JPH11220876A - Control device and method of power converter - Google Patents

Control device and method of power converter

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JPH11220876A
JPH11220876A JP10019031A JP1903198A JPH11220876A JP H11220876 A JPH11220876 A JP H11220876A JP 10019031 A JP10019031 A JP 10019031A JP 1903198 A JP1903198 A JP 1903198A JP H11220876 A JPH11220876 A JP H11220876A
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time
voltage
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phase modulation
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Kazunori Sakanobe
和憲 坂廼辺
Katsuhiko Saito
斉藤  勝彦
Tsutomu Nozaki
勉 野崎
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a carrier sound with an inexpensive microcomputer by driving the switching element of a power converter based on the ON time count value and the ON time start count value of a canier signal period being obtained by phase modulation information and a voltage command signal. SOLUTION: An ON time count value TCon and an OFF time count value TCoff within the period of a carrier 1 are calculated by a PWM duty operation part 18a based on a voltage command signal V* and power supply voltage information Vin from a voltage command generation means 14 in an operation means 18. Then, the logic AND operation between the OFF time count value Tcoff and phase modulation information pm from a phase modulation information generation means 13 is performed by a logic AND operation part 18b, thus obtaining the count value of the start timing of the ON time. Then, based on the ON time count value and the count value of the start timing of ON time, a signal for driving the switching element of a power converter is outputted from a switching signal generation means 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、パルス幅変調制
御(PWM制御)により出力電圧を制御する電力変換器
の制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power converter control device for controlling an output voltage by pulse width modulation control (PWM control).

【0002】[0002]

【従来の技術】PWM制御を用いて出力電圧を制御する
機器においては出力電圧にスイッチング周波数成分が存
在する。出力回路側にリアクトル要素がある場合、上記
スイッチング成分に起因する磁気吸引力が生じ、振動や
音を発生する。耳障りなPWM周波数(キャリア周波
数)の逓倍音を低減する試みとして、スイッチングのパ
ターンを変調し発生音をホワイトノイズ化する方法が提
案されている。
2. Description of the Related Art In a device for controlling an output voltage using PWM control, a switching frequency component exists in the output voltage. When there is a reactor element on the output circuit side, a magnetic attraction force is generated due to the switching component, and vibration and sound are generated. As an attempt to reduce a harsh PWM frequency (carrier frequency) overtone, there has been proposed a method of modulating a switching pattern to make generated noise white noise.

【0003】図12は例えば特開平7ー177753に
示された電力変換装置の制御装置の構成図であり、図1
2において1は電力変換器である降圧チョッパ回路、2
は電源電圧、25はスイッチング信号発生手段、14は
電圧指令信号発生手段、15はキャリア信号発生手段、
26はマイクロコンピュータである。電圧指令信号発生
手段14はV/Fパターンを記憶したROM14aとこ
のROMからのアナログ信号をデジタル信号に変換する
A/Dコンバータ14bからなる。また、キャリア信号
発生手段15は水晶発振器15aとこの水晶発振器の出
力信号を計数するカウンタ15bからなり、このカウン
タ15bの出力信号を直接キャリア信号aとクロック信
号として出力する。
FIG. 12 is a configuration diagram of a control device of a power conversion device disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-177753.
In 2, 1 is a step-down chopper circuit which is a power converter, 2
Is a power supply voltage, 25 is a switching signal generator, 14 is a voltage command signal generator, 15 is a carrier signal generator,
26 is a microcomputer. The voltage command signal generating means 14 includes a ROM 14a storing a V / F pattern and an A / D converter 14b for converting an analog signal from the ROM into a digital signal. The carrier signal generating means 15 includes a crystal oscillator 15a and a counter 15b for counting an output signal of the crystal oscillator. The output signal of the counter 15b is directly output as a carrier signal a and a clock signal.

【0004】次に、動作について図12、図13を用い
て説明する。図13はマイクロコンピュータ18の内部
で演算する処理の流れを示すフローチャートである。図
12において直流電源2を直流電圧を降圧チョッパ回路
の入力端子9と10の間に印加し、電圧指令発生手段1
4は電圧指令信号V* を出力する。キャリア信号発生手
段15はキャリア周期Tのキャリア信号a(のこぎり
波)とキャリア信号の立ち下がりに同期したクロック信
号を出力する。
Next, the operation will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a flowchart showing the flow of the processing performed inside the microcomputer 18. In FIG. 12, a DC power supply 2 applies a DC voltage between input terminals 9 and 10 of a step-down chopper circuit,
4 outputs a voltage command signal V * . The carrier signal generator 15 outputs a carrier signal a (sawtooth wave) having a carrier cycle T and a clock signal synchronized with the falling edge of the carrier signal.

【0005】マイクロコンピュータ26は電圧指令信号
* とクロック信号に基づいて図13に示すフローチャ
ートの演算を行ない、パルス幅変調制御に必要な制御信
号を出力する。まず、ステップST11ー1では、降圧
チョッパ回路1の入力電圧信号Vinと電圧指令信号V
* を取り込む。続いてステップST11ー2では電圧指
令信号V*と入力電圧信号Vinよりキャリア周期をT
としたときの、上記スイッチング素子3のオン時間To
nとオフ時間Toffを(1)式により求める。 Ton=V* /Vin×T Toff=T−Ton ……(1)
The microcomputer 26 calculates the flow chart shown in FIG. 13 based on the voltage command signal V * and the clock signal, and outputs a control signal necessary for pulse width modulation control. First, in step ST11-1, the input voltage signal Vin of the step-down chopper circuit 1 and the voltage command signal V
Import * . Subsequently, in step ST11-2, the carrier cycle is set to T based on the voltage command signal V * and the input voltage signal Vin.
, The ON time To of the switching element 3
n and the off time Toff are obtained by the equation (1). Ton = V * / Vin × T Toff = T-Ton (1)

【0006】次に、ステップST5−3ではキャリア信
号発生手段15から出力されるキャリア信号a(のこぎ
り波)の立ち下がりに同期したクロック信号をカウント
する。そして、ステップST11ー4ではクロック信号
のカウント数をアドレスとして、あらかじめ用意されて
いるテーブルからタイミング信号に相当する係数bを読
み出す。この時テーブルに格納されている係数bは正弦
波、三角波やランダム等のパターン信号になっている。
Next, in step ST5-3, a clock signal synchronized with the falling edge of the carrier signal a (sawtooth wave) output from the carrier signal generating means 15 is counted. In step ST11-4, the coefficient b corresponding to the timing signal is read from a table prepared in advance using the count number of the clock signal as an address. At this time, the coefficient b stored in the table is a pattern signal such as a sine wave, a triangular wave, and random.

【0007】ステップST11ー5では上記キャリア周
期Tとオン時間Tonとオフ時間Toffおよび係数b
より、第1及び第2の制御信号S1とS2を演算する。
なお、制御信号S1とS2はその出力電圧がキャリア周
期Tにおけるスイッチング素子3のターンオンおよびタ
ーンオフのタイミングに対応する信号であり、S1の電
圧がスイッチング素子3のターンオンタイミングに、ま
た、S2の電圧がスイッチング素子3のターンオフタイ
ミングにそれぞれ対応している。制御信号S1とS2の
電圧VS1、VS2は(2)式の様に演算する。 VS1=b×Toff VS2=S1+Ton ……(2) ただし、上式の係数Bは(0≦b≦1)と制限すること
により第1および第2の制御信号の振幅が上記キャリア
信号の振幅を越えないようにしている。
In step ST11-5, the carrier period T, the ON time Ton, the OFF time Toff, and the coefficient b
Accordingly, the first and second control signals S1 and S2 are calculated.
The control signals S1 and S2 are signals whose output voltages correspond to the turn-on and turn-off timings of the switching element 3 in the carrier cycle T. The voltage of S1 corresponds to the turn-on timing of the switching element 3, and the voltage of S2 corresponds to It corresponds to the turn-off timing of the switching element 3 respectively. The voltages VS1 and VS2 of the control signals S1 and S2 are calculated as in equation (2). VS1 = b × Toff VS2 = S1 + Ton (2) However, by limiting the coefficient B in the above equation to (0 ≦ b ≦ 1), the amplitude of the first and second control signals becomes smaller than the amplitude of the carrier signal. I do not exceed it.

【0008】ステップST11ー6では、上記第1およ
び第2の制御信号S1およびS2がマイクロコンピュー
タ26からスイッチング信号発生手段25に出力され
る。
In step ST11-6, the first and second control signals S1 and S2 are output from the microcomputer 26 to the switching signal generator 25.

【0009】次に、図14を用いてスイッチング信号発
生手段11の動作について説明する。図14はスイッチ
ング信号発生手段の動作波形図であり、図14(a)は
キャリア信号と制御信号の波形図、図14(b)はスイ
ッチング信号PSswの波形図である。まず、図14
(a)に示すように第1および第2の制御信号S1およ
びS2とキャリア信号aをスイッチング信号発生手段1
1に入力し、比較器25a、25bで第1および第2の
制御信号S1およびS2とキャリア信号aの振幅とを比
較して制御信号がキャリア信号より大きいときはHig
hレベル、小さいときはLowレベルとなる2値信号P
1、P2を出力する。この2値信号P1、P2の排他的
論理和を排他的論理和手段21でとり、スイッチング素
子3を駆動するスイッチング信号PSWを、図14
(b)に示すように作成してスイッチング素子3に送出
する。その結果、降圧チョッパ回路1の出力端子7およ
び8の間には上記キャリア信号aの1周期Tの平均値と
して、(3)式により上記電圧指令信号V* に一致する
出力電圧が得られる。 Vout=Ton/T×Vin=V* ……(3)
Next, the operation of the switching signal generator 11 will be described with reference to FIG. FIG. 14 is an operation waveform diagram of the switching signal generating means. FIG. 14A is a waveform diagram of the carrier signal and the control signal, and FIG. 14B is a waveform diagram of the switching signal PSsw. First, FIG.
As shown in (a), the first and second control signals S1 and S2 and the carrier signal a are converted into switching signal generating means 1.
1 and the comparators 25a and 25b compare the first and second control signals S1 and S2 with the amplitude of the carrier signal a. When the control signal is larger than the carrier signal, Hig
The binary signal P which is at the h level and at a low level when the signal is small.
1, P2 is output. The exclusive OR of the binary signals P1 and P2 is taken by the exclusive OR means 21, and the switching signal PSW for driving the switching element 3 is obtained as shown in FIG.
It is created as shown in (b) and sent to the switching element 3. As a result, between the output terminals 7 and 8 of the step-down chopper circuit 1, an output voltage that matches the voltage command signal V * according to the equation (3) is obtained as an average value of one cycle T of the carrier signal a. Vout = Ton / T × Vin = V * (3)

