JPS59139868A - パルス幅変調式コンバ−タの制御装置 - Google Patents
パルス幅変調式コンバ−タの制御装置Info
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- JPS59139868A JPS59139868A JP1127583A JP1127583A JPS59139868A JP S59139868 A JPS59139868 A JP S59139868A JP 1127583 A JP1127583 A JP 1127583A JP 1127583 A JP1127583 A JP 1127583A JP S59139868 A JPS59139868 A JP S59139868A
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- pulse
- self
- pulse width
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/02—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/145—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M7/155—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
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- Rectifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、パルス幅変調式コンバータの制御装置に係シ
、特に自己消弧素子から形成されるコンバータの制御装
置に関する。
、特に自己消弧素子から形成されるコンバータの制御装
置に関する。
交流電力を所望の直流電力に変換するコンバータの一例
として、従来、第1図に示すような自己消弧素子からな
る3相コンバータが知られている。
として、従来、第1図に示すような自己消弧素子からな
る3相コンバータが知られている。
第1図において、1は3相交流電源、2はコンデンサ、
3は3相ブリツジ結線された自己消弧素子Srt、Sv
、Sw、 Sx、Sy、Szからなる3相全波整流回路
、4は直流リアクトル、5は負荷、6は前記自己消弧素
子の点弧制御回路である。
3は3相ブリツジ結線された自己消弧素子Srt、Sv
、Sw、 Sx、Sy、Szからなる3相全波整流回路
、4は直流リアクトル、5は負荷、6は前記自己消弧素
子の点弧制御回路である。
このように構成されるコンバータの基本的動作について
、第2図(a)〜(e)に示す各部の電圧又は電流波形
図に沿って説明する。
、第2図(a)〜(e)に示す各部の電圧又は電流波形
図に沿って説明する。
交流電源1の出力各相電圧eυ、ey 、eyは、第2
図(a)に示す波形の交流電圧として、整流回路3に印
加されている。点弧制御回路6からは、目標直流出力電
圧Enc に対応させて、等パルス幅変調法により形成
されたパルス幅Pを有するパルス列からなるゲート信号
が出力され、所定の期間順次自己消弧素子のゲートに印
加される。これによって整流回路3の各相入力′屯流I
U、IV。
図(a)に示す波形の交流電圧として、整流回路3に印
加されている。点弧制御回路6からは、目標直流出力電
圧Enc に対応させて、等パルス幅変調法により形成
されたパルス幅Pを有するパルス列からなるゲート信号
が出力され、所定の期間順次自己消弧素子のゲートに印
加される。これによって整流回路3の各相入力′屯流I
U、IV。
Iwは、第2図(b)〜(d)に示したものとなシ、整
流回路3の出力直流電圧EDCは第2図(e)に示すも
のとなる。
流回路3の出力直流電圧EDCは第2図(e)に示すも
のとなる。
ところが、上述した従来の点弧制御回路の等パルス幅変
調法によると、各相の入力電流It+。
調法によると、各相の入力電流It+。
丁v 、Iwの平均電流が第2図(b)〜(d)から明
らかな如く、矩形状となっている。しかも等周期で裁断
されたものとなっていることから交流側に高調波成分が
大きく含有されてしまうという欠点があった。
らかな如く、矩形状となっている。しかも等周期で裁断
されたものとなっていることから交流側に高調波成分が
大きく含有されてしまうという欠点があった。
本発明の目的は、パルス幅変調式コンバータの高調波成
分含有率を低減することができる制御装置を提供するこ
とにある。
分含有率を低減することができる制御装置を提供するこ
とにある。
本発明は、交流電源の正弦波波高値に可及的に近似され
たパルス幅分布を有するパルス列からなるパルスパター
ン信号により、自己消弧素子をオンオフ制御するととも
に、これによりオンされる自己消弧素子と同相に接続さ
れた逆極性の自己消弧素子を、目標直流出力電圧に応じ
た等周期等パルス幅のパルスからなる短絡パルス列信号
により、オンオフすることによシ、高周波含有率を低減
しようとするものである。
たパルス幅分布を有するパルス列からなるパルスパター
