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JPH0714274B2 - AC power control circuit - Google Patents
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JPH0714274B2 - AC power control circuit - Google Patents

AC power control circuit

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Publication number
JPH0714274B2
JPH0714274B2 JP61062503A JP6250386A JPH0714274B2 JP H0714274 B2 JPH0714274 B2 JP H0714274B2 JP 61062503 A JP61062503 A JP 61062503A JP 6250386 A JP6250386 A JP 6250386A JP H0714274 B2 JPH0714274 B2 JP H0714274B2
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circuit
control
power
voltage
capacitor
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JP61062503A
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Inventor
勝教 道山
純二 杉浦
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日本電装株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、直流電力を交流電力に変換するとともに、そ
の交流電力を負荷へ供給するに際して適宜断続制御を行
い、その供給する実効値までも可変とすることのできる
交流電力の制御回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention converts DC power into AC power, performs intermittent control when supplying the AC power to a load, and even supplies an effective value thereof. The present invention relates to a variable AC power control circuit.

[従来の技術] 従来、交流電動機等の各種の交流負荷を直流電源で駆動
するインバータ回路が各種提案されている。例えば、電
動機のスピードコントロール等を高効率で行うために
は、所望の周波数および実効値の交流電力を該電動機等
に供給することが必要である。インバータ回路によれ
ば、その動作周波数を変更することで簡単に交流電力の
周波数を制御することができ、かつ、その動作を適宜断
続することで(いわゆるPWM制御)交流電力の実効値ま
でも容易に制御できる。
[Prior Art] Conventionally, various inverter circuits for driving various AC loads such as an AC motor with a DC power supply have been proposed. For example, in order to control the speed of an electric motor with high efficiency, it is necessary to supply AC electric power having a desired frequency and an effective value to the electric motor. According to the inverter circuit, the frequency of the AC power can be controlled easily by changing its operating frequency, and the effective value of the AC power can be easily controlled by interrupting its operation (so-called PWM control). Can be controlled.

上記のごとき有用なインバータ回路は周知のように高速
動作のスイッチング素子のブリッジ接続によって構成さ
れ、これらのスイッチング素子を選択的にON/OFF制御す
ることでインバータ動作を実行するものである。そし
て、近年ではインバータ回路の一層の高性能化を目的と
してスイッチング素子としてパワーMOS FET(以下、MOS
Tという)を採用するものが出現するに至った。このMOS
Tを利用するインバータ回路を電動機制御に応用するな
らば、次のような優れた特長があることが明らかであ
る。
As is well known, the useful inverter circuit as described above is configured by a bridge connection of high-speed switching elements, and the inverter operation is performed by selectively ON / OFF controlling these switching elements. In recent years, power MOS FETs (hereinafter referred to as MOS
The one that adopted (T) came to appear. This MOS
If an inverter circuit that uses T is applied to motor control, it is clear that it has the following excellent features.

第1に、MOSTのスイッチング速度が極めて高速であるた
めに電動機制御の高効率化、低騒音化および小形化が達
成される。
First, since the switching speed of the MOST is extremely high, high efficiency, low noise and miniaturization of motor control can be achieved.

第2に、MOSTは電圧制御タイプのスイッチング素子であ
るために制御回路の省電力化、簡素化が図られる。
Secondly, since the MOST is a voltage control type switching element, power saving and simplification of the control circuit can be achieved.

第3に、MOSTの電流特性が負の温度係数を呈するために
並列接続による大容量化が簡単に行える。
Third, since the current characteristic of the MOST exhibits a negative temperature coefficient, it is easy to increase the capacity by parallel connection.

第4に、MOSTのドレイン,ソース間に内蔵されるダイオ
ードは極めて高性能であるために従来のフライホイール
ダイオードとして利用できる。等である。
Fourthly, the diode built in between the drain and source of the MOST has extremely high performance and can be used as a conventional flywheel diode. Etc.

[発明が解決しようとする問題点] しかし、上記のごときMOSTを利用したインバータ回路に
あっても充分なものではなく、次のような問題点を有し
ていた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, even the above-described inverter circuit using the MOST is not sufficient, and has the following problems.

MOSTにはチャネルとしてPタイプ半導体を利用するP-MO
S FET(以下、P-MOSTという)とNタイプ半導体を利用
するN-MOS FET(以下、N-MOSTという)との2種があ
る。これら2種のMOSTが共に高効率の動作性能を有し、
容易に製造できるものであれば両者を併用するコンプリ
メンタリ構成が可能であり、インバータ回路の簡略化、
小形化も容易である。
P-MO that uses P-type semiconductor as a channel for MOST
There are two types: S FET (hereinafter referred to as P-MOST) and N-MOS FET (hereinafter referred to as N-MOST) that uses N-type semiconductors. Both of these two types of MOST have highly efficient operating performance,
If it can be easily manufactured, it is possible to use a complementary configuration that uses both of them, simplifying the inverter circuit,
Miniaturization is easy.

しかし、周知のようにP-MOSTはN-MOSTに比較して電圧降
下が大きい等の短所を有しているためにその利用率は低
く、N-MOSTのみを利用してインバータ回路を構成するの
が常である。このN-MOSTをON状態とするためにはN-MOST
のソース,ゲート間に数Vのゲート電圧を印加するので
あるが、N-MOSTのドレインが直流電源の+側に接続され
ているときにはそのソース電位も直流電源の電位とほぼ
同一程度の高電位となるため(ドレイン−ソース間の電
圧降下が小さいため)、ゲートに印加する制御電圧を得
るためには該直流電源以外のより高電位の電圧源を必要
とすることになる。これがN-MOSTを利用するインバータ
回路の部品点数を増大させる要因であり、回路の小形
化、低コスト化を阻む原因であった。
However, as is well known, the P-MOST has disadvantages such as a large voltage drop compared to the N-MOST, so its utilization rate is low, and an inverter circuit is configured using only the N-MOST. Always. To turn on this N-MOST, N-MOST
A gate voltage of several V is applied between the source and the gate of the N-MOST, but when the drain of the N-MOST is connected to the + side of the DC power supply, the source potential is also a high potential approximately the same as the DC power supply potential. Therefore (drain-source voltage drop is small), a higher-potential voltage source other than the DC power supply is required to obtain the control voltage applied to the gate. This is a factor that increases the number of components of the inverter circuit that uses N-MOST, and has been a cause that prevents the circuit from becoming smaller and lower in cost.

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、N-MOST等を
利用してインバータ回路を構成し、所望の周波数および
実効値の交流電力を得る制御回路を、より一層簡略化、
小形化および低コスト化する優れた交流電力の制御回路
を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, by configuring an inverter circuit using N-MOST or the like, further simplify the control circuit to obtain the AC power of a desired frequency and effective value,
It is an object of the present invention to provide an excellent AC power control circuit that is small in size and low in cost.

[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決する本発明の構成は、 被制御系の電気回路に接続され、直流電源の電位よりも
所定値以上高電位の制御信号が与えられたときに前記被
制御系の電気回路と直流電源を導通させるスイッチング
素子を有するインバータ部と、 該インバータ部の動作周波数より高い所定発振周波数の
発振回路からの発振信号に基づいて前記インバータ部の
スイッチング素子の作動を断続することによって、該イ
ンバータ部に接続される前記被制御系の電気回路へ供給
される交流電力を制御するPWM制御部と、 ポンピング用コンデンサと平滑用コンデンサとを有し、
前記発振回路の発振信号を入力して、該発振信号の周波
数に同期したタイミングで、ポンピング作用により前記
ポンピング用コンデンサに前記電源電圧を昇圧した電圧
を発生させ該昇圧した電圧にて前記平滑用コンデンサを
充電する昇圧回路と、 を備え、 該昇圧回路内の平滑用コンデンサからの出力を前記イン
バータ部のスイッチング素子の制御信号として適宜利用
することを特徴とする。
[Means for Solving Problems] According to the configuration of the present invention for solving the above problems, a control signal connected to an electric circuit of a controlled system and having a higher potential than a potential of a DC power source by a predetermined value or more is applied. An inverter unit having a switching element for electrically connecting a DC power supply to an electric circuit of the controlled system, and a switching element of the inverter unit based on an oscillation signal from an oscillation circuit having a predetermined oscillation frequency higher than the operating frequency of the inverter unit. By interrupting the operation of, a PWM control unit for controlling the AC power supplied to the electric circuit of the controlled system connected to the inverter unit, a pumping capacitor and a smoothing capacitor,
The oscillation signal of the oscillation circuit is input, and at the timing synchronized with the frequency of the oscillation signal, a voltage obtained by boosting the power supply voltage is generated in the pumping capacitor by a pumping action, and the smoothing capacitor is generated by the boosted voltage. And a booster circuit for charging the capacitor, and an output from a smoothing capacitor in the booster circuit is appropriately used as a control signal for a switching element of the inverter section.

[作用] 本発明にかかる交流電力の制御回路において、インバー
タ部は、被制御系の電気回路に接続され、直流電源の電
位よりも高電位の制御信号が与えられたとき導通するス
イッチング素子から構成されている。
[Operation] In the AC power control circuit according to the present invention, the inverter section is connected to an electric circuit of the controlled system, and is composed of a switching element which conducts when a control signal having a potential higher than that of the DC power supply is applied. Has been done.

また、本発明にかかる交流電力の制御回路は、被制御系
の電気回路へ供給する電力の実効値を変更するPWM制御
部、及び直流電源の電圧を昇圧する昇圧回路を有してい
る。
Further, the control circuit for alternating-current power according to the present invention has a PWM control unit that changes the effective value of the power supplied to the electric circuit of the controlled system, and a booster circuit that boosts the voltage of the DC power supply.

そのPWM制御部は、インバータ部の動作周波数より高い
所定発振周波数を有する発振回路からの発振信号に基づ
いてインバータ部のスイッチング素子の作動を断続する
ことにより、被制御系の電気回路へ供給する電力の実効
値を変更してPWM制御を行っている。
The PWM control unit interrupts the operation of the switching element of the inverter unit based on an oscillation signal from an oscillation circuit having a predetermined oscillation frequency higher than the operating frequency of the inverter unit, thereby supplying power to the electric circuit of the controlled system. PWM control is performed by changing the effective value of.

また昇圧回路はポンピング用コンデンサと平滑用コンデ
ンサとを備え、PWM制御に用いられる発振信号を入力し
て、その発振周波数に同期したタイミングで、ポンピン
グ作用によりポンピング用コンデンサに直流電源電圧を
昇圧した電圧を発生させ、その昇圧電圧にて平滑用コン
デンサを充電している。
The booster circuit also has a pumping capacitor and a smoothing capacitor, inputs the oscillation signal used for PWM control, and boosts the DC power supply voltage to the pumping capacitor by the pumping action at the timing synchronized with the oscillation frequency. Is generated and the smoothing capacitor is charged by the boosted voltage.

そのようにして直流電源電圧よりも高電位に充電された
平滑用コンデンサからの出力を、インバータ部のスイッ
チング素子の制御信号として利用している。
The output from the smoothing capacitor thus charged to a higher potential than the DC power supply voltage is used as a control signal for the switching element of the inverter section.

以下、本発明をより具体的に説明するために実施例を挙
げて詳述する。
Hereinafter, in order to describe the present invention more specifically, examples will be described in detail.

[実施例] 第1図が、前述のごとく交流電動機Mのスピードコント
ロール回路として利用したとき優れた特長を呈するN-MO
STを6個(Q1〜Q6)使用して、交流電力制御回路を構成
した電気回路図である。N-MOSTQN(N=1〜6)を2個
直列に接続した3つの組(Q1・Q4,Q2・Q5,Q3・Q6)が並
列に直流電源VDCに連結されており、この3つの組の中
間点から3相の電動機M各相入力端子へ電力供給が行わ
れる通常の三相ブリッジ構成である。周知のように、N-
MOSTQNはそのソース電位よりも5〜6[V]以上高い電
位をゲートに印加したときのみドレインとソース間が導
通状態となる。そこで、N-MOSTQNの中でそのソース電位
が接地レベルである三相ブリッジの下側素子、N-MOSTQ
4,Q5,Q6のゲート端子は直流電源VDCの+側ラインに抵抗
R4,R5,R6を介してプルアップされている。一方、三相ブ
リッジの上側素子N-MOSTQ1,Q2,Q3,の導通状態でのソー
ス電位は、直流電源の+側ラインに接続されるドレイン
より数[mV]降下する程度の高電位であり、導通状態と
するためゲートに印加する電圧を同一の直流電源VDCか
ら得ることはできない。そこで、本実施例では後述する
昇圧回路10の出力ラインから抵抗R1,R2,R3を介してこれ
らのN-MOSTQ1,Q2,Q3のゲート端子をプルアップする構成
としている。上記のごとく各々ゲート端子がプルアップ
されているN-MOSTQNはそのままでは常に導通状態となる
ため、各N-MOSTQNのゲート端子は同時にインバート機能
を達成するためのスイッチングタイミングを取るゲート
駆動回路20の制御端子にも接続されている。このゲート
駆動回路20の制御端子とはオープンコレクタ形の出力端
子であり、接地レベルあるいはオープンの2値を取り得
る。従って、ゲート駆動回路20の制御端子が接地レベル
であるときのN-MOSTQNは遮断状態となり、制御端子がオ
ープン状態であるときのみN-MOSTQNが導通するのであ
る。
[Embodiment] FIG. 1 shows an N-MO having excellent features when used as a speed control circuit of an AC motor M as described above.
It is an electric circuit diagram which constituted the alternating current power control circuit using six ST (Q1-Q6). Three sets (Q1, Q4, Q2, Q5, Q3, Q6) in which two N-MOSTQNs (N = 1 to 6) are connected in series are connected in parallel to the DC power supply VDC. This is a normal three-phase bridge configuration in which electric power is supplied from the intermediate point to each phase input terminal of the three-phase electric motor M. As we all know, N-
The MOSTQN is conductive between the drain and the source only when a potential higher than the source potential by 5 to 6 [V] is applied to the gate. Therefore, in N-MOSTQN, the lower element of the three-phase bridge whose source potential is the ground level, N-MOSTQN
Gate terminals of 4, Q5, Q6 are resistance to + line of DC power supply VDC
It is pulled up via R4, R5, and R6. On the other hand, the source potential of the upper elements N-MOSTQ1, Q2, Q3, of the three-phase bridge in the conductive state is a high potential that is several [mV] lower than the drain connected to the + side line of the DC power supply, The voltage applied to the gate cannot be obtained from the same DC power supply VDC because it is conductive. Therefore, in this embodiment, the gate terminals of these N-MOS TQ1, Q2, and Q3 are pulled up from the output line of the booster circuit 10 described later via the resistors R1, R2, and R3. Since the N-MOSTQNs whose gate terminals are pulled up as described above are always in the conductive state as they are, the gate terminals of the N-MOSTQNs of the gate drive circuit 20 that simultaneously take the switching timing to achieve the invert function. It is also connected to the control terminal. The control terminal of the gate drive circuit 20 is an output terminal of open collector type, and can take two levels of ground level or open. Therefore, when the control terminal of the gate drive circuit 20 is at the ground level, the N-MOSTQN is in the cutoff state, and the N-MOSTQN is conductive only when the control terminal is in the open state.

なお、ゲート駆動回路20が各N-MOSTQNをON/OFFするタイ
ミングは、電動機Mに対してそれぞれ(2/3)πづつ位
相の異なる三相交流が印加されるようにする通常のタイ
ミングである。
The timing at which the gate drive circuit 20 turns on / off each N-MOSTQN is a normal timing at which three-phase alternating currents having different phases by (2/3) π are applied to the electric motor M. .

本実施例の三相ブリッジ下側素子N-MOSTQ4,Q5,Q6のゲー
ト端子は、更にNPNタイプのスイッチングトランジスタT
r4,Tr5,Tr6を介しても接地されている。従って、スイッ
チングトランジスタTr4,Tr5,Tr6のベースに信号が入力
されると、ゲート駆動回路20の制御端子がオープン状態
でN-MOSTQ4,Q5,Q6を導通状態としているときであって
も、それに抗してN-MOSTQ4,Q5,Q6を遮断状態に変化させ
ることが可能である。すなわち、ゲート回路34が方形波
発振回路32の発振信号を通過させた場合、PWM回路30の
制御素子であるスイッチングトランジスタTr4,Tr5,Tr6
によって、方形波発振回路32の発振信号に同期した三相
交流のPWM制御が実現される。なお、ゲート回路34は制
御端子CPにHighレベル信号が印加されるときにのみその
ゲートをオープンする。
The gate terminals of the three-phase bridge lower side devices N-MOSTQ4, Q5, Q6 of the present embodiment are the switching transistors T of the NPN type.
It is also grounded via r4, Tr5, Tr6. Therefore, when a signal is input to the bases of the switching transistors Tr4, Tr5, Tr6, even if the control terminal of the gate drive circuit 20 is in the open state and the N-MOSTQ4, Q5, Q6 are in the conductive state, it is not affected by it. Then, it is possible to change the N-MOS TQ4, Q5, Q6 to the cutoff state. That is, when the gate circuit 34 allows the oscillation signal of the square wave oscillator circuit 32 to pass, the switching transistors Tr4, Tr5, Tr6 which are the control elements of the PWM circuit 30.
Thus, PWM control of three-phase AC synchronized with the oscillation signal of the square wave oscillator circuit 32 is realized. The gate circuit 34 opens its gate only when a high level signal is applied to the control terminal CP.

