JPS59194675A - インバ−タ装置 - Google Patents

インバ−タ装置

Info

Publication number
JPS59194675A
JPS59194675A JP58068674A JP6867483A JPS59194675A JP S59194675 A JPS59194675 A JP S59194675A JP 58068674 A JP58068674 A JP 58068674A JP 6867483 A JP6867483 A JP 6867483A JP S59194675 A JPS59194675 A JP S59194675A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
current
diode
mosfet
inverter device
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
JP58068674A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihide Kanehara
好秀 金原
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP58068674A priority Critical patent/JPS59194675A/ja
Priority to US06/598,779 priority patent/US4594650A/en
Priority to DE19843415011 priority patent/DE3415011A1/de
Publication of JPS59194675A publication Critical patent/JPS59194675A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34Snubber circuits
    • 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
    • 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34Snubber circuits
    • H02M1/348Passive dissipative snubbers

Landscapes

  • 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】 この発明は、インバータ装置、臀に半導体′1流制御素
子を使用したインバータ装置に関するものである。
従来、この種のインパーク装置として第1図に示すもの
があった。第1図において、電源1の正端子に半導体電
流制御素子として第1の電界効果トランジスip(以下
MO8FETと称す)20ドレイ72 aを、この第1
のMO8FET2のソース2blC同じく第2のMO8
FBT3のドレイン3aを、この第2のMO8FET3
0ソース3bを前記電源1の負端子に順次接続して閉回
路を形成し、前記第1.第2のMO8FET2.3のグ
ー)2c、3cにゲートドライブ回路4,5を接続した
ものである。30は出力端子である。
上記のように第1.第2のMO8FET2.3をスイッ
チング素子として使用した場合、その等価回路は第2図
に示すような回路となる。第2図において、ドレイン2
aとグー1−2c間には静電容量C1、グー)2cとソ
ース2b間には静電容量C2、ドレイン2aとノース2
b間には静電容量C3がある。第1のMO8FET2が
オンしたときのオン抵抗Rは、ソース2bとグー)2c
間の電圧 −により制御されるスイッチSWと直列にな
っている。また、ドレイン2aとソース2b間に逆方向
ダイオードDを有している。なお、電界効果トランジス
タとしてはMOSFETの他に、5IT(静電誘導トラ
ンジスタ)、接合形北界効果トランジスタ等がある。
以下、第1図の回路動作について説明する。いま、第1
のMOSFET2がゲートドライブ回路4の出力を受け
てオンすると、出力端子30の電位は電源1の電位V+
 Kなるが、次に第1のMO8pET2がオフし、第2
のMOSFET3がゲートドライブ回路5の出力を受け
てオンしたとき、前記出力端子30の電位はV+からV
−に下がる。
すなわち、第2のMOSFET3のドレイン3aとソー
ス3b間の電圧はV+から0ポルトになり、第1のMO
SFET2のドレイン2aとソース2b間の電圧はV+
に急激に変化する。
第3図は第1図の回路動作のグイムチヤードで、この図
で、(a)は第1のMOSFET2のスイッチング状態
、(b)は第2のMOSFET3のスイッチング状態、
(c)は出力端子30の電位、(d)は第1のMO8F
 ET2のドレイン電流、Ce)は第2りMO8FBT
3のドレイン電流、(f)は第1のMOSFET2のソ
ース2bとグー)2c間の電圧、(g)は第2のMO8
FET30ソース3bとグー)3c間の電圧である。
上記第3図(e)から明らかなように、第2のMOSF
ET3がオンしたとき、前記第2図に示した静電容量0
1〜C3を通る電流が第2のMOSFET3を流れて過
電流I02が生ずる。同様に第1のMOSFET2がオ
ンしたときも、同図(d)から明らかなように過電流I
O□が流れる。この過電流IO2,IO,によって前記
静電容量C2に同図(f)。
(g)に示す電圧降下V、、V2が生じ、この電圧降下
v1.v2が第1. 第zのMOSFET2.3のスレ
ッショルド電圧V+h+ + V+h2に達すると、第
2図に示したスイッチSWがオンして第1.第2のMO
SFET2.3を同時九オンする期間を作り、これら第
1.第2のMOSFET2.3によって電源1を短絡す
ることになる。
第1.第2のMOSFET2.3を利用した従来のイン
バータ装置は以上のように構成されているので51、ス
イッチング時に過電流が流れ、また、オフしているMO
SFETがオンしたMOSFETの過電流の影響を受け
てオンし、電源1を短絡する。このため、MOSFET
および電源1を破壊することになり、高電圧、高速度ス
イッチングでのMO8FETICよるインバータを構成
することが困難であった。
この発明は、前述した従来の課題にかんがみなされたも
のであり、その目的は、半導体電流制御素子の過電流を
制限し、安定にスイッチングできるインバータ装置を提
供することにある。
上記の目的を達成するために、この発明は、電界効果ト
ランジスタのような半導体電流制御素子を電流制御素子
として使用したインパーク装置において、電流回路中に
電流制限回路と過電圧吸収回路の並列体を挿入したこと
を特徴とする。以下図面に基づいてこの発明の一実施例
を説明する。
第4図は第1図と同一部分には同一符号を付したこの発
明の第1実施例を示す回路図で、この図で、第1のMO
SFET2のドレイン2aと電源1の間に電流制限回路
6を、また、第2のMOSFET3のドレイン3aと第
1のMOSFET2のソース2bとの間に電流制限回路
9を挿入しである。これら電流制限回路6,9は、それ
ぞれリアクトル7とダイオード8、リアクトル10とダ
イオード11との直列体からなる。また、12゜15は
過電圧吸収回路で、それぞれダイオード13と定電圧素
子14、ダイオード16と定電圧素子17の直列体から
なり、電流制限回路6,9にそれぞれ並列に接続される
第5図は上記第4図の回路の動作を示すタイムチャート
で、この図で、(a)〜(e)は第3図の(al〜(e
)と同じものを示し、(f)、 (g)は過電圧吸収回
路12.15の電圧を示す〇 上記第4図の回路構成では、第1.第2のMOSFET
2.3のドレイン電流はりアクトルア。
10により制限され、過電流I01’、  IOt’は
第5図(d)、 (e) K示すよ5に小さな値となる
。この場合、出力端子30に接続される負荷が容量性で
も電流制限を行うことができる。したがって、第1、第
2のMOSFET2.3がオフしたとき、過電圧吸収回
路12.15はり7クトル7,10に発生した電圧を第
5図(f)、  (g)のように減衰させ、リアクトル
7.10に流れていた電流により過電圧が生ずるのを防
止する。
電流制限回路6.9のダイオード8,11は、第1.第
2のMOSFET2.3のソースからドレインへ電流が
流れたとき、その電流がリアクトルT、10を通過しな
いようKし、また、リアクトル7.10の電流を一方向
に流すことにより、第1.第2のMOSFET2.3の
ドレイン・ソース間の静電容量とり7クトル7,10が
、第1゜第2のMOSFET2.3のスイッチング時に
共振を起こし過電圧を発生することを防止する働きがあ
る。なお、過電圧吸収回路12.15のダイオード13
.16は高速スイッチング用、定電圧素子14.17は
ツェナダイオード、バリスタ。
ダイオード等が使用できる。
第6図はこの発明の第2実施例を示すもので、前記第4
図の第1実施例の第1.第2のMOSFET2.3の直
列体に対し、並列に同じ回路構成の第1.第2のMO8
FETτ、3′の直列体を接続した単相インバータであ
る。この付加された第1、第2のMOSFET2’、3
’に対しても、第1゜第2のMOSFET2.3と同様
に電流制限回路6’、  9’および過電圧吸収回路1
2’、  15″を設けである。それぞれの構成は第4
図と同じであるので対応するものにはダッシュを付して
示しである。
そして出力端子30.30’間に負荷18が接続されて
いる。
この実施例は、負荷18のインバータ出力電圧を第1実
施例の2倍にすることができる。また、負荷18が誘導
性負荷の場合、各MO8FET2゜3、 2’、  3
’に逆電圧が加わることがあるが、各MO8FET2,
3.2’、3’自身が有する逆方向ダイオードO(第2
図)と過電圧吸収回路12,15゜12’、15’があ
るため、各MO8FET2,3゜2’、  3’を破壊
することがない。トランジスタ等で構成したインパーク
では前記の逆電圧を防ぐため、ダイオ−ドをトランジス
タと並列に逆向きに接続しているが、MO8FB’J’
を利用した場合は、前記ダイオードを省略することがで
きる。
第7図はこの発明の第3実施例を示すもので、第2笑施
例の各MO8FET2,3.2’、3’をトランジスタ
19とダイオード20、同じく21と22、同じ<19
′と20′、同じ<21′と22′の各並列体で構成し
たものである。
第8図はこの発明の第4笑施例を示すもので、前記第2
実施例(第6図)の各MO8FET回路に同一構成のM
OSFET (1点鎖線で囲んだ部分)を並列接続した
構成である。ただし、各MO8FET2,3.2’、3
’は第2図の等価回路に示すオン抵抗Rにバラツキがあ
り、並列接続すると電流が均等に流れないため、電流バ
ランス抵抗器ランス抵抗器23,24.23’、24’
は、各MO8FET2,3.!、3′の前記オン抵抗R
と同根をニッケルクロム線、ステンレス線、銅ニツケル
線などの抵抗線を巻いてリアクトル7、 10.7’。
10′を同時に構成することができる。
なお、上記は単相インバータを示したが、前記第1実施
例の回路構成を3列にすることにより、3相インパーク
、さらに複数個使用することKより多相インパークも容
