JPH07298638A - Output circuit for pwm inverter - Google Patents

Output circuit for pwm inverter

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JPH07298638A
JPH07298638A JP6091419A JP9141994A JPH07298638A JP H07298638 A JPH07298638 A JP H07298638A JP 6091419 A JP6091419 A JP 6091419A JP 9141994 A JP9141994 A JP 9141994A JP H07298638 A JPH07298638 A JP H07298638A
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Toru Kishi
亨 岸
和幸 ▲高▼田
Kazuyuki Takada
Taro Kishibe
太郎 岸部
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Abstract

PURPOSE:To provide a low-cost output circuit for a PWM inverter with low power consumption and a small voltage control error at a winding terminal of a motor. CONSTITUTION:In an output circuit, a current control means 1 includes an N-ch junction FET, a P-ch junction, FET and a current output terminal. At the same time, a current control means 2 with a current input terminal is provided. A current from the current output terminal of the current control means 1 and an input current to the input terminal of the current control means 2 are controlled in a given method so as to control the N-ch junction FET and the P-ch junction FET.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電動機のコイル電圧をP
WM制御するPWMインバータのパワー回路に関するも
のである。
The present invention relates to the coil voltage of an electric motor,
The present invention relates to a power circuit of a PWM inverter for WM control.

【0002】PWMは、Pulse Width Mo
dulationの略で、モータ制御の分野において広
く利用されている技術である。
PWM is a Pulse Width Mo
The abbreviation of "duration" is a technique widely used in the field of motor control.

【0003】[0003]

【従来の技術】近年、PWMインバータが急速に普及
し、広くモータ制御に利用されている。
2. Description of the Related Art In recent years, PWM inverters have rapidly spread and are widely used for motor control.

【0004】図12は一般的なPWMインバータの構成
を示す略線図で、三相PWMインバータを例にとって示
している。一般的にPWMインバータでは使用する電動
機の相数に応じてPWMインバータ用出力回路53の数
が異なるが、その基本動作は同じである。
FIG. 12 is a schematic diagram showing the structure of a general PWM inverter, and shows a three-phase PWM inverter as an example. Generally, in the PWM inverter, the number of output circuits 53 for the PWM inverter differs depending on the number of phases of the motor used, but the basic operation is the same.

【0005】図12において一般的な三相PWMインバ
ータの構成を説明する。まず、周波数電圧設定手段58
に電動機60に供給する三相交流電圧波形の基本周波数
と実効電圧値がセットされる。次にPWM制御回路59
は、周波数電圧設定手段58に設定された情報をもとに
内部で三相PWM信号を発生し、スイッチング指令信号
42,61および62として出力する。このスイッチン
グ指令信号42,61および62は、電動機巻線端子5
2,63および64をそれぞれ直流主電源14のプラス
端子に接続するか、またはマイナス端子に接続するかを
指令する2値信号である。また、このスイッチング指令
信号42または61または62の周波数はPWMキャリ
ア周波数と呼ばれ、通常電動機60に供給する三相交流
電圧波形の基本周波数の10倍以上の値をとる。一般的
に、電動機に供給する三相交流電圧波形の基本周波数が
0Hz〜200Hz程度で、PWMキャリア周波数が2kHz
〜20kHz程度のものが多い。電動機解放信号156
は、電動機をフリーラン状態とするか否かを指令する2
値信号である。フリーラン状態とは電動機巻線端子5
2,63および64のすべてを直流主電源14のプラス
端子にもマイナス端子にも接続しない状態で、何らかの
トラブルが発生した場合等においてこの状態とし、電動
機および制御装置を保護するのが一般的である。PWM
インバータ用出力回路53は、スイッチング指令信号4
2または61または62にしたがって電動機巻線端子5
2または63または64を直流主電源14のプラス端子
またはマイナス端子に接続制御する半導体スイッチ回路
である。また、電動機解放信号156がフリーラン状態
を指令している場合には、スイッチング指令信号42ま
たは61または62にかかわらず電動機巻線端子52ま
たは63または64を直流主電源14のプラス端子にも
マイナス端子にも接続しないように構成されている。一
般的に直流主電源はAC100Vを整流平滑したDC1
40V程度のものや、AC200Vを整流平滑したDC
280V程度のものが多い。
The configuration of a general three-phase PWM inverter will be described with reference to FIG. First, the frequency voltage setting means 58
The basic frequency and the effective voltage value of the three-phase AC voltage waveform supplied to the electric motor 60 are set at. Next, the PWM control circuit 59
Generates a three-phase PWM signal internally based on the information set in the frequency voltage setting means 58 and outputs it as switching command signals 42, 61 and 62. The switching command signals 42, 61 and 62 are applied to the motor winding terminal 5
It is a binary signal for instructing whether 2, 63 and 64 are connected to the positive terminal or the negative terminal of the DC main power supply 14, respectively. The frequency of the switching command signal 42, 61, or 62 is called the PWM carrier frequency, and takes a value 10 times or more the basic frequency of the three-phase AC voltage waveform normally supplied to the electric motor 60. Generally, the fundamental frequency of the three-phase AC voltage waveform supplied to the motor is about 0 Hz to 200 Hz, and the PWM carrier frequency is 2 kHz.
Many are about -20 kHz. Motor release signal 156
Command whether to put the motor in the free-run state 2
It is a value signal. What is a free run state? Motor winding terminal 5
It is general to protect the electric motor and the control device by setting this state in the case where some trouble occurs in a state in which all 2, 63 and 64 are not connected to the positive terminal or the negative terminal of the DC main power supply 14. is there. PWM
The output circuit 53 for the inverter uses the switching command signal 4
Motor winding terminal 5 according to 2 or 61 or 62
This is a semiconductor switch circuit for controlling connection of 2 or 63 or 64 to the positive or negative terminal of the DC main power supply 14. When the motor release signal 156 commands the free-run state, the motor winding terminal 52 or 63 or 64 is also applied to the plus terminal of the DC main power source 14 regardless of the switching command signal 42, 61 or 62. It is configured not to connect to the terminals either. Generally, the main DC power supply is DC1 which is rectified and smoothed AC100V.
About 40V or DC with rectified and smoothed AC200V
Most of them are about 280V.

【0006】以下に、従来のPWMインバータ用出力回
路について説明する。図13は従来のPWMインバータ
用出力回路の構成を示すものである。
A conventional output circuit for a PWM inverter will be described below. FIG. 13 shows the configuration of a conventional PWM inverter output circuit.

【0007】図13において、65は論理反転手段でス
イッチング指令信号42の正負論理を反転し反転スイッ
チング信号80を出力する。157と158は論理積手
段で、電動機解放信号156とスイッチング指令信号4
2の論理積をとった結果を上アームスイッチング信号1
59として出力し、電動機解放信号156と反転スイッ
チング信号80の論理積をとった結果を下アームスイッ
チング信号160として出力する。66と67はオンデ
ィレイ回路で、上アームスイッチング信号159と下ア
ームスイッチング信号160の立ち上がりエッジをそれ
ぞれオンディレイ時間TDだけ遅らせて上アーム制御信
号81または下アーム制御信号82を出力する。68と
69はベースドライブ回路で、68は上アーム制御信号
81に対応してパワートランジスタ70をONまたはO
FFさせ、69は下アーム制御信号82に対応してパワ
ートランジスタ71をONまたはOFFさせるように構
成されている。すなわち、上アーム制御信号81が
‘H’レベルになるとホトカプラ72の出力トランジス
タがONし、これによりトランジスタ74がONし、こ
れによりトランジスタ76がOFFすることによりパワ
ートランジスタ70がONする。逆に上アーム制御信号
81が‘L’レベルになるとホトカプラ72の出力トラ
ンジスタがOFFし、これによりトランジスタ74もO
FFし、これによりトランジスタ76がONすることに
よりパワートランジスタ70がOFFする。
In FIG. 13, a logic inverting means 65 inverts the positive / negative logic of the switching command signal 42 and outputs an inverted switching signal 80. 157 and 158 are AND means, which are the motor release signal 156 and the switching command signal 4
The result of logical product of 2 is the upper arm switching signal 1
59, and the result of taking the logical product of the motor release signal 156 and the inverted switching signal 80 is output as the lower arm switching signal 160. On-delay circuits 66 and 67 delay the rising edges of the upper arm switching signal 159 and the lower arm switching signal 160 by the on-delay time TD and output the upper arm control signal 81 or the lower arm control signal 82. 68 and 69 are base drive circuits, and 68 is a power transistor 70 which is turned on or off in response to the upper arm control signal 81.
FF, and 69 is configured to turn on or off the power transistor 71 in response to the lower arm control signal 82. That is, when the upper arm control signal 81 becomes the “H” level, the output transistor of the photocoupler 72 is turned on, which turns on the transistor 74, which turns off the transistor 76, turning on the power transistor 70. On the contrary, when the upper arm control signal 81 becomes the “L” level, the output transistor of the photocoupler 72 is turned off, which causes the transistor 74 to be turned off.
The power transistor 70 is turned off when the transistor 76 is turned on.

【0008】このベースドライブ回路は、他に実開昭5
7−42589号公報や特開昭59−178980号公
報に記載されているもの等があるが、基本的に図13記
載のベースドライブ回路68および69と同様の作用を
行い置換可能である。
[0008] This base drive circuit is also used in the actual development 5
There are those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-42589 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-178980, but basically they can be replaced by performing the same operation as the base drive circuits 68 and 69 shown in FIG.

【0009】以上のように構成されたPWMインバータ
用出力回路について、以下その動作について説明する。
The operation of the PWM inverter output circuit configured as described above will be described below.

【0010】まず、電動機解放信号156が‘L’レベ
ル、つまりフリーラン状態を指令している場合について
考察すると、スイッチング指令信号42が‘L’レベル
でも‘H’レベルでもパワートランジスタ70およびパ
ワートランジスタ71はOFF状態となることがわか
る。
First, considering the case where the motor release signal 156 is instructing the "L" level, that is, the free running state, the power transistor 70 and the power transistor 70 are in both the "L" level and the "H" level of the switching command signal 42. It can be seen that 71 is in the OFF state.

【0011】以下、電動機解放信号156が‘H’レベ
ル、つまりフリーランでない状態を指令している場合に
ついて説明する。
Hereinafter, a case where the motor release signal 156 commands the "H" level, that is, the state where the motor is not free running will be described.

【0012】図14は図13のPWMインバータ用出力
回路の内部の信号を示す図で、まずスイッチング指令信
号42が‘L’レベルから‘H’レベルに変化すると、
オンディレイ回路66はオンディレイ時間TDだけ遅れ
て上アーム制御信号81を‘L’レベルから‘H’レベ
ルに変化させる。上アーム制御信号81を‘H’レベル
にするとパワートランジスタ70がONするが、その間
にはベースドライブ回路68とパワートランジスタ70
の動作遅れ時間TX1が存在する。この動作遅れ時間T
X1はパワートランジスタ70の温度やコレクタを流れ
る電流値の変化により変動し、またベースドライブ回路
を構成する部品やパワートランジスタのバラツキや経年
変化によっても変化する。
FIG. 14 is a diagram showing signals inside the output circuit for the PWM inverter of FIG. 13. First, when the switching command signal 42 changes from the "L" level to the "H" level,
The on-delay circuit 66 changes the upper arm control signal 81 from the “L” level to the “H” level with a delay of the on-delay time TD. The power transistor 70 is turned on when the upper arm control signal 81 is set to the “H” level, but the base drive circuit 68 and the power transistor 70 are in between.
Operation delay time TX1 exists. This operation delay time T
X1 varies depending on the temperature of the power transistor 70 and changes in the value of the current flowing through the collector, and also changes due to variations in components forming the base drive circuit and power transistors, and changes over time.

【0013】また、スイッチング指令信号42が‘L’
レベルから‘H’レベルに変化すると、反転スイッチン
グ信号80は‘H’レベルから‘L’レベルに変化し、
オンディレイ回路67は下アーム制御信号82をほとん
ど時間遅れなしに‘L’レベルにする。下アーム制御信
号82を‘L’レベルにするとパワートランジスタ71
がOFFするが、その間にはベースドライブ回路69と
パワートランジスタ71の動作遅れ時間TY2が存在す
る。この動作遅れ時間TY2はパワートランジスタ71
の温度やコレクタを流れる電流値の変化により変動し、
またベースドライブ回路を構成する部品やパワートラン
ジスタのバラツキや経年変化によっても変化する。
Further, the switching command signal 42 is'L '.
When the level changes to the'H 'level, the inverted switching signal 80 changes from the'H' level to the'L 'level,
The on-delay circuit 67 sets the lower arm control signal 82 to the'L 'level with almost no time delay. When the lower arm control signal 82 is set to the “L” level, the power transistor 71
Is turned off, but there is an operation delay time TY2 of the base drive circuit 69 and the power transistor 71 in the meantime. This operation delay time TY2 depends on the power transistor 71.
Fluctuates due to changes in the temperature of the
It also changes due to variations and aging of the components that make up the base drive circuit and power transistors.

【0014】次にスイッチング指令信号42が‘H’レ
ベルから‘L’レベルに変化すると、オンディレイ回路
66は上アーム制御信号81をほとんど時間遅れなしに
‘L’レベルにし、パワートランジスタ70はOFFす
るが、その間にはベースドライブ回路68とパワートラ
ンジスタ70の動作遅れ時間TY1が存在する。
Next, when the switching command signal 42 changes from the "H" level to the "L" level, the on-delay circuit 66 sets the upper arm control signal 81 to the "L" level with almost no time delay, and the power transistor 70 is turned off. However, there is an operation delay time TY1 of the base drive circuit 68 and the power transistor 70 between them.

【0015】また、スイッチング指令信号42が‘H’
レベルから‘L’レベルに変化すると、反転スイッチン
グ信号80は‘L’レベルから‘H’レベルに変化し、
オンディレイ回路67はオンディレイ時間TDだけ遅れ
て下アーム制御信号82を‘L’レベルから‘H’レベ
ルに変化する。下アーム制御信号82を‘H’レベルに
するとパワートランジスタ71がONするが、その間に
はベースドライブ回路69とパワートランジスタ71の
動作遅れ時間TX2が存在する。
Further, the switching command signal 42 is "H".
When the level changes to the'L 'level, the inverted switching signal 80 changes from the'L' level to the'H 'level,
The on-delay circuit 67 changes the lower arm control signal 82 from the “L” level to the “H” level with a delay of the on-delay time TD. When the lower arm control signal 82 is set to the'H 'level, the power transistor 71 is turned on, but there is an operation delay time TX2 between the base drive circuit 69 and the power transistor 71 in the meantime.

【0016】ここで、動作遅れ時間TX1または動作遅
れ時間TX2と、動作遅れ時間TY1または動作遅れ時
間TY2を比較すると、一般的に動作遅れ時間TX1ま
たはTX2より動作遅れ時間TY1またはTY2のほう
が長くなる傾向がある。動作遅れ時間TX1および動作
遅れ時間TX2の最悪条件を考慮した上での最短の値を
TXWとし、動作遅れ時間TY1および動作遅れ時間T
Y2の最悪条件を考慮した上での最長の値をTYWとす
ると、通常オンディレイ時間TDはTYWからTXWを
差し引いた値に多少の余裕を加えた時間に設定される。
通常、オンディレイ時間TDはバイポーラタイプのパワ
ートランジスタを使用したもので10〜50マイクロ秒
程度に設定され、IGBTを使用したもので5〜30マ
イクロ秒程度に設定され、MOSタイプのパワーMOS
−FETを使用したもので2〜10マイクロ秒程度に設
定される。これにより、スイッチング指令信号42が
‘H’レベルから‘L’レベルに変化した時や‘L’レ
ベルから‘H’レベルに変化した時に、パワートランジ
スタ70とパワートランジスタ71が同時にON状態と
なり直流主電源14のプラス端子とマイナス端子が短絡
状態となることを防止している。
When the operation delay time TX1 or the operation delay time TX2 is compared with the operation delay time TY1 or the operation delay time TY2, the operation delay time TY1 or TY2 is generally longer than the operation delay time TX1 or TX2. Tend. The shortest value of the operation delay time TX1 and the operation delay time TX2 considering the worst condition is TXW, and the operation delay time TY1 and the operation delay time T are set.
When the longest value of Y2 in consideration of the worst condition is TYW, the normal on-delay time TD is set to a value obtained by subtracting TXW from TYW with some margin.
Normally, the on-delay time TD is set to about 10 to 50 microseconds using a bipolar type power transistor, and is set to about 5 to 30 microseconds using an IGBT.
-Using FET, it is set to about 2 to 10 microseconds. As a result, when the switching command signal 42 changes from the “H” level to the “L” level or from the “L” level to the “H” level, the power transistor 70 and the power transistor 71 are turned on at the same time. The positive terminal and the negative terminal of the power supply 14 are prevented from being short-circuited.

