JPH0698534A - 直流チョッパ装置 - Google Patents
直流チョッパ装置Info
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- JPH0698534A JPH0698534A JP24198692A JP24198692A JPH0698534A JP H0698534 A JPH0698534 A JP H0698534A JP 24198692 A JP24198692 A JP 24198692A JP 24198692 A JP24198692 A JP 24198692A JP H0698534 A JPH0698534 A JP H0698534A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の直流チョッパ装置に比較して、より小
型で経済性、応答性に優れた装置を提供することを目的
とする。 【構成】 この発明に係わる直流チョッパ装置の電流制
御回路は、電流制御手段２３、搬送波発生手段２４、比
較手段２５、半導体スイッチの導通率補償手段３１を設
けるとともに、直流チョッパの負荷電流が断続モードか
連続モードかによって開閉する開閉手段３２を設けた。
型で経済性、応答性に優れた装置を提供することを目的
とする。 【構成】 この発明に係わる直流チョッパ装置の電流制
御回路は、電流制御手段２３、搬送波発生手段２４、比
較手段２５、半導体スイッチの導通率補償手段３１を設
けるとともに、直流チョッパの負荷電流が断続モードか
連続モードかによって開閉する開閉手段３２を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ある直流電力を入力と
してもう一つの直流電力へ変換する直流チョッパ装置に
関する。
してもう一つの直流電力へ変換する直流チョッパ装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図１９は例えば１９８７年３月に社団法
人電気学会発行「半導体電力変換回路」に示された従来
の直流チョッパ回路の一実施例である。図において、１
は例えばＧＴＯなどの自己消孤形半導体スイッチ、２は
上記半導体スイッチオフ時にリアクトル電流を還流させ
る還流ダイオード、３は電流平滑用の直流リアクトル、
４は説明のために負荷を示す定電流源、５は半導体スイ
ッチ１の入力を低インピーダンスにするための直流コン
デンサ、６は説明のために出力側電力を示すための定電
圧源、７は上記直流コンデンサ５の直流電圧を検出する
ための電圧検出手段、８は上記直流電流を検出するため
の電流検出手段、９は上記半導体スイッチを制御するた
めの駆動回路であり、１から９で直流チョッパ装置の主
回路１０を構成する。２１は上記直流コンデンサ５の直
流電圧を設定するための設定手段、２２は上記直流コン
デンサ５の直流電圧を制御するための電圧制御手段、２
３は上記直流リアクトル３の電流を制御するための電流
制御手段、２４は上記半導体スイッチのオンオフ周期を
制御するための搬送波発生手段、２５は上記電流制御手
段２３と搬送波発生手段２４の出力を比較する比較手段
であり、その出力は上記駆動回路９を介して半導体スイ
ッチ１に作用する。即ち２１から２５で直流チョッパ装
置の制御回路３０を構成する。
人電気学会発行「半導体電力変換回路」に示された従来
の直流チョッパ回路の一実施例である。図において、１
は例えばＧＴＯなどの自己消孤形半導体スイッチ、２は
上記半導体スイッチオフ時にリアクトル電流を還流させ
る還流ダイオード、３は電流平滑用の直流リアクトル、
４は説明のために負荷を示す定電流源、５は半導体スイ
ッチ１の入力を低インピーダンスにするための直流コン
デンサ、６は説明のために出力側電力を示すための定電
圧源、７は上記直流コンデンサ５の直流電圧を検出する
ための電圧検出手段、８は上記直流電流を検出するため
の電流検出手段、９は上記半導体スイッチを制御するた
めの駆動回路であり、１から９で直流チョッパ装置の主
回路１０を構成する。２１は上記直流コンデンサ５の直
流電圧を設定するための設定手段、２２は上記直流コン
デンサ５の直流電圧を制御するための電圧制御手段、２
３は上記直流リアクトル３の電流を制御するための電流
制御手段、２４は上記半導体スイッチのオンオフ周期を
制御するための搬送波発生手段、２５は上記電流制御手
段２３と搬送波発生手段２４の出力を比較する比較手段
であり、その出力は上記駆動回路９を介して半導体スイ
ッチ１に作用する。即ち２１から２５で直流チョッパ装
置の制御回路３０を構成する。
【０００３】次に動作について説明する。図２０で半導
体スイッチ１が閉じている期間Ｔｏｎ時、半導体スイッ
チ１の出力Ｅｏｕｔは入力電圧Ｅｃとなり、半導体スイ
ッチ１が開いている期間Ｔｏｆｆ時は還流ダイオード２
が導通し電圧Ｅｏｕｔは零となる。この電圧は平滑リア
クトルで平滑されるから、入力電圧Ｅｃと出力電圧Ｅｄ
の関係は次式のようになる。 Ｅｄ＝Ｔｏｎ／（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）＊Ｅｃ ・・・式１ あるいは Ｅｃ＝（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）／（Ｔｏｎ）＊Ｅｄ ・・・式２ ここで半導体スイッチの導通率αは α＝Ｔｏｎ／（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ） ・・・式３ 即ち例えば出力電圧Ｅｄを一定としたとき、定電流電源
４で充電される直流コンデンサの電圧Ｅｃは上記導通率
αを制御することにより一定に制御できることが判る。
上記直流電圧Ｅｃの制御のため、直流電圧Ｅｃを設定す
るための電圧設定手段２１と電圧制御手段２２が設けら
れ、電圧検出手段７の出力として得られる入力電圧Ｅｃ
を一定に制御する。上記電圧制御手段２２の出力ＩL *
は電流制御手段２３に作用して、電流検出手段８の出力
として得られる直流リアクトル３の電流ＩL を上記直流
電圧Ｅｃが一定になるように制御する。即ち、電流制御
手段２３の出力ＶCHP は導通率αに相当する。上記電流
制御手段の出力ＶCHP は、搬送波発生手段２４の出力と
比較手段２５で比較され、半導体スイッチ１のｏｎ／ｏ
ｆｆ信号となって、駆動回路９を介して、半導体スイッ
チ１に作用する。
体スイッチ１が閉じている期間Ｔｏｎ時、半導体スイッ
チ１の出力Ｅｏｕｔは入力電圧Ｅｃとなり、半導体スイ
ッチ１が開いている期間Ｔｏｆｆ時は還流ダイオード２
が導通し電圧Ｅｏｕｔは零となる。この電圧は平滑リア
クトルで平滑されるから、入力電圧Ｅｃと出力電圧Ｅｄ
の関係は次式のようになる。 Ｅｄ＝Ｔｏｎ／（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）＊Ｅｃ ・・・式１ あるいは Ｅｃ＝（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）／（Ｔｏｎ）＊Ｅｄ ・・・式２ ここで半導体スイッチの導通率αは α＝Ｔｏｎ／（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ） ・・・式３ 即ち例えば出力電圧Ｅｄを一定としたとき、定電流電源
４で充電される直流コンデンサの電圧Ｅｃは上記導通率
αを制御することにより一定に制御できることが判る。