ン信号により、自己消弧素子をオンオフ制御するととも
に、これによりオンされる自己消弧素子と同相に接続さ
れた逆極性の自己消弧素子を、目標直流出力電圧に応じ
た等周期等パルス幅のパルスからなる短絡パルス列信号
により、オンオフすることによシ、高周波含有率を低減
しようとするものである。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
第3図に第1図図示コンバータに適用された本発明の一
実施例のブロック図が示されている。
実施例のブロック図が示されている。
第3図において、パルス幅変調パターン発生回路11は
高調波成分含有率を低減させるため、交流電源の正弦波
波高値に可及的に近似されたパルス幅分布を有するパル
ス列からなるパルスパターン信号を発生するものである
。このパルス幅変調パターン発生回路11の詳細ブロッ
ク図が第4図に示されている。第4図において、パルス
パターンはFLOM18に格納されておシ、クロック発
生回路16から出力されるクロックパルスfz−jJ’
)7タ回路17で計数し、所定時間経過ごとにカウンタ
回路17からR,OMI 8内のアドレス設定信号が出
力されるようになっている。これによってROMI 8
から、対応するアドレスのパルスパターンが読み出され
、クロック発生回路16から出力されるストローブ信号
によってラッチされるラッチ回路19を介し、パルスパ
ターン信号としてパルスパターン合成回路14に出力さ
れるようになっている。一方、鋸歯状波発生回路12か
ら出力される鋸歯状波と、与えられるコンバータの目標
直流出力電圧Eoとは、比較回路13によってそれらの
レベル比較がなされる。比較回路13からはそのEoに
応じた等周期等パルス幅のパルスからなる短絡パルス列
信号が出力される。前記パルスパターン信号と短絡パル
ス列信号は、パターン合成回路14に入力され、ここに
おいて、位相角60°毎に分割された6種類の基本パタ
ーン信号が形成される。パルス分配回路15は基本パタ
ーン信号を順次組み合わせ、対応する各自己消弧素子S
U、Sv、Sw、Sx、Sy、Szのゲート信号Pa、
Pv、Pw、’Px、Py、Pzとして、それぞれ配分
するものである。
高調波成分含有率を低減させるため、交流電源の正弦波
波高値に可及的に近似されたパルス幅分布を有するパル
ス列からなるパルスパターン信号を発生するものである
。このパルス幅変調パターン発生回路11の詳細ブロッ
ク図が第4図に示されている。第4図において、パルス
パターンはFLOM18に格納されておシ、クロック発
生回路16から出力されるクロックパルスfz−jJ’
)7タ回路17で計数し、所定時間経過ごとにカウンタ
回路17からR,OMI 8内のアドレス設定信号が出
力されるようになっている。これによってROMI 8
から、対応するアドレスのパルスパターンが読み出され
、クロック発生回路16から出力されるストローブ信号
によってラッチされるラッチ回路19を介し、パルスパ
ターン信号としてパルスパターン合成回路14に出力さ
れるようになっている。一方、鋸歯状波発生回路12か
ら出力される鋸歯状波と、与えられるコンバータの目標
直流出力電圧Eoとは、比較回路13によってそれらの
レベル比較がなされる。比較回路13からはそのEoに
応じた等周期等パルス幅のパルスからなる短絡パルス列
信号が出力される。前記パルスパターン信号と短絡パル
ス列信号は、パターン合成回路14に入力され、ここに
おいて、位相角60°毎に分割された6種類の基本パタ
ーン信号が形成される。パルス分配回路15は基本パタ
ーン信号を順次組み合わせ、対応する各自己消弧素子S
U、Sv、Sw、Sx、Sy、Szのゲート信号Pa、
Pv、Pw、’Px、Py、Pzとして、それぞれ配分
するものである。
このように構成される実施例の動作について、第5図〜
第8図に示された各部の波形図を参照しながら説明する
。第5図(a)には各相電圧eU。
第8図に示された各部の波形図を参照しながら説明する
。第5図(a)には各相電圧eU。
ey、eyが、(b)〜(g)にはそれぞれゲート信号
Pa 、 Pv 、 Pw 、 Px
、 Py 、 Pz が、(h)〜(ハには入
力電流Iυ、Iv 、Iwが、(k)には直流出力電圧
Bnc が、位相角360°間にわたって示されている
。図中示すように位相角は60°毎の区間I〜■に分け
、第6図に区間■における拡大詳細図が示されている。
Pa 、 Pv 、 Pw 、 Px
、 Py 、 Pz が、(h)〜(ハには入
力電流Iυ、Iv 、Iwが、(k)には直流出力電圧
Bnc が、位相角360°間にわたって示されている
。図中示すように位相角は60°毎の区間I〜■に分け
、第6図に区間■における拡大詳細図が示されている。
パルス幅変調パターン発生回路11により形成されるパ
ルスパターン信号は、図示していないが、高調波成分含
有率を低減させるように予め定められたパターンとなっ
ている。このパターンの設定法の一実施例についてはさ
らに後述する。なお、本実施例にかかるパルスパターン
信号の位相θ。
ルスパターン信号は、図示していないが、高調波成分含
有率を低減させるように予め定められたパターンとなっ
ている。このパターンの設定法の一実施例についてはさ
らに後述する。なお、本実施例にかかるパルスパターン
信号の位相θ。
〜60°と120°〜180°の波形は、それぞれ第6
図(C)、(ωに示されたゲート信号Pz、Pyに対応
するものであシ、同一の波形となっている。
図(C)、(ωに示されたゲート信号Pz、Pyに対応
するものであシ、同一の波形となっている。
また位相60°〜120°の波形は、第6図(b)に示
されたゲート信号Puに対応するものであるが、全幅に
亘った1パルスとなっている。
されたゲート信号Puに対応するものであるが、全幅に
亘った1パルスとなっている。
比較回路13から出力される短絡パルス列信号は、図示
していないが、第6図(d)又は(f)に示すゲート信
号Pv 、PwのパルスV+〜1o 又はW蔦〜1゜が
連続したものである。このような短絡パルス列信号と前
記パルスパターン信号とから、パターン合成回路14に
おいて、オンされている自己消弧素子と同相に接続され
た逆極性の自己消弧素子をオンして、アームを短絡させ
るためのゲート信号が形成される。この短絡パルスの幅
d ヲ変、tテ、短絡期間(短絡パルス幅dに相当する
)のデユーティ−を目標直流出力電圧に応じて変えるこ
とによって、直流出力電圧をチョッパ制御しようとする
ものである。
していないが、第6図(d)又は(f)に示すゲート信
号Pv 、PwのパルスV+〜1o 又はW蔦〜1゜が
連続したものである。このような短絡パルス列信号と前
記パルスパターン信号とから、パターン合成回路14に
おいて、オンされている自己消弧素子と同相に接続され
た逆極性の自己消弧素子をオンして、アームを短絡させ
るためのゲート信号が形成される。この短絡パルスの幅
d ヲ変、tテ、短絡期間(短絡パルス幅dに相当する
)のデユーティ−を目標直流出力電圧に応じて変えるこ
とによって、直流出力電圧をチョッパ制御しようとする
ものである。
即ち、第6図(d)のV+−V+oは、自己消弧素子S
yのオン期間、逆極性の自己消弧素子Svをオンオフさ
せてSvとSyからなるアームを短絡させ、入力電流I
n、Iv、Iwを零にするとともに、直流出力電圧Bn
c を零にしている。なお、期間■ではV相よりもU相
の電位が高いので、Svはゲート信号PvのV+ −V
+oに従ってはオンすることができない。そこで、Sm
をオフさせてからSvをオンさせるようにするため、S
Uのゲート信号PUは第6図(b)に示すような等パル
ス列信号としている。
yのオン期間、逆極性の自己消弧素子Svをオンオフさ
せてSvとSyからなるアームを短絡させ、入力電流I
n、Iv、Iwを零にするとともに、直流出力電圧Bn
c を零にしている。なお、期間■ではV相よりもU相
の電位が高いので、Svはゲート信号PvのV+ −V
+oに従ってはオンすることができない。そこで、Sm
をオフさせてからSvをオンさせるようにするため、S
Uのゲート信号PUは第6図(b)に示すような等パル
ス列信号としている。
同様に、第6図(f)のW+”□W+oは自己消弧素子
Sgのオン期間、逆極性の自己消弧素子Swをオンオフ
させて、直流出力電圧EDc をチョッパ制御している
。
Sgのオン期間、逆極性の自己消弧素子Swをオンオフ
させて、直流出力電圧EDc をチョッパ制御している
。
このようにすることによって、短絡期間dを等間隔に設
けることができ、ゲート信号PzとPyのパルスZ+”
Z4及びY+−Y4によシ通流される電圧が、短絡パル
ス列信号によってチョッパされ、これにより定まる出力
電圧EDCは第6同店)に示したものとなる。とのEo
c はデユーティ−(T−d)/Tを変えることによ
って、つまシTを一定とし短絡期間dを変えることによ
って可変制御できる。この様子が第7図(a)〜(d)
と第8図(a)〜(d)に示されている。
けることができ、ゲート信号PzとPyのパルスZ+”
Z4及びY+−Y4によシ通流される電圧が、短絡パル
ス列信号によってチョッパされ、これにより定まる出力
電圧EDCは第6同店)に示したものとなる。とのEo
c はデユーティ−(T−d)/Tを変えることによ
って、つまシTを一定とし短絡期間dを変えることによ
って可変制御できる。この様子が第7図(a)〜(d)
と第8図(a)〜(d)に示されている。
第7図には短絡期間dが小さい。つまり直流出力電圧E
oc が大きい場合の入力電流In〜Iwと直流出力電
圧EDCの波形が示されておシ、第8図にはdが大きい
。つまj2Eac が小さい場合の入力電流In〜Iw
と直流出力電圧EDc が示されている。
oc が大きい場合の入力電流In〜Iwと直流出力電
圧EDCの波形が示されておシ、第8図にはdが大きい
。つまj2Eac が小さい場合の入力電流In〜Iw
と直流出力電圧EDc が示されている。
この実施例において、第5図に示されたIt+。
11v、Iwは、第6図に示されたZ1〜Z4及びY1
〜Y4に応じて定まる波形が、短絡期間dによって裁断
されるわけで、入力電流の高調波成分はパルスパターン
信号形成時に含まれていた高調波成分に、短絡パルス列
信号の周波数成分が加わったものとなる。この短絡パル
