JPH07298643A - ブリッジ型インバ−タ装置 - Google Patents
ブリッジ型インバ−タ装置Info
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- JPH07298643A JPH07298643A JP6282808A JP28280894A JPH07298643A JP H07298643 A JPH07298643 A JP H07298643A JP 6282808 A JP6282808 A JP 6282808A JP 28280894 A JP28280894 A JP 28280894A JP H07298643 A JPH07298643 A JP H07298643A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 インバータ装置のスイッチのスイッチング損
失を低減する。 【構成】 インバータ装置のスイッチ回路5aを、第1
及び第2の主スイッチTR1 、TR2 と、第1及び第2
の補助スイッチS1 、S2 と、第1及び第2のリアクト
ルL1 、L2 と、第1及び第2のコンデンサC1 、C2
と、第1〜第6のダイオードD1 〜D6 で構成する。第
1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 をZVS動作さ
せる。第1及び第2の補助スイッチS1 、S2 をターン
オン時にZCS、ターンオフ時にZVS動作させる。
失を低減する。 【構成】 インバータ装置のスイッチ回路5aを、第1
及び第2の主スイッチTR1 、TR2 と、第1及び第2
の補助スイッチS1 、S2 と、第1及び第2のリアクト
ルL1 、L2 と、第1及び第2のコンデンサC1 、C2
と、第1〜第6のダイオードD1 〜D6 で構成する。第
1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 をZVS動作さ
せる。第1及び第2の補助スイッチS1 、S2 をターン
オン時にZCS、ターンオフ時にZVS動作させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ブリッジ型又はハーフ
ブリッジ型又は多相のインバータ装置に関する。
ブリッジ型又は多相のインバータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】直流を
交流に変換するためのブリッジ型インバータのスイッチ
をオン・オフ動作させると、スイッチング損失が生じ
る。この種の問題を解決するために部分共振を使用して
スイッチをZCS(ゼロ電流スイッチング)又はZVS
(ゼロ電圧スイッチング)させることによってスイッチ
ング損失、サージ電圧、ノイズの軽減を図ることが提案
されている。しかし、主スイッチのみならず部分共振用
スイッチの損失の低減を確実且つ容易に達成することが
できるインバータ装置が要求されている。また、部分共
振回路の構成を簡単にすることが要求されている。
交流に変換するためのブリッジ型インバータのスイッチ
をオン・オフ動作させると、スイッチング損失が生じ
る。この種の問題を解決するために部分共振を使用して
スイッチをZCS(ゼロ電流スイッチング)又はZVS
(ゼロ電圧スイッチング)させることによってスイッチ
ング損失、サージ電圧、ノイズの軽減を図ることが提案
されている。しかし、主スイッチのみならず部分共振用
スイッチの損失の低減を確実且つ容易に達成することが
できるインバータ装置が要求されている。また、部分共
振回路の構成を簡単にすることが要求されている。
【0003】そこで本発明の目的は上記要求に応えるこ
とができるブリッジ型インバータ装置を提供することに
ある。
とができるブリッジ型インバータ装置を提供することに
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項1に従う発明は、実施例を示す図面の符号を参
照して説明すると、直流電源の一端と他端との間に1個
又は複数個のスイッチ回路が接続され、前記スイッチ回
路によって負荷に第1の方向の電流とこれと反対の第2
の方向の電流を流すように構成されたブリッジ型又はハ
ーフブリッジ型又は多相ブリッジ型インバータ装置にお
いて、少なくとも1個の前記スイッチ回路が、前記直流
電源1の一端と他端との間に接続された第1及び第2の
主スイッチTR1 、TR2 の直列回路から成り、前記第
1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 の相互接続中点
が負荷に接続されている主変換回路と、前記第1及び第
2のスイッチTR1 、TR2 に逆並列接続された第1及
び第2のダイオードD1 、D2 と、第1の補助スイッチ
S1 と第1のリアクトルL1 との直列回路であって、前
記第1の補助スイッチS1 が前記第1のリアクトルL1
よりも前記電源1の一端側に配置され、前記第1の補助
スイッチS1 と前記第1のリアクトルL1 とが前記電源
1の一端と前記第1及び第2の主スイッチTR1 、TR
2 の相互接続中点との間に接続されている第1の補助回
路と、第2の補助スイッチS2 と第2のリアクトルL2
との直列回路であって、前記第2の補助スイッチS2 が
前記第2のリアクトルL2 よりも前記電源1の他端側に
配置され、前記第2のリアクトルL2 と前記第2の補助
スイッチS2 とが前記第1及び第2の主スイッチTR
1、TR2 の相互接続中点と前記電源1の他端との間に
接続されている第2の補助回路と、その一端が前記第1
及び第2のリアクトルL1 、L2 の相互接続中点に接続
されたコンデンサC1 と、その一端が前記第1及び第2
のリアクトルL1 、L2 の相互接続中点に接続された第
2のコンデンサC2 と、前記第1のコンデンサC1 の他
端と前記第1のリアクトルL1 の前記第1の補助スイッ
チS1 側の端子との間に接続された第3のダイオードD
3 と、前記第2のリアクトルL2 の前記第2の補助スイ
ッチS2 側の端子と前記第2のコンデンサC2 の他端と
の間に接続された第4のダイオードD4 と、前記第1の
コンデンサC1 と前記第2のリアクトルL2 と前記第2
の補助スイッチS2 とが直列に接続されている回路に対
して並列に接続された第5のダイオードD5 と、前記第
1の補助スイッチS1 と前記第1のリアクトルL1 と前
記第2のコンデンサC2 とが直列に接続されている回路
に対して並列に接続された第6のダイオードD6 と、前
記第1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 をオン制御
するための第1及び第2の主制御パルス及び前記第1及
び第2の補助スイッチ(S1 、S2 )をオン制御するた
めの第1及び第2の補助制御パルスを発生する制御回路
6とから成るることを特徴とするインバータ装置に係わ
るものである。なお、請求項2に示すように、第1及び
第2の主スイッチTR1 、TR2 に並列に第3及び第4
のコンデンサCa 、Cb を接続することができる。ま
た、請求項3に示すように、請求項1における第1及び
第2のリアクトルL1 、L2 の代りに1つのリアクトル
La を第1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 の相互
接続中点と第1及び第2の補助スイッチS1 、S2 の相
互接続中点との間に接続することができる。また、請求
項4に示すように、請求項3の回路に第3及び第4のコ
ンデンサCa 、Cb を付加することができる。また、請
求項5に示すように第1及び第2の主制御パルス、第1
及び第2の補助制御パルスを形成することが望ましい。
また、請求項6に示すように、請求項1における第1及
び第2の補助スイッチS1 、S2 の位置に第1及び第2
の主スイッチTR1 、TR2 を接続し、請求項1の第1
及び第2の主スイッチTR1 、TR2 の位置に第3及び
第4のコンデンサCa 、Cb を接続することができる。
また、請求項7に示すように、請求項3の第1及び第2
の補助スイッチS1 、S2 の位置に第1及び第2の主ス
イッチTR1 、TR2 を接続し、請求項3の主スイッチ
TR1 、TR2 の位置に第3及び第4のコンデンサCa
、Cb を接続することができる。また、請求項8に示
すように、第5及び/又は第6のダイオードD5 、D6
に並列に抵抗、スイッチ等の充電手段を接続することが
できる。
の請求項1に従う発明は、実施例を示す図面の符号を参
照して説明すると、直流電源の一端と他端との間に1個
又は複数個のスイッチ回路が接続され、前記スイッチ回
路によって負荷に第1の方向の電流とこれと反対の第2
の方向の電流を流すように構成されたブリッジ型又はハ
ーフブリッジ型又は多相ブリッジ型インバータ装置にお
いて、少なくとも1個の前記スイッチ回路が、前記直流
電源1の一端と他端との間に接続された第1及び第2の
主スイッチTR1 、TR2 の直列回路から成り、前記第
1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 の相互接続中点
が負荷に接続されている主変換回路と、前記第1及び第
2のスイッチTR1 、TR2 に逆並列接続された第1及
び第2のダイオードD1 、D2 と、第1の補助スイッチ
S1 と第1のリアクトルL1 との直列回路であって、前
記第1の補助スイッチS1 が前記第1のリアクトルL1
よりも前記電源1の一端側に配置され、前記第1の補助
スイッチS1 と前記第1のリアクトルL1 とが前記電源
1の一端と前記第1及び第2の主スイッチTR1 、TR
2 の相互接続中点との間に接続されている第1の補助回
路と、第2の補助スイッチS2 と第2のリアクトルL2
との直列回路であって、前記第2の補助スイッチS2 が
前記第2のリアクトルL2 よりも前記電源1の他端側に
配置され、前記第2のリアクトルL2 と前記第2の補助
スイッチS2 とが前記第1及び第2の主スイッチTR
1、TR2 の相互接続中点と前記電源1の他端との間に
接続されている第2の補助回路と、その一端が前記第1
及び第2のリアクトルL1 、L2 の相互接続中点に接続
されたコンデンサC1 と、その一端が前記第1及び第2
のリアクトルL1 、L2 の相互接続中点に接続された第
2のコンデンサC2 と、前記第1のコンデンサC1 の他
端と前記第1のリアクトルL1 の前記第1の補助スイッ
チS1 側の端子との間に接続された第3のダイオードD
3 と、前記第2のリアクトルL2 の前記第2の補助スイ
ッチS2 側の端子と前記第2のコンデンサC2 の他端と
の間に接続された第4のダイオードD4 と、前記第1の
コンデンサC1 と前記第2のリアクトルL2 と前記第2
の補助スイッチS2 とが直列に接続されている回路に対
して並列に接続された第5のダイオードD5 と、前記第
1の補助スイッチS1 と前記第1のリアクトルL1 と前
記第2のコンデンサC2 とが直列に接続されている回路
に対して並列に接続された第6のダイオードD6 と、前
記第1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 をオン制御
するための第1及び第2の主制御パルス及び前記第1及
び第2の補助スイッチ(S1 、S2 )をオン制御するた
めの第1及び第2の補助制御パルスを発生する制御回路
6とから成るることを特徴とするインバータ装置に係わ
るものである。なお、請求項2に示すように、第1及び
第2の主スイッチTR1 、TR2 に並列に第3及び第4
のコンデンサCa 、Cb を接続することができる。ま
た、請求項3に示すように、請求項1における第1及び
第2のリアクトルL1 、L2 の代りに1つのリアクトル
La を第1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 の相互
接続中点と第1及び第2の補助スイッチS1 、S2 の相
互接続中点との間に接続することができる。また、請求
項4に示すように、請求項3の回路に第3及び第4のコ
ンデンサCa 、Cb を付加することができる。また、請
求項5に示すように第1及び第2の主制御パルス、第1
及び第2の補助制御パルスを形成することが望ましい。
また、請求項6に示すように、請求項1における第1及
び第2の補助スイッチS1 、S2 の位置に第1及び第2
の主スイッチTR1 、TR2 を接続し、請求項1の第1
及び第2の主スイッチTR1 、TR2 の位置に第3及び
第4のコンデンサCa 、Cb を接続することができる。
また、請求項7に示すように、請求項3の第1及び第2
の補助スイッチS1 、S2 の位置に第1及び第2の主ス
イッチTR1 、TR2 を接続し、請求項3の主スイッチ
TR1 、TR2 の位置に第3及び第4のコンデンサCa
、Cb を接続することができる。また、請求項8に示
すように、第5及び/又は第6のダイオードD5 、D6
に並列に抵抗、スイッチ等の充電手段を接続することが
できる。
【0005】
【発明の作用及び効果】請求項1〜5の発明によれば、
第1及び第2の補助スイッチS1 、S2 の働きによって
共振電流を流すことができ、第1及び第2の主スイッチ
TR1 、TR2のZVS効果を確実に得ることができ、
また、補助スイッチS1 、S2 もZCS又はZVS動作
させることができる。また、請求項6及び7の発明によ
れば、特別に補助スイッチを使用しない簡単な回路によ
って所定区間のみ共振電流を流し、第1及び第2の主ス
イッチTR1、TR2 のターンオフはZVS、ターンオ
ンはZCS動作させることができる。また、請求項8及
び4の発明によれば、第3及び第4のコンデンサCa 、
Cbによって共振回路にエネルギーを供給し、安定した
共振動作を得ることができる。また、請求項8によって
充電手段を設けると、共振回路に対するエネルギーの供
給を確実に達成し、安定した共振動作を得ることができ
る。また、各請求項の発明によれば、スイッチ回路に中
点電位を与える電源が不要になり、単一電源化が可能で
ある。
第1及び第2の補助スイッチS1 、S2 の働きによって
共振電流を流すことができ、第1及び第2の主スイッチ
TR1 、TR2のZVS効果を確実に得ることができ、
また、補助スイッチS1 、S2 もZCS又はZVS動作
させることができる。また、請求項6及び7の発明によ
れば、特別に補助スイッチを使用しない簡単な回路によ
って所定区間のみ共振電流を流し、第1及び第2の主ス
イッチTR1、TR2 のターンオフはZVS、ターンオ
ンはZCS動作させることができる。また、請求項8及
び4の発明によれば、第3及び第4のコンデンサCa 、
Cbによって共振回路にエネルギーを供給し、安定した
共振動作を得ることができる。また、請求項8によって
充電手段を設けると、共振回路に対するエネルギーの供
給を確実に達成し、安定した共振動作を得ることができ
る。また、各請求項の発明によれば、スイッチ回路に中
点電位を与える電源が不要になり、単一電源化が可能で
ある。
【0006】
【第1の実施例】次に、図1〜図4を参照して本発明の
第1の実施例のブリッジ型インバータ装置を説明する。
このインバータ装置は図1に示すように、直流電源1の
直流電圧をブリッジ型インバータ回路によって交流に変
換して負荷2に供給するように構成されている。直流電
源1は整流回路又は電池から成り、負荷2は負荷接続端
子2a、2bに接続された例えば出力トランス3とここ
に接続された負荷回路4とから成る。
第1の実施例のブリッジ型インバータ装置を説明する。
このインバータ装置は図1に示すように、直流電源1の
直流電圧をブリッジ型インバータ回路によって交流に変
換して負荷2に供給するように構成されている。直流電
源1は整流回路又は電池から成り、負荷2は負荷接続端
子2a、2bに接続された例えば出力トランス3とここ
に接続された負荷回路4とから成る。
【0007】インバータ回路はハーフブリッジ構成の第
1及び第2のスイッチ回路5a、5bの組み合せから成
る。第1のスイッチ回路5aはブリッジ回路の第1のア
ームを構成するための第1及び第2の主スイッチTR1
、TR2 と第1及び第2のダイオードD1 、D2 を有
する他に、ZVS又はZCSを達成するために、第1及
び第2の補助スイッチS1 、S2 と、第1及び第2のコ
ンデンサC1 、C2 と、第1及び第2のリアクトルL1
、L2 と、第3、第4、第5及び第6のダイオードD3
、D4 、D5 、D6 と、コンデンサ充電手段としての
第1及び第2の抵抗R1 、R2 とを有する。第2のスイ
ッチ回路5bはブリッジ回路の第2のアームを構成する
ために第3及び第4の主スイッチTR3 、TR4 と、第
7及び第8のダイオードD7 、D8 を有する他に、ZV
S又はZCSを達成するために、第3及び第4の補助ス
イッチS3 、S4 と、第3及び第4のコンデンサC3 、
C4 と、第3及び第4のリアクトルL3 、L4 と、第9
〜第13のダイオードD9 〜D12とを有する。
1及び第2のスイッチ回路5a、5bの組み合せから成
る。第1のスイッチ回路5aはブリッジ回路の第1のア
ームを構成するための第1及び第2の主スイッチTR1
、TR2 と第1及び第2のダイオードD1 、D2 を有
する他に、ZVS又はZCSを達成するために、第1及
び第2の補助スイッチS1 、S2 と、第1及び第2のコ
ンデンサC1 、C2 と、第1及び第2のリアクトルL1
、L2 と、第3、第4、第5及び第6のダイオードD3
、D4 、D5 、D6 と、コンデンサ充電手段としての
第1及び第2の抵抗R1 、R2 とを有する。第2のスイ
ッチ回路5bはブリッジ回路の第2のアームを構成する
ために第3及び第4の主スイッチTR3 、TR4 と、第
7及び第8のダイオードD7 、D8 を有する他に、ZV
S又はZCSを達成するために、第3及び第4の補助ス
イッチS3 、S4 と、第3及び第4のコンデンサC3 、
C4 と、第3及び第4のリアクトルL3 、L4 と、第9
〜第13のダイオードD9 〜D12とを有する。
【0008】主変換回路を形成するための第1及び第2
の主スイッチTR1 、TR2 の直列回路は電源1の一端
と他端との間に接続され、第1及び第2の主スイッチT
R1、TR2 の相互接続中点は出力端子としての第1の
負荷接続端子2aに接続されている。第1及び第2のダ
イオードD1 、D2 は第1及び第2の主スイッチTR1
、TR2 に逆並列接続されている。第3及び第4の主
スイッチTR3 、TR4の直列回路も電源1の一端と他
端との間に接続され、第3及び第4の主スイッチTR3
、TR4 の相互接続魔中点が第2の負荷接続端子2b
に接続されている。第7及び第8のダイオードD7 、D
8 は第3及び第4の主スイッチTR3 、TR4 に逆並列
接続されている。なお、第1〜第4の主スイッチTR1
〜TR4 をソースがサブストレートに接続された構造の
絶縁ゲート型(MOS型)電界効果トランジスタとし、
ここに内蔵されているダイオードを第1、第2、第7及
び第8のダイオードD1 、D2 、D7 、D8 とすること
ができる。
の主スイッチTR1 、TR2 の直列回路は電源1の一端
と他端との間に接続され、第1及び第2の主スイッチT
R1、TR2 の相互接続中点は出力端子としての第1の
負荷接続端子2aに接続されている。第1及び第2のダ
イオードD1 、D2 は第1及び第2の主スイッチTR1
、TR2 に逆並列接続されている。第3及び第4の主
