JP3480085B2 - Dead time compensation circuit - Google Patents

Dead time compensation circuit

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JP3480085B2
JP3480085B2 JP27619394A JP27619394A JP3480085B2 JP 3480085 B2 JP3480085 B2 JP 3480085B2 JP 27619394 A JP27619394 A JP 27619394A JP 27619394 A JP27619394 A JP 27619394A JP 3480085 B2 JP3480085 B2 JP 3480085B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はデッドタイム補償回路に
関し、特にPWMインバータ、コンバータ等の電力変換
装置、可変速駆動装置に適用して有用なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dead time compensation circuit, and is particularly useful when applied to a power conversion device such as a PWM inverter or a converter, or a variable speed drive device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばPWMインバータによる誘導電動
機の速度制御を行なうシステムは、インバータを構成す
る主回路素子のアーム短絡防止期間(デッドタイム)に
起因するスイッチング遅れ時間が発生し、PWM指令と
インバータの出力電圧との間に電圧誤差が生じるため、
この電圧誤差を補償する回路、すなわちデッドタイム補
償回路を有している。
2. Description of the Related Art For example, in a system for controlling the speed of an induction motor by a PWM inverter, a switching delay time occurs due to an arm short circuit prevention period (dead time) of a main circuit element that constitutes the inverter, and a PWM command and an inverter Since there is a voltage error with the output voltage,
It has a circuit for compensating for this voltage error, that is, a dead time compensation circuit.

【0003】この種のデッドタイム補償回路の一例は特
開平2−307369号に開示してある。この場合のP
WMインバータ装置を図3に、そのデッドタイム補償回
路部分を図4にそれぞれ示す。
An example of this type of dead time compensating circuit is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-307369. P in this case
FIG. 3 shows the WM inverter device, and FIG. 4 shows the dead time compensation circuit portion thereof.

【0004】図3に示すように、PWMパターン発生回
路1はPWM指令U* を送出する。デッドタイム補償回
路2はPWM指令U* と電圧検出回路3とが送出する出
力電圧検出信号Udet とに基づきPWM指令U* とイン
バータの出力電圧Uとの間の電圧誤差を補償するデッド
タイム補償出力信号U′を送出する。デッドタイム発生
回路4はデッドタイム補償出力信号U′に基づきインバ
ータの主回路5を制御する。電圧検出回路3は、例えば
誘導電動機である負荷に供給する主回路5の出力電圧U
の状態を検出するもので、この出力電圧をH(High)状
態若しくはL(Low )状態に対応させて2値で検出し、
その結果を出力電圧検出信号Udet として送出する。
As shown in FIG. 3, the PWM pattern generation circuit 1 sends out a PWM command U * . Dead time compensation circuit 2 dead-time compensation to compensate for the voltage error between the PWM command U * and the output voltage U of the inverter based on the output voltage detection signal U det of the PWM command U * and the voltage detection circuit 3 is sent It outputs the output signal U '. The dead time generation circuit 4 controls the main circuit 5 of the inverter based on the dead time compensation output signal U '. The voltage detection circuit 3 uses the output voltage U of the main circuit 5 that supplies the load, which is an induction motor, for example.
The output voltage is detected as a binary value corresponding to the H (High) or L (Low) state.
The result is sent out as the output voltage detection signal U det .

【0005】図4に示すように、論理回路A1はアンド
回路6とインバータ7とで構成したものであり、PWM
指令U* が“H”で、且つ出力電圧検出信号Udet
“L”の期間を検出し、カウンタA3のイネーブル端子
にてカウントアップ/停止の制御を行なうものである。
論理回路A2はアンド回路8とインバータ9とで構成し
たものであり、PWM指令U* が“L”で且つ出力電圧
検出信号Udet が“H”の期間を検出し、カウンタA4
のイネーブル端子にてカウントアップ/停止の制御を行
なうものである。
As shown in FIG. 4, the logic circuit A1 is composed of an AND circuit 6 and an inverter 7, and has a PWM
A period during which the command U * is "H" and the output voltage detection signal U det is "L" is detected, and the enable terminal of the counter A3 controls the counting up / stopping.
The logic circuit A2 is composed of an AND circuit 8 and an inverter 9, and detects a period when the PWM command U * is "L" and the output voltage detection signal U det is "H", and the counter A4
The enable terminal is used to control the counting up / stopping.

