JPH0549252A - インバータ - Google Patents
インバータInfo
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- JPH0549252A JPH0549252A JP3205348A JP20534891A JPH0549252A JP H0549252 A JPH0549252 A JP H0549252A JP 3205348 A JP3205348 A JP 3205348A JP 20534891 A JP20534891 A JP 20534891A JP H0549252 A JPH0549252 A JP H0549252A
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- JP
- Japan
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- data
- output
- pwm
- duty
- cpu
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 入力電源や出力負荷の急激な変動に対しても
安定した二次側出力が得られ、信頼性の高いインバータ
を提供する。 【構成】 二次側出力をデジタル式のPWM手段(2,
21,22,23)に帰還するインバータにおいて、上
記帰還手段は、二次側出力を所定値にすべく上記検出手
段出力に基づいてスイッチングパルスのデューティを設
定するデータを生成して上記PWM手段(2,21,2
2,23)に送出する制御手段1と、検出された二次側
出力を設定値と比較し、該比較結果を上記PWM手段
(2,21,22,23)に出力する比較回路5とから
構成され、上記PWM手段(2,21,22,23)
は、上記比較回路5からの比較結果に応じた補正データ
を生成し、該補正データで上記制御手段1のデータに補
正を施して得られたデューティのスイッチングパルスを
生成するように構成されている。
安定した二次側出力が得られ、信頼性の高いインバータ
を提供する。 【構成】 二次側出力をデジタル式のPWM手段(2,
21,22,23)に帰還するインバータにおいて、上
記帰還手段は、二次側出力を所定値にすべく上記検出手
段出力に基づいてスイッチングパルスのデューティを設
定するデータを生成して上記PWM手段(2,21,2
2,23)に送出する制御手段1と、検出された二次側
出力を設定値と比較し、該比較結果を上記PWM手段
(2,21,22,23)に出力する比較回路5とから
構成され、上記PWM手段(2,21,22,23)
は、上記比較回路5からの比較結果に応じた補正データ
を生成し、該補正データで上記制御手段1のデータに補
正を施して得られたデューティのスイッチングパルスを
生成するように構成されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トランスの一次側をス
イッチングすることにより得られる二次側出力を帰還
(フィードバック)させることにより、二次側に安定化
された出力を供給するインバータに関する。
イッチングすることにより得られる二次側出力を帰還
(フィードバック)させることにより、二次側に安定化
された出力を供給するインバータに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、充電器等に採用されるインバータ
にもマイコンが内蔵されるようになり、これによってイ
ンバータの動作もマイコン処理により制御されるように
なってきている。図12は、かかるマイコンにより制御
されるデジタル式のパルス幅変調(PWM)手段を用い
たインバータを示し、図13はマイコンの動作を示すフ
ローチャートを示している。
にもマイコンが内蔵されるようになり、これによってイ
ンバータの動作もマイコン処理により制御されるように
なってきている。図12は、かかるマイコンにより制御
されるデジタル式のパルス幅変調(PWM)手段を用い
たインバータを示し、図13はマイコンの動作を示すフ
ローチャートを示している。
【0003】このインバータは、トランスTの一次コイ
ルL1に入力された直流を、PWM122からのスイッ
チングパルスでオンオフされるスイッチング素子Q1に
よりスイッチングして二次コイルL2に所定の交流電圧
を誘起させ、この誘起電圧をダイオードD、コンデンサ
Cで整流平滑して、図外の蓄電池やモータ等の負荷へ供
給するようになされている。また、二次側の出力電流は
抵抗Rの両端に発生する電圧は、増幅器123を介して
A/D変換器124にフィードバックされ、該A/D変
換器124でデジタル値に変換された後、CPU121
に読込むことにより検出される。CPU121では二次
側電流値、すなわちA/D変換器124からのデータと
設定値とを比較して出力電流が設定値になるようにスイ
ッチングパルスのデューティ、すなわちオン時間TONや
オフ時間TOFFが設定される。
ルL1に入力された直流を、PWM122からのスイッ
チングパルスでオンオフされるスイッチング素子Q1に
よりスイッチングして二次コイルL2に所定の交流電圧
を誘起させ、この誘起電圧をダイオードD、コンデンサ
Cで整流平滑して、図外の蓄電池やモータ等の負荷へ供
給するようになされている。また、二次側の出力電流は
抵抗Rの両端に発生する電圧は、増幅器123を介して
A/D変換器124にフィードバックされ、該A/D変
換器124でデジタル値に変換された後、CPU121
に読込むことにより検出される。CPU121では二次
側電流値、すなわちA/D変換器124からのデータと
設定値とを比較して出力電流が設定値になるようにスイ
ッチングパルスのデューティ、すなわちオン時間TONや
オフ時間TOFFが設定される。
【0004】図13のフローチャートにおいては、先
ず、A/D変換器124からの出力が読込まれ(ステッ
プS131)、ここで該出力の状態が判別される(ステ
ップS132)。出力が設定値未満であればデューティ
を大きくするようにPWM122に所定のデータを出力
し(ステップS133,S135)、逆に、出力が設定
値を越えているとデューティを小さくするようにPWM
122に所定のデータを出力し(ステップS134,S
135)、出力が設定値に一致しているときはそのまま
同一データを出力する(ステップS135)。そして、
かかるプログラムが所定周期で実行される毎にデューテ
