JPH04295271A - 直流チョッパ装置 - Google Patents
直流チョッパ装置Info
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- JPH04295271A JPH04295271A JP8179791A JP8179791A JPH04295271A JP H04295271 A JPH04295271 A JP H04295271A JP 8179791 A JP8179791 A JP 8179791A JP 8179791 A JP8179791 A JP 8179791A JP H04295271 A JPH04295271 A JP H04295271A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁歪音などの発生を抑圧
した直流チョッパ装置に関する。直流チョッパ装置では
、その平滑回路で使用されるリアクトル等で雑音が発生
するので、これを抑圧することが必要とされる。
した直流チョッパ装置に関する。直流チョッパ装置では
、その平滑回路で使用されるリアクトル等で雑音が発生
するので、これを抑圧することが必要とされる。
【0002】
【従来の技術】図4の(a)には直流チョッパ装置の従
来例が示される。この直流チョッパ装置は直流電源9に
直列に挿入された半導体等を用いたスイッチ7と平滑回
路としてのリアクトル8とからなる。かかる直流チョッ
パ装置では、出力電圧の制御方法として、一定のチョッ
パ周期T内におけるスイッチ7のオン時間Tonとオフ
時間Toff の比率を変化させる方法、あるいは一定
のオン時間Tonを用いてチョッパ周期Tを変化させる
方法などがある。例えば前者の場合、出力電圧の平均値
Vout は、Vout =(Ton/T)×Vinで
与えられる。ここで、Vinは直流電源9からの入力電
圧、Tonはオン時間、Toff はオフ時間、Tはチ
ョッパ周期でT=Ton+Toff である。
来例が示される。この直流チョッパ装置は直流電源9に
直列に挿入された半導体等を用いたスイッチ7と平滑回
路としてのリアクトル8とからなる。かかる直流チョッ
パ装置では、出力電圧の制御方法として、一定のチョッ
パ周期T内におけるスイッチ7のオン時間Tonとオフ
時間Toff の比率を変化させる方法、あるいは一定
のオン時間Tonを用いてチョッパ周期Tを変化させる
方法などがある。例えば前者の場合、出力電圧の平均値
Vout は、Vout =(Ton/T)×Vinで
与えられる。ここで、Vinは直流電源9からの入力電
圧、Tonはオン時間、Toff はオフ時間、Tはチ
ョッパ周期でT=Ton+Toff である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】例えばチョッパ周期を
一定とおき、オン時間Tonを変化させる方式の場合、
リアクトル9はそれに流れる断続電流により磁歪現象を
起こして伸縮し、一般には、図3の(a)に示されるよ
うに、チョッパ周波数f(=1/T)の整数倍の周波数
f、2f、3f・・・の磁歪音を発生する。このため、
従来の直流チョッパ装置では、この磁歪音を防止するた
めに防音対策が必要であり、コストアップ等の要因とな
っている。
一定とおき、オン時間Tonを変化させる方式の場合、
リアクトル9はそれに流れる断続電流により磁歪現象を
起こして伸縮し、一般には、図3の(a)に示されるよ
うに、チョッパ周波数f(=1/T)の整数倍の周波数
f、2f、3f・・・の磁歪音を発生する。このため、
従来の直流チョッパ装置では、この磁歪音を防止するた
めに防音対策が必要であり、コストアップ等の要因とな
っている。
【0004】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、直流チョッパ装置
における磁歪音等の雑音の発生を低減することにある。
のであり、その目的とするところは、直流チョッパ装置
における磁歪音等の雑音の発生を低減することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】図1は本発明に係る原理
説明図である。本発明に係る直流チョッパ装置は、直流
電源11と、この直流電源11の直流出力を断続させて
出力するスイッチ手段12と、スイッチ手段12の出力
側に設けられた平滑手段13と、スイッチ手段をチョッ
パ周期でオン、オフして出力値を制御する制御手段14
と、チョッパ周期に揺らぎを与える揺らぎ付与手段15
とを備えたものである。
説明図である。本発明に係る直流チョッパ装置は、直流
電源11と、この直流電源11の直流出力を断続させて
出力するスイッチ手段12と、スイッチ手段12の出力
側に設けられた平滑手段13と、スイッチ手段をチョッ
パ周期でオン、オフして出力値を制御する制御手段14
と、チョッパ周期に揺らぎを与える揺らぎ付与手段15
とを備えたものである。
【0006】また本発明に係る直流チョッパ装置は、上
記の揺らぎ付与手段15で与えられる揺らぎはその変動
の時間平均値が一定値となるものであり、それにより揺
らぎに起因する出力値の変動を抑えるように構成される
。
記の揺らぎ付与手段15で与えられる揺らぎはその変動
の時間平均値が一定値となるものであり、それにより揺
らぎに起因する出力値の変動を抑えるように構成される
。
【0007】また本発明に係る直流チョッパ装置は、上
述の揺らぎ付与手段の揺らぎはM系列符号に基づいて変
動分が与えられるよう構成される。
述の揺らぎ付与手段の揺らぎはM系列符号に基づいて変
動分が与えられるよう構成される。
【0008】また本発明に係る直流チョッパ装置は、揺
らぎを含むチョッパ周期の瞬時値に応じてオン/オフの
時間比を常時補正する補正手段を更に備え、それにより
揺らぎに起因する出力値の変動を抑えるようになってい
る。
らぎを含むチョッパ周期の瞬時値に応じてオン/オフの
時間比を常時補正する補正手段を更に備え、それにより
揺らぎに起因する出力値の変動を抑えるようになってい
る。
【0009】また本発明に係る直流チョッパ装置は、上
記の制御手段14が一定のチョッパ周期に対してスイッ
チ手段のオン時間とオフ時間の比を変えることで出力値
を制御するもので構成される。
記の制御手段14が一定のチョッパ周期に対してスイッ
チ手段のオン時間とオフ時間の比を変えることで出力値
を制御するもので構成される。
【0010】また本発明に係る直流チョッパ装置は、上
記の制御手段14がスイッチ手段のオン時間を一定にし
てチョッパ周期を変えることで出力値を制御するもので
構成される。
記の制御手段14がスイッチ手段のオン時間を一定にし
てチョッパ周期を変えることで出力値を制御するもので
構成される。
【0011】
【作用】スイッチ手段12をオン、オフするチョッパ周
期に、揺らぎ付与手段15によって揺らぎを付与する。 これにより平滑手段13で発生する磁歪音等の雑音のス
ペクトルが従来のシャープなものから幅を持った分散さ
れたものとなり、その結果、その音圧レベルが低くなっ
て全体として雑音を低減することができる。
期に、揺らぎ付与手段15によって揺らぎを付与する。 これにより平滑手段13で発生する磁歪音等の雑音のス
ペクトルが従来のシャープなものから幅を持った分散さ
れたものとなり、その結果、その音圧レベルが低くなっ
て全体として雑音を低減することができる。
【0012】この揺らぎを与えた結果、直流チョッパ装
置の出力値が変動しないように、揺らぎ付与手段15で
与えられる揺らぎはその変動の時間平均値が一定値とな
るようにする。この場合、揺らぎ付与手段15の揺らぎ
を、時間平均値がゼロとなるM系列符号に基づいて作る
ことができる
置の出力値が変動しないように、揺らぎ付与手段15で
与えられる揺らぎはその変動の時間平均値が一定値とな
るようにする。この場合、揺らぎ付与手段15の揺らぎ
を、時間平均値がゼロとなるM系列符号に基づいて作る
ことができる
【0013】あるいは、揺らぎを含むチョッパ周期の瞬
時値に応じてオン/オフの時間比を常時補正する補正手
段を更に備え、それにより揺らぎに起因する出力値の変
動を抑える。
時値に応じてオン/オフの時間比を常時補正する補正手
段を更に備え、それにより揺らぎに起因する出力値の変
動を抑える。
【0014】本発明に係る直流チョッパ装置は、一定の
チョッパ周期に対してスイッチ手段12のオン時間とオ
フ時間の比を変えることで出力値を制御する方式の直流
チョッパ装置にも、あるいはスイッチ手段12のオン時
間を一定にしてチョッパ周期を変えることで出力値を制
御する方式の直流チョッパ装置にも適用することができ
る。
チョッパ周期に対してスイッチ手段12のオン時間とオ
フ時間の比を変えることで出力値を制御する方式の直流
チョッパ装置にも、あるいはスイッチ手段12のオン時
間を一定にしてチョッパ周期を変えることで出力値を制
御する方式の直流チョッパ装置にも適用することができ
る。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図2には本発明の一実施例としての直流チョッパ
装置が示される。図2において、直流電源9、スイッチ
7、リアクトル8は従来例で説明したものと同じである
。
する。図2には本発明の一実施例としての直流チョッパ
装置が示される。図2において、直流電源9、スイッチ
7、リアクトル8は従来例で説明したものと同じである
。
【0016】1は一定のチョッパ周期(繰返し周期)T
の値を発生するT周期発生部、3はチョッパ周期の揺ら
ぎとなるランダム周期ΔTの値を発生するランダム周期
発生部、2はT周期発生部1のチョッパ周期Tとランダ
ム周期発生部3のランダム周期ΔTとを加算する加算部
である。4は加算部2でランダム周期ΔTを加算される
ことによりランダム化されたチョッパ周期T+ΔT(瞬
時値)に対して、直流チョッパ装置の出力電圧値が一定
になるよう、1周期内のオン時間Tonを常時計算する
オン時間計算部、5は同様にランダム化されたチョッパ
周期T+ΔT(瞬時値)に対して、直流チョッパ装置の
出力電圧値が一定になるよう、1周期内のオフ時間To
ff を常時計算するオフ時間計算部である。
の値を発生するT周期発生部、3はチョッパ周期の揺ら
ぎとなるランダム周期ΔTの値を発生するランダム周期
発生部、2はT周期発生部1のチョッパ周期Tとランダ
ム周期発生部3のランダム周期ΔTとを加算する加算部
である。4は加算部2でランダム周期ΔTを加算される
ことによりランダム化されたチョッパ周期T+ΔT(瞬
時値)に対して、直流チョッパ装置の出力電圧値が一定
になるよう、1周期内のオン時間Tonを常時計算する
オン時間計算部、5は同様にランダム化されたチョッパ
周期T+ΔT(瞬時値)に対して、直流チョッパ装置の
出力電圧値が一定になるよう、1周期内のオフ時間To
ff を常時計算するオフ時間計算部である。
【0017】なお、これらT周期発生部1、加算部2、
ランダム周期発生部3、オン時間計算部4、オフ時間計
算部5はそれぞれ個別のハードウェア回路で構成するこ
とも、あるいはマイクロコンピュータを用いてソフトウ
ェア的に実現することも可能である。
ランダム周期発生部3、オン時間計算部4、オフ時間計
算部5はそれぞれ個別のハードウェア回路で構成するこ
とも、あるいはマイクロコンピュータを用いてソフトウ
ェア的に実現することも可能である。
【0018】6はスイッチ制御部であり、オン時間計算
部4から渡されるオン時間Tonの値とオフ時間計算部
5から渡されるオフ時間Toff の値によって、1周
期内においてスイッチ7をオン、オフする時間を制御す
る。
部4から渡されるオン時間Tonの値とオフ時間計算部
5から渡されるオフ時間Toff の値によって、1周
期内においてスイッチ7をオン、オフする時間を制御す
る。
【0019】この実施例装置では、スイッチ7をオン、
オフするチョッパ周期はT+ΔTによりランダム化、す
なわち一定周期Tに対してランダム周期ΔT分の揺らぎ
を持つことになる。このようにチョッパ周期に揺らぎを
与えると、従来は図3の(a)に示されるようにチョッ
パ周波数f(=1/T)の整数倍の位置に集中していた
音のエネルギーが、実施例では図3の(b)に示される
ようにチョッパ周波数fの整数倍の位置を中心にしてあ
る幅を持って分散されるようになり、その結果、各周波
数位置の音圧レベルは従来よりも小さくなり、よって全
体的に磁歪音が低減されることになる。
オフするチョッパ周期はT+ΔTによりランダム化、す
なわち一定周期Tに対してランダム周期ΔT分の揺らぎ
を持つことになる。このようにチョッパ周期に揺らぎを
与えると、従来は図3の(a)に示されるようにチョッ
パ周波数f(=1/T)の整数倍の位置に集中していた
音のエネルギーが、実施例では図3の(b)に示される
ようにチョッパ周波数fの整数倍の位置を中心にしてあ
る幅を持って分散されるようになり、その結果、各周波
数位置の音圧レベルは従来よりも小さくなり、よって全
体的に磁歪音が低減されることになる。
【0020】このようにチョッパ周期をランダム化する
と一般には出力電圧値が変動することになるが、本実施
例ではこの出力電圧値の変動を無くすために、ランダム
化されたチョッパ周期T+ΔTの各瞬時値に対して一定
の出力電圧値を得るための1周期内におけるオン時間T
onとオフ時間Toff をオン時間計算部4とオフ時
間計算部5で常に計算し、その計算されたオン時間To
nとオフ時間Toff でスイッチ7をオン、オフして
おり、それにより揺らぎに対する補正を行っている。
と一般には出力電圧値が変動することになるが、本実施
例ではこの出力電圧値の変動を無くすために、ランダム
化されたチョッパ周期T+ΔTの各瞬時値に対して一定
の出力電圧値を得るための1周期内におけるオン時間T
onとオフ時間Toff をオン時間計算部4とオフ時
間計算部5で常に計算し、その計算されたオン時間To
nとオフ時間Toff でスイッチ7をオン、オフして
おり、それにより揺らぎに対する補正を行っている。
【0021】本発明の実施にあたっては種々の変形形態
が可能である。例えば上述の実施例では一定のチョッパ
周期に揺らぎを与えることにより生じる出力電圧値の変
動を1周期内におけるオン時間とオフ時間を常に計算し
て補正することで無くしているが、本発明はこれに限ら
れるものではない。例えば、オン時間とオフ時間につい
ては補正を行わずに、ランダム周期ΔTとしてその時間
平均値が一定値となるものを用いることによっても出力
電圧値の変動を防止することができる。この場合、時間
平均値がゼロとなるランダム周期ΔTを用いることが回
路構成上望ましく、このためにはM系列符号を用いれば
時間平均値がゼロのランダム周期ΔTを簡単に作成する
ことができる。
が可能である。例えば上述の実施例では一定のチョッパ
周期に揺らぎを与えることにより生じる出力電圧値の変
動を1周期内におけるオン時間とオフ時間を常に計算し
て補正することで無くしているが、本発明はこれに限ら
れるものではない。例えば、オン時間とオフ時間につい
ては補正を行わずに、ランダム周期ΔTとしてその時間
平均値が一定値となるものを用いることによっても出力
電圧値の変動を防止することができる。この場合、時間
平均値がゼロとなるランダム周期ΔTを用いることが回
路構成上望ましく、このためにはM系列符号を用いれば
時間平均値がゼロのランダム周期ΔTを簡単に作成する
ことができる。
【0022】また上述の実施例では、チョッパ周期を一
定として1周期内におけるオン時間とオフ時間の比を変
えることで出力電圧値の制御を行う方式の直流チョッパ
装置に本発明を適用したが、本発明はこれに限られるも
のではなく、オン時間の長さを一定にしてチョッパ周期
を変えることで出力電圧値の制御を行う方式に直流チョ
ッパ装置に本発明を適用することもでき、その場合にも
その可変制御されるチョッパ周期Tにランダム周期ΔT
で揺らぎを与えるようにする。
定として1周期内におけるオン時間とオフ時間の比を変
えることで出力電圧値の制御を行う方式の直流チョッパ
装置に本発明を適用したが、本発明はこれに限られるも
のではなく、オン時間の長さを一定にしてチョッパ周期
を変えることで出力電圧値の制御を行う方式に直流チョ
ッパ装置に本発明を適用することもでき、その場合にも
その可変制御されるチョッパ周期Tにランダム周期ΔT
で揺らぎを与えるようにする。
【0023】また上述の実施例では平滑回路としてリア
クトルのみを用いる場合について述べたが、本発明はこ
れに限られるものではない。例えば、キャパシタのみか
らなる平滑回路、あるいはリアクトルとキャパシタの組
合せからなる平滑回路を用いた直流チョッパ装置に本発
明を適用するものであってもよい。この場合、キャパシ
タの電歪現象で生じる雑音を減少させることができる。
クトルのみを用いる場合について述べたが、本発明はこ
れに限られるものではない。例えば、キャパシタのみか
らなる平滑回路、あるいはリアクトルとキャパシタの組
合せからなる平滑回路を用いた直流チョッパ装置に本発
明を適用するものであってもよい。この場合、キャパシ
タの電歪現象で生じる雑音を減少させることができる。
【0024】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
、直流チョッパ装置の平滑回路の構成部品で生じる雑音
を簡単な制御方式により低減することができる。このた
め、リアクトル等の構成部品に特別な防音対策構造が必
要でなく、これらの部品の軽量化と低価格化が期待でき
る。
、直流チョッパ装置の平滑回路の構成部品で生じる雑音
を簡単な制御方式により低減することができる。このた
め、リアクトル等の構成部品に特別な防音対策構造が必
要でなく、これらの部品の軽量化と低価格化が期待でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る原理説明図である。
【図2】本発明の一実施例としての直流チョッパ装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図3】直流チョッパ装置で生じる磁歪音等の雑音のス
ペクトルを示す図である。
ペクトルを示す図である。
【図4】直流チョッパ装置の従来例を説明する図である
。
。
1 T周期発生部
2 加算部
3 ランダム周期発生部
4 オン時間計算部
5 オフ時間計算部
6 スイッチ制御回路
7 スイッチ
8 リアクトル
9 直流電源
Claims (6)
- 【請求項1】 直流電源(11)と、この直流電源の
直流出力を断続させて出力するスイッチ手段(12)と
、該スイッチ手段の出力側に設けられた平滑手段(13
)と、該スイッチ手段をチョッパ周期でオン、オフして
出力値を制御する制御手段(14)と、該チョッパ周期
に揺らぎを与える揺らぎ付与手段(15)とを備えた直
流チョッパ装置。 - 【請求項2】 該揺らぎ付与手段で与えられる揺らぎ
はその変動の時間平均値が一定値となるものであり、そ
れにより揺らぎに起因する出力値の変動を抑えるように
なっている請求項1記載の直流チョッパ装置。 - 【請求項3】 該揺らぎ付与手段の揺らぎはM系列符
号に基づいて変動分が与えられるものである請求項2記
載の直流チョッパ装置。 - 【請求項4】揺らぎを含むチョッパ周期の瞬時値に応じ
てオン/オフの時間比を常時補正する補正手段を更に備
え、それにより揺らぎに起因する出力値の変動を抑える
ようになっている請求項1記載の直流チョッパ装置。 - 【請求項5】 該制御手段は一定のチョッパ周期に対
してスイッチ手段のオン時間とオフ時間の比を変えるこ
とで出力値を制御するものである請求項1〜4の何れか
に記載の直流チョッパ装置。 - 【請求項6】 該制御手段はスイッチ手段のオン時間
を一定にしてチョッパ周期を変えることで出力値を制御
するものである請求項1〜4の何れかに記載の直流チョ
ッパ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8179791A JPH04295271A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 直流チョッパ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8179791A JPH04295271A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 直流チョッパ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295271A true JPH04295271A (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=13756484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8179791A Withdrawn JPH04295271A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 直流チョッパ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04295271A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010259326A (ja) * | 2010-08-11 | 2010-11-11 | Hitachi Ltd | Pwmインバータの制御装置 |
| CN104052286A (zh) * | 2013-03-15 | 2014-09-17 | 株式会社日立制作所 | 电力变换装置 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP8179791A patent/JPH04295271A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010259326A (ja) * | 2010-08-11 | 2010-11-11 | Hitachi Ltd | Pwmインバータの制御装置 |
| CN104052286A (zh) * | 2013-03-15 | 2014-09-17 | 株式会社日立制作所 | 电力变换装置 |
| JP2014180142A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Hitachi Ltd | 電力変換装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |