[发明专利]相位控制方法及相位控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及对交流电源进行相位控制从而控制对负载的功率的相位控制方法及相位控制装置。

背景技术

以往，向加热器等负载的功率控制，在交流负载的情况下，有控制交流电流流过的相位角从而调整功率的相位控制，在该相位控制中，在电源频率的每半个周期控制开关元件的相位角从而控制对负载的功率，因此，具有控制响应性优良的优点(例如，参照专利文献1)。

【专利文献1】(日本)特开平06-282337号公报

这样的相位控制中，由控制电路的性能规定相位角控制的分辨率(resolution分解能)，因此，为了提高相位角控制的分辨率，必须构成高性能的控制电路，具有变得昂贵这样的难点。

发明内容

本发明鉴于上述这样的问题点而完成，目的在于提供一种相位控制方法及相位控制装置，无需昂贵的电路结构而能实质上提高控制的分辨率。

(1)本发明的相位控制方法，通过与基于输入功率指令值的输出功率指令值对应的相位角的触发信号，进行被设置在交流电源至负载的供电线上的开关部件的ON/OFF控制，根据输入功率指令值以及输出误差累积值，从可选择的多个指令值中选择输出功率指令值；通过与选择的输出功率指令值对应的相位角的所述触发信号来进行所述ON/OFF控制；根据选择的输出功率指令值，校正所述输出误差累积值。

“输入功率指令值”指为了控制提供给负载的功率而提供的指令值，例如从调节器或PLC(可编程逻辑控制器)等提供的操作量等，例如取0％～100％的值。

“输出功率指令值”为基于输入功率指令值而得到的指令值，通过该输出功率指令值控制触发信号的相位角，由此，通过相位角的分辨率限制可选择的输出功率指令值，例如，在0％～100％的范围内可选择多个指令值作为输出功率指令值。

“开关部件”指进行ON/OFF从而进行对负载的功率的供给/遮断的部件，例如，优选用无过零(zerocross)功能的SSR或可控硅(thyristor)等构成。

“输出误差累积值”指将作为输入功率指令值和实际输出的输出功率指令值之差、即输入功率指令值和选择的输出功率指令值之差的输出误差进行累积的值。

为了减小输出误差，选择的输出功率指令值优选设为接近输入功率指令值的可选择指令值，如果输入功率指令值是与可选择的多个指令值的其中之一相同的指令值，且没有输出误差累积值，则选择该指令值作为输出功率指令值即可。

另外，优选的是，在输出误差累积值小时，将选择的输出功率指令值设为比输入功率指令值小的指令值，在输出误差累积值变大时，设为比输入功率指令值大的指令值。

上述输出功率指令值的选择、依据与选择的输出功率指令值对应的相位角的触发信号的ON/OFF控制、以及与选择的输出功率指令值对应的输出误差累积值的校正处理，优选在交流电源的半周期这样的规定周期进行。

如上所述，由于相位角的分辨率，能够作为输出功率指令值选择的指令值被限制，但根据本发明的相位控制方法，在输入功率指令值不是可选择的多个指令值时，根据该输入功率指令值以及迄今为止积蓄的输出误差累积值，从可选择的多个指令值中选择输出功率指令值，进行ON/OFF控制，根据该选择的输出功率指令值，校正输出误差累积值，所以，即使输入功率指令值与可选择的多个指令值不同而产生输出误差，也能通过累积该输出误差，在以后的周期中，选择输出功率指令值以消除该输出误差累积值，从而校正输出误差累积值。

因此，输入功率指令值即使取作为输出功率指令值可选择的指令值以外的指令值，也能实质上输出，无需使用高昂的电路而能实质上提高控制的分辨率。

(2)本发明的相位控制方法，通过与基于输入功率指令值的输出功率指令值对应的相位角的触发信号，进行被设置在交流电源至负载的供电线上的开关部件的ON/OFF控制，包括：  选择步骤，根据输入功率指令值以及输出误差累积值，从可选择的多个指令值中选择输出功率指令值；控制步骤，通过与选择的输出功率指令值对应的相位角的所述触发信号来进行所述ON/OFF控制；以及校正步骤，根据选择的输出功率指令值，校正所述输出误差累积值，在所述选择步骤中，选择接近将所述输入功率指令值和所述输出误差累积值相加得到的相加值的所述可选择指令值，在所述校正步骤中，将所述相加值和所述选择的输出功率指令值之差作为校正后的所述输出误差累积值。