JPS5991517A - デジタル交流安定化装置 - Google Patents

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】 ■技術分野 本発明は交流電源電圧をサイリスタや１−ランジスタな
どのスイッチング素子の導通位相制御で所定電圧として
交流電源電圧の変動にもかかわらす負荷に所定の電力を
印加する電力制御、特に、接写機の原稿照明灯や定着ヒ
ータなどのように電ヵ変動が極力小さいことか要求され
る負荷への定電力供給に関する。

■従来技術 一般の商用交流は、配電盤に至るまでの電源ラインにお
いても電圧変動が大きいが、配電盤以降の屋内の電源ラ
インにおいて、屋内各種電気機器の消費電流とライン・
インピーダンスの関係から大きく電圧変動を生ずる。

例えば複写機の原稿照明灯や定着ヒータは、電源電圧に
対応して、負荷に直列に接続したスイッチング素子の位
相角や導通角を逆ませたり、あるいは遅らせたｌｊシて
、つまり位相制御で、負荷電圧を一定にしている。この
位相制御は、最近はマイクロコンピュータで行なう例が
多いが、これには次の２つの方法がある。一つは、負荷
電圧を検出して、ある基準電圧と比較しこれらの差の電
圧が零になるように位相角又は導通角を変化させること
により負荷電圧を一定にする。サーボ制御部分はオペア
ンプ（演算増幅器）等のアナログ素子を用い、マイクロ
コンピュータは装置のオン、オフや負荷電圧の設定値の
増減を指示する。いわゆるマイクロコンピュータ間接制
御（又はスーハーハイスド制御）と言われる方法である
。この方法は、マイクロコンピュータはｊ’Ｄ’ｈ御部
分に指部分与えるだけで、負荷電圧を一定にする機能動
作には関与せず、マイクロコンピュータの機能を十分に
引き出した方法とは言い難い。

もう一つは、負荷電圧を一定にするサーボ制御（閉ルー
プ制御）又はプログラム制御（開ループ制御）そのもの
をマイクロコンピュータで行なう、いわゆるマイクロコ
ンピュータ直接制御がある。

この方法は、マイクロコンピュータの利用効率の点では
有効であるが、サーボ制御では、制御応答の遅さに問題
があり、プログラム制御では、制御精度の悪さに問題が
ある。すなわちサーボ制御では、従来オペアンプ等で行
なっていた、比較、誤差増幅及びパルス幅変調をソフト
ウェアで行なうため、これの処理時間が長くなり、プロ
グラム制御では、負荷電圧を検出しないため、電圧波形
が歪んだり、負荷が変動すると負荷電圧が設定値がらす
れてくるといった欠点がある。

たとえば、複写機の露光ランプの明るさを所望値に設定
し、交流電圧を検出して、交流電圧の高低にもかかわら
ず露光ランプの明るさを所望値にしようとする位相制御
定電圧制御装置では、交流電源電圧のピークを検出して
これをデジタル変換してマイクロコンピュータで読み、
ピーク値に対応づけられている位相制御データを半導体
メモリより読んでランプ印加電圧をマイクロコンピュー
タで位相制御するなど、デジタル処理で正確に交流電圧
を制御しようという試みがある。たとえば特開昭５７−
５２９１号公報には、マイクロコンピュータで交流電源
の周波数とピークレベルを検出し、光量指示値とピーク
値に基づいて位相角データを選択し、位相角データをタ
イマにセットしてセラ１へ位相でサイリスタをトリガす
る位相制御が提案さ九ている。

この種の位相制御では、交流電圧に歪が無い場合は所期
の、正確な交流定電圧制御が達成されるが、波形歪があ
るとそれが制御誤差となり、精度が低下する。また開ル
ープ制御であるので、入力電圧の歪及び負荷の変動に対
してこれらを補正する作用かなく、従って入力電圧が真
の正弦波でしかも負荷変動かない場合は、入力電圧が変
動しても出力電圧を一定に保つことができるが、入力電
圧波形が真の正弦波からずれたり、負荷が変動したりす
ると、出力電圧が設定値からすれてくる。

マイクロコンピュータのＲＯ！ｖｉに予め、交流電圧の
実効値に対応付けて所定電圧を負荷に印加するに必要な
制御データ（位相角又は導通角）を格納しておき、入力
電圧の実効値を検出してそれに割り当てられている制御
データをＲＯＭより読み出し、このデータに基づいた時
間たけサイリスク又はトランジノ、りを導通させる従来
の例では、ＲＯＭ内の制御データは、入力電圧が真の正
弦波であるとしたときの計算値又はある変動交流電圧を
入力したときの出力電圧を一定にする実測値であるので
、上記の欠点を有すること）７こなる。しかもこの制御
データの数は、１つの出力電圧に対して５０個以上必要
であり、何段階がの出方電圧を得ようとすると数］、　
ＯＯハイ１〜のＲＯＭを占有しメモリの無駄使いとなる
。

（■目的 本発明の第］の目的は、入力電圧変動や負荷変動にもか
かわらず常に出力電圧を一定に保つことを第１の目的と
し、マイクロコンピュータによる高精度サーボコン）−
ロールを実現することを第２の１」的とし、マイクロコ
ンピュータ利用効率の良い直接制御で、電圧波形の歪や
負荷変動の影響を受けないサーボ制御で、しかも応答速
度の速い、定電圧１１．す御をすることを第３の目的と
する。

（う）構成 本発明のりｆましい実施例においては、（１）マイクロ
コンピュータによって、出力電圧のゼロクロス点からセ
ロクロス点の間を複数回サンプリン／７して初数個の出
力電圧データを得て、個々のデータを２来してそれらを
積算し、２乗積算値をサンプリング回数で除して２乗平
均値を求め、さらにこの２乗１１／：均値を開平して実
効値を求める。

（２）サンブリンクにおけるΔ／Ｄ変換器のタロツク周
期を、マイクロコンピュータによって電源電圧周期と比
例関係を持たせて、すなわち同期化して、５０Ｈｚにお
けるＡ／Ｄ変換限１間内の出力電圧変化量と６０　ｔ（
ｚにおけるそれとを等しくする。

これにより、電源電圧周波数の影響をとりさる。

（３）サンプリング開始時点を、ゼロクロス点と、ゼロ
クロス点からサンプリングパルス幅の１７２だけ遅らせ
た時点の２点とし、そのそれぞれの周期でサンプリンタ
演算した実効値の平均値を検出実効値とすることにより
、あたかもサンプリング回数か２倍になったと同様の効
果を＜！）る。また電源周期の奇数回に１回の割合でサ
ンブリンクを行なうことにより、正の周期と負の周期の
実効値を平均化する。

（４）サンプリング分解能（検出した実効値のテジタル
データ１デーｒジット当りの出力電圧）と導通角又は位
相角登カウンＩ−するタイマの分Ｍ能（導通角又は位相
角タイマのデシタルデータ１デイジツ１−当りの出力電
圧）を等しくし、検出した出力電圧の実効値と予め設定
しである目標値との差を算出し、この差を直接に導通角
又は位相角タイマの値から減じ又は値に加えることによ
り、検出実効値、すなわぢ出力電圧実効値を目標値に近
づける。

以」二のような本発明によると、ピーク値又は平均値検
出による開ループ制御の精度の悪さやＲ，ＯＭの無駄使
い、また従来例によるマイクロコンピュータ間接制御の
利用効率の悪さを全て無くずことができ、高精度で安価
な交流安定化電源装置を実現することガニてきる。

