JPS6289481A - パルス幅変調方式 - Google Patents
パルス幅変調方式Info
- Publication number
- JPS6289481A JPS6289481A JP60226317A JP22631785A JPS6289481A JP S6289481 A JPS6289481 A JP S6289481A JP 60226317 A JP60226317 A JP 60226317A JP 22631785 A JP22631785 A JP 22631785A JP S6289481 A JPS6289481 A JP S6289481A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- wave
- signal wave
- pulse width
- carrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、信号波と搬送波との大小関係から信号波の
レベルをこれに対応するパルス幅に変換するパルス幅変
調方式に関する。
レベルをこれに対応するパルス幅に変換するパルス幅変
調方式に関する。
トランジスタやサイリスタのような半導体スイッチ素子
をブリッジ接続してインバータを構成し、このインバー
タにより直流電力を所望電圧と周波数の交流電力に変換
して誘導電動機を可変速運転させる装置が多用されてい
る。このインバータから出力される交流電力に高調波が
多く含まれていると、誘導電動機のトルク脈動や磁気騒
音などの原因となるので、高い周波数の搬送波と、信号
波との大小関係を比較することで信号波のレベルをそれ
に対応する時間幅のパルスに変換する、いわゆるパルス
幅変調制御方式が多く用いられている。
をブリッジ接続してインバータを構成し、このインバー
タにより直流電力を所望電圧と周波数の交流電力に変換
して誘導電動機を可変速運転させる装置が多用されてい
る。このインバータから出力される交流電力に高調波が
多く含まれていると、誘導電動機のトルク脈動や磁気騒
音などの原因となるので、高い周波数の搬送波と、信号
波との大小関係を比較することで信号波のレベルをそれ
に対応する時間幅のパルスに変換する、いわゆるパルス
幅変調制御方式が多く用いられている。
このパルス幅変調制御方式として、従来から各種の方式
が発表されているが一般に複雑な制御方式を必要とする
ので、回路部品も多く調整に手間がかかり高価なものと
なる欠点がある。たとえばパルス幅を正弦波変調させる
ために３角関数発生器を使用して信号波を正弦波状に変
化させると、この３角関数発生器は高価なものにならざ
るをえない。
が発表されているが一般に複雑な制御方式を必要とする
ので、回路部品も多く調整に手間がかかり高価なものと
なる欠点がある。たとえばパルス幅を正弦波変調させる
ために３角関数発生器を使用して信号波を正弦波状に変
化させると、この３角関数発生器は高価なものにならざ
るをえない。
この発明は、簡単な回路で高調波の発生を抑制でき、か
つ低価格のパルス幅変調方式を提供することを目的とす
る。
つ低価格のパルス幅変調方式を提供することを目的とす
る。
この発明は、信号波の信号レベルが変化する周期よりも
十分に短い周期の３角波状の搬送波と、この信号波との
大小関係を比較することで、信号レベルに対応するパル
ス幅のパルス列に変換するのであるが、この信号波の信
号レベルは階段状に変化させるとともにその信号レベル
の変化時点は３角波状搬送波の頂点と一致するようにさ
せ、かつ零レベル期間を有するような形状の信号波とす
ることにより、簡単な回路で高調波が抑制でき、低価格
のパルス幅変調方式を実現しようとするものである。
十分に短い周期の３角波状の搬送波と、この信号波との
大小関係を比較することで、信号レベルに対応するパル
ス幅のパルス列に変換するのであるが、この信号波の信
号レベルは階段状に変化させるとともにその信号レベル
の変化時点は３角波状搬送波の頂点と一致するようにさ
せ、かつ零レベル期間を有するような形状の信号波とす
ることにより、簡単な回路で高調波が抑制でき、低価格
のパルス幅変調方式を実現しようとするものである。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図であって、パ
ルス幅変調制御により直流を所望の交流電圧に変換して
誘導電動機に供給する場合を示している。
ルス幅変調制御により直流を所望の交流電圧に変換して
誘導電動機に供給する場合を示している。
第１図に鉛いて、交流電源２からの交流電力は整流器３
により直流電力に変換されるのであるが、この直流電力
は平滑コンデンサ４によりリップル分が除去されたのち
、トランジスタインバータ５に供給され、このトランジ
スタインバータ５により変換された交流電力で誘導電動
機６を所望速度で駆動する。
により直流電力に変換されるのであるが、この直流電力
は平滑コンデンサ４によりリップル分が除去されたのち
、トランジスタインバータ５に供給され、このトランジ
スタインバータ５により変換された交流電力で誘導電動
機６を所望速度で駆動する。
誘導電動機６を所望速度で運転しようとするとき、この
所望速度に対応する周波数指令信号が作成され、さらに
この周波数と一定の関数関係にある電圧指令信号が作成
され、トランジスタインバータ５はこれら周波数指令信
号と電圧指令信号にもとづく周波数と電圧の交流電力を
出力するのであるが、電圧設定器１１が上述の電圧指令
信号を出力するものとする。なお周波数指令信号は本発
明とは無関係であるから、これに関係する回路の図示と
説明は省略する。
所望速度に対応する周波数指令信号が作成され、さらに
この周波数と一定の関数関係にある電圧指令信号が作成
され、トランジスタインバータ５はこれら周波数指令信
号と電圧指令信号にもとづく周波数と電圧の交流電力を
出力するのであるが、電圧設定器１１が上述の電圧指令
信号を出力するものとする。なお周波数指令信号は本発
明とは無関係であるから、これに関係する回路の図示と
説明は省略する。
電圧検出器１２はトランジスタインバータ５から出力さ
れる電圧実際値を検出しているので、この電圧実際値信
号と前述の電圧指令信号との偏差値を比例積分演算器で
構成されている電圧調節器１５に入力させることにより
、この電圧調節器１５からは入力偏差値を零にする制御
信号が出力されるので、これを信号波発生器１６に入力
させて、階段状に変化する信号波に変換する。
れる電圧実際値を検出しているので、この電圧実際値信
号と前述の電圧指令信号との偏差値を比例積分演算器で
構成されている電圧調節器１５に入力させることにより
、この電圧調節器１５からは入力偏差値を零にする制御
信号が出力されるので、これを信号波発生器１６に入力
させて、階段状に変化する信号波に変換する。
この信号波の変化周期よりも十分に短い周期の搬送波を
発生させるべく、発振器１３から搬送波発生器１４に信
号が送られて３角波状の搬送波がこの搬送波発生器１４
からコンパレータ１７に向は出力される。これと同時に
発振器１３から信号波発生器１６に信号が送られて、階
段状信号波の変化時点が３角波状搬送波の頂点と一致す
るよう制御され、この階段状信号波もコンパレータ１７
に向げ出力される。
発生させるべく、発振器１３から搬送波発生器１４に信
号が送られて３角波状の搬送波がこの搬送波発生器１４
からコンパレータ１７に向は出力される。これと同時に
発振器１３から信号波発生器１６に信号が送られて、階
段状信号波の変化時点が３角波状搬送波の頂点と一致す
るよう制御され、この階段状信号波もコンパレータ１７
に向げ出力される。
コンパレータ１７は入力される階段状信号波と３角波状
搬送波”との大小関係を比較することで、信号波のレベ
ルに対応する時間幅のパルス列を出力し、これがベース
駆動回路１８を経由してトランジスタインバータ５を構
成している各トランジスタをオン・オフさせる。
搬送波”との大小関係を比較することで、信号波のレベ
ルに対応する時間幅のパルス列を出力し、これがベース
駆動回路１８を経由してトランジスタインバータ５を構
成している各トランジスタをオン・オフさせる。
第２図は第１図に示す実施例回路によりパルス幅変調を
実施した場合の波形図であって、第２図（イ）は搬送波
Ａと信号波Ｂとの関係をあられし、第２図（ロ）はパル
ス幅変調により得られるパルス列をあられしている。
実施した場合の波形図であって、第２図（イ）は搬送波
Ａと信号波Ｂとの関係をあられし、第２図（ロ）はパル
ス幅変調により得られるパルス列をあられしている。
この第２図においては、信号波Ｂはレベルが２段階に変
化する信号波であり、搬送波Ａは信号波Ｂの１１倍の周
波数の３角波である。またこの信号波Ｂの階段状に変化
する点は搬送波である３角波の頂点と一致するようにな
っており、また信号波のレベルが零のときは最短でも搬
送波Ａの半波長分はその零レベルを維持するようになっ
ている。
化する信号波であり、搬送波Ａは信号波Ｂの１１倍の周
波数の３角波である。またこの信号波Ｂの階段状に変化
する点は搬送波である３角波の頂点と一致するようにな
っており、また信号波のレベルが零のときは最短でも搬
送波Ａの半波長分はその零レベルを維持するようになっ
ている。
またこの第２図に示す例では、２段階に変化する信号波
Ｂのレベルｈ１とｈ２とはその比率をある一定値に固定
し、搬送波Ａの先頭値Ｈな変化させることにより、この
Ｈとｈｌおよびｈ２との比率とを変化できる。
Ｂのレベルｈ１とｈ２とはその比率をある一定値に固定
し、搬送波Ａの先頭値Ｈな変化させることにより、この
Ｈとｈｌおよびｈ２との比率とを変化できる。
信号波Ｂと搬送波Ａとをコンパレータ１７により比較し
て、信号波のレベルの方が搬送波のレベルよりも犬なる
期間では、たとえばトランジスタインバータ５の特定相
の上側アームトランジスタを点弧させ、信号波のレベル
よりも搬送波のレベルの方が大である期間では、同じ相
の下側アームトランジスタを点弧させるようにする。
て、信号波のレベルの方が搬送波のレベルよりも犬なる
期間では、たとえばトランジスタインバータ５の特定相
の上側アームトランジスタを点弧させ、信号波のレベル
よりも搬送波のレベルの方が大である期間では、同じ相
の下側アームトランジスタを点弧させるようにする。
第２図（ロ）に示すようなパルス列を電気角で１２０度
の位相差を設けて３組用意し、それぞれに対して、３組
の上下直列接続されたトランジスタをオン・オフさせれ
ば３相交流が得られるのであるが、搬送波の先頭値Ｈと
信号波の高さｈｌどの比を変えることで電圧制御をする
ことができる。
の位相差を設けて３組用意し、それぞれに対して、３組
の上下直列接続されたトランジスタをオン・オフさせれ
ば３相交流が得られるのであるが、搬送波の先頭値Ｈと