ス列信号の周波数を上げることにより、低次高調波成分
はほぼ初期の高調波成分のみに低減できる。
〜Y4に応じて定まる波形が、短絡期間dによって裁断
されるわけで、入力電流の高調波成分はパルスパターン
信号形成時に含まれていた高調波成分に、短絡パルス列
信号の周波数成分が加わったものとなる。この短絡パル
ス列信号の周波数を上げることにより、低次高調波成分
はほぼ初期の高調波成分のみに低減できる。
次に、第9図(a)、(b)を参照しながら、パルス幅
変調によるパルスパターン信号発生の一実癩例を説明す
る。
変調によるパルスパターン信号発生の一実癩例を説明す
る。
第9図(a)は台形状の変調波e1と鋸歯状波e2とを
重ねて表わしており、このel とe2との犬(9) 小比較により、第9図(b)に示されるパルスパターン
信号eoを形成するのである。つ1すel≧e2なると
きe(1は”1”、el(e2なるとき′0”のパルス
パターン信号(図示例のものはパルス数43)を形成す
る。このようにして形成されたパルスパターン信号の位
相軸θを等分し、その位相に対応するe6の°゛1”、
″0″パターンを位相0°〜60°迄、第4図に示され
たfLOM18に書き込む。
重ねて表わしており、このel とe2との犬(9) 小比較により、第9図(b)に示されるパルスパターン
信号eoを形成するのである。つ1すel≧e2なると
きe(1は”1”、el(e2なるとき′0”のパルス
パターン信号(図示例のものはパルス数43)を形成す
る。このようにして形成されたパルスパターン信号の位
相軸θを等分し、その位相に対応するe6の°゛1”、
″0″パターンを位相0°〜60°迄、第4図に示され
たfLOM18に書き込む。
また、第9図(a)に示された変調波e1 と搬送波e
2との振幅比B、/Aは約0.82に選定するのが好ま
しい。何故なら、第10図に示された振幅比B/Aと各
高調波成分含有率との関係から、B/Aが約0,82の
とき、第5調波が零となっていることに着目して選定し
たのである。
2との振幅比B、/Aは約0.82に選定するのが好ま
しい。何故なら、第10図に示された振幅比B/Aと各
高調波成分含有率との関係から、B/Aが約0,82の
とき、第5調波が零となっていることに着目して選定し
たのである。
以上説明したように、本発明によれば高調波成分含有率
を大幅に低減することができるという効果がある。
を大幅に低減することができるという効果がある。
(10)
第1図は本発明の適用可能なパルス幅変調式コンバータ
の一例の構成図、第2図(a)〜(e)は従来例の動作
を説明するための各部波形図、第3図は本発明の一実施
例のブロック図、第4図は第3図図示実施例の要部詳細
ブロック図、第5図(a)〜小)は第3図図示実施例の
動作を説明するための各部波形図、第6図(a)〜(k
)は第5図(a)〜Φ)の部分拡大図、第7図(a)〜
(d)と第8図(a)〜(d)は第3図図示実施例の動
作の態様を説明するための各部波形図、第9図(a)
、 (b)及び第10図は本発明に係る一実柿例のパル
スパターン信号形成を説明するだめの図である。 11・・・パルス幅変調パターン発生回路、12・・・
鋸歯状波発生回路、13・・・比較回路、14・・・パ
ターン合成回路、15・・・パルス分配回路、16・・
・クロック発生回路、17・・・カウンタ回路、18・
・・ROM、19・・・ラッチ回路、S u HS v
HS w r S x r弔1図 弔2図 376 第7図 弔8日 為10図 B/A 特許庁長官殿 事件の表示 昭和58年特許願第11275号 発明の名称 パルス幅変m式コンバータの制御装置 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称(510)株式会社日立製作所 代理人 居 所 東京都千代田区丸の内−丁目5番1号株式会社
日 立 製 作 所 内 昭和58年4月6日(発送日 昭和58年4月26日)
補正の対象 図面の第3図 補正の内容 1、図面の第3図を別紙のとおり改める。 以上
の一例の構成図、第2図(a)〜(e)は従来例の動作
を説明するための各部波形図、第3図は本発明の一実施
例のブロック図、第4図は第3図図示実施例の要部詳細
ブロック図、第5図(a)〜小)は第3図図示実施例の
動作を説明するための各部波形図、第6図(a)〜(k
)は第5図(a)〜Φ)の部分拡大図、第7図(a)〜
(d)と第8図(a)〜(d)は第3図図示実施例の動
作の態様を説明するための各部波形図、第9図(a)
、 (b)及び第10図は本発明に係る一実柿例のパル
スパターン信号形成を説明するだめの図である。 11・・・パルス幅変調パターン発生回路、12・・・
鋸歯状波発生回路、13・・・比較回路、14・・・パ
ターン合成回路、15・・・パルス分配回路、16・・
・クロック発生回路、17・・・カウンタ回路、18・
・・ROM、19・・・ラッチ回路、S u HS v
HS w r S x r弔1図 弔2図 376 第7図 弔8日 為10図 B/A 特許庁長官殿 事件の表示 昭和58年特許願第11275号 発明の名称 パルス幅変m式コンバータの制御装置 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称(510)株式会社日立製作所 代理人 居 所 東京都千代田区丸の内−丁目5番1号株式会社
日 立 製 作 所 内 昭和58年4月6日(発送日 昭和58年4月26日)
補正の対象 図面の第3図 補正の内容 1、図面の第3図を別紙のとおり改める。 以上
Claims (1)
- 1、ブリッジ接続された自己消弧素子を目標直流出力電
圧に応じパルス幅変調によって形成されたゲート信号に
より制御するパルス幅変調式コンバータの制御装置にお
いて、交流電源の正弦波波高値分布に可及的に近似され
たパルス幅分布を有するパルス列からなるパルスパター
ン信号により前記自己消弧素子をオンオフ制御するとと
もに、これによジオンされる自己消弧素子と同相に接続
された逆極性の自己消弧素子を前記目標直流出力電圧に
応じた等周期等パルス幅を有してなる短絡パルス列信号
によジオンするようにしたことを特徴とするパルス幅変
調式コンバータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1127583A JPH0710176B2 (ja) | 1983-01-28 | 1983-01-28 | パルス幅変調式コンバ−タの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1127583A JPH0710176B2 (ja) | 1983-01-28 | 1983-01-28 | パルス幅変調式コンバ−タの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59139868A true JPS59139868A (ja) | 1984-08-10 |
| JPH0710176B2 JPH0710176B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=11773427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1127583A Expired - Lifetime JPH0710176B2 (ja) | 1983-01-28 | 1983-01-28 | パルス幅変調式コンバ−タの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710176B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62147961A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-01 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 電力変換装置の制御方法 |
| US5654882A (en) * | 1994-11-18 | 1997-08-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power converter and air conditioner using same |
| WO2010150909A1 (ja) | 2009-06-26 | 2010-12-29 | 株式会社富士通ゼネラル | 3相整流器 |
-
1983
- 1983-01-28 JP JP1127583A patent/JPH0710176B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62147961A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-01 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 電力変換装置の制御方法 |
| US5654882A (en) * | 1994-11-18 | 1997-08-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power converter and air conditioner using same |
| CN1042482C (zh) * | 1994-11-18 | 1999-03-10 | 东芝株式会社 | 变电装置及利用该装置的空调装置 |
| WO2010150909A1 (ja) | 2009-06-26 | 2010-12-29 | 株式会社富士通ゼネラル | 3相整流器 |
| US8817505B2 (en) | 2009-06-26 | 2014-08-26 | Fujitsu General Limited | Three-phase rectifier with bidirectional switches |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0710176B2 (ja) | 1995-02-01 |
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