第１図に本発明の一実施例を示す。第１図において、商
用交流（５０Ｈｚ又は６０１（ｚ）は端子ＣＮ２−３と
ＣＮ：ｌ’−／Ｉに印加されて、整流ブリッジＲＥＣＩ
およびＲｉＥ　Ｃ２によって整流される。ブリッジＲＥ
ＣＩのプラス側ラインには端子ＣＮ２−２を介してラン
プ（負荷］、ＡＭＰの一端が、またマイナス側ラインに
はスイソチンクトランジスタＱ３および端子ＣＮ２−１
を介してランプ１、ＡＭＰの他端が接続されている。

ブリッジＲＥＣ２の脈動出力電圧はホ）へカプラＰＣ２
の発光ダイオードＬＥＤ２および分圧抵抗Ｒ１およびＲ
２に印加される。

抵抗Ｒ１およびＲ２によって分圧された電圧は、コンデ
ンサＣ５によって平滑化され、さらにツェナーダイオー
ドＺＤによって安定化されてトランジスタ０１及び０２
を介してＱ３のベースに印加される。

ホトカプラＰＣＩのホトトランジスタＰＴＩは、同しく
ＰＣＩの発光ダイオードＬＥＤＩが発光したとき、すな
わち１−ランジスタ０４がオン（導通）のときオンとな
って、１−ランジスタＱ１をオフぐ非通電）とし、０２
及びＱ３をオンさせる。つまりデジタル制御ユニッ１−
ＤＣＩＪのランプドライブ出力ＤＲＩＶＥが１ルベルの
ときトランジスタＱ３が導通し、ランプＬＡＭＰに電力
が供給される。

ホトカプラＰＣ２はゼロクロスパルスｚＣＰを発生する
。

ＰＣ２の発光ダイオードＬＥＤ２の端子電圧がＬＥＤ２
のスレッショールド電圧以上になるとＬＥＤ２が発光し
、ＰＣ２のホトトランジスタＰＴ２がオンすることによ
り、交流電圧のゼロクロス点でＩ（となるパルスがデジ
タル制御ユニッ１−ＤＣｉＪのＺＣＰ入力端に印加さＡ
しる。

ランプＬＡＭＰ端子電圧Ｖ（出力電圧）は抵抗［１、Ｒ
１９および可変抵抗ＶＲによって分圧され、デジタル制
御二二ソＩＩＫＩＪのアナロタ入力端子ＡＩＮｋこフィ
ーｌ−ハックされる。可変抵抗ＶＲはＡＩＤコンバータ
Ｕ２のアナログ入力のフルスケール調整用であって、出
力電圧のピーク値かＡ／［〕コンバータＵ２のフルスケ
ールになるように設定される。ＲＣ５Ｗは調光スイッチ
であり、０〜７の８段階の明るさを、３ピツ１〜のデー
タ（ｂｏ　＋ｂｌ　＋ｌ）３　）によって指定する。

ＣＮＩ−（ｉには外部から供給されろＤＣ（直流）電圧
が印加され、ＤＣレギュレータＲＥＧによって５ｖの安
定化電圧Ｖｃｃを得て、Ｉ）ＣＵに供給する。ＣＮｌ−
２はスター１〜／ス１−ノブ信号の入力端子であって１
．レベルでスターｌ−を、１ルヘルでストップを指示す
る。ＣＮＩ−３はランプ点灯信シシ′の出力端子であり
、ランプ力絹、入灯しているときはＩ、レベルに、消灯
しているときはＩ（レベルになる。ＣＮ１−４およびＣ
旧−５はランプ点灯異邦イ１；号の出力端子で、異ｌ；
（のときに開に、正常のときに閉になる。この信号によ
り電源遮断リレー（図示せず）を付勢して、ＣＮ２−３
およびＣＮ２　ｉへの電力を遮断する。出力電圧Ｖを一
定に保つサーボ制御は以下のようにして行なわれる。

すなわち、Ｖと相似な電圧をＡ／ＤコンバータＵ２のア
ナログ入力端子ＡＩＮにフィー１−ハックし、デジタル
値Ｄ　Ａ　Ｔ’　Ａに変換してマイクロコンピュータＵ
１に入力し、Ｕ！て実効値ＲＭＳを算出し、ＲＭＳを所
望のＶに等価な目標値ＴＧＲＭＳと比較し、その差ＥＲ
ＲＭＳが０になるように、ランプニーライブ信号ＤＲＩ
ＶＥのパルス幅を変更する。これらの詳ａを次しこ説明
する。

第１表〜第５表にマイクロコンピュータＵ１の入出力ポ
ート、フラグ及びＲＡＭの割すイ」けを示す。

第４表　フラグ 第１表〜第５表における人出力ポート、フラグおよびメ
モリ（レジスタ）の名称は、第２ａ図以降のフ［Ｉ−中
の名称及び第１図のデジタル制御ユニソ１−ＩＣＵの各
端子の名称に符号する。

マイクロコンピュータＵ１は、３つの入出カポ−１−Ｂ
ｕｓ、Ｉ）１，１１２．３つのデス１−人力’ＦＯ，Ｔ
Ｉ　、　ＩＮ’；”（ＴＮＴは割込み人力と兼用）、２
つのフラグＦＯ，Ｆ！、そして１２８のデータＲＡ　Ｍ
を有し、それぞれは第１表〜第５表に示すように機能が
割り付けられている。

ＢＵＳボー１ｉ）Ｔ３からは、第１表にパセすように、
出力電圧Ｖの実効値データ（ＲＭＳ）又は導通角タイマ
のデータ（１’ＪＭＶＬ）を表示するＩ、Ｅｌ）（キャ
ラクタディスプレイ；図示せず）のセフメン１−データ
を出力する。

ポー）〜１〕１には、第２表に示すように、調光スイッ
チからの調光データＬ　ＣＮ　Ｔ　Ｉ化、スターＩ−信
号Ｓ］訂く１及びＬ　Ｉｇ　＋）の表示切換信号が人力
されろ。ポルトＰ２がらは、第；３表に示すように、Ａ
／［〕コンバータＵ２　（７）チソブセレクｌ−（、ｉ
号Ａｌ）ＣＣ５か、同しくクロックパルスＡＩ）ＣＣＣ
ＬＫ、ランプ１〜ライブ信号１）ＲＴ　Ｖ　ＩＥ　、ラ
ンプ点灯信号１０　Ｎ　［）Ｕ　’ｉ’　、ランプ異フ
；（信号Ｅ肚ＲＧ１４．演算表示信号０ＰＥＩｔＲＡＴ
、ＬＥＤ桁１（ライブ信号ＤＩ［ｌ；ＩＴＩおよびＤＩ
ＧＩＴ２か出力される。

第４表に示すように、フラグＦＤは装置の初期状態を判
別するイニシャルフラグ、フラグＦ２は５０１１ｚ又は
６０　！（ｚを判別する周波数フラグである。テスト入
力ＴＯには、ゼロクロスパルスが、同じ＜１１にはＡ／
ｌ〕コンバータからのデジタルテ′−夕１）Ａ　Ｔ　Ａ
が入力される。

データＲＡＭは３２番地以降を使用し、第５表に示すよ
うに、演算結果のストア、カウンタ、バッファレジスタ
及びフラグの機能を持たせている。

さらにマイクロコンピュータＵ１は、独立したタイマ１
を有しており、プログラム処理とは独立して限時動作を
行なうことができるが、このタイマＴによって位相制御
の導通角（時間）を制御する。