ィの設定が繰り返し行われ、これにより二次側出力が設
定値に安定化される。
ず、A/D変換器124からの出力が読込まれ(ステッ
プS131)、ここで該出力の状態が判別される(ステ
ップS132)。出力が設定値未満であればデューティ
を大きくするようにPWM122に所定のデータを出力
し(ステップS133,S135)、逆に、出力が設定
値を越えているとデューティを小さくするようにPWM
122に所定のデータを出力し(ステップS134,S
135)、出力が設定値に一致しているときはそのまま
同一データを出力する(ステップS135)。そして、
かかるプログラムが所定周期で実行される毎にデューテ
ィの設定が繰り返し行われ、これにより二次側出力が設
定値に安定化される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のインバータ
は、二次側出力をフィードバックして該二次側出力を一
定に保持するようにPWM122を制御しているが、通
常、一次側の入力電源や二次側の負荷は一定ではなく、
絶えず変化している。
は、二次側出力をフィードバックして該二次側出力を一
定に保持するようにPWM122を制御しているが、通
常、一次側の入力電源や二次側の負荷は一定ではなく、
絶えず変化している。
【0006】例えば、一次側電源は、図14に示すよう
に、商用電源等のAC入力をダイオードブリッジDBで
全波整流し、コンデンサC0で平滑して得る構成が一般
的であるが、この場合、インバータの一次側の整流平滑
電源はAC電源の2倍の周波数で変動している(図15
(a))。この変動量は、充電器の小型化等の要請下で
は大容量、大型のコンデンサC0の内蔵が困難なため及
びその他の理由から、例えば20〜30%程度の比較的
大きな値となっている。従って、この略8msec周期
の変動に対してもPWM制御が施されなければ、出力の
安定化が達成し得ないこととなる。
に、商用電源等のAC入力をダイオードブリッジDBで
全波整流し、コンデンサC0で平滑して得る構成が一般
的であるが、この場合、インバータの一次側の整流平滑
電源はAC電源の2倍の周波数で変動している(図15
(a))。この変動量は、充電器の小型化等の要請下で
は大容量、大型のコンデンサC0の内蔵が困難なため及
びその他の理由から、例えば20〜30%程度の比較的
大きな値となっている。従って、この略8msec周期
の変動に対してもPWM制御が施されなければ、出力の
安定化が達成し得ないこととなる。
【0007】しかしながら、このPWM122を制御し
ているCPU121は、図13で説明したように二次側
出力を読込み、判断してデータを生成し、該生成したデ
ータをPWM122に送出する処理と、通常は満充電制
御やその他の処理も行っているために、PWM122へ
の制御は1〜2msecの周期毎にしか行えない現状に
ある(図15(b))。従って、例えばCPU121の
制御が2msec毎とすると、上記8msecの周期で
20〜30%も変動する電源電圧に対して4回の制御で
出力を一定に保持せねばならず、かかる状況では好適な
追従制御を行うことは極めて困難である(図15
(c),(d))。また、二次側の負荷も急激な変動を
生ずることがあるため、上記の如き低周期的な制御では
追従し得ない場合が出てくる可能性がある。
ているCPU121は、図13で説明したように二次側
出力を読込み、判断してデータを生成し、該生成したデ
ータをPWM122に送出する処理と、通常は満充電制
御やその他の処理も行っているために、PWM122へ
の制御は1〜2msecの周期毎にしか行えない現状に
ある(図15(b))。従って、例えばCPU121の
制御が2msec毎とすると、上記8msecの周期で
20〜30%も変動する電源電圧に対して4回の制御で
出力を一定に保持せねばならず、かかる状況では好適な
追従制御を行うことは極めて困難である(図15
(c),(d))。また、二次側の負荷も急激な変動を
生ずることがあるため、上記の如き低周期的な制御では
追従し得ない場合が出てくる可能性がある。
【0008】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
CPUで生成される制御値に補正値を加味させるハード
構成を付加してなり、その目的とするところは、入力電
源や出力負荷の急激な変動に対しても安定した出力が得
られ、信頼性の高いインバータを提供することにある。
CPUで生成される制御値に補正値を加味させるハード
構成を付加してなり、その目的とするところは、入力電
源や出力負荷の急激な変動に対しても安定した出力が得
られ、信頼性の高いインバータを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、トランスと、
該トランスの一次側をスイッチングするスイッチング素
子と、該スイッチング素子をオンオフ制御すべくスイッ
チングパルスを送出するデジタル式のPWM手段と、上
記トランスの二次側出力を検出する検出手段と、検出さ
れた二次側出力を帰還させて該二次側出力を所定値に安
定化させる帰還手段とを有するインバータにおいて、上
記帰還手段は、二次側出力を所定値にすべく上記検出手
段出力に基づいてスイッチングパルスのデューティを設
定するデータを生成して上記PWM手段に送出する制御
手段と、検出された二次側出力を設定値と比較し、該比
較結果を上記PWM手段に出力する比較回路とから構成
され、上記PWM手段は、上記比較回路からの比較結果
に応じた補正データを生成し、該補正データで上記制御
手段のデータに補正を施して得られたデューティのスイ
ッチングパルスを生成するように構成されたものであ
る。
該トランスの一次側をスイッチングするスイッチング素
子と、該スイッチング素子をオンオフ制御すべくスイッ
チングパルスを送出するデジタル式のPWM手段と、上
記トランスの二次側出力を検出する検出手段と、検出さ
れた二次側出力を帰還させて該二次側出力を所定値に安
定化させる帰還手段とを有するインバータにおいて、上
記帰還手段は、二次側出力を所定値にすべく上記検出手
段出力に基づいてスイッチングパルスのデューティを設
定するデータを生成して上記PWM手段に送出する制御
手段と、検出された二次側出力を設定値と比較し、該比
較結果を上記PWM手段に出力する比較回路とから構成
され、上記PWM手段は、上記比較回路からの比較結果
に応じた補正データを生成し、該補正データで上記制御
手段のデータに補正を施して得られたデューティのスイ
