JPH08168255A - Controller for digital active filter - Google Patents

Controller for digital active filter

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JPH08168255A
JPH08168255A JP31203394A JP31203394A JPH08168255A JP H08168255 A JPH08168255 A JP H08168255A JP 31203394 A JP31203394 A JP 31203394A JP 31203394 A JP31203394 A JP 31203394A JP H08168255 A JPH08168255 A JP H08168255A
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JP
Japan
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active filter
output voltage
switching element
detecting
pwm signal
Prior art date
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Application number
JP31203394A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Miyazaki
浩 宮崎
Hiroshi Takei
洋 武井
Masaaki Ono
雅昭 大野
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Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba AVE Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE: To provide a highly reliable controller for a digital active filter which can prevent a rush current or abrupt voltage boosting at the time of starting the filter by softly starting the filter. CONSTITUTION: A multiplier 28 calculates the drive pattern of PWM signals from the side wave pattern stored in a ROM 32 based on the outputs of a current detecting circuit 22 which detects the current waveform of an AC power supply and an output voltage detecting circuit 25 which detects the output voltage of the AC power supply and a switching element is driven by using the PWM signals of the calculated drive pattern. In addition, the duty ratio of the PWM signals which drive the switching element is reduced at the time of starting an active filter.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電源回路の高調波電流
低減用に使用され、特に駆動時にソフトスタートし得る
ように構成したディジタル式アクティブフィルタの制御
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a digital active filter which is used for reducing a harmonic current of a power supply circuit and which is particularly configured to be soft-started during driving.

【0002】[0002]

【従来の技術】電源回路の高調波電流低減方式には、例
えばリアクタコイルやコンデンサにより構成したパッシ
ブフィルタを挿入する方式と半導体により構成したアク
ティブフィルタを挿入する方式とがある。
2. Description of the Related Art As a method of reducing a harmonic current of a power supply circuit, there are a method of inserting a passive filter composed of a reactor coil and a capacitor and a method of inserting an active filter composed of a semiconductor.

【0003】パッシブフィルタを使用する方式は、部品
点数が少なく、容易に実現できるが、高調波低減特性が
良好ではない。また、パッシブフィルタは、扱う電力が
大きくなると、受動部品が大きく、かつ重くなり、実用
的でなくなる。
The method using a passive filter has a small number of parts and can be easily realized, but the harmonic reduction characteristic is not good. In addition, the passive filter becomes large and heavy in the passive component when the power to be handled becomes large, which makes it impractical.

【0004】一方、アクティブフィルタを用いた方式
は、一般に部品点数が多く、回路構成も複雑である。し
かしながら、アクティブフィルタの制御装置は部品点数
を削減するために制御回路をアナログICで構成したも
のが一般的となっており、既に数社から製品化されてい
る。また、アクティブフィルタは高調波電流低減特性が
非常に優れているという特徴がある。
On the other hand, the method using the active filter generally has a large number of parts and has a complicated circuit configuration. However, a control device of an active filter generally has a control circuit configured by an analog IC in order to reduce the number of parts, and has already been commercialized by several companies. Further, the active filter has a feature that the harmonic current reduction characteristic is very excellent.

【0005】ところで、近年、ディジタルICの性能が
向上し、クロックの高速化、精度および分解能の向上、
低コスト化が進み、従来、アナログ回路で構成されてい
た各種の機能がディジタル回路に置き換えられてきてい
る。ディジタル回路は、動作の再現性が高く、内部にレ
ジスタを設置することにより機能を容易に変更すること
ができ、複雑な制御が容易に行い得るという長所があ
る。アクティブフィルタの制御装置も例外でなく、制御
回路の一部または全体をディジタル化した方式が学会や
特許等の文献で報告されている。
By the way, in recent years, the performance of digital ICs has improved, the speed of clocks has increased, the accuracy and resolution have improved,
The cost has been reduced, and various functions that were conventionally configured by analog circuits have been replaced by digital circuits. The digital circuit has an advantage that the operation is highly reproducible, the function can be easily changed by installing a register inside, and complicated control can be easily performed. The control device of the active filter is no exception, and a system in which a part or the whole of the control circuit is digitized has been reported in literatures such as academic societies and patents.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、アク
ティブフィルタの制御装置にもディジタル化した方式が
非常に有望であり、開発されつつあるが、アクティブフ
ィルタの制御装置を単にディジタル化したものでは、例
えば起動時に突入電流が発生したり、急激な電圧上昇が
発生し、場合によっては回路部品を破壊するという問題
がある。
As described above, a digital system for an active filter control device is very promising and is being developed. However, it is not a digital system for an active filter control device. For example, there is a problem that an inrush current is generated at the time of start-up or a sudden voltage rise occurs, and in some cases, circuit components are destroyed.

