JPH01164274A - Ｐｗｍコンバータ用変調器 - Google Patents

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ＰＷＭコンバータの変調器に係り、特に、その
回路の簡易化に好適な、変調器に関する。

〔従来の技術〕

コンバータは外部交流電源に接続し、この交流電源より
電力の供給を受け、これを直流に変換するか、あるいは
、逆に、直流側から電力をとり交流に変換し外部交流電
源側に戻す。このため、電力用のスイッチング素子をス
イッチングし、スイッチング素子からなる回路を交流側
からみれば直流側の電源が交流に、直流側から見れば交
流側電源が直流に見えるようにし電力の変換を行なう。

第４図にコンバータ装置の例を示す、この様な装置では
、外部交流電源側から考えると、入出力される電流は電
源電圧位相に合ったものが望ましい。

このため、スイッチング素子を高周波でスイッチングさ
せ、その平均的な通流時間が正弦波となるように制御す
るＰＷＭコンバータとよばれる変換器が開発されつつあ
る。

この様な変換器を制御し、スイッチング素子にスイッチ
ング信号を与えるため、上述のように。

正弦波状の通流信号を発生する手段が、ＰＷＭ変調器で
ある。

従来、この様な変調器の原理方式は、第２図（ａ）、（
ｂ）に示すように正弦波と三角波を発生し１通流信号、
すなわち、パルス列を発生する手段が知られている。す
なわち、第６図に示すように、正弦祈と三角波を発生す
る手段１２．１３を設け、各々の出力を比較して（９）
パルスを発生する手段である。

しかし、この方式は、実用上は、正弦波と三角波の大き
さの比を自由に変える手段、正弦波と三角波の位相関係
を常に所定の関係に保つ機能、などが必要であり、具体
的に機能構成する事は、必らずしも、容易ではない。

一方、この様なパルス列を発生する装置には、誘導電動
機を駆動するＰＷＭインバータがあり、この場合にもＰ
ＷＭ変調器を必要とする。この場合の変調器として、特
開昭６２−１４４５７６号公報に記載のように、上記の
様な基本原理の構成上の問題をさけ、ＲＯＭを用いたＰ
ＷＭパルス発生法が示されている。

第５図にその例を示す。すなわち、ＰＷＭパルス列の特
性を示すデータを出力する演算装置１、パルス列の特性
データである交流の周波数データを受ける周波数レジス
タ４、交流電圧の大きさを示すデータ、すなわち、変調
度を示すデータを受ける変調度レジスタ２．誘導電動機
制御の様に制御する周波数範囲が非常に広い事に対応す
るため交流出力に対する変調パルスの比率を示すパルス
数データを受けるパルスレジスタ１１、周波数レジスタ
の出力を受けてこの値に比例した周波数のパルス列を発
生する、二進・周波数変換器５、二進・周波数変換器の
出力を計数する位相カウンタ７、位相カウンタの出力に
よりアドレスを掃引されて第２図（ｄ）のような台形波
状の値を出力するＲＯＭ８、変調波レジスタの出力と、
ＲＯＭ８の出力を比較してその大小により第２図（ｅ）
に示すようなＰＷＭパルス列を出力する比較器９及び、
出力交流位相の正負により比較器の位相を反転させる反
転回路１０、より構成されている。

この方式では、ＲＯＭ８には掃引されるアドレスに対応
し、第２図（ｃ）に示す様な 三角波・□ ｓｉｎθ に比例した値が必要な部分が抜きとられて（ｄ）の様に
書き込まれている。θは掃引されアドレスに対応する値
である。

この方式では変調度レジスタに収納される値、たとえば
、Ａと上記の値が比較される。すなわち、ｓｉｎθ となるθの値で比較器９の出力が反転する。これは、三
角波と正弦波とを比較し、パルス列を発生する基本原理
の場合、 Ａ−ｓｉｎθ＝三角波 となるθの値で、パルスが反転するのと全く等価である
。

なお、この例では誘導電動機駆動のためＲＯＭ８は一つ
の正弦波内に発生するパルスの数を多重に切り換えられ
る様に、第２図（ｄ）の台形波に相当する数を増減させ
た多種のブロックをもち。

パルス数レジスタ１１により切り換えられるように構成
されている。しかし、この方式は誘導電動機の駆動用で
あるため、ＰＷＭ変調したパルス列の位相について制御
する事が考慮されていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的はコンバータ用のＰＷＭ変調器として、イ
ンバータ用変調器が出力位相を制御できない点を改良し
１位相制御可能なＰＷＭ変調器を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、パルス列の発生における、交流位相を計数
するカウンタを、交流側電源電圧の零りロス時に任意の
値にプリセットできる様にすることより達成される。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す。

