(57)【要約】【課題】インバータ発電装置において、出力電圧検出回路に設定された基準電圧のＡ／Ｄ変換値とコントローラに記憶された参照値との間に差があるときに出力電圧が正負非対称な波形として検出されてインバータの出力電圧波形が歪むのを防止する。【解決手段】インバータ４の交流出力電圧Ｖacに比例した電圧Ｖac′を基準電圧Ｖoに重畳した形で検出する出力電圧検出回路６の直流電源電圧Ｖcを入力として基準電圧Ｖoの現在値を検出する基準電圧検出回路７を設け、基準電圧Ｖoとマイクロプロセッサ５Ａに記憶された参照値との間の差に起因するインバータの出力電圧の検出誤差をなくすべく参照値と基準電圧の現在値との差分だけ出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を補正する検出値補正手段をコントローラ５に設け、参照値を交流電圧波形の零レベルを定める値として補正されたＡ／Ｄ変換値を読み取ることによりインバータの出力電圧の検出値を得る。【選択図】    図１
2006042434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流発電機と、該交流発電機の出力を直流出力に変換するコンバータと、該コンバータの出力を一定周波数の交流出力に変換するインバータと、前記インバータの出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前記出力電圧検出回路を通して検出した前記インバータの出力電圧を目標電圧に保つように前記インバータをフィードバック制御するコントローラとを備え、
前記出力電圧検出回路は、直流電源電圧に比例した基準電圧と前記インバータの出力電圧に比例した交流電圧とを重畳した波形の検出電圧を出力するように構成され、
前記コントローラは、前記直流電源電圧が定格値に等しいときの前記基準電圧の値に等しく設定された参照値を交流電圧波形の零レベルを定める値として、前記出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を読み取ることにより前記インバータの出力電圧の検出値を得るように構成されているインバータ発電装置において、
前記直流電源電圧を入力として前記基準電圧の現在値を検出する基準電圧検出手段が設けられ、
前記コントローラは、前記基準電圧の変動により生じる前記インバータの出力電圧の検出誤差をなくすように、前記参照値と前記基準電圧の現在値との差分だけ前記出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を補正する検出値補正手段を備えていること、
を特徴とするインバータ発電装置。
【請求項２】
交流発電機と、該交流発電機の出力を直流出力に変換するコンバータと、該コンバータの出力を一定周波数の交流出力に変換するインバータと、前記インバータの出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前記出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を入力として前記インバータの出力電圧を目標電圧に保つように前記インバータをフィードバック制御するコントローラとを備え、
前記出力電圧検出回路は、演算増幅器と、該演算増幅器の正相入力端子と前記インバータの一方の出力端子との間及び前記演算増幅器の逆相入力端子と前記インバータの他方の入力端子との間にそれぞれ接続された第１及び第２の入力抵抗と、前記演算増幅器の逆相入力端子と出力端子との間に接続された帰還抵抗と、前記演算増幅器の正相入力端子と接地間及び逆相入力端子と接地間にそれぞれ接続された第１及び第２の接地抵抗と、前記演算増幅器の正相入力端子に一端が接続された第３の入力抵抗とを有して前記第３の入力抵抗の他端と接地間に直流電源電圧Ｖcが印加された加算回路からなっていて、前記第１の接地抵抗の抵抗値Ｒ2と第３の入力抵抗の抵抗値Ｒ3との比Ｒ2／Ｒ3を前記直流電源電圧Ｖcに乗じた値を有する基準電圧と前記インバータの交流出力電圧に比例した電圧とを重畳した波形の検出電圧を前記コントローラに入力するように構成され、
前記コントローラは、前記直流電源電圧が定格値に等しいときの前記基準電圧の値に等しく設定された参照値を交流電圧波形の零レベルを定める値として、前記出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を読み取ることにより前記インバータの出力電圧の検出値を得るように構成されているインバータ発電装置において、
演算増幅器を用いた増幅回路からなっていて、前記直流電源電圧を入力として前記出力電圧検出回路の第１の接地抵抗の抵抗値Ｒ2と第３の入力抵抗の抵抗値Ｒ3との比Ｒ2／Ｒ3を前記直流電源電圧Ｖcに乗じた値に相当する電圧値（Ｒ2／Ｒ3）・Ｖcを有する直流電圧を前記基準電圧の現在値として検出する基準電圧検出回路が設けられて、該基準電圧検出回路の出力電圧のＡ／Ｄ変換値が前記コントローラに入力され、
前記コントローラは、前記直流電源電圧の変動に基づく前記基準電圧の変動により生じる前記インバータの出力電圧の検出誤差をなくすように、前記参照値と前記基準電圧検出回路の出力電圧のＡ／Ｄ変換値との差分だけ前記出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を補正する検出値補正手段を備えていること、
を特徴とするインバータ発電装置。
【請求項３】
交流発電機と、該交流発電機の出力を直流出力に変換するコンバータと、該コンバータの出力を一定周波数の交流出力に変換するインバータと、前記インバータの出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前記出力電圧検出回路を通して検出した前記インバータの出力電圧を目標電圧に保つように前記インバータをフィードバック制御するコントローラとを備え、
前記出力電圧検出回路は、演算増幅器と、該演算増幅器の正相入力端子と前記インバータの一方の出力端子との間及び前記演算増幅器の逆相入力端子と前記インバータの他方の入力端子との間にそれぞれ接続された第１及び第２の入力抵抗と、前記演算増幅器の逆相入力端子と出力端子との間に接続された帰還抵抗と、前記演算増幅器の正相入力端子と接地間及び逆相入力端子と接地間にそれぞれ接続された第１及び第２の接地抵抗と、前記演算増幅器の正相入力端子に一端が接続された第３の入力抵抗とを有して前記第３の入力抵抗の他端と接地間に直流電源電圧Ｖcが印加された加算回路からなっていて、前記第１の接地抵抗の抵抗値Ｒ2と第３の入力抵抗の抵抗値Ｒ3との比Ｒ2／Ｒ3を前記直流電源電圧Ｖcに乗じた値を有する基準電圧と前記インバータの交流出力電圧に比例した電圧とを重畳した波形の検出電圧を前記コントローラに入力するように構成され、
前記コントローラは、前記直流電源電圧が定格値に等しいときの前記基準電圧の値に等しく設定された参照値を交流電圧波形の零レベルを定める値として、前記出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を読み取ることにより前記インバータの出力電圧の検出値を得るように構成されているインバータ発電装置において、
前記直流電源電圧Ｖcを分圧して前記直流電源電圧に比例した直流電圧を出力する電源電圧検出回路が設けられて、該電源電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値が前記コントローラに入力され、
前記コントローラは、前記電源電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値から前記基準電圧の現在値を演算する基準電圧演算手段と、前記直流電源電圧の変動に基づく前記基準電圧の変動により生じる前記インバータの出力電圧の検出誤差をなくすように、前記参照値と演算された前記基準電圧の現在値との差分だけ前記出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を補正する検出値補正手段とを備えていること、
を特徴とするインバータ発電装置。
【請求項４】
交流発電機と、該交流発電機の出力を直流出力に変換するコンバータと、該コンバータの出力を一定周波数の交流出力に変換するインバータと、前記インバータの出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前記出力電圧検出回路を通して検出される前記インバータの出力電圧を目標電圧に保つように前記インバータをフィードバック制御するコントローラとを備え、前記出力電圧検出回路は、直流電源電圧に比例した基準電圧と前記交流電圧に比例した電圧とを重畳した波形の検出電圧を出力するように構成されているインバータ発電装置において、
前記直流電源電圧を入力として前記基準電圧の現在値を検出する基準電圧検出手段が設けられ、
前記コントローラは、前記基準電圧検出手段により検出された基準電圧の現在値を交流電圧波形の零レベルを定める値として前記出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を読み取ることにより前記インバータの出力電圧の検出値を得るように構成されていること、
を特徴とするインバータ発電装置。
【請求項５】
交流発電機と、該交流発電機の出力を直流出力に変換するコンバータと、該コンバータの出力を一定周波数の交流出力に変換するインバータと、前記インバータの出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前記出力電圧検出回路を通して検出される前記インバータの出力電圧を目標電圧に保つように前記インバータをフィードバック制御するコントローラとを備え、前記出力電圧検出回路は、直流電源電圧に比例した基準電圧と前記交流電圧に比例した電圧とを重畳した波形の検出電圧を出力するように構成されているインバータ発電装置において、
前記コントローラは、前記インバータの交流出力を零としたときの前記出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を参照値として読み込む参照値読み込み手段を備えていて、前記インバータをフィードバック制御する際に前記参照値読み込み手段が読み込んだ参照値を交流電圧波形の零レベルを定める値として前記出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を読み取ることにより前記インバータの出力電圧の検出値を得るように構成されていること、
を特徴とするインバータ発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関等の原動機により駆動される交流発電機の出力を一旦直流出力に変換した後インバータにより一定周波数の交流出力に変換するようにしたインバータ発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インバータ発電装置は、例えば特許文献１に示されているように、交流発電機と、該交流発電機の出力を直流出力に変換するコンバータと、該コンバータの出力を一定周波数の交流出力に変換するインバータと、インバータの出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、マイクロプロセッサを備えて、上記出力電圧検出回路により検出された出力電圧を目標電圧に保つようにインバータをフィードバック制御するコントローラとを備えている。
【０００３】
マイクロプロセッサによりインバータの出力電圧を目標電圧に保つ制御を行なう場合には、インバータの交流出力電圧を接地電位に対して正側で変化する波形の検出電圧に変換して、該検出電圧をＡ／Ｄ変換した後マイクロプロセッサに入力するようにしている。そのため、インバータの出力電圧を検出する出力電圧検出回路は、直流電源電圧に比例した基準電圧とインバータの出力電圧に比例した交流電圧とを重畳した波形の検出電圧を出力するように構成されている。またコントローラは、上記直流電源電圧が定格値に等しいときの基準電圧の値に等しく設定された参照値を記憶していて、該参照値を交流電圧波形の零レベルを定める値として出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を読み取ることにより、インバータの出力電圧の検出値を得るように構成されている。コントローラは、この出力電圧検出回路により検出された交流出力電圧と目標電圧との偏差を零にするように、インバータを構成するスイッチ素子のオンデューティを制御することにより、インバータから得られる交流出力電圧を目標電圧に保つように制御する。
【特許文献１】特開２００１−３０９６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のインバータ発電装置においては、出力電圧検出回路の電源電圧が変動すると、インバータの出力電圧の検出波形の零レベルを定める基準電圧が、コントローラに記憶されている参照値からずれるため、コントローラにより検出される交流電圧の正の半波と負の半波とが非対称な波形になることがあった。コントローラにより検出される交流電圧の波形が正負非対称な波形になると、コントローラは、その検出電圧の正の半波と負の半波との差分を誤差として認識してインバータを制御するため、結果として、インバータの出力電圧波形が、正負非対称な歪み波形になるという問題があった。インバータの出力電圧の波形が正負非対称な波形になると、照明器具を負荷とする場合にちらつきが生じるため、好ましくない。
【０００５】
本発明の目的は、インバータの出力電圧を検出する回路の電源電圧の変動により、インバータの出力電圧が正負非対称な波形として検出されて、インバータの出力電圧波形が正負非対称な波形になるのを防ぐことができるようにしたインバータ発電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】
本発明は、交流発電機と、該交流発電機の出力を直流出力に変換するコンバータと、該コンバータの出力を一定周波数の交流出力に変換するインバータと、インバータの出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、出力電圧検出回路を通して検出したインバータの出力電圧を目標電圧に保つようにインバータをフィードバック制御するコントローラとを備えたインバータ発電装置を対象とする。本発明が対象とするインバータ発電装置においては、出力電圧検出回路が、直流電源電圧に比例した基準電圧とインバータの出力電圧に比例した交流電圧とを重畳した波形の検出電圧を出力するように構成され、コントローラは、上記直流電源電圧が定格値に等しいときの基準電圧の値に等しく設定された参照値を交流電圧波形の零レベルを定める値として、出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を読み取ることによりインバータの出力電圧の検出値を得るように構成されている。
【０００７】
本発明においては、上記直流電源電圧を入力として基準電圧の現在値を検出する基準電圧検出手段が設けられ、コントローラには、基準電圧の変動により生じるインバータの出力電圧の検出誤差をなくすように、参照値と基準電圧の現在値との差分だけ出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を補正する検出値補正手段が設けられている。
【０００８】
上記のように、直流電源電圧を入力として基準電圧の現在値を検出する基準電圧検出手段を設けるとともに、基準電圧の変動により生じるインバータの出力電圧の検出誤差をなくすように、参照値と基準電圧の現在値との差分だけ出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を補正する検出値補正手段を設けると、コントローラにより検出されるインバータの出力電圧波形が常にインバータの実際の出力電圧の波形と相似な波形になるため、インバータの出力電圧の波形が正負対称な波形であるにもかかわらず、非対称な波形として検出されて、インバータの出力電圧が歪むのを防ぐことができる。
【０００９】
上記出力電圧検出回路としては、通常、演算増幅器を用いた加算回路が用いられる。即ち、通常用いられる出力電圧検出回路は、演算増幅器と、該演算増幅器の正相入力端子とインバータの一方の出力端子との間及び演算増幅器の逆相入力端子とインバータの他方の入力端子との間にそれぞれ接続された第１及び第２の入力抵抗と、演算増幅器の逆相入力端子と出力端子との間に接続された帰還抵抗と、演算増幅器の正相入力端子と接地間及び逆相入力端子と接地間にそれぞれ接続された第１及び第２の接地抵抗と、演算増幅器の正相入力端子に一端が接続された第３の入力抵抗とを有して第３の入力抵抗の他端と接地間に直流電源電圧Ｖcが印加された加算回路からなっていて、第１の接地抵抗の抵抗値Ｒ2と第３の入力抵抗の抵抗値Ｒ3との比Ｒ2／Ｒ3を直流電源電圧Ｖcに乗じた値（Ｒ2／Ｒ3）・Ｖcを有する基準電圧とインバータの交流出力電圧に比例した電圧とを重畳した波形の検出電圧をコントローラに入力するように構成されている。
【００１０】
このような出力電圧検出回路が用いられる場合には、演算増幅器を用いた増幅回路からなっていて、直流電源電圧を入力として出力電圧検出回路の第１の接地抵抗の抵抗値Ｒ2と第３の入力抵抗の抵抗値Ｒ3との比Ｒ2／Ｒ3を前記直流電源電圧Ｖcに乗じた値に相当する電圧値（Ｒ2／Ｒ3）・Ｖcを有する直流電圧を基準電圧の現在値として検出する基準電圧検出回路を設けて、該基準電圧検出回路の出力電圧のＡ／Ｄ変換値をコントローラに入力する。この場合、コントローラには、直流電源電圧の変動に基づく基準電圧の変動により生じるインバータの出力電圧の検出誤差をなくすように、参照値と基準電圧検出回路の出力電圧のＡ／Ｄ変換値との差分だけ出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を補正する検出値補正手段を設けておく。
【００１１】
また、上記のような基準電圧検出回路を設ける代りに、直流電源電圧Ｖcを分圧して直流電源電圧に比例した直流電圧を出力する電源電圧検出回路を設けて、該電源電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値をコントローラに入力するようにしてもよい。この場合には、電源電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値から基準電圧の現在値を演算する基準電圧演算手段と、直流電源電圧の変動に基づく基準電圧の変動により生じるインバータの出力電圧の検出誤差をなくすように、参照値と演算された基準電圧の現在値との差分だけ出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を補正する検出値補正手段とをコントローラに設ける。
【００１２】
上記の構成では、直流電源電圧の変動に基づく基準電圧の変動により生じるインバータの出力電圧の検出誤差をなくすように、参照値と基準電圧の現在値との差分だけ出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を補正するようにしたが、参照値を予め固定値として記憶しておくのではなく、直流電源電圧を入力として基準電圧の現在値を検出する基準電圧検出手段を設けて、この基準電圧検出手段により検出された基準電圧の現在値のＡ／Ｄ変換値を交流電圧波形の零レベルを定める値（参照値）として出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を読み取ることによりインバータの出力電圧の検出値を得るようにコントローラを構成してもよい。
【００１３】
また基準電圧検出回路や電源電圧検出回路を設けることなく、インバータの交流出力を零としたときの出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を参照値として読み込む参照値読み込み手段をコントローラに設けて、インバータをフィードバック制御する際に参照値読み込み手段が読み込んだ参照値を交流電圧波形の零レベルを定める値として出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を読み取ることによりインバータの出力電圧の検出値を得るようにコントローラを構成してもよい。
【００１４】
このように構成した場合には、基準電圧検出回路や電源電圧検出回路が不要になるため、構成の簡素化を図ることができる。またコントローラに設けるマイクロプロセッサとして入力ポートが少ない安価なものを用いることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、インバータの出力電圧を検出する出力電圧検出回路の直流電源電圧を入力として基準電圧の現在値を検出する基準電圧検出手段を設けるとともに、基準電圧の変動により生じるインバータの出力電圧の検出誤差をなくすように、参照値と基準電圧の現在値との差分だけ出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を補正する検出値補正手段を設けたので、コントローラにより検出されるインバータの出力電圧波形を常にインバータの実際の出力電圧の波形と相似な波形にすることができる。従って、インバータの出力電圧の波形が正負対称な波形であるにもかかわらず、非対称な波形として検出されて、インバータの出力電圧が歪むのを防ぐことができる。
【００１６】
また本発明において、インバータの交流出力を零としたときの出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を参照値として読み込む参照値読み込み手段をコントローラに設けて、インバータをフィードバック制御する際に参照値読み込み手段が読み込んだ参照値を交流電圧波形の零レベルを定める値として出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を読み取ることによりインバータの出力電圧の検出値を得るようにコントローラを構成した場合には、基準電圧検出回路や電源電圧検出回路を設ける必要がないため、構成を複雑にすることなく、インバータの出力電圧が歪むのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態の構成を示したもので、同図において１は原動機としての内燃機関、２は内燃機関１により駆動される交流発電機である。図示の交流発電機２は機関のクランク軸に取付けられた磁石回転子と星形結線された３相の電機子コイルＬuないしＬwを有する固定子とからなる磁石式交流発電機で、３相の電機子コイルから得られる３相交流電圧はＡＣ／ＤＣコンバータ３に入力されている。コンバータ３は、ダイオードＤu，Ｄv及びＤwとＤx，Ｄy及びＤzとからなるダイオードブリッジ全波整流回路と、該整流回路の直流出力端子間に接続された電源コンデンサＣdとからなっていて、コンデンサＣdの両端に直流電圧を出力する。
【００１８】
コンデンサＣdの両端に得られる直流電圧は、インバータ回路４Ａに入力されている。インバータ回路４Ａは、一端が共通接続されたスイッチ素子Ｆu及びＦvによりＨブリッジの上辺を構成し、スイッチ素子Ｆu及びＦvの他端に一端が接続され、他端が共通接続されたスイッチ素子Ｆx及びＦyによりＨブリッジの下辺を構成したたフルブリッジ形の回路からなり、スイッチ素子Ｆu及びＦvの一端の共通接続点及びスイッチ素子Ｆx及びＦyの他端の共通接続点からそれぞれ引き出された入力端子４ａ，４ｂ間にコンバータ３の直流出力電圧が印加されている。この例では、スイッチ素子Ｆu，Ｆv，Ｆx及びＦyがＭＯＳＦＥＴからなっていて、スイッチ素子Ｆu及びＦvを構成するＭＯＳＦＥＴのドレインが入力端子４ａに共通接続され、スイッチ素子Ｆx及びＦyを構成するＭＯＳＦＥＴのソースが入力端子４ｂに共通接続されている。スイッチ素子Ｆu，Ｆv，Ｆx及びＦyをそれぞれ構成するＭＯＦＥＴのドレインソース間に形成された寄生ダイオードＤfu，Ｄfv，Ｄfx及びＤfyが帰還ダイオードとして用いられている。
【００１９】
インバータ回路４Ａの交流出力端子間に得られる電圧はコイルＬ1，Ｌ2とコンデンサＣ1とからなるフィルタ回路４Ｂを通して出力端子４ｕ，４ｖ間に印加されている。フィルタ回路４Ｂは低域通過フィルタで、インバータ回路４Ａの出力から高調波成分を除去して一定周波数（商用周波数）の交流電圧を出力する。インバータ回路４Ａとフィルタ回路４Ｂとによりインバータ４が構成されている。出力端子４ｕ，４ｖ間には負荷ＬＤが接続される。
【００２０】
５はインバータ４から目標電圧に等しい一定周波数（商用周波数）の交流電圧Ｖacを出力させるようにインバータ回路４を制御するコントローラで、このコントローラは、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）５Ａと、マイクロプロセッサ５Ａにインバータの出力電圧の情報を与える第１のＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ1）５Ｂ及び第２のＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ2）５Ｃと、マイクロプロセッサ５Ａから与えられる指令に応じてインバータ回路４Ａのスイッチ素子に駆動信号（スイッチ素子をオン状態にするための信号）を与える信号出力回路５Ｄとを備えている。
【００２１】
マイクロプロセッサ５Ａにインバータの出力電圧の情報を与えるため、出力電圧検出回路６と、基準電圧検出回路７とが設けられている。出力電圧検出回路６は、インバータの出力端子４ｕ，４ｖ間に得られるインバータの出力電圧Ｖacを検出する回路で、演算増幅器ＯＰ1と、演算増幅器ＯＰ1の正相入力端子とインバータ４の一方の出力端子４ｕとの間及び演算増幅器ＯＰ1の逆相入力端子とインバータ４の他方の入力端子４ｖとの間にそれぞれ接続された第１及び第２の入力抵抗６ａ及び６ｂと、演算増幅器ＯＰ1の正相入力端子と接地間及び逆相入力端子と接地間にそれぞれ接続された第１及び第２の接地抵抗６c及び６dと、演算増幅器の正相入力端子に一端が接続された第３の入力抵抗６ｅと、演算増幅器ＯＰ1の逆相入力端子と出力端子との間に接続された帰還抵抗６ｆとを有して、第３の入力抵抗６ｅの他端と接地間に、図示しない定電圧電源回路から与えられる直流電源電圧Ｖcが印加された加算回路からなっている。
【００２２】
図示の出力電圧検出回路６においては、第１及び第２の入力抵抗６ａ及び６ｂが等しい抵抗値Ｒ1を有し、第１の接地抵抗６ｃ及び帰還抵抗６ｆが等しい抵抗値Ｒ2を有している。また第２の接地抵抗６ｄ及び第３の入力抵抗６ｅが等しい抵抗値Ｒ3を有している。正相入力端子の電位をＶ1、逆相入力端子の電位をＶ2とすると（Ｖac＝Ｖ1−Ｖ2とすると）、この出力電圧検出回路６から得られる検出電圧Ｖｓは下記の式により与えられる。
Ｖｓ＝（Ｒ2／Ｒ1）×（Ｖ1−Ｖ2）＋（Ｒ2／Ｒ3）×Ｖc                 …（１）
【００２３】
（１）式の右辺の第１項（Ｒ2／Ｒ1）×（Ｖ1−Ｖ2）はインバータの出力端子間に得られる交流出力電圧Ｖacに比例した電圧Ｖac′であり、（１）式の右辺の第２項（Ｒ2／Ｒ3）×Ｖcは、インバータの交流出力電圧波形の零レベルを与える基準電圧Ｖoである。即ち、出力電圧検出回路６は、第１の接地抵抗の抵抗値Ｒ2と第３の入力抵抗の抵抗値Ｒ3との比Ｒ2／Ｒ3を直流電源電圧Ｖcに乗じた値（Ｒ2／Ｒ3）×Ｖcを有する基準電圧Ｖoと、インバータの交流出力電圧Ｖacに比例した電圧Ｖac′＝（Ｒ2／Ｒ1）×（Ｖ1−Ｖ2）とを重畳した波形の検出電圧Ｖｓをコントローラ５に入力する。出力電圧検出回路６から得られる検出電圧は第１のＡ／Ｄ変換器５Ｂによりデジタル値に変換されてマイクロプロセッサ５Ａに入力される。
【００２４】
基準電圧検出回路７は、検出電圧Ｖｓに含まれる基準電圧Ｖoの現在値を検出する回路で、演算増幅器ＯＰ2と、演算増幅器ＯＰ2の正相入力端子と接地間に接続された接地抵抗７ｃ及び７ｄと、演算増幅器ＯＰ2の正相入力端子に一端が接続された入力抵抗７ｅと、演算増幅器ＯＰ2の出力端子と逆相入力端子との間に接続された帰還抵抗７ｆとを有する増幅回路からなっていて、入力抵抗７ｅの他端と接地間に前記定電圧電源回路から出力される直流電源電圧Ｖcが印加されている。ここで、接地抵抗７ｃ及び帰還抵抗７ｆは出力電圧検出回路６の接地抵抗６ｃ及び帰還抵抗６ｆの抵抗値に等しい抵抗値Ｒ2を有し、接地抵抗７ｄ及び入力抵抗７ｅは出力電圧検出回路６の接地抵抗６ｄ及び入力抵抗６ｅの抵抗値に等しい抵抗値Ｒ3を有している。
【００２５】
図示の基準電圧検出回路７は、出力電圧検出回路の第１の接地抵抗の抵抗値Ｒ2と第３の入力抵抗の抵抗値Ｒ3との比Ｒ2／Ｒ3を直流電源電圧Ｖcに乗じた値に相当する電圧値（Ｒ2／Ｒ3）・Ｖcを有する直流電圧を基準電圧Ｖoの現在値に等しい検出電圧として出力する。
【００２６】
マイクロプロセッサ５Ａは、直流電源電圧Ｖcが定格値に等しいときの基準電圧Ｖoに等しい電圧値を参照値Ｖfとして記憶しており、この参照値を交流電圧波形の零レベルを定める値として、出力電圧検出回路６から与えられる検出電圧ＶsのＡ／Ｄ変換値を読み取ることにより、インバータの交流出力電圧の検出値を得る。
【００２７】
マイクロプロセッサ５Ａは、インバータ４から一定周波数の交流電圧を出力するように、インバータ回路４Ａのブリッジの対角位置にある対のスイッチ素子Ｆu，Ｆyをオン状態にする期間と、対のスイッチ素子Ｆv，Ｆxをオン状態にする期間とを交互に生じさせるとともに、出力電圧検出回路６により検出されたインバータの出力電圧を目標電圧に等しくするように、インバータ回路のオン期間にある対のスイッチ素子の少なくとも一方を所定のデューティ比でオンオフさせて、インバータから目標電圧に等しい交流出力電圧を出力させるように、インバータを制御する。
【００２８】
図１に示したインバータ発電装置と対比される従来のインバータ発電装置の構成を図７に示した。図７に示したインバータ発電装置は、図１に示したインバータ発電装置から基準電圧検出回路７を除いたものに相当する。図７に示したインバータ発電装置において、出力電圧検出回路６からコントローラ５に与えられる検出電圧Ｖsに含まれる基準電圧Ｖo成分の値がコントローラ５のマイクロプロセッサに記憶されている参照値Ｖfに等しい場合には、図８に示すように、マイクロプロセッサにより、検出電圧Ｖsに含まれる交流電圧Ｖac′（インバータの出力電圧Ｖacに比例する電圧）を正確に検出することができ、インバータ４から、正負の半波が対称な、歪みがない波形の交流出力電圧を負荷に供給することができる。
【００２９】
これに対し、図９に示したように、直流電源電圧Ｖcの変動により、検出電圧Ｖsに含まれる基準電圧Ｖo成分の値が、マイクロプロセッサに記憶されている参照値ＶfからΔＶだけずれた場合には、マイクロプロセッサにより、検出電圧Ｖsに含まれる交流電圧成分Ｖac′が正負非対称な波形の電圧として検出されるため、インバータ４の出力電圧も正負非対称な歪んだ波形となり、負荷がランプである場合には、ちらつきが生じる等の問題が生じる。
