JPH0295178A - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
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- JPH0295178A JPH0295178A JP63241884A JP24188488A JPH0295178A JP H0295178 A JPH0295178 A JP H0295178A JP 63241884 A JP63241884 A JP 63241884A JP 24188488 A JP24188488 A JP 24188488A JP H0295178 A JPH0295178 A JP H0295178A
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 16
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 41
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
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- Inverter Devices (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、一対のスイッチング素子を有し、方のスイッ
チング素子と同電位の発振回路から電位の異なる他方の
スイッチング素子へトランス等の絶縁素子を介さずに信
号伝達を行うようにしたインバータ装置に関するもので
ある。
チング素子と同電位の発振回路から電位の異なる他方の
スイッチング素子へトランス等の絶縁素子を介さずに信
号伝達を行うようにしたインバータ装置に関するもので
ある。
[従来の技術]
第7図は従来のインバータ装置の回路図であり、第8図
はその動作波形図である。以下、従来例の回路構成につ
いて説明する。直流電源■の両端には、スイッチング素
子sw、、sw2の直列回路が接続されている。スイッ
チング素子sw、、sw2は例えば電力用のMOS)ラ
ンジスタやダイオードを逆並列接続された電力用のバイ
ポーラトランジスタにて構成される。各スイッチング素
子5WSW、は、ドライブ回路1,2の出力信号V、、
V2によりそれぞれオン・オフ駆動される。一方のスイ
ッチング素子SW2の両端には、インダクタし。
はその動作波形図である。以下、従来例の回路構成につ
いて説明する。直流電源■の両端には、スイッチング素
子sw、、sw2の直列回路が接続されている。スイッ
チング素子sw、、sw2は例えば電力用のMOS)ラ
ンジスタやダイオードを逆並列接続された電力用のバイ
ポーラトランジスタにて構成される。各スイッチング素
子5WSW、は、ドライブ回路1,2の出力信号V、、
V2によりそれぞれオン・オフ駆動される。一方のスイ
ッチング素子SW2の両端には、インダクタし。
を介して、負荷ZとコンデンサC6との並列回路が接続
されている。負荷Zとしては、例えば放電灯が用いられ
る。負荷Zが放電灯であるときに、インダクタし。、コ
ンデンサC6の共振回路を用いるのは、放射ノイズ等の
関係から負荷電流の波形を正弦波状にするためである。
されている。負荷Zとしては、例えば放電灯が用いられ
る。負荷Zが放電灯であるときに、インダクタし。、コ
ンデンサC6の共振回路を用いるのは、放射ノイズ等の
関係から負荷電流の波形を正弦波状にするためである。
各スイッチング素子SW1.SW2の電流1.、Lは、
第8図(m) 、 (N)に示すように、負方向から始
まり、正方向で遮断している。これは、インダクタL。
第8図(m) 、 (N)に示すように、負方向から始
まり、正方向で遮断している。これは、インダクタL。
、コンデンサcoによる共振回路の共振周波数よりも、
スイッチング素子SW、、SW2のドライブ周波数を高
く設定しているためである。このように設定すると、例
えばスイッチング素子SW1がオフしたときに、負荷回
路による共振電流は、スイッチング素子SW2をまず負
方向に流れることになり、続いてスイッチング素子SW
2の正方向に流れる。スイッチング素子SW2がオフす
る時にも同様に、負荷回路による共振電流はスイッチン
グ素子SW、をまず負方向に流れ、続いてスイッチング
素子SWの正方向に流れる。このとき、各スイッチング
素子SW+、sw2の素子電圧V 5. V 3は、夫
々がオフする時に高電圧へ移行する。
スイッチング素子SW、、SW2のドライブ周波数を高
く設定しているためである。このように設定すると、例
えばスイッチング素子SW1がオフしたときに、負荷回
路による共振電流は、スイッチング素子SW2をまず負
方向に流れることになり、続いてスイッチング素子SW
2の正方向に流れる。スイッチング素子SW2がオフす
る時にも同様に、負荷回路による共振電流はスイッチン
グ素子SW、をまず負方向に流れ、続いてスイッチング
素子SWの正方向に流れる。このとき、各スイッチング
素子SW+、sw2の素子電圧V 5. V 3は、夫
々がオフする時に高電圧へ移行する。
直流電源■の両端に接続された抵抗RI、コンデンサC
Iの直列回路は発振回路5及びドライブ回路2を含む下
側回路の電源回路であり、スイッチング素子SW、の両
端に接続された抵抗R2、コンデンサC2の直列回路は
ドライブ回路1を含む上側回路の電源回路である。コン
デンサC3,C、はスイッチング素子SW+、SW2の
容量成分である。
Iの直列回路は発振回路5及びドライブ回路2を含む下
側回路の電源回路であり、スイッチング素子SW、の両
端に接続された抵抗R2、コンデンサC2の直列回路は
ドライブ回路1を含む上側回路の電源回路である。コン
