JPS5854876A - 直流−交流変換器用制御回路 - Google Patents

直流−交流変換器用制御回路

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JPS5854876A
JPS5854876A JP57157438A JP15743882A JPS5854876A JP S5854876 A JPS5854876 A JP S5854876A JP 57157438 A JP57157438 A JP 57157438A JP 15743882 A JP15743882 A JP 15743882A JP S5854876 A JPS5854876 A JP S5854876A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流−交流変換器の2個の半導体スイッチを制
御するための制御回路であって、これらの2個の半導体
スイッチがプッシュプル圧制御すれ且つ各々が主電流通
路と制御入力端子とを具え、これらの主電流通路が制御
回路からの制御信号が関連する半導体スイッチの制御入
力端子に現われる時交互に導通し、制御回路が更に制御
信号を所(8) 望の値に調整する制御要素を具える直流−交流変換器用
制御回路に関するものである。
このような変換器は全波整流された交流電圧源から得ら
れる直流市、圧又は手直流電圧を一般には周波数レンジ
が20 kHzと100 kHzの間の交流型、圧(但
し、数百Hzのこともある)に変えるのに役立つ。得ら
れる波形は正弦波又は矩形波で直接負荷に給電するのに
使うことができる。このような回路はしばしば変圧器と
組み合わせて直流分離又は電圧変換に使用される。直流
電源を負荷又は変圧器につなぐスイッチはブリッジ回路
又はプッシュプルにすることができ、後者の場合使用さ
れる変圧器は一次巻線に中心タップを有するものとし、
この中心タップに電源端子の一方を接続する。
ここに述べたタイプの変換器はドイツ国公開特許願第2
817819号明細書に記載されているが、これは本願
と同じように変換器の一部である制御回路に関するもの
である。
この既知の制御回路はスイッチの制御信号としく 4 
) て必要な電流のために制御回路内で生ずる大きな熱放出
の問題に対する解決を与えてくれる。
本発明の目的はこの問題に対する一層良好な解決策を提
供するにある。
この目的を達成するため本発明によれば冒頭に記載した
制御回路において制御1回路が比較回路を具え、その出
力端子が制御要素に接続され、一方の入力端子が基準電
圧源に接続され、他方の入力性子がアナログORゲート
の出力端子に接続され、アナログORゲートの第1の入
力端子が一方の主電流通路に接続され、第2の入力端子
が他方の主電流通路に接続され、比較回路が導通してい
る主電流通路両端間の残留電圧の少なくとも一部を基準
電圧と比較し、ずれがある場合は制御要素を制御して残
留電圧を所望の値にするように構成したことを特徴とす
る。
このような手段は次のような利点をもたらす。
1)主電流通路内での電圧降下が負荷電流に依存しない
一定値をとる。これは負荷電流が大きな時電圧降下が大
きくなりすぎてスイッチの放熱限界を越える危険を小さ
くする。例えばトランジスタの場合であれば、飽和領域
を出たところでベース制御電流が一定のためころなる。
2)残留電圧が小さい時でも過飽和が起きない。
本発明によらなければ制御電流が同じように可成−・り
大きい状態で負荷電流が小さい時過飽和が起こるであう
)。この結果スイッチは負荷状態が変動する時でも高速
なスイッチング時間を与える残留電圧にセットでき、本
発明に係る変換器は既知の変換器よりも相当に高い周波
数で動作できる。 18)制御信号は自−動的に最適化
される。それ故、既知の変換器と対照的に、本発明に係
る変換器は過度に大きくしなくても「最悪の場合」の状
態、即ち、例えば温度が極めて高い(又は低い)制御電
流と負荷電流の間の利得が非常に小さい、老化現象があ
る、電源電圧が高すぎる又は低すぎるといった状態に対
処できる。この結果経済的に駆動しても、負荷電流が一
段と小さい時の変換効率を改良できる。一般にこの結果
冷却条件が緩和され、このため変換器の容積が小さくて
すむ。
直流電源の一方の端子と各主電流通路の一端とが接地さ
れている本発明の好適な一実施例はアナログORゲート
が抵抗を具え、この抵抗の一端カ大地に対し直流雷、流
源と同一の極性を有する電源に接続され、他端がアナロ
グORゲートの出力端子に接続され、この出力端子と各
主電流通路の他端との間に少なくとも1個のダイオード
が接続されていることを特徴とオる。
こうするとアナログORゲートが非常に簡単になる。そ
して低い残留電圧に一定とみなすことができる1個又は
複数個のダイオード順方向電圧が加わり、その温度依存
性が基準電圧源の同じような温度依存性を補償すること
は利点である。ORゲートの出力電圧が高くなれば比較
回路で処理するのも簡単となる。
本発明の特別な実施例では比較回路が非常に簡単で、即
ちトランジスタである。この場合比較はベース−エミッ
タ接合で行なわれ、ベース−エミッタダイオードが基準
醒圧を供給し、コレクタが制御信号を出力する。このよ
うな制御回路は比較回路がトランジスタから成り、その
エミッタが接地され、ベースがアナログORゲートの出
力端子に接続されている分圧器のタップに接続され、コ
レクタが制御要素に接続されていることを特徴とする。
制御要素がトランジスタを具える電流源回路であって、
トランジスタのエミッタを抵抗を介して電源に接続し、
ベースを比較回路の出力端子に接続し、コレクタが半導
体スイッチの一方の制御入力端子に接続すると成る種の
変換器では適当な制御が得られる。
ドイツ国公開特許願第2852948号の第8図と第5
図にもスイッチを制御する制御要素が半導体スイッチ両
端間の残留電圧の影響を受ける回路を示していることに
注意されたい。しかし、設定と回路配置は異なっており
、第2図及び第6図並びに表で追求している目的も全く
異なっている。
また、ここにはアナログORゲートが欠けており、この
回路は直流−交流変換器には使えない。同じことは主電
流通路内の過大な制御電流が減衰させられ、全回路配曾
が「最悪の場合」の状態に合わされている米国特許願第
410Q1flfi号にもあてはまる。
図面につき本発明の詳細な説明する。
第1図に示す変換器は端子1と2の間に接続された電源
から送られてくる直流電圧を交流電圧に変換するもので
、この交流電圧は一次巻線6及び7と二次巻線5とを有
する変圧器4を介して負荷8の両端に得られる。端子2
は共通点8に接続する。−次巻線0と7はトランジスタ
のような半導体スイッチ9及び1oにより交互に端子l
に接続され、主電流通路が交互に端子1と一次巻+VI
Iflとの間及び端子1と一次巻線7との間に形成され
る。
2個の半導体スイッチをオンオフさせる制御信号は同時
に制御要素11から供給される。この制御要素11は発
振器12により制御され、従って半導体スイッチ90制
御入力端子1Bと半導体スイッチ10の制御入力端子1
4は交互に制御信号を受は取る。
fiEZ図の変換器も第1図の変換器と同じ要素を具え
、それらには同一符号を付しであるが、中心タップを具
える一次巻線を有する変圧器は今度は必要ではない。負
荷8は直接又は−個の一次巻線を有する変圧器を介して
接続することができる。
半導体スイッチは図示したように付加的スイッチ15及
び16を使ってブリッジに組む。付加的スイッチ15及
び1flの制御入力端子17及び18は直接発振器12
に接続する。本発明は半導体スイッチ9及び10並びに
制御要素11と組んで使用することができ、所望とあれ
ば付加的スイッチ15及び16も加えることができる。
但し、付加的スーイツチ15及び16の制御入力端子1
7及び18に加えられる制御電流が負荷8に流れる。な
お、入力端子18及び14は制御要素11から電流を受
は取るものとする。
第8図は第1図に示したような変換器で使用される本発
明に係る制御回路のブロック図である。
比較回路19の出力端子20を制御要素11に接続する
。制御要素11はこの目的のため入力端子21を具える
。比較回路19の一方の入力端子22は基準電圧が加え
られる端子2Bに接続し、他方の入力端子24はアナロ
グORゲート26の出力端子z5に接続する。アナログ
ORグー)26はスイッチ9の主電流通路に接続された
第1の入力端子27と、スイッチ10の主電流通路f接
続された第2の入力端子28とを有する。アナログOR
ゲート26は抵抗29を具えるが、抵抗29の一方の端
子は端子2に接続されている直流源と同じ極性の電源8
0に接続する。端子1は変換器のアースに接続する。抵
抗29の他方の端子は出力端子25と2個のダイオード
31及び82のアノードに接続する。ダイオード31及
び82のカソードは夫々入力端子27及び281C接続
する。
明らかに成る時間に導通しているダイオードはその時導
通している主電流通路に接続されているダイオードであ
る。この時他方のダイオードはカットオフ状態にある。
ダイオード81及び82の一方の順方向電圧により増大
させられた導電スイッチからの残留電圧が出力端子25
、従って入力端子24に現われる。比較回路19の入力
端子22上の基準電圧と比較してこの電圧の上昇は制御
要素11の入力端子21Vc対する出力端子20に補正
信号を出す。この結果入力端子1B又は14に一層大き
な制御信号が入力される。そしてこの結果残留電圧が下
がる。
第4図は正弦波電圧を出力する変換器の回路図である。
この目的で端子2からタップ8に至るラインにチョーク
コイル38を入れ、全一次巻線6+7の両端間にコンデ
ンサ34を接続する。制御入力端子13と14の間に第
8の巻線12’を設けて変換器信号が正しい位相で一方
のスイッチをターンオフし、他方のスイッチをターンオ
ンするようにする。この制御信号の振幅は比較器19の
出力端子20Vc接続されている入力端子21から2個
の抵抗11a及びllbを具える制御要素を付勢するこ
とにより調整する。端子80上の電源電圧を抵抗85及
び8flを具える分圧器により分圧して端子28に基準
電圧を得る。
第5図に示すような制御回路付きの変換器は第4図の回
路を簡単化したものである。比較回路19はトランジス
タであって、そのエミッタは入力端子22に接続し点z
8を接地している。トランジスタ19のベースは入力端
子24に接続し、抵抗B7及び88を具える分圧器を介
してアナログORゲート26の出力端子z5から残留電
圧についての情報を受は取る。
基準電圧を決める分圧器(85,86)を変えることに
より所望の残留電圧を得る第4図の場合と同じよ)に、
m5図でも残留電圧は分圧器(37,88’)で決めら
れるが、この分圧器(87,as)は残留電圧の一部を
比較器19に供給し、トランジスタ19のベース−エミ
ッタ電圧が固定された基準電圧として働らく。制御要素
11はトランジスタ89とエミッタ抵抗40の形態をし
た電流源を具える。トランジスタ10をターンオンする
ためにトランジスタ89のコレクタにより入力端子14
に供給される電流は巻線12ヲ介してトランジスタ9の
入力端子1Bにも供給されるが、これは巻線12両端間
の電圧の極性に依存する。この電流はエミッタ抵抗40
並びに端子1−2間の電圧に等しい電源80の電圧及び
比較器19の出力端子20から端子21に印加される電
圧により決まる。
この直流−交流変換器の負荷は整流回路にフィルタと直
流負荷を接続したものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は内部で本発明制御回路を使用できる
既知の変換器のブロック図、 第8図は本発明制御回路付き変換器のブロック図、 第4図及び第5図は一層詳細に示した本発明制御回路付
き変換器の回路図で・ある。 1.2・・・端子、8・・・負荷、4・・・変圧器。 5・・・二次巻線、6,7・・・−次巻線、8・・・共
通点、9.10・・・半導体スイッチ、11・・・制御
要素、11a 、 l lb・・・抵抗、12・・・発
振器、12′・・・第8の巻線、13.14・・・制御
入力端子、15、lfl・・・付加的スイッチ、 17.18・・・制御入力端子、19・・・比較回路、
20・・・出力端子、21・・・入力端子、z2・・・
入力端子、 28・・・基準電圧が加えられる端子、24・・・入力
端子、25・・・出力端子、z6・・・アナログORゲ
ート、 27・・・第1の入力端子、28・・・第2の入力端子
、29・・・抵抗、80・・・d源、 !31.FI2・・・ダイオード、 88・・・チョークコイル、34・・・コンデンサ、)
15.l’lfl、87.88・・・抵抗、89・・・
電流源となるトランジスタ、40・・・エミッタ抵抗。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 直流−交流変換器の2個の半導体スイッチを制御す
    るための制御回路であって、これらの2個の半導体スイ
    ッチがプッシュプルK 制御され且つ各々が主電流通路
    と制御入力端子とを具え、これらの主電流通路が制御回
    路からの制御信号が関連する半導体スイッチの制御入力
    端子に現われる時交互に導通し、制御回路が更に制御信
    号を所望の値に調整する制御要素を具える直流−交流変
    換器用制御回路において、制御回路が比較回路を具え、
    その出力端子が制御要素に接続され、一方の入力端子が
    基準電圧源に接続され、他方の入力端子がアナログOR
    ゲートの出力端子に接続され、アナログORゲートの第
    1の入力端子が一方の主電流通路に接続され、第2の入
    力端子が他方の主電流通路に接続され、比較回路が導通
    している主電流通路両端間の残留電圧の少なくとも一部
    を基準電圧と比較し、ずれがある場合は制御要素を制御
    して残留電圧を所望の値にするように構成したことを特
    徴とする直流−交流変換器用制御回路。 & 接地された共通ラインを具え、直流電源の一方の端
    子と、各主電流通路の一端とが接地されている直流−交
    流変換器で使用される特許請求の範囲第1項記載の直流
    −交流変換器用制御回路において、アナログORゲート
    が抵抗を具え、この抵抗の一端が大地に対し直流電流源
    と同一の極性を有する電源に接続され、他端がアナログ
    ORゲートの出力端子に接続され、この出力端子と各主
    電流通路の他端との間に少なくとも1個のダイオードが
    接続されていることを特徴とする直流−交流変換器用制
    御回路。 8 比較回路がトランジスタから成り、そのエミッタが
    接地され、ベースがアナログORゲートの出力端子に接
    続されている分圧器のタップに接続され、コレクタが制
    御要素に接続されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第2項記載の直流−交流変換器用制御回路。 4 制御入力端子が変圧器の巻線により直接相互に接続
    されている特許請求の範囲第1項、第2項又は第8項記
    載の直流−交流変換器用制御回路において、制御要素が
    トランジスタを具える電流源回路であって、トランジス
    タのエミッタを抵抗を介して電源に接続し、ベースを比
    較回路の出力端子に接続し、コレクタを半導体スイッチ
    の一方の制御入力端子に接続したことを特徴とする直流
    −交流変換器用制御回路。
JP57157438A 1981-09-14 1982-09-11 直流―交流変換器用制御回路 Expired - Lifetime JPH0642784B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8104222A NL8104222A (nl) 1981-09-14 1981-09-14 Stuurschakeling voor een dc-ac-omzetter.
NL8104222 1981-09-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
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JPH0642784B2 JPH0642784B2 (ja) 1994-06-01

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EP (1) EP0074689B1 (ja)
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DE (1) DE3271256D1 (ja)
NL (1) NL8104222A (ja)

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