DE10238068A1 - Umrichteinrichtung - Google Patents

Umrichteinrichtung

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Abstract

Ein Umrichter (3) wird durch Rückkoppeln einer Ausgangsspannungswellenform zum Stabilisieren der Ausgangsgröße und zur Schaltungsvereinfachung gesteuert. Die Ausgangsgrößenwellenform eines Umrichters (3) wird einer CPU (5) zugeführt zum Generieren einer Korrektur des Referenzsinuswellensignals (RS), das dann verwendet wird zum Produzieren einer gewünschten Form von PWM-Signal. Die Ausgangswellenform wird A/D-umgesetzt durch einen Umsetzer (18), der zwei Module (19, 20) umfasst, vor dem Übertragen zu einem Prozessor (50). Die Ausgangswellenform wird von zwei Kanälen jedes der Module (19, 20) empfangen. Wenn die Eingangskanäle in einer Sequenz abgetastet werden, werden ihre Wellenformen A/D-umgesetzt zu Zeitintervallen in jeder Abtastperiode und können demnach verbessert werden in der Auflösung der A/D-Umsetzung. Da die Module (19, 20) mit unterschiedlichen geringfügig zueinander versetzten Zeitabstimmungen betrieben werden, kann die Auflösung erhöht werden.

Description

    Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Umrichteinrichtung bzw. Wechselrichteinrichtung und insbesondere eine Umrichteinrichtung, die geeignet ist zum Korrigieren von Wellenformverzerrungen der Ausgangsspannung eines umrichtergesteuerten Generators oder Ähnlichem.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Eine Umrichteinrichtung ist allgemein in einer tragbaren oder mobilen Energiequelle verwendet worden, wie z. B. einem verbrennungsmaschinenbetriebenen Wechselstromgenerator zum Stabilisieren der Ausgangsspannung. In einer Energiequelle wie einem Motorgenerator ist es bekannt, dass die Ausgangsspannung durch Rückkopplungssteuerung stabilisiert wird. Jedoch ist eine solche Rückkopplungssteuerung der Ausgangsspannung nicht perfekt zum Produzieren einer gewünschten Form ihrer Wellenform. Vorzuziehen ist die Rückkopplung der Wellenformausgangsgröße. Eine Umrichteinrichtung, die von dem Anmelder dieser Erfindung entwickelt worden ist, ist in dem Japanischen Patent 2688660 offenbart. Die Umrichteinrichtung ist durch Pulsweitenmodulationstechnik bzw. PWM-Technik betrieben und hat eine Pulsweitenmodulatorschaltung, die angeordnet ist zum Empfangen einer Schalt-Ausgangswellenformrückkopplung von dem Umrichter und Ausgeben seines resultierenden PWM-Signals.
  • Die Umrichteinrichtung, die in der obigen Veröffentlichung offenbart ist, hat auch eine Ausgangswellenformrückkopplungssteuervorrichtung in der Form einer Analogschaltung vorgesehen. Die Analogschaltung ist jedoch ungünstig, weil ihre Komponenten in der Anzahl zunehmen und ungleichförmige Leistungsfähigkeit haben, dadurch die Ausgangsspannung ändernd. Solche ungleichförmigen Leistungsfähigkeiten müssen signifikant reduziert werden. Aus diesem Grund wird die Analogschaltung in der Anordnung kompliziert.
  • Die Analogschaltung kann ersetzt werden durch einen Mikrocomputer (CPU), der einen größeren Grad an Datenverarbeitungsfähigkeit hat und Rückkopplungssteuerungsaktionen zu jeder PWM-Periode ausführen kann. Die CPU empfängt Spannungswellenformen oder Stromwellenformen digitaler Form, die aus analogen Formen A/D-umgesetzt worden sind. Es ist jedoch üblich, dass die Auflösung jedes A/D-Umsetzers niedriger ist als die Anzahl der durch die CPU zu verarbeitenden Bits. Beispielsweise ist die Auflösung anwendbarer A/D-Umsetzer so niedrig wie 10 Bit, während eine Standard-CPU 16 Bit oder 32 Bit auf einmal verarbeiten kann.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist demnach ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Umrichteinrichtung bereitzustellen, die eine Rückkopplungssteuerung durchführen kann mit der besten Verwendung ihrer CPU-Fähigkeit durch Verbessern der substantiellen Auflösung eines A/D-Umsetzers.
