JP2001134328A - Method for controlling ac power voltage and power source device - Google Patents

Method for controlling ac power voltage and power source device

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JP2001134328A
JP2001134328A JP31449399A JP31449399A JP2001134328A JP 2001134328 A JP2001134328 A JP 2001134328A JP 31449399 A JP31449399 A JP 31449399A JP 31449399 A JP31449399 A JP 31449399A JP 2001134328 A JP2001134328 A JP 2001134328A
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power supply
voltage
supply voltage
half wavelength
cycle
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Kazue Yoshioka
一栄 吉岡
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MICRO PACK KK
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/22Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M5/25Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M5/27Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means for conversion of frequency

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an AC power voltage controlling method capable of optionally reducing power to be supplied to a load side while extremely suppressing switching noise. SOLUTION: When the (2N+1) half-wave length (N: natural number) of input AC power voltage is defined as one period T, control for thinning out only half-wave length components allocated in previously determined order out of half-wave length components included in one period T is executed to obtain output AC power voltage.

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、交流電源から供給
される交流電源電圧を任意に削減して負荷側へ交流電源
電圧を出力できる交流電源電圧の制御方法と電源装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC power supply voltage control method and a power supply device capable of arbitrarily reducing an AC power supply voltage supplied from an AC power supply and outputting the AC power supply voltage to a load side.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、交流電源から供給される交流電源
電圧を任意に削減(低減)して負荷側へ交流電源電圧を
出力する交流電源電圧の制御方法としては、1半波長内
の通電時間を位相制御で変更することによって行ってい
た。位相制御の一具体例について概要を説明すると、例
えば、交流ラインの一方のラインにサイリスタを介装す
る。そして、交流電圧波形の各半波長中において、その
最初のゼロクロス点からの時間を計測し、所定の時間に
なったらサイリスタをオン状態とする。サイリスタは次
のゼロクロス点において自動的にオフ状態になるから、
各半波長中においてその一部の時間内だけ負荷側に交流
電源電圧が供給されるというものである。よって、交流
電源電圧の半波長の最初のゼロクロス点からの所定の時
間を変更することによって、負荷側に供給される交流電
力が任意に削減(低減)できるのである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of controlling an AC power supply voltage for arbitrarily reducing (reducing) an AC power supply voltage supplied from an AC power supply and outputting the AC power supply voltage to a load side, an energizing time within one half wavelength is used. Was changed by phase control. An outline of a specific example of the phase control will be described. For example, a thyristor is interposed in one of the AC lines. Then, in each half wavelength of the AC voltage waveform, the time from the first zero-cross point is measured, and when a predetermined time is reached, the thyristor is turned on. The thyristor automatically turns off at the next zero-cross point,
The AC power supply voltage is supplied to the load side only for a part of the time during each half wavelength. Therefore, by changing the predetermined time from the first zero cross point of the half wavelength of the AC power supply voltage, the AC power supplied to the load side can be arbitrarily reduced (reduced).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の交流電源電圧の制御方法では、半波長中の中間で、つ
まり交流電源圧がゼロでない状態においてサイリスタが
オン状態となることから、大きなスイッチングノイズが
発生し、これが負荷側に伝達されて電気機器等に悪影響
を与え、誤動作や故障の原因となるという課題が生じて
いた。したがって、本発明は上記課題を解決すべくなさ
れ、その目的とするところは、スイッチングノイズを極
めて低く抑えながら、負荷側への電力を任意に削減でき
る交流電源電圧の制御方法と電源装置を提供することに
ある。
However, in the conventional method of controlling the AC power supply voltage, the thyristor is turned on in the middle of a half wavelength, that is, in a state where the AC power supply voltage is not zero. Has occurred, which is transmitted to the load side and adversely affects electrical equipment and the like, causing a problem of causing malfunction and failure. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an AC power supply voltage control method and a power supply device capable of arbitrarily reducing power to a load side while keeping switching noise extremely low. It is in.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
請求項1記載の交流電源電圧の制御方法は、入力された
交流電源電圧の2N+1半波長分(N:は自然数)を1
周期とし、該1周期に含まれる半波長の内の予め決めら
れた順番の1半波長分のみを間引く制御を行って出力用
の交流電源電圧とすることを特徴とする。これによれ
ば、1周期に含まれる半波長の数を変更すればステップ
的に任意に負荷側への電力を削減できる。そして、従来
例のように半波長の中間点においてオン状態とすること
がないため、スイッチングノイズが極めて小さい。ま
た、1周期に含まれる半波長の数は奇数個であるため、
間引く半波長分は1周期毎に正極性側と負極性側とに振
り分けられる。このため、一方の極性側に間引く期間が
偏らないので、商用電源の供給側に対してはバランスの
良い交流電源電圧の制御方法となる。具体的には、前記
1周期を5半波長分とすると、負荷側において最低限必
要な電力を確保しつつ、負荷側において無駄に消費され
る電力も低減できる。
That is, according to the method for controlling an AC power supply voltage according to the first aspect of the present invention, 2N + 1 half wavelength (N: is a natural number) of the input AC power supply voltage is set to one.
It is characterized in that a control is performed by thinning out only one half wavelength in a predetermined order among the half wavelengths included in the one cycle to obtain an AC power supply voltage for output. According to this, the power to the load side can be arbitrarily reduced stepwise by changing the number of half wavelengths included in one cycle. Further, the switching noise does not occur at the midpoint of the half wavelength as in the conventional example, so that the switching noise is extremely small. Also, since the number of half wavelengths included in one cycle is an odd number,
The thinned-out half wavelength is distributed to the positive polarity side and the negative polarity side for each cycle. For this reason, the period of thinning out to one polarity side is not biased, so that a well-balanced AC power supply voltage control method is provided for the commercial power supply side. Specifically, if the one cycle is equivalent to five and a half wavelengths, it is possible to reduce the power wasted on the load side while securing the minimum required power on the load side.

