JPH03107377A - Inverter - Google Patents

Inverter

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JPH03107377A
JPH03107377A JP1244870A JP24487089A JPH03107377A JP H03107377 A JPH03107377 A JP H03107377A JP 1244870 A JP1244870 A JP 1244870A JP 24487089 A JP24487089 A JP 24487089A JP H03107377 A JPH03107377 A JP H03107377A
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JP
Japan
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signal
period
driver
deviation
driver stage
Prior art date
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Pending
Application number
JP1244870A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kamosaka
加茂坂 弘
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Juki Corp
Original Assignee
Juki Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To minimize the amount of dead time by producing a control signal for turning either one of a first or second driver stage ON/OFF and holding the other thereby varying the magnitude of response current in the direction for decreasing the magnitude of difference. CONSTITUTION:An ON/OFF interval forming means 280 is connected to receive a selection signal. When the driver stage to be specified by a selection signal is switched from one to the other stage, both stages are held in OFF state for a predetermined interval from the time point of switching. For that purpose, a dead time setting means 2804 for generating a dead time signal indicating a predetermined interval is included and the ON/OFF interval forming means 280 is arranged such that the ON/OFF interval signal, represented by the dead time signal, shows an OFF interval. By such arrangement, the amount of dead time can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、単相または多相のインバータ、更に、単相ま
たは多相のACサーボ用の交流電源とじて使用するのに
適した単相または多相のインバータに関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a single-phase or polyphase inverter suitable for use as an alternating current power source for a single-phase or polyphase inverter, and also for a single-phase or polyphase AC servo. This relates to phase inverters.

従来技術 従来、例えばFAに使用されるACモータをサーボ制御
するACサーボ装置には、PWM式インバータが使用さ
れている。このようなインバータは、一般Iこ、ACモ
ータの各コイルに供給すべき電流の目標波形を表す目標
電流波形信号を受けるPWM(パルス幅変調)制御部と
、この制御部による制御を受けて上記コイルにその目標
電流波形に追従する応答電流を供給するドライバと、を
備えている。
BACKGROUND ART Conventionally, a PWM type inverter has been used in an AC servo device that servo-controls an AC motor used in, for example, an FA. Such an inverter generally includes a PWM (pulse width modulation) control section that receives a target current waveform signal representing a target waveform of the current to be supplied to each coil of the AC motor, and a A driver that supplies the coil with a response current that follows the target current waveform.

そのPWMI御部の制御方式には、大きく分けて2つの
タイプがある。第1のタイプは、目標電流と応答電流と
の間の偏差を基準三角波と比較する平均電流制御方式で
ある。第2のタイプは、特開昭59−14366号(パ
ルス幅変調インバータの制御方法)並びに特開昭59−
209076号(電力変換装置の制御方法)に開示され
ているような、偏差がその許容範囲内となるよう随時制
御を行う電流制御方式とである。いずれのタイプにおい
ても、各相のドライバを成す上下1対のスイッチング素
子は、その上下間で交互にオンとなるようスイッチング
制御されa構成となっており、そしてそれらオン期間即
ち基準周期の各々の終わりの部分は、上下スイッチング
素子の短絡防止のため、双方の素子をオフにするデッド
タイムとして割り当てられている。
There are roughly two types of control methods for the PWMI controller. The first type is an average current control method that compares the deviation between the target current and the response current with a reference triangular wave. The second type is disclosed in JP-A-59-14366 (Control method of pulse width modulation inverter) and JP-A-59-14366 (Pulse width modulation inverter control method).
This is a current control method that performs control as needed to keep the deviation within its allowable range, as disclosed in Japanese Patent No. 209076 (method for controlling a power converter). In either type, the pair of upper and lower switching elements that form the driver of each phase are controlled so that they are alternately turned on between the upper and lower sides, forming a configuration, and each of these on periods, that is, the reference period. The last part is allocated as a dead time to turn off both the upper and lower switching elements in order to prevent short circuits between the upper and lower switching elements.

解決しようとする課題 上記のような従来のPWM制御方式においては、各基準
周期時間中に必ずデッドタイムを設けなければならない
ため、以下のような問題が生ずる。
Problems to be Solved In the conventional PWM control method as described above, since a dead time must be provided during each reference cycle time, the following problems occur.

第1の問題として、上下スイッチング素子の交互ターン
オンによる応答電流波形の微少振動の周波数即ちキャリ
ア周波数が、上下スイッチング素子自体の最大スイッチ
ング周波数よりもかなり低い値に制限されてしまうこと
である。例えば、スイッチング素子としてトランジスタ
を使用した場合、その素子の最高スイッチング周波数は
4〜5KHzであるが、デッドタイムを設けるため、応
答電流のキャリア周波数は、通例、その1/2以下の2
KHz程度とされている。このキャリア周波数の上限は
、目標電流に対する応答電流の追従速度の上限を定める
主要な要因となっている。
The first problem is that the frequency of minute vibrations in the response current waveform due to alternate turn-on of the upper and lower switching elements, that is, the carrier frequency, is limited to a value considerably lower than the maximum switching frequency of the upper and lower switching elements themselves. For example, when a transistor is used as a switching element, the maximum switching frequency of the element is 4 to 5 KHz, but in order to provide dead time, the carrier frequency of the response current is usually 1/2 or less.
It is said to be around KHz. The upper limit of this carrier frequency is the main factor that determines the upper limit of the follow-up speed of the response current to the target current.

また、この2KHzの周波数は、可聴音周波数の範囲の
なかでも聞き取りやすい帯域に入るものであり、従って
騒音の低減の点で問題がある。
Furthermore, this 2 KHz frequency falls within the range of audible sound frequencies that is easy to hear, and therefore poses a problem in terms of noise reduction.

第2の問題として、キャリア周波数のそのような上限の
制限があるため、応答電流の目標電流に対する偏差の許
容幅を定める上記第2のタイプの制御方式においては、
その許容幅を狭めることに制限が生じることにもなる。
As a second problem, since there is such an upper limit limit on the carrier frequency, in the above-mentioned second type of control method that determines the allowable range of deviation of the response current from the target current,
There will also be restrictions on narrowing the allowable range.

これによって、サーボ系において、サーボ・モータの実
際の回転子位置とその指定位置との間のずれの大きさも
、小さくすることに限界が生ずる。
As a result, in the servo system, there is a limit to reducing the magnitude of the deviation between the actual rotor position of the servo motor and its designated position.

第3の問題として、偏差許容幅の狭さの限界により、応
答電流のキャリア周波数の微少振動について、その振幅
を小さくすることにも制限が生じる。これは、モータの
滑らかな制御に関して障害となっている。
As a third problem, due to the narrow limit of the allowable deviation range, there is also a limit to reducing the amplitude of minute vibrations in the carrier frequency of the response current. This is an obstacle to smooth control of the motor.

第4の問題として、目標電流波形の周波数よりもかなり
高いキャリア周波数で常時、上下スイッチング素子間で
スイッチングするため、キャリア周波数を高くする場合
には、それらスイッチング素子間で短絡に近い状態の起
こる可能性が高くなることである。従って、スイッチン
グ素子のストレスが大きくなり、安全性が低下するとい
う欠点がある。
The fourth problem is that switching between the upper and lower switching elements is always performed at a carrier frequency that is considerably higher than the frequency of the target current waveform, so when the carrier frequency is increased, a situation close to a short circuit may occur between the switching elements. This means that the quality of the product increases. Therefore, there is a drawback that stress on the switching element increases and safety decreases.

従って、本発明の目的は、目標電流波形の単位期間糸た
りのデッドタイムの量を最小限にしたインバータを提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an inverter that minimizes the amount of dead time during a unit period of a target current waveform.

