JPH0549263A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JPH0549263A
JPH0549263A JP3202865A JP20286591A JPH0549263A JP H0549263 A JPH0549263 A JP H0549263A JP 3202865 A JP3202865 A JP 3202865A JP 20286591 A JP20286591 A JP 20286591A JP H0549263 A JPH0549263 A JP H0549263A
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JP
Japan
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circuit
wave signal
pwm wave
pulse width
pulse
Prior art date
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Pending
Application number
JP3202865A
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English (en)
Inventor
Haruo Tagami
晴男 田上
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インバータ電源のPWM発生回路において、
オンタイムディレイ回路で幅の狭いパルスのオン時間が
消滅しないように、一定幅以上のパルスになるようにし
て、パルス消滅による出力電力の低下を防ぐ。 【構成】 オンディレイ回路49、50にPWM波信号
を入力する前に、モノマルチバイブレータとOR回路2
とで構成されたパルス幅調整回路を設け、PWM波信号
のパルス幅が短いものを一定幅以上のものにしてオンデ
ィレイ回路に入力させる。 【効果】 オンディレイ回路で低減するパルス幅DTの
為に、DT以下のパルスを、DT以上の一定のパルス幅
に保つことにより、出力電力の低下を防ぐことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電動機等の電源に使用す
るインバータ電源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】まず、従来の電源装置の概要を説明す
る。図6はモータを駆動するための三相交流電源32を
出力するインバータ電源装置のスイッチング部を示すも
のである。
【0003】図6において、31は三相交流電源32か
らの交流電圧を整流する全波整流回路、33は平滑コン
デンサ、34〜39はスイッチング素子である。スイッ
チング素子34〜39の中でスイッチング素子34,3
5は出力電圧のある一つの相に対応するものであり、こ
の一組のスイッチング素子34,35が相補してスイッ
チングを行なう。
【0004】またスイッチング素子36,37は他の一
つの相に、またスイッチング素子38,39はその他の
相にそれぞれ対応するものであり、それぞれのスイッチ
ング素子も同様に相補してスイッチングを行ない、三相
交流の各相の電力を出力するようになっている。
【0005】スイッチング素子34,35は互に直列に
接続されており、それが平滑コンデンサ33に接続され
ている。また他のスイッチング素子も同様であり、スイ
ッチング素子36,37およびスイッチング素子38,3
9はそれぞれ直列に接続され、それらはともに平滑コン
デンサ33と並列に接続されている。
【0006】40〜45はダイオードであり、そのうち
ダイオード40はスイッチング素子34に並列に接続さ
れ、またダイオード41はスイッチング素子35に並列
に接続されている。46は負荷装置として設けられたモ
ータであり三相交流電圧で駆動するように構成されてい
る。
【0007】U,V,Wはそれぞれモータ46へ三相交流
の電源電圧を供給するための電源線であり、それぞれ対
応するスイッチング素子対の接続点から電圧を取り出し
ている。電源線Uはスイッチング素子34,35の接点
に接続され、電源線Vはスイッチング素子36,37の
接点に、また電源線Wはスイッチング素子38,39の
接点にそれぞれ接続されている。
【0008】図5は動作原理を示すものである。図5に
おいて、A,B,Cはそれぞれモータ速度設定用の正弦
波信号である。正弦波信号Aと正弦波信号B、正弦波信
号Bと正弦波信号C、正弦波信号Cと正弦波信号Aの位
相差はそれぞれ等しく120度となっている。以下この
3つの正弦波信号を総称してモータ速度設定信号と呼
ぶ。
【0009】またTは三角波信号で、図7の三角波発生
回路から生成される。モータ速度設定信号A,B,Cと三
角波信号Tはともに後述する図4の比較器54に入力さ
れ、この比較器54からはPWM波信号が生成される。
【0010】このPWM波信号のデューティー比はモー
タ速度設定信号A,B,Cの周期に従って変化する事とな
る。そしてこのPWM波信号に従ってスイッチング素子
34〜39を制御する事により、図5に示すように各電
流線U,V,W間に電圧を生じせしめ、三相モータ46を
動作させる。
【0011】図4はスイッチング素子34〜39を制御
するための制御回路を示すものである。図4において、
