positive and negative electric potentials And the starting point of energization was controlled.

그러나, 종래의 위상제어장치는 사용자의 조작에 의해 가변되는 가변저항의 저항값에 따라 교류 전원의 양전위 및 음전위의 통전 개시점을 제어하도록 되어 있기 때문에 사용자가 교류 전원의 위상을 정밀하게 조절할 수 없는 문제점과 사용자가 교류 전원의 위상폭을 원하는 값으로 조절할 경우에 상기 가변저항을 여러번 조작하여야 하는 문제점을 갖고 있었다.However, since the conventional phase control device controls the starting point of the positive and negative potentials of the AC power source in accordance with the resistance value of the variable resistor variable by the user's operation, the user can precisely control the phase of the AC power There is a problem that the variable resistor must be operated several times when the user adjusts the phase width of the AC power source to a desired value.

그리고 가변저항을 갖는 종래의 위상제어장치는 상기 가변저항의 마모 및 손상으로 인한 고장이 빈번하게 발생되는 문제점을 안고 있었다.The conventional phase control device having a variable resistance has a problem that breakdown due to abrasion and damage of the variable resistor frequently occurs.

또한, 종래의 위상제어장치는 도통전압이 30~45V 정도의 고전압인 트리거 다이오드로 상기 트리거회로를 구성하고 있는 집적회로를 이용할 수 없는 문제점을 가지고 있었다.In addition, the conventional phase control device has a problem that an integrated circuit constituting the trigger circuit can not be used as a trigger diode having a high voltage of about 30 to 45 V as a conduction voltage.

상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 본 출원인이 선출원(93-4810호)하여 공고(96-1955호)된 위상제어장치(이하 선출원이라 함)는 링카운터의 출력신호에 의해 스위칭되는 아나로그 스위치(SW1~SW10)를 연결하고 이 아나로그 스위치의 스위칭에 의해 저항(R1,R3)과 콘덴서(C1~C10)에 의해서 위상폭을 제어할 수 있도록 하여 위상폭을 임의로 조정할 수 있도록 하였다.In order to solve the above-mentioned problems, a phase control device (hereinafter referred to as "prior art" hereinafter) disclosed in Japanese Patent Application No. 93-4810 (No. 96-1955) by the present applicant has an analog switch The phase width can be arbitrarily adjusted by connecting the switches SW 1 to SW 10 and controlling the phase width by the resistors R 1 and R 3 and the capacitors C 1 to C 10 by switching the analog switch .

그러나 선출원한 위상제어장치는 위상의 폭을 제어하는 제어폭을 설정하기 위해서 원하는 폭 만큼의 아나로그 스위치와 콘덴서가 필요하기 때문에 회로가 매우 복잡하고 그에 따른 생산원가가 고가인 문제점이 따랐다.However, since the prior art phase control device requires analog switches and capacitors of a desired width in order to set the control width for controlling the phase width, the circuit is very complicated and the production cost is accordingly high.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 한 것으로서 본 발명의 목적은 카운터의 4개의 출력 포트 측에 포토 커플러와 저항을 연결한 매우 간단한 회로로 구현하여 생산 원가가 저렴한 위상제어회로를 제공하도록 한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a phase control circuit which is realized by a very simple circuit in which a photocoupler and a resistor are connected to four output ports of a counter, will be.

