[发明专利]PWM逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及一种在DC至AC转换中控制AC输出电压的PWM逆 变器。

背景技术

图7示出了在第一传统技术中PWM逆变器的PWM信号产生部分 的配置。

图7中，数字3表示比较器。符号a表示信号波，b表示载波，且 PWM表示PWM信号。

如图7中所示，传统PWM逆变器的PWM信号产生部分将信号波 a和载波b进行比较以根据它们的振幅大小关系确定输出状态(例如见 专利文献1)。

图8示出了在第一传统技术的PWM信号产生部分中的PWM信号 波形。在图8中，符号a表示信号波；b，载波；t，时间；T，载波b 的周期；以及PWM，PWM信号。

以下将参考图8描述第一传统技术中的PWM信号波形。

例如，如果当信号波a大于载波b时将值“1”给PWM信号且否 则将值“0”给PWM信号，则获得如图8所示的PWM波形。在这种 情况下，如果假设载波b的振幅为“1”，则载波b、信号波a和PWM 信号在一个周期T上的平均值近似相同。

图9示出在第二传统技术中PWM逆变器的PWM信号产生部分的 配置。在图9中，数字3表示用于比较信号波和载波的比较器，且数 字4表示三角函数计算部分。符号A表示所期望的振幅；θ，所期望 的相位；a1，信号波；b，载波；以及PWM，PWM信号。

图10示出在第二传统技术的PWM信号产生部分中的PWM信号 波形。在图10中，符号a和a1表示信号波；b，载波；t、t₁和t₂，时 间和时间点；T，载波b的周期；以及PWM，PWM信号。

以下将参考图9和10描述第二传统技术的PWM逆变器的PWM 信号产生部分的操作。

随着PWM逆变器中数字控制的进展，在使用矢量控制等的情况 下，基于两个数据，即振幅A和相位θ，使用三角函数频繁地(一般 地)产生信号波a。这种情况下，通过等式(1)给出信号波a1。

a1＝Asinθ        (1)

由于数字控制，在特定控制循环中执行等式(1)。例如，在信号 波a1与载波频率同步执行的情况下，信号波a1通过周期等于载波周期 T的量子化(quantization)来产生。结果，给出如图10所示的信号波 a1的波形。比较器3使用这种信号波a1进行比较。

如上所述，在传统PWM逆变器的PWM信号产生部分中，在使用 三角函数由两个数据(振幅A和相位θ)产生信号波a1中使用数字控 制。由比较器3将信号波a1和载波b进行比较以根据其振幅大小关系 确定输出状态。

专利文献1：JP-A-2000-102257(图3)

发明内容

本发明解决的技术问题

但是，问题在于，通过使用传统技术产生和输出的PWM信号是 从信号波a延迟的信号，且由此振幅A和相位θ不能被正确传送。下 面将在时间t₁至t₂的周期内进行检查(图10中的箭头部分)。信号波 a波形的相位在时间周期t₁至t₂中前移了ω(t₂-t₁)。另一方面，所产 生的PWM波形的相位在一个周期T中保持当一个循环开始时的时间 t₁处的相位ωt₁。这是由于通过周期等于载波周期T的量子化所产生的 信号波a1在时间t₁处被采样。这种情况下，ω是信号波a的角频率(ω ＝θ/t)。因此，在周期T中，信号波a的相位等于ω(t₂+t₁)/2，且 因此与PWM波形的相位具有误差Δθ(见以下的等式(2))。

Δθ＝ω(t₂+t₁)/2-ωt₁＝ωT/2    (2)

如从等式(2)中看到的，问题在于当载波b的频率不充分大于信 号波a的频率时该相位误差大。

鉴于上述问题做出了本发明，且本发明的目的是提供即使在载波 频率不充分大于信号波频率的情况下也能够防止在产生PWM信号中 发生相位误差的PWM逆变器。

解决问题的手段