JPH098618A - Pulse width modulation signal generator - Google Patents
Pulse width modulation signal generatorInfo
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- JPH098618A JPH098618A JP15297295A JP15297295A JPH098618A JP H098618 A JPH098618 A JP H098618A JP 15297295 A JP15297295 A JP 15297295A JP 15297295 A JP15297295 A JP 15297295A JP H098618 A JPH098618 A JP H098618A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】搬送波信号発生部1が出力する搬送波ピーク信
号と12と搬送波アップダウン信号13と、比較器3が
出力する搬送波信号と変調波信号の大小を判別した比較
信号を入力とするパルス生成部4は、搬送波ピーク信号
発生時における比較信号レベルと、比較信号の変化直後
における比較信号レベルとアップダウン信号レベルか
ら、パルス幅変調信号の出力レベルを決定する。
【効果】電力変換器のスイッチング素子に狭い幅のパル
スを印加することなく、かつ、過変調時においても正し
いレベルの信号を出力できるため、スイッチング素子の
破壊防止と出力歪の少ない正しいレベルの電圧を出力で
きる。
(57) [Summary] [Construction] The carrier peak signal output from the carrier signal generation unit 12, the carrier up / down signal 13, and the comparison signal which determines the magnitude of the carrier signal and the modulated wave signal output from the comparator 3 The pulse generator 4 that receives the input determines the output level of the pulse width modulation signal from the comparison signal level when the carrier peak signal is generated and the comparison signal level and the up / down signal level immediately after the change of the comparison signal. [Effect] Since a correct level signal can be output without applying a narrow pulse width to the switching element of the power converter and even during overmodulation, destruction of the switching element and a correct level voltage with less output distortion Can be output.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はパルス幅変調信号発生装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse width modulation signal generator.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、搬送波と変調波を比較するパルス
幅変調信号発生装置において、狭い幅のパルスの出力を
防止する方法は、搬送波信号が増加中であるか減少中で
あるかにより、パルス幅変調信号の出力レベルを決定す
る方法が知られており、その一例として特開平6−18870
2 号公報に記載のパルス幅変調装置がある。2. Description of the Related Art Conventionally, in a pulse width modulation signal generator for comparing a carrier wave and a modulated wave, a method of preventing the output of a pulse having a narrow width is to generate a pulse depending on whether the carrier signal is increasing or decreasing. A method for determining the output level of a width modulation signal is known, and an example thereof is Japanese Patent Laid-Open No. 6-18870.
There is a pulse width modulator described in Japanese Patent No. 2 publication.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術における
パルス幅変調信号発生装置では、搬送波信号と変調波信
号が一致した時点で、搬送波が増加中の場合には出力信
号をハイレベル(あるいはローレベル)にし、逆に、搬
送波が減少中の場合には出力信号をローレベル(あるい
はハイレベル)にする。つまり、搬送波のアップ・ダウ
ンにより搬送波と変調波が一致した時点での出力レベル
を固定することで狭い幅のパルス出力を防止する。しか
し、変調波信号が搬送波信号より大きくなる過変調の場
合には、搬送波信号と変調波信号が一致しなくなる。そ
のため、変調波信号がステップ状に変化し過変調となっ
た場合には、パルス幅変調信号の出力レベルが逆になっ
てしまい、正しいレベルのパルスを出力できないという
問題がある。In the pulse width modulation signal generator according to the above-mentioned prior art, when the carrier wave is increasing, the output signal is changed to the high level (or low level) at the time when the carrier wave signal and the modulated wave signal coincide with each other. ), And conversely, when the carrier wave is decreasing, the output signal is set to low level (or high level). That is, a pulse width of a narrow width is prevented by fixing the output level at the time when the carrier wave and the modulated wave coincide with each other due to the up / down movement of the carrier wave. However, in the case of overmodulation in which the modulated wave signal is larger than the carrier wave signal, the carrier wave signal and the modulated wave signal do not match. Therefore, when the modulated wave signal changes stepwise and is overmodulated, the output level of the pulse width modulated signal becomes opposite, and there is a problem that a pulse of a correct level cannot be output.
