JP2000312478A - Chopper - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はチョッパ装置に関
し、特に高周波電源装置に用いて有用なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chopper device, and is particularly useful for a high-frequency power supply device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は従来技術に係る降圧チョッパ装置
を示す回路図である。同図に示すように、当該降圧チョ
ッパ装置の回路本体は、三相全波整流回路１、直流コン
デンサ２、半導体スイッチ３、直流リアクトル４、還流
ダイオード５及び平滑コンデンサ６を有しており、三相
交流電源７の交流電圧を三相全波整流回路１で整流して
直流電圧を得、この直流電圧を半導体スイッチ３でＯ
Ｎ、ＯＦＦすることによりその電圧値を制御し、直流リ
アクトル４を介して負荷８に所定の直流電圧を印加する
ことができるようにしたものである。ここで、還流ダイ
オード５は半導体スイッチ３がＯＦＦ状態のときの直流
リアクトル４のエネルギーを放出させるためのもので、
これにより半導体スイッチ３がＯＦＦ状態であっても負
荷８に連続的に直流電流を供給することができる。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a circuit diagram showing a step-down chopper device according to the prior art. As shown in the figure, the circuit main body of the step-down chopper device includes a three-phase full-wave rectifier circuit 1, a DC capacitor 2, a semiconductor switch 3, a DC reactor 4, a freewheeling diode 5, and a smoothing capacitor 6. The AC voltage of the three-phase AC power supply 7 is rectified by the three-phase full-wave rectifier circuit 1 to obtain a DC voltage.
By turning off N, the voltage value is controlled so that a predetermined DC voltage can be applied to the load 8 via the DC reactor 4. Here, the return diode 5 is for releasing the energy of the DC reactor 4 when the semiconductor switch 3 is in the OFF state.
Thus, a direct current can be continuously supplied to the load 8 even when the semiconductor switch 3 is in the OFF state.
【０００３】上述の如く、当該降圧チョッパ装置では、
半導体スイッチ３のＯＮ，ＯＦＦ時間を制御し、Ｖ0 ＝
（Ｔon／（Ｔon＋Ｔoff ））・Ｖi の出力電圧Ｖ0 を得
ているが、この出力電圧Ｖ0 を一定に制御するため、制
御系を有している。すなわち、平滑コンデンサ６の両端
の電圧である出力電圧Ｖ0 と指令電圧Ｖset との偏差Δ
Ｖo をＰ１コントローラ９に入力し、その出力信号Ｓ1
と三角波発生回路１０の出力信号である三角波Ｓ2 とを
コンパレータ１１で比較し、この結果得られるＰＷＭ信
号Ｓ3 で半導体スイッチ３のＯＮ、ＯＦＦを制御してい
る。[0003] As described above, in the step-down chopper device,
The ON / OFF time of the semiconductor switch 3 is controlled, and V 0 =
(T on / (T on + T off)) · V has an output voltage V 0 which, for controlling the output voltage V 0 to the constant, and a control system. That is, the deviation Δ between the output voltage V 0 , which is the voltage across the smoothing capacitor 6, and the command voltage V set.
The V o entered in the P1 controller 9, the output signal S 1
And the triangular wave S 2 is the output signal of the triangular wave generating circuit 10 compares in a comparator 11, ON the semiconductor switch 3 by the PWM signal S 3 obtained result, and controls means OFF.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の如き
従来技術に係る降圧チョッパ装置においては、三相全波
整流回路１の出力電圧にリプルがある場合、このままで
は出力側にもそのリプルが乗ってしまう。このため、入
力側には、通常大きな容量の直流コンデンサ２が必要に
なる。この結果、次の様な問題を生起する。However, in the step-down chopper device according to the prior art as described above, when there is a ripple in the output voltage of the three-phase full-wave rectifier circuit 1, the ripple also rides on the output side as it is. Would. For this reason, a large-capacity DC capacitor 2 is usually required on the input side. As a result, the following problem occurs.
【０００５】 入力側にリプルがあると出力側にもそ
のリプルが乗ってしまう。 による悪影響を防止するためには、入力側に大き
な容量の平滑用の直流コンデンサ２が必要になる。 の点に起因して当該降圧チョッパ装置の容積が大
きくなってしまう。[0005] If there is a ripple on the input side, the ripple also rides on the output side. In order to prevent the adverse effect caused by the above, a large-capacity smoothing DC capacitor 2 is required on the input side. Due to this point, the capacity of the step-down chopper device becomes large.
【０００６】本発明は、上記従来技術に鑑み、整流回路
の出力電圧にリップルが乗っていても出力側ではこれを
低減することができるチョッパ装置を提供することを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above prior art, an object of the present invention is to provide a chopper device capable of reducing the ripple on the output side even if the output voltage of the rectifier circuit has a ripple.