上記直流電圧Ｅｃの制御のため、直流電圧Ｅｃを設定す
るための電圧設定手段２１と電圧制御手段２２が設けら
れ、電圧検出手段７の出力として得られる入力電圧Ｅｃ
を一定に制御する。上記電圧制御手段２２の出力ＩL *
は電流制御手段２３に作用して、電流検出手段８の出力
として得られる直流リアクトル３の電流ＩL を上記直流
電圧Ｅｃが一定になるように制御する。即ち、電流制御
手段２３の出力ＶCHP は導通率αに相当する。上記電流
制御手段の出力ＶCHP は、搬送波発生手段２４の出力と
比較手段２５で比較され、半導体スイッチ１のｏｎ／ｏ
ｆｆ信号となって、駆動回路９を介して、半導体スイッ
チ１に作用する。
【０００４】この時の出力電圧Ｅｏｕｔ及びリアクトル
電流ＩL の様子を図２０（ａ）に示す。通常定電流電源
４で現わされる負荷の電流は十分大きく、従ってリアク
トル電流ＩL も十分大きく電流は連続しているため良好
な制御特性を示す。しかしながら、定電流電源４で現わ
される負荷の電流が十分大きくなく、従ってリアクトル
電流ＩL が断続して流れる場合には、半導体スイッチ１
がｏｆｆした後リアクトル電流ＩL が還流ダイオード２
を流れている期間は出力電圧Ｅｏｕｔは零であるが、電
流ＩL が断続後は出力電圧Ｅｏｕｔは定電圧源６の電圧
が現われる。即ち、（式２）で現わされる関係が成立せ
ず、導通率αは零に近くなる。この時の出力電圧Ｅｏｕ
ｔ及びリアクトル電流ＩL の様子を図２０（ｂ）に示
す。
電流ＩL の様子を図２０（ａ）に示す。通常定電流電源
４で現わされる負荷の電流は十分大きく、従ってリアク
トル電流ＩL も十分大きく電流は連続しているため良好
な制御特性を示す。しかしながら、定電流電源４で現わ
される負荷の電流が十分大きくなく、従ってリアクトル
電流ＩL が断続して流れる場合には、半導体スイッチ１
がｏｆｆした後リアクトル電流ＩL が還流ダイオード２
を流れている期間は出力電圧Ｅｏｕｔは零であるが、電
流ＩL が断続後は出力電圧Ｅｏｕｔは定電圧源６の電圧
が現われる。即ち、（式２）で現わされる関係が成立せ
ず、導通率αは零に近くなる。この時の出力電圧Ｅｏｕ
ｔ及びリアクトル電流ＩL の様子を図２０（ｂ）に示
す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の直流チョッパ制
御装置は以上のように構成されていたため、図２１に示
されるような以下の不具合が生じる場合がある。この対
策のため直流コンデンサ５の容量を十分に大きくする必
要があり、装置が不経済になる場合があった。
御装置は以上のように構成されていたため、図２１に示
されるような以下の不具合が生じる場合がある。この対
策のため直流コンデンサ５の容量を十分に大きくする必
要があり、装置が不経済になる場合があった。
【０００６】不具合１ 図２１で、時刻ｔ1 で定電流電源４からの入力電流ＩIN
が零近辺からステップ状に増加した場合には、リアクト
ル電流は断続モードから連続モードへと変化するため、
導通率αもほぼ零からほぼ１まで変化する必要がある。
しかし実際は （１） 入力電流ＩIN増加 （２） 直流電圧Ｅｃ増加 （３） 直流電圧基準Ｅｃ* との偏差発生 （４） 電圧制御手段２２の出力ＩL * 増加 （５） 電流制御手段２３の出力ＶCHP 増加 （６） 導通率α増加 （７） リアクトル電流ＩL 増加 （８） （１）から（７）を直流電圧Ｅｃが、直流電圧
基準値Ｅｃ* と等しくなるまで制御するため、制御無駄
時間が大きく、直流電圧Ｅｃが大きく跳ね上がり、これ
を抑えるためにより大容量の直流コンデンサを使用した
り、より高耐圧の直流コンデンサなどを使用したり、あ
るいは制御系の応答を上げるために、スイッチング周波
数を上げることにより、半導体スイッチの損失が増加す
るなどの欠点を生じていた。
が零近辺からステップ状に増加した場合には、リアクト
ル電流は断続モードから連続モードへと変化するため、
導通率αもほぼ零からほぼ１まで変化する必要がある。
しかし実際は （１） 入力電流ＩIN増加 （２） 直流電圧Ｅｃ増加 （３） 直流電圧基準Ｅｃ* との偏差発生 （４） 電圧制御手段２２の出力ＩL * 増加 （５） 電流制御手段２３の出力ＶCHP 増加 （６） 導通率α増加 （７） リアクトル電流ＩL 増加 （８） （１）から（７）を直流電圧Ｅｃが、直流電圧
基準値Ｅｃ* と等しくなるまで制御するため、制御無駄
時間が大きく、直流電圧Ｅｃが大きく跳ね上がり、これ
を抑えるためにより大容量の直流コンデンサを使用した
り、より高耐圧の直流コンデンサなどを使用したり、あ
るいは制御系の応答を上げるために、スイッチング周波
数を上げることにより、半導体スイッチの損失が増加す
るなどの欠点を生じていた。
【０００７】不具合２ 図２１で、時刻ｔ2 では電流連続モードとなっている
が、この場合でも定電流電源４からの入力電流ＩINがさ
らにステップ状に増加した場合には、導通率αを多少大
きくしてリアクトル電流ＩL をこれに見合って増加する
必要がある。しかし、実際にはこれも不具合１の場合と
同様に電圧制御手段２２の出力ＩL が入力電流ＩINに見
合って増加するまでに制御系の応答時間に比例した遅れ
が生じるため、直流電圧Ｅｃが大きく跳ね上がる。これ
を抑えるため、より大容量の直流コンデンサを使用した
り、より高耐圧の直流コンデンサなどを使用するか、あ
るいは制御系の応答を上げるために、スイッチング周波
数を上げると、半導体スイッチの損失が増加するなどの
欠点を生じていた。
が、この場合でも定電流電源４からの入力電流ＩINがさ
らにステップ状に増加した場合には、導通率αを多少大
きくしてリアクトル電流ＩL をこれに見合って増加する
必要がある。しかし、実際にはこれも不具合１の場合と
同様に電圧制御手段２２の出力ＩL が入力電流ＩINに見
合って増加するまでに制御系の応答時間に比例した遅れ
が生じるため、直流電圧Ｅｃが大きく跳ね上がる。これ
を抑えるため、より大容量の直流コンデンサを使用した
り、より高耐圧の直流コンデンサなどを使用するか、あ
るいは制御系の応答を上げるために、スイッチング周波
数を上げると、半導体スイッチの損失が増加するなどの
欠点を生じていた。
【０００８】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、従来の直流チョッパ装置に
比較して、より小型で経済性、応答性に優れた装置を提
供することを目的とする。
ためになされたものであり、従来の直流チョッパ装置に
比較して、より小型で経済性、応答性に優れた装置を提
供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる直流チ
ョッパ装置は、直流チョッパの負荷電流が断続モードか
連続モードかによって半導体スイッチの導通率を補償す
る手段を設けるものであり、又、負荷電流が変化したと
きに於いてもそれに見合った電流基準信号を補償する手
段を設けたものである。
ョッパ装置は、直流チョッパの負荷電流が断続モードか
連続モードかによって半導体スイッチの導通率を補償す
る手段を設けるものであり、又、負荷電流が変化したと
きに於いてもそれに見合った電流基準信号を補償する手
段を設けたものである。
【００１０】
【作用】この発明による直流チョッパ装置は負荷電流が
変化してもそれに見合った補償回路を設けてあるため、
従来の直流チョッパ装置に比較して、より小型で経済
性、応答性に優れている。
変化してもそれに見合った補償回路を設けてあるため、
従来の直流チョッパ装置に比較して、より小型で経済
性、応答性に優れている。
【００１１】
【実施例】以下、請求項１の発明について図に基づき説
明する。図１は本発明による直流チョッパ装置の電流制
御回路の一実施例である。図１で２３は電流制御手段、
２４は搬送波発生手段、２５は比較手段であり、３１は
半導体スイッチ１の導通率補償手段、３２は、直流チョ
ッパの負荷電流が断続モードか連続モードかによって開
閉する開閉手段である。
明する。図１は本発明による直流チョッパ装置の電流制
御回路の一実施例である。図１で２３は電流制御手段、
２４は搬送波発生手段、２５は比較手段であり、３１は
半導体スイッチ１の導通率補償手段、３２は、直流チョ
ッパの負荷電流が断続モードか連続モードかによって開
閉する開閉手段である。
【００１２】次に動作について図２に基づき説明する。
時刻ｔ1 で入力電流ＩINがステップ状に増加したとす
る。この時点で開閉手段３２を閉じると、比較器２５の
入力には導通率補償手段３１で予め予測された設定値が
ステップ状に加算される。即ち入力電流ＩINがステップ
状に変化して、直流チョッパ装置の電流通流モードが断
続通電モードから連続通電モードに急変しても、導通率
αはその変化に見合ってステップ状に変化するため、リ
アクトル電流ＩL も入力電流ＩINに見合って流すことが
出来る。このため直流電圧Ｅｃも変動が抑えられ、結果
として、従来の直流チョッパ装置に比較して、より小型
で経済性、応答性に優れた装置を提供することができ
る。
時刻ｔ1 で入力電流ＩINがステップ状に増加したとす
る。この時点で開閉手段３２を閉じると、比較器２５の
入力には導通率補償手段３１で予め予測された設定値が
ステップ状に加算される。即ち入力電流ＩINがステップ
状に変化して、直流チョッパ装置の電流通流モードが断
続通電モードから連続通電モードに急変しても、導通率
αはその変化に見合ってステップ状に変化するため、リ
アクトル電流ＩL も入力電流ＩINに見合って流すことが
出来る。このため直流電圧Ｅｃも変動が抑えられ、結果
として、従来の直流チョッパ装置に比較して、より小型
で経済性、応答性に優れた装置を提供することができ
る。
【００１３】このように、入力電流ＩINがステップ状に
変化して、直流チョッパ装置の電流通流モードが断続通
電モードから連続通電モードに急変しても、従来の装置
であれば、図２１に示すように導通率αの変化は電流制
御手段２３の出力ＶCHP の変化に見合ってゆっくりと変
化するため、リアクトル電流ＩL が入力電流ＩINに見合
って流れることが出来ず、結果として、直流電圧Ｅｃが
大きく変動していたが、本発明では、上記導通率の変化
が導通率補償手段３１からステップ状に与えられるた
め、上記不具合が生じない。
変化して、直流チョッパ装置の電流通流モードが断続通
電モードから連続通電モードに急変しても、従来の装置
であれば、図２１に示すように導通率αの変化は電流制
御手段２３の出力ＶCHP の変化に見合ってゆっくりと変
化するため、リアクトル電流ＩL が入力電流ＩINに見合
って流れることが出来ず、結果として、直流電圧Ｅｃが
大きく変動していたが、本発明では、上記導通率の変化
が導通率補償手段３１からステップ状に与えられるた
め、上記不具合が生じない。
【００１４】請求項２の発明について図に基づき説明す
る。図３は本発明による直流チョッパ装置の電流制御回
路の一実施例である。図３で３１は半導体スイッチ１の
導通率補償手段、３２は直流チョッパの負荷電流が断続
モードか連続モードかによって開閉する開閉手段、３３
は微分信号発生手段である。
る。図３は本発明による直流チョッパ装置の電流制御回
路の一実施例である。図３で３１は半導体スイッチ１の
導通率補償手段、３２は直流チョッパの負荷電流が断続
モードか連続モードかによって開閉する開閉手段、３３
は微分信号発生手段である。
【００１５】次に動作について図４に基づき説明する。
時刻ｔ1 で入力電流ＩINがステップ状に増加したとす
る。この時点で開閉手段３２を閉じると、比較器２５の
入力には導通率補償手段３１で予め予測された設定値が
微分信号発生手段３３を介してステップ状に加算され
る。即ち入力電流ＩINがステップ状に変化して、直流チ
ョッパ装置の電流通流モードが断続通電モードから連続
通電モードに急変しても、導通率αはその変化に見合っ
てステップ状に変化するため、リアクトル電流ＩLも入
力電流ＩINに見合って流すことが出来る。この為直流電
圧Ｅｃも変動が抑えられ、結果として、従来の直流チョ
ッパ装置に比較して、より小型で経済性、応答性に優れ
た装置を提供することができる。
時刻ｔ1 で入力電流ＩINがステップ状に増加したとす
る。この時点で開閉手段３２を閉じると、比較器２５の
入力には導通率補償手段３１で予め予測された設定値が
微分信号発生手段３３を介してステップ状に加算され
る。即ち入力電流ＩINがステップ状に変化して、直流チ
ョッパ装置の電流通流モードが断続通電モードから連続
通電モードに急変しても、導通率αはその変化に見合っ
てステップ状に変化するため、リアクトル電流ＩLも入
力電流ＩINに見合って流すことが出来る。この為直流電
圧Ｅｃも変動が抑えられ、結果として、従来の直流チョ
ッパ装置に比較して、より小型で経済性、応答性に優れ
た装置を提供することができる。
【００１６】請求項１の発明では、この導通率補償信号
ＶBIASは一定であり、従って電流制御手段２３の出力Ｖ
CHP は一定であったが、本発明では導通率補償信号Ｖ
BIASは微分信号発生手段３３を介して与えられるため、
定常状態では導通率補償信号ＶBIASは、図４に示すよう
に、零となり、電流制御手段２３が導通率αを決定する
ため、導通率補償手段３１の設定に多少の誤差を含む場
合でも定常状態ではまったく影響を与えない。
ＶBIASは一定であり、従って電流制御手段２３の出力Ｖ
CHP は一定であったが、本発明では導通率補償信号Ｖ
BIASは微分信号発生手段３３を介して与えられるため、
定常状態では導通率補償信号ＶBIASは、図４に示すよう
に、零となり、電流制御手段２３が導通率αを決定する
ため、導通率補償手段３１の設定に多少の誤差を含む場
合でも定常状態ではまったく影響を与えない。
【００１７】このように、入力電流ＩINがステップ状に
変化して、直流チョッパ装置の電流通流モードが断続通
電モードから連続通電モードに急変しても、従来の装置
であれば、図２１に示すように導通率αの変化は電流制
御手段２３の出力ＶCHP の変化に見合ってゆっくりと変
化するため、リアクトル電流ＩL が入力電流ＩINに見合
って流れることが出来ず、結果として、直流電圧Ｅｃが
大きく変動していたが、本発明では、上記導通率の変化
が導通率補償手段３１からステップ状に与えられるた
め、上記不具合が生じない。
変化して、直流チョッパ装置の電流通流モードが断続通
電モードから連続通電モードに急変しても、従来の装置
であれば、図２１に示すように導通率αの変化は電流制
御手段２３の出力ＶCHP の変化に見合ってゆっくりと変
化するため、リアクトル電流ＩL が入力電流ＩINに見合
って流れることが出来ず、結果として、直流電圧Ｅｃが
大きく変動していたが、本発明では、上記導通率の変化
が導通率補償手段３１からステップ状に与えられるた
め、上記不具合が生じない。
【００１８】請求項３の発明について図に基づき説明す
る。図５は本発明による直流チョッパ装置の電流制御回
路の一実施例である。図５で２３は電流制御手段、２４
は搬送波発生手段、２５は比較手段であり、３１は半導
体スイッチ１の導通率補償手段、３２は直流チョッパの
負荷電流が断続モードか連続モードかによって開閉する
開閉手段、３４は加算手段、３５はサンプルホールド手
段である。
る。図５は本発明による直流チョッパ装置の電流制御回
路の一実施例である。図５で２３は電流制御手段、２４
は搬送波発生手段、２５は比較手段であり、３１は半導
体スイッチ１の導通率補償手段、３２は直流チョッパの
負荷電流が断続モードか連続モードかによって開閉する
開閉手段、３４は加算手段、３５はサンプルホールド手
段である。
【００１９】次に動作について説明する。時刻ｔ1 で入
力電流ＩINがステップ状に増加したとする。この時点で
開閉手段３２を閉じると、比較器２５の入力には導通率
補償手段３１で予め、予測された設定値と、時刻ｔ1 直
前の電流制御手段２３の出力ＶCHP の偏差がステップ状
に加算される。即ち入力電流ＩINがステップ状に変化し
て、直流チョッパ装置の電流通流モードが断続通電モー
ドから連続通電モードに急変しても、導通率αはその変
化に見合ってステップ状に変化するため、リアクトル電
流ＩL も入力電流ＩINに見合って流すことが出来る。
又、時刻ｔ1 迄の電流断続時の入力電流ＩINが多少変化
してその結果導通率αが変化した場合でも電流制御手段
２３の出力で導通率補償手段３１の設定値を加算手段３
４及びサンプルホールド手段３５で自動的に補償するた
め、電流断続時の入力電流ＩINが変化する場合にはより
精度の高い制御をすることが可能となる。この為直流電
圧Ｅｃも変動がより抑えられ、結果として、従来の直流
チョッパ装置に比較し、より小型で経済性、応答性に優
れた装置を提供することができる。
力電流ＩINがステップ状に増加したとする。この時点で
開閉手段３２を閉じると、比較器２５の入力には導通率
補償手段３１で予め、予測された設定値と、時刻ｔ1 直
前の電流制御手段２３の出力ＶCHP の偏差がステップ状
に加算される。即ち入力電流ＩINがステップ状に変化し
て、直流チョッパ装置の電流通流モードが断続通電モー
ドから連続通電モードに急変しても、導通率αはその変
化に見合ってステップ状に変化するため、リアクトル電
流ＩL も入力電流ＩINに見合って流すことが出来る。
又、時刻ｔ1 迄の電流断続時の入力電流ＩINが多少変化
してその結果導通率αが変化した場合でも電流制御手段
２３の出力で導通率補償手段３１の設定値を加算手段３
４及びサンプルホールド手段３５で自動的に補償するた
め、電流断続時の入力電流ＩINが変化する場合にはより
精度の高い制御をすることが可能となる。この為直流電
圧Ｅｃも変動がより抑えられ、結果として、従来の直流
チョッパ装置に比較し、より小型で経済性、応答性に優
れた装置を提供することができる。
【００２０】このように、入力電流ＩINがステップ状に
変化して、直流チョッパ装置の電流通流モードが断続通
電モードから連続通電モードに急変しても、従来の装置
であれば、図２１に示すように導通率αの変化は電流制
御手段２３の出力ＶCHP の変化に見合ってゆっくりと変
化するため、リアクトル電流ＩL が入力電流ＩINに見合
って流れることが出来ず、結果として、直流電圧Ｅｃが
大きく変動していたが、本発明では、上記導通率の変化
が導通率補償手段３１からステップ状に与えられるとと
もに、入力電流ＩINの違いに起因する電流断続時の導通
率αの変化を考慮した補償値となっているため、上記不
具合が生じない。
変化して、直流チョッパ装置の電流通流モードが断続通
電モードから連続通電モードに急変しても、従来の装置
であれば、図２１に示すように導通率αの変化は電流制
御手段２３の出力ＶCHP の変化に見合ってゆっくりと変
化するため、リアクトル電流ＩL が入力電流ＩINに見合
って流れることが出来ず、結果として、直流電圧Ｅｃが
大きく変動していたが、本発明では、上記導通率の変化
が導通率補償手段３１からステップ状に与えられるとと
もに、入力電流ＩINの違いに起因する電流断続時の導通
率αの変化を考慮した補償値となっているため、上記不
具合が生じない。
【００２１】請求項４の発明について図に基づき説明す
る。図６は本発明による直流チョッパ装置の電流制御回
路の一実施例である。図６で３１は半導体スイッチ１の
導通率補償手段、３２は直流チョッパの負荷電流が断続
モードか連続モードかによって開閉する開閉手段、３４
は加算手段、３５はサンプルホールド手段、３６は微分
信号発生手段である。
る。図６は本発明による直流チョッパ装置の電流制御回
路の一実施例である。図６で３１は半導体スイッチ１の
導通率補償手段、３２は直流チョッパの負荷電流が断続
モードか連続モードかによって開閉する開閉手段、３４
は加算手段、３５はサンプルホールド手段、３６は微分
信号発生手段である。
【００２２】次に動作について説明する。時刻ｔ1 で入
力電流ＩINがステップ状に増加したとする。この時点で
開閉手段３２を閉じると、比較器２５の入力には導通率
補償手段３１で予め予測された設定値と、時刻ｔ1 直前
の電流制御手段２３の出力ＶCPH の偏差が微分信号発生
手段３６を介してステップ状に加算される。即ち入力電
流ＩINがステップ状に変化して、直流チョッパ装置の電
流通流モードが断続通電モードから連続通電モードに急
変しても、導通率αはその変化に見合ってステップ状に
変化するため、リアクトル電流ＩL も入力電流ＩINに見
合って流すことが出来る。又、電流断続時に入力電流Ｉ
INが多少変化してその結果導通率αが変化した場合でも
電流制御手段２３の出力で導通率補償手段３１の設定値
を加算手段３４及びサンプルホールド手段３５で自動的
に補償するため、請求項１，２と比較し、手段は多少複
雑になるものの、電流断続時の入力電流ＩINが変化する
場合にはより精度の高い制御をすることが可能となる。
力電流ＩINがステップ状に増加したとする。この時点で
開閉手段３２を閉じると、比較器２５の入力には導通率
補償手段３１で予め予測された設定値と、時刻ｔ1 直前
の電流制御手段２３の出力ＶCPH の偏差が微分信号発生
手段３６を介してステップ状に加算される。即ち入力電
流ＩINがステップ状に変化して、直流チョッパ装置の電
流通流モードが断続通電モードから連続通電モードに急
変しても、導通率αはその変化に見合ってステップ状に
変化するため、リアクトル電流ＩL も入力電流ＩINに見
合って流すことが出来る。又、電流断続時に入力電流Ｉ
INが多少変化してその結果導通率αが変化した場合でも
電流制御手段２３の出力で導通率補償手段３１の設定値
を加算手段３４及びサンプルホールド手段３５で自動的
に補償するため、請求項１，２と比較し、手段は多少複
雑になるものの、電流断続時の入力電流ＩINが変化する
場合にはより精度の高い制御をすることが可能となる。
【００２３】請求項３の発明では、この導通率補償信号
ＶBIASは一定であり、従って電流制御手段２３の出力Ｖ
CHP は一定であったが、本発明では導通率補償信号Ｖ
BIASは微分信号発生手段３６を介して与えられるため、
定常状態では導通率補償信号ＶBIASは零となり、電流制
御手段２３が導通率αを決定するため、導通率補償手段
３１の設定に多少の誤差を含む場合でも定常状態ではま
ったく影響を与えない。
ＶBIASは一定であり、従って電流制御手段２３の出力Ｖ
CHP は一定であったが、本発明では導通率補償信号Ｖ
BIASは微分信号発生手段３６を介して与えられるため、
定常状態では導通率補償信号ＶBIASは零となり、電流制
御手段２３が導通率αを決定するため、導通率補償手段
３１の設定に多少の誤差を含む場合でも定常状態ではま
ったく影響を与えない。
【００２４】このように、入力電流ＩINがステップ状に
変化して、直流チョッパ装置の電流通流モードが断続通
電モードから連続通電モードに急変しても、従来の装置
であれば、図２１に示すように導通率αの変化は電流制
御手段２３の出力ＶCHP の変化に見合ってゆっくりと変
化するため、リアクトル電流ＩL が入力電流ＩINに見合
って流れることが出来ず、結果として、直流電圧Ｅｃが
大きく変動していたが、本発明では、上記導通率の変化
が導通率補償手段３１及び微分信号発生手段３６から与
えられるため、上記不具合が生じない。尚、請求項１、
２、３、４の半導体導通率補償手段は、例えば図７に示
されるようなコンデンサ電圧Ｅｃと、出力側直流電圧Ｅ
ｄから例えば次式で現わせられる関係式であたえても全
く同様の効果を生じる。 導通率α＝Ｅｄ／Ｅｃ ・・・式４
変化して、直流チョッパ装置の電流通流モードが断続通
電モードから連続通電モードに急変しても、従来の装置
であれば、図２１に示すように導通率αの変化は電流制
御手段２３の出力ＶCHP の変化に見合ってゆっくりと変
化するため、リアクトル電流ＩL が入力電流ＩINに見合
って流れることが出来ず、結果として、直流電圧Ｅｃが
大きく変動していたが、本発明では、上記導通率の変化
が導通率補償手段３１及び微分信号発生手段３６から与
えられるため、上記不具合が生じない。尚、請求項１、
２、３、４の半導体導通率補償手段は、例えば図７に示
されるようなコンデンサ電圧Ｅｃと、出力側直流電圧Ｅ
ｄから例えば次式で現わせられる関係式であたえても全
く同様の効果を生じる。 導通率α＝Ｅｄ／Ｅｃ ・・・式４
【００２５】請求項５の発明について図に基づき説明す
る。図８は本発明による直流チョッパ装置の電流制御回
路の一実施例である。図８で８はリアクトル電流ＩL 検
出手段、２２は電圧制御手段、２３は電流制御手段、４
１は負荷電流変化時の変化電流設定手段、４２は直流チ
ョッパの負荷電流が連続モード時にステップ状に変化し
た場合に開閉する開閉手段である。
る。図８は本発明による直流チョッパ装置の電流制御回
路の一実施例である。図８で８はリアクトル電流ＩL 検
出手段、２２は電圧制御手段、２３は電流制御手段、４
１は負荷電流変化時の変化電流設定手段、４２は直流チ
ョッパの負荷電流が連続モード時にステップ状に変化し
た場合に開閉する開閉手段である。
【００２６】次に動作について図９に基づき説明する。
図９においてリアクトル電流ＩL は十分大きく流れ、時
刻ｔ２で入力電流ＩINが更にステップ状に増加したとす
る。この時点で開閉手段３２を閉じると、比較器２５の
入力には変化電流設定手段４２で予め設定された設定値
がステップ状に加算される。即ち入力電流ＩINがステッ
プ状に変化した時に、電流制御手段の入力にステップ状
に変化電流設定手段出力ＩBIASが与えられるため、リア
クトル電流ＩL も入力電流ＩINに見合って流すことが出
来る。この為直流電圧Ｅｃも変動が抑えられ、結果とし
て、従来の直流チョッパ装置に比較して、より小型で経
済性、応答性に優れた装置を提供することができる。
図９においてリアクトル電流ＩL は十分大きく流れ、時
刻ｔ２で入力電流ＩINが更にステップ状に増加したとす
る。この時点で開閉手段３２を閉じると、比較器２５の
入力には変化電流設定手段４２で予め設定された設定値
がステップ状に加算される。即ち入力電流ＩINがステッ
プ状に変化した時に、電流制御手段の入力にステップ状
に変化電流設定手段出力ＩBIASが与えられるため、リア
クトル電流ＩL も入力電流ＩINに見合って流すことが出
来る。この為直流電圧Ｅｃも変動が抑えられ、結果とし
て、従来の直流チョッパ装置に比較して、より小型で経
済性、応答性に優れた装置を提供することができる。
【００２７】このように、直流チョッパ装置の電流通電
モードが連続通電モードの時、入力電流ＩINがステップ
状に変化しても、従来の装置であれば、図２１に示すよ
うに電圧制御手段２２の出力であるリアクトル電流基準
ＩL は直流電圧Ｅｃが変化してから変化するため、直流
電圧Ｅｃは大きく変動をしていたが、本発明では電流制
御手段２３の入力信号は変化電流設定手段の出力がステ
ップ状に加算されるため、リアクトル電流ＩL が入力電
流ＩINに見合って流れることが出来、結果として、上記
不具合が生じない。尚、上記変化電流設定手段は予め負
荷電流の変化を予測して設定するが、図１０に示すよう
に、定電流源４に作用してその電流値を制御する制御手
段４３の信号、あるいはこれに相当する信号を、適当な
係数器４４を介して用いれば、更に精度のよい制御が可
能である。
モードが連続通電モードの時、入力電流ＩINがステップ
状に変化しても、従来の装置であれば、図２１に示すよ
うに電圧制御手段２２の出力であるリアクトル電流基準
ＩL は直流電圧Ｅｃが変化してから変化するため、直流
電圧Ｅｃは大きく変動をしていたが、本発明では電流制
御手段２３の入力信号は変化電流設定手段の出力がステ
ップ状に加算されるため、リアクトル電流ＩL が入力電
流ＩINに見合って流れることが出来、結果として、上記
不具合が生じない。尚、上記変化電流設定手段は予め負
荷電流の変化を予測して設定するが、図１０に示すよう
に、定電流源４に作用してその電流値を制御する制御手
段４３の信号、あるいはこれに相当する信号を、適当な
係数器４４を介して用いれば、更に精度のよい制御が可
能である。
【００２８】請求項６の発明について図に基づき説明す
る。図１１は本発明による直流チョッパ装置の電流制御
回路の一実施例である。図１１で８はリアクトル電流Ｉ
L 検出手段、２２は電圧制御手段、２３は電流制御手
段、４１は負荷電流変化時の変化電流設定手段、４２は
直流チョッパの負荷電流が連続モード時にステップ状に
変化した場合に開閉する開閉手段、４３は微分信号発生
手段である。
る。図１１は本発明による直流チョッパ装置の電流制御
回路の一実施例である。図１１で８はリアクトル電流Ｉ
L 検出手段、２２は電圧制御手段、２３は電流制御手
段、４１は負荷電流変化時の変化電流設定手段、４２は
直流チョッパの負荷電流が連続モード時にステップ状に
変化した場合に開閉する開閉手段、４３は微分信号発生
手段である。
【００２９】次に動作について図１２に基づいて説明す
る。図１２に於いてリアクトル電流ＩL は十分大きく流
れ、時刻ｔ2 で入力電流ＩINが更にステップ状に増加し
たとする。この時点で開閉手段４２を閉じると、電流制
御器２３の入力には変化電流設定手段４１で予め設定さ
れた設定値が微分信号発生手段４３を介してステップ状
に加算される。即ち入力電流ＩINがステップ状に変化し
た時に、電流制御手段の入力にステップ状に電流指令が
与えられるため、リアクトル電流ＩL も入力電流ＩINに
見合って流すことが出来る。この為直流電圧Ｅｃも変動
が抑えられ、結果として、従来の直流チョッパ装置に比
較して、より小型で経済性、応答性に優れた装置を提供
することができる。
る。図１２に於いてリアクトル電流ＩL は十分大きく流
れ、時刻ｔ2 で入力電流ＩINが更にステップ状に増加し
たとする。この時点で開閉手段４２を閉じると、電流制
