JPS5939838Y2 - インバ−タの起動回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はインバータの起動回路の改良に関するものであ
る。

背景技術とその問題点 第１図は従来の起動回路を含むＤＣ−ＤＣコンバータの
一例を示すものである。

図において、一対の入力端子１ａ、ｌｂから所定の電圧
値の交流電源が供給される。

この交流電圧はダイオードブリッジで構成された整流回
路２により整流され、その正極性の電圧はライン４ａに
導出され、負極性の電圧はライン４ｂに導出される。

上記ライン４ａ、４ｂ間には平滑コンデンサ３ａｔ３ｂ
、が直列に接続されている。

ライン４ａは、コンデンサ６と抵抗７との並列回路の一
端とサイリスタ８のアノードとトランジスタＱ１のコレ
クタとに夫々接続されている。

また上記コンデンサ６と抵抗７の他端は上記サイリスタ
８のゲート端子に接続されている。

上記サイリスタ８０カノードは、電流制限用抵抗９とス
ピードアップ用コンデンサ１０との並列回路を介して、
トランジスタＱ２のベースに接続されている。

このトランジスタＱ２のコレクタと上記トランジスタＱ
□のエミッタとは、互いに接続されると共に、可飽和リ
アクタ型トランス１１０２次側コイル１１ｂ。

１１ｃの一端に接続されている。

上記２次側コイル１１ｂの他端はトランジスタＱ１のベ
ースに接続されている。

尚、２次側コイル１１ｂと１１ｄとは互いに逆極性に巻
回されている。

２次側コイル１１ｃは正帰還用のもので、負荷が大のと
き上記コイル１１ｂ、１１ｄに誘起される電圧を増加さ
せることにより、トランジスタＱｌ、Ｑ２０ベース電圧
を補償するためのものである。

またコイル１１ｃの他端は、出カドランス５の１次側コ
イル５ａを介してコンデンサ３ａ、３ｂの接続中点に接
続されている。

上記トランジスタＱ２のベースは、可飽和リアクタ型ト
ランス１１０２次側コイル１１ｄの一端に接続されてい
る。

このコイル１１ｄの他端は上記トランジスタＱ２の工□
ツタと共にライン４ｂに接続されている。

従ってトランジスタＱ２はサイリスタ８を介して供給さ
れる電源によってオン状態になり、以後はコイル１１ｄ
に誘起する電圧によってオン状態になる。

一方、出カドランス５０２次側コイル５ｂの両端は、整
流回路１２に接続されていて、出力電圧を供給するよう
に成されている。

この出力電圧は整流回路１２によって整流され、出力端
子１４ａ。

１４ｂから所定の直流電圧が得られるように成されてい
る。

また帰還コイル５ｃは、抵抗１３を介して可飽和リアク
タ型トランス１１０１次側コイル１１ａに接続されてい
る。

従って出カドランス５から得られる出力電圧の一部は、
抵抗１３を介して帰還され、トランジスタＱｌ−Ｑ２が
交互にスイッチングされるように成されている。

次に本回路の回路動作について説明する。

既述の如くライン４ａｔ ４ｂに電源電圧が導出され
ると、コンデンサ６に充電電流が流れて、サイリスタ８
をオン状態はする。

このサイリスタ８を流れる電流は、コンデンサ１０を流
れ、トランジスタＱ２のベースに供給さ丸てこのトラン
ジスタＱ２をオン状態にする。

上記電流はコンデンサ１０が充電されるにともない抵抗
９を介して流れるようになる。

従ってトランジスタＱ２のコレクタ電流は、ライン４ａ
→コンデンサ３ａ→１次側コイル５ａ→２次側コイル１
１ｃ→トランジスタＱ２→ライン４ｂと流れる。

この結果出カドランス５０２次側コイル５ｂから、トラ
ンジスタＱ２がオン状態にある時間に対応した出力電圧
が得られる。

上述の如き出力電圧が得られると同時に、帰還コイル５
ｃにも出力電圧が得られ、この出力電圧は抵抗１３を介
して可飽和リアクタ型トランス１１の１次側コイルＩｌ
ａに供給される。

このために２次側コイル１１ｂ、１１ｄに互いに逆極性
の２次電圧が誘起され、コイル１１ｄの誘起電圧により
トランジスタＱ２はさらにオン状態に付勢される。

次に１次側コイル１１ａの誘起電圧により可飽和リアク
タ型トランス１１の鉄心が飽和して２次側コイル１１ｂ
、１１ｄの電圧がなくなり、トランジスタＱ２は急激に
オフする。

