JPH05184176A - インバータ - Google Patents
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- JPH05184176A JPH05184176A JP3360269A JP36026991A JPH05184176A JP H05184176 A JPH05184176 A JP H05184176A JP 3360269 A JP3360269 A JP 3360269A JP 36026991 A JP36026991 A JP 36026991A JP H05184176 A JPH05184176 A JP H05184176A
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- JP
- Japan
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- switching circuit
- circuit
- power supply
- switching
- signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 直流電源をパルス変調して負荷回路に任意の
周波数の交流電流を流すインバータにおいて、負荷の回
生電流の消費を防ぎ、電流波形の劣化を防ぐ。 【構成】 第１のスイッチング回路２１が、正弦状に半
周期分パルス幅変調された第１のＰＷＭ信号φ1 に従っ
てオンオフしている間、第２のスイッチング回路２２は
これと逆にオンオフし、第４のスイッチング回路２４は
オン状態に保持される。第３のスイッチング回路２３
が、第１のＰＷＭ信号φ1 に対して半周期遅れて発生す
る第２のＰＷＭ信号φ2 に従ってオンオフしている間、
第４のスイッチング回路２４はこれと逆にオンオフし、
第２のスイッチング回路２２はオン状態に保持される。
ＰＷＭ信号の切換わり時には、第２、第４のスイッチン
グ回路のいずれか一方がオン状態で他方がオンオフして
モータＭの巻線Ｌ1 の回生電流を流すため、巻線Ｌ1 に
は正弦波に極めて近い交流電流が流れる。
周波数の交流電流を流すインバータにおいて、負荷の回
生電流の消費を防ぎ、電流波形の劣化を防ぐ。 【構成】 第１のスイッチング回路２１が、正弦状に半
周期分パルス幅変調された第１のＰＷＭ信号φ1 に従っ
てオンオフしている間、第２のスイッチング回路２２は
これと逆にオンオフし、第４のスイッチング回路２４は
オン状態に保持される。第３のスイッチング回路２３
が、第１のＰＷＭ信号φ1 に対して半周期遅れて発生す
る第２のＰＷＭ信号φ2 に従ってオンオフしている間、
第４のスイッチング回路２４はこれと逆にオンオフし、
第２のスイッチング回路２２はオン状態に保持される。
ＰＷＭ信号の切換わり時には、第２、第４のスイッチン
グ回路のいずれか一方がオン状態で他方がオンオフして
モータＭの巻線Ｌ1 の回生電流を流すため、巻線Ｌ1 に
は正弦波に極めて近い交流電流が流れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、商用電源のような所定
周波数の交流電源を、任意の周波数の交流電源に変換す
るインバータに関する。
周波数の交流電源を、任意の周波数の交流電源に変換す
るインバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、交流用モータをその電源周波数
の可変によって回転制御するインバータとして、特開平
３−１１８７９２号公報の「モータ制御装置」が本願出
願人によって開示されている。
の可変によって回転制御するインバータとして、特開平
３−１１８７９２号公報の「モータ制御装置」が本願出
願人によって開示されている。
【０００３】図８は、このモータ制御装置の駆動回路を
示している。
示している。
【０００４】この駆動回路は、商用電源を整流平滑して
得られた直流電源間に、第１、第２のスイッチング回路
１、２の直列回路と、第３、第４のスイッチング回路
３、４の直列回路とが接続され、第１、第２のスイッチ
ング回路１、２の中間と第３、第４のスイッチング回路
３、４の中間に、負荷回路であるモータの一方の巻線Ｌ
の両端を接続している。
得られた直流電源間に、第１、第２のスイッチング回路
１、２の直列回路と、第３、第４のスイッチング回路
３、４の直列回路とが接続され、第１、第２のスイッチ
ング回路１、２の中間と第３、第４のスイッチング回路
３、４の中間に、負荷回路であるモータの一方の巻線Ｌ
の両端を接続している。
