JPS6231375A - Pwmインバ−タ - Google Patents

Pwmインバ−タ

Info

Publication number
JPS6231375A
JPS6231375A JP60166828A JP16682885A JPS6231375A JP S6231375 A JPS6231375 A JP S6231375A JP 60166828 A JP60166828 A JP 60166828A JP 16682885 A JP16682885 A JP 16682885A JP S6231375 A JPS6231375 A JP S6231375A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
carrier signal
triangular wave
resistor
pwm inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60166828A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Kai
徹 甲斐
Tomoaki Tanimoto
谷本 智昭
Junichi Okada
順一 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP60166828A priority Critical patent/JPS6231375A/ja
Publication of JPS6231375A publication Critical patent/JPS6231375A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はPWMインバータに関する。
〔従来の技術〕
ACサーボコントローラ、DCサーボコントローラは一
般に、交流または直流電流指令とフィードバック電流と
の偏差を電流増幅器にて増幅し、この増幅された電流偏
差を三角波キャリア信号によりパルス幅変調を行ない、
キャリア信号のオン/オフの周期に変換する。このオン
/オフ信号は直流電流制御の場合、4個のパワートラン
ジスタの駆動信号となり、交流電流制御の場合は6個の
パワートランジスタの駆動信号となる。
第5図は交流電流制御のPWMインバータの従来例の構
成図で、この従来例は、6個のパワートランジスタTr
t 、 Tr2. Tr3. Trm 、 Trs 。
Tr& 、ダイオードDI、 02.03.04. I
IS、 06を有して、モータ2を駆動するインバータ
パワー回路1と、電流指令■σと電流検出信号(フィー
ドバック電流) Inrbの偏差を増幅する電流増幅器
3と、電流■マと電流検出信号(フィードバック電流)
■マfトの偏差を増幅する電流増幅器4と、電流増幅器
3.4の出力In’ 、 It’から電流1w’を作る
電流演算回路5と、三角波キャリア信号発生器!0と、
それぞれ電流演算回路5の出力In’ 、 Iマ0゜1
w0をキャリア信号と電圧比較するコンパレータ6.7
.8と、コンパレータ6.7.8の出力によりパワート
ランジスタTr+ 、 Trz 、・・・、 Tra 
を駆動するベース駆動回路9で構成されている。
第6図(a)は第5図のPWMインバータのU相をブロ
ック線図で示したもので、K^は電流増幅器3,4のゲ
イン、 Knはパワーアンプのゲイン、  Ksは電機
子インピーダンス、K!は電流検出ゲインを表わしてい
る。いま、電流指令■σが印加されると、定常偏差量無
視すると、電流指令Inにほぼ等しい電流IIIIf−
が流れる。
ところで、パワートランジスタTr+−Tr6の蓄積時
間やターンオフ時間によりパワートランジスタTr+−
Triの上下アーム(第5図ではトランジスタTrs 
 とTrz、↑「3とTra 、 TrsとTra)が
短絡することがある。このアーム短絡を防ぐために、一
般にトランジスタTr1〜Tr6の駆動信号の立上り時
間を一定量だけ遅らせるためにベース駆動回路9にオン
ディレィ回路が設けられている。
しかしながら、このオンディレィの影響のために、不感
帯を生じる。すなわち、第6図(a)のブロック線図の
Knで表わされたパワーアンプの特性に第6図(b)で
示すような不感帯が生じ1等価的にパワーアンプのゲイ
ンKnが低くなり、第6図(C)に示すようなゼロクロ
ス歪が生じ、これがトルクリップルや応答遅れの原因と
なって、高精度のモータ制御を妨げている。また、最近
では、キャリア周波数を高くして電流のキャリアリップ
ルの低減や騒音の低減などの要求が高まっており、使用
するトランジスタによって決まるのでオンディレィの時
間を一定とすると、キャリア周波数が高くなると、前述
の電流のゼロクロス歪や不感帯は大きくなり、ますます
トルクリップル、応答の遅れが目立ってくる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この対策として、インバータの出力電圧をフィードバッ
クして電流ループの他に電圧ループを付加してデッドタ
イムを補償したり、デッドタイムによる電流の不感帯の
幅が予めわかっているとして電流指令に補償量を加える
ことによって電流指令が不感帯に入らないように補正を
行なっている。前者の補償法は、インバータの出力電圧
をフィードバックするためフィードバック電圧を絶縁す
る必要があり1回路構成が複雑となる欠点がある。また
、後者の方法はデッドタイムによる電流の不感帯の幅が
予めわかっているとして補償するものであるが、実際に
はトランジスタの蓄積時間はトランジスタのジャンクシ
ョン温度が電流増幅率により変化するので、不感帯の幅
は変化するものと考える必要があり1.また、キャリア
周波数が変化すると不感帯の幅が変わるので、補正量を
その都度、設定し直さなければならないなどの欠点があ
る。
また、電流ゼロ付近で電流増幅器のゲインを高くするた
めに、ダイオードのオン電圧(シリコンダイオードでは
約O,SV)以下ではダイオードが非導通であり、この
非導通時は演算増幅器のフィードバック抵抗が等価的に
高抵抗になり増幅器のゲインが高くなることを利用して
、電流増幅器のフィードバック抵抗に直列にダイオード
を挿入する方法があるが、この方法では、ダイオード非
導通時のゲインをコントロールすることができないため
、電流制御系の安定性が悪くなるという欠点がある。
本発明の目的は、パワートランジスタの上下アーム短絡
防止のために設けられたオンディレィ回路のデッドタイ
ムの影響を軽減して、電流の不感帯の幅を小さくしたP
WMインバータを提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、パワートランジスタの上下アーム間の短絡を
防止するために、パワートランジス、夕の駆動信号の立
上り時間を遅らせるオンディレィ回路を有するPWMイ
ンバータにおいて、電流指令とフィードバック電流の増
幅された電流偏差をパルス幅変調するための三角波キャ
リア信号であって、ゼロ付近の傾斜が他の部分に比べて
小さい非線形の三角波キャリア信号を発生する三角波キ