上記PWM回路30の方形波発振回路32出力は上述のようなP
WM回路制御の他に、昇圧回路10へも入力されている。ま
た、昇圧回路10への信号としてduty50%の信号がほしけ
れば、例えば、分周を行えばduty50%の信号となる。こ
の昇圧回路10は周知のポンピング回路として構成される
もので、方形波発振回路32の出力がLowレベルのときに
トランジスタTr1がOFF,Tr2がON状態となりダイオードD1
を通じて図示する極性でポンピング用コンデンサとして
のコンデンサC1がほぼ直流電源VDCの電源電圧にまで充
電される。次に方形波発振回路32の出力がHighレベルと
なったときには、トランジスタTr1,Tr2それぞれが反転
してトランジスタTr1,コンデンサC1およびダイオードD2
を通じて平滑用コンデンサとしてのコンデンサC2が充電
されることとなる。従って、コンデンサC2は図示する極
性で常に直流電源電圧の約2倍(ダイオードD1,D2の順
方向電圧降下分だけ僅かに低い)の電圧で充電されるこ
とになり、昇圧の目的を達成して前述のように三相ブリ
ッジの上側素子N-MOSTQ1,Q2,Q3のゲートをプルアップす
る電圧源となる。このとき、コンデンサC2から取り出す
ことができる電流iは i=C×(VB−VF)×F・・・式 ただし C :コンデンサC1の容量 VB:直流電源VDCの電圧 VF:ダイオードの順方向電圧降下 F :方形波発振回路の発振周波数 で表わされる。コンデンサC2によって駆動するN-MOSTQ
1,Q2,Q3は電圧制御タイプのFETであり電力消費が少ない
ため充分な電圧源となる。
The output of the square wave oscillator circuit 32 of the PWM circuit 30 is P
In addition to the WM circuit control, the voltage is also input to the booster circuit 10. Further, if a signal with a duty of 50% is desired as a signal to the booster circuit 10, for example, if the frequency division is performed, a signal with a duty of 50% is obtained. This booster circuit 10 is configured as a well-known pumping circuit, and when the output of the square wave oscillator circuit 32 is at a low level, the transistor Tr1 is turned off and Tr2 is turned on, and the diode D1 is turned on.
The capacitor C1 as a pumping capacitor is charged to the power supply voltage of the DC power supply VDC with the polarity shown in FIG. Next, when the output of the square-wave oscillator circuit 32 becomes High level, the transistors Tr1 and Tr2 are inverted and the transistor Tr1, the capacitor C1 and the diode D2 are inverted.
Through this, the capacitor C2 as a smoothing capacitor is charged. Therefore, the capacitor C2 will always be charged with a voltage of about twice the DC power supply voltage (slightly lower by the forward voltage drop of the diodes D1 and D2) with the polarity shown in the figure, thus achieving the purpose of boosting. As described above, it serves as a voltage source that pulls up the gates of the upper elements N-MOSTQ1, Q2, Q3 of the three-phase bridge. At this time, the current i that can be extracted from the capacitor C2 is i = C × (VB−VF) × F ... where C: capacitance of the capacitor C1 VB: voltage of the DC power supply VDC VF: forward voltage drop of the diode F: Represented by the oscillation frequency of the square wave oscillator. N-MOS TQ driven by capacitor C2
1, Q2, Q3 are voltage control type FETs, and since they consume less power, they are sufficient voltage sources.

以上のように構成される本実施例の交流電力制御回路に
よれば、次のような作用・効果を奏することが明らかで
ある。
It is apparent that the AC power control circuit of this embodiment configured as described above has the following actions and effects.

第1に、直流−交流変換を行うインバータ回路は従前の
N-MOSTを使用したものと同一であり、前述のごとく低消
費電力で高速、高効率で動作する。
First, the inverter circuit that performs DC-AC conversion is
It is the same as the one using N-MOST, and operates at high speed and high efficiency with low power consumption as described above.

第2に、PWM回路30を備えていることで電動機Mの機械
的負荷に見合った交流電力を供給することができ、電動
機制御効率を一層良好なものとできる。
Secondly, since the PWM circuit 30 is provided, it is possible to supply the AC power corresponding to the mechanical load of the electric motor M, and the electric motor control efficiency can be further improved.

更に、第3点として、インバータ回路として最適なN-MO
ST素子のみを利用しているにも拘らず、そのゲート駆動
用の高電圧をPWM回路30の発振信号を活用した昇圧回路1
0から供給している。すなわち、昇圧回路10は、ゲート
駆動回路20の駆動周波数より高い発振周波数である方形
波発振回路32の発振信号に応じてコンデンサC2への充電
を行い直流電源VDCの電圧を昇圧している。従って、本
実施例にあっては、前述した式から理解されるよう
に、昇圧回路において、より高い周波数の信号を用いる
ことによって、取り出すことができる電流量を変えるこ
となく小容量のポンピング用コンデンサを用い、昇圧回
路の小型化、ひいては交流電力制御回路の小型化、更に
は回路コストの低減を実現している。
Furthermore, as a third point, N-MO that is optimal as an inverter circuit
Despite using only the ST element, the booster circuit 1 that uses the oscillation signal of the PWM circuit 30 for the high voltage for its gate drive.
It is supplied from 0. That is, the booster circuit 10 charges the capacitor C2 according to the oscillation signal of the square wave oscillator circuit 32 having an oscillation frequency higher than the drive frequency of the gate drive circuit 20 to boost the voltage of the DC power supply VDC. Therefore, in this embodiment, as can be understood from the above-mentioned formula, by using a signal of a higher frequency in the booster circuit, a small-capacity pumping capacitor can be obtained without changing the amount of current that can be taken out. , The downsizing of the booster circuit, the downsizing of the AC power control circuit, and the reduction of the circuit cost.

なお、上記実施例ではPWM回路30を新たなスイッチング
素子、スイッチングトランジスタTr4,Tr5,Tr6を用いて
構成しているがゲート駆動回路20を用いてN-MOSTQNを直
接ON/OFF制御するものであってもよい。また、PWM回路3
0の動作状況をゲート回路34の制御端子CP入力によって
決定するものとしているが、第2図に示すごとく方形波
発振回路32に代えて三角波発振回路等を採用してもよ
い。このようにしたとき、昇圧回路10への出力はその三
角波形の最大値の1/2倍の電圧E1と比較した結果、すな
わちデューティ比50%の方形波を前述実施例同様に出力
し、スイッチングトランジスタTr4,Tr5,Tr6への出力は
比較する基準電圧EVを調整可能なものとするならば図示
のようにEVを調整することで所望のデューティ比の方形
波を作り出すことができスイッチングトランジスタTr4,
Tr5,Tr6によるPWM制御を自在にコントロールすることが
できる。
In the above embodiment, the PWM circuit 30 is constructed by using the new switching elements and the switching transistors Tr4, Tr5, Tr6, but the gate drive circuit 20 is used to directly control ON / OFF of the N-MOS TQN. May be. In addition, the PWM circuit 3
Although the operating condition of 0 is determined by the control terminal CP input of the gate circuit 34, a triangular wave oscillation circuit or the like may be adopted instead of the square wave oscillation circuit 32 as shown in FIG. When this is done, the output to the booster circuit 10 is the result of comparison with the voltage E1 that is 1/2 times the maximum value of the triangular waveform, that is, a square wave with a duty ratio of 50% is output in the same manner as in the previous embodiment, and switching is performed. The outputs to the transistors Tr4, Tr5, Tr6 can produce a square wave with a desired duty ratio by adjusting EV as shown in the figure if the reference voltage EV to be compared can be adjusted.
PWM control by Tr5 and Tr6 can be controlled freely.

以上、実施例を3相の電動機制御の場合を例示して詳述
したが、3相に限らずその他の多相交流制御に適用でき
ることはもちろんのこと、その交流負荷(被制御系の電
気回路)が誘導性のものであればN-MOSTQNに内蔵される
ダイオードがフライホイールダイオードとして利用でき
極めて有用である。
Although the embodiment has been described in detail by exemplifying the case of controlling a three-phase electric motor, the present invention is not limited to the three-phase AC control and can be applied to other multi-phase AC control, as well as the AC load (electric circuit of the controlled system). ) Is inductive, the diode built into the N-MOSTQN can be used as a flywheel diode and is extremely useful.

[発明の効果] 以上実施例を挙げて詳述したように本発明の交流電力の
制御回路によれば、高効率、高速度で優れたスイッチン
グ特性を有してはいるもののその制御に直流電源以上の
高電圧源を必要とするN-MOST等を用いてインバータ部を
構成している。そして、昇圧回路において、PWM制御に
用いられるインバータ部の動作周波数より高い周波数の
発振信号を用い、その発振周波数に同期したタイミング
で、ポンピング作用によりポンピング用コンデンサに直
流電源電圧を昇圧した電圧を発生させ、その昇圧した電
圧にて平滑用コンデンサを充電している。そのようにし
て直流電源電圧よりも高い電圧にて充電された平滑用コ
ンデンサの出力を、N-MOST等、インバータ部のスイッチ
ング素子の制御信号として用いている。
[Effects of the Invention] As described in detail with reference to the embodiments, the AC power control circuit of the present invention has high efficiency, high speed, and excellent switching characteristics, but is controlled by a DC power supply. The inverter unit is configured using the N-MOST or the like that requires the above high voltage source. Then, in the booster circuit, an oscillation signal with a frequency higher than the operating frequency of the inverter unit used for PWM control is used, and at a timing synchronized with the oscillation frequency, a voltage obtained by boosting the DC power supply voltage to the pumping capacitor by the pumping action is generated. Then, the smoothing capacitor is charged by the boosted voltage. The output of the smoothing capacitor thus charged at a voltage higher than the DC power supply voltage is used as a control signal for the switching element of the inverter unit such as N-MOST.

従って、本発明にかかる交流電力の制御回路にあって
は、コンデンサを備えた昇圧回路に、インバータ部の動
作周波数より高い周波数の発振信号を用いることによっ
て、ポンピング用コンデンサの小容量化等に基づく昇圧
回路の小型化、ひいては交流電力の制御回路の小型化、
それら小型化による低コスト化等を実現することができ
る。
Therefore, the AC power control circuit according to the present invention is based on a reduction in the capacity of the pumping capacitor and the like by using the oscillation signal of a frequency higher than the operating frequency of the inverter unit in the booster circuit including the capacitor. Miniaturization of booster circuit, and eventually miniaturization of control circuit for AC power,
It is possible to realize cost reduction due to the miniaturization.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例である交流電力制御回路の概
略電気回路図、第2図はその実施例中のPWM制御タイミ
ングを与える他の実施例説明図、を示す。 Q1〜Q6…N-MOST M…電動機 10…昇圧回路 20…ゲート駆動回路 30…PWM回路
FIG. 1 is a schematic electric circuit diagram of an AC power control circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view of another embodiment for giving a PWM control timing in the embodiment. Q1 to Q6 ... N-MOSTM ... Motor 10 ... Booster circuit 20 ... Gate drive circuit 30 ... PWM circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被制御系の電気回路に接続され、直流電源
の電位よりも所定値以上高電位の制御信号が与えられた
ときに前記被制御系の電気回路と直流電源を導通させる
スイッチング素子を有するインバータ部と、 該インバータ部の動作周波数より高い所定発振周波数の
発振回路からの発振信号に基づいて前記インバータ部の
スイッチング素子の作動を断続することによって、該イ
ンバータ部に接続される前記被制御系の電気回路へ供給
される交流電力を制御するPWM制御部と、 ポンピング用コンデンサと平滑用コンデンサとを有し、
前記発振回路の発振信号を入力して、該発振信号の周波
数に同期したタイミングで、ポンピング作用により前記
ポンピング用コンデンサに前記電源電圧を昇圧した電圧
を発生させ該昇圧した電圧にて前記平滑用コンデンサを
充電する昇圧回路と、 を備え、 該昇圧回路内の平滑用コンデンサからの出力を前記イン
バータ部のスイッチング素子の制御信号として適宜利用
することを特徴とする交流電力の制御回路。
1. A switching element, which is connected to an electric circuit of a controlled system and electrically connects the electric circuit of the controlled system and a DC power source when a control signal having a potential higher than a predetermined value by a DC power source is applied. And an inverter unit having a predetermined oscillating frequency higher than the operating frequency of the inverter unit to interrupt the operation of the switching element of the inverter unit based on an oscillating signal from the oscillating circuit. It has a PWM control unit for controlling the AC power supplied to the electric circuit of the control system, a pumping capacitor and a smoothing capacitor,
The oscillation signal of the oscillation circuit is input, and at the timing synchronized with the frequency of the oscillation signal, a voltage obtained by boosting the power supply voltage is generated in the pumping capacitor by a pumping action, and the smoothing capacitor is generated by the boosted voltage. A control circuit for alternating-current power, comprising: a booster circuit for charging the battery; and an output from a smoothing capacitor in the booster circuit is appropriately used as a control signal for a switching element of the inverter section.
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