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JP3372146B2 - Phase control circuit - Google Patents
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JP3372146B2 - Phase control circuit - Google Patents

Phase control circuit

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JP3372146B2
JP3372146B2 JP25140595A JP25140595A JP3372146B2 JP 3372146 B2 JP3372146 B2 JP 3372146B2 JP 25140595 A JP25140595 A JP 25140595A JP 25140595 A JP25140595 A JP 25140595A JP 3372146 B2 JP3372146 B2 JP 3372146B2
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triac
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電源を用いた
熱源や照明機器等を位相制御によってオン・オフ制御す
る位相制御回路に関するものであり、特に、プリンタ、
ファクシミリ、コピー機器等に用いられるヒータ回路や
ランプ回路等で用いられる位相制御回路に係るものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase control circuit for performing on / off control of a heat source using an AC power source, lighting equipment, etc. by phase control, and more particularly to a printer,
Facsimile, it relates to a phase control circuit need use a heater circuit and a lamp circuit and the like for use in copying machines or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の位相制御回路としては、例えば、
特開平4−105551号公報に開示された位相制御回
路があり、図6乃至図9を参照して説明する。図6の位
相制御回路では、交流電源1から負荷2に供給される電
力が双方向性サイリスタ(以下、トライアックと称す
る)3によって位相制御されており、トライアック3の
位相制御のために、のこぎり波発生回路4、比較回路
5、フォトカップラ6が設けられている。
2. Description of the Related Art As a conventional phase control circuit, for example,
There is a phase control circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-105551, which will be described with reference to FIGS. 6 to 9. In the phase control circuit of FIG. 6, the electric power supplied from the AC power supply 1 to the load 2 is phase-controlled by a bidirectional thyristor (hereinafter referred to as a triac) 3, and a sawtooth wave is used for the phase control of the triac 3. A generation circuit 4, a comparison circuit 5, and a photo coupler 6 are provided.

【0003】のこぎり波発生回路4は、図7に示すよう
に、交流電源1の電圧波形P1に同期して、のこぎり波
P2が発生する。この発生するのこぎり波P2は、交流
電源1の交流電圧波形P2の各ゼロクロス点θ10,θ
20,θ30,…付近まで急激に立ち上がり、次のゼロ
クロス点θ20,θ30,…付近まで徐々に立ち下が
る。こののこぎり波P2は、電路L1を介して比較回路
5の一方の入力端子に入力され、比較回路5の他方の入
力端子には、電路L2を介してトライアック3の位相制
御のための入力信号が入力される。
As shown in FIG. 7, the sawtooth wave generation circuit 4 generates a sawtooth wave P2 in synchronization with the voltage waveform P1 of the AC power supply 1. The generated sawtooth wave P2 is the zero-cross point θ10, θ of the AC voltage waveform P2 of the AC power supply 1.
A sharp rise to the vicinity of 20, θ30, ..., and a gradual fall to the vicinity of the next zero cross point θ20, θ30 ,. The sawtooth wave P2 is input to one input terminal of the comparison circuit 5 via the electric path L1, and the input signal for phase control of the triac 3 is input to the other input terminal of the comparison circuit 5 via the electric path L2. Is entered.

【0004】比較回路5は、のこぎり波のレベルと位相
制御のための入力信号のレベルとを比較し、のこぎり波
のレベルが入力信号のレベル以下になったとき、ローレ
ベル(以下、Lレベル)の出力を導出する。比較回路5
がLレベルの出力を導出すると、フォトカプラ6のフォ
トサイリスタ8がオン状態となる。フォトサイリスタ8
がオン状態となると、抵抗とフォトサイリスタ8を介し
てトライアック3を点弧させるためのトリガ電流が流れ
る。位相制御のための入力信号P3が比較回路5の電路
2に位相制御用の入力信号P3が入力されると、のこぎ
り波P2が入力信号P3のレベル以下となる位相角θ1
2からθ20、θ22からθ30までの斜線で示した期
間で、トライアック3は点弧して負荷2に電力が供給さ
れる。
The comparator circuit 5 compares the level of the sawtooth wave with the level of the input signal for phase control, and when the level of the sawtooth wave becomes equal to or lower than the level of the input signal, a low level (hereinafter, L level). Derive the output of. Comparison circuit 5
When the L level output is derived, the photothyristor 8 of the photocoupler 6 is turned on. Photo thyristor 8
When is turned on, a trigger current for igniting the triac 3 flows through the resistor and the photothyristor 8. When the input signal P3 for phase control is input to the electric path 2 of the comparator circuit 5 and the input signal P3 for phase control is input, the sawtooth wave P2 becomes equal to or lower than the level of the input signal P3.
During the period indicated by the diagonal lines from 2 to θ20 and from θ22 to θ30, the triac 3 is ignited and power is supplied to the load 2.

【0005】しかし、位相角θ10,θ20の近傍(期
間W1)では、回路定数のばらつきや、電源ノイズの影
響を受け易いので、比較回路5の出力を強制的にハイレ
ベル(以下、Hレベル)として、位相θ11からθ20
の期間内で位相制御を可能としている。従って、上記位
相制御回路では、交流電源1の実効値電圧が100Vで
あるとき、負荷2に供給される実効値電圧は97〜98
Vであり、即ち、入力電圧の97〜98%しか有効に使
用できないという問題がある。
However, in the vicinity of the phase angles θ10 and θ20 (period W1), the output of the comparison circuit 5 is forcibly set to a high level (hereinafter, H level) because it is easily affected by variations in circuit constants and power supply noise. As the phase θ11 to θ20
Phase control is possible within the period. Therefore, in the phase control circuit, when the effective value voltage of the AC power supply 1 is 100V, the effective value voltage supplied to the load 2 is 97 to 98.
There is a problem that it is V, that is, only 97 to 98% of the input voltage can be effectively used.

【0006】この問題点を解決するために、上記公報の
位相制御回路では、のこぎり波発生回路からの出力を2
つの比較回路を用いて波形処理して、ラッチ回路に供給
し、且つ、ラッチ回路の出力によってゲート駆動回路を
制御して、トライアックを点弧するものである(図示な
し)。しかし、この位相制御回路は、部品数が増加し、
製品コストを上昇させる欠点を有している。
In order to solve this problem, in the phase control circuit of the above publication, the output from the sawtooth wave generation circuit is set to 2
The waveform is processed by using one comparison circuit and supplied to the latch circuit, and the output of the latch circuit controls the gate drive circuit to ignite the triac (not shown). However, this phase control circuit increases the number of parts,
It has the drawback of increasing the product cost.

【0007】また、上記公報では、ロジック回路を用い
たトライアックのゲート回路を制御する位相制御回路が
開示されている。図8を参照して説明すると、この位相
制御回路は、交流電源1と負荷2とトライアック3が閉
ループを形成し、トライアック3を点弧するためのゲー
ト駆動回路6が設けられ、ゲート駆動回路6は、電源同
期回路9、カウンタ回路20、クロック回路21、単安
定回路22、ラッチ回路23によって制御され、ゲート
駆動回路6の発光ダイオード7をラッチ回路23を介し
て発光させてトライアック3を点弧させている。
Further, the above publication discloses a phase control circuit for controlling a gate circuit of a triac using a logic circuit. This will be described with reference to FIG. 8. In this phase control circuit, the AC power supply 1, the load 2, and the triac 3 form a closed loop, and a gate drive circuit 6 for firing the triac 3 is provided. Is controlled by the power supply synchronizing circuit 9, the counter circuit 20, the clock circuit 21, the monostable circuit 22, and the latch circuit 23, and causes the light emitting diode 7 of the gate drive circuit 6 to emit light through the latch circuit 23 to fire the triac 3. I am letting you.

