JPH0799785A - フィードバック制御インバータを有するｄｃ／ａｃ変換器におけるトランスの飽和防止回路装置 - Google Patents
フィードバック制御インバータを有するｄｃ／ａｃ変換器におけるトランスの飽和防止回路装置Info
- Publication number
- JPH0799785A JPH0799785A JP5179989A JP17998993A JPH0799785A JP H0799785 A JPH0799785 A JP H0799785A JP 5179989 A JP5179989 A JP 5179989A JP 17998993 A JP17998993 A JP 17998993A JP H0799785 A JPH0799785 A JP H0799785A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transformer
- voltage
- inverter
- output
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 11
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/40—Means for preventing magnetic saturation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/4803—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode with means for reducing DC component from AC output voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0016—Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0025—Arrangements for modifying reference values, feedback values or error values in the control loop of a converter
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フィードバック制御インバータを有するＤＣ
／ＡＣ変換器におけるトランスの飽和を防止することが
できる回路装置を提供する． 【構成】 負荷（１３）にトランス（１１）を介して結
合したインバータ（１０）を有するＤＣ／ＡＣ変換器に
おいて、制御信号生成手段（２３，２５）により上記イ
ンバータ（１０）は所定のスイッチング手順にしたがっ
て切り換わり、フィードバック手段（１５−２５）は上
記回路の少なくとも１つの状態量（ｖｃ，ｉｃ）に応答
して上記出力交流電圧（ｖｃ）の所定の安定なパターン
を確保するように上記制御信号生成手段（２３，２５）
に作用し、また上記状態量（ｖｃ，ｉｃ）を変更する。
上記トランス（１１）が飽和するのを防止するため、該
トランス（１１）の一次側巻線に直流電圧成分の出現を
起こす上記インバータ（１０）からの出力電圧（ｕ）に
おける不平衡を検出すると共に、上記不平衡を打ち消す
ように切換信号を変更するのに有効な補正手段（３０−
３２，３３−３５）より回路装置を構成する。
／ＡＣ変換器におけるトランスの飽和を防止することが
できる回路装置を提供する． 【構成】 負荷（１３）にトランス（１１）を介して結
合したインバータ（１０）を有するＤＣ／ＡＣ変換器に
おいて、制御信号生成手段（２３，２５）により上記イ
ンバータ（１０）は所定のスイッチング手順にしたがっ
て切り換わり、フィードバック手段（１５−２５）は上
記回路の少なくとも１つの状態量（ｖｃ，ｉｃ）に応答
して上記出力交流電圧（ｖｃ）の所定の安定なパターン
を確保するように上記制御信号生成手段（２３，２５）
に作用し、また上記状態量（ｖｃ，ｉｃ）を変更する。
上記トランス（１１）が飽和するのを防止するため、該
トランス（１１）の一次側巻線に直流電圧成分の出現を
起こす上記インバータ（１０）からの出力電圧（ｕ）に
おける不平衡を検出すると共に、上記不平衡を打ち消す
ように切換信号を変更するのに有効な補正手段（３０−
３２，３３−３５）より回路装置を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フィードバック制御ス
イッチング・インバータを変成器（トランス）経由で負
荷へ結合してあるような直流電圧を正弦波交流電圧へ変
換するための回路に関わるものであり、更に詳しくはト
ランスの飽和を防止するための回路装置に関する。
イッチング・インバータを変成器（トランス）経由で負
荷へ結合してあるような直流電圧を正弦波交流電圧へ変
換するための回路に関わるものであり、更に詳しくはト
ランスの飽和を防止するための回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＤＣ／ＡＣ変換回路、すなわち
直流から交流への電圧変換器は、必要に応じて所定の大
きさと周波数を有する正弦波電圧を出力するように動作
する装置であり、その動作はインバータに組み込まれた
電子式スイッチの制御されたスイッチングに基づく。
直流から交流への電圧変換器は、必要に応じて所定の大
きさと周波数を有する正弦波電圧を出力するように動作
する装置であり、その動作はインバータに組み込まれた
電子式スイッチの制御されたスイッチングに基づく。
【０００３】ＤＣ／ＡＣ変換器は、負荷が該変換器出力
量に大きな影響を与えるようなシステムに供給するため
に動作し、また正弦波出力波形の変化を回避するためフ
ィードバック制御されることが既知となっている。いわ
ゆるスライディング・モードで動作するフィードバック
