(57)【要約】【課題】ＰＷＭ信号にマスクで制限を加える構成で、ＰＷＭ出力リニア領域を極力広く取ることができるようにしたＰＷＭ信号制御装置および電力変換装置を提供する。【解決手段】モータジェネレータ１を駆動する電力変換装置に用いられるＩＧＢＴ３のＰＷＭ信号制御装置１００で、ＩＧＢＴ３の温度をダイオード４により検出する。マイコン１４によりＩＧＢＴ３の温度に応じたＰＷＭ信号を与える。デューティ変換部９はダイオード４のＶｆとキャリアを比較してＰＷＭ信号を生成する。デューティ制限値生成部１２は、キャリア周期Ｔを取り込んでその周期Ｔに応じてデューティ制限パルスを生成する。デューティ制限制御部１０は、ＰＷＭ信号をデューティ制限パルスに基づいて制限したＰＷＭ信号をマイコン１４に出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子（３）に対してＰＷＭ信号を与えて駆動するＰＷＭ信号制御装置であって、
前記ＰＷＭ信号のデューティパルスをマスクするマスク部（１０、１２）を備え、
前記マスク部は、前記マスクの時間を前記ＰＷＭ信号生成用のキャリアの周期に応じて変更設定するＰＷＭ信号制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＰＷＭ信号制御装置において、
前記マスク部は、前記ＰＷＭ信号のキャリア周期によって可変となるデューティ制限パルスを生成するデューティ制限値生成部（１２）と、前記ＰＷＭ信号の所定範囲を外れるデューティパルスをマスクするように前記デューティ制限パルスを付加するデューティ制限制御部（１０）とを備えるＰＷＭ信号制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＰＷＭ信号制御装置において、
前記デューティ制限制御部（１０）は、前記キャリアとして三角波を使用する場合に、前記ＰＷＭ信号のキャリア周期から算出されるデューティ制限パルスを前記キャリアのピーク信号を起点として付加するＰＷＭ信号制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載のＰＷＭ信号制御装置において、
前記デューティ制限値生成部（１２）は、前記デューティ制限パルスのパルス幅を所定範囲内に制限されたデューティ制限パルスとして生成するＰＷＭ信号制御装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一項に記載のＰＷＭ信号制御装置において、
前記デューティ制限値生成部（１２）は、キャリア周期の前回値あるいは前回値以前の複数周期の平均値より算出されるデューティ制限パルスを生成するＰＷＭ信号制御装置。
【請求項６】
請求項３に記載のＰＷＭ信号制御装置において、
前記デューティ制限制御部（１０）は、前記キャリアとして三角波を使用する場合に、前記ＰＷＭ信号のキャリア周期から算出されるデューティ制限パルスを前記キャリアのハイピーク信号を起点として最大デューティパルス幅あるいは最小デューティパルス幅をマスクし、ローピーク信号を起点として最小デューティパルス幅あるいは最大デューティパルス幅をマスクする前記デューティ制限パルスを付加するＰＷＭ信号制御装置。
【請求項７】
請求項２に記載のＰＷＭ信号制御装置において、
前記デューティ制限制御部（１０）は、前記キャリアとして三角波を使用する場合に、前記ＰＷＭ信号のキャリア周期から算出される前記デューティ制限パルスを前記キャリアのピーク信号を中心として前後に対称に付加するＰＷＭ信号制御装置。
【請求項８】
直流電圧を昇圧する複数の半導体素子（３）を有するコンバータ（２１０）、および前記コンバータでの昇圧電圧を交流電圧に変換する複数の半導体素子を有するインバータ（２２０）の少なくとも一方を有し、前記複数の半導体素子に個別に対応付けられて半導体素子個々の温度に応じた電圧を発生する複数の温度検出素子（４）とを有する電力変換装置であって、
前記複数の温度検出素子の発生電圧をＰＷＭ方式により所定のデューティ信号に変換するデューティ変換部（９）と、
