CN107231732A - 电力控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明要解决的问题是抑制过大的高次谐波的产生并且抑制闪烁的产生。切换执行将交流电源波形的半波区间(半个周期)作为周期调整相位角(占空比)的半波相位控制和将交流电源波形的全波区间(1个周期)作为周期调整相位角(占空比)的全波相位控制。由此，能使奇数次的高次谐波成分和偶数次的高次谐波成分平均化，能抑制过大的高次谐波的产生。另外，相位角(占空比)的使用不受限制，因此能使每1个周期(全波)的输出波形间的电力差变小，能抑制闪烁的发生。

Description

电力控制装置

技术领域

本发明涉及电力控制装置。

背景技术

以往，作为这种电力控制装置，已知如下装置：其使用相位角(占空比)使可控硅等开关元件进行开关动作从而控制从交流电源向负载供应的电力。例如，专利文献1公开了一种装置，其使用避开了容易产生高次谐波的相位角(例如，π/2附近、3π/2附近)的相位角(占空比)使开关元件进行开关动作。另外，专利文献2公开了一种装置，其设定与目标的消耗电力对应的基准相位角，按每个全波(1个周期)交替反复进行：使用与基准相位角使相位变化了规定量+α后的相位角(占空比)使开关元件进行开关动作的相位控制；以及使用与基准点弧角相比使相位变化了规定量-α后的相位角(占空比)使开关元件进行开关动作的相位控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平8-255027号公报

专利文献2：特开平10-271891号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1记载的技术中，禁止了容易产生高次谐波的相位角(π/2附近、3π/2附近)的控制，因此无法供应与该相位角对应的电力，会对负载的控制性造成负面影响。另一方面，在专利文献2记载的技术中，虽然能供应作为多个周期中的平均值的目标电力，但是为了使高次谐波电流足够小而不得不使相对于基准相位角变化的规定量±α的宽度变大，各输出波形间的电力差会变大。因此，当将照明设备连接到同一电力系统时，会发生照明的闪烁。

本发明的电力控制装置的主要目的在于抑制过大的高次谐波的产生并且抑制闪烁的发生。

用于解决问题的方案

为了实现上述主要目的，本发明的电力控制装置采用以下的方案。

本发明的电力控制装置用相位控制方式使开关元件进行开关动作，由此控制从交流电源向负载供应的电力，其要旨在于，

设定使上述开关元件进行开关动作时的控制用占空比，

切换执行半波相位控制和全波相位控制，其中，在上述半波相位控制中，将交流电源输出的半个周期作为控制周期，根据上述控制用占空比使上述开关元件进行开关动作，在上述全波相位控制中，将交流电源输出的1个周期作为控制周期，根据上述控制用占空比使上述开关元件进行开关动作。

在该本发明的电力控制装置中，切换进行用将交流电源输出的半个周期作为控制周期的占空比使开关元件进行开关动作的半波相位控制和用将交流电源输出的1个周期作为控制周期的占空比使开关元件进行开关动作的全波相位控制。在半波相位控制中，有奇数次的高次谐波电流变大而偶数次的高次谐波电流变小的趋势，在全波相位控制中，有偶数次的高次谐波电流变大而奇数次的高次谐波电流变小的趋势。因此，通过将两者组合执行能使奇数次的高次谐波电流和偶数次的高次谐波电流平均化，能抑制过大的高次谐波的产生。另外，通过将开关的控制周期在半个周期(半波)和1个周期(全波)中进行切换来抑制高次谐波的产生，因此与通过使占空比变化来抑制高次谐波的产生的情况相比，能使每1个周期(全波)的输出波形间的电力差变小，能抑制闪烁的发生。

在这样的本发明的电力控制装置中，也可以在以第1周期数反复执行上述半波相位控制后切换为上述全波相位控制，在以第2周期数反复执行上述全波相位控制后切换为上述半波相位控制。在这种情况下，上述第1周期数和上述第2周期数也可以是2～100个周期中的任意一个。由此，与按每1个周期切换半波相位控制和全波相位控制的情况相比，能进一步抑制闪烁的发生。另外，能有效地防止连续过长时间仅执行半波相位控制和全波相位控制中的一方，由此能防止高次谐波的抑制效果减小。而且，在这种情况下，也可以根据上述控制用占空比使上述第1周期数和上述第2周期数不同。这样，能根据控制占空比而使周期数最佳化，能进一步提高高次谐波的抑制效果。

另外，在本发明的电力控制装置中，也可以在上述控制用占空比不处于第1范围内时，仅执行上述半波相位控制，在上述控制用占空比处于上述第1范围内时，切换执行上述半波相位控制和上述全波相位控制。这样，能仅在控制占空比为容易产生高次谐波的占空比时切换执行半波相位控制和全波相位控制。

或者，在本发明的电力控制装置中，也可以在上述控制用占空比不处于第2范围内时，仅执行上述全波相位控制，在上述控制用占空比处于上述第2范围内时，切换执行上述半波相位控制和上述全波相位控制。这样，能仅在控制占空比为容易产生高次谐波的占空比时切换执行半波相位控制和全波相位控制。

而且，在本发明的电力控制装置中，也可以按每多个周期交替执行上述半波相位控制和上述全波相位控制，在多个周期中一边按每规定步幅使占空比向一个方向变化一边使上述开关元件进行开关动作，从而通过多个周期中的平均值得到上述控制占空比。这样，能减少容易产生高次谐波的占空比的使用频度，抑制高次谐波的产生。在这种情况下，也可以在上述半波相位控制和上述全波相位控制中的一方相位控制中，一边按每规定步幅使占空比变大一边使上述开关元件进行开关动作，从而通过多个周期中的平均值得到上述控制占空比，在上述半波相位控制和上述全波相位控制中的另一方相位控制中，一边按每规定步幅使占空比变小一边使上述开关元件进行开关动作，从而通过多个周期中的平均值得到上述控制占空比。这样，能在半波相位控制和全波相位控制的切换前后使输出波形间的电力差变小，能抑制闪烁的发生。

附图说明

图1是示出作为本发明的一实施例的电力控制装置10的构成的概要构成图。

图2是说明半波相位控制和全波相位控制的说明图。

图3是示出半波相位控制中的高次谐波电流的分布和全波相位控制中的高次谐波电流的分布的说明图。

图4是说明组合相位控制的说明图。

图5是示出半波相位控制、全波相位控制以及组合相位控制各自的每个次数的相对于高次谐波电流产生极限值的裕度的分布的说明图。

图6是示出利用相位控制部20执行的电力控制程序的一个例子的流程图。

图7是示出执行比例设定用映射的说明图。

图8是示出变形例的电力控制程序的流程图。

图9是示出每个半波相位控制Duty的15次谐波的裕度的分布的说明图。

图10是示出变形例的电力控制程序的流程图。

图11是示出每个全波相位控制的Duty的2次谐波的裕度的分布的说明图。

图12是说明示出相位控制的截止期间的说明图。

图13是示出对相位控制设定截止期间的情况和不设定截止期间的情况下每个次数的裕度的分布的说明图。

图14是说明扫描控制的说明图。

图15是示出随着扫描控制而切换全波相位控制和半波相位控制的状况的说明图。

附图标记说明：

1：交流电源，2：加热器，10：电力控制装置，12：可控硅，14：过零点检测部，16：传感部，18：设定值输入部，20：相位角控制部。

具体实施方式

使用实施例对本发明的具体实施方式进行说明。

实施例

图1是示出作为本发明的一个实施例的电力控制装置10的构成的概要构成图。实施例的电力控制装置10通过相位控制方式使作为开关元件的可控硅12进行开关动作，由此控制从交流电源(AC100V电源)1向作为负载的加热器2供应的电力，如图所示，除了可控硅12以外，还具备过零点检测部14、传感部16、设定值输入部18、相位控制部20。此外，加热器2例如是温水加热器，搭载于具备喷射用于清洗人体局部的清洗水的温水清洗便座，能对供应给该喷嘴的清洗水进行瞬间加温，构成为具有1200W程度的额定输出。