制御変換器の実施例は本出願人による１９９２年５月２
５日付イタリア特許出願第ＭＩ９２Ａ００１２９０号に
開示されている。この従来技術では、インバータ出力電
圧および電流が正弦波基準電圧および正弦波基準電流と
それぞれに比較され、比較結果、すなわちエラー信号を
用いて出力量を所望の値に維持するために最も有効なイ
ンバータスイッチ用のシーケンスおよびスイッチング時
間を自動的に設定している。
量に大きな影響を与えるようなシステムに供給するため
に動作し、また正弦波出力波形の変化を回避するためフ
ィードバック制御されることが既知となっている。いわ
ゆるスライディング・モードで動作するフィードバック
制御変換器の実施例は本出願人による１９９２年５月２
５日付イタリア特許出願第ＭＩ９２Ａ００１２９０号に
開示されている。この従来技術では、インバータ出力電
圧および電流が正弦波基準電圧および正弦波基準電流と
それぞれに比較され、比較結果、すなわちエラー信号を
用いて出力量を所望の値に維持するために最も有効なイ
ンバータスイッチ用のシーケンスおよびスイッチング時
間を自動的に設定している。
【０００４】ＤＣ／ＡＣ変換器の現実的な種々の用途で
は、通常インバータ自体の出力電圧とは異なる大きさの
交流電圧を出力可能と共に、負荷から直流電圧源のガル
バニー絶縁を確保するためにトランスを使用している。
は、通常インバータ自体の出力電圧とは異なる大きさの
交流電圧を出力可能と共に、負荷から直流電圧源のガル
バニー絶縁を確保するためにトランスを使用している。
【０００５】トランスの二次側からの出力量を測定する
ことでフィードバック制御しているトランス式変換器で
は、トランスの鉄芯（コア）の飽和による問題が発生す
る場合がある。即ち、インバータの非対称または不均等
な動作（例えば電子スイッチ内のわずかな物理的相違に
より引き起こされるような）、または各スイッチへのメ
ークおよびブレーク命令における意図的または非意図的
な時間差により、直流電圧成分がトランス一次側に発生
する場合がある。フィードバック系は測定を二次側回路
で行っていることから上記直流電圧成分を検出不可能な
ため、直流電圧成分は磁化電流の増大を起こし、鉄芯の
飽和のようなことが付随して発生する。
ことでフィードバック制御しているトランス式変換器で
は、トランスの鉄芯（コア）の飽和による問題が発生す
る場合がある。即ち、インバータの非対称または不均等
な動作（例えば電子スイッチ内のわずかな物理的相違に
より引き起こされるような）、または各スイッチへのメ
ークおよびブレーク命令における意図的または非意図的
な時間差により、直流電圧成分がトランス一次側に発生
する場合がある。フィードバック系は測定を二次側回路
で行っていることから上記直流電圧成分を検出不可能な
ため、直流電圧成分は磁化電流の増大を起こし、鉄芯の
飽和のようなことが付随して発生する。
【０００６】この鉄芯の飽和を減少させるために、徐々
にインバータへの直流電圧入力を増加させる方策が回路
全体にわたって提案されてきた。しかし、この従来の方
法では、鉄芯内でゆっくりと発生する鉄芯の磁化のため
ターンオン現象から鉄芯の飽和を回避することはできる
が、前述のように主にインバータの構造的非対称性を原
因とする直流電圧成分の発生と、これに伴なう鉄芯の飽
和を阻止するには不十分であった。
にインバータへの直流電圧入力を増加させる方策が回路
全体にわたって提案されてきた。しかし、この従来の方
法では、鉄芯内でゆっくりと発生する鉄芯の磁化のため
ターンオン現象から鉄芯の飽和を回避することはできる
が、前述のように主にインバータの構造的非対称性を原
因とする直流電圧成分の発生と、これに伴なう鉄芯の飽
和を阻止するには不十分であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の技術に
鑑みて、フィードバック制御インバータを有するＤＣ／
ＡＣ変換器におけるトランスの飽和を防止することがで
きる回路装置を提供することを目的とする。
鑑みて、フィードバック制御インバータを有するＤＣ／
ＡＣ変換器におけるトランスの飽和を防止することがで
きる回路装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】直流電圧を正弦波交流電
圧へ変換するための回路のインバータの出力へ一次側巻
線で接続したトランスのための飽和防止回路装置であっ
て、上記インバータを制御して所定のスイッチング手順
にしたがって切り変えさせるためこれに接続した制御信
号生成手段と、該制御信号生成手段に作用することによ
って上記回路の少なくとも１つの状態量に応答し、該状
態量を変更しまた上記出力正弦波交流電圧の所定の安定
なパターンを確保するようなフィードバック手段を含
み、上記トランスの一次側巻線に直流電圧成分の出現を
起こす上記インバータからの出力電圧における不平衡を
検出する補正手段とより構成される。また、上記補正手
段を、上記トランスの一次側巻線を通って流れた電流を
検出するように配置した検出器と、該検出器により検出
された電流の直流成分に比例した出力量を生成するよう
に動作するインテグレータと、該インテグレータの出力
量から上記補正信号を得るための手段より構成する。或
いは上記補正手段を、上記スイッチング制御信号生成手
段に接続され、上記インバータ出力電圧に対応する量を
計算する目的で上記インバータの動作をシュミレーショ
ンするような動作を行なう処理手段と、上記計算した量
の直流成分に相関した出力量を生成するためのインテグ
レータと、該インテグレータ出力量から上記補正信号を
得るための手段より構成する。
圧へ変換するための回路のインバータの出力へ一次側巻
線で接続したトランスのための飽和防止回路装置であっ
て、上記インバータを制御して所定のスイッチング手順
にしたがって切り変えさせるためこれに接続した制御信
号生成手段と、該制御信号生成手段に作用することによ
って上記回路の少なくとも１つの状態量に応答し、該状
態量を変更しまた上記出力正弦波交流電圧の所定の安定
なパターンを確保するようなフィードバック手段を含
み、上記トランスの一次側巻線に直流電圧成分の出現を
起こす上記インバータからの出力電圧における不平衡を
検出する補正手段とより構成される。また、上記補正手
段を、上記トランスの一次側巻線を通って流れた電流を
検出するように配置した検出器と、該検出器により検出
された電流の直流成分に比例した出力量を生成するよう
に動作するインテグレータと、該インテグレータの出力
量から上記補正信号を得るための手段より構成する。或
いは上記補正手段を、上記スイッチング制御信号生成手
段に接続され、上記インバータ出力電圧に対応する量を
計算する目的で上記インバータの動作をシュミレーショ
ンするような動作を行なう処理手段と、上記計算した量
の直流成分に相関した出力量を生成するためのインテグ
レータと、該インテグレータ出力量から上記補正信号を
得るための手段より構成する。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例について図面と共に説明する
が、添付の図面は本発明の理解を助けるものであって、
本発明を限定するものではない。
が、添付の図面は本発明の理解を助けるものであって、
本発明を限定するものではない。
【００１０】尚、図示したＤＣ／ＡＣ変換器は、パルス
幅変調により切り換えられるように制御される上述のも
のと類似のスライディング・モード技術を用いてフィー
ドバック制御されているインバータを含む。
幅変調により切り換えられるように制御される上述のも
のと類似のスライディング・モード技術を用いてフィー
ドバック制御されているインバータを含む。
【００１１】図１に本発明第１実施例の飽和防止回路装
置を備えたＤＣ／ＡＣ変換器を示す。図において、１０
は、ブリッジ構造の単相インバータであり、入力で図示
していない直流電圧源Ｕへ、また、出力でインダクタン
スＬを有するコイル１２を経由してトランス１１の一次
側へ結合している。トランス１１の二次側はキャパシタ
ンスＣを有するコンデンサ１４と並列に負荷１３へ接続
してある。コンデンサ両端に発生する電圧ｖｃとコンデ
ンサ充電電流ｉｃは回路の出力状態ｘを表わすもので、
検出器１５および１６で検出し、またそれぞれが電圧コ
ンパレータ１７と回路端子１８で、それらに接続されて
いる正弦波電圧源１９により生成される基準電圧ｖｒ、
及び電流源２０により生成される基準電流ｉｒと比較さ
れる。
置を備えたＤＣ／ＡＣ変換器を示す。図において、１０
は、ブリッジ構造の単相インバータであり、入力で図示
していない直流電圧源Ｕへ、また、出力でインダクタン
スＬを有するコイル１２を経由してトランス１１の一次
側へ結合している。トランス１１の二次側はキャパシタ
ンスＣを有するコンデンサ１４と並列に負荷１３へ接続
してある。コンデンサ両端に発生する電圧ｖｃとコンデ
ンサ充電電流ｉｃは回路の出力状態ｘを表わすもので、
検出器１５および１６で検出し、またそれぞれが電圧コ
ンパレータ１７と回路端子１８で、それらに接続されて
いる正弦波電圧源１９により生成される基準電圧ｖｒ、
及び電流源２０により生成される基準電流ｉｒと比較さ
れる。
【００１２】比較出力信号即ち、状態エラー信号ｖｅお
よびｉｅ（一括してｘｅ）を発生するコンパレータ１７
および端子１８の出力は、それぞれ利得Ｋ１を有する増
幅器２１と利得Ｋ２を有する増幅器２２へ接続される。
増幅器２１，２２の出力は増幅器出力信号を両方あわせ
て状態エラーの重み付け平均ｓ（ｘｅ）を表わす信号を
出力するように動作する加算回路２３へ接続している。
加算回路２３の出力はヒステリシス・コンパレータ２４
の入力へ接続してあり、該ヒステリシス・コンパレータ
２４の出力は論理制御回路２５へ接続してあり、さらに
インバータ１０の制御入力へ接続して、該制御入力を変
化させるように、つまりブレークとメークの断続切り換
えを駆動するように制御する。論理制御回路２５はまた
基準電圧源１９の出力へ接続した入力も有する。
よびｉｅ（一括してｘｅ）を発生するコンパレータ１７
および端子１８の出力は、それぞれ利得Ｋ１を有する増
幅器２１と利得Ｋ２を有する増幅器２２へ接続される。
増幅器２１，２２の出力は増幅器出力信号を両方あわせ
て状態エラーの重み付け平均ｓ（ｘｅ）を表わす信号を
出力するように動作する加算回路２３へ接続している。
加算回路２３の出力はヒステリシス・コンパレータ２４
の入力へ接続してあり、該ヒステリシス・コンパレータ
２４の出力は論理制御回路２５へ接続してあり、さらに
インバータ１０の制御入力へ接続して、該制御入力を変
化させるように、つまりブレークとメークの断続切り換
えを駆動するように制御する。論理制御回路２５はまた
基準電圧源１９の出力へ接続した入力も有する。
【００１３】動作において、加算回路２３からの出力信
号ｓ（ｘｅ）がヒステリシス・コンパレータ２４を制御
して、ｓ（ｘｅ）が０より大きい場合は第１のレベル
で、またｓ（ｘｅ）が０より小さい場合には第２のレベ
ルで論理制御回路２５に論理信号を供給する。論理制御
回路は公知の順次式ネットワークで構成し、これによっ
てインバータの出力ｕが次の条件を満足させるような組
み合わせと推移でインバータのスイッチを制御する。即
ち、 ｓ（ｘｅ）＞０かつｖｒ＞０の場合にｕ＝Ｕmax ｓ（ｘｅ）＜０かつｖｒ＞０の場合にｕ＝０ ｓ（ｘｅ）＞０かつｖｒ＜０の場合にｕ＝０ ｓ（ｘｅ）＜０かつｖｒ＜０の場合にｕ＝Ｕmin とす
る。
号ｓ（ｘｅ）がヒステリシス・コンパレータ２４を制御
して、ｓ（ｘｅ）が０より大きい場合は第１のレベル
で、またｓ（ｘｅ）が０より小さい場合には第２のレベ
ルで論理制御回路２５に論理信号を供給する。論理制御
回路は公知の順次式ネットワークで構成し、これによっ
てインバータの出力ｕが次の条件を満足させるような組
み合わせと推移でインバータのスイッチを制御する。即
ち、 ｓ（ｘｅ）＞０かつｖｒ＞０の場合にｕ＝Ｕmax ｓ（ｘｅ）＜０かつｖｒ＞０の場合にｕ＝０ ｓ（ｘｅ）＞０かつｖｒ＜０の場合にｕ＝０ ｓ（ｘｅ）＜０かつｖｒ＜０の場合にｕ＝Ｕmin とす
る。
【００１４】ここでＵmax とＵmin はインバータ１０の
入力で直流電圧Ｕと絶対値が実質的に等しくそれぞれ正
と負の符号を有する電圧値である。さらに、論理制御回
路２５はヌル電圧を出力することが出来る２つの異なる
状態を用いることによってスイッチング・シーケンスを
最適化するような回路である。
入力で直流電圧Ｕと絶対値が実質的に等しくそれぞれ正
と負の符号を有する電圧値である。さらに、論理制御回
路２５はヌル電圧を出力することが出来る２つの異なる
状態を用いることによってスイッチング・シーケンスを
最適化するような回路である。
【００１５】インバータ１０からの出力電圧ｕは上述し
たような方法で変調されているから、コイル１２のイン
ダクタンスとトランスの一次側、また二次側のコンデン
サＣで濾波され、これにより、実質的に正弦波の波形を
なし、トランスの変成比によって変化する電圧ｖｃが変
換より出力される。出力電圧ｖｃのパターンは負荷１３
の何らかの変動があってもフィードバック回路によって
安定状態が保たれる。しかし、インバータ１０の何らか
の対称性の欠陥が出力電圧ｕに不平衡を生成することが
あり、トランス１１の一次側で直流電圧成分が出現する
ことがある。回路の状態は二次側回路で検出されるの
で、上述したようなフィードバック動作では上述の不平
衡を補償できず、従ってトランスの鉄芯は飽和すること
がある。
たような方法で変調されているから、コイル１２のイン
ダクタンスとトランスの一次側、また二次側のコンデン
サＣで濾波され、これにより、実質的に正弦波の波形を
なし、トランスの変成比によって変化する電圧ｖｃが変
換より出力される。出力電圧ｖｃのパターンは負荷１３
の何らかの変動があってもフィードバック回路によって
安定状態が保たれる。しかし、インバータ１０の何らか
の対称性の欠陥が出力電圧ｕに不平衡を生成することが
あり、トランス１１の一次側で直流電圧成分が出現する
ことがある。回路の状態は二次側回路で検出されるの
で、上述したようなフィードバック動作では上述の不平
衡を補償できず、従ってトランスの鉄芯は飽和すること
がある。
【００１６】図１に示した本発明の第１実施例におい
て、この欠点は、ＤＣ／ＡＣ変換器用の第２の制御フィ
ードバック・ループを形成する回路装置の使用で除去さ
れる。即ち、飽和防止回路装置はトランス１１の一次側
回路に接続した電流検出器３０と、検出器３０が検出し
たあらゆる直流成分に対して比例信号を出力するインテ
グレータ３１と、その信号を入力して、加算回路が生成
する状態エラーの重み付け平均を表わす信号を補正する
のに有効なエラー信号を加算回路２３に印加し、これに
よって論理制御回路２５を介したインバータ１０の切換
信号を変更するレギュレータ３２より構成される。この
際、エラー信号の大きさと極性は最終的にエラーを打消
すように、つまりトランスの一次側電流における直流成
分を打ち消すような方向を成すものとする。
て、この欠点は、ＤＣ／ＡＣ変換器用の第２の制御フィ
ードバック・ループを形成する回路装置の使用で除去さ
れる。即ち、飽和防止回路装置はトランス１１の一次側
回路に接続した電流検出器３０と、検出器３０が検出し
たあらゆる直流成分に対して比例信号を出力するインテ
グレータ３１と、その信号を入力して、加算回路が生成
する状態エラーの重み付け平均を表わす信号を補正する
のに有効なエラー信号を加算回路２３に印加し、これに
よって論理制御回路２５を介したインバータ１０の切換
信号を変更するレギュレータ３２より構成される。この
際、エラー信号の大きさと極性は最終的にエラーを打消
すように、つまりトランスの一次側電流における直流成
分を打ち消すような方向を成すものとする。
【００１７】図２は、本発明の第２実施例を示すもので
あり、図１のＤＣ／ＡＣ変換器と極めて類似したＤＣ／
ＡＣ変換器に適用されるものである。図において、飽和
防止回路装置はインバータ１０の構造と動作をシュミレ
ーションする処理回路３３に基づいている。これは論理
制御回路２５が生成したインバータ１０スイッチング制
御信号を入力しインバータからの出力電圧ｕに対応する
量ｕｓを計算する。この量ｕｓがインテグレータ３４に
印加され、ここからトランスの一次側での直流電流成分
に相関した信号が出力されることになる。該信号は、量
ｕｓの平均値を計算することによって得られる比例信号
である。次にこの信号がレギュレータ３５を介して直流
電圧成分によって発生した不平衡を補償するような大き
さと極性で、加算回路２３へ印加される。
あり、図１のＤＣ／ＡＣ変換器と極めて類似したＤＣ／
ＡＣ変換器に適用されるものである。図において、飽和
防止回路装置はインバータ１０の構造と動作をシュミレ
ーションする処理回路３３に基づいている。これは論理
制御回路２５が生成したインバータ１０スイッチング制
御信号を入力しインバータからの出力電圧ｕに対応する
量ｕｓを計算する。この量ｕｓがインテグレータ３４に
印加され、ここからトランスの一次側での直流電流成分
に相関した信号が出力されることになる。該信号は、量
ｕｓの平均値を計算することによって得られる比例信号
である。次にこの信号がレギュレータ３５を介して直流
電圧成分によって発生した不平衡を補償するような大き
さと極性で、加算回路２３へ印加される。
【００１８】上記第２実施例においては、処理回路３３
でのシュミレーションはインバータ１０の構造的機能的
非対称性を直接考慮することは出来ないので、このフィ
ードバック制御の効果は間接的である。しかし、主フィ
ードバック・ループのため、これらがインバータ出力に
出現する変調電圧の形態、即ち、インバータを切り換え