【0007】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、起動時にソフトスタートを可
能とすることにより突入電流や急激な電圧上昇の発生を
防止し、信頼性を向上したディジタル式アクティブフィ
ルタの制御装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above,
It is an object of the present invention to provide a control device for a digital active filter, in which inrush current and abrupt voltage rise are prevented by enabling soft start at startup, and reliability is improved.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のディジタル式アクティブフィルタの制御装
置は、交流電源の電流波形を検出する電流検出手段、出
力電圧を検出する出力電圧検出手段、前記電流検出手段
および前記出力電圧検出手段の出力に基づいて正弦波パ
ターンからPWM信号の駆動パターンを演算する演算手
段、および該演算手段で演算された駆動パターンのPW
M信号でスイッチング素子を駆動する駆動回路を有する
ディジタル式アクティブフィルタの制御装置であって、
アクティブフィルタの起動時において前記スイッチング
素子を駆動するPWM信号のデュティ比を低減するデュ
ティ比低減手段を有することを要旨とする。
In order to achieve the above object, a control device for a digital active filter according to the present invention comprises a current detecting means for detecting a current waveform of an AC power supply, an output voltage detecting means for detecting an output voltage, Calculation means for calculating the drive pattern of the PWM signal from the sine wave pattern based on the outputs of the current detection means and the output voltage detection means, and the PW of the drive pattern calculated by the calculation means.
A digital active filter control device having a drive circuit for driving a switching element with an M signal, comprising:
It is a gist to have a duty ratio reducing means for reducing the duty ratio of the PWM signal that drives the switching element when the active filter is activated.

【0009】また、本発明のディジタル式アクティブフ
ィルタの制御装置は、交流電源の電流波形を検出する電
流検出手段、出力電圧を検出する出力電圧検出手段、前
記電流検出手段および前記出力電圧検出手段の出力に基
づいて正弦波パターンからPWM信号の駆動パターンを
演算する演算手段、および該演算手段で演算された駆動
パターンのPWM信号でスイッチング素子を駆動する駆
動回路を有するディジタル式アクティブフィルタの制御
装置であって、アクティブフィルタの起動時において前
記スイッチング素子を駆動するPWM信号のキャリア周
波数を低減するキャリア周波数低減手段を有することを
要旨とする。
The control device for a digital active filter according to the present invention comprises a current detecting means for detecting a current waveform of an AC power supply, an output voltage detecting means for detecting an output voltage, the current detecting means and the output voltage detecting means. A controller for a digital active filter having an arithmetic means for arithmetically operating a drive pattern of a PWM signal from a sine wave pattern based on an output, and a drive circuit for driving a switching element with the PWM signal of the drive pattern arithmetically operated by the arithmetic means. Therefore, the gist of the present invention is to have carrier frequency reducing means for reducing the carrier frequency of the PWM signal that drives the switching element when the active filter is activated.

【0010】更に、本発明のディジタル式アクティブフ
ィルタの制御装置は、交流電源の電流波形を検出する電
流検出手段、出力電圧を検出する出力電圧検出手段、前
記電流検出手段および前記出力電圧検出手段の出力に基
づいて正弦波パターンからPWM信号の駆動パターンを
演算する演算手段、および該演算手段で演算された駆動
パターンのPWM信号でスイッチング素子を駆動する駆
動回路を有するディジタル式アクティブフィルタの制御
装置であって、アクティブフィルタの起動を前記交流電
源のゼロクロス点に同期して行うゼロクロス同期手段を
有することを要旨とする。
Further, the control device for a digital active filter according to the present invention comprises a current detecting means for detecting a current waveform of an AC power supply, an output voltage detecting means for detecting an output voltage, the current detecting means and the output voltage detecting means. A controller for a digital active filter having an arithmetic means for arithmetically operating a drive pattern of a PWM signal from a sine wave pattern based on an output, and a drive circuit for driving a switching element with the PWM signal of the drive pattern arithmetically operated by the arithmetic means. Therefore, the gist is to have a zero-cross synchronizing means for starting the active filter in synchronization with the zero-cross point of the AC power supply.

【0011】本発明のマイクロコンピュータユニット
は、交流電源の電流波形を検出する電流検出手段、出力
電圧を検出する出力電圧検出手段、前記電流検出手段お
よび前記出力電圧検出手段の出力に基づいて正弦波パタ
ーンからPWM信号の駆動パターンを演算する演算手
段、該演算手段で演算された駆動パターンのPWM信号
でスイッチング素子を駆動する駆動回路、およびアクテ
ィブフィルタの起動時において前記スイッチング素子を
駆動するPWM信号のデュティ比を低減するデュティ比
低減手段またはアクティブフィルタの起動時において前
記スイッチング素子を駆動するPWM信号のキャリア周
波数を低減するキャリア周波数低減手段のいずれか一方
を有するディジタル式アクティブフィルタの制御装置を
有することを要旨とする。
The microcomputer unit of the present invention comprises a current detecting means for detecting the current waveform of the AC power supply, an output voltage detecting means for detecting the output voltage, a sine wave based on the outputs of the current detecting means and the output voltage detecting means. A calculation unit that calculates a drive pattern of the PWM signal from the pattern, a drive circuit that drives the switching element by the PWM signal of the drive pattern calculated by the calculation unit, and a PWM signal that drives the switching element when the active filter is activated. A digital active filter controller having either one of a duty ratio reducing means for reducing a duty ratio and a carrier frequency reducing means for reducing a carrier frequency of a PWM signal for driving the switching element at the time of starting the active filter. Is the gist .