【0005】また、本発明に係る請求項3記載の電源装
置は、交流電源と負荷との間に配置されたスイッチ手段
と、前記交流電源から入力される交流電源電圧の半波長
に同期した同期パルスを出力する同期パルス発生部と、
該同期パルスに基づいて2N+1進(N:は自然数)カ
ウント動作を行うと共に、カウント値が予め決められた
一のカウント値になる毎に前記スイッチ手段が前記交流
電源電圧の1半波長分だけオフ状態となる制御信号を出
力するカウンタ部とを具備することを特徴とする。この
構成により、前述の交流電源電圧の制御方法が行える。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a power supply device comprising: a switch disposed between an AC power supply and a load; and a synchronous means synchronized with a half wavelength of an AC power supply voltage input from the AC power supply. A synchronous pulse generator that outputs a pulse,
A 2N + 1-ary (N: is a natural number) counting operation is performed based on the synchronization pulse, and the switching means is turned off by one half wavelength of the AC power supply voltage every time the count value reaches a predetermined count value. And a counter section for outputting a control signal to be in a state. With this configuration, the above-described method of controlling the AC power supply voltage can be performed.

【0006】また、本発明に係る請求項4記載の電源装
置は、一の交流電源と2N+1個の負荷との間にそれぞ
れ配置された2N+1個のスイッチ手段と、前記交流電
源から入力される交流電源電圧の半波長に同期した同期
パルスを出力する同期パルス発生部と、該同期パルスに
基づいて2N+1進(N:は自然数)カウント動作を行
うと共に、各カウント値になる毎に該カウント値に予め
対応させられた前記スイッチ手段に順次、前記交流電源
電圧の1半波長分だけオフ状態となる制御信号を出力す
るカウンタ部とを具備することを特徴とする。さらにこ
の構成とすると、各負荷に対する交流電源電圧の半波長
が半波長ずつ位相がずれた状態で順番に間引きされる結
果、半波長毎の時間単位で見た場合に、2N+1個の負
荷に対して出力される交流電源電圧の半波長の数は、全
体として常に2N個分の半波長となる。よって、商用電
源の供給側から見れば、半波長分の間引きが行われない
状態で2N個分の負荷が接続されている場合と同じにな
り、供給される電力がバランスする。具体的には、前記
カウンタ部は、5進カウント動作を行う構成とすること
が考えられる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power supply apparatus comprising: 2N + 1 switch means disposed between one AC power supply and 2N + 1 loads; and AC power supplied from the AC power supply. A synchronization pulse generator that outputs a synchronization pulse synchronized with a half wavelength of the power supply voltage, performs a 2N + 1-ary (N: is a natural number) counting operation based on the synchronization pulse, and counts the count value each time the count value is reached. A counter unit for sequentially outputting the control signal that is turned off by one half wavelength of the AC power supply voltage to the switch means associated in advance is provided. Further, with this configuration, as a result of half-waves of the AC power supply voltage for each load being thinned out sequentially in a state of being shifted in phase by half-wavelength, when viewed in time units for each half-wavelength, 2N + 1 loads are obtained. The number of half-wavelengths of the AC power supply voltage output as a whole is always 2N half-wavelengths as a whole. Therefore, when viewed from the supply side of the commercial power supply, this is the same as the case where 2N loads are connected without thinning-out for half a wavelength, and the supplied power is balanced. Specifically, the counter section may be configured to perform a quinary counting operation.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る交流電源電圧
の制御方法と電源装置の実施の形態について添付図面を
用いて説明する。なお、一例として交流電源電圧の供給
源は、単相の商用電源であるが、これに限らず三相の商
用電源に対しても適用できることは言うまでも無い。 (第1の実施の形態)まず、本実施の形態の交流電源電
圧の制御方法の基本的な考え方について図1を用いて説
明する。図1に示すように、入力交流電源電圧(単に入
力交流電圧とも言う、一例として単相)の2N+1半波
長分(N:は自然数、本実施の形態では一例としてN=
2であるから、5半波長分)を1周期(T)とし、1周
期Tに含まれる半波長の内の予め決められた順番(一例
として5番目)の半波長分のみを間引く制御を行う。こ
れにより、出力交流電源電圧(単に出力交流電圧とも言
う)は、各周期Tの最後の半波長分(点線で表示)が間
引かれ、この分だけ負荷側に供給される電力が低減され
る。しかも、従来のように半波長の途中でのスイッチン
グ動作がないため、スイッチングノイズが極めて小さ
く、また1周期Tに含まれる半波長の数は常に奇数とな
ることから、周期T毎に間引かれる半波長の極性が変わ
る。よって、間引かれる半波長分が常に同じ極性となる
場合に比べて、交流電源電圧を供給する側(電力会社
等)から見て、バランスのよい半波長の間引き動作が行
える。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for controlling an AC power supply voltage and a power supply device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The supply source of the AC power supply voltage is, for example, a single-phase commercial power supply, but it is needless to say that the present invention is not limited to this and can be applied to a three-phase commercial power supply. (First Embodiment) First, a basic concept of a method for controlling an AC power supply voltage according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, 2N + 1 half wavelengths (N: is a natural number) of an input AC power supply voltage (also referred to simply as an input AC voltage, which is a single phase as an example).
Since it is 2, five half-wavelengths) are defined as one cycle (T), and control is performed to thin out only half-wavelengths in a predetermined order (fifth as an example) of half-wavelengths included in one cycle T. . As a result, the output AC power supply voltage (also simply referred to as output AC voltage) is thinned out for the last half wavelength (indicated by a dotted line) of each cycle T, and the power supplied to the load side is reduced by that amount. . Moreover, since there is no switching operation in the middle of a half wavelength as in the prior art, switching noise is extremely small, and the number of half wavelengths included in one cycle T is always an odd number, so that it is thinned out every cycle T. The polarity of the half wavelength changes. Therefore, compared with the case where the thinned-out half wavelengths always have the same polarity, a well-balanced half-wavelength thinning-out operation can be performed from the side of supplying the AC power supply voltage (an electric power company or the like).

