JPH04138068A - インバータ装置の駆動回路 - Google Patents
インバータ装置の駆動回路Info
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- JPH04138068A JPH04138068A JP2209662A JP20966290A JPH04138068A JP H04138068 A JPH04138068 A JP H04138068A JP 2209662 A JP2209662 A JP 2209662A JP 20966290 A JP20966290 A JP 20966290A JP H04138068 A JPH04138068 A JP H04138068A
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- lower arm
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 38
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/538—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Inverter Devices (AREA)
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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〕
この発明はインバータ装置に関し、特にインバータ出力
を発生するスイッチング素子のゲート駆動回路にチャー
ジポンプ式のゲート駆動回路を用いたインバータ装置の
駆動回路に関するものである。
を発生するスイッチング素子のゲート駆動回路にチャー
ジポンプ式のゲート駆動回路を用いたインバータ装置の
駆動回路に関するものである。
第６図は従来のインバータ装置の駆動回路であってｎ相
の場合の一例として最も簡単なハーフブリッジの場合を
示している。図において、（１）は直流電源、（２）は
直流電源の正極に接続される上アームＩＧＢＴ、 （
３） は上アームＩＧＢＴと直列接続される下アームＩ
ＧＢＴ、 （４） は上アームオン・オフ信号（６）
を受は上アームＩＧＢＴ（２） を駆動する上アーム駆
動回路、（５）は下アームオン・オフ信号（７）を受は
下アームＩＧＢＴ （３）を駆動する下アーム駆動回路
、（８）は下アーム駆動回路（５）に接続された下アー
ム駆動回路用電源、（９）は下アーム駆動回路用電源（
８）の正極側にアノード側が接続されカソード側はコン
デンサ（１０）に接続されたダイオードである。
の場合の一例として最も簡単なハーフブリッジの場合を
示している。図において、（１）は直流電源、（２）は
直流電源の正極に接続される上アームＩＧＢＴ、 （
３） は上アームＩＧＢＴと直列接続される下アームＩ
ＧＢＴ、 （４） は上アームオン・オフ信号（６）
を受は上アームＩＧＢＴ（２） を駆動する上アーム駆
動回路、（５）は下アームオン・オフ信号（７）を受は
下アームＩＧＢＴ （３）を駆動する下アーム駆動回路
、（８）は下アーム駆動回路（５）に接続された下アー
ム駆動回路用電源、（９）は下アーム駆動回路用電源（
８）の正極側にアノード側が接続されカソード側はコン
デンサ（１０）に接続されたダイオードである。
また、下アーム駆動回路用電源（８）は第６図の如く構
成される。（１）は直流電源、（ｉｏｏ）は直流電源（
１）にパワーＭＯ５ＦＥＴ （１０１） 電流検出抵
抗（１０３）を介し接続されたトランス、（１０４）は
トランス（１００）の出力に接続され、コンデンサ（１
０５）に接続されたダイオード、 （１０２）はコンデ
ンサ（１０５） とパワーＭＯ５ＦＥＴ（１０１） と
電流検出抵抗（１０３）に接続された制御ＩＣである。
成される。（１）は直流電源、（ｉｏｏ）は直流電源（
１）にパワーＭＯ５ＦＥＴ （１０１） 電流検出抵
抗（１０３）を介し接続されたトランス、（１０４）は
トランス（１００）の出力に接続され、コンデンサ（１
０５）に接続されたダイオード、 （１０２）はコンデ
ンサ（１０５） とパワーＭＯ５ＦＥＴ（１０１） と
電流検出抵抗（１０３）に接続された制御ＩＣである。
次に動作について説明する。本装置は図示しない制御装
置よりの上アームオン・オフ信号（６）及び下アームオ
ン・オフ信号（７）を受け、直流電源（１）を上アーム
ＩＧＢＴ（２） と下アームＩＧＢＴ（３） に交互
にオン・オフさせて出力に直流電源の正側電位、負側電
位を得るように構成されたものであり、第８図の如く単
相として交流出力を得たり、第９図の如く３相として３
相交流出力を得たりして、モータなどを回すインバータ
装置に用いられている。
置よりの上アームオン・オフ信号（６）及び下アームオ
ン・オフ信号（７）を受け、直流電源（１）を上アーム
ＩＧＢＴ（２） と下アームＩＧＢＴ（３） に交互
にオン・オフさせて出力に直流電源の正側電位、負側電
位を得るように構成されたものであり、第８図の如く単
相として交流出力を得たり、第９図の如く３相として３
相交流出力を得たりして、モータなどを回すインバータ
装置に用いられている。