可控硅12是与交流电源1和加热器2串联连接的开关元件，根据触发信号的输入而导通。

传感部16具备：检测流过加热器2的清洗水的温度的温度传感器、检测流过加热器2的清洗水的流量的流量传感器等。

设定值输入部18供操作者通过操作面板输入目标温水温度等设定值。

相位控制部20是作为以CPU为中心的微处理器而构成的，除了CPU以外，还具备ROM、RAM、输入输出端口等。通过输入端口对相位控制部20输入来自对交流电源电压过零点的通过进行检测的过零点检测部14的检测信号、来自传感部16的检测信号、来自设定值输入部18的输入信号等。另一方面，从相位控制部20通过输出端口输出对可控硅12的触发信号等。

在这样构成的电力控制装置10中，如下进行加热器2的相位控制。即，相位控制部20首先从传感部16输入温水温度、流量等，并且从设定值输入部18输入目标温度，根据所输入的加热器2的温水温度、流量、目标温度来设定要供应给加热器2的目标电力，设定用于得到所设定的目标电力的相位角(目标占空比Duty)。然后，相位控制部20以由过零点检测部14检测出的交流电源电压的过零点为基准，在成为所设定的相位角的定时，输出用于使可控硅12导通的触发信号。在本实施例中，是将半波相位控制和全波相位控制组合来进行可控硅12的开关控制，其中，在半波相位控制中，按每个交流电源电压波形的半波(半个周期)调整相位角，在全波相位控制中，按每个交流电源电压波形的全波(1个周期)调整相位角。

图2是说明半波相位控制和全波相位控制的说明图。如图2(a)所示，在半波相位控制中，以交流电源电压波形的半波区间为周期在0％～100％之间调整相位角(占空比)，在正的半波区间(图2中为上方的半波区间)和负的半波区间(在图2中为下方的半波区间)中分别各产生1次截止期间和导通期间。另一方面，如图2(b)所示，在全波相位控制中，以交流电源电压波形的全波区间(将正的半波区间和负的半波区间合起来的区间)为周期在0％～100％之间调整相位角(占空比)，在全波区间内仅产生1次截止期间和导通期间。即，仅在构成全波的正的半波和负的半波中的一方半波中出现导通期间和截止期间，在其余的半波中必然在整个范围中仅为导通期间或仅为截止期间。具体地说，在以0％～50％之间的相位角(占空比)进行开关动作的情况下，整个正的半波区域为截止期间，在以50％～100％之间的相位角(占空比)进行开关动作的情况下，整个负的半波区域为导通期间。此外，在本实施例中，开关元件采用可控硅12，当半个周期(半波)结束时会自动地截止，因此在使用全波相位控制而以50％～100％之间的相位角(占空比)进行开关动作的情况下，在正的半波区间内使可控硅12导通后，在负的半波区间的开始定时使可控硅12再次导通。

在此，在相位控制方式中，从交流电源1流向加热器2(负载)的电流的波形不是正弦波，而是包含高次谐波的波形。图3是示出半波相位控制中的高次谐波电流的分布和全波相位控制中的高次谐波电流的分布的说明图。此外，图3(a)示出用半波相位控制以50％的占空比进行相位控制的情况下产生的高次谐波电流的分布，图3(b)示出用全波相位控制以50％的占空比进行相位控制的情况下产生的高次谐波电流的分布。在半波相位控制中，表现出如下趋势：电源频率的奇数倍的高次谐波电流(奇数次谐波电流)的电平高(参照图3(a))，而电源频率的偶数倍的高次谐波电流(偶数次谐波电流)的电平低。另一方面，在全波相位控制中，表现出如下趋势：偶数次谐波电流的电平高(参照图3(b))，而奇数次谐波电流的电平低。

