JP3484508B2 - Three-phase power regulator - Google Patents

Three-phase power regulator

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JP3484508B2
JP3484508B2 JP01883895A JP1883895A JP3484508B2 JP 3484508 B2 JP3484508 B2 JP 3484508B2 JP 01883895 A JP01883895 A JP 01883895A JP 1883895 A JP1883895 A JP 1883895A JP 3484508 B2 JP3484508 B2 JP 3484508B2
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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、3相電力調整器に関す
るものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a three-phase power regulator.

【0002】[0002]

【従来の技術】よく知られているように、電力調整器
は、電源ライン上にスイッチング素子を挿入し、スイッ
チング素子のオン時間を変化させることにより、負荷に
対する供給電力量を調整するもので、そのスイッチング
素子の点弧制御は、電源信号に基づいて三角波(のこぎ
り波)を発生させ、その三角波と指令信号(DC)との
比較を行い、指令信号に応じたデューティ比のパルスを
用いて行うようにしている。すなわち、例えばパルスの
立上がりに基づいてスイッチング素子を点弧するように
すると、その点弧タイミングは(交流信号のゼロクロス
からの経過時間)、すなわち指令値に応じて変化する。
よって、スイッチング素子がオンしている期間が変動
し、単位時間あたりの電力供給量が変化する。
2. Description of the Related Art As is well known, a power regulator adjusts the amount of power supplied to a load by inserting a switching element on a power supply line and changing the ON time of the switching element. The ignition control of the switching element is performed by generating a triangular wave (sawtooth wave) based on a power supply signal, comparing the triangular wave with a command signal (DC), and using a pulse having a duty ratio according to the command signal. I am trying. That is, for example, when the switching element is ignited based on the rising edge of the pulse, the ignition timing changes according to (elapsed time from the zero cross of the AC signal), that is, the command value.
Therefore, the period during which the switching element is on changes, and the amount of power supply per unit time changes.

【0003】本発明が対象とする3相電力調整器の場合
は、UVWの各相の電源ラインに上記したスイッチング
素子を挿入するとともに、指令値に基づいて各スイッチ
ング素子を適宜のタイミングで点弧するようにしてい
る。そして、電力の安定供給のためには、これら3つの
スイッチング素子は、点弧タイミングが120度ずつず
れており、しかもオン時間は等しくなっているのが理想
である。
In the case of the three-phase power regulator to which the present invention is applied, the above-mentioned switching elements are inserted in the power supply line of each phase of UVW, and each switching element is fired at an appropriate timing based on the command value. I am trying to do it. For stable power supply, ideally, the ignition timings of these three switching elements are shifted by 120 degrees and the ON times are equal.

【0004】そして従来の3相電力調整器は、大別する
とアナログ方式とデジタル方式がある。前者のアナログ
方式は、電源ラインに対してY−Y結線した3つのトラ
ンスを挿入し、そのトランスを経由して、中性点に対す
る電圧U,V,Wを得る。各電源信号(UVW)に対し
てそれぞれ三角波発生回路及び比較器を直列接続し、各
比較器には同一の指令値が与えられる。そして、三角波
発生回路の出力(三角波)が、比較器に与えられ、その
値が指令値を越えたときに、スイッチング素子を点弧
(オン)にする。
The conventional three-phase power regulator is roughly classified into an analog type and a digital type. In the former analog system, three transformers connected by Y-Y are inserted into the power supply line, and the voltages U, V, W for the neutral point are obtained via the transformers. A triangular wave generating circuit and a comparator are connected in series to each power supply signal (UVW), and the same command value is given to each comparator. Then, the output of the triangular wave generating circuit (triangular wave) is given to the comparator, and when the value exceeds the command value, the switching element is turned on (ON).

【0005】三角波発生回路は、係る3つの電圧信号
(正弦波)をコンパレータを経由して矩形波を作り、そ
の信号を充放電回路に通すことにより三角波を発生させ
る。従って三角波は、各相の電源信号のゼロクロス点か
ら正確に上昇するため、各相の三角波の傾きが等しい
と、点弧タイミングも各電源信号の位相遅れに応じて正
確に120度ずつずれて行われる。
The triangular wave generating circuit generates a triangular wave by making such a three voltage signal (sine wave) into a rectangular wave through a comparator and passing the signal through a charging / discharging circuit. Therefore, the triangular wave rises accurately from the zero-cross point of the power supply signal of each phase. Therefore, if the inclination of the triangular wave of each phase is the same, the firing timing also shifts by exactly 120 degrees according to the phase delay of each power supply signal. Be seen.

【0006】また、後者のデジタル方式は、特開昭59
−106879号公報,同61−15565号公報等に
示されるように、1個のCPUにより3相分の点弧信号
を作り出すもので、アナログ方式における三角波発生回
路に替えてゼロクロスを検出後、所定数カウントするこ
とにより位相角を算出する手段を設ける。そして、係る
指令値に対応する位相角になったなら対応する各スイッ
チング素子を点弧する。そして、上記ゼロクロス点を検
出するために、電源ラインに対してトランスを設置し、
そのトランスの各相の出力電圧をA/D変換し、変換さ
れたデジタル値に基づいて各処理を行う。
The latter digital method is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-59.
As disclosed in JP-A-106879, JP-A-61-15565, etc., a single CPU produces an ignition signal for three phases, and after a zero cross is detected in place of a triangular wave generation circuit in an analog system, a predetermined A means for calculating the phase angle by counting several numbers is provided. When the phase angle corresponding to the command value is reached, the corresponding switching element is fired. Then, in order to detect the zero-cross point, a transformer is installed on the power supply line,
The output voltage of each phase of the transformer is A / D converted, and each process is performed based on the converted digital value.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】アナログ方式の場合
は、3相分のトランスを必要とするとともに、各相に対
して三角波発生回路及び比較器が必要となり、部品点数
増加にともなう大型化、コスト高を招く。さらに、三角
波を形成する際の充放電回路を構成する各素子の特性に
ばらつきを生じ、各相での三角波の傾きが異なり、ゼロ
クロスから点弧するまでの時間(点弧タイミング)が各
相でずれてしまい、120度間隔で点弧できなくなり、
安定駆動が困難となる。
In the case of the analog system, a transformer for three phases is required, and a triangular wave generating circuit and a comparator are required for each phase, resulting in an increase in the number of parts and a cost reduction. Invite high. Furthermore, the characteristics of each element that constitutes the charge / discharge circuit when forming a triangular wave vary, the slope of the triangular wave in each phase is different, and the time from zero crossing to firing (firing timing) is different in each phase. It will be displaced, it will not be possible to fire at 120 degree intervals,
Stable driving becomes difficult.

