JP7080120B2 - Converter device, control signal generation method and program - Google Patents

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Description

本発明は、コンバータ装置、制御信号生成方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a converter device, a control signal generation method and a program.

コンバータ装置は、交流電力を直流電力に変換する装置である。コンバータ装置では、交流電力を直流電力に変換するときの変換効率の向上とともに、系統電力への悪影響を抑制するために、入力電流の歪み特性の向上(高調波歪みや歪み率の低減など)が求められている。
特許文献1には、関連する技術として、同期整流制御を行うことで変換効率を向上させるとともに、PAM(Pulse Amplitude Modulation)制御を行うことで入力電流の歪み率を低減させる技術が記載されている。
The converter device is a device that converts AC power into DC power. In the converter device, in order to improve the conversion efficiency when converting AC power to DC power and to suppress the adverse effect on the system power, the distortion characteristics of the input current are improved (harmonic distortion and distortion rate reduction, etc.). It has been demanded.
Patent Document 1 describes, as a related technique, a technique for improving conversion efficiency by performing synchronous rectification control and reducing the distortion rate of an input current by performing PAM (Pulse Amplitude Modulation) control. ..

特開2016-123148号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-123148

ところで、同期整流制御とともにPAM制御を行う場合において、交流電力から直流電力への変換効率や入力電流の歪み率についての特性をよりよくすることのできる技術が求められている。 By the way, in the case of performing PAM control together with synchronous rectification control, there is a demand for a technique capable of improving the characteristics of conversion efficiency from AC power to DC power and distortion rate of input current.

本発明は、上記の課題を解決することのできるコンバータ装置、制御信号生成方法及びプログラムを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a converter device, a control signal generation method, and a program capable of solving the above problems.

本発明の第1の態様によれば、コンバータ装置は、交流電源から入力される入力電流の電流値を取得する入力電流取得部と、前記入力電流の電流値と、当該電流値の場合の前記交流電源から出力される交流電圧の位相を基準とした、スイッチング素子の制御信号の位相の調整量との対応関係を示すデータテーブルを記憶する記憶部と、前記入力電流取得部が取得した前記電流値と、前記データテーブルにおける前記電流値とを比較する比較部と、前記比較部による比較結果に基づいて、前記入力電流取得部が取得した前記電流値に最も近い値の電流値を、前記データテーブルにおいて特定する第1特定部と、前記第1特定部が前記データテーブルにおいて特定した電流値に対応付けられている前記位相の調整量を特定する第2特定部と、前記交流電圧の位相を基準に、前記第2特定部が特定した前記調整量だけ前記制御信号の位相を調整する位相調整部と、前記位相調整部が前記調整量だけ位相を調整した前記制御信号を前記スイッチング素子に出力する制御信号出力部と、を備える。 According to the first aspect of the present invention, the converter device includes an input current acquisition unit that acquires the current value of the input current input from the AC power supply, the current value of the input current, and the above in the case of the current value. A storage unit that stores a data table showing the correspondence with the phase adjustment amount of the control signal of the switching element based on the phase of the AC voltage output from the AC power supply, and the current acquired by the input current acquisition unit. Based on the comparison unit that compares the value with the current value in the data table and the comparison result by the comparison unit, the current value of the value closest to the current value acquired by the input current acquisition unit is the data. The first specific part specified in the table, the second specific part that specifies the adjustment amount of the phase associated with the current value specified in the data table by the first specific part, and the phase of the AC voltage. As a reference, a phase adjusting unit that adjusts the phase of the control signal by the adjustment amount specified by the second specific unit and the control signal whose phase is adjusted by the adjustment amount by the phase adjusting unit are output to the switching element. A control signal output unit and a control signal output unit are provided.

本発明の第2の態様によれば、第1の態様におけるコンバータ装置において、前記電流値は、実効値であってもよい。 According to the second aspect of the present invention, in the converter device of the first aspect, the current value may be an effective value.

本発明の第3の態様によれば、第1の態様におけるコンバータ装置において、前記電流値は、瞬時値であってもよい。 According to the third aspect of the present invention, in the converter device according to the first aspect, the current value may be an instantaneous value.

本発明の第4の態様によれば、第1の態様から第3の態様の何れか1つにおけるコンバータ装置は、2つのスイッチング素子を有し、前記交流電源の出力する電力を整流するブリッジ回路、を備え、前記制御信号出力部は、前記2つのスイッチング素子の一方へ同期整流制御を行う前記制御信号を出力し、前記2つのスイッチング素子の他方へPAM制御を行う前記制御信号を出力するものであってもよい。 According to the fourth aspect of the present invention, the converter device in any one of the first to third aspects is a bridge circuit having two switching elements and rectifying the power output from the AC power supply. The control signal output unit outputs the control signal that performs synchronous rectification control to one of the two switching elements, and outputs the control signal that performs PAM control to the other of the two switching elements. May be.

本発明の第5の態様によれば、第4の態様におけるコンバータ装置において、前記制御信号出力部は、前記同期整流制御を行う前記制御信号と、前記PAM制御を行う前記制御信号の出力先である前記2つのスイッチング素子を半周期ごとに切り替えるものであってもよい。 According to the fifth aspect of the present invention, in the converter device according to the fourth aspect, the control signal output unit is the output destination of the control signal that performs the synchronous rectification control and the control signal that performs the PAM control. The two switching elements may be switched every half cycle.

本発明の第6の態様によれば、制御信号生成方法は、交流電源から入力される入力電流の電流値を取得することと、前記入力電流の電流値と、当該電流値の場合の前記交流電源から出力される交流電圧の位相を基準とした、スイッチング素子の制御信号の位相の調整量との対応関係を示すデータテーブルを記憶することと、取得した前記電流値と、前記データテーブルにおける前記電流値とを比較することと、比較結果に基づいて、取得した前記電流値に最も近い値の電流値を、前記データテーブルにおいて特定することと、前記データテーブルにおいて特定した電流値に対応付けられている前記位相の調整量を特定することと、前記交流電圧の位相を基準に、特定した前記調整量だけ前記制御信号の位相を調整することと、前記調整量だけ位相を調整した前記制御信号を前記スイッチング素子に出力することと、を含む。 According to the sixth aspect of the present invention, the control signal generation method obtains the current value of the input current input from the AC power supply, the current value of the input current, and the AC in the case of the current value. Storage of a data table showing the correspondence relationship with the phase adjustment amount of the control signal of the switching element based on the phase of the AC voltage output from the power supply, the acquired current value, and the said in the data table. Comparing with the current value, specifying the current value of the value closest to the acquired current value based on the comparison result in the data table, and associating with the current value specified in the data table. Specifying the adjustment amount of the phase, adjusting the phase of the control signal by the specified adjustment amount based on the phase of the AC voltage, and adjusting the phase by the adjustment amount, the control signal. Is output to the switching element.

本発明の第7の態様によれば、プログラムは、交流電源から入力される入力電流の電流値と、当該電流値の場合の交流電源から出力される交流電圧の位相を基準とした、スイッチング素子の制御信号の位相の調整量との対応関係を示すデータテーブルを記憶するコンバータ装置のコンピュータに、前記交流電源から入力される前記入力電流の電流値を取得することと、取得した前記電流値と、前記データテーブルにおける前記電流値とを比較することと、比較結果に基づいて、取得した前記電流値に最も近い値の電流値を、前記データテーブルにおいて特定することと、前記データテーブルにおいて特定した電流値に対応付けられている前記位相の調整量を特定することと、前記交流電圧の位相を基準に、特定した前記調整量だけ前記制御信号の位相を調整することと、前記調整量だけ位相を調整した前記制御信号を前記スイッチング素子に出力することと、を実行させる。 According to the seventh aspect of the present invention, the program is a switching element based on the phase of the input current input from the AC power supply and the AC voltage output from the AC power supply in the case of the current value. Acquiring the current value of the input current input from the AC power supply to the computer of the converter device that stores the data table showing the correspondence relationship with the phase adjustment amount of the control signal, and the acquired current value. , The current value in the data table is compared, and the current value closest to the acquired current value is specified in the data table based on the comparison result, and the current value is specified in the data table. Specifying the adjustment amount of the phase associated with the current value, adjusting the phase of the control signal by the specified adjustment amount based on the phase of the AC voltage, and phase by the adjustment amount. To output the control signal adjusted to the switching element to the switching element, and to execute.

