JP2686749B2 - 高圧用スイツチング装置 - Google Patents
高圧用スイツチング装置Info
- Publication number
- JP2686749B2 JP2686749B2 JP62252346A JP25234687A JP2686749B2 JP 2686749 B2 JP2686749 B2 JP 2686749B2 JP 62252346 A JP62252346 A JP 62252346A JP 25234687 A JP25234687 A JP 25234687A JP 2686749 B2 JP2686749 B2 JP 2686749B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- reactor
- discharge
- pulse signal
- secondary side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、電車用架線電圧のような高電圧をオン・
オフする高圧用スイツチング装置に関するものである。 〔従来の技術〕 一般に、電車に搭載されているコンプレツサは架線電
圧によつて直接駆動しており、このコンプレツサへの通
電制御はマグネツトスイツチによつて行なつていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながらこのような装置に用いるマグネツトスイ
ツチは特殊なものであるため経済性が悪く、また可動部
分および接点部分があるため、マグネツトスイツチの寿
命も限られていた。この欠点を除去するには、サイリス
タまたはトランジスタによつてコンプレツサ電源のオン
・オフをすることが考えられる。しかし、大電力用のサ
イリスタは消弧回路が大がかりになるため形状が大きく
なり、従来のマグネツトスイツチのスペースに入りきら
ない。またトランジスタのベース電流をオン・オフさせ
る信号を高圧回路から絶縁する場合フオトカツプラを用
いることが考えられるがフオトカツプラはスイツチング
スピードが遅い。一方、高圧回路をトランジスタによつ
てオン・オフするためにはトランジスタを複数個直列に
する必要がある。これらのトランジスタはベース電流が
供給されることによつてオンするが、オンさせるための
ベース電流は各々のトランジスタによつてバラツキがあ
る。このためスイツチングスピードが遅い素子でベース
回路の制御を行なうと電流増巾率の高いトランジスタは
電流増巾率の低いトランジスタより先にオンするため、
オフ状態にあるトランジスタのコレクタエミツタ間電圧
が許容値を越えてしまう。このためリアクトルにパルス
信号を供給し、そこで立上りの早い放電電流を発生させ
ることによつてスイツチング用トランジスタを一斉にオ
ンさせている。ところがこの方法によるとオン時の立上
り条件は満足するものの、トランジスタのベースに流す
順方向電流は周期的に断続する電流となつてしまう。そ
こで、コンデンサなどによつてこの継続電流を平滑にす
ることによつてその不都合を解決している。 以上の方法で立上り時の動作は保証されたが、立下り
時についても速やかに立下がる必要がある。ところが立
下り信号を供給する時点ではスイツチング用のトランジ
スタはオンとなつているので、前述したように順方向の
ベース電流が供給されている。このため、従来はこのベ
ース電流を一度遮断し、その後にスイツチング用トラン
ジスタのベースにそのトランジスタがオフとなるような
信号を供給しており、このような構成とするには回路が
複雑になり、非常に経済性が悪かつた。 〔問題点を解決するための手段〕 このような問題を解決するためにこの発明は、オンさ
せる期間中にわたって第１のパルス信号およびこの第１
のパルス信号に対してその位相が異なる第２のパルス信
号を対として周期的に発生し、オフさせるに十分な期間
中わたって第１および第２のパルス信号に代えて第３の
パルス信号およびこの第３のパルス信号に対してその位
相が異なる第４のパルス信号を対として周期的に発生す
るパルス信号発生手段と、第１のパルス信号の立ち下が
り毎にその２次側に鋭どく立ち上がった後徐々に低下す
る放電々流を生じる第１のリアクトルと、第２のパルス
信号の立ち下がり毎にその２次側に鋭どく立ち上がった
後徐々に低下する放電々流を生じる第２のリアクトル
と、第３のパルス信号の立ち下がり毎にその２次側に鋭
どく立ち上がった後徐々に低下する放電々流を生じる第
３のリアクトルと、第４のパルス信号の立ち下がり毎に
その２次側に鋭どく立ち上がった後徐々に低下する放電
々流を生じる第４のリアクトルと、第１のリアクトルの
２次側に生じる放電々流と第２のリアクトルの２次側に
生じる放電々流との合成放電々流を順方向のベース電流
IFとして継続してオンとされ、第３のリアクトルの２次
側に生じる放電々流と第４のリアクトルの２次側に生じ
る放電々流との合成放電々流を逆方向のベース電流IBと
しこの逆方向のベース電流IBをその時の順方向のベース
電流IF（IB＞IF）に加算した電流によってオンからオフ
へと転じるトランジスタとを備えたものである。 〔作用〕 この発明によれば、第１のパルス信号の立ち下がり毎
に第１のリアクトルの２次側に鋭どく立ち上がった後徐
々に低下する放電々流が生じ、第２のパルス信号の立ち
下がり毎に第２のリアクトルの２次側に鋭どく立ち上が
った後徐々に低下する放電々流が生じ、第１のリアクト