ッチングパルスを生成するように構成されたものであ
る。
【0010】また、前記PWM手段として、前記制御手
段のデータによって設定されるデューティに最大値を設
けるようにしてもよい(請求項2)。
段のデータによって設定されるデューティに最大値を設
けるようにしてもよい(請求項2)。
【0011】
【作用】本発明によれば、トランスの一次側をPWM手
段からのスイッチングパルスでオンオフされるスイッチ
ング素子によりスイッチングして二次側に交流出力が送
出される。また、検出手段で検出された二次側出力は、
プログラム実行周期毎に、制御手段に取り込まれ、ここ
で二次側出力を所定値にすべく、スイッチングパルスの
デューティを設定するデータが生成されて上記PWM手
段に送出される。一方、検出された二次側出力は比較回
路にも導かれ、ここで設定値と比較され、その比較結果
が上記PWM手段に出力される。PWM手段では、上記
比較回路からの比較結果に応じた補正データが生成さ
れ、この補正データで上記制御手段からのデータに補正
が施こされ、この補正により得られた値に応じたデュー
ティのスイッチングパルスが生成されて上記スイッチン
グ素子に導かれる。
段からのスイッチングパルスでオンオフされるスイッチ
ング素子によりスイッチングして二次側に交流出力が送
出される。また、検出手段で検出された二次側出力は、
プログラム実行周期毎に、制御手段に取り込まれ、ここ
で二次側出力を所定値にすべく、スイッチングパルスの
デューティを設定するデータが生成されて上記PWM手
段に送出される。一方、検出された二次側出力は比較回
路にも導かれ、ここで設定値と比較され、その比較結果
が上記PWM手段に出力される。PWM手段では、上記
比較回路からの比較結果に応じた補正データが生成さ
れ、この補正データで上記制御手段からのデータに補正
が施こされ、この補正により得られた値に応じたデュー
ティのスイッチングパルスが生成されて上記スイッチン
グ素子に導かれる。
【0012】また、請求項2記載の発明によれば、PW
M手段は、制御手段で生成されるデューティデータが予
め定めた値を越えたときは、その値(最大値)に規制さ
れる。これにより、制御量が大きく変動することがなく
なり、制御範囲を逸脱することがなくなる。
M手段は、制御手段で生成されるデューティデータが予
め定めた値を越えたときは、その値(最大値)に規制さ
れる。これにより、制御量が大きく変動することがなく
なり、制御範囲を逸脱することがなくなる。
【0013】
【実施例】図1〜図4は、本発明に係るインバータの第
1の実施例を説明するための図である。図1はインバー
タの回路図、図2はデューティ制御のためのCPU側と
PWM側の動作を示すフローチャート、図3はスイッチ
ングパルスによるスイッチング周期とCPUの制御ルー
プの周期との関係を示すタイムチャート、図4はデュー
ティ制御を説明するためのスイッチングパルス波形であ
る。
1の実施例を説明するための図である。図1はインバー
タの回路図、図2はデューティ制御のためのCPU側と
PWM側の動作を示すフローチャート、図3はスイッチ
ングパルスによるスイッチング周期とCPUの制御ルー
プの周期との関係を示すタイムチャート、図4はデュー
ティ制御を説明するためのスイッチングパルス波形であ
る。
【0014】図1において、Tはスイッチング用のトラ
ンスで、その一次コイルL1に直列にFET等のスイッ
チング素子Q1が接続されている。トランスTは、一次
コイルL1に、例えば交流電源が整流、平滑されて入力
されるAC入力が印加されており、上記スイッチング素
子Q1が後述するPWM(パルス幅変調器)2からのス
イッチングパルスを受けてオン、オフ切換制御されるこ
とにより、二次コイルL2に交流電圧を誘起するもので
ある。誘起された二次側電圧はダイオードD1,コンデ
ンサC1で整流平滑され、得られた出力電流を図外の蓄
電池、あるいはモータ等の負荷へ供給されるようになさ
れている。
ンスで、その一次コイルL1に直列にFET等のスイッ
チング素子Q1が接続されている。トランスTは、一次
コイルL1に、例えば交流電源が整流、平滑されて入力
されるAC入力が印加されており、上記スイッチング素
子Q1が後述するPWM(パルス幅変調器)2からのス
イッチングパルスを受けてオン、オフ切換制御されるこ
とにより、二次コイルL2に交流電圧を誘起するもので
ある。誘起された二次側電圧はダイオードD1,コンデ
ンサC1で整流平滑され、得られた出力電流を図外の蓄
電池、あるいはモータ等の負荷へ供給されるようになさ
れている。
【0015】抵抗R1は上記二次側の出力ラインに介在
された出力電流検出用の抵抗で、その両端に発生する電
圧を出力電流として抽出するものである。増幅器5は上
記抵抗R1の両端電圧を増幅するものである。A/D変
換器4は増幅器3からの電圧をデジタル値に変換するも
のである。マイコン1はA/D変換器4からの出力電流
値(デジタル値)を取り込んで予め設定されている設定
値と比較し、該比較結果に基づいて出力電流が設定値に
なるようにスイッチングパルスのデューティ、すなわち
オン時間TONやオフ時間TOFFを設定するもので、実行
プログラムに基づいてかかるデューティ設定のための処
理を周期的に行い、得られたデータを送出するものであ
る。すなわち、検出された二次側出力が設定値よりも低
い場合は、デューティを大きくするように、逆に、二次
側出力が設定値よりも高い場合は、デューティを小さく
するようにデータを生成して、PWM2に送出する。
された出力電流検出用の抵抗で、その両端に発生する電
圧を出力電流として抽出するものである。増幅器5は上
記抵抗R1の両端電圧を増幅するものである。A/D変
換器4は増幅器3からの電圧をデジタル値に変換するも
のである。マイコン1はA/D変換器4からの出力電流
値(デジタル値)を取り込んで予め設定されている設定
値と比較し、該比較結果に基づいて出力電流が設定値に
なるようにスイッチングパルスのデューティ、すなわち
オン時間TONやオフ時間TOFFを設定するもので、実行
プログラムに基づいてかかるデューティ設定のための処
理を周期的に行い、得られたデータを送出するものであ
る。すなわち、検出された二次側出力が設定値よりも低
い場合は、デューティを大きくするように、逆に、二次
側出力が設定値よりも高い場合は、デューティを小さく
するようにデータを生成して、PWM2に送出する。
【0016】また、比較器5は前記増幅器3の出力を入
力して、前記二次側出力と所定の設定値との大小を比較
