JP2540294Y2

JP2540294Y2 - パワーインバータの駆動回路

Info

Publication number: JP2540294Y2
Application number: JP1988051435U
Authority: JP
Inventors: 栄寿前原; 永清水
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1988-04-15
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 1997-07-02
Anticipated expiration: 2003-04-15
Also published as: JPH01157588U

Description

【考案の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本考案はトランジスタで構成されたパワーインバータ
の駆動回路に関し、特にトランジスタベースを駆動する
回路に関する。

（ロ）従来の技術大容量トランジスタがたやすく入手できる現在では、
交流を直流に変換した後更に任意の周波数の交流を作り
出すインバータ装置には、従来のサイリスタに代って主
回路にトランジスタを使用されることが多い。トランジ
スタはサイリスタに比べオン（ON），オフ（OFF）の制
御が容易で、効率的にもより優れたインバータを構成で
きる。

しかしトランジスタのベースをドライブするベースド
ライブ回路の設計には、効率はもとより信頼性等も左右
する要素を持っており難しい。

第３図は、トランジスタインバータの構成を示す略線
図である。

交流電源（11）からの交流を整流回路（12）により直
流に変換した後、Q₁〜Q₄の４個のトランジスタを直流電
源間にブリッジ状に接続する。負荷（13）はトランジス
タQ₁とQ₃及びトランジスタQ₂とQ₄の接続点に結線され
る。

このような構成において、トランジスタQ₁とQ₂及びト
ランジスタQ₃とQ₄をおのおの１組として交互にベース信
号を供給すれば、負荷（13）には交流が印加される。

上述したインバータでは負荷（13）が誘電性であるた
めに、トランジスタQ₁〜Q₄の耐圧を高くすればよいが、
通常第４図に示す如く、負荷（13）の逆起電圧による逆
起電流を回生させるためのダイオードＤ（14）ガトラン
ジスタQ₁〜Q₄のコレクタとエミッタ間に接続されてお
り、ここではトランジスタの符号と対応してD₁〜D₄が接
続されている。

（ハ）考案が解決しようとする課題第４図で示したインバータではトランジスタQ₁，Q₄が
オンすると負荷（13）に駆動電流が流れ、トランジスタ
Q₁がオフになると、負荷（13）の逆起電圧による電流は
トランジスタQ₄−ダイオードD₃を介して流れる。トラン
ジスタQ₁が再びオンになると電源から負荷へ電流が供給
される。第５図はこのとき検出抵抗R₀に流れる電流波形
（I₀）及びダイオードD₃に流れる逆起電圧による電流波
形（I₁）であり、第６図は電流波形（I₀）の拡大波形で
ある。

第６図に示す如く、トランジスタQ₁がオンしたとき、
ダイオードD₃の逆回復時間（t_rr）の間だけ、トランジ
スタQ₁からダイオードD₃を介して負荷（13）を通さない
過電流が流れる。このため検出抵抗R₀で安定した電流検
出が行えず、モータ制御を行う場合の誤動作を起すノイ
ズの原因となり、大きな問題点となっていた。

斯る問題を解決するためにダイオードD₁〜D₄にファー
スト・リカバリー・ダイオード（FRD）を使用すればよ
いが超高速なものはコストが大きくなり、製造コスト面
での使用が問題とされている。

（ニ）課題を解決するための手段本考案は上述した問題点に鑑みて為されたものであ
り、駆動段とパワー段とで形成されたパワーインバータ
ICにおいて、前記パワー段へ電流を流し込むための前記
駆動段のトランジスタのベース電流の立上り波形を滑ら
かにするためのコンデンサを接続して解決する。

（ホ）作用この様に本考案に依れば、パワー段へ電流を流し込む
ための駆動段のトランジスタのベース電流の立上り波形
を滑らかにするためのコンデンサを接続することによ
り、上述の如く、トランジスタのベース電流の立上り波
形を滑らかにすることができ、負荷の逆起電圧による電
流を回生させるダイオードの逆回復時による過電流を防
止することができる。

（ヘ）実施例以下に第１図に示した一実施例に基づいて本考案を詳
細に説明する。

第１図は本考案のインバータの駆動回路を示す接続図
であり、（６）（６）は制御回路からの信号が入力され
る入力端子、（５）はフォトカプラー、（３）は入力信
号によりオン、オフされる第３のトランジスタ、（１）
はパワー段の第４のトランジスタ（４）にベース電流を
流し込むための第１のトランジスタ、（８）は第１のト
ランジスタ（１）のベース電流の立上り波形を滑らかに
するためのコンデンサＣ、（２）は逆バイアスのスイッ
チングスピードを早めるための第２のトランジスタ、
（９）はダイオードである。

