JPH0357313A - Pwm control system - Google Patents
Pwm control systemInfo
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- JPH0357313A JPH0357313A JP1193262A JP19326289A JPH0357313A JP H0357313 A JPH0357313 A JP H0357313A JP 1193262 A JP1193262 A JP 1193262A JP 19326289 A JP19326289 A JP 19326289A JP H0357313 A JPH0357313 A JP H0357313A
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- triangular wave
- voltage
- power supply
- input voltage
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、パワーＭＯ８ＦＥＴ等のスイッチング素子を
オン，オ７駆動するのに適したＰＷＭ（ＰｕｌｓｓＷｉ
ｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｌｏｎ）制御方式に関するもの
である。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention is a PWM (Pulss Wire) suitable for driving switching elements such as power MO8FETs on and off.
dth Modulatlon) control system.
従来の技術として、ＰＷＭ制御でモータを駆動する場合
を例にとって第５図を参照して説明する。As a conventional technique, a case where a motor is driven by PWM control will be explained with reference to FIG. 5 as an example.
第５図はそのＰＷＭ制御にょるモータ駆動系のブロック
図である。これは、第５図に示すように、三角波発生部
１１と、入力電圧変換部２と、コンパレータ３からなり
、そのコンパレータ３よｂ出力するＰＷＭ信号９によっ
てパフ−ＭＯＳＦＥＴＳをオン，オフ駆動することによ
う、その負荷となるモータ６の可変速制御を行なうもの
となっている。FIG. 5 is a block diagram of a motor drive system using PWM control. As shown in FIG. 5, this consists of a triangular wave generator 11, an input voltage converter 2, and a comparator 3, and the puff MOSFETs are turned on and off by the PWM signal 9 output from the comparator 3. In this way, variable speed control of the motor 6 serving as the load is performed.
なお図中、４は駆動用電源、７及び８は各ＭＯＳＦＥＴ
５，モータ６の両端間にそれぞれ挿入された保護用ダイ
オードである。In the figure, 4 is the drive power supply, 7 and 8 are each MOSFET.
5. Protection diodes inserted between both ends of the motor 6.
このとき、駆動用電源はその電圧ＶＣＣを標準値ｖｃｃ
ｚとし、ある値ｖｃｃｔからＶｃｃｓ ’！での範囲と
する（ Ｖｃｃ１＜Ｖｃｃ２＜Ｖｃｃｓ）。１た第６図
は、前記電源の電圧が標準値ｖｃｃｚのときの入カ電圧
ｖＩＮと出力電圧の平均値ｖｏｕ’ｒの関係を示すもの
であう、入力電圧ＶＩＮがｖ工のとき出カ電圧ＶＯＵ’
ｆ’はＶｏ （ただし、ｖ０〉ｖＩ）、そノｖｒＨがｖ
ｃｃｚのときＶｏυＴはＶＧＣ２ となる関係とする。At this time, the driving power supply changes the voltage VCC to the standard value vcc.
z, and from a certain value vcct to Vccs'! (Vcc1<Vcc2<Vccs). FIG. 6 shows the relationship between the input voltage vIN and the average value vou'r of the output voltage when the voltage of the power supply is the standard value vccz.When the input voltage VIN is vmin, the output voltage VOU '
f' is Vo (where v0>vI), and vrH is v
When ccz, VoυT is assumed to be VGC2.
さらに、第７図に三角波発生部１１よｂ発生する三角波
１１ｍの波形を示し、この三角波の振幅は０▼から電源
電圧ＶＣａまでとする。Further, FIG. 7 shows the waveform of a triangular wave 11m generated by the triangular wave generator 11b, and the amplitude of this triangular wave is from 0▼ to the power supply voltage VCa.