本発明の実施形態によるコンバータ装置、制御信号生成方法及びプログラムによれば、コンバータ装置において、同期整流制御とともにPAM制御を行う場合において、交流電力から直流電力への変換効率や入力電流の歪み率についての特性をよりよくすることができる。 According to the converter device, the control signal generation method, and the program according to the embodiment of the present invention, the conversion efficiency from AC power to DC power and the distortion rate of the input current when PAM control is performed together with synchronous rectification control in the converter device. Can improve the characteristics of.

本発明の一実施形態によるモータ駆動装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the motor drive device by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における電源電圧、入力電流、制御信号の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a power-source voltage, an input current, and a control signal in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるコンバータ制御部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the converter control part by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるデータテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data table in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による制御信号生成部の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the control signal generation part by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるコンバータ制御部の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the converter control part by one Embodiment of this invention. 少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the computer which concerns on at least one Embodiment.

<実施形態>
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
本発明の一実施形態によるモータ駆動装置について説明する。
図1は、本発明の一実施形態によるモータ駆動装置1の構成を示す図である。モータ駆動装置1は、図1に示すように、コンバータ装置2、インバータ装置3、を備える。
コンバータ装置2の第1端子は、交流電源4の第1端子に接続される。コンバータ装置2の第2端子は、交流電源4の第2端子に接続される。コンバータ装置2の第3端子は、インバータ装置3の第1端子に接続される。コンバータ装置2の第4端子は、インバータ装置3の第2端子に接続される。インバータ装置3の第3端子は、モータ5の第1端子に接続される。インバータ装置3の第4端子は、モータ5の第2端子に接続される。インバータ装置3の第5端子は、モータ5の第3端子に接続される。モータ駆動装置1は、交流電源4からの交流電力をコンバータ装置2によって直流電力に変換し、その直流電力をインバータ装置3によって三相交流電力に変換してモータ5に出力する装置である。
<Embodiment>
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
A motor drive device according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a motor drive device 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the motor drive device 1 includes a converter device 2 and an inverter device 3.
The first terminal of the converter device 2 is connected to the first terminal of the AC power supply 4. The second terminal of the converter device 2 is connected to the second terminal of the AC power supply 4. The third terminal of the converter device 2 is connected to the first terminal of the inverter device 3. The fourth terminal of the converter device 2 is connected to the second terminal of the inverter device 3. The third terminal of the inverter device 3 is connected to the first terminal of the motor 5. The fourth terminal of the inverter device 3 is connected to the second terminal of the motor 5. The fifth terminal of the inverter device 3 is connected to the third terminal of the motor 5. The motor drive device 1 is a device that converts AC power from the AC power supply 4 into DC power by the converter device 2, converts the DC power into three-phase AC power by the inverter device 3, and outputs the DC power to the motor 5.

交流電源4は、単相の交流電力をコンバータ装置2に供給する。交流電源4は、例えば、図2において電源電圧と記載されている電圧と、図2において入力電流と記載されている電流とをコンバータ装置2に供給する。
モータ5は、インバータ装置3から供給される三相交流電力に応じて回転する。モータ5は、例えば、空気調和機に用いられる圧縮機モータである。
The AC power supply 4 supplies single-phase AC power to the converter device 2. The AC power supply 4 supplies, for example, a voltage described as a power supply voltage in FIG. 2 and a current described as an input current in FIG. 2 to the converter device 2.
The motor 5 rotates according to the three-phase AC power supplied from the inverter device 3. The motor 5 is, for example, a compressor motor used in an air conditioner.

コンバータ装置2は、図1に示すように、整流回路21、入力電流特定部22、ゼロクロス検出部23、コンバータ制御部24を備える。整流回路21は、図1に示すように、ブリッジ回路200、リアクタ211、コンデンサ216を備える。ブリッジ回路200は、ダイオード212a、213a、コンデンサ212b、213b、抵抗212c、213c、スイッチング素子214、215を備える。
コンバータ装置2は、同期整流制御とともにPAM制御を行い、さらに、電源電圧と電圧指令(すなわち、スイッチング素子の制御信号)との位相差を調整する装置である。コンバータ装置2が電源電圧と電圧指令との位相差を調整することで、PAM制御を行う場合の入力電流の変化に伴う電源電圧の位相の変化を低減することができ、その結果、交流電力から直流電力への変換効率や入力電流の歪み率の特性をよくすることができる。
コンバータ装置2は、交流電力を直流電力へ変換し、その直流電力をインバータ装置3に出力する。
As shown in FIG. 1, the converter device 2 includes a rectifier circuit 21, an input current specifying unit 22, a zero cross detection unit 23, and a converter control unit 24. As shown in FIG. 1, the rectifier circuit 21 includes a bridge circuit 200, a reactor 211, and a capacitor 216. The bridge circuit 200 includes diodes 212a, 213a, capacitors 212b, 213b, resistors 212c, 213c, and switching elements 214, 215.
The converter device 2 is a device that performs PAM control together with synchronous rectification control, and further adjusts the phase difference between the power supply voltage and the voltage command (that is, the control signal of the switching element). By adjusting the phase difference between the power supply voltage and the voltage command by the converter device 2, it is possible to reduce the change in the phase of the power supply voltage due to the change in the input current when performing PAM control, and as a result, from the AC power. The characteristics of conversion efficiency to DC power and distortion rate of input current can be improved.
The converter device 2 converts AC power into DC power and outputs the DC power to the inverter device 3.

整流回路21において、リアクタ211の第1端子は、ダイオード212aのアノード、抵抗212cの第1端子、スイッチング素子214の第1端子それぞれに接続される。ダイオード212aのカソードは、コンデンサ212bの第1端子、ダイオード213aのカソード、コンデンサ213bの第1端子、コンデンサ216の第1端子それぞれに接続される。コンデンサ212bの第2端子は、抵抗213cの第2端子に接続される。ダイオード213aのアノードは、抵抗213cの第1端子、スイッチング素子215の第1端子それぞれに接続される。スイッチング素子214の第2端子は、スイッチング素子215の第2端子、コンデンサ216の第2端子それぞれに接続される。リアクタ211の第2端子は、整流回路21の第1端子に接続される。ダイオード213aのアノードは、整流回路21の第2端子に接続される。ダイオード212aのカソードは、整流回路21の第3端子に接続される。スイッチング素子214の第2端子は、整流回路21の第4端子に接続される。スイッチング素子214の第3端子は、整流回路21の第5端子に接続される。スイッチング素子215の第3端子は、整流回路21の第6端子に接続される。
なお、ダイオード212a、コンデンサ212b、抵抗212cから成る回路を第1回路212と呼ぶ。また、ダイオード213a、コンデンサ213b、抵抗213cから成る回路を第2回路213と呼ぶ。
In the rectifier circuit 21, the first terminal of the reactor 211 is connected to the anode of the diode 212a, the first terminal of the resistor 212c, and the first terminal of the switching element 214, respectively. The cathode of the diode 212a is connected to each of the first terminal of the capacitor 212b, the cathode of the diode 213a, the first terminal of the capacitor 213b, and the first terminal of the capacitor 216. The second terminal of the capacitor 212b is connected to the second terminal of the resistor 213c. The anode of the diode 213a is connected to the first terminal of the resistor 213c and the first terminal of the switching element 215, respectively. The second terminal of the switching element 214 is connected to the second terminal of the switching element 215 and the second terminal of the capacitor 216, respectively. The second terminal of the reactor 211 is connected to the first terminal of the rectifier circuit 21. The anode of the diode 213a is connected to the second terminal of the rectifier circuit 21. The cathode of the diode 212a is connected to the third terminal of the rectifier circuit 21. The second terminal of the switching element 214 is connected to the fourth terminal of the rectifier circuit 21. The third terminal of the switching element 214 is connected to the fifth terminal of the rectifier circuit 21. The third terminal of the switching element 215 is connected to the sixth terminal of the rectifier circuit 21.
The circuit including the diode 212a, the capacitor 212b, and the resistor 212c is called the first circuit 212. Further, a circuit including a diode 213a, a capacitor 213b, and a resistor 213c is referred to as a second circuit 213.