【0006】カウンタA3は、論理回路A1のイネーブ
ル出力によりカウントアップするカウンタで、オーバフ
ロー時にキャリー信号を送出した後、零に戻る機能を有
する。カウンタA4は、論理回路A2のイネーブル出力
によりカウントアップするカウンタで、オーバフロー時
にキャリー信号を送出した後零に戻る機能を有する。こ
れらのカウンタA3,A4において、零からオーバフロ
ー迄の時間は、デッドタイム補償設定遅延時間Tdly
相当する。
The counter A3 is a counter which counts up by the enable output of the logic circuit A1 and has a function of returning to zero after transmitting a carry signal at the time of overflow. The counter A4 is a counter which counts up by the enable output of the logic circuit A2 and has a function of sending a carry signal at the time of overflow and then returning to zero. In these counters A3 and A4, the time from zero to overflow corresponds to the dead time compensation setting delay time T dly .

【0007】SRラッチ回路A5は、カウンタA3のキ
ャリー信号をセットパルスとするとともにカウンタA4
のキャリー信号をリセットパルスとしてデッドタイム補
償のためのデッドタイム補償出力信号U′を生成する。
The SR latch circuit A5 uses the carry signal of the counter A3 as a set pulse, and the counter A4.
Is used as a reset pulse to generate a dead time compensation output signal U'for dead time compensation.

【0008】図5は図4に示すデッドタイム補償回路2
における各部の波形を示す波形図である。当該デッドタ
イム補償回路2の機能は、PWM指令U* から出力電圧
Uの検出までの遅れ時間をデッドタイム補償設定遅延時
間Tdly で示される設定値と等しくなるように制御する
事である。もし、PWM波形の立ち上がりも立ち下がり
も常に一定時間だけ遅れる場合には、出力電圧UのH/
Lの比はPWM指令U * のH/Lの比と同一比率とな
る。つまり、PWM指令U* の波形と出力電圧Uの波形
は等しくなり、指令どうりの電圧出力が可能となる。
FIG. 5 shows the dead time compensation circuit 2 shown in FIG.
FIG. 3 is a waveform diagram showing the waveform of each part in FIG. The dead
The function of the im compensation circuit 2 is the PWM command U*Output voltage from
Delay time until U detection when dead time compensation setting delay
Interval TdlyControl so that it becomes equal to the setting value indicated by
It is a thing. If the PWM waveform rises and falls
If the output voltage U is always delayed by a certain time,
The ratio of L is the PWM command U *The same ratio as the H / L ratio of
It That is, the PWM command U*Waveform and output voltage U waveform
Are equal to each other, and the voltage output according to the command is possible.

【0009】図4に示すデッドタイム補償回路2による
補償動作を図5を参照しつつ詳説する。
The compensation operation by the dead time compensation circuit 2 shown in FIG. 4 will be described in detail with reference to FIG.

【0010】ここで、カウンタA3,A4は、デッドタ
イム補償設定遅延時間Tdly 周期でカウントアップする
繰り返しカウンタであるものとする。
Here, the counters A3 and A4 are assumed to be repetitive counters which count up in a dead time compensation setting delay time T dly cycle.

【0011】(a) まず時刻P1 でPWM指令U*
“L→H”に変化した場合を考える。出力電圧検出信号
det はまだ“L”のままなので、論理回路A1により
カウンタA3がイネーブルとなる。カウンタA3は現在
の値からカウントアップを開始しカウントオーバフロー
して零に戻る時刻P2 でキャリー信号(セットパルス)
を出力する。この時刻P2 に、SRラッチ回路A5で波
形整形して、デッドタイム補償出力信号U′がL→Hに
変化する。
(A) First, consider the case where the PWM command U * changes from "L to H" at time P 1 . Since the output voltage detection signal U det is still "L", the logic circuit A1 enables the counter A3. Counter A3 is a carry signal at the time P 2 back to zero and counts overflow starts counting up from the current value (set pulse)
Is output. This time P 2, and waveform shaped by the SR latch circuit A5, the dead time compensated output signal U 'is changed to L → H.

【0012】(b) デッドタイム補償出力信号U′の
変化の時刻P2 に対してデッドタイム発生回路4や主回
路5のスイッチングなどの遅れ時間後の時刻P3 で出力
電圧検出信号Udet がL→Hに変化する。これにより、
カウンタA3はカウントを停止する。
(B) The output voltage detection signal U det is output at time P 3 after a delay time such as switching of the dead time generation circuit 4 and the main circuit 5 with respect to time P 2 of the change of the dead time compensation output signal U '. Change from L to H. This allows
The counter A3 stops counting.

【0013】ここで、カウンタA3は時刻P2 のときに
零であり時刻P3 までカウントアップしたのであるか
ら、時刻P3 のカウント値はちょうど時刻P2 →時刻P
3 間の時間を計測したことに相当する。
[0013] In this case, counter A3's because it was counted up and until the time P 3 a zero when time P 2, the count value of the time P 3 is just time P 2 → time P
This is equivalent to measuring the time between three .