【００３０】
そこで、本発明においては、図１に示したように、基準電圧検出回路７を設けて、この検出回路により基準電圧Ｖoの現在値を検出し、マイクロコンピュータによりこの基準電圧Ｖoの現在値と参照値Ｖfとの差分だけ検出電圧ＶsのＡ／Ｄ変換値を補正する検出値補正手段を構成する。具体的には、以下の式により検出電圧ＶsのＡ／Ｄ変換値をＶs′に補正する。
Ｖs′＝Ｖs＋（Ｖf−Ｖo）                                              …（２）
【００３１】
上記のように、検出電圧ＶsをＶs′に補正すると、図３に示すように、マイクロプロセッサに記憶された参照値Ｖfと基準電圧Ｖoの現在値との間にΔＶ（＝Ｖf−Ｖo）の差がある場合にも、検出電圧Ｖsに含まれる交流電圧成分Ｖac′を正負の半波が対称な波形の電圧として読み取ることができるため、インバータ４から出力される交流電圧の波形が歪むのを防ぐことができる。
【００３２】
検出値補正手段を構成するためにマイクロプロセッサに実行させる処理のアルゴリズムを示すフローチャートを図５に示した。図５に示したアルゴリズムによる場合には、マイクロコンピュータが起動した後、ステップ１において、第２のＡ／Ｄ変換器から与えられる基準電圧ＶoのＡ／Ｄ変換値を読み取り、読み取った値をメモリに格納する。次いでステップ２で第１のＡ／Ｄ変換器から与えられる検出電圧ＶsのＡ／Ｄ変換値を読み取り、ステップ３で読み取った検出電圧のＡ／Ｄ変換値を参照値Ｖfと基準電圧の現在値Ｖoとの差分だけ補正して、補正された検出電圧Ｖs′を得る。参照値Ｖfを交流電圧波形の零レベルを定める値として、検出電圧Ｖs′のＡ／Ｄ変換値を読み取ることにより、インバータの交流出力電圧の検出値を得る。ステップ３よりも後のステップで、インバータ４を制御するために必要な処理を行なわせる。この例では、ステップ２以降を繰り返し行なうことによりインバータを制御する。
【００３３】
図５に示したアルゴリズムでは、マイクロプロセッサが起動した後、１回だけ基準電圧Ｖoの現在値を読み取るようにしたが、直流電源電圧が常時変動する可能性がある場合には、図６に示したように、インバータを制御するために必要な一連の処理を行なった後、
ステップ１に戻ることにより、基準電圧Ｖoの現在値に基づく検出電圧ＶsのＡ／Ｄ変換値の補正を随時行なわせるようにするのが好ましい。
【００３４】
図２は本発明の他の実施形態の構成を示したもので、この実施形態では、直流電源電圧Ｖcを抵抗７ａ′及び７ｂ′からなる分圧回路により分圧して検出する電源電圧検出回路７′が設けられ、この電源電圧検出回路から得られる電圧Ｖo′が第２のＡ／Ｄ変換器５Ｃに与えられている。その他の点は図１に示した実施形態と同様に構成されている。
【００３５】
図２に示した例では、分圧回路を構成する抵抗７ａ′及び７ｂ′の抵抗値がそれぞれＲ2及びＲ3に設定されている。従って、Ｖo′の値は下記の式により与えられる。
Ｖo′＝Ｖc・Ｒ3／（Ｒ2＋Ｒ3）                                         …（３）
【００３６】
この場合、コントローラ５には、電源電圧検出回路７′の出力のＡ／Ｄ変換値から基準電圧Ｖoの現在値を演算する基準電圧演算手段と、直流電源電圧の変動に基づく基準電圧の変動により生じるインバータの出力電圧の検出誤差をなくすように、参照値と演算された基準電圧Ｖoの現在値との差分だけ出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を補正する検出値補正手段とを設けておく。基準電圧の現在値Ｖoの算出は下記の式により行なわれる。
Ｖo＝Ｒ2（Ｒ2＋Ｒ3）／(Ｒ3)２                                        …（４）
【００３７】
なお図２に示した例では、分圧回路を構成する抵抗７ａ′の抵抗値を出力電圧検出回路６の抵抗６ｃ及び６ｆの抵抗値Ｒ2に等しくし、抵抗７ｂ′の抵抗値を出力電圧検出回路の抵抗６ｄ及び６ｅの抵抗値Ｒ3に等しくしているが、抵抗７ａ′及び７ｂ′の抵抗値は必ずしもこのように設定しなくてもよい。
【００３８】
図１及び図２に示した実施形態では、出力電圧検出回路６の出力のＡ／Ｄ変換値と、基準電圧検出回路７または電源電圧検出回路７′の出力のＡ／Ｄ変換値とをコントローラ５のマイクロプロセッサに入力するようにしているが、マイクロプロセッサの入力ポートが少ない場合には、図４に示すように、検出電圧Ｖs及び基準電圧Ｖo（またはＶo′）をマイクロプロセッサにより制御されるスイッチ８により選択してＡ／Ｄ変換器に入力することにより、検出電圧ＶsのＡ／Ｄ変換値と基準電圧Ｖo（またはＶo′）のＡ／Ｄ変換値とをマイクロプロセッサに読み込むようにしてもよい。
【００３９】
上記の実施形態では、直流電源電圧Ｖcの変動に基づく基準電圧Ｖoの変動により生じるインバータの出力電圧の検出誤差をなくすために、参照値Ｖfと基準電圧Ｖoの現在値との差分だけ出力電圧検出回路の出力ＶsのＡ／Ｄ変換値を補正するようにしたが、参照値Ｖfを予め固定値としてマイクロプロセッサ５Ａに記憶しておくのではなく、直流電源電圧Ｖcを入力として基準電圧Ｖoの現在値を検出する基準電圧検出手段を設けて、この基準電圧検出手段により検出された基準電圧Ｖoの現在値を交流電圧波形の零レベルを定める値（参照値）として出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を読み取ることによりインバータの出力電圧の検出値を得るようにコントローラを構成してもよい。