整流回路21の第1端子は、入力電流特定部22の第1端子、ゼロクロス検出部23の第1端子それぞれに接続される。整流回路21の第2端子は、ゼロクロス検出部23の第2端子に接続される。整流回路21の第5端子は、コンバータ制御部24の第1端子に接続される。整流回路21の第6端子は、コンバータ制御部24の第2端子に接続される。入力電流特定部22の第2端子は、コンバータ制御部24の第3端子に接続される。ゼロクロス検出部23の第3端子は、コンバータ制御部24の第4端子に接続される。
整流回路21の第1端子は、コンバータ装置2の第1端子に接続される。整流回路21の第2端子は、コンバータ装置2の第2端子に接続される。整流回路21の第3端子は、コンバータ装置2の第3端子に接続される。整流回路21の第4端子は、コンバータ装置2の第4端子に接続される。
The first terminal of the rectifier circuit 21 is connected to each of the first terminal of the input current specifying unit 22 and the first terminal of the zero cross detection unit 23. The second terminal of the rectifier circuit 21 is connected to the second terminal of the zero cross detection unit 23. The fifth terminal of the rectifier circuit 21 is connected to the first terminal of the converter control unit 24. The sixth terminal of the rectifier circuit 21 is connected to the second terminal of the converter control unit 24. The second terminal of the input current specifying unit 22 is connected to the third terminal of the converter control unit 24. The third terminal of the zero cross detection unit 23 is connected to the fourth terminal of the converter control unit 24.
The first terminal of the rectifier circuit 21 is connected to the first terminal of the converter device 2. The second terminal of the rectifier circuit 21 is connected to the second terminal of the converter device 2. The third terminal of the rectifier circuit 21 is connected to the third terminal of the converter device 2. The fourth terminal of the rectifier circuit 21 is connected to the fourth terminal of the converter device 2.

リアクタ211は、昇圧動作を実現するために設けられるリアクタである。
ブリッジ回路200は、コンバータ制御部24による制御に基づいて、交流電力を直流電力に整流する。スイッチング素子214、215それぞれは、例えば、スーパージャンクションMOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等である。図1は、スイッチング素子214、215それぞれがスーパージャンクションMOSFETである場合の例を示している。スイッチング素子214、215それぞれがスーパージャンクションMOSFETである場合、スイッチング素子214、215それぞれにおいて、第1端子はドレインであり、第2端子はソースであり、第3端子はゲートである。スイッチング素子214は、図1に示すように、トランジスタ部214a、ソース-ドレイン間の寄生ダイオード214bを有する。また、スイッチング素子215は、図1に示すように、トランジスタ部215a、ソース-ドレイン間の寄生ダイオード215bを有する。
The reactor 211 is a reactor provided to realize a boosting operation.
The bridge circuit 200 rectifies AC power into DC power based on the control by the converter control unit 24. Each of the switching elements 214 and 215 is, for example, a super junction MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field-Effective Transistor), an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), or the like. FIG. 1 shows an example in which each of the switching elements 214 and 215 is a super junction MOSFET. When each of the switching elements 214 and 215 is a super junction MOSFET, in each of the switching elements 214 and 215, the first terminal is a drain, the second terminal is a source, and the third terminal is a gate. As shown in FIG. 1, the switching element 214 has a transistor portion 214a and a source-drain parasitic diode 214b. Further, as shown in FIG. 1, the switching element 215 has a transistor portion 215a and a parasitic diode 215b between the source and the drain.

コンデンサ216は、ブリッジ回路200の出力する直流電力を平滑化するコンデンサである。コンデンサ216によって、電圧値の変動の少ない直流電圧がコンバータ装置2からインバータ装置3へ供給される。コンデンサ216は、例えば、電解コンデンサである。 The capacitor 216 is a capacitor that smoothes the DC power output by the bridge circuit 200. The capacitor 216 supplies a DC voltage with little fluctuation in the voltage value from the converter device 2 to the inverter device 3. The capacitor 216 is, for example, an electrolytic capacitor.

入力電流特定部22は、交流電源4からコンバータ装置2へ供給される入力電流の電流値を、交流電源4が出力する交流電圧の周期よりも充分に短い周期ごとに特定する。例えば、入力電流特定部22は、交流電源4とコンバータ装置2との間に設けられた電流センサを含み、その電流センサの読み取った入力電流の電流値(入力電流に係る物理量の一例)を特定する。また、例えば、入力電流特定部22は、交流電源4とコンバータ装置2との間に設けられたシャント抵抗を含み、そのシャント抵抗の両端の電位差(入力電流に係る物理量の一例)を抵抗値で除算して電流値を特定するものであってもよい。
入力電流特定部22は、検出した入力電流の電流値をコンバータ制御部24に与える。
The input current specifying unit 22 specifies the current value of the input current supplied from the AC power supply 4 to the converter device 2 at intervals sufficiently shorter than the cycle of the AC voltage output by the AC power supply 4. For example, the input current specifying unit 22 includes a current sensor provided between the AC power supply 4 and the converter device 2, and specifies the current value of the input current read by the current sensor (an example of a physical quantity related to the input current). do. Further, for example, the input current specifying unit 22 includes a shunt resistance provided between the AC power supply 4 and the converter device 2, and the potential difference between both ends of the shunt resistance (an example of a physical quantity related to the input current) is used as a resistance value. It may be divided to specify the current value.
The input current specifying unit 22 gives the detected current value of the input current to the converter control unit 24.

ゼロクロス検出部23は、交流電源4が出力する電圧のゼロクロス点を検出する。ゼロクロス点は、交流電源4が出力する電圧がゼロボルトを交差するタイミングを示し、そのタイミングがモータ駆動装置1の処理において基準のタイミングとなる。ゼロクロス検出部23は、ゼロクロス点の情報を含むゼロクロス信号を生成する。ゼロクロス検出部23は、ゼロクロス信号をコンバータ制御部24に出力する。 The zero-cross detection unit 23 detects the zero-cross point of the voltage output by the AC power supply 4. The zero cross point indicates the timing at which the voltage output by the AC power supply 4 crosses zero volts, and that timing becomes the reference timing in the processing of the motor drive device 1. The zero-cross detection unit 23 generates a zero-cross signal including information on the zero-cross point. The zero-cross detection unit 23 outputs a zero-cross signal to the converter control unit 24.