【0017】以上より、スイッチング指令信号42と電
動機巻線端子電圧51の状態とに着目して考察すると、
まずスイッチング指令信号42が‘L’レベルに固定し
ている時はパワートランジスタ70がOFF状態でパワ
ートランジスタ71がON状態となっているため電動機
巻線端子52は直流主電源14のマイナス端子に接続さ
れることになり、またスイッチング指令信号42が
‘H’レベルに固定している時はパワートランジスタ7
0がON状態でパワートランジスタ71がOFF状態と
なっているため電動機巻線端子52は直流主電源14の
プラス端子に接続されることになる。
From the above, considering the switching command signal 42 and the state of the motor winding terminal voltage 51,
First, when the switching command signal 42 is fixed at the “L” level, the power transistor 70 is in the OFF state and the power transistor 71 is in the ON state, so the motor winding terminal 52 is connected to the negative terminal of the DC main power supply 14. In addition, when the switching command signal 42 is fixed at the "H" level, the power transistor 7
Since 0 is ON and the power transistor 71 is OFF, the motor winding terminal 52 is connected to the positive terminal of the DC main power supply 14.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、電動機解放信号156が‘H’レベル、つ
まりフリーランでない状態を指令している際に、スイッ
チング指令信号42が‘L’レベルから‘H’レベルに
変化した時や‘H’レベルから‘L’レベルに変化した
時に、ある時間パワートランジスタ70とパワートラン
ジスタ71が両方OFFした状態となり、これが電動機
巻線端子52を電圧制御する上での制御誤差となる。こ
の制御誤差は、電動機の発生トルクや回転速度の変動を
招き、また電動機の騒音振動も大きくするという問題点
を有していた。
However, in the above-mentioned conventional configuration, when the motor release signal 156 is instructing the "H" level, that is, the state in which the motor is not free running, the switching command signal 42 changes from the "L" level to the "L" level. When the H'level is changed or the'H 'level is changed to the'L' level, both the power transistor 70 and the power transistor 71 are turned off for a certain period of time, which causes voltage control of the motor winding terminal 52. Control error. This control error has a problem in that it causes fluctuations in torque and rotational speed of the electric motor, and also increases noise and vibration of the electric motor.

【0019】これをさらに詳しく説明する。図13およ
び図14において、スイッチング指令信号42が‘L’
レベルから‘H’レベルに変化した時や、‘H’レベル
から‘L’レベルに変化した時には、ONしていたパワ
ートランジスタをまずOFFさせた後OFFしていたパ
ワートランジスタをONさせる。したがって、ある時間
パワートランジスタ70とパワートランジスタ71が両
方OFFした状態となる。この状態をフローティング状
態と呼び、この時間をフローティング時間TZと呼んで
いる。一般的にフローティング時間TZはオンディレイ
時間TDの1/2〜2/3程度である場合が多い。
This will be described in more detail. 13 and 14, the switching command signal 42 is'L '.
When the level changes to the “H” level or when the “H” level changes to the “L” level, the power transistor that has been turned on is first turned off and then the power transistor that has been turned off is turned on. Therefore, both the power transistor 70 and the power transistor 71 are turned off for a certain period of time. This state is called a floating state, and this time is called a floating time TZ. Generally, the floating time TZ is often about 1/2 to 2/3 of the on-delay time TD.

【0020】一般的に電動機のPWM制御は本来、電動
機巻線端子を直流主電源のプラス端子とマイナス端子に
交互に接続し、そのプラス端子に接続する時間とマイナ
ス端子に接続する時間の比率に応じて電動機巻線端子の
平均電圧を制御しようとするものである。したがって、
直流主電源14の電圧を一定とした場合において、スイ
ッチング指令信号42の‘H’レベルと‘L’レベルの
時間の比率に応じて電動機巻線端子52の平均電圧を一
義的に制御できることが理想である。
Generally, the PWM control of an electric motor is essentially such that the electric motor winding terminals are alternately connected to the positive terminal and the negative terminal of the DC main power supply, and the ratio of the time for connecting to the positive terminal to the time for connecting to the negative terminal is set. Accordingly, the average voltage of the motor winding terminals is controlled. Therefore,
It is ideal that the average voltage of the motor winding terminal 52 can be uniquely controlled according to the time ratio of the “H” level and the “L” level of the switching command signal 42 when the voltage of the DC main power supply 14 is constant. Is.

【0021】しかしながら従来のPWMインバータ用出
力回路においては、フローティング状態が存在するため
電動機巻線端子を流れる電流の方向により電動機巻線端
子の平均電圧が変動する。すなわち、電動機巻線端子5
2よりPWMインバータ用出力回路53に電流が流入す
る方向に電流が流れている状態でフローティング状態に
なるとダイオード78が導通し、電動機巻線端子52は
直流主電源14のプラス端子に接続された状態となる。
この状態を図14の電動機巻線端子電圧51Aに示す。
逆に、フローティング状態においてPWMインバータ用
出力回路53より電動機巻線端子52に電流が流出する
方向に電流が流れると、ダイオード79が導通し電動機
巻線端子52は直流主電源14のマイナス端子に接続さ
れた状態となる。この状態を図14の電動機巻線端子電
圧51Bに示す。またフローティング状態において、電
動機巻線端子52に電流が流れていない状態では、電動
機巻線端子52の電圧は電動機60の内部で発生する誘
起電圧等より定まる電圧となる。
However, in the conventional output circuit for the PWM inverter, since the floating state exists, the average voltage of the motor winding terminal varies depending on the direction of the current flowing through the motor winding terminal. That is, the motor winding terminal 5
The diode 78 becomes conductive when the current is flowing in the direction in which the current flows into the PWM inverter output circuit 53 from 2 and the motor winding terminal 52 is connected to the positive terminal of the DC main power supply 14. Becomes
This state is shown by the motor winding terminal voltage 51A in FIG.
On the contrary, when current flows from the PWM inverter output circuit 53 to the electric motor winding terminal 52 in the floating state, the diode 79 conducts and the electric motor winding terminal 52 is connected to the negative terminal of the DC main power supply 14. It will be in the state of being. This state is shown in the motor winding terminal voltage 51B of FIG. Further, in the floating state, when no current flows in the motor winding terminal 52, the voltage of the motor winding terminal 52 becomes a voltage determined by the induced voltage generated inside the motor 60.

【0022】以上のように、フローティング状態がある
ためにスイッチング指令信号42と電動機巻線端子52
の平均電圧が一義的に定まらず制御誤差を生じる。通
常、電動機巻線端子52を流れる電流は交流で電流の方
向が変化するため、それに応じて制御誤差も変化し、電
動機60の発生トルクや回転速度の変動が生じる。フロ
ーティング状態をなくし、フローティング時間を0にす
ることによりこの問題は解決できるが、従来のPWMイ
ンバータ用出力回路においては直流主電源14のプラス
端子とマイナス端子の短絡状態が生じ実際には不可能で
ある。
As described above, the switching command signal 42 and the motor winding terminal 52 are present because of the floating state.
The average voltage of is not uniquely determined and causes a control error. Normally, the current flowing through the motor winding terminal 52 is an alternating current, and the direction of the current changes. Therefore, the control error also changes accordingly, and the torque generated or the rotation speed of the motor 60 fluctuates. Although this problem can be solved by eliminating the floating state and setting the floating time to 0, in the conventional output circuit for the PWM inverter, a short-circuited state between the plus terminal and the minus terminal of the DC main power supply 14 occurs, which is actually impossible. is there.

【0023】さらに、パワートランジスタがONまたは
OFFする際に電気ノイズが発生するが、特にこれを小
さくしたい用途においてはパワートランジスタのベース
とエミッタ間にコンデンサを接続する等の方法でスイッ
チングスピードを遅くする場合がある。しかし、これに
より動作遅れ時間TX1,TX2,TY1およびTY2
のバラツキが非常に大きくなり、フローティング時間を
さらに大きくせざるを得ない。したがって制御誤差が大
きくなり、結果としてスイッチングスピードをあまり遅
くできない。
Further, electric noise is generated when the power transistor is turned on or off, and particularly in applications where it is desired to reduce this, the switching speed is slowed by connecting a capacitor between the base and emitter of the power transistor. There are cases. However, this causes the operation delay times TX1, TX2, TY1 and TY2.
The fluctuations in the above will become extremely large, and the floating time will have to be further increased. Therefore, the control error becomes large, and as a result, the switching speed cannot be reduced so much.

【0024】また、図13のパワートランジスタ70と
パワートランジスタ71をそれぞれパワーMOS−FE
Tに置き換えたタイプの従来のPWMインバータ用出力
回路や図13のパワートランジスタ70とパワートラン
ジスタ71をそれぞれIGBTに置き換えたタイプの従
来のPWMインバータ用出力回路もあるが、動作は全く
図13に示すPWMインバータ用出力回路と同じであり
フローティング状態を有する。
Further, the power transistor 70 and the power transistor 71 in FIG. 13 are respectively power MOS-FE.
There is a conventional PWM inverter output circuit in which T is replaced with T, and a conventional PWM inverter output circuit in which the power transistor 70 and the power transistor 71 in FIG. 13 are respectively replaced with IGBTs, but the operation is completely shown in FIG. It is the same as the output circuit for the PWM inverter and has a floating state.

【0025】本発明は上記の問題点を解決することを目
的とするもので、フローティング状態を本質的になくし
フローティング時間が0で、スイッチング指令信号と電
動機巻線端子の平均電圧が一義的に定まることにより制
御誤差を生じず、かつ消費電力の少ないPWMインバー
タ用出力回路を安価に提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems. The floating state is essentially eliminated, the floating time is zero, and the switching command signal and the average voltage of the motor winding terminals are uniquely determined. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a PWM inverter output circuit that does not cause a control error and consumes less power at low cost.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のPWMインバータ用出力回路は、Nチャンネ
ルタイプの第1の接合形FETと、Pチャンネルタイプ
の第2の接合形FETと、第1,第2,第5および第6
のダイオードと、電流出力端子を有し前記電流出力端子
より流出する電流を制御する電流制御手段1と、電流入
力端子を有し前記電流入力端子より流入する電流を制御
する電流制御手段2と、直流主電源と、前記直流主電源
のプラス端子にマイナス端子を接続した第3の直流電源
と、前記直流主電源のマイナス端子にプラス端子を接続
した第4の直流電源を備え、第1の接合形FETのドレ
インと第1のダイオードのカソードと前記直流主電源の
プラス端子を接続し、第2の接合形FETのドレインと
第2のダイオードのアノードと前記直流主電源のマイナ
ス端子を接続し、第1の接合形FETのソースと第1の
ダイオードのアノードと第2の接合形FETのソースと
第2のダイオードのカソードを接続し、第1の接合形F
ETのゲートと第2の接合形FETのゲートと前記電流
制御手段1の電流出力端子と前記電流制御手段2の電流
入力端子と第5のダイオードのアノードと第6のダイオ
ードのカソードを接続し、第3の直流電源のプラス端子
と第5のダイオードのカソードを接続し、第4の直流電
源のマイナス端子と第6のダイオードのアノードを接続
し、第1または第2の接合形FETのゲートとソース間
に抵抗を接続した構成を有し、前記電流制御手段1およ
び前記電流制御手段2が、前記電流制御手段1の電流出
力端子より流出する電流を第1の電流値とし前記電流制
御手段2の電流入力端子より流入する電流を第7の電流
値とする第1の状態と、前記電流制御手段1の電流出力
端子より流出する電流を第2の電流値とし前記電流制御
手段2の電流入力端子より流入する電流を第8の電流値
とする第2の状態と、前記電流制御手段1の電流出力端
子より流出する電流を第5の電流値とし前記電流制御手
段2の電流入力端子より流入する電流を第3の電流値と
する第3の状態と、前記電流制御手段1の電流出力端子
より流出する電流を第6の電流値とし前記電流制御手段
2の電流入力端子より流入する電流を第4の電流値とす
る第4の状態と、前記電流制御手段1の電流出力端子よ
り流出する電流を第9の電流値とし前記電流制御手段2
の電流入力端子より流入する電流も第9の電流値とする
第5の状態を有し、前記第1の電流値は前記第7の電流
値よりも大きな電流値とし、前記第2の電流値は前記第
8の電流値よりも大きな電流値とし、前記第3の電流値
は前記第5の電流値よりも大きな電流値とし、前記第4
の電流値は前記第6の電流値よりも大きな電流値とし、
前記第1の電流値と前記第7の電流値の差は前記第2の
電流値と前記第8の電流値の差より大きくし、前記第3
の電流値と前記第5の電流値の差は前記第4の電流値と
前記第6の電流値の差より大きくし、第1の状態からは
第2の状態と第5の状態へのみ移行可能とし、第2の状
態からは第3の状態と第5の状態へのみ移行可能とし、
第3の状態からは第4の状態と第5の状態へのみ移行可
能とし、第4の状態からは第1の状態と第5の状態への
み移行可能とし、第5の状態からは少なくとも第1の状
態と第3の状態へ移行可能なる構成としている。
To achieve this object, an output circuit for a PWM inverter according to the present invention comprises an N-channel type first junction type FET and a P-channel type second junction type FET. 1st, 2nd, 5th and 6th
A diode, a current control means 1 having a current output terminal for controlling a current flowing out from the current output terminal, a current control means 2 having a current input terminal for controlling a current flowing in from the current input terminal, A direct current main power source, a third direct current power source in which a negative terminal is connected to the positive terminal of the direct current main power source, and a fourth direct current power source in which a positive terminal is connected to the negative terminal of the direct current main power source; Connecting the drain of the FET of the first type, the cathode of the first diode and the positive terminal of the DC main power source, and connecting the drain of the second junction type FET, the anode of the second diode and the negative terminal of the DC main power source, The source of the first junction type FET, the anode of the first diode, the source of the second junction type FET and the cathode of the second diode are connected to each other, and the first junction type F
The gate of ET, the gate of the second junction FET, the current output terminal of the current control means 1, the current input terminal of the current control means 2, the anode of the fifth diode and the cathode of the sixth diode are connected, The positive terminal of the third DC power supply is connected to the cathode of the fifth diode, the negative terminal of the fourth DC power supply is connected to the anode of the sixth diode, and the gate of the first or second junction-type FET is connected. The current control means 1 and the current control means 2 have a configuration in which a resistor is connected between the sources, and the current flowing out from the current output terminal of the current control means 1 is defined as a first current value. In the first state where the current flowing in from the current input terminal is the seventh current value, and the current flowing out from the current output terminal of the current control means 1 is the second current value. A second state in which the current flowing from the child has an eighth current value, and a current flowing out from the current output terminal of the current control means 1 has a fifth current value and flows from the current input terminal of the current control means 2. The third state in which the current to be applied is the third current value, and the current flowing out from the current output terminal of the current control means 1 is the sixth current value, and the current flowing in from the current input terminal of the current control means 2 is A fourth state in which a fourth current value is set, and a current flowing out from the current output terminal of the current control unit 1 is set as a ninth current value, and the current control unit 2 is set.
Has a fifth state in which the current flowing in from the current input terminal is also the ninth current value, the first current value is a current value larger than the seventh current value, and the second current value is Is greater than the eighth current value, the third current value is greater than the fifth current value, and the fourth current value is greater than the fifth current value.
The current value of is larger than the sixth current value,
The difference between the first current value and the seventh current value is made larger than the difference between the second current value and the eighth current value,
The difference between the current value and the fifth current value is larger than the difference between the fourth current value and the sixth current value, and only the second state and the fifth state are shifted from the first state. Possible, and it is possible to transition from the second state to only the third state and the fifth state,
Only the fourth state and the fifth state can be shifted from the third state, only the first state and the fifth state can be shifted from the fourth state, and at least the fifth state can be shifted from the fifth state. The configuration is such that it is possible to shift to the first state and the third state.

【0027】[0027]

【作用】この構成によって、本質的に第1および第2の
接合形FETが同時にON状態となることがなく安全
で、かつフローティング時間も本質的に0であるため非
常に制御誤差が小さく、かつ消費電力の少ないPWMイ
ンバータ用出力回路が実現できる。
With this configuration, the first and second junction type FETs are essentially safe from being simultaneously turned on, and the floating time is essentially zero, so that the control error is very small, and A PWM inverter output circuit with low power consumption can be realized.

【0028】[0028]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0029】図1において、1はNチャンネルタイプの
接合形FET、2はPチャンネルタイプの接合形FE
T、3,4,5および6はダイオード、125および1
26は電流制御手段、109は信号処理手段、105は
抵抗、14は直流主電源、15,16,17および18
は直流電源であり、直流電源17および18の出力電圧
はツェナーダイオード36および37のツェナー電圧で
決まる。
In FIG. 1, reference numeral 1 is an N-channel type junction FET, and 2 is a P-channel type junction FE.
T, 3, 4, 5 and 6 are diodes, 125 and 1
26 is a current control means, 109 is a signal processing means, 105 is a resistor, 14 is a DC main power supply, 15, 16, 17 and 18
Is a DC power supply, and the output voltages of the DC power supplies 17 and 18 are determined by the Zener voltages of the Zener diodes 36 and 37.