【0012】また、本発明の空気調和装置は、交流電源
の電流波形を検出する電流検出手段、出力電圧を検出す
る出力電圧検出手段、前記電流検出手段および前記出力
電圧検出手段の出力に基づいて正弦波パターンからPW
M信号の駆動パターンを演算する演算手段、該演算手段
で演算された駆動パターンのPWM信号でスイッチング
素子を駆動する駆動回路、およびアクティブフィルタの
起動時において前記スイッチング素子を駆動するPWM
信号のデュティ比を低減するデュティ比低減手段または
アクティブフィルタの起動時において前記スイッチング
素子を駆動するPWM信号のキャリア周波数を低減する
キャリア周波数低減手段のいずれか一方を有するディジ
タル式アクティブフィルタの制御装置を電源回路に有す
ることを要旨とする。
Further, the air conditioner of the present invention is based on the outputs of the current detecting means for detecting the current waveform of the AC power source, the output voltage detecting means for detecting the output voltage, the current detecting means and the output voltage detecting means. PW from sine wave pattern
Calculation means for calculating the drive pattern of the M signal, drive circuit for driving the switching element by the PWM signal of the drive pattern calculated by the calculation means, and PWM for driving the switching element when the active filter is activated
A control device for a digital active filter having one of a duty ratio reducing means for reducing a duty ratio of a signal and a carrier frequency reducing means for reducing a carrier frequency of a PWM signal for driving the switching element at the time of starting the active filter. The point is to have it in the power supply circuit.

【0013】[0013]

【作用】本発明のディジタル式アクティブフィルタの制
御装置では、アクティブフィルタの起動時においてスイ
ッチング素子を駆動するPWM信号のデュティ比を低減
している。
In the controller for the digital active filter of the present invention, the duty ratio of the PWM signal for driving the switching element is reduced when the active filter is activated.

【0014】また、本発明のディジタル式アクティブフ
ィルタの制御装置では、アクティブフィルタの起動時に
おいてスイッチング素子を駆動するPWM信号のキャリ
ア周波数を低減している。
In the digital active filter control device of the present invention, the carrier frequency of the PWM signal for driving the switching element is reduced when the active filter is activated.

【0015】更に、本発明のディジタル式アクティブフ
ィルタの制御装置では、アクティブフィルタの起動を交
流電源のゼロクロス点に同期して行っている。
Further, in the control device for the digital active filter of the present invention, the activation of the active filter is performed in synchronization with the zero cross point of the AC power supply.

【0016】本発明のマイクロコンピュータユニットで
は、ディジタル式アクティブフィルタの制御装置を設
け、該アクティブフィルタの起動時においてスイッチン
グ素子を駆動するPWM信号のデュティ比を低減した
り、またはアクティブフィルタの起動時においてスイッ
チング素子を駆動するPWM信号のキャリア周波数を低
減している。
In the microcomputer unit of the present invention, a control device for the digital active filter is provided to reduce the duty ratio of the PWM signal for driving the switching element when the active filter is activated, or when the active filter is activated. The carrier frequency of the PWM signal that drives the switching element is reduced.

【0017】また、本発明の空気調和装置では、ディジ
タル式アクティブフィルタの制御装置を電源回路に設
け、該アクティブフィルタの起動時においてスイッチン
グ素子を駆動するPWM信号のデュティ比を低減した
り、またはアクティブフィルタの起動時においてスイッ
チング素子を駆動するPWM信号のキャリア周波数を低
減している。
Further, in the air conditioner of the present invention, the control device for the digital active filter is provided in the power supply circuit to reduce the duty ratio of the PWM signal for driving the switching element when the active filter is activated, or to activate the active filter. The carrier frequency of the PWM signal that drives the switching element is reduced when the filter is activated.

【0018】[0018]

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1は、本発明の一実施例に係わるディジ
タル式アクティブフィルタの制御装置を有するディジタ
ル式アクティブフィルタの構成を示すブロック図であ
り、同図に示すアクティブフィルタは昇圧チョッパ型の
アクティブフィルタを構成している。同図において、1
は交流電源、2は整流ダイオード、3はリアクタコイ
ル、4は例えばIGBTやMOSFET等からなるスイ
ッチング素子、5はダイオード、6は平滑コンデンサ、
7は例えばインバータやスイッチング電源の負荷、8は
マイコン、9はアクティブフィルタ制御装置、10は抵
抗およびアイソレーション回路からなる電圧波形検出回
路、11はカレントトランスまたは電流検出抵抗等から
なる電流検出素子とアイソレーション回路からなる電流
検出回路、12はフォトカプラ等のアイソレーション回
路からなるスイッチング素子駆動回路、13は分圧抵抗
およびアイソレーション回路からなる出力電圧検出回路
である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a digital active filter having a control device for a digital active filter according to an embodiment of the present invention. The active filter shown in FIG. 1 is a step-up chopper type active filter. Are configured. In the figure, 1
Is an AC power supply, 2 is a rectifying diode, 3 is a reactor coil, 4 is a switching element made of, for example, an IGBT or MOSFET, 5 is a diode, 6 is a smoothing capacitor,
Reference numeral 7 is, for example, a load of an inverter or a switching power supply, 8 is a microcomputer, 9 is an active filter control device, 10 is a voltage waveform detection circuit including a resistance and an isolation circuit, and 11 is a current detection element such as a current transformer or a current detection resistor. A current detection circuit including an isolation circuit, a switching element drive circuit 12 including an isolation circuit such as a photocoupler, and an output voltage detection circuit 13 including a voltage dividing resistor and an isolation circuit.

【0020】次に、図1のアクティブフィルタの動作を
図2に示す波形図を参照して説明する。
Next, the operation of the active filter shown in FIG. 1 will be described with reference to the waveform chart shown in FIG.

