JP2001037252A - 力率補正制御のための正弦波発生方法 - Google Patents
力率補正制御のための正弦波発生方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電源周波数及び負荷の変動時にも、最適の力
率補正用正弦波形を発生し得るようにした力率補正制御
のための正弦波発生方法を提供する。 【解決手段】 AC電圧の周波数を判別して、正弦波テー
ブルの大きさ及び正弦値を設定する初期化過程と、イン
バータ回路の負荷の変動を感知して、補助メモリに予め
格納された正弦波テーブルの大きさ及び正弦値を再設定
する主過程、とを順次行う。
率補正用正弦波形を発生し得るようにした力率補正制御
のための正弦波発生方法を提供する。 【解決手段】 AC電圧の周波数を判別して、正弦波テー
ブルの大きさ及び正弦値を設定する初期化過程と、イン
バータ回路の負荷の変動を感知して、補助メモリに予め
格納された正弦波テーブルの大きさ及び正弦値を再設定
する主過程、とを順次行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力システムの力
率補正（Power Factor Correction；以下、PFCと称
す）制御に係るもので、詳しくは、PFC 制御のための正
弦波発生方法に関するものである。
率補正（Power Factor Correction；以下、PFCと称
す）制御に係るもので、詳しくは、PFC 制御のための正
弦波発生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電力システムの力率（power fa
ctor）は、皮相電力（apparent power ）に対する有効
電力（actual power ）として定義される。即ち、AC入
力電圧（Ｖ）とAC入力電流（Ｉ）との間に位相角差
（α）が存在する場合、皮相電力はVIで、有効電力はVI
cos αになる。その結果、力率（VIcos α/VI ）は、co
s αになるため、AC入力電流とAC入力電圧とが相互に同
様な位相及び波形を維持するとき、システムの力率は、
“１”（unity power factor）になる。
ctor）は、皮相電力（apparent power ）に対する有効
電力（actual power ）として定義される。即ち、AC入
力電圧（Ｖ）とAC入力電流（Ｉ）との間に位相角差
（α）が存在する場合、皮相電力はVIで、有効電力はVI
cos αになる。その結果、力率（VIcos α/VI ）は、co
s αになるため、AC入力電流とAC入力電圧とが相互に同
様な位相及び波形を維持するとき、システムの力率は、
“１”（unity power factor）になる。
【０００３】従って、力率を可能な限り１に近づける
と、電力システムは、最適の性能を発揮することができ
る。一方、電力システム、即ち、コンバータ（converte
r ）又はインバータ（inverter）を使用するモータ制御
回路においては、力率は、単一の力率（unity power fa
ctor）（力率“１”）から変動するため、一般に、電力
システムには、力率補正回路が使用されている。
と、電力システムは、最適の性能を発揮することができ
る。一方、電力システム、即ち、コンバータ（converte
r ）又はインバータ（inverter）を使用するモータ制御
回路においては、力率は、単一の力率（unity power fa
ctor）（力率“１”）から変動するため、一般に、電力
システムには、力率補正回路が使用されている。
【０００４】従来のインバータ回路のPFC 回路において
は、図３に示したように、正のDCリンクと負のDCリンク
間に接続されたパワースイッチ20と、抵抗R1、R2からな
りコンデンサC1の両端の電圧を分配する電圧分配器22
と、ROM （図示せず）に予め格納された正弦値と前記電
圧分配器22の分配電圧に従う係数値とを乗じて前記パワ
ースイッチ20を制御するための制御信号を出力する力率
補正IC24、とを備えて構成されている。
は、図３に示したように、正のDCリンクと負のDCリンク
間に接続されたパワースイッチ20と、抵抗R1、R2からな
りコンデンサC1の両端の電圧を分配する電圧分配器22
と、ROM （図示せず）に予め格納された正弦値と前記電
圧分配器22の分配電圧に従う係数値とを乗じて前記パワ
ースイッチ20を制御するための制御信号を出力する力率
補正IC24、とを備えて構成されている。
【０００５】このとき、前記パワースイッチ20は、DCリ
ンクの正のレール（rail）と負のレール間に接続され、
パワーMOSFET又はIGBTのようなスイッチング素子を使用