コンバータ制御部24は、入力電流特定部22から入力電流の情報を受ける。コンバータ制御部24は、スイッチング素子214、215それぞれのオン状態となる期間とオフ状態となる期間とを制御する。
例えば、コンバータ制御部24は、図2に示すように、スイッチング素子214についてPAM制御を行い、スイッチング素子215について同期整流制御を行う場合と、スイッチング素子214について同期整流を行い、スイッチング素子215についてPAM制御を行う場合とを、交流電源4の出力する電源電圧の半周期ごとに切り替える。なお、コンバータ制御部24が行うPAM制御は、入力電流に応じてPAM制御信号を生成するPWM(Pulse Width Modulation)生成技術を用いればよい。
The converter control unit 24 receives information on the input current from the input current specifying unit 22. The converter control unit 24 controls the period in which the switching elements 214 and 215 are turned on and the period in which they are turned off, respectively.
For example, as shown in FIG. 2, the converter control unit 24 performs PAM control on the switching element 214 and synchronous rectification control on the switching element 215, and synchronous rectification on the switching element 214 and PAM on the switching element 215. The case of performing control is switched every half cycle of the power supply voltage output from the AC power supply 4. For the PAM control performed by the converter control unit 24, a PWM (Pulse Width Modulation) generation technique that generates a PAM control signal according to the input current may be used.

例えば、スイッチング素子214、215それぞれがスーパージャンクションMOSFETであり、交流電源4の第1端子の電位が第2端子の電位よりも高く、スイッチング素子214がオフ状態かつスイッチング素子215がオン状態である場合、交流電源4の第1端子からリアクタ211、第1回路212、コンデンサ216、トランジスタ部215a、交流電源4の第2端子へと電流が流れて、コンデンサ216が充電される。
また、例えば、スイッチング素子214、215それぞれがスーパージャンクションMOSFETであり、交流電源4の第1端子の電位が第2端子の電位よりも低く、スイッチング素子214がオン状態かつスイッチング素子215がオフ状態である場合、交流電源4の第2端子から第2回路213、コンデンサ216、トランジスタ部214a、リアクタ211、交流電源4の第1端子へと電流が流れて、コンデンサ216が充電される。
このように、スイッチング素子214、215を用いて同期整流制御を行うことで、スイッチング素子を用いないダイオードから成るブリッジ回路に比べて、ダイオードによる順方向電圧の分だけ交流電力から直流電力への変換効率をよくすることができる。
For example, when each of the switching elements 214 and 215 is a super junction MOSFET, the potential of the first terminal of the AC power supply 4 is higher than the potential of the second terminal, the switching element 214 is in the off state, and the switching element 215 is in the on state. A current flows from the first terminal of the AC power supply 4 to the reactor 211, the first circuit 212, the capacitor 216, the transistor portion 215a, and the second terminal of the AC power supply 4, and the capacitor 216 is charged.
Further, for example, the switching elements 214 and 215 are each super junction MOSFETs, the potential of the first terminal of the AC power supply 4 is lower than the potential of the second terminal, the switching element 214 is on and the switching element 215 is off. In some cases, a current flows from the second terminal of the AC power supply 4 to the second circuit 213, the capacitor 216, the transistor portion 214a, the reactor 211, and the first terminal of the AC power supply 4, and the capacitor 216 is charged.
In this way, by performing synchronous rectification control using the switching elements 214 and 215, the AC power is converted to DC power by the amount of the forward voltage by the diode as compared with the bridge circuit consisting of the diode that does not use the switching element. It can be efficient.

また、コンバータ制御部24は、スイッチング素子214、215のうち同期整流制御を行わないスイッチング素子について、入力電流を、交流電源4の出力する交流電圧の周期に近づけるとともに、正弦波に近づけるように(すなわち、高調波歪みを所望の歪み率以下にするように)、PAM制御を行うことで、入力電流は、図2において実線によって示されるPAM制御を行わない場合の波形から例えば図2において破線によって示される波形になる。その結果、入力電流の歪み率は改善される。 Further, the converter control unit 24 brings the input current of the switching elements 214 and 215 that do not perform the synchronous rectification control closer to the cycle of the AC voltage output by the AC power supply 4 and closer to the sine wave ( That is, by performing PAM control (so that the harmonic distortion is less than the desired distortion factor), the input current is changed from the waveform when PAM control shown by the solid line in FIG. 2 is not performed, for example, by the broken line in FIG. It becomes the waveform shown. As a result, the distortion factor of the input current is improved.

コンバータ制御部24は、図3に示すように、基準特定部241、入力電流取得部242、制御信号生成部243、記憶部244を備える。
記憶部244は、コンバータ制御部24が行う種々の処理に必要な情報を記憶する。例えば、記憶部244は、電解コンデンサの端子間の電圧値から入力電流の実効値に変換するための変換テーブルを予め記憶する。また、例えば、記憶部244は、図4に示すデータテーブルTBL1を記憶する。データテーブルTBL1は、入力電流の実効値と、その実効値の場合の電源電圧の位相を基準とした電圧指令(すなわち、スイッチング素子の制御信号)の位相の調整量との対応関係を示すデータテーブルである。このデータテーブルTBL1は、例えば、過去の入力電流の歪み率及び交流電力から直流電力への変換効率がよい場合の入力電流の実効値と、その実効値の場合の電源電圧の位相に対する電圧指令の位相の調整量との対応関係を予め記憶部244に記憶したものであってよい。また、データテーブルTBL1は、例えば、過去の入力電流の歪み率及び交流電力から直流電力への変換効率の一方を優先してその優先した特性がよい場合の入力電流の実効値と、その実効値の場合の電源電圧の位相に対する電圧指令の位相の調整量との対応関係を予め記憶部244に記憶したものであってよい。
As shown in FIG. 3, the converter control unit 24 includes a reference specifying unit 241, an input current acquisition unit 242, a control signal generation unit 243, and a storage unit 244.
The storage unit 244 stores information necessary for various processes performed by the converter control unit 24. For example, the storage unit 244 stores in advance a conversion table for converting the voltage value between the terminals of the electrolytic capacitor into the effective value of the input current. Further, for example, the storage unit 244 stores the data table TBL1 shown in FIG. The data table TBL1 is a data table showing the correspondence between the effective value of the input current and the phase adjustment amount of the voltage command (that is, the control signal of the switching element) based on the phase of the power supply voltage in the case of the effective value. Is. In this data table TBL1, for example, the distortion rate of the past input current and the effective value of the input current when the conversion efficiency from AC power to DC power is good, and the voltage command for the phase of the power supply voltage in the case of the effective value. The correspondence relationship with the phase adjustment amount may be stored in the storage unit 244 in advance. Further, the data table TBL1 shows, for example, an effective value of an input current when one of the distortion rate of the past input current and the conversion efficiency from AC power to DC power is prioritized and the priority characteristic is good, and the effective value thereof. In this case, the correspondence between the phase of the power supply voltage and the adjustment amount of the phase of the voltage command may be stored in the storage unit 244 in advance.

基準特定部241は、基準となるタイミングを特定する。例えば、基準特定部241は、ゼロクロス検出部23からゼロクロス信号を取得する。基準特定部241は、取得したゼロクロス信号の示す基準のタイミングを特定する。基準特定部241は、特定した基準のタイミングを制御信号生成部243に出力する。 The reference specifying unit 241 specifies a reference timing. For example, the reference specifying unit 241 acquires a zero cross signal from the zero cross detection unit 23. The reference specifying unit 241 specifies the reference timing indicated by the acquired zero cross signal. The reference specifying unit 241 outputs the timing of the specified reference to the control signal generation unit 243.

入力電流取得部242は、入力電流特定部22から入力電流の電流値(すなわち、交流電源4からコンバータ装置2へ入力される入力電流の電流値)を、入力電流特定部22の入力電流の検出タイミングごとに取得する。入力電流取得部242は、取得した電流値を制御信号生成部243に出力する。 The input current acquisition unit 242 detects the current value of the input current from the input current specifying unit 22 (that is, the current value of the input current input from the AC power supply 4 to the converter device 2) and the input current of the input current specifying unit 22. Obtained at each timing. The input current acquisition unit 242 outputs the acquired current value to the control signal generation unit 243.