【0021】なお、図2(a),(b),(c)は、そ
れぞれ図1においてA,B,Cで示す点の動作波形を示
す図である。すなわち、図2(a)は、図1においてA
で示す整流ダイオード2の出力の電圧波形を示し、図2
(b)は図1においてBで示すスイッチング素子4のゲ
ートの駆動電圧であるPWM信号の波形を示し、図2
(c)は図1においてCで示す電流検出回路11で検出
される電流の波形を示している。
2 (a), 2 (b) and 2 (c) are diagrams showing operation waveforms at points indicated by A, B and C in FIG. 1, respectively. That is, FIG. 2A corresponds to A in FIG.
2 shows the voltage waveform of the output of the rectifying diode 2 shown in FIG.
2B shows the waveform of the PWM signal that is the drive voltage of the gate of the switching element 4 shown by B in FIG.
(C) shows the waveform of the current detected by the current detection circuit 11 shown by C in FIG.

【0022】図1において、交流電源1の周波数は50
Hzまたは60Hzであり、該交流電源1からの交流電
圧は整流ダイオード2により整流されて、図2(a)に
示すような脈流電圧波形になる。この脈流電圧はスイッ
チング素子4がオフである期間にはリアクタコイル3、
ダイオード5を流れて、平滑コンデンサ6を充電すると
ともに、負荷7に供給され、この時リアクタコイル3に
蓄積されたエネルギが放出される。また、前記脈流電圧
はスイッチング素子4がオンである期間にはリアクタコ
イル3を通ってスイッチング素子4に流れ、交流電源1
に戻るとともに、この時平滑コンデンサ6から負荷7に
電圧が供給される。この時、リアクタコイル3にはエネ
ルギが蓄積される。
In FIG. 1, the frequency of the AC power supply 1 is 50.
The AC voltage from the AC power supply 1 is rectified by the rectifying diode 2 to have a pulsating voltage waveform as shown in FIG. 2A. This pulsating voltage is applied to the reactor coil 3 while the switching element 4 is off.
The current flows through the diode 5, charges the smoothing capacitor 6, and is supplied to the load 7. At this time, the energy accumulated in the reactor coil 3 is discharged. Further, the pulsating voltage flows through the reactor coil 3 to the switching element 4 while the switching element 4 is on, and the AC power supply 1
At the same time, the voltage is supplied from the smoothing capacitor 6 to the load 7 at this time. At this time, energy is accumulated in the reactor coil 3.

【0023】前記スイッチング素子4は、スイッチング
素子駆動回路12からのPWM信号で駆動され、該PW
M信号の周期で繰り返しオン−オフ駆動される。図2
(b)に示す電圧波形は、スイッチング素子4を駆動す
るPWM信号であり、数十KHzないし数百KHzの周
波数であり、前記アクティブフィルタ制御装置9により
合成される。
The switching element 4 is driven by the PWM signal from the switching element drive circuit 12, and the PW
It is repeatedly turned on and off in the cycle of M signal. Figure 2
The voltage waveform shown in (b) is a PWM signal for driving the switching element 4, has a frequency of several tens KHz to several hundreds KHz, and is synthesized by the active filter control device 9.

【0024】アクティブフィルタ制御装置9は、後述す
るように内蔵したROMに記憶した正弦波パターンを基
に、または電圧波形検出回路10から入力した電源の正
弦波波形を基にして、出力電圧検出回路13の信号と電
流検出回路11の信号とで演算を行い、スイッチング素
子駆動回路12から出力するPWM信号を合成してい
る。これにより、交流電源1の電流は図2(c)に示し
た正弦波とすることが可能である。また、マイコン8は
アクティブフィルタ制御装置9や負荷7等で構成される
システム全体を制御している。
The active filter control device 9 outputs the output voltage detection circuit based on a sine wave pattern stored in a built-in ROM as described later or based on the sine wave waveform of the power source input from the voltage waveform detection circuit 10. The calculation is performed by the signal of 13 and the signal of the current detection circuit 11, and the PWM signal output from the switching element drive circuit 12 is combined. As a result, the current of the AC power supply 1 can be the sine wave shown in FIG. Further, the microcomputer 8 controls the entire system including the active filter control device 9 and the load 7.

【0025】前記アクティブフィルタ制御装置9は、図
3に示すように構成されている。図3において、21は
ADコンバータ等からなる電圧波形検出回路、22はA
Dコンバータ等からなる電流検出回路、23は保護回
路、24は駆動回路、25は基準電圧回路とADコンバ
ータ等からなる出力電圧検出回路、26は電源の位相検
出回路、27は起動回路、28は乗算器、30は誤差検
出回路、31はディジタルコンパレータ等からなる比較
回路、32は正弦波パターンを記憶しているROM、3
3はディジタルカウンタ等からなる発振回路、34は周
波数制御回路、35は内部制御回路である。
The active filter control device 9 is constructed as shown in FIG. In FIG. 3, reference numeral 21 is a voltage waveform detection circuit including an AD converter, and 22 is A.
A current detection circuit composed of a D converter or the like, 23 a protection circuit, 24 a drive circuit, 25 an output voltage detection circuit composed of a reference voltage circuit and an AD converter, 26 a phase detection circuit of a power supply, 27 a start-up circuit, 28 a A multiplier, 30 is an error detection circuit, 31 is a comparison circuit including a digital comparator, 32 is a ROM storing a sine wave pattern, 3
Reference numeral 3 is an oscillator circuit including a digital counter, 34 is a frequency control circuit, and 35 is an internal control circuit.