課題を解決するための手段及び作用 上記の目的を達成するため、直流電源から目標電流の波
形に追従する応答電流を発生する本発明のインバータは
、イ)負荷に前記応答電流を供給するための出力端子を
有するドライバ手段であって、該ドライバ手段は、夫々
オン/オフ制御可能であり、第1の直流電源端子と前記
出力端子との間に接続された第1のドライバ段と、及び
前記出力端子と第2の直流電源端子との間に接続された
第2のドライバ段と、を有している、前記のドライバ手
段と、口)前記目標電流の波形を示す信号と前記応答電
流の波形を示す信号とを受けるように接続されており、
目標電流と応答電流との間の偏差の大きさを検出してこ
れを表す偏差信号を発生する偏差検出手段と、ハ)前記
偏差信号を受けるように接続されており、前記第1及び
第2のドライバ段のいずれか一方をオン/オフしかつそ
の間他方のドライバ段をオフに保持する制御信号を発生
して、前記偏差の大きさが減少する方向に前記応答電流
の大きさを変化させるドライバ駆動制御手段と、を備え
ている。
Means and Action for Solving the Problems In order to achieve the above object, the inverter of the present invention generates a response current that follows the waveform of a target current from a DC power supply, and includes: (a) for supplying the response current to a load; driver means having an output terminal, the driver means each being controllable on/off, a first driver stage connected between a first DC power supply terminal and said output terminal; a second driver stage connected between an output terminal and a second DC power supply terminal; It is connected to receive a signal indicating a waveform,
c) deviation detection means for detecting the magnitude of the deviation between the target current and the response current and generating a deviation signal representing the deviation; A driver that changes the magnitude of the response current in a direction that reduces the magnitude of the deviation by generating a control signal that turns on/off one of the driver stages and meanwhile holds the other driver stage off. A drive control means.

このような構成のインバータにおいては、第、l及び第
2のドライバ段が交互にオンとなる状態が減少し、それ
によりデッドタイムを設けなければならない状態の数が
減少する。
In an inverter with such a configuration, the number of states in which the first, l, and second driver stages are alternately turned on is reduced, thereby reducing the number of states in which dead time must be provided.

本発明によれば、前記ドライバ駆動制御手段は、前記目
標電流波形信号の振幅がその振幅変化範囲内の1点を示
す基準値よりも大きい第1の期間の間前記第1及び第2
のドライバ段の一方をオン/オフしかつその間他方のド
ライバ段をオフに保持し、また、前記目標電流波形信号
の振幅が前記基準値よりも大きくない第2の期間の間前
記他方のドライバ段をオン/オフしかつその間前記一方
のドライバ段をオフに保持する。これにおいて、前記基
準値は零とすることができる。
According to the present invention, the driver drive control means controls the first and second waveform signals during a first period in which the amplitude of the target current waveform signal is greater than a reference value indicating one point within the amplitude change range.
one of the driver stages is turned on/off while the other driver stage is held off, and the other driver stage is turned on/off during a second period in which the amplitude of the target current waveform signal is not greater than the reference value. on/off while holding said one driver stage off. In this case, the reference value may be zero.

これにより、基準値の振幅をクロスする時以外は、デッ
ドタイムを設けなくても良いようになる。
This makes it unnecessary to provide a dead time except when the amplitude of the reference value is crossed.

また、本発明によれば、前記ドライバ駆動制御手段は、
前記偏差の大きさが所定の許容範囲の範囲外にあるとき
、前記偏差の大きさが前記所定の許容範囲の範囲内とな
る方向に前記応答電流の大きさを変化させる構成にする
ことができる。
Further, according to the present invention, the driver drive control means includes:
When the magnitude of the deviation is outside a predetermined tolerance range, the magnitude of the response current may be changed in a direction such that the magnitude of the deviation is within the predetermined tolerance range. .

この場合、前記ドライバ駆動制御手段は、イ)前記偏差
の大きさの許容範囲を示す許容範囲信号を発生する偏差
許容範囲設定手段と、口)前記偏差信号と前記許容範囲
信号とを受けるように接続されており、前記偏差の大き
さが前記許容範囲の範囲外のときこれを表す範囲外信号
を発生する範囲外検出手段と、ハ)前記範囲外信号を受
けるように接続されており、前記範囲外信号に応答して
前記偏差の大きさを前記許容範囲の範囲内とするのに要
する前記応答電流の増大または減少の期間を定める増減
期間信号を発生する応答電流増減期間形成手段と、二)
前記増減期間信号を受けるように接続されており、該増
減期間信号に基づいて前記第1のドライバ段及び前記第
2のドライバ段のオン及びオフを制御するドライバ段オ
ン/オフ制御手段であって、a)前記増減期間信号を受
けるように接続されており、該増減期間信号に応答して
前記第1及び第2のドライバ段のオン/オフ期間を示す
オン/オフ期間信号を発生するオン/オフ期間形成手段
と、b)前記第1の期間の間に付勢すべき前記一方のド
ライバ段を指定し、そして前記第2の期間の間に付勢す
べき前記他方のドライバ段を指定する選択信号を発生す
る付勢ドライバ段選択手段と、C)前記オン/オフ期間
信号と前記選択信号とを受けるように接続されており前
記選択信号により指定された前記第1及び第2のドライ
バ段の一方を前記オン/オフ期間に対応してオン/オフ
しかつ他方のドライバ段をオフに保持する制御信号を発
生する制御信号発生手段と、を備えているドライバ段オ
ン/オフ制御手段と、を備えるようIこできる。
In this case, the driver drive control means includes (a) deviation tolerance range setting means for generating a tolerance range signal indicating the tolerance range of the magnitude of the deviation, and (b) receiving the deviation signal and the tolerance range signal. c) an out-of-range detection means connected to receive the out-of-range signal and generating an out-of-range signal indicative when the magnitude of the deviation is outside the allowable range; response current increase/decrease period forming means for generating an increase/decrease period signal determining a period of increase or decrease of the response current required to bring the magnitude of the deviation within the tolerance range in response to the out-of-range signal; )
driver stage on/off control means connected to receive the increase/decrease period signal and controlling on and off of the first driver stage and the second driver stage based on the increase/decrease period signal; , a) an on/off period signal connected to receive the increase/decrease period signal and responsive to the increase/decrease period signal to generate an on/off period signal indicative of the on/off period of the first and second driver stages; off period forming means; b) specifying said one driver stage to be energized during said first period and specifying said other driver stage to be energized during said second period; C) energized driver stage selection means for generating a selection signal; and C) said first and second driver stages connected to receive said on/off period signal and said selection signal and designated by said selection signal. driver stage on/off control means, comprising: control signal generating means for generating a control signal for turning on/off one of the driver stages corresponding to the on/off period and keeping the other driver stage off; I can help you prepare for it.

更に、前記オン/オフ期間形成手段は、イ)前記選択信
号を受けるように接続されており、該選択信号が指定す
るドライバ段が、前記第1及び第2のドライバ段のいず
れか一方から他方に変化する時、その変化時点から所定
の期間前記第1及び第2のドライバ段の両方をオフに保
持するため、前記所定の期間を示すデッドタイム信号を
発生するデッドタイム設定手段、を含み、前記オン/オ
フ期間形成手段は、前記デッドタイム信号の表す前記所
定の期間の間、前記オン/オフ期間信号がオフを示すよ
うにすること、ができる。
Furthermore, the on/off period forming means is connected to a) receive the selection signal, and the driver stage specified by the selection signal is switched from one of the first and second driver stages to the other. dead time setting means for generating a dead time signal indicative of the predetermined period in order to hold both the first and second driver stages off for a predetermined period from the time of the change, The on/off period forming means may cause the on/off period signal to indicate off during the predetermined period represented by the dead time signal.

