JP2002272133A - 自励式インバータ - Google Patents
自励式インバータInfo
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- JP2002272133A JP2002272133A JP2001063436A JP2001063436A JP2002272133A JP 2002272133 A JP2002272133 A JP 2002272133A JP 2001063436 A JP2001063436 A JP 2001063436A JP 2001063436 A JP2001063436 A JP 2001063436A JP 2002272133 A JP2002272133 A JP 2002272133A
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- excited inverter
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 過大な負荷電流の大きさに対応し、あるいは
過小な負荷電流に対応して、自励式インバータの発振を
停止させる保護回路を有する自励式インバータを得る。 【解決手段】 スイッチングトランジスタＱ１、Ｑ２、
コンデンサＣ１、Ｃ２，トランスとＴ１、負荷電流検知
保護回路とで構成された自励式インバータであって、前
記負荷電流検知保護回路は、シャント抵抗Ｒ９の端子電
圧を整流するダイオードＤ１、Ｄ２と、抵抗回路と、制
御用トランジスタのスイッチ回路で構成されていて、前
記保護回路は、２系統配置され、前記２系統の保護回路
のうち１系統は、負荷電流が設定値より小さい状態を検
知し、前記スイッチングトランジスタの発振を停止させ
る負荷電流検知保護回路とし、また他の系統の保護回路
は、負荷電流が設定値より大の状態を検知し、前記スイ
ッチングトランジスタの発振を停止させる負荷電流検知
保護回路である自励式インバータとする。
過小な負荷電流に対応して、自励式インバータの発振を
停止させる保護回路を有する自励式インバータを得る。 【解決手段】 スイッチングトランジスタＱ１、Ｑ２、
コンデンサＣ１、Ｃ２，トランスとＴ１、負荷電流検知
保護回路とで構成された自励式インバータであって、前
記負荷電流検知保護回路は、シャント抵抗Ｒ９の端子電
圧を整流するダイオードＤ１、Ｄ２と、抵抗回路と、制
御用トランジスタのスイッチ回路で構成されていて、前
記保護回路は、２系統配置され、前記２系統の保護回路
のうち１系統は、負荷電流が設定値より小さい状態を検
知し、前記スイッチングトランジスタの発振を停止させ
る負荷電流検知保護回路とし、また他の系統の保護回路
は、負荷電流が設定値より大の状態を検知し、前記スイ
ッチングトランジスタの発振を停止させる負荷電流検知
保護回路である自励式インバータとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として産業機
器、家電機器、ＯＡ機器等に使用される自励式インバー
タに関するものであり、特に負荷電流に対する保護機能
を有する自励式インバータに関する。
器、家電機器、ＯＡ機器等に使用される自励式インバー
タに関するものであり、特に負荷電流に対する保護機能
を有する自励式インバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自励式インバータについて、以下
に説明する。図２は、従来の自励式インバータの回路図
である。図２の自励式インバータにおいて、自励発振
は、スイッチングトランジスタＱ１’、Ｑ２’と、コン
デンサＣ２’とトランスＴ１’とで構成される並列共振
回路によって起こされる。自励発振によって生じた交流
電流が、トランスＴ１’の二次側によって、負荷へ供給
される。
に説明する。図２は、従来の自励式インバータの回路図
である。図２の自励式インバータにおいて、自励発振
は、スイッチングトランジスタＱ１’、Ｑ２’と、コン
デンサＣ２’とトランスＴ１’とで構成される並列共振
回路によって起こされる。自励発振によって生じた交流