【0008】一方、デジタル方式の場合には、データ読
み込みに100μsec以上の時間がかかる(8bi
t,20MHz)ので、例えば50Hzの電源周波数を用い
る場合には、半周期で100分割しかできない。その結
果、分解能の向上も限度があり、ゼロクロスの検出並び
に各相の点弧タイミングの制御も上記範囲内での精度し
か得られない。
On the other hand, in the case of the digital system, it takes more than 100 μsec to read the data (8 bi
t, 20 MHz), for example, when using a power supply frequency of 50 Hz, only 100 divisions can be made in a half cycle. As a result, the improvement of resolution is limited, and the detection of zero-cross and the control of the ignition timing of each phase can be obtained only within the above range.

【0009】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、高分解能で、正確にゼロクロスを検出でき、各相の
点弧タイミングが120度ずつずれ、安定した駆動が行
なえ、小型で発熱量も少なく、かつ、指令値と出力が比
例するようにし、コスト安の3相電力調整器を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to solve the above problems, to detect a zero cross accurately with high resolution, and to set the ignition timing of each phase. An object of the present invention is to provide a three-phase power regulator that can be stably driven by shifting by 120 degrees, is small in size, has a small amount of heat generation, and has a command value and an output proportional to each other, and which is low in cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る3相電力調整器では、三相の電源
ラインのうちの任意の2相の相間電圧に基づいて各相の
点弧信号の基準となる基準パルス信号を生成するアナロ
グ式の単相コントローラと、その単相コントローラの出
力に対して、デジタル処理により所定の位相角だけ遅ら
せて各相に対する点弧信号を生成する点弧信号生成手段
と、その点弧信号生成手段から受ける点弧信号に基づい
て前記各電源ライン上に実装されたスイッチング素子を
点弧する駆動手段とを備えた。さらに、前記点弧信号生
成手段が、前記基準信号のL/Hの状態を記憶するとと
もに所定のタイミングで記憶情報をシフトするシフトレ
ジスタと、そのシフトレジスタの出力を受けて点弧信号
を生成する制御手段とを有し、 その制御手段が、前記
シフトレジスタの出力が同時にオンになっている端子が
複数存在するときのみ点弧信号を出力可能に構成した。
In order to achieve the above-mentioned object, in the three-phase power regulator according to the present invention, the three-phase power supply line of each phase is selected based on the interphase voltage of any two phases. An analog single-phase controller that generates a reference pulse signal that serves as a reference for an ignition signal, and the output of the single-phase controller is digitally delayed by a predetermined phase angle to generate an ignition signal for each phase. The firing signal generating means and the driving means for firing the switching elements mounted on the power supply lines based on the firing signal received from the firing signal generating means. Further, the firing signal generating means stores the L / H state of the reference signal and shifts the stored information at a predetermined timing, and receives the output of the shift register to generate a firing signal. The control means is capable of outputting the firing signal only when there are a plurality of terminals in which the outputs of the shift register are simultaneously turned on.

【0011】そして、前記単相コントローラとしては、
例えば相間電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検出
手段と、そのゼロクロス検出手段によりゼロクロスが検
出された時から、充電回路に充電するとともに、一定量
充電された際に充電回路を切り替えて異なる時定数でさ
らに充電することにより、切替後の傾きが大きくなるよ
うな基準波を生成する基準波生成手段と、その基準波生
成手段から出力される基準波と指令値とを比較し、前記
基準波が大きいときにオン信号となる基準信号を出力す
る比較手段とから構成することができる。
As the single-phase controller,
For example, the zero-cross detection means for detecting the zero-cross of the interphase voltage, and from the time when the zero-cross detection means detects the zero-cross, the charging circuit is charged, and the charging circuit is switched when a fixed amount is charged, and the time constant is further changed. When the reference wave is large, a reference wave generation unit that generates a reference wave whose inclination after switching is increased by charging and a reference wave output from the reference wave generation unit are compared with a command value. And a comparison means for outputting a reference signal which is an ON signal.

【0012】また好ましくは前記点弧信号生成手段が、
前記基準信号のL/Hの状態を記憶するとともに所定の
タイミングで記憶情報をシフトするシフトレジスタを備
え、そのシフトレジスタの所望の出力端子からの出力に
基づいて点弧信号を生成するように構成することであ
る。さらに前記点弧信号生成手段が、前記シフトレジス
タに加え、そのシフトレジスタの出力を受けて点弧信号
を生成する制御手段とを備え、その制御手段が、前記シ
フトレジスタの出力が同時にオンになっている端子が複
数存在するときのみ点弧信号を出力可能とするとなおよ
い。
[0012] Preferably, the firing signal generating means is
A shift register that stores the L / H state of the reference signal and shifts the stored information at a predetermined timing is provided, and a firing signal is generated based on an output from a desired output terminal of the shift register. It is to be. Further, the ignition signal generation means includes, in addition to the shift register, control means for receiving an output of the shift register and generating an ignition signal, and the control means simultaneously turns on the outputs of the shift register. It is more preferable to enable the firing signal to be output only when there are a plurality of terminals that are open.

【0013】[0013]

【作用】単相コントローラで、任意の相間電圧に基づい
て点弧信号の元となる基準パルス信号を生成する。この
時、アナログにより処理されるので、その相間電圧のゼ
ロクロスは正確に検出される。そのゼロクロス後、相間
電圧信号に基づいて上昇する基準波と指令値とを比較
し、基準波が指令値を越えた時にオン信号を出力する。
これが、基準信号となる。
With the single-phase controller, the reference pulse signal which is the source of the firing signal is generated based on an arbitrary interphase voltage. At this time, since it is processed by analog, the zero cross of the interphase voltage is accurately detected. After the zero crossing, the reference wave that rises based on the interphase voltage signal is compared with the command value, and an ON signal is output when the reference wave exceeds the command value.
This becomes the reference signal.

【0014】この基準信号に基づいて、点弧信号生成手
段で、各相に設置されたスイッチング素子に対する点弧
信号を生成する。すなわち、相間電圧のゼロクロスより
もある相の電源信号は30度遅れ、その電源信号に対し
て残りの2つの相の電源信号は±120度ずつずれる。
従って、基準信号がオンになったときから所定の位相角
度ずつずれた時に点弧信号が出力されるようにする。そ
して、各相の点弧信号は、同一の基準信号に基づいてデ
ジタル処理されて所定位相角度ずつ遅れて出力されるの
で、各相の点弧タイミングは正確に120度ずつずれ
る。
On the basis of this reference signal, the ignition signal generation means generates an ignition signal for the switching element installed in each phase. That is, the power supply signal of a certain phase is delayed by 30 degrees from the zero cross of the interphase voltage, and the power supply signals of the remaining two phases are deviated by ± 120 degrees from the power supply signal.
Therefore, the ignition signal is output when the reference signal is turned on and deviated by a predetermined phase angle. The ignition signals of the respective phases are digitally processed based on the same reference signal and output with a delay of a predetermined phase angle, so that the ignition timings of the respective phases are accurately deviated by 120 degrees.

