JPH098618A - パルス幅変調信号発生装置 - Google Patents
パルス幅変調信号発生装置Info
- Publication number
- 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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- Japan
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- signal
- output
- level
- pulse
- comparison
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- Pending
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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。
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。
Description
【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。
置に関する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ブロック図。
【図２】図１のパルス生成部のブロック図。
【図３】図１の動作を説明するタイムチャート。
【図４】過変調時の図１の動作を説明するタイムチャー
ト。
ト。
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。
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。
Claims (2)
- 【請求項１】搬送波信号発生手段と制御信号である変調
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。 - 【請求項２】請求項１に記載の前記パルス生成手段の出
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15297295A JPH098618A (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | パルス幅変調信号発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15297295A JPH098618A (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | パルス幅変調信号発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH098618A true JPH098618A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15552172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15297295A Pending JPH098618A (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | パルス幅変調信号発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH098618A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111682783A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-18 | 新风光电子科技股份有限公司 | 一种采用梯形调制波的高压变频一体机及其控制方法 |
-
1995
- 1995-06-20 JP JP15297295A patent/JPH098618A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111682783A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-18 | 新风光电子科技股份有限公司 | 一种采用梯形调制波的高压变频一体机及其控制方法 |
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