【0026】次に、図4に示す波形図を参照して、図3
のアクティブフィルタ制御装置9の動作を説明する。図
3において、出力電圧検出回路25は出力電圧を抵抗で
分圧した電圧と基準電圧との差を演算して出力し、保護
回路23と乗算器28に供給する。出力電圧検出回路2
5の出力電圧の値の設定は抵抗の分圧比により決定でき
る。該出力電圧を供給された乗算器28は、該出力電圧
と電圧波形検出回路21またはROM32に記憶された
正弦波パターンを乗算して、PWM波形の基本となるパ
ターンを演算して出力する。
Next, referring to the waveform diagram shown in FIG. 4, FIG.
The operation of the active filter control device 9 will be described. In FIG. 3, the output voltage detection circuit 25 calculates and outputs the difference between the reference voltage and the voltage obtained by dividing the output voltage by a resistor, and supplies it to the protection circuit 23 and the multiplier 28. Output voltage detection circuit 2
The setting of the output voltage value of 5 can be determined by the voltage division ratio of the resistor. The multiplier 28 supplied with the output voltage multiplies the output voltage by the sine wave pattern stored in the voltage waveform detection circuit 21 or the ROM 32 to calculate and output the basic pattern of the PWM waveform.

【0027】この乗算器28の出力は、交流電源1の周
波数の正弦波であるが、出力電圧検出回路25の出力に
対応して、出力電圧が目標値より低い時には大きく、出
力電圧が高い時には小さくなる。誤差検出回路30は乗
算器28の出力と電流検出回路22の出力とを比較し、
その差を比較回路31に供給する。比較回路31は、誤
差検出回路30の出力と発振回路33の出力とからPW
Mパターンのデュティ比を決定し、駆動回路24を駆動
する。駆動回路24はスイッチング素子駆動回路12の
アイソレーション回路を駆動するための十分な能力を有
し、比較回路31から出力されるPWMパターンを出力
する。なお、以上の動作はアクティブフィルタ制御装置
9の内部のクロックに同期して行われる。
The output of the multiplier 28 is a sine wave of the frequency of the AC power supply 1, and it corresponds to the output of the output voltage detection circuit 25 and is large when the output voltage is lower than the target value and high when the output voltage is high. Get smaller. The error detection circuit 30 compares the output of the multiplier 28 with the output of the current detection circuit 22,
The difference is supplied to the comparison circuit 31. The comparison circuit 31 determines the PW from the output of the error detection circuit 30 and the output of the oscillation circuit 33.
The duty ratio of the M pattern is determined and the drive circuit 24 is driven. The drive circuit 24 has sufficient capacity to drive the isolation circuit of the switching element drive circuit 12, and outputs the PWM pattern output from the comparison circuit 31. The above operation is performed in synchronization with the internal clock of the active filter control device 9.

【0028】また、保護回路23は出力電圧検出回路2
5の出力が上昇した場合、または電流検出回路22の出
力が上昇した場合に、駆動回路24の出力を停止する。
内部制御回路35はコマンドレジスタ、データレジスタ
およびデコーダ回路等から構成され、アクティブフィル
タ制御装置9の全体の動作を制御し、また外部とのデー
タの受渡しを行う。実際には、内部制御回路35はアク
ティブフィルタ制御装置9のオン/オフ、発振回路33
の周波数や出力電圧検出回路25の基準電圧の設定、保
護回路23のしきい値等の設定を行う。
Further, the protection circuit 23 is the output voltage detection circuit 2
When the output of 5 increases, or when the output of the current detection circuit 22 increases, the output of the drive circuit 24 is stopped.
The internal control circuit 35 is composed of a command register, a data register, a decoder circuit, etc., controls the overall operation of the active filter control device 9, and transfers data to and from the outside. Actually, the internal control circuit 35 turns on / off the active filter control device 9 and the oscillation circuit 33.
, The reference voltage of the output voltage detection circuit 25, the threshold value of the protection circuit 23, and the like.

【0029】次に、図4に示す波形図を参照して、アク
ティブフィルタの起動時の動作を説明する。
Next, with reference to the waveform diagram shown in FIG. 4, the operation at the time of starting the active filter will be described.

【0030】アクティブフィルタ制御装置9に起動信号
が入力されると、駆動回路27から比較回路31へ起動
状態であることが伝達され、キャリア周波数は固定のま
まで、本来、算出されたデュティ比に関わらず、図4
(b)に示すように、スイッチング素子のオン時間を小
さくして、出力電圧が急激に上昇するのを防止する。オ
ン時間と起動状態の継続時間は内部制御回路35のレジ
スタに設定しておくことにより、起動時のオン時間とそ
の継続時間を任意の値に選択することができる。
When an activation signal is input to the active filter control device 9, the drive circuit 27 informs the comparison circuit 31 of the activation state, the carrier frequency remains fixed, and the calculated duty ratio is originally set. Regardless, Figure 4
As shown in (b), the on time of the switching element is shortened to prevent the output voltage from rapidly increasing. By setting the on-time and the duration of the activation state in the register of the internal control circuit 35, the on-time and the duration of the activation can be selected to arbitrary values.