ャリア信号発生器を備えたことを特徴とする。
〔作用〕
第3図(a)は振[eCの三角波キャリア信号と入力木
圧Van(被変調電圧)の関係を示し、第3図(b)は
パルス幅変調されたインバータ出力電圧の波形を示して
いる。第3図(a)において三角波キャリア信号と入力
電圧vIt+の大小関係が比較されて、三角波キャリア
信号の方が小さい領域では+ Eo、大きい領域では−
Eoの出力電圧が発生し、このキャリア周期内での平均
出力電圧が制御される。
入力電圧VIt+とキャリア信号によりパルス幅変調さ
れたインバータ出力平均電圧Eatの関係を第3図によ
り説明する。
図示のように時刻1o、 1..12をとると、キャリ
ア信号の傾斜は時刻10.11間、時刻1. 、12間
は異なっているが、時刻t1に関して対称となっており
、平均出力電圧Eoマを考えるときは、キャリア信号の
周JITの期間を考える代りにT/2の期間で考えれば
よい、したがって、時刻10.1.間における入力電圧
V1mと平均出力電圧Eoマの関係を求める。インバー
タの電源電圧を2Eoとすると、上アームのトランジス
タがオンすると電圧+Eoが出力され、下アームのトラ
ンジスタがオンすると電圧−Eoが出力される。
時刻t0を原点として、時刻1(10≦し≦1+)にお
けるキャリア信号は次式 %式%(1) 時刻tにおいてv=V+nであるから、(1)式からe
e VI++ =   e t  ec      −−・
−φ(2)(2)式から 式 %式%(4) 〔4)式かられかるように、平均出力電圧Eoマはキャ
リア信号の振幅ecと入力電圧vI!Iの比に比例して
いる。したがって、第61iii!(a)のパワーアン
プのゲインKaは 5°        ・・・・・・(5)ec となる。
このパワーアンプのゲインKBを上げるためには、キャ
リア信号の振幅ecを小さくとればよいことがわかる。
第4図(a)は、入力電圧V1mの低い領域でパワーア
ンプのゲインKaを高くとるために、ゼロ付近の傾斜を
変えたキャリア信号の波形の例を示している。この例で
は、入力電圧vII+が −VTL≦vItI≦Vto
の範囲ではキャリア信号の振幅を115としてあり、(
5)式よりパワーアンプのゲインに8は従来の約5倍と
なる。第4図(b)はこのキャリア信号を使用した場合
の入力電圧Vifiに対する平均出力電圧Eatの特性
を示している。したがって、 ’tfli、指令ゼロ付
近のゲインを5倍にとることができ、不感帯の影響を1
15に軽減することができ、流れる電流を′¥L流指全
指令づけることになってゼロクロス歪も小さくなる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明のPWMインバータの一実施例で、三角
波キャリア信号発生器の回路図、第2図はその各部の波
形図である。
この三角波キャリア信号発生回路は、コンパレータ21
と演算増幅器22とコンデンサ27と抵抗31〜34(
演算増幅器22.コンデンサ27、抵抗32は積分器を
構成している)からなり、三角波キャリア信号Voot
を出力する一般的な三角波信号発生回路20に、コンパ
レータ21の出力信号VCOMP  を反転t ル:I
ンバレータ25と、コンパレータ25の出力と抵抗37
の間に設けられたアナログスイッチ26と、三角波キャ
リア信号Vootが一ΔV < VootくΔVの領域
に入ったときのみアナログスイッチ2Bをオンするコン
トロール信号VIIINDを出力するコンパレータ23
 、24からなるウインドコンパレータと、抵抗36が
付加されてなる。
したがって、キャリア信号VOOTが−ΔvくVout
<ΔVの領域に入るとアナログスイッチ26がオンして
抵抗37が抵抗32に並列に接続されて、三角波キャリ
ア信号VoσTの傾斜が小さくなる。
その結果、この領域のパワーアンプのゲインが大きくな
り、オンディレィによる電流の不感帯の幅が小さくなる
なお、抵抗の代りに積分回路のコンデンサの値を切換え
るようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、三角波キャリア信号のゼ
ロ付近の傾斜を小さくすることにより、゛電流ゼロ付近
の電流ループゲインを上げ、オンディレィによる電流の
不感帯の幅を小さくし波形歪を軽減し、その結果、トル
クリップルや応答遅れがなくなり、高精度のモータ制御
が可撤になり、またキャリア周波数を変えても補正量を
設定し直す等の煩わしさがないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のPWMインバータの一実施例で、三角
波キャリア信号発生器の回路図、第2図は第1図の各部
の波形図、第3図(a)、 (b)は三角波キャリア信
号と入力電圧の関係およびインバータ出力電圧の波形を
示す図、第4図(a)、 (b)はゼロ付近の傾斜した
キャリア信号の一例の波形およびこのキャリア信号を利
用した入力電圧Vlaに対する平均出力電圧Eaマの特
性を示す図、第5図はPWMインバータの従来例の構成
図1、第6図(a)、 (b)、 (c)はそれぞれ第
5図のU相のブロック線図、パワーアンプの特性を示す
図、電流のゼロクロス歪を示す図である。 21.23,24.25・・・コンパレータ、22・・
・演算増幅器、 26・・・アナログスイッチ。 27・・・コンデンサ、 31.32,33,34.38.37・・・抵抗、Vo
σ丁・・・キャリア信号、 一ΔV、+ΔV・・・非線形の範囲を決める電圧値。 第1図 第2図 第 3 図 (a) (b) 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 パワートランジスタの上下アーム間の短絡を防止するた
    めに、パワートランジスタの駆動信号の立上り時間を遅
    らせるオンディレイ回路を有するPWMインバータにお
    いて、 電流指令とフィードバック電流の増幅された電流偏差を
    パルス幅変調するための三角波キャリア信号であって、
    ゼロ付近の傾斜が他の部分に比べて小さい非線形の三角
    波キャリア信号を発生する三角波キャリア信号発生器を
    備えたことを特徴とするPWMインバータ。
JP60166828A 1985-07-30 1985-07-30 Pwmインバ−タ Pending JPS6231375A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60166828A JPS6231375A (ja) 1985-07-30 1985-07-30 Pwmインバ−タ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60166828A JPS6231375A (ja) 1985-07-30 1985-07-30 Pwmインバ−タ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6231375A true JPS6231375A (ja) 1987-02-10