【０００５】各スイッチング回路１〜４は、直流電源に
対して順方向に接続された駆動トランジスタ５と、直流
電源に対して逆方向に接続されたダイオード６とをそれ
ぞれ有し、第１、第３のスイッチング回路１、３の駆動
トランジスタ５、５は、図９の（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、正弦状にパルス幅が変調され、半周期ずつ交互に
発生する第１、第２のパルス幅変調信号（以下、ＰＷＭ
信号と記す）φ1 、φ2 に従ってオンオフ制御される。
対して順方向に接続された駆動トランジスタ５と、直流
電源に対して逆方向に接続されたダイオード６とをそれ
ぞれ有し、第１、第３のスイッチング回路１、３の駆動
トランジスタ５、５は、図９の（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、正弦状にパルス幅が変調され、半周期ずつ交互に
発生する第１、第２のパルス幅変調信号（以下、ＰＷＭ
信号と記す）φ1 、φ2 に従ってオンオフ制御される。
【０００６】また、第２のスイッチング回路２の駆動ト
ランジスタ５は、図９の（ｃ）に示すように、第１、第
２のＰＷＭ信号φ1 、φ2 の切換わりに同期した切換信
号φａに従ってオンオフされ、第４のスイッチング回路
４の駆動トランジスタ５は、切換信号φａをインバータ
７で反転した信号に従ってオンオフ制御される。
ランジスタ５は、図９の（ｃ）に示すように、第１、第
２のＰＷＭ信号φ1 、φ2 の切換わりに同期した切換信
号φａに従ってオンオフされ、第４のスイッチング回路
４の駆動トランジスタ５は、切換信号φａをインバータ
７で反転した信号に従ってオンオフ制御される。
【０００７】このため、第１のＰＷＭ信号φ1 が発生し
ているＴ1 期間には、 電源の＋側→第１のスイッチング回路１→巻線Ｌ→第４
のスイッチング回路４→電源の−側 の向きに電流が流れ、第２のＰＷＭ信号φ2 が発生して
いるＴ2 期間には、 電源の＋側→第３のスイッチング回路３→巻線Ｌ→第２
のスイッチング回路２→電源の−側 の向きに電流が流れる。
ているＴ1 期間には、 電源の＋側→第１のスイッチング回路１→巻線Ｌ→第４
のスイッチング回路４→電源の−側 の向きに電流が流れ、第２のＰＷＭ信号φ2 が発生して
いるＴ2 期間には、 電源の＋側→第３のスイッチング回路３→巻線Ｌ→第２
のスイッチング回路２→電源の−側 の向きに電流が流れる。
【０００８】このため、巻線Ｌには、同図の（ｅ）に示
すようにほぼ正弦状の交流電流が流れることになる。
すようにほぼ正弦状の交流電流が流れることになる。
【０００９】なお、図示していないが、モータの他方の
巻線に対しても、同様の駆動回路によって９０度異なる
位相の交流電流が流れ、モータは、Ｔ1 ＋Ｔ2 を１周期
とする交流電源で回転駆動される。
巻線に対しても、同様の駆動回路によって９０度異なる
位相の交流電流が流れ、モータは、Ｔ1 ＋Ｔ2 を１周期
とする交流電源で回転駆動される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この型
式のインバータでは、第１のＰＷＭ信号φ1 と第２のＰ
ＷＭ信号φ2 の切換わり時に、巻線Ｌの回生電流が大き
く消費されて、電流波形が悪化するという問題があっ
た。
式のインバータでは、第１のＰＷＭ信号φ1 と第２のＰ
ＷＭ信号φ2 の切換わり時に、巻線Ｌの回生電流が大き
く消費されて、電流波形が悪化するという問題があっ
た。
【００１１】即ち、切換信号φａの立上り時ｔの直後に
は、第１、第４のスイッチング回路１、４の駆動トラン
ジスタはともにオフ状態となるため、最大値まで上昇し
ていた巻線Ｌの回生電流の経路は、 第３のスイッチング回路３のダイオード→電源＋側→電
源−側→第２のスイッチング回路２のダイオード の経路のみとなり、図示しない整流回路で電流が大きく
消費されてしまい、図９の（ｅ）のＡに示すように、巻
流電流が急激に減少し、電流波形が大きく歪んでしま
う。このため、モータの回転が不円滑となり、回転トル
クも低下してしまう。
は、第１、第４のスイッチング回路１、４の駆動トラン
ジスタはともにオフ状態となるため、最大値まで上昇し
ていた巻線Ｌの回生電流の経路は、 第３のスイッチング回路３のダイオード→電源＋側→電
源−側→第２のスイッチング回路２のダイオード の経路のみとなり、図示しない整流回路で電流が大きく
消費されてしまい、図９の（ｅ）のＡに示すように、巻
流電流が急激に減少し、電流波形が大きく歪んでしま
う。このため、モータの回転が不円滑となり、回転トル
クも低下してしまう。
【００１２】本発明はこの問題を解決したインバータを
提供することを目的としている。
提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のインバータは、所定周波数の交流電源を整
流平滑して直流電源に変換する整流平滑回路と、負荷回
路に流そうとする交流電流の半周期分パルス変調された
第１のパルス変調信号と該第１のパルス変調信号と同一
波形の第２のパルス変調信号とを、前記半周期ずつ交互
に発生するパルス変調信号発生回路と、前記直流電源の
一方の極性出力と前記負荷回路の一端との間に接続さ
れ、前記第１のパルス変調信号に従ってオンオフし、第
２のパルス変調信号の発生期間はオフ状態となる第１の
スイッチング回路と、前記負荷回路の一端と前記直流電
源の他方の極性出力との間に接続され、前記第１のスイ
ッチング回路と逆にオンオフする第２のスイッチング回
路と、前記直流電源の一方の極性出力と前記負荷回路の
他端との間に接続され、前記第２のパルス変調信号に従
ってオンオフし、前記第１のパルス変調信号の発生期間
はオフ状態となる第３のスイッチング回路と、前記負荷
回路の他端と前記直流電源の他方の極性出力との間に接
続され、前記第３のスイッチング回路と逆にオンオフす
る第４のスイッチング回路とを備えている。
に、本発明のインバータは、所定周波数の交流電源を整
流平滑して直流電源に変換する整流平滑回路と、負荷回
路に流そうとする交流電流の半周期分パルス変調された
第１のパルス変調信号と該第１のパルス変調信号と同一
波形の第２のパルス変調信号とを、前記半周期ずつ交互
に発生するパルス変調信号発生回路と、前記直流電源の
一方の極性出力と前記負荷回路の一端との間に接続さ
れ、前記第１のパルス変調信号に従ってオンオフし、第
２のパルス変調信号の発生期間はオフ状態となる第１の
スイッチング回路と、前記負荷回路の一端と前記直流電
源の他方の極性出力との間に接続され、前記第１のスイ
ッチング回路と逆にオンオフする第２のスイッチング回
路と、前記直流電源の一方の極性出力と前記負荷回路の
他端との間に接続され、前記第２のパルス変調信号に従
ってオンオフし、前記第１のパルス変調信号の発生期間
はオフ状態となる第３のスイッチング回路と、前記負荷
回路の他端と前記直流電源の他方の極性出力との間に接
続され、前記第３のスイッチング回路と逆にオンオフす
る第４のスイッチング回路とを備えている。
【００１４】
【作用】このように構成したため、本発明のインバータ
では、第１のパルス変調信号に従って第１のスイッチン
グ回路がオンオフしている間、第４のスイッチング回路
はオン状態に保持され、第２のスイッチング回路は第１
のスイッチング回路と逆にオンオフする。このため、 直流電源の一方の極性→第１のスイッチング回路→負荷
回路→第４のスイッチング回路→直流電源の他方の極性 の向きまたはこれと逆向きの変調電流が流れる。
では、第１のパルス変調信号に従って第１のスイッチン
グ回路がオンオフしている間、第４のスイッチング回路
はオン状態に保持され、第２のスイッチング回路は第１
のスイッチング回路と逆にオンオフする。このため、 直流電源の一方の極性→第１のスイッチング回路→負荷
回路→第４のスイッチング回路→直流電源の他方の極性 の向きまたはこれと逆向きの変調電流が流れる。
【００１５】また、第２のパルス変調信号に従って第３
のスイッチング回路がオンオフしている間、第２のスイ
ッチング回路はオン状態に保持され、第４のスイッチン
グ回路は第３のスイッチング回路と逆にオンオフする。
このため、 直流電源の一方の極性→第３のスイッチング回路→負荷
回路→第２のスイッチング回路→直流電源の他方の極性 の向きまたはこれと逆向きの変調電流が流れる。
のスイッチング回路がオンオフしている間、第２のスイ
ッチング回路はオン状態に保持され、第４のスイッチン
グ回路は第３のスイッチング回路と逆にオンオフする。
このため、 直流電源の一方の極性→第３のスイッチング回路→負荷
回路→第２のスイッチング回路→直流電源の他方の極性 の向きまたはこれと逆向きの変調電流が流れる。
【００１６】また、第１のパルス変調信号と第２のパル
ス変調信号の切換わりの直後には、第２、第４のスイッ
チング回路のいずれか一方がオン状態に保持され、他方
はオンオフするため、負荷回路の回生電流は、第２、第
４のスイッチング回路を経由して流れ続ける。
ス変調信号の切換わりの直後には、第２、第４のスイッ
チング回路のいずれか一方がオン状態に保持され、他方
はオンオフするため、負荷回路の回生電流は、第２、第
４のスイッチング回路を経由して流れ続ける。
