JPH0445613A - Synchronous signal circuit - Google Patents
Synchronous signal circuitInfo
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- JPH0445613A JPH0445613A JP2154420A JP15442090A JPH0445613A JP H0445613 A JPH0445613 A JP H0445613A JP 2154420 A JP2154420 A JP 2154420A JP 15442090 A JP15442090 A JP 15442090A JP H0445613 A JPH0445613 A JP H0445613A
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、50Hzまたは60Hzの商用周波電圧を
発生する交流電源に接続され、当該周波数に応じた同期
信号を出力する回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a circuit that is connected to an AC power source that generates a commercial frequency voltage of 50 Hz or 60 Hz and outputs a synchronization signal according to the frequency.
第3図は例えば日本国有鉄道特急形交流電車で採用され
ている同期信号回路を示すブロック図である0図におい
て、(1)は50Hzの商用周波電圧を発生する交流電
源、(2)は50Hzを中心周波数とするバンドパスフ
ィルタ、(3)はバンドパスフィルタ■からの出力波形
を矩形波に整形変換する波形整形回路である。Figure 3 is a block diagram showing a synchronous signal circuit used, for example, in Japan National Railways limited express type AC trains. In Figure 0, (1) is an AC power supply that generates a 50Hz commercial frequency voltage, and (2) is a 50Hz (3) is a waveform shaping circuit that shapes and converts the output waveform from the bandpass filter (2) into a rectangular wave.
サイリスタ等の制御整流素子を用いて車両用電動機の速
度制御を行う場合、これら制御整流素子の点弧制御を行
うため電源電圧に同期した制御信号が必要となる。When controlling the speed of a vehicle electric motor using control rectifiers such as thyristors, a control signal synchronized with the power supply voltage is required to control the ignition of these control rectifiers.
ところが通常、電源電圧には上記制御整流素子のスイッ
チング動作に基づく高調波成分が含まれている(第3図
電圧波形W1参照〉、従って、バンドパスフィルタ■に
よりこの高調波成分を除去して波形W2に示すような正
弦波形とし、この波形を基に波形整形回路L3+を用い
て電源電圧の基本波成分に正確に同期した矩形波W3の
電圧を求める訳である。However, normally, the power supply voltage contains harmonic components based on the switching operation of the control rectifying element (see voltage waveform W1 in Figure 3). Therefore, this harmonic component is removed by a bandpass filter (■) to create a waveform. A sine waveform as shown in W2 is used, and based on this waveform, a waveform shaping circuit L3+ is used to obtain a voltage of a rectangular wave W3 that is accurately synchronized with the fundamental wave component of the power supply voltage.
従来の同期信号回路は以上のように構成されているので
、交流電源が例えば50Hz等の単一の周波数のみの場
合はよいが、50 H7,給電と60Hz給電との両者
が存在する場合には、60Hz給゛電時には適用するこ
とができない。勾論、本回路を60Hzの定数で構成し
た場合には、 50Hz給電時に適用することができな
くなる。Since the conventional synchronization signal circuit is configured as described above, it is fine when the AC power supply has only a single frequency such as 50Hz, but it is not suitable when both the 50H7 power supply and the 60Hz power supply are present. , cannot be applied when power is supplied at 60Hz. In theory, if this circuit is configured with a 60Hz constant, it will no longer be applicable to 50Hz power supply.
この発明は以上のような問題点を解消するためになされ
たものて、50Hz、60)1zのりAずれの周波数で
あっても課電中の電源電圧に同期した制御信号を得るこ
とができるようにしたものである。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to obtain a control signal synchronized with the power supply voltage being applied even at a frequency of 50 Hz or 60) 1 z. This is what I did.
〔課題を解決するための手段および作用〕この発明に係
る同期信号回路は、交流電源に接続され50Hz以上6
0Hz以下の周波数成分の電圧を通過させるバントパス
フィルタ、このバンドパスフィルタからの出力信号と比
較信号との位相差を検出しこの位相差に応した信号を出
力する位相比較器、この位相比較器からの出力信号の高
調波成分を除去するループフィルタ、このループフィル
タからの出力信号に比例した周波数の正弦波信号を上記
比較信号として上記位相比較器に出力する電圧制御発振
器、およ゛び上記比i信号−を矩形波に整形して制御信
号として出力する波形整形回路を備えたものである。[Means and effects for solving the problem] The synchronizing signal circuit according to the present invention is connected to an AC power source and has a frequency of 50 Hz or more.
