JPH0446073B2 - - Google Patents
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- JPH0446073B2 JPH0446073B2 JP59010597A JP1059784A JPH0446073B2 JP H0446073 B2 JPH0446073 B2 JP H0446073B2 JP 59010597 A JP59010597 A JP 59010597A JP 1059784 A JP1059784 A JP 1059784A JP H0446073 B2 JPH0446073 B2 JP H0446073B2
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- Japan
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- current
- sine wave
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- transistors
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/539—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency
- H02M7/5395—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency by pulse-width modulation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は正弦波PWM制御のトランジスタイ
ンバータに関する。交流電動機の可変速駆動を行
う場合、電動機電流を正弦波とする正弦波PWM
制御のトランジスタインバータがよく用いられ
る。第１図にトランジスタインバータ１相分のブ
ロツク図を示すが、正弦波の電流指令と検出の電
動機電流を比較、偏差を得、これを正弦波制御電
圧指令としてキヤリヤ三角波と比較し、先の電流
指令に対応した電動機電流を供給するよう、トラ
ンジスタをオン／オフ制御しインバータ出力電圧
の平均値を正弦波とするものである。すなわち、
電流調節器１を介し増幅された正弦波電圧は比較
器２にてキヤリヤ三角波と比較され、電流指令に
対応した幅のパルス波形を生成し、一方のトラン
ジスタ３のベース入力として、かつその反転信号
が他方トランジスタ４のベース入力としてそれぞ
れ使用される。なお、この上下トランジスタ３，
４のベース入力は、これらトランジスタ３，４の
双方がともに導通し電源短絡となるのを防ぐべ
く、オフからオンの立上りのタイミングをずらし
若干のタイムラグを設けており（波形整形回路
５，６による）、トランジスタの一方が導通状態
になるタイミングは、他方のトランジスタが必ら
ず不導通の状態に切替つてから後になるよう設定
されている。第１図において、７はキヤリヤ三角
波を供給する発振器、８は反転パルス波形を形成
の符号変換器、９，１０はベースドライブ回路、
１１，１２はトランジスタ３，４に逆並列接続の
ダイオード、１３は電流検出器、１４は電動機負
荷の一相分、１５，１６は直流電源である。第２
図のタイムチヤートは、キヤリヤ三角波ａと、電
流調節器１出力の正弦波制御電圧波形ｂ、比較器
２出力の、第１のトランジスタ３ベース入力信号
のパルス波形C1とその反転波形の、第２のトラ
ンジスタ４ベース入力信号波形C2、をそれぞれ
表わす。第３図のタイムチヤートは、波形整形回
路５，６の入・出力パルス波形の関係を示すもの
で、出力側のパルス波形立上りは入力のパルス波
形より若干のタイムラグを有し、この結果、双方
のトランジスタ３，４の導通・不導通の切替わり
時に必らずデツドタイムを生じ、双方ともオフに
なる期間を備える。
ンバータに関する。交流電動機の可変速駆動を行
う場合、電動機電流を正弦波とする正弦波PWM
制御のトランジスタインバータがよく用いられ
る。第１図にトランジスタインバータ１相分のブ
ロツク図を示すが、正弦波の電流指令と検出の電
動機電流を比較、偏差を得、これを正弦波制御電
圧指令としてキヤリヤ三角波と比較し、先の電流
指令に対応した電動機電流を供給するよう、トラ
ンジスタをオン／オフ制御しインバータ出力電圧
の平均値を正弦波とするものである。すなわち、
電流調節器１を介し増幅された正弦波電圧は比較
器２にてキヤリヤ三角波と比較され、電流指令に
対応した幅のパルス波形を生成し、一方のトラン
ジスタ３のベース入力として、かつその反転信号
が他方トランジスタ４のベース入力としてそれぞ
れ使用される。なお、この上下トランジスタ３，
４のベース入力は、これらトランジスタ３，４の
双方がともに導通し電源短絡となるのを防ぐべ
く、オフからオンの立上りのタイミングをずらし
若干のタイムラグを設けており（波形整形回路
５，６による）、トランジスタの一方が導通状態
になるタイミングは、他方のトランジスタが必ら
ず不導通の状態に切替つてから後になるよう設定
されている。第１図において、７はキヤリヤ三角
波を供給する発振器、８は反転パルス波形を形成
の符号変換器、９，１０はベースドライブ回路、
１１，１２はトランジスタ３，４に逆並列接続の
