JP2008257625A - 位相制御方法および位相制御装置 - Google Patents

位相制御方法および位相制御装置 Download PDF

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Abstract

【課題】高価な回路構成を必要とすることなく、制御の分解能を実質的に高めることを目的とする。
【解決手段】入力操作量に応じて、選択可能な操作量を閾値とし（ステップｎ１，ｎ２，ｎ３）、入力操作量と出力誤差累積値である積算操作量とを加算した判定値が、閾値以上であるときには、その閾値を出力操作量として選択し（ステップｎ４，ｎ５，ｎ６）、判定値が閾値以上でないときには、該閾値に近い選択可能な出力操作量を選択し（ステップｎ４，ｎ５，ｎ７）、選択した出力操作量によってＯＮ／ＯＦＦ制御を行なう一方、判定値から選択した出力操作量を減算して積算操作量を補正するので（ステップｎ８）、入力操作量が、選択可能な操作量値以外の操作量をとっても、実質的に出力することが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、交流電源を位相制御して負荷に対する電力を制御する位相制御方法および位相制御装置に関する。
従来、ヒータ等の負荷への電力の制御には、交流負荷の場合では、交流電流が流れる位相角を制御して電力を調整する位相制御があり、この位相制御では、スイッチング素子の位相角を電源周波数の半サイクル毎に制御して負荷への電力を制御するので、制御の応答性に優れるという利点を有している（例えば、特許文献１参照）。
特開平０６−２８２３３７号公報
かかる位相制御では、制御回路の性能によって、位相角の制御の分解能が規定され、したがって、位相角の制御の分解能を高めるには、高性能の制御回路を構成しなければならず、高価になるという難点がある。
本発明は、上述のような点に鑑みてなされたものであって、高価な回路構成を必要とすることなく、制御の分解能を実質的に高めることができる位相制御方法および位相制御装置を提供することを目的とする。
（１）本発明の位相制御方法は、入力電力指令値に基づく出力電力指令値に応じた位相角のトリガ信号によって、交流電源から負荷への電力供給ラインに設けられたスイッチング手段のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う位相制御方法であって、入力電力指令値および出力誤差の累積値に応じて、選択可能な複数の指令値の中から出力電力指令値を選択し、選択した出力電力指令値に応じた位相角の前記トリガ信号によって前記ＯＮ／ＯＦＦ制御を行ない、選択した出力電力指令値に応じて、前記出力誤差の累積値を補正するものである。
「入力電力指令値」とは、負荷に供給する電力を制御するために与えられる指令値をいい、例えば、調節計やＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）などから与えられる操作量などをいい、例えば、０％〜１００％の値をとる。
「出力電力指令値」とは、入力電力指令値に基づいて得られる指令値であって、この出力電力指令値によってトリガ信号の位相角が制御され、したがって、位相角の分解能によって、選択可能な出力電力指令値が制限されることになり、例えば、０％〜１００％の範囲で、複数の指令値を出力電力指令値として選択することが可能である。
「スイッチング手段」とは、ＯＮ／ＯＦＦして負荷への電力の供給／遮断を行う手段をいい、例えば、ゼロクロス機能無しのＳＳＲやサイリスタなどで構成されるのが好ましい。
「出力誤差の累積値」とは、入力電力指令値と実際に出力した出力電力指令値との差、すなわち、入力電力指令値と選択された出力電力指令値との差である出力誤差を、累積した値をいう。
選択する出力電力指令値は、出力誤差を小さくするために、入力電力指令値に近い選択可能な指令値とするのが好ましく、入力電力指令値が、選択可能な複数の指令値のいずれかと同じ指令値であって、出力誤差の累積値がなければ、その指令値を出力電力指令値として選択すればよい。
また、選択する出力電力指令値は、出力誤差の累積値が小さいときには、入力電力指令値よりも小さな指令値とし、出力誤差の累積値が大きくなったときには、入力電力指令値よりも大きな指令値とするのが好ましい。