電流が、トランスＴ１’の二次側によって、負荷へ供給
される。
【０００３】ここで、従来の自励式インバータでは、自
励式のため、負荷の状態に関わらず、入力電圧条件によ
り出力電圧が決定されていた。
励式のため、負荷の状態に関わらず、入力電圧条件によ
り出力電圧が決定されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の自励式インバー
タにおいては、負荷電流の条件によって、以下の不具合
が生ずる。第１の不具合は、出力端子が半挿入時にて、
主力電流が小さいものの、スパークによってスイッチン
グトランジスタＱ１’，Ｑ２’、コンデンサＣ２’，ト
ランスＴ１’が加熱して、破損する事があった。
タにおいては、負荷電流の条件によって、以下の不具合
が生ずる。第１の不具合は、出力端子が半挿入時にて、
主力電流が小さいものの、スパークによってスイッチン
グトランジスタＱ１’，Ｑ２’、コンデンサＣ２’，ト
ランスＴ１’が加熱して、破損する事があった。
【０００５】また、第２の不具合は、入力電圧過大の場
合、あるいは負荷インピーダンス過小などの場合、主力
電流が大となって、スイッチングトランジスタＱ１’，
Ｑ２’、コンデンサＣ２’，トランスＴ１’が加熱し
て、破損する事があった。
合、あるいは負荷インピーダンス過小などの場合、主力
電流が大となって、スイッチングトランジスタＱ１’，
Ｑ２’、コンデンサＣ２’，トランスＴ１’が加熱し
て、破損する事があった。
【０００６】従って、本発明の目的は、過大な負荷電流
の大きさに対応し、あるいは過小な負荷電流に対応し
て、自励式インバータの発振を停止させる保護回路を有
する自励式インバータを提供することである。
の大きさに対応し、あるいは過小な負荷電流に対応し
て、自励式インバータの発振を停止させる保護回路を有
する自励式インバータを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の自励式インバー
タは、出力端子が半挿入時にて、負荷電流が設定値より
小さい状態を検知し、パワートランジスタの発振を停止
させる保護回路、また入力電圧過大の場合、あるいは負
荷インピーダンス過小などの場合の負荷電流が大の状態
を検知し、パワートランジスタの発振を停止させる保護
回路を有する自励式インバータとするものである。
タは、出力端子が半挿入時にて、負荷電流が設定値より
小さい状態を検知し、パワートランジスタの発振を停止
させる保護回路、また入力電圧過大の場合、あるいは負
荷インピーダンス過小などの場合の負荷電流が大の状態
を検知し、パワートランジスタの発振を停止させる保護
回路を有する自励式インバータとするものである。
【０００８】即ち、本発明は、スイッチング素子、コン
デンサ、トランスと、負荷電流検知保護回路とで構成さ
れた自励式インバータにおいて、前記負荷電流検知保護
回路は、前記自励式インバータの負荷回路に配置された
シャント抵抗と、前記シャント抵抗の端子電圧を整流す
るダイオードと、前記端子電圧を分圧する抵抗回路と、
前記分圧された電圧をベースに加えられたトランジスタ
のスイッチ回路で構成されていて、かつ、前記負荷電流
検知保護回路が２系統配置され、前記２系統の保護回路
のうち１系統は、前記負荷回路での負荷電流が設定値よ
り小さい状態を検知し、前記スイッチング素子の動作を
停止させる機能を有し、また他の系統の保護回路系統
は、負荷電流が設定値より大の状態を検知し、前記スイ
ッチング素子の動作を停止させる機能を有する自励式イ
ンバータである。
デンサ、トランスと、負荷電流検知保護回路とで構成さ
れた自励式インバータにおいて、前記負荷電流検知保護
回路は、前記自励式インバータの負荷回路に配置された
シャント抵抗と、前記シャント抵抗の端子電圧を整流す
るダイオードと、前記端子電圧を分圧する抵抗回路と、
前記分圧された電圧をベースに加えられたトランジスタ
のスイッチ回路で構成されていて、かつ、前記負荷電流
検知保護回路が２系統配置され、前記２系統の保護回路
のうち１系統は、前記負荷回路での負荷電流が設定値よ
り小さい状態を検知し、前記スイッチング素子の動作を
停止させる機能を有し、また他の系統の保護回路系統