【0008】次に、この交流電源電圧の制御方法を実現
できる電源装置について図1と図2を用いて説明する。
まず、電源装置10の構成について説明する。交流電源
12に接続された一対の電源ラインの内の一方には、ス
イッチ手段14が介装されている。これにより、交流電
源12と負荷16との間にスイッチ手段14が配置され
ることになる。スイッチ手段14としては、例えばサイ
リスタやGTOやSSR(ソリッドステートリレー)が
考えれれるが、制御のし易さを考慮して本実施の形態で
は、SSRを使用している。
Next, a power supply device that can realize the method of controlling the AC power supply voltage will be described with reference to FIGS.
First, the configuration of the power supply device 10 will be described. Switch means 14 is interposed in one of a pair of power supply lines connected to the AC power supply 12. As a result, the switch means 14 is arranged between the AC power supply 12 and the load 16. As the switch means 14, for example, a thyristor, a GTO, or an SSR (solid state relay) can be considered. In the present embodiment, an SSR is used in consideration of controllability.

【0009】このSSRの機能は、例えば図1に示すよ
うにゲートに制御信号が入力されていない状態では、常
時オン状態にあって入力された入力交流電圧は負荷側に
出力交流電圧として出力され、ゲートに制御信号が入力
された場合には、その制御信号の印加中に最初のゼロク
ロス点が含まれる波長分から間引き動作が開始され(つ
まり負荷側への出力交流電圧の供給が停止され)、制御
信号の入力が終了した後の最初のゼロクロス点までの半
波長分に対して間引き動作が行われるという機能を有し
ている。よって、制御信号の入力が終了した後の最初の
ゼロクロス点から開始する半波長分から負荷側へ交流電
圧が供給される。なお、制御信号の入力とオン・オフ状
態との関係は、逆の関係(制御信号の入力でSSRがオ
ン状態となる)も考えられるが、その場合には、制御信
号の極性を反転させることにより適用できることはもち
ろんである。また、負荷としては一般の交流電圧で動作
するモータやモータを有する電気機器、さらには交流電
圧を入力とするAC/AC電源装置や、AC/DC電源
装置も考えられる。
The function of this SSR is as follows. For example, as shown in FIG. 1, when a control signal is not input to the gate, the input AC voltage is always on and the input AC voltage is output to the load side as an output AC voltage. When a control signal is input to the gate, the thinning operation is started from the wavelength including the first zero-cross point during the application of the control signal (that is, the supply of the output AC voltage to the load side is stopped), It has a function that a thinning operation is performed for a half wavelength up to the first zero cross point after the input of the control signal is completed. Therefore, the AC voltage is supplied to the load side from a half wavelength starting from the first zero-cross point after the input of the control signal is completed. The relationship between the input of the control signal and the on / off state may be reversed (the SSR is turned on by the input of the control signal). In this case, the polarity of the control signal must be inverted. Of course. Further, as the load, a motor that operates with a general AC voltage, an electric device having the motor, an AC / AC power supply device that inputs an AC voltage, and an AC / DC power supply device may be used.

【0010】電源部18は、交流電源12からの入力交
流電圧を基に、後述する内部回路で使用する直流電源等
を生成する機能を有している。電源部18は図示はしな
いが、例えば、トランスを用いた降圧回路と、この降圧
回路から出力される低圧の交流電圧を整流して平滑する
整流平滑回路と、平滑された直流電圧を基に、安定化し
た所定の直流電圧(5Vや12V等の電圧)を発生させ
る各電圧個々の2次側個別電源回路とで構成される。こ
の2次側個別電源回路には通常、回路構成の簡単なシリ
ーズ方式の電源回路が採用される場合が多い。
The power supply section 18 has a function of generating a DC power supply or the like used in an internal circuit, which will be described later, based on an input AC voltage from the AC power supply 12. Although not shown, for example, the power supply unit 18 is based on a step-down circuit using a transformer, a rectifying and smoothing circuit that rectifies and smoothes a low-voltage AC voltage output from the step-down circuit, and a smoothed DC voltage. Each voltage generating a stabilized predetermined DC voltage (a voltage such as 5 V or 12 V) is constituted by a secondary-side individual power supply circuit. Usually, a series-type power supply circuit having a simple circuit configuration is often used as the secondary-side individual power supply circuit.

【0011】同期パルス発生部20は、交流電源12か
らの入力交流電圧の半波長に同期した同期パルスを出力
する機能を有している。同期パルス発生部20は一例と
して、電源部18で生成される降圧された低圧の交流電
圧を全波整流する整流回路と、整流回路から出力される
脈流を後段のカウンタ部で処理できる矩形波に波形整形
するコンパレータ回路とで構成することができる。な
お、電源部18における整流回路を全波整流回路とする
ことで、この全波整流回路からの出力を矩形波に波形整
形する構成とすることもできる。カウンタ部22は、同
期パルス発生部20において生成した同期パルスに基づ
いて1周期Tを決めるための2N+1進(N:は自然
数)カウント動作を繰り返し行う。そして、カウント値
が予め決められた一のカウント値になる毎にスイッチ手
段14が交流電源電圧の1半波長分だけオフ状態となる
制御信号を1パルス(一例として入力交流電圧の半波長
分の長さ)だけ出力する機能を有している。この制御信
号はスイッチ手段14のゲートに入力される。図1にお
いては、カウンタ部22は5進カウンタとして動作して
いる。
The synchronizing pulse generator 20 has a function of outputting a synchronizing pulse synchronized with a half wavelength of the input AC voltage from the AC power supply 12. As an example, the synchronous pulse generator 20 includes, as an example, a rectifier circuit that performs full-wave rectification of the stepped-down low-voltage AC voltage generated by the power supply unit 18, and a rectangular wave that can process a pulsating current output from the rectifier circuit in a subsequent-stage counter unit. And a comparator circuit for waveform shaping. In addition, when the rectifier circuit in the power supply unit 18 is a full-wave rectifier circuit, the output from the full-wave rectifier circuit may be shaped into a rectangular wave. The counter section 22 repeats a 2N + 1-ary (N: is a natural number) counting operation for determining one cycle T based on the synchronization pulse generated by the synchronization pulse generation section 20. Then, every time the count value reaches a predetermined count value, the switch means 14 outputs a control signal that is turned off for one half wavelength of the AC power supply voltage for one pulse (for example, for one half wavelength of the input AC voltage). Length). This control signal is input to the gate of the switch means 14. In FIG. 1, the counter section 22 operates as a quinary counter.

【0012】この構成により、電源装置10は、外部の
交流電源12から入力交流電圧が入力されると、図1に
示すように、入力交流電圧の5半波長分を1周期Tと
し、この1周期T中に制御信号が1パルスだけ出力さ
れ、出力交流電圧の1周期Tに含まれる5つの半波長の
内の5番目の半波長分のみが間引かれる。
With this configuration, when an input AC voltage is input from an external AC power supply 12, the power supply device 10 sets five periods of the input AC voltage as one cycle T as shown in FIG. Only one pulse of the control signal is output during the period T, and only the fifth half wavelength out of the five half wavelengths included in one period T of the output AC voltage is thinned out.

【0013】(第2の実施の形態)まず、本実施の形態
の交流電源電圧の制御方法の基本的な考え方は、1つの
交流電源の電源ラインに並列に接続された2N+1個の
負荷に交流電源電圧を供給する場合において、各負荷個
々について見れば、入力交流電源電圧の2N+1半波長
分を1周期Tとし、この1周期T中に制御信号が1パル
スだけ出力されて、出力交流電圧の1周期Tに含まれる
半波長の内の所定の順番の1半波長分のみが1つ間引か
れる第1の実施の形態と同様の制御方法であるが、特徴
部分は、各負荷への出力交流電圧の間引かれる半波長分
が、半波長分ずつ位相がずれている点にある。
(Second Embodiment) First, the basic concept of the method for controlling the AC power supply voltage according to the present embodiment is that an AC power supply is connected to 2N + 1 loads connected in parallel to a power supply line of one AC power supply. When the power supply voltage is supplied, when looking at each load, 2N + 1 half wavelength of the input AC power supply voltage is defined as one cycle T, and during this one cycle T, only one control signal is output, and the output AC voltage This is a control method similar to the first embodiment in which only one half-wavelength in a predetermined order among the half-wavelengths included in one cycle T is thinned out, but the characteristic part is the output to each load. The half-wavelength thinned out of the AC voltage is shifted in phase by half-wavelength.