上記出力電力指令値の選択、選択した出力電力指令値に応じた位相角のトリガ信号によるＯＮ／ＯＦＦ制御、および、選択した出力電力指令値に応じた出力誤差の累積値の補正の処理は、交流電源の半サイクルといった所定の周期で行うのが好ましい。
上述のように、位相角の分解能によって、出力電力指令値として選択できる指令値は制限されることになるが、本発明の位相制御方法によると、入力電力指令値が、選択可能な複数の指令値でないときには、その入力電力指令値およびそれまで蓄積された出力誤差の累積値に応じて、選択可能な複数の指令値の中から出力電力指令値を選択して、ＯＮ／ＯＦＦ制御を行ない、その選択した出力電力指令値に応じて、出力誤差の累積値を補正するので、入力電力指令値が、選択可能な複数の指令値と異なって出力誤差が生じても、その出力誤差を累積し、以後のサイクルで、その出力誤差の累積値を解消するように出力電力指令値を選択して、出力誤差の累積値を補正することができる。
したがって、入力電力指令値が、出力電力指令値として選択可能な指令値以外の指令値をとっても、実質的に出力することが可能となり、高価な回路を用いることなく、制御の分解能を実質的に高めることができる。
（２）本発明の位相制御方法は、入力電力指令値に基づく出力電力指令値に応じた位相角のトリガ信号によって、交流電源から負荷への電力供給ラインに設けられたスイッチング手段のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う位相制御方法であって、入力電力指令値および出力誤差の累積値に応じて、選択可能な複数の指令値の中から出力電力指令値を選択する選択ステップと、選択した出力電力指令値に応じた位相角の前記トリガ信号によって前記ＯＮ／ＯＦＦ制御を行う制御ステップと、選択した出力電力指令値に応じて、前記出力誤差の累積値を補正する補正ステップとを備え、前記選択ステップでは、前記入力電力指令値と前記出力誤差の累積値とを加算した加算値に近い前記選択可能な指令値を選択し、前記補正ステップでは、前記加算値と前記選択した出力電力指令値との差を、補正後の前記出力誤差の累積値とするものである。
本発明の位相制御方法によると、入力電力指令値が、出力電力指令値として選択できる指令値と異なって出力誤差が生じても、その出力誤差を累積し、以後のサイクルで、その出力誤差の累積値が解消するように出力電力指令値を選択して、出力誤差の累積値を補正することができるので、入力電力指令値が、出力電力指令値として出力可能な指令値以外の指令値をとっても、実質的に出力することが可能となり、高価な回路を用いることなく、制御の分解能を実質的に高めることができる。
（３）本発明の位相制御方法は、入力電力指令値に基づく出力電力指令値に応じた位相角のトリガ信号によって、交流電源から負荷への電力供給ラインに設けられたスイッチング手段のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う位相制御方法であって、入力電力指令値が、選択可能な複数の指令値と異なる指令値であるときには、前記入力電力指令値に近い前記選択可能な指令値を閾値とし、前記入力電力指令値が、選択可能な複数の指令値のいずれかの指令値と同じであるときには、その指令値を閾値とする閾値決定ステップと、前記入力電力指令値と出力誤差の累積値とに基づいて、判定値を演算する演算ステップと、前記判定値が前記閾値以上であるときには、該閾値を出力電力指令値として選択し、前記判定値が前記閾値以上でないときには、該閾値に近い前記選択可能な指令値を出力電力指令値として選択する選択ステップと、選択した出力電力指令値に応じた位相角の前記トリガ信号によって前記ＯＮ／ＯＦＦ制御を行なう制御ステップと、前記判定値と選択した出力電力指令値とに基づいて、出力誤差の累積値を補正する補正ステップとを備えている。
本発明の位相制御方法によると、入力電力指令値に応じて、選択可能な指令値を閾値とし、入力電力指令値および出力誤差累積値に基づく判定値が、前記閾値以上であるときには、その閾値を出力電力指令値として選択し、前記判定値が閾値以上でないときには、該閾値に近い選択可能な指令値を、出力電力指令値として選択し、選択した出力電力指令値によってＯＮ／ＯＦＦ制御を行なう一方、出力誤差の累積値を補正するので、入力電力指令値が、出力電力指令値として選択可能な指令値以外の指令値をとっても、実質的に出力することが可能となり、高価な回路を用いることなく、制御の分解能を実質的に高めることができる。 （４）本発明の位相制御方法の一つの実施形態では、前記閾値決定ステップにおける、前記入力電力指令値に近い前記選択可能な指令値が、該入力電力指令値よりも大きく、かつ、最も近い指令値であり、前記選択ステップにおける、前記閾値に近い前記選択可能な指令値が、該閾値よりも小さく、かつ、最も近い指令値である。
この実施形態によると、入力電力指令値が、出力電力指令値として選択可能な指令値でないときには、該入力電力指令値よりも大きく、かつ、最も近い選択可能な指令値を閾値として選択し、入力電力指令値および出力誤差累積値に基づく判定値が、前記閾値以上でないときには、該閾値よりも小さく、かつ、最も近い選択可能な指令値を出力電力指令値として選択するので、出力誤差の累積値が小さく、判定値が閾値以上でないときには、入力電力指令値よりも小さな出力電力指令値を選択して出力誤差が累積され、この累積値が大きくなって、判定値が閾値以上になったときには、入力電力指令値よりも大きな出力電力指令値を選択して出力誤差の累積値を解消するように動作する。
（５）本発明の位相制御装置は、入力電力指令値に基づく出力電力指令値に応じた位相角のトリガ信号によって、交流電源から負荷への電力供給ラインに設けられたスイッチング手段のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う位相制御装置であって、入力電力指令値および出力誤差の累積値に応じて、選択可能な複数の指令値の中から出力電力指令値を選択する選択部と、選択した出力電力指令値に応じた位相角の前記トリガ信号によって前記ＯＮ／ＯＦＦ制御を行う制御部と、選択した出力電力指令値に応じて、前記出力誤差の累積値を補正する補正部とを備えている。
本発明の位相制御装置によると、入力電力指令値が、出力電力指令値として選択可能な指令値と異なって出力誤差が生じても、その出力誤差を累積し、以後のサイクルで、その出力誤差の累積値が解消するように出力電力指令値を選択して、出力誤差の累積値を補正することができるので、入力電力指令値が、出力電力指令値として選択可能な指令値以外の指令値をとっても、実質的に出力することが可能となり、高価な回路を用いることなく、制御の分解能を実質的に高めることができる。
（６）本発明の位相制御装置の一つの実施形態では、前記選択部は、前記入力電力指令値と前記出力誤差の累積値とを加算した加算値に近い前記選択可能な指令値を、前記出力電力指令値として選択し、前記補正部は、前記加算値と前記選択した出力電力指令値との差を、補正後の前記出力誤差の累積値とするものである。
この実施形態によると、選択部では、入力電力指令値と出力誤差の累積値とを加算した加算値に近い選択可能な指令値を、出力電力指令値として選択するので、出力誤差の累積値が小さいときには、入力電力指令値よりも小さく、かつ、入力電力指令値に近い出力電力指令値を選択し、出力誤差の累積値が大きくなったときには、入力電力指令値よりも大きく、かつ、入力電力指令値に近い出力電力指令値を選択することにより、出力誤差の累積値が小さいときには、小さな出力電力指令値を選択して出力誤差が累積され、この累積値が大きくなったときには、大きな出力電力指令値を選択して出力誤差の累積値を解消することができる。
（７）本発明の位相制御装置は、入力電力指令値に基づく出力電力指令値に応じた位相角のトリガ信号によって、交流電源から負荷への電力供給ラインに設けられたスイッチング手段のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う位相制御装置であって、入力電力指令値が、選択可能な複数の指令値と異なる指令値であるときには、前記入力電力指令値に近い前記選択可能な指令値を閾値とし、前記入力電力指令値が、選択可能な複数の指令値のいずれかの指令値と同じであるときには、その指令値を閾値とする閾値決定部と、前記入力電力指令値と出力誤差の累積値とに基づいて、判定値を演算する演算部と、前記判定値が前記閾値以上であるときには、該閾値を出力電力指令値として選択し、前記判定値が前記閾値以上でないときには、該閾値に近い前記選択可能な指令値を出力電力指令値として選択する選択部と、選択した出力電力指令値に応じた位相角の前記トリガ信号によって前記ＯＮ／ＯＦＦ制御を行なう制御部と、前記判定値と選択した出力電力指令値とに基づいて、出力誤差の累積値を補正する補正部とを備えている。