制御信号生成部243は、基準特定部241から基準のタイミングを取得する。また、制御信号生成部243は、入力電流取得部242から入力電流の電流値を取得する。制御信号生成部243は、基準特定部241から取得した基準のタイミングにおける位相を位相θの基準0度とする。そして、制御信号生成部243は、位相θの基準に基づいて、入力電流の実効値を算出する。
例えば、制御信号生成部243は、位相θの基準からの位相に応じて、入力電流取得部242から取得した入力電流の電流値の積算値を二乗平均して、入力電流の実効値を算出する。
また、例えば、入力電流特定部22が電流センサ(例えば、カレントトランス)を備える場合には、入力電流は、カレントトランスを介して、ブリッジ回路200で全波整流され、コンデンサ216を充電する。制御信号生成部243は、このコンデンサ216によって平滑された状態の電圧レベルを読み取る。そして、制御信号生成部243は、読み取った電圧値をその電圧値に一対一で関連付けられた電流値に変換することで、入力電流の実効値を算出すればよい。なお、電圧値から電流値へ変換する場合には、電圧値と電流値との対応関係を示す変換テーブルを予め作成して記憶部244に記憶させ、制御信号生成部243が、その変換テーブルを用いて読み取った電圧値を電流の実効値に変換すればよい。
The control signal generation unit 243 acquires the reference timing from the reference identification unit 241. Further, the control signal generation unit 243 acquires the current value of the input current from the input current acquisition unit 242. The control signal generation unit 243 sets the phase at the reference timing acquired from the reference identification unit 241 as the reference 0 degree of the phase θ. Then, the control signal generation unit 243 calculates the effective value of the input current based on the reference of the phase θ.
For example, the control signal generation unit 243 calculates the effective value of the input current by square averaging the integrated values of the current values of the input current acquired from the input current acquisition unit 242 according to the phase from the reference of the phase θ. ..
Further, for example, when the input current specifying unit 22 includes a current sensor (for example, a current transformer), the input current is full-wave rectified by the bridge circuit 200 via the current transformer to charge the capacitor 216. The control signal generation unit 243 reads the voltage level in the state smoothed by the capacitor 216. Then, the control signal generation unit 243 may calculate the effective value of the input current by converting the read voltage value into a current value associated with the voltage value on a one-to-one basis. When converting from a voltage value to a current value, a conversion table showing the correspondence between the voltage value and the current value is created in advance and stored in the storage unit 244, and the control signal generation unit 243 stores the conversion table. The voltage value read in use may be converted into the effective value of the current.

制御信号生成部243は、算出した入力電流の実効値と、データテーブルTBL1における入力電流の実効値とを比較する。制御信号生成部243は、比較結果に基づいて、算出した入力電流の実効値に最も近い入力電流の実効値を、データテーブルTBL1において特定する。制御信号生成部243は、データテーブルTBL1において、特定した入力電流に関連付けられている位相の調整量を特定する。
制御信号生成部243は、電源電圧の位相を基準に(すなわち、ゼロクロス点を基準に)特定した位相の調整量だけ位相を調整する。
そして、制御信号生成部243は、位相を調整した制御信号をスイッチング素子214、215それぞれに出力する。
制御信号生成部243は、比較部の一例、第1特定部の一例、第2特定部の一例、位相調整部の一例、制御信号出力部の一例である。すなわち、制御信号生成部243は、図5に示すように、比較部、第1特定部、第2特定部、位相調整部、制御信号出力部を含む。
The control signal generation unit 243 compares the calculated effective value of the input current with the effective value of the input current in the data table TBL1. The control signal generation unit 243 specifies the effective value of the input current closest to the calculated effective value of the input current in the data table TBL1 based on the comparison result. The control signal generation unit 243 specifies the amount of phase adjustment associated with the specified input current in the data table TBL1.
The control signal generation unit 243 adjusts the phase by the adjustment amount of the specified phase with reference to the phase of the power supply voltage (that is, with reference to the zero cross point).
Then, the control signal generation unit 243 outputs the phase-adjusted control signal to each of the switching elements 214 and 215.
The control signal generation unit 243 is an example of a comparison unit, an example of a first specific unit, an example of a second specific unit, an example of a phase adjustment unit, and an example of a control signal output unit. That is, as shown in FIG. 5, the control signal generation unit 243 includes a comparison unit, a first specific unit, a second specific unit, a phase adjustment unit, and a control signal output unit.

比較部は、入力電流取得部242が取得した入力電流の電流値と、データテーブルTBL1における電流値とを比較する。
第1特定部は、比較部による比較結果に基づいて、入力電流取得部242が取得した電流値に最も近い値の電流値を、データテーブルTBL1において特定する。
第2特定部は、第1特定部がデータテーブルTBL1において特定した電流値に対応付けられている位相の調整量を特定する。
位相調整部は、交流電圧の位相を基準に、第2特定部が特定した調整量だけ制御信号の位相を調整する。
制御信号出力部は、位相調整部が調整量だけ位相を調整した制御信号をスイッチング素子(例えば、スイッチング素子214、215)に出力する。
また、制御信号出力部は、2つのスイッチング素子の一方へ同期整流制御を行う制御信号を出力し、2つのスイッチング素子の他方へPAM制御を行う制御信号を出力するものであってもよい。
また、制御信号出力部は、同期整流制御を行う制御信号と、PAM制御を行う制御信号の出力先である2つのスイッチング素子(例えば、スイッチング素子214、215)を半周期ごとに切り替えるものであってもよい。
The comparison unit compares the current value of the input current acquired by the input current acquisition unit 242 with the current value in the data table TBL1.
The first specific unit specifies the current value closest to the current value acquired by the input current acquisition unit 242 in the data table TBL1 based on the comparison result by the comparison unit.
The second specific unit specifies the amount of phase adjustment associated with the current value specified by the first specific unit in the data table TBL1.
The phase adjusting unit adjusts the phase of the control signal by the adjustment amount specified by the second specific unit with reference to the phase of the AC voltage.
The control signal output unit outputs a control signal whose phase is adjusted by the adjustment amount by the phase adjustment unit to the switching element (for example, switching elements 214 and 215).
Further, the control signal output unit may output a control signal for performing synchronous rectification control to one of the two switching elements and output a control signal for performing PAM control to the other of the two switching elements.
Further, the control signal output unit switches between a control signal that performs synchronous rectification control and two switching elements (for example, switching elements 214 and 215) that are output destinations of the control signal that performs PAM control every half cycle. You may.

インバータ装置3は、IPM(Intelligent Power Module)31、インバータ制御部32を備える。
IPM31は、インバータ制御部32による制御に基づいて、直流電力から三相交流電力を生成する。IPM31は、生成した三相交流電力をモータに供給する。IPM31は、例えば、6つのスイッチング素子から成るブリッジ回路である。
The inverter device 3 includes an IPM (Intelligent Power Module) 31 and an inverter control unit 32.
The IPM 31 generates three-phase AC power from DC power based on the control by the inverter control unit 32. The IPM 31 supplies the generated three-phase AC power to the motor. The IPM 31 is, for example, a bridge circuit including six switching elements.

インバータ制御部32は、IPM31を制御する。具体的には、インバータ制御部32は、IPM31に直流電力から三相交流電力を生成させる。例えば、IPM31が6つのスイッチング素子から成るブリッジ回路である場合、インバータ制御部32は、6つのスイッチング素子それぞれのオン状態となる期間とオフ状態となる期間とを切り替えることによって、6つのスイッチング素子それぞれに流れる電流を制御することで、IPM31に直流電力から三相交流電力を生成させる。 The inverter control unit 32 controls the IPM 31. Specifically, the inverter control unit 32 causes the IPM 31 to generate three-phase AC power from DC power. For example, when the IPM 31 is a bridge circuit composed of six switching elements, the inverter control unit 32 switches between the on-state period and the off-state period of each of the six switching elements, so that each of the six switching elements can be turned on. By controlling the current flowing through the IPM 31, the IPM 31 is made to generate three-phase AC power from DC power.