して構成される。更に、AC電源ソース10、整流器12、イ
ンダクターL1、逆電流防止ダイオードD1、キャパシタC
1、インバータ14及びモータ16により一般のインバータ
回路を形成する。
ンクの正のレール（rail）と負のレール間に接続され、
パワーMOSFET又はIGBTのようなスイッチング素子を使用
して構成される。更に、AC電源ソース10、整流器12、イ
ンダクターL1、逆電流防止ダイオードD1、キャパシタC
1、インバータ14及びモータ16により一般のインバータ
回路を形成する。
【０００６】又、前記力率補正IC24は、マイクロコンピ
ュータ、ROM 及び力率補正制御部を包含する。更に、前
記マイクロコンピュータは、ルックアップテーブル方式
を利用して正弦波形を発生するが、プログラムに従い、
正弦波のポーション（portion ）に該当する一連のポイ
ント値を格納するための、ルックアップテーブルをROM
にセッティングする。
ュータ、ROM 及び力率補正制御部を包含する。更に、前
記マイクロコンピュータは、ルックアップテーブル方式
を利用して正弦波形を発生するが、プログラムに従い、
正弦波のポーション（portion ）に該当する一連のポイ
ント値を格納するための、ルックアップテーブルをROM
にセッティングする。
【０００７】このとき、ROM に格納された正弦値によ
り、特定電源周波数（例えば、50Hz又は60Hz）及び特定
負荷（full load ）を制御する。従って、力率補正時
に、力率補正制御部は、マイクロコンピュータを通して
ROM から供給された正弦値と、電圧分配器22の分配電圧
Vdivに従う係数値を乗じて、パワースイッチ20を駆動さ
せるための制御信号CSを出力する。
り、特定電源周波数（例えば、50Hz又は60Hz）及び特定
負荷（full load ）を制御する。従って、力率補正時
に、力率補正制御部は、マイクロコンピュータを通して
ROM から供給された正弦値と、電圧分配器22の分配電圧
Vdivに従う係数値を乗じて、パワースイッチ20を駆動さ
せるための制御信号CSを出力する。
【０００８】以下、このように構成された従来のPFC 回
路の動作を、従来のインバータ回路に関連して説明す
る。先ず、AC電源ソース10からAC電圧が印加されると、
整流器12は、該印加されたAC電圧を整流して出力し、該
整流された電圧は、インダクターL1、逆電流防止ダイオ
ードD1及びキャパシタC1にそれぞれ伝達される。
路の動作を、従来のインバータ回路に関連して説明す
る。先ず、AC電源ソース10からAC電圧が印加されると、
整流器12は、該印加されたAC電圧を整流して出力し、該
整流された電圧は、インダクターL1、逆電流防止ダイオ
ードD1及びキャパシタC1にそれぞれ伝達される。
【０００９】即ち、パワースイッチ20がターンオンされ
ると、磁気エネルギーがインダクターL1に格納され、パ
ワースイッチ20がターンオフされると、前記インダクタ
ーL1に格納された磁気エネルギーが逆電流防止ダイオー
ドD1を経てキャパシタC1に充/ 放電されて、整流器12で
整流された電圧がインバータ14に供給される。よって、
前記インバータ14は、DCリンク上の電圧を３相交流電源
に変換して、モータ16を駆動させるが、このとき、電圧
分配器22は、DCリンクの正のレールと負のレール間の電
圧、即ち、キャパシタC1の両端の電圧を分配し、力率補
正IC24は、入力された分配電圧Vdivを基準電圧（図示せ
ず）と比較して、所定の係数値を設定した後、その係数
値とROM に格納された正弦値とを乗じて、パワースイッ
チ20のオン/ オフを制御する。
ると、磁気エネルギーがインダクターL1に格納され、パ
ワースイッチ20がターンオフされると、前記インダクタ
ーL1に格納された磁気エネルギーが逆電流防止ダイオー
ドD1を経てキャパシタC1に充/ 放電されて、整流器12で
整流された電圧がインバータ14に供給される。よって、
前記インバータ14は、DCリンク上の電圧を３相交流電源
に変換して、モータ16を駆動させるが、このとき、電圧
分配器22は、DCリンクの正のレールと負のレール間の電
圧、即ち、キャパシタC1の両端の電圧を分配し、力率補
正IC24は、入力された分配電圧Vdivを基準電圧（図示せ
ず）と比較して、所定の係数値を設定した後、その係数
値とROM に格納された正弦値とを乗じて、パワースイッ
チ20のオン/ オフを制御する。
【００１０】従って、前記パワースイッチ20のオン/ オ
フによりデューティが調節されて、AC入力電流と、AC入
力電圧とは、互に同様な位相及び波形を維持する。
フによりデューティが調節されて、AC入力電流と、AC入