ダイオード、１３は電流検出器、１４は電動機負
荷の一相分、１５，１６は直流電源である。第２
図のタイムチヤートは、キヤリヤ三角波ａと、電
流調節器１出力の正弦波制御電圧波形ｂ、比較器
２出力の、第１のトランジスタ３ベース入力信号
のパルス波形C1とその反転波形の、第２のトラ
ンジスタ４ベース入力信号波形C2、をそれぞれ
表わす。第３図のタイムチヤートは、波形整形回
路５，６の入・出力パルス波形の関係を示すもの
で、出力側のパルス波形立上りは入力のパルス波
形より若干のタイムラグを有し、この結果、双方
のトランジスタ３，４の導通・不導通の切替わり
時に必らずデツドタイムを生じ、双方ともオフに
なる期間を備える。
このように、正弦波PWM制御のトランジスタ
インバータでは、電源短絡の危険を防ぐため、こ
れらトランジスタの切替わり時双方共オフになる
デツドタイム区間を設けることが不可欠で、この
ことは、電動機電流の減少しインバータ出力電圧
平均値の低下する程、その占める割合が増大し、
制御不能領域の拡大となつて現われる。すなわ
ち、この種インバータは無負荷とか軽負荷の微少
電流領域において制御性能の低下を来たし、応答
遅れ等の問題を発生する。
インバータでは、電源短絡の危険を防ぐため、こ
れらトランジスタの切替わり時双方共オフになる
デツドタイム区間を設けることが不可欠で、この
ことは、電動機電流の減少しインバータ出力電圧
平均値の低下する程、その占める割合が増大し、
制御不能領域の拡大となつて現われる。すなわ
ち、この種インバータは無負荷とか軽負荷の微少
電流領域において制御性能の低下を来たし、応答
遅れ等の問題を発生する。
ところで、第２図において電圧指令ｂに対応し
て電動機電流が図示するｄ波形のような位相で流
れたとすれば、負の領域では、図示する斜線区間
でトランジスタ３にオン指令が与えられているに
拘わらずダイオード１１に電流が流れており、ま
た正の領域でも同じく破線区間でトランジスタ４
にオン指令が与えられるが実際の電動機電流はダ
イオード１２を介して流れることになる。すなわ
ち、電動機電流の連続して流れている状態では、
逆並列接続のダイオード１１，１２が導通してい
る期間においても、主回路トランジスタ３，４に
オン指令が与えられ、無駄なベース電力を消費
し、またオン指令を供給するベース入力回路にあ
つても不必要な電力損失を来たす。
て電動機電流が図示するｄ波形のような位相で流
れたとすれば、負の領域では、図示する斜線区間
でトランジスタ３にオン指令が与えられているに
拘わらずダイオード１１に電流が流れており、ま
た正の領域でも同じく破線区間でトランジスタ４
にオン指令が与えられるが実際の電動機電流はダ
イオード１２を介して流れることになる。すなわ
ち、電動機電流の連続して流れている状態では、
逆並列接続のダイオード１１，１２が導通してい
る期間においても、主回路トランジスタ３，４に
オン指令が与えられ、無駄なベース電力を消費
し、またオン指令を供給するベース入力回路にあ
つても不必要な電力損失を来たす。
この発明は、上記に鑑み電流の連続して流れて
いる状態において、逆並列接続ダイオードの導通
の際に主回路トランジスタのオン／オフ指令を遮
断し、主回路トランジスタ及びそのベース駆動回
路の電力損失を軽減するとともに、上記キヤリヤ
三角波形一周期毎のデツドタイムを電流位相の反
転毎と、大幅に減少しようとするもので、以下本
発明を第３図、第４図に示す実施例に基づき具体
的に説明する。
いる状態において、逆並列接続ダイオードの導通
の際に主回路トランジスタのオン／オフ指令を遮
断し、主回路トランジスタ及びそのベース駆動回
路の電力損失を軽減するとともに、上記キヤリヤ
三角波形一周期毎のデツドタイムを電流位相の反
転毎と、大幅に減少しようとするもので、以下本
発明を第３図、第４図に示す実施例に基づき具体
的に説明する。
第３図において、１７，１８，１９が本発明に
係る回路で、電流指令Ｉの極性を判別して、トラ
ンジスタを選択する主回路トランジスタ選択回路
と、インバータ出力電圧指令のキヤリヤ波形と比
較して得たパルス波形を上記トランジスタ選択指
令と論理積演算を行うANDゲート、を新たに挿
入したもので、その余の構成は従来例と均等で同
一符号で示した。
係る回路で、電流指令Ｉの極性を判別して、トラ
ンジスタを選択する主回路トランジスタ選択回路
と、インバータ出力電圧指令のキヤリヤ波形と比
較して得たパルス波形を上記トランジスタ選択指
令と論理積演算を行うANDゲート、を新たに挿
入したもので、その余の構成は従来例と均等で同
一符号で示した。
すなわち、この発明は正弦波電流指令Ｉの極性
を、若干の立上り遅れを有しタイムラグを備えた
矩形波形として検出し、これをトランジスタオ
ン、オフの実際のパルス波形に比較、論理積演算
を行い、電流通路になるトランジスタのみにオ
ン／オ不指令を与え、他方分岐のトランジスタは
オフ指令となし、逆並列接続ダイオードの導通時
に同一分岐トランジスタの導通を阻止したことを
特徴とする。
を、若干の立上り遅れを有しタイムラグを備えた
矩形波形として検出し、これをトランジスタオ
ン、オフの実際のパルス波形に比較、論理積演算
を行い、電流通路になるトランジスタのみにオ
ン／オ不指令を与え、他方分岐のトランジスタは
オフ指令となし、逆並列接続ダイオードの導通時
