JPH04368472A - Inverter - Google Patents

Inverter

Info

Publication number
JPH04368472A
JPH04368472A JP3143643A JP14364391A JPH04368472A JP H04368472 A JPH04368472 A JP H04368472A JP 3143643 A JP3143643 A JP 3143643A JP 14364391 A JP14364391 A JP 14364391A JP H04368472 A JPH04368472 A JP H04368472A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diode
transistor
circuit
switching element
turned
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3143643A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukio Yamanaka
幸男 山中
Koji Yamada
晃司 山田
Akio Okude
奥出 章雄
Nariyuki Yamauchi
得志 山内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP3143643A priority Critical patent/JPH04368472A/en
Publication of JPH04368472A publication Critical patent/JPH04368472A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To effectively prevent simultaneous ON of a pair of switching elements inserted serially between terminals of a DC power source, and to prevent a decrease in its efficiency. CONSTITUTION:A collector of a transistor Q1 is connected to a positive electrode of a DC power source E, and an emitter of a transistor Q2 is connected to a negative electrode of the power source E. A first diode D1 is connected forward between the emitter of the transistor Q1 and the collector of the transistor Q2. An anode of a second diode D2 having a cathode connected to that of the diode D1, is connected to a base of the transistor T1. A load circuit 2 is inserted between a connecting point of the transistor Q1 and the diode D1 and the negative electrode of the power source E. In a normal operation, a current flows only to the diode D1. If the state in which both the transistors Q1 and Q2 simultaneously become ON, occurs, the transistor Q1 is held OFF by the function of the diode D2.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、直列的に接続され交互
に選択的にオンになるように制御される一対のスイッチ
ング素子を含む回路を直流電源の両端間に接続し、両ス
イッチング素子の接続部位と直流電源のいずれか一方の
電極との間に負荷回路を接続するようにしたインバータ
装置に関するものである。
[Industrial Application Field] The present invention connects a circuit including a pair of switching elements connected in series and controlled to turn on alternately and selectively between both ends of a DC power supply. The present invention relates to an inverter device in which a load circuit is connected between a connection portion and one electrode of a DC power source.

【0002】0002

【従来の技術】従来より、図3に示すように、一対のス
イッチング素子SW1 ,SW2 の直列回路を直流電
源Eの両端間に接続し、両スイッチング素子SW1 ,
SW2 を交互に選択的にオンにするように制御するこ
とによって、両スイッチング素子SW1 ,SW2 の
接続点と、直流電源の一方の電極(図3では負極)との
間に接続した負荷回路2に電力を供給するようにしたイ
ンバータ装置が提供されている。各スイッチング素子S
W1 ,SW2 は、同時にオンになって短絡電流が流
れることがないように、駆動回路1によってオン期間が
制御される。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 3, a series circuit of a pair of switching elements SW1, SW2 is connected across a DC power source E, and both switching elements SW1,
By controlling SW2 to turn on alternately and selectively, the load circuit 2 connected between the connection point of both switching elements SW1 and SW2 and one electrode (the negative electrode in FIG. 3) of the DC power supply is controlled to turn on SW2 alternately and selectively. An inverter device is provided for supplying electric power. Each switching element S
The on-periods of W1 and SW2 are controlled by the drive circuit 1 so that they do not turn on at the same time and cause a short-circuit current to flow.

【0003】すなわち、駆動回路1は、発振回路11よ
り出力される一対の基準信号V1 ,V2 を、ドライ
ブ回路131 ,132 を介して制御信号Vc1 ,
Vc2 として各スイッチング素子SW1 ,SW2 
の制御端子に与えるように構成されている。また、発振
回路11から出力される一方の基準信号V1 は、レベ
ルシフト回路12を介して電圧が変換された後にドライ
ブ回路131 に入力されるようになっている。ここに
、レベルシフト回路12を設けているのは、スイッチン
グ素子SW2 のオン、オフによって両スイッチング素
子SW1 ,SW2 の接続点の電位V0 が変化し、
スイッチング素子SW1 の基準電位が変化するからで
ある。発振回路11およびレベルシフト回路12、各ド
ライブ回路131 ,132 は、それぞれ直流電源E
1 ,E2 ,E3 により給電される。発振回路11
から出力される両基準信号V1 ,V2 は、交互に選
択的にHレベルになるとともに、同時にLレベルになる
期間を有しており、基準信号V1 ,V2 がHレベル
である期間に対応する各スイッチング素子SW1 ,S
W2 がオンになることによって、両スイッチング素子
SW1 ,SW2 が交互に選択的にオンになり、かつ
同時にオフになる期間を有するように制御されるのであ
る。
That is, the drive circuit 1 converts a pair of reference signals V1 and V2 outputted from the oscillation circuit 11 into control signals Vc1 and Vc1 through drive circuits 131 and 132.
Each switching element SW1, SW2 as Vc2
is configured to be applied to the control terminal of. Further, one reference signal V1 outputted from the oscillation circuit 11 is input into the drive circuit 131 after the voltage is converted through the level shift circuit 12. The reason why the level shift circuit 12 is provided here is that the potential V0 at the connection point between both switching elements SW1 and SW2 changes when the switching element SW2 is turned on or off.
This is because the reference potential of the switching element SW1 changes. The oscillation circuit 11, the level shift circuit 12, and each drive circuit 131, 132 are connected to a DC power supply E.
1, E2, and E3. Oscillation circuit 11
Both reference signals V1 and V2 outputted from the V1 and V2 have periods in which they alternately and selectively go to H level and simultaneously go to L level, and each of the reference signals V1 and V2 corresponding to the period in which the reference signals V1 and V2 are at H level Switching element SW1, S
By turning on W2, both switching elements SW1 and SW2 are controlled to have a period in which they are alternately and selectively turned on and simultaneously turned off.

【0004】負荷回路2は、インダクタンスLと直流カ
ット用のコンデンサC0 と放電灯等の負荷Ldとの直
列回路と、負荷Ldに並列接続されたコンデンサCとか
らなり、上記直列回路がスイッチング素子SW2 に並
列接続されている。次に、図3の回路の動作を図4を参
照して説明する。ここに、発振回路11より出力される
基準信号V1 ,V2 の周波数は、負荷回路2の共振
周波数よりも高く設置されているものとする。発振回路
11は、図4(a)(b)に示すように、交互に選択的
にHレベルになるとともに同時にLレベルになる期間を
有した一対の基準信号V1 ,V2 を出力し、一方の
基準信号V1 はレベルシフト回路12により電圧が変
換される。レベルシフト回路12の出力信号V3 (図
4(c) 参照)と発振回路11の他方の基準信号V2
 とは、それぞれドライブ回路131 ,132 を通
してスイッチング素子SW1 ,SW2 をオン、オフ
制御する制御信号Vc1 ,Vc2 (図4(d)(e
)参照)になる。両スイッチング素子SW1 ,SW2
 の接続点の電位V0 は、図4(f) のように、ス
イッチング素子SW2 がオンのときには、ほぼ0であ
り、スイッチング素子SW2 がオフのときには、直流
電源Eの電圧にほぼ等しくなる。
The load circuit 2 consists of a series circuit of an inductance L, a DC cut capacitor C0, and a load Ld such as a discharge lamp, and a capacitor C connected in parallel to the load Ld. are connected in parallel. Next, the operation of the circuit shown in FIG. 3 will be explained with reference to FIG. Here, it is assumed that the frequencies of the reference signals V1 and V2 outputted from the oscillation circuit 11 are set higher than the resonant frequency of the load circuit 2. As shown in FIGS. 4(a) and 4(b), the oscillation circuit 11 outputs a pair of reference signals V1 and V2 that have periods of alternately and selectively going to H level and simultaneously going to L level, and one of them The voltage of the reference signal V1 is converted by the level shift circuit 12. The output signal V3 of the level shift circuit 12 (see FIG. 4(c)) and the other reference signal V2 of the oscillation circuit 11
are control signals Vc1 and Vc2 (FIG. 4(d) (e
). Both switching elements SW1, SW2
As shown in FIG. 4(f), the potential V0 at the connection point is approximately 0 when the switching element SW2 is on, and approximately equal to the voltage of the DC power supply E when the switching element SW2 is off.

【0005】ところで、図4に示しているように、発振
回路11からの基準信号V1 とレベルシフト回路12
の出力信号との間には遅れが生じるのであって、立ち上
がり時には(t1 −t0 )、立ち下がり時には(t
4 −t3 )の遅れがそれぞれ生じることになる。ま
た、各ドライブ回路131 ,132 については、立
ち上がり時に(t2 −t1 ),(t7 −t6 )
の遅れがそれぞれ生じ、立ち下がり時に(t5 −t4
 ),(t9 −t8 )の遅れがそれぞれ生じる。
By the way, as shown in FIG. 4, the reference signal V1 from the oscillation circuit 11 and the level shift circuit 12
There is a delay between the output signal of
This results in a delay of 4-t3). Moreover, for each drive circuit 131, 132, (t2 - t1), (t7 - t6) at the time of rising
A delay of (t5 - t4) occurs at the falling edge.
) and (t9 - t8 ) delays occur, respectively.

【0006】一方、時刻t2 でドライブ回路131 
から出力される制御信号Vc1 がHレベルになって、
スイッチング素子SW1 がオンになると、スイッチン
グ素子SW1 を通して図4(g) に示すような共振
電流Is1 が流れる。次に、時刻t5 で制御信号V
c1 がLレベルになって、スイッチング素子SW1 
がオフになると、インダクタンスLに流れていた電流は
そのまま流れ続けようとし、スイッチング素子SW2 
の両端電圧V0 は反転する。時刻t7 でドライブ回
路132 から出力される制御信号Vc2 がHレベル
になって、スイッチング素子SW2 がオンになると、
スイッチング素子SW2 を通して図4(h) に示す
ような共振電流Is2 が流れる。次に、時刻t9 で
制御信号Vc2 がLレベルになって、スイッチング素
子SW2 がオフになるとインダクタンスLに流れてい
た電流はそのまま流れ続けようとし、スイッチング素子
SW2 の両岸電圧V0 は反転する。このような動作
の繰り返しによって、負荷Ldには図4(i) のよう
な正弦波状の交流電流Idが流れるのである。
On the other hand, at time t2, the drive circuit 131
The control signal Vc1 output from becomes H level,
When the switching element SW1 is turned on, a resonant current Is1 as shown in FIG. 4(g) flows through the switching element SW1. Next, at time t5, the control signal V
c1 becomes L level, switching element SW1
is turned off, the current flowing through the inductance L tries to continue flowing, and the switching element SW2
The voltage V0 across is inverted. When the control signal Vc2 output from the drive circuit 132 becomes H level at time t7 and the switching element SW2 is turned on,
A resonance current Is2 as shown in FIG. 4(h) flows through the switching element SW2. Next, at time t9, when the control signal Vc2 goes to L level and the switching element SW2 is turned off, the current flowing through the inductance L tends to continue flowing, and the voltage V0 across the switching element SW2 is reversed. By repeating such operations, a sinusoidal alternating current Id as shown in FIG. 4(i) flows through the load Ld.

【0007】ところで、図3に示した上記構成では、上
述したように、発振回路11からスイッチング素子SW
1 への信号については、立ち上がり時では(t2 −
t0 )、立ち下がり時では(t5 −t3 )の遅れ
が生じ、発振回路11からスイッチング素子SW2 へ
の信号については、立ち上がり時では(t7 −t6 
)、立ち下がり時では(t9 −t8 )の遅れが生じ
るものである。 したがって、部品の定数のばらつき等により遅れ時間に
ばらつきが生じると、両スイッチング素子SW1 ,S
W2 が同時にオンになって短絡電流が流れ、両スイッ
チング素子SW1 ,SW2が破壊されることがあると
いう問題を有している。
By the way, in the configuration shown in FIG. 3, as described above, the switching element SW is connected from the oscillation circuit 11 to
1, at the rising edge (t2 −
t0), a delay of (t5 - t3) occurs at the falling edge, and a delay of (t7 - t6) occurs at the rising edge of the signal from the oscillation circuit 11 to the switching element SW2.
), a delay of (t9 - t8) occurs at the falling edge. Therefore, if the delay time varies due to variations in component constants, both switching elements SW1, S
There is a problem in that W2 is turned on at the same time, causing a short circuit current to flow, which may destroy both switching elements SW1 and SW2.

【0008】たとえば、図4(j)(k)に示すように
、レベルシフト回路12やドライブ回路131 の特性
の変化によって、ドライブ回路131 から出力される
制御信号Vc1 の立ち下がり時刻t11が、ドライブ
回路132 から出力される制御信号Vc2の立ち上が
り時刻t7 よりも遅くなると、両スイッチング素子S
W1 ,SW2 が(t11−t7 )の期間に同時に
オンになる期間が生じ、図4(m)(n)に示すように
、両スイッチング素子SW1 ,SW2 に短絡電流が
流れるのである。ここに、図4(l) はスイッチング
素子SW2 の両端電圧V0 を示している。
For example, as shown in FIGS. 4(j) and 4(k), due to changes in the characteristics of the level shift circuit 12 and the drive circuit 131, the falling time t11 of the control signal Vc1 output from the drive circuit 131 may be different from that of the drive circuit 131. When the rise time t7 of the control signal Vc2 output from the circuit 132 is delayed, both switching elements S
A period in which W1 and SW2 are simultaneously turned on occurs during the period (t11-t7), and a short-circuit current flows through both switching elements SW1 and SW2, as shown in FIGS. 4(m) and 4(n). Here, FIG. 4(l) shows the voltage V0 across the switching element SW2.

【0009】上述したような部品のばらつきによって生
じる遅れ時間の誤差に起因した両スイッチング素子SW
1 ,SW2 の同時オンという現象を防止するために
、図5に示すように、両スイッチング素子SW1 ,S
W2 の間にダイオードD6 を順方向に挿入するとと
もに、ダイオードD6 のカソードとスイッチング素子
SW2 との接続点をスイッチング素子SW1 に制御
信号Vc1 を与える経路(ここでは、ドライブ回路1
31 の入力端子)に接続することが考えられる。また
、負荷回路2の一端はスイッチング素子SW1とダイオ
ードD6 のアノードとの接続点に接続される。
Both switching elements SW are caused by delay time errors caused by component variations as described above.
In order to prevent the phenomenon that switching elements SW1 and SW2 are turned on simultaneously, both switching elements SW1 and SW2 are turned on as shown in FIG.
A diode D6 is inserted between W2 in the forward direction, and the connection point between the cathode of the diode D6 and the switching element SW2 is connected to a path for supplying the control signal Vc1 to the switching element SW1 (here, the drive circuit 1
31 input terminal). Further, one end of the load circuit 2 is connected to a connection point between the switching element SW1 and the anode of the diode D6.

【0010】この構成では、スイッチング素子SW2 
がオンになると、スイッチング素子SW1 の制御端子
の電位が強制的に引き下げられるから、スイッチング素
子SW1 が確実にオフになって、両スイッチング素子
SW1 ,SW2 が同時にオンになることが防止され
るのである。すなわち、上述のような遅れ時間のばらつ
きなどの原因によって、両スイッチング素子SW1 ,
SW2 を同時にオンにするような制御信号Vc1 ,
Vc2 が発生したとしても、スイッチング素子SW2
 がオンになれば、スイッチング素子SW1 は強制的
にオフにされるから、両スイッチング素子SW1 ,S
W2 に短絡電流が流れることがないのである。この回
路では、還流用にダイオードD4 が設けられる。
In this configuration, the switching element SW2
When turned on, the potential of the control terminal of switching element SW1 is forcibly lowered, which ensures that switching element SW1 turns off and prevents both switching elements SW1 and SW2 from turning on at the same time. . That is, due to causes such as the variation in delay time as described above, both switching elements SW1,
A control signal Vc1 that turns on SW2 at the same time,
Even if Vc2 occurs, switching element SW2
is turned on, switching element SW1 is forcibly turned off, so both switching elements SW1 and S
This means that no short circuit current will flow through W2. In this circuit, a diode D4 is provided for freewheeling.

【0011】しかしながら、この回路構成においても、
他の原因によって両スイッチング素子SW1 ,SW2
 が同時にオンになることがある。この回路では、スイ
ッチング素子SW1 がオン状態からオフ状態に移行す
ると、共振電流は、直流電源Eの正極→スイッチング素
子SW1 →インダクタンスL→コンデンサCおよび負
荷Ld→直流電源Eの負極という経路で流れる状態から
、インダクタンスL→コンデンサCおよび負荷Ld→ダ
イオードD4 という経路で流れる状態に変化する。こ
のとき、スイッチング素子SW1 とダイオードD6 
のアノードとの接続点aの電位は、高電位から低電位に
移行するのであるが、スイッチング素子SW2 の両端
間の浮遊容量等の影響によって、スイッチング素子SW
2とダイオードD6 との接続点bの電位が高電位に保
たれることがあり、スイッチング素子SW1 が誤動作
によって再びオンになってしまうことがある。このよう
な状態で、スイッチング素子SW2 がオンになれば、
浮遊容量等による残留電荷が放出されるまでの期間に両
スイッチング素子SW1 ,SW2 が同時にオンにな
る状態が生じることがあるのである。
However, even in this circuit configuration,
Due to other causes, both switching elements SW1 and SW2
may be on at the same time. In this circuit, when the switching element SW1 shifts from the on state to the off state, the resonant current flows through the path of the positive electrode of the DC power supply E → the switching element SW1 → the inductance L → the capacitor C and the load Ld → the negative pole of the DC power supply E. The state changes to a state in which the current flows through the path of inductance L→capacitor C and load Ld→diode D4. At this time, switching element SW1 and diode D6
The potential at the connection point a with the anode of switching element SW2 shifts from a high potential to a low potential, but due to the influence of stray capacitance between both ends of switching element SW2, switching element SW
The potential at the connection point b between 2 and the diode D6 may be kept at a high potential, and the switching element SW1 may be turned on again due to malfunction. In this state, if switching element SW2 is turned on,
A situation may arise in which both switching elements SW1 and SW2 are turned on simultaneously during a period until residual charges due to stray capacitance and the like are released.