は、負荷電流が設定値より大の状態を検知し、前記スイ
ッチング素子の動作を停止させる機能を有する自励式イ
ンバータである。
【０００９】また、本発明は、前記負荷電流検知保護回
路が前記スイッチング素子のベースを前記トランジスタ
により開放とすることにより、前記スイッチング素子の
動作を停止させる自励式インバータである。
路が前記スイッチング素子のベースを前記トランジスタ
により開放とすることにより、前記スイッチング素子の
動作を停止させる自励式インバータである。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例による自励式インバータにつ
いて、以下に説明する。
いて、以下に説明する。
【００１１】図１は、本発明の実施例による自励式イン
バータの回路図である。図１の回路は、制御用トランジ
スタＱ３のベースとＧＮＤ間に、コンデンサＣ４を入
れ、電源投入時抵抗Ｒ３とコンデンサＣ４の時定数で決
められた時間だけ制御用トランジスタＱ３をＯＮし、ス
イッチングトランジスタＱ１、Ｑ２を起動させる。
バータの回路図である。図１の回路は、制御用トランジ
スタＱ３のベースとＧＮＤ間に、コンデンサＣ４を入
れ、電源投入時抵抗Ｒ３とコンデンサＣ４の時定数で決
められた時間だけ制御用トランジスタＱ３をＯＮし、ス
イッチングトランジスタＱ１、Ｑ２を起動させる。
【００１２】一方、出力側については、負荷電流をシャ
ント抵抗Ｒ９により電圧信号として検出し、これをダイ
オードＤ１、Ｄ２、コンデンサＣ５により平滑整流す
る。コンデンサＣ５の電圧を抵抗Ｒ１０、Ｒ１１で分圧
し（更に、Ｒ１１の端子電圧を、抵抗Ｒ５、Ｒ６で分圧
し）、これにより、正常時には、制御用トランジスタＱ
４をＯＮして制御用トランジスタＱ３の動作を継続させ
る。
ント抵抗Ｒ９により電圧信号として検出し、これをダイ
オードＤ１、Ｄ２、コンデンサＣ５により平滑整流す
る。コンデンサＣ５の電圧を抵抗Ｒ１０、Ｒ１１で分圧
し（更に、Ｒ１１の端子電圧を、抵抗Ｒ５、Ｒ６で分圧
し）、これにより、正常時には、制御用トランジスタＱ
４をＯＮして制御用トランジスタＱ３の動作を継続させ
る。
【００１３】また、コンデンサＣ５の電圧を抵抗Ｒ７、
Ｒ８で分圧し、これにより正常時には、制御用トランジ
スタＱ５がＯＮしないレベルに設定しておく。
Ｒ８で分圧し、これにより正常時には、制御用トランジ
スタＱ５がＯＮしないレベルに設定しておく。
【００１４】ここで、本回路の保護回路の動作につい
て、以下に説明する。負荷電流が小の場合は、抵抗Ｒ９
の端子電圧が減少するため、抵抗Ｒ６の端子電圧が減少
し、即ち、制御用トランジスタＱ４のベース電圧が減少
し、制御用トランジスタＱ４の駆動電圧以下となり、制
御用トランジスタＱ４がＯＦＦする。
て、以下に説明する。負荷電流が小の場合は、抵抗Ｒ９
の端子電圧が減少するため、抵抗Ｒ６の端子電圧が減少
し、即ち、制御用トランジスタＱ４のベース電圧が減少
し、制御用トランジスタＱ４の駆動電圧以下となり、制
御用トランジスタＱ４がＯＦＦする。
【００１５】制御用トランジスタＱ４がＯＦＦになる
と、制御用トランジスタＱ３のベースには、電流が流れ
なくなり、従って、制御用トランジスタＱ３がＯＦＦと
なる。これにより、前記スイッチングトランジスタＱ
１，Ｑ２のベースが開放となり、前記スイッチングトラ
ンジスタＱ１，Ｑ２は動作しなくなり、自励式インバー
タ全体の動作は停止する。
と、制御用トランジスタＱ３のベースには、電流が流れ
なくなり、従って、制御用トランジスタＱ３がＯＦＦと
なる。これにより、前記スイッチングトランジスタＱ
１，Ｑ２のベースが開放となり、前記スイッチングトラ
ンジスタＱ１，Ｑ２は動作しなくなり、自励式インバー
タ全体の動作は停止する。
【００１６】また、負荷電流が大の場合は、抵抗Ｒ７、
Ｒ８で設定した抵抗Ｒ８の端子電圧が上昇し、制御用ト
ランジスタＱ５のベース電圧が上昇し、ＯＮするレベル
まで上昇すると、制御用トランジスタＱ５はＯＮ状態と
なる。制御用トランジスタＱ５がＯＮ状態となると、抵
抗Ｒ５をＧＮＤ電位にし、同時に抵抗Ｒ６の端子電圧も
ＧＮＤ電位となり、従って、制御用トランジスタＱ４の