【0031】また、アクティブフィルタの起動時の動作
として、アクティブフィルタ制御装置9に起動信号が入
力されると、起動回路27から周波数制御回路34に起
動状態であることを伝達し、図4(c)に示すように、
周波数制御回路34によりPWM信号のキャリア周波数
を低減し、これにより出力電圧が急激に上昇することを
防止している。なお、キャリア周波数とその継続時間は
内部制御回路35のレジスタに設定しておくことによ
り、起動時のキャリア周波数とその継続時間を任意の値
に選択することができる。
As an operation at the time of starting the active filter, when a start signal is input to the active filter control device 9, the start circuit 27 informs the frequency control circuit 34 that the start state is in effect, and FIG. ),
The frequency control circuit 34 reduces the carrier frequency of the PWM signal to prevent the output voltage from rapidly increasing. By setting the carrier frequency and its duration in the register of the internal control circuit 35, it is possible to select the carrier frequency and its duration at startup to arbitrary values.

【0032】更に、アクティブフィルタの起動時の動作
として、位相検出回路26により交流電源1のゼロクロ
ス点を検出し、起動回路27により起動のタイミングを
ゼロクロス点とすることにより、起動時の突入電流を防
止することができ、アクティブフィルタのソフトスター
トを可能とすることができる。
Further, as the operation at the time of starting the active filter, the phase detection circuit 26 detects the zero-cross point of the AC power supply 1 and the starting circuit 27 sets the start timing to the zero-cross point, so that the rush current at the time of starting is changed. This can be prevented and soft start of the active filter can be enabled.

【0033】図5は、本発明の他の実施例の構成を示す
図である。同図に示す実施例は、上述した図3に示した
アクティブフィルタ制御装置9をマイコンのコアと組み
合わせてMCU(マイクロコンピュータユニット)を構
成したものである。同図において、9は前記アクティブ
フィルタ制御装置、42はマイコンのコア、44はその
他の周辺回路、43はデータバスおよびアドレスバスで
ある。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in the figure, the active filter control device 9 shown in FIG. 3 described above is combined with a core of a microcomputer to form an MCU (microcomputer unit). In the figure, 9 is the active filter control device, 42 is a microcomputer core, 44 is other peripheral circuits, and 43 is a data bus and an address bus.

【0034】図5に示すように、アクティブフィルタ制
御装置9を用いてMCUを構成し、これを更に1チップ
化することにより、コスト低減、耐ノイズ性向上を図る
ことができる。
As shown in FIG. 5, by forming an MCU using the active filter control device 9 and further integrating this into one chip, cost reduction and noise resistance improvement can be achieved.

【0035】図6は、本発明の別の実施例の構成を示す
図である。同図に示す実施例は、上述した図1に示した
アクティブフィルタを空気調和装置の電源回路に使用し
たものである。同図において、51は交流電源、52は
整流ダイオード、60は前記アクティブフィルタ制御装
置9を有するアクティブフィルタ、56はインバータ、
58はコンプレッサモータ、59は空気調和装置の全体
の動作を制御するマイコンである。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in the figure, the active filter shown in FIG. 1 is used in the power supply circuit of the air conditioner. In the figure, 51 is an AC power supply, 52 is a rectifying diode, 60 is an active filter having the active filter control device 9, 56 is an inverter,
Reference numeral 58 is a compressor motor, and 59 is a microcomputer that controls the overall operation of the air conditioner.

【0036】図6に示す装置に対応する従来の構成が図
7に示されており、同図において同じ構成要素は図6と
同じ符号が付されている。図7において、53は電子ス
タータ、54は電子スタータの駆動回路、55は若干の
力率改善機能を有する平滑回路である。なお、電子スタ
ータ53は平滑回路56のコンデンサに突入電流が流れ
るのを防止するために設けられているものであり、起動
時には電子スタータの抵抗により突入電流を制限してい
る。
A conventional structure corresponding to the device shown in FIG. 6 is shown in FIG. 7, in which the same components are designated by the same reference numerals as in FIG. In FIG. 7, 53 is an electronic starter, 54 is a drive circuit for the electronic starter, and 55 is a smoothing circuit having a slight power factor improving function. The electronic starter 53 is provided to prevent the inrush current from flowing through the capacitor of the smoothing circuit 56, and the inrush current is limited by the resistance of the electronic starter at the time of startup.

【0037】両図の比較からわかるように、図6に示す
アクティブフィルタ60は図7の電子スタータ53、そ
の駆動回路54、平滑回路55に代わるものであり、こ
のようにアクティブフィルタ60を使用することによ
り、従来の電子スタータが不要となるとともに、該アク
ティブフィルタ60は上述したように電源投入時の突入
電流を抑制することができるという利点がある。そし
て、電子スタータを不要とすることにより、接点を有す
る部品を削減でき、信頼性を向上し、コストの低減を図
ることができる。なお、従来力率の改善効果が優れてい
ることは言うまでもないことである。
As can be seen from the comparison of both figures, the active filter 60 shown in FIG. 6 replaces the electronic starter 53, its drive circuit 54, and the smoothing circuit 55 of FIG. 7, and thus the active filter 60 is used. As a result, the conventional electronic starter is not required, and the active filter 60 has the advantages that it can suppress the inrush current when the power is turned on as described above. Then, by eliminating the need for the electronic starter, it is possible to reduce the number of parts having contacts, improve reliability, and reduce costs. It goes without saying that the conventional power factor improving effect is excellent.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アクティブフィルタの起動時においてスイッチング素子
を駆動するPWM信号のデュティ比またはキャリア周波
数を低減したり、あるいはアクティブフィルタの起動を
交流電源のゼロクロス点に同期して行っているので、従
来のように外付け回路を設けることなく、突入電流や急
激な電圧上昇を防止することができる。また、1チップ
化することにより、コスト低減、耐ノイズ性を向上する
ことができる。
As described above, according to the present invention,
When the active filter is started, the duty ratio or carrier frequency of the PWM signal that drives the switching element is reduced, or the active filter is started in synchronization with the zero-cross point of the AC power supply. It is possible to prevent an inrush current and a rapid voltage increase without providing a circuit. In addition, cost reduction and noise resistance can be improved by forming one chip.