【0015】そして、シフトレジスタの出力が同時にオ
ンになっている端子が複数存在するときのみ点弧信号を
出力可能としたため、スイッチング素子が誤って点弧さ
れることがなくなる。すなわち、基準信号が1個のみオ
ンになっているとすると、残りの2個に対応するスイッ
チング素子はオフであるので、たとえその1個に対応す
るスイッチング素子をオン(点弧)しても電流が流れな
いが、この時、ノイズなどにより誤って残りの2個の一
方のスイッチング素子がオンになるおそれがある。する
と実際の指令値よりも早く電力供給がされてしまう。し
かし、本発明では1個のみがオンになっている時には点
弧信号が出力されないように構成し、係る事態の発生が
抑制される。
Since the firing signal can be output only when there are a plurality of terminals in which the outputs of the shift register are simultaneously turned on, the switching element is prevented from being erroneously fired. That is, assuming that only one reference signal is on, the switching elements corresponding to the remaining two are off, so even if the switching element corresponding to that one is turned on (ignition), the current Does not flow, but at this time, there is a risk that the remaining two switching elements will be turned on by mistake due to noise or the like. Then, power is supplied faster than the actual command value. However, in the present invention, the ignition signal is not output when only one of them is on, and the occurrence of such a situation is suppressed.

【0016】請求項2のように構成すると、基準波が正
弦波(sinカーブ)に近似するので、指令値に対する
出力電圧変化がリニアになる。よって、制御しやすくな
る。
According to the present invention, the reference wave approximates to a sine wave (sin curve), so that the output voltage changes linearly with respect to the command value. Therefore, it becomes easy to control.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明に係る3相電力調整器の好適な
実施例を添付図面を参照にして詳述する。図1は本発明
の一実施例を示している。同図に示すように、3相(U
VW)の電源ラインにスイッチング素子であるトライア
ック10a〜10cを挿入し、そのトライアック10a
〜10cを介して3相負荷11に電力供給をしている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a three-phase power regulator according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. As shown in the figure, three-phase (U
The triacs 10a to 10c, which are switching elements, are inserted in the power supply line of VW), and the triac 10a is inserted.
Power is supplied to the three-phase load 11 via 10c.

【0018】3相のうち任意の2相(本例ではU相,V
相)の相間電圧(電源装置12により抽出される)に対
して単相コントローラ20を装着し、そこにおいてトラ
イアック10a〜10cに対する点弧信号を発生するた
めの基準となる基準信号(パルス)を生成し、次段の点
弧信号生成部30に送る。
Any two of the three phases (U phase, V in this example)
The single-phase controller 20 is attached to the interphase voltage (extracted by the power supply device 12) of the phase), and the reference signal (pulse) that is a reference for generating the ignition signal for the triacs 10a to 10c is generated therein. Then, the signal is sent to the ignition signal generator 30 in the next stage.

【0019】点弧信号生成部30では、与えられた基準
信号に基づいて各相に挿入されたトライアック10a〜
10cに対するそれぞれの点弧信号を生成する。これに
より生成された各点弧信号は、120度ずつ位相がずれ
ることになる。
In the firing signal generator 30, the triacs 10a to 10a inserted in the respective phases based on the given reference signal.
Generate respective firing signals for 10c. The firing signals thus generated are out of phase with each other by 120 degrees.

【0020】この点弧信号生成部30の出力は、点弧信
号出力部40に与えられ、点弧信号生成部30から与え
られる点弧信号(トリガパルス)を受け、実際のトライ
アック10a〜10cのゲートにオン信号を与えるよう
になっている。
The output of the ignition signal generation unit 30 is given to the ignition signal output unit 40, receives the ignition signal (trigger pulse) given from the ignition signal generation unit 30, and receives the actual triacs 10a-10c. It is designed to give an ON signal to the gate.

【0021】次に各部について詳述する。まず、相間電
圧を抽出する電源装置12は、図2に示すように電源ラ
インの2相間に接続されたトランス12aと、そのトラ
ンス12aの二次側に接続された全波整流器(ダイオー
ドブリッジ)12bと、その全波整流器12bの2端子
に接続されたスイッチングレギュレータ12cとから構
成される。これにより、トランス12aの一次側に図示
のように正弦波が入力されると、そのトランス12aに
てロジックレベルまで落とされるとともに、入力波形に
同期(ゼロクロスするタイミングが一致)したその大き
さに対応する全波整流波形(図3中参照)が、全波整
流器12bの他の2端子より出力される。
Next, each part will be described in detail. First, as shown in FIG. 2, a power supply device 12 for extracting an interphase voltage includes a transformer 12a connected between two phases of a power supply line and a full-wave rectifier (diode bridge) 12b connected to a secondary side of the transformer 12a. And a switching regulator 12c connected to the two terminals of the full-wave rectifier 12b. As a result, when a sine wave is input to the primary side of the transformer 12a as shown in the figure, it is dropped to the logic level by the transformer 12a and corresponds to its magnitude synchronized with the input waveform (zero-cross timing coincides). The full-wave rectified waveform (see FIG. 3) is output from the other two terminals of the full-wave rectifier 12b.

【0022】単相コントローラ20は、入力側に配置さ
れたゼロクロス検出回路21と、その検出回路21の出
力を受け略三角波状の基準波形を生成する基準波生成部
22と、その基準波生成部22の出力電圧と、外部から
与えられる指令値とを比較するコンパレータ23を備え
る。
The single-phase controller 20 includes a zero-cross detection circuit 21 arranged on the input side, a reference wave generator 22 for receiving the output of the detection circuit 21 and generating a substantially triangular reference waveform, and a reference wave generator thereof. A comparator 23 for comparing the output voltage of 22 with a command value given from the outside is provided.

【0023】ゼロクロス検出回路21は、図2に示すよ
うに、チェナーダイオード21aと、コンパレータ21
bとを備え、上記全波整流波形(図3中)をチェナー
ダイオード21aにて下方にシフトさせ(図3中参
照)、係る波形をコンパレータ21bの反転入力端子に
与える。コンパレータ21bでは、非反転入力端子がア
ースに落とされているので、上記シフトされた電圧が負
になる時にコンパレータ21bの出力がHになる。した
がって、UVの相間電圧がゼロクロスする付近で矩形波
(パルス)が出力される(図3中参照)。
As shown in FIG. 2, the zero cross detection circuit 21 includes a Zener diode 21a and a comparator 21.
b, the full-wave rectified waveform (in FIG. 3) is shifted downward by the Zener diode 21a (see in FIG. 3), and the waveform is applied to the inverting input terminal of the comparator 21b. Since the non-inverting input terminal of the comparator 21b is grounded, the output of the comparator 21b becomes H when the shifted voltage becomes negative. Therefore, a rectangular wave (pulse) is output in the vicinity of zero crossing of the UV interphase voltage (see FIG. 3).