【0008】この位相制御回路では、図9(1)の交流
電源1の電圧波形に同期して、電源同期回路9から図9
(2)に示す同期信号P4が導出される。この同期信号
P4がゼロクロス点θ30,θ40,…近傍であること
を示す信号であり、カウンタ20と単安定回路22に入
力される。カウンタ回路20は、図9(3)に示すよう
に、同期信号P4がLレベルからHレベルに反転する時
点からクロック信号に同期して減算する。カウンタ回路
20の計数値が零である期間は、時刻t1〜tla及び
t2〜t2aの各期間である。
In this phase control circuit, in synchronization with the voltage waveform of the AC power supply 1 of FIG.
The synchronization signal P4 shown in (2) is derived. This synchronizing signal P4 is a signal indicating that it is in the vicinity of the zero cross points θ30, θ40, ... And is inputted to the counter 20 and the monostable circuit 22. As shown in FIG. 9C, the counter circuit 20 subtracts in synchronization with the clock signal from the time when the synchronization signal P4 is inverted from L level to H level. The period in which the count value of the counter circuit 20 is zero is each period from time t1 to tla and t2 to t2a.

【0009】図9(3)に示すように、カウンタ回路2
0の計数値が零となる時刻t1(位相角θ31)におい
て、図9(4)に示すように、単安定回路22の出力が
Hレベルであれば、ラッチ回路23の出力は、Hレベル
がLレベルに反転して発光ダイオード7を発光させてト
ライアック3を介して負荷2に電力を供給する。一方、
位相角θ40の近傍(時刻t2)では、カウンタ回路2
0がLレベルからHレベルの立ち上がりエッジに同期し
てHレベルLレベルに反転する。図9(5)に示すよう
に、ラッチ回路23はこのLレベルをラッチしてLレベ
ルを維持する。従って、位相角θ40近傍で点弧状態を
維持する。このようにゲート駆動回路6を制御すること
よって有効に電力を負荷2に供給するようにしている。
As shown in FIG. 9C, the counter circuit 2
At time t1 (phase angle θ31) when the count value of 0 becomes zero, as shown in FIG. 9 (4), if the output of the monostable circuit 22 is at H level, the output of the latch circuit 23 is at H level. The light is inverted to the L level to cause the light emitting diode 7 to emit light, and power is supplied to the load 2 via the triac 3. on the other hand,
In the vicinity of the phase angle θ40 (time t2), the counter circuit 2
0 is inverted from H level to L level in synchronization with the rising edge of L level to H level. As shown in FIG. 9 (5), the latch circuit 23 latches this L level and maintains the L level. Therefore, the ignition state is maintained near the phase angle θ40. By controlling the gate drive circuit 6 in this manner, electric power is effectively supplied to the load 2.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】図6の位相制御回路で
は、交流電圧のゼロクロス点近傍で、電源ノイズ等によ
ってトライアック3にゲート点弧信号が供給されるのを
防止するために、のこぎり波発生回路4から電路L3を
介して比較回路5に信号を入力して禁止している。この
禁止領域W1は、回路定数のばらつきや電源ノイズの影
響を考慮して比較的大きく設定する必要がある。その結
果、交流電源の半周期180度の位相で表現すると、位
相制御が可能な位相角の範囲が145度となり、非常に
電力の利用効率が悪い欠点を有している。
In the phase control circuit of FIG. 6, a sawtooth wave is generated in the vicinity of the zero-cross point of the AC voltage in order to prevent the gate firing signal from being supplied to the triac 3 due to power source noise or the like. A signal is input from the circuit 4 to the comparison circuit 5 via the electric path L3 to prohibit the signal. The prohibited area W1 needs to be set relatively large in consideration of variations in circuit constants and influence of power supply noise. As a result, when expressed by the phase of the AC power supply with a half cycle of 180 degrees, the range of the phase angle in which the phase can be controlled becomes 145 degrees, which has a drawback that the utilization efficiency of power is very poor.

【0011】このような問題点を改善した位相制御回路
が上記公報に開示されているが、この位相制御回路で
は、電力の利用効率が改善されるものの、回路構成が複
雑になるとともに、部品数が増加して製品コストを上昇
させる欠点が有している。殊に、図8の位相制御回路で
は、CPU(中央演算処理装置)などのデジタル信号発
生回路が必要となる欠点を有している。これらデジタル
信号発生回路は、パルス性ノイズに弱いために、高度に
安定化が図られた安定化電源回路を必要とする欠点を有
する。
The above-mentioned publication discloses a phase control circuit that solves the above problems. Although this phase control circuit improves the power utilization efficiency, the circuit configuration becomes complicated and the number of parts is increased. Has the disadvantage of increasing the product cost. In particular, the phase control circuit of FIG. 8 has a drawback that a digital signal generating circuit such as a CPU (central processing unit) is required. These digital signal generating circuits have a drawback that they require a highly stabilized stabilizing power supply circuit because they are weak against pulse noise.

【0012】更に、この位相制御回路では、トライアッ
クのゲート駆動回路を制御するためのロジク回路を含ん
でおり、極めて回路構成が複雑となり、やはり部品数が
増加して、極めて高価なものとなる欠点を有している。
殊に、トライアックの位相制御回路に、低コストによる
ソフトスタート制御回路を組み込む要求がある場合に
は、このような高価なロジク回路を有する位相制御回路
を用いることはできないし、ソフトスタート制御回路を
備える低コストの位相制御回路の開発が望まれている。
Further, this phase control circuit includes a logic circuit for controlling the gate drive circuit of the triac, and the circuit configuration becomes extremely complicated, and the number of parts also increases, which is extremely expensive. have.
In particular, if there is a demand to incorporate a soft start control circuit at low cost into the phase control circuit of the triac, it is not possible to use a phase control circuit having such an expensive logic circuit, and It is desired to develop a low-cost phase control circuit having the same.