るため論理制御回路２５により生成される制御信号に反
映される。つまり、インバータの不平衡についての情報
はこれらの制御信号によって処理回路３３へ到達するこ
とになる。これは上記飽和防止回路装置がある程度の近
似によって対称性エラーを補償するものであることを示
しているが、制御ループが極めて低速（３−４周期）
で、磁化電流が時間と共に「ドリフト」しないことと、
トランスを飽和させないことを目的としているだけであ
るため、特に問題とはならない。
でのシュミレーションはインバータ１０の構造的機能的
非対称性を直接考慮することは出来ないので、このフィ
ードバック制御の効果は間接的である。しかし、主フィ
ードバック・ループのため、これらがインバータ出力に
出現する変調電圧の形態、即ち、インバータを切り換え
るため論理制御回路２５により生成される制御信号に反
映される。つまり、インバータの不平衡についての情報
はこれらの制御信号によって処理回路３３へ到達するこ
とになる。これは上記飽和防止回路装置がある程度の近
似によって対称性エラーを補償するものであることを示
しているが、制御ループが極めて低速（３−４周期）
で、磁化電流が時間と共に「ドリフト」しないことと、
トランスを飽和させないことを目的としているだけであ
るため、特に問題とはならない。
【００１９】本発明は、上記第１，第２の２つの実施例
に限定されず、本発明の概念の範囲において種々の変化
および変更が成し得る。例えば、本発明の飽和防止装置
は、実施例で説明したような単相インバータではなく多
相インバータを有するＤＣ／ＡＣ変換器の動作にも、こ
のような変換器がフィードバック制御系を備えている限
り、容易に適合し得るものである。
に限定されず、本発明の概念の範囲において種々の変化
および変更が成し得る。例えば、本発明の飽和防止装置
は、実施例で説明したような単相インバータではなく多
相インバータを有するＤＣ／ＡＣ変換器の動作にも、こ
のような変換器がフィードバック制御系を備えている限
り、容易に適合し得るものである。
【００２０】
【発明の効果】本発明フィードバック制御インバータを
有するＤＣ／ＡＣ変換器におけるトランスの飽和防止回
路装置は、上述のとおり構成されているので、トランス
の飽和、特にインバータの非対称または不均等な動作、
または各スイッチへのメーク・ブレーク命令における時
間差等によりトランス一次側で発生する直流電圧成分に
起因するトランスの鉄芯の飽和を効果的に防止すること
が可能である。
有するＤＣ／ＡＣ変換器におけるトランスの飽和防止回
路装置は、上述のとおり構成されているので、トランス
の飽和、特にインバータの非対称または不均等な動作、
または各スイッチへのメーク・ブレーク命令における時
間差等によりトランス一次側で発生する直流電圧成分に
起因するトランスの鉄芯の飽和を効果的に防止すること
が可能である。
【図１】本発明第１実施例の飽和防止回路装置を備えた
ＤＣ／ＡＣ変換器を示す回路図である。
ＤＣ／ＡＣ変換器を示す回路図である。
【図２】本発明第２実施例の飽和防止回路装置を備えた
ＤＣ／ＡＣ変換器を示す回路図である。
ＤＣ／ＡＣ変換器を示す回路図である。
１０ インバータ １１ トランス（変成器） ２３ 加算回路 ２５ 論理制御回路 ３０ 検出器 ３１，３４ インテグレータ ３２，３５ レギュレータ ３３ 処理回路
Claims (3)
- 【請求項１】 直流電圧（Ｕ）を正弦波交流電圧
（ｖｃ）へ変換するための回路のインバータ（１０）の
出力へ一次側巻線で接続したトランス（１１）のための
飽和防止回路装置であって、上記インバータ（１０）を
制御して所定のスイッチング手順にしたがって切り変え
させるためこれに接続した制御信号生成手段（２３，２
５）と、該制御信号生成手段（２３，２５）に作用する
ことによって上記回路の少なくとも１つの状態量
（ｖｃ，ｉｃ）に応答し、該状態量（ｖｃ，ｉｃ）を変
更しまた上記出力正弦波交流電圧（ｖｃ）の所定の安定
なパターンを確保するようなフィードバック手段（１５
−２５）を含み、上記トランス（１１）の一次側巻線に
直流電圧成分の出現を起こす上記インバータ（１０）か
らの出力電圧（ｕ）における不平衡を検出する補正手段
（３０−３２，３３−３５）よりなることを特徴とする
飽和防止回路装置。 - 【請求項２】 上記補正手段（３０−３２）が、上記ト
ランス（１１）の一次側巻線を通って流れた電流を検出
するように配置した検出器（３０）と、該検出器により
検出された電流（ｉｃ）の直流成分に比例した出力量を
生成するように動作するインテグレータ（３１）と、該
インテグレータの出力量から上記補正信号を得るための
手段（３２）より成ることを特徴とする請求項１に記載
の装置。 - 【請求項３】 上記補正手段（３３−３５）が、上記ス
イッチング制御信号生成手段（２５）に接続され、上記
インバータ（１０）出力電圧（ｕ）に対応する量
（ｕｓ）を計算する目的で上記インバータ（１０）の動
作をシュミレーションするような動作を行なう処理手段
（３３）と、上記計算した量（ｕｓ）の直流成分に相関
した出力量を生成するためのインテグレータ（３４）
と、該インテグレータ（３４）出力量から上記補正信号
を得るための手段（３５）より成ることを特徴とする請
求項１に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI921776A IT1255581B (it) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | Dispositivo circuitale per evitare la saturazione del trasformatore in un convertitore cc/ca con invertitore regolatore in retroazione |
| IT92A001776 | 1992-07-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0799785A true JPH0799785A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=11363714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5179989A Pending JPH0799785A (ja) | 1992-07-22 | 1993-06-25 | フィードバック制御インバータを有するｄｃ／ａｃ変換器におけるトランスの飽和防止回路装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5355299A (ja) |
| EP (1) | EP0580192B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0799785A (ja) |
| DE (1) | DE69309168T2 (ja) |
| IT (1) | IT1255581B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010268584A (ja) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | インバータ |
| KR101848903B1 (ko) * | 2016-11-24 | 2018-04-13 | 영남대학교 산학협력단 | 듀얼 엑티브 브릿지 컨버터를 위한 슬라이딩 모드 제어기 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2160343C (en) * | 1993-04-13 | 2002-07-16 | Peter J. Ahimovic | System for computer supported collaboration |
| US5703767A (en) * | 1996-04-12 | 1997-12-30 | Electric Power Research Institute, Inc. | Apparatus and method to prevent saturation of interphase transformers |
| US5777523A (en) * | 1996-10-10 | 1998-07-07 | Holtek Micro Electronics, Inc. | Power-saving IC-type oscillation circuit |
| DE19648696A1 (de) * | 1996-11-25 | 1998-05-28 | Asea Brown Boveri | Verfahren und Vorrichtung zur Ausregelung des DC-Offsets eines Umrichters |
| DE19734272C1 (de) * | 1997-08-07 | 1999-01-07 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Ausregelung von Verzerrungen im Magnetisierungsstrom eines Transformators, der mit einem selbstgeführten Stromrichter mit abschaltbarem Leistungshalbleiterschalter verknüpft ist |
| AT408393B (de) * | 1998-10-14 | 2001-11-26 | Johann W Dipl Ing Kolar | Verfahren und vorrichtungen zur erfassung und ausregelung eines gleichanteiles des magnetisierungsstromes von hochfrequenz- leistungstransformatoren in stromrichterschaltungen |
| US6577111B1 (en) * | 2001-09-06 | 2003-06-10 | Abb Technology Ag | Controlling magnetizing current in a transformer by comparing the difference between first and second positive peak values of the magnetizing current with a threshold |
| US7262521B2 (en) * | 2003-12-31 | 2007-08-28 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Variable AC voltage regulation control method and apparatus |
| US7859869B2 (en) * | 2008-09-19 | 2010-12-28 | Power Integrations, Inc. | Forward converter transformer saturation prevention |
| EP2461476B1 (de) * | 2010-12-02 | 2013-02-13 | ABB Technology AG | Verfahren zum Betrieb einer Umrichterschaltung |
| US9401634B2 (en) | 2012-10-04 | 2016-07-26 | Power Integrations, Inc. | Saturation prevention in an energy transfer element of a power converter |
