JP3039591B2

JP3039591B2 - インバータ回路

Info

Publication number: JP3039591B2
Application number: JP5156871A
Authority: JP
Inventors: 仁川口; 菊夫小宮山; 和茂元木; 資朗田中; 雄一深瀬; 高広早川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-06-28
Filing date: 1993-06-28
Publication date: 2000-05-08
Anticipated expiration: 2015-05-08
Also published as: JPH0715978A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主としてモータを負
荷とするインバータ回路における制御用の電源を得るた
めの回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記この種のインバータ回路は、交流電
源を直流に変換して、これを再度交流に変換するもの
で、このとき所要の出力周波数をモータに印加するよう
にしたものである。インバータ主回路はコンバータ部と
インバータ部よりなり、インバータ部は、一般に複数対
のトランジスタブリッジにより構成されている。インバ
ータ回路にはインバータ部のトランジスタのベースを制
御し、トランジスタを駆動させるためのトランジスタ駆
動用の電源が必要であり、従来においては、例えば実公
平４ー２４７９２号公報に示されているような制御用の
電源回路によりトランジスタ駆動用の電源が形成されて
いる。

【０００３】図９は上記公報に示されたトランジスタ駆
動用の制御用の電源回路で、３相ブリッジ接続されたパ
ワートランジスタのベースを制御するために必要な４組
の電源Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を、高周波トランス５０
を介して独立した４組の電源として形成している。高周
波トランス５０には５組の二次巻線５１，５２，５３，
５４，５５が設けられていて、各二次巻線５１〜５５の
出力がそれぞれダイオードブリッジ５６〜６０により整
流される。各ダイオードブリッジ５６〜５９により整流
され各二次巻線５１〜５４の出力は、それぞれ平滑コン
デンサ６１〜６４を介してＶ１〜Ｖ４として取り出さ
れ、各パワートランジスタの各ベースにベース駆動電圧
として与えられる。また、５組目の二次巻線５５から得
られるＶｃはスイッチング制御のための電源として取り
出されている。

【０００４】この制御電源回路では、高周波トランス５
０への高周波通電により、各二次巻線５１〜５５にそれ
ぞれ高周波電圧が誘起される。各二次巻線５１〜５５の
出力はそれぞれダイオードブリツジ５６〜６０により整
流され、平滑コンデンサ６１〜６４によって平滑されて
直流電圧として、各パワートランジスタの各ベースにベ
ース駆動電圧として印加されることになる。この制御電
源回路は、直流電力をインバータ回路のコンバータ部７
０の出力から得ているため、直流電力を取り出すための
特別な回路を設ける必要がなく、その分回路構成が簡単
になるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のイ
ンバータにおける制御電源回路においては、高周波トラ
ンス５０の二次巻線５１〜５５により各々独立した電源
をダイオードブリッジ５６〜６０と平滑コンデンサ６１
〜６４により作り出すものであるため、電源の組数の増
加に伴い高周波トランス５０も大型化せざるを得ず、回
路の小型化及び低コスト化を図り難いといった課題を含
んでいる。

【０００６】この発明は上記した従来の課題を解決する
ためになされたもので、その目的はインバータ回路の小
型化と低コスト化を実現することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るインバー
タ回路は、モータの各相のモータ巻線と、商用電源から
作られる直流電源の正側及び負側との間にそれぞれ接続
された正側のトランジスタと負側のトランジスタによる
対構成の複数対のトランジスタブリッジと、この各トラ
ンジスタブリッジの正側のトランジスタをそれぞれ駆動
するゲートアンプを有し、これらのゲートアンプの電源
を、各トランジスタを動作させるための制御回路の駆動
用に商用電源から作られた単一電源より並列に分岐し、
各トランジスタブリッジの各出力点にそれぞれ接続した
コンデンサにより得るようにするとともに、ＰＷＭによ
る制御を負側のトランジスタのみで行なうインバータ主
回路において、制御回路にその電源立ち上がり時及びモ
ータ起動時に、一定時間のみ正側のトランジスタ全てを
オフして、負側のトランジスタの一つだけをオンさせる
回路を備えたものである。