ＰＷＭパルス列の特性を示すデータを出力する演算装置
１．パルス列の特性データである伴流の周波数データを
受ける周波数レジスタ４、交流電圧の大きさを示すデー
タ、すなわち、変調度を示すデータを受ける変調度レジ
スタ２、交流側電源と、コンバータ装置の発する交流電
圧波形との位相差データを受ける位相差レジスタ６、交
流側電源の電圧１１０”クロス点を検出する。′０”ク
ロス検出器３、周波数レジスタの出力を受けて、この値
に比例した周波数のパルス列を発生する、二進・周波数
変換器ゝ５、位相差レジスタ６の値を“０”クロス検出
器３の出力によりプリセットし、二進・周波数変換器の
出力を計数する位相カウンタ７、位相カウンタ７の出力
によりアドレスを掃引されて第２図（ｄ）のような台形
波状の値を出力するＲＯＭ８、変調波レジスタの出力と
、ＲＯＭ８の出力を比較してその大小により第２図（ｅ
）に示す様なＰＷＭパルス列を出力する比較器９、及び
、出力交流位相の正負により比較器の位相を反転させる
反転回路１０より構成されている。

この方式でＲＯＭ８には掃引されるアドレスに対応し、
第２図（Ｑ）に示す様な に比例した値が必要な部分が抜きとられて（ｄ）の様に
書きこまれている。θは掃引されアドレスに対応する値
である。

この方式では変調度レジスタに収納される値、たとえば
、Ａと上記の値が比較される。すなわち、ｓｉｎθ となるθの値で比較器９の出力が反転する。これは、三
角波と正弦波とを比較し、パルス列を発生する基本原理
の場合、 Ａ−５ｉｎθ＝三角波 となるθの値でパルスが反転するのと全く等価である。

この構成により、ＲＯＭ８より第２図（ｄ）の（イ）に
示す様な値が演算装置１の指令に基づく周波数に対応し
て位相カウンタ７で掃引されて出力される。また、演算
装置１の指令に基づき、第２図（ｄ）の（ロ）の値が比
較器により比較され（ｅ）の様な変調パルスを得ること
ができる。また、このパルス列は外部交流電源の″′０
″クロス点で位相カウンタが演算装置の指令する任意の
カウンタト値よりスタートできるので、第３図に示す様
に、交流電源とＰＷＭパルスの位相を自由に調整するこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、コンバータの出力交流位相。

電圧が自由に選択できる。したがって、交流電源から入
力する電流の大きさ位相が自由に制御でき、外部交流電
源に対し高力率の負荷としてコンバータを作動させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は本発
明の変調器の動作を示す図、第３図は本発明の変調器の
動作を示す図、第４図はコンバータ装置の一実施例図、
第５図は従来のＰＷＭ変調器のブロック図、第６図はＰ
ＷＭ変調器の原理図である。 ｌ・・・演算装置、２・・・変調度レジスタ、３・・・
ｉｔ　Ｏｕクロス検出器、４・・・周波数レジスタ、５
・・・二進・周波数変換器、６・・・駐相差レジスタ、
７・・・位相カウンタ、８・・・ＲＯＭ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ＰＷＭ変調パルスを特徴づけるデータを決定して、
   出力する演算装置と、前記演算装置から周波数に相当す
   るデータを入力して保持する第一のレジスタと、前記第
   一のレジスタの出力を入力し、この値に比例した周波数
   のパルス列を出力するパルス変換器と、前記演算装置か
   ら変調度に相当する値を入力する第二のレジスタと、前
   記演算装置から外部交流電源とＰＷＭパルス列の交流位
   相差に相当する値を入力する第三のレジスタと、外部交
   流電源の０クロス点を検出する検出器と、前記検出器の
   出力タイミングにより、前記第三のレジスタの値をプリ
   セットし前記パルス変換器のパルスを計数するカウンタ
   と、前記カウンタの出力によりアドレスを掃引され、こ
   れに基づいて内部に記憶されたデータを出力するＲＯＭ
   と、前記ＲＯＭの出力と、前記第二のレジスタの出力と
   を比較し、その大小により、これに対応して論理値の１
   、０出力を行なう比較器と、前記比較器の出力を、前記
   カウンタの値により反転する反転回路とよりなることを
   特徴とするＰＷＭコンバータ用変調器。