【００１７】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。
明する。
【００１８】図１は、交流モータＭの２つの巻線Ｌ1 、
Ｌ2 に９０度位相の異なる交流電流を流して、交流モー
タＭの回転子Ｒを回転駆動するインバータ１０の構成を
示している。
Ｌ2 に９０度位相の異なる交流電流を流して、交流モー
タＭの回転子Ｒを回転駆動するインバータ１０の構成を
示している。
【００１９】インバータ１０は、商用電源８（例えば１
００ボルト、５０Ｈｚ）を、整流平滑回路１１によって
直流電源に変換し、この直流電源を後述する第１、第２
の駆動回路２０、３０に供給する。
００ボルト、５０Ｈｚ）を、整流平滑回路１１によって
直流電源に変換し、この直流電源を後述する第１、第２
の駆動回路２０、３０に供給する。
【００２０】ＰＷＭ信号発生回路１２は、入力される周
波数設定信号Ｆに対応した周期の４相のＰＷＭ信号φ1
〜φ4 を、図２に示すタイミングで発生する。
波数設定信号Ｆに対応した周期の４相のＰＷＭ信号φ1
〜φ4 を、図２に示すタイミングで発生する。
【００２１】即ち、パルス幅が正弦状に半周期変調され
た第１、第２のＰＷＭ信号φ1 、φ2 は、交互に半周期
ずつ（Ｔ1 、Ｔ2 ）出力され、第３、第４のＰＷＭ信号
φ3 、φ4 は、第１、第２のＰＷＭ信号φ1 、φ2 に対
してそれぞれ１／４周期ずつ遅れたタイミングで、交互
に半周期ずつ（Ｔ3 ，Ｔ4 ）出力される。なお、各ＰＷ
Ｍ信号の発生していない期間の出力は、ローレベルとな
る。
た第１、第２のＰＷＭ信号φ1 、φ2 は、交互に半周期
ずつ（Ｔ1 、Ｔ2 ）出力され、第３、第４のＰＷＭ信号
φ3 、φ4 は、第１、第２のＰＷＭ信号φ1 、φ2 に対
してそれぞれ１／４周期ずつ遅れたタイミングで、交互
に半周期ずつ（Ｔ3 ，Ｔ4 ）出力される。なお、各ＰＷ
Ｍ信号の発生していない期間の出力は、ローレベルとな
る。
【００２２】図３は、ＰＷＭ信号発生回路１２の具体的
な構成例を示すブロック図であり、周波数設定信号Ｆに
応じた周波数のクロック信号を、クロック発生器１３か
らアドレスカウンタ１４へ出力し、アドレスカウンタ１
４の出力で、４つのメモリ回路１５ａ、１５ｂ、１５
ｃ、１５ｄの０番地からＡ番地までに予め記憶されてい
るデータを、アドレス順に読出す。
な構成例を示すブロック図であり、周波数設定信号Ｆに
応じた周波数のクロック信号を、クロック発生器１３か
らアドレスカウンタ１４へ出力し、アドレスカウンタ１
４の出力で、４つのメモリ回路１５ａ、１５ｂ、１５
ｃ、１５ｄの０番地からＡ番地までに予め記憶されてい
るデータを、アドレス順に読出す。
【００２３】メモリ１５ａには、０番地からＡ／２番地
までの間に正弦波の０度から１８０度までの半周期の間
の値に対応したタイマデータが記憶され、Ａ／２番地以
後にはデータ「０」が最終のＡ番地まで記憶されてい
る。
までの間に正弦波の０度から１８０度までの半周期の間
の値に対応したタイマデータが記憶され、Ａ／２番地以
後にはデータ「０」が最終のＡ番地まで記憶されてい
る。
【００２４】メモリ１５ｂには、０番地からＡ／２番地
まで「０」が記憶され、Ａ／２番地以後には、正弦波の
半周期分のタイマデータが記憶されている。
まで「０」が記憶され、Ａ／２番地以後には、正弦波の
半周期分のタイマデータが記憶されている。
【００２５】メモリ１５ｃには、０番地からＡ／４番地
および３／４番地からＡ番地までの間に「０」が記憶さ
れ、Ａ／４番地から３Ａ／４番地までの間に正弦波の半
周期分のタイマデータが記憶されている。
および３／４番地からＡ番地までの間に「０」が記憶さ
れ、Ａ／４番地から３Ａ／４番地までの間に正弦波の半
周期分のタイマデータが記憶されている。
【００２６】また、メモリ１５ｄには、Ａ／４番地から
３Ａ／４番地までの間に「０」が記憶され、３Ａ／４番
地からＡ番地までの間および０番地からＡ／４番地まで
の間には、正弦波の半周期のタイマデータが記憶されて
いる。
３Ａ／４番地までの間に「０」が記憶され、３Ａ／４番
地からＡ番地までの間および０番地からＡ／４番地まで
の間には、正弦波の半周期のタイマデータが記憶されて
いる。
【００２７】各メモリ１５ａ〜１５ｄから読出されたタ
イマデータは、パルス幅データとしてそれぞれタイマ回
路１６ａ〜１６ｄにセットされ、タイマ回路１６ａ〜１
６ｄは、クロック信号を遅延回路１７で僅かに遅延した
信号によって起動される。
イマデータは、パルス幅データとしてそれぞれタイマ回
路１６ａ〜１６ｄにセットされ、タイマ回路１６ａ〜１
６ｄは、クロック信号を遅延回路１７で僅かに遅延した