スイッチTR3 、TR4の直列回路も電源1の一端と他
端との間に接続され、第3及び第4の主スイッチTR3
、TR4 の相互接続魔中点が第2の負荷接続端子2b
に接続されている。第7及び第8のダイオードD7 、D
8 は第3及び第4の主スイッチTR3 、TR4 に逆並列
接続されている。なお、第1〜第4の主スイッチTR1
〜TR4 をソースがサブストレートに接続された構造の
絶縁ゲート型(MOS型)電界効果トランジスタとし、
ここに内蔵されているダイオードを第1、第2、第7及
び第8のダイオードD1 、D2 、D7 、D8 とすること
ができる。
【0009】電源1の一端と前記第1及び第2の主スイ
ッチTR1 、TR2 の相互接続中点との間に第1の補助
スイッチS1 と第1のリアクトルL1 との直列回路から
成る第1の補助回路が接続されている。第1及び第2の
主スイッチTR1 、TR2 の相互接続中点と電源1の他
端との間には第2のリアクトルL2 と第2の補助スイッ
チS2 との直列回路から成る第2の補助回路が接続され
ている。第1及び第2のコンデンサC1 、C2 の一端は
第1及び第2のリアクトルL1 、L2 の相互接続中点に
接続されている。第1のコンデンサC1 の他端は第3の
ダイオードD3を介して第1のリアクトルL1 の第1の
補助スイッチS1 側の端子に接続され、第2のコンデン
サC2 の他端は第3のダイオードD3 とは逆の方向性を
有する第4のダイオードD4 を介して第2のリアクトル
L2 の第2の補助スイッチS2 側の端子に接続されてい
る。第5のダイオードD5 は第2の補助スイッチS2 の
電源1側の端子(エミッタ)と第1のコンデンサC1 の
他端(上端)との間に接続されている。即ち、第5のダ
イオードD5 は第1のコンデンサC1 と第2のリアクト
ルL2 と第2の補助スイッチS2 との直列接続回路に対
して並列に接続されている。第6のダイオードD6 は第
2のコンデンサC2 の他端(下端)と第1の補助スイッ
チS1 の電源1側の端子(コレクタ)との間に接続され
ている。即ち、第6のダイオードD6 は第1の補助スイ
ッチS1 と第1のリアクトルL1 と第2のコンデンサC
2 との直列接続回路に対して並列に接続されている。充
電用抵抗R1 、R2 は第5及び第6のダイオードD5 、
D6 に並列に接続されている。
ッチTR1 、TR2 の相互接続中点との間に第1の補助
スイッチS1 と第1のリアクトルL1 との直列回路から
成る第1の補助回路が接続されている。第1及び第2の
主スイッチTR1 、TR2 の相互接続中点と電源1の他
端との間には第2のリアクトルL2 と第2の補助スイッ
チS2 との直列回路から成る第2の補助回路が接続され
ている。第1及び第2のコンデンサC1 、C2 の一端は
第1及び第2のリアクトルL1 、L2 の相互接続中点に
接続されている。第1のコンデンサC1 の他端は第3の
ダイオードD3を介して第1のリアクトルL1 の第1の
補助スイッチS1 側の端子に接続され、第2のコンデン
サC2 の他端は第3のダイオードD3 とは逆の方向性を
有する第4のダイオードD4 を介して第2のリアクトル
L2 の第2の補助スイッチS2 側の端子に接続されてい
る。第5のダイオードD5 は第2の補助スイッチS2 の
電源1側の端子(エミッタ)と第1のコンデンサC1 の
他端(上端)との間に接続されている。即ち、第5のダ
イオードD5 は第1のコンデンサC1 と第2のリアクト
ルL2 と第2の補助スイッチS2 との直列接続回路に対
して並列に接続されている。第6のダイオードD6 は第
2のコンデンサC2 の他端(下端)と第1の補助スイッ
チS1 の電源1側の端子(コレクタ)との間に接続され
ている。即ち、第6のダイオードD6 は第1の補助スイ
ッチS1 と第1のリアクトルL1 と第2のコンデンサC
2 との直列接続回路に対して並列に接続されている。充
電用抵抗R1 、R2 は第5及び第6のダイオードD5 、
D6 に並列に接続されている。
【0010】第2のスイッチ回路5bは第1のスイッチ
回路5aと実質的に同一の回路であって、第3及び第4
の主スイッチTR3 、TR4 のZVSを達成するために
電源1の一端と前記第3及び第4の主スイッチTR3 、
TR4 の相互接続中点との間に第3の補助スイッチS3
と第3のリアクトルL3 との直列回路から成る第3の補
助回路が接続されている。第3及び第4の主スイッチT
R3 、TR4 の相互接続中点と電源1の他端との間には
第4のリアクトルL4 と第4の補助スイッチS4 との直
列回路から成る第4の補助回路が接続されている。第3
及び第4のコンデンサC3 、C4 の一端は第3及び第4
のリアクトルL3 、L4 の相互接続中点に接続されてい
る。第3のコンデンサC3 の他端は第9のダイオードD
9 を介して第3のリアクトルL3 の第3の補助スイッチ
S3 側の端子に接続され、第4のコンデンサC4 の他端
は第9のダイオードD9 とは逆の方向性を有する第10
のダイオードD10を介して第4のリアクトルL4 の第4
の補助スイッチS4 側の端子に接続されている。第11
のダイオードD11は第4の補助スイッチS4 の下側端子
(エミッタ)と第3のコンデンサC3 の他端(上端)と
の間に接続されている。即ち、第11のダイオードD11
は第3のコンデンサC3 と第4のリアクトルL4 と第4
の補助スイッチS4 との直列接続回路に対して並列に接
続されている。第12のダイオードD12は第4のコンデ
ンサC4 の他端(下端)と第3の補助スイッチS3 の上
側端子(コレクタ)との間に接続されている。即ち、第
12のダイオードD12は第3の補助スイッチS3 と第3
のリアクトルL3 と第4のコンデンサC4 との直列接続
回路に対して並列に接続されている。充電用抵抗R3 、
R4 は第11及び第12のダイオードD11、D12に並列
に接続されている。
回路5aと実質的に同一の回路であって、第3及び第4
の主スイッチTR3 、TR4 のZVSを達成するために
電源1の一端と前記第3及び第4の主スイッチTR3 、
TR4 の相互接続中点との間に第3の補助スイッチS3
と第3のリアクトルL3 との直列回路から成る第3の補
助回路が接続されている。第3及び第4の主スイッチT
R3 、TR4 の相互接続中点と電源1の他端との間には
第4のリアクトルL4 と第4の補助スイッチS4 との直
列回路から成る第4の補助回路が接続されている。第3
及び第4のコンデンサC3 、C4 の一端は第3及び第4
のリアクトルL3 、L4 の相互接続中点に接続されてい
る。第3のコンデンサC3 の他端は第9のダイオードD
9 を介して第3のリアクトルL3 の第3の補助スイッチ
S3 側の端子に接続され、第4のコンデンサC4 の他端
は第9のダイオードD9 とは逆の方向性を有する第10
のダイオードD10を介して第4のリアクトルL4 の第4
の補助スイッチS4 側の端子に接続されている。第11
のダイオードD11は第4の補助スイッチS4 の下側端子
(エミッタ)と第3のコンデンサC3 の他端(上端)と
の間に接続されている。即ち、第11のダイオードD11
は第3のコンデンサC3 と第4のリアクトルL4 と第4
の補助スイッチS4 との直列接続回路に対して並列に接
続されている。第12のダイオードD12は第4のコンデ
ンサC4 の他端(下端)と第3の補助スイッチS3 の上
側端子(コレクタ)との間に接続されている。即ち、第
12のダイオードD12は第3の補助スイッチS3 と第3
のリアクトルL3 と第4のコンデンサC4 との直列接続
回路に対して並列に接続されている。充電用抵抗R3 、
R4 は第11及び第12のダイオードD11、D12に並列
に接続されている。
【0011】図1では相互間の接続ラインの一部が図示
の都合で省略されているが、各スイッチTR1 〜TR4
、S1 〜S4 の制御端子(ベース)は制御回路6に接
続されている。制御回路6は図2に原理的に示すよう
に、第1、第2、第3及び第4の主制御パルス発生回路
7、8、9、10と、第1〜第4の補助制御パルス発生
回路11、12、13、14と、発振器15と、位相制
御回路16とを有する。第1及び第2の主制御パルス発
生回路7、8は発振器15に制御されて図3(A)
(B)に示す第1及び第2の主制御パルスを発生し、第
1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 のベースに供給
する。第3及び第4の主制御パルス発生回路9、10は
発振器15と位相制御回路16に制御されて図3(C)
(D)に示す第3及び第4の主制御パルスを発生し、第
3及び第4の主スイッチTR3 、TR4 のベースに供給
する。第1及び第2の主制御パルスと第3及び第4の主
制御パルスとは相互間に位相差を有している他は同一で
ある。図3(A)(B)の第1及び第2の主制御パルス
は相互に時間間隙Ta を有して交互に発生し、図3
(C)(D)の第3及び第4の主制御パルスも時間間隙
Ta を有して交互に発生する。この時間間隙Ta は各コ
ンデンサC1 、C2 、C3 、C4 が充電された状態にお
いて補助スイッチS1 、S2 、S3 、S4 がオンにな
り、共振動作でC1 、C2 、C3 、C4 の電荷のほぼ全
部が放出されるまでに要する時間に設定されている。即
ち、TaはC1 L2 又はC2 L1 の共振電流の波形の0
度〜90度区間以上に設定されている。
の都合で省略されているが、各スイッチTR1 〜TR4
、S1 〜S4 の制御端子(ベース)は制御回路6に接
続されている。制御回路6は図2に原理的に示すよう
に、第1、第2、第3及び第4の主制御パルス発生回路
7、8、9、10と、第1〜第4の補助制御パルス発生
回路11、12、13、14と、発振器15と、位相制
御回路16とを有する。第1及び第2の主制御パルス発
生回路7、8は発振器15に制御されて図3(A)
(B)に示す第1及び第2の主制御パルスを発生し、第
1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 のベースに供給
する。第3及び第4の主制御パルス発生回路9、10は
発振器15と位相制御回路16に制御されて図3(C)
(D)に示す第3及び第4の主制御パルスを発生し、第
3及び第4の主スイッチTR3 、TR4 のベースに供給
する。第1及び第2の主制御パルスと第3及び第4の主
制御パルスとは相互間に位相差を有している他は同一で
ある。図3(A)(B)の第1及び第2の主制御パルス
は相互に時間間隙Ta を有して交互に発生し、図3
(C)(D)の第3及び第4の主制御パルスも時間間隙
Ta を有して交互に発生する。この時間間隙Ta は各コ
ンデンサC1 、C2 、C3 、C4 が充電された状態にお
いて補助スイッチS1 、S2 、S3 、S4 がオンにな
り、共振動作でC1 、C2 、C3 、C4 の電荷のほぼ全
部が放出されるまでに要する時間に設定されている。即
ち、TaはC1 L2 又はC2 L1 の共振電流の波形の0
度〜90度区間以上に設定されている。
【0012】第1の補助制御パルス発生回路11は第2
の主制御パルス発生回路8に接続され、図3(E)に示
すように図3(B)の第2の主制御パルスの後縁時点t
4 に同期して主制御パルスの相互時間間隙(デッド・タ
イム)Ta 以上のパルスを発生する。第1の補助スイッ
チS1 に供給する第1の補助制御パルスの幅は図3のt
4 時点から少なくともt5 時点以上までの幅であると共
に第1の主制御パルスの後縁時点t6 よりも前までの幅
であることが望ましい。第2の補助制御パルス発生回路
12は第1の主制御パルス発生回路7に接続され、図3
(F)に示すように図3(A)の第1の主制御パルスの
後縁時点t0 に同期して相互時間間隙(デッド・タイ
ム)Ta 以上のパルスを発生する。第1及び第2の補助
制御パルスは相互間にデッドタイムを有し且つ少なくと
も第1及び第2の主制御パルスの前縁を含むようにそれ
ぞれ形成することができる。しかし、例えば第2の補助
スイッチS2 に供給する第2の補助制御パルスの幅は図
3のt0 時点から少なくともt1 時点以上までの幅であ
ると共に、第2の主制御パルスの後縁時点t4 よりも前
までの幅であることが望ましい。第3及び第4の補助制
御パルス発生回路13、14は図2に示すように第4及
び第3の主制御パルス発生回路10、9に接続され、第
1及び第2の補助制御パルスと第1及び第2の主制御パ
ルスとの関係と同様な関係が第3及び第4の主制御パル
スとの間に得られるように第3及び第4の補助制御パル
スが形成される。
の主制御パルス発生回路8に接続され、図3(E)に示
すように図3(B)の第2の主制御パルスの後縁時点t
4 に同期して主制御パルスの相互時間間隙(デッド・タ
イム)Ta 以上のパルスを発生する。第1の補助スイッ
チS1 に供給する第1の補助制御パルスの幅は図3のt
4 時点から少なくともt5 時点以上までの幅であると共
に第1の主制御パルスの後縁時点t6 よりも前までの幅
であることが望ましい。第2の補助制御パルス発生回路
12は第1の主制御パルス発生回路7に接続され、図3
(F)に示すように図3(A)の第1の主制御パルスの
後縁時点t0 に同期して相互時間間隙(デッド・タイ
ム)Ta 以上のパルスを発生する。第1及び第2の補助
制御パルスは相互間にデッドタイムを有し且つ少なくと
も第1及び第2の主制御パルスの前縁を含むようにそれ
ぞれ形成することができる。しかし、例えば第2の補助
スイッチS2 に供給する第2の補助制御パルスの幅は図
3のt0 時点から少なくともt1 時点以上までの幅であ
ると共に、第2の主制御パルスの後縁時点t4 よりも前
までの幅であることが望ましい。第3及び第4の補助制
御パルス発生回路13、14は図2に示すように第4及
び第3の主制御パルス発生回路10、9に接続され、第
1及び第2の補助制御パルスと第1及び第2の主制御パ
ルスとの関係と同様な関係が第3及び第4の主制御パル
スとの間に得られるように第3及び第4の補助制御パル
スが形成される。
【0013】
【動作】図1のインバータ回路の基本的動作は周知のイ
ンバータと同一である。即ち、図1及び図4の主スイッ
チTR1 、TR4 が同時にオンの期間に電源1と第1の
主スイッチTR1 と負荷2と第4の主スイッチTR4 と
から成る回路で第1の方向の電流が負荷2に流れ、第2
及び第3の主スイッチTR2 、TR3 が同時にオンの期
間に電源1と第3の主スイッチTR3 と負荷2と第2の
主スイッチTR2とから成る回路で負荷2に第2の方向
の電流が流れる。
ンバータと同一である。即ち、図1及び図4の主スイッ
チTR1 、TR4 が同時にオンの期間に電源1と第1の
主スイッチTR1 と負荷2と第4の主スイッチTR4 と
から成る回路で第1の方向の電流が負荷2に流れ、第2
及び第3の主スイッチTR2 、TR3 が同時にオンの期
間に電源1と第3の主スイッチTR3 と負荷2と第2の
主スイッチTR2とから成る回路で負荷2に第2の方向
の電流が流れる。
【0014】次に、第1〜第4の主スイッチTR1 〜T
R4 のターンオン及びターンオフ期間における動作を説
明する。但し、図3のt0 〜t1 に示す第1の主スイッ
チTR1 のターンオフ及び第2の主スイッチTR2 のの
ターンオンの期間の動作と、t4 〜t5 に示す第2の主
スイッチTR2 のターンオフ及び第1の主スイッチTR
1 のターンオンの期間の動作と、第3の主スイッチTR
3 のターンオフ及び第4の主スイッチTR4 のターンオ
フの期間の動作と、第4の主スイッチTR4 のターンオ
フ及び第3の主スイッチTR3 のターンオフの期間の動
作とは実質的に同一であるので、図3のt0 〜t3 期間
の動作を図4を参照して詳しく説明し、その他の期間の
動作の説明を省略する。
R4 のターンオン及びターンオフ期間における動作を説
明する。但し、図3のt0 〜t1 に示す第1の主スイッ
チTR1 のターンオフ及び第2の主スイッチTR2 のの
ターンオンの期間の動作と、t4 〜t5 に示す第2の主
スイッチTR2 のターンオフ及び第1の主スイッチTR
1 のターンオンの期間の動作と、第3の主スイッチTR
3 のターンオフ及び第4の主スイッチTR4 のターンオ
フの期間の動作と、第4の主スイッチTR4 のターンオ
フ及び第3の主スイッチTR3 のターンオフの期間の動
作とは実質的に同一であるので、図3のt0 〜t3 期間
の動作を図4を参照して詳しく説明し、その他の期間の
動作の説明を省略する。
【0015】
【コンデンサ充電動作】この実施例では、例えば第1及
び第4のコンデンサC1 、C4 を図1に示す方向に予め
充電することが必要になる。この充電を行うために、第
1、第4の主スイッチTR1 、TR4 をオンにする。こ
れにより、第1の主スイッチTR1 と第1のコンデンサ
C1 と第1の抵抗R1 の回路で充電電流が流れ、第1の
コンデンサC1 が電源電圧Vに充電される。また第4の
抵抗R4 と第4のコンデンサC4と第4の主スイッチT
R4 の回路にも電流が流れ、第4のコンデンサC4 が充
電される。勿論、これとは逆に、第2及び第3のコンデ
ンサC2 、C3 を予め充電することもできる。第1〜第
4の主スイッチTR1 〜TR4 によるインバータ動作が
開始した後には、共振における損失分が主スイッチTR
1 〜TR4 を介して補給される。
び第4のコンデンサC1 、C4 を図1に示す方向に予め
充電することが必要になる。この充電を行うために、第
1、第4の主スイッチTR1 、TR4 をオンにする。こ
れにより、第1の主スイッチTR1 と第1のコンデンサ
C1 と第1の抵抗R1 の回路で充電電流が流れ、第1の
コンデンサC1 が電源電圧Vに充電される。また第4の
抵抗R4 と第4のコンデンサC4と第4の主スイッチT
R4 の回路にも電流が流れ、第4のコンデンサC4 が充
電される。勿論、これとは逆に、第2及び第3のコンデ
ンサC2 、C3 を予め充電することもできる。第1〜第
4の主スイッチTR1 〜TR4 によるインバータ動作が
開始した後には、共振における損失分が主スイッチTR
1 〜TR4 を介して補給される。
【0016】
【ターンオフ、ターンオン動作】図4は負荷回路4を無
負荷とし、負荷2をトランスのみの遅れ負荷とした場合
における図3のt0 〜t3 区間及びこの近傍における図
1の各部の状態を示す。第1のコンデンサC1 がほぼ電
源電圧Vに充電されているt0 時点で第1の主スイッチ
TR1 がオフになり、第2の補助スイッチS2 がオンに
なると、第1のコンデンサC1 のエネルギーが第1のコ
ンデンサC1 と第2のリアクトルL2 と第2の補助スイ
ッチS2 と第5のダイオードD5 とから成る共振回路で
放出され、第1のコンデンサC1 の電圧Vc1は図4
(D)に示すように正弦波の90〜180度区間の波形
で低下する。この時第5のダイオードD5 がオンである
ので、第2の主スイッチTR2 の両端には第1のコンデ
ンサC1 の電圧Vc1が印加されることになり、図4
(H)に示すようにt0 〜t1 で第2の主スイッチTR
2 の電圧Vtr2 がゼロに向って低下する。また、第1の
主スイッチTR1 の電圧Vtr1は電源電圧Vから第2の
主スイッチTR2 の電圧Vzr2 を差し引いた値になり、
図4(G)に示すようにゆっくりと立上る。第1のコン
デンサC1 と第2のリアクトルL2 と第2の補助スイッ
チS2 と第5のダイオードD5 とから成る閉回路の共振
