JP3029726B2 - 共振型インバータ回路 - Google Patents
共振型インバータ回路Info
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Description
の改良に関するものである。
回路として共振型インバータ回路が知られている。この
一例を図2に示す。図において、1は三角波発振器、2
は制御部、3はインバータ部である。
22、パルスステアリングフリップフロップ(以下、フ
リップフロップと称する)23、NOR回路24,25
及びNPN型のトランジスタ26,27から構成され、
演算増幅器21の反転入力端子には三角波発振器1の出
力信号V1が入力され、非反転入力端子には所定の基準
電圧Vthが印加されている。また、演算増幅器21の出
力端子はNOT回路22の入力端子及びNOR回路2
4,25のそれぞれの一方の入力端子に接続されてい
る。NOT回路22の出力端子はフリップフロップ23
のトリガ入力端子Tに接続され、フリップフロップ23
の非反転出力端子QはNOR回路24の他方の入力端子
に、また反転出力端子Q’はNOR回路25の他方の入
力端子にそれぞれ接続されている。さらに、NOR回路
24,25のそれぞれの出力端子は対応するトランジス
タ26,27のベースに接続され、トランジスタ26,
27のそれぞれのコレクタには所定の正の電圧Vが印加
されている。
PN型のトランジスタTr1,Tr2、変圧器31、コ
ンデンサ32から構成されている。トランジスタTr1
のベースは抵抗器R1を介してトランジスタ26のエミ
ッタに接続されると共に抵抗器R3を介して接地され、
トランジスタTr2のベースは抵抗器R2を介してトラ
ンジスタ27のエミッタに接続されると共に抵抗器R4
を介して接地されている。また、トランジスタTr1の
コレクタは変圧器31の一次巻線311 の一端311aに接続
され、トランジスタTr2のコレクタは一次巻線311 の
他端311bに接続されている。さらに、トランジスタTr
1,Tr2のそれぞれのエミッタは接地され、一次巻線
の中間タップ311cには正の直流電圧Vが印加されてい
る。また、コンデンサ32は変圧器31の二次巻線312
に直列に接続されている。
によれば、図3に示すように、三角波発振器1から出力
される三角波信号V1は演算増幅器21によって基準電
圧Vthと比較される。この結果、演算増幅器21の出力
信号Aは三角波信号V1の電圧が基準電圧Vth以上とな
ったときにハイレベルに、また三角波信号V1の電圧が
基準電圧Vthより低いときにローレベルとなり、演算増
幅器21からは矩形波信号Aが出力される。この矩形波
信号Aの立ち上がりによってフリップフロップ23の出
力状態が反転され、これに伴いトランジスタ26,27
並びにトランジスタTr1,Tr2のオンオフ状態が反
転される。これにより、変圧器31の一次巻線311 への
通電方向がトランジスタTr1,Tr2のオンオフに対
応して反転され、二次巻線312 に正弦波の交流電圧Vo
が出力される。
た従来の共振型インバータ回路においては、変圧器31
の二次巻線312 とコンデンサ32によって共振回路が形
成されて正弦波の交流電圧Voが出力されるので、これ
に伴い一次巻線311 の両端の電圧も正弦波状となる。こ
のときの周波数frは式(1) によって表される。 fr=1/{2π(Lr・Cr)-1/2} …(1) ここで、Lrは変圧器31の二次巻線312 のインダクタ
ンス、Crはコンデンサ32のキャパシタンスである。
周波数frとは関係なく任意に設定することができ、ト
ランジスタTr1,Tr2のオン時間Tonを自由に設定
することができる。
rに対応していないと、変圧器31の二次巻線312 から
出力される電圧Voが正弦波でないものとなり、効率が
大幅に低下するため、三角波発振器1の発振周波数の設
定に非常に手間がかかる。また、トランジスタTr1,
Tr2に代えてFETを用いた場合には、ドレイン・ソ
ース間の電圧が負になった際、FETの内部寄生ダイオ
ードを通じて2つのFETが同時に導通してしまい、変
圧器31が両点弧現象を引き起こしてしまうという問題
点があった。
器の一次巻線への通電方向を制御するスイッチ素子のオ
ンオフ状態の切り替えを共振周波数に同期させた共振型
インバータ回路を提供することにある。
成するために、中間タップを備えた一次巻線を有する変
圧器と、前記一次巻線の両端のそれぞれに対応して接続
された少なくとも2個のスイッチ素子と、該スイッチ素
子のオンオフを交互に切り替える切り替え制御手段と、
前記変圧器の二次巻線と共に所定の共振周波数を有する
共振回路を形成するキャパシタンス素子とを備えた共振
型インバータ回路において、前記変圧器の一次巻線の両
端のそれぞれに接続された複数の整流素子を設けると共
に、前記切り替え制御手段は、前記整流素子の出力電圧
に基づいて前記スイッチ素子のオンオフを切り替える共
振型インバータ回路を提案する。
圧は整流素子によって整流され、該整流素子の出力電圧
に基づいて、切り替え制御手段によりスイッチ素子のオ
ンオフが切り替えられ、前記一次巻線への通電方向が切
り替えられる。ここで、変圧器の二次側には、二次巻線
とコンデンサにより共振回路が形成されて正弦波の交流
電圧が出力されるので、これに伴い一次巻線の両端の電
圧も正弦波状となり、前記一次巻線の電圧と前記二次巻
線の電圧は同期したものとなっている。従って、前記整
流素子の出力電圧に基づいてスイッチ素子のオンオフが
切り替えられるので、前記スイッチ素子のオンオフ状態
の切り替えは前記共振回路の共振周波数に同期される。
である。図において、前述した従来例と同一構成部分は
同一符号をもって表す。また、従来例と本実施例との相
違点は、従来例における三角波発振器1を除去すると共
に、変圧器31の一次巻線311 の両端の電圧に基づいて
フリップフロップ23の出力状態をトグルさせるように
したことにある。
T回路22、パルスステアリングフリップフロップ(以
下、フリップフロップと称する)23、NOR回路2
4,25、NPN型のトランジスタ26,27、抵抗器
Ra,Rb及びダイオードD1,D2から構成され、イ
ンバータ部3は、抵抗器R1〜R4、NPN型のトラン
ジスタTr1,Tr2、変圧器31、コンデンサ32か
ら構成されている。
れ変圧器31の一次巻線311 の一端311a及び他端311bに
接続され、ダイオードD1,D2のカソードは直列接続
された抵抗器Ra,Rbを介して接地されている。演算
増幅器21の反転入力端子にはダイオードD1,D2に
よって整流された一次巻線311 の両端の電圧を抵抗器R
a,Rbによって分圧した電圧Vosが入力され、非反転
入力端子には所定の基準電圧Vthが印加されている。ま
た、演算増幅器21の出力端子はNOT回路22の入力
端子及びNOR回路24,25のそれぞれの一方の入力
端子に接続されている。NOT回路22の出力端子はフ
リップフロップ23のトリガ入力端子Tに接続され、フ
リップフロップ23の非反転出力端子QはNOR回路2
4の他方の入力端子に、また反転出力端子Q’はNOR
回路25の他方の入力端子にそれぞれ接続されている。
さらに、NOR回路24,25のそれぞれの出力端子は
対応するトランジスタ26,27のベースに接続され、
トランジスタ26,27のそれぞれのコレクタには所定
の正の電圧Vが印加されている。
を介してトランジスタ26のエミッタに接続されると共
に抵抗器R3を介して接地され、トランジスタTr2の
ベースは抵抗器R2を介してトランジスタ27のエミッ
タに接続されると共に抵抗器R4を介して接地されてい
る。また、トランジスタTr1のコレクタは変圧器31
の一次巻線311 の一端311aに接続され、トランジスタT
r2のコレクタは一次巻線311 の他端311bに接続されて
いる。さらに、トランジスタTr1,Tr2のそれぞれ
のエミッタは接地され、一次巻線の中間タップ311cには
正の直流電圧Vが印加されている。また、コンデンサ3
2は変圧器31の二次巻線312 に直列に接続されてい
る。
を図4に示す波形図に基づいて説明する。初期状態にお
いては、フリップフロップ23の出力状態に応じてトラ
ンジスタTr1,Tr2の一方、例えばトランジスタT
r1がオン状態となると共に、他方のトランジスタTr
2がオフ状態となり、変圧器31の一次巻線311 には中
間タップ311cから一端311aに向かって電流が流れ、これ
に対応して二次巻線312 に電圧が誘起される。ここで、
変圧器31の二次側には、二次巻線312 とコンデンサ3
2により共振回路が形成されて正弦波状の電圧が出力さ
れるので、これに伴い一次巻線の電圧も正弦波状とな
る。
電圧はダイオードD1,D2によって整流され、ダイオ
ードD1,D2の出力電圧は抵抗器Ra,Rbによって
分圧されて電圧Vosとして演算増幅器21の反転入力端
子に印加される。電圧Vosは演算増幅器21によって基
準電圧Vthと比較され、演算増幅器21の出力信号Aは
電圧Vosが基準電圧Vth以上となったときにハイレベル
に、また電圧Vosが基準電圧Vthより低いときにローレ
ベルとなり、演算増幅器21からは矩形波信号Aが出力
される。ここで、基準電圧Vthの値は0V近傍の正の電
圧値に設定されている。これにより、前記共振回路の共
振周波数frの半周期毎に演算増幅器21の出力信号A
の状態が反転される。
リップフロップ23の出力状態が反転され、これに伴い
トランジスタ26,27並びにトランジスタTr1,T
r2のオンオフ状態が反転される。これにより、変圧器
31の一次巻線311 への通電方向がトランジスタTr
1,Tr2のオンオフに対応して反転され、二次巻線31
2 に正弦波の交流電圧Voが出力される。さらに、トラ
