JPH02250669A - パルス幅変調回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、３角波形のキャリア信号と、ステップ変化
をする制御信号との大小判別を行うことで、この制御信
号をパルス幅変調する回路に関する。

（従来の技術） インバータで直流を交流に変換する場合に、パルス幅変
調制御方式に多用されている。たとえば、３角波形の高
い周波数のキャリア信号と、このインバータが出力すべ
き交流電圧を指示する電圧指令信号との大小関係を比較
することで、キャリア信号により電圧指令信号をパルス
幅変調する。このようにして得られたパルス列を用いて
、インバータを構成している半導体スインチ素子をオン
・オフすることにより、当８亥インバータが出力する交
流電圧を、上述の電圧指令値どおりにすることができる
。

上述のパルス幅変調制御は、アナログ量であってもデジ
タル量であっても行うことができるので、以下ではデジ
タル量の場合について説明する。

第３図はパルス幅変調の従来例をあられしたブロック図
である。

この第３図において、３角波発生回路２からは、高い周
波数の３角波形のキャリア信号Ｓ０を出力する。一方、
図示していない電圧指令信号発生回路からは、制御信号
として電圧指令データｖ１が出力される。そこで、デジ
タルコンパレータ３はこのキャリア信号Ｓ０と電圧指令
データｖ１とを入力して、両人力の大小判別を行うこと
により、パルス幅変調信号Ｍを出力する。

第４図は第３図に示す従来例回路の動作波形を示したタ
イミングチャートであって、第４図（イ）はデジタルコ
ンパレータ３に入力するキャリア信号Ｓ０と電圧指令デ
ータｖ０との変化を、第４図（ロ）は両人力信号の大小
判別の結果としてデジタルコンパレータ３から出力する
パルス幅変調信号Ｍの変化を、それぞれがあられしてい
る。

この第４図であきらかなように、電圧指令データ■０の
変化に対応して、パルス幅変調信号Ｍのパルス幅が変化
している。

〔発明が解決しようとする課題〕 第３図に示す従来例回路では、電圧指令データｖ０の値
が変化する時点が、キャリア信号Ｓ、とは無関係であっ
たために、たとえば、キャリア信号Ｓ、、！：′電圧指
令データＶ′″とが切合った直後に、この電圧指令デー
タｖ０がステップ状に変化をすると、このステップ状変
化の瞬間に両者が再び切合うことがあり、その結果、細
いパルスを余分に発生する現象を生じる。

第５図は第３図に示す従来例回路で電圧指令データのス
テップ変化により余分なパルスを発生する状態を示した
タイミングチャートであって、第５図（イ）はデジタル
コンパレータ３に入力するキャリア信号Ｓ、と電圧指令
データ■０との変化を、第５図（ロ）は両人力信号の大
小判別の結果としてデジタルコンパレータから出力する
パルス幅変調信号Ｍの変化を、それぞれがあられしてい
る。

この第５図に示すように、電圧指令データｖ１は、キャ
リア信号Ｓ０と切合った直後の時刻Ｔにその値がステッ
プ状に変化しているので、再びキャリア信号Ｓ０と切合
うことになり、その結果、細いパルスを余分に発生して
いる。

この余分なパルスのために、インバータを構成している
半導体スイッチ素子の動作回数が増加することになり、
その結果として動作責務が厳しくなる。また、電圧形イ
ンバータの場合は、上下アームが短絡するのを防止する
ために動作遅れ回路を設けているので、この余分なパル
スのために電圧波形を乱す欠点もあわせて有する。

そこでこの発明の目的は、制御信号がステップ状に変化
した場合でも、パルス幅変調回路が余分なパルスを発生
するのを防止することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、この発明のパルス幅変調
回路は、ステップ状に変化をする制御信号と、３角波形
のキャリア信号との大小判別を行う比較手段を備え、キ
ャリア信号により制御信号をパルス幅変調するパルス幅
変調回路において、前記キャリア信号の極大値時点また
は極小値時点に同期したキャリア同期信号を出力する手
段と、前記制御信号がステップ変化する時点をこのキャ
リア同期信号に同期させるデータラッチ手段と、このデ
ータラッチ手段の出力信号と前記キャリア信号との大小
判別を行う比較手段とを備えるものとする。

〔作用〕

従来は、制御信号がステップ状に変化する時点をキャリ
ア信号とは無関係にしていたことが、パルス幅変調する
際に余分なパルスを形成する原因になっていたことから
、本発明では、３角波形のキャリア信号が極大値となる
時点、あるいは極小値となる時点においてのみ制御信号
がステップ状に変化できるようにして、この制御信号を
キャリア信号によりパルス幅変調する際に、余分なパル
スが発生するのを防止しようとするものである。

〔実施例〕 第１図は本発明の実施例をあられしたブロック図である
。

この第１図において、３角波発生回路２は高い周波数の
３角波形のキャリア信号Ｓ、を出力するのであるが、こ
れと同時に、このキャリア信号Ｓ、の値が極大となった
時点、および極小となった時点で、キャリア同期信号Ｓ
１を出力する。

制御信号としての電圧指令データ■０は、その値を任意
の時点でステップ状に変化させているが、上述のキャリ
ア同期信号Ｓ、をクロック信号として入力しているデー
タランチ４にこの電圧指令データ■１を入力させると、
この電圧指令データ■９のステップ状変化時点は、キャ
リア信号Ｓ０の極大値時点あるいは極小値時点に同期し
た信号Ｓ２となって当該データランチ４から出力する。

デジタルコンパレータ３は、この信号Ｓ２とキャリア信
号Ｓ０との大小判別を行った結果として、パルス幅変調
信号Ｍを出力する。

第２図は第１図に示す実施例回路の動作波形を示したタ
イミングチャートであって、第２図（イ）はデジタルコ
ンパレータ３に入力するキャリア信号Ｓ０とデータラッ
チ４が出力する信号Ｓ□との変化を、第２図（ロ）はキ
ャリア同期信号Ｓ、の波形を、第２図（ハ）はデジタル
コンパレータ３が出力するパルス幅変調信号Ｍの波形を
、それぞれがあられしている。

この第２図に示すように、データラ・ンチ４から出力す
る信号Ｓ２は、その元となる電圧指令データ■０がどの
時点でステップ状に変化をしても、必ずキャリア信号Ｓ
０の値が極大となる時点、あるいは極小となる時点に同
期して変化するので、パルス幅変調する際に余分なパル
スを発生するおそれを完全に解消している。

〔発明の効果〕

この発明によれば、キャリア信号である３角波の値が極
大となる時点、あるいは極小となる時点北同期して制御
信号をステップ状に変化させるように、データラッチ手
段を設けているので、このデータラッチ手段から出力す
る信号とキャリア信号との大小判別を行うことにより、
キャリア信号により制御信号をパルス幅変調するのであ
るが、このパルス幅変調時に余分なパルスを発生するお
それを完全に解消している。従って半導体スイッチ素子
の動作回数が増加して、当該素子の責務が増大したり、
スインチング回数の増加に伴う熱損失の増大も回避でき
るし、インパークの上下アーム短絡防止のための電圧の
乱れも抑制できるなど、各種の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例をあられしたプロ・ンク図、第
２図は第１図に示す実施例回路の動作波形を示したタイ
ミングチャートであり、第３図はノぐルス幅変調の従来
例をあられしたブロンク図、第４回は第３図に示す従来
例回路の動作波形を示したタイミングチャート、第５図
は第３図に示す従来例回路で電圧指令データのステ・ン
ブ変化により余分なパルスを発生する状態を示したタイ
ミングチャートである。 ２・・・３角波発生回路、３・・・デジタルコンパレー
タ ぢ　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）ステップ状に変化をする制御信号と、３角波形のキ
   ャリア信号との大小判別を行う比較手段を備え、キャリ
   ア信号により制御信号をパルス幅変調するパルス幅変調
   回路において、前記キャリア信号の極大値時点または極
   小値時点に同期したキャリア同期信号を出力する手段と
   、前記制御信号がステップ変化する時点をこのキャリア
   同期信号に同期させるデータラッチ手段と、このデータ
   ラッチ手段の出力信号と前記キャリア信号との大小判別
   を行う比較手段とを備えていることを特徴とするパルス
   幅変調回路。