本発明の位相制御装置によると、入力電力指令値が、出力電力指令値として選択可能な指令値と異なって出力誤差が生じても、その出力誤差を累積し、以後のサイクルで、その出力誤差の累積値が解消するように出力電力指令値を選択して、出力誤差の累積値を補正することができるので、入力電力指令値が、出力電力指令値として選択可能な指令値以外の指令値をとっても、実質的に出力することが可能となり、高価な回路を用いることなく、制御の分解能を実質的に高めることができる。
（８）本発明の位相制御装置の一つの実施形態では、前記閾値決定部における、前記入力電力指令値に近い前記選択可能な指令値が、該入力電力指令値よりも大きく、かつ、最も近い前記選択可能な指令値であり、前記選択部における、前記閾値に近い前記選択可能な指令値が、該閾値よりも小さく、かつ、最も近い前記選択可能な指令値である。
この実施形態によると、入力電力指令値よりも大きく、かつ、最も近い選択可能な指令値を閾値とし、出力誤差の累積値が小さくて、判定値が閾値以上でないときには、該閾値よりも小さく、かつ、最も近い選択可能な指令値を、出力電力指令値として選択するので、出力誤差の累積値が小さく、判定値が閾値以上でないときには、小さな出力電力指令値を選択して出力誤差が累積され、この累積値が大きくなって、判定値が閾値以上になったときには、大きな出力電力指令値を選択して出力誤差の累積値を解消するように動作する。
本発明によると、入力電力指令値が、出力電力指令値として選択可能な指令値以外の指令値をとっても、実質的に出力することが可能となり、高価な回路を用いることなく、制御の分解能を実質的に高めることができる。
以下、図面によって、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明の一つの実施の形態に係る電力制御装置を備えるシステムの概略構成を示すブロック図である。
このシステムは、温度調節器、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）あるいはＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの上位機器１と、本発明に係る位相制御装置２と、交流の負荷電源３とヒータなどの負荷４との間に設けられて、位相制御装置２からのトリガ信号によってＯＮ／ＯＦＦ制御されるＳＳＲなどのスイッチング手段５と、負荷４に流れる電流を検出する電流検出器（ＣＴ）６とを備えている。
この実施形態の位相制御装置２は、負荷電源３のゼロクロスタイミングを検出して、上位機器１から与えられる入力電力指令値（入力操作量）に基づく出力電力指令値（出力操作量）に応じた位相角のトリガ信号を生成してスイッチング手段５のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なうとともに、電流検出器６の出力に基づいて、過電流やヒータ断線等の異常を検出して警報を出力するものである。
スイッチング手段５は、例えば、ゼロクロス機能無しのＳＳＲ（ソリッドステートリレー）で構成され、位相制御装置２からのトリガ信号によって、ＯＮ／ＯＦＦ制御されて負荷３に対する電力の供給遮断を行う。
図２は、図１の位相制御装置２の要部のブロック図である。
位相制御装置２は、上位機器１から与えられる０％〜１００％の入力電力指令値である入力操作量に基づいて、出力電力指令値である出力操作量を生成するが、この出力操作量は、位相角の制御の分解能の制約のために、表１に示す操作量、すなわち、０％、１％、２％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％の操作量しか選択することができない。
Figure 2008257625
 この実施形態では、入力操作量が、選択可能な表１の操作量以外の操作量であっても、後述のように処理して操作量を出力することにより、入力操作量が、選択可能な操作量でなくても、実質的に出力可能とするものである。
このため、この実施形態の位相制御装置２は、入力操作量と出力誤差累積部７からの、それまでに累積された出力誤差とを加算して判定値とする加算部８と、入力操作量と累積された出力誤差とに基づいて、閾値を決定する閾値決定部９と、判定値と閾値とを比較する比較部１０と、その比較結果に応じて、複数の選択可能な出力操作量から出力操作量を選択する選択部１１と、入力操作量から選択された出力操作量を減算して出力誤差を補正する減算部１２とを備えており、選択された出力操作量に応じた位相のトリガ信号が図示しないトリガ信号生成部で生成されてスイッチング手段５に出力される。
以上の構成は、例えば、マイクロコンピュータによって実現され、このマイクロコンピュータによって、負荷電源３のゼロクロスタイミングが検出されて位相制御が行なわれる。
次に、この実施の形態の動作を、図３のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
先ず、閾値を、今回の入力操作量と表１の選択可能な操作量とに基づいて決定する。すなわち、今回の入力操作量が、表１の選択可能な操作量であるか否かを判断し（ステップｎ１）、選択可能な操作量であるときには、その操作量を閾値とする（ステップｎ２）。
また、入力操作量が、選択可能な操作量でないときには、入力操作量を切り上げて、該入力操作量に最も近い表１の選択可能な操作量を閾値とする（ステップｎ３）。入力操作量が、表１の選択可能な操作量でないとき、例えば、１１％であるとすると、切り上げて、選択可能な最も近い操作量である２０％を閾値とする。また、例えば、入力操作量が、２５％であるとすると、切り上げて、選択可能な最も近い操作量である３０％を閾値とする。
次に、出力誤差の累積値である積算操作量と入力操作量とを加算して判定値とし（ステップｎ４）、判定値が閾値以上であるか否かを判断し（ステップｎ５）、判定値が閾値以上であるときには、閾値を今回の出力操作量として選択し、選択した出力操作量に応じた位相のトリガ信号によって、スイッチング手段５のＯＮ／ＯＦＦを制御する（ステップｎ６）。
また、ステップｎ５において、判定値が閾値以上でないときには、その閾値を、上記表１における１分解能分だけ下げた操作量を、今回の出力操作量として選択し、選択した出力操作量に応じた位相のトリガ信号によって、スイッチング手段５のＯＮ／ＯＦＦを制御する（ステップｎ７）。
例えば、閾値が２０％であるとすると、表１の操作量２０％の１分解能（１段階）低い操作量である１０％を今回の出力操作量とし、また、例えば、閾値が３０％であるとすると、表１の操作量３０％の１分解能低い操作量である２０％を今回の出力操作量とする。
次に、判定値から今回の出力操作量を減算した値を、新たな積算操作量とする（ステップｎ８）。
この実施形態では、以上の処理を、電源周波数の半サイクル毎に行う。
図４は、入力操作量が１１％の場合の例を示すものであり、同図（ａ）は出力波形、同図（ｂ）は入力操作量と積算操作量（出力誤差の累積値）との和である判定値の変化をそれぞれ示している。
ここで、図４の左から２番目の第１の周期から説明を始める。
先ず、閾値を決定するが、入力操作量１１％は、表１の選択可能な操作量ではないので、入力操作量１１％を、切り上げた最も近い選択可能な操作量である２０％を閾値とする。
次に、入力操作量１１％と積算操作量とを加算して判定値とする。図４の左端の第０の周期では、２１％の判定値に対して、２０％の出力操作量を選択して出力しているので、出力誤差の累積値である積算操作量は、１％である。したがって、第１の周期における判定値は、入力操作量１１％と積算操作量１％とを加算した１２％となる。この判定値１２％は、閾値２０％よりも小さいので、該閾値２０％よりも１分解能低い選択可能な操作量である１０％を、今回の出力操作量として選択し、選択した出力操作量１０％に応じた位相のトリガ信号によって、スイッチング手段５のＯＮ／ＯＦＦを制御し、判定値１２％から今回操作量１０％を減算して積算操作量を補正し、減算値２％を積算操作量として終了する。
次の第２の周期では、入力操作量が、１１％であるので、第１の周期と同様に、閾値を２０％とする。
次に、入力操作量１１％と積算操作量２％とを加算して判定値１３％とする。この判定値１３％は、閾値２０％よりも小さいので、該閾値２０％よりも１分解能低い選択可能な操作量である１０％を、今回の出力操作量として選択し、選択した出力操作量１０％に応じた位相のトリガ信号によって、スイッチング手段５のＯＮ／ＯＦＦを制御し、判定値１３％から今回操作量１０％を減算した値３％を積算操作量として終了する。
以下、半サイクル毎の同様の処理によって、積算操作量（出力誤差の累積値）が１％ずつ増加する。
そして、第１０の周期では、入力操作量が、１１％であるので、上述と同様に、閾値を２０％とする。
次に、入力操作量１１％と積算操作量１０％とを加算して判定値２１％とする。この判定値２１％は、閾値２０％よりも大きいので、この場合には、その閾値２０を、今回の出力操作量として選択し、選択した出力操作量２０％に応じた位相のトリガ信号によって、スイッチング手段５のＯＮ／ＯＦＦを制御し、判定値２１％から今回操作量２０％を減算した値１％を積算操作量として終了する。
