JPH06121544A - インバータにおける電圧検出回路 - Google Patents

インバータにおける電圧検出回路

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JPH06121544A
JPH06121544A JP4271251A JP27125192A JPH06121544A JP H06121544 A JPH06121544 A JP H06121544A JP 4271251 A JP4271251 A JP 4271251A JP 27125192 A JP27125192 A JP 27125192A JP H06121544 A JPH06121544 A JP H06121544A
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JP
Japan
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voltage
inverter
circuit
comparator
output voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP4271251A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Yoshida
康宏 吉田
Yasuhiro Yamamoto
康弘 山本
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インバータの出力電圧を直流入力電圧の略1
/2でノイズの影響なく高速に検出し、誘導電動機の回
転むらをなくす。 【構成】 インバータの直流電圧Vdcを1/2に分圧
する分圧回路RU,RXと、検出電源(ドライブ電源)E
1+E2に逆並列に接続されインバータの出力電圧VA
分圧電圧VBが入力するダイオードブリッジDUA1,D
XA1,DUA2,DXA2と、出力電圧VAと分圧電圧VBとを
比較するコンパレータCPと、電源E1+E2に抵抗R4
を介して接続されコンパレータCPによりオン,オフ制
御されるフォトカプラで構成し、主回路の出力電圧がV
dc/2−Vcc〜Vdc/2+Vdc以外ではコンパ
レータCPの入力電圧差が±Vccとなり出力電圧VA
に対してコンパレータ入力で圧をVdc/2付近で急変
するノイズに強い検出特性で、出力電圧を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータにおける電
圧検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】インバータ装置において、誘導電動機の
回転むらをなくすには、スイッチング素子のON,OF
Fを直流入力電圧の略1/2で高速に検出する必要があ
る。
【0003】図4に従来のインバータ装置を示す。同図
において、1はコンバータ、2は平滑コンデンサ、3は
インバータ主回路4及び出力電圧検出部5からなるイン
バータ部の1相分を示す。
【0004】6はデッドタイム補償回路、7はデッドタ
イム発生回路、8はベースドライブ回路、9は誘導電動
機である。
【0005】出力電圧検出部5は上アーム用スイッチン
グ素子TrUと下アーム用スイッチング素子Trxとの接続
点Aから出力される出力電圧VAを高抵抗R3を介してフ
ォトカプラPCのダイオードのダイオード側(一次側)
に印加し、フォトカプラPCのスレッシュレベルを越え
たとき出力電圧を検出するようになっている。出力電圧
と出力電圧検出信号等の関係を図5に示す。
【0006】この出力電圧検出方式では、 (1)出力電圧検出のスレッシュレベルがフォトカプラ
の特性により変化する。
【0007】(2)フォトカプラのダイオード側に電荷
引抜回路がないので、フォトカプラ出力が“H”から
“L”になるのに1〜2μsの遅延時間を要する。
【0008】(3)スイッチング素子のON,OFFを
直流入力電圧Vdcの略1/2で高速に検出することが
できないので、デッドタイムの影響の大きい低周波域
で、電流波形の歪が生じ誘導電動機の回転むらが発生す
る。
【0009】このため出力電圧検出回路5を図6に示す
ように、インバータの出力電圧VAを抵抗R1,R2で1
/2に分圧すると共に、この分圧した電圧を更に分圧す
るシャントレギュレータ11をフォトカプラPCのダイ
オード側と直列に接続して出力電圧検出をするようにし
たものが提案されている(特開平4−69066号)。
この出力電圧と出力電圧検出信号との関係を図7に示
す。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来図6
に示す電圧検出回路は、インバータの出力電圧(約30
0V,600V)をオペアンプの動作レベル(約±15
V)に分圧するには1/20程度の分圧比が必要であ
る。
【0011】また、分圧抵抗の熱容量を下げるためには
抵抗値の大きなものを使用して、分圧抵抗に流れる電流
を少なくしなければならない。
【0012】そして、分圧電圧(シャントレギュレータ
11の入力電圧)は図8に示すように設定することにな
り、電圧の傾きがであるので外乱に対して弱く、ノイズ
の影響を受けやすく、誘導電動機の回転むらが発生し易
い欠点があった。
【0013】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、イン
バータ出力電圧を直流入力電圧の略1/2でノイズの影
