JP3484976B2 - 正弦波発生装置および正弦波発生方法 - Google Patents

正弦波発生装置および正弦波発生方法

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JP3484976B2
JP3484976B2 JP11363998A JP11363998A JP3484976B2 JP 3484976 B2 JP3484976 B2 JP 3484976B2 JP 11363998 A JP11363998 A JP 11363998A JP 11363998 A JP11363998 A JP 11363998A JP 3484976 B2 JP3484976 B2 JP 3484976B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、無停電電源装置
などで、商用電源に同期させた正弦波を発生させる正弦
波発生装置および正弦波発生方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図13は従来の小容量発電装置に使用さ
れるPLL回路のブロック図で、特開昭60−1739
27号公報に記載されたものである。図において、30
は商用電源、31は波形整形回路、32は位相比較器、
33はローパスフィルタ、34は電圧制御発振器、35
は分周器、36は鋸歯状波発生回路、37は正弦波発生
回路である。また、150は商用電源30から取り出さ
れた商用同期信号、151は波形整形回路31により変
換された矩形波出力、152は位相比較器32の出力、
153はローパスフィルタ33の出力、154は電圧制
御発振器34の発振出力、155は分周器35の出力、
156は鋸歯状波発生回路36により変換された鋸歯状
波出力、157は正弦波発生回路37により変換された
正弦波出力である。
【0003】図14は、図13に示したPLL回路の各
部の波形を示す図である。正弦波発生回路37により変
換された正弦波出力157の波形は、商用電源30から
取り出された商用同期信号150に同期したものであ
る。また、位相比較器32は波形整形回路31により変
換された矩形波出力151と分周器35の出力155と
を乗算し、同極の場合は1を、異極の場合は0を、出力
152として出力する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のP
LL回路では、普通電圧制御発振器34の発振周波数に
むらがでないように、すなわちローパスフィルタ33の
出力信号にリップルを生じさせないために、ローパスフ
ィルタ33の時定数を大きく選ぶが、時定数を大きくす
ると、PLLの応答速度が遅くなる。逆に、PLLの応
答速度を上げようとすると、ローパスフィルタ33に含
まれるリップルが増え、普通電圧制御発振器34の発振
パルスに疎密が生じる。そのために、鋸歯状波が直線と
ならず、正弦波発生回路37から出力される正弦波は歪
んだものとなるという問題点があった。
【0005】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、鋸歯状波の直線性が得られ、ま
た商用電源に応答性良く追従できる正弦波発生装置およ
び正弦波発生方法を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の正弦波発生装
置は、商用電源が特定の位相にあることを検出する位相
検出器と、商用電源の周期を検出する周期検出器と、前
記位相検出器にて検出する検出位相と現在の出力位相差
を、商用電源が次ないし何周期か後の検出位相にてなく
なるように単位時間あたりの出力位相増加分を演算する
出力位相増分演算器と、前記位相検出器が特定の位相に
あることを検出した時点における前記演算器の出力を保
留する出力値保留器と、この出力値保留器の出力を積分
し、特定の値になった時点で、積分出力をリセットする
ことにより、鋸歯状波を発生する鋸歯状波発生器と、こ
の鋸歯状波発生器の出力を基に、商用電源に同期した正
弦波を出力する正弦波発生器と、を備えたものである。
【0007】また、位相検出器と出力値保留器との間に
分周器挿入したものである。
【0008】さらに、この発明の正弦波発生装置は、商
用電源が特定の位相にあることを検出する位相検出器
と、この位相検出器の同期位相を検出する周期を検出す