【０００７】上記目的を達成する本発明の構成は、整流
回路で整流して得る直流電圧をスイッチ手段でＯＮ、Ｏ
ＦＦするとともに、このＯＮ、ＯＦＦの時間的な比率を
制御することにより所定値の直流電圧を得るチョッパ装
置において、出力電圧と指令電圧との偏差に基づく信号
とキャリア信号とを比較して得る制御信号により上記ス
イッチ手段のＯＮ、ＯＦＦを制御する際、整流回路の出
力電圧に基づく当該チョッパ装置の入力側電圧で上記キ
ャリア信号を変調し、このようにして得る被変調信号と
上記偏差に基づく信号とを比較するようにしたことを特
徴とする。According to the configuration of the present invention that achieves the above object, a DC voltage obtained by rectification by a rectifier circuit is turned on and off by switch means.
In a chopper device that obtains a DC voltage of a predetermined value by performing FF and controlling a temporal ratio of ON and OFF, a control that obtains a signal based on a deviation between an output voltage and a command voltage and a carrier signal and performs control. When controlling ON / OFF of the switch means by a signal, the carrier signal is modulated by the input side voltage of the chopper device based on the output voltage of the rectifier circuit, and the modulated signal thus obtained and the signal based on the deviation are obtained. And a comparison is made.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【０００９】図１に示すように、本形態に係る降圧チョ
ッパ装置は、図３に示す降圧チョッパ装置に対し、出力
電圧Ｖ0 と指令電圧Ｖset との偏差ΔＶo に基づく出力
信号Ｓ1 と比較する信号が異なる。他の構成は図３と同
様である。そこで、図３と同一部分には同一番号を付
し、重複する説明は省略する。As shown in FIG. 1, the step-down chopper device according to the present embodiment is different from the step-down chopper device shown in FIG. 3 in that an output signal S 1 based on a deviation ΔV o between the output voltage V 0 and the command voltage V set. The signals to be compared are different. Other configurations are the same as those in FIG. Therefore, the same portions as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
【００１０】本形態に係る降圧チョッパ装置において
は、コンパレータ１１で上記出力信号Ｓ1 と被変調三角
波Ｓ4 とを比較して半導体スイッチ３のＯＮ、ＯＦＦ用
のＰＷＭ信号Ｓ5 を得ている。ここで、被変調三角波Ｓ
4 は、三相全波整流回路１の出力電圧に基づく直流コン
デンサ２の両端の電圧である直流電圧Ｖi と三角波発生
回路１０の出力信号である三角波とを掛算器１２で乗算
して得る。In the step-down chopper device according to this embodiment, the comparator 11 compares the output signal S 1 with the modulated triangular wave S 4 to obtain a PWM signal S 5 for turning on and off the semiconductor switch 3. Here, the modulated triangular wave S
4 is obtained by multiplying the triangular wave and the output signal of the three-phase full-wave rectifier circuit DC voltage V i and the triangular wave generating circuit 10 outputs a voltage across the DC capacitor 2 based on the voltage of 1 in the multiplier 12.
【００１１】かかる降圧チョッパ装置においては、平滑
コンデンサ６の両端の電圧である出力電圧Ｖ0 と指令電
圧Ｖset との偏差ΔＶo をＰ１コントローラ９に入力
し、その出力信号Ｓ1 と被変調三角波Ｓ4 とをコンパレ
ータ１１で比較し、この結果得られるＰＷＭ信号Ｓ5 で
半導体スイッチ３のＯＮ、ＯＦＦを制御する。すなわ
ち、当該降圧チョッパ装置の入力側のリップルを含む電
圧で変調した被変調三角波Ｓ2 でＰＷＭ信号Ｓ5 を得て
いる。この結果、半導体スイッチ3 をＯＮ、ＯＦＦする
ＰＷＭ信号Ｓ5 のパルス幅は、上記リップルに応じて変
化する。In such a step-down chopper device, a deviation ΔV o between an output voltage V 0 , which is a voltage across the smoothing capacitor 6, and a command voltage V set is input to a P1 controller 9 and its output signal S 1 and a modulated triangular wave and S 4 compared with the comparator 11, and controls ON the semiconductor switch 3, the OFF by the PWM signal S 5 obtained result. In other words, to obtain a PWM signal S 5 a modulated triangular wave S 2 modulated by voltage including a ripple on the input side of the step-down chopper device. As a result, ON the semiconductor switch 3, the pulse width of the PWM signal S 5 to OFF will vary depending on the ripple.
【００１２】[0012]
【発明の効果】以上実施の形態とともに詳細に説明した
通り、本発明によれば、当該降圧チョッパ装置の入力側
のリップルを含む電圧で変調した被変調信号でスイッチ
手段の制御信号を得ているので、この制御信号は入力側
のリップルに応じてその幅が変化する。この結果、次の
効果を得る。 出力側のリプルが減少する。 より入力側の直流コンデンサはチョッパによる高
周波リプル成分を除去するだけの容量ですむ。 電解コンデンサを使用しなくても良いため、コンデ
ンサが長寿命となる。 より当該降圧チョッパ装置の小型化を実現するこ
とができる。As described in detail with the above embodiments, according to the present invention, the control signal of the switch means is obtained by the modulated signal modulated by the voltage including the ripple on the input side of the step-down chopper device. Therefore, the width of the control signal changes according to the ripple on the input side. As a result, the following effects are obtained. Output ripple is reduced. The DC capacitor on the input side only needs to have enough capacity to remove high-frequency ripple components due to the chopper. Since it is not necessary to use an electrolytic capacitor, the capacitor has a long life. Thus, downsizing of the step-down chopper device can be realized.
【００１３】図２は図１に示す降圧チョッパ装置の出力
波形を従来技術との比較において示す波形図である。同
図に示すように、シミュレーションによる検証の結果、
同図（ａ）に示す従来方式のリップル率が７．７［％］
であるのに対し、本願発明のそれは、１．６％［％］と
１／５程度に抑えることが出来ることが分かった。FIG. 2 is a waveform diagram showing an output waveform of the step-down chopper device shown in FIG. 1 in comparison with the prior art. As shown in FIG.
The ripple rate of the conventional method shown in FIG.
On the other hand, it was found that that of the present invention can be suppressed to 1.6% [%], which is about 1/5.
【図１】本発明の実施の形態に係る降圧チョッパ装置を
示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a step-down chopper device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す降圧チョッパ装置の出力波形を従来
技術との比較において示す波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing an output waveform of the step-down chopper device shown in FIG. 1 in comparison with a conventional technology.
【図３】従来技術に係る降圧チョッパ装置を示す回路図
である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a step-down chopper device according to the related art.
１ 三相全波整流回路 ２ 直流コンデンサ ３ 半導体スイッチ ８ 負荷 １０ 三角波発生回路 １１ コンパレータ １２ 掛算器 Ｖi 直流電圧 Ｖ0 出力電圧 Ｖset 指令電圧 ΔＶo 偏差 Ｓ4 被変調三角波 Ｓ5 ＰＷＭ信号1 three-phase full-wave rectifier circuit 2 dc capacitor 3 semiconductor switch 8 load 10 triangular wave generating circuit 11 a comparator 12 multiplier V i DC voltage V 0 the output voltage V set command voltage [Delta] V o deviation S 4 modulated triangular wave S 5 PWM signal
Claims (1)
ッチ手段でＯＮ、ＯＦＦするとともに、このＯＮ、ＯＦ
Ｆの時間的な比率を制御することにより所定値の直流電
圧を得るチョッパ装置において、 出力電圧と指令電圧との偏差に基づく信号とキャリア信
号とを比較して得る制御信号により上記スイッチ手段の
ＯＮ、ＯＦＦを制御する際、整流回路の出力電圧に基づ
く当該チョッパ装置の入力側電圧で上記キャリア信号を
変調し、このようにして得る被変調信号と上記偏差に基
づく信号とを比較するようにしたことを特徴とするチョ
ッパ装置。A DC voltage obtained by rectification by a rectifier circuit is turned on and off by a switch means.
In a chopper device that obtains a DC voltage of a predetermined value by controlling a temporal ratio of F, the switch signal is turned on by a control signal obtained by comparing a signal based on a deviation between an output voltage and a command voltage with a carrier signal. , When controlling the OFF, the carrier signal is modulated by the input side voltage of the chopper device based on the output voltage of the rectifier circuit, and the modulated signal thus obtained and the signal based on the deviation are compared. A chopper device characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11116259A JP2000312478A (en) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | Chopper |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP11116259A JP2000312478A (en) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | Chopper |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000312478A true JP2000312478A (en) | 2000-11-07 |
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ID=14682682
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11116259A Pending JP2000312478A (en) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | Chopper |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004222337A (en) * | 2003-01-09 | 2004-08-05 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Ac-ac power converter |
| JP2013093990A (en) * | 2011-10-26 | 2013-05-16 | Nichicon Corp | Charger |
| JP2013158179A (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Nichicon Corp | Charger |
-
1999
- 1999-04-23 JP JP11116259A patent/JP2000312478A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004222337A (en) * | 2003-01-09 | 2004-08-05 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Ac-ac power converter |
| JP2013093990A (en) * | 2011-10-26 | 2013-05-16 | Nichicon Corp | Charger |
| JP2013158179A (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Nichicon Corp | Charger |
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