力電圧とは、互に同様な位相及び波形を維持する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来のPFC 回路においては、力率補正IC24のROM に格納さ
れる正弦波形は、特定電源周波数（例えば、50Hz又は60
Hz）及び特定負荷（特定器機又は全負荷）を制御対象と
するため、電源周波数（50Hz及び60Hz）及び負荷変動時
に柔軟に対処することができないという不都合な点があ
った。
来のPFC 回路においては、力率補正IC24のROM に格納さ
れる正弦波形は、特定電源周波数（例えば、50Hz又は60
Hz）及び特定負荷（特定器機又は全負荷）を制御対象と
するため、電源周波数（50Hz及び60Hz）及び負荷変動時
に柔軟に対処することができないという不都合な点があ
った。
【００１２】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたもので、電源周波数及び負荷の変動時にも、最
適の力率補正用正弦波形を発生し得るようにした力率補
正制御のための正弦波発生方法を提供することをその目
的とする。
なされたもので、電源周波数及び負荷の変動時にも、最
適の力率補正用正弦波形を発生し得るようにした力率補
正制御のための正弦波発生方法を提供することをその目
的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係る力率補正制御のための正弦波発生
方法においては、補助メモリから順次読み出された正弦
値とインバータ回路の出力電圧に従う係数値とを乗じて
インバータ回路のパワースイッチを制御する力率補正回
路において、AC電圧の周波数を判別して、正弦波テーブ
ルの大きさ及び正弦値を設定する初期化過程と、前記イ
ンバータ回路の負荷の変動を感知して、前記補助メモリ
に予め格納された正弦波テーブルの大きさ及び正弦値を
再設定する主過程、とを順次行うようにしている。
るため、本発明に係る力率補正制御のための正弦波発生
方法においては、補助メモリから順次読み出された正弦
値とインバータ回路の出力電圧に従う係数値とを乗じて
インバータ回路のパワースイッチを制御する力率補正回
路において、AC電圧の周波数を判別して、正弦波テーブ
ルの大きさ及び正弦値を設定する初期化過程と、前記イ
ンバータ回路の負荷の変動を感知して、前記補助メモリ
に予め格納された正弦波テーブルの大きさ及び正弦値を
再設定する主過程、とを順次行うようにしている。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。先ず、本発明に係る力率補正
制御のための正弦波形発生回路200 は、図１に示すよう
に、図３に示した力率補正IC24の構成に、零電圧検出部
61、負荷変動感知部62及び補助メモリ64を備えて構成さ
れている。
て図面を用いて説明する。先ず、本発明に係る力率補正
制御のための正弦波形発生回路200 は、図１に示すよう
に、図３に示した力率補正IC24の構成に、零電圧検出部
61、負荷変動感知部62及び補助メモリ64を備えて構成さ
れている。
【００１５】そして、前記負荷変動感知部62は、オプシ
ョン抵抗から構成され、前記補助メモリ64は、フラッシ
ュメモリ又はRAM から構成される。更に、前記零電圧検
出部61は、AC電圧の零電圧を検出して、マイクロコンピ
ュータ63のインタラプト端子INT に供給し、前記負荷変
動感知部62は、インバータ回路の出力端子（DCリンク正
のレール（rail）と負のレール間）の負荷を検出する。
ョン抵抗から構成され、前記補助メモリ64は、フラッシ
ュメモリ又はRAM から構成される。更に、前記零電圧検
出部61は、AC電圧の零電圧を検出して、マイクロコンピ
ュータ63のインタラプト端子INT に供給し、前記負荷変
動感知部62は、インバータ回路の出力端子（DCリンク正
のレール（rail）と負のレール間）の負荷を検出する。
【００１６】即ち、モータ16により駆動される器機が、
例えば、ドリル（drill ）又はコンプレッサである場
合、DCリンクの正のレール（rail）及び負のレールに流
れる電流波形が変更されるため、オプション抵抗を利用
してこのような負荷の変動を検出する。従って、初期化
動作時に、前記マイクロコンピュータ63は、零電圧検出
部61から出力された零電圧信号に基づいて、正弦波テー
ブルの大きさ及び正弦波形を設定し、力率補正の行われ
る主動作中には、負荷変動感知部62により感知された負
荷変動値に従い、正弦波テーブルの大きさ及び正弦波形
を再設定して力率補正制御部65に供給する。
例えば、ドリル（drill ）又はコンプレッサである場
合、DCリンクの正のレール（rail）及び負のレールに流
れる電流波形が変更されるため、オプション抵抗を利用