  • Diese Erfindung hat das erste Merkmal, wobei eine Umrichteinrichtung eine Gleichstromquellenschaltung hat zum Umsetzen einer Wechselstromausgangsgröße eines Generators in einen Gleichstrom, eine Modulationsvorrichtung zum Pulsweitenmodulieren eines Referenzsinuswellensignals bei vorbestimmter Frequenz zum Produzieren eines PWM-Signals und eine Schaltsteuerschaltung, die anspricht auf des PWM-Signal zum Antreiben der Schalteinrichtung zum Bereitstellen des Wechselstroms durch zwei Ausgangsleitungen, wobei die Umrichteinrichtung eine Korrektursignalgeneriervorrichtung umfasst zum Generieren einer Korrektur des Referenzsinuswellensignals im Hinblick auf die Wechselstromwellenform zum Korrigieren der Wechselstromwellenform an den Ausgangsleitungen auf eine gewünschte Form der Sinuswellenform; und einen A/D-Umsetzer mit einer Vielzahl von Eingangskanälen, wobei die Wechselstromwellenform empfangen wird von mindestens zwei der Eingangskanäle des A/D-Umsetzers und zwei Kanäle der Wechselstromwellenform, die in ihre Digitalform umgesetzt worden sind durch den A/D-Umsetzer, werden summiert und dann übertragen zu der Korrektursignalgeneriervorrichtung.
  • Gemäß dem ersten Merkmal wird die Wechselstromwellenform von einer Vielzahl von Eingangskanälen des A/D-Umsetzers empfangen. Speziell werden die unterschiedlichen Signale A/Dumgesetzt zu Zeitintervallen einer Zeit in einer einzelnen Eingangsabtastaktion und werden der Korrektursignalgeneriervorrichtung zugeführt. Als ein Ergebnis hiervon wird die Anzahl abgetasteter Daten erhöht und die A/D-Umsetzung kann demnach in ihrer Auflösung verbessert werden.
  • Diese Erfindung hat das zweite Merkmal, dass die Umrichteinrichtung auch eine Vielzahl von A/D-Umsetzer hat, die getrennt voneinander operierten können, wobei die A/D- Umsetzer mit unterschiedlichen, zueinander verzögerten Zeitabstimmungen betrieben werden zum Abtasten der Eingangssignale und die Korrektursignalgeneriervorrichtung eine Summe der Wechselstromwellenformen, die ihren Digitalform umgesetzt worden sind, empfängt, von den jeweiligen A/D-Umsetzern.
  • Gemäß dem zweiten Merkmal beginnt die Abtastaktion mit einer Zeitverzögerung vom Abtaststart des anderen A/D-Umsetzers, wobei die Verzögerung geringer ist als die Abtastperiode eines Kanals des anderen A/D-Umsetzers. Als ein Ergebnis hiervon kann eine Änderung des Signals während des Minimums der Abtastperiode der A/D-Umsetzer identifiziert werden unter Verwendung einer Zeitverzögerung der Abtastfunktion zwischen den A/D-Umsetzern.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist ein Blockdiagramm und zeigt einen Primärteil einer Steuerung in einer Umrichteinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 ist ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Systemanordnung in der Umrichteinrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 3 ist ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Anordnung eines A/D-Umsetzers und
  • Fig. 4 ist ein Schaltungsdiagramm zum Zeigen eines Spannungswellenformdetektors.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird detaillierter beschrieben unter Bezugnahme auf die relevanten Zeichnungen. Fig. 2 ist ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Anordnung einer Umrichteinrichtung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Generator 100 schließt einen Rotor ein, der angetrieben wird von einem Motor E, und einen Stator (Rotor und Stator sind nicht dargestellt). Der Stator hat eine Dreiphasenausgangswicklung 1 und eine Einphasenhilfswicklung 1a darauf gewickelt. Der Motor E ist ausgestattet mit einem Drosselventil TH und einem Schrittmotor M zum Antreiben des Drosselventils TH.