ＰＷＭ信号のキャリア周期によって可変となるデューティ制限パルスを生成するデューティ制限値生成部（１２）と、
ＰＷＭ信号の所定範囲を外れるデューティパルスをマスクするように前記デューティ制限パルスを付加するデューティ制限制御部（１０）とを備えた電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＷＭ信号制御装置および電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アナログ信号をデジタル信号に変調して出力する手法として、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）と呼ばれる方式が広く知られている。この変調方式は、三角波、もしくは鋸波などの基準波形と入力信号のレベルをコンパレータなどで比較して生成したり、Ａ／Ｄコンバータによって取得したデジタル値にしたがってデューティ信号を生成したりするなどの方式である。
【０００３】
このようなアナログ信号をデジタル信号へ変換して出力するシステムとして、インバータ／コンバータなどの電力変換装置がある。例えば、ＰＷＭ方式を用いて、入力された電圧をデューティ信号に変換する際に、デューティ信号を所定値以内に制限して変換を行うものがある。
【０００４】
この方式では、キャリア信号に三角波等を用いたＰＷＭ方式でデューティ信号を所定値以内に変換する場合、三角波のピーク信号に同期したクロックカウンタにより生成される固定パルス幅を用いてデューティ制限値としている。このため、最小デューティ制限値を保証するためには、キャリア周期Ｔおよびクロック周期ＣＬＫのバラつきを考慮した設計が必要となる。
【０００５】
しかしながら、この方式では、キャリア周期Ｔ、クロック周期ＣＬＫがばらつくことにより、キャリア周期ＴにおけるＨパルス幅ＭＡＸ制限領域や、ＰＷＭ出力非リニア領域の占める割合が変動する。このため、キャリア周期Ｔの最小周期時においては、ＴＹＰ周期時に比べ、ＰＷＭ出力リニア領域が狭くなってしまう課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３３７０３６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６７０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、ＰＷＭ信号に制限を加える構成においても、ＰＷＭ出力リニア領域を極力広く取ることができるようにしたＰＷＭ信号制御装置および電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載のＰＷＭ信号制御装置は、スイッチング素子に対してＰＷＭ信号を与えて駆動するＰＷＭ信号制御装置であって、前記ＰＷＭ信号のデューティパルスをマスクするマスク部を備え、前記マスク部は、前記マスクの時間を前記ＰＷＭ信号生成用のキャリアの周期に応じて変更設定する。
【０００９】
上記構成を採用することにより、マスク部は、ＰＷＭ信号のキャリアの周期に応じてマスクの時間を変更設定するので、デューティ制限時のデューティ値を一定に保持することができる。これにより、マスク時間がそのときのキャリア周期に対応した必要最小限の時間に設定でき、デューティを確保できるリニア領域を確保することができる。
【００１０】
請求項８に記載の電力変換装置は、直流電圧を昇圧する複数の半導体素子を有するコンバータ、および前記コンバータでの昇圧電圧を交流電圧に変換する複数の半導体素子を有するインバータの少なくとも一方を有し、前記複数の半導体素子に個別に対応付けられて半導体素子個々の温度に応じた電圧を発生する複数の温度検出素子とを有する電力変換装置であって、前記複数の温度検出素子の発生電圧をＰＷＭ方式により所定のデューティ信号に変換するデューティ変換部と、ＰＷＭ信号において、ＰＷＭ信号のキャリア周期によって可変となる変調デューティパルスを生成するデューティ制限値生成部と、ＰＷＭ信号の所定範囲を外れるデューティパルスをマスクするように前記デューティ制限パルスを付加するデューティ制限制御部とを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態を示す電気的構成図
