JPH0223113Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電両帰還駆動方式を用いた電流帰還
型インバータに関する。

従来、直流をスイツチングトランジスタでスイ
ツチングして交流に変換する所謂インバータ装置
が知られている。

従来、このようなインバータ装置のトランジス
タの駆動方式としては電圧駆動方式および電流帰
還駆動方式が知られている。電圧駆動方式はコレ
クタ電流に関係なく一定のベース電流を与えるの
に比して電流帰還駆動方式では電流変流器（CT）
によつてコレクタ電流をベースへ帰還するのでコ
レクタ電流に比例したベース電流を供給でき、そ
れによる蓄積時間の減少を図り、損失を低減する
ことができる。

第１図は従来のこの種インバータ装置の一例を
示すブロツク図で電流変成器１の第１の巻線n1
の一端を出力トランス２の１次巻線を介して第１
の直流電源３の正極出力に接続する。そして上記
第１の巻線n1の他端をスイツチングトランジス
タ４のコレクタに接続している。さらに上記電流
変流器１の第２の巻線n2の一端を上記トランジ
スタ４のベースに接続し、この他端を上記トラン
ジスタ４のエミツタおよび第１の直流電源３の負
極出力に接続している。さらに電流変流器１の第
３の巻線n3の一端を制御用トランジスタ５のコ
レクタに接続し、他端を短絡用のダイオード６の
カソードおよび抵抗７を介して第２の直流電源８
の正極出力に接続している。さらにこの第２の直
流電源８の負極出力をダイオード６のアノードお
よびトランジスタ５のエミツタに接続している。
そしてトランジスタ５のベースへ所定のパルス信
号を与えてオン、オフ制御し、オン状態ではダイ
オード６によつて第３の巻線N3を短絡し、それ
によつてトランジスタ４のベース・エミツタ間を
短絡してオフさせる。また上記トランジスタ５の
オフ状態では電流変成器１に蓄えたエネルギーに
よりトランジスタ４のベース電流を与えてオンさ
せる。そして、出力トランス２の２次側に所望電
圧に昇、降圧した交流を得、これを整流、平滑し
て所望の直流電圧を得るようにしている。

しかしながらこのようなものでは、スイツチン
グトランジスタ４はベース，エミツタ間を短絡す
ることによつてオフする消極的な動作を行なう。
このために蓄積電荷の放出が遅れ、蓄積時間t_s、
降下時間t_f等が長くなり、スイツチング損失も大
きくコンバータ効率も低い問題があつた。

本考案は上記の事情に鑑みてなされたものでス
イツチングトランジスタのベース，エミツタ間の
蓄積電荷を積極的に放出させそれによつて蓄積時
間，降下時間を短くし、スイツチング損失を小さ
くしコンバータ効率を向上することができる電流
帰還型インバータ装置を提供することを目的とす
るものである。

以下本考案の一実施例を第一図と同一部分に同
一符号を付与して第２図に示すブロツク図を参照
して詳細に説明する。図中９は逆バイアス用トラ
ンジスタ、１０は制御用トランジスタである。そ
して電流変流器１の第３の巻線n3の一端を逆バ
イアス用トランジスタ９のコレクタへ直接接続す
るとともに、制御用トランジスタ１０のコレクタ
に抵抗１１とコンデンサ１２の直列回路に並列に
抵抗１３を介して接続している。またこれらの各
トランジスタ９，１０のエミツタを第２の直流電
源８の負極出力に接続している。

なお出力トランス２の２次側出力に得られる断
続する電流はパルス電流としてそのまま利用して
もよいし、一旦整流、平滑して直流電力を得て用
いるようにしてもよい。

そして上記逆バイアス用トランジスタ９および
制御用トランジスタ１０のベースへそれぞれ制御
パルスを与えてそのコレクタ電圧V_cを、たとえ
ば第３図ａ，ｂに示す波形図のように変化させ
る。

このような構成であれば、たとえば第３図にお
いて、時間T₀〜T₁の間は制御用トランジスタ１
０はオンしているので電流変流器１の第３の巻線
n3を流れる電流によつてここにエネルギーを蓄
える。そして時間T₁で上記制御用トランジスタ
１０がオフするとそれまでに電流変流器１に蓄え
られたエネルギーにより第２の巻線n2を介して
スイツチングトランジスタ４のベースへベース電
流を与えこのトランジスタ４をオンさせる。そし
て時間T₂で逆バイアス用トランジスタ９、制御
用トランジスタ１０が同時にオンすると上記電流
変流器１からの上記トランジスタ４へ与えるベー
ス電流を消勢して該トランジスタ４をオフさせ
る。なおこの場合トランジスタ４のベース，エミ
ツタ間に第２，第３の巻線n2，n3の巻数をN2，
N3とし、第２の直流電源８の電圧をＥとすれば、
Ｅ・N2／N3の負電圧を印加して蓄積キヤリアを
強制的に放出するので蓄積時間、降下時間等を短
縮し、スイツチングトランジスタ４の損失を低減
することができる。そして時間T₃で再び逆バイ
アス用トランジスタ９をオフし制御用トランジス
タ１０と抵抗１３によつて電流変流器１の励磁電
流を保持する。なおこの場合過渡電圧が発生しト
ランジスタ４のベース電圧が上昇するのを阻止す
るよう第３図ｃに示すように抵抗１１、コンデン
サ１２の直列回路の時定数を定めることにより所
定電圧V_Tを保持してトランジスタ４を確実にオ
フ状態に保つことができる。また上記抵抗１１、
コンデンサ１２の直列回路を設けない場合は、第
３図ｃ図示破線で示すように時間T₀，T₃の直後
にトランジスタ４のベース電圧は蓄るしく上昇し
て該トランジスタ４をオンさせるので異常動作と
なる。

なお本考案は上記実施例に限定されるものでは
なく、たとえば抵抗１３に並列にツエナーダイオ
ードを接続してもよいし、コンデンサ１２に並列
に抵抗を接続してもよい。このようにすればスイ
ツチングトランジスタ４のベース電圧の上昇特性
を良好にできる効果がある。

以上詳述したように本考案は、変流器１の第１
の巻線を介してスイツチングトランジスタへコレ
クタ電流を供給し、第２の巻線を介してコレクタ
電流に比例したベース電流を帰還しかつ第３の巻
線を介して上記スイツチングトランジスタをスイ
ツチング制御するものにおいて、第３の巻線に直
列に逆バイアス用トランジスタおよび制御用トラ
ンジスタを接続しかつ第３の巻線と制御用トラン
ジスタとの間に逆起電圧を抑制する抵抗およびコ
ンデンサの直列回路を介挿するとともにこの直列
回路に並列に変流器にエネルギーを蓄積期間中、
スイツチングトランジスタをオフに保つベース電
圧を与える抵抗を介挿したものである。したがつ
てスイツチングトランジスタの蓄積キヤリアを強
制的に放出し、蓄積時間、降下時間等を短縮しス
イツチングトランジスタの損失を低減し効率を向
上することができる電流帰還型インバータを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電流帰還型インバータの一例を
示すブロツク図、第２図は本考案の一実施例を示
すブロツク図、第３図は上記実施例の動作を説明
する波形図である。 １…電流変流器、ｎ１，ｎ２，ｎ３…巻線、２
…出力トランス、３，８…直流電波、４…スイツ
チングトランジスタ、９…逆バイアス用トランジ
スタ、１０…制御用トランジスタ、１１，１３…
抵抗、１２…コンデンサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. スイツチングトランジスタに対して第１，第
   ２，第３の巻線を有する電流変流器の第１の巻線
   を介してコレクタ電流を供給するとともに上記第
   ２の巻線を介して上記コレクタ電流に比例するベ
   ース電流を帰還しかつ第３の巻線を介して上記ス
   イツチングトランジスタをスイツチング制御する
   電流帰還駆動方式のインバータにおいて、上記第
   ３の巻線に並列に接続した電源および逆バイアス
   用トランジスタの直列回路と、この逆バイアス用
   トランジスタに並列に接続した制御用トランジス
   タと、この制御用トランジスタと上記第３の巻線
   との間に介挿した上記逆バイアス用トランジスタ
   のオフ時に第３の巻線に発生する逆起電圧を抑制
   する抵抗およびコンデンサの直列回路と、この直
   列回路に並列に接続した逆バイアス用トランジス
   タがオフした後に制御用トランジスタがオフする
   までの電流変流器の第３の巻線に一定電流を流れ
   つづけさせてスイツチングトランジスタをオフ状
   態に保つ抵抗とを具備する電流帰還型インバー
   タ。