  • Der Rotor in dem Generator 100 hat Mehrpolpermanentmagnete und veranlasst, wenn durch den Motor E angetrieben, die Dreiphasenausgangswicklung 1, einen Wechselstrom bei einer Frequenz zu generieren, die bestimmt wird durch die Anzahl der Umdrehungen des Motors E. Die Wechselstromausgangsgröße der Dreiphasenausgangswicklung 1 wird dann übertragen zu einer Gleichstromquellenschaltung oder einem Umsetzer 2, wo er umgesetzt wird in eine Gleichstromform. Die Gleichstromausgangsgröße des Umsetzers 2 wird übertragen zu einer Schalteinrichtung oder einem Umrichter 3, wo sie umgesetzt wird in einen Wechselstrom bei einer vorbestimmten Frequenz durch die Aktion einer FET-Brückenschaltung. Der Wechselstrom von dem Umrichter 3 wird von einem Tiefpassfilter 4 (L-C-Tiefpass) empfangen, wo seine Niederfrequenzkomponenten (ein üblicher Frequenzbereich in dieser Ausführungsform) ausgefiltert werden zum Bereitstellen einer Wechselstromausgangsgröße mit üblicher Frequenz.
  • Der Motor E, der Umsetzer 2, der Umrichter 3 und das Tiefpassfilter 4 bilden eine Leistungseinheit 101, die gesteuert wird von einer Steuereinheit 102. Die Steuereinheit 102 schließt eine 32-Bit-Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 5 ein, die die Gesamtverarbeitungsaktionen ausführt bei 32 MHz. Die CPU 5 wird getaktet von einem Referenztaktsignal eines Ausgangsimpulses von einem Quarzoszillator 16. Eine Konstantspannungsversorgung 17 dient als eine Energiequelle der Steuereinheit 102 zum Umsetzen der Ausgangsgröße der Hilfswicklung 1a in eine Konstantspannung.
  • Die für die Operationen in der CPU 5 benötigten Daten werden von den folgenden Detektoren zugeführt. Ein Drehzahldetektor 6 ist vorgesehen zum Messen der Anzahl der Umdrehungen des Motors E von der Wechselstromausgangsgröße der Hilfswicklung 1a. Als Erfassungsvorrichtungen zum Erfassen des Zustands der Leistungseinheit 101 sind ein Spannungsdetektor 7 zum Messen der Gleichstromausgangsgröße des Konverters 2, ein Stromdetektor 8 zum Messen des Ausgangsstroms des Umrichters 3, ein Spannungswellenformdetektor 9 zum Messen der Wellenform der Spannungsausgangsgröße des Umrichters 3 und ein Temperaturdetektor 10 zum Messen der Temperatur des Umrichters 3 vorgesehen. Zusätzlich ist ein Spitzenstrombegrenzer 11 zum Schützen des Umrichters 3 vor Überstrom vorgesehen.
  • Der Umsetzer 2 enthält eine Gleichrichterschaltung, die Thyristoren (SCR) in einem Brückenmuster verbunden enthält. Entsprechend schließt die Steuereinheit 102 einen SCR-Treiber 12 ein zum Steuern von Gate-Signalen der Thyristoren, einen FET-Treiber 13, der als Schaltschaltung zum Steuern des FET jedes Armes der Brückenschaltung im Umrichter 3 dient, einen Motortreiber 14 zum Steuern des Schrittmotors M zum Bestimmen der Öffnungen der Drossel TH und einen LED-Treiber 15 zum Antreiben von LEDs zur Datenanzeige. Ansprechend auf die erfassten Daten, die von den Detektoren 6, 7, 8, 9 und 10 zugeführt worden sind, generiert die CPU 5 Steuersignale für die Treiber 12, 13, 14 und 15.