【0014】この制御方法によれば、半波長毎の時間単
位で見た場合に、2N+1個の負荷の内のどれか1つの
負荷に供給される交流電源電圧の半波長が必ず間引きさ
れた状態になり、全体としては常に2N個分の半波長と
なる。言いかえれば、外部の交流電源(例えば商用電源
の供給側)から見た見かけ上の負荷は2N個となり、1
個分だけ負荷の数が減少したようになり、その分だけ負
荷に供給する電力が減少する。また、2N+1個の負荷
を一つの負荷として考えた場合には、第1の実施の形態
のように負荷が1個の場合に比べて、出力交流電圧が間
引かれていても外部の交流電源から電圧が供給されない
期間(休止期間)が生じない。このため、商用電源の供
給側から供給される電力がアンバランスになることがな
い。
According to this control method, the half-wavelength of the AC power supply voltage supplied to any one of the 2N + 1 loads is always decimated when viewed in time units for each half-wavelength. And the whole wavelength is always 2N half wavelengths. In other words, the apparent load seen from the external AC power supply (for example, the supply side of the commercial power supply) is 2N and becomes 1N.
The number of loads is reduced by the number, and the power supplied to the load is reduced by that amount. In addition, when 2N + 1 loads are considered as one load, an external AC power supply can be provided even if the output AC voltage is thinned out, as compared with the case of one load as in the first embodiment. There is no period in which no voltage is supplied from the power supply (quiet period). Therefore, the power supplied from the supply side of the commercial power does not become unbalanced.

【0015】次に、この交流電源電圧の制御方法を実現
できる電源装置について図3と図4を用いて説明する。
まず、電源装置30の構成について説明する。なお、第
1の実施の形態の電源装置10と同じ構成については同
じ符号を付し、詳細な説明は省略する。1つの交流電源
12に接続された一対の電源ラインには、2N+1個
(一例としてN=2で合計5個)の負荷16a〜16e
が並列に接続されている。そして、各負荷16a〜16
eにつながる電源ラインの内の一方には、それぞれスイ
ッチ手段14a〜14eが一つずつ合計5個介装されて
いる。スイッチ手段14a〜14eは一例としてSSR
を使用している。そして、第1の実施の形態の電源装置
10と同様に、電源部18と、同期パルス発生部20と
を有している。
Next, a power supply device that can realize the method of controlling the AC power supply voltage will be described with reference to FIGS.
First, the configuration of the power supply device 30 will be described. The same components as those of the power supply device 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. A pair of power supply lines connected to one AC power supply 12 have 2N + 1 loads (for example, N = 2 and a total of 5 loads) 16a to 16e.
Are connected in parallel. Then, each of the loads 16a to 16
On one of the power supply lines connected to e, five switch means 14a to 14e are provided one by one in total. The switch means 14a to 14e are, for example, SSR
You are using Further, similarly to the power supply device 10 of the first embodiment, the power supply unit 18 includes a power supply unit 18 and a synchronization pulse generation unit 20.

【0016】カウンタ部32は、同期パルスに基づいて
2N+1進(N:は自然数、一例としてN=2で5進)
カウント動作を行う。そして、各カウント値になる毎
に、つまりカウント値が変わる毎に各カウント値に予め
対応させられたスイッチ手段14a〜14eに順次、制
御信号a〜制御信号eを出力する機能を有する。詳細に
は、カウンタ部32は、各スイッチ手段14a〜14e
個々に対して独立した制御信号a〜制御信号eを出力で
きる構成となっている。そして、各制御信号a〜制御信
号eは図3に示すように、カウンタ部32のカウント値
が変わる毎に順番に、同期パルスの1周期分の長さ、す
なわち入力交流電圧の半波長分の長さのパルス幅のパル
ス信号としてカウンタ部32から出力される。従って、
各スイッチ手段14a〜14eへの制御信号a〜制御信
号eは、交流電源電圧の半波長分だけ互いに位相がずれ
た状態となる。
The counter unit 32 is based on the synchronization pulse and has a base of 2N + 1 (N is a natural number, for example, N = 2 and quinary).
Perform count operation. Each time a count value is reached, that is, each time the count value changes, a control signal a to a control signal e are sequentially output to the switch means 14a to 14e corresponding to each count value in advance. More specifically, the counter unit 32 includes the switch units 14a to 14e.
The control signal a to the control signal e can be outputted independently to each other. As shown in FIG. 3, each of the control signals a to e is sequentially changed in length for one cycle of the synchronization pulse, that is, for half a wavelength of the input AC voltage, every time the count value of the counter unit 32 changes. It is output from the counter unit 32 as a pulse signal having a pulse width of a length. Therefore,
The control signals a to e to the respective switch means 14a to 14e are in a state where the phases are shifted from each other by a half wavelength of the AC power supply voltage.

【0017】この構成により、電源装置30の各負荷1
6a〜16eに対する出力交流電圧a〜出力交流電圧e
は図3に示すようになる。つまり、入力交流電圧の5半
波長分を1周期Tとして、第1負荷16aに供給される
出力交流電源電圧(出力交流電圧)aでは、1周期T中
の最初の半波長分の電圧が間引かれ、第2負荷16b供
給される出力交流電圧bでは、1周期T中の2番目の半
波長分の電圧が間引かれ、第3負荷16cに供給される
出力交流電圧cでは、1周期T中の3番目の半波長分の
電圧が間引かれ、第4負荷16dに供給される出力交流
電圧dでは、1周期T中の4番目の半波長分の電圧が間
引かれ、第5負荷16eに供給される出力交流電圧eで
は、1周期T中の最後の5番目の半波長分の電圧が間引
かれる。この結果、入力交流電圧の1周期Tの各半波長
中において、常に1つの出力交流電圧の電圧波形が間引
かれてこの出力交流電圧が供給される1つの負荷には交
流電源は供給されず、他の4つの負荷に対してのみ出力
交流電源電圧が供給される。
With this configuration, each load 1 of the power supply 30 is
Output AC voltage a to output AC voltage e for 6a to 16e
Is as shown in FIG. That is, assuming that one half T of the input AC voltage is one cycle T, the output AC power supply voltage (output AC voltage) a supplied to the first load 16a has a voltage corresponding to the first half wavelength in one cycle T. In the output AC voltage b supplied to the second load 16b, the voltage corresponding to the second half wavelength in one cycle T is thinned out, and in the output AC voltage c supplied to the third load 16c, one cycle is applied. In the output AC voltage d supplied to the fourth load 16d, the voltage for the fourth half wavelength in one cycle T is thinned out, and the voltage for the third half wavelength in T is thinned out. In the output AC voltage e supplied to the load 16e, the voltage for the last fifth half wavelength in one cycle T is thinned out. As a result, in each half wavelength of one cycle T of the input AC voltage, the voltage waveform of one output AC voltage is always thinned out, and the AC power is not supplied to one load to which the output AC voltage is supplied. , And the output AC power supply voltage is supplied only to the other four loads.

【0018】上述した各実施の形態の電源装置10、3
0では、出力交流電圧が1周期T中において1半波長分
だけ必ず間引かれる。従って、負荷の形態のいかんにか
かわらず、一律負荷への供給電力をステップ的に任意に
削減することができる。よって、既設の電気機器に対し
ても、電気機器自体を改造することなく、この電源装置
10、30を介して電気機器に交流電源電圧を供給する
ようにすることによって、電気機器の消費電力を確実に
低減することができるようになる。
The power supply units 10 and 3 of each of the above-described embodiments
At 0, the output AC voltage is necessarily thinned by one half wavelength during one cycle T. Therefore, regardless of the form of the load, the power supplied to the uniform load can be arbitrarily reduced in steps. Therefore, the power consumption of the electric equipment can be reduced by supplying the AC power supply voltage to the existing electric equipment through the power supply devices 10 and 30 without modifying the electric equipment itself. It is possible to surely reduce the amount.

【0019】通常、このような電気機器に使用されてい
る電気回路では、入力される交流電圧がある程度変動し
ても、内部で使用する電源電圧には変動が来さないよう
に電圧的なマージンを持って設計されている。しかしな
がら、このマージン分は余ったエネルギーとして無駄に
放出されているのが現状である。例えば、電気ストーブ
や電気コンロなどの電気機器のように、入力された電気
エネルギがそのままヒータ等で熱エネルギに変換される
電気機器以外の電気機器の場合には、一般的にまず入力
された交流電圧を1次側整流回路で整流し、その後1次
側平滑回路で平滑する。そして、平滑されて作られた高
圧の直流電圧(約140ボルト)をスイッチングして高
圧交流電圧に再変換し、トランスを使用してその2次巻
線側に種々の電圧の低圧交流電圧を発生させる。そし
て、この各低圧交流電圧を、2次側で整流・平滑して各
種の所望の直流電圧を生成し、電気機器の内部回路で使
用する構成となっている。
Normally, in an electric circuit used in such an electric device, even if the input AC voltage fluctuates to some extent, a voltage margin is set so that the power supply voltage used internally does not fluctuate. It is designed to have. However, at present, the margin is wasted as surplus energy. For example, in the case of electric equipment other than electric equipment in which input electric energy is directly converted into heat energy by a heater or the like, such as electric equipment such as an electric stove or an electric stove, generally, first, the input AC The voltage is rectified by a primary-side rectifier circuit and then smoothed by a primary-side smoothing circuit. Then, the smoothed high voltage DC voltage (about 140 volts) is switched and converted back into a high voltage AC voltage, and various low voltage AC voltages are generated on the secondary winding side using a transformer. Let it. Each low-voltage AC voltage is rectified and smoothed on the secondary side to generate various desired DC voltages, which are used in an internal circuit of an electric device.

