JP2005160265A - 電力変換装置及びこれを用いる回転電機装置 - Google Patents
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Abstract
デッドタイム期間を確実に確保し、正確なデッドタイムを生成できる電力変換装置を提供することにある。
【解決手段】
3相ドライバ1000は、上アーム及び下アームのそれぞれに設けられたスイッチング素子3001,3002を駆動する駆動信号にデッドタイムを生成する。3相ドライバ1000は、アナログ方式でデッドタイムを生成するアナログCR時定数回路1160と、デジタル方式でデッドタイムを生成するデジタルカウンタ回路1150を有する。選択回路1170は、アナログCR時定数回路1160が生成するデッドタイムと、デジタルカウンタ回路1150が生成するデッドタイムの内、期間が長い方のデッドタイムを選択し、AND回路1180,1190において、PWM入力パルスにデッドタイムを付加する。
【選択図】図1
Description
それに対して、実開平6−74093号公報に記載のようなデジタル回路でデッドタイム期間を生成する方式では、正確なデッドタイムを生成することができるが、次のような問題があることが判明した。機電一体型の回転電機の場合、インバータ回路と、このインバータ回路を制御する制御回路の中に用いられ、デッドタイムを生成するためのカウンタ回路とが混在して設置されこととなり、インバータ回路に用いられるIGBTなどのスイッチング素子のスイッチング時のノイズによりカウンタ回路が誤動作し、デッドタイムを挿入できない場合が発生するという問題があることが判明した。
かかる構成により、デッドタイム期間を確実に確保し、正確なデッドタイムを生成し得るものとなる。
かかる構成により、デッドタイム期間を確実に確保し、正確なデッドタイムを生成し得るものとなる。
最初に、図1を用いて、本実施形態による電力変換装置を用いた3相モータ駆動システムの構成について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による電力変換装置を用いた3相モータ駆動システムの構成を示すシステム構成図である。
図2は、本発明の第1の実施形態による電力変換装置に用いるデッドタイム付加機能付きPWMパルス制御回路の構成を示すブロック図である。図3は、本発明の第1の実施形態による電力変換装置に用いるデッドタイム付加機能付きPWMパルス制御回路の動作を示すタイミングチャートである。
図4は、本発明の第1の実施形態による電力変換装置に用いるデジタルカウンタの構成を示すブロック図である。図5は、本発明の第1の実施形態による電力変換装置に用いるデジタルカウンタ回路の動作を示すタイミングチャートである。
図6は、本発明の第1の実施形態による電力変換装置を用いた3相モータの構成を示す断面図である。
図7は、本発明の第2の実施形態による電力変換装置に用いるデッドタイム付加機能付きPWMパルス制御回路の構成を示すブロック図である。図8は、本発明の第2の実施形態による電力変換装置に用いるデッドタイム付加機能付きPWMパルス制御回路の動作を示すタイミングチャートである。なお、図2および図3と同一符号は、同一部分を示している。
図9は、本発明の第3の実施形態による電力変換装置に用いるデッドタイム付加機能付きPWMパルス制御回路の構成を示すブロック図である。図10は、本発明の第3の実施形態による電力変換装置に用いるデッドタイム付加機能付きPWMパルス制御回路の動作を示すタイミングチャートである。なお、図2および図3と同一符号は、同一部分を示している。
1100…デッドタイム付加機能付きPWMパルス制御回路
1110,1171…インバータ素子
1120,1121…下アーム用ワンショットパルス発生器
1130,1131…上アーム用ワンショットパルス発生器
1140…OR回路
1150…デジタルカウンタ回路
1160…アナログCR時定数回路
1170…選択回路
1180,1190…AND回路
1151…加算器
1152…セレクタ回路
1153…フリップフロップ
1154…比較器
1200…レベルシフト回路
1300…下アーム駆動回路
1400…上アーム駆動回路
2000…マイクロプロセッサ
3000…3相インバータ
3001…U相上アームスイッチング素子
3002…U相下アームスイッチング素子
3003…V相上アームスイッチング素子
3004…V相下アームスイッチング素子
3005…W相上アームスイッチング素子
3006…W相下アームスイッチング素子
4000…3相モータ
5000…主電源
Claims (8)
