JPH072018B2 - Ac/dc変換装置の制御回路 - Google Patents

Ac/dc変換装置の制御回路

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JPH072018B2
JPH072018B2 JP15642288A JP15642288A JPH072018B2 JP H072018 B2 JPH072018 B2 JP H072018B2 JP 15642288 A JP15642288 A JP 15642288A JP 15642288 A JP15642288 A JP 15642288A JP H072018 B2 JPH072018 B2 JP H072018B2
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一男 黒木
陽 美斉津
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【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明はスイッチング手段を用いて、交流入力電流の低
次高調波成分を低減させつつ、交流電源から直流電圧源
を作り出すAC/DC変換装置の制御回路に関するもので、 特に安価、かつ調整不要に構成し得るようにしたAC/DC
変換装置の制御回路に関する。 なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部
分を示す。
【従来の技術】
この種のAC/DC変換装置として第3図に示す回路構成
が、またその制御回路として第4図に示す回路構成が良
く知られている。 この第3図は変換装置の全体の回路構成を示し、交流入
力はACフィルタ01,ACCT02を介して整流器03の入力部に
接続され、整流器03の出力部にはDCリアクトル04を介し
て昇圧チョッパ05が,接続されている。そして昇圧チョ
ッパ05の出力部には平滑コンデンサ06と負荷07が各々接
続されている。 また制御回路08には交流入力電圧Vi,整流器入力電流Ii,
直流出力電圧Edが入力され、昇圧チョッパ05にオン,オ
フの駆動信号8aが供給される。 このような構成において、交流入力電流の低次高調波成
分を低減させつつ直流電圧源を作り出す原理は下記の通
りである。 交流入力電圧Viを基準正弦波として、この基準正弦波と
位相が等しく、かつ直流出力電圧Edが規定値となるよう
に振幅を調節した正弦波信号を作り出し、これを整流器
入力電流の指令値として、実際値Iiが指令値と等しくな
るように昇圧チョッパ05を高周波でオン,オフさせる。
これにより整流器入力電流はリプル成分を含んだ正弦波
状の電流となる。このリプル成分はACフィルタ01で平滑
化され、交流入力電流は歪みの少ない正弦波電流とな
る。 第4図は上述の動作を実現させるための従来の制御回路
08の構成例を示す。基準正弦波としての交流入力電圧Vi
は整流器1を介して全波整流され基準正弦波整流信号A
として掛算器6の一方の入力信号となる。 また加算器3へは正入力信号として直流出力電圧Edが、
また同じく負入力信号として電圧設定器4からの電圧指
令値4aが与えられ、この正,負入力信号の和(比較出
力)が加算器3から出力電圧調節器5に入力される。そ
こで出力電圧調節器5は前記の和を零とするような(つ
まり直流出力電圧Edを前記電圧指令値4aに一致させるよ
うな)、直流信号としての出力電圧調節信号Vcを出力
し、この信号Vcが前記掛算器6の他方の入力信号とな
る。 このようにして掛算器6からは基準正弦波整流信号Aと
同位相の相似波形を持ち、かつ振巾が出力電圧調節信号
Vcの値に比例した信号としての電流指令値Bが出力され
る。この電流指令値Bは次の加算器7の負入力信号とな
り、また整流器入力電流(交流入力電流ともいう)Iiを
整流器2を介して全波整流した信号がこの加算器7の正
入力信号となる。そしてこの正,負入力信号の和(比較
出力)が加算器7から入力電流調節器8に入力される。
そこで入力電流調節器8は前記の和を零とするような
(つまり交流入力電流Ii(の全波整流値)を電流指令値
Bに一致させるような)、ほぼ電流指令値Bに相似した
波形の反転信号としての入力電流調節信号Cを出力す
る。 この調節信号Cは変調器10への一方の入力信号となり、
またこの変調器10へは搬送信号発生器からの三角波の高
周波の搬送信号Dが他方の入力信号として与えられる。 そこで変調器10は入力したこの2つの信号CとDとを比
較し、この両信号CとDとの一致時点でオン,オフに切
換わる、換言すれば搬送信号Dの周期毎に、当該の周期
内における入力電流調節信号Cの(振巾の)平均値にほ
ぼ比例したパルス巾を持つ(つまりパルス巾変調され
た)パルス列としての駆動信号8aを生成する。そして駆
