JPS61262072A - 交流防荷電力制御装置 - Google Patents

交流防荷電力制御装置

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Publication number
JPS61262072A
JPS61262072A JP10046285A JP10046285A JPS61262072A JP S61262072 A JPS61262072 A JP S61262072A JP 10046285 A JP10046285 A JP 10046285A JP 10046285 A JP10046285 A JP 10046285A JP S61262072 A JPS61262072 A JP S61262072A
Authority
JP
Japan
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value
load
timer
interrupt
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP10046285A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoto Kozaiku
小細工 清人
Toshiro Bando
坂東 俊郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS61262072A publication Critical patent/JPS61262072A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters

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〕 本発明は複写機の露光ランプの制御装置等に最適な交流
負荷電力制御装置に関し、特にデジタル方式によるAC
(交流)電力制御装置に係るものである。
〔従来技術〕
従来のランプ電圧制御のソフトウェア処理は、第1図に
示す如く、交流の最初の半波でランプ電圧の瞬時値をサ
ンプリングし、次の半波で該瞬時値の2 %−$算値を
求め、最後の半波で平均・ルート演算して実効値を求め
、該実効値から比例演算して点孤角を決定していた(ソ
フトウェア処qIχあるいは、最初の半波でランプ電圧
の瞬時値のサンプリング及び該瞬時値の2g:・着算値
を求め、次の半波で平均ルート演算して実効値を求め、
該実効値から比例演算して点孤角を決定していた(ソフ
トウェア処理■)。
つまり、ソフトウェア処理が1巡するのに交流の1.5
波あるいは1波要していた。、そのため電源変動に対す
る応答が遅いという欠点があった。
〔目的〕
本発明はこの様な従来例の欠膚を解消し、電源電圧の変
化等に対して、すばやく負荷の制御tを補正して、常時
負荷電力を一定に##持することを目的とする。
〔構成〕
そのために本発明はV下の杼にソフト処理を行ない制御
サイクルを1.5波力Z・いは1波からO5波に短縮し
たことを特徴とするものである。
すなわち、第1図のソフトウェア処理mに示す如く、ラ
ンプの点弧点からA/D変換(サンプリング)を開始し
、A/D変換の割込み毎(230μ5IC)に該サンプ
リング・データの2乗・積算値(200μsac 以内
)を求める。これを次のゼロクロス点まで統ける。そし
て、ゼロクロス点でゼロクロス割込みが発生し、該割込
みにて平均・ルート演算して実効値を求め、該実効値か
ら比例演算して点孤角を決定する(500μSEC以内
)。
以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
第2図に本発明の1実施例の回路構成を示す。
第2図において、1は商用電源電圧、2は商用電源電圧
1を絶縁・降圧するトランス、3は全波整流回路、4は
ゼロクロス信号発生回路、5は負荷電圧の実効値を求め
、位相角(点孤角)タイマを決定するマイクロコンピュ
ータ(′MPU)、6はトライアック7をON10 F
 Fするためのトリガー回路、8は負荷(露光ランプ)
、9は負荷電圧目標値設定用回路である。
次に、ソフトウェアの動作について説明する。
卯、3図a図はメイン、第3b図〜第3e図迄は各側込
み処理のフローチャートである。
本実施例で使用のマイコン(M P U )は、μC0
