JPS6031626A - 供給電力制御方式 - 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、供給電力制御方式に係り、さらに詳しくはヒ
ータなどの大容量負荷に電力を供給する時に生じるラン
プ印加電圧の電圧変動の補正を行うよう構成した、照明
ランプの供給電力制御方式％式％ 近年、電子回路の集積化技術の発展に伴い、マイクロコ
ンピュータが複写機、リーダープリンタなどのシーケン
ス制御、照明ランプ制御など、各種制御に用いられるよ
うになり、従来のハード回路によるものに比して、正確
かつ多様な制御が行われるようになった。マイクロコン
ピュータを利用した調光方式としては、照明ランプの供
給電力の位相制御による方式が用いられることが多い。

この方式を利用して、ランプ印加電圧の電力変動が生じ
た時、上記電圧のピーク値の変動に対応して位相制御用
のタイマの設定値を変化させ、実質的に、ランプ印加電
圧を一定値に保ち、照明ランプの光量に変動が生じない
ように供給電力を制御する方式が従来用いられていた。

この方式の基本的な概念を、第１図〜第３図をもとに説
明する。

第１図（Ｃ示しだものは、ランプに印加される交流電圧
であり、図において、符号ｘｉ、ｘ２．ｘ３で示される
ものは、交流電圧のＯクロス点であり、また符号Ｔで示
すものは、タイマの設定時間である。以下この図に示す
交流電圧に基づいて、上記の位相制御方式の説明をする
。

第２図に示したものは、従来の供給電力制御方式を示す
ブロックダイヤグラムであり、図において符号１で示す
ものは、マイクロコンピュータ（以下ＣＰＵと略記する
）であり、位相制御用のトライアック制御回路７、タイ
マ２、などを後述するプログラムに従ってコントロール
している。タイマ２は、ＣＰＵ　１から送られるタイマ
データにより、任意のデータをセットすることができ、
やはりＣＰＵ　１から送られるタイマスタート信号で、
タイマカウントを開始する。タイムアツプすると、タイ
ムアツプ信号をＣＰＵ　１に送り、タイマ２はカウント
を停正する。

符号３で示すものは、ゼロクロス検出回路で、照明ラン
プ６の端子に接続されており、第１図に示した、交流電
圧のゼロクロス点を検出した時点で、ＣＰＵ　１にゼロ
クロス信号を送る。

符号５で示すものは、ピークホールド回路であり、ヤハ
り照明ランプ６の端子に接続されており、ランプ印加電
圧のピーク値を保持（すなわち、記憶）する。このピー
ク値は、Ａ／Ｄコンバー　タ４を通してＣＰＵ　１に送
られる。なお、ピークホールド回路に一旦記憶されたピ
ーク値は、ＣＰＵ　１がらのピークホールドリセット信
号でリセットされる。

照明ランプ６と交流電圧の間には、トライアック制御回
路７が設置され、これはＣＰＵ　１からのトライアック
制御信号により、ランプ６と交流電圧との間の接続をオ
ンまたはオフする。

以下制御の詳細を、第３図に示すフローチャートに従っ
て説明する。

まず、ステップＳ１でタイマにタイマデータの初期値を
セットする。

次に、ステップＳ２で、照明ランプ６に印加される、第
１図に示した交流電圧のゼロクロス点（Ｘｌ、　Ｘ２　
、　Ｘ３・・・・・）を、ゼロクロス検出回路３を通し
て、ＣＰＵ　１に入力する。検出された時点において、
ステップＳ３で、ＣＰＵ１は、タイマスタート信号を、
タイマ２に送り、タイマ２をセットする。次に、ステッ
プＳ４で、ＣＰＵ　１からトライアックオフ信号をトラ
イアック制御回路７に送り、トライアックのゲートをオ
フし、ランプ６と交流電圧との接続を切る。さらに次の
ステップＳ５でＣＰＵ　１からのピークホールドリセッ
ト信号をオフし、ピークホールド回路５でピーク値の検
出を行なう。次に、ステップＳ６で、タイマ２がタイム
アツプしたならば、次のステップＳ７に進み、ＣＰＵ　
１の出力ボートから、トライアック制御回路７にトライ
アックオン信号を送りトライアックを導通させ、照明ラ
ンプ６に電力を供給する。

次にステップＳ８で、ピークホールド回路５にを判断す
る。ピーク点を通過した場合には、次のステップＳ９に
進み、〜争コンバータ４を介してピークホールド回路５
から、ＣＰ、Ｕｌがランプ印加電圧のピーク値を読取る
。

その後に、ＣＰＵ　１からピークホールド回路５にピー
クホールドリセット信号を送り、ピークホールド回路５
をイニシャライズするっ 次に、ステップ８１１では、読取ったピーク匝から、ラ
ンプ６への供給電力が一定になるようにＣＰＵ　ｉ内で
タイマデータの値を算出し、次のステップ８１２でタイ
マ２にこの補正されたタイマデータの値をセットす右。