【0024】基準波生成部22は、図4に示すように、
入力側にトランジスタからなるスイッチ22aを設け、
コンパレータ22bの反転入力端子とアースとの間に係
るスイッチ22bを挿入する。コンパレータ22bの非
反転入力端子には、電源電圧Vccを2つの直列抵抗から
なる分圧手段により分圧されて得られた所定の電圧V1
が基準電圧として与えられる。そして、コンパレータ2
2bの出力が充電回路22cに与えられ、その充電回路
22cの出力が、所定の帰還ループを介して上記コンパ
レータ22bの反転入力端子にフィードバックされる。
The reference wave generator 22, as shown in FIG.
A switch 22a composed of a transistor is provided on the input side,
The switch 22b is inserted between the inverting input terminal of the comparator 22b and the ground. The non-inverting input terminal of the comparator 22b has a predetermined voltage V1 obtained by dividing the power supply voltage Vcc by a voltage dividing means composed of two series resistors.
Is given as a reference voltage. And the comparator 2
The output of 2b is given to the charging circuit 22c, and the output of the charging circuit 22c is fed back to the inverting input terminal of the comparator 22b via a predetermined feedback loop.

【0025】充電回路22cは、2つのコンデンサC
1,C2と3つの抵抗R1〜R3を適宜に直並列接続す
るとともに、直列接続された2つのコンデンサC1,C
2のうちアース側のコンデンサC2の両端を短絡可能と
するトランジスタTr1を備えることにより構成され
る。
The charging circuit 22c has two capacitors C
1, C2 and three resistors R1 to R3 are properly connected in series and parallel, and two capacitors C1 and C1 are connected in series.
It is configured by including a transistor Tr1 capable of short-circuiting both ends of the ground-side capacitor C2 of the two.

【0026】従って、ゼロクロス検出回路21から出力
されるゼロクロス信号がHからLに変わると、入力側の
トランジスタ22aがOFF(スイッチが開)になり、
コンパレータ22bの反転入力端子の電圧(Lに切り変
わった当初は0)と、基準電圧V1とが比較される。従
って、コンパレータ22bの出力はHとなるので、充電
回路22cのトランジスタTr1がONになりコンデン
サC2が短絡される。よって、充電回路22cは、図5
(A)に示すような回路構成となり、電源電圧Vccが、
RCで決定される時定数によりコンデンサC1を充電す
る。これにより、その充電回路22cの出力電圧は徐々
に上昇する。
Therefore, when the zero-cross signal output from the zero-cross detection circuit 21 changes from H to L, the transistor 22a on the input side is turned off (the switch is opened),
The voltage at the inverting input terminal of the comparator 22b (initially 0 when switched to L) is compared with the reference voltage V1. Therefore, the output of the comparator 22b becomes H, so that the transistor Tr1 of the charging circuit 22c is turned on and the capacitor C2 is short-circuited. Therefore, the charging circuit 22c is configured as shown in FIG.
The circuit configuration is as shown in (A), and the power supply voltage Vcc is
The capacitor C1 is charged with a time constant determined by RC. As a result, the output voltage of the charging circuit 22c gradually rises.

【0027】この出力電圧の増加にともないコンパレー
タ22bの反転入力端子の電圧も上昇する(図6中t0
〜t1までの電圧変動特性)。この上昇カーブは充電回
路22cの出力電圧の変化にほぼ比例する。そして、ゼ
ロクロスから一定時間経過すると、コンパレータ22b
の反転入力端子に与えられる電圧(充電回路22cから
フィードバックされる電圧)が基準電圧V1を越える。
すると、コンパレータ22bの出力はLになるので充電
回路22cのトランジスタTr1はOFFになり、コン
デンサC2の両端子間は開放される。
As the output voltage increases, the voltage at the inverting input terminal of the comparator 22b also increases (t0 in FIG. 6).
Voltage fluctuation characteristics from t1 to t1). This rising curve is almost proportional to the change in the output voltage of the charging circuit 22c. Then, when a certain time has passed from the zero cross, the comparator 22b
The voltage (voltage fed back from the charging circuit 22c) applied to the inverting input terminal of the voltage exceeds the reference voltage V1.
Then, the output of the comparator 22b becomes L, the transistor Tr1 of the charging circuit 22c is turned OFF, and the terminals of the capacitor C2 are opened.

【0028】これにより、充電回路22cは、図5
(B)に示すような等価回路となり、時定数が変化する
ので、その充電回路22cの出力電圧の変化(増加)率
も変わる(高くなる)。従って、図6(A)に示すよう
に、コンパレータ22bの反転入力端子の電圧(t1以
降)は、急激に上昇する。
As a result, the charging circuit 22c operates as shown in FIG.
The equivalent circuit shown in (B) changes and the time constant changes, so the rate of change (increase) in the output voltage of the charging circuit 22c also changes (increases). Therefore, as shown in FIG. 6A, the voltage at the inverting input terminal of the comparator 22b (after t1) rapidly rises.

【0029】そして、電源信号がゼロクロスすると、ス
イッチ22aを構成するトランジスタのゲートにパルス
信号が入力され、一旦スイッチ22aがオンになり、コ
ンパレータ22bの反転入力もアースに落ちるため、ゼ
ロになる。以後、上記した処理を繰り返すことにより、
図6(A)に示すようなsin波に近い基準波が、電源
信号のゼロクロスの都度出力される。そして、係る波形
が、そのまま基準波生成回路22の出力となり、コンパ
レータ23に与えられる。
When the power supply signal crosses zero, a pulse signal is input to the gate of the transistor constituting the switch 22a, the switch 22a is turned on once, and the inverting input of the comparator 22b also falls to the ground, so that it becomes zero. After that, by repeating the above process,
A reference wave close to a sin wave as shown in FIG. 6A is output every time the power supply signal crosses zero. Then, the waveform is directly output from the reference wave generation circuit 22 and given to the comparator 23.

【0030】コンパレータ23では上記したように、指
令値(4〜20mAを電圧変換したものと比較され、基
準波の電圧が指令値以上になっている間コンパレータ2
3の出力はHとなる。従って、指令値が高いほどオン時
間の短いパルスが出力されることになる(図6(B)参
照)。
As described above, the comparator 23 compares the command value (4 to 20 mA with voltage conversion), and the comparator 2 while the voltage of the reference wave is equal to or higher than the command value.
The output of 3 becomes H. Therefore, the higher the command value, the shorter the ON-time pulse is output (see FIG. 6B).

【0031】そして、本例ではこのように充電特性(基
準波の形状)を非線形にし、しかも略sinカーブに近
付けるようにしたため、指令値に対する出力電圧の関係
は、図7(A)に示すように、ほぼリニアになる。
In this example, the charging characteristics (shape of the reference wave) are made non-linear in this way, and moreover, the characteristics are approximated to a sin curve, so that the relationship between the command value and the output voltage is as shown in FIG. 7 (A). It becomes almost linear.

