JPH02285968A - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
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- JPH02285968A JPH02285968A JP1101788A JP10178889A JPH02285968A JP H02285968 A JPH02285968 A JP H02285968A JP 1101788 A JP1101788 A JP 1101788A JP 10178889 A JP10178889 A JP 10178889A JP H02285968 A JPH02285968 A JP H02285968A
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- Inverter Devices (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、絶縁ゲート型のスイッチング素子を有し、電
動機を可変速制御するインバータ装置に関する。
動機を可変速制御するインバータ装置に関する。
第３図は従来のインバータ装置の電源回路の回路図であ
る。
る。
インバータ装置の制御電源およびゲート駆動用回路の絶
縁電源を生成するためのトランス１の各巻線は、それぞ
れ電気的に絶縁されている。インバータ信号処理回路用
の制御電源回路（例えば±１５Ｖの電圧を発生する）は
トランス１の２次巻線の出力電圧を入力とし、整流器２
、平滑コンデンサ５．６、電圧安定化回路３．４により
構成されている。また、ゲート駆動回路用の絶縁電源回
路４０は整流回路３０〜３３およびコンデンサ３４〜３
７により構成されている。ここで、制御電源回路とゲー
ト駆動回路用の絶縁電源回路４０は同一のトランス１の
出力電圧により電圧を生成するために、インバータ装置
の電源投入時に両者は同時に立ち上がる。マイクロコン
ピュータ等を使用したディジタル回路で構成されたイン
バータ信号処理回路は電源立ち上がりの過渡時には正常
な信号処理ができないので、スイッチング素子に異常信
号を出力する可能性がある。したがって、制御電源回路
の電源電圧を監視し、電源電圧が正常な電圧に達するま
でスイッチング素子のオン信号を阻止する回路が必要と
なる。
縁電源を生成するためのトランス１の各巻線は、それぞ
れ電気的に絶縁されている。インバータ信号処理回路用
の制御電源回路（例えば±１５Ｖの電圧を発生する）は
トランス１の２次巻線の出力電圧を入力とし、整流器２
、平滑コンデンサ５．６、電圧安定化回路３．４により
構成されている。また、ゲート駆動回路用の絶縁電源回
路４０は整流回路３０〜３３およびコンデンサ３４〜３
７により構成されている。ここで、制御電源回路とゲー
ト駆動回路用の絶縁電源回路４０は同一のトランス１の
出力電圧により電圧を生成するために、インバータ装置
の電源投入時に両者は同時に立ち上がる。マイクロコン
ピュータ等を使用したディジタル回路で構成されたイン
バータ信号処理回路は電源立ち上がりの過渡時には正常
な信号処理ができないので、スイッチング素子に異常信
号を出力する可能性がある。したがって、制御電源回路
の電源電圧を監視し、電源電圧が正常な電圧に達するま
でスイッチング素子のオン信号を阻止する回路が必要と
なる。
第４図は従来のゲート駆動回路の回路図である。
インバータ信号処理回路から駆動信号がオンされると、
ホトカプラ５０の出力が低レベルとなり、ＦＥＴ５１が
オフする。したがって、ＮＰＮトランジスタ５２がオン
し、スイッチング素子５４のゲート電圧が高電圧となり
、スイッチング素子５４がオンする６また、駆動信号が
オフすると、前述のＦＥＴ５１がオンし、ＰＮＰ ｌ−
ランジスタ５３がオンして、スイッチング素子５４のゲ
ート電圧はＯＶとなり、スイッチング素子５４はオフす
る。前述のように、駆動信号のオフ状態でも、ＦＥＴ５
１がオンしているために、このゲート駆動回路は電力を
消費する。
ホトカプラ５０の出力が低レベルとなり、ＦＥＴ５１が
オフする。したがって、ＮＰＮトランジスタ５２がオン
し、スイッチング素子５４のゲート電圧が高電圧となり
、スイッチング素子５４がオンする６また、駆動信号が
オフすると、前述のＦＥＴ５１がオンし、ＰＮＰ ｌ−
ランジスタ５３がオンして、スイッチング素子５４のゲ
ート電圧はＯＶとなり、スイッチング素子５４はオフす
る。前述のように、駆動信号のオフ状態でも、ＦＥＴ５
１がオンしているために、このゲート駆動回路は電力を
消費する。
上述した従来のインバータ装置の絶縁電源回路は以上の
ようにトランスを多巻線化することにより構成されてい