し、その比較結果を比較データとしてPWM2に送出す
るものである。PWM2は比較器5からの比較データに
応じて補正値を設定するとともに、得られた補正値でC
PU1からのデータに補正を施し、この補正後のオン時
間TONやオフ時間TOFFに基づいてスイッチングパルス
を生成して前記スイッチング素子Q1に送出するもので
ある。
力して、前記二次側出力と所定の設定値との大小を比較
し、その比較結果を比較データとしてPWM2に送出す
るものである。PWM2は比較器5からの比較データに
応じて補正値を設定するとともに、得られた補正値でC
PU1からのデータに補正を施し、この補正後のオン時
間TONやオフ時間TOFFに基づいてスイッチングパルス
を生成して前記スイッチング素子Q1に送出するもので
ある。
【0017】図2のフローチャートに沿って、デューテ
ィ設定動作を説明すると、先ず、A/D変換器4からの
出力が読込まれ(ステップS1)、ここで該出力の状態
が判別される(ステップS2)。すなわち、出力が設定
値未満であればデューティを大きくするようにその差に
対応したデータをPWM2に出力し(ステップS3,S
5)、逆に、出力が設定値を越えているとデューティを
小さくするようにその差に対応したデータをPWM2に
出力し(ステップS4,S5)、出力が設定値に一致し
ているときはそのまま同一データをPWM2に出力する
(ステップS5)。なお、CPU1からのデータは、一
旦データバッファに保存される。かかる制御ループの実
行周期は、A/D変換処理、その他の処理を考慮して1
〜2msecに設定されている。
ィ設定動作を説明すると、先ず、A/D変換器4からの
出力が読込まれ(ステップS1)、ここで該出力の状態
が判別される(ステップS2)。すなわち、出力が設定
値未満であればデューティを大きくするようにその差に
対応したデータをPWM2に出力し(ステップS3,S
5)、逆に、出力が設定値を越えているとデューティを
小さくするようにその差に対応したデータをPWM2に
出力し(ステップS4,S5)、出力が設定値に一致し
ているときはそのまま同一データをPWM2に出力する
(ステップS5)。なお、CPU1からのデータは、一
旦データバッファに保存される。かかる制御ループの実
行周期は、A/D変換処理、その他の処理を考慮して1
〜2msecに設定されている。
【0018】一方、PWM2はデータバッファを介して
上記CPU1からのデータを高速で読込み(ステップS
11)、更に比較器5からの比較データから補正値を決
定し(ステップS12)、上記CPU1のデータにこの
補正値を加算してデューティ、すなわちオン時間TONや
オフ時間TOFFを確定する(ステップS13)。このよ
うにして得られたデューティデータに基づいてスイッチ
ングパルスを生成し、出力する(ステップS14)。こ
のPWM2側のループ処理は、例えばスイッチングパル
スの周期、例えば周波数が100KHzであれば、10
μsecの周期で行うようにしている。なお、これより
も長い周期で行うようにしてもよい。
上記CPU1からのデータを高速で読込み(ステップS
11)、更に比較器5からの比較データから補正値を決
定し(ステップS12)、上記CPU1のデータにこの
補正値を加算してデューティ、すなわちオン時間TONや
オフ時間TOFFを確定する(ステップS13)。このよ
うにして得られたデューティデータに基づいてスイッチ
ングパルスを生成し、出力する(ステップS14)。こ
のPWM2側のループ処理は、例えばスイッチングパル
スの周期、例えば周波数が100KHzであれば、10
μsecの周期で行うようにしている。なお、これより
も長い周期で行うようにしてもよい。
【0019】図3(a),(b)は、スイッチングパル
スによるスイッチング周期(10μsec)とCPU1
の制御ループの周期(2msec)との関係を示してお
り、CPU1のデータ生成は同図(b)のタイミング行
われ、PWM2による補正処理は同図(a)のタイミン
グで行われている。すなわち、CPU1のデータが2m
secの期間中、一定であるのに対して、比較器5から
の比較データは極めて高速でPWM2に取り込まれ、い
わばCPUデータの補間機能を担っている。
スによるスイッチング周期(10μsec)とCPU1
の制御ループの周期(2msec)との関係を示してお
り、CPU1のデータ生成は同図(b)のタイミング行
われ、PWM2による補正処理は同図(a)のタイミン
グで行われている。すなわち、CPU1のデータが2m
secの期間中、一定であるのに対して、比較器5から
の比較データは極めて高速でPWM2に取り込まれ、い
わばCPUデータの補間機能を担っている。
【0020】そして、図4に示すように、CPU1から
のデータによりスイッチングパルスのオン時間TONとオ
フ時間TOFFが設定されるとともに、比較器5からの比
較データに基づく補正値が補正分として上記オフ時間T
OFFに加味される。なお、この比較データに基づくオフ
時間TOFFの補正のための値は上記CPU1により設定
されるオフ時間TOFFに比して小さな値に設定されてい
る。
のデータによりスイッチングパルスのオン時間TONとオ
フ時間TOFFが設定されるとともに、比較器5からの比
較データに基づく補正値が補正分として上記オフ時間T
OFFに加味される。なお、この比較データに基づくオフ
時間TOFFの補正のための値は上記CPU1により設定
されるオフ時間TOFFに比して小さな値に設定されてい
る。
【0021】このように、CPU1からのデータに比較
器5からの比較データに基づく補正値を加味することに
より、入力電源電圧や負荷変動等の急激な変動に対する
調整が可能となり、出力の安定化が図れる。
器5からの比較データに基づく補正値を加味することに
より、入力電源電圧や負荷変動等の急激な変動に対する
調整が可能となり、出力の安定化が図れる。
【0022】次に、本発明の第2の実施例について、図
5、図6を用いて説明する。この実施例は、CPU1か
らのデータに基づくオフ時間TOFFの設定幅に制限を設
けて、CPU1でのコントロール範囲内で出力制御が行
えるようにしたものである。
5、図6を用いて説明する。この実施例は、CPU1か
らのデータに基づくオフ時間TOFFの設定幅に制限を設
けて、CPU1でのコントロール範囲内で出力制御が行
えるようにしたものである。
【0023】なお、本実施例の回路図は図1と基本的に
同じであり、図5は制御動作のフローチャート、図6は
