JPH01152963A - 入力電流形ｐｗｍ制御コンバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、入力電流形ＰＷＭ制御コンバータに係り、特
に自動電圧制御系の直流電圧設定回路に関する。

Ｂ０発明の概要 本発明は、自動電圧制御系及び入力電流制御系を備える
入力電流形１’ＷＭ制御コンバータにおいて、 交流電源の電圧変動に応じて電圧設定値を補正すること
により、 電圧制御及び入力電流制御に安定した動作を得ることが
できるようにしたものである。

Ｃ０従来の技術 第２図は入力電流形ＰＷＭ制御コンバータの回路図を示
す。交流電源ｌから交流リアクトル２を介してコンバー
タ主回路３に交流電流が供給される。コンバータ主回路
３は自己消弧形素子としてのパワートランジスタとダイ
オードの逆並列回路がブリッジ接続され、直流側に平滑
コンデンサが設けられ、トランジスタのＰＷＭ制御過程
で交流電源ｌからダイオードを通して直流側に変換電力
を得る。このときの入力電流は正弦波近似され、また力
率も改善される。

制御回路は、直流電圧設定手段としての直流電圧設定器
４の設定電圧とコンバータ主回路３の検出電圧を直流電
圧制御部５で比較演算し、この演算結果と交流電源！の
電圧位相検出回路６の検出信号との比較によって電流指
令生成部７，８．９に各相の入力電流瞬時値パターン信
号を得、この各相入力電流信号と変流器ｔｏ、１１及び
電流合成回路１２の各相電流検出信号とをヒステリシス
コンパレータによる瞬時値制御によって電流制御部１３
，１４．１５にＰＷＭ波形の制御信号を得、この信号か
らゲート部１６，１７．１８にＰＷＭゲート信号を得、
この信号によってコンバータ主回路３の各トランジスタ
のオン・オフドライブを行う。なお、電圧制御系による
自動電圧制御はコンバータ出力電圧をある範囲内に維持
するだけのもので、制御利得は低くされる。

Ｄ４発明が解決しようとする問題点 従来の入力電流形ＰＷＭ制御コンバータにおいて、直流
電圧設定器４の設定電圧Ｖ　ｒｅｆは交流電源ｌの電圧
（波高値）Ｖｓよりも高い電圧に設定することによって
自動電圧制御による順変換動作を得る。このため、設定
器４には可変抵抗器等の設定手段を使用し、設定電圧Ｖ
　ｒｅｆを電圧Ｖｓ以上に設定するようにしている。

この従来の直流電圧設定回路では、交流電源Ｉの電圧Ｖ
ｓが一定にあるときは何ら問題とならないが、該電圧Ｖ
ｓが変動し易い電源ｌでは次のような問題があった。

（１）電流制御系が瞬時値ＰＷＭ制御によるとき、制御
回路は自動電圧制御系からの指令を交流電源ｌの電圧ｖ
ｓの変動によって変え、これに伴って電流制御系がコン
バータ主回路３のトランジスタのスイッチング周波数を
増減させる。このため、電源電圧Ｖｓが極端に増加した
ときにはトランジスタの熱損失が過大になり、その熱破
壊を起こす恐れがあった。

（２）電源電圧Ｖｓが電圧設定値Ｖｒｅｆよりも大きく
低下したとき、この状態でＰＷＭ制御を開始すると過大
な電流が流れ、電流制御系を持つためトランジスタを電
流オーバシュートで電流破壊させる恐れがあるし、電流
制御系の制限電流設定を難しくする。− （３）電源電圧Ｖｓが電圧設定値Ｖ　ｒｅ４よりも大き
くなったとき、自動電圧制御不能になる。

本発明の目的は電源電圧変動による上述の不都合を解消
したＰＷＭ制御コンバータを提供するにある。

Ｅ０問題点を解決するための手段と作用本発明は上記目
的を達成するため、交流電源から交流リアクトルを通し
てＰＷＭ制御コンバータ主回路の入力とし、該コンバー
タ主回路の直流出力電圧の自動電圧制御系及び入力電流
制御系を備える入力電流形ＰＷＭ制御コンバータにおい
て、前記交流電源の電圧ピーク値を検出する入力電圧ピ
ーク検出部と、この検出部の検出ピーク値と電圧設定値
との比較に応じて該電圧設定値を補正する直流電圧信号
生成部とを備え、電源電圧の変動にも自動電圧制御動作
を確保し、また電流制御系の指令値が過大電流発生やス
イッチング周波数過大になるのを電圧設定値補正によっ
て抑制する。

Ｆ、実施例 第１図は本発明の一実施例を示す要部回路図であり、第
２図の破線ブロック部分を示す。直流電圧設定回路は入
力端子ピーク検出部２０と直流電圧信号生成部２１によ
って構成される。検出部２０は電圧位相検出回路６の人
力になる電源Ｉの電圧Ｖｓの検出信号から全波整流によ
って電圧Ｖｓのピーク値ＶＰＰを検出する。直流電圧信
号生成部２１は、電圧ピーク値ｖｐｐに電圧補正値ＶＢ
を加算して電圧設定値Ｖ　ｒｅｒを得る。この補正値Ｖ
Ｂは、交流電源ｌが定格電圧にあるときの電圧ピーク値
ｖｐｐとコンバータ直流出力電圧設定値との比較によっ
て補正量が決められる。

こうした構成において、交流電源１の電圧Ｖｓの変動に
は入力電圧ピーク検出部２ｏの検出ピーク値Ｖｌ）ｐも
それに連動して変化し、この変化から直流電圧指令生成
部２１が必要に応じて補正した電圧設定値Ｖ　ｒｅｆを
得る。この補正は、交流電源ｌの電圧Ｖｓが設定値Ｖ　
ｒｅｒ以上になるときには該電圧Ｖｓの上昇と共に出力
（ＶｒｃＪ）を上昇させて自動電圧制御動作を確保する
。また、電圧Ｖｓが許容値よりも低下し過ぎたときには
出方（Ｖ　ｒｅｆ）を低下させて過大な電流オーバシュ
ートが発生するのを防止する。また、電圧Ｖｓの極端な
上昇には設定値Ｖ　ｒｅｆの上昇で電流制御系の出力が
トランジスタスイッチング周波数を過大にするのを防止
する。

なお、実施例では電圧設定値の補正を電圧Ｖｓの変化分
による加算の場合を示すが、これは一定比率になる乗算
補正、さらには電圧Ｖｓが一定範囲を越えた増減になる
ときに補正を行う不感帯補正にするなど適宜設計変更し
うるちのである。

また、実施例では瞬時値ＰＷＭ制御の場合を示すが、こ
れは一定周波数の搬送波にょるＰＷＭ制御に適用して自
動電圧制御の安定化や電流のオーバシュート抑制の作用
効果を得ることができる。

Ｇ１発明の効果 以−ヒのとおり、本発明によれば、交流電源の電圧変動
に応じて電圧設定値を補正するようにしたため、該電圧
変動によるスイッチング周波数の過大、過電流発生、制
御不能の問題を解消し、安定した電圧制御及び電流制御
動作を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部回路図、第２図は
従来のＰＷ−Ｍ制御コンバータの回路図である。 ５・・・直流電圧制御部、２０・・・入力電圧ピーク検
出部、２１・・・直流電圧指令生成部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電源から交流リアクトルを通してＰＷＭ制御コンバ
   ータ主回路の入力とし、該コンバータ主回路の直流出力
   電圧の自動電圧制御系及び入力電流制御系を備える入力
   電流形ＰＷＭ制御コンバータにおいて、前記交流電源の
   電圧ピーク値を検出する入力電圧ピーク検出部と、この
   検出部の検出ピーク値と電圧設定値との比較に応じて該
   電圧設定値を補正する直流電圧信号生成部とを備えたこ
   とを特徴とする入力電流形ＰＷＭ制御コンバータ。