これにより、偏差の許容範囲を定める電流制御方式にお
いて、デッドタイムの量が減少する。
This reduces the amount of dead time in the current control scheme that defines the allowable range of deviation.

更に、前記偏差許容範囲設定手段は、イ)前記偏差信号
と、前記許容範囲の上限を定め゛る上限値とを受けるよ
うに接続されており、前記偏差信号の振幅が前記上限値
より高くなったときに上限超過信号を発生する第1の比
較手段と、口)前記偏差信号と、前記許容範囲の下限を
定める下限値とを受けるように接続されており、前記偏
差信号の振幅が前記下限値より低くなったときに下限超
過信号を発生する第2の比較手段と、を含み、前記応答
電流増減期間形成手段は、イ)前記上限超過信号と前記
下限超過信号とを受けるように接続されており、前記上
限超過信号に応答して2つの状態の内の一方の状態をと
りそして前記下限超過信号に応答して他方の状態をとる
第1の増減期間信号と、これとは状態の反転した第2の
増減期間信号とを発生する第1の7リツプフロツプ、か
ら成る、ようにすることができる。
Furthermore, the deviation tolerance range setting means is connected to (a) receive the deviation signal and an upper limit value that determines the upper limit of the tolerance range, and when the amplitude of the deviation signal becomes higher than the upper limit value; a first comparison means for generating an upper limit exceedance signal when the amplitude exceeds the upper limit; a) second comparison means that generates a lower limit excess signal when the current exceeds the upper limit signal; a first increase/decrease period signal that assumes one of two states in response to the upper limit exceeded signal and assumes the other state in response to the lower limit exceeds signal; a second increase/decrease period signal;

この時、前記オン/オフ期間形成手段は、イ)オン期間
とオフ期間との間での切り換えの周波数を制限するため
の所定の周波数のクロック信号を発生するタロツク発生
手段と、口)前記第1の増減期間信号と前記クロック信
号とを受けるように接続されており、前記クロック信号
が存在するときのみ前記第1の増減期間信号に応答して
2つの状態の間で遷移して前記第1のドライバ段用の第
1のオン/オフ期間信号を発生する第1のフリップフロ
ップと、ハ)前記第2の増減期間信号と前記クロック信
号とを受けるように接続されており、前記クロック信号
が存在するときのみ前記第2の増減期間信号に応答して
2つの状態の間で遷移して前記第2のドライバ段用の第
2のオン/オフ期間信号を発生する第2のフリップフロ
ップと、を含むようにする、ことができる。
At this time, the on/off period forming means comprises a) a tarlock generating means for generating a clock signal of a predetermined frequency for limiting the frequency of switching between the on period and the off period; 1 increment/decrease period signal and the clock signal, the first increment/decrement period signal transitioning between two states in response to the first increment/decrement period signal only when the clock signal is present. c) a first flip-flop for generating a first on/off period signal for the driver stage; c) connected to receive the second increase/decrease period signal and the clock signal; a second flip-flop transitioning between two states in response to the second increase/decrease period signal to generate a second on/off period signal for the second driver stage only when present; can be made to include.

この構成により、オン/オフの切り換え周波数を所定の
周波数以下とし、過度に速くならないよう制限する。
With this configuration, the on/off switching frequency is kept below a predetermined frequency and is limited so as not to become excessively fast.

更に、前記制御信号発生手段は、イ)前記第1のオン/
オフ期間信号と前記選択信号とを受けるように接続され
ており、前記選択信号が前記第1のドライバ段を指定し
ているとき、前記第1のオン/オフ期間信号を通過させ
て第1の前記制御信号を発生する第1ゲート手段と、口
)前記第2のオン/オフ期間信号と前記選択信号とを受
けるように接続されており、前記選択信号が前記第2の
ドライバ段を指定しているとき、前記第2のオン/オフ
期間信号を通過させて第2の前記制御信号を発生する第
2ゲート手段と、から成ることができる。
Furthermore, the control signal generating means is configured to: (a)
is connected to receive an off period signal and the selection signal, and when the selection signal specifies the first driver stage, the first on/off period signal is passed to the first driver stage. first gating means for generating said control signal; and second gating means for passing the second on/off period signal to generate a second of the control signal when the control signal is on.

また、本発明によれば、多相の目標電流の波形に追従す
る多相の応答電流を発生するため、各相に対して上記の
インバータを用いた多相インバータを構成することがで
きる。
Further, according to the present invention, in order to generate a multiphase response current that follows the waveform of a multiphase target current, a multiphase inverter using the above-mentioned inverter can be configured for each phase.

実施例 次に、本発明によるインバータの好ましい1実施例につ
いて以下に述べる。
Embodiment Next, a preferred embodiment of the inverter according to the present invention will be described below.

第1図は、単相インバータにまたは多相インバータの各
相に使用するPWM制御回路Aを示すものである。尚、
第1図の下部には、その各相の負荷1に対し電流を送り
込む上側ドライバ段3と、それから電流を引き出す下側
ドライバ段5との1対を備えたドライバ7を示している
。この回路Aの全体の機能は、入力端子2に受ける目標
電流の波形を示す信号■と入力端子4に受ける応答電流
の波形を示す信号Flとに応答して、1対の出力端子6
及び8に上側ドライバ段3用のオン/オフ制御信号CU
と下側ドライバ段5用のオン/オフ制御信号CLを発生
することである。
FIG. 1 shows a PWM control circuit A used in a single-phase inverter or each phase of a multi-phase inverter. still,
The lower part of FIG. 1 shows a driver 7 with a pair of an upper driver stage 3 for feeding current into the load 1 of each phase thereof and a lower driver stage 5 for drawing current therefrom. The overall function of this circuit A is to connect a pair of output terminals 6 to a signal F1 indicating the waveform of the target current received at the input terminal 2 and a signal Fl indicating the waveform of the response current received at the input terminal 4.
and 8 an on/off control signal CU for the upper driver stage 3.
and generating an on/off control signal CL for the lower driver stage 5.

このPWM制御回路Aは、機能的には、大きく分けて2
つの部分、即ち、偏差検出部10と、これに後続するド
ライバ駆動制御部20とから成っている。検出部10は
、差動増幅器12を備えており、これは、入力端子2.
4の目標電流及び応答電流の波形信号■及びFl(第2
図(イ))を非反転入力端子及び反転入力端子に抵抗器
を介して受けるように接続されている。差動増幅器12
は、その出力端子にそれら信号■及びFlの偏差を表す
偏差信号a(第2図(ロ))を出力する。
Functionally, this PWM control circuit A can be roughly divided into two types.
It consists of two parts, namely, a deviation detection section 10 and a driver drive control section 20 following it. The detection unit 10 includes a differential amplifier 12, which has input terminals 2.
4 target current and response current waveform signals ■ and Fl (second
(A)) is connected to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal via a resistor. Differential amplifier 12
outputs a deviation signal a (FIG. 2 (b)) representing the deviation of the signals ① and Fl to its output terminal.

この信号aは、FIが!より大のとき負であり、FIが
!より小のとき正となる。
This signal a is FI! It is negative when greater than FI! It is positive when it is smaller.