動信号8aが昇圧チョッパ05のオン,オフの駆動信号とな
る。 このような構成における各部の動作波形第5図に示す。
基準正弦波信号Viは整流器1で整流され、この整流出力
信号としての基準正弦波整流信号Aと出力電圧調節器5
の出力量としての出力電圧調節信号Vcとの積が電流指令
値Bの波形となり、これが交流入力電流Iiの指令値とな
る。 入力電流調節器8はこの指令値Bと実際の交流入力電流
Iiの偏差が零となるような出力信号としての入力電流調
節信号Cを出し、この信号Cで搬送信号発生器9の出力
信号としての搬送信号Dをパルス巾変調し、パルス列の
オン・オフ信号を作り出し、これは昇圧チョッパ用駆動
信号8aとなる。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような構成の場合、交流入力電流の指
令値Bを作るため掛算器が必要であり、この掛算器には
下記のような問題点がある。 (1)オフセット調整回路が必要である。 (2)温度ドリフトが大きい。 (3)高価である。 そこでこの発明の課題は、交流入力電流の低次高調波成
分を低減させつつ、交流電流から直流電圧源作り出すAC
/DC変換装置の整流回路において、前記の掛算器を新設
の変調器と平均化回路とに置換えることにより、制御回
路を低価格で、調整要素の不要なものとすることにあ
る。
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために本発明の制御回路において
は、『正弦波の交流電源の電圧(交流入力電圧Viなど)
を整流手段(整流器03など)を介して直流電圧とし、こ
の直流電圧をスイッチング手段(昇圧チョッパ05など)
を介して繰返し断続し、該直流電圧と異なる直流出力電
圧(Edなど)を得るAC/DC変換装置であって、 前記直流出力電圧と所定の電圧指令値(4aなど)とを比
較し、前者を後者に一致させるような直流信号(Vcな
ど、以下出力電圧調節信号という)を出力する電圧調節
手段(出力電圧調節器5など)、 前記出力電圧調節信号に比例する振巾と、前記交流電源
の周波数(以下電源周波数という)とを持つ正弦波信号
(Bなど、以下電流指令値という)を出力する電流指令
値出力手段、 前記交流電源から前記整流手段へ供給される入力電流
(交流入力電流Iiなど)と前記電流指令値とを比較し
て、前者を後者に一致させるような振巾と、前記電源周
波数とを持つ信号(Cなど、以下入力電流調節信号とい
う)を出力する電流調節手段(入力電流調節器8な
ど)、 所定の振巾の三角波の搬送信号(Dなど)を発生する搬
送信号発生手段(搬送信号発生器9など)、 前記入力電流調節信号と前記搬送信号との比較に基づい
てパルス巾変調されたパルス列(駆動信号8aなど)を生
成し、このパルス列を前記スイッチング手段へ与えて前
記の断続を行わせるスイッチング駆動手段(変調器10な
ど)、を備えたAC/DC変換装置において、 前記電流指令値出力手段は、 所定の振巾および位相ならびに前記電源周波数を持つ正
弦波信号と、前記搬送信号またはこの信号に代わる所定
の振巾の三角波の搬送信号との比較に基づいてパルス巾
変調されたパルス列(交流電圧変調信号Awなど)を生成
する変調手段(変調器11など)と、 該パルス列の各パルス巾にそれぞれ比例するパルス巾お
よび前記出力電圧調節信号に比例する波高値を持つ新た
なパルス列を生成したうえ、該パルス列を平滑化してな
る前記電源周波数の信号を前記電流指令値とする平均化
手段(平均化回路12など)と、 を備える』ようにする。
【作用】
この発明は交流入力電流の低次高調波成分を低減させつ
つ交流電源から直流電圧源を作り出すAC/DC変換装置の
制御回路において、交流入力電流指令値Bを作り出す方
法として、基準正弦波と直流出力電圧調節器の出力量と
の積を掛算器を用いて得る代わりに基準正弦波を既存の
変調信号を用いてパルス列信号に変換し、このパルス列
信号により直流出力電圧調節器の出力量を平均化するこ
とにより得るようにしたものである。
【実施例】 以下第1図および第2図に基づいて本発明の実施例を説
明する。第1図は本発明の一実施例としての制御回路の
構成を示すブロック図で第4図に対応するものである。
また第2図は第1図の各部の動作波形図である。 第1図において、第4図と異なるところは、掛算器6に
代り新たな変調器(以下第1変調器と呼び、これに対し
変調器10を第2の変調器と呼ぶ)11と平均化回路12が用
いられている点である。 即ちこの回路では、基準正弦波としての交流入力電圧Vi
は整流器1を介して第1の変調器11の一方の入力信号A
となり。また搬送信号発生器9の出力信号Dは従来通り
第2の変調器10に与えられるほか、新たに第1の変調器
11にも他方の入力信号として与えられている。 そしてこの第1の変調器11の出力信号としての直流電圧