【0014】(c) 次に、時刻P1 ′に再度PWM指
令U* が“L→H”に変化した場合を考える。時刻P3
→時刻P1 ′までの期間はカウンタA3は停止したまま
であり、時刻P3 の値が保持されている。
[0014] (c) Next, at time P 1 'to again PWM command U * Consider the case was changed to "L → H". Time P 3
→ time period until P 1 'is counter A3 remains stopped, the value of the time P 3 are retained.

【0015】ここで、前回の時刻P2 →時刻P3 間の遅
れ時間が時刻P2 ′→時刻P3 ′間も同一であると仮定
する。
Here, it is assumed that the delay time between the previous time P 2 and the time P 3 is the same between the time P 2 ′ and the time P 3 ′.

【0016】目的は時刻P1 ′から時刻P3 ′までの遅
れ時間をTdly 一定に制御するのであるからデッドタイ
ム補償回路の部分で発生させる遅延時間(P1 ′→
2 ′)の値は、 T = (Tdly −T(P1 −P2 )) の時間に設定すればよい。この遅れ時間はちょうど、カ
ウンタA3の時刻P3 の値からオーバフローまでのカウ
ント時間に相当する。そこで、カウンタA3のオーバフ
ローの時刻P2 ′でデッドタイム補償出力信号U′をL
→Hに変化すればよいことになる。
The purpose is to control the delay time from time P 1 ′ to time P 3 ′ to be constant at T dly. Therefore, the delay time (P 1 ′ →
The value of P 2 ′) may be set to the time of T = (T dly −T (P 1 −P 2 )). This delay time corresponds exactly to the count time from the value of the time P 3 of the counter A3 to the overflow. Therefore, the dead time compensation output signal U ′ is set to L at the overflow time P 2 ′ of the counter A3.
→ It should be changed to H.

【0017】以上をまとめると、時刻P2 →時刻P3
スイッチング遅れ時間を計測し、次回のPWM指令の際
に時刻P1 ′→時刻P2 ′だけ遅れを追加補償すること
により、時刻P1 ′から時刻P3 ′までの遅れ時間をT
dly 一定に制御できる。
In summary, the switching delay time from time P 2 → time P 3 is measured, and the delay is additionally compensated by time P 1 ′ → time P 2 ′ at the time of the next PWM command. T the delay time of 'from the time P 3' 1 up
dly can be controlled constantly.

【0018】ここまでは、PWMパターンのL→Hの変
化する場合のみ述べたが、逆のH→Lの場合について
も、論理回路A2及びカウンタA4とSRラッチ回路A
5のリセット動作により同様に時刻Q1 から時刻Q3
期間が一定になるように補償が行われる。
Up to this point, only the case where the PWM pattern changes from L to H has been described, but also in the case of the opposite H to L, the logic circuit A2, the counter A4 and the SR latch circuit A are also provided.
By the reset operation of 5, the compensation is similarly performed so that the period from time Q 1 to time Q 3 becomes constant.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】上述の如きデッドタイ
ム補償回路2は、PWMインバータの出力電圧精度を大
幅に改善し得るという効果を奏するが、電圧検出回路3
の信頼性に基因して次の様な問題がある。
The dead time compensating circuit 2 as described above has the effect of being able to greatly improve the output voltage accuracy of the PWM inverter, but the voltage detecting circuit 3
There are the following problems due to the reliability of.

【0020】すなわち、出力電圧Uを制御回路のロジッ
ク電圧レベルに変換、絶縁するには通常フォトカプラな
どの光半導体が使用されるが、この光半導体は、TTL
やCMOSと呼ばれるロジック回路に比べ故障率が高い
という問題がある。
That is, an optical semiconductor such as a photocoupler is usually used to convert and insulate the output voltage U into the logic voltage level of the control circuit. This optical semiconductor is a TTL.
There is a problem that the failure rate is higher than that of a logic circuit called CMOS or CMOS.

【0021】この故障が発生した場合のデッドタイム補
償回路2の挙動を図6に基づき説明する。同図におい
て、時刻X1 で電圧検出回路3が故障し、出力電圧検出
信号U det が“H”に固定された場合を考える。本来は
時刻Q3 で出力電圧検出信号U det が変化しカウンタA
4は停止するはずであるが、故障によりUdet =“H”
のままであるためにカウントを続けてしまう。この動作
自体は、デッドタイム補償出力信号U′の波形が正常時
と同一であるため、まだ致命的な欠点とはならない。
Compensation for dead time when this failure occurs
The behavior of the compensation circuit 2 will be described with reference to FIG. In the figure
Time X1Output voltage detection
Signal U detConsider the case where is fixed at "H". initially
Time Q3Output voltage detection signal U detChanges and counter A
4 should stop, but Udet= "H"
It keeps counting because it remains as it is. This behavior
When the waveform of the dead time compensation output signal U'is normal,
Is not a fatal drawback yet.