この偏差信号aを受けるドライバ駆動制御部20は、機
能的には更に、偏差許容範囲設定部22と、範囲外検出
部24と、応答電流増減期間形成部26と、片側連続オ
ン/オフ・スイレチング法を実施するドライバ段オン/
オフ制御部28と、に分かれている。許容範囲設定部2
2は、偏差信号aレベルの許容範囲の上限(これは応答
電流の許容範囲の下限)を示す上限電圧VHと、その偏
差許容範囲の下限(応答電流許容範囲の上限)を示す下
限電圧VLをポテンショメータ(図示せず)等により定
めている。次の範囲外検出部24は、1対の上限比較器
240及び下限比較器242から成っている。上限比較
器240は、その反転及び非反転の入力端子に偏差信号
aと上限電圧VHとを受けるようになっており、そして
その出力端子には、信号aの電圧レベルがVHよりも高
くなった時にローとなる上限超過信号UL(第2図(ハ
ン)を発生する。一方、下限比較器242は、反転及び
非反転の入力端子にVHと信号aとを夫々受け、そして
その出力端子に、信号aの電圧レベルがVLよりも低く
なった時にローとなる下限超過信号LL(第2図(ハ)
)を発生する。
Functionally, the driver drive control section 20 receiving this deviation signal a further includes a deviation tolerance range setting section 22, an out-of-range detection section 24, a response current increase/decrease period forming section 26, and a one-sided continuous on/off switch. Driver stage on /
It is divided into an off control section 28 and an off control section 28. Tolerance range setting section 2
2 is an upper limit voltage VH indicating the upper limit of the allowable range of the deviation signal a level (this is the lower limit of the allowable range of the response current), and a lower limit voltage VL indicating the lower limit of the allowable deviation range (the upper limit of the allowable response current range). It is determined by a potentiometer (not shown) or the like. The next out-of-range detection section 24 consists of a pair of upper limit comparator 240 and lower limit comparator 242. The upper limit comparator 240 receives the deviation signal a and the upper limit voltage VH at its inverting and non-inverting input terminals, and has its output terminal receiving a signal when the voltage level of the signal a is higher than VH. On the other hand, the lower limit comparator 242 receives VH and the signal a at its inverting and non-inverting input terminals, and outputs the signal a at its output terminal. Lower limit excess signal LL that becomes low when the voltage level of signal a becomes lower than VL (Fig. 2 (c)
) occurs.

これら比較器出力を受ける応答電流増減期間形成部26
は、1つのR−Sフリップ70ツブ(F/F)260か
ら成っている。このF/F 260は、上限超過信号U
Lの反転しl;もの(応答電流許容範囲の下限超過を表
す信号)をP端子に受け、下限超過信号LLの反転した
もの(応答電流許容範囲の上限を表す信号)をCL端子
に受けるように接続されている。出力として、F/F2
60は、Q及びQ出力端子に、増減期間信号TI(第2
図(ニ))、T2を発生する。信号TIは、信号ULの
ローによりセットされてハイとなり、応答電流を増大さ
せるべき増大期間IPを定め、そして信号LLのローに
よりリセットされてローとなり、応答電流を減少させる
べき減少期間DPを定める。
Response current increase/decrease period forming unit 26 receiving these comparator outputs
consists of one R-S flip 70 tube (F/F) 260. This F/F 260 has an upper limit excess signal U
The inverted signal LL (signal indicating that the lower limit of the allowable response current range has been exceeded) is received at the P terminal, and the inverted version of the lower limit excess signal LL (signal that indicates the upper limit of the allowable response current range) is received at the CL terminal. It is connected to the. As output, F/F2
60 has an increase/decrease period signal TI (second
Figure (d)), T2 is generated. Signal TI is set high by a low signal UL to define an increase period IP during which the response current should increase, and reset low by a low signal LL to define a decrease period DP during which the response current is to decrease. .

信号T2は信号T1の反転したものである。Signal T2 is the inverted version of signal T1.

これら増減期間信号Tl、T2を受けるドライバ段オン
/オフ制御部28は、機能的には、オン/オフ期間形成
部280と、付勢ドライバ段選択部282と、制御信号
発生部284と、から成っている。まず最初のオン/オ
フ期間形成部280は、1対のD型フリップフロップ2
800.2802と、一連の回路からなるデッドタイム
設定部2804とを備えている。F/F 2800は、
D端子に信号T1を受け、CK端子に基準周波数のクロ
ックCLK (第2図(ホ))を受け、そしてリセット
端子には、デッドタイム設定部2804からのデッドタ
イム出力パルスDT(後述)をNORゲート2806を
介して受けるようになっている。クロックCLKの周波
数は、ドライバ段35のオン/オフのスイッチング周波
数の上限を定めるものであり、これによって、そのスイ
ッチング周波数が高くなり過ぎるのを防ぎ、ドライバ段
のスイッチング素子の破壊が起こることがないようにす
る。F/F 2800は、そのQ出力端子に上側ドライ
バ段3用のオン/オフのタイミングを定める第1のオン
/オフ期間信号01を発生し、この信号は、リセット端
子の入力がローの期間中第2図(へ)に示すように、増
減期間信号T1がローになってから最初のクロック時に
ローとなってオフ期間を定め、そして信号TIがハイに
なってから最初のクロック時にハイになってオン期間を
定める。F/F 2802のQ出力端子の下側ドライバ
段5用の第2のオン/オフ期間信号02は、信号01の
反転したものであり、それは応答電流の増大及び減少の
方向とドライバ段のオン及びオフとの関係が、上側ドラ
イバ段3と下側ドライバ段5とでは逆になるからである
。これらオン/オフ期間信号は、応答電流のキャリア周
波数を定めるものである。
The driver stage on/off control section 28 receiving these increase/decrease period signals Tl and T2 is functionally composed of an on/off period forming section 280, an energizing driver stage selection section 282, and a control signal generation section 284. It has become. First, the on/off period forming section 280 includes a pair of D-type flip-flops 2
800.2802, and a dead time setting section 2804 consisting of a series of circuits. F/F 2800 is
The D terminal receives the signal T1, the CK terminal receives the reference frequency clock CLK (Fig. 2 (E)), and the reset terminal receives the dead time output pulse DT (described later) from the dead time setting section 2804. The signal is received through gate 2806. The frequency of the clock CLK determines the upper limit of the on/off switching frequency of the driver stage 35, thereby preventing its switching frequency from becoming too high and causing destruction of the switching elements of the driver stage. do it like this. The F/F 2800 generates at its Q output terminal a first on/off period signal 01 that defines the on/off timing for the upper driver stage 3, and this signal is applied during periods when the input at the reset terminal is low. As shown in FIG. 2(f), the increase/decrease period signal T1 goes low at the first clock after going low to define an off period, and goes high at the first clock after the signal TI goes high. to determine the on period. The second on/off period signal 02 for the lower driver stage 5 at the Q output terminal of F/F 2802 is the inverse of signal 01, which depends on the direction of increase and decrease of the response current and the turn-on of the driver stage. This is because the relationship between OFF and OFF is opposite between the upper driver stage 3 and the lower driver stage 5. These on/off period signals define the carrier frequency of the response current.

ここで、この制御部28に含まれた付勢ドライバ段選択
部282について先に説明すると、この選択部282は
、目標電流Iの振幅変化範囲をその変化範囲内の任意の
1点(この例では零点)で2分して、上側の範囲を応答
電流をオン時には増大させるよう作用する上側ドライバ
段3に、そして下側の範囲を応答電流をオン時には減少
させるよう作用する下側ドライバ段5に割当てるもので
ある。従って、選択部は、本例では、アナログの目標電
流波形信号夏を形成する元にしたデジタル波形データの
最上位ピッ)MSB (第4図)、即ち、波形の正負を
示す信号を出力し、これによって、MSBがハイのとき
上側ドライバ段3を指定し、ローのとき下側ドライバ段
5を指定する。
First, the energizing driver stage selection unit 282 included in the control unit 28 will be explained. The upper range is divided into two by the upper driver stage 3, which acts to increase the response current when it is on, and the lower range is divided into two parts by the lower driver stage 5, which acts to decrease the response current when it is on. It is assigned to Therefore, in this example, the selection unit outputs the MSB (Fig. 4) of the digital waveform data that is the basis for forming the analog target current waveform signal, that is, a signal indicating the sign of the waveform. This designates upper driver stage 3 when the MSB is high, and designates lower driver stage 5 when it is low.

