JPH0928083A - パルス幅変調制御装置 - Google Patents
パルス幅変調制御装置Info
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- JPH0928083A JPH0928083A JP7174539A JP17453995A JPH0928083A JP H0928083 A JPH0928083 A JP H0928083A JP 7174539 A JP7174539 A JP 7174539A JP 17453995 A JP17453995 A JP 17453995A JP H0928083 A JPH0928083 A JP H0928083A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電力変換器の出力信号に同期した信号を検出
することなく、搬送波を変調波に同期させること。 【構成】 割込み信号ＩＮＴ１に応答して変調波の位相
指令値θを離散化回路２２に入力してθｓｋを求め、θ
ｓｋを基にキャリア演算回路２０で搬送波の大きさを求
める。そして位相指令値θの値によって定まる時間Δｔ
ｉと演算時間を考慮した遅れ時間ｔｄを経過した時に、
キャリアの大きさを示す値ＥＣＯ（θｓｋ）に従ってタ
イマカウンタ１８の計数値を書き替え、搬送波ＥＣの位
相を変調波の位相変動に合わせて補正する。 【効果】 構成の簡素化を図ることができると共に、高
速応答を実現することができる。
することなく、搬送波を変調波に同期させること。 【構成】 割込み信号ＩＮＴ１に応答して変調波の位相
指令値θを離散化回路２２に入力してθｓｋを求め、θ
ｓｋを基にキャリア演算回路２０で搬送波の大きさを求
める。そして位相指令値θの値によって定まる時間Δｔ
ｉと演算時間を考慮した遅れ時間ｔｄを経過した時に、
キャリアの大きさを示す値ＥＣＯ（θｓｋ）に従ってタ
イマカウンタ１８の計数値を書き替え、搬送波ＥＣの位
相を変調波の位相変動に合わせて補正する。 【効果】 構成の簡素化を図ることができると共に、高
速応答を実現することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス幅変調制御装置
に係り、特に、スイッチング周波数が低い２〜３パルス
の電力用自励式無効電力補償装置などの大容量変換器の
スイッチング信号として、パルス幅変調信号を生成する
に好適なパルス幅変調制御装置に関する。
に係り、特に、スイッチング周波数が低い２〜３パルス
の電力用自励式無効電力補償装置などの大容量変換器の
スイッチング信号として、パルス幅変調信号を生成する
に好適なパルス幅変調制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、スイッチング素子により構成され
た電力変換器のスイッチング信号を生成するに際して
は、搬送波と変調波の振幅値の大小を比較し、比較結果
に応じたパルス幅変調信号を生成することが行なわれて
いる。パルス幅変調信号を用いて電力変換器の変換出力
を制御するためのＰＷＭ（Pulse Width Mdulation)制御
装置には、近年、１チップマイコンの普及によりデジタ
ル制御回路が多く採用されている。例えば、特開平２−
１７８６４号公報に記載されているように、搬送波の０
度と１８０度でＣＰＵに割込みをかけ、搬送波と変調波
が交わるまでの時間を演算し、この演算値に従って、搬
送波の９０度と２７０度で割込みをかけ、パルス発生時
刻を設定している。この制御法では、搬送波を変調波に
同期させることを考慮していないので、搬送波の周波数
が変調波の周波数に比べて充分に大きい場合は、変調波
と搬送波が非同期でも問題は無い。しかし、大容量の電
力変換器では、スイッチング素子の動作周波数の限界あ
るいはスイッチング素子の損失を低減するために、搬送
波の周波数を低くすることがある。このような場合、搬
送波と変調波が非同期であると、電力変換器の出力電圧
の位相と指令値である変調波の位相との間にズレが生じ
るため、変換器の出力電圧の基本波電圧の大きさおよび
位相が所望の値とならない。このため、スイッチング周
波数が低く変換器出力周期の１周期当りのスイッチング
回数が２回〜３回程度の大容量電力変換器のスイッチン
グ信号を生成するには、搬送波と変調波を同期させる必
要がある。
た電力変換器のスイッチング信号を生成するに際して
は、搬送波と変調波の振幅値の大小を比較し、比較結果
に応じたパルス幅変調信号を生成することが行なわれて
いる。パルス幅変調信号を用いて電力変換器の変換出力
を制御するためのＰＷＭ（Pulse Width Mdulation)制御
装置には、近年、１チップマイコンの普及によりデジタ
ル制御回路が多く採用されている。例えば、特開平２−
１７８６４号公報に記載されているように、搬送波の０
度と１８０度でＣＰＵに割込みをかけ、搬送波と変調波
が交わるまでの時間を演算し、この演算値に従って、搬
送波の９０度と２７０度で割込みをかけ、パルス発生時
刻を設定している。この制御法では、搬送波を変調波に
同期させることを考慮していないので、搬送波の周波数
が変調波の周波数に比べて充分に大きい場合は、変調波
と搬送波が非同期でも問題は無い。しかし、大容量の電
力変換器では、スイッチング素子の動作周波数の限界あ
るいはスイッチング素子の損失を低減するために、搬送
波の周波数を低くすることがある。このような場合、搬
送波と変調波が非同期であると、電力変換器の出力電圧
の位相と指令値である変調波の位相との間にズレが生じ
るため、変換器の出力電圧の基本波電圧の大きさおよび
位相が所望の値とならない。このため、スイッチング周
波数が低く変換器出力周期の１周期当りのスイッチング
回数が２回〜３回程度の大容量電力変換器のスイッチン
グ信号を生成するには、搬送波と変調波を同期させる必
要がある。
【０００３】一方、搬送波と変調波を同期させる方法と
して、電力変換器の出力電圧の０クロス点を検出し、検
出した０クロス点に同期した同期信号を発生させるとと
もに、同期信号を分周した信号を生成し、分周した信号
に従って搬送波をリセットするようにしたものが提案さ
れている。この同期方法によれば、指令電圧である変調
波と出力電圧は原理的に同位相であるので、搬送波は変
調波に同期することになる。
して、電力変換器の出力電圧の０クロス点を検出し、検
出した０クロス点に同期した同期信号を発生させるとと
もに、同期信号を分周した信号を生成し、分周した信号
に従って搬送波をリセットするようにしたものが提案さ
れている。この同期方法によれば、指令電圧である変調
波と出力電圧は原理的に同位相であるので、搬送波は変
調波に同期することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の同期信
号検出による方式では、同期信号を検出する回路が必要
である。特に、複数台の単位変換器を多重接続し、単位
変換器ごとに異なった位相の基本波電圧を出力する多重
変換器では、変換器の台数分の同期信号検出回路が必要
であり、構成が複雑となる。さらに、従来技術では、搬
送波を変調波と同期させるための位相補正が搬送波の一
周期分遅れるため、制御応答が遅くなる。本発明の目的
は、同期信号を検出することなく、任意の周期で位相設
定を行なっても搬送波と変調波を同期させることができ
るパルス幅変調制御装置を提供することにある。
号検出による方式では、同期信号を検出する回路が必要
である。特に、複数台の単位変換器を多重接続し、単位
変換器ごとに異なった位相の基本波電圧を出力する多重
変換器では、変換器の台数分の同期信号検出回路が必要
であり、構成が複雑となる。さらに、従来技術では、搬
送波を変調波と同期させるための位相補正が搬送波の一
周期分遅れるため、制御応答が遅くなる。本発明の目的
は、同期信号を検出することなく、任意の周期で位相設
定を行なっても搬送波と変調波を同期させることができ
るパルス幅変調制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、大きさが順次変化する搬送波を発生する
搬送波発生手段と、搬送波発生手段からの搬送波と変調
波の瞬時指令値とを比較して比較結果に応じたパルス幅
変調信号を発生するパルス発生手段とを備えている、半
導体スイッチング素子の動作回数が変換器出力周期の１
周期当り２回あるいは３回である大容量自励式変換器を
駆動するためのパルス幅変調制御装置において、以下の
要素を備えているパルス幅変調制御装置を構成したもの
である。
に、本発明は、大きさが順次変化する搬送波を発生する
搬送波発生手段と、搬送波発生手段からの搬送波と変調
波の瞬時指令値とを比較して比較結果に応じたパルス幅
変調信号を発生するパルス発生手段とを備えている、半
導体スイッチング素子の動作回数が変換器出力周期の１
周期当り２回あるいは３回である大容量自励式変換器を
駆動するためのパルス幅変調制御装置において、以下の
要素を備えているパルス幅変調制御装置を構成したもの
である。
【０００６】（１）変調波の位相指令値を一定周期で入
力しこの変調波の位相指令値に応じて前記搬送波の位相
を補正する位相補正手段を備えている。
力しこの変調波の位相指令値に応じて前記搬送波の位相
を補正する位相補正手段を備えている。
【０００７】（２）変調波の位相指令値を一定周期で入
力しこの変調波の位相指令値入力時のタイミングから変
調波の位相指令値によって定まる時間が経過したときに
変調波の位相指令値に応じて前記搬送波の位相を補正す
る位相補正手段を備えている。
力しこの変調波の位相指令値入力時のタイミングから変
調波の位相指令値によって定まる時間が経過したときに
変調波の位相指令値に応じて前記搬送波の位相を補正す
る位相補正手段を備えている。
【０００８】また、本発明は、計数値に応じて大きさが
順次変化する搬送波を指定の周期で発生するタイマカウ
ンタと、タイマカウンタからの搬送波と変調波の瞬時指
令値とを比較して比較結果に応じたパルス幅変調信号を
発生するパルス発生回路とを備えているパルス幅変調制
御装置において、以下の要素を備えたパルス幅変調制御
装置を構成したものである。
順次変化する搬送波を指定の周期で発生するタイマカウ
ンタと、タイマカウンタからの搬送波と変調波の瞬時指
令値とを比較して比較結果に応じたパルス幅変調信号を
発生するパルス発生回路とを備えているパルス幅変調制
御装置において、以下の要素を備えたパルス幅変調制御
装置を構成したものである。
【０００９】（１）変調波の位相指令値を一定周期で入
力しこの変調波の位相指令値に応じて前記タイマカウン
タの計数値を書き替える位相補正手段を備えている。
力しこの変調波の位相指令値に応じて前記タイマカウン
タの計数値を書き替える位相補正手段を備えている。
【００１０】（２）変調波の位相指令値を一定周期で入
力しこの変調波の位相指令値入力時のタイミングから変
調波の位相指令値によって定まる時間が経過したときに
変調波の位相指令値に応じて前記タイマカウンタの計数
値を書き替える位相補正手段を備えている。
力しこの変調波の位相指令値入力時のタイミングから変
調波の位相指令値によって定まる時間が経過したときに
変調波の位相指令値に応じて前記タイマカウンタの計数
値を書き替える位相補正手段を備えている。
【００１１】（３）変調波の位相指令値を一定周期で入
力しこの変調波の位相指令値に応じた変調波の大きさを
演算するキャリア演算手段と、キャリア演算手段の演算
値に従って前記タイマカウンタの計数値を書き替える書
替え手段を備えている。
力しこの変調波の位相指令値に応じた変調波の大きさを
演算するキャリア演算手段と、キャリア演算手段の演算
値に従って前記タイマカウンタの計数値を書き替える書
替え手段を備えている。
【００１２】（４）変調波の位相指令値を一定周期で入
力しこの変調波の位相指令値に応じた変調波の大きさを
演算するキャリア演算手段と、変調波の位相指令値を一
定周期で入力しこの変調波の位相指令値入力時のタイミ
ングからこの変調波の位相指令値から定まる時間が経過
したときに割込み信号を発生する割込み信号発生手段
と、前記割込み信号に応答してキャリア演算手段の演算
値に従って前記タイマカウンタの計数値を書き替える書
替え手段を備えている。
力しこの変調波の位相指令値に応じた変調波の大きさを
演算するキャリア演算手段と、変調波の位相指令値を一
定周期で入力しこの変調波の位相指令値入力時のタイミ
ングからこの変調波の位相指令値から定まる時間が経過
したときに割込み信号を発生する割込み信号発生手段
と、前記割込み信号に応答してキャリア演算手段の演算
値に従って前記タイマカウンタの計数値を書き替える書
替え手段を備えている。
【００１３】
【作用】前記した手段によれば、変調波の位相指令値を
一定周期ごとに入力し、この変調波の位相指令値に応じ
て搬送波の位相を補正したり、タイマカウンタの計数値
を書き替えたりしているため、電力変換器の出力電圧の
位相に同期した同期信号を検出することなく、変調波の
位相のズレに応じて搬送波の位相のズレを補正すること
ができ、搬送波と変調波を高応答で同期させることがで
きる。
一定周期ごとに入力し、この変調波の位相指令値に応じ
て搬送波の位相を補正したり、タイマカウンタの計数値
を書き替えたりしているため、電力変換器の出力電圧の
位相に同期した同期信号を検出することなく、変調波の
位相のズレに応じて搬送波の位相のズレを補正すること
ができ、搬送波と変調波を高応答で同期させることがで
きる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【００１５】ＰＷＭ制御装置１０は、パルス発生回路１
２、搬送波発生回路１４、位相補正回路１６を備えて構
成されている。パルス発生回路１２は、変調波の瞬時指
令値ＥＭと搬送波ＥＣとを比較し、この比較結果に応じ
たＰＷＭパルスＰを生成し、このＰＷＭパルスＰを電力
変換器へ出力するパルス発生手段として構成されてい
る。搬送波発生回路１４は、タイマカウンタ１８を備
え、タイマカウンタ１８の計数値に応じて大きさが順次
変化する搬送波ＥＣを指定の周期で順次発生する搬送波
発生手段として構成されている。位相補正回路１６は、
キャリア演算回路２０、離散化回路２２、Δｔ演算回路
２４、割込みコントロ−ラ２６を備えて構成されてい
る。
２、搬送波発生回路１４、位相補正回路１６を備えて構
成されている。パルス発生回路１２は、変調波の瞬時指
令値ＥＭと搬送波ＥＣとを比較し、この比較結果に応じ
たＰＷＭパルスＰを生成し、このＰＷＭパルスＰを電力
変換器へ出力するパルス発生手段として構成されてい
る。搬送波発生回路１４は、タイマカウンタ１８を備
え、タイマカウンタ１８の計数値に応じて大きさが順次
変化する搬送波ＥＣを指定の周期で順次発生する搬送波
発生手段として構成されている。位相補正回路１６は、
キャリア演算回路２０、離散化回路２２、Δｔ演算回路
２４、割込みコントロ−ラ２６を備えて構成されてい
る。
【００１６】離散化回路２２は、図２に示すように、一
定の周期Ｔｓで発生する割込み信号ＩＮＴ１に応答して
変調波の位相指令値θを取り込み、この位相指令値θに
離散化処理を施してθｓｋを算出するようになってい
る。ここで、θｓは、θｓ１，……，θｓｋ，……，θ
ｓｎ（ｎは任意の値、ｋは１〜ｎの整数）のように０〜
３６０度をｎ等分した値である。またθはθｓｋ−１≦
θ≦θｓｋである。そして離散化回路２２でθｓｋが求
められると、θｓｋの値がキャリア演算回路２０とΔｔ
演算回路２４へ出力される。Δｔ演算回路２４は、次の
（１）式に従って、時間差Δｔｉ（ｉ＝１、２、３、…
…）に換算する処理を行ない、時間差Δｔｉの値を割込
みコントロ−ラ２６へ出力するようになっている。
定の周期Ｔｓで発生する割込み信号ＩＮＴ１に応答して
変調波の位相指令値θを取り込み、この位相指令値θに
離散化処理を施してθｓｋを算出するようになってい
る。ここで、θｓは、θｓ１，……，θｓｋ，……，θ
ｓｎ（ｎは任意の値、ｋは１〜ｎの整数）のように０〜
３６０度をｎ等分した値である。またθはθｓｋ−１≦
θ≦θｓｋである。そして離散化回路２２でθｓｋが求
められると、θｓｋの値がキャリア演算回路２０とΔｔ
演算回路２４へ出力される。Δｔ演算回路２４は、次の
（１）式に従って、時間差Δｔｉ（ｉ＝１、２、３、…
…）に換算する処理を行ない、時間差Δｔｉの値を割込
みコントロ−ラ２６へ出力するようになっている。
【００１７】
【数１】
【００１８】割込みコントロ−ラ２６は割込み信号ＩＮ
Ｔ１に応答して時間差Δｔｉを取り込み、時間差Δｔｉ
に応じた時間が経過した時に補正処理の開始を示す割込
み信号ＩＮＴ２をキャリア演算回路２０へ出力するよう
になっている。すなわち離散化回路２２、Δｔ演算回路
２４、割込みコントロ−ラ２６は、位相指令値θを一定
の周期で入力し、位相指令値θ入力時のタイミングから
この位相指令値θによって定まる時間が経過した時に割
込み信号を発生する割込み信号発生手段として構成され
ている。
Ｔ１に応答して時間差Δｔｉを取り込み、時間差Δｔｉ
に応じた時間が経過した時に補正処理の開始を示す割込
み信号ＩＮＴ２をキャリア演算回路２０へ出力するよう
になっている。すなわち離散化回路２２、Δｔ演算回路
２４、割込みコントロ−ラ２６は、位相指令値θを一定
の周期で入力し、位相指令値θ入力時のタイミングから
この位相指令値θによって定まる時間が経過した時に割
込み信号を発生する割込み信号発生手段として構成され
ている。
【００１９】一方、キャリア演算回路２０は、離散化回
路２２で求められたθｓｋを入力し、θｓｋに応じてキ
ャリア（搬送波）の大きさを演算するキャリア演算手段
を構成するようになっている。さらにキャリア演算回路
２０は、割込みコントロ−ラ２６からの割込み信号ＩＮ
Ｔ２に応答してタイマカウンタ１８の計数値を書き替え
る書き替え手段を構成するように成っている。すなわ
ち、キャリア演算回路２０は、θｓｋに対応する搬送波
の値ＥＣＯ（θｓｋ）を求め、割込み信号ＩＮＴ２に応
答してタイマカウンタ１８の計数値をＥＣＯ（θｓｋ）
に書き替えるための補正を行なうようになっている。
路２２で求められたθｓｋを入力し、θｓｋに応じてキ
ャリア（搬送波）の大きさを演算するキャリア演算手段
を構成するようになっている。さらにキャリア演算回路
２０は、割込みコントロ−ラ２６からの割込み信号ＩＮ
Ｔ２に応答してタイマカウンタ１８の計数値を書き替え
る書き替え手段を構成するように成っている。すなわ
ち、キャリア演算回路２０は、θｓｋに対応する搬送波
の値ＥＣＯ（θｓｋ）を求め、割込み信号ＩＮＴ２に応
答してタイマカウンタ１８の計数値をＥＣＯ（θｓｋ）
に書き替えるための補正を行なうようになっている。
【００２０】次に、図１に示す装置の作用を図２および
図３のタイムチャ−トに従って説明する。
図３のタイムチャ−トに従って説明する。
【００２１】変調波に位相変動が無い時には、図２に示
すように、変調波の位相指令値θは、割込み信号ＩＮＴ
１の発生時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３で順次ＰＷＭ制御装置１
０に読み込まれる。各時刻の位相指令値θが離散化回路
２２に入力されると、各時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３の位相指
令値θ１、θ２、θ３に対する離散化処理が施され、θ
ｓ１、θｓ２、θｓ３が時刻ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａに
おけるθの値として求められる。この時搬送波発生回路
１４からは、タイマカウンタ１８の計数値に応じた搬送
波ＥＣが出力される。そしてパルス発生回路１２で瞬時
指令値ＥＭと搬送波ＥＣとが比較され、比較結果に応じ
たＰＷＭパルスＰが発生する。
すように、変調波の位相指令値θは、割込み信号ＩＮＴ
１の発生時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３で順次ＰＷＭ制御装置１
０に読み込まれる。各時刻の位相指令値θが離散化回路
２２に入力されると、各時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３の位相指
令値θ１、θ２、θ３に対する離散化処理が施され、θ
ｓ１、θｓ２、θｓ３が時刻ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａに
おけるθの値として求められる。この時搬送波発生回路
１４からは、タイマカウンタ１８の計数値に応じた搬送
波ＥＣが出力される。そしてパルス発生回路１２で瞬時
指令値ＥＭと搬送波ＥＣとが比較され、比較結果に応じ
たＰＷＭパルスＰが発生する。
【００２２】一方、Δｔ演算回路２４で時間差Δｔｉが
算出されると、この算出値に応じて割込みコントロ−ラ
２６から割込み信号ＩＮＴ２が出力される。そしてキャ
リア演算回路２０は、θｓｋを基に算出したキャリアの
大きさを求め、時刻ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａから演算時
間を考慮した一定の遅れ時間ｔｄ経過した後の時刻ｔ１
ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂで、タイマカウンタ１８の計数値を
ＥＣＯ（θｓ１）、ＥＣＯ（θｓ２）、ＥＣＯ（θｓ
３）に書き替える。この場合変調波に位相変動がないた
め、変調波と搬送波ＥＣが常に同期した状態で出力され
ることになる。
算出されると、この算出値に応じて割込みコントロ−ラ
２６から割込み信号ＩＮＴ２が出力される。そしてキャ
リア演算回路２０は、θｓｋを基に算出したキャリアの
大きさを求め、時刻ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａから演算時
間を考慮した一定の遅れ時間ｔｄ経過した後の時刻ｔ１
ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂで、タイマカウンタ１８の計数値を
ＥＣＯ（θｓ１）、ＥＣＯ（θｓ２）、ＥＣＯ（θｓ
３）に書き替える。この場合変調波に位相変動がないた
め、変調波と搬送波ＥＣが常に同期した状態で出力され
ることになる。
【００２３】一方、図３に示すように、時刻ｔ２のタイ
ミングで変調波の位相が変動して変調波の瞬時指令値Ｅ
Ｍが不連続となった時には、θ２の値に応じた時間差Δ
ｔ２が求められ、かつθ２に応じたθｓ２が時刻ｔ２ａ
で求められる。そして時刻ｔ２ｂにおいて、タイマカウ
ンタ１８の計数値がキャリア演算回路２０で算出された
値ＥＣＯ（θｓｋ）に書き替えられる。
ミングで変調波の位相が変動して変調波の瞬時指令値Ｅ
Ｍが不連続となった時には、θ２の値に応じた時間差Δ
ｔ２が求められ、かつθ２に応じたθｓ２が時刻ｔ２ａ
で求められる。そして時刻ｔ２ｂにおいて、タイマカウ
ンタ１８の計数値がキャリア演算回路２０で算出された
値ＥＣＯ（θｓｋ）に書き替えられる。
【００２４】本実施例によれば、ＥＣＯ（θｓ１）、Ｅ
ＣＯ（θｓ２）、ＥＣＯ（θｓ３）、…といったような
特定の値しかタイマカウンタ１８の計数値を書き替える
ことができない場合でも、タイマカウンタ１８の計数値
を補正するためのタイミングを割込み信号ＩＮＴ１の発
生時刻からΔｔｉ遅らせることで、変調波の位相が変動
してもこの変動に合わせて搬送波の位相を補正すること
ができ、変調波に同期した搬送波を得ることができる。
この場合変換器の出力信号に同期した信号を検出する必
要がないので、構成の簡素化を図ることができる。
ＣＯ（θｓ２）、ＥＣＯ（θｓ３）、…といったような
特定の値しかタイマカウンタ１８の計数値を書き替える
ことができない場合でも、タイマカウンタ１８の計数値
を補正するためのタイミングを割込み信号ＩＮＴ１の発
生時刻からΔｔｉ遅らせることで、変調波の位相が変動
してもこの変動に合わせて搬送波の位相を補正すること
ができ、変調波に同期した搬送波を得ることができる。
この場合変換器の出力信号に同期した信号を検出する必
要がないので、構成の簡素化を図ることができる。
【００２５】次に、本発明の他の実施例を図４に従って
説明する。
説明する。
【００２６】本実施例は、割込み信号ＩＮＴ１に応答し
て順次タイマカウンタ１８の計数値を順次書き替えて
も、ＰＷＭパルスＰの生成に支障をきたさない場合であ
り、位相補正回路１６がキャリア演算回路２０のみから
構成されている。そしてキャリア演算回路２０に位相指
令値θが直接入力され、キャリア演算回路２０が割込み
信号ＩＮＴ１に応答してキャリアの大きさを求め、この
演算値に従ってタイマカウンタ１８の計数値を書き替え
るようになっている。
て順次タイマカウンタ１８の計数値を順次書き替えて
も、ＰＷＭパルスＰの生成に支障をきたさない場合であ
り、位相補正回路１６がキャリア演算回路２０のみから
構成されている。そしてキャリア演算回路２０に位相指
令値θが直接入力され、キャリア演算回路２０が割込み
信号ＩＮＴ１に応答してキャリアの大きさを求め、この
演算値に従ってタイマカウンタ１８の計数値を書き替え
るようになっている。
【００２７】次に、図４に示す実施例の動作を図５のタ
イムチャ−トに従って説明する。
イムチャ−トに従って説明する。
【００２８】まず上位の制御装置から変調波の瞬時指令
値ＥＭ、変調波の位相指令値θ、割込み信号ＩＮＴ１が
出力されると、ＰＷＭ制御装置１０は、割込み信号ＩＮ
Ｔ１の発生時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３で変調波の位相指令値
θの値としてθ１、θ２、θ３を順次読み込む。そして
キャリア演算回路２０は、θ１、θ２、θ３に応じたキ
ャリアの大きさとしてＥＣＯ（θ１）、ＥＣＯ（θ
２）、ＥＣＯ（θ３）を算出し、演算時間を考慮した一
定の遅れ時間ｔｄ後の時刻ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂに、
算出値に従ってタイマカウンタ１８の計数値を順次書き
替える。搬送波ＥＣは、ＥＣＯ（θ１）に従って書き替
えられた後、最大値になった後初期値に戻り、再びタイ
マカウンタ１８の計数値に応じて増加していくが、時刻
ｔ２で変調波の位相が変動し、θ２の値に基づいて時刻
ｔ２ｂでＥＣＯ（θ２）に書き替えられるため、位相変
動に合わせて大きな値となる。このため、時刻ｔ２で変
調波の位相が変動して、変調波瞬時指令値ＥＭが不連続
となるが、時刻ｔ２ｂでタイマの値がＥＣＯ（θ２）に
書き替えられるので、搬送波ＥＣを変調波ＥＭに同期さ
せることができる。
値ＥＭ、変調波の位相指令値θ、割込み信号ＩＮＴ１が
出力されると、ＰＷＭ制御装置１０は、割込み信号ＩＮ
Ｔ１の発生時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３で変調波の位相指令値
θの値としてθ１、θ２、θ３を順次読み込む。そして
キャリア演算回路２０は、θ１、θ２、θ３に応じたキ
ャリアの大きさとしてＥＣＯ（θ１）、ＥＣＯ（θ
２）、ＥＣＯ（θ３）を算出し、演算時間を考慮した一
定の遅れ時間ｔｄ後の時刻ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂに、
算出値に従ってタイマカウンタ１８の計数値を順次書き
替える。搬送波ＥＣは、ＥＣＯ（θ１）に従って書き替
えられた後、最大値になった後初期値に戻り、再びタイ
マカウンタ１８の計数値に応じて増加していくが、時刻
ｔ２で変調波の位相が変動し、θ２の値に基づいて時刻
ｔ２ｂでＥＣＯ（θ２）に書き替えられるため、位相変
動に合わせて大きな値となる。このため、時刻ｔ２で変
調波の位相が変動して、変調波瞬時指令値ＥＭが不連続
となるが、時刻ｔ２ｂでタイマの値がＥＣＯ（θ２）に
書き替えられるので、搬送波ＥＣを変調波ＥＭに同期さ
せることができる。
【００２９】本実施例によれば、割込み信号ＩＮＴの発
生タイミングで求めた変調波の位相に合わせて変調波の
大きさを補正するようにしているため、変換器の出力信
号に同期した信号を検出することなく、変調波の位相が
変動しても、変調波と搬送波を同期させることができ
る。
生タイミングで求めた変調波の位相に合わせて変調波の
大きさを補正するようにしているため、変換器の出力信
号に同期した信号を検出することなく、変調波の位相が
変動しても、変調波と搬送波を同期させることができ
る。
【００３０】また、本実施例においては、割込み信号Ｉ
ＮＴ１のタイミングで搬送波の位相を補正することがで
きるため、前記実施例のものよりも構成の簡素化を図る
ことができるとともに、変調波の位相変動に対して瞬時
に搬送波を同期させることができる。
ＮＴ１のタイミングで搬送波の位相を補正することがで
きるため、前記実施例のものよりも構成の簡素化を図る
ことができるとともに、変調波の位相変動に対して瞬時
に搬送波を同期させることができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
変換器の出力信号に同期した信号を検出することなく、
変調波の位相変動に応じて搬送波の位相を補正するよう
にしたため、構成の簡素化を図ることができる。さらに
搬送波の位相に依存せずに任意の一定周期で搬送波の位
相を補正することができ、高速応答を実現することがで
きる。
変換器の出力信号に同期した信号を検出することなく、
変調波の位相変動に応じて搬送波の位相を補正するよう
にしたため、構成の簡素化を図ることができる。さらに
搬送波の位相に依存せずに任意の一定周期で搬送波の位
相を補正することができ、高速応答を実現することがで
きる。
【図１】本発明の第１実施例を示す全体構成図である。
【図２】図１に示す装置の位相変動のない時の作用を説
明するためのタイムチャ−ト。
明するためのタイムチャ−ト。
【図３】図１に示す装置の位相変動時の作用を説明する
ためのタイムチャ−トである。
ためのタイムチャ−トである。
【図４】本発明の第２実施例を示す全体構成図である。
【図５】図４に示す装置の作用を説明するためのタイム
チャ−トである。
チャ−トである。
１０ ＰＷＭ制御装置 １２ パルス発生回路 １４ 搬送波発生回路 １６ 位相補正回路 １８ タイマカウンタ ２０ キャリア演算回路 ２２ 離散化回路 ２４ Δｔ演算回路 ２６ 割込みコントロ−ラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今家 和宏 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 佐藤 博康 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 鈴木 宏和 神奈川県横浜市鶴見区江ケ崎町４番１号 東京電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 鈴木 健一 神奈川県横浜市鶴見区江ケ崎町４番１号 東京電力株式会社電力技術研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 大きさが順次変化する搬送波を発生する
搬送波発生手段と、搬送波発生手段からの搬送波と変調
波の瞬時指令値とを比較して比較結果に応じたパルス幅
変調信号を発生するパルス発生手段とを備えている、半
導体スイッチング素子の動作回数が変換器出力周期の１
周期当り２回あるいは３回である大容量自励式変換器を
駆動するためのパルス幅変調制御装置において、変調波
の位相指令値を一定周期で入力しこの変調波の位相指令
値に応じて前記搬送波の位相を補正する位相補正手段を
備えていることを特徴とするパルス幅変調制御装置。 - 【請求項２】 大きさが順次変化する搬送波を発生する
搬送波発生手段と、搬送波発生手段からの搬送波と変調
波の瞬時指令値とを比較して比較結果に応じたパルス幅
変調信号を発生するパルス発生手段とを備えている、半
導体スイッチング素子の動作回数が変換器出力周期の１
周期当り２回あるいは３回である大容量自励式変換器を
駆動するためのパルス幅変調制御装置において、変調波
の位相指令値を一定周期で入力しこの変調波の位相指令
値入力時のタイミングから変調波の位相指令値によって
定まる時間が経過したときに変調波の位相指令値に応じ
て前記搬送波の位相を補正する位相補正手段を備えてい
ることを特徴とするパルス幅変調制御装置。 - 【請求項３】 計数値に応じて大きさが順次変化する搬
送波を指定の周期で発生するタイマカウンタと、タイマ
カウンタからの搬送波と変調波の瞬時指令値とを比較し
て比較結果に応じたパルス幅変調信号を発生するパルス
発生回路とを備えている、半導体スイッチング素子の動
作回数が変換器出力周期の１周期当り２回あるいは３回
である大容量自励式変換器を駆動するためのパルス幅変
調制御装置において、変調波の位相指令値を一定周期で
入力しこの変調波の位相指令値に応じて前記タイマカウ
ンタの計数値を書き替える位相補正手段を備えているこ
とを特徴とするパルス幅変調制御装置。 - 【請求項４】 計数値に応じて大きさが順次変化する搬
送波を指定の周期で発生するタイマカウンタと、タイマ
カウンタからの搬送波と変調波の瞬時指令値とを比較し
て比較結果に応じたパルス幅変調信号を発生するパルス
発生回路とを備えている、半導体スイッチング素子の動
作回数が変換器出力周期の１周期当り２回あるいは３回
である大容量自励式変換器を駆動するためのパルス幅変
調制御装置において、変調波の位相指令値を一定周期で
入力しこの変調波の位相指令値入力時のタイミングから
変調波の位相指令値によって定まる時間が経過したとき
に変調波の位相指令値に応じて前記タイマカウンタの計
数値を書き替える位相補正手段を備えていることを特徴
とするパルス幅変調制御装置。 - 【請求項５】 計数値に応じて大きさが順次変化する搬
送波を指定の周期で発生するタイマカウンタと、タイマ
カウンタからの搬送波と変調波の瞬時指令値とを比較し
て比較結果に応じたパルス幅変調信号を発生するパルス
発生回路とを備えている、半導体スイッチング素子の動
作回数が変換器出力周期の１周期当り２回あるいは３回
である大容量自励式変換器を駆動するためのパルス幅変
調制御装置において、変調波の位相指令値を一定周期で
入力しこの変調波の位相指令値に応じた変調波の大きさ
を演算するキャリア演算手段と、キャリア演算手段の演
算値に従って前記タイマカウンタの計数値を書き替える
書替え手段を備えていることを特徴とするパルス幅変調
制御装置。 - 【請求項６】 計数値に応じて大きさが順次変化する搬
送波を指定の周期で発生するタイマカウンタと、タイマ
カウンタからの搬送波と変調波の瞬時指令値とを比較し
て比較結果に応じたパルス幅変調信号を発生するパルス
発生回路とを備えている、半導体スイッチング素子の動
作回数が変換器出力周期の１周期当り２回あるいは３回
である大容量自励式変換器を駆動するためのパルス幅変
調制御装置において、変調波の位相指令値を一定周期で
入力しこの変調波の位相指令値に応じた変調波の大きさ
を演算するキャリア演算手段と、変調波の位相指令値を
一定周期で入力しこの変調波の位相指令値入力時のタイ
ミングからこの変調波の位相指令値から定まる時間が経
過したときに割込み信号を発生する割込み信号発生手段
と、前記割込み信号に応答してキャリア演算手段の演算
値に従って前記タイマカウンタの計数値を書き替える書
替え手段を備えていることを特徴とするパルス幅変調制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7174539A JPH0928083A (ja) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | パルス幅変調制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7174539A JPH0928083A (ja) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | パルス幅変調制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0928083A true JPH0928083A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=15980314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7174539A Pending JPH0928083A (ja) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | パルス幅変調制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0928083A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011223734A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Hitachi Ltd | 電力変換装置 |
| CN114024482A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-08 | 中车大连电力牵引研发中心有限公司 | 一种低载波比条件下调制波与载波相位校正方法 |
-
1995
- 1995-07-11 JP JP7174539A patent/JPH0928083A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011223734A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Hitachi Ltd | 電力変換装置 |
| CN114024482A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-08 | 中车大连电力牵引研发中心有限公司 | 一种低载波比条件下调制波与载波相位校正方法 |
| CN114024482B (zh) * | 2021-11-04 | 2023-11-24 | 中车大连电力牵引研发中心有限公司 | 一种低载波比条件下调制波与载波相位校正方法 |
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