【図２】電力変換装置の電気的構成図
【図３】パルス幅制限の設定処理を示すフローチャート
【図４】キャリアの異なる周期とパルス幅制限の関係を示す波形図
【図５】入力電圧に対するデューティ出力の関係を示す図
【図６】第２実施形態を示すキャリアの異なる周期とパルス幅制限の関係を示す波形図
【図７】入力電圧に対するデューティ出力の関係を示す図
【図８】第３実施形態を示すキャリアの異なる周期とパルス幅制限の関係を示す波形図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１に示すＰＷＭ信号制御装置１００は、モータジェネレータ１に接続されたスイッチング回路１１０を駆動制御するものである。スイッチング回路１１０は、図２に示す電力変換装置２００に備えられている。
【００１３】
図２において、電力変換装置２００は、コンバータ２１０およびモータジェネレータ１を駆動制御するインバータ２２０を備え、バッテリ３０から給電される。バッテリ３０はコンバータ２１０に直流電力を供給すると共に、コンバータ２１０から回生される直流電力を蓄電する。コンバータ２１０は、バッテリ３０から供給された直流電力を昇圧してインバータ２２０へ出力し、インバータ２２０から出力された直流電力を降圧してバッテリ３０へ出力する。
【００１４】
コンバータ２１０は、コンデンサ３１、リアクトル３２および２個のスイッチング素子３３、３４を備えている。スイッチング素子３３、３４は直列にして直流電源線Ｌ１、Ｌ２間に接続される。バッテリ３０の正極端子はリアクトル３２を介してスイッチング素子３３および３４の共通接続点に接続される。バッテリ３０の負極端子は電源線Ｌ２に接続される。コンデンサ３１はバッテリ３０の正極端子および負極端子間に接続される。半導体スイッチング素子３３、３４は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などを用いており、それぞれにはダイオード３３ａ、３３ｂが並列に接続されている。
【００１５】
モータジェネレータ１は、例えば三相電動機であり、３つの端子はインバータ２２０の出力端子に接続されている。インバータ２２０は、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相からなり、それらＵ〜Ｗ相はコンバータ２１０の電源線Ｌ１、Ｌ２に接続される。インバータ２２０は、コンバータ２１０によって昇圧された直流電力を三相交流に変換して、モータジェネレータ１に出力する。また、モータジェネレータ１が発電機として働く場合は、モータジェネレータ１から出力される交流電力を直流に変換してコンバータ２１０に出力する。また、インバータ２２０は、コンバータ２１０との接続側に、蓄電の役割も有するサージ電圧吸収用のコンデンサ３５を備えている。
【００１６】
インバータ２２０の各相には、スイッチング素子であるＩＧＢＴ３６および３７の直列回路が電源線Ｌ１、Ｌ２間に接続されている。ＩＧＢＴ３６および３７の共通接続点がインバータ２２０の各相の出力端子となる。また、各相のＩＧＢＴ３６、３７には並列に還流ダイオード３６ａ、３７ａが接続されている。各相のＩＧＢＴ３６、３７は、それぞれに対応してＰＷＭ信号制御装置１００から駆動制御される。また、各相のＩＧＢＴ３６、３７には、後述するように温度検出素子が付随して設けられ、温度をモニタするように構成されている。
【００１７】
この電力変換装置２００によれば、ＰＷＭ信号制御装置１００によるコンバータ２１０の各スイッチング素子３３、３４およびインバータ２２０の各相のスイッチング素子３６、３７のスイッチング制御によって、バッテリ３０の直流電力がコンバータ２１０で昇圧されてインバータ２２０で三相交流に変換され、この三相交流でモータジェネレータ１が駆動される。一方、モータジェネレータ１が発電機として働く場合は、モータジェネレータ１から出力される交流電力がインバータ２２０で直流電力に変換され、更にコンバータ２１０で降圧されてバッテリ３０に回生される。
