JPS59202706A - Method and device for converting direct current to optional voltage waveform - Google Patents

Method and device for converting direct current to optional voltage waveform

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JPS59202706A
JPS59202706A JP7680083A JP7680083A JPS59202706A JP S59202706 A JPS59202706 A JP S59202706A JP 7680083 A JP7680083 A JP 7680083A JP 7680083 A JP7680083 A JP 7680083A JP S59202706 A JPS59202706 A JP S59202706A
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voltage waveform
pulse train
control pulse
unit rectangular
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Shiro Goto
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/64Generators producing trains of pulses, i.e. finite sequences of pulses
    • H03K3/66Generators producing trains of pulses, i.e. finite sequences of pulses by interrupting the output of a generator
    • H03K3/70Generators producing trains of pulses, i.e. finite sequences of pulses by interrupting the output of a generator time intervals between all adjacent pulses of one train being equal

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  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To convert comparatively easily a DC to an optional voltage waveform by forming a control pulse train which has distributed a unit square wave and/or a collected wave of the unit square wave so that an integral waveform being nearly equal to an integral waveform of a specified voltage waveform can be obtained, and intermitting the DC. CONSTITUTION:A control pulse train 8 functions in order to obtain a specified voltage waveform 7, and consists of pulses P1-P13. The pulses P1, P2 and P6-P13 are a unit square wave of a height (h) and a width (w), but the pulse P3 and P7 are a collection of two unit square waves, and have a width 2w. In the same way, the pulse P4 and P6 have a width 3w, and the pulse P5 has a width 10w. A mutual interval of a rise time point of each pulse is set to an integer multiple of a unit interval of the rise time point. The control pulse train 8 set in this way becomes a control signal of a switching element for intermitting a DC, and when the switching element is turned on and off in response to the control pulse train 8, its output voltage waveform also becomes that which corresponds to the control pulse train, and by making it pass through a smoothing circuit, a waveform being approximate to a specified voltage waveform 7 can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は直流を任意の電圧波形に変換する方法及び装置
に関し、更に詳細には、直流交流変換に好適な方法及び
装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and apparatus for converting direct current into an arbitrary voltage waveform, and more particularly to a method and apparatus suitable for direct-current to alternating-current conversion.

従来技術 fl (X)、f、(X)を変数Xの函数、aを常数と
しfIfX)=  a  f2(X)−・ ・ ・ ・
 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (1)0 とすれば、(1)式が成立するときはX。の値に拘らず
(2)式が成立する。又、Xoの値に拘らず(2)式が
成立するときは(1)式が成立する。このことは数学の
理論、/)c0f2(x)d xは夫々f+ fXl及
びr2fx+の0からX。までの面積である。従って、
xaの値に拘らずOからx、)までの面積が等しければ
fl (Xl及びrt(χ)は同一の函数即ち同一波形
である。又常数aは函数の波形に関係なくその波形の振
幅を表わす係数でありまた前記面積の倍率を表わす係数
である。
Prior art fl (X), f, (X) is a function of variable X, a is a constant, fIfX) = a f2(X) - ・ ・ ・ ・
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (1) If 0, then X when formula (1) holds true. Equation (2) holds regardless of the value of . Furthermore, when equation (2) holds true regardless of the value of Xo, equation (1) holds true. This is the theory of mathematics: /)c0f2(x)d x is f+ fXl and r2fx+ 0 to X, respectively. This is the area up to. Therefore,
Regardless of the value of xa, if the area from O to It is also a coefficient that represents the magnification of the area.

上記思想に基づいて従来方式で第1図に示す特定電圧波
形(1)を得る時には、(2)で示す矩形波制御パルス
列を形成した。即ち、任意の函数af2.(のの波形(
1)を得るために、波形filに近似した函数f+ (
x)が得られるように矩形波制御パルス列(2)を決定
した。
Based on the above idea, when obtaining the specific voltage waveform (1) shown in FIG. 1 using the conventional method, a rectangular wave control pulse train shown in (2) was formed. That is, any function af2. (Nono waveform (
1), a function f+ (
The rectangular wave control pulse train (2) was determined so as to obtain x).