【0032】なお、従来から一般に行われている三角波
を基準波として用いた場合には、同図(B)に示すよう
に、指令値と出力の関係はcosカーブとなり、また、
単純にCRによる充電回路(上記した実施例のように途
中での切り変えがない)場合には同図(C)に示すよう
に、指令値と出力の関係はS字カーブとなる。いずれも
非線形となり、直線性の点では本実施例に比べ低くな
る。そして、三角波を用いた場合が最も直線性が悪い。
しかし、回路構成を考えると、三角波を用いる場合が最
も簡単で、本実施例が最も煩雑となる。従って、本発明
では基準波として上記3つのどれを採択するかは、要求
される精度などを考慮して所望のものを使用することが
できる。
When a triangular wave that has been generally used in the past is used as a reference wave, the relationship between the command value and the output is a cos curve as shown in FIG.
If the charging circuit is simply a CR (there is no switching in the middle as in the above-described embodiment), the relationship between the command value and the output is an S-shaped curve, as shown in FIG. Both are non-linear, and the linearity is lower than that of this embodiment. The linearity is the worst when the triangular wave is used.
However, considering the circuit configuration, the case of using a triangular wave is the simplest, and the present embodiment is the most complicated. Therefore, in the present invention, as to which of the above three is adopted as the reference wave, a desired one can be used in consideration of required accuracy and the like.

【0033】点弧信号生成部30は、記憶素子たるシフ
トレジスタ31と、そのシフトレジスタ31を動作させ
るためのクロック信号を生成するクロック発生回路32
と、シフトレジスタ31の所定の出力端子のオン/オフ
状態に応じて、1つのトライアックのみがオンになるこ
とを抑制(オンする場合には所定の2つまたはすべての
トライアックがオン)するように、所定のトリガ信号を
生成し出力する出力ロジック回路33と、その出力ロジ
ック回路33の出力を受けて、点弧信号を発生する波形
成形回路34とから構成される。
The firing signal generator 30 includes a shift register 31, which is a storage element, and a clock generator 32, which generates a clock signal for operating the shift register 31.
According to the ON / OFF state of a predetermined output terminal of the shift register 31, it is possible to prevent only one triac from turning on (when turning on, two or all predetermined triacs turn on). An output logic circuit 33 that generates and outputs a predetermined trigger signal, and a waveform shaping circuit 34 that receives the output of the output logic circuit 33 and generates a firing signal.

【0034】シフトレジスタ31は、16ビット(8ビ
ット×2)のものを用い、クロック発生回路32からク
ロック信号が1パルスずつ入る毎に、単相コントローラ
20から与えられる基準信号の状態(H/L)を順次取
り込むとともに、従前に取り込んだ情報を1つずつシフ
トする。ここで、基準信号がオンの時がHとなる。
The shift register 31 is of 16 bits (8 bits × 2), and the state of the reference signal (H / H) given from the single-phase controller 20 each time the clock signal from the clock generation circuit 32 is input by one pulse. L) is sequentially fetched and the previously fetched information is shifted one by one. Here, it is H when the reference signal is on.

【0035】なお、シフトレジスタ31のシフトタイミ
ング、すなわち、クロック周波数は、位相が10度変わ
るタイミングと上記シフトタイミングが同期するように
調整されている。具体的には、周波数が50Hzとする
と、 (1/50)×(10/360)=0.55 となり、0.55msecずつクロックを発生させれば
よい。なお、係るクロックを発生するクロック発生回路
32は、図示省略するが、水晶発振器とカウンタとを基
本構成とし、水晶の発振周波数をカウンタで分周し、所
望の周波数からなるパルスを出力するようになってい
る。
The shift timing of the shift register 31, that is, the clock frequency is adjusted so that the timing at which the phase changes by 10 degrees is synchronized with the shift timing. Specifically, assuming that the frequency is 50 Hz, (1/50) × (10/360) = 0.55, and the clock may be generated by 0.55 msec. Although not shown, the clock generating circuit 32 for generating such a clock has a crystal oscillator and a counter as a basic configuration, and divides the oscillation frequency of the crystal by the counter to output a pulse having a desired frequency. Has become.

【0036】そして、シフトレジスタ31の3ビット
目,9ビット目及び15ビット目の出力をそれぞれ、U
相,W相,V相に対する制御用矩形波信号u,w,vと
した。
The outputs of the third bit, the ninth bit and the fifteenth bit of the shift register 31 are respectively U
The control rectangular wave signals u, w, and v for the phase, W phase, and V phase are used.

【0037】従って、シフトレジスタ31の各出力u,
w,vは、単相基準信号がONになった後、30度遅れ
て制御用矩形波信号uがオンし、90度遅れて制御用矩
形波信号wがオンし、150度遅れて制御用矩形波信号
vがオンする。そして、オンしている期間は、単相基準
信号のパルス幅と同じである。この結果、各出力端子か
らは、単相基準信号を30度,90度,120度シフト
した矩形波が得られる。
Therefore, each output u of the shift register 31
Regarding w and v, after the single-phase reference signal is turned on, the control rectangular wave signal u is turned on 30 degrees later, the control rectangular wave signal w is turned on 90 degrees later, and the control rectangular wave signal w is delayed 150 degrees. The rectangular wave signal v turns on. Then, the ON period is the same as the pulse width of the single-phase reference signal. As a result, a rectangular wave obtained by shifting the single-phase reference signal by 30, 90, or 120 degrees is obtained from each output terminal.

【0038】このようにしたのは、以下の理由による。
まず図8に示すように、uを30度としたのは、電源回
路に入るUV相がU相に対し30度進んでいるためであ
る。換言すれば、UV相に基づいて生成された基準波が
指令値を越えた時から30度遅れた時がU相の電源信号
が実際に指令値を越える時に相当する。また、V相はU
相に対して120度ずれているので、「30+120」
より150度遅れた時がV相の電源信号が実際に指令値
を越える時に相当する。さらに、W相は、さらに120
度ずれているので、上記V相を算出した式に基づけば、
270度(30+240)の点となるが、そのようにす
るとシフトレジスタとして少なくとも27ビット以上の
ものが必要となり、メモリ容量が増大する。そこで本実
施例では、270度の反転位相である90度(=270
−180)を用いて制御を行うようにし、メモリの削減
を図っている。
The reason for doing this is as follows.
First, as shown in FIG. 8, u is set to 30 degrees because the UV phase entering the power supply circuit is advanced by 30 degrees with respect to the U phase. In other words, the time when the reference wave generated based on the UV phase is delayed by 30 degrees from the time when the reference wave exceeds the command value corresponds to the time when the power signal of the U phase actually exceeds the command value. Also, V phase is U
"30 + 120" because it is 120 degrees out of phase
A delay of 150 degrees corresponds to when the V-phase power supply signal actually exceeds the command value. In addition, the W phase has an additional 120
Since they are out of alignment, based on the formula that calculates the V phase,
This is a point of 270 degrees (30 + 240), which would require at least 27 bits or more as a shift register, increasing the memory capacity. Therefore, in this embodiment, 90 degrees (= 270) which is an inverted phase of 270 degrees.
-180) is used for control to reduce the memory.