본 발명의 또 다른 목적은 위상폭을 임의로 선택한 단계를 디스플레이 상으로 확인하면서 위상폭을 조정 선택할 수 있게 함으로써 부하의 위상폭을 정확하게 미세조정할 수 있도록 한 것이다.Yet another object of the present invention is to precisely fine-tune the phase width of the load by making it possible to select and adjust the phase width while confirming the step of arbitrarily selecting the phase width on the display.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위상제어회로는 AC전원을 부하에 연결하고 상기 부하의 공급 전원 제어하여 위상을 제어하도록 함에 있어서; 업선택 스위치와 다운선택 스위치를 구비하고 상기 스위치에서 각각 스미트 트리거회로를 거쳐 오어회로에 입력하여 클럭 신호로 출력되도록 구성되어 업, 다운 동작을 선택하고, 클럭 입력 신호를 선택적으로 제어하는 입력 선택부; 상기 입력 선택부에 의해서 선택된 신호를 클럭으로 하여 카운팅하여 출력하는 카운터; 상기 카운터의 출력에 의해 스위칭되는 트랜지스터와 상기 트랜지스터에 연결한 포토 커플러로 이루어져서 상기 카운터의 출력 신호에 의해 스위칭되는 스위칭부; 상기 포토 커플러의 출력 신호에 의해 충, 방전되는 콘덴서와 상기 콘덴서의 방전 신호에 의해 트리거되는 다이액으로 이루어져 트리거 신호를 출력하는 트리거부 및 상기 트리거부의 출력 신호에 의해 상기 부하에 공급되는 교류 전원의 위상각을 제어하는 트라이액을 구비한 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a phase control circuit for controlling an AC power source by connecting a load to a load and controlling a phase of the load by controlling a power supply of the load; Up selector switch and a down selector switch, and the switches are respectively inputted to an OR circuit through a smit trigger circuit and outputted as a clock signal to select an up and down operation and to select an input for selectively controlling a clock input signal part; A counter for counting and outputting a signal selected by the input selector as a clock; A switching unit including a transistor switched by the output of the counter and an optocoupler connected to the transistor and switched by an output signal of the counter; A triple rejection circuit comprising a capacitor which is charged and discharged by the output signal of the photocoupler and a diode which is triggered by the discharging signal of the capacitor and which outputs a trigger signal and an ac power supply And a triac controlling the phase angle of the triac.

이와 같은 본 발명을 실시예에 따른 첨부 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 명백하여질 것이다.The present invention will become more apparent by describing in detail exemplary embodiments thereof with reference to the attached drawings.

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 위상제어 회로도이고, 제2도는 상기 제1도의 위상제어회로에 따른 도로서 제1a도는 AC입력 파형도이고 제1b도는 위상 제어된 출력 파형도이다.FIG. 1 is a phase control circuit diagram according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is an AC input waveform diagram and FIG. 1b is a phase controlled output waveform diagram on the road according to the phase control circuit of FIG.

이 도면에 의거하면 입력 선택부(10)의 업선택 스위치(SW1)를 거쳐 전원(B+)이 카운터(20)의 업/다운단자(up/down)에 인가되게 접속하고, 이 업선택 스위치(SW1)에는 저항(R13,R14)과 콘덴서(C2)를 연결하여 충, 방전되는 시정수로서 슈미트트리거(SN1)를 거쳐 클럭 신호가 출력되게 한다. 그리고 다운선택 스위치(SW2)에는 저항(R15,R16)과 콘덴서(C3)를 거쳐 전원(B+)이 충, 방전되는 시정수로서 슈미트트리거(SN2)를 통해 클럭 신호가 출력되게 한다.The power supply B + is connected to the up / down terminal (up / down) of the counter 20 via the up-selection switch SW 1 of the input selection unit 10, switch (SW 1) is to be a resistance (R 13, R 14) and the clock signal through the Schmitt trigger capacitor as the time constant charge and discharge by connecting the (C 2) (SN 1) output. And-down selection switch (SW 2) has a resistance (R 15, R 16) and capacitor (C 3) a through power (B +) that can be charged, the clock signal output from the Schmitt trigger as the time constant discharge (SN 2) .

상기 슈미트트리거(SN1,SN2)의 출력은 오어 게이트(OR)를 통해 카운터(20)의 클럭단자(CL)에 입력시킨다.The outputs of the Schmitt triggers SN 1 and SN 2 are input to the clock terminal CL of the counter 20 through the OR gate OR.

따라서, 상기 카운터(20)에서는 업/다운단자(up/down)의 입력 선택과 클럭단자(CL)의 클럭입력에 따라서 출력단자(A,B,C,D)에서 해당 출력을 발생하는데, 이는 아래의 표 1과 같다.Therefore, the counter 20 generates the corresponding output at the output terminals A, B, C and D according to the input selection of the up / down terminal and the clock terminal of the clock terminal CL, Table 1 below shows.

