电力控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术要解决的问题是抑制过大的高次谐波的产生并且抑制闪烁的产生。切换执行将交流电源波形的半波区间(半个周期)作为周期调整相位角(占空比)的半波相位控制和将交流电源波形的全波区间(1个周期)作为周期调整相位角(占空比)的全波相位控制。由此，能使奇数次的高次谐波成分和偶数次的高次谐波成分平均化，能抑制过大的高次谐波的产生。另外，相位角(占空比)的使用不受限制，因此能使每1个周期(全波)的输出波形间的电力差变小，能抑制闪烁的发生。

【技术实现步骤摘要】
电力控制装置
本专利技术涉及电力控制装置。
技术介绍
以往，作为这种电力控制装置，已知如下装置：其使用相位角(占空比)使可控硅等开关元件进行开关动作从而控制从交流电源向负载供应的电力。例如，专利文献1公开了一种装置，其使用避开了容易产生高次谐波的相位角(例如，π/2附近、3π/2附近)的相位角(占空比)使开关元件进行开关动作。另外，专利文献2公开了一种装置，其设定与目标的消耗电力对应的基准相位角，按每个全波(1个周期)交替反复进行：使用与基准相位角使相位变化了规定量+α后的相位角(占空比)使开关元件进行开关动作的相位控制；以及使用与基准点弧角相比使相位变化了规定量-α后的相位角(占空比)使开关元件进行开关动作的相位控制。现有技术文献专利文献专利文献1：特开平8-255027号公报专利文献2：特开平10-271891号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在专利文献1记载的技术中，禁止了容易产生高次谐波的相位角(π/2附近、3π/2附近)的控制，因此无法供应与该相位角对应的电力，会对负载的控制性造成负面影响。另一方面，在专利文献2记载的技术中，虽然能供应作为多个周期中的平均值的目标电力，但是为了使高次谐波电流足够小而不得不使相对于基准相位角变化的规定量±α的宽度变大，各输出波形间的电力差会变大。因此，当将照明设备连接到同一电力系统时，会发生照明的闪烁。本专利技术的电力控制装置的主要目的在于抑制过大的高次谐波的产生并且抑制闪烁的发生。用于解决问题的方案为了实现上述主要目的，本专利技术的电力控制装置采用以下的方案。本专利技术的电力控制装置用相位控制方式使开关元件进行开关动作，由此控制从交流电源向负载供应的电力，其要旨在于，设定使上述开关元件进行开关动作时的控制用占空比，切换执行半波相位控制和全波相位控制，其中，在上述半波相位控制中，将交流电源输出的半个周期作为控制周期，根据上述控制用占空比使上述开关元件进行开关动作，在上述全波相位控制中，将交流电源输出的1个周期作为控制周期，根据上述控制用占空比使上述开关元件进行开关动作。在该本专利技术的电力控制装置中，切换进行用将交流电源输出的半个周期作为控制周期的占空比使开关元件进行开关动作的半波相位控制和用将交流电源输出的1个周期作为控制周期的占空比使开关元件进行开关动作的全波相位控制。在半波相位控制中，有奇数次的高次谐波电流变大而偶数次的高次谐波电流变小的趋势，在全波相位控制中，有偶数次的高次谐波电流变大而奇数次的高次谐波电流变小的趋势。因此，通过将两者组合执行能使奇数次的高次谐波电流和偶数次的高次谐波电流平均化，能抑制过大的高次谐波的产生。另外，通过将开关的控制周期在半个周期(半波)和1个周期(全波)中进行切换来抑制高次谐波的产生，因此与通过使占空比变化来抑制高次谐波的产生的情况相比，能使每1个周期(全波)的输出波形间的电力差变小，能抑制闪烁的发生。在这样的本专利技术的电力控制装置中，也可以在以第1周期数反复执行上述半波相位控制后切换为上述全波相位控制，在以第2周期数反复执行上述全波相位控制后切换为上述半波相位控制。在这种情况下，上述第1周期数和上述第2周期数也可以是2～100个周期中的任意一个。由此，与按每1个周期切换半波相位控制和全波相位控制的情况相比，能进一步抑制闪烁的发生。另外，能有效地防止连续过长时间仅执行半波相位控制和全波相位控制中的一方，由此能防止高次谐波的抑制效果减小。而且，在这种情况下，也可以根据上述控制用占空比使上述第1周期数和上述第2周期数不同。这样，能根据控制占空比而使周期数最佳化，能进一步提高高次谐波的抑制效果。另外，在本专利技术的电力控制装置中，也可以在上述控制用占空比不处于第1范围内时，仅执行上述半波相位控制，在上述控制用占空比处于上述第1范围内时，切换执行上述半波相位控制和上述全波相位控制。这样，能仅在控制占空比为容易产生高次谐波的占空比时切换执行半波相位控制和全波相位控制。或者，在本专利技术的电力控制装置中，也可以在上述控制用占空比不处于第2范围内时，仅执行上述全波相位控制，在上述控制用占空比处于上述第2范围内时，切换执行上述半波相位控制和上述全波相位控制。这样，能仅在控制占空比为容易产生高次谐波的占空比时切换执行半波相位控制和全波相位控制。