JPS59172980A - インバ−タ - Google Patents

インバ−タ

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Publication number
JPS59172980A
JPS59172980A JP58045063A JP4506383A JPS59172980A JP S59172980 A JPS59172980 A JP S59172980A JP 58045063 A JP58045063 A JP 58045063A JP 4506383 A JP4506383 A JP 4506383A JP S59172980 A JPS59172980 A JP S59172980A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
period
current
transistors
inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58045063A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadayoshi Nagafune
忠義 長船
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.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
Nihon Denshi KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jeol Ltd, Nihon Denshi KK filed Critical Jeol Ltd
Priority to JP58045063A priority Critical patent/JPS59172980A/ja
Publication of JPS59172980A publication Critical patent/JPS59172980A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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】 [産業上の利用分野] 本発明はトランジスタを用いた並列ブリッジインバータ
に関づる。
[従来技術] 第1図は従来のトランジスタ並列ブリッジインバータで
、4つの1〜ランジスタTAI、TA2゜TBl、TB
2をブリッジ状に並列接続し、負荷に供給すべき交流電
力の周波数に等しい周波数のパルス信号を発生する発振
器O8からのパルス信号(オン、オフ信号)によりトラ
ンジスタTAIとTA2.TBIとTB2の組を交互に
オン、オフし、直流電源SDからの直流電力を交互にオ
ン。
オフし断続して交流電力に変換し、該交流電力を整合コ
ンデンサ(転流コンデンサ)を含む負荷回路Fへ供給J
る。LDは該整合コンデンサに過電流が流れるのを防止
する・直流リアクトルである。
さて、前記の如きインバータにより負荷に供給Jべき交
流信号は、例えば第2図に示す如き負荷の等価回路にお
いて、インダクタンスLと整合コンデンサCとの積の平
方根に2πを11Fけた値の逆数から算出された、いわ
ゆる共振周波数の交流信号にするのが効率等の点で右利
であるが、実際には共振周波数よりやや高い周波数(即
ち、負荷の等価回路を容量性と見る)の交流にした方が
右利である。その理由は、前記スイッチング素子として
の1ヘランジスタの陽極(例、]レクタ又(よドレイン
)とゲート電極間の容量が入力インピーダンスに影響を
与えるので、負荷を共振性にすれば、理想的であるが実
際の装置においてはそれを実現にするのが回動であり、
1荷をインダクタンス性(負荷に供給すべき交流信号を
共振周波数よりやや低い周波数の交流にりる)にJれば
、入力インピーダンスが発振性となり、スイッチング素
子(トランジスタ)のゲートに与えるスイッチング信号
(発振器からのパルス信号)を妨害し、インバータの動
作を不安定とし、又、負荷を容量性にすれば、入力イン
ピーダンスが容量性となり、スイッチング信号が強めら
れ、インバータが安定に動作するからである。
所が、次の様イr問題がある。第3図(a)。
(b)の実線は夫々1〜ランジスタT△1とTA2゜T
BlとTB2の理想的ゲート電圧波形、第3図(c)、
(d)の実線は夫々負荷を容絹牲にした時の1〜ランジ
スタTAIとTA2、TBlとTB−2の理想的陽極陰
極間の電圧波形である。図中Gはターンオフ時に発生す
る逆電圧である。前記ゲー[へ電圧波形の立上り及び立
下りは実際には、破線に示す様にトランジスタの性質か
ら、遅れがある。これらの遅れによって、第3図(c)
、(d)の破線に示づ様にターンオフ時にスパイク電f
fsが発生し、該電圧によってトランジスタTA1゜T
A2.TBI、TB2が破壊することがある。
尚、G−は逆電圧である。では、スパイク電圧の発生す
る理由を次に説明する。1〜ランジスタがオンの状態の
時、そのインピーダンスが大略零、オフの状態の時、大
略無限大にあるとした場合、前記遅れの為に、トランジ
スタは瞬間にインピーダンスが零から無限大又は無限大
から零にはならず、遅れの時間の間に零から無限大又は
無限大から零になる。従って、オンからオフになろうと
覆るトランジスタの立下り時間とオフからオンになろう
とするトランジスタの\j[りの時間とが重なった時間
帯において、直流電源sOがら直流リアクトルを介して
流れ込む電流(該電流は誘導加熱等においては一般に1
00A程度である)と、トラン3− ジスタTA1とTB2又はTBIとTA2の合計インピ
ーダンス(例、100Ω)との積に等しい高電圧(10
KV)(スパイク電圧)がトランジスタTAIの陽極と
1〜ランジスタTB2の陰極間及びトランジスタTBI
の陽極とトランジスタTA2の陰極間に印加され、これ
らトランジスタは破壊してしまう。
[発明の目的] 本発明はこの様な問題を解決することを目的としてなさ
れたものである。
本発明はトランジスタをブリッジ状に接続し、1組の対
角線上の2点から供給される直流電力を、各トランジス
タに供給されるスイッチング信号の周波数に対応した交
流電力に変換し、該交流電力を負荷回路へ供給するよう
になしたインバータにおいて、オンからオフに変わるト
ランジスタの立下りの始まりが適宜遅れる様に又はオフ
からオンに変わるトランジスタの立上りの始まりが適宜
早くなる様に前記スイッチング信号をコン1〜[」−ル
する回路を設(プたインバータを提供りる。
4− 発明の原理 本発明は次の考えに基づいてなされた。スパイク電圧は
前記した様に、トランジスタTAI及びTA2の立上り
期間又は立下り期間と、トランジスタTB1及びTB2
の立下り期間又は立上り期間との重なった時間帯におい
て、1〜ランジスタTA1とTB2又はTBIとTA2
の合計インピーダンスが大となり、ここに直流電源SD
から直流リアクトルLDを介して大電流が流れ込むこと
によっ−(生じるので、トランジスタの立下りが始まる
のを遅らせるか又は立上がりが始まるのを早めるかして
トランジスタのオン期間を長くし、トランジスタTAI
及びTA2の立上り期間又は立下り期間と、トランジス
タTBI及びTB2の立下り期間又は立上り期間とが重
ならない期間、即ち、各トランジスタのオンオフ切換え
時前後で、トランジスタTAI及びTA2のオン期間(
hランジスタTAI及びTA2のインピーダンスが零に
近い期間)と、トランジスタTBI及びT B’ 2の
オン期間(トランジスタTA1及びTA2のインビ−ダ
ンスが零に近い期間)が重なる期間(この期間を同時オ
ン期間と称す)を作れば、トランジスタTA1と−1−
B2ヌlJT B 1とTA2の合計インピーダンスは
非常に小さく(例、0.5Ω程度)直流電源SDから大
電流が流れても、高電圧のスパイク電圧は発生しない。
しかし、前記同時オン期間には制限がある。それを次に
説明する。例えば1〜ランジスタTAIとTA2がオン
、TBlとTa2がAノの状態である時、第4図に示す
様に、直流電源SDからの電流iがTAl、負荷、TA
2を通過し、転流コンデンサCは充電される。次に、第
5図のゲート電圧波形(太い実線GAはTAlとTA2
のグー1〜電圧波形、細い実線GBはTBIとTa2の
グー1〜電圧波形)に示す様に、グー1〜電圧波形G 
B lfi立上り期間(t、oll)を経て、王B1と
Ta2がオンの状態になると、この時未だオン状態にあ
る丁Al、TA2と共にTI’31゜Ta2のインピー
タンスも零に近くなり、前記転流コンデンサOは時点1
】で放電し始める。該放電により、第4図に示り様に、
TAI、TBl。
Cの閉回路とTA2.C,Ta2の閉回路にチャージ電
流10が流れようとする。この際、直流電源SDからの
直流リアクトルLDを介して流れて来る電流iはTAI
とTa2の側の枝と、TBIとTA2側の枝に大略二分
されて流れるので、TAlとTA2にはチャージ電流1
0と該電流1/2の差に等しい電流10″が該電流1/
2と逆向きに流れることになる。所がチャージ電流10
が流れ始めてから120時点以後、該電流10が前記電
流17/2より小さくなると、電流io−が電流1/2
と同じ向きに流れる。さて、■1〜T2の期間において
はトランジスタTA1及びTA2を流れる電流10−が
直流電源からの電流1/2の向きと逆であるが、この時
、TAIとTA2をオフしても直流電源SDからの直流
リアクトルLDを介して流れて来る電流はオンしている
TBl、負荷、Ta2へ流れるから問題はない。しかし
、T2以後、i。
がi/2と同じ向ぎに流れるが、この時、TAlとTA
2をオフすると、直流リアクl〜ル[Dはインピーダン
スが増え始めるTAlとTA2に大雪7− 流を流そうとして高電It (この電圧もスパイク電圧
と称()を発生してしまう。この結果、トランジスタT
△1、TA2、TBITB2は破壊してしまう。以上の
説明から同時オン期間はチャージ電流10が直流電源か
らの電流i/2より小さくならない時間を考慮し−C設
定される。
以上のことから同時オン期間は次の様にして設定される
。オンからオフになるトランジスタの立下りが始まる時
間を、立上り時間(第5図toff )以上遅らせるが
、転流コンデンサによるチージ電流が直流電源から直流
リアクトルを介してオンからオフになるトランジスタに
流れ込む電流より大きい期間(第5図のT1〜T2 )
を越えぬ様に遅らせればよい。従って、同時オン期間の
最大値は第5図に示す様にT2から立下りが始まる、い
わゆるT1〜T2の期間となる。通常は、このT1〜T
2の間に立下りが始まればよい。尚、オフからオンにな
るトランジスタの立上りが始まる時間を、立下り時間(
toff)以上早めるが血流コンデンサによるチャージ