信号によって起動される。
【００２８】タイマ回路１６ａ〜１６ｄは、セットされ
たデータに対応した幅のパルスを出力する。
たデータに対応した幅のパルスを出力する。
【００２９】このため、各タイマ回路１６ａ〜１６ｄか
らは、図２の（ａ）〜（ｄ）に示す４相のＰＷＭ信号φ
1 〜φ4 が出力される。
らは、図２の（ａ）〜（ｄ）に示す４相のＰＷＭ信号φ
1 〜φ4 が出力される。
【００３０】第１、第２のＰＷＭ信号φ1 、φ2 は、図
１に示すように第１の駆動回路２０に出力され、第３、
第４のＰＷＭ信号φ3 、φ4 は第２の駆動回路３０に出
力されている。
１に示すように第１の駆動回路２０に出力され、第３、
第４のＰＷＭ信号φ3 、φ4 は第２の駆動回路３０に出
力されている。
【００３１】第１の駆動回路２０は、４つのスイッチン
グ回路２１〜２４と２つのインバータ２５、２６によっ
て構成されており、直流電源の＋側とモータＭの一方の
巻線Ｌ1 の一端との間の第１のスイッチング回路２１
は、第１のＰＷＭ信号φ1 に従ってオンオフし、巻線Ｌ
1 の一端と直流電源の−側との間の第２のスイッチング
回路２２は、第１のＰＷＭ信号φ1 の反転信号φ1 （Ｉ
ＮＶ）に従ってオンオフする。
グ回路２１〜２４と２つのインバータ２５、２６によっ
て構成されており、直流電源の＋側とモータＭの一方の
巻線Ｌ1 の一端との間の第１のスイッチング回路２１
は、第１のＰＷＭ信号φ1 に従ってオンオフし、巻線Ｌ
1 の一端と直流電源の−側との間の第２のスイッチング
回路２２は、第１のＰＷＭ信号φ1 の反転信号φ1 （Ｉ
ＮＶ）に従ってオンオフする。
【００３２】また、直流電源の＋側と巻線Ｌ1 の他端と
の間の第３のスイッチング回路２３は、第２のＰＷＭ信
号φ2 に従ってオンオフし、巻線Ｌ1 の他端と直流電源
の−側との間の第４のスイッチング回路２４は、第２の
ＰＷＭ信号φ2 の反転信号φ2 （ＩＮＶ）に従ってオン
オフする。
の間の第３のスイッチング回路２３は、第２のＰＷＭ信
号φ2 に従ってオンオフし、巻線Ｌ1 の他端と直流電源
の−側との間の第４のスイッチング回路２４は、第２の
ＰＷＭ信号φ2 の反転信号φ2 （ＩＮＶ）に従ってオン
オフする。
【００３３】一方、第２の駆動回路３０は第１の駆動回
路２０と全く同様に、４つのスイッチング回路３１〜３
４と２つのインバータ３５、３６によって構成されてお
り、直流電源の＋側とモータＭの他方の巻線Ｌ2 の一端
との間の第１のスイッチング回路３１は、第３のＰＷＭ
信号φ3 に従ってオンオフし、巻線Ｌ2 の一端と直流電
源の−側との間の第２のスイッチング回路３２は、第３
のＰＷＭ信号φ3 の反転信号φ3 （ＩＮＶ）に従ってオ
ンオフする。
路２０と全く同様に、４つのスイッチング回路３１〜３
４と２つのインバータ３５、３６によって構成されてお
り、直流電源の＋側とモータＭの他方の巻線Ｌ2 の一端
との間の第１のスイッチング回路３１は、第３のＰＷＭ
信号φ3 に従ってオンオフし、巻線Ｌ2 の一端と直流電
源の−側との間の第２のスイッチング回路３２は、第３
のＰＷＭ信号φ3 の反転信号φ3 （ＩＮＶ）に従ってオ
ンオフする。
【００３４】また、直流電源の＋側と巻線Ｌ2 の他端と
の間の第３のスイッチング回路３３は、第４のＰＷＭ信
号φ4 に従ってオンオフし、巻線Ｌ2 の他端と直流電源
の−側との間の第４のスイッチング回路３４は、第４の
ＰＷＭ信号φ4 の反転信号φ4 （ＩＮＶ）に従ってオン
オフする。
の間の第３のスイッチング回路３３は、第４のＰＷＭ信
号φ4 に従ってオンオフし、巻線Ｌ2 の他端と直流電源
の−側との間の第４のスイッチング回路３４は、第４の
ＰＷＭ信号φ4 の反転信号φ4 （ＩＮＶ）に従ってオン
オフする。
【００３５】なお、各スイッチング回路２１〜２４、３
１〜３４は、図４に示すように、各ＰＷＭ信号またはそ
の反転信号の立上りのみを立上り遅延回路４０によって
僅か（ΔＴ）に遅延させ、このパルス信号をフォトカプ
ラ４１を介して駆動トランジスタ４２へ入力して、直流
電源と巻線との間をオンオフさせるように構成されてい
る。また、ダイオード４３は、駆動トランジスタ４２の
保護と巻線の回生電流を流すためのものである。
１〜３４は、図４に示すように、各ＰＷＭ信号またはそ
の反転信号の立上りのみを立上り遅延回路４０によって
僅か（ΔＴ）に遅延させ、このパルス信号をフォトカプ
ラ４１を介して駆動トランジスタ４２へ入力して、直流
電源と巻線との間をオンオフさせるように構成されてい
る。また、ダイオード４３は、駆動トランジスタ４２の
保護と巻線の回生電流を流すためのものである。