ところで、従来の方式で第1図の矩形波制御パルス列(
2)を得るためには、第2図に示す積分波形(31(4
) (51(61を用意しなければならなかった。尚第
2図に於ける波形(3)は第1図の波形(1)の積分値
即ちfaf、(θ)・dθであり、波形(4)は第1図
の矩形波制御パルス列(2)の積分値即ちff2(θ)
・dθであり、波形+51は波形(3)を一定値αだけ
正方向にシフトした値即ちfaf、(の・dθ十αであ
り、波形(6)は波形(3)を一定値αだげ負方向にシ
フトした値即ちfaf+(θ)・dθ−αである。第2
図の4つの波形(31(41(51(61に基づいて第
1図の制御パルス列(2)を形成する場合には、波形(
4)が波形(5)及び(6)と等しくなった時点に同期
して直流を断続させる。
By the way, in the conventional method, the rectangular wave control pulse train (
2), the integral waveform (31 (4
) (51 (61) had to be prepared. Waveform (3) in Fig. 2 is the integral value of waveform (1) in Fig. 1, that is, faf, (θ)・dθ, and the waveform ( 4) is the integral value of the rectangular wave control pulse train (2) in Fig. 1, that is, ff2(θ)
・dθ, and the waveform +51 is the value obtained by shifting the waveform (3) by a constant value α in the positive direction, that is, faf, (of・dθ + α), and the waveform (6) is the waveform (3) shifted by a constant value α. This is the value shifted in the negative direction, that is, faf+(θ)・dθ−α.Second
When forming the control pulse train (2) in FIG. 1 based on the four waveforms (31(41(51(61)) shown in the figure, the waveform (
4) becomes equal to waveforms (5) and (6), the direct current is interrupted in synchronization with the time point.

上述から明らかな如(従来の方式では、多くの積分波形
が必要になり、変換が複雑になる。また出力電圧を連続
的に変化させるためには係数aの値を連続的に変化させ
る必要があり、これ等の制御を実現するためにはアナロ
グ技術とデジタル技術とのいずれを用いても、その制御
装置は比較的複雑高価なものとなる。
As is clear from the above (in the conventional method, many integral waveforms are required, making the conversion complicated. Also, in order to continuously change the output voltage, it is necessary to continuously change the value of the coefficient a). However, regardless of whether analog technology or digital technology is used to implement such control, the control device is relatively complex and expensive.

発明の目的 そこで、本発明の目的は比較的容易に直流を任意の電圧
波形に変換することが可能な方法及び装置を提供するこ
とにある。
OBJECT OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a method and apparatus that can relatively easily convert direct current into an arbitrary voltage waveform.

発明の構成 上記目的を達成するための本願の第1番目の発明は、直
流電圧を特定電圧波形に変換する際に、前記特定電圧波
形の積分波形とほぼ等しい積分波形が得られるように単
位矩形波及び/又は前記単位矩形波の集合波を分布させ
た制御パルス列を形成すること、スイッチング回路によ
って前記制御パルス列に対応するように直流を断続する
ことを含んで直流を任意電圧波形に変換する方法に係わ
るものである。
Structure of the Invention The first invention of the present application to achieve the above object is to convert a DC voltage into a specific voltage waveform by converting a unit rectangle so that an integral waveform approximately equal to the integral waveform of the specific voltage waveform is obtained. A method for converting direct current into an arbitrary voltage waveform, the method comprising forming a control pulse train in which a wave and/or a collective wave of the unit rectangular waves are distributed, and intermittent direct current in a manner corresponding to the control pulse train by a switching circuit. This is related to.

本願の第2番目の発明は上記方法に使用するための装置
であり、直流電圧を特定電圧波形に変換するための装置
であって、単位矩形波を一定の周期で順次に送出する単
位矩形波発生回路と、前記特定電圧波形の積分波形とほ
ぼ等しい積分波形が得られるように前記単位矩形波を分
布させた制御パルス列を得るためのデジタル信号を予め
記憶しているメモリと、前記単位矩形波発生回路の出力
と前記メモリから得られるデジタル信号とに基づいて前
記制御パルス列を送出する論理回路と、前答して前記直
流電圧を断続するスイッチング回路とから成る直流を任
意電圧波形に変換する装置に係わるものである。
The second invention of the present application is a device for use in the above method, and is a device for converting a DC voltage into a specific voltage waveform, the device being a unit rectangular wave that sequentially sends out unit rectangular waves at a constant cycle. a generating circuit, a memory that stores in advance a digital signal for obtaining a control pulse train in which the unit rectangular waves are distributed so as to obtain an integral waveform substantially equal to the integral waveform of the specific voltage waveform, and the unit rectangular waves. A device for converting direct current into an arbitrary voltage waveform, comprising a logic circuit that sends out the control pulse train based on the output of the generator circuit and a digital signal obtained from the memory, and a switching circuit that intermittents the direct current voltage in response. This is related to.

発明の作用効果 上記方法及び装置の発明によれば、単位矩形波の配列に
よって制御パルス列を形成し、これにより直流を断続す
るので、特定電圧波形を容易に形成することが可能にな
る。また、上記装置の発明によれば、単位矩形波発生回
路から一定の周期で送出される単位矩形波と、メモリか
ら送出されるデジタル信号との論理によって制御パルス
列を形成するので、特定電圧波形を簡単な装置で得るこ
とが出来る。
Effects of the Invention According to the invention of the method and apparatus described above, a control pulse train is formed by an array of unit rectangular waves, and thereby direct current is interrupted, so that it becomes possible to easily form a specific voltage waveform. Further, according to the invention of the above-mentioned device, since the control pulse train is formed by the logic of the unit rectangular wave sent out at a constant cycle from the unit rectangular wave generation circuit and the digital signal sent out from the memory, a specific voltage waveform can be generated. It can be obtained with a simple device.

実施例 第3図及び第4図は本発明の実施例に係わる直流を任意
の電圧波形に変換する方法を示すものである。第3図に
於ける特定電圧波形(7)は、第1図の波形(1)と同
一であり、sinθ+o、5sin3θの波形の0〜9
0度の区間を示すものである。制御パルス列(8)は、
特定電圧波形(7)を得るためのものであり、ハ/l/
 スPI 〜P13 カら成る。パル、XPl、p2.
p8〜P13は、高さり1幅Wの単位矩形波であるが、
パルスP3及びPlは点線での区画から明らかなように
2つの単位矩形波の集合波であり、幅2Wを有する。ま
たパルスP4及びP6は3つの単位矩形内、各パルスの
立上り時点の相互間隔も立上り時点の単位間隔の整数倍
に設定され、この実施例では0度から第1のパルスP1
の立上りまでが6度、PlとP2の立上り間隔が6度、
P2とP3との立上り間隔が4度、P3とP4との立上
り間隔が6度のように、最小単位間隔2度の整数倍に設
定されている。尚最小立上り単位間隔は集合波となる場
合であり、パルス幅Wと一致する。このように設定され
た制御パルス列(8)は直流を断続するためのスイッチ
ング素子の制御信号となり、スイッチング素子が第3図
の制御パルス列(8)に応答してオン・オフすれば、そ
の出力電圧波形も制御パルス列に対応したものとなり、
平滑回路を通すことにより、第3図の特定電圧波形(7
)に近似した波形を得ることが出来る。
Embodiment FIGS. 3 and 4 show a method of converting direct current into an arbitrary voltage waveform according to an embodiment of the present invention. The specific voltage waveform (7) in FIG. 3 is the same as the waveform (1) in FIG.
This shows the 0 degree section. The control pulse train (8) is
This is to obtain a specific voltage waveform (7), and is
Consists of PI to P13. Pal, XPl, p2.
p8 to P13 are unit rectangular waves with a height of 1 width W,
The pulses P3 and Pl are collective waves of two unit rectangular waves and have a width of 2W, as is clear from the division by dotted lines. Further, the pulses P4 and P6 are set within three unit rectangles, and the interval between the rising points of each pulse is also set to an integral multiple of the unit interval at the rising point, and in this embodiment, from 0 degrees to the first pulse P1
The time to the rise of is 6 degrees, the interval between the rises of Pl and P2 is 6 degrees,
The rising interval between P2 and P3 is set to 4 degrees, and the rising interval between P3 and P4 is set to 6 degrees, which is an integral multiple of the minimum unit interval of 2 degrees. Note that the minimum rising unit interval corresponds to the case of a collective wave, and matches the pulse width W. The control pulse train (8) set in this way becomes a control signal for the switching element for intermittent direct current, and when the switching element turns on and off in response to the control pulse train (8) in Fig. 3, its output voltage changes. The waveform also corresponds to the control pulse train,
By passing it through a smoothing circuit, the specific voltage waveform (7
) can be obtained.

第3図の制御パルス列(8)の形成は、第4図に示すよ
うな方法でなされる。第4図に於いて、波形(9)は第
3図の特定電圧波形(7)の積分値であり、波形aO)
は第3図の制御パルス列(8)の積分値である。
The control pulse train (8) in FIG. 3 is formed by the method shown in FIG. 4. In Figure 4, the waveform (9) is the integral value of the specific voltage waveform (7) in Figure 3, and the waveform aO)
is the integral value of the control pulse train (8) in FIG.

要するに、制御パルス列(8)の積分波形CLOIが特
定電圧波形(7)の積分波形(9)に近似するように決
定され、且つ制御パルス列(8)を単位矩形波及び/又
はその集合波とするように各パルスP1〜P13の幅及
び分布を決定する。
In short, the integral waveform CLOI of the control pulse train (8) is determined to approximate the integral waveform (9) of the specific voltage waveform (7), and the control pulse train (8) is made into a unit rectangular wave and/or a collective wave thereof. The width and distribution of each pulse P1 to P13 are determined as follows.

次に単位矩形波の配列からなる波形が与えられた任意の
函数の波形にどの程度近似するか、又単位矩形波の幅を
変化させた場合振幅のみが変化し波形が殆んど変化しな
いことについて説明する。
Next, how closely does a waveform consisting of an array of unit rectangular waves approximate the waveform of a given arbitrary function? Also, if the width of the unit rectangular wave is changed, only the amplitude changes and the waveform hardly changes. I will explain about it.

第1図の波形(1)、及び第3図の波形(7)の函数は
いづれも81rIθ+o、5stn3θである。これに
近似する矩形波制御パルス列は第1図の(2)、及び第
3図の(8)であり、このパルス列(2)及び(8)の
波形をフーリー級数に展開したときの各次高調波の振幅
を表(a+及びtb+に示す。更に第3図の制御パルス
列(8)の各単位矩形波の幅を半分にしたときの波形を
フーリー級数に展開した値を表tc+に示す。同様にし
て矩位矩形波の幅を1/10  にしたときの値を表f
d)に示す。尚、単位矩形波の幅を半分又は1/10に
すれば、集合波パルスP3〜P7の点源の部分が単位矩
形波の立上りとなるように集合波は単位矩形波に完全に
分割される。表fb)に示す値は単位矩形波の幅即ちW
を位相で2°にとったときの値であり、この幅を更に小
さい値にとり単位矩形波の配列を細分化すれば近似性は
さらに良(なる。
The functions of waveform (1) in FIG. 1 and waveform (7) in FIG. 3 are both 81rIθ+o and 5stn3θ. The rectangular wave control pulse trains that approximate this are (2) in Figure 1 and (8) in Figure 3, and each harmonic when the waveforms of pulse trains (2) and (8) are expanded into a Foury series. The amplitudes of the waves are shown in tables (a+ and tb+). Furthermore, the values obtained by expanding the waveform into a Foury series when the width of each unit rectangular wave of the control pulse train (8) in FIG. 3 is halved are shown in table tc+. Similarly. Table f shows the values when the width of the rectangular wave is reduced to 1/10.
Shown in d). Furthermore, if the width of the unit rectangular wave is halved or 1/10, the aggregate wave is completely divided into unit rectangular waves such that the point source portion of the aggregate wave pulses P3 to P7 becomes the rising edge of the unit rectangular wave. . The values shown in table fb) are the width of the unit square wave, that is, W
This is the value when the phase is set to 2°.If this width is set to a smaller value and the array of unit rectangular waves is subdivided, the approximation becomes even better.

尚 この表の高調波の振幅は、1次高調波の振幅を10
0とし、残りの3次〜27次高調波を100に対する割
合で示されている。従って表fal (bl (cl 
fdlの1次高調波の振幅は必ずしも等しくなく、表(
alfblの1次高調波の振幅を100とした場合、表
FC+の1次高調波の振幅は49.9であり、表(di
の1次高調波の振幅は10となる。
Note that the amplitude of the harmonics in this table is calculated by subtracting the amplitude of the first harmonic by 10
0, and the remaining 3rd to 27th harmonics are shown in proportion to 100. Therefore, the table fal (bl (cl
The amplitudes of the first harmonics of fdl are not necessarily equal and are shown in Table (
If the amplitude of the first harmonic of alfbl is 100, the amplitude of the first harmonic of table FC+ is 49.9, and the amplitude of the first harmonic of table (di
The amplitude of the first harmonic is 10.

表(a)に示す従来の制御パルス列(2)の各高調波成
分と、表(blに示す本発明に係わる制御パルス列(8
)の高調波成分との比較から明らかなように、両者は極
めて近似している。即ち本発明の方法によって従来とほ
ぼ同じ精度の特定電圧波形を得ることが出来る。
Each harmonic component of the conventional control pulse train (2) shown in Table (a) and the control pulse train (8) according to the present invention shown in Table (bl)
), the two are extremely similar. That is, by the method of the present invention, it is possible to obtain a specific voltage waveform with almost the same accuracy as the conventional method.

又、単位矩形波の幅Wが100%の場合を示す表(bl
と、幅が50%の場合を示す表(C1と、幅が10%の
場合を示す表(diとの比較から明らかなように、単位
矩形波の幅を変化させても、高調波成分の割合が変化し
ない。従って、波形を近似に保って振幅即ち出力電圧の
みを変えることが出来る。この効果は、単位矩形波を配
列させ、且つその立上り位相を固定しているために生じ
る。
In addition, a table (bl
As is clear from the comparison between the table (C1) showing the case where the width is 50% and the table (di) showing the case where the width is 10%, even if the width of the unit rectangular wave is changed, the harmonic components are The ratio does not change. Therefore, it is possible to keep the waveform approximate and change only the amplitude, that is, the output voltage. This effect occurs because the unit rectangular waves are arranged and their rising phases are fixed.

尚、第1図の制御パルス列(2)及び第3図の制御パル
ス列(8)は90度まで示されているが、90度〜18
0度の間の波形を90度を中心にして対称にすれば、偶
数次の高調波が発生しない。
The control pulse train (2) in FIG. 1 and the control pulse train (8) in FIG. 3 are shown up to 90 degrees, but from 90 degrees to 18
If the waveform between 0 degrees is made symmetrical about 90 degrees, even harmonics will not be generated.

第5図は説明を簡潔にするために制御パルス列を簡略化
した場合の実施例に係わる変換回路を示すものであり、
第6図は第5図の各部の状態を示す図である。
FIG. 5 shows a conversion circuit according to an embodiment in which the control pulse train is simplified to simplify the explanation.
FIG. 6 is a diagram showing the state of each part in FIG. 5.

第5図に於いて、(11)は積分電圧入力端子であり、
直流電圧を供給する端子である。この人力端子(11)
から供給された電圧はのこぎり波発生回路Q2+に送ら
れ、演算増幅器(13)を介して積分コンデンサ(14
1に供給され、ここで積分される。コンデンサa滲には
放電用のトランジスタα1が並列接続されているので、
トランジスタ(1句のオン・オフ周期に同期して第6図
ののこぎり波Vムが発生する。(I6)は出方周波数指
示電圧入力端子であり、ここから供給された指示電圧は
V−F変換器(171で周波数信号に変換され、指示さ
れた周波数に対応する周期でパルスを発生する。V−F
変換器(17+の出カバルスはカウンタ(18)にクロ
ックパルスとして入力すると共に、トランジスタQ51
のベースに入力する。第6図の例ではθ°〜3600の
期間に18個のパルスがθ5=20’の周期で発生し、
18個ののこぎり波■ムが発生する。a9は電圧コンパ
レータであって、制御電圧入力端子(20)から付与さ
れる制御電圧■とのこぎり波■ムとの比較出力を発生す
るものである。第6図の■Pから明らかなようにこの実
施例ではのこぎり波■ムが制御電圧■よりも低い期間に
高レベルとなる比較出力VPを発生する。即ち第6図の
θ°〜360゜に周期θSで18個の単位矩形波パルス
出力■2が発生する。このため、第5図の実施例では積
分回路02とコンパレータ(19とによって単位矩形波
発生回路(2υが構成されて(・ることになる。
In FIG. 5, (11) is an integral voltage input terminal,
This is a terminal that supplies DC voltage. This human power terminal (11)
The voltage supplied from
1 and is integrated here. Since the discharge transistor α1 is connected in parallel to the capacitor a,
The sawtooth wave V in Fig. 6 is generated in synchronization with the on/off period of one transistor. (I6) is the output frequency indication voltage input terminal, and the indication voltage supplied from here is V-F. The converter (171 converts it into a frequency signal and generates a pulse at a period corresponding to the specified frequency.V-F
The output pulse of the converter (17+) is input as a clock pulse to the counter (18) and is also input to the transistor Q51.
input to the base of In the example of Fig. 6, 18 pulses are generated at a period of θ5 = 20' during the period θ° ~ 3600,
18 sawtooth waves are generated. A9 is a voltage comparator which generates a comparison output between the control voltage (2) applied from the control voltage input terminal (20) and the sawtooth wave (2). As is clear from ■P in FIG. 6, in this embodiment, the sawtooth waveform generates the comparison output VP which is at a high level during a period lower than the control voltage ■. That is, 18 unit rectangular wave pulse outputs 2 are generated at a period θS from θ° to 360° in FIG. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 5, a unit rectangular wave generating circuit (2υ) is constituted by the integrating circuit 02 and the comparator (19).

(2つはメモリであり、第6図の単位矩形波出力VPに
基づいて、第6図の制御パルス列■1及び■2を形成す
るためのデジタル信号を記憶するものである。このメモ
リ@は第6図のアドレスの欄から明らかな如く、アドレ
スOから18までの合計19番地を有し、アドレス18
  にはリセット信号が記憶され、アドレス18に切替
った瞬間にラインM4からカウンタ(181のためのリ
セット信号が発生し、アドレスが零に切り替わる。尚各
アドレス0〜18は第6図のM−M4に示す如く4ビツ
トのデータを記憶し、このデータは4ビツトに対応した
4本の出力ラインM1〜M4で読み出される。メモリα
9からのデータ読み出しはのこぎり波■ムの周期θSと
同一のクロックでなされる。即ち、カウンタ08)によ
るアドレス指定で順次に行われる。
(Two are memories, which store digital signals for forming control pulse trains (1) and (2) in Fig. 6 based on the unit rectangular wave output VP in Fig. 6. As is clear from the address column in Figure 6, there are a total of 19 addresses from address O to 18, and address 18
A reset signal is stored in , and at the moment of switching to address 18, a reset signal for the counter (181) is generated from line M4, and the address is switched to zero. Note that each address 0 to 18 corresponds to M- in FIG. As shown in M4, 4-bit data is stored, and this data is read out by four output lines M1 to M4 corresponding to the 4 bits.Memory α
Data reading from 9 is performed using the same clock as the period θS of the sawtooth waveform. That is, the addresses are sequentially designated by the counter 08).

(ハ)及び(241は制御パルス列を得るための第1及
び第2のAND回路であり、第1のAND回路の一方の
入力端子はコンパレータ(19に接続され、他方の入力
端子はメモリ(221の第1の出力ラインM1に接続さ
れ、第2のAND回路(2滲の一方の入力端子はコンパ
レータ0昧1続され、他方の入力端子はメモリ(221
の第2の出力ラインM2に接続されている。
(c) and (241 are first and second AND circuits for obtaining a control pulse train, one input terminal of the first AND circuit is connected to the comparator (19), and the other input terminal is connected to the memory (221 One input terminal of the second AND circuit (221) is connected to the first output line M1 of the memory (221
is connected to the second output line M2 of.

第6図のM1〜M4の出力はθs = 20度の各区画
期間に於いて低レベル(L)又は高レベル日の出方を送
出する。従って、第6図のコンパレータ翰の出力■Pと
メモリ出力M1及びM2との論理積をAND回路(至)
(2)で求めると、第6図の第1及び第2の制御パルス
列v1、■2が得られる。第1及び第2の制御パルス列
■1及び■2は、Vpで示す単位矩形波に基づいて得ら
れたものであるから、単位矩形波を配列させたパルス列
である。
The outputs of M1 to M4 in FIG. 6 send out low level (L) or high level sunrise in each segment period of θs = 20 degrees. Therefore, the AND circuit (to) of the output of the comparator in FIG.
When found in (2), the first and second control pulse trains v1 and 2 of FIG. 6 are obtained. Since the first and second control pulse trains (1) and (2) are obtained based on the unit rectangular wave indicated by Vp, they are pulse trains in which unit rectangular waves are arranged.

第5図のトランジスタQl、Q2.Q3及びQ4はブリ
ッジインバータを構成し、直流電源Eの電圧を断続する
。第1のAND回路(ハ)の出力はトランジスタQl及
びQ4のベースに結合され、第2のANDゲートI24
)の出力はトランジスタQ2及びQ3のベースに結合さ
れているので、第6図の制御パルス列■1及び■2に応
答して、出力端子(251(261間に第6図でVOで
示す出力電圧が得られる。出方電圧VOを平滑回路又は
負荷自身の平滑作用により、正弦波に近似した波形にす
ることが出来る。
Transistors Ql, Q2 . Q3 and Q4 constitute a bridge inverter, and intermittent the voltage of the DC power supply E. The output of the first AND circuit (c) is coupled to the bases of transistors Ql and Q4, and the output of the second AND gate I24
) is coupled to the bases of transistors Q2 and Q3, so in response to the control pulse trains ■1 and ■2 of FIG. The output voltage VO can be made into a waveform approximating a sine wave by the smoothing effect of the smoothing circuit or the load itself.

メモリ(2りの出力ラインM3は、制御電圧大刀端子(
イ)のラインの抵抗(2)に並列接続されたトランジス
タ費のベースに結合されている。このため、メモリ出力
ラインM3から第6図に示すような出方が順次に発生す
ると、これに応じてトランジスタ(ハ)がオンオフし、
制御電圧■の値が変化する。従って、特定位置の出力パ
ルスの幅を変えることが可能になる。尚、制御電圧盲を
変える必要のない場合には、メモリ出力ラインM3の値
は常に一定に保たれる。
The output line M3 of the memory (2) is connected to the control voltage terminal (
A) is coupled to the base of the transistor connected in parallel to the resistor (2) of the line. Therefore, when outputs as shown in FIG. 6 occur sequentially from the memory output line M3, the transistor (C) turns on and off in response to this.
The value of control voltage ■ changes. Therefore, it becomes possible to change the width of the output pulse at a specific position. Note that when there is no need to change the control voltage blindness, the value of the memory output line M3 is always kept constant.

第5図の回路は、コンパレータa9を有しているので、
制御電圧■を変化させることにより、出力電圧VOの大
きさを調整することが出来る。第7図はこの電圧調整を
示すものであり、第7図(4)ののこぎり波vAの最も
上まで制御電圧Vmが移動すると、第7図(B)の出力
電圧VOが得られ、VlがVムの中間に位置すれば、第
7図(C)の出力電圧■0が得られる。
Since the circuit of FIG. 5 has a comparator a9,
By changing the control voltage ■, the magnitude of the output voltage VO can be adjusted. FIG. 7 shows this voltage adjustment. When the control voltage Vm moves to the top of the sawtooth wave vA in FIG. 7(4), the output voltage VO in FIG. 7(B) is obtained, and Vl increases. If the output voltage is located in the middle of Vm, an output voltage of 0 as shown in FIG. 7(C) can be obtained.

第7図(B)と(C)との比較から明らかなように、最
大の出力電圧の場合には2つの単位矩形波の集合波がが
含まれ、これよりも出力電圧を下げると、集合波は2つ
の単位矩形波に分割される。第7図(C)は各単位矩形
波の立上り位相を固定し、立ち下り位相を制御する場合
の出力を示し、第7図■は各単位矩形波の立上り位相を
固定し、立上り位相を制御する場合の出力を示す。第7
図υの立下り位相を固定する方式によっても、立上り位
相を固定する方式と全く同様な作用効果を得ることが出
来る。
As is clear from the comparison between Figure 7 (B) and (C), in the case of the maximum output voltage, a collective wave of two unit rectangular waves is included, and when the output voltage is lowered below this, the collective wave The wave is divided into two unit square waves. Figure 7 (C) shows the output when the rising phase of each unit rectangular wave is fixed and the falling phase is controlled, and Figure 7 (■) shows the output when the rising phase of each unit rectangular wave is fixed and the rising phase is controlled. The output is shown below. 7th
The method of fixing the falling phase in FIG. υ can also provide the same effect as the method of fixing the rising phase.

上述から明らかな如く、本実施例には次の利点がある。As is clear from the above, this embodiment has the following advantages.

fal  第6図Vl 、 V2に示す如く、単位矩形
波を配列させることにより、制御パルス列を形成してい
るので、制御パルス列を容易に得ることが出来る。
fal As shown in FIG. 6, Vl and V2, the control pulse train is formed by arranging unit rectangular waves, so the control pulse train can be easily obtained.

fb)  単位矩形波の立上り時点の相互間隔が単位間
隔θSの整数倍に設定されているため、制御パルス列の
形成及びインバータのスイッチング制御が容易になる。
fb) Since the mutual interval between the rising points of the unit rectangular waves is set to an integral multiple of the unit interval θS, the formation of the control pulse train and the switching control of the inverter are facilitated.

(C1各単位矩形波の立上り位相は出力電圧、出力周波
数に無関係に常に一定であり且つ立上り時点の相互間隔
がθSの整数倍であるので、立ち上刃tり位相を極めて
普遍的なデジタル技術、又はアナログ技術によって極め
て容易に設定することが可能である。また立ち上がり以
後のノくルス幅の制御も容易であり、出力電圧■0を波
形を変えずに調整することが出来る。
(C1 The rising phase of each unit rectangular wave is always constant regardless of the output voltage and output frequency, and the mutual interval at the rising point is an integral multiple of θS, so the rising edge phase can be calculated using extremely universal digital technology. , or can be set very easily using analog technology. Furthermore, the control of the pulse width after the rise is also easy, and the output voltage 0 can be adjusted without changing the waveform.

tdi  本実施例では入力端子u9にイン/く一夕電
源Eの直流電圧を供給するように構成しているので、イ
ンパーク入力電圧の変動によるインノ々−り出力電圧の
変動を制限することが出来る。即ち、入力電圧が例えば
低下すると、積分コンデンサ(1410入力電圧も低下
し、第6図に示すのこぎり波■ムの傾斜がゆるくなる。
tdi In this embodiment, since the input terminal u9 is configured to supply the DC voltage of the input/output power supply E, it is possible to limit the fluctuation of the output voltage due to the fluctuation of the impark input voltage. I can do it. That is, when the input voltage decreases, for example, the input voltage of the integrating capacitor (1410) also decreases, and the slope of the sawtooth waveform shown in FIG. 6 becomes gentler.

この結果、インノ(−り出力電圧のパルス幅が広くなる
。しかし、入力電圧が低下し出力パルスの振幅が小さく
なっているので、出力パルスの面積はほぼ一定に保たれ
、出力電圧の変動及び高調波成分の変動が実質的に生じ
ない。
As a result, the pulse width of the output voltage becomes wider. However, since the input voltage has decreased and the amplitude of the output pulse has become smaller, the area of the output pulse remains almost constant, and the output voltage fluctuations and Substantially no fluctuations in harmonic components occur.

このような動作は、インバータ電源Eが脈動電圧を供給
する場合に於いても生じる。従って、入力電圧の脈動を
含めた電圧変動が出力側に現われないという大きな利点
がある。
Such an operation also occurs when the inverter power supply E supplies a pulsating voltage. Therefore, there is a great advantage that voltage fluctuations including input voltage pulsations do not appear on the output side.

(e)  メモリ出力ラインM3によって制御電圧■の
レベルを切換えて特定パルスの幅を制御することが出来
るので、正弦波近似性を高める制御を容易に達成するこ
とができる。
(e) Since the width of a specific pulse can be controlled by switching the level of the control voltage (2) using the memory output line M3, control that improves the approximation to a sine wave can be easily achieved.

変形例 以上、本発明の実施例について述べたが、本発明はこれ
に限定されるものでなく、例えば次のような変形が可能
なものである。
Modifications Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and for example, the following modifications are possible.

囚 第5図に於いて、制御電圧入力端子圓からコンパレ
ータθ9に供給する電圧■!を一定基準電圧とし、入力
端子1】)から供給する電圧を出力電圧指示電圧として
もよい。即ち、第6図ののこぎり波■ムの傾きを出力電
圧に応じて変化させ、インノく一タ出力パルスの幅を変
えるようにしてもよ℃・。
In Figure 5, the voltage ■ supplied from the control voltage input terminal to the comparator θ9! may be set as a constant reference voltage, and the voltage supplied from the input terminal 1) may be set as the output voltage command voltage. That is, the slope of the sawtooth waveform shown in FIG. 6 may be changed in accordance with the output voltage, and the width of the sawtooth output pulse may be changed.

CB)  端子(1])又は(201の電圧をイン、<
−夕の出力電圧の検出に基づいて供給し、閉ループ伶制
御としてもよい。
CB) Input the voltage of terminal (1]) or (201), <
- The output voltage may be supplied based on the detection of the evening output voltage, and closed-loop control may be used.

(0コンパレータ091の出力VPの〕くルス列力・ら
選択された単位矩形波のみノ(ルス幅を変化させ、波形
近似性を改善してもよい。
The waveform approximation may be improved by changing the pulse width of only the unit rectangular wave selected from the pulse train force (of the output VP of the zero comparator 091).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の変換方式に於ける特定電圧波形とこれを
得るための制御/くルス列を示す波形図、第2図は第1
図の制御)くルス列を形成するための方法を示す波形図
、第3図は本発明の実施例に係わる変換方式に於ける特
定電圧波形と制御ノくルス列とを示す波形図、第4図は
第3図の制御ノくルス列を得るための原理を示す波形図
、第5図をま本発明の実施例に係わる変換装置を示す回
路図、第6図は第5図の各部の状態を示す波形図、第7
図(′!。 出力電圧の調整を示す波形図である。 (7)・・・特定電圧波形、(8)・・・制御ノくルス
列、(2υ・・・単位矩形波発生回路、(2z・・・メ
モリ、(231(2(イ)・・・AND回路、E・・・
直流電源、Q1〜Q4 )ランジスタ。 代理人 高野則次
Figure 1 is a waveform diagram showing the specific voltage waveform in the conventional conversion method and the control/curse train to obtain it.
FIG. 3 is a waveform diagram showing a method for forming a control pulse train according to the embodiment of the present invention; FIG. 4 is a waveform diagram showing the principle for obtaining the control pulse train shown in FIG. 3, FIG. 5 is a circuit diagram showing a conversion device according to an embodiment of the present invention, and FIG. Waveform diagram showing the state of
Figure ('!. It is a waveform diagram showing the adjustment of the output voltage. (7)... Specific voltage waveform, (8)... Control pulse train, (2υ... Unit rectangular wave generation circuit, ( 2z...Memory, (231(2(a)...AND circuit, E...
DC power supply, Q1-Q4) transistor. Agent Noriji Takano

Claims (1)

【特許請求の範囲】 il+  直流電圧を特定電圧波形に変換する際に、前
記特定電圧波形の積分波形とほぼ等しい積分波形が得ら
れるように単位矩形波及び/又は前記単位矩形波の集合
波を分布させた制御パルス列を形成すること、 スイッチング回路によって前記制御パルス列に対応する
ように直流を断続すること、 を含んで直流を任意電圧波形に変換する方法。 (2)前記単位矩形波は、そのパルス幅が前記特定電圧
波形の振幅変化に対応するように調整されたものである
特許請求の範囲第1項記載の直流を任意電圧波形に変換
する方法。 (3)直流電圧を特定電圧波形に変換するための装置で
あり、 単位矩形波を一定の周期で順次に送出する単位矩形波発
生回路と、 前記特定電圧波形の積分波形とほぼ等しい積分波形が得
られるように前記単位矩形波を分布させた制御パルス列
を得るためのデジタル信号を予め記憶しているメモリと
、 前記単位矩形波発生回路の出力と前記メモリから得られ
るデジタル信号とに基づいて前記制御パルス列を送出す
る論理回路と、 前記論理回路から送出される前記制御パルス列に応答し
て前記直流電圧を断続するスイッチング回路と、 から成る直流を任意電圧波形に変換する装置。 (4)前記単位矩形波発生回路は、そのパルス幅が前記
特定電圧波形の振幅の変化に対応するように調整された
単位矩形波を一定の周期で順次に送出する回路である特
許請求の範囲第3項記載の直流を任意電圧波形に変換す
る装置。
[Claims] When converting il+ DC voltage into a specific voltage waveform, a unit rectangular wave and/or a collective wave of the unit rectangular waves is converted so that an integral waveform approximately equal to the integral waveform of the specific voltage waveform is obtained. A method for converting direct current into an arbitrary voltage waveform, the method comprising: forming a distributed control pulse train; and intermittent direct current in a manner corresponding to the control pulse train by a switching circuit. (2) The method for converting direct current into an arbitrary voltage waveform according to claim 1, wherein the unit rectangular wave has a pulse width adjusted to correspond to an amplitude change of the specific voltage waveform. (3) A device for converting a DC voltage into a specific voltage waveform, which includes a unit rectangular wave generation circuit that sequentially sends out unit rectangular waves at a constant cycle, and an integral waveform that is approximately equal to the integral waveform of the specific voltage waveform. a memory that stores in advance a digital signal for obtaining a control pulse train in which the unit rectangular waves are distributed such that the unit rectangular wave is distributed; A device for converting direct current into an arbitrary voltage waveform, comprising: a logic circuit that sends out a control pulse train; and a switching circuit that cuts on and off the DC voltage in response to the control pulse train sent from the logic circuit. (4) The unit rectangular wave generation circuit is a circuit that sequentially transmits unit rectangular waves whose pulse widths are adjusted to correspond to changes in the amplitude of the specific voltage waveform at a constant cycle. A device for converting direct current into an arbitrary voltage waveform according to item 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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