JP6794772B2

JP6794772B2 - Power converter

Info

Publication number: JP6794772B2
Application number: JP2016207970A
Authority: JP
Inventors: 巧坂本; 尚志居林
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2016-10-24
Filing date: 2016-10-24
Publication date: 2020-12-02
Anticipated expiration: 2036-10-24
Also published as: JP2018074630A

Description

この発明は、電力変換装置に関し、特に、ＰＷＭ変換部を備える電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device, and more particularly to a power conversion device including a PWM conversion unit.

従来、ＰＷＭ変換部を備える電力変換装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。 Conventionally, a power conversion device including a PWM conversion unit is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献１に記載の電力変換装置は、電力変換部（インバータ主回路）と、電力変換部から出力される電流を検出する電流検出器と、電力変換部から出力される交流電圧を所望の値にするためのＰＷＭ演算を行うＰＷＭ変換部（ＰＷＭ制御回路）とを備える。また、上記電力変換装置には、電力変換部からの出力に重畳された直流成分を検出（抽出）するために、ローパスフィルタが設けられている。そして、電力変換部からの出力に直流成分が重畳していると、ローパスフィルタの出力にこの直流成分が現れる。このローパスフィルタの出力に現れた直流成分と、指令生成手段から指令される補正分指令値とに基づいて算出された値と、指令生成手段から指令される電圧指令値とを加算した値を、ＰＷＭ変換部への入力値とすることにより、電力変換部からの出力に重畳された直流成分を抑制している。 The power conversion device described in Patent Document 1 desires a power conversion unit (inverter main circuit), a current detector that detects a current output from the power conversion unit, and an AC voltage output from the power conversion unit. It is provided with a PWM conversion unit (PWM control circuit) that performs a PWM calculation for making a value. Further, the power conversion device is provided with a low-pass filter in order to detect (extract) a DC component superimposed on the output from the power conversion unit. Then, when a DC component is superimposed on the output from the power conversion unit, this DC component appears on the output of the low-pass filter. The value obtained by adding the DC component appearing in the output of this low-pass filter, the value calculated based on the correction command value commanded by the command generating means, and the voltage command value commanded by the command generating means is added. By using the input value to the PWM conversion unit, the DC component superimposed on the output from the power conversion unit is suppressed.

特開２００５−１３０６３９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-130639

しかしながら、上記特許文献１に記載の電力変換装置では、電力変換部（インバータ主回路）からの出力に重畳された直流成分を抑制するために、ローパスフィルタ等の直流成分を検出（抽出）するための回路等が別途必要となるため、部品点数が増加するという問題点がある。 However, the power conversion device described in Patent Document 1 detects (extracts) a DC component such as a low-pass filter in order to suppress a DC component superimposed on the output from the power conversion unit (inverter main circuit). There is a problem that the number of parts increases because the circuit and the like are required separately.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、電力変換部からの出力に直流成分が重畳されるのを抑制しながら、部品点数の増加を抑制することが可能な電力変換装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and one object of the present invention is to reduce the number of parts while suppressing the superposition of DC components on the output from the power conversion unit. The purpose of the present invention is to provide a power conversion device capable of suppressing an increase.

この発明の一の局面による電力変換装置は、直流を交流に変換する電力変換部と、電力変換部から出力される交流電圧に基づいて、電力変換部に対してフィードバック制御を行う制御部と、を備え、制御部は、電力変換部を駆動するためのＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ変換部を含み、制御部は、ＰＷＭ信号がオンの期間の長さに対応させてカウント値を増加させ、ＰＷＭ信号がオフの期間の長さに対応させてカウント値を減少させるとともに、カウント値の合計値を直流成分に相当する値に換算することによって、交流電圧に直流成分が重畳されるのを抑制するように、ＰＷＭ変換部から出力されるＰＷＭ信号を補正するように構成されている。 The power conversion device according to one aspect of the present invention includes a power conversion unit that converts direct current into alternating current, and a control unit that performs feedback control to the power conversion unit based on the AC voltage output from the power conversion unit. The control unit includes a PWM conversion unit that outputs a PWM signal for driving the power conversion unit, and the control unit increases the count value according to the length of the period during which the PWM signal is on, and PWM. The count value is reduced according to the length of the period when the signal is off, and the total value of the count values is converted to a value corresponding to the DC component to prevent the DC component from being superimposed on the AC voltage. As described above, it is configured to correct the PWM signal output from the PWM conversion unit.

ここで、交流電圧に直流成分が重畳された場合には、ＰＷＭ信号を生成するための変調波が重畳された直流成分の分だけ正側（または、負側）にシフトする。このため、ＰＷＭ信号のオン期間の長さおよびオフ期間の長さは、重畳された直流成分の大きさを反映している。そこで、この発明の一の局面による電力変換装置では、上記のように、ＰＷＭ変換部から出力されるＰＷＭ信号のオンの期間の長さとオフの期間の長さとに基づいて、ＰＷＭ変換部から出力されるＰＷＭ信号を補正することによって、交流電圧に直流成分が重畳されるのを抑制することができる。すなわち、ローパスフィルタ等の直流成分を検出（抽出）するための回路等を別途設けることなく、交流電圧に重畳された直流成分を抑制することができる。その結果、電力変換部からの出力に直流成分が重畳されるのを抑制しながら、回路構成部品の部品点数の増加を抑制することができる。
また、カウント値の合計値が直流成分の大きさに反映されるので、ＰＷＭ信号の補正を適切に行うことができる。 Here, when the DC component is superimposed on the AC voltage, the modulation wave for generating the PWM signal is shifted to the positive side (or the negative side) by the superimposed DC component. Therefore, the length of the on period and the length of the off period of the PWM signal reflect the magnitude of the superimposed DC component. Therefore, in the power conversion device according to one aspect of the present invention, as described above, the PWM signal is output from the PWM conversion unit based on the length of the on period and the length of the off period of the PWM signal output from the PWM conversion unit. By correcting the PWM signal, it is possible to prevent the DC component from being superimposed on the AC voltage. That is, it is possible to suppress the DC component superimposed on the AC voltage without separately providing a circuit or the like for detecting (extracting) the DC component such as a low-pass filter. As a result, it is possible to suppress an increase in the number of parts of the circuit component while suppressing the superimposition of the DC component on the output from the power conversion unit.
Further, since the total value of the count values is reflected in the magnitude of the DC component, the PWM signal can be appropriately corrected.

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、制御部は、ＰＷＭ信号がオンの期間の長さに対応させてカウント値を増加させ、ＰＷＭ信号がオフの期間の長さに対応させてカウント値を減少させるカウント部をさらに含み、カウント部によりカウントされたカウント値に基づいて、直流成分が重畳されるのを抑制するように、ＰＷＭ変換部から出力されるＰＷＭ信号を補正するように構成されている。このように構成すれば、カウント値に基づいて、ＰＷＭ信号のオン期間およびオフ期間の長さを容易に検出することができる。これにより、ＰＷＭ信号のオン期間およびオフ期間の長さに基づいたＰＷＭ信号の補正を容易に行うことができる。 In the power conversion device according to the above one aspect, preferably, the control unit increases the count value corresponding to the length of the period in which the PWM signal is on, and counts in correspondence with the length of the period in which the PWM signal is off. It is configured to further include a count unit that reduces the value, and to correct the PWM signal output from the PWM conversion unit so as to suppress the superposition of the DC component based on the count value counted by the count unit. Has been done. With this configuration, the length of the on-period and the off-period of the PWM signal can be easily detected based on the count value. This makes it possible to easily correct the PWM signal based on the length of the on period and the off period of the PWM signal.

この場合、好ましくは、カウント部は、ＰＷＭ信号を生成するための変調波の１周期の間において、カウント値の合計値を算出し、制御部は、カウント部によりカウントされた、カウント値の合計値に基づいて、直流成分が重畳されるのを抑制するように、ＰＷＭ変換部から出力されるＰＷＭ信号を補正するように構成されている。ここで、直流成分が重畳されていない場合、変調波の１周期の間のカウント値の合計値はゼロになる。したがって、変調波の１周期の間のカウント値の合計値を算出することによって、重畳された直流成分の大きさを検出することができる。 In this case, preferably, the counting unit calculates the total value of the count values during one cycle of the modulated wave for generating the PWM signal, and the control unit calculates the total value of the count values counted by the counting unit. Based on the value, it is configured to correct the PWM signal output from the PWM conversion unit so as to suppress the superposition of the DC component. Here, when the DC component is not superimposed, the total value of the count values during one cycle of the modulated wave becomes zero. Therefore, the magnitude of the superimposed DC component can be detected by calculating the total value of the count values during one cycle of the modulated wave.

上記１周期のカウント値の合計値を算出する電力変換装置において、好ましくは、カウント部は、変調波の１周期毎に、カウント値の合計値を更新するように構成されている。このように構成すれば、カウント値の合計値は、１周期毎のカウント開始時にはゼロに戻されるので、前回の周期におけるカウント値が今回の周期におけるカウント値に反映されることはない。これにより、１周期毎にＰＷＭ信号の補正を正確に行うことができる。 In the power conversion device that calculates the total value of the count values of the one cycle, preferably, the count unit is configured to update the total value of the count values for each cycle of the modulated wave. With this configuration, the total value of the count values is returned to zero at the start of counting for each cycle, so that the count value in the previous cycle is not reflected in the count value in the current cycle. As a result, the PWM signal can be accurately corrected every cycle.

制御部は、カウント値の合計値と直流成分に相当する値との対応関係を示す予め作成されたマップに基づいて、交流電圧に直流成分が重畳されるのを抑制するように、ＰＷＭ変換部から出力されるＰＷＭ信号を補正するように構成されている。The control unit is a PWM conversion unit so as to suppress the DC component from being superimposed on the AC voltage based on a map created in advance showing the correspondence between the total value of the count values and the value corresponding to the DC component. It is configured to correct the PWM signal output from.