| DE102014210325A1 (de) | 2014-06-02 | 2015-12-03 | Robert Bosch Gmbh | Spannungswandler und Verfahren |
| DE102016124233A1 (de) * | 2016-12-13 | 2018-06-14 | TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG | Schutzanordnung zum Schutz eines Transformators und Verfahren zum Schutz eines Transformators |
| FR3061375B1 (fr) * | 2016-12-23 | 2019-05-31 | Socomec | Circuit de regulation de la composante continue de la tension de sortie d'une alimentation sans interruption |
| US11510287B2 (en) | 2017-12-04 | 2022-11-22 | Cft S.P.A. | Ohmic heater |
| ES2973575T3 (es) * | 2017-12-04 | 2024-06-20 | Cft Spa | Calentador óhmico y método de funcionamiento |
| US11689134B2 (en) | 2019-04-14 | 2023-06-27 | Karma Automotive Llc | Method for direct voltage saturation calculation and prevention of inverter voltage saturation |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3659185A (en) * | 1971-06-10 | 1972-04-25 | Collins Radio Co | Volt-second unbalanced compensated two core power transformer |
| US4124885A (en) * | 1977-03-23 | 1978-11-07 | Westinghouse Electric Corp. | Offset compensation for harmonic neutralized static AC generator |
| JPS5815492A (ja) * | 1981-07-20 | 1983-01-28 | Hitachi Ltd | パルス幅制御変換器の制御方法 |
| JPS58112478A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-07-04 | Toshiba Corp | インバ−タの制御回路 |
| US4591963A (en) * | 1984-04-23 | 1986-05-27 | At&T Bell Laboratories | Technique for reducing line current harmonics at input to power supply acting as nonlinear load |
| US4617622A (en) * | 1985-06-27 | 1986-10-14 | Westinghouse Electric Corp. | Switching time correction circuit for electronic inverters |
| DE3685190D1 (de) * | 1985-10-21 | 1992-06-11 | Mitsubishi Electric Corp | Konstante spannungs-/frequenzleistungsversorgungseinrichtung. |
| US4903184A (en) * | 1987-06-23 | 1990-02-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Reactive power controller |
| JP2783555B2 (ja) * | 1988-09-26 | 1998-08-06 | 株式会社東芝 | 電力変換装置 |
| US4939633A (en) * | 1989-02-03 | 1990-07-03 | General Signal Corporation | Inverter power supply system |
| JPH02266868A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-10-31 | Ari Chibani | 電源装置の制御方式 |
| JPH0728537B2 (ja) * | 1989-06-02 | 1995-03-29 | 三菱電機株式会社 | インバータ出力電圧誤差の補正装置 |
| DE3928809A1 (de) * | 1989-08-31 | 1991-03-07 | Philips Patentverwaltung | Schaltungsanordnung zum speisen einer last |
| JPH03150095A (ja) * | 1989-11-07 | 1991-06-26 | Nippon Otis Elevator Co | Ｐｗｍインバータのオフセット補正回路 |
