JP2589726B2 - Transistor inverter - Google Patents
Transistor inverterInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電動機の回転数を任意に変化させるトランジ
スタインバータに関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transistor inverter for arbitrarily changing the rotation speed of a motor.
従来の技術 一般に特開昭62−138069号公報に示されるようにトラ
ンジスタインバータ装置において、主回路トランジスタ
の制御を行なうために、トランジスタベースドライブ回
路を設けているが、特に大容量トランジスタインバータ
装置においては、このベースドライブ回路の消費電力の
増大や回路部品の発熱の増大が問題となっている。図中
21は直流電源、22はインバータ回路を形成するトランジ
スタブリッジ、23は負荷であり、インバータ回路の出力
側に負荷電流を検出する電流検出器24を設けている。2. Description of the Related Art Generally, as shown in JP-A-62-138069, in a transistor inverter device, a transistor base drive circuit is provided in order to control a main circuit transistor. However, there is a problem that the power consumption of the base drive circuit increases and the heat generation of circuit components increases. In the figure
21 is a DC power supply, 22 is a transistor bridge forming an inverter circuit, 23 is a load, and a current detector 24 for detecting a load current is provided on the output side of the inverter circuit.
また、該電流検出器24の出力は電流検出回路26に導入
し、さらにこの電流検出回路26の出力信号は電流方向判
別器27を介してベース信号分配回路（１相分）28へ導入
する。一方、インバータ制御回路25の出力信号もこのベ
ース信号分配回路28へ導入するが、この回路28はタイマ
29を有し、相互に反転するトランジスタT1,T4のベース
駆動信号を得るのにインバータ制御回路25からのトラン
ジスタ駆動信号と電流方向判別27からの電流方向信号と
のアンド条件を課すものである。The output of the current detector 24 is supplied to a current detection circuit 26, and the output signal of the current detection circuit 26 is supplied to a base signal distribution circuit (for one phase) 28 via a current direction discriminator 27. On the other hand, the output signal of the inverter control circuit 25 is also introduced into the base signal distribution circuit 28, but this circuit 28
29, which imposes an AND condition between the transistor drive signal from the inverter control circuit 25 and the current direction signal from the current direction discriminator 27 in order to obtain the base drive signals of the transistors T 1 and T 4 that are mutually inverted. is there.
以上の様な構成をもった従来例の動作は以下の様にな
る。The operation of the conventional example having the above configuration is as follows.
電流検出器24によって負荷電流を検出し、これを極性
判別器27に導いて電流方向を検知し、この電流方向信号
と、制御回路25から与えられるトランジスタの駆動信号
のアンド条件でトランジスタに駆動される。これによ
り、第３図に示すように不必要な期間のベース電流供給
はなくすことができる。すなわち、電流方向信号が“1"
ということは、トランジスタT1もしくはダイオードD4が
導通していることを示しており、トランジスタT4にベー
ス電流を供給することは無意味であり、電流方向信号が
“0"のときのみの信号に従って、トランジスタが駆動
されている、というものであった。A load current is detected by a current detector 24, and the load current is guided to a polarity discriminator 27 to detect a current direction.The current direction signal is driven by a transistor according to an AND condition of a transistor drive signal supplied from a control circuit 25. You. As a result, supply of the base current during an unnecessary period as shown in FIG. 3 can be eliminated. That is, the current direction signal is “1”
That shows that the transistors T 1 or diode D 4 is conducting, is meaningless to supply base current to the transistor T 4, only signal when the current direction signal is "0" , The transistor is being driven.
発明が解決しようとする課題 しかし、従来の構成では、電流検出回路、電流方向判
別器ベース信号分配回路、タイマ等の回路や部品が多数
必要であり、コストアップになるという問題点があっ
た。However, the conventional configuration requires a large number of circuits and components such as a current detection circuit, a current direction discriminator-based signal distribution circuit, and a timer, and thus has a problem that the cost is increased.
本発明は上記問題点を解消するために、少ない部品で
省電力の図れるベースドライブ回路を提供することを目
的としている。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a base drive circuit capable of saving power with a small number of components in order to solve the above problems.
