JP2760582B2 - 定電圧定周波数電源装置 - Google Patents
定電圧定周波数電源装置Info
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- JP2760582B2 JP2760582B2 JP1182635A JP18263589A JP2760582B2 JP 2760582 B2 JP2760582 B2 JP 2760582B2 JP 1182635 A JP1182635 A JP 1182635A JP 18263589 A JP18263589 A JP 18263589A JP 2760582 B2 JP2760582 B2 JP 2760582B2
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- power supply
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、直流部に直列に接続された正負用の２つの
コンデンサを有するAC/AC変換装置を用いた単相の定電
圧定周波数電源装置に係り、特に正負２つのコンデンサ
の電圧バランスに関するものである。
コンデンサを有するAC/AC変換装置を用いた単相の定電
圧定周波数電源装置に係り、特に正負２つのコンデンサ
の電圧バランスに関するものである。
（従来の技術） 従来の定電圧定周波数電源装置の一例を第５図に示
す。
す。
第５図において、単相交流電源１は入力リアクトルLi
nと直列に接続され、その直列回路の一端は直流部に直
列に接続された２つのコンデンサの接続部、すなわち正
側コンデンサC1の（−）側および負側コンデンサC2の
（＋）側に接続され、また他端はそれぞれダイオードD
1,D・２を逆並列接続したスイッチ素子S1,S2を介してコ
ンデンサC1の（＋）側およびC2の（−）側と接続され、
負荷側も同様に（−）端がC1の（−）側とC2の（＋）側
に、他端がそれぞれスイッチ素子S3,S4を介してC1の
（＋）側およびC2の（−）側に接続されている。
nと直列に接続され、その直列回路の一端は直流部に直
列に接続された２つのコンデンサの接続部、すなわち正
側コンデンサC1の（−）側および負側コンデンサC2の
（＋）側に接続され、また他端はそれぞれダイオードD
1,D・２を逆並列接続したスイッチ素子S1,S2を介してコ
ンデンサC1の（＋）側およびC2の（−）側と接続され、
負荷側も同様に（−）端がC1の（−）側とC2の（＋）側
に、他端がそれぞれスイッチ素子S3,S4を介してC1の
（＋）側およびC2の（−）側に接続されている。
上記第５図の回路において、負荷へはスイッチ素子S
3,S4の開閉によってC1,C2の電圧がそれぞれ正電圧，負
電圧として加えられる。また出力電圧を正弦波にするた
めにそれぞれ逆並列ダイオードD3,D4を有するスイッチ
素子S3,S4によってパルス幅制御が行われるが、コンデ
ンサ電圧が不安定であると出力電圧も不安定になるの
で、PN間の電圧が一定となるように電圧制御が行われて
いる。
3,S4の開閉によってC1,C2の電圧がそれぞれ正電圧，負
電圧として加えられる。また出力電圧を正弦波にするた
めにそれぞれ逆並列ダイオードD3,D4を有するスイッチ
素子S3,S4によってパルス幅制御が行われるが、コンデ
ンサ電圧が不安定であると出力電圧も不安定になるの
で、PN間の電圧が一定となるように電圧制御が行われて
いる。
この場合、コンデンサの充電電流は電源からの電流と
負荷への電流の差となるので、実際には入力電流指令に
応じてPN間電圧が制御される。また入力電流は力率１の
正弦波となるよう制御される必要があり、このため直流
電圧の指令値▲Ｖ＊ PN▼とPN間電圧検出回路３で検出し
た検出値VPNとの偏差からPI演算によって求めた入力電
流の振幅指令値を、電源電圧と同期した基準正弦波sin
に掛け合わせることによって入力電流指令を作ってい
る。
負荷への電流の差となるので、実際には入力電流指令に
応じてPN間電圧が制御される。また入力電流は力率１の
正弦波となるよう制御される必要があり、このため直流
電圧の指令値▲Ｖ＊ PN▼とPN間電圧検出回路３で検出し
た検出値VPNとの偏差からPI演算によって求めた入力電
流の振幅指令値を、電源電圧と同期した基準正弦波sin
に掛け合わせることによって入力電流指令を作ってい
る。
入力電流指令演算回路４で得られた上記入力電流指令
は実際の検出電流と比較され、PWM演算部５およびドラ
イブ回路６を介して入力電流を制御する。
は実際の検出電流と比較され、PWM演算部５およびドラ
イブ回路６を介して入力電流を制御する。
すなわち入力電流はリアクトルLinとダイオードD1あ
るいはD2を通ってコンデンサC1,C2を充電し、この入力
電流値はそれぞれスイッチ素子S1,S2の開閉時間によっ
て制御される。
るいはD2を通ってコンデンサC1,C2を充電し、この入力
電流値はそれぞれスイッチ素子S1,S2の開閉時間によっ
て制御される。
例えば入力力率が１の場合、電源の正の半周期にはS2
をオンするとリアクトルLinを流れる電流Iinが増加し、
次にS2をオフするとIinはD1に移ってC1を充電する。従
って入力電流指令値と実際の入力電流のフィードバック
とを用いてスイッチS1,S2をパルス幅制御することによ
って所望の入力電流が得られる。
をオンするとリアクトルLinを流れる電流Iinが増加し、
次にS2をオフするとIinはD1に移ってC1を充電する。従
って入力電流指令値と実際の入力電流のフィードバック
とを用いてスイッチS1,S2をパルス幅制御することによ
って所望の入力電流が得られる。
（発明が解決しようとする課題） 上記第５図に示す従来の定電圧定周波数電源装置は、
正側と負側とが対称であり、従って入出力の上下のスイ
ッチ素子を対称に制御する限り２つのコンデンサ間にア
ンバランスは生じない筈である。しかしながら実際には
制御誤差などによって２つのコンデンサの充放電に差が
生じ、コンデンサ電圧がアンバランスとなることが多
い。
正側と負側とが対称であり、従って入出力の上下のスイ
ッチ素子を対称に制御する限り２つのコンデンサ間にア
ンバランスは生じない筈である。しかしながら実際には
制御誤差などによって２つのコンデンサの充放電に差が
生じ、コンデンサ電圧がアンバランスとなることが多
い。
上下のコンデンサの電圧がアンバランスになると、出
力端に現れる電圧が極性によって異なってくるので、出
力電圧の歪率が増加したり、直流分が流出するなどの問
題を生ずる。
力端に現れる電圧が極性によって異なってくるので、出
力電圧の歪率が増加したり、直流分が流出するなどの問
題を生ずる。
本発明は上下のコンデンサの電圧の電圧アンバランス
を検出し、このアンバランスを抑制するような制御を加
えることによって、出力電圧の安定化と波形の改善をは
かった合理的な定電圧定周波数電源装置を提供すること
を目的としている。
を検出し、このアンバランスを抑制するような制御を加
えることによって、出力電圧の安定化と波形の改善をは
かった合理的な定電圧定周波数電源装置を提供すること
を目的としている。
（課題を解決するための手段と作用） 上記の目的を達成するために本発明は、上下のコンデ
ンサの電圧アンバランス信号、アンバランス時の電圧の
大きい方のコンデンサを示す信号、および電源電圧の極
性信号を検出し、電圧アンバランスを検出したときは電
圧の大きい方のコンデンサが充電される電源の半周期の
期間、入力電流指令と実際の電流フィードバックの誤差
の演算に対して、入力電流指令が小さくなるように補正
を加えるような制御を行う。
ンサの電圧アンバランス信号、アンバランス時の電圧の
大きい方のコンデンサを示す信号、および電源電圧の極
性信号を検出し、電圧アンバランスを検出したときは電
圧の大きい方のコンデンサが充電される電源の半周期の
期間、入力電流指令と実際の電流フィードバックの誤差
の演算に対して、入力電流指令が小さくなるように補正
を加えるような制御を行う。
コンデンサの充電電流は電源からの入力電流と負荷電
流の差となるので、入力電流を下げると充電電流が減少
し、従って上記の制御を行えば電圧の大きい方のコンデ
ンサへの充電電流が減少してそのコンデンサ電圧が低下
する。一方で入力電流は、PN間電圧が一定となるように
制御されるので、結果としてコンデンサ電圧の低い方の
コンデンサに対しては充電電流が増加し、そのコンデン
サ電圧は上昇する。
流の差となるので、入力電流を下げると充電電流が減少
し、従って上記の制御を行えば電圧の大きい方のコンデ
ンサへの充電電流が減少してそのコンデンサ電圧が低下
する。一方で入力電流は、PN間電圧が一定となるように
制御されるので、結果としてコンデンサ電圧の低い方の
コンデンサに対しては充電電流が増加し、そのコンデン
サ電圧は上昇する。
結局、コンデンサ電圧のアンバランス信号に応じて入
力電流指令値に補正を加えることによって、電圧の高い
側のコンデンサ電圧は低下し、逆に電圧の低い側のコン
デンサ電圧は上昇するので、これによって上下２つのコ
ンデンサ間の電圧バランスが保たれることになる。
力電流指令値に補正を加えることによって、電圧の高い
側のコンデンサ電圧は低下し、逆に電圧の低い側のコン
デンサ電圧は上昇するので、これによって上下２つのコ
ンデンサ間の電圧バランスが保たれることになる。
（実施例） 本発明の一実施例を第１図に示す。第１図は従来の第
５図に比べて電圧アンバランス検出回路７、XOR回路
８、およびAND回路９が追加されており、他は従来の第
５図と同じである。
５図に比べて電圧アンバランス検出回路７、XOR回路
８、およびAND回路９が追加されており、他は従来の第
５図と同じである。
第１図において、直流部の２つのコンデンサC1,C2の
検出電圧値VC1,VC2は電圧アンバランス検出回路７に入
力され、電圧差が設定値以上になると１となる電圧アン
バランス信号（VU）とVC1＞VC2で0,VC1＜VC2で１となる
信号（HC）が作成される。
検出電圧値VC1,VC2は電圧アンバランス検出回路７に入
力され、電圧差が設定値以上になると１となる電圧アン
バランス信号（VU）とVC1＞VC2で0,VC1＜VC2で１となる
信号（HC）が作成される。
さらに、電源電圧が正のとき１、負のとき０となる極
性信号（PS）とから、補正が必要な場合に１となる入力
電流指令の補正信号（CS）が作られ、この補正信号（C
S）が１になったとき電流指令値の絶対値を減少させる
方向に一定値の補正が行われる。
性信号（PS）とから、補正が必要な場合に１となる入力
電流指令の補正信号（CS）が作られ、この補正信号（C
S）が１になったとき電流指令値の絶対値を減少させる
方向に一定値の補正が行われる。
このようにして得られた入力電流指令値（ｄ）が電流
フィードバック値と比較され、その誤差から次のよう点
弧信号が演算される。
フィードバック値と比較され、その誤差から次のよう点
弧信号が演算される。
すなわちVC1＞VC2であれば第２図に示すように電源電
圧の正の半周期において電流指令値から一定の補正量を
減算し、実際の入力電流を減少させるように制御を行
い、逆にVC1＜VC2の場合には、電源電圧の負の半周期に
同様の補正を行う。
圧の正の半周期において電流指令値から一定の補正量を
減算し、実際の入力電流を減少させるように制御を行
い、逆にVC1＜VC2の場合には、電源電圧の負の半周期に
同様の補正を行う。
第２図はこのときの各部信号波形を示しており、
（ａ）は電源に同期したsin信号、（ｂ）は補正信号、
（ｃ）は一定の補正量信号、（ｄ）は補正した後の入力
電流指令値である。
（ａ）は電源に同期したsin信号、（ｂ）は補正信号、
（ｃ）は一定の補正量信号、（ｄ）は補正した後の入力
電流指令値である。
本発明の他の実施例を第３図に示す。
第３図は電流指令値を一定の位相角の間だけゼロとし
て入力電流の実効値を下げるタイマ10を用いており、第
１図の場合と同じ補正信号を用いて一定期間入力電流指
令値を出力しないようにしている。この場合の各部信号
波形は第４図に示す通りとなる。
て入力電流の実効値を下げるタイマ10を用いており、第
１図の場合と同じ補正信号を用いて一定期間入力電流指
令値を出力しないようにしている。この場合の各部信号
波形は第４図に示す通りとなる。
以上説明したように本発明によれば、上下２つのコン
デンサの電圧がアンバランスしたとき、このアンバラン
ス信号に応じて各コンデンサの充電電流を規定する入力
電流を制御しているので、上下のコンデンサ間電圧アン
バランスを無くすことができ、これによって電圧が安定
すると共に波形の改善された合理的な定電圧定周波数電
源装置が得られる。
デンサの電圧がアンバランスしたとき、このアンバラン
ス信号に応じて各コンデンサの充電電流を規定する入力
電流を制御しているので、上下のコンデンサ間電圧アン
バランスを無くすことができ、これによって電圧が安定
すると共に波形の改善された合理的な定電圧定周波数電
源装置が得られる。
第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２図は第１
図の動作を説明するための信号波形図、第３図は本発明
の他の実施例を示す系統図、第４図は第３図の動作を説
明するための信号波形図、第５図は従来の定電圧定周波
数電源装置の一例を示す系統図である。 １……単相交流電源、２……負荷 ３……PN間電圧検出回路 ４……入力電流指令演算回路 ５……PWM演算回路、６……ドライブ回路 ７……電圧アンバランス検出回路 ８……XOR回路、９……AND回路 10……タイマ、S1〜S4……スイッチ素子 D1〜D4……ダイオード C1……正側コンデンサ C2……負側コンデンサ
図の動作を説明するための信号波形図、第３図は本発明
の他の実施例を示す系統図、第４図は第３図の動作を説
明するための信号波形図、第５図は従来の定電圧定周波
数電源装置の一例を示す系統図である。 １……単相交流電源、２……負荷 ３……PN間電圧検出回路 ４……入力電流指令演算回路 ５……PWM演算回路、６……ドライブ回路 ７……電圧アンバランス検出回路 ８……XOR回路、９……AND回路 10……タイマ、S1〜S4……スイッチ素子 D1〜D4……ダイオード C1……正側コンデンサ C2……負側コンデンサ
Claims (1)
- 【請求項１】直流部に直列に接続された正負用の２つの
コンデンサを有すると共に、単相の交流電源から上記２
つのコンデンサをそれぞれ正負の電源周期で充電するPW
M制御された２組のスイッチ素子を備えた単相の定電圧
定周波数電源装置において、上記上下２つのコンデンサ
間の電圧アンバランスを検出する電圧アンバランス検出
回路と、上記電圧アンバランスの極性と電源周期の極性
との関係に応じて各半周期の何れか一方の入力電流指令
値に対して一定の補正を加える入力電流補正演算回路を
備えたことを特徴とする定電圧定周波数電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182635A JP2760582B2 (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 定電圧定周波数電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182635A JP2760582B2 (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 定電圧定周波数電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0349570A JPH0349570A (ja) | 1991-03-04 |
| JP2760582B2 true JP2760582B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=16121740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1182635A Expired - Fee Related JP2760582B2 (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 定電圧定周波数電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2760582B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007110356A (ja) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | スピーカ用振動板 |
| JP2012228023A (ja) * | 2011-04-18 | 2012-11-15 | Sharp Corp | 直流給電システム |
| JP5665194B2 (ja) | 2011-08-19 | 2015-02-04 | 株式会社オーディオテクニカ | 電気音響変換器の振動板およびその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2911447B2 (ja) * | 1986-04-01 | 1999-06-23 | 三菱電機株式会社 | 電動機の制御装置 |
-
1989
- 1989-07-17 JP JP1182635A patent/JP2760582B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0349570A (ja) | 1991-03-04 |
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Legal Events
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