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公開番号2025178319
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2025153108,2021069680
出願日2025-09-16,2021-04-16
発明の名称パルス幅変調装置、パルス幅変調方法、パルス幅変調プログラム
出願人ナブテスコ株式会社
代理人個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20251128BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】PWMノイズの低減に好適なパルス幅変調装置を提供する。
【解決手段】パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調装置24は、パルス周期の指令を生成するパルス周期指令部45と、デューティ比の指令を生成するデューティ比指令部44と、パルス周期指令部45からの指令によるパルス周期において、デューティ比指令部44からの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調部46とを備え、パルス周期指令部45が指令として生成するパルス周期の長さが可変である。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調装置であって、
パルス周期の指令を生成するパルス周期指令部と、
デューティ比の指令を生成するデューティ比指令部と、
前記パルス周期指令部からの指令によるパルス周期において、前記デューティ比指令部からの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調部と
を備え、
前記パルス周期指令部が指令として生成するパルス周期の長さが可変である
パルス幅変調装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記パルス周期指令部は、異なる長さの複数のパルス周期の中から一つのパルス周期を選択するパルス周期選択部を備える請求項１に記載のパルス幅変調装置。
【請求項３】
前記パルス周期選択部は、前記複数のパルス周期を規則的な順序で選択する請求項２に記載のパルス幅変調装置。
【請求項４】
前記パルス周期選択部は、前記複数のパルス周期を不規則的な順序で選択する請求項２に記載のパルス幅変調装置。
【請求項５】
前記パルス幅変調部は、前記パルス周期指令部からの指令によるパルス周期を最大値として計数するカウンタと、前記デューティ比指令部からの指令によるデューティ比に基づいてパルスの立上りと立下りの計数値を演算するパルス位置演算部とを備え、
前記カウンタが前記パルス周期指令部からの指令によるパルス周期に亘って前記最大値まで計数する際、計数値が前記立上りの計数値になった時にパルスが立ち上げられ、計数値が前記立下りの計数値になった時にパルスが立ち下げられる
請求項１から４のいずれかに記載のパルス幅変調装置。
【請求項６】
前記パルス幅変調部が生成するパルスによって駆動されるインバータが生成した交流のアナログ値をデジタル値に変換するアナログデジタル変換部と、
前記インバータが生成すべき交流の指令をデジタル値として生成する電流指令部と
を更に備え、
前記デューティ比指令部は、前記アナログデジタル変換部および前記電流指令部からの両デジタル値の偏差に基づいてデューティ比の指令を生成し、
前記アナログデジタル変換部は、前記パルス周期指令部からの指令によるパルス周期と同期してデジタル値を生成する
請求項１から５のいずれかに記載のパルス幅変調装置。
【請求項７】
パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調装置であって、
パルス周期におけるパルスの位置の指令を生成するパルス位置指令部と、
デューティ比の指令を生成するデューティ比指令部と、
前記パルス位置指令部からの指令による位置において、前記デューティ比指令部からの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調部と
を備え、
前記パルス位置指令部が指令として生成するパルスの位置が可変である
パルス幅変調装置。
【請求項８】
前記パルス位置指令部は、異なる複数のパルス位置の中から一つのパルス位置を選択するパルス位置選択部を備える請求項７に記載のパルス幅変調装置。
【請求項９】
前記パルス位置選択部は、前記複数のパルス位置を規則的な順序で選択する請求項８に記載のパルス幅変調装置。
【請求項１０】
前記パルス位置選択部は、前記複数のパルス位置を不規則的な順序で選択する請求項８に記載のパルス幅変調装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はパルス幅変調技術に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調（ＰＷＭ：pulse width modulation）は、直流電力を交流電力に変換するインバータの駆動等に広く利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１４７９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、ＰＷＭ信号の生成時に発生する特定の周波数のノイズ（以下、ＰＷＭノイズともいう）を低減するために、各パルスのデューティ比の指令値に乱数値を加算する技術が開示されている。本発明者は独自に網羅的な検討を行った結果、ＰＷＭノイズの低減に好適な複数の技術を発明するに至った。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＰＷＭノイズの低減に好適なパルス幅変調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様のパルス幅変調装置は、パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調装置であって、パルス周期の指令を生成するパルス周期指令部と、デューティ比の指令を生成するデューティ比指令部と、パルス周期指令部からの指令によるパルス周期において、デューティ比指令部からの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調部とを備える。パルス周期指令部が指令として生成するパルス周期の長さは可変である。この態様によれば、パルス周期の長さを変更することでＰＷＭノイズを効果的に低減できる。
【０００７】
本発明の第２の態様のパルス幅変調装置は、パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調装置であって、パルス周期におけるパルスの位置の指令を生成するパルス位置指令部と、デューティ比の指令を生成するデューティ比指令部と、パルス位置指令部からの指令による位置において、デューティ比指令部からの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調部とを備える。パルス位置指令部が指令として生成するパルスの位置は可変である。この態様によれば、パルス周期におけるパルスの位置を変更することでＰＷＭノイズを効果的に低減できる。
【０００８】
本発明の第３の態様のパルス幅変調装置は、パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調装置であって、パルス周期中に最小値と最大値の間で振動する搬送波を生成する搬送波生成部と、最小値と最大値の間の任意の指令値を取得する指令値取得部と、搬送波と指令値との交点に基づいてデューティ比の指令を生成するデューティ比生成部と、パルス周期において、デューティ比生成部からの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調部と、デューティ比の指令を生成する際、指令値に基づいて重み付けされた乱数値を当該指令値に加算する乱数値加算部とを備える。この態様によれば、デューティ比の指令値に基づいて重み付けされた乱数値を当該指令値に加算することでＰＷＭノイズを効果的に低減できる。
【０００９】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＰＷＭノイズを効果的に低減できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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