【0030】以上のように構成されたPWMインバータ
用出力回路について、その動作を説明する。
The operation of the PWM inverter output circuit configured as described above will be described.

【0031】65は論理反転手段で、スイッチング指令
信号42を論理反転した結果を反転スイッチング信号8
0として出力する。
Numeral 65 is a logic inverting means, which is the result of logically inverting the switching command signal 42 and an inverting switching signal 8
Output as 0.

【0032】106と107は論理積否定手段で、10
6は電動機解放信号156と反転スイッチング信号80
の論理積否定をとった結果を出力し、107は電動機解
放信号156とスイッチング指令信号42の論理積否定
をとった結果を出力する。
Numerals 106 and 107 are logical product negating means.
6 is a motor release signal 156 and an inverted switching signal 80
The result of taking the logical product NOT of is output, and 107 outputs the result of taking the logical product NOT of the motor release signal 156 and the switching command signal 42.

【0033】ここで説明を簡単にするために、まず電動
機解放信号156が‘H’レベル、つまりフリーランで
ない状態を指令している場合についてすべて説明し、最
後に電動機解放信号156が‘L’レベル、つまりフリ
ーラン状態を指令している場合についての説明をつけ加
えることにする。
For simplification of explanation, all the cases in which the motor release signal 156 is instructing the "H" level, that is, the state where the motor is not free running, will be described. Finally, the motor release signal 156 will be "L". I will add a description of the case where the level, that is, the free-run state is commanded.

【0034】まず、電流制御手段125および電流制御
手段126の動作を図2(a)を用いて詳しく説明す
る。
First, the operations of the current control means 125 and the current control means 126 will be described in detail with reference to FIG.

【0035】PNPタイプのトランジスタ119のベー
ス信号123はスイッチング指令信号42を論理積否定
手段107とホトカプラ115と論理反転手段111を
通して発生させる。このベース信号123は、スイッチ
ング指令信号42が‘L’レベルの場合に例えば直流電
源15のプラス端子と同電位、‘H’レベルの場合に例
えば直流電源15のプラス端子より5V低い電位とす
る。
The base signal 123 of the PNP type transistor 119 causes the switching command signal 42 to be generated through the logical product negating means 107, the photocoupler 115 and the logical inverting means 111. The base signal 123 has, for example, the same potential as the plus terminal of the DC power supply 15 when the switching command signal 42 is at the “L” level, and has a potential 5 V lower than the plus terminal of the DC power supply 15 when at the “H” level.

【0036】次に、PチャンネルタイプのMOS−FE
T120のゲート信号124はスイッチング指令信号4
2を論理積否定手段107とホトカプラ115と論理反
転手段112および113と信号遅延手段114を通し
て発生させる。このゲート信号124は、スイッチング
指令信号42を遅延時間TAだけ遅らせたもので、
‘L’レベルをMOS−FET120を十分にONさせ
ることのできる電圧とし、‘H’レベルをMOS−FE
T120を十分にOFFさせることのできる電圧とす
る。
Next, a P-channel type MOS-FE
The gate signal 124 of T120 is the switching command signal 4
2 is generated through the logical product negating means 107, the photocoupler 115, the logical inverting means 112 and 113, and the signal delay means 114. The gate signal 124 is obtained by delaying the switching command signal 42 by the delay time TA,
The "L" level is a voltage that can turn on the MOS-FET 120 sufficiently, and the "H" level is a MOS-FE.
The voltage is set so that T120 can be sufficiently turned off.

【0037】トランジスタ119はエミッタホロワ型の
回路構成をとり、ベース信号123の電位が直流電源1
5のプラス端子の電位に比べ約0.7V以上低くなると
エミッタに接続された抵抗の値とそれに印加される電圧
で定まる電流がほぼコレクタ電流49として流れ、ベー
ス信号123の電位と直流電源15のプラス端子の電位
との差が約0.7V以下の場合にはコレクタ電流49は
0となる。
The transistor 119 has an emitter follower type circuit configuration, and the potential of the base signal 123 is the DC power supply 1.
When it becomes lower than the potential of the positive terminal of No. 5 by about 0.7 V or more, a current determined by the value of the resistor connected to the emitter and the voltage applied thereto flows as a collector current 49, and the potential of the base signal 123 and the DC power supply 15 are reduced. When the difference from the positive terminal potential is about 0.7 V or less, the collector current 49 becomes zero.

【0038】MOS−FET120はトランジスタ11
9のエミッタに接続された抵抗の値を切り換える働きを
しており、トランジスタ119のベース信号の電位が直
流電源15のプラス端子の電位に比べ約0.7V以上低
い状態でMOS−FET120がONするとトランジス
タ119のコレクタ電流49を大きくする作用がある。
The MOS-FET 120 is the transistor 11
When the MOS-FET 120 is turned on in the state where the potential of the base signal of the transistor 119 is lower than the potential of the plus terminal of the DC power source 15 by about 0.7 V or more, it functions to switch the value of the resistor connected to the emitter of the transistor 9. It has the effect of increasing the collector current 49 of the transistor 119.

【0039】ここで、スイッチング指令信号42とコレ
クタ電流49の関係を考察すると、スイッチング指令信
号42が‘L’レベルの時にはコレクタ電流49は0
で、次にスイッチング指令信号42が‘H’レベルに変
化してから遅延時間TAが経過するまでコレクタ電流4
9は比較的大きな電流値となり、次に比較的小さな電流
値となり、スイッチング指令信号42が‘L’レベルに
なるとコレクタ電流49は0となる。
Considering the relationship between the switching command signal 42 and the collector current 49, the collector current 49 is 0 when the switching command signal 42 is at the “L” level.
Then, until the delay time TA elapses after the switching command signal 42 changes to the “H” level, the collector current 4
9 has a relatively large current value, then has a relatively small current value, and when the switching command signal 42 becomes the'L 'level, the collector current 49 becomes zero.

【0040】また、NPNタイプのトランジスタ29の
ベース信号45はスイッチング指令信号42を論理反転
手段65および23と論理積否定手段106を通して発
生させる。このベース信号45はスイッチング指令信号
42を論理反転した信号とほぼ同じで、‘L’レベルが
例えば0V、‘H’レベルが例えば5Vの値をとるもの
とする。
Further, the base signal 45 of the NPN type transistor 29 causes the switching command signal 42 to be generated through the logical inversion means 65 and 23 and the logical product negation means 106. The base signal 45 is substantially the same as the signal obtained by logically inverting the switching command signal 42, and the value of the'L 'level is 0V and the value of the'H' level is 5V, for example.

【0041】次に、NチャンネルタイプのMOS−FE
T31のゲート信号46はスイッチング指令信号42を
論理反転手段65,24および25と論理積否定手段1
06と信号遅延手段27を通して発生させる。
Next, N-channel type MOS-FE
The gate signal 46 of T31 converts the switching command signal 42 to the logical inversion means 65, 24 and 25 and the logical product negation means 1.
06 through the signal delay means 27.

【0042】このゲート信号46は、スイッチング指令
信号42を遅延時間TBだけ遅らせたもので、‘L’レ
ベルをMOS−FET31を十分にOFFさせることの
できる電圧とし、‘H’レベルをMOS−FET31を
十分にONさせることのできる電圧とする。
The gate signal 46 is obtained by delaying the switching command signal 42 by the delay time TB. The "L" level is a voltage that can sufficiently turn off the MOS-FET 31, and the "H" level is a MOS-FET 31. Is a voltage that can sufficiently turn on.

【0043】トランジスタ29はエミッタホロワ型の回
路構成をとり、ベース信号45が約0.7V以上になる
とベース信号45の電圧とエミッタに接続された抵抗の
値で定まるコレクタ電流48が流れ、ベース信号45が
約0.7V以下の場合にはコレクタ電流48は0とな
る。MOS−FET31はトランジスタ29のエミッタ
に接続された抵抗の値を切り換える働きをしており、ト
ランジスタ29のベース信号が約0.7V以上でMOS
−FET31がONするとトランジスタ29のコレクタ
電流48を大きくする作用がある。
The transistor 29 has an emitter follower type circuit configuration, and when the base signal 45 becomes about 0.7 V or more, a collector current 48 determined by the voltage of the base signal 45 and the value of the resistance connected to the emitter flows, and the base signal 45. Is about 0.7 V or less, the collector current 48 becomes zero. The MOS-FET 31 has a function of switching the value of the resistor connected to the emitter of the transistor 29. When the base signal of the transistor 29 is about 0.7 V or more, the MOS-FET 31 is a MOS.
When the FET 31 is turned on, it has the effect of increasing the collector current 48 of the transistor 29.

【0044】ここで、スイッチング指令信号42とコレ
クタ電流48の関係を考察すると、スイッチング指令信
号42が‘H’レベルの時にはコレクタ電流48は0
で、次にスイッチング指令信号42が‘L’レベルに変
化してから遅延時間TBが経過するまでコレクタ電流4
8は比較的大きな電流値となり、次に比較的小さな電流
値となり、スイッチング指令信号42が‘H’レベルに
なるとコレクタ電流48は0となる。
Considering the relationship between the switching command signal 42 and the collector current 48, the collector current 48 is 0 when the switching command signal 42 is at the “H” level.
Then, until the delay time TB elapses after the switching command signal 42 changes to the “L” level, the collector current 4
8 has a relatively large current value, and then has a relatively small current value. When the switching command signal 42 reaches the'H 'level, the collector current 48 becomes zero.

【0045】これらを整理すると、スイッチング指令信
号42にしたがってコレクタ電流49が第1の電流値1
64としコレクタ電流48が第7の電流値170とする
第1の状態と、コレクタ電流49が第2の電流値165
としコレクタ電流48が第8の電流値171とする第2
の状態と、コレクタ電流49が第5の電流値168とし
コレクタ電流48が第3の電流値166とする第3の状
態と、コレクタ電流49が第6の電流値169としコレ
クタ電流48が第4の電流値167とする第4の状態を
有し、第1の状態から順に第4の状態を繰り返し実現し
ていることがわかる。
When these are arranged, the collector current 49 becomes the first current value 1 in accordance with the switching command signal 42.
64 and the collector current 48 has a seventh current value 170, and the collector current 49 has a second current value 165.
And the collector current 48 is the eighth current value 171
And the third state in which the collector current 49 has the fifth current value 168 and the collector current 48 has the third current value 166, and the collector current 49 has the sixth current value 169 and the collector current 48 has the fourth value. It can be seen that there is a fourth state in which the current value is 167, and the fourth state is repeatedly realized in order from the first state.

【0046】ただし本実施例においては、第5の電流値
168,第6の電流値169,第7の電流値170,第
8の電流値171を0としている。
However, in this embodiment, the fifth current value 168, the sixth current value 169, the seventh current value 170 and the eighth current value 171 are set to 0.

【0047】以上が電流制御手段125および126の
動作についての説明である。ダイオード3は、電流制御
手段125のトランジスタ119が少なくとも第2の電
流値165が流れている時に飽和しないようにトランジ
スタ119のコレクタ電圧の上限を制限する働きをして
いると同時に接合形FET1および2のゲート電圧の上
限を制限する働きをしている。
The above is the description of the operation of the current control means 125 and 126. The diode 3 functions to limit the upper limit of the collector voltage of the transistor 119 so that the transistor 119 of the current control means 125 is not saturated at least when the second current value 165 is flowing, and at the same time, the junction FETs 1 and 2 are connected. It works to limit the upper limit of the gate voltage of.

【0048】ダイオード4は、電流制御手段126のト
ランジスタ29が少なくとも第4の電流値167が流れ
ている時に飽和しないようにトランジスタ29のコレク
タ電圧の下限を制限する働きをしていると同時に接合形
FET1および2のゲート電圧の下限を制限する働きを
している。
The diode 4 functions to limit the lower limit of the collector voltage of the transistor 29 so that the transistor 29 of the current control means 126 is not saturated at least when the fourth current value 167 is flowing, and at the same time, the junction type. It works to limit the lower limit of the gate voltage of FETs 1 and 2.

【0049】ここで、接合形FET1および2のゲート
電圧の上限は、接合形FET1が十分にONでき得る電
圧で、かつ接合形FET2が十分にOFFでき得る電圧
で、かつ接合形FET1および2のゲートとソース間の
耐圧を越えない値とする必要がある。また、接合形FE
T1および2のゲート電圧の下限は、接合形FET2が
十分にONでき得る電圧で、かつ接合形FET1が十分
にOFFでき得る電圧で、かつ接合形FET1および2
のゲートとソース間の耐圧を越えない値とする必要があ
る。
The upper limit of the gate voltage of the junction FETs 1 and 2 is a voltage at which the junction FET 1 can be sufficiently turned on, and a voltage at which the junction FET 2 can be sufficiently turned off, and the upper limit of the junction FETs 1 and 2. It must be a value that does not exceed the breakdown voltage between the gate and source. In addition, bonded FE
The lower limit of the gate voltage of T1 and T2 is a voltage at which the junction FET2 can be sufficiently turned on and a voltage at which the junction FET1 can be sufficiently turned off, and the junction FET1 and 2
It is necessary to use a value that does not exceed the withstand voltage between the gate and the source.

【0050】一般的にNチャンネルタイプの接合形FE
Tのゲートとソース間の耐圧は±20V〜±30V程度
のものが多く、またドレインとソース間の導通を開始す
るゲート電圧しきい値はソース電圧を基準に+1V〜+
5V程度のものが多い。一方Pチャンネルタイプの接合
形FETのゲートとソース間の耐圧は±20V〜±30
V程度のものが多く、またドレインとソース間の導通を
開始するゲート電圧しきい値はソース電圧を基準に−1
V〜−5V程度のものが多い。
Generally, N-channel type junction FE
The breakdown voltage between the gate and the source of T is often about ± 20 V to ± 30 V, and the gate voltage threshold for starting conduction between the drain and the source is +1 V to + with reference to the source voltage.
Most of them are about 5V. On the other hand, the breakdown voltage between the gate and source of the P-channel type junction FET is ± 20 V to ± 30.
Most of them are about V, and the gate voltage threshold for starting conduction between the drain and the source is -1 with respect to the source voltage.
Most of them are about V to -5V.

【0051】ここで、スイッチング指令信号42と直流
主電源14のマイナス端子を基準にしたゲート信号電圧
50の関係を図3に示す。まず、スイッチング指令信号
42が‘L’レベルから‘H’レベルに変化すると、ト
ランジスタ119のコレクタ電流49が流れ、ゲート信
号電圧50は急上昇し、ダイオード3が導通した時点で
電圧が固定される。このゲート信号電圧50が上昇する
に必要な上昇時間TRは、接合形FET1および2やダ
イオード3および4等に含まれる静電容量とコレクタ電
流49との関係より定まる。また、ダイオード3が導通
している状態においてはゲート信号電圧50が大きく変
化しないため、コレクタ電流49を非常に小さな電流と
してもその電圧を維持でき、実際には抵抗105を流れ
る電流値以上に設定すれば十分である。したがって、信
号遅延手段114の遅延時間TAを上昇時間TRよりや
や大きい程度に設定しておけば、上昇時間TRを小さく
でき、かつトランジスタ119や抵抗122等の電力損
失も最小限にできる。
Here, the relationship between the switching command signal 42 and the gate signal voltage 50 based on the negative terminal of the DC main power supply 14 is shown in FIG. First, when the switching command signal 42 changes from the “L” level to the “H” level, the collector current 49 of the transistor 119 flows, the gate signal voltage 50 suddenly rises, and the voltage is fixed when the diode 3 becomes conductive. The rising time TR required for the gate signal voltage 50 to rise is determined by the relationship between the capacitances contained in the junction FETs 1 and 2, the diodes 3 and 4, and the collector current 49. Further, since the gate signal voltage 50 does not change significantly when the diode 3 is conducting, the collector current 49 can be maintained at that voltage even if it is a very small current, and is actually set to be equal to or higher than the current value flowing through the resistor 105. It is enough. Therefore, if the delay time TA of the signal delay means 114 is set to be slightly larger than the rising time TR, the rising time TR can be made small and the power loss of the transistor 119, the resistor 122 and the like can be minimized.