【0022】致命的な問題は次の時刻P1 ′以降に発生
する。
The fatal problem occurs after the next time P 1 ′.

【0023】時刻P1 ′でのカウンタA3が動作するは
ずであったのが、故障によりカウンタA3は動作できな
い。このため、いつまでたってもSRラッチ回路A5の
セット信号が発生されず、デッドタイム補償出力信号
U′は“L”のままに固定されてしまう。つまり、PW
M出力が停止することになり、モータの運転中等の場合
には過電流等の異常現象が発生し、システム全体が停止
してしまう。
Although the counter A3 was supposed to operate at the time P 1 ′, the counter A3 cannot operate due to a failure. Therefore, the set signal of the SR latch circuit A5 is not generated forever, and the dead time compensation output signal U'is fixed at "L". That is, PW
Since the M output is stopped, an abnormal phenomenon such as an overcurrent occurs when the motor is operating, etc., and the entire system stops.

【0024】一方、出力電圧Uの検出自体はデッドタイ
ム補償にのみ使用されているだけである。これが故障し
てもPWM出力機能自体が正常な場合には、電圧検出回
路3が故障しただけでシステム停止する事は避け、連続
して運転を継続できればシステムの信頼性が向上する。
On the other hand, the detection of the output voltage U itself is only used for dead time compensation. Even if this fails, if the PWM output function itself is normal, it is avoided that the system is stopped just by the failure of the voltage detection circuit 3, and if the operation can be continued continuously, the system reliability is improved.

【0025】そこで、電圧検出回路3の故障を判定する
とともに、デッドタイム補償機能を削除してPWM出力
を継続すれば、システムの停止は避けることができる。
Therefore, if the failure of the voltage detection circuit 3 is determined and the dead time compensation function is deleted and the PWM output is continued, the system stop can be avoided.

【0026】このためには、デッドタイム補償運転中に
電圧検出回路3の故障が検出可能な回路が必要となって
くる。
For this purpose, a circuit capable of detecting a failure of the voltage detection circuit 3 during the dead time compensation operation is required.

【0027】本発明は、上記従来技術に鑑み、負荷に供
給される主回路の出力電圧の状態を検出する電圧検出回
路の故障を検出するとともに、この故障が検出された場
合にはデッドタイム補償出力信号からPWM指令へ出力
信号を切替えて送出することができるようにしたデッド
タイム補償回路を提供することを目的とする。
In view of the above-mentioned prior art, the present invention detects a failure of the voltage detection circuit for detecting the state of the output voltage of the main circuit supplied to the load, and when this failure is detected, dead time compensation is performed. It is an object of the present invention to provide a dead time compensation circuit capable of switching an output signal from an output signal to a PWM command and transmitting the PWM command.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する第1
の発明は、PWM指令と負荷に供給される主回路の出力
電圧の2値状態を検出する電圧検出回路の出力信号であ
る出力電圧検出信号とにより、出力電圧のON/OFF
比がPWM指令と一致するように、PWM指令からの遅
延時間を制御するように構成したデッドタイム補償回路
において、PWM指令の変化毎にカウンタを零にリセッ
トする一方、前記PWM指令と当該デッドタイム補償回
路の出力信号であるデッドタイム補償出力信号とを直接
処理することにより、両信号が異なっている期間を表す
信号を得、この信号に基づき前記両信号が異なっている
期間が所定時間以上となったことを前記カウンタが検出
したことをもって電圧検出回路の故障を検出するように
構成したことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] First to achieve the above object
Of the present invention uses the PWM command and the output voltage detection signal, which is the output signal of the voltage detection circuit that detects the binary state of the output voltage of the main circuit supplied to the load, to turn the output voltage ON / OFF.
In a dead time compensation circuit configured to control the delay time from the PWM command so that the ratio matches the PWM command , the counter is reset to zero each time the PWM command changes , while the PWM command and the dead time are reset. The dead time compensation output signal, which is the output signal of the compensation circuit, is directly
By processing, it represents the period when both signals are different
A signal is obtained and based on this signal the two signals are different
The counter detects that the period has exceeded a predetermined time
With that the characterized by being configured to detect a failure of the voltage detection circuit.