【0013】本発明は、上述のような問題点に鑑みなさ
れたものであり、交流電源の位相角が0度から180度
の略全域にわたって位相制御が可能であり、回路部品数
が少なく、安価な位相制御回路を提供することを目的と
し、更に、部品定数のばらつきや電源ノイズによって誤
動作することなく安定した動作をする位相制御回路を提
供することを目的とする。更に、本発明は、ソフトスタ
ート制御回路を備えた位相制御回路を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to perform phase control over substantially the entire range of the phase angle of the AC power source from 0 degree to 180 degrees, the number of circuit components is small, and the cost is low. Another object of the present invention is to provide a phase control circuit that can operate stably without malfunction due to variations in component constants and power supply noise. A further object of the present invention is to provide a phase control circuit having a soft start control circuit.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述のような
課題に鑑みなされたものであり、請求項1に記載の発明
は、交流電源及び負荷とともに閉ループを構成するトラ
イアックを点弧するためのゲート駆動回路と、前記トラ
イアックの第1と第2の出力端子に接続され、前記交流
電源のゼロボルト近傍で同期信号を発生するゼロクロス
同期信号回路と、時定数設定用コンデンサと、該時定数
設定用コンデンサの放電経路に接続されたツエナーダイ
オードとを有し、前記ゼロクロス同期信号回路の出力信
号の立ち下がりに同期して前記時定数設定用コンデンサ
を前記ツエナーダイオードにより決定されるツエナー電
圧まで放電させることで、低レベルをツエナー電圧とす
るのこぎり波を発生するのこぎり波発生回路と、位相制
御信号の電位と前記のこぎり波発生回路からの出力の電
位とを比較回路に入力して、前記比較回路の出力によっ
て前記ゲート駆動回路を制御する位相制御タイミング回
路とを備え、前記位相制御タイミング回路からの信号を
前記ゲート駆動回路を形成するフォトカップラの発光ダ
イオードを点滅制御することを特徴とし、ゲート駆動回
路によってゲート電流が供給されるとトライアックはオ
ン状態となり、ゲート駆動回路は自動的にゲート電流の
供給を停止して、トライアックが自動的に点弧するのに
必要最小限のゲート駆動信号幅となり、これによって、
ゼロクロス前後におけるゲート駆動禁止信号は不要とな
り、しかも、のこぎり波発生回路の放電経路にツエナー
ダイオードを直列に接続することにより、そののこぎり
波の出力波形のLレベルの電位をグランドレベルより高
い任意の電位に設定可能となり、位相制御信号の最低レ
ベルより高くすることが可能であり、位相制御信号をそ
の電位より低くすることにより、トライアックのゲート
駆動回路の出力を連続してオン状態にすることができ、
位相制御範囲が拡大できる
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. The invention according to claim 1 is a transformer that forms a closed loop together with an AC power source and a load.
A gate drive circuit for firing the iac,
The alternating current is connected to the first and second output terminals of the iac.
Zero cross that generates a sync signal near zero volts of the power supply
Synchronization signal circuit, time constant setting capacitor, and time constant
Zener die connected to the discharge path of the setting capacitor
And an output signal of the zero-cross sync signal circuit.
The capacitor for setting the time constant in synchronization with the falling edge of the signal
Is a Zener voltage determined by the Zener diode.
The low level becomes the Zener voltage by discharging to the voltage.
Sawtooth wave generation circuit that generates a sawtooth wave and phase control
The electric potential of the control signal and the electric power of the output from the sawtooth wave generation circuit.
Input to the comparison circuit and output by the comparison circuit.
Phase control timing circuit for controlling the gate drive circuit
And a signal from the phase control timing circuit.
A light emitting diode of a photocoupler forming the gate driving circuit.
Featuring blinking control of the ion, gate drive circuit
The triac turns off when the gate current is supplied by the path.
The gate drive circuit automatically turns on the gate current.
To shut off the supply and allow the triac to fire automatically
The minimum required gate drive signal width is
The gate drive prohibition signal before and after zero crossing is not necessary.
Moreover, the zener in the discharge path of the sawtooth wave generation circuit
Saw by connecting the diodes in series
The L level potential of the wave output waveform is higher than the ground level.
Can be set to an arbitrary potential, and the minimum level of the phase control signal can be set.
Can be higher than the bell and the phase control signal
The gate of the triac by lowering the potential
The output of the drive circuit can be turned on continuously,
The phase control range can be expanded .

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の発明に於いて、コンデンサと、該コンデンサと
直列に接続された抵抗と、該抵抗と並列接続され前記コ
ンデンサを急速充電するダイオードとからなり、位相制
御信号のオン時に前記コンデンサを前記抵抗を通じて放
電させて前記比較回路において前記のこぎり波発生回路
からの出力の電位と比較される位相制御信号の電位を徐
々に変化させ、かつ、位相制御信号のオフ時に前記コン
デンサを前記ダイオードを通じて充電させて前記比較回
路において前記のこぎり波発生回路からの出力の電位と
比較される位相制御信号の電位をのこぎり波のピーク電
圧値以上に急速に変化させるスロープ発生回路を備える
ことを特徴とし、位相制御信号を徐々に変化させ、入力
信号がオン時に位相角を0度から徐々に大きくするソフ
トスタート機能と、位相制御信号を短時間に位相角0度
以下、即ち、のこぎり波のピーク電圧値以上にすること
で、入力信号がオフ時における切り換え動作を瞬時にな
し得るクイックオフを実現することができる
The invention described in claim 2 is the same as claim 1.
In the invention described in paragraph 1,
A resistor connected in series and the resistor connected in parallel with the resistor
It consists of a diode that rapidly charges the capacitor
When the control signal is turned on, the capacitor is discharged through the resistor.
The sawtooth wave generating circuit in the comparison circuit.
The potential of the phase control signal compared with the potential of the output from
The phase control signal when the phase control signal is off.
The capacitor is charged through the diode and the comparison
And the potential of the output from the sawtooth wave generation circuit
The potential of the phase control signal to be compared is the peak voltage of the sawtooth wave.
And wherein <br/> comprise a slope generating circuit to rapidly change over pressure values gradually changing the phase control signal, input
Soft that gradually increases the phase angle from 0 degrees when the signal is on
Start function and phase control signal in a short time with 0 degree phase angle
Below, that is, above the peak voltage value of the sawtooth wave
Switch operation instantly when the input signal is off.
Possible quick-off can be realized .

【0019】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
又は2に記載の発明に於いて、位相制御入力信号のオフ
信号に応じて、前記のこぎり波発生回路の前記時定数設
定用コンデンサの低レベルをツエナー電圧以下に放電さ
せ、前記位相制御タイミング回路を遮断して前記トライ
アックを消弧するトライアック停止信号回路を設けた
とを特徴とし、位相制御入力信号がオフ状態の場合は、
トライアック停止信号回路を経由してのこぎり波発生回
路の出力を強制的に低レベルにするようになされてお
り、入力信号がオンからオフに変化すると同時に位相制
御タイミング回路の出力を強制的にオフ状態として、ト
ライアックが電源ノイズ等によって誤動作するのを防止
することができる。
The invention described in claim 3 is the same as that of claim 1.
Or in the invention described in 2, the phase control input signal is turned off.
Depending on the signal, the time constant setting of the sawtooth wave generation circuit
The low level of the constant-use capacitor is discharged below the Zener voltage.
Shut off the phase control timing circuit
Characterized by the provision of a triac stop signal circuit for extinguishing the ack , when the phase control input signal is in the off state,
The output of the sawtooth wave generation circuit is forced to the low level via the triac stop signal circuit, and the output of the phase control timing circuit is forcibly turned off at the same time when the input signal changes from on to off. as, it is possible to prevent the malfunction me by the triac power supply noise and the like.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は、本発明に係る位相
制御回路の一実施例を示す回路図であり、交流電源1に
ヒータ回路やランプ点灯回路等の負荷2とトライアック
3とが直列接続されて閉ループを構成し、トライアック
3は位相制御回路によって制御されている。位相制御回
路は、トライアック3の第1の出力端子とゲート電極に
接続されたゲート駆動回路11と、トライアック3の第
1と第2の出力端子間に接続されたゼロクロス同期信号
回路12と、ゼロクロス同期信号回路12の出力に応じ
てのこぎり波を発生するこぎり波発生回路13と、のこ
ぎり波状の信号と位相制御信号が入力される位相制御タ
イミング回路14とから構成され、更に、位相制御タイ
ミング回路14の前段にトライアック停止信号回路15
が備えられている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a phase control circuit according to the present invention, in which a load 2 such as a heater circuit or a lamp lighting circuit and a triac 3 are connected in series to an AC power source 1 to form a closed loop, The triac 3 is controlled by the phase control circuit. The phase control circuit includes a gate drive circuit 11 connected to the first output terminal and the gate electrode of the triac 3, a zero-cross synchronizing signal circuit 12 connected between the first and second output terminals of the triac 3, and a zero-cross signal. The sawtooth wave generation circuit 13 generates a sawtooth wave according to the output of the synchronization signal circuit 12, and a phase control timing circuit 14 to which a sawtooth signal and a phase control signal are input. TRIAC stop signal circuit 15 in front of
Is provided.