ルの２次側に生じる放電々流と第２のリアクトルの２次
側に生じる放電々流との合成放電々流を順方向のベース
電流として、トランジスタが継続してオンとされる。 また、第３のパルス信号の立ち下がり毎に第３のリア
クトルの２次側に鋭どく立ち上がった後徐々に低下する
放電々流を生じ、第４のパルス信号の立ち下がり毎に第
４のリアクトルの２次側に鋭どく立ち上がった後徐々に
低下する放電々流を生じ、第３のリアクトルの２次側に
生じる放電々流と第４のリアクトルの２次側に生じる放
電々流との合成放電々流を逆方向のベース電流IBとし
て、この逆方向のベース電流IBがその時の順方向のベー
ス電流IF（IB＞IF）に加算され、すなわち順方向電流が
逆方向電流によって打ち消され、トランジスタが速やか
にオンからオフに転じる。 〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例を示す回路図である。図
において１は制御回路、2,3はリアクトル駆動回路、４
〜７はリアクトル充放電回路、100〜103はトランジス
タ、104〜109はダイオード、110〜116は抵抗、117〜120
はコンデンサ、121は電流検出器、122はコンプレツサ、
124〜127はバリスタである。リアクトル駆動回路2,3は
トランジスタ2a〜2f,3a〜3f、抵抗2g,2h,3g,3h、コンデ
ンサ2i,2j,3i,3j、バリスタ2k,2l,3k,3lから構成されて
いる。リアクトル充放電回路４はリアクトル4a〜4d、ダ
イオード4e〜4hより構成されており、電流源回路５〜７
も同一構成となつている。 制御回路１は端子1a,1bから送出される信号が半サイ
クルの位相差を有し、端子1c,1dから送出される信号も
半サイクルの位相差を有している。また端子1c,1dから
送出される信号はトランジスタ100〜103をオンさせる期
間中にわたつて発生している。端子1a,1bから出力され
る信号はトランジスタ100〜103をオフさせるに十分な期
間中にわたつて発生し、その後は発生しないようになつ
ている。また、端子1e,1fにコンプレツサ122に流れる電
流が15アンペアになつたことを表わす検出信号が供給さ
れたときは、端子1a,1bからトランジスタ100〜103をオ
フさせる信号を送出し、その制御によつて15アンペア流
れていた電流が10アンペアになつたとき端子1c,1dから
トランジスタ100〜103をオンさせる信号を送出するよう
になつている。 このように構成された装置について、先ずトランジス
タ100〜103をオンさせるときの動作について説明する。
このときは制御回路１の端子1cから第２図（ａ）に示す
パルスが、端子1dから第２図（ｂ）に示すパルスが出力
される。（ａ）に示すパルスはトランジスタ3a〜3cを介
してリアクトル4cに供給されるので、パルスの継続時間
すなわち時点t1から時点t2まで、リアクトル4cの１次側
に充電電流が流れる。第２図（ｃ）はリアクトル4cの２
次側放電電流波形であり、この電流はダイオード4hがあ
るため、時点t2まで流れない。 時点t2になるとリアクトル4cの１次側電流が急にオフ
となるので、リアクトル4cに逆起電力が発生し、（ｃ）
に示すように立上りの鋭どい放電電流が流れる。この放
電電流はダイオード4h,4jを介してトランジスタ100のベ
ースにベース電流として供給される。また、他のトラン
ジスタ101〜103にも同様にして立上りの鋭どいベース電
流が供給される。このことによりトランジスタ100〜103
がオンとなる。 前述したようにトランジスタ100〜103がオンとなるた
めに必要なベース電流はバラツキがあり、それが例えば
第３図の記号イ〜ニで示したものであるとする。このよ
うなトランジスタに点線で示すような立上の遅いベース
電流を供給すると、各トランジスタがオンとなる時刻は
a,b,c,dのように大きくバラツキ、オフとなつているト
ランジスタのコレクタ・エミツタ間電圧が許容値を超過
する。しかし、実線のように立上りの鋭い電流であれば
各トランジスタがオンとなる時刻のバラツキは第３図に
時刻ｅ−ｆで示す間に収まり、この時間が十分短かけれ
ばこの時間内でのオン時刻に多少のバラツキがあつても
オフとなつているトランジスタの損失は許容値以内に納
まり、破損することがない。 この装置ではベース電流の立上りをリアクトルの充電
電流が遮断されたときに発生する放電電流によつて得て
いる。一般にリアクトルは充電電流を高速で遮断したと
きに極めて立上りの早い波形を発生することが知られて
おり、この立上りを利用してトランジスタ100〜103をオ
ンさせているので、この装置はベース電流のオン・オフ
制御をフオトカツプラで行なうときに比べて約10倍のス
ピードで行なうことができる。またリアクトルは１次側
と２次側が直流的に絶縁されているので、オン・オフ制
御のための信号と架線電圧のアイソレーシヨンも確保さ
れる。 しかし、この装置では放電電流を得るためにパルス信
号を用いているので、ベース電流は第３図（ｃ）に示す
ように零となる時期を生じ、そのときはトランジスタ10
0〜103がオンからオフになつてしまう。このため第２図
（ａ）のパルスに対して半サイクル位相差を有する第２
図（ｂ）に示すパルスを制御回路１の端子1dから送出
し、リアクトル4dから第２図（ｄ）に示す波形のベース
電流をトランジスタ100〜103に供給している。第２図
（ｃ），（ｄ）に示す電流は合成されるようになつてい
るので、ベースに供給される電流（合成放電々流IF）は
