JPS5851779A - インバ−タ装置 - Google Patents

インバ−タ装置

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JPS5851779A
JPS5851779A JP56148543A JP14854381A JPS5851779A JP S5851779 A JPS5851779 A JP S5851779A JP 56148543 A JP56148543 A JP 56148543A JP 14854381 A JP14854381 A JP 14854381A JP S5851779 A JPS5851779 A JP S5851779A
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JP
Japan
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output
switching elements
timer
drive
current
Prior art date
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Pending
Application number
JP56148543A
Other languages
English (en)
Inventor
Takumi Mizukawa
巧 水川
Hideki Omori
英樹 大森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP56148543A priority Critical patent/JPS5851779A/ja
Publication of JPS5851779A publication Critical patent/JPS5851779A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインバータ装置、特にスイッチング素子を交互
又は順次駆動するブリッジインバータ装置の制御方式に
関し、その目的とするところぽ負荷変動、電源電圧変動
に対し安定な制御装置を提供するものである。
一般にブリッジインバータ装置はスイッチング素子を複
数個、電源に直列に接続し、その直列接続点から負荷を
接続する。このインバータ装置は電源に直接スイッチン
グ素子を直列接続するため、万一、複数のスイッチング
素子が同時に駆動されると、このスイッチング素子は電
源短絡となり過大な電流が流れ素子は瞬時に破壊される
。すなわち、スイッチング素子に順次与える駆動信号が
スイッチング素子の温度上昇又は負荷の増大により素子
自体のスイッチング時間が長くなるため、一つのスイッ
チング素子のスイッチングが終了しないうちに次のスイ
ッチング素子が駆動され電源短絡状態が発生する危険を
有している。
この点にかんがみ本発明はスイッチング素子が必らずオ
フしてから次のスイッチング素子を駆動しようとするも
ので、具体的手段として、スイッチング素子の駆動電流
の逆バイアス電流の終了点を検知して後、次のスイッチ
ング素子をオンさせるもので、以下本発明を一実施例に
もとづき詳述する。
第1図は本発明を誘導加熱調理器に応用した一実施例の
構成を示すブロック図、第2図は本発明の詳細な説明す
るための波形図、第3図は本発明第1図の具体構成を示
す電気結線図である。
第1図に於いて、1は商用電源、2は整流器、3はフィ
ルタコンデンサ、4及び6は加熱コイル6と共振動作を
する共振コンデンサ、6は加熱コイル、7及び8はスイ
ッチング動作を行うトラン−ジスタで整流器2の出力の
直流電源に直列に接続されている。9及び10はダイオ
ードでトランジス匁及び8の夫々のコレクタ・エミッタ
間に接続されている。11は鍋で加熱コイル6の負荷で
ある。12及び1′3はトランジスタ7及び8のベース
電流を検出する変流器、14及び16は波形整形回路で
変流器12及び13の出力信号を入力としている。16
は第1のタイマ回路で、トランジスタ7及び8の休止期
間設定タイマである。17及び18は休止時間設定タイ
マ16の休止時間を設定するコンデンサ及び抵抗である
。19は第2のタイマ回路で、トランジスタ7、及び8
の駆動時間設定タイマである。20及び21は駆動時間
を設定するコンデンサ及び抵抗である。22は駆動時間
を可変する外部調節端子でこの端子の直流電圧を変える
ことによりトランジスタ7及び8のオン時間を調節する
。23及び24は駆動回路で駆動時間設定タイマ19の
出力を増巾しトランジスタ8及び7のベース端子に与え
るものである。
次に第2図に於いて、14.はトランジスタ7及びダイ
オード9の電流波形、12はトランジスタ8及びダイオ
ード1oの電流波形である。aはトランジスタ7のベー
ス電流を検知した変流器12の出力波形、bはトランジ
スタ8のベース電流を検知した変流器13の出力波形で
ある□a及びbの波形図中のVrefは波形整形のしき
い値である。
Cは波形整形回路14の出力波形、dは波形整形回路1
6の出力波形である。e及びfは休止時間設定タイマ1
6の出力波形で、波形eは波形Cを入力信号とし、波形
fは波形dを入力信号としている。q及びhは駆動時間
設定タイマ19の出力波形で、波形qは波形eを入力信
号とし、波形りは波形fを入力信号としている。
以上の構成に於いて動作を説明する。先ず、トランジス
タ7がオンしている状態を想定し動作の説明を行う。第
2図t0点において、h点に信号が発生し、この信号は
駆動回路24で増幅されトランジスタ7のベースに電流
が流れトランジスタ7はオンする。トランジスタ7のオ
ンによりトランジスタ7にはi、波形に示される電流が
流れ始める。そして、駆動時間設定タイマ19で定まる
環流を与える。トランジスタ7のベース順電流が終了す
るとトランジスタ7のスイッチング速度を早めるために
ベース端子には逆バイアス電圧が与えられベース逆バイ
アス電流が流れ始める(第2図中t1点)。この逆バイ
アス電流が変流器12で検出されその出力波形が第2図
8に示されている。このベース電流出力波形が負電圧の
しきい値V r e fを越えると、波形整形回路14
の出力Cには第2図に示すような波形が発生する。この
トランジスタ7のベース逆バイアス電流はベースに蓄積
されたキャリア放出が終了すると零になりトランジスタ
はオフする(第2図t2点)。このキャリア放出時間は
トランジスタの蓄積時間と呼ばれ第2図中にtlで示し
である。
波形整形回路14の出力Cが終了した時小t2より休止
時間設定タイマ16は作動を開始し、出力eには第2図
に示すような出力波形が発生する。
この出力eの設定時間taは次にオンさせるトラ、ンジ
スタ8のベース順電流の駆動信号qを遅延さぜている。
このta期間は、トランジスタ7がオフし、共振電流が
ダイオード1oに流れている期間(第2図12参照)以
下に設定され、トランジスタ7及び8の双方がオフする
よう設けられている。そして、この出力eが終了すると
(第2図t3点)、この出力eの立下り信号により駆動
時間設定タイマ19は作動開始し、出力qには第2図に
示すよう出力が発生する。この出力qは駆動回路23に
より増幅されトランジスタ8にベース順電流を供給しト
ランジスタ8はオンする。そして駆動時間設定タイマ1
9で定まる一定時間(第2図tbで示す)ベース順電流
を与えた後、トランジスタ8のベース端子には逆バイア
ス電圧が与えられベース逆バイアス電流が流れ始める(
第2図t4点)。以下、同様の動作を繰り返し、インバ
ータは発振を持続する。
次に第3図の構成、動作について説明する。第3図にお
いて第1図、第2図と同一機能のものについては同一番
号を附与しである。第3図においで、25.27は変流
器12及び、13の負荷抵抗26.28,34,35.
43及び44は電圧比較器、29及び40はオア回路、
31,42.53及び68はトランジスタ、30,32
,32゜41.49,54.51及び66は抵抗器、3
6゜37.45及び46はアンド回路、38及び47は
ノット回路、39及び48はR/Sフリップフロップ、
60及び66はパルストランス、62及び67はコンデ
ンサである。
以上の構成において各ブロックの動作を簡単に説明する
。波形整形回路14及び15の動作は周知の回路である
ので省略する。休止時間設定タイマ16及び、駆動時間
設定タイマ19の回路構成は同一であるので、休止時間
設定タイマ16の動作のみを説明する。休止時間設定タ
イマ16の入力端子C又はdに正論理のパルス信号が与
えられると、オア回路29の出力には同一レベルで出力
パルス信号が発生し、トランジスタ31がオンし、コン
デンサ17は瞬時に電源電圧迄充電される。
このとき、電圧比較器34.35の非反転入力には抵抗
32.33で定まる基準電圧が与えられており(駆動時
間設定タイマ19の場合には端子22に外部基準電圧を
与える)、電圧比較器34及び36の夫々の出力はHレ
ベル(電源電圧+vccレベル)である。一方、オア回
路29の出力パルス信号はノット回路38で論理反転さ
れ、オア回路29の出力パルス信号が発生しているとき
、ノット回路38の出力はLレベル(GNDレベル)に
なり、この出力に接続されているアンド回路36.37
を禁止している。従ってこの時意志は出力e及びfには
出力は発生しない。又、一方、入力端子C及びdはR/
Sフリップフロップ39のセント端子、リセット端子に
接続されており、C端子にパルス信号が発生するとR/
Sフリップ70ツブ39の出力QはHレベル、QFiL
レベルになり、アンド回路36を開放状態、37を禁止
状態にしている。
ここでオア回路29.0出力パルス信号がなくなる(L
レベル)とトランジスタ31がオフし、コンデンサ17
に充電さ九た電荷は抵抗18を通じ載電を開始する。こ
のときノット回路38の出力はLレベルからHレベルに
なり、電圧比較器34の出力、(Hレベル)はアンド回
路36を通じ出力端子・に発生する。そしてコンデンサ
17の電荷が放電し抵抗32.33で定まる基準電圧よ
り高くなると電圧比較器34の出力は反転し、出力端子
eの出力はLレベルになる。このコンデンサ17の放電
時間で定まる出力端子eの出力時間幅が休止時間である
。(一方、駆動時間設定タイマ19の場合は端子220
基準電圧で定まる出力端子q又はhの出力パルス幅はト
ランジスタ7又は8の駆動時間である)次に、入力端子