デンサC3,C、はスイッチング素子SW+、SW2の
容量成分である。
コンデンサCIにて給電される発振回路5は、2つのド
ライブ信号vA、v、を出力している。ドライブ信号v
Aはドライブ回路2に入力され、ドライブ信号VBは信
号伝達回路を介して、ドライブ回路1に入力される。信
号伝達回路は、トランジスタT r 1. T r 2
、 T r 3 、 T r 4、ダイオードDI、
抵抗R3よりなり、トランス等の絶縁素子を用いないで
信号伝達を行っている。1〜ランジスタTr、。
ライブ信号vA、v、を出力している。ドライブ信号v
Aはドライブ回路2に入力され、ドライブ信号VBは信
号伝達回路を介して、ドライブ回路1に入力される。信
号伝達回路は、トランジスタT r 1. T r 2
、 T r 3 、 T r 4、ダイオードDI、
抵抗R3よりなり、トランス等の絶縁素子を用いないで
信号伝達を行っている。1〜ランジスタTr、。
Tr2はカレントミラー回路3を楕成し、トランジスタ
Tr、、Tr、はカレントミラー回路4を構成している
。発振回路5から出力されるドライブ信号VBは、カレ
ントミラー回路3の一方のトランジスタTr+に入力さ
れ、カレントミラー回路3の他方のトランジスタTr2
の出力は、カレントミラー回路4の一方のトランジスタ
Tr+に入力されている。カレントミラー回路4の他方
のトランジスタTr4は抵抗R3を直列に接続されて、
コンデンサC2の両端に接続されている。各トランジス
タTr〜Tr4の電流増幅率hfeが十分に大きいもの
とすると、ドライブ信号VBによってトランジスタTr
に流れる入力電流■B′とほぼ同じ電流が信号伝達電流
■BとしてトランジスタT r 2 、 T r 3に
流れ、また、トランジスタT r vに流れる信号伝達
電流I。
Tr、、Tr、はカレントミラー回路4を構成している
。発振回路5から出力されるドライブ信号VBは、カレ
ントミラー回路3の一方のトランジスタTr+に入力さ
れ、カレントミラー回路3の他方のトランジスタTr2
の出力は、カレントミラー回路4の一方のトランジスタ
Tr+に入力されている。カレントミラー回路4の他方
のトランジスタTr4は抵抗R3を直列に接続されて、
コンデンサC2の両端に接続されている。各トランジス
タTr〜Tr4の電流増幅率hfeが十分に大きいもの
とすると、ドライブ信号VBによってトランジスタTr
に流れる入力電流■B′とほぼ同じ電流が信号伝達電流
■BとしてトランジスタT r 2 、 T r 3に
流れ、また、トランジスタT r vに流れる信号伝達
電流I。
とほぼ同じ電流がトランジスタTr<に出力電流■。
となって流れる。ドライブ信号VBが高レベルのときに
は、トランジスタTr、、Tr2が導通して、信号伝達
電流IBが流れ、トランジスタT r3. T r 4
も導通する。トランジスタTr<が導通ずると、抵抗R
3に出力電流工、が流れ、抵抗R,lの両端に電圧降下
が生じて、ドライブ回路1の入力信号■。
は、トランジスタTr、、Tr2が導通して、信号伝達
電流IBが流れ、トランジスタT r3. T r 4
も導通する。トランジスタTr<が導通ずると、抵抗R
3に出力電流工、が流れ、抵抗R,lの両端に電圧降下
が生じて、ドライブ回路1の入力信号■。
が高レベルとなる。ドライブ信号VBが低レベルのとき
には、ドライブ回路1の入力信号v4は低レベルとなる
。なお、各カレントミラー回路3゜4のトランジスタT
rl〜Tr4は高速動作を行うために、不飽和領域で動
作している。
には、ドライブ回路1の入力信号v4は低レベルとなる
。なお、各カレントミラー回路3゜4のトランジスタT
rl〜Tr4は高速動作を行うために、不飽和領域で動
作している。
ダイオードD、はトランジスタTr2がオフしたときに
、トランジスタTr2のコレクタ・エミッタ間の浮遊容
量成分Csに充電された蓄積電荷を放出するバイパス経
路を形成して、トランジスタTr。
、トランジスタTr2のコレクタ・エミッタ間の浮遊容
量成分Csに充電された蓄積電荷を放出するバイパス経
路を形成して、トランジスタTr。
のベース・エミッタ間逆電圧を低減するために設けられ
ている。
ている。
この従来例では、トランスや、フォトカプラ等の絶縁素
子を用いないで、発振回路5とは異電位側のドライブ回
路1に、ドライブ信号VBに同期した入力信号V、を伝
達することができ、制御回路のIC化に適した構成とな
っている。しかしながら、この従来例にあっては、ドラ
イブ信号VBが低レベルであるときに、素子電圧■3が
上昇すると、コンデンサC2及びカレントミラー回路4
における一方のトランジスタTr3を介して、トランジ
スタTr2の容量成分Csへの充電電流が流れて、これ
が信号伝達電流よりのような作用をなし、誤動作を生じ
ることがあった。
子を用いないで、発振回路5とは異電位側のドライブ回
路1に、ドライブ信号VBに同期した入力信号V、を伝
達することができ、制御回路のIC化に適した構成とな
っている。しかしながら、この従来例にあっては、ドラ
イブ信号VBが低レベルであるときに、素子電圧■3が
上昇すると、コンデンサC2及びカレントミラー回路4
における一方のトランジスタTr3を介して、トランジ
スタTr2の容量成分Csへの充電電流が流れて、これ
が信号伝達電流よりのような作用をなし、誤動作を生じ
ることがあった。
以下、第8図を参照しながら、この動作について説明す
る。まず、時刻t。でドライブ信号VB(第8図(b)
)が低レベルになると、カレントミラー回路3.4の電
流IB’、IB、I4(同図(c) (d)、(e))
が流れなくなり、ドライブ回路1の入力信号V 4 (
同図(f))が低レベル、ドライブ回路1の出力信号V
(同図(h))が低レベルとなり、スイッチング素子S
W1はオフする。このとき、素子電圧V3.V5(同図
