[ Home > 電気製品の EMC／安全適合性 > 用語 ]

位相制御
(phase control)

位相制御は、負荷に供給する電力を通電角を変えることによって制御するものであり、 といった特徴を持ち、照明やヒーターなどの制御によく用いられている。

だが、この方法は、原理的に、 高調波電流が大きく、 力率が低下するという欠点を持つ。 このため、IEC/EN 61000-3-2 などのもとで、 位相制御の使用に制限が課されるようになっている。

高調波の問題を避けるため、 サイクル制御や PWM 制御が用いられることもあるが、 これらの方法には、 回路の複雑化、フリッカの発生 (サイクル制御の場合)、 高周波ノイズの増加 (PWM 制御の場合) の可能性といったデメリットもある。

位相制御と高調波

各次数の成分の割合
点弧角 (°)
0 30 60 90 120 150
次数 1 1.000 0.974 0.839 0.593 0.309 0.085
3 0.000 0.080 0.239 0.318 0.239 0.080
5 0.000 0.070 0.138 0.106 0.138 0.070
7 0.000 0.058 0.069 0.106 0.069 0.058
9 0.000 0.044 0.063 0.064 0.063 0.044
11 0.000 0.032 0.055 0.064 0.055 0.032
13 0.000 0.023 0.039 0.045 0.039 0.023
15 0.000 0.019 0.037 0.045 0.037 0.019
17 0.000 0.018 0.034 0.035 0.034 0.018
19 0.000 0.018 0.028 0.035 0.028 0.018
21 0.000 0.017 0.026 0.029 0.026 0.017
23 0.000 0.014 0.025 0.029 0.025 0.014
25 0.000 0.012 0.021 0.024 0.021 0.012
27 0.000 0.011 0.020 0.024 0.020 0.011
29 0.000 0.011 0.020 0.021 0.020 0.011
31 0.000 0.011 0.017 0.021 0.017 0.011
33 0.000 0.010 0.017 0.019 0.017 0.010
35 0.000 0.009 0.016 0.019 0.016 0.009
37 0.000 0.008 0.015 0.017 0.015 0.008
39 0.000 0.008 0.014 0.017 0.014 0.008
THC 0.000 0.147 0.317 0.386 0.317 0.147
I(rms) 1.000 0.985 0.897 0.707 0.442 0.170


39次までの高調波から合成した位相制御波形

半波位相制御と高調波

各次数の成分の割合
点弧角 (°)
0 30 60 90 120 150
次数 DC 0.450 0.420 0.338 0.225 0.113 0.030
1 0.500 0.487 0.420 0.296 0.154 0.042
2 0.212 0.245 0.276 0.237 0.140 0.041
3 0.000 0.040 0.119 0.159 0.119 0.040
4 0.042 0.061 0.055 0.087 0.094 0.038
5 0.000 0.035 0.069 0.053 0.069 0.035
6 0.018 0.027 0.049 0.055 0.047 0.032
7 0.000 0.029 0.034 0.053 0.034 0.029
8 0.010 0.016 0.039 0.041 0.031 0.026
9 0.000 0.022 0.032 0.032 0.032 0.022
10 0.006 0.014 0.025 0.032 0.031 0.019
11 0.000 0.016 0.028 0.032 0.028 0.016
12 0.004 0.014 0.023 0.027 0.023 0.013
13 0.000 0.011 0.020 0.023 0.020 0.011
14 0.003 0.013 0.021 0.023 0.018 0.010
15 0.000 0.009 0.019 0.023 0.019 0.009
16 0.002 0.011 0.016 0.020 0.018 0.009
17 0.000 0.009 0.017 0.018 0.017 0.009
18 0.002 0.009 0.015 0.018 0.015 0.009
19 0.000 0.009 0.014 0.018 0.014 0.009
20 0.002 0.007 0.015 0.016 0.013 0.009
21 0.000 0.008 0.013 0.014 0.013 0.008
22 0.001 0.007 0.012 0.015 0.013 0.008
23 0.000 0.007 0.013 0.014 0.013 0.007
24 0.001 0.007 0.012 0.013 0.012 0.007
25 0.000 0.006 0.011 0.012 0.011 0.006
26 0.001 0.007 0.011 0.012 0.010 0.006
27 0.000 0.005 0.010 0.012 0.010 0.005
28 0.001 0.006 0.010 0.011 0.010 0.005
29 0.000 0.005 0.010 0.011 0.010 0.005
30 0.001 0.005 0.009 0.011 0.009 0.005
31 0.000 0.005 0.009 0.011 0.009 0.005
32 0.001 0.005 0.009 0.010 0.008 0.005
33 0.000 0.005 0.008 0.009 0.008 0.005
34 0.001 0.004 0.008 0.009 0.008 0.005
35 0.000 0.005 0.008 0.009 0.008 0.005
36 0.000 0.004 0.008 0.009 0.008 0.004
37 0.000 0.004 0.007 0.008 0.007 0.004
38 0.000 0.004 0.007 0.008 0.007 0.004
39 0.000 0.004 0.007 0.008 0.007 0.004
40 0.000 0.004 0.007 0.008 0.007 0.004
THC 0.218 0.268 0.335 0.334 0.248 0.108
I(rms) 0.707 0.697 0.634 0.500 0.313 0.120


40次までの高調波から合成した半波位相制御波形

by Tom Sato, 2008-06-07, 2019-11-30