るため、トランスの容積が大きくなり、また巻線工数が
かかるため、コスト的に不利である。
ようにトランスを多巻線化することにより構成されてい
るため、トランスの容積が大きくなり、また巻線工数が
かかるため、コスト的に不利である。
また、インバータ信号処理回路の制御電源とゲート駆動
回路用絶縁電源が同時に立ち上がるため、制御電源が立
ち上がりインバータ信号処理回路が正常動作するまで電
源電圧を監視し、スイッチング素子に異常信号が印加さ
れるのを阻止する回路が必要であった。
回路用絶縁電源が同時に立ち上がるため、制御電源が立
ち上がりインバータ信号処理回路が正常動作するまで電
源電圧を監視し、スイッチング素子に異常信号が印加さ
れるのを阻止する回路が必要であった。
さらに、ゲート駆動回路は、駆動信号がオフの場合でも
論理演算上、制御素子（ＦＥＴ５１）をオンさせる必要
があるため、消費電力を小さく抑えることが困難であり
、絶縁電源回路の容量が大きくなっていた。
論理演算上、制御素子（ＦＥＴ５１）をオンさせる必要
があるため、消費電力を小さく抑えることが困難であり
、絶縁電源回路の容量が大きくなっていた。
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、制御電源回路が小形化され、また電源投入時
の異常信号阻止回路が不用で、さらに、ゲート駆動回路
が低電力消費化でき、したがって絶縁電源回路を小形化
することができるインバータ装置を提供することである
。
たもので、制御電源回路が小形化され、また電源投入時
の異常信号阻止回路が不用で、さらに、ゲート駆動回路
が低電力消費化でき、したがって絶縁電源回路を小形化
することができるインバータ装置を提供することである
。
本発明のインバータ装置は、
絶縁ゲート型のスイッチング素子と、インバータ信号処
理回路と、インバータ信号処理回路からの駆動信号によ
り前記スイッチング素子を駆動するゲート駆動回路と、
前記インバータ信号処理回路用の制御電源回路と、前記
ゲート駆動回路用の絶縁電源回路とを含むインバータ装
置において、 前記絶縁電源が、通電されることにより光を放射する発
光素子および該発光素子から放射された光により起電力
を発生する受光素子とからなる光結合電源と、発生した
起電力を蓄えるコンデンサとを含み、 前記ゲート駆動回路は、エミッタが前記スイッチング素
子のゲートに、コレクタが前記絶縁電源回路の正電源に
接続されたＮＰＮ トランジスタと、エミッタが前記ス
イッチング素子のゲートと前記ＮＰＮトランジスタのエ
ミッタに接続され、コレクタが接地されたＰＮＰ Ｆ−
ランジスタと、コレクタが前記絶縁電源回路の正電源に
接続され、エミッタがＮＰＮトランジスタとＰＮＰトラ
ンジスタのベースに接続され、１次側に前記駆動信号が
流れることにより導通する、ホトカプラの２次側のトラ
ンジスタとを含み、 インバータ装置の電源投入時、前記制御電源回路の電源
が確立し、前記インバータ信号処理回路の制御信号が正
常状態になったことを確認して、制御電源回路の直流電
流を前記発光素子に通電し、またインバータ装置の電源
切断時には電源切断を検出して、制御電源回路の電圧が
消滅する前に前記発光素子への通電を解除する制御回路
を有する。
理回路と、インバータ信号処理回路からの駆動信号によ
り前記スイッチング素子を駆動するゲート駆動回路と、
前記インバータ信号処理回路用の制御電源回路と、前記
ゲート駆動回路用の絶縁電源回路とを含むインバータ装
置において、 前記絶縁電源が、通電されることにより光を放射する発
光素子および該発光素子から放射された光により起電力
を発生する受光素子とからなる光結合電源と、発生した
起電力を蓄えるコンデンサとを含み、 前記ゲート駆動回路は、エミッタが前記スイッチング素
子のゲートに、コレクタが前記絶縁電源回路の正電源に
接続されたＮＰＮ トランジスタと、エミッタが前記ス
イッチング素子のゲートと前記ＮＰＮトランジスタのエ
ミッタに接続され、コレクタが接地されたＰＮＰ Ｆ−
ランジスタと、コレクタが前記絶縁電源回路の正電源に
接続され、エミッタがＮＰＮトランジスタとＰＮＰトラ
ンジスタのベースに接続され、１次側に前記駆動信号が
流れることにより導通する、ホトカプラの２次側のトラ
ンジスタとを含み、 インバータ装置の電源投入時、前記制御電源回路の電源
が確立し、前記インバータ信号処理回路の制御信号が正
常状態になったことを確認して、制御電源回路の直流電
流を前記発光素子に通電し、またインバータ装置の電源
切断時には電源切断を検出して、制御電源回路の電圧が
消滅する前に前記発光素子への通電を解除する制御回路
を有する。
インバータ装置の電源回路のトランスの２次巻線の数が
減少するので、トランスの小形化、低コスト化が可能と
なる。また、電源投入後、インバータ信号処理回路の制
御信号が正常動作に入った後にゲート駆動回路の絶縁電
源回路をオンするので、電源電圧監視用の回路が不用と
なり制御回路の簡略化がはかれる。さらに、ＦＥＴがな
いことにより、ゲート駆動回路の低電力消費化でき、絶
縁電源回路の小形化が可能となる。
減少するので、トランスの小形化、低コスト化が可能と
なる。また、電源投入後、インバータ信号処理回路の制
御信号が正常動作に入った後にゲート駆動回路の絶縁電
源回路をオンするので、電源電圧監視用の回路が不用と
なり制御回路の簡略化がはかれる。さらに、ＦＥＴがな
いことにより、ゲート駆動回路の低電力消費化でき、絶
縁電源回路の小形化が可能となる。
［実施例］
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は本発明のインバータ装置の一実施例の電源回路
の回路図である。
の回路図である。
制御電源回路は、交流電圧を絶縁して制御電圧にトラン
ス１により降圧し、整流器２により直流電圧に変換し、
この直流電圧を電圧安定化回路３．４によりインバータ
信号処理回路の電源電圧、例久ば±１５Ｖを生成する。
ス１により降圧し、整流器２により直流電圧に変換し、
この直流電圧を電圧安定化回路３．４によりインバータ
信号処理回路の電源電圧、例久ば±１５Ｖを生成する。
ここで、５゜８．７．８は平滑用のコンデンサである。
絶縁電源回路２１は、発光素子と光エネルギーを電気エ
ネルギーに変換する素子（一種の太陽電池）で構成され
、入力側の発光素子に通電すると、光を放射し、この放
射された光によって受光側の素子が起電力を発生する光
結合電源１３〜１６と、電流制御抵抗９〜１２と、コン
デンサ１７〜２０で構成されている。この光結合電源は
、ＦＥＴなとの電圧側動形素子のゲートドライバーとし
て市販されているが、スイッチング速度が数ｍ秒と遅く
、インバータのように高速度でスイッチングする素子の
信号用としては適用できないため、この発生した起電力
をコンデンサ１７〜２０に蓄電しておき絶縁電源とする
。制御回路２３は、マイクロコンピュータなどでインバ
ータ信号処理回路の自己診断を行った後、インバータ信
号処理回路の制御信号が正常動作になったことを確認し
てトランジスタ２２をオンして光結合電源１３〜１６の
発光素子に通電し、またインバータ装置の電源オフ時に
は、電源オフを検出して制御電源回路の電圧が消滅する
前にトランジスタ２２をオフして絶縁電源回路２１の電
源電圧をオフし、制御電源の下降時の異常信号を阻止す
る。
ネルギーに変換する素子（一種の太陽電池）で構成され
、入力側の発光素子に通電すると、光を放射し、この放
射された光によって受光側の素子が起電力を発生する光
結合電源１３〜１６と、電流制御抵抗９〜１２と、コン
デンサ１７〜２０で構成されている。この光結合電源は
、ＦＥＴなとの電圧側動形素子のゲートドライバーとし
て市販されているが、スイッチング速度が数ｍ秒と遅く
、インバータのように高速度でスイッチングする素子の
信号用としては適用できないため、この発生した起電力
をコンデンサ１７〜２０に蓄電しておき絶縁電源とする
。制御回路２３は、マイクロコンピュータなどでインバ
ータ信号処理回路の自己診断を行った後、インバータ信
号処理回路の制御信号が正常動作になったことを確認し
てトランジスタ２２をオンして光結合電源１３〜１６の
発光素子に通電し、またインバータ装置の電源オフ時に
は、電源オフを検出して制御電源回路の電圧が消滅する
前にトランジスタ２２をオフして絶縁電源回路２１の電
源電圧をオフし、制御電源の下降時の異常信号を阻止す
る。
第２図はゲート駆動回路の回路図である。
このゲート駆動回路はホトカプラ５０、ＮＰＮトランジ
スタ５２、ＰＮＰトランジスタ５３で構成されている。
スタ５２、ＰＮＰトランジスタ５３で構成されている。
いま、駆動信号がオンすると、ホトカプラ５ｏの２次側
のトランジスタが導通し、ＮＰＮ トランジスタ５２を
ドライブする。ＮＰＮトランジスタ５２はオンして、抵
抗を通してスイッチング素子５４のゲートに電圧を印加
する。
のトランジスタが導通し、ＮＰＮ トランジスタ５２を
ドライブする。ＮＰＮトランジスタ５２はオンして、抵
抗を通してスイッチング素子５４のゲートに電圧を印加
する。
次に、駆動信号をオフすると、ホトカプラ５０の２次側
のトランジスタがオフし、トランジスタ５２．５３のベ
ースがＯＶとなり、ＮＰＮ トランジスタ５２はオフ、
ＰＮＰトランジスタ５３はオンする。その結果、スイッ
チング素子５４のゲートに充電されていた電荷は抵抗を
通して放電する。放電が完了した後、ＰＮＰトランジス
タ５３はオフする。
のトランジスタがオフし、トランジスタ５２．５３のベ