【００３６】また、立上り遅延回路４０は、例えば、積
分回路とアンド回路によって構成できる。即ち、入力パ
ルス信号を積分回路を介してアンド回路の一方の入力端
子に入力し、他方の入力端子に入力パルス信号を直接入
力すれば、入力パルス信号に対して立上りだけが所定時
間遅れたパルス信号がアンド回路の出力から得られる。
分回路とアンド回路によって構成できる。即ち、入力パ
ルス信号を積分回路を介してアンド回路の一方の入力端
子に入力し、他方の入力端子に入力パルス信号を直接入
力すれば、入力パルス信号に対して立上りだけが所定時
間遅れたパルス信号がアンド回路の出力から得られる。
【００３７】次に、このインバータの動作について説明
する。
する。
【００３８】ＰＷＭ信号発生回路１２から第１、第２の
ＰＷＭ信号φ1 、φ2 が第１の駆動回路２０に入力され
ると、図５の（ａ）、（ｃ）に示すように、第１、第３
のスイッチング回路２１、２３は、それぞれのＰＷＭ信
号φ1 、φ2 と同相にオンオフし、第２、第４のスイッ
チング回路２２、２４は、図５の（ｂ）、（ｄ）に示す
ように、反転信号φ1 （ＩＮＶ）、φ2 （ＩＮＶ）と同
相にオンオフする。
ＰＷＭ信号φ1 、φ2 が第１の駆動回路２０に入力され
ると、図５の（ａ）、（ｃ）に示すように、第１、第３
のスイッチング回路２１、２３は、それぞれのＰＷＭ信
号φ1 、φ2 と同相にオンオフし、第２、第４のスイッ
チング回路２２、２４は、図５の（ｂ）、（ｄ）に示す
ように、反転信号φ1 （ＩＮＶ）、φ2 （ＩＮＶ）と同
相にオンオフする。
【００３９】このとき、第１、第３のスイッチング回路
２１、２３のオン状態への立上りは、図６の（ａ）に示
すように立上り遅延回路４０によって各ＰＷＭ信号
φ1 、φ2 の立上りよりΔＴだけ遅れ、その立下りは、
ＰＷＭ信号φ1 、φ2 の立下りと同期している。これに
対し、第２、第４のスイッチング回路２２、２４のオフ
状態への立下りは、図６の（ｂ）に示すように、φ1 、
φ2 の立上りと同期し、オン状態への立上りは、立上り
遅延回路４０によってφ1 、φ2 の立下りよりΔＴだけ
遅れる。
２１、２３のオン状態への立上りは、図６の（ａ）に示
すように立上り遅延回路４０によって各ＰＷＭ信号
φ1 、φ2 の立上りよりΔＴだけ遅れ、その立下りは、
ＰＷＭ信号φ1 、φ2 の立下りと同期している。これに
対し、第２、第４のスイッチング回路２２、２４のオフ
状態への立下りは、図６の（ｂ）に示すように、φ1 、
φ2 の立上りと同期し、オン状態への立上りは、立上り
遅延回路４０によってφ1 、φ2 の立下りよりΔＴだけ
遅れる。
【００４０】したがって、直流電源の＋側に接続された
スイッチング回路とこれに直列な−側のスイッチング回
路とが同時にオンして直流電源が短絡状態になることは
なく、駆動トランジスタの破損も発生しない。
スイッチング回路とこれに直列な−側のスイッチング回
路とが同時にオンして直流電源が短絡状態になることは
なく、駆動トランジスタの破損も発生しない。
【００４１】また、巻線Ｌ1 の電流が最大に達して、Ｐ
ＷＭ信号がφ1 からφ2 に切換わった直後には、図７に
示すように第４のスイッチング回路２４がφ2 の反転信
号φ2 （ＩＮＶ）によってオンオフするため、巻線Ｌ1
の回生電流ｉは、第４のスイッチング回路のオン期間中
に、第４のスイッチング回路２４→第２のスイッチング
回路２２（ダイオード４３）を経路として流れる。
ＷＭ信号がφ1 からφ2 に切換わった直後には、図７に
示すように第４のスイッチング回路２４がφ2 の反転信
号φ2 （ＩＮＶ）によってオンオフするため、巻線Ｌ1
の回生電流ｉは、第４のスイッチング回路のオン期間中
に、第４のスイッチング回路２４→第２のスイッチング
回路２２（ダイオード４３）を経路として流れる。
【００４２】このため、モータＭの一方の巻線Ｌ1 に
は、図５の（ｅ）に示すようにほぼ正弦波に近い交流電
流が流れる。また、第２の駆動回路３０でも、上記と全
く同一の動作が１／４周期ずれて行なわれるため、モー
タＭの他方の巻線Ｌ2 には図５の（ｅ）と同一波形の交
流電流が９０度の位相遅れで流れ、モータＭの回転子Ｒ
は、円滑に回転する。
は、図５の（ｅ）に示すようにほぼ正弦波に近い交流電
流が流れる。また、第２の駆動回路３０でも、上記と全
く同一の動作が１／４周期ずれて行なわれるため、モー
タＭの他方の巻線Ｌ2 には図５の（ｅ）と同一波形の交
流電流が９０度の位相遅れで流れ、モータＭの回転子Ｒ
は、円滑に回転する。
【００４３】このモータＭの回転数を変化させる場合に
は、周波数設定信号Ｆによってクロック信号の周波数を