易に構成することができる。
第9図はこの発明の前記各実施例における電源1の構成
例を示すもので、3相交流R,S、Tをサイリスタ5C
RI〜SCR,により位相制御して、リアクトルL0お
よびコンデンサC0により一定の直流電圧を得る。
第1θ図はMOSFETによるこの発明のインパーク装
置100を、無声放電励起レーザ発振器110の無声放
電用電源として使用した例である。
前記インバータ装置100の出力を昇圧トランス120
により高電圧として、表面が誘導体で覆われた電11o
1,1ozに供給する。無声放電励  −起レーザ発振
器110内にはレーザ媒質ガス103が満されており、
無声放電104が生ずると、対向しておかれた全反射鏡
105と部分透過鏡106間でレーザ発振が起こり、レ
ーザ光線107として出力する。前記無声放電用電源と
して用いるインバータ装置100の出力周波数は50K
Hz〜200 KHzを使用するため、他のトランジス
タまたはサイリスクでは実現不可能であったが、MOS
FETを利用することにより可能となったものである。
以上説明したように、この発明は、半導体電流制御素子
の電流回路中に電流制限回路と過電圧吸収回路の並列体
を挿入したので、半導体電流制御素子に過電流が流れる
のを防止することができる。
この結果、オフすべき半導体電流制御素子がオンになっ
て電源を短絡するような事態が生じることがなく、電源
および半導体電流制御素子等の破壊を回避することがで
きるとともに、高周波において寄生発振等が無く安定に
スイッチングできるインバータ装置が得られる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のインバータ装置の回路図、第2図はMO
SFETの等価回路図、第3図は第1図の回路動作を説
明するタイムチャート、第4図はこの発明の第1笑施例
な示す回路図、第5図は第4図の回路動作を説明するタ
イムチャート、第6図、第7図、第8図はこの発明の他
の実施例をそれぞれ示す回路図、第9図はこの発明の各
実施例に適用する電源の回路構成図、第10図はこの発
明のインバータ装置を無声放電励起レーザ発振器の電源
として使用した例を示す回路結線図である。 図中、1は電源、2. 2’、  3. 3’はMOS
FET。 2a、3aはドレイン、2b、3bはソース、2c、3
cはゲート、4. 4’、  5. 5’はゲートドラ
イブ回路、6. 6’、  9. 9’は電流制限回路
、7゜7’、  10. 10’はり7クトル、8,1
1,13゜16.20.20’、2L  22’はダイ
オード、12゜15は過電圧吸収回路、14.17は定
電圧素子、18は負荷、19.19’、21.21’は
トランジスタ、23,23’、24,24’は電流バラ
ンス抵抗器である。なお、図中の同一符号は同一または
相当部分を示す。 代理人 大岩増雄  (外2名) 第1図 第3図 (b)      OFF    ON    OFF
    ON第4図 第5図 第′ 6 図 第7図 手続補正書(自発) 昭和59年134 日 1、事件の表示   特願昭58−f3BG?4号2、
発明の名称   インバータ装置 3、補正をする者 代表者片山仁へ部 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面6、補正の内
容 (1)明細書第4頁13行(7) rV+h1. v+
h2 Jを、rVthl、 Vth2 Jと補正する。 (2)図面第3図および第7図を別紙のように補正する
。 以上 第3図 (b)  OFF  ON  OFF ’ONV+h+ 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11半導体電流制御素子をセ4使用したインバータ装
    置において、前記半導体電流制御素子の電流回路中に、
    電流制限回路と過電圧吸収回路の並列体を挿入したこと
    を特徴とするインバータ装置。 (2)電流制御回路として、ダイオードとりアクドルの
    直列体を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第(1
    )項記載のインバータ装置。 (3)過電圧吸収回路として、定電圧素子とダイオード
    の直列体を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第(
    1)項記載のインバータ装置。
JP58068674A 1983-04-19 1983-04-19 インバ−タ装置 Pending JPS59194675A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58068674A JPS59194675A (ja) 1983-04-19 1983-04-19 インバ−タ装置
US06/598,779 US4594650A (en) 1983-04-19 1984-04-11 Inverter device
DE19843415011 DE3415011A1 (de) 1983-04-19 1984-04-19 Invertiereinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58068674A JPS59194675A (ja) 1983-04-19 1983-04-19 インバ−タ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59194675A true JPS59194675A (ja) 1984-11-05