第２図（ｅ）のようになり、（ａ），（ｂ）で示すパル
スが発生している限りベース電流が零となることはな
い。トランジスタ100〜103のベースに供給される電流は
第２図（ａ），（ｂ）のパルスが発生する度、すなわち
リアクトル4c,4dに電流が供給されている期間は（ｅ）
に示すように低下するが、このときの最低値が第２図
（ｅ）に一点鎖線で示すような値、すなわちトランジス
タ100〜103をオンさせるために必要なベース電流のう
ち、最大のものよりも大きければ、トランジスタ100〜1
03は第２図（ａ），（ｂ）に示すパルスが繰返し供給さ
れている期間、継続してオン状態となる。したがつて、
この条件さえ満たせれば第２図（ａ），（ｂ）に示すパ
ルスの位相差は半サイクルである必要はない。 リアクトル4c,4dは電流源としてトランジスタ100〜10
3にベース電流を供給している。このためリアクトル4c,
4dによつて発生する電流はそのまま加算することがで
き、またベースに電流制限抵抗を挿入する必要もなくな
る。この回路に電流制限抵抗を用いるとすれば、その抵
抗の電力容量は大きなものとしなければならないが、こ
の抵抗を省略できることによつて部品費が少なくなるだ
けでなく、形状も小さくすることができる。 トランジスタ100〜103がオンになるとコンプレツサ12
2に電流が供給されるが、停止状態のものに電流が供給
されるのでその突入電流は非常に大きなものになり、ト
ランジスタ100〜103はこの突入電流に耐える必要があ
り、また大電流が流れることによつて電圧降下の増加そ
の他の障害が発生するようになる。このため、この装置
では電流検出器121によつてコンプレツサ122に流れる電
流を検出し、その検出出力を制御回路１の端子1e,1fに
供給している。そして、制御回路１は検出信号が15アン
ペアを表わす状態になつたときトランジスタ100〜103を
オフとするように制御するようになつている。 このように構成しておくとコンプレツサ122の起動時
は非常に大きな突入電流が流れるので、この電流が15ア
ンペアとなつたときに電源が遮断される。 電源が遮断されると今まで流れていた電流はダイオー
ド108,109、抵抗116、コンプレツサ122の回路に流れる
ことによつてそのエネルギが消費され、やがて10アンペ
アまで低下する。制御回路１は検出信号が10アンペア以
下となつたとき、トランジスタ100〜103を再びオンさせ
る信号を送出するように構成されているので、再びコン
プレツサ122に電流が供給されるが、その電流が15アン
ペアに達したところで再び電流が遮断される。したがつ
て第４図に示すように、15アンベアと10アンペアの間で
電流のオンオフが繰返される。このようにオンオフを繰
返すうちにコンプレツサ123の回転数が上昇し、逆起電
力が増加するので流れる電流はやがて15アンペアに達し
なくなり、その後は回転数の増加にともなう逆起電力の
増加とともに低下し、定格値で平衡する。 このように、電流が15アンペアになつたときその電流
を遮断し、10アンペア以下となつたとき通電するように
すれば、第４図の一点鎖線で示すような大きな突入電流
を発生させることなくコンプレツサを起動するソフトス
タートを実現することができる。そして、ソフトスター
トとすることによつて使用部品は定格の小さなものが使
用でき、また大きな突入電流による障害も発生しなくな
る。そして、電流値を検出して制御を行なつていること
から、コンプレツサを種類の異なるものと交換しても再
調整などを行なうことなく、今までどうりに使用するこ
とができる。 次にトランジスタ100〜103をオフさせるときの動作に
ついて説明する。このときは制御回路1c,1dから送出さ
れているオンのためのパルス信号を停止させ、代つて端
子1a,1bからオフのためのパルス信号を送出する。この
オフのためのパルス信号が送出されることによつて前述
したオンのときと同様の動作によつて、リアクトル4a,4
bからトランジスタ100にベース電流（合成放電々流IB）
を供給する。しかし、このときの電流の向きはオンのと
きと反対向である。第２図（ｅ）の時点t3の直前におい
てこの状態になつたとき、トランジスタ100に順方向の
ベース電流が供給されており、この電流値は小さくはな
つているもののトランジスタ100のオン状態を継続する
ように作用している。しかし、時点t3において逆方向の
ベース電流（IB）が供給され、その電流値はそのとき流
れている順方向の々流（IF）より大きくなり（IB＞
IF）、かつトランジスタが確実にオンとなる値に設定し
てある。このため、ベース電流は順方向のものと逆方向
のものが加算され、すなわち逆方向のベース電流IBがそ
の時の順方向のベース電流IFに加算され、（ｅ）に示す
ように逆方向に流れるようになる。そしてこのときもリ
アクトルの放電電流を用いているので、ベース電流は急
速に立下がり、トランジスタ100が直ちにオフとなる。
トランジスタ101〜103も同様にしてトランジスタ100と
略同時に直ちにオフとなり、特定のトランジスタが過負
荷になることがない。なお、逆方向のベース電流はトラ
ンジスタをオフさせるに十分な期間供給した後は遮断さ
れるようになつている。従来は順方向電流を一度遮断し
た後でないと逆方向電流を供給できなかつたが、この例
では順方向，逆方向ともに電流源から供給するようにし
ているので、電流の合成ができ、構成が簡単になる。 順方向のベース電流が流れるとき、その電流ルーブに