可変して、各ＰＷＭ信号の発生周期を一律に変化させれ
ばよい。
は、周波数設定信号Ｆによってクロック信号の周波数を
可変して、各ＰＷＭ信号の発生周期を一律に変化させれ
ばよい。
【００４４】なお、前記実施例では、モータＭの２つの
巻線に９０度位相の異なる電流を流す２相式のインバー
タについて説明したが、本発明はこの実施例に限定され
ず１つの負荷を交流電流で駆動する単相のインバータに
ついても適用できる。
巻線に９０度位相の異なる電流を流す２相式のインバー
タについて説明したが、本発明はこの実施例に限定され
ず１つの負荷を交流電流で駆動する単相のインバータに
ついても適用できる。
【００４５】また、前記実施例のＰＷＭ信号発生回路
は、４つのメモリ１５ａ〜１５ｄに記憶されたデータの
それぞれを読出して、４相のＰＷＭ信号φ1 〜φ4 を発
生させていたが、前述した従来装置の公報に記載されて
いるように１つのメモリから２相のＰＷＭ信号を発生さ
せるようにしてもよい。
は、４つのメモリ１５ａ〜１５ｄに記憶されたデータの
それぞれを読出して、４相のＰＷＭ信号φ1 〜φ4 を発
生させていたが、前述した従来装置の公報に記載されて
いるように１つのメモリから２相のＰＷＭ信号を発生さ
せるようにしてもよい。
【００４６】また、前記実施例のスイッチング回路は、
電流の流れる方向が一方向の駆動トランジスタをスイッ
チング素子として用いていたが、双方向に電流を流すス
イッチング素子を用いるようにしてもよい。
電流の流れる方向が一方向の駆動トランジスタをスイッ
チング素子として用いていたが、双方向に電流を流すス
イッチング素子を用いるようにしてもよい。
【００４７】また、前記実施例では、パルス幅を正弦状
に変調したパルス変調信号によって、各スイッチング回
路をオンオフ制御していたが、三角波状に変調してもよ
く、また変調方式もパルス幅変調だけでなく、位相変調
あるいは振幅変調を用いるようにしてもよい。
に変調したパルス変調信号によって、各スイッチング回
路をオンオフ制御していたが、三角波状に変調してもよ
く、また変調方式もパルス幅変調だけでなく、位相変調
あるいは振幅変調を用いるようにしてもよい。
【００４８】また、前記実施例では、直流電源の＋極性
側のスイッチング回路をパルス変調信号（ＰＷＭ信号φ
1 〜φ4 ）でオンオフし、−極性側のスイッチング回路
をその反転信号でオンオフしていたが、逆に、−極性側
のスイッチング回路をパルス変調信号でオンオフし、＋
極性側のスイッチング回路を反転信号でオンオフするよ
うにしてもよい。
側のスイッチング回路をパルス変調信号（ＰＷＭ信号φ
1 〜φ4 ）でオンオフし、−極性側のスイッチング回路
をその反転信号でオンオフしていたが、逆に、−極性側
のスイッチング回路をパルス変調信号でオンオフし、＋
極性側のスイッチング回路を反転信号でオンオフするよ
うにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のインバー
タは、第１のパルス変調信号によって第１のスイッチン
グ回路がオンオフしている間、これと逆に第２のスイッ
チング回路がオンオフするとともに、第４のスイッチン
グ回路がオン状態に保持される。また、第２のパルス変
調信号によって第３のスイッチング回路がオンオフして
いる間、これと逆に第４のスイッチング回路がオンオフ
するとともに、第２のスイッチング回路がオン状態に保
持される。
タは、第１のパルス変調信号によって第１のスイッチン
グ回路がオンオフしている間、これと逆に第２のスイッ
チング回路がオンオフするとともに、第４のスイッチン
グ回路がオン状態に保持される。また、第２のパルス変
調信号によって第３のスイッチング回路がオンオフして
いる間、これと逆に第４のスイッチング回路がオンオフ
するとともに、第２のスイッチング回路がオン状態に保
持される。
【００５０】したがって、パルス変調信号の切換わり直
後には、第２、第４のスイッチング回路のいずれか一方
がオン状態に保持され、他方がオンオフする。このた
め、負荷回路の回生電流は、第２、第４のスイッチング
回路を経路として流れ、大きく消費されることはなく、
変調源の波形に近い交流電流で負荷回路を安定に駆動す
ることができる。
後には、第２、第４のスイッチング回路のいずれか一方
がオン状態に保持され、他方がオンオフする。このた
め、負荷回路の回生電流は、第２、第４のスイッチング
回路を経路として流れ、大きく消費されることはなく、
変調源の波形に近い交流電流で負荷回路を安定に駆動す
ることができる。
【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】一実施例の要部の出力信号を示すタイミング図
