JPS5831418A - デイジタル移相回路 - Google Patents

デイジタル移相回路

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JPS5831418A
JPS5831418A JP56130751A JP13075181A JPS5831418A JP S5831418 A JPS5831418 A JP S5831418A JP 56130751 A JP56130751 A JP 56130751A JP 13075181 A JP13075181 A JP 13075181A JP S5831418 A JPS5831418 A JP S5831418A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はサイリスタ電力変換器におけるディジタル移相
回路に関する。
′ 従来、この種ディジタル移相回路として第1図に示
す方式が提案されている。図において、7はサイリスタ
式電力変換装置で3相交流電源U、V、Wと直流電圧地
学P、Nとの間に接続されたサイリスタ1ないし6(T
U#TZtTVtTXITV、TY)から構成される。
19は前記サイリスタ1および4に対する移相回路、1
0は2.進方。
ウンタで入力クロック8をカウントし、2進出力18を
出力する。ここで前記2進カウンタ10の動作サイクル
周期は、例えばPLL (フェイズμツクドループ、図
書せず)Kより三相交流電竺の一つの相の周期と一致し
ている。。12は2進カウイタ10の2進出力18のう
ち、最上位の1でツ□ トを除く他の27 )02進出
力11とサイリ3−の点弾什相基準40(2進数値)と
を比較し、他のビット11の値が点弧位相基準40の値
をこえた時出力13に論理“1”出力を発生するディジ
タル比較器である。また、14はディジタル比較器12
の出力13に応答してパルスを発生し、このパルスを2
進出力18のうち最上位ビット信号15によって出力1
6、または17のいずれかに交互に分配するパルス回路
でそのパルス回路14の出力16、および17は電力増
幅され、それぞれサイリスタ1および4の点弧信号とな
る。29はサイリスタ2と5に対する移相回路で前記移
相回路19と同様の回路動作を行うものである。但し、
リセット回路41を具備し、2進出力18が電気角で6
0’の時点でパルスを発生し、2進カウンタ20をリセ
ットする。39はサイリスタ3と6に対する移相回路で
前記移相回路19と同様の動作を行う。しかし、リセッ
ト回路42はカウンタの2進出力18が電気角で120
°′の時点でパルスを発生し、2進カウンタ30をリセ
ットする。
この様な構成から成る従来装置において、以下その動作
を説明する。2推カウジタ1002進数値出力11(カ
ウンタ10の全ビット出方18のうち最上位ビット15
を除いたもの)をアナログ量的に示したのが第2図9の
カウンタ出力111であり、180°ごとにカウントア
ツプをくり返す。
第2図(blは2進カウンタ10の最上位ビット出力1
5で、その周期は三相交流電源周期と同期している。
今、点弧位相基準40をアナログ量140のように第2
図aの如く示すとすれば、カウンタ出力111ゆ電源周
期の1サイクル(すなわち最上位ビット15の1サイク
ル)の間にαlとα4の位相時点において位相基準レベ
ル140をよぎる。
この時ディジタル比較器12は応答し出力13に信号を
発生し、パルス回路′14は2個のパルスを発生する。
前記2つのパルスは最上位ビット信号15(第2図(b
))によって出力16仁17に分配され第2図(C)、
および(f)に示すパルス出力を発生しそれぞれのサイ
jスタ1と40点弧信号を発生する゛ものであった。上
記がサイリスタ1%及び4に対する移相回路19の動作
で他のサイリスタ・2゜5、および3.4に対する移相
回路29および39においても、上述の位相回路19と
同一の動作をするものである。但し、2進カウンタ20
はリセット回路41によって2進カウンタ10が60°
の時点でリセットされ、更に、他の2進カウンタ30も
リセット回路42によって2進カウンタ10が120°
の時点でり、セットされる。その結果カウンタ゛出力2
1、および31は第2図゛aのカラシタ出力121およ
び131に示すごとく2進カウンタ10のカウンタ出力