(i) 、 (j))はスイッチング素子SW、、SW
2の容量成分CG 、 C<によって傾斜的に変化し、
その電流は時刻t1以降は負荷回路の共振作用によって
負方向の電流■2(同図(1))となって流れ、時刻t
2以降は、ドライブ信号VA(同図(a))が高レベル
となることによりスイッチング素子SW 2がオンして
、正方向に流れる。素子電圧v、lの低下に伴い、カレ
ントミラー回路3のトランジスタTr2の浮遊容量Cs
の充電電圧■、く同図(k))も同期して低下し、この
容量成分Csからの電荷の放電は、ダイオードD1及び
コンデンサC2を介して行われる。
る。まず、時刻t。でドライブ信号VB(第8図(b)
)が低レベルになると、カレントミラー回路3.4の電
流IB’、IB、I4(同図(c) (d)、(e))
が流れなくなり、ドライブ回路1の入力信号V 4 (
同図(f))が低レベル、ドライブ回路1の出力信号V
(同図(h))が低レベルとなり、スイッチング素子S
W1はオフする。このとき、素子電圧V3.V5(同図
(i) 、 (j))はスイッチング素子SW、、SW
2の容量成分CG 、 C<によって傾斜的に変化し、
その電流は時刻t1以降は負荷回路の共振作用によって
負方向の電流■2(同図(1))となって流れ、時刻t
2以降は、ドライブ信号VA(同図(a))が高レベル
となることによりスイッチング素子SW 2がオンして
、正方向に流れる。素子電圧v、lの低下に伴い、カレ
ントミラー回路3のトランジスタTr2の浮遊容量Cs
の充電電圧■、く同図(k))も同期して低下し、この
容量成分Csからの電荷の放電は、ダイオードD1及び
コンデンサC2を介して行われる。
時刻t3において、ドライブ信号vAが低レベルとなる
と、ドライブ回路2の出力信号V2(同図(g))が低
レベルとなり、スイッチング素子SW2がオフし、負荷
回路の共振作用によって素子電圧V3は上昇して行く。
と、ドライブ回路2の出力信号V2(同図(g))が低
レベルとなり、スイッチング素子SW2がオフし、負荷
回路の共振作用によって素子電圧V3は上昇して行く。
このとき、容量成分Csがカレントミラー回路4を通じ
て充電され、その充電電圧v6も上昇していく。ここで
、カレントミラー回路4から容量成分Csへの充電電流
は、ドライブ信号VBによる信号伝達電流IBと同じ経
路に流れることになるので、出力電流■、が流れて、ド
ライブ回路1への入力信号■、のレベルが上昇し、時刻
t、でドライブ回路1の出力信号v1が高レベルとなる
。故にスイッチング素子S ’W +はオンとなるが、
この時点では素子電圧V 3 、 V sは変化してい
る途中であるため、容量成分C,,C,の急速な充放電
が行われる。この電流は波高値の高いもので、スイッチ
ング損失となり、時にはスイッチング素子sw、、sw
2の破壊や雑音の発生原因となったりする。時刻t5以
降はドライブ信号vBが高レベルとなるので、スイッチ
ング素子SWIはオンし続け、電流r+(第8図(m)
)が正方向に流れる。時刻t6でドライブ信号VBが低
レベルとなり、再びスイッチング素子S W +がオフ
して、以下、この繰り返しで負荷回路に高周波電力を供
給するものである。
て充電され、その充電電圧v6も上昇していく。ここで
、カレントミラー回路4から容量成分Csへの充電電流
は、ドライブ信号VBによる信号伝達電流IBと同じ経
路に流れることになるので、出力電流■、が流れて、ド
ライブ回路1への入力信号■、のレベルが上昇し、時刻
t、でドライブ回路1の出力信号v1が高レベルとなる
。故にスイッチング素子S ’W +はオンとなるが、
この時点では素子電圧V 3 、 V sは変化してい
る途中であるため、容量成分C,,C,の急速な充放電
が行われる。この電流は波高値の高いもので、スイッチ
ング損失となり、時にはスイッチング素子sw、、sw
2の破壊や雑音の発生原因となったりする。時刻t5以
降はドライブ信号vBが高レベルとなるので、スイッチ
ング素子SWIはオンし続け、電流r+(第8図(m)
)が正方向に流れる。時刻t6でドライブ信号VBが低
レベルとなり、再びスイッチング素子S W +がオフ
して、以下、この繰り返しで負荷回路に高周波電力を供
給するものである。
[発明が解決しようとする課題]
以上の説明から分かるように、従来例にあっては、ドラ
イブ信号VBが低レベルであっても、素子電圧■、の上
昇によって容量成分C8への充電電流が流れて、これが
恰も信号伝達電流よりのように作用するなめに、スイッ
チング素子SW、がオンしてしまうという問題があった
。
イブ信号VBが低レベルであっても、素子電圧■、の上
昇によって容量成分C8への充電電流が流れて、これが
恰も信号伝達電流よりのように作用するなめに、スイッ
チング素子SW、がオンしてしまうという問題があった
。
そこで、第9図に示すように、信号伝達回路の容量成分
Csへの充電電流が流れようとするときに、ダイオード
D2とコンデンサC9及び抵抗R7よりなる電圧低下回
路によってカレントミラー回路4のエミッタ電位を低下
させ、ドライブ回路1の入力信号■、を高レベルとせず
、ドライブ回路1の出力信号■1が高レベルとならない
ようにすることが考えられる。
Csへの充電電流が流れようとするときに、ダイオード
D2とコンデンサC9及び抵抗R7よりなる電圧低下回
路によってカレントミラー回路4のエミッタ電位を低下
させ、ドライブ回路1の入力信号■、を高レベルとせず
、ドライブ回路1の出力信号■1が高レベルとならない
ようにすることが考えられる。
以下、その動作について第10図を参照しながら説明す
る。時刻t。において、ドライブ信号VB(第10図(
b))が低レベルになると、電流IB’、Is。
る。時刻t。において、ドライブ信号VB(第10図(
b))が低レベルになると、電流IB’、Is。
