JPH0698556A - Control circuit for power converter - Google Patents

Control circuit for power converter

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JPH0698556A
JPH0698556A JP4241010A JP24101092A JPH0698556A JP H0698556 A JPH0698556 A JP H0698556A JP 4241010 A JP4241010 A JP 4241010A JP 24101092 A JP24101092 A JP 24101092A JP H0698556 A JPH0698556 A JP H0698556A
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JP
Japan
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signal
semiconductor switch
pulse
turned
period
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JP4241010A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Matsumoto
康 松本
Hidetoshi Kaida
英俊 海田
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To equalize the range of an output voltage to the range of a voltage, theoretically outputted, regardless of a dead time period. CONSTITUTION:Not the ON/OFF states of a PWM signal A from a PWM (pulse-width modulation) generating circuit 2 but the rise-up and fall-down of the signal are detected with a rise-up detecting circuit 3 and a fall-down detecting circuit 4, respectively. The ON/OFF of switching elements (e.g. S1 and S4) of a power converter 1 are controlled. Thus, the pulse widths of the waveforms of the PWM signal and the output voltage can be made equal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電圧形電力変換器の
制御回路、特にそのパルス幅変調(PWM)制御回路に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage source power converter control circuit, and more particularly to a pulse width modulation (PWM) control circuit thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】図13に従来例を示す。同図に示すよう
に、例えばトランジスタの如き半導体スイッチS1〜S
6と、これに逆並列に接続したダイオードD1〜D6
と、直流電圧源Edからなる電圧形電力変換器(インバ
ータ)1は、各相毎に上,下アームの半導体スイッチS
1とS4,S2とS5,S3とS6を交互にオン,オフ
させ、出力電圧の制御を行なうものである。同図は3相
の例であるが、これに限らないことはいうまでもない。
かかる電圧形電力変換器では、上,下アームの半導体ス
イッチS1とS4,S2とS5,S3とS6を同時には
オンしないようにする必要があり、上,下アームの一方
の半導体スイッチがオフした後、一定時間(これをデッ
ドタイムともいう)後にもう一方の半導体スイッチをオ
ンするようにしている。この場合、デッドタイムの影響
により、出力電圧はPWM信号とは異なった波形とな
り、出力電圧の電圧歪率が大きくなるという欠点があ
る。
2. Description of the Related Art FIG. 13 shows a conventional example. As shown in the figure, semiconductor switches S1 to S such as transistors are provided.
6 and diodes D1 to D6 connected in antiparallel
And the voltage source power converter (inverter) 1 including the DC voltage source Ed, the semiconductor switch S of the upper and lower arms for each phase.
1 and S4, S2 and S5, S3 and S6 are alternately turned on and off to control the output voltage. Although the drawing is an example of three phases, it goes without saying that the present invention is not limited to this.
In such a voltage type power converter, it is necessary to prevent the semiconductor switches S1 and S4, S2 and S5, S3 and S6 of the upper and lower arms from being turned on at the same time, and one of the semiconductor switches of the upper and lower arms is turned off. After that, the other semiconductor switch is turned on after a fixed time (also referred to as dead time). In this case, there is a drawback that the output voltage has a waveform different from that of the PWM signal due to the influence of the dead time, and the voltage distortion rate of the output voltage increases.

【0003】このような出力電圧波形の歪みを改善する
方法として、デッドタイムの影響を考慮して修正した広
幅制御信号と狭幅制御信号とを電流極性によって切り換
え、半導体スイッチをオン,オフさせる方法が提案され
ている。図14はかかる従来方式を示すブロック図、図
15はその動作を説明するための各部波形図である。な
お、図14は1相分のみ示したが、他の相も同様であ
る。また、図15に示す動作波形のうちPWM信号A,
広幅信号Bおよび狭幅信号Cは“1”(“1”および
“0”はそれぞれ論理値の1および0を表わす)で半導
体スイッチS1がオン、“0”でS4がオンであること
を示し、Dは“1”でS1がオン、“0”でオフである
ことを示し、Eは“1”でS4がオン、“0”でオフで
あることを示している。
As a method of improving the distortion of the output voltage waveform, a method of switching a wide control signal and a narrow control signal, which are modified in consideration of the influence of dead time, according to the current polarity to turn on and off the semiconductor switch. Is proposed. FIG. 14 is a block diagram showing such a conventional system, and FIG. 15 is a waveform diagram of each part for explaining the operation. Although FIG. 14 shows only one phase, the same applies to the other phases. Further, among the operation waveforms shown in FIG. 15, the PWM signal A,
The wide signal B and the narrow signal C indicate "1"("1" and "0" represent logical values 1 and 0, respectively) to turn on the semiconductor switch S1 and "0" to turn on S4. , D indicates "1" to turn on S1 and "0" to turn off, and E indicates "1" to turn on S4 and "0" to turn off.

【0004】PWM発生回路2から出力されたPWM信
号Aを広幅信号発生器36に入力すると、PWM信号A
の波形の立ち下がりからデッドタイムTdだけ立ち下が
りを遅らせた広幅信号Bを出力する。また、PWM信号
Aを狭幅信号発生器37に入力すると、PWM信号Aの
波形の立ち上がりからデッドタイムTdだけ立ち上がり
を遅らせた狭幅信号Cを出力する。ここで、電流極性が
図14に矢印で示すi(+)のときには、切替えスイッ
チ38を広幅信号発生器36側にする。切替えスイッチ
38の出力信号を短絡防止回路39に入力すると、デッ
ドタイムTdを確保した信号D,Eが出力され、駆動回
路11を通して半導体スイッチS1,S4をオン,オフ
させる。
When the PWM signal A output from the PWM generation circuit 2 is input to the wide signal generator 36, the PWM signal A
The wide-width signal B delayed by the dead time Td from the fall of the waveform of is output. When the PWM signal A is input to the narrow-width signal generator 37, the narrow-width signal C delayed from the rising of the waveform of the PWM signal A by the dead time Td is output. Here, when the current polarity is i (+) indicated by the arrow in FIG. 14, the changeover switch 38 is set to the wide signal generator 36 side. When the output signal of the changeover switch 38 is input to the short circuit prevention circuit 39, the signals D and E with the dead time Td secured are output, and the semiconductor switches S1 and S4 are turned on and off through the drive circuit 11.

【0005】電圧形電力変換器の直流電源電圧Edの負
側と出力電圧の電位差をV0とすると、電流極性がi
(+)のときには、S1のオン,オフによりV0が決ま
る。このV0の電圧波形はPWM信号Aと比較すると、
全体がデッドタイムTd遅れるだけであり、“1”と
“0”のデューティはPWM信号Aと一致する。それ
故、出力電圧の歪みを改善することが可能となる。一
方、電流極性がi(−)のときには、切替えスイッチ3
8を狭幅信号発生器37側にする。この場合は、S4の
オン,オフによりV0が決まる。そのため、電流極性が
i(−)のときも、V0は図15に示すように、電流極
性がi(+)のときと同じ波形となる。
If the potential difference between the negative side of the DC power supply voltage Ed of the voltage type power converter and the output voltage is V0, the current polarity is i.
When it is (+), V0 is determined by the on / off state of S1. When this voltage waveform of V0 is compared with the PWM signal A,
The whole is only delayed by the dead time Td, and the duty of “1” and “0” match the PWM signal A. Therefore, it becomes possible to improve the distortion of the output voltage. On the other hand, when the current polarity is i (-), the changeover switch 3
8 to the narrow signal generator 37 side. In this case, V0 is determined by the on / off state of S4. Therefore, even when the current polarity is i (-), V0 has the same waveform as when the current polarity is i (+), as shown in FIG.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
制御方式では、PWM信号Aの“1”の期間がデッドタ
イムTdよりも短くなると、狭幅信号発生器37の出力
Cが常時“0”となる。一方、PWM信号Aの“0”の
期間がTdよりも短くなると、広幅信号発生器36の出
力Bが常時“1”となる。したがって、PWM信号のパ
ルス幅が狭いときは、電力変換器の出力電圧が飽和す
る。そのため、出力可能な電圧の範囲が、電力変換器が
理論的に出力し得る電圧の範囲よりも狭くなるという問
題がある。また、大容量のトランジスタやGTOなどの
半導体スイッチは、オン期間およびオフ期間を一定時間
(オンミニマムタイム,オフミニマムタイム)以上確保
する必要があるが、従来の制御方式では短絡防止回路3
9の出力信号DおよびEのパルス幅が、この一定時間以
下になる場合が生じる。そのため、オン期間およびオフ
期間を一定時間以上確保する必要がある半導体スイッチ
を使用できないという問題が生じている。したがって、
この発明の課題はデッドタイムの期間に関わらず、出力
電圧の範囲を理論的に出力し得る電圧の範囲と等しくで
きるようにして、その能力を低下させないようにするこ
とにある。また、必要に応じて駆動回路への入力信号の
パルス幅が一定時間以下にならないようにし、オン期間
およびオフ期間を一定時間以上確保する必要がある半導
体スイッチについても、これを使用し得るようにするこ
とにある。
However, in the conventional control method, when the period of "1" of the PWM signal A becomes shorter than the dead time Td, the output C of the narrow signal generator 37 is always "0". Become. On the other hand, when the period of "0" of the PWM signal A becomes shorter than Td, the output B of the wide signal generator 36 is always "1". Therefore, when the pulse width of the PWM signal is narrow, the output voltage of the power converter is saturated. Therefore, there is a problem that the range of voltage that can be output is narrower than the range of voltage that the power converter can theoretically output. Further, a semiconductor switch such as a large-capacity transistor or GTO needs to secure an on period and an off period for a certain time (on minimum time, off minimum time) or more, but in the conventional control method, the short circuit prevention circuit 3 is used.
In some cases, the pulse widths of the output signals D and E of 9 become less than this fixed time. Therefore, there is a problem in that the semiconductor switch, which needs to secure the ON period and the OFF period for a certain time or more, cannot be used. Therefore,
An object of the present invention is to make the range of the output voltage equal to the range of theoretically output voltage regardless of the dead time period so as not to lower the capacity. In addition, if necessary, the pulse width of the input signal to the drive circuit should not be less than a fixed time, and it should be possible to use this for a semiconductor switch that needs to secure an ON period and an OFF period for a certain time or longer. To do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、第1の発明では、電圧形電力変換器を構成する半導
体スイッチをオン,オフさせるためのPWM駆動信号を
発生する制御回路において、PWM信号の立ち上がりエ
ッジ,立ち下がりエッジをそれぞれ検出する第1,第2
のエッジ検出手段と、第1,第2エッジ検出手段の出力
に応じてそれぞれ所定幅のパルス信号を発生する第1,
第2の信号発生手段と、前記第1エッジ検出手段,第2
エッジ検出手段からの出力をそれぞれ一定時間遅らせて
出力する第1,第2の遅延手段と、電流極性が正のとき
でかつ上アームの半導体スイッチのオフすべき期間が一
定時間以下のときに、下アームの半導体スイッチがオン
しないようにする第1のオン阻止手段と、電流極性が負
のときでかつ下アームの半導体スイッチのオフすべき期
間が一定時間以下のときに、上アームの半導体スイッチ
がオンしないようにする第2のオン阻止手段と、電流極
性が正負それぞれの場合に応じて生成され、半導体スイ
ッチがオンまたはオフすべき瞬間を与える所定幅の信号
のうち、電流極性が正のときは正のときのオン,オフす
べき瞬間に生成されるパルス信号を選択し、電流極性が
負のときは負のときのオン,オフすべき瞬間に生成され
るパルス信号を選択する信号選択手段と、この信号選択
手段によりオンまたはオフすべき瞬間に生成されるそれ
ぞれのパルス信号をセット入力およびリセット入力とす
る保持手段とを備え、PWM信号のパルス幅に関わら
ず、PWM信号と出力電圧のデューティが等しくなるよ
うに半導体スイッチの駆動信号を発生することを特徴と
している。
In order to solve such a problem, according to the first invention, in a control circuit for generating a PWM drive signal for turning on and off a semiconductor switch which constitutes a voltage type power converter, a PWM First and second detecting the rising edge and the falling edge of the signal respectively
Edge detecting means and first and second pulse detecting means for generating pulse signals of a predetermined width in accordance with the outputs of the first and second edge detecting means.
Second signal generating means, the first edge detecting means, and the second
When the current polarity is positive and the period in which the semiconductor switch of the upper arm should be turned off is less than or equal to a certain time, first and second delaying means for delaying the output from the edge detecting means by a certain time respectively, and outputting, First on-blocking means for preventing the semiconductor switch of the lower arm from turning on, and a semiconductor switch of the upper arm when the current polarity is negative and the period for which the semiconductor switch of the lower arm should be turned off is a fixed time or less. A second on-blocking means for preventing the current from turning on, and a signal of a predetermined width, which is generated depending on whether the current polarity is positive or negative and gives the moment when the semiconductor switch should be turned on or off, the current polarity is positive. When it is positive, the pulse signal generated at the moment when it should be turned on and off is selected, and when the current polarity is negative, the pulse signal generated when it is turned on and off when it is negative is selected. And a holding means for holding each pulse signal generated at the moment when it should be turned on or off by the signal selection means as a set input and a reset input, regardless of the pulse width of the PWM signal. Is characterized in that the drive signal of the semiconductor switch is generated so that the duty of the output voltage becomes equal to that of the output voltage.

【0008】また、第2の発明では、電圧形電力変換器
を構成し、オン期間およびオフ期間を一定時間以上確保
する必要がある半導体スイッチをオン,オフさせるため
のPWM駆動信号を発生する制御回路において、PWM
信号のパルスが一定幅以上となるようにPWM信号のパ
ルス幅を修正するパルス幅修正手段と、このパルス幅修
正手段からの出力信号の立ち上がり,立ち下がりをそれ
ぞれ検出する第1,第2の検出手段と、この第1,第2
検出手段からの出力に応じてそれぞれ所定幅のパルス信
号を発生する第1,第2の信号発生手段と、前記第1,
第2の検出手段からの所定幅のパルス信号をそれぞれ一
定時間遅らせて出力する第1,第2の遅延手段と、電流
極性が正のときでかつ上アームの半導体スイッチのオフ
すべき期間が一定時間以下のときに、下アームの半導体
スイッチがオンしないようにする第1のオン阻止手段
と、電流極性が負のときでかつ下アームの半導体スイッ
チのオフすべき期間が一定時間以下のときに、上アーム
の半導体スイッチがオンしないようにする第2のオン阻
止手段と、電流極性が正負それぞれの場合に応じて生成
され、半導体スイッチがオンまたはオフすべき瞬間を与
える所定幅の信号のうち、電流極性が正のときは正のと
きのオン,オフすべき瞬間に生成されるパルス信号を選
択し、電流極性が負のときは負のときのオン,オフすべ
き瞬間に生成されるパルス信号を選択する信号選択手段
と、この信号選択手段によりオンまたはオフすべき瞬間
に生成されるそれぞれのパルス信号をセット入力および
リセット入力とする保持手段とを備え、半導体スイッチ
のオン期間およびオフ期間を一定時間確保し、かつ、前
記パルス幅修正手段からの出力信号と出力電圧のデュー
ティが等しくなるように半導体スイッチの駆動信号を発
生することを特徴としている。
According to the second aspect of the present invention, the control for generating the PWM drive signal for turning on and off the semiconductor switch which constitutes the voltage type power converter and is required to secure the ON period and the OFF period for a certain time or more. In the circuit, PWM
Pulse width correcting means for correcting the pulse width of the PWM signal so that the pulse of the signal becomes a certain width or more, and first and second detections for detecting the rising and falling edges of the output signal from the pulse width correcting means, respectively. Means and this first, second
First and second signal generating means for respectively generating pulse signals of a predetermined width according to the output from the detecting means;
When the current polarity is positive and the period when the semiconductor switch of the upper arm should be turned off is constant, the first and second delay means delay the pulse signal of a predetermined width from the second detection means and output the pulse signal with a predetermined time delay. First ON blocking means for preventing the semiconductor switch of the lower arm from being turned on when the time is less than or equal to time, and when the current polarity is negative and the period when the semiconductor switch of the lower arm should be turned off is less than or equal to a certain time. A second ON blocking means for preventing the semiconductor switch of the upper arm from turning on, and a signal of a predetermined width which is generated depending on whether the current polarity is positive or negative and gives the moment when the semiconductor switch should be turned on or off. , When the current polarity is positive, select the pulse signal that is generated at the moment when it should be positive and on when it is positive, and when the current polarity is negative, it is generated at the moment when it should be on and off when it is negative The semiconductor switch is provided with a signal selecting means for selecting a loose signal and a holding means for setting each pulse signal generated at the moment when it should be turned on or off by the signal selecting means as a set input and a reset input. It is characterized in that a period is secured for a certain period of time, and a drive signal for the semiconductor switch is generated so that the output signal from the pulse width correcting means and the duty of the output voltage become equal.

【0009】さらに、第3の発明では、電圧形電力変換
器を構成し、オン期間およびオフ期間を一定時間以上確
保する必要がある半導体スイッチをオン,オフさせるた
めのPWM駆動信号を発生する制御回路において、PW
M信号の立ち上がりエッジを検出し所定幅のパルス信号
を発生する第1の信号発生手段と、PWM信号の立ち下
がりエッジを検出し所定幅のパルス信号を発生する第2
の信号発生手段と、PWM信号のパルス幅(上アームの
半導体スイッチがオンすべき期間)が一定時間以上のと
きはPWM信号の立ち上がり時に発生するパルス信号を
選択し、PWM信号のパルス幅が一定時間以下のときは
PWM信号の立ち下がりから一定時間後に発生するパル
ス信号を選択する第1の信号選択手段と、PWM信号の
パルス幅(下アームの半導体スイッチがオンすべき期
間)が一定時間以上のときはPWM信号の立ち下がり時
に発生するパルス信号を選択し、PWM信号のパルス幅
が一定時間以下のときはPWM信号の立ち上がりから一
定時間後に発生するパルス信号を選択する第2の信号選
択手段と、前記第1,第2信号選択手段からの各出力を
それぞれ一定時間遅らせて出力する第1,第2の遅延手
段と、電流極性が正のときでかつ上アームの半導体スイ
ッチのオフすべき期間が一定時間以下のときに、下アー
ムの半導体スイッチがオンしないようにする第1のオン
阻止手段と、電流極性が負のときでかつ下アームの半導
体スイッチのオフすべき期間が一定時間以下のときに、
上アームの半導体スイッチがオンしないようにする第2
のオン阻止手段と、電流極性が正負それぞれの場合に応
じて生成され、半導体スイッチがオンまたはオフすべき
瞬間を与える所定幅の信号のうち、電流極性が正のとき
は正のときのオン,オフすべき瞬間に生成されるパルス
信号を選択し、電流極性が負のときは負のときのオン,
オフすべき瞬間に生成されるパルス信号を選択する第3
の信号選択手段と、オンまたはオフすべき瞬間に生成さ
れるそれぞれのパルス信号をセット入力およびリセット
入力とする保持手段とを備え、PWM信号のパルス幅が
一定時間以下のときには半導体スイッチがオン期間およ
びオフ期間が一定時間となり、かつ、PWM信号のパル
ス幅が一定時間以上のときにはPWM信号と出力電圧の
デューティが等しくなるように半導体スイッチの駆動信
号を発生することを特徴としている。
Further, according to the third aspect of the present invention, a control for generating a PWM drive signal for turning on and off a semiconductor switch which constitutes a voltage type power converter and is required to secure an ON period and an OFF period for a certain time or more. In the circuit, PW
First signal generating means for detecting a rising edge of the M signal to generate a pulse signal of a predetermined width, and second signal generating means for detecting a falling edge of the PWM signal to generate a pulse signal of a predetermined width.
And the pulse width of the PWM signal is constant when the pulse width of the PWM signal (the period when the semiconductor switch of the upper arm should be turned on) is more than a certain time, the pulse width of the PWM signal is constant. When the time is less than or equal to the time, the first signal selecting means for selecting the pulse signal generated after a certain time from the fall of the PWM signal and the pulse width of the PWM signal (the period when the semiconductor switch of the lower arm should be turned on) are more than the certain time Second signal selecting means for selecting a pulse signal generated at the time of falling of the PWM signal, and selecting a pulse signal generated for a certain time after the rising of the PWM signal when the pulse width of the PWM signal is less than or equal to the certain time. And the first and second delay means for delaying the respective outputs from the first and second signal selecting means by a fixed time respectively, and the current polarity is positive. A first ON blocking means for preventing the lower arm semiconductor switch from turning on when the upper arm semiconductor switch should be turned off for a certain time or less, and when the current polarity is negative and the lower arm When the period when the semiconductor switch of should be turned off is less than a certain time,
Second to prevent the upper arm semiconductor switch from turning on
Of the ON blocking means and a signal of a predetermined width that is generated depending on whether the current polarity is positive or negative and gives the moment when the semiconductor switch should be turned on or off. Select the pulse signal generated at the moment when it should be turned off, and turn it on when the current polarity is negative,
Third selection of pulse signal generated at the moment to turn off
Signal selecting means and holding means for inputting and resetting respective pulse signals generated at the moment of turning on or off, and when the pulse width of the PWM signal is a certain time or less, the semiconductor switch is on. Further, the semiconductor switch drive signal is generated so that the duty of the PWM signal is equal to the duty of the output voltage when the off period is a constant time and the pulse width of the PWM signal is a constant time or more.

【0010】[0010]

【作用】(1)第1の発明について 電流が電力変換器から負荷へ流れる向きの時(電流極性
が正のとき)は、出力電圧の波形は上アームの半導体ス
イッチのオン,オフで決まる。したがって、電流極性が
正のときは、上アームの半導体スイッチのオン,オフの
タイミングを基準に、上下アームの半導体スイッチのオ
ン,オフのタイミングを決めるべきである。ところで、
下アームの半導体スイッチをオフしてから上アームの半
導体スイッチをオンするまで、デッドタイムTdを確保
する必要があるので、PWM信号が“0”から“1”に
変わった瞬間に下アームの半導体スイッチをオフし、P
WM信号が“0”から“1”に変わったTd後に上アー
ムの半導体スイッチをオンするのが最も遅れが少ない。
そして、PWM信号が“1”から“0”に変わったTd
後に上アームの半導体スイッチをオフすると、PWM信
号の“1”の期間と上アームの半導体スイッチのオン期
間、PWM信号の“0”の期間と上アームの半導体スイ
ッチのオフ期間とがそれぞれ等しくなる。同様に、上ア
ームの半導体スイッチがオフしてから下アームの半導体
スイッチがオンするまでTdを確保する必要があるの
で、下アームの半導体スイッチがオンするのはPWM信
号が“1”から“0”に変わった2Td後となる。ただ
し、PWM信号の“0”の期間が2Td以下のときは、
オンすべきタイミングよりも先にオフすべきタイミング
が来るので、下アームの半導体スイッチはオンしない。
(1) About the first invention When the current flows from the power converter to the load (when the current polarity is positive), the waveform of the output voltage is determined by turning on and off the semiconductor switch of the upper arm. Therefore, when the current polarity is positive, the on / off timing of the upper and lower arm semiconductor switches should be determined with reference to the on / off timing of the upper arm semiconductor switch. by the way,
Since it is necessary to secure the dead time Td from turning off the semiconductor switch of the lower arm to turning on the semiconductor switch of the upper arm, the semiconductor of the lower arm is changed at the moment when the PWM signal changes from "0" to "1". Switch off, P
The delay is smallest when the upper arm semiconductor switch is turned on after Td when the WM signal changes from "0" to "1".
Then, the Td when the PWM signal changes from "1" to "0"
When the semiconductor switch of the upper arm is turned off later, the period of "1" of the PWM signal becomes equal to the on period of the semiconductor switch of the upper arm, and the period of "0" of the PWM signal becomes equal to the off period of the semiconductor switch of the upper arm. . Similarly, it is necessary to secure Td from the time when the semiconductor switch of the upper arm is turned off to the time when the semiconductor switch of the lower arm is turned on. Therefore, the semiconductor signal of the lower arm is turned on when the PWM signal is from "1" to "0". It will be 2Td after the change to "". However, when the period of "0" of the PWM signal is 2Td or less,
Since the timing to turn off comes before the timing to turn on, the semiconductor switch in the lower arm does not turn on.

【0011】一方、電流が負荷から電力変換器へ流れる
向きの時(電流極性が負のとき)は、出力電圧の波形は
下アームの半導体スイッチのオン,オフで決まる。した
がって、電流極性が負のときは、下アームの半導体スイ
ッチのオン,オフのタイミングを基準に、上下アームの
半導体スイッチのオン,オフのタイミングを決めるべき
である。ところで、上アームの半導体スイッチをオフし
てから下アームの半導体スイッチをオンするまで、デッ
ドタイムTdを確保する必要があるので、PWM信号が
“1”から“0”に変わった瞬間に上アームの半導体ス
イッチをオフし、PWM信号が“1”から“0”に変わ
ったTd後に下アームの半導体スイッチをオンするのが
最も遅れが少ない。そして、PWM信号が“0”から
“1”に変わったTd後に上アームの半導体スイッチを
オフすると、PWM信号の“0”の期間と下アームの半
導体スイッチのオン期間、PWM信号の“1”の期間と
下アームの半導体スイッチのオフ期間とがそれぞれ等し
くなる。同様に、下アームの半導体スイッチがオフして
から上アームの半導体スイッチがオンするまでTdを確
保する必要があるので、上アームの半導体スイッチがオ
ンするのはPWM信号が“0”から“1”に変わった2
Td後となる。ただし、PWM信号の“1”の期間が2
Td以下のときは、オンすべきタイミングよりも先にオ
フすべきタイミングが来るので、上アームの半導体スイ
ッチはオンしない。以上のように半導体スイッチのオ
ン,オフのタイミングを決めることにより、PWM信号
のパルス幅がTdより狭い場合でもデッドタイムを確保
しつつ、PWM信号と出力電圧波形の“1”,“0”の
デューティを等しくすることができ、さらには、出力電
圧波形のPWM信号に対する遅れを理論上の最小値Td
とすることができる。
On the other hand, when the current flows from the load to the power converter (when the current polarity is negative), the waveform of the output voltage is determined by the on / off state of the semiconductor switch of the lower arm. Therefore, when the current polarity is negative, the on / off timing of the upper and lower arm semiconductor switches should be determined based on the on / off timing of the lower arm semiconductor switch. By the way, since it is necessary to secure the dead time Td from turning off the semiconductor switch of the upper arm to turning on the semiconductor switch of the lower arm, at the moment when the PWM signal changes from "1" to "0", the upper arm The delay is the smallest when the semiconductor switch of the lower arm is turned on and the semiconductor switch of the lower arm is turned on after Td when the PWM signal changes from "1" to "0". Then, when the upper arm semiconductor switch is turned off after Td when the PWM signal changes from "0" to "1", the PWM signal is "0" and the lower arm semiconductor switch is on, and the PWM signal is "1". And the off period of the lower arm semiconductor switch are equal to each other. Similarly, since it is necessary to secure Td from when the semiconductor switch of the lower arm is turned off to when the semiconductor switch of the upper arm is turned on, the semiconductor switch of the upper arm is turned on when the PWM signal is from "0" to "1". Changed to 2 "
It is after Td. However, the period of "1" of the PWM signal is 2
When it is equal to or lower than Td, the timing to turn off comes before the timing to turn on, so the semiconductor switch of the upper arm does not turn on. By determining the on / off timing of the semiconductor switch as described above, even when the pulse width of the PWM signal is narrower than Td, the dead time is secured and the PWM signal and the output voltage waveforms of "1" and "0" are The duty can be made equal, and further, the delay of the output voltage waveform with respect to the PWM signal can be set to the theoretical minimum value Td.
Can be

【0012】(2)第2の発明について PWM信号の“1”および“0”の期間がTmin(オ
ンミニマムタイムとオフミニマムタイムのどちらか期間
の長い方)以下の時に、“1”および“0”の期間がT
minとなるようにパルス幅を修正するパルス幅修正回
路を設け、上記(1)と同様に構成することにより、電
流極性が正のときは常に上アームの半導体スイッチのオ
ン期間,オフ期間ともTminを確保できるようにな
る。ところで、上記(1)の場合に電流極性が正でPW
M信号の“0”の期間がTx0のときは、下アームの半
導体スイッチのオン期間Twlは、 Twl=Tx0−2Td …(1) であり、Tx0の大きさによっては、 Twl<Tmin …(2) となり、下アームの半導体スイッチのオン期間をTmi
n以上とすることができない場合が生じる。(1)式よ
り、下アームの半導体スイッチのオン期間がTmin以
上となるのは、 Tx0>Tmin+2Td …(3) のときであり、 Tmin<n・Td(n=1,2…) …(4) なる関係を満たす整数nに対し、下アームの半導体スイ
ッチをオンするのは、 Tx0>(n+2)・Td …(5) の条件を満たす時のみとすれば良い。
(2) Second Invention When the period of "1" and "0" of the PWM signal is Tmin (on-minimum time or off-minimum time, whichever is longer), "1" and "0". 0 "period is T
By providing a pulse width correction circuit that corrects the pulse width so that the pulse width becomes min, and by configuring in the same manner as in (1) above, when the current polarity is positive, both the ON period and the OFF period of the upper arm semiconductor switch are always Tmin. Can be secured. By the way, in the case of (1) above, the current polarity is positive and PW
When the period of "0" of the M signal is Tx0, the on period Twl of the semiconductor switch of the lower arm is Twl = Tx0-2Td (1), and depending on the size of Tx0, Twl <Tmin (2) ) Becomes, and the ON period of the semiconductor switch of the lower arm is changed to Tmi
In some cases, it cannot be set to be n or more. From the equation (1), the ON period of the semiconductor switch of the lower arm becomes Tmin or longer when Tx0> Tmin + 2Td (3), and Tmin <n · Td (n = 1, 2 ...) (4) ) For the integer n satisfying the relation, the lower arm semiconductor switch may be turned on only when the condition of Tx0> (n + 2) · Td (5) is satisfied.

【0013】したがって、パルス幅修正回路の出力信号
の“0”の期間が(n+2)・Tdとなった瞬間に下ア
ームの半導体スイッチをオンし(パルス幅修正回路の出
力信号の“0”の期間が(n+2)・Td以下のときは
オンしない)、パルス幅修正回路の出力信号が“1”か
ら“0”に変わった(n+1)Td後に、上アームの半
導体スイッチをオフするのが最も遅れが少ない。そし
て、パルス幅修正回路の出力信号が“0”から“1”に
変わった(n+1)Td後に、上アームの半導体スイッ
チをオンすると、パルス幅修正回路の出力信号の“1”
の期間と上アームの半導体スイッチのオン期間、パルス
幅修正回路の出力信号の“0”の期間と上アームの半導
体スイッチのオフ期間がそれぞれ等しくなる。また、下
アームの半導体スイッチがオフしてから上アームの半導
体スイッチがオンするまでTdを確保する必要があるの
で、下アームの半導体スイッチがオフするのは、パルス
幅修正回路の出力信号が“0”から“1”に変わったn
Td後となる。
Therefore, the semiconductor switch of the lower arm is turned on at the moment when the period of “0” of the output signal of the pulse width correction circuit becomes (n + 2) · Td (“0” of the output signal of the pulse width correction circuit is turned on). It is best to turn off the semiconductor switch of the upper arm after (n + 1) Td when the output signal of the pulse width correction circuit changes from "1" to "0" when the period is (n + 2) · Td or less). There is little delay. When the semiconductor switch of the upper arm is turned on after (n + 1) Td when the output signal of the pulse width correction circuit is changed from "0" to "1", the output signal of the pulse width correction circuit is "1".
And the ON period of the semiconductor switch of the upper arm, the period of "0" of the output signal of the pulse width correction circuit and the OFF period of the semiconductor switch of the upper arm are equal to each other. Further, since it is necessary to secure Td until the semiconductor switch of the lower arm is turned on until the semiconductor switch of the upper arm is turned on, the semiconductor switch of the lower arm is turned off because the output signal of the pulse width correction circuit is " N changed from "0" to "1"
It is after Td.

【0014】一方、電流極性が負のときも(1)の場合
と同様の操作を行なうことにより、常に下アームの半導
体スイッチのオン期間,オフ期間ともTminを確保す
ることができる。しかし、(1)の場合に電流極性が負
でPWM信号の“1”の期間がTxlのときは、上アー
ムの半導体スイッチのオン期間Twuは、 Twu=Txl−2Td …(6) であり、Txlの大きさによっては、 Twu<Tmin …(7) となり、上アームの半導体スイッチのオン期間をTmi
n以上とすることができない場合が生じる。(6)式よ
り、上アームの半導体スイッチのオン期間がTmin以
上となるのは、 Txl>Tmin+2Td …(8) のときであり、上アームの半導体スイッチをオンするの
は、 Txl>(n+2)・Td …(9) の条件を満たす時のみとすれば良い。
On the other hand, even when the current polarity is negative, by performing the same operation as in the case of (1), it is possible to always secure Tmin for both the ON period and the OFF period of the semiconductor switch of the lower arm. However, in the case of (1), when the current polarity is negative and the period of "1" of the PWM signal is Txl, the on period Twu of the semiconductor switch of the upper arm is Twu = Txl-2Td (6) Depending on the size of Txl, Twu <Tmin (7), and the ON period of the semiconductor switch of the upper arm is Tmi.
In some cases, it cannot be set to be n or more. From the equation (6), the ON period of the upper arm semiconductor switch becomes Tmin or more when Txl> Tmin + 2Td (8), and the upper arm semiconductor switch is turned ON when Txl> (n + 2). -Td ... Only when the condition (9) is satisfied.

【0015】したがって、パルス幅修正回路の出力信号
の“1”の期間が(n+2)・Tdとなった瞬間に上ア
ームの半導体スイッチをオンし(パルス幅修正回路の出
力信号の“1”の期間が(n+2)・Td以下のときは
オンしない)、パルス幅修正回路の出力信号が“0”か
ら“1”に変わった(n+1)Td後に、下アームの半
導体スイッチをオフするのが最も遅れが少ない。そし
て、パルス幅修正回路の出力信号が“1”から“0”に
変わった(n+1)Td後に、下アームの半導体スイッ
チをオンすると、パルス幅修正回路の出力信号の“1”
の期間と下アームの半導体スイッチのオフ期間、パルス
幅修正回路の出力信号の“0”の期間と下アームの半導
体スイッチのオン期間がそれぞれ等しくなる。また、上
アームの半導体スイッチがオフしてから下アームの半導
体スイッチがオンするまでTdを確保する必要があるの
で、上アームの半導体スイッチがオフするのは、パルス
幅修正回路の出力信号が“1”から“0”に変わったn
Td後となる。以上のように半導体スイッチのオン,オ
フのタイミングを決めることによりデッドタイムを確保
しつつ、上下両方の半導体スイッチともそのオン期間,
オフ期間をTmin以下とならないようにし、かつパル
ス幅修正信号(図5のm)と出力電圧波形の“1”,
“0”のデューティを等しくすることができ、さらに
は、出力電圧波形のPWM信号に対する遅れも理論上の
最小値(n+1)Tdとすることができる。
Therefore, the semiconductor switch of the upper arm is turned on at the moment when the period of "1" of the output signal of the pulse width correction circuit becomes (n + 2) Td (when the output signal of the output signal of the pulse width correction circuit is "1"). It is best to turn off the semiconductor switch of the lower arm after (n + 1) Td when the output signal of the pulse width correction circuit changes from "0" to "1" when the period is (n + 2) · Td or less). There is little delay. When the semiconductor switch of the lower arm is turned on after (n + 1) Td when the output signal of the pulse width correction circuit is changed from "1" to "0", the output signal of the pulse width correction circuit is "1".
And the OFF period of the lower arm semiconductor switch, and the period of "0" of the output signal of the pulse width correction circuit is equal to the ON period of the lower arm semiconductor switch. Further, since it is necessary to secure Td until the semiconductor switch of the upper arm is turned on until the semiconductor switch of the lower arm is turned on, the semiconductor switch of the upper arm is turned off because the output signal of the pulse width correction circuit is " N changed from "1" to "0"
It is after Td. As described above, the dead time is secured by deciding the on / off timing of the semiconductor switches, and both the upper and lower semiconductor switches have their on periods,
The off period is set to Tmin or less, and the pulse width correction signal (m in FIG. 5) and the output voltage waveform “1”,
The duty of “0” can be made equal, and further, the delay of the output voltage waveform with respect to the PWM signal can also be set to the theoretical minimum value (n + 1) Td.

【0016】(3)第3の発明について 半導体スイッチのオン,オフのタイミングを与える第1
の基準時間に、PWM信号の“0”の期間がTmin以
上の時は、PWM信号が“0”から“1”に変わった瞬
間を選び、PWM信号の“0”の期間がTmin以下の
時は、PWM信号が“1”から“0”に変わったTmi
n後を選ぶ。また、第2の基準時間に、PWM信号の
“1”の期間がTmin以上の時は、PWM信号が
“1”から“0”に変わった瞬間を選び、PWM信号の
“1”の期間がTmin以下の時は、PWM信号が
“0”から“1”に変わったTmin後を選ぶ。このよ
うに選択した第1の基準時間および第2の基準時間は、
上記(2)の場合におけるパルス幅修正回路の立ち上が
りエッジおよび立ち下がりエッジのタイミングと等し
い。したがって、(2)におけるパルス幅修正回路の代
わりにこれらの基準時間を用いることで、(2)と同様
の作用,効果を得ることができる。
(3) Third Aspect of the Invention A first aspect of the present invention provides a timing for turning on and off a semiconductor switch.
When the “0” period of the PWM signal is Tmin or more in the reference time of, the moment when the PWM signal changes from “0” to “1” is selected, and when the “0” period of the PWM signal is Tmin or less. Is the Tmi when the PWM signal changes from "1" to "0"
Choose after n. Further, in the second reference time, when the period of the PWM signal "1" is Tmin or more, the moment when the PWM signal changes from "1" to "0" is selected, and the period of the PWM signal "1" is When it is less than Tmin, the time after Tmin when the PWM signal changes from "0" to "1" is selected. The first reference time and the second reference time thus selected are
It is the same as the timing of the rising edge and the falling edge of the pulse width correction circuit in the case of (2) above. Therefore, by using these reference times instead of the pulse width correction circuit in (2), the same action and effect as in (2) can be obtained.

【0017】[0017]

【実施例】図1はこの発明の実施例を示すブロック図で
ある。同図からも明らかなように、この実施例は電力変
換器1、PWM発生回路2、立ち上がりエッジを検出し
て微分パルス(細い幅のパルス信号)を発生する立ち上
がり検出回路3、立ち下がりエッジを検出して微分パル
スを発生する立ち下がり検出回路4、微分パルスが入力
されるとTd後に微分パルスを出力する端子と、2Td
後に微分パルスを出力する端子とを有する遅延回路5
A,5B、パルス幅が2Tdのモノステーブル回路6
A,6B、ゲート回路7A,7B、切り換えスイッチ8
A,8B,8C,8D、電力変換器の電流極性に応じ
て、切り換えスイッチの接点を判定する(スイッチの接
点を変更できるのは、モノステーブル回路6A,6Bの
出力が両方とも“0”のとき)切り換え判定器9、セッ
ト信号の立ち上がりエッジで“1”となり、リセット信
号の立ち上がりエッジで“0”となる保持回路10A,
10B(なお、以下の図で示す保持回路は全て、上側の
入力をセット入力、下側の入力をリセット入力とす
る)、駆動回路11、電流検出器12および負荷13な
どから構成される。なお、同図では半導体スイッチとし
てトランジスタの例を示しているが、これに限らないこ
とは勿論である。
1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. As is clear from the figure, in this embodiment, the power converter 1, the PWM generation circuit 2, the rising edge detection circuit 3 for detecting a rising edge and generating a differential pulse (a pulse signal of a narrow width), and the falling edge Fall detection circuit 4 that detects and generates a differential pulse, a terminal that outputs a differential pulse after Td when the differential pulse is input, and 2Td
Delay circuit 5 having terminal for outputting differential pulse later
A, 5B, monostable circuit 6 with pulse width 2Td
A, 6B, gate circuits 7A, 7B, changeover switch 8
A, 8B, 8C, 8D, the contact of the changeover switch is determined according to the current polarity of the power converter (the contact of the switch can be changed is that both outputs of the monostable circuits 6A, 6B are "0"). When) the switching judgment device 9, the holding circuit 10A which becomes "1" at the rising edge of the set signal and becomes "0" at the rising edge of the reset signal,
10B (all the holding circuits shown in the following figures have the upper input as a set input and the lower input as a reset input), a drive circuit 11, a current detector 12, a load 13, and the like. Note that, although a transistor is shown as an example of the semiconductor switch in the same drawing, it goes without saying that the present invention is not limited to this.

【0018】図1の動作について図2も参照して説明す
る。なお、図2の動作波形のうち、PWM信号Aは
“1”で半導体スイッチS1がオン、“0”でS4がオ
ンであることを示し、保持回路10Aの出力信号Qは
“1”でS1がオン、“0”でオフであることを示し、
保持回路10Bの出力信号Rは“1”でS4がオン、
“0”でオフであることを示している。PWM発生回路
2から出力されたPWM信号Aが“0”から“1”に変
化した瞬間に、立ち上がり検出回路3は微分パルスFを
出力し、同じくPWM信号Aが“1”から“0”に変化
した瞬間に、立ち下がり検出回路4は微分パルスJを出
力する。遅延回路5Aは、立ち上がり検出回路3が微分
パルスFを出力したTd後にその上側に微分パルスGを
出力し、2Td後にはその下側に微分パルスHを出力す
る。モノステーブル回路6Aは、立ち上がり検出回路3
が微分パルスFを出力すると、“1”のパルス幅が2T
dのパルス信号Iを出力する。
The operation of FIG. 1 will be described with reference to FIG. 2, the PWM signal A is "1" to indicate that the semiconductor switch S1 is on, and "0" to indicate that S4 is on. The output signal Q of the holding circuit 10A is "1" to indicate S1. Is on, "0" indicates off,
The output signal R of the holding circuit 10B is "1" and S4 is turned on.
"0" indicates that it is off. At the moment when the PWM signal A output from the PWM generation circuit 2 changes from "0" to "1", the rising edge detection circuit 3 outputs a differential pulse F, and the PWM signal A also changes from "1" to "0". At the moment of change, the fall detection circuit 4 outputs the differential pulse J. The delay circuit 5A outputs the differential pulse G to the upper side after Td when the rising edge detection circuit 3 outputs the differential pulse F, and outputs the differential pulse H to the lower side after 2Td. The monostable circuit 6A includes the rising edge detection circuit 3
Outputs the differential pulse F, the pulse width of "1" is 2T
The pulse signal I of d is output.

【0019】同様に、遅延回路5Bは立ち下がり検出回
路4が微分パルスJを出力したTd後にその上側に微分
パルスKを出力し、2Td後にはその下側に微分パルス
Lを出力する。モノステーブル回路6Bは、立ち下がり
検出回路4が微分パルスJを出力すると、“1”のパル
ス幅が2Tdのパルス信号Mを出力する。ゲート回路7
Aはモノステーブル回路6Bの出力信号Mが“1”のと
き、遅延回路5Aからの信号Hの通過を阻止し、ゲート
回路7Bはモノステーブル回路6Aの出力信号Iが
“1”のとき、遅延回路5Bからの信号Lの通過を阻止
する。
Similarly, the delay circuit 5B outputs the differential pulse K to the upper side after Td when the fall detection circuit 4 outputs the differential pulse J, and outputs the differential pulse L to the lower side after 2Td. When the fall detection circuit 4 outputs the differential pulse J, the monostable circuit 6B outputs a pulse signal M having a pulse width of "1" of 2Td. Gate circuit 7
A, when the output signal M of the monostable circuit 6B is "1", blocks the passage of the signal H from the delay circuit 5A, and the gate circuit 7B delays when the output signal I of the monostable circuit 6A is "1". Block the passage of signal L from circuit 5B.

【0020】電力変換器の電流極性がi(+)のとき
は、保持回路10Aのセット信号は切り換えスイッチ8
AによってGが選択され、リセット信号は切り換えスイ
ッチ8CによってKが選択される。また、保持回路10
Bのセット信号は切り換えスイッチ8DによってPが選
択され、リセット信号は切り換えスイッチ8Bによって
Fが選択される。これら保持回路10A,10Bの出力
信号Q,Rが半導体スイッチS1,S4の駆動信号であ
り、駆動回路11を介して半導体スイッチS1,S4の
オン,オフを制御する。電圧形電力変換器の直流電圧E
dの負側と出力電圧の電位差をV0とすると、電流極性
がi(+)のときは半導体スイッチS1のオン,オフ、
すなわち駆動信号QによってV0が決まる。したがっ
て、PWM信号Aのパルス幅に関わらず、V0の電圧波
形は全体的にPWM信号AよりもデッドタイムTd遅れ
るだけであり、“1”,“0”のデューティはPWM信
号Aと等しくなる。
When the current polarity of the power converter is i (+), the set signal of the holding circuit 10A is the changeover switch 8
G is selected by A, and K is selected by the changeover switch 8C as the reset signal. In addition, the holding circuit 10
For the set signal of B, P is selected by the changeover switch 8D, and for the reset signal, F is selected by the changeover switch 8B. The output signals Q and R of the holding circuits 10A and 10B are drive signals of the semiconductor switches S1 and S4, and the semiconductor switches S1 and S4 are controlled to be turned on and off via the drive circuit 11. DC voltage E of voltage source power converter
When the potential difference between the negative side of d and the output voltage is V0, when the current polarity is i (+), the semiconductor switch S1 is turned on and off,
That is, V0 is determined by the drive signal Q. Therefore, regardless of the pulse width of the PWM signal A, the voltage waveform of V0 only lags the dead time Td with respect to the PWM signal A as a whole, and the duty of "1" and "0" becomes equal to that of the PWM signal A.

【0021】一方、電流極性がi(−)のときは、保持
回路10Aのセット信号は切り換えスイッチ8Aによっ
てOが選択され、リセット信号は切り換えスイッチ8C
によってJが選択される。また、保持回路10Bのセッ
ト信号は切り換えスイッチ8DによってKが選択され、
リセット信号は切り換えスイッチ8BによってGが選択
される。電流極性がi(−)のときはS4のオン,オ
フ、すなわち駆動信号RによってV0が決まる。したが
って、電流極性がi(−)のときもi(+)のときと同
様に、V0の電圧波形は全体的にPWM信号Aよりもデ
ッドタイムTd遅れるだけであり、“1”,“0”のデ
ューティはPWM信号Aと等しくなる。なお、図1では
電圧形電力変換器1の制御や保護のために設けられてい
る電流検出器12で検出した実際の電流値からその極性
判断をしているが、実際の電流値の代わりに電流指令値
を用いても良いことは云うまでもない。
On the other hand, when the current polarity is i (-), O is selected by the changeover switch 8A as the set signal of the holding circuit 10A, and the reset signal is changedover switch 8C.
Selects J. As for the set signal of the holding circuit 10B, K is selected by the changeover switch 8D,
As the reset signal, G is selected by the changeover switch 8B. When the current polarity is i (-), S0 is turned on and off, that is, V0 is determined by the drive signal R. Therefore, when the current polarity is i (−), as in the case of i (+), the voltage waveform of V0 is only delayed by the dead time Td with respect to the PWM signal A as a whole, and is “1”, “0”. Has the same duty as the PWM signal A. In FIG. 1, the polarity is judged from the actual current value detected by the current detector 12 provided for controlling and protecting the voltage source power converter 1, but instead of the actual current value, It goes without saying that the current command value may be used.

【0022】図3は図1の変形例を示すブロック図であ
る。同図からも明らかなように、これは図1に示す切り
換えスイッチ8A,8B,8C,8Dおよび保持回路1
0A,10Bの代わりに、保持回路14A,14B,1
4C,14Dおよび切り換えスイッチ15A,15Bを
設け、保持回路14A,14Bを切り換えスイッチ15
A、保持回路14C,14Dを切り換えスイッチ15B
の前段にそれぞれ配置した点が特徴である。なお、その
動作は図1の場合と全く同様なので、説明は省略する。
FIG. 3 is a block diagram showing a modification of FIG. As is clear from the figure, this is the changeover switches 8A, 8B, 8C, 8D and the holding circuit 1 shown in FIG.
Instead of 0A, 10B, holding circuits 14A, 14B, 1
4C, 14D and change-over switches 15A, 15B are provided to change the holding circuits 14A, 14B.
A, holding circuit 14C, 14D changeover switch 15B
The feature is that they are placed in front of each. Since the operation is exactly the same as in the case of FIG. 1, the description thereof will be omitted.

【0023】図4は図1の別の変形例を示すブロック図
である。これは、図1に示すモノステーブル回路6Aの
代わりに、立ち上がり検出回路3の出力信号Fをセット
信号、遅延回路5Aの出力信号Hをリセット信号とする
保持回路16Aを用い、モノステーブル回路6Bの代わ
りに、立ち下がり検出回路4の出力信号Jをセット信
号、遅延回路5Bの出力信号Lをリセット信号とする保
持回路16Bを用いた点が特徴である。基本動作は図1
と同様なので、説明は省略する。また、図3の場合と同
じように、切り換えスイッチと保持回路との関係を逆に
することができる。
FIG. 4 is a block diagram showing another modification of FIG. Instead of the monostable circuit 6A shown in FIG. 1, a holding circuit 16A which uses the output signal F of the rising edge detection circuit 3 as a set signal and the output signal H of the delay circuit 5A as a reset signal is used, and the monostable circuit 6B Instead, a holding circuit 16B that uses the output signal J of the fall detection circuit 4 as a set signal and the output signal L of the delay circuit 5B as a reset signal is used. Figure 1 shows the basic operation
Since it is the same as, the description is omitted. Further, as in the case of FIG. 3, the relationship between the changeover switch and the holding circuit can be reversed.

【0024】図5はこの発明の他の実施例を示すブロッ
ク図である。これは、図1に示すPWM発生回路2の後
段にパルス幅修正回路17を設け、遅延回路5Aの前段
には微分パルスが入力されるとnTd(全ての動作波形
において、nは1としている)後に微分パルスを出力す
る遅延回路18Aを設け、遅延回路5Bの前段には遅延
回路18Aと同一機能を有する遅延回路18Bを設けた
点、また、モノステーブル回路6A,6Bの代わりにパ
ルス幅が(n+2)Tdのモノステーブル回路19A,
19Bを設けた点が特徴である。
FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. This is because when the pulse width correction circuit 17 is provided in the rear stage of the PWM generation circuit 2 shown in FIG. 1 and the differential pulse is input in the front stage of the delay circuit 5A, nTd (n is 1 in all operating waveforms). A delay circuit 18A for outputting a differential pulse is provided later, and a delay circuit 18B having the same function as the delay circuit 18A is provided in the preceding stage of the delay circuit 5B. Further, instead of the monostable circuits 6A and 6B, the pulse width is ( n + 2) Td monostable circuit 19A,
The feature is that 19B is provided.

【0025】パルス幅修正回路17は、PWM信号の
“1”の期間および“0”の期間を一定時間Tmin以
上確保する回路であり、例えば図6にその具体例を示す
ように、立ち上がり検出回路3と同一機能を有する立ち
上がり検出回路27、立ち下がり検出回路4と同一機能
を有する立ち下がり検出回路28、パルス幅がTmin
のモノステーブル回路32A,32B、アンド回路2
9,31,35、ノット回路30,33およびオア回路
34などから構成される。図6に示すパルス幅修正回路
の各部動作波形を図7に示し、図5の各部動作波形を図
8に示す。なお、図8の動作波形のうち、mは“1”で
スイッチS1がオン、“0”でS4がオンであることを
示し、γは“1”でスイッチS1がオン、“0”でオフ
であることを示し、δは“1”でスイッチS4がオン、
“0”でオフであることをそれぞれ示している。
The pulse width correction circuit 17 is a circuit that secures the periods of "1" and "0" of the PWM signal for a certain time Tmin or longer. For example, as shown in a specific example of FIG. 3, a rising edge detection circuit 27 having the same function as that of No. 3, a falling edge detection circuit 28 having the same function as that of the falling edge detection circuit 4, and a pulse width of Tmin.
Monostable circuits 32A, 32B and AND circuit 2
It is composed of 9, 31, 35, knot circuits 30, 33, an OR circuit 34, and the like. FIG. 7 shows operation waveforms of respective parts of the pulse width correction circuit shown in FIG. 6, and FIG. 8 shows operation waveforms of respective parts of FIG. In the operation waveform of FIG. 8, m is “1” to indicate that the switch S1 is on, “0” to indicate that S4 is on, and γ is “1” to indicate that the switch S1 is on and “0” is off. Δ is “1” and the switch S4 is on,
"0" indicates that it is off.

【0026】パルス幅修正回路17の出力信号mが
“0”から“1”に変化した瞬間に、立ち上がり検出回
路3は微分パルスnを出力し、出力信号mが“1”から
“0”に変化した瞬間に、立ち下がり検出回路4は微分
パルスuを出力する。遅延回路18Aは立ち上がり検出
回路3が微分パルスnを出力したnTd後に微分パルス
pを出力する。また、遅延回路5Aは遅延回路18Aが
微分パルスpを出力したTd後にその上側に微分パルス
qを出力し、2Td後にその下側に微分パルスrを出力
する。モノステーブル回路19Aの出力信号tは、立ち
上がり検出回路3が微分パルスnを出力すると、“1”
のパルス幅が(n+2)Tdであるパルス信号となる。
At the moment when the output signal m of the pulse width correction circuit 17 changes from "0" to "1", the rising edge detection circuit 3 outputs a differential pulse n, and the output signal m changes from "1" to "0". At the moment of change, the fall detection circuit 4 outputs the differential pulse u. The delay circuit 18A outputs the differential pulse p after nTd when the rising edge detection circuit 3 outputs the differential pulse n. The delay circuit 5A outputs the differential pulse q to the upper side after Td when the delay circuit 18A outputs the differential pulse p, and outputs the differential pulse r to the lower side after 2Td. The output signal t of the monostable circuit 19A is "1" when the rising edge detection circuit 3 outputs the differential pulse n.
Has a pulse width of (n + 2) Td.

【0027】遅延回路18Bは立ち下がり検出回路4が
微分パルスuを出力したnTd後に微分パルスvを出力
する。また、遅延回路5Bは遅延回路18Bが微分パル
スvを出力したTd後にその上側に微分パルスwを出力
し、2Td後にその下側に微分パルスxを出力する。モ
ノステーブル回路19Bの出力信号yは、立ち下がり検
出回路4が微分パルスuを出力すると、“1”のパルス
幅が(n+2)Tdであるパルス信号となる。ゲート回
路7Aはモノステーブル回路19Bの出力信号yが
“1”のとき、遅延回路5Aからの出力信号rの通過を
阻止し、ゲート回路7Bはモノステーブル回路19Aの
出力信号tが“1”のとき、遅延回路5Bからの出力信
号xの通過を阻止する。切り換えスイッチ8A,8B,
8C,8D以降の動作は図1の場合と同じである。
The delay circuit 18B outputs the differential pulse v after nTd when the fall detection circuit 4 has output the differential pulse u. The delay circuit 5B outputs the differential pulse w to the upper side after Td when the delay circuit 18B outputs the differential pulse v, and outputs the differential pulse x to the lower side after 2Td. The output signal y of the monostable circuit 19B becomes a pulse signal whose pulse width of "1" is (n + 2) Td when the fall detection circuit 4 outputs the differential pulse u. The gate circuit 7A blocks passage of the output signal r from the delay circuit 5A when the output signal y of the monostable circuit 19B is "1", and the gate circuit 7B outputs the output signal t of the monostable circuit 19A of "1". At this time, the passage of the output signal x from the delay circuit 5B is blocked. Changeover switches 8A, 8B,
The operations after 8C and 8D are the same as in the case of FIG.

【0028】すなわち、PWM信号Aのパルス幅がTm
in以上のときには、電圧形電力変換器の直流電圧Ed
の負側と出力電圧の電位差V0は、電流極性に関わら
ず、全体としてPWM信号Aより(n+1)Td遅れる
だけであり、PWM信号Aの“1”,“0”のデューテ
ィと等しくなる。また、PWM信号Aの“1”,“0”
の期間がTmin以下のときには、V0は“1”,
“0”の期間がTminだけ確保された波形となる。な
お、この実施例についても図3の場合と同じように、切
り換えスイッチと保持回路との関係を逆にすることがで
きる。
That is, the pulse width of the PWM signal A is Tm.
When it is more than in, the DC voltage Ed of the voltage type power converter is
The potential difference V0 between the negative side and the output voltage is only delayed by (n + 1) Td from the PWM signal A regardless of the current polarity, and is equal to the duty of "1" or "0" of the PWM signal A. In addition, the PWM signal A "1", "0"
Is less than Tmin, V0 is "1",
The waveform has a period of "0" secured for Tmin. Also in this embodiment, as in the case of FIG. 3, the relationship between the changeover switch and the holding circuit can be reversed.

【0029】図9は図5の変形例を示すブロック図であ
る。これは、図5に示すモノステーブル回路19Aの代
わりに、立ち上がり検出回路3の出力信号nをセット信
号、遅延回路5Aの出力信号rをリセット信号とする保
持回路20Aを使用し、モノステーブル回路19Bの代
わりに、立ち下がり検出回路4の出力信号uをセット信
号、遅延回路5Bの出力信号xをリセット信号とする保
持回路20Bを使用するようにした点が特徴で、その動
作も図5と同様なので詳細は省略する。
FIG. 9 is a block diagram showing a modification of FIG. Instead of the monostable circuit 19A shown in FIG. 5, a holding circuit 20A that uses the output signal n of the rising edge detection circuit 3 as a set signal and the output signal r of the delay circuit 5A as a reset signal is used, and the monostable circuit 19B is used. Instead of, the holding circuit 20B using the output signal u of the fall detection circuit 4 as the set signal and the output signal x of the delay circuit 5B as the reset signal is used, and its operation is the same as in FIG. Therefore, the details are omitted.

【0030】図10はこの発明のさらに他の実施例を示
すブロック図である。同図からも明らかなように、この
実施例は電力変換器1、PWM発生回路2、立ち上がり
検出回路3、立ち下がり検出回路4、PWM信号Aのパ
ルス幅に応じて、入力信号の接点を切り換える切り換え
スイッチ21A,21B、遅延回路5A 5Bおよび1
8A 18B、微分パルスが入力されるとTmin(オ
ンミニマムタイムとオフミニマムタイムのどちらか期間
の長い方)後に微分パルスを出力する遅延回路24A
24B、ゲート回路7A,7B、切り換えスイッチ8
A,8B,8C,8D、切り換え判定器9、保持回路1
0A,10B,22A,22B,23A,23B、駆動
回路11、電流検出器12および負荷13などから構成
される。なお、同図でも半導体スイッチとしてトランジ
スタの例を示しているが、これに限らないことは勿論で
ある。
FIG. 10 is a block diagram showing still another embodiment of the present invention. As is apparent from the figure, in this embodiment, the contact point of the input signal is switched according to the power converter 1, the PWM generating circuit 2, the rising detection circuit 3, the falling detection circuit 4, and the pulse width of the PWM signal A. Changeover switches 21A, 21B, delay circuits 5A, 5B and 1
8A 18B, a delay circuit 24A that outputs a differential pulse after Tmin (on-minimum time or off-minimum time, whichever is longer) when the differential pulse is input
24B, gate circuits 7A and 7B, changeover switch 8
A, 8B, 8C, 8D, switching determination device 9, holding circuit 1
0A, 10B, 22A, 22B, 23A, 23B, a drive circuit 11, a current detector 12, a load 13, and the like. Although a transistor is shown as an example of a semiconductor switch in the figure, the invention is not limited to this.

【0031】図10の動作について図11も参照して説
明する。なお、図11の動作波形のうち、kは“1”で
半導体スイッチS1がオン、“0”でオフであることを
示し、lは“1”でS4がオン、“0”でオフであるこ
とを示している。切り換えスイッチ21AはPWM信号
の“0”の期間がTmin以上経過したときは(保持回
路22Bの出力信号fが“0”となっている)、PWM
信号が“1”になった瞬間に(立ち上がり検出回路3が
微分パルスFを出力する)微分パルスSを出力し、ま
た、PWM信号の“0”の期間がTmin以下で“1”
となったときは、PWM信号が“0”になった瞬間から
Tmin後に(遅延回路24Bが微分パルスeを出力す
る)微分パルスSを出力する。
The operation of FIG. 10 will be described with reference to FIG. In the operation waveform of FIG. 11, k is "1" to indicate that the semiconductor switch S1 is on and "0" to be off, and l is "1" to indicate S4 is on and "0" is off. It is shown that. The changeover switch 21A outputs the PWM signal when the PWM signal “0” period has passed Tmin or more (the output signal f of the holding circuit 22B is “0”).
At the moment when the signal becomes "1" (the rising edge detection circuit 3 outputs the differential pulse F), the differential pulse S is output, and when the period of "0" of the PWM signal is Tmin or less, it is "1".
When it becomes, the differential pulse S is output after Tmin (the delay circuit 24B outputs the differential pulse e) from the moment when the PWM signal becomes “0”.

【0032】遅延回路18Aは切り換えスイッチ21A
が微分パルスを出力したnTd時間後に微分パルスTを
出力し、遅延回路24Aは切り換えスイッチ21Aが微
分パルスを出力したTmin後に微分パルスWを出力す
る。また、遅延回路5Aは遅延回路18Aが微分パルス
Tを出力したTd時間後にその上側に微分パルスUを出
力し、2Td時間後にその下側に微分パルスVを出力す
る。保持回路22Aの出力信号Xは、切り換えスイッチ
21Aが微分パルスを出力すると“1”となり、遅延回
路24Aが微分パルスWを出力すると“0”となる。保
持回路23Aの出力信号Yは、切り換えスイッチ21A
が微分パルスSを出力すると“1”となり、Vが微分パ
ルスとなると“0”となる。
The delay circuit 18A includes a changeover switch 21A.
Outputs the differential pulse T nTd after the differential pulse is output, and the delay circuit 24A outputs the differential pulse W after Tmin when the changeover switch 21A outputs the differential pulse. The delay circuit 5A outputs the differential pulse U to the upper side of the delay circuit 18A after the time Td when the differential circuit 18A outputs the differential pulse T, and outputs the differential pulse V to the lower side of the time after 2Td. The output signal X of the holding circuit 22A becomes "1" when the changeover switch 21A outputs the differential pulse, and becomes "0" when the delay circuit 24A outputs the differential pulse W. The output signal Y of the holding circuit 23A is the output of the changeover switch 21A.
When it outputs a differential pulse S, it becomes "1", and when V becomes a differential pulse, it becomes "0".

【0033】切り換えスイッチ21BはPWM信号の
“1”の期間がTmin以上経過したときは(保持回路
22Aの出力信号Xが“0”となっている)、PWM信
号が“0”になった瞬間に(立ち下がり検出回路4が微
分パルスJを出力する)微分パルスを出力し、また、P
WM信号の“1”の期間がTmin以下で“0”となっ
たときは、PWM信号が“1”になった瞬間からTmi
n後に(遅延回路24Aが微分パルスWを出力する)微
分パルスを出力する。遅延回路18Bは切り換えスイッ
チ21Bが微分パルスZを出力したnTd時間後に微分
パルスaを出力し、遅延回路24Bは切り換えスイッチ
21Bが微分パルスZを出力したTmin後に微分パル
スeを出力する。また、遅延回路5Bは遅延回路18B
が微分パルスaを出力したTd時間後にその上側に微分
パルスbを出力し、2Td時間後にその下側に微分パル
スdを出力する。
When the PWM signal "1" period has elapsed Tmin or more (the output signal X of the holding circuit 22A is "0"), the changeover switch 21B is the moment when the PWM signal becomes "0". A differential pulse (falling detection circuit 4 outputs a differential pulse J) to
When the period of "1" of the WM signal becomes "0" when Tmin is less than or equal to Tmin, Tmi starts from the moment when the PWM signal becomes "1".
After n, the differential pulse is output (the delay circuit 24A outputs the differential pulse W). The delay circuit 18B outputs the differential pulse a after nTd time when the changeover switch 21B outputs the differential pulse Z, and the delay circuit 24B outputs the differential pulse e after Tmin when the changeover switch 21B outputs the differential pulse Z. The delay circuit 5B is the delay circuit 18B.
Outputs the differential pulse a to the upper side Td after the differential pulse a is output, and outputs the differential pulse d to the lower side 2d after the time Td.

【0034】保持回路22Bの出力信号fは、切り換え
スイッチ21Bが微分パルスを出力すると“1”とな
り、遅延回路24Bが微分パルスを出力すると“0”と
なる。保持回路23Bの出力信号gは、切り換えスイッ
チ21Bが微分パルスを出力すると“1”となり、dが
微分パルスとなると“0”となる。ゲート回路7Aは保
持回路23Bの出力信号gが“1”のとき、遅延回路5
Aの出力信号Vの通過を阻止し、ゲート回路7Bは保持
回路23Aの出力信号Yが“1”のとき、遅延回路5B
の出力信号dの通過を阻止する。切り換えスイッチ8
A,8B,8C,8D以降の動作は図5の場合と同じで
あり、その動作も図5と同様である。TminがnTd
と等しくても構わない場合には、遅延回路24A,24
Bの出力信号W,eの代わりに、遅延回路18A,18
Bの出力信号T,aを用いても良い。また、この実施例
についても図3の場合と同じように、切り換えスイッチ
と保持回路との関係を逆にすることができる。
The output signal f of the holding circuit 22B becomes "1" when the changeover switch 21B outputs the differential pulse, and becomes "0" when the delay circuit 24B outputs the differential pulse. The output signal g of the holding circuit 23B becomes "1" when the changeover switch 21B outputs the differential pulse, and becomes "0" when d becomes the differential pulse. The gate circuit 7A has a delay circuit 5 when the output signal g of the holding circuit 23B is "1".
When the output signal Y of the holding circuit 23A is "1", the gate circuit 7B blocks passage of the output signal V of A and the delay circuit 5B.
Of the output signal d is blocked. Changeover switch 8
The operation after A, 8B, 8C, and 8D is the same as that in the case of FIG. 5, and the operation is also the same as that of FIG. Tmin is nTd
If it does not matter, the delay circuits 24A, 24
Instead of the output signals W and e of B, the delay circuits 18A and 18A
The output signals T and a of B may be used. Also in this embodiment, as in the case of FIG. 3, the relationship between the changeover switch and the holding circuit can be reversed.

【0035】図12は図10の変形例を示すブロック図
である。これは、図10に示す保持回路22A,22B
の代わりに、パルス幅がTminのモノステーブル回路
25A,25Bを使用し、保持回路23A,23Bの代
わりに、パルス幅が(n+2)Tdのモノステーブル回
路26A,26Bを使用するようにした点が特徴で、基
本動作は図10の動作と同様なので詳細は省略する。
FIG. 12 is a block diagram showing a modification of FIG. This is the holding circuit 22A, 22B shown in FIG.
Instead of, the monostable circuits 25A and 25B having a pulse width of Tmin are used, and the monostable circuits 26A and 26B having a pulse width of (n + 2) Td are used instead of the holding circuits 23A and 23B. Since the basic operation is the same as the operation shown in FIG. 10, its details are omitted.

【0036】[0036]

【発明の効果】この発明によれば、PWM信号の立ち上
がりエッジおよび立ち下がりエッジを基準として半導体
スイッチの駆動信号を発生するようにしたので、デッド
タイムTdの期間に関わらず、PWM信号と出力電圧の
“1”および“0”のデューティが等しくなり、出力し
得る電圧の範囲を電力変換器が理論的に出力し得る電圧
の範囲と等しくすることが可能になるという利点が得ら
れる。また、半導体スイッチの駆動信号の“1”,
“0”の期間がTmin(オンミニマムタイムとオフミ
ニマムタイムのどちらか期間の長い方)以上となるよう
に駆動信号を発生するようにしたので、一定時間以上オ
ン状態およびオフ状態を確保する必要のある半導体スイ
ッチも使用することが可能となる。また、PWM信号の
パルス幅がTmin以上のときは、PWM信号と出力電
圧の“1”および“0”のデューティが等しくなように
駆動信号を発生しているので、歪みの少ない出力電圧を
得ることができる。
According to the present invention, since the drive signal of the semiconductor switch is generated with reference to the rising edge and the falling edge of the PWM signal, the PWM signal and the output voltage are irrespective of the dead time Td period. "1" and "0" have the same duty, and the advantage is that the range of voltage that can be output can be made equal to the range of voltage that the power converter can theoretically output. In addition, the drive signal of the semiconductor switch is "1",
Since the drive signal is generated so that the period of "0" is Tmin (on-minimum time or off-minimum time, whichever is longer), it is necessary to secure the on-state and off-state for a certain period of time or more. It is also possible to use a semiconductor switch with a certain type. Further, when the pulse width of the PWM signal is Tmin or more, the drive signal is generated so that the duty of the PWM signal is equal to that of "1" and "0" of the output voltage, so that the output voltage with less distortion is obtained. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作波形図である。FIG. 2 is an operation waveform diagram of FIG.

【図3】図1の変形例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a modified example of FIG.

【図4】図1の別の変形例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing another modification of FIG.

【図5】この発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図6】図5に示すパルス幅修正回路の具体例を示す回
路図である。
6 is a circuit diagram showing a specific example of the pulse width correction circuit shown in FIG.

【図7】図6の各部波形図である。FIG. 7 is a waveform chart of each part of FIG.

【図8】図5の動作波形図である。FIG. 8 is an operation waveform diagram of FIG.

【図9】図5の変形例を示すブロック図である。9 is a block diagram showing a modified example of FIG.

【図10】この発明のさらに他の実施例を示すブロック
図である。
FIG. 10 is a block diagram showing still another embodiment of the present invention.

【図11】図10の動作波形図である。11 is an operation waveform diagram of FIG.

【図12】図10の変形例を示すブロック図である。12 is a block diagram showing a modified example of FIG.

【図13】電力変換器の一般的な例を示すブロック図で
ある。
FIG. 13 is a block diagram showing a general example of a power converter.

【図14】電力変換器制御回路の従来例を示すブロック
図である。
FIG. 14 is a block diagram showing a conventional example of a power converter control circuit.

【図15】図14の動作を説明するための各部波形図で
ある。
FIG. 15 is a waveform chart of each part for explaining the operation of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電圧形電力変換器、2…PWM発生回路、3,27
…立ち上がり検出回路、4,28…立ち下がり検出回
路、5A,5B,18A,18B,24A,24B…遅
延回路、6A,6B,19A,19B,25A,25
B,26A,26B,32A,32B…モノステーブル
回路、7A,7B…ゲート回路、8A,8B,8C,8
D,15A,15B,21A,21B…切り換えスイッ
チ、9…切り換え判定器、10A,10B,14A,1
4B,16A,16B,20A,20B,22A,22
B,23A,23B…保持回路、11…駆動回路、12
…電流検出器、13…負荷、17…パルス幅修正回路、
29,31,35…アンド回路、30,33…ノット回
路、34…オア回路。
1 ... Voltage type power converter, 2 ... PWM generating circuit, 3, 27
... rising edge detection circuit, 4, 28 ... falling edge detection circuit, 5A, 5B, 18A, 18B, 24A, 24B ... delay circuit, 6A, 6B, 19A, 19B, 25A, 25
B, 26A, 26B, 32A, 32B ... Monostable circuit, 7A, 7B ... Gate circuit, 8A, 8B, 8C, 8
D, 15A, 15B, 21A, 21B ... Changeover switch, 9 ... Changeover determination device, 10A, 10B, 14A, 1
4B, 16A, 16B, 20A, 20B, 22A, 22
B, 23A, 23B ... Holding circuit, 11 ... Driving circuit, 12
... current detector, 13 ... load, 17 ... pulse width correction circuit,
29, 31, 35 ... AND circuit, 30, 33 ... Not circuit, 34 ... OR circuit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電圧形電力変換器を構成する半導体スイ
ッチをオン,オフさせるためのPWM駆動信号を発生す
る制御回路において、 PWM信号の立ち上がりエッジ,立ち下がりエッジをそ
れぞれ検出する第1,第2のエッジ検出手段と、第1,
第2エッジ検出手段の出力に応じてそれぞれ所定幅のパ
ルス信号を発生する第1,第2の信号発生手段と、前記
第1エッジ検出手段,第2エッジ検出手段からの出力を
それぞれ一定時間遅らせて出力する第1,第2の遅延手
段と、電流極性が正のときでかつ上アームの半導体スイ
ッチのオフすべき期間が一定時間以下のときに、下アー
ムの半導体スイッチがオンしないようにする第1のオン
阻止手段と、電流極性が負のときでかつ下アームの半導
体スイッチのオフすべき期間が一定時間以下のときに、
上アームの半導体スイッチがオンしないようにする第2
のオン阻止手段と、電流極性が正負それぞれの場合に応
じて生成され、半導体スイッチがオンまたはオフすべき
瞬間を与える所定幅の信号のうち、電流極性が正のとき
は正のときのオン,オフすべき瞬間に生成されるパルス
信号を選択し、電流極性が負のときは負のときのオン,
オフすべき瞬間に生成されるパルス信号を選択する信号
選択手段と、この信号選択手段によりオンまたはオフす
べき瞬間に生成されるそれぞれのパルス信号をセット入
力およびリセット入力とする保持手段とを備え、PWM
信号のパルス幅に関わらず、PWM信号と出力電圧のデ
ューティが等しくなるように半導体スイッチの駆動信号
を発生することを特徴とする電力変換器の制御回路。
1. A control circuit for generating a PWM drive signal for turning on and off a semiconductor switch which constitutes a voltage-type power converter, wherein first and second detecting a rising edge and a falling edge of a PWM signal, respectively. Edge detecting means,
The outputs from the first and second signal generating means, which generate pulse signals of a predetermined width in accordance with the output of the second edge detecting means, and the outputs from the first edge detecting means and the second edge detecting means, are delayed by a predetermined time. When the current polarity is positive and the period for which the upper arm semiconductor switch should be turned off is less than a certain time, the lower arm semiconductor switch is prevented from turning on. When the current polarity is negative and the period when the semiconductor switch of the lower arm should be turned off is less than a fixed time,
Second to prevent the upper arm semiconductor switch from turning on
Of the ON blocking means and a signal of a predetermined width that is generated depending on whether the current polarity is positive or negative and gives the moment when the semiconductor switch should be turned on or off. Select the pulse signal generated at the moment when it should be turned off, and turn it on when the current polarity is negative,
It is provided with signal selecting means for selecting a pulse signal generated at the moment to turn off, and holding means for setting each pulse signal generated at the moment to turn on or off by the signal selecting means as a set input and a reset input. , PWM
A control circuit for a power converter, which generates a drive signal for a semiconductor switch such that the PWM signal and the output voltage have the same duty regardless of the pulse width of the signal.
【請求項2】 電圧形電力変換器を構成し、オン期間お
よびオフ期間を一定時間以上確保する必要がある半導体
スイッチをオン,オフさせるためのPWM駆動信号を発
生する制御回路において、 PWM信号のパルスが一定幅以上となるようにPWM信
号のパルス幅を修正するパルス幅修正手段と、このパル
ス幅修正手段からの出力信号の立ち上がり,立ち下がり
をそれぞれ検出する第1,第2の検出手段と、この第
1,第2検出手段からの出力に応じてそれぞれ所定幅の
パルス信号を発生する第1,第2の信号発生手段と、前
記第1,第2の検出手段からの所定幅のパルス信号をそ
れぞれ一定時間遅らせて出力する第1,第2の遅延手段
と、電流極性が正のときでかつ上アームの半導体スイッ
チのオフすべき期間が一定時間以下のときに、下アーム
の半導体スイッチがオンしないようにする第1のオン阻
止手段と、電流極性が負のときでかつ下アームの半導体
スイッチのオフすべき期間が一定時間以下のときに、上
アームの半導体スイッチがオンしないようにする第2の
オン阻止手段と、電流極性が正負それぞれの場合に応じ
て生成され、半導体スイッチがオンまたはオフすべき瞬
間を与える所定幅の信号のうち、電流極性が正のときは
正のときのオン,オフすべき瞬間に生成されるパルス信
号を選択し、電流極性が負のときは負のときのオン,オ
フすべき瞬間に生成されるパルス信号を選択する信号選
択手段と、この信号選択手段によりオンまたはオフすべ
き瞬間に生成されるそれぞれのパルス信号をセット入力
およびリセット入力とする保持手段とを備え、半導体ス
イッチのオン期間およびオフ期間を一定時間確保し、か
つ、前記パルス幅修正手段からの出力信号と出力電圧の
デューティが等しくなるように半導体スイッチの駆動信
号を発生することを特徴とする電力変換器の制御回路。
2. A control circuit for generating a PWM drive signal for turning on and off a semiconductor switch, which constitutes a voltage type power converter and is required to secure an ON period and an OFF period for a certain time or more, Pulse width correcting means for correcting the pulse width of the PWM signal so that the pulse has a width equal to or more than a certain width, and first and second detecting means for detecting rising and falling of the output signal from the pulse width correcting means, respectively. A first and second signal generating means for generating a pulse signal of a predetermined width in accordance with the outputs from the first and second detecting means, and a pulse of a predetermined width from the first and second detecting means. When the current polarity is positive and the period in which the semiconductor switch of the upper arm should be turned off is less than or equal to a certain time, the first and second delaying means for delaying and outputting the signals by a certain time respectively. Means for preventing the semiconductor switch of the arm from turning on, and a semiconductor switch of the upper arm when the current polarity is negative and the period for which the semiconductor switch of the lower arm should be turned off is less than a fixed time. A second on-blocking means for preventing the current from turning on, and a signal of a predetermined width, which is generated depending on whether the current polarity is positive or negative and gives the moment when the semiconductor switch should be turned on or off, the current polarity is positive. Selects the pulse signal generated at the moment when it should be turned on and off when it is positive, and selects the pulse signal generated at the moment when it should be turned on and off when it is negative when the current polarity is negative Means, and holding means for respectively inputting and resetting the respective pulse signals generated at the moment when the signal selecting means should be turned on or off, and the semiconductor switch is turned on. A control circuit for a power converter, which secures a certain period of time and an off period and generates a drive signal of a semiconductor switch so that the output signal from the pulse width correction means and the duty of the output voltage become equal. .
【請求項3】 電圧形電力変換器を構成し、オン期間お
よびオフ期間を一定時間以上確保する必要がある半導体
スイッチをオン,オフさせるためのPWM駆動信号を発
生する制御回路において、 PWM信号の立ち上がりエッジを検出し所定幅のパルス
信号を発生する第1の信号発生手段と、PWM信号の立
ち下がりエッジを検出し所定幅のパルス信号を発生する
第2の信号発生手段と、PWM信号のパルス幅(上アー
ムの半導体スイッチがオンすべき期間)が一定時間以上
のときはPWM信号の立ち上がり時に発生するパルス信
号を選択し、PWM信号のパルス幅が一定時間以下のと
きはPWM信号の立ち下がりから一定時間後に発生する
パルス信号を選択する第1の信号選択手段と、PWM信
号のパルス幅(下アームの半導体スイッチがオンすべき
期間)が一定時間以上のときはPWM信号の立ち下がり
時に発生するパルス信号を選択し、PWM信号のパルス
幅が一定時間以下のときはPWM信号の立ち上がりから
一定時間後に発生するパルス信号を選択する第2の信号
選択手段と、前記第1,第2信号選択手段からの各出力
をそれぞれ一定時間遅らせて出力する第1,第2の遅延
手段と、電流極性が正のときでかつ上アームの半導体ス
イッチのオフすべき期間が一定時間以下のときに、下ア
ームの半導体スイッチがオンしないようにする第1のオ
ン阻止手段と、電流極性が負のときでかつ下アームの半
導体スイッチのオフすべき期間が一定時間以下のとき
に、上アームの半導体スイッチがオンしないようにする
第2のオン阻止手段と、電流極性が正負それぞれの場合
に応じて生成され、半導体スイッチがオンまたはオフす
べき瞬間を与える所定幅の信号のうち、電流極性が正の
ときは正のときのオン,オフすべき瞬間に生成されるパ
ルス信号を選択し、電流極性が負のときは負のときのオ
ン,オフすべき瞬間に生成されるパルス信号を選択する
第3の信号選択手段と、オンまたはオフすべき瞬間に生
成されるそれぞれのパルス信号をセット入力およびリセ
ット入力とする保持手段とを備え、PWM信号のパルス
幅が一定時間以下のときには半導体スイッチがオン期間
およびオフ期間が一定時間となり、かつ、PWM信号の
パルス幅が一定時間以上のときにはPWM信号と出力電
圧のデューティが等しくなるように半導体スイッチの駆
動信号を発生することを特徴とする電力変換器の制御回
路。
3. A control circuit for generating a PWM drive signal for turning on and off a semiconductor switch, which constitutes a voltage type power converter and is required to secure an ON period and an OFF period for a certain time or more, First signal generating means for detecting a rising edge and generating a pulse signal of a predetermined width, second signal generating means for detecting a falling edge of the PWM signal and generating a pulse signal of a predetermined width, and pulse of the PWM signal When the width (the period when the upper arm semiconductor switch should be turned on) is more than a certain time, the pulse signal generated at the rising edge of the PWM signal is selected, and when the pulse width of the PWM signal is less than the certain time, the falling edge of the PWM signal is selected. And a pulse width of the PWM signal (a semiconductor switch in the lower arm is turned on). If the pulse width of the PWM signal is less than a certain time, the pulse signal generated after a certain time from the rising of the PWM signal is selected. Second signal selecting means for selecting, first and second delaying means for delaying respective outputs from the first and second signal selecting means by a fixed time respectively, and outputting when current polarity is positive A first on-blocking unit for preventing the semiconductor switch of the lower arm from turning on when the period when the semiconductor switch of the arm should be turned off is less than a certain time; and a semiconductor switch of the lower arm when the current polarity is negative. Second on-blocking means for preventing the semiconductor switch of the upper arm from being turned on when the period to be turned off is equal to or less than a fixed time, and the current polarity is generated depending on whether the polarity is positive or negative. When the current polarity is positive, the pulse signal generated at the moment when the semiconductor switch should be turned on or off is selected from the signals of a predetermined width that gives the moment when the semiconductor switch should be turned on or off. When negative, third signal selecting means for selecting a pulse signal generated at the moment when it should be turned on and off when negative, and set input and reset of each pulse signal generated at the moment when it should be turned on or off Holding means for inputting, when the pulse width of the PWM signal is a fixed time or less, the semiconductor switch has an ON period and an OFF period of a fixed time, and when the pulse width of the PWM signal is a fixed time or more, the PWM signal and the output A control circuit for a power converter, which generates a drive signal for a semiconductor switch so that the duty of a voltage becomes equal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4823222A (en) * 1987-10-29 1989-04-18 Ampex Corporation Webbed scanner window
CN112816804A (en) * 2019-11-15 2021-05-18 中车株洲电力机车研究所有限公司 High-integration pulse testing device
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