次に第２ａ図以丁のフローチャートを参照して、マイク
ロコンピュータＵ１の定電圧制御動作を説明する。第２
ａ図以上のフローチャー１−の各ステップの記号の意味
する内容は次の通りである９゜第６表　フローチャー１
への記号の内容ＪＮｉＴ１．ＡＬｌハ？ニジステｌ＼初
期化Ｒ１為ＥＴ　１）０１＼］Ｓ：ポート・リセソ１−
Ｒに５ＩＦＴ　ＦＬ八らＳ：フラグ・リセラ１へＺＣＩ
Ｉ　Ｈ→１．？：ゼロクロスパルスか立下ったが？５Ｔ
ＡＲＴ　Ｔ’　：周波数検出タイマ（Ｔ）をスタートＳ
１ゝＬ　６０　：　６１）Ｈｚ用サンブリンクＳ１’Ｏ
Ｐ　Ｅ’　：周波数検出用タイマをストップＦＯ＝］？
：フラクＦＯがあるか（最初でないカリ？］〉１？囮ｖ
Ｌ：周波数検出タイマ（Ｔ）のカイン１−値は２０９（
レジスタＦＲＱＶＬの内容）より大きいか？ １？１←１：周波数フラグセット Ｆ２←０：周波数フラグリセソ＋〜 朋１’ＭＬＯ＜−ＥｔＩＬＯ６０：異常検出カウンタＥ
ＭＴＭＬＯに６０Ｈｚの値１４４をセラ１〜 Ｃ！１’ｌ’ＭＬＯ←膳１ＬＯ５０：異常検出カウンタ
ＥＭＴＭＬＯに５０Ｈｚの値７７をセラ１へＥＭＴ？謂
←ＦＵＬＩ、：異常検出力ランクＥＭＴＭＩＩｉに初期
値２５５をロードｓｕｒイＳＱＲ：サンプ：ｊンクデー
タを２乗積算５ＥＮＩＩＮＰ　、入力ポー１−読込みＤ
Ｌ’／ＺＣＰ←−ＤＬＹＺＣＰ＋Ｉ　ニゼロクロスパル
ス幅カウント（セ°ロクロス幅検出カウンタＤＬ”／Ｚ
ＣＰの内容を１インクリメント）ＤＬ”／ＺＣＰ←ＤＬ
ＶＺＣＰ／２　：ゼロクロスパルス幅カウン１〜値を１
７２にするＣＡＬＩＩＭＳ　：実効値算出 ＲＭＳ≧ＰＲＲＭＳ　：実効値（ＦＭＳ）はレジスタＰ
ＲＲＭＳの設定値（メモリ値）１０より太きい？ Ｆｅ１２：初期フラグセット ｉ、０ＮＯＬＩＴ　ＯＮ　：出力ポートＬＯＮＯＵＴに
オン信号を出力セラ１−（ランプ点灯信号ＯＮ ＥＭＧ丁猪：異常検出カウンタ・デクレメントＥＭＧＦ
ＬＧ　＝　１　？：異常フラグＥＭＧＦＬＧがあるか？
（異常検出カウンタの内容は０か？） ＥＭＥＲＧＥ　ＯＮ　：ポー１−　ＥＭＥＲＧＥにオン
信号（ランプ異常）をセラ１−５Ｔ、Ａ、ＲＴ二１４？
ニスタート人カポートは；］か？　（コピスタート指示
あり？） ｓＦｓｒＲｒ　：ラフ１〜スター１へ ＤＥＬＡＹ　：　１／２ＺＣＰ幅の遅延時間刃ウン１へ
ＴＩＭＥＲ：導通角タイマをスタートランプをオンＳＭ
ＰＦＬＧ＝　１　？　：サンプリングフラグが立ってい
るか？ＤＥＬＡ”ｌ’Ｓ　：　ｌ／２サンプリングパル
ス幅の遅延時間カランｌ−５ＭＰＦＬＧ←ＳＭＦＦＬＧ
　：サンプリングフラグ反転Ｆ１＝＝１？：周波数フラ
グが立っているか？５ＬＰ５０　：　５０１＋ｚ用サン
プリングＳＬｌ〕６０　：　６０ｉ１ｚ用ザンブリング
ＡｖｐＲｂ＋ｓ　：　２つの実効値の平均値ＲＭＳ算出
ＴＧＲＭＳ←ＬＣＮＴＩ’ｌｌ−：調光スイッチに応じ
た目標値設定（レジスタＴＧＲＭＳに、スイッチ人カポ
−１＝ＬＣＮＴＲＬのデータをセソ１−） ＥＲＲＭＳ４−ＴＧＩ！ＭＳ−ＲＭＳ　：目標値より実
効値門Ｓを減算した差値を算出１１ＥＲＲＭＳ　＋≧２
７：差値の絶対値は２より大きい？ＴＩＭＶＬ４−ＴＴ
ＭＶＬ　−（ＥＲＲＭＳ＋　１）　：差値±１を導通角
タイマ設定値から引く（タイマ更新） ＲＭＳ≧ＰＲＲＭＳ？：サンプリング実効値は１０より
大か？まず第２ａ図に示すゼネラルフローを参照して、
マイクロコンピュータＵ１の動作を説明する。

装置に電源が投入されると、まずシステムの初期化（Ｉ
ＮＩＴＩＡＬＩＺＥ）を行ない、次に各ポート及び各フ
ラグを以下のようにリセットする。

すなわち、ＢＵＳポートＤＢからＯＯＨを出力してＬＥ
ＤのセグメンＩ−をオフし、ポートＰ１を入力モードに
設定し、ポーｈＰ２に１叶を出力して、ＬＥＤ桁ドライ
ブＤＩＧＩＴＩ　、ＤＩＧＩ丁２にオフデータを、ラン
プ異常信号ＥＭＥＲＧＥにオフを、ランプ点灯信号ＬＯ
ＮＯＵＴにオフを、ランプドライブ信号叶ＩＶＥをオフ
を、Ａ／ＤコンバータクロックＡＤＣＣＬＫにＬを、同
じくチップセレク１〜ＡＤＣＣ５にＨ（ディスエーブル
）をセットし、そして、イニシャルフラグＦＯ，周波数
フラグＦｌ、異常フラグＥＭＧＦＩ、Ｇ１表示フフラグ
ＩＳＦＬＧ及びサンプリングフラグＳＭＰＦＬＧを全て
クリア（Ｌ又は０）する。

次に制御フローに入る訳であるが、第２ａ図のゼネラル
フローにおいて、左側のフロー（ＥＭＬＯＯＰ＞のルー
プは、スタート信号５ＴＡＲＴ到来前の処理であり、右
側のフロー（ＬＲ５ＴＲＴ＞のループはスター１〜信号
５ＴＡＲＴ到来後の位相制御の処理を表わす。

さて、ポート、フラグのリセットが終ると、ゼロクロス
パルスＺｃＰの立ち下がりをセンスし１、立ち下がりが
ない＠台は待つ。

立ち下がりを検知したら、周波数検出タイマＴ（このタ
イマを導通角タイマと兼用）をスタートし、６０ｆ（ｚ
用サンプリングサブルーチン５ＰＬ６０をコールして出
力電圧をサンプリングする。この時点では電源の周波数
は不明であるから、サンプリング時間が電源の半周期を
オーバーしないようにサンプリング時間の短かい５ＰＬ
６０をコールする。