【００１８】
次に、スイッチング回路１１０とＰＷＭ信号制御装置１００の構成について説明する。
なお、ここでは、インバータ２２０の各層に設けられるＩＧＢＴ３６、３７を含んだスイッチング素子部２をＰＷＭ信号制御装置１００により制御する。スイッチング素子部２では、各相のＩＧＢＴ３６、３７をＩＧＢＴ３として代表的に示した構成で説明する。そして、前述のように、スイッチング素子部２には、ＩＧＢＴ３の温度検出用のダイオード４が備えられている。
【００１９】
ＰＷＭ信号制御装置１００は、スイッチング素子２のＩＧＢＴ３に対して抵抗６を介して駆動回路７によりＰＷＭ信号によるゲート信号を与える。スイッチング素子２の温度はダイオード４の順方向電圧Ｖｆにより検出する。ダイオード４には定電流源８から一定電流を流し、そのときの順方向電圧Ｖｆを検出信号としてＰＷＭ信号制御装置１００により入力する。
【００２０】
ＰＷＭ信号制御装置１００は、ダイオード４により検出される順方向電圧Ｖｆに応じてＩＧＢＴ３のゲートにＰＷＭ信号によるゲート駆動信号を与える。ダイオード４の順方向電圧Ｖｆは、温度が高いと小さくなるので、ＰＷＭ信号のデューティを下げるように制御し、温度が低いと大きくなるので、ＰＷＭ信号のデューティを上げるように制御する。
【００２１】
ＰＷＭ信号制御装置１００は、デューティ変換部９、デューティ制限値制御部１０、制御回路１１、デューティ制限値生成部１２、フォトカプラ１３およびマイコン１４などを備えている。デューティ制限値制御部１０およびデューティ制限値生成部１２によりマスク部を構成している。デューティ変換部９は、ダイオード４の順方向電圧Ｖｆを入力してキャリアである三角波と比較をしてＰＷＭ信号を生成する。この場合、生成されるＰＷＭ信号は、スイッチング素子２の温度に応じてパルス幅が変化する。
【００２２】
デューティ制限制御部１０は、デューティ変換部９で生成したＰＷＭ信号のデューティパルスが所定範囲を外れている部分について、デューティ制限値生成部１２で生成される変調デューティパルスでマスクするようにデューティ制限パルスを付加する。デューティ制限値生成部１２は、ＰＷＭ信号のキャリアである三角波のキャリア周期Ｔによって可変となる変調デューティパルスを生成する。
【００２３】
制御回路１１は、デューティ変換部９の変換処理に応じてデューティ制限値制御部１０に対して制御信号を与えて制御動作を行わせる。フォトカプラ１３は、デューティ制限値制御部１０から出力されるＰＷＭ信号を電気的に絶縁した状態でマイコン１４に電気信号として伝える。マイコン１４は、ゲート信号を生成して駆動回路７、抵抗６を介してＩＧＢＴ３のゲートにゲート駆動信号を与える。
【００２４】
次に、上記構成の作用について図３から図５も参照して説明する。
まず、図３に示すデューティ制限値の算出処理について説明する。この実施形態では、ディーティ制限値について、固定的な値ではなくキャリア周期Ｔの長さに応じて設定をする方式を採用している。図３はデューティ制限値を算出するためのＰＷＭ信号制御装置１００の制御動作プログラムを示すもので、制御回路１１を主体として全体としての動作内容が示されている。この制御動作プログラムは適宜のタイミングで繰り返し実行される。
【００２５】
ＰＷＭ信号制御装置１００は、電源が投入されて制御動作プログラムを読み出して実行すると、まず、ステップＳ１で、制御回路１１によりデューティ変換部９で生成されるキャリアとなる三角波を取り込む。次に、ＰＷＭ信号制御装置１００は、ステップＳ２で、取り込んだ三角波のキャリア周期Ｔが適正範囲である下限周期Ｔａと上限周期Ｔｂとの間に入るかどうかを判断する。ここでは、キャリア周期Ｔがばらつくことを考慮して、適正範囲にあるかどうかを判断している。また、電源立ち上げ時には回路が不安定な状態でもあるため、キャリア周期Ｔが変動しやすい。ＰＷＭ信号制御装置１００は、キャリア周期Ｔが正常範囲に入っていて、ステップＳ２でＹＥＳと判断したときには、取り込んだキャリア周期Ｔをレジスタに書き込む。
【００２６】
続いて、ＰＷＭ信号制御装置１００は、ステップＳ４で、レジスタに書き込んだキャリア周期Ｔの値に基づいて、デューティ制限パルスを生成する。これにより、デューティ制限パルスは、キャリア周期Ｔに比例した信号として生成されるので、固定値で設定する場合に比べてデューティ比を確保できる範囲を広く取ることができる。
【００２７】
なお、ＰＷＭ信号制御装置１００は、ステップＳ４で、上記のように生成したデューティ制限パルスの値が正常であるか否かを判定するために、設計下限値と比較をする。これはフェイル・セーフを考慮するもので、何らかの異常により設計下限値を下回るデューティ制限パルスが演算された場合には、これを設計値の範囲となるように制御するためである。
【００２８】
次に、ＰＷＭ信号制御装置１００は、ステップＳ５に進んで、演算結果となるデューティ制限パルスの値が正常であるか否かを比較した結果を判定し、正常である場合にはステップＳ６に進む。ＰＷＭ信号制御装置１００は、演算結果であるデューティ制限パルスの値を出力してＰＷＭ制御の結果にマスクとして使用する。
【００２９】
また、ＰＷＭ信号制御装置１００は、ステップＳ５で、演算結果となるデューティ制限パルスの値が異常である場合にはステップＳ７に進み、演算結果であるデューティ制限パルスの値を用いるのではなく、従来方式と同様にしてカウンタ方式により制限したデューティ制限パルスを出力する。
【００３０】
上記のようにして、ＰＷＭ信号のキャリア周期Ｔの時間に対応したデューティ制限パルスを生成することができ、演算結果に異常がある場合にはカウンタ方式による制限出力を得ることができる。
【００３１】
また、ＰＷＭ信号制御装置１００は、上記のステップＳ２で、ＮＯの場合すなわち取り込んだ三角波のキャリア周期Ｔが正常範囲に入っていない場合には、ステップＳ８に進んで処理を行う。ＰＷＭ信号制御装置１００は、電源投入後に初めて取り込んだキャリア周期Ｔが異常である場合には、ステップＳ９に進み、予め設定されているキャリア周期Ｔの典型値をレジスタに設定する。キャリア周期Ｔの典型値は、例えば、適正範囲である下限周期Ｔａと上限周期Ｔｂとの中間の周期に設定される。これは、電源投入時にキャリア周期Ｔが乱れることで異常が発生している場合に対応するものである。
【００３２】
次に、ＰＷＭ信号制御装置１００は、ステップＳ８でＮＯの場合、つまり電源投入後の２回目以降に取り込んだキャリア周期Ｔが異常である場合には、ステップＳ１０に進み、レジスタ値を前回の値に保持させる。これは、三角波の取り込みが２回目以降の場合には、すでにレジスタに書き込まれた値を用いるようにしたものである。例えば、これ以前のキャリア周期Ｔの値が正常であった場合には、ステップＳ３で実際にレジスタに取り込んだときの値が残っており、異常であった場合にはステップＳ９で典型値が残っているから、レジスタに設定されている値を用いることができるからである。
【００３３】
次に、ＰＷＭ信号の生成について図４、図５も参照して説明する。
図４は、キャリア周期の典型的な値をＴＹＰ周期Ｔとし（ｂ）、短い側の周期を半分のＭＩＮ周期０．５Ｔとし（ａ）、長い側の周期を１．５倍のＭＡＸ周期１．５Ｔとして（ｃ）、ＰＷＭ信号を生成する例の波形を示している。この場合、説明のためにＭＩＮ周期を０．５Ｔ、ＭＡＸ周期を１．５Ｔとしているが、これらは前述の適正範囲を設定する下限周期Ｔａに０．５Ｔが対応し、上限周期Ｔｂに１．５Ｔが対応付けられるものである。      
【００３４】
なお、適正範囲は、典型値であるＴＹＰ周期Ｔに対して、例えば±２０％を設定することもできるし、その他の適宜の範囲に設定することができる。実際には、例えば、キャリア周期のばらつきとして±２０％程度を考慮することができる。また、クロック周期のばらつきについては±１０％程度を考慮することができる。
【００３５】
前述のように、電源が投入されると、ＰＷＭ信号制御装置１００により、適宜のタイミングで前述のプログラムを実行することで、その時のキャリア周期Ｔの値に応じて、デューティ制限値生成部１２においてデューティ制限パルスが生成される。デューティ変換部９は、三角波のキャリア信号とダイオード４の順方向電圧Ｖｆとを比較してＰＷＭ信号を生成する。
【００３６】
この場合、デューティ変換部９は、順方向電圧Ｖｆの値がキャリア信号のレベルよりも高い期間中ハイレベルの信号を出力する。これにより、キャリア信号の周期Ｔでパルス幅が変化するＰＷＭ信号として生成される。したがって、順方向電圧Ｖｆが高いほどパルス幅が広く、低いほどパルス幅が狭くなる。
【００３７】
デューティ制限値制御部１０は、デューティ変換部９で生成されたＰＷＭ信号に対して、デューティ制限値生成部１２で生成されたデューティ制限パルスに基づいて、制限処理を行う。ここでは、でウーティ制限パルスは、キャリア周期Ｔに対応したパルス幅に設定されており、その場合でも、後段のフィルタを通過するときにパルスが消滅しないようにＰＷＭ信号の最小パルス幅あるいは最大パルス幅が確保されるように設定されるものである。
【００３８】
例えば、順方向電圧Ｖｆがキャリアのピーク値ＶｔＨ以上になるとＰＷＭ信号のデューティは１００％となってオフ期間がなくなる。また、順方向電圧Ｖｆのレベルがキャリアのピーク値ＶｔＨは超えていないが近傍に達している場合では、ＰＷＭ信号のデューティが高く、オフ期間がゼロに近づくことになる。この場合には、オフ期間が確保されていないとフィルタ通過後にオフ期間が消滅する。このような場合に対応してデューティを制限するために、ＰＷＭ信号がデューティ制限パルスとオーバーラップする部分は制限するものである。
【００３９】
同様に、順方向電圧Ｖｆがキャリアのボトム値ＶｔＬ以下になるとＰＷＭ信号のデューティは０％となってオン期間がなくなる。また、順方向電圧Ｖｆのレベルがキャリアのボトム値ＶｔＬを下回ってはいないが近傍まで低下している場合では、ＰＷＭ信号のデューティが低く、オン期間がゼロに近づくことになる。この場合には、オン期間が確保されていないとフィルタ通過後にオン期間が消滅する。このような場合に対応してオン期間の消失を制限してデューティを確保するために、ＰＷＭ信号がデューティ制限パルスとオーバーラップする部分はオン期間として確保するものである。
【００４０】
図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＰＷＭ信号の制限をするデューティ制限パルスは、キャリアの周期に応じて変化するように設定されている。この結果、デューティ制限値制御部１０においては、ＰＷＭ信号のパルス幅は、図中ＭＡＸ制限時の最大パルス幅からＭＩＮ制限時の最小パルス幅の間で制限するように生成される。これによって、図５に示しているように、各キャリア周期０．５Ｔ、Ｔ、１．５Ｔのように変化する場合でも、ＰＷＭ信号のデューティ出力の範囲は同じ領域に設定することができる。
【００４１】
このような第１実施形態によれば、ＰＷＭ信号制御装置１００により、ＰＷＭ信号のデューティ制限をするためのデューティ制限パルスを、キャリア周期に応じて変動させる構成としたので、キャリア周期の変動にかかわらず、デューティのリニア領域を広く確保することができ、ＰＷＭ信号による制御性を高めることができる。
【００４２】
この場合、デューティ制限パルスを生成するときの要因として、一つはＰＷＭ信号のパルスが消失しないように最低限のパルス幅を確保するためであり、他の一つはマイコン処理ルールで最大および最小のデューティ値に例えば９５％以下で且つ５％以上といった規格があり、これらを満たすことがある。そして、この実施形態では、ＰＷＭ信号をデューティ制限パルスで制限することで、確実にＰＷＭ信号をマイコン１４に出力することができるものである。
【００４３】
（第２実施形態）
図６および図７は第２実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、デューティ制限パルスをキャリア周期Ｔの変動範囲の全てに対応して変化させるのではなく、キャリア周期Ｔの大きい側に対応して変化させるように設定している。
【００４４】
すなわち、図６に示すように、キャリア周期が（ｂ）のＴＹＰ周期Ｔおよび（ｃ）のＭＡＸ周期１．５Ｔでは、キャリア周期の値に応じてデューティ制限パルスを設定している。これに対して、キャリア周期が（ｂ）のＴＹＰ周期Ｔ以下で（ａ）のＭＩＮ周期０．５Ｔの範囲では、ＴＹＰ周期と同じデューティ制限パルスを適用する構成としている。
【００４５】
これにより、キャリア周期が（ｂ）のＴＹＰ周期Ｔ以下で（ａ）のＭＩＮ周期０．５Ｔの範囲では、図７（ａ）に示すように、デューティ制限パルスによるＭＡＸ制限領域およびＭＩＮ制限領域が、それぞれ最大デューティ制限規格、最小デューティ制限規格よりも広く設定されることになる。
【００４６】
また、キャリア周期が（ｂ）のＴＹＰ周期Ｔから（ｃ）のＭＡＸ周期１．５Ｔの範囲では、キャリア周期の値に応じてデューティ制限パルスを設定しているので、図７（ｂ）に示すように、デューティ制限パルスによるＭＡＸ制限領域およびＭＩＮ制限領域が、それぞれ最大デューティ制限規格、最小デューティ制限規格と一致するように設定されることになる。
【００４７】
このような第２実施形態によれば、例えばキャリア周期Ｔが短い側に合わせてデューティ制限パルスの最小値を設定した場合に、キャリア周期Ｔが長い側で相対的に狭くなることがないようにキャリア周期Ｔに応じてデューティ制限パルスを設定することができる。
【００４８】
なお、上記と同様の考え方で、デューティ制限パルスをキャリア周期Ｔの変動範囲の全てに対応して変化させるのではなく、キャリア周期Ｔの小さい側に対応して変化させるように設定することもできる。これにより、キャリア周期Ｔが長い側に合わせてデューティ制限パルスの最大値を設定した場合に、キャリア周期Ｔが短い側で相対的に広くなることがないようにキャリア周期Ｔに応じてデューティ制限パルスを設定することができる。
【００４９】
（第３実施形態）
図８は第３実施形態を示すもので、第１実施形態と異なるところは、デューティ制限パルスの設定の基準タイミングである。
【００５０】
この実施形態においては、デューティ制限値生成部１２は、デューティ制限パルスを次のようにして生成する。すなわち、デューティ制限値生成部１２は、キャリアである三角波のピーク値ＶｔＨを呈する時点を中心としてその前後に対称にパルス幅を設定している。
【００５１】
この場合、デューティ制限値生成部１２は、デューティ制限パルスを、キャリア周期の前回値あるいは前回値以前の複数周期の平均値を用いることで、キャリア波のピーク値ＶｔＨに合わせて生成することができる。
したがって、このような第３実施形態によっても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、この第３実施形態は、第２実施形態に適用することもできる。
【００５２】
（他の実施形態）
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。
【００５３】
キャリア周期Ｔの変動範囲は、実施形態で示した場合に限らず、実際の変動範囲に合わせて適宜の設定をすることができる。また、デューティ制限パルスの設定についても、制限領域をどの程度に設定するかは回路定数や制御動作の関係で決めることができる。
【符号の説明】
【００５４】
図面中、１はモータジェネレータ（負荷）、３はＩＧＢＴ（半導体素子）、４は温度検出用ダイオード（温度検出素子）、９はデューティ変換部、１０はデューティ制限制御部（マスク部）、１１は制御回路、１２はデューティ制限値生成部（マスク部）、１００はＰＷＭ信号制御装置、２００は電力変換装置、２１０はコンバータ、２２０はインバータである。
【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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