JPH03198664A - 電力変換装置 - 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、入力電圧値が変動しても出力電圧値に所定
の値が得られる電力変換装置に関するものである。

［従来の技術］ 第４図は従来の電力変換装置を示す回路図であり、図に
おいて、１は交流の入力電源、２は前記入力電源１から
入力された交流を直流に変換するダイオードコンバータ
回路、３ａ、３ｂはリアクトル、５ａ、５ｂはコンデン
サ、４は直流電圧を一定に制御するためのスイッチング
素子、６ａはコンデンサ５ｂの両端の直流電圧を一定に
するためのコントローラでスイッチング素子４を駆動す
る。７は直流を所定の交流に変換するインバータ回路、
６ｂはインバータ回路７を制御するコントローラ、８は
交流の出力回路である。また９はバイパス用のダイオー
ドである。

次に動作について説明する。まず、入力電源１で入力し
た交流電圧はダイオードコンバータ回路２によって整流
されリアクトル３ａ及びコンデンサ５ａによって平滑さ
れ直流電圧となる。コンデンサ５ａの両端の直流電圧は
入力電源１から入力された交流電圧値により変化する。

そこでコンデンサ５ｂの両端の電圧が一定値となるよう
にコントローラ６ａによりスイッチング素子４をオン／
オフして制御する。コンデンサ５ｂの両端の電圧が常に
一定に制御されるためインバータ回路７のコントローラ
６ｂは出力の電圧、周波数に見合ったスイッチングパタ
ーンにより交流電圧を発生させる。

なお、上記従来の電力変換装置に近似する技術として例
えば特開昭５８−４３１０２号、特開昭５８−１４８６
７６号に記載されたものがある。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の電力変換装置は以上のように構成されているので
、直流電圧を一定に制御するためのスイッチング素子４
及びコントローラ６ａが必要であり、入力された交流電
圧が高い場合にはスイッチング素子で一定電圧に制御で
きるが入力電圧が低くなると入力された交流電圧よりも
高い電圧に制御する事ができないという課題があった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、入力電源からの交流電圧が変動しても、出力電
圧の基本波実効値が所定の値になるように、パルス幅変
調（ＰＷＭ）を行うようにした電力変換装置を得ること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段］ この発明に係る電力変換装置は平滑された直流電圧を取
込み、その直流電圧が基準値より低い場合には正弦波の
波高値を大きくして三角波キャリアと比較し、また直流
電圧が基準値より高い時には正弦波の波高値を小さくし
て三角波キャリアと比較し、インバータ回路のＰＷＭ制
御のパルス幅を制御するコントローラを具備したもので
ある。

〔作用〕

この発明におけるコントローラは、平滑された直流電圧
を取込み、その直流電圧が入力電源の変動に伴い変化し
ようとしても交流の出力電圧の基本波実効値が所定の値
になるようにインバータ回路のパルス幅制御を行う。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例について説明する。

図中、第４図と同一の部分は同一の符号をもって図示し
た第１図において３及び５は直流電圧を平滑にするため
のりアクドル及びコンデンサ、６はインバータ回路７を
制御するためのコントローラである。

また、第３図はこの発明の一実施例によるコントローラ
６の構成を示すブロック図で、１０はクロック発生器、
１１及び１２は第１及び第２のカウンタ、１３は前記第
２のカウンタ１２の出力信号を受けて三角波キャリアを
発生する三角波発生器、１４はコンデンサ５両端のアナ
ログの直流電圧をディジタルに変換するアナログ・ディ
ジタル（Ａ／Ｄ）変換器、１５は前記第１のカウンタ１
１とＡ／Ｄ変換器１４の出力とを加え、直流電圧の変化
に対応した出力を発生する加算器、１６は前記加算器１
５の出力に応じて波高値を異にする正弦波１６ａ、１６
ｂ、１６ｃの１つを発生する正弦波発生器、１７は三角
波発生器１３の三角波１３ａを正弦波発生器１６の正弦
波とを比較するコンパレータである。

次に動作について説明する。まず、交流の入力電源１の
電圧はダイオードコンバータ回路２で直流電圧に変換さ
れる。この直流電圧はりアクドル３とコンデンサ５によ
り平滑される。しかし、入力電源１の電圧値が変化する
と、コンデンサ５の両端の直流電圧値も変化する。イン
バータ回路７としては直流電圧値が変化しても周波数が
同一であれば出力である交流電圧の基本波成分は常に一
定に保持する必要がある。

そこで、コントローラ６はコンデンサ５の両端の直流電
圧を取込んで第２図に示すようなＰＷＭ制御を行う。こ
こで、第３図に示すコントローラ６の動作について説明
する。図示のように、コンデンサ５の両端の直流電圧を
Ａ／Ｄ変換器１４を介して加算器１５に取込むと、加算
器１５は第１のカウンタ１１の出力に同期した加算信号
を発生する。正弦波発生器１６は前記加算信号を取込む
と、直流電圧が基準値より大きい時には正弦波の波高値
が低くなるように制御し、逆に直流電圧が基準値より低
い場合には正弦波の波高値が高くなるように制御する。

コンパレータ１７は波高値を制御した正弦波と三角波発
生器１３の三角波キャリアとを第２図に示すように比較
する。すなわち、直流電圧が高くなると正弦波発生器１
６は正弦波の波高値を低く制御することによって、結果
としてＰＷＭ制御のパルス幅を狭（するように制御し、
また、直流電圧が低（なると前記とは逆α動作をしてパ
ルス幅が広くなるように制御する。

この結果、電力変換装置は、入力した交流電圧値が変動
しても、インバータ出力電圧の基本波成分が周波数に対
して常に一定値に保持されるように動作する。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、交流を直流に変換する
ダイオードコンバータ回路と、前記直流を再度交流に変
換するインバータ回路と、前記直流電圧を検出し、その
直流電圧値が入力電源の変動に伴い変化する時にも交流
の出力電圧の基本波実効値が所定の値になるように前記
インバータ回路のパルス幅制御を行うコントローラを設
けて構成したので、スイッチング素子によるチョッパ制
御の必要もなくなって装置が安価になる他、精度の高い
ものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による電力変換装置のブロ
ック構成図、第２図は第１図の動作原理を示す波形図、
第３図はこの発明の一実施例によるコントローラのブロ
ック構成図、第４図は従来の電力変換装置のブロック構
成図である。 図において、１は入力電源、２はダイオードコンバータ
回路、６はコントローラ、７はインバータ回路である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流の入力電源を直流電圧に変換するダイオードコンバ
   ータ回路と、前記直流電圧を平滑した後、再度交流電圧
   に変換するインバータ回路と、前記平滑された直流電圧
   を取込み、前記直流電圧が基準値より低いと正弦波の波
   高値を大きくして三角波にキャリアと比較し、また直流
   電圧が基準値より高いと正弦波の波高値を小さくして三
   角波キャリアと比較し、前記インバータ回路のパルス幅
   制御をするコントローラとを備えた電力変換装置。