次に１ｊびセロクロスパルスｚＣＰの立ち下がりをセン
スし、立ち下がるまで待つ。

立ち下かったら前述の周波数検出タイマＴをス１ヘツプ
し、タイマＴの値を周波数判別データＦＲＱＶＬと比較
する。タイマ１゛のクロック周期は４３．６μｓｅｃで
あるので、タイマＴの値は電源周波数が５０Ｈｚのとき
は、］、００ｍ５ｅｃ／４３．６μ５ｅｃ＝２２に、同
じ＜　６０ＨｚのときはＢ、３１＋ｓｃｃ／　４３．６
　μ５ｅｃ＝　１９０になる。周波数判別データｌ”　
ＲＱ　Ｓ化としてこれらの中間値２０９を与えておき、
１゛とＦＲＱＶＬを比較しテＴ＞Ｆ’ＲＱ’／ｌ、なら
５０　Ｈｚであると、 Ｔ＜ＦＲＱＶＬなら６０１１ｚト判別する。判定の結果
、５０Ｈｚなら周波数フラグＦ１をリセットし、異常検
出カウンタＥＭＴＭ旧、ＥＭＴＭＬＯに５０Ｈｚ用初期
値ＦＵＬＬ　、　ＥＭＬＯ５０をロードし、６０　Ｈｚ
なら同じく異常検出カウンタＥＭＴＭ１１Ｔ、ＩＥＭＴ
ＭＬＯに５０Ｈｚ用初期値ＦＵＬＬ、ＥＭＬＯ６０をロ
ードする。なお、フローが前後するが、この周波斂判定
前に、イニシャルフラグＦＯの判定を行ない、イニシャ
ルフラグＦＯ−０ならば周波数判定、異常検出カウンタ
への初期値ロードを行ない、そうでないＦＯ＝１ならば
、これらの処理をスキップする。

次に２乗積算すブルーチンＳＵＭＳ叶をコールし、５Ｐ
Ｌ６０でサンプリングした出力電圧の瞬時値ＭＯＤＡＴ
Ａの各々を２乗して、総和し求め、入力ステータスセン
スサフルーチン５ＥＮＩＮＰをコールして、入力ポート
データを入カスデータスバソファｌＮ５ＴＴＳに取り込
み、３たびゼロクロスパルスｚＣＰの立ち下がりを待つ
。立ち下がりを検知したらゼロクロスパルス幅カウンタ
ＤＬＹＺＣＰをインクリメントし、ゼロクロスパルスＺ
ＣＰのレベルがＨになるまで、インクリメントを続行す
る。ゼロクロスパルスＺＣＰが１１になったら、ゼロク
ロスパルス幅検出カウンタＤＬＹＺＣＰの値を２で割っ
てＤＬＹＺＣＰにストアしておき、実効値算出サブルー
チンＣＡＬＲＭＳをコールする。

ＣＡＬＲＭＳでは、２乗積算サブルーチンで求めた２乗
積算値ＳＵＭＳＱＩＩ、　ＳＵＭＳＯＭ、　ＳＬＩＭＳ
ＱＬを周期に相当する最大サンプリング回数ＰＥＩ’ｔ
ＩＯＤ（５０）で割って、２乗平均値ＭＳＱＲＨ１，，
ＭＳＱＲＬＯを求め、次ニコれをルート（平方根）して
、実効値ＲＭＳを算出する。実効値ＲＭＳがランプ点灯
判別データＰＲＲＭＳ　（１０）より小さいときは、ラ
ンプは点灯していないと判定して、位相制御ループ（Ｌ
　ＲＳ　Ｔ　ＲＴ　＞ヘジャンプし、大きいときはラン
プが点灯していると判定して１．イニシアルフラグＦＯ
をセラ１−シて、ランプ点灯信号ＬＯＮＯＵＴをオンと
し、外部にランプ点灯を表示する。次に異常検出力ウン
ダＥＭＴ肛１．　ＥＭＴＭＬＯによる異常検出サブルー
チンＥ　Ｍ　Ｇ　’ｆＩ　Ｍをコールする。このサブル
ーチンＥＭＧＴＩＭは、先にｏ−ドしたＦＵＬｉ、　（
２５５）　、　ＥＭＬＯ５０（７７）、又はＥＭＬＯ６
０（１４４）がゼロになるまで、このルーチンがコール
される毎に、ＥＭＴＭＨＩ、　ＥＭＴ肛０をデクシメン
１−シ、ゼロになったら異常フラグＥＭＧＦＬＧをセラ
１−する。異常検出サブルーチンＥＭＧＴす１は、ゼロ
クロスパルスＺＣＰの３度の到来に１回コールされるの
で、異常フラグＥＭＧＦＬＧがセラ１−されるまでの時
間は、５０　Ｈｚのとき、（２５５＋７７）　Ｘ３Ｘ１
０ｍｓｅｃ＝９．９６Ｓ　ＯＣに、６０１１ｚのとき（
２５５＋１４４）　Ｘ３Ｘ８．３＋ｎ５ｅｃ＝＝９．９
４ｓｅｃになり、いずれも約１０秒になる。

次に異常フラグＥＭＧＦＬＧのチェックを行ない、Ｌな
らば＜ＥＭＬＯＯＰ＞に戻り、Ｈならばランプ異常信号
ＥＭＥＲＧＥをオンして停止する。ＥＭＥＲＧＥのオン
によりセーフティリレーＲＡが付勢されるが、このリレ
ーにより本装置の電源が遮断（回路は図示せず）され、
ランプが点灯し放しという危険状態を回避する。

以上で電圧安定化動作に入る前の予備動作、すなわち、
電源周波数の判別、真のゼロクロスポインＩ−の検出、
ランプ点灯状態の検出及びランプ点灯具＜ｆ、　（つき
放し）の検出を終了する。

次に電圧安定イヒのための位相制御動作の説明に移る。

第２ａ図の右側のフローにおいて、ます本装置のスター
ト信号５ＴＡＲＴをセンスし、前述した予備動作中に入
力ステータスバッファｌＮ５ＴＴＳにとり込んだ５ＴＡ
ＲＴ信号と、今回センスしたスタート信号５ＴＡＲＴが
一致し、かつＨならば、ゼロクロスパルスＺＣＰの立ち
下がりを待つ。それ以外の場合は、最初のＢＥＧ’ＩＮ
に戻る。なお、フローは一致の判定を省いである。

ゼロクロスパルスｚＣＰの立ち下がりが検知されると、
イニシアルフラグＦＯのチェックを行なう。ＦＯが０な
らば、ソフトスタートサブルーチン５ＦＳＴＲＴ（詳細
は後述）をコールして、ランプへの電力を除々に増大す
るソフトスタート このルーチンをスキップして１／２ゼロクロスパルス幅
ディレーサブルーチンＤＥＬＡＶをコールする。

１）Ｅ　Ｌ　Ａ　’／ては、、先にゼロクロスパルス幅
検出カウンタＤ　Ｌ　Ｙ　Ｚ　Ｃ　Ｐにストアしたデー
タが０になるまでデクレメン１へする。つまりセロクロ
スパルス幅の中央まで待つことになり、真のセロクロス
ポイントか検出てきたことになる。

次に導通角タイマザブルーチンＴＩＭＥＲをコールする
。Ｔ　Ｔ　Ｍ　ｉ？．Ｒて）よ、導通角タイマＴ（先の
周波数検出タイマＩ゛と兼用）をスタートすると同時に
、ランプ１−ライフ信号ＤＲＩＶＥを、オンとして、ラ
ンプに通電する。次にサンプリングフラグＳＭＰＦＬＧ
をチェックし、１ならは１／２サンプリングパルス幅デ
ィレーサブルーチンＤＥＬＡＶＳをコールし、０ならば
、Ｄ［ミＬＡへ′ＳをスキップしてＳ　Ｍ　Ｐ　Ｆ　Ｌ
　Ｇを反転する。ＤＥＬＡＹＳはサンプリングパルスす
なわちＡ／Ｄコン八−へチソプセレク１へ信号ＡＤＣＣ
Ｓパルスの周期の１／２だけ時間をかせぐサブルーチン
で、サンプリングフラグＳＭＰＦＬＧをチェックする毎
に、コールされたり、スキップされたりする。こうする
ことにより「みかけ」のサンプリング回数が２倍になり
、サンプリング精度が２倍になる。

次に、周波数フラグＦ１をチェックする。Ｆｌが０なら
ば５０Ｈｚ用サンプリングサブルーチンＳＰＬ５０を、
１ならば６　０　Ｈ　ｚ用すンプリングサブルーチンＳ
ＰＬ６０をコールする。

サブルーチンＳＰＬ５０およびＳＰＬ６０ては、出力電
圧Ｖと相似な電圧ＡＩＮの瞬時値をサンプリングしてＡ
　／　Ｉ）変換し、データＲ　Ａ　ＭのＭＯＤＡＴＡ番
地以降にス１−アする。電源周波数によってサンプリン
グしたデータに差が生じないように、ＳＰＬ５０でのＡ
／Ｄコンバータクロック周波数は約５０ＫＨｚに、Ｓ　
Ｐ　Ｌ．６　０では同じく約６０に！−１ｚに設定し、
サンプリング回数ＳＰＴＩ旧よ、５０Ｈｚ。

６　０　Ｈ　ｚとも最大５２回のところを３回少なめの
４９回に設定しである。詳細は後述する。

ところて、導通角タイマサブルーチンＴＩＭＥＲでスタ
ー１−１．たタイマＴは、５０１１ｚ用又は６０　Ｈｚ
用サンプリングサブルーチン５ＰＬ５０又はＳ　Ｐ　ｌ
−６０の処理の途中てオーバフローし、内部割りこみが
がかってプログラムの実行は割りこみサービスサブルー
チンＪＮＴＲＰＴに移る。このサブルーチンではタイマ
Ｔをス１−ノブすると同時に、ランプドライブ信号１）
ＲＩ　Ｖ　ＩＥをオフとして、ランプへの電力供給を停
止する。

割込みザービスルーチンＴＮＴＲＰＴの処理か終了する
と、プログラムの実行は再びサンプリングサブルーチン
５ＰＬ５０又は５ＰＬ６０に戻る。サンプリング処理か
終了すると再びゼロクロスパルスＺＣＰの立ち下がりを
待つ。

ＺＣＰの立ち下がりを検知すると、再度１／２ゼロクロ
スパルス幅ディレーサブルーチン及び導通角タイマザブ
ルーチンＴＩＭＥＲをコールし、次に２乗積性サブルー
チンＳＩＪＭＳＱＲをコールする。このサブルーチンＳ
　Ｕ　Ｍ　Ｓ　Ｑ　Ｒでは、先にサンプリングサブルー
チンＳ　Ｐ　Ｌ　５０又はＳ　ｌ）Ｌ　６０でサンプリ
ングした４９個の瞬時データＭ　Ｏｌ）ｉ〜ＦＡの各々
を２乗して積算し、３バイ１〜のバッファレジスタＳｔ
１ＭＳＱＨ，ＳいＩＳＱＭ、　ＳＵＭＳＯＬにストアす
る。

次に入力ステータスサブルーチン５ＥＮＩＮＰをコール
して、入力ポートＰ１のテ゛−夕を入カスデータスバソ
ファｌＮ５ＴＴＳに取り込み、３たびセロクロスパルス
ｚＣＰの立ち下がりを待つ。ゼロクロスパルスＺｃＰの
立ち下がりを検知すると、３たび１／２ゼロクロスパル
ス幅ディレーサブルーチン及び導通角タイマサフルーチ
ンＴ　Ｔ　Ｍ　ｉＥ　Ｒをコールし、次に実効値演算サ
ブルーチンＣＡ　Ｌ　ＲＭ　Ｓをコールする。このサブ
ルーチンＣＡｌ、ＲＭＳでは、先に演算した２乗積算値
Ｓ　Ｕ　Ｍ　ＳΩ１１．ｓＵｆ４ＳＱＭ　、　５ＵＮＳ
ＱＬを最大サンプリング回数ＰＥＦＩＩＯＩ）（５２）
で割ッテ、２乗平均値ＭＳＱＲＨＩ、　ＭＳＱＲＬＯを
求め、これをルートしてルー１−２乗平均値、すなわち
実効値を求め、バッファレジスタＲＭＳにス１〜アする
。

次に実効値平均サブルーチンＡＶＥＲＭＳをコールする
。

このサブルーチンＡν［Ｅ　ＲＭ　Ｓでは、サンプリン
グフラグＳＭＰＦＬＧが０のときサンプリングしたデー
タの実効値を５ＥＣＲＩづＳに、同じ＜　ＳＭＰＦＬＧ
か１のときサンプリンクしたデータの実効値をＦＳＴＲ
ＭＳにそれぞれス１ヘアして、Ｓ　ＣＣＲＭ　ＳとＦＳ
ＴＲλＩＳの平均値を算出してレジスタＲＭＳにストア
する。

次（こ実効値平均サブルーチンＡ　’１’　Ｅ　ＲＭ　
Ｓをコールする。このサブルーチンＡ　Ｖ　Ｅ　Ｒトｉ
　Ｓでは、サンプリングフラグ５ｊ・Ｉ　Ｐ　Ｆ　Ｌ　
ＧがＯのときサンプリングしたデータの実効値を５ＩＥ
ＣＲ訃に、同しくＳＭＰＦＬＧが１のときサンプリング
したデータの実効値をＦ　Ｓ　Ｔ　ＲＭ　Ｓにそれぞれ
ス！−アして、Ｓ　Ｅ　ＣＲＭ　ＳとＦＳＴＲＭＳの平
均値を算出してレジスタＲ１ｌ５にストアする。すなわ
ち、全波整流波形の３サイクルに１回サンプリングおよ
び演算した実効値Ｆ　Ｓ　Ｔ　ＲＭ　Ｓと、次の３サイ
クルに１回サンプリングおよび演算した実効値５ＥＣＲ
１！Ｓの平均値を実効値Ｒ＋・ＩＳとする。

次に、出力電圧Ｖの実効値ＲＭＳを一定に保つサーホ制
御動作に移る。ます人カスデータスハノファ、Ｔ　Ｎ　
Ｓ　Ｔ　’ｌ’　Ｓの調光データＬ　ＣＮ　Ｔ　ＲＬを
とり出し、このデータ０〜７に応した目標値を調光デー
タＬＣＮＲＨＬからルックアップして目標値レジスタＴ
ＧＲＭＳにロードする。

例えば、Ｌ　ＣＮ　’Ｉ’　ＲＬが０のときはＴＧＲＭ
Ｓ　＝　１００．１のときは、１０４、・・・・・、７
のときは１２８というように８つの目標値を設定する。

この目標値ＴＧＲＭＳＯ値は、第４図に示すように、出
力電圧■と一次式の関係があり、Ｔ　Ｇ　ＲＭ　Ｓの１
００〜１２８の４おき、８つのデータは、Ｖ（７）６２
．５−８０．０の２．５Ｖステツプ、８つの出力電圧と
等価である。

さて、次に目標値Ｔ　Ｇ　ＲＭ　Ｓと検出した実効値Ｒ
ＭＳの差ＥＲＲＭＳを求め、Ｅ　ＲＲＭ　、Ｓの絶対値
が２より太きいときは、ＥＲＪＩＳか正なら、１を引き
、負なら１を加えた値を、導通角タイマバッファＴ　Ｉ
　ｌ’ｌ　Ｖ　Ｌから引く。

例えば、丁ＩＭＶＬ　＝　１−３５　（導通角タイマＴ
に同じ）、ＴＧＲトｌＳ＝］、１６（Ｖ＝７２．５Ｖ）
、ＲＭＳ＝ｉ、１２とすると、１ＥＲＲＰｉｓ＝１．１
］６−１１２＝４．　　ｌ　’Ｉ　ｌ　＞］、　４＞０
テあるから、ＴＩＭＶＬ　＝　１３５　　（４］、）　
”　１．３２．またＲＭＳ＝１］、９ならばＥＲＲｌ、
ＩＳ＝　１１．６−１１９＝−３，１−３１＞１゜−３
＜Ｏてあルカら、ＴＩＭＶＬ　＝　１３５　　（３＋１
）　＝　１．３７となる。Ｅ　ＲＲＭ　Ｓの絶対値力・
２未満のときは、これらの処理をスキップする。