111よりそれぞれ60°あるいは120°ずれた出カ
バターンとなる。そしプ最終出力26,27,36.3
7は、それぞれ第2−の(d) 、 (e) 、 (g
) 、 (h) IC示す如くになり、各サイリスタ2
,5,3,6.の点弧信号を出力するものであった。
従って、従来のディジタル移相回路の構成は同一の回路
を各相につき1組づつ、つまり3組必要であり、6相電
源の装置に拡張する場合には6組必要となる。また、位
相制御の分解能を上げるために2進カウンタのビット数
を増やそうとすると各組ともカウンタ、および比較器の
部品が増加し複雑高価となるなどの欠点があった。
本発明は上記の欠点を除去するためになされたもので、
カウンタのカウント数値を360°期間で6×2N(N
は任意)に選び3つの移相回路のカウンタ、およびコン
パレータの大部分の共通化をはかり、各相対応の部分を
少なくすることにより部品数を低減することを目的とし
たディジタル位相回路を提供することを目的とする。
以下、本発明の一実一例を第3図について説明する。図
において50はNビットの2進カランタでクロック53
により動作する。51は6進リングカウンタで3つの8
力信号215,56.57を有しNビット2進カウンタ
50ONビツト出力 。
55のうち最上位ビット信号54によって動作する。5
2はNビットディジタル比較器で、2進カウンタ50の
2進Nビツト出力55と、位相基準信号240のN+2
ビツトのうち上位2ビツトを除いた下位Nビットを比較
し、2進Nピツト出力55が位相基準信号240をこえ
た時論理出力58を出力する。212,222,232
はそれぞれ2ビツトデイジタル比較器で例えば、ディジ
タル比較器212には、6進リングカウンタ581の出
力56,57の排他的論理和63の出力60と6進、リ
ングカウンタ51の出力57,215の排他的論理和6
3の出力信号61を1組の2進2ビツト信号74として
入力し、一方の2進2ビツト信号11が他の2進2ビツ
ト信号74よりも大きい時、あるいは等しくて、かつ論
理出力58が与えられた時2ビツトデイジタル比較器2
12の出力213に論理信号を発生する。別の2ビツト
デイジタル比較器、222は排他的論理出力6302組
の出力信号61と62を1組の2進2ビツト信号72と
して入力し、他の2進2ビツト信号74を他の1組の2
進2ビツト信号として入力し、前記、2組の2ビット信
号の間において信号72が信号74よりも大きい時、ま
たは等しくて、かつ信号58が与えられた時に出力22
3に論理出力信号を発生する。このようにして2ビット
ディジタル信号232についても同様に2組の2進2ビ
ツト信号73、及びγ4を入力とし、信号73が74よ
り大きい時、または等しくてかつ信号58が与えられた
時出力232に論理出力信号を発生する。また、パルス
回路214,224,234は第1図におけるパルス回
路I4,24.34と同一の回路で、それぞれ入力信号
213,223゜233によりパルス信号を発生する。
そして、パルス回路214で発生した前記パルスは信号
215によって出力216または217のいずれかの端
子へ出力し、パルス回路224で発生したパルスは信号
225によって出力226または227のいずれかへ出
力され、パルス回路234で発生したパルスも同様に信
号235によって出力236゜237のいずれかへ出力
される。そして各出力信号216,217,226,2
27,236.。
237は電力増幅されて第1図のサイリスタ式電力変換
器7に示す各サイリスタの点弧信号となる。
この様に構成された第3図において第4図の要部波形を
参照して以下に動作を説明する。まず、50はNビット
2進カウンタでクロック53によってカウント動作を行
なう。6進リングカウンタ51はNビット2進カウンタ
50の出力55のうち最上位ビット54の立下りで動作
しその出力56゜57.215は第4図(bl 、 (
C1、(dlの如きタイミング動作をとる。2′つのカ
ウンタ回路50.51はPLL回路(図示せず)によっ
て交流電源と同期しており、6進リングカウンタ51の
各出力周期は交流電源周期と一致する。すなわち、6進
リングカウンタ51の出力は60°毎に順次変化する。
そして2進カウンタ50も60°ごとに2N までカウ
ントアツプをくり返す。
さて6進リングカウンタ51の出力56と57及び57
と215の各排他的論理和63の出力をそれぞれ60.
61とし、他の出力信号56と215の排他的論理和6
3の反転信号を62とすれば、各信号60.61.62
は第4図(e) t (f) 。
(g)の如<60°ずつ、ずれた60°幅のパルスとな
る。
排他、的論理和63の出力60を下位、61を上位とす
る2ビツトの数値71を考えるとその信号71はOoか
ら60°の期間で2進@O′″、600〜120期間で
2進”1″、また120から180 の期間で2進”2
″を示し、以上を180°ととKくり返している。この
2ビツトの出カフ1を2進カウンタ50の出力Nビット
の上位に追加したN+2ビツトの数値を考え、これをア
ナログ量的に示すと第4図(h)の311の如く180
°ごとに2N×3までカウントアツプする波形となる。
さらにN+2ビツトの位相基準信号240を第4図(h
)の位相基準レベル340としてアナログ量的に示すと
位相基準レベル340と信号311の関係は第2図(a
)の位相基準レベル140と信号111との関係と同一
である。また、第4図(dlすなわち第3図の信号21
5を第4図(ilとして再掲すると第4図の(i)と第
2図の(b)も同一、すなわち第3図の信号215と第
1図の信号15も同一の関係であることがわかる。さて
、第3図の信号212は2ビツトデイジタル比較器、5
2はNビットのディジタル比較器であり、この2つの比
較器212と52は第4図(h)の波形311とレベル
340の比較を行なっていることになる。すなわち、N
+2ビツトの信舟311の上位2ビツト71とN+2ビ
ツトの位相基準信号240の上位2ビット信号74が2
ビツトデイジタル比較器212で比較され、信号71の
方が大きければ前記ディジタル比較器212は出力信号
213に論理出方を発生する。もし信号T1と14が等
しい場合は、Nビットディジタル比較器52の出力58
が論理出力を発生しているとき、すなわち信号311の
下位Nビット55が位相基準信号240の下位Nビット
よりも大きい時に2ビツトデイジタル比較器212は出
力213に論理出力を発生する。従って2つの比較器2
12と52の動作は第1図の比較器12と同一の動作を
し、出力信号213と13も同一信号となる。
また信号215と信号15(第1図)も同一であるか・
ら、第1図14と同一のパルス回路214を用いること
により出力216と217には第1図の信号16.17
と同一のパルスが得られる(第4図(j)、(ホ))。
次に信号61を下位、信号62を上位とし2ビツトの数
値72を考えると、600から120’の期間で2進1
0”、1200から18.0’の期間で2進゛l”、1
80’から2400の期間で2進″2”を示し、これを
180°ごとにくり返している。従って信号72は信号
71を60°だけ遅らせたものと一致する。この2ビツ
トの信号T2をNビット2進カウンタ50のNビット出
力の上位に追加したN+2ビツトの数値を考え、これを
アナログ量的に示すと第4図(hlの波形321の如く
波形311と全く相似で60°おくれたカウンタ波形と
なる。従って2ビツトデイジタル比較器222とNビッ
トディジタル比較器52との組合せで波形321と位相
基準レベル340の比較を行なうと第1図のディジタル
比較器22と同一の動作を行なうので信号223と信号
23(第1図〕は一致することがわかる。また、信号5
6の反転信号225は信号215(第4図(i))を6
0°遅らせたものと一致する。従って信号225と信号
25(第 図)も一致する。ここで第1図のパルス回路
24と同一のパルス回路224を用いることkよって出
力226と227は第1図の出力26゜27と同一とな
る。最後に信号62を下位、信号60を上位とする2ビ
ツトの数値73を与えると120’ から180’f)
期11Jは2進”O”、18o0から240°の期間で
2進“ビ、240’から300 ”の期間で2進“2”
を示し、これを1800ごとにくり返す。従って信号7
3は信号71を1200だけ遅らせたものと一致する。
この2ビツトの信号13をNビット2進カウンタ50の
Nビット出力55の上位に追加したN+2ビツトの数値
を考え、これをアナログ量的に示すと第4図(hl波形
331のごとく波形311と全く相似で120°おくれ
だ波形となる。従って2ビツトデイジタル比較器232
とNビットディ、ジタル比較器52との組合せで波形3
31と位相基準レベル340の比較を行なうと第1図の
ディジタル比較器32と同一の動作を行なうので信号2
33と信号33(第1図)は一致する、また、信号57
の反転信号215(第4図(i))を120°遅らせた
ものと一致し、信号25(第1図)とも一致する。ここ
で第1図のパルス回・路34と同一のパルス回路234
を用いることによって、出力236、と237は第1図
の出力36.37と同一となる。以上説明したようll
C第3図の本発明と第1図とは全く同一の出力信号を発
明することがわかる。
従って、本発明によれば使用されるカウンタは1組のN
ビット2進カウンタ50と、6進リングカウンタ51だ
けで充分で各相ごとにカウンタを準備する必要はない。
またディジタル比較器もほとんどのデータビット比較が
共通比較器52で行なわれるので、各相ごとに必要な比
較器はそれぞれ2ビツトの簡単な比較器で充分となる、
よって回路構成が全体的に簡単となり、さらに移相制御
の精度を高めるためには2進カウンタ50および共通の
ディジタル比較器52のビット数を増やすだけで良くま
た多相に拡張する場合でも各相ごとの部品数が少ないた
め部品増加を少く抑えることが可能とたる顕著な効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のディジタル移相回路の構成図、第2図は
第1図の要部波形を示す波形図、fJ113図は本発明
の一実施例を示すディジタル移相回路の構成図、第4図
は第3図の要部波形を示す波形図である。 10.20,30; 2進カウンタ 12.22,32;2進比較器 14.24,34:パルス回路 41.42;  リセット回路 50; Nビット2進カシンタ 51; 6進リングカウンタ 63; 排他的論理和 212.222,232;2ビット比較器52; Nビ
ット比較器 214.224,234;パルス回路 代理人  葛 野 信 −(ほか1名)第  2  図 II  s  図 第  4  図 手続補正書(自発) 57217 昭和  年  月  日。 特許庁長官殿 1、 事(’t4)表示1特願昭 56−130751
号2、発明の名称 ディジタル移相回路 3、補正をする者 5、補正の対象 (1)明細書の特許請求の範囲の欄 (2)明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1)別紙の通り特許請求の範囲を補正する。 (2)明細書第6頁末行K「55が位相基準信号240
をこえた時」とあるのを「55の示す数値が位相基準信
号240・の下位Nビットが示す数値をこえた時」と補
正する。 (3)aA細書第7頁第7行に「信号74として入力し
、−万の」とあるのを[信号T1として入力し、また位
相基準信号240の上位2ビツトを他の一組の2進2ビ
ツト信号74として入力し、一方の1と補正する。 (4)明細書第10頁第16行K「第3図の信号212
は」とあるのを「第3図の212は」と補正する。 (5)明細書第12頁第8行から第9行Kr606おく
れだカウンタ波形」とあるのを「60°おくれた傾斜波
形」と補正する。 (6)明細書第12頁第16行から第17行に1信号2
5(第 図)」とあるのを[信号25(第1図)」と補
正する◎ (7)明細書第13頁第16行に「反転信号215」と
あるのを「反転信号235は信号215」と補正する。 (8)明細書@13頁第17行から第18行に「信号2
5(第1図〕」とあるのを「信号35(第1図)」と補
正する。 、(9)明細書l!14頁第1θ行の「充分となる。」
と「よって」の間に下記の文を挿入する。 「さらに排他的論理和63,2ビツト比較器212゜2
22.231よびバ/I/ス回wI214,224゜2
34の一部を含めた一つの回路に着目した場合、前記回
路中には7リツグフロツプ等の記憶素子を含まないので
回路の入出力関係は一義的に定まり、入出力点数も多く
ない。従って前記回路は半導体′読出メモリ(ROM 
)もしくはプログラマブルロジックアレイ等の論理面、
tiI化素子を用いることによって1個の部品で同一機
能を有することができる。」 7、添付書類の目録 補正後の特許請求の範囲を1載した書面 1通補正後の
特許請求の範囲 (1)多相交流電源を入力とするサイリスタ電力変換装
置において、各サイリスタを位相基準信号に応じた点弧
角で所定の順番で点弧する2進内ビツトの第1のカウン
タ及び6進の第2リングカウンタから構成され交流電源
に同期して動作する1組のカウンタと、前記1組のカウ
ンタから互い[60度づつ位相差のある180度周期の
第3.第4及び第5の3つのN+2ビツトのカウンタの
夫々上位2ビツトを合成する論理回路と、前記第3.第
4及び第5のカウンタの夫々上位2ビツトとN+/2ビ
ットの位相基準2進数値の上位2ビツトを比較する3個
の2ビツト比較器と、前記、3個の2ビツト比較器と共
用され、前記第3.第4及び第5のカウンタの下位Nビ
ットと前記位相基準2進数値の下位Nビットを比較する
Nビットカウンタと、前記3個の2ビツト比較器出力に
応答しパルスを発生分配するパルス回路とを備えたディ
ジタル移相回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 多相交流電源を入力とするサイリスタ電力変換装置にお
    いて、各サイリスタを位相基準信号に応じた点弧角で所
    定の順番で点弧する2進Nビ、ットの7第1のカウンタ
    、及び6進の第2リングカウンタから構成され交流電源
    に同期して動作する1組のカウンタと、前記1組のカウ
    ンタから互いに60度づつ位相差のある180度周期の
    第3.第4及び第5の3つのN+2ビツトのカウンタの
    夫々上位2ビツトを合成する論理回路と、前記第3.第
    4及び第5のカウンタの夫々上位2ビツトとN+2ピツ
    トの位相奉準2進数値の上位2ビツトを比較する3個の
    2〈イト比較器と二前記、3個の2ビツト比較器と共用
    され、前記第3.第4及び第5のカウンタの下位Nビッ
    トと前記位相基準2進数値の下位Nビットを比較するN
    ピッlトカウンタと、前記3個の2ビツト比較器出力に
    応答しパルスを発生分配するパルス回路とを備えたディ
    ジタル移相回路。
JP56130751A 1981-08-19 1981-08-19 デイジタル移相回路 Granted JPS5831418A (ja)

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US06/389,066 US4438487A (en) 1981-08-19 1982-06-16 Digital phase-shifting circuit
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DE19823230329 DE3230329A1 (de) 1981-08-19 1982-08-14 Digitale phasenschieberschaltung
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BR (1) BR8204411A (ja)
CH (1) CH661388A5 (ja)
DE (1) DE3230329A1 (ja)
SE (1) SE450320B (ja)

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DE3230329A1 (de) 1983-03-10
JPS6321924B2 (ja) 1988-05-10
BR8204411A (pt) 1983-07-19
SE450320B (sv) 1987-06-15
CH661388A5 (de) 1987-07-15
US4438487A (en) 1984-03-20
DE3230329C2 (ja) 1991-05-29

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