JP3441622B2 - Peltier element drive circuit - Google Patents

Peltier element drive circuit

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JP3441622B2
JP3441622B2 JP17888097A JP17888097A JP3441622B2 JP 3441622 B2 JP3441622 B2 JP 3441622B2 JP 17888097 A JP17888097 A JP 17888097A JP 17888097 A JP17888097 A JP 17888097A JP 3441622 B2 JP3441622 B2 JP 3441622B2
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circuit
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雅洋 青山
哲朗 池田
和教 宮腰
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Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
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Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/021Control thereof
    • F25B2321/0212Control thereof of electric power, current or voltage

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  • Inverter Devices (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は電流を流すことで発
熱又は熱吸収を行うペルチェ素子を駆動するためのペル
チェ素子駆動回路に関する。 【0002】 【従来の技術】ペルチェ素子は2種の金属又は金属と半
導体とを接続してこれに電流を流すことにより,接合点
でジュール熱以外に熱の発生又は吸収が起こる素子で,
熱の発生又は吸収は,電流を順方向又は逆方向に変える
ことにより起こる。このようなペルチェ素子に電流を流
すペルチェ素子駆動回路の一例の構成を図3に示す。 【0003】図3において,1は商用電源,2は商用電
源1を整流する入力側整流器,3は整流された直流を平
滑するコンデンサ,4は整流平滑された直流を内蔵する
スイッチング素子により高周波スイッチングし,高周波
交流を出力する高周波コンバータ,5は高周波交流を入
力し,所望電圧に変圧する変圧器,6は変圧された高周
波交流を整流する出力側整流器,7は出力側整流器6に
より整流された直流を平滑するリアクトル,8はペルチ
ェ素子に流れる直流電流を順方向又は逆方向に切り換え
る切換回路,9は負荷のペルチェ素子である。 【0004】上記切換回路8は高周波交流を整流した直
流出力に直列接続されたIGBT,MOSFET,パワ
ートランジスタ等の電力用スイッチング素子11及び1
3と,直列接続されたIGBT,MOSFET,パワー
トランジスタ等の電力用スイッチング素子12及び14
と,電力用スイッチング素子11,13,12,14と
逆並列にそれぞれ接続されたダイオード15,17,1
6,18により構成されている。 【0005】次に動作について説明する。商用電源1を
入力側整流器2により整流し,この整流された直流をコ
ンデンサ3により平滑する。この整流平滑された直流を
高周波コンバータ4により高周波交流に変換し,高周波
交流を変圧器5により所望電圧に変圧する。変圧された
高周波交流を出力側整流器6により整流し,リアクトル
7により平滑する。この整流し平滑された直流が切換回
路8に入力される。 【0006】今,順方向ドライブ指令信号が電力用スイ
ッチング素子11,14のゲートに印加すると,電力用
スイッチング素子11,14はオンする。電力用スイッ
チング素子11,14のオンにより電力用スイッチング
素子11,負荷9,スイッチング素子14に順方向電流
が流れ,負荷9のペルチェ素子は発熱する。 【0007】また,逆方向ドライブ指令信号が電力用ス
イッチング素子12,13のゲートに印加すると,電力
用スイッチング素子12,13はオンする。電力用スイ
ッチング素子12,13のオンにより電力用スイッチン
グ素子12,負荷9,電力用スイッチング素子13に逆
方向電流が流れ,負荷9のペルチェ素子は吸熱する。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】上記ペルチェ素子駆動
回路は,高周波コンバータ4により高周波交流を出力し
ているので,リアクトル7のインピーダンスは小さく設
計されている。ところで,ペルチェ素子に順方向電流を
流している状態から逆方向の電流を流す場合,又は逆方
向電流を流している状態から順方向の電流を流す場合,
すなわち電流方向を切り換える場合,直流電源と直列に
接続された電力用スイッチング素子11と13又は12
と14が同時にオンする恐れがある。この場合,直流電
源に短絡電流が流れ,リアクトル7が小さいため,電力
用スイッチング素子を破損する恐れがあった。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明は,上記の課題に
留意してなされたもので,本発明のペルチェ素子駆動回
路は,交流電源を整流した直流を高周波スイッチング
し,高周波交流を出力する高周波コンバータと,上記高
周波交流を変圧する変圧器と,変圧された高周波交流を
整流する出力側整流器と,上記出力側整流器の直流出力
から負荷のペルチェ素子に流れる電流を電力用スイッチ