すなわち、このように検出値ＲＭＳが目標値Ｔ　Ｇ　Ｒ
Ｍ　Ｓより大きいとぎは、導通角αを小さくし、小さい
ときは同じくαを大きくして検出値つまり出力電圧■を
設定値に近づけるサーボ制御が自動的に行なわれる。し
かも、導通角タイマＴの分解能Δｖしは、第５図に示す
ようＬ二〇、６０Ｖ／ｄｊ、ｇテ、ΔＶｓ≧ΔＶｔ。

の１ｙＪ係があるので、１」標値Ｔ　Ｇ　ＲＭ　Ｓと検
出値ＲＭＳＯ差に１在プラス、マイナスしたたけのデー
タをターｒマ増減のデータとすることができる。

なお、ＩＥＲＩいＩＳ≦１のときのタイマ更新処理のス
キップ、タイマ増減データへの１のプラス・マイナスは
、タイマの増又は減の「行きすぎ」によるハンチング（
行きずき戻りすきをくり返えす振動）を防止するための
処理である。

次に、実効値開Ｓとランプ点灯判別データＩ）ＲＩｔ　
ｌ・ＩＳと比中支し、ＲＭＳが固く［伸Ｓより小さいと
きは、（［Ｉ　Ｅ　Ｇ　Ｉ　Ｎ　）ヘンヤンプし、太き
いときはランプ点灯信号１、、ＯＮ　Ｏ旧をオンとして
、外部にランプ点灯を表示する。点ジ″「判＞ｊＩＩテ
ーク円＋　Ｒ１１Ｓの値を適当に選ぶことにより、ラン
プの＋、’、ｉ、灯の状態を判別することも可能である
。

な、＋３．１〕旧（トＩＳの値は、０でもランプの点灯
が判別でさろか、Ａ／ｌ）コンバータＵ２のノイズ、Ｉ
−リフ１−等を考慮して、０より大きい値１０に選んで
ある。

最後に異邦検出サブルーチンＥＭＧＴＩＭをコールして
、異常検出カウンタＥＭＴＭＩＩＩ、　！ミＨＴＭＬＯ
をデクシメン１−シ、０でないなら異常フラグＥＭＧＦ
ＬＧをリセラ１−５０ならＥ　Ｍ　Ｇ　Ｆ　Ｌ　Ｇをセ
ラ１−する６異常フラグがＯなら、制御ループの最初Ｊ
ＳＴＲＴに戻り、１なら異常信号Ｅ　Ｍ　Ｅ　ＲＧ　Ｅ
をオンとし７てセーフティリレーＲＡを介して装置の電
源を遮断（図示せず）する。

１つ前のサイクル及びこのサイタルとも導通角タイマＴ
がスター１−シた後、Ｔのオーバフローにより割り込み
が発生するが、これの処理は先に述べたので省略する。

第３図に、第２ａ図の石鋸の制御ループのタイ１１チヤ
ー１へを示す。

次に、メインルーチンの詳細ブロック及び各サブルーチ
ンの説明を行なう。

第２ｂ図において、Ｓ　ｒＥ　Ｎ　Ｚ　ＣＰはゼロクロ
スパルスＺＣＰの立ち下がりを検出するサブルーチンで
、ＺＣＰか１になるまて待ち、１になったらＯになるま
で待ぢ、０になったらリター二ノする。５ＥＮＴＮＩ）
は、ポー１へ１（Ｐｌ）のデータを人カスデータスハノ
ファＩ　Ｎ　Ｓ　Ｔ　ｉ’　Ｓにとりこむサブルーチン
であり、ポー１−１の内容をアキュムレータＡに転送し
１次いてｌＮ５ＴＴＳに転送してリターンする。

ＩＥＩ・ＩＧＴＴ旧よ、異常検出タイマサブルーチンで
、２パイ１〜の異常検出カウンタＥＭＴＭＨＩ、　ＥＭ
ＴＭＬＯのデクレメン１−及び０判定を行なう。ますカ
ウンタの下位ハイｈＥＭＴＭＩ、Ｏをチェックし、０で
ないならデクレメン１へして、異常フラグＥ　Ｍ　Ｇ　
Ｆ　Ｌ　ＧをリセッＩ〜してリターンし、０なら今度は
カウンタの上位バイトＥＨＭＩＩＩをチェックする。Ｅ
　Ｍ　Ｔ　Ｍ　ＨＩか０てないなら、ＩＥ　＋４　Ｇ　
ＦＬ　Ｇをリセラ１へしてリターンし、０ならＥＭＧＦ
ＬＧをセフ１−シてリターンする。ＤＥＬＡＶはゼロク
ロスパルス幅の１７２の時間遅れを作るサブルーチンで
、メインルーチンでカラン１へしたゼロクロスパルス幅
の１７２のデータの入ったカウンタＤＬＹＺＣＰが０に
なるまでテクレメン［へし、０になったらリターンする
。Ｔ　Ｉ　Ｍ　ＥＨよ、導通角タイマザプリーチンで、
タイマバッファＴＩＮ＼１１．のデータをタイマＴにロ
ードし、タイマ′Ｆのオーバフローによる内部割り込み
を許可してタイマＴをスターＩ〜し、ランプドライブ出
力ＤＲＩＶＥをオンとしてリターンする。

ＤＥ、ＬＡ’／Ｓは、サンプリングのスタートをゼロク
ロス点（ゼロクロスパルスの中点）から、Ａ／Ｄ変換チ
ップセレクトパルス幅の１７２だけすらすためのディレ
ーを作るサブルーチンであり、ディレーカウンタＤ　Ｓ
　ＣＮ　Ｔに初期値ＤＳＴＩＭをロードしてＤＳＣＮＴ
か０になるまでテクレメントし、０になったらリターン
する。

５ＦＳＴＲＴは、ランプへの印加電圧を徐々に立ち」二
げることにより突入電流を防止するソフトスタートサフ
ルーチンである。まず周波数フラグＦ１をチェックし、
０ならば、ソフト回数カウンタ５ＦＴＣＮＴに５０　ｔ
（ｚ用回数データＳＦＴＭ５０を、減算レジスタＳ　Ｕ
　Ｂ　ＲＥ　Ｇに５０　Ｈｚ用減算データ５ＢＶＬ５０
を、そしてアキュムレータＡニ５０１１ｚ用導通角タイ
マ初期値ｉ　Ｎ　Ｖ　Ｉ−６０をロードする。

次にアキュムレータＡの内容を導通角タイマバッファ丁
Ｉ　Ｍ　Ｖ　Ｌに転送して、サブルーチンＤＥＬＡ／Ｖ
及びＴＩＭＥＲをコールしてランプをオンとする。次の
カウンタＣＬ　ＣＮ　’ｌによるディレーは、第１図に
おりるトランジスタ０３のスナバ回路Ｒｅ　ｒ　Ｃ８に
よるゼロクロスパルスの「ヒケ」（チャタリング）を回
ｉ錠するだめのルーテンである。

カウンタＣＩ、ＣＮＴニ初期値ＥＳＤ［、ＡＶをロード
し、ＣＬＣＮＴが０になるまでサブル−チンＤＥＬＡＶ
をコールする。

次にゼロク「ＩスパルスＺＣＰの立ち下がりをセンスし
、立ち下かったら導通角タイマバッファＴＩＭＶＬから
、減算レジスタ５ｔｌＢＲＥＧの内容を引き、２回目の
タイマデータを得る。次にソフ１へ回数カウンタＳ　Ｆ
　］’　ＣＮ　ｉをデクレメン１〜し、５ＦＴＣＮＴが
ｏになるまでループ（ＳＯＦｌ、Ｐ）をイリ返し、０に
なったらリターンする。

