JPH0393458A - 点弧制御装置 - Google Patents

点弧制御装置

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JPH0393458A
JPH0393458A JP22866189A JP22866189A JPH0393458A JP H0393458 A JPH0393458 A JP H0393458A JP 22866189 A JP22866189 A JP 22866189A JP 22866189 A JP22866189 A JP 22866189A JP H0393458 A JPH0393458 A JP H0393458A
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zero
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microcomputer
ignition
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Satoshi Hirabayashi
智 平林
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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】 【産業上の利用分野】
本発明は交流電圧を位相制御方式、あるいはサイクル制
御方式によって開閉するサイリスク等の可制御半導体弁
の点弧を制御する装置に関するもので、 特にマイクロコンピュータを用い交流電圧のゼロクロス
検知の遅れ時間を補正し得るようにした点弧制御装置に
関する. なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部
分を示す。
【従来の技術】
第1図は本発明の一実施例としてのシステム構成図であ
るが、以下この図を流用すると共に、第3図を用いて従
来の技術を説明する。なお従来においては第1図のプリ
セット時間演算千段9,およびゼロクロス検知遅れ時間
設定回路10は設けられていない。また第3図は第1図
の従来の点弧制御の原理を説明するためのタイムチャー
トである.第1図において可制御半導体弁としての主サ
イリスタ3は交流電圧Eの電源2を位相制御方式または
サイクル制御方弐によって開閉し電力変換を行う。ワン
チップマイクロコンピュータ(以下マイコンと略す)1
にはCPυ,ROM,RAM,タイマ,入出力インタフ
ェース,AD変換回路等が1チップの形で組込まれてお
り、これが演算制御の中心となっている.なお8,9は
マイコンlの機能の1部を分担すると見做した、本発明
および従来技術に関わる主要な部分機能部としての、そ
れぞれ点弧時期タイマ,プリセット時間演算手段である
,電源2は主サイリスタ3へ接続されている同時に、ノ
イズ除去用のフィルタ4を介し制御回路の電源トランス
5へ接続されている。マイコンlへの入力信号としては
、交流電圧Eの波形に同期した,そして制御の基準とな
るタイミングを得るためのゼロクロス検出信号6aと、
出力電圧設定回路7よりの設定信号7aとがある。一方
、マイコンlからの出力信号としてはサイリスタへの点
弧信号1aがある. 前記ゼロクロス検出信号6aは、第3図に示すように、
電揮交流電圧Eのゼロクロス時点(この例では電圧Eの
立上り時点)toを検出する信号で、この信号6aはノ
イズ除去のためのフィルタ4,制御回路用電源トランス
,および交流電圧ゼロクロス位置検出回路6を経由して
作られ、さらにマイコンlに認識されて有意となる信号
であり真のゼロクロス時点toから、電気角で数度に相
当する遅れ時間TOを経遇した時点tlに検出される. そしてこの遅れ時間TOは、この例ではノイズ除去用の
ラインフィルタ4の遅れ時間TDI,交流電圧ゼロクロ
ス位置検出回路6での遅れ時間T02,およびマイコン
l内のソフト処理遅れ時間TD3からなる. 次に第3図により主サイリスタ3の従来の点弧時期の制
御方法の原理を、位相制御の場合を例にとって説明する
.同図において、Eは電源交流電圧波形であり、マイコ
ンlは出力電圧設定回路7の出力信号7aに応じた所定
の出力電圧を実現するために必要なサイリスタ3の理論
的な点弧時期TP(即ち真のゼロクロス時点toから主
サイリスタ3への点弧信号1aを発する時点むαまでの
理論的に必要な経過時間)を計算し、この理論点弧時期
TPをマイコンl内の点弧時期タイマ8の目標計時時間
(ブリセット時間)として設定し、この点弧時期タイマ
8を、ゼロクスス検出信号6aをマイコンlがソフトウ
エア検知した時点L1からスタートさせ、前記タイマ8
がタイムアップした時点tαに主サイリスタ3を点弧す
る。 〔発明が解決すようとする課題〕 しかしながら前述のような点弧時期決定方法においては
、理論点弧時期TPをプリセット時間とするタイマ8の
計時の起点となる電源交流電圧Eのゼロクロス検知時点
t1が、真の電源ゼロクロスタイ逅ングtOより、第3
図の遅れ時間TO =Tロ1+TD2+TO3分だけ遅
れていることから、位相制御方式においては数度以下の
位相角制御をしようとしてもできないという問題と、さ
らに点弧位相角に常時遅れが発生するという問題とがあ
る。 またサイクル制御方式においては、点弧サイクルにて全
点弧電圧波形とすることができず、電源電圧Eの真のゼ
ロクロス後、数度の遅れののち点弧する電圧波形となる
問題がある。 そこで本発明は遅れ時間TDを補正し、前述のような問
題を解消し得る点弧制御装置を提供することを課題とす
る.