【0021】ゲート駆動回路11は、フォトサイリスタ
8と発光ダイオード7とからなるフォトカプラ6と、抵
抗R13,R14とから構成されている。抵抗R14の
一端がトライアック3の第1の出力端子に接続され、そ
の他端がフォトサイリスタ8の一端に接続され、その他
端がゲート電極に接続されている。発光ダイオード7の
アノードは電源電圧Vccに接続され、そのカソードは抵
抗R13を介して位相制御タイミング回路14の出力段
のトランジスタT3のコレクタに接続されている。
The gate drive circuit 11 comprises a photocoupler 6 including a photothyristor 8 and a light emitting diode 7, and resistors R13 and R14. One end of the resistor R14 is connected to the first output terminal of the triac 3, the other end is connected to one end of the photothyristor 8, and the other end is connected to the gate electrode. The anode of the light emitting diode 7 is connected to the power supply voltage Vcc, and the cathode thereof is connected to the collector of the transistor T3 at the output stage of the phase control timing circuit 14 via the resistor R13.

【0022】ゼロクロス同期信号12は、発光ダイオー
ドLEとフォトトランジスタPTからなる交流入力用の
フォトカプラ17と、フォトトランジスタPTのコレク
タに接続された抵抗R7と、直列接続された抵抗R8と
R9と、比較回路A1とから構成れている。トライアッ
ク3の第1と第2の出力端子間には、発光ダイオードL
Eが接続され、フォトトランジスタPTのコレクタには
抵抗R7を介して電源端子に接続され、そのエミッタは
接地されている。フォトトランジスタPTのコレクタと
抵抗R7との接続点は比較回路A1の第1の入力端子に
接続され、抵抗R8とR9との接続点は比較回路A1の
第2の入力端子に接続され、その出力端子がのこぎり波
発生回路13に接続されている。
The zero-cross synchronizing signal 12 is a photocoupler 17 for AC input composed of a light emitting diode LE and a phototransistor PT, a resistor R7 connected to the collector of the phototransistor PT, and resistors R8 and R9 connected in series. It is composed of a comparator circuit A1. A light emitting diode L is provided between the first and second output terminals of the triac 3.
E is connected, the collector of the phototransistor PT is connected to the power supply terminal via the resistor R7, and the emitter thereof is grounded. The connection point between the collector of the phototransistor PT and the resistor R7 is connected to the first input terminal of the comparison circuit A1, and the connection point between the resistors R8 and R9 is connected to the second input terminal of the comparison circuit A1 and its output The terminal is connected to the sawtooth wave generation circuit 13.

【0023】こぎり波発生回路13は、その出力端子が
位相制御タイミング発生回路14に接続されている。位
相制御タイミング発生回路14は比較回路A2とその出
力段のトランジスタT3とからなる。のこぎり波発生回
路13の出力端子は、比較回路A2の第1の入力端子に
接続され、比較回路A2の出力端子がトランジスタT3
のベースが接続され、トランジスタT3のコレクタがゲ
ート駆動回路11に接続され、そのエミッタが接地され
ている。
An output terminal of the sawtooth wave generation circuit 13 is connected to the phase control timing generation circuit 14. The phase control timing generation circuit 14 comprises a comparison circuit A2 and a transistor T3 at its output stage. The output terminal of the sawtooth wave generation circuit 13 is connected to the first input terminal of the comparison circuit A2, and the output terminal of the comparison circuit A2 has a transistor T3.
Of the transistor T3 is connected to the gate drive circuit 11, and the emitter of the transistor T3 is grounded.

【0024】位相制御入力信号が入力される位相制御信
号入力端子は、抵抗R1の一端に接続され、その他端が
トランジスタT1のベースに接続され、そのコレクタが
抵抗R3を介して電源端子に接続され、そのエミッタが
接地されている。トランジスタT1のコレクタと抵抗R
3との接続点が比較回路A2の第2の入力端子に接続さ
れている。トランジスタT1のコレクタ・エミッタ間に
コンデンサC3が接続れている。
The phase control signal input terminal to which the phase control input signal is input is connected to one end of the resistor R1, the other end is connected to the base of the transistor T1, and its collector is connected to the power supply terminal via the resistor R3. , Its emitter is grounded. Transistor T1 collector and resistor R
The connection point with 3 is connected to the second input terminal of the comparison circuit A2. A capacitor C3 is connected between the collector and emitter of the transistor T1.

【0025】更に、トライアック停止回路15が比較回
路A2の第1の入力端子に接続されており、トライアッ
ク停止回路15はトランジスタT2と、そのコレクタと
抵抗R3との接続点が抵抗R4に接続され、その他端が
トランジスタT2のベースに接続され、トランジスタT
2のベース・エミッタ間に抵抗R5が接続されている。
トランジスタT2のコレクタは比較回路A2の第1の入
力端子に接続されている。
Further, the triac stop circuit 15 is connected to the first input terminal of the comparison circuit A2, and the triac stop circuit 15 is connected to the transistor T2 and the connection point between its collector and the resistor R3 to the resistor R4. The other end is connected to the base of the transistor T2,
A resistor R5 is connected between the two bases and the emitter.
The collector of the transistor T2 is connected to the first input terminal of the comparison circuit A2.

【0026】本実施例では、位相制御入力信号が入力端
子から入力され、位相制御信号として位相制御タイミン
グ発生回路14を構成する比較回路A2の第2の入力端
子に入力される。位相制御信号が供給される経路には、
コンデンサC3が備えられており、コンデンサC3は、
位相制御入力信号がオフ時に抵抗R3を介して急速に充
電され、位相制御入力信号がオン時はトランジスタT1
を介して放電される。コンデンサC3の放電の際に十分
な時定数を得るために、トランジスタT1のエミッタに
抵抗を接続してもよい。また、比較回路A2の第2の入
力端子と接地間にコンデンサC3を接続しない場合であ
っても位相制御回路を形成することができることは明ら
かである。なお、図1の位相制御回路の動作説明は以下
に説明する。
In the present embodiment, the phase control input signal is input from the input terminal and is input as the phase control signal to the second input terminal of the comparison circuit A2 constituting the phase control timing generation circuit 14. The path to which the phase control signal is supplied is
The capacitor C3 is provided, and the capacitor C3 is
When the phase control input signal is off, it is rapidly charged through the resistor R3, and when the phase control input signal is on, the transistor T1
Be discharged through. A resistor may be connected to the emitter of the transistor T1 in order to obtain a sufficient time constant when discharging the capacitor C3. Further, it is obvious that the phase control circuit can be formed even when the capacitor C3 is not connected between the second input terminal of the comparison circuit A2 and the ground. The operation of the phase control circuit shown in FIG. 1 will be described below.