スイッチングパルスの波形を示す。
同じであり、図5は制御動作のフローチャート、図6は
スイッチングパルスの波形を示す。
【0024】図5において、PWM2はデータバッファ
を介してCPU1からのデータを高速で読込み(ステッ
プS21)、更に、比較器5からの比較データに基づい
て補正値を決定する(ステップS22)。なお、PWM
2は比較器5からの比較データをPWM2で正値に置換
して補正値を求めるようにしている。そして、CPU1
のデータの内、オフ時間TOFFデータに対してこの補正
値を常時[TOFF=TOF F+補正値]のように加算してデ
ューティ、すなわちオン時間TONやオフ時間TO FFを確
定する(ステップS23)。すなわち、CPU1からの
オフ時間TOFFデータは制御データとしては最小値とし
て働くように設定され、CPU1のコントロール範囲を
越えて出力電流が大きくならないようにしている。そし
て、PWM2は、このようにして得られたデューティデ
ータに基づいてスイッチングパルスを生成し、出力する
(ステップS24)。
を介してCPU1からのデータを高速で読込み(ステッ
プS21)、更に、比較器5からの比較データに基づい
て補正値を決定する(ステップS22)。なお、PWM
2は比較器5からの比較データをPWM2で正値に置換
して補正値を求めるようにしている。そして、CPU1
のデータの内、オフ時間TOFFデータに対してこの補正
値を常時[TOFF=TOF F+補正値]のように加算してデ
ューティ、すなわちオン時間TONやオフ時間TO FFを確
定する(ステップS23)。すなわち、CPU1からの
オフ時間TOFFデータは制御データとしては最小値とし
て働くように設定され、CPU1のコントロール範囲を
越えて出力電流が大きくならないようにしている。そし
て、PWM2は、このようにして得られたデューティデ
ータに基づいてスイッチングパルスを生成し、出力する
(ステップS24)。
【0025】図6は、この状態を示すもので、CPU1
からのオフ時間TOFFに対して、比較器5からの比較デ
ータに基づく補正値(≧0)が常に加算されている。
からのオフ時間TOFFに対して、比較器5からの比較デ
ータに基づく補正値(≧0)が常に加算されている。
【0026】従って、第2の実施例ではスイッチングパ
ルスのデューティが大きく変動してCPU1でのコント
ロール範囲から外れ、インバータ自体や負荷にダメージ
を与える等の事態の発生が防止できる。
ルスのデューティが大きく変動してCPU1でのコント
ロール範囲から外れ、インバータ自体や負荷にダメージ
を与える等の事態の発生が防止できる。
【0027】次に、本発明の第3の実施例について、図
7、図8を用いて説明する。この実施例は、比較器5か
らの比較データに基づいて補正値を生成し、得られた補
正値をCPU1からのデータに加算あるい減算を行う加
減算器を設けたものである。
7、図8を用いて説明する。この実施例は、比較器5か
らの比較データに基づいて補正値を生成し、得られた補
正値をCPU1からのデータに加算あるい減算を行う加
減算器を設けたものである。
【0028】なお、図7において、図1と同一番号が付
されたものは、同一機能を果たすものである。また、図
8は波形図を示している。
されたものは、同一機能を果たすものである。また、図
8は波形図を示している。
【0029】図7において、PWM21はデータバッフ
ァ211、加減算器212及びON・OFFカウンタ2
13から構成されている。データバッファ211はCP
U1からのデータをプログラム実行タイミング毎に更新
的に取り込んで保持するもので、加減算器212の読み
取りタイミングで随時読み出せるようになっている。加
減算器212は、例えばスイッチング周期で比較器5か
らの比較データを読み取り、二次側出力が設定値より低
ければデューティを大きくするように、また高ければ小
さくするように補正値を順次増減させ、かつその値をC
PU1からのデータに対して加減算を行うとともに、そ
の加減算結果をON・OFFカウンタ213に出力する
ものである。ON・OFFカウンタ213は、例えばオ
フ時間T OFFで制御を行う場合、すなわちデューティを
大きくするときにオフ時間TOFFを短くするものでは、
加減算器212から送られてきたオン時間とオフ時間と
をカウントし、出力を反転させるものである。
ァ211、加減算器212及びON・OFFカウンタ2
13から構成されている。データバッファ211はCP
U1からのデータをプログラム実行タイミング毎に更新
的に取り込んで保持するもので、加減算器212の読み
取りタイミングで随時読み出せるようになっている。加
減算器212は、例えばスイッチング周期で比較器5か
らの比較データを読み取り、二次側出力が設定値より低
ければデューティを大きくするように、また高ければ小
さくするように補正値を順次増減させ、かつその値をC
PU1からのデータに対して加減算を行うとともに、そ
の加減算結果をON・OFFカウンタ213に出力する
ものである。ON・OFFカウンタ213は、例えばオ
フ時間T OFFで制御を行う場合、すなわちデューティを
大きくするときにオフ時間TOFFを短くするものでは、
加減算器212から送られてきたオン時間とオフ時間と
をカウントし、出力を反転させるものである。
【0030】ここで、図8の波形図に基づいて動作を説
明する。同図(a)は、A/D変換器4及び比較器5に
入力される二次側出力に相当するフィードバック信号
で、同図(b)はCPU1の制御ループによる、例えば
2msec周期での制御タイミングを示し、同図(c)
は上記制御タイミングで送出されるCPU1からのデー
タを示している。同図(d)はスイッチング周期で比較
器5から出力される比較データを増減して得られた加減
算器212内の補正値を示している。なお、この補正値
の生成動作は、その高速性から略連続と見做すことがで
きる。また、同図(c)における制御タイミングでCP
U1から送出されるデータは、直前の加減算器212内
の補正値を0に戻すようなデータとなっている。従っ
て、加減算212はCPU1の制御タイミング毎にその
補正値の増減カウントを0から開始している。同図
(e)は上記(c)と(d)とが加算されたもので、P
WM21からのオフ時間TOFFに相当する出力信号を示
している。
明する。同図(a)は、A/D変換器4及び比較器5に
入力される二次側出力に相当するフィードバック信号
で、同図(b)はCPU1の制御ループによる、例えば
2msec周期での制御タイミングを示し、同図(c)
は上記制御タイミングで送出されるCPU1からのデー
タを示している。同図(d)はスイッチング周期で比較
器5から出力される比較データを増減して得られた加減
算器212内の補正値を示している。なお、この補正値
の生成動作は、その高速性から略連続と見做すことがで
きる。また、同図(c)における制御タイミングでCP
U1から送出されるデータは、直前の加減算器212内
の補正値を0に戻すようなデータとなっている。従っ
て、加減算212はCPU1の制御タイミング毎にその
補正値の増減カウントを0から開始している。同図
(e)は上記(c)と(d)とが加算されたもので、P
WM21からのオフ時間TOFFに相当する出力信号を示
している。
【0031】このように、CPU1による制御が働かな
い期間に二次側出力の変動を増減値として求め、この値
を補正値としてCPU1からのデータに加減算してデュ
ーティを設定しているので、CPU1の制御が働かない
間でも入力電源電圧や負荷変動等の急激な変動に対して
追従性を高めることができ、出力の一層の安定化が図れ
る。
い期間に二次側出力の変動を増減値として求め、この値
を補正値としてCPU1からのデータに加減算してデュ
ーティを設定しているので、CPU1の制御が働かない
間でも入力電源電圧や負荷変動等の急激な変動に対して
追従性を高めることができ、出力の一層の安定化が図れ
る。
【0032】次に、本発明の第4の実施例について、図
9、図10を用いて説明する。この実施例は、前記図7
のPWM21に代えて、加減算器212で補正動作を行
うタイミングを付与するクロック回路224を付加した
PWM22を設けたものである。
9、図10を用いて説明する。この実施例は、前記図7
のPWM21に代えて、加減算器212で補正動作を行
うタイミングを付与するクロック回路224を付加した
PWM22を設けたものである。
【0033】なお、図9において、図7と同一番号が付
されたものは、同一機能を果たすものであり、データバ
ッファ221,ON・OFFカウンタ223は図7のデ
ータバッファ211,ON・OFFカウンタ213と同
一である。また、図10は波形図を示している。
されたものは、同一機能を果たすものであり、データバ
ッファ221,ON・OFFカウンタ223は図7のデ
ータバッファ211,ON・OFFカウンタ213と同
一である。また、図10は波形図を示している。
【0034】前記図7に示す加減算器212はスイッチ
ング周期のタイミングで補正動作(補正値の加減算)を
行うものであったが、図9に示す加減算器222はクロ
ック回路224からのタイミング信号が入力された時に
補正動作を行うようになっている。また、加減算器22
2は一回の補正動作で補正し得る補正値が、例えば1μ
sと固定的に設定されている。クロック回路224は内
部に発振器等を備え、例えば0.5msec周期のタイ
ミング信号を出力するようになされている。
ング周期のタイミングで補正動作(補正値の加減算)を
行うものであったが、図9に示す加減算器222はクロ
ック回路224からのタイミング信号が入力された時に
補正動作を行うようになっている。また、加減算器22
2は一回の補正動作で補正し得る補正値が、例えば1μ
sと固定的に設定されている。クロック回路224は内
部に発振器等を備え、例えば0.5msec周期のタイ
ミング信号を出力するようになされている。
【0035】図10において、同図(a)は、A/D変
換器4及び比較器5に入力される二次側出力に相当する
フィードバック信号で、同図(b)はCPU1の制御ル
ープによる、例えば2msec周期での制御タイミング
を示し、同図(c)はクロック回路224からの0.5
msec周期のタイミング信号を示している。すなわ
ち、この例では、クロック回路224のタイミング信号
の周期はCPU1の制御タイミング周期の1/4倍に設
定されている。従って、CPU1の制御タイミング期間
内に最大で4μs分のスイッチングパルスのオフ時間T
OFFの変更が可能となる。
換器4及び比較器5に入力される二次側出力に相当する
フィードバック信号で、同図(b)はCPU1の制御ル
ープによる、例えば2msec周期での制御タイミング
を示し、同図(c)はクロック回路224からの0.5
msec周期のタイミング信号を示している。すなわ
ち、この例では、クロック回路224のタイミング信号
の周期はCPU1の制御タイミング周期の1/4倍に設
定されている。従って、CPU1の制御タイミング期間
内に最大で4μs分のスイッチングパルスのオフ時間T
OFFの変更が可能となる。
【0036】同図(d)は2msecのタイミングで送
出されるCPU1からのデータを示し、同図(e)は
0.5msecのタイミングで、例えば1μsずつの補
正値の送出状態を示している。なお、同図(d)におけ
る制御タイミングでCPU1から送出されるデータは、
直前の加減算器222内の補正値を0に戻すようなデー
タとなっている。同図(f)は上記(d)と(e)とが
加算されたもので、PWM22からのオフ時間TOFFに
相当する出力信号を示している。
出されるCPU1からのデータを示し、同図(e)は
0.5msecのタイミングで、例えば1μsずつの補
正値の送出状態を示している。なお、同図(d)におけ
る制御タイミングでCPU1から送出されるデータは、
直前の加減算器222内の補正値を0に戻すようなデー
タとなっている。同図(f)は上記(d)と(e)とが
加算されたもので、PWM22からのオフ時間TOFFに
相当する出力信号を示している。
【0037】このように、CPU1による制御が働かな
い期間に所定の補正値で微調整を行うようにしたので、
CPU制御に主体を置いた安定性の良いインバータが得
られる。
い期間に所定の補正値で微調整を行うようにしたので、
CPU制御に主体を置いた安定性の良いインバータが得
られる。
【0038】次に、本発明の第5の実施例について、図
11を用いて説明する。この実施例は、前記図9のPW
M22に代えて、加減算器212で補正動作を行うタイ
ミングを可変するための分周器235とマルチプレクサ
236とを付加したPWM23を設けたものである。
11を用いて説明する。この実施例は、前記図9のPW
M22に代えて、加減算器212で補正動作を行うタイ
ミングを可変するための分周器235とマルチプレクサ
236とを付加したPWM23を設けたものである。
【0039】なお、図11において、図9と同一番号が
付されたものは、同一機能を果たすものであり、PWM
23内の各部は分周器235、マルチプレクサ236を
除いて図9のPWM22と同一である。但し、クロック
回路234は図9の場合と異なり、より高周波のクロッ
クパルスを送出するものである。
付されたものは、同一機能を果たすものであり、PWM
23内の各部は分周器235、マルチプレクサ236を
除いて図9のPWM22と同一である。但し、クロック
回路234は図9の場合と異なり、より高周波のクロッ
クパルスを送出するものである。
【0040】分周器235はクロック回路234からの
クロックパルスを周期の異なる複数のタイミング信号と
して出力するものである。マルチプレクサ236は分周
器235から加減算器232へ送出されるタイミング信
号を上記周期の異なる複数のタイミング信号の中から選
択するものである。このマルチプレクサ236は、例え
ば負荷の種類や電源、二次側出力等の変動状態に応じ
て、マニュアルで、あるいはCPU1からの選択信号に
より自動的に選択状態が変更されるようになされてい
る。そして、加減算器232はマルチプレクサ236を
介して入力されるタイミング信号のタイミングでCPU
1からのデータに補正値を加減算する。
クロックパルスを周期の異なる複数のタイミング信号と
して出力するものである。マルチプレクサ236は分周
器235から加減算器232へ送出されるタイミング信
号を上記周期の異なる複数のタイミング信号の中から選
択するものである。このマルチプレクサ236は、例え
ば負荷の種類や電源、二次側出力等の変動状態に応じ
て、マニュアルで、あるいはCPU1からの選択信号に
より自動的に選択状態が変更されるようになされてい
る。そして、加減算器232はマルチプレクサ236を
介して入力されるタイミング信号のタイミングでCPU
1からのデータに補正値を加減算する。
【0041】このように、CPU1による制御が働かな
い期間の補正動作のタイミングを負荷や電源、二次側出
力状態に応じて変更可能にして、補正値を必要最小限に
押えるようにしたので、CPU制御に主体を置いた安定
性の良いインバータが得られる。
い期間の補正動作のタイミングを負荷や電源、二次側出
力状態に応じて変更可能にして、補正値を必要最小限に
押えるようにしたので、CPU制御に主体を置いた安定
性の良いインバータが得られる。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
帰還手段を、二次側出力を所定値にすべく上記検出手段
出力に基づいてスイッチングパルスのデューティを設定
するデータを生成して上記PWM手段に送出する制御手
段と、検出された二次側出力を設定値と比較し、該比較
結果を上記PWM手段に出力する比較回路とから構成
し、PWM手段を、上記比較回路からの比較結果に応じ
て補正データを生成し、該補正データで上記制御手段の
データに補正を施して、得られたデューティのスイッチ
ングパルスを生成するように構成したので、入力電源電
圧や負荷変動等の急激な変動に対する調整が可能とな
り、出力の安定化が図れる。
帰還手段を、二次側出力を所定値にすべく上記検出手段
出力に基づいてスイッチングパルスのデューティを設定
するデータを生成して上記PWM手段に送出する制御手
段と、検出された二次側出力を設定値と比較し、該比較
結果を上記PWM手段に出力する比較回路とから構成
し、PWM手段を、上記比較回路からの比較結果に応じ
て補正データを生成し、該補正データで上記制御手段の
データに補正を施して、得られたデューティのスイッチ
ングパルスを生成するように構成したので、入力電源電
圧や負荷変動等の急激な変動に対する調整が可能とな
り、出力の安定化が図れる。
【0043】また、PWM手段を、制御手段のデータに
よって設定されるデューティに最大値を設けたので、ス
イッチングパルスのデューティが大きく変動して二次側
出力が制御手段によるコントロール範囲から外れ、イン
バータ自体や負荷にダメージを与える等の事態の発生を
防止し得る安全性の高いインバータを提供することがで
きる。
よって設定されるデューティに最大値を設けたので、ス
イッチングパルスのデューティが大きく変動して二次側
出力が制御手段によるコントロール範囲から外れ、イン
バータ自体や負荷にダメージを与える等の事態の発生を
防止し得る安全性の高いインバータを提供することがで
きる。
【図1】本発明の第1の実施例を示すインバータの回路
図である。
図である。
【図2】デューティ制御のためのCPU側とPWM側の
動作を示すフローチャートである。
動作を示すフローチャートである。
【図3】スイッチングパルスによるスイッチング周期と
CPUの制御ループの周期との関係を示すタイムチャー
トである。
CPUの制御ループの周期との関係を示すタイムチャー
トである。
【図4】デューティ制御を説明するためのスイッチング
パルス波形である。
パルス波形である。
【図5】本発明の第2の実施例を示す制御動作のフロー
チャートを示す。
チャートを示す。
【図6】本発明の第2の実施例を示すスイッチングパル
スの波形を示す。
スの波形を示す。
【図7】本発明の第3の実施例を示すインバータの回路
図である。
図である。
【図8】本発明の第3の実施例を示すインバータの波形
図である。
図である。
【図9】本発明の第4の実施例を示すインバータの回路
図である。
図である。
【図10】本発明の第4の実施例を示すインバータの波
形図である。
形図である。
【図11】本発明の第5の実施例を示すインバータの回
路図である。
路図である。
【図12】マイコンにより制御されるデジタル式のパル
ス幅変調(PWM)手段を用いた従来のインバータを示
す回路図である。
ス幅変調(PWM)手段を用いた従来のインバータを示
す回路図である。
【図13】従来のインバータでのマイコンの動作を示す
フローチャートを示す。
フローチャートを示す。
【図14】従来のインバータにおける整流平滑回路であ
る。
る。
【図15】従来のインバータにおける波形図である。
1 CPU 2,21,22,23 PWM 3 増幅器 4 A/D変換器 5 比較器 T トランス Q1 スイッチング素子 211,221,231 データバッファ 212,222,232 加減算器 213,223,233 ON・OFFカウンタ 224,234 クロック回路 235 分周器 236 マルチプレクサ
Claims (2)
- 【請求項1】 トランスと、該トランスの一次側をスイ
ッチングするスイッチング素子と、該スイッチング素子