- 上アーム及び下アームのそれぞれに設けられたスイッチング素子と、これらのスイッチング素子を駆動する駆動信号にデッドタイムを生成するデッドタイム生成手段とを有する電力変換装置において、
前記デッドタイム生成手段は、
アナログ方式でデッドタイムを生成するアナログデッドタイム生成手段と、
デジタル方式でデッドタイムを生成するデジタルデッドタイム生成手段及び前記上アーム及び下アームのそれぞれスイッチング素子を個別に駆動する駆動信号を生成するとともに、それぞれの駆動信号にデッドタイムを付与した上で出力するマイクロプロセッサの内少なくとも一方とから構成されることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1記載の電力変換装置において、
前記アナログデッドタイム生成手段が生成するデッドタイムの期間を、他のデッドタイム生成手段が生成するデッドタイムの期間よりも短くしたことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項2記載の電力変換装置において、
前記デッドタイム生成手段は、
前記アナログデッドタイム生成手段と、前記デジタルデッドタイム生成手段と、
前記アナログデッドタイム生成手段が生成するデッドタイムと、前記デジタルデッドタイム生成手段が生成するデッドタイムの内、長い方のデッドタイムを選択する選択手段とから構成されることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項3記載の電力変換装置において、
前記デジタルデッドタイム生成手段が生成するデッドタイムの期間は、前記アナログデッドタイム生成手段が生成するデッドタイムの期間に比べて長くなるように設定されていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項2記載の電力変換装置において、
前記デッドタイム生成手段は、
前記アナログデッドタイム生成手段と、前記デジタルデッドタイム生成手段と、前記デッドタイムを付与した駆動信号を出力するマイクロプロセッサとか構成され、
前記マイクロプロセッサが生成するデッドタイムの期間は、前記デジタルデッドタイム生成手段が生成するデッドタイムの期間よりも長く、また、前記デジタルデッドタイム生成手段が生成するデッドタイムの期間は、前記アナログデッドタイム生成手段が生成するデッドタイムの期間に比べて長くなるように設定されていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項2記載の電力変換装置において、
前記デッドタイム生成手段は、
前記アナログデッドタイム生成手段と、前記デッドタイムを付与した駆動信号を出力するマイクロプロセッサとか構成され、
前記マイクロプロセッサが生成するデッドタイムの期間は、前記アナログデッドタイム生成手段が生成するデッドタイムの期間に比べて長くなるように設定されていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1記載の電力変換装置において、
前記デッドタイム生成手段は、前記スイッチング素子の近傍に配置されていることを特徴とする電力変換装置。 - 上アーム及び下アームのそれぞれに設けられたスイッチング素子と、これらのスイッチング素子を駆動する駆動信号にデッドタイムを生成するデッドタイム生成手段とを有する電力変換装置と、この電力変換装置によって変換された電力により駆動される回転電機とからなる回転電機装置において、
前記デッドタイム生成手段は、
アナログ方式でデッドタイムを生成するアナログデッドタイム生成手段と、
デジタル方式でデッドタイムを生成するデジタルデッドタイム生成手段及び前記上アーム及び下アームのそれぞれスイッチング素子を個別に駆動する駆動信号を生成するとともに、それぞれの駆動信号にデッドタイムを付与した上で出力するマイクロプロセッサの内少なくとも一方とから構成されるとともに、
前記スイッチング素子及び前記デッドタイム生成手段からなる電力変換装置は、前記回転電機のブラケットに取り付けられたことを特徴とする回転電機装置。
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JP2006320177A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Hitachi Ltd | 回転電機制御装置 |
JP2013153620A (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-08 | Fuji Electric Co Ltd | スイッチング電源装置 |
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