対してリアクトル4a,4bが並列になつており、逆方向の
ベース電流が流れるときはリアクトル4c,4dが並列にな
つているので、そのままでは電流のまわりこみが生ず
る。このため、トランジスタ100のエミツタベース間電
圧より順電圧の高いダイオード4g,4jを挿入し、まわり
込みを防止している。 〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明によれば、第１のパルス
信号の立ち下がり毎に第１のリアクトルの２次側に鋭ど
く立ち上がった後徐々に低下する放電々流が生じ、第２
のパルス信号の立ち下がり毎に第２のリアクトルの２次
側に鋭どく立ち上がった後徐々に低下する放電々流が生
じ、第１のリアクトルの２次側に生じる放電々流と第２
のリアクトルの２次側に生じる放電々流との合成放電々
流を順方向のベース電流として、トランジスタが継続し
てオンとされるものとなり、素早く且つ安定してトラン
ジスタをオンとさせることができるという効果を有す
る。 また、第３のパルス信号の立ち下がり毎に第３のリア
クトルの２次側に鋭どく立ち上がった後徐々に低下する
放電々流を生じ、第４のパルス信号の立ち下がり毎に第
４のリアクトルの２次側に鋭どく立ち上がった後徐々に
低下する放電々流を生じ、第３のリアクトルの２次側に
生じる放電々流と第４のリアクトルの２次側に生じる放
電々流との合成放電々流を逆方向のベース電流IBとし
て、この逆方向のベース電流IBがその時の順方向のベー
ス電流IF（IB＞IF）に加算され、すなわち順方向電流が
逆方向電流によって打ち消され、トランジスタが速やか
にオンからオフに転じるものとなり、順方向電流が断と
なる以前にその値以上の逆方向電流を加えるという１回
の処理だけでオンとなつていたトランジスタをオフさせ
ることができるので、回路構成が簡単になり、経済性が
良いうえに高速でオフすることができるという効果を有
する。
オフする高圧用スイツチング装置に関するものである。 〔従来の技術〕 一般に、電車に搭載されているコンプレツサは架線電
圧によつて直接駆動しており、このコンプレツサへの通
電制御はマグネツトスイツチによつて行なつていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながらこのような装置に用いるマグネツトスイ
ツチは特殊なものであるため経済性が悪く、また可動部
分および接点部分があるため、マグネツトスイツチの寿
命も限られていた。この欠点を除去するには、サイリス
タまたはトランジスタによつてコンプレツサ電源のオン
・オフをすることが考えられる。しかし、大電力用のサ
イリスタは消弧回路が大がかりになるため形状が大きく
なり、従来のマグネツトスイツチのスペースに入りきら
ない。またトランジスタのベース電流をオン・オフさせ
る信号を高圧回路から絶縁する場合フオトカツプラを用
いることが考えられるがフオトカツプラはスイツチング
スピードが遅い。一方、高圧回路をトランジスタによつ
てオン・オフするためにはトランジスタを複数個直列に
する必要がある。これらのトランジスタはベース電流が
供給されることによつてオンするが、オンさせるための
ベース電流は各々のトランジスタによつてバラツキがあ
る。このためスイツチングスピードが遅い素子でベース
回路の制御を行なうと電流増巾率の高いトランジスタは
電流増巾率の低いトランジスタより先にオンするため、
オフ状態にあるトランジスタのコレクタエミツタ間電圧
が許容値を越えてしまう。このためリアクトルにパルス
信号を供給し、そこで立上りの早い放電電流を発生させ
ることによつてスイツチング用トランジスタを一斉にオ
ンさせている。ところがこの方法によるとオン時の立上
り条件は満足するものの、トランジスタのベースに流す
順方向電流は周期的に断続する電流となつてしまう。そ
こで、コンデンサなどによつてこの継続電流を平滑にす
ることによつてその不都合を解決している。 以上の方法で立上り時の動作は保証されたが、立下り
時についても速やかに立下がる必要がある。ところが立
下り信号を供給する時点ではスイツチング用のトランジ
スタはオンとなつているので、前述したように順方向の
ベース電流が供給されている。このため、従来はこのベ
ース電流を一度遮断し、その後にスイツチング用トラン
ジスタのベースにそのトランジスタがオフとなるような
信号を供給しており、このような構成とするには回路が
複雑になり、非常に経済性が悪かつた。 〔問題点を解決するための手段〕 このような問題を解決するためにこの発明は、オンさ
せる期間中にわたって第１のパルス信号およびこの第１
のパルス信号に対してその位相が異なる第２のパルス信
号を対として周期的に発生し、オフさせるに十分な期間
中わたって第１および第２のパルス信号に代えて第３の
パルス信号およびこの第３のパルス信号に対してその位
相が異なる第４のパルス信号を対として周期的に発生す
るパルス信号発生手段と、第１のパルス信号の立ち下が
り毎にその２次側に鋭どく立ち上がった後徐々に低下す
る放電々流を生じる第１のリアクトルと、第２のパルス
信号の立ち下がり毎にその２次側に鋭どく立ち上がった
後徐々に低下する放電々流を生じる第２のリアクトル
と、第３のパルス信号の立ち下がり毎にその２次側に鋭
どく立ち上がった後徐々に低下する放電々流を生じる第
３のリアクトルと、第４のパルス信号の立ち下がり毎に
その２次側に鋭どく立ち上がった後徐々に低下する放電
々流を生じる第４のリアクトルと、第１のリアクトルの
