JPH0445613A - 同期信号回路 - Google Patents
同期信号回路Info
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- outputs
- output
- frequency
- output signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
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
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
〔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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
Claims (2)
- （１）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、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
。 - （２）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、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154420A JPH0445613A (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 同期信号回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154420A JPH0445613A (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 同期信号回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0445613A true JPH0445613A (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=15583771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2154420A Pending JPH0445613A (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 同期信号回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0445613A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5291271B1 (ja) * | 2012-12-28 | 2013-09-18 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置および電力変換方法 |
-
1990
- 1990-06-13 JP JP2154420A patent/JPH0445613A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5291271B1 (ja) * | 2012-12-28 | 2013-09-18 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置および電力変換方法 |
| WO2014103055A1 (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置および電力変換方法 |
| 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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