信号波の高さｈｌどの比を変えることで電圧制御をする
ことができる。
信号波が階段状に変化する時点と搬送波である３角波の
頂点とが同期されていないと時間幅の狭いパルスを発生
するが、３角波の頂点と同期させることでこのよ５なパ
ルスが発生するおそれがなく高調波が抑制できるし、信
号波のレベルの比率を適宜に定め”ることで希望する特
性を得ることができる。
頂点とが同期されていないと時間幅の狭いパルスを発生
するが、３角波の頂点と同期させることでこのよ５なパ
ルスが発生するおそれがなく高調波が抑制できるし、信
号波のレベルの比率を適宜に定め”ることで希望する特
性を得ることができる。
階段状に変化する信号波を発生する第１図の信号波発生
器１６は、たとえば電圧を抵抗により分割するなどの方
法により、極めて容易に実現できる。
器１６は、たとえば電圧を抵抗により分割するなどの方
法により、極めて容易に実現できる。
この発明によれば、階段状に変化する信号波の変化時点
を３角波状搬送波の頂点と一致させるとともに、零レベ
ル期間を有するような波形にすれば、このような信号波
は極めて簡単な回路で発生させることができるので、パ
ルス幅変調回路を簡単な回路で安価に製作できる。さら
に信号波の変化時点と搬送波とは適切に同期をとってい
るので、時間幅のせまいパルスを生じることがないので
高調波の発生を抑制し、かつ主回路の半導体スイッチ素
子に無駄な動作がなくなり、損失が減少し、素子の有効
利用を図ることができる利点をもあわせて有する。
を３角波状搬送波の頂点と一致させるとともに、零レベ
ル期間を有するような波形にすれば、このような信号波
は極めて簡単な回路で発生させることができるので、パ
ルス幅変調回路を簡単な回路で安価に製作できる。さら
に信号波の変化時点と搬送波とは適切に同期をとってい
るので、時間幅のせまいパルスを生じることがないので
高調波の発生を抑制し、かつ主回路の半導体スイッチ素
子に無駄な動作がなくなり、損失が減少し、素子の有効
利用を図ることができる利点をもあわせて有する。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は第
１図の実施例回路によりパルス幅変調を実施した場合の
波形図である。
１図の実施例回路によりパルス幅変調を実施した場合の
波形図である。
Claims (1)
- １）信号波とこの信号波の信号レベル変化周期よりも短
い周期の３角波状搬送波との大小関係を比較することで
信号波の信号レベルをこれに対応する時間幅のパルス列
に変換するパルス幅変調方式において、前記信号波は、
その信号レベルが階段状に変化して、その変化時点が前
記３角波状搬送波の頂点と一致し零レベル期間を有する
形状の信号波であることを特徴とするパルス幅変調方式
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60226317A JPS6289481A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | パルス幅変調方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60226317A JPS6289481A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | パルス幅変調方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6289481A true JPS6289481A (ja) | 1987-04-23 |
Family
ID=16843300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60226317A Pending JPS6289481A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | パルス幅変調方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6289481A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01268456A (ja) * | 1988-04-18 | 1989-10-26 | Nippon Otis Elevator Co | Ｐｗｍインバータ |
| JPH01270771A (ja) * | 1988-04-21 | 1989-10-30 | Nippon Otis Elevator Co | Ｐｗｍインバータの制御装置 |
-
1985
- 1985-10-11 JP JP60226317A patent/JPS6289481A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01268456A (ja) * | 1988-04-18 | 1989-10-26 | Nippon Otis Elevator Co | Ｐｗｍインバータ |
| JPH01270771A (ja) * | 1988-04-21 | 1989-10-30 | Nippon Otis Elevator Co | Ｐｗｍインバータの制御装置 |
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