これによって１次側コイル１１ａに前述と逆極性の電圧
が誘起されると共に、２次側コイル１１ｂ、１１ｄにも
逆極性の電圧が誘起される。

そして２次側コイル１１ｂの電圧によりトランジスタＱ
１がオン状態となる。

次に可飽和リアクタ型トランス１１が再び飽和してトラ
ンジスタＱ１が急激にオフとなり、トランジスタＱ２が
再びオン状態となる。

このようにしてＱｌ−Ｑ２が交互にオン・オフする発振
動作状態となり、出カドランス５の２次側コイル５ｂか
ら所定周波数及びレベルを有するパルス状の出力電圧が
得られる。

この出力電圧は、整流回路１２によって整流されて所定
の大きさの直流電圧となり、出力端子１４ａ、１４ｂか
ら負荷回路に供給される。

而して上述した従来の回路においては、サイリスタ８に
よる起動作用が極めて不安定であり、トランジスタのス
イッチング動作が円滑になされないことがあった。

即ち、サイリスタ８の導通により流れる起動電流がコイ
ル１１ｄ側に分流されてしまうため、トランジスタをオ
ン状態にするための充分なベース電流が得られないこと
があり、初期動作が非常に不安定となっていた。

これと共にトランジスタＱ１・Ｑ２が発振を開始しても
、サイリスタ８はコンデンサ１０と抵抗９どの時定数に
より、導通・遮断を繰り返すことになり、この電流が回
路の負荷となっていた。

考案の目的 本考案は上述め如き欠陥を是正すべく考案されたもので
ある。

考案の概要 本考案は、起動コイル〔実施例ではｌｉｅ、以下同じ〕
と１次側コイル１１ａと一対の２次側コイル１１ｂ、１
１ｄとを有する可飽和トランス１１と、１次側コイル５
ａと２次側コイル５ｂと帰還コイル５ｃとを有する出カ
ドランス５と、夫々の制御電極（ベース）が上記可飽和
トランス１１の上記一対の２次側コイル１１ｂ、１１ｄ
に接続されると共に夫々の主電流路が上記出カドランス
５０１次側コイル５ａを介して直流電源端子間に接続さ
れた第１及び第２のスイッチングトランジスタＱ１．Ｑ
２と、上記出カドランス５の上記２次側コイル５ｂに接
続された整流回路１２と、上記直流電源端子間に接続さ
れた抵抗器Ｒ１と、コンデンサＣ３と上記起動コイル１
１ｅとの直列回路から成る充電回路と、上記充電回路の
コンデンサＣ３及び起動コイル１１ｅに並列接続された
放電回路とを備え、上記放電回路は第３及び第４のスイ
ッチングトランジスタＱ３−Ｑ４を有し、上記第３のス
イッチングトランジスタＱ３の制御電極（ベース）及び
出力電極（コレクタ）を上記第４のスイッチングトラン
ジスタＱ４の出力電極（コレクタ）及び制御電極（ベー
ス）に夫々相互接続し、上記第３及び第４のスイッチン
グトランジスタＱ３．Ｑ４の夫々の共通電極（エミッタ
）を上記コンデンサＣ３及び起動コイル１１ｅに並列接
続すると共に上記コンデンサＣ３の充電電圧を分圧器Ｒ
２ｓ Ｒ３を介して上記第４のスイッチングトランジス
タＱ４の制御電極（ベース）に印加するようになし、上
記第１及び第２のトランジスタの起動後に上記帰還コイ
ル５ｃに生ずる帰還電圧を、上記可飽和トランス１１０
１次側コイル１１ａに帰還すると共に上記帰還電圧を整
流した出力を上記第４のスイッチングトランジスタＱ４
の制御電極（ベース）に逆バイアス電圧として印加する
ようにしたことを特徴とするインバータの起動回路であ
る。

このように構成することにより、起動用巻線に通電され
る電流が微小であっても、可飽和リアクタ型トランスに
よって増巾されるため、インバータは確実に動作を開始
する。

また上記起動用巻線への通電は、インバータが動作状態
になると同時に、その出力電圧を帰還して遮断されるた
め、上記インバータに対し、余分な負荷とならない。

実施例 第２図は第１図のサイリスタ８による起動回路に代えて
本考案による起動回路２７を設けたＤＣ−ＤＣコンバー
タを示すもので、第１図と対応する部分は同一符号を付
しである。