本発明によれば、上記のように、電力変換部からの出力に直流成分が重畳されるのを抑制しながら、部品点数の増加を抑制することが可能な電力変換装置を提供することができる。 According to the present invention, as described above, it is possible to provide a power conversion device capable of suppressing an increase in the number of parts while suppressing superimposition of a DC component on the output from the power conversion unit. ..

本発明の一実施形態による電力変換装置の構成を示した図である。It is a figure which showed the structure of the power conversion apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による電力変換装置の制御回路の構成を示した図である。It is a figure which showed the structure of the control circuit of the power conversion apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による電力変換装置のＰＷＭ変換部の制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the control of the PWM conversion part of the power conversion apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による電力変換装置のパルス補正器の構成を示した図である。It is a figure which showed the structure of the pulse corrector of the power conversion apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による電力変換装置のパルス補正器の制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the control of the pulse corrector of the power conversion apparatus by one Embodiment of this invention.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings.

［実施形態］
図１〜図５を参照して、本実施形態による電力変換装置１００の構成について説明する。 [Embodiment]
The configuration of the power conversion device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

（電力変換装置の構成）
図１に示すように、電力変換装置１００は、直流を交流に変換するブリッジ回路１を備える。また、電力変換装置１００には、ブリッジ回路１に接続されている直流電圧源２が設けられている。ブリッジ回路１は、直流電圧源２の直流電圧を交流電圧に変換して出力する。ブリッジ回路１は、ＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）またはＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦｉｅｌｄ−ＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などで構成されている。なお、ブリッジ回路１は、特許請求の範囲の「電力変換部」の一例である。 (Configuration of power converter)
As shown in FIG. 1, the power conversion device 100 includes a bridge circuit 1 that converts direct current into alternating current. Further, the power conversion device 100 is provided with a DC voltage source 2 connected to the bridge circuit 1. The bridge circuit 1 converts the DC voltage of the DC voltage source 2 into an AC voltage and outputs it. The bridge circuit 1 is composed of an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effective Transistor) or the like. The bridge circuit 1 is an example of the "power conversion unit" in the claims.

電力変換装置１００には、出力変圧器３が設けられている。出力変圧器３は、ブリッジ回路１からの交流電圧の高調波を減衰させることによって、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの商用周波数帯の交流成分を抽出する。また、出力変圧器３の２次側（出力側）には、キャパシタ１０１が設けられている。 The power converter 100 is provided with an output transformer 3. The output transformer 3 extracts an AC component in a commercial frequency band of 50 Hz or 60 Hz by attenuating the harmonics of the AC voltage from the bridge circuit 1. Further, a capacitor 101 is provided on the secondary side (output side) of the output transformer 3.

出力変圧器３から出力された交流電圧は、制御回路４に入力される。制御回路４は、ブリッジ回路１（出力変圧器３）から出力される交流電圧に基づいて、ブリッジ回路１に対してフィードバック制御を行う。なお、出力変圧器３と制御回路４との間には、回路間の絶縁および降圧のためのトランス１０２が設けられている。なお、制御回路４は、特許請求の範囲の「制御部」の一例である。 The AC voltage output from the output transformer 3 is input to the control circuit 4. The control circuit 4 performs feedback control on the bridge circuit 1 based on the AC voltage output from the bridge circuit 1 (output transformer 3). A transformer 102 is provided between the output transformer 3 and the control circuit 4 for insulation and step-down between the circuits. The control circuit 4 is an example of a "control unit" in the claims.

図２に示すように、制御回路４には、検出回路４０と、補償器４１と、ＰＷＭ変換部４２と、パルス補正器４３とが設けられている。 As shown in FIG. 2, the control circuit 4 is provided with a detection circuit 40, a compensator 41, a PWM conversion unit 42, and a pulse corrector 43.

そして、出力変圧器３（図１参照）から制御回路４に入力された交流電圧は、検出回路４０に入力される。検出回路４０は、出力変圧器３からの交流電圧の電圧レベルを低いレベルにシフトさせる。なお、検出回路４０において降圧が行われること等に起因して、出力変圧器３からの交流電圧に直流成分（図３のＡ参照）が重畳される。なお、検出回路４０により降圧された交流電圧は、図示しないＡ／Ｄコンバータによりデジタル値に変換される。 Then, the AC voltage input from the output transformer 3 (see FIG. 1) to the control circuit 4 is input to the detection circuit 40. The detection circuit 40 shifts the voltage level of the AC voltage from the output transformer 3 to a lower level. It should be noted that the DC component (see A in FIG. 3) is superimposed on the AC voltage from the output transformer 3 due to the step-down performed in the detection circuit 40 and the like. The AC voltage stepped down by the detection circuit 40 is converted into a digital value by an A / D converter (not shown).

また、検出回路４０および図示しないＡ／Ｄコンバータにより変換された電圧信号は、補償器４１に入力される。また、補償器４１には、電圧信号の目標値が入力されている。補償器４１では、電圧信号の実測値（検出回路４０および図示しないＡ／Ｄコンバータからの信号）と目標値との比較が行われ、この比較結果に基づき実測値が目標値に近づくように制御（補償制御）される。なお、補償器４１による補償制御は、制御回路４内でソフト的に実行されている。 Further, the voltage signal converted by the detection circuit 40 and the A / D converter (not shown) is input to the compensator 41. Further, the target value of the voltage signal is input to the compensator 41. The compensator 41 compares the measured value of the voltage signal (signal from the detection circuit 40 and the A / D converter (not shown) with the target value, and controls the measured value to approach the target value based on the comparison result. (Compensation control). The compensation control by the compensator 41 is executed by software in the control circuit 4.

補償器４１により補償制御された電圧信号である変調波Ｖ（図３参照）は、ＰＷＭ変換部４２に入力される。 The modulated wave V (see FIG. 3), which is a voltage signal compensated and controlled by the compensator 41, is input to the PWM conversion unit 42.

図３に示すように、ＰＷＭ変換部４２（図２参照）では、補償器４１（図２参照）からの変調波Ｖと、ＰＷＭ変換部４２において生成された搬送波Ｃ（図３では、三角波）とに基づいて、ブリッジ回路１（図１参照）を駆動するための矩形波状のＰＷＭ信号Ｐが生成される。具体的には、変調波Ｖが搬送波Ｃよりも大きい場合はＰＷＭ信号Ｐがオン状態になり、変調波Ｖが搬送波Ｃよりも小さい場合はＰＷＭ信号Ｐがオフ状態になる。 As shown in FIG. 3, in the PWM conversion unit 42 (see FIG. 2), the modulated wave V from the compensator 41 (see FIG. 2) and the carrier wave C generated by the PWM conversion unit 42 (triangle wave in FIG. 3). Based on the above, a rectangular wave-shaped PWM signal P for driving the bridge circuit 1 (see FIG. 1) is generated. Specifically, when the modulated wave V is larger than the carrier wave C, the PWM signal P is turned on, and when the modulated wave V is smaller than the carrier wave C, the PWM signal P is turned off.

ここで、本実施形態では、制御回路４は、ＰＷＭ変換部４２（図２参照）から出力されるＰＷＭ信号Ｐのオンの期間の長さとオフの期間の長さとに基づいて、交流電圧に直流成分が重畳されるのを抑制するように、ＰＷＭ変換部４２から出力されるＰＷＭ信号Ｐを補正するように構成されている。具体的には、ＰＷＭ変換部４２から出力されるＰＷＭ信号Ｐは、制御回路４内に設けられているパルス補正器４３（図２参照）に入力される。パルス補正器４３は、ＰＷＭ信号Ｐのオン期間の長さおよびオフ期間の長さに基づいて、交流電圧に重畳された直流成分を検出する。制御回路４は、パルス補正器４３により検出された直流成分に基づいてＰＷＭ信号Ｐを補正する。パルス補正器４３の構成については、後に詳細に記載する。 Here, in the present embodiment, the control circuit 4 directs current to the AC voltage based on the length of the on period and the length of the off period of the PWM signal P output from the PWM conversion unit 42 (see FIG. 2). It is configured to correct the PWM signal P output from the PWM conversion unit 42 so as to suppress the superposition of the components. Specifically, the PWM signal P output from the PWM conversion unit 42 is input to the pulse corrector 43 (see FIG. 2) provided in the control circuit 4. The pulse corrector 43 detects the DC component superimposed on the AC voltage based on the length of the on period and the length of the off period of the PWM signal P. The control circuit 4 corrects the PWM signal P based on the DC component detected by the pulse corrector 43. The configuration of the pulse corrector 43 will be described in detail later.

そして、補正されたＰＷＭ信号Ｐがブリッジ回路１（図１参照）に入力されることによって、ブリッジ回路１から出力される交流電圧に直流成分が重畳されるのが抑制される。これにより、出力変圧器３等の過剰な発熱を抑制することが可能である。 Then, by inputting the corrected PWM signal P to the bridge circuit 1 (see FIG. 1), it is suppressed that the DC component is superimposed on the AC voltage output from the bridge circuit 1. This makes it possible to suppress excessive heat generation of the output transformer 3 and the like.

（パルス補正器の構成）
図４に示すように、パルス補正器４３は、ＰＷＭ変換部４２（図２参照）からのＰＷＭ信号Ｐを受信するパルスカウンタ４３ａを含む。また、パルス補正器４３は、パルスカウンタ４３ａからの検出値に基づいて、交流電圧に重畳された直流成分を換算する換算部４３ｂを含む。なお、パルスカウンタ４３ａは、特許請求の範囲の「カウント部」の一例である。 (Pulse corrector configuration)
As shown in FIG. 4, the pulse corrector 43 includes a pulse counter 43a that receives the PWM signal P from the PWM conversion unit 42 (see FIG. 2). Further, the pulse corrector 43 includes a conversion unit 43b that converts a DC component superimposed on the AC voltage based on a value detected from the pulse counter 43a. The pulse counter 43a is an example of a "counting unit" in the claims.

ここで、本実施形態では、図５に示すように、パルスカウンタ４３ａ（図４参照）は、ＰＷＭ信号Ｐがオンの期間の長さに対応させてカウント値を増加させ、ＰＷＭ信号Ｐがオフの期間の長さに対応させてカウント値を減少させるように構成されている。具体的には、パルスカウンタ４３ａは、所定の単位時間（たとえば、１クロック）毎に、ＰＷＭ信号Ｐがオンかオフかを判定する。パルスカウンタ４３ａは、ＰＷＭ信号Ｐがオンであると判定した場合には、カウント値を１だけ増加させる。すなわち、パルスカウンタ４３ａは、ＰＷＭ信号Ｐがオンの期間の長さを所定の単位時間で割った値だけ、カウント値を増加させる。 Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the pulse counter 43a (see FIG. 4) increases the count value corresponding to the length of the period during which the PWM signal P is on, and the PWM signal P is turned off. It is configured to decrease the count value according to the length of the period. Specifically, the pulse counter 43a determines whether the PWM signal P is on or off every predetermined unit time (for example, one clock). When the pulse counter 43a determines that the PWM signal P is on, the pulse counter 43a increases the count value by one. That is, the pulse counter 43a increases the count value by the value obtained by dividing the length of the period during which the PWM signal P is on by a predetermined unit time.

また、パルスカウンタ４３ａ（図４参照）は、ＰＷＭ信号Ｐがオフであると判定した場合には、カウント値を１だけ減少させる。すなわち、パルスカウンタ４３ａは、ＰＷＭ信号Ｐがオフの期間の長さを所定の単位時間で割った値だけ、カウント値を減少させる。 Further, the pulse counter 43a (see FIG. 4) reduces the count value by 1 when it is determined that the PWM signal P is off. That is, the pulse counter 43a reduces the count value by the value obtained by dividing the length of the period during which the PWM signal P is off by a predetermined unit time.

また、本実施形態では、パルスカウンタ４３ａ（図４参照）は、ＰＷＭ信号Ｐを生成するための変調波Ｖの１周期（図３参照）の間において、カウント値の合計値を算出する。ここで、直流成分が略ゼロの場合は、カウント値の合計値はゼロになる。また、直流成分が正の値である場合には、変調波Ｖが直流成分の分だけ正の方向にシフトする（図３のＡ参照）ので、変調波Ｖが搬送波Ｃよりも大きくなる期間の長さ（ＰＷＭ信号Ｐがオンする期間の長さ）が大きくなる。すなわち、重畳された直流成分が大きいほど、１周期の間におけるカウント値の合計値は大きくなる。 Further, in the present embodiment, the pulse counter 43a (see FIG. 4) calculates the total value of the count values during one cycle (see FIG. 3) of the modulated wave V for generating the PWM signal P. Here, when the DC component is substantially zero, the total value of the count values becomes zero. Further, when the DC component has a positive value, the modulated wave V shifts in the positive direction by the amount of the DC component (see A in FIG. 3), so that the period during which the modulated wave V becomes larger than the carrier wave C The length (the length of the period during which the PWM signal P is turned on) becomes large. That is, the larger the superimposed DC component, the larger the total value of the count values in one cycle.

また、パルスカウンタ４３ａにより算出された１周期分のカウント値の合計値は、換算部４３ｂに保持（記憶）される。そして、次の１周期において、換算部４３ｂに保持されているカウント値の合計値に基づいた補正が行われる。すなわち、換算部４３ｂに保持されているカウント値の合計値は、常に、現在の周期の１周期前の変調波Ｖに基づいて得られたカウント値の合計値である。 Further, the total value of the count values for one cycle calculated by the pulse counter 43a is held (stored) in the conversion unit 43b. Then, in the next one cycle, correction is performed based on the total value of the count values held in the conversion unit 43b. That is, the total value of the count values held in the conversion unit 43b is always the total value of the count values obtained based on the modulated wave V one cycle before the current cycle.

また、本実施形態では、パルスカウンタ４３ａは、変調波Ｖの１周期毎に、カウント値の合計値を更新するように構成されている。具体的には、１周期毎のカウント開始時には、カウント値の合計値はゼロに戻されている。 Further, in the present embodiment, the pulse counter 43a is configured to update the total value of the count values for each cycle of the modulated wave V. Specifically, at the start of counting for each cycle, the total value of the count values is returned to zero.

また、本実施形態では、制御回路４は、カウント値の合計値を直流成分に換算するように構成されている。具体的には、換算部４３ｂにおいて、変調波Ｖに対する直流成分が、カウント値の合計値に基づいて換算される。たとえば、予め作成された、カウント値の合計値に対応する直流成分のマップを用いることによって換算してもよい。具体的には、カウント値の合計値が大きいほど、対応する直流成分の値が大きくなるようなマップを用いる。 Further, in the present embodiment, the control circuit 4 is configured to convert the total value of the count values into a DC component. Specifically, in the conversion unit 43b, the DC component with respect to the modulated wave V is converted based on the total value of the count values. For example, conversion may be performed by using a map of the DC component corresponding to the total value of the count values created in advance. Specifically, a map is used in which the larger the total value of the count values, the larger the value of the corresponding DC component.

また、本実施形態では、制御回路４は、搬送波Ｃを、カウント値の合計値から換算された直流成分に相当する量だけシフトさせることにより、ＰＷＭ変換部４２から出力されるＰＷＭ信号Ｐを補正するように構成されている。具体的には、ＰＷＭ変換部４２は、搬送波Ｃが直流成分に相当する値（図３のＡ）だけ正の方向にシフトされた状態でＰＷＭ信号Ｐを生成する。これにより、直流成分が重畳されていない状態の変調波Ｖに基づいて、ＰＷＭ信号Ｐを生成することが可能である。 Further, in the present embodiment, the control circuit 4 corrects the PWM signal P output from the PWM conversion unit 42 by shifting the carrier wave C by an amount corresponding to the DC component converted from the total value of the count values. It is configured to do. Specifically, the PWM conversion unit 42 generates the PWM signal P in a state where the carrier wave C is shifted in the positive direction by a value corresponding to the DC component (A in FIG. 3). Thereby, it is possible to generate the PWM signal P based on the modulated wave V in the state where the DC component is not superimposed.

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 (Effect of this embodiment)
In this embodiment, the following effects can be obtained.

本実施形態では、上記のように、電力変換装置１００は、直流を交流に変換するブリッジ回路１と、ブリッジ回路１から出力される交流電圧に基づいて、ブリッジ回路１に対してフィードバック制御を行う制御回路４と、を備える。そして、制御回路４が、ブリッジ回路１を駆動するためのＰＷＭ信号Ｐを出力するＰＷＭ変換部４２を含み、ＰＷＭ変換部４２から出力されるＰＷＭ信号Ｐのオンの期間の長さとオフの期間の長さとに基づいて、交流電圧に直流成分が重畳されるのを抑制するように、ＰＷＭ変換部４２から出力されるＰＷＭ信号Ｐを補正するように、電力変換装置１００を構成する。ここで、交流電圧に直流成分が重畳された場合には、ＰＷＭ信号Ｐを生成するための変調波Ｖが重畳された直流成分の分だけ正側（または、負側）にシフトする。このため、ＰＷＭ信号Ｐのオン期間の長さおよびオフ期間の長さは、重畳された直流成分の大きさを反映している。そこで、ＰＷＭ変換部４２から出力されるＰＷＭ信号Ｐのオンの期間の長さとオフの期間の長さとに基づいて、ＰＷＭ変換部４２から出力されるＰＷＭ信号Ｐを補正することによって、交流電圧に直流成分が重畳されるのを抑制することができる。すなわち、ローパスフィルタ等の直流成分を検出（抽出）するための回路等を別途設けることなく、交流電圧に重畳された直流成分を抑制することができる。その結果、ブリッジ回路１からの出力に直流成分が重畳されるのを抑制しながら、回路構成部品の部品点数の増加を抑制することができる。 In the present embodiment, as described above, the power conversion device 100 performs feedback control on the bridge circuit 1 based on the bridge circuit 1 that converts direct current into alternating current and the AC voltage output from the bridge circuit 1. It includes a control circuit 4. Then, the control circuit 4 includes a PWM conversion unit 42 that outputs a PWM signal P for driving the bridge circuit 1, and the length of the on period and the off period of the PWM signal P output from the PWM conversion unit 42. The power conversion device 100 is configured to correct the PWM signal P output from the PWM conversion unit 42 so as to suppress the DC component from being superimposed on the AC voltage based on the length. Here, when the DC component is superimposed on the AC voltage, the modulation wave V for generating the PWM signal P is shifted to the positive side (or the negative side) by the superimposed DC component. Therefore, the length of the on period and the length of the off period of the PWM signal P reflect the magnitude of the superimposed DC component. Therefore, the PWM signal P output from the PWM conversion unit 42 is corrected to an AC voltage based on the length of the ON period and the length of the OFF period of the PWM signal P output from the PWM conversion unit 42. It is possible to suppress the superposition of DC components. That is, it is possible to suppress the DC component superimposed on the AC voltage without separately providing a circuit or the like for detecting (extracting) the DC component such as a low-pass filter. As a result, it is possible to suppress an increase in the number of components of the circuit component while suppressing the superimposition of the DC component on the output from the bridge circuit 1.