I4(同図(c) 、 (d) 、 (e) )が流れ
なくなり、ドライブ回路1への入力信号V<(同図(1
))が低レベルとなり、ドライブ回路1の出力信号V
+ (同図(f))が低レベルとなって、スイッチング
素子S W +がオフする。スイッチング素子sw、、
sw2の容量成分C3、C4によって素子電圧V3(同
図(h))は傾斜的に減少する。また、容量成分Csの
蓄積電荷は、ダイオードD + 、 D 2とコンデン
サC2を通る経路で放電する。これにより容量成分Cs
の充電電圧が低下していく。さらに、電位v8はダイオ
ードD2の順方向電圧降下分だけ電位■7よりも高くな
る。
なくなり、ドライブ回路1への入力信号V<(同図(1
))が低レベルとなり、ドライブ回路1の出力信号V
+ (同図(f))が低レベルとなって、スイッチング
素子S W +がオフする。スイッチング素子sw、、
sw2の容量成分C3、C4によって素子電圧V3(同
図(h))は傾斜的に減少する。また、容量成分Csの
蓄積電荷は、ダイオードD + 、 D 2とコンデン
サC2を通る経路で放電する。これにより容量成分Cs
の充電電圧が低下していく。さらに、電位v8はダイオ
ードD2の順方向電圧降下分だけ電位■7よりも高くな
る。
負荷回路に流れていた電流はLC成分の共振作用によっ
て流れ続けようとし、スイッチング素子SW2を負方向
に流れる。時刻t1以降はドライブ信号VA(同図(a
))が高レベルとなり、ドライブ回路2の出力信号V
2 (同図(g))が高レベルとなって、スイッチング
素子SW2がオンされて、電流が正方向に流れる。この
とき、コンデンサcsが充電されるため、電位V I
Oは少し正の値となっている。
て流れ続けようとし、スイッチング素子SW2を負方向
に流れる。時刻t1以降はドライブ信号VA(同図(a
))が高レベルとなり、ドライブ回路2の出力信号V
2 (同図(g))が高レベルとなって、スイッチング
素子SW2がオンされて、電流が正方向に流れる。この
とき、コンデンサcsが充電されるため、電位V I
Oは少し正の値となっている。
時刻t2でドライブ信号VAが低レベルになると、素子
電圧■3は傾斜的に増加して行き、容量成分Csも同時
に充電されて行く。負荷回路に流れていた電流は共振作
用により流れ続けようとし、時刻L2以降はスイッチン
グ素子sw1を負方向に流れ、このとき、素子電圧v3
は増加中である。この充電により、コンデンサc5の電
圧V、はほぼ一定値で、電位■8及び■1oが急激に低
下する。このため、電流工、は流れなくなり、ドライブ
回路1の入力信号V、も低レベルとなり、出力信号Vは
低レベルとなる。素子電圧V3が上昇し、容量成分Cs
が充電されながら、充電電流が減ってくると、電位■8
及びVl。は上昇して行く。
電圧■3は傾斜的に増加して行き、容量成分Csも同時
に充電されて行く。負荷回路に流れていた電流は共振作
用により流れ続けようとし、時刻L2以降はスイッチン
グ素子sw1を負方向に流れ、このとき、素子電圧v3
は増加中である。この充電により、コンデンサc5の電
圧V、はほぼ一定値で、電位■8及び■1oが急激に低
下する。このため、電流工、は流れなくなり、ドライブ
回路1の入力信号V、も低レベルとなり、出力信号Vは
低レベルとなる。素子電圧V3が上昇し、容量成分Cs
が充電されながら、充電電流が減ってくると、電位■8
及びVl。は上昇して行く。
このように、容量成分Csの充電電流が流れる間は、カ
レントミラー回路4が動作を停止して、ドライブ回路1
の入力信号■4が低レベルとなるため、出力信号V、が
高レベルとなるような誤動作はなくなるものである。
レントミラー回路4が動作を停止して、ドライブ回路1
の入力信号■4が低レベルとなるため、出力信号V、が
高レベルとなるような誤動作はなくなるものである。
時刻t3以降はドライブ信号VBが高レベルとなり、電
流IB’、IB、I4が流れて、ドライブ回路1の入力
信号■4が高レベルとなり、その出力信号■1も高レベ
ルとなって、スイッチング素子SWがオンされて、電流
が正方向に流れる。時刻t、で再びドライブ信号VBが
低レベルとなり、以下、この繰り返しで負荷Zに電力を
供給するものである。
流IB’、IB、I4が流れて、ドライブ回路1の入力
信号■4が高レベルとなり、その出力信号■1も高レベ
ルとなって、スイッチング素子SWがオンされて、電流
が正方向に流れる。時刻t、で再びドライブ信号VBが
低レベルとなり、以下、この繰り返しで負荷Zに電力を
供給するものである。
しかしながら、容量成分Csの値が比較的大きく、容量
成分C8の充電に伴って電位■8が大きくマイナス側へ
引き下げられるような場合には、第10図のXに示すよ
うな動作波形となる。これは、容量成分Csの充電電流
が、抵抗R7、コンデンサC5、トランジスタTr3と
流れるため、この電流値が大きいと、コンデンサC5の
電荷が多量に放出され、時刻t2以降にコンデンサC5
の電圧■9が低下することになるものである。このとき
、電位■、。も同時に低下し、ドライブ回路1の入力信
号V、も低下するから、出力信号vlが高レベルとなっ
てしまうような誤動作は生じないが、コンデンサC5の
電圧V9の低下によりカレントミラー回i¥84が完全
に動作せず、規定の量の電流■、が流れることができず
、時刻t、においても入力信号■、が低下して、スイッ
チング素子S W +がオンすべきときに、オンしにく
くなるという問題がある。このため、コンデンサC9の
充電量を増加させるべく抵抗R2の値を低下させる等の
対策が必要となり、これによって消費電流が増大したり
、容量成分C5の大きさによっては動作が不安定になる
という問題があった。
成分C8の充電に伴って電位■8が大きくマイナス側へ
引き下げられるような場合には、第10図のXに示すよ
うな動作波形となる。これは、容量成分Csの充電電流