상기 표에서 저항의 / /는 병렬을 나타낸 것이다, 상기 표 1에서와 같이 카운터출력(A,B,C,D)에 연결된 바이어스 저항(R9~R12)를 거쳐 트랜지스터(TR1~TR4)가 도통되고 이 트랜지스터(TR1~TR4)의 콜렉터에 연결된 저항(R5~R8)과 포토커플러(P1~P4)가 도통되는데, 상기 포토커플러(P1~P4)의 도통에 의해 저항(R1~R4)이 상기 표 1에 나타낸 바와 같이 조합되어 트리거부(40)의 전원을 제어하면서 위상을 제어하게 된다.The transistors TR 1 to TR 4 are connected to bias outputs R 9 to R 12 connected to the counter outputs A, B, C and D as shown in Table 1, ) is conductive and the transistor (TR 1 ~ TR 4 resistance (R 5 ~ R 8) connected to the collector of a) and the photocoupler (P 1 ~ P 4) into the conduction there is, the photo-coupler (P 1 ~ P 4) The resistors R 1 to R 4 are combined by conduction as shown in Table 1 to control the power of the tree rejection 40 to control the phase.

즉, 카운터(20)의 출력신호에 의해서 4개의 저항(P1,P2,P3,P4)을 단독 선택하거나 또는 병렬로 선택하여 조합함으로서 트리거부(40)의 다이액(DA)에 걸리는 전원을 제어하여 트라이액(TA)의 위상폭을 임의로 제어하게 된다.That is, the four resistors P 1 , P 2 , P 3 and P 4 are selected individually or in parallel by the output signal of the counter 20, The power source is controlled to arbitrarily control the phase width of the triac TA.

트랜지스터(TR1)가 도통되어 저항(R1)만을 통해 트리거부(40)의 콘덴서(C1)에서 충전을 한 다음 방전을 하는시간(t2)동안 다이액(DA)을 통해 트라이액(TA)이 도통되면서 부하(LOAD)의 위상폭이 결정된다.Triac through the transistor (TR 1) is conductive resistance (R 1), only the capacitor of the tree refused 40 via (C 1), die solution (DA) for the time (t 2) to the filling, and then discharged at ( TA are conducted and the phase width of the load LOAD is determined.

그러나 단계4에서는 카운터(20)의 출력단자(A,B)에서 하이신호가 출력되어예를 들어 단계2이면 카운터(20)의 출력단자(A)에서 하이신호가 출력되어 트랜지스터(TR1~TR2)가 도통되고 포토커플러(P1~P2)가 온되어 저항(R1)과 저항(R2)이 병렬로 연결된 상태가 되어 저항[R=(R1+R2)/R1×R2]에 의한 교류 전원이 트러거부(40)의 콘덴서(C1)에서 충전을 한 다음 방전을 하면서 다이액(DA)을 통해 트라이액(TA)이 도통되므로 위상폭이 변경되게 된다.However, step 4, is the output high signal at the output terminal (A) of the counter 20, the output terminal (A, B) is at a high signal is output from, for example if the step 2 counter (20) of the transistor (TR 1 ~ TR And the photocouplers P 1 to P 2 are turned on so that the resistor R 1 and the resistor R 2 are connected in parallel and the resistor R = (R 1 + R 2 ) / R 1 × R 2 ] is charged in the capacitor C 1 of the transistor 40 and then discharged while the triacid TA is conducted through the die liquid DA, so that the phase width is changed.

이와 같이 상기 위상폭의 시간(T)은 카운터(20)의 출력단자(A,B,C,D)에 연결한 포토커플러(P1~P4)의 저항에 의해 결정되는데, 단계1(t1)에서 가장 짧고, 단계(t16)에서 가장 긴 시간을 갖도록 저항(R1~R4)의 값을 설정하였다.The time T of the phase width is determined by the resistances of the photocouplers P 1 to P 4 connected to the output terminals A, B, C and D of the counter 20, 1 ), and the values of the resistors (R 1 to R 4 ) are set to have the longest time in the step (t 16 ).

이와 같이 입력 선택부(10)의 업/다운 선택 스위치(SW1,SW2)에 의해 임의의 미세 선택이 가능하게 되는데, 선택된 각 단계는 카운터(20)에서 표시부(60)의 디스플레이 구동부(DV)를 거쳐 디스플레이(DP)에 숫자 1에서 16을 표시하고, 현재 선택중인 업(↑) 또는 다운(↓)의 상태를 표시 하므로서, 사용자는 이 디스플레이를 확인하면서 임의로 부하에 맞게 원하는 위상폭을 선택적으로 미세하게 조정할 수 있게 된다.In this way there is enabled, any fine selection by the up / down selector switch (SW 1, SW 2) of the input selection section 10, each of the selected phase is the display driver (DV of the display unit 60 from the counter 20 ) To display the number 1 to 16 on the display (DP) and display the status of the up (↑) or down (↓) currently being selected so that the user can select the desired phase width As shown in FIG.