【0052】次に、スイッチング指令信号42が‘H’
レベルから‘L’レベルに変化すると、トランジスタ2
9のコレクタ電流48が流れゲート信号電圧50は急下
降し、ダイオード4が導通した時点で電圧が固定され
る。このゲート信号電圧50が下降するのに必要な時間
TFは、接合形FET1および2やダイオード3および
4等に含まれる静電容量とコレクタ電流48との関係よ
り定まる。また、ダイオード4が導通している状態にお
いてはゲート信号電圧50が大きく変化しないため、コ
レクタ電流48を非常に小さな電流としてもその電圧を
維持でき、実際には抵抗105を流れる電流値以上に設
定すれば十分である。したがって、信号遅延手段27の
遅延時間TBを下降時間TFよりやや大きい程度に設定
しておけば、下降時間TFを小さくでき、かつトランジ
スタ29や抵抗35等の電力損失も最小限にできる。
Next, the switching command signal 42 is "H".
When the level changes to'L 'level, transistor 2
The collector current 48 of 9 flows and the gate signal voltage 50 suddenly drops, and the voltage is fixed when the diode 4 becomes conductive. The time TF required for the gate signal voltage 50 to fall is determined by the relation between the collector current 48 and the electrostatic capacitance contained in the junction FETs 1 and 2, the diodes 3 and 4, and the like. Further, since the gate signal voltage 50 does not change greatly when the diode 4 is conducting, the voltage can be maintained even if the collector current 48 is a very small current, and is actually set to be equal to or higher than the current value flowing through the resistor 105. It is enough. Therefore, if the delay time TB of the signal delay means 27 is set to be slightly larger than the fall time TF, the fall time TF can be made small and the power loss of the transistor 29, the resistor 35, etc. can be minimized.

【0053】次に、接合形FET1および2の動作を説
明する。接合形FET1および2はゲートとソースがそ
れぞれ共通接続しているため、ゲート信号電圧50が電
動機巻線端子電圧51よりも接合形FET1のゲート電
圧しきい値以上高くなると接合形FET1はドレインか
らソースに向かって電流を流し始め、逆にゲート信号電
圧50が電動機巻線端子電圧51よりも接合形FET2
のゲート電圧しきい値以上低くなると接合形FET2は
ソースからドレインに向かって電流を流し始める。した
がって、ゲート信号電圧50と電動機巻線端子電圧51
の電位差は常に一定の範囲内に入り、かつ接合形FET
1および2が同時に電流を流して直流主電源14のプラ
ス端子とマイナス端子が短絡状態となることが本質的に
あり得ない。
Next, the operation of the junction FETs 1 and 2 will be described. Since the gates and sources of the junction FETs 1 and 2 are commonly connected, when the gate signal voltage 50 becomes higher than the motor winding terminal voltage 51 by the gate voltage threshold value of the junction FET 1 or more, the junction FET 1 changes from the drain to the source. Current starts to flow toward the gate side, and conversely, the gate signal voltage 50 is higher than the motor winding terminal voltage 51 than the junction type FET2.
When it becomes lower than the gate voltage threshold value of, the junction type FET 2 starts to flow current from the source to the drain. Therefore, the gate signal voltage 50 and the motor winding terminal voltage 51
The potential difference between the two is always within a certain range, and the junction type FET
It is essentially impossible for 1 and 2 to simultaneously pass current and short-circuit the positive and negative terminals of the DC main power supply 14.

【0054】次に、ツェナーダイオード95および96
の働きについて説明する。ゲート信号電圧50と電動機
巻線端子電圧51との電位差について考察すると、通常
の動作においては前記のとおり常に一定の範囲内に入る
が、事故等で例えば電動機巻線端子52が直流主電源1
4のプラス端子やマイナス端子に瞬時直接接続された場
合においては非常に大きな値になり、接合形FET1お
よび2のゲートとソース間の耐圧を超え破壊に至る可能
性がある。この保護が必要な場合においてツェナーダイ
オード95および96が必要で、ツェナーダイオード9
5および96のツェナー電圧を接合形FET1および2
のゲートとソース間の耐圧以下に選定することにより保
護可能である。
Next, Zener diodes 95 and 96
The function of is explained. Considering the potential difference between the gate signal voltage 50 and the motor winding terminal voltage 51, it is always within a certain range in the normal operation as described above.
When it is instantly directly connected to the positive terminal or the negative terminal of No. 4, it becomes a very large value, and there is a possibility of exceeding the breakdown voltage between the gate and the source of the junction type FETs 1 and 2 and causing breakdown. If this protection is needed, Zener diodes 95 and 96 are needed.
The Zener voltages of 5 and 96 are applied to the junction FETs 1 and 2
It can be protected by selecting the breakdown voltage between the gate and the source of the above.

【0055】次に、ダイオード5および6の働きについ
て述べる。一般的に電動機巻線の簡易等価回路は抵抗と
インダクタンスと誘起電圧に相当する電圧源が直列に接
続したものとして表される。したがって、純抵抗負荷と
は異なり電動機巻線端子52に印加した電圧により一義
的に電動機巻線端子52を流れる電流の方向が定まら
ず、接合形FET1がONでかつ接合形FET2がOF
Fでかつ電動機巻線端子52から電動機に電流が流出し
ているAの状態と、接合形FET1がONでかつ接合形
FET2がOFFでかつ電動機巻線端子52に電動機か
ら電流が流入しているBの状態と、接合形FET1がO
FFでかつ接合形FET2がONでかつ電動機巻線端子
52に電動機から電流が流入しているCの状態と、接合
形FET1がOFFでかつ接合形FET2がONでかつ
電動機巻線端子52から電動機に電流が流出しているD
の状態の4つの状態を有する。まずAの状態において
は、電動機巻線端子52を流れる電流は接合形FET1
を流れることがわかる。またCの状態においては、電動
機巻線端子52を流れる電流は接合形FET2を流れる
ことがわかる。またBの状態とDの状態については、電
動機巻線端子52を流れる電流はダイオード5およびダ
イオード6をそれぞれ流れることがわかる。ここでBの
状態における電動機巻線端子電圧51は、電動機巻線端
子52を流れる電流により上昇し、ダイオード5が導通
した時点で固定されることがわかる。
Next, the functions of the diodes 5 and 6 will be described. Generally, a simple equivalent circuit of a motor winding is expressed as a resistance, an inductance, and a voltage source corresponding to an induced voltage connected in series. Therefore, unlike the pure resistance load, the direction of the current flowing through the motor winding terminal 52 is not uniquely determined by the voltage applied to the motor winding terminal 52, and the junction FET 1 is ON and the junction FET 2 is OF.
In the state of F, where current is flowing from the motor winding terminal 52 to the motor, and when the junction FET1 is ON and the junction FET2 is OFF, current flows from the motor to the motor winding terminal 52. B state and junction type FET1 is O
FF and the junction type FET2 is ON, and the current is flowing from the motor to the motor winding terminal 52 in the state of C, and the junction type FET1 is OFF, the junction type FET2 is ON, and the motor winding terminal 52 is the motor. Current is flowing to D
Has four states. First, in the state A, the current flowing through the motor winding terminal 52 is the junction type FET1.
You can see that it flows through. Further, in the state of C, it can be seen that the current flowing through the motor winding terminal 52 flows through the junction FET 2. Further, regarding the state B and the state D, it can be seen that the current flowing through the motor winding terminal 52 flows through the diode 5 and the diode 6, respectively. Here, it can be seen that the motor winding terminal voltage 51 in the state of B rises due to the current flowing through the motor winding terminal 52 and is fixed when the diode 5 becomes conductive.

【0056】このダイオード5の逆回復時間trrが長
いとスイッチング損失が増大するため、なるべくダイオ
ード5は逆回復時間の短いものを選定することが好まし
い。
If the reverse recovery time trr of the diode 5 is long, switching loss increases. Therefore, it is preferable to select the diode 5 having a short reverse recovery time as much as possible.

【0057】同様に、Dの状態における電動機巻線端子
電圧51は電動機巻線端子52を流れる電流により下降
し、ダイオード6が導通した時点で固定される。
Similarly, the motor winding terminal voltage 51 in the D state is lowered by the current flowing through the motor winding terminal 52, and is fixed when the diode 6 becomes conductive.

【0058】このダイオード6の逆回復時間trrが長
いとスイッチング損失が増大するため、なるべくダイオ
ード6は逆回復時間の短いものを選定することが好まし
い。
If the reverse recovery time trr of the diode 6 is long, switching loss increases. Therefore, it is preferable to select the diode 6 having a short reverse recovery time as much as possible.

【0059】以上の説明によりスイッチング指令信号4
2を‘H’レベルにすると電動機巻線端子52が直流主
電源14のプラス端子に接続されることがわかる。ま
た、スイッチング指令信号42を‘L’レベルにすると
電動機巻線端子52が直流主電源14のマイナス端子に
接続され、スイッチング指令信号42を‘H’レベルか
ら‘L’レベルに変化させた時や‘L’レベルから
‘H’レベルに変化させた時においてもフローティング
時間が本質的に0である構成であることがわかる。
From the above description, the switching command signal 4
It can be seen that when 2 is set to the'H 'level, the motor winding terminal 52 is connected to the plus terminal of the DC main power supply 14. Further, when the switching command signal 42 is set to the “L” level, the motor winding terminal 52 is connected to the negative terminal of the DC main power supply 14, and when the switching command signal 42 is changed from the “H” level to the “L” level, It can be seen that the floating time is essentially 0 even when the level is changed from the “L” level to the “H” level.

【0060】さらに、トランジスタ119のコレクタ電
流49とトランジスタ29のコレクタ電流48の電流値
を変えることにより、ゲート信号電圧50の上昇時間T
Rおよび下降時間TFをある程度の範囲内で自由に設定
でき、これにともなって電動機巻線端子電圧51の上昇
時間および下降時間もある程度の範囲内で自由に設定で
きるという長所を有する。通常、電動機巻線端子電圧5
1の上昇時間および下降時間は小さくするほど接合形F
ET1および接合形FET2等の電力損失が小さくでき
るため好ましいが、電気雑音が大きくなるという欠点が
ある。したがって、電気雑音を特に小さくしたい用途で
はあえて電動機巻線端子電圧51の上昇時間および下降
時間を大きくすることが必要であり、これに容易に対応
できる構成である。
Further, by changing the collector current 49 of the transistor 119 and the collector current 48 of the transistor 29, the rising time T of the gate signal voltage 50 is changed.
R and the fall time TF can be freely set within a certain range, and accordingly, the rise time and the fall time of the motor winding terminal voltage 51 can be freely set within a certain range. Normally, the motor winding terminal voltage is 5
The smaller the rise time and fall time of 1
Although this is preferable because the power loss of the ET1 and the junction type FET2 can be reduced, it has a drawback that electric noise increases. Therefore, it is necessary to increase the rising time and the falling time of the motor winding terminal voltage 51 for the purpose of reducing the electrical noise, and the configuration can easily cope with this.

【0061】また、図1における接合形FET1および
2のゲートとソース間にコンデンサを接続することによ
り、さらに電動機巻線端子電圧51の上昇時間および下
降時間を大幅に長くできることはいうまでもない。
Further, it goes without saying that the rise time and fall time of the motor winding terminal voltage 51 can be significantly lengthened by connecting a capacitor between the gate and source of the junction FETs 1 and 2 in FIG.

【0062】以上が、電動機解放信号156が‘H’レ
ベル、つまりフリーランでない状態を指令している場合
における電流制御手段125および126の動作につい
ての説明であるが、最後に電動機解放信号156が
‘L’レベル、つまりフリーラン状態を指令している場
合における電流制御手段125および126の動作につ
いての説明をつけ加える。
The above is the description of the operation of the current control means 125 and 126 when the electric motor release signal 156 is in the “H” level, that is, the state in which the electric motor is not free running. A description will be added to the operation of the current control means 125 and 126 when the "L" level, that is, the free-run state is instructed.

【0063】電動機解放信号156が‘L’レベル、つ
まりフリーラン状態を指令している場合には、スイッチ
ング指令信号42にかかわらず論理積否定手段106お
よび107の出力信号はともに‘H’レベルとなり、し
たがってPNPタイプのトランジスタ119のベース信
号123は‘H’レベル、トランジスタ29のベース信
号45は‘L’レベルとなる。
When the motor release signal 156 is at the "L" level, that is, when the free run state is commanded, the output signals of the AND gates 106 and 107 are both at the "H" level regardless of the switching command signal 42. Therefore, the base signal 123 of the PNP type transistor 119 becomes the “H” level and the base signal 45 of the transistor 29 becomes the “L” level.

【0064】この状態はいわゆる第5の状態で、第9の
電流値であるコレクタ電流49およびコレクタ電流48
はともに0である。
This state is the so-called fifth state, which is the ninth current value of the collector current 49 and the collector current 48.
Are both 0.

【0065】第5の状態となると、接合形FET1およ
び2のゲート信号電圧50は抵抗105により電動機巻
線端子電圧51とほぼ同電位となる。したがって、接合
形FET1および2はともにOFF状態となり、フリー
ラン状態が実現できる。第5の状態は、主に何らかのト
ラブルが発生した場合等において、電動機の運転を中断
して電動機および制御装置を保護するために用いられ
る。第5の状態への移行は、前記第1の状態,第2の状
態,第3の状態および第4の状態のいずれの状態からも
可能で、電動機解放信号156が‘L’レベルに変化し
た瞬間に移行する。逆に第5の状態からは、電動機解放
信号156が‘H’レベルに変化した瞬間に第1の状態
または第3の状態へ移行するように構成している。これ
は、第5の状態から第2の状態または第4の状態に移行
すると、ゲート信号電圧50の上昇または下降に要する
時間が非常に長くなり、接合形FET1および2に過大
な発熱を生じるための防止策である。しかしながら、第
5の状態から他の状態への移行は、中断していた電動機
の運転を再開することを目的とする場合が主であり、こ
の場合においては頻度が多くても数秒に1回程度と低い
ため、接合形FET1および2の耐量が十分あれば第5
の状態から他のすべての状態へ移行できるような構成と
することもできる。
In the fifth state, the gate signal voltage 50 of the junction type FETs 1 and 2 becomes almost the same potential as the electric motor winding terminal voltage 51 by the resistor 105. Therefore, the junction FETs 1 and 2 are both turned off, and the free run state can be realized. The fifth state is mainly used to interrupt the operation of the electric motor and protect the electric motor and the control device when some trouble occurs. The transition to the fifth state is possible from any of the first state, the second state, the third state and the fourth state, and the motor release signal 156 changes to the'L 'level. Transition to the moment. On the contrary, the fifth state is configured to shift to the first state or the third state at the moment when the electric motor release signal 156 changes to the “H” level. This is because when the fifth state shifts to the second state or the fourth state, the time required for raising or lowering the gate signal voltage 50 becomes extremely long, and the junction FETs 1 and 2 generate excessive heat. Is a preventive measure. However, the transition from the fifth state to another state is mainly for the purpose of restarting the operation of the suspended electric motor, and in this case, the frequency is at most once every few seconds. Therefore, if the junction FETs 1 and 2 have sufficient withstand voltage, the fifth
It is also possible to adopt a configuration capable of shifting from the state of to all other states.

【0066】なお、本実施例の電流制御手段125およ
び126は、第5の電流値168,第6の電流値16
9,第7の電流値170および第8の電流値171を0
としているが、第1の電流値164が第7の電流値17
0よりも大きな電流値とし、第2の電流値165が第8
の電流値171よりも大きな電流値とし、第3の電流値
166が第5の電流値168よりも大きな電流値とし、
第4の電流値167が第6の電流値169よりも大きな
電流値とし、第1の電流値164と第7の電流値170
の差が第2の電流値165と第8の電流値171の差よ
り大きくし、第3の電流値166と第5の電流値168
の差が第4の電流値167と第6の電流値169の差よ
り大きくすれば、第5の電流値168,第6の電流値1
69,第7の電流値170および第8の電流値171を
0以外の値とできることはいうまでもない。
The current control means 125 and 126 of this embodiment have the fifth current value 168 and the sixth current value 16 respectively.
9, the seventh current value 170 and the eighth current value 171 to 0
However, the first current value 164 is equal to the seventh current value 17
The current value is larger than 0, and the second current value 165 is the eighth value.
Current value 171 is larger than the current value 171 and the third current value 166 is larger than the fifth current value 168.
The fourth current value 167 is set to a larger current value than the sixth current value 169, and the first current value 164 and the seventh current value 170
Is larger than the difference between the second current value 165 and the eighth current value 171 and the third current value 166 and the fifth current value 168 are
Is larger than the difference between the fourth current value 167 and the sixth current value 169, the fifth current value 168 and the sixth current value 1
It goes without saying that the 69, the seventh current value 170, and the eighth current value 171 can be values other than zero.

【0067】図2(b)にその一例を示す。また本実施
例の電流制御手段125および126は、第5の状態に
おける第9の電流値も0としているが、第9の電流値も
0以外の値とできることはいうまでもない。
FIG. 2B shows an example thereof. Further, the current control means 125 and 126 of the present embodiment also set the ninth current value in the fifth state to 0, but it goes without saying that the ninth current value can be a value other than zero.

【0068】つまり、トランジスタ119のコレクタ電
流49とトランジスタ29のコレクタ電流48を同一の
電流値とすれば0以外の値とすることができる。
That is, if the collector current 49 of the transistor 119 and the collector current 48 of the transistor 29 have the same current value, they can be values other than zero.