ンジスタTr1,Tr2のオンオフ状態の切り替えは前
記共振回路の共振周波数frに同期したものとされる。
シタンスCr及び変圧器31の二次巻線312 のインダク
タンスLrのばらつきや温度特性等によって前記共振回
路の共振周波数frが変動しても、従来のように共振周
波数frに対応するようにトランジスタTr1,Tr2
のそれぞれのオン時間Tonを設定する面倒な手間を省く
ことができると共に、常に変圧器31の二次側には正弦
波状の交流電圧Voを発生させることができ、効率を大
幅に向上させることができる。さらに、トランジスタT
r1,Tr2に代えてFETを用いた場合にも、2つの
FETが同時に導通することがなくなり、変圧器31が
両点弧現象を引き起こすことがななく、安定した動作を
維持することができる。
イッチ素子のオンオフ状態の切り替えが共振回路の共振
周波数に同期したものとされるので、前記共振回路を構
成するキャパシタンス及びインダクタンスのばらつきや
温度特性等によって前記共振周波数が変動しても、従来
のように共振周波数に対応するように前記スイッチ素子
のオン時間を設定する面倒な手間を省くことができると
共に、常に変圧器の二次側には正弦波状の交流電圧を発
生させることができ、効率を大幅に向上させることがで
きる。さらに、スイッチ素子としてFETを用いた場合
にも、2つのFETが同時に導通することがなくなり、
変圧器が両点弧現象を引き起こすことがななく、安定し
た動作を維持することができるという非常に優れた効果
を奏するものである。
3…フリップフロップ、24,25…NOR回路、2
6、27…トランジスタ、Ra,Rb…抵抗器、3…イ
ンバータ部、31…変圧器、32…コンデンサ、R1〜
R4…抵抗器、Tr1,Tr2…トランジスタ。
Claims (1)
- 【請求項1】 中間タップを備えた一次巻線を有する変
圧器と、前記一次巻線の両端のそれぞれに対応して接続
された少なくとも2個のスイッチ素子と、該スイッチ素
子のオンオフを交互に切り替える切り替え制御手段と、
前記変圧器の二次巻線と共に所定の共振周波数を有する
共振回路を形成するキャパシタンス素子とを備えた共振
型インバータ回路において、 前記変圧器の一次巻線の両端のそれぞれに接続された複
数の整流素子を設けると共に、 前記切り替え制御手段は、前記整流素子の出力電圧に基
づいて前記スイッチ素子のオンオフを切り替える、 ことを特徴とする共振型インバータ回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4016922A JP3029726B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 共振型インバータ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4016922A JP3029726B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 共振型インバータ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05219748A JPH05219748A (ja) | 1993-08-27 |
JP3029726B2 true JP3029726B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=11929621
Family Applications (1)
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JP4016922A Expired - Fee Related JP3029726B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 共振型インバータ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3029726B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108649831A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-10-12 | 西安文理学院 | 一种逆变器升压电路 |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP4016922A patent/JP3029726B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH05219748A (ja) | 1993-08-27 |
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