【0039】そして、上記シフトレジスタ31の動作の
一例を示すと、図9(A)に示すように、あるタイミン
グの状態(便宜上初期値とする)が、シフトレジスタ3
1の出力端子の1〜10ビット目までがHとなっている
とし、この10ビット分が基準信号ONがオンしている
時(パルス幅)である。すると、クロックが入る都度1
ビット分ずつシフトする。すると、クロック1〜8まで
入力された時の各出力端子(制御用矩形波信号u,w,
v)の状態は、同図(B)に示すようになる。
An example of the operation of the shift register 31 will be described. As shown in FIG. 9A, the state of a certain timing (for convenience, an initial value) is the shift register 3.
It is assumed that the 1st to 10th bits of the output terminal 1 are H, and the 10th bit is when the reference signal ON is on (pulse width). Then, every time the clock enters
Shift bit by bit. Then, each output terminal (rectangular wave signals for control u, w,
The state of v) is as shown in FIG.

【0040】出力ロジック回路33は、シフトレジスタ
31から出力される上記各制御用矩形波信号の状態(H
/L)に基づいて、実際にトライアック10a〜10c
をオンするための点弧信号の発生タイミングとなるゲー
ト信号を生成させる。すなわち、図10に示すように、
Y結線の3相負荷11に電力を供給するためには、少な
くとも2つ以上の素子をONにする必要がある。ところ
で、図9を見ると、クロック1,2の時はu,wがHで
あるので、対応するトライアック10a,10cをオン
にすると、図10に示すように、UW間に電流が流れ
る。しかし、クロック3,4の時はwのみがHであるの
で、そのまま対応するトライアック10cのみをオンに
しても電流は流れない(この状態で動作としては正し
い)。但し、ノイズなどにより他のトライアック10a
または10bが点弧されてオンすると、電流が流れてし
まうおそれがあり、しかも一度流れると電圧が0になる
まで流れ続けるので、必要以上に電力供給されることに
なり位相制御が正しく行えない。従って、この出力ロジ
ック回路33では、2つ以上の制御用矩形波信号がHに
なっている時のみにトライアックがオンになるように
し、安定した駆動が確保される。
The output logic circuit 33 controls the state (H) of each of the control rectangular wave signals output from the shift register 31.
/ L) based on the actual triac 10a-10c
A gate signal is generated which is the timing of generation of the ignition signal for turning on. That is, as shown in FIG.
In order to supply electric power to the Y-connection three-phase load 11, it is necessary to turn on at least two or more elements. By the way, looking at FIG. 9, since u and w are H at clocks 1 and 2, when the corresponding triacs 10a and 10c are turned on, a current flows between UWs as shown in FIG. However, at clocks 3 and 4, since only w is H, no current flows even if only the corresponding triac 10c is turned on (correct operation in this state). However, due to noise, other triacs 10a
Alternatively, when 10b is ignited and turned on, a current may flow, and once it flows, it continues to flow until the voltage becomes 0, so that more power is supplied than necessary and the phase control cannot be performed correctly. Therefore, in the output logic circuit 33, the triac is turned on only when two or more control rectangular wave signals are H, and stable driving is ensured.

【0041】具体的には図11に示すような論理回路に
より実施される。これにより、例えば制御用矩形波信号
u,v,wが図12のようになっているとすると、1つ
のみがHとなっている1,5番目のときの各ゲートU,
V,WはすべてLとなり、それ以外は対応する制御用矩
形波信号がHになっているゲートがHとなる。そして、
各ゲートU,V,WがLからHに切り変わる時が対応す
るトライアック10a〜10cに対する点弧タイミング
となる。
Specifically, it is implemented by a logic circuit as shown in FIG. As a result, for example, assuming that the control rectangular wave signals u, v, w are as shown in FIG.
V and W are all L, and other than that, the corresponding control rectangular wave signal is H and the gate is H. And
When each gate U, V, W switches from L to H is the firing timing for the corresponding triac 10a-10c.

【0042】波形成形回路34は、上記各ゲートがLか
らHに切り変わった時にパルス幅の短いトリガパルスが
出力され、その後はLの状態が保持されるようにした回
路で、これにより所望のタイミング(ゲートがLからH
に切り変わる時)でのみ確実に点弧信号が発生するよう
にしている。
The waveform shaping circuit 34 is a circuit for outputting a trigger pulse having a short pulse width when each of the above gates is switched from L to H, and thereafter maintaining the L state. Timing (gate is from L to H
The ignition signal is surely generated only when (when switching to).

【0043】具体的には、図13に示すように、微分回
路34aと、シュミットトリガ回路34bとを備え、ゲ
ート信号の反転信号を微分回路34aに与え、この微分
回路34aにより、ゲート信号がLからHに変わる時を
検出し、トリガパルスを発生させる。このように微分回
路34aを設けたことにより、LからHに変わるように
急な変化があった時のみトリガパルスを出力するように
し、ノイズによりHレベルで微小変動しているような場
合に誤って点弧信号が出力されないようにしている。そ
して、シュミットトリガ回路34bにより、上記トリガ
パルスをパルス幅の短い単発の矩形波を出力させる。こ
の矩形波が点弧信号となる。
Specifically, as shown in FIG. 13, a differentiation circuit 34a and a Schmitt trigger circuit 34b are provided, and an inverted signal of the gate signal is given to the differentiation circuit 34a, and the differentiation circuit 34a changes the gate signal to L. The time when it changes from H to H is detected, and a trigger pulse is generated. By providing the differentiating circuit 34a in this way, the trigger pulse is output only when there is a sudden change from L to H, and it is erroneous when the H level slightly changes due to noise. The firing signal is not output. Then, the Schmitt trigger circuit 34b outputs a single rectangular wave having a short pulse width as the trigger pulse. This rectangular wave becomes the firing signal.

【0044】このように、本例では、少なくとも2つ以
上のゲートがオンになっていることが条件のため、指令
値(位相角)は、0度〜120度までの範囲で制御可能
となる。すなわち、120度を超えると、u,v,wの
ゲート信号(トリガパルス)が同時に複数がオンになる
箇所がなくなるからである。
As described above, in this example, since at least two or more gates are turned on, the command value (phase angle) can be controlled in the range of 0 to 120 degrees. . That is, when the angle exceeds 120 degrees, there is no place where a plurality of u, v, and w gate signals (trigger pulses) are simultaneously turned on.

【0045】ドライブ回路40は、点弧信号を受け、ト
ライアック10a〜10cを駆動するもので、図14に
示すように、入力側にスイッチ41となるトランジスタ
を備え、電源電圧Vccとアース間には、直列接続され
た上記スイッチ41とフォトトライアックカプラ42が
配置される。また、フォトトライアックカプラ42の受
光側には制御対象のトライアック10a〜10cが接続
される。これにより、点弧信号を受けると、スイッチ4
1を構成するトランジスタがオンになるので、スイッチ
が閉じフォトトライアックカプラ42に電流が流れ、発
光する。その発光を受けて受光側もオンになり、フォト
トライアックカプラ42を介して電源と負荷とが導通さ
れ電力供給され、それにともないトライアック10aが
点弧される。なお、図中符合43は、RC直列回路から
なるスナバ回路であり、同44は、バリスタである。そ
して、係るドライブ回路40の構成は、従来のものと同
様のものを用いることができるので、詳細な説明を省略
する。さらに上記構成のドライブ回路40は、各トライ
アック10a〜10cに対してそれぞれ接続され、所定
のタイミング(120度ずつずれる)で点弧させる。
The drive circuit 40 receives the ignition signal and drives the triacs 10a to 10c. As shown in FIG. 14, the drive circuit 40 is provided with a transistor serving as a switch 41 on the input side, and between the power supply voltage Vcc and the ground. The switch 41 and the phototriac coupler 42 connected in series are arranged. Further, the triacs 10a to 10c to be controlled are connected to the light receiving side of the phototriac coupler 42. As a result, when the ignition signal is received, the switch 4
Since the transistor forming 1 is turned on, the switch is closed and a current flows through the phototriac coupler 42 to emit light. Upon receiving the light emission, the light receiving side is also turned on, the power source and the load are electrically connected to each other through the phototriac coupler 42, and power is supplied, and accordingly, the triac 10a is ignited. In the figure, reference numeral 43 is a snubber circuit composed of an RC series circuit, and reference numeral 44 is a varistor. Since the drive circuit 40 having the same structure as the conventional drive circuit can be used, detailed description thereof will be omitted. Further, the drive circuit 40 having the above-described configuration is connected to each of the triacs 10a to 10c and ignites at a predetermined timing (shifted by 120 degrees).

【0046】このように、本例では電源信号のゼロクロ
スをゼロクロス検出回路21を用いてアナログ方式によ
り検出しているため、デジタル方式の欠点であるサンプ
リングタイムに基づく誤差がなく正確に検出できる。ま
た、1つの相間電圧(本例ではUV間)に基づいて、シ
フトレジスタ31等のデジタル回路にて各電源ラインに
挿入されたトライアックに対する点弧タイミングを生成
しているため、各トライアック10a〜10cの点弧タ
イミングは120度ずつ正確にずらせることができる。
As described above, in this example, the zero-cross of the power supply signal is detected by the analog method using the zero-cross detection circuit 21, so that the error can be accurately detected without the error due to the sampling time which is a drawback of the digital method. Further, since the firing timing for the triac inserted in each power supply line is generated by the digital circuit such as the shift register 31 based on one interphase voltage (between UV in this example), each triac 10a to 10c is generated. The firing timing of can be accurately shifted by 120 degrees.

【0047】次に、上記した実施例を用い、点弧タイミ
ング(指令値)が0度(ゼロクスからの遅れ位相(以下
同じ))、30度,60度,90度,120度の時の、
各層U,V,Wの波形と、UV間の相間電圧及び出力電
圧RSの関係を図15〜図19にそれぞれ示す。なお、
各図中下方に示したトリガパルスは、上記したシフトレ
ジスタ31からの出力(制御用矩形波信号u,v,w)
である。
Next, using the above-mentioned embodiment, when the ignition timing (command value) is 0 degree (delay phase from Xerox (hereinafter the same)), 30 degrees, 60 degrees, 90 degrees, and 120 degrees,
The waveforms of the layers U, V, W and the relationship between the interphase voltage between UV and the output voltage RS are shown in FIGS. In addition,
The trigger pulse shown in the lower part of each figure is the output from the above shift register 31 (control rectangular wave signals u, v, w).
Is.

【0048】図15から明らかなように、点弧角指令値
が0度の時は、すべてのゲート信号が常時ONになって
いるので、U,V,W相が常時3相負荷に供給される
(各電源信号のゼロクロス通過と同時に対応するトライ
アックが点弧される)ため、UVの相間電圧と同期し、
綺麗な正弦波が出力される。そして、点弧各指令値が増
加するにつれて、ゼロクロスから点弧されるまでの時間
が長くなり、その間の負荷への電力供給はないため、出
力電圧RSは図示のように二点鎖線で示す正弦波(U
V)に対して歪んだ波形となり、その電力供給量も減少
する(図16〜図18)。そして、点弧指令角が120
度になると、図19に示すように、各ゲートは常時オフ
となるので、出力電圧RSもゼロとなる。この点弧各指
令値に対する出力電圧の関係は、図20のように、ほぼ
リニアに減少していき、120度でゼロとなる。
As is apparent from FIG. 15, when the firing angle command value is 0 degree, all the gate signals are always ON, so that the U, V and W phases are always supplied to the three-phase load. (The corresponding triac is ignited at the same time when each power signal passes through the zero crossing), so that it synchronizes with the UV interphase voltage,
A beautiful sine wave is output. Then, as each command value for ignition increases, the time from zero crossing to ignition becomes longer, and there is no power supply to the load during that time, so the output voltage RS is the sine indicated by the two-dot chain line as shown in the figure. Wave (U
The waveform becomes distorted with respect to V), and the power supply amount thereof also decreases (FIGS. 16 to 18). And the firing command angle is 120
As shown in FIG. 19, the output voltage RS becomes zero because the gates are always turned off. The relationship of the output voltage with respect to each firing command value decreases linearly as shown in FIG. 20, and becomes zero at 120 degrees.

【0049】なお、上記した実施例では、スイッチング
素子としてトライアックを用いたが、本発明はこれに限
ることなく、並列接続されたサイリスタとダイオードか
ら構成したものでもよく、種々の変更実施が可能であ
る。そして、サイリスタを用いた場合には出力ロジック
回路33は不要となる。
Although the triac is used as the switching element in the above-mentioned embodiments, the present invention is not limited to this, and may be composed of a thyristor and a diode connected in parallel, and various modifications can be made. is there. When the thyristor is used, the output logic circuit 33 becomes unnecessary.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上のように、本発明に係る3相電力調
整器では、任意の2相の相間電圧に基づいて基準信号を
生成するため、トランス等は1つで済み、発熱量を抑制
できる。そして、ゼロクロス検出から基準波成形並びに
指令値との比較までの基準信号を出力する単相コントロ
ールをアナログ回路で構成したため、ゼロクロスを正確
に検出すことができる。
As described above, in the three-phase power regulator according to the present invention, since the reference signal is generated based on the interphase voltage of any two phases, only one transformer or the like is required, and the heat generation amount is suppressed. it can. Since the single-phase control for outputting the reference signal from the detection of the zero cross to the shaping of the reference wave and the comparison with the command value is configured by the analog circuit, the zero cross can be accurately detected.