在本实施例中，执行将半波相位控制和全波相位控制组合的相位控制(以下将其称为“组合相位控制”)。图4是说明组合相位控制的说明图。此外，图4(a)示出按每2个周期交替执行50％占空比的半波相位控制和同样为50％占空比的全波相位控制时的电压波形，图4(b)示出以50％占空比为基准占空比，交替执行比该基准占空比小25％的25％占空比的半波相位控制和比该基准占空比大25％的75％占空比的半波相位控制时的电压波形。此外，在这些例子中设为，在以100％占空比执行相位控制的情况下，在1个周期中流过10A的电流。如图4(a)所示，在组合相位控制中，均按50％占空比执行半波相位控制和全波相位控制，因此在1个周期中流过5A的电流，以1个周期来看不发生电流的变化。另一方面，在比较例的相位控制中，如图4(b)所示，执行25％占空比的半波相位控制和75％占空比的半波相位控制，因此产生流过2.5A的电流的周期和流过7.5A的电流的周期，会产生5A的电流差。在这种情况下，在同一电力系统连接有照明设备时，会成为照明闪烁的原因。这样，在组合控制中，以1个周期为单位来看，是电流变化小的控制，能减少闪烁的发生。

图5是示出半波相位控制、全波相位控制以及组合相位控制各自的每个次数的相对于高次谐波电流产生极限值的裕度的分布的说明图。图5所示的裕度是按0％～100％的多个不同的占空比执行以下处理，然后取它们的平均值而算出的：测定(或者算出)通过相位控制产生的每个次数的高次谐波电流，基于测定出的高次谐波电流求出每个次数的相对于高次谐波电流产生极限值的裕度。如图所示，半波相位控制具有在偶数次时裕度变大，在奇数次时裕度变小的特征，在该例中，17次的裕度为最小值。全波相位控制具有在奇数次时裕度变大，在偶数次时裕度变小的特征，在该例中，2次的裕度为最小值。在组合相位控制中，半波相位控制中的裕度和全波相位控制中的裕度被平均化。特别是，在全波相位控制中变小的2次的裕度在半波相位控制中变大，在半波相位控制中变小的15次、17次的裕度在全波相位控制中变大，因此可知通过使用组合相位控制而大幅度改善了2次的裕度、15次、17次的裕度。

接下来，对使用了这样的组合相位控制的电力控制装置20的动作进行说明。图6是示出由相位控制部20执行的电力控制程序的一个例子的流程图。当执行电力控制程序时，相位控制部20首先基于来自过零点检测部14的检测信号判断是否检测出过零点(步骤S100)。在判断为检测出过零点时，使计数器N递增值1(步骤S110)，判断计数器N是否为值2以上(步骤S120)。在判断为计数器N为值2以上时，使计数器N复位为值0(步骤S130)，并且使周期数C递增值1(步骤S140)，进入步骤S150的处理。另一方面，在判断为计数器N不是值2以上时，跳过步骤S130、S140的处理而结束电力控制程序。周期数C是以全波(1个周期)为单位对交流电压波形进行计数的计数器，每当检测出2次过零点(半波)就递增值1。

接下来，设定目标占空比Duty(步骤S150)。步骤S150的处理例如能通过如下方式进行：输入来自传感部16(温度传感器)的加热器2的温水温度、输入流量并且从设定值输入部18输入目标温度，为了使流过加热器2的清洗水的温度成为目标温度而利用反馈控制设定要供应给加热器2的目标电力，基于所设定的目标电力来设定目标占空比Duty。