に同一分岐トランジスタの導通を阻止したことを
特徴とする。
第４図はタイムチヤートにより説明すると、電
流指令Ｉは、トランジスタ選択回路１７により、
その立上りに若干のタイムラグを設けた正・負極
性に対応する矩形波e1，e2に変換され、かつ一方
電流指令Ｉと電流帰還信号Ifとが比較、電流調節
器１を介して得られた電圧指令ｂの、キヤリヤ三
角波ａとの比較結果であるトランジスタオン／オ
フ指令のパルス波形Ｃを得る。このパルス波形Ｃ
及び反転波形と先の電流極性に対応の矩形波e1，
e2との論理積演算を行ない、得られた電流極性に
応じたパルス波形f1，f2を各分岐のトランジスタ
３，４のオン／オフ指令となし、その結果、上下
トランジスタの一方３がオン、オフされている
間、他方分岐トランジスタ４はオフのままであ
り、負荷電流はトランジスタ３とダイオード１
２、及びトランジスタ４とダイオード１１、の各
組合せにより、正負極性に応じて流れることにな
る。
流指令Ｉは、トランジスタ選択回路１７により、
その立上りに若干のタイムラグを設けた正・負極
性に対応する矩形波e1，e2に変換され、かつ一方
電流指令Ｉと電流帰還信号Ifとが比較、電流調節
器１を介して得られた電圧指令ｂの、キヤリヤ三
角波ａとの比較結果であるトランジスタオン／オ
フ指令のパルス波形Ｃを得る。このパルス波形Ｃ
及び反転波形と先の電流極性に対応の矩形波e1，
e2との論理積演算を行ない、得られた電流極性に
応じたパルス波形f1，f2を各分岐のトランジスタ
３，４のオン／オフ指令となし、その結果、上下
トランジスタの一方３がオン、オフされている
間、他方分岐トランジスタ４はオフのままであ
り、負荷電流はトランジスタ３とダイオード１
２、及びトランジスタ４とダイオード１１、の各
組合せにより、正負極性に応じて流れることにな
る。
電流指令の極性に対応のパルス波形e1，e2は、
その立上りにタイムラグを設け若干のデツドタイ
ムを生じるようにしているが、もちろんこれは従
来例におけるキヤリヤ三角波の半周期毎にデツド
タイムを設けたこと、と均等であり、上下トラン
ジスタ３，４の短絡を防ぐためにあり、電流の極
性が反転し上下トランジスタの一方から他方へ切
替わる際、トランジスタの双方が共に導通状態に
なり電源短絡となるのを防ぐものである。
その立上りにタイムラグを設け若干のデツドタイ
ムを生じるようにしているが、もちろんこれは従
来例におけるキヤリヤ三角波の半周期毎にデツド
タイムを設けたこと、と均等であり、上下トラン
ジスタ３，４の短絡を防ぐためにあり、電流の極
性が反転し上下トランジスタの一方から他方へ切
替わる際、トランジスタの双方が共に導通状態に
なり電源短絡となるのを防ぐものである。
このように、正弦波PWM制御トランジスタイ
ンバータにあつて、従来は、キヤリヤ三角波の半
周期毎にデツドタイムを必要とし、そのため種々
悪影響を及ぼしていたが、この発明は、逆並列接
続ダイオードの導通の間、そのトランジスタへの
ベース入力は与えないようにして、上下トランジ
スタの一方のトランジスタをオン、オフのパルス
幅制御し、他方トランジスタをオフのままとした
もので、更に上下トランジスタを切替える正弦波
電流指令位相反転時に、先のキヤリヤ三角波の半
周間毎のデツドタイムと同様の、一方のトランジ
スタが完全にオフしたことを確認して後他方トラ
ンジスタをオンとする電源短絡回避のためのタイ
ムラグ、を設けたことを特徴とするものでダイオ
ードが励起の間並列トランジスタのオン、オフは
何ら機能に関係ないことに着目し、この間のベー
ス入力の生成を停止したこと、であり、この種正
弦波PWM制御トランジスタインバータにあつ
て、懸案となつていたデツドタイムに起因する
種々の不具合、例えばインバータ出力電圧、電流
が同一極性の間で出力電圧より一定値電圧を引き
去り、逆に反対極性の間で足し込む作用をなし極
性モードにより反対の働きをなし非対称に影響を
及ぼすとか、同様の理由で力率が１近くであれば
出力電圧は常に指令値より低く現われ最大出力電
圧の低下を招く等、の問題を解消することができ
るという優れた特長を有する。
ンバータにあつて、従来は、キヤリヤ三角波の半
周期毎にデツドタイムを必要とし、そのため種々
悪影響を及ぼしていたが、この発明は、逆並列接
続ダイオードの導通の間、そのトランジスタへの
ベース入力は与えないようにして、上下トランジ
スタの一方のトランジスタをオン、オフのパルス
幅制御し、他方トランジスタをオフのままとした
もので、更に上下トランジスタを切替える正弦波
電流指令位相反転時に、先のキヤリヤ三角波の半
周間毎のデツドタイムと同様の、一方のトランジ
スタが完全にオフしたことを確認して後他方トラ
ンジスタをオンとする電源短絡回避のためのタイ
ムラグ、を設けたことを特徴とするものでダイオ
ードが励起の間並列トランジスタのオン、オフは
何ら機能に関係ないことに着目し、この間のベー
ス入力の生成を停止したこと、であり、この種正
弦波PWM制御トランジスタインバータにあつ
て、懸案となつていたデツドタイムに起因する
種々の不具合、例えばインバータ出力電圧、電流
が同一極性の間で出力電圧より一定値電圧を引き
去り、逆に反対極性の間で足し込む作用をなし極
性モードにより反対の働きをなし非対称に影響を
及ぼすとか、同様の理由で力率が１近くであれば
