(57)【要約】【課題】直流電源出力と交流電源周波数に同期したパルス信号出力を電子回路などの負荷へ伝送する信号電力伝送回路において、プリント基板上のパターン或いはプリント基板間の伝送線を削減して、基板上の部品配置や接続の制限をなくして回路設計の自由度を増大させるとともに、コストダウンおよび信頼性を向上させることを目的とする。【解決手段】混合回路により、直流電源出力と交流電源周波数に同期したパルス信号を混合して単一の伝送線により伝送するようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源周波数に同期したパルス信号を発生するパルス信号発生回路と、直流電源と、前記パルス信号と前記直流電源からの出力とを混合する混合回路と、伝送線とを備え、前記混合回路の出力により前記パルス信号と前記直流電源の出力とを、前記伝送線によって負荷に伝送する信号電力伝送回路。
【請求項２】
交流電源のゼロボルト近辺でパルス信号を発生するパルス信号発生回路と、直流電源と、前記パルス信号と前記直流電源からの出力とを混合する混合回路と、伝送線とを備え、前記混合回路の出力により前記パルス信号と前記直流電源の出力とを、前記伝送線によって負荷に伝送する信号電力伝送回路。
【請求項３】
直流電源非出力時には直流電源電圧と異なる電圧を混合回路から出力する請求項１または２記載の信号電力伝送回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯機等の家庭用電気機器を制御する電子回路に必要な直流電源及び交流電源周波数に同期した信号を伝送する回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の信号電力伝送回路では、図６に示すように、負荷７に供給する直流電源及び電源周波数に同期したパルス信号の伝送は、それぞれ独立した伝送線６と伝送線１１により伝送していた。（例えば特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１３２１８９号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、直流電源或いは交流電源周波数同期パルス信号をそれぞれ独立して電子回路に伝送していたため、伝送線が２本必要であった。
【０００５】
このためプリント基板上に伝送線があるときは、他の電子回路部品の実装設計上伝送線が多いほど他の回路の電子部品の配置や部品間の配線に制約が発生し、設計の自由度を害していた。また、伝送線があるため部品間の配線接続が出来ず、ジャンパー線により伝送線をまたいで結線するなど余分な部品を使用し、実装面積が増える、コストが上昇するなどの課題を有していた。
【０００６】
また、伝送線がリード線である場合には従来例ではリード線が２本必要である。また、リード線とプリント基板の接続には通常コネクタを使用するが、コネクタのピン数が２ピンとなり、これにより部品が増加するためコスト上昇の原因となっていた。
【０００７】
さらに、上記したように通常プリント基板とリード線の接続は、コネクタを利用して接続するなどの方法が採られるが、接続箇所は本質的にその接点における接触の信頼性という問題を有しており、この観点から接続箇所が多いということは故障確率増加の要因となっており、信頼性の低下につながる。
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、直流電源と交流電源周波数同期パルス信号を混合して伝送することにより、伝送線或いはリード線を少なくして、コストダウンおよび信頼性を向上させることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、直流電源出力と交流電源周波数同期パルス信号を混合回路により混合し、その混合信号を１本の伝送線により負荷に伝送するようにしたものである。これにより、プリント基板上のパターン或いはプリント基板間の伝送線を削減することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、交流電源周波数に同期したパルス信号を発生するパルス信号発生回路と、直流電源と、前記パルス信号と前記直流電源からの出力とを混合する混合回路と、伝送線とを備え、前記混合回路の出力により前記パルス信号と前記直流電源の出力とを、前記伝送線によって負荷に伝送するようにしたものであり、伝送線を１本とすることが可能となり、プリント基板上の伝送線パターンの削減或いはプリント基板間のリード線の削減をすることが可能となる。
【００１１】
また、交流電源周波数に同期したパルス信号とすることにより、その多くを直流電源電力伝送することが可能となり、高い効率で電力を伝送することが可能となる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、交流電源のゼロボルト近辺でパルス信号を発生するパルス信号発生回路と、直流電源と、前記パルス信号と前記直流電源からの出力とを混合する混合回路と、伝送線とを備え、前記混合回路の出力により前記パルス信号と前記直流電源の出力とを、前記伝送線によって負荷に伝送するようにしたものであり、より簡単な構成で請求項１に記載の発明と同様の効果を得るものである。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、直流電源非出力時には直流電源電圧と異なる電圧を混合回路から出力するようにしたものであり、請求項１または２記載の効果を得るとともに、パルス発生期間に直流電源電圧とは異なる電圧によって他の異なる情報信号を伝送することを可能にしたものである。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施例１）
図１に示すように、１は交流電源であり、その出力端の一端をＡ、他端をＢとする。２は交流電源１より作成した直流電源であり、Ｂ側を基準電位とした直流電圧を出力し、その出力端をＣとする。
【００１６】
３は交流電源よりその周波数に同期したパルスを発生させるパルス信号発生回路であり、抵抗３ａ、３ｂ、３ｅおよびＰＮＰトランジスタ３ｃ、３ｄから成っている。その接続は、交流電源１の出力端Ａと出力端Ｂの間に抵抗３ａと抵抗３ｂを直列に接続し、抵抗３ａと抵抗３ｂの接続点にトランジスタ３ｄのエミッタとトランジスタ３ｃのベースとを接続し、そのコレクタ同士を接続し、トランジスタ３ｃのエミッタおよびトランジスタ３ｄのベースは基準電位であるＢに接続されている。また、抵抗３ｅはトランジスタ３ｃのコレクタと直流電源２の＋端子に接続されている。