【0027】次に、本発明の位相制御回路に係る他の実
施例について図2を参照して説明する。同図に於いて、
図1の実施例とは、位相制御信号がスロープ発生回路1
6を介して入力されている部分が異なるが他の部分は同
一の回路構成となっている。なお、図1と同一部分には
同一符号が付与されている。
Next, another embodiment according to the phase control circuit of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure,
1 is different from that of the embodiment of FIG.
Although the part input via 6 is different, the other parts have the same circuit configuration. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0028】図2に於いて、交流電源1にヒータ回路や
ランプ点灯回路等の負荷2とトライアック3とが直列接
続されて閉ループを構成しており、トライアック3は位
相制御回路によって制御されている。位相制御回路は、
トライアック3の第1の出力端子とゲート電極に接続さ
れたゲート駆動回路11と、トライアック3の第1と第
2の出力端子間に接続されたゼロクロス同期信号回路1
2と、ゼロクロス同期信号回路12の出力に応じてのこ
ぎり波を発生するのこぎり波発生回路13と、のこぎり
波と位相制御信号が入力される位相制御タイミング回路
14と、スロープ発生回路16とから構成され、更に、
位相制御タイミング回路14の前段にトライアック停止
信号回路15が備えられている。また、スロープ発生回
路16は、位相制御入力端子を介して位相制御入力信号
が入力され、その入力信号に応じて作動し、このスロー
プ発生回路16を介して位相制御信号が位相制御タイミ
ング回路14を構成する比較回路A2の第2の入力端子
に入力されている。
In FIG. 2, a load 2 such as a heater circuit and a lamp lighting circuit and a triac 3 are connected in series to an AC power source 1 to form a closed loop, and the triac 3 is controlled by a phase control circuit. . The phase control circuit
A gate drive circuit 11 connected to the first output terminal of the triac 3 and the gate electrode, and a zero-cross sync signal circuit 1 connected between the first and second output terminals of the triac 3.
2, a sawtooth wave generation circuit 13 that generates a sawtooth wave according to the output of the zero-cross synchronizing signal circuit 12, a phase control timing circuit 14 to which the sawtooth wave and a phase control signal are input, and a slope generation circuit 16. , In addition,
A triac stop signal circuit 15 is provided in the preceding stage of the phase control timing circuit 14. Further, the slope generation circuit 16 receives the phase control input signal via the phase control input terminal and operates according to the input signal, and the phase control signal is supplied to the phase control timing circuit 14 via the slope generation circuit 16. It is input to the second input terminal of the composing circuit A2.

【0029】また、図5は、本発明の位相制御回路の他
の実施例を示しており、のこぎり波発生回路13と、位
相制御タイミング回路14と、スロープ発生回路16の
具体的な回路による実施例が図示されている。のこぎり
波発生回路13は、ツエナーダイオードD2と、抵抗R
10とコンデンサC2との直列回路とから構成され、ツ
エナーダイオードD2の一端は、ゼロクロス同期信号回
路12の比較回路A1の出力端子に接続され、その他端
が抵抗R10とコンデンサC2との接続点に接続されて
いる。
FIG. 5 shows another embodiment of the phase control circuit of the present invention, which is implemented by a sawtooth wave generation circuit 13, a phase control timing circuit 14, and a slope generation circuit 16 as concrete circuits. An example is shown. The sawtooth wave generation circuit 13 includes a Zener diode D2 and a resistor R.
10 and a series circuit of a capacitor C2, one end of the zener diode D2 is connected to the output terminal of the comparison circuit A1 of the zero-cross synchronization signal circuit 12, and the other end is connected to the connection point of the resistor R10 and the capacitor C2. Has been done.

【0030】位相制御タイミング回路14は、比較回路
A2と電源端子間に直列接続された抵抗R11,R12
とトランジスタT3から構成されており、のこぎり波発
生回路13の出力端子であるツエナーダイオードD2、
抵抗R10及びコンデンサC2との接続点が比較回路A
2の第1の入力端子に接続され、比較回路A2の出力端
子がトランジスタT3のベース及び抵抗R11とR12
との接続点に接続されている。
The phase control timing circuit 14 includes resistors R11 and R12 connected in series between the comparison circuit A2 and the power supply terminal.
And a transistor T3, and a zener diode D2 which is an output terminal of the sawtooth wave generation circuit 13,
The connection point between the resistor R10 and the capacitor C2 is the comparison circuit A.
2 is connected to the first input terminal of the comparator 2, and the output terminal of the comparison circuit A2 is the base of the transistor T3 and the resistors R11 and R12.
It is connected to the connection point with.

【0031】スロープ発生回路16は、ダイオードD1
と抵抗R6との並列回路と、時定数設定用コンデンサC
1から構成され、位相制御入力回路のトランジスタT1
のコレクタがダイオードD1と抵抗R6との並列回路を
介してコンデンサC1に接続されて比較回路A2の第2
の入力端子に接続されている。コンデンサC1の他端は
接地されている。なお、図5に示したのこぎり波発生回
路13と、位相制御タイミング回路14と、スロープ発
生回路16の具体的な回路は、図1及び図2に適用され
るが、無論、図5に示した具体的な回路に限定するもの
ではない。
The slope generation circuit 16 includes a diode D1
And resistor R6 in parallel circuit, time constant setting capacitor C
1 and a transistor T1 of the phase control input circuit
The collector of is connected to the capacitor C1 through the parallel circuit of the diode D1 and the resistor R6, and the second circuit of the comparison circuit A2 is connected.
Is connected to the input terminal of. The other end of the capacitor C1 is grounded. Note that the specific circuits of the sawtooth wave generation circuit 13, the phase control timing circuit 14, and the slope generation circuit 16 shown in FIG. 5 are applied to FIGS. 1 and 2, but of course they are shown in FIG. It is not limited to a specific circuit.

【0032】以下、図1,図2,図5の位相制御回路の
動作について、図3及び図4を参照して説明する。な
お、図2の実施例を主体とし、必要に応じて図5の具体
回路を参照しならが説明する。動作説明に先立ち、図3
及び図4に波形図について説明する。図3(1)は交流
電源1の交流電圧波形を示している。図3(2)はゼロ
クロス同期信号回路12の入力段であるフォトカプラ1
7の出力波形を示している。図3(3)はのこぎり波発
生回路13の出力波形を示している。図3(4)は位相
制御タイミング回路14の比較回路A2の出力波形を示
している。図4(1)は位相制御入力信号の入力波形を
示している。図4(2)はスロープ発生回路16の動作
波形を示している。
The operation of the phase control circuit shown in FIGS. 1, 2 and 5 will be described below with reference to FIGS. 3 and 4. The embodiment of FIG. 2 will be mainly described with reference to the specific circuit of FIG. 5 as necessary. Prior to explaining the operation, FIG.
The waveform diagram will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows an AC voltage waveform of the AC power supply 1. FIG. 3B shows the photocoupler 1 which is the input stage of the zero-cross synchronizing signal circuit 12.
7 shows the output waveform of No. 7. FIG. 3 (3) shows the output waveform of the sawtooth wave generation circuit 13. FIG. 3 (4) shows the output waveform of the comparison circuit A2 of the phase control timing circuit 14. FIG. 4A shows the input waveform of the phase control input signal. FIG. 4B shows the operation waveform of the slope generation circuit 16.

【0033】図2の位相制御回路に於いて、位相制御入
力信号は位相制御入力端子から入力されて、位相制御信
号が位相制御タイミング回路14を構成する比較回路A
2の第2の入力端子に入力される。位相制御入力信号が
トランジスタT1を介して入力されると、比較回路A2
の第2の入力端子には、Hレベルの信号に対して反転し
たLレベルの位相制御信号が入力される。図2の実施例
は、スロープ発生回路16が設けられており、位相制御
入力信号に対して、位相制御タイミング回路14に第2
の入力端子に、Hレベルの信号に対して徐々に電位が降
下してLレベルとなる位相制御信号が入力される。
In the phase control circuit of FIG. 2, the phase control input signal is inputted from the phase control input terminal, and the phase control signal constitutes the phase control timing circuit 14 of the comparison circuit A.
2 is input to the second input terminal. When the phase control input signal is input through the transistor T1, the comparison circuit A2
An L-level phase control signal that is the inversion of the H-level signal is input to the second input terminal of the. In the embodiment of FIG. 2, the slope generation circuit 16 is provided, and the phase control timing circuit 14 receives a second signal from the phase control input signal.
A phase control signal that becomes L level by gradually lowering the potential with respect to the H level signal is input to the input terminal of.