再び、形成部280について説明すると、選択部282
からのそのMSBを受けるデッドタイム設定ff128
04は、MSBがハイからローへあるいはローからハイ
へ遷移したとき、即ち付勢ドライバ段を上側から下側へ
または下側から上側へスイッチングしたとき、その時点
から所定の長さのデッドタイムtdの間、F/F 28
00及び2802をリセットして上記オン/オフ期間信
号01及び02を強制的にローにし、上下ドライバ段間
の短絡を防止する。詳しくは、設定部2804は、図示
のように、MSB入力を受けるインバータ2808と、
これの出力パルスIVIを受ける時真数回路2810と
、これの出力crを受ける別のインバータ2812と、
このインバータの出力パルスIV2とMSB入力とを受
けてデッドタイム出力パルスDTを発生するEX−OR
ゲート2814と、から成っている。それら出力のタイ
ミングは、第3図に示した通りである。このデッドタイ
ム・パルスDTは、システム・リセットRESET入力
をも受けるNORゲート2806を介してF/F 28
00及び2802のリセット入力に与えられるようにな
っている。
To explain the formation section 280 again, the selection section 282
Dead time setting to receive that MSB from ff128
04 is a dead time td of a predetermined length from that point when the MSB transitions from high to low or from low to high, that is, when the energizing driver stage is switched from the upper side to the lower side or from the lower side to the upper side. Between, F/F 28
00 and 2802 are reset to force the on/off period signals 01 and 02 to low to prevent short circuits between the upper and lower driver stages. Specifically, as shown in the figure, the setting unit 2804 includes an inverter 2808 that receives MSB input;
an antilog circuit 2810 that receives the output pulse IVI of this, and another inverter 2812 that receives the output cr of this;
EX-OR which receives the output pulse IV2 of this inverter and the MSB input and generates the dead time output pulse DT.
It consists of a gate 2814. The timing of these outputs is as shown in FIG. This dead time pulse DT is passed to the F/F 28 through a NOR gate 2806 which also receives a system reset RESET input.
00 and 2802 reset inputs.

次に、オン/オフ期間信号01及び02とMSBとを受
ける制御信号発生5284について説明する。この発生
部284は、上側ドライバ段3用のものである、信号0
1とMSBとを受けるANDゲート2840及びバッフ
ァ2842と、下側ドライバ段5用のものである、信号
02とMSBの反転したものをインバータ2848から
受けるANDゲー)2844及びバッファ2846とを
備えている。両ANDゲートは、緊急時に両ドライバ段
をオフにするための緊急停止信号EMERGENCY 
C本発明には関係しない)をも受けるようになっている
。従って、第4図の目標電流波形Iを正弦波とした例に
おけるタイミング図に示すように、ゲート及びバッファ
2840及び2842は、MSBがハイのときには信号
O1を通して上側ドライバ段3用の上側オン/オフ制御
信号CUを出力する。一方、ゲート及びバッファ284
4及び2846は、MSBがローのときに信号02を通
して下側ドライバ段5用の下側オン/オフ制御信号CL
を出力する。第4図には、最後に、これら制御信号CU
及びCLにより制御された1対のドライバ段3.5が負
荷に供給する応答電流Flの波形の例を示しである。
Next, the control signal generation 5284 receiving the on/off period signals 01 and 02 and the MSB will be described. This generator 284 is for the signal 0, which is for the upper driver stage 3.
1 and the MSB, and an AND gate 2844 and a buffer 2846 that receives the inverted version of the signal 02 and the MSB from the inverter 2848, which is for the lower driver stage 5. . Both AND gates provide an emergency stop signal EMERGENCY to turn off both driver stages in an emergency.
(not related to the present invention). Therefore, as shown in the timing diagram for the example in which the target current waveform I is a sine wave in FIG. Outputs control signal CU. On the other hand, gate and buffer 284
4 and 2846 are the lower on/off control signal CL for the lower driver stage 5 through signal 02 when the MSB is low.
Output. FIG. 4 finally shows these control signals CU
3 shows an example of the waveform of the response current Fl supplied to the load by the pair of driver stages 3.5 controlled by the driver stages 3.5 and CL.

次に、以上に述べたPWM制御回路Aをインバータに用
いた3相ACモータ用のACサーボ装装置について第5
図を参照して説明する。このサーボ装置Sは、3相AC
モ一タMのU相、■相、W相のコイルに応答電流を供給
する3相インバータ100を備えており、このインバー
タ100は、ドライバ部110と、PWM制御部120
と、ベース・ドライブ回路130と、U相、W相の応答
電流の波形を検知してそれを表す応答電流波形信号FI
u、FIwを発生する1対の検知器140とを備えてい
る。
Next, the fifth section will discuss an AC servo equipment for a three-phase AC motor using the above-mentioned PWM control circuit A as an inverter.
This will be explained with reference to the figures. This servo device S is a 3-phase AC
The inverter 100 is equipped with a three-phase inverter 100 that supplies response current to the U-phase, ■-phase, and W-phase coils of the motor M, and this inverter 100 includes a driver section 110 and a PWM control section
, the base drive circuit 130, and a response current waveform signal FI that detects and represents the waveforms of the U-phase and W-phase response currents.
u, and a pair of detectors 140 that generate FIw.

ドライバ部110は、U相、■相、W用層に3組のドラ
イバを備えており、これらは、DCバス150(例:2
80ボルト)とDCバス152(例二〇ボルト)との間
に接続されていて、それらの上側ドライバ段(U)、(
V)、(W)と下側ドライバ段(X)、(Y)、(Z)
との間に各相のコイルに接続された出力端子112.1
14.116を有している。
The driver unit 110 includes three sets of drivers for the U phase,
80 volts) and the DC bus 152 (e.g. 20 volts), and their upper driver stages (U), (
V), (W) and lower driver stage (X), (Y), (Z)
Output terminal 112.1 connected to the coil of each phase between
14.116.

PWM制御部120は、第1図のPWM制御回路Aの如
きPWM制御回路A1、A2、A3をU相、■相、W用
層に備えている。これら制御回路A1、A2、A3は、
目標電流波形信号Iu、Iv、Iwと応答電流波形信号
Flu、Fiwに応答して、1対の制御信号CU、CL
の如きオン/オフ制御信号を3組、即ち、CUu、CL
xと、(Uv、CLyと、(Uw、CLzとを出力する
The PWM control unit 120 includes PWM control circuits A1, A2, and A3, such as the PWM control circuit A in FIG. 1, in the U phase, ■ phase, and W layers. These control circuits A1, A2, A3 are
A pair of control signals CU, CL in response to target current waveform signals Iu, Iv, Iw and response current waveform signals Flu, Fiw.
Three sets of on/off control signals such as CUu, CL
It outputs x, (Uv, CLy, and (Uw, CLz).

尚、従来周知のように、FIvは、回路A2内で、Fl
uとFlwとから合成され、また、Ivも回路A2内で
IuI!l:Iwとから合成するようにすることもでき
る。
Incidentally, as is conventionally known, FIv is defined as Flv within circuit A2.
IuI! is synthesized from u and Flw, and Iv is also synthesized from IuI! in circuit A2. It is also possible to synthesize from l:Iw.