してこのような負荷の変動を検出する。従って、初期化
動作時に、前記マイクロコンピュータ63は、零電圧検出
部61から出力された零電圧信号に基づいて、正弦波テー
ブルの大きさ及び正弦波形を設定し、力率補正の行われ
る主動作中には、負荷変動感知部62により感知された負
荷変動値に従い、正弦波テーブルの大きさ及び正弦波形
を再設定して力率補正制御部65に供給する。
【００１７】以下、このように構成された本発明に係る
力率補正制御のための正弦波形発生回路の動作を説明す
る。先ず、AC電源ソース10からAC電源が印加される初期
化動作中に、零電圧検出部61は、AC電圧の零電圧点（ze
ro crossing point ）を検出して、マイクロコンピュ
ータ63のインタラプト端子INT に供給し（S10 ）、該マ
イクロコンピュータ63は、入力される零電圧点検出信号
の間隔を検出して、AC電圧の周波数が50Hz又は60Hzであ
るかを判断する（S12 ）。
力率補正制御のための正弦波形発生回路の動作を説明す
る。先ず、AC電源ソース10からAC電源が印加される初期
化動作中に、零電圧検出部61は、AC電圧の零電圧点（ze
ro crossing point ）を検出して、マイクロコンピュ
ータ63のインタラプト端子INT に供給し（S10 ）、該マ
イクロコンピュータ63は、入力される零電圧点検出信号
の間隔を検出して、AC電圧の周波数が50Hz又は60Hzであ
るかを判断する（S12 ）。
【００１８】一旦、AC電圧周波数が判断されると、前記
マイクロコンピュータ63は、公知の技術を利用して判断
された周波数（50Hz又は60Hz）に適宜な正弦波テーブル
の大きさを設定した後、該正弦波テーブルに該当正弦波
形のポイント値を格納する（S14 ）。その後、前記マイ
クロコンピュータ63は、正弦値の格納された正弦波テー
ブルを補助メモリ64に格納する（S16 ）。
マイクロコンピュータ63は、公知の技術を利用して判断
された周波数（50Hz又は60Hz）に適宜な正弦波テーブル
の大きさを設定した後、該正弦波テーブルに該当正弦波
形のポイント値を格納する（S14 ）。その後、前記マイ
クロコンピュータ63は、正弦値の格納された正弦波テー
ブルを補助メモリ64に格納する（S16 ）。
【００１９】従って、前記マイクロコンピュータ63は、
補助メモリ64に格納された正弦値を力率補正制御部65に
供給し、前記力率補正制御部65では、電圧分配器の分配
電圧Vdivに従う係数値と、前記マイクロコンピュータ63
から供給された正弦値を乗じて、パワースイッチ20のオ
ン／オフを制御するための制御信号CSを出力する。そし
て、力率補正が行われる主動作の間には、前記マイクロ
コンピュータ63は、負荷変動感知部62のオプション抵抗
を通して負荷の変動を感知する（S20 ）が、このとき、
負荷の変動がないと、予め格納された正弦値を力率補正
制御部65にそのまま供給する。
補助メモリ64に格納された正弦値を力率補正制御部65に
供給し、前記力率補正制御部65では、電圧分配器の分配
電圧Vdivに従う係数値と、前記マイクロコンピュータ63
から供給された正弦値を乗じて、パワースイッチ20のオ
ン／オフを制御するための制御信号CSを出力する。そし
て、力率補正が行われる主動作の間には、前記マイクロ
コンピュータ63は、負荷変動感知部62のオプション抵抗
を通して負荷の変動を感知する（S20 ）が、このとき、
負荷の変動がないと、予め格納された正弦値を力率補正
制御部65にそのまま供給する。
【００２０】しかし、負荷が変動した場合は、前記マイ
クロコンピュータ63では、公知の技術を利用して、変動
された負荷値に従い、再び正弦波テーブルの大きさ及
び、該正弦波テーブルに格納される正弦値を再設定した
後、その正弦波テーブルを補助メモ64に格納する。従っ
て、力率補正制御部65は、再設定された正弦値を前記マ
イクロコンピュータ63から受けて、力率補正動作を行
う。
クロコンピュータ63では、公知の技術を利用して、変動
された負荷値に従い、再び正弦波テーブルの大きさ及
び、該正弦波テーブルに格納される正弦値を再設定した
後、その正弦波テーブルを補助メモ64に格納する。従っ
て、力率補正制御部65は、再設定された正弦値を前記マ
イクロコンピュータ63から受けて、力率補正動作を行
う。
【００２１】更に、本発明は、このような実施の形態に
限定されるものでなく、特許請求範囲内である限り多様
な形態に変更して使用することができる。
限定されるものでなく、特許請求範囲内である限り多様
な形態に変更して使用することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る力率