電流I2 は図4(E)に示すようにt0 〜t1 区間にお
いて正弦波の0〜90度区間の波形を有して流れる。t
1 時点で第1のコンデンサC1 の電圧Vc1がゼロになる
と、第2のダイオードD2 の逆バイアスが解除され、第
2のリアクトルL2 の蓄積エネルギーの放出による電流
I2 は第2のダイオードD2 に転流し、第2のリアクト
ルL2 と第2の補助スイッチS2 と第2のダイオードD
2 の閉回路を循環電流として流れる。t1 〜t2 の期間
では第1のコンデンサC1 の電圧はゼロボルトであり、
第2の主スイッチTR2 の電圧V2 もゼロボルトであ
る。従って、t1 〜t2 期間から選ばれた例えばt1 で
第2の主スイッチTR2をオンにすると、ZVSが達成
される。また、t0 では第1の主スイッチTR1のZV
Sが達成されている。第2の主スイッチTR2 のオン時
点t1 以後のt2で第2の補助スイッチS2 をオフにす
ると、第2のリアクトルL2 と第4のダイオードD4 と
第2のコンデンサC2 との回路で共振が生じ、正弦波の
90〜180度区間の波形の共振電流が図4(E)に示
すように流れ、第2のコンデンサC2 の電圧Vc2が図4
(F)に示すように正弦波状に高くなり、t3 で電源電
圧Vになる。第4のダイオードD4 はt3 でカットオフ
状態になり、負の方向の共振電流を阻止し、第2のコン
デンサC2 の電圧Vc2はVに保持される。これにより、
第2の補助スイッチS2 のターンオフ時のZVSが達成
される。なお、第2の補助スイッチS2 のターンオン時
にはZCS動作になっている。従って、主スイッチTR
1 と補助スイッチS2 との両方のスイッチング損失が小
さくなる。
負荷とし、負荷2をトランスのみの遅れ負荷とした場合
における図3のt0 〜t3 区間及びこの近傍における図
1の各部の状態を示す。第1のコンデンサC1 がほぼ電
源電圧Vに充電されているt0 時点で第1の主スイッチ
TR1 がオフになり、第2の補助スイッチS2 がオンに
なると、第1のコンデンサC1 のエネルギーが第1のコ
ンデンサC1 と第2のリアクトルL2 と第2の補助スイ
ッチS2 と第5のダイオードD5 とから成る共振回路で
放出され、第1のコンデンサC1 の電圧Vc1は図4
(D)に示すように正弦波の90〜180度区間の波形
で低下する。この時第5のダイオードD5 がオンである
ので、第2の主スイッチTR2 の両端には第1のコンデ
ンサC1 の電圧Vc1が印加されることになり、図4
(H)に示すようにt0 〜t1 で第2の主スイッチTR
2 の電圧Vtr2 がゼロに向って低下する。また、第1の
主スイッチTR1 の電圧Vtr1は電源電圧Vから第2の
主スイッチTR2 の電圧Vzr2 を差し引いた値になり、
図4(G)に示すようにゆっくりと立上る。第1のコン
デンサC1 と第2のリアクトルL2 と第2の補助スイッ
チS2 と第5のダイオードD5 とから成る閉回路の共振
電流I2 は図4(E)に示すようにt0 〜t1 区間にお
いて正弦波の0〜90度区間の波形を有して流れる。t
1 時点で第1のコンデンサC1 の電圧Vc1がゼロになる
と、第2のダイオードD2 の逆バイアスが解除され、第
2のリアクトルL2 の蓄積エネルギーの放出による電流
I2 は第2のダイオードD2 に転流し、第2のリアクト
ルL2 と第2の補助スイッチS2 と第2のダイオードD
2 の閉回路を循環電流として流れる。t1 〜t2 の期間
では第1のコンデンサC1 の電圧はゼロボルトであり、
第2の主スイッチTR2 の電圧V2 もゼロボルトであ
る。従って、t1 〜t2 期間から選ばれた例えばt1 で
第2の主スイッチTR2をオンにすると、ZVSが達成
される。また、t0 では第1の主スイッチTR1のZV
Sが達成されている。第2の主スイッチTR2 のオン時
点t1 以後のt2で第2の補助スイッチS2 をオフにす
ると、第2のリアクトルL2 と第4のダイオードD4 と
第2のコンデンサC2 との回路で共振が生じ、正弦波の
90〜180度区間の波形の共振電流が図4(E)に示
すように流れ、第2のコンデンサC2 の電圧Vc2が図4
(F)に示すように正弦波状に高くなり、t3 で電源電
圧Vになる。第4のダイオードD4 はt3 でカットオフ
状態になり、負の方向の共振電流を阻止し、第2のコン
デンサC2 の電圧Vc2はVに保持される。これにより、
第2の補助スイッチS2 のターンオフ時のZVSが達成
される。なお、第2の補助スイッチS2 のターンオン時
にはZCS動作になっている。従って、主スイッチTR
1 と補助スイッチS2 との両方のスイッチング損失が小
さくなる。
【0017】第2の主スイッチTR2 のターンオフ時に
は、第1の補助スイッチS1 がオンになり、第2のコン
デンサC2 と第6のダイオードD6 と第1の補助スイッ
チS1 と第1のリアクトルL1 との共振回路が形成さ
れ、この回路で図4のt0 〜t1 区間に相当する電流が
流れ、また、図4のt1 〜t2 区間に相当する電流は第
1のリアクトルL1 と第1のダイオードD1 と第1の補
助スイッチS1 とから成る閉回路で流れ、また、図4の
t2 〜t3 間に相当する電流は第1のリアクトルL1 と
第1のコンデンサC1 と第3のダイオードD3 の閉回路
で流れる。従って、第2の主スイッチTR2 のターンオ
フ時に第1の主スイッチTR1 のターンオフ時と同様な
作用効果が得られる。また、第2のスイッチ回路5bに
おいても同様の動作が生じ、同様の作用効果が得られ
る。
は、第1の補助スイッチS1 がオンになり、第2のコン
デンサC2 と第6のダイオードD6 と第1の補助スイッ
チS1 と第1のリアクトルL1 との共振回路が形成さ
れ、この回路で図4のt0 〜t1 区間に相当する電流が
流れ、また、図4のt1 〜t2 区間に相当する電流は第
1のリアクトルL1 と第1のダイオードD1 と第1の補
助スイッチS1 とから成る閉回路で流れ、また、図4の
t2 〜t3 間に相当する電流は第1のリアクトルL1 と
第1のコンデンサC1 と第3のダイオードD3 の閉回路
で流れる。従って、第2の主スイッチTR2 のターンオ
フ時に第1の主スイッチTR1 のターンオフ時と同様な
作用効果が得られる。また、第2のスイッチ回路5bに
おいても同様の動作が生じ、同様の作用効果が得られ
る。
【0018】図4では無負荷として説明したが、負荷2
が抵抗とみなせる場合には、負荷2に印加される電圧に
対応した電流が第1〜第4の主スイッチTR1 〜TR4
を通って流れる。この時、主スイッチTR1 〜TR4 の
ストレージ電流が流れたとしても、ターンオフ時点で第
1〜第4の主スイッチTR1 〜TR4 の電圧が急に立上
らないので、電力損失は小さい。
が抵抗とみなせる場合には、負荷2に印加される電圧に
対応した電流が第1〜第4の主スイッチTR1 〜TR4
を通って流れる。この時、主スイッチTR1 〜TR4 の
ストレージ電流が流れたとしても、ターンオフ時点で第
1〜第4の主スイッチTR1 〜TR4 の電圧が急に立上
らないので、電力損失は小さい。
【0019】上述から明らかなように、この実施例によ
れば、中点電位を持たない電源1によって部分共振を正
確且つ簡単に達成し、スイッチング損失を低減すること
ができる。また、図4のt1 〜t2 に示す循環電流期間
を有するので、ターンオン時点の自由度が高くなる。
れば、中点電位を持たない電源1によって部分共振を正
確且つ簡単に達成し、スイッチング損失を低減すること
ができる。また、図4のt1 〜t2 に示す循環電流期間
を有するので、ターンオン時点の自由度が高くなる。
【0020】
【第2の実施例】次に、図5及び図6を参照して本発明
の第2の実施例に係わるブリッジ型インバータ装置を説
明する。但し、図5及び後述する図7、図9、図11、
図13、図15、図16、図17及び図19において図
1と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省
略する。図5のインバータ回路は図1のインバータ回路
に4つのコンデンサCa 、Cb 、Cc 、Cd を付加した
ものである。特許請求の範囲では第3及び第4のコンデ
ンサと呼ばれている第1及び第2の付加共振用コンデン
サCa 、Cb は第1及び第2の主スイッチTR1 、TR
2 に並列に接続されている。また、コンデンサCc 、C
d は第3及び第4の主スイッチTR3 、TR4 に並列に
接続されている。図5の回路において上記以外の構成は
図1と同一である。
の第2の実施例に係わるブリッジ型インバータ装置を説
明する。但し、図5及び後述する図7、図9、図11、
図13、図15、図16、図17及び図19において図
1と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省
略する。図5のインバータ回路は図1のインバータ回路
に4つのコンデンサCa 、Cb 、Cc 、Cd を付加した
ものである。特許請求の範囲では第3及び第4のコンデ
ンサと呼ばれている第1及び第2の付加共振用コンデン
サCa 、Cb は第1及び第2の主スイッチTR1 、TR
2 に並列に接続されている。また、コンデンサCc 、C
d は第3及び第4の主スイッチTR3 、TR4 に並列に
接続されている。図5の回路において上記以外の構成は
図1と同一である。
【0021】図5の主スイッチTR1 〜TR4 及び補助
スイッチS1 〜S4 は図1のこれ等と同様に図3に示す
ように駆動される。従って、図5の回路のインバータの
基本動作は図1のそれと同一である。次に、図4のt0
〜t3 に対応する区間の動作を図6を参照して説明す
る。
スイッチS1 〜S4 は図1のこれ等と同様に図3に示す
ように駆動される。従って、図5の回路のインバータの
基本動作は図1のそれと同一である。次に、図4のt0
〜t3 に対応する区間の動作を図6を参照して説明す
る。
【0022】第1のコンデンサC1 及びコンデンサCb
が電源電圧Vに充電され、コンデンサCa がゼロボルト
の状態のt0 で第1の主スイッチTR1 をオフ、第2の
補助スイッチS2 をオンにすると、第1のコンデンサC
1 のエネルギーが第1のコンデンサ1 と第2のリアクト
ルL2 と第2の補助スイッチS2 と第5のダイオードD
5 とから成る共振回路で放出され、第1のコンデンサC
1 の電圧Vc1は図6(D)に示すように正弦波の90〜
180度区間の波形で低下する。これと同時に第2の付
加共振用コンデンサ(第4のコンデンサ)Cb と第2の
リアクトルL2と第2の補助スイッチS2 とから成る回
路にも共振が生じる。これにより、第2の主スイッチT
R2 の両端には第2の付加共振用コンデンサCb の電圧
又はこれと同一の第1のコンデンサC1 の電圧Vc1が印
加されることになり、図6(E)に示すようにt0 〜t
1 で第2の主スイッチTR2 の電圧Vtr2 がゼロに向っ
て低下する。また、第1の主スイッチTR1 の電圧Vtr
1 は電源電圧Vから第2の主スイッチTR2 の電圧Vzr
2 を差し引いた値になり、図6(D)に示すようにゆっ
くりと立上る。第1のコンデンサC1 と第2のリアクト
ルL2 と第2の補助スイッチS2 と第5のダイオードD
5 とから成る閉回路の電流とコンデンサCbと第2のリ
アクトルL2 と第2の補助スイッチS2 の閉回路の電流
との合成から成る第2のリアクトルL2 の電流I2 は図
6(F)に示すようにt0 〜t1 区間において正弦波の
0〜90度区間の波形を有して流れる。t1 時点で第1
のコンデンサC1 及びCb の電圧Vc1、Vcbがゼロにな
ると、第2のダイオードD2 の逆バイアスが解除され、
第2のリアクトルL2 の蓄積エネルギーの放出による電
流I2 は第2のダイオードD2 に転流し、第2のリアク
トルL2 と第2の補助スイッチS2 と第2のダイオード
D2 の閉回路を循環電流として流れる。t1 〜t2 の期
間ではコンデンサC1 、Cb の電圧は実質的にゼロボル
トであり、第2の主スイッチTR2 の電圧V2 もゼロボ
ルトである。従って、t1 〜t2 期間から選ばれた例え
ばt1 で第2の主スイッチTR2 をオンにすると、ZV
Sが達成される。また、t0 では第1の主スイッチTR
1 のZVSが達成されている。第2の主スイッチTR2
のオン時点t1 以後のt2 で第2の補助スイッチS2 を
オフにすると、第2のリアクトルL2 と第4のダイオー
ドD4 と第2のコンデンサC2 との回路で共振が生じ、
正弦波の90〜180度区間の波形の共振電流が図6
(F)に示すように流れ、第2のコンデンサC2 の電圧
Vc2が図6(H)に示すように正弦波状に高くなり、t
3 で電源電圧Vになる。第4のダイオードD4 はt3 で
カットオフ状態になり、負の方向の共振電流を阻止し、
第2のコンデンサC2 の電圧Vc2はVに保持される。こ
れにより、第2の補助スイッチS2 のターンオフ時のZ
VSが達成される。なお、第2の補助スイッチS2 のタ
ーンオン時にはZCS動作になっている。従って、主ス
イッチTR1 と補助スイッチS2 との両方のスイッチン
グ損失が小さくなる。
が電源電圧Vに充電され、コンデンサCa がゼロボルト
の状態のt0 で第1の主スイッチTR1 をオフ、第2の
補助スイッチS2 をオンにすると、第1のコンデンサC
1 のエネルギーが第1のコンデンサ1 と第2のリアクト
ルL2 と第2の補助スイッチS2 と第5のダイオードD
5 とから成る共振回路で放出され、第1のコンデンサC
1 の電圧Vc1は図6(D)に示すように正弦波の90〜
180度区間の波形で低下する。これと同時に第2の付
加共振用コンデンサ(第4のコンデンサ)Cb と第2の
リアクトルL2と第2の補助スイッチS2 とから成る回
路にも共振が生じる。これにより、第2の主スイッチT
R2 の両端には第2の付加共振用コンデンサCb の電圧
又はこれと同一の第1のコンデンサC1 の電圧Vc1が印
加されることになり、図6(E)に示すようにt0 〜t
1 で第2の主スイッチTR2 の電圧Vtr2 がゼロに向っ
て低下する。また、第1の主スイッチTR1 の電圧Vtr
1 は電源電圧Vから第2の主スイッチTR2 の電圧Vzr
2 を差し引いた値になり、図6(D)に示すようにゆっ
くりと立上る。第1のコンデンサC1 と第2のリアクト
ルL2 と第2の補助スイッチS2 と第5のダイオードD
5 とから成る閉回路の電流とコンデンサCbと第2のリ
アクトルL2 と第2の補助スイッチS2 の閉回路の電流
との合成から成る第2のリアクトルL2 の電流I2 は図
6(F)に示すようにt0 〜t1 区間において正弦波の
0〜90度区間の波形を有して流れる。t1 時点で第1
のコンデンサC1 及びCb の電圧Vc1、Vcbがゼロにな
ると、第2のダイオードD2 の逆バイアスが解除され、
第2のリアクトルL2 の蓄積エネルギーの放出による電
流I2 は第2のダイオードD2 に転流し、第2のリアク
トルL2 と第2の補助スイッチS2 と第2のダイオード
D2 の閉回路を循環電流として流れる。t1 〜t2 の期
間ではコンデンサC1 、Cb の電圧は実質的にゼロボル
トであり、第2の主スイッチTR2 の電圧V2 もゼロボ
ルトである。従って、t1 〜t2 期間から選ばれた例え
ばt1 で第2の主スイッチTR2 をオンにすると、ZV
Sが達成される。また、t0 では第1の主スイッチTR
1 のZVSが達成されている。第2の主スイッチTR2
のオン時点t1 以後のt2 で第2の補助スイッチS2 を
オフにすると、第2のリアクトルL2 と第4のダイオー
ドD4 と第2のコンデンサC2 との回路で共振が生じ、
正弦波の90〜180度区間の波形の共振電流が図6
(F)に示すように流れ、第2のコンデンサC2 の電圧
Vc2が図6(H)に示すように正弦波状に高くなり、t
3 で電源電圧Vになる。第4のダイオードD4 はt3 で
カットオフ状態になり、負の方向の共振電流を阻止し、
第2のコンデンサC2 の電圧Vc2はVに保持される。こ
れにより、第2の補助スイッチS2 のターンオフ時のZ
VSが達成される。なお、第2の補助スイッチS2 のタ
ーンオン時にはZCS動作になっている。従って、主ス
イッチTR1 と補助スイッチS2 との両方のスイッチン
グ損失が小さくなる。
【0023】第2の主スイッチTR2 のターンオフ時に
は、第1の補助スイッチS1 がオンになり、第2のコン
デンサC2 と第6のダイオードD6 と第1の補助スイッ
チS1 がオンになり、第2のコンデンサCa と第6のダ
イオードD6 と第1の補助スイッチS1 と第1のリアク
トルL1 との共振回路及びコンデンサCa と第1の補助
スイッチS1 と第1のリアクトルL1 との共振回路が形
成され、この回路で図6のt0 〜t1 区間に相当する電
流が流れ、また、図6のt1 〜t2 区間に相当する電流
は第1のリアクトルL1 と第1のダイオードD1 と第1
の補助スイッチS1 とから成る閉回路で流れ、また、図
6のt2 〜t3 間に相当する電流は第1のリアクトルL
1 と第1のコンデンサC1 と第3のダイオードD3 の閉
回路で流れる。従って、第2の主スイッチTR2 のター
ンオフ時に第1の主スイッチTR1 のターンオフ時と同
様な作用効果が得られる。また、第2のスイッチ回路5
bにおいても同様の動作が生じ、同様の作用効果が得ら
れる。
は、第1の補助スイッチS1 がオンになり、第2のコン
デンサC2 と第6のダイオードD6 と第1の補助スイッ
チS1 がオンになり、第2のコンデンサCa と第6のダ
イオードD6 と第1の補助スイッチS1 と第1のリアク
トルL1 との共振回路及びコンデンサCa と第1の補助
スイッチS1 と第1のリアクトルL1 との共振回路が形
成され、この回路で図6のt0 〜t1 区間に相当する電
流が流れ、また、図6のt1 〜t2 区間に相当する電流
は第1のリアクトルL1 と第1のダイオードD1 と第1
の補助スイッチS1 とから成る閉回路で流れ、また、図
6のt2 〜t3 間に相当する電流は第1のリアクトルL
1 と第1のコンデンサC1 と第3のダイオードD3 の閉
回路で流れる。従って、第2の主スイッチTR2 のター
ンオフ時に第1の主スイッチTR1 のターンオフ時と同
様な作用効果が得られる。また、第2のスイッチ回路5
bにおいても同様の動作が生じ、同様の作用効果が得ら
れる。
【0024】上述から明らかなように、この実施例によ
れば、第1の実施例と同様に中点電位を持たない電源1
によって部分共振を正確且つ簡単に達成し、スイッチン
グ損失を低減することができる。また、図6のt1 〜t
2 に示す循環電流期間を有するので、ターンオン時点の
自由度が高くなる。また、コンデンサCa 、Cb によっ
てリアクトルL1 、L2 にエネルギーを供給することが
できC1,C2 の共振回路のエネルギー不足を補う。この
ため、インバータ駆動開始後に充電用抵抗R1〜R4 を
切り離すことができる。
れば、第1の実施例と同様に中点電位を持たない電源1
によって部分共振を正確且つ簡単に達成し、スイッチン
グ損失を低減することができる。また、図6のt1 〜t
2 に示す循環電流期間を有するので、ターンオン時点の
自由度が高くなる。また、コンデンサCa 、Cb によっ
てリアクトルL1 、L2 にエネルギーを供給することが
できC1,C2 の共振回路のエネルギー不足を補う。この
ため、インバータ駆動開始後に充電用抵抗R1〜R4 を
切り離すことができる。
【0025】
【第3の実施例】次に、図7及び図8を参照して第3の