響なく高速に検出し、誘導電動機の回転むらをなくすこ
とができるインバータにおける電圧検出回路を提供する
ことにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるインバータにおける電圧検出回路
は、中間端子がインバータの出力端子とに接続された検
出電源と、インバータの直流電圧を1/2に分圧する分
圧回路と、検出電源と逆並列に接続されインバータの出
力電圧及び前記分圧回路の分圧電圧が入力するダイオー
ドブリッジ回路と、検出電源に接続され前記分圧回路の
分圧電圧インバータの出力電圧とを比較するコンパレー
タと、検出電源に抵抗を介して接続され前記コンパレー
タによりオン,オフ制御されるフォトカプラとからなる
ものである。
【0015】
【作用】インバータの上アームのスイッチング素子がO
Nすると、インバータの出力電圧が上昇し、インバータ
の直流電圧の1/2を越えると、コンパレータがハイイ
ンピーダンス状態となる。このため電流が上アームのス
イッチング素子からダイオードブリッジ,抵抗,フォト
カプラのダイオード側,ダイオードブリッジ,分圧回路
に流れる。このためフォトカプラの出力は“L”とな
る。
【0016】インバータの下アームのスイッチング素子
がONすると、インバータの出力電圧が上昇し直流電圧
の1/2を越えると、コンパレータがローインピーダン
スとなりフォトカプラのダイオード側に流れる電流をO
FFとする。このためフォトカプラの出力は“H”とな
る。このとき電流は分圧回路からダイオードブリッジ,
コンパレータ,ダイオードブリッジを通ってインバータ
の下アームに流れる。
【0017】
【実施例】本発明の実施例を図1,図2を参照して説明
する。なお、図1中従来図4,図6と同一構成部分は同
一符号を付してその重複する説明を省略する。
【0018】図1において、51は抵抗RU,RXでイン
バータ直流電圧Vdcを1/2に分圧する分圧回路、
1,E2は検出電源で、その中間端子Oはインバータの
相電圧出力点Aと同電位に接続されている。52は、検
出電源E1+E2に対し逆並列に接続され入力側a,bが
インバータ及び分圧回路の出力端子A,Bに接続された
ダイオードDUA1,DUX1,DUA2,DUX2からなるダイオ
ードブリッジ回路。
【0019】CPは検出電源E1+E2を電源とし、イン
バータの出力電圧VA及び分圧回路51の分圧電圧VB
入力するオープンコレクタタイプのオペアンプ(又はF
ET等)からなるスイッチング動作するコンパレータ、
PCは検出電源E1+E2に抵抗RLを介してダイオード
側が接続されたフォトカプラで、抵抗RLとフォトカプ
ラPCのダイオード側の接続点にコンパレータCPの出
力端子が接続されている。その他の構成は従来図4,図
6と同じである。
【0020】次に、この実施例の動作について説明す
る。先ず、例えば、上アームのスイッチング素子TrU
ONした場合、A点電圧VA≒直流電圧Vdcとなる。ス
イッチング素子CPはオープンコレクタタイプであるの
で、A点の電圧がVA≒Vdcに対し、B点の電圧はVB
dc−VCCとなるので、VA>VBとなり、コンパレータ
CPの出力側はハイインピーダンスとなる。
【0021】このため、電流は実線で示すように、スイ
ッチング素子Tru→ダイオードDUA1→抵抗RL→フォト
カプラPCのダイオード側→ダイオードDXB2→B点→
分圧抵抗RXのループに流れフォトカプラPCをONさ
せる。
【0022】次に、下アームのスイッチング素子Trx
ONした場合、A点の電位はVA=0となり、B点の電
位VB=VCCとなるため、コンパレータCPの出力は0
Vとなり、フォトカプラPCに並列に短絡ループが構成
され、フォトカプラPCのダイオード側(一次側)には
電流は流れない。
【0023】このため、電流は点線で示すように、分圧
抵抗RU→コンパレータCP→ダイオードDXA1→スイッ
チ素子Trxのループに流れ、フォトカプラPCはOFF
する。
【0024】即ち、フォトカプラPCはA点電位がB点
電位より高い時ONし、低いときOFFする(表1参
照)。
【0025】
【表1】
【0026】従って、上記実施例によれば、分圧抵抗R
U,RXの抵抗比を1:1とすることにより、スイッチン
グ素子のON,OFFを直流入力電圧の略1/2で検出
できるので、デッドタイムの影響を低減して電流波形の
歪みを矯正し対称な電流波形とすることができる。
【0027】抵抗RU,RX及びRLについては、フォト
カプラPCのダイオード側に流れる電流(VPC/RRU
より、主回路4側から流入する電流成分の方が小さくな
るように設定することにより、主回路4の直流電圧Vdc
から検出電源E1+E2への充電を防止することができ
る。
【0028】主回路4の出力電圧が〔(Vdc/2)−V
CC〕〜〔(Vdc/2)+VCC〕以外であればコンパレー
タの入力電圧差は±VCCとなり、例えばVdc=600
V,VCC=30Vのとき図3に示すように、出力電圧V
Aに対してコンパレータ入力電圧は分圧抵抗RU=RX
場合、Vdc/2付近で急変するため、検出電圧の振幅が
大きくなり、ノイズに強い特性となる。
【0029】また、フォトカプラPCのダイオードと並
列にスイッチング素子を配したことにより単に抵抗RL
に電流が流れ直流電圧Vdcによって検出電源電圧VCC
の充電を防止でき、又フォトカプラPCの応答も高速化
する。
【0030】なお、検出電源E1+E2はゲート駆動回路
電源を利用することができる。
