專利名稱：脈沖寬度調(diào)制變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種脈沖寬度調(diào)制變換器(以后簡(jiǎn)稱為PWM變換器)，尤其是涉及到一種用于變換三相交流電(AC)到直流電(DC)的PWM變換器。
最近幾年，PWM變換器已經(jīng)廣泛地用于從一個(gè)交流電源到直流電源或者從直流電源到交流電源的兩個(gè)方向上傳輸與接收電能的目的。
PWM變換器還經(jīng)常用于減小AC電源的電流與電壓的相位差，即，用來(lái)改進(jìn)功率因數(shù)的目的，以及用于抑制一個(gè)AC電源的電流失真，即，減少該電源的高次諧波。
現(xiàn)在將參照
圖14到17描述一種典型常規(guī)的PWM變換器系統(tǒng)。
在圖14中，假設(shè)濾波電容器60的正端與負(fù)端之間的電壓高于三相AC電源1的一個(gè)相電壓的最大值。首先，在一個(gè)電流指令產(chǎn)生器7中，從三相AC電源1提供的三相AC電流波形的一個(gè)相位信息值θ以及幅度指令值ip被設(shè)置，并且根據(jù)這些信息值，電流指令產(chǎn)生器7產(chǎn)生要從三相AC電源1輸入的各個(gè)線電流指令這些是第一線電流指令iTU，第二線電流指令iTV，和第三線電流指令iTW。
接下來(lái)，一個(gè)電源電流檢測(cè)器9檢測(cè)從三相AC電源1輸出的三個(gè)線電流的兩個(gè)線電流而剩下的一個(gè)線電流由檢測(cè)的兩個(gè)線電流求和再取反得到，并且獲得的三線電流被輸出為第一線電流測(cè)量結(jié)果iFU，第二線電流測(cè)量結(jié)果iFV，和第三線電流測(cè)量結(jié)果iFW。應(yīng)該注意這個(gè)電源電流檢測(cè)器9還可以構(gòu)造成用來(lái)檢測(cè)三相AC電源1的三個(gè)線電流，輸出這些第一線電流測(cè)量結(jié)果iFU，第二線電流測(cè)量結(jié)果iFV，和第三線電流測(cè)量結(jié)果iFW。
接下來(lái)，一個(gè)電流控制器106接收這些第一線電流指令iTU，第二線電流指令iTV，和第三線電流指令iTW，并且第一線電流測(cè)量結(jié)果iFU、第二線電流測(cè)量結(jié)果iFV、和第三線電流測(cè)量結(jié)果iFW被分別比較，并且產(chǎn)生第一開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、第二開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PV和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PW，他們控制以致于使第一線電流指令iTU與第一線電流測(cè)量結(jié)果iFU、第二線電流指令iTV與第二線電流測(cè)量結(jié)果iFV、以及第三線電流指令iTW與第三線電流測(cè)量結(jié)果iFW分別地彼此盡可能接近一致。
接下來(lái)，一個(gè)主電路電源控制部分8包括一個(gè)濾波電容器60和一個(gè)具有三相橋型結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)電源器件組。該開(kāi)關(guān)電源器件組包括一個(gè)連接到濾波電容器60的正端用于控制第一線電流IU的第一開(kāi)關(guān)電源器件Q1，連接到濾波電容器60的正端用于控制第二線電流IV的第二開(kāi)關(guān)電源器件Q2，連接到濾波電容器60的正端用于控制第三線電流IW的第三開(kāi)關(guān)電源器件Q3，連接到濾波電容器60的負(fù)端用于將第一線電流IU提供給三相AC電源1的第四開(kāi)關(guān)電源器件Q4，連接到濾波電容器60的負(fù)端用于控制第二線電流IV的第五開(kāi)關(guān)電源器件Q5，連接到濾波電容器60的負(fù)端用于控制第三線電流IW的第六開(kāi)關(guān)電源器件Q6，在這里每個(gè)開(kāi)關(guān)電源器件都有一個(gè)并聯(lián)的回流二極管。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，第一開(kāi)關(guān)電源器件Q1與第四開(kāi)關(guān)電源器件Q4中的任何一個(gè)響應(yīng)于第一開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU轉(zhuǎn)變到開(kāi)，第二開(kāi)關(guān)電源器件Q2與第五開(kāi)關(guān)電源器件Q5中的任何一個(gè)響應(yīng)于第二開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PV轉(zhuǎn)變到開(kāi)，以及第三開(kāi)關(guān)電源器件Q3與第六開(kāi)關(guān)電源器件Q6中的任何一個(gè)響應(yīng)于第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PW轉(zhuǎn)變到開(kāi)。
這個(gè)描述現(xiàn)在給定假設(shè)一種這樣的安排，當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU是L低電平時(shí)，第一開(kāi)關(guān)電源器件Q1就轉(zhuǎn)變到開(kāi)，而當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU是H高電平時(shí)，第四開(kāi)關(guān)電源器件Q4就轉(zhuǎn)變到開(kāi)，以及當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)指令信號(hào)PV是L低電平時(shí)，第二開(kāi)關(guān)電源器件Q2就轉(zhuǎn)變到開(kāi)，而當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)指令信號(hào)PV是H高電平時(shí)，第五開(kāi)關(guān)電源器件Q5就轉(zhuǎn)變到開(kāi)，并且當(dāng)?shù)谌_(kāi)關(guān)指令信號(hào)PW是L低電平時(shí)，第三開(kāi)關(guān)電源器件Q3就轉(zhuǎn)變到開(kāi)，而當(dāng)?shù)谌_(kāi)關(guān)指令信號(hào)PW是H高電平時(shí)，第六開(kāi)關(guān)電源器件Q6就轉(zhuǎn)變到開(kāi)。
在濾波電容器60的正端與負(fù)端之間的電壓變得低于三相AC電源1的最大值的情況，該三相AC電源電壓由開(kāi)關(guān)電源器件組Q1到Q6的回流二極管整流。
圖15顯示一種包括在圖14所示常規(guī)PWM變換系統(tǒng)中的電流變換器106的常規(guī)結(jié)構(gòu)。還有，圖16A到16E顯示圖15的操作。
在電流變換器106中，第一、第二和第三線電流指令iTU，iTV，iTW以及第一、第二和第三線電流測(cè)量結(jié)果iFU，iFV，iFW按減法單元117，118與119的方式分別相減以致于獲得第一、第二和第三線電流誤差信號(hào)iEU，iEV，和iEW。第一、第二和第三線電流誤差信號(hào)iEU，iEV，和iEW分別輸入到第一、第二和第三線電流誤差放大器120，121，和122以便輸出要輸送到一個(gè)三相PWM信號(hào)產(chǎn)生器部分139的第一、第二和第三線電壓指令信號(hào)VU，VV，和VW。對(duì)于每個(gè)電流誤差放大器102到122，一種通常采用的PI(比例/積分)類(lèi)型放大器如圖17中所示，并且它的增益特性通過(guò)下面方程式獲得G＝R2×(R3×C1×S)/[R1×{(R2×R3)×C1×S+1}]三相PWM信號(hào)產(chǎn)生器部分139包括第一、第二和第三比較器123，124與125和一個(gè)產(chǎn)生三角波信號(hào)SC的三角波發(fā)生器126，這個(gè)三角波信號(hào)SC將輸入到第一、第二和第三比較器123，124與125的負(fù)端。第一、第二和第三比較器123，124與125在它們的正輸入端接收第一、第二和第三線電壓指令信號(hào)VU，VV，和VW并且分別將電壓指令信號(hào)VU，VV，和VW與三角波信號(hào)SC比較，因此而產(chǎn)生第一，第二，和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU，PV，和PW。
在這種結(jié)構(gòu)中，假設(shè)，當(dāng)電壓指令信號(hào)VU，VV，和VW分別地大于三角波信號(hào)SC時(shí)，第一、第二和第三比較器123，124與125就產(chǎn)生H高電平，在這個(gè)期間，當(dāng)它們小于三角波信號(hào)SC時(shí)，第一、第二和第三比較器123，124與125就產(chǎn)生L低電平。
圖16A到16E顯示圖15中電流控制器106的操作，注意這里顯示的操作是用于第一、第二和第三線電流指令iTU，iTV，iTW是三相正弦波的情況。
在圖15與圖16A到16E中，考慮電流誤差放大器120到122的增益，可以看到，電流誤差放大器的增益越大，線電流指令與線電流測(cè)量結(jié)果越彼此接近并且線電流誤差可以變小，以改進(jìn)對(duì)應(yīng)于線電流指令的線電流測(cè)量結(jié)果的響應(yīng)特性。
然而，關(guān)于上述常規(guī)的結(jié)構(gòu)，例如因?yàn)橛呻娍咕€圈59引起的相位滯后，電流誤差放大器的相位滯后，以及在三相PWM信號(hào)產(chǎn)生器部分139的滯后時(shí)間延遲，如果電流誤差放大器的增益做的太大，就產(chǎn)生震蕩現(xiàn)象。因此，正常地選擇是使電流誤差放大器的增益值在不發(fā)生震蕩的范圍盡可能的大。每個(gè)電流誤差放大器的增益值在設(shè)計(jì)階段，從三相AC電源1，電感線圈59，電源電流檢測(cè)器9，電流控制器6以及主電路電源控制器8等的特性來(lái)看，通過(guò)研究電流控制環(huán)路的環(huán)路傳輸功能來(lái)確定。在該增益的確定中，必須降低增益到一個(gè)即使最壞情況下也不發(fā)生震蕩的程度，重視這些特性與溫度特性的制造變化。確定這個(gè)增益的任務(wù)需要在設(shè)計(jì)中與在現(xiàn)場(chǎng)做大量的工作以及在制造與現(xiàn)場(chǎng)中需要相當(dāng)大的努力。
還有，因?yàn)樽罴训碾娏髡`差放大器增益根據(jù)DC電壓來(lái)變化，所以一個(gè)系統(tǒng)必須制造成增益是可變的。
接下來(lái)，還有一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)槿遣òl(fā)生器的偏差與/或漂移以及電流控制誤差放大器本身在電流控制誤差與/或限制動(dòng)態(tài)漂移的范圍具有相反的影響，所以需要運(yùn)算放大器以致于這些元件的偏差和漂移小一些，并且在一些情況下一種偏差的調(diào)整操作在制造過(guò)程中是必須的，這就增加了成本。
注意，盡管圖15是一個(gè)用模擬電路實(shí)現(xiàn)的電流控制器106常規(guī)例子，但是第一、第二和第三線電流測(cè)量結(jié)果iFU，iFV，iFW能夠變換到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并且同樣的結(jié)構(gòu)可以用數(shù)字電路如微計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。即使在這種情況下，電流誤差放大器的增益值必須從考慮三相AC電源、電源電流檢測(cè)器、電流控制器以及主電路電源控制器等的特性，通過(guò)研究電流控制環(huán)路的環(huán)路傳輸功能來(lái)確定，并且這個(gè)任務(wù)與由模擬電路實(shí)現(xiàn)的情況相同。
此外，當(dāng)電流誤差放大器采用數(shù)字電路如一個(gè)微計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)，因?yàn)殡娏髡`差放大器本身的偏差與漂移是數(shù)字的計(jì)算，所以它們能夠被消除。然而，相位滯后變得較大同樣計(jì)算處理時(shí)間增加并且這將趨向促進(jìn)震蕩。結(jié)果在這個(gè)問(wèn)題中增益不能夠增加并且也沒(méi)有使處理時(shí)間很短，這就需要使用微計(jì)算機(jī)或其他非?？斓挠?jì)算處理能力的裝置，這將是所不希望的花費(fèi)。
還有關(guān)于用來(lái)變換第一、第二和第三線電流測(cè)量結(jié)果iFU，iFV，iFW到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的A/D變換器，相位滯后隨變換時(shí)間變長(zhǎng)而增加，這就容易引起震蕩。結(jié)果增益不能夠增加并且也沒(méi)有使處理時(shí)間很短，這就需要使用非常快的變換能力的A/D變換器，這是價(jià)格貴的。還有，在A/D變換器中的偏差與漂移不利地影響電流控制誤差并且限制了動(dòng)態(tài)范圍，因此A/D變換器必須選擇具有非常小偏差與漂移的，導(dǎo)致成本高的問(wèn)題。
因此，已經(jīng)研究出的本發(fā)明是為了解決常規(guī)系統(tǒng)中固有的問(wèn)題，并且本發(fā)明一個(gè)基本的目的是提供一種價(jià)格低廉的PWM變換器，根本不需要調(diào)整增益，以及具有與線電流指令相對(duì)應(yīng)的很好的線電流測(cè)量結(jié)果響應(yīng)特性。
為了達(dá)到這個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，一種PWM變換器包括一個(gè)用來(lái)檢測(cè)三相AC電源的第一、第二與第三線電流并且產(chǎn)生第一、第二與第三線電流測(cè)量結(jié)果的電源電流檢測(cè)器；一個(gè)用來(lái)產(chǎn)生第一、第二與第三線電流指令值的電流指令產(chǎn)生器；一個(gè)主電路電源控部分，其包括用于控制第一、第二與第三線電流的開(kāi)關(guān)電源裝置；以及一個(gè)電流控制器，該電流控制器包括第一、第二與第三比較器，它們分別地將第一、第二與第三線電流測(cè)量結(jié)果與第一、第二與第三線電流指令值比較以便輸出第一、第二與第三線電流比較結(jié)果，并且該電流控制器包括一個(gè)邏輯電路，它根據(jù)第一、第二與第三線電流比較結(jié)果而產(chǎn)生的第一、第二與第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)，以一種致使第一、第二與第三線電流測(cè)量結(jié)果分別接近地符合第一、第二與第三線電流指令值這樣的方式來(lái)切換開(kāi)關(guān)電源裝置的開(kāi)與關(guān)。
在這種安排中，電流控制器還包括一個(gè)時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生器，其產(chǎn)生一個(gè)要提供給邏輯電路的周期的狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)，以便在根據(jù)狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)線電流比較結(jié)果改變的時(shí)刻，邏輯電路確定用于設(shè)置開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)與關(guān)的開(kāi)關(guān)指令信號(hào)。
當(dāng)?shù)谝?、第二與第三線電流測(cè)量結(jié)果分別大于第一、第二與第三線電流指令值時(shí)，第一、第二與第三比較器就輸出一個(gè)第一電平的線電流比較結(jié)果，而當(dāng)?shù)谝?、第二與第三線電流測(cè)量結(jié)果分別小于第一、第二與第三線電流指令值時(shí)就輸出一個(gè)第二電平的線電流比較結(jié)果，而其中所述開(kāi)關(guān)電源裝置由第一、第二、第三、第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件組成，所以邏輯電路確定分別用來(lái)將第一、第二、第三、第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件設(shè)置于開(kāi)與關(guān)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)指令信號(hào)的電平。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在改變第一、第二和第三線電流比較結(jié)果的時(shí)刻以及狀態(tài)改變的時(shí)刻，在減小各個(gè)線電流指令與線電流檢測(cè)結(jié)果之間差距的方向上，通過(guò)重復(fù)確定第一、第二、第三、第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件的各自開(kāi)或關(guān)狀態(tài)的簡(jiǎn)單操作，三相AC電源的線電流可以使其接近各個(gè)線電流指令信號(hào)并且因此線電流誤差可以減小。
采用本發(fā)明的這種PWM變換器，該結(jié)構(gòu)沒(méi)有電流誤差放大器，所以涉及電流誤差放大器的增益調(diào)節(jié)的問(wèn)題基本上得到解決并且根本不需要增益調(diào)節(jié)。
此外，即使在三相AC電源，電源電流檢測(cè)器，電流控制器或者主電路電源控制部分的特性與規(guī)格有一些變化，線電流誤差也總是保持到最小，并且即使在特性制造的變化或者溫度特性等面前，線電流誤差也總是保持到最小以便能夠提供非常好的電流控制響應(yīng)而沒(méi)有震蕩的風(fēng)險(xiǎn)。
還有，除了第一、第二和第三比較器以外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)PWM變換器中的電流控制器能夠完全用簡(jiǎn)單的數(shù)字電路構(gòu)成，而數(shù)字電路構(gòu)成的這部分沒(méi)有偏差或漂移的風(fēng)險(xiǎn)并且成本低。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，該邏輯電路被設(shè)置成適合于確定開(kāi)關(guān)指令信號(hào)致使，在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平而第二線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平以及第三線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平時(shí)，第二、第三和第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第二線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第二開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第三線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平而第二線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平以及第三線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平時(shí)，第一、第三和第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第二、第四和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第一線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第三線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平而第二線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平以及第三線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平時(shí)，第一、第二和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第三、第四和第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第一線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第二線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第二開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平而第二線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平以及第三線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平時(shí)，第一、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第二、第三和第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第二線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第二開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第三線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平而第二線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平以及第三線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平時(shí)，第二、第四和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第三和第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第一線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第一開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第三線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平而第二線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平以及第三線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平時(shí)，第三，第四和第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一，第二和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在后續(xù)周期從第一線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)，第一開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在后續(xù)周期從第二線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)，第二開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，該邏輯電路被設(shè)置為適合于確定開(kāi)關(guān)指令信號(hào)以致使在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平而第二線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平以及第三線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平時(shí)，第二、第三和第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，并且當(dāng)?shù)诙€電流比較結(jié)果在第三線電流比較結(jié)果之前變成第一電平時(shí)，第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第二開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第三線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第三線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然而當(dāng)?shù)谌€電流比較結(jié)果在第二線電流比較結(jié)果之前變成第一電平時(shí)，第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第二線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第二線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平而第二線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平以及第三線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平時(shí)，第一、第三和第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第二、第四和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，并且當(dāng)?shù)谌€電流比較結(jié)果在第一線電流比較結(jié)果之前變成第一電平時(shí)，第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第一線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第一線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然而當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果在第三線電流比較結(jié)果之前變成第一電平時(shí)，第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第三線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第三線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平而第二線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平以及第三線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平時(shí)，第一、第二和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第三、第四和第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，并且當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果在第二線電流比較結(jié)果之前變成第一電平時(shí)，第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第二線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在周期從第二線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然而當(dāng)?shù)诙€電流比較結(jié)果在第一線電流比較結(jié)果之前變成第一電平時(shí)，第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第二開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第一線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第一線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平而第二線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平以及第三線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平時(shí)，第一、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第二、第三和第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，并且當(dāng)?shù)诙€電流比較結(jié)果在第三線電流比較結(jié)果之前變成第二電平時(shí)，第二開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第三線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間一點(diǎn)，然后在從第三線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然而當(dāng)?shù)谌€電流比較結(jié)果在第二線電流比較結(jié)果之前變成第二電平時(shí)，第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第二線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第二線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平而第二線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平以及第三線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平時(shí)，第二，第四和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一，第三和第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，并且當(dāng)?shù)谌€電流比較結(jié)果在第一線電流比較結(jié)果之前變成第二電平時(shí)，第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第一線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第一線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然而當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果在第三線電流比較結(jié)果之前變成第二電平時(shí)，第一開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第三線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第三線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平而第二線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第一電平以及第三線電流比較結(jié)果具有一個(gè)第二電平時(shí)，第三、第四和第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第二和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，并且當(dāng)?shù)诙€電流比較結(jié)果在第一線電流比較結(jié)果之前變成第二電平時(shí)，第二開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第一線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第一線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然而當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果在第二線電流比較結(jié)果之前變成第二電平時(shí)，第一開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第二線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第二線電流比較結(jié)果變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，第一、第二和第三比較器適合于周期地分別比較第一、第二和第三線電流指令值和第一、第二和第三線電流測(cè)量結(jié)果，并且電流控制器還包括分別互連在第一、第二和第三比較器和邏輯電路之間的第一、第二和第三雙讀邏輯電路，并且該邏輯電路被設(shè)置成致使，在第一、第二和第三線電流測(cè)量結(jié)果分別至少連續(xù)兩次地大于第一、第二和第三線電流指令值的情況下，第一、第二和第三比較器分別輸出一個(gè)第一電平的第一、第二和第三比較結(jié)果，反之，在第一、第二和第三線電流測(cè)量結(jié)果分別至少連續(xù)兩次地小于第一、第二和第三線電流指令值的情況下，第一、第二和第三比較器分別輸出一個(gè)第二電平的第一、第二和第三比較結(jié)果。
根據(jù)這種設(shè)置，在比較器裝置的輸出信號(hào)上疊加的噪聲可以被消除以及即使在遭受噪聲發(fā)生的情況下，三相AC電源的線電流能夠控制以便精確地與第一、第二和第三線電流指令一致。
根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面，該邏輯電路還包括根據(jù)預(yù)定規(guī)則將要被饋送到主電路功率控制部分的開(kāi)關(guān)指令信號(hào)延遲預(yù)定的時(shí)間的第一、第二和第三延時(shí)單元。
根據(jù)這種設(shè)置，該延時(shí)裝置在改變第一、第二和第三線電流比較結(jié)果的時(shí)刻，輸出按預(yù)定時(shí)間延時(shí)的第一、第二、第三、第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件的開(kāi)關(guān)指令信號(hào)，所以三相AC電源的線電流可以使其非常接近地與線電流指令一致。
根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)方面，電流指令產(chǎn)生器產(chǎn)生第一、第二和第三線電流指令，從三相AC電源的中點(diǎn)看，每個(gè)電流指令由相對(duì)于每個(gè)相電壓的一個(gè)同相正弦波或者反相位正弦波組成。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在相電壓與線電流之間的相位差的減小，即功率因數(shù)的改進(jìn)能夠獲得，并且因?yàn)槊總€(gè)線電流能夠被控制為一個(gè)正弦波，所以線電流的失真可以被抑制，即電源的高次諧波可以減小。
因此，大家可以看到，在根據(jù)本發(fā)明的PWM變換器中，在改變第一、第二和第三線電流比較結(jié)果的時(shí)刻以及狀態(tài)改變的時(shí)刻，在減小各個(gè)線電流指令與線電流檢測(cè)結(jié)果之間差距的方向上，通過(guò)重復(fù)確定第一、第二、第三、第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件的各自開(kāi)或關(guān)狀態(tài)的簡(jiǎn)單操作，三相AC電源的線電流可以被形成接近各自線電流指令信號(hào)并且因此線電流誤差可以減小。
采用本發(fā)明的這種PWM變換器，該結(jié)構(gòu)沒(méi)有電流誤差放大器，所以涉及一個(gè)電流誤差放大器的增益調(diào)節(jié)的問(wèn)題基本上被解決并且根本不需要增益調(diào)節(jié)。
此外，即使在電抗線圈，電源電流檢測(cè)器，電流控制器，或者主電路電源控制部分的特性與規(guī)格有一些變化，線電流誤差總能夠保持到最小，并且即使存在性能與溫度特性等制造方面的變化，線電流誤差總能保持到最小，所以能夠擁有非常好的電流控制響應(yīng)并且不存在振蕩的風(fēng)險(xiǎn)。
還有，即使DC電壓變化，也不需要調(diào)節(jié)增益并且操作總是在保持線電流誤差最小的情況下進(jìn)行。
還有，除了第一、第二和第三比較器以外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)PWM變換器中的電流控制器能夠完全用簡(jiǎn)單的數(shù)字電路構(gòu)成，而數(shù)字電路構(gòu)成的這部分沒(méi)有偏差或漂移的風(fēng)險(xiǎn)并且成本低。
圖1是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)PWM變換器的方框圖；圖2是一個(gè)根據(jù)圖1實(shí)施例的一個(gè)電流控制器的方框圖；圖3是一個(gè)在本發(fā)明第一實(shí)施例中使用的一個(gè)邏輯電路的真值表；
圖4是一個(gè)第一實(shí)施例的邏輯電路的方框圖；圖5是在圖2的邏輯電路中一個(gè)時(shí)序分配單元的時(shí)序圖；圖6A，6B和6C是對(duì)圖1和圖2的操作進(jìn)行解釋的說(shuō)明視圖；圖7是顯示圖2中所示比較器單元結(jié)構(gòu)的電路圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的一個(gè)邏輯電路的方框圖；圖9是在本發(fā)明第二實(shí)施例中使用的一個(gè)邏輯電路的真值表；圖10是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的一個(gè)電流控制器的方框圖；圖11是顯示圖10中的一個(gè)雙讀邏輯電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的一個(gè)邏輯電路的方框圖；圖13A，13B和13C是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例顯示電流控制器與延時(shí)開(kāi)關(guān)指令信號(hào)的延時(shí)單元的操作的說(shuō)明視圖；圖14是一個(gè)典型的常規(guī)PWM變換器的方框圖；圖15是一個(gè)圖14的常規(guī)電流控制器的方框圖；圖16A，16B，16C，16D和16E是顯示常規(guī)電流控制器的操作的時(shí)序圖；以及圖17是一個(gè)常規(guī)電流誤差放大器的電路圖。
應(yīng)注意到，在本發(fā)明中，因?yàn)樗釋?shí)施例的基本結(jié)構(gòu)與常規(guī)的類(lèi)似，所以全部附圖相同的部分用相同的參考編號(hào)標(biāo)明。
下面參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。[實(shí)施例1]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一個(gè)PWM變換器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在圖1中，該P(yáng)WM變換器系統(tǒng)包括一個(gè)用來(lái)檢測(cè)三相AC電源1輸出的線電流的電源電流檢測(cè)器9，一個(gè)用根據(jù)三相AC電源1要提供的線電流指令而產(chǎn)生線電流指令的電流指令產(chǎn)生器7，以及一個(gè)電流控制器6，它用于將由電流指令產(chǎn)生器7產(chǎn)生的線電流指令與由電源電流檢測(cè)器9提供的電流檢測(cè)結(jié)果比較以便控制一個(gè)主電路電源控制部分8。
當(dāng)包括在主電路電源控制部分8中濾波電容60的正端與負(fù)端之間的電壓大于三相AC電源1的一個(gè)相位電壓的最大值時(shí)，根據(jù)三相AC電源1要提供的三相AC電流波形的一個(gè)相位信息值θ和一個(gè)幅度指令值ip在電流指令產(chǎn)生器7中被設(shè)置，然后根據(jù)這些信息值，電流指令產(chǎn)生器7產(chǎn)生根據(jù)三相AC電源1要提供的線電流指令，即，第一線電流指令iTU，第二線電流指令iTV，和第三線電流指令iTW，這些線電流指令被饋送到電流控制器6。
電源電流檢測(cè)器9檢測(cè)從三相AC電源1輸出的三個(gè)線電流IU，IV和IW中的任意兩個(gè)，然后剩下的一線電流是通過(guò)取被檢測(cè)的兩線電流之和并反向他們的符號(hào)獲得。因此，電源電流檢測(cè)器9輸出這些檢測(cè)的三線電流作為第一線電流測(cè)量結(jié)果iFU，第二線電流測(cè)量結(jié)果iFV，和第三線電流測(cè)量結(jié)果iFW。應(yīng)該注意這個(gè)電源電流檢測(cè)器9還可以構(gòu)造成用來(lái)在相同的時(shí)間段檢測(cè)三相AC電源1的三個(gè)線電流，并且輸出這些值為第一線電流測(cè)量結(jié)果iFU，第二線電流測(cè)量結(jié)果iFV，和第三線電流測(cè)量結(jié)果iFW。
接著，電流控制器6接收這些來(lái)自電流指令產(chǎn)生器7的第一線電流指令iTU、第二線電流指令iTV、以及第三線電流指令iTW和來(lái)自電流控制器6的第一線電流測(cè)量結(jié)果iFU、第二線電流測(cè)量結(jié)果iFV、以及第三線電流測(cè)量結(jié)果iFW，在它們之間分別比較，然后產(chǎn)生第一開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、第二開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PV和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PW，以致于第一線電流指令iTU與第一線電流測(cè)量結(jié)果iFU、第二線電流指令iTV與第二線電流測(cè)量結(jié)果iFV、以及第三線電流指令iTW與第三線電流測(cè)量結(jié)果iFW是分別彼此盡可能接近的一致。
電流控制器6的操作將在后面詳細(xì)描述。
接下來(lái)，具有一個(gè)濾波電容器60的主電路電源控制部分8還包括一個(gè)具有三相橋型結(jié)構(gòu)的主電路開(kāi)關(guān)電源器件組，該結(jié)構(gòu)包括一個(gè)具有其集電極連接到濾波電容器60的正端用于控制第一線電流IU的第一開(kāi)關(guān)電源器件Q1，一個(gè)具有其集電極連接到濾波電容器60的正端用于控制第二線電流IV的第二開(kāi)關(guān)電源器件Q2，一個(gè)具有其集電極連接到濾波電容器60的正端用于控制第三線電流IW的第三開(kāi)關(guān)電源器件Q3，一個(gè)具有其發(fā)射極連接到濾波電容器60的負(fù)端用于將第一線電流IU提供給三相AC電源1的第四開(kāi)關(guān)電源器件Q4，一個(gè)具有其發(fā)射極連接到濾波電容器60的負(fù)端用于控制第二線電流IV的第五開(kāi)關(guān)電源器件Q5，一個(gè)具有其發(fā)射極連接到濾波電容器60的負(fù)端用于控制第三線電流IW的第六開(kāi)關(guān)電源器件Q6，在這里開(kāi)關(guān)電源器件Q1到Q6分別具有并聯(lián)的回流二極管D1到D6，并且第一到第三開(kāi)關(guān)電源器件Q1到Q3的發(fā)射極分別并聯(lián)連接到第四到第六開(kāi)關(guān)電源器件Q4到Q6的集電極。
該主電路電源控制部分8還包括一個(gè)具有基極激勵(lì)單元4a的基極激勵(lì)部分4和一個(gè)具有邏輯反向單元5a的邏輯反向部分5。因此，第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW經(jīng)過(guò)基極激勵(lì)部分4從電流控制器6分別提供給第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件Q1、Q2和Q3的基極，同時(shí)第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW還經(jīng)過(guò)邏輯反向部分5和基極激勵(lì)部分4分別提供給第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件Q4、Q5和Q6的基極。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，第一開(kāi)關(guān)電源器件Q1與第四開(kāi)關(guān)電源器件Q4中的任何一個(gè)響應(yīng)第一開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU被選擇地轉(zhuǎn)變到開(kāi)，第二開(kāi)關(guān)電源器件Q2與第五開(kāi)關(guān)電源器件Q5中的任何一個(gè)響應(yīng)第二開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PV被選擇地轉(zhuǎn)變到開(kāi)，以及第三開(kāi)關(guān)電源器件Q3與第六開(kāi)關(guān)電源器件Q6中的任何一個(gè)響應(yīng)第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PW被選擇地轉(zhuǎn)變到開(kāi)。
在這個(gè)實(shí)施例中，該描述給出假設(shè)這樣的一種結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU是L低電平時(shí)，第一開(kāi)關(guān)電源器件Q1就轉(zhuǎn)變到開(kāi)，而當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU是H高電平時(shí)，第四開(kāi)關(guān)電源器件Q4就轉(zhuǎn)變到開(kāi)，以及當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)指令信號(hào)PV是L低電平時(shí)，第二開(kāi)關(guān)電源器件Q2就轉(zhuǎn)變到開(kāi)，而當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)指令信號(hào)PV是H高電平時(shí)，第五開(kāi)關(guān)電源器件Q5就轉(zhuǎn)變到開(kāi)，并且當(dāng)?shù)谌_(kāi)關(guān)指令信號(hào)PW是L低電平時(shí)，第三開(kāi)關(guān)電源器件Q3就轉(zhuǎn)變到開(kāi)，而當(dāng)?shù)谌_(kāi)關(guān)指令信號(hào)PW是H高電平時(shí)，第六開(kāi)關(guān)電源器件Q6就轉(zhuǎn)變到開(kāi)。
其間，在濾波電容器60的正端與負(fù)端之間的電壓變得低于三相AC電源1的相電壓的最大值的情況下，三相AC電源電壓由主電路電源控制部分8中開(kāi)關(guān)電源器件組的回流二極管D1到D6來(lái)整流。
圖2顯示一個(gè)根據(jù)圖1所示本發(fā)明的第一實(shí)施例包含在PWM變換器中電流控制器6的結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖2中，參考編號(hào)17、18和19表示第一、第二和第三比較器，它們分別在各自的反向輸入端接收第一、第二與第三線電流指令iTU、iTV、iTW以及在各自的非反向輸入端接收第一、第二與第三線電流測(cè)量結(jié)果iFU、iFV、iFW，所以線電流指令與線電流測(cè)量結(jié)果分別彼此比較，然后比較器產(chǎn)生加給一個(gè)邏輯電路10的第一、第二與第三線電流比較結(jié)果HU，HV和HW。
為了方便，在后續(xù)的描述中，假設(shè)當(dāng)線電流測(cè)量結(jié)果大于線電流指令的值時(shí)線電流比較結(jié)果HU、HV和HW是H高電平，而當(dāng)線電流測(cè)量結(jié)果小于線電流指令的值時(shí)線電流比較結(jié)果HU、HV和HW是L低電平。
那么，該邏輯電路10接收來(lái)自比較器的第一、第二和第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW并且還接收來(lái)自一個(gè)時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生器11的狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10和系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)CLK1，然后輸出第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW用于指示開(kāi)關(guān)電源器件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5以及Q6的開(kāi)與關(guān)。
在邏輯電路10中，首先在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻，該狀態(tài)更新依照第一、第二與第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW的電平來(lái)執(zhí)行，因而產(chǎn)生第一、第二與第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW。然后響應(yīng)第一、第二與第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW信號(hào)電平的變化，第一、第二與第三開(kāi)指令信號(hào)PU、PV和PW被改變。
邏輯電路10的真值表顯示在圖3中并且在下面將描述閱讀圖3的方法。
在圖3中，狀態(tài)編號(hào)(A00，AX1，AX2，A00，AY1，AY2，B00，BX1…CLR)表示邏輯電路10的輸入/輸出狀態(tài)，這里狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的一個(gè)符號(hào)“↑”表示狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的一個(gè)前沿時(shí)刻而符號(hào)“◆”表示一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)H高電平或者L低電平。
線電流比較結(jié)果HU、HV和HW的符號(hào)“*”表示不必管其狀態(tài)，即該操作即不會(huì)受H高電平也不會(huì)受L低電平的影響，其中H表示H高電平和L表示L低電平。一個(gè)復(fù)位信號(hào)RESET，其通常是L低電平，被輸入到邏輯電路10用于邏輯電路10的初始化，并且當(dāng)復(fù)位信號(hào)是H高電平時(shí)，邏輯電路10立即被初始化。
接下來(lái)，參照?qǐng)D3描述邏輯電路10的操作。首先，當(dāng)狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10上升時(shí)(即，當(dāng)前沿輸入到邏輯電路10時(shí))，邏輯電路10的輸入/輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)變到八個(gè)狀態(tài)中的一個(gè)狀態(tài)編號(hào)A00，B00，C00，D00，E00，F(xiàn)00，G00，H00取決于第一、第二與第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW在這一點(diǎn)上的電平。
參考狀態(tài)編號(hào)的第一位，有八個(gè)分支AˉH，并且為了描述方便，狀態(tài)編號(hào)的三位阿拉伯?dāng)?shù)字符號(hào)將從左開(kāi)始稱為第一位、第二位和第三位。
首先，將描述當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變發(fā)生在狀態(tài)號(hào)為A00，B00，C00，D00，E00，F(xiàn)00中的任何一個(gè)時(shí)的情況。
當(dāng)轉(zhuǎn)變發(fā)生上述六種狀態(tài)的任何一個(gè)時(shí)，在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻觀察第一、第二與第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW之間具有相同信號(hào)電平的兩個(gè)信號(hào)，根據(jù)這兩個(gè)具有相同電平的信號(hào)的哪一個(gè)首先改變使后續(xù)的操作不同。即，觀察狀態(tài)編號(hào)的第二位，那里存在兩個(gè)由X和Y表示的分支。
例如，在狀態(tài)編號(hào)A00的情況下，如果第二線電流比較結(jié)果HV首先變化(H到L)，一個(gè)轉(zhuǎn)變發(fā)生到狀態(tài)編號(hào)AX1，而如果第三線電流比較結(jié)果HW首先變化(H到L)，一個(gè)轉(zhuǎn)變發(fā)生到狀態(tài)編號(hào)AY1。隨后，如果在第一、第二與第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW之間，在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻，在相同信號(hào)電平的兩個(gè)信號(hào)中剩余的一個(gè)變化，該變化不是第一個(gè)改變，一個(gè)轉(zhuǎn)變則發(fā)生在具有狀態(tài)2的狀態(tài)編號(hào)的第三位上，剩下的第一位和第二位如同以前一樣。
例如，從狀態(tài)編號(hào)AX1，轉(zhuǎn)變發(fā)生到AX2，并且如果狀態(tài)編號(hào)是AY1，轉(zhuǎn)變就發(fā)生到AY2。而后，這種狀態(tài)被保持直到狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的下一個(gè)上升沿時(shí)刻。
最后，將描述在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻對(duì)狀態(tài)編號(hào)G00或H00的轉(zhuǎn)變。在這些情況中，這個(gè)條件被保持直到狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的下一個(gè)上升沿的輸入，以致于第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW繼續(xù)被輸出。
下面根據(jù)圖3所示的真值表描述邏輯電路10的操作。
首先，將描述在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻的操作。
邏輯電路10在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻讀取第一、第二和第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW，然后確定要從邏輯電路10輸出的開(kāi)關(guān)指令PU、PV和PW的信號(hào)電平以致于第一、第二與第三線電流測(cè)量結(jié)果iFU、iFV和iFW在這個(gè)時(shí)刻以接近各自第一、第二與第三線電流指令iTU、iTV和iTW的方向變化，換句話講，這樣一種方向以致使iFU、iFV和iFW與線電流測(cè)量結(jié)果iTU、iTV和iTW一致。開(kāi)關(guān)指令PU、PV和PW信號(hào)電平的這些結(jié)果分別通過(guò)變換線電流比較結(jié)果HU、HV和HW獲得的。例如，如果HU是H高電平，PU被確定是L低電平而如果HU是L低電平，則PU被確定是H高電平。這同樣適合于PV與PW。
接下來(lái)，下面將描述在一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻之后到狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的后來(lái)上升沿的下一個(gè)時(shí)刻邏輯電路10的操作。
在這個(gè)期間的操作由狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻三個(gè)信號(hào)HU、HV和HW的電平來(lái)確定。參考這三個(gè)信號(hào)HU、HV和HW的電平，該描述將根據(jù)三個(gè)信號(hào)中一個(gè)信號(hào)是不同的情況下的操作來(lái)進(jìn)行，即(HU，HV，HW)＝(L，H，H)或＝(H，L，H)或＝(H，H，L)或＝(H，L，L)或＝(L，H，L)或＝(L，L，H)以及所有三個(gè)信號(hào)都是相同情況下的操作，即(HU，HV，HW)＝(H，H，H)或＝(L，L，L )首先，下面描述在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻三個(gè)信號(hào)HU，HV和HW的一個(gè)信號(hào)的電平與其它兩個(gè)信號(hào)電平不同的情況。
如前所述的關(guān)于通過(guò)電源電流檢測(cè)器9檢測(cè)的線電流測(cè)量結(jié)果，不言而喻，在三相AC電源1的三個(gè)相電流中，三個(gè)線電流的兩個(gè)線電流值之和的極性反向等于剩下的一個(gè)線電流的值。在邏輯電路10中根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，考慮三個(gè)信號(hào)HU、HV和HW的兩個(gè)信號(hào)在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻具有相同的電平，開(kāi)關(guān)指令PU、PV和PW信號(hào)被確定以致于實(shí)現(xiàn)對(duì)提供關(guān)于兩個(gè)具有相同電平信號(hào)的線電流的開(kāi)關(guān)電源器件的開(kāi)/關(guān)控制。
具體地說(shuō)，首先，所討論的開(kāi)關(guān)指令信號(hào)的電平被反向以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，即，對(duì)于提供涉及到兩個(gè)電平相同信號(hào)中首先轉(zhuǎn)變電平的線電流的開(kāi)關(guān)電源器件的開(kāi)或者關(guān)的狀態(tài)，如果該狀態(tài)是開(kāi)，它就變成關(guān)，而如果是關(guān)就變成開(kāi)。接下來(lái)，當(dāng)兩個(gè)電平相同信號(hào)的剩下信號(hào)的電平被反向時(shí)，所討論的開(kāi)關(guān)指令信號(hào)的電平被反向以便轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電源器件的開(kāi)或關(guān)狀態(tài)，該開(kāi)關(guān)電源器件提供與被反向的信號(hào)相關(guān)的線電流。
在這個(gè)時(shí)刻，三個(gè)信號(hào)在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻，邏輯電路10輸出的第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU，PV，和PW具有相同電平，該電平與三個(gè)信號(hào)HU、HV和HW中不同于其它兩個(gè)信號(hào)電平的一個(gè)信號(hào)的電平一致。這些信號(hào)PU，PV，和PW保持最近結(jié)果電平直到狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿的下一個(gè)時(shí)刻。因此，在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的后續(xù)上升沿時(shí)刻之后，同樣的操作被重復(fù)進(jìn)行。
接下來(lái)，將描述在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿的時(shí)刻三個(gè)信號(hào)HU，HV和HW的電平都相同的情況下的操作。
在三個(gè)信號(hào)HU，HV和HW的電平都相同的情況下，在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿的時(shí)刻固定不變的PU、PV和PW信號(hào)電平保持直到狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的下一個(gè)上升沿的時(shí)刻。
下面更詳細(xì)地描述本發(fā)明第一實(shí)施例的邏輯電路的結(jié)構(gòu)。
邏輯電路10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)參照?qǐng)D4來(lái)描述，描述構(gòu)成元件的操作。在圖4中，參考編號(hào)36，37，38，39，40和41是第一、第二、第三、第四、第五和第六數(shù)據(jù)選擇器，他們有如下這樣的操作，當(dāng)輸入端SEL是H高電平時(shí)輸入端B的電平在輸出端Y輸出，而當(dāng)輸入端SEL是L低電平時(shí)，輸入端A的電平在輸出端Y輸出。在這種結(jié)構(gòu)中，第一到第三數(shù)據(jù)選擇器36到38是包括在一個(gè)第一選擇部分20內(nèi)，而第四到第六數(shù)據(jù)選擇器39到41是包括在一個(gè)第二選擇部分21內(nèi)。
接下來(lái)，參考編號(hào)26、27、和28是第一、第二和第三復(fù)位-優(yōu)先RS觸發(fā)器，并且當(dāng)用來(lái)復(fù)位的輸入端R是H高電平而用來(lái)置位的輸入端S是L低電平時(shí)，RS觸發(fā)器的信號(hào)電平被復(fù)位并且輸出端Q的信號(hào)電平變到L低電平。在此期間，當(dāng)輸入端R是L低電平而輸入端S是H高電平時(shí)，RS觸發(fā)器的信號(hào)電平被置位并且輸出端Q的信號(hào)電平變到H高電平。當(dāng)輸入端R是H高電平而輸入端S也是H高電平時(shí)，每個(gè)RS觸發(fā)器的信號(hào)電平被復(fù)位，復(fù)位是優(yōu)先的，并且輸出端Q的信號(hào)電平變到L低電平。
接下來(lái)，參考編號(hào)29、30、31、12、13、和14是第一、第二、第三、第四、第五和第六D-鎖存器，其中第一到第三D-鎖存器29到31包括在第二數(shù)據(jù)鎖存部分15中，而第四到第六D-鎖存器12到14包括在第一數(shù)據(jù)鎖存部分34中，并且每個(gè)D-鎖存器都有三個(gè)輸入端D、CK和PR以及一個(gè)輸出端Q。在這種結(jié)構(gòu)中，D輸入端的信號(hào)電平是在輸入到輸入端CK的時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK1或CLK10的上升沿時(shí)刻被鎖存，然后產(chǎn)生一個(gè)通過(guò)輸出端Q的鎖存電平的輸出信號(hào)。每個(gè)輸入端PR是用于輸入一個(gè)預(yù)置信號(hào)，并且如果輸入H高電平，即，當(dāng)復(fù)位信號(hào)在包括D-鎖存器的較寬階梯波內(nèi)變成激活，對(duì)D-鎖存器的預(yù)置信號(hào)變成激活以致于該D-鎖存器具有最高優(yōu)先權(quán)預(yù)置并且H高電平經(jīng)過(guò)輸出端Q輸出。
接下來(lái)，23、24、25、127、128、129、130、131和132是第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八和第九反向門(mén)，并且如果H高電平在它們的輸入端輸入，則在它們的輸出端輸出L低電平，如果L低電平在它們的輸入端輸入，則在它們的輸出端輸出H高電平。參考編號(hào)22是一個(gè)數(shù)據(jù)解碼器單元，它有輸入端A、B和C以及輸出端Y，并且它的真值表顯示在下面圖表1中。
應(yīng)該注意到該真值表(表1)能夠容易地通過(guò)邏輯“與門(mén)”，“或門(mén)”和“非門(mén)”來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(表1)
參考編號(hào)35表示一個(gè)接收系統(tǒng)時(shí)鐘CLK1和狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10以及產(chǎn)生一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序延時(shí)信號(hào)CLK11的時(shí)序信號(hào)分配單元?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D5描述CLK1、CLK10與CLK11之間的關(guān)系。首先，假設(shè)狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的周期明顯地大于系統(tǒng)時(shí)鐘CLK1的周期并且該更新時(shí)序信號(hào)CLK10與系統(tǒng)時(shí)鐘CLK1的后沿(例如，在時(shí)刻1)時(shí)序同步變化。接下來(lái)，狀態(tài)更新時(shí)序延時(shí)信號(hào)CLK11假設(shè)是通過(guò)將狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10延遲系統(tǒng)時(shí)鐘CLK1的后沿與前沿(例如，在時(shí)刻3)之間時(shí)間間隔的一半的量而獲得。
下面更詳細(xì)地描述邏輯電路10的操作。
第一、第二和第三數(shù)據(jù)選擇器36、37和38的輸入端A將被作為第一數(shù)據(jù)選擇部分20的輸入端1A、2A和3A而他們的輸入端B將分別被作為第一數(shù)據(jù)選擇部分20的輸入端1B、2B和3B，而共接的輸入端SEL組成第一數(shù)據(jù)選擇部分20的輸入端SEL。
還有，第四、第五和第六數(shù)據(jù)選擇器39、40和41的輸入端A將被共同作為第二數(shù)據(jù)選擇部分21的輸入端1A、2A和3A而它們的輸入端B將被分別地作為第二數(shù)據(jù)選擇部分21的輸入端1B、2B和3B，而連接到公共端的輸入端SEL組成第二數(shù)據(jù)選擇部分21的輸入端SEL。
還有，第一、第二與第三D鎖存器的輸入端D將被分別地作為第一數(shù)據(jù)鎖存部分34的輸入端1D、2D和3D，而連接到一起的輸入端CK組成用來(lái)數(shù)據(jù)鎖存的第一裝置34的輸入端CK，連接到一起的輸入端PR組成第一數(shù)據(jù)鎖存部分34的輸入端PR，輸出端Q分別作為第一數(shù)據(jù)鎖存部分34的輸出端1Q、2Q和3Q。第四、第五與第六D鎖存器29、30和31的輸入端D將被分別作為第二數(shù)據(jù)鎖存部分15的輸入端1D、2D和3D，而連接到一起的輸入端CK組成第二鎖存部分15的輸入端CK，連接到一起的輸入端PR組成第二數(shù)據(jù)鎖存部分15的輸入端PR，輸出端Q分別被作為第二數(shù)據(jù)鎖存部分15的輸出端1Q、2Q和3Q。
還有第一數(shù)據(jù)選擇部分20的輸出將被作為第一選擇輸出信號(hào)Y1U，Y1V和Y1W而第二數(shù)據(jù)選擇部分21的輸出將被作為第二選擇輸出信號(hào)Y2U，Y2V和Y2W。
首先，第一、第二與第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW被輸入到第一數(shù)據(jù)鎖存部分34的輸入端1D、2D和3D。同時(shí)，第一、第二與第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW被輸入到第一數(shù)據(jù)選擇部分20的輸入端1B、2B和3B并且還經(jīng)過(guò)第一、第二和第三反相門(mén)23、24和25分別輸入到輸入端1A、2A、3A。
現(xiàn)將描述在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10立即從L低電平變到H高電平之后的狀態(tài)，即在上升沿被輸入時(shí)，換句話講，將要描述的是圖5中時(shí)刻1。
首先，第一數(shù)據(jù)鎖存部分34的輸入端1D、2D和3D的輸入電平被鎖存并將保持，并且經(jīng)過(guò)輸出端1Q、2Q和3Q輸出。第一數(shù)據(jù)鎖存部分34的這個(gè)狀態(tài)被保持直到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿被輸入。接下來(lái)，從第一數(shù)據(jù)鎖存部分34的輸出端1Q、2Q和3Q輸出的信號(hào)輸入到數(shù)據(jù)解碼單元22，而該數(shù)據(jù)解碼單元22的輸出端Y根據(jù)表1的真值表變成H高電平或L低電平。此后，從輸出端Y輸出的信號(hào)將被作為方式信號(hào)YM。
在這種結(jié)構(gòu)中，方式信號(hào)YM被輸入到第一數(shù)據(jù)選擇部分20的輸入端SEL以便根據(jù)方式信號(hào)YM產(chǎn)生第一選擇輸出信號(hào)Y1U、Y1V、Y1W。
接下來(lái)，現(xiàn)在將要描述的是圖5中時(shí)刻2的，在狀態(tài)更新時(shí)序延時(shí)信號(hào)CLK11從L低電平變到H高電平之后的狀態(tài)，即上升沿被輸入。
首先，狀態(tài)更新時(shí)序延時(shí)信號(hào)CLK11被輸入到第一、第二和第三RS觸發(fā)器26、27和28的各自的輸入端S并且當(dāng)信號(hào)CLK11是H高電平時(shí)這些觸發(fā)器被置位。然而，如前所述，第一、第二和第三RS觸發(fā)器26、27和28是復(fù)位-優(yōu)先RS觸發(fā)器，所以如果輸入端R是H高電平，復(fù)位被優(yōu)先。結(jié)果是，在第一、第二和第三RS觸發(fā)器26、27和28中，在狀態(tài)更新時(shí)序延時(shí)信號(hào)CLK11是H高電平時(shí)只有那些輸入端R是L低電平的觸發(fā)器被置位。
第一、第二和第三RS觸發(fā)器26、27和28的輸出信號(hào)被輸入到第二數(shù)據(jù)選擇部分21的輸入端1A、2A、3A并且還經(jīng)過(guò)第四、第五和第六反向門(mén)127、128和129分別被輸入到其輸入端1B、2B、3B。由數(shù)據(jù)解碼單元22產(chǎn)生的方式信號(hào)YM被輸入到第二數(shù)據(jù)選擇單元的輸入端SEL，該選擇單元根據(jù)方式信號(hào)YM輸出第二選擇輸出信號(hào)Y2U、Y2V、Y2W。
接下來(lái)，下面將描述在系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)CLK1從L低電平變到H高電平之后的狀態(tài)，即，在圖5所示時(shí)刻3時(shí)，來(lái)自時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生器11的時(shí)鐘信號(hào)CLK1的上升沿被輸入到邏輯電路10的狀態(tài)。
首先，當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘CLK1的上升沿被輸入到第二數(shù)據(jù)鎖存器15的輸入端CK，該第二數(shù)據(jù)鎖存單元15鎖存經(jīng)過(guò)輸入端1D、2D和3D輸入的第二選擇輸出信號(hào)Y2U、Y2V和Y2W，并且通過(guò)第二數(shù)據(jù)鎖存單元15的輸出端1Q、2Q和3Q輸出這些輸入的鎖存信號(hào)，而這些輸出信號(hào)被保持直到狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的下一個(gè)上升沿的時(shí)刻。來(lái)自第二數(shù)據(jù)鎖存單元15的輸出端1Q、2Q和3Q的輸出信號(hào)分別饋送到第七、第八和第九反向門(mén)130、131和132以便產(chǎn)生第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW用作電流控制器6的輸出信號(hào)。
因?yàn)榈谝弧⒌诙偷谌_(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW在系統(tǒng)時(shí)鐘CLK1的上升沿到第二數(shù)據(jù)鎖存單元15的輸入端CK的輸入時(shí)刻被更新，這些開(kāi)關(guān)指令信號(hào)在圖5中的時(shí)刻1或者時(shí)刻2不變化。
上面描述的是在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10從L低電平變化到H高電平的時(shí)間-點(diǎn)(時(shí)刻1)到狀態(tài)更新時(shí)序延時(shí)信號(hào)CLK11從L低電平變化到H高電平的時(shí)間-點(diǎn)(時(shí)刻2)，以及到后續(xù)系統(tǒng)時(shí)鐘CLK1從L低電平變化到H高電平的時(shí)間-點(diǎn)(時(shí)刻3)的操作過(guò)程。這些操作過(guò)程是八種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變圖3中的狀態(tài)編號(hào)A00，B00，C00，D00，E00，F(xiàn)00，G00，H00，它們是在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿(即，上升沿的輸入)時(shí)刻操作。
接下來(lái)，將要描述后續(xù)的操作過(guò)程，即到被輸入狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的下一個(gè)上升沿時(shí)刻點(diǎn)的操作。
首先，下面描述對(duì)于圖3中狀態(tài)編號(hào)A00，B00，C00，D00，E00，F(xiàn)00的任何一個(gè)轉(zhuǎn)變發(fā)生的情況，換句話講，就是在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻在第一、第二和第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW中存在相同信號(hào)電平的兩個(gè)信號(hào)時(shí)的情況。這個(gè)描述將以圖3的狀態(tài)A00作為例子。
在狀態(tài)編號(hào)A00的狀態(tài)中，如圖3中所示，線電流比較結(jié)果HU是L低電平，HV是H高電平，HW是H高電平，而方式信號(hào)YM是L低電平，對(duì)于數(shù)據(jù)選擇的第一裝置的輸出Y1U是H高電平，Y1V是L低電平，Y1W是L低電平，第一RS觸發(fā)器26處于復(fù)位狀態(tài)，第二RS觸發(fā)器27處于置位狀態(tài)，而第三RS觸發(fā)器28處于置位狀態(tài)。還有，第二數(shù)據(jù)選擇部分21的輸出Y2U是L低電平，Y2V是H高電平，Y2W是H高電平。
下面描述當(dāng)?shù)诙€電流比較結(jié)果HV從H變到L電平時(shí)的操作，即，當(dāng)一個(gè)轉(zhuǎn)變發(fā)生在從狀態(tài)編號(hào)A00到狀態(tài)編號(hào)AX1時(shí)的操作。
當(dāng)?shù)诙€電流比較結(jié)果HV從H變到L電平時(shí)，第一選擇輸出信號(hào)Y1V的電平從L低電平變化到H高電平并且因而第二RS觸發(fā)器27被復(fù)位，這使得第二選擇輸出信號(hào)Y2V要從H變化到L低電平。因此，在系統(tǒng)時(shí)鐘的下一個(gè)上升沿的輸入時(shí)刻，PU、PV和PW就變成(PU，PV，PW)＝(H，H，L)。在下一個(gè)級(jí)中，主電路控制部分8根據(jù)從電流控制器6輸出的第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW操作。
此后，下面描述當(dāng)?shù)谌€電流比較結(jié)果HW從H變到L電平時(shí)的操作，即，當(dāng)一個(gè)轉(zhuǎn)變發(fā)生在圖3中從狀態(tài)編號(hào)AX1到狀態(tài)編號(hào)AX2時(shí)的操作。
當(dāng)?shù)谌€電流比較結(jié)果HW從H變到L電平時(shí)，第一選擇輸出信號(hào)Y1W的電平從L低電平變化到H高電平，然后第三RS觸發(fā)器28被復(fù)位，這使得第二選擇輸出信號(hào)Y2W要從H變化到L低電平。
在系統(tǒng)時(shí)鐘CLK1的下一個(gè)上升沿的輸入時(shí)刻PU、PV和PW就變成(PU，PV，PW)＝(H，H，H)。在下一級(jí)主電路控制部分8根據(jù)第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW操作。
這個(gè)狀態(tài)，即(PU，PV，PW)＝(H，H，H)被保持直到狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的下一個(gè)上升沿時(shí)刻后的系統(tǒng)時(shí)鐘CLK1的上升沿時(shí)刻。
前面是對(duì)于狀態(tài)編號(hào)A00，B00，C00，D00，E00，F(xiàn)00的任何一個(gè)在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻轉(zhuǎn)變發(fā)生情況下操作的描述，即第一、第二和第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻兩個(gè)具有相同信號(hào)電平的信號(hào)情況。然而，現(xiàn)在將描述對(duì)與圖3中狀態(tài)編號(hào)G00、H00的任何一個(gè)轉(zhuǎn)變發(fā)生的情況，即所有第一、第二和第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻都具有相同信號(hào)電平的情況。
下面描述作為圖3中狀態(tài)編號(hào)G00情況下的一個(gè)例子的操作過(guò)程。在狀態(tài)編號(hào)G00的狀態(tài)中，線電流比較結(jié)果HU是H高電平，HV是H高電平，HW是H高電平，方式信號(hào)YM是H高電平，第一數(shù)據(jù)選擇部分20的輸出Y1U是H高電平，Y1V是H高電平，Y1W是H高電平，并且第一、第二和第三RS觸發(fā)器26、27和28所有都處在復(fù)位狀態(tài)。
結(jié)果，第二數(shù)據(jù)選擇部分21的輸出Y2U是H高電平，Y2V是H高電平，Y2W是H高電平，所以關(guān)于PU、PV和PW，在系統(tǒng)時(shí)鐘CLK1的下一個(gè)上升沿時(shí)刻，PU變成L低電平，PV變成L低電平和PW變成L低電平，因此下一個(gè)級(jí)電源控制部分8根據(jù)得出的PU、PV和PW操作。
這個(gè)狀態(tài)(PU，PV，PW)＝(L，L，L)被保持直到狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的下一個(gè)上升沿時(shí)刻后的系統(tǒng)時(shí)鐘CLK1的上升沿時(shí)刻。
上面是在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻，從狀態(tài)編號(hào)A00轉(zhuǎn)變到狀態(tài)編號(hào)AX1然后到狀態(tài)編號(hào)AX2以及轉(zhuǎn)變到狀態(tài)編號(hào)G00中操作過(guò)程的描述。在這種連接中，圖3中其它狀態(tài)變換能夠以同樣的方法從上面描述推斷出，所以描述在此忽略。
下面將參照?qǐng)D6A到6C描述在線電流指令是正弦波的情況下三相AC電源1的控制線電流的操作和方法。
圖6A顯示第一、第二和第三線電流指令iTU、iTV和iTW以及第一、第二和第三線電流測(cè)量結(jié)果iFU、iFV和iFW；圖6B顯示邏輯電路10的動(dòng)作關(guān)于圖6A所示虛線部分的放大；以及圖6C顯示對(duì)應(yīng)于由邏輯電路10產(chǎn)生的第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW，第一、第二、第三、第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6的開(kāi)/關(guān)動(dòng)作。
首先，將描述在時(shí)間-點(diǎn)t＝t1，即狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻PWM變換器的操作過(guò)程。
在時(shí)刻t＝t1，iTU、iTV、iTW與iFU、iFV、iFW的幅度關(guān)系在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻如下iTU＞iFUiTV＜iFViTW＜iFW以及第一、第二和第三電流比較結(jié)果HU、HV和HW是(HU，HV，HW)＝(L，H，H)。
這個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)于圖3真值表中的狀態(tài)編號(hào)A00，以及從邏輯電路10輸出的開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW變成(PU，PV，PW)＝(H，L，L)并且這些信號(hào)被傳送到主電路控制部分8。因此，開(kāi)關(guān)電源器件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6分別轉(zhuǎn)換到關(guān)、開(kāi)、開(kāi)、開(kāi)、關(guān)、關(guān)，并且線電流測(cè)量結(jié)果iFU、iFV和iFW根據(jù)三相AC電源1的導(dǎo)電時(shí)間常數(shù)接近線電流指令iTU、iTV和iTW。
接下來(lái)，將描述在線電流比較結(jié)果從(HU，HV，HW)＝(L，H，H)變化到(HU，HV，HW)＝(*，L，H)的變化狀態(tài)時(shí)刻(t＝t11)，當(dāng)iTV＞iFV時(shí)的操作過(guò)程。
因?yàn)镠U的電平是任意，所以為了描述中方便，取HU＝*表示不管任何條件。下面‘*’是取意不管任何值。邏輯電路10接收第一、第二和第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW，并且轉(zhuǎn)換輸出第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW從狀態(tài)(PU，PV，PW)＝(H，L，L)到狀態(tài)(PU，PV，PW)＝(H，H，L)，并轉(zhuǎn)變開(kāi)關(guān)電源器件Q2到關(guān)和Q5到開(kāi)，這對(duì)應(yīng)于從狀態(tài)編號(hào)A00到狀態(tài)編號(hào)AX1的轉(zhuǎn)變。
接下來(lái)，描述在線電流比較結(jié)果從(HU，HV，HW)＝(*，L，H)變化到(HU，HV，HW)＝(*，L，L)的變化狀態(tài)的時(shí)刻(t＝t12)，當(dāng)iTW＞iFW時(shí)的操作過(guò)程。
邏輯電路10接收第一、第二和第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW，并且轉(zhuǎn)換第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW的信號(hào)電平狀態(tài)從(PU，PV，PW)＝(H，H，L)到(PU，PV，PW)＝(H，H，H)，然后轉(zhuǎn)變開(kāi)關(guān)電源器件Q3到關(guān)和Q6到開(kāi)，這對(duì)應(yīng)于從狀態(tài)編號(hào)AX1到狀態(tài)編號(hào)AX2的轉(zhuǎn)變。
然后保持在時(shí)間一點(diǎn)t＝t12獲得的(PU，PV，PW)＝(H，H，H)狀態(tài)直到狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的下一個(gè)上升沿時(shí)刻。
同樣地，通過(guò)在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10上升沿的下一個(gè)時(shí)刻之后執(zhí)行相同的操作，使三相AC電源1的線電流被控制致使第一、第二和第三線電流指令iTU、iTV和iTW一致。
應(yīng)該注意到，圖1中，在根據(jù)從電流控制器6輸出的PU、PV和PW輸出電平用于控制主電路開(kāi)關(guān)電源器件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6的基極激勵(lì)電路4中，可以使用這樣一種結(jié)構(gòu)，即致使存在一從開(kāi)到關(guān)的快速轉(zhuǎn)變而且當(dāng)各個(gè)開(kāi)關(guān)電源器件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6從關(guān)轉(zhuǎn)變到開(kāi)時(shí)施加了一個(gè)固定的時(shí)間延遲。在這種結(jié)構(gòu)中，例如，當(dāng)從Q1為開(kāi)和Q4為關(guān)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換到Q1為關(guān)和Q4為開(kāi)的狀態(tài)時(shí)，首先Q1轉(zhuǎn)換到關(guān)，而在Q1已經(jīng)明確地完全轉(zhuǎn)換到關(guān)以后，Q4才轉(zhuǎn)換到開(kāi)。通過(guò)這種設(shè)置，可以避免在Q1與Q4轉(zhuǎn)變時(shí)刻，冒它們可能實(shí)際是同時(shí)開(kāi)而引起大量電流流到開(kāi)關(guān)電源器件的風(fēng)險(xiǎn)。
還有，在圖2比較器17到19中，線電流指令輸入到其反向輸入端而線電流測(cè)量結(jié)果輸入到其非反向端，另一種比較器裝置的結(jié)構(gòu)當(dāng)然可以使用圖7所示的，其中一個(gè)對(duì)應(yīng)于要輸入的線電流的相反相位的線電流指令被輸入到比較器裝置。
還有，在圖1中，雖然電源電流檢測(cè)器9設(shè)置在三相AC電源與電抗線圈59之間，當(dāng)然它可以設(shè)置在電抗線圈59與主電路電源控制部分8之間。
還有，在如作為保護(hù)PWM變換器過(guò)載執(zhí)行電流切斷的情況，應(yīng)該能夠在基極激勵(lì)部分4中增加使所有Q1ˉQ6能夠進(jìn)入關(guān)狀態(tài)的功能用來(lái)切斷電流。
當(dāng)然在電源重建中能夠執(zhí)行同樣的操作。
根據(jù)上述本發(fā)明的第一實(shí)施例，該結(jié)構(gòu)沒(méi)有提供電流誤差放大器，所以涉及電流誤差放大器的增益調(diào)節(jié)的問(wèn)題基本上解決并且根本不需要增益調(diào)節(jié)。
此外，即使在電抗線圈59、電流控制器6或者主電路電源控制部分8的特性與規(guī)格有一些變化，操作總是使線電流誤差最小，并且即使存在性能與溫度特性等制造方面的變化，操作也總能使線電流誤差最小，所以電流控制響應(yīng)是非常好的并且不存在振蕩的風(fēng)險(xiǎn)。還有，即使DC電壓值變化，也不需要調(diào)節(jié)增益并且操作是以致使線電流誤差總是最小來(lái)進(jìn)行。還有，除了第一、第二和第三比較器之外，根據(jù)本發(fā)明的PWM變換器中電流控制器6可以完全由數(shù)字電路構(gòu)成，因此由簡(jiǎn)單數(shù)字電路構(gòu)成的這部分沒(méi)有偏差或漂移的風(fēng)險(xiǎn)并且是所期望的低成本的。
此外，根據(jù)第一線電流指令、第二線電流指令和第三線電流指令，通過(guò)分別使用從三相AC電源1的中點(diǎn)看為同相-正弦波信號(hào)或者反相位-正弦波信號(hào)作為各自的相位電壓，使相電壓與線電流之間的相位差減小，換句話講，功率因數(shù)的改進(jìn)是能夠獲得的，并且因?yàn)樵摽刂颇軌驅(qū)崿F(xiàn)以致使線電流為正弦波，線電流的失真能夠被抑制，換句話講，電源的高次諧波可以減小。
因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種PWM變換器，其中電流誤差放大器的增益調(diào)節(jié)的任務(wù)與/或偏差調(diào)節(jié)任務(wù)都是不必要的，并且還具有非常好的電流控制響應(yīng)。[第二實(shí)施例]下面參照?qǐng)D8和9描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)PWM變換器的第二實(shí)施例。
在第二實(shí)施例中，圖8顯示設(shè)置在電流控制器6中的邏輯電路10的結(jié)構(gòu)，其中該邏輯電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同于圖4所示第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。第二實(shí)施例的PWM變換器結(jié)構(gòu)的其余部分完全與第一實(shí)施例的相同，所以這部分詳細(xì)描述省略。下面，將對(duì)第二實(shí)施例中的邏輯電路10的結(jié)構(gòu)和它的操作進(jìn)行描述。
在進(jìn)行邏輯電路10的描述之前，應(yīng)該注意，因?yàn)樽x取圖9所示邏輯電路10的真值表的方法完全與第一實(shí)施例中的一樣，所以在此省略其描述。
還有，基于圖9中真值表的邏輯電路10的操作一般也與第一實(shí)施例的邏輯電路10的操作相同。所以該描述同樣也省略。
邏輯電路10在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻讀取第一、第二和第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW并且根據(jù)比較結(jié)果HU、HV和HW確定開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU，PV和PW的信號(hào)電平，該操作在這一點(diǎn)上與第一實(shí)施例中描述的邏輯電路10完全一樣。
接下來(lái)，有關(guān)邏輯電路10的操作到達(dá)狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的下一個(gè)上升沿時(shí)刻，其是以一種與第一實(shí)施例中邏輯電路10的操作類(lèi)似的方式，將分兩種情況描述該操作，即，在第一種情況中三個(gè)信號(hào)HU、HV、HW的信號(hào)電平之一不同于其他兩個(gè)信號(hào)的電平，即(HU，HV，HW)＝(L，H，H)或＝(H，L，H)或＝(H，H，L)或＝(H，L，L)或＝(L，H，L)或＝(L，L，H)而在第二種情況中所有三個(gè)信號(hào)都是相同電平，即
(HU，HV，HW)＝(H，H，H)或＝(L，L，L)首先，描述在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻，三個(gè)信號(hào)HU、HV、HW中的一個(gè)信號(hào)的電平與其他兩個(gè)信號(hào)電平不同的情況下的操作過(guò)程。
首先，所述的開(kāi)關(guān)指令信號(hào)的電平被反向以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，這樣如果一個(gè)提供線電流的開(kāi)關(guān)電源器件的開(kāi)或者關(guān)狀態(tài)與具有相同電平的兩個(gè)信號(hào)之一的為開(kāi)狀態(tài)的信號(hào)電平有關(guān)，該信號(hào)電平是首先要被轉(zhuǎn)換的，開(kāi)關(guān)就變成關(guān)，而如果信號(hào)電平是關(guān)，開(kāi)關(guān)就變成開(kāi)。這完全與第一實(shí)施例中的邏輯電路10的操作相同。然而，后續(xù)的操作與第一實(shí)施例的不同，當(dāng)具有相同電平的兩個(gè)信號(hào)中余下的一個(gè)信號(hào)電平被反向，提供與已變換電平的信號(hào)有關(guān)的線電流的開(kāi)關(guān)電源器件的開(kāi)或者關(guān)狀態(tài)沒(méi)有變化，但代替的是其他兩個(gè)開(kāi)關(guān)指令信號(hào)的電平再一次轉(zhuǎn)變。
在這個(gè)時(shí)間-點(diǎn)，構(gòu)成邏輯電路10的輸出的三個(gè)開(kāi)關(guān)指令信號(hào)的三個(gè)信號(hào)PU、PV和PW具有相同的電平，而且這三個(gè)信號(hào)PU、PV和PW保持它們的電平直到狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的下一個(gè)上升沿時(shí)刻，此三個(gè)信號(hào)PU、PV和PW具有在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻電平不同的一個(gè)信號(hào)的反向電平值。這些信號(hào)電平的關(guān)系是與第一實(shí)施例的電平互相反向的。在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的下一個(gè)上升沿時(shí)刻之后，相同的操作被重復(fù)執(zhí)行。
接下來(lái)，將描述在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻所有三個(gè)信號(hào)PU、PV和PW都有相同的電平的情況，該操作與第一實(shí)施例的操作一樣因而在此描述被省略。
下面更詳細(xì)地描述根據(jù)第二實(shí)施例在電流控制器6中提供的邏輯電路10的結(jié)構(gòu)。
邏輯電路10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中不同于第一實(shí)施例的部件將參考圖8進(jìn)行描述。首先，下面將描述相對(duì)于第一實(shí)施例新提供的構(gòu)成元件的操作。
參考編號(hào)135和136表示第一和第二與門(mén)電路，并且當(dāng)H高電平信號(hào)輸入到第一與門(mén)電路135的所有三個(gè)輸入端時(shí)，H高電平在輸出端輸出。還有，當(dāng)H高電平信號(hào)輸入到第二與門(mén)電路136的所有兩個(gè)輸入端時(shí)，H高電平在輸出端輸出。如果至少輸入端的一個(gè)是L低電平，則在第一和第二與門(mén)電路的輸出端輸出L低電平。
除了這些元件，新提供的有一個(gè)第七選擇器42，一個(gè)第七D鎖存器16，和第十與第十一反向門(mén)133與134。然而，這些構(gòu)成元件的操作完全與第一實(shí)施例中的相同，所以它們的操作描述省略。
在這些構(gòu)成元件的安排中，數(shù)據(jù)解碼單元22的輸出端Y經(jīng)過(guò)第十反向門(mén)133連接到第七數(shù)據(jù)選擇器42的一個(gè)輸入端A和直接連到的另一個(gè)輸入端B。第七數(shù)據(jù)選擇器42的輸出端Y連接到第二數(shù)據(jù)選擇部分21的輸入端SEL，而第七數(shù)據(jù)選擇器42的輸入端SEL連接到第七D鎖存器16的輸出端Q。第七D鎖存器16的輸入端D接地將總是L低電平，而另一個(gè)輸入端CK與第一與門(mén)135的輸出端相連，還有第七D鎖存器16的輸入端PR連接到第二與門(mén)電路136的輸出端。
第一、第二和第三RS觸發(fā)器26、27和28的輸出端Q分別經(jīng)過(guò)第四、第五和第六反向門(mén)127、128和129連接到第一與門(mén)135的三個(gè)輸入端。狀態(tài)更新時(shí)序延時(shí)信號(hào)CLK11經(jīng)過(guò)第七反向門(mén)134輸入到第二與門(mén)電路136的兩個(gè)輸入端的一個(gè)，而狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10輸入到第二與門(mén)電路136的另一個(gè)輸入端。
按照這種設(shè)置，在第七數(shù)據(jù)選擇器42中，當(dāng)?shù)谄逥鎖存器16被預(yù)置其輸出端Q是要輸入到第七數(shù)據(jù)選擇器42的輸入端SEL的H高電平，輸入到輸入端B的信號(hào)電平在輸出端Y輸出。當(dāng)?shù)谄逥鎖存器16的輸入端CK從L低電平轉(zhuǎn)變到H高電平時(shí)，輸出端Q變成L低電平并被輸入到第七數(shù)據(jù)選擇器42的輸入端SEL，結(jié)果在第七數(shù)據(jù)選擇器42的輸入端A輸入的電平在輸出端Y輸出。
在這種設(shè)置中，第七D鎖存器16預(yù)設(shè)置的時(shí)機(jī)是狀態(tài)更新時(shí)序延時(shí)信號(hào)CLK11是L低電平以及狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10是H高電平時(shí)。同時(shí)，輸入端CK從L低電平變化到H高電平的時(shí)機(jī)是在第一、第二和第三RS觸發(fā)器26、27和28都被預(yù)置時(shí)。
現(xiàn)在將描述上述結(jié)構(gòu)的邏輯電路10的操作。
參考圖5，在先于狀態(tài)更新時(shí)序延時(shí)信號(hào)CLK11的上升沿的一期間內(nèi)，因?yàn)闋顟B(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10是H高電平而狀態(tài)更新時(shí)序延時(shí)信號(hào)CLK11是L低電平，第七D鎖存器16被預(yù)置，因此與從數(shù)據(jù)解碼單元22輸出的方式信號(hào)YM的電平相同電平的一個(gè)信號(hào)輸入到第二數(shù)據(jù)選擇部分21的公共輸入端SEL。
相反，第二數(shù)據(jù)選擇部分21的輸入端SEL的電平不能反向直到所有的第一、第二和第三RS觸發(fā)器26、27和28都是處于復(fù)位狀態(tài)為止。
因此，當(dāng)一個(gè)轉(zhuǎn)變發(fā)生到圖9中的狀態(tài)編號(hào)A00，B00，C00，D00，E00，F(xiàn)00中的任何一個(gè)時(shí)，即，在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻在第一、第二和第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW中有相同電平的兩個(gè)信號(hào)的情況下，從在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻被固定的PU、PV和PW的電平轉(zhuǎn)換操作到三個(gè)信號(hào)PU、PV和PW的任何一個(gè)首先被反向的操作轉(zhuǎn)換完全是與第一實(shí)施例相同的。隨后，當(dāng)HU，HV和HW中的剩余一個(gè)被反向時(shí)，所有第一、第二和第三RS觸發(fā)器26、27和28都復(fù)位，以致第二數(shù)據(jù)選擇器21的輸入端SEL的電平被反向，如圖9的狀態(tài)編號(hào)AX2，AY2，BX2，BY2等所示，這些電平是與第一實(shí)施例中圖3所示的電平反向的。
從該轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的電平被保持直到狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻之后的系統(tǒng)時(shí)鐘CLK1的上升沿時(shí)刻，這個(gè)操作與第一實(shí)施例中的一樣。
接下來(lái)，下面描述圖9中的狀態(tài)編號(hào)G00，H00中的任何一個(gè)發(fā)生轉(zhuǎn)變的情況，即，所有第一、第二和第三線電流比較結(jié)果HU、HV與HW在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻都是相同電平的情況。
參考圖5，在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻，第一、第二和第三RS觸發(fā)器26、27和28都復(fù)位。在這個(gè)期間，第七D鎖存器16是處在預(yù)置狀態(tài)一直到狀態(tài)更新時(shí)序延時(shí)信號(hào)CLK11的上升沿時(shí)刻，并且第二數(shù)據(jù)選擇器21的輸入端SEL電平不變，所以這種情況下的操作完全與第一實(shí)施例的操作相同，如圖9所示。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的邏輯電路10的操作中，當(dāng)將圖3的第一實(shí)施例與圖9的第二實(shí)施例比較時(shí)，唯一不同的是在第二實(shí)施例中，只有當(dāng)三個(gè)信號(hào)HU，HV與HW中的一個(gè)信號(hào)電平在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻是不同時(shí)，作為該操作的最后變換結(jié)果的相互相等的PU、PV和PW的信號(hào)電平是與第一實(shí)施例中的PU、PV和PW的電平反向的。
關(guān)于PU、PV和PW的電平，當(dāng)開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW彼此相同時(shí)，三相AC電源1的各線的內(nèi)部線電壓變成零。因此，不管PU、PV和PW是H、H、H還是L、L、L電平，在達(dá)到狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻各條線內(nèi)部線電壓不變。因此，在第二實(shí)施例中，三相AC電源1的線電流不能夠以與第一實(shí)施例完全等效的方式來(lái)控制。應(yīng)該注意圖9的一個(gè)修改的設(shè)置是可能的，即在狀態(tài)編號(hào)G00 PU，PV和PW是H，H，H而在狀態(tài)編號(hào)H00 PU，PV和PW是L，L，L。[第三實(shí)施例]在圖10所示的本發(fā)明第三實(shí)施例中，設(shè)置在PWM變換器中的電流控制器6的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同于第一實(shí)施例或者圖2所示第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明第三實(shí)施例的其余部分除了圖10所示電流控制器6的構(gòu)成元件外，事實(shí)上與第一實(shí)施例或第二實(shí)施例都相同，新設(shè)置的第一、第二和第三雙讀邏輯電路48、49和50互連在比較器17到19與邏輯電路10之間。
第一、第二和第三雙讀邏輯電路48、49和50分別具有完全相同的結(jié)構(gòu)，所以第一雙讀邏輯電路48的結(jié)構(gòu)和操作將在下面通過(guò)采用圖11所示典型的雙讀邏輯電路來(lái)描述。
在圖11中，參考編號(hào)51、52和69表示第八、第九和第十D鎖存器，每個(gè)鎖存器都有三個(gè)輸入端PR、D和CK以及一個(gè)輸出端Q。在這種結(jié)構(gòu)中，輸入端D的電平被鎖存在輸入到接收系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖CLK2的輸入端CK的信號(hào)上升沿時(shí)刻，并且在輸入端D鎖存的電平經(jīng)過(guò)輸出端Q輸出。輸入端PR是用于接收一個(gè)預(yù)置信號(hào)，并且當(dāng)H高電平輸入到輸入端PR時(shí)，該D鎖存器被優(yōu)先預(yù)置并且在輸出端Q的信號(hào)電平變成H高電平。還有，第八、第九和第十D鎖存器51、52和69的輸入端CK連接在一起，而第八、第九和第十D鎖存器51、52和69的輸入端PR共同連接到一起用于預(yù)置接收復(fù)位信號(hào)。
參考編號(hào)137、138和70表示第十二、第十三和第十四反向門(mén)，并且當(dāng)H高電平輸入到它們的輸入端時(shí)，它們?cè)谄漭敵龆溯敵鯨低電平，反之亦然。參考編號(hào)53表示一個(gè)第四RS觸發(fā)器，并且當(dāng)其輸入端R是H高電平而輸入端S是L低電平時(shí)，它被復(fù)位以改變輸出端Q的狀態(tài)到L低電平，而當(dāng)其輸入端R是L低電平而輸入端S是H高電平時(shí)，它被置位以改變輸出端Q的狀態(tài)到H高電平。參考編號(hào)54與55表示第三與第四與門(mén)電路，并且當(dāng)它們的所有輸入端饋給H高電平信號(hào)時(shí)，它們輸出H高電平輸出信號(hào)，否則它們就輸出L低電平輸出信號(hào)。
下面參考信號(hào)流程圖更詳細(xì)地描述第一雙讀邏輯電路48。
在第一階段，在系統(tǒng)時(shí)鐘CLK2的上升沿時(shí)刻，輸入到第一雙讀邏輯電路48的輸入端SI的第一線電流比較結(jié)果HU電平被鎖存并被保持在第八D鎖存器51中，并且該鎖存的電平在輸出端Q輸出。
在系統(tǒng)時(shí)鐘CLK2的下一個(gè)上升沿時(shí)刻，第八D鎖存器51的輸出端Q的電平被鎖存并被保持在第九D鎖存器52中并在其輸出端Q輸出，而在此刻比較結(jié)果HU的電平被鎖存并且保持在第八D鎖存器51中以及在輸出端Q輸出。
第八和第九D鎖存器51與52的輸出端Q的輸出電平分別饋送到第四與門(mén)電路55并且還經(jīng)過(guò)第十二和第十三反向門(mén)137、138傳送到第三與門(mén)電路54。然后第三與門(mén)電路54的輸出被饋送到第四RS觸發(fā)器53的輸入端R，而第四與門(mén)電路55的輸出被饋送到第四RS觸發(fā)器53的輸入端S。然后第四RS觸發(fā)器53的輸出端Q的電平由第十D鎖存器69在系統(tǒng)時(shí)鐘CLK2的下降沿時(shí)刻鎖存。
在這種結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)時(shí)鐘CLK2由第十四反向門(mén)70邏輯地反向并且產(chǎn)生的反向信號(hào)被饋送到第十D鎖存器69的輸入端CK。因此，第十D鎖存器69的輸入端D的輸入信號(hào)電平在系統(tǒng)時(shí)鐘CLK2的下降沿時(shí)刻被鎖存。然后第十D鎖存器69的輸出端Q產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)HU1作為第一雙讀邏輯電路48的輸出信號(hào)。
從上面的工作過(guò)程中，可以看出第一雙讀邏輯電路48在每個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘CLK2的上升沿時(shí)刻執(zhí)行檢測(cè)輸入信號(hào)的操作，并且如果檢測(cè)結(jié)果連續(xù)兩次是H高電平，那么輸出信號(hào)HU1變換到H高電平，如果檢測(cè)結(jié)果連續(xù)兩次是L低電平，輸出信號(hào)HU1變換到L低電平。
上面是第一雙讀邏輯電路48的內(nèi)部操作的描述，并且這是與第二和第三雙讀邏輯電路49和50完全一樣的。
因此第一、第二和第三雙讀邏輯電路48、49和50使得能夠輸出信號(hào)HU1、HV1、HW1，而且在它們中由于包含在信號(hào)HU、HV、HW中的非常短-周期噪聲(即，H高電平→L低電平→H高電平或者L低電平→H高電平→L低電平)造成的信號(hào)波動(dòng)已被消除。
應(yīng)該注意，在圖11中，通過(guò)提供三個(gè)或更多D鎖存器以及取D鎖存器輸出電平的“與”，將能夠?qū)⒆x取系統(tǒng)時(shí)鐘CLK2的上升沿時(shí)刻的次數(shù)設(shè)置為三次或更多次。
關(guān)于上面所述的本發(fā)明第三實(shí)施例，通過(guò)采用一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)提供第一、第二和第三雙讀邏輯電路48、49和50并且電流控制器中的第一、第二和第三比較器單元17、18和19各自的輸出信號(hào)HU、HV和HW分別經(jīng)過(guò)第一、第二和第三雙讀邏輯電路48、49和50傳送到邏輯電路10，在第一、第二和第三比較器單元17、18和19的輸出信號(hào)上疊加的噪聲可以被消除。因此，即使在可能產(chǎn)生噪聲的狀態(tài)下，三相AC電源1的線電流也能夠控制以便精確地與第一、第二和第三線電流指令iTU、iTV和iTW一致。
應(yīng)注意到無(wú)論本實(shí)施例的第一、第二和第三雙讀邏輯電路48、49和50是加到第一實(shí)施例還是第二實(shí)施例，都能獲得相同的好處。[第四實(shí)施例]圖12顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例一個(gè)設(shè)置在PWM變換器電流控制器6中的邏輯電路10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
將圖12中顯示的第四實(shí)施例的邏輯電路10與圖4所示的第一實(shí)施例的邏輯電路10比較，除了采用的一種結(jié)構(gòu)是第七、第八和第九反向門(mén)130、131和132的輸出信號(hào)PU1、PV1和PW1被輸入到用來(lái)延時(shí)開(kāi)關(guān)指令信號(hào)的第一、第二和第三延時(shí)單元56、57和58(它們的輸出信號(hào)被傳送到主電路電源控制部分8作為第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU，PV和PW)以外，其余的結(jié)構(gòu)基本相同。
下面描述用來(lái)延時(shí)開(kāi)關(guān)指令信號(hào)的第一、第二和第三延時(shí)單元56、57和58的操作。
用來(lái)延時(shí)開(kāi)關(guān)指令信號(hào)的第一、第二和第三延時(shí)單元56、57和58被構(gòu)成為以至于分別接收從第七、第八和第九反向門(mén)130、131和132輸出的信號(hào)PU1、PV1和PW1，并且根據(jù)一個(gè)預(yù)定規(guī)則按預(yù)定時(shí)間延時(shí)這些信號(hào)PU1、PV1和PW1，然后將這些延時(shí)的信號(hào)傳送給主電路電源控制部分8作為第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW。具體地說(shuō)，在圖3與圖9中，這種結(jié)構(gòu)致使只有當(dāng)轉(zhuǎn)變到狀態(tài)編號(hào)A00，B00，C00，D00，E00，F(xiàn)00，G00，H00時(shí)該延時(shí)時(shí)間是0，但是當(dāng)轉(zhuǎn)換到其他狀態(tài)時(shí)，則按一個(gè)預(yù)定時(shí)間延時(shí)的第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU，PV和PW從延時(shí)單元56、57和58輸出。
下面參考圖3和圖13A到13C描述根據(jù)第四實(shí)施例的一個(gè)電流控制型PWM變換器控制三相AC電源1線電流的操作。
圖13A顯示第一、第二與第三線電流指令iTU、iTV和iTW和第一、第二和第三線電流測(cè)量結(jié)果iFU、iFV和iFW。圖13B顯示出與圖13A中虛線部分相關(guān)的，設(shè)置有用于延遲開(kāi)關(guān)指令信號(hào)的第一、第二和第三延時(shí)單元56、57和58的邏輯電路10的一大比例圖。圖13C顯示了根據(jù)作為第一、第二和第三延時(shí)單元56，57和58的輸出的第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW的輸出電平，開(kāi)關(guān)電源器件Q1，Q2，Q3，Q4，Q5和Q6的開(kāi)/關(guān)操作。
首先，描述在時(shí)間-點(diǎn)t＝t1時(shí)的操作，即狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻。
在t＝t1時(shí)間-點(diǎn)，在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻的iTU、iTV和iTW與iFU、iFV和iFW的量值關(guān)系如下iTU＞iFUiTV＜iFViTW＜iFW第一、第二和第三線電流比較結(jié)果HU、HV和HW是(HU，HV，HW)＝(L，H，H)。
這個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)于圖3的狀態(tài)真值表中的狀態(tài)編號(hào)A00以(HU，HV，HW)＝(L，H，H)表示，因此PU1、PV1、PW1的電平變成(PU1，PV1，PW1)＝(H，L，L)。
在這一點(diǎn)上，第一、第二和第三延時(shí)單元56、57和58產(chǎn)生PU1、PV1、PW1的信號(hào)電平的變化作為要提供給主電路電源控制部分8的輸出PU、PV、PW。
從而，開(kāi)關(guān)電源器件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6分別轉(zhuǎn)換到關(guān)、開(kāi)、開(kāi)、開(kāi)、關(guān)、關(guān)，然后依據(jù)三相AC電源1的電時(shí)間常數(shù)，第一、第二與第三線電流測(cè)量結(jié)果iFU、iFV和iFW大致接近與第一、第二與第三線電流指令iTU、iTV和iTW相等。上面是在時(shí)間-點(diǎn)t＝t1在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的上升沿時(shí)刻對(duì)狀態(tài)編號(hào)A00的轉(zhuǎn)換操作的描述。
接下來(lái)，描述當(dāng)在時(shí)間-點(diǎn)t＝t11時(shí)發(fā)生從(HU，HV，HW)＝(L，H，H)到(HU，HV，HW)＝(*，L，H)的變化的時(shí)刻，關(guān)系變?yōu)閕TV＞iFV時(shí)的操作過(guò)程。
邏輯電路10接收這些信號(hào)HU、HV、HW并且改變PU1、PV1、PW1的電平狀態(tài)，即從(PU1，PV1，PW1)＝(H，L，L)變到(PU1，PV1，PW1)＝(H，H，L)。在這個(gè)操作中，在PW1從L低電平到H高電平的一變化開(kāi)始的一個(gè)預(yù)置延時(shí)時(shí)間TD過(guò)去之后的時(shí)間-點(diǎn)t＝t111，第二延時(shí)單元57從(PU，PV，PW)＝(H，L，L)變化到(PU，PV，PW)＝(H，H，L)，以致開(kāi)關(guān)電源器件Q2轉(zhuǎn)變到關(guān)同時(shí)開(kāi)關(guān)電源器件Q5轉(zhuǎn)換到開(kāi)。
由于這個(gè)操作，在已經(jīng)通過(guò)與第二線電流指令iTV(轉(zhuǎn)移到狀態(tài)編號(hào)AX1)相關(guān)的固定時(shí)間之后，導(dǎo)致第二線電流測(cè)量結(jié)果iFV的下降。
接下來(lái)，描述當(dāng)發(fā)生從(HU，HV，HW)＝(*，L，H)到(HU，HV，HW)＝(*，L，L)的變化時(shí)，在時(shí)間-點(diǎn)t＝t12關(guān)系變成iTW＞iFW變成時(shí)的操作過(guò)程。
邏輯電路10接收這些信號(hào)HU、HV、HW并且將PU1、PV1、PW1的電平狀態(tài)從(PU1，PV1，PW1)＝(H，H，L)改變到(PU1，PV1，PW1)＝(H，H，H)。在這個(gè)操作中，自PW1從L低電平變化到H高電平的一變化開(kāi)始的一個(gè)預(yù)置延時(shí)時(shí)間TD過(guò)去之后的時(shí)間-點(diǎn)t＝t112，第三延時(shí)單元58將輸出信號(hào)從(PU，PV，PW)＝(H，H，L)改變到(PU，PV，PW)＝(H，H，H)，然后開(kāi)關(guān)電源器件Q3轉(zhuǎn)變到關(guān)同時(shí)開(kāi)關(guān)電源器件Q6轉(zhuǎn)換到開(kāi)。
由于這個(gè)操作，在已經(jīng)通過(guò)與第三線電流指令iTW(其表示轉(zhuǎn)移到狀態(tài)編號(hào)AX2)相關(guān)的一固定時(shí)間之后，第三線電流測(cè)量結(jié)果iFW的下降被抑制。
上面是一個(gè)在時(shí)間-點(diǎn)t＝t12時(shí)操作的描述。狀態(tài)(PU，PV，PW)＝(H，H，H)被保持直到狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的下一個(gè)上升沿時(shí)刻為止。
通過(guò)在狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)CLK10的下一個(gè)上升沿時(shí)刻以后重復(fù)其后的相同操作，三相AC電源1的線電流被控制以至于跟隨第一、第二和第三線電流指令iTU、iTV和iTW。
上面是一個(gè)如何用本發(fā)明第四實(shí)施例的電流-控制PWM變換器控制三相AC電源1的線電流的描述。
如上所述，利用本發(fā)明的第四實(shí)施例，采用了這樣一種結(jié)構(gòu)，即致使邏輯電路設(shè)置用于延時(shí)一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)的第一、第二和第三延時(shí)單元，以及來(lái)自第七、第八和第九反向門(mén)的輸出經(jīng)過(guò)第一、第二和第三延時(shí)單元傳送到主電路電源控制部分。由于這種設(shè)置，在第一、第二和第三延時(shí)單元中，延時(shí)時(shí)間只有在變換到圖3與圖9中的狀態(tài)編號(hào)A00，B00，C00，D00，E00，F(xiàn)00，G00，H00時(shí)才被置為0，而當(dāng)轉(zhuǎn)變到其他狀態(tài)時(shí)，第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)PU、PV和PW按一個(gè)預(yù)定時(shí)間延時(shí)傳送給主電路電源控制部分8。
由于這種設(shè)置，三相AC電源1的線電流可以做到非常接近與線電流指令一致。
應(yīng)該注意到雖然本實(shí)施例是通過(guò)將用來(lái)延時(shí)開(kāi)關(guān)信號(hào)指令的第一、第二和第三延時(shí)單元56、57和58增加到第一實(shí)施例做出的，但是當(dāng)然也可以通過(guò)將第一、第二和第三延時(shí)單元56、57和58加到第二實(shí)施例中得到相同的積極效果。
從上述的實(shí)施例中可以看出，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，電流誤差放大器被省略了，所以與電流誤差放大器的增益有關(guān)的問(wèn)題基本上解決并且根本不需要增益調(diào)節(jié)。
此外，操作是這樣的即使電感線圈、電源電流檢測(cè)器、電流控制器或者主電路電源控制部分的特性與規(guī)格變化，線電流誤差也總是保持到最小，并且操作還是這樣的即使存在特性的制造變化或者溫度特性等，線電流誤差也總是保持到最小，因此能夠提供非常好的控制響應(yīng)而沒(méi)有振蕩的風(fēng)險(xiǎn)。
還有，即使DC電壓變化，也不需要調(diào)節(jié)增益并且操作總是以保持線電流誤差最小而進(jìn)行的。
還有，除了第一、第二和第三比較器以外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)PWM變換器中的電流控制器能夠完全用數(shù)字電路構(gòu)成，而數(shù)字電路構(gòu)成的這部分沒(méi)有偏差或漂移的風(fēng)險(xiǎn)并且成本低。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，即使在遭受噪聲產(chǎn)生的狀態(tài)下，在第一、第二和第三比較器裝置的輸出信號(hào)上疊加的噪聲可以被消除并且由于噪聲造成的偽操作能夠避免，并且三相AC電源1的線電流能夠控制的與第一、第二和第三線電流指令精確地一致。
還有，如本發(fā)明第五個(gè)方面所陳述的，該邏輯電路具有一種結(jié)構(gòu)，即在狀態(tài)更新時(shí)刻確定無(wú)論是第一、第二、第三、第四、第五或是第六開(kāi)關(guān)電源器件分別被轉(zhuǎn)換到開(kāi)狀態(tài)或關(guān)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)指令信號(hào)，并且在該時(shí)刻第一、第二和第三線電流比較結(jié)果變化，并且它包括一些延時(shí)裝置以便使第一、第二、第三、第四、第五和第六主電路開(kāi)關(guān)電源器件的輸出開(kāi)關(guān)指令信號(hào)在第一、第二和第三線電流比較結(jié)果變化的時(shí)刻按一個(gè)預(yù)定時(shí)間延時(shí)，三相AC電源的線電流能夠做到非常接近與線電流指令一致。
還有，如本發(fā)明第六個(gè)方面所述，電流指令產(chǎn)生器具有一種結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)輸出一個(gè)第一線電流指令、一個(gè)第二線電流指令和一個(gè)第三線電流指令，從三相AC電源的中點(diǎn)看，它們是分別由對(duì)應(yīng)于各個(gè)相電壓的同相正弦波或反相位正弦波構(gòu)成，能夠獲得相電壓與線電流之間的相位差的減小，即，功率因數(shù)的提高，并且因?yàn)槊總€(gè)線電流被控制為一個(gè)正弦波，線電流的失真能夠被抑制，即，電源的高次諧波可以減小。
權(quán)利要求
1.一種脈沖寬度調(diào)制(PWM)變換器，其中包括一個(gè)用來(lái)檢測(cè)三相AC電源(1)的第一、第二和第三線電流(IU，IV，IW)并且產(chǎn)生第一、第二和第三線電流測(cè)量結(jié)果(iFU，iFV，iFW)的電源電流檢測(cè)器(9)；一個(gè)用來(lái)產(chǎn)生第一、第二和第三線電流指令值(iTU，iTV，iTW)的電流指令產(chǎn)生器(7)；一個(gè)主電路電源控部分(8)，其包括用于控制第一、第二和第三線電流的開(kāi)關(guān)電源裝置(Q1-Q6)；以及一個(gè)電流控制器(6)，該電流控制器包括第一、第二和第三比較器(17，18，19)，它們分別地比較第一、第二和第三線電流測(cè)量結(jié)果與第一、第二和第三線電流指令值以便輸出第一、第二和第三線電流比較結(jié)果(HU，HV，HW)，并且包括一個(gè)邏輯電路(10)，該邏輯電路根據(jù)第一、第二和第三線電流比較結(jié)果而產(chǎn)生的第一、第二和第三開(kāi)關(guān)指令信號(hào)(PU，PV，PW)，以一種使第一、第二和第三線電流測(cè)量結(jié)果分別與第一、第二和第三線電流指令值接近一致的方式來(lái)切換開(kāi)關(guān)電源裝置的開(kāi)與關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖寬度調(diào)制，其特征在于所述電流控制器(6)還包括一個(gè)時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生器(11)，其產(chǎn)生一個(gè)要提供給邏輯電路的周期狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)(CLK10)，以便在根據(jù)狀態(tài)更新時(shí)序信號(hào)線電流比較結(jié)果改變的時(shí)刻，該邏輯電路確定用于設(shè)置開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)與關(guān)的開(kāi)關(guān)指令信號(hào)(PU，PV，PW)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈沖寬度調(diào)制變換器，其特征在于當(dāng)?shù)谝?、第二和第三線電流測(cè)量結(jié)果分別大于第一、第二和第三線電流指令值時(shí)，所述第一、第二和第三比較器(17，18，19)輸出一個(gè)第一電平的線電流比較結(jié)果，而當(dāng)?shù)谝弧⒌诙偷谌€電流測(cè)量結(jié)果分別小于第一、第二和第三線電流指令值時(shí)輸出一個(gè)第二電平的線電流比較結(jié)果，而其中所述開(kāi)關(guān)電源裝置由第一、第二、第三、第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件(Q1，Q2，Q3，Q4，Q5，Q6)組成，致使該邏輯電路確定分別用來(lái)將第一、第二、第三、第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件置于開(kāi)與關(guān)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)指令信號(hào)的電平。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈沖寬度調(diào)制變換器，其特征在于為確定開(kāi)關(guān)指令信號(hào)采用所述邏輯電路致使在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果(HU)具有一個(gè)第一電平(iFU＞iTU)而第二線電流比較結(jié)果(HV)具有一個(gè)第二電平(iFV＜iTV)以及第三線電流比較結(jié)果(HW)具有一個(gè)第二電平(iFW＜iTW)時(shí)，第二、第三和第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第二線電流比較結(jié)果(HV)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第二開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第三線電流比較結(jié)果(HW)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果(HU)具有一個(gè)第二電平(iFU＜iTU)而第二線電流比較結(jié)果(HV)具有一個(gè)第一電平(iFV＞iTV)以及第三線電流比較結(jié)果(HW)具有一個(gè)第二電平(iFW＜iTW)時(shí)，第一、第三和第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第二、第四和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第一線電流比較結(jié)果(HU)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第三線電流比較結(jié)果(HW)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果(HU)具有一個(gè)第二電平(iFU＜iTU)而第二線電流比較結(jié)果(HV)具有一個(gè)第二電平(iFV＜iTV)以及第三線電流比較結(jié)果(HW)也具有一個(gè)第一電平(iFW＞iTW)時(shí)，第一、第二和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第三、第四和第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第一線電流比較結(jié)果(HU)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第二線電流比較結(jié)果(HV)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第二開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果(HU)具有一個(gè)第二電平(iFU＜iTU)而第二線電流比較結(jié)果(HV)具有一個(gè)第一電平(iFV＞iTV)以及第三線電流比較結(jié)果(HW)具有一個(gè)第一電平(iFW＞iTW)時(shí)，第一、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第二、第三和第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第二線電流比較結(jié)果(HV)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第二開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第三線電流比較結(jié)果(HW)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果(HU)具有一個(gè)第一電平(iFU＞iTU)而第二線電流比較結(jié)果(HV)具有一個(gè)第二電平(iFV＜iTV)以及第三線電流比較結(jié)果(HW)具有一個(gè)第一電平(iFW＞iTW)時(shí)，第二、第四和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第三和第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第一線電流比較結(jié)果(HU)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第一開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第三線電流比較結(jié)果(HW)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果(HU)具有一個(gè)第一電平(iFU＞iTU)而第二線電流比較結(jié)果(HV)具有一個(gè)第一電平(iFV＞iTV)以及第三線電流比較結(jié)果(HW)具有一個(gè)第二電平(iFW＜iTW)時(shí)，第三、第四和第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第二和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第一線電流比較結(jié)果(HU)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第一開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然后在從第二線電流比較結(jié)果(HV)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第二開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈沖寬度調(diào)制變換器，其特征在于為確定開(kāi)關(guān)指令信號(hào)采用所述邏輯電路致使在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果(HU)具有一個(gè)第一電平(iFU＞iTU)而第二線電流比較結(jié)果(HV)具有一個(gè)第二電平(iFV＜iTV)以及第三線電流比較結(jié)果(HW)具有一個(gè)第二電平(iFW＜iTW)時(shí)，第二、第三和第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，并且當(dāng)?shù)诙€電流比較結(jié)果(HV)在第三線電流比較結(jié)果(HW)之前變成第一電平時(shí)，第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第二開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第三線電流比較結(jié)果(HW)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第三線電流比較結(jié)果(HW)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然而當(dāng)?shù)谌€電流比較結(jié)果(HW)在第二線電流比較結(jié)果(HV)之前變成第一電平時(shí)，第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第二線電流比較結(jié)果(HV)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第二線電流比較結(jié)果(HV)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果(HU)具有一個(gè)第二電平(iFU＜iTU)而第二線電流比較結(jié)果(HV)具有一個(gè)第一電平(iFV＞iTV)以及第三線電流比較結(jié)果(HW)具有一個(gè)第二電平(iFW＜iTW)時(shí)，第一、第三和第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第二、第四和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，并且當(dāng)?shù)谌€電流比較結(jié)果(HW)在第一線電流比較結(jié)果(HU)之前變成第一電平時(shí)，第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第一線電流比較結(jié)果變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第一線電流比較結(jié)果(HU)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然而當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果(HU)在第三線電流比較結(jié)果(HW)之前變成第一電平時(shí)，第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第三線電流比較結(jié)果(HW)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第三線電流比較結(jié)果(HW)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果(HU)具有一個(gè)第二電平(iFU＜iTU)而第二線電流比較結(jié)果(HV)具有一個(gè)第二電平(iFV＜iTV)以及第三線電流比較結(jié)果(HW)具有一個(gè)第一電平(iFW＞iTW)時(shí)，第一、第二和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第三、第四和第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，并且當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果(HU)在第二線電流比較結(jié)果(HV)之前變成第一電平時(shí)，第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第二線電流比較結(jié)果(HV)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第二線電流比較結(jié)果(HV)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然而當(dāng)?shù)诙€電流比較結(jié)果(HV)在第一線電流比較結(jié)果(HU)之前變成第一電平時(shí)，第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第二開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第一線電流比較結(jié)果(HU)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第一線電流比較結(jié)果(HU)變成第一電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果(HU)具有一個(gè)第二電平(iFU＜iTU)而第二線電流比較結(jié)果(HV)具有一個(gè)第一電平(iFV＞iTV)以及第三線電流比較結(jié)果(HW)具有一個(gè)第一電平(iFW＞iTW)時(shí)，第一、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第二、第三和第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，并且當(dāng)?shù)诙€電流比較結(jié)果(HV)在第三線電流比較結(jié)果(HW)之前變成第二電平時(shí)，第二開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第三線電流比較結(jié)果(HW)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第三線電流比較結(jié)果(HW)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然而當(dāng)?shù)谌€電流比較結(jié)果(HW)在第二線電流比較結(jié)果(HV)之前變成第二電平時(shí)，第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第二線電流比較結(jié)果(HV)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第二線電流比較結(jié)果(HV)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果(HU)具有一個(gè)第一電平(iFU＞iTU)而第二線電流比較結(jié)果(HV)具有一個(gè)第二電平(iFV＜iTV)以及第三線電流比較結(jié)果(HW)具有一個(gè)第一電平(iFW＞iTW)時(shí)，第二、第四和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第三和第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，并且當(dāng)?shù)谌€電流比較結(jié)果(HW)在第一線電流比較結(jié)果(HU)之前變成第二電平時(shí)，第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第一線電流比較結(jié)果(HU)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第一線電流比較結(jié)果(HU)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然而當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果(HU)在第三線電流比較結(jié)果(HW)之前變成第二電平時(shí)，第一開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第三線電流比較結(jié)果(HW)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第三線電流比較結(jié)果(HW)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)；以及在所述狀態(tài)更新時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果(HU)具有一個(gè)第一電平(iFU＞iTU)而第二線電流比較結(jié)果(HV)具有一個(gè)第一電平(iFV＞iTV)以及第三線電流比較結(jié)果(HW)具有一個(gè)第二電平(iFW＜iTW)時(shí)，第三、第四和第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第二和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，并且當(dāng)?shù)诙€電流比較結(jié)果(HV)在第一線電流比較結(jié)果(HU)之前變成第二電平時(shí)，第二開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第五開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第一線電流比較結(jié)果(HU)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第一線電流比較結(jié)果(HU)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，然而當(dāng)?shù)谝痪€電流比較結(jié)果(HU)在第二線電流比較結(jié)果(HV)之前變成第二電平時(shí)，第一開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第四開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)，該狀態(tài)保持到第二線電流比較結(jié)果(HV)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)，然后在從第二線電流比較結(jié)果(HV)變成第二電平的時(shí)間-點(diǎn)到下一個(gè)狀態(tài)更新時(shí)序的時(shí)間-點(diǎn)的后續(xù)周期，第四、第五和第六開(kāi)關(guān)電源器件切換到關(guān)狀態(tài)而第一、第二和第三開(kāi)關(guān)電源器件切換到開(kāi)狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任何一項(xiàng)所述的脈沖寬度調(diào)制變換器，其特征在于采用的第一、第二和第三比較器(17，18，19)周期地分別將第一、第二和第三線電流指令值與第一、第二和第三線電流測(cè)量結(jié)果比較，并且其中所述電流控制器(6)還包括分別互連在第一、第二和第三比較器(17，18，19)與邏輯電路(10)之間的第一、第二和第三雙讀邏輯電路(48，49，50)，其設(shè)置為，在第一、第二和第三線電流測(cè)量結(jié)果分別至少連續(xù)兩次地大于第一、第二和第三線電流指令值的情況下，第一、第二和第三比較器分別輸出第一電平的第一、第二和第三比較結(jié)果(HU，HV，HW)，反之，在第一、第二和第三線電流測(cè)量結(jié)果至少連續(xù)兩次地小于第一、第二和第三線電流指令值的情況下，第一、第二和第三比較器分別輸出第二電平的第一、第二和第三比較結(jié)果(HU，HV，HW)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6的任何一項(xiàng)所述的脈沖寬度調(diào)制變換器，其特征在于所述邏輯電路還包括用于根據(jù)一個(gè)預(yù)定規(guī)則按預(yù)定時(shí)間延時(shí)將饋送到主電路電源控制單元(8)的開(kāi)關(guān)指令信號(hào)(PU，PV，PW)的第一、第二和第三延時(shí)單元(56，57，58)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7的任何一項(xiàng)所述的脈沖寬度調(diào)制變換器，其特征在于電流指令產(chǎn)生器(7)產(chǎn)生第一、第二和第三線電流指令，從三相AC電源的中點(diǎn)看，每個(gè)電流指令由相對(duì)于每個(gè)相電壓的一個(gè)同相正弦波或者反相位正弦波組成。
全文摘要
一種脈沖寬度調(diào)制變換器包括電源電流檢測(cè)器(9)、電流指令產(chǎn)生器(7)、電流控制器(6)和主電路電源控部分(8),電流控制器由將線電流測(cè)量結(jié)果與線電流指令值比較的比較器(17,18,19)和邏輯電路(10)組成,邏輯電路根據(jù)比較結(jié)果并利用時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生開(kāi)關(guān)指令信號(hào)(PU,PV,PW),以使開(kāi)關(guān)電源器件(Q1－Q6)在減小線電流測(cè)量結(jié)果與線電流指令值間差值的方向上選擇地開(kāi)與關(guān),不需要已有技術(shù)的電流誤差放大器增益調(diào)節(jié)并且成本低。
文檔編號(hào)H02M7/219GK1242114SQ97180992
公開(kāi)日2000年1月19日 申請(qǐng)日期1997年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月25日
發(fā)明者高田和幸, 礒村宜典 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社