メインフしＩ−のところで説明したサーボコン１−〇　
　）Ｉ）　＋７）　１３Ｙ−ｎｌｉを、同しく第２ｂ図
の１．０ＯＫ−ＵＰＩ’　Ｇ　Ｉ（Ｍ　Ｓ及び５ＥＲＶ
ＯＣにＮＴＲ０ＬＬＩＩ　示す。

人カスデータスハソファＩ　Ｎ　Ｓ　Ｔ　Ｔ　Ｓの内容
をアキュムレータＡにロー１〜して反転（調光スイッチ
ＲＣ５Ｗの出力は負結論理である）して、上位５ピッ１
へをマスクする。アキュムレ〜りＡの内容に調光データ
テーブルＬＣＮＴＢＬの先頭番地を加えて、調光データ
に応じたテーブルの番地をアキュムレータＡの内に得る
。次にへの内容でアドレスされるテーブル番地のデータ
をアキュムレータＡにロードし、さらに目標値レジスタ
ＴＧＲＭＳにロー１〜する。調光データはフローの右側
に示すような８種類のデータであり、先に説明したので
ここでは説明を省略する。

次いで、目標値ＴＧＲＭＳと実効値ＲＭＳの差Ｅ　ＲＲ
Ｍ　Ｓを求める。Ｅ　ＲＲＭ　Ｓが０なら、導通角タイ
マバッファＴＩＭＶＬからＥＲＲＭＳを引き（ＩＥＲＲ
Ｍｓは０であるから１’　Ｉ　Ｍ　Ｖ　Ｌは変わらない
）、０でないならその正負をチェックする。正ならば１
を引き、負ならば１を加えてＴＩＭＶＩ、から引く。

この処理はメインフローで述へたＩＥ　ＲＲＭ　Ｓの絶
交４値と２との比較処理と笠価であるが、ブロクラムが
簡単となる。つまり、ＥＲＲＭＳの絶対値が２未渦とい
うことは、［ｉＲＲＭＳは、−１，Ｏ，ｌのいずれの値
しかト’Ｊ　＜！？　すＮ。ｌＥＲＲＭｓカー　１す）
、）　１　＆　ＪＪＩＩ　エテＯニ、■なら］を引いて
０に、また０ならそのままＴ　Ｉ　Ｍ　Ｖ　Ｌから引く
ノテ、ＩＥ　ＲＲＭ　Ｓが−１，０又は１のときには丁
ＩＭＶＩの値は変わらない。Ｅ　ＲＲＭ　Ｓが一２以下
又は２以上の場合は、それぞれの値に１をプラス又はマ
イナスした値を１’ＦＶＩ、から引いてタイマＴの値を
更新する。

第２ｃ図に５０１１ｚ及び６０　Ｈｚのザンプリンタサ
ブルーチン５ＰＬ５０及びＳ　Ｐ　ｌ−６０を示す。５
ＰＬ５０及びＳＰＩ、６ｏは、Ａ／Ｄコンバータのタロ
ツクパルスＡＤＣＣＬＫの「１」の時間か異なる以外は
全く同しであるので、５ＰＬ５０のみについて説明する
。

まずサンブリンクカウンタＳＭＰＣＮＴｌこサンブリン
ク回数Ｓ　Ｐ　Ｔ　Ｉ　Ｍをロードし、サンプリングデ
ータをス１ヘアするＲＡＭのアドレスポインタＲＯに先
頭番地をロー１〜する。次にピノ１−カウンタＢＩＴＣ
ＮＴにワード艮Ｗ　Ｄ　ｌ−Ｎ　Ｇをロー１−シ、Ａ／
１．’コンバータＵ２ヘチップセレクｈ　Ａｌ）ＣＣ５
＝　Ｉ、を出力して、Ｕ２を１′ネーブルとし、同じ＜
ｌＪ２ヘクロックＡＤＣ’ＣＩ、Ｅ二［Ｉを出力する。

次いてＵ２からのＡ／Ｄ変換されたシリアルデータＤ　
Ａ　１’　Ａをチェックし、１なら待ち、０ならタロツ
クＡ　Ｉ）ＣＣＬにをＬにし再度データＤＡＴＡをチェ
ックして、１ならキャリーフラグｃ■をセラ１〜し、０
ならそのままアキュムレータＡをキャリーを含めて左シ
フ１〜する。次にビットカウンタＢＩＮＣＮＴをデクレ
メントして、ＢＩＴＣＮＴがＯになるまで＜ＡＤＣＯＮ
５＞のループをくり返えす。つまりこの（ＡＤＣＯＮ５
゛、のループでは、最上位ビットＭＳＢから１ヒツトづ
つクロックに同期して入力されるシリアルテ゛−夕をキ
ャリーフラグを介してアキュムレータＡの最下位に順次
大れて行くことにより、シリアル−パラレル変換を行な
っている。

さてＡ、／Ｄ変換か終了すると、チップセレク１−ＡＤ
ＣＣ５を１にして、Ｕ２をディスエーブルにし、Ａ／Ｄ
変換したデータの入ったアキュムレータＡの内容をアド
レスポインタＲＯでアドレスされるＲＡＭにストアし、
ＲＯをインクレメントして次のＲＡＭのアドレスをポイ
ン１〜する。最後にサンプリングカウンタＳＭＰＣＮＴ
をテクレメン１〜して、Ｓ　Ｍ　Ｐ　ＣＮ　Ｔが０てな
いなら、＜ＡＱＬｌｉＳ５＞にジャンプ０して次のサン
プリンタを開始し、Ｏならリターンする。

５ＰＬ５０のＡ／Ｄ変換変換９夕２９ ６０のＡ／Ｄ変換変換９夕２９ 源周波数の関係と同じになるようにダミーデイレ−で調
整する。すなわち、ｆ　−ＣＬＫ６０二６０　Ｋ　Ｈｚ
ならｆ　−ＣＩ、Ｋ５０二５０　Ｋ　ｔ（ｚに、ｆ−Ｃ
Ｌに６０＝３０ＫＨｚならｆ−〔１，に５０＝２５にｌ
ｌｚというように設定する。このようにすると、ある瞬
時値のＡ／Ｄ変換時間内における正弦波電圧の変換量が
、５０１１ｚても６０肚でも同しになり、電源周波数の
差によるサンプリングデータの差をなくすことができる
。

第２ｄ図のＳＵＭＳＱＲは、２乗積算サブルーチンであ
り、サンプリングした各瞬時値ＭＯＤＡＴＡを２乗して
、それらの総和を求め、３バイトのレジスタＳ聞５ＱＩ
Ｉ、　ＳＩＨＩＳＯＭ、　ＳＵトＩＳ０＋−に糸古果を
ス１−アする。まず積算レジスタをクリアし、積算カウ
ンタＳＩＪＭＣＮＴにサンブリンク回数５ｌ）ＴＩ阿を
ロー１−シ、サンプリングデータをス１〜アしであるＲ
ＡＭの先頭番地をアドレスポインタＲＯにロー１へする
。

次に被乗数レジスタＭＣＡＮＤ及び乗数レジスタ１什Ｌ
ＩＥＲＥサンプリングデータをロー１ミし、乗算サブル
ーチンＭ　Ｌ　Ｔ　Ｐ　Ｌ　Ｙをコールして２乗し、結
果を２乗レジスタ５ＱＲ１１丁、　５ＱＲＬＯにロー１
（する。次にキャリーフラグＣ■をクリアして、２乗積
算レジスタに２乗レジスタを加算しアドレスポインタＲ
Ｏをインクリメントして、次のデータをアドレスする。