【0004】本発明の目的は、変調波がステップ状に変
化した場合にも、電力変換器のスイッチング素子の破壊
原因と電圧歪の原因となる狭い幅のパルスを出力するこ
とを防止し、しかも、過変調になった場合でも正しいレ
ベルのパルス幅変調信号を出力することにある。An object of the present invention is to prevent the output of a narrow pulse which causes a breakdown of a switching element of a power converter and a voltage distortion even when a modulated wave changes stepwise. The purpose is to output a pulse width modulation signal of the correct level even when overmodulation occurs.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は搬送波信号のほかに搬送波信号が増加中か
減少中かを現すアップダウン信号と、搬送波信号のピー
ク点を現すピーク信号を出力する搬送波発生手段と、搬
送波信号と変調波信号の大小関係を判別しレベル信号と
して比較信号を出力する比較手段と、アップダウン信
号,ピーク信号および比較信号を入力とし、ピーク信号
出力時点の比較信号レベルに従いパルス幅変調信号の出
力レベルを決定するとともに、比較信号の変化直後の比
較信号レベルとアップダウン信号レベルからもパルス幅
変調信号の出力レベルを決定するパルス生成手段とを備
えた。In order to achieve the above object, the present invention provides an up-down signal indicating whether a carrier signal is increasing or decreasing and a peak signal indicating a peak point of the carrier signal in addition to the carrier signal. And a comparison means for determining the magnitude relation between the carrier wave signal and the modulated wave signal and outputting a comparison signal as a level signal, and an up-down signal, a peak signal and a comparison signal as input, There is provided pulse generation means for determining the output level of the pulse width modulation signal according to the comparison signal level, and for determining the output level of the pulse width modulation signal from the comparison signal level immediately after the change of the comparison signal and the up / down signal level.
【0006】[0006]
【作用】搬送波発生手段が出力するアップダウン信号
は、搬送波信号が増加中は、例えば、ハイレベルを出力
し、搬送波信号が減少中は逆にローレベルを出力するよ
うなレベル信号であり、また、ピーク信号は搬送波が増
加から減少に変わる上のピーク点と、搬送波が減少から
増加に変わる下のピーク点の双方の時点でパルス信号を
出力する。比較手段は搬送波信号と変調波信号の大小関
係を判別し、変調波信号が大きければ、例えば、ハイレ
ベルを出力し、逆に変調波信号が小さければローレベル
とするレベル信号を出力する。これら3種類のアップダ
ウン信号,ピーク信号および比較信号を入力とするパル
ス生成手段は、比較信号が変化した直後の比較信号のレ
ベルとアップダウン信号のレベルからパルス生成手段の
出力レベルを決定することで、比較信号が変化した時点
のパルス生成手段の出力パルスレベルは、搬送波信号の
アップあるいはダウンに応じて特定の出力レベルのみが
得られるようになる。つまり、搬送波信号のアップ期間
あるいはダウン期間では、多くても1回だけの変化とな
るため、狭い幅の出力パルスの発生を阻止するように動
作する。更に、ピーク信号発生時点の比較信号レベルを
パルス生成手段の出力レベルとして決定することで、過
変調時にも搬送波信号の半周期ごとに正確な比較信号レ
ベルを出力することができる。The up / down signal output by the carrier wave generating means is a level signal which, for example, outputs a high level while the carrier wave signal is increasing, and outputs a low level when the carrier wave signal is decreasing. The peak signal outputs a pulse signal at both the upper peak point where the carrier wave changes from increase to decrease and the lower peak point where the carrier wave changes from decrease to increase. The comparing means determines the magnitude relationship between the carrier wave signal and the modulation wave signal, and outputs a high level, for example, when the modulation wave signal is large, and outputs a level signal which is a low level when the modulation wave signal is small. The pulse generation means that receives these three types of up-down signals, peak signals, and comparison signals must determine the output level of the pulse generation means from the level of the comparison signal immediately after the comparison signal changes and the level of the up-down signals. Then, as for the output pulse level of the pulse generating means at the time when the comparison signal changes, only a specific output level can be obtained according to the up or down of the carrier signal. That is, during the up period or down period of the carrier wave signal, the change occurs only once at most, so that the operation is performed so as to prevent the generation of the output pulse having a narrow width. Further, by determining the comparison signal level at the time of the peak signal generation as the output level of the pulse generating means, it is possible to output an accurate comparison signal level for each half cycle of the carrier signal even during overmodulation.