が、抵抗R7、コンデンサC5、トランジスタTr3と
流れるため、この電流値が大きいと、コンデンサC5の
電荷が多量に放出され、時刻t2以降にコンデンサC5
の電圧■9が低下することになるものである。このとき
、電位■、。も同時に低下し、ドライブ回路1の入力信
号V、も低下するから、出力信号vlが高レベルとなっ
てしまうような誤動作は生じないが、コンデンサC5の
電圧V9の低下によりカレントミラー回i¥84が完全
に動作せず、規定の量の電流■、が流れることができず
、時刻t、においても入力信号■、が低下して、スイッ
チング素子S W +がオンすべきときに、オンしにく
くなるという問題がある。このため、コンデンサC9の
充電量を増加させるべく抵抗R2の値を低下させる等の
対策が必要となり、これによって消費電流が増大したり
、容量成分C5の大きさによっては動作が不安定になる
という問題があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、信号伝達回路の容量成分への充
電電流が恰も信号伝達電流のように作用することを防止
して、信頼性を向上せしめたインバータ装置を提供する
ことにある。
の目的とするところは、信号伝達回路の容量成分への充
電電流が恰も信号伝達電流のように作用することを防止
して、信頼性を向上せしめたインバータ装置を提供する
ことにある。
[課題を解決するための手段]
本発明にあっては、上記の課題を解決するために、第1
図に示すように、直流電源Vに第1及び第2のスイッチ
ング素子SW、、SW2の直列回路を接続し、第1及び
第2のスイッチング素子SW、。
図に示すように、直流電源Vに第1及び第2のスイッチ
ング素子SW、、SW2の直列回路を接続し、第1及び
第2のスイッチング素子SW、。
SW2にてスイッチングされた出力により交流駆動され
る負荷回路を備え、第1のスイッチング素子SW、をオ
ン・オフさせる第1のドライブ信号VBと、第2のスイ
ッチング素子SW2を第1のスイッチング素子SW1と
同時にはオンしないようにオン・オフさせる第2のドラ
イブ信号vAとを発生する発振回路5を、第2のスイッ
チング素子SW2と同電位側に備え、発振回路5から第
1のスイッチング素子S W +に第1のドライブ信号
VBを絶縁素子を介さずに電流信号■Bとして伝達する
信号伝達回路(カレントミラー回路3,4)を備え、信
号伝達回路における低電位側回路(カレントミラー回路
3)の容量成分Csへの充電電流が流れている間は信号
伝達回路における高電位側回路(カレントミラー回路4
)の電位を低下させて、信号伝達動作を停止させるよう
にしたインバータ装置において、信号伝達回路における
高電位側回路の電位低下時に導通して容量成分Csへの
充電電流をバイパスする単一方向性素子(ダイオードD
、)を設けたものである。
る負荷回路を備え、第1のスイッチング素子SW、をオ
ン・オフさせる第1のドライブ信号VBと、第2のスイ
ッチング素子SW2を第1のスイッチング素子SW1と
同時にはオンしないようにオン・オフさせる第2のドラ
イブ信号vAとを発生する発振回路5を、第2のスイッ
チング素子SW2と同電位側に備え、発振回路5から第
1のスイッチング素子S W +に第1のドライブ信号
VBを絶縁素子を介さずに電流信号■Bとして伝達する
信号伝達回路(カレントミラー回路3,4)を備え、信
号伝達回路における低電位側回路(カレントミラー回路
3)の容量成分Csへの充電電流が流れている間は信号
伝達回路における高電位側回路(カレントミラー回路4
)の電位を低下させて、信号伝達動作を停止させるよう
にしたインバータ装置において、信号伝達回路における
高電位側回路の電位低下時に導通して容量成分Csへの
充電電流をバイパスする単一方向性素子(ダイオードD
、)を設けたものである。
[作用]
本発明にあっては、このように、信号伝達回路における
高電位側回路(カレントミラー回路4)の電位低下時に
、容量成分Csへの充電電流をバイパスする単一方向性
素子(ダイオードD、)を設けたので、容量成分Csの
充電電流がカレントミラー回路4の電源用コンデンサC
5を通らない。したがって、コンデンサC3の電荷は大
きく減少せず、その電圧■9が低下しにくくなり、消費
電流が増大することはなくなるものである。
高電位側回路(カレントミラー回路4)の電位低下時に
、容量成分Csへの充電電流をバイパスする単一方向性
素子(ダイオードD、)を設けたので、容量成分Csの
充電電流がカレントミラー回路4の電源用コンデンサC
5を通らない。したがって、コンデンサC3の電荷は大
きく減少せず、その電圧■9が低下しにくくなり、消費
電流が増大することはなくなるものである。
[実施例]
以下、本発明の実施例について説明する。なお、実施例
回路において、従来回路と同一の機能を有する部分には
同一の符号を付して重複する説明は省略する。
回路において、従来回路と同一の機能を有する部分には
同一の符号を付して重複する説明は省略する。
K1蝕り
第1図は本発明の第1実施例の回路図であり、第2図は
その動作波形図である6本実施例にあっては、第9図の
従来例においてダイオードD3を図示のように追加した
ものであり、電位■8がマイナス電圧になるときには、
ダイオードD、が導通して、抵抗R7、コンデンサC3
の経路を通さずに、ダイオードD、を通して容量成分C
sに充電電流を流すことにより、コンデンサC9の電荷
放出を防止するものである。
その動作波形図である6本実施例にあっては、第9図の
従来例においてダイオードD3を図示のように追加した
ものであり、電位■8がマイナス電圧になるときには、
ダイオードD、が導通して、抵抗R7、コンデンサC3
の経路を通さずに、ダイオードD、を通して容量成分C
sに充電電流を流すことにより、コンデンサC9の電荷
