JPH0345167A - トランジスタインバータ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、トランジスタインバータに関する。

（従来の技術） 従来のトランジスタインバータ（以下、インバータとい
う）の主回路単線結線図を示す第２図において、２００
〜４００ｖの直流電源８の正極側には。

大電力用のＩＧＢＴ又はＭＯＳ−ＦＥＴのトランジスタ
１０．１２のコレクタが接続され、直流電源８の負極側
には、同じくトランジスタ１１．１３のエミッタが接続
され、このトランジスタ１１のコレクタはトランジスタ
ＩＯのエミッタに、トランジスタ１３のコレクタはトラ
ンジスタ１２のエミッタにそれぞれ接続され、トランジ
スタ１０のエミッタとトランジスタ１１のコレクタは負
荷９の一端に、トランジスタ１２のエミッタとトランジ
スタ１３のコレクタは負荷９の他端にそれぞれ接続され
ている。

又、トランジスタ１０にはダイオード１４が、トランジ
スタ１１にはダイオード１５がトランジスタ１２にはダ
イオード１６が、トランジスタ１３にはダイオード１７
がそれぞれカソード側を各トランジスタのコレクタ側に
して並列に接続されている。

そして、各トランジスタ１０〜１３のベースとエミッタ
間には、第３図の一点鎖線で示すベースドライブ回路６
がそれぞれ接続され、低電圧定格のドライブ素子２には
、直流電ｇ８と絶縁された３０Ｖの直流電源１が接続さ
れている。

このように構成されたインバータにおいては、各トラン
ジスタ１０〜１３のエミッタ電圧を基準に。

ベース電圧をベースドライブ回路６で正・負に切換える
ことで各トランジスタ１０〜１３はオン・オフ制御され
、負荷９が誘導負荷のときに負荷９から放出されたエネ
ルギーは、ダイオード１４〜１７で直流電′ｇ８に回生
される。

そして、トランジスタ１０．１３がオンすると同時にト
ランジスタ１１．１２がオフすることで、電流Ｉは矢印
Ａ□のようにトランジスタ１０から負荷９に流れ、更に
矢印Ａ２のように負荷９からトランジスタ１３を経て直
流ｆｆｉ源８に還流し、逆に、トランジスタ１１．１２
がオンすると同時にトランジスタ１０゜１３がオフする
と、　矢印Ｂｉのようにトランジスタ１２から負荷９に
流れ、更に矢印Ｂ２のように負荷９からトランジスタ１
１を経て直流電源９に還流する。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このような構成のインバータでは、もし、ト
ランジスタ１０のコレクタとベース間が短終状態になる
と同時にベースとエミッタ間が開放される°と、トラン
ジスタ１３のオンで負荷９に流れる電流は、直流電源８
の正極側からトランジスタ１０のコレクタとベースを通
ってベースドライブ回路６から負荷９に流れ、トランジ
スタ１３のコレクタとエミッタを経て直流電源８の負極
に還流する。

すなわち、第３図において、正常動作のときのトランジ
スタ１０のベース電流は、ドライブ素子２の内部抵抗で
変化するが、電界効果形のために微小である。しかし、
前述のようにトランジスタｌＯの異常で流れる電流■ｏ
は、 但し、Ｖｃ：トランジスタ１０のコレクタ電位で直流電
源８と同電位 トランジスタ１０のエミッタ電位 ドライブ素子２の出力インピーダ ンス Ｖｆｌ： Ｚｏ： ここで。

但し、Ｉｂ＝正常時のトランジスタ１０のベース電流 Ｅ１＝直流電源ｌの電圧 であるから、０）式と０式から、 となり、正常時のベース電流Ｉｂとは逆方向の（Ｖｃ　
　Ｖｇ）／Ｅ１倍の電流になってドライブ素子２が破壊
される。

そこで本発明の目的は、大電力用半導体素子の異常によ
る事故の拡大を抑えることのできるトランジスタインバ
ータを得ることである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段と作用） 本発明は、トランジスタのベースとエミッタ間に、この
トランジスタを駆動するベース駆動回路が接続され、ト
ランジスタのコσクタとエミッタ間に、ダイオードが逆
並列に接続されたトランジスタインバータにおいて、ベ
ースとドライブ回路のドライブ回路と並列に非線形素子
を接続し、ベースドライブ回路の出力端子にトランジス
タからの過電流で溶断する保護素子を直列に接続するこ
とで、トランジスタの故障による事故の拡大を防いだト
ランジスタインバータである。

（実施例） 以下１本発明のトランジスタインバータの一実施例を図
面を参照して説明する。但し、第２〜３図と重複する部
分は省く。

第１図において、ベースドライブ回路２６には、ドライ
ブ素子２に対してトランジスタ１０のベース側に直列に
保護素子として小さい容量の抵抗器５が接続され、この
抵抗器５のドライブ索子２側には、ドライブ素子２と並
列にカソード側が互いに接続された定電圧ダイオード３
，４（非線形素子）が挿入されている。そして、抵抗器
５には定格１／４Ｗが使われ、定電圧ダイオード３．４
には定格電圧がトランジスタ１０のベース電圧よりわず
かに高いものが選定されている。

このようにベースドライブ回路が構成されたインバータ
では、今、もし、前述のようにトランジスタ１０の異常
で、コレクタとベース間が短絡状態になると同時にベー
スとエミッタ間が開放状態になって流れる電流■ｏは、
定電圧ダイオード３゜４をバイパスして負荷９に流れる
が、小さい容量の抵抗器５はすぐに溶断するので電流工
０は遮断される。そして、この結果、ドライブ素子２の
破壊を防ぐことができ、抵抗器５の焼損だけで事故の拡
大を防ぐことができる。

更に、もし、第２図において、負荷９から回生されるエ
ネルギーが、ダイオード１４の故障でトランジスタｌＯ
と開放状態のためにトランジスタ１０のエミッタ側から
ベースドライブ回路２６へ過電流として流れたときには
、定電圧ダイオード３．４で電流工。と逆方向の過大分
をバイパスすることで、同様にドライブ素子２の破壊を
防ぐことができる。

なお、上記実施例で抵抗器５の代りに、小容量のヒユー
ズ抵抗やヒユーズを使ってもよい。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、トランジスタのベースとエミッ
タ間にこのトランジスタを駆動するベース駆動回路が接
続され、トランジスタのコレクタとエミッタ間に逆並列
にダイオードが接続されたトランジスタインバータにお
いて、ベースドライブ回路のドライブ素子と並列に非線
形素子を接続し、ベースドライブ回路の出力端にトラン
ジスタからの過電流で溶断する保護素子を直列に接続し
たので、トランジスタの故障による事故の拡大を防ぐこ
とのできるトランジスタインバータを得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトランジスタインバータの一実施例を
示す接続図、第２図は従来のトランジスタインバータの
主回路を示す接続図、第３図は従来のトランジスタイン
バータの部分接続図である。 ２・・・ドライブ素子　３，４・・・定電圧ダイオード
５・・・抵抗器 ６・・・ベースドライブ回路 １０゜ １１゜ １２゜ １３・・・トランジスタ １４゜ １５゜ １６゜ １７・・・ダイオード

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 トランジスタのベースとエミッタ間にこのトランジスタ
   を駆動するベース駆動回路が接続され、前記トランジス
   タのコレクタとエミッタ間にダイオードが逆並列に接続
   されたトランジスタインバータにおいて、 前記ベースドライブ回路のドライブ素子と並列に非線形
   素子を接続し、前記ベースドライブ回路の出力端に前記
   トランジスタからの過電流で溶断する保護素子を並列に
   接続したことを特徴とするトランジスタインバータ。