【０００８】

【０００９】請求項２に係るモータ駆動用のインバータ
回路は、モータの各相のモータ巻線と、商用電源から作
られる直流電源の正側及び負側との間にそれぞれ接続さ
れた正側のトランジスタと負側のトランジスタによる対
構成の複数対のトランジスタブリッジと、この各トラン
ジスタブリッジの正側のトランジスタをそれぞれ駆動す
るゲートアンプを有し、これらのゲートアンプの電源
を、各トランジスタを動作させるための制御回路の駆動
用に商用電源から作られた単一電源より並列に分岐し、
各トランジスタブリッジの各出力点にそれぞれ接続した
コンデンサにより得るようにするとともに、ＰＷＭによ
る制御を正側のトランジスタのみで行なうインバータ主
回路において、制御回路にその電源立ち上がり時及びモ
ータ起動時に、一定時間のみ正側のトランジスタ全てを
オフして、負側のトランジスタの一つだけをオンさせる
回路を備えたものである。

【００１０】請求項３に係るモータ駆動用のインバータ
回路は、請求項１又は請求項２のいずれかに係る前記手
段における制御回路の駆動用の電源とゲートアンプ及び
ゲートアンプ電源用のコンデンサとの間にラッチ型の電
子スイッチによる保護回路を設けたものである。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【作用】請求項１に係る前記手段によれば、負側のトラ
ンジスタにＰＷＭ制御をかけてモータの速度やトルクを
制御するものに対して、電源立ち上がり時や起動時にお
いて一定時間のみ正側のトランジスタ全てをオフして、
負側のトランジスタはＰＷＭデューティ１００％に制御
して負側のトランジスタの一つのみをオンさせることに
より、モータのモータ巻線を利用して各コンデンサに充
電電流を流し込み初期充電させることができる。

【００１４】

【００１５】請求項２に係る前記手段によれば、正側の
トランジスタにＰＷＭ制御をかけてモータの速度やトル
クを制御するものに対して、電源立ち上がり時や起動時
において一定時間のみ正側のトランジスタ全てをオフし
て、負側のトランジスタの一つのみをオンさせることに
より、モータのモータ巻線を利用して各コンデンサに充
電電流を流し込み初期充電させることができる。この場
合、通常駆動する正側負側の組合せのいずれか一組で、
ＰＷＭデューティを０％に制御すれば、正側のトランジ
スタはオフし、負側のトランジスタはオンすることにな
る。

【００１６】請求項３に係る前記手段によれば、請求項
１又は請求項２のいずれかに係る前記機能とともに、ゲ
ートアンプを制御回路の駆動用の電源電圧の初期上昇時
にオン動作させ、制限電流以上の電流が流れた時にはオ
フさせることにより、従属電源であるコンデンサにトラ
ブルがおきても制御回路の駆動用の電源とは遮断される
ので制御回路の駆動用の電源は保護されることになる。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【実施例】実施例１．図１はこの発明の一実施例として
のインバータによるモータ駆動回路を示す回路構成図
で、負荷としてのモータはＤＣブラシレスモータであ
る。図において、１は商用電源で、ダイオードブリッジ
２と平滑コンデンサ３からなる整流回路に接続されてい
る。整流回路は、商用電源１からの商用交流を整流し、
平滑にして直流電圧Ｖｉｎを形成する。４は直流電圧Ｖ
ｉｎの正側及び負側との間に接続され、直流電圧Ｖｉｎ
から制御回路用の直流電圧Ｖｃｃを形成する第１の電源
で、平滑コンデンサ５を備えている。

【００２０】６は直流電圧Ｖｉｎの正側及び負側との間
に接続された正側の出力トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ，
ＩＧＢＴ，ＢＪＴ等）Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３と負側の出力ト
ランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴ，ＢＪＴ等）Ｑ
４，Ｑ５，Ｑ６による３相の相アームを構成する三相ブ
リッジ回路で、各相アームの出力点Ｕ，Ｖ，Ｗにはモー
タの各モータ巻線７がそれぞれ接続されている。８は各
相アームの各出力トランジスタＱ１〜Ｑ６をオン／オフ
制御する信号を作り出す制御回路としてのプリドライバ
回路で、モータの速度やトルクを制御するために各相ア
ームの正側の出力トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３もしく
は負側の出力トランジスタＱ４，Ｑ５，Ｑ６をＰＷＭキ
ャリヤによりＰＷＭ制御を行なう。なお、一般のモータ
制御では、各相アームの双方の出力トランジスタにＰＷ
Ｍ制御がかけられるが、ブラシレスモータの場合には図
示のようにスイッチングロスの少ない負側の出力トラン
ジスタＱ４，Ｑ５，Ｑ６が、プリドライバ回路８により
直接ＰＷＭ制御されることが多い。９，１０，１１はそ
れぞれ、各相アームの正側の各出力トランジスタＱ１，
Ｑ２，Ｑ３をプリドライバ回路８からの信号によりオン
／オフ制御するゲートアンプである。

【００２１】上述のように構成されたインバータ主回路
に対して、正側の各出力トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３
をそれぞれ駆動させるための各ゲートアンプ９，１０，
１１への給電は、第１の電源４に従属する制御電源回路
により行なわれる。即ち、制御電源回路は、プリドライ
バ回路８の駆動用に商用電源から作られた単一電源とし
ての第１の電源４の正側にリミッタ抵抗１２を介してそ
れぞれダイオード１３，１４，１５とコンデンサ１６，
１７，１８の直列回路が並列に分岐され、これらの各直
列回路がそれぞれ各相アームの各出力点Ｕ，Ｖ，Ｗに接
続された構成である。各ダイオード１３，１４，１５は
直流電圧Ｖｉｎより十分大きな耐圧を有し、その各アノ
ード側がリミッタ抵抗１２に接続され、各カソード側に
コンデンサ１６，１７，１８がそれぞれ接続されてい
る。各コンデンサ１６，１７，１８は、正側の各出力ト
ランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３の各ベースに接続された各
ゲートアンプ９，１０，１１に並列に接続され、それぞ
れ相アームの出力点Ｕ，Ｖ，Ｗに接続されている。１９
は、第１の電源４とリミッタ抵抗１２との間に挿入され
たラッチタイプの電子スイッチで、第１の電源４が立ち
上がった時にオンとなり、その状態をラッチしていて第
１の電源４の電流が所定値以上流れるとオフする。

【００２２】上記電子スイッチ１９は、例えば図２に示
すような構成である。即ち、入力端子２０には第１の電
源４が接続され、出力端子２１にはリミッタ抵抗１２が
接続されるトランジスタによるスイッチング回路であ
る。第１の電源４が立ち上がる時、第１の電源４の電圧
上昇に対して、抵抗２２、トランジスタ２３のエミッ
タ，ベースを通り、抵抗２４を経てコンデンサ２５に充
電電流が流れる。この電流によりトランジスタ２３はオ
ン状態になり、そのエミッタ，コレクタ間に電流が流れ
る。この電流は抵抗２６を経てトランジスタ２７のベー
ス，エミッタに流れ、トランジスタ２７をオン状態にす
る。従って、トランジスタ２３のベース電流は抵抗２４
を経てトランジスタ２７のコレクタに流れ込むことにな
り、第１の電源４が立ち上がるとサイリスタのような構
成のトランジスタ２３，２７がオン状態となって、その
状態が保持されることになる。即ち、入力端子２０から
出力端子２１に抵抗２２，トランジスタ２３を介して電
流が流れる。

【００２３】抵抗２２に電流が流れることによりトラン
ジスタ２８のベース，エミッタ電圧に相当する電圧が発
生した場合、トランジスタ２８はオン状態になり、抵抗
２９にも電流が流れ、トランジスタ３０がオン状態にな
る。すると、トランジスタ２７のベース，エミッタ電圧
は、トランジスタ３０のコレクタ，エミッタ電圧でショ
ート状態になり、トランジスタ２７はオフ状態になる。
トランジスタ２７がオフ状態になるとトランジスタ２３
のベース電流も継続的に流せなくなりトランジスタ２３
もオフ状態となり、入力端子２０と出力端子２１間は電
気的に遮断されることになる。なお、ダイオード３１は
入出力が遮断された状態でコンデンサ２５に残った電荷
を第１の電源４がオフした時に放電させるためのもので
ある。

【００２４】上記構成のモータ駆動回路の動作について
説明する。図３はモータの回転時のプリドライバ回路８
の各出力端子Ａｕ，Ｂｕ，Ｃｕ，Ａｄ，Ｂｄ，Ｃｄから
出力される信号と、相アームの各出力点Ｕ，Ｖ，Ｗの電
圧の関係についての一例を示したものである。この関係
において各出力点Ｕ，Ｖ，Ｗは、それぞれ位相が１２０
度ずつずれた３相交流となっている。実際上は、各出力
点Ｕ，Ｖ，Ｗにはモータから発生する起電力が重畳する
ことになるので、図３に点線で示す電圧波形となってい
る。図３に示すように、モータの回転中は各出力点Ｕ，
Ｖ，Ｗは、一定周期でＧＮＤレベルの電圧を発生する。

【００２５】ＧＮＤレベルになった各出力点Ｕ，Ｖ，Ｗ
と接続関係にあるコンデンサ１６，１７，１８には、第
１の電源４から電子スイッチ１９、リミッタ抵抗１２、
ダイオード１３，１４，１５を経て直流電圧Ｖｃｃによ
る充電電流が流れ、ほぼ第１の電源４からダイオード１
３，１４，１５の純方向電圧を引いた電圧に充電され
る。この時の充電電流はリミッタ抵抗１２によりピーク
電流が制限される。各コンデンサ１６，１７，１８は、
対応する各出力点Ｕ，Ｖ，Ｗの電位の変化に対応して充
放電を繰り返し、コンデンサ１６，１７，１８に蓄えら
れた電荷の放出により各ゲートアンプ９，１０，１１が
動作し、プリドライバ回路８からの制御信号を受けて適
切に各相アームの正側の出力トランジスタＱ１，Ｑ２，
Ｑ３をオン／オフ制御することになる。即ち、相アーム
の出力の電圧変化を利用してコンデンサ１６，１７，１
８による各ゲートアンプ９，１０，１１への給電が行な
われる。

【００２６】各コンデンサ１６，１７，１８は、第１の
電源４に対して従属関係の従属電源といえるものであ
り、各従属電源は、単一のリミッタ抵抗１２により充電
電流を制限できるので回路構成が簡素になり、コストも
低減できる。また、従属電源の負荷上昇により第１電源
４の負担が増し、第１の電源の電流が所定値以上流れる
と、電子スイッチ１９がオフするので、従属電源の負荷
上昇による第１の電源４の破損を単一の電子スイッチ１
９により防止することができる。即ち、このモータ駆動
回路は、出力トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３を制御する
ための電源を制御装置の電源として構成される第１の電
源４の一つから簡単に構成できるので、高周波トランス
の二次巻線により各々独立した電源をダイオートブリッ
ジと平滑コンデンサにより作り出すものと異なり、回路
の小型化及び低コスト化に貢献できる。

【００２７】前述のようにモータが回転している時に
は、各出力点Ｕ，Ｖ，Ｗには一定の順序でＶｉｎレベル
とＧＮＤレベルの電圧が交互に出力され、各コンデンサ
１６，１７，１８はこれに応じて充放電を繰り返すこと
になるが、電源立ち上がり時やモータ起動時には、各出
力点Ｕ，Ｖ，Ｗには一定の順序で電圧が出力されてはい
ない。従って、正側の各出力トランジスタＱ１，Ｑ２，
Ｑ３を駆動するためには、正側の各トランジスタＱ１，
Ｑ２，Ｑ３を駆動する前に負側の各出力トランジスタＱ
４，Ｑ５，Ｑ６をオンさせて、各出力点Ｕ，Ｖ，ＷをＧ
ＮＤレベルにして各コンデンサ１６，１７，１８を充電
させる必要がある。以下に、このコンデンサ１６，１
７，１８の初期充電に関する説明をすることにする。

【００２８】図４は、電源立ち上がり時に各ゲートアン
プ９，１０，１１の電源である各コンデンサ１６，１
７，１８を充電するシーケンスを示したものである。即
ち、第１の電源４が立ち上がった時、プリドライバ回路
８の出力端子Ａｕ〜Ｃｕがオフ信号を、Ａｄ〜Ｃｄがオ
ン信号を所定の時間出力すると、負側の各出力トランジ
スタＱ４，Ｑ５，Ｑ６はオンとなり、各相アームの出力
点Ｕ，Ｖ，Ｗは全てＧＮＤレベルとなる。これにより各
コンデンサ１６，１７，１８に第１の電源４から電流が
流れ、各コンデンサ１６，１７，１８は、ほぼ第１の電
源４に近い電圧に充電されることになる。その後、プリ
ドライバ回路８の出力端子Ａｄ〜Ｃｄがオフとなり、Ａ
ｕ，Ｂｕ，Ｃｕのいずれかがモータ回転シーケンスに合
わせてオンする時に、同一相の出力トランジスタＱ１，
Ｑ４、Ｑ２，Ｑ５、Ｑ３，Ｑ６が同時にオンする状態を
避けている。従って、図４に示す場合、プリドライバ回
路８の出力端子Ｂｄ，Ｃｄはオフする必要はなく、特に
出力端子Ｂｄは通常のモータドライブシーケンスどうり
そのままオン状態でも構わない。

【００２９】実施例２．次にＰＷＭキャリヤによりＰＷ
Ｍ制御の方式によるコンデンサ１６，１７，１８を充電
するシーケンスについて説明する。図５は、ＰＷＭ制御
を負側の出力トランジスタＱ４，Ｑ５，Ｑ６で行なう場
合のプリドライバ回路８の内部ブロック図である。図５
において、３２はモータ（ブラシレスモータ）のロータ
マグネットの磁極位置に応じて３相全波ロジック信号を
生成する３相全波駆動ロジック発生器、３３はＰＷＭキ
ャリヤ信号を発生するＰＷＭ信号発生器、３４は電源立
ち上がり時にプリドライバ回路８の出力端子Ａｕ〜Ｃ
ｕ，Ａｄ〜Ｃｄを制御する従属電源充電シーケンス発生
器である。

【００３０】ＰＷＭ信号発生器３３からのＰＷＭキャリ
ヤ信号と、３相全波駆動ロジック発生器３２からの３相
全波ロジック信号とはＡＮＤゲート３５，３６，３７に
入力され、これらの各ＡＮＤ出力と、従属電源充電シー
ケンス発生器３４からの充電シーケンス信号３８ｂとが
それぞれＯＲゲート３９，４０，４１に入力される。こ
れら各ＯＲゲート３９，４０，４１のＯＲ出力が、プリ
ドライバ回路８の出力端子Ａｄ，Ｂｄ，Ｃｄの各出力と
なる。また、３相全波駆動ロジック発生器３２からの３
相全波ロジック信号と、従属電源充電シーケンス発生器
３４からの充電シーケンス信号３８ａとはＡＮＤゲート
４２，４３，４４にそれぞれ入力され、これらの各ＡＮ
Ｄ出力が、プリドライバ回路８の出力端子Ａｕ，Ｂｕ，
Ｃｕの各出力となる。このプリドライバ回路８の動作
は、図４により示したシーケンスと同じになるが、モー
タ巻線７には関係なく各コンデンサ１６，１７，１８は
充電されることになる。

【００３１】実施例３．図６は、図５に示したものと同
様にＰＷＭ制御を負側の出力トランジスタＱ４，Ｑ５，
Ｑ６で行なう場合のプリドライブ回路８の内部ブロック
図である。図６において、３２はモータ（ブラシレスモ
ータ）のロータマグネットの磁極位置に応じて３相全波
ロジック信号を生成する３相全波駆動ロジック発生器、
３３はＰＷＭキャリヤ信号を発生するＰＷＭ信号発生
器、３４は電源立ち上がり時にプリドライバ回路８のＡ
ｕ〜Ｃｕ，Ａｄ〜Ｃｄを制御する従属電源充電シーケン
ス発生器である。

【００３２】ＰＷＭ信号発生器３３からのＰＷＭキャリ
ヤ信号と、従属電源充電シーケンス発生器３４からの充
電シーケンス信号３８ｂとはＯＲゲート４５に入力され
る。このＯＲゲート４５のＯＲ出力と、３相全波駆動ロ
ジック発生器３２からの３相全波ロジック信号とは各Ａ
ＮＤゲート３５，３６，３７に入力され、これらの各Ａ
ＮＤ出力がプリドライバ回路８の出力端子Ａｄ，Ｂｄ，
Ｃｄの各出力となる。また従属電源充電シーケンス発生
器３４からの充電シーケンス信号３８ａと３相全波駆動
ロジック発生器３２からの３相全波ロジック信号とはＡ
ＮＤゲート４２，４３，４４に入力され、これらの各Ａ
ＮＤ出力がプリドライバ回路８の出力端子Ａｕ，Ｂｕ，
Ｃｕの各出力となる。このプリドライバ回路８の動作
は、図５に示したものと異なりモータ巻線７が回路に接
続されていないと、コンデンサ１６，１７，１８全てを
充電する事ができない。モータ巻線７が接続されていれ
ば、負側の出力トランジスタＱ４，Ｑ５，Ｑ６の一つが
オンしていることでモータ巻線７を介してコンデンサ１
６，１７，１８に充電電流が流れるためコンデンサ１
６，１７，１８は充電されることになる。なお、モータ
巻線７の抵抗値が高いと充電時間がかかることになる。

【００３３】実施例４．図７は、ＰＷＭ制御を正側の出
力トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３で行なう場合のプリド
ライバ回路８の内部ブロック図である。図７において、
３２はモータ（ブラシレスモータ）のロータマグネット
の磁極位置に応じて３相全波ロジック信号を生成する３
相全波駆動ロジック発生器、３３はＰＷＭキャリヤ信号
を発生するＰＷＭ信号発生器、３４は電源立ち上がり時
にプリドライバ回路８の出力端子Ａｕ〜Ｃｕ，Ａｄ〜Ｃ
ｄを制御する従属電源充電シーケンス発生器である。

【００３４】ＰＷＭ信号発生器３３からのＰＷＭキャリ
ヤ信号と、従属電源充電シーケンス発生器３４からの充
電シーケンス信号３８ｃとがＡＮＤゲート４６に入力さ
れ、このＡＮＤ出力と、３相全波駆動ロジック発生器３
２からの３相全波ロジック信号とはＡＮＤゲート４２，
４３，４４に入力され、これらの各ＡＮＤ出力がそれぞ
れプリドライバ回路８の出力端子Ａｕ，Ｂｕ，Ｃｕの各
出力となる。また、従属電源充電シーケンス発生器３４
からの充電シーケンス信号３８ａと３相全波駆動ロジッ
ク発生器３２からの３相全波ロジック信号とがそれぞれ
ＯＲゲート３９，４０，４１に入力される。これら各Ｏ
Ｒゲート３９，４０，４１のＯＲ出力が、それぞれプリ
ドライバ回路８の出力端子Ａｄ，Ｂｄ，Ｃｄの各出力と
なる。ＰＷＭキャリヤ信号と充電シーケンス信号３８ｃ
とをＡＮＤゲート４６に入力することで、正側の出力ト
ランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３を全てオフすることがで
き、ＰＷＭキャリヤ信号を０％に制御すればよい。負側
の出力トランジスタＱ４，Ｑ５，Ｑ６を全てオフするこ
とは、図５により示した実施例２の場合と同様に、充電
シーケンス信号３８ａと３相全波ロジック信号とのＯＲ
をとることで行なわれる。

【００３５】実施例５．図８は、図７に示した実施例４と同様にＰＷＭ制御を正
側の出力トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３で行なう場合の
プリドライバ回路８の内部ブロック図である。結果的に
は図６により示した実施例３のものと同じになるが、Ｐ
ＷＭ信号発生器３３からのＰＷＭキャリヤ信号と、従属
電源充電シーケンス発生器３４からの充電シーケンス信
号３８ｃとのＡＮＤを電源立ち上がり時のみＰＷＭキャ
リヤ信号を０％に制御することにより、コンデンサ１
６，１７，１８を充電することができ、回路構成が極め
て簡素になる。ただし、実施例３と同様にモータ巻線７
が回路に接続されていることが必要である。

【００３６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、負側のトラン
ジスタにＰＷＭ制御をかけてモータの速度やトルクを制
御するものに対して、電源立ち上がり時や起動時におい
て一定時間のみ正側のトランジスタ全てをオフして、負
側のトランジスタの一つのみをオンさせることにより、
モータの巻線を利用して各コンデンサに充電電流を流し
込み初期充電させることができ、モータを立ち上がらせ
ることができる。特に、正側のトランジスタ全てをオフ
して、負側のトランジスタの一つのみをオンさせれば済
むので、回路構成が簡素になる。

【００３７】

【００３８】請求項２の発明によれば、正側のトランジ
スタにＰＷＭ制御をかけてモータの速度やトルクを制御
するものに対して、電源立ち上がり時や起動時において
一定時間のみ正側のトランジスタ全てをオフして、負側
のトランジスタの一つのみをオンさせることにより、モ
ータの巻線を利用して各コンデンサに充電電流を流し込
み初期充電させることができ、モータを立ち上がらせる
ことができる。特に、正側のトランジスタ全てをオフし
て、負側のトランジスタの一つのみをオンさせれば済む
ので、回路構成が簡素になる。

【００３９】請求項３の発明によれば、請求項１又は請
求項２のいずれかに係る前記効果とともに、単一のゲー
トアンプのオン／オフ動作により、従属電源であるコン
デンサに故障等のトラブルがおきても制御回路の駆動用
の電源とは遮断され、制御回路の駆動用の電源を保護す
ることができる。