下アーム駆動回路（５）は下アーム駆動回路用電源（８
）を受け、下アームオン・オフ信号（７）に基づき下ア
ームＩＧＢＴ（３）をオン・オフする。具体的には下ア
ームオン・オフ信号（７）がオン指令の時は、下アーム
駆動回路（５） を介し下アーム駆動回路用電源（８）
の出力電圧を下アームＩ ＧＢＴ （３）のゲート（Ｇ
）に印加し、下アームＩＧＢＴ （３）をオンする。一
方、下アームオン・オフ信号（））がオフ指令の時は、
下アーム駆動回路（５）は下アームＩＧＢＴ（３）のゲ
ート（Ｇ）−エミッタ（Ｅ）間をショートし、下アーム
ＩＧＢ丁（３） をオフにする。
）を受け、下アームオン・オフ信号（７）に基づき下ア
ームＩＧＢＴ（３）をオン・オフする。具体的には下ア
ームオン・オフ信号（７）がオン指令の時は、下アーム
駆動回路（５） を介し下アーム駆動回路用電源（８）
の出力電圧を下アームＩ ＧＢＴ （３）のゲート（Ｇ
）に印加し、下アームＩＧＢＴ （３）をオンする。一
方、下アームオン・オフ信号（））がオフ指令の時は、
下アーム駆動回路（５）は下アームＩＧＢＴ（３）のゲ
ート（Ｇ）−エミッタ（Ｅ）間をショートし、下アーム
ＩＧＢ丁（３） をオフにする。
さて、上アームＪＧＢ丁（２）のオン・オフは同様に行
われるのであるが、下アームＩＧＢＴ（３） とは異な
り特に用意された電源は以下のようにして作られる。
われるのであるが、下アームＩＧＢＴ（３） とは異な
り特に用意された電源は以下のようにして作られる。
即ち、下アームＩＧＢＴ （３）がオンした際に第５図
点線の如く下アーム駆動回路用電源（８）をダイオード
（９）を介してコンデンサ（ｌＯ）に充電し、上アーム
ＩＧＢＴ（２）のオンに備えるのである。つまり、この
時コンデンサ（１０）に蓄えられた電荷を上アーム駆動
回路（４）の電源として使うのである。
点線の如く下アーム駆動回路用電源（８）をダイオード
（９）を介してコンデンサ（ｌＯ）に充電し、上アーム
ＩＧＢＴ（２）のオンに備えるのである。つまり、この
時コンデンサ（１０）に蓄えられた電荷を上アーム駆動
回路（４）の電源として使うのである。
上アームＩＧＢＴ （２） と下アームＩＧＢＴ（３
）は同時にオンしないよう相補的にオン・オフされるの
で、下アームＩＧＢＴ （３）がオンの時は上アームＩ
ＧＢＴ （２）はオフである。よって、このとき上記の
ようにコンデンサ（１０）に下アーム駆動回路用電源（
・８）に電圧充電しくこのとき、上アームオン・オフ信
号（６）はオフ指令を出しており、上アーム駆動回路（
４） は上アームＩＧＢＴ （２）のゲート（Ｇ）
−エミッタ（Ｅ）間をショートしている）。
）は同時にオンしないよう相補的にオン・オフされるの
で、下アームＩＧＢＴ （３）がオンの時は上アームＩ
ＧＢＴ （２）はオフである。よって、このとき上記の
ようにコンデンサ（１０）に下アーム駆動回路用電源（
・８）に電圧充電しくこのとき、上アームオン・オフ信
号（６）はオフ指令を出しており、上アーム駆動回路（
４） は上アームＩＧＢＴ （２）のゲート（Ｇ）
−エミッタ（Ｅ）間をショートしている）。
次に、上アームオン・オフ信号（６）がオン指令を出す
と、上アーム駆動回路（４）はコンデンサ（ｌＯ）の電
圧を上アームＩＧＢＴ（２）のゲート（Ｇ） −エミッ
タ（Ｅ）間に印加し、上アームＩＧＢＴ （２）をオン
させる。
と、上アーム駆動回路（４）はコンデンサ（ｌＯ）の電
圧を上アームＩＧＢＴ（２）のゲート（Ｇ） −エミッ
タ（Ｅ）間に印加し、上アームＩＧＢＴ （２）をオン
させる。
以上のようにして、下アームＩＧＢＴ （３）のオンに
より、下アーム駆動回路用電源（８）の出力電圧をダイ
オード（９）を介してコンデンサ（１０）に汲み上げ、
これを持って上アームＩＧＢＴ （２）の駆動回路用電
源としている。この方式はチャージポンプ方式と呼ばれ
ている。
より、下アーム駆動回路用電源（８）の出力電圧をダイ
オード（９）を介してコンデンサ（１０）に汲み上げ、
これを持って上アームＩＧＢＴ （２）の駆動回路用電
源としている。この方式はチャージポンプ方式と呼ばれ
ている。
また、下アーム駆動回路用電源（８）は、第７図に示す
ごとく構成され、直流電源（１）をパワーＭＯ５ＦＥＴ
（１０１）で高周波ＰＷＭスイッチングし、トランス
（１００）でｏｃ１０ｃ変換し、出力に直流電圧ＶＣＣ
を発生する。ここで、ダイオード（１０４）は整流用で
あり、コンデンサ（１０５）は平滑用で、コンデンサ（
１０５）の両端が出力となる。また、制御ＩＣ（１０２
）は出力ＶＣＣの電圧を監視し、ＶＣＣが直流電源（１
）の電圧変動や、出力電流によらず所望の一定電圧にな
るように制御する。また、検出抵抗（１０３）の両端に
てパワーＭＯ５ＦＥＴ （１０１）に流れる電流を検出
し、電源投入時に流れる過電流からパワーＭＯ５ＦＥＴ
（１０１）が破損するのを防いだり、負荷電流を間接的
に検出し負荷電流の増大により電源回路が破損したり、
寿命が短くなったりすることを防ぐ。
ごとく構成され、直流電源（１）をパワーＭＯ５ＦＥＴ
（１０１）で高周波ＰＷＭスイッチングし、トランス
（１００）でｏｃ１０ｃ変換し、出力に直流電圧ＶＣＣ
を発生する。ここで、ダイオード（１０４）は整流用で
あり、コンデンサ（１０５）は平滑用で、コンデンサ（
１０５）の両端が出力となる。また、制御ＩＣ（１０２
）は出力ＶＣＣの電圧を監視し、ＶＣＣが直流電源（１
）の電圧変動や、出力電流によらず所望の一定電圧にな
るように制御する。また、検出抵抗（１０３）の両端に
てパワーＭＯ５ＦＥＴ （１０１）に流れる電流を検出
し、電源投入時に流れる過電流からパワーＭＯ５ＦＥＴ
（１０１）が破損するのを防いだり、負荷電流を間接的
に検出し負荷電流の増大により電源回路が破損したり、
寿命が短くなったりすることを防ぐ。
従来のインバータ装置の駆動回路は以上のように構成さ
れているので、電源投入時などのコンデンサ（１０）の
充電電荷が零または少量のときには上アームＩＧＢＴを
オン・オフさせる前に下アームＩＧＢＴ（３）をオンさ
せ、下アーム駆動回路用電源（８）の出力電圧をコンデ
ンサ（１０）に汲み上げ充電させる所謂初期充電時には
、下アーム駆動回路用電源（８）の負荷がコンデンサ負
荷となるため、負荷に大電流が流れて電源の制御系が乱
れて出力電圧が不安定となったり、過電流保護回路が動
作し、出力電圧が低下してしまうなどの問題があった。
れているので、電源投入時などのコンデンサ（１０）の
充電電荷が零または少量のときには上アームＩＧＢＴを
オン・オフさせる前に下アームＩＧＢＴ（３）をオンさ
せ、下アーム駆動回路用電源（８）の出力電圧をコンデ
ンサ（１０）に汲み上げ充電させる所謂初期充電時には
、下アーム駆動回路用電源（８）の負荷がコンデンサ負
荷となるため、負荷に大電流が流れて電源の制御系が乱
れて出力電圧が不安定となったり、過電流保護回路が動
作し、出力電圧が低下してしまうなどの問題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、電源投入時などコンデンサ（１０）の充電電荷
が零または少量のときに下アームＩＧＢＴ（３）をオン
させ下アーム駆動回路用電源（８）の出力電圧を汲み上
げても電源の制御系が乱れて出力電圧が不安定となった
り、過電流保護回路が動作し、出力電圧が低下しない安
定したインバータ装置の駆動回路を得ることを目的とす
る。
もので、電源投入時などコンデンサ（１０）の充電電荷
が零または少量のときに下アームＩＧＢＴ（３）をオン
させ下アーム駆動回路用電源（８）の出力電圧を汲み上
げても電源の制御系が乱れて出力電圧が不安定となった
り、過電流保護回路が動作し、出力電圧が低下しない安
定したインバータ装置の駆動回路を得ることを目的とす
る。
この第１の発明に係るインバータ装置の駆動回路は、直
列に接続され相補的にオン・オフ駆動される第１及び第
２スイッチング素子からなる直列体を第１の直流電源の
正・負極間に接続し、第１及び第２スイッチング素子に
はスイッチング素子をオン・オフ駆動する第１及び第２
の駆動回路を接続するとともに、第１の駆動回路に接続
された第１スイッチング素子に駆動信号を供給する第２
の直流電源を備え、第２の駆動回路には上記第１スイッ
チング素子がオン期間中、上記第２の直流電源からの電
荷を充電し、第２スイッチング素子の駆動用電圧に供す
る蓄電器とを備えたインバータ装置の駆動回路において
、上記第２の直流電源の充電経路に限流素子を設けたも
のである。
列に接続され相補的にオン・オフ駆動される第１及び第
２スイッチング素子からなる直列体を第１の直流電源の
正・負極間に接続し、第１及び第２スイッチング素子に
はスイッチング素子をオン・オフ駆動する第１及び第２
の駆動回路を接続するとともに、第１の駆動回路に接続
された第１スイッチング素子に駆動信号を供給する第２
の直流電源を備え、第２の駆動回路には上記第１スイッ
チング素子がオン期間中、上記第２の直流電源からの電
荷を充電し、第２スイッチング素子の駆動用電圧に供す
る蓄電器とを備えたインバータ装置の駆動回路において
、上記第２の直流電源の充電経路に限流素子を設けたも
のである。
また、この第２の発明に係るインバータ装置の駆動回路
は、蓄電器への電荷充電時に第１の駆動回路へオン・オ
フ繰り返しパルス信号を入力し、第１スイッチング素子
を縁り返しオン・オフ動作させるパルス出力手段を備え
たものである。
は、蓄電器への電荷充電時に第１の駆動回路へオン・オ
フ繰り返しパルス信号を入力し、第１スイッチング素子
を縁り返しオン・オフ動作させるパルス出力手段を備え
たものである。
また、この第３の発明に係るインバータ装置の駆動回路
においては、パルス出力手段はパルス信号のオン・オフ
期間を時間経過と共に徐々に広げて第１スイッチング素
子駆動用の第１の駆動回路ヘパルス信号を出力するもの
である。
においては、パルス出力手段はパルス信号のオン・オフ
期間を時間経過と共に徐々に広げて第１スイッチング素
子駆動用の第１の駆動回路ヘパルス信号を出力するもの
である。
この第１の発明によれば、蓄電器の電荷がτまたは少な
い状態で第１スイッチング素子をオン・オフ動作して第
２直流電源の出力を蓄電器に充電する際、第２直流電源
から蓄電器へ流れる大きな負荷電流は、充電電圧経路に
設けられた限流素子によって抑制される。
い状態で第１スイッチング素子をオン・オフ動作して第
２直流電源の出力を蓄電器に充電する際、第２直流電源
から蓄電器へ流れる大きな負荷電流は、充電電圧経路に
設けられた限流素子によって抑制される。
また、この第２の発明によれば、蓄電器の電荷が零また
は少ない状態で第１スイッチング素子をオン・オフ動作
して第２直流電源の出力を蓄電器に充電する際、第１の
駆動回路にパルス出力手段よりオン・オフ繰り返しパル
ス信号を入力し、第１スイッチング素子をオン・オフ動
作することで、第２の直流電源から蓄電器へ流れる負荷
電流の平均値を減少する方向に制御することができる。
は少ない状態で第１スイッチング素子をオン・オフ動作
して第２直流電源の出力を蓄電器に充電する際、第１の
駆動回路にパルス出力手段よりオン・オフ繰り返しパル
ス信号を入力し、第１スイッチング素子をオン・オフ動
作することで、第２の直流電源から蓄電器へ流れる負荷
電流の平均値を減少する方向に制御することができる。
また、この第３の発明によれば、蓄電器の電荷が零また
は少ない状態で第１スイッチング素子をオン・オフ動作
して第２直流電源の出力を蓄電器に充電する際、オン、
或はオフ期間の割合を時間の経過とともに徐々に増加さ
せることで、第２の直流電源より出力の取り出しを過負
荷電流の発生なしに徐々に行える。
は少ない状態で第１スイッチング素子をオン・オフ動作
して第２直流電源の出力を蓄電器に充電する際、オン、
或はオフ期間の割合を時間の経過とともに徐々に増加さ
せることで、第２の直流電源より出力の取り出しを過負
荷電流の発生なしに徐々に行える。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本実施例のインバータ装置の駆動回路であって
ｎ相の場合の一例として最も簡単なハーフブリッジの場
合を示している。図において、（１）は直流電源、（２
）は直流電源の正極に接続される上アームＩＧＢＴ、
（３）は上アームＩＧＢＴと直列接続される下アーム
ＩＧＢＴ、 （４） は上アームオン・オフ信号（６
）を受は上アーム１６８丁（２） を駆動する上アーム
駆動回路、（５）は下アームオン・オフ信号（７）を受
は下アームＩＧＢＴ（３）を駆動する下アーム駆動回路
、（８）は下アーム駆動回路（５）に接続された下アー
ム駆動回路用電源、（９）は下アーム駆動回路用電源（
８）の正極側にアノード側が接続されカソード側はコン
デンサ（１０）に接続されたダイオードである。
ｎ相の場合の一例として最も簡単なハーフブリッジの場
合を示している。図において、（１）は直流電源、（２
）は直流電源の正極に接続される上アームＩＧＢＴ、
（３）は上アームＩＧＢＴと直列接続される下アーム
ＩＧＢＴ、 （４） は上アームオン・オフ信号（６
）を受は上アーム１６８丁（２） を駆動する上アーム
駆動回路、（５）は下アームオン・オフ信号（７）を受
は下アームＩＧＢＴ（３）を駆動する下アーム駆動回路
、（８）は下アーム駆動回路（５）に接続された下アー
ム駆動回路用電源、（９）は下アーム駆動回路用電源（
８）の正極側にアノード側が接続されカソード側はコン
デンサ（１０）に接続されたダイオードである。
また、（１工）は下アーム駆動回路用電源の出力に接続
された抵抗器である。
された抵抗器である。
本実施例の動作は、基本的には従来回路の動作と同一で
あるため、動作説明は本実施例の特徴点に注目して行う
。
あるため、動作説明は本実施例の特徴点に注目して行う
。
電源投入時などのコンデンサ（ｌＯ）の充電電荷が；ま
たは少量のときには上アームＩＧＢＴをオン・オフさせ
る前に、下アームｒＧＢ丁（３）をオンさせ、下アーム
駆動回路用電源（８）の出力電圧を汲み上げようとする
と、下アーム駆動回路用電源（８）の負荷がコンデンサ
負荷となるため、負荷に大電流が流れるが、下アーム駆
動回路用電源（８）の出力に抵抗器（１１）が挿入され
ているので、負荷電流が増加しても電流を抑制する。
たは少量のときには上アームＩＧＢＴをオン・オフさせ
る前に、下アームｒＧＢ丁（３）をオンさせ、下アーム
駆動回路用電源（８）の出力電圧を汲み上げようとする
と、下アーム駆動回路用電源（８）の負荷がコンデンサ
負荷となるため、負荷に大電流が流れるが、下アーム駆
動回路用電源（８）の出力に抵抗器（１１）が挿入され
ているので、負荷電流が増加しても電流を抑制する。
また、上記実施例では、限流素子に抵抗器を用いたが、
例えば、ポジスタ（商標）など電流通電前の抵抗値に比
べ、通電後の抵抗値が低下するような素子を用いてもよ
く、初期充電後は、限流素子での電圧降下も少なくなり
、損失も小さくできる。
例えば、ポジスタ（商標）など電流通電前の抵抗値に比
べ、通電後の抵抗値が低下するような素子を用いてもよ
く、初期充電後は、限流素子での電圧降下も少なくなり
、損失も小さくできる。
また、限流素子はりアクドルであっても同様の効果を期
待できる。
待できる。
また、上記実施例では、抵抗を下アーム駆動回路用電源
（８）の出力に直接接続したが、例えば第２図に示すよ
うに初期充電経路に抵抗を挿入してもよい。
（８）の出力に直接接続したが、例えば第２図に示すよ
うに初期充電経路に抵抗を挿入してもよい。
第３図はこの第２の発明の一実施例としてのインバータ
装置の駆動回路である。図において、（１）は直流電源
、（２）は直流電源の正極に接続される上アームＩＧＢ
Ｔ、 （３） は上アームＩＧＢＴと直列接続される
下アームＩＧＢＴ、 （４）は上アームオン・オフ信号