ング素子を用いて切り換える切換回路とが設けられたペ
ルチェ素子駆動回路において,上記高周波コンバータを
駆動するドライブ回路が,順方向ドライブ指令信号及び
逆方向ドライブ指令信号がそれぞれ入力した時,それぞ
れオンする第1の信号用スイッチング素子及び第2の信
号用スイッチング素子と,上記第1及び第2の信号用ス
イッチング素子の出力に設けられ,上記第1の信号用ス
イッチング素子がオンの時出力が上昇し,上記第2の信
号用スイッチング素子がオンのとき出力が下降し,上記
切換回路の切換指令信号とする積分器と,上記積分器の
出力に設けられ,それぞれ正の基準信号と負の基準信号
と比較する第1の比較器及び第2の比較器と,上記積分
器の出力が正の基準信号より小さいときと,上記積分器
の出力が負の基準信号より大きいときに上記第1の比較
器と第2の比較器から上記高周波コンバータに駆動信号
を停止するオア回路とにより構成されたものである。 【0010】交流電源を整流した直流を高周波スイッチ
ングして高周波交流を得て,この高周波交流を変圧器に
より所望電圧に変圧する。変圧された高周波交流を出力
側整流器により整流し,この整流された直流が切換回路
に入力される。切換回路に内蔵する順方向の電力用スイ
ッチング素子をオンすることにより,負荷のペルチェ素
子に順方向に電流が流れ,ペルチェ素子は発熱する。ま
た,切換回路に内蔵する逆方向の電力用スイッチング素
子をオンすることにより負荷のペルチェ素子に逆方向の
電流が流れ,ペルチェ素子は吸熱する。 【0011】今,順方向ドライブ指令信号が第1の信号
用スイッチング素子に入力すると,第1の信号用スイッ
チング素子がオンし,積分器の出力が上昇する。そし
て,積分器の出力が正の基準信号及び負の基準信号がそ
れぞれ第1及び第2の比較器により比較される。積分器
の出力が上昇しはじめた時は,積分器の出力が負の基準
信号より小さく,第2の比較器は高周波コンバータを駆
動する信号に出力する。 【0012】そして積分器の出力が負の基準信号より大
きくなり,また積分器の出力が正の基準信号に達してい
ない場合には,第1の比較器及び第2の比較器の出力は
高周波コンバータの駆動信号を停止させ,高周波コンバ
ータの出力から出力されなくなる。 【0013】さらに積分器の出力が正の基準信号より大
きくなると,第1の比較器の出力は高周波コンバータを
駆動する信号を出力する。 【0014】次に順方向ドライブ指令信号がオフし,逆
方向ドライブ指令信号が第2の信号用スイッチング素子
に入力すると,第2の信号用スイッチング素子がオン
し,積分器の出力が下降する。そして,積分器の出力が
正の基準信号より大きいとき,第1の比較器は高周波コ
ンバータを駆動する信号を出力する。そして積分器の出
力が正の基準信号より小さくなり,また,積分器の出力
が負の基準信号より大きい場合には,第1の比較器及び
第2の比較器の出力は高周波コンバータの駆動信号を停
止させ,高周波コンバータの出力から出力されなくな
る。さらに積分器の出力が負の基準信号より小さくなる
と,第2の比較器の出力は高周波コンバータを駆動する
信号を出力する。 【発明の実施の形態】 【0015】図1は本発明の一実施の形態のペルチェ素
子駆動回路の概略ブロック図である。図1において,図
3と同じ符号のものは同一機能のものを示す。図1のも
のが図3のものと異なる点は,本発明の図1のものは直
列接続されている電力用スイッチング素子に短絡が生じ
るのを防止する機能を設けたものである。すなわち20
は高周波コンバータを駆動するドライブ回路,21,2
2は正負のバイアス電源に抵抗23,24を介して直列
に接続され,順方向ドライブ信号が入力する第1の信号
用スイッチング素子と逆方向ドライブ信号が入力する第
2の信号用スイッチング素子である。25は演算増幅
器,26はコンデンサであり演算増幅器25,コンデン
サ26及び抵抗23,24により積分器27が形成され
ている。33,34は比較器で積分出力信号と基準電源
31,32の基準信号とを比較する。比較器33は演算
増幅器25の出力信号が反転入力端子に,また,基準電
源31の基準信号が非反転入力端子に入力している。一
方,比較器34は演算増幅器25の出力信号が非反転入
力端子に,また,基準電源32の基準信号が反転入力端
子に入力している。35,36は比較器33,34の出
力に設けられたオア回路,38,37は抵抗である。オ
ア回路38の出力信号は高周波コンバータ4に入力す
る。 【0016】今,図2(a)に示すように時刻t1で第
1の信号用スイッチング素子21に順方向ドライブ指令
信号が印加すると,第1の信号用スイッチング素子21
がオンし,第1の信号用スイッチング素子21,抵抗2
3を介してコンデンサ26に充電電流が流れ,演算増幅
器25の出力は図2(c)に示すように上昇し,比較器
33,34に入力する。 【0017】演算増幅器25の出力が基準電源32の基
準値より低い場合には,比較器34の出力は低レベルと
なってダイオード36はオンしている。従って,オア回
路の出力は図2(d)に示すようにオンしている。この
オア回路の出力が高周波コンバータ4の駆動指令信号と
なって高周波コンバータ4から高周波交流が出力してい
る。一方,演算増幅器25の出力信号が負から0になる
まで逆方向ドライブ指令信号を切換回路8の電力用スイ
ッチング素子12及び13に入力し,電力用スイッチン
グ素子12と13がオンし,図2(e)に示すように負
荷のペルチェ素子に逆方向電流を流し続けている。 【0018】次に演算増幅器25の出力が基準電源32
の基準値より高くなると,比較器34の出力は高レベル
となってダイオード36はオフしている。また,演算増
幅器25の出力が基準電源31の基準値より低い場合に
は比較器33の出力は高レベルとなってダイオード35
はオフしている。従ってオア回路38の出力は図2
(d)に示すようにオフしている。このオア回路の出力
がオフしていることにより,高周波コンバータ4は出力
をオフし0を出力している。従って切換回路8の出力に
は図2(e)に示すようにオフしている。 【0019】さらに演算増幅器25の出力が基準電源3
1の基準値より高くなると,比較器33の出力は低レベ
ルとなってダイオード35はオンしている。従ってオア
回路38の出力は図2(d)に示すようにオンしてい
る。このオア回路38の出力が高周波コンバータ4の駆
動指令信号となって高周波コンバータ4から高周波交流
が出力している。一方,演算増幅器25の出力信号が0
から正になり,正方向ドライブ指令信号が切換回路8に
入力し,電力用スイッチング素子11と14をオンさ
せ,図2(e)に示すように負荷のペルチェ素子に正方
向電流を流す。 【0020】次に図2(a)に示すように時刻t2で第
1のスイッチング素子21の入力している順方向ドライ
ブ指令信号をオフし,図2(b)に示すように第2のス
イッチング素子22に逆方向ドライブ指令信号が入力す
ると,第2のスイッチング素子22がオンする。第2の
スイッチング素子22がオンすることにより,コンデン
サ26に充電されていた電荷が抵抗24,第2のスイッ
チング素子22を介して放電し,演算増幅器25の出力
は図2(c)に示すように徐々に下降し,その出力が比
較器33,34に入力する。 【0021】この時演算増幅器25の出力が基準電源3
1の基準値より高い場合,比較器33の出力は低レベル
となってダイオード35はオンしている。従ってオア回
路38の出力は図2(d)に示すようにオンし,このオ
ア回路38の出力が高周波コンバータ4の駆動指令信号
となって高周波コンバータ4から高周波交流が出力す
る。また,演算増幅器25の出力信号が正から0になる
まで正方向ドライブ指令信号を切換回路8の電力用スイ
ッチング素子11と14に入力し,電力用スイッチング
11と14がオンを継続し,図2(e)に示すように負
荷のペルチェ素子に正方向電流を流し続ける。 【0022】次に演算増幅器25の出力が基準電源31
の基準値より低くなると,比較器33の出力は高レベル
となりダイオード35はオフする。一方,演算増幅器2
5の出力が基準電源32の基準値より高いと,比較器3
4の出力は高レベルとなってダイオード36はオフして
いる。従ってオア回路は図2(d)に示すようにオフし
ている。このオア回路38の出力がオフしていることに
より,高周波コンバータ4はオフし0を出力している。
従って切り換え回路8の出力には図2(e)に示すよう
にオフしている。 【0023】さらに,演算増幅器25の出力が基準電源
32の基準値より低くなると,比較器34の出力は低レ
ベルとなってダイオード36はオンする。従ってオア回
路38の出力は図2(d)に示すようにオンし,このオ
ア回路の出力が高周波コンバータ4の駆動指令信号とな
って高周波コンバータ4から高周波交流が出力してい
る。一方,演算増幅器25の出力信号が0から負にな
り,逆方向ドライブ指令信号が切換回路8に入力し,電
力用スイッチング素子12と13をオンさせ,図2
(e)に示すように負荷のペルチェ素子に逆方向電流を
流す。 【0024】上記のように切換回路8のドライブ指令信
号が逆方向から正方向,又は正方向から逆方向へ切り換
えられる際に,高周波コンバータ4がTの期間オフす
る。従って,切換回路には直流電圧が印加されない。こ
のため,切換回路4の直列接続する電力用スイッチング
素子に誤って指令信号が入力しても,電力用スイッチン
グ素子に電流が流れることもなく,破壊する恐れもな
い。 【0025】 【発明の効果】上記のように本発明のペルチェ素子駆動
装置によれば,切換回路の切換時,高周波コンバータが
短期間オフされて,切換回路に直流電圧が印加されない
ので,切換回路の直列接続する電力用スイッチング素子
に誤ってドライブ指令信号が入力しても,電力用スイッ
チング素子に電流が流れることもなく破損する恐れもな
い。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Peltier element driving circuit for driving a Peltier element that generates or absorbs heat by flowing an electric current. 2. Description of the Related Art A Peltier element is an element that generates or absorbs heat other than Joule heat at a junction by connecting two kinds of metals or a metal and a semiconductor and passing a current to the two.
Heat generation or absorption occurs by changing the current in a forward or reverse direction. FIG. 3 shows an example of the configuration of a Peltier device driving circuit for supplying a current to such a Peltier device. In FIG. 3, 1 is a commercial power supply, 2 is an input-side rectifier for rectifying the commercial power supply 1, 3 is a capacitor for smoothing the rectified DC, and 4 is high-frequency switching by a switching element having a built-in rectified and smoothed DC. A high-frequency converter that outputs high-frequency AC, 5 is a transformer that inputs high-frequency AC and transforms it to a desired voltage, 6 is an output rectifier that rectifies the transformed high-frequency AC, and 7 is rectified by the output rectifier 6. A reactor for smoothing direct current, 8 is a switching circuit for switching a direct current flowing through the Peltier element in a forward direction or a reverse direction, and 9 is a Peltier element of a load. The switching circuit 8 includes power switching elements 11 and 1 such as IGBTs, MOSFETs, and power transistors connected in series to a DC output obtained by rectifying a high-frequency AC.
And power switching elements 12 and 14 connected in series, such as IGBTs, MOSFETs, and power transistors.
And diodes 15, 17, 1 connected in antiparallel to power switching elements 11, 13, 12, 14, respectively.
6 and 18. Next, the operation will be described. The commercial power supply 1 is rectified by the input side rectifier 2, and the rectified DC is smoothed by the capacitor 3. The rectified and smoothed DC is converted into a high-frequency AC by a high-frequency converter 4, and the high-frequency AC is transformed into a desired voltage by a transformer 5. The transformed high-frequency AC is rectified by the output rectifier 6 and smoothed by the reactor 7. The rectified and smoothed DC is input to the switching circuit 8. Now, when a forward drive command signal is applied to the gates of the power switching elements 11, 14, the power switching elements 11, 14 are turned on. When the power switching elements 11 and 14 are turned on, a forward current flows through the power switching element 11, the load 9, and the switching element 14, and the Peltier element of the load 9 generates heat. When the reverse drive command signal is applied to the gates of the power switching elements 12, 13, the power switching elements 12, 13 are turned on. When the power switching elements 12 and 13 are turned on, a reverse current flows through the power switching element 12, the load 9, and the power switching element 13, and the Peltier element of the load 9 absorbs heat. In the above-mentioned Peltier element driving circuit, since the high-frequency AC is output by the high-frequency converter 4, the impedance of the reactor 7 is designed to be small. By the way, when a forward current flows from a state in which a forward current flows to a Peltier element, or when a forward current flows from a state in which a reverse current flows,
That is, when switching the current direction, the power switching elements 11 and 13 or 12 connected in series with the DC power supply are used.
And 14 may be turned on at the same time. In this case, a short-circuit current flows in the DC power supply, and the reactor 7 is small, so that the power switching element may be damaged. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and a Peltier device driving circuit of the present invention performs high-frequency switching of a rectified DC of an AC power supply and a high-frequency AC. A high-frequency converter that outputs a signal, a transformer that transforms the high-frequency alternating current, an output rectifier that rectifies the transformed high-frequency alternating current, and a power switching element that passes the current flowing from the DC output of the output rectifier to the Peltier element of the load. A driving circuit for driving the high-frequency converter is turned on when a forward drive command signal and a reverse drive command signal are input, respectively. A signal switching element and a second signal switching element, and the first and second signal switches The output increases when the first signal switching element is on, and decreases when the second signal switching element is on. An integrator, a first comparator and a second comparator which are provided at the output of the integrator and compare the positive reference signal and the negative reference signal, respectively, and the output of the integrator is a positive reference signal. An OR circuit for stopping a drive signal from the first comparator and the second comparator to the high frequency converter when the output is smaller than the negative reference signal and when the output of the integrator is larger than the negative reference signal. is there. The rectified DC of the AC power supply is subjected to high-frequency switching to obtain high-frequency AC, and the high-frequency AC is transformed into a desired voltage by a transformer. The transformed high-frequency AC is rectified by an output rectifier, and the rectified DC is input to a switching circuit. By turning on the forward power switching element incorporated in the switching circuit, a current flows in the Peltier element of the load in the forward direction, and the Peltier element generates heat. When the reverse power switching element built in the switching circuit is turned on, a reverse current flows through the Peltier element of the load, and the Peltier element absorbs heat. Now, when the forward drive command signal is input to the first signal switching element, the first signal switching element is turned on, and the output of the integrator rises. Then, the first and second comparators compare the positive reference signal and the negative reference signal with the output of the integrator, respectively. When the output of the integrator starts to rise, the output of the integrator is smaller than the negative reference signal, and the second comparator outputs a signal for driving the high-frequency converter. When the output of the integrator becomes larger than the negative reference signal and the output of the integrator does not reach the positive reference signal, the outputs of the first comparator and the second comparator become high frequency. The drive signal of the converter is stopped, and the output from the high-frequency converter is stopped. Further, when the output of the integrator becomes larger than the positive reference signal, the output of the first comparator outputs a signal for driving the high-frequency converter. Next, when the forward drive command signal is turned off and the reverse drive command signal is input to the second signal switching element, the second signal switching element is turned on, and the output of the integrator falls. When the output of the integrator is larger than the positive reference signal, the first comparator outputs a signal for driving the high-frequency converter. When the output of the integrator is smaller than the positive reference signal and the output of the integrator is larger than the negative reference signal, the outputs of the first and second comparators are the driving signals of the high-frequency converter. Is stopped, and the output from the high-frequency converter is stopped. Further, when the output of the integrator becomes smaller than the negative reference signal, the output of the second comparator outputs a signal for driving the high frequency converter. FIG. 1 is a schematic block diagram of a Peltier device driving circuit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, those having the same reference numerals as those in FIG. 3 indicate those having the same functions. The difference between FIG. 1 and FIG. 3 is that FIG. 1 of the present invention is provided with a function for preventing a short circuit from occurring in the power switching elements connected in series. That is, 20
Are drive circuits for driving the high-frequency converter, 21 and
Reference numeral 2 denotes a first signal switching element to which a forward drive signal is input and a second signal switching element to which a reverse drive signal is input, which are connected in series to positive and negative bias power supplies via resistors 23 and 24. . Reference numeral 25 denotes an operational amplifier, and reference numeral 26 denotes a capacitor. The operational amplifier 25, the capacitor 26, and the resistors 23 and 24 form an integrator 27. 33 and 34 are comparators for comparing the integrated output signal with the reference signals of the reference power supplies 31 and 32. In the comparator 33, the output signal of the operational amplifier 25 is input to an inverting input terminal, and the reference signal of the reference power supply 31 is input to a non-inverting input terminal. On the other hand, in the comparator 34, the output signal of the operational amplifier 25 is input to the non-inverting input terminal, and the reference signal of the reference power supply 32 is input to the inverting input terminal. Reference numerals 35 and 36 denote OR circuits provided at the outputs of the comparators 33 and 34, and reference numerals 38 and 37 denote resistors. The output signal of the OR circuit 38 is input to the high frequency converter 4. Now, as shown in FIG. 2A, when a forward drive command signal is applied to the first signal switching element 21 at time t1, the first signal switching element 21
Is turned on, the first signal switching element 21, the resistor 2
The charging current flows through the capacitor 26 through the capacitor 3, and the output of the operational amplifier 25 rises as shown in FIG. 2C and is input to the comparators 33 and 34. When the output of the operational amplifier 25 is lower than the reference value of the reference power supply 32, the output of the comparator 34 becomes low and the diode 36 is turned on. Therefore, the output of the OR circuit is turned on as shown in FIG. The output of the OR circuit becomes a drive command signal for the high-frequency converter 4 and the high-frequency converter 4 outputs a high-frequency alternating current. On the other hand, the reverse drive command signal is input to the power switching elements 12 and 13 of the switching circuit 8 until the output signal of the operational amplifier 25 changes from negative to 0, and the power switching elements 12 and 13 are turned on. As shown in e), the reverse current continues to flow through the Peltier element of the load. Next, the output of the operational amplifier 25 is
Is higher than the reference value, the output of the comparator 34 is at a high level, and the diode 36 is off. When the output of the operational amplifier 25 is lower than the reference value of the reference power supply 31, the output of the comparator 33 becomes high level,
Is off. Therefore, the output of the OR circuit 38 is shown in FIG.
It is off as shown in (d). Since the output of the OR circuit is off, the high frequency converter 4 turns off the output and outputs 0. Therefore, the output of the switching circuit 8 is off as shown in FIG. The output of the operational amplifier 25 is connected to the reference power source 3
When the value becomes higher than the reference value of 1, the output of the comparator 33 becomes low and the diode 35 is turned on. Therefore, the output of the OR circuit 38 is on as shown in FIG. The output of the OR circuit 38 is used as a drive command signal for the high-frequency converter 4 to output a high-frequency AC from the high-frequency converter 4. On the other hand, when the output signal of the operational amplifier 25 is 0
, The positive direction drive command signal is input to the switching circuit 8 to turn on the power switching elements 11 and 14, and a positive current flows through the Peltier element of the load as shown in FIG. 2 (e). Next, as shown in FIG. 2A, at time t2, the forward drive command signal input to the first switching element 21 is turned off, and as shown in FIG. When the reverse drive command signal is input to the element 22, the second switching element 22 turns on. When the second switching element 22 is turned on, the electric charge charged in the capacitor 26 is discharged through the resistor 24 and the second switching element 22, and the output of the operational amplifier 25 is as shown in FIG. , And its output is input to the comparators 33 and 34. At this time, the output of the operational amplifier 25 is
When it is higher than the reference value of 1, the output of the comparator 33 becomes low level and the diode 35 is turned on. Accordingly, the output of the OR circuit 38 turns on as shown in FIG. 2D, and the output of the OR circuit 38 becomes a drive command signal for the high-frequency converter 4 to output a high-frequency AC from the high-frequency converter 4. Further, the forward drive command signal is input to the power switching elements 11 and 14 of the switching circuit 8 until the output signal of the operational amplifier 25 changes from positive to 0, and the power switching 11 and 14 continue to be turned on. As shown in (e), the forward current continues to flow through the Peltier element of the load. Next, the output of the operational amplifier 25 is supplied to the reference power supply 31.
Becomes lower than the reference value, the output of the comparator 33 becomes high level and the diode 35 is turned off. On the other hand, the operational amplifier 2
5 is higher than the reference value of the reference power supply 32, the comparator 3
4 is at a high level, and the diode 36 is off. Therefore, the OR circuit is off as shown in FIG. Since the output of the OR circuit 38 is off, the high-frequency converter 4 is off and outputs 0.
Therefore, the output of the switching circuit 8 is off as shown in FIG. Further, when the output of the operational amplifier 25 becomes lower than the reference value of the reference power supply 32, the output of the comparator 34 becomes low and the diode 36 is turned on. Accordingly, the output of the OR circuit 38 is turned on as shown in FIG. 2D, and the output of the OR circuit becomes a drive command signal for the high-frequency converter 4 and the high-frequency converter 4 outputs high-frequency AC. On the other hand, the output signal of the operational amplifier 25 changes from 0 to negative, a reverse drive command signal is input to the switching circuit 8, and the power switching elements 12 and 13 are turned on.
As shown in (e), a reverse current flows through the Peltier element of the load. As described above, when the drive command signal of the switching circuit 8 is switched from the reverse direction to the forward direction or from the forward direction to the reverse direction, the high-frequency converter 4 is turned off during the period T. Therefore, no DC voltage is applied to the switching circuit. For this reason, even if a command signal is erroneously input to the power switching elements connected in series in the switching circuit 4, no current flows through the power switching elements and there is no risk of destruction. As described above, according to the Peltier device driving device of the present invention, when the switching circuit is switched, the high-frequency converter is turned off for a short period of time and no DC voltage is applied to the switching circuit. Even if a drive command signal is erroneously input to the power switching elements connected in series, no current flows through the power switching elements and there is no risk of damage.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明のペルチェ素子駆動回路の一実施の形態
の概略ブロック図である。 【図2】図1の各部のタイムチャート図である。 【図3】従来のペルチェ素子駆動回路の概略ブロック図
である。 【符号の説明】 2 入力側整流器 4 高周波コンバータ 5 変圧器 6 出力側整流器 8 切換回路 11,12,13,14 電力用スイッチング素子 20 ドライブ回路 21 (第1の)信号用スイッチング素子 22 (第2の)信号用スイッチング素子 23,24 抵抗 25 演算増幅器 26 コンデンサ 27 積分器 31,32 基準電源 33 (第1の)比較器 34 (第2の)比較器 35,36 ダイオード 38 オア回路 40 インバータ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic block diagram of an embodiment of a Peltier device driving circuit according to the present invention. FIG. 2 is a time chart of each part in FIG. 1; FIG. 3 is a schematic block diagram of a conventional Peltier device drive circuit. [Description of Signs] 2 Input-side rectifier 4 High-frequency converter 5 Transformer 6 Output-side rectifier 8 Switching circuit 11, 12, 13, 14 Power switching element 20 Drive circuit 21 (First) Signal switching element 22 (Second ) Signal switching elements 23, 24 Resistance 25 Operational amplifier 26 Capacitor 27 Integrator 31, 32 Reference power supply 33 (First) comparator 34 (Second) comparator 35, 36 Diode 38 OR circuit 40 Inverter

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 交流電源を整流した直流を高周波スイッ
チングし,高周波交流を出力する高周波コンバータと,
上記高周波交流を変圧する変圧器と,変圧された高周波
交流を整流する出力側整流器と,上記出力側整流器の直
流出力から負荷のペルチェ素子に流れる電流を電力用ス
イッチング素子を用いて切り換える切換回路とが設けら
れたペルチェ素子駆動回路において,上記高周波コンバ
ータを駆動するドライブ回路が,順方向ドライブ指令信
号及び逆方向ドライブ指令信号がそれぞれ入力した時,
それぞれオンする第1の信号用スイッチング素子及び第
2の信号用スイッチング素子と,上記第1及び第2の信
号用スイッチング素子の出力に設けられ,上記第1の信
号用スイッチング素子がオンの時出力が上昇し,上記第
2の信号用スイッチング素子がオンのとき出力が下降
し,上記切換回路の切換指令信号とする積分器と,上記
積分器の出力に設けられ,それぞれ正の基準信号と負の
基準信号と比較する第1の比較器及び第2の比較器と,
上記積分器の出力が正の基準信号より小さいときと,上
記積分器の出力が負の基準信号より大きいときに上記第
1の比較器と第2の比較器から上記高周波コンバータに
駆動信号を停止するオア回路とにより構成されたことを
特徴とするペルチェ素子駆動回路。
(1) A high-frequency converter that performs high-frequency switching of a rectified DC of an AC power supply and outputs a high-frequency AC,
A transformer for transforming the high-frequency AC, an output rectifier for rectifying the transformed high-frequency AC, and a switching circuit for switching the current flowing from the DC output of the output rectifier to the Peltier element of the load using a power switching element. When the drive circuit for driving the high-frequency converter receives a forward drive command signal and a reverse drive command signal,
A first signal switching element and a second signal switching element that are respectively turned on, and an output when the first signal switching element is on, provided at outputs of the first and second signal switching elements. Rises, the output falls when the second signal switching element is on, the integrator serving as a switching command signal for the switching circuit, and the output of the integrator are provided with a positive reference signal and a negative reference signal, respectively. A first comparator and a second comparator for comparing with a reference signal of
When the output of the integrator is smaller than the positive reference signal and when the output of the integrator is larger than the negative reference signal, the drive signal is stopped from the first comparator and the second comparator to the high frequency converter. A Peltier element driving circuit, comprising:
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