JPH0715973A - 負荷急変検出機能と飽和制御機能を備えたｐｗｍインバータ - Google Patents
負荷急変検出機能と飽和制御機能を備えたｐｗｍインバータInfo
- Publication number
- JPH0715973A JPH0715973A JP5180638A JP18063893A JPH0715973A JP H0715973 A JPH0715973 A JP H0715973A JP 5180638 A JP5180638 A JP 5180638A JP 18063893 A JP18063893 A JP 18063893A JP H0715973 A JPH0715973 A JP H0715973A
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- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 208000003796 chancre Diseases 0.000 abstract 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
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- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 瞬時値制御系のゲインを大きくすることなし
に負荷急変時の電圧変動を抑制させる。 【構成】 ＰＷＭインバータ・ブリッジ１の出力回路か
ら出力電圧Ｖ0 をフィードバックさせて制御ブロック３
に入力させ、制御ブロック３の出力回路に設けた切替ス
イッチ４を介して信号波をＰＷＭ駆動回路２に入力させ
る。出力電圧Ｖ0、目標電圧信号Ｖref との差のエラー
電圧信号ｅとその微分値を入力するモード切替スイッチ
５を設け、｜de／dt｜と設定値Ｇとを比較することによ
って出力電圧の異常変動を検出して切替スイッチ４から
出力される信号波を変更させ、出力電圧変動を抑制す
る。
に負荷急変時の電圧変動を抑制させる。 【構成】 ＰＷＭインバータ・ブリッジ１の出力回路か
ら出力電圧Ｖ0 をフィードバックさせて制御ブロック３
に入力させ、制御ブロック３の出力回路に設けた切替ス
イッチ４を介して信号波をＰＷＭ駆動回路２に入力させ
る。出力電圧Ｖ0、目標電圧信号Ｖref との差のエラー
電圧信号ｅとその微分値を入力するモード切替スイッチ
５を設け、｜de／dt｜と設定値Ｇとを比較することによ
って出力電圧の異常変動を検出して切替スイッチ４から
出力される信号波を変更させ、出力電圧変動を抑制す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＯＡ機器やＦＡ機器
等において使用されているＵＰＳを構成するＰＷＭイン
バータに関するものである。
等において使用されているＵＰＳを構成するＰＷＭイン
バータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術によるＰＷＭインバータの回路
構成を示すブロック図は図２の通りである。図２におい
て、ＰＷＭインバータ・ブリッジ１の出力回路にはＡＣ
フィルタを構成するリアクタ７とコンデンサ８が接続さ
れており、この出力回路から検出された出力電圧信号Ｖ
0 は制御ブロック３にフィードバックされる。目標電圧
信号Ｖref は制御ブロック３内部における加算点１３に
おいて出力電圧信号Ｖ0 と合算され、エラー電圧信号ｅ
として動的補償器１１に入力する。動的補償器１１から
の出力信号は目標電圧信号Ｖref と加算点１４において
合算され、信号波（操作量）ｕとしてＰＷＭ駆動回路２
に入力する。この信号波ｕは搬送波ｃとＰＷＭ駆動回路
２において合成され、ＰＷＭインバータ・ブリッジ１を
制御する駆動パルスを生成する。即ち、このＰＷＭイン
バータの制御システムにおいては、出力電圧の変動は制
御ブロック３にフィードバックされ、目標電圧Ｖref と
の差電圧ｅの変化を補償するようにＰＷＭ駆動回路２へ
の信号波ｕを調整している。
構成を示すブロック図は図２の通りである。図２におい
て、ＰＷＭインバータ・ブリッジ１の出力回路にはＡＣ
フィルタを構成するリアクタ７とコンデンサ８が接続さ
れており、この出力回路から検出された出力電圧信号Ｖ
0 は制御ブロック３にフィードバックされる。目標電圧
信号Ｖref は制御ブロック３内部における加算点１３に
おいて出力電圧信号Ｖ0 と合算され、エラー電圧信号ｅ
として動的補償器１１に入力する。動的補償器１１から
の出力信号は目標電圧信号Ｖref と加算点１４において
合算され、信号波（操作量）ｕとしてＰＷＭ駆動回路２
に入力する。この信号波ｕは搬送波ｃとＰＷＭ駆動回路
２において合成され、ＰＷＭインバータ・ブリッジ１を
制御する駆動パルスを生成する。即ち、このＰＷＭイン
バータの制御システムにおいては、出力電圧の変動は制
御ブロック３にフィードバックされ、目標電圧Ｖref と
の差電圧ｅの変化を補償するようにＰＷＭ駆動回路２へ
の信号波ｕを調整している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、負荷
急変に伴うＰＷＭインバータ・ブリッジ１の出力電圧
は、負荷開放（重負荷→軽負荷）時には急上昇し、負荷
投入（軽負荷→重負荷）時には急激に降下する。この出
力電圧の急激な変動を抑制するためには、瞬時値制御に
おけるゲインを大きくすることによりある程度は可能で
あるが、安定性を確保するためにはゲインは小さい方が
望ましい。この発明は、安定性を確保するために制御系
のゲインを小さくしたままで、負荷急変を瞬時検出する
機能と出力電圧の変動を抑制する機能を備えたＰＷＭイ
ンバータを提供しようとするものである。
急変に伴うＰＷＭインバータ・ブリッジ１の出力電圧
は、負荷開放（重負荷→軽負荷）時には急上昇し、負荷
投入（軽負荷→重負荷）時には急激に降下する。この出
力電圧の急激な変動を抑制するためには、瞬時値制御に
おけるゲインを大きくすることによりある程度は可能で
あるが、安定性を確保するためにはゲインは小さい方が
望ましい。この発明は、安定性を確保するために制御系
のゲインを小さくしたままで、負荷急変を瞬時検出する
機能と出力電圧の変動を抑制する機能を備えたＰＷＭイ
ンバータを提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、この発明による負荷急変検出機能と飽和制御機
能を備えたＰＷＭインバータは、ＰＷＭインバータの出
力電圧をフィードバックさせた出力電圧信号とを入力し
て操作信号を出力する制御ブロックを含む瞬時値制御系
に、目標電圧信号と出力電圧信号との差であるエラー電
圧信号とその微分値および出力電圧信号を入力するモー
ド切替スイッチ５と、制御ブロックから出力される信号
波（操作量）を制御する切替スイッチ４を設けておき、
前記エラー信号微分値の絶対値と予め設定したしきい値
とを比較することによって出力電圧の異常変動を検出し
て瞬時値制御系からの信号波（操作量）を切替スイッチ
４において切り離し、出力電圧信号とエラー電圧信号の
極性の組み合わせによって負荷の増減を識別し、切替ス
イッチ４を介して飽和した信号波（操作量）をＰＷＭ駆
動回路へ出力させることにより、負荷急変に伴う出力電
圧変動を抑制するようにＰＷＭインバータブリッジを制
御するものである。
ために、この発明による負荷急変検出機能と飽和制御機
能を備えたＰＷＭインバータは、ＰＷＭインバータの出
力電圧をフィードバックさせた出力電圧信号とを入力し
て操作信号を出力する制御ブロックを含む瞬時値制御系
に、目標電圧信号と出力電圧信号との差であるエラー電
圧信号とその微分値および出力電圧信号を入力するモー
ド切替スイッチ５と、制御ブロックから出力される信号
波（操作量）を制御する切替スイッチ４を設けておき、
前記エラー信号微分値の絶対値と予め設定したしきい値
とを比較することによって出力電圧の異常変動を検出し
て瞬時値制御系からの信号波（操作量）を切替スイッチ
４において切り離し、出力電圧信号とエラー電圧信号の
極性の組み合わせによって負荷の増減を識別し、切替ス
イッチ４を介して飽和した信号波（操作量）をＰＷＭ駆
動回路へ出力させることにより、負荷急変に伴う出力電
圧変動を抑制するようにＰＷＭインバータブリッジを制
御するものである。
【０００５】
【作用】負荷の急激な増減に伴って出力電圧が急変する
と、目標電圧信号と出力電圧信号との差であるエラー電
圧信号も急変する。このエラー電圧信号の急変をエラー
電圧信号の微分値として検出し、予め設定してあるしき
い値と比較することによって出力電圧の異常変動を検出
する。また、出力電圧信号とエラー電圧信号の極性との
組み合わせから負荷開放（重負荷→軽負荷）と負荷投入
（軽負荷→重負荷）をモード切替スイッチ５において識
別し、切替スイッチ４から出力される信号波（操作量）
を制御する。即ち、出力電圧の異常変動が検出されない
時は制御ブロックからの操作信号はそのままＰＷＭ駆動
回路に入力し、出力電圧の異常変動が検出された時は制
御ブロックから出力される信号波（操作量）は切替スイ
ッチ４において切り離され、切替スイッチ４から飽和し
た信号波（操作量）である（＋１）または（−１）がＰ
ＷＭ駆動回路へ供給され負荷の異常変動に伴う出力電圧
変動を抑制する。
と、目標電圧信号と出力電圧信号との差であるエラー電
圧信号も急変する。このエラー電圧信号の急変をエラー
電圧信号の微分値として検出し、予め設定してあるしき
い値と比較することによって出力電圧の異常変動を検出
する。また、出力電圧信号とエラー電圧信号の極性との
組み合わせから負荷開放（重負荷→軽負荷）と負荷投入
（軽負荷→重負荷）をモード切替スイッチ５において識
別し、切替スイッチ４から出力される信号波（操作量）
を制御する。即ち、出力電圧の異常変動が検出されない
時は制御ブロックからの操作信号はそのままＰＷＭ駆動
回路に入力し、出力電圧の異常変動が検出された時は制
御ブロックから出力される信号波（操作量）は切替スイ
ッチ４において切り離され、切替スイッチ４から飽和し
た信号波（操作量）である（＋１）または（−１）がＰ
ＷＭ駆動回路へ供給され負荷の異常変動に伴う出力電圧
変動を抑制する。
【０００６】
【実施例】以下この発明の実施例を図面を参照し乍ら説
明する。図１は、この発明による負荷急変検出機能と飽
和制御機能を備えたＰＷＭインバータの回路構成を示す
ブロック図である。図１において、ＰＷＭインバータ・
ブリッジ１，ＰＷＭ駆動回路２，制御ブロック３，ＡＣ
フィルタ等は従来技術におけるものと同一であるので説
明は省略する。
明する。図１は、この発明による負荷急変検出機能と飽
和制御機能を備えたＰＷＭインバータの回路構成を示す
ブロック図である。図１において、ＰＷＭインバータ・
ブリッジ１，ＰＷＭ駆動回路２，制御ブロック３，ＡＣ
フィルタ等は従来技術におけるものと同一であるので説
明は省略する。
【０００７】ＰＷＭインバータ・ブリッジ１の出力回路
から検出された出力電圧信号Ｖ0 はフィードバックされ
て制御ブロック３とモード切替スイッチ５に入力し、ま
た、目標電圧信号Ｖref と出力電圧信号Ｖ0 との差であ
るエラー電圧信号ｅとその微分値de／dtは出力電圧信号
Ｖ0 と共にモード切替スイッチ５に入力する。制御ブロ
ック３の出力回路にはＰＷＭ駆動回路２への信号波（操
作量）ｕを制御する切替スイッチ４が設けられており、
この切替スイッチ４には制御ブロック３から出力される
信号波ｕを入力するｂ接点、飽和した信号波（＋１）を
入力するａ接点、および飽和した信号波（−１）を入力
するｃ接点が設けられており、この接点切替はモード切
替スイッチ５の指令信号によって行われる。
から検出された出力電圧信号Ｖ0 はフィードバックされ
て制御ブロック３とモード切替スイッチ５に入力し、ま
た、目標電圧信号Ｖref と出力電圧信号Ｖ0 との差であ
るエラー電圧信号ｅとその微分値de／dtは出力電圧信号
Ｖ0 と共にモード切替スイッチ５に入力する。制御ブロ
ック３の出力回路にはＰＷＭ駆動回路２への信号波（操
作量）ｕを制御する切替スイッチ４が設けられており、
この切替スイッチ４には制御ブロック３から出力される
信号波ｕを入力するｂ接点、飽和した信号波（＋１）を
入力するａ接点、および飽和した信号波（−１）を入力
するｃ接点が設けられており、この接点切替はモード切
替スイッチ５の指令信号によって行われる。
【０００８】図３は、この発明によるＰＷＭインバータ
の制御系の特性を示す波形図である。図３（ａ）は出力
電圧信号Ｖ0 と目標電圧信号Ｖref の負荷の投入と開放
に伴う変動を示す波形図であり、図３（ｂ）はエラー電
圧信号ｅの波形図、図３（ｃ）はエラー電圧信号の絶対
値｜de／dt｜としきい値Ｇとの関係を示す波形、図３
（ｄ）は信号波（操作量）ｕの波形図である。また、図
３（ｅ）は出力電圧信号Ｖ0 と目標電圧信号Ｖref のそ
れぞれの極性、および｜de／dt｜≧Ｇの条件によって定
まるスイッチ・モードを示す。
の制御系の特性を示す波形図である。図３（ａ）は出力
電圧信号Ｖ0 と目標電圧信号Ｖref の負荷の投入と開放
に伴う変動を示す波形図であり、図３（ｂ）はエラー電
圧信号ｅの波形図、図３（ｃ）はエラー電圧信号の絶対
値｜de／dt｜としきい値Ｇとの関係を示す波形、図３
（ｄ）は信号波（操作量）ｕの波形図である。また、図
３（ｅ）は出力電圧信号Ｖ0 と目標電圧信号Ｖref のそ
れぞれの極性、および｜de／dt｜≧Ｇの条件によって定
まるスイッチ・モードを示す。
【０００９】このスイッチ・モードは表１に示すルール
によって行われ、出力電圧信号Ｖ0の極性、エラー電圧
信号ｅの極性、およびエラー電圧信号微分値の絶対値｜
de／dt｜と予め設定されたしきい値Ｇとの比較によって
ルールが構成されている。
によって行われ、出力電圧信号Ｖ0の極性、エラー電圧
信号ｅの極性、およびエラー電圧信号微分値の絶対値｜
de／dt｜と予め設定されたしきい値Ｇとの比較によって
ルールが構成されている。
【００１０】
【表１】
【００１１】エラー電圧信号ｅがゼロに近く、その微分
値もゼロに近いときは切替スイッチ４のモードはｂであ
り、信号波ｕは従来の制御系のままである。負荷が急激
に開放（投入）された瞬間を｜de／dt｜がしきい値Ｇを
こえたことで検出し信号波ｕを（＋）または（−）に飽
和させることによって出力電圧の急変を抑制する。
値もゼロに近いときは切替スイッチ４のモードはｂであ
り、信号波ｕは従来の制御系のままである。負荷が急激
に開放（投入）された瞬間を｜de／dt｜がしきい値Ｇを
こえたことで検出し信号波ｕを（＋）または（−）に飽
和させることによって出力電圧の急変を抑制する。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による負
荷急変検出機能と飽和制御機能を備えたＰＷＭインバー
タは、制御ブロックとＰＷＭ駆動回路より成る瞬時値制
御系を備えたＰＷＭインバータにおいて、前記制御ブロ
ックからのエラー電圧信号とその微分値および出力電圧
信号を入力するモード切替スイッチ５と制御ブロックか
ら出力される信号波（操作量）を前記モード切替スイッ
チ５の指令によって変更する切替スイッチ４を設けてお
き、モード切替スイッチ５によってエラー電圧信号微分
値の絶対値と予め設定したしきい値とを比較することに
よって出力電圧の異常変動を検出すると共に出力電圧と
エラー電圧信号の極性に組み合わせによって負荷の開放
・投入の識別を行い、出力電圧の異常変動が検出された
ときは切替スイッチ４において瞬時値制御系からの信号
波を切り離し、前記信号波（操作量）を飽和させてＰＷ
Ｍ駆動回路へ入力させ、負荷急変に伴う出力電圧変動を
抑制する。従って、瞬時値制御系のゲインが小さくて
も、負荷急変時の電圧変動を充分抑制することが可能で
あり、安定性を充分確保できる。
荷急変検出機能と飽和制御機能を備えたＰＷＭインバー
タは、制御ブロックとＰＷＭ駆動回路より成る瞬時値制
御系を備えたＰＷＭインバータにおいて、前記制御ブロ
ックからのエラー電圧信号とその微分値および出力電圧
信号を入力するモード切替スイッチ５と制御ブロックか
ら出力される信号波（操作量）を前記モード切替スイッ
チ５の指令によって変更する切替スイッチ４を設けてお
き、モード切替スイッチ５によってエラー電圧信号微分
値の絶対値と予め設定したしきい値とを比較することに
よって出力電圧の異常変動を検出すると共に出力電圧と
エラー電圧信号の極性に組み合わせによって負荷の開放
・投入の識別を行い、出力電圧の異常変動が検出された
ときは切替スイッチ４において瞬時値制御系からの信号
波を切り離し、前記信号波（操作量）を飽和させてＰＷ
Ｍ駆動回路へ入力させ、負荷急変に伴う出力電圧変動を
抑制する。従って、瞬時値制御系のゲインが小さくて
も、負荷急変時の電圧変動を充分抑制することが可能で
あり、安定性を充分確保できる。
【図１】この発明によるＰＷＭインバータの回路構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図２】従来のＰＷＭインバータの回路構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図３】ＰＷＭインバータ制御系の特性を示す波形図。