ベース電圧をＧＮＤ電位とするため、制御用トランジス
タＱ４をＯＦＦとする。
Ｒ８で設定した抵抗Ｒ８の端子電圧が上昇し、制御用ト
ランジスタＱ５のベース電圧が上昇し、ＯＮするレベル
まで上昇すると、制御用トランジスタＱ５はＯＮ状態と
なる。制御用トランジスタＱ５がＯＮ状態となると、抵
抗Ｒ５をＧＮＤ電位にし、同時に抵抗Ｒ６の端子電圧も
ＧＮＤ電位となり、従って、制御用トランジスタＱ４の
ベース電圧をＧＮＤ電位とするため、制御用トランジス
タＱ４をＯＦＦとする。
【００１７】ここで、制御用トランジスタＱ４がＯＦＦ
となると、抵抗Ｒ３には電流が流れなくなり、従って、
抵抗Ｒ３の端子電圧は零となり、従って、制御用トラン
ジスタＱ３のベース電圧も零となり、制御用トランジス
タＱ３はＯＦＦとなる。これにより、前記スイッチング
トランジスタＱ１，Ｑ２のベースが開放となり、前記ス
イッチングトランジスタＱ１、Ｑ２は動作しなくなり、
自励式インバータ全体の動作は停止する。
となると、抵抗Ｒ３には電流が流れなくなり、従って、
抵抗Ｒ３の端子電圧は零となり、従って、制御用トラン
ジスタＱ３のベース電圧も零となり、制御用トランジス
タＱ３はＯＦＦとなる。これにより、前記スイッチング
トランジスタＱ１，Ｑ２のベースが開放となり、前記ス
イッチングトランジスタＱ１、Ｑ２は動作しなくなり、
自励式インバータ全体の動作は停止する。
【００１８】ここで、負荷電流の正常範囲と、規格以下
の条件と、および規格以上の条件は、シャント抵抗Ｒ
９、抵抗Ｒ１０、Ｒ１１の比率、抵抗Ｒ７、Ｒ８の比
率、抵抗Ｒ５、Ｒ６の比率の設定によって自由に設定で
きるものである。例えば、負荷として１５００Ｖ、１４
ミリアンペア定格電流の場合、下限の規格は、１０ミリ
アンペア、上限の規格は２０ミリアンペアに設定される
ものである。
の条件と、および規格以上の条件は、シャント抵抗Ｒ
９、抵抗Ｒ１０、Ｒ１１の比率、抵抗Ｒ７、Ｒ８の比
率、抵抗Ｒ５、Ｒ６の比率の設定によって自由に設定で
きるものである。例えば、負荷として１５００Ｖ、１４
ミリアンペア定格電流の場合、下限の規格は、１０ミリ
アンペア、上限の規格は２０ミリアンペアに設定される
ものである。
【００１９】表１に、保護回路の動作状態の一覧表を示
す。
す。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１より、負荷電流が規格内（正常時）、
および規格より小、規格より大の時の各制御用トランジ
スタＱ３、Ｑ４、Ｑ５の動作状態が明瞭に分る。なお、
本実施例では、スイッチング素子として、バイポーラ型
のスイッチングトランジスタの例であったが、これを電
界効果型のパワーＭＯＳ−ＦＥＴに置き換えても、同様
の効果が得られるものである。また、本実施例では、制
御用トランジスタとして、バイポーラ型のトランジスタ
の例であったが、これを電界効果型の制御用のＭＯＳ−
ＦＥＴに置き換えても、同様の効果が得られるものであ
る。
および規格より小、規格より大の時の各制御用トランジ
スタＱ３、Ｑ４、Ｑ５の動作状態が明瞭に分る。なお、
本実施例では、スイッチング素子として、バイポーラ型
のスイッチングトランジスタの例であったが、これを電
界効果型のパワーＭＯＳ−ＦＥＴに置き換えても、同様
の効果が得られるものである。また、本実施例では、制
御用トランジスタとして、バイポーラ型のトランジスタ
の例であったが、これを電界効果型の制御用のＭＯＳ−
ＦＥＴに置き換えても、同様の効果が得られるものであ
る。
【００２２】
【発明の効果】以上、本発明によれば、過大な負荷電流
の大きさに対応し、あるいは過小な負荷電流に対応し
て、自励式インバータの発振を停止させる保護回路を有
する自励式インバータを提供することができる。
の大きさに対応し、あるいは過小な負荷電流に対応し
て、自励式インバータの発振を停止させる保護回路を有
する自励式インバータを提供することができる。
【図１】本発明の実施例による自励式インバータの回路
図。
図。
【図２】従来の自励式インバータの回路図。
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ１'，Ｑ２' スイッチングトランジス