【課題を解決するための手段】
前記の!li!lを解決するために本発明の装置は、r
(電源2などの)交流電圧(E)を開閉する可制御半導
体弁(主サイリスタ3など)を出力設定信号(出力電圧
設定信号7aなど)に対応した論理位相(理論点弧時期
TP)ごとに点弧させる点弧制御装置(マイコン1など
)であって、前記交流電圧のゼロクロス時点を検出する
ゼロクロス位置検出手段(フィルタ4,制御回路用電源
トランス5,交流電圧ゼロクロス位置検出回路6など)
と、該検出手段によって検出されたゼロクロス時点(t
1)を起点としてプリセット時間(プリセット値T P
i)の計時後に前記点弧を行わせる点弧時期計時手段(
点弧時期タイマ8など)と、を備えた点弧制御装置にお
いて、 前記ゼロクロス位置検出手段によって検出されたゼロク
ロス時点と該ゼロクロス時点に対応する真のゼロクロス
時点(tO)との時間差データ(遅れ時間TOなど)を
設定入力する手段(ゼロクロス検知遅れ時間設定回路1
0など)と、少なくとも前記理論位相と前記時間差デー
タとを用いて前記プリセット時間を求めるプリセット時
間演算手段(9など)と、を備えた1ものとするか、ま
たはさらにr前記プリセット時間演算手段は必要に応じ
、前記ゼロクロス位置検出手段によって検出されたゼロ
クロス時点の間隔から前記交流電圧の周期(TCY)を
求め、前記理論位相と、前記時間差データと、さらに該
周期とを用いて前記プリセット時間を求めるものである
』ようにする.
【作 用】
(理論点弧時期TP)>(ゼロクロス検知遅れ時間TO
)のとき(TP −TD)を点弧時期タイマのプリセッ
ト時間TPIとし点弧動作することにより位相制御方式
でのゼロクロス検知遅れ時間TO分の点弧時期の遅れが
無くなる. また(理論点弧時期TP)≦(ゼロクロス検知遅れ時間
TD)のとき(TCY+TP−TD)(但しTCYは交
流電源の周期)を点弧時期タイマのプリセット時間TP
Iとし点弧動作することにより、ゼロクロス検知遅れ時
間TO以内の位相角での点弧ができると共に、特に位相
角O゜での点弧も可能となる.