課題を解決するための手段 上記課題を達成するために本発明は、整流部の出力と
ブリッジ接続された主回路トランジスタと、この主回路
トランジスタと逆並列に接続された逆並列ダイオード
と、基準入力を前記主回路トランジスタのエミッタと接
続した比較器と、この比較器の信号入力にアノードを、
前記主回路トランジスタのコレクタにカソードを接続し
た検知ダイオードと、前記比較器の出力と、ベースを接
続した第２のトランジスタ（NPN）と、この第２のトラ
ンジスタのコレクタ及び前記第１のトランジスタのコレ
クタをベースに接続した第３のトランジスタ（NPN）
と、第３のトランジスタのエミッタとエミッタを、また
ベースとベースを接続した第４のトランジスタ（PNP）
と、前記第３のトランジスタのコレクタと接続した第２
の抵抗とを備えた構成である。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a main circuit transistor bridge-connected to an output of a rectifier, an anti-parallel diode connected anti-parallel to the main circuit transistor, and a reference input. A comparator connected to the emitter of the main circuit transistor, and an anode to the signal input of the comparator,
A sensing diode having a cathode connected to the collector of the main circuit transistor, an output of the comparator, a second transistor (NPN) having a base connected, a collector of the second transistor and a collector of the first transistor Third transistor (NPN) connected to the base
And a fourth transistor (PNP) in which the emitter and the emitter of the third transistor are connected, and the base is connected to the base.
And a second transistor connected to the collector of the third transistor.
This is a configuration including the above resistance.
作用 本発明は、上記しれ構成により、主回路トランジスタ
に電流が流れている時は、比較器の出力が“L"レベルに
なるため、第２のトランジスタは“OFF"となり、主回路
トランジスタのベースに電流が供給され、主回路トラン
ジスタは動作するが、逆並列ダイオードに電流が流れて
いる時、すなわち主回路トランジスタが動作する必要の
ない時は比較器の出力が“H"レベルとなり、第２のトラ
ンジスタは“ON"し、主回路トランジスタのベースに電
流が供給されない様な動作をする。Operation According to the present invention, when current flows through the main circuit transistor, the output of the comparator goes to the “L” level when the current flows through the main circuit transistor, so that the second transistor is turned off and the base of the main circuit transistor is turned off. And the main circuit transistor operates, but when current flows through the anti-parallel diode, that is, when the main circuit transistor does not need to operate, the output of the comparator becomes “H” level and the second Transistor "ON" and operates such that no current is supplied to the base of the main circuit transistor.
実 施 例 第１図は本発明の一実施例を示す電気回路図で、１は
電源を整流平滑する整流部、２はこの整流部１の出力と
ブリッジ接続された主回路トランジスタ３はこの主回路
トランジスタ２と逆並列に接続された逆並列ダイオー
ド、４は任意の周波数波形を出力する波形発生部であ
る。５は前記波形発生部の出力信号を受けるホトカプ
ラ、６はこのホトカプラ５内にあるホトトランジスタで
ある。７はこのホトトランジスタ６と逆相動作をする第
１のトランジスタ（NPN）、８はこの第１のトランジス
タ７のコレクタと接続された第１の抵抗、９は基準入力
（９−ａ）を前記主回路トランジスタ２のエミッタと接
続した比較器である。10は前記比較器９の信号入力（９
−ｂ）にアノードを、前記主回路トランジスタ２のコレ
クタにカソードを接続した検知ダイオードであり、順方
向電圧は逆並列ダイオード３のそれより小さい。11は前
記比較器９の出力（ａ−ｃ）と、ベースを接続した第２
のトランジスタ（NPN）、12はこの第２のトランジスタ1
1のコレクタ及び前記第１のトランジスタ７のコレクタ
をベースに接続した第３のトランジスタ（NPN）、13は
第３のトランジスタ12のエミッタとエミッタを、またベ
ースとベースを接続した第４のトランジスタ（PNP）、1
4は第３のトランジスタのコレクタと接続した第２の抵
抗である。15は前記検知ダイオード10のアノードと接続
した第３の抵抗、16は前記主回路トランジスタのエミッ
タをアノードに接続したダイオード群、17はダイオード
群16のアノードと接続した第４の抵抗、18は前記主回路
トランジスタ２の出力と接続した電動機である。FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of the present invention. 1 is a rectifier for rectifying and smoothing a power supply, 2 is a main circuit transistor connected to the output of the rectifier 1 and a bridge 3 is a main circuit transistor. An anti-parallel diode 4 connected in anti-parallel with the circuit transistor 2 is a waveform generator for outputting an arbitrary frequency waveform. Reference numeral 5 denotes a photocoupler for receiving an output signal of the waveform generator, and reference numeral 6 denotes a phototransistor provided in the photocoupler 5. Reference numeral 7 denotes a first transistor (NPN) that operates in the opposite phase to the phototransistor 6, 8 denotes a first resistor connected to the collector of the first transistor 7, and 9 denotes a reference input (9-a). This is a comparator connected to the emitter of the main circuit transistor 2. 10 is a signal input (9) of the comparator 9
-B) is a sensing diode in which the anode is connected to the collector of the main circuit transistor 2 and the cathode is connected, and the forward voltage is smaller than that of the anti-parallel diode 3. Reference numeral 11 denotes an output (ac) of the comparator 9 and a second connected base.