以下、同様の処理によって、１０周期で１１０％の出力操作量を出力するので、平均すると、１周期では、１１％の出力操作量となる。
このようにして、入力操作量１１％が、選択可能な操作量でなくとも、実質的に１１％の出力操作量を出力できることになる。
したがって、比較的安価なマイクロコンピュータ等を用いて制御回路を構成し、位相角の制御の分解能が制約されて、選択可能な操作量に制限がある場合であっても、選択できない出力操作量を実質的に出力することが可能となり、高価で高性能な制御回路を用いることなく、制御の分解能を実質的に高めることができる。
なお、複数チャンネルの場合には、上記処理を各チャンネル毎に行なえばよい。
本発明は、負荷に対する電力の制御に有用である。
図１は、本発明に係る位相制御装置を備えるシステムの概略構成図である。 図２は、図１の位相制御装置の要部のブロック図である。 図３は、動作説明に供するフローチャートである。 入力操作量が１１％の場合の出力波形および判定値の変化を示す図である。
符号の説明
１ 上位機器
２ 位相制御装置
４ 負荷
５ スイッチング手段

Claims (8)

  1. 入力電力指令値に基づく出力電力指令値に応じた位相角のトリガ信号によって、交流電源から負荷への電力供給ラインに設けられたスイッチング手段のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う位相制御方法であって、
    入力電力指令値および出力誤差の累積値に応じて、選択可能な複数の指令値の中から出力電力指令値を選択し、
    選択した出力電力指令値に応じた位相角の前記トリガ信号によって前記ＯＮ／ＯＦＦ制御を行ない、
    選択した出力電力指令値に応じて、前記出力誤差の累積値を補正することを特徴とする位相制御方法。
  2. 入力電力指令値に基づく出力電力指令値に応じた位相角のトリガ信号によって、交流電源から負荷への電力供給ラインに設けられたスイッチング手段のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う位相制御方法であって、
    入力電力指令値および出力誤差の累積値に応じて、選択可能な複数の指令値の中から出力電力指令値を選択する選択ステップと、
    選択した出力電力指令値に応じた位相角の前記トリガ信号によって前記ＯＮ／ＯＦＦ制御を行う制御ステップと、
    選択した出力電力指令値に応じて、前記出力誤差の累積値を補正する補正ステップとを備え、
    前記選択ステップでは、前記入力電力指令値と前記出力誤差の累積値とを加算した加算値に近い前記選択可能な指令値を選択し、
    前記補正ステップでは、前記加算値と前記選択した出力電力指令値との差を、補正後の前記出力誤差の累積値とすることを特徴とする位相制御方法。
  3. 入力電力指令値に基づく出力電力指令値に応じた位相角のトリガ信号によって、交流電源から負荷への電力供給ラインに設けられたスイッチング手段のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う位相制御方法であって、
    入力電力指令値が、選択可能な複数の指令値と異なる指令値であるときには、前記入力電力指令値に近い前記選択可能な指令値を閾値とし、前記入力電力指令値が、選択可能な複数の指令値のいずれかの指令値と同じであるときには、その指令値を閾値とする閾値決定ステップと、
    前記入力電力指令値と出力誤差の累積値とに基づいて、判定値を演算する演算ステップと、
    前記判定値が前記閾値以上であるときには、該閾値を出力電力指令値として選択し、前記判定値が前記閾値以上でないときには、該閾値に近い前記選択可能な指令値を出力電力指令値として選択する選択ステップと、
    選択した出力電力指令値に応じた位相角の前記トリガ信号によって前記ＯＮ／ＯＦＦ制御を行なう制御ステップと、
    前記判定値と選択した出力電力指令値とに基づいて、出力誤差の累積値を補正する補正ステップと、
    を備えることを特徴とする位相制御方法。
  4. 前記閾値決定ステップにおける、前記入力電力指令値に近い前記選択可能な指令値が、該入力電力指令値よりも大きく、かつ、最も近い指令値であり、