【0034】先ず、ゼロクロス同期信号回路12は交流
入力用のフォトカプラ17であり、発光ダイオードLE
は交流電圧がゼロボルト近傍を通過する際、発光ダイオ
ードLEの端子間に電圧が印加されていなために発光を
停止し、この時、そのフォトカプラ17のフォトトラン
ジスタPTも同様に光電流(コレクタ電流)が停止する
ので、図3(2)に示すように、交流電圧のゼロボルト
付近で同期信号が出力される。また、トライアック3の
導通時はその第1と第2の出力端子間の電位が略零とな
るので、発光ダイオードLEは消灯され、フォトトラン
ジスタPTのコレクタ電位はHレベルが維持される。
First, the zero-cross synchronizing signal circuit 12 is a photo coupler 17 for AC input, and is a light emitting diode LE.
When the AC voltage passes near zero volt, the light emission is stopped because the voltage is not applied between the terminals of the light emitting diode LE. At this time, the phototransistor PT of the photocoupler 17 also similarly receives the photocurrent (collector current). ) Is stopped, a synchronization signal is output near the AC voltage of zero volt, as shown in FIG. Further, when the triac 3 is conductive, the potential between the first and second output terminals thereof becomes substantially zero, so that the light emitting diode LE is turned off and the collector potential of the phototransistor PT is maintained at the H level.

【0035】ゼロクロス同期信号回路12の比較回路A
1ではこの同期信号を増幅し、且つ、反転した信号をの
こぎり波発生回路13に伝達する。ゼロクロス点前後で
は、比較回路A1の出力はLレベルであり、のこぎり波
発生回路13の出力もLレベルになる。ゼロクロス点近
傍を通過した後は、比較回路A1の出力はオープン状態
となり、次のゼロクロス点までその電圧は増加する。次
のゼロクロス点近傍でフォトカプラ17の出力がHレベ
ルとなると、比較回路A1の出力がLレベルとなるの
で、比較回路A1により放電される。この動作の繰り返
しにより、図3(3)に示すような右上がりののこぎり
波状の波形が形成される。
Comparison circuit A of the zero-cross synchronizing signal circuit 12
At 1, the synchronizing signal is amplified and the inverted signal is transmitted to the sawtooth wave generating circuit 13. Before and after the zero-cross point, the output of the comparison circuit A1 is at L level, and the output of the sawtooth wave generation circuit 13 is also at L level. After passing through the vicinity of the zero cross point, the output of the comparison circuit A1 is in an open state, and its voltage increases until the next zero cross point. When the output of the photocoupler 17 becomes H level in the vicinity of the next zero cross point, the output of the comparison circuit A1 becomes L level, and therefore the comparison circuit A1 is discharged. By repeating this operation, a sawtooth waveform rising to the right as shown in FIG. 3C is formed.

【0036】次に、位相制御動作について説明する。位
相制御入力信号が位相制御入力端子に入力され、位相制
御信号の電圧レベルと、のこぎり波発生回路13からの
のこぎり波による電圧が位相制御タイミング回路14の
比較回路A2で比較し位相制御動作を行う。
Next, the phase control operation will be described. The phase control input signal is input to the phase control input terminal, and the voltage level of the phase control signal and the voltage due to the sawtooth wave from the sawtooth wave generation circuit 13 are compared by the comparison circuit A2 of the phase control timing circuit 14 to perform the phase control operation. .

【0037】図3(3),(4)から明らかなように、
位相制御信号の電位がのこぎり波のピーク電圧より大き
い場合は、比較回路A2の出力はLレベルとなり、位相
制御タイミング回路14のトランジスタT3はオフ状態
となり、ゲート駆動回路11のフォトカプラ6の発光ダ
イオード8は消灯状態である。従って、トライアック3
にはゲート電流が供給されないので、トライアック3は
オフ状態を維持する。この制御状態は位相角が0度の場
合である。
As is apparent from FIGS. 3 (3) and 3 (4),
When the potential of the phase control signal is larger than the peak voltage of the sawtooth wave, the output of the comparison circuit A2 becomes L level, the transistor T3 of the phase control timing circuit 14 is turned off, and the light emitting diode of the photocoupler 6 of the gate drive circuit 11 is turned on. 8 is in the off state. Therefore, triac 3
Since no gate current is supplied to the triac 3, the triac 3 remains off. This control state is when the phase angle is 0 degree.

【0038】また、ゼロクロス点近傍を通過した後は、
比較回路A1の出力はオープン状態となり、次のゼロク
ロス点までのこぎり波の電位は上昇し、位相制御信号の
電位に到達、或いは、こぎり波のピーク電圧より低い電
圧となれば、のこぎり波の電位は降下する。こぎり波の
ピーク電圧が位相制御信号の電位より高くなると、比較
回路A2の出力はオープン状態となり、位相制御タイミ
ング回路14のトライアックT3はオン状態となり、ゲ
ート駆動回路11のフォトカプラ6の発光ダイオード7
は点灯し、トライアック3にゲート電流が供給される。
トライアック3は点弧しオン状態となる。トライアック
3がオン状態となることにより、ゼロクロス同期回路1
7の発光ダイオードLEの端子間には電圧が印加されな
いので、そのフォトカプラ17の発光ダイオードLEに
電流は流れず、フォトカプラ17のフォトトランジスタ
PTもオフ状態となる。その比較回路A1の出力もLレ
ベルとなり、のこぎり波発生回路13の出力電圧の電位
もLレベルとなり、位相制御タイミング回路14の比較
回路A2の出力もLレベルとなる。比較回路A2の出力
段のトランジスタT3はオフ状態となり、ゲート駆動回
路11の発光ダイオード7が消灯する。但し、トライア
ック3は一度点弧すると、交流の半サイクルの間はオン
状態を維持し、ゼロクロス点でオフ状態となる。
After passing near the zero cross point,
When the output of the comparator circuit A1 is in an open state, the potential of the sawtooth up to the next zero cross point rises, reaches the potential of the phase control signal, or becomes a voltage lower than the peak voltage of the sawtooth, the potential of the sawtooth becomes To descend. When the peak voltage of the sawtooth wave becomes higher than the potential of the phase control signal, the output of the comparison circuit A2 is opened, the triac T3 of the phase control timing circuit 14 is turned on, and the light emitting diode 7 of the photocoupler 6 of the gate drive circuit 11 is turned on.
Lights up and gate current is supplied to the triac 3.
The triac 3 is ignited and turned on. When the triac 3 is turned on, the zero cross synchronization circuit 1
Since no voltage is applied between the terminals of the light emitting diode LE of No. 7, no current flows through the light emitting diode LE of the photocoupler 17, and the phototransistor PT of the photocoupler 17 is also turned off. The output of the comparison circuit A1 also becomes L level, the potential of the output voltage of the sawtooth wave generation circuit 13 also becomes L level, and the output of the comparison circuit A2 of the phase control timing circuit 14 also becomes L level. The transistor T3 at the output stage of the comparison circuit A2 is turned off, and the light emitting diode 7 of the gate drive circuit 11 is turned off. However, once the triac 3 is ignited, the triac 3 remains in the on state for a half cycle of the alternating current and becomes the off state at the zero cross point.