dにノくルス信号が入力されるとR/Sフリップフロッ
プ39は反転し、アンド回路36が禁止状態に、37が
開放状態になり出力端子受に休止時間を与える出力パル
スが発生するものである。
次に駆動回路23及び24はパルストランスω又は66
によるベース順電流、逆バイアス駆動方式の一例ケ示し
ている。駆動回路23の動作を述べる。入力端子qに入
力パルス信号が与えられるとトランジスタ53がオンし
パルストランス60を駆動し2次巻線に接続されたトラ
ンジスタ8−にベース順バイアス電流を与えると同時に
コンデンサ52を充電する。そして、入力信号qがなく
なるとトランジスタ53はオフし、パルストランス6o
の2次巻線に誘起された逆起電力とコンデンサ62の充
電電圧によりトランジスタ8のベース・エミッタに逆バ
イアス電圧が印加されベース逆バイアス電圧が流れるも
のである。駆動回路24は駆動回路23と同一動作であ
る。以上が本発明の構成及び動作である。
以上述べたように本発明の制御方式によればスイッチン
グ素子の駆動電流の逆バイアス電流の終了時点を検知し
一つのスイッチング素子がオフして、次のスイッチング
素子の駆動電流を与えるため、負荷変動又は電源電圧変
動に対し非常に安定なインバータ装置が提供でき不もの
である。更に、本発明の制御方式はインバータ回路から
高電圧信号frパ5t−夕として入力しないので制御装
置の安全性、動作の安定性に大きく寄与するものである
。加えて、具体的な回路構成においては駆動時間、休止
時間の設定回路は単一のコンデンサで複数のスイッチン
グ素子のタイマ時間を設定するため、ブリッジインバー
タのスイッチング素子群の負荷電流等の使用条形が等し
くなる特徴を有している。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例を示すインバータ装置のブロ
ック図、第2図は同装置の動作波形図、第3図は同具体
構成を示す電気結線図である。 12.13・・会・・・変流器、14.16・・・・・
・波形整形回路、16・・・−・・第1のタイマ〔休止
時間設定タイマ)、17・・・・・・第2のタイマ(駆
動時間設定タイマ)。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名@1
v4 第 2 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)交互又は順次導通する複数のスイッチング素子を
    インバータ回路に設け、前記複数のスイッチング素子の
    駆動電流を検出する検出手段、この検出手段の出力に接
    続された第1のタイマ群、及びこの第1のタイマ群の出
    力に接続される第2のタイマ群より成り、前記複数のス
    イッチング素子の駆動端子の逆バイアス電流の終焉点よ
    り前記第1のタイマ群で定まる一定時間、前記複数のス
    イッチング素子を休止させ、前記第2のタイマ群で定ま
    る一定時間、前記複数のスイッチング素子を順次導通さ
    せるインバータ装置。
  2. (2)前記第1及び第2のタイマ群は複数の電圧比較器
    の入力端子の一端を共通端子とし、単二の時定数決定用
    抵抗及びコンデンサを接続し、前記複数の電圧比較器の
    他端は共通接続し基準電圧源に接続し、前記複数の電圧
    比較器の数に相消する入力端子と出力端子を有し、この
    複数の入力端子に接続される出力端子切換手段を有し、
    前記複数の入力端子のどの端子の入力信号でも同一出力
    時間幅を得る特許請求の範囲第1項記載のインバータ装
    置。
JP56148543A 1981-09-18 1981-09-18 インバ−タ装置 Pending JPS5851779A (ja)

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ID=15455116

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1985001400A1 (en) * 1983-09-19 1985-03-28 Minitronics Pty. Limited Minimization of harmonic contents for mains operated solid state inverters driving gas discharge lamps
JPS60194763A (ja) * 1983-11-22 1985-10-03 Touken:Kk トランジスタインバ−タ装置

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1985001400A1 (en) * 1983-09-19 1985-03-28 Minitronics Pty. Limited Minimization of harmonic contents for mains operated solid state inverters driving gas discharge lamps
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