JPS622717A - 突入電流制限回路 - Google Patents

突入電流制限回路

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JPS622717A
JPS622717A JP60140156A JP14015685A JPS622717A JP S622717 A JPS622717 A JP S622717A JP 60140156 A JP60140156 A JP 60140156A JP 14015685 A JP14015685 A JP 14015685A JP S622717 A JPS622717 A JP S622717A
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Kazumi Masaki
政木　和三
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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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】 本発明は、突入電流、制限回路、とりわけ、白熱電球の
突入電流制限回路に関する。
交流電源に接続する際、電動機や白熱電球には定格の数
倍から数十倍もの突入電流が流れると言われている。特
に、白熱電球点灯の際の突入電流は、フィラメント断線
の主原因の一つであり、これまで種々の突入電流制限回
路が提案されている。
例えば、実開昭４９−１１７６７２号公報及び実開昭５
３−１２２６９号公報に於ては、白熱電球に対してサー
ミスタ等の負性抵抗を直列接続し、電源投入時の負荷抵
抗を大きくとることによって突入電流を制限することが
提案されている。負性抵抗を使用する方法は、極めて簡
便である半面、白熱電球が定常状態に至るまでの時間的
制御が困難である上、負性抵抗に常時大電流が流れるの
で負性抵抗自体による発熱や電力の浪費を無視できない
という欠点があった。
本発明者は、公知回路のこのような欠点を解消する方法
として、白熱電球に電流制限抵抗並びにダイオード或は
変流器等の電流検出手段を直列接続すると共に、電流制
限抵抗にはサイリスタを並列接続し、電源投入と同時に
電流検出手段に発生する電圧降下を遅延回路を介してサ
イリスタのゲートに印加することによって、電球フィラ
メントが定常状態に達した後に電流制限抵抗を短絡する
ことを先きに特開昭５９−２１５６９７号公報並びに特
開昭５９−２３０２９８号公報に提案した。しかしなが
ら、これらの方法は突入電流の軽減には効果が認められ
るものの、電流検出手段が常時主電流回路内に直列接続
されたままになっておシ、突入電流制限回路自体による
電力の浪費が依然として大きかった。
本発明者は、公知突入電流制限回路のこのような欠点を
解消する方法について鋭意検討した。
その結果、特開昭５９−２１５６９７号公報や特開昭５
９−２３０２９８号公報に提案されている回路のように
主電流回路に電流検出手段を直列接続するのではなく、
主電流回路とは独立した遅延回路を設け、その遅延信号
を７オトカプラを介して主電流回路に直列接続したサイ
リスタのゲートに印加し、交流電源の投入から一定時間
が経過した後、即ち、約１／２０秒乃至約２秒、好まし
くは、約１／１０秒乃至約１秒経過後にサイリスタに並
列接続した電流制限抵抗を短絡することによって本発明
の目的を達成し得ることを見出した。
すなわち、本発明は、サイリスタ、遅延回路、電流制限
抵抗及びフォトカプラからなり、フォトカプラを介して
サイリスタのゲートに遅延回路を接続すると共に負荷に
直列接続された電流制限抵抗をサイリスタに並列接続す
ることにより、交流電源の投入から一定時間が経過した
後に電流制限抵抗をサイリスタにより短絡することを特
徴とする突入電流制限回路の構造を要旨とするものであ
る。
以下、添附図面に従って、本発明の突入電流制限回路に
ついて説明する。