２次側に生じる放電々流と第２のリアクトルの２次側に
生じる放電々流との合成放電々流を順方向のベース電流
IFとして継続してオンとされ、第３のリアクトルの２次
側に生じる放電々流と第４のリアクトルの２次側に生じ
る放電々流との合成放電々流を逆方向のベース電流IBと
しこの逆方向のベース電流IBをその時の順方向のベース
電流IF（IB＞IF）に加算した電流によってオンからオフ
へと転じるトランジスタとを備えたものである。 〔作用〕 この発明によれば、第１のパルス信号の立ち下がり毎
に第１のリアクトルの２次側に鋭どく立ち上がった後徐
々に低下する放電々流が生じ、第２のパルス信号の立ち
下がり毎に第２のリアクトルの２次側に鋭どく立ち上が
った後徐々に低下する放電々流が生じ、第１のリアクト
ルの２次側に生じる放電々流と第２のリアクトルの２次
側に生じる放電々流との合成放電々流を順方向のベース
電流として、トランジスタが継続してオンとされる。 また、第３のパルス信号の立ち下がり毎に第３のリア
クトルの２次側に鋭どく立ち上がった後徐々に低下する
放電々流を生じ、第４のパルス信号の立ち下がり毎に第
４のリアクトルの２次側に鋭どく立ち上がった後徐々に
低下する放電々流を生じ、第３のリアクトルの２次側に
生じる放電々流と第４のリアクトルの２次側に生じる放
電々流との合成放電々流を逆方向のベース電流IBとし
て、この逆方向のベース電流IBがその時の順方向のベー
ス電流IF（IB＞IF）に加算され、すなわち順方向電流が
逆方向電流によって打ち消され、トランジスタが速やか
にオンからオフに転じる。 〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例を示す回路図である。図
において１は制御回路、2,3はリアクトル駆動回路、４
〜７はリアクトル充放電回路、100〜103はトランジス
タ、104〜109はダイオード、110〜116は抵抗、117〜120
はコンデンサ、121は電流検出器、122はコンプレツサ、
124〜127はバリスタである。リアクトル駆動回路2,3は
トランジスタ2a〜2f,3a〜3f、抵抗2g,2h,3g,3h、コンデ
ンサ2i,2j,3i,3j、バリスタ2k,2l,3k,3lから構成されて
いる。リアクトル充放電回路４はリアクトル4a〜4d、ダ
イオード4e〜4hより構成されており、電流源回路５〜７
も同一構成となつている。 制御回路１は端子1a,1bから送出される信号が半サイ
クルの位相差を有し、端子1c,1dから送出される信号も
半サイクルの位相差を有している。また端子1c,1dから
送出される信号はトランジスタ100〜103をオンさせる期
間中にわたつて発生している。端子1a,1bから出力され
る信号はトランジスタ100〜103をオフさせるに十分な期
間中にわたつて発生し、その後は発生しないようになつ
ている。また、端子1e,1fにコンプレツサ122に流れる電
流が15アンペアになつたことを表わす検出信号が供給さ
れたときは、端子1a,1bからトランジスタ100〜103をオ
フさせる信号を送出し、その制御によつて15アンペア流
れていた電流が10アンペアになつたとき端子1c,1dから
トランジスタ100〜103をオンさせる信号を送出するよう
になつている。 このように構成された装置について、先ずトランジス
タ100〜103をオンさせるときの動作について説明する。
このときは制御回路１の端子1cから第２図（ａ）に示す
パルスが、端子1dから第２図（ｂ）に示すパルスが出力
される。（ａ）に示すパルスはトランジスタ3a〜3cを介
してリアクトル4cに供給されるので、パルスの継続時間
すなわち時点t1から時点t2まで、リアクトル4cの１次側
に充電電流が流れる。第２図（ｃ）はリアクトル4cの２
次側放電電流波形であり、この電流はダイオード4hがあ
るため、時点t2まで流れない。 時点t2になるとリアクトル4cの１次側電流が急にオフ
となるので、リアクトル4cに逆起電力が発生し、（ｃ）
に示すように立上りの鋭どい放電電流が流れる。この放
電電流はダイオード4h,4jを介してトランジスタ100のベ
ースにベース電流として供給される。また、他のトラン
ジスタ101〜103にも同様にして立上りの鋭どいベース電
流が供給される。このことによりトランジスタ100〜103
がオンとなる。 前述したようにトランジスタ100〜103がオンとなるた
めに必要なベース電流はバラツキがあり、それが例えば
第３図の記号イ〜ニで示したものであるとする。このよ
うなトランジスタに点線で示すような立上の遅いベース
電流を供給すると、各トランジスタがオンとなる時刻は
a,b,c,dのように大きくバラツキ、オフとなつているト
ランジスタのコレクタ・エミツタ間電圧が許容値を超過
する。しかし、実線のように立上りの鋭い電流であれば
各トランジスタがオンとなる時刻のバラツキは第３図に
時刻ｅ−ｆで示す間に収まり、この時間が十分短かけれ
ばこの時間内でのオン時刻に多少のバラツキがあつても
オフとなつているトランジスタの損失は許容値以内に納
まり、破損することがない。 この装置ではベース電流の立上りをリアクトルの充電
電流が遮断されたときに発生する放電電流によつて得て
いる。一般にリアクトルは充電電流を高速で遮断したと
きに極めて立上りの早い波形を発生することが知られて
おり、この立上りを利用してトランジスタ100〜103をオ
ンさせているので、この装置はベース電流のオン・オフ