御器２３の入力には変化電流設定手段４１で予め設定さ
れた設定値が微分信号発生手段４３を介してステップ状
に加算される。即ち入力電流ＩINがステップ状に変化し
た時に、電流制御手段の入力にステップ状に電流指令が
与えられるため、リアクトル電流ＩL も入力電流ＩINに
見合って流すことが出来る。この為直流電圧Ｅｃも変動
が抑えられ、結果として、従来の直流チョッパ装置に比
較して、より小型で経済性、応答性に優れた装置を提供
することができる。
【００３０】請求項５の発明ではこの変化電流設定信号
は一定であったが、本発明では、微分信号発生手段４３
を介して与えられるため、定常状態では変化電流設定信
号は零となるため設定に多少の誤差がある場合でも全く
影響を与えない。このように、直流チョッパ装置の電流
通電モードが連続通電モードの時、入力電流ＩINがステ
ップ状に変化しても、従来の装置であれば、図２１に示
すように電圧制御手段２２の出力であるリアクトル電流
基準ＩL は直流電圧Ｅｃが変化してから変化するため、
直流電圧Ｅｃは大きく変動をしていたが、本発明では電
流制御手段２３の入力信号は変化電流設定手段の出力が
ステップ状に加算されるため、リアクトル電流ＩL が入
力電流ＩINに見合って流れることが出来、結果として、
上記不具合が生じない。尚、上記変化電流設定手段は予
め負荷電流の変化を予測して設定するが、図１０に示す
ように、定電流源４に作用してその電流値を制御する制
御手段４３の信号、あるいはこれに相当する信号を、適
当な係数器４４を介して用いてもよい。
は一定であったが、本発明では、微分信号発生手段４３
を介して与えられるため、定常状態では変化電流設定信
号は零となるため設定に多少の誤差がある場合でも全く
影響を与えない。このように、直流チョッパ装置の電流
通電モードが連続通電モードの時、入力電流ＩINがステ
ップ状に変化しても、従来の装置であれば、図２１に示
すように電圧制御手段２２の出力であるリアクトル電流
基準ＩL は直流電圧Ｅｃが変化してから変化するため、
直流電圧Ｅｃは大きく変動をしていたが、本発明では電
流制御手段２３の入力信号は変化電流設定手段の出力が
ステップ状に加算されるため、リアクトル電流ＩL が入
力電流ＩINに見合って流れることが出来、結果として、
上記不具合が生じない。尚、上記変化電流設定手段は予
め負荷電流の変化を予測して設定するが、図１０に示す
ように、定電流源４に作用してその電流値を制御する制
御手段４３の信号、あるいはこれに相当する信号を、適
当な係数器４４を介して用いてもよい。
【００３１】請求項７の発明について図に基づき説明す
る。図１３は本発明による直流チョッパ装置の電圧制御
回路の一実施例である。図１３で７は直流電圧Ｅｃ検出
手段、８はリアクトル電流ＩL 検出手段、２１は直流設
定手段、入力側には電圧検出手段７、電圧設定手段２
１、変化電流設定手段５１にそれぞれ接続される適当な
インピーダンスＺ５３，Ｚ５４，Ｚ５５と、帰還回路に
インピーダンスＺ５６を有する演算増幅器５７で構成さ
れる電圧制御手段２２、２３は電流制御手段、５１は負
荷電流変化時の変化電流設定手段、５２は直流チョッパ
の負荷電流が連続モード時にステップ状に変化した場合
に開閉する開閉手段である。
る。図１３は本発明による直流チョッパ装置の電圧制御
回路の一実施例である。図１３で７は直流電圧Ｅｃ検出
手段、８はリアクトル電流ＩL 検出手段、２１は直流設
定手段、入力側には電圧検出手段７、電圧設定手段２
１、変化電流設定手段５１にそれぞれ接続される適当な
インピーダンスＺ５３，Ｚ５４，Ｚ５５と、帰還回路に
インピーダンスＺ５６を有する演算増幅器５７で構成さ
れる電圧制御手段２２、２３は電流制御手段、５１は負
荷電流変化時の変化電流設定手段、５２は直流チョッパ
の負荷電流が連続モード時にステップ状に変化した場合
に開閉する開閉手段である。
【００３２】次に動作について図１４に基づき説明す
る。図１４に於いてリアクトル電流ＩL は十分大きく流
れ、時刻ｔ２で入力電流ＩINが更にステップ状に増加し
たとする。この時点で開閉手段５２を閉じると、電圧制
御手段５７の入力には変化電流設定手段５１で予め設定
された設定値がステップ状に加算される。即ち入力電流
ＩINがステップ状に変化した時に、電圧制御手段の入力
にステップ状に変化電流設定手段出力ＩBIASが与えられ
る。電圧制御手段２２の出力の電流指令ＩL * もステッ
プ状に変化するからリアクトル電流ＩL も入力電流ＩIN
に見合って流すことが出来る。この為直流電圧Ｅｃも変
動が抑えられ、結果として、従来の直流チョッパ装置に
比較して、より小型で経済性、応答性に優れた装置を提
供することができる。
る。図１４に於いてリアクトル電流ＩL は十分大きく流
れ、時刻ｔ２で入力電流ＩINが更にステップ状に増加し
たとする。この時点で開閉手段５２を閉じると、電圧制
御手段５７の入力には変化電流設定手段５１で予め設定
された設定値がステップ状に加算される。即ち入力電流
ＩINがステップ状に変化した時に、電圧制御手段の入力
にステップ状に変化電流設定手段出力ＩBIASが与えられ
る。電圧制御手段２２の出力の電流指令ＩL * もステッ
プ状に変化するからリアクトル電流ＩL も入力電流ＩIN
に見合って流すことが出来る。この為直流電圧Ｅｃも変
動が抑えられ、結果として、従来の直流チョッパ装置に
比較して、より小型で経済性、応答性に優れた装置を提
供することができる。
【００３３】このように、直流チョッパ装置の電流通電
モードが連続通電モードの時、入力電流ＩINがステップ
状に変化しても、従来の装置であれば、図２１に示すよ
うに電圧制御手段２２の出力であるリアクトル電流基準
ＩL * は直流電圧Ｅｃが変化してから変化するため、直
流電圧Ｅｃは大きく変動をしていたが、本発明では電流
制御手段２３の入力信号は変化電流設定手段の出力がス
テップ状に加算されるため、リアクトル電流ＩL が入力
電流ＩINに見合って流れることが出来、結果として、上
記不具合が生じない。尚、上記変化電流設定手段は予め
負荷電流の変化を予測して設定するが、図１０に示すよ
うに、定電流源４に作用してその電流値を制御する制御
手段４３の信号、あるいはこれに相当する信号を、適当
な係数器４４を介して用いれば、更に精度のよい制御が
可能である。
モードが連続通電モードの時、入力電流ＩINがステップ
状に変化しても、従来の装置であれば、図２１に示すよ
うに電圧制御手段２２の出力であるリアクトル電流基準
ＩL * は直流電圧Ｅｃが変化してから変化するため、直
流電圧Ｅｃは大きく変動をしていたが、本発明では電流
制御手段２３の入力信号は変化電流設定手段の出力がス
テップ状に加算されるため、リアクトル電流ＩL が入力
電流ＩINに見合って流れることが出来、結果として、上
記不具合が生じない。尚、上記変化電流設定手段は予め
負荷電流の変化を予測して設定するが、図１０に示すよ
うに、定電流源４に作用してその電流値を制御する制御
手段４３の信号、あるいはこれに相当する信号を、適当
な係数器４４を介して用いれば、更に精度のよい制御が
可能である。
【００３４】請求項８の発明について図に基づき説明す
る。図１５は本発明による直流チョッパ装置の電圧制御
回路の一実施例である。図１５で７は直流電圧Ｅｃ検出
手段、２１は直流電圧設定手段、入力側には電圧検出手
段７、電圧設定手段２１にそれぞれ接続される適当なイ
ンピーダンスＺ５３，Ｚ５４と、帰還回路にインピーダ
ンスＺ５６，Ｚ５８を有する演算増幅器５７で構成され
る電圧制御手段２２、負荷電流が変化した場合に開閉す
る開閉手段５９である。
る。図１５は本発明による直流チョッパ装置の電圧制御
回路の一実施例である。図１５で７は直流電圧Ｅｃ検出
手段、２１は直流電圧設定手段、入力側には電圧検出手
段７、電圧設定手段２１にそれぞれ接続される適当なイ
ンピーダンスＺ５３，Ｚ５４と、帰還回路にインピーダ
ンスＺ５６，Ｚ５８を有する演算増幅器５７で構成され
る電圧制御手段２２、負荷電流が変化した場合に開閉す
る開閉手段５９である。
【００３５】次に動作について図１６に基づき説明す
る。図１６で時刻ｔ1 までは定電流電源４からの入力電
力ＩL は小さく、リアクトル電流ＩL は断続している。
この時、開閉手段５９は開いており、電圧制御手段２２
の利得Ｇｌｏｗは Ｇｌｏｗ＝Ｚ５６／Ｚ５３ で与えられる。時刻ｔ1 で入力電流ＩINがステップ状に
増加したとする。この時点で定電流電源４からの入力電
流ＩL は大きく、リアクトル電源ＩL は連続する。この
時開閉手段５９は閉じており、電圧制御手段２２の利得
Ｇｈｉｇｈは Ｇｈｉｇｈ＝Ｚ５７／Ｚ５３ で与えられる。電流断続領域では、通常電流制御系の応
答が悪くなるため、電圧制御手段の利得上限は上げるこ
とが出来なかった。しかし本発明では電圧制御手段の利
得を負荷状態に応じて最適に設定できるためより高速応
答の制御をすることが可能となる。尚本実施例では電流
制御利得の切り替えを二段で説明したが、三段以上で切
り替えれば更に最適な高速応答制御をすることが可能で
ある。
る。図１６で時刻ｔ1 までは定電流電源４からの入力電
力ＩL は小さく、リアクトル電流ＩL は断続している。
この時、開閉手段５９は開いており、電圧制御手段２２
の利得Ｇｌｏｗは Ｇｌｏｗ＝Ｚ５６／Ｚ５３ で与えられる。時刻ｔ1 で入力電流ＩINがステップ状に
増加したとする。この時点で定電流電源４からの入力電
流ＩL は大きく、リアクトル電源ＩL は連続する。この
時開閉手段５９は閉じており、電圧制御手段２２の利得
Ｇｈｉｇｈは Ｇｈｉｇｈ＝Ｚ５７／Ｚ５３ で与えられる。電流断続領域では、通常電流制御系の応
答が悪くなるため、電圧制御手段の利得上限は上げるこ
とが出来なかった。しかし本発明では電圧制御手段の利
得を負荷状態に応じて最適に設定できるためより高速応
答の制御をすることが可能となる。尚本実施例では電流
制御利得の切り替えを二段で説明したが、三段以上で切
り替えれば更に最適な高速応答制御をすることが可能で
ある。
【００３６】請求項９の発明について説明する。図１７
で、 （１０−１）から（１０−ｎ）はｎ台の直流チョッパ装
置の主回路 （３０−１）から（３０−ｎ）はｎ台の直流チョッパ装
置の制御回路 （２４−１）から（２４−ｎ）はｎ台の搬送波発生手段
である。又、６０はｎ台の搬送波発生手段２４の同期を
取るための同期手段である。次に動作について説明す
る。図１８に於いて、ｎ台の搬送波発生手段の出力を、
（Ｖｏｓｃ−１）から（Ｖｏｓｃ−ｎ）とすると、それ
ぞれの波形の位相差は（３６０／ｎ）度となるように、
同期手段６０で制御されている。
で、 （１０−１）から（１０−ｎ）はｎ台の直流チョッパ装
置の主回路 （３０−１）から（３０−ｎ）はｎ台の直流チョッパ装
置の制御回路 （２４−１）から（２４−ｎ）はｎ台の搬送波発生手段
である。又、６０はｎ台の搬送波発生手段２４の同期を
取るための同期手段である。次に動作について説明す
る。図１８に於いて、ｎ台の搬送波発生手段の出力を、
（Ｖｏｓｃ−１）から（Ｖｏｓｃ−ｎ）とすると、それ
ぞれの波形の位相差は（３６０／ｎ）度となるように、
同期手段６０で制御されている。
【００３７】従来の直流チョッパ装置をｎ台運転する
と、それぞれの搬送波発生手段の周波数は必ずしも完全
に一致せず、そのため運転時の主として搬送波に起因す
る騒音はビートを生じ非常に聞きずらい為、装置の防音
対策が必要であった。しかし、本発明の直流チョッパ制
御装置では、ｎ台の直流チョッパ装置の搬送波の周波数
が完全に一致しており、又、その位相も完全に（３６０
／ｎ）度毎にずれて制御されているため、上記ｎ台の直
流チョッパ装置の発生する騒音の主たる周波数成分は、
見かけ上、１台の時のｎ倍となり、しかもビートも発生
しないため、従来の直流チョッパ装置と比較して、装置
の防音対策が非常に軽減されるから、装置を小型、軽
量、安価に作ることが可能となる。尚、同期手段６０及
びｎ台の搬送波発生手段は例えば一組の発信器、一組の
カウンタ、ｎ台の記憶装置（ＲＯＭ）等で容易に構成さ
れる。
と、それぞれの搬送波発生手段の周波数は必ずしも完全
に一致せず、そのため運転時の主として搬送波に起因す
る騒音はビートを生じ非常に聞きずらい為、装置の防音
対策が必要であった。しかし、本発明の直流チョッパ制
御装置では、ｎ台の直流チョッパ装置の搬送波の周波数
が完全に一致しており、又、その位相も完全に（３６０
／ｎ）度毎にずれて制御されているため、上記ｎ台の直
流チョッパ装置の発生する騒音の主たる周波数成分は、
見かけ上、１台の時のｎ倍となり、しかもビートも発生
しないため、従来の直流チョッパ装置と比較して、装置
の防音対策が非常に軽減されるから、装置を小型、軽
量、安価に作ることが可能となる。尚、同期手段６０及
びｎ台の搬送波発生手段は例えば一組の発信器、一組の
カウンタ、ｎ台の記憶装置（ＲＯＭ）等で容易に構成さ
れる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による直流
チョッパ装置は負荷電流が変化してもそれに見合った補
償回路を設けてあるため、従来の直流チョッパ装置に比
較して、より小型で経済性、応答性に優れている。
チョッパ装置は負荷電流が変化してもそれに見合った補
償回路を設けてあるため、従来の直流チョッパ装置に比
較して、より小型で経済性、応答性に優れている。
【図１】請求項１の発明の一実施例を示す。
【図２】図１に示す実施例のタイミングチャートを示
す。
す。
【図３】請求項２の発明の一実施例を示す。
【図４】図３に示す実施例のタイミングチャートを示
す。
す。
【図５】請求項３の発明の一実施例を示す。
【図６】請求項４の発明の一実施例を示す。
【図７】請求項１〜４の導通率補償手段の一実施例を示
す。
す。
【図８】請求項５の発明の一実施例を示す。
【図９】図８に示す実施例のタイミングチャートを示
す。
す。
【図１０】図８に示す実施例の変化電流設定手段の一実
施例を示す。
施例を示す。
【図１１】請求項６の発明の一実施例を示す。
【図１２】図１１に示す実施例のタイミングチャートを
示す。
示す。
【図１３】請求項７の発明の一実施例を示す。
【図１４】図１３に示す実施例のタイミングチャートを
示す。
示す。
【図１５】請求項８の発明の一実施例を示す。
【図１６】図１５に示す実施例のタイミングチャートを
示す。
示す。
【図１７】請求項９の発明の一実施例を示す。
【図１８】図１７に示す実施例の搬送波のタイミングチ
ャートを示す。
ャートを示す。
【図１９】従来の直流チョッパ装置を示す。
【図２０】従来の直流チョッパ装置のタイミングチャー
トを示す。
トを示す。
【図２１】従来の直流チョッパ装置の問題点を説明する
タイミングチャートである。
タイミングチャートである。