サーボ装置Sのそれ以外の部分は、従来の通り、3相交
流電源300と、AC−DC:+ンバータ400と、電
流保護及び電圧保護を与えるための保護回路500とを
備えている。更に、装置Sは、回転子位置制御信号を受
けて3相の目標正弦波電流波形を表す3つのデジタル・
ワードを発生する正弦波ROM600と、このデジタル
・ワードをアナログの目標電流波形信号1u、Iv、I
wに変換するD/Aコンバータ700とを有している。
The other parts of the servo device S are conventionally equipped with a three-phase AC power supply 300, an AC-DC:+ inverter 400, and a protection circuit 500 for providing current protection and voltage protection. Furthermore, the device S receives the rotor position control signal and generates three digital signals representing a three-phase target sinusoidal current waveform.
A sine wave ROM 600 that generates a word and converts this digital word into analog target current waveform signals 1u, Iv, I
It also has a D/A converter 700 for converting into w.

尚、本サーボ装置では、上記3つのデジタル・ワードの
最上位ビットM S B u 、 M S B y 、
 M S BWは、第1図に示したMSBとして、対応
のPWM制御回路に与えられるようになっている。
In addition, in this servo device, the most significant bits of the above three digital words M S B u , M S B y ,
M S BW is provided to the corresponding PWM control circuit as the MSB shown in FIG.

第4図下段に示した応答電流波形は、モータ・コイルの
ようなコイル負荷に対し得られたものの例である。この
サーボ装置Sの場合、下側ドライバ段(X)がオフの期
間中、第5図に示すように、上側ドライバ段(U)がオ
ンのとき、そのパワートランジスタを介してドライブ電
流idがDCバス150から出力端子112を経てU相
コイルに流れ、そしてこの段(U)がオフのとき、その
コイルのインダクタンスが電流を流し続けようとするた
め、下側の段(X)のダイオードを介してDCバス15
2かも出力端子112を介してフライバック電流ifが
コイルに流れることになる。このフライバック電流は、
段(U)オフの期間中、次第に減少するものである。こ
のようにして、図示のような応答電流波形が得られる。
The response current waveform shown in the lower part of FIG. 4 is an example of one obtained for a coil load such as a motor coil. In the case of this servo device S, while the lower driver stage (X) is off, when the upper driver stage (U) is on, as shown in FIG. The current flows from the bus 150 through the output terminal 112 to the U-phase coil, and when this stage (U) is off, the inductance of that coil tries to keep the current flowing, so the current flows through the diode of the lower stage (X). DC bus 15
2, the flyback current if will flow to the coil via the output terminal 112. This flyback current is
It gradually decreases during the stage (U) off period. In this way, a response current waveform as shown is obtained.

以上に説明した本発明のインバータの1実施例において
、以下の変更が可能である。
In one embodiment of the inverter of the present invention described above, the following changes are possible.

第1に、上記実施例では、各ドライバ段に割当てる期間
の2分の仕方について、モータ負荷へ供給すべき電流の
振幅及び波形が大きく変化するのを考慮して、目標電流
のある振幅を基準にしである。しかし、負荷の種類、供
給すべき応答電流の特性に応じてその他の2分の仕方も
採用することが可能である。
First, in the above embodiment, the period allocated to each driver stage is divided into two periods based on a certain amplitude of the target current, taking into account that the amplitude and waveform of the current to be supplied to the motor load vary greatly. It's Nishide. However, other two-division methods can also be adopted depending on the type of load and the characteristics of the response current to be supplied.

第2に、上記実施例では、前述の第2のタイプの制御方
式に片側連続オン/オフ・スイッチング法を適用したが
、この技法を前述の第1のタイプの制御方式、即ち平均
電流制御方式にも適用できる。
Second, in the above embodiment, the one-sided continuous on/off switching method was applied to the aforementioned second type of control method, but this technique was applied to the aforementioned first type of control method, that is, the average current control method. It can also be applied to

第3に、ドライバ段のスイッチング素子としては、トラ
ンジスタより更に高い最高スイッチング側波数を備え°
たFETを使用することも可能である。
Third, as a switching element in the driver stage, it has a higher maximum switching side frequency than a transistor.
It is also possible to use other FETs.

第4に、上記実施例では、許容範囲は一定としであるが
、必要に応じて、動作中変更可能とすることもできる。
Fourth, in the above embodiment, the allowable range is fixed, but it can be changed during operation if necessary.

第6図には、許容範囲を変更できるようにした第1図の
偏差検出部10の代替回路10aの1例を示しである。
FIG. 6 shows an example of an alternative circuit 10a of the deviation detecting section 10 of FIG. 1, which allows the tolerance range to be changed.

即ち、この回路は、2つの異なった利得を設定できる可
変利得差動増幅器12aと、その利得の一方を指定する
位置決め制御部14と、を備えている。増幅器12aの
抵抗器RFI及びRGIは、被制御モータMの動作状態
の時に使用する比較的低い第1の利得(9例=40)を
定め、そして抵抗器RF2及びRG2は、そのモータの
停止時に使用するより大きな第2の利得(例:80)を
定めるものである。例えば、第1と第2の利得比は2で
ある。位置決め制御部14は、被制御モータMの動作状
態の間口−でありそして停止状態のときハイとなる位置
決め完了信号PCを発生し、この信号PCは、インバー
タ16を介してアナログスイッチSFI及びSGlを、
そしてアナログスイッチSF2及びSG2を直接制御し
、ハイのとき対応のアナログスイッチをオンにする。こ
れにより、モータへ供給する電流が、動作時の大振幅か
ら停止時の小振幅に移行した時に、増幅器12aの利得
を大きくし、後続の回路部22及び24で定められる許
容範囲を実効上狭くするよう作用する。これによって、
モータの停止時の位置決め精度を上げることができる。
That is, this circuit includes a variable gain differential amplifier 12a that can set two different gains, and a positioning control section 14 that specifies one of the gains. Resistors RFI and RGI of amplifier 12a define a relatively low first gain (9 example = 40) for use when the controlled motor M is in operation, and resistors RF2 and RG2 define a relatively low first gain (9 = 40) for use when the motor is stopped. This defines a second, larger gain (eg, 80) to use. For example, the first and second gain ratios are two. The positioning control unit 14 generates a positioning completion signal PC which is the front end of the operating state of the controlled motor M and becomes high when the controlled motor M is in the stopped state. ,
Then, the analog switches SF2 and SG2 are directly controlled, and when the signal is high, the corresponding analog switches are turned on. As a result, when the current supplied to the motor changes from a large amplitude during operation to a small amplitude when stopped, the gain of the amplifier 12a is increased and the tolerance range defined by the subsequent circuit sections 22 and 24 is effectively narrowed. act to do so. by this,
Positioning accuracy when the motor is stopped can be improved.

効果 以上に記述した本発明のインバータにおいては、片側連
続オン/オフ・スイッチング法によりデッドタイムの割
合が減少するため、応答電流のキャリア周波数の上限を
高くすることができ、応答電流の追従速度を上げること
ができる。また、キャリア周波数を高くできるため、偏
差の許容範囲を定める場合、その輻を一層狭くすること
ができ、これによって目#l電流により精密にしかも追
従する応答電流を発生でき、しかもモータの騒音を低減
し、滑らかな制御ができるようになる。加えて、上下ド
ライバ股間でのスイッチングの頻度を少なくして短絡の
可能性を低くシ、それによって、ドライバ素子のストレ
スを低減させることができる。
Effects In the inverter of the present invention described above, the dead time ratio is reduced by the one-sided continuous on/off switching method, so the upper limit of the carrier frequency of the response current can be increased, and the tracking speed of the response current can be increased. can be raised. In addition, since the carrier frequency can be increased, when determining the allowable range of deviation, the range can be further narrowed, which allows a response current to be generated that more precisely follows the #l current, while also reducing motor noise. This allows for smoother control. In addition, the frequency of switching between the upper and lower drivers can be reduced to reduce the possibility of short circuits, thereby reducing stress on the driver elements.

