发明名称 用来控制脉冲宽度调变(PWM)控制电压源反相器中之开关元件的装置及方法
摘要 揭露1个次微电脑10软体程式次控制PWM值的反相器来控制开关元件(51-56)的方法和装置。1个本发明根据下列步骤产生一个开关元件控制信号(开/关信号)的控制装置。当命令反相器输出的一个控制命令值已决定,一个相关于由预先获得的表中得到的多数控制模(M1-M6)所决定之开关元件所选出之输出命令值是由控制信号所提供,且控制开关元件的指令。再则,基于控制命令值,1个调变信号和1个先前决定参考值会依据决定控制开关元件的控制时序的每一个相位被计算出来。每一个控制模的控制周期单位被分成一半,且开关元件的控制时序在每一个控制周期单位中被决定。控制之组合而产生的。
申请公布号 TW138999 申请公布日期 1990.08.01
申请号 TW078100277 申请日期 1989.01.16
申请人 日立工程股份有限公司;日立制作所股份有限公司 发明人 大内尚之;中村清;木村彰;保艾定夫;稻叶博美
分类号 H02M1/00 主分类号 H02M1/00
代理机构 代理人 林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1.一种控制装置,供产生控制信号来控制一出PWM控制的电压源反相器(其转换d.c.功率输入成多相位a.c.功率输出)中的多数开关元件之导通状态,包含:(a)向应于给定之目标命令値(此数値为前述反相器之a.c.输出的有关参数),以决定一组成相位命令値 T的机构;(b)控制模态选定机构,可回应于前述组成相位命令値 T,来选定控制模态,以界定前述许多控制模态间的多数开关元件的控制次序;(c)为上述开关元件决定控制时序的机构,其控制次序系由回应前述组成相位命令値而选定的前述控制模态所指定的,此控制时序决定机构,包含对应于前述多相a.c.功率的每个相位而产生调变波信号之机构,设定一个比前述每个相位之调变波信号正峰値准位高一预定値的第1参考値和1个比前述每个相位调变波信号负峰値准位低一预定値的第2参考値的机构,设定前述第1参考値和前述组成相位命令値之每个前述相位的调变信号波瞬时値之差当作第1控制时序来控制前述开关元件的机构,设定第2参考値和于一数値时各相位之调变波信号之瞬时値之差(其为前述组成命令値与一预定相位値 之和)以作为接绩前述供控制开关元件之第一控制时序后的第二时序之机构;以及(d)根据前述选定的控制模熊和前述第1和第2控制时序设定为基础产生前述开关元件之控制信号的机构,前述控制信号产生机构更包含了产生代表真时之输出的计时器机构,当检测到前述计时器机构的员时输出和前述第I和第2控制时序设定之间一致时产生一个一致信号的比较机构,向应于前述一致信号而在前述控制时序中,以一常数之时间间隔tl,来将前述控制讯号提供给要由前述选定控制模态所指定之次序来控制之开关元件的输出机构。2.一种产生控制信号来控制一由PWN控制的电压源反相器(其转换d.c.(直流)功率输入成为多相位a.c(交流)功率输出)中的多数开关元件的导通状态的方法,包含步骤:(a)决定一个对应于给定目标命令个(此数値为前述反相器a.c输出的有关参数)的组成相位命令値 T;(b)向应于前述组成相位命令値 T,而在许多控制模态中选择一个控制模态,指定控制前述多数开关元件之次序;(c)决定出前述组成相位命令个所指定控制次序的前述开关元件的控制时序,此一决定控制时序的步骤包含了产生对应前述多相a.c.功率每个相位的调变波信号,设定高于前述每个相位调变波信号正峰値准位一个预定値的第1参考値和一个低于前述每个相位调变波信号负峰値准位一个预定値的第2参考値,设定第1参考値和前述组成相位命令値的各相位的调变波信号瞬时値之差作为前述开关元件第一控制时序,和设定第2参考値和于一数値时前述每个相位的调变波信号瞬时値之差(其为前述组成命令値与一预定相位値 之和)以作为接绩前述供控制开关元件之第一控制时序后的第二时序;以及(d)根据前述选定控制模态和前述第1和第2控制时序设定为基础产生前述开关元件之控制信号,前述控制信号产生之步骤更包含了当检测到真时时间和前述第1或第2控制时序设定一致时产生一个一致信号,且,向应于前述一致信号而在前述控制时序中,以一常数之时间间隔 tl,来将前述控制讯号提供给要由前述选定控制模态所指定之次序来控制之开关元件。3.根据申请专利范围第2项之方法,其中前述第1控制时序和前述第2控制时序系以常数时间间隔 tl,来交替地设定与读取。4.根据申请专利范围第2项之方法,其中前述预定相位値 由下列方程式所决定:SW* l(ntl)dt+ *(n+l)- *(n)其中n为整数,w*1(n+l)代表目标频率命令信号, *(n+l)表示目前的目标相位命令信号而 *(n)表示先前的目标相位命令信号。5.根据申请专利范围第4项之方法,其中前述用于设定前述第2控制时序之预定相位値 被选定为零。6.根据申请专利范围第4项之方法,其中前述预定相位値 是由将反相器输出之该目标频率命令値作一个单位时间的积分所得値与反相器之目标相位命令个相加而得到者。7.根据申请专利范围第4项之方法,其中前述第1参考値之绝对値和前述第2参考値之绝对値被选择为彼此相等。8.根据申请专利范围第7项之方法,其中前述第1参考値的绝对値和第2参考値的绝对値被选定为相等于前述预定相位値之对应时间的半周期。9.根据申请专利范围第4项之方法,其中前述选择前述制模态之步骤包含了参考一预先准备的表,此表显示出要在前述第I和2第控制时序中开关的开关元件和前述指定开关元件控制次序的多数控制模态之间的对应关系。10.根据中请专利范围第4项之方法,其中前述选择控制模态的步骤中,每当前述组成相位命令改变I个电于角度60时,便选择前述多数控制模态中的一个不同的控制模态。11.根据申请专利范围第5项之方法,其中前述第2控制时序之设定是藉由从一预定时间周期中减去前述第1控制时序而得者。12.根据申请专利范围第11项之方法,其中在前述预定时间周期2倍的时间周期时城中决定前述组成相位命令値。以预定时间周期的一个时间间隔来积分反相器输出之目标频率値而得到前述组成相位命令値。14.根据申请专利范围第13项之方法,其中前述预定时时间周期是可变的。15.根据申请专利范围第4项之方法,其中前述第1和第2参考値之绝对値是被选定为互相不同。16.根据申请专利范围第2项之方法,其中前述预定相位値 是由下式决定的:w*i(n+i)+ *(n+l)- *(n)其中n为整数,w*(n+l)代表目标频率命令信号, *(n+l)表示目前的目标相位命令信号,而 *(n)表示先前的目标相位命令信号。图示简单说明:图1是根据本申请发明的PWM控制电压源反相器的控制装置结构所表示的方块图的可取实施例。图2,3和4是图1控制装置操作的流程图说明。图5,6,7,8,9和10是图l控制装置操作的时序图说明。图11A和11B表示PWM信号的产生。图12和13是图1控制装置操作流程图说明。图14表示图1控制开关元件中不同的模所包含的不同脉冲图形表。图15表示PWM脉冲波形的例子。
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