次に、本発明の一実施形態によるコンバータ制御部24の処理について説明する。
ここでは、図6に示すコンバータ制御部24の処理について説明する。
入力電流特定部22は、交流電源4からコンバータ装置2へ供給される入力電流を、交流電源4が出力する交流電圧の周期よりも充分に短い周期ごとに検出する。入力電流特定部22は、検出した入力電流の電流値をコンバータ制御部24に与える。
Next, the processing of the converter control unit 24 according to the embodiment of the present invention will be described.
Here, the processing of the converter control unit 24 shown in FIG. 6 will be described.
The input current specifying unit 22 detects the input current supplied from the AC power supply 4 to the converter device 2 at intervals sufficiently shorter than the cycle of the AC voltage output by the AC power supply 4. The input current specifying unit 22 gives the detected current value of the input current to the converter control unit 24.

ゼロクロス検出部23は、交流電源4が出力する電圧のゼロクロス点を検出する。ゼロクロス検出部23は、ゼロクロス点の情報を含むゼロクロス信号を生成する。ゼロクロス検出部23は、ゼロクロス信号をコンバータ制御部24に出力する。 The zero-cross detection unit 23 detects the zero-cross point of the voltage output by the AC power supply 4. The zero-cross detection unit 23 generates a zero-cross signal including information on the zero-cross point. The zero-cross detection unit 23 outputs a zero-cross signal to the converter control unit 24.

基準特定部241は、ゼロクロス検出部23からゼロクロス信号を取得する(ステップS1)。基準特定部241は、取得したゼロクロス信号の示す基準のタイミングを特定する(ステップS2)。基準特定部241は、特定した基準のタイミングを制御信号生成部243に出力する。 The reference specifying unit 241 acquires a zero cross signal from the zero cross detection unit 23 (step S1). The reference specifying unit 241 specifies the reference timing indicated by the acquired zero cross signal (step S2). The reference specifying unit 241 outputs the timing of the specified reference to the control signal generation unit 243.

入力電流取得部242は、入力電流特定部22から入力電流の電流値(すなわち、交流電源4からコンバータ装置2へ入力される入力電流の電流値)を、入力電流特定部22の入力電流の検出タイミングごとに取得する(ステップS3)。入力電流取得部242は、取得した電流値を制御信号生成部243に出力する。 The input current acquisition unit 242 detects the current value of the input current from the input current specifying unit 22 (that is, the current value of the input current input from the AC power supply 4 to the converter device 2) and the input current of the input current specifying unit 22. It is acquired for each timing (step S3). The input current acquisition unit 242 outputs the acquired current value to the control signal generation unit 243.

制御信号生成部243は、基準特定部241から基準のタイミングを取得する。また、制御信号生成部243は、入力電流取得部242から入力電流の電流値を取得する。制御信号生成部243は、基準特定部241から取得した基準のタイミングにおける位相を位相θの基準0度とする(ステップS4)。制御信号生成部243は、過去の所定の期間(例えば、直前の1周期)において取得した入力電流の電流値に基づいて入力電流の実効値を算出する(ステップS5)。制御信号生成部243は、算出した入力電流の実効値と、記憶部244が記憶するデータテーブルTBL1における入力電流の実効値とを比較する(ステップS6)。制御信号生成部243は、比較結果に基づいて、算出した入力電流の実効値に最も近い値の実効値を、データテーブルTBL1において特定する(ステップS7)。制御信号生成部243は、データテーブルTBL1において特定した入力電流の実効値に対応付けられている位相の調整量を特定する(ステップS8)。制御信号生成部243は、交流電源4の出力する交流電圧の位相を基準に、データテーブルTBL1において特定した位相の調整量だけ制御信号の位相を調整する(ステップS9)。ここでの制御信号は、同期整流制御を行う制御信号と、PAM制御を行う制御信号の両方である。制御信号生成部243は、位相が調整された制御信号をスイッチング素子214、215それぞれに出力する(ステップS10)。 The control signal generation unit 243 acquires the reference timing from the reference identification unit 241. Further, the control signal generation unit 243 acquires the current value of the input current from the input current acquisition unit 242. The control signal generation unit 243 sets the phase at the reference timing acquired from the reference identification unit 241 as the reference 0 degree of the phase θ (step S4). The control signal generation unit 243 calculates the effective value of the input current based on the current value of the input current acquired in the past predetermined period (for example, the immediately preceding one cycle) (step S5). The control signal generation unit 243 compares the calculated effective value of the input current with the effective value of the input current in the data table TBL1 stored in the storage unit 244 (step S6). Based on the comparison result, the control signal generation unit 243 specifies the effective value of the value closest to the calculated effective value of the input current in the data table TBL1 (step S7). The control signal generation unit 243 specifies the phase adjustment amount associated with the effective value of the input current specified in the data table TBL1 (step S8). The control signal generation unit 243 adjusts the phase of the control signal by the adjustment amount of the phase specified in the data table TBL1 with reference to the phase of the AC voltage output by the AC power supply 4 (step S9). The control signal here is both a control signal that performs synchronous rectification control and a control signal that performs PAM control. The control signal generation unit 243 outputs a phase-adjusted control signal to each of the switching elements 214 and 215 (step S10).

以上、本発明の一実施形態によるモータ駆動装置1について説明した。
本発明の一実施形態によるコンバータ装置2において、入力電流取得部242は、交流電源4から入力される入力電流の実効値を取得する。記憶部244は、入力電流の実効値と、入力電流がその実効値である場合の交流電源4から出力される交流電圧の位相を基準とした、スイッチング素子(スイッチング素子214、215)の制御信号の位相の調整量との対応関係を示すデータテーブルTBL1を記憶する。制御信号生成部243(比較部の一例)は、入力電流取得部242が取得した入力電流の実効値と、データテーブルTBL1における入力電流の実効値とを比較する。制御信号生成部243(第1特定部の一例)は、比較結果に基づいて、入力電流取得部242が取得した入力電流の実効値に最も近い値の実効値を、データテーブルTBL1において特定する。制御信号生成部243(第2特定部の一例)は、データテーブルTBL1において特定した実効値に対応付けられている位相の調整量を特定する。制御信号生成部243(位相調整部の一例)は、交流電源4が出力する交流電圧の位相を基準に、データテーブルTBL1において特定した位相の調整量だけ制御信号の位相を調整する。制御信号生成部243(制御信号出力部の一例)は、位相が調整された制御信号をスイッチング素子に出力する。
こうすることで、モータ駆動装置1のコンバータ装置2は、同期整流制御とともにPAM制御を行うことができるため、交流電力から直流電力への変換効率と入力電流の歪み率の両方の特性をよくすることができ、さらに、交流電圧に対する制御信号の位相を調整することで、交流電力から直流電力への変換効率と入力電流の歪み率の特性をよりよくすることができる。
The motor drive device 1 according to the embodiment of the present invention has been described above.
In the converter device 2 according to the embodiment of the present invention, the input current acquisition unit 242 acquires the effective value of the input current input from the AC power supply 4. The storage unit 244 is a control signal of the switching element (switching element 214, 215) based on the effective value of the input current and the phase of the AC voltage output from the AC power supply 4 when the input current is the effective value. The data table TBL1 showing the correspondence with the phase adjustment amount of the above is stored. The control signal generation unit 243 (an example of the comparison unit) compares the effective value of the input current acquired by the input current acquisition unit 242 with the effective value of the input current in the data table TBL1. The control signal generation unit 243 (an example of the first specific unit) specifies the effective value of the value closest to the effective value of the input current acquired by the input current acquisition unit 242 in the data table TBL1 based on the comparison result. The control signal generation unit 243 (an example of the second specific unit) specifies the phase adjustment amount associated with the effective value specified in the data table TBL1. The control signal generation unit 243 (an example of the phase adjustment unit) adjusts the phase of the control signal by the adjustment amount of the phase specified in the data table TBL1 with reference to the phase of the AC voltage output by the AC power supply 4. The control signal generation unit 243 (an example of the control signal output unit) outputs a phase-adjusted control signal to the switching element.
By doing so, the converter device 2 of the motor drive device 1 can perform PAM control together with synchronous rectification control, so that the characteristics of both the conversion efficiency from AC power to DC power and the distortion rate of the input current are improved. Further, by adjusting the phase of the control signal with respect to the AC voltage, the characteristics of the conversion efficiency from the AC power to the DC power and the distortion rate of the input current can be improved.