【0020】そして、このように入力された交流電圧を
変換して所望の内部電圧を生成し、使用する電気機器の
場合には、通常入力交流電圧の変動に対してかなりのマ
ージンをもって設計されており、仮に入力交流電圧の半
波長分が所定の周期で1半波長分だけ間引かれたとして
も、1次側の整流・平滑部分や、2次側の整流・平滑部
分においてその変動を吸収することができ、動作的に全
く問題無い場合がほとんどである。また、自動販売機の
ように内部にコンプレッサを持つ電気機器の場合には,
コンプレッサを駆動する電動モータを内蔵しているが、
この電動モータが商用交流電源で動作するものであった
としても、仮に交流電圧波形の半波長分が所定の周期で
半波長分だけ間引かれても、電動モータのロータは自ら
の慣性力によって周り続けることができ、コンプレッサ
を駆動する動作には全く問題が生じない場合がほとんど
である。従って、このような入力される交流電圧の半波
長分を所定の周期で1半波長分だけ間引いても動作的に
問題のないほとんどの電気機器に、交流電源電圧の制御
方法により制御された交流電圧を供給し、また本発明に
係る電源装置を介して交流電源を供給することによっ
て、ほとんどの電気機器の消費電力を確実に低減するこ
とが可能となる。また、間引かれる半波長分は交流の正
極側と負極側に交互に順番に振り分けられるから、外部
の交流電源から見た場合にバランスのとれた間引きが行
われる。また、入力される交流電圧の奇数個の半波長分
を1周期として、その1周期中の一つの半波長分を間引
く訳であるが、1周期があまりに長いと、間引きによる
消費電力の低減の効果が薄れ、一方逆に1周期があまり
に短いと電気機器等の負荷側への供給電力の削減の割合
が大きすぎて負荷の動作に悪影響を及ぼす。そしてこれ
らの事情を勘案しつつ実験した結果、1周期を5半波長
分とすると、負荷の動作に影響を与えない範囲で最も負
荷側への供給電力を削減できると考えられる。
The input AC voltage is converted to generate a desired internal voltage, and in the case of an electric device to be used, it is usually designed with a considerable margin against the fluctuation of the input AC voltage. Even if a half wavelength of the input AC voltage is thinned out by one half wavelength at a predetermined cycle, the fluctuation is absorbed in the rectification / smoothing part on the primary side and the rectification / smoothing part on the secondary side. In most cases, there is no problem in operation. In the case of electrical equipment such as vending machines that have a compressor inside,
It has a built-in electric motor to drive the compressor,
Even if this electric motor operates with a commercial AC power supply, even if a half wavelength of the AC voltage waveform is thinned out by a predetermined wavelength at a predetermined period, the rotor of the electric motor is driven by its own inertial force. In most cases, the operation of driving the compressor does not cause any problem at all. Therefore, the AC power controlled by the AC power supply voltage control method can be applied to most electric devices which have no problem in operation even if the half wavelength of the input AC voltage is thinned by one half wavelength at a predetermined cycle. By supplying a voltage and an AC power supply via the power supply device according to the present invention, it is possible to reliably reduce the power consumption of most electric devices. In addition, since the thinned-out half wavelengths are alternately distributed to the AC positive electrode side and the AC negative electrode side, balanced thinning is performed when viewed from an external AC power supply. In addition, one half wavelength in an odd number of half-waves of the input AC voltage is defined as one cycle, and one half-wavelength in one cycle is thinned out. However, if one cycle is too long, the reduction in power consumption due to the thinning is reduced. If the effect is weakened, on the other hand, if one cycle is too short, the rate of reduction of the power supplied to the load side of the electric equipment or the like will be too large, adversely affecting the operation of the load. As a result of an experiment in consideration of these circumstances, it is considered that when one cycle corresponds to five and a half wavelengths, the power supplied to the load side can be reduced as far as the load operation is not affected.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明に係る交流電源電圧の制御方法や
電源装置によれば、1周期に含まれる半波長の数を変更
することでステップ的に任意に負荷側への電力を削減で
きる。そして、従来例のように半波長の中間点において
オン状態とすることがないため、スイッチングノイズが
極めて小さい。また、1周期に含まれる半波長の数は奇
数個であるため、間引く半波長分は1周期毎に正極性側
と負極性側とに振り分けられる。このため、一方の極性
側に間引く期間が偏らないので、商用電源の供給側に対
してはバランスの良い交流電源電圧の制御方法となると
いう効果がある。
According to the AC power supply voltage control method and the power supply apparatus of the present invention, the power to the load side can be arbitrarily reduced stepwise by changing the number of half wavelengths included in one cycle. Further, the switching noise does not occur at the midpoint of the half wavelength as in the conventional example, so that the switching noise is extremely small. Further, since the number of half wavelengths included in one cycle is an odd number, the thinned-out half wavelength is distributed to the positive polarity side and the negative polarity side for each cycle. For this reason, since the period of thinning out to one polarity side is not biased, there is an effect that a well-balanced AC power supply voltage control method is provided for the commercial power supply side.

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

【図1】本発明に係る交流電源電圧の制御方法の第1の
実施の形態の動作を説明するためのタイミングチャート
である(一例として5進カウントの場合)。
FIG. 1 is a timing chart for explaining the operation of a first embodiment of a method for controlling an AC power supply voltage according to the present invention (in the case of a quinary count as an example).

【図2】図1の交流電源電圧の制御方法を実現する電源
装置の構成を説明するためのブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram for explaining a configuration of a power supply device that realizes the method of controlling an AC power supply voltage of FIG. 1;

【図3】本発明に係る交流電源電圧の制御方法の第2の
実施の形態の動作を説明するためのタイミングチャート
である(一例として負荷が5個で、5進カウントの場
合)。
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the second embodiment of the method for controlling an AC power supply voltage according to the present invention (as an example, when there are five loads and a quinary count).

【図4】図3の交流電源電圧の制御方法を実現する電源
装置の構成を説明するためのブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram for describing a configuration of a power supply device that realizes the method of controlling an AC power supply voltage in FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電源装置 12 交流電源 14 スイッチ手段 16 負荷 18 電源部 20 同期パルス発生部 22 カウンタ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power supply unit 12 AC power supply 14 Switching means 16 Load 18 Power supply unit 20 Synchronous pulse generation unit 22 Counter unit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力された交流電源電圧の2N+1半波
長分(N:は自然数)を1周期とし、該1周期に含まれ
る半波長の内の予め決められた順番の1半波長分のみを
間引く制御を行って出力用の交流電源電圧とすることを
特徴とする交流電源電圧の制御方法。
1. One cycle is defined as 2N + 1 half wavelength (N: is a natural number) of the input AC power supply voltage, and only one half wavelength in a predetermined order among the half wavelengths included in the one cycle is used. A method for controlling an AC power supply voltage, wherein thinning control is performed to obtain an AC power supply voltage for output.
【請求項2】 前記1周期は5半波長分であることを特
徴とする請求項1記載の交流電源電圧の制御方法。
2. The method of controlling an AC power supply voltage according to claim 1, wherein said one cycle is equivalent to five half wavelengths.
【請求項3】 交流電源と負荷との間に配置されたスイ
ッチ手段と、 前記交流電源から入力される交流電源電圧の半波長に同
期した同期パルスを出力する同期パルス発生部と、 該同期パルスに基づいて2N+1進(N:は自然数)カ
ウント動作を行うと共に、カウント値が予め決められた
一のカウント値になる毎に前記スイッチ手段が前記交流
電源電圧の1半波長分だけオフ状態となる制御信号を出
力するカウンタ部とを具備することを特徴とする電源装
置。
3. A switching means arranged between an AC power supply and a load; a synchronization pulse generator for outputting a synchronization pulse synchronized with a half wavelength of the AC power supply voltage input from the AC power supply; 2N + 1 (N is a natural number) counting operation, and the switch means is turned off by one half wavelength of the AC power supply voltage every time the count value reaches a predetermined count value. A power supply device comprising: a counter unit that outputs a control signal.
【請求項4】 一の交流電源と2N+1個の負荷との間
にそれぞれ配置された2N+1個のスイッチ手段と、 前記交流電源から入力される交流電源電圧の半波長に同
期した同期パルスを出力する同期パルス発生部と、 該同期パルスに基づいて2N+1進(N:は自然数)カ
ウント動作を行うと共に、各カウント値になる毎に該カ
ウント値に予め対応させられた前記スイッチ手段に順
次、前記交流電源電圧の1半波長分だけオフ状態となる
制御信号を出力するカウンタ部とを具備することを特徴
とする電源装置。
4. A power supply system comprising: 2N + 1 switch means disposed between one AC power supply and 2N + 1 loads; and outputs a synchronization pulse synchronized with a half wavelength of an AC power supply voltage inputted from the AC power supply. A synchronous pulse generating unit, performing a 2N + 1-ary (N: is a natural number) counting operation based on the synchronous pulse, and successively turning on the alternating current to the switch means previously associated with the count value at each count value A power supply device comprising: a counter unit that outputs a control signal that is turned off by one half wavelength of the power supply voltage.
【請求項5】 前記カウンタ部は、5進カウント動作を
行うことを特徴とする請求項3または4記載の電源装
置。
5. The power supply device according to claim 3, wherein the counter section performs a quinary counting operation.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5824917A (en) * 1981-08-07 1983-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electric power controlling system
JPS6149220A (en) * 1984-08-17 1986-03-11 Hayashibara Takeshi Frequency divider of alternating current
JPS62202213A (en) * 1986-02-28 1987-09-05 Sharp Corp Ac load control system
JPH0410008A (en) * 1990-04-27 1992-01-14 Noritz Corp Ac power control system
JPH1195611A (en) * 1997-09-18 1999-04-09 Copyer Co Ltd Method for controlling fixing heater and image forming device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5824917A (en) * 1981-08-07 1983-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electric power controlling system
JPS6149220A (en) * 1984-08-17 1986-03-11 Hayashibara Takeshi Frequency divider of alternating current
JPS62202213A (en) * 1986-02-28 1987-09-05 Sharp Corp Ac load control system
JPH0410008A (en) * 1990-04-27 1992-01-14 Noritz Corp Ac power control system
JPH1195611A (en) * 1997-09-18 1999-04-09 Copyer Co Ltd Method for controlling fixing heater and image forming device

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