| JPH03256533A (ja) * | 1990-03-02 | 1991-11-15 | Shikoku Sogo Kenkyusho:Kk | 系統連系システム |
| US4972124A (en) * | 1990-04-12 | 1990-11-20 | Powers Charles D | Electronic ballast inverter |
-
1992
- 1992-07-22 IT ITMI921776A patent/IT1255581B/it active IP Right Grant
-
1993
- 1993-05-19 DE DE69309168T patent/DE69309168T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-05-19 EP EP93201437A patent/EP0580192B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-23 US US08/081,620 patent/US5355299A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-06-25 JP JP5179989A patent/JPH0799785A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010268584A (ja) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | インバータ |
| KR101848903B1 (ko) * | 2016-11-24 | 2018-04-13 | 영남대학교 산학협력단 | 듀얼 엑티브 브릿지 컨버터를 위한 슬라이딩 모드 제어기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0580192A2 (en) | 1994-01-26 |
| EP0580192A3 (en) | 1994-10-19 |
| ITMI921776A0 (it) | 1992-07-22 |
| IT1255581B (it) | 1995-11-09 |
| US5355299A (en) | 1994-10-11 |
| ITMI921776A1 (it) | 1994-01-22 |
| EP0580192B1 (en) | 1997-03-26 |
| DE69309168T2 (de) | 1997-07-10 |
| DE69309168D1 (de) | 1997-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0799785A (ja) | フィードバック制御インバータを有するｄｃ／ａｃ変換器におけるトランスの飽和防止回路装置 | |
| EP0492396B1 (en) | Parallel inverter system | |
| US6862199B2 (en) | Adaptive controller for d-statcom in the stationary reference frame to compensate for reactive and harmonic distortion under unbalanced conditions | |
| US4347558A (en) | Voltage balance control for split capacitors in half bridge DC to DC converter | |
| CN108551271A (zh) | 基于自抗扰控制的ups三相pwm电压源逆变器及控制方法 | |
| US5388041A (en) | Method and a circuit for controlling an inverter to switch in the sliding mode and by PWM with a three-level output voltage | |
| JP2001037210A (ja) | 複数の直流電源回路を並列接続した直流電源装置 | |
| JPH06174765A (ja) | 電力乗算回路 | |
| JP2783069B2 (ja) | 電力変換器 | |
| TWI810137B (zh) | 改善相位與振幅之方法及其系統 | |
| JP2000507795A (ja) | 電力回路網の短絡電力を求める方法及び装置 | |
| JPH06178550A (ja) | Ｖｖｖｆインバータの電流制御装置 | |
| JP3427656B2 (ja) | 太陽光発電用インバータの制御方法 | |
| JPH0433574A (ja) | インバータ装置 | |
| JPH01129771A (ja) | パルス巾変調コンバータの制御装置 | |
| JPS60207455A (ja) | 電力変換装置 | |
| CN118232708A (zh) | 一种直流转换器及其控制方法和充电电路 | |
| CN118748516A (zh) | 一种模块化多电平型双有源桥变换器负载前馈控制方法 | |
| JPH1066344A (ja) | 電力変換装置の制御回路 | |
| JPS6387133A (ja) | 静止形無効電力補償装置 | |
| JPH08126341A (ja) | 系統連系インバータ及びその漏洩電流検出装置 | |
| SU1091299A1 (ru) | Устройство дл управлени автономным инвертором напр жени | |
| JPH08223944A (ja) | インバータの制御装置及び制御方法 | |
| JPH03124266A (ja) | ニユーラルネットワークによる電力変換器制御装置 | |
| JPS62210518A (ja) | 静止形無効電力補償制御装置 |