放出を防止するものである。
以下、本実施例の動作について詳述する。時刻toにお
いて、ドライブ信号■8が低レベルになると、電流IB
’、IB、I4が流れなくなり、ドライブ回路1への入
力信号V、が低レベルとなり、ドライブ回路1の出力信
号V1が低レベルとなってスイッチング素子SW、がオ
ンする。スイッチング素子sw、、SW2の容量成分C
3,C、によって素子電圧v3は傾斜的に減少する。容
量成分Csの電荷は、ダイオードD I、 D 2、コ
ンデンサC2を通り放電する。これにより、電位■8は
電位■7よりもダイオードD2の順方向電圧降下分だけ
高くなる。
いて、ドライブ信号■8が低レベルになると、電流IB
’、IB、I4が流れなくなり、ドライブ回路1への入
力信号V、が低レベルとなり、ドライブ回路1の出力信
号V1が低レベルとなってスイッチング素子SW、がオ
ンする。スイッチング素子sw、、SW2の容量成分C
3,C、によって素子電圧v3は傾斜的に減少する。容
量成分Csの電荷は、ダイオードD I、 D 2、コ
ンデンサC2を通り放電する。これにより、電位■8は
電位■7よりもダイオードD2の順方向電圧降下分だけ
高くなる。
負荷回路に流れていた電流は流れ続けようとし、スイッ
チング素子SW2を負方向に流れる。スイッチング素子
SW、がオフの間は、コンデンサC2に充電が行われる
ため、電位V8は電位■7よりも高くなる。時刻t1で
ドライブ信号vAが高レベルとなり、スイッチング素子
SW2が正方向にオンする。電位VHoもコンデンサC
5の充電のため、正の値となり、ドライブ回路1の入力
信号■、は同様に少し正の値となっている。また、コン
デンサC5の電圧■9も上昇して行く。
チング素子SW2を負方向に流れる。スイッチング素子
SW、がオフの間は、コンデンサC2に充電が行われる
ため、電位V8は電位■7よりも高くなる。時刻t1で
ドライブ信号vAが高レベルとなり、スイッチング素子
SW2が正方向にオンする。電位VHoもコンデンサC
5の充電のため、正の値となり、ドライブ回路1の入力
信号■、は同様に少し正の値となっている。また、コン
デンサC5の電圧■9も上昇して行く。
時刻t2でドライブ信号vAが低レベルとなり、スイッ
チング素子SW2がオフする。スイッチング素子SW2
に流れていた電流は流れ続けようとし、素子電圧■3が
傾斜的に上昇して行く。同時に、容量成分C8への充電
が始まり、このため、電位V e 、 V + oは急
激に低下していく。ドライブ回路1の入力信号v4もこ
れにより引き下げられ、出力信号■、がこのとき高レベ
ルになることはない。電位■8が負電圧になろうとする
ときに、ダイオードD3がオンする。これにより、容量
成分Csの充電電流は、はとんどダイオードD、を介し
て流れる。故に、コンデンサC5の放電は減少し、コン
デンサC5の電圧■、が大きく低下することはない。時
刻t23以降において、容量成分Csの充電電流は減少
し、電位■8は上昇し始め、コンデンサC5の放電は更
に減少し、時刻t、に達する。ここで、コンデンサC5
の抵抗R2からの充電は、時刻t。から時刻t3の間に
行われるため、この間では、コンデンサC5は放電しに
くい傾向にはある。時刻t3で再びドライブ信号VBが
高レベルとなり、以下、この繰り返しによって動作する
。
チング素子SW2がオフする。スイッチング素子SW2
に流れていた電流は流れ続けようとし、素子電圧■3が
傾斜的に上昇して行く。同時に、容量成分C8への充電
が始まり、このため、電位V e 、 V + oは急
激に低下していく。ドライブ回路1の入力信号v4もこ
れにより引き下げられ、出力信号■、がこのとき高レベ
ルになることはない。電位■8が負電圧になろうとする
ときに、ダイオードD3がオンする。これにより、容量
成分Csの充電電流は、はとんどダイオードD、を介し
て流れる。故に、コンデンサC5の放電は減少し、コン
デンサC5の電圧■、が大きく低下することはない。時
刻t23以降において、容量成分Csの充電電流は減少
し、電位■8は上昇し始め、コンデンサC5の放電は更
に減少し、時刻t、に達する。ここで、コンデンサC5
の抵抗R2からの充電は、時刻t。から時刻t3の間に
行われるため、この間では、コンデンサC5は放電しに
くい傾向にはある。時刻t3で再びドライブ信号VBが
高レベルとなり、以下、この繰り返しによって動作する
。
このように、本実施例では、ダイオードD3を付加する
ことによって、コンデンサC6の電荷が放電しにくくな
り、消費電流の少ない安定した回路となるものである。
ことによって、コンデンサC6の電荷が放電しにくくな
り、消費電流の少ない安定した回路となるものである。
実1舛y工
第3図は本発明の第2実施例の要部回路図である。本実
施例にあっては、ドライブ回路1について、スイッチン
グ素子SW、へ駆動電流を直接供給するトランジスタT
r7.Traよりなる駆動部と、トランジスタT r
5. T r6と抵抗Rs 、 Reよりなる前段部に
分けて、前段部と駆動部の間に、ダイオードD2を挿入
したものである。この場合にも、容量成分C8の充電電
流が流れている間は、ドライブ回路1の入力信号v4が
低レベルとなり、さらに前段部のトランジスタT r
s 、 T r 6も不動作となるために、実施例1と
同様の効果が得られるものである。そして、その上に、
ダイオードD3が付加されたことにより、実施例1と同
様に、コンデンサC6の放電が少なくなるという効果が
得られるものである。
施例にあっては、ドライブ回路1について、スイッチン
グ素子SW、へ駆動電流を直接供給するトランジスタT
r7.Traよりなる駆動部と、トランジスタT r
5. T r6と抵抗Rs 、 Reよりなる前段部に
分けて、前段部と駆動部の間に、ダイオードD2を挿入