Transistor (NPN), 12 is the second transistor 1
A third transistor (NPN) 13 having a collector connected to the base of the first transistor 7 and the collector of the first transistor 7, and a fourth transistor 13 connecting the emitter and the emitter of the third transistor 12 and the base to the base ( PNP), 1
4 is a second resistor connected to the collector of the third transistor. 15 is a third resistor connected to the anode of the sensing diode 10, 16 is a diode group connected to the anode of the emitter of the main circuit transistor, 17 is a fourth resistor connected to the anode of the diode group 16, 18 is the The motor is connected to the output of the main circuit transistor 2.
次に、上記の様に構成したトランジスタインバータの
動作を説明する。まず電源が投入されると、整流部１に
て直流化され、主回路トランジスタ２及び逆並列ダイオ
ード３に電圧が印加される。他方、波形発生部４では任
意の周波数のPWM波形を発生しホトカプラ５に通じ、内
部のホトトランジスタをON/OFFしている。このON/OFF信
号は逆相動作をする第１のトランジスタ７に導れる。す
なわち、ホトトランジスタがONの時は第１のトランジス
タ７はOFFとなり、第１の抵抗８を通して電流が流れ、
第３のトランジスタ12のベースに電流が流入するため第
３のトランジスタ12はONし、このため、第２の抵抗14を
通して電流は主回路トランジスタ２のベースに流入し、
主回路トランジスタ２はONし、この主回路トランジスタ
２には電圧が印加されているため、電動機18に電流が流
れる。Next, the operation of the transistor inverter configured as described above will be described. First, when the power is turned on, the rectification unit 1 converts the power to DC and applies a voltage to the main circuit transistor 2 and the antiparallel diode 3. On the other hand, the waveform generating section 4 generates a PWM waveform of an arbitrary frequency, communicates with the photocoupler 5, and turns on / off the internal phototransistor. This ON / OFF signal is guided to the first transistor 7 which operates in the opposite phase. That is, when the phototransistor is ON, the first transistor 7 is turned OFF, a current flows through the first resistor 8,
Since the current flows into the base of the third transistor 12, the third transistor 12 is turned on, so that the current flows into the base of the main circuit transistor 2 through the second resistor 14,
The main circuit transistor 2 is turned ON, and a current flows through the motor 18 because a voltage is applied to the main circuit transistor 2.
一方、ホトトランジスタがOFFの時は第１のトランジ
スタ７はON、第４のトランジスタ13のベース電流を引出
すため、ダイオード群16で作られた逆方向電圧のため主
回路トランジスタ２のベース電流が急速に引出され、主
回路トランジスタ２はOFFする。すなわちホトトランジ
スタ６と同相動作を主回路トランジスタ２はする様にな
る。On the other hand, when the phototransistor is OFF, the first transistor 7 is ON, and the base current of the fourth transistor 13 is drawn out. And the main circuit transistor 2 is turned off. That is, the main circuit transistor 2 operates in the same phase as the phototransistor 6.
次に、出力負荷を考えると、電動機であり、いわゆる
Ｌ負荷であるため、逆起電力の作用にて、逆並列ダイオ
ード３に電流が流れる期間がある。従来この期間におい
ても主回路トランジスタ２のベースには電流が流れてい
たが本発明は以下に示す動作にてこの期間のベース電流
をカットしている。Next, considering the output load, since it is an electric motor, that is, a so-called L load, there is a period in which a current flows through the anti-parallel diode 3 by the action of the back electromotive force. Conventionally, a current has flowed through the base of the main circuit transistor 2 also in this period, but the present invention cuts the base current in this period by the following operation.
まず、逆並列ダイオード３に電流が流れない時、すな
わち、主回路トランジスタ２がON/OFFする必要がある時
（トランジスタ領域と呼ぶ）と、逆並列ダイオード３に
電流が流れる時、すなわち主回路トランジスタ２がON/O
FFする必要がない時（ダイオード領域と呼ぶ）の動作に
ついて説明する。First, when no current flows through the anti-parallel diode 3, that is, when the main circuit transistor 2 needs to be turned on / off (referred to as a transistor region), when current flows through the anti-parallel diode 3, that is, when the main circuit transistor 2 is ON / O
The operation when there is no need to perform FF (called a diode region) will be described.