その後に、ゼロクロス点を検出するステップＳ２の直前
へ戻り同檎の動作を繰返す。

従来の供給電力の位相制御方式は、上記のように構成さ
れているだめ、ゼロクロス点ｘ、　、　ｘ２の直後の時
間間隔Ｔ１　ｒ　Ｔ２においては、照明ランプ６には電
力は供給されず、図における、斜線部分の電力のみが供
給される。従って、ＣＰＵ　ｉ内で′ｒ１Ｔ２の値を適
当に設定することにより、実質的、照明ランプ６に供給
される電力を、一定値に保つことができる。

ところが、この従来の位相制御方式においては、半周期
前の交流波形のピーク値をもとにして、うンブ６への供
給電力の補正を有力っているため、電圧の緩やかな変化
に対しては補正が可能であるが、たとえば、第４図に示
しだような、ヒータのオン、オフなどによる急激な電圧
の変化に対しては、補正がきかずその結果、供給電力を
一定に保つことができず、ランプのちらつきとなって現
れるという欠点があった。

そこで、このような欠点を除去しようとして、ヒータコ
ントロール用の補正データをあらかじめメモリー内にプ
ログラムし、ヒータをコントロールする時には、この補
正データをタイマデータにセットしてから補正すると言
う方式が提案された。

しかし、この方式は補正データがあらかじめ設定された
固定値であるため、ランプやヒータの特性にばらつきが
ある場合には十分な補正ができないと言う欠点があった
。

目　的 本発明は以上のような従来の欠点を除去するためになさ
れたもので、ランプ印加電圧の急激な変化に対しても十
分に補正が可能であると共に、ヒータやランプ等の特性
にばらつきがあっても補正が可能な供給電力制御方式を
提供することを目的としている。

実施例 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第５図および第６図は本発明の一実施例を説明するもの
で、第５図は実施例のブロックダイヤグラム、また第６
図は、その動作のフローチャートを示すものである。

第５図において、符号１〜７で示すものは、第２図と同
一部分を示すので、その説明は省略する。

図において、符号８で示すものは、ソリッドステートリ
レー（以下ＳＳＲと略記する）で、ＣＰＵ１からの信号
により、ヒータ９のオン、オフをコントロールする。Ｓ
ＳＲ８は、ゼロクロス型で、交流電源電圧のゼロクロス
に同期して、ヒータをオン。

オフする。また、符号１０で示すものは、ヒータ温度検
出回路で、ヒータ９の温度を検出する。

以下、制御の詳細を第６図に示すフローチャートに従っ
て説明する。

第６図において、電源が投入されるとステップＴ、にお
いて、ヒータ９はＯＦＦにされる。

そしてステップＴ２に進み、ゼロクロス信号が入力した
か否かが判定される。ゼロクロス信号が入力されている
場合にはステップＴ３に進み、ピーク点（１／４周期の
ところ）が経過したか否かが判定され、ピーク点を経過
した場合には、〜勺コンバータ４を介してピークホール
ド回路５からランプ印加電圧のピーク値を読み取る（ス
テップＴ４　）。

そして、ステップＴ、において、ピークホールド回路５
にピークホールドリセット信号を送り、ピークホールド
回路５をイニシャライズする。

そしてステップＴ６において、５ＳＲ８にヒータ９をＯ
Ｎとする信号を送る。ＳＳＲ８の特性からヒータは交流
電源のゼロクロス点でＯＮ又はＯＦＦする。そしてステ
ップＴ７においてゼロクロス信号が入力したか否かが判
定され、入力した場合にはステップＴ８においてピーク
ホールド回路のリセットを解除する。

続いてステップＴ、に進みミピーク点が経過したか否か
が判定され、経過した場合には〜Φコンノ（−夕４を介
してピークホールド回路５からランプ印加電圧のピーク
値を読み取る（ステップＴ、０）。

そしてステップＴｌｌに進み、ピークホールド回路５に
リセット信号を送り、ピークホールド回路５をイニシャ
ライズする。そしてステップ’Ｉ”１２に進む。

ステップＴＩ２においてはヒータＯＦＦ’のとき読み取
ったピーク値と、ヒータＯＮのとき読み取ったピーク値
が比較、演算され、ステップ′ｒ１３において、演算さ
れたヒータコントロール補正データがＣＰＵ１内にセッ
トされる。

続いてステップ７Ｔ１４において、タイマデータの初期
値をタイマ２にセットし、ステップＴＩ５に進む。

ステップ８１５においては、ヒータ９をコントロールす
るべきか否かが判定され、コントロールする場合にはス
テップＴ、２においてめたヒータコントロール用の補正
データでタイマデータを補正する（ステップＴ１６）。

