(57)【要約】【課題】本発明は、交流電圧供給システムに接続される電気負荷の電力を制御するための装置である。【解決手段】負荷と直列であって、制御入力を有する回路素子１２（ＴＲＩＡＣ）と、この回路素子を駆動し、位相ゲーティングを実行するためのトリガ装置と、このトリガ装置に連結され、回路素子を起動するのに必要なエネルギーを提供するトリガコンデンサ２２とを有する。トリガ装置は、起動されるとトリガコンデンサと回路素子の制御入力との間の接続を確立するスイッチング素子３２と、トリガコンデンサに印加される電圧を基準値と比較し、イネーブル信号を生成するイネーブル素子３６と、このイネーブル素子に接続され、イネーブル信号に応答して、かつ、予め設定可能な期間が経過した後に、トリガコンデンサ２２に蓄積されたエネルギーをほぼ完全に用いて回路素子１２（ＴＲＩＡＣ）をトリガするような方法で、スイッチング素子３２を起動するタイミング素子３８とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧供給システムに接続される電気負荷の電力を制御するための装置であって、
前記負荷と直列に接続され、制御入力を有する回路素子（１２；ＴＲＩＡＣ）と、
前記回路素子を駆動し、位相ゲーティングを実行するためのトリガ装置と、
前記トリガ装置に連結され、前記回路素子を起動するために必要なエネルギーを提供するトリガコンデンサ（２２）と、を有し、
前記トリガ装置が、
起動されると前記トリガコンデンサと前記回路素子の前記制御入力との間の接続を確立するスイッチング素子（３２）と、
前記トリガコンデンサに印加される電圧を基準値と比較し、イネーブル信号を生成するイネーブル素子（３６）と、
前記イネーブル素子に接続され、前記イネーブル信号に応答して、かつ、予め設定可能な期間が経過した後に、前記トリガコンデンサ（２２）に蓄積されたエネルギーをほぼ完全に用いて前記回路素子（１２；ＴＲＩＡＣ）をトリガするような方法で、前記スイッチング素子（３２）を起動するタイミング素子（３８）と、を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
電圧制限素子（２４）が、前記トリガコンデンサ（２２）に印加される電圧を所定の最大値に制限するために、トリガコンデンサと並列に設けられることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電圧制限素子（２４）は、逆方向にバイアスをかけられる２つのツェナーダイオード（２４Ａ、２４Ｂ）を有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記予め設定可能な期間は、前記回路素子（１２、１４）のスイッチオン継続時間（トリガ角度）を定めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記タイミング素子は、ランプ波電圧を発生させるＲＣ素子（５１）と、閾値を設定する可変抵抗器（３９）とを有し、前記スイッチング素子（３２）は、前記ランプ波電圧が前記閾値に達するとすぐに起動することを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ランプ波電圧および前記閾値が供給され、前記イネーブル素子（３６）に接続されるイネーブル入力を有する電圧コンパレータ（５３）が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記トリガ装置（３０）はソフトスタート回路を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記トリガコンデンサ（２２）は、少なくとも１つの抵抗器（２０、２１）と直列であり、当該直列回路は、前記回路素子と並列に配置され、前記抵抗器（２１）はＳＭＤ抵抗器の形状であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記スイッチング素子（３２）は、少なくとも１つのトランジスタ（Ｔ５、Ｔ２−Ｂ）、好ましくは２つのトランジスタを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記イネーブル素子（３６）は、コンデンサ（Ｃ４）と直列に接続されたトランジスタ（Ｔ１−Ｂ）と、前記直列回路と並列であって、第１抵抗器および第２抵抗器（Ｒ８，Ｒ７）を備える分圧器とを有し、前記トランジスタのベースは前記分圧器の中間タップに接続され、コンデンサ（Ｃ２）は前記分圧器の前記第１抵抗器（Ｒ８）と並列に配置されており、その結果、前記分圧器に印加される前記電圧が前記基準値に達すると、イネーブル信号が生成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記トリガ装置はブリッジ整流器（Ｄ５、Ｄ６）を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
位相ゲーティングによって、交流電圧供給システムに接続される電気負荷の電力を制御する方法であって、
トリガコンデンサ（２２）が、所定の電圧に充電され、前記トリガコンデンサに蓄積された前記エネルギー（トリガエネルギー）は回路素子（１２、１４）をトリガするのに十分である工程と、
調整可能な期間が経過した後に、かつ、イネーブル信号に応答して、前記トリガコンデンサは、前記トリガエネルギーのほぼ全体が前記回路素子を介して放出されるような方法でこれを起動するために、前記回路素子に接続され、前記イネーブル信号は、前記トリガコンデンサにおいて所定の電圧に達すれば生成される工程とを有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電圧供給システムに接続される、電気負荷の電力を制御するための装置であって、この負荷と直列で、制御入力を有する回路素子（ＴＲＩＡＣ）と、この回路素子を駆動し、位相ゲーティングを実行するためのトリガ装置と、このトリガ装置に連結され、回路素子を起動するのに必要なエネルギーを提供するトリガコンデンサとを有する装置に関する。また、本発明は、位相ゲーティングによって、交流電圧供給システムに接続される電気負荷の電力を制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のタイプの装置および方法が、例えば、下記特許文献１または下記特許文献２に開示されている。かかる装置は、いわゆる位相ゲート制御装置として一般的に知られている。これらは、回路素子を用いて周期的に負荷をオン／オフに切り替えることによって、電気負荷に供給される電力を制御するのに使用される。この回路素子として、負荷と直列で、制御装置を用いてトリガ（起動）されるＴＲＩＡＣが通常使用される。この制御装置には、抵抗器およびトリガコンデンサを含み、ＴＲＩＡＣと並列に配置される直列回路が含まれる。トリガ信号は、抵抗器とトリガコンデンサとの間から出力され、抵抗器とＤＩＡＣの形状のトリガ素子とを含む直列回路によって、ＴＲＩＡＣの制御入力（ゲート）に供給される。
【０００３】
動作中、コンデンサは、抵抗器を介して位相ゲート制御装置に供給される交流電圧によって充電され、その結果、コンデンサ（トリガコンデンサ）にかかる電圧は上昇する。ある特定の電圧値（トリガ電圧）に達するとすぐに、ＤＩＡＣはオンになって、ＴＲＩＡＣをトリガすることによって、負荷がオンに切り替えられる。ＴＲＩＡＣは、その電圧の次のゼロ交差までオンの状態のままである。この動作は、交流電圧の半サイクル毎に周期的に繰り返される。
【０００４】
その後、例えば、トリガコンデンサと直列である抵抗器の抵抗値を変更することによって、電力は制御される。このようにして、必要なトリガ電圧に達するための充電時間を変更することが可能であり、その結果、ＴＲＩＡＣがオンの期間も変更される。
ＴＲＩＡＣをトリガするのに必要なトリガエネルギーは、通常約３２±４Ｖに充電されるトリガコンデンサによって提供される。ＤＩＡＣはこの電圧でオンとなり、その結果、トリガコンデンサに蓄積されたエネルギーは、ＴＲＩＡＣへ流れることができる。しかし、トリガ電圧が約１０Ｖ降下すると、ＤＩＡＣは再びオフとなるため、トリガコンデンサにまだ蓄積されているエネルギーをそれ以上使用できなくなってしまう。この特性の故、ＤＩＡＣがオン位相の間にＴＲＩＡＣをトリガするために、トリガコンデンサに蓄積されたエネルギー全体のうちの少量のエネルギーで足りるように、コンデンサの静電容量が少なくとも１００ｎＦでなければならない。
【０００５】
通常１００ｎＦの静電容量を用いると、高出力の抵抗器（通常３Ｗの抵抗器）のみを使用してさらに充電することができる比較的大型のコンデンサとなってしまう。また、こういった部品は大型で高価である。
【特許文献１】ドイツ特許第１９８  ５０  ９０５  Ａ１号明細書
【特許文献２】ドイツ特許第１０１  ２７  ７７７  Ｃ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
こうした背景を考慮して、本発明の目的は、とりわけ、従来の解決法よりもより費用効果的な方法で製造することができ、より正確に機能するような方法で、上記のタイプの電力制御装置および方法を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本目的は、以下の事実により、冒頭に記載の装置によって達成される。
トリガ装置は、起動されるとトリガコンデンサと回路素子の制御入力との間の接続を確立するスイッチング素子と、トリガコンデンサに印加される電圧を基準値と比較し、イネーブル信号を生成するイネーブル素子と、このイネーブル素子に接続され、イネーブル信号に応答して、かつ、予め設定可能な期間が経過した後に、トリガコンデンサに蓄積されたエネルギーをほぼ完全に用いて回路素子（ＴＲＩＡＣ）をトリガするような方法で、スイッチング素子を起動するタイミング素子とを有する。
【０００８】
すなわち、言い換えれば、本装置は、ＤＩＡＣの形状をしておらず、一方ではイネーブル信号が存在する場合に、他方ではある特定時間が経過した場合にトリガするために、トリガコンデンサと回路素子（ＴＲＩＡＣ）の制御入力との間の接続を確立するスイッチング素子を有する。その時間は、典型的には電源電圧の半サイクル毎に開始するが、例えば、好ましくは２２Ｖの領域にある予め定められた電圧にトリガコンデンサで達した時などの、別の時点で開始してもよい。スイッチング素子は、トリガコンデンサがほぼ完全に放電されるまで、閉のままである（つまり、トリガコンデンサと回路素子の制御入力との間は接続している）。
【０００９】
本発明に係る装置の利点の１つは、回路素子、好ましくはＴＲＩＡＣをトリガするために、事実上、トリガコンデンサに蓄積されたエネルギー全体を用いることができるという事実に見られる。これによって、このトリガコンデンサをより小型にすることが可能となり、その結果、静電容量が１０ｎＦでも十分足り得る。それゆえ、静電容量は、従来の装置よりも１０倍小さくなっている。このように静電容量が小さくなった他の結果としては、電力に課される要件がかなり低くなっているので、トリガコンデンサと直列である抵抗器は、コスト効率の良いＳＭＤ抵抗器の形状とすることができる。従来の解決法において抵抗器は電力が３Ｗと設計されていたとすれば、本発明では電力が０．２５Ｗの抵抗器で十分である。
【００１０】
このように、全体として、製造コストを約１０％削減することができる。
本発明に係る装置のさらなる利点としては、例えば、調整可能な最低電圧をより低くすることができ、最高電圧は約１Ｖ〜２Ｖ高くなる。さらに、本装置の熱安定性はかなり向上し、−２０°Ｃ〜＋１２０°Ｃでは、７０Ｖのモータ電圧で約±５Ｖの偏差が達成できる。これは、従来の回路の偏差の半分よりやや少ない。
【００１１】
１つの好ましい発展形態において、トリガコンデンサに印加される電圧を所定の最大値に制限するために、トリガコンデンサと並列に電圧制限素子が設けられる。好ましくは、この電圧制限素子は、逆方向にバイアスをかけられる２つのツェナーダイオードを備える。
これによって達成できる結果としては、トリガコンデンサに印加された電圧は、半サイクル内で急速に上昇する。ツェナー電圧に達した後一定となり、そして、トリガ動作中に再び降下する。そのような電圧プロファイルは実際に有利であり、特に、使用する部品およびその寸法に関しても有利であることが分かっている。
【００１２】
１つの好ましい発展形態において、予め設定可能な（タイミング素子の）期間によって、回路素子のスイッチオン継続時間（トリガ角度）が定められる。好ましくは、タイミング素子は、ランプ波（ｒａｍｐ）電圧を発生させるＲＣ素子と、閾値を設定する可変抵抗器とを有し、スイッチング素子は、ランプ波電圧が閾値に達するとすぐに起動される。
好ましくは、ランプ波電圧および閾値が供給される、イネーブル素子に接続されるイネーブル入力を有する電圧コンパレータが設けられる。
【００１３】
すなわち、言い換えれば、ＲＣ素子は、ランプ形状に上昇する電圧を生成し、設定した閾値に達した後、イネーブル信号も存在する場合、期間が経過したという信号を送る。その後、スイッチング素子を起動するために、対応する信号を生成することができる。
別の好ましい発展形態において、トリガ装置はソフトスタート回路を有する。
ソフトスタート回路の利点として、電気負荷は、開始後、設定出力で直ちに動作されず、むしろ出力がゆっくりと（すなわち、交流電圧の数期間から数百期間内で）設定した値まで上昇する。
【００１４】
また、本発明が基づく目的も、位相ゲーティングによって、交流電圧供給システムに接続される電気負荷の電力を制御する方法によって達成され、この方法は、トリガコンデンサが、所定の電圧に充電され、トリガコンデンサに蓄積されたエネルギー（トリガエネルギー）は、回路素子をトリガするのに十分である工程と、調整可能な期間が経過した後に、かつ、イネーブル信号に応答して、トリガコンデンサは、トリガエネルギーのほぼ全体が回路素子を介して放出されるような方法でこれを起動するために、回路素子に接続され、イネーブル信号は、トリガコンデンサにおいて所定の電圧に達すれば生成される工程とを有する。
【００１５】
本方法には、この装置に関連して既に上記で説明した利点があり、したがって、この時点で再び議論する必要はないものとする。
本発明のさらなる利点および改良は、明細書および添付の図面から明らかとなる。
言うまでもなく、上に記載した特徴および以下にこれから説明されるべき特徴を、本発明の適用範囲から逸脱することなく、それぞれの組み合わせにおいてのみならず、他の組み合わせ、またはそれら単独でも用いることができる。
【００１６】
本発明を、例示的実施形態を用いて、また、図面を参照して、以下により詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
電力を制御する装置（以下では「位相ゲート制御装置」と略称する）が、図１においてブロック図の形態で示され、参照符号１０で表記されている。この位相ゲート制御装置は、交流電圧の位相ゲーティングによって、電気負荷、例えばモータ、特に電気掃除機に供給される電力を制御するために用いられる。かかる位相ゲート制御装置は原則として公知であり、したがって、この時点でその正確な作動方法についてこれ以上述べる必要はないものとする。
【００１８】
位相ゲート制御装置１０には、この実施形態ではＴＲＩＡＣ１４の形状をしている回路素子１２が含まれる。ＴＲＩＡＣ１４は、供給される電気負荷１６、この場合はユニバーサルモータ、と直列である。このＴＲＩＡＣ１４およびモータ１６を含む直列回路は、交流電圧源に接続される。交流電圧は通常２３０Ｖで５０Ｈｚである。
抵抗器２０およびコンデンサ２２を含む直列回路が、ＴＲＩＡＣ１４と並列に配置される。本発明の例示的実施形態において、この抵抗器２０は３つの個別の抵抗器２１からなる。これらの個別の抵抗器２１は、電力が０．２５Ｗの、いわゆるＳＭＤ抵抗器２１の形状でもよい。言うまでもなく、これらの個別の抵抗器２１の数は異なってもよく、提示した数より少なくても多くてもよい。
【００１９】
コンデンサ２２は、電圧Ｕｚが印加される、いわゆるトリガコンデンサとして使用される。
逆方向にバイアスをかけられる２つのツェナーダイオード２４Ａおよび２４Ｂを含む直列回路が、このトリガコンデンサ２２と並列である。これは、２つのツェナーダイオードの一方が、供給電圧の半サイクル毎に電流方向であることを意味する。ツェナーダイオード２４Ａ、２４Ｂは、トリガコンデンサ２２に印加する電圧Ｕｚを予め定められた値、好ましくは２２Ｖに制限するために使用される。
【００２０】
ＴＲＩＡＣ１４の制御入力（ゲート）２５への接続を確立するＤＩＡＣ等価回路が、抵抗器２０とトリガコンデンサ２２との間に接続される。
最後に、ＴＲＩＡＣ１４のゲート２５とドレイン２８との間に抵抗器２７も設けられている。
ＤＩＡＣ等価回路３０は、図２Ａにブロック図の形態で示されるモジュールであり、予め定められた時点でＴＲＩＡＣ１４をトリガするために、すなわち、ＴＲＩＡＣをオン状態に変更するために、実質的に使用され、それによって、モータ１６にエネルギーが供給される。いわゆるＤＩＡＣが、従来の位相ゲート制御装置においてこうした働きを行っていた。
【００２１】
ＤＩＡＣ等価回路３０は、複数の機能群を有し、そのうちの３つを図２Ａに示す。
まず、ＤＩＡＣ等価回路３０は、２つの接続点３４間の接続を確立することができるスイッチング素子３２を含む。スイッチング素子３２が閉の場合は、それによってトリガコンデンサ２２はＴＲＩＡＣ１４のゲート２５に接続される。
また、ＤＩＡＣ等価回路３０は、接続点３４に印加される電圧Ｕｚ、かくしてトリガコンデンサ２２に印加される電圧Ｕｚが供給されるイネーブル回路３６も有する。この電圧はモニターされ、基準電圧ＵＲｅｆに到達した後、イネーブル信号が生成される。基準電圧と比較する代わりに、トリガコンデンサの電圧がもはや上昇しなくなった場合にも、イネーブル信号が生成されてもよい。
【００２２】
最後に、特定の調整可能な期間が経過した後スイッチング素子３２をオンに切り替えることができて、再びオフに切り替えることができるタイミング素子３８も設けられている。期間Δｔは、制御素子３９を用いて調整することができる。制御素子３９は、位相ゲート制御装置１０のいわゆる位相角を設定するために使用することができる。さらに、タイミング素子３８は、位相角を開始位相で設定した位相角にゆっくりと変化させるソフトスタート回路３５に接続される。
【００２３】
図２Ｂは、タイミング素子３８の構造を示す。これは、供給電圧の各半サイクルの開始時にランプ波電圧を発生させるランプ波発生器５１を備える。好ましくは、ランプの勾配は固定される。
ランプ波電圧は、ランプ波電圧を閾値と比較するコンパレータ５３に供給される。この閾値は、制御素子３９を用いて設定される。
【００２４】
ランプ波電圧が閾値に達するとすぐに、スイッチング素子３２を起動する信号が生成される。
また、コンパレータ５３は、イネーブル回路３６の出力に接続されるイネーブル／ブロック入力を有する。これによって、この方法で、例えば、初期のトリガ動作を回避するために、特定の時点でのみコンパレータ５３をイネーブルにすることができる。
【００２５】
位相ゲート制御装置１０および、特に、ＤＩＡＣ等価回路３０の機能は、図３を参照して以下に説明される。
供給電圧のそれぞれの半サイクルの開始時に、トリガコンデンサ２２は抵抗器２０を介して充電される。この場合、電圧Ｕｚは、並列のツェナーダイオード２４Ａまたは２４Ｂのツェナー電圧に達した時間ｔ１まで上昇し続ける。好ましくは、この電圧は２２Ｖである。たとえ供給電圧が上昇し続けても、電圧Ｕｚは、ツェナーダイオードのために、２２Ｖで一定のままである。
【００２６】
ＤＩＡＣ等価回路において、イネーブル回路３６は、電圧Ｕｚを基準値、すなわち同様に好ましくは２２Ｖ、と比較し、２２Ｖに達すると、イネーブル信号を生成する。このイネーブル信号は、コンパレータ５３に供給され、時間ｔ１でこれをイネーブルにする。
一方では調整可能な閾値電圧、他方ではランプ波発生器５１によって生成されたランプ波電圧が、コンパレータ５３に印加される。このランプ波電圧が閾値電圧に達するとすぐに、コンパレータ５３はスイッチング素子３２を制御するのに使用される制御信号を生成する。
【００２７】
図３を参照すると、これは、コンパレータが時間ｔ１でイネーブルとなり、時間ｔ２、すなわち期間Δｔの経過後に制御信号が生成されることを意味する。その結果、スイッチング素子３２は、時間ｔ２の時に閉となる。
スイッチング素子３２が閉になった後、トリガコンデンサ２２、そしてそれゆえトリガ電圧Ｕｚは、ＴＲＩＡＣ１４のゲート２５に接続され、ＴＲＩＡＣ１４は選択された電圧レベルに基づいてトリガされることになる。トリガコンデンサ２２は、この接続によって、トリガ動作終了までほぼ完全に放電することができる。スイッチング素子３２は、約２Ｖの残留電圧Ｕｚで再び開となり、その結果、上述の動作を、供給電圧の次の半サイクルで再び行うことができる。
【００２８】
一般的に知られているように、ＴＲＩＡＣ１４は、供給電圧の次のゼロ交差、すなわち、次の半サイクルの開始時にオフとなるため、ユニバーサルモータ１６は、結局、交流電圧のゼロ交差まで時間窓ｔ２内でのみエネルギーを供給されていた。
電力は、時間ｔ２を移動させて、次のゼロ交差までの時間の間隔を拡大することによって、変更することができる。すなわち、期間Δｔを変更することによって電力を調整することができる。
【００２９】
図４は、位相ゲート制御装置１０および、特に、ＤＩＡＣ等価回路３０の１つの特定の改良の形態を示すが、この場合には、図１、図２Ａおよび図２Ｂと同じ参照符号を付した素子は再び説明しないものとする。
ＤＩＡＣ等価回路は、４つのダイオードＤ５、Ｄ６から形成されるブリッジ整流器を有し、供給電圧のそれぞれの半サイクルの間、ＤＩＡＣ等価回路内部、そしてそれゆえ２つの電圧側４１、４２で確実に同じ極性となるようにする。
【００３０】
ＤＩＡＣ等価回路内部で、スイッチング素子３２は、トランジスタＴ５およびＴ２−Ｂと、抵抗器Ｒ１８、Ｒ１３、Ｒ６、Ｒ１４と、コンデンサＣ６とによって形成される。トランジスタＴ５（ＮＰＮトランジスタ）は、２つの側４１と４２との間の抵抗器Ｒ１８と直列である。抵抗器１８に対して、抵抗器Ｒ６およびＲ１３とコンデンサＣ６とを含む直列回路が並列である。トランジスタＴ２−Ｂは、２つの側４１と４２との間の抵抗器Ｒ１４と直列である。トランジスタＴ２−Ｂは、そのベースが２つの抵抗器Ｒ６およびＲ１３の接続点に接続されるｐｎｐトランジスタの形状をしている。トランジスタＴ２−Ｂのコレクタは、トランジスタＴ５のベースおよび抵抗器Ｒ１４に接続される。
【００３１】
トランジスタＴ２−Ｂが抵抗器Ｒ１３を介してオンになれば、トランジスタＴ５およびコンデンサＣ６を介して動的自己保持（ラッチング）が働く。この場合、抵抗器Ｒ１８は最大電流を制限する。スイッチング素子３２、すなわち、２つのトランジスタＴ２−ＢおよびＴ５は、電圧が約２Ｖ未満に降下した、すなわち、トリガコンデンサ２２がほぼ完全に放電された場合にのみ、再びオフに切り替わる。
【００３２】
タイミング素子３８は、コンデンサＣ８と、抵抗器Ｒ１５と、オンになるとスイッチング素子３２を起動するｎｐｎトランジスタＴ１−Ａとを本質的に備える。
図４に見られるように、抵抗器Ｒ１５は、コンデンサＣ８と直列であるため、ＲＣ素子を形成する。トランジスタＴ１−Ａのベースは、抵抗器Ｒ１によってＲＣ素子Ｒ１５、Ｃ８の中間タップに接続される。
【００３３】
ＲＣ素子Ｒ１５、Ｃ８は、特定の値（閾値）に達した後、トランジスタＴ１−Ａをオンにするために、トランジスタＴ１−Ａのベースで電圧ランプを生成する。
閾値、かくして期間Δｔを設定するために、ポテンショメータＰ３を有する制御装置が設けられ、このポテンショメータは、さらなるポテンショメータによってトランジスタＴ１−Ａのエミッタを側４２に接続する。ポテンショメータＰ３の中間タップは、抵抗器Ｒ２によってコンデンサＣ８に接続される。閾値は、その値に達するとスイッチングを起こすが、これによりポテンショメータＰ３を調節することによって変えることができる。
【００３４】
トランジスタＴ１−Ｂによって内部基準電圧を発生させるために、分圧器Ｒ８およびＲ７が使用される。この基準電圧は、ポテンショメータＰ３によって形成される制御装置およびランプ生成の両方の基準として用いられる。抵抗器Ｒ８には、トリガコンデンサ２２にかかる電圧が一定のままになるまで基準電圧を上昇させることによって「早期にトリガする」動作を防ぐコンデンサＣ２が並列に設けられている。このように、この回路部分はイネーブル回路３６を形成する。