A band-pass filter that passes voltages with frequency components below 0 Hz, a phase comparator that detects the phase difference between the output signal from this band-pass filter and a comparison signal, and outputs a signal corresponding to this phase difference, and this phase comparator. a voltage controlled oscillator that outputs a sine wave signal with a frequency proportional to the output signal from the loop filter to the phase comparator as the comparison signal; It is equipped with a waveform shaping circuit that shapes the ratio i signal into a rectangular wave and outputs it as a control signal.
この場合、交流電源電圧の周波数が例えば50Hzから
60Hzに変化したとすると、これに応じてバンドパス
フィルタの出力信号と電圧制御発振器からの比較信号と
の位相にづれが発生し、これに基づく位相比較器の出力
がループフィルタを経て電圧制御発振器に入力されその
出力である比較信号の周波数を増大させる。この変化は
比較信号がバンドパスフィルタからの出力信号と同期し
た時点で停止し、その信号が整形ぎれて制御信号として
出力される。In this case, if the frequency of the AC power supply voltage changes from, for example, 50 Hz to 60 Hz, a phase shift will occur between the output signal of the bandpass filter and the comparison signal from the voltage controlled oscillator, and the phase shift based on this will occur. The output of the comparator is input to a voltage controlled oscillator via a loop filter, and the frequency of the comparison signal that is its output is increased. This change stops when the comparison signal synchronizes with the output signal from the bandpass filter, and the signal is reshaped and output as a control signal.
また、請求項2のものは、交流電源に接続される第2の
バンドパスフィルタ、上記第1および第2のバンドパス
フィルタの出力信号とそれぞれ整流する第1および第2
の絶対値回路、上記両絶対値回路からの出力信号の大小
を比較し大きい方の周波数のバンドパスフィルタの出力
信号を選択して出力する選択器、およびこの選択器から
の出力信号を矩形波に整形して制御信号として出力する
波形整形回路を備えたしのである。In addition, the second aspect of the present invention provides a second band-pass filter connected to an AC power supply, and first and second band-pass filters that rectify the output signals of the first and second band-pass filters, respectively.
absolute value circuit, a selector that compares the magnitude of the output signals from both absolute value circuits and selects and outputs the output signal of the bandpass filter with the larger frequency, and converts the output signal from this selector into a rectangular wave. It is equipped with a waveform shaping circuit that shapes the signal and outputs it as a control signal.
この場合、交流電源電圧の周波数が例疋ば50Hzとす
ると、第2のバンドパスフィルタの出力に比較して第1
のバンドパスフィルタの出力が犬となるので選択器は第
1のバントパスフィルタの出力信号を選択して波形整形
回路に送出し、50Hzの交流電源電圧に同期した矩形
波信号が制御信号として出力される。In this case, if the frequency of the AC power supply voltage is, for example, 50Hz, the first
Since the output of the first band-pass filter is a dog, the selector selects the output signal of the first band-pass filter and sends it to the waveform shaping circuit, and a rectangular wave signal synchronized with the 50 Hz AC power supply voltage is output as a control signal. be done.
第1図はこの発明の一実施例による同期信号回路を示す
ブロック図である8図において、(1)および(3)は
従来と同一のものである。(2)は50Hz以上60H
z以下の周波数成分の電圧を通過させるバンドパスフィ
ルタ、(5)はバンドパスフィルタ(2)からの出力信
号と後述する電圧制御発振器(6)からの比較信号Sど
の位相差を検出しこの位相差に応じた信号を出力する位
相比較器、(7)は位相比較器(5)からの出力信号の
高調波成分を除去するループフィルタ、そして電圧制御
発振器(6)はループフィルタロからの出力信号に比例
した周波数の正弦波信号を比較信号Sとして出力する。FIG. 1 is a block diagram showing a synchronizing signal circuit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 8, (1) and (3) are the same as the conventional one. (2) is 50Hz or more 60H
A bandpass filter (5) that passes voltages with frequency components below z detects the phase difference between the output signal from the bandpass filter (2) and a comparison signal S from the voltage controlled oscillator (6), which will be described later. A phase comparator that outputs a signal according to the phase difference, (7) a loop filter that removes harmonic components of the output signal from the phase comparator (5), and a voltage controlled oscillator (6) that outputs an output from the loop filter. A sine wave signal with a frequency proportional to the signal is output as a comparison signal S.