  • Der SCR-Treiber 12 wird mit einem Befehl zum Steuern des Leitungswinkels der Thyristoren versorgt zum Aufrechterhalten der Gleichstromausgangsgröße des Spannungsdetektors 7 bei einem vorbestimmten Pegel. Ansprechend auf den Befehl bestimmt der SCR-Treiber 12 den Leitungswinkel der Thyristoren im Umsetzer 2. Wenn die Last ansteigt, nimmt die Gleichstromausgangsgröße des Umsetzers 2 ab. Selbst wenn die Last ansteigt, kann die Gleichstromspannung aufrechterhalten werden auf den vorbestimmten Pegel durch Erhöhen des Leitungswinkels der Thyristoren. Die Leitungswinkel der Thyristoren hängen zusammen mit einem Überschuss der Ausgangsgröße des Generators 100 gegen die Last. Wenn der Leitungswinkel gesteuert wird zu einem benötigten Maß durch die Anzahl von Motorumdrehungen kann der Generator 100 eine Ausgangsgröße mit großzügigem Überschuss produzieren. Mit anderen Worten, die Drehzahl des Motors E wird so bestimmt, dass der Leitungswinkel bei einem gewünschten Maß beibehalten werden kann.
  • Die CPU 5 versorgt den Motortreiber 14 mit einem Befehl zum Einstellen der Anzahl der Umdrehungen, die von dem Drehzahldetektor 6 erfasst werden, auf einen gewünschten Wert. Ansprechend auf den Befehl von der CPU 5 treibt der Motortreiber 14 den Schrittmotor M an, zum Bestimmen der Drosselöffnung. Dieser Vorgang hebt die Anzahl der Drehzahlen des Motors E an, wenn die Last zunimmt, so dass der Leitungswinkel an den Thyristoren im Umsetzer 2 bei dem gewünschten Wert verbleibt.
  • Die CPU 5 schließt eine Sinuswellengeneriervorrichtung ein zum Generieren eines Referenzsinuswellensignals bei einer gegebenen Frequenz (z. B. einer üblichen Frequenz) und eine Pulsweitenmodulationsvorrichtung zum Pulsweitenmodulieren des Referenzsinuswellensignals zum Produzieren eines PWM-Signals. Auch hat die CPU 5 eine Korrektursignalberechnungsvorrichtung, angeordnet um ansprechend auf das von dem Spannungswellenformdetektor 9 empfangene Wellensignal eine korrigierte Form des Referenzsinuswellensignals zu berechnen, wobei die Ausgangsgröße des Tiefpassfilters 4 eine gewünschte Sinuswellenform zeigen kann, die weder Verzerrungen noch Offset-Komponenten wie Regelabweichung enthält.
  • Der FET-Treiber 13 schließt eine Schaltsteuerschaltung ein, die angeordnet ist, um anzusprechen auf das PWM-Signal zum Schalten der FETs in dem Umrichter 3. Ansprechend auf das von der CPU 5 empfangene PWM-Signal schaltet der FET-Treiber 13 die FETs.
  • Die CPU 5 hat auch eine Unterbrecherfunktion zum Stoppen der Ausgangsgröße wenn die von dem Stromdetektor 8 erfasste Strommessung einen vorbestimmten Pegel übersteigt für eine vorbestimmte Zeitdauer. Wenn die von dem Temperaturdetektor 10 gemessene Temperatur höher ist als ein Referenzpegel, der zum Schutz der FETs im Umrichter 3 bestimmt ist, stoppt die CPU 5 den Generator 100, Ausgangsleistung bereitzustellen.
  • Fig. 4 ist ein Schaltungsdiagramm zum Zeigen einer Anordnung des Spannungswellenformdetektors 9. Der Spannungswellenformdetektor 9 umfasst eine Detektorschaltung 90 einschließlich zweier Paare von Spannungsteilerwiderständen R1, R2 und R3, R4 und eines Kondensators C1 und eines Differenzverstärkers 91. Die Ausgangsspannung von dem Umrichter 3 wird von der Detektorschaltung 90 empfangen, wobei ihre Trägerfrequenzkomponente entfernt ist und ihre resultierende Wellenform von Wechselstrom ähnlich der Ausgangswellenform des Tiefpassfilters 4 wird. Die Wechselstromausgangsgröße wird verstärkt durch den Referenzverstärker 91 und dann übertragen zur CPU 5, wo sie verglichen wird mit dem Referenzsinuswellensignal zum Erfassen des Vorliegens von Verzerrung oder einer Offset-Komponente.