이와 같이 본 발명의 위상제어회로는 카운터를 이용하여 4개의 저항값으로 위상을 제어하도록 하므로 매우 간단한 구성에 대해 16단계까지의 조정이 가능하게 되고, 사용자가 현재 선택 단계를 디스플레이로 확인하면서 부하의 위상폭을 임의로 미세하게 선택하여 조정할 수 있게 되므로 위상제어를 필요로 하는 전기회로에 유용하게 사용될 수 있는 것이다.As described above, the phase control circuit of the present invention controls the phase with four resistors by using the counter. Therefore, it is possible to adjust up to 16 steps for a very simple configuration. When the user confirms the current selection step on the display, The phase width can be arbitrarily selected and adjusted arbitrarily, so that it can be usefully used in an electric circuit requiring phase control.

Claims (2)

AC전원을 부하에 연결하고 상기 부하의 공급 전원 제어하여 위상을 제어하도록 함에 있어서; 업선택 스위치(SW1)와 다운선택 스위치(SW2)를 구비하고 상기 스위치(SW1,SW2)에서 각각 스미트트리거회로(SN1,SN2)거쳐 오어회로(OR)에 입력하여 클럭 신호로 출력되도록 구성되어 업, 다운 동작을 선택하고, 클럭 입력 신호를 선택적으로 제어하는 입력 선택부(10); 상기 입력 선택부(10)에 의해서 선택된 신호를 클럭으로 하여 카운팅하여 출력하는 카운터(20); 상기 카운터(20)의 출력에 의해 스위칭되는 트랜지스터(TR1,TR2,TR3,TR4)와 상기 트랜지스터(TR1,TR2,TR3,TR4)에 연결한 포토 커플러(P1,P2,P3,P4)로 이루어져서 상기 카운터(20)의 출력 신호에 의해 스위칭되는 스위칭부(30); 상기 포토 커플러(P1,P2,P3,P4)의 출력 신호에 충, 방전되는 콘덴서(C1)와 상기 콘덴서(C1)의 방전 신호에 의해 트리거되는 다이액(DA)으로 이루어져 트리거 신호를 출력하는 트리거부(40) 및 상기 트리거부(40)의 출력 신호에 의해 상기 부하에 공급되는 교류 전원의 위상각을 제어하는 트라이액(TA)을 구비한 것을 특징으로 하는 위상제어회로.Connecting the AC power source to the load and controlling the phase of the load by controlling the power source of the load; Up selection switch (SW 1) and a down selection switch (SW 2) to provided the input to each scan mitt trigger circuit (SN 1, SN 2) the OR circuit (OR) via in said switch (SW 1, SW 2) a clock An input selector (10) configured to output an output signal and select an up and down operation and selectively control a clock input signal; A counter (20) for counting and outputting a signal selected by the input selector (10) as a clock; TR 1 , TR 2 , TR 3 and TR 4 switched by the output of the counter 20 and photocouplers P 1 and TR 2 connected to the transistors TR 1 , TR 2 , TR 3 and TR 4 , P 2 , P 3 , and P 4 ) and is switched by an output signal of the counter (20); A capacitor C 1 charged and discharged to the output signal of the photocoupler P 1 , P 2 , P 3 and P 4 and a die liquid DA triggered by the discharge signal of the capacitor C 1 And a triac (TA) for controlling the phase angle of the AC power supplied to the load by an output signal of the tree rejection circuit (40) . 제1항에 있어서, 상기 카운터(20)의 출력되는 신호에 의해서 구동부(DA)를 거쳐 표시되는 디스플레이(DP)로 이루어져서 입력 상태를 표시하는 표시부(60)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 위상제어회로.The apparatus according to claim 1, further comprising a display unit (60) formed of a display (DP) displayed through a driving unit (DA) according to an output signal of the counter (20) Circuit.
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