最後に積算カウンタＳｔ１ＭＣＮＴをデクシメン１−シ
て、ＳＵＭＣＮＴが０でないならば（ＳＯ５（１１、Ｐ
）に戻って次のデータの演算を行ない、０ならばリター
ンする。

同じ＜ＣＡＬＲＭＳは、実効値演算サブルーチンであり
、次に求めた２乗積算値を電源電圧の周期に相当する最
大サンプリング回数ＰＥＲＩＯＤで割り、結果をルート
（平方根）する。なお最大サンプリンタ回数ＰＥＲＩＯ
Ｄは、ゼロクロスからゼロクロスまでサンプリングした
場合のサンプリング回数であり、実際はゼロクロス、Ｑ
の少し手前でサンプリングを終了している。なぜなら前
通電の場合、サンプリンクの最後の方は導通していない
のでデータは０であるから、早めにサンプリングを終っ
て、別の処理を行なう方がよいので、少し手前で終るよ
うにした。　」二記結果のルート（平方根）においでは
、まず除数レジスタＤＩＶＩＳＲに最大サンプリング回
数ＰＥＲＩＯＤをロー１クシ、次に被除数レジスタペア
ＸＡ。

Ａに２乗積算値の」二、中位ハイｌ−５ＵＭ１−５Ｕ、
　ＳＩＪＭＳＱＭの内容を転送して、除算サブルーチン
ＤＩＷＩＤＥ髪コールする。アキュムレータＡに残った
商を２乗平均レジスタの」二位バイｈＭｓＱＲ旧にス１
−アし、アキュムレータＡに２乗積算値の下位バイトＳ
ＵＭＳＱＬの内容を転送する。

被除数レジスタペアの上位バイトＸＡには、先の除算の
余りが残っているので、再度除算サブルーチンＤ　Ｉ　
Ｖ　Ｉ叶をコールして、商人を２乗平均レジスタの下位
ハイ１−Ｍ５ＯＲ＋−０にス１〜アする。

次にルー１へサブルーチンＣＡＬＲＯ丁をコールして２
乗積算値のルー１〜をとり、結果ＲＯＯＴを実効１直バ
ツフアＩｔ　Ｍ　Ｓにスｌ−アしてリターンする。

同しく　ＡＶＩＥＲＭＳは、２個の実効値ＦＳＴＲＭＳ
及びＳ　ＩＥ　ＣＲＭ　Ｓの平均値を求めるサブルーチ
ンである。メ　・インルーチンの説明の内で、サンプリ
ングフラグＳ　Ｍ　Ｉ）Ｆ　Ｌ　Ｇか１のときはサンプ
リングの開始をゼロクロス点からずらしてサンプリング
した実効値Ｆ　Ｓ　Ｔ　＋＜　ｒ・ＩＳどすらさないて
サンプリングした実効値ＳＥＣＲＭＳ’ｌ加えて２で割
り、結果を実効値バッファＲＭＳにス１−アする。

ＡＶＲＭＳのフローにおいて、まずサンプリングフラグ
ＳＭＰＦＬＧをチェックし、■ならばＲＡＭアドレスポ
インタＲＯにＦＳＴＲＭＳを、０ならはＳＥＣＲＭＳを
ロードし、実効値バッファＲＭＳの内容をＲＯの内容で
アドレスされるＲＡＭにストアする。次いでイニシャル
フラグＦＯをチェックし、０ならばＦＯを反転してリタ
ーンし、１ならはＦ　Ｓ　Ｔ　ＲＭ　ＳとＳＥＣＲＭＳ
の平均値を算出して結果をＲＭＳにスｌ〜アしてリター
ンする。イニシャルフラグＦＯが０のとき、平均値演算
を行なわないのは、初期はＳＥＣＲＭＳの内容が定まら
ないからである。

同じ＜　ＣＡＬＲＯＴはルー１〜演算サブルーチンであ
り、被ルートレジスタベアＸＡ、へのルートをとり、結
果をルートレジスタＲＯＯＴに移す。

第２ｅ図に乗算サブルーチンｊ什ＴＰＬＹ及び除算サブ
／Ｌ／　　ｆ　’）　ＤＩＶＩＤＥ　ヲ示す。Ｍ　Ｌ　
Ｔ　Ｐ　！、■は、被乗数レジスタＮＣＡＮＤに乗数レ
ジスタＭＰＬＩＥＲを乗じ、積をレジスタペアＡ、、　
ＭＰＬＩＥＲに残す。ＤＩＷＩＤＥは被除数レジスタペ
アＸＡ、　Ａを除数レジスタＤＩＶＩＳＲで除し、商を
Ａに、余りをＸＡに残す。

（Ｄ効果 以上のような本発明によると、ピーク値又は平均値検出
による開ループ制御の精度の悪さやＲＯＭの無駄使い、
また従来例によるマイクロコンピュータ間接制御の利用
効率の悪さを全て無くすことかでき、高精度で安価な交
流安定化電源装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の構成を示す回路図、第２
ａ図は第１図に示すマイクロコンピュータＵ１の制御動
作概要（メインルーチン）を示すフローチャー１−１第
２ｂ図、第２ｃ図、第２ｄ図。 および第２ｏ図は、制御動作の各部詳細（サブルーチン
）を示すフローチャート、第３図はマイクロコンピュー
タＵ１の制御タイミンクを示すフローチャー１−１第４
図は、位相側データ（実効値データ：（Ｍ　Ｓと制御出
力電圧の関係を示す夕′ラフ、第５し］はゼロクロス点
からスイッチングトランジスタのオフまでの導通位相角
（タイマデータＴＩＭＶＬ）と出力電圧の関係を示すグ
ラフである。 ｌＪ２：Ａ／Ｄコンバータ ＲＣ５ＩＩ：調光設定スイッチ ＲＥＧ　：定電圧素子 ０３ニスイツチング１ヘランジスタ ＲＥＣＩ　：余波整流ブリッジ 特許出願人　株式会社リコー 短４　図 一−ｉホカ亀ＪＦ（Ｖｒｍｓ） 第５図 −、出力電万ヨ　（Ｖｒｍｓ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）負荷と直列にして、交流電源ライン又は該交流電
   源ラインに接続された整流器の直流出力ラインに接続さ
   れたスイッチング回路； スイッチング回路に通電制御信号を与える導通制御回路
   ； スイッチング回路の出力電圧を検出してデジタル変換す
   るデジタル変換手段：および ゼロクロスパルスの幅をカウントしてカラン１〜値に基
   づいてセロクロス点を検出し；ゼロクロス点からゼロク
   ロス点の間で複数回出力電圧を読んで実効値を演算し；
   該実効値と所望出力電圧設定値の誤差を演算し；通電タ
   イミングを決める通電制御データに該誤差データを加算
   又は減算して；該誤差データか零にになる方向に通電制
   御回路のイｑ勢タイミングをずらすマイクロコンピュー
   タ；を備える、デジタル交流安定化装置。
2. （２）マイクロコンピュータは、検出した出力電圧の値
   に基づいて負荷通電の異常を検出する前記特許請求の範
   囲第（１）項記載のデジタル交流安定化装置。
3. （３）マイ））ロコンピュータは、異常が所定時間以上
   継続するとそれを示す信号を出力する前記特許請求の範
   囲第（２）項記載のデジタル交流安定化装置。 （ＩＩ）マイクロコンピュータは、電源電圧の周波数に
   基ついてデジタル変換時間を変え、出力電圧のデジタル
   変換開始タイミンクを制御サイクル毎に変える前記特許
   請求の範囲第（１）項記載のデジタル交流安定化装置。