JPH03280619A - Power element driving circuit - Google Patents

Power element driving circuit

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Publication number
JPH03280619A
JPH03280619A JP2078670A JP7867090A JPH03280619A JP H03280619 A JPH03280619 A JP H03280619A JP 2078670 A JP2078670 A JP 2078670A JP 7867090 A JP7867090 A JP 7867090A JP H03280619 A JPH03280619 A JP H03280619A
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JP
Japan
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power
power element
drive
power supply
capacitor
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Application number
JP2078670A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Kimata
政弘 木全
Hidehiko Sugimoto
英彦 杉本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain an inexpensive power element drive circuit by using a charge pump circuit and an isolation means in common to employ an IC with low breakdown voltage. CONSTITUTION:The drive circuit is provided with a 1st driving IC 15 to drive a 1st power element 1, a 2nd driving IC 16 to drive a 2nd power element 4, a 1st isolation means 17 electrically isolating an output signal of a control means 14 and an input signal to the 1st driving IC 15 and a 2nd isolation means 18 electrically isolating an output signal of the control means 14 and an input signal to the 2nd driving IC 16. Moreover, a circuit charging a capacitor 8 when a 2nd power element 4 is turned on and using the capacitor voltage as a 2nd power supply 7 for driving the 1st power element 1 is referred to as a charge pump circuit. Thus, the inexpensive power element driving circuit is realized.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、半導停電力変換装置に代表される、直列接
続されたパワー素子の駆動回路に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a drive circuit for power elements connected in series, typified by a semiconductor power converter.

[従来の技術] 第21図は例えばInternational Rec
t1fier社のPower MOS−FET App
lication Notesに示された従来のパワー
駆動の回路図である。図において、(1)は第1のパワ
ー素子で、ここではMOS−FE T (2)とそれと
、これと逆並列に接続されたダイオード(3)から構成
されている。(4)は第1のパワー素子(1)と直列に
接続された第2のパワー素子、(5)は第1及び第2の
パワー素子(1)、(4)の駆動IC1(6)は駆動I
 C(5)に電源を供給する第1の電源、(7)は第2
のパワー素子(4)の導通時に第1の電源(6)により
充電されるコンデンサ(8)と整流ダイオード(9)か
らなり駆動IC(5)に電源を供給する第2の電源、(
10)は直流電源、(11)は負荷、(12) 、 (
13)は直流中性点電位を得るためのコンデンサ、(1
4)は第1及び第2のパワー素子(1)、(4)の点弧
信号を出力する制御手段である。
[Prior art] FIG. 21 shows, for example, International Rec
t1fier Power MOS-FET App
FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional power drive shown in the lication notes. In the figure, (1) is a first power element, which here consists of a MOS-FET (2) and a diode (3) connected antiparallel to it. (4) is the second power element connected in series with the first power element (1), (5) is the first and second power element (1), and (4) is the drive IC1 (6). Drive I
The first power supply supplies power to C(5), and the second power supply (7) supplies power to C(5).
a second power source that supplies power to the drive IC (5), consisting of a capacitor (8) and a rectifier diode (9) that are charged by the first power source (6) when the power element (4) is turned on;
10) is a DC power supply, (11) is a load, (12), (
13) is a capacitor for obtaining DC neutral point potential, (1
4) is a control means for outputting ignition signals for the first and second power elements (1) and (4).

次に動作について説明する。第21図は第1及び第2の
パワー素子(1)、 (4)を重なりがないように交互
にONすることにより、負荷(11)に交流を印加する
ための回路図である。第1のパワー素子(1)がONの
ときには直流中性点電位から見て正の電圧が負荷(11
)に印加され、第2のパワー素子(4)がONのときに
は直流中性点電位から見て負の電圧が負荷(11)に印
加される。
Next, the operation will be explained. FIG. 21 is a circuit diagram for applying alternating current to the load (11) by alternately turning on the first and second power elements (1) and (4) so that they do not overlap. When the first power element (1) is ON, a positive voltage is applied to the load (11
), and when the second power element (4) is ON, a negative voltage is applied to the load (11) when viewed from the DC neutral point potential.

まず、第2のパワー素子(4)の駆動について説明する
。制御手段(14)により、駆動I C(5)の入力端
子に第2のパワー素子(4)をONする信号が加えられ
ると、駆動I C(5)は第2のパワー素子(4)のソ
ース端子に接続された第1の電源(6)により、第2の
パワー素子(4)のゲート−ソース端子間に正の電圧を
印加し、第2のパワー素子(4)をONさせる。このと
き、第1の電源(6)−ダイオード(9)−コンデンサ
(8)−第2のパワー素子(4)の経路ができ、コンデ
ンサ(8)は第1の電源(6)により充電される。この
コンデンサ(8)は、第1のパワー素子(1)のソース
端子に接続されており、またその電圧は第1のパワー素
子(1)のソース端子から見て正の電圧であるため、パ
ワー素子(1)を駆動するための第2の電源(7)とし
て機能する。制御手段(14)により、駆動IC(5)
の入力端子に第2のパワー素子(4)をOFFする信号
が加えられると、駆動I C(5)は第2のパワー素子
(4)のゲート−ソース端子間を短絡し、第2のパワー
素子(4)をOFFさせる。
First, driving of the second power element (4) will be explained. When the control means (14) applies a signal to the input terminal of the drive IC (5) to turn on the second power element (4), the drive IC (5) turns on the second power element (4). The first power supply (6) connected to the source terminal applies a positive voltage between the gate and source terminals of the second power element (4) to turn on the second power element (4). At this time, a path of first power supply (6) - diode (9) - capacitor (8) - second power element (4) is created, and the capacitor (8) is charged by the first power supply (6). . This capacitor (8) is connected to the source terminal of the first power element (1), and since its voltage is a positive voltage when viewed from the source terminal of the first power element (1), the power It functions as a second power source (7) for driving the element (1). The control means (14) controls the drive IC (5).
When a signal to turn off the second power element (4) is applied to the input terminal of the drive IC (5), the drive IC (5) short-circuits between the gate and source terminals of the second power element (4) and turns off the second power element (4). Turn off element (4).

次に、第1のパワー素子(1)の駆動について説明する
。制御手段(14)により、駆動I C(5)の入力端
子に第1のパワー素子(1)をONする信号が加えられ
ると、駆動I C(5)は第1のパワー素子(1)のソ
ース端子に接続されたコンデンサ(8)から成る第2の
電源(7)により、第1のパワー素子(1)のゲート−
ソース端子間に正の電圧を印加し、第1のパワー素子(
1)をONさせる。このとき、第1のパワー素子のソー
ス端子は直流電源(10)の電圧に近い電位を持つので
ダイオード(9)はOFF L、コンデンサ(8)は駆
動I C(5)と第1のパワー素子(1)のゲート−ソ
ース端子間のみに電源を供給しながら徐々に放電する。
Next, driving of the first power element (1) will be explained. When the control means (14) applies a signal to turn on the first power element (1) to the input terminal of the drive IC (5), the drive IC (5) turns on the first power element (1). A second power supply (7) consisting of a capacitor (8) connected to the source terminal causes the gate of the first power element (1) to be
A positive voltage is applied between the source terminals, and the first power element (
1) Turn on. At this time, the source terminal of the first power element has a potential close to the voltage of the DC power supply (10), so the diode (9) is turned off, and the capacitor (8) is connected to the drive IC (5) and the first power element. (1) Gradually discharge while supplying power only between the gate and source terminals.

制御手段(14)により、駆動(5)の入力端子に第1
のパワー素子(1)をOFFする信号が加えられるると
、駆動IC(5)は第1のパワー素子<1)のゲート−
ソース端子間を短絡し、第1のパワー素子(1)をOF
Fさせる。
The control means (14) causes the input terminal of the drive (5) to
When a signal is applied to turn off the first power element (1), the drive IC (5) turns off the gate of the first power element (<1).
Short-circuit the source terminals and turn off the first power element (1)
F.

以上の動作から明らかな様に、駆動I C(5)には第
1のパワー素子(1)の駆動のために、パワー素子(1
)のソース端子、すなわち第2のパワー素子(4)のド
レイン端子が接続されているので、第2のパワー素子(
4)の駆動用の第1の電源(6)の電圧のみならず、直
流電源(lO)の電圧に近い電圧が印加される。このた
め、駆動I C(5)は第1及び第2のパワー素子(1
)、(4)のゲート−ソース端子間の耐圧に近い耐圧を
有する低耐圧ICではなくて、第1及び第2のパワー素
子(1)、(4)のドレイン−ソース端子間の耐圧に近
い耐圧を有する高耐圧ICが用いられる。
As is clear from the above operation, the drive IC (5) includes a power element (1) for driving the first power element (1).
) is connected to the source terminal of the second power element (4), that is, the drain terminal of the second power element (4).
Not only the voltage of the first power source (6) for driving in step 4) but also a voltage close to the voltage of the DC power source (IO) is applied. Therefore, the drive IC (5) connects the first and second power elements (1
), (4) is not a low voltage IC with withstand voltage close to the withstand voltage between the gate and source terminals, but is close to the withstand voltage between the drain and source terminals of the first and second power elements (1) and (4). A high voltage IC with withstand voltage is used.

[発明が解決しようとする課題〕 従来のパワー素子駆動回路は以上のように構成されてい
たので、高耐圧ICの使用により回路が高価になること
、及びパワー素子の信号入力端子間に負電圧を印加でき
ないという問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] Conventional power element drive circuits are configured as described above, but the circuit becomes expensive due to the use of high-voltage ICs, and negative voltage is generated between the signal input terminals of the power elements. There was a problem in that it was not possible to apply

この発明は上記の課題を解消するためになされたもので
、第1の発明においては低耐圧ICを使用した安価なパ
ワー素子駆動回路を得ることを目的とし、第2の発明に
おいてはパワー素子の信号入力端子間に負電圧も印加可
能なパワー素子駆動回路を得ることを目的とする。
This invention has been made to solve the above-mentioned problems.The first invention aims to obtain an inexpensive power element drive circuit using a low voltage IC, and the second invention aims to provide a power element drive circuit using a low voltage IC. The object of the present invention is to obtain a power element drive circuit that can also apply a negative voltage between signal input terminals.

[課題を解決するための手段] 第1の発明に係るパワー素子駆動回路は、チャージポン
プ回路と絶縁手段とを併用することにより、高耐圧IC
に換えて低耐圧ICを使用したものである。
[Means for Solving the Problems] The power element drive circuit according to the first invention uses a charge pump circuit and an insulating means in combination, so that high voltage IC
Instead, a low voltage IC is used.

第2の発明に係るパワー素子駆動回路は、チャージポン
プ回路と負電圧印加用の電源を付加することにより、パ
ワー素子の信号入力端子間に負電圧も印加可能としたも
のである。
The power element drive circuit according to the second invention is capable of applying a negative voltage between the signal input terminals of the power element by adding a charge pump circuit and a power supply for applying a negative voltage.

[作 用コ 第1の発明におけるパワー素子駆動回路は、チャージポ
ンプ回路と絶縁手段の併用により、駆動ICの高電圧が
印加されないようにし、低耐圧ICを使用可能にする。
[Function] The power element drive circuit in the first invention uses a charge pump circuit and an insulating means in combination to prevent high voltage from being applied to the drive IC, thereby making it possible to use a low breakdown voltage IC.

