EPWMチョッパ形交流安定化電源の原理回路を簡略化して図1に示します。主回路と制御回路から構成されています。 主回路は EPWM ブリッジチョッパー V1-V4 とその出力トランス Tr、直流整流電源 VD1-VD4 と出力 AC フィルター LF、CF で構成されます。 ブリッジ チョッパーは、主電源とその出力トランス Tr の 2 次側を介して負荷との間に直列に接続され、主電源電圧の変動に対して正負の補償を行います。 ブリッジ チョッパーの出力電圧の高調波は、フィルター LFCF によってフィルター処理されます。 ブリッジチョッパに必要な直流電源は、安定化電源の出力端から整流器 VD1-VD4 を介して商用電源から供給されます。 ここで、EPWM ブリッジ チョッパー V1 ~ V4 は、インバーター状態ではなく、ブリッジ チョッパー状態で動作することに注意してください。 これは、EPWM 動作モード、DC 電源電圧波形、および DC コンデンサ Cd 値とその機能によって区別されます。 図 2 に示すように、ブリッジ チョッパーの DC 電圧は、コンデンサ Cd を介して整流された電圧を一定の平滑な DC 電圧にフィルター処理しませんが、単相ブリッジ整流電圧の波形のままです。 DC コンデンサ Cd は、もはや DC フィルタリングの機能を持っていませんが、フリーホイーリング パスを作成するためだけに設定されています。 誘導性負荷の場合、チョッピング スイッチング サイクル 1 回のフリーホイーリング電流のエネルギーは非常に小さいため (チョッピング周波数が高いため)、Cd の値も非常に小さく、Cd の充電および放電速度は非常に高速です。整流電圧には影響しません。 Cd の両端の電圧が、フィルタリングされていない整流電圧と同じ波形になるように、立ち上がり速度または立ち下がり速度。 つまり、コンデンサ Cd の値は非常に小さいため、フリーホイール電流のみを通過させ、DC フィルタリングの機能を持たないため、整流波形には影響しません。 これは、ブリッジ チョッパーがインバーター状態ではなく、EPWM チョッパー状態で動作していることを示しています。
チョッパ形交流安定化電源の制御回路は、主電源入力電圧整流検出回路、比較回路、EPWM回路、ブリッジチョッパスイッチV1~V4のスイッチング・トリガ回路で構成されています。 商用電圧整流検出回路では、フィルタ インダクタ LF の電圧検出を追加して、電圧安定化精度に対するフィルタ インダクタ LF のリアクタンスの影響を低減します。
The working principle of the EPWM chopper-type AC regulated power supply is shown in Figure 1. When the mains voltage fluctuates, the voltage signal US.L is obtained through the rectification detection circuit of the mains input voltage us and the voltage on the filter inductor LF, and the US, L is compared with the reference voltage Ur to obtain the error voltage ΔU. When US, L>Ur(電源電圧が変動)、プラスΔUとプラスΔUにより、EPWM変調器のコンパレータU2が機能しなくなり、コンパレータU1のみが機能し、プラスΔUがU1の三角波ucと比較されます。EPWMパルス信号は三角波よりプラスΔUが大きい部分で発生します。 この信号は「状態切替トリガ回路」を介してブリッジチョッパ内のスイッチ V1-V4 を制御し、出力トランス Tr-uco の二次側に負の補償電圧を発生させ、負荷電圧 UL{ {6}}US-Uco=ウル; US、Lの場合
電源電圧の正と負の補償は、状態切り替えトリガー回路を切り替え、ブリッジ チョッパーのスイッチ V1-V4 の動作順序を切り替えることによって実現されます。 V1 と V4 が主電源の正の半サイクルに対応してオンになり、V2 と V3 が主電源の負の半サイクルに対応してオンになると、図 2 の点線で示されているように、主電源の電圧は正に補償されます。 . 主電源の正の半サイクルに対応して、V2 と V3 がオンになり、主電源の負の半サイクルに対応して、V1 と V4 がオンになり、点で示すように主電源電圧を負に補償します。 -図 2 の破線。
電源電圧の変動を補償するために図 2 に示す主回路を使用するには、2 つの重要なポイントがあります。1 つは EPWM です。 もう 1 つは、コンデンサ Cd の値を小さくして、整流電圧 ucd の変化に影響を与えないようにすることです。たとえ Cd が小さすぎて DC フィルタ機能がなくなったとしてもです。
