[發明專利]相位控制方法及相位控制裝置

有效

• 申請號: 200810090571.3
• 申請日: 2008-04-03
• 公開（公告）號: CN101286690A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 片山史將;岸元武史;山田隆章
• 申請（專利權）人: 歐姆龍株式會社
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 錢大勇

技術領域

本發明涉及對交流電源進行相位控制從而控制對負載的功率的相位控制方法及相位控制裝置。

背景技術

以往，向加熱器等負載的功率控制，在交流負載的情況下，有控制交流電流流過的相位角從而調整功率的相位控制，在該相位控制中，在電源頻率的每半個周期控制開關元件的相位角從而控制對負載的功率，因此，具有控制響應性優良的優點(例如，參照專利文獻1)。

【專利文獻1】(日本)特開平06-282337號公報

這樣的相位控制中，由控制電路的性能規定相位角控制的分辨率(resolution分解能)，因此，為了提高相位角控制的分辨率，必須構成高性能的控制電路，具有變得昂貴這樣的難點。

發明內容

本發明鑒于上述這樣的問題點而完成，目的在于提供一種相位控制方法及相位控制裝置，無需昂貴的電路結構而能實質上提高控制的分辨率。

(1)本發明的相位控制方法，通過與基于輸入功率指令值的輸出功率指令值對應的相位角的觸發信號，進行被設置在交流電源至負載的供電線上的開關部件的ON/OFF控制，根據輸入功率指令值以及輸出誤差累積值，從可選擇的多個指令值中選擇輸出功率指令值；通過與選擇的輸出功率指令值對應的相位角的所述觸發信號來進行所述ON/OFF控制；根據選擇的輸出功率指令值，校正所述輸出誤差累積值。

“輸入功率指令值”指為了控制提供給負載的功率而提供的指令值，例如從調節器或PLC(可編程邏輯控制器)等提供的操作量等，例如取0％～100％的值。

“輸出功率指令值”為基于輸入功率指令值而得到的指令值，通過該輸出功率指令值控制觸發信號的相位角，由此，通過相位角的分辨率限制可選擇的輸出功率指令值，例如，在0％～100％的范圍內可選擇多個指令值作為輸出功率指令值。

“開關部件”指進行ON/OFF從而進行對負載的功率的供給/遮斷的部件，例如，優選用無過零(zerocross)功能的SSR或可控硅(thyristor)等構成。

“輸出誤差累積值”指將作為輸入功率指令值和實際輸出的輸出功率指令值之差、即輸入功率指令值和選擇的輸出功率指令值之差的輸出誤差進行累積的值。

為了減小輸出誤差，選擇的輸出功率指令值優選設為接近輸入功率指令值的可選擇指令值，如果輸入功率指令值是與可選擇的多個指令值的其中之一相同的指令值，且沒有輸出誤差累積值，則選擇該指令值作為輸出功率指令值即可。

另外，優選的是，在輸出誤差累積值小時，將選擇的輸出功率指令值設為比輸入功率指令值小的指令值，在輸出誤差累積值變大時，設為比輸入功率指令值大的指令值。

上述輸出功率指令值的選擇、依據與選擇的輸出功率指令值對應的相位角的觸發信號的ON/OFF控制、以及與選擇的輸出功率指令值對應的輸出誤差累積值的校正處理，優選在交流電源的半周期這樣的規定周期進行。

如上所述，由于相位角的分辨率，能夠作為輸出功率指令值選擇的指令值被限制，但根據本發明的相位控制方法，在輸入功率指令值不是可選擇的多個指令值時，根據該輸入功率指令值以及迄今為止積蓄的輸出誤差累積值，從可選擇的多個指令值中選擇輸出功率指令值，進行ON/OFF控制，根據該選擇的輸出功率指令值，校正輸出誤差累積值，所以，即使輸入功率指令值與可選擇的多個指令值不同而產生輸出誤差，也能通過累積該輸出誤差，在以后的周期中，選擇輸出功率指令值以消除該輸出誤差累積值，從而校正輸出誤差累積值。

因此，輸入功率指令值即使取作為輸出功率指令值可選擇的指令值以外的指令值，也能實質上輸出，無需使用高昂的電路而能實質上提高控制的分辨率。

(2)本發明的相位控制方法，通過與基于輸入功率指令值的輸出功率指令值對應的相位角的觸發信號，進行被設置在交流電源至負載的供電線上的開關部件的ON/OFF控制，包括：??選擇步驟，根據輸入功率指令值以及輸出誤差累積值，從可選擇的多個指令值中選擇輸出功率指令值；控制步驟，通過與選擇的輸出功率指令值對應的相位角的所述觸發信號來進行所述ON/OFF控制；以及校正步驟，根據選擇的輸出功率指令值，校正所述輸出誤差累積值，在所述選擇步驟中，選擇接近將所述輸入功率指令值和所述輸出誤差累積值相加得到的相加值的所述可選擇指令值，在所述校正步驟中，將所述相加值和所述選擇的輸出功率指令值之差作為校正后的所述輸出誤差累積值。