抵抗Ｒ１は上記起動回路２７に所定の電源電圧を供給す
るためのものである。

この抵抗Ｒ□の一端は、起動回路２７を構成する抵抗Ｒ
２ｓ Ｒ５及びコンデンサＣ３の夫々の一端に接続され
ると共に、ＰＮＰ）ランジスタＱ３のエミッタに接続さ
れている。

上記抵抗Ｒ５はトランジスタＱ３のベース電圧を規定す
るためのものである。

この抵抗Ｒ５の他端はトランジスタＱ４のコレクタにも
接続されている。

また抵抗Ｒ２ｅ Ｒ３は分圧用のもので、その接続点は
抵抗Ｒ４を介してトランジスタＱ４のベース及びトラン
ジスタＱ３のコレクタに接続されている。

従って、トランジスタＱ３゜Ｑ４はサイリスタ接続され
ている。

上記トランジスタＱ４のベースは、ダイオードＤ１ｔＤ
２を介して帰還コイル５Ｃの一端に接続されている。

トランジスタＱ４のベースとエミッタ間には、平滑用の
電解コンデンサＣ４が接続されている。

一方、上記コンデンサＣ３の他端は、可飽和リアクタ型
トランス１１０１次側に新規に巻回された起動コイル１
１ｅの一端に接続されている。

この起動コイル１１ｅの他端はライン４ｂに接続されて
いる。

従ってコンデンサＣ３が放電したとき、この放電電流は
、起動コイル１１ｅを流れ、このために２次側コイルｉ
ｉｂ、１ｉａに２次電圧が誘起されるようになっている
。

また１次側コイルｌｌａの他端は、抵抗Ｒ６を介して帰
還コイル５ｃに接続されていて、出力電圧の一部を供給
されるように成されている。

次に本回路の回路動作について説明する。

入力端子１ａ、ｌｂに所定の電圧値の交流電源が供給さ
れると、既述の如くにライン４ａに正極性の電圧が導出
され、ライン４ｂには負極性の電圧が導出される。

正極性の電圧は、抵抗Ｒ１を介して起動回路２７に供給
される。

このためにコンデンサＣ３が徐々に充電されて、所定時
間後に充電電流がゼロになる。

これと同時に抵抗Ｒ２及びＲ３によって分圧された電圧
も徐々に上昇し、抵抗Ｒ４を介してトランジスタＱ４の
ベースに供給される。

この電圧が例えば０．６ｖ以上になったとき、このトラ
ンジスタＱ４がオン状態になる。

従ってこのトランジスタＱ４のコレクタ電圧が低下して
、トランジスタＱ３がオン状態になされる。

この様にトランジスタ、Ｑ３＝ Ｑ４がオン状態になる
と、コンデンサＣ３の一端とライン４ｂ間に介在する抵
抗外が非常に小さくなり、コンデンサＣ３は、トランジ
スタＱ３のエミッタ・ベース間及びトランジスタＱ４の
コレクタ・エミッタ間を介して瞬時に放電する。

この放電電流が起動コイル１１ｅを流れることによって
、２次側コイル１１ｂに所定の電圧が誘起される。

上記誘起重臣は、トランジスタＱ１のベース電圧となり
、このトランジスタＱ１がオン状態になる。

これによってライン４ａ→トランジスタＱｌ→２次側コ
イル１１ｃ→１次側コイル５ａ→コンデンサＣ１に電流
が流れ、１次側コイル５ａから２次側コイル５ｂｓ５ｃ
に出力電圧が誘起される。

この２次側コイル５ｃの電圧が１次側コイル１１ａに帰
還されるため、可飽和リアクタ型トランス１１の鉄心が
飽和して２次側コイル１１ｂの電圧がゼロになり、トラ
ンジスタＱ１が急激にオフになる。

これにより、１次側コイル１１ａに前述とは逆極性の電
圧が帰還される。

そして２次側コイル１１ｄに誘起された電圧により、ト
ランジスタＱ２がオン状態になる。

このとき電流は、コンデンサＣ２→１次側コイル５ａ→
２次側コイル１１ｃ→トランジスタＱ２→ライン４ｂを
流れる。

これにともなって２次側コイル５ｂに誘起した出力電圧
が整流回路１２に供給される。

次に可飽和リアクタ型トランス１１が再び飽和すること
によりトランジスタＱ２が急激にオフになる。

これにより２次側フィル１１ｂに電圧が誘起されて、ト
ランジスタＱｌが再びオン状態になる。

以上のようにしてトランジスタＱｌとＱ２とが交互にオ
ン・オフ動作を繰り返すことによって、出カドランス５
０２次側コイル５ｂからパルス状の出力電圧が得られ、
この出力電圧は整流回路１２で整流され、出力端子１４
ａ、１４ｂより取り出される。