【００４０】
またインバータの交流出力を零としたときの出力電圧検出回路６の出力のＡ／Ｄ変換値を参照値としてマイクロプロセッサに読み込む参照値読み込み手段をコントローラ５に設けておいて、以後インバータ４をフィードバック制御する際にこの参照値読み込み手段が読み込んだ参照値を交流電圧波形の零レベルを定める値として出力電圧検出回路の出力のＡ／Ｄ変換値を読み取ることにより、インバータの出力電圧の検出値を得るようにコントローラ５を構成してもよい。上記参照値読み込み手段は、コントローラのマイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより構成する。
【００４１】
上記参照値読み込み手段は、少なくともコントローラ５の起動時に、インバータ４から交流出力を発生させる前に出力電圧検出回路６の出力電圧のＡ／Ｄ変換値を参照値として読み込むように構成すればよいが、インバータ発電装置の運転開始後に生じる直流電源電圧Ｖcの変動により参照値と基準電圧の値とに差が生じて、インバータの出力電圧の波形が歪むのを防ぐためには、負荷ＬＤの駆動を停止する際、例えばインバータ４と負荷ＬＤとの間に設けたスイッチ（図示せず。）を開いた際に、インバータ４の交流出力を零にする負荷駆動停止時インバータ出力停止手段を設けて、このインバータ出力停止手段がインバータ４の交流出力を零にする毎に出力電圧検出回路６の出力のＡ／Ｄ変換値を参照値として読み込んで、参照値を更新するように参照値読み込み手段を構成するのが好ましい。      
【００４２】
負荷の駆動が停止したことの検出は、インバータ４と負荷ＬＤとの間に設けられるスイッチがオフ状態にされたことを検出するか、またはインバータ４の出力電流が零になったことを検出することにより行なうことができる。
【００４３】
上記のように、インバータ４の交流出力が零の時の出力電圧検出回路の出力電圧のＡ／Ｄ変換値を参照値として、出力電圧検出回路の出力電圧を読み取るようにした場合には、基準電圧検出回路７や電源電圧検出回路７′を必要としないため構成の簡素化を図ることができる。またコントローラに設けるマイクロプロセッサとして入力ポートが少ないものを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示した回路図である。
【図２】本発明の他の実施形態の構成を示した回路図である。
【図３】本発明の実施形態において出力電圧検出回路に設定された基準電圧とマイクロプロセッサに記憶された参照電圧との間に差が生じたときの出力電圧の検出動作を説明するための波形図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態の要部の構成を示した回路図である。
【図５】図１の実施形態において検出値補正手段を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるプログラムの要部のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図６】図１の実施形態において検出値補正手段を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるプログラムの要部の他のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図７】従来のインバータ発電装置の構成を示した回路図である。
【図８】従来のインバータ発電装置において、出力電圧検出回路に設定された基準電圧とマイクロプロセッサに記憶された参照電圧との間に差がないときの出力電圧の検出動作を説明するための波形図である。
【図９】従来のインバータ発電装置において、出力電圧検出回路に設定された基準電圧とマイクロプロセッサに記憶された参照電圧との間に差があるときの出力電圧の検出動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
【００４５】
２  交流発電機
３  ＡＣ／ＤＣコンバータ
４  インバータ
４Ａ  インバータ回路
４Ｂ  フィルタ回路
５  コントローラ
５Ａ  マイクロプロセッサ
５Ｂ  第１のＡ／Ｄ変換器
５Ｃ  第２のＡ／Ｄ変換器
５Ｄ  信号出力回路
６  出力電圧検出回路
６ａ  第１の入力抵抗
６ｂ  第２の入力抵抗
６ｃ  第１の接地抵抗
６ｄ  第２の接地抵抗
６ｅ  第３の入力抵抗
６ｆ  帰還抵抗
ＯＰ1  演算増幅器
７  基準電圧検出回路
７ｃ，７ｄ  接地抵抗
７ｅ  入力抵抗
７ｆ  帰還抵抗
ＯＰ2  演算増幅器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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