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

第1図は、本発明によるインバータ用のPWM制御回路
の1実施例を示す回路図。 第2図は、第1図の回路の前半部分の信号のタイミング
を示す図。 第3図は、第1図のデッドタイム設定部の信号のタイミ
ングを示す図。 第4図は、第1図の回路の後半部分の信号のタイミング
を示す図。 第5図は、第1図のPWM制御回路を用いたインバータ
を含むACモータ・サーボ装置を示す回路図。 第6図は、許容範囲の変更を可能にする第1図の偏差検
出部10の代替回路を示す回路図。 C符号説明〕 A:PWM制御回路、 7:ドライバ、10.10a:
偏差検出部、 12a:可変利得差動増幅器、 20:ドライバ駆動制御部、 22:偏差許容範囲設定部ぜ 24:範囲外検出部、 26:応答電流増減期間形成部、 28:ドライバ段オン/オフ制御部、 280:オン/オフ期間形成部、 282:付勢ドライバ段選択部、 284 :M弁信号発生部、 I:目標電流波形信号、 FI:応答電流波形信号、 S:ACモータ・サーボ装置、 M:AC−1−一層、   100:3相インバータ、
llO:ドライバ部、120 : P WMM’iHN
+、130:ベース・ドライブ回路、 140:検知器、  150,152 :DC/<ス(
外42) 第2図 第6図 00 沫 奢 工1恒 ト飴 四
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a PWM control circuit for an inverter according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the timing of signals in the first half of the circuit of FIG. FIG. 3 is a diagram showing the timing of signals of the dead time setting section of FIG. 1. FIG. 4 is a diagram showing the timing of signals in the latter half of the circuit of FIG. 1. FIG. 5 is a circuit diagram showing an AC motor/servo device including an inverter using the PWM control circuit of FIG. 1. FIG. 6 is a circuit diagram showing an alternative circuit to the deviation detecting section 10 of FIG. 1, which makes it possible to change the tolerance range. C code explanation] A: PWM control circuit, 7: Driver, 10.10a:
Deviation detection section, 12a: Variable gain differential amplifier, 20: Driver drive control section, 22: Deviation tolerance range setting section 24: Out of range detection section, 26: Response current increase/decrease period forming section, 28: Driver stage on/off Control unit, 280: On/off period forming unit, 282: Energizing driver stage selection unit, 284: M valve signal generation unit, I: Target current waveform signal, FI: Response current waveform signal, S: AC motor servo device , M: AC-1-single layer, 100: 3-phase inverter,
llO: Driver section, 120: P WMM'iHN
+, 130: Base drive circuit, 140: Detector, 150, 152: DC/<S(
Outside 42) Fig. 2 Fig. 6 00 沫奢工 1 連 トame 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、直流電源から目標電流の波形に追従する応答電流を
発生するインバータであって、 イ)負荷に前記応答電流を供給するための出力端子を有
するドライバ手段であって、該ドライバ手段は、夫々オ
ン/オフ制御可能であり、第1の直流電源端子と前記出
力端子との間に接続された第1のドライバ段と、及び前
記出力端子と第2の直流電源端子との間に接続された第
2のドライバ段と、を有している、前記のドライバ手段
と、ロ)前記目標電流の波形を示す信号と前記応答電流
の波形を示す信号とを受けるように接続されており、目
標電流と応答電流との間の偏差の大きさを検出してこれ
を表す偏差信号を発生する偏差検出手段と、 ハ)前記偏差信号を受けるように接続されており、前記
第1及び第2のドライバ段のいずれか一方をオン/オフ
しかつその間他方のドライバ段をオフに保持する制御信
号を発生して、前記偏差の大きさが減少する方向に前記
応答電流の大きさを変化させるドライバ駆動制御手段と
、 から成るインバータ。 を含んでいること、を特徴とするインバータ。 2、請求項第1項記載のインバータにおいて、前記ドラ
イバ駆動制御手段は、 前記目標電流波形信号の振幅がその振幅変化範囲内の1
点を示す基準値よりも大きい第1の期間の間前記第1及
び第2のドライバ段の一方をオン/オフしかつその間他
方のドライバ段をオフに保持し、また、 前記目標電流波形信号の振幅が前記基準値よりも大きく
ない第2の期間の間前記他方のドライバ段をオン/オフ
しかつその間前記一方のドライバ段をオフに保持するこ
と、 を特徴とするインバータ。 3、請求項第2項記載のインバータにおいて、前記基準
値は零であること、を特徴とするインバータ。 4、請求項第1項から第3項のいずれかに記載のインバ
ータにおいて、前記ドライバ駆動制御手段は、 前記偏差の大きさが所定の許容範囲の範囲外にあるとき
、前記偏差の大きさが前記所定の許容範囲の範囲内とな
る方向に前記応答電流の大きさを変化させること、 を特徴とするインバータ。 5、請求項第4項記載のインバータにおいて、前記ドラ
イバ駆動制御手段は、 イ)前記偏差の大きさの許容範囲を示す許容範囲信号を
発生する偏差許容範囲設定手段と、 ロ)前記偏差信号と前記許容範囲信号とを受けるように
接続されており、前記偏差の大きさが前記許容範囲の範
囲外のときこれを表す範囲外信号を発生する範囲外検出
手段と、 ハ)前記範囲外信号を受けるように接続されており、前
記範囲外信号に応答して前記偏差の大きさを前記許容範
囲の範囲内とするのに要する前記応答電流の増大または
減少の期間を定める増減期間信号を発生する応答電流増
減期間形成手段と、 ニ)前記増減期間信号を受けるように接続されており、
該増減期間信号に基づいて前記第1のドライバ段及び前
記第2のドライバ段のオン及びオフを制御するドライバ
段オン/オフ制御手段であって、 a)前記増減期間信号を受けるように接続されており、
該増減期間信号に応答して前記第1及び第2のドライバ
段のオン/オフ期間を示すオン/オフ期間信号を発生す
るオン/オフ期間形成手段と、 b)前記第1の期間の間に付勢すべき前記一方のドライ
バ段を指定し、そして前記第2の期間の間に付勢すべき
前記他方のドライバ段を指定する選択信号を発生する付
勢ドライバ段選択手段と、 c)前記オン/オフ期間信号と前記選択信号とを受ける
ように接続されており、 前記選択信号により指定された前記第1及び第2のドラ
イバ段の一方を前記オン/オフ期間に対応してオン/オ
フしかつ他方のドライバ段をオフに保持する前記制御信
号を発生する制御信号発生手段と、 を備えているドライバ段オン/オフ制御手段と、を含ん
でいる、インバータ。 6、請求項第5項記載のインバータにおいて、前記オン
/オフ期間形成手段は、 イ)前記選択信号を受けるように接続されており、該選
択信号が指定するドライバ段が、前記第1及び第2のド
ライバ段のいずれか一方から他方に変化する時、その変
化時点から所定の期間前記第1及び第2のドライバ段の
両方をオフに保持するため、前記所定の期間を示すデッ
ドタイム信号を発生するデッドタイム設定手段、 を含み、 前記オン/オフ期間形成手段は、前記デッドタイム信号
の表す前記所定の期間の間、前記オン/オフ期間信号が
オフを示すようにすること、を特徴とするインバータ。 7、請求項第6項記載のインバータにおいて、前記偏差
許容範囲設定手段は、 ィ)前記偏差信号と、前記許容範囲の上限を定める上限
値とを受けるように接続されており、前記偏差信号の振
幅が前記上限値より高くなったときに上限超過信号を発
生する第1の比較手段と、ロ)前記偏差信号と、前記許
容範囲の下限を定める下限値とを受けるように接続され
ており、前記偏差信号の振幅が前記下限値より低くなっ
たときに下限超過信号を発生する第2の比較手段と、を
含み、 前記応答電流増減期間形成手段は、 イ)前記上限超過信号と前記下限超過信号とを受けるよ
うに接続されており、前記上限超過信号に応答して2つ
の状態の内の一方の状態をとりそして前記下限超過信号
に応答して他方の状態をとる第1の増減期間信号と、こ
れとは状態の反転した第2の増減期間信号とを発生する
第1のフリップフロップ、 から成ること、 を特徴とするインバータ。 8、請求項第7項記載のインバータにおいて、前記オン
/オフ期間形成手段は、 イ)オン期間とオフ期間との間での切り換えの周波数を
制限するための所定の周波数のクロック信号を発生する
クロック発生手段と、 ロ)前記第1の増減期間信号と前記クロック信号とを受
けるように接続されており、前記クロック信号が存在す
るときのみ前記第1の増減期間信号に応答して2つの状
態の間で遷移して前記第1のドライバ段用の第1のオン
/オフ期間信号を発生する第1のフリップフロップと、 ハ)前記第2の増減期間信号と前記クロック信号とを受
けるように接続されており、前記クロック信号が存在す
るときのみ前記第2の増減期間信号に応答して2つの状
態の間で遷移して前記第2のドライバ段用の第2のオン
/オフ期間信号を発生する第2のフリップフロップと、 を含んでいること、を特徴とするインバータ。 9、請求項第8項記載のインバータにおいて、前記制御
信号発生手段は、 イ)前記第1のオン/オフ期間信号と前記選択信号とを
受けるように接続されており、前記選択信号が前記第1
のドライバ段を指定しているとき、前記第1のオン/オ
フ期間信号を通過させて第1の前記制御信号を発生する
第1ゲート手段と、ロ)前記第2のオン/オフ期間信号
と前記選択信号とを受けるように接続されており、前記
選択信号が前記第2のドライバ段を指定しているとき、
前記第2のオン/オフ期間信号を通過させて第2の前記
制御信号を発生する第2ゲート手段と、から成ること、
を特徴とするインバータ。 10、多相の目標電流の波形に追従する多相の応答電流
を発生するため、各相に対して請求項第1項から第9項
のいずれかに記載のインバータを備えた、多相インバー
タ。
[Scope of Claims] 1. An inverter that generates a response current that follows the waveform of a target current from a DC power source, ii) a driver means having an output terminal for supplying the response current to a load, The driver means are each controllable on/off and include a first driver stage connected between a first DC power terminal and the output terminal, and a first driver stage connected between the output terminal and the second DC power terminal. and (b) a second driver stage connected between said driver means, said driver means being connected to receive a signal indicative of the waveform of said target current and a signal indicative of the waveform of said response current. c) deviation detecting means for detecting the magnitude of the deviation between the target current and the response current and generating a deviation signal representing the deviation; c) the deviation detecting means connected to receive the deviation signal; generating a control signal that turns on/off one of the first and second driver stages while holding the other driver stage off, increasing the magnitude of the response current in a direction that reduces the magnitude of the deviation; An inverter consisting of a driver drive control means for changing the . An inverter comprising: 2. In the inverter according to claim 1, the driver drive control means is configured such that the amplitude of the target current waveform signal is 1 within the amplitude change range.
turning one of the first and second driver stages on/off for a first period greater than a reference value indicating a point, and holding the other driver stage off during that period; An inverter characterized in that the other driver stage is turned on and off during a second period in which the amplitude is not greater than the reference value, and the one driver stage is held off during that period. 3. The inverter according to claim 2, wherein the reference value is zero. 4. In the inverter according to any one of claims 1 to 3, when the magnitude of the deviation is outside a predetermined tolerance range, the driver drive control means controls the magnitude of the deviation to An inverter characterized in that the magnitude of the response current is changed in a direction that falls within the predetermined tolerance range. 5. In the inverter according to claim 4, the driver drive control means includes: (a) deviation tolerance range setting means for generating a tolerance range signal indicating an tolerance range of the magnitude of the deviation; and (b) the deviation signal. c) an out-of-range detection means connected to receive the tolerance range signal, and generates an out-of-range signal when the magnitude of the deviation is outside the tolerance range; and generating, in response to the out-of-range signal, an increase/decrease period signal defining a period of increase or decrease in the response current required to bring the magnitude of the deviation within the tolerance range. response current increase/decrease period forming means; d) connected to receive the increase/decrease period signal;
driver stage on/off control means for controlling on and off of the first driver stage and the second driver stage based on the increase/decrease period signal, the driver stage on/off control means being: a) connected to receive the increase/decrease period signal; and
on/off period forming means for generating an on/off period signal indicative of an on/off period of the first and second driver stages in response to the increase/decrease period signal; b) during the first period; energizing driver stage selection means for generating a selection signal specifying said one driver stage to be energized and specifying said other driver stage to be energized during said second period; c) said connected to receive an on/off period signal and the selection signal, and turn on/off one of the first and second driver stages designated by the selection signal in accordance with the on/off period. and driver stage on/off control means comprising: control signal generating means for generating said control signal to hold the other driver stage off; and driver stage on/off control means comprising: 6. In the inverter according to claim 5, the on/off period forming means is: a) connected to receive the selection signal, and the driver stage designated by the selection signal is In order to keep both the first and second driver stages off for a predetermined period from the time of change when changing from one of the two driver stages to the other, a dead time signal indicating the predetermined period is provided. generating dead time setting means, and the on/off period forming means causes the on/off period signal to indicate OFF during the predetermined period represented by the dead time signal. inverter. 7. In the inverter according to claim 6, the deviation tolerance range setting means is: (a) connected to receive the deviation signal and an upper limit value that defines the upper limit of the tolerance range; (b) first comparison means for generating an upper limit exceedance signal when the amplitude becomes higher than the upper limit value; (b) connected to receive the deviation signal and a lower limit value that defines the lower limit of the tolerance range; a) second comparison means for generating a lower limit exceedance signal when the amplitude of the deviation signal becomes lower than the lower limit value; a first increase/decrease period signal that is connected to receive a signal and assumes one of two states in response to the upper limit exceeded signal and assumes the other state in response to the lower limit exceeded signal; and a first flip-flop that generates a second increase/decrease period signal whose state is inverted. 8. In the inverter according to claim 7, the on/off period forming means: a) generates a clock signal of a predetermined frequency for limiting the frequency of switching between the on period and the off period; a) clock generating means; b) connected to receive said first increase/decrease period signal and said clock signal, and responsive to said first increase/decrease period signal only when said clock signal is present; c) a first flip-flop transitioning between and to generate a first on/off period signal for the first driver stage; c) receiving the second increase/decrease period signal and the clock signal; and transitioning between two states in response to the second increase/decrease period signal to generate a second on/off period signal for the second driver stage only when the clock signal is present. An inverter comprising: a second flip-flop that generates a second flip-flop; 9. In the inverter according to claim 8, the control signal generating means is connected to receive the first on/off period signal and the selection signal, and the selection signal is connected to the first on/off period signal and the selection signal. 1
(b) a first gate means for passing the first on/off period signal to generate the first control signal; b) the second on/off period signal; connected to receive the selection signal, and when the selection signal specifies the second driver stage;
second gating means for passing said second on/off period signal to generate a second said control signal;
An inverter featuring: 10. A polyphase inverter comprising an inverter according to any one of claims 1 to 9 for each phase to generate a polyphase response current that follows the waveform of a polyphase target current. .
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