電流が直流電源から直流リア8− クトルを介してオンがオフになるトランジスタに流れ込
む電流より大きい期間を越えぬ様に早めればよい。
[実施例] 第6図は前記原理に基づいてなされたトランジスタ並列
インバータの一実施例で、図中第1図にて用いた記号と
同一記号のものは同一構成要素である。
図中CCは負荷に供給すべき直流電力の周波数に等しい
周波数のパルス信号を発生する発振器O8からのパルス
信号(オンオフ信号)の立下りの始まり(又は立上りの
始まり)を前記原理で述べた同時オン期間を考慮して送
らせ(又は早め)、トランジスタTAIとTA2、TB
lとTa2の各ゲートに互いに位相を逆にして送る様に
した位相制御回路で、前記発振器O8からのパルス信号
の周波数に応じて適宜な同時オン期間を有するゲート電
圧を発生させる様にしている。すなわち、パルス信号の
周波数が高ければ立下がりの始まりを遅らせ、又は立上
りの始まりの早まりを短くし、周波数が低ければ逆に長
くする様に発振器O8からのパルス信号の位相を制御す
る。該制御回路は例えば第7図に示す様に制御器Qの指
令ににり抵抗値を可変Jる可変抵抗器ROとコンデンサ
c。
の直列回路から成り、前記制御器Qの周波数指令を受(
プてパルス信号を発づ−る発振器O8からのパルス信号
の周波数に応じて抵抗値を酊変し、該周波数に応じて前
記原理に従った同時オン期間にゲート電圧が発生出来る
様にパルス信号の位相をコントロールする。
斯くの如きインバータにおい−C1第5図のゲート電圧
信号に示す様に、1〜ランジスタTBIとTB2がオフ
の状態からオンの状態になっても、同時オン期間1〜ラ
ンジスタTA1とTA2がオンの状態であるので、スパ
イク電圧が全く生ずることがない。
[効果コ 従って、本発明によればスパイク電圧による1〜ランジ
スタの破壊は全く発生しない。
【図面の簡単な説明】 第1図は従来の1〜ランジスタ並列インバータ、第2図
は負荷回路、第3図は前記インバータの電圧波形図、第
4図及び第5図は本発明の詳細な説明の為に用いた図、
第6図は本発明の一実施例を示した1〜ランジスタ並列
インバータ、第7図はその一部詳細図である。 SD : ロー流! 1Ilii LD:直流リアクトル 1−A1.TA2.TBl、TB2 : t−ランジス
タ[:負荷回路 O8:発振器 CC二位相制御回路 Q:制御回路 特許出願人 日本電子株式会社 代表者 伊藤 −夫 第1図 第6図 特開昭59−172980(5)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 トランジスタをブリッジ状に接続し、1組の対角線上の
    2点から供給される直流電力を、各トランジスタに供給
    されるスイッチング信号の周波数に対応しIC交流電力
    に変換し、該交流電力を負荷回路へ供給するようになし
    たインバータにおいて、オンからオフに変わるトランジ
    スタの立下りの始まりが適宜遅れる様に又はオフからオ
    ンに変わるトランジスタの立上りの始まりが適宜早くな
    る様に前記スイッチング信号を]ンl〜ロールする回路
    を設【プたことを特徴とするインバータ。
JP58045063A 1983-03-17 1983-03-17 インバ−タ Pending JPS59172980A (ja)

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JP58045063A JPS59172980A (ja) 1983-03-17 1983-03-17 インバ−タ

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JP58045063A JPS59172980A (ja) 1983-03-17 1983-03-17 インバ−タ

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JPS59172980A true JPS59172980A (ja) 1984-09-29

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ID=12708892

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JP58045063A Pending JPS59172980A (ja) 1983-03-17 1983-03-17 インバ−タ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4672524A (en) * 1985-09-03 1987-06-09 Hitachi, Ltd. Overcurrent and overvoltage protected transistor inverter
US5027038A (en) * 1989-04-28 1991-06-25 U.S. Philips Corporation DC/AC converter for the supply of a gas and/or vapor discharge lamp

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5027924A (ja) * 1973-07-16 1975-03-22

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