る周期検出器と、前記位相検出器にて検出する検出位相
と現在の出力位相差を、商用電源が次ないし何周期か後
の検出位相にてなくなるように単位時間あたりの出力位
相増加分を演算する出力位相増分演算器と、前記位相検
出器が特定の位相にあることを検出した時点における前
記演算器の出力を保留する出力値保留器と、この出力値
保留器の出力を積分し、特定の値になった時点で、積分
出力をリセットすることにより、鋸歯状波を発生する鋸
歯状波発生器と、この鋸歯状波発生器の出力を基に、商
用電源に同期した正弦波を出力する正弦波発生器と、を
備えたものである。
【0009】また、この発明の正弦波発生装置は、商用
電源が特定の位相にあることを検出する位相検出器と、
商用電源の周期を検出する周期検出器と、前記位相検出
器にて検出する検出位相と現在の出力位相差を、商用電
源が次ないし何周期か後の検出位相にてなくなるように
単位時間あたりの出力位相増加分を演算する出力位相増
分演算器と、前記演算器の出力を保留する出力値保留器
と、この出力値保留器の出力を積分し、特定の値になっ
た時点で、積分出力をリセットすることにより、鋸歯状
波を発生する鋸歯状波発生器と、この鋸歯状波発生器の
出力を基に、商用電源に同期した正弦波を出力する正弦
波発生器と、を備え、前記出力値保留器は前記鋸歯状波
発生器のリセット信号を入力することにより、前記鋸歯
状波発生器の出力が特定の値の時だけ変化させるように
したものである。
【0010】さらにまた、出力値保留器は分周器を介し
て鋸歯状波発生器のリセット信号を入力するようにした
ものである。
【0011】また、この発明の正弦波発生装置は、商用
電源が特定の位相にあることを検出する位相検出器と、
商用電源の周期を検出する周期検出器と、前記位相検出
器にて検出する検出位相と現在の出力位相差を、商用電
源が次ないし何周期か後の検出位相にてなくなるように
単位時間あたりの出力位相増加分を演算する出力位相増
分演算器と、前記位相検出器が特定の位相にあることを
検出した時点における前記演算器の出力を保留する出力
値保留器と、この出力値保留器の出力により動作する電
圧制御発振器と、この電圧制御発振器の出力をカウント
し鋸歯状に変化する鋸歯状波を出力する数値カウンタ
と、この数値カウンタの出力を基に、商用電源に同期し
た正弦波を出力する正弦波発生器と、を備えたものであ
る。
【0012】また、この発明の正弦波発生方法は、商用
電源の周期を計測する段階と、商用電源の位相が特定の
検出位相であるかを判断する段階と、商用電源の位相が
特定の検出位相にある場合に、出力位相と前記検出位相
との差、および計測した商用電源周期から出力位相の単
位時間あたりの増加分を算出する段階と、出力位相の増
加分と前回の出力位相から今回の出力位相を決定する段
階と、出力位相が特定の範囲内に収まるように制約する
段階と、出力位相を正弦波に変換する段階と、を有する
ものである。
【0013】さらに、この発明の正弦波発生方法は、商
用電源の周期を計測する段階と、商用電源の位相が特定
の検出位相であるかを判断する段階と、商用電源の位相
が特定の検出位相にある場合の複数周期に1回、出力位
相と前記検出位相との差、および計測した商用電源周期
から出力位相の単位時間あたりの増加分を算出する段階
と、出力位相の増加分と前回の出力位相から今回の出力
位相を決定する段階と、出力位相が特定の範囲内に収ま
るように制約する段階と、出力位相を正弦波に変換する
段階と、を有するものである。
【0014】また、この発明の正弦波発生方法は、商用
電源の周期を計測する段階と、商用電源の位相が特定の
検出位相であるかを判断する段階と、出力位相と前記検
出位相との差、および計測した商用電源周期から出力位
相の単位時間あたりの増加分の予備値を算出する段階
と、出力位相が特定の位相である場合に、出力位相の単
位時間あたりの増加分の予備値を出力位相の単位時間あ
たりの増加分として反映させる段階と、出力位相の増加
分と前回の出力位相から今回の出力位相を決定する段階
と、出力位相が特定の範囲内に収まるように制約する段
階と、出力位相を正弦波に変換する段階と、を有するも
のである。
【0015】さらに、この発明の正弦波発生方法は、商
用電源の周期を計測する段階と、商用電源の位相が特定
の検出位相であるかを判断する段階と、出力位相と前記
検出位相との差、および計測した商用電源周期から出力
位相の単位時間あたりの増加分の予備値を算出する段階
と、出力位相が特定の位相である場合の複数周期に1
回、出力位相の単位時間あたりの増加分の予備値を出力
位相の単位時間あたりの増加分として反映させる段階
と、出力位相の増加分と前回の出力位相から今回の出力
位相を決定する段階と、出力位相が特定の範囲内に収ま
るように制約する段階と、出力位相を正弦波に変換する
段階と、を有するものである。
【0016】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
一実施の形態である正弦波発生装置のブロック図であ
る。図において、1は商用電源、2は商用電源1の周期
を検出する周期検出器、3は商用電源1が特定の位相θ
0にあることを検出する位相検出器、4は位相差検出
器、5は加算器、6は乗算器、7は位相差検出器4と加
算器5と乗算器6とで構成される出力位相増分演算器と
しての演算器、8aは出力値保留器、9は積分器、10
は比較器、11は積分器9と比較器10とで構成される
鋸歯状波発生器、12は正弦波発生器である。また、1
00は商用電源1の出力、101は位相検出器3の出
力、102は演算器7の出力、103aは出力値保留器
8aの出力、104は鋸歯状波発生器11からの出力、
105は正弦波発生器12の出力である。
【0017】周期検出器2は、例えば周波数検出器を利
用することにより商用電源1の出力100の周期Tの逆
数1/Tを検出する。位相検出器3は、商用電源1の特
定の位相θ0を検出するものであり、位相検出器3の出
力101は商用電源1に同期しており、位相検出器3の
出力101の周期は商用電源1と同じである。
【0018】演算器7では、位相差検出器4で基準位相
θ0と鋸歯状波発生器11からの出力104としてのθ
tとの差(θ0−θt)を求め、加算器5でこの値(θ
0−θt)に2πnを加算し、乗算器6でこの加算値と
周期検出器2の出力1/Tとを乗算し、出力102を得
る。 V0=((θ0−θt)+2πn)/T・・・・式1 ここで、nは演算を行った時点における、位相差検出器
4が検出した位相差をなくすまでの商用電源の周波数、
V0は演算器7の出力102である。この演算は、例え
ば位相検出器3が検出した時点のみ行うようにしてもよ
い。
【0019】出力値保留器8aは、例えばサンプル・ホ
ールド回路などで構成され、位相検出器3が特定の位相
θ0にあることを検出した時点における演算器7の出力
102を保留する。
【0020】鋸歯状波発生器11では、積分器9で出力
値保留器8aの出力103aを積分し、比較器10で積
分器9の出力が例えば2πなど特定の値になった時点
で、積分出力をリセットすることにより、鋸歯状波出力
104を得る。
【0021】θ0=π、n=1で、鋸歯状波は0から徐
々に増加し2πになった時点で0に戻るものとすると、
鋸歯状波と商用電源とが同期している場合には、鋸歯状
波の増加の傾きは2π/Tとなる。また、この時の演算
器7の出力指令値V0は、式1に各々の値を代入し、2
π/Tとなる。すなわち、演算器7の出力指令値V0が
そのまま鋸歯状波の増加の傾きとなる。いま、θtがθ
0からαだけずれて、θ0−αになっているものとする
と、演算器7の出力指令値V0は、(α+2π)/Tと
なり、この値は鋸歯状波の増加の傾きとなる。従って、
現時点で(θ0−α)の出力である鋸歯状波の出力は、
商用電源1周期Tの後には、 (θ0−α)+((α+2π)/T)・T=θ0+2π となり、θ0に同期する。
【0022】正弦波発生器12では、鋸歯状波発生器1
1の出力104を基に、商用電源1の出力100に同期
した正弦波出力105を得る。
【0023】図2はこの発明の一実施の形態である正弦
波発生装置のブロック図の各部の波形を示す図である。
同期している場合の波形である。図において、基準位相
θ0をπとし、位相検出器3の出力101が立ち上がる
時点で、演算器7の出力102を保留する。
【0024】図3はこの発明の一実施の形態である正弦
波発生装置のブロック図の各部の波形を示す図である。
同期がずれた場合の波形である。出力値保留器8aの出
力103aが変化した場合には、鋸歯状波発生器11の
出力104は図に示すように直線性が失われる。
【0025】実施の形態2.図4はこの発明の一実施の
形態に係る正弦波発生装置のブロック図である。図にお
いて、1〜7、9〜12、100〜102、104、1
05は図1と同様であり、その説明を省略する。8bは
出力値保留器、13は分周器、103bは出力値保留器
8bの出力、106は分周器13の出力である。上述の
実施の形態1においては、出力値保留器8の出力103
を商用電源1の1周期に1回変化させた例を示したが、
この実施の形態では、上述の実施の形態1の図1で示し
たブロック図において、分周器13を位相検出器3と出
力値保留器8との間に挿入したもので、出力値保留器8
への出力106を例えば2周期に1回の立ち上がりとす
るなどの設定が可能となり、出力値保留器8の出力10
3を複数周期に1回変化させることができる。
【0026】実施の形態3.図5はこの発明の一実施の
形態に係る正弦波発生装置のブロック図である。図にお
いて1、3〜12、100〜105は図1と同様であ
り、その説明を省略する。2bは周期検出器である。上
述の実施の形態1および実施の形態2においては、周期
検出器2aは商用電源1の出力100を入力した例を示
したが、この実施の形態では、周期検出器2bは位相検
出器3の出力101を入力し、位相検出器3の同期位相
を検出する周期を検出するようにしたものである。位相
検出器3は商用電源1の特定の位相θ0を検出するよう
に動作するため、位相検出器3の出力は商用電源1に同
期しており、位相検出器3の出力101の周期は商用電
源1と同じとなる。
【0027】実施の形態4.図6はこの発明の一実施の
形態に係る正弦波発生装置のブロック図である。図にお
いて、1〜7、9〜12、100〜102、104、1
05は図1と同様であり、その説明を省略する。8cは
第1の出力値保留器、14は第2の出力値保留器、10
3cは第1の出力値保留器8cの出力、107は比較器
10のリセット信号、108は第2の出力値保留器14
の出力θt2である。
【0028】第2の出力値保留器14は、位相検出器3
が商用電源1がθ0の位相であることを検出した時点
の、鋸歯状波発生器11の出力104を保留し、演算器
7を構成する位相差検出器4でθ0とθt2との差を検
出する。第1の出力値保留器8cは、演算器7の出力1
02および比較器10のリセット信号107を入力する
ようにし、第1の出力値保留器8cは例えば鋸歯状波が
リセットされる時点で保留されるようにすることによ
り、第1の出力値保留器8cの出力値103cは鋸歯状
波発生器11の出力に同期して変化するようになる。
【0029】実施の形態5.図7はこの発明の一実施の
形態に係る正弦波発生装置のブロック図である。図にお
いて、1〜7、8c、9〜12、100〜102、10
4、105、107、108は図6と同様であり、その
説明を省略する。15は分周器、109は分周器15の
出力である。実施の形態4では、第1の出力値保留器8
cは演算器7の出力102および比較器10のリセット
信号107を入力するようにして、鋸歯状波発生器11
の出力1周期に1回変化させる例を示したが、この実施
の形態では、分周器15に比較器10のリセット信号1
07を入力し、分周器15の出力109を第1の出力値
保留器8cに入力するようにしたので、鋸歯状波の複数
周期に1回変化させることができる。
【0030】実施の形態6.図8はこの発明の一実施の
形態に係る正弦波発生装置のブロック図である。図にお
いて、1〜8a、12、100〜103aは図1と同様
であり、その説明を省略する。16は入力電圧に応じて
発振周波数を変化させる発振器などからなる電圧制御発
振器、17は数値カウンタ、110は電圧制御発振器1
6の出力、111は数値カウンタ17の出力である。こ
の実施の形態では、鋸歯状波発生器11の代わりに数値
カウンタ17を設けたもので、出力値保留器8aの出力
により、電圧制御発振器16を動作させ、数値カウンタ
17で電圧制御発振器16の出力110をカウントし、
特定の値でリセットするかもしくはオーバーフローを無
視してカウント動作することにより、数値カウンタ17
の出力111を鋸歯状に変化させるものである。数値カ
ウンタ17のカウントにおいては、1つづつカウントす
るだけでなく、特定の値をカウントすることもできる。
【0031】実施の形態7.図9はこの発明の一実施の
形態に係る正弦波発生装置の動作手順を示す図である。
ステップS120で、周期カウンタをインクリメントす
る。ステップS121で、商用電源は特定の位相か判定
し、特定の位相の場合はステップS122に進み、特定
の位相でない場合にはステップS125に抜ける。ステ
ップS122で、周期カウンタの値と演算間隔から商用
電源の周期tを算出する。ステップS123で、演算器
出力V0を次式により算出する。 V0=((θ0−θt)+2πn)/t ステップS124で、周期カウンタをリセットする。
【0032】ステップS125で、θtにKV0を加算
して新たなθtとする。(ここで、Kは変換定数であ
る。) ステップS126で、θtとθmaxとの大小比較を行
い、θt>θmaxの場合はステップS127に進み、
θt>θmaxの場合はステップS128に抜ける。ス
テップS127で、θtからθmaxを減算し、新たな
θtとする。ステップS128で、θtを正弦波に変換
する。
【0033】図9の各ステップと上述の図5に示した各
ブロックと対比させると、 ステップS120、ステップS122、ステップS12
4・・周期検出器2a,2b、 ステップS121・・位相検出器3、 ステップS123・・演算器7、ステップS121の条
件を満たした時のみステップS123の演算を行うこと
で、出力値保留器8a,8bの役割を果たす。 ステップS125、ステップS126、ステップS12
7・・鋸歯状波発生器11、 ステップS128・・正弦波発生器12、 となる。
【0034】実施の形態8.図10はこの発明の一実施
の形態に係る正弦波発生装置の動作手順を示す図であ
る。実施の形態7では、上述の図9のステップS121
で、商用電源は特定の位相か判定し、特定の位相の場合
はステップS122に進む例を示したが、この実施の形
態では、ステップS121とステップS122との間
に、分周カウンタの処理であるステップS200、ステ
ップS201およびステップS202とを挿入したもの
である。ステップS200で、分周カウンタをインクリ
メントする。ステップS201で、分周カウンタが特定
の値か判断し、特定の値の場合はステップS202に進
み、特定の値でない場合はステップS125に抜ける。
分周カウンタが特定の値の場合、ステップS202で、
分周カウンタをクリアする。
【0035】ステップS200、ステップS201およ
びステップS202は、上述の図4の分周器13の機能
に相当するものである。
【0036】実施の形態9.図11はこの発明の一実施
の形態に係る正弦波発生装置の動作手順を示す図であ
る。上述の図9では、ステップS122の処理の後、ス
テップS123で、演算器出力V0を、V0=((θ0
−θt)+2πn)/tとして算出するのに対して、こ
の実施の形態では、ステップS122の処理の後、ステ
ップS123bとして、演算器出力予備値V0’を、V
0’=((θ0−θt)+2πn)/tとして算出す
る。
【0037】また、上述の図9のステップS124とス
テップS125との間に、ステップS203とステップ
S204とを挿入したものである。ステップS203
で、出力位相θtが特定の位相であるか判定し、特定の
位相の場合はステップS204に進み、特定の位相でな
い場合にはステップS125に抜ける。出力位相θtが
特定の位相の場合、ステップS204で演算器出力予備
値V0’を演算器出力V0とする。
【0038】ステップS203とステップS204と
は、上述の図6の第1の出力値保留器8cの機能に相当
するものである。
【0039】実施の形態10.図12はこの発明の一実
施の形態に係る正弦波発生装置の動作手順を示す図であ
る。上述の実施の形態9の図11のステップS203と
ステップS204との間に、の間に、分周カウンタの処
理であるステップS210、ステップS211およびス
テップS212とを挿入したものである。ステップS2
10で、分周カウンタをインクリメントする。ステップ
S211で、分周カウンタが特定の値か判断し、特定の
値の場合はステップS212に進み、特定の値でない場
合はステップS125に抜ける。分周カウンタが特定の
値の場合、ステップS212で、分周カウンタをクリア
する。
【0040】ステップS210、ステップS211およ
びステップS212は、上述の図7の分周器15の機能
に相当するものである。
【0041】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
【0042】鋸歯状波の傾きは、商用電源が特定の位相
にあるときだけ変更されるようにしたので、鋸歯状波の
傾きの変化は、商用電源周期の1周期に1回のみ変更す
ることができ、正弦波発生器から出力される正弦波は歪
みの少ないものが得られる。
【0043】また、位相検出器と出力値保留器との間に
分周器挿入したので、出力値保留器の出力を商用電源の
複数周期に1回変化させることができる。
【0044】さらに、位相検出器の同期位相を検出する
周期は商用電源の周期に同期しているので、周期検出器
は位相検出器の同期位相を検出する周期を検出すること
により、鋸歯状波の傾きの変化は、商用電源周期の1周
期に1回のみ変更することができ、正弦波発生器から出
力される正弦波は歪みの少ないものが得られる。
【0045】また、出力値保留器は鋸歯状波発生器のリ
セット信号を入力することにより、鋸歯状波発生器の出
力が特定の値の時だけ変化させるようにしたので、正弦
波のひずむ可能性のあるタイミングを特定の位相に限定
することができる。
【0046】さらに、出力値保留器は分周器を介して鋸
歯状波発生器のリセット信号を入力するようにしたの
で、正弦波のひずむ可能性のあるタイミングを複数周期
に1回のみ、特定の位相に限定することができる。
【0047】また、出力値保留器の出力により、電圧制
御発振器を動作させ、数値カウンタで電圧制御発振器の
出力をカウントし、鋸歯状を出力するようにしたので、
正弦波への変換を論理回路にて容易に構成することがで
きる。
【0048】また、商用電源が特定の位相にある場合の
み、出力位相と検出位相との差、および計測した商用電
源周期から出力位相の単位時間あたりの増加分を算出す
るようにしたので、商用電源が特定の位相にある場合の
み、出力位相の増加分が変更され、出力位相から作成さ
れる正弦波では歪みの発生する可能性があるのは商用電
源の1周期に1回のみとなり、歪みの少ない正弦波を得
ることができる。
【0049】さらに、商用電源が特定の位相にある場合
の複数周期に1回、出力位相と検出位相との差、および
計測した商用電源周期から出力位相の単位時間あたりの
増加分を算出するようにしたので、商用電源が特定の位
相にある場合の複数周期に1回のみ、出力位相の増加分
が変更され、出力位相から作成される正弦波では歪みの
発生する可能性があるのは商用電源の複数周期1回のみ
となり、歪みの少ない正弦波を得ることができる。
【0050】また、出力位相と検出位相との差、および
計測した商用電源周期から出力位相の単位時間あたりの
増加分の予備値を、出力位相が特定の位相にある場合の
み、出力位相の増加分に反映させるようにしたので、正
弦波の歪む可能性のあるタイミングを特定の位相に限定
することができる。
【0051】さらに、出力位相と検出位相との差、およ
び計測した商用電源周期から出力位相の単位時間あたり
の増加分の予備値を、出力位相が特定の位相にある場合
の複数周期に1回のみ、出力位相の増加分に反映させる
ようにしたので、正弦波の歪む可能性のあるタイミング
を複数周期に1回のみ、特定の位相に限定することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施の形態である正弦波発生装
置のブロック図である。
【図2】 この発明の一実施の形態である正弦波発生装
置のブロック図の各部の波形を示す図である。同期して
いる場合の波形である。
【図3】 この発明の一実施の形態である正弦波発生装
置のブロック図の各部の波形を示す図である。同期がず
れた場合の波形である。
【図4】 この発明の一実施の形態に係る正弦波発生装
置のブロック図である。
【図5】 この発明の一実施の形態に係る正弦波発生装
置のブロック図である。
【図6】 この発明の一実施の形態に係る正弦波発生装
置のブロック図である。
【図7】 この発明の一実施の形態に係る正弦波発生装
置のブロック図である。
【図8】 この発明の一実施の形態に係る正弦波発生装
置のブロック図である。
【図9】 この発明の一実施の形態に係る正弦波発生装
置の動作手順を示す図である。
【図10】 この発明の一実施の形態に係る正弦波発生
装置の動作手順を示す図である。
【図11】 この発明の一実施の形態に係る正弦波発生
装置の動作手順を示す図である。
【図12】 この発明の一実施の形態に係る正弦波発生
装置の動作手順を示す図である。
【図13】 従来の小容量発電装置に使用されるPLL
回路のブロック図で、特開昭60−173927号公報
に記載されたものである。
【図14】 図13に示したPLL回路の各部の波形を
示す図である。
【符号の説明】
1 商用電源、 2a,2b 周期検出器、 3 位相
検出器、 4 位相差検出器、 5 加算器、 6 乗
算器、 7 演算器、 8a,8b 出力値保留器、
8c 第1の出力値保留器、 9 積分器、 10 比
較器、 11鋸歯状波発生器、 12 正弦波発生器、
13 分周器、 14 第2の出力値保留器、 15
分周器、 16 電圧制御発振器、 17 数値カウ
ンタ、30 商用電源、 31 波形整形回路、 32
位相比較器、 33 ローパスフィルタ、 34 電
圧制御発振器、 35 分周器、 36 鋸歯状波発生
回路、 37 正弦波発生回路、 100 商用電源1
の出力、 101 位相検出器3の出力、 102 演
算器7の出力、 103a 出力値保留器8aの出力、
103b 出力値保留器8bの出力、 103c 第
1の出力値保留器8cの出力、 104 鋸歯状波発生
器11からの出力、 105 正弦波発生器12の出
力、 106 分周器13の出力、 107 比較器1
0のリセット信号、 108 第2の出力値保留器14
の出力θt2、 109 分周器15の出力、 110
電圧制御発振器16の出力、 111 数値カウンタ
17の出力、 150 商用電源30から取り出された
商用同期信号、 151 波形整形回路31により変換
された矩形波出力、 152 位相比較器32の出力、
153 ローパスフィルタ33の出力、 154 電
圧制御発振器34の発振出力、 155 分周器35の
出力、 156 鋸歯状波発生回路36により変換され
た鋸歯状波出力、 157 正弦波発生回路37により
変換された正弦波出力。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03B 28/00 H03L 7/08 H03L 7/087 H02J 9/06 504

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】商用電源が特定の位相にあることを検出す
    る位相検出器と、商用電源の周期を検出する周期検出器
    と、前記位相検出器にて検出する検出位相と現在の出力
    位相差を、商用電源が次ないし何周期か後の検出位相に
    てなくなるように単位時間あたりの出力位相増加分を演
    算する出力位相増分演算器と、前記位相検出器が特定の
    位相にあることを検出した時点における前記演算器の出
    力を保留する出力値保留器と、この出力値保留器の出力
    を積分し、特定の値になった時点で、積分出力をリセッ
    トすることにより、鋸歯状波を発生する鋸歯状波発生器
    と、この鋸歯状波発生器の出力を基に、商用電源に同期
    した正弦波を出力する正弦波発生器と、を備えた正弦波
    発生装置。
  2. 【請求項2】前記位相検出器と前記出力値保留器との間
    に分周器を挿入したことを特徴とする請求項1記載の正
    弦波発生装置。
  3. 【請求項3】商用電源が特定の位相にあることを検出す
    る位相検出器と、この位相検出器の同期位相を検出する
    周期を検出する周期検出器と、前記位相検出器にて検出
    する検出位相と現在の出力位相差を、商用電源が次ない
    し何周期か後の検出位相にてなくなるように単位時間あ
    たりの出力位相増加分を演算する出力位相増分演算器
    と、前記位相検出器が特定の位相にあることを検出した
    時点における前記演算器の出力を保留する出力値保留器
    と、この出力値保留器の出力を積分し、特定の値になっ
    た時点で、積分出力をリセットすることにより、鋸歯状
    波を発生する鋸歯状波発生器と、この鋸歯状波発生器の
    出力を基に、商用電源に同期した正弦波を出力する正弦
    波発生器と、を備えた正弦波発生装置。
  4. 【請求項4】商用電源が特定の位相にあることを検出す
    る位相検出器と、商用電源の周期を検出する周期検出器
    と、前記位相検出器にて検出する検出位相と現在の出力
    位相差を、商用電源が次ないし何周期か後の検出位相に
    てなくなるように単位時間あたりの出力位相増加分を演
    算する出力位相増分演算器と、前記演算器の出力を保留
    する出力値保留器と、この出力値保留器の出力を積分
    し、特定の値になった時点で、積分出力をリセットする
    ことにより、鋸歯状波を発生する鋸歯状波発生器と、こ
    の鋸歯状波発生器の出力を基に、商用電源に同期した正
    弦波を出力する正弦波発生器と、を備え、前記出力値保
    留器は前記鋸歯状波発生器のリセット信号を入力するこ
    とにより、前記鋸歯状波発生器の出力が特定の値の時だ
    け変化させることを特徴とする正弦波発生装置。
  5. 【請求項5】前記出力値保留器は分周器を介して前記鋸
    歯状波発生器のリセット信号を入力するようにしたこと
    を特徴とする請求項4記載の正弦波発生装置。
  6. 【請求項6】商用電源が特定の位相にあることを検出す
    る位相検出器と、商用電源の周期を検出する周期検出器
    と、前記位相検出器にて検出する検出位相と現在の出力
    位相差を、商用電源が次ないし何周期か後の検出位相に
    てなくなるように単位時間あたりの出力位相増加分を演
    算する出力位相増分演算器と、前記位相検出器が特定の
    位相にあることを検出した時点における前記演算器の出
    力を保留する出力値保留器と、この出力値保留器の出力
    により動作する電圧制御発振器と、この電圧制御発振器
    の出力をカウントし鋸歯状に変化する鋸歯状波を出力す
    る数値カウンタと、この数値カウンタの出力を基に、商
    用電源に同期した正弦波を出力する正弦波発生器と、を
    備えた正弦波発生装置。
  7. 【請求項7】商用電源の周期を計測する段階と、商用電
    源の位相が特定の検出位相であるかを判断する段階と、
    商用電源の位相が特定の検出位相にある場合に、出力位
    相と前記検出位相との差、および計測した商用電源周期
    から出力位相の単位時間あたりの増加分を算出する段階
    と、出力位相の増加分と前回の出力位相から今回の出力
    位相を決定する段階と、出力位相が特定の範囲内に収ま
    るように制約する段階と、出力位相を正弦波に変換する
    段階と、を有する正弦波発生方法。
  8. 【請求項8】商用電源の周期を計測する段階と、商用電
    源の位相が特定の検出位相であるかを判断する段階と、
    商用電源の位相が特定の検出位相にある場合の複数周期
    に1回、出力位相と前記検出位相との差、および計測し
    た商用電源周期から出力位相の単位時間あたりの増加分
    を算出する段階と、出力位相の増加分と前回の出力位相
    から今回の出力位相を決定する段階と、出力位相が特定
    の範囲内に収まるように制約する段階と、出力位相を正
    弦波に変換する段階と、を有する正弦波発生方法。
  9. 【請求項9】商用電源の周期を計測する段階と、商用電
    源の位相が特定の検出位相であるかを判断する段階と、
    出力位相と前記検出位相との差、および計測した商用電
    源周期から出力位相の単位時間あたりの増加分の予備値
    を算出する段階と、出力位相が特定の位相である場合
    に、出力位相の単位時間あたりの増加分の予備値を出力
    位相の単位時間あたりの増加分として反映させる段階
    と、出力位相の増加分と前回の出力位相から今回の出力
    位相を決定する段階と、出力位相が特定の範囲内に収ま
    るように制約する段階と、出力位相を正弦波に変換する
    段階と、を有する正弦波発生方法。
  10. 【請求項10】商用電源の周期を計測する段階と、商用
    電源の位相が特定の検出位相であるかを判断する段階
    と、出力位相と前記検出位相との差、および計測した商
    用電源周期から出力位相の単位時間あたりの増加分の予
    備値を算出する段階と、出力位相が特定の位相である場
    合の複数周期に1回、出力位相の単位時間あたりの増加
    分の予備値を出力位相の単位時間あたりの増加分として
    反映させる段階と、出力位相の増加分と前回の出力位相
    から今回の出力位相を決定する段階と、出力位相が特定
    の範囲内に収まるように制約する段階と、出力位相を正
    弦波に変換する段階と、を有する正弦波発生方法。
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