【0029】第2の発明の構成は、PWM指令と負荷に
供給される主回路の出力電圧の2値状態を検出する電圧
検出回路の出力信号である出力電圧検出信号とにより、
出力電圧のON/OFF比がPWM指令と一致するよう
に、PWM指令からの遅延時間を制御するように構成し
たデッドタイム補償回路において、前記PWM指令と当
該デッドタイム補償回路の出力信号であるデッドタイム
補償出力信号とを直接処理することにより、両信号の状
態が異なっている期間を表す信号を得る期間検出手段
と、前記PWM指令の変化に零にリセットするととも
に、前記期間検出手段の出力信号を処理して前記PWM
指令と前記デッドタイム補償出力信号との状態が異なっ
ている期間をカウントするカウンタと、カウンタのオー
バフロー信号によりセットし、外部信号またはソフトウ
ェア制御によりリセットするラッチ回路とを有すること
を特徴とする。
According to the second aspect of the invention, the PWM command and the output voltage detection signal which is the output signal of the voltage detection circuit for detecting the binary state of the output voltage of the main circuit supplied to the load
In the dead time compensating circuit configured to control the delay time from the PWM command so that the ON / OFF ratio of the output voltage matches the PWM command, the dead time compensation circuit matches the PWM command.
Dead time which is the output signal of the dead time compensation circuit
By directly processing the compensation output signal and the
Period detection means for obtaining a signal representing a period in which states are different
And resetting to zero each time the PWM command changes
And processing the output signal of the period detection means to generate the PWM
It is characterized in that it has a counter for counting a period in which the state of the command and the dead time compensation output signal are different, and a latch circuit which is set by an overflow signal of the counter and reset by an external signal or software control.

【0030】第3の発明の構成は、PWM指令と負荷に
供給される主回路の出力電圧の2値状態を検出する電圧
検出回路の出力信号である出力電圧検出信号とにより、
出力電圧のON/OFF比がPWM指令と一致するよう
に、PWM指令からの遅延時間を制御するように構成し
たデッドタイム補償回路において、PWM指令の変化
にカウンタを零にリセットする一方、前記PWM指令と
当該デッドタイム補償回路の出力信号であるデッドタイ
ム補償出力信号とを直接処理することにより、両信号が
異なっている期間を表す信号を得、この信号に基づき前
記両信号が異なっている期間が所定時間以上となったこ
とを前記カウンタが検出したことをもって電圧検出回路
の故障を検出するとともに、この故障が検出された場合
には前記デッドタイム補償出力信号から前記PWM指令
に切り替えるように構成したことを特徴とする。
According to the third aspect of the invention, the PWM command and the output voltage detection signal which is the output signal of the voltage detection circuit for detecting the binary state of the output voltage of the main circuit supplied to the load
In the dead time compensation circuit configured to control the delay time from the PWM command so that the ON / OFF ratio of the output voltage matches the PWM command, every change of the PWM command
While the counter is reset to zero , both signals are processed by directly processing the PWM command and the dead time compensation output signal which is the output signal of the dead time compensation circuit.
Based on this signal we get a signal representing different periods
Note If the period when both signals are different exceeds the specified time.
Is detected by the counter, the failure of the voltage detection circuit is detected, and when the failure is detected, the dead time compensation output signal is switched to the PWM command.

【0031】第4の発明の構成は、PWM指令と負荷に
供給される主回路の出力電圧の2値状態を検出する電圧
検出回路の出力信号である出力電圧検出信号とにより、
出力電圧のON/OFF比がPWM指令と一致するよう
に、PWM指令からの遅延時間を制御するように構成し
たデッドタイム補償回路において、PWM指令の変化
にカウンタを零にリセットする一方、前記PWM指令と
当該デッドタイム補償回路の出力信号であるデッドタイ
ム補償出力信号とを直接処理することにより、両信号が
異なっている期間を表す信号を得、この信号に基づき前
記両信号が異なっている期間が所定時間以上となったこ
とを前記カウンタが検出したことをもって電圧検出回路
の故障を検出するとともに、この故障が検出された場合
には前記デッドタイム補償出力信号から前記PWM指令
に切り替えるように構成したことを特徴とする。
According to the fourth aspect of the invention, the PWM command and the output voltage detection signal which is the output signal of the voltage detection circuit for detecting the binary state of the output voltage of the main circuit supplied to the load
In the dead time compensation circuit configured to control the delay time from the PWM command so that the ON / OFF ratio of the output voltage matches the PWM command, every change of the PWM command
While the counter is reset to zero , both signals are processed by directly processing the PWM command and the dead time compensation output signal which is the output signal of the dead time compensation circuit.
Based on this signal we get a signal representing different periods
Note If the period when both signals are different exceeds the specified time.
Is detected by the counter, the failure of the voltage detection circuit is detected, and when the failure is detected, the dead time compensation output signal is switched to the PWM command.