【0069】(実施例2)以下本発明の第2の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0070】図4において、1はNチャンネルタイプの
接合形FET、2はPチャンネルタイプの接合形FE
T、3,4,5および6はダイオード、126は電流制
御手段、109は信号処理手段、14は直流主電源、1
5,16,17および18は直流電源、105は抵抗
で、以上は図1の構成と同様なものである。
In FIG. 4, reference numeral 1 is an N-channel type junction FET, and 2 is a P-channel type junction FE.
T, 3, 4, 5 and 6 are diodes, 126 is current control means, 109 is signal processing means, 14 is a DC main power supply, 1
5, 16, 17, and 18 are DC power supplies, and 105 is a resistor. The above is the same as the configuration of FIG.

【0071】図1の構成と異なるのは、電流制御手段1
25をカレントミラー手段98と電流制御手段127で
構成した点である。
The difference from the configuration of FIG. 1 is that the current control means 1
25 is composed of a current mirror means 98 and a current control means 127.

【0072】以上のように構成されたPWMインバータ
用出力回路について、図1の構成と異なるカレントミラ
ー手段98と電流制御手段127の動作を説明する。
The operations of the current mirror means 98 and the current control means 127, which are different from the configuration of FIG. 1, in the output circuit for the PWM inverter configured as above will be described.

【0073】ここでも説明を簡単にするために、まず電
動機解放信号156が‘H’レベル、つまりフリーラン
でない状態を指令している場合についてすべて説明し、
最後に電動機解放信号156が‘L’レベル、つまりフ
リーラン状態を指令している場合についての説明をつけ
加えることにする。
In order to simplify the explanation, all the cases where the motor release signal 156 is instructing the "H" level, that is, the state where the motor is not free running will be described.
Finally, a description will be added to the case where the motor release signal 156 commands the “L” level, that is, the free-run state.

【0074】まず、電流制御手段127の動作を図5を
用いて詳しく説明する。NPNタイプのトランジスタ2
8のベース信号43はスイッチング指令信号42を論理
積否定手段107と論理反転手段20を通して発生させ
る。このベース信号43はスイッチング指令信号42と
ほぼ同じで、‘L’レベルが例えば0V、‘H’レベル
が例えば5Vの値をとるものとする。次に、Nチャンネ
ルタイプのMOS−FET30のゲート信号44はスイ
ッチング指令信号42を論理反転手段21および22と
論理積否定手段107と信号遅延手段26を通して発生
させる。このゲート信号44は、スイッチング指令信号
42を論理反転した信号を遅延時間TAだけ遅らせたも
ので、‘L’レベルをMOS−FET30を十分にOF
Fさせることのできる電圧とし、‘H’レベルをMOS
−FET30を十分にONさせることのできる電圧とす
る。トランジスタ28はエミッタホロワ型の回路構成を
とり、ベース信号43が約0.7V以上になるとベース
信号43の電圧とエミッタに接続された抵抗の値で定ま
るコレクタ電流47が流れ、ベース信号43が約0.7
V以下の場合にはコレクタ電流47は0となる。MOS
−FET30はトランジスタ28のエミッタに接続され
た抵抗の値を切り換える働きをしており、トランジスタ
28のベース信号が約0.7V以上でMOS−FET3
0がONするとトランジスタ28のコレクタ電流47を
大きくする作用がある。
First, the operation of the current control means 127 will be described in detail with reference to FIG. NPN type transistor 2
The base signal 43 of 8 causes the switching command signal 42 to be generated through the logical product negating means 107 and the logical inverting means 20. The base signal 43 is substantially the same as the switching command signal 42, and it is assumed that the'L 'level takes a value of 0V and the'H' level takes a value of 5V, for example. Next, the gate signal 44 of the N-channel type MOS-FET 30 causes the switching command signal 42 to be generated through the logic inverting means 21 and 22, the logical product negating means 107 and the signal delay means 26. The gate signal 44 is obtained by delaying a signal obtained by logically inverting the switching command signal 42 by a delay time TA, and sets the “L” level to a sufficient OF of the MOS-FET 30.
Set the voltage to F and set the'H 'level to MOS
-Use a voltage that can sufficiently turn on the FET 30. The transistor 28 has an emitter follower type circuit configuration, and when the base signal 43 becomes about 0.7 V or more, a collector current 47 determined by the voltage of the base signal 43 and the value of the resistance connected to the emitter flows, and the base signal 43 becomes about 0. .7
When the voltage is V or less, the collector current 47 becomes zero. MOS
The -FET 30 functions to switch the value of the resistance connected to the emitter of the transistor 28, and when the base signal of the transistor 28 is about 0.7 V or higher, the MOS-FET 3
When 0 is turned on, the collector current 47 of the transistor 28 is increased.

【0075】ここで、スイッチング指令信号42とコレ
クタ電流47の関係を考察すると、スイッチング指令信
号42が‘L’レベルの時にはコレクタ電流47は0
で、次にスイッチング指令信号42が‘H’レベルに変
化してから遅延時間TAが経過するまでコレクタ電流4
7は比較的大きな電流値となり、次に比較的小さな電流
値となり、スイッチング指令信号42が‘L’レベルに
なるとコレクタ電流47は0となる。
Considering the relationship between the switching command signal 42 and the collector current 47, the collector current 47 is 0 when the switching command signal 42 is at the “L” level.
Then, until the delay time TA elapses after the switching command signal 42 changes to the “H” level, the collector current 4
7 has a relatively large current value, and then has a relatively small current value. When the switching command signal 42 becomes the'L 'level, the collector current 47 becomes zero.

【0076】以上が電流制御手段127の動作について
の説明である。次に、カレントミラー手段98の働きに
ついて述べる。
The above is the description of the operation of the current control means 127. Next, the function of the current mirror means 98 will be described.

【0077】抵抗11および12とトランジスタ9およ
び10は互いにカレントミラー構成をとり、トランジス
タ9が飽和しない範囲において、トランジスタ9のコレ
クタ電流49をトランジスタ28のコレクタ電流47に
対応した電流とする働きをする。
The resistors 11 and 12 and the transistors 9 and 10 have a current mirror configuration with each other, and serve to make the collector current 49 of the transistor 9 a current corresponding to the collector current 47 of the transistor 28 in a range where the transistor 9 is not saturated. .

【0078】ダイオード3は、トランジスタ9が少なく
とも第2の電流値165が流れている時に飽和しないよ
うにトランジスタ9のコレクタ電圧の上限を制限してい
る。
The diode 3 limits the upper limit of the collector voltage of the transistor 9 so that the transistor 9 is not saturated at least when the second current value 165 is flowing.

【0079】ここで、スイッチング指令信号42とトラ
ンジスタ9のコレクタ電流49の関係を考察すると、ス
イッチング指令信号42が‘L’レベルの時にはコレク
タ電流49は0で、次にスイッチング指令信号42が
‘H’レベルに変化してから遅延時間TAが経過するま
でコレクタ電流49は比較的大きな電流値となり、次に
比較的小さな電流値となり、スイッチング指令信号42
が‘L’レベルになるとコレクタ電流49は0となる。
Considering the relationship between the switching command signal 42 and the collector current 49 of the transistor 9, the collector current 49 is 0 when the switching command signal 42 is at the “L” level, and the switching command signal 42 is next at the “H” level. The collector current 49 has a relatively large current value and then a relatively small current value until the delay time TA elapses after the level is changed to the level, and the switching command signal 42
Becomes "L" level, the collector current 49 becomes zero.

【0080】以上が、電動機解放信号156が‘H’レ
ベル、つまりフリーランでない状態を指令している場合
における電流制御手段127とカレントミラー手段98
の動作についての説明であるが、最後に電動機解放信号
156が‘L’レベル、つまりフリーラン状態を指令し
ている場合における電流制御手段127とカレントミラ
ー手段98の動作についての説明をつけ加える。電動機
解放信号156が‘L’レベル、つまりフリーラン状態
を指令している場合には、スイッチング指令信号42に
かかわらず論理積否定手段107の出力信号は‘H’レ
ベルとなり、したがってNPNタイプのトランジスタ2
8のベース信号43は‘L’レベルとなる。この状態
は、コレクタ電流47は0であり、トランジスタ9のコ
レクタ電流49も0となる。いわゆる第5の状態とな
る。
The above is the current control means 127 and the current mirror means 98 in the case where the motor release signal 156 indicates the "H" level, that is, the state where the motor is not free running.
Finally, the operation of the current control means 127 and the current mirror means 98 when the electric motor release signal 156 is commanding the “L” level, that is, the free-run state is added. When the motor release signal 156 is'L 'level, that is, the free run state is instructed, the output signal of the logical product negation means 107 becomes'H' level regardless of the switching command signal 42, and therefore, the NPN type transistor. Two
The base signal 43 of 8 becomes the'L 'level. In this state, the collector current 47 is 0 and the collector current 49 of the transistor 9 is also 0. This is the so-called fifth state.

【0081】以上のように、カレントミラー手段98と
電流制御手段127は、電流制御手段125と同等の動
作を行うことがわかる。
As described above, it is understood that the current mirror means 98 and the current control means 127 perform the same operations as the current control means 125.

【0082】また、図4,図6および図7においても接
合形FET1および2のゲートとソース間にコンデンサ
を接続することにより、さらに電動機巻線端子電圧51
の上昇時間および下降時間を大幅に長くできることはい
うまでもない。
Also in FIGS. 4, 6 and 7, the motor winding terminal voltage 51 is further increased by connecting a capacitor between the gate and source of the junction FETs 1 and 2.
It goes without saying that the rise time and fall time of can be significantly increased.

【0083】なお、図4におけるPNPタイプのトラン
ジスタ10をダイオードとして表現しても良いことはい
うまでもない。
It goes without saying that the PNP type transistor 10 in FIG. 4 may be expressed as a diode.

【0084】(実施例3)以下本発明の第3の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 3) A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0085】図6において、1はNチャンネルタイプの
接合形FET、2はPチャンネルタイプの接合形FE
T、3,4,5および6はダイオード、126および1
27は電流制御手段、109は信号処理手段、14は直
流主電源、15,16,17および18は直流電源、1
05は抵抗で、以上は図4の構成と同様なものである。
図4の構成と異なるのは、PNPタイプのトランジスタ
9および10と抵抗11および12で構成していたカレ
ントミラー手段98を、PNPタイプのトランジスタ9
と抵抗11および12で簡易的にカレントミラー手段を
構成した点である。
In FIG. 6, 1 is an N-channel type junction FET and 2 is a P-channel type junction FE.
T, 3, 4, 5 and 6 are diodes, 126 and 1
27 is a current control means, 109 is a signal processing means, 14 is a DC main power supply, 15, 16, 17 and 18 are DC power supplies, 1
Reference numeral 05 denotes a resistor, which has the same structure as that shown in FIG.
4 is different from the configuration shown in FIG. 4 in that the current mirror means 98, which is composed of the PNP type transistors 9 and 10 and the resistors 11 and 12, is replaced with the PNP type transistor 9.
And the resistors 11 and 12 simply constitute the current mirror means.

【0086】図6におけるカレントミラー手段は図4に
おけるカレントミラー手段に比べ精度や温度特性が劣る
ために直流電源15の電圧を高くする必要があるが、そ
れが許容される場合では実用上問題はない。
Since the current mirror means in FIG. 6 is inferior in accuracy and temperature characteristics to the current mirror means in FIG. 4, it is necessary to raise the voltage of the DC power supply 15, but if it is allowed, there is no practical problem. Absent.

【0087】(実施例4)以下本発明の第4の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 4) A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0088】図7において、1はNチャンネルタイプの
接合形FET、2はPチャンネルタイプの接合形FE
T、3,4,5および6はダイオード、126および1
27は電流制御手段、109は信号処理手段、14は直
流主電源、15,16,17および18は直流電源、1
05は抵抗で、以上は図4の構成と同様なものである。
In FIG. 7, 1 is an N-channel type junction FET and 2 is a P-channel type junction FE.
T, 3, 4, 5 and 6 are diodes, 126 and 1
27 is a current control means, 109 is a signal processing means, 14 is a DC main power supply, 15, 16, 17 and 18 are DC power supplies, 1
Reference numeral 05 denotes a resistor, which has the same structure as that shown in FIG.

【0089】図4の構成と異なるのは、PNPタイプの
トランジスタ9および10と抵抗11および12で構成
していたカレントミラー手段98を、PNPタイプのト
ランジスタ9とNPNタイプのトランジスタ128とダ
イオード129と抵抗11および130でカレントミラ
ー手段を構成した点である。
The difference from the configuration of FIG. 4 is that the current mirror means 98 composed of the PNP type transistors 9 and 10 and the resistors 11 and 12 is replaced by a PNP type transistor 9, an NPN type transistor 128 and a diode 129. This is that the resistors 11 and 130 constitute a current mirror means.

【0090】図4におけるカレントミラー手段では、P
NPトランジスタ9のコレクタ電圧が下降する際、PN
Pトランジスタ9のベース電圧がコレクタ出力容量Co
bを流れる電流によって低下しPNPトランジスタ9を
ONしてしまう。このため、PNPトランジスタ9のコ
レクタに電流を漏洩する結果となり、ゲート信号電圧5
0の下降時間が長くなり接合形FETのスイッチング損
失を増大してしまう。したがってこれを防ぐためには、
PNPタイプのトランジスタ9をコレクタ出力容量Co
bが非常に小さいものを選択する必要がある。
In the current mirror means shown in FIG. 4, P
When the collector voltage of the NP transistor 9 drops, PN
The base voltage of the P-transistor 9 is the collector output capacitance Co
It is lowered by the current flowing through b and turns on the PNP transistor 9. Therefore, a current leaks to the collector of the PNP transistor 9, and the gate signal voltage 5
The fall time of 0 becomes long and the switching loss of the junction FET increases. So to prevent this,
The PNP type transistor 9 has a collector output capacitance Co
It is necessary to select one in which b is very small.

【0091】これに対して図7におけるカレントミラー
手段では、PNPトランジスタ9のコレクタ電圧が下降
する際に、コレクタ出力容量Cobを流れる電流がNP
Nトランジスタ128のエミッタ電流によって補われる
ため、PNPトランジスタ9のベース電圧の低下を防止
でき、PNPタイプのトランジスタ9をコレクタ出力容
量Cobが比較的大きなものを選択してもスイッチング
損失の少ない構成とすることができる。
On the other hand, in the current mirror means shown in FIG. 7, when the collector voltage of the PNP transistor 9 drops, the current flowing through the collector output capacitance Cob is NP.
Since it is compensated by the emitter current of the N-transistor 128, the base voltage of the PNP transistor 9 can be prevented from lowering, and the PNP-type transistor 9 is configured to have a small switching loss even if a collector output capacitance Cob having a relatively large value is selected. be able to.

【0092】(実施例5)以下本発明の第5の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
(Fifth Embodiment) A fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0093】図8において、1はNチャンネルタイプの
接合形FET、2はPチャンネルタイプの接合形FE
T、3,4,5および6はダイオード、109は信号処
理手段、14は直流主電源、15,16,17および1
8は直流電源、105は抵抗で、以上は図1の構成と同
様なものである。
In FIG. 8, reference numeral 1 is an N-channel type junction FET, and 2 is a P-channel type junction FE.
T, 3, 4, 5 and 6 are diodes, 109 is signal processing means, 14 is a DC main power supply, 15, 16, 17 and 1
Reference numeral 8 is a DC power source and 105 is a resistor. The above is the same as the configuration of FIG.

【0094】図1の構成と異なるのは、電流制御手段1
26をカレントミラー手段132と電流制御手段131
で構成した点と電流制御手段125を電流制御手段16
3とした点である。
The difference from the configuration of FIG. 1 is that the current control means 1
26 is a current mirror means 132 and a current control means 131
And the current control means 125 are connected to the current control means 16
3 points.

【0095】以上のように構成されたPWMインバータ
用出力回路について、図1の構成と異なるカレントミラ
ー手段132と電流制御手段131の動作を説明する。
The operations of the current mirror means 132 and the current control means 131 different from those of the configuration of FIG. 1 in the output circuit for the PWM inverter configured as above will be described.

【0096】ここでも説明を簡単にするために、まず電
動機解放信号156が‘H’レベル、つまりフリーラン
でない状態を指令している場合についてすべて説明し、
最後に電動機解放信号156が‘L’レベル、つまりフ
リーラン状態を指令している場合についての説明をつけ
加えることにする。
In order to simplify the explanation, the case where the motor release signal 156 is instructing the "H" level, that is, the state where the motor is not free running, will be described.
Finally, a description will be added to the case where the motor release signal 156 commands the “L” level, that is, the free-run state.

【0097】まず、電流制御手段131の動作を図9を
用いて詳しく説明する。PNPタイプのトランジスタ1
37のベース信号148はスイッチング指令信号42を
論理積否定手段106と論理反転手段65,161およ
び139を通して発生させる。このベース信号148は
スイッチング指令信号42が‘H’レベルの場合に例え
ば直流電源15のプラス端子と同電位、‘L’レベルの
場合に例えば直流電源15のプラス端子より5V低い電
位とする。
First, the operation of the current control means 131 will be described in detail with reference to FIG. PNP type transistor 1
The base signal 148 of 37 causes the switching command signal 42 to be generated through the logical product negating means 106 and the logical inverting means 65, 161, and 139. The base signal 148 has the same potential as the plus terminal of the DC power supply 15 when the switching command signal 42 is at the “H” level, and has a potential 5 V lower than the plus terminal of the DC power supply 15 when at the “L” level.

【0098】次に、PチャンネルタイプのMOS−FE
T138のゲート信号149はスイッチング指令信号4
2を論理反転手段65,161,140および141と
論理積否定手段106と信号遅延手段142を通して発
生させる。このゲート信号149はスイッチング指令信
号42を論理反転し遅延時間TBだけ遅らせたもので、
‘L’レベルをMOS−FET138を十分にONさせ
ることのできる電圧とし、‘H’レベルをMOS−FE
T138を十分にOFFさせることのできる電圧とす
る。
Next, a P-channel type MOS-FE
The gate signal 149 of T138 is the switching command signal 4
2 is generated through the logical inversion means 65, 161, 140 and 141, the logical product negation means 106 and the signal delay means 142. The gate signal 149 is obtained by logically inverting the switching command signal 42 and delaying it by the delay time TB.
The "L" level is set to a voltage that can sufficiently turn on the MOS-FET 138, and the "H" level is set to the MOS-FE.
The voltage is set so that T138 can be sufficiently turned off.

【0099】トランジスタ137はエミッタホロワ型の
回路構成をとり、ベース信号148の電位が直流電源1
5のプラス端子の電位に比べ約0.7V以上低くなると
エミッタに接続された抵抗の値とそれに印加される電圧
で定まる電流がほぼコレクタ電流150として流れ、ベ
ース信号148の電位と直流電源15のプラス端子の電
位との差が約0.7V以下の場合にはコレクタ電流15
0は0となる。
The transistor 137 has an emitter follower type circuit configuration, and the potential of the base signal 148 is the DC power supply 1
When it becomes lower than the potential of the positive terminal of No. 5 by about 0.7 V or more, a current determined by the value of the resistor connected to the emitter and the voltage applied thereto flows as a collector current 150, and the potential of the base signal 148 and the DC power supply 15 If the difference from the positive terminal potential is about 0.7 V or less, collector current 15
0 becomes 0.

【0100】MOS−FET138はトランジスタ13
7のエミッタに接続された抵抗の値を切り換える働きを
しており、トランジスタ137のベース信号の電位が直
流電源15のプラス端子の電位に比べ約0.7V以上低
い状態でMOS−FET138がONするとトランジス
タ137のコレクタ電流150を大きくする作用があ
る。
The MOS-FET 138 is the transistor 13
When the MOS-FET 138 is turned on in the state where the potential of the base signal of the transistor 137 is lower than the potential of the plus terminal of the DC power source 15 by about 0.7V or more, it functions to switch the value of the resistor connected to the emitter of the transistor 7. It has the effect of increasing the collector current 150 of the transistor 137.

【0101】ここで、スイッチング指令信号42とコレ
クタ電流150の関係を考察すると、スイッチング指令
信号42が‘H’レベルの時にはコレクタ電流150は
0で、次に、スイッチング指令信号42が‘L’レベル
に変化してから遅延時間TBが経過するまでコレクタ電
流150は比較的大きな電流値となり、次に比較的小さ
な電流値となり、スイッチング指令信号42が‘H’レ
ベルになるとコレクタ電流150は0となる。
Considering the relationship between the switching command signal 42 and the collector current 150, the collector current 150 is 0 when the switching command signal 42 is at the “H” level, and then the switching command signal 42 is at the “L” level. The collector current 150 has a relatively large current value and then has a relatively small current value until the delay time TB elapses after the change to, and the collector current 150 becomes 0 when the switching command signal 42 becomes the “H” level. .

【0102】以上が電流制御手段131の動作について
の説明である。次に、カレントミラー手段132の働き
について述べる。
The above is the description of the operation of the current control means 131. Next, the function of the current mirror means 132 will be described.

【0103】抵抗135および136とトランジスタ1
33および134は互いにカレントミラー構成をとり、
トランジスタ133が飽和しない範囲において、トラン
ジスタ133のコレクタ電流48をトランジスタ137
のコレクタ電流150に対応した電流とする働きをす
る。
Resistors 135 and 136 and transistor 1
33 and 134 have a current mirror configuration with each other,
In the range where the transistor 133 is not saturated, the collector current 48 of the transistor 133 is set to the transistor 137.
Of the collector current 150.

【0104】ダイオード4は、トランジスタ133が少
なくとも第4の電流値167が流れている時に飽和しな
いようにトランジスタ133のコレクタ電圧の下限を制
限している。
The diode 4 limits the lower limit of the collector voltage of the transistor 133 so that the transistor 133 is not saturated at least when the fourth current value 167 is flowing.

【0105】ここで、スイッチング指令信号42とトラ
ンジスタ133のコレクタ電流48の関係を考察する
と、スイッチング指令信号42が‘H’レベルの時には
コレクタ電流48は0で、次にスイッチング指令信号4
2が‘L’レベルに変化してから遅延時間TBが経過す
るまでコレクタ電流48は比較的大きな電流値となり、
次に比較的小さな電流値となり、スイッチング指令信号
42が‘H’レベルになるとコレクタ電流48は0とな
る。
Now, considering the relationship between the switching command signal 42 and the collector current 48 of the transistor 133, the collector current 48 is 0 when the switching command signal 42 is at the “H” level, and the switching command signal 4 is next.
The collector current 48 has a relatively large current value until the delay time TB elapses after 2 changes to the'L 'level.
Next, when the switching command signal 42 becomes relatively high and the switching command signal 42 becomes the “H” level, the collector current 48 becomes zero.

【0106】以上が、電動機解放信号156が‘H’レ
ベル、つまりフリーランでない状態を指令している場合
における電流制御手段131とカレントミラー手段13
2の動作についての説明であるが、最後に電動機解放信
号156が‘L’レベル、つまりフリーラン状態を指令
している場合における電流制御手段131とカレントミ
ラー手段132の動作についての説明をつけ加える。
The above is the current control means 131 and the current mirror means 13 in the case where the electric motor release signal 156 commands the “H” level, that is, the state where the motor is not free running.
Regarding the operation of No. 2, the operation of the current control means 131 and the current mirror means 132 in the case where the electric motor release signal 156 is instructing the “L” level, that is, the free-run state is added at the end.

【0107】電動機解放信号156が‘L’レベル、つ
まりフリーラン状態を指令している場合には、スイッチ
ング指令信号42にかかわらず論理積否定手段106の
出力信号は‘H’レベルとなり、したがってPNPタイ
プのトランジスタ137のベース信号148は‘H’レ
ベルとなる。この状態はコレクタ電流150は0であ
り、トランジスタ133のコレクタ電流48も0とな
る。いわゆる第5の状態となる。
When the motor release signal 156 is at the'L 'level, that is, when the free run state is commanded, the output signal of the logical product negation means 106 becomes the'H' level regardless of the switching command signal 42, and thus the PNP. The base signal 148 of the type transistor 137 becomes the “H” level. In this state, the collector current 150 is 0 and the collector current 48 of the transistor 133 is also 0. This is the so-called fifth state.

【0108】以上のように、カレントミラー手段132
と電流制御手段131は、電流制御手段126と同等の
動作を行うことがわかる。
As described above, the current mirror means 132
It can be seen that the current control means 131 and the current control means 131 operate in the same manner as the current control means 126.

【0109】また、図1の構成と異なる電流制御手段1
63は、電流制御手段125のホトカプラ115を論理
反転手段162とした点である。
Further, the current control means 1 different from the configuration of FIG.
63 is that the photocoupler 115 of the current control means 125 is the logic inverting means 162.

【0110】これは、電流制御手段163および131
と信号処理手段109の論理素子を共通電源により動作
させることにより絶縁を考慮する必要がなく、電流制御
手段163の構成により電流制御手段125と同等の動
作を得ることができる。
This is the current control means 163 and 131.
Since it is not necessary to consider insulation by operating the logic element of the signal processing means 109 with a common power supply, the same operation as the current control means 125 can be obtained by the configuration of the current control means 163.

【0111】また、図8,図10および図11において
も接合形FET1および2のゲートとソース間にコンデ
ンサを接続することにより、さらに電動機巻線端子電圧
51の上昇時間および下降時間を大幅に長くできること
はいうまでもない。
Also in FIGS. 8, 10 and 11, by connecting a capacitor between the gate and the source of the junction type FETs 1 and 2, the rise time and fall time of the motor winding terminal voltage 51 can be made much longer. It goes without saying that you can do it.

【0112】なお、図8におけるNPNタイプのトラン
ジスタ134をダイオードとして表現しても良いことは
いうまでもない。
It goes without saying that the NPN type transistor 134 in FIG. 8 may be expressed as a diode.

【0113】(実施例6)以下本発明の第6の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 6) A sixth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0114】図10において、1はNチャンネルタイプ
の接合形FET、2はPチャンネルタイプの接合形FE
T、3,4,5および6はダイオード、131および1
63は電流制御手段、109は信号処理手段、14は直
流主電源、15,16,17および18は直流電源、1
05は抵抗で、以上は図8の構成と同様なものである。
In FIG. 10, reference numeral 1 is an N-channel type junction FET, and 2 is a P-channel type junction FE.
T, 3, 4, 5 and 6 are diodes, 131 and 1
63 is a current control means, 109 is a signal processing means, 14 is a DC main power supply, 15, 16, 17 and 18 are DC power supplies, 1
Reference numeral 05 denotes a resistor, which has the same configuration as that shown in FIG.

【0115】図8の構成と異なるのは、NPNタイプの
トランジスタ133および134と抵抗135および1
36で構成していたカレントミラー手段132を、NP
Nタイプのトランジスタ133と抵抗135および13
6で簡易的にカレントミラー手段を構成した点である。
図10におけるカレントミラー手段は図8におけるカレ
ントミラー手段に比べ精度や温度特性が劣るために直流
電源16の電圧を高くする必要があるが、それが許容さ
れる場合では実用上問題はない。
The difference from the configuration of FIG. 8 is that NPN type transistors 133 and 134 and resistors 135 and 1 are used.
The current mirror means 132, which is composed of
N-type transistor 133 and resistors 135 and 13
6 is that the current mirror means is simply configured.
Since the current mirror means in FIG. 10 is inferior in accuracy and temperature characteristics to the current mirror means in FIG. 8, it is necessary to increase the voltage of the DC power supply 16, but if it is allowed, there is no practical problem.

【0116】(実施例7)以下本発明の第7の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 7) A seventh embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0117】図11において、1はNチャンネルタイプ
の接合形FET、2はPチャンネルタイプの接合形FE
T、3,4,5および6はダイオード、131および1
63は電流制御手段、109は信号処理手段、14は直
流主電源、15,16,17および18は直流電源、1
05は抵抗で、以上は図8の構成と同様なものである。
In FIG. 11, reference numeral 1 is an N-channel type junction FET, and 2 is a P-channel type junction FE.
T, 3, 4, 5 and 6 are diodes, 131 and 1
63 is a current control means, 109 is a signal processing means, 14 is a DC main power supply, 15, 16, 17 and 18 are DC power supplies, 1
Reference numeral 05 denotes a resistor, which has the same configuration as that shown in FIG.

【0118】図8の構成と異なるのは、NPNタイプの
トランジスタ133および134と抵抗135および1
36で構成していたカレントミラー手段132を、NP
Nタイプのトランジスタ133とPNPタイプのトラン
ジスタ152とダイオード153と抵抗135および1
54でカレントミラー手段を構成した点である。
The difference from the configuration of FIG. 8 is that NPN type transistors 133 and 134 and resistors 135 and 1 are used.
The current mirror means 132, which is composed of
N-type transistor 133, PNP-type transistor 152, diode 153, resistors 135 and 1
This is the point that the current mirror means is constituted by 54.

【0119】図8におけるカレントミラー手段では、N
PNトランジスタ133のコレクタ電圧が上昇する際、
NPNトランジスタ133のベース電圧がコレクタ出力
容量Cobを流れる電流によって上昇しNPNトランジ
スタ133をONしてしまう。このため、NPNトラン
ジスタ133のコレクタに電流を漏洩する結果となり、
ゲート信号電圧50の上昇時間が長くなり接合形FET
のスイッチング損失を増大してしまう。
In the current mirror means shown in FIG.
When the collector voltage of the PN transistor 133 rises,
The base voltage of the NPN transistor 133 rises due to the current flowing through the collector output capacitance Cob, turning on the NPN transistor 133. Therefore, the current leaks to the collector of the NPN transistor 133,
The rise time of the gate signal voltage 50 becomes long and the junction type FET
Will increase the switching loss.

【0120】したがってこれを防ぐためには、NPNタ
イプのトランジスタ133をコレクタ出力容量Cobが
非常に小さいものを選択する必要がある。
Therefore, in order to prevent this, it is necessary to select the NPN type transistor 133 having a very small collector output capacitance Cob.

【0121】これに対して図11におけるカレントミラ
ー手段では、NPNトランジスタ133のコレクタ電圧
が上昇する際に、コレクタ出力容量Cobを流れる電流
をPNPトランジスタ152のエミッタ電流によって除
去することができ、NPNトランジスタ133のベース
電圧の上昇を防止でき、NPNタイプのトランジスタ1
33をコレクタ出力容量Cobが比較的大きなものを選
択してもスイッチング損失の少ない構成とすることがで
きる。
On the other hand, in the current mirror means in FIG. 11, when the collector voltage of the NPN transistor 133 rises, the current flowing through the collector output capacitance Cob can be removed by the emitter current of the PNP transistor 152, and the NPN transistor 133 can be removed. It is possible to prevent the rise of the base voltage of 133, and NPN type transistor 1
Even if 33 having a relatively large collector output capacitance Cob is selected, the switching loss can be reduced.

【0122】なお、図12に示すように三相PWMイン
バータを構成する場合においては、一般的に直流主電源
を共通接続して3個のPWMインバータ用出力回路を配
置するが、本発明によるPWMインバータ用出力回路に
おいてはさらに第1,第2,第3,第4,第5,第6お
よび第7の実施例における直流電源15,16,17お
よび18も共通接続できることはいうまでもない。
In the case of constructing a three-phase PWM inverter as shown in FIG. 12, generally, a DC main power supply is commonly connected and three PWM inverter output circuits are arranged. Needless to say, the DC power supplies 15, 16, 17, and 18 in the first, second, third, fourth, fifth, sixth, and seventh embodiments can also be commonly connected in the inverter output circuit.

【0123】[0123]

【発明の効果】以上のように本発明は、実施例1の構成
とすることにより、フローティング状態が本質的になく
フローティング時間が0でスイッチング指令信号と電動
機巻線端子の平均電圧が一義的に定まることにより制御
誤差が非常に小さく、かつ消費電力も少ない優れたPW
Mインバータ用出力回路を安価に提供することができる
ものである。さらに必要に応じて、電気雑音の発生が非
常に小さな優れたPWMインバータ用出力回路を安価に
提供することができるものである。
As described above, according to the present invention, by adopting the configuration of the first embodiment, there is essentially no floating state, and the switching command signal and the average voltage of the motor winding terminals are unique when the floating time is zero. Excellent PW with very small control error and low power consumption
The output circuit for the M inverter can be provided at low cost. Further, it is possible to provide an excellent output circuit for a PWM inverter, which generates very little electrical noise, at a low cost, if necessary.

【0124】また、実施例2の構成とすることにより、
電流制御手段と信号処理手段を共通電源で動作させるこ
とができ、フォトカプラ等の絶縁手段や直流電源の削減
を図りながら実施例1と同様の効果を得ることができ
る。
Moreover, by adopting the configuration of the second embodiment,
The current control means and the signal processing means can be operated by a common power source, and the same effect as that of the first embodiment can be obtained while reducing the insulating means such as the photocoupler and the DC power source.

【0125】また、実施例3の構成とすることにより、
簡易的にカレントミラー手段が構成でき、実施例2と比
べ精度や温度特性が劣るものの安価に実施例2と同様の
効果を得ることができる。
Further, with the configuration of the third embodiment,
The current mirror means can be configured simply and the accuracy and temperature characteristics are inferior to those of the second embodiment, but the same effect as that of the second embodiment can be obtained at low cost.

【0126】また、実施例4の構成とすることにより、
PNPトランジスタ9のコレクタ電圧が下降する際に生
じるPNPトランジスタ9のベース電圧の低下を防止で
き、スイッチング損失の低減を図りながら実施例2と同
様の効果を得ることができる。
Moreover, by adopting the configuration of the fourth embodiment,
It is possible to prevent the base voltage of the PNP transistor 9 from decreasing when the collector voltage of the PNP transistor 9 decreases, and it is possible to obtain the same effect as that of the second embodiment while reducing the switching loss.

【0127】また、実施例5の構成とすることにより、
実施例2と同様の効果を得ることができる。
Further, by adopting the configuration of the fifth embodiment,
The same effect as that of the second embodiment can be obtained.

【0128】また、実施例6の構成とすることにより、
簡易的にカレントミラー手段が構成でき、実施例5と比
べ精度や温度特性が劣るものの安価に実施例5と同様の
効果を得ることができる。
Further, by adopting the configuration of the sixth embodiment,
The current mirror means can be simply configured, and although the accuracy and temperature characteristics are inferior to those of the fifth embodiment, the same effect as that of the fifth embodiment can be obtained at low cost.

【0129】また、実施例7の構成とすることにより、
NPNトランジスタ133のコレクタ電圧が上昇する際
に生じるNPNトランジスタ133のベース電圧の上昇
を防止でき、スイッチング損失の低減を図りながら実施
例5と同様の効果を得ることができる。
Further, by adopting the configuration of the seventh embodiment,
The base voltage of the NPN transistor 133 can be prevented from increasing when the collector voltage of the NPN transistor 133 increases, and the same effect as that of the fifth embodiment can be obtained while reducing the switching loss.

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

【図1】本発明の第1の実施例におけるPWMインバー
タ用出力回路図
FIG. 1 is an output circuit diagram for a PWM inverter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)本発明の第1の実施例におけるPWMイ
ンバータ用出力回路の電流制御手段の動作を示す図 (b)本発明の第1の実施例におけるPWMインバータ
用出力回路の電流制御手段の他の動作を示す図
FIG. 2 (a) is a diagram showing the operation of the current control means of the PWM inverter output circuit in the first embodiment of the present invention. (B) Current control of the PWM inverter output circuit in the first embodiment of the present invention. The figure which shows the other operation of the means

【図3】本発明の第1の実施例におけるPWMインバー
タ用出力回路の動作を示す図
FIG. 3 is a diagram showing the operation of the PWM inverter output circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施例におけるPWMインバー
タ用出力回路図
FIG. 4 is an output circuit diagram for a PWM inverter according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施例におけるPWMインバー
タ用出力回路の電流制御手段の動作を示す図
FIG. 5 is a diagram showing the operation of the current control means of the PWM inverter output circuit according to the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例におけるPWMインバー
タ用出力回路図
FIG. 6 is an output circuit diagram for a PWM inverter according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施例におけるPWMインバー
タ用出力回路図
FIG. 7 is an output circuit diagram for a PWM inverter according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5の実施例におけるPWMインバー
タ用出力回路図
FIG. 8 is an output circuit diagram for a PWM inverter according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施例におけるPWMインバー
タ用出力回路の電流制御手段の動作を示す図
FIG. 9 is a diagram showing the operation of the current control means of the PWM inverter output circuit according to the fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第6の実施例におけるPWMインバ
ータ用出力回路図
FIG. 10 is an output circuit diagram for a PWM inverter according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第7の実施例におけるPWMインバ
ータ用出力回路図
FIG. 11 is an output circuit diagram for a PWM inverter according to a seventh embodiment of the present invention.

【図12】一般的なPWMインバータの回路図FIG. 12 is a circuit diagram of a general PWM inverter.

【図13】従来のPWMインバータ用出力回路図FIG. 13 is a conventional output circuit diagram for a PWM inverter.

【図14】従来のPWMインバータ用出力回路の動作を
示す図
FIG. 14 is a diagram showing an operation of a conventional PWM inverter output circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Nチャンネルタイプの接合形FET 2 Pチャンネルタイプの接合形FET 3,4,5,6,78,79,129,153 ダイオ
ード 9,10,119,137,152 PNPタイプのト
ランジスタ 11,12,32,33,34,35,40,41,8
3,84,85,86,87,88,89,90,9
1,92,105,116,117,121,122,
130,135,136,146,147,154 抵
抗 14 直流主電源 15,16,17,18,93,94,118 直流電
源 20,21,22,23,24,25,65,111,
112,113,139,140,141,161,1
62 論理反転手段 26,27,114,142 信号遅延手段 28,29,74,75,76,77,128,13
3,134 NPNタイプのトランジスタ 30,31 NチャンネルタイプのMOS−FET 36,37,95,96 ツェナーダイオード 38,39 コンデンサ 42,61,62 スイッチング指令信号 52,63,64 電動機巻線端子 53 PWMインバータ用出力回路 54 第1の状態 55 第2の状態 56 第3の状態 57 第4の状態 58 周波数電圧設定手段 59 PWM制御回路 60 電動機 66,67 オンディレイ回路 68,69 ベースドライブ回路 70,71 パワートランジスタ 72,73,115 ホトカプラ 98,132 カレントミラー手段 106,107 論理積否定手段 109 信号処理手段 120,138 PチャンネルタイプのMOS−FET 125,126,127,131,163 電流制御手
段 157,158 論理積手段
1 N-channel type junction FET 2 P-channel type junction FET 3, 4, 5, 6, 78, 79, 129, 153 Diodes 9, 10, 119, 137, 152 PNP type transistor 11, 12, 32 , 33, 34, 35, 40, 41, 8
3,84,85,86,87,88,89,90,9
1, 92, 105, 116, 117, 121, 122,
130,135,136,146,147,154 Resistance 14 DC main power supply 15,16,17,18,93,94,118 DC power supply 20,21,22,23,24,25,65,111,
112, 113, 139, 140, 141, 161, 1
62 logic inversion means 26, 27, 114, 142 signal delay means 28, 29, 74, 75, 76, 77, 128, 13
3,134 NPN type transistor 30,31 N channel type MOS-FET 36,37,95,96 Zener diode 38,39 Capacitor 42,61,62 Switching command signal 52,63,64 Motor winding terminal 53 PWM inverter Output circuit 54 First state 55 Second state 56 Third state 57 Fourth state 58 Frequency voltage setting means 59 PWM control circuit 60 Electric motor 66,67 On-delay circuit 68,69 Base drive circuit 70,71 Power Transistors 72, 73, 115 Photocoupler 98, 132 Current mirror means 106, 107 Logical product negation means 109 Signal processing means 120, 138 P-channel type MOS-FET 125, 126, 127, 131, 163 Current control means 157, 1 58 AND means

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】Nチャンネルタイプの第1の接合形FET
と、Pチャンネルタイプの第2の接合形FETと、第
1,第2,第5および第6のダイオードと、 電流出力端子を有し前記電流出力端子より流出する電流
を制御する電流制御手段1と、 電流入力端子を有し前記電流入力端子より流入する電流
を制御する電流制御手段2と、 直流主電源と、 前記直流主電源のプラス端子にマイナス端子を接続した
第3の直流電源と、 前記直流主電源のマイナス端子にプラス端子を接続した
第4の直流電源を備え、 第1の接合形FETのドレインと第1のダイオードのカ
ソードと前記直流主電源のプラス端子を接続し、 第2の接合形FETのドレインと第2のダイオードのア
ノードと前記直流主電源のマイナス端子を接続し、 第1の接合形FETのソースと第1のダイオードのアノ
ードと第2の接合形FETのソースと第2のダイオード
のカソードを接続し、 第1の接合形FETのゲートと第2の接合形FETのゲ
ートと前記電流制御手段1の電流出力端子と前記電流制
御手段2の電流入力端子と第5のダイオードのアノード
と第6のダイオードのカソードを接続し、 第3の直流電源のプラス端子と第5のダイオードのカソ
ードを接続し、 第4の直流電源のマイナス端子と第6のダイオードのア
ノードを接続し、 第1または第2の接合形FETのゲートとソース間に抵
抗を接続した構成を有し、 前記電流制御手段1および前記電流制御手段2が、 前記電流制御手段1の電流出力端子より流出する電流を
第1の電流値とし前記電流制御手段2の電流入力端子よ
り流入する電流を第7の電流値とする第1の状態と、 前記電流制御手段1の電流出力端子より流出する電流を
第2の電流値とし前記電流制御手段2の電流入力端子よ
り流入する電流を第8の電流値とする第2の状態と、 前記電流制御手段1の電流出力端子より流出する電流を
第5の電流値とし前記電流制御手段2の電流入力端子よ
り流入する電流を第3の電流値とする第3の状態と、 前記電流制御手段1の電流出力端子より流出する電流を
第6の電流値とし前記電流制御手段2の電流入力端子よ
り流入する電流を第4の電流値とする第4の状態と、 前記電流制御手段1の電流出力端子より流出する電流を
第9の電流値とし前記電流制御手段2の電流入力端子よ
り流入する電流も第9の電流値とする第5の状態を有
し、 前記第1の電流値は前記第7の電流値よりも大きな電流
値とし、 前記第2の電流値は前記第8の電流値よりも大きな電流
値とし、 前記第3の電流値は前記第5の電流値よりも大きな電流
値とし、 前記第4の電流値は前記第6の電流値よりも大きな電流
値とし、 前記第1の電流値と前記第7の電流値の差は前記第2の
電流値と前記第8の電流値の差より大きくし、 前記第3の電流値と前記第5の電流値の差は前記第4の
電流値と前記第6の電流値の差より大きくし、 第1の状態からは第2の状態と第5の状態へのみ移行可
能とし、 第2の状態からは第3の状態と第5の状態へのみ移行可
能とし、 第3の状態からは第4の状態と第5の状態へのみ移行可
能とし、 第4の状態からは第1の状態と第5の状態へのみ移行可
能とし、 第5の状態からは少なくとも第1の状態と第3の状態へ
移行可能なる構成としたPWMインバータ用出力回路。
1. An N-channel type first junction type FET.
, A P-channel type second junction type FET, first, second, fifth and sixth diodes, and a current control means 1 for controlling a current flowing out from the current output terminal having a current output terminal A current control means 2 having a current input terminal for controlling a current flowing from the current input terminal; a DC main power source; and a third DC power source in which a minus terminal is connected to a plus terminal of the DC main power source, A fourth direct current power source in which a positive terminal is connected to a negative terminal of the direct current main power source, the drain of the first junction type FET, the cathode of the first diode, and the positive terminal of the direct current main power source are connected; Of the junction type FET, the anode of the second diode and the negative terminal of the DC main power source are connected, and the source of the first junction type FET, the anode of the first diode and the second junction type FE Is connected to the cathode of the second diode, the gate of the first junction type FET, the gate of the second junction type FET, the current output terminal of the current control means 1 and the current input terminal of the current control means 2. And, connecting the anode of the fifth diode and the cathode of the sixth diode, connecting the positive terminal of the third DC power supply and the cathode of the fifth diode, connecting the negative terminal of the fourth DC power supply and the sixth diode. Of the first or second junction type FET, and a resistor is connected between the gate and the source of the first or second junction type FET, wherein the current control means 1 and the current control means 2 are A first state in which a current flowing out from an output terminal is a first current value and a current flowing in from a current input terminal of the current control means 2 is a seventh current value; and a current output of the current control means 1 A second state in which the current flowing out from the child is the second current value and the current flowing in from the current input terminal of the current control means 2 is the eighth current value; and the current flowing out from the current output terminal of the current control means 1. The third state in which the current to be supplied is the fifth current value and the current flowing in from the current input terminal of the current control means 2 is the third current value, and the current flowing out from the current output terminal of the current control means 1 is A fourth state in which a current flowing in from a current input terminal of the current control means 2 is a fourth current value and a fourth current value is a sixth current value, and a current flowing out from a current output terminal of the current control means 1 is a ninth current value There is a fifth state in which the current value is a current value and the current flowing in from the current input terminal of the current control means 2 is also a ninth current value, and the first current value is a current value larger than the seventh current value. And the second current value is greater than the eighth current value. A larger current value, the third current value is a larger current value than the fifth current value, the fourth current value is a larger current value than the sixth current value, the first current value The difference between the value and the seventh current value is greater than the difference between the second current value and the eighth current value, and the difference between the third current value and the fifth current value is the fourth current value. It is set to be larger than the difference between the current value and the sixth current value, and only the second state and the fifth state can be shifted from the first state, and the third state and the fifth state can be changed from the second state. It is possible to shift only to the state, from the third state to only the fourth state and the fifth state, from the fourth state to only the first state and the fifth state, An output circuit for a PWM inverter configured to be able to shift from the state 5 to at least a first state and a third state.
【請求項2】Nチャンネルタイプの第1の接合形FET
と、Pチャンネルタイプの第2の接合形FETと、第
1,第2,第5および第6のダイオードと、 電流流入端子と第1および第2の電流流出端子をもち前
記第2の電流流出端子から流出する電流に対応した電流
を前記第1の電流流出端子から流出させる働きをするカ
レントミラー手段1と、 電流入力端子を有し前記電流入力端子より流入する電流
を制御する電流制御手段3と、 電流入力端子を有し前記電流入力端子より流入する電流
を制御する電流制御手段2と、 直流主電源と、 前記直流主電源のプラス端子にマイナス端子を接続した
第3の直流電源と、 前記直流主電源のマイナス端子にプラス端子を接続した
第4の直流電源と、 前記直流主電源のプラス端子にマイナス端子を接続し前
記第3の直流電源よりも高い電圧を有する第1の直流電
源を備え、 第1の接合形FETのドレインと第1のダイオードのカ
ソードと前記直流主電源のプラス端子を接続し、 第2の接合形FETのドレインと第2のダイオードのア
ノードと前記直流主電源のマイナス端子を接続し、 第1の接合形FETのソースと第1のダイオードのアノ
ードと第2の接合形FETのソースと第2のダイオード
のカソードを接続し、 第1の接合形FETのゲートと第2の接合形FETのゲ
ートと前記カレントミラー手段1の第1の電流流出端子
と前記電流制御手段2の電流入力端子と第5のダイオー
ドのアノードと第6のダイオードのカソードを接続し、 第3の直流電源のプラス端子と第5のダイオードのカソ
ードを接続し、 第4の直流電源のマイナス端子と第6のダイオードのア
ノードを接続し、 前記カレントミラー手段1の第2の電流流出端子と前記
電流制御手段3の電流入力端子を接続し、 第1の直流電源のプラス端子と前記カレントミラー手段
1の電流流入端子を接続し、 第1または第2の接合形FETのゲートとソース間に抵
抗を接続した構成を有し、 前記カレントミラー手段1および前記電流制御手段2
が、 前記カレントミラー手段1の第1の電流流出端子より流
出する電流を第1の電流値とし前記電流制御手段2の電
流入力端子より流入する電流を第7の電流値とする第1
の状態と、 前記カレントミラー手段1の第1の電流流出端子より流
出する電流を第2の電流値とし前記電流制御手段2の電
流入力端子より流入する電流を第8の電流値とする第2
の状態と、 前記カレントミラー手段1の第1の電流流出端子より流
出する電流を第5の電流値とし前記電流制御手段2の電
流入力端子より流入する電流を第3の電流値とする第3
の状態と、 前記カレントミラー手段1の第1の電流流出端子より流
出する電流を第6の電流値とし前記電流制御手段2の電
流入力端子より流入する電流を第4の電流値とする第4
の状態と、 前記カレントミラー手段1の第1の電流流出端子より流
出する電流を第9の電流値とし前記電流制御手段2の電
流入力端子より流入する電流も第9の電流値とする第5
の状態を有し、 前記第1の電流値は前記第7の電流値よりも大きな電流
値とし、 前記第2の電流値は前記第8の電流値よりも大きな電流
値とし、 前記第3の電流値は前記第5の電流値よりも大きな電流
値とし、 前記第4の電流値は前記第6の電流値よりも大きな電流
値とし、 前記第1の電流値と前記第7の電流値の差は前記第2の
電流値と前記第8の電流値の差より大きくし、前記第3
の電流値と前記第5の電流値の差は前記第4の電流値と
前記第6の電 流値の差より大きくし、 第1の状態からは第2の状態と第5の状態へのみ移行可
能とし、 第2の状態からは第3の状態と第5の状態へのみ移行可
能とし、 第3の状態からは第4の状態と第5の状態へのみ移行可
能とし、 第4の状態からは第1の状態と第5の状態へのみ移行可
能とし、 第5の状態からは少なくとも第1の状態と第3の状態へ
移行可能なる構成としたPWMインバータ用出力回路。
2. An N-channel type first junction type FET.
A second junction FET of P-channel type, first, second, fifth and sixth diodes, a current inflow terminal and first and second current outflow terminals, and the second current outflow. A current mirror means 1 for causing a current corresponding to a current flowing out from a terminal to flow out from the first current outflow terminal, and a current control means 3 having a current input terminal for controlling a current flowing in from the current input terminal A current control means 2 having a current input terminal for controlling a current flowing from the current input terminal; a DC main power source; and a third DC power source in which a minus terminal is connected to a plus terminal of the DC main power source, A fourth direct current power source in which a positive terminal is connected to a negative terminal of the direct current main power source, and a first direct current source having a positive terminal connected to a positive terminal of the direct current main power source and having a higher voltage than the third direct current power source. And a drain of the first junction type FET, a cathode of the first diode and the positive terminal of the DC main power source are connected, and a drain of the second junction type FET, an anode of the second diode and the DC The negative terminal of the main power source is connected, the source of the first junction type FET, the anode of the first diode, the source of the second junction type FET and the cathode of the second diode are connected, and the first junction type FET is connected. , The gate of the second junction FET, the first current outflow terminal of the current mirror means 1, the current input terminal of the current control means 2, the anode of the fifth diode and the cathode of the sixth diode. The positive terminal of the third DC power supply is connected to the cathode of the fifth diode, and the negative terminal of the fourth DC power supply is connected to the anode of the sixth diode. The second current outflow terminal of the current mirror means 1 is connected to the current input terminal of the current control means 3; the positive terminal of the first DC power supply is connected to the current inflow terminal of the current mirror means 1; 2 has a configuration in which a resistor is connected between the gate and the source of the junction type FET, and the current mirror means 1 and the current control means 2
A first current value is a current flowing out from a first current outflow terminal of the current mirror means 1 and a seventh current value is a current flowing in from a current input terminal of the current control means 2.
And a current flowing out from the first current outflow terminal of the current mirror means 1 as a second current value and a current flowing in from the current input terminal of the current control means 2 as an eighth current value
And a current flowing out from the first current outflow terminal of the current mirror means 1 as a fifth current value and a current flowing in from the current input terminal of the current control means 2 as a third current value.
And a current flowing out from the first current outflow terminal of the current mirror means 1 as a sixth current value and a current flowing in from the current input terminal of the current control means 2 as a fourth current value
And a current flowing out from the first current outflow terminal of the current mirror means 1 as a ninth current value and a current flowing in from the current input terminal of the current control means 2 as a ninth current value.
And the first current value is a current value greater than the seventh current value, the second current value is a current value greater than the eighth current value, the third current value The current value is a current value greater than the fifth current value, the fourth current value is a current value greater than the sixth current value, the first current value and the seventh current value of The difference is made larger than the difference between the second current value and the eighth current value, and
The difference between the current value and the fifth current value is larger than the difference between the fourth current value and the sixth current value, and only the second state and the fifth state are changed from the first state. The second state can be changed to only the third state and the fifth state, and the third state can be changed to only the fourth state and the fifth state. The output circuit for the PWM inverter is configured so that it can be shifted only to the first state and the fifth state from, and can be shifted from the fifth state to at least the first state and the third state.
【請求項3】前記カレントミラー手段1が、 PNPタイプの第3および第4のトランジスタを有し、
前記第3のトランジスタのコレクタを第1の電流流出端
子とし、前記第4のトランジスタのベースとコレクタと
前記第3のトランジスタのベースを接続したものを第2
の電流流出端子とし、前記第3および第4のトランジス
タのエミッタにそれぞれ抵抗を介して接続したものを電
流流入端子とした請求項2記載のPWMインバータ用出
力回路。
3. The current mirror means 1 comprises PNP type third and fourth transistors,
The collector of the third transistor serves as a first current outflow terminal, and the base and collector of the fourth transistor are connected to the base of the third transistor to form a second one.
3. The output circuit for the PWM inverter according to claim 2, wherein the current outflow terminal is a current outflow terminal, and the current inflow terminal is connected to the emitters of the third and fourth transistors via resistors.
【請求項4】前記カレントミラー手段1が、 PNPタイプの第3のトランジスタを有し、前記第3の
トランジスタのコレクタを第1の電流流出端子とし、前
記第3のトランジスタのベースを第2の電流流出端子と
し、前記第3のトランジスタのベースとエミッタにそれ
ぞれ抵抗を介して接続したものを電流流入端子とした請
求項2記載のPWMインバータ用出力回路。
4. The current mirror means 1 has a third transistor of PNP type, the collector of the third transistor serves as a first current outflow terminal, and the base of the third transistor serves as a second current output terminal. 3. The output circuit for a PWM inverter according to claim 2, wherein the current outflow terminal is used, and the current inflow terminal is connected to the base and emitter of the third transistor via a resistor.
【請求項5】前記カレントミラー手段1が、 PNPタイプの第3のトランジスタとNPNタイプの第
5のトランジスタと第5のダイオードを有し、 前記第3のトランジスタのコレクタを第1の電流流出端
子とし、 前記第5のトランジスタのベースと前記第5のダイオー
ドのカソードを接続したものを第2の電流流出端子と
し、 前記第3のトランジスタのベースと前記第5のトランジ
スタのエミッタと前記第5のダイオードのアノードを接
続し、 前記第5のトランジスタのベースと前記第5のダイオー
ドのカソードを接続したものと、前記第3のトランジス
タのエミッタにそれぞれ抵抗を介して接続したものと、
前記第5のトランジスタのコレクタを接続したものを電
流流入端子とした請求項2記載のPWMインバータ用出
力回路。
5. The current mirror means 1 has a PNP type third transistor, an NPN type fifth transistor and a fifth diode, and a collector of the third transistor is a first current outflow terminal. The base of the fifth transistor and the cathode of the fifth diode are connected to form a second current outflow terminal, and the base of the third transistor, the emitter of the fifth transistor, and the fifth One in which the anode of the diode is connected, the base of the fifth transistor and the cathode of the fifth diode are connected, and one in which the emitter of the third transistor is connected via a resistor, respectively.
3. The PWM inverter output circuit according to claim 2, wherein a current inflow terminal is formed by connecting the collectors of the fifth transistors.
【請求項6】Nチャンネルタイプの第1の接合形FET
と、Pチャンネルタイプの第2の接合形FETと、第
1,第2,第5および第6のダイオードと、 電流出力端子を有し前記電流出力端子より流出する電流
を制御する電流制御手段1と、 電流流出端子と第1および第2の電流流入端子をもち前
記第2の電流流入端子から流入する電流に対応した電流
を前記第1の電流流入端子から流入させる働きをするカ
レントミラー手段2と、 電流出力端子を有し前記電流出力端子より流出する電流
を制御する電流制御手段4と、 直流主電源と、 前記直流主電源のプラス端子にマイナス端子を接続した
第3の直流電源と、 前記直流主電源のマイナス端子にプラス端子を接続した
第4の直流電源と、 前記直流主電源のマイナス端子にプラス端子を接続し前
記第4の直流電源よりも高い電圧を有する第2の直流電
源を備え、 第1の接合形FETのドレインと第1のダイオードのカ
ソードと前記直流主電源のプラス端子を接続し、 第2の接合形FETのドレインと第2のダイオードのア
ノードと前記直流主電源のマイナス端子を接続し、 第1の接合形FETのソースと第1のダイオードのアノ
ードと第2の接合形FETのソースと第2のダイオード
のカソードを接続し、 第1の接合形FETのゲートと第2の接合形FETのゲ
ートと前記電流制御手段1の電流出力端子と前記カレン
トミラー手段2の第1の電流流入端子と第5のダイオー
ドのアノードと第6のダイオードのカソードを接続し、 第3の直流電源のプラス端子と第5のダイオードのカソ
ードを接続し、 第4の直流電源のマイナス端子と第6のダイオードのア
ノードを接続し、 前記電流制御手段4の電流出力端子と前記カレントミラ
ー手段2の第2の電流流入端子を接続し、 第2の直流電源のマイナス端子と前記カレントミラー手
段2の電流流出端子を接続し、 第1または第2の接合形FETのゲートとソース間に抵
抗を接続した構成を有し、 前記電流制御手段1および前記カレントミラー手段2
が、 前記電流制御手段1の電流出力端子より流出する電流を
第1の電流値とし前記カレントミラー手段2の第1の電
流流入端子より流入する電流を第7の電流値とする第1
の状態と、 前記電流制御手段1の電流出力端子より流出する電流を
第2の電流値とし前記カレントミラー手段2の第1の電
流流入端子より流入する電流を第8の電流値とする第2
の状態と、 前記電流制御手段1の電流出力端子より流出する電流を
第5の電流値とし前記カレントミラー手段2の第1の電
流流入端子より流入する電流を第3の電流値とする第3
の状態と、 前記電流制御手段1の電流出力端子より流出する電流を
第6の電流値とし前記カレントミラー手段2の第1の電
流流入端子に流入する電流を第4の電流値とする第4の
状態と、 前記電流制御手段1の電流出力端子より流出する電流を
第9の電流値とし前記カレントミラー手段2の第1の電
流流入端子より流入する電流も第9の電流値とする第5
の状態を有し、 前記第1の電流値は前記第7の電流値よりも大きな電流
値とし、 前記第2の電流値は前記第8の電流値よりも大きな電流
値とし、 前記第3の電流値は前記第5の電流値よりも大きな電流
値とし、 前記第4の電流値は前記第6の電流値よりも大きな電流
値とし、 前記第1の電流値と前記第7の電流値の差は前記第2の
電流値と前記第8の電流値の差より大きくし、 前記第3の電流値と前記第5の電流値の差は前記第4の
電流値と前記第6の電流値の差より大きくし、 第1の状態からは第2の状態と第5の状態へのみ移行可
能とし、 第2の状態からは第3の状態と第5の状態へのみ移行可
能とし、 第3の状態からは第4の状態と第5の状態へのみ移行可
能とし、 第4の状態からは第1の状態と第5の状態へのみ移行可
能とし、 第5の状態からは少なくとも第1の状態と第3の状態へ
移行可能なる構成としたPWMインバータ用出力回路。
6. An N-channel type first junction type FET.
, A P-channel type second junction type FET, first, second, fifth and sixth diodes, and a current control means 1 for controlling a current flowing out from the current output terminal having a current output terminal And a current mirror means 2 which has a current outflow terminal and first and second current inflow terminals and serves to flow in a current corresponding to the current flowing in from the second current inflow terminal from the first current inflow terminal. A current control means 4 having a current output terminal for controlling a current flowing out from the current output terminal; a DC main power supply; and a third DC power supply in which a minus terminal is connected to a plus terminal of the DC main power supply, A fourth direct current power source in which a positive terminal is connected to the negative terminal of the direct current main power source; And a drain of the first junction type FET, a cathode of the first diode and the positive terminal of the DC main power source are connected, and a drain of the second junction type FET, an anode of the second diode and the DC The negative terminal of the main power source is connected, the source of the first junction type FET, the anode of the first diode, the source of the second junction type FET, and the cathode of the second diode are connected, and the first junction type FET is connected. , The gate of the second junction FET, the current output terminal of the current control means 1, the first current inflow terminal of the current mirror means 2, the anode of the fifth diode and the cathode of the sixth diode. The positive terminal of the third DC power supply and the cathode of the fifth diode are connected, and the negative terminal of the fourth DC power supply is connected to the anode of the sixth diode. The current output terminal of the control means 4 and the second current inflow terminal of the current mirror means 2 are connected, and the negative terminal of the second DC power supply and the current outflow terminal of the current mirror means 2 are connected. 2 has a structure in which a resistor is connected between the gate and the source of the junction FET, and the current control means 1 and the current mirror means 2
A first current value is a current flowing out from the current output terminal of the current control means 1 and a seventh current value is a current flowing in from the first current inflow terminal of the current mirror means 2.
And a current flowing out from the current output terminal of the current control means 1 as a second current value and a current flowing in from the first current inflow terminal of the current mirror means 2 as an eighth current value.
And a current flowing out from the current output terminal of the current control means 1 as a fifth current value and a current flowing in from the first current inflow terminal of the current mirror means 2 as a third current value.
And a current flowing out from the current output terminal of the current control means 1 as a sixth current value and a current flowing into the first current inflow terminal of the current mirror means 2 as a fourth current value. And the current flowing out from the current output terminal of the current control means 1 is the ninth current value, and the current flowing in from the first current inflow terminal of the current mirror means 2 is also the ninth current value.
And the first current value is a current value greater than the seventh current value, the second current value is a current value greater than the eighth current value, the third current value The current value is a current value greater than the fifth current value, the fourth current value is a current value greater than the sixth current value, the first current value and the seventh current value of The difference is greater than the difference between the second current value and the eighth current value, and the difference between the third current value and the fifth current value is the fourth current value and the sixth current value. The second state and the fifth state from the first state, and the third state and the fifth state from the second state. It is possible to move only from the 4th state to the 5th state, and from the 4th state to only the 1st state and the 5th state. An output circuit for a PWM inverter configured to be able to shift from the fifth state to at least the first state and the third state.
【請求項7】前記カレントミラー手段2が、 NPNタイプの第6および第7のトランジスタを有し、
前記第6のトランジスタのコレクタを第1の電流流入端
子とし、前記第7のトランジスタのベースとコレクタと
前記第6のトランジスタのベースを接続したものを第2
の電流流入端子とし、前記第6および第7のトランジス
タのエミッタにそれぞれ抵抗を介して接続したものを電
流流出端子とした請求項6記載のPWMインバータ用出
力回路。
7. The current mirror means 2 has NPN type sixth and seventh transistors,
The collector of the sixth transistor serves as a first current inflow terminal, and the base and collector of the seventh transistor are connected to the base of the sixth transistor to form a second
7. The output circuit for the PWM inverter according to claim 6, wherein the current inflow terminal is the current outflow terminal, and the ones connected to the emitters of the sixth and seventh transistors through resistors are current outflow terminals.
【請求項8】前記カレントミラー手段2が、 NPNタイプの第6のトランジスタを有し、前記第6の
トランジスタのコレクタを第1の電流流入端子とし、前
記第6のトランジスタのベースを第2の電流流入端子と
し、前記第6のトランジスタのベースとエミッタにそれ
ぞれ抵抗を介して接続したものを電流流出端子とした請
求項6記載のPWMインバータ用出力回路。
8. The current mirror means 2 has a sixth transistor of NPN type, the collector of the sixth transistor serves as a first current inflow terminal, and the base of the sixth transistor serves as a second transistor. 7. The output circuit for a PWM inverter according to claim 6, wherein a current inflow terminal is used, and the base and the emitter of the sixth transistor are respectively connected via a resistor as a current outflow terminal.
【請求項9】前記カレントミラー手段2が、 NPNタイプの第6のトランジスタとPNPタイプの第
8のトランジスタと第6のダイオードを有し、 前記第6のトランジスタのコレクタを第1の電流流入端
子とし、 前記第8のトランジスタのベースと前記第6のダイオー
ドのアノードを接続したものを第2の電流流入端子と
し、 前記第6のトランジスタのベースと前記第8のトランジ
スタのエミッタと前記第6のダイオードのカソードを接
続し、 前記第8のトランジスタのベースと前記第6のダイオー
ドのアノードを接続したものと、前記第6のトランジス
タのエミッタにそれぞれ抵抗を介して接続したものと、
前記第8のトランジスタのコレクタを接続したものを電
流流出端子とした請求項6記載のPWMインバータ用出
力回路。
9. The current mirror means 2 has an NPN type sixth transistor, a PNP type eighth transistor and a sixth diode, and the collector of the sixth transistor is a first current inflow terminal. The base of the eighth transistor and the anode of the sixth diode are connected to form a second current inflow terminal, and the base of the sixth transistor, the emitter of the eighth transistor, and the sixth transistor A diode connected to the cathode, a base connected to the eighth transistor and an anode to the sixth diode, and a diode connected to the emitter of the sixth transistor via a resistor, respectively.
7. The PWM inverter output circuit according to claim 6, wherein a current output terminal is formed by connecting the collector of the eighth transistor.
【請求項10】前記第5の電流値または前記第6の電流
値または前記第7の電流値または前記第8の電流値また
は前記第9の電流値を0とした請求項1または請求項2
または請求項3または請求項4または請求項5または請
求項6または請求項7または請求項8または請求項9記
載のPWMインバータ用出力回路。
10. The method according to claim 1, wherein the fifth current value, the sixth current value, the seventh current value, the eighth current value or the ninth current value is 0.
An output circuit for a PWM inverter according to claim 3, claim 4, claim 5, claim 6, claim 7, claim 8, or claim 9.
【請求項11】第1または第2の接合形FETのゲート
とソース間に、互いのアノードまたはカソードを共通に
かつ直列に接続したツェナーダイオードを接続する構成
とした請求項1または請求項2または請求項3または請
求項4または請求項5または請求項6または請求項7ま
たは請求項8または請求項9または請求項10記載のP
WMインバータ用出力回路。
11. A Zener diode having a common anode or cathode connected in series to each other is connected between the gate and the source of the first or second junction type FET. P of claim 3 or claim 4 or claim 5 or claim 6 or claim 7 or claim 8 or claim 9 or claim 10.
Output circuit for WM inverter.
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JP2011019390A (en) * 2009-07-07 2011-01-27 Schneider Toshiba Inverter Europe Sas Device for controlling power transistor

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