以下にその動作について説明する。所定の制御回路で
得られたパルス信号は入力端子（６）（６）のパルス入
力としてフォトカプラー（５）を通して絶縁した後、パ
ルス増幅回路に導かれる。

フォトカプラー（５）から入力されたパルス信号は第
１のトランジスタ（１）のベースに印加され、第１のト
ランジスタ（１）をオンさせる。一方、入力パルス信号
は第３のトランジスタ（３）のベースに印加される。こ
のとき第２のトランジスタ（２）のベース、エミッタ間
の電位は略ゼロとなるため、第２のトランジスタ（２）
はオフとなる。このためパワー段の第４のトランジスタ
（４）のベースに供給されるベース順電流は第１のトラ
ンジスタ（１）によって供給され、ダイオードＤを通っ
て流れる。このとき、ダイオードＤと並列に接続された
コンデンサC₂に電荷が充電される。

本考案の特徴とするところは、パワー段の第４のトラ
ンジスタ（４）のベースにベース電流を供給する第１の
トランジスタ（１）のベース電流立上り波形を第２図に
示す如く、滑らかに立上げることにある。即ち、第１の
トランジスタ（１）のベース、コレクタ間にコンデンサ
C₁（８）を接続する。

トランジスタ（１）のベース、コレクタ間にコンデン
サC₁（８）を接続すると第１のトランジスタ（１）のス
イッチングオン時の速度を遅らせることができるため立
上り波形を滑らかにすることができる。

また、本実施例ではコンデンサＣを第１のトランジス
タ（１）のベース、コレクタ間に接続したが、パワー段
の第４のトランジスタ（４）のベース、エミッタ間に接
続してもよい。しかし、このときはコンデンサＣの容量
は大きくなり、またオフ時のスピードも遅くなるために
注意をする必要がある。

フォトカプラー（５）からのパルス信号がオフされる
と、第１のトランジスタ（１）はオフされ第４のトラン
ジスタ（４）のベース電流が遮断される。一方、第２の
トランジスタ（２）のベースには抵抗R₅を介してベース
電流が供給されオンとなり、コンデンサC₂（９）に充電
された負荷が第４のトランジスタ（４）を介して第２の
トランジスタ（２）に流れるため、第４のトランジスタ
（４）のスイッチングスピードが早くなる。なお、駆動
回路の電源は端子（７）（７）から所定の電圧、例えば
6Vの電源が用いられているものとする。

斯る本考案に依れば、パワー段の第４のトランジスタ
（４）のベースに電流を供給するための第１のトランジ
スタ（１）のベース、コレクタ間にコンデンサＣを接続
することにより、第１のトランジスタ（１）のベース電
流立上り波形を容易滑らかにすることができ、回生ダイ
オードの逆回復時間による過電流を抑えることができ
る。

（ト）考案の効果以上に詳述した如く、本考案に依れば、パワー段の第
４のトランジスタをオンさせるためのベース電流を供給
する第１のトランジスタのベース電流立上り波形を滑ら
かにすることにより、従来例発生していたI_rrによる過
電流の発生を防止することができ、検出抵抗に安定した
検出電流を流せることができ信頼性面での向上が著しい
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の回路を示す接続図、第２図
は本実施例のトランジスタのベース電流波形図、第３図
はトランジスタインバータの構成を示す略線図、第４図
は従来例を示す接続図、第５図は従来例のトランジスタ
のベース電流波形図、第６図はその要部拡大図である。（１）乃至（４）……第１乃至第４のトランジスタ、
（５）……フォトカプラー、（８）……コンデンサ、
（９）……ダイオード。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】交流を整流回路により直流変換した後に、
この直流電源間にトランジスタより成るパワーインバー
タが接続され、前記パワーインバータのトランジスタは、このインバー
タで駆動される誘導性負荷の逆起電流を回生させるダイ
オードが接続されており、前記インバータのトランジスタをオンオフ駆動し、直列
接続され相補的に動作する第１のトランジスタと第２の
トランジスタの接続点が、前記インバータのトランジス
タのベースに接続され、前記インバータのトランジスタのベースに電流を供給す
る前記第１のトランジスタのベース・コレクタ間にコン
デンサが接続されて成ることを特徴としたパワーインバ
ータの駆動回路。