なお、本発明の一実施形態では、ブリッジ回路200は、ダイオード212aを含む第1回路212と、ダイオード213aを含む第2回路213とを含むものとして説明した。しかしながら、本発明の別の実施形態では、第1回路212、第2回路213は、スイッチング素子であってもよい。第1回路212、第2回路213が、スイッチング素子である場合、第1回路212、第2回路213における電圧降下が改善され、さらに交流電力から直流電力への変換効率が向上する。なお、一般的に、スイッチング素子よりもダイオード、抵抗、コンデンサの方が安価であるという理由により、本発明の一実施形態におけるブリッジ回路200は、第1回路212、第2回路213がスイッチング素子である別の実施形態に比べて安価に実現できるという効果が期待できる。 In one embodiment of the present invention, the bridge circuit 200 has been described as including the first circuit 212 including the diode 212a and the second circuit 213 including the diode 213a. However, in another embodiment of the present invention, the first circuit 212 and the second circuit 213 may be switching elements. When the first circuit 212 and the second circuit 213 are switching elements, the voltage drop in the first circuit 212 and the second circuit 213 is improved, and the conversion efficiency from AC power to DC power is further improved. In general, in the bridge circuit 200 according to the embodiment of the present invention, the first circuit 212 and the second circuit 213 are switching elements because diodes, resistors, and capacitors are cheaper than switching elements. The effect that it can be realized at a lower cost than that of another embodiment can be expected.

なお、本発明の一実施形態では、ブリッジ回路200は、ダイオード212aを含む第1回路212と、ダイオード213aを含む第2回路213とを含むものとして説明した。しかしながら、本発明の別の実施形態では、第1回路212、第2回路213は、スイッチング素子であってもよい。第1回路212、第2回路213が、スイッチング素子である場合、第1回路212、第2回路213における電圧降下が改善され、さらに交流電力から直流電力への変換効率が向上する。なお、一般的に、スイッチング素子よりもダイオード、抵抗、コンデンサの方が安価であるという理由により、本発明の一実施形態におけるブリッジ回路200は、第1回路212、第2回路213がスイッチング素子である別の実施形態に比べて安価に実現できるという効果が期待できる。 In one embodiment of the present invention, the bridge circuit 200 has been described as including the first circuit 212 including the diode 212a and the second circuit 213 including the diode 213a. However, in another embodiment of the present invention, the first circuit 212 and the second circuit 213 may be switching elements. When the first circuit 212 and the second circuit 213 are switching elements, the voltage drop in the first circuit 212 and the second circuit 213 is improved, and the conversion efficiency from AC power to DC power is further improved. In general, in the bridge circuit 200 according to the embodiment of the present invention, the first circuit 212 and the second circuit 213 are switching elements because diodes, resistors, and capacitors are cheaper than switching elements. The effect that it can be realized at a lower cost than that of another embodiment can be expected.

なお、本発明の各実施形態における記憶部244、その他の記憶装置等は、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部244、その他の記憶装置等は、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。 The storage unit 244, other storage devices, and the like in each embodiment of the present invention may be provided anywhere within the range in which appropriate information is transmitted and received. Further, there may be a plurality of storage units 244, other storage devices, and the like within a range in which appropriate information is transmitted and received, and the data may be distributed and stored.

なお、本発明の各実施形態において、入力電流取得部242が取得する入力電流の電流値は、実効値であるものとして説明した。しかしながら、入力電流取得部242が取得する入力電流の電流値は、実効値に限定しない。例えば、入力電流取得部242は、入力電流の電流値として瞬時値を取得し、取得した瞬時値から実効値を特定するものであってもよい。 In each embodiment of the present invention, the current value of the input current acquired by the input current acquisition unit 242 has been described as an effective value. However, the current value of the input current acquired by the input current acquisition unit 242 is not limited to the effective value. For example, the input current acquisition unit 242 may acquire an instantaneous value as the current value of the input current and specify the effective value from the acquired instantaneous value.

なお、本発明の実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。 In the processing according to the embodiment of the present invention, the order of the processing may be changed as long as the appropriate processing is performed.

本発明の実施形態について説明したが、上述のコンバータ制御部24、インバータ制御部32、その他の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。コンピュータの具体例を以下に示す。
図7は、少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ50は、図7に示すように、CPU60、メインメモリ70、ストレージ80、インターフェース90を備える。
例えば、上述のコンバータ制御部24、インバータ制御部32、その他の制御装置のそれぞれは、コンピュータ50に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ80に記憶されている。CPU60は、プログラムをストレージ80から読み出してメインメモリ70に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU60は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ70に確保する。
Although the embodiment of the present invention has been described, the converter control unit 24, the inverter control unit 32, and other control devices described above may have a computer system inside. The process of the above-mentioned processing is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above-mentioned processing is performed by the computer reading and executing this program. A specific example of a computer is shown below.
FIG. 7 is a schematic block diagram showing the configuration of a computer according to at least one embodiment.
As shown in FIG. 7, the computer 50 includes a CPU 60, a main memory 70, a storage 80, and an interface 90.
For example, each of the converter control unit 24, the inverter control unit 32, and other control devices described above is mounted on the computer 50. The operation of each of the above-mentioned processing units is stored in the storage 80 in the form of a program. The CPU 60 reads a program from the storage 80, expands it into the main memory 70, and executes the above processing according to the program. Further, the CPU 60 secures a storage area corresponding to each of the above-mentioned storage units in the main memory 70 according to the program.

ストレージ80の例としては、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ80は、コンピュータ50のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース90または通信回線を介してコンピュータ50に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ50に配信される場合、配信を受けたコンピュータ50が当該プログラムをメインメモリ70に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも1つの実施形態において、ストレージ80は、一時的でない有形の記憶媒体である。 Examples of the storage 80 include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), magnetic disk, optical magnetic disk, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versaille Disk) Read , Semiconductor memory and the like. The storage 80 may be internal media directly connected to the bus of computer 50, or external media connected to computer 50 via an interface 90 or a communication line. When this program is distributed to the computer 50 by a communication line, the distributed computer 50 may expand the program to the main memory 70 and execute the above processing. In at least one embodiment, the storage 80 is a non-temporary tangible storage medium.

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。 Further, the above program may realize a part of the above-mentioned functions. Further, the program may be a file that can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system, that is, a so-called difference file (difference program).

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、発明の範囲を限定しない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、種々の省略、種々の置き換え、種々の変更を行ってよい。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are examples and do not limit the scope of the invention. These embodiments may be subject to various additions, various omissions, various replacements, and various modifications without departing from the gist of the invention.

1・・・モータ駆動装置
2・・・コンバータ装置
3・・・インバータ装置
4・・・交流電源
5・・・モータ
21・・・整流回路
22・・・入力電流特定部
23・・・ゼロクロス検出部
24・・・コンバータ制御部
31・・・IPM
32・・・インバータ制御部
50・・・コンピュータ
60・・・CPU
70・・・メインメモリ
80・・・ストレージ
90・・・インターフェース
200・・・ブリッジ回路
211・・・リアクタ
212・・・第1回路
212a、213a・・・ダイオード
212b、213b、216・・・コンデンサ
212c、213c・・・抵抗
213・・・第2回路
214、215・・・スイッチング素子
241・・・基準特定部
242・・・入力電流取得部
243・・・制御信号生成部
244・・・記憶部
1 ... Motor drive device 2 ... Converter device 3 ... Inverter device 4 ... AC power supply 5 ... Motor 21 ... Rectifier circuit 22 ... Input current specification unit 23 ... Zero cross detection Unit 24 ... Converter control unit 31 ... IPM
32 ... Inverter control unit 50 ... Computer 60 ... CPU
70 ... Main memory 80 ... Storage 90 ... Interface 200 ... Bridge circuit 211 ... Reactor 212 ... First circuit 212a, 213a ... Diode 212b, 213b, 216 ... Capacitor 212c, 213c ... Resistance 213 ... Second circuit 214, 215 ... Switching element 241 ... Reference specifying unit 242 ... Input current acquisition unit 243 ... Control signal generation unit 244 ... Storage Department

Claims (7)

交流電源から入力される入力電流の電流値を取得する入力電流取得部と、
前記入力電流の電流値と、当該電流値の場合の前記交流電源から出力される交流電圧の位相を基準とした、スイッチング素子の制御信号の位相の調整量との対応関係を示すデータテーブルを記憶する記憶部と、
前記入力電流取得部が取得した前記電流値と、前記データテーブルにおける前記電流値とを比較する比較部と、
前記比較部による比較結果に基づいて、前記入力電流取得部が取得した前記電流値に最も近い値の電流値を、前記データテーブルにおいて特定する第1特定部と、
前記第1特定部が前記データテーブルにおいて特定した電流値に対応付けられている前記位相の調整量を特定する第2特定部と、
前記交流電圧の位相を基準に、前記第2特定部が特定した前記調整量だけ前記制御信号の位相を調整する位相調整部と、
前記位相調整部が前記調整量だけ位相を調整した前記制御信号を前記スイッチング素子に出力する制御信号出力部と、
を備えるコンバータ装置。
An input current acquisition unit that acquires the current value of the input current input from the AC power supply,
Stores a data table showing the correspondence between the current value of the input current and the phase adjustment amount of the control signal of the switching element with reference to the phase of the AC voltage output from the AC power supply in the case of the current value. Memory unit and
A comparison unit that compares the current value acquired by the input current acquisition unit with the current value in the data table.
Based on the comparison result by the comparison unit, the first specific unit that specifies the current value of the value closest to the current value acquired by the input current acquisition unit in the data table, and
The first specific unit specifies the phase adjustment amount associated with the current value specified in the data table, and the second specific unit.
A phase adjusting unit that adjusts the phase of the control signal by the adjustment amount specified by the second specific unit based on the phase of the AC voltage.
A control signal output unit in which the phase adjustment unit outputs the control signal whose phase is adjusted by the adjustment amount to the switching element.
A converter device equipped with.
前記電流値は、実効値である、
請求項1に記載のコンバータ装置。
The current value is an effective value.
The converter device according to claim 1.
前記電流値は、瞬時値である、
請求項1に記載のコンバータ装置。
The current value is an instantaneous value.
The converter device according to claim 1.
2つのスイッチング素子を有し、前記交流電源の出力する電力を整流するブリッジ回路、
を備え、
前記制御信号出力部は、
前記2つのスイッチング素子の一方へ同期整流制御を行う前記制御信号を出力し、前記2つのスイッチング素子の他方へPAM制御を行う前記制御信号を出力する、
請求項1から請求項3の何れか一項に記載のコンバータ装置。
A bridge circuit that has two switching elements and rectifies the power output by the AC power supply.
Equipped with
The control signal output unit is
The control signal for performing synchronous rectification control is output to one of the two switching elements, and the control signal for performing PAM control is output to the other of the two switching elements.
The converter device according to any one of claims 1 to 3.
前記制御信号出力部は、
前記同期整流制御を行う前記制御信号と、前記PAM制御を行う前記制御信号の出力先である前記2つのスイッチング素子を半周期ごとに切り替える、
請求項4に記載のコンバータ装置。
The control signal output unit is
The control signal that performs synchronous rectification control and the two switching elements that are output destinations of the control signal that performs PAM control are switched every half cycle.
The converter device according to claim 4.
交流電源から入力される入力電流の電流値を取得することと、
前記入力電流の電流値と、当該電流値の場合の前記交流電源から出力される交流電圧の位相を基準とした、スイッチング素子の制御信号の位相の調整量との対応関係を示すデータテーブルを記憶することと、
取得した前記電流値と、前記データテーブルにおける前記電流値とを比較することと、
比較結果に基づいて、取得した前記電流値に最も近い値の電流値を、前記データテーブルにおいて特定することと、
前記データテーブルにおいて特定した電流値に対応付けられている前記位相の調整量を特定することと、
前記交流電圧の位相を基準に、特定した前記調整量だけ前記制御信号の位相を調整することと、
前記調整量だけ位相を調整した前記制御信号を前記スイッチング素子に出力することと、
を含む制御信号特定方法。
To obtain the current value of the input current input from the AC power supply,
Stores a data table showing the correspondence between the current value of the input current and the phase adjustment amount of the control signal of the switching element with reference to the phase of the AC voltage output from the AC power supply in the case of the current value. To do and
Comparing the acquired current value with the current value in the data table,
Based on the comparison result, the current value having the value closest to the acquired current value is specified in the data table, and
To specify the phase adjustment amount associated with the specified current value in the data table, and to specify the phase adjustment amount.
Adjusting the phase of the control signal by the specified adjustment amount based on the phase of the AC voltage, and
To output the control signal whose phase is adjusted by the adjustment amount to the switching element, and to output the control signal to the switching element.
Control signal identification method including.
交流電源から入力される入力電流の電流値と、当該電流値の場合の交流電源から出力される交流電圧の位相を基準とした、スイッチング素子の制御信号の位相の調整量との対応関係を示すデータテーブルを記憶するコンバータ装置のコンピュータに、
前記交流電源から入力される前記入力電流の電流値を取得することと、
ことと、
取得した前記電流値と、前記データテーブルにおける前記電流値とを比較することと、
比較結果に基づいて、取得した前記電流値に最も近い値の電流値を、前記データテーブルにおいて特定することと、
前記データテーブルにおいて特定した電流値に対応付けられている前記位相の調整量を特定することと、
前記交流電圧の位相を基準に、特定した前記調整量だけ前記制御信号の位相を調整することと、
前記調整量だけ位相を調整した前記制御信号を前記スイッチング素子に出力することと、
を実行させるプログラム。
The correspondence between the current value of the input current input from the AC power supply and the phase adjustment amount of the control signal of the switching element based on the phase of the AC voltage output from the AC power supply in the case of the current value is shown. In the computer of the converter device that stores the data table,
Acquiring the current value of the input current input from the AC power supply,
That and
Comparing the acquired current value with the current value in the data table,
Based on the comparison result, the current value having the value closest to the acquired current value is specified in the data table, and
To specify the phase adjustment amount associated with the specified current value in the data table, and to specify the phase adjustment amount.
Adjusting the phase of the control signal by the specified adjustment amount based on the phase of the AC voltage, and
To output the control signal whose phase is adjusted by the adjustment amount to the switching element, and to output the control signal to the switching element.
A program to execute.
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