Family

ID=13380493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58068674A Pending JPS59194675A (ja) 1983-04-19 1983-04-19 インバ−タ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59194675A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110178309A (zh) * 2017-01-13 2019-08-27 西门子股份公司 Dc功率开关组件和方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5863081A (ja) * 1981-10-07 1983-04-14 Mitsubishi Electric Corp インバ−タ装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5863081A (ja) * 1981-10-07 1983-04-14 Mitsubishi Electric Corp インバ−タ装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110178309A (zh) * 2017-01-13 2019-08-27 西门子股份公司 Dc功率开关组件和方法
CN110178309B (zh) * 2017-01-13 2023-07-07 西门子能源有限责任公司 Dc功率开关组件和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2754411B2 (ja) 電力変換装置のスナバ回路
US4594650A (en) Inverter device
US4970420A (en) Power field effect transistor drive circuit
JPH03270677A (ja) インバータ回路
EP0593737A1 (en) Dual snubber circuit
JPH0121704B2 (ja)
JPH11262242A (ja) 半導体素子の駆動回路およびそれを用いた電力変換装置
JPS6348207B2 (ja)
JPH08237936A (ja) 電圧形インバータのノイズフィルタ
US4591966A (en) Rectifying network
JPS59194675A (ja) インバ−タ装置
JP2770099B2 (ja) 直列多重インバータのゲート駆動回路
WO2007116444A1 (ja) 電源装置及び電源制御方法
Zheng et al. Smart Self-Driving Crosstalk Suppression Gate Driver for SiC MOSFETs Based on Level Shifter
Evans et al. Some aspects of power transistor inverter design
JPH0520992B2 (ja)
JP2865148B2 (ja) 交流電圧制御装置
JPS6116794Y2 (ja)
JP3134582B2 (ja) Pwmインバータ用出力回路
JPS59167119A (ja) 低損失高速トランジスタ
SU363168A1 (ru) Транзисторный трехфазный инвертор
SU1001362A1 (ru) Преобразователь напр жени
SU762105A1 (ru) Преобразователь постоянного напряжения в постоянное 1
JP2001238463A (ja) インバータ回路
JPS59156165A (ja) 電力変換装置