48はPWM波信号を発生させるPWM波発生回路であ
り、一対のスイッチング素子すなわちスイッチング素子
34,35が同時にオンとなった状態が生じるのを避け
るようにする為のオンディレイ回路49,50を備えて
いる。
【0012】次に、このオンディレイ回路49,50に
ついて説明する。オンディレイ回路49,50は抵抗器
およびコンデンサで構成された遅延部とAND回路5
1,52とインバータ53で構成され、信号を遅延させ
るために設けられる。51,52はAND回路であり、
AND回路51の一方の入力端子には遅延部によって遅
延された信号が入力し、他方の入力端子には遅延されな
いままの信号が入力する。
【0013】またAND回路52の一方の入力端子に
は、PWM波信号の反転した信号が遅延部によって遅延
されて入力し、他方の入力端子には遅延されないままの
信号が入力する。遅延部およびAND回路52より成る
信号処理部の前段にはインバータ53が挿入されてい
る。
【0014】54は比較器であり、前述のようにモータ
速度設定信号Aと三角波信号Tを受け、PWM波信号を
出力する。遅延部およびAND回路51より成るオンデ
ィレイ回路49には比較器54より出力されたPWM波
信号がそのまま送られ、他方すなわち遅延部およびAN
D回路52より成るオンディレイ回路50には同PWM
波信号をインバータ53によって反転した信号が送られ
る。図8にオンディレイ回路の入力信号AAに対する出
力信号UPおよび出力信号UNを示す。
【0015】60はスイッチング素子34を駆動するた
めのドライブ回路、また61はスイッチング素子35を
駆動するためのドライブ回路であり、ドライブ回路61
の構成はドライブ回路60の構成に等しいので、その説
明は省略する。ドライブ回路60において、62はフォ
トカプラーであり、絶縁のためのものである。
【0016】63および64は出力用のトランジスタで
ある。トランジスタ63はNPN型、またトランジスタ
64はPNP型である。つまり双方のトランジスタのベ
ース電圧が「Hi」になると、NPN型であるトランジ
スタ63はオン状態に、またPNP型であるトランジス
タ64はオフ状態になる。65はフォトカプラー62の
出力信号を増幅するためのトランジスタであり、トラン
ジスタ65によって増幅された電圧がトランジスタ6
3,64のベースに印加される事となる。
【0017】そして出力はトランジスタ63,64の接
続点すなわち点Eから取り出される。BUPはスイッチ
ング素子34の入力端子であり、点Eから取り出された
電圧は端子BUPへ送られる。
【0018】なお、他の相について設けられたPWM波
発生回路48およびドライブ回路60,61も、前述の
PWM波発生回路48およびドライブ回路60,61と
同様な構成である。
【0019】図7は比較器54に三角波電圧を供給する
ための三角波電圧発生回路である。すなわち抵抗器66
とコンデンサ67の時定数によって決定される周波数の
三角波電圧を発生させ、比較器54へ送られる。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上のよ
うな構成では、次のような問題点があった。すなわち、
従来の図4および図5に示すようにオンディレイ回路4
9,50によって、一対のPWM波信号UPとUNが同
時にオンとなるのを避けるようにオンディレイ時間DT
を設定している。
【0021】そのため、信号Eの実際のON時間は、信
号UPに於てオンディレイ時間分だけ短くなることにな
り、信号AAのON時間がオンディレイ時間DTより短
い場合には、パルスそのものが消失してしまうことにな
る。
【0022】つまり、これらスイッチング素子34〜3
9の実際のオン時間も非常に短かくなってしまい、十分
な電力が出力されないという事態が生じる事があった。
【0023】本発明の課題は以上の問題に鑑みてなされ
たものであり、十分な電力を供給可能な電源装置を提供
する事にある。
【0024】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の課題を解
決するため、PWM波を発生する際のオンディレイ回路
で消滅する範囲にある幅の狭いパルスを、消滅しない適
当な一定のパルスになるようにするパルス幅調整手段を
オンディレイ回路の前に設けた。
【0025】
【作用】以上のように構成した事により、オンディレイ
回路で消滅する範囲にあるPWM波信号のパルスが適当
な幅を持つパルスとなるために、パワーコントロール用
スイッチング素子のオン時間を適度に伸ばす事が出来、
よって電力不足が生じるのを防いでいる。
【0026】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て説明する。
【0027】本実施例における電源装置のスイッチング
部およびドライブ回路60,61の構成は図6および図
4に示す従来例の構成と同様であるので、その説明を省
略する。
【0028】図1は本実施例における電源装置のPWM
波信号生成部を示す。このPWM波信号発生部はオンタ
イムディレイで消滅する幅の狭いパルスを消滅しないよ
うな一定のパルス幅にする。
【0029】図1において、1は入力信号aと同期をと
って一定のパルスを発生するモノマルチバイブレータを
用いたパルス幅調整回路であり、3および4はそのパル
ス幅TWを決定するコンデンサCTと抵抗RTで、抵抗
