JPH0340763A - Controller for current type inverter - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve a resistance to noise by changing only a software and prevent overvoltage rupture by a method wherein a plurality of sets of instruction words for returning into the zone of a normal operation program is stored into a vacant area except a memory space for storing the usual operation program of a microcomputer. CONSTITUTION:A memory map M1 is the memory map for microcomputers 8, 9 while a plurality sets of instruction words, jumping into an offering waiting loop in a normal processing area, is stored into all of vacant areas. The execution of a normal process F1000 is started by timer offering, the timer offering is set after a predetermined period of time, the ignition times of main switching elements 31-36, 51-56 are set and the timings of arc-extinguishing and/or ignition are set. According to this method, a resistance to noise may be improved by changing only a software and the ruptures of the main switching elements 31-36, 51-56 due to overvoltage may be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電力変換装置に係り、特に、電流形インバータ
に好適な制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a power conversion device, and particularly to a control device suitable for a current source inverter.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の電流形インバータ装置は、特開昭６２−１６３５
７９号記載のように、ワンチップマイコンを用いて、電
力変換装置を構成するスイッチング素子に供給すべき制
御信号を予じめ、順次、作成しておき、実際にスイッチ
ング素子に供給すべき時刻になった時、それを順次出力
するようにした方式が提案されている。The conventional current source inverter device is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-1635.
As described in No. 79, using a one-chip microcomputer, control signals to be supplied to the switching elements constituting the power conversion device are created sequentially in advance, and the control signals are generated at the time when they are actually to be supplied to the switching elements. A method has been proposed in which the information is sequentially output when the time is reached.

この方式によれば、ワンチップマイコンで電力変換装置
のスケジュールパルス発生が可能となるため、回路構成
が単純化され、かつ、パルスパターンに異常がある場合
には、マイコンの自己診断（たとえば、ウォッチドッグ
タイマなど）で対策できるため、パルスパターン発生装
置全体がマイコンの監視下にあることになり信頼性の高
い装置が実現される。According to this method, a one-chip microcontroller can generate scheduled pulses for the power converter, which simplifies the circuit configuration.If there is an abnormality in the pulse pattern, the microcontroller's self-diagnosis (for example, This can be countered by using a dog timer (such as a dog timer), so the entire pulse pattern generator is under the control of the microcomputer, resulting in a highly reliable device.

一方、このようなマイコンの誤動作を引きおこすものに
はノイズがあり、その対策として、“ＭＣ５−９６ユー
ザーズマニユアル（インテルジャパン株式会社１９８５
年７月１０発行）”により提案されている方式がある。On the other hand, noise is a factor that causes malfunctions in microcontrollers, and as a countermeasure, the "MC5-96 User's Manual (Intel Japan Corporation 1985
There is a method proposed by "Published on July 10, 2016)".

これを引用すると（Ｐ１３２，４章８節）「プログラム
中の使われていない空間にはすべてＮＯＰのコードを入
れておき、その空間の最後の所にエラー処理ルーチンへ
のジャンプ命令か、もしくは、ＲＳＴ命令（チップをリ
セットする命令）を入れておく方法がある。この方法は
、テーブル参照の近辺には特に重要である。というのは
、テーブル参照中は、あらゆるケースの誤動作が起こり
得るからである。To quote this (P132, Chapter 4, Section 8): ``Insert NOP code in all unused spaces in the program, and at the end of that space, put a jump instruction to the error handling routine, or There is a way to include an RST instruction (an instruction to reset the chip). This method is especially important near table references, because all kinds of malfunctions can occur during table references. be.

従って、メモリ空間さえ許すなら、各テーブル前後は七
つのＮＯＰ命令（８０９６の最長命令が七バイト構成な
ので）と、その後にＲ８Ｔ命令かエラー処理ルーチンへ
の分岐命令を入れておくと良い。この方法により、８０
９６がグリッチの影響を受けた際に、速やかに立ち直る
ひとつの手段となる」とある、この方式によれば、何ら
かの影響によりマイコンが暴走しても、ある任意の時間
が経過した後、エラー処理ルーチンへジャンプ、又は、
チップリセットをかけることにより、マイコンを正規の
処理が可能な状態に戻すことができる。Therefore, if memory space is available, it is best to insert seven NOP instructions before and after each table (because the longest instruction in the 8096 consists of seven bytes), followed by an R8T instruction or a branch instruction to an error handling routine. By this method, 80
96 is affected by a glitch, it is a means of quickly recovering from the problem.'' According to this method, even if the microcontroller goes out of control due to some influence, error processing will be performed after a certain arbitrary period of time has passed. Jump to routine or
By performing a chip reset, you can return the microcomputer to a state where it can perform normal processing.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来技術によると、主スイッチング素子のオン／オ
フ制御信号を発生するマイコンが、ノイズ等により暴走
した場合、マイコンの自己診断機能によりチップリセッ
トが行なわれる。このチップリセット動作により、オン
／オフ制御信号を出力するＩ１０ポートがリセット（Ｌ
レベル出力）されれば、主スイッチング素子は全てオフ
されることになり、これにより、点弧されるべき主スイ
ッチング素子が点弧されず、コンバータ部の出力端に接
続された直流リアクトルや、線路のもつインダクタンス
分と、急激な電流変化によりＬ・ｄ　ｉ　／　ｄ　ｔで
表わされる電圧が誘導され、主スイッチング素子に過電
圧が印加され、主スイッチング素子を破壊するといった
問題があった。また、提案されているノイズ対策を本装
置に施した場合に、下記理由により問題がある。According to the above-mentioned prior art, when the microcomputer that generates the on/off control signal for the main switching element goes out of control due to noise or the like, the self-diagnosis function of the microcomputer performs a chip reset. This chip reset operation causes the I10 port that outputs the on/off control signal to be reset (L
level output), all the main switching elements are turned off, and as a result, the main switching elements that should be fired are not fired, and the DC reactor connected to the output end of the converter section and the line There is a problem in that a voltage represented by L·d i /dt is induced due to the inductance of the main switching element and a sudden change in current, and an overvoltage is applied to the main switching element, destroying the main switching element. Furthermore, when the proposed noise countermeasure is applied to this device, there is a problem due to the following reasons.

■　未使用空間にすべてＮＯＰのコードを入れておき、
その最後にエラー処理ルーチンへのジャンプ命令を入れ
る方法は本目的のように処理を短時間のインターバルで
実行しなければならないような用途にとってはりカバリ
−に時間がかかるという問題がある。■ Put NOP codes in all unused spaces,
The method of inserting a jump instruction to the error handling routine at the end has a problem in that it takes a long time to recover, especially for applications where processing must be executed at short intervals, such as the present purpose.

■　Ｒ８Ｔ命令を用いると、マイコンのチップリセット
が行われ、前述の理由により過電圧を発生する。(2) When the R8T instruction is used, the chip of the microcomputer is reset and an overvoltage is generated for the reason mentioned above.

■　各テーブル前後にエラー処理ルーチンへの分岐命令
を入れた場合には、テーブルの前後での暴走には効果が
期待できるが、他の空きエリアを暴走した場合には、マ
イコンの自己診断機能によりチップリセットが行われ、
前記理由により過電圧を発生する。■ Inserting a branch instruction to an error handling routine before and after each table can be expected to be effective in preventing runaways before and after the table, but if runaways occur in other empty areas, the microcontroller's self-diagnosis function Chip reset is performed,
Overvoltage occurs due to the above reasons.

本発明の目的は、従来のハードウェアを用いて、ソフト
ウェアの変更のみで耐ノイズ性を向上させ、過電圧によ
る主スイッチング素子の破壊をひきおこさない電流形イ
ンバータの制御装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control device for a current source inverter that uses conventional hardware, improves noise resistance only by changing software, and does not cause destruction of main switching elements due to overvoltage.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために１本発明はマイコンの通常動
作プログラムが格納されるメモリの空きエリア中に通常
動作プログラム領域へ戻る複数の命令語を格納したもの
である。In order to achieve the above object, one aspect of the present invention is to store a plurality of command words for returning to the normal operation program area in an empty area of the memory where the normal operation program of the microcomputer is stored.

〔作用〕[Effect]

マイコンの暴走後の処理は、通常動作プログラムのタイ
マ割込み待ち状態から、又は、暴走前の処理に連続して
実行される。このため、マイコン暴走時マイコンの自己
診断機能によるチップリセットは行なわれず、主スイッ
チング素子に過電圧が印加されることはない。The processing after the microcomputer runs out of control is executed from the timer interrupt wait state of the normal operation program or in succession to the processing before the runaway. Therefore, when the microcomputer runs out of control, the microcomputer's self-diagnosis function does not perform a chip reset, and no overvoltage is applied to the main switching element.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する０図に
おいて、１は三相交流電源、２は過電圧抑制用のコンデ
ンサ、３は電流形コンバータ部で、３１〜３６はそのコ
ンバータ部を構成する主スイッチング素子、４は直流リ
アクトル、５は電流形インバータ部で、５１〜５６はそ
のインバータ部を構成する主スイッチング素子、６は過
電圧抑制用のコンデンサ、７は負荷の一例として示した
誘導電動機、８，９はパルスパターン（制御信号）をト
ランジスタ３１〜３６．５１〜５６に供給するための、
ワンチップマイコンである。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. 1. In FIG. 0, 1 is a three-phase AC power supply, 2 is a capacitor for overvoltage suppression, 3 is a current source converter section, and 31 to 36 are the converter sections. The constituent main switching elements are: 4 is a DC reactor, 5 is a current source inverter section, 51 to 56 are main switching elements that make up the inverter section, 6 is a capacitor for overvoltage suppression, and 7 is an induction shown as an example of a load. Electric motors 8 and 9 are for supplying pulse patterns (control signals) to the transistors 31 to 36 and 51 to 56;
It is a one-chip microcontroller.

なお、これらのワンチップマイコン８．９は同一のハー
ド構成となっているので、本発明は、マイコン８にのみ
図示した。Note that since these one-chip microcomputers 8 and 9 have the same hardware configuration, the present invention is illustrated only for the microcomputer 8.

次にこの実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

メモリマツプＭ１は、マイコン８．９のメモリマツプで
ある。ここで、通常処理されない領域である空きエリア
には全て、通常処理領域内の割込待ちループヘジャンプ
する命令語が複数組格納しである。通常処理ＦｌｏｏＯ
は上記通常処理を示したフローチャートである。通常処
理ＦｌｏｏＯは、タイマ割込により実行を開始し、まず
、次回のタイマ割込みをΔを後に設定する（この処理に
より、通常処理ＦｌｏｏＯはΔを間隔で一定周期で実行
される）。次に、主スイッチング素子３１〜３６（又は
５１〜５６）の点弧時間（マイコンの制御信号としてパ
ルス幅が決まる）を設定し、消弧２点弧させる主スイッ
チング素子３１〜３６（又は５１〜５６）と、設定した
点弧時間により、消弧９点弧させるタイミングを設定す
る。この処理が終わると、割込待ちループで次回のタイ
マ割込が発生するまで待機する。このようなプログラム
構成において、ノイズ等によりマイコンが暴走しても、
プログラムカウンタの飛び先（実行先）が通常処理領域
内であれば、正規の処理はできないにしても、マイコン
８，９のチップリセットは行われず、次回のタイマ割込
による処理からは、正規の処理を行うことができる０次
に暴走光が、通常処理領域外である場合には、空きエリ
ア中に割込待ちループへ強制復帰させる命令語を複数組
格納したことにより、速やかに割込待ちループヘジャン
プし次回のタイマ割込みが発生するまで待機する。Memory map M1 is a memory map of microcomputer 8.9. Here, a plurality of sets of instruction words for jumping to an interrupt waiting loop in the normal processing area are stored in all empty areas that are areas that are not normally processed. Normal processing FlooO
is a flowchart showing the above normal processing. The normal process FlooO starts execution by a timer interrupt, and first sets the next timer interrupt after Δ (by this process, the normal process FlooO is executed at regular intervals with Δ intervals). Next, the firing time of the main switching elements 31 to 36 (or 51 to 56) (the pulse width is determined as a microcomputer control signal) is set, and the main switching elements 31 to 36 (or 51 to 56) are turned off and turned on twice. 56) and the set ignition time to set the timing for extinguishing 9 ignition. When this process is completed, the interrupt waiting loop waits until the next timer interrupt occurs. In such a program configuration, even if the microcontroller goes out of control due to noise etc.
If the jump destination (execution destination) of the program counter is within the normal processing area, the chips of microcontrollers 8 and 9 will not be reset, and from the next timer interrupt processing, normal processing will not be possible, even if normal processing cannot be performed. If the zero-order runaway light that can be processed is outside the normal processing area, multiple sets of command words for forcibly returning to the interrupt waiting loop are stored in the empty area, so that the interrupt waiting loop is immediately returned. Jump to the loop and wait until the next timer interrupt occurs.

本発明によれば、マイコン８，９がノイズ等により、暴
走しても、その飛び先に依らず速やかに正常動作に復帰
することにより、マイコン８，９のチップリセットが行
なわれることはなく、従来、問題となっていたマイコン
８，９のチップリセットによる過電圧が発生することは
ない。According to the present invention, even if the microcomputers 8 and 9 go out of control due to noise or the like, the chips of the microcomputers 8 and 9 are not reset by quickly returning to normal operation regardless of the destination. Overvoltage caused by chip reset of the microcomputers 8 and 9, which has been a problem in the past, does not occur.

他の実施例を、第２図、第３図を用いて説明する。第２
図は通常処理Ｆ２０００を示したもので、この特徴は、
全処理Ｆ２０００を、処理Ｆ２０１０゜処理Ｆ２０２０
．処理Ｆ２０３０と任意に分割し、それぞれの処理が実
行されると、実行確認フラグ１０．２０．３０をそれぞ
れセットする。というものである、第３図は、暴走チエ
ツク処理Ｆ　３０００を示したもので、その特徴は実行
確認フラグの状態に応じて、暴走後の戻り先を設定でき
るというものである０本暴走チエツク処理Ｆ３０００は
マイコン８．９のメモリの空きエリア全てに複数組格納
されている。Another embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. Second
The figure shows normal processing F2000, which has the following characteristics:
All processing F2000, processing F2010° processing F2020
．． When the processing is arbitrarily divided into processing F2030 and each processing is executed, execution confirmation flags 10, 20, and 30 are set respectively. FIG. 3 shows the runaway check process F3000, and its feature is that the return destination after the runaway can be set according to the state of the execution confirmation flag. A plurality of sets of F3000 are stored in all the free memory areas of the microcomputer 8.9.

次に、動作について説明する。マイコン８，９が通常処
理Ｆ２０００を実行中、ノイズ等の影響により暴走した
場合、いずれかの暴走チエツク処理Ｆ３０００ルーチン
を処理することになる。ここで、本チエツク処理Ｆ３０
００がどこから実行す開始するかは不定であるため、処
理の先頭にチエツクフラグを設け、常に本処理が先頭か
ら正規に動作するものとした。例えば、暴走前のマイコ
ンが処理Ｆ２０２０を実行中にノイズの影響を受は暴走
した場合、実行確認フラグは処理を完全に終えたフラグ
１０がセットされる。この状態で暴走チエツク処理Ｆ３
０−００は、チエツクフラグにより先頭から実行処理を
始め、フラグ１０のみセットされてい゛るため、処理Ｆ
２０２０を暴走後の戻り先として設定する。これにより
、速やかに処環Ｆ２０２０を、暴走前に正規に実行され
た処理Ｆ２０１０と連続に実行することができ、主スイ
ッチング素子３１〜３６（又は、５１〜５６）の制御用
信号をノイズの影響を受けずに作成することができる。Next, the operation will be explained. If the microcomputers 8, 9 go out of control due to the influence of noise or the like while executing the normal processing F2000, one of the runaway check processing routines F3000 will be executed. Here, the main check process F30
Since it is uncertain where 00 starts execution, a check flag is provided at the beginning of the process so that the process always operates normally from the beginning. For example, if the microcomputer before the runaway is affected by noise and runs out of control while executing the process F2020, the execution confirmation flag is set to flag 10 indicating that the process has completely finished. In this state, runaway check processing F3
0-00 starts the execution process from the beginning due to the check flag, and only flag 10 is set, so the process F
Set 2020 as the return destination after the runaway. As a result, the process F2020 can be immediately executed continuously with the process F2010 that was normally executed before the runaway, and the control signals of the main switching elements 31 to 36 (or 51 to 56) can be affected by noise. It can be created without receiving.

本実施例によれば、ノイズによる過電圧が発生しないば
かりか、主スイッチング素子の制御用信号をノイズによ
る影響を受けずに作成することができる。According to this embodiment, not only does overvoltage not occur due to noise, but also the control signal for the main switching element can be created without being affected by noise.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、マイコンが暴走によるチップリセット
を行なわないため、主スイッチング素子に過電圧が印加
されることがなくなり、主スイッチング素子の破壊を引
き起こさないばかりか、安全で高信頼度の装置が実現で
きる。According to the present invention, since the microcontroller does not perform a chip reset due to runaway, overvoltage is not applied to the main switching element, which not only does not cause destruction of the main switching element, but also provides a safe and highly reliable device. can.

また、マイコンの暴走前の処理をマイコンに記憶させて
おくことで、暴走後の処理を暴走前の処理に連続して実
行処理が可能なため、耐ノイズ性が向上され、ノイズの
影響を受けない装置の実現が図れる。In addition, by storing the processing before the microcontroller runs away in the microcontroller, the processing after the runaway can be executed consecutively to the processing before the runaway, improving noise resistance and reducing the effects of noise. It is possible to realize a device that does not already exist.

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

第１図は、本発明の一実施例の系統図、第２図は、マイ
コンの他の実施例の通常処理を示すフローチャート、第
３図は、マイコンの暴走チエツク処理を示すフローチャ
ートである。 １・・・三相交流電源、２，６・・・過電圧抑制用のコ
ンデンサ、３・・・コンバータ部、４・・・直流リアク
トル、５・・・インバータ部、７・・・誘導電動機、８
，９・・・ワ第 図 第 図FIG. 1 is a system diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing normal processing of another embodiment of the microcomputer, and FIG. 3 is a flowchart showing runaway check processing of the microcomputer. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Three-phase AC power supply, 2, 6... Capacitor for overvoltage suppression, 3... Converter section, 4... DC reactor, 5... Inverter section, 7... Induction motor, 8
, 9... wa diagram diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、交流を直流に変換すると同時に直流電流の制御を行
うコンバータ、このコンバータの直流側に接続され直流
電流のリプルを平滑化する直流リアクトル、前記直流リ
アクトルに接続され直流を可変電圧、可変周波数の交流
電圧に変換するインバータ、前記コンバータ、前記イン
バータを構成する主スイッチング素子を制御するワンチ
ップマイクロコンピュータ、前記インバータの出力端に
負荷を接続して構成される電流形インバータの制御装置
において、前記マイクロコンピュータの通常動作プログ
ラムが格納されるメモリ空間以外の空きエリア中に、前
記通常動作プログラム領域に戻す複数組の命令語を格納
したことを特徴とする電流形インバータの制御装置。 ２、前記マイクロコンピュータは動作異常時に少なくと
も出力端子の電圧レベルがＯレベルにリセットされる機
能をもつことを特徴とする請求項１に記載の電流形イン
バータの制御装置。 ３、前記通常動作プログラムとは、前記主スイッチング
素子のオン／オフ制御信号を発生するよう動作すること
を特徴とする請求項１に記載の電流形インバータの制御
装置。 ４、前記通常プログラムとは一定時間間隔でタイマ割込
みにより起動されることを特徴とする請求項３に記載の
電流形インバータの制御装置。[Scope of Claims] 1. A converter that converts alternating current into direct current and simultaneously controls direct current, a direct current reactor connected to the direct current side of this converter to smooth ripples in the direct current, and connected to the direct current reactor to control direct current. An inverter that converts into a variable voltage, variable frequency AC voltage, the converter, a one-chip microcomputer that controls the main switching elements constituting the inverter, and a current source inverter configured by connecting a load to the output end of the inverter. A control device for a current source inverter, characterized in that a plurality of sets of command words for returning to the normal operation program area are stored in an empty area other than the memory space in which the normal operation program of the microcomputer is stored. . 2. The control device for a current source inverter according to claim 1, wherein the microcomputer has a function of resetting at least the voltage level of the output terminal to O level when an abnormal operation occurs. 3. The control device for a current source inverter according to claim 1, wherein the normal operation program operates to generate an on/off control signal for the main switching element. 4. The control device for a current source inverter according to claim 3, wherein the normal program is started by a timer interrupt at regular time intervals.