    前記選択ステップにおける、前記閾値に近い前記選択可能な指令値が、該閾値よりも小さく、かつ、最も近い指令値である請求項３に記載の位相制御方法。
  5. 入力電力指令値に基づく出力電力指令値に応じた位相角のトリガ信号によって、交流電源から負荷への電力供給ラインに設けられたスイッチング手段のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う位相制御装置であって、
    入力電力指令値および出力誤差の累積値に応じて、選択可能な複数の指令値の中から出力電力指令値を選択する選択部と、選択した出力電力指令値に応じた位相角の前記トリガ信号によって前記ＯＮ／ＯＦＦ制御を行う制御部と、選択した出力電力指令値に応じて、前記出力誤差の累積値を補正する補正部とを備えることを特徴とする位相制御装置。
  6. 前記選択部は、前記入力電力指令値と前記出力誤差の累積値とを加算した加算値に近い前記選択可能な指令値を、前記出力電力指令値として選択し、前記補正部は、前記加算値と前記選択した出力電力指令値との差を、補正後の前記出力誤差の累積値とする請求項５に記載の位相制御装置。
  7. 入力電力指令値に基づく出力電力指令値に応じた位相角のトリガ信号によって、交流電源から負荷への電力供給ラインに設けられたスイッチング手段のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う位相制御装置であって、
    入力電力指令値が、選択可能な複数の指令値と異なる指令値であるときには、前記入力電力指令値に近い前記選択可能な指令値を閾値とし、前記入力電力指令値が、選択可能な複数の指令値のいずれかの指令値と同じであるときには、その指令値を閾値とする閾値決定部と、
    前記入力電力指令値と出力誤差の累積値とに基づいて、判定値を演算する演算部と、
    前記判定値が前記閾値以上であるときには、該閾値を出力電力指令値として選択し、前記判定値が前記閾値以上でないときには、該閾値に近い前記選択可能な指令値を出力電力指令値として選択する選択部と、
    選択した出力電力指令値に応じた位相角の前記トリガ信号によって前記ＯＮ／ＯＦＦ制御を行なう制御部と、
    前記判定値と選択した出力電力指令値とに基づいて、出力誤差の累積値を補正する補正部と、
    を備えることを特徴とする位相制御装置。
  8. 前記閾値決定部における、前記入力電力指令値に近い前記選択可能な指令値が、該入力電力指令値よりも大きく、かつ、最も近い前記選択可能な指令値であり、
    前記選択部における、前記閾値に近い前記選択可能な指令値が、該閾値よりも小さく、かつ、最も近い前記選択可能な指令値である請求項７に記載の位相制御装置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170205740A1 (en) * 2016-01-18 2017-07-20 Lexmark International, Inc. Systems and Methods for Fuser Power Control
DE102018210034A1 (de) * 2018-06-20 2019-12-24 Mahle International Gmbh Verfahren zum digitalen Steuern einer Heizanordnung und die Heizanordnung

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62107877A (ja) * 1985-11-06 1987-05-19 Miyachi Denshi Kk スポツト溶接機における定電流制御方法
JPH06309043A (ja) * 1993-04-27 1994-11-04 Rika Kogyo Kk Ａｃ電力制御装置
US5511715A (en) * 1993-02-03 1996-04-30 Sencorp Flywheel-driven fastener driving tool and drive unit
JPH11338557A (ja) * 1998-05-25 1999-12-10 Komatsu Electronics Kk 交流負荷制御装置
JP2001265446A (ja) * 2000-03-15 2001-09-28 Omron Corp サイクル制御装置、電力調整器、温度調節器及び温度制御装置
JP2002325428A (ja) * 2001-04-23 2002-11-08 Omron Corp 電力制御方法および電力制御装置
JP2003009510A (ja) * 2001-06-26 2003-01-10 Omron Corp 電力制御方法および電力制御装置
JP2004220595A (ja) * 2002-12-27 2004-08-05 Omron Corp 電力制御方法および電力制御装置
JP2004272637A (ja) * 2003-03-10 2004-09-30 Omron Corp 電力制御方法および電力制御装置
JP3573101B2 (ja) * 2001-04-18 2004-10-06 オムロン株式会社 電力制御方法および電力制御装置
JP2005285103A (ja) * 2004-03-04 2005-10-13 Omron Corp 制御回路および該制御回路を備えた電力制御装置
JP2007043782A (ja) * 2005-08-01 2007-02-15 Toyo Electric Corp 交流電力制御装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2572565B2 (ja) * 1984-08-16 1997-01-16 西芝電機 株式会社 制御整流素子の点弧制御装置
JPH06282337A (ja) * 1993-03-29 1994-10-07 Canon Inc 電力位相制御装置
JP3226257B2 (ja) * 1995-12-25 2001-11-05 株式会社東芝 電力変換装置の制御装置
EP0797130B1 (en) * 1996-03-21 2001-10-10 Canon Kabushiki Kaisha Image heating apparatus
JPH10312133A (ja) * 1997-05-13 1998-11-24 Canon Inc 加熱装置及び画像形成装置
JP2004296119A (ja) * 2003-03-25 2004-10-21 Tdk Corp 放電灯点灯装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62107877A (ja) * 1985-11-06 1987-05-19 Miyachi Denshi Kk スポツト溶接機における定電流制御方法
US5511715A (en) * 1993-02-03 1996-04-30 Sencorp Flywheel-driven fastener driving tool and drive unit
JPH06309043A (ja) * 1993-04-27 1994-11-04 Rika Kogyo Kk Ａｃ電力制御装置
JPH11338557A (ja) * 1998-05-25 1999-12-10 Komatsu Electronics Kk 交流負荷制御装置
JP2001265446A (ja) * 2000-03-15 2001-09-28 Omron Corp サイクル制御装置、電力調整器、温度調節器及び温度制御装置
JP3573101B2 (ja) * 2001-04-18 2004-10-06 オムロン株式会社 電力制御方法および電力制御装置
JP2002325428A (ja) * 2001-04-23 2002-11-08 Omron Corp 電力制御方法および電力制御装置
JP2003009510A (ja) * 2001-06-26 2003-01-10 Omron Corp 電力制御方法および電力制御装置
JP2004220595A (ja) * 2002-12-27 2004-08-05 Omron Corp 電力制御方法および電力制御装置
JP2004272637A (ja) * 2003-03-10 2004-09-30 Omron Corp 電力制御方法および電力制御装置
JP2005285103A (ja) * 2004-03-04 2005-10-13 Omron Corp 制御回路および該制御回路を備えた電力制御装置
JP2007043782A (ja) * 2005-08-01 2007-02-15 Toyo Electric Corp 交流電力制御装置

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