【符号の説明】 １ ＰＷＭインバータ・ブリッジ ２ ＰＷＭ駆動回路 ３ 制御ブロック ４，５ スイッチ ７ リアクタ ８ コンデンサ １１ 動的補償器 １３，１４ 加算点
Claims (1)
- 【請求項１】 ＰＷＭインバータの出力回路から検出し
た出力電圧信号と目標電圧信号を入力し、この２つの電
圧信号に基づくエラー電圧信号を動的補償器を介して信
号波（操作量）としてＰＷＭ駆動回路へ出力する制御ブ
ロックと、前記信号波（操作量）と搬送波信号を入力し
てＰＷＭインバータを制御する駆動パルスを出力するＰ
ＷＭ駆動回路より成る瞬時値制御系を備えたＰＷＭイン
バータにおいて、 前記出力電圧信号と制御ブロックからのエラー電圧信号
およびエラー電圧信号の微分値を入力し、前記エラー電
圧信号微分値の絶対値と予め設定したしきい値とを比較
することによって出力電圧の異常変動を検出すると共に
出力電圧信号とエラー電圧信号との極性の組み合わせに
よって負荷の開放と投入を識別するモード切替スイッチ
（５）を設け、さらに、前記制御ブロックからＰＷＭ駆
動回路へ出力する信号波（操作量）を前記モード切替ス
イッチ（５）によって変更する切替スイッチ（４）を制
御ブロックの出力回路に設け、出力電圧の異常変動が検
出されたときは前記切替スイッチ（４）において前記瞬
時値制御系を切り離し、前記信号波（操作量）を飽和さ
せてＰＷＭ駆動回路へ入力させ、負荷急変に伴う出力電
圧変動を抑制するようにＰＷＭインバータを制御するこ
とを特徴とする負荷急変検出機能と飽和制御機能を備え
たＰＷＭインバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5180638A JPH0715973A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 負荷急変検出機能と飽和制御機能を備えたｐｗｍインバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5180638A JPH0715973A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 負荷急変検出機能と飽和制御機能を備えたｐｗｍインバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0715973A true JPH0715973A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=16086701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5180638A Pending JPH0715973A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 負荷急変検出機能と飽和制御機能を備えたｐｗｍインバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715973A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112466110A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-09 | 欧普照明电器（中山）有限公司 | 设备控制系统及设备控制方法 |
-
1993
- 1993-06-25 JP JP5180638A patent/JPH0715973A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112466110A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-09 | 欧普照明电器（中山）有限公司 | 设备控制系统及设备控制方法 |
| CN112466110B (zh) * | 2020-10-29 | 2024-02-23 | 欧普照明电器（中山）有限公司 | 设备控制系统及设备控制方法 |
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