今、信号入力値をVIN,基準入力値をVREF,主回路トラ
ンジスタ２のエミッタコレクタ間電圧をVCE,検知ダイオ
ード10の順方向電圧をVD1,逆並列ダイオード３の順方向
電圧をVD2とすると、トランジスタ領域では VIN＝VREF＋（VCE＋VD1） となり、右辺のVCE＋VD1は正数であるため、左辺のVIN
はVREFより大きい。このため、比較器９の出力（９−
ｃ）は“L"レベルを出力し、第２のトランジスタ11はOF
Fするため、第３のトランジスタ12及び第４のトランジ
スタ13はホトトランジスタ６の動作と同様動作をするた
め、主回路トランジスタ２はON/OFF動作する。Now, the signal input value is V IN , the reference input value is V REF , the voltage between the emitter and the collector of the main circuit transistor 2 is V CE , the forward voltage of the detection diode 10 is V D1 , and the forward voltage of the anti-parallel diode 3 is V V When D2, since the transistor region V iN = V REF + (V CE + V D1) , and the right side of the V CE + V D1 is a positive number, left-hand side of V iN
Is greater than V REF . Therefore, the output of the comparator 9 (9-
c) outputs an “L” level, and the second transistor 11
Since the third transistor 12 and the fourth transistor 13 operate in the same manner as the operation of the phototransistor 6, the main circuit transistor 2 performs an ON / OFF operation.
次にダイオード領域を考えると、 VIN＝VREF＋（VD1−VD2） となり、右辺のVD1−VD2は負数となり、左辺のVINはV
REFより小さくなる。このため、比較器９の出力（９−
ｃ）は“H"レベルとなり、第２のトランジスタ11はONす
るため、第３のトランジスタ12のベース電流は供給され
なくなる。このため、主回路トランジスタ２はON/OFF動
作しない。Next considering the diode region, V IN = V REF + ( V D1 -V D2) becomes, V D1 -V D2 of the right side becomes negative, the left side of the V IN and V
Becomes smaller than REF . Therefore, the output of the comparator 9 (9-
c) becomes the “H” level, and the second transistor 11 is turned on, so that the base current of the third transistor 12 is not supplied. Therefore, the main circuit transistor 2 does not perform the ON / OFF operation.
上記実施例の構成によれば、比較器９の第２のトラン
ジスタ11と検知ダイオード10を付加するだけで、逆並列
ダイオード３に電流が流れる時の主回路トランジスタ２
へのベース電流をカット出来るため、インバータベース
ドライブ回路の省電力化が図れるものである。According to the configuration of the above embodiment, the main circuit transistor 2 when current flows through the anti-parallel diode 3 only by adding the second transistor 11 and the detection diode 10 of the comparator 9
Since the base current to the inverter can be cut, power saving of the inverter base drive circuit can be achieved.
発明の効果 以上、実施例からも明らかな様に本発明は、電源を整
流平滑する整流部と、この整流部の出力とブリッジ接続
された主回路トランジスタと、この主回路トランジスタ
と逆並列に接続された逆並列ダイオードと、任意の周波
数波形を出力する波形発生部と、この波形発生部の出力
信号を受けるホトカプラと、このホトカプラのホトトラ
ンジスタと逆相動作する第１のトランジスタ（NPN）
と、この第１のトランジスタのコレクタと接続された第
１の抵抗と、基準入力を前記主回路トランジスタのエミ
ッタと接続した比較器と、この比較器の信号入力にアノ
ードを、前記主回路トランジスタのコレクタにカソード
を接続し、順方向電圧が前記逆並列ダイオードのそれよ
り小さい検知ダイオードと、前記比較器の出力とベース
を接続した第２のトランジスタ（NPN）と、この第２の
トランジスタのコレクタ及び前記第１のトランジスタの
コレクタをベースに接続した第２のトランジスタ（NP
N）と、第３のトランジスタのエミッタを、またベース
とベースを接続した第４のトランジスタ（PNP）と、前
記第３のトランジスタのコレクタと接続した第２の抵抗
とを備えたものであるから、従来の様に多数の部品を追
加することなく、すなわち、コストアップ額が小さく、
所望の効果が得られるため、製品価値の向上に貢献する
ものである。As described above, as is clear from the embodiments, the present invention provides a rectifying unit for rectifying and smoothing a power supply, a main circuit transistor connected to the output of the rectifying unit and a bridge, and connected in anti-parallel to the main circuit transistor. Antiparallel diode, a waveform generator that outputs an arbitrary frequency waveform, a photocoupler that receives an output signal of the waveform generator, and a first transistor (NPN) that operates in reverse phase with the phototransistor of the photocoupler.