【0012】このような現象を防止するために、図6に
示すように、図5の構成に加えてダイオードD6 のカ
ソードと低電位側のスイッチング素子SW2 とを直接
接続せず、この間にダイオードD7 を順方向に挿入す
ることが考えられる。この構成は、スイッチング素子S
W2 の両端間の浮遊容量等による残留電荷が高電位側
のスイッチング素子SW1の制御信号Vc1 に影響を
与えることがないように、ダイオードD7 によって阻
止しているのである。このような構成にすれば、両スイ
ッチング素子SW1 ,SW2 が同時にオンになるこ
とは完全に防止することができるのである。
In order to prevent such a phenomenon, as shown in FIG. 6, in addition to the configuration shown in FIG. It is conceivable to insert in the forward direction. In this configuration, the switching element S
The diode D7 prevents the residual charge due to the stray capacitance between both ends of W2 from affecting the control signal Vc1 of the switching element SW1 on the high potential side. With such a configuration, it is possible to completely prevent both switching elements SW1 and SW2 from being turned on at the same time.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成に
よれば、低電位側のスイッチング素子SW2 がオンで
あるときに、インダクタンスL→ダイオードD6 →ダ
イオードD7 →スイッチング素子SW2→コンデンサ
Cおよび負荷Ld→インダクタンスLという経路で電流
が流れる。このとき、共振電流は2個のダイオードD6
 ,D7 を順次通ることになるから、ダイオードD6
 ,D7 による損失が大きくなり、とくに回路効率を
重視したインバータ装置では無視できないものになる。
However, according to the above configuration, when the switching element SW2 on the low potential side is on, the inductance L → diode D6 → diode D7 → switching element SW2 → capacitor C and load Ld → Current flows through a path called inductance L. At this time, the resonant current flows through the two diodes D6
, D7 sequentially, the diode D6
, D7 becomes large and cannot be ignored, especially in an inverter device that places emphasis on circuit efficiency.

【0014】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、直列的に接続された両スイッチング素子が同
時にオンになることを防止するとともに、無駄な損失が
生じないようにした効率のよいインバータ装置を提供し
ようとするものである。
The present invention aims to solve the above-mentioned problems, and it prevents both switching elements connected in series from being turned on at the same time, and improves efficiency by preventing unnecessary losses. The purpose is to provide a good inverter device.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、直流電源の両端間に、交互に選択的に
オンになるように制御される一対のスイッチング素子と
、両スイッチング素子の間に順方向に挿入される第1の
ダイオードとの直列回路を接続し、第1のダイオードと
カソードを共通に接続した第2のダイオードのアノード
を高電位側のスイッチング素子の制御端子に接続し、高
電位側のスイッチング素子と第1のダイオードのアノー
ドとの接続点と、直流電源のいずれか一方の電極との間
に負荷回路を接続しているのである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a pair of switching elements that are controlled to be turned on alternately and selectively, and a pair of switching elements that are controlled to be turned on alternately and selectively, between both ends of a DC power supply. A series circuit is connected with a first diode inserted in the forward direction between the two, and the anode of the second diode whose cathode is commonly connected to the first diode is connected to the control terminal of the switching element on the high potential side. However, a load circuit is connected between the connection point between the switching element on the high potential side and the anode of the first diode and one of the electrodes of the DC power supply.

【0016】[0016]

【作用】上記構成によれば、共振電流は通常状態では、
両スイッチング素子の間に挿入された第1のダイオード
に流れるのであって、ダイオード1個分の損失が生じる
だけであるから、共振電流が常に2個のダイオードに流
れる図6の構成に比較して、損失が少なくなるものであ
る。また、なんらかの異常によって両スイッチング素子
の制御端子に両スイッチング素子を同時にオンにするよ
うな信号が入力されると、第2のダイオードを介して高
電位側のスイッチング素子の制御端子の電位が強制的に
引き下げられて、両スイッチング素子が同時にオンにな
ることが防止されるのである。さらに、低電位側のスイ
ッチング素子の両端間の浮遊容量等による残留電荷は、
第2のダイオードによって高電位側のスイッチング素子
の制御端子への影響が阻止されているから、残留電荷に
よって両スイッチング素子が同時にオンになることも防
止されるのである。
[Operation] According to the above configuration, under normal conditions, the resonant current is
Since the current flows through the first diode inserted between both switching elements, and only the loss of one diode occurs, the resonance current always flows through two diodes, compared to the configuration shown in Figure 6. , the loss will be reduced. In addition, if a signal that turns on both switching elements simultaneously is input to the control terminals of both switching elements due to some abnormality, the potential of the control terminal of the higher potential side switching element is forcibly changed via the second diode. This prevents both switching elements from turning on at the same time. Furthermore, the residual charge due to stray capacitance between both ends of the switching element on the low potential side is
Since the second diode prevents any influence on the control terminal of the switching element on the high potential side, it is also prevented that both switching elements are turned on simultaneously due to residual charge.

【0017】[0017]

【実施例】(実施例1)図1は、本発明の技術思想を採
用したハーフブリッジ方式のインバータ装置であって、
スイッチング素子としてトランジスタQ1 ,Q2 を
用いている。トランジスタQ1 のコレクタは直流電源
Eの正極に接続され、トランジスタQ2 のエミッタは
エミッタ抵抗R2 を介して直流電源Eの負極に接続さ
れる。また、トランジスタQ1 のエミッタにはエミッ
タ抵抗R1 を介して第1のダイオードD1 のアノー
ドが接続され、第1のダイオードD1 のカソードはト
ランジスタQ2 のコレクタに接続される。トランジス
タQ1 のエミッタ−コレクタとエミッタ抵抗R1 と
の直列回路には、ダイオードD3 が逆並列に接続され
、トランジスタQ2 のエミッタ−コレクタと第1のダ
イオードD1 とエミッタ抵抗R2 との直列回路には
、ダイオードD4 が逆並列に接続される。エミッタ抵
抗R1 と第1のダイオードD1 のアノードとの接続
点と、直流電源Eの負極との間には、トランスTの1次
巻線n1 と負荷回路2との直列回路が接続される。負
荷回路2は、直流カット用のコンデンサC0 と負荷L
dとの直列回路と、負荷Ldに並列接続されたコンデン
サCとにより構成される。トランスTは、一対の2次巻
線n21,n22を備え、一方の2次巻線n21の一端
は1次巻線n1 の一端と共通に接続され、他端はベー
ス抵抗R3 を介してトランジスタQ1 のベースに接
続される。また、他方の2次巻線n22の一端は直流電
源Eの負極に接続され、他端はベース抵抗R4 の介し
てトランジスタQ2 のベースに接続される。さらに、
直流電源Eの両端間に接続された抵抗R5 とコンデン
サC1 との直列回路と、抵抗R5 とコンデンサC1
 との接続点に一端が接続され他端がトランジスタQ2
 のベースに接続されたダイアックのようなトリガ素子
Q3 よりなる起動回路3が接続される。起動回路3は
、直流電源Eを接続したときに、抵抗R5 を介してコ
ンデンサC1 を充電し、コンデンサC1 の端子電圧
がトリガ素子Q3 のブレークオーバ電圧を超えるとト
リガ素子Q3 が導通することにより、トランジスタQ
2 のベースに電流を流してトランジスタQ2 をオン
にするのである。また、抵抗R5 とコンデンサC1 
との接続点にはダイオードD5 のアノードが接続され
、ダイオードD5 のカソードはダイオードD3 とダ
イオードD4 との接続点に接続される。
[Embodiment] (Embodiment 1) Fig. 1 shows a half-bridge type inverter device that adopts the technical idea of the present invention.
Transistors Q1 and Q2 are used as switching elements. The collector of transistor Q1 is connected to the positive pole of DC power supply E, and the emitter of transistor Q2 is connected to the negative pole of DC power supply E via emitter resistor R2. Further, the anode of a first diode D1 is connected to the emitter of the transistor Q1 via an emitter resistor R1, and the cathode of the first diode D1 is connected to the collector of the transistor Q2. A diode D3 is connected in anti-parallel to the series circuit between the emitter-collector of the transistor Q1 and the emitter resistor R1, and a diode D3 is connected in series circuit between the emitter-collector of the transistor Q2, the first diode D1, and the emitter resistor R2. D4 are connected in antiparallel. A series circuit of the primary winding n1 of the transformer T and the load circuit 2 is connected between the connection point between the emitter resistor R1 and the anode of the first diode D1 and the negative electrode of the DC power supply E. Load circuit 2 includes a DC cut capacitor C0 and a load L.
d, and a capacitor C connected in parallel to the load Ld. The transformer T includes a pair of secondary windings n21 and n22, one end of the secondary winding n21 is commonly connected to one end of the primary winding n1, and the other end is connected to the transistor Q1 via a base resistor R3. connected to the base of Further, one end of the other secondary winding n22 is connected to the negative electrode of the DC power supply E, and the other end is connected to the base of the transistor Q2 via the base resistor R4. moreover,
A series circuit of a resistor R5 and a capacitor C1 connected between both ends of a DC power supply E, and a series circuit of a resistor R5 and a capacitor C1.
One end is connected to the connection point, and the other end is connected to the transistor Q2.
A starting circuit 3 is connected, consisting of a trigger element Q3, such as a diac, connected to the base of the trigger element Q3. The starting circuit 3 charges the capacitor C1 through the resistor R5 when the DC power supply E is connected, and when the terminal voltage of the capacitor C1 exceeds the breakover voltage of the trigger element Q3, the trigger element Q3 becomes conductive. transistor Q
A current flows through the base of transistor Q2 to turn on transistor Q2. Also, resistor R5 and capacitor C1
The anode of the diode D5 is connected to the connection point between the diode D3 and the diode D4, and the cathode of the diode D5 is connected to the connection point between the diode D3 and the diode D4.