【００１７】
４は移相回路であり、交流電源周波数の一定位相ずらせる回路であり、パルス信号発生回路の出力であるトランジスタ３ｃのコレクタにその入力を接続している。なお、この移相回路４は時間遅延回路を使用しても当然良い。
【００１８】
５は混合回路であり、トランジスタ５ａ、５ｃおよび抵抗５ｂからなっている。その接続は、出力端Ｃにエミッタが接続されたトランジスタ５ａのベースに抵抗５ａを接続し、抵抗５ａの他端にはトランジスタ５ｃのコレクタが接続されている。トランジスタ５ｃのエミッタは出力端Ｂに接続され、ベースは移相回路４の出力に接続されている。
【００１９】
トランジスタ５ａのコレクタには伝送線６が接続されている。伝送線６の他端には負荷７が接続されている。
【００２０】
以上のような構成において、その動作、作用を、図１、図２を参照しながら述べる。
【００２１】
交流電源１の電圧が、ＡがＢに対し０Ｖから正極性に振れるとき、抵抗３ａと抵抗３ｂの接続点の電圧はその分圧比による電圧が出力される。この電圧がトランジスタ３ｃのベースエミッタ間オン電圧に到達するときの交流電圧を、図２（ａ）の電圧Ｖ１とすると、トランジスタ３ｃは、交流電圧がＶ１以下のときはオフ、Ｖ１以上のときはオンとなり、交流電圧が上昇後、下降して再びＶ１以下になるとトランジスタ３ｃはオフとなる。
【００２２】
さらに、交流電源が負極性に振れるとき、抵抗３ａと抵抗３ｂの接続点電圧はその分圧比により電圧が出力する。この電圧がトランジスタ３ｄのベースエミッタ間オン電圧に到達するときの交流電圧を、図２（ａ）の電圧Ｖ２とすると、交流電圧がＶ２以上のときは、トランジスタ３ｄはオフ、Ｖ２以下のときはオンとなり、交流電圧が負極性に大きくなった後、減少して再びＶ２以上になるとトランジスタ３ｄはオフとなる。
【００２３】
以上のような動作に対応してトランジスタ３ｃと３ｄのコレクタ接続点には、図２（ｂ）に示すように交流電源電圧のＶ１とＶ２間で振幅が直流電源電圧のパルスが発生する。これを移相回路４により交流電源の任意の位相に移相することにより、図２（ｃ）のような位置に移動したパルスが得られる。このパルス信号が混合回路５のトランジスタ５ｃのベースに入力されることにより、混合回路５の出力であるトランジスタ５ａのコレクタには、図２（ｄ）のように、パルス信号発生期間は電圧０Ｖ、パルス非発生期間は直流電源電圧が得られる。
【００２４】
この混合回路出力を単一の伝送線６によって負荷７に伝送する。
【００２５】
本実施例においては図示していないが、負荷７においては、断続的に伝送された電力の利用、整流回路平滑回路による直流電圧に返還しての利用、直流電圧と同期信号を分離抽出して同期信号の利用などが可能となる。
【００２６】
（実施例２）
図３および図４に示すように、本実施例は実施例１から移相回路を省いたもので、実施例１が任意の移相でのパルス信号を発生するのに対し、交流電源電圧の０Ｖ近辺でパルス信号を発生させるものであり、その動作は実施例１に示したものと同じである。
【００２７】
（実施例３）
図５に示すように、８は情報作成回路であり、機器制御に必要な情報信号を作成し、その信号を、パルス信号発生回路３のパルス発生期間に伝送線６に出力するものであり、その入力は、パルス信号発生回路３の出力に接続し、その出力は混合回路５の出力であるトランジスタ５ａのコレクタに接続している。
【００２８】
これにより、パルス発生期間は直流電源電圧と異なる電圧が伝送線に乗るため、パルス発生期間であることが判るとともに、他の情報を同時に伝送することが可能となるものである。
【００２９】
なお、異なる電圧は、アナログ電圧、離散値電圧のいずれでもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載の発明によれば、直流電源出力と交流電源周波数同期信号を単一の伝送線により伝送することが可能となり、これによりプリント基板上での電子部品の配置や部品間の配線上の制約が減少し、設計の自由度を高めることが可能となる。
【００３１】
また、伝送線があるため部品間の配線接続が出来ず、止むを得ずジャンパー線等が必要であったものが伝送線を減少することにより、ジャンパー線を減少することが可能となり、実装面積の減少や、コスト低減が可能となる。
【００３２】
また、伝送線がプリント基板間のリード線である場合には、２本必要であったリード線を１本にすることが可能となりリード線のコスト低減が可能となる。
【００３３】
さらに、通常リード線とプリント基板の接続にはコネクタを使用することが多いが、コネクタのピン数が減少することが可能となり、コスト低減が可能となる。
【００３４】
そして、コネクタによる接続は本質的にその接点における接触の信頼性という問題を有しており、この観点から接続箇所が多いということは故障確率増加の要因となって信頼性の低下につながるが、リード線を減少する事により信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００３５】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１記載の発明による効果に加え、より簡単な構成で信号電力伝送回路を実現することが可能となり、一層安価に実現することが可能となる。
【００３６】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明による効果に加えて、さらに他の情報を伝送することが可能となり、単一の伝送線により、３つ以上の情報或いは電力を伝送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の信号電力伝送回路の回路図
【図２】同信号電力伝送回路の各点での波形図
【図３】本発明の第２の実施例の信号電力電送回路の回路図
【図４】同信号電力伝送回路の各点での波形図
【図５】本発明の第３の実施例の信号電力電送回路の回路図
【図６】従来の信号電力伝送回路の回路図
【符号の説明】
１  交流電源
２  直流電源
３  パルス信号発生回路
４  移相回路
５  混合回路
６  伝送線
７  負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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