JPS62210868A - パルス変調インバ−タの制御装置 - Google Patents

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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、パルス変調インバータの制御装置に関する。

Ｂ０発明の概要 本発明は、主回路のスイッチ素子をパルスｉ調した信号
でスイッチングさせ、出力トランス金介して負荷に給電
するパルス変調インバータにおいて、 インバータの出力電流のうち直流分を検出して該直流分
が零に力る閉ループ制御系を設けることによシ、 出力トランス及び制御系の簡単化を図シながら精度、安
定度を向上できるようにしたものである。

Ｃ０従来の技術 無停電電源装置等に使用されるインバータは、フィルタ
容量を小さくするなどの理由から出力基本波−周期当シ
多数パルスで主回路スイッチ素子をスイッチングさせる
パルス変調制御にすることが多い。このパルス変調イン
バータにょシ、電圧歪の少ない出力を小容量フィルタを
使用して得ることができる。

第３図はパルス幅変調（ＰＷＭ　）方式インバータの概
略図を示す。整流器１からの直流電力をインバータ主回
路２で交流電力に変換し、この変換出力を出力トランス
３を介して負荷４に定電圧、定周波数で供給するにおい
て、インバータ出力電圧の検出信号をフィードバック信
号とするＰＷＭ制御回路５は電圧制御系による制御電圧
に対してパルス幅変調したゲートパルスを得て主回路２
のスイッチ素子（ＧＴＯサイリスタやトランジスタ）を
ドライブする。

Ｄ６発明が解決しようとする問題点 従来のパルス変調インバータにおいて、主回路スイッチ
素子は一周期当シのスイッチング回数が多いため、スイ
ッチ素子のスイッチング特性のバラツキと、第２図に示
すように上下アームのオン・オフ切換時の同時オンを避
けるためのデッドタイムＴｄのバラツキなどに起因して
、インバータ出力電圧歪が大きくなる。このうち、イン
バータ出力電圧が正の期間（第３図でスイッチ素子Ｕと
Ｙがオン）と負の期間（スイッチ素子ＶとＸがオン）の
時間幅に差があると、出力電圧に直流分が発生する。こ
の直流分の発生は出力トランス３に直流電流が重畳する
ことになシ、該出力トランス３の騒音発生、過熱、偏磁
等の問題があった。

Ｅ０問題点を解決するための手段と作用本発明は上記問
題点に鑑みてなされたもので、インバータの出力電流か
ら直流分を検出する電流検出回路と、前記直流分の極性
と大きさに比例して主回路スイッチ素子のオン時間を該
直流分が零になる方向に補正する直流分制御回路とを備
え、インバータ出力への直流電流の重畳を該直流電流の
直接の検出でフィードバック制御を行う。

Ｆ、実施例 第１図は本発明の一実施例を示す回路図であシ、ＰＷＭ
方式インバータに適用した場合である。同図において、
主回路構成は第３図と同様であシ、以下制御装置の構成
を説明する。

ホール費流器６はインバータ主回路２の出力電流を検出
し、ローパスフィルタ７は変流器６の検出電流のうち直
流分を取出す。アンプ８はローパスフィルタ７からの直
流分出力を増幅し、その極性と大きさで直流分補正信号
とする。

変成器９は出力トランス３の二次出力電圧を検出し、電
圧検出回路１０は変成器９の検出出力を直流信号に変換
する。電圧制御増幅器１１はインバータ出力電圧設定器
１２の設定値と電圧検出回路１ｏの直流信号とを突合せ
てその偏差を演算増幅する。

正弦波発生器１３はインバータ出力周波数に一致する正
弦波を発生し、この正弦波振幅が電圧制御増幅器１１の
出力で制御される。三角波発生器１４は、ＰＷＭ波形を
得るための搬送波として三角波を発生する。コンパレー
タ１５は、正弦波発生器１３の出力と三角波発生器１４
の出力とをレベル比較することでＰＷＭ波形を得、この
レベル比較に増幅器８の出力によって正弦波信号をバイ
アス補正する。

ゲート回路１６はコンパレータ１５のＰＷＭ波形出力か
ら主回路２の各スイッチ素子Ｕ、Ｖ、Ｘ、Ｙのゲートパ
ルスを得る。

こうした構成において、主回路２の理想的なスイッチン
グからのずれによる出力トランス３への直流電流の重畳
はホール変流器６とローパスフィルタ７と増幅器８によ
って検出する。この検出した直流電流の極性、大きさに
比例してインバータのＰＷＭドライブ波形を得るための
正弦波を該直流電流が零に々る方向に補正する。

例えば、矢印Ｐの方向に直流電流が発生した場合には、
スイッチ素子ｖ、Ｘのオン時間を長くし、スイッチ素子
Ｕ、Ｙのオン時間を短くする補正で直流電流を零にする
。

こうした直流電流の検出によるフィードバック補正によ
υ、スイッチ素子の特性バラツキ、デッドタイムのずれ
、ドライブ信号の誤差等によって発生する重畳直流電流
の抑制制御ができ、各回路の精度、安定度に余裕を持た
せた回路設計にしながら安定運転になる装置構成を得る
。また、出力トランスに直流電流分が無くなることから
、トランスの鉄心をギャップレスにして低騒音のトラン
スとすること及び損失を少なくして経済的及び変換効率
を高めた装置構成を得る。

なお、実施例ではＰＷＭ方式インバータの場合ヲ示した
が、他の多パルスインバータにも適用して同様の作用効
果を得ることができる。

Ｇ１発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、インバータの直流電流
の検出によって主回路スイッチ素子のオン時間を補正す
るようにしたため、インバータ出力電圧の検出による補
正に較べて補正精度を高くしながらスイッチング素子の
バラツキ等による直流電流の影響を取除くことができ、
また制御回路の精度、安定度に余裕を持たせることすな
わち回路構成の簡単化を図ることができ、さらに出力ト
ランスの低騒音化、小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図はイン
バータのスイッチ波形図、第３図はＰＷＭ方式インバー
タの概略構成図である。 ２・・・インバータ主回路、３・・・出力トランス、４
・・・負荷、６・・・ホール変流器、７・・・ローパス
フィルタ、８・・・増幅器、１１・・・電圧制御増幅器
、１３・・・正弦波発生器、１４・・・三角波発生器、
１５・・・コンパレータ、１６・・・ゲート回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主回路のスイッチ素子をパルス変調した信号でスイッチ
   ングさせ、出力トランスを介して負荷に給電するパルス
   変調インバータにおいて、インバータの出力電流から直
   流分を検出する電流検出回路と、前記直流分の極性と大
   きさに比例して前記スイッチ素子のオン時間を該直流分
   が零になる方向に補正する直流分制御回路とを備えたこ
   とを特徴とするパルス変調インバータの制御装置。