一方、帰還コイル５Ｃにも既述の如く出力電圧が得られ
、この出力電圧は、ダイオードＤ １ ｅ Ｄ ２に、
より整流される。

整流された負の電圧はトランジスタＱ４のベースに加え
られ、このトランジスタＱ４をオフ状態とし、これにと
もないトランジスタＱ３をオフ状態とする。

従ってトランジスタＱｌ−Ｑ２がオン・オフ動作を開始
し出力電圧が得られると、直ちに起動回路２１の動作を
停止させることができる。

また本回路によれば、抵抗Ｒ２＊Ｒ３を可変することに
より、負荷の大小に応じて発振を開始させるためのコン
デンサＣ３の電圧を変えることができ、起動を確実に行
うことができる。

尚、可飽和トランジスタ１１の起動コイル１１ｅを１次
側コイル１１ａと兼用してもよい。

考案の効果 本考案によれば、出カドランス５の帰還巻線５Ｃに発生
する電圧をＤ１１Ｄ２で整流した出力により、第４のス
イッチングトランジスタＱ４をインバータの起動後に逆
バイアス電圧を与えてカットオフするようにしているの
で、インバータ回路から起動回路を確実に切離すことが
できる。

上記逆バイアス電圧として出カドランスの帰還巻線の電
圧を利用しているので、回路構成も簡単になる。

またトランジスタＱ３＝ Ｑ４によるサイリスタ接続回
路を用いているので起動が容易であり、しかも従来のよ
うに起動電流が分流することがないので、確実に起動さ
せることができる。

即ち、トランジスタＱ４の制御電極に分圧器Ｒ１５Ｒ２
を接続することにより、コンデンサＣ３の電圧が所定値
に上昇するまではトランジスタＱ４が導通せず、所定値
以上になったときに始めてトランジスタＱ４を導通する
ように構成しているので、入力電圧が変動した場合でも
起動を確実に行うことができる。

さらにまたインバータの１次側と２次側とをフォトカプ
ラ等を介すことなく接続して制御を行うことができるの
で、回路構成をさらに簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の起動回路を含むインバータを用いｔ’＝
ＤＣ−ＤＣコンバータの回路図、第２図は本考案による
インバータの起動回路の実施例を含むＤ Ｃ−Ｄ Ｃコ
ンバータの回路図である。 なお図面に用いられている符号において、１１・・・・
・・可飽和トランス、ｌｉｅ・・・・・・起動コイル、
５・・・・・・出カドランス、Ｑｌ−Ｑ２− Ｑ３．Ｑ
４・・・・・・スイッチングトランジスタ、１２・・・
・・・整流回路、Ｃ３・・・・・・コンデンサ、Ｒ１＋
Ｒ２ｓ Ｒ３・・・・・・抵抗、である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 起動コイルと１次側コイルと一対の２次側コイルとを有
   する可飽和トランスと、１次側コイルと２次側コイルと
   帰還コイルとを有する出カドランスと、夫々の制御電極
   が上記可飽和トランスの上記一対の２次側コイルに接続
   されると共に夫々の主電流路が上記出カドランスの１次
   側コイルを介して直流電源端子間に接続された第１及び
   第２のスイッチングトランジスタと１．上記出カドラン
   スの上記２次側コイルに接続された整流回路と、上記直
   流電源端子間に接続された抵抗器とコンデンサと上記起
   動コイルとの直列回路から成る充電回路と、上記充電回
   路のコンデンサ及び起動コイルに並列接続された放電回
   路とを備え、上記放電回路は第３及び第４のスイッチン
   グ・トランジスタを有し、、上記第３のスイッチングト
   ランジスタの制御電極及び出力電極を上記第４のスイッ
   チングトランジスタの出力電極及び制御電極に夫々相互
   接続し、上記第３及び第４のスイッチングトランジスタ
   の夫々の共通電極を上記コンデンサ及び起動コイルに並
   列接続すると共に上記コンデンサの充電電圧を分圧器を
   介して上記第４のスイッチングトランジスタの制御電極
   に印加するように成し、上記第１及び第２のスイッチン
   グトランジスタの起動後に上記帰還コイルに生ずる帰還
   電圧を上記可飽和トランスの上記１次側コイルに帰還す
   ると共に上記帰還重臣を整流した出力を上記第４のスイ
   ッチングトランジスタの制御電極に逆バイアス電圧とし
   て印加するようにしたことを特徴とするインバータの即
   動回路。