【0032】[0032]

【作用】上記構成の第1の発明によれば、PWM指令と
デッドタイム補償出力信号とが異なっている期間が所定
時間以上となったことをもって、また第2の発明によれ
ばカウンタのオーバフロー信号により、それぞれ電圧検
出回路の故障を検出することができる。電圧検出回路の
故障時にはデッドタイム補償出力信号が変化すべき時を
過ぎても変化しないからである。第3及び第4の発明に
よれば、電圧検出回路の故障が検出された場合には、デ
ッドタイム補償出力信号に代えてPWM指令を送出する
ので、システムの運転はそのまま継続し得る。
According to the first aspect of the present invention, the period when the PWM command and the dead time compensation output signal are different is equal to or longer than a predetermined time, and according to the second aspect, the counter overflow signal. Thus, it is possible to detect the failure of the voltage detection circuit. This is because when the voltage detection circuit fails, it does not change even when the dead time compensation output signal should change. According to the third and fourth aspects, when the failure of the voltage detection circuit is detected, the PWM command is sent instead of the dead time compensation output signal, so that the system operation can be continued as it is.

【0033】[0033]

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0034】図1は本発明の実施例を示す回路図であ
る。本実施例は図4に示す回路に、エッジ信号発生回路
A10、排他的論理和回路A11、カウンタA12、S
Rラッチ回路A13及び切替スイッチA14を追加した
ものである。そこで、図4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。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. In this embodiment, an edge signal generating circuit A10, an exclusive OR circuit A11, counters A12 and S are added to the circuit shown in FIG.
An R latch circuit A13 and a changeover switch A14 are added. Therefore, the same parts as those in FIG.

【0035】図1に示すように、エッジ信号発生回路A
10は、PWM指令U* の立上りと立下りとをそれぞれ
検出して両エッジを表わすエッジ信号を発生するもので
ある。排他的論理和回路A11はPWM指令U* とデッ
ドタイム補償出力信号U′との排他的論理和をとる回路
である。したがって、この排他的論理和回路A11によ
りPWM指令U* とデッドタイム補償出力信号U′とが
異なっている期間だけ、その出力が“H”状態となる。
As shown in FIG. 1, the edge signal generating circuit A
Reference numeral 10 detects the rising edge and the falling edge of the PWM command U * and generates an edge signal representing both edges. The exclusive OR circuit A11 is a circuit that takes the exclusive OR of the PWM command U * and the dead time compensation output signal U '. Therefore, the output of the exclusive OR circuit A11 is in the "H" state only while the PWM command U * is different from the dead time compensation output signal U '.

【0036】カウンタA12はエッジ信号発生回路A1
0のエッジ信号により零にクリアされるとともに、排他
的論理和回路A11の出力が“H”状態となっている間
イネーブルされ所定のカウント動作を行なう。このカウ
ント動作の結果、カウント値が所定値に達した時点でキ
ャリー信号を送出する。本実施例におけるカウンタA1
2は零からオーバフローまでに要する時間がデッドタイ
ム補償遅延時間Tdlyよりも長くなるように設定してあ
る。
The counter A12 is an edge signal generating circuit A1.
It is cleared to zero by an edge signal of 0, and is enabled while the output of the exclusive OR circuit A11 is in the "H" state to perform a predetermined counting operation. As a result of this counting operation, a carry signal is sent out when the count value reaches a predetermined value. Counter A1 in this embodiment
2 is set so that the time required from zero to overflow is longer than the dead time compensation delay time T dly .

【0037】SRラッチ回路A13はカウンタA12の
キャリー信号をセットパルスとしてセットされ、その出
力信号Qを“H”状態として故障の検出に伴なう切替ス
イッチA14の切替えを行なう。SRラッチ回路A13
のリセットは、一般に外部信号若しくはソフトウェアに
より制御するが、本実施例ではPWM指令U* のエッジ
部分でリセットするように構成してある。
The SR latch circuit A13 is set with the carry signal of the counter A12 as a set pulse, and sets its output signal Q to the "H" state to switch the changeover switch A14 in accordance with the detection of the failure. SR latch circuit A13
Generally, the reset is controlled by an external signal or software, but in this embodiment, it is configured to be reset at the edge portion of the PWM command U * .

【0038】切替スイッチA14は、通常は出力信号と
してSRラッチ回路A5のデッドタイム補償出力信号
U′を選択しているが、SRラッチ回路A13の出力信
号Qの立上りによりPWM指令U* を選択するように構
成してある。
The changeover switch A14 normally selects the dead time compensation output signal U'of the SR latch circuit A5 as an output signal, but selects the PWM command U * at the rise of the output signal Q of the SR latch circuit A13. It is configured as follows.

【0039】かかる構成の本実施例において、故障が無
い場合には、カウンタA12はPWM指令U* の変化
後、約デッドタイム補償設定遅延時間Tdly 後には毎回
零にリセットされており、オーバフローは発生しない。
In the present embodiment having such a configuration, if there is no failure, the counter A12 is reset to zero every time after the change of the PWM command U * and after about the dead time compensation setting delay time T dly , and the overflow occurs. Does not occur.

【0040】一方、図6の場合と同様に電圧検出回路3
が故障した場合には、時刻P1 ′からは故障によりカウ
ントアップが続き、時刻P2 ′でオーバフローが発生す
る。これにより、故障検出用のSRラッチ回路A13の
出力FAULTが“H”となり、故障を検出する。
On the other hand, as in the case of FIG. 6, the voltage detection circuit 3
In case of failure, the count continues from time P 1 ′ due to the failure, and overflow occurs at time P 2 ′. As a result, the output FAULT of the SR latch circuit A13 for failure detection becomes "H", and the failure is detected.

【0041】この結果、切替スイッチA14が切替わり
PWM指令U* がバイパスして出力されるため、PWM
パターンは継続して出力され、致命的なシステムダウン
は避ける事ができる。
As a result, the changeover switch A14 is changed over and the PWM command U * is bypassed and output.
The pattern is output continuously, and a fatal system down can be avoided.

【0042】[0042]

【0043】[0043]

【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、電圧検出回路の故障を検出する
ことができ、またこの故障の検出により出力信号をデッ
ドタイム補償出力信号からPWM指令に切替えることが
できるように構成したので、デッドタイム補償を行って
いる場合に、主回路の出力電圧の検出の故障が発生して
もPWM出力が停止する事が無く、システム停止を防止
することができる。
As described above in detail with the embodiments, according to the present invention, a failure of the voltage detection circuit can be detected, and the output signal can be detected from the dead time compensation output signal by the detection of this failure. Since it can switch to PWM command, when dead time compensation is performed, PWM output does not stop even if a failure in detection of the output voltage of the main circuit occurs, preventing system stop can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係るデッドタイム補償回路を
示す回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a dead time compensation circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の各部の波形を示す波形図。FIG. 2 is a waveform diagram showing waveforms at various parts in FIG.

【図3】PWMインバータ装置を示すブロック線図。FIG. 3 is a block diagram showing a PWM inverter device.

【図4】従来技術に係るデッドタイム補償回路を示す回
路図。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a dead time compensation circuit according to a conventional technique.

【図5】図4の各部の波形を示す波形図(正常時)。5 is a waveform chart showing the waveforms of the respective parts of FIG. 4 (when normal).

【図6】図4の各部の波形を示す波形図(電圧検出回路
の故障時)。
FIG. 6 is a waveform diagram showing waveforms of respective parts of FIG. 4 (when a voltage detection circuit has a failure).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 PWMパターン発生器 2 デッドタイム補償回路 3 電圧検出回路 5 主回路 A10 エッジ信号発生回路 A11 排他的論理和回路 A12 カウンタ A13 SRラッチ回路 A14 切替スイッチ U* PWM指令 Udet 出力電圧検出信号 U 出力電圧 U′ デッドタイム補償出力信号1 PWM pattern generator 2 Dead time compensation circuit 3 Voltage detection circuit 5 Main circuit A10 Edge signal generation circuit A11 Exclusive OR circuit A12 Counter A13 SR latch circuit A14 Changeover switch U * PWM command U det Output voltage detection signal U Output voltage U'Dead time compensation output signal