ースがＯＶとなり、ＮＰＮ トランジスタ５２はオフ、
ＰＮＰトランジスタ５３はオンする。その結果、スイッ
チング素子５４のゲートに充電されていた電荷は抵抗を
通して放電する。放電が完了した後、ＰＮＰトランジス
タ５３はオフする。
このように、駆動信号が無い状態ではこのゲート駆動回
路は電力を消費しない。
路は電力を消費しない。
また、この電源を２組使用することにより、逆バイアス
電圧も生成することができる。
電圧も生成することができる。
以上説明したように本発明は、絶縁電源をトランスの替
わりに光エネルギー／電気エネルギー変換素子を採用す
ることにより、トランスの巻線の数が減少し、トランス
の小形化、低コスト化が可能となり、また、制御電源が
確立した後絶縁電源を投入することで、ディジタル回路
、特にマイクロコンピュータを使用した装置では、制御
状態が正常になるまでは不安定であり誤った駆動信号を
発生したりする場合でもスイッチング素子の誤動作を防
ぐことができ、また電源オフ時にも同時に保護ができ、
さらに、ゲート駆動回路は省電力回路であるため、絶縁
電源回路の小形化をはかることができる効果がある。
わりに光エネルギー／電気エネルギー変換素子を採用す
ることにより、トランスの巻線の数が減少し、トランス
の小形化、低コスト化が可能となり、また、制御電源が
確立した後絶縁電源を投入することで、ディジタル回路
、特にマイクロコンピュータを使用した装置では、制御
状態が正常になるまでは不安定であり誤った駆動信号を
発生したりする場合でもスイッチング素子の誤動作を防
ぐことができ、また電源オフ時にも同時に保護ができ、
さらに、ゲート駆動回路は省電力回路であるため、絶縁
電源回路の小形化をはかることができる効果がある。
第１図、第２図はそれぞれ本発明のインバータ装置の一
実施例の電源回路、ゲート駆動回路の回路図、第３図、
第４図はそれぞれ従来のインバータ装置の電源回路、ゲ
ート駆動回路の回路図である。 １・・・トランス、 ２・・・整流器、３〜４
・・・電圧安定化回路、 第１図 ５〜８・・・平滑用コンデンサ、 ９〜１２・・・電流制限抵抗、 ３〜１６・・・光結合電源、 ７〜２０・・・コンデンサ、 ｌ・・・絶縁電源回路、 ２２・・・トランジスタ、３
・・・制御回路、 ５０・・・ホトカプラ、２・
・・ＮＰＮトランジスタ、 ３・・・ＰＮＰトランジスタ、 ４・・・スイッチング素子。
実施例の電源回路、ゲート駆動回路の回路図、第３図、
第４図はそれぞれ従来のインバータ装置の電源回路、ゲ
ート駆動回路の回路図である。 １・・・トランス、 ２・・・整流器、３〜４
・・・電圧安定化回路、 第１図 ５〜８・・・平滑用コンデンサ、 ９〜１２・・・電流制限抵抗、 ３〜１６・・・光結合電源、 ７〜２０・・・コンデンサ、 ｌ・・・絶縁電源回路、 ２２・・・トランジスタ、３
・・・制御回路、 ５０・・・ホトカプラ、２・
・・ＮＰＮトランジスタ、 ３・・・ＰＮＰトランジスタ、 ４・・・スイッチング素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 絶縁ゲート型のスイッチング素子と、インバータ信号処
理回路と、インバータ信号処理回路からの駆動信号によ
り前記スイッチング素子を駆動するゲート駆動回路と、
前記インバータ信号処理回路用の制御電源回路と、前記
ゲート駆動回路用の絶縁電源回路とを含むインバータ装
置において、 前記絶縁電源が、通電されることにより光を放射する発
光素子および該発光素子から放射された光により起電力
を発生する受光素子とからなる光結合電源と、発生した
起電力を蓄えるコンデンサとを含み、 前記ゲート駆動回路は、エミッタが前記スイッチング素
子のゲートに、コレクタが前記絶縁電源回路の正電源に
接続されたＮＰＮトランジスタと、エミッタが前記スイ
ッチング素子のゲートと前記ＮＰＮトランジスタのエミ
ッタに接続され、コレクタが接地されたＰＮＰトランジ
スタと、コレクタが前記絶縁電源回路の正電源に接続さ
れ、エミッタがＮＰＮトランジスタとＰＮＰトランジス
タのベースに接続され、１次側に前記駆動信号が流れる
ことにより導通する、ホトカプラの２次側のトランジス
タとを含み、 インバータ装置の電源投入時、前記制御電源回路の電源
が確立し、前記インバータ信号処理回路の制御信号が正
常状態になったことを確認して、制御電源回路の直流電
流を前記発光素子に通電し、またインバータ装置の電源
切断時には電源切断を検出して、制御電源回路の電圧が
消滅する前に前記発光素子への通電を解除する制御回路
を有することを特徴とするインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1101788A JP2782774B2 (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1101788A JP2782774B2 (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | インバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02285968A true JPH02285968A (ja) | 1990-11-26 |
| JP2782774B2 JP2782774B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=14309914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1101788A Expired - Lifetime JP2782774B2 (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2782774B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5489637A (en) * | 1992-05-28 | 1996-02-06 | Johnson Matthey Inc | Low temperature flexible die attach adhesive and articles using same |
| US5524422A (en) * | 1992-02-28 | 1996-06-11 | Johnson Matthey Inc. | Materials with low moisture outgassing properties and method of reducing moisture content of hermetic packages containing semiconductor devices |
| JP2003057270A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-26 | Advantest Corp | 電圧印加電流測定装置及び半導体試験装置 |
| JP2013208017A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Denso Corp | 電力変換装置 |
-
1989
- 1989-04-24 JP JP1101788A patent/JP2782774B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5612403A (en) * | 1990-10-24 | 1997-03-18 | Johnson Matthey, Inc. | Low temperature flexible die attach adhesive and articles using same |
| US5524422A (en) * | 1992-02-28 | 1996-06-11 | Johnson Matthey Inc. | Materials with low moisture outgassing properties and method of reducing moisture content of hermetic packages containing semiconductor devices |
| US5489637A (en) * | 1992-05-28 | 1996-02-06 | Johnson Matthey Inc | Low temperature flexible die attach adhesive and articles using same |
| JP2003057270A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-26 | Advantest Corp | 電圧印加電流測定装置及び半導体試験装置 |
| JP4511771B2 (ja) * | 2001-08-10 | 2010-07-28 | 株式会社アドバンテスト | 電圧印加電流測定装置及び半導体試験装置 |
| JP2013208017A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Denso Corp | 電力変換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2782774B2 (ja) | 1998-08-06 |
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