次に動作について説明する。交流電源(1)の電圧はバ
ンドパスフィルタ4を経ることにより、50Hz未満お
よび60Hzを越える周波数成分が大幅に抑制され、図
中WIAで示す電圧波形に改善される。そして、この出
力信号は(5)ないし口により構成されるいわゆる位相
同期ループ(PLL)で処理される。即ち、今、交流電
源(1)の電圧が50Hzで定常状態が続いた後60H
zに変化したとすると、位相比較器(旬はバンドパスフ
ィルタ(社)からの出力信号が比較信号Sに対して位相
が進んでいると判断してその出力を増大させる。この出
力信号はループフィルタ■を経て電圧制御発振器(6)
に入力され、電圧制御発振器(6)はこの入力の増大に
応じて出力信号Sの周波数を上昇させるにの動作は、比
較信号Sがバンドパスフィルタ(2)からの出力信号と
同期した同一周波数く60Hz)の値になって定常状態
となる。このようにして得られた比較信号Sは60Hz
の正弦波信号で、その出力は波形整形回路(3)を経て
図中W3て示す矩形波の制御信号として取出される。Next, the operation will be explained. By passing the voltage of the AC power supply (1) through the bandpass filter 4, frequency components below 50 Hz and above 60 Hz are significantly suppressed, and the voltage waveform is improved to that shown by WIA in the figure. This output signal is then processed by a so-called phase-locked loop (PLL) composed of (5) and (5). That is, now, after the voltage of the AC power supply (1) has been in a steady state at 50Hz, 60H
z, it is determined that the output signal from the phase comparator (manufactured by Bandpass Filter Co., Ltd.) is ahead in phase with respect to the comparison signal S, and its output is increased.This output signal is passed through the loop. Voltage controlled oscillator (6) via filter ■
and the voltage controlled oscillator (6) increases the frequency of the output signal S in response to an increase in this input. It becomes a steady state at a value of 60 Hz). The comparison signal S obtained in this way has a frequency of 60Hz.
This is a sine wave signal whose output is taken out as a rectangular wave control signal indicated by W3 in the figure through a waveform shaping circuit (3).
交流電源(1)の電圧周波数が60)1zから 5゜H
zに変化した場合は、上記と逆方向の同様の動作となり
、所定の応答時間を経ることにより、50Hzの交流電
源(1)に同期した制御信号か波形整形回路(3)から
出力されることになる。The voltage frequency of AC power supply (1) is from 60)1z to 5°H
z, the same operation occurs in the opposite direction to the above, and after a predetermined response time, a control signal synchronized with the 50Hz AC power supply (1) is output from the waveform shaping circuit (3). become.
第2図は他の実施例による同期信号回路を示すブロック
図である。図において、(8)および(9)はそれぞれ
第1および第2のバンドパスフィルタで、それぞれ50
Hzおよび60Hzをその中心周波数に設定している。FIG. 2 is a block diagram showing a synchronization signal circuit according to another embodiment. In the figure, (8) and (9) are the first and second band-pass filters, respectively, and each
Hz and 60Hz are set as the center frequencies.
(10)および(1))はそれぞれ第1および第2の
絶対値回路で、それぞれ第1および第2のバンドパスフ
ィルタ(81+91からの出力信号の整流を行う・、
(12)は第1および第2の絶対値回路(10) (1
))の出力信号の大小を比較する比較器、(13)は比
較器(12)の出力によって動作する切換スイッチ、そ
して比較器(12)と切換スイッチ(13)とにより選
択器(14)を構成している。(10) and (1) are first and second absolute value circuits, respectively, which rectify the output signals from the first and second bandpass filters (81+91).