【0051】また、実際にスイッチング素子を点弧する
点弧信号は、アナログ方式により生成された1つの基準
信号に対してデジタル処理をして所定角度だけずらすこ
とにより形成されるので、各相の点弧タイミングは12
0度ずつずれる。
Further, since the ignition signal for actually igniting the switching element is formed by digitally processing one reference signal generated by the analog method and shifting it by a predetermined angle, the ignition signal of each phase is generated. Ignition timing is 12
It shifts by 0 degrees.

【0052】また、1つの相間電圧に基づいて各処理を
行ったため、電圧を取り出すためのトランス等の回路が
1つで済み、部品点数の削減,小型化,発熱量の減少を
図ることができる。
Further, since each processing is performed based on one interphase voltage, only one circuit such as a transformer for extracting the voltage is required, and the number of parts can be reduced, the size can be reduced, and the amount of heat generation can be reduced. .

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

【図1】本発明に係る3相電力調整器の一実施例を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a three-phase power regulator according to the present invention.

【図2】電源装置並びにゼロクロス検出器の内部構成を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of a power supply device and a zero-cross detector.

【図3】ゼロ検出回路の動作原理を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an operating principle of a zero detection circuit.

【図4】基準波生成部の回路構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of a reference wave generation unit.

【図5】基準波生成部内の充電回路の動作原理を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing an operation principle of a charging circuit in the reference wave generation unit.

【図6】基準波生成部の出力特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing output characteristics of a reference wave generation unit.

【図7】基準波生成部の変形例の動作を説明する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating an operation of a modified example of the reference wave generation unit.

【図8】各電源信号の位相差の相関関係を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a correlation between phase differences of power supply signals.

【図9】シフトレジスタの動作原理を示すタイミングチ
ャートである。
FIG. 9 is a timing chart showing the operating principle of the shift register.

【図10】3相負荷に対する電力供給の状態を説明する
図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a state of power supply to a three-phase load.

【図11】出力ロジック回路の内部構成を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing an internal configuration of an output logic circuit.

【図12】出力ロジック回路の動作の一例を示すタイミ
ングチャートである。
FIG. 12 is a timing chart showing an example of the operation of the output logic circuit.

【図13】波形成形回路の内部構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an internal configuration of a waveform shaping circuit.

【図14】波形成形回路の動作を説明するタイミングチ
ャートである。
FIG. 14 is a timing chart illustrating the operation of the waveform shaping circuit.

【図15】ドライブ回路の内部構成を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an internal configuration of a drive circuit.

【図16】点弧角指令が0度の時の各波形の状態を示す
図である。
FIG. 16 is a diagram showing a state of each waveform when a firing angle command is 0 degree.

【図17】点弧角指令が30度の時の各波形の状態を示
す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a state of each waveform when a firing angle command is 30 degrees.

【図18】点弧角指令が60度の時の各波形の状態を示
す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a state of each waveform when a firing angle command is 60 degrees.

【図19】点弧角指令が90度の時の各波形の状態を示
す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a state of each waveform when a firing angle command is 90 degrees.

【図20】点弧角指令が120度の時の各波形の状態を
示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing a state of each waveform when a firing angle command is 120 degrees.

【図21】本実施例の点弧各指令に対する出力電圧の関
係を示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a relationship of output voltage with respect to each firing command in the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10a〜10c トライアック(スイッチング素子) 11 3相負荷 20 単相コントローラ 21 ゼロクロス検出回路 22 基準波成形回路 23 コンパレータ 30 点弧信号 31 シフトレジスタ(記憶素子) 32 クロック発生回路 33 出力ロジック回路 34 波形成形回路 40 ドライブ回路 10a to 10c Triac (switching element) 11 Three-phase load 20 Single-phase controller 21 Zero-cross detection circuit 22 Reference wave shaping circuit 23 Comparator 30 ignition signal 31 shift register (memory element) 32 clock generator 33 output logic circuit 34 Waveform shaping circuit 40 drive circuit

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−3663(JP,A) 特開 平3−102507(JP,A) 実開 昭62−105514(JP,U) 米国特許4499534(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05F 1/455 H02M 1/08 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-3-3663 (JP, A) JP-A-3-102507 (JP, A) Actual development Sho 62-105514 (JP, U) US Pat. No. 4499534 (US, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G05F 1/455 H02M 1/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 三相の電源ラインのうちの任意の2相の
相間電圧に基づいて各相の点弧信号の基準となる基準パ
ルス信号を生成するアナログ式の単相コントローラと、 その単相コントローラの出力に対して、デジタル処理に
より所定の位相角だけ遅らせて各相に対する点弧信号を
生成する点弧信号生成手段と、 その点弧信号生成手段から受ける点弧信号に基づいて前
記各電源ライン上に実装されたスイッチング素子を点弧
する駆動手段とを備え、 前記点弧信号生成手段が、前記基準信号のL/Hの状態
を記憶するとともに所定のタイミングで記憶情報をシフ
トするシフトレジスタと、そのシフトレジスタの出力を
受けて点弧信号を生成する制御手段とを有し、 その制御手段が、前記シフトレジスタの出力が同時にオ
ンになっている端子が複数存在するときのみ点弧信号を
出力可能とした3相電力調整器。
1. An analog single-phase controller that generates a reference pulse signal that serves as a reference for an ignition signal of each phase based on an interphase voltage of any two phases of a three-phase power supply line, and the single phase thereof. An ignition signal generating unit that generates an ignition signal for each phase by delaying a predetermined phase angle by digital processing with respect to the output of the controller, and each power source based on the ignition signal received from the ignition signal generating unit. A shift register for activating a switching element mounted on the line, wherein the ignition signal generating means stores the L / H state of the reference signal and shifts the stored information at a predetermined timing. And a control means for receiving the output of the shift register and generating an ignition signal, the control means having a plurality of terminals to which the outputs of the shift register are simultaneously turned on. 3-phase power regulator which enables outputs only ignition signal when present.
【請求項2】 前記単相コントローラが、相間電圧のゼ
ロクロスを検出するゼロクロス検出手段と、 そのゼロクロス検出手段によりゼロクロスが検出された
時から、充電回路に充電するとともに、一定量充電され
た際に充電回路を切り替えて異なる時定数でさらに充電
することにより、切替後の傾きが大きくなるような基準
波を生成する基準波生成手段と、 その基準波生成手段から出力される基準波と指令値とを
比較し、前記基準波が大きいときにオン信号となる基準
信号を出力する比較手段とを備えた請求項1に記載の三
相電力調整器。
2. The single-phase controller detects a zero-cross of the inter-phase voltage, and a zero-cross detecting means, and when the zero-cross detecting means detects the zero-cross, charges the charging circuit and charges a fixed amount. A reference wave generation unit that generates a reference wave that increases the slope after switching by switching the charging circuit and further charging with different time constants, and the reference wave and the command value output from the reference wave generation unit. 3. The three-phase power regulator according to claim 1, further comprising: a comparator that outputs a reference signal that becomes an ON signal when the reference wave is large.
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