したものである。この場合にも、容量成分C8の充電電
流が流れている間は、ドライブ回路1の入力信号v4が
低レベルとなり、さらに前段部のトランジスタT r
s 、 T r 6も不動作となるために、実施例1と
同様の効果が得られるものである。そして、その上に、
ダイオードD3が付加されたことにより、実施例1と同
様に、コンデンサC6の放電が少なくなるという効果が
得られるものである。
なお、抵抗R7はダイオードD2と共にコンデンサC5
の電圧をほぼそのままにして、容量成分Csの充電電流
が流れている間、カレントミラー回路4とコンデンサC
5の全体の電位を低下させ得る箇所に挿入すれば、何処
に挿入しても良い。
の電圧をほぼそのままにして、容量成分Csの充電電流
が流れている間、カレントミラー回路4とコンデンサC
5の全体の電位を低下させ得る箇所に挿入すれば、何処
に挿入しても良い。
夫族匠1
第4図は本発明の第3実施例の回路図である。
本実施例では、実施例2におけるダイオードD3の代わ
りに、ツェナダイオードZ D +を設けたものである
。ツェナダイオードZ D +は逆方向電圧の安定化効
果があるので、スイッチング素子SWがオンした時に電
位V t 、 V sが上昇し過ぎることを防止でき、
ドライブ回路1の破壊を防止できる。
りに、ツェナダイオードZ D +を設けたものである
。ツェナダイオードZ D +は逆方向電圧の安定化効
果があるので、スイッチング素子SWがオンした時に電
位V t 、 V sが上昇し過ぎることを防止でき、
ドライブ回路1の破壊を防止できる。
また、ツェナダイオードZD、が順方向にオンすること
を利用して、実施例1.2におけるダイオードD3と同
様に、容量成分Csの充電電流をバイパスし、コンデン
サC5の放電を抑制しているものである。
を利用して、実施例1.2におけるダイオードD3と同
様に、容量成分Csの充電電流をバイパスし、コンデン
サC5の放電を抑制しているものである。
犬茄溝〕ユ
第5図は本発明の第4実施例の要部回路図である。本実
施例では、実施例1におけるダイオードD3のカソード
を、トランジスタT r 3 + T r <のエミッ
タに代えて、トランジスタTr2のコレクタに直接接続
したものであり、この場合にも実施例1と同様の効果が
得られるものである。
施例では、実施例1におけるダイオードD3のカソード
を、トランジスタT r 3 + T r <のエミッ
タに代えて、トランジスタTr2のコレクタに直接接続
したものであり、この場合にも実施例1と同様の効果が
得られるものである。
上記各実施例においては、信号伝達回路として不飽和領
域で動作するカレントミラー回路3,4を用いた構成と
なっているが、第6図に示すようなトランジスタT r
2 、 T r 4による飽和型のスイッチング回路
を用いる場合にも、本発明を適用することができる。第
6図に示す信号伝達回路にあっては、トランジスタTr
、は抵抗Rs 、 Rsを直列に接続されて、コンデン
サC2(図示せず)の両端に接続されている。トランジ
スタTr4のベース・エミッタ間には、抵抗R9が接続
されている。トランジスタT r 4のベースは抵抗R
7゜を介して、トランジスタT r 2のコレクタに接
続されている。ドライブ信号VBが高レベルのときには
、抵抗RI+を介してトランジスタTr2にベース電流
が流れて、トランジスタTr2がオンする。このとき、
抵抗R3゜Rloを介して電流が流れ、抵抗R1に生じ
る電圧により、トランジスタTr4がオンし、抵抗Ra
、 Ryに電流が流れ、抵抗R8,R3の接続点に信
号V4が生じて、ドライブ回路1(図示せず)に高レベ
ルの信号が入力される。ドライブ信号VBが低レベルの
ときには、ドライブ回路1に低レベルの信号が入力され
る。このような信号伝達回路においても、トランジスタ
Tr2がオフしたときに、そのコレクタ・エミッタ間の
容量成分Csへの充電電流による誤動作が生じるので、
本発明を適用する意義がある。
域で動作するカレントミラー回路3,4を用いた構成と
なっているが、第6図に示すようなトランジスタT r
2 、 T r 4による飽和型のスイッチング回路
を用いる場合にも、本発明を適用することができる。第
6図に示す信号伝達回路にあっては、トランジスタTr
、は抵抗Rs 、 Rsを直列に接続されて、コンデン
サC2(図示せず)の両端に接続されている。トランジ
スタTr4のベース・エミッタ間には、抵抗R9が接続
されている。トランジスタT r 4のベースは抵抗R
7゜を介して、トランジスタT r 2のコレクタに接
続されている。ドライブ信号VBが高レベルのときには
、抵抗RI+を介してトランジスタTr2にベース電流
が流れて、トランジスタTr2がオンする。このとき、
抵抗R3゜Rloを介して電流が流れ、抵抗R1に生じ
る電圧により、トランジスタTr4がオンし、抵抗Ra
、 Ryに電流が流れ、抵抗R8,R3の接続点に信
号V4が生じて、ドライブ回路1(図示せず)に高レベ
ルの信号が入力される。ドライブ信号VBが低レベルの
ときには、ドライブ回路1に低レベルの信号が入力され
る。このような信号伝達回路においても、トランジスタ
Tr2がオフしたときに、そのコレクタ・エミッタ間の
容量成分Csへの充電電流による誤動作が生じるので、
本発明を適用する意義がある。
なお、フルブリッジ構成のインバータ装置、つまり、第
3及び第4のスイッチング素子の直列回路を直流電源■
と並列に接続し、負荷回路を第1及び第2のスイッチン
グ素子の接続点と第3及び第4のスイッチング素子の接
続点との間に接続し、互いに対角方向のスイッチング素
子を同時にオン・オフし、負荷回路に交番する電流を供
給するようにしたインバータ装置においても、本発明を
適用することができる。
3及び第4のスイッチング素子の直列回路を直流電源■
と並列に接続し、負荷回路を第1及び第2のスイッチン
