JPH0678557A - パルス幅変調回路 - Google Patents
パルス幅変調回路Info
- Publication number
- JPH0678557A JPH0678557A JP4221844A JP22184492A JPH0678557A JP H0678557 A JPH0678557 A JP H0678557A JP 4221844 A JP4221844 A JP 4221844A JP 22184492 A JP22184492 A JP 22184492A JP H0678557 A JPH0678557 A JP H0678557A
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- amplitude
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Abstract
(57)【要約】
【目的】パルス幅変調された電圧の印加を受ける電動機
からの異音の発生を防止する。 【構成】制限器２により振幅制限された電流制御器１の
出力信号ＳI とキャリヤ信号ＳC との振幅比較を行う比
較器３と、前記信号ＳC を形成するキャリヤ発生器５と
から成るパルス幅変調回路において、該キャリヤ発生器
５を前記信号ＳC の基準信号をなす三角波の発生器５ａ
と、所定の波高値と時間幅と正負極性とを有し且つ前記
三角波の各周期最大振幅点等の所定の位置にて該三角波
に加算されるパルス状方形波の発生器５b とにより構成
する。なお前記三角波と方形波との合成波の最大振幅
を、制限器２の正負両極性域における前記信号ＳI に対
する振幅制限レベルＬu とＬd より大となす如く前記方
形波の波高値を決定するものとする。
からの異音の発生を防止する。 【構成】制限器２により振幅制限された電流制御器１の
出力信号ＳI とキャリヤ信号ＳC との振幅比較を行う比
較器３と、前記信号ＳC を形成するキャリヤ発生器５と
から成るパルス幅変調回路において、該キャリヤ発生器
５を前記信号ＳC の基準信号をなす三角波の発生器５ａ
と、所定の波高値と時間幅と正負極性とを有し且つ前記
三角波の各周期最大振幅点等の所定の位置にて該三角波
に加算されるパルス状方形波の発生器５b とにより構成
する。なお前記三角波と方形波との合成波の最大振幅
を、制限器２の正負両極性域における前記信号ＳI に対
する振幅制限レベルＬu とＬd より大となす如く前記方
形波の波高値を決定するものとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス幅変調方式によ
り制御され且つ電動機をその制御対象となすインバータ
等の変換装置におけるパルス幅変調回路に関する。
り制御され且つ電動機をその制御対象となすインバータ
等の変換装置におけるパルス幅変調回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種パルス幅変調回路として
は、図４の回路図に例示する如き制御系に適用され図５
の動作波形図に例示する如く機能するものが知られてい
る。ここに、図４は電動機の可変速制御系における電流
制御系に対しパルス幅変調制御を適用した場合を示すも
のであり、１は電流制御器（以下ＡＣＲと称す）であっ
て電流指令ＩS と該指令に対応する電動機６の入力電流
の検出値ＩL との差電流を入力としＰＩ演算等の所要の
電流調整演算を行うものであり、２は制限器（以下リミ
ッタと称す）であって前記ＡＣＲの出力過大時にはこれ
をその正負両極性域においてそれぞれ制限レベルＬu と
Ｌd とにより振幅制限するものであり、更に１０はキャ
リヤ発生器であって三角波をそのキャリヤ信号ＳC とし
て出力する三角波発生器５ａから成るものである。
は、図４の回路図に例示する如き制御系に適用され図５
の動作波形図に例示する如く機能するものが知られてい
る。ここに、図４は電動機の可変速制御系における電流
制御系に対しパルス幅変調制御を適用した場合を示すも
のであり、１は電流制御器（以下ＡＣＲと称す）であっ
て電流指令ＩS と該指令に対応する電動機６の入力電流
の検出値ＩL との差電流を入力としＰＩ演算等の所要の
電流調整演算を行うものであり、２は制限器（以下リミ
ッタと称す）であって前記ＡＣＲの出力過大時にはこれ
をその正負両極性域においてそれぞれ制限レベルＬu と
Ｌd とにより振幅制限するものであり、更に１０はキャ
リヤ発生器であって三角波をそのキャリヤ信号ＳC とし
て出力する三角波発生器５ａから成るものである。
【０００３】次に、３は比較器であって前記のリミッタ
を経由したＡＣＲの出力信号ＳI と前記のキャリヤ信号
ＳC との振幅比較を行いその結果に従ってＨ又はＬ何れ
かの出力レベルをとりパルス列をなす変調信号ＳP を出
力するものであり、また４は増幅器であって該信号ＳP
の指示に従い断続動作する主回路用スイッチング素子等
を含むものであり、ＣＴは前記電動機の入力電流検出用
の変流器である。
を経由したＡＣＲの出力信号ＳI と前記のキャリヤ信号
ＳC との振幅比較を行いその結果に従ってＨ又はＬ何れ
かの出力レベルをとりパルス列をなす変調信号ＳP を出
力するものであり、また４は増幅器であって該信号ＳP
の指示に従い断続動作する主回路用スイッチング素子等
を含むものであり、ＣＴは前記電動機の入力電流検出用
の変流器である。
【０００４】ここに、前記の比較器３とキャリヤ発生器
１０とは前記の電流制御系におけるパルス幅変調回路を
形成するものとなる。また図５は、前記の信号ＳC によ
る信号ＳI のパルス幅変調模様を該信号ＳIの略１周期
にわたり位相角θに関して示すものであり、図５（イ）
は前記両信号ＳC ，ＳI の対θ関係を示し、同図（ロ）
は前記信号ＳP の対θ関係を示す。ここに該信号ＳP は
比較器３において前記の信号ＳI がＳC よりも大となる
場合に所定のＨ又はＬレベルとなる如く形成されるもの
である。
１０とは前記の電流制御系におけるパルス幅変調回路を
形成するものとなる。また図５は、前記の信号ＳC によ
る信号ＳI のパルス幅変調模様を該信号ＳIの略１周期
にわたり位相角θに関して示すものであり、図５（イ）
は前記両信号ＳC ，ＳI の対θ関係を示し、同図（ロ）
は前記信号ＳP の対θ関係を示す。ここに該信号ＳP は
比較器３において前記の信号ＳI がＳC よりも大となる
場合に所定のＨ又はＬレベルとなる如く形成されるもの
である。
【０００５】なお、前記リミッタの正負両極性域におけ
る入力制限レベルＬu とＬd とにより前記ＡＣＲの出力
信号はその振幅の大なる部分（図示点線部）が振幅制限
され図示実線のＳI の如くなって前記リミッタより出力
される。また該両制限レベルはキャリヤ信号ＳC による
パルス幅変調域を最大となすために通常は該信号ＳCの
振幅以上の値に設定されている。
る入力制限レベルＬu とＬd とにより前記ＡＣＲの出力
信号はその振幅の大なる部分（図示点線部）が振幅制限
され図示実線のＳI の如くなって前記リミッタより出力
される。また該両制限レベルはキャリヤ信号ＳC による
パルス幅変調域を最大となすために通常は該信号ＳCの
振幅以上の値に設定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記の如き従来のパル
ス幅変調回路においては、図５に示す如くパルス幅変調
される前記信号ＳI の振幅が図示両制限レベルＬu 或い
はＬd より大となれば該超過部分に対応して形成される
前記信号ＳP のパルス幅は前記キャリヤ信号ＳCの周期
より大となる。即ち、該信号ＳC と前記信号ＳI との連
続的な振幅比較の結果として形成されてパルス列をなし
前記の主回路用スイッチング素子に対するスイッチング
動作を指示する前記変調信号ＳP にはそのパルス幅にお
いて該信号ＳC の周期より大なるパルス成分が断続的に
含まれることになる。
ス幅変調回路においては、図５に示す如くパルス幅変調
される前記信号ＳI の振幅が図示両制限レベルＬu 或い
はＬd より大となれば該超過部分に対応して形成される
前記信号ＳP のパルス幅は前記キャリヤ信号ＳCの周期
より大となる。即ち、該信号ＳC と前記信号ＳI との連
続的な振幅比較の結果として形成されてパルス列をなし
前記の主回路用スイッチング素子に対するスイッチング
動作を指示する前記変調信号ＳP にはそのパルス幅にお
いて該信号ＳC の周期より大なるパルス成分が断続的に
含まれることになる。
【０００７】しかしながら、前記スイッチング素子の動
作により形成され前記信号ＳP におけると同様の長周期
パルス成分を断続的に含む主回路出力電圧が前記電動機
６に印加された場合には、該電動機より異音が発生する
ことがある。上記に鑑み本発明は、パルス幅変調制御に
おけるキャリヤ信号の波形変更により前記の如き電動機
異音の発生防止を図るパルス幅変調回路の提供を目的と
するものである。
作により形成され前記信号ＳP におけると同様の長周期
パルス成分を断続的に含む主回路出力電圧が前記電動機
６に印加された場合には、該電動機より異音が発生する
ことがある。上記に鑑み本発明は、パルス幅変調制御に
おけるキャリヤ信号の波形変更により前記の如き電動機
異音の発生防止を図るパルス幅変調回路の提供を目的と
するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のパルス幅変調回路は、三角波等のキャリヤ信
号の発生手段と、所要の出力に対応した正弦波等の制御
信号と前記のキャリヤ信号との振幅比較を行う比較手段
とから成り、該比較手段の比較結果に従いその制御対象
となる主回路スイッチング素子の導通状態をその導通時
点と導通幅とにおいて指定するパルス幅変調回路におい
て、所定の波高値と時間幅と正負の極性とを有するパル
ス状方形波を発生させると共に該方形波を前記キャリヤ
信号の各周期における最大振幅点等の所定の位置におい
て重畳させる如く機能する方形波発生手段を設け、該方
形波と前記三角波等の基準信号との合成信号を以て新た
なキャリヤ信号となし前記制御信号の振幅が該基準信号
による基準変調域を超過する場合にあっても前記スイッ
チング素子が該基準信号と同一周期のスイッチング動作
を行い得るようになすものとする。
に本発明のパルス幅変調回路は、三角波等のキャリヤ信
号の発生手段と、所要の出力に対応した正弦波等の制御
信号と前記のキャリヤ信号との振幅比較を行う比較手段
とから成り、該比較手段の比較結果に従いその制御対象
となる主回路スイッチング素子の導通状態をその導通時
点と導通幅とにおいて指定するパルス幅変調回路におい
て、所定の波高値と時間幅と正負の極性とを有するパル
ス状方形波を発生させると共に該方形波を前記キャリヤ
信号の各周期における最大振幅点等の所定の位置におい
て重畳させる如く機能する方形波発生手段を設け、該方
形波と前記三角波等の基準信号との合成信号を以て新た
なキャリヤ信号となし前記制御信号の振幅が該基準信号
による基準変調域を超過する場合にあっても前記スイッ
チング素子が該基準信号と同一周期のスイッチング動作
を行い得るようになすものとする。
【０００９】
【作用】前記の如き電動機異音の発生は、パルス幅変調
されパルス列をなす電動機印加電圧中にそのパルス幅に
おいて該パルス幅変調用のキャリヤ信号の周期より大な
る長周期パルス成分が断続的に含まれ、前記の電動機印
加電圧におけるキャリヤ周波数成分の分布における不均
一が発生する事に起因する。
されパルス列をなす電動機印加電圧中にそのパルス幅に
おいて該パルス幅変調用のキャリヤ信号の周期より大な
る長周期パルス成分が断続的に含まれ、前記の電動機印
加電圧におけるキャリヤ周波数成分の分布における不均
一が発生する事に起因する。
【００１０】更に上記の如き長周期パルス成分の断続的
な含有は、前記の電動機印加電圧に対応して形成される
制御信号の振幅が大となり該振幅が前記キャリヤ信号に
よる基準変調域を該キャリヤ信号の複数の周期にわたっ
て超過するため、該超過期間においては前記両信号間の
振幅大小関係の反転，従って該振幅大小関係を判定する
比較器の出力反転が生じないことに起因する。
な含有は、前記の電動機印加電圧に対応して形成される
制御信号の振幅が大となり該振幅が前記キャリヤ信号に
よる基準変調域を該キャリヤ信号の複数の周期にわたっ
て超過するため、該超過期間においては前記両信号間の
振幅大小関係の反転，従って該振幅大小関係を判定する
比較器の出力反転が生じないことに起因する。
【００１１】従って、前記制御信号の振幅増大時におい
ても、前記キャリヤ信号の各周期において前記両信号間
の振幅大小関係の反転が必ず発生するように該キャリヤ
信号の振幅選定を行うことにより前記の如き長周期パル
ス成分の断続的な発生とこれに伴う前記電動機異音の発
生とを防止することが可能となる。上記に従い本発明
は、三角波等をその基準信号となすキャリヤ信号に対し
その最大振幅点等の所定の位置において所定の波高値と
時間幅と正負極性とを有するパルス状方形波を重畳させ
る如く機能する方形波発生手段を設け、前記三角波等の
基準信号とパルス状方形波との合成波を以て新たなキャ
リヤ信号となし、該基準信号による基準変調域より大な
る値となされた振幅制限値をその最大変動値となす前記
制御信号に対して前記の新たなキャリヤ信号がその各周
期において最低限前記の方形波の時間幅だけはその振幅
において大となし、前記両信号間の振幅大小関係の反転
が必ず発生するように回路構成を行い、前記の如き長周
期パルス成分の断続的な発生を防止するものである。な
お前記方形波の時間幅は前記異音の低減のため極力小と
なす必要がある。
ても、前記キャリヤ信号の各周期において前記両信号間
の振幅大小関係の反転が必ず発生するように該キャリヤ
信号の振幅選定を行うことにより前記の如き長周期パル
ス成分の断続的な発生とこれに伴う前記電動機異音の発
生とを防止することが可能となる。上記に従い本発明
は、三角波等をその基準信号となすキャリヤ信号に対し
その最大振幅点等の所定の位置において所定の波高値と
時間幅と正負極性とを有するパルス状方形波を重畳させ
る如く機能する方形波発生手段を設け、前記三角波等の
基準信号とパルス状方形波との合成波を以て新たなキャ
リヤ信号となし、該基準信号による基準変調域より大な
る値となされた振幅制限値をその最大変動値となす前記
制御信号に対して前記の新たなキャリヤ信号がその各周
期において最低限前記の方形波の時間幅だけはその振幅
において大となし、前記両信号間の振幅大小関係の反転
が必ず発生するように回路構成を行い、前記の如き長周
期パルス成分の断続的な発生を防止するものである。な
お前記方形波の時間幅は前記異音の低減のため極力小と
なす必要がある。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例を図１に示す回路図と、
該図１に対応する図２の動作波形図（１）と、同じく図
３の動作波形図（２）とに従って説明する。なお図１に
おいては図４に示す従来技術の実施例の場合と同一機能
の構成要素に対しては同一の表示符号を付している。
該図１に対応する図２の動作波形図（１）と、同じく図
３の動作波形図（２）とに従って説明する。なお図１に
おいては図４に示す従来技術の実施例の場合と同一機能
の構成要素に対しては同一の表示符号を付している。
【００１３】図１は、図４の回路図における三角波発生
器５ａに方形波発生器５b を加え該両者を以てキャリヤ
発生器５となし、且つ該両発生器の出力信号の和を以て
図示制御信号ＳI と振幅比較すべき新たなキャリヤ信号
ＳC となしたものである。図２は、前記の三角波発生器
５ａにより出力される基準信号としての三角波の各周期
最大振幅点において前記方形波発生器５b により出力さ
れ所定の波高値と時間幅と正負の極性とを有するパルス
状方形波を重畳させて形成した新たなキャリヤ信号ＳC
の動作波形図であり、前記方形波の重畳によって該信号
ＳC の最大振幅は前記制御信号ＳI の振幅制限レベルＬ
u 或いはＬd よりその各周期において大となされてい
る。
器５ａに方形波発生器５b を加え該両者を以てキャリヤ
発生器５となし、且つ該両発生器の出力信号の和を以て
図示制御信号ＳI と振幅比較すべき新たなキャリヤ信号
ＳC となしたものである。図２は、前記の三角波発生器
５ａにより出力される基準信号としての三角波の各周期
最大振幅点において前記方形波発生器５b により出力さ
れ所定の波高値と時間幅と正負の極性とを有するパルス
状方形波を重畳させて形成した新たなキャリヤ信号ＳC
の動作波形図であり、前記方形波の重畳によって該信号
ＳC の最大振幅は前記制御信号ＳI の振幅制限レベルＬ
u 或いはＬd よりその各周期において大となされてい
る。
【００１４】図３は前記図５に対応するものであり、図
３（イ）は図２に示すキャリヤ信号ＳC と正弦波状に変
化する前記制御信号ＳI との振幅比較模様を示す。な
お、該制御信号ＳI は前記両振幅制限レベルＬu ，Ｌd
とにより図示の如く振幅制限されている。また図３
（ロ）は図３（イ）に示す振幅比較により得られた前記
信号ＳP の出力模様を示す。図２に示す如きキャリヤ信
号ＳC の振幅増大によって該信号ＳC の各周期毎に前記
信号ＳP は前記方形波のパルス幅に対応する断続点を有
するものとなり、従って該信号ＳP により駆動される前
記主回路スイッチング素子の断続によって得られる前記
電動機印加電圧におけるキャリヤ周波数成分の分布の均
一化が図られ、前記の如き電動機異音の発生は防止され
る。
３（イ）は図２に示すキャリヤ信号ＳC と正弦波状に変
化する前記制御信号ＳI との振幅比較模様を示す。な
お、該制御信号ＳI は前記両振幅制限レベルＬu ，Ｌd
とにより図示の如く振幅制限されている。また図３
（ロ）は図３（イ）に示す振幅比較により得られた前記
信号ＳP の出力模様を示す。図２に示す如きキャリヤ信
号ＳC の振幅増大によって該信号ＳC の各周期毎に前記
信号ＳP は前記方形波のパルス幅に対応する断続点を有
するものとなり、従って該信号ＳP により駆動される前
記主回路スイッチング素子の断続によって得られる前記
電動機印加電圧におけるキャリヤ周波数成分の分布の均
一化が図られ、前記の如き電動機異音の発生は防止され
る。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、三角波等のキャリヤ信
号と所要の出力に対応した正弦波等の制御信号との振幅
比較の結果に従いその制御対象となる主回路スイッチン
グ素子の導通状態をその導通時点と導通幅とにおいて指
定するパルス幅変調回路において、所定の波高値と時間
幅と正負の極性とを有するパルス状方形波を発生させる
と共に該方形波を前記キャリヤ信号の最大振幅点等の所
定の位置において重畳させる如く機能する方形波発生手
段を設け、該方形波と前記三角波等の基準信号との合成
信号を以て新たなキャリヤ信号となし、前記制御信号の
振幅が該基準信号による基準変調域を超過する場合にあ
っても前記スイッチング素子が該基準信号と同一周期に
て所定時間幅を有して前記主回路の断続動作を行い得る
ようになすことにより、該主回路断続により得られた負
荷電動機への印加電圧におけるキャリヤ周波数成分の分
布の均一化を図り該電動機からの異音発生を防止するこ
とが可能となる。
号と所要の出力に対応した正弦波等の制御信号との振幅
比較の結果に従いその制御対象となる主回路スイッチン
グ素子の導通状態をその導通時点と導通幅とにおいて指
定するパルス幅変調回路において、所定の波高値と時間
幅と正負の極性とを有するパルス状方形波を発生させる
と共に該方形波を前記キャリヤ信号の最大振幅点等の所
定の位置において重畳させる如く機能する方形波発生手
段を設け、該方形波と前記三角波等の基準信号との合成
信号を以て新たなキャリヤ信号となし、前記制御信号の
振幅が該基準信号による基準変調域を超過する場合にあ
っても前記スイッチング素子が該基準信号と同一周期に
て所定時間幅を有して前記主回路の断続動作を行い得る
ようになすことにより、該主回路断続により得られた負
荷電動機への印加電圧におけるキャリヤ周波数成分の分
布の均一化を図り該電動機からの異音発生を防止するこ
とが可能となる。
【図１】本発明の実施例を示す回路図
【図２】図１に対応する動作波形図（１）
【図３】図１に対応する動作波形図（２）
【図４】従来技術の実施例を示す回路図
【図５】図４に対応する動作波形図
１ 電流制限器（ＡＣＲ） ２ 制限器（リミッタ） ３ 比較器 ４ 増幅器 ５ キャリヤ発生器 ５ａ 三角波発生器 ５ｂ 方形波発生器 ６ 電動機 １０ キャリヤ発生器 ＣＴ 変流器
Claims (1)
- 【請求項１】三角波等のキャリヤ信号の発生手段と、所
要の出力に対応した正弦波等の制御信号と前記キャリヤ
信号との振幅比較を行う比較手段とから成り、該比較手
段の比較結果に従ってその制御対象となる主回路スイッ
チング素子の導通状態をその導通時点と導通幅とにおい
て指定するパルス幅変調回路において、所定の波高値と
時間幅と正負の極性とを有するパルス状方形波を発生さ
せると共に該方形波を前記キャリヤ信号の各周期におけ
る最大振幅点等の所定の位置において重畳させる如く機
能する方形波発生手段を設け、該方形波と前記三角波等
の基準信号との合成信号を以て新たなキャリヤ信号とな
し、前記制御信号の振幅が該基準信号による基準変調域
を超過する場合にあっても前記スイッチング素子が該基
準信号と同一周期のスイッチング動作を行い得るように
なしたことを特徴とするパルス幅変調回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4221844A JPH0678557A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | パルス幅変調回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4221844A JPH0678557A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | パルス幅変調回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0678557A true JPH0678557A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=16773079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4221844A Pending JPH0678557A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | パルス幅変調回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678557A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6897190B2 (en) | 2002-02-28 | 2005-05-24 | The Procter & Gamble Company | Detergent compositions including dispersible polyolefin wax and method for using same |
| JP2009232515A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ駆動回路 |
| JP2014147294A (ja) * | 2014-05-22 | 2014-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換制御装置、電動機および車両駆動システム |
-
1992
- 1992-08-21 JP JP4221844A patent/JPH0678557A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6897190B2 (en) | 2002-02-28 | 2005-05-24 | The Procter & Gamble Company | Detergent compositions including dispersible polyolefin wax and method for using same |
| JP2009232515A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ駆動回路 |
| JP2014147294A (ja) * | 2014-05-22 | 2014-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換制御装置、電動機および車両駆動システム |
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