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 PWM指令と負荷に供給される主回路の
出力電圧の2値状態を検出する電圧検出回路の出力信号
である出力電圧検出信号とにより、出力電圧のON/O
FF比がPWM指令と一致するように、PWM指令から
の遅延時間を制御するように構成したデッドタイム補償
回路において、 PWM指令の変化毎にカウンタを零にリセットする一
方、 前記PWM指令と当該デッドタイム補償回路の出力信号
であるデッドタイム補償出力信号とを直接処理すること
により、両信号が異なっている期間を表す信号を得、こ
の信号に基づき前記両信号が異なっている期間が所定時
間以上となったことを前記カウンタが検出したことをも
って電圧検出回路の故障を検出するように構成したこと
を特徴とするデッドタイム補償回路。
1. Output voltage ON / O is controlled by a PWM command and an output voltage detection signal which is an output signal of a voltage detection circuit for detecting a binary state of an output voltage of a main circuit supplied to a load.
In a dead time compensation circuit configured to control the delay time from the PWM command so that the FF ratio matches the PWM command , the counter is reset to zero each time the PWM command changes , while the PWM command and the dead command are reset. Directly processing the dead time compensation output signal which is the output signal of the time compensation circuit
Gives a signal that represents the period in which the two signals are different.
Based on the signal of the above, when the above two signals are different for a predetermined period
A dead time compensating circuit configured to detect a failure of the voltage detecting circuit based on the fact that the counter has detected that the interval has been exceeded .
【請求項2】 PWM指令と負荷に供給される主回路の
出力電圧の2値状態を検出する電圧検出回路の出力信号
である出力電圧検出信号とにより、出力電圧のON/O
FF比がPWM指令と一致するように、PWM指令から
の遅延時間を制御するように構成したデッドタイム補償
回路において、前記PWM指令と当該デッドタイム補償回路の出力信号
であるデッドタイム補償出力信号とを直接処理すること
により、両信号の状態が異なっている期間を表す信号を
得る期間検出手段と、 前記PWM指令の変化に零にリセットするとともに、
前記期間検出手段の出力信号を処理して前記PWM指令
と前記デッドタイム補償出力信号との状態が異なってい
る期間をカウントするカウンタと、 カウンタのオーバフロー信号によりセットし、外部信号
またはソフトウェア制御によりリセットするラッチ回路
とを有することを特徴とするデッドタイム補償回路。
2. The output voltage is turned on / off by a PWM command and an output voltage detection signal which is an output signal of a voltage detection circuit for detecting a binary state of the output voltage of the main circuit supplied to the load.
In a dead time compensation circuit configured to control the delay time from the PWM command so that the FF ratio matches the PWM command, the PWM command and the output signal of the dead time compensation circuit
Directly processing the dead time compensation output signal which is
The signal that represents the period when the two signals are in different states.
And a period detection means for obtaining, and resetting to zero each time the PWM command changes ,
A counter that processes the output signal of the period detection means and counts the period in which the states of the PWM command and the dead time compensation output signal are different; and a counter that is set by an overflow signal and reset by an external signal or software control. A dead time compensating circuit.
【請求項3】 PWM指令と負荷に供給される主回路の
出力電圧の2値状態を検出する電圧検出回路の出力信号
である出力電圧検出信号とにより、出力電圧のON/O
FF比がPWM指令と一致するように、PWM指令から
の遅延時間を制御するように構成したデッドタイム補償
回路において、 PWM指令の変化毎にカウンタを零にリセットする一
方、 前記PWM指令と当該デッドタイム補償回路の出力信号
であるデッドタイム補償出力信号とを直接処理すること
により、両信号が異なっている期間を表す信号を得、こ
の信号に基づき前記両信号が異なっている期間が所定時
間以上となったことを前記カウンタが検出したことをも
って電圧検出回路の故障を検出するとともに、 この故障が検出された場合には前記デッドタイム補償出
力信号から前記PWM指令に切り替えるように構成した
ことを特徴とするデッドタイム補償回路。
3. The output voltage is turned on and off by a PWM command and an output voltage detection signal which is an output signal of a voltage detection circuit for detecting the binary state of the output voltage of the main circuit supplied to the load.
In a dead time compensation circuit configured to control the delay time from the PWM command so that the FF ratio matches the PWM command , the counter is reset to zero each time the PWM command changes , while the PWM command and the dead command are reset. Directly processing the dead time compensation output signal which is the output signal of the time compensation circuit
Gives a signal that represents the period in which the two signals are different.
Based on the signal of the above, when the above two signals are different for a predetermined period
The counter detects that the voltage detection circuit has failed for a period of time or more, and when this failure is detected, the PWM command is output from the dead time compensation output signal. A dead time compensation circuit characterized by being configured to switch to.
【請求項4】 PWM指令と負荷に供給される主回路の
出力電圧の2値状態を検出する電圧検出回路の出力信号
である出力電圧検出信号とにより、出力電圧のON/O
FF比がPWM指令と一致するように、PWM指令から
の遅延時間を制御するように構成したデッドタイム補償
回路において、前記PWM指令と当該デッドタイム補償回路の出力信号
であるデッドタイム補償出力信号とを直接処理すること
により、両信号の状態が異なっている期間を表す信号を
得る期間検出手段と、 前記PWM指令の変化に零にリセットするとともに、
前記期間検出手段の出力信号を処理して前記PWM指令
と前記デッドタイム補償出力信号との状態が異なってい
る期間をカウントするカウンタと、 カウンタのオーバフロー信号によりセットし、外部信号
またはソフトウェア制御によりリセットするラッチ回路
と、 前記カウンタのオーバフローが検出されたときには出力
信号をデッドタイム補償出力からPWM指令に切り替え
るスイッチ手段とを有することを特徴とするデッドタイ
ム補償回路。
4. The output voltage is turned ON / O by a PWM command and an output voltage detection signal which is an output signal of a voltage detection circuit for detecting a binary state of the output voltage of the main circuit supplied to the load.
In a dead time compensation circuit configured to control the delay time from the PWM command so that the FF ratio matches the PWM command, the PWM command and the output signal of the dead time compensation circuit
Directly processing the dead time compensation output signal which is
The signal that represents the period when the two signals are in different states.
And a period detection means for obtaining, and resetting to zero each time the PWM command changes ,
A counter that processes the output signal of the period detection means and counts the period in which the states of the PWM command and the dead time compensation output signal are different; and a counter that is set by an overflow signal and reset by an external signal or software control. And a switch circuit for switching an output signal from a dead time compensation output to a PWM command when an overflow of the counter is detected.
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