第１図は、本発明の基本回路図を示す。
白熱電球などの負荷Ｚには、適宜の電流制限抵抗ＢＳが
直列接続され、この電流制限抵抗Ｒｓには、双方向導通
３端子サイリスタＴＲＩＡＣ等のサイリスタ素子が並列
接続される。交流電源ＡＣから別途に電流を供給される
遅延回路ＤＣの出力はフォトカプラＰＣを介して双方向
導通３端子サイリスタＴＲ，ＩＡＣのゲートに接続され
ている。
フォトカプラＰＣとしては、発光ダイオードと、発光ダ
イオードの発光により起電力を発生する太陽電池等の光
起電力素子、又は発光ダイオードの光照射によシ生じる
キャリアによる電流を増幅するフォトトランジスタとを
組合せてなるものが有利に使用される。
次に、第１図に示しだ回路の動作について説明する。
電源スィッチＳＷを閉じて交流電源ＡＣを投入すると、
負荷Ｚ並びに負荷Ｚに直列接続された電流制限抵抗Ｒｓ
に交流電流が流れる。交流電源の投入と同時に遅延回路
ＤＣの充電が始ま９、その充電電圧が所定の値に達する
と、フォトカプラＰＣを介して電流制限抵抗Ｒｓに並列
接続されている双方向導通３端子サイリスタＴＲＩＡＣ
を導通し、電流制限抵抗Ｒｓが短絡される。電流制限抵
抗Ｒｓの短絡と同時に、負荷Ｚには定格電圧が印加され
る。
そこで、遅延回路ＤＣの時定数を白熱電球のフィラメン
トが充分に予熱される約１／２０秒乃至約２秒、好まし
くは、約１／１０秒乃至約１秒に設定し、充分にフィラ
メントが熱せられて後に電流制限抵抗Ｒｓを短絡して定
格電圧を印加することによシ、本来負荷Ｚに発生する筈
の突入電流を大幅に制限することができるのである。
そして、電流制限抵抗Ｒｓが短絡されると主電流回路内
の実質的な抵抗素子は負荷Ｚのみとなυ、突入電流制限
回路による電力の浪費は最小となる。
第２図に示した回路は、フォトカプラＰＣとして発光ダ
イオードＬＥＤとカドミウム抵抗ＣｄＳとを組合せて使
用する本発明の実施例を示す。
本実施例に於ては、電源スィッチＳＷを閉じると負荷Ｚ
並びに負荷Ｚに直列接続された電流制限抵抗Ｒｓに交流
電流が流れ、同時に、ダイオードＤにより整流された脈
流は、遅延回路ＤＣ内の抵抗Ｒ１を経てコンデンサＣ１
を充電し始める。そして、遅延回路の時定数によシ決定
される一定時間が経過すると抵抗Ｒ２を経てフォトカプ
ラＰＣ内にコンデンサＣ１による放電電流が流入して発
光ダイオードＬＥＤが発光する。
発光ダイオードＬＥＤの発光によりカドミウム抵抗Ｃｄ
Ｓの抵抗値が低下するので、電流制限抵抗ＢＳに並列接
続された双方向導通３端子サイリスタＴＲＩＡＣのゲー
トには抵抗Ｒ４を経て交流電流が流入してくる。この電
流によシ導通した双方向導通３端子サイリスタＴＲＩＡ
Ｃは電流制限抵抗Ｒｓを短絡し、負荷Ｚには定格電圧が
印加される。
いま、負荷Ｚの定格電力を１００ワツトとすると。
その抵抗は室温下で約８オーム程度であり、直接交流電
源に接続すると約１２．５アンペアの突入電流が流入す
るところ、本発明の装置を使用し１００オームの電流制
限抵抗Ｒｓを負荷Ｚに対して直列接続することにより、
突入電流を約０．９２アンペアに著減することができる
。
遅延回路内の抵抗Ｒ１並びにコンデンサＣ１による時定
数を適宜の値に設定し、この０．９２アンペアの予熱電
流を電源投入から約１／２０秒乃至約２秒、好ましくは
、約１７１０秒乃至約１秒間流してフィラメントが充分
に予熱し、次いで電流制限抵抗Ｒｓに並列接続されてい
る双方向導通３端子サイリスタＴＲＩＡＣを短絡し負荷
Ｚに定格電圧を印加すれば、突入電流によるフィラメン
トの断線を皆無とすることができる。
第３図に示した回路は、カドミウム抵抗ＣｄＳに代え、
光照射によって生じるキャリアによる電流を増幅するフ
ォトトランジスタＰＴ又は光起電力効果を有する太陽電
池をフォートカプラＰＣ内に使用する例を示す。
第４図に示した回路は、二組の逆素子３端子サイリスタ
Ｓ　ＣＲ１、Ｓ　ＣＲ２と二組のフォトトランジスタＰ
Ｔｚ、ＰＴ２を使用して双方向導通３端子サイリスタＴ
ＲＩＡＣを駆動する例である。
本実施例に於ては、交流電源の正の半サイクルが印加さ
れるとフォトトランジスタＰＴ２が導通し、双方向導通
３端子サイリスタＴＲＩＡＣが電流制限抵抗Ｒｓを短絡
する。負の半サイクルに対しては、フォトトランジスタ
ＰＴ＋が導通し、抵抗Ｒ３に生じる電圧が双方向導通３
端子サイリスタＴＲＩＡＣを導通して電流制限抵抗Ｒｓ
が短絡される。
紙上のように、本発明の突入電流制限回路に於ては、公
知の回路のように、白熱電球等の負荷が定常状態に達し
た後でも主電流回路内に負性抵抗や電流検出手段が挿入
されたままになっていないので、これらによる電力を浪
費することなく白熱電球等への突入電流を効果的に制限
することができるという実益を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の基本回路を示す。 第２図は、フォトカプラ内にカドミウム抵抗を使用する
例を示す。 第３図は、フォトカプラ内にフォトトランジスタ又は太
陽電池を使用する例を示す。 第４図は、二組みの逆素子３端子サイリスタとフォトト
ランジスタとを組みあわせ使用する例を示す。 図中の記号について説明すれ、次の通りである。 ＡＣ交流電源　　　　　ＳＷ　　スイッチＲ抵抗　　　
　　　　　Ｃコンデンサ Ｚ　　　　定電圧ダイオード　　Ｄ　　　ダイオードＬ
ＥＤ　　　発光ダイオード　　　ＣｄＳ　　カドミウム
抵抗ＰＴ　　　　　フォトトランジスタ　　　Ｚ　　　
　負　荷ＰＣ７オトカブラ　　　　ＤＣ遅延回路Ｊ　　
　　定電圧ダイオード ＴＲＩＡＣ双方向導通３端子サイリスタＳＣＲ逆阻止３
端子サイリスタ 手続補正書 昭和６１年３月１９日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 昭和６０年特許願第１４０１５６号 ２、発明の名称 突入電流制限回路 ３、補正をする者 ４、補正の対象 明細書における「発明の詳細な説明」及び「図面の簡単
な説明Ｊの項 ５、補正の内容 （１１明細書第８頁第９〜１０行に記載の「フィラメン
トが」ヲ「フィラメントを」と訂正します。 （２）　　同頁第１８行に記載の「フォートカプラＰＣ
内」を「フォトカプラＰＣ内」と訂正します。 （３）同頁末行及び第９頁第１行に記載の「二組の」を
それぞれ「２個の」と訂正します。 （４）　　第１０頁第１０行に記載の「２　定電圧ダイ
オード」を削除します。 ＼−一

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）サイリスタ、遅延回路、電流制限抵抗及びフォト
    カプラからなり、フォトカプラを介してサイリスタのゲ
    ートに遅延回路を接続すると共に負荷に直列接続された
    電流制限抵抗をサイリスタに並列接続することにより、
    交流電源の投入から一定時間が経過した後に電流制限抵
    抗をサイリスタにより短絡することを特徴とする突入電
    流制限回路。
  2. （２）サイリスタが双方向導通３端子サイリスタである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の突
    入電流制限回路。
  3. （３）フォトカプラが発光ダイオードとカドミウム抵抗
    または太陽電池とからなることを特徴とする特許請求の
    範囲第（１）項又は第（２）項に記載の突入電流制限回
    路。
  4. （４）負荷が白熱電球であることを特徴とする特許請求
    の範囲第（１）項、第（２）項又は第（３）項に記載の
    突入電流制限回路。
  5. （５）電源投入から１／２０秒乃至２秒後に電流制限抵
    抗が短絡されるように遅延回路の時定数を設定すること
    を特徴とする特許請求の範囲第（１）項、第（２）項、
    第（３）項又は第（４）項に記載の突入電流制限回路。
JP60140156A 1985-06-28 1985-06-28 突入電流制限回路 Pending JPS622717A (ja)

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