変調信号Awは平均化回路12の一方の入力信号となり、ま
た出力電圧調節器5からの出力電圧調節信号Vcがこの平
均化回路12への他方の入力信号となる。そしてこの平均
化回路12の出力信号が入力電流指令値Bとなって加算器
7へ負入力信号として与えられる。 次に第2図について説明する。基準正弦波信号Viは整流
器1で整流され、この整流出力信号(基準正弦波整流信
号)Aは第1の変調器11で搬送信号Dをパルス巾変調す
る(第2図(1))。これにより変調器11は搬送信号D
の周期ごとに、当該の周期内における基準正弦波整流信
号Aの振巾の平均値にほぼ比例したパルス巾を持つパル
ス列の信号としての交流電圧変調信号Awを出力する(第
2図(2))。 次に平均化回路12では第2図(3)のように前記交流電
圧変調信号Awの波高値を、出力電圧調節器5の出力信号
(出力電圧調節信号)Vcに比例させたパルス列の信号を
得たのち、この信号を平均化して破線のような電源周波
数の信号Bを取出し、この信号Bを入力電流指令値とす
る。この電流指令値Bは出力電圧調節器5の出力量Vcに
比例して振幅が変わるので、結果として二つの信号Aと
Vcとの積が得られたことになる。 入力電流調節器8および第2の変調器10の動作は従来例
と同じである。
【発明の効果】
この発明によれば基準正弦波と直流出力電圧調節器の出
力量との積を作るため、第1変調器と平均化回路を用い
るようにし、さらにこの変調器への搬送信号として、入
力電流制御用電流調節器の出力量からAC/DC変換装置用
のオン・オフ駆動信号を作り出す第2の変調器用の搬送
信号を用いるようにしたので、下記の効果が得られる。 (1)高価な掛算器を使用しないため、低価格になる。 (2)オフセット調整が不要となる。 (3)温度ドリフトが小さくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例とての制御回路の構成を示す
ブロック図、第2図は第1図の各部の動作波形図、第3
図はAC/DC変換装置の構成ブロック図、第4図は第1図
に対応する従来のブロック図,第5図は第4図の各部の
動作波形図である。 01……ACフィルタ、02……ACCT、03……整流器、04……
DCリアクトル、05……昇圧チョッパ、06……平滑コンデ
ンサ、07……負荷、08……制御回路、1,2……整流器、
3,7……加算器、4……電圧設定器、5……出力電圧調
節器、8……入力電流調節器、9……搬送信号発生器、
10……第2の変調器、11……第1の変調器、12……平均
化回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】正弦波の交流電源の電圧を整流手段を介し
    て直流電圧とし、この直流電圧をスイッチング手段を介
    して繰返し断続し、該直流電圧と異なる直流出力電圧と
    異なる直流出力電圧を得るAC/DC変換装置であって、 前記直流出力電圧と所定の電圧指令値とを比較し、前者
    を後者に一致させるような直流信号(以下出力電圧調節
    信号という)を出力する電圧調節手段、 前記出力電圧調節信号に比例する振巾と、前記交流電源
    の周波数(以下電源周波数という)とを持つ正弦波信号
    (以下電流指令値という)を出力する電流指令値出力手
    段、 前記交流電源から前記整流手段へ供給される入力電流と
    前記電流指令値とを比較して、前者を後者に一致させる
    ような振巾と、前記電源周波数とを持つ信号(以下入力
    電流調節信号という)を出力する電流調節手段、 所定の振巾の三角波の搬送信号を発生する搬送信号発生
    手段、 前記入力電流調節信号と前記搬送信号との比較に基づい
    てパルス巾変調されたパルス列を生成し、このパルス列
    を前記スイッチング手段へ与えて前記の断続を行わせる
    スイッチング駆動手段、を備えたAC/DC変換装置におい
    て、 前記電流指令値出力手段は、 所定の振巾および位相ならびに前記電源周波数を持つ正
    弦波信号と、前記搬送信号またはこの信号に代わる所定
    の振巾の三角波の搬送信号との比較に基づいてパルス巾
    変調されたパルス列を生成する変調手段と、 該パルス列の各パルス巾にそれぞれ比例するパルス巾お
    よび前記出力電圧調節信号に比例する波高値を持つ新た
    なパルス列を生成したうえ、該パルス列を平滑化してな
    る前記電源周波数の信号を前記電流指令値とする平均化
    手段と、 を備えることを特徴とするAC/DC変換装置の制御回路。
JP15642288A 1988-06-24 1988-06-24 Ac/dc変換装置の制御回路 Expired - Lifetime JPH072018B2 (ja)

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