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

【図1】本発明の一実施例に係わるディジタル式アクテ
ィブフィルタの制御装置を有するアクティブフィルタの
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an active filter having a control device for a digital active filter according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すアクティブフィルタの動作を示す波
形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation of the active filter shown in FIG.

【図3】図1に示すアクティブフィルタに使用されてい
るアクティブフィルタ制御装置の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of an active filter control device used in the active filter shown in FIG.

【図4】図1に示すアクティブフィルタの起動時の動作
を示す波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram showing an operation at the time of starting the active filter shown in FIG.

【図5】本発明の他の実施例の構成を示す図であり、図
3に示したアクティブフィルタ制御装置をマイコンのコ
アと組み合わせてMCUを構成した図を示している。
5 is a diagram showing a configuration of another embodiment of the present invention, which is a diagram in which an active filter control device shown in FIG. 3 is combined with a core of a microcomputer to configure an MCU.

【図6】本発明の別の実施例の構成を示す図であり、図
1に示したアクティブフィルタを空気調和装置の電源回
路に使用したものである。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention, in which the active filter shown in FIG. 1 is used in a power supply circuit of an air conditioner.

【図7】図6の装置に対応する従来の装置の構成を示す
図である。
7 is a diagram showing a configuration of a conventional device corresponding to the device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 3 リアクタコイル 4 スイッチング素子 7 負荷 8 マイコン 9 アクティブフィルタ制御装置 10 電圧波形検出回路 11 電流検出回路 12 スイッチング素子駆動回路 13 出力電圧検出回路 26 位相検出回路 27 起動回路 28 乗算器 30 誤差検出回路 31 比較回路 32 ROM 33 発振回路 1 AC power supply 3 Reactor coil 4 Switching element 7 Load 8 Microcomputer 9 Active filter control device 10 Voltage waveform detection circuit 11 Current detection circuit 12 Switching element drive circuit 13 Output voltage detection circuit 26 Phase detection circuit 27 Start circuit 28 Multiplier 30 Error detection Circuit 31 Comparison circuit 32 ROM 33 Oscillation circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 雅昭 東京都港区新橋3丁目3番9号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masaaki Ohno 3-3-9 Shimbashi, Minato-ku, Tokyo Toshiba Abu E. Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電源の電流波形を検出する電流検出
手段、出力電圧を検出する出力電圧検出手段、前記電流
検出手段および前記出力電圧検出手段の出力に基づいて
正弦波パターンからPWM信号の駆動パターンを演算す
る演算手段、および該演算手段で演算された駆動パター
ンのPWM信号でスイッチング素子を駆動する駆動回路
を有するディジタル式アクティブフィルタの制御装置で
あって、 アクティブフィルタの起動時において前記スイッチング
素子を駆動するPWM信号のデュティ比を低減するデュ
ティ比低減手段を有することを特徴とするディジタル式
アクティブフィルタの制御装置。
1. A PWM signal is driven from a sine wave pattern based on the outputs of a current detecting means for detecting a current waveform of an AC power supply, an output voltage detecting means for detecting an output voltage, the current detecting means and the output voltage detecting means. A control device for a digital active filter, comprising a calculation means for calculating a pattern, and a drive circuit for driving a switching element with a PWM signal of a drive pattern calculated by the calculation means, wherein the switching element is provided when the active filter is activated. A control device for a digital active filter, comprising a duty ratio reducing means for reducing a duty ratio of a PWM signal for driving the.
【請求項2】 交流電源の電流波形を検出する電流検出
手段、出力電圧を検出する出力電圧検出手段、前記電流
検出手段および前記出力電圧検出手段の出力に基づいて
正弦波パターンからPWM信号の駆動パターンを演算す
る演算手段、および該演算手段で演算された駆動パター
ンのPWM信号でスイッチング素子を駆動する駆動回路
を有するディジタル式アクティブフィルタの制御装置で
あって、 アクティブフィルタの起動時において前記スイッチング
素子を駆動するPWM信号のキャリア周波数を低減する
キャリア周波数低減手段を有することを特徴とするディ
ジタル式アクティブフィルタの制御装置。
2. A PWM signal is driven from a sine wave pattern on the basis of the outputs of the current detection means for detecting the current waveform of the AC power supply, the output voltage detection means for detecting the output voltage, the current detection means and the output voltage detection means. A control device for a digital active filter, comprising a calculation means for calculating a pattern, and a drive circuit for driving a switching element with a PWM signal of a drive pattern calculated by the calculation means, wherein the switching element is provided when the active filter is activated. 1. A control device for a digital active filter, comprising a carrier frequency reducing means for reducing a carrier frequency of a PWM signal for driving the.
【請求項3】 交流電源の電流波形を検出する電流検出
手段、出力電圧を検出する出力電圧検出手段、前記電流
検出手段および前記出力電圧検出手段の出力に基づいて
正弦波パターンからPWM信号の駆動パターンを演算す
る演算手段、および該演算手段で演算された駆動パター
ンのPWM信号でスイッチング素子を駆動する駆動回路
を有するディジタル式アクティブフィルタの制御装置で
あって、 アクティブフィルタの起動を前記交流電源のゼロクロス
点に同期して行うゼロクロス同期手段を有することを特
徴とするディジタル式アクティブフィルタの制御回路。
3. A PWM signal is driven from a sine wave pattern based on the outputs of the current detection means for detecting the current waveform of the AC power supply, the output voltage detection means for detecting the output voltage, the current detection means and the output voltage detection means. A control device for a digital active filter, comprising a calculation means for calculating a pattern and a drive circuit for driving a switching element with a PWM signal of a drive pattern calculated by the calculation means, wherein activation of the active filter is performed by the AC power supply. A digital active filter control circuit having a zero-cross synchronizing means for synchronizing with a zero-cross point.
【請求項4】 交流電源の電流波形を検出する電流検出
手段、出力電圧を検出する出力電圧検出手段、前記電流
検出手段および前記出力電圧検出手段の出力に基づいて
正弦波パターンからPWM信号の駆動パターンを演算す
る演算手段、該演算手段で演算された駆動パターンのP
WM信号でスイッチング素子を駆動する駆動回路、およ
びアクティブフィルタの起動時において前記スイッチン
グ素子を駆動するPWM信号のデュティ比を低減するデ
ュティ比低減手段またはアクティブフィルタの起動時に
おいて前記スイッチング素子を駆動するPWM信号のキ
ャリア周波数を低減するキャリア周波数低減手段のいず
れか一方を有するディジタル式アクティブフィルタの制
御装置を有することを特徴とするマイクロコンピュータ
ユニット。
4. A PWM signal is driven from a sine wave pattern based on the outputs of the current detection means for detecting the current waveform of the AC power supply, the output voltage detection means for detecting the output voltage, the current detection means and the output voltage detection means. Calculation means for calculating the pattern, P of the drive pattern calculated by the calculation means
A drive circuit for driving a switching element with a WM signal, and a duty ratio reducing means for reducing a duty ratio of a PWM signal for driving the switching element when the active filter is activated, or a PWM for driving the switching element when the active filter is activated. A microcomputer unit having a control device for a digital active filter having one of carrier frequency reducing means for reducing a carrier frequency of a signal.
【請求項5】 交流電源の電流波形を検出する電流検出
手段、出力電圧を検出する出力電圧検出手段、前記電流
検出手段および前記出力電圧検出手段の出力に基づいて
正弦波パターンからPWM信号の駆動パターンを演算す
る演算手段、該演算手段で演算された駆動パターンのP
WM信号でスイッチング素子を駆動する駆動回路、およ
びアクティブフィルタの起動時において前記スイッチン
グ素子を駆動するPWM信号のデュティ比を低減するデ
ュティ比低減手段またはアクティブフィルタの起動時に
おいて前記スイッチング素子を駆動するPWM信号のキ
ャリア周波数を低減するキャリア周波数低減手段のいず
れか一方を有するディジタル式アクティブフィルタの制
御装置を電源回路に有することを特徴とする空気調和装
置。
5. A PWM signal is driven from a sine wave pattern based on the outputs of the current detecting means for detecting the current waveform of the AC power supply, the output voltage detecting means for detecting the output voltage, the current detecting means and the output voltage detecting means. Calculation means for calculating the pattern, P of the drive pattern calculated by the calculation means
A drive circuit for driving a switching element with a WM signal, and a duty ratio reducing means for reducing a duty ratio of a PWM signal for driving the switching element when the active filter is activated, or a PWM for driving the switching element when the active filter is activated. An air conditioner comprising a control device for a digital active filter having one of carrier frequency reduction means for reducing a carrier frequency of a signal in a power supply circuit.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215287B1 (en) 1999-05-17 2001-04-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Power supply apparatus
JP2004172911A (en) * 2002-11-19 2004-06-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Filter device
WO2008152905A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-18 Daikin Industries, Ltd. Power converter
JP2013123328A (en) * 2011-12-12 2013-06-20 Rikiya Abe Dc input high-frequency insulation ac bus
JP2015154502A (en) * 2014-02-10 2015-08-24 三菱電機株式会社 Lighting device and lighting fixture
JP2018143095A (en) * 2018-06-20 2018-09-13 三菱電機株式会社 Lighting device and lighting fixture

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215287B1 (en) 1999-05-17 2001-04-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Power supply apparatus
JP2004172911A (en) * 2002-11-19 2004-06-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Filter device
WO2008152905A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-18 Daikin Industries, Ltd. Power converter
JP2013123328A (en) * 2011-12-12 2013-06-20 Rikiya Abe Dc input high-frequency insulation ac bus
JP2015154502A (en) * 2014-02-10 2015-08-24 三菱電機株式会社 Lighting device and lighting fixture
JP2018143095A (en) * 2018-06-20 2018-09-13 三菱電機株式会社 Lighting device and lighting fixture

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