【0039】以上説明した動作を繰り返すことで、位相
制御タイミング回路14の比較回路A2の第1と第2の
入力端子に入力される位相制御信号の電圧レベルと、の
こぎり波発生回路13の出力電圧の電位により決定され
る位相角で、トライアック3は点弧され、位相制御動作
によって負荷2への電力供給がなされる。また、図3
(3)から明らかなように、位相制御信号の電圧レベル
が所定の閾値、例えば、ツエナー電圧Vzより低い場合
は、フォトカプラ17の発光ダイオードLEが消灯状態
にあるので、ゼロクロス点で直ちに位相制御タイミング
回路14の比較回路A2の出力がHレベルとなり、トラ
ンジスタT3をオン状態とし、ゲート駆動回路11の発
光ダイオード7を点灯してトライアックT3を点弧して
オン状態を保持する。このようにトライアック3を制御
することによって、実効電力効率を略100%にするこ
とができる。
By repeating the operation described above, the voltage level of the phase control signal input to the first and second input terminals of the comparison circuit A2 of the phase control timing circuit 14 and the output voltage of the sawtooth wave generation circuit 13 The triac 3 is ignited at a phase angle determined by the electric potential of the electric power of the electric power of the electric power and the electric power is supplied to the load 2 by the phase control operation. Also, FIG.
As is apparent from (3), when the voltage level of the phase control signal is lower than a predetermined threshold value, for example, the Zener voltage Vz, the light emitting diode LE of the photocoupler 17 is in the off state, and the phase control is immediately performed at the zero cross point. The output of the comparison circuit A2 of the timing circuit 14 becomes H level, the transistor T3 is turned on, the light emitting diode 7 of the gate drive circuit 11 is turned on, the triac T3 is ignited, and the on state is maintained. By controlling the triac 3 in this manner, the effective power efficiency can be made approximately 100%.

【0040】上述から明らかなように、本実施例におけ
る位相制御回路の動作の特徴は、トライアック3が点弧
されてオン状態となると、ゲート駆動回路11の発光ダ
イオード7も自動的に消灯することである。無論、先に
説明したように、トライアック3は一旦点弧されると、
次のゼロクロス点までオン状態を維持して、ターンオフ
時に直ちにターンオンさせることができる。その効果は
ゲート駆動回路11を禁止状態とする信号を設ける必要
がなく、しかも部品点数を低減できるとともに、位相制
御可能範囲を大きく設定することができることである。
更に、簡便な回路構成で達成できることである。
As is apparent from the above, the characteristic of the operation of the phase control circuit in this embodiment is that the light emitting diode 7 of the gate drive circuit 11 is automatically turned off when the triac 3 is ignited and turned on. Is. Of course, as explained above, once the TRIAC 3 is fired,
It remains on until the next zero-cross point and can be turned on immediately at turn-off. The effect is that there is no need to provide a signal for prohibiting the gate drive circuit 11, the number of parts can be reduced, and the phase controllable range can be set large.
Furthermore, it can be achieved with a simple circuit configuration.

【0041】更に、ゼロクロス同期信号回路12の比較
回路A1の出力とのこぎり波発生回路12との間に、ツ
エナーダイオードD2を設けることによって、ツエナー
ダイオードD2によって決定される電圧まで放電するよ
うになる。即ち、図3(3)から明らかなように、こぎ
り波発生回路12から得られるのこぎり波のLレベルの
電位をツエナー電圧(Vz )とすることができる。位相
制御信号の電位をこのツエナー電圧(Vz )より低下さ
せることによって、ゲート駆動回路11の発光ダイオー
ド7を点灯して、トライアック3がゼロクロス点でター
ンオフしたとしてもトライアック3を再び点弧させるこ
とができる。
Further, by providing a zener diode D2 between the output of the comparison circuit A1 of the zero-cross synchronizing signal circuit 12 and the sawtooth wave generating circuit 12, the zener diode D2 is discharged to a voltage determined by the zener diode D2. That is, as is apparent from FIG. 3C, the L-level potential of the sawtooth wave obtained from the sawtooth wave generation circuit 12 can be used as the zener voltage (Vz). By lowering the potential of the phase control signal below the Zener voltage (Vz), the light emitting diode 7 of the gate drive circuit 11 can be turned on, and the triac 3 can be fired again even if the triac 3 is turned off at the zero cross point. it can.

【0042】このような回路構成とすることにより、の
こぎり波の電位がLレベルより、位相制御信号の電圧レ
ベルを低く設定することが可能となり、交流電源1の位
相角180度をオン状態に設定できるので、ゲート駆動
回路の発光ダイオードを連続点灯が可能となる。即ち、
位相制御信号の電圧レベルをツエナー電圧Vz からのこ
ぎり波のピーク電圧の範囲より広く設定することが可能
となり、位相角0度から180度の範囲で位相制御を実
現できることを意味し、電力の利用効率を略100%に
設定することができる。
With this circuit configuration, the voltage level of the phase control signal can be set lower than the L level of the sawtooth potential, and the phase angle of 180 degrees of the AC power supply 1 is set to the ON state. Therefore, the light emitting diode of the gate drive circuit can be continuously lit. That is,
This means that the voltage level of the phase control signal can be set wider than the range of the peak voltage of the sawtooth wave from the zener voltage Vz, which means that the phase control can be realized in the range of the phase angle of 0 degrees to 180 degrees, and the power usage efficiency is improved. Can be set to approximately 100%.

【0043】更に、図2及び図5に実施例の位相制御回
路では、位相制御入力信号段にスロープ発生回路16を
えており、入力信号のオン・オフで、位相制御信号を
徐々に変化させる機能を持っている。即ち、入力信号が
オン時に位相角を0度から徐々に大きくすることによっ
て、位相制御回路にソフトスタート機能を与えることが
できる。入力信号がオフ時は、抵抗R6と並列に配置し
たダイオードD1を介してコンデンサC1を急速に充電
することで、位相制御信号を短時間に位相角0度以下、
即ち、のこぎり波のピーク電圧値以上にすることで、入
力信号がオフ時における切り換え動作を瞬時になし得る
ものである。所謂、クイックオフを実現することができ
る。
Further, in the phase control circuit of the embodiment shown in FIGS. 2 and 5, the slope generation circuit 16 is provided in the phase control input signal stage.
Bei Eteori, on-off of the input signal, has a function of gradually changing the phase control signal. That is, the soft start function can be given to the phase control circuit by gradually increasing the phase angle from 0 degree when the input signal is on. When the input signal is off, the capacitor C1 is rapidly charged through the diode D1 arranged in parallel with the resistor R6, so that the phase control signal can have a phase angle of 0 degrees or less in a short time.
That is, by setting the peak voltage value of the sawtooth wave or more , it is possible to instantaneously perform the switching operation when the input signal is off. So-called quick-off can be realized.

【0044】また、トライアック停止回路15は、入力
信号がオフ状態の場合に、トライアック停止信号回路1
5を経由してのこぎり波発生回路13の出力を強制的に
オフ状態にすることができる。従って、電源線等に混入
する外来ノイズによる誤動作を防止できる利点がある。
なお、本実施例では、のこぎり波発生回路の出力信号を
強制的に低レベルにする回路であるが、位相制御タイミ
ング回路14の比較回路A2の出力を強制的に低レベル
に設定するようにしてもよい。
Further, the triac stop circuit 15 is provided with the triac stop signal circuit 1 when the input signal is in the off state.
The output of the sawtooth wave generation circuit 13 can be forcibly turned off via the circuit 5. Therefore, there is an advantage that a malfunction due to an external noise mixed in the power supply line or the like can be prevented.
Although the output signal of the sawtooth wave generation circuit is forcibly set to the low level in this embodiment, the output of the comparison circuit A2 of the phase control timing circuit 14 is forcibly set to the low level. Good.

【0045】更に、本実施例では、ゼロクロス同期信号
回路が、交流入力用のフォトカプラを用いて構成されて
いるが、部品数が増すもののブリッジダイオード等の整
流回路と直列型のフォトカプラを用いて構成してもよい
ことは明らかである。
Further, in this embodiment, the zero-cross synchronizing signal circuit is constructed by using a photocoupler for AC input. However, although the number of parts increases, a rectifier circuit such as a bridge diode and a series type photocoupler are used. Obviously, it may be configured as follows.