また、本実施形態では、上記のように、制御回路４が、ＰＷＭ信号Ｐがオンの期間の長さに対応させてカウント値を増加させ、ＰＷＭ信号Ｐがオフの期間の長さに対応させてカウント値を減少させるパルスカウンタ４３ａをさらに含む。そして、パルスカウンタ４３ａによりカウントされたカウント値に基づいて、直流成分が重畳されるのを抑制するように、ＰＷＭ変換部４２から出力されるＰＷＭ信号Ｐを補正するように、電力変換装置１００を構成する。これにより、カウント値に基づいて、ＰＷＭ信号Ｐのオン期間およびオフ期間の長さを容易に検出することができる。これにより、ＰＷＭ信号Ｐのオン期間およびオフ期間の長さに基づいたＰＷＭ信号Ｐの補正を容易に行うことができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the control circuit 4 increases the count value corresponding to the length of the period in which the PWM signal P is on, and makes it correspond to the length of the period in which the PWM signal P is off. It further includes a pulse counter 43a that reduces the count value. Then, based on the count value counted by the pulse counter 43a, the power conversion device 100 is used to correct the PWM signal P output from the PWM conversion unit 42 so as to suppress the superposition of the DC component. Configure. Thereby, the length of the on period and the off period of the PWM signal P can be easily detected based on the count value. Thereby, the PWM signal P can be easily corrected based on the length of the on period and the off period of the PWM signal P.

また、本実施形態では、上記のように、パルスカウンタ４３ａが、ＰＷＭ信号Ｐを生成するための変調波Ｖの１周期の間において、カウント値の合計値を算出し、制御回路４が、パルスカウンタ４３ａによりカウントされた、カウント値の合計値に基づいて、直流成分が重畳されるのを抑制するように、ＰＷＭ変換部４２から出力されるＰＷＭ信号Ｐを補正するように、電力変換装置１００を構成する。ここで、直流成分が重畳されていない場合、変調波Ｖの１周期の間のカウント値の合計値はゼロになる。したがって、変調波Ｖの１周期の間のカウント値の合計値を算出することによって、重畳された直流成分の大きさを検出することができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the pulse counter 43a calculates the total value of the count values during one cycle of the modulated wave V for generating the PWM signal P, and the control circuit 4 performs the pulse. The power conversion device 100 corrects the PWM signal P output from the PWM conversion unit 42 so as to suppress the superposition of the DC component based on the total value of the count values counted by the counter 43a. To configure. Here, when the DC component is not superimposed, the total value of the count values during one cycle of the modulated wave V becomes zero. Therefore, the magnitude of the superimposed DC component can be detected by calculating the total value of the count values during one cycle of the modulated wave V.

また、本実施形態では、上記のように、パルスカウンタ４３ａが、変調波Ｖの１周期毎に、カウント値の合計値を更新するように、電力変換装置１００を構成する。これにより、カウント値の合計値は、１周期毎のカウント開始時にはゼロに戻されるので、前回の周期におけるカウント値が今回の周期におけるカウント値に反映されることはない。これにより、１周期毎にＰＷＭ信号Ｐの補正を正確に行うことができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the power conversion device 100 is configured so that the pulse counter 43a updates the total value of the count values for each cycle of the modulated wave V. As a result, the total value of the count values is returned to zero at the start of counting for each cycle, so that the count value in the previous cycle is not reflected in the count value in the current cycle. As a result, the PWM signal P can be accurately corrected every cycle.

また、本実施形態では、上記のように、制御回路４が、カウント値の合計値を直流成分に換算することによって、直流成分が重畳されるのを抑制するように、ＰＷＭ変換部４２から出力されるＰＷＭ信号Ｐを補正するように、電力変換装置１００を構成する。これにより、カウント値の合計値が直流成分の大きさに反映されるので、ＰＷＭ信号Ｐの補正を適切に行うことができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the control circuit 4 outputs from the PWM conversion unit 42 so as to suppress the superposition of the DC component by converting the total value of the count values into the DC component. The power conversion device 100 is configured so as to correct the PWM signal P to be generated. As a result, the total value of the count values is reflected in the magnitude of the DC component, so that the PWM signal P can be appropriately corrected.

また、本実施形態では、上記のように、制御回路４が、ＰＷＭ信号Ｐを生成するための搬送波Ｃを、カウント値の合計値から換算された直流成分に相当する量だけシフトさせることにより、直流成分が重畳されるのを抑制するように、ＰＷＭ変換部４２から出力されるＰＷＭ信号Ｐを補正するように構成されている。これにより、搬送波Ｃをシフトさせるだけで、直流成分の重畳の影響を容易にキャンセルすることができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the control circuit 4 shifts the carrier wave C for generating the PWM signal P by an amount corresponding to the DC component converted from the total value of the count values. It is configured to correct the PWM signal P output from the PWM conversion unit 42 so as to suppress the superposition of the DC component. As a result, the influence of the superimposition of the DC component can be easily canceled only by shifting the carrier wave C.