第2の発明におけるパワー素子駆動回路は、チャージポ
ンプ回路により、最小限の電源の追加でパワー素子の信
号入力端子に負電圧を印加可能にする。
The power element drive circuit according to the second aspect of the invention uses the charge pump circuit to apply a negative voltage to the signal input terminal of the power element with minimal addition of a power source.

[発明の実施例] 以下、第1の発明の実施例1を図について説明する。第
1図において、第1のパワー素子(1)MOS−EFT
(2)、ダイオード(3)、第2のパワー素子(4)、
第1の電源(6)、第2の電源(7)コンデンサ(8)
  ダイオード(9)、直流電源(10)、負荷(11
)、コンデンサ(12)、(13) 、制御手段(14
)は従来の技術と同一であるので説明を省略する。
[Embodiments of the Invention] Hereinafter, a first embodiment of the first invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, a first power element (1) MOS-EFT
(2), diode (3), second power element (4),
First power supply (6), second power supply (7) capacitor (8)
Diode (9), DC power supply (10), load (11)
), capacitors (12), (13), control means (14)
) is the same as the conventional technology, so the explanation will be omitted.

(15)は第1のパワー素子(1)を駆動するための第
1の駆動IC1(16)は第2のパワー素子(4)を駆
動するための第2の駆動IC1(17)は制御手段(1
4)の出力信号と、第1の駆動I C(15)の入力信
号を電気的に絶縁するための第1の絶縁手段、(18)
は制御手段(14)の出力信号と、第2の駆動IC(1
B)の入力信号を電気的に絶縁するための第2の絶縁手
段である。
(15) is a first drive IC1 (16) for driving the first power element (1) is a second drive IC1 (17) for driving the second power element (4) is a control means (1
(18) first insulating means for electrically insulating the output signal of (4) and the input signal of the first drive IC (15);
is the output signal of the control means (14) and the second drive IC (1
B) is a second insulating means for electrically insulating the input signal.

第1図は第1及び第2のパワー素子(1)、(4)を重
なりがないように交互にONすることにより、負荷(1
1)に交流印加するための回路図である。第1のパワー
素子(1)がONのときには直流中性点電位から見て正
の電圧が負荷(11)に印加され、第2のパワー素子(
4)がONのときには直流中性点電位から見て負の電圧
が負荷(11)に印加される。この動作を第1図、第2
図を用いて説明する。
FIG. 1 shows a load (1
1) is a circuit diagram for applying alternating current to. When the first power element (1) is ON, a positive voltage is applied to the load (11) when viewed from the DC neutral point potential, and the second power element (
4) is ON, a negative voltage is applied to the load (11) when viewed from the DC neutral point potential. This operation is shown in Figures 1 and 2.
This will be explained using figures.

まず、第2のパワー素子素子(4)の駆動について説明
する。制御手段(14)の出力g−が“L″になると、
第2の絶縁手段(18)を介して第2の駆動I C(1
B>の入力端子に第2のパワー素子(4)をONする信
号が加えられる。すると、第2の駆動IC(16)は第
2のパワー素子(4)のソース端子に接続された第1の
電源(6)により、第2のパワー素子(4)のゲート−
ソース端子間に正の電圧Ecを印加し、第2のパワー素
子(4)をONさせる。このとき、第1の電源(6)−
ダイオード(9)−コンデンサ(8)−第2のパワー素
子(4)の経路ができ、コンデンサ(8)は第1の電源
(6)により充電される。
First, driving of the second power element (4) will be explained. When the output g- of the control means (14) becomes "L",
The second drive IC (1
A signal for turning on the second power element (4) is applied to the input terminal of B>. Then, the second drive IC (16) uses the first power supply (6) connected to the source terminal of the second power element (4) to turn on the gate of the second power element (4).
A positive voltage Ec is applied between the source terminals to turn on the second power element (4). At this time, the first power supply (6) -
A diode (9)-capacitor (8)-second power element (4) path is created, and the capacitor (8) is charged by the first power source (6).

このコンデンサ(8)は第1のパワー素子(1)のソー
ス端子に接続されており、またその電圧は第1のパワー
素子(1)のソース端子から見て正の電圧であるため、
パワー素子(1)を駆動するための第2の電源(7)と
して機能する。制御手段(14)の出力g−が“Hoに
なると、第2の絶縁手段(18)を介して第2の駆動I
 C(1G)の入力端子に第2のパワー素子(4)をO
FFする信号が加えられる。すると、第2の駆動I C
(1B)は第2のパワー素子(4)のゲート−ソース端
子間を短絡し第2のパワー素子(4)をOFFさせる。
Since this capacitor (8) is connected to the source terminal of the first power element (1), and its voltage is a positive voltage when viewed from the source terminal of the first power element (1),
It functions as a second power source (7) for driving the power element (1). When the output g- of the control means (14) becomes "Ho", the second drive I
Connect the second power element (4) to the input terminal of C (1G).
A signal for FF is added. Then, the second drive IC
(1B) short-circuits between the gate and source terminals of the second power element (4) to turn off the second power element (4).

次に、第1のパワー素子(1)の駆動について説明する
。制御手段(14)の出力g+が“L″になると、第1
の絶縁手段(17)を介して第1の駆動IC(15)の
入力端子に第1のパワー素子(1)をONする信号が加
えられる。すると、第1の駆動I C(15)が第1の
パワー素子(1)のソース端子に接続されたコンデンサ
(8)から成る第2の電源(7)により、第1のパワー
素子(1)のゲート−ソース端子間に正の電圧Vcを印
加し、第1のパワー素子(1)をONさせる。このとき
、第1のパワー素子のソース端子は、直流電源(10)
の電圧に近い電位を持つのでダイオード(9)はOFF
 L、コンデン(8)は第1の絶縁手段(17)と、第
1の駆動I C(15)と、第1のパワー素子(1)の
ゲート−ソース端子間のみに電源を供給しながら徐々に
放電する。制御手段(14)の出力g+が“Hlになる
と、第1の絶縁手段(17)を介して第1の駆動I C
(15)の入力端子に第1のパワー素子(1)をOFF
する信号が加えられる。すると、第1の駆動I C(1
5)は第1のパワー素子(1)のゲート−ソース端子間
を短絡し、第1のパワー素子(1)をOFFさせる。
Next, driving of the first power element (1) will be explained. When the output g+ of the control means (14) becomes "L", the first
A signal for turning on the first power element (1) is applied to the input terminal of the first drive IC (15) via the insulating means (17). Then, the first drive IC (15) drives the first power element (1) by the second power supply (7) consisting of a capacitor (8) connected to the source terminal of the first power element (1). A positive voltage Vc is applied between the gate and source terminals of the first power element (1) to turn on the first power element (1). At this time, the source terminal of the first power element is connected to the DC power source (10).
Diode (9) is OFF because it has a potential close to the voltage of
L, the capacitor (8) gradually connects the first insulating means (17), the first drive IC (15), and the first power element (1) while supplying power only between the gate and source terminals. discharge to. When the output g+ of the control means (14) becomes "Hl", the first drive IC is connected via the first insulation means (17).
Turn off the first power element (1) to the input terminal of (15)
A signal is added to Then, the first drive IC(1
5) short-circuits between the gate and source terminals of the first power element (1) to turn off the first power element (1).

以上のように、第2のパワー素子(4)のON時にコン
デンサ(8)を充電し、そのコンデンサ電圧を第1のパ
ワー素子(1)の駆動用の第2の電源(7)として使用
する回路は、チャージポンプ回路と総称される。このチ
ャージポンプ回路においては、第2のパワー素子(4)
がONのときのみ、第1の電源(6)−ダイオード(9
)−コンデンサ(8)−第2のパワー素子(4)からな
るチャージポンプ経路により、コンデンサ(8)が充電
され、第2のパワー素子(4)がOFFのときにはコン
デンサ(8)は放電される。このため、第2図に示した
ように、チャージポンプコンデンサ(8)の電圧は、パ
ワー素子(4)のスイッチングに同期して脈動する。し
かし、MOS−FETのような電圧駆動型のパワー素子
を使えば、第1のパワー素子(1)のゲート端子に供給
する電流は小さくて済むため、コンデンサ(8)の静電
容量を適切に選択することで、この脈動を許容範囲内に
納めることは可能である。また、第2のパワー素子(4
)がONのときのみコンデンサ(8)が充電されるため
、チャージポンプ電流1cは間欠的な電流となり、第2
のパワー素子(4)のOFF時間が長くコンデンサ(8
)の電圧降下が大きい程、そのピーク値は高くなる。第
2のパワー素子(4)のON時間が長い場合には、コン
デンサ(8)を充電した後にも、第1の電源(8)から
チャージポンプの経路を通して、第1の絶縁手段(17
)と第1の駆動I C(15)に電源が供給される。
As described above, the capacitor (8) is charged when the second power element (4) is turned on, and the capacitor voltage is used as the second power supply (7) for driving the first power element (1). The circuits are collectively referred to as charge pump circuits. In this charge pump circuit, the second power element (4)
is ON only when the first power supply (6) - diode (9
)-capacitor (8)-second power element (4) charges the capacitor (8), and when the second power element (4) is OFF, the capacitor (8) is discharged. . Therefore, as shown in FIG. 2, the voltage of the charge pump capacitor (8) pulsates in synchronization with the switching of the power element (4). However, if a voltage-driven power element such as a MOS-FET is used, the current supplied to the gate terminal of the first power element (1) can be small, so the capacitance of the capacitor (8) can be adjusted appropriately. By making a selection, it is possible to keep this pulsation within an allowable range. In addition, a second power element (4
) is ON, the capacitor (8) is charged, so the charge pump current 1c becomes an intermittent current, and the second
The OFF time of the power element (4) is long and the capacitor (8
) The larger the voltage drop, the higher its peak value. If the ON time of the second power element (4) is long, even after charging the capacitor (8), the first insulating means (17) is connected from the first power source (8) through the charge pump path.
) and the first drive IC (15).

以上の動作から明らかな様に、第1のパワー素子(1)
のソース端子電位は、第1及び第2のパワー素子(1)
、(4)のON状態によっては直流電源(10)の電圧
に近い電圧になるが、従来の技術と異なり、第1及び第
2の駆動I C(15)、(1B>にそれぞれ第1及び
第2の絶縁手段(17) 、 (18)とチャージポン
プ回路とにより、第1及び第2の電源(6) 、 (7
)以外の電源から独立しているため、第1の電源(6)
以上の電圧は印加されない。このため、第1及び第2の
駆動I C(15)、(1B)は第1及び第2のパワー
素子(1)、(4)のゲート−ソース端子間の耐圧に近
い耐圧を有する低耐圧ICでよい。
As is clear from the above operation, the first power element (1)
The source terminal potential of the first and second power elements (1) is
, (4), the voltage is close to the voltage of the DC power supply (10), but unlike the conventional technology, the first and second drive ICs (15) and (1B> are connected to the first and second drive ICs (15) and (1B>, respectively). The second insulating means (17), (18) and the charge pump circuit connect the first and second power supplies (6), (7).
), the first power source (6)
No higher voltage is applied. Therefore, the first and second drive ICs (15) and (1B) have low breakdown voltages that are close to the breakdown voltage between the gate and source terminals of the first and second power elements (1) and (4). IC is fine.

第3図に第1の発明の実施例2を示す。この実施例は第
1の発明を三相インバータに適用し、三相交流モータの
駆動に使用したものである。
FIG. 3 shows a second embodiment of the first invention. In this embodiment, the first invention is applied to a three-phase inverter and used to drive a three-phase AC motor.

第3図において、第1のパワー素子(1)、ダイオード
(3)、第2のパワー素子(4)、第1の電源(6)、
第2の電源(7)、コンデンサ(8)、ダイオード(9
)、直流電源(10)、制御手段(14)、第1の駆動
I C(15)、第2の駆動I C(1B)、第1の絶
縁手段(I7)及び第2の絶縁手段(18)は、第1の
発明の実施例1と同一であるので説明を省略する。この
実施例では、第1の電源(6)としてスイッチング電源
を、直流電源(lO)として三相整流平滑回路を、また
負荷(11)として三相交流モータをそれぞれ用いてい
る。(19)はダイオード(3)と共に、第1及び第2
のパワー素子(1)、 (4)を形成しているI G 
B T 、 (20)、(21)、(22)はそれぞれ
U、V、W相のスイッチング回路で、第1の発明の実施
例1と同一の構成である。(23)はスイッチング電源
のスイッチング用MOS−FET、(24)はスイッチ
ング電源のトランス、(25)はスイッチング電源の整
流ダイオード、(26)はスイッチング電源の平滑コン
デンサ、(27)はスイッチング電源の制御手段、(2
8)は三相交流電源、(29)は三相整流回路、(30
)は平滑コンデンサである。
In FIG. 3, a first power element (1), a diode (3), a second power element (4), a first power source (6),
Second power supply (7), capacitor (8), diode (9)
), a DC power supply (10), a control means (14), a first drive IC (15), a second drive IC (1B), a first insulation means (I7), and a second insulation means (18). ) is the same as in Example 1 of the first invention, so the explanation will be omitted. In this embodiment, a switching power supply is used as the first power supply (6), a three-phase rectifying and smoothing circuit is used as the DC power supply (1O), and a three-phase AC motor is used as the load (11). (19) together with the diode (3) are connected to the first and second
IG forming the power elements (1) and (4) of
B T , (20), (21), and (22) are U, V, and W phase switching circuits, respectively, and have the same configuration as the first embodiment of the first invention. (23) is the switching MOS-FET of the switching power supply, (24) is the transformer of the switching power supply, (25) is the rectifier diode of the switching power supply, (26) is the smoothing capacitor of the switching power supply, and (27) is the control of the switching power supply. Means, (2
8) is a three-phase AC power supply, (29) is a three-phase rectifier circuit, (30
) is a smoothing capacitor.

次に、動作について説明する。U、V、W相のスイッチ
ング回路(20) 、 (21) 、 (22)の個々
の動作については、その構成が第1の発明の実施例1と
同一であるので詳細は省く。また、第1の電源(6)及
び直流電源(10)については、その構成をより具体的
に示したが、機能的に第1の発明の実施例1と同一であ
るため、説明を省略する。
Next, the operation will be explained. The individual operations of the U-, V-, and W-phase switching circuits (20), (21), and (22) are the same in configuration as in Example 1 of the first invention, so details will be omitted. Furthermore, although the configurations of the first power source (6) and the DC power source (10) were shown in more detail, their descriptions are omitted because they are functionally the same as in Example 1 of the first invention. .

第4図は、この実施例のような三相のインバータの制御
に良く用いられる三角波比較方式の説明図である。制御
手段(14)は、第4図の(a)に示したように三相の
基準信号eu 、 ev 、 ewと三角波キャリアe
tを比較して、基準信号の方が三角波キャリアよりも大
きいときに第1のパワー素子(1)をONする信号を出
力し、その逆のときに第2のパワー素子(4)をONす
る信号を出力する。このとき、短絡を避けるために第1
のパワー素子(1)のON信号と、第2のパワー素子(
4)のON信号が重ならないようにすることは、第1の
発明の実施例1の場合と同様である。このようにすれば
、U、V、W相のスイッチング回路(20) 、 <2
1) 、 (22)はそれぞれ直流電源(10)の中性
点から見て第4図の(b) 、(c) 、(d)に示さ
れた電圧を出力し、その線間電圧は第4図の(f’) 
、 (g) 、 (h)に示すような三相交流電圧とな
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a triangular wave comparison method often used to control a three-phase inverter like this embodiment. The control means (14) controls the three-phase reference signals eu, ev, ew and the triangular wave carrier e as shown in FIG.
t is compared, and when the reference signal is larger than the triangular wave carrier, a signal is output to turn on the first power element (1), and when the opposite is true, the second power element (4) is turned on. Output a signal. At this time, the first
The ON signal of the power element (1) and the second power element (
4) Preventing the ON signals from overlapping is the same as in the first embodiment of the first invention. In this way, the U, V, W phase switching circuit (20) <2
1) and (22) respectively output the voltages shown in (b), (c), and (d) in Figure 4 when viewed from the neutral point of the DC power supply (10), and the line voltage is (f') in Figure 4
, (g) and (h), resulting in three-phase AC voltage.

上記第4図の(b) 、(c) 、(d)の波形が第2
図の負荷電圧VRの波形と同じことから、三相のインバ
ータにおいても各相の動作は第1の発明の実施例1と同
じであることがわかる。これは、同相のインバータにお
いても、また、異なる制御の元で動作しているインバー
タにおいても同様である。
The waveforms (b), (c), and (d) in Figure 4 above are the second waveforms.
Since the waveform of the load voltage VR is the same as that shown in the figure, it can be seen that the operation of each phase in the three-phase inverter is the same as in the first embodiment of the first invention. This is true both for inverters that are in the same phase and for inverters that operate under different controls.

第5図に第1の発明の実施例3を示す。この実施例は第
1の発明の実施例2の第1の電源(6)をスイッチング
電源ではなく、より簡単なシリーズ電源に置き換えたも
のである。
Embodiment 3 of the first invention is shown in FIG. In this embodiment, the first power supply (6) of the second embodiment of the first invention is replaced with a simpler series power supply instead of a switching power supply.

第5図において、(31)は降圧用抵抗、(32)は電
源電圧を定める定電圧ダイオード、(33)は電圧安定
化のためのコンデンサである。その他の構成要素は全て
第1の発明の実施例2と共通であるので説明を省略する
。また、動作も第1の電源(6)をシリーズ電源に置き
換えたたけで、機能的に第1−の発明の実施例2と共通
であるため説明を省く。
In FIG. 5, (31) is a step-down resistor, (32) is a constant voltage diode that determines the power supply voltage, and (33) is a capacitor for voltage stabilization. All other constituent elements are the same as those in the second embodiment of the first invention, so their explanation will be omitted. Further, the operation is also functionally the same as the second embodiment of the first invention, except that the first power supply (6) is replaced with a series power supply, so the explanation will be omitted.

第1の発明の実施例4を第6図により説明する。Embodiment 4 of the first invention will be explained with reference to FIG.

この実施例は、チャージポンプ回路の初期充電に関する
ものである。回路構成は前述の第1の発明の実施例1,
2.3のいずれであっもよいので、回路図の再記及び説
明は省く。ただし、第6図は第3図に示した第1の発明
の実施例2の三相インバータを想定して作図しである。
This embodiment relates to initial charging of a charge pump circuit. The circuit configuration is the same as the first embodiment of the first invention described above.
2.3 may be used, so rewriting and explanation of the circuit diagram will be omitted. However, FIG. 6 is drawn assuming the three-phase inverter of the second embodiment of the first invention shown in FIG. 3.

また第6図において、始動以後の動作は第1の発明の実
施例2と同様であるため説明を省く。第1の発明の実施
例1の動作説明かられかるように、第2の電源(7)は
、第2のパワー素子(4)をONL、コンデンサ(8)
を、充電した後にははじめて電源として機能する。この
ため、始動直後から正常な動作が必要な場合には、始動
以前に第2のパワー素子(4)をONし、コンデンサ(
8)を充電する期間を設けるのか有効である。第6図は
この動作を示したものである。
Further, in FIG. 6, since the operation after starting is the same as that in the second embodiment of the first invention, the explanation thereof will be omitted. As can be seen from the operation description of Embodiment 1 of the first invention, the second power supply (7) connects the second power element (4) to the ONL and the capacitor (8).
It only functions as a power source after being charged. Therefore, if normal operation is required immediately after starting, the second power element (4) is turned on before starting, and the capacitor (
8) It would be effective to provide a charging period. FIG. 6 shows this operation.

第6図において、U−、V−、W−はそれぞれU、V、
W相の第2のパワー素子(4)に、U+V+  W+は
それぞU、V、W相の第1のパワー素子(1)に対応す
る制御手段(14)の出力信号であり、信号が“L”の
ときはそれぞれ対応するパワー素子がONする。第6図
に示したように初期充電期間において、U−、V−、W
−をL”に、U+  V+ W+を“H”にすること1
こより、各相のスイッチング回路(20)、(21)、
(22)ノコンテンサ(8)を充電し、始動直後からの
正常動作を可能にする。この初期充電期間にはそれぞれ
の相の第2のパワー素子(4)のみがONLでいるため
、出力端子U、V、Wの電圧は全て等しい。よって出力
線間電圧はゼロとなり、負荷に電圧は印加されず、負荷
(11)の異常動作を引き起こさない。このことは、2
相以上の相数を持つインバータにおいては同様に成り立
つ。
In FIG. 6, U-, V-, and W- are U, V, and W-, respectively.
U+V+ W+ is the output signal of the control means (14) corresponding to the first power element (1) of U, V, and W phases, respectively, and the signal is " When the voltage is L'', the corresponding power elements are turned on. As shown in Figure 6, during the initial charging period, U-, V-, W
- to “L” and U+ V+ W+ to “H” 1
From this, each phase switching circuit (20), (21),
(22) Charge the capacitor (8) to enable normal operation immediately after startup. During this initial charging period, only the second power element (4) of each phase is ONL, so the voltages at the output terminals U, V, and W are all equal. Therefore, the output line voltage becomes zero, no voltage is applied to the load, and no abnormal operation of the load (11) is caused. This means that 2
The same holds true for inverters with a greater number of phases.

第1の発明の実施例5を第7図について説明する。この
実施例は、チャージポンプ回路の初期充電に関するもの
である。回路構成は前述の第1の発明の実施例2,3の
いずれであってもよいため、回路図の再記及び説明は省
く。ただし、第6図は第3図に示した第1の発明の実施
例2の三相インバータを想定して作図しである。第7図
において、始動以後の動作は第1の発明の実施例2と同
様であるため説明を省く。この実施例も第1の発明の実
施例4と同様に、始動直後からの正常動作を可能にする
ために初期充電期間を設けている。第1の発明の実施例
4との違いは、第1の発明の実施例4が三相同時に初期
充電を行なうのに対して、この実施例では1相毎に初期
充電を行なうことである。この初期充電動作を第7図に
示す。
Embodiment 5 of the first invention will be described with reference to FIG. This embodiment relates to initial charging of a charge pump circuit. Since the circuit configuration may be any of the second and third embodiments of the first invention described above, the circuit diagram will not be repeated or explained. However, FIG. 6 is drawn assuming the three-phase inverter of the second embodiment of the first invention shown in FIG. 3. In FIG. 7, since the operation after starting is the same as that in the second embodiment of the first invention, a description thereof will be omitted. Similar to the fourth embodiment of the first invention, this embodiment also includes an initial charging period to enable normal operation immediately after startup. The difference from the fourth embodiment of the first invention is that, while the fourth embodiment of the first invention performs initial charging for three phases simultaneously, this embodiment performs initial charging for each phase. This initial charging operation is shown in FIG.

第7図に示すように、初期充電期間中はU、V。As shown in FIG. 7, U and V during the initial charging period.

W相の第1のパワー素子(1)をOFF しておき、U
The first power element (1) of the W phase is turned off, and the U
.

v、W相の第2のパワー素子(4)をチャージポンプ経
路の回路時定数以上の時間間隔を開けて順にONすれば
、第1の電源(6)から流れ出るチャージポンプ電流の
総和ic −i eu+ t ev+ i cvの最大
値は、三相同時に初期充電を行なった場合の約1/3に
なる。これにより、初期充電動作は複雑になるが、第1
の電源(6)の小形化、とりわけ第3図のスイッチング
電源の出力平滑コンデンサ(2B)や、第5図の出力電
圧安定化コンデンサ(33)の容量低減に効果がある。
If the second power elements (4) of the V and W phases are turned on in sequence with a time interval longer than the circuit time constant of the charge pump path, the total sum of charge pump currents flowing from the first power supply (6) ic -i The maximum value of eu+t ev+ i cv is approximately 1/3 of that when initial charging is performed in three phases simultaneously. This complicates the initial charging operation, but the
This is effective in reducing the size of the power supply (6), particularly in reducing the capacitance of the output smoothing capacitor (2B) of the switching power supply shown in FIG. 3 and the output voltage stabilizing capacitor (33) shown in FIG.

この実施例においては、初期充電期間にはそれぞれの相
の第2のパワー素子(4)のみがONLでいるか、また
は第1のパワー素子(1)、第2のパワー素子(4)の
両方ともOFF している。このため、出力端子U、V
、Wの電圧は等しいか、または電源から切り放されてい
る。よって、出力線間電圧はゼロとなり、負荷に電圧は
印加されない。
In this embodiment, either only the second power element (4) of each phase is ONL during the initial charging period, or both the first power element (1) and the second power element (4) are ONL. It's OFF. For this reason, output terminals U, V
, W are equal or disconnected from the power supply. Therefore, the output line voltage becomes zero, and no voltage is applied to the load.

第1の発明の実施例6を第8図により説明する。Embodiment 6 of the first invention will be explained with reference to FIG.

この実施例は、チャージポンプ回路の初期充電に関する
ものである。回路構成は前述の第1の発明の実施例2,
3のいずれであってもよいため回路図の再記及び説明は
省く。ただし、第8図は第3図に示した第1の発明の実
施例2の三相インバータを想定して作図しである。第8
図において、始動以後の動作は第1の発明の実施例2と
同様であるため説明を省く。この実施例も第1の発明の
実施例4と同様に、始動直後からの正常動作を可能にす
るために初期充電期間を設けている。第1の発明の実施
例4との違いは、第1の発明の実施例4が1回のスイッ
チングで初期充電を完了させるのに対して、この実施例
では複数回のスイッチングで初期充電を完了させること
である。この初期充電動作を第8図に示す。
This embodiment relates to initial charging of a charge pump circuit. The circuit configuration is the second embodiment of the first invention described above.
3 may be used, so the re-description and explanation of the circuit diagram will be omitted. However, FIG. 8 is drawn assuming the three-phase inverter of the second embodiment of the first invention shown in FIG. 8th
In the figure, since the operation after starting is the same as that in the second embodiment of the first invention, the explanation will be omitted. Similar to the fourth embodiment of the first invention, this embodiment also includes an initial charging period to enable normal operation immediately after startup. The difference from Embodiment 4 of the first invention is that Embodiment 4 of the first invention completes initial charging with one switching, whereas in this embodiment, initial charging is completed with multiple switchings. It is to let This initial charging operation is shown in FIG.

第8図に示すように、初期充電期間中に、U。As shown in FIG. 8, during the initial charging period, U.

v、W相の第2のパワー素子(4)を充電経路の回路時
定数以下の周期で同時にスイッチングすれば、第1の電
源(6)から流れ出るチャージポンプ電流の総和ic 
−icu+ iev+ i cvの平均値は、1回のス
イッチング初期充電を行なった場合に比べて、スイッチ
ングの約デユーティ倍となる。スイッチングのデユーテ
ィは1以下であるから、スイッチングのデユーティの調
整により、所望の電流以下にできる。これにより、初期
充電動作は複雑になるが、第1の電源(6)の小形化、
とりわけ第3図のスイッチング電源の出力平滑コンデン
サ(26)や、第5図の出力電圧安定化コンデンサ(3
3)の容量低減に効果がある。この実施例においては、
初期充電期間にはU、V、W相のパワー素子は同じ動作
をしているので、出力端子U、V、Wの電圧は等しくな
る。よって、出力線間電圧はゼロとなり、負荷に電圧は
印加されない。また第8図において、各相の第1のパワ
ー素子(1)のON信号U+、V+。
If the second power elements (4) of the V and W phases are simultaneously switched at a cycle equal to or less than the circuit time constant of the charging path, the total charge pump current flowing from the first power supply (6) ic
The average value of -ICU+iev+icv is about twice the switching duty as compared to the case where one switching initial charge is performed. Since the switching duty is 1 or less, the current can be reduced to a desired value or less by adjusting the switching duty. Although this complicates the initial charging operation, it also reduces the size of the first power supply (6).
In particular, the output smoothing capacitor (26) of the switching power supply shown in Fig. 3 and the output voltage stabilizing capacitor (3) shown in Fig.
3) is effective in reducing capacity. In this example,
During the initial charging period, the power elements of the U, V, and W phases operate in the same way, so the voltages at the output terminals U, V, and W become equal. Therefore, the output line voltage becomes zero, and no voltage is applied to the load. Further, in FIG. 8, ON signals U+, V+ of the first power element (1) of each phase.

W+を初期充電期間中“H″にした場合にも、同様の効
果が得られることは自明である。このときにも、U、V
、W相のパワー素子は同じ動作をしているので、出力端
子U、V、Wの電圧は等しくなり、負荷に電圧は印加さ
れない。
It is obvious that similar effects can be obtained when W+ is set to "H" during the initial charging period. At this time as well, U, V
, W-phase power elements operate in the same way, so the voltages at the output terminals U, V, and W are equal, and no voltage is applied to the load.

第1の発明の実施例7を第9図により説明する。Embodiment 7 of the first invention will be explained with reference to FIG.

この実施例は、チャージポンプ回路の充電電流制限に関
するものであり、特にチャージポンプ回路の初期充電時
における大きな充電電流を制限するために、チャージポ
ンプ経路に抵抗を挿入したものである。
This embodiment relates to limiting the charging current of the charge pump circuit, and in particular, a resistor is inserted in the charge pump path in order to limit the large charging current during initial charging of the charge pump circuit.

第9図において、第2のパワー素子(4)、第1の電源
(6)、コンデンサ(8)  ダイオード(9)、直流
電源(10)、負荷(11)、制御手段(14)、U、
V。
In FIG. 9, a second power element (4), a first power source (6), a capacitor (8), a diode (9), a DC power source (10), a load (11), a control means (14), a U,
V.

W相のスイッチング回路(20) 、 (21)、 (
22)、スイッチング電源の出力平滑コンデンサ(26
)は、第1の発明の実施例2と同一であるので説明を省
略する。
W-phase switching circuit (20), (21), (
22), Output smoothing capacitor of switching power supply (26
) is the same as the second embodiment of the first invention, so the explanation will be omitted.

(34)は電流制限抵抗である。(34) is a current limiting resistor.

次に、動作について説明する。この実施例の動作は第1
の発明の実施例2と基本的に同一である。
Next, the operation will be explained. The operation of this embodiment is the first
This is basically the same as the second embodiment of the invention.

異なる点は、第2のパワー素子(4)がONしたときに
、第1の電源(6)−電流制限抵抗(34)−ダイオー
ド(9)−コンデンサ(8)−第2のパワー素子(4)
の経路でコンデンサ(8)が充電されるため、充電電流
が電流制限抵抗(34)により制限される点である。こ
れにより、第1の電源(6)から流れ出るチャージポン
プ電流icの最大値が小さくなり、かつ充電回路時定数
が長くなるので、初期充電励時における第1の電源(6
)の電圧低下が小さくなり、第1の電源(6)の小形化
、特にスイッチング電源の出力平滑コンデンサ(26)
の容量低減に効果がある。第6図に示したように、チャ
ージポンプ回路の起動時における初期充電電流は、定常
動作時のチャージポンプ電流に比べてはるかに大きい。
The difference is that when the second power element (4) is turned on, the first power supply (6) - current limiting resistor (34) - diode (9) - capacitor (8) - second power element (4) )
Since the capacitor (8) is charged through the path, the charging current is limited by the current limiting resistor (34). As a result, the maximum value of the charge pump current IC flowing from the first power supply (6) becomes smaller and the charging circuit time constant becomes longer, so that the first power supply (6) at the time of initial charge excitation becomes smaller.
), the voltage drop of the first power supply (6) becomes smaller, especially the output smoothing capacitor (26) of the switching power supply
It is effective in reducing the capacity of As shown in FIG. 6, the initial charging current at the time of startup of the charge pump circuit is much larger than the charge pump current during steady operation.

このため、初期充電電流の制限に用いる電流制限抵抗(
34)は小さな抵抗でよく、定常動作に与える影響は無
視できる。
For this reason, the current limiting resistor (
34) may be a small resistance, and its influence on steady operation can be ignored.

この実施例は、電流制限抵抗を第10図の(35)。In this embodiment, the current limiting resistor is shown as (35) in FIG.

(36) 、(37)に示すように各相にひとつ挿入し
てもよく、あるいは第11図の(38)に示すように、
第1の電源(6)の出力に直列に挿入しても、同様の効
果が得られることは自明である。さらに、この実施例は
第1の発明の実施例1に適用しても、第1の発明の実施
例3に示したシリーズ電源においても、同様の効果が得
られる。
One may be inserted in each phase as shown in (36) and (37), or one may be inserted in each phase as shown in (38) in Figure 11.
It is obvious that the same effect can be obtained even if it is inserted in series with the output of the first power supply (6). Furthermore, even if this embodiment is applied to the first embodiment of the first invention, similar effects can be obtained in the series power supply shown in the third embodiment of the first invention.

また、始動直後から正常な動作が必要な場合には、第1
の発明の実施例4,5.6の初期充電動作と組み合わせ
ることが有効であることも、この実施例と第1の発明の
実施例2との類似性により自明である。
In addition, if normal operation is required immediately after startup, the first
It is also obvious from the similarity between this embodiment and the second embodiment of the first invention that it is effective to combine it with the initial charging operation of embodiments 4, 5, and 6 of the invention.

次に、第2の発明の実施例1を第12図により説明する
。第12図において、第1のパワー素子(1)、MOS
−EFT(2)、ダイオード(3)、第2のパワー素子
(4)、第1の電源(6)、第2の電源(7)、第1の
コンデンサ(8)、ダイオード(9)、直流電源(10
)、負荷(11)、コンデンサ(12)、(13) 、
制御手段(14)、第1の駆動I C(15)、第2の
駆動IC(16)、第1の絶縁手段(17)及び第2の
絶縁手段(18)は第1の発明と同じなので説明を省略
する。
Next, a first embodiment of the second invention will be described with reference to FIG. 12. In FIG. 12, a first power element (1), a MOS
-EFT (2), diode (3), second power element (4), first power supply (6), second power supply (7), first capacitor (8), diode (9), DC Power supply (10
), load (11), capacitor (12), (13),
The control means (14), the first drive IC (15), the second drive IC (16), the first insulation means (17) and the second insulation means (18) are the same as in the first invention. The explanation will be omitted.

(39)は第1の電源(6)と直列接続され、第2の駆
動I C(16)に電源を供給する第3の電源、(4o
)はパワー素子(])のドレイン端子に接続された第4
の電源、(41〉は第1のパワー素子(1)の導通時に
第4の電源(40)により充電される第2のコンデンサ
(42)と整流ダイオード(43)とからなり、第1の
駆動I C(15)に電源を供給する第5の電源である
(39) is a third power supply (4o
) is the fourth terminal connected to the drain terminal of the power element (]).
The power source (41) consists of a second capacitor (42) and a rectifier diode (43) that are charged by the fourth power source (40) when the first power element (1) is conductive, and the first drive This is a fifth power source that supplies power to the IC (15).

第12図は第1及び第2のパワー素子(1)、(4)を
重なりがないように交互にONすることにより、負荷(
11)に交流を印加する回路図である。第1のパワー素
子(1)がONのときには直流中性点電位から見て正の
電圧が負荷(11)に印加され、第2のパワ素子(4)
がONのときには直流中性点電位から見て負の電圧が負
荷(II)に印加される。この動作を第12図、第13
図を用いて説明する。
Figure 12 shows the load (
11) is a circuit diagram for applying an alternating current to. When the first power element (1) is ON, a positive voltage is applied to the load (11) when viewed from the DC neutral point potential, and the second power element (4)
When is ON, a negative voltage is applied to the load (II) when viewed from the DC neutral point potential. This operation is shown in Figures 12 and 13.
This will be explained using figures.

まず、第2のパワー素子(4)の駆動について説明する
。制御手段(14)の出力g−が“L”になると、第2
の絶縁手段(18)を介して第2の駆動IC(16)の
入力端子に第2のパワー素子(4)をONする信号が加
えられる。すると、第2の駆動I C(1B)は第2の
パワー素子(4)のソース端子に接続された第1の電源
(6)により、第2のパワー素子(4)のゲート−ソー
ス端子間に正の電圧Eelを印加し、第2のパワー素子
(4)をONさせる。このとき、第1の電源(6)−ダ
イオード(9)−第1のコンデンサ(8)−第2のパワ
ー素子(4)の経路ができ、第1のコンデンサ(8)は
第1の電源(6)により充電される。この第1のコンデ
ンサ(8)は第1のパワー素子(1)のソース端子に接
続されており、またその電圧は、第1のパワー素子(1
)のソース端子から見て正の電圧であるため、パワー素
子(1)をONするための第2の電源(7)として機能
する。またこのとき、第2のパワー素子のドレイン端子
はゼロに近い電位を持つのでダイオード(43)はOF
Fし、第2のコンデンサ(42)は、第1の絶縁手段(
17)と第1の駆動I C(15)と第1のパワー素子
(1)のゲート−ソース端子間のみに電源を供給しなが
ら徐々に放電する。制御手段(14)の出力g−がH′
になると、第2の絶縁手段(1B)を介して第2の駆動
I C(1B)の入力端子に第2のパワー素子(4)を
OFFする信号が加えられる。すると、第2の駆動I 
C(1B)は第2のパワー素子(4)のソース端子に接
続された第3の電源(39)により、第2のパワー素子
(4)のゲート−ソース端子間に負の電圧−Ee3を印
加し、第2のパワー素子(4)をOFFさせる。
First, driving of the second power element (4) will be explained. When the output g- of the control means (14) becomes "L", the second
A signal for turning on the second power element (4) is applied to the input terminal of the second drive IC (16) via the insulating means (18). Then, the second drive IC (1B) operates between the gate and source terminals of the second power element (4) by the first power supply (6) connected to the source terminal of the second power element (4). A positive voltage Eel is applied to turn on the second power element (4). At this time, a path of first power supply (6) - diode (9) - first capacitor (8) - second power element (4) is created, and the first capacitor (8) is connected to the first power supply ( 6). This first capacitor (8) is connected to the source terminal of the first power element (1), and its voltage is connected to the source terminal of the first power element (1).
), it functions as a second power source (7) for turning on the power element (1). Also, at this time, the drain terminal of the second power element has a potential close to zero, so the diode (43) is OF
F, and the second capacitor (42) is connected to the first insulating means (
17), the first drive IC (15), and the first power element (1), while gradually discharging while supplying power only between the gate and source terminals of the IC (15) and the first power element (1). The output g- of the control means (14) is H'
Then, a signal for turning off the second power element (4) is applied to the input terminal of the second drive IC (1B) via the second insulating means (1B). Then, the second drive I
C (1B) applies a negative voltage -Ee3 between the gate and source terminals of the second power element (4) by the third power supply (39) connected to the source terminal of the second power element (4). and turns off the second power element (4).

次に、第1のパワー素子(1)の駆動について説明する
。制御手段(14)の出力g÷が“Loになると、第1
の絶縁手段(17)を介して第1の駆動IC(15)の
入力端子に第1のパワー素子(1)をONする信号が加
えられる。すると、第1の駆動I C(15)は、第1
のパワー素子(1)のソース端子に接続された第1のコ
ンデンサ(8)から成る第2の電源(7)により、第1
のパワー素子(1)のゲート−ソース端子間に正の電圧
Ec2を印加し、第1のパワー素子(1)をONさせる
。このとき、第1のパワー素子のソース端子は直流電源
(lO)の電圧に近い電位を持つのでダイオード(9)
はOFF L、第1のコンデンサ(8)は、第1の絶縁
手段(17)と第1の駆動I C(15)と第1のパワ
ー素子(1)のゲート−ソース端子間のみに電源を供給
しながら徐々に放電する。またこのとき、第4の電源(
40)−第1のパワー素子(1)−第2のコンデンサ(
42)−ダイオード(43)の経路ができ、第2のコン
デンサ(42)は第4の電源(40)により充電される
。この第2のコンデンサ(42)は第1のパワー素子(
1)のソース端子に接続されており、またその電圧は、
第1のパワー素子(1)のソース端子から見て負の電圧
であるため、パワー素子(1)をOFFするだめの第5
の電源(41)として機能する。制御手段(14)の出
力g+が“H”になると、第1の絶縁手段(17)を介
して第1の駆動I C(15)の入力端子に第1のパワ
ー素子(1)をOFFする信号が加えられる。すると、
第1の駆動I C(15)は第1のパワー素子(1)の
ソース端子に接続された第5の電源(41)により、第
1のパワー素子(1)のゲート−ソース端子間に負の電
圧−Ec5を印加し、第1のパワー素子(1)をOFF
させる。
Next, driving of the first power element (1) will be explained. When the output g÷ of the control means (14) becomes "Lo," the first
A signal for turning on the first power element (1) is applied to the input terminal of the first drive IC (15) via the insulating means (17). Then, the first drive IC (15)
A second power source (7) consisting of a first capacitor (8) connected to the source terminal of the power element (1) of the first
A positive voltage Ec2 is applied between the gate and source terminals of the first power element (1) to turn on the first power element (1). At this time, the source terminal of the first power element has a potential close to the voltage of the DC power supply (lO), so the diode (9)
is OFF L, and the first capacitor (8) supplies power only between the first insulating means (17), the first drive IC (15), and the gate-source terminal of the first power element (1). Discharge gradually while supplying. Also at this time, the fourth power supply (
40) - First power element (1) - Second capacitor (
42)-diode (43) path is created and the second capacitor (42) is charged by the fourth power supply (40). This second capacitor (42) is connected to the first power element (
1) is connected to the source terminal of
Since the voltage is negative when viewed from the source terminal of the first power element (1), the fifth power element (1) cannot be turned off.
functions as a power source (41). When the output g+ of the control means (14) becomes "H", the first power element (1) is turned off to the input terminal of the first drive IC (15) via the first insulation means (17). A signal is added. Then,
The first drive IC (15) generates a negative voltage between the gate and source terminals of the first power element (1) by the fifth power supply (41) connected to the source terminal of the first power element (1). Apply voltage -Ec5 and turn off the first power element (1)
let

以上のように、第12図の回路は2個のチャージポンプ
回路を持つ。第2の電源チャージポンプ回路においては
、第2のパワー素子(4)がONのときのみ、第1の電
源(6)−ダイオード(9)−第1のコンデンサ(8)
−第2のパワー素子(4)からなるチャージポンプ経路
により、第1のコンデンサ(8)が充電され、第2のパ
ワー素子(4)がOFFのときには第1のコンデンサ(
8)は放電される。また、第5の電源のチャージポンプ
回路においては、第1のパワー素子(1)がONのとき
のみ、第4の電源(40)−第1のパワー素子(1)−
節2のコンデンサ(42)−ダイオード(43)からな
るチャージポンプ経路により、第2のコンデンサ(42
)が充電され、第1のパワー素子(1)がOFFのとき
には第2のコンデンサ(42)は放電される。このため
、第13図に示したように、第1及び第2のコンデンサ
(8)。
As described above, the circuit shown in FIG. 12 has two charge pump circuits. In the second power supply charge pump circuit, only when the second power element (4) is ON, the first power supply (6) - diode (9) - first capacitor (8)
- The first capacitor (8) is charged by the charge pump path consisting of the second power element (4), and when the second power element (4) is OFF, the first capacitor (
8) is discharged. In addition, in the charge pump circuit of the fifth power supply, only when the first power element (1) is ON, the fourth power supply (40) - the first power element (1) -
A charge pump path consisting of capacitor (42)-diode (43) at node 2 connects the second capacitor (42)
) is charged, and when the first power element (1) is OFF, the second capacitor (42) is discharged. For this, as shown in FIG. 13, the first and second capacitors (8).

(42)の電圧は、第2及び第1のパワー素子(4)。The voltage at (42) is applied to the second and first power elements (4).