をオンオフ制御すべくスイッチングパルスを送出するデ
ジタル式のPWM手段と、上記トランスの二次側出力を
検出する検出手段と、検出された二次側出力を帰還させ
て該二次側出力を所定値に安定化させる帰還手段とを有
するインバータにおいて、上記帰還手段は、二次側出力
を所定値にすべく上記検出手段出力に基づいてスイッチ
ングパルスのデューティを設定するデータを生成して上
記PWM手段に送出する制御手段と、検出された二次側
出力を設定値と比較し、該比較結果を上記PWM手段に
出力する比較回路とから構成され、上記PWM手段は、
上記比較回路からの比較結果に応じた補正データを生成
し、該補正データで上記制御手段のデータに補正を施し
て得られたデューティのスイッチングパルスを生成する
ように構成されていることを特徴とするインバータ。 - 【請求項2】 前記PWM手段は、前記制御手段のデー
タによって設定されるデューティに最大値を設けてなる
ことを特徴とする請求項1記載のインバータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3205348A JPH0549252A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | インバータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3205348A JPH0549252A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | インバータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0549252A true JPH0549252A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16505398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3205348A Pending JPH0549252A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | インバータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0549252A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010002831A (ko) * | 1999-06-18 | 2001-01-15 | 이형도 | 전원공급장치의 정전력 제어회로 |
JP2008182889A (ja) * | 2002-07-10 | 2008-08-07 | Marvell World Trade Ltd | 出力レギュレータ |
EP2026638A2 (en) | 2007-08-01 | 2009-02-18 | Funai Electric Co., Ltd. | Fluorescent tube power supply and backlight |
WO2011001976A1 (ja) | 2009-07-01 | 2011-01-06 | 大日本住友製薬株式会社 | スレオ-3-(3,4-ジヒドロキシフェニル)-l-セリンの製造法 |
JP2012044514A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Denso Corp | 半導体スイッチング素子の駆動装置及び半導体スイッチング素子の駆動方法 |
-
1991
- 1991-08-16 JP JP3205348A patent/JPH0549252A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010002831A (ko) * | 1999-06-18 | 2001-01-15 | 이형도 | 전원공급장치의 정전력 제어회로 |
JP2008182889A (ja) * | 2002-07-10 | 2008-08-07 | Marvell World Trade Ltd | 出力レギュレータ |
US7573249B2 (en) | 2002-07-10 | 2009-08-11 | Marvell World Trade Ltd. | Power array system and method |
US7609043B2 (en) | 2002-07-10 | 2009-10-27 | Marvell World Trade Ltd. | Power array system and method |
US7622904B2 (en) | 2002-07-10 | 2009-11-24 | Marvell World Trade Ltd. | Power array system and method |
US7863880B1 (en) | 2002-07-10 | 2011-01-04 | Marvell World Trade Ltd. | Adaptive control loop |
US7906949B1 (en) | 2002-07-10 | 2011-03-15 | Marvell World Trade Ltd. | Adaptive control loop |
EP2026638A2 (en) | 2007-08-01 | 2009-02-18 | Funai Electric Co., Ltd. | Fluorescent tube power supply and backlight |
US8004214B2 (en) | 2007-08-01 | 2011-08-23 | Funai Electric Co., Ltd. | Fluorescent tube power supply and backlight |
WO2011001976A1 (ja) | 2009-07-01 | 2011-01-06 | 大日本住友製薬株式会社 | スレオ-3-(3,4-ジヒドロキシフェニル)-l-セリンの製造法 |
JP2012044514A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Denso Corp | 半導体スイッチング素子の駆動装置及び半導体スイッチング素子の駆動方法 |
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