Family

ID=15838412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60166828A Pending JPS6231375A (ja) 1985-07-30 1985-07-30 Pwmインバ−タ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6231375A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009142147A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Hynix Semiconductor Inc バルク電圧ディテクター
JP2011004328A (ja) * 2009-06-22 2011-01-06 Renesas Electronics Corp パルス幅変調回路および電圧帰還型d級増幅回路

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009142147A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Hynix Semiconductor Inc バルク電圧ディテクター
JP2011004328A (ja) * 2009-06-22 2011-01-06 Renesas Electronics Corp パルス幅変調回路および電圧帰還型d級増幅回路
US8860523B2 (en) 2009-06-22 2014-10-14 Renesas Electronics Corporation Pulse width modulation circuit and voltage-feedback class-D amplifier circuit
US9124255B2 (en) 2009-06-22 2015-09-01 Renesas Electronics Corporation Pulse width modulation circuit and voltage-feedback class-D amplifier circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS61154495A (ja) 直流モ−タの駆動制御装置
US3471759A (en) Pulse width modulation servo system including a unique transformerless demodulator
JPH0473803B2 (ja)
JP2572038B2 (ja) マグネトロン用電源装置
JPS6139708A (ja) パルス幅変調アンプにおける電源電圧変動補正方法
JPS6231375A (ja) Pwmインバ−タ
JPS6231376A (ja) Pwmインバ−タ
JPS60117913A (ja) のこぎり波発生回路
JPH01270771A (ja) Pwmインバータの制御装置
JPS60156272A (ja) Pwmインバータの制御方法
US6538505B1 (en) Distortion reduction technique for inductive boost amplifier
JP2707581B2 (ja) スイッチング安定化電源
JPS62152392A (ja) Pwmインバ−タ電流制御装置
JPS60187292A (ja) インバ−タ装置
JPH0369448B2 (ja)
JPS6232716B2 (ja)
JP2632418B2 (ja) 高周波pwmインバータ装置
JP2001042956A (ja) 誘導性負荷駆動回路
JP2839558B2 (ja) Pwm駆動回路
JP2002034153A (ja) 電力用アクティブフィルタの制御方法
JPH0197197A (ja) サーボドライバ回路
JP3590175B2 (ja) Pwmコンバ−タ
JPH07202590A (ja) リニア−pwmハイブリッド増幅器
JPS6320912A (ja) コンパレ−タ回路
JPH0645841A (ja) 電圧/電流変換器の制御回路