１ 半導体スイッチ ２ 還流ダイオード ３ 直流リアクトル ４ 負荷を示す定電流源 ５ 直流コンデンサ ６ 定電圧源 ７ 電圧検出手段 ８ 電流検出手段 ９ 駆動回路 １０ 主回路 ２１ 直流電圧設定手段 ２２ 直流電圧制御手段 ２３ 電流制御手段 ２４ 搬送波発生手段 ２５ 比較手段 ３０ 制御回路 ３１ 導通率補償手段 ３２，４２，５２ 開閉手段 ３３，３６ 微分信号発生手段 ３４ 加算手段 ３５ サンプルホールド手段 ３７ 割算手段 ４１，５１ 負荷電流設定手段 ４３ 制御手段 ４４ 係数器 ５３，５４，５５，５６，５８ インピーダンス ５７ 演算増幅器 ６０ 同期手段
Claims (9)
- 【請求項１】 直流電圧検出手段、直流電流検出手段、
半導体スイッチ、リアクトル、及び上記直流電圧を制御
するための電圧制御手段、上記直流電流を制御するため
の電流制御手段を具備した直流チョッパ装置において、 負荷電力変化時に、上記電流制御手段の出力に、予め予
測されたバイアス値を加算する回路を備えたことを特徴
とする直流チョッパ装置。 - 【請求項２】 直流電圧検出手段、直流電流検出手段、
半導体スイッチ、リアクトル、及び上記直流電圧を制御
するための電圧制御手段、上記直流電流を制御するため
の電流制御手段を具備した直流チョッパ装置において、 負荷電力変化時に、上記電流制御手段の出力に、予め予
測されたバイアス値を所定の微分回路を通して加算する
回路を備えたことを特徴とする直流チョッパ装置。 - 【請求項３】 直流電圧検出手段、直流電流検出手段、
半導体スイッチ、リアクトル、及び上記直流電圧を制御
するための電圧制御手段、上記直流電流を制御するため
の電流制御手段を具備した直流チョッパ装置において、 負荷電力変化時に、上記電流制御手段の出力に、予め予
測されたバイアス値と負荷電流急変直前の上記電流制御
手段の出力との偏差をサンプリング回路で保持し、この
サンプリング回路の出力を加算することを特徴とする直
流チョッパ装置。 - 【請求項４】 直流電圧検出手段、直流電流検出手段、
半導体スイッチ、リアクトル、及び上記直流電圧を制御
するための電圧制御手段、上記直流電流を制御するため
の電流制御手段を具備した直流チョッパ装置において、 負荷電力変化時に、上記電流制御手段の出力に、予め予
測されたバイアス値と負荷電力急変直前の上記電流制御
手段の出力との偏差をサンプリング回路で保持し、この
サンプリング回路の出力を所定の微分回路を通して加算
することを特徴とする直流チョッパ装置。 - 【請求項５】 直流電圧検出手段、直流電流検出手段、
半導体スイッチ、リアクトル、及び上記直流電圧を制御
するための電圧制御手段、上記直流電流を制御するため
の電流制御手段を具備した直流チョッパ装置において、 負荷電力変化時に、上記電圧制御手段の出力に、予め設
定されたバイアス値を加算する回路を備えたことを特徴
とする直流チョッパ装置。 - 【請求項６】 直流電圧検出手段、直流電流検出手段、
半導体スイッチ、リアクトル、及び上記直流電圧を制御
するための電圧制御手段、上記直流電流を制御するため
の電流制御手段を具備した直流チョッパ装置において、 負荷電力変化時に、上記電圧制御手段の出力に、予め設
定されたバイアス値を所定の微分回路を通して加算する
回路を備えたことを特徴とする直流チョッパ装置。 - 【請求項７】 直流電圧検出手段、直流電流検出手段、
半導体スイッチ、リアクトル、及び上記直流電圧を制御
するための電圧制御手段、上記直流電流を制御するため
の電流制御手段を具備した直流チョッパ装置において、 負荷電力変化時に、上記電圧制御手段の入力に、予め設
定されたバイアス値を所定のインピーダンス特性を持つ
回路を通して加算する回路を備えたことを特徴とする直
流チョッパ装置。 - 【請求項８】 直流電圧検出手段、直流電流検出手段、
半導体スイッチ、リアクトル、及び上記直流電圧を制御
するための電圧制御手段、上記直流電流を制御するため
の電流制御手段を具備した直流チョッパ装置において、 上記電圧制御手段の利得を切り替える手段を有するとと
もに、負荷に応じて利得を切り替えることを特徴とする
直流チョッパ装置。 - 【請求項９】 複数組の、直流電圧検出手段、直流電流
検出手段、半導体スイッチ、リアクトル、及び上記直流
電圧を制御するための電圧制御手段、上記直流電流を制
御するための電流制御手段を具備した直流チョッパ装置
において、 複数台の半導体スイッチのｏｎ／ｏｆｆタイミングを所
定のタイミングで行なうことを特徴とする直流チョッパ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24198692A JPH0698534A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 直流チョッパ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24198692A JPH0698534A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 直流チョッパ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0698534A true JPH0698534A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=17082552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24198692A Pending JPH0698534A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 直流チョッパ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0698534A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006087192A (ja) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | デジタルコンバータ及びその制御方法 |
| JP2006087194A (ja) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | デジタルコンバータ及びその制御方法 |
| JP2006087261A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | デジタルコンバータ及びその制御方法 |
-
1992
- 1992-09-10 JP JP24198692A patent/JPH0698534A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006087192A (ja) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | デジタルコンバータ及びその制御方法 |
| JP2006087194A (ja) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | デジタルコンバータ及びその制御方法 |
| JP2006087261A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | デジタルコンバータ及びその制御方法 |
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