【００４０】

【００４１】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すインバータ回路の回路
構成図である。

【図２】この発明の実施例を示すインバータ回路の電子
スイッチの一例を示す回路構成図である。

【図３】この発明の実施例を示すインバータ回路のモー
タ回転時のプリドライバ信号と各出力点の電圧の関係を
示す説明図である。

【図４】この発明の実施例を示すインバータ回路の電源
立ち上がり時のプリドライバ信号とコンデンサの充電状
況と出力点の電圧の関係を示す説明図である。

【図５】この発明の実施例を示すインバータ回路のプリ
ドライバ回路内の内部構成図である。

【図６】この発明の実施例を示すインバータ回路のプリ
ドライバ回路内の他の実施例としての内部構成図であ
る。

【図７】この発明の実施例を示すインバータ回路のプリ
ドライバ回路内の他の実施例としての内部構成図であ
る。

【図８】この発明の実施例を示すインバータ回路のプリ
ドライバ回路内の他の実施例としての内部構成図であ
る。

【図９】従来のインバータ回路の制御用の電源回路を示
す回路構成図である。

【符号の説明】

１商用電源４第１の電源６三相ブリッジ回路７モータ巻線８プリドライバ回路９ゲートアンプ１０ゲートアンプ１１ゲートアンプ１２リミッタ抵抗１３ダイオード１４ダイオード１５ダイオード１６コンデンサ１７コンデンサ１８コンデンサ１９電子スイッチ３５ＡＮＤゲート３６ＡＮＤゲート３７ＡＮＤゲート３９ＯＲゲート４０ＯＲゲート４１ＯＲゲート４２ＡＮＤゲート４３ＡＮＤゲート４４ＡＮＤゲート４５ＯＲゲート４６ＡＮＤゲートＶｉｎ直流電圧Ｖｃｃ直流電圧Ｕ出力点Ｖ出力点Ｗ出力点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中資朗東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者深瀬雄一東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者早川高広岐阜県中津川市手賀野下巾３番40号三菱電機エンジニアリング株式会社名古屋事業所中津川支所内 (56)参考文献特開平５−137349（ＪＰ，Ａ) 特開平３−280619（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−262062（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02M 7/42 - 7/98

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】モータの各相のモータ巻線と、商用電源
から作られる直流電源の正側及び負側との間にそれぞれ
接続された正側のトランジスタと負側のトランジスタに
よる対構成の複数対のトランジスタブリッジと、この各
トランジスタブリッジの正側のトランジスタをそれぞれ
駆動するゲートアンプを有し、これらのゲートアンプの
電源を、前記各トランジスタを動作させるための制御回
路の駆動用に商用電源から作られた単一電源より並列に
分岐し、前記各トランジスタブリッジの各出力点にそれ
ぞれ接続したコンデンサにより得るようにするととも
に、ＰＷＭによる制御を前記負側のトランジスタのみで
行なうインバータ主回路において、前記制御回路にその
電源立ち上がり時及びモータ起動時に、一定時間のみ前
記正側のトランジスタ全てをオフして、前記負側のトラ
ンジスタの一つだけをオンさせる回路を備えたことを特
徴とするモータ駆動用のインバータ回路。
【請求項２】モータの各相のモータ巻線と、商用電源
から作られる直流電源の正側及び負側との間にそれぞれ
接続された正側のトランジスタと負側のトランジスタに
よる対構成の複数対のトランジスタブリッジと、この各
トランジスタブリッジの正側のトランジスタをそれぞれ
駆動するゲートアンプを有し、これらのゲートアンプの
電源を、前記各トランジスタを動作させるための制御回
路の駆動用に商用電源から作られた単一電源より並列に
分岐し、前記各トランジスタブリッジの各出力点にそれ
ぞれ接続したコンデンサにより得るようにするととも
に、ＰＷＭによる制御を前記正側のトランジスタのみで
行なうインバータ主回路において、前記制御回路にその
電源立ち上がり時及びモータ起動時に、一定時間のみ前
記正側のトランジスタ全てをオフして、前記負側のトラ
ンジスタの一つだけをオンさせる回路を備えたことを特
徴とするモータ駆動用のインバータ回路。
【請求項３】請求項１又は請求項２のいずれかに記載
のモータ駆動用のインバータ回路であって、制御回路の
駆動用の電源とゲートアンプ及びゲートアンプ電源用の
コンデンサとの間にラッチ型の電子スイッチによる保護
回路を設けたことを特徴とするモータ駆動用のインバー
タ回路。