而且，在本专利技术的电力控制装置中，也可以按每多个周期交替执行上述半波相位控制和上述全波相位控制，在多个周期中一边按每规定步幅使占空比向一个方向变化一边使上述开关元件进行开关动作，从而通过多个周期中的平均值得到上述控制占空比。这样，能减少容易产生高次谐波的占空比的使用频度，抑制高次谐波的产生。在这种情况下，也可以在上述半波相位控制和上述全波相位控制中的一方相位控制中，一边按每规定步幅使占空比变大一边使上述开关元件进行开关动作，从而通过多个周期中的平均值得到上述控制占空比，在上述半波相位控制和上述全波相位控制中的另一方相位控制中，一边按每规定步幅使占空比变小一边使上述开关元件进行开关动作，从而通过多个周期中的平均值得到上述控制占空比。这样，能在半波相位控制和全波相位控制的切换前后使输出波形间的电力差变小，能抑制闪烁的发生。附图说明图1是示出作为本专利技术的一实施例的电力控制装置10的构成的概要构成图。图2是说明半波相位控制和全波相位控制的说明图。图3是示出半波相位控制中的高次谐波电流的分布和全波相位控制中的高次谐波电流的分布的说明图。图4是说明组合相位控制的说明图。图5是示出半波相位控制、全波相位控制以及组合相位控制各自的每个次数的相对于高次谐波电流产生极限值的裕度的分布的说明图。图6是示出利用相位控制部20执行的电力控制程序的一个例子的流程图。图7是示出执行比例设定用映射的说明图。图8是示出变形例的电力控制程序的流程图。图9是示出每个半波相位控制Duty的15次谐波的裕度的分布的说明图。图10是示出变形例的电力控制程序的流程图。图11是示出每个全波相位控制的Duty的2次谐波的裕度的分布的说明图。图12是说明示出相位控制的截止期间的说明图。图13是示出对相位控制设定截止期间的情况和不设定截止期间的情况下每个次数的裕度的分布的说明图。图14是说明扫描控制的说明图。图15是示出随着扫描控制而切换全波相位控制和半波相位控制的状况的说明图。附图标记说明：1：交流电源，2：加热器，10：电力控制装置，12：可控硅，14：过零点检测部，16：传感部，18：设定值输入部，20：相位角控制部。具体实施方式使用实施例对本专利技术的具体实施方式进行说明。实施例图1是示出作为本专利技术的一个实施例的电力控制装置10的构成的概要构成图。实施例的电力控制装置10通过相位控制方式使作为开关元件的可控硅12进行开关动作，由此控制从交流电源(AC100V电源)1向作为负载的加热器2供应的电力，如图所示，除了可控硅12以外，还具备过零点检测部14、传感部16、设定值输入部18、相位控制部20。此外，加热器2例如是温水加热器，搭载于具备喷射用于清洗人体局部的清洗水的温水清洗便座，能对供应给该喷嘴的清洗水进行瞬间加温，构成为具有1200W程度的额定输出。可控硅12是与交流电源1和加热器2串联连接的开关元件，根据触发信号的输入而导通。传感部16具备：检测流过加热器2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力控制装置，用相位控制方式使开关元件进行开关动作，由此控制从交流电源向负载供应的电力，其特征在于，设定使上述开关元件进行开关动作时的控制用占空比，切换执行半波相位控制和全波相位控制，其中，在上述半波相位控制中，将交流电源输出的半个周期作为控制周期，根据上述控制用占空比使上述开关元件进行开关动作，在上述全波相位控制中，将交流电源输出的1个周期作为控制周期，根据上述控制用占空比使上述开关元件进行开关动作。

【技术特征摘要】
2016.03.23 JP 2016-0591911.一种电力控制装置，用相位控制方式使开关元件进行开关动作，由此控制从交流电源向负载供应的电力，其特征在于，设定使上述开关元件进行开关动作时的控制用占空比，切换执行半波相位控制和全波相位控制，其中，在上述半波相位控制中，将交流电源输出的半个周期作为控制周期，根据上述控制用占空比使上述开关元件进行开关动作，在上述全波相位控制中，将交流电源输出的1个周期作为控制周期，根据上述控制用占空比使上述开关元件进行开关动作。2.根据权利要求1所述的电力控制装置，其特征在于，在以第1周期数反复执行上述半波相位控制后切换为上述全波相位控制，在以第2周期数反复执行上述全波相位控制后切换为上述半波相位控制。3.根据权利要求2所述的电力控制装置，其特征在于，上述第1周期数和上述第2周期数为2～100个周期中的任意一个。4.根据权利要求2或者3所述的电力控制装置，其特征在于，根据上述控制用占空比使上述第1周期数和上述第2周期数不同。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的电力控制装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂本彻，武津翔吾，
申请(专利权)人：爱信精机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP