KR100261949B1 - 좁은 펄스폭을 제거하기 위한 인버터용 펄스폭변조제어기의 입력장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인버터를 제어하기 위한 펄스폭(Pulse Width modulation)제어에 있어서, 기준 전압이 반송 신호의 최대·최소값과 근접하였을 때 발생하는 게이트 신호의 좁은 펄스폭을 제거하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 기준 전압과 다수의 경계값을 비교하기 위한 비교부(1)와,이 비교부에서 비교된 기준 전압의 위치를 판단하는 논리게이트부(2)와, 이 논리게이트부(2)의 출력에 따라 기준 전압(Vref*)을 선택하여 펄스폭변조제어기(PWM)로 출력하는 멀티플렉서로 구성되어, 좁은 펄스 폭을 제거하여 PWM제어기로 입력함으로서, 소자를 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 기준 전압에 근접한 반송 신호의 최대·최소값에서는 스위칭을 하지 않게 하여 스위칭 소자의 손실을 줄인다.

Description

좁은 펄스폭을 제거하기 위한 인버터용 펄스폭변조제어기의 입력장치
본 발명은 인버터를 제어하기 위한 펄스폭(Pulse Width modulation)제어에 있어서, 기준 전압이 반송 신호의 최대·최소값과 근접하였을 때 발생하는 게이트 신호의 좁은 펄스폭을 제거하는 장치에 관한 것이다.
즉, 좁은 펄스 폭은 기준 전압(Vref)이 반송 신호(Vcar)의 최대·최소값에 근접하였을 때 생기게 되는데, 이 때 생기는 좁은 펄스 폭을 제거하고, 반송 신호의 최대·최소값 부근에서는 스위칭을 하지 않게 하기 위해 기준 전압을 반송 신호의 최대·최소값으로 하거나, 허용 펄스폭을 만들 수 있는 기준 전압값(이하 임계전압)으로 정정한다. 기준 전압을 반송신호의 최대·최소값으로 할 지 임계전압으로 할 것인지는 입력된 기준 전압의 크기에 따라 정해진다.
도 1은 좁은 펄스폭을 제거하지 않은 PWM제어시의 파형을 나타낸 것이다.
게이트신호의 좁은 펄스 폭을 제거하지 않은 종래의 PWM(pulse width modulation)제어에서는 좁은 펄스 폭으로 인한 짧은 스위칭에 의해 스위칭 소자에 심한 스트레스를 줄 뿐만 아니라 GTO(gate turn off thyristor)를 이용한 경우는 이 스트레스에 의해 파손의 위험이 있다.
도 2는 종래의 방법으로 좁은 펄스폭을 제거한 PWM제어시의 파형을 나타낸 것으로서, 단순히 허용 펄스 폭 이하의 좁은 펄스를 허용 펄스 폭으로 제한 하는 방법에 의해, 좁은 펄스 폭은 제거할 수 있으나, 반송 신호의 크기와 근접한 기준 전압의 최대·최소치에서 불필요한 스위칭으로 인한 스위칭 소자의 손실을 가져올 수 있다.
상기한 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는, 기준 전압이 반송 신호(Vcar)의 최대·최소값에 근접하였을 때 발생하는 좁은 펄스 폭을 제거하고, 반송 신호의 최대·최소값 부근에서는 스위칭을 하지 않게 하기 위해 기준 전압을 반송 신호의 최대·최소값으로 하거나, 허용 펄스폭을 만들 수 있는 기준 전압값(이하 임계전압)으로 정정한다.
도 1은 좁은 펄스폭을 제거하지 않은 PWM제어시의 파형,
도 2는 종래의 방법으로 좁은 펄스폭을 제거한 PWM제어시의 파형,
도 3은 본 발명을 이용하여 좁은 펄스폭을 제거한 PWM제어시의 최고치 부근에서의 파형,
도 4는 본 발명을 이용하여 좁은 펄스폭을 제거한 PWM제어시의 최저치 부근에서의 파형,
도 5는 본 발명을 실시하기 위한 PWM제어기의 상세도이다.
본 발명은, 기준 전압과 다수의 경계값을 비교하기 위한 비교부(1)와,이 비교부에서 비교된 기준 전압의 위치를 판단하는 논리게이트부(2)와, 이 논리게이트부(2)의 출력에 따라 기준 전압(Vref*)을 선택하여 펄스폭변조제어기(PWM)로 출력하는 멀티플렉서로 구성되어 있다.
(실시예)
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다.
먼저, 도 3을 참조하여 기준 전압(Vref)이 반송 신호의 최대값에 근접하였을 경우를 살펴보면, 기준 전압이 임계전압(Vb_max)보다 크고, 임계전압과 반송 신호의 최대값사이의 1/2값(Vh_max)보다 작으면 기준 전압을 임계 전압으로 하고, 임계전압과 반송 신호의 최대값 사이의 1/2값보다 크고, 반송 신호의 최대값(Vcar_max)보다 작으면, 기준 전압을 반송 신호의 최대값으로 한다.
또한, 도 4를 참조하여, 기준 전압(Vref)이 반송 신호의 최소값(Vcar_min)에 근접하였을 경우를 살펴보면, 기준 전압이 임계전압(Vb_min)보다 작고, 임계전압과 반송 신호의 최소값 사이의 1/2값(Vh_min)보다 크면 기준 전압을 임계 전압으로 하고, 임계전압과 반송 신호의 최소값 사이의 1/2값보다 작고, 반송 신호의 최소값보다 크면, 기준 전압을 반송 신호의 최소값으로 한다.
도 5는 본 발명을 실시하기 위한 PWM제어기의 상세도이다.
비교부(1)에서는 기준 전압값(Vref)의 위치를 판단하기 위해, 입력된 기준 전압을 각각의 경계값과 비교를 행한다. 경계값은 최대점과 최소점에서의 임계 전압값(Vb_max, Vb_min) 및 이 임계 전압값과 반송 전압의 최대(Vcar_max)·최소(Vcar_min)값 사이의 1/2되는 전압값(Vb_max, Vb_min)이다.
비교부(1)에서 비교된 값들은 논리게이트부(2)로 입력되어, 이들 값과의 비교로 입력된 기준 전압의 위치를 판단한다. (S1)은 (Vcar_max ≤ Vref ≤ Vh_max)인 경우이고, (S2)는 (Vh_max ≤ Vref ≤ Vb_max)인 경우이고, (S4)는 (Vh_min ≤ Vref ≤ Vb_min)인 경우이며, (S5)는 (Vcar_min ≤ Vref ≤ Vb_min)인 경우이고, (S3)는 전술한 4가지 범위 이외에 있을 때이다.
판단된 기준 전압의 위치에 따라, 멀티플렉서(MUX)의 입력이 각각, (S1)일 때 (Vref* = Vcar_max), (S2)일 때 (Vref* = Vb_max), (S4)일 때 (Vref* = Vb_min), (S5)일 때 (Vref* = Vcar_min), (S3)일 때 (Vref* = Vref)의 값을 가지며, 이 기준 전압(Vref*)이 반송 신호(Vcar)와 함께 펄스폭변조제어기(PWM)로 입력되어 좁은 펄스 폭이 없는 신호를 출력한다.
참고로 멀티플렉서(MUX)의 동작 테이블은 표 1과 같다.
표 1
S1 S2 S3 S4 S5 OUTPUT
1 0 0 0 0 Vcar_max
0 1 0 0 0 Vb_max
0 0 1 0 0 Vref
0 0 0 1 0 Vb_min
0 0 0 0 1 Vcar_min
본 발명에 의해, PWM제어기에서 발생할 수 있는 좁은 펄스 폭을 제거하여 소자를 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 기준 전압에 근접한 반송 신호의 최대·최소값에서는 스위칭을 하지 않으므로, 스위칭 소자의 손실을 줄일 수 있는 효과를 가지게 된다.

Claims (1)

  1. 기준 전압(Vref)과 다수의 경계값을 비교하기 위한 비교부(1)와, 이 비교부에서 비교된 기준 전압의 위치를 판단하는 논리게이트부(2)와, 이 논리게이트부(2)의 출력에 따라 기준 전압(Vref*)을 선택하여 펄스폭변조제어기(PWM)로 출력하는 멀티플렉서(MUX)로 구성되어, 기준 전압에 근접한 반송 신호의 최대·최소값에서는 스위칭을 하지 않는 것을 특징으로 하는 좁은 펄스폭을 제거하기 위한 인버터용 펄스폭변조제어기의 입력장치.
KR1019970082429A 1997-12-31 1997-12-31 좁은 펄스폭을 제거하기 위한 인버터용 펄스폭변조제어기의 입력장치 Expired - Fee Related KR100261949B1 (ko)

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