JPH0937546A - チョッパ - Google Patents
チョッパInfo
- Publication number
- JPH0937546A JPH0937546A JP17972595A JP17972595A JPH0937546A JP H0937546 A JPH0937546 A JP H0937546A JP 17972595 A JP17972595 A JP 17972595A JP 17972595 A JP17972595 A JP 17972595A JP H0937546 A JPH0937546 A JP H0937546A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ripple
- voltage
- output
- main circuit
- chopper
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 チョッパ出力に含まれるリップルを削減する
ため、フィルタ容量を大きくするとそのコンデンサの充
放電時定数が大きくなり、出力電圧制御の応答性が悪く
なるし、フィルタのリアクトル、コンデンサが大型・高
価になる。 【解決手段】 チョッパの制御装置は、チョッパ主回路
３の直流入力に含まれるリップル電圧をリップル電圧検
出回路４6で検出し、このリップル電圧検出回路で検出
したリップル電圧を電圧制御アンプ４2の出力にリップ
ル電圧補償分として加算する。これにより、リップル分
も含めてスイッチの導通率を制御し、チョッパ主回路の
直流出力からリップル分を削減し、フィルタの容量を大
きくする事なくリップルを削減する。
ため、フィルタ容量を大きくするとそのコンデンサの充
放電時定数が大きくなり、出力電圧制御の応答性が悪く
なるし、フィルタのリアクトル、コンデンサが大型・高
価になる。 【解決手段】 チョッパの制御装置は、チョッパ主回路
３の直流入力に含まれるリップル電圧をリップル電圧検
出回路４6で検出し、このリップル電圧検出回路で検出
したリップル電圧を電圧制御アンプ４2の出力にリップ
ル電圧補償分として加算する。これにより、リップル分
も含めてスイッチの導通率を制御し、チョッパ主回路の
直流出力からリップル分を削減し、フィルタの容量を大
きくする事なくリップルを削減する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流電源から電圧
制御した直流電力を得るチョッパに係り、特に直流出力
のリップルを低減するための制御装置に関する。
制御した直流電力を得るチョッパに係り、特に直流出力
のリップルを低減するための制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、チョッパの主回路例を示す。整
流器１は交流電源からの交流電流を整流し、ＬＣフィル
タ２は整流波形からリップル分を削減する。チョッパ主
回路３は、整流器１とＬＣフィルタ２で得る直流から電
圧制御した直流出力を得る。
流器１は交流電源からの交流電流を整流し、ＬＣフィル
タ２は整流波形からリップル分を削減する。チョッパ主
回路３は、整流器１とＬＣフィルタ２で得る直流から電
圧制御した直流出力を得る。
【０００３】チョッパ主回路３は、電力用半導体素子に
されるスイッチＳＷと、フライホイール用ダイオードＤ
と、平滑用出力フィルタになるリアクトルＬとコンデン
サＣとによって構成される。
されるスイッチＳＷと、フライホイール用ダイオードＤ
と、平滑用出力フィルタになるリアクトルＬとコンデン
サＣとによって構成される。
【０００４】チョッパ動作は、スイッチＳＷのチョッピ
ング動作により直流を取り込み、そのオン期間に平滑用
出力フィルタ側に導入し、そのオフ期間にダイオードＤ
を通してフィルタの循環電流を得る。また、直流出力の
電圧制御は、スイッチＳＷの導通比制御でなされる。
ング動作により直流を取り込み、そのオン期間に平滑用
出力フィルタ側に導入し、そのオフ期間にダイオードＤ
を通してフィルタの循環電流を得る。また、直流出力の
電圧制御は、スイッチＳＷの導通比制御でなされる。
【０００５】このようなチョッパにおいて、出力電圧の
リップル分を削減するには、チョッパ主回路３の直流入
力のリップル電圧を減らすために、ＬＣフィルタ２のフ
ィルタ容量を大きくする方法がある。他の方法として、
チョッパ主回路の出力フィルタの容量を大きくするする
方法がある。
リップル分を削減するには、チョッパ主回路３の直流入
力のリップル電圧を減らすために、ＬＣフィルタ２のフ
ィルタ容量を大きくする方法がある。他の方法として、
チョッパ主回路の出力フィルタの容量を大きくするする
方法がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のリップル削減方
法では、何れもフィルタ容量を大きくすることになり、
フィルタのコンデンサの充放電時定数が大きくなり、出
力電圧制御の応答性が悪くなる。また、フィルタのリア
クトル、コンデンサが大型・高価になる。
法では、何れもフィルタ容量を大きくすることになり、
フィルタのコンデンサの充放電時定数が大きくなり、出
力電圧制御の応答性が悪くなる。また、フィルタのリア
クトル、コンデンサが大型・高価になる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、交流電流を整
流及び平滑した直流をチョッパ主回路の入力とし、この
チョッパ主回路の制御装置はチョッパ主回路のスイッチ
の導通率制御によりチョッパ主回路に電圧制御した直流
出力を得るチョッパにおいて、前記制御装置は、前記チ
ョッパ主回路の直流入力に含まれるリップル電圧を検出
するリップル電圧検出回路を設け、このリップル電圧検
出回路で検出したリップル電圧を電圧制御アンプの出力
にリップル電圧補償分として加算することを特徴とす
る。
流及び平滑した直流をチョッパ主回路の入力とし、この
チョッパ主回路の制御装置はチョッパ主回路のスイッチ
の導通率制御によりチョッパ主回路に電圧制御した直流
出力を得るチョッパにおいて、前記制御装置は、前記チ
ョッパ主回路の直流入力に含まれるリップル電圧を検出
するリップル電圧検出回路を設け、このリップル電圧検
出回路で検出したリップル電圧を電圧制御アンプの出力
にリップル電圧補償分として加算することを特徴とす
る。
【０００８】直流入力に含まれるリップル電圧を検出
し、このリップル分を電圧制御アンプの出力に加算する
ことにより、リップル分も含めてスイッチの導通率を制
御し、チョッパ主回路の直流出力からリップル分を削減
する。
し、このリップル分を電圧制御アンプの出力に加算する
ことにより、リップル分も含めてスイッチの導通率を制
御し、チョッパ主回路の直流出力からリップル分を削減
する。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態を示
すチョッパ主回路と制御装置の回路図である。
すチョッパ主回路と制御装置の回路図である。
【００１０】チョッパ主回路３は、従来と同様の回路構
成にされるが、他の主回路構成にすることもできる。
成にされるが、他の主回路構成にすることもできる。
【００１１】制御装置は、電圧制御系を基本構成として
チョッパ主回路３のスイッチＳＷの導通率を制御する。
電圧制御系は、電圧設定器４1とチョッパ主回路の出力
電圧検出信号との偏差を電圧制御アンプ４2により比例
積分（ＰＩ）演算し、その出力と三角波発生器４3から
の三角波とをコンパレータ４4でレベル比較することで
チョッピング波形を得、このチョッピング波形にしたが
ってゲート回路４5からスイッチＳＷのゲート信号（オ
ン・オフ信号）を得る。
チョッパ主回路３のスイッチＳＷの導通率を制御する。
電圧制御系は、電圧設定器４1とチョッパ主回路の出力
電圧検出信号との偏差を電圧制御アンプ４2により比例
積分（ＰＩ）演算し、その出力と三角波発生器４3から
の三角波とをコンパレータ４4でレベル比較することで
チョッピング波形を得、このチョッピング波形にしたが
ってゲート回路４5からスイッチＳＷのゲート信号（オ
ン・オフ信号）を得る。
【００１２】リップル電圧検出回路４6は、チョッパ主
回路３の直流入力電圧に含まれるリップル電圧をリップ
ル波形として検出する。この回路は、例えば、図２に示
す構成で実現される。
回路３の直流入力電圧に含まれるリップル電圧をリップ
ル波形として検出する。この回路は、例えば、図２に示
す構成で実現される。
【００１３】同図において、電圧アンプ５1は、そのフ
ィードバック回路にコンデンサ５2を有して積分回路に
構成され、チョッパ主回路３の直流入力電圧の平均電圧
を検出する。
ィードバック回路にコンデンサ５2を有して積分回路に
構成され、チョッパ主回路３の直流入力電圧の平均電圧
を検出する。
【００１４】すなわち、直流入力電圧に含まれるリップ
ル分を平滑した検出電圧を得る。このときのコンデンサ
５2に代えて、コンデンサと抵抗の直列回路とされる場
合もあるが、何れの構成においてもリップル電圧の周波
数よりも低い周波数成分を取り出すローパスフィルタ構
成にされる。
ル分を平滑した検出電圧を得る。このときのコンデンサ
５2に代えて、コンデンサと抵抗の直列回路とされる場
合もあるが、何れの構成においてもリップル電圧の周波
数よりも低い周波数成分を取り出すローパスフィルタ構
成にされる。
【００１５】反転アンプ５3は、直流入力の極性を反転
させた検出電圧を得る。この検出電圧は直流入力に含ま
れるリップル分も含めた信号になる。
させた検出電圧を得る。この検出電圧は直流入力に含ま
れるリップル分も含めた信号になる。
【００１６】加算器５4は、両アンプ５1、５3の出力を
加算し、リップル検出出力を得る。この加算は、アンプ
５1が直流入力と同じ極性になり、反転アンプ５3の出力
が直流入力と逆極性となることから直流入力に含まれる
リップル電圧波形のみとなる。
加算し、リップル検出出力を得る。この加算は、アンプ
５1が直流入力と同じ極性になり、反転アンプ５3の出力
が直流入力と逆極性となることから直流入力に含まれる
リップル電圧波形のみとなる。
【００１７】なお、リップル電圧検出回路は、図示の構
成に限らず、単にハイパスフィルタ構成やバンドパスフ
ィルタ構成で置換できる。
成に限らず、単にハイパスフィルタ構成やバンドパスフ
ィルタ構成で置換できる。
【００１８】図１に戻って、リップル電圧検出回路４6
で検出するリップル電圧波形は、電圧制御アンプ４2の
出力に補正信号として加算される。この加算は、コンパ
レータ４4の比較入力は、電圧制御アンプ４2の出力にリ
ップル電圧分を逆相で加算したものにする。これに伴
い、チョッパ主回路３のスイッチＳＷの導通率制御はリ
ップル分を補償したものになる。
で検出するリップル電圧波形は、電圧制御アンプ４2の
出力に補正信号として加算される。この加算は、コンパ
レータ４4の比較入力は、電圧制御アンプ４2の出力にリ
ップル電圧分を逆相で加算したものにする。これに伴
い、チョッパ主回路３のスイッチＳＷの導通率制御はリ
ップル分を補償したものになる。
【００１９】図３は、スイッチＳＷの導通率制御のため
の制御波形を示す。同図の（ａ）にはコンパレータ４4
における比較波形を示し、電圧制御アンプ４2からの制
御電圧（ＡＶＲ値）にリップル電圧検出回路４6からの
リップル検出電圧を逆相で加算した波形（リップル分加
算値）が三角波ＴＲＩと比較される。
の制御波形を示す。同図の（ａ）にはコンパレータ４4
における比較波形を示し、電圧制御アンプ４2からの制
御電圧（ＡＶＲ値）にリップル電圧検出回路４6からの
リップル検出電圧を逆相で加算した波形（リップル分加
算値）が三角波ＴＲＩと比較される。
【００２０】この比較結果としてのチョッパゲート波形
を同図の（ｂ）に示し、リップル分が正極性の期間ＴP
にはＡＶＲ値をリップル分だけ下げることでスイッチＳ
Ｗの導通率を上げ、負極性の期間ＴNにはＡＶＲ値をリ
ップル分だけ上げることでスイッチＳＷの導通率を下げ
る。これによりスイッチＳＷの導通率は、リップル分を
補償したものになる。
を同図の（ｂ）に示し、リップル分が正極性の期間ＴP
にはＡＶＲ値をリップル分だけ下げることでスイッチＳ
Ｗの導通率を上げ、負極性の期間ＴNにはＡＶＲ値をリ
ップル分だけ上げることでスイッチＳＷの導通率を下げ
る。これによりスイッチＳＷの導通率は、リップル分を
補償したものになる。
【００２１】したがって、チョッパ主回路とその制御装
置によりリップル分を補償したチョッパ制御がなされ、
平滑用フィルタでは補償しきれなかった分のリップル及
びチョッピングで発生する高調波成分を除去できるもの
で済む。これにより、チョッパ主回路の入力側及び出力
側のＬＣフィルタ回路は、その時定数を比較的小さくし
て制御応答性を高め、また、小型・低コストの構成で済
むことになる。
置によりリップル分を補償したチョッパ制御がなされ、
平滑用フィルタでは補償しきれなかった分のリップル及
びチョッピングで発生する高調波成分を除去できるもの
で済む。これにより、チョッパ主回路の入力側及び出力
側のＬＣフィルタ回路は、その時定数を比較的小さくし
て制御応答性を高め、また、小型・低コストの構成で済
むことになる。
【００２２】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、チョッ
パ主回路の直流入力に含まれるリップル電圧を検出し、
このリップル分を電圧制御アンプの出力に加算すること
により、リップル分も含めてスイッチの導通率を制御
し、チョッパ主回路の直流出力からリップル分を削減す
る構成としたため、リップル低減のためにフィルタの時
定数を大きくすることを不要にし、制御の応答性を高
め、また装置の小型化及び低価格化を図ることができ
る。
パ主回路の直流入力に含まれるリップル電圧を検出し、
このリップル分を電圧制御アンプの出力に加算すること
により、リップル分も含めてスイッチの導通率を制御
し、チョッパ主回路の直流出力からリップル分を削減す
る構成としたため、リップル低減のためにフィルタの時
定数を大きくすることを不要にし、制御の応答性を高
め、また装置の小型化及び低価格化を図ることができ
る。
【図１】本発明の一実施形態を示す回路図。
【図２】実施形態におけるリップル電圧検出回路例。
【図３】実施形態におけるチョッパ制御波形図。
【図４】チョッパの主回路例。
１…整流器 ２…フィルタ ３…チョッパ主回路 ４2…電圧制御アンプ ４4…コンパレータ ４6…リップル電圧検出回路
Claims (1)
- 【請求項１】 交流電流を整流及び平滑した直流をチョ
ッパ主回路の入力とし、このチョッパ主回路の制御装置
はチョッパ主回路のスイッチの導通率制御によりチョッ
パ主回路に電圧制御した直流出力を得るチョッパにおい
て、 前記制御装置は、前記チョッパ主回路の直流入力に含ま
れるリップル電圧を検出するリップル電圧検出回路を設
け、このリップル電圧検出回路で検出したリップル電圧
を電圧制御アンプの出力にリップル電圧補償分として加
算することを特徴とするチョッパ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17972595A JPH0937546A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | チョッパ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17972595A JPH0937546A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | チョッパ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0937546A true JPH0937546A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16070785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17972595A Pending JPH0937546A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | チョッパ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0937546A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008136285A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Uniden Corp | 定電圧定電流電源 |
| CN100446395C (zh) * | 2007-04-28 | 2008-12-24 | 电子科技大学 | 具有电压纹波检测电路的稳压开关电源 |
| CN100459392C (zh) * | 2007-04-28 | 2009-02-04 | 电子科技大学 | 具有电压纹波检测电路的稳流开关电源 |
| JP2017184314A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 株式会社ノーリツ | 電源回路 |
| JP2018093643A (ja) * | 2016-12-05 | 2018-06-14 | 住友重機械工業株式会社 | 作業機械及び電力変換装置 |
-
1995
- 1995-07-17 JP JP17972595A patent/JPH0937546A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008136285A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Uniden Corp | 定電圧定電流電源 |
| CN100446395C (zh) * | 2007-04-28 | 2008-12-24 | 电子科技大学 | 具有电压纹波检测电路的稳压开关电源 |
| CN100459392C (zh) * | 2007-04-28 | 2009-02-04 | 电子科技大学 | 具有电压纹波检测电路的稳流开关电源 |
| JP2017184314A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 株式会社ノーリツ | 電源回路 |
| JP2018093643A (ja) * | 2016-12-05 | 2018-06-14 | 住友重機械工業株式会社 | 作業機械及び電力変換装置 |
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