【実施例】
以下第1図および第2図に基づいて本発明の実施例を説
明する.本発明では前述のように第1図においてプリセ
ット時間演算子段9およびゼロクロス検知遅れ時間設定
回路lOが新設されている。 第2図は本発明の点弧時期制御方法の原理の説明図で第
3図に対応するものである。同図において、電源交流電
圧Eのゼロクロス時点10からマイコンlのゼロクロス
検知時点tlまでの遅れ時間TDをマイコンlに任意設
定可能なデータとして設定記憶させる.この遅れ時間T
Oのマイコンlへの設定方法としては、ゼロクロス検知
遅れ時間設定回路10内に遅れ時間TOに対応するアナ
ログ電圧を可変抵抗などを利用して作り、このアナログ
電圧TDをマイコン1に与え、マイコンl内のAD変換
機能を利用しデジタル値としてマイコン1に読み取らせ
て設定記憶させる。 次にゼロクロス検出信号6aからゼロクロス検知の周期
(つまり電源交流電圧Eの周期)TCVをマイコンlに
計数させる。また出力電圧設定回路7の出力信号7aに
応ずる所定の出力電圧を得るために必要なサイリスタの
理論点弧時期TPをマイコン1での演算によって得る. 以上のデータをもとにマイコン1内では理論点弧時期T
Pとゼロクロス検知遅れ時間TOの大小によって点弧時
期タイマ8のプリセット時間TPIの計算モードを変え
る。 即ちマイコンlのプリセント時間演算千段9はゼロクロ
ス検知時点t1から、主サイリスタ3を点弧させる時点
tαまでの間を計時する点弧時期タイマ8の計時時間(
つまりプリセット時間)TPIを、 TP>TOのとき:TP1=TP−TO   −−−{
1)TP≦TDのとき: TP1=TCY+TP −T
D  −・−(2)として、上記(1)式または(2)
式によって求め、このプリセット時間TPIで前記点弧
時期タイマ8を動作させる.そしてマイコン1はタイマ
8のタイムアップ時点tαに主サイリスタ3へ点弧信号
laを与えて点弧させる。第2図(^)は前記(1)式
の演算時を示し、同図(B)は前記(2)式の演算時を
示す. 前記(1), (2)式の演算に必要なデータTP,T
o.TCYの取得と演算を電源2の毎サイクルごとに行
う。 なお遅れ時間TDの可変抵抗による設定方法としては、
主サイリスク3を全点弧状態とするよう出力電圧設定値
(出力電圧設定信号)7aを最大、従って理論点弧時期
TPをOとし、本発明の演算処理にて、前記(2)式に
従い、 点弧時期タイマ8のプリセット時間TPl=Tcy−T
O としてマイコン1を動作させつつ、遅れ時間TO設定用
の可変抵抗を変化させ、主サイリスタ3からの出力電圧
波形が全点弧波形となる瞬間に可変抵抗の変化を止めれ
ば、その時正しく遅れ時間TOが設定されたことになる
.このように簡単にゼロクロス検知遅れ時間TDを得る
ことができる。
【発明の効果】
本発明によればゼロクロス検知時期の周期を計ると共に
、ゼロクロス検知の遅れ時間をTOをデータとして人力
する構成をとり、それらの取得データと、出力電圧設定
回路より設定データをもとに、前記遅れ時間TDを補正
してサイリスタ点弧時期を演算する方法を用いるように
したので、位相制御方式においては特に点弧位相角の数
度付近の点弧が可能となり、制御範囲の拡大ができるの
みならず、点弧遅れが皆無となることで出力特性の正確
さの向上が計れる。 またサイクル制御方式においては、全点弧可能となった
ため、出力特性が正確となり、高調波妨害の問題が皆無
となる効果がある.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明発明の一実施例としてのシスチム構或図
、 第2図は本発明発明の原理説明用のタイムチャート、 第3図は第2図に対応する従来のタイムチャートである
.

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)交流電圧を開閉する可制御半導体弁を出力設定信号
    に対応した論理位相ごとに点弧させる点弧制御装置であ
    って、 前記交流電圧のゼロクロス時点を検出するゼロクロス位
    置検出手段と、該検出手段によって検出されたゼロクロ
    ス時点を起点としてプリセット時間の計時後に前記点弧
    を行わせる点弧時期計時手段と、を備えた点弧制御装置
    において、 前記ゼロクロス位置検出手段によって検出されたゼロク
    ロス時点と該ゼロクロス時点に対応する真のゼロクロス
    時点との時間差データを設定入力する手段と、 少なくとも前記理論位相と前記時間差データとを用いて
    前記プリセット時間を求めるプリセット時間演算手段と
    、を備えたことを特徴とする、点弧制御装置。 2)特許請求の範囲第1項に記載の装置において、前記
    プリセット時間演算手段は必要に応じ、前記ゼロクロス
    位置検出手段によって検出されたゼロクロス時点の間隔
    から前記交流電圧の周期を求め、前記理論位相と、前記
    時間差データと、さらに該周期とを用いて前記プリセッ
    ト時間を求めるものであることを特徴とする点弧制御装
    置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016151658A (ja) * 2015-02-17 2016-08-22 キヤノン株式会社 交流の実効値を検知する検知装置、定着装置および画像形成装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6059830A (ja) * 1983-09-13 1985-04-06 Fujitsu Ltd 空間光伝送方式

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