RTはパルス幅を自由に調整できるように可変抵抗とし
ている。
【0030】パルス幅TWは、CT,RTにより次のよ
うな関係式となる。 TW=k*RT*CT ここで、kは定数であ
る。モノマルチバイブレータの出力Qと入力信号aは、
OR回路2に入力される。図4はモノマルチバイブレー
タの真理値表をしめす。
【0031】以上のように構成した事により、正弦波と
三角波とをコンパレータ54で比較する事によって生成
されたPWM波信号をパルス幅調整回路1に入力するこ
とにより、オンディレイ回路49、50で消滅する範囲
にある幅の狭いパルスに、予め一定の消滅しない幅を持
たせることが出来る。
【0032】次に、この動作をさらに詳細に説明する。
図1において、コンパレータ54からの入力パルスはパ
ルス幅調整回路1の端子B2に入力され、入力パルスの
立ち上がりと同期をとって一定幅TWのパルスをQより
出力する。このQからの信号と入力信号aは,OR回路
2を通すことにより、Qのパルス幅以下の入力信号aの
パルスはQのパルスと同じ幅となる。一方、Qのパルス
以上の入力信号aのパルスは、そのままスルー出力とな
る。
【0033】図4はパルス幅調整回路1のモノマルチバ
イブレータの動作を示す真理値表であり、このモノマル
チバイブレータはこの真理値表に従って動作を行なう。
【0034】図2は、図1に示す回路のPWM波信号U
Pを出力するまでの各信号のタイミングおよび信号UP
と信号UNの波形を示す。ここでは、PWM波信号UP
を出力するまでの動作について具体的に説明する。入力
パルス信号aに対して出力パルス信号bは、モノマルチ
バイブレータの出力のパルス幅TW以上のパルス幅とな
っている。
【0035】このパルスは、次のオンディレイ回路4
9、50を通過させる事により、オンディレイDT分だ
けPWM波信号UPは短くなるので通常はTWをDTよ
り幾分長めに可変抵抗4により設定する。
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明は、インバータ電源
のスイッチング部のPWM波信号生成において、コンパ
レータで生成されたPWM波をパルス幅調整回路によ
り、オンディレイ回路で消滅しない以上のパルス幅に保
つようにしている。これによって、スイッチング素子の
オン時間を確保する事が出来、スイッチング素子のオン
時間が短かくなり過ぎて十分な電力が出力されないとい
う事態を防ぐ事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の要部を示す回路図
【図2】同実施例の動作を示すタイミングチャート
【図3】モノマルチバイブレータの動作を示す真理値表
【図4】図4は従来の電源装置の回路図
【図5】図5は同電源装置の動作の説明図
【図6】図6は同電源装置のスイッチング部の回路図
【図7】図7は電源装置の三角波発生回路の回路図
【図8】図8は従来のPWM波発生回路の動作を示す説
明図
【符号の説明】
1 パルス幅調整回路 2 OR回路 3 コンデンサ 4 可変抵抗 31 全波整流回路 32 三相交流電源 34 スイッチング素子 35 スイッチング素子 36 スイッチング素子 37 スイッチング素子 38 スイッチング素子 39 スイッチング素子 49 オンディレイ回路 50 オンディレイ回路 51 AND回路 52 AND回路 54 比較器 60 ドライブ回路 61 ドライブ回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直流電源に第1および第2のスイッチング
    素子を直列接続するとともに、前記第1および第2のス
    イッチング素子の接続点の電圧を負荷装置へ供給するよ
    うに構成したスイッチング部と、 基準交流電圧に同期してパルス幅が変化するPWM波信
    号を生成し、このPWM波信号を二つのオンディレイ回
    路に入力し、立上りおよび立下がりのタイミングが互い
    にずれたPWM波信号UPとPWM波信号UNを出力す
    るPWM波信号生成部と、 このPWM波信号UPおよびPWM波信号UNに従って
    前記スイッチング部の第1のスイッチング素子と第2の
    スイッチング素子とを交互にオンさせるドライブ回路と
    を有し、 前記PWM波信号生成部内に、生成されたPWM波信号
    をオンディレイ回路に送る前にPWM波信号の最小パル
    ス幅を設定するパルス幅調整回路を設けたことを特徴と
    する電源装置。
JP3202865A 1991-08-13 1991-08-13 電源装置 Pending JPH0549263A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7109769B2 (en) 2003-12-09 2006-09-19 Nec Electronics Corporation PWM signal generator
WO2007032238A1 (ja) * 2005-09-13 2007-03-22 Toshiba Carrier Corporation 電力変換装置
WO2017038174A1 (ja) * 2015-09-03 2017-03-09 ソニー株式会社 電源管理集積回路、電子装置、および、電源管理集積回路の制御方法

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