である。
である。
【図３】一実施例の要部の構成例を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】一実施例の要部の構成例を示すブロック図であ
る。
る。
【図５】一実施例の動作を説明するための図である。
【図６】一実施例の動作を説明するための図である。
【図７】一実施例の動作を説明するための要部のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図８】従来装置の要部を示すブロック図である。
【図９】従来装置の動作を説明するための図である。
１０ インバータ １１ 整流平滑回路 １２ ＰＷＭ信号発生回路 ２１、３１ 第１のスイッチング回路 ２２、３２ 第２のスイッチング回路 ２３、３３ 第３のスイッチング回路 ２４、３４ 第４のスイッチング回路 ４０ 立上り遅延回路 ４１ フォトカプラ ４２ 駆動トランジスタ ４３ ダイオード
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年２月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【図１】
【図４】
【図７】
【図３】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
Claims (1)
- 【請求項１】所定周波数の交流電源を整流平滑して直流
電源に変換する整流平滑回路と、 負荷回路に流そうとする交流電流の半周期分パルス変調
された第１のパルス変調信号と該第１のパルス変調信号
と同一波形の第２のパルス変調信号とを、前記半周期ず
つ交互に発生するパルス変調信号発生回路と、 前記直流電源の一方の極性出力と前記負荷回路の一端と
の間に接続され、前記第１のパルス変調信号に従ってオ
ンオフし、第２のパルス変調信号の発生期間はオフ状態
となる第１のスイッチング回路と、 前記負荷回路の一端と前記直流電源の他方の極性出力と
の間に接続され、前記第１のスイッチング回路と逆にオ
ンオフする第２のスイッチング回路と、 前記直流電源の一方の極性出力と前記負荷回路の他端と
の間に接続され、前記第２のパルス変調信号に従ってオ
ンオフし、前記第１のパルス変調信号の発生期間はオフ
状態となる第３のスイッチング回路と、 前記負荷回路の他端と前記直流電源の他方の極性出力と
の間に接続され、前記第３のスイッチング回路と逆にオ
ンオフする第４のスイッチング回路とを備えたインバー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3360269A JPH05184176A (ja) | 1991-12-28 | 1991-12-28 | インバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3360269A JPH05184176A (ja) | 1991-12-28 | 1991-12-28 | インバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05184176A true JPH05184176A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=18468662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3360269A Pending JPH05184176A (ja) | 1991-12-28 | 1991-12-28 | インバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05184176A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011078271A (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
-
1991
- 1991-12-28 JP JP3360269A patent/JPH05184176A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011078271A (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
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