(12) is the first and second absolute value circuit (10) (1
)), a comparator (13) is a changeover switch operated by the output of the comparator (12), and a selector (14) is operated by the comparator (12) and changeover switch (13). It consists of
この場合、例えば交流電源(1)の電圧周波数が60)
1zとすると、第2のバンドパスフィルタ(9)を経た
第2の絶対値回路(1))の出力が第1のバンドパスフ
ィルタ(8)を経た第1の絶対値回路(1o)の入力よ
り大きくなる。比較器(12)はこの大小関係を判別し
、切換スイッチ(13)を図示の位置、即ち、第2のバ
ンドパスフィルタ(9)からの出力信号を選択する位置
にその接点を動作させる。これにより60Hzの正弦波
信号W2が波形整形回路(3)に出力され矩形波の制御
信号W3が得られる。In this case, for example, the voltage frequency of the AC power supply (1) is 60)
1z, the output of the second absolute value circuit (1) which has passed through the second band pass filter (9) is the input of the first absolute value circuit (1o) which has passed through the first band pass filter (8). Become bigger. The comparator (12) determines this magnitude relationship and operates the contact of the changeover switch (13) to the illustrated position, that is, the position for selecting the output signal from the second bandpass filter (9). As a result, the 60 Hz sine wave signal W2 is output to the waveform shaping circuit (3), and a rectangular wave control signal W3 is obtained.
交流電源(1)が50Hzの電圧を発生している場合に
は、上記とは逆に第1の絶対値回路(10)の出力が大
となり、第1のバンドパスフィルタ6がらの出力信号が
選択される。When the AC power supply (1) is generating a voltage of 50Hz, the output of the first absolute value circuit (10) becomes large, contrary to the above, and the output signal from the first bandpass filter 6 becomes selected.
以上のように、交流電源(1)の電圧周波数が5゜Hz
または60Hzのいずれてあっても、同期信号回路の内
部てこれを自動的に判別し、その時の電源電圧に同期し
た制御信号が得られる訳である。As mentioned above, the voltage frequency of the AC power supply (1) is 5゜Hz.
or 60 Hz, it is automatically determined within the synchronization signal circuit and a control signal synchronized with the power supply voltage at that time is obtained.
なお、上記各実施例はいずれも電車に搭載された制御整
流素子の点弧制御に適用する場合について説明したが、
この発明はこれに限らす商用周波数が異なる地域で兼用
する方式の各種電気機器に同様に適用することができ同
等の効果を奏する。It should be noted that each of the above embodiments has been described for the case where it is applied to the ignition control of a control rectifier mounted on a train.
The present invention is not limited to this, and can similarly be applied to various types of electrical equipment that use commercial frequencies in different areas, and produce similar effects.
この発明は以上のように構成されているので、交流電源
の周波数か50Hzまたは60Hzのいずれであっても
内部でこれを自動的に判別し、ぞの時の電源電圧に同期
した信号が得られる。Since this invention is configured as described above, whether the frequency of the AC power supply is 50Hz or 60Hz, it is automatically determined internally, and a signal synchronized with the power supply voltage at the time can be obtained. .