【００３５】
最後に、ＤＩＡＣ等価回路は、トランジスタＴ３−ＡおよびＴ３−Ｂを用いて形成されるソフトスタート回路を有する。Ｔ３−Ａは、電流増幅器として作用し、Ｒ２の結果として、規定の最小インピーダンスの制御電圧を上書きする。コンデンサＣ９は、Ｒ３によって決定されるその充電電流と共にソフトスタート動作のプロファイルを決定する。充電するために、Ｔ３−Ｂのベース・エミッタパスは逆方向に（約６Ｖ）動作される。トランジスタＴ２−Ａは、逆電流の小さいダイオードとして使用され、周期的にコンデンサＣ７を約２２Ｖに充電する。Ｒ４がＣ７を放電することによって、約４つの半サイクルの停止状態後、コンデンサＣ９は、トランジスタＴ３−Ｂを介して強く放電され、これにより電圧遮断後にソフトスタート動作を完全に繰り返すことが可能となる。
【００３６】
このように、原則として、ソフトスタート回路は、期間Δｔ、すなわち、スタート後の最初の半サイクル内のランプ高さを、設定した所望の値にするために使用される。
図５は、位相ゲート制御装置１０、特に、ＤＩＡＣ等価回路３０の別の改良形態を示し、これは本質的に図４に示すものに対応する。したがって、同じ参照符号を付した構成要素は、この時点で改めて記載することはなく、上記説明を参照する。
【００３７】
図５に示す回路において一つだけ異なるのは、スイッチング素子３２がさらに２つの構成要素、すなわち、参照符号５０を付したダイオードＤ１と、参照符号５２を付したコンデンサＣ１４とを有することである。
ダイオードＤ１はトランジスタＴ２−Ｂのコレクタに接続され、コンデンサはトランジスタＴ２−Ｂのコレクタ・エミッタパスと並列であり、次に続く抵抗器Ｒ１４と並列である。
【００３８】
図４に示す回路に比べて、この変更は、スイッチオン動作中にスイッチバウンスの影響を軽減する。スイッチがスイッチオン動作中にバウンスすれば、望ましくないトリガ動作が生じ得る。こうしたトリガ動作の結果、その後、大電流が最初の１つ、２つ、または３つの半サイクル間に流れる場合があり、ヒューズが切れてしまったり、または電気モータ内に突然ノイズが発生したりし得る。
【００３９】
こうした現象は、事実上、追加の構成要素Ｄ１およびＣ１４を用いて無くすことができる。
ＤＩＡＣ等価回路の上記実施形態は、単に例として選択されたものであり、他の改良形態も同様に可能であることは言うまでもない。さらに、ＤＩＡＣ等価回路が必ずしもソフトスタート回路を有する必要がないことは言うまでもない。
【００４０】
位相ゲート制御装置１０は、初期の回路においてよりも、より低い調整可能な最低電圧が可能であるという利点がある。さらに、最高電圧は約１Ｖ〜約２Ｖ高い。ソフトスタート動作の時間は、広い範囲内で変更できる。最後に、回路の熱安定性はかなり向上した。−２０°Ｃ〜＋１２０°Ｃでは、７０Ｖのモータ電圧で約±５Ｖの偏差を達成する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る装置の概略回路図を示す。
【図２Ａ】図１で用いられるＤＩＡＣ等価回路の概略ブロック図を示す。
【図２Ｂ】図２Ａに示すタイミング素子の概略ブロック図を示す。
【図３】数値を示さない、トリガコンデンサでの電圧プロファイルを示すグラフである。
【図４】本発明に係る装置の回路図を示す。
【図５】図４に示す回路図と比較して変更された、本発明に係る装置の回路図を示す。
【図１】
2008539685.tif 000003
【図２Ａ】
2008539685.tif 000004
【図２Ｂ】
2008539685.tif 000005
【図３】
2008539685.tif 000006
【図４】
2008539685.tif 000007
【図５】
2008539685.tif 000008
【国際調査報告】
2008539685.tif 000009
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