JPS5872375A - 単相pwmモジユレ−タの制御方法 - Google Patents

単相pwmモジユレ−タの制御方法

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JPS5872375A
JPS5872375A JP56170008A JP17000881A JPS5872375A JP S5872375 A JPS5872375 A JP S5872375A JP 56170008 A JP56170008 A JP 56170008A JP 17000881 A JP17000881 A JP 17000881A JP S5872375 A JPS5872375 A JP S5872375A
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input signal
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JP56170008A
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Nagahiko Nagasaka
長坂 長彦
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Yaskawa Electric Corp
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Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

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、サーボアンプに用いられるDC/DCコンバ
ータめPWMモジュレータの制御方法に関する。
単相PWM(パルス幅変調)DC/DCサーボアンプの
構成な表わ1略線図を第1図に示す。
サーボアンプ103は制御開閉素子X□、XI、X。
、又、がブリッジ状にしてなり、これに電源101と負
荷102が接続されている。Eは電源電圧、eは負荷へ
の出力電圧、iは出力電流であり、制御開閉素子x1.
x1.x!、x、への制御出力信号をx、 、 x□、
 x2. x2  としたとき(X1s Xl )のと
り得る状態は、1をオン、0をオフとすれば(0,0)
、(1,0)、(1,1)、(Otl)−〇−1 の4モードである。そしてX□−ならX、 =o。
0  −=1  である。
x2−1ならx2゜ ところで、従来の7リツプフロツプ(欅掛け)PWM方
式は、不感帯がないが、電流の脈動が大きく、平滑リア
クトル、直流コンデンサが大きくなり、また負荷モータ
の騒音やサーボ四ツク時の発熱を大きくてる欠点がある
。さらに従来の7リ一ホイール方式は全くこの逆で不感
帯が大きくなる欠点がある。
ここにおいて本発明は、これら従来技術の隘路を打開し
た単相PWMモジュレータの制御方法を提供することを
その目的とする。
丁なわち、本発明は、各制御開閉素子への制御出力信号
の合成にあたって、基準対称三角波電圧et  と入力
信号電圧e0を比較し制御出力信号を出力する単相PW
Mモジュレータにおいて、基準対称三角波電圧e、の微
分値に比例し、一定の振幅eDをもったディザ(摂動)
電圧を適用し、これを入力信号電圧e。に重畳して制御
出力信号を制御する方法である。
以下、図面に示す実施例について説明する。
第2図は、本発明の一実施例のブロック図で、7リツプ
フロツプ方式を基準にしたディザ電圧重畳PWM方式の
信号回路図である。
4と5は加算器でe。+eDとe。−enの演算を行な
い、6と7は比較器で加算演算結果とeアとの比較を行
ない、8は位相反転器である。
eo+eD<eTノドき x1=1 〉 eo−eD<eTノとき Xs −。
〉 のように制御出力信号が出力され、第4図に示すように
パルス幅T1゜* T111 ? Too  T11が
決まる。
こコiT  、T  、T   T  は(xt s 
xz ) T10    01    00t   1
1(x−oL(o*1)s(o*o)e(t*t)の期
間である。
第3図は、本発明の他の実施例のブロック図で、フリー
ホイール方式を基準圧したディザ電圧重畳PWM方式の
信号回路図である。
eo + eD2 e−r  のとき x1=1−(e
o+ eD) > eTcnとき x2=1く    
         。
が実現され、第5図に示すようにパルス@T□。。
Tol * TGo t T11  が決まる。
第4図において、ディザ電圧eDを入力信号電圧e0に
重畳したこと罠より、制御出力信号X□ことに、Tは基
準対称三角波eTの周期、EDは入力信号電圧eDのピ
ーク値、ETは基準対称三角波eTのピーク値である。
イザ電圧eoを重畳すると制御出力信号x1とX2人力
信号電圧e。=00とき、X、とx2が時間的にずれて
いると、その間(1,0−)と(o I 1 )の毛−
ドを生じる。重力電圧Cは e =B T (TIOTOI ) ただし、T=T0゜+T□1+T1o十T01として表
わされる。ディザ電圧en == 0であると入力信号
電圧e0=0の時はT1゜=To□=0となり、(1,
1)と(0,0)のモードしか生じない。
入力信号電圧e。が■側に増えるとT、。(十Eの期間
)が犬になり、Tol(−Eの期間)が小になる。入力
信号電圧e。がe側に増えるとこの逆である。更に、入
力信号電圧e。が増えろとT。1(−Eの期間)は零に
なり、そこにT。1(十Eの期間)が現われる。このよ
うに−周期Tの中にTloが2度生じるがこの幅はお互
いに等しくはない。更に入力信号電圧e。が増えると、
これらのTloはどちらも同じ速さで大きくなり最後に
はつながってしまう。
入力信号電圧e。に対する出力eをディザ電圧振幅ED
をパラメータにして表わした特性を第6図に示す。
ED/ET〉1となると不感帯が生ずる。leo/Eア
l<I ED/ETIでは一周期にT、。とT。、を−
諸に含む循環モード、それ以上はT1゜またはTolの
みしか含まない往復モードとなる。さぎの一実施例で述
べたフリップフロップ方式を基準にしてディザ電圧e。
を重畳した方式は、このようなモードの切代わり点はな
く、最後まで循環モードである。
61〜63 、61’〜&l’はその循環モードと往復
モードの切代り点を示す。
制御開閉素子をパワートランジスタとしたときそのター
ンオフ時間T。FFを考慮して、アーム短絡を防ぐため
にこれより長いオンディレィ時間を設定するが、このた
めC8−〇附近で、往復モードの場合T。2F程度の不
感帯Tdz  を生ずる。そこでED/ET≧T、2/
T  とすればe。=0附近で循環モードになるので、
この不感帯を完全に除くことができる。
さらに他の実施例として、基準対称三角波を二に述べた
ディザ電圧eDを加えたのと同じような特性を得ること
ができる。
ただし、2つの任意相差の基準対称三角波を作ることは
回路が複雑になる。これに対しディザ電圧eDの振幅E
D9任意に変えることは容易である。このことは、マイ
コンやLSI  でディジタル   □PWMモジュレ
ータを構成する場合も同じことである。ここではサーボ
アンプの電圧不感帯な除くためのディザ電圧eDの与え
方を主に述べたが、工作機送り機構の中に存在てるバッ
クラッシュやステイソXスリップなどの不感帯を除くた
めのディザ電圧をPWMキャリヤ周期の数倍の適当な周
波数で、このPWMのところに加えることも有効である
。このように二つの相差をもつ基準対称三角波なつくる
方式よりもディザ電圧重畳方式の方がフレキシビリティ
がある。ディザ電圧振幅EDの制御は、ゲイン、不感帯
、モード、電流脈動率の状況に応じた切替えを可能にし
、自由度を増重。
かくして、本発明によれば、不感帯はなく、電流脈動率
は極めて少なくなり、スイッチング周波数は同じである
。しかも加わる電磁エネルギは少なくなるから大幅な騒
音の減少が期待できる。しかもフリーホイール方式に比
べると不感帯がないので、ターンオフタイムの大tい制
御開閉素子を高いキャリヤ周波数で使える利点がある。
また、平滑直流コンデンサやりアクドルの容量を小さく
できるから、コンバータのコストダウンとコンパクト化
が計れ、かつ新しい制御方式が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される制御系のブロック図、第2
図は本発明の一実施例におけるフリップ7四ツブ方式を
基準にしたディザ電圧重畳PWM方式の信号回路図、第
3図は本発明の他の実施例におけるフリーホイール方式
を基準にしたディザ電圧重畳PWM方式の信号回路図、
第4図は第2図の信号制御による電圧波形図、第5図は
第3図の信号制御による電圧波形図、第6図はディザ電
圧振幅EDと基準対称三角波振幅ETの比をパラメータ
にしたPWM入出力特性図である。 101・・・電源 102・・・負荷 103・・・サーボアンプ 4.5・・・加算器 6.7・・・比較器 8・・・位相反転器 一61〜&1 、61’〜e・・循環モードと往復モー
ドの切代わり点 E・・・電源電圧 Xl、Xl、X2.X2・・・制御開閉素子X□* X
1* Xx * X2・・・それへの制御出力信号e・
・・負荷への出力電圧 i・・・負荷の出力電流 Tol 1 T111 T10 t Too ”・モー
ド(xle X2) =(0,1)、(1,1)。 (1,0)、(0,0)の 期間(1はオン、Oは オフ) eo ・・・入力信号電圧 eD ・・・ディザ電圧 ED・・・その振幅 eT ・・・規準対称三角波電圧 ET・・・その振幅。 出願人代理人  猪  股    清 栴2図 第3圓

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基準対称三角波電圧eTと入力信号電圧e0を比較
    し制御出力信号を出力するPWMモジュレータにおいて
    、前記基準対称三角波電圧の微分値に比例し、一定の振
    幅eDをもったディザ電圧を用い、これを前記入力信号
    電圧に重畳して前記制御出力信号を制御することを特徴
    とする単相PWMモジュレータの制御方法。 2、単相ブリッジ状に結線され電源に対し相互に並列に
    かつ相隣るように接続された第1の制御開閉素子および
    第2の制御開閉素子への制御出力信号なxlおよびX2
    ならびに1,0をオン。 オフとするとき、 〉−1 eo<eTならばX□−〇 〉−1 eo < eT  ならば Xs  。 とするフリーホイール式PWMにおいてeo + eD
    ≧et  なら x=10 e o  en≧et  なら x、 = 5とするこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の単相PWM
    モジュレータの制御方法。 とするフリツプフロツプ式PWMにおいて、eo + 
    en ≧eT  なら x1=5e6− eD2 eT
      なら x2−?とすることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の単相PWMモジュレータの制御方法。
JP56170008A 1981-10-26 1981-10-26 単相pwmモジユレ−タの制御方法 Granted JPS5872375A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58148673A (ja) * 1982-02-24 1983-09-03 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd 三相ブリッジインバ−タのpwm制御方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58148673A (ja) * 1982-02-24 1983-09-03 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd 三相ブリッジインバ−タのpwm制御方法
JPH0437670B2 (ja) * 1982-02-24 1992-06-22 Yasukawa Denki Kk

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