M7811G(NEC製)で、これはA/D  コンバ
ータ付eの1チツプ・8ビツト・マイクロコンピュータ
で、8ビットCPU、ROM(4にバイト)、RAM(
256バイト)、A/Dコンバータ(8アナログ入力)
、多機能16ビツト タイマ/イベント・カウンタ、8
ビツト・タイマ、汎1目シリアル、インターフェース、
I10ポート(40ビツト)、割込み機能(外部3.内
部8)などを1チツプに集積したものである。
動作説明に入る前に、本実施例で使甲の機能について説
明する。
(1)外部割込み(INTI)・・・・・・これはlN
Tlに入力されるゼロクロス信号の立下りエッヂ検出に
より割込みが発生し、割込みが許可されていれば割込み
ルーチンヘジャンプし、ゼロクロス割込み処理を行なう
(りタイマ機能・・・・・・2組の8ビツト・インター
バル・タイマ(TIMERO,TIMERI )があり
、各タイマはそれぞれ8ビツトのアップカウンタ、8ビ
ツトのコンパレータ、及び8ビツトのタイマ・レジスタ
(TMO,TMI)から構成されている。
動作はTMOあるいは’rM1にインターバル時間を設
定し、タイマ・モード・レジスタ(TMM )の指定に
よりアップカウンタをOからカウントアツプする。そし
て、TMOあるいはTMIの内容とアップカウンタの内
容が一致するとアップカウンタをリセットするとともに
内部割込みが発生する。この時、タイマ割込みフラグが
セットされる。
割込みを受は付けるかフラグをチェックすることにより
、割込みフラグはリセットされる。
本実施例では、商用電源の周波数判別及び負荷印加電圧
の位相角タイマに使用している。
商用電源の周波数判別では、TMO/TMIに0.5S
aCをセットし、ゼロクロスポイントを検出した時点で
タイマをスタートする。タイマのスタート時点から0.
58ECの間において、ゼロクロスを検出する度に周波
数カウンタをインクリメントする。
そして、0.5szc経過した後、タイマをストップし
、周波数カウンタをチェックし、該カウンタが55より
大きかったら60Hz、55以下であれば50Hzと判
断する。この場合タイマ割込みは禁止している。
位相角タイマの場合は、TIMEROのアップカウンタ
の入力クロックを12μSECとし、TMOに30をセ
ットする。TIMERIのアップカウンタの入力クロッ
クはTIMEROのアップカウンタとTMOの一致信号
、つまり30X1.2−361・srCとする。また、
TMIKは位相角タイマ・データをセットする。そして
、ゼロクロスポイントでTIMERO/1のアップカウ
ンタをOからカウントアツプし、TIMERIのアップ
カウンタとTMIの内容が一致すると、タイマ割込みフ
ラグがセットされ、タイマ割込みルーチンヘジャンプし
、タイマ割込み処理を行なう。この場合TIMEROの
割込みは禁止しておく。
(3)了ナロ、ゲ、/デジタル・=Iンバータ(A /
 D C)機能・・・・・8アナログ入力(ANO−A
N7)の内、ANOK商用璽、源電圧に相似な電圧を入
力する。
ANOの入力波形を点弧点からA/D変換し、その結果
は4個のレジスタCRO−CRI−CR2−CR3に1
1m次ストアされ、4個のレジスタに変換値がそろうと
、内部割込みが発生するとともにA/D割込みフラグが
セットされる。A/D変換は割込みが受は付けられたか
否かに関係なく、CROから順次繰り返す。同様にAN
Iにはランプ電圧目標値設定用回路が接続されており、
ANIK入力されるレベルによりランプ電圧の目標値を
設定する。ここで、ANOとANIの切り換えは、A/
Dチャネル・モード・レジスタ(ANM)で指定する。
ランプ電圧目積値設定(ANl)のA/D変換は、ラン
プオフ時にゼロクロス間(交流の半波)で1回のみ行な
い、その変換値(CRO〜CR3の4個)の平均値を目
標値とする。なお、A/D変換のスタートもANMで指
定する。割込みが受は付けられるとA、 / D割込み
フラグはリセットされる。
(4)タイマ/イベント・カウンタ機畦・・・・・・タ
イマ/イベント・カウンタ・モード・レジスタ(ETM
M)゛てて、タイマ/イベント・カウンタの動作を指定
する。
本実施例では、577LIIECのインターバル・タイ
マとして使用している。
(s)ポート機部・・・・・・全ボートとも、出力ラッ
チ付き人出力ボートで、各ボートの入出力の指定は各モ
ード・レジスタにて設定する。
さて、第3a図において、電源を投入すると、5TEP
−1:初期設定を行なう。先ず、令ボートをリセットし
、全てのRAMをクリアする。
5TEP−2:次に電源の周波数を検出する。タイマに
Q、5s=c をセットし、周波数カウンタをリセット
し、ゼロクロスを検出した後、タイマをスタートする。
Q、5sPHc 間にゼロクロスを検出する度に周波数
カウータをインクリメントする。0.511ECP鍋の
後、タイマをストップし、周波数カウンタが55より大
きい場合は周波数フラグをセット(607−TZ)する
5TEP−3:ゼロクロス及びタイマ割込みを許可する
5TEP−4:ゼロクロス欠落のチェックを行ない、ゼ
ロクロスが欠落の場合は5TEF’−5へ進む。ゼロク
ロスが正常の場合は、5TEP−4を繰り返す。ここで
、ゼロクロス欠洛のチェックはゼロクロス欠落フラグ(
後述)にて行なうっ5TEP−5:ランプ・ドライブ信
号をオフに1゜て、5TEP4へ戻る。
この5TEP−4〜S T E 1) −5間で第3b
〜グ3e図に示す各側込みが発生し、ランプ電圧の匍(
御を行なう。従って、ランプ電圧の制御は正常の場合、
つまり、ゼロクロスが正常の場合、全て割込み処理にて
行なう。
S T E ])−4〜S T E T) −5の実行
中に於て、先ず、第3b図に示すゼロクロス割込みが発
生する。
第3b図において、 5TEPa−1:A/D割込みを禁止する。
5TEPa−2:ランプ・ドライブ信号をオフする。
5TEPa−3:露光ランプのオン/オフをチェックし
、露光ランプ・オフなら5TEPa−4ヘジヤンブする
。露光ランプ・オンなら5TEPa−5へ進む。
5TEPa−4:位相角タイマにランプ・オフ時のタイ
ff−データ111 (4msgc )をセットし、5
TEPa−10ヘジヤンブする。
5TEPa−s:lI光ランプ・オン・スタート時か否
かのチェックを行ない。露光ランプ・オン・スタート時
なら5TEPa−6ヘジヤンプし、そうでなければ5T
EPa−7へ進む。
5TEPa−6:位相角タイマに露光ランプ・オン・ス
タート時のタイマ・データをセットし、5TEPa−1
0ヘジヤンプする。以記タイマ・データは50H2(7
)場合255,60Hz(11)場合208である。
5TEPa−7:A/D割込みルーチンで求めたランプ
電圧の瞬時値の2乗・積算値(SUMSQR)から、平
均値(AVESQR)を求める。
ここで、SMPTIMはゼロクロス間のA/D変換回数
で、50H2の場合43,60Hzの場合36である。
次に、(1)式の平方根、つまりランプ電圧の実効値(
RMS)を求める。
(RMS ” ” J rAVERMs )     
      (z)STEPa−8: 5TEPa−7
で求めた実効値(RMS)と目標値(SETRMS)の
差(ERMS)=(SETRMS)−(RMS)を求め
この(ERMS)を前回の位相角タイマ・データから引
き、その結果を次の位相角タイマ・データとする。伊し
、ランプ・オン・スタート時は(ERMS)が負の場合
は、(ERMS)がOヌは正になる迄、前回の位相角タ
イマ・データから下式で求めたデータ(DIFF)を引
いた値を次の位相角タイマ・データとする。
50Hz時 (DIFF)=((sETRMs)−72
)x5+70160Hz時 (DIFF)=((SET
RMS)72)x ’+4(4)STEPa−9: 5
TEPa−8で求めた位相角タイマ・データをTMIに
セットする。
5TEPa−10:位相角タイマをスタートする。
5TEPa−11:ゼロクロス欠落フラグをリセットす
る。
S T E P a  12 : 5m5r:cカウン
タをり一1=ツトする。
以上のゼロクロス割込み処理が終了した後、位相角タイ
マT M 1にセットした時間経過すると、タイマ割込
みが発生し、第3C図に示す位相角タイマ割込み処理を
行なう、 5TEPb−1:位相角タイマをストップする。
5TEPb−2:jl光ランプのオン/オフをチェック
し、露光ランプ・オフなら5TEPb−3ヘジヤンプし
、露光ランプ・オンなら5TEPb−4へ進む。
5TEPb−3:ANlに入力される露光ランプ電圧の
目標値設定データのA/D変換をスタートし、5TEP
b−6ヘジヤンプする。
5TEPb−4:ランプ・ドライブ信月をオンし、露光
ランプを点灯する。
5TEPb−5:ANOに入力される電源電圧と相(I
llな電圧のA/D変換をスタートする。つまり。
上記電圧の白露光ランプ点灯時点から次のゼロクロスま
での電圧は露光ランプに印加される電圧と相φな電圧で
ある。
5TEPb−6:A/D変換割込みを許可する。
次に、A/D変換割込みが発生し、卯3d図に示す割込
み処理を行なう。
5TEPc−1:ランプ電圧目標値のA/D変換かラン
プ電圧のA/D変換かをチェックし、ランプ電圧目標値
のklD賢換なら5TEPc−2へジャンプし、ランプ
電圧のA/D変換ならS TEPc−4へ進む。
5TEPc−2:ランプ電圧目標値設定用データCRO
〜CR,4の平均値(SΔJPSET)から目標値(S
ETRMS)を設定する。
(S ETnMS )= (SMPHMS ’) >て
−!−4−72(15TEPc−3:A/D変換割込み
を禁止する。。
5TEPc−4:ランプ電圧の瞬時データの2乗を計算
する。
5TEPc−5: 5TEPc−4で求めた2乗データ
の積算を行なう。
上述した割込み処理、つまりゼロクロス割込み処理、位
相角タイマ割込み処理、A/D変換割込み処理の一連の
繰り返しで、露光ランプ電圧の制御を行なう。
第3e図は上記割込みとは別に5m5EC毎に処理され
る割込みルーチンである。
S T E P d −1: 5m5r、cカウンタが
40より小さければ5TEPd−2ヘジヤンプする。5
m5Frカウ/りが40以上であれば5TEPd−3へ
進む。
S T E P d −2: 5nsycカウンタヲイ
ンクリメントする。
5TEPd−3:ゼロクロス欠落フラグをセットする。
S T E P d −4: 57718ECカウンタ
をリセットする。
つまり、200m5p=c以上ゼロクロスが欠落した場
合、ゼロクロス欠落フラグをセットする。
〔効果〕
本発明は以上述べた逆りのものであり、本発明に係る交
流会荷電力制御P[によれば負荷重力を一定に保持する
ための一連の動作を1回行なうのに要する時間を短縮で
きるため、電源の急激な変動、ある℃・は角荷の急激な
変動等の外乱に対して、すばやく補りすることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例及び本発明に係るランプ電圧の制御サイ
クルを示す図、第2図は本発明の一実施例に係る制御回
路図、第3a図乃至第3e図は同、ソフトウェアの動作
を示すフローチャートであり、第3a図はメインフロー
チャート、第3b図乃至第3e図は各割込処理のフロー
チャートである。 第1図 泡2図 第3b図 毘3c図 箆3d図 第3e図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 負荷の印加電圧をアナログ−デジタル変換し、該デジタ
    ル値から負荷の印加電圧の実効値を算出し、目標値と該
    検出実効値との差から点孤角を決定する位相制御方式の
    負荷電力制御装置において、交流波形の半波内でアナロ
    グ−デジタル変換、実効値演算及び点孤角の導出を終了
    するようにしたことを特徴とする交流負荷電力制御装置
JP10046285A 1985-05-14 1985-05-14 交流防荷電力制御装置 Pending JPS61262072A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10046285A JPS61262072A (ja) 1985-05-14 1985-05-14 交流防荷電力制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10046285A JPS61262072A (ja) 1985-05-14 1985-05-14 交流防荷電力制御装置

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JPS61262072A true JPS61262072A (ja) 1986-11-20

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ID=14274572

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JP10046285A Pending JPS61262072A (ja) 1985-05-14 1985-05-14 交流防荷電力制御装置

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