(1)のスイッチングに同期して脈動する。しかし、M
OS−FETのような電圧駆動型の素子を使えば、第1
及び第2のパワー素子(1) 、 (4)のゲート端子
に供給する電流は小さくて済むため、第1及び第2のコ
ンデンサ(8)、(42)の静電容量を適切に選択する
ことでこの脈動を許容範囲内に納めることは可能である
。また、第2のパワー素子(4)がONのときのみ第1
のコンデンサ(8)が充電されるため、チャージポンプ
電流は間欠的な電流となり、第2のパワー素子(4)の
OFF時間が長く第1のコンデンサ(8)の電圧降下が
大きい程、そのピーク値は高くなる。第2のパワー素子
(4)のON時間が長い場合には、第1のコンデンサ(
8)を充電した後にも、第1の電源からチャージポンプ
の経路を通して、第1の絶縁手段(17)と第1の駆動
IC(15)に電源が供給される。これらのことは、第
2のコンデンサ(42)についても同様である。
Pulsates in synchronization with the switching of (1). However, M
If you use a voltage-driven element like an OS-FET, the first
Since only a small current is required to be supplied to the gate terminals of the second power elements (1) and (4), the capacitances of the first and second capacitors (8) and (42) should be appropriately selected. It is possible to keep this pulsation within an allowable range. Further, only when the second power element (4) is ON, the first power element (4)
Since the capacitor (8) is charged, the charge pump current becomes an intermittent current. The value will be higher. When the ON time of the second power element (4) is long, the first capacitor (
8), power is supplied from the first power supply to the first insulating means (17) and the first drive IC (15) through the path of the charge pump. The same applies to the second capacitor (42).

以上の動作から明らかなように、第1のパワー素子(1
)のソース端子電位は、第1及び第2のパワー素子(1
)、(4)のON状態によっては直流電源(10)の電
圧に近い電圧になるが、第1の発明と同様に第1及び第
2の駆動I C(15)、(1B)は、それぞれ第1及
び第2の絶縁手段(17)、 (1g)と2個のチャー
ジポンプ回路とにより、第1、第2、第3、第5、の電
源(6) 、 (7) 、 (39) 、 (41)以
外の電源から独立しているため、第1の電源(6)と第
3の電源(39)の和の電圧以上の電圧は印加されない
。このため、第1及び第2の駆動I C(15)、(1
B)は、第1及び第2のパワー素子(1) 、 (4)
のゲート−ソース端子間の耐圧に近い耐圧を有する低耐
圧ICでよい。
As is clear from the above operation, the first power element (1
) of the first and second power elements (1
), (4) depending on the ON state, the voltage will be close to the voltage of the DC power supply (10), but as in the first invention, the first and second drive ICs (15), (1B), respectively. The first, second, third, and fifth power supplies (6), (7), (39) are connected by the first and second insulating means (17), (1g) and the two charge pump circuits. , (41), a voltage higher than the sum of the voltages of the first power source (6) and the third power source (39) is not applied. Therefore, the first and second drive ICs (15), (1
B) includes the first and second power elements (1), (4)
A low breakdown voltage IC having a breakdown voltage close to the breakdown voltage between the gate and source terminals may be used.

第14図に第2の発明の実施例2を示す。この実施例は
第2の発明を三相インバータに適用し、三相交流モータ
の駆動に使用したものである。
FIG. 14 shows a second embodiment of the second invention. In this embodiment, the second invention is applied to a three-phase inverter and used to drive a three-phase AC motor.

第14図において、第1のパワー素子(1)、ダイオー
ド(3)、第2のパワー素子(4)、第2の電源(7)
、第1のコンデンサ(8)、ダイオード(9)、直流電
源(10)、負荷(11)、制御手段(14)、第1の
駆動I C(15)、第2の駆動I C(1B)、第1
の絶縁手段(17)、第2の絶縁手段(18)、I G
 B T (19)、スイッチング電源のスイッチング
用MOS−FET (23)、スイッチング電源の制御
手段(27)、第5の電源(41)、第2のコンデンサ
(42)、ダイオード(43)は、第1の発明または第
2の発明の実施例1と同一であるので説明を省く。(4
4) 、(45) 、 (4B)はそれぞれU、V、W
相のスイッチング回路で、第2の発明の実施例1と同一
の構成である。(47)はスイッチング電源であり、第
1の電源(6)を作るための巻線(48)、整流ダイオ
ード(49)、平滑コンデンサ(50)及び第3の電源
(39)を作るための巻線(51)、整流ダイオード(
52)、平滑コンデンサ(53)、そして第4の電源(
40)を作るための巻線(54)、整流ダイオード(5
5)、平滑コンデンサ(56)、さらに巻線(4g) 
、 (51)、(54)が巻かれたトランス(57)を
有している。
In FIG. 14, a first power element (1), a diode (3), a second power element (4), a second power source (7)
, first capacitor (8), diode (9), DC power supply (10), load (11), control means (14), first drive IC (15), second drive IC (1B) , 1st
insulation means (17), second insulation means (18), IG
B T (19), the switching MOS-FET (23) of the switching power supply, the control means (27) of the switching power supply, the fifth power supply (41), the second capacitor (42), and the diode (43). This embodiment is the same as Example 1 of the first invention or the second invention, so the explanation will be omitted. (4
4), (45), and (4B) are U, V, and W, respectively.
The phase switching circuit has the same configuration as the first embodiment of the second invention. (47) is a switching power supply, which includes a winding (48) for producing the first power supply (6), a rectifier diode (49), a smoothing capacitor (50), and a winding for producing the third power supply (39). wire (51), rectifier diode (
52), a smoothing capacitor (53), and a fourth power supply (
40), a winding (54) and a rectifier diode (5
5), smoothing capacitor (56), and winding wire (4g)
, (51) and (54) are wound around the transformer (57).

動作については、U、V、W相のスイッチング回路(4
4) 、 (45) 、 (4B)の個々の動作につい
ては第2の発明の第1の実施例と同一であり、また、全
体の動作についても第1の発明の第2の実施例で述べて
いるため、説明を省く。
Regarding operation, U, V, W phase switching circuit (4
The individual operations of 4), (45), and (4B) are the same as those in the first embodiment of the second invention, and the overall operation is also the same as described in the second embodiment of the first invention. Therefore, the explanation will be omitted.

第2の発明の実施例3を第15図により説明する。Embodiment 3 of the second invention will be explained with reference to FIG. 15.

この実施例は、チャージポンプ回路の初期充電に関する
ものである。回路構成は前述の第1の発明の実施例1,
2のいずれであってもよいため回路図の再記及び説明は
省略する。ただし、第15図は第14図に示した第2の
発明の実施例2の三相インバータを想定して作図しであ
る。また第15図において、始動以後の動作は第2の発
明の実施例2と同様であるため説明を省く。第2の発明
の実施例1の動作説明かられかるように、第2の電源(
7)は、第2のパワー素子(4)をONL、第1のコン
デンサ(8)を充電した後にはじめて電源として機能す
る。また、第5の電源(41)は、第1のパワー素子(
1)をONL、第2のコンデンサ(42)を充電した後
にはしめて電源として機能する。このため、始動直後か
ら正常な動作が必要な場合には、始動以前に第2のパワ
ー素子(4)をONLで第1のコンデンサ(8)を充電
した後に、その第1のコンデンサ(8)の電圧により第
1のパワー素子(1)をONL、第2のコンデンサ(4
2)を充電する期間を設けるのが有効である。この動作
を第15図に示す。第15図において、U−、V−、W
−はそれぞれU、V。
This embodiment relates to initial charging of a charge pump circuit. The circuit configuration is the same as the first embodiment of the first invention described above.
2 may be used, so a re-description and explanation of the circuit diagram will be omitted. However, FIG. 15 is drawn assuming the three-phase inverter of the second embodiment of the second invention shown in FIG. Further, in FIG. 15, since the operation after starting is the same as that in the second embodiment of the second invention, the explanation thereof will be omitted. As can be seen from the operation description of Embodiment 1 of the second invention, the second power supply (
7) functions as a power source only after ONL the second power element (4) and charges the first capacitor (8). Further, the fifth power source (41) is connected to the first power element (
1) is ONL and after charging the second capacitor (42), it is closed and functions as a power source. Therefore, if normal operation is required immediately after startup, the second power element (4) charges the first capacitor (8) with the ONL before startup, and then the first capacitor (8) The voltage causes the first power element (1) to ONL and the second capacitor (4) to ONL.
2) It is effective to provide a charging period. This operation is shown in FIG. In FIG. 15, U-, V-, W
- are U and V, respectively.

W相の第2のパワー素子(4)に、U+、V+。U+, V+ to the W-phase second power element (4).

W+はそれぞれU、V、W相の第1のパワー素子(1)
に対応する制御手段(14)の出力信号であり、信号“
L”の時それぞれに対応するパワー素子がONする。第
15図に示したように初期充電期間において、まずU−
、V−W−を“L”に、U+V+、W+を“Hoにする
ことにより、各相のスイッチング回路(44) 、(4
5) 、 (4B)の第1のコンデンサ(8)を充電し
、その後に、U−V−W−を“Ho1こ、tr+、vo
w+を“L″にすることにより、各相のスイッチング回
路(44) 、 (45) 、 (4B)の第2のコン
デンサ(42)を充電する。これにより、始動直後から
の正常動作を可能にする。この初期充電期間には、それ
ぞれの相の第1及び第2のパワー素子(1)、 (4)
は同じ動作をしているため、出力端子U、V、Wの電圧
は全て等しい。よって、出力線間電圧はゼロとなり、負
荷に電圧は印加されない。このことは、2相以上の相数
を持つインバータにおいては同様に成り立つ。
W+ is the first power element (1) of U, V, and W phases, respectively.
is the output signal of the control means (14) corresponding to the signal "
When the voltage is low, the corresponding power elements are turned on.As shown in FIG. 15, during the initial charging period, first the
, V-W- to "L" and U+V+, W+ to "Ho", the switching circuits of each phase (44), (4
5) Charge the first capacitor (8) of (4B), then turn U-V-W- to "Ho1ko, tr+, vo
By setting w+ to "L", the second capacitors (42) of the switching circuits (44), (45), and (4B) of each phase are charged. This allows normal operation immediately after startup. During this initial charging period, the first and second power elements (1), (4) of each phase
Since they operate in the same way, the voltages at the output terminals U, V, and W are all equal. Therefore, the output line voltage becomes zero, and no voltage is applied to the load. This also holds true for inverters having two or more phases.

第2の発明の実施例4を第16図により説明する。Embodiment 4 of the second invention will be explained with reference to FIG. 16.

この実施例は、チャージポンプ回路の初期充電に関する
ものである。回路構成は前述の第2の発明の実施例2と
同一であるため回路図の再記及び説明は省く。第16図
において、始動以後の動作は第2の発明の実施例2と同
様であるため説明を省く。
This embodiment relates to initial charging of a charge pump circuit. Since the circuit configuration is the same as that of the second embodiment of the second invention described above, the circuit diagram and explanation thereof will be omitted. In FIG. 16, since the operation after starting is the same as that in the second embodiment of the second invention, a description thereof will be omitted.

この実施例も第2の発明の実施例3と同様に、始動直後
からの正常動作を可能にするために初期充電期間を設け
ている。第2の発明の実施例3との違いは、第2の発明
の実施例3が三相同時に初期充電を行なうのに対して、
この実施例では1相毎に初期充電を行なうことである。
Similar to the third embodiment of the second invention, this embodiment also includes an initial charging period to enable normal operation immediately after startup. The difference from Embodiment 3 of the second invention is that Embodiment 3 of the second invention performs initial charging in three phases simultaneously.
In this embodiment, initial charging is performed for each phase.

この初期充電動作を第16図に示す。第16図に示した
ように、初期充電期間中において、まずU、V、W相の
第1のパワー素子(1)をOFFシテおき、U、V、W
相の第2のパワー素子(4)をチャージポンプ経路の回
路時定数以上の時間間隔を開けて順にONする。これに
より、第1の電源(6)から流れ出るチャージポンプ電
流の総和の最大値は、三相同時に初期充電を行なった場
合の約1/3になる。その後に、U、V、W相の第2の
パワー素子(4)をOFF しておき、第1のコンデン
サ(8)の電圧によりU、V。
This initial charging operation is shown in FIG. As shown in FIG. 16, during the initial charging period, the first power element (1) of the U, V, and W phases is first turned off, and then the U, V, and W phases are turned off.
The second power elements (4) of each phase are sequentially turned on at time intervals equal to or longer than the circuit time constant of the charge pump path. As a result, the maximum value of the sum of the charge pump currents flowing out from the first power source (6) is approximately ⅓ of that when initial charging is performed simultaneously in three phases. After that, the second power element (4) of the U, V, and W phases is turned off, and the voltage of the first capacitor (8) is used to control the U, V phase.

W相の第1のパワー素子(1)をチャージポンプ経路の
回路時定数以上の時間間隔を開けて順にONすれば、第
4の電源(40)から流れ出るチャージポンプ電流の総
和の最大値も、三相同時に初期充電を行なった場合の約
1/3になる。これにより、初期充電動作は複雑になる
が、第1の電源(6)の小形化、とりわけ第14図のス
イッチング電源(47)の出力平滑コンデンサ(50)
 、 (5B)の容量低減に効果がある。
If the W-phase first power elements (1) are turned on in sequence at intervals equal to or longer than the circuit time constant of the charge pump path, the maximum value of the sum of the charge pump currents flowing from the fourth power supply (40) will also be: This is approximately 1/3 of the amount when initial charging is performed in three phases simultaneously. Although this complicates the initial charging operation, the first power supply (6) can be made smaller, especially the output smoothing capacitor (50) of the switching power supply (47) in Fig. 14.
, (5B) is effective in reducing the capacity.

この実施例においては、初期充電期間にはそれぞれの相
の第2のパワー素子(4)のみがONしているか、また
は第1のパワー素子(1)のみがONシているか、また
は第1のパワー素子(1)、第2のパワー素子(4)ど
ちらもOFF しているかのいずれかである。このため
、出力端子U、V、Wの電圧は等しいか、または電源か
ら切り放されているので、出力線間電圧はゼロとなり、
負荷に電圧は印加されない。
In this embodiment, during the initial charging period, only the second power element (4) of each phase is ON, or only the first power element (1) is ON, or only the first power element (1) is ON, or only the first power element (1) of each phase is ON. Either the power element (1) and the second power element (4) are both OFF. Therefore, the voltages at the output terminals U, V, and W are equal or disconnected from the power supply, so the output line voltage becomes zero,
No voltage is applied to the load.

第2の発明の実施例5を第17図により説明する。Embodiment 5 of the second invention will be explained with reference to FIG.

この実施例は、チャージポンプ回路の初期充電に関する
ものである。回路構成は前述の第2の発明の実施例1,
2のいずれであってもよいため回路図の再記及び説明は
省く。ただし、第17図は第14図に示した第2の発明
の実施例2の三相インバータを想定して作図しである。
This embodiment relates to initial charging of a charge pump circuit. The circuit configuration is the same as the first embodiment of the second invention described above.
2 may be used, so rewriting and explanation of the circuit diagram will be omitted. However, FIG. 17 is drawn assuming the three-phase inverter of the second embodiment of the second invention shown in FIG. 14.

第17図において、始動以後の動作は第2の発明の実施
例2と同様であるため説明を省く。この実施例も第1の
発明の実施例4と同様に、始動直後からの正常動作を可
能にするために初期充電期間を設けている。第2の発明
の実施例3との違いは、第2の発明の実施例3が1回の
スイッチングで初期充電を完了させるのに対して、この
実施例では複数回のスイッチングで初期充電を完了させ
ることである。この初期充電動作を第17図に示す。第
17図に示したように、初期充電期間中に、まずU、V
、W相の第2のパワー素子(4)を充電経路の回路時定
数以下の周期で同時にスイッチングすれば、第1の電源
(6)から流れ出るチャージポンプ電流の総和の平均値
は、1回のスイッチングで初期充電を行なった場合に比
べてスイッチングの約デユーティ倍となる。その後に、
第1のコンデンサ(8)の電圧により、Ug■、W相の
第1のパワー素子(1)をチャージポンプ経路の回路時
定数以上の時間間隔を開けて順にONすれば、第4の電
源(40)から流れ出るチャージポンプ電流の総和の平
均値も、1回のスイッチングで初期充電を行なった場合
に比べてスイッチングの約デユーティ倍となる。スイッ
チングのデユーティは1以下であるから、スイッチング
のデユーティの調整により、チャージポンプ電流を所望
の電流以下にできる。これにより、初期充電動作は複雑
になるが、第14図のスイッチング電源(47)の小形
化、とりわけ出力平滑コンデンサ(50) 、 (56
)の容量低減に効果がある。
In FIG. 17, since the operation after starting is the same as that in the second embodiment of the second invention, the explanation will be omitted. Similar to the fourth embodiment of the first invention, this embodiment also includes an initial charging period to enable normal operation immediately after startup. The difference from the third embodiment of the second invention is that the third embodiment of the second invention completes the initial charging with one switching, whereas this embodiment completes the initial charging with multiple switchings. It is to let This initial charging operation is shown in FIG. As shown in FIG. 17, during the initial charging period, first U, V
, the W-phase second power elements (4) are simultaneously switched at a cycle less than or equal to the circuit time constant of the charging path, the average value of the total charge pump current flowing from the first power supply (6) is Compared to the case where initial charging is performed by switching, the duty is approximately twice that of switching. After that,
If the voltage of the first capacitor (8) turns on the first power element (1) of the Ug■ and W phases in order at a time interval longer than the circuit time constant of the charge pump path, the fourth power supply ( The average value of the sum of the charge pump currents flowing out from 40) is also approximately twice the switching duty as compared to the case where initial charging is performed by one switching. Since the switching duty is 1 or less, the charge pump current can be made equal to or less than a desired current by adjusting the switching duty. Although this complicates the initial charging operation, the switching power supply (47) in Fig. 14 can be made smaller, especially the output smoothing capacitors (50) and (56
) is effective in reducing the capacity.

この実施例においては、初期充電期間にはU。In this example, U during the initial charging period.

V、W相のパワー素子は同じ動作をしているので、出力
端子U、V、Wの電圧は等しくなる。よって出力線間電
圧はゼロとなり、負荷に電圧は印加されない。また第1
7図において、第5の電源(41)の充電中に、各相の
第2のパワー素子(4)のON信号U−V−W−を“H
”にした場合にも、同様の効果が得られることは自明で
ある。このときにも、U、V、W相のパワー素子は同じ
動作をしているので、出力端子U、V、Wの電圧は等し
くなり、負荷に電圧は印加されない。また、第2の電源
(6)の充電中、各相の第1のパワー素子(1)のON
信号7J+ 、V+ 、W十を、各相の第2のパワー素
子(4)のONN信号−、V−、W−の反転信号とすれ
ば、第2の電源の充電と共に第5の電源の充電を行なう
ことになるため、第17図に示した方法はどの効果は得
られないが、ON信号の生成が容易となる。このときに
も、U、V、W相のパワー素子は同じ動作をしているの
で、出力端子U、V。
Since the V and W phase power elements operate in the same way, the voltages at the output terminals U, V, and W are equal. Therefore, the output line voltage becomes zero, and no voltage is applied to the load. Also the first
In Fig. 7, during charging of the fifth power source (41), the ON signal U-V-W- of the second power element (4) of each phase is set to “H”.
It is obvious that the same effect can be obtained even if the output terminals U, V, and W are The voltages become equal and no voltage is applied to the load.Also, while charging the second power supply (6), the first power element (1) of each phase is turned on.
If the signals 7J+, V+, and W1 are inverted signals of the ONN signals -, V-, and W- of the second power element (4) of each phase, the fifth power source is charged at the same time as the second power source is charged. Therefore, although the method shown in FIG. 17 cannot achieve any of the effects, it does facilitate generation of the ON signal. At this time, the U, V, and W phase power elements operate in the same way, so the output terminals U, V.

Wの電圧は等しくなり、負荷に電圧は印加されない。The voltages on W will be equal and no voltage will be applied to the load.

第2の発明の実施例6を第18図により説明する。Embodiment 6 of the second invention will be explained with reference to FIG.

この実施例は、チャージポンプ回路の充電電流制限に関
するものであり、特にチャージポンプ回路の初期充電時
における大きな充電電流を制限するために、チャージポ
ンプ経路に抵抗を挿入したものである。
This embodiment relates to limiting the charging current of the charge pump circuit, and in particular, a resistor is inserted in the charge pump path in order to limit the large charging current during initial charging of the charge pump circuit.

第18図において、第1のパワー素子(1)、第2のパ
ワー素子(4) 、第1のコンデンサ(8)、ダイオー
ド(9)、直流電源(10)、負荷(11)、制御手段
(14)、第2の電源の電流制限抵抗(34)、 U、
 V。
In FIG. 18, a first power element (1), a second power element (4), a first capacitor (8), a diode (9), a DC power supply (10), a load (11), a control means ( 14), second power supply current limiting resistor (34), U,
V.

W相のスイッチング回路(44) 、 (45) 、 
(4B)、スイッチング電源(47)、第1の電源の平
滑コンデンサ(50)、第4の電源平滑コンデンサ(5
6)は、第1の発明または第2の発明の実施例2と同一
であるので説明を省く。(5’8)は第5の電源の電流
制限抵抗である。
W-phase switching circuit (44), (45),
(4B), switching power supply (47), first power supply smoothing capacitor (50), fourth power supply smoothing capacitor (5
6) is the same as Example 2 of the first invention or the second invention, so the explanation will be omitted. (5'8) is a current limiting resistor of the fifth power supply.

次に、動作について説明する。この実施例の動作は第2
の発明の実施例2と基本的に同一である。
Next, the operation will be explained. The operation of this embodiment is as follows.
This is basically the same as the second embodiment of the invention.

異なる点は、第2のパワー素子(4)がON、したとき
に、第1の電源の平滑コンデンサ(50)−電流制限抵
抗(34)−ダイオード(9)−第1のコンデンサ(8
)−第2のパワー素子(4)の経路で第1のコンデンサ
(8)が充電されるため、充電電流が電流制限抵抗(3
4)により制限される点である。また、第1のパワー素
子(1)がONしたときに、第4の電源の平滑コンデン
サ(5B)−第1のパワー素子(1)第2のコンデンサ
(42)−ダイオード(43)−電流制限抵抗(58)
の経路で第2のコンデンサ(42)が充電されるため、
充電電流が電流制限抵抗(58)により制限される。こ
れにより、第1の電源の平滑コンデンサ(50)、第4
の電源の平滑コンデンサ(56)から流れるチャージポ
ンプ電流の最大値が小さくなり、かつ充電回路時定数が
長くなるので、初期充電電流における第1の電源平滑コ
ンデンサ(50)、第4の電源平滑コンデンサ(56)
の電圧低下が小さくなり、スイッチング電源(47)の
小形化、特にスイッチング電源の出力平滑コンデンサ(
50) 、 (5B)の容量低減に効果がある。第6図
に示したように、チャージポンプ回路の起動時における
初期充電電流は、定常動作時のチャージポンプ電流に比
べてはるかに大きい。このため、初期充電電流の制限に
用いる電流制限抵抗(34) 、 (5g)は小さな抵
抗でよく、定常動作に与える影響は無視できる。
The difference is that when the second power element (4) is turned on, the smoothing capacitor (50) of the first power supply - the current limiting resistor (34) - the diode (9) - the first capacitor (8)
) - the first capacitor (8) is charged in the path of the second power element (4), so that the charging current flows through the current limiting resistor (3).
4). Also, when the first power element (1) is turned on, the smoothing capacitor (5B) of the fourth power supply - the first power element (1) - the second capacitor (42) - the diode (43) - the current limiter Resistance (58)
Since the second capacitor (42) is charged through the path,
The charging current is limited by a current limiting resistor (58). As a result, the smoothing capacitor (50) of the first power supply, the fourth
Since the maximum value of the charge pump current flowing from the power supply smoothing capacitor (56) becomes smaller and the charging circuit time constant becomes longer, the first power supply smoothing capacitor (50) and the fourth power supply smoothing capacitor at the initial charging current (56)
This reduces the voltage drop in the switching power supply (47), making the switching power supply (47) more compact, especially the switching power supply's output smoothing capacitor (47).
50), is effective in reducing the capacity of (5B). As shown in FIG. 6, the initial charging current at the time of startup of the charge pump circuit is much larger than the charge pump current during steady operation. Therefore, the current limiting resistors (34) and (5g) used to limit the initial charging current may be small resistors, and their influence on steady operation can be ignored.

この実施例は、電流制限抵抗を第19図の(35)。In this embodiment, the current limiting resistor is shown as (35) in FIG.

(3B)、(37)、(59)、(60)、(61)に
示すように各相別側に挿入してもよく、第20図のく3
8)に示すように第2の発明の第7の実施例と同様に、
第1の電源(6)の出力に直列に第2の電源の電流制限
抵抗(34)を挿入しても、同様の効果が得られること
は自明である。さらに、この実施例は第2の発明の実施
例2に適用しても、同様の効果か得られることは自明で
ある。
As shown in (3B), (37), (59), (60), and (61), it may be inserted into each phase side.
As shown in 8), similar to the seventh embodiment of the second invention,
It is obvious that the same effect can be obtained even if the current limiting resistor (34) of the second power source is inserted in series with the output of the first power source (6). Furthermore, it is obvious that similar effects can be obtained even if this embodiment is applied to the second embodiment of the second invention.

また、始動直後から正常な動作が必要な場合には、第2
の発明の実施例3,4.5の初期充電動作と組み合わせ
ることにか有効である。これは、この実施例と第2の発
明の実施例2の類似性により自明である。
In addition, if normal operation is required immediately after startup, the second
This is effective in combination with the initial charging operation of Embodiments 3, 4.5 of the invention. This is obvious due to the similarity between this example and Example 2 of the second invention.

[発明の効果] 以上のように、第1の発明によれば、低耐圧ICを使用
するように構成したので、安価なパワ素子駆動回路が得
られる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the first invention, since a low breakdown voltage IC is used, an inexpensive power element drive circuit can be obtained.

また、第2の発明によれば、最小限の電源の追加により
パワー素子の信号入力に負電圧を印加できるように構成
したので、パワー素子のターンOFF時間の短縮やOF
F時の誤動作防止に効果がある。
Further, according to the second invention, since the configuration is such that a negative voltage can be applied to the signal input of the power element with the addition of a minimum power supply, the turn-off time of the power element can be shortened and the turn-off time of the power element can be shortened.
This is effective in preventing malfunctions at F.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は第1の発明の実施例1によるパワー素子駆動回
路、第2図は第1の発明の実施例1によるパワー素子駆
動回路の動作説明図、第3図は第1の発明の実施例2に
よるパワー素子駆動回路、第4図は第1の発明の実施例
2によるパワー素子駆動回路の動作説明図、第5図は第
1の発明の実施例3によるパワー素子駆動回路、第6図
は第1の発明の実施例4によるパワー素子駆動回路の動
作説明図、第7図は第1の発明の実施例5によるパワー
素子駆動回路の動作説明図、第8図は第1の発明の実施
例6によるパワー素子駆動回路の動作説明図、第9図は
第1の発明の実施例7によるパワー素子駆動回路図、第
1O図は第1の発明の実施例7によるパワー素子駆動回
路図、第11図は第1の発明の実施例7によるパワー素
子駆動回路図、第12図は第2の発明の実施例1による
パワー素子駆動回路図、第13図は第2の発明の実施例
1によるパワー素子駆動回路の動作説明図、第14図は
第2の発明の実施例2によるパワー素子駆動回路図、第
15図は第2の発明の実施例3によるパワー素子駆動回
路の動作説明図、第16図は第2の発明の実施例4によ
るパワー素子駆動回路の動作説明図、第17図は第2の
発明の実施例5によるパワー素子駆動回路の動作説明図
、第18図は第2の発明の実施例6によるパワー素子駆
動回路図、第19図は第2の発明の実施例6によるパワ
ー素子駆動回路図、第20図は第2の発明の実施例6に
よるパワー素子駆動回路図、第21図は従来のパワー素
子駆動回路図である。 図において、(l)は第1のパワー素子、(4)は第2
のパワー素子、(6)は第1の電源、(7)は第2の電
源、(8)は第1のコンデンサ、(10)は直流電源、
(11)は負荷、(14)は制御手段、(15)は第1
の駆動I C,(16)は第2の駆動I C,(17)
は第1の絶縁手段、(18)は第2の絶縁手段、(39
)は第3の電源、(40)は第4の電源、(41)は第
5の電源、(42)は第2のコンデンサである。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a power element drive circuit according to Embodiment 1 of the first invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of the power element drive circuit according to Embodiment 1 of the first invention, and FIG. 3 is an implementation of the first invention. A power element drive circuit according to Example 2, FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of a power element drive circuit according to Example 2 of the first invention, FIG. 5 is a power element drive circuit according to Example 3 of the first invention, and FIG. The figure is an explanatory diagram of the operation of the power element drive circuit according to the fourth embodiment of the first invention, FIG. 7 is an explanatory diagram of the operation of the power element drive circuit according to the fifth embodiment of the first invention, and FIG. FIG. 9 is a power device drive circuit diagram according to Example 7 of the first invention, and FIG. 1O is a power device drive circuit according to Example 7 of the first invention. 11 is a power element drive circuit diagram according to Embodiment 7 of the first invention, FIG. 12 is a power element drive circuit diagram according to Embodiment 1 of the second invention, and FIG. 13 is a power element drive circuit diagram according to Embodiment 1 of the second invention. An explanatory diagram of the operation of the power element drive circuit according to Example 1, FIG. 14 is a diagram of the power element drive circuit according to Embodiment 2 of the second invention, and FIG. 15 is an operation explanatory diagram of the power element drive circuit according to Embodiment 3 of the second invention. Explanatory diagram, FIG. 16 is an explanatory diagram of the operation of the power element drive circuit according to the fourth embodiment of the second invention, FIG. 17 is an explanatory diagram of the operation of the power element drive circuit according to the fifth embodiment of the second invention, and FIG. 19 is a power element drive circuit diagram according to Example 6 of the second invention, FIG. 20 is a power element drive circuit diagram according to Example 6 of the second invention, and FIG. 20 is a power element drive circuit diagram according to Example 6 of the second invention. Drive circuit diagram: FIG. 21 is a conventional power element drive circuit diagram. In the figure, (l) is the first power element, (4) is the second
power element, (6) is the first power supply, (7) is the second power supply, (8) is the first capacitor, (10) is the DC power supply,
(11) is the load, (14) is the control means, (15) is the first
The drive IC, (16) is the second drive IC, (17)
is the first insulating means, (18) is the second insulating means, (39
) is the third power supply, (40) is the fourth power supply, (41) is the fifth power supply, and (42) is the second capacitor. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)直列に接続された第1及び第2のパワー素子を駆
動するための第1及び第2の駆動ICと、前記第2の駆
動ICに電源を供給する第1の電源と、前記第2のパワ
ー素子の導通時に前記第1の電源により充電されるコン
デンサを含み前記第1の駆動ICに電源を供給する第2
の電源と、前記第1及び第2のパワー素子の点弧信号を
出力する制御手段と、この制御手段の出力と前記第1及
び第2の駆動ICの入力との間に設けられ前記制御手段
の出力信号と前記第1及び第2の駆動ICの入力信号と
を電気的に絶縁するための第1及び第2の絶縁手段とか
らなる回路を有し、前記第1及び第2の駆動ICを、前
記第1及び第2のパワー素子の出力端子間耐圧よりも信
号入力端子間耐圧に近い耐圧を有する低耐圧ICにより
構成したことを特徴とするパワー素子駆動回路。
(1) first and second drive ICs for driving first and second power elements connected in series; a first power source that supplies power to the second drive IC; a second drive IC that supplies power to the first drive IC, including a capacitor that is charged by the first power supply when the second power element is conductive;
a power source, a control means for outputting ignition signals for the first and second power elements, and a control means provided between the output of the control means and the inputs of the first and second drive ICs. a circuit including first and second insulating means for electrically insulating the output signal of the first and second drive ICs from the input signals of the first and second drive ICs; A power element drive circuit comprising: a low breakdown voltage IC having a breakdown voltage closer to a breakdown voltage between signal input terminals than a breakdown voltage between output terminals of the first and second power elements.
(2)直列に接続された第1及び第2のパワー素子を駆
動するための第1及び第2の駆動ICと、前記第2の駆
動ICに電源を供給する直列接続された第1及び第3の
電源と、前記第1のパワー素子の前記第2のパワー素子
と接続されていない出力端子に高電圧側を接続した第4
の電源と、前記第2のパワー素子の導通時に前記第1の
電源により充電される第1のコンデンサを含み前記第1
の駆動ICに電源を供給する第2の電源と、前記第1の
パワー素子の導通時に前記第4の電源により充電される
第2のコンデンサを含み前記第2の電源と直列接続され
前記第1の駆動ICに電源を供給する第5の電源と、前
記第1及び第2のパワー素子の点弧信号を出力する制御
手段と、この制御手段の出力と前記第1及び第2の駆動
ICの入力との間に設けられ前記制御手段の出力信号と
前記第1及び第2の駆動ICの入力信号とを電気的に絶
縁するための第1及び第2の絶縁手段とを備えたことを
特徴とするパワー素子駆動回路。
(2) first and second drive ICs for driving first and second power elements connected in series; first and second drive ICs connected in series for supplying power to the second drive IC; 3, and a fourth power source whose high voltage side is connected to the output terminal of the first power element that is not connected to the second power element.
and a first capacitor charged by the first power source when the second power element is conductive.
a second power source that supplies power to the drive IC of the first power source; and a second capacitor that is connected in series with the second power source and that is charged by the fourth power source when the first power element is conductive. a fifth power supply for supplying power to the drive IC; a control means for outputting ignition signals for the first and second power elements; and a fifth power supply for supplying power to the first and second drive ICs; It is characterized by comprising first and second insulating means provided between an input and for electrically insulating the output signal of the control means and the input signals of the first and second drive ICs. Power element drive circuit.
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