（６）を受は上アームＩＧＢＴ （２）を駆動する上ア
ーム駆動回路、（５）は下アームオン・オフ信号（７）
を受は下アームｒＧＢＴ （３）を駆動する下アーム
駆動回路、（８）は下アーム駆動回路（５） に接続さ
れた下アーム駆動回路用電源、（９）は下アーム駆動回
路用電源（８）の正極側にアノード側が接続されカソー
ド側はコンデンサ（１０）に接続されたダイオード、（
ｌｌａ）は下アーム駆動回路（５）へオン・オフの繰り
返しパルス信号を入力するパルスジェネレータ、（１３
ａ）は下アームオン・オフ信号（７）を下アーム駆動回
路（３）へ入力制御する常閉接点、（Ｈｂ）はパルスジ
ェネレータ（ｌＸａ）によりパルス信号を下アーム駆動
回路（５）へ入力制御する常閉接点であり、これら接点
（１３ａ） 、 （１３ｂ）は初期充電要求信号（１２
）に応動して開閉動作する。
装置の駆動回路である。図において、（１）は直流電源
、（２）は直流電源の正極に接続される上アームＩＧＢ
Ｔ、 （３） は上アームＩＧＢＴと直列接続される
下アームＩＧＢＴ、 （４）は上アームオン・オフ信号
（６）を受は上アームＩＧＢＴ （２）を駆動する上ア
ーム駆動回路、（５）は下アームオン・オフ信号（７）
を受は下アームｒＧＢＴ （３）を駆動する下アーム
駆動回路、（８）は下アーム駆動回路（５） に接続さ
れた下アーム駆動回路用電源、（９）は下アーム駆動回
路用電源（８）の正極側にアノード側が接続されカソー
ド側はコンデンサ（１０）に接続されたダイオード、（
ｌｌａ）は下アーム駆動回路（５）へオン・オフの繰り
返しパルス信号を入力するパルスジェネレータ、（１３
ａ）は下アームオン・オフ信号（７）を下アーム駆動回
路（３）へ入力制御する常閉接点、（Ｈｂ）はパルスジ
ェネレータ（ｌＸａ）によりパルス信号を下アーム駆動
回路（５）へ入力制御する常閉接点であり、これら接点
（１３ａ） 、 （１３ｂ）は初期充電要求信号（１２
）に応動して開閉動作する。
次に、上記構成に従って、本実施例の動作について説明
する。尚、本実施例回路における動作は、第１図に示し
た第１の発明の一実施例回路の動作と基本的に同様であ
るため、本実施例の特徴点に注目して動作説明を行う。
する。尚、本実施例回路における動作は、第１図に示し
た第１の発明の一実施例回路の動作と基本的に同様であ
るため、本実施例の特徴点に注目して動作説明を行う。
先ず、本回路は、図示しない制御装置よりの上アームオ
ン・オフ信号（６）及び下アームオン・オフ信号（７）
を受け、直流電源（１）を上アームＩＧＢＴ（２） と
下アームＩＧＢＴ（３）に交互にオン・オフさせて出力
に直流電源の正側電位、負側電位を得るように構成され
たものであり、第８図の如く単相として交流出力を得た
り、第９図の如く３相として３相交流出力を得たりして
、モータなどを回すインバータ装置に用いられている。
ン・オフ信号（６）及び下アームオン・オフ信号（７）
を受け、直流電源（１）を上アームＩＧＢＴ（２） と
下アームＩＧＢＴ（３）に交互にオン・オフさせて出力
に直流電源の正側電位、負側電位を得るように構成され
たものであり、第８図の如く単相として交流出力を得た
り、第９図の如く３相として３相交流出力を得たりして
、モータなどを回すインバータ装置に用いられている。
下アーム駆動回路（５）は下アーム駆動回路用電源（８
）を受け、初期充電要求信号（１２）が出力されている
時は接点（１３ａ）が閉となり、また接点（１３ｂ）は
開となり、下アームオン・オフ信号（７）に基づき下ア
ームＩＧＢＴ（３）をオン・オフする。具体的には下ア
ームオン・オフ信号（７）がオン指令の時は、下アーム
駆動回路（５）を介し下アーム駆動回路用電源（８）の
出力電圧を下アームＩＧＢＴ（３）のゲート（Ｇ）に印
加し、下アームＩＧＢＴ（３）をオンする。一方、下ア
ームオン・オフ信号（７）がオフ指令の時は、下アーム
駆動回路（５）は下アームＩＧＢＴ（３）のゲート（Ｇ
） −エミッタ（Ｅ）間をショートし、下アームＩＧＢ
Ｔ （３） をオフする。
）を受け、初期充電要求信号（１２）が出力されている
時は接点（１３ａ）が閉となり、また接点（１３ｂ）は
開となり、下アームオン・オフ信号（７）に基づき下ア
ームＩＧＢＴ（３）をオン・オフする。具体的には下ア
ームオン・オフ信号（７）がオン指令の時は、下アーム
駆動回路（５）を介し下アーム駆動回路用電源（８）の
出力電圧を下アームＩＧＢＴ（３）のゲート（Ｇ）に印
加し、下アームＩＧＢＴ（３）をオンする。一方、下ア
ームオン・オフ信号（７）がオフ指令の時は、下アーム
駆動回路（５）は下アームＩＧＢＴ（３）のゲート（Ｇ
） −エミッタ（Ｅ）間をショートし、下アームＩＧＢ
Ｔ （３） をオフする。
さて、上アームＩＧＢＴ（２）のオン・オフは同様に行
われるのであるが、下アームＩＧＢＴ （３） とは
異なり特に用意された電源は以下のようにして作られる
。
われるのであるが、下アームＩＧＢＴ （３） とは
異なり特に用意された電源は以下のようにして作られる
。
即ち、下アームＩＧＢＴ （３）がオンした際に第６図
点線の如く下アーム駆動回路用電源（８）をダイオード
（９）を介してコンデンサ（ｌＯ）に充電し、上アーム
ＩＧＢＴ（２）のオンに備えるのである。つまり、この
時コンデンサ（ｌＯ）に蓄えられた電荷を上アーム駆動
回路（４）の電源として使うのである。
点線の如く下アーム駆動回路用電源（８）をダイオード
（９）を介してコンデンサ（ｌＯ）に充電し、上アーム
ＩＧＢＴ（２）のオンに備えるのである。つまり、この
時コンデンサ（ｌＯ）に蓄えられた電荷を上アーム駆動
回路（４）の電源として使うのである。
上アームＩＧＢＴ （２） と下アームＩＧＢＴ （
３） は゛同時にオンしないよう相補的にオン・オフさ
れるので、下アームＩＧＢＴ （３）がオンの時は上ア
ームＩＧＢＴ （２）はオフである。よって、このとき
上記のようにコンデンサ（１０）に下アーム駆動回路用
電源（８）電圧充電しくこのとき、上アームオン・オフ
信号（６）はオフ指令を出しており、上アーム駆動回路
（４）は上アームＩＧＢＴ （２）のゲート（Ｇ）
−エミッタ（Ｅ）間をショートしている。）。
３） は゛同時にオンしないよう相補的にオン・オフさ
れるので、下アームＩＧＢＴ （３）がオンの時は上ア
ームＩＧＢＴ （２）はオフである。よって、このとき
上記のようにコンデンサ（１０）に下アーム駆動回路用
電源（８）電圧充電しくこのとき、上アームオン・オフ
信号（６）はオフ指令を出しており、上アーム駆動回路
（４）は上アームＩＧＢＴ （２）のゲート（Ｇ）
−エミッタ（Ｅ）間をショートしている。）。
次に、上アームオン・オフ信号（６）がオン指令を出す
と、上アーム駆動回路（４）はコンデンサ（ｌＯ）の電
圧を上アームＩＧＢＴ（２）のゲート（Ｇ）−エミッタ
（Ｅ）間に印加し、上アームＩ ＧＢＴ （２）をオン
させる。
と、上アーム駆動回路（４）はコンデンサ（ｌＯ）の電
圧を上アームＩＧＢＴ（２）のゲート（Ｇ）−エミッタ
（Ｅ）間に印加し、上アームＩ ＧＢＴ （２）をオン
させる。
また、第３図において、電源投入時などコンデンサ（１
０）の充電電荷が零または少ないときのコンデンサ（１
０）への初期充電は、以下のように行われる。この状態
では、初期充電要求信号（１２）が出力され接点（１３
ａ）は開となり、（１３ｂ） は閉となり、パルスジェ
ネレータ（ｌｌａ）の出力が下アーム駆動回路に入力さ
れる。パルスジェネレータ（ｌｌａ）は第４図（１）に
示すごとく繰り返しオン・オフ動作が行われているので
、下アームＩＧＢＴ （３）も応動しオン・オフ動作を
行う。従って、コンデンサ（ｌＯ）への充電電流も断続
したものとなる。充電が完了すると、初期充電要求信号
（１２）は出力しなくなり、接点（１３ａ）は閉となり
、（１３ｂ） は開となり通常運転が可能となる。
０）の充電電荷が零または少ないときのコンデンサ（１
０）への初期充電は、以下のように行われる。この状態
では、初期充電要求信号（１２）が出力され接点（１３
ａ）は開となり、（１３ｂ） は閉となり、パルスジェ
ネレータ（ｌｌａ）の出力が下アーム駆動回路に入力さ
れる。パルスジェネレータ（ｌｌａ）は第４図（１）に
示すごとく繰り返しオン・オフ動作が行われているので
、下アームＩＧＢＴ （３）も応動しオン・オフ動作を
行う。従って、コンデンサ（ｌＯ）への充電電流も断続
したものとなる。充電が完了すると、初期充電要求信号
（１２）は出力しなくなり、接点（１３ａ）は閉となり
、（１３ｂ） は開となり通常運転が可能となる。
尚、上記実施例ではパルスジェネレータ（ｌｌａ）の出
力に第４図（１）の如く一定周期で同一パルス幅のオン
信号を示したが、例えば同図（２）に示す第３の発明の
如くオン信号のパルス幅を時間経過と共に広げたり、同
図（３）の如く、オン信号のパルス幅を一定とし、時間
経過とともに周期を次第に短くしても良く、その結果、
第５図に示す如く、第４図（Ｃ）の場合に比較して充電
流を大きくとれるためコンデンサ（ｌＯ）への充電が速
く完了する。
力に第４図（１）の如く一定周期で同一パルス幅のオン
信号を示したが、例えば同図（２）に示す第３の発明の
如くオン信号のパルス幅を時間経過と共に広げたり、同
図（３）の如く、オン信号のパルス幅を一定とし、時間
経過とともに周期を次第に短くしても良く、その結果、
第５図に示す如く、第４図（Ｃ）の場合に比較して充電
流を大きくとれるためコンデンサ（ｌＯ）への充電が速
く完了する。
更に、第８図に示す一実施例ではハードウェア的なパル
スジェネレータによるオン・オフ信号出力、該オン・オ
フ信号と下アームオン・オフ信号（７）との切り換えを
接点（１３ａ） 、 （１３ｂ）の開閉動作によるもの
を示したが、これら動作はソフトウェア的に行なうこと
も可能である。
スジェネレータによるオン・オフ信号出力、該オン・オ
フ信号と下アームオン・オフ信号（７）との切り換えを
接点（１３ａ） 、 （１３ｂ）の開閉動作によるもの
を示したが、これら動作はソフトウェア的に行なうこと
も可能である。
また、上記実施例では、駆動素子にＩＧＢＴを用いたが
例えばパワーＭＯ５ＦＥＴなど他の素子であっても、上
記実施例と同様の効果を奏する。
例えばパワーＭＯ５ＦＥＴなど他の素子であっても、上
記実施例と同様の効果を奏する。
また、上記実施例ではハーフブリッジ構成のインバータ
について示したが、単相ブリッジあるいは３相ブリツジ
でも上記実施例と同様の効果を奏することは言うまでも
ない。
について示したが、単相ブリッジあるいは３相ブリツジ
でも上記実施例と同様の効果を奏することは言うまでも
ない。
更に、上記実施例では下アーム駆動回路用電源（８）が
１つの場合を示したが、その個数に限定されないことは
言うまでもない。
１つの場合を示したが、その個数に限定されないことは
言うまでもない。
（発明の効果）
以上のように、この第１の発明によれば、蓄電器の初期
充電時に流れる電流を限流素子に限流するように構成し
たので、第２の直流電源が瞬時的な負荷電流の増大によ
り不安定となり出力電圧が低下したり、過電流保護回路
が動作して出力電圧が低下したりすることを防ぎ、イン
バータ装置を安定動作させる効果がある。
充電時に流れる電流を限流素子に限流するように構成し
たので、第２の直流電源が瞬時的な負荷電流の増大によ
り不安定となり出力電圧が低下したり、過電流保護回路
が動作して出力電圧が低下したりすることを防ぎ、イン
バータ装置を安定動作させる効果がある。
この第２の発明によれば、蓄電器の初期充電時に第１ス
イッチング素子をオン・オフ動作させ、蓄電器への充電
電流の平均電流を下げるようにしたので、電源が不安定
になフたり、過電流保護回路が動作したりして、第２の
直流電源の出力電圧が低下することがなく安定動作させ
る効果があるまた、第３の発明によれば、初期充電時に
第１スイッチング素子をオン・オフ動作させる際のオン
・オフ＋オフ比を次第に増大させるようにしたので、初
期充電時のオン・オフ状態から定常運転への切換をより
スムーズに達成できるものが得られる効果がある。
イッチング素子をオン・オフ動作させ、蓄電器への充電
電流の平均電流を下げるようにしたので、電源が不安定
になフたり、過電流保護回路が動作したりして、第２の
直流電源の出力電圧が低下することがなく安定動作させ
る効果があるまた、第３の発明によれば、初期充電時に
第１スイッチング素子をオン・オフ動作させる際のオン
・オフ＋オフ比を次第に増大させるようにしたので、初
期充電時のオン・オフ状態から定常運転への切換をより
スムーズに達成できるものが得られる効果がある。
第１図はこの第１の発明の一実施例によるインバータ装
置の駆動回路を示す構成図、第２図は第１の発明の他の
実施例によるインバータ装置の駆動回路を示す構成図、
第３図は第２の発明の一実施例によるインバータ装置の
駆動回路を示す構成図、第４図（１） 、 （２） 、
（３）は第３の発明を説明するためのパルスジェネレ
ータの出力波形図、第５図は第４図に示すパルスジェネ
レータ出力波形に従って充電を行なうコンデンサ（１０
）の充電電流及び充電電圧波形図、第６図は従来のイン
バータ装置の駆動回路を示す構成図、第７図は下アーム
駆動回路用電源の構成図、第８図は単相形インバータ装
置を示す図、第９図は３相形インバータ装置を示す図で
ある。 （１）は直流電源、（２）は上アームＩＧＢＴ、 （３
）は下アームＩＧＢＴ、（４）は上アーム駆動回路、（
５）は下アーム駆動回路、（６）は上アームオン・オフ
信号、（７）は下アームオン・オフ信号、（８）は下ア
ーム駆動回路用電源、（９） はダイオード、（１０）
はコンデンサ、（１１）は抵抗器、（ｌｌａ）はパルス
ジェネレータ、（１２）は初期充電要求信号、（１３ａ
）は接点、（１３ｂ）は接点である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
置の駆動回路を示す構成図、第２図は第１の発明の他の
実施例によるインバータ装置の駆動回路を示す構成図、
第３図は第２の発明の一実施例によるインバータ装置の
駆動回路を示す構成図、第４図（１） 、 （２） 、
（３）は第３の発明を説明するためのパルスジェネレ
ータの出力波形図、第５図は第４図に示すパルスジェネ
レータ出力波形に従って充電を行なうコンデンサ（１０
）の充電電流及び充電電圧波形図、第６図は従来のイン
バータ装置の駆動回路を示す構成図、第７図は下アーム
駆動回路用電源の構成図、第８図は単相形インバータ装
置を示す図、第９図は３相形インバータ装置を示す図で
ある。 （１）は直流電源、（２）は上アームＩＧＢＴ、 （３
）は下アームＩＧＢＴ、（４）は上アーム駆動回路、（
５）は下アーム駆動回路、（６）は上アームオン・オフ
信号、（７）は下アームオン・オフ信号、（８）は下ア
ーム駆動回路用電源、（９） はダイオード、（１０）
はコンデンサ、（１１）は抵抗器、（ｌｌａ）はパルス
ジェネレータ、（１２）は初期充電要求信号、（１３ａ
）は接点、（１３ｂ）は接点である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）直列に接続され相補的にオン・オフ駆動される第
１及び第２スイッチング素子からなる直列体を第１の直
流電源の正・負極間に接続し、第１及び第２スイッチン
グ素子にはスイッチング素子をオン・オフ駆動する第１
及び第２の駆動回路を接続するとともに、第１の駆動回
路に接続された第１スイッチング素子に駆動信号を供給
する第２の直流電源を備え、第２の駆動回路には上記第
１スイッチング素子がオン期間中、上記第２の直流電源
からの電荷を充電し、第２スイッチング素子の駆動用電
圧に供する蓄電器とを備えたインバータ装置の駆動回路
において、上記第２の直流電源の充電経路に限流素子を
設けたことを特徴とするインバータ装置の駆動回路。 - （２）直列に接続され相補的にオン・オフ駆動される第
１及び第２スイッチング素子からなる直列体を第１の直
流電源の正・負極間に接続し、第１及び第２スイッチン
グ素子にはスイッチング素子をオン・オフ駆動する第１
及び第２の駆動回路を接続するとともに、第１の駆動回
路に接続された第１スイッチング素子に駆動信号を供給
する第２の直流電源を備え、第２の駆動回路には上記第
１スイッチング素子がオン期間中、上記第２の直流電源
からの電荷を充電し、第２スイッチング素子の駆動用電
圧に供する蓄電器とを備えたインバータ装置の駆動回路
において、上記蓄電器への電荷充電時に第１の駆動回路
へオン・オフ繰り返しパルス信号を入力し、第１スイッ
チング素子を繰り返しオン・オフ動作させるパルス出力
手段を備えたことを特徴とするインバータ装置の駆動回
路。 - （３）請求の範囲第２項の記載のインバータ装置の駆動
回路において、パルス出力手段はパルス出力信号のオン
・オフ期間を時間経過と共に徐々に広げて出力すること
を特徴とするインバータ装置の駆動回路。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2209662A JP2634306B2 (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | インバータ装置の駆動回路 |
| GB9116917A GB2248351B (en) | 1990-08-08 | 1991-08-06 | Driver circuit for an inverter device |
| US07/741,594 US5218523A (en) | 1990-08-08 | 1991-08-07 | Driver circuit for an inverter device with output voltage stabilization during start-up period |
| DE4126291A DE4126291C2 (de) | 1990-08-08 | 1991-08-08 | Wechselrichter mit Treiberkreisen und deren Speisung nach dem Ladungspumpen-Prinzip |
| HK98103166A HK1004039A1 (en) | 1990-08-08 | 1998-04-16 | Driver circuit for an inverter device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2209662A JP2634306B2 (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | インバータ装置の駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04138068A true JPH04138068A (ja) | 1992-05-12 |
| JP2634306B2 JP2634306B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=16576527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2209662A Expired - Lifetime JP2634306B2 (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | インバータ装置の駆動回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5218523A (ja) |
| JP (1) | JP2634306B2 (ja) |
| DE (1) | DE4126291C2 (ja) |
| GB (1) | GB2248351B (ja) |
| HK (1) | HK1004039A1 (ja) |
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| WO1998007229A1 (fr) * | 1996-08-08 | 1998-02-19 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Procede de commande pour onduleur |
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| JP2011061883A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
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| KR101350684B1 (ko) | 2012-07-02 | 2014-01-13 | 삼성전기주식회사 | 유도성 부하에 적용 가능한 게이트 드라이버 회로, 인버터 모듈 및 인버터 장치 |
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