【0010】上記のように出力電圧を作成することによ
り出力電圧のパルス列は図14(b)の如く、時間的に
不均一な間隔を持つようなパターンとなる。その結果リ
アクトルの発生する磁気音の周波数はキャリア周波数に
集中せず、分散したスペクトラムとなる。このためキャ
リア音が低減できる。
By generating the output voltage as described above, the pulse train of the output voltage has a pattern having a non-uniform time interval as shown in FIG. As a result, the frequency of the magnetic sound generated by the reactor does not concentrate on the carrier frequency, but becomes a dispersed spectrum. Therefore, the carrier sound can be reduced.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来の電力変換装置の
制御装置は、上記のように構成されているので、(2)
式に示した乗算処理を必要としていた。一般にマイクロ
コンピュータでは乗算演算は長い演算時間がかかるた
め、上記の処理を実現するためには多大な演算時間を要
し、結果としてキャリア周波数を所定以上上げられず、
所望のキャリア音低減効果が得られないという問題があ
った。また、所望のキャリア音低減効果を得るためには
高速な乗算処理機能を有するマイクロコンピュータが必
要となり、また、キャリア音低減効果を十分に得るため
には(2)式の乗算処理におけるデータの分解能がPW
Mの出力分解能よりも十分高くする必要があるなど結果
として装置が高価となってしまうという問題があった。
The control device of the conventional power conversion device is configured as described above.
The multiplication shown in the equation was required. Generally, in a microcomputer, a multiplication operation takes a long operation time, so that a large amount of operation time is required to realize the above processing, and as a result, the carrier frequency cannot be increased more than a predetermined value.
There is a problem that a desired carrier sound reduction effect cannot be obtained. Further, a microcomputer having a high-speed multiplication processing function is required to obtain the desired carrier sound reduction effect, and the resolution of data in the multiplication processing of the equation (2) is required to obtain a sufficient carrier sound reduction effect. Is PW
There has been a problem that the apparatus becomes expensive as a result, for example, it is necessary to sufficiently increase the output resolution of M.

【0012】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたもので、安価なマイクロコンピュータにおいても
キャリア音を低減することができる電力変換器の制御装
置およびその方法を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a power converter control device and a method thereof capable of reducing carrier noise even in an inexpensive microcomputer.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明に係わる電力変
換器の制御装置は、PWM制御にて出力電圧を制御する
電力変換器の制御装置において、キャリア信号を出力す
るキャリア信号発生手段と、電圧指令信号を出力する電
圧指令信号発生手段と、前記キャリア信号に基づいて時
間的に変化する位相変調情報を出力する位相変調情報発
生手段と、前記電圧指令信号に基づいて、前記キャリア
信号周期におけるON及びOFF時間カウント値を演算
するPWMデューティ演算部及び前記OFF時間カウン
ト値と前記位相変調情報との論理積を演算し、ON時間
開始タイミングのカウント値を求める論理積演算部とを
有する演算手段と、前記ON時間カウント値と前記ON
時間開始カウント値に基づいて前記電力変換器のスイッ
チング素子を駆動するスイッチング信号を出力するスイ
ッチング信号発生手段と、を備える。
A power converter control device according to the present invention is a power converter control device for controlling an output voltage by PWM control, comprising: a carrier signal generating means for outputting a carrier signal; Voltage command signal generating means for outputting a command signal; phase modulation information generating means for outputting time-varying phase modulation information based on the carrier signal; and ON in the carrier signal cycle based on the voltage command signal. And a PWM duty calculator for calculating an OFF time count value, and a logical AND calculator for calculating a logical product of the OFF time count value and the phase modulation information to obtain an ON time start timing count value; , The ON time count value and the ON
Switching signal generating means for outputting a switching signal for driving a switching element of the power converter based on a time start count value.

【0014】また、PWM制御にて出力電圧を制御する
電力変換器の制御装置において、キャリア信号を出力す
るキャリア信号発生手段と、電圧指令信号を出力する電
圧指令信号発生手段と、前記キャリア信号に基づいて時
間的に変化する自然数の位相変調情報を出力する位相変
調情報発生手段と、前記電圧指令信号に基づいて、前記
キャリア信号周期におけるON時間カウント値とOFF
時間カウント値を演算するPWMデューティ演算部及び
前記OFF時間カウント値を、前記位相変調情報分だけ
右シフト演算しON時間開始タイミングのカウント値を
求める右シフト演算部とを有する演算手段と、前記ON
時間カウント値と前記ON時間開始カウント値に基づい
て前記電力変換器のスイッチング素子を駆動するスイッ
チング信号を出力するスイッチング信号発生手段と、を
備える。
In a power converter control device for controlling an output voltage by PWM control, a carrier signal generating means for outputting a carrier signal; a voltage command signal generating means for outputting a voltage command signal; Phase modulation information generating means for outputting a natural number of phase modulation information that changes with time based on the ON time count value and OFF in the carrier signal cycle based on the voltage command signal.
A calculating means having a PWM duty calculating section for calculating a time count value and a right shift calculating section for right-shifting the OFF time count value by the phase modulation information to obtain a count value of an ON time start timing;
Switching signal generating means for outputting a switching signal for driving a switching element of the power converter based on the time count value and the ON time start count value.

【0015】また、PWM制御にて3相交流電圧を出力
する電力変換器の制御装置において、キャリア信号を出
力するキャリア信号発生手段と、3相の電圧指令信号を
出力する電圧指令信号発生手段と、前記キャリア信号に
基づいて時間的に変化する位相変調情報を出力する位相
変調情報発生手段と、前記電圧指令信号に基づいて、前
記キャリア信号周期における各相の電圧ベクトル持続時
間カウント値を演算するPWMデューティ演算部及び前
記電圧持続時間カウント値のうち零電圧ベクトル持続時
間カウント値の和と前記位相変調情報との論理積を演算
し、ON時間開始カウント値を求める論理積演算部とを
有する演算手段と、前記電圧ベクトル持続時間カウント
値のうち零電圧ベクトル持続時間カウント値以外の電圧
ベクトル持続時間カウント値と前記ON時間開始カウン
ト値に基づいて前記電力変換器の各相のスイッチング素
子を駆動するスイッチング信号を出力するスイッチング
信号発生手段と、を備える。
In a control device for a power converter that outputs a three-phase AC voltage under PWM control, a carrier signal generating means for outputting a carrier signal and a voltage command signal generating means for outputting a three-phase voltage command signal are provided. A phase modulation information generating means for outputting time-varying phase modulation information based on the carrier signal; and calculating a voltage vector duration count value of each phase in the carrier signal cycle based on the voltage command signal. An operation including a PWM duty operation unit and an AND operation unit that calculates a logical product of the sum of the zero voltage vector duration count values of the voltage duration count values and the phase modulation information to obtain an ON time start count value. Means, a voltage vector duration other than the zero voltage vector duration count value of the voltage vector duration count values Comprising a switching signal generation means for outputting a switching signal for driving the respective phases of switching elements of the power converter based count value and the ON time start count value.

【0016】また、PWM制御にて3相交流電圧を出力
する電力変換器の制御装置において、キャリア信号を出
力するキャリア信号発生手段と、3相の電圧指令信号を
出力する電圧指令信号発生手段と、前記キャリア信号に
基づいて時間的に変化する自然数の位相変調情報を出力
する位相変調情報発生手段と、前記電圧指令信号に基づ
いて、前記キャリア信号周期における各相の電圧ベクト
ル持続時間カウント値を演算するPWMデューティ演算
部及び前記電圧持続時間カウント値のうち零電圧ベクト
ル持続時間カウント値の和を、前記位相変調情報分だけ
右シフト演算し、ON時間開始カウント値を求める右シ
フト演算部とを有する演算手段と、前記電圧ベクトル持
続時間カウント値のうち前記零電圧ベクトル持続時間カ
ウント値以外の電圧ベクトル持続時間カウント値と前記
ON時間開始カウント値に基づいて前記電力変換器の各
相のスイッチング素子を駆動するスイッチング信号を出
力するスイッチング信号発生手段と、を備える。
In a control device for a power converter that outputs a three-phase AC voltage under PWM control, a carrier signal generating means for outputting a carrier signal and a voltage command signal generating means for outputting a three-phase voltage command signal are provided. A phase modulation information generating unit that outputs a natural number of phase modulation information that changes with time based on the carrier signal; and a voltage vector duration count value of each phase in the carrier signal cycle based on the voltage command signal. A PWM duty calculation unit for calculating and a right shift calculation unit for right-shifting the sum of the zero voltage vector duration count values of the voltage duration count values by the phase modulation information to obtain an ON time start count value. Calculating means having a voltage other than the zero voltage vector duration count value among the voltage vector duration count values. Comprising a switching signal generation means for outputting a switching signal for driving the respective phases of switching elements of the power converter on the basis of the ON time start count value and the vector duration count value.

【0017】また、PWM制御にて電圧を出力する電力
変換器の制御方法において、キャリア信号に基づいて時
間的に変化する位相変調情報を生成するステップと、電
圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期における
ON及びOFF時間カウント値を演算するステップと、
前記OFF時間カウント値と前記位相変調情報との論理
積を演算し、ON時間開始タイミングのカウント値を求
めるするステップと、前記ON時間カウント値と前記O
N時間開始カウント値に基づいて前記電力変換器のスイ
ッチング素子を駆動するスイッチング信号を出力するス
テップと、を備える。
Further, in the control method of the power converter for outputting a voltage by PWM control, a step of generating phase modulation information which changes with time based on a carrier signal, and the step of generating the carrier signal based on a voltage command signal Calculating ON and OFF time count values in the cycle;
Calculating a logical product of the OFF time count value and the phase modulation information to obtain a count value of an ON time start timing;
Outputting a switching signal for driving a switching element of the power converter based on the N-time start count value.

【0018】また、PWM制御にて電圧を出力する電力
変換器の制御方法において、キャリア信号に基づいて時
間的に変化する自然数の位相変調情報を生成するステッ
プと、電圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期
におけるON及びOFF時間カウント値を演算するステ
ップと、前記OFF時間カウント値を、前記位相変調情
報分だけ右シフト演算し、ON時間開始タイミングのカ
ウント値を求めるするステップと、前記ON時間カウン
ト値と前記ON時間開始カウント値に基づいて前記電力
変換器のスイッチング素子を駆動するスイッチング信号
を出力するステップと、を備える。
Further, in the power converter control method for outputting a voltage by PWM control, a step of generating natural number phase modulation information which changes with time based on a carrier signal; Calculating the ON and OFF time count values in the carrier signal cycle; shifting the OFF time count value to the right by the phase modulation information to obtain the ON time start timing count value; Outputting a switching signal for driving a switching element of the power converter based on the count value and the ON time start count value.

【0019】また、PWM制御にて3相交流電圧を出力
する電力変換器の制御方法において、キャリア信号に基
づいて時間的に変化する位相変調情報を生成するステッ
プと、電圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期
における電圧ベクトル持続時間カウント値を演算するス
テップと、前記電圧持続時間カウント値のうち零電圧ベ
クトル持続時間カウント値の和と前記位相変調情報との
論理積を演算し、ON時間開始カウント値を求めるステ
ップと、前記電圧ベクトル持続時間カウント値のうち前
記零電圧ベクトル持続時間カウント値以外の電圧ベクト
ル持続時間カウント値と前記ON時間開始カウント値に
基づいて前記電力変換器の各相のスイッチング素子を駆
動するスイッチング信号を出力するステップと、を備え
る。
In a power converter control method for outputting a three-phase AC voltage under PWM control, a step of generating time-varying phase modulation information based on a carrier signal; Calculating a voltage vector duration count value in the carrier signal period; calculating a logical product of the sum of the zero voltage vector duration count value of the voltage duration count values and the phase modulation information to start an ON time; Obtaining a count value; and, for each phase of the power converter, based on the voltage vector duration count value other than the zero voltage vector duration count value and the ON time start count value among the voltage vector duration count values. Outputting a switching signal for driving the switching element.

【0020】また、前記キャリア信号に基づいて時間的
に変化する自然数の位相変調情報を生成するステップ
と、電圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期に
おける各相の電圧ベクトル持続時間カウント値を演算す
るステップと、前記電圧持続時間カウント値のうちの零
電圧ベクトル持続時間カウント値の和を、前記位相変調
情報分だけ右シフト演算し、ON時間開始カウント値を
求めるステップと、前記電圧ベクトル持続時間カウント
値のうち前記零電圧ベクトル持続時間カウント値以外の
電圧ベクトル持続時間カウント値と前記ON時間開始カ
ウント値に基づいて前記電力変換器の各相のスイッチン
グ素子を駆動するスイッチング信号を出力するステップ
と、を備える。
Generating time-varying natural-number phase modulation information based on the carrier signal; calculating a voltage vector duration count value of each phase in the carrier signal cycle based on a voltage command signal; Performing a right shift operation on the sum of the zero voltage vector duration count values of the voltage duration count values by the phase modulation information to obtain an ON time start count value; Outputting a switching signal for driving a switching element of each phase of the power converter based on the voltage vector duration count value other than the zero voltage vector duration count value among the count values and the ON time start count value; , Is provided.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態を1である電力変換器の制御装置の構成図、
図2は演算手段および位相変調情報発生手段のフローチ
ャート、図3は論理積演算の例を示す図、図4はスイッ
チング信号発生手段の動作を示す動作波形図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a configuration diagram of a power converter control device according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a flowchart of the operation means and the phase modulation information generation means, FIG. 3 is a diagram showing an example of a logical product operation, and FIG. 4 is an operation waveform diagram showing the operation of the switching signal generation means.

【0022】図1において、1は電力変換器である降圧
チョッパ回路、2は電源電圧、11はスイッチング信号
発生手段、14は出力電圧の指令信号を発生する電圧指
令発生手段、15は水晶発振器15aに同期して出力を
カウントアップし、あらかじめ定められたキャリア周期
で出力が0クリアされるようなキャリア信号TCを出力
するキャリア信号発生手段、13は15のキャリア信号
TCを入力し、そのキャリア周期に同期して位相変調情
報pmを出力する位相変調情報発生手段であり、キャリ
ア信号TCの立ち下がりをカウントするカウンタ16と
あらかじめ定められ、連続したアドレスに位相変調情報
である2進数の原データを記憶するROM17からな
る。
In FIG. 1, 1 is a step-down chopper circuit as a power converter, 2 is a power supply voltage, 11 is a switching signal generating means, 14 is a voltage command generating means for generating an output voltage command signal, and 15 is a crystal oscillator 15a. A carrier signal generating means for outputting a carrier signal TC such that the output is cleared to 0 at a predetermined carrier cycle, and 13 receives 15 carrier signals TC, Phase modulation information generating means for outputting phase modulation information pm in synchronism with a counter 16. The counter 16 counts the falling of the carrier signal TC. It comprises a ROM 17 for storing.

【0023】18は演算手段であり、電圧指令信号V*
と電源電圧情報Vinに基づいて、キャリア1周期Tc
a内でのスイッチング素子のON時間であり、PWMの
ONデューティに相当するON時間カウント値TCon
とOFF時間カウント値TCoffを演算するPWMデ
ューティ演算部18aとOFF時間カウント値TCof
fと位相変調情報pmとの論理積演算を行い、ON時間
の開始タイミングのカウント値を演算する論理積演算部
18bからなる。
Numeral 18 denotes an arithmetic means, which is a voltage command signal V *
And one cycle Tc of the carrier based on the power supply voltage information Vin
a is the ON time of the switching element in a, and the ON time count value TCon corresponding to the PWM ON duty.
And a PWM duty calculator 18a for calculating the OFF time count value TCoff and the OFF time count value TCoff
An AND operation unit 18b performs an AND operation of f and the phase modulation information pm, and calculates a count value of the ON time start timing.

【0024】11はTConとΔTConと水晶発振子
15aの1ないし逓倍のクロック信号clkを入力して
スイッチング素子3の制御信号を作成するスイッチング
信号発生手段である。
Reference numeral 11 denotes switching signal generating means for generating a control signal for the switching element 3 by inputting TCon, ΔTCon, and a clock signal clk multiplied by 1 or multiplied by the crystal oscillator 15a.

【0025】なお、位相変調情報発生手段13、演算手
段18、スイッチング信号発生手段は例えばマイクロコ
ンピュータなどで実現される。
The phase modulation information generating means 13, arithmetic means 18, and switching signal generating means are realized by, for example, a microcomputer.

【0026】次に、上記実施の形態1の構成における動
作について図1、図2を用いて説明する。まず、直流電
源2を直流電圧を降圧チョッパ回路の入力端子9と10
の間に印加し、電圧指令発生手段14は電圧指令信号V
* を出力する。キャリア信号発生手段15はキャリア周
期Tのキャリア信号TC(のこぎり波)とキャリア信号
の立ち下がりに同期したクロック信号clkを出力す
る。
Next, the operation of the configuration of the first embodiment will be described with reference to FIGS. First, the DC power supply 2 is connected to the input terminals 9 and 10 of the step-down chopper circuit.
And the voltage command generating means 14 applies the voltage command signal V
Output * . The carrier signal generating means 15 outputs a carrier signal TC (sawtooth wave) of a carrier cycle T and a clock signal clk synchronized with the fall of the carrier signal.

【0027】次に、図2を用いて演算手段18および位
相変調情報発生手段13の動作を説明する。ステップS
T2ー1では、演算手段18のPWMデューテイ演算部
18aは降圧チョッパ回路1の入力電圧信号Vinと電
圧指令信号V* を取り込む。続いてステップST2ー2
ではPWMデューテイ演算部18aにおいて、持続時間
カウント値であり、PWMのONデューティに相当する
ON時間カウント値TConとOFF時間カウント値T
Coffを(5)式に基づき演算する。 TCon= V* /Vin* TCca TCoff=TCca−TCon …(4)
Next, the operation of the calculating means 18 and the phase modulation information generating means 13 will be described with reference to FIG. Step S
At T2-1, the PWM duty calculating section 18a of the calculating means 18 takes in the input voltage signal Vin and the voltage command signal V * of the step-down chopper circuit 1. Then, step ST2-2
In the PWM duty calculation unit 18a, the ON time count value TCon and the OFF time count value TCon, which are the duration time count value and correspond to the PWM ON duty.
Coff is calculated based on equation (5). TCon = V * / Vin * TCca TCoff = TCca-TCon (4)

【0028】次に、ステップST2ー3では位相変調情
報発生手段13がキャリア信号TCが立ち下がり毎にカ
ウンタ16をインクリメントする。そして、ステップS
T2ー4で、ROM17にあらかじめ記憶されているテ
ーブルからカウンタ値のアドレスにより2進数データb
を抽出し位相変調情報pmとして演算手段18の論理積
演算部18bに出力する。
Next, in step ST2-3, the phase modulation information generating means 13 increments the counter 16 every time the carrier signal TC falls. And step S
At T2-4, the binary data b is calculated based on the address of the counter value from the table stored in the ROM 17 in advance.
And outputs it as phase modulation information pm to the AND operation unit 18b of the operation means 18.

【0029】位相変調情報pmはクロック信号clkの
周期Tclkを時間単位としたデジタルの2進数データ
である。位相変調情報pmの変化範囲は0からTCca
(キャリア周期Tcaに対するカウント値をTCca)
を含むあらかじめ定められた範囲をとる(TCcaが2
55ならばビット長は8以下)。このTCcaは降圧チ
ョッパ回路1の最大出力電圧に相当し、例えば、キャリ
ア周期Tcaが5μsの場合、これを1000(最大)
とし、この範囲のカウント値を設定する。
The phase modulation information pm is digital binary data with the period Tclk of the clock signal clk as a unit of time. The change range of the phase modulation information pm is from 0 to TCca.
(The count value for the carrier cycle Tca is TCca)
(TCca is 2)
If it is 55, the bit length is 8 or less). This TCca corresponds to the maximum output voltage of the step-down chopper circuit 1. For example, when the carrier cycle Tca is 5 μs, this is increased to 1000 (maximum).
And set a count value in this range.

【0030】なお、ROM17内の各データはランダ
ム、ないし正弦波などの関数に基づき作成されたもので
ある。
Each data in the ROM 17 is created based on a function such as random or sine wave.

【0031】ステップST2ー5では、論理積演算部1
8bがOFF時間カウント値TCoffと位相変調情報
pmであるbとの論理積演算(2つの2進数の各桁毎の
積演算)を(6)式に基づいて行い、ON時間の開始タ
イミングのカウント値ΔTConを求める。 ΔTCon=b〓Toff …(5)
In step ST2-5, the logical product operation unit 1
8b performs a logical product operation (product operation for each digit of two binary numbers) of the OFF time count value TCoff and b which is the phase modulation information pm based on the equation (6), and counts the ON time start timing. Find the value ΔTCon. ΔTCon = b〓Toff (5)

【0032】図3は、論理積演算の例を示したものであ
り、図3(a)は各ビット毎の論理演算の説明図、図3
(b)は論理演算例の説明図である。図3(a)に示す
ように論理積演算は、2つの入力データA、Bを各ビッ
ト毎に比較し、所定ビット(桁)のデータがいずれも1
であった場合に出力データのそのビット(桁)を1と
し、また、所定ビット(桁)のデータのうちいずれか1
つでも0であった場合に出力データのそのビット(桁)
を0とするように演算される。よって、出力データA〓
Bは演算前の値A、Bと同じかあるいは小さくなる。図
3(b)ではOFF時間カウント値TCoffを0xD
5、bを0xB3とした例であり、各々を2進数110
10101B、10110011Bに変換して論理積演
算を行い、10000001B(0x81)を得たもの
である。演算結果は演算前の値より小さい値となってい
る。
FIG. 3 shows an example of a logical product operation. FIG. 3 (a) is an explanatory diagram of a logical operation for each bit, and FIG.
(B) is an explanatory diagram of a logical operation example. As shown in FIG. 3A, in the AND operation, two pieces of input data A and B are compared for each bit, and if data of a predetermined bit (digit) is 1
, The bit (digit) of the output data is set to 1, and any one of data of a predetermined bit (digit) is set.
Bit (digit) of output data when at least one is 0
Is set to 0. Therefore, the output data A〓
B is equal to or smaller than the values A and B before the operation. In FIG. 3B, the OFF time count value TCoff is set to 0xD.
5 and b are set to 0xB3, each of which is a binary number 110
The result is converted to 10101B and 10110011B and subjected to a logical product operation to obtain 10000001B (0x81). The calculation result is a value smaller than the value before the calculation.

【0033】このように、論理積演算はコンピュータの
演算命令のうち演算負荷の少ない命令の1種であるため
この部分の処理は高速に実施される。
As described above, since the logical product operation is one type of the operation instruction of the computer with a small operation load, the processing of this portion is performed at high speed.

【0034】次に、ステップST2ー6では、上記の演
算結果をΔTCon(ON時間の開始タイミングのカウ
ント値)として、TCon(スイッチング素子ON時間
カウント値)とともにスイッチング信号発生手段11に
出力する。
Next, in step ST2-6, the above calculation result is output to the switching signal generating means 11 together with TCon (the switching element ON time count value) as ΔTCon (the count value of the ON time start timing).

【0035】なお、TCon、ΔTConは水晶発振器
15aのクロック信号clkの周期Tclkを時間単位
としたデジタルの2進数データであり、実際の時間To
n、ΔTonとの間に次の(4)式の関係がある。 Ton=TCon×Tclk ΔTon=ΔTCon×Tclk …(6)
It should be noted that TCon and ΔTCon are digital binary data in units of time Tclk of the clock signal clk of the crystal oscillator 15a, and the actual time To
There is a relationship of the following equation (4) between n and ΔTon. Ton = TCon × Tclk ΔTon = ΔTCon × Tclk (6)

【0036】次に、スイッチング信号発生手段11の動
作を図4を用いて説明する。図4はスイッチング信号発
生手段11の動作波形図であり、図4(a)はキャリア
信号TCの波形、ΔTCon及びTConのカウント数
を示す図、図4(b)はスイッチング素子制御信号Sの
波形図である。スイッチング信号発生手段11は、クロ
ック周期Tclk毎にキャリア信号TCを取り込み、図
4(a)に示すようにキャリア信号TCがΔTCon以
上で、かつ、ΔTCon+TCon以下であれば、図4
(b)に示すようにスイッチング素子制御信号SにHi
ghを出力し、そうでなければLowを出力する。この
動作を繰り返すことにより、スイッチング素子制御信号
Sは図4(b)に示すように、出力電圧のパルス幅To
nが一定であってもパルスの発生タイミングが逐次変化
し、リアクトルからの磁気音のスペクトルが分散し、耳
障りなキャリア音が低減される。
Next, the operation of the switching signal generating means 11 will be described with reference to FIG. 4A and 4B are operation waveform diagrams of the switching signal generating means 11. FIG. 4A is a diagram showing a waveform of the carrier signal TC, a diagram showing counts of ΔTCon and TCon, and FIG. 4B is a waveform of the switching element control signal S. FIG. The switching signal generating means 11 takes in the carrier signal TC at every clock cycle Tclk, and if the carrier signal TC is equal to or more than ΔTCon and equal to or less than ΔTCon + TCon as shown in FIG.
As shown in (b), the switching element control signal S is set to Hi.
gh, and output Low otherwise. By repeating this operation, the switching element control signal S becomes the pulse width To of the output voltage as shown in FIG.
Even when n is constant, the pulse generation timing changes sequentially, the spectrum of the magnetic sound from the reactor is dispersed, and the unpleasant carrier sound is reduced.

【0037】このとき、演算手段18の演算によりΔT
Conは少なくともOFF時間カウント値TCoffと
同じかそれ以下となることから、ΔTCon+TCon
はTCca(キャリア周期Tcaに対するカウント値)
以下となり、電圧パルスはキャリア周期内で正常に出力
されることは明らかである
At this time, ΔT
Since Con is at least equal to or less than the OFF time count value TCoff, ΔTCon + TCon
Is TCca (count value for carrier cycle Tca)
It is clear that the voltage pulse is output normally within the carrier cycle

【0038】降圧チョッパ回路1では、スイッチング素
子制御信号Sによりスイッチング素子3が駆動され、降
圧チョッパ回路1の出力端子7および8の間には上記キ
ャリア信号TCの1周期Tの平均値として、電圧指令信
号V* に一致する出力電圧Voutが得られる。
In the step-down chopper circuit 1, the switching element 3 is driven by the switching element control signal S. The voltage between the output terminals 7 and 8 of the step-down chopper circuit 1 is defined as the average value of one cycle T of the carrier signal TC. An output voltage Vout that matches the command signal V * is obtained.

【0039】以上のように、乗算処理部分を論理積演算
とすることにより、演算にかかる時間が数μs〜数十μ
sと短くてすることができ(従来の時間の1/3〜1/
30)、安価なマイコンを使用することができ、また、
演算負荷が小さくてすむので、従来よりキャリア周波数
を上げることができ、騒音をより低減することが可能で
ある。
As described above, by making the multiplication part a logical product operation, the time required for the operation is several μs to several tens μm.
s (one-third to one-third of the conventional time)
30), an inexpensive microcomputer can be used, and
Since the calculation load is small, the carrier frequency can be increased more than before, and the noise can be further reduced.

【0040】実施の形態2.図5はこの発明の実施の形
態2である電力変換器の制御装置の構成図、図2は演算
手段および位相変調情報発生手段のフローチャートであ
る。
Embodiment 2 FIG. 5 is a configuration diagram of a control device for a power converter according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart of a calculation unit and a phase modulation information generation unit.

【0041】図において実施の形態1で示した図1と同
一または相当部分には、同じ符号を付し、説明を省略す
る。図1において、19は演算手段であり、PWMデュ
ーティ演算部19aとOFF時間カウント値TCoff
を位相変調情報pm分だけ右シフトして演算する右シフ
ト演算部19bからなる。位相変調情報pmは時間的に
変化する自然数である。ROM17には位相変調情報p
mの原データが連続し、あらかじめ定められたドレスに
記憶されている。
In the figure, the same or corresponding parts as those in FIG. 1 shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In FIG. 1, reference numeral 19 denotes a calculating means, which includes a PWM duty calculating unit 19a and an OFF time count value TCoff.
Is shifted to the right by the phase modulation information pm. The phase modulation information pm is a time-varying natural number. The ROM 17 stores the phase modulation information p.
The m original data are continuous and stored in a predetermined dress.

【0042】次に、動作について図6を用いて説明す
る。図においてステップST5−5が実施の形態1の図
2のステップST2−5の論理積演算から、右シフト演
算に変更している点で異なるので、このステップST5
−5について説明する。
Next, the operation will be described with reference to FIG. In the figure, step ST5-5 is different from step ST2-5 in FIG. 2 of the first embodiment in that the logical product operation is changed to a right shift operation.
-5 will be described.

【0043】ステップST5−5では、右シフト演算部
19bが、(6)式に基づいてOFF時間カウント値T
Coffを、位相変調情報pmであるC分だけ右シフト
演算してON時間の開始タイミングのカウント値ΔTC
onを求める。 ΔTCon=Toff>>C …(7) (>>は右シフト演算を示す) ここでの右シフト演算とは、2進データTCoffを回
数C(Cビット)だけ右側にシフトするものである。一
例について説明すると、TCoff=0xC5の場合、
2進数11000101に変換し、C=1ならば右シフ
トすると01100010Bとなり、16進数に変換す
るとΔTon=0x62となる。C=2ならば、右シフ
トを2回して00110001Bとなり、16進数に変
換するとΔTon=0x31となる。このように、演算
結果は演算前の値より小さい値となっている。なお、右
シフト演算は実施の形態1と同様コンピュータの演算命
令のうち演算負荷の少ない命令の1種である。
In step ST5-5, the right shift operation section 19b calculates the OFF time count value T based on the equation (6).
Coff is right-shifted by C which is the phase modulation information pm, and the count value ΔTC at the start timing of the ON time is calculated.
Ask for on. ΔTCon = Toff >> C (7) (>> indicates a right shift operation) The right shift operation here is to shift the binary data TCoff to the right by the number of times C (C bits). To explain an example, when TCoff = 0xC5,
Conversion to a binary number 11000101, and right shift if C = 1 results in 01100010B, and conversion to hexadecimal gives ΔTon = 0x62. If C = 2, right shift is performed twice to obtain 00110001B, and when converted to hexadecimal, ΔTon = 0x31. As described above, the operation result is a value smaller than the value before the operation. Note that the right shift operation is a type of instruction with a small operation load among the operation instructions of the computer as in the first embodiment.

【0044】以上のように、位相変調情報pmを変化さ
せることにより、スイッチング素子のON時間開始タイ
ミングをキャリア周期内で時間的に変化させることがで
き、容易にリアクトルの発生するキャリア音を低減でき
る。
As described above, by changing the phase modulation information pm, the ON time start timing of the switching element can be temporally changed within the carrier cycle, and the carrier sound generated by the reactor can be easily reduced. .

【0045】なお、実施の形態1、2で用いた電力変換
回路は電車などに適用される降圧チョッパ回路で説明し
たがこれに限るものではなく、昇圧チョッパ回路(図示
せず)などの1石型の電力変換回路にも適用可能であ
る。さらに主回路の素子数が1石の方式に限るものでは
ではなく、3相インバータ回路等でも実現可能である。
The power conversion circuit used in the first and second embodiments has been described as a step-down chopper circuit applied to a train or the like. However, the present invention is not limited to this. One power converter such as a step-up chopper circuit (not shown) is used. It can also be applied to a power conversion circuit of the type. Further, the number of elements of the main circuit is not limited to the one-element method, but can be realized by a three-phase inverter circuit or the like.

【0046】実施の形態3.本実施の形態は、電力変換
器を3相インバータ回路としたものである。図7はこの
発明の実施の形態3である3相交流電圧を出力する電力
変換器の制御装置の構成図であり、電力変換器には三相
誘導電動機を接続したものである。図8は電圧ベクトル
の選択方法を示す図、図9は動作modeの説明図、図
10はmodeとスイッチングタイミング情報の説明
図、図11はスイッチングタイミング情報とインバータ
の制御信号のタイミングチャートである。
Embodiment 3 In the present embodiment, the power converter is a three-phase inverter circuit. Third Embodiment FIG. 7 is a configuration diagram of a control device for a power converter that outputs a three-phase AC voltage according to a third embodiment of the present invention, in which a three-phase induction motor is connected to the power converter. 8 is a diagram illustrating a method of selecting a voltage vector, FIG. 9 is an explanatory diagram of an operation mode, FIG. 10 is an explanatory diagram of mode and switching timing information, and FIG. 11 is a timing chart of switching timing information and inverter control signals.

【0047】図7において 実施の形態1で示した図1
と同一または相当部分には、同じ符号を付し、説明を省
略する。20は三相誘導電動機21を駆動する電力変換
器である3相のインバータ回路、22はインバータ20
で出力すべき電圧指令ベクトル|V* |と位相θを逐次
発生する電圧指令発生手段である。23は演算手段であ
り、出力電圧指令ベクトル|V* |、位相θ及びn及び
入力電圧Vinを入力し、PWMデューティ情報とし
て、PWMのONデューティに相当するON時間である
第1および第2の電圧ベクトルに相当する電圧ベクトル
持続時間カウント値TC1、TC2、電圧ベクトルの選
択情報mode及びOFF時間カウント値TCoffを
演算するPWMデューティ演算部23aと零電圧ベクト
ル持続時間の和に相当する零電圧ベクトルカウント値で
あるOFF時間カウント値TCoffと位相変調情報p
mとの論理積演算を行い、ON時間の開始タイミングの
カウント値ΔTConを演算する論理積演算部23bか
らなる。24はΔTCon、TC1、TC2、mode
およびクロック信号clkを入力してインバータ回路2
0のスイッチング素子を駆動する信号UP、UN、V
P、VN、WP、WNを主を出力するスイッチング信号
発生手段である。
Referring to FIG. 7, the first embodiment shown in FIG.
The same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. Reference numeral 20 denotes a three-phase inverter circuit which is a power converter for driving a three-phase induction motor 21;
Is a voltage command generating means for sequentially generating a voltage command vector | V * | Numeral 23 denotes an arithmetic unit which receives an output voltage command vector | V * |, a phase θ and n, and an input voltage Vin, and outputs first and second ON times corresponding to the PWM ON duty as PWM duty information. Zero-voltage vector count corresponding to the sum of zero-vector duration and PWM duty calculator 23a for calculating voltage vector duration counts TC1 and TC2 corresponding to voltage vector, voltage vector selection information mode and OFF time count TCoff OFF time count value TCoff and phase modulation information p
An AND operation unit 23b that performs an AND operation with m and calculates a count value ΔTCon at the start timing of the ON time. 24 is ΔTCon, TC1, TC2, mode
And a clock signal clk to input the inverter circuit 2
0, UP, UN, V
Switching signal generating means for outputting P, VN, WP and WN as main outputs.

【0048】次に、実施の形態3の動作を説明する前
に、公知であるインバータ回路20の出力電圧ベクトル
とパルス幅変調について説明する。インバータ回路20
から出力される各相U、V、Wの電圧Vu、Vvおよび
Vwがそれぞれ正、0の2値を取り得ることから、8個
の電圧ベクトルを出力できる。これらの電圧ベクトルは
図8に示すように、正六角形の各頂点が出力可能な各相
の電圧ベクトルV1、V2、V3、V4、V5、V6で
あり、中心部の2つのベクトルV0、V7は線間電圧が
零となるの−で、零電圧ベクトルと呼ぶ。
Next, before describing the operation of the third embodiment, a known output voltage vector and pulse width modulation of the inverter circuit 20 will be described. Inverter circuit 20
Since the voltages Vu, Vv, and Vw of the phases U, V, and W output from can take two values, positive and zero, eight voltage vectors can be output. As shown in FIG. 8, these voltage vectors are voltage vectors V1, V2, V3, V4, V5, V6 of respective phases at which vertices of a regular hexagon can be output, and two vectors V0, V7 at the center are Since the line voltage becomes zero, it is called a zero voltage vector.

【0049】次に、線間電圧ベクトルによるパルス幅変
調は、次のように行われる。電圧指令ベクトルV* が2
つの電圧ベクトルV4、V6と2つの零電圧ベクトルV
0、V7を頂点とする正三角形の内側にある場合は、
(これらの電圧ベクトルを選択することにより、出力電
圧の制御が行われる。)零電圧ベクトルV0とV7の持
続時間の和をta、電圧ベクトルV4、V6の持続時間
を各々 tb、tcとすると(8)式で示される。 ta=T{1ーk・sin(60°+θ)} tb=T・k・sin(60°−θ) tc=T・k・sinθ …(8) ただし、Tはキャリア周期、kは振幅である。
Next, the pulse width modulation by the line voltage vector is performed as follows. Voltage command vector V * is 2
Two voltage vectors V4 and V6 and two zero voltage vectors V
If it is inside an equilateral triangle with vertices 0 and V7,
(The output voltage is controlled by selecting these voltage vectors.) If the sum of the durations of the zero voltage vectors V0 and V7 is ta, and the durations of the voltage vectors V4 and V6 are tb and tc, respectively ( 8) It is shown by the equation. ta = T {1−k · sin (60 ° + θ)} tb = T · k · sin (60 ° −θ) tc = T · k · sin θ (8) where T is a carrier period and k is an amplitude. is there.

【0050】ここでは、電圧指令ベクトルV* の位相θ
が0〜60°の範囲にある場合について説明したが、位
相θが60°ずつ変化する毎に選択する2つの電圧ベク
トルを変化させれば、位相θが60°から360°の範
囲でも同様に制御できる。このように、電圧指令ベクト
ルに応じてパルス幅変調された3相の交流出力電圧を得
ることができる。
Here, the phase θ of the voltage command vector V *
Is described in the range of 0 to 60 °, but if two voltage vectors to be selected are changed each time the phase θ changes by 60 °, the same applies to the case where the phase θ is in the range of 60 ° to 360 °. Can control. As described above, it is possible to obtain a three-phase AC output voltage that is pulse-width modulated according to the voltage command vector.

【0051】2つの電圧ベクトルおよび2つの零電圧ベ
クトルの選択順序は、例えば、図8に示すように、電圧
指令ベクトルV* の位相θが0〜60°の範囲にある場
合は、キャリア周期Tの間に、V0→V4→V6→V7
→V6→V4→V0の準に選択し、電圧指令ベクトルV
* の位相θが60°〜120°では、キャリア周期Tの
間にV0→V2→V6→V7→V6→V2→V0の順に
選択する。このような選択順序で電圧ベクトルを選択す
ると、電圧指令ベクトルV* の位相θが60°境にして
変化しても電圧ベクトルV4とV2が入れ替わるだけ
で、残りの電圧ベクトルおよび2つの零電圧ベクトルは
変化しない。
The selection order of the two voltage vectors and the two zero voltage vectors is, for example, as shown in FIG. 8, when the phase θ of the voltage command vector V * is in the range of 0 to 60 °, the carrier period T Between V0 → V4 → V6 → V7
→ V6 → V4 → V0 and select the voltage command vector V
When the phase θ of * is 60 ° to 120 °, during the carrier cycle T, the order is selected in the order of V0 → V2 → V6 → V7 → V6 → V2 → V0. When the voltage vectors are selected in such a selection order, even if the phase θ of the voltage command vector V * changes at a boundary of 60 °, only the voltage vectors V4 and V2 are interchanged, and the remaining voltage vector and the two zero voltage vectors Does not change.

【0052】3相インバータ回路で三相三線の負荷に正
弦波交流電圧を供給する場合、負荷への電圧はインバー
タの出力線間電圧として与えられるため、インバータの
各相の出力電圧がすべて0の状態(V0)およびインバ
ータの各相の出力電圧がすべてVinの状態(V7)の
2通りの状態は事実上出力電圧オフ(実施の形態1、2
のToff)に相当している。実施の形態3は、これら
の時間比率を逐次変化させることでキャリア音を変化さ
せるものである。
When a sine-wave AC voltage is supplied to a three-phase three-wire load by a three-phase inverter circuit, the voltage to the load is given as a voltage between output lines of the inverter. The state (V0) and the state where the output voltage of each phase of the inverter is all Vin (V7) are practically two states in which the output voltage is off (the first and second embodiments).
Toff). In the third embodiment, the carrier sound is changed by sequentially changing these time ratios.

【0053】次に、実施の形態3の動作について説明す
る。まず、電圧指令発生手段22は三相平衡の正弦波電
圧の指令値を極座標データ(|V* |とθ)で逐次出力
する。演算手段23のPWMデューティ演算部23aは
|V* |、θおよび入力電圧Vinより、図9に示す位
相θ範囲毎に定めたmodeに対応したPWMデューテ
ィ情報TCoff、TC1、TC2を(9)式に基づき
演算する。 TCoff={1ー|V* |/Vin×sin(θ+60°)}×TCca TC1={|V* |/Vin×sin(60°−θ)}×TCca TC2=(|V* |/Vin×sinθ)×TCca ……(9) なお、TCoffは(9)式の零電圧ベクトル(ゼロベ
クトル)taの持続時間に相当するベクトルカウント値
であり持続時間比率を表す。TC1、TC2はtb、t
cの持続時間に相当するベクトルカウント値であり持続
時間比率を表す。
Next, the operation of the third embodiment will be described. First, the voltage command generation means 22 sequentially outputs a command value of a three-phase balanced sine wave voltage as polar coordinate data (| V * | and θ). The PWM duty calculating unit 23a of the calculating means 23 calculates the PWM duty information TCoff, TC1, TC2 corresponding to the mode determined for each phase θ range shown in FIG. 9 from | V * |, θ and the input voltage Vin according to equation (9). Calculate based on TCoff = {1− | V * | / Vin × sin (θ + 60 °)} × TCca TC1 = {| V * | / Vin × sin (60 ° −θ)} × TCca TC2 = (| V * | / Vin × sin θ) × TCca (9) Note that TCoff is a vector count value corresponding to the duration of the zero voltage vector (zero vector) ta in the equation (9), and represents a duration ratio. TC1 and TC2 are tb and t
This is a vector count value corresponding to the duration of c and represents a duration ratio.

【0054】次に、計算されたゼロベクトルカウント値
TCoffと位相変調情報発生手段の出力pmとの論理
積を演算し、電圧出力開始タイミングΔTConを演算
する。この時ΔTConは0からTCoffの間の値と
なる。次に、ΔTCon、TC1、TC2、modeを
スイッチング信号発生手段24に出力する。
Next, the logical product of the calculated zero vector count value TCoff and the output pm of the phase modulation information generating means is calculated, and the voltage output start timing ΔTCon is calculated. At this time, ΔTCon takes a value between 0 and TCoff. Next, ΔTCon, TC1, TC2, and mode are output to the switching signal generating means 24.

【0055】スイッチング信号発生手段24はΔTCo
n、TC1、TC2、modeを入力し、図9の電圧ベ
クトル選択情報modeに応じ、図10に示すスイッチ
ングタイミング情報(制御信号)の演算順序に従って、
インバータ20のU、V、W各相スイッチング素子のス
イッチングタイミング情報Sa、Sa’、Sb、S
b’、Sc、Sc’を作成する。なお、図10のスイッ
チングタイミング情報はインバータの各相のスイッチ状
態を切り替えるべきカウンタ値を意味する。
The switching signal generating means 24 generates ΔTCo
n, TC1, TC2, and mode are input, and according to the voltage vector selection information mode of FIG. 9, according to the operation sequence of the switching timing information (control signal) shown in FIG.
Switching timing information Sa, Sa ', Sb, S of the U, V, W phase switching elements of the inverter 20
b ′, Sc, Sc ′ are created. Note that the switching timing information in FIG. 10 means a counter value for switching the switch state of each phase of the inverter.

【0056】次に、上記で求めた各スイッチングタイミ
ング情報とキャリア信号TCより図11のごとく各相の
スイッチの上アーム駆動信号UP、VP、WPを作成す
る。また、同時に下アームの駆動信号UN、VN、WN
を各相の上アーム駆動信号の反転出力にて作成する。
Next, upper-arm drive signals UP, VP, and WP of the switches of each phase are created from the switching timing information and the carrier signal TC obtained as described above, as shown in FIG. At the same time, the lower arm drive signals UN, VN, WN
Is generated by inverting the upper arm drive signal of each phase.

【0057】ここで位相変調情報pmが逐次変化する
と、それに応じてTCoffが変化し、スイッチング素
子制御信号の零電圧ベクトルV0、V7の時間比率が変
化するが、その他の零電圧ベクトル以外の電圧ベクトル
V1〜V6の持続時間比率は変化しない。すなわち、出
力電圧を指令通りに出力しつつスイッチングタイミング
を変化させることができ、モータからの発生するキャリ
ア音の低減が可能となる。
If the phase modulation information pm changes successively, TCoff changes accordingly, and the time ratio of the zero voltage vectors V0 and V7 of the switching element control signal changes. The duration ratio of V1 to V6 does not change. That is, the switching timing can be changed while outputting the output voltage as instructed, and the carrier noise generated from the motor can be reduced.

【0058】以上のように、3相PWMインバータにお
いてもキャリア音を抑制することができる。
As described above, the carrier sound can be suppressed even in the three-phase PWM inverter.

【0059】なお、本実施の形態では、ΔTConの演
算アルゴリズムとして論理積演算を使用した例を示した
が、これは実施の形態2に示したような右シフト演算方
式でも同様の効果が得られる。
In this embodiment, an example is shown in which an AND operation is used as the operation algorithm of ΔTCon. However, the same effect can be obtained by the right shift operation method as shown in the second embodiment. .

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、PWM制御にて出力電圧を制御する電力変換器の制
御装置において、キャリア信号を出力するキャリア信号
発生手段と、電圧指令信号を出力する電圧指令信号発生
手段と、前記キャリア信号に基づいて時間的に変化する
位相変調情報を出力する位相変調情報発生手段と、前記
電圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期におけ
るON及びOFF時間カウント値を演算するPWMデュ
ーティ演算部及び前記OFF時間カウント値と前記位相
変調情報との論理積を演算し、ON時間開始タイミング
のカウント値を求める論理積演算部とを有する演算手段
と、前記ON時間カウント値と前記ON時間開始カウン
ト値に基づいて前記電力変換器のスイッチング素子を駆
動するスイッチング信号を出力するスイッチング信号発
生手段と、を備えたので、高速な乗算処理機能を持たな
い安価なマイコン等を用いてキャリア音を低減すること
ができ、また、演算負荷が小さくてすむため、従来より
キャリア周波数を上げることができ、騒音をより低減す
ることができる。
As described above, according to the present invention, in a control device of a power converter for controlling an output voltage by PWM control, a carrier signal generating means for outputting a carrier signal, and a voltage command signal Voltage command signal generating means, phase modulation information generating means for outputting time-varying phase modulation information based on the carrier signal, and ON and OFF time counting in the carrier signal cycle based on the voltage command signal. Calculating means having a PWM duty calculating unit for calculating a value and a logical product calculating unit for calculating a logical product of the OFF time count value and the phase modulation information to obtain a count value of an ON time start timing; Switching for driving a switching element of the power converter based on a count value and the ON time start count value And a switching signal generating means for outputting a signal, the carrier sound can be reduced by using an inexpensive microcomputer or the like that does not have a high-speed multiplication function, and the calculation load can be reduced. The carrier frequency can be further increased, and the noise can be further reduced.

【0061】また、PWM制御にて出力電圧を制御する
電力変換器の制御装置において、キャリア信号を出力す
るキャリア信号発生手段と、電圧指令信号を出力する電
圧指令信号発生手段と、前記キャリア信号に基づいて時
間的に変化する自然数の位相変調情報を出力する位相変
調情報発生手段と、前記電圧指令信号に基づいて、前記
キャリア信号周期におけるON時間カウント値とOFF
時間カウント値を演算するPWMデューティ演算部及び
前記OFF時間カウント値を、前記位相変調情報分だけ
右シフト演算しON時間開始タイミングのカウント値を
求める右シフト演算部とを有する演算手段と、前記ON
時間カウント値と前記ON時間開始カウント値に基づい
て前記電力変換器のスイッチング素子を駆動するスイッ
チング信号を出力するスイッチング信号発生手段と、を
備えたので、高速な乗算処理機能を持たない安価なマイ
コン等を用いてキャリア音を低減することができる。
Also, in the control device of the power converter for controlling the output voltage by the PWM control, a carrier signal generating means for outputting a carrier signal, a voltage command signal generating means for outputting a voltage command signal, Phase modulation information generating means for outputting a natural number of phase modulation information that changes with time based on the ON time count value and OFF in the carrier signal cycle based on the voltage command signal.
A calculating means having a PWM duty calculating section for calculating a time count value and a right shift calculating section for right-shifting the OFF time count value by the phase modulation information to obtain a count value of an ON time start timing;
An inexpensive microcomputer which does not have a high-speed multiplication processing function, comprising: switching signal generating means for outputting a switching signal for driving a switching element of the power converter based on a time count value and the ON time start count value. And the like can be used to reduce the carrier sound.

【0062】また、PWM制御にて3相交流電圧を出力
する電力変換器の制御装置において、キャリア信号を出
力するキャリア信号発生手段と、3相の電圧指令信号を
出力する電圧指令信号発生手段と、前記キャリア信号に
基づいて時間的に変化する位相変調情報を出力する位相
変調情報発生手段と、前記電圧指令信号に基づいて、前
記キャリア信号周期における各相の電圧ベクトル持続時
間カウント値を演算するPWMデューティ演算部及び前
記電圧持続時間カウント値のうち零電圧ベクトル持続時
間カウント値の和と前記位相変調情報との論理積を演算
し、ON時間開始カウント値を求める論理積演算部とを
有する演算手段と、前記電圧ベクトル持続時間カウント
値のうち零電圧ベクトル持続時間カウント値以外の電圧
ベクトル持続時間カウント値と前記ON時間開始カウン
ト値に基づいて前記電力変換器の各相のスイッチング素
子を駆動するスイッチング信号を出力するスイッチング
信号発生手段と、を備えたので、3相PWMインバータ
においても安価なマイコンを用いてキャリア音を低減で
きる。
In a control device of a power converter for outputting a three-phase AC voltage under PWM control, a carrier signal generating means for outputting a carrier signal and a voltage command signal generating means for outputting a three-phase voltage command signal are provided. A phase modulation information generating means for outputting time-varying phase modulation information based on the carrier signal; and calculating a voltage vector duration count value of each phase in the carrier signal cycle based on the voltage command signal. An operation including a PWM duty operation unit and an AND operation unit that calculates a logical product of the sum of the zero voltage vector duration count values of the voltage duration count values and the phase modulation information to obtain an ON time start count value. Means, a voltage vector duration other than the zero voltage vector duration count value of the voltage vector duration count values A switching signal generating means for outputting a switching signal for driving a switching element of each phase of the power converter based on the count value and the ON time start count value. Can be used to reduce the carrier sound.

【0063】また、PWM制御にて3相交流電圧を出力
する電力変換器の制御装置において、キャリア信号を出
力するキャリア信号発生手段と、3相の電圧指令信号を
出力する電圧指令信号発生手段と、前記キャリア信号に
基づいて時間的に変化する自然数の位相変調情報を出力
する位相変調情報発生手段と、前記電圧指令信号に基づ
いて、前記キャリア信号周期における各相の電圧ベクト
ル持続時間カウント値を演算するPWMデューティ演算
部及び前記電圧持続時間カウント値のうち零電圧ベクト
ル持続時間カウント値の和を、前記位相変調情報分だけ
右シフト演算し、ON時間開始カウント値を求める右シ
フト演算部とを有する演算手段と、前記電圧ベクトル持
続時間カウント値のうち前記零電圧ベクトル持続時間カ
ウント値以外の電圧ベクトル持続時間カウント値と前記
ON時間開始カウント値に基づいて前記電力変換器の各
相のスイッチング素子を駆動するスイッチング信号を出
力するスイッチング信号発生手段と、を備えたので、3
相PWMインバータにおいても安価なマイコンを用いて
キャリア音を低減できる。
In a control device of a power converter for outputting a three-phase AC voltage under PWM control, a carrier signal generating means for outputting a carrier signal and a voltage command signal generating means for outputting a three-phase voltage command signal are provided. A phase modulation information generating unit that outputs a natural number of phase modulation information that changes with time based on the carrier signal; and a voltage vector duration count value of each phase in the carrier signal cycle based on the voltage command signal. A PWM duty calculation unit for calculating and a right shift calculation unit for right-shifting the sum of the zero voltage vector duration count values of the voltage duration count values by the phase modulation information to obtain an ON time start count value. Calculating means having a voltage other than the zero voltage vector duration count value among the voltage vector duration count values. Since with the switching signal generating means for outputting a switching signal for driving the respective phases of switching elements of the power converter on the basis of the ON time start count value and the vector duration count value, a, 3
Even in a phase PWM inverter, the carrier sound can be reduced by using an inexpensive microcomputer.

【0064】また、PWM制御にて電圧を出力する電力
変換器の制御方法において、キャリア信号に基づいて時
間的に変化する位相変調情報を生成するステップと、電
圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期における
ON及びOFF時間カウント値を演算するステップと、
前記OFF時間カウント値と前記位相変調情報との論理
積を演算し、ON時間開始タイミングのカウント値を求
めるするステップと、前記ON時間カウント値と前記O
N時間開始カウント値に基づいて前記電力変換器のスイ
ッチング素子を駆動するスイッチング信号を出力するス
テップと、を備えたので、高速な乗算処理機能を持たな
い安価なマイコン等を用いてキャリア音を低減すること
ができ、また、演算負荷が小さくてすむため、従来より
キャリア周波数を上げることができ、騒音をより低減す
ることができる。
In a power converter control method for outputting a voltage by PWM control, a step of generating phase-modulating information that changes with time based on a carrier signal; Calculating ON and OFF time count values in the cycle;
Calculating a logical product of the OFF time count value and the phase modulation information to obtain a count value of an ON time start timing;
Outputting a switching signal for driving the switching element of the power converter based on the N-time start count value, so that the carrier sound can be reduced by using an inexpensive microcomputer without a high-speed multiplication processing function. In addition, since the calculation load can be reduced, the carrier frequency can be increased and the noise can be further reduced.

【0065】また、PWM制御にて電圧を出力する電力
変換器の制御方法において、キャリア信号に基づいて時
間的に変化する自然数の位相変調情報を生成するステッ
プと、電圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期
におけるON及びOFF時間カウント値を演算するステ
ップと、前記OFF時間カウント値を、前記位相変調情
報分だけ右シフト演算し、ON時間開始タイミングのカ
ウント値を求めるするステップと、前記ON時間カウン
ト値と前記ON時間開始カウント値に基づいて前記電力
変換器のスイッチング素子を駆動するスイッチング信号
を出力するステップと、を備えたので、高速な乗算処理
機能を持たない安価なマイコン等を用いてキャリア音を
低減することができ、また、演算負荷が小さくてすむた
め、従来よりキャリア周波数を上げることができ、騒音
をより低減することができる。
In a power converter control method for outputting a voltage by PWM control, a step of generating natural number phase modulation information which changes with time based on a carrier signal; Calculating the ON and OFF time count values in the carrier signal cycle; shifting the OFF time count value to the right by the phase modulation information to obtain the ON time start timing count value; Outputting a switching signal for driving the switching element of the power converter based on the count value and the ON-time start count value, using an inexpensive microcomputer or the like that does not have a high-speed multiplication processing function. Carrier sound can be reduced, and the computational load can be reduced. Can raise the A frequency, it is possible to further reduce noise.

【0066】また、PWM制御にて3相交流電圧を出力
する電力変換器の制御方法において、キャリア信号に基
づいて時間的に変化する位相変調情報を生成するステッ
プと、電圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期
における電圧ベクトル持続時間カウント値を演算するス
テップと、前記電圧持続時間カウント値のうち零電圧ベ
クトル持続時間カウント値の和と前記位相変調情報との
論理積を演算し、ON時間開始カウント値を求めるステ
ップと、前記電圧ベクトル持続時間カウント値のうち前
記零電圧ベクトル持続時間カウント値以外の電圧ベクト
ル持続時間カウント値と前記ON時間開始カウント値に
基づいて前記電力変換器の各相のスイッチング素子を駆
動するスイッチング信号を出力するステップと、を備え
たので、3相PWMインバータにおいても安価なマイコ
ンを用いてキャリア音を低減できる。
In a power converter control method for outputting a three-phase AC voltage by PWM control, a step of generating time-varying phase modulation information based on a carrier signal; Calculating a voltage vector duration count value in the carrier signal period; calculating a logical product of the sum of the zero voltage vector duration count value of the voltage duration count values and the phase modulation information to start an ON time; Obtaining a count value; and, for each phase of the power converter, based on the voltage vector duration count value other than the zero voltage vector duration count value and the ON time start count value among the voltage vector duration count values. Outputting a switching signal for driving the switching element. It can be reduced carrier sound with even inexpensive microcomputer in the inverter.

【0067】また、前記キャリア信号に基づいて時間的
に変化する自然数の位相変調情報を生成するステップ
と、電圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期に
おける各相の電圧ベクトル持続時間カウント値を演算す
るステップと、前記電圧持続時間カウント値のうちの零
電圧ベクトル持続時間カウント値の和を、前記位相変調
情報分だけ右シフト演算し、ON時間開始カウント値を
求めるステップと、前記電圧ベクトル持続時間カウント
値のうち前記零電圧ベクトル持続時間カウント値以外の
電圧ベクトル持続時間カウント値と前記ON時間開始カ
ウント値に基づいて前記電力変換器の各相のスイッチン
グ素子を駆動するスイッチング信号を出力するステップ
と、を備えたので、3相PWMインバータにおいても安
価なマイコンを用いてキャリア音を低減できる。
Further, a step of generating natural number phase modulation information that changes with time based on the carrier signal, and calculating a voltage vector duration count value of each phase in the carrier signal cycle based on a voltage command signal. Performing a right shift operation on the sum of the zero voltage vector duration count values of the voltage duration count values by the phase modulation information to obtain an ON time start count value; Outputting a switching signal for driving a switching element of each phase of the power converter based on the voltage vector duration count value other than the zero voltage vector duration count value among the count values and the ON time start count value; , So that an inexpensive microcomputer can be used for the three-phase PWM inverter. It is possible to reduce the carrier sound.

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

【図1】 この発明の実施の形態1である電力変換器の
制御装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a control device of a power converter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1である電力変換器の
制御装置の演算手段の演算シーケンスを示すフローチャ
ートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a calculation sequence of a calculation unit of the control device for the power converter according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態1である電力変換器の
制御装置の演算手段の論理積演算の例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a logical product operation of a calculation unit of the control device of the power converter according to the first embodiment of the present invention;

【図4】 この発明の実施の形態1である電力変換器の
制御装置のスイッチング信号発生手段の動作を示すタイ
ミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing an operation of a switching signal generating means of the control device for the power converter according to the first embodiment of the present invention;

【図5】 この発明の実施の形態2である電力変換器の
制御装置の構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a control device for a power converter according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態2である電力変換器の
制御装置の演算手段の演算シーケンスを示すフローチャ
ートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a calculation sequence of a calculation means of the control device for the power converter according to the second embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態3である電力変換器の
制御装置の構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a power converter control device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態3である電力変換器の
制御装置における電圧ベクトルの選択方法を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a method of selecting a voltage vector in a control device for a power converter according to a third embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態3である電力変換器の
制御装置におけるmodeの説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a mode in the control device of the power converter according to the third embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態3である電力変換器
の制御装置におけるmodeとスイッチングタイミング
情報の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of mode and switching timing information in the control device of the power converter according to the third embodiment of the present invention.

【図11】 この発明の実施の形態3である電力変換器
の制御装置におけるスイッチングタイミング情報とイン
バータの制御信号のタイミングチャートである。
FIG. 11 is a timing chart of switching timing information and a control signal of an inverter in a power converter control device according to Embodiment 3 of the present invention.

【図12】 従来の電力変換装置の制御装置の構成図で
ある。
FIG. 12 is a configuration diagram of a control device of a conventional power converter.

【図13】 従来の電力変換装置の制御装置の演算手段
の演算シーケンスを示すフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart showing a calculation sequence of a calculation unit of a control device of the conventional power converter.

【図14】 従来の電力変換装置の制御装置におけるス
イッチング信号発生手段の動作波形を示すフローチャー
トである。
FIG. 14 is a flowchart showing operation waveforms of a switching signal generating means in a control device of a conventional power converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 降圧チョッパ回路、2 直流電源、3 スイッチン
グ素子、11、24スイッチング信号発生手段、13
位相変調情報発生手段、14、22 電圧指令発生手
段、15 キャリア信号発生手段、15a…水晶発振
器、15b…カウンタ、16、17 ROM、18、1
9、23 演算手段、18a、19a、23a PWM
デューティ演算部、18b、23b 論理積演算部、1
9b 右シフト演算部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Step-down chopper circuit, 2 DC power supply, 3 switching elements, 11, 24 switching signal generating means, 13
Phase modulation information generating means, 14, 22 Voltage command generating means, 15 Carrier signal generating means, 15a: Crystal oscillator, 15b: Counter, 16, 17 ROM, 18, 1
9, 23 arithmetic means, 18a, 19a, 23a PWM
Duty operation unit, 18b, 23b AND operation unit, 1
9b Right shift operation unit.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 PWM制御にて出力電圧を制御する電力
変換器の制御装置において、 キャリア信号を出力するキャリア信号発生手段と、 電圧指令信号を出力する電圧指令信号発生手段と、 前記キャリア信号に基づいて時間的に変化する位相変調
情報を出力する位相変調情報発生手段と、 前記電圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期に
おけるON及びOFF時間カウント値を演算するPWM
デューティ演算部及び前記OFF時間カウント値と前記
位相変調情報との論理積を演算し、ON時間開始タイミ
ングのカウント値を求める論理積演算部とを有する演算
手段と、 前記ON時間カウント値と前記ON時間開始カウント値
に基づいて前記電力変換器のスイッチング素子を駆動す
るスイッチング信号を出力するスイッチング信号発生手
段と、を備えたことを特徴とする電力変換装置の制御装
置。
1. A control device for a power converter for controlling an output voltage by PWM control, comprising: carrier signal generating means for outputting a carrier signal; voltage command signal generating means for outputting a voltage command signal; Phase modulation information generating means for outputting time-varying phase modulation information based on the voltage command signal; and PWM for calculating ON and OFF time count values in the carrier signal cycle based on the voltage command signal.
A calculating means having a duty calculating unit and a logical product of the OFF time count value and the phase modulation information to obtain a count value of ON time start timing; and an ON time count value and the ON time. A control device for a power conversion device, comprising: switching signal generation means for outputting a switching signal for driving a switching element of the power converter based on a time start count value.
【請求項2】 PWM制御にて出力電圧を制御する電力
変換器の制御装置において、 キャリア信号を出力するキャリア信号発生手段と、 電圧指令信号を出力する電圧指令信号発生手段と、 前記キャリア信号に基づいて時間的に変化する自然数の
位相変調情報を出力する位相変調情報発生手段と、 前記電圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期に
おけるON時間カウント値とOFF時間カウント値を演
算するPWMデューティ演算部及び前記OFF時間カウ
ント値を、前記位相変調情報分だけ右シフト演算しON
時間開始タイミングのカウント値を求める右シフト演算
部とを有する演算手段と、 前記ON時間カウント値と前記ON時間開始カウント値
に基づいて前記電力変換器のスイッチング素子を駆動す
るスイッチング信号を出力するスイッチング信号発生手
段と、を備えたことを特徴とする電力変換装置の制御装
置。
2. A control device for a power converter for controlling an output voltage by PWM control, comprising: carrier signal generating means for outputting a carrier signal; voltage command signal generating means for outputting a voltage command signal; Phase modulation information generating means for outputting time-varying natural number phase modulation information based on the voltage command signal; and PWM duty calculation for calculating an ON time count value and an OFF time count value in the carrier signal cycle based on the voltage command signal. Section and the OFF time count value are shifted right by the phase modulation information and turned ON.
A calculating means having a right shift calculating unit for obtaining a count value of a time start timing; and a switching for outputting a switching signal for driving a switching element of the power converter based on the ON time count value and the ON time start count value. A control device for a power conversion device, comprising: signal generation means.
【請求項3】 PWM制御にて3相交流電圧を出力する
電力変換器の制御装置において、 キャリア信号を出力するキャリア信号発生手段と、 3相の電圧指令信号を出力する電圧指令信号発生手段
と、 前記キャリア信号に基づいて時間的に変化する位相変調
情報を出力する位相変調情報発生手段と、 前記電圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期に
おける各相の電圧ベクトル持続時間カウント値を演算す
るPWMデューティ演算部及び前記電圧持続時間カウン
ト値のうち零電圧ベクトル持続時間カウント値の和と前
記位相変調情報との論理積を演算し、ON時間開始カウ
ント値を求める論理積演算部とを有する演算手段と、 前記電圧ベクトル持続時間カウント値のうち零電圧ベク
トル持続時間カウント値以外の電圧ベクトル持続時間カ
ウント値と前記ON時間開始カウント値に基づいて前記
電力変換器の各相のスイッチング素子を駆動するスイッ
チング信号を出力するスイッチング信号発生手段と、を
備えたことを特徴とする電力変換装置の制御装置。
3. A control device for a power converter that outputs a three-phase AC voltage under PWM control, comprising: carrier signal generating means for outputting a carrier signal; and voltage command signal generating means for outputting a three-phase voltage command signal. A phase modulation information generating unit that outputs time-varying phase modulation information based on the carrier signal; and calculates a voltage vector duration count value of each phase in the carrier signal cycle based on the voltage command signal. An operation including a PWM duty operation unit and an AND operation unit that calculates a logical product of the sum of the zero voltage vector duration count values of the voltage duration count values and the phase modulation information to obtain an ON time start count value. A voltage vector duration counter other than the zero voltage vector duration count value of the voltage vector duration count values. A switching signal generating means for outputting a switching signal for driving a switching element of each phase of the power converter based on the count value and the ON time start count value. .
【請求項4】 PWM制御にて3相交流電圧を出力する
電力変換器の制御装置において、 キャリア信号を出力するキャリア信号発生手段と、 3相の電圧指令信号を出力する電圧指令信号発生手段
と、 前記キャリア信号に基づいて時間的に変化する自然数の
位相変調情報を出力する位相変調情報発生手段と、 前記電圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期に
おける各相の電圧ベクトル持続時間カウント値を演算す
るPWMデューティ演算部及び前記電圧持続時間カウン
ト値のうち零電圧ベクトル持続時間カウント値の和を、
前記位相変調情報分だけ右シフト演算し、ON時間開始
カウント値を求める右シフト演算部とを有する演算手段
と、 前記電圧ベクトル持続時間カウント値のうち前記零電圧
ベクトル持続時間カウント値以外の電圧ベクトル持続時
間カウント値と前記ON時間開始カウント値に基づいて
前記電力変換器の各相のスイッチング素子を駆動するス
イッチング信号を出力するスイッチング信号発生手段
と、を備えたことを特徴とする電力変換装置の制御装
置。
4. A control device for a power converter that outputs a three-phase AC voltage under PWM control, comprising: carrier signal generating means for outputting a carrier signal; and voltage command signal generating means for outputting a three-phase voltage command signal. A phase modulation information generating unit that outputs natural number phase modulation information that changes with time based on the carrier signal; and a voltage vector duration count value of each phase in the carrier signal cycle based on the voltage command signal. The sum of the PWM duty calculator and the zero voltage vector duration count value among the voltage duration count values,
A calculating means having a right shift calculating unit for performing a right shift operation by the phase modulation information to obtain an ON time start count value; and a voltage vector other than the zero voltage vector duration count value among the voltage vector duration count values. A switching signal generating means for outputting a switching signal for driving a switching element of each phase of the power converter based on a duration count value and the ON time start count value. Control device.
【請求項5】 PWM制御にて電圧を出力する電力変換
器の制御方法において、 キャリア信号に基づいて時間的に変化する位相変調情報
を生成するステップと、 電圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期におけ
るON及びOFF時間カウント値を演算するステップ
と、 前記OFF時間カウント値と前記位相変調情報との論理
積を演算し、ON時間開始タイミングのカウント値を求
めるするステップと、 前記ON時間カウント値と前記ON時間開始カウント値
に基づいて前記電力変換器のスイッチング素子を駆動す
るスイッチング信号を出力するステップと、を備えたこ
とを特徴とする電力変換装置の制御方法。
5. A method for controlling a power converter for outputting a voltage by PWM control, comprising the steps of: generating time-varying phase modulation information based on a carrier signal; and generating the carrier signal based on a voltage command signal. Calculating the ON and OFF time count values in a cycle; calculating the logical product of the OFF time count value and the phase modulation information to obtain the ON time start timing count value; And outputting a switching signal for driving a switching element of the power converter based on the ON time start count value.
【請求項6】 PWM制御にて電圧を出力する電力変換
器の制御方法において、 キャリア信号に基づいて時間的に変化する自然数の位相
変調情報を生成するステップと、 電圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期におけ
るON及びOFF時間カウント値を演算するステップ
と、 前記OFF時間カウント値を、前記位相変調情報分だけ
右シフト演算し、ON時間開始タイミングのカウント値
を求めるするステップと、 前記ON時間カウント値と前記ON時間開始カウント値
に基づいて前記電力変換器のスイッチング素子を駆動す
るスイッチング信号を出力するステップと、を備えたこ
とを特徴とする電力変換装置の制御方法。
6. A method for controlling a power converter that outputs a voltage by PWM control, comprising the steps of: generating a natural number of phase modulation information which changes with time based on a carrier signal; Calculating ON and OFF time count values in a carrier signal cycle; right-shifting the OFF time count value by the phase modulation information to obtain a count value of ON time start timing; Outputting a switching signal for driving a switching element of the power converter based on the count value and the ON time start count value.
【請求項7】 PWM制御にて3相交流電圧を出力する
電力変換器の制御方法において、 キャリア信号に基づいて時間的に変化する位相変調情報
を生成するステップと、 電圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期におけ
る電圧ベクトル持続時間カウント値を演算するステップ
と、 前記電圧持続時間カウント値のうち零電圧ベクトル持続
時間カウント値の和と前記位相変調情報との論理積を演
算し、ON時間開始カウント値を求めるステップと、 前記電圧ベクトル持続時間カウント値のうち前記零電圧
ベクトル持続時間カウント値以外の電圧ベクトル持続時
間カウント値と前記ON時間開始カウント値に基づいて
前記電力変換器の各相のスイッチング素子を駆動するス
イッチング信号を出力するステップと、を備えたことを
特徴とする電力変換装置の制御方法。
7. A method of controlling a power converter that outputs a three-phase AC voltage by PWM control, comprising: generating time-varying phase modulation information based on a carrier signal; Calculating a voltage vector duration count value in the carrier signal period; calculating a logical product of the sum of the zero voltage vector duration count value of the voltage duration count values and the phase modulation information to start an ON time; Obtaining a count value; and, based on the ON time start count value and the voltage vector duration count value other than the zero voltage vector duration count value among the voltage vector duration count values, Outputting a switching signal for driving the switching element. A method for controlling the force conversion apparatus.
【請求項8】 キャリア信号に基づいて時間的に変化す
る自然数の位相変調情報を生成するステップと、 電圧指令信号に基づいて、前記キャリア信号周期におけ
る各相の電圧ベクトル持続時間カウント値を演算するス
テップと、 前記電圧持続時間カウント値のうちの零電圧ベクトル持
続時間カウント値の和を、前記位相変調情報分だけ右シ
フト演算し、ON時間開始カウント値を求めるステップ
と、 前記電圧ベクトル持続時間カウント値のうち前記零電圧
ベクトル持続時間カウント値以外の電圧ベクトル持続時
間カウント値と前記ON時間開始カウント値に基づいて
前記電力変換器の各相のスイッチング素子を駆動するス
イッチング信号を出力するステップと、を備えたことを
特徴とする電力変換装置の制御方法。
8. A step of generating natural number phase modulation information that changes with time based on a carrier signal; and calculating a voltage vector duration count value of each phase in the carrier signal cycle based on a voltage command signal. Calculating the sum of the zero voltage vector duration count value of the voltage duration count values to the right by the phase modulation information to obtain an ON time start count value; Outputting a switching signal for driving a switching element of each phase of the power converter based on a voltage vector duration count value other than the zero voltage vector duration count value and the ON time start count value among values; A method for controlling a power conversion device, comprising:
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