【0046】[0046]

【発明の効果】上記説明したように、本発明によれば、
デジタル信号発生回路、CPU等のロジク回路を用いる
ことなく、比較的簡便な回路によって位相制御回路を構
成できるとともに、部品点数を低減することが可能であ
り、低コストの位相制御回路を提供できる利点がある。
また、本発明によれば、交流電源の位相角を0度から1
80度の略全域の制御が可能となり、負荷に供給される
電力の利用効率は、略100%にすることができる利点
がある。
As described above, according to the present invention,
The phase control circuit can be configured by a relatively simple circuit without using a logic circuit such as a digital signal generation circuit and a CPU, and the number of parts can be reduced, so that a low-cost phase control circuit can be provided. There is.
Further, according to the present invention, the phase angle of the AC power source is changed from 0 degree to 1 degree.
It is possible to control almost the entire area of 80 degrees, and there is an advantage that the utilization efficiency of the electric power supplied to the load can be set to approximately 100%.

【0047】また、本発明によれば、位相制御信号の入
力段にスロープ発生回路を備えることよって、位相制御
回路の起動時にソフトスタート制御機能を与えることが
できるので、電源ノイズに対して誤動作の少ない位相制
御回路を提供することができる利点があるとともに、本
発明の位相制御回路によればそのスロープ発生回路は極
めて簡便な回路によって達成できる利点がある。
Further, according to the present invention, since the slope generation circuit is provided at the input stage of the phase control signal, the soft start control function can be provided at the time of starting the phase control circuit. There is an advantage that a small number of phase control circuits can be provided, and according to the phase control circuit of the present invention, the slope generation circuit can be achieved by an extremely simple circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る位相制御回路の一実施例を示す回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a phase control circuit according to the present invention.

【図2】本発明に係る位相制御回路の他の実施例を示す
回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the phase control circuit according to the present invention.

【図3】実施例の動作を説明するための波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図4】実施例の動作を説明するための波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図5】本発明に係る位相制御回路の他の実施例を示す
回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing another embodiment of the phase control circuit according to the present invention.

【図6】従来の位相制御回路の他の例を示す回路図であ
る。
FIG. 6 is a circuit diagram showing another example of a conventional phase control circuit.

【図7】図6の位相制御回路の動作を説明するための波
形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram for explaining the operation of the phase control circuit of FIG.

【図8】従来の位相制御回路の他の例を示す回路図であ
る。
FIG. 8 is a circuit diagram showing another example of a conventional phase control circuit.

【図9】図8の位相制御回路の動作を説明するための波
形図である。
9 is a waveform diagram for explaining the operation of the phase control circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 2 負荷 3 トライアック 6 フォトカプラ 7 発光ダイオード 8 フォトサイリスタ 11 ゲート駆動回路 12 ゼロクロス同期信号回路 13 のこぎり波発生回路 14 位相制御タイミイグ発生回路 15 トライアック停止信号回路 16 スロープ発生回路 17 フォトカプラ A1,A2 比較回路 D1 ダイオード D2 ツエナーダイオード LE 発光ダイオード PT フォトトランジスタ 1 AC power supply 2 load 3 triacs 6 Photo coupler 7 Light emitting diode 8 Photothyristors 11 Gate drive circuit 12 Zero-cross sync signal circuit 13 sawtooth wave generation circuit 14 Phase control timing generator 15 TRIAC stop signal circuit 16 Slope generation circuit 17 Photocoupler A1, A2 comparison circuit D1 diode D2 Zener diode LE light emitting diode PT phototransistor

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 交流電源及び負荷とともに閉ループを構
成するトライアックを点弧するためのゲート駆動回路
と、 前記トライアックの第1と第2の出力端子に接続され、
前記交流電源のゼロボルト近傍で同期信号を発生するゼ
ロクロス同期信号回路と、 時定数設定用コンデンサと、該時定数設定用コンデンサ
の放電経路に接続されたツエナーダイオードとを有し、
前記ゼロクロス同期信号回路の出力信号の立ち下がりに
同期して前記時定数設定用コンデンサを前記ツエナーダ
イオードにより決定されるツエナー電圧まで放電させる
ことで、低レベルをツエナー電圧とするのこぎり波を発
生するのこぎり波発生回路と、 位相制御信号の電位と前記のこぎり波発生回路からの出
力の電位とを比較回路に入力して、前記比較回路の出力
によって前記ゲート駆動回路を制御する位相制御タイミ
ング回路とを備え、 前記位相制御タイミング回路からの信号を前記ゲート駆
動回路を形成するフォトカップラの発光ダイオードを点
滅制御するこ とを特徴とする位相制御回路。
1. A closed loop is constructed with an AC power source and a load.
Gate drive circuit for firing the triac
And connected to the first and second output terminals of the triac,
A generator for generating a synchronization signal near the zero volt of the AC power supply.
Rocross sync signal circuit, time constant setting capacitor, and time constant setting capacitor
And a Zener diode connected to the discharge path of
For the fall of the output signal of the zero-cross sync signal circuit
Synchronize the time constant setting capacitor with the Zener
Discharge to the Zener voltage determined by the ion
The sawtooth wave with a low level as the Zener voltage.
The sawtooth wave generation circuit that is generated, the potential of the phase control signal and the output from the sawtooth wave generation circuit.
Input the force potential to the comparison circuit and output the comparison circuit.
Phase control timing for controlling the gate drive circuit by
And a signal from the phase control timing circuit.
The light emitting diode of the photocoupler that forms the dynamic circuit.
Phase control circuit, wherein the blinking controller child.
【請求項2】 コンデンサと、該コンデンサと直列に接
続された抵抗と、該抵抗と並列接続され前記コンデンサ
を急速充電するダイオードとからなり、入力信号のオン
時に前記コンデンサを前記抵抗を通じて放電させて前記
比較回路において前記のこぎり波発生回路からの出力の
電位と比較される位相制御信号の電位を徐々に変化さ
せ、かつ、入力信号のオフ時に前記コンデンサを前記ダ
イオードを通じて充電させて前記比較回路において前記
のこぎり波発生回路からの出力の電位と比較される位相
制御信号の電位をのこぎり波のピーク電圧値以上に急速
に変化させるスロープ発生回路を備えることを特徴とす
る請求項1に記載の位相制御回路。
2. A capacitor and a capacitor connected in series
And a capacitor connected in parallel with the resistor.
It consists of a diode that rapidly charges the
Sometimes the capacitor is discharged through the resistor
Of the output from the sawtooth wave generation circuit in the comparison circuit
Gradually change the potential of the phase control signal compared to the potential.
And when the input signal is off,
Charge through the ion
Phase compared to the potential of the output from the sawtooth generator
Rapid control signal potential over the peak voltage value of sawtooth wave
It is characterized by having a slope generation circuit that changes
The phase control circuit according to claim 1 .
【請求項3】 位相制御入力信号のオフ信号に応じて、
前記のこぎり波発生回路の前記時定数設定用コンデンサ
の低レベルをツエナー電圧以下に放電させ、前記位相制
御タイミング回路を遮断して前記トライアックを消弧す
るトライアック停止信号回路を設けた ことを特徴とする
請求項1又は2に記載の位相制御回路。
3. According to the off signal of the phase control input signal,
Capacitor for setting the time constant of the sawtooth wave generating circuit
The low level of is discharged below the Zener voltage and the phase control
Turn off the timing circuit to extinguish the triac
Characterized in that a triac stop signal circuit that
The phase control circuit according to claim 1 .
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