ここで、第５図に示すＰＷＭ制御系において、第７図の
三角波１１富を用いて、第６図の入出力の関係を満足さ
せるためには、入力電圧変換部２にその出力電圧Ｖ’Ｉ
Ｎと入力電圧ＶＸＨとの間に、Ｖ’ｌＨ＝ａＸＶＢ−１
−ｂ ＊＊ｅ＊ｅ＊ｅａｓ （１１ただし、ａ＝
（Ｖｏ−Ｖｃｃｚ）／（Ｖｘ−Ｖｃｃ２）ｂ＝Ｖ６
ａＶ１
なる関数をあてればよい。しかし、電源の電圧ｖｃｅが
下限値ｖｃｃｔに変化した場合、入力電圧ｖＩがＶｃ（
ｊｌのとき、入力電圧変換部２の出力電圧はｖｃｃｔ
より高くなる。このことは、入力電圧変換部２の出力電
圧がｖｃｃｔ となるのは入力電圧がＶＣＣｔ よう低
いときである。また、三角波１１＆の振幅ぱＯ▼からｖ
ｃｃ１″＆でなので、入力電圧がＶＣＣｔ よう低い電
圧で出力電圧の平均値がｖｃｃｔになる。これは出力電
圧の平均値をｖｏからｖｃｃｉ１で変化させる場合、入
力電圧は■ＩからＶＣＣＩより低い範囲となう、制御の
範囲が狭くなる。Here, in the PWM control system shown in FIG. 5, in order to satisfy the input/output relationship shown in FIG. 6 using the triangular wave 11 shown in FIG. I
Between N and input voltage VXH, V'lH=aXVB-1
-b **e*e*eas (11, where a=
(Vo-Vccz)/(Vx-Vcc2)b=V6
All you have to do is apply the function aV1. However, when the power supply voltage vce changes to the lower limit value vcct, the input voltage vI changes to Vc(
jl, the output voltage of the input voltage converter 2 is vcct
Becomes higher. This means that the output voltage of the input voltage converter 2 becomes vcct when the input voltage is as low as VCCt. Also, the amplitude of the triangular wave 11 & is from O▼ to v
cc1''&, so when the input voltage is as low as VCCt, the average value of the output voltage will be vcct.This means that when changing the average value of the output voltage from vo to vcci1, the input voltage will be in the range from ■I to lower than VCCI. As a result, the range of control becomes narrower.
オた、電源の電圧ＶＣＣがｖｃｃ ３に変化したとき、
入力電圧ｖＩがｖｃｃ ３のとき入力電圧変換部２の出
力電圧はＶＣＣ ！より低くなる。そして三角波１１ｍ
の振幅は０▼からＶｃｃ ３ ｔでであるので、入力電
圧がｖｃｃｓになっても出力電圧の平均値はｖｃｃ ３
より低い電圧となシ、入力電圧をｖＩからＹｅａ３ｔで
変化させても出力電圧の平均値はｖｏからｖｃｃ ３よ
り低い範囲ｈなシ、制御の範囲が狭くなる。その結果を
第８図に示す。Also, when the power supply voltage VCC changes to vcc 3,
When the input voltage vI is vcc3, the output voltage of the input voltage converter 2 is Vcc! becomes lower. And triangular wave 11m
The amplitude of is from 0▼ to Vcc 3 t, so even if the input voltage becomes vccs, the average value of the output voltage is vcc 3
If the voltage is lower, even if the input voltage is changed from vI to Yea3t, the average value of the output voltage will be in the range h lower than vo to vcc3, and the control range will become narrower. The results are shown in FIG.
以上のように従来のＰＷＭ制御では、電源の電圧が変化
した場合、制御の範囲が狭くなるとｈう問題があった。As described above, the conventional PWM control has a problem in that when the voltage of the power supply changes, the control range becomes narrower.
本発明は上記のような問題を解消するためになされたも
ので、電源電圧の変化に影響されることなく、所定の制
御範囲を得ることができるＰＷＭ制御方式を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a PWM control method that can obtain a predetermined control range without being affected by changes in power supply voltage.
本発明に係るＰＷＭ制御方式は、三角波発生部と入力電
圧変換部及びコンバレータから構成されるＰＷＭ制御系
において、前記三角波発生部よう発生する三角波として
、その波形の一部にデイレ部を設けてそのディレ時間の
周期に対する割合を電源電圧によって変化する三角波を
用いるようにしたものである。In the PWM control system according to the present invention, in a PWM control system composed of a triangular wave generating section, an input voltage converting section, and a comparator, a delayed section is provided in a part of the waveform of the triangular wave generated by the triangular wave generating section. A triangular wave whose ratio of delay time to period changes depending on the power supply voltage is used.
本発明におけるＰＷＭ制御方式は、電源の電圧によって
その長さが変わるデイレ部を備えた三角波を用いること
により、電源の電圧が変化しても、制御の範囲が入力電
圧の範囲ｖＩからＶ００に対して出力電圧の範囲をｖｏ
からＶｃｃｔで制御することが可能にＺる。The PWM control method of the present invention uses a triangular wave with a delay portion whose length changes depending on the power supply voltage, so that even if the power supply voltage changes, the control range is within the input voltage range vI to V00. to set the output voltage range to vo
It is possible to control with Vcct from Z.
以下、本発明の実施例を図について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明のＰＷＭ制御方式をモータ駆動系に適用
したときの一実施例を示すブロック図である。この実施
例にかいて第５図に示した従来例のものと異なる点は、
ＰＷＭ制御系を構成する三角波発生部として、第３図に
示すように、振幅値がＯ▼から電源電圧筐で変化すると
きその０▼を一定時間保持するデイレ時間Ｔ１を有する
デイレ部２１を備えた三角波１ａを発生する三角波発生
部１を設け、その三角波１ａのデイレ部２１を電源の電
圧によってその長さを変えて変化させるようにしたこと
である。なお図中、同一符号は同一筐たは相当部分を示
し、記号Ｔ２は三角波１ａのＯ▼から電源電圧筐で立ち
上がる立上ｂ時間を示す。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment in which the PWM control method of the present invention is applied to a motor drive system. The difference between this embodiment and the conventional example shown in FIG. 5 is as follows.
As shown in FIG. 3, the triangular wave generating section constituting the PWM control system includes a delay section 21 having a delay time T1 that maintains 0▼ for a certain period of time when the amplitude value changes from 0▼ in the power supply voltage range. A triangular wave generator 1 is provided which generates a triangular wave 1a, and the length of the delay portion 21 of the triangular wave 1a is changed by changing the voltage of the power supply. In the figure, the same reference numerals indicate the same cases or corresponding parts, and the symbol T2 indicates the rising time b of the triangular wave 1a from O▼ to the power supply voltage case.
ここで、上述の従来例と同様に、電源はその電圧ＶＣＣ
の標準値をｖｃｃｚとし、下限値ｖｃｃｔから上限値Ｖ
ＣＯ３の範囲とする。ただし、Ｖｃｃｘ ＜Ｖａｃｚ
＜Ｖｃｃｓとする。筐た、第２図は電源の電圧がＶＣＣ
２のときの入力電圧ＶｒＮと出力電圧の平均値ＶＯＵＴ
の関係を示すものであシ、ＶＩＮがｖ工のときＶＱＵＴ
はＶｏ （ただし、ＶＯ ＞ＶＩ ） 、ＶｒＮがＶＣ
，ｌのεきｖＯυＴはＶＣＣ２となる関係とする。Here, as in the conventional example described above, the power supply has its voltage VCC
Let vccz be the standard value of
CO3 range. However, Vccx < Vacz
<Vccs. In Figure 2, the power supply voltage is VCC.
Average value of input voltage VrN and output voltage VOUT when 2
This shows the relationship between VQUT and VIN.
is Vo (however, VO > VI ), and VrN is VC
, l, ε and vOυT are assumed to be VCC2.
しかして、第１図の実施例において、第３図の三角波１
ｍを用いて第２図の入出力の関係を満足するデイレ時間
Ｔ１は次のようになる。すなわち、デイレ部２１をもつ
三角波１ａの振幅をＶＳＯとし、電源の電圧をＶＣａと
すると、第３図のデイレ時間Ｔ１の割合は次式で表わせ
る。Therefore, in the embodiment of FIG. 1, the triangular wave 1 of FIG.
The delay time T1 that satisfies the input/output relationship shown in FIG. 2 using m is as follows. That is, when the amplitude of the triangular wave 1a having the delay portion 21 is VSO and the voltage of the power supply is VCa, the ratio of the delay time T1 in FIG. 3 can be expressed by the following equation.
筐た、三角波１ａの振幅Ｖ８０は電源電圧に比例するの
で、Ｔ１の割合は
ただしｓ ｖ８０ ”’＆ｖＣＣ
と々る。However, since the amplitude V80 of the triangular wave 1a is proportional to the power supply voltage, the ratio of T1 is s v80 ''&vCC.
したがって、三角波１＆のデイレ時間Ｔ，に上記のよう
な電源電圧の関数をあてることにより、電源電圧が変化
しても、第４図に示すように、制御の範囲は入力電圧Ｗ
ＩＮの範囲ｖＩからＶａｃに対して出力電圧の範囲をｖ
ｏからＭＣａｔで制御することが可能となる。なか、第
４図は電源電圧が変化した場合の入出力特性を示す。Therefore, by applying the above power supply voltage function to the delay time T, of the triangular wave 1&, even if the power supply voltage changes, the control range is within the input voltage W, as shown in FIG.
From the IN range vI to Vac, the output voltage range is v
It becomes possible to control with MCat from o. Among them, FIG. 4 shows the input/output characteristics when the power supply voltage changes.
上述の実施例では三角波発生部，入力電圧変換部，コン
パレータから構成されるＰＷＭ制御に適用した場合であ
ったが、本発明は、それに類似した構成のＰＷＭ制御に
も同様に適用することができる。Although the above embodiment is applied to PWM control consisting of a triangular wave generator, an input voltage converter, and a comparator, the present invention can be similarly applied to PWM control with a similar configuration. .
以上のように本発明によれば、ＰＷＭ制御の三角波発生
部より発生する三角波として、その波形の一部にデイレ
部をもつ三角波を用いることにより、電源の電圧が変化
しても、その入出力の関係がずれることはなく、従来の
ものに比べて、制御の範囲を広〈とることができ、特に
ＰＷＭでモータの可変速を行う場合に有効である。As described above, according to the present invention, by using a triangular wave having a delayed part in a part of its waveform as the triangular wave generated by the PWM-controlled triangular wave generating section, even if the voltage of the power supply changes, the input/output The relationship between the two does not deviate, and the range of control can be expanded compared to the conventional method, which is particularly effective when variable speed of the motor is performed using PWM.
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は上記
実施例の説明に供する入出力特性図、第３図は上記実施
例に用いた三角波の波形図、第４図は上記実施例より得
られる電源電圧が変化したときの入出力特性を示す図、
第５図は従来のＰＷＭ制御の一例を示すブロック図、第
６図は従来例の説明に供する入出力特性図、第７図は従
来のＰＷＭ制御に用いている三角波の波形図、第８図は
従来例による電源電圧が変化したときの入出力特性を示
す図である。
１●●●・三角波発生部、１ａ●●●●デイレ部をもつ
三角波、２・●●●入力電圧変換部、３●●●●コンパ
レータ、４●●●●電源、５●●●●パワーＭＯＳＦＥ
Ｔ，６●●●●モータ。Fig. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention, Fig. 2 is an input/output characteristic diagram for explaining the above embodiment, Fig. 3 is a waveform diagram of the triangular wave used in the above embodiment, and Fig. 4 is the above A diagram showing the input/output characteristics when the power supply voltage changes obtained from the example,
Fig. 5 is a block diagram showing an example of conventional PWM control, Fig. 6 is an input/output characteristic diagram for explaining the conventional example, Fig. 7 is a waveform diagram of a triangular wave used in conventional PWM control, and Fig. 8 1 is a diagram showing input/output characteristics when the power supply voltage changes according to a conventional example. 1●●●・Triangular wave generator, 1a●●●●Triangular wave with delay section, 2・●●●Input voltage conversion section, 3●●●●Comparator, 4●●●●Power supply, 5●●●●Power MOSFE
T, 6●●●● motor.
Claims (1)
換部の出力電圧と三角波発生部の三角波を比較してＰＷ
Ｍ信号を出力するコンパレータからなり、前記入力電圧
変換部の入力電圧が一定の値から電源電圧までの範囲で
変化するのに対して、出力電圧が所定の値から電源電圧
までの範囲で変化させる形式のＰＷＭ制御において、前
記三角波発生部より発生する三角波として、デイレ部を
備えた三角波を用いることを特徴とするＰＷＭ制御方式
。The triangular wave generator, the input voltage converter, and the output voltage of these input voltage converters are compared with the triangular wave of the triangular wave generator.
It consists of a comparator that outputs an M signal, and while the input voltage of the input voltage conversion section changes within a range from a constant value to the power supply voltage, the output voltage changes within the range from a predetermined value to the power supply voltage. A PWM control method characterized in that a triangular wave having a delay section is used as the triangular wave generated by the triangular wave generating section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1193262A JPH0357313A (en) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | Pwm control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1193262A JPH0357313A (en) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | Pwm control system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0357313A true JPH0357313A (en) | 1991-03-12 |
Family
ID=16305020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1193262A Pending JPH0357313A (en) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | Pwm control system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0357313A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006180666A (en) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Sanyo Electric Co Ltd | Pwm signal generating circuit |
| CN102635564A (en) * | 2012-02-27 | 2012-08-15 | 石家庄市公共交通总公司 | Air-conditioning blower control system of natural gas bus |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50151049A (en) * | 1974-05-23 | 1975-12-04 | ||
| JPS61227663A (en) * | 1985-03-30 | 1986-10-09 | Toshiba Corp | Chopper controller |
-
1989
- 1989-07-26 JP JP1193262A patent/JPH0357313A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50151049A (en) * | 1974-05-23 | 1975-12-04 | ||
| JPS61227663A (en) * | 1985-03-30 | 1986-10-09 | Toshiba Corp | Chopper controller |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006180666A (en) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Sanyo Electric Co Ltd | Pwm signal generating circuit |
| CN102635564A (en) * | 2012-02-27 | 2012-08-15 | 石家庄市公共交通总公司 | Air-conditioning blower control system of natural gas bus |
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