実施例のインバータ装置を説明する。図7のインバータ
装置では第1及び第2のスイッチ回路5a、5bがそれ
ぞれ1つのリアクトルLa 、Lb を有する。リアクトル
La は第1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 の相互
接続中点と第1及び第2の補助スイッチS1 、S2 の相
互接続中点の間に接続されている。また、第1及び第2
のコンデンサC1 、C2 の相互接続中点は第1及び第2
の主スイッチTR1 、TR2 の相互接続中点に接続され
ている。第1及び第2の補助スイッチS1 、S2 はリア
クトルを介さないで相互に直列に接続されている。第3
及び第4のダイオードD3 、D4 は第1及び第2のコン
デンサC1 、C2 の他端と第1及び第2の補助スイッチ
S1 、S2 の相互接続中点との間に接続されている。第
5のダイオードD5 は第1のコンデンサC1 の上端と第
1の補助スイッチS1 の上端(コレクタ)との間に接続
され、第6のダイオードD6 は第2の補助スイッチS2
の下端(エミッタ)と第2のコンデンサC2 の下端との
間に接続されている。充電用抵抗R1 は第5のダイオー
ドD5 に並列に接続されている。図7の右側の第2のス
イッチ回路5bにおいても、リアクトルLb 、コンデン
サC3 、C4 、補助スイッチS3 、S4 、ダイオードD
7 、D8 、抵抗R2 が第1のスイッチ回路5aと同一の
要領で接続されている。
実施例のインバータ装置を説明する。図7のインバータ
装置では第1及び第2のスイッチ回路5a、5bがそれ
ぞれ1つのリアクトルLa 、Lb を有する。リアクトル
La は第1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 の相互
接続中点と第1及び第2の補助スイッチS1 、S2 の相
互接続中点の間に接続されている。また、第1及び第2
のコンデンサC1 、C2 の相互接続中点は第1及び第2
の主スイッチTR1 、TR2 の相互接続中点に接続され
ている。第1及び第2の補助スイッチS1 、S2 はリア
クトルを介さないで相互に直列に接続されている。第3
及び第4のダイオードD3 、D4 は第1及び第2のコン
デンサC1 、C2 の他端と第1及び第2の補助スイッチ
S1 、S2 の相互接続中点との間に接続されている。第
5のダイオードD5 は第1のコンデンサC1 の上端と第
1の補助スイッチS1 の上端(コレクタ)との間に接続
され、第6のダイオードD6 は第2の補助スイッチS2
の下端(エミッタ)と第2のコンデンサC2 の下端との
間に接続されている。充電用抵抗R1 は第5のダイオー
ドD5 に並列に接続されている。図7の右側の第2のス
イッチ回路5bにおいても、リアクトルLb 、コンデン
サC3 、C4 、補助スイッチS3 、S4 、ダイオードD
7 、D8 、抵抗R2 が第1のスイッチ回路5aと同一の
要領で接続されている。
【0026】図7の第1〜第4の主スイッチTR1 〜T
R4 及び第1〜第4の補助スイッチS1 〜S4 は、図1
のこれ等と同様に図3に従って駆動される。初期充電動
作によって第1の抵抗R1 と第1のコンデンサC1 と第
2の主スイッチTR2 との回路で第1のコンデンサC1
の上端が正の電源電圧となるように充電し、その後の第
1〜第4の主スイッチTR1 〜TR4 のオン・オフによ
って、第2のコンデンサC2 の上端が正になるように第
2のコンデンサC2 が電源電圧で充電され、且つ第1の
主スイッチTR1 のオン状態から、図8のt0 時点以後
に示すように第1の主スイッチTR1 をオフに制御し、
第2の補助スイッチS2 をオンに制御すると、第2のコ
ンデンサC2 のエネルギーが第2のコンデンサC2 とリ
アクトルLa と第2の補助スイッチS2 と第6のダイオ
ードD6 とから成る共振回路で放出され、第2のコンデ
ンサC2 の電圧Vc2は図8(D)に示すように正弦波の
90〜180度区間の波形で低下する。この時第6のダ
イオードD6 がオンであるので、第2の主スイッチTR
2 の両端には第2のコンデンサC2 の電圧Vc2が印加さ
れることになり、図8(H)に示すようにt0 〜t1 で
第2の主スイッチTR2 の電圧Vtr2 がゼロに向って低
下する。また、第1の主スイッチTR1 の電圧Vtr1 は
電源電圧Vから第2の主スイッチTR2 の電圧Vzr2 を
差し引いた値になり、図8(G)に示すようにゆっくり
と立上る。第2のコンデンサC2 とリアクトルLa と第
2の補助スイッチS2 と第6のダイオードD6 とから成
る閉回路の共振電流I1 は図8(E)に示すようにt0
〜t1 区間において正弦波の0〜90度区間の波形を有
して流れる。t1 時点で第2のコンデンサC2 の電圧V
c2がゼロになると、第2のダイオードD2 の逆バイアス
が解除され、リアクトルLa の蓄積エネルギーの放出に
よる電流I1 は第2のダイオードD2 に転流し、リアク
トルLa と第2の補助スイッチS2 と第2のダイオード
D2 の閉回路を循環電流として流れる。t1 〜t2 の期
間では第2のコンデンサC2 の電圧はゼロボルトであ
り、第2の主スイッチTR2 の電圧V2 もゼロボルトで
ある。従って、t1 〜t2 期間から選ばれた例えばt1
で第2の主スイッチTR2 をオンにすると、ZVSが達
成される。また、t0 では第1の主スイッチTR1 のZ
VSが達成されている。第2の主スイッチTR2 のオン
時点t1 以後のt2 で第2の補助スイッチS2 をオフに
すると、リアクトルLa と第3のダイオードD3 と第1
のコンデンサC1 との回路で共振が生じ、正弦波の90
〜180度区間の波形の共振電流が図8(E)に示すよ
うに流れ、第1のコンデンサC1 の電圧Vc1が図8
(F)に示すように正弦波状に高くなり、t3 で電源電
圧Vになる。第3のダイオードD3 はt3 でカットオフ
状態になり、負の方向の共振電流を阻止し、第1のコン
デンサC1 の電圧Vc1はVに保持される。これにより、
第2の補助スイッチS2 のターンオフ時のZVSが達成
される。なお、第2の補助スイッチS2のターンオン時
にはZCS動作になっている。従って、主スイッチTR
1 と補助スイッチS2 との両方のスイッチング損失が小
さくなる。
R4 及び第1〜第4の補助スイッチS1 〜S4 は、図1
のこれ等と同様に図3に従って駆動される。初期充電動
作によって第1の抵抗R1 と第1のコンデンサC1 と第
2の主スイッチTR2 との回路で第1のコンデンサC1
の上端が正の電源電圧となるように充電し、その後の第
1〜第4の主スイッチTR1 〜TR4 のオン・オフによ
って、第2のコンデンサC2 の上端が正になるように第
2のコンデンサC2 が電源電圧で充電され、且つ第1の
主スイッチTR1 のオン状態から、図8のt0 時点以後
に示すように第1の主スイッチTR1 をオフに制御し、
第2の補助スイッチS2 をオンに制御すると、第2のコ
ンデンサC2 のエネルギーが第2のコンデンサC2 とリ
アクトルLa と第2の補助スイッチS2 と第6のダイオ
ードD6 とから成る共振回路で放出され、第2のコンデ
ンサC2 の電圧Vc2は図8(D)に示すように正弦波の
90〜180度区間の波形で低下する。この時第6のダ
イオードD6 がオンであるので、第2の主スイッチTR
2 の両端には第2のコンデンサC2 の電圧Vc2が印加さ
れることになり、図8(H)に示すようにt0 〜t1 で
第2の主スイッチTR2 の電圧Vtr2 がゼロに向って低
下する。また、第1の主スイッチTR1 の電圧Vtr1 は
電源電圧Vから第2の主スイッチTR2 の電圧Vzr2 を
差し引いた値になり、図8(G)に示すようにゆっくり
と立上る。第2のコンデンサC2 とリアクトルLa と第
2の補助スイッチS2 と第6のダイオードD6 とから成
る閉回路の共振電流I1 は図8(E)に示すようにt0
〜t1 区間において正弦波の0〜90度区間の波形を有
して流れる。t1 時点で第2のコンデンサC2 の電圧V
c2がゼロになると、第2のダイオードD2 の逆バイアス
が解除され、リアクトルLa の蓄積エネルギーの放出に
よる電流I1 は第2のダイオードD2 に転流し、リアク
トルLa と第2の補助スイッチS2 と第2のダイオード
D2 の閉回路を循環電流として流れる。t1 〜t2 の期
間では第2のコンデンサC2 の電圧はゼロボルトであ
り、第2の主スイッチTR2 の電圧V2 もゼロボルトで
ある。従って、t1 〜t2 期間から選ばれた例えばt1
で第2の主スイッチTR2 をオンにすると、ZVSが達
成される。また、t0 では第1の主スイッチTR1 のZ
VSが達成されている。第2の主スイッチTR2 のオン
時点t1 以後のt2 で第2の補助スイッチS2 をオフに
すると、リアクトルLa と第3のダイオードD3 と第1
のコンデンサC1 との回路で共振が生じ、正弦波の90
〜180度区間の波形の共振電流が図8(E)に示すよ
うに流れ、第1のコンデンサC1 の電圧Vc1が図8
(F)に示すように正弦波状に高くなり、t3 で電源電
圧Vになる。第3のダイオードD3 はt3 でカットオフ
状態になり、負の方向の共振電流を阻止し、第1のコン
デンサC1 の電圧Vc1はVに保持される。これにより、
第2の補助スイッチS2 のターンオフ時のZVSが達成
される。なお、第2の補助スイッチS2のターンオン時
にはZCS動作になっている。従って、主スイッチTR
1 と補助スイッチS2 との両方のスイッチング損失が小
さくなる。
【0027】第2の主スイッチTR2 のターンオフ時に
は、第1の補助スイッチS1 がオンになり、第1のコン
デンサC1 と第5のダイオードD5 と第1の補助スイッ
チS1 とリアクトルLa との共振回路が形成され、この
回路で図8のt0 〜t1 区間に相当する電流が流れ、ま
た、図8のt1 〜t2 区間に相当する電流はリアクトル
La と第1のダイオードD1 と第1の補助スイッチS1
とから成る閉回路で流れ、また、図8のt2 〜t3 間に
相当する電流はリアクトルLa と第2のコンデンサC2
と第4のダイオードD4 の閉回路で流れる。従って、第
2の主スイッチTR2 のターンオフ時に第1の主スイッ
チTR1 のターンオフ時と同様な作用効果が得られる。
また、第2のスイッチ回路5bにおいても同様の動作が
生じ、同様の作用効果が得られる。
は、第1の補助スイッチS1 がオンになり、第1のコン
デンサC1 と第5のダイオードD5 と第1の補助スイッ
チS1 とリアクトルLa との共振回路が形成され、この
回路で図8のt0 〜t1 区間に相当する電流が流れ、ま
た、図8のt1 〜t2 区間に相当する電流はリアクトル
La と第1のダイオードD1 と第1の補助スイッチS1
とから成る閉回路で流れ、また、図8のt2 〜t3 間に
相当する電流はリアクトルLa と第2のコンデンサC2
と第4のダイオードD4 の閉回路で流れる。従って、第
2の主スイッチTR2 のターンオフ時に第1の主スイッ
チTR1 のターンオフ時と同様な作用効果が得られる。
また、第2のスイッチ回路5bにおいても同様の動作が
生じ、同様の作用効果が得られる。
【0028】なお、もし、t3 時点で第1のコンデンサ
C1 が電源電圧Vまで充電されても、リアクトルLa の
電流がゼロにならない時は、リアクトルLa のエネルギ
ーがダイオードD3 、D5 を介して電源1に帰還され
る。
C1 が電源電圧Vまで充電されても、リアクトルLa の
電流がゼロにならない時は、リアクトルLa のエネルギ
ーがダイオードD3 、D5 を介して電源1に帰還され
る。
【0029】上述から明らかなように、この実施例によ
れば、中点電位を持たない電源によって部分共振を正確
且つ簡単に達成し、スイッチング損失を低減することが
できる。また、図8のt1 〜t2 に示す循環電流期間を
有するので、ターンオン時点の自由度が高くなる。
れば、中点電位を持たない電源によって部分共振を正確
且つ簡単に達成し、スイッチング損失を低減することが
できる。また、図8のt1 〜t2 に示す循環電流期間を
有するので、ターンオン時点の自由度が高くなる。
【0030】
【第4の実施例】次に、図9及び図10を参照して本発
明の第4の実施例に係わるブリッジ型インバータ装置を
説明する。但し、図9において図1及び図7と共通する
部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図9
のインバータ回路は図7のインバータ回路に4つのコン
デンサCa 、Cb 、Cc 、Cd を付加したものである。
特許請求の範囲では第3及び第4のコンデンサと呼ばれ
ている第1及び第2の付加共振用コンデンサCa 、Cb
は第1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 に並列に接
続されている。また、コンデンサCc 、Cd は第3及び
第4の主スイッチTR3 、TR4 に並列に接続されてい
る。図9の回路において上記以外の構成は図7と同一で
ある。
明の第4の実施例に係わるブリッジ型インバータ装置を
説明する。但し、図9において図1及び図7と共通する
部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図9
のインバータ回路は図7のインバータ回路に4つのコン
デンサCa 、Cb 、Cc 、Cd を付加したものである。
特許請求の範囲では第3及び第4のコンデンサと呼ばれ
ている第1及び第2の付加共振用コンデンサCa 、Cb
は第1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 に並列に接
続されている。また、コンデンサCc 、Cd は第3及び
第4の主スイッチTR3 、TR4 に並列に接続されてい
る。図9の回路において上記以外の構成は図7と同一で
ある。
【0031】図9の主スイッチTR1 〜TR4 及び補助
スイッチS1 〜S4 は図1のこれ等と同様に図3に示す
ように駆動される。従って、図9の回路のインバータの
基本動作は図1のそれと同一である。次に、図4のt0
〜t3 に対応する区間の動作を図10を参照して説明す
る。第2の補助スイッチS2 をオンにすることによって
第2のコンデンサC2 を充電するか、又は図7と同様に
充電抵抗R1 によって第1のコンデンサC1 を充電し、
その後に第2のコンデンサC2 をリアクトルLa のエネ
ルギーで充電する動作等によって、第2のコンデンサC
2 が電源電圧Vに充電され、第1の主スイッチTR1 が
オン制御されている状態において、第2の主スイッチT
R1 をt0 でオフ制御すると、第2のコンデンサC2 の
エネルギーが第1のコンデンサC1 とリアクトルLa と
第2の補助スイッチS2 と第6のダイオードD6 とから
成る共振回路で放出され、第2のコンデンサC2 の電圧
Vc2は図10(D)に示すように正弦波の90〜180
度区間の波形で低下する。また、電源1とコンデンサC
a とリアクトルLa と第2の補助スイッチS2 の閉回路
に共振電流が流れる。この時第6のダイオードD6 がオ
ンであるので、第2の主スイッチTR2 の両端には第2
のコンデンサC2 の電圧Vc2が印加されることになり、
図10(H)に示すようにt0 〜t1 で第2の主スイッ
チTR2 の電圧がVtr2 がゼロに向って低下する。ま
た、第1の主スイッチTR1 の電圧Vtr1 は電源電圧V
から第2の主スイッチTR2 の電圧Vzr2 を差し引いた
値になり、図10(G)に示すようにゆっくりと立上
る。第2のコンデンサC2 とリアクトルLa と第2の補
助スイッチS2 と第6のダイオードD6 とから成る閉回
路の共振電流と電源1とコンデンサCa とリアクトルL
a と第2の補助スイッチS2の閉回路の共振電流との和
のリアクトル電流I1 は図10(E)に示すようにt0
〜t1 区間において正弦波の0〜90度区間の波形を有
して流れる。t1 時点で第2のコンデンサC2 の電圧V
c2がゼロになると、第2のダイオードD2 の逆バイアス
が解除され、リアクトルLa の蓄積エネルギーの放出に
よる電流I1 は第2のダイオードD2 に転流し、リアク
トルL2 と第2の補助スイッチS2 と第2のダイオード
D2 の閉回路を循環電流として流れる。t1 〜t2 の期
間では第2のコンデンサC2 の電圧はゼロボルトであ
り、第2の主スイッチTR2 の電圧V2 もゼロボルトで
ある。従って、t1 〜t2 期間から選ばれた例えばt1
で第2の主スイッチTR2 をオンにすると、ZVSが達
成される。また、t0 では第1の主スイッチTR1 のZ
VSが達成されている。第2の主スイッチTR2 のオン
時点t1 以後のt2 で第2の補助スイッチS2 をオフに
すると、第2のリアクトルL2 と第4のダイオードD4
と第1のコンデンサC1 との回路で共振が生じ、正弦波
の90〜180度区間の波形の共振電流が図10(E)
に示すように流れ、第1のコンデンサC1 の電圧Vc1が
図10(F)に示すように正弦波状に高くなり、t3 で
電源電圧Vになる。第4のダイオードD4 はt3 でカッ
トオフ状態になり、負の方向の共振電流を阻止し、第1
のコンデンサC1 の電圧Vc1はVに保持される。これに
より、第2の補助スイッチS2 のターンオフ時のZVS
が達成される。なお、第2の補助スイッチS2 のターン
オン時にはZCS動作になっている。従って、主スイッ
チTR1 と補助スイッチS2 との両方のスイッチング損
失が小さくなる。
スイッチS1 〜S4 は図1のこれ等と同様に図3に示す
ように駆動される。従って、図9の回路のインバータの
基本動作は図1のそれと同一である。次に、図4のt0
〜t3 に対応する区間の動作を図10を参照して説明す
る。第2の補助スイッチS2 をオンにすることによって
第2のコンデンサC2 を充電するか、又は図7と同様に
充電抵抗R1 によって第1のコンデンサC1 を充電し、
その後に第2のコンデンサC2 をリアクトルLa のエネ
ルギーで充電する動作等によって、第2のコンデンサC
2 が電源電圧Vに充電され、第1の主スイッチTR1 が
オン制御されている状態において、第2の主スイッチT
R1 をt0 でオフ制御すると、第2のコンデンサC2 の
エネルギーが第1のコンデンサC1 とリアクトルLa と
第2の補助スイッチS2 と第6のダイオードD6 とから
成る共振回路で放出され、第2のコンデンサC2 の電圧
Vc2は図10(D)に示すように正弦波の90〜180
度区間の波形で低下する。また、電源1とコンデンサC
a とリアクトルLa と第2の補助スイッチS2 の閉回路
に共振電流が流れる。この時第6のダイオードD6 がオ
ンであるので、第2の主スイッチTR2 の両端には第2
のコンデンサC2 の電圧Vc2が印加されることになり、
図10(H)に示すようにt0 〜t1 で第2の主スイッ
チTR2 の電圧がVtr2 がゼロに向って低下する。ま
た、第1の主スイッチTR1 の電圧Vtr1 は電源電圧V
から第2の主スイッチTR2 の電圧Vzr2 を差し引いた
値になり、図10(G)に示すようにゆっくりと立上
る。第2のコンデンサC2 とリアクトルLa と第2の補
助スイッチS2 と第6のダイオードD6 とから成る閉回
路の共振電流と電源1とコンデンサCa とリアクトルL
a と第2の補助スイッチS2の閉回路の共振電流との和
のリアクトル電流I1 は図10(E)に示すようにt0
〜t1 区間において正弦波の0〜90度区間の波形を有