出力電圧は常に指令値より低く現われ最大出力電
圧の低下を招く等、の問題を解消することができ
るという優れた特長を有する。
図面は、第１図が従来の正弦波PWM制御トラ
ンジスタインバータの一相分ブロツク図、第２図
がその動作説明のためのタイムチヤート、第３図
が本発明実施例のブロツク図、第４図が同じく動
作説明のタイムチヤート、である。 １…電流調節器、２…比較器、３…上トランジ
スタ、４…下トランジスタ、７…発振器、１７…
トランジスタ選択回路、１８…ANDゲート、１
９…ANDゲート。
ンジスタインバータの一相分ブロツク図、第２図
がその動作説明のためのタイムチヤート、第３図
が本発明実施例のブロツク図、第４図が同じく動
作説明のタイムチヤート、である。 １…電流調節器、２…比較器、３…上トランジ
スタ、４…下トランジスタ、７…発振器、１７…
トランジスタ選択回路、１８…ANDゲート、１
９…ANDゲート。
Claims (1)
- １ 電流制御ループを有し正弦波電流を調整し
て、速度・トルク制御を行う正弦波PWM制御の
トランジスタインバータにおいて、電流指令の正
負極性に応じて矩形波を生成しかつその矩形波立
上りにタイムラグを持たせたトランジスタ選択回
路と、電流調節器の電圧指令と発振器のキヤリヤ
三角波を比較し上下トランジスタのオン／オフ制
御用パルス波形を出力する比較器と、比較器のパ
ルス波形及びその反転波形と上記トランジスタ選
択回路の矩形波とを論理積演算するANDゲート、
を備え、電動機電流の正負極性に対応して上下ト
ランジスタの一方をオン／オフ制御し、他方のト
ランジスタをオフのままとしたことを特徴とする
正弦波PWM制御トランジスタインバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59010597A JPS60156280A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | 正弦波ｐｗｍ制御トランジスタインバ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59010597A JPS60156280A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | 正弦波ｐｗｍ制御トランジスタインバ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60156280A JPS60156280A (ja) | 1985-08-16 |
| JPH0446073B2 true JPH0446073B2 (ja) | 1992-07-28 |
Family
ID=11754648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59010597A Granted JPS60156280A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | 正弦波ｐｗｍ制御トランジスタインバ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60156280A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001309690A (ja) * | 2000-04-19 | 2001-11-02 | Denso Corp | 電気負荷の駆動装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62290361A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-17 | Fuji Electric Co Ltd | パルス幅変調制御インバ−タの制御方式 |
| YU49125B (sh) * | 1999-06-29 | 2004-03-12 | Milan Dr. Prokin | Mostni pojačivač sa podizačem napona |
| CN120016842B (zh) * | 2025-04-17 | 2025-09-30 | 深圳伟创软件有限公司 | 变频器及其驱动信号处理方法、计算机可读存储介质 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57180377A (en) * | 1981-04-28 | 1982-11-06 | Toshiba Corp | Controller for inverter |
-
1984
- 1984-01-23 JP JP59010597A patent/JPS60156280A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001309690A (ja) * | 2000-04-19 | 2001-11-02 | Denso Corp | 電気負荷の駆動装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60156280A (ja) | 1985-08-16 |
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