インバータ装置及びこのインバータ装置のPWM制御方法

Inventor： ,
Applicant, Patent owner：
Agent (4)：吉田稔 , 田中達也 , 仙波司 , 古澤寛
Gazette classification：公開公報
Application number (International application number)：2006212117
Publication number (International publication number)：2008040664
Application date： Aug. 03, 2006
Publication date： Feb. 21, 2008
Summary：

【課題】出力電流が許容範囲を超えない範囲で可及的に周期Tを長くしたPWM信号を生成するディジタル制御系を備えたインバータ装置を提供する。【解決手段】インバータ制御部4は、数式モデルの状態微分方程式から出力電流の出力期間(「オン期間」)の第1電流波形と出力電流の遮断期間(「オフ期間」)の第2電流波形の演算式を有する。PWM信号がオンになると、単位時間Tをm倍したm・Tを1周期として、第1出力電流波形演算部405と第2出力電流波形演算部406で第1,第2出力電流波形が演算され、オフ・タイミング演算部408〜オフ・タイミング設定部410で両波形の交差するタイミングでの出力電流の推定値が許容範囲内であることを条件に当該交差タイミングがオフ・タイミングに設定される。許容範囲内でなければ、1周期の長さをTずつ短くして同様の演算処理が繰り返される。【選択図】図8

Claim (excerpt)：

直流電圧を出力する直流電源と、前記直流電源から出力される直流電圧を交流電圧に逆変換するための、複数のスイッチング素子をブリッジ接続してなるブリッジ回路と、 PWM信号を生成し、このPWM信号により前記複数のスイッチング素子のオン・オフ動作を制御することにより前記ブリッジ回路の逆変換動作を制御する制御回路と、前記ブリッジ回路から出力される交流電圧に含まれるスイッチングノイズを除去するフィルタ回路と、前記フィルタ回路から出力される交流電圧を変成して負荷に出力する変圧器とを備えたインバータ装置であって、前記直流電源から出力される直流電圧を検出する第1の電圧検出手段と、前記変圧器から出力される交流電流を検出する電流検出手段と、前記変圧器から出力される交流電圧を検出する第2の電圧検出手段とを備え、前記制御回路は、前記PWM信号のレベルが、前記ブリッジ回路を前記直流電圧が前記負荷側に供給される状態とする第1のレベルに切り換えられると、前記電流検出手段で検出される電流値を初期値として、前記PWM信号が第1のレベルに設定された第1のタイミングから所定の単位時間を所定の整数値で整数倍した時間だけ進んだ第2のタイミングまでの前記変圧器から出力される第1の電流波形を、前記フィルタ回路及び前記変圧器をモデル化した数式モデルの第1の状態方程式から得られる前記変圧器からの出力電流の第1の演算式を用いて、前記第1のタイミングから前記第2のタイミングの時間方向に演算する第1の波形演算手段と、前記第1の電圧検出手段により検出される直流電圧と前記第2の電圧検出手段により検出される交流電圧とに基づいて、前記第2のタイミングにおける前記変圧器から出力される交流電流の制御目標値を演算する第1の目標電流演算手段と、前記ブリッジ回路が前記直流電圧を前記負荷側に供給しない状態において前記変圧器から出力される交流電流が前記第2のタイミングで前記制御目標値となる第2の電流波形を、前記第1の状態方程式とは異なる入出力条件で導出される前記数式モデルの第2の状態方程式から得られる前記変圧器からの出力電流の第2の演算式を用いて、前記第2のタイミングから前記第1のタイミングの時間方向に演算する第2の波形演算手段と、前記第1の波形演算手段により算出される第1の電流波形と前記第2の波形演算手段により算出される第2の電流波形とが交差する第3のタイミングを演算する交差タイミング演算手段と、前記第1の電圧検出手段により検出される直流電圧と前記第2の電圧検出手段により検出される交流電圧とに基づいて、前記第3のタイミングにおける前記変圧器から出力される交流電流の制御目標値を演算する第2の目標電流演算手段と、前記第2の目標電流演算手段により算出された制御目標値が予め設定された許容範囲内であるか否か判別する判別手段と、前記判別手段により前記制御目標値が許容範囲内でないと判別されると、当該制御目標値が許容範囲内であると判別されるまで、前記第2のタイミングを前記単位時間分だけ短くしたタイミングに変更して、前記第1の目標電流演算手段、前記第2の波形演算手段、前記第2の目標電流演算手段及び前記判別手段の各手段の動作を繰り返させる演算制御手段と、前記判別手段により許容範囲内であると判別されると、前記第3のタイミングを、前記PWM信号のレベルを前記ブリッジ回路が前記直流電圧を前記負荷側に供給しない回路状態となる第2のレベルに切り換えるタイミングに設定するとともに、前記第2のタイミングを、前記PWM信号のレベルを前記1のレベルに切り換える次の第1のタイミングとして設定するタイミング設定手段と、前記タイミング設定手段で設定される第1のタイミングで前記第1のレベルとし、第3のタイミングで前記第2のレベルとするように、信号レベルを交互に切り換えることより前記PWM信号を生成するPWM信号生成手段と、からなることを特徴とする、インバータ装置。

IPC (2)：

G05F 1/67 , H02M 7/48

FI (2)：

G05F1/67 A , H02M7/48 F

F-Term (17)：

5H007AA05 , 5H007BB07 , 5H007CA01 , 5H007CB02 , 5H007CB05 , 5H007DC02 , 5H007DC05 , 5H007EA02 , 5H420BB14 , 5H420CC03 , 5H420DD03 , 5H420EA11 , 5H420EB09 , 5H420EB23 , 5H420EB39 , 5H420FF03 , 5H420FF04

Patent cited by the Patent：

Cited by applicant (1)

太陽光発電インバータ装置
Gazette classification：公開公報 Application number：特願平9-206696 Applicant：松下電工株式会社

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