グ素子の接続点と第3及び第4のスイッチング素子の接
続点との間に接続し、互いに対角方向のスイッチング素
子を同時にオン・オフし、負荷回路に交番する電流を供
給するようにしたインバータ装置においても、本発明を
適用することができる。
[発明の効果]
本発明は上述のように、直列接続された第1及び第2の
スイッチング素子を有し、第2のスイッチング素子と同
電位の発振回路から電位の異なる第1のスイッチング素
子へ絶縁素子を介さずに信号伝達を行うようにしたイン
バータ装置において、信号伝達回路の容量成分への充電
電流が流れている間は信号伝達回路の動作を停止させる
べく、信号伝達回路における高電位側回路の電位を低下
させ、このときに容量成分への充電電流をバイパスする
単一方向性素子を設けたので、信号伝達回路における高
電位側回路の電源電圧が前記容量成分への充電電流によ
り変動することがなく、消費電力の低減と信頼性の向上
を図れるという効果がある。
スイッチング素子を有し、第2のスイッチング素子と同
電位の発振回路から電位の異なる第1のスイッチング素
子へ絶縁素子を介さずに信号伝達を行うようにしたイン
バータ装置において、信号伝達回路の容量成分への充電
電流が流れている間は信号伝達回路の動作を停止させる
べく、信号伝達回路における高電位側回路の電位を低下
させ、このときに容量成分への充電電流をバイパスする
単一方向性素子を設けたので、信号伝達回路における高
電位側回路の電源電圧が前記容量成分への充電電流によ
り変動することがなく、消費電力の低減と信頼性の向上
を図れるという効果がある。
第1図は本発明の第1実施例の回路図、第2図は同上の
動作波形図、第3図は本発明の第2実施例の要部回路図
、第4図は本発明の第3実施例の要部回路図、第5図は
本発明の第4実施例の要部回路図、第6図は本発明に用
いる他の信号伝達回路の回路図、第7図は従来例の回路
図、第8図は同上の動作波形図、第9図は他の従来例の
回路図、第10図は同上の動作波形図である。 ■は直流電源、SW、、SW2はスイッチング素子、3
.4はカレントミラー回路、5は発振回路、vA、vB
はドライブ信号、C8は容量成分、D 2.D 。 はダイオード、R= 、 R7は抵抗、C6はコンデン
サである。
動作波形図、第3図は本発明の第2実施例の要部回路図
、第4図は本発明の第3実施例の要部回路図、第5図は
本発明の第4実施例の要部回路図、第6図は本発明に用
いる他の信号伝達回路の回路図、第7図は従来例の回路
図、第8図は同上の動作波形図、第9図は他の従来例の
回路図、第10図は同上の動作波形図である。 ■は直流電源、SW、、SW2はスイッチング素子、3
.4はカレントミラー回路、5は発振回路、vA、vB
はドライブ信号、C8は容量成分、D 2.D 。 はダイオード、R= 、 R7は抵抗、C6はコンデン
サである。
Claims (1)
- (1)直流電源に第1及び第2のスイッチング素子の直
列回路を接続し、第1及び第2のスイッチング素子にて
スイッチングされた出力により交流駆動される負荷回路
を備え、第1のスイッチング素子をオン・オフさせる第
1の信号と、第2のスイッチング素子を第1のスイッチ
ング素子と同時にはオンしないようにオン・オフさせる
第2の信号とを発生する発振回路を、第2のスイッチン
グ素子と同電位側に備え、発振回路から第1のスイッチ
ング素子に第1の信号を絶縁素子を介さずに電流信号と
して伝達する信号伝達回路を備え、信号伝達回路におけ
る低電位側回路の容量成分への充電電流が流れている間
は信号伝達回路における高電位側回路の電位を低下させ
て、信号伝達動作を停止させるようにしたインバータ装
置において、信号伝達回路における高電位側回路の電位
低下時に導通して容量成分への充電電流をバイパスする
単一方向性素子を設けて成ることを特徴とするインバー
タ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63241884A JP2774112B2 (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63241884A JP2774112B2 (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | インバータ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0295178A true JPH0295178A (ja) | 1990-04-05 |
JP2774112B2 JP2774112B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=17080979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63241884A Expired - Lifetime JP2774112B2 (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | インバータ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2774112B2 (ja) |
-
1988
- 1988-09-27 JP JP63241884A patent/JP2774112B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2774112B2 (ja) | 1998-07-09 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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