第1区はこの発明の一実施例による同期信号回路を示す
ブロック図、第2図は他の実施例によるものを示すブロ
ック図、第3[Eは従来の同期信号回路を示すブロック
図である。
図において、(1)は交流電源、(3)は波形整形回路
、(41B (91はバンドパスフィルタ、(5)は位
相比較器、(6)は電圧制御発振器、(7)はループフ
ィルタ、(10) (1))は絶対値回路、(14)は
選択器である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
代 理 人 弁理士 大岩 増雄第1)!1
1Q、/ノ I乙1す迫口給
!4造沃S
第3図Section 1 is a block diagram showing a synchronizing signal circuit according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment, and Section 3 [E] is a block diagram showing a conventional synchronizing signal circuit. . In the figure, (1) is an AC power supply, (3) is a waveform shaping circuit, (41B (91 is a band pass filter, (5) is a phase comparator, (6) is a voltage controlled oscillator, (7) is a loop filter, (10) (1)) is an absolute value circuit, and (14) is a selector. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts. Agent: Patent Attorney Masuo Oiwa 1st)! 1 1Q, /ノ I Otsu 1 Susakuguchi pay! Figure 3
Claims (2)
る交流電源に接続され、発生している上記交流電源電圧
に同期した制御信号を出力するものにおいて、 上記交流電源に接続され50Hz以上60Hz以下の周
波数成分の電圧を通過させるバンドパスフィルタ、この
バンドパスフィルタからの出力信号と比較信号との位相
差を検出しこの位相差に応じた信号を出力する位相比較
器、この位相比較器からの出力信号の高調波成分を除去
するループフィルタ、このループフィルタからの出力信
号に比例した周波数の正弦波信号を上記比較信号として
上記位相比較器に出力する電圧制御発振器、および上記
比較信号を矩形波に整形して上記制御信号として出力す
る波形整形回路を備えたことを特徴とする同期信号回路
。(1) In a device that is connected to an AC power source that generates a commercial frequency voltage of 50 Hz or 60 Hz and outputs a control signal synchronized with the generated AC power voltage, A bandpass filter that passes component voltages, a phase comparator that detects the phase difference between the output signal from this bandpass filter and a comparison signal, and outputs a signal according to this phase difference, and an output signal from this phase comparator. a loop filter that removes harmonic components of the loop filter, a voltage controlled oscillator that outputs a sine wave signal with a frequency proportional to the output signal from the loop filter to the phase comparator as the comparison signal, and shapes the comparison signal into a rectangular wave. A synchronous signal circuit comprising a waveform shaping circuit that outputs the above-mentioned control signal as the control signal.
る交流電源に接続され、発生している上記交流電源電圧
に同期した制御信号を出力するものにおいて、 上記交流電源に接続されそれぞれ50Hzを中心周波数
とする第1のバンドパスフィルタおよび60Hzを中心
周波数とする第2のバンドパスフィルタ、上記第1およ
び第2のバンドパスフィルタの出力信号をそれぞれ整流
する第1および第2の絶対値回路、上記両絶対値回路か
らの出力信号の大小を比較し大きい方の周波数のバンド
パスフィルタの出力信号を選択して出力する選択器、お
よびこの選択器からの出力信号を矩形波に整形して上記
制御信号として出力する波形整形回路を備えたことを特
徴とする同期信号回路。(2) In a device that is connected to an AC power source that generates a commercial frequency voltage of 50 Hz or 60 Hz and outputs a control signal synchronized with the generated AC power voltage, a first band-pass filter having a center frequency of 60 Hz, a second band-pass filter having a center frequency of 60 Hz, first and second absolute value circuits rectifying the output signals of the first and second band-pass filters, respectively; A selector that compares the magnitude of the output signal from the absolute value circuit and selects and outputs the output signal of the bandpass filter with the higher frequency, and the output signal from this selector is shaped into a rectangular wave and outputted as the above-mentioned control signal. A synchronous signal circuit characterized by comprising a waveform shaping circuit that outputs as follows.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154420A JPH0445613A (en) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | Synchronous signal circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154420A JPH0445613A (en) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | Synchronous signal circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0445613A true JPH0445613A (en) | 1992-02-14 |
Family
ID=15583771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2154420A Pending JPH0445613A (en) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | Synchronous signal circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0445613A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5291271B1 (en) * | 2012-12-28 | 2013-09-18 | 三菱電機株式会社 | Power conversion device and power conversion method |
-
1990
- 1990-06-13 JP JP2154420A patent/JPH0445613A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5291271B1 (en) * | 2012-12-28 | 2013-09-18 | 三菱電機株式会社 | Power conversion device and power conversion method |
| WO2014103055A1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | 三菱電機株式会社 | Power conversion device and power conversion method |
| US9350230B2 (en) | 2012-12-28 | 2016-05-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Power conversion device and power conversion method with adjustable band-pass filter |
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