  • Die Schnittstelle zum Verbinden von Signalen von den Spannungswellenformdetektoren zu der CPU 5 wird nun erläutert. Die Ausgangsgröße des Spannungswellenformdetektors 9 und des anderen Detektors sind Analogsignale und müssen einer Analog-zu-Digital-Umsetzung (A/D-Umsetzung) unterzogen werden, bevor sie zur CPU 5 zur Datenverarbeitung übertragen werden. In dieser Ausführungsform wird das einzelne Analogsignal A/D-umgesetzt durch eine Vielzahl von A/D- Umsetzern zum Erhöhen der substanziellen Auflösung. Wenn ein Analogsignal A/D-umgesetzt wird durch eine Vielzahl von A/D- Umsetzern können seine Daten zwischen Bits derart dispergiert bzw. zerlegt werden mit Hilfe der Nachweisbarkeitstheorie, dass ein substanzielles Erhöhen der Auflösung der A/D- Umsetzung ermöglicht wird.
  • Fig. 1 zeigt einen primären Teil der Steuereinheit 102. Die CPU 5 schließt einen A/D-Umsetzer-Array 18 vom sequenziellen Vergleichstyp mit 10-Bit-Auflösung ein, das zwei A/D-Module 19 und 20 umfasst. Während jedes der A/D-Module vier Kanäle hat, sind insgesamt acht Kanäle verfügbar. Die Ausgangsspannungswellenform von dem Umrichter 3 wird von zwei Kanälen von jedem oder von insgesamt vier Kanälen der beiden Module 19 und 20 empfangen. Das Stromsignal wird von einem Kanal von jedem oder von insgesamt von zwei Kanälen der beiden Module 19 und 20 empfangen. Das Ausgangsspannungssignal vom Umsetzer 2 wird von einem der vier Kanäle des Moduls 19 empfangen, während das Temperatursignal vom Umrichter 3 von einem der vier Kanäle des Moduls 20 empfangen wird. Die beiden Module 19 und 20 können separat betrieben werden, wenn sie zu unterschiedlichen Zeitabstimmungen fürs Abtasten getaktet werden.
  • Die beiden Ausgangsgrößen des A/D-Umsetzer-Arrays 18 werden dann summiert und von einem entsprechenden Prozessor in der CPU 5 empfangen. Beispielsweise wird das Spannungswellenformsummensignal von einem Komparator 50 empfangen, wo es verglichen wird mit dem Referenzsinuswellensignal R5 (z. B. bei einer kommerziellen Energiefrequenz) von einem Sinuswellensignalgenerator 51. Ein Ergebnis des Vergleichs wird zurückgeführt zu einem Korrektursignalgenerator 52 zum Generieren eines Sinuswellenkorrektursignals. Das Sinuswellenkorrektursignal wird dann zu einem Pulsweitenmodulator 53 übertragen, wo es verarbeitet wird zum Generieren eines Pulsweitenmodulationssignals bzw. PWM-Signals, das dann von dem FET-Treiber 13 empfangen wird. Der Vergleicher 50, der Sinuswellensignalgenerator 51 und der Korrektursignalgenerator 52 bilden die Korrektursignalgeneriervorrichtung 50A.
  • Fig. 3 ist ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Anordnung des A/D-Moduls 19. Das A/D-Modul 20 ist auch identisch in der Anordnung. Wie in Fig. 3 gezeigt, umfasst das A/D-Modul 19 einen Multiplexer 21, eine Abtasthalteschaltung 22, einen Komparator 23, eine Steuerschaltung 24, einen D/A-Umsetzer 25, ein sequenzielles Vergleichsregister 26, ein Datenregister 27, ein Steuerregister 28 und eine Busschnittstelle 29. Die Gesamtaktion des A/D-Moduls 19 wird gesteuert von der Steuerschaltung 24. Das Steuerregister 28 ist mit gewünschten Bits eingestellt, die bestimmt sind durch eine Software-Verarbeitung oder einen Zeitgeber. Die Steuerschaltung 24 befiehlt dem Multiplexer 21, die Eingangskanäle von AN0 bis AN3 abzutasten zum Empfangen von Daten, die dann übertragen werden zu der Abtasthalteschaltung 22.
  • Das sequentielle Vergleichsregister 26 ermöglicht den sequentiellen Empfang von 10-Bit-Daten, (vergleichbare Daten bei 1024 Pegeln), durch den D/A-Umsetzer 25. Der 10-Bit-D/A- Umsetzer 25 wandelt die vergleichbaren Daten in ihrer Analogform um, die dann von dem Komparator 23 empfangen werden. Der Komparator 23 vergleicht die sequenziellen Vergleichsdaten mit den Daten von der Abtasthalteschaltung 22. Speziell, wenn die sequenziellen Vergleichsdaten die Daten von der Abtasthalteschaltung 22 übersteigen, wird der Stromwert bei dem sequenziellen Vergleichsregister 26 übertragen zu dem Datenregister 27. Die von dem Datenregister 27 empfangenen Daten werden über die Busschnittstelle 29 ausgegeben an den entsprechenden Prozessor in der CPU 5.
  • Wenn das Ausgangsspannungswellenformsignal von dem Umrichter 3 von den zwei Kanälen AN0 und AN1 empfangen wird, wird es abgetastet in einer Folge und zweimal A/D-umgesetzt. Wenn das Signal von einem Kanal empfangen wird, wird es in einer Folge abgetastet und einmal A/D-umgesetzt. Entsprechend wird die Auflösung verdoppelt oder erhöht auf 11 Bits. Da die beiden A/D-Module 19 und 20 identisch in ihrer Anordnung sind, können ihre zeitlich zueinander versetzten A/D-Umsetzaktionen eine Auflösung von viermal höher oder 12 Bit-Qualität produzieren. Das Abtastintervall von 4 Eingängen kann beispielsweise verkürzt werden auf 12,5 Mikrosekunden (µs) verglichen mit 50 µs im Stand der Technik. Die Stromsignaleingangsgröße kann auch in ihrer Auflösung verdoppelt werden.
  • Da das Abtastintervall zum Aufspüren von Daten verkürzt ist, kann die Rückkopplung des Ausgangsspannungswellenformsignals zum Generieren eines PWM-Signals minimiert werden im Zeitverbrauch. Als ein Ergebnis hiervon kann der Umrichter 3 mit höherer Genauigkeit gesteuert werden.
  • Während das A/D-Umsetzer-Array 18 in der CPU 5 in der Ausführungsform installiert ist, kann es auch getrennt von der CPU 5 vorgesehen sein. Das A/D-Umsetzer-Array 18 ist nicht beschränkt auf eine Gruppe von A/D-Modulen, sondern kann implementiert werden durch ein einzelnes Modul.
  • Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, ermöglicht die in den Ansprüchen 1 und 2 definierte Erfindung ein praktisches Anheben der niedrigeren Auflösung der A/D- Umsetzer auf eine höhere Ebene. Speziell stellt die in Anspruch 2 definierte Erfindung das Identifizieren eines Signals sicher, das in einer kürzeren Periode variiert, als dem Minimum der Abtastperiode des A/D-Umsetzers.
  • Die in den Ansprüchen 1 und 2 definierte Erfindung ermöglicht das A/D-Umsetzen des Wellenformsignals entsprechend der Wechselstromausgangsgröße der Schalteinrichtung bei höherer Auflösung, dadurch einen höheren Pegel der arithmetischen Operationen sicherstellend ohne durch die Auflösung des A/D- Umsetzers beschränkt zu sein. Da die A/D-Umsetzung bei einem tatsächlich höherem Pegel als der Auflösung ausgeführt wird, kann sie schnell auf eine Änderung in der Wechselstromausgangsgröße der Schalteinrichtung ansprechen, dadurch eine höhere Ebene der Sinuswellenform des Wechselstroms bereitstellend.

Claims (2)

1. Umrichteinrichtung mit Gleichstromquellenschaltung (2) zum Umsetzen einer Wechselstromausgangsgröße eines Generators in einen Gleichstrom, einer Schalteinrichtung (3) zum schaltenden Steuern des Gleichstroms, einer Modulationsvorrichtung (50-53) zum Pulsweitenmodulieren eines Referenzsinuswellensignals bei einer vorbestimmten Frequenz zum Produzieren eines PWM-Signals und eine Schaltsteuerschaltung (13), ansprechend auf das PWM- Signal zum Antreiben der Schalteinrichtung (3) zum Bereitstellen eines Wechselstroms durch ein Paar von Ausgangsleitungen, wobei die Umrichteinrichtung umfasst:
eine Korrektursignalgeneriervorrichtung (50A) zum Generieren einer Korrektur des Referenzsinuswellensignals im Hinblick auf die Wechselstromwellenform zum Korrigieren der Wechselstromwellenform auf den Ausgangsleitungen zu einer gewünschten Form der Sinuswellenform; und
einen A/D-Umsetzer (18) mit einer Vielzahl von Eingangskanälen, wobei
die Wechselstromwellenform empfangen wird von mindestens zwei der Eingangskanäle (AN0-AN7) des A/D- Umsetzers (18), und
zwei Kanäle der durch den A/D-Umsetzer (18) in ihre Digitalform ungesetzten Wechselstromwellenformen summiert werden und dann übertragen zu der Korrektursignalgeneriervorrichtung (50A).
2. Umrichteinrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von A/D-Umsetzern (19, 20) vorgesehen sind, die getrennt von einander betreibbar sind,
die A/D-Umsetzer (19, 20) der unterschiedlichen, zueinander verzögerten Zeitabstimmungen zum Abtasten der Eingangskanäle betrieben werden, und
die Korrektursignalgeneriervorrichtung (50, 52, 53) eine Summe der in ihre Digitalform durch die entsprechenden A/D-Umsetzer umgesetzten Wechselstromwellenform empfängt.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030193821A1 (en) * 2002-04-10 2003-10-16 Michael Krieger Inverter for producing a true sine wave
KR20050056125A (ko) * 2003-12-09 2005-06-14 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 인버터 제어 장치 및 인버터 제어 방법
CN100462896C (zh) 2004-05-19 2009-02-18 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 Cpu工作电压调整系统
JP3884450B2 (ja) * 2004-07-08 2007-02-21 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
US7529106B2 (en) * 2005-08-12 2009-05-05 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Voltage monitoring device and inverter device
JP2007151225A (ja) * 2005-11-24 2007-06-14 Shindengen Electric Mfg Co Ltd インバータ電源装置
JP4247640B2 (ja) * 2006-09-19 2009-04-02 船井電機株式会社 プラズマテレビジョンおよび電源回路
JP5041776B2 (ja) * 2006-10-11 2012-10-03 新電元工業株式会社 インバータ装置
JP4973147B2 (ja) * 2006-11-21 2012-07-11 株式会社明電舎 インバータの出力電圧制御装置
CN101388636B (zh) * 2007-09-13 2012-05-23 浙江安露清洗机有限公司 数码发电机组的节能逆变控制器
JP2010031660A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Honda Motor Co Ltd インバータ発電機
US20100176855A1 (en) * 2009-01-12 2010-07-15 Huffman James D Pulse width modulated circuitry for integrated devices
US8797773B2 (en) * 2010-08-30 2014-08-05 Cooper Technologies Company Isolated DC-DC converter including ZVS full-bridge and current doubler
US9467047B2 (en) * 2011-05-31 2016-10-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. DC-DC converter, power source circuit, and semiconductor device
US10294858B2 (en) 2013-08-29 2019-05-21 Polaris Industries Inc. Portable generator
KR101646346B1 (ko) * 2014-09-23 2016-08-05 현대자동차주식회사 모터 제어 장치 및 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2688660B2 (ja) 1991-05-30 1997-12-10 本田技研工業株式会社 インバータ装置
US5625539A (en) * 1994-05-30 1997-04-29 Sharp Kabushiki Kaisha Method and apparatus for controlling a DC to AC inverter system by a plurality of pulse-width modulated pulse trains
KR100224669B1 (ko) * 1996-12-10 1999-10-15 윤종용 내부 전원 전압 발생기 회로
US6369553B1 (en) * 2000-03-31 2002-04-09 Intel Corporation Method and an apparatus for adjusting voltage from a source
JP3984775B2 (ja) * 2000-04-27 2007-10-03 株式会社日立製作所 インバータ装置

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