【0007】[0007]
【実施例】以下、本発明を適用したパルス幅変調信号発
生装置の一実施例を図1により説明する。搬送波信号発
生部1は三角波状の搬送波信号11と、搬送波信号の上
下のピーク点を示すパルス状のピーク信号12と、搬送
波信号が増加中であるか減少中であるかを示すアップダ
ウン信号13を出力する。また、変調波信号発生部2は
制御信号である正弦波状の変調波信号21を出力する。
比較器3は搬送波信号11と変調波信号21を入力し、
これら二つの信号の大小を判別した比較信号31を出力
する。パルス生成部4はピーク信号12とアップダウン
信号13および比較信号31を入力し、パルス幅変調信
号41を出力するもので、このパルス生成部4の具体的
な詳細回路の一実施例を図2に示す。まず比較信号31
はフリップフロップ51、および52により基準クロッ
ク1周期分ずれた信号となり、各々がEXOR回路53
に入力され基準クロック1周期分のパルス幅を持つエッ
ヂ信号42となる。つまり、エッヂ信号42は比較信号
31が変化した直後を示すパルス信号で、パルス幅変調
信号41を出力するフリップフロップ57のクロック信
号となる。また、比較信号31はアップダウン信号13
と共にEXOR回路54の入力となり、EXOR回路5
4は比較信号31とアップダウン信号13が同一レベル
であれば、変化許可信号43をローレベルにしてAND
回路55により、エッジ信号42をフリップフロップ5
7のクロック信号として入力されることをマスクする。
また、フリップフロップ57のクロック信号である出力
クロック44は、OR回路56により搬送波ピーク信号
12と変化許可信号43により許可されたエッヂ信号4
2の双方の信号となる。なお、フリップフロップ57の
データ入力は比較信号31であるため、出力クロック4
4が入力されたときの比較信号レベルがパルス幅変調信
号41のレベルとなる。次に、本実施例の動作を図3の
タイムチャートを用いて説明する。図3は変調波信号が
ステップ状に変化した場合の動作波形であり、この場
合、比較器信号31はA点とB点およびC点間で狭い幅
のパルスが発生してしまう。しかし、エッヂ信号42の
うちアップダウン信号13と比較器出力31とでEXO
Rされた変化許可信号43が、B点でローレベルとなる
ため出力クロック44はB点でマスクされるため、出力
であるパルス幅変調信号41には狭い幅のパルスは発生
しない。なお、出力クロック44にはD点でピーク信号
12も重畳され、ピーク時点Dの比較器出力31のレベ
ルを出力する。次に、変調波信号が搬送波信号より大き
くなった、過変調の場合の動作波形を図4により説明す
る。図4ではF点で変調波信号がステップ状に変化し過
変調になったもので、比較器信号31はE点とF点間で
狭い幅のパルスが発生してしまう。この場合も図3と同
様な動作により、F点における出力クロック44がマス
クされるためパルス幅変調信号41には狭い幅のパルス
は発生しない。更に、出力クロック44にはG点でピー
ク信号12も重畳され、ピーク時点Gで比較器出力31
の正しいレベルが出力される。従って、変調波が過変調
になった場合でも狭い幅のパルスを発生することのな
い、正しいレベルのパルス幅変調信号41を出力でき
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a pulse width modulation signal generator to which the present invention is applied will be described below with reference to FIG. The carrier wave signal generation unit 1 has a triangular wave carrier wave signal 11, a pulsed peak signal 12 indicating upper and lower peak points of the carrier wave signal, and an up / down signal 13 indicating whether the carrier wave signal is increasing or decreasing. Is output. In addition, the modulated wave signal generator 2 outputs a sinusoidal modulated wave signal 21 which is a control signal.
The comparator 3 inputs the carrier wave signal 11 and the modulated wave signal 21,
A comparison signal 31 that discriminates the magnitude of these two signals is output. The pulse generator 4 receives the peak signal 12, the up / down signal 13, and the comparison signal 31 and outputs the pulse width modulation signal 41. An embodiment of a specific detailed circuit of the pulse generator 4 is shown in FIG. Shown in. First, the comparison signal 31
Becomes a signal shifted by one cycle of the reference clock by the flip-flops 51 and 52, and each of them is an EXOR circuit 53.
And becomes an edge signal 42 having a pulse width corresponding to one cycle of the reference clock. That is, the edge signal 42 is a pulse signal indicating immediately after the comparison signal 31 changes, and becomes the clock signal of the flip-flop 57 that outputs the pulse width modulation signal 41. Further, the comparison signal 31 is the up / down signal 13
Becomes an input to the EXOR circuit 54 together with the EXOR circuit 5
If the comparison signal 31 and the up / down signal 13 are at the same level 4, the change permission signal 43 is set to the low level
The circuit 55 outputs the edge signal 42 to the flip-flop 5
It is masked that it is input as the 7 clock signal.
The output clock 44, which is the clock signal of the flip-flop 57, is the edge signal 4 which is permitted by the OR circuit 56 by the carrier peak signal 12 and the change permission signal 43.
Both signals will be two. Since the data input of the flip-flop 57 is the comparison signal 31, the output clock 4
The comparison signal level when 4 is input becomes the level of the pulse width modulation signal 41. Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the time chart of FIG. FIG. 3 shows an operation waveform when the modulated wave signal changes stepwise. In this case, the comparator signal 31 generates a pulse having a narrow width between the points A, B and C. However, in the edge signal 42, the up / down signal 13 and the comparator output 31 cause EXO.
Since the R change permission signal 43 becomes low level at the point B, the output clock 44 is masked at the point B, so that a pulse having a narrow width is not generated in the output pulse width modulation signal 41. The peak signal 12 is also superimposed on the output clock 44 at the point D, and the level of the comparator output 31 at the peak time D is output. Next, operation waveforms in the case of overmodulation in which the modulated wave signal is larger than the carrier wave signal will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the modulated wave signal changes stepwise at point F and is overmodulated, so that the comparator signal 31 generates a pulse having a narrow width between points E and F. Also in this case, since the output clock 44 at the point F is masked by the same operation as in FIG. 3, a pulse having a narrow width is not generated in the pulse width modulation signal 41. Further, the peak signal 12 is also superimposed on the output clock 44 at the point G, and the comparator output 31
The correct level of is output. Therefore, even if the modulated wave is overmodulated, a pulse width modulated signal 41 having a correct level can be output without generating a pulse having a narrow width.
【0008】本実施例では、狭い幅のパルスを出力する
ことなく過変調にも対応できるため、電圧利用率の高い
電力変換器を実現できる。In this embodiment, since it is possible to cope with overmodulation without outputting a pulse having a narrow width, it is possible to realize a power converter having a high voltage utilization rate.
【0009】なお、本実施例では搬送波信号として三角
波を用いたが、鋸歯状波であっても適用できるものであ
り、変調波信号は正弦波のほか、台形波など各種の波形
であってもよいことは明らかである。In this embodiment, a triangular wave is used as the carrier signal, but a sawtooth wave can also be applied, and the modulating wave signal can be various waveforms such as a sine wave and a trapezoidal wave. The good news is clear.
【0010】[0010]
【発明の効果】本発明によれば、電力変換器に使用され
るスイッチング素子の破壊原因となる狭い幅のパルスを
印加することがないため、スイッチング素子の破壊防止
保護が実現でき、過変調時でも正しいレベルの信号を出
力できるため、出力歪の少ない正しいレベルの電圧を出
力できる。According to the present invention, since a pulse having a narrow width, which causes the destruction of the switching element used in the power converter, is not applied, it is possible to realize the protection against the destruction of the switching element and to prevent the overmodulation. However, since a correct level signal can be output, a correct level voltage with little output distortion can be output.
【図1】本発明を適用したパルス幅変調信号発生装置の
ブロック図。FIG. 1 is a block diagram of a pulse width modulation signal generator to which the present invention is applied.
【図2】図1のパルス生成部のブロック図。FIG. 2 is a block diagram of a pulse generation unit in FIG.
【図3】図1の動作を説明するタイムチャート。FIG. 3 is a time chart explaining the operation of FIG.
【図4】過変調時の図1の動作を説明するタイムチャー
ト。FIG. 4 is a time chart explaining the operation of FIG. 1 during overmodulation.
1…搬送波信号発生部、2…変調波信号発生部、3…比
較器、4…パルス生成部、51,52…フリップフロッ
プ、53,54…EXOR回路、54…AND回路、5
6…OR回路、57…フリップフロップ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Carrier wave signal generation part, 2 ... Modulation wave signal generation part, 3 ... Comparator, 4 ... Pulse generation part, 51, 52 ... Flip-flop, 53, 54 ... EXOR circuit, 54 ... AND circuit, 5
6 ... OR circuit, 57 ... Flip-flop.
Claims (2)
波信号発生手段と、前記搬送波信号発生手段が出力する
搬送波信号と前記変調波信号発生手段が出力する変調波
信号を比較する比較手段を具備し、前記比較手段により
前記搬送波信号と前記変調波信号の大小を判別した比較
信号を用いてパルス幅変調を行うパルス幅変調信号発生
装置において、前記比較信号と前記搬送波信号が増加中
か減少中かを示すアップダウン信号を入力し、前記比較
信号の変化直後における前記比較信号レベルと前記アッ
プダウン信号レベルから、出力パルスの出力レベルを決
定するパルス生成手段を備えたことを特徴とするパルス
幅変調信号発生装置。1. A carrier wave signal generating means, a modulated wave signal generating means which is a control signal, and a comparing means for comparing a carrier wave signal output by the carrier wave signal generating means and a modulated wave signal output by the modulated wave signal generating means. In a pulse width modulation signal generator that performs pulse width modulation using a comparison signal that determines the magnitude of the carrier wave signal and the modulated wave signal by the comparison means, the comparison signal and the carrier wave signal are increasing or decreasing. A pulse characterized by comprising pulse generation means for inputting an up-down signal indicating whether or not, and determining the output level of the output pulse from the comparison signal level and the up-down signal level immediately after the change of the comparison signal. Width modulation signal generator.
力レベルを決定するため、前記比較信号の変化直後時点
の前記比較信号レベルと前記アップダウン信号レベルか
ら出力パルスの出力レベルを決定し、前記搬送波信号の
上・下各々のピーク点における前記比較信号レベルによ
り出力パルスの出力レベルを決定するパルス幅変調信号
発生装置。2. In order to determine the output level of the pulse generating means according to claim 1, the output level of the output pulse is determined from the comparison signal level and the up / down signal level immediately after the change of the comparison signal. A pulse width modulation signal generator for determining an output level of an output pulse according to the comparison signal levels at the upper and lower peak points of the carrier signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15297295A JPH098618A (en) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | Pulse width modulation signal generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15297295A JPH098618A (en) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | Pulse width modulation signal generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH098618A true JPH098618A (en) | 1997-01-10 |
Family
ID=15552172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15297295A Pending JPH098618A (en) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | Pulse width modulation signal generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH098618A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111682783A (en) * | 2020-06-01 | 2020-09-18 | 新风光电子科技股份有限公司 | High-voltage frequency conversion all-in-one machine adopting trapezoidal modulation waves and control method thereof |
-
1995
- 1995-06-20 JP JP15297295A patent/JPH098618A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111682783A (en) * | 2020-06-01 | 2020-09-18 | 新风光电子科技股份有限公司 | High-voltage frequency conversion all-in-one machine adopting trapezoidal modulation waves and control method thereof |
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