A first resistor connected to the collector of the first transistor; a comparator having a reference input connected to the emitter of the main circuit transistor; an anode connected to the signal input of the comparator; A sensing diode having a cathode connected to the collector and a forward voltage smaller than that of the anti-parallel diode, a second transistor (NPN) connecting the output and the base of the comparator, and a collector of the second transistor; A second transistor (NP) having a base connected to the collector of the first transistor;
N), an emitter of the third transistor, a fourth transistor (PNP) having a base connected to the base, and a second resistor connected to the collector of the third transistor. , Without adding many parts as in the past, that is, the cost increase is small,
The desired effects can be obtained, which contributes to the improvement of the product value.
第１図は本発明の一実施例を示すトランジスタインバー
タの電気回路図、第２図は従来例のトランジスタインバ
ータの電気回路図、第３図は同第２図の動作説明図であ
る。 １……整流部、２……主回路トランジスタ、３……逆並
列ダイオード、４……波形発生部、５……ホトカプラ、
７……第１のトランジスタ、８……第１の抵抗、９……
比較器、10……検知ダイオード、11……第２のトランジ
スタ、12……第３のトランジスタ、13……第４のトラン
ジスタ、14……第２の抵抗。FIG. 1 is an electric circuit diagram of a transistor inverter showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an electric circuit diagram of a conventional transistor inverter, and FIG. 3 is an operation explanatory diagram of FIG. 1 rectifier, 2 main circuit transistor, 3 antiparallel diode, 4 waveform generator, 5 photocoupler,
7 ... first transistor, 8 ... first resistor, 9 ...
Comparator, 10 detection diode, 11 second transistor, 12 third transistor, 13 fourth transistor, 14 second resistor.
Claims (1)
の出力とブリッジ接続された主回路トランジスタと、こ
の主回路トランジスタと逆並列に接続された逆並列ダイ
オードと、任意の周波数波形を出力する波形発生部と、
この波形発生部の出力信号を受けるホトカプラと、この
ホトカプラのホトトランジスタと逆相動作する第１のト
ランジスタと、この第１のトランジスタのコレクタと接
続された第１の抵抗と、基準入力を前記主回路トランジ
スタのエミッタと接続した比較器と、この比較器の信号
入力にアノードを、前記主回路トランジスタのコレクタ
にカソードを接続し、順方向電圧が前記逆並列ダイオー
ドのそれより小さい検知ダイオードと、前記比較器の出
力とベースを接続した第２のトランジスタと、この第２
のトランジスタのコレクタ及び前記第１のトランジスタ
のコレクタをベースに接続した第３のトランジスタと、
第３のトランジスタのエミッタとエミッタを、またベー
スとベースを接続した前記各トランジスタと逆極性の第
４のトランジスタと、前記第３のトランジスタのコレク
タを接続した第２の抵抗とを備えたトランジスタインバ
ータ。1. A rectifier for rectifying and smoothing a power supply, a main circuit transistor bridge-connected to the output of the rectifier, an anti-parallel diode connected anti-parallel to the main circuit transistor, and an arbitrary frequency waveform. A waveform generator for output,
A photocoupler for receiving the output signal of the waveform generating unit, a first transistor that operates in a phase opposite to that of the phototransistor of the photocoupler, a first resistor connected to the collector of the first transistor, and a reference input. A comparator connected to the emitter of the circuit transistor, an anode connected to the signal input of the comparator, a cathode connected to the collector of the main circuit transistor, and a sensing diode having a forward voltage smaller than that of the anti-parallel diode; A second transistor connecting the base of the output of the comparator and the second transistor;
A third transistor having a collector connected to the base of the collector of the first transistor and a collector of the first transistor;
A transistor inverter comprising: a fourth transistor having an emitter and a emitter connected to a third transistor, a base connected to the base, a fourth transistor having a polarity opposite to that of each of the transistors, and a second resistor connected to a collector of the third transistor. .
Priority Applications (1)
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| JP63013911A JP2589726B2 (en) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | Transistor inverter |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP63013911A JP2589726B2 (en) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | Transistor inverter |
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| JPH01190268A JPH01190268A (en) | 1989-07-31 |
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| JPH03289347A (en) * | 1990-04-04 | 1991-12-19 | Fuji Electric Co Ltd | Base drive circuit for transistor |
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- 1988-01-25 JP JP63013911A patent/JP2589726B2/en not_active Expired - Fee Related
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