して流れる。t1 時点で第2のコンデンサC2 の電圧V
c2がゼロになると、第2のダイオードD2 の逆バイアス
が解除され、リアクトルLa の蓄積エネルギーの放出に
よる電流I1 は第2のダイオードD2 に転流し、リアク
トルL2 と第2の補助スイッチS2 と第2のダイオード
D2 の閉回路を循環電流として流れる。t1 〜t2 の期
間では第2のコンデンサC2 の電圧はゼロボルトであ
り、第2の主スイッチTR2 の電圧V2 もゼロボルトで
ある。従って、t1 〜t2 期間から選ばれた例えばt1
で第2の主スイッチTR2 をオンにすると、ZVSが達
成される。また、t0 では第1の主スイッチTR1 のZ
VSが達成されている。第2の主スイッチTR2 のオン
時点t1 以後のt2 で第2の補助スイッチS2 をオフに
すると、第2のリアクトルL2 と第4のダイオードD4
と第1のコンデンサC1 との回路で共振が生じ、正弦波
の90〜180度区間の波形の共振電流が図10(E)
に示すように流れ、第1のコンデンサC1 の電圧Vc1が
図10(F)に示すように正弦波状に高くなり、t3 で
電源電圧Vになる。第4のダイオードD4 はt3 でカッ
トオフ状態になり、負の方向の共振電流を阻止し、第1
のコンデンサC1 の電圧Vc1はVに保持される。これに
より、第2の補助スイッチS2 のターンオフ時のZVS
が達成される。なお、第2の補助スイッチS2 のターン
オン時にはZCS動作になっている。従って、主スイッ
チTR1 と補助スイッチS2 との両方のスイッチング損
失が小さくなる。
【0032】第2の主スイッチTR2 のターンオフ時に
は、第1の補助スイッチS1 がオンになり、第1のコン
デンサC1 と第5のダイオードD5 と第1の補助スイッ
チS1 とリアクトルLa との共振回路とコンデンサCa
と第1の補助スイッチS1 とリアクトルLa との共振回
路が形成され、これ等の回路で図10のt0 〜t1 区間
に相当する電流が流れ、また、図10のt1 〜t2 区間
に相当する電流はリアクトルLa と第1のダイオードD
1 と第1の補助スイッチS1 とから成る閉回路で流れ、
また、図10のt2 〜t3 間の電流は第1のリアクトル
L1 と第2のコンデンサC2 と第4のダイオードD4 と
の閉回路で流れる。従って、第2の主スイッチTR2 の
ターンオフ時に第1の主スイッチTR1 のターンオフ時
と同様な作用効果が得られる。また、第2のスイッチ回
路5bにおいても同様の動作が生じ、同様の作用効果が
得られる。なお、第2の主スイッチTR2 のターンオン
時のt3 時点でリアクトルLa の電流がゼロにならない
場合には、リアクトルLaのエネルギーはダイオードD5
を介して電源1に帰還される。
は、第1の補助スイッチS1 がオンになり、第1のコン
デンサC1 と第5のダイオードD5 と第1の補助スイッ
チS1 とリアクトルLa との共振回路とコンデンサCa
と第1の補助スイッチS1 とリアクトルLa との共振回
路が形成され、これ等の回路で図10のt0 〜t1 区間
に相当する電流が流れ、また、図10のt1 〜t2 区間
に相当する電流はリアクトルLa と第1のダイオードD
1 と第1の補助スイッチS1 とから成る閉回路で流れ、
また、図10のt2 〜t3 間の電流は第1のリアクトル
L1 と第2のコンデンサC2 と第4のダイオードD4 と
の閉回路で流れる。従って、第2の主スイッチTR2 の
ターンオフ時に第1の主スイッチTR1 のターンオフ時
と同様な作用効果が得られる。また、第2のスイッチ回
路5bにおいても同様の動作が生じ、同様の作用効果が
得られる。なお、第2の主スイッチTR2 のターンオン
時のt3 時点でリアクトルLa の電流がゼロにならない
場合には、リアクトルLaのエネルギーはダイオードD5
を介して電源1に帰還される。
【0033】上述から明らかなように、この実施例によ
れば、中点電位を持たない電源によって部分共振を正確
且つ簡単に達成し、スイッチング損失を低減することが
できる。また、図10のt1 〜t2 に示す循環電流期間
を有するので、ターンオン時点の自由度が高くなる。更
に、コンデンサCa 、Cb によって共振のエネルギーを
補給し、ZVS又はZCS効果を確実にすることができ
る。また、第1及び第2のコンデンサC1 、C2 の電圧
が電源電圧Vに充電されない場合でも、コンデンサCa
、Cb でZVS効果を得ることができる。なお、図9
の回路の場合には抵抗R1 、R2 を省くか又は極めて高
い値にしても共振動作を得ることができる。
れば、中点電位を持たない電源によって部分共振を正確
且つ簡単に達成し、スイッチング損失を低減することが
できる。また、図10のt1 〜t2 に示す循環電流期間
を有するので、ターンオン時点の自由度が高くなる。更
に、コンデンサCa 、Cb によって共振のエネルギーを
補給し、ZVS又はZCS効果を確実にすることができ
る。また、第1及び第2のコンデンサC1 、C2 の電圧
が電源電圧Vに充電されない場合でも、コンデンサCa
、Cb でZVS効果を得ることができる。なお、図9
の回路の場合には抵抗R1 、R2 を省くか又は極めて高
い値にしても共振動作を得ることができる。
【0034】
【第5の実施例】次に、第11及び第12を参照して第
5の実施例のインバータ装置を説明する。図11の回路
は、図1の回路における第1〜第4の補助スイッチS1
〜S4 を省き、これ等の位置に第1〜第4の主スイッチ
TR1 〜TR4 を配置し、また、図1の第1〜第4の主
スイッチTR1 〜TR4 の位置にコンデンサCa 〜Cd
を配置したものである。即ち、図11では第1の主スイ
ッチTR1 と第1のリアクトルL1 との直列回路から成
る第1の主回路が電源1の一端と一方の負荷接続端子2
aとの間に接続され、第2のリアクトルL2 と第2の主
スイッチTR2 との直列回路から成る第2の主回路が一
方の負荷接続端子2aと電源1の他端との間に接続さ
れ、第3の主スイッチTR3 と第3のリアクトルL3 と
の直列回路から成る第3の主回路が電源1の一端と他方
の負荷接続端子2bとの間に接続され、第4のリアクト
ルL4 と第4の主スイッチTR4 との直列回路から成る
第4の主回路が他方の負荷接続端子2bと電源1の他端
との間に接続されている。また、コンデンサCa 〜Cd
は上記第1〜第4の主回路に対して並列に接続されてい
る。なお、図11の回路は図1の充電用抵抗R1 〜R4
に相当するものを持たない。
5の実施例のインバータ装置を説明する。図11の回路
は、図1の回路における第1〜第4の補助スイッチS1
〜S4 を省き、これ等の位置に第1〜第4の主スイッチ
TR1 〜TR4 を配置し、また、図1の第1〜第4の主
スイッチTR1 〜TR4 の位置にコンデンサCa 〜Cd
を配置したものである。即ち、図11では第1の主スイ
ッチTR1 と第1のリアクトルL1 との直列回路から成
る第1の主回路が電源1の一端と一方の負荷接続端子2
aとの間に接続され、第2のリアクトルL2 と第2の主
スイッチTR2 との直列回路から成る第2の主回路が一
方の負荷接続端子2aと電源1の他端との間に接続さ
れ、第3の主スイッチTR3 と第3のリアクトルL3 と
の直列回路から成る第3の主回路が電源1の一端と他方
の負荷接続端子2bとの間に接続され、第4のリアクト
ルL4 と第4の主スイッチTR4 との直列回路から成る
第4の主回路が他方の負荷接続端子2bと電源1の他端
との間に接続されている。また、コンデンサCa 〜Cd
は上記第1〜第4の主回路に対して並列に接続されてい
る。なお、図11の回路は図1の充電用抵抗R1 〜R4
に相当するものを持たない。
【0035】図11の主スイッチTR1 〜TR4 は図1
のこれ等と同様に図3に示すように駆動される。従っ
て、図11の回路のインバータの基本動作は図1のそれ
と同一である。次に、無負荷時における図4のt0 〜t
3 に対応する区間の動作を図12を参照して説明する。
第1の主スイッチTR1 のオン時に上側コンデンサCa
はゼロボルト、下側コンデンサCb は電源電圧に充電さ
れている。この状態で第1の主スイッチTR1 がt0 時
点でオフになると、第1のリアクトルL1 のエネルギー
が第1のリアクトルL1 と第1のコンデンサC1 と第3
のダイオードD3とから成る共振回路で放出され、第1
のコンデンサC1 の電圧Vc1は図12(E)に示すよう
に正弦波状に上昇する。一方、第1のリアクトルL1 に
流れる電流I1 は図12(G)に示すように低下し、こ
の両端電圧も低下する。第1の主スイッチTR1 の両端
の電圧Vtr1 は電源1と第1の主スイッチTR1 と第3
のダイオードD3 と第1のコンデンサC1 と下側コンデ
ンサCb との回路で決定され、下側コンデンサCb の電
圧Vcbが電源電圧Vと等しいので、結局、第1の主スイ
ッチTR1 の電圧Vtr1 は第1のコンデンサC1 の電圧
Vc1と等しくなり、図12(I)に示すようにt0 時点
から正弦波で立上り、ZVSが達成される。第1のリア
クトルL1 の電流I1 は図12(G)に示すようにt1
でゼロになり、その後は第3のダイオードD3 がオフに
なるため、負方向には流れず、ゼロを維持する。t0 以
後のt1 時点で第2の主スイッチTR2 をオンにすると
下側コンデンサCb の放電によって、下側コンデンサC
b と第2のリアクトルL2 と第2の主スイッチTR2 と
の回路に共振電流I2 が図12(H)に示すように流れ
る。この時、第1のコンデンサC1 と第2のリアクトル
L2 と第2の主スイッチTR2 と第5のダイオードD5
とから成る回路にも共振電流が流れる。第2のリアクト
ルL2 の電流I2 即ち第2の主スイッチTR2 の電流は
ゼロから正弦波で立上るため、ZCS効果が得られる。
第2のリアクトルL2 の電流I2 がt3 でピークまで立
上ると、第2のダイオードD2 の下側コンデンサCb に
よる逆バイアスが解除されて順バイアスとなり、第2の
リアクトルL2 と第2の主スイッチTR2 と第2のダイ
オードD2 との回路が形成され、ここに循環電流が流れ
る。
のこれ等と同様に図3に示すように駆動される。従っ
て、図11の回路のインバータの基本動作は図1のそれ
と同一である。次に、無負荷時における図4のt0 〜t
3 に対応する区間の動作を図12を参照して説明する。
第1の主スイッチTR1 のオン時に上側コンデンサCa
はゼロボルト、下側コンデンサCb は電源電圧に充電さ
れている。この状態で第1の主スイッチTR1 がt0 時
点でオフになると、第1のリアクトルL1 のエネルギー
が第1のリアクトルL1 と第1のコンデンサC1 と第3
のダイオードD3とから成る共振回路で放出され、第1
のコンデンサC1 の電圧Vc1は図12(E)に示すよう
に正弦波状に上昇する。一方、第1のリアクトルL1 に
流れる電流I1 は図12(G)に示すように低下し、こ
の両端電圧も低下する。第1の主スイッチTR1 の両端
の電圧Vtr1 は電源1と第1の主スイッチTR1 と第3
のダイオードD3 と第1のコンデンサC1 と下側コンデ
ンサCb との回路で決定され、下側コンデンサCb の電
圧Vcbが電源電圧Vと等しいので、結局、第1の主スイ
ッチTR1 の電圧Vtr1 は第1のコンデンサC1 の電圧
Vc1と等しくなり、図12(I)に示すようにt0 時点
から正弦波で立上り、ZVSが達成される。第1のリア
クトルL1 の電流I1 は図12(G)に示すようにt1
でゼロになり、その後は第3のダイオードD3 がオフに
なるため、負方向には流れず、ゼロを維持する。t0 以
後のt1 時点で第2の主スイッチTR2 をオンにすると
下側コンデンサCb の放電によって、下側コンデンサC
b と第2のリアクトルL2 と第2の主スイッチTR2 と
の回路に共振電流I2 が図12(H)に示すように流れ
る。この時、第1のコンデンサC1 と第2のリアクトル
L2 と第2の主スイッチTR2 と第5のダイオードD5
とから成る回路にも共振電流が流れる。第2のリアクト
ルL2 の電流I2 即ち第2の主スイッチTR2 の電流は
ゼロから正弦波で立上るため、ZCS効果が得られる。
第2のリアクトルL2 の電流I2 がt3 でピークまで立
上ると、第2のダイオードD2 の下側コンデンサCb に
よる逆バイアスが解除されて順バイアスとなり、第2の
リアクトルL2 と第2の主スイッチTR2 と第2のダイ
オードD2 との回路が形成され、ここに循環電流が流れ
る。
【0036】第2の主スイッチTR2 のオフ時には、ま
ず、第2のリアクトルL2 と第4のダイオードD4 と第
2のコンデンサC2 の共振回路が形成されて第2の主ス
イッチTR2 のZVSが達成される。また、第1の主ス
イッチTR1 をオン時には、上側コンデンサCa と第1
の主スイッチTR1 と第1のリアクトルL1 との共振回
路と第2のコンデンサC2 と第6のダイオードD6 と第
1の主スイッチTR1と第1のリアクトルL1 との共振
回路が形成され、第1の主スイッチTR1 はZCS動作
する。なお、右側の第2のスイッチ回路5bにおいても
上述と同様な動作が生じる。また、負荷時にも同様の作
用効果が得られる。
ず、第2のリアクトルL2 と第4のダイオードD4 と第
2のコンデンサC2 の共振回路が形成されて第2の主ス
イッチTR2 のZVSが達成される。また、第1の主ス
イッチTR1 をオン時には、上側コンデンサCa と第1
の主スイッチTR1 と第1のリアクトルL1 との共振回
路と第2のコンデンサC2 と第6のダイオードD6 と第
1の主スイッチTR1と第1のリアクトルL1 との共振
回路が形成され、第1の主スイッチTR1 はZCS動作
する。なお、右側の第2のスイッチ回路5bにおいても
上述と同様な動作が生じる。また、負荷時にも同様の作
用効果が得られる。
【0037】上述のようにこの実施例によれば、補助ス
イッチを使用しない簡単な構成でZVS及びZCS効果
を得ることができる。また、ターンオン時点の設定の自
由度が他の実施例と同様に高い。
イッチを使用しない簡単な構成でZVS及びZCS効果
を得ることができる。また、ターンオン時点の設定の自
由度が他の実施例と同様に高い。
【0038】
【第6の実施例】次に、図13及び図14を参照して第
6の実施例のインバータ装置を説明する。図13の回路
は、図7の回路の第1〜第4の補助スイッチS1 〜S4
を省き、これ等の位置に第1〜第4の主スイッチTR1
〜TR4 を配置し、図7の第1〜第4の主スイッチTR
1 〜TR4 の位置に第1〜第4の付加共振用コンデンサ
Ca 〜Cd を配置したものである。即ち、図13の左側
の第1のスイッチ回路5aは電源1の一端と他端との間
に、第1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 の直列回
路と、特許請求の範囲で第3及び第4のコンデンサと呼
ばれている上下のコンデンサCa 、Cb の直列回路とを
接続し、第1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 の相
互接続中点と上下のコンデンサCa 、Cb の接続中点C
a 、Cb との間にリアクトルLa を接続し、第1及び第
2のコンデンサC1 、C2 の相互接続中点を上下のコン
デンサCa 、Cb の相互接続中点に接続し、第3及び第
4のダイオードD3 、D4 を第1及び第2のコンデンサ
C1 、C2 の他端と第1及び第2の主スイッチTR1 、
TR2 の相互接続中点に接続したものである。なお、図
13の第1、第2、第5、第6のダイオードD1 、D2
、D5 、D6 は図7と同一に接続されている。また、
図13の回路は図7の充電用抵抗R1 に相当するものを
持たない。図13の右側の第2のスイッチ回路5bも左
側の第1のスイッチ回路5aと同様に構成されている。
6の実施例のインバータ装置を説明する。図13の回路
は、図7の回路の第1〜第4の補助スイッチS1 〜S4
を省き、これ等の位置に第1〜第4の主スイッチTR1
〜TR4 を配置し、図7の第1〜第4の主スイッチTR
1 〜TR4 の位置に第1〜第4の付加共振用コンデンサ
Ca 〜Cd を配置したものである。即ち、図13の左側
の第1のスイッチ回路5aは電源1の一端と他端との間
に、第1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 の直列回
路と、特許請求の範囲で第3及び第4のコンデンサと呼
ばれている上下のコンデンサCa 、Cb の直列回路とを
接続し、第1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 の相
互接続中点と上下のコンデンサCa 、Cb の接続中点C
a 、Cb との間にリアクトルLa を接続し、第1及び第
2のコンデンサC1 、C2 の相互接続中点を上下のコン
デンサCa 、Cb の相互接続中点に接続し、第3及び第
4のダイオードD3 、D4 を第1及び第2のコンデンサ
C1 、C2 の他端と第1及び第2の主スイッチTR1 、
TR2 の相互接続中点に接続したものである。なお、図
13の第1、第2、第5、第6のダイオードD1 、D2
、D5 、D6 は図7と同一に接続されている。また、
図13の回路は図7の充電用抵抗R1 に相当するものを
持たない。図13の右側の第2のスイッチ回路5bも左
側の第1のスイッチ回路5aと同様に構成されている。
【0039】図13の主スイッチTR1 〜TR4 は図1
のこれ等と同様に図3に示すように駆動される。従っ
て、図13の回路のインバータの基本動作は図1のそれ
と同一である。次に、無負荷時における図4のt0 〜t
3 に対応する区間の動作を図14を参照して説明する。
第1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 の交互のオン
・オフによって第1の主スイッチTR1 のオン期間に下
側コンデンサCb に電源電圧Vが充電され、上側コンデ
ンサCa はゼロボルトとなる。この状態において、第1
の主スイッチTR1 をt0 時点で図14(A)に示すよ
うにオフ制御すると、リアクトルLa に流れていた電流
がリアクトルLa と第2のコンデンサC2と第4のダイ
オードD4 との回路に転流し、共振によって第2のコン
デンサC2の電圧Vc2が図14(E)に示すようにt0
から正弦波で立上る。第1の主スイッチTR1 には第2
のコンデンサC2 の電圧Vc2と同一の電圧が印加される
ため、この電圧Vtr1 は図14(H)に示すようにt0
から正弦波で立上り、ZVS効果が得られる。
のこれ等と同様に図3に示すように駆動される。従っ
て、図13の回路のインバータの基本動作は図1のそれ
と同一である。次に、無負荷時における図4のt0 〜t
3 に対応する区間の動作を図14を参照して説明する。
第1及び第2の主スイッチTR1 、TR2 の交互のオン
・オフによって第1の主スイッチTR1 のオン期間に下
側コンデンサCb に電源電圧Vが充電され、上側コンデ
ンサCa はゼロボルトとなる。この状態において、第1
の主スイッチTR1 をt0 時点で図14(A)に示すよ
うにオフ制御すると、リアクトルLa に流れていた電流
がリアクトルLa と第2のコンデンサC2と第4のダイ
オードD4 との回路に転流し、共振によって第2のコン
デンサC2の電圧Vc2が図14(E)に示すようにt0
から正弦波で立上る。第1の主スイッチTR1 には第2
のコンデンサC2 の電圧Vc2と同一の電圧が印加される