【0031】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
【0032】(1)インバータ主回路の上アーム及び下
アームのスイッチング素子のON,OFFを直流入力電
圧の略1/2で高速に検出することができるので、低周
波数域での電流波形の歪みを矯正し誘導電動機の回転ム
ラをなくすことができる。
【0033】(2)検出電源に主回路のベースドライブ
回路の電源を流用することができ、検出回路は抵抗ダイ
オード,コンパレータ及びフォトカプラのみの簡単な回
路で実現できる。
【0034】(3)主回路出力電圧に対してコンパレー
タ入力電圧は直流電圧の1/2付近で急変するため、検
出電圧の振幅が大きくなり、ノイズに強い検出特性が得
られる。
【0035】(4)フォトカプラのダイオード側と並列
にスイッチング特性を有するコンパレータを設けたこと
により常にフォトカプラと直列に接続されている抵抗に
電流が流れ、主回路直流電源から検出電源への充電を防
止することができると共に、フォトカプラの応答も高速
化しフォトカプラの“L”→“H”の遅延時間を短縮す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す回路図。
【図2】実施例の動作を説明するタイミング図。
【図3】実施例の検出特性を示す線図。
【図4】従来例1を示す回路図。
【図5】従来例1の動作を示すタイミング図。
【図6】従来例2を示す回路図。
【図7】従来例2の動作を示すタイミング図。
【図8】従来例2の検出特性を示す線図。
【符号の説明】
1…コンバータ 2…平滑コンデンサ 3…インバータ部 4…インバータ主回路 5…電圧検出部 6…デッドタイム補償回路 7…デッドタイム発生回路 8…ベースドライブ回路 9…誘導電動機 51…分圧回路 52…ダイオードブリッジ CP…コンパレータ(オープンコレクタオペアンプ又は
FET) E1+E2…検出電源(ドライブ電源) PC…フォトカプラ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中間端子がインバータの出力端子に接続
    された検出電源と、 インバータの直流電圧をに分圧する分圧回路と、 検出電源と逆並列に接続されインバータの出力電圧及び
    前記分圧回路の分圧電圧が入力するダイオードブリッジ
    回路と、 検出電源に接続され前記分圧回路の分圧電圧とインバー
    タの出力電圧とを比較するコンパレータと、 検出電源に抵抗を介して接続され前記コンパレータによ
    りオン,オフ制御されるフォトカプラと、からなること
    を特徴としたインバータにおける電圧検出回路。
  2. 【請求項2】 分圧回路がインバータの直流電圧を略1
    /2に分圧する回路となっていることを特徴とした請求
    項1記載のインバータにおける電圧検出回路。
JP4271251A 1992-10-09 1992-10-09 インバータにおける電圧検出回路 Pending JPH06121544A (ja)

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JP4271251A JPH06121544A (ja) 1992-10-09 1992-10-09 インバータにおける電圧検出回路

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JP4271251A JPH06121544A (ja) 1992-10-09 1992-10-09 インバータにおける電圧検出回路

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ID=17497473

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JP4271251A Pending JPH06121544A (ja) 1992-10-09 1992-10-09 インバータにおける電圧検出回路

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JP (1) JPH06121544A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8084974B2 (en) 2007-07-02 2011-12-27 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Inverter device
CN113037175A (zh) * 2021-04-15 2021-06-25 潘承业 一种三相异步电动机、控制装置及控制方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8084974B2 (en) 2007-07-02 2011-12-27 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Inverter device
CN113037175A (zh) * 2021-04-15 2021-06-25 潘承业 一种三相异步电动机、控制装置及控制方法
CN113037175B (zh) * 2021-04-15 2021-12-03 潘承业 一种三相异步电动机、控制装置及控制方法

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