制御をフオトカツプラで行なうときに比べて約10倍のス
ピードで行なうことができる。またリアクトルは１次側
と２次側が直流的に絶縁されているので、オン・オフ制
御のための信号と架線電圧のアイソレーシヨンも確保さ
れる。 しかし、この装置では放電電流を得るためにパルス信
号を用いているので、ベース電流は第３図（ｃ）に示す
ように零となる時期を生じ、そのときはトランジスタ10
0〜103がオンからオフになつてしまう。このため第２図
（ａ）のパルスに対して半サイクル位相差を有する第２
図（ｂ）に示すパルスを制御回路１の端子1dから送出
し、リアクトル4dから第２図（ｄ）に示す波形のベース
電流をトランジスタ100〜103に供給している。第２図
（ｃ），（ｄ）に示す電流は合成されるようになつてい
るので、ベースに供給される電流（合成放電々流IF）は
第２図（ｅ）のようになり、（ａ），（ｂ）で示すパル
スが発生している限りベース電流が零となることはな
い。トランジスタ100〜103のベースに供給される電流は
第２図（ａ），（ｂ）のパルスが発生する度、すなわち
リアクトル4c,4dに電流が供給されている期間は（ｅ）
に示すように低下するが、このときの最低値が第２図
（ｅ）に一点鎖線で示すような値、すなわちトランジス
タ100〜103をオンさせるために必要なベース電流のう
ち、最大のものよりも大きければ、トランジスタ100〜1
03は第２図（ａ），（ｂ）に示すパルスが繰返し供給さ
れている期間、継続してオン状態となる。したがつて、
この条件さえ満たせれば第２図（ａ），（ｂ）に示すパ
ルスの位相差は半サイクルである必要はない。 リアクトル4c,4dは電流源としてトランジスタ100〜10
3にベース電流を供給している。このためリアクトル4c,
4dによつて発生する電流はそのまま加算することがで
き、またベースに電流制限抵抗を挿入する必要もなくな
る。この回路に電流制限抵抗を用いるとすれば、その抵
抗の電力容量は大きなものとしなければならないが、こ
の抵抗を省略できることによつて部品費が少なくなるだ
けでなく、形状も小さくすることができる。 トランジスタ100〜103がオンになるとコンプレツサ12
2に電流が供給されるが、停止状態のものに電流が供給
されるのでその突入電流は非常に大きなものになり、ト
ランジスタ100〜103はこの突入電流に耐える必要があ
り、また大電流が流れることによつて電圧降下の増加そ
の他の障害が発生するようになる。このため、この装置
では電流検出器121によつてコンプレツサ122に流れる電
流を検出し、その検出出力を制御回路１の端子1e,1fに
供給している。そして、制御回路１は検出信号が15アン
ペアを表わす状態になつたときトランジスタ100〜103を
オフとするように制御するようになつている。 このように構成しておくとコンプレツサ122の起動時
は非常に大きな突入電流が流れるので、この電流が15ア
ンペアとなつたときに電源が遮断される。 電源が遮断されると今まで流れていた電流はダイオー
ド108,109、抵抗116、コンプレツサ122の回路に流れる
ことによつてそのエネルギが消費され、やがて10アンペ
アまで低下する。制御回路１は検出信号が10アンペア以
下となつたとき、トランジスタ100〜103を再びオンさせ
る信号を送出するように構成されているので、再びコン
プレツサ122に電流が供給されるが、その電流が15アン
ペアに達したところで再び電流が遮断される。したがつ
て第４図に示すように、15アンベアと10アンペアの間で
電流のオンオフが繰返される。このようにオンオフを繰
返すうちにコンプレツサ123の回転数が上昇し、逆起電
力が増加するので流れる電流はやがて15アンペアに達し
なくなり、その後は回転数の増加にともなう逆起電力の
増加とともに低下し、定格値で平衡する。 このように、電流が15アンペアになつたときその電流
を遮断し、10アンペア以下となつたとき通電するように
すれば、第４図の一点鎖線で示すような大きな突入電流
を発生させることなくコンプレツサを起動するソフトス
タートを実現することができる。そして、ソフトスター
トとすることによつて使用部品は定格の小さなものが使
用でき、また大きな突入電流による障害も発生しなくな
る。そして、電流値を検出して制御を行なつていること
から、コンプレツサを種類の異なるものと交換しても再
調整などを行なうことなく、今までどうりに使用するこ
とができる。 次にトランジスタ100〜103をオフさせるときの動作に
ついて説明する。このときは制御回路1c,1dから送出さ
れているオンのためのパルス信号を停止させ、代つて端
子1a,1bからオフのためのパルス信号を送出する。この
オフのためのパルス信号が送出されることによつて前述
したオンのときと同様の動作によつて、リアクトル4a,4
bからトランジスタ100にベース電流（合成放電々流IB）
を供給する。しかし、このときの電流の向きはオンのと
きと反対向である。第２図（ｅ）の時点t3の直前におい
てこの状態になつたとき、トランジスタ100に順方向の
ベース電流が供給されており、この電流値は小さくはな
つているもののトランジスタ100のオン状態を継続する
ように作用している。しかし、時点t3において逆方向の
ベース電流（IB）が供給され、その電流値はそのとき流
れている順方向の々流（IF）より大きくなり（IB＞
IF）、かつトランジスタが確実にオンとなる値に設定し
てある。このため、ベース電流は順方向のものと逆方向
のものが加算され、すなわち逆方向のベース電流IBがそ
の時の順方向のベース電流IFに加算され、（ｅ）に示す
ように逆方向に流れるようになる。そしてこのときもリ
アクトルの放電電流を用いているので、ベース電流は急
速に立下がり、トランジスタ100が直ちにオフとなる。
トランジスタ101〜103も同様にしてトランジスタ100と
略同時に直ちにオフとなり、特定のトランジスタが過負
荷になることがない。なお、逆方向のベース電流はトラ
ンジスタをオフさせるに十分な期間供給した後は遮断さ
れるようになつている。従来は順方向電流を一度遮断し
た後でないと逆方向電流を供給できなかつたが、この例
では順方向，逆方向ともに電流源から供給するようにし
ているので、電流の合成ができ、構成が簡単になる。 順方向のベース電流が流れるとき、その電流ルーブに
対してリアクトル4a,4bが並列になつており、逆方向の
ベース電流が流れるときはリアクトル4c,4dが並列にな
つているので、そのままでは電流のまわりこみが生ず
る。このため、トランジスタ100のエミツタベース間電
圧より順電圧の高いダイオード4g,4jを挿入し、まわり
込みを防止している。 〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明によれば、第１のパルス
信号の立ち下がり毎に第１のリアクトルの２次側に鋭ど
く立ち上がった後徐々に低下する放電々流が生じ、第２
のパルス信号の立ち下がり毎に第２のリアクトルの２次
側に鋭どく立ち上がった後徐々に低下する放電々流が生
じ、第１のリアクトルの２次側に生じる放電々流と第２
のリアクトルの２次側に生じる放電々流との合成放電々
流を順方向のベース電流として、トランジスタが継続し
てオンとされるものとなり、素早く且つ安定してトラン
ジスタをオンとさせることができるという効果を有す
る。 また、第３のパルス信号の立ち下がり毎に第３のリア
クトルの２次側に鋭どく立ち上がった後徐々に低下する
放電々流を生じ、第４のパルス信号の立ち下がり毎に第
４のリアクトルの２次側に鋭どく立ち上がった後徐々に
低下する放電々流を生じ、第３のリアクトルの２次側に
生じる放電々流と第４のリアクトルの２次側に生じる放
電々流との合成放電々流を逆方向のベース電流IBとし
て、この逆方向のベース電流IBがその時の順方向のベー
ス電流IF（IB＞IF）に加算され、すなわち順方向電流が
逆方向電流によって打ち消され、トランジスタが速やか
にオンからオフに転じるものとなり、順方向電流が断と
なる以前にその値以上の逆方向電流を加えるという１回
の処理だけでオンとなつていたトランジスタをオフさせ
ることができるので、回路構成が簡単になり、経済性が
良いうえに高速でオフすることができるという効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は各
部波形図、第３図はトランジスタのオン時刻のバラツキ
を示すグラフ、第４図はコンプレツサに流れる電流波形
を示すグラフである。 １……制御回路、2,3……リアクトル駆動回路、４〜７
……リアクトル充放電回路、100〜103……トランジス
タ、121……電流検出器。
部波形図、第３図はトランジスタのオン時刻のバラツキ
を示すグラフ、第４図はコンプレツサに流れる電流波形
を示すグラフである。 １……制御回路、2,3……リアクトル駆動回路、４〜７
……リアクトル充放電回路、100〜103……トランジス
タ、121……電流検出器。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．オンさせる期間中にわたって第１のパルス信号およ
びこの第１のパルス信号に対してその位相が異なる第２
のパルス信号を対として周期的に発生し、オフさせるに
十分な期間中わたって前記第１および第２のパルス信号
に代えて第３のパルス信号およびこの第３のパルス信号
に対してその位相が異なる第４のパルス信号を対として
周期的に発生するパルス信号発生手段と、 前記第１のパルス信号の立ち下がり毎にその２次側に鋭
どく立ち上がった後徐々に低下する放電々流を生じる第
１のリアクトルと、 前記第２のパルス信号の立ち下がり毎にその２次側に鋭
どく立ち上がった後徐々に低下する放電々流を生じる第
２のリアクトルと、 前記第３のパルス信号の立ち下がり毎にその２次側に鋭
どく立ち上がった後徐々に低下する放電々流を生じる第
３のリアクトルと、 前記第４のパルス信号の立ち下がり毎にその２次側に鋭
どく立ち上がった後徐々に低下する放電々流を生じる第
４のリアクトルと、 前記第１のリアクトルの２次側に生じる放電々流と前記
第２のリアクトルの２次側に生じる放電々流との合成放
電々流を順方向のベース電流IFとして継続してオンとさ
れ、前記第３のリアクトルの２次側に生じる放電々流と
前記第４のリアクトルの２次側に生じる放電々流との合
成放電々流を逆方向のベース電流IBとしこの逆方向のベ
ース電流IBをその時の順方向のベース電流IF（IB＞IF）
に加算した電流によってオンからオフへと転じるトラン