【0018】図1に示したインバータ装置は、次のよう
に動作する。直流電源Eが接続されると、上述したよう
に、トランジスタQ2 がオンになるのであって、トラ
ンジスタQ2 がオンになる前には、抵抗R5 →ダイ
オードD5 →トランスTの1次巻線n1 という経路
を通して、直流カット用のコンデンサC0 およびコン
デンサCに電荷が蓄積されているから、トランジスタQ
2 がオンになると、コンデンサC0 およびコンデン
サCに蓄積された電荷が放出され、トランスTの1次巻
線n1 →第1のダイオードD1 →トランジスタQ2
 →コンデンサCおよび負荷Ld→コンデンサC0 →
1次巻線n1 というループ回路を流れる電流が増加し
ていき、トランスTの2次巻線n22に誘起される電流
がトランジスタQ2 の順バイアスとなって、トランジ
スタQ2 はオン状態に保たれることになる。このとき
には、2次巻線n21に誘起される電流によってトラン
ジスタQ1 は逆バイアスされているから、両トランジ
スタQ1 ,Q2 が同時にオンになることはない。や
がて、トランスTの1次巻線n1 に流れる電流が減少
しはじめると、2次巻線n21,n22に流れる電流の
向きが反転し、トランジスタQ2 に逆バイアスがかか
るとともに、トランジスタQ1 に順バイアスがかかる
ようになる。その後、トランジスタQ2 がオフになる
と、トランスTの1次巻線n1 は同じ向きに電流を流
そうとするから、1次巻線n1 →ダイオードD3 →
直流電源E→コンデンサCおよび負荷La→コンデンサ
C0 →1次巻線n1 という経路で電流が流れること
になり、トランスTの2次巻線n21に誘起される電流
が増加し、トランジスタQ1 の順バイアス電流が増加
して、トランジスタQ1 がオンになる。
The inverter device shown in FIG. 1 operates as follows. When the DC power supply E is connected, as mentioned above, the transistor Q2 is turned on, and before the transistor Q2 is turned on, there is a path from the resistor R5 to the diode D5 to the primary winding n1 of the transformer T. Since charge is accumulated in the DC cut capacitor C0 and capacitor C through the transistor Q
2 is turned on, the charges accumulated in capacitor C0 and capacitor C are released, and the primary winding n1 of transformer T → first diode D1 → transistor Q2
→ Capacitor C and load Ld → Capacitor C0 →
The current flowing through the loop circuit of the primary winding n1 increases, and the current induced in the secondary winding n22 of the transformer T becomes a forward bias for the transistor Q2, keeping the transistor Q2 in the on state. become. At this time, since the transistor Q1 is reverse biased by the current induced in the secondary winding n21, both transistors Q1 and Q2 are not turned on at the same time. Eventually, when the current flowing through the primary winding n1 of the transformer T begins to decrease, the direction of the current flowing through the secondary windings n21 and n22 is reversed, applying a reverse bias to the transistor Q2 and forward biasing the transistor Q1. It will take a while. After that, when the transistor Q2 turns off, the primary winding n1 of the transformer T tries to conduct current in the same direction, so the primary winding n1 → diode D3 →
Current flows through the path of DC power supply E → capacitor C and load La → capacitor C0 → primary winding n1, and the current induced in the secondary winding n21 of transformer T increases, causing a forward bias of transistor Q1. The current increases and turns on transistor Q1.

【0019】トランジスタQ1 がオンになれば、その
うちに共振電流が反転して、直流電源E→トランジスタ
Q1 →1次巻線n1 →コンデンサC0 →コンデン
サCおよび負荷La→直流電源Eという経路で電流が流
れ、2次巻線n21に誘起される電流によってトランジ
スタQ1 が順バイアスされるから、トランスTの1次
巻線n1に流れる電流は増加していき、トランジスタQ
1 はオン状態に保たれる。このとき、2次巻線n22
にはトランジスタQ2 を逆バイアスする向きの電流が
流れているから、トランジスタQ2 はオンにはならな
い。やがて、電流が減少し始めると、2次巻線n21,
n22に流れる電流の向きが逆転し、トランジスタQ1
 に逆バイアスがかかるとともに、トランジスタQ2 
に順バイアスがかかるようになる。その後、トランジス
タQ1 がオフになると、トランスTの1次巻線n1 
は電流を同じ向きに流そうとするから、1次巻線n1 
→コンデンサC0 →コンデンサCおよび負荷Ld→ダ
イオードD4 →1次巻線n1 という経路で電流が流
れることになり、トランスTの2次巻線n22に誘起さ
れる電流が増加し、トランジスタQ2 の順バイアス電
流が増加して、トランジスタQ2 がオンになる。 そのうちに、負荷回路2に流れる共振電流が反転し、1
次巻線n1 →第1のダイオードD1 →トランジスタ
Q2 →コンデンサCおよび負荷Ld→コンデンサC0
 →1次巻線n1という経路の電流が増加していき、ト
ランジスタQ2 はオン状態に保たれることになる。以
後は、上述の動作を繰り返すことによって、両トランジ
スタQ1 ,Q2 が交互に選択的にオンになるように
制御される。すなわち、発振動作を行うことによって、
負荷Ldに正弦波状の交流電流を流すことができるので
ある。
When the transistor Q1 is turned on, the resonant current is reversed and the current flows along the path of DC power supply E → transistor Q1 → primary winding n1 → capacitor C0 → capacitor C and load La → DC power supply E. Since the current induced in the secondary winding n21 forward biases the transistor Q1, the current flowing in the primary winding n1 of the transformer T increases, and the current induced in the secondary winding n21 increases.
1 is kept on. At this time, the secondary winding n22
Since a current flows in the direction that reverse biases transistor Q2, transistor Q2 does not turn on. Eventually, as the current begins to decrease, the secondary windings n21,
The direction of the current flowing through n22 is reversed, and the transistor Q1
is reverse biased and transistor Q2
becomes forward biased. Then, when transistor Q1 is turned off, the primary winding n1 of transformer T
tries to make the current flow in the same direction, so the primary winding n1
→ Capacitor C0 → Capacitor C and load Ld → Diode D4 → Primary winding n1 A current flows through the following path, and the current induced in the secondary winding n22 of the transformer T increases, and the forward bias of the transistor Q2 increases. The current increases and turns on transistor Q2. Eventually, the resonant current flowing through the load circuit 2 reverses and becomes 1
Next winding n1 → first diode D1 → transistor Q2 → capacitor C and load Ld → capacitor C0
→The current in the path of the primary winding n1 increases, and the transistor Q2 is kept in the on state. Thereafter, by repeating the above-described operation, both transistors Q1 and Q2 are controlled to be alternately and selectively turned on. In other words, by performing oscillation operation,
This allows a sinusoidal alternating current to flow through the load Ld.

【0020】このように、通常の動作では、第1のダイ
オードD1 には電流が流れるが、第2のダイオードD
2 には電流は流れないのであって、図6に示した回路
構成に比較して無駄な損失が発生しないのである。とこ
ろで、高温時などでは、トランジスタQ1 ,Q2 の
蓄積時間が非常に長くなるのであって、このような異常
が生じたときには、各トランジスタQ1 ,Q2 に対
して、トランスTの2次巻線n21,n22から逆バイ
アス電流が与えられても、オフに至るまでの時間が長く
なり、その間に他方のトランジスタQ1 ,Q2 がオ
ンになるおそれがある。このような場合であっても、ト
ランジスタQ1のベースが第2のダイオードD2 を通
してトランジスタQ2のコレクタに接続されているから
、トランジスタQ2 がオンになると同時にトランジス
タQ1 の残留電荷が引き抜かれ、トランジスタQ1 
が強制的にオフにされる。すなわち、このような場合で
あっても両トランジスタQ1 ,Q2 が同時にオンに
なることが防止できるのである。また、この構成では、
トランジスタQ2 のエミッタ−コレクタに浮遊容量が
存在して残留電荷があったとしても、第2のダイオード
D2 によってトランジスタQ1 への影響が阻止され
ているから、両トランジスタQ1 ,Q2 が同時にオ
ンになることを確実に防止できるのである。また、図1
の構成の場合には、トランジスタQ1 のエミッタとベ
ースとの間にダイオードが存在していないから、トラン
ジスタQ1 に逆バイアスがかけやすくなるという利点
もある。
Thus, in normal operation, current flows through the first diode D1, but current flows through the second diode D1.
Since no current flows through 2, no unnecessary loss occurs compared to the circuit configuration shown in FIG. By the way, at high temperatures, etc., the storage time of the transistors Q1 and Q2 becomes very long, and when such an abnormality occurs, the secondary windings n21 and n21 of the transformer T for each transistor Q1 and Q2 Even if a reverse bias current is applied from n22, it will take a long time to turn off, and there is a possibility that the other transistors Q1 and Q2 will turn on during that time. Even in such a case, since the base of transistor Q1 is connected to the collector of transistor Q2 through the second diode D2, the residual charge of transistor Q1 is extracted as soon as transistor Q2 is turned on, and transistor Q1
is forced off. That is, even in such a case, it is possible to prevent both transistors Q1 and Q2 from turning on at the same time. Also, in this configuration,
Even if there is a residual charge due to the presence of stray capacitance between the emitter and collector of transistor Q2, the influence on transistor Q1 is blocked by the second diode D2, so both transistors Q1 and Q2 are turned on at the same time. can be reliably prevented. Also, Figure 1
In the case of the configuration, since there is no diode between the emitter and base of the transistor Q1, there is an advantage that reverse bias can be easily applied to the transistor Q1.

【0021】たとえば、図7のような回路を構成すると
すれば(ダイオードの位置が図6に示した回路に対応す
るものである)、トランスTの2次巻線n21に誘起さ
れる電流によりトランジスタQ1 に逆バイアスをかけ
るときに、2次巻線n21→ダイオードD6 →抵抗R
3→2次巻線n21というループ回路が形成されている
ことによって、逆バイアスがかかりにくいという問題が
生じるが、図1の回路ではこのような問題が生じないの
である。
For example, if a circuit as shown in FIG. 7 is configured (the position of the diode corresponds to the circuit shown in FIG. 6), the current induced in the secondary winding n21 of the transformer T causes the transistor to When applying reverse bias to Q1, secondary winding n21 → diode D6 → resistor R
Due to the formation of the loop circuit 3→secondary winding n21, a problem arises in that it is difficult to apply a reverse bias, but this problem does not occur in the circuit of FIG.

【0022】(実施例2)実施例1では、トランスTを
用いて帰還をかけることにより発振動作を持続するよう
に構成していたが、本実施例では、各スイッチング素子
SW1 ,SW2 にそれぞれ外部から制御信号Vc1
 ,Vc2 を与えることによって発振動作を持続する
ように構成した、いわゆる他励式のインバータ装置を開
示する。
(Embodiment 2) In Embodiment 1, the oscillation operation was sustained by applying feedback using a transformer T, but in this embodiment, each switching element SW1, SW2 is connected to an external control signal Vc1 from
, Vc2 to sustain oscillation operation is disclosed.

【0023】すなわち、基本的な構成は、図3に示した
従来構成と同様であって、両スイッチング素子SW1 
,SW2 の間に順方向に第1のダイオードD1 を挿
入し、カソードを第1のダイオードD1 と共通接続し
た第2のダイオードD2 のアノードをレベルシフト回
路12の出力端(すなわち、高電位側のスイッチング素
子SW1 の制御端子に相当する位置)に接続し、さら
に、第1のダイオードD1 と低電位側のスイッチング
素子SW2 との直列回路に逆並列にダイオードD4 
を接続した点が相違している。
That is, the basic configuration is the same as the conventional configuration shown in FIG.
, SW2 in the forward direction, and the anode of the second diode D2 whose cathode is commonly connected to the first diode D1 is connected to the output terminal of the level shift circuit 12 (i.e., on the high potential side). Furthermore, a diode D4 is connected in antiparallel to the series circuit of the first diode D1 and the switching element SW2 on the low potential side.
The difference is that they are connected.

【0024】この構成によれば、通常の動作時には、第
1のダイオードD1にのみ電流が流れ、第2のダイオー
ドD2 には電流が流れないから、図6の構成に比較す
れば損失は少なくなる。また、両スイッチング素子SW
1 ,SW2 が同時にオンになるような制御信号Vc
1 ,Vc2 が発生したときには、第2のダイオード
D2 を通してトライブ回路131 の入力が低電位に
引かれることによって、高電位側のスイッチング素子S
W1 を強制的にオフにすることができて、両スイッチ
ング素子SW1 ,SW2 が同時にオンになることを
防止できるものである。さらに、低電位側のスイッチン
グ素子SW2 の両端間の浮遊容量等による残留電荷は
、第2のダイオードD2 によって阻止されるから、こ
のことによっても両スイッチング素子SW1 ,SW2
 が同時にオンになることが防止できるのである。
According to this configuration, during normal operation, current flows only through the first diode D1 and no current flows through the second diode D2, so the loss is reduced compared to the configuration shown in FIG. . In addition, both switching elements SW
1, SW2 are turned on at the same time.
1, Vc2 occurs, the input of the tribe circuit 131 is pulled to a low potential through the second diode D2, so that the switching element S on the high potential side
W1 can be forcibly turned off, and both switching elements SW1 and SW2 can be prevented from being turned on at the same time. Furthermore, residual charges due to stray capacitance between both ends of the switching element SW2 on the low potential side are blocked by the second diode D2.
This prevents both from turning on at the same time.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明は上述のように、共振電流は通常
状態では、両スイッチング素子の間に挿入された第1の
ダイオードに流れるのであって、ダイオード1個分の損
失が生じるだけであるから、共振電流が常に2個のダイ
オードに流れる構成に比較して、損失が少なくなるとい
う利点がある。また、なんらかの異常によって両スイッ
チング素子の制御端子に両スイッチング素子を同時にオ
ンにするような信号が入力されると、第2のダイオード
を介して高電位側のスイッチング素子の制御端子の電位
が強制的に引き下げられて、両スイッチング素子が同時
にオンになることが防止されるという利点がある。さら
に、低電位側のスイッチング素子の両端間の浮遊容量等
による残留電荷は、第2のダイオードによって高電位側
のスイッチング素子の制御端子への影響が阻止されてい
るから、残留電荷によって両スイッチング素子が同時に
オンになることも防止されるという効果がある。
[Effects of the Invention] As described above, in the present invention, under normal conditions, the resonant current flows through the first diode inserted between both switching elements, and only the loss equivalent to one diode occurs. Therefore, compared to a configuration in which the resonant current always flows through two diodes, there is an advantage that loss is reduced. In addition, if a signal that turns on both switching elements simultaneously is input to the control terminals of both switching elements due to some abnormality, the potential of the control terminal of the higher potential side switching element is forcibly changed via the second diode. This has the advantage that both switching elements are prevented from being turned on at the same time. Furthermore, the residual charge due to stray capacitance between both terminals of the switching element on the low potential side is prevented from affecting the control terminal of the switching element on the high potential side by the second diode, so the residual charge causes a drop in both switching elements. This has the effect of preventing both from turning on at the same time.

【0026】要するに、第2のダイオードによって両ス
イッチング素子が同時にオンになることを確実に防止し
、しかも、負荷回路に流れる共振電流は第1のダイオー
ドのみに流れるようにして損失を少なくすることができ
るのである。
In short, the second diode reliably prevents both switching elements from being turned on at the same time, and the resonant current flowing through the load circuit only flows through the first diode, thereby reducing loss. It can be done.

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

【図1】実施例1を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment.

【図2】実施例2を示す概略回路図である。FIG. 2 is a schematic circuit diagram showing a second embodiment.

【図3】従来例を示す概略回路図である。FIG. 3 is a schematic circuit diagram showing a conventional example.

【図4】図3に対応する従来例の動作説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the conventional example corresponding to FIG. 3;

【図5】他の従来例を示す概略回路図である。FIG. 5 is a schematic circuit diagram showing another conventional example.

【図6】さらに他の従来例を示す概略回路図である。FIG. 6 is a schematic circuit diagram showing still another conventional example.

【図7】比較例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2    負荷回路 E    直流電源 D1   第1のダイオード D2   第2のダイオード Q1   トランジスタ Q2   トランジスタ SW1 スイッチング素子 SW2 スイッチング素子 2 Load circuit E DC power supply D1 First diode D2 Second diode Q1 Transistor Q2 Transistor SW1 Switching element SW2 Switching element

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  直流電源の両端間に、交互に選択的に
オンになるように制御される一対のスイッチング素子と
、両スイッチング素子の間に順方向に挿入される第1の
ダイオードとの直列回路を接続し、第1のダイオードと
カソードを共通に接続した第2のダイオードのアノード
を高電位側のスイッチング素子の制御端子に接続し、高
電位側のスイッチング素子と第1のダイオードのアノー
ドとの接続点と、直流電源のいずれか一方の電極との間
に負荷回路を接続して成ることを特徴とするインバータ
装置。
1. A pair of switching elements that are controlled to be turned on alternately and selectively, and a first diode inserted in the forward direction between both switching elements, connected in series between both ends of a DC power supply. The circuit is connected, and the anode of the second diode whose cathode is commonly connected to the first diode is connected to the control terminal of the switching element on the high potential side, and the switching element on the high potential side and the anode of the first diode are connected to each other. An inverter device characterized in that a load circuit is connected between a connection point of and one electrode of a DC power source.
JP3143643A 1991-06-15 1991-06-15 Inverter Pending JPH04368472A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3143643A JPH04368472A (en) 1991-06-15 1991-06-15 Inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3143643A JPH04368472A (en) 1991-06-15 1991-06-15 Inverter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04368472A true JPH04368472A (en) 1992-12-21

Family

ID=15343556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3143643A Pending JPH04368472A (en) 1991-06-15 1991-06-15 Inverter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04368472A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5041956A (en) Switched-mode power supply circuit including a starting circuit
US5847941A (en) Switching power supply system and process
US3490027A (en) Transistor converter amplifier circuit
US6295211B1 (en) Switching power supply unit having delay circuit for reducing switching frequency
JPH04368472A (en) Inverter
CN111555648A (en) Inverter circuit
JP2688411B2 (en) Inverter device
JPS60197166A (en) Switching power source
JP2794064B2 (en) Switching circuit with self-holding function and self-turn-off function and self-oscillation type series inverter circuit
JPS5911265B2 (en) transistor inverter device
US4603307A (en) Inverter using current steering saturable inductors or diodes
JP3406585B2 (en) Self-excited switching power supply
JP2000184702A (en) Power supply equipment
JP2564054Y2 (en) Switching power supply
JPH0313831B2 (en)
JPH1014236A (en) Self excitation-type of switching power unit
KR19980017964A (en) Circuit for zero voltage switching of switched reluctance motor drive circuit
SU1667207A1 (en) Single-cycle d c/ d c voltage converter
KR200144430Y1 (en) Switching mode power supply with an anomaly prevention circuit
SU1584053A1 (en) Single-cycle dc voltage converter
JPH03195357A (en) Power circuit
JPH0241653A (en) Converter circuit
JPH0970174A (en) High-frequency inverter
JPH09308230A (en) Boosting converter
JP2002136115A (en) Switching power supply

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010828