当设定了目标占空比Duty时，基于所设定的目标占空比Duty来设定组合相位控制中的半波相位控制和全波相位控制的执行比例(规定周期数中的半波相位控制的连续执行周期数Chw和全波相位控制的连续执行周期数Cfw)(步骤S160)。在步骤S160的处理中，例如，预先求出目标占空比Duty与执行比例(连续执行周期数Chw、Cfw)的关系，将其作为执行比例设定用映射存储到相位控制部20的ROM，当收到目标占空比时，从映射导出对应的执行比例(连续执行周期数Chw、Cfw)从而进行设定。图7示出执行比例设定用映射的一个例子。在此，在本实施例中，连续执行周期数Chw、Cfw设定如下：使两个连续执行周期数的合计为20个周期，在20个周期的范围内使各连续执行周期数增减。即，各连续执行周期数Chw、Cfw以10个周期为基本(执行比例为1：1的情况)，通常设定在5～15个周期的范围内。这是因为，若频繁切换半波相位控制和全波相位控制则容易发生闪烁，另一方面，若连续长时间执行同一相位控制时，高次谐波成分的抑制效果会变小。

在此，能通过如下方式求出执行比例设定用映射。首先，设定在相位控制中使用的多个占空比中的作为执行比例的导出对象的对象占空比，按对象占空比分别单独执行半波相位控制和全波相位控制，测定此时的每个次数的高次谐波，算出各自的作为相对于极限值的比率的裕度。然后，从算出的每个次数的裕度中决定在奇数次中裕度为最小值的次数(最差奇数次)和在偶数次中裕度为最小值的次数(最差偶数次)。接下来，执行按1：1的执行比例将半波相位控制和全波相位控制组合的组合相位控制(例如按每10个周期交替执行半波相位控制和全波相位控制)，测定此时的最差奇数次和最差偶数次的高次谐波，算出各自的裕度。然后，将最差奇数次的裕度与最差偶数次的裕度进行比较，在最差奇数次的裕度小于最差偶数次的裕度的情况下，为了使最差奇数次的裕度变大而以使全波相位控制的执行比例增加的方式变更半波相位控制和全波相位控制的执行比例，再次执行组合相位控制。另外，在最差偶数次的裕度小于最差奇数次的裕度的情况下，为了使最差偶数次的裕度变大而以使半波相位控制的执行比例增加的方式变更半波相位控制和全波相位控制的执行比例，再次执行组合相位控制。这样，变更半波相位控制和全波相位控制的执行比例来执行组合相位控制直到最差奇数次的裕度和最差偶数次的裕度相同。并且，当最差奇数次的裕度与最差偶数次的裕度相同时，将此时的半波相位控制和全波相位控制的执行比例(半波相位控制的连续执行周期数Chw和全波相位控制的连续执行周期数Cfw)设为对象占空比中的执行比例。一边变更对象占空比一边反复执行这样的处理，由此导出各占空比中的半波相位控制和全波相位控制的执行比例(半波相位控制的连续执行周期数Chw和全波相位控制的连续执行周期数Cfw)。

然后，判断标志F是否为值0(步骤S170)。在此，标志F是表示执行中的相位控制是半波相位控制还是全波相位控制的标志，在值0时表示执行中的相位控制为半波相位控制，在值1时表示执行中的相位控制为全波相位控制。当判断为标志F是值0，即判断为执行中的相位控制为半波相位控制时，判断周期数C是否达到半波相位控制的连续执行周期数Chw(步骤S180)，当判断为周期数C未达到连续执行周期数Chw时，选择半波相位控制作为执行的相位控制(步骤S190)，结束电力控制程序。另一方面，当判断为周期数C达到连续执行周期数Chw时，选择全波相位控制作为执行的相位控制(步骤S200)，将标志F设为值1并且使周期数C复位为值0(步骤S210、S220)，结束电力控制程序。

当在步骤S170中判断为标志F是为值1，即判断为执行中的相位控制是全波相位控制时，判断周期数C是否达到全波相位控制的连续执行周期数Cfw(步骤S230)，在判断为周期数C未达到连续执行周期数Cfw时，选择全波相位控制(步骤S240)，结束电力控制程序。另一方面，在判断为周期数C达到连续执行周期数Cfw时，选择半波相位控制(步骤S250)，将标志F设为值0并且使周期数C复位为值0(步骤S260、S270)，结束电力控制程序。

根据以上说明的实施例的电力控制装置10，切换执行将交流电源波形的半波区间(半个周期)作为周期来调整相位角(占空比)的半波相位控制和将交流电源波形的全波区间(1个周期)作为周期来调整相位角(占空比)的全波相位控制。由此，能使奇数次的高次谐波成分和偶数次的高次谐波成分平均化，能抑制过大的高次谐波的产生。并且，将相位控制的周期在半个周期(半波)和1个周期(全波)间切换来抑制高次谐波的产生，因此与通过使占空比从目标值变化来抑制高次谐波的产生的情况相比，能使每1个周期(全波)的输出波形间的电流差变小，能抑制闪烁的发生。其结果是，能抑制过大的高次谐波的产生并且抑制闪烁的发生。

另外，根据实施例的电力控制装置10，也能使用高次谐波大的占空比(相位角)，因此能以1个周期(全波)为单位将目标电力供应给加热器2，能使控制性良好。

而且，根据实施例的电力控制装置10，按每个目标占空比Duty设定半波相位控制和全波相位控制的执行比例(规定周期中的半波相位控制的连续执行周期数Chw和全波相位控制的连续执行周期数Cfw)，因此能与所执行的占空比无关地有效抑制过大的高次谐波的产生。

在实施例的电力控制装置10中，在5～15个周期的范围内设定连续执行周期数Chw、Cfw，但是也可以在2～100个周期(在电源频率为50Hz的情况下，为100ms～2s)范围内设定，更优选在2～50个周期(在电源频率为50Hz的情况下，为100ms～1s)的范围内设定。此外，在加热器2的额定输出比较低的情况(例如200W、300W等)下，闪烁的影响变小，因此也可以按每1个周期交替执行半波相位控制和全波相位控制。

在实施例的电力控制装置10中，根据目标占空比Duty变更半波相位控制和全波相位控制的执行比例来执行组合相位控制，但是也可以与目标占空比Duty无关地使半波相位控制和全波相位控制的执行比例固定。

在实施例的电力控制装置10中，切换执行半波相位控制和全波相位控制，但是也可以切换执行半波相位控制和组合相位控制。图8是示出变形例的电力控制程序的流程图。对图8的程序的各处理中与图6的程序相同的处理标注相同的步骤编号，由于其说明是重复的，因此省略。在变形例的电力控制程序中，在步骤S150中设定了目标占空比Duty后，判断所设定的目标占空比Duty是否处于第1范围内(步骤S300)。当判断为目标占空比Duty不处于第1范围内时，进入步骤S190，执行半波相位控制，当判断为目标占空比Duty处于第1范围内时，执行上述步骤S160～S270的组合相位控制。在此，第1范围表示当按目标占空比Duty执行半波相位控制时，相对于高次谐波电流产生极限值的裕度会低于容许范围的占空比的范围。图9是示出半波相位控制的每个Duty的15次谐波裕度的分布的说明图。此外，在该例中，设15次谐波裕度为最差奇数次的裕度。如图所示，在裕度的容许范围为20％以上的情况下，裕度低于容许范围的占空比的范围为约25％～75％。因此，在该例中，在目标占空比Duty处于约25％～75％的范围内时执行组合相位控制，在其它的范围时执行半波位控制。

在实施例的电力控制装置10中，切换执行半波相位控制和全波相位控制，但是也可以切换执行全波相位控制和组合相位控制。图10是示出变形例的电力控制程序的流程图。对图10的程序的各处理中与图6的程序相同的处理标注相同的步骤编号，由于其说明是重复的，因而省略。在变形例的电力控制程序中，在步骤S150中设定了目标占空比Duty后，判断设定的目标占空比Duty是否处于第2范围内(步骤S400)。当判断为目标占空比Duty不处于第2范围内时，进入步骤S240，执行全波相位控制，当判断为目标占空比Duty处于第2范围内时，执行上述步骤S160～S270的组合相位控制。在此，第2范围表示当按目标占空比Duty执行全波相位控制时，相对于高次谐波电流产生极限值的裕度会低于容许范围的占空比的范围。图11是示出全波相位控制的每个Duty的2次谐波裕度的分布的说明图。此外，在该例中，设2次谐波裕度为最差偶数次的裕度。如图所示，在裕度的容许范围为20％以上的情况下，裕度低于容许范围的占空比的范围为约25％～45％和约55％～75％。因此，在该例中，在目标占空比Duty处于约25％～45％和约55％～75％中的任意一个范围内时，执行组合相位控制，在其它的范围时执行全波位控制。

此外，在组合相位控制中存在偶数次的裕度低于容许范围的占空比的情况下，也可以用半波相位控制来进行用该占空比的开关控制。另外，在组合相位控制中存在奇数次的裕度低于容许范围的占空比的情况下，也可以用全波相位控制执行用该占空比的开关。

在实施例的电力控制装置10中，用目标占空比Duty每次按连续执行周期数Chw、Cfw反复执行半波相位控制和全波相位控制，但是也可以与目标占空比Duty无关地每隔固定时间设定使占空比为0％的期间(截止期间)。图12是说明相位控制的截止期间的说明图，图13是示出在相位控制中设定截止期间的情况和不设定截止期间的情况下每个次数的裕度的分布的说明图。此外，图13中的“截止期间设定A”设为比“截止期间设定B”长的截止期间。如图12所示，当每隔固定时间设定按规定期间成为截止的截止期间时，该期间几乎不产生高频，因此包含截止期间的期间中的高次谐波的平均值会大幅度减小。此时，截止期间越长，高次谐波的平均值越小，因此表现出相对于高次谐波电流产生极限值的裕度变大的趋势(参照图13)。

在实施例的电力控制装置10中，以目标占空比Duty每次按连续执行周期数Chw、Cfw反复执行半波相位控制和全波相位控制。但是也可以一边按每规定步幅扫描执行占空比一边执行利用执行根据空比进行开关动作的扫描控制，使得半波相位控制、全波相位控制中的各连续执行周期数Chw、Cfw时的平均值成为目标占空比Duty。图14是示出扫描控制的状况的说明图。此外，图14(a)示出半波相位控制中的扫描控制的状况，图14(b)示出全波相位控制中的扫描控制的状况。如图所示，在目标占空比Duty设为36％，半波相位控制和全波相位控制的各连续执行周期数Chw、Cfw设为5个周期的情况下，执行占空比设为从28％开始，按4％的刻度向一个方向变化，在44％时结束。这样的扫描控制能在目标占空比Duty为高次谐波容易变大的占空比时执行。由此，能减少高次谐波容易变大的占空比的使用次数，能在整体上抑制高次谐波的产生。另外，扫描控制每次按规定步幅使占空比变化，因此能使每1个周期的输出波形间的电流差变小，能抑制闪烁的发生。

另外，扫描控制也可以使扫描的方向在半波相位控制与全波相位控制中不同。图15是示出随着扫描控制而切换全波相位控制和半波相位控制的状况的说明图。如图15所示，在目标占空比Duty设为36％，半波相位控制和全波相位控制的各连续执行周期数Chw、Cfw设为5个周期的情况下，在全波相位控制中，从28％占空比开始，按4％的刻度使占空比变大，在44％占空比时全波相位控制的周期结束。接着，在半波相位控制中，从44％占空比开始，按4％的刻度使占空比变小，在28％占空比时半波相位控制的周期结束(参照图15的上段)。这样，使扫描的方向在半波相位控制与全波相位控制中相反，由此与在半波相位控制和全波相位控制中使扫描的方向为同一方向的情况(参照图15的下段)相比，能使半波相位控制和全波相位控制切换时产生的输出波形间的电流差变小，能抑制闪烁的发生。

在实施例中，说明了将本发明应用于温水清洗便座的温水加热器的控制，但是不限于此，也能应用于干燥机、热水器等其它电气设备的控制。另外，作为负载举出了加热器2，但是也可以应用于电动机等能通过相位控制方式进行控制的任何其它负载。

对实施例的主要要素与用于解决问题的手段一栏记载的发明的主要要素的对应关系进行说明。在实施例中，可控硅12相当于“开关元件”，交流电源1相当于“交流电源”，加热器2相当于“负载”。

此外，在实施例的主要要素与用于解决问题的手段一栏记载的发明的主要要素的对应关系中，实施例是用于具体说明用于解决问题的手段一栏记载的具体实施方式的一个例子，因此不对用于解决问题的手段一栏记载的发明的要素进行限定。即，用于解决问题的手段一栏记载的发明的解释应当基于该栏的记载进行，实施例只不过是用于解决问题的手段一栏记载的发明的一个具体例子。

以上，关于本具体实施方式用实施例进行了说明，但是本发明当然不受实施例任何限定，能在不脱离本发明的要旨的范围内以各种方式实施。

工业上的可利用性

本发明能利用于电力控制装置的制造行业等。

Claims (8)

1.一种电力控制装置，用相位控制方式使开关元件进行开关动作，由此控制从交流电源向负载供应的电力，其特征在于，

设定使上述开关元件进行开关动作时的控制用占空比，

切换执行半波相位控制和全波相位控制，其中，在上述半波相位控制中，将交流电源输出的半个周期作为控制周期，根据上述控制用占空比使上述开关元件进行开关动作，在上述全波相位控制中，将交流电源输出的1个周期作为控制周期，根据上述控制用占空比使上述开关元件进行开关动作。

2.根据权利要求1所述的电力控制装置，其特征在于，

在以第1周期数反复执行上述半波相位控制后切换为上述全波相位控制，在以第2周期数反复执行上述全波相位控制后切换为上述半波相位控制。

3.根据权利要求2所述的电力控制装置，其特征在于，

上述第1周期数和上述第2周期数为2～100个周期中的任意一个。

4.根据权利要求2或者3所述的电力控制装置，其特征在于，

根据上述控制用占空比使上述第1周期数和上述第2周期数不同。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的电力控制装置，其特征在于，

在上述控制用占空比不处于第1范围内时，仅执行上述半波相位控制，

在上述控制用占空比处于上述第1范围内时，切换执行上述半波相位控制和上述全波相位控制。

6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的电力控制装置，其特征在于，

在上述控制用占空比不处于第2范围内时，仅执行上述全波相位控制，

在上述控制用占空比处于上述第2范围内时，切换执行上述半波相位控制和上述全波相位控制。

7.根据权利要求1至4中的任意一项所述的电力控制装置，其特征在于，

按每多个周期交替执行上述半波相位控制和上述全波相位控制，

在多个周期中一边按每规定步幅使占空比向一个方向变化一边使上述开关元件进行开关动作，从而通过多个周期中的平均值得到上述控制占空比。

8.根据权利要求7所述的电力控制装置，其特征在于，

在上述半波相位控制和上述全波相位控制中的一方相位控制中，一边按每规定步幅使占空比变大一边使上述开关元件进行开关动作，从而通过多个周期中的平均值得到上述控制占空比，

在上述半波相位控制和上述全波相位控制中的另一方相位控制中，每次按规定步幅使占空比变小地使上述开关元件进行开关动作，从而通过多个周期中的平均值得到上述控制占空比。