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。 [Modification example]
It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not considered to be restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiment, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

たとえば、上記実施形態では、補償器４１による補償制御が、制御回路４内でソフト的に実行されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、補償器４１が回路として制御回路４内に存在している構成であってもよい。 For example, in the above embodiment, the compensation control by the compensator 41 is executed by software in the control circuit 4, but the present invention is not limited to this. For example, the compensator 41 may be present as a circuit in the control circuit 4.

また、上記実施形態では、パルスカウンタ４３ａが、変調波Ｖの１周期の間のカウント値の合計値を算出する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、パルスカウンタ４３ａが、変調波Ｖの複数周期の間のカウント値の平均値を算出する構成であってもよい。 Further, in the above embodiment, an example of the configuration in which the pulse counter 43a calculates the total value of the count values during one cycle of the modulated wave V is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the pulse counter 43a may be configured to calculate the average value of the count values of the modulated wave V during a plurality of cycles.

また、上記実施形態では、交流電圧に重畳された直流成分が正の値である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、直流成分が負の値であってもよい。 Further, in the above embodiment, an example in which the DC component superimposed on the AC voltage is a positive value is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the DC component may have a negative value.

また、上記実施形態では、搬送波Ｃを正の方向にシフトさせることによって、ＰＷＭ信号Ｐを補正する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、変調波Ｖを直流成分に相当する値だけ負の方向にシフトすることによって、ＰＷＭ信号Ｐを補正してもよい。また、搬送波Ｃを正の方向にシフトさせるとともに変調波Ｖを負の方向にシフトさせてもよい。この場合のシフト量は、搬送波Ｃまたは変調波Ｖのいずれか一方をシフトさせる場合のシフト量の半分である。 Further, in the above embodiment, an example of correcting the PWM signal P by shifting the carrier wave C in the positive direction is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the PWM signal P may be corrected by shifting the modulated wave V in the negative direction by a value corresponding to the DC component. Further, the carrier wave C may be shifted in the positive direction and the modulated wave V may be shifted in the negative direction. The shift amount in this case is half of the shift amount when either the carrier wave C or the modulated wave V is shifted.

また、上記実施形態では、カウント値に基づいてＰＷＭ信号Ｐを補正する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ＰＷＭ信号Ｐのオンの期間の長さおよびオフの期間の長さを直接的に計測し、この計測値に基づいてＰＷＭ信号Ｐを補正してもよい。 Further, in the above embodiment, an example of correcting the PWM signal P based on the count value is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the length of the on period and the length of the off period of the PWM signal P may be directly measured, and the PWM signal P may be corrected based on the measured values.

１ブリッジ回路（電力変換部）
４制御回路（制御部）
４２ＰＷＭ変換部
４３ａパルスカウンタ（カウント部）
１００電力変換装置
Ｃ搬送波
ＰＰＷＭ信号
Ｖ変調波 1 Bridge circuit (power converter)
4 Control circuit (control unit)
42 PWM conversion unit 43a Pulse counter (count unit)
100 Power converter C Carrier wave P PWM signal V Modulated wave

Claims

A power converter that converts direct current to alternating current,
A control unit that performs feedback control to the power conversion unit based on the AC voltage output from the power conversion unit is provided.
The control unit includes a PWM conversion unit that outputs a PWM signal for driving the power conversion unit.
The control unit increases the count value according to the length of the period during which the PWM signal is on, decreases the count value according to the length of the period during which the PWM signal is off, and decreases the count value. by converting the total value to a value corresponding to the DC component, so as to prevent the said DC component to an AC voltage are superimposed, configured to correct the PWM signal output from the PWM conversion unit The power converter that has been used.

Wherein the control unit, the PWM signal so as to correspond to the length of the period of the on increasing the count value, the PWM signal is further a counting unit for reducing the count value in correspondence with the length of the period of the off It is configured to correct the PWM signal output from the PWM conversion unit so as to suppress the superposition of the DC component based on the count value included and counted by the counting unit. , The power conversion device according to claim 1.

The counting unit calculates the total value of the counting values during one cycle of the modulated wave for generating the PWM signal.
The control unit corrects the PWM signal output from the PWM conversion unit so as to suppress the superposition of the DC component based on the total value of the count values counted by the counting unit. The power conversion device according to claim 2, which is configured to perform the above.

The power conversion device according to claim 3, wherein the counting unit is configured to update the total value of the counting values every one cycle of the modulated wave.

The control unit shifts at least one of the modulated wave and the carrier wave for generating the PWM signal by a value corresponding to the DC component converted from the total value of the count values. The power conversion device according to claim 3 or 4 , which is configured to correct the PWM signal output from the PWM conversion unit so as to suppress the superposition of the DC component.

The control unit suppresses the superposition of the DC component on the AC voltage based on a pre-made map showing the correspondence between the total value of the count values and the value corresponding to the DC component. The power conversion device according to any one of claims 1 to 5, which is configured to correct the PWM signal output from the PWM conversion unit.