タ Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５ 制御用トランジスタ Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ１'，Ｃ２'，Ｃ３'
コンデンサ Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８
抵抗 Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１'，Ｒ２' 抵抗 Ｔ１，Ｔ１' トランス Ｄ１，Ｄ２ ダイオード Ｒ９ シャント抵抗
タ Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５ 制御用トランジスタ Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ１'，Ｃ２'，Ｃ３'
コンデンサ Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８
抵抗 Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１'，Ｒ２' 抵抗 Ｔ１，Ｔ１' トランス Ｄ１，Ｄ２ ダイオード Ｒ９ シャント抵抗
Claims (2)
- 【請求項１】 スイッチング素子、コンデンサ、トラン
スと、負荷電流検知保護回路とで構成された自励式イン
バータにおいて、前記負荷電流検知保護回路は、前記自
励式インバータの負荷回路に配置されたシャント抵抗
と、前記シャント抵抗の端子電圧を整流するダイオード
と、前記端子電圧を分圧する抵抗回路と、前記分圧され
た電圧をベースに加えられたトランジスタのスイッチ回
路で構成されていて、かつ、前記負荷電流検知保護回路
が２系統配置され、前記２系統の保護回路のうち１系統
は、前記負荷回路での負荷電流が設定値より小さい状態
を検知し、前記スイッチング素子の動作を停止させる機
能を有し、また他の系統の保護回路系統は、負荷電流が
設定値より大の状態を検知し、前記スイッチング素子の
動作を停止させる機能を有することを特徴とする自励式
インバータ。 - 【請求項２】 前記負荷電流検知保護回路は、前記スイ
ッチング素子のベースを前記トランジスタにより開放と
することにより、前記スイッチング素子の動作を停止さ
せることを特徴とする請求項１記載の自励式インバー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001063436A JP2002272133A (ja) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | 自励式インバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001063436A JP2002272133A (ja) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | 自励式インバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002272133A true JP2002272133A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18922430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001063436A Pending JP2002272133A (ja) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | 自励式インバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002272133A (ja) |
-
2001
- 2001-03-07 JP JP2001063436A patent/JP2002272133A/ja active Pending
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