ため、この電圧Vtr1 は図14(H)に示すようにt0
から正弦波で立上り、ZVS効果が得られる。
【0040】t1 時点でリアクトルLa の電流I1 が図
14(G)に示すようにゼロになると、第4のダイオー
ドD4 がカットオフになり、このゼロの状態が保持され
る。る。t1 以後のt2 時点で第2の主スイッチTR2
をオンに制御すると、第2のコンデンサC2 とリアクト
ルLa と第2の主スイッチTR2 と第6のダイオードD
6 との共振回路が形成されると共に、下側コンデンサC
b とリアクトルLa と第2の主スイッチTR2 の共振回
路も形成され、リアクトルLa の電流I1 が図14
(G)に示すように正弦波に流れ始める。これにより、
第2の主スイッチTR2 のZCS効果が得られる。t3
時点でリアクトルLa の電流が正弦波のピーク値に達す
ると、下側コンデンサCb の電圧Vcbが図14(D)に
示すようにゼロになり、第2のダイオードD2 の逆バイ
アスが解除されて順バイアスとなり、リアクトルLa と
第2の主スイッチTR2 と第2のダイオードD2 との閉
回路に循環電流が流れる。なお、図13の上側コンデン
サCa の電圧Vcaは図14(C)、第1のコンデンサC
1 の電圧Vc1は図14(F)、第2の主スイッチTR2
の電圧Vtr2 は図14(I)に示すように変化する。
14(G)に示すようにゼロになると、第4のダイオー
ドD4 がカットオフになり、このゼロの状態が保持され
る。る。t1 以後のt2 時点で第2の主スイッチTR2
をオンに制御すると、第2のコンデンサC2 とリアクト
ルLa と第2の主スイッチTR2 と第6のダイオードD
6 との共振回路が形成されると共に、下側コンデンサC
b とリアクトルLa と第2の主スイッチTR2 の共振回
路も形成され、リアクトルLa の電流I1 が図14
(G)に示すように正弦波に流れ始める。これにより、
第2の主スイッチTR2 のZCS効果が得られる。t3
時点でリアクトルLa の電流が正弦波のピーク値に達す
ると、下側コンデンサCb の電圧Vcbが図14(D)に
示すようにゼロになり、第2のダイオードD2 の逆バイ
アスが解除されて順バイアスとなり、リアクトルLa と
第2の主スイッチTR2 と第2のダイオードD2 との閉
回路に循環電流が流れる。なお、図13の上側コンデン
サCa の電圧Vcaは図14(C)、第1のコンデンサC
1 の電圧Vc1は図14(F)、第2の主スイッチTR2
の電圧Vtr2 は図14(I)に示すように変化する。
【0041】第2の主スイッチTR2 のオフ時には、ま
ず、リアクトルLa と第3のダイオードD3 と第1のコ
ンデンサC1 との共振回路が形成されて、第2の主スイ
ッチTR2 のZVS効果が得られ、第1の主スイッチT
R1 のオン時には、第1のコンデンサC1 と第5のダイ
オードD5 と第1の主スイッチTR1 とリアクトルLa
との共振回路と上側コンデンサCa と第1の主スイッチ
TR1 とリアクトルLa の共振回路が形成されて第1の
主スイッチTR1 のZCS効果が得られる。その後はリ
アクトルLa と第1のダイオードD1 と第1の主スイッ
チTR1 の循環回路が形成される。なお、右側の第2の
スイッチ回路5bも第1のスイッチ回路5aと同様に動
作する。
ず、リアクトルLa と第3のダイオードD3 と第1のコ
ンデンサC1 との共振回路が形成されて、第2の主スイ
ッチTR2 のZVS効果が得られ、第1の主スイッチT
R1 のオン時には、第1のコンデンサC1 と第5のダイ
オードD5 と第1の主スイッチTR1 とリアクトルLa
との共振回路と上側コンデンサCa と第1の主スイッチ
TR1 とリアクトルLa の共振回路が形成されて第1の
主スイッチTR1 のZCS効果が得られる。その後はリ
アクトルLa と第1のダイオードD1 と第1の主スイッ
チTR1 の循環回路が形成される。なお、右側の第2の
スイッチ回路5bも第1のスイッチ回路5aと同様に動
作する。
【0042】図13の回路によれば、補助スイッチを使
用しない簡単な構成でZVS及びZCS効果を得ること
ができる。また、ターンオン時点の設定の自由度が高く
なる。
用しない簡単な構成でZVS及びZCS効果を得ること
ができる。また、ターンオン時点の設定の自由度が高く
なる。
【0043】
【第7の実施例】次に、図15の第7の実施例のハーフ
ブリッジ型インバータ装置を説明する。図15のインバ
ータ装置は、図1のインバータ装置の第2のスイッチ回
路5bの代りに、第1及び第2の変換用コンデンサC1
1、C12を設けたものである。コンデンサC11、C12の
直列回路は電源1の一端と他端との間に接続され、この
相互接続中点に負荷2が接続されている。このハーフブ
リッジ装置のスイッチ回路5aは図1と同一であるの
で、図1と同一の作用効果を得ることができる。なお、
図5、図7、図9、図11、図13のスイッチ回路5a
を使用して図15と同様のハーフブリッジ回路を構成
し、同様の作用効果を得ることができる。
ブリッジ型インバータ装置を説明する。図15のインバ
ータ装置は、図1のインバータ装置の第2のスイッチ回
路5bの代りに、第1及び第2の変換用コンデンサC1
1、C12を設けたものである。コンデンサC11、C12の
直列回路は電源1の一端と他端との間に接続され、この
相互接続中点に負荷2が接続されている。このハーフブ
リッジ装置のスイッチ回路5aは図1と同一であるの
で、図1と同一の作用効果を得ることができる。なお、
図5、図7、図9、図11、図13のスイッチ回路5a
を使用して図15と同様のハーフブリッジ回路を構成
し、同様の作用効果を得ることができる。
【0044】
【第8の実施例】図16に示す第8の実施例の3相ブリ
ッジ型インバータ装置は、図1の第1のスイッチ回路5
aと同一の第1のスイッチ回路5aを設けると共に、こ
れと同一構成の第2及び第3のスイッチ回路5b、5c
を設け、第1のスイッチ回路5aの主スイッチTR1 、
TR2 の相互接続中点及び第2及び第3のスイッチ回路
5b、5cの2つの主スイッチの相互接続中点を3相負
荷2に接続したものである。この3相ブリッジ型インバ
ータ装置においても図1の回路と同一の作用効果が得ら
れる。
ッジ型インバータ装置は、図1の第1のスイッチ回路5
aと同一の第1のスイッチ回路5aを設けると共に、こ
れと同一構成の第2及び第3のスイッチ回路5b、5c
を設け、第1のスイッチ回路5aの主スイッチTR1 、
TR2 の相互接続中点及び第2及び第3のスイッチ回路
5b、5cの2つの主スイッチの相互接続中点を3相負
荷2に接続したものである。この3相ブリッジ型インバ
ータ装置においても図1の回路と同一の作用効果が得ら
れる。
【0045】なお、図5、図7、図9、図11、図13
のスイッチ回路5aを使用して図16と同様の3相イン
バータ装置を構成することもできる。
のスイッチ回路5aを使用して図16と同様の3相イン
バータ装置を構成することもできる。
【0046】
【第9の実施例】次に、第9の実施例を図17を参照し
て説明する。この第9の実施例のインバータ装置は図1
と同一の回路構成を有するが、制御方法において第1の
実施例と僅かに相違している。第9の実施例を示す図1
7は図3と同一箇所の波形を示す。この図17と図3の
比較から明らかなように図17(E)、(F)、
(G)、(H)に示す第1〜第4の補助スイッチS1 〜
S4の制御パルスの前縁時点のみが図3と相違し、第1
〜第4の補助スイッチS1 〜S4 の前縁時点が図17
(B)、(A)、(D)、(C)に示す第2、第1、第
4及び第3の主スイッチTR1 、TR1 、TR4 、TR
3 の制御パルスの後縁よりも少し前の時点ta から発生
している。なお、第1及び第2の補助スイッチS1 、S
2 の制御パルスは相互間にデットタイム(停止期間)が
生じるように発生させる。同様に第3及び第4の補助ス
イッチS3 、S4 の制御パルスも相互間にデットタイム
が生じるように発生させる。
て説明する。この第9の実施例のインバータ装置は図1
と同一の回路構成を有するが、制御方法において第1の
実施例と僅かに相違している。第9の実施例を示す図1
7は図3と同一箇所の波形を示す。この図17と図3の
比較から明らかなように図17(E)、(F)、
(G)、(H)に示す第1〜第4の補助スイッチS1 〜
S4の制御パルスの前縁時点のみが図3と相違し、第1
〜第4の補助スイッチS1 〜S4 の前縁時点が図17
(B)、(A)、(D)、(C)に示す第2、第1、第
4及び第3の主スイッチTR1 、TR1 、TR4 、TR
3 の制御パルスの後縁よりも少し前の時点ta から発生
している。なお、第1及び第2の補助スイッチS1 、S
2 の制御パルスは相互間にデットタイム(停止期間)が
生じるように発生させる。同様に第3及び第4の補助ス
イッチS3 、S4 の制御パルスも相互間にデットタイム
が生じるように発生させる。
【0047】図18は図17のt0 時点近傍の状態を図
6と同様に示すものである。図1において第2の補助ス
イッチS2 が第1の主スイッチTR1 のオン期間中のt
a 時点でオンになると、電源1、第1の主スイッチTR
1 、第2のリアクトルL2 、及び第2の補助スイッチS
2 から成る回路が形成され、第2のリアクトルL2 の電
流I2 が図18(F)に示すようにta 時点から流れ始
める。この時リアクトルL2 の電流I2 即ち第2の補助
スイッチS2 の電流は正弦波状に徐々に立上るので、第
2の補助スイッチS2 はZCS(ゼロ電流スイッチ)さ
れてスイッチング損失が小さい。図18においてta よ
りも後のt0 時点で第1の主スイッチTR1 がオフにな
ると、第1の実施例と同様な共振動作が生じる。従っ
て、図17及び図18に示す制御方法であっても第1の
実施例と同様な作用効果が得られる。なお、図17の制
御方法を補助スイッチS1 〜S4 又はS1 〜S2 を有す
る図5、図7、図9、図15及び図16の回路にも適用
し、同様な作用効果を得ることができる。
6と同様に示すものである。図1において第2の補助ス
イッチS2 が第1の主スイッチTR1 のオン期間中のt
a 時点でオンになると、電源1、第1の主スイッチTR
1 、第2のリアクトルL2 、及び第2の補助スイッチS
2 から成る回路が形成され、第2のリアクトルL2 の電
流I2 が図18(F)に示すようにta 時点から流れ始
める。この時リアクトルL2 の電流I2 即ち第2の補助
スイッチS2 の電流は正弦波状に徐々に立上るので、第
2の補助スイッチS2 はZCS(ゼロ電流スイッチ)さ
れてスイッチング損失が小さい。図18においてta よ
りも後のt0 時点で第1の主スイッチTR1 がオフにな
ると、第1の実施例と同様な共振動作が生じる。従っ
て、図17及び図18に示す制御方法であっても第1の
実施例と同様な作用効果が得られる。なお、図17の制
御方法を補助スイッチS1 〜S4 又はS1 〜S2 を有す
る図5、図7、図9、図15及び図16の回路にも適用
し、同様な作用効果を得ることができる。
【0048】
【第10の実施例】次に、図19及び図20を参照して
第10の実施例を説明する。図19は図5と同一の回路
構成のインバータ装置の各スイッチのオン・オフ動作を
図3と同様に示す。図19と図3との比較から明らかな
ように、図19(E)、(F)、(G)、(H)に示す
第1〜第4の補助スイッチS1 〜S4 の制御パルスの前
縁は図3の場合よりも少し遅れている。即ち、第1〜第
4の補助スイッチS1 〜S4 の制御パルスの前縁は図1
9(B)、(A)、(D)、(C)に示す第2、第1、
第4及び第3の主スイッチTR2 、TR1 、TR4 、T
R3 の制御パルスの後縁よりも少し後の時点tb になっ
ている。
第10の実施例を説明する。図19は図5と同一の回路
構成のインバータ装置の各スイッチのオン・オフ動作を
図3と同様に示す。図19と図3との比較から明らかな
ように、図19(E)、(F)、(G)、(H)に示す
第1〜第4の補助スイッチS1 〜S4 の制御パルスの前
縁は図3の場合よりも少し遅れている。即ち、第1〜第
4の補助スイッチS1 〜S4 の制御パルスの前縁は図1
9(B)、(A)、(D)、(C)に示す第2、第1、
第4及び第3の主スイッチTR2 、TR1 、TR4 、T
R3 の制御パルスの後縁よりも少し後の時点tb になっ
ている。
【0049】今、図5の回路が遅れ負荷を有し、図19
に示す方法で制御されたとすれば、図5の各部は図20
に示すように変化する。即ち、図5の回路において図2
0のt0 時点で第1の主スイッチTR1 をオフにする
と、図20(D)に示すようにこの電流Itr1 はゼロに
なり、負荷電流I0 はコンデンサC1 、Ca 、Cb に転
流する。これにより、コンデンサC1 、Cb は直線的に
放電し、コンデンサCaは直線的に充電される。コンデ
ンサCa の電圧Vcaは第1のスイッチTR1 の電圧Vtr
1 と同一であるので、第1のスイッチTR1 の電圧Vtr
1 は図20(E)に示すようにt0 から徐々に上昇して
ZVSが達成される。コンデンサCb の電圧Vcbは第2
の主スイッチTR2 の電圧Vtr2 と同一であるので、第
2の主スイッチTR2 の電圧Vtr2 は図20(F)に示
すように徐々に低下し、ts 時点でゼロになる。従っ
て、ts 時点よりも後のt1 時点で第2の主スイッチT
R2 をオンにすればZVSが達成される。ts 時点でコ
ンデンサCb の電圧Vcbがゼロになると、ダイオードD
2 の逆バイアスが解除され、負荷電流I0 はダイオード
D2 に転流し、ここに図20(G)に示す電流Id2が流
れる。補助スイッチS2はt0 よりも遅れたtb でオン
に制御されるが、ここには電流が流れない。なお、コン
デンサC1 、Ca 、Cb の充放電がt0 〜tb 期間完了
しない時にはtb時点で補助スイッチS2 に電流が流れ
るが、これは小さいので損失は小さい。
に示す方法で制御されたとすれば、図5の各部は図20
に示すように変化する。即ち、図5の回路において図2
0のt0 時点で第1の主スイッチTR1 をオフにする
と、図20(D)に示すようにこの電流Itr1 はゼロに
なり、負荷電流I0 はコンデンサC1 、Ca 、Cb に転
流する。これにより、コンデンサC1 、Cb は直線的に
放電し、コンデンサCaは直線的に充電される。コンデ
ンサCa の電圧Vcaは第1のスイッチTR1 の電圧Vtr
1 と同一であるので、第1のスイッチTR1 の電圧Vtr
1 は図20(E)に示すようにt0 から徐々に上昇して
ZVSが達成される。コンデンサCb の電圧Vcbは第2
の主スイッチTR2 の電圧Vtr2 と同一であるので、第
2の主スイッチTR2 の電圧Vtr2 は図20(F)に示
すように徐々に低下し、ts 時点でゼロになる。従っ
て、ts 時点よりも後のt1 時点で第2の主スイッチT
R2 をオンにすればZVSが達成される。ts 時点でコ
ンデンサCb の電圧Vcbがゼロになると、ダイオードD
2 の逆バイアスが解除され、負荷電流I0 はダイオード
D2 に転流し、ここに図20(G)に示す電流Id2が流
れる。補助スイッチS2はt0 よりも遅れたtb でオン
に制御されるが、ここには電流が流れない。なお、コン
デンサC1 、Ca 、Cb の充放電がt0 〜tb 期間完了
しない時にはtb時点で補助スイッチS2 に電流が流れ
るが、これは小さいので損失は小さい。
【0050】図5の回路を進み負荷として図19に示す
制御方法を適用した場合には、例えば第1の主スイッチ
TR1 のターンオフ時においてt0 〜tb 期間は状態が
変化しないでtb 時点から図6とt1 時点からと同様に
部分共振動作が生じる。以上の説明から明らかなよう
に、図19の制御方法を採用しても第1の実施例と同様
な作用効果を得ることができる。なお、図19の制御方
法を補助スイッチS1 〜S4 又はS1 〜S2 を有する図
1、図7、図9、図15及び図16の回路にも適用する
ことができる。
制御方法を適用した場合には、例えば第1の主スイッチ
TR1 のターンオフ時においてt0 〜tb 期間は状態が
変化しないでtb 時点から図6とt1 時点からと同様に
部分共振動作が生じる。以上の説明から明らかなよう
に、図19の制御方法を採用しても第1の実施例と同様
な作用効果を得ることができる。なお、図19の制御方
法を補助スイッチS1 〜S4 又はS1 〜S2 を有する図
1、図7、図9、図15及び図16の回路にも適用する
ことができる。
【0051】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) 主スイッチTR1 〜TR4 、補助スイッチS1
〜S4 を電界効果トランジスタ等の半導体スイッチにす
ることができる。 (2) 図1、図5、図7、図9、図15、図16の回
路から充電抵抗R1 〜R4 を省くことができる。また、
図11、図13に充電抵抗R1 〜R4 に相当するものを
付加することができる。また、充電抵抗R1 〜R7 をス
イッチに置き換えて選択的に充電電流を流すことができ
る。
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) 主スイッチTR1 〜TR4 、補助スイッチS1
〜S4 を電界効果トランジスタ等の半導体スイッチにす
ることができる。 (2) 図1、図5、図7、図9、図15、図16の回
路から充電抵抗R1 〜R4 を省くことができる。また、
図11、図13に充電抵抗R1 〜R4 に相当するものを
付加することができる。また、充電抵抗R1 〜R7 をス
イッチに置き換えて選択的に充電電流を流すことができ
る。
【図1】第1の実施例のインバータ装置を示す回路図で
ある。
ある。
【図2】図1の制御回路を示すブロック図である。
【図3】図2の各部の波形図である。
【図4】図1の各部の波形図である。
【図5】第2の実施例のインバータ装置の回路図であ
る。
る。
【図6】図5の各部の波形図である。
【図7】第3の実施例のインバータ装置の回路図であ
る。
る。
【図8】図7の各部の波形図である。
【図9】第4の実施例のインバータ装置の回路図であ
る。
る。
【図10】図9の各部の波形図である。
【図11】第5の実施例のインバータ装置の回路図であ
る。
る。
【図12】図11の各部の波形図である。
【図13】第6の実施例のインバータ装置の回路図であ
る。
る。
【図14】図13の各部の波形図である。
【図15】第7の実施例のインバータ装置の回路図であ
る。
る。
【図16】第8の実施例のインバータ装置の回路図であ
る。
る。
【図17】第9の実施例のインバータ装置の各スイッチ
の制御パルスを示す波形図である。
の制御パルスを示す波形図である。
【図18】図17の一部の区間における図1の各部の状
態を図6と同様に示す波形図である。
態を図6と同様に示す波形図である。
【図19】第10の実施例のインバータ装置の各スイッ
チの制御パルスを示す波形図である。
チの制御パルスを示す波形図である。
【図20】図19の一部の区間における図5の各部の状
態を示す波形図である。
態を示す波形図である。
TR1 〜TR4 主スイッチ S1 〜S4 補助スイッチ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年5月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】インバータ回路はハーフブリッジ構成の第
1及び第2のスイッチ回路5a、5bの組み合せから成
る。第1のスイッチ回路5aはブリッジ回路の第1のア
ームを構成するための第1及び第2の主スイッチTR
1、TR2と第1及び第2のダイオードD1、D2を有
する他に、ZVS又はZCSを達成するために、第1及
び第2の補助スイッチS1、S2と、第1及び第2のコ
ンデンサC1、C2と、第1及び第2のリアクトルL
1、L2と、第3、第4、第5及び第6のダイオードD
3、D4、D5、D6と、コンデンサ充電手段としての
第1及び第2の抵抗R1、R2とを有する。第2のスイ
ッチ回路5bはブリッジ回路の第2のアームを構成する
ために第3及び第4の主スイッチTR3、TR4と、第
7及び第8のダイオードD7、D8を有する他に、ZV
S又はZCSを達成するために、第3及び第4の補助ス
イッチS3、S4と、第3及び第4のコンデンサC3、
C4と、第3及び第4のリアクトルL3、L4と、第9
〜第12のダイオードD9〜D12とを有する。
1及び第2のスイッチ回路5a、5bの組み合せから成
る。第1のスイッチ回路5aはブリッジ回路の第1のア
ームを構成するための第1及び第2の主スイッチTR
1、TR2と第1及び第2のダイオードD1、D2を有
する他に、ZVS又はZCSを達成するために、第1及
び第2の補助スイッチS1、S2と、第1及び第2のコ
ンデンサC1、C2と、第1及び第2のリアクトルL
1、L2と、第3、第4、第5及び第6のダイオードD
3、D4、D5、D6と、コンデンサ充電手段としての
第1及び第2の抵抗R1、R2とを有する。第2のスイ
ッチ回路5bはブリッジ回路の第2のアームを構成する
ために第3及び第4の主スイッチTR3、TR4と、第
7及び第8のダイオードD7、D8を有する他に、ZV
S又はZCSを達成するために、第3及び第4の補助ス
イッチS3、S4と、第3及び第4のコンデンサC3、
C4と、第3及び第4のリアクトルL3、L4と、第9
〜第12のダイオードD9〜D12とを有する。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】主変換回路を形成するための第1及び第2
の主スイッチTR1、TR2の直列回路は電源1の一端
と他端との間に接続され、第1及び第2の主スイッチT
R1、TR2の相互接続中点は出力端子としての第1の
負荷接続端子2aに接続されている。第1及び第2のダ
イオードD1、D2は第1及び第2の主スイッチTR
1、TR2に逆並列接続されている。第3及び第4の主
スイッチTR3、TR4の直列回路も電源1の一端と他
端との間に接続され、第3及び第4の主スイッチTR
3、TR4の相互接続中点が第2の負荷接続端子2bに
接続されている。第7及び第8のダイオードD7、D8
は第3及び第4の主スイッチTR3、TR4に逆並列接
続されている。なお、第1〜第4の主スイッチTR1〜
TR4をソースがサブストレートに接続された構造の絶
縁ゲート型(MOS型)電界効果トランジスタとし、こ
こに内蔵されているダイオードを第1、第2、第7及び
第8のダイオードD1、D2、D7、D8とすることが
できる。
の主スイッチTR1、TR2の直列回路は電源1の一端
と他端との間に接続され、第1及び第2の主スイッチT
R1、TR2の相互接続中点は出力端子としての第1の
負荷接続端子2aに接続されている。第1及び第2のダ
イオードD1、D2は第1及び第2の主スイッチTR
1、TR2に逆並列接続されている。第3及び第4の主
スイッチTR3、TR4の直列回路も電源1の一端と他
端との間に接続され、第3及び第4の主スイッチTR
3、TR4の相互接続中点が第2の負荷接続端子2bに
接続されている。第7及び第8のダイオードD7、D8
は第3及び第4の主スイッチTR3、TR4に逆並列接
続されている。なお、第1〜第4の主スイッチTR1〜
TR4をソースがサブストレートに接続された構造の絶
縁ゲート型(MOS型)電界効果トランジスタとし、こ
こに内蔵されているダイオードを第1、第2、第7及び
第8のダイオードD1、D2、D7、D8とすることが
できる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】次に、第1〜第4の主スイッチTR1〜T
R4のターンオン及びターンオフ期間における動作を説
明する。但し、図3のt0〜t1に示す第1の主スイッ
チTR1のターンオフ及び第2の主スイッチTR2のタ
ーンオンの期間の動作と、t4〜t5に示す第2の主ス
イッチTR2のターンオフ及び第1の主スイッチTR1
のターンオンの期間の動作と、第3の主スイッチTR3
のターンオフ及び第4の主スイッチTR4のターンオフ
の期間の動作と、第4の主スイッチTR4のターンオフ
及び第3の主スイッチTR3のターンオフの期間の動作
とは実質的に同一であるので、図3のt0〜t3期間の
動作を図4を参照して詳しく説明し、その他の期間の動
作の説明を省略する。
R4のターンオン及びターンオフ期間における動作を説
明する。但し、図3のt0〜t1に示す第1の主スイッ
チTR1のターンオフ及び第2の主スイッチTR2のタ
ーンオンの期間の動作と、t4〜t5に示す第2の主ス
イッチTR2のターンオフ及び第1の主スイッチTR1
のターンオンの期間の動作と、第3の主スイッチTR3
のターンオフ及び第4の主スイッチTR4のターンオフ
の期間の動作と、第4の主スイッチTR4のターンオフ
及び第3の主スイッチTR3のターンオフの期間の動作
とは実質的に同一であるので、図3のt0〜t3期間の
動作を図4を参照して詳しく説明し、その他の期間の動
作の説明を省略する。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】
【ターンオフ、ターンオン動作】図4は負荷回路4を無
負荷とし、負荷2をトランスのみの遅れ負荷とした場合
における図3のt0〜t3区間及びこの近傍における図
1の各部の状態を示す。第1のコンデンサC1がほぼ電
源電圧Vに充電されているt0時点で第1の主スイッチ
TR1がオフになり、第2の補助スイッチS2がオンに
なると、第1のコンデンサC1のエネルギーが第1のコ
ンデンサC1と第2のリアクトルL2と第2の補助スイ
ッチS2と第5のダイオードD5とから成る共振回路で
放出され、第1のコンデンサC1の電圧Vc1は図4
(D)に示すように正弦波の90〜180度区間の波形
で低下する。この時第5のダイオードD5がオンである
ので、第2の主スイッチTR2の両端には第1のコンデ
ンサC1の電圧Vc1が印加されることになり、図4
(H)に示すようにt0〜t1で第2の主スイッチTR
2の電圧Vtr2がゼロに向って低下する。また、第1
の主スイッチTR1の電圧Vtr1は電源電圧Vから第
2の主スイッチTR2の電圧Vtr2を差し引いた値に
なり、図4(G)に示すようにゆっくりと立上る。第1
のコンデンサC1と第2のリアクトルL2と第2の補助
スイッチS2と第5のダイオードD5とから成る閉回路
の共振電流I2は図4(E)に示すようにt0〜t1区
間において正弦波の0〜90度区間の波形を有して流れ
る。t1時点で第1のコンデンサC1の電圧Vc1がゼ
ロになると、第2のダイオードD2の逆バイアスが解除
され、第2のリアクトルL2の蓄積エネルギーの放出に
よる電流I2は第2のダイオードD2に転流し、第2の
リアクトルL2と第2の補助スイッチS2と第2のダイ
オードD2の閉回路を循環電流として流れる。t1〜t
2の期間では第1のコンデンサC1の電圧はゼロボルト
であり、第2の主スイッチTR2の電圧Vtr2もゼロ
ボルトである。従って、t1〜t2期間から選ばれた例
えばt1で第2の主スイッチTR2をオンにすると、Z
VSが達成される。また、t0では第1の主スイッチT
R1のZVSが達成されている。第2の主スイッチTR
2のオン時点t1以後のt2で第2の補助スイッチS2
をオフにすると、第2のリアクトルL2と第4のダイオ
ードD4と第2のコンデンサC2との回路で共振が生
じ、正弦波の90〜180度区間の波形の共振電流が図
4(E)に示すように流れ、第2のコンデンサC2の電
圧Vc2が図4(F)に示すように正弦波状に高くな
り、t3で電源電圧Vになる。第4のダイオードD4は
t3でカットオフ状態になり、負の方向の共振電流を阻
止し、第2のコンデンサC2の電圧Vc2はVに保持さ
れる。これにより、第2の補助スイッチS2のターンオ
フ時のZVSが達成される。なお、第2の補助スイッチ
S2のターンオン時にはZCS動作になっている。従っ
て、主スイッチTR1と補助スイッチS2との両方のス
イッチング損失が小さくなる。
負荷とし、負荷2をトランスのみの遅れ負荷とした場合
における図3のt0〜t3区間及びこの近傍における図
1の各部の状態を示す。第1のコンデンサC1がほぼ電
源電圧Vに充電されているt0時点で第1の主スイッチ
TR1がオフになり、第2の補助スイッチS2がオンに
なると、第1のコンデンサC1のエネルギーが第1のコ
ンデンサC1と第2のリアクトルL2と第2の補助スイ
ッチS2と第5のダイオードD5とから成る共振回路で
放出され、第1のコンデンサC1の電圧Vc1は図4
(D)に示すように正弦波の90〜180度区間の波形
で低下する。この時第5のダイオードD5がオンである
ので、第2の主スイッチTR2の両端には第1のコンデ
ンサC1の電圧Vc1が印加されることになり、図4
(H)に示すようにt0〜t1で第2の主スイッチTR
2の電圧Vtr2がゼロに向って低下する。また、第1
の主スイッチTR1の電圧Vtr1は電源電圧Vから第
2の主スイッチTR2の電圧Vtr2を差し引いた値に
なり、図4(G)に示すようにゆっくりと立上る。第1
のコンデンサC1と第2のリアクトルL2と第2の補助
スイッチS2と第5のダイオードD5とから成る閉回路
の共振電流I2は図4(E)に示すようにt0〜t1区
間において正弦波の0〜90度区間の波形を有して流れ
る。t1時点で第1のコンデンサC1の電圧Vc1がゼ
ロになると、第2のダイオードD2の逆バイアスが解除
され、第2のリアクトルL2の蓄積エネルギーの放出に
よる電流I2は第2のダイオードD2に転流し、第2の
リアクトルL2と第2の補助スイッチS2と第2のダイ
オードD2の閉回路を循環電流として流れる。t1〜t
2の期間では第1のコンデンサC1の電圧はゼロボルト
であり、第2の主スイッチTR2の電圧Vtr2もゼロ
ボルトである。従って、t1〜t2期間から選ばれた例
えばt1で第2の主スイッチTR2をオンにすると、Z
VSが達成される。また、t0では第1の主スイッチT
R1のZVSが達成されている。第2の主スイッチTR
2のオン時点t1以後のt2で第2の補助スイッチS2
をオフにすると、第2のリアクトルL2と第4のダイオ
ードD4と第2のコンデンサC2との回路で共振が生
じ、正弦波の90〜180度区間の波形の共振電流が図
4(E)に示すように流れ、第2のコンデンサC2の電
圧Vc2が図4(F)に示すように正弦波状に高くな
り、t3で電源電圧Vになる。第4のダイオードD4は
t3でカットオフ状態になり、負の方向の共振電流を阻
止し、第2のコンデンサC2の電圧Vc2はVに保持さ
れる。これにより、第2の補助スイッチS2のターンオ
フ時のZVSが達成される。なお、第2の補助スイッチ
S2のターンオン時にはZCS動作になっている。従っ
て、主スイッチTR1と補助スイッチS2との両方のス
イッチング損失が小さくなる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】第1のコンデンサC1及びコンデンサCb
が電源電圧Vに充電され、コンデンサCaがゼロボルト
の状態のt0で第1の主スイッチTR1をオフ、第2の
補助スイッチS2をオンにすると、第1のコンデンサC
1のエネルギーが第1のコンデンサ1と第2のリアクト
ルL2と第2の補助スイッチS2と第5のダイオードD
5とから成る共振回路で放出され、第1のコンデンサC
1の電圧Vc1は図6(D)に示すように正弦波の90
〜180度区間の波形で低下する。これと同時に第2の
付加共振用コンデンサ(第4のコンデンサ)Cbと第2
のリアクトルL2と第2の補助スイッチS2とから成る
回路にも共振が生じる。これにより、第2の主スイッチ
TR2の両端には第2の付加共振用コンデンサCbの電
圧又はこれと同一の第1のコンデンサC1の電圧Vc1
が印加されることになり、図6(E)に示すようにt0
〜t1で第2の主スイッチTR2の電圧Vtr2がゼロ
に向って低下する。また、第1の主スイッチTR1の電
圧Vtr1は電源電圧Vから第2の主スイッチTR2の
電圧Vtr2を差し引いた値になり、図6(D)に示す
ようにゆっくりと立上る。第1のコンデンサC1と第2
のリアクトルL2と第2の補助スイッチS2と第5のダ
イオードD5とから成る閉回路の電流とコンデンサCb
と第2のリアクトルL2と第2の補助スイッチS2の閉
回路の電流との合成から成る第2のリアクトルL2の電
流I2は図6(F)に示すようにt0〜t1区間におい
て正弦波の0〜90度区間の波形を有して流れる。t1
時点で第1のコンデンサC1及びCbの電圧Vc1、V
cbがゼロになると、第2のダイオードD2の逆バイア
スが解除され、第2のリアクトルL2の蓄積エネルギー
の放出による電流I2は第2のダイオードD2に転流
し、第2のリアクトルL2と第2の補助スイッチS2と
第2のダイオードD2の閉回路を循環電流として流れ
る。t1〜t2の期間ではコンデンサC1、Cbの電圧
は実質的にゼロボルトであり、第2の主スイッチTR2
の電圧V2もゼロボルトである。従って、t1〜t2期
間から選ばれた例えばt1で第2の主スイッチTR2を
オンにすると、ZVSが達成される。また、t0では第
1の主スイッチTR1のZVSが達成されている。第2
の主スイッチTR2のオン時点t1以後のt2で第2の
補助スイッチS2をオフにすると、第2のリアクトルL
2と第4のダイオードD4と第2のコンデンサC2との
回路で共振が生じ、正弦波の90〜180度区間の波形
の共振電流が図6(F)に示すように流れ、第2のコン
デンサC2の電圧Vc2が図6(H)に示すように正弦
波状に高くなり、t3で電源電圧Vになる。第4のダイ
オードD4はt3でカットオフ状態になり、負の方向の
共振電流を阻止し、第2のコンデンサC2の電圧Vc2
はVに保持される。これにより、第2の補助スイッチS
2のターンオフ時のZVSが達成される。なお、第2の
補助スイッチS2のターンオン時にはZCS動作になっ
ている。従って、主スイッチTR1と補助スイッチS2
との両方のスイッチング損失が小さくなる。
が電源電圧Vに充電され、コンデンサCaがゼロボルト
の状態のt0で第1の主スイッチTR1をオフ、第2の
補助スイッチS2をオンにすると、第1のコンデンサC
1のエネルギーが第1のコンデンサ1と第2のリアクト
ルL2と第2の補助スイッチS2と第5のダイオードD
5とから成る共振回路で放出され、第1のコンデンサC
1の電圧Vc1は図6(D)に示すように正弦波の90
〜180度区間の波形で低下する。これと同時に第2の
付加共振用コンデンサ(第4のコンデンサ)Cbと第2
のリアクトルL2と第2の補助スイッチS2とから成る
回路にも共振が生じる。これにより、第2の主スイッチ
TR2の両端には第2の付加共振用コンデンサCbの電
圧又はこれと同一の第1のコンデンサC1の電圧Vc1
が印加されることになり、図6(E)に示すようにt0
〜t1で第2の主スイッチTR2の電圧Vtr2がゼロ
に向って低下する。また、第1の主スイッチTR1の電
圧Vtr1は電源電圧Vから第2の主スイッチTR2の
電圧Vtr2を差し引いた値になり、図6(D)に示す
ようにゆっくりと立上る。第1のコンデンサC1と第2
のリアクトルL2と第2の補助スイッチS2と第5のダ
イオードD5とから成る閉回路の電流とコンデンサCb
と第2のリアクトルL2と第2の補助スイッチS2の閉
回路の電流との合成から成る第2のリアクトルL2の電
流I2は図6(F)に示すようにt0〜t1区間におい
て正弦波の0〜90度区間の波形を有して流れる。t1
時点で第1のコンデンサC1及びCbの電圧Vc1、V
cbがゼロになると、第2のダイオードD2の逆バイア
スが解除され、第2のリアクトルL2の蓄積エネルギー
の放出による電流I2は第2のダイオードD2に転流
し、第2のリアクトルL2と第2の補助スイッチS2と
第2のダイオードD2の閉回路を循環電流として流れ
る。t1〜t2の期間ではコンデンサC1、Cbの電圧
は実質的にゼロボルトであり、第2の主スイッチTR2
の電圧V2もゼロボルトである。従って、t1〜t2期
間から選ばれた例えばt1で第2の主スイッチTR2を
オンにすると、ZVSが達成される。また、t0では第
1の主スイッチTR1のZVSが達成されている。第2
の主スイッチTR2のオン時点t1以後のt2で第2の
補助スイッチS2をオフにすると、第2のリアクトルL
2と第4のダイオードD4と第2のコンデンサC2との
回路で共振が生じ、正弦波の90〜180度区間の波形
の共振電流が図6(F)に示すように流れ、第2のコン
デンサC2の電圧Vc2が図6(H)に示すように正弦
波状に高くなり、t3で電源電圧Vになる。第4のダイ
オードD4はt3でカットオフ状態になり、負の方向の
共振電流を阻止し、第2のコンデンサC2の電圧Vc2
はVに保持される。これにより、第2の補助スイッチS
2のターンオフ時のZVSが達成される。なお、第2の
補助スイッチS2のターンオン時にはZCS動作になっ
ている。従って、主スイッチTR1と補助スイッチS2
との両方のスイッチング損失が小さくなる。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0026
【補正方法】変更
【補正内容】
【0026】図7の第1〜第4の主スイッチTR1〜T
R4及び第1〜第4の補助スイッチS1〜S4は、図1
のこれ等と同様に図3に従って駆動される。初期充電動
作によって第1の抵抗R1と第1のコンデンサC1と第
2の主スイッチTR2との回路で第1のコンデンサC1
の上端が正の電源電圧となるように充電し、その後の第
1〜第4の主スイッチTR1〜TR4のオン・オフによ
って、第2のコンデンサC2の上端が正になるように第
2のコンデンサC2が電源電圧で充電され、且つ第1の
主スイッチTR1のオン状態から、図8のt0時点以後
に示すように第1の主スイッチTR1をオフに制御し、
第2の補助スイッチS2をオンに制御すると、第2のコ
ンデンサC2のエネルギーが第2のコンデンサC2とリ
アクトルLaと第2の補助スイッチS2と第6のダイオ
ードD6とから成る共振回路で放出され、第2のコンデ
ンサC2の電圧Vc2は図8(D)に示すように正弦波
の90〜180度区間の波形で低下する。この時第6の
ダイオードD6がオンであるので、第2の主スイッチT
R2の両端には第2のコンデンサC2の電圧Vc2が印
加されることになり、図8(H)に示すようにt0〜t
1で第2の主スイッチTR2の電圧Vtr2がゼロに向
って低下する。また、第1の主スイッチTR1の電圧V
tr1は電源電圧Vから第2の主スイッチTR2の電圧
Vtr2を差し引いた値になり、図8(G)に示すよう
にゆっくりと立上る。第2のコンデンサC2とリアクト
ルLaと第2の補助スイッチS2と第6のダイオードD
6とから成る閉回路の共振電流I1は図8(E)に示す
ようにt0〜t1区間において正弦波の0〜90度区間
の波形を有して流れる。t1時点で第2のコンデンサC
2の電圧Vc2がゼロになると、第2のダイオードD2
の逆バイアスが解除され、リアクトルLaの蓄積エネル
