JPS5950779A - インバ−タ装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は回路構成の簡略化を図り得るようにしたインバ
ータ装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

従来から、交流゛電力を整流器で整流して得た直流電力
を、順次スイッチングされる複数の半導体スイッチング
素子へ与えて任意の交流電力に変換し、負荷としての電
動機を可変周波数運転するインバータ装置が採用されて
いる。かかるインバータ装置をスイッチング素子として
トランジスタを用いて構成する場合、トランジスタのベ
ースドライブ回路は、ベースドライブ信号をつくる制御
回路と電気的に絶縁している。

これは、インバータのトランジスタは主回路に接続され
ていること、サイリスタと異なりトランジスタはオン期
間連続的にペース電流を流す必要があること等によるも
のである。

第１図は、この糧の従来のインバータ装置の一例をブロ
ック的に示したものである。図において−１商用電源の
交流電力を整流器１で整流して直流電力を得、これをコ
ンデンサ２で平滑してインバータ部３へ与える。インバ
ータ部３では、制御回路で作られた信号により順次半導
体スイッチング素子をスイッチングして任意の交流電力
を得、この交流電力を負荷としての交流電動機４へ供給
して可変周波数運転するようにしている。ここで、イン
バータ部３は半導体スイッチング素子として、６個のＮ
ＰＮ）ランジスタ３０１〜３０６と６個のダイオード、
９０７〜３１２を設けて成っている。

一方、１１は周波数設定器であり、その出力信号は上記
ＮＰＮ　）ランジスタ３０１〜３０６を順次スイッチン
グするのに必要な信号を作るための制御部１２に入力さ
れる。この制御部１２の出力信号は、絶縁回路１３によ
り次段のベースドライブ回路１４と電気的に絶縁される
。

ここで、絶縁回路１３としては例えばホトカプラ等のよ
うに光で信号を伝達し、且つ入出力間を電気的に絶縁可
能なものを用いる。また、ベースドライブ回路１４はイ
ンバータ部３のＮＰＮトランジスタ３０１〜３０６に、
ペース電流を流すための増幅回路であり、その−例を第
２図に示す。なお、第２図では６個のＮＰＮ　）ランジ
スタ３０１〜３０６のうちの、１つのＮＰＮトランジス
タ３０ノのベースドライブ回路を代表して示している。

図において、１５はペース電源トランスであり、商用電
源出力を適当な大きさの電圧に変換する。１６はこのベ
ース電源トランス１５の２次側出力を整流する整流器部
で、その整流電圧はコンデンサ１７で平滑してリップル
の少ない直流電源が作られる。また、１８は前述したホ
トカプラによる絶縁回路であり、光によって信号を伝達
しかつ電気的に入出力間が絶縁される。

このホトカプラの出力信号は、抵抗Ｒ１〜Ｒ６、コンデ
ンサＣＩ、ＮＰＮ）ランジスタＱ１〜Ｑ３により増幅さ
れ、インバータ部３のＮＰＮトランジスタ３０１にペー
ス電流■Ｂ′ｆ！：流す。

このＮＰＮ）ランジスタ３０１は、ペース電流ＩＢが流
れた時ＯＮ、流れていない時ＯＦＦとなり、スイッチン
グ動作を行なう。

〔背景技術の問題点〕

ところで、図から明らかなようにベースドライブ回路１
４の出力端は、インバータ部３のＮＰＮ）ランジスタ３
０１〜３０６のペースｅエミッタ間に接続されるため、
夫々のＮＰＮ）ランジスタ３０１〜３０６で独立してペ
ースドライブ電源が必要であり、制御回路の構成が複雑
となる。そこで、インバータ部３の図示下段のＮＰＮ）
ランジスタ３０２，３０４，３０６゛　に注目してみた
場合、これら３個のＮｐＮ）ランジスタ３０２．３０４
．３０６のエミッタは同一電位である為、ペースドライ
ブ回路１４電源としては共通にすることが考えられる。

しかし乍ら、かような場合でも上段のＮＰＮトランジス
タ３０１．３０３，３０５用が３個と、下段のＮＰＮ）
ランジスタ３０２，３０４゜３０６用が１個と、合計４
個のペースドライブ用電源が必要である。したがって、
これらをプリント基板上で構成した場合には、基板が大
きくなりインバータ装置全体も大形となるばかりでなく
高価なものとなる。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的は制御回路特にベースドライブ回路の構
成を簡単なものとし小形で安価なインバータ装置を提供
することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために本発明では、インバータ部を
構成する半導体スイッチング素子の制御回路電源の一部
を、インバータ主回路の直流ラインからとるようにした
ことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。

第３図は、本発明によるインバータ装置の要部構成例を
示したもので、第１図および第２図と同一部分には同一
符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分に
ついてのみ述べる。

つまり、第３図は前述したインバータ部３における下段
のＮＰＮ　）ランジスタ３０２，３０４゜３０６のベー
スドライブ回路２１の電源とじ−て、前記主回路の平滑
用コンデンサ２の直流電圧を抵抗１９とツェナーダイオ
ード２０で定電圧化したものを使用するように構成した
ものである。

またこの場合、各ＮＰＮ）ランジスタ３０２゜３０４．
３０６のペースドライブ回路２ノの構成は、前述した第
２図のベースドライブ回路から、ペース電源トランス１
５、整流器部１６およびコンデンサ１７を除いたこと以
外は、全く同様の回路構成としている。

かかる構成のインバータ装置とすれば、インバータ部３
の下段側ＮＰＮトランジスタＪ　０２　、５３０４．３
０６のペース制御回路電源、つまりペースドライブ回路
電源をインバータ主回路の直流電圧から確保することが
できる。従って、ペースドライブ回路電源としては上段
ＮＰＮ）ランジスタ３０１，３０３，３０５の３個分の
みを用意すればよく、下段のものについては従来のよう
にペース電源トランス、整流器、コンデンサ等をそれ専
用に準備して構成することが不要となり、もってこれら
をプリント基板で構成した場合にも基板が大きくなるこ
とはなく、ペースドライブ回路１４０回路構成を極めて
簡単なものとして、インバータ装置全体の小形化および
低コスト化を図ることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨を変更しない範囲で種々に変形して実施すること
が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、半導体スイッチン
グ素子の制御回路電源の一部をインバータ主回路の直流
ラインからとるように構成したので、制御回路特にベー
スドライブ回路の構成を簡単なものとし小形かつ安価で
信頼性の高いインバータ装置が提供でさる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のインバータ装置の一例を示すブロック図
、第２図は従来のベースドライブ回路、・を示す構成図
、第３図は本発明の一実施例を示す回路構成図である。 １…整流器、２・・・コンデンサ、３−や・インバータ
部、４・・・交流電動機、１１・・・周波数設定器、１
２・・・制御部、１３・・・絶縁回路、１４．２１・・
・ベースドライブ回路、１８・・・ホトカプラ、１９・
・・抵抗、２０・・・ツェナーダイオード、Ｒ１−Ｒ７
・・・抵抗、Ｃ１・・・コンデンサ、Ｑ１〜Ｑ３・・・
ＮＰＮ　）ランジスタ、３０１〜３０６・・・ＮＰＮト
ランジスタ、３０７〜３１２・・中ダイオード。 出願人代理人　　弁理士　鈴　圧式　彦第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電力を整流器で整流して得た直流電力を、制
   御回路によりスイッチングされる複数の半導体スイッチ
   ング素子へ与えて任意の交流電力に変換し、負荷へ供給
   して可変周波数運転するインバータ装置において、前記
   半導体スイッチング素子の制御回路電源の一部をインバ
   ータ主回路の直流ラインからとるように構成したことを
   特徴とするインバータ装置。
2. （２）半導体スイッチング素子を６個のＮＰＮ）ランジ
   スタで構成し、そのエミッタがインバータ主回路直流ラ
   インの負極側に接続されるトランジスタのベース制御回
   路の電源は主回路直流電圧を抵抗、ツェナーダイオード
   で定電圧化して使用するようにした特許請求の範囲第（
   １）項記載のインバータ装置。