そしてステップＴ１．においてタイマ２に補正データを
セットし、ステップ’ｒｌ［ｌに進む。ステップＴ＋８
においては、５ＳＲ８にヒータ９をＯＮ又はＯＦＦする
信号を送る。５ＳＲ８の特性からヒータは交流電源のゼ
ロクロス点でＯＮ又はＯＦＦする。そして、ステップＴ
ＩＯへ進む。

ガお、ヒータ９をコントロールしない場合には、ステッ
プＴ１６〜ＴＩ８の制御をスキップする。

一方、ステップＴ１゜においては、ゼロクロス信号が入
力したか否かが判定され、入力された場合にはステップ
’Ｉ’２０においてタイマ２にタイマスタート信号を送
り、タイマのカウントを開始させ、ステップＴ２＋にお
いてトライアックＯＦＦ信号をトライアック制御回路Ｉ
に送りトライアックのゲートをＯＦＩ’とする。

そしてステップＴ２２において、リセット信号をＯＦＦ
としピーク［直の検出を行なう。この時、ヒータコント
ロール信号がＳＳＲ８に入力していた場合には七二一夕
９はＯＮ又はＯＦＦされる。

続いてステップＴ２３においてタイマ２がタイムアツプ
したか否かが判定され、タイムアツプしていた場合には
ステップＴ２４に進み、トライアック制御回路７に信号
を送りトライアックを導通させ、照明ランプ６に電力を
供給する。

そして、ステップＴ２６に進み、ピーク点を経過してい
るか否かが判定され、経過１７ていた場合にはステップ
Ｔ２６において、Ａ／Ｄコンバータ４を介してピークホ
ールド回路５からランプ印加電圧のピーク値を読み取り
、ステップＴ’２７においてピークホールド回路５にピ
ークホールド回路ツ）　信号を送り、ピークホールド回
路５をイニシャライズする。

そしてステップＴ２ｇに進み、読み取ったピーク値から
ＣＰＵ　Ｉ内で供給電力が一定になるようにタイマデー
タを演算し、タイマ２にセットする（ステップＴ２゜）
。そして、ヒータをコントロールするかどうかを判定す
るために、ステップＴＩ５に戻る。そして以上の動作を
くりかえす。

このようにして制御した場合の位相波形を第７図に示す
。

本実施例は以上のように構成されているため急激なラン
プ印加電圧の変化に対しても、補正が確実（（でき、ま
た電源投入時にヒータＯＮ　、　ＯＦＦ時のピーク値の
比較、演算を行なうことにより、それぞれの装置に応じ
て補正データをセットすることができるため、ヒータや
ランプ等の特性にばらつきがあった場合においても完全
な補正ができ、ランプのちらつきなどが生じることがな
い。

なお、上述した実施例にあっては照明ランプの供給電力
について−のみ説明したが、交流を使用する他の電力供
給の場合にも適用することができることはもちろんであ
る。

効　果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば電力制
御用の補正データとして固定的なものではなく、電源投
入時におけるピーク値の比較演算を行ない、それぞれの
部品や装置の特性に応じた補正データを利用する方式を
採用しているため、印加電圧の急激な変化に対しても補
正が可能であるとともにヒータやランプ等の部品の特性
のばらつきに応じた補正の可能な電力制御方式を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、従来の供給電力の位相制御方式を説
明する図で、第１図は電力制御の概略を説明する線図、
第２図は　ブロック図　第３図はその動作を説明するフ
ローチャー１・図、第４図はヒータのオン、オフなどに
よって急激に供給電圧が変化した時の様子を説明する線
図、第５図および第６図は、本発明の一実施例を説明す
るもので、第５図はブロック図、第６図はその動作を説
明するフローチャート図、第７図は、本実施例における
電圧制御の様子を説明する線図である。 １・・・ＣＰＵ　２・・・タイマ ３・・・ゼロクロス検出回路 ５・・ピークホールド回路 ６・・・ランプ　７・・・トライアック制御回路８・・
・ノリラドステートリレー ９・・・ヒータ　１０・・・ヒータ温度検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電圧により制御される１個以−ヒの負荷Ｌｌ（ｌ−
   １・・・・・ｎ）を位相制御する手段と、この負荷Ｌ＋
   の交流印加電圧のピーク値を判定する手段と、前記負荷
   Ｌ１とは異なる１個以上の負荷Ｍｉ（ｉ＝１・−・ｍ）
   を制御する手段とを備え、電源投入時にＭｊを制御する
   とともに負荷Ｉ、ｉに印加する交流電圧のピーク値を判
   定保持し、負荷ＭＪを制御する場合には、前記交流電圧
   のピーク値によって負荷Ｌ１を位相制御し、負荷ＭＪを
   制御しない場合には現在の半周期前の交流電圧のピーク
   値によって負荷Ｉ、ｉを位相制御するように構成したこ
   とを特徴とする供給電力制御方式。