ギーの放出による電流I1は第2のダイオードD2に転
流し、リアクトルLaと第2の補助スイッチS2と第2
のダイオードD2の閉回路を循環電流として流れる。t
1〜t2の期間では第2のコンデンサC2の電圧はゼロ
ボルトであり、第2の主スイッチTR2の電圧Vtr2
もゼロボルトである。従って、t1〜t2期間から選ば
れた例えばt1で第2の主スイッチTR2をオンにする
と、ZVSが達成される。また、t0では第1の主スイ
ッチTR1のZVSが達成されている。第2の主スイッ
チTR2のオン時点t1以後のt2で第2の補助スイッ
チS2をオフにすると、リアクトルLaと第3のダイオ
ードD3と第1のコンデンサC1との回路で共振が生
じ、正弦波の90〜180度区間の波形の共振電流が図
8(E)に示すように流れ、第1のコンデンサC1の電
圧Vc1が図8(F)に示すように正弦波状に高くな
り、t3で電源電圧Vになる。第3のダイオードD3は
t3でカットオフ状態になり、負の方向の共振電流を阻
止し、第1のコンデンサC1の電圧Vc1はVに保持さ
れる。これにより、第2の補助スイッチS2のターンオ
フ時のZVSが達成される。なお、第2の補助スイッチ
S2のターンオン時にはZCS動作になっている。従っ
て、主スイッチTR1と補助スイッチS2との両方のス
イッチング損失が小さくなる。
R4及び第1〜第4の補助スイッチS1〜S4は、図1
のこれ等と同様に図3に従って駆動される。初期充電動
作によって第1の抵抗R1と第1のコンデンサC1と第
2の主スイッチTR2との回路で第1のコンデンサC1
の上端が正の電源電圧となるように充電し、その後の第
1〜第4の主スイッチTR1〜TR4のオン・オフによ
って、第2のコンデンサC2の上端が正になるように第
2のコンデンサC2が電源電圧で充電され、且つ第1の
主スイッチTR1のオン状態から、図8のt0時点以後
に示すように第1の主スイッチTR1をオフに制御し、
第2の補助スイッチS2をオンに制御すると、第2のコ
ンデンサC2のエネルギーが第2のコンデンサC2とリ
アクトルLaと第2の補助スイッチS2と第6のダイオ
ードD6とから成る共振回路で放出され、第2のコンデ
ンサC2の電圧Vc2は図8(D)に示すように正弦波
の90〜180度区間の波形で低下する。この時第6の
ダイオードD6がオンであるので、第2の主スイッチT
R2の両端には第2のコンデンサC2の電圧Vc2が印
加されることになり、図8(H)に示すようにt0〜t
1で第2の主スイッチTR2の電圧Vtr2がゼロに向
って低下する。また、第1の主スイッチTR1の電圧V
tr1は電源電圧Vから第2の主スイッチTR2の電圧
Vtr2を差し引いた値になり、図8(G)に示すよう
にゆっくりと立上る。第2のコンデンサC2とリアクト
ルLaと第2の補助スイッチS2と第6のダイオードD
6とから成る閉回路の共振電流I1は図8(E)に示す
ようにt0〜t1区間において正弦波の0〜90度区間
の波形を有して流れる。t1時点で第2のコンデンサC
2の電圧Vc2がゼロになると、第2のダイオードD2
の逆バイアスが解除され、リアクトルLaの蓄積エネル
ギーの放出による電流I1は第2のダイオードD2に転
流し、リアクトルLaと第2の補助スイッチS2と第2
のダイオードD2の閉回路を循環電流として流れる。t
1〜t2の期間では第2のコンデンサC2の電圧はゼロ
ボルトであり、第2の主スイッチTR2の電圧Vtr2
もゼロボルトである。従って、t1〜t2期間から選ば
れた例えばt1で第2の主スイッチTR2をオンにする
と、ZVSが達成される。また、t0では第1の主スイ
ッチTR1のZVSが達成されている。第2の主スイッ
チTR2のオン時点t1以後のt2で第2の補助スイッ
チS2をオフにすると、リアクトルLaと第3のダイオ
ードD3と第1のコンデンサC1との回路で共振が生
じ、正弦波の90〜180度区間の波形の共振電流が図
8(E)に示すように流れ、第1のコンデンサC1の電
圧Vc1が図8(F)に示すように正弦波状に高くな
り、t3で電源電圧Vになる。第3のダイオードD3は
t3でカットオフ状態になり、負の方向の共振電流を阻
止し、第1のコンデンサC1の電圧Vc1はVに保持さ
れる。これにより、第2の補助スイッチS2のターンオ
フ時のZVSが達成される。なお、第2の補助スイッチ
S2のターンオン時にはZCS動作になっている。従っ
て、主スイッチTR1と補助スイッチS2との両方のス
イッチング損失が小さくなる。
Claims (8)
- 【請求項1】 直流電源の一端と他端との間に1個又は
複数個のスイッチ回路が接続され、前記スイッチ回路に
よって負荷に第1の方向の電流とこれと反対の第2の方
向の電流を流すように構成されたブリッジ型又はハーフ
ブリッジ型又は多相ブリッジ型インバータ装置におい
て、少なくとも1個の前記スイッチ回路が、 前記直流電源(1)の一端と他端との間に接続された第
1及び第2の主スイッチ(TR1 、TR2 )の直列回路
から成り、前記第1及び第2の主スイッチ(TR1 、T
R2 )の相互接続中点が負荷に接続されている主変換回
路と、 前記第1及び第2の主スイッチ(TR1 、TR2 )に逆
並列接続された第1及び第2のダイオード(D1 、D2
)と、 第1の補助スイッチ(S1 )と第1のリアクトル(L1
)との直列回路であって、前記第1の補助スイッチ
(S1 )が前記第1のリアクトル(L1 )よりも前記電
源(1)の一端側に配置され、前記第1の補助スイッチ
(S1 )と前記第1のリアクトル(L1 )とが前記電源
(1)の一端と前記第1及び第2の主スイッチ(TR1
、TR2 )の相互接続中点との間に接続されている第
1の補助回路と、 第2の補助スイッチ(S2 )と第2のリアクトル(L2
)との直列回路であって、前記第2の補助スイッチ
(S2 )が前記第2のリアクトル(L2 )よりも前記電
源(1)の他端側に配置され、前記第2のリアクトル
(L2 )と前記第2の補助スイッチ(S2 )とが前記第
1及び第2の主スイッチ(TR1 、TR2 )の相互接続
中点と前記電源(1)の他端との間に接続されている第
2の補助回路と、 その一端が前記第1及び第2のリアクトル(L1 、L2
)の相互接続中点に接続された第1のコンデンサ(C1
)と、 その一端が前記第1及び第2のリアクトル(L1 、L2
)の相互接続中点に接続された第2のコンデンサ(C2
)と、 前記第1のコンデンサ(C1 )の他端と前記第1のリア
クトル(L1 )の前記第1の補助スイッチ(S1 )側の
端子との間に接続された第3のダイオード(D3 )と、 前記第2のリアクトル(L2 )の前記第2の補助スイッ
チ(S2 )側の端子と前記第2のコンデンサ(C2 )の
他端との間に接続された第4のダイオード(D4 )と、 前記第1のコンデンサ(C1 )と前記第2のリアクトル
(L2 )と前記第2の補助スイッチ(S2 )とが直列に
接続されている回路に対して並列に接続された第5のダ
イオード(D5 )と、 前記第1の補助スイッチ(S1 )と前記第1のリアクト
ル(L1 )と前記第2のコンデンサ(C2 )とが直列に
接続されている回路に対して並列に接続された第6のダ
イオード(D6 )と、 前記第1及び第2の主スイッチ(TR1 、TR2 )をオ
ン制御するための第1及び第2の主制御パルス及び前記
第1及び第2の補助スイッチ(S1 、S2 )をオン制御
するための第1及び第2の補助制御パルスを発生する制
御回路(6)とから成ることを特徴とするインバータ装
置。 - 【請求項2】 更に、前記第1及び第2の主スイッチ
(TR1 、TR2 )に並列に第3及び第4のコンデンサ
(Ca 、Cb )が接続されていることを特徴とする請求
項1に従うインバータ装置。 - 【請求項3】 直流電源の一端と他端との間に1個又は
複数個のスイッチ回路が接続され、前記スイッチ回路に
よって負荷に第1の方向の電流とこれと反対の第2の方
向の電流を流すように構成されたブリッジ型又はハーフ
ブリッジ型又は多相ブリッジ型インバータ装置におい
て、少なくとも1個の前記スイッチ回路が、 前記直流電源(1)の一端と他端との間に接続された第
1及び第2の主スイッチ(TR1 、TR2 )の直列回路
から成り、前記第1及び第2の主スイッチ(TR1 、T
R2 )の相互接続中点が負荷に接続されている主変換回
路と、 前記第1及び第2のスイッチ(TR1 、TR2 )に逆並
列接続された第1及び第2のダイオード(D1 、D2 )
と、 前記電源(1)の一端と他端との間に接続された第1及
び第2の補助スイッチ(S1 、S2 )の直列回路と、 前記第1及び第2の主スイッチ(TR1 、TR2 )の相
互接続中点と前記第1及び第2の補助スイッチ(S1 、
S2 )の相互接続中点との間に接続されたリアクトル
(La )と、 その一端が前記第1及び第2の主スイッチ(TR1 、T
R2 )の相互接続中点に接続された第1のコンデンサ
(C1 )と、 その一端が前記第1及び第2の主スイッチ(TR1 、T
R2 )の相互接続中点に接続された第2のコンデンサ
(C2 )と、 前記第1のコンデンサ(C1 )の他端と前記第1及び第
2の補助スイッチ(S1 、S2 )の相互接続中点との間
に接続された第3のダイオード(D3 )と、 前記第1及び第2の補助スイッチ(S1 、S2 )の相互
接続中点と前記第2のコンデンサ(C2 )の他端との間
に接続された第4のダイオード(D4 )と、 前記第1のコンデンサ(C1 )と前記リアクトル(La
)と前記第1の補助スイッチ(S1 )とが直列に接続
されている回路に対して並列に接続された第5のダイオ
ード(D5 )と、 前記第2の補助スイッチ(S2 )と前記リアクトル(L
a )と前記第2のコンデンサ(C2 )とが直列に接続さ
れている回路に対して並列に接続された第6のダイオー
ド(D6 )と、 前記第1及び第2の主スイッチ(TR1 、TR2 )をオ
ン制御するための第1及び第2の主制御パルスを及び第
1及び第2の補助スイッチ(S1 、S2)をオン制御する
ための第1及び第2の補助制御パルスを発生する制御回
路(6)とから成ることを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項4】 更に、前記第1及び第2の主スイッチ
(TR1 、TR2 )に並列に第3及び第4のコンデンサ
(Ca 、Cb )が接続されていることを特徴とするイン
バータ装置。 - 【請求項5】 前記制御回路(6)は、前記第1及び第
2の主スイッチ(TR1 、TR2 )をオン制御するため
の第1及び第2の主制御パルスを相互間に所定時間間隙
(Ta )を有して交互に発生し、前記所定時間間隙(T
a )が前記第1のコンデンサ(C1 )と前記第2のリア
クトル(L2 )に基づく正弦波共振電流波形及び前記第
2のコンデンサ(C2 )と前記第1のリアクトル(L1
)に基づく正弦波状共振電流波形の0度から90度以
上までに相当する時間幅を有するように前記第1及び第
2の主制御パルスを形成し、前記第1及び第2の補助ス
イッチ(S1 、S2 )を交互にオン制御するための第1
及び第2の補助制御パルスを発生し、少なくとも前記第
1の主制御パルスの前縁時点を含むように前記第1の補
助制御パルスを形成し、少なくとも前記第2の主制御パ
ルスの前縁時点を含むように前記第2の補助制御パルス
を形成するものである請求項1又は2又は3又は4記載
のインバータ装置。 - 【請求項6】 直流電源の一端と他端との間に1個又は
複数個のスイッチ回路が接続され、前記スイッチ回路に
よって負荷に第1の方向の電流とこれと反対の第2の方
向の電流を流すように構成されたブリッジ型又はハーフ
ブリッジ型又は多相ブリッジ型インバータ装置におい
て、少なくとも1個の前記スイッチ回路が、 前記直流電源(1)の一端と負荷接続端子(2a)との
間に接続された第1の主スイッチ(TR1 )と第1のリ
アクトル(L1 )との直列回路であって、前記第1のリ
アクトル(L1 )が前記第1の主スイッチ(TR1 )よ
りも前記負荷接続端子(2a)側に配置された第1の主
回路と、 前記負荷接続端子(2a)と前記直流電源(1)の他端
との間に接続された第2のリアクトル(L2 )と第2の
主スイッチ(TR2 )との直列回路であって、前記第2
のリアクトル(L2 )が前記第2の主スイッチ(TR2
)よりも前記負荷接続端子(2a)側に配置された第
2の主回路と、 前記第1の主スイッチ(TR1 )に対して逆の方向性を
有して前記第1の主回路に並列に接続された第1のダイ
オード(D1 )と、 前記第2の主スイッチ(TR2 )に対して逆の方向性を
有して前記第2の主回路に並列に接続された第2のダイ
オード(D2 )と、 その一端が前記第1及び第2のリアクトル(L1 、L2
)の相互接続中点に接続された第1のコンデンサ(C1
)と、 その一端が前記第1及び第2のリアクトル(L1 、L2
)の相互接続中点に接続された第2のコンデンサ(C2
)と、 前記第1のコンデンサ(C1 )の他端と前記第1のリア
クトル(L1 )の前記第1の主スイッチ(TR1 )側の
端子との間に接続された第3のダイオード(D3 )と、 前記第2のリアクトル(L2 )の前記第2の主スイッチ
(TR2 )側の端子と前記第2のコンデンサ(C2 )の
他端との間に接続された第4のダイオード(D4 )と、 前記第1のコンデンサ(C1 )と前記第2のリアクトル
(L2 )と前記第2の主スイッチ(TR2 )とが直列に
接続されている回路に対して並列に接続された第5のダ
イオード(D5 )と、 前記第1の主スイッチ(TR1 )と前記第1のリアクト
ル(L1 )と前記第2のコンデンサ(C2 )とが直列に
接続されている回路に対して並列に接続された第6のダ
イオード(D6 )と、 前記第1の主回路に対して並列に接続された第3のコン
デンサ(Ca )と、 前記第2の主回路に対して並列に接続された第4のコン
デンサ(Cb )とから成り、且つ前記第1及び第2の主
スイッチ(TR1 、TR2 )をオン制御するための第1
及び第2の主制御パルスを相互間に所定時間間隙(Ta
)を有して交互に発生し、前記所定時間間隙(Ta )
が前記第1のコンデンサ(C1 )と前記第1のリアクト
ル(L1 )に基づく正弦波状共振電流波形及び前記第2
のコンデンサ(C2 )と前記第2のリアクトル(L2 )
に基づく正弦波状共振電流波形の0度から90度以上ま
でに相当する時間幅に設定されている制御回路が設けら
れていることを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項7】 直流電源の一端と他端との間に1個又は
複数個のスイッチ回路が接続され、前記スイッチ回路に
よって負荷に第1の方向の電流とこれと反対の第2の方
向の電流を流すように構成されたブリッジ型又はハーフ
ブリッジ型又は多相ブリッジ型インバータ装置におい
て、少なくとも1個の前記スイッチ回路が、 前記電源(1)の一端と他端との間に接続された第1及
び第2の主スイッチ(TR1 、TR2 )の直列回路と、 前記電源(1)の電圧の方向に対して逆方向性を有して
前記電源(1)の一端と他端との間に接続された第1及
び第2のダイオード(D1 、D2 )の直列回路であっ
て、前記第1及び第2のダイオード(D1 、D2 )の相
互接続中点が負荷接続端子(2a)に接続されているダ
イオード直列回路と、 その一端が前記第1及び第2のダイオード(D1 、D2
)の相互接続中点に接続された第1のコンデンサ(C1
)と、 その一端が前記第1及び第2のダイオード(D1 、D2
)の相互接続中点に接続された第2のコンデンサ(C2
)と、 前記第1のコンデンサ(C1 )の他端と前記第1及び第
2の主スイッチ(TR1 、TR2 )の相互接続中点との
間に接続された第3のダイオード(D3 )と、 前記第1及び第2の主スイッチ(TR1 、TR2 )の相
互接続中点と前記第2のコンデンサ(C2 )の他端との
間に接続された第4のダイオード(D4 )と、 前記第1及び第2のダイオード(D1 、D2 )に並列に
接続された第3及び第4のコンデンサ(Ca 、Cb )
と、 前記第1及び第2の主スイッチ(TR1 、TR2 )の相
互接続中点と前記第1及び第2のダイオード(D1 、D
2 )の相互接続中点との間に接続されたリアクトル(L
a )と、 前記第1のコンデンサ(C1 )と前記リアクトル(La
)と前記第1の主スイッチ(TR1 )とが直列に接続
されている回路に対して並列に接続された第5のダイオ
ード(D5 )と、 前記第2の主スイッチ(TR2 )と前記リアクトル(L
a )と前記第2のコンデンサ(C2 )とが直列に接続さ
れている回路に対して並列に接続された第6のダイオー
ド(D6 )と、から成り、且つ前記第1及び第2の主ス
イッチ(TR1 、TR2 )をオン制御するための第1及
び第2の主制御パルスを相互間に所定時間間隙(Ta )
を有して交互に発生し、前記所定時間間隙(Ta )が前
記第1のコンデンサ(C1 )と前記リアクトル(La )
に基づく正弦波状共振電流波形及び前記第2のコンデン
サ(C2 )と前記リアクトル(La )に基づく正弦波状
共振電流波形の0度から90度以上までに相当する時間
幅に設定されている制御回路が設けられていることを特
徴とするインバータ装置。 - 【請求項8】 更に、前記第5のダイオード(D5 )及
び/又は前記第6のダイオード(D6 )に並列にコンデ
ンサ充電手段(R1 、R2 )が設けられていることを特
徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6又は
7記載のインバータ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06282808A JP3141920B2 (ja) | 1994-03-04 | 1994-10-21 | ブリッジ型インバ−タ装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6031794 | 1994-03-04 | ||
JP6-60317 | 1994-03-04 | ||
JP06282808A JP3141920B2 (ja) | 1994-03-04 | 1994-10-21 | ブリッジ型インバ−タ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07298643A true JPH07298643A (ja) | 1995-11-10 |
JP3141920B2 JP3141920B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=26401388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06282808A Expired - Fee Related JP3141920B2 (ja) | 1994-03-04 | 1994-10-21 | ブリッジ型インバ−タ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3141920B2 (ja) |
-
1994
- 1994-10-21 JP JP06282808A patent/JP3141920B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3141920B2 (ja) | 2001-03-07 |
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