補正制御のための正弦波形発生方法においては、電源周
波数及び負荷の変動に従い、正弦波テーブルの大きさ及
び正弦値を可変して、力率補正に必要な最適の正弦波形
を発生することが出来ると言う効果がある。
補正制御のための正弦波形発生方法においては、電源周
波数及び負荷の変動に従い、正弦波テーブルの大きさ及
び正弦値を可変して、力率補正に必要な最適の正弦波形
を発生することが出来ると言う効果がある。
【図１】本発明に係る力率補正制御のための正弦波形発
生回路を示したブロック図である。
生回路を示したブロック図である。
【図２】図１を利用して最適の正弦波形を発生するため
の動作フローチャートである。
の動作フローチャートである。
【図３】従来のインバータ回路の力率補正回路を示した
ブロック図である。
ブロック図である。
【符号の説明】 ６１…零電圧検出部 ６２…負荷変動感知部 ６３…マイクロコンピュータ ６４…補助メモリ ６５…力率補正制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キム ジョン−ホ 大韓民国，キュンキ−ド，コヤン，イイサ ン−ク，イイサン２−ドン，1555，ドーサ ン アパートメント 109−702 (72)発明者 シム ケオン 大韓民国，ソウル，ドンデムン−ク，ダプ シムリ ５−ドン，482−３ (72)発明者 リー ヒュン−サン 大韓民国，キュンキ−ド，スンナム，ブー ンダン−ク，ジェオンジャ−ドン，321, ハンソル ジューコン アパートメント 414−2102 (72)発明者 リー ドン−ヒュク 大韓民国，インチョン，ゲヤン−ク，ジャ ケオン−ドン，580，ヒュンダイ アパー トメント 202−1011 Ｆターム(参考） 5H007 AA02 AA07 CA02 CC12 DB01 DB12 DC05
Claims (3)
- 【請求項１】 補助メモリから順次読み出された正弦値
と、インバータ回路の出力電圧に従う係数値とを乗じ
て、インバータ回路のパワースイッチを制御する力率補
正回路において、 AC電圧の周波数を判別して、正弦波テーブルの大きさ及
び正弦値を設定する初期化過程と、 前記インバータ回路の負荷の変動を感知して、前記補助
メモリに予め格納された正弦波テーブルの大きさ及び正
弦値を再設定する主過程、を順次行うことを特徴とする
力率補正制御のための正弦波発生方法。 - 【請求項２】 前記初期化過程は、 AC電圧の零電圧点間隔をチェックして周波数を判別する
過程と、 該判別された周波数に従い、正弦波テーブルの大きさ
と、該正弦波テーブルに格納される正弦値とを設定して
補助メモリに格納する過程、を含み、 前記主過程は、 インバータ回路の出力端子の負荷変動を感知する過程
と、 該感知された負荷変動値に従い、正弦波テーブルの大き
さと、該正弦波テーブルに格納される正弦値とを再設定
して補助メモリに格納する過程と、 前記補助メモリに格納された正弦値を順次出力して、力
率補正動作を行う過程、を含むことを特徴とする請求項
１記載の力率補正制御のための正弦波発生方法。 - 【請求項３】 前記補助メモリは、フラッシュメモリで
あることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の力率
補正制御のための正弦波発生方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR29288/1999 | 1999-07-20 | ||
| KR1019990029288A KR100595537B1 (ko) | 1999-07-20 | 1999-07-20 | 역률제어 장치 및 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001037252A true JP2001037252A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=19602933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11263756A Pending JP2001037252A (ja) | 1999-07-20 | 1999-09-17 | 力率補正制御のための正弦波発生方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001037252A (ja) |
| KR (1) | KR100595537B1 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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