ジスタと を備えたことを特徴とする高圧用スイッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62252346A JP2686749B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 高圧用スイツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62252346A JP2686749B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 高圧用スイツチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0195624A JPH0195624A (ja) | 1989-04-13 |
| JP2686749B2 true JP2686749B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=17236002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62252346A Expired - Fee Related JP2686749B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 高圧用スイツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2686749B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60119122A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-26 | Mitsubishi Electric Corp | パワ−トランジスタの駆動回路 |
| JPS61260716A (ja) * | 1985-05-13 | 1986-11-18 | Nec Corp | 駆動回路 |
| JP2534704B2 (ja) * | 1987-05-08 | 1996-09-18 | 株式会社日立製作所 | スイツチング制御装置 |
-
1987
- 1987-10-08 JP JP62252346A patent/JP2686749B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0195624A (ja) | 1989-04-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR870002688A (ko) | 스위치모드 전원공급회로 | |
| EP0148855A1 (en) | PARALLEL "MOSFET" POWER CIRCUIT CIRCUIT. | |
| US3986052A (en) | Power switching control circuit with enhanced turn-off drive | |
| KR940004923A (ko) | 모터 및 유도성 부하를 위한 제어시스템 | |
| JP2686749B2 (ja) | 高圧用スイツチング装置 | |
| JP2686748B2 (ja) | 高圧用スイツチング装置 | |
| US3193755A (en) | Voltage regulator | |
| US4334177A (en) | DC Motor control circuit | |
| JP2704515B2 (ja) | 回転機制御装置 | |
| US3441831A (en) | Dc to ac converter | |
| RU1818677C (ru) | Устройство дл возбуждени синхронной машины | |
| US4488059A (en) | Semiconductor switch device | |
| JPH06209568A (ja) | 誘導負荷駆動用回路配置 | |
| JPH0351876Y2 (ja) | ||
| SU928557A1 (ru) | Устройство дл управлени силовым транзистором | |
| WO1986003257A1 (en) | Pulse activated ignition system | |
| SU868607A1 (ru) | Устройство дл фиксации продолжительности исчезновени напр жени сети | |
| SU1166081A1 (ru) | Стабилизатор переменного тока | |
| SU1700726A1 (ru) | Транзисторный инвертор | |
| JPH07264029A (ja) | 双方向接続トランジスタの駆動回路 | |
| SU1029313A1 (ru) | Устройство дл защиты статического преобразовател напр жени | |
| SU1171920A1 (ru) | Блок управлени преобразовател напр жени | |
| SU1767649A1 (ru) | Однотактный преобразователь посто нного напр жени | |
| SU1197804A1 (ru) | Устройство дл подачи сварочной проволоки | |
| SU1150750A2 (ru) | Коммутатор |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |