JPS5952633B2 - インバ−タ回路 - Google Patents
インバ−タ回路Info
- Publication number
- JPS5952633B2 JPS5952633B2 JP53120641A JP12064178A JPS5952633B2 JP S5952633 B2 JPS5952633 B2 JP S5952633B2 JP 53120641 A JP53120641 A JP 53120641A JP 12064178 A JP12064178 A JP 12064178A JP S5952633 B2 JPS5952633 B2 JP S5952633B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はインバータ回路に関し、そのスイッチ素子への
印加電圧を半減できるようにしたものである。
印加電圧を半減できるようにしたものである。
例えば、並列共振ブッシュブルインバータは第１図にそ
の代表例を示す如く、インバータトランスＴの１次巻線
ＮＰの中間タップｔｌをチョークＣＨを介して直流電源
Ｅのプラス端子Ｐ、に接続すると共に、同巻線ＮＰの各
端子を夫々トランジスタＴＲＩ、ＴＲ２のコレクタ、エ
ミッタを介して直流電源Ｅのマイナス端子Ｐｏに接続し
ており、またトランスＴの帰還巻線ＮＢの中間タップを
バイアス抵抗Ｒを介して前記ｌ次巻線ＮＰの中間タップ
を、に接続すると共に、帰還巻線ＮＢの各端子を夫々前
記トランジスタＴＲＩ、ＴＲ２のベースに接続している
。
の代表例を示す如く、インバータトランスＴの１次巻線
ＮＰの中間タップｔｌをチョークＣＨを介して直流電源
Ｅのプラス端子Ｐ、に接続すると共に、同巻線ＮＰの各
端子を夫々トランジスタＴＲＩ、ＴＲ２のコレクタ、エ
ミッタを介して直流電源Ｅのマイナス端子Ｐｏに接続し
ており、またトランスＴの帰還巻線ＮＢの中間タップを
バイアス抵抗Ｒを介して前記ｌ次巻線ＮＰの中間タップ
を、に接続すると共に、帰還巻線ＮＢの各端子を夫々前
記トランジスタＴＲＩ、ＴＲ２のベースに接続している
。
そして、１次巻線ＮＰは自己インダクタンスをもつてい
ると共に浮遊容量をもつており、１次巻線ＮＰに発生す
る電圧はその自己インダクタンスと浮遊容量による振動
電圧となり、その振動により帰還巻線ＮＢも振動し、こ
れら電圧の反転によりトランジスタＴＲ、、ＴＲ。が互
いに逆のオンｊオフ動作をくりかえし、これによつて２
次巻線ＮＳの両端子間に接続した負荷Ｌに交流電圧を供
給するようにしている。そして、各トランジスタＴＲ、
、ＴＲ。はこのベース電流がｏとなつても直ちにコレク
タ電流がｏとならず少し遅れて０になる特性をもつてお
り、両トランジスタＴＲ、、ＴＲ。は少しの時間同時に
オンとなるが、このときチョークＣＨがトランジスタＴ
Ｒ、、ＴＲ。への電流の急増を防止すべく作用し、この
インバータの効率を高めている。ところが、チョークＣ
Ｈがあるため、中間タップを、とマイナス端子Ｐｏ間の
電圧は電源Ｅの電圧の約１．５倍〜２倍となり、各トラ
ンジスタＴＲ、、ＴＲ。のコレクタ、エミッタ間にはタ
ップを、と端子Ｐｏ間の電圧に１次巻線ＮＰの電圧が加
算して加わり、電源Ｅの電圧の約３〜４倍の電圧が印加
されることとなる。従つて、商用２００Ｖ電源を直流整
流した電源でこのインバータを動作させると、トランジ
スタＴＲ、、ＴＲ。のコレクタ、エミッタ間の耐圧が２
００×Ｖ丁（整流電源のピーク値）×１．２（電圧変動
）×４（倍率）の電圧、即ち約１３５０Ｖのトランジス
タを必要とし、この様な高い耐圧をもつたトランジスタ
を使用するのは高価となり、しかも、オン電圧が高く高
周波特性が悪くなるという問題がある。本発明は上記問
題点に鑑み、スイッチ素子への印加電圧を半減でき、良
好な高周波特性が得られるインバータ回路を提供するこ
とを目的とし、その特徴とするところは、インバータト
ランスを備え、そのトランスの一次巻線側の直流電源を
二次巻線側に交流電圧として供給するようにしたインバ
ータ回路において、前記直流電源にチヨークを介してイ
ンタタンス素子とその両端の一対のコンデンサとの直列
回路を接続し、各一方のコンデンサとインダクタンス素
子との両者直列回路に、前記トランスの一次巻線とスイ
ツチ素子との直列回路を夫々並列接続した点にある。
ると共に浮遊容量をもつており、１次巻線ＮＰに発生す
る電圧はその自己インダクタンスと浮遊容量による振動
電圧となり、その振動により帰還巻線ＮＢも振動し、こ
れら電圧の反転によりトランジスタＴＲ、、ＴＲ。が互
いに逆のオンｊオフ動作をくりかえし、これによつて２
次巻線ＮＳの両端子間に接続した負荷Ｌに交流電圧を供
給するようにしている。そして、各トランジスタＴＲ、
、ＴＲ。はこのベース電流がｏとなつても直ちにコレク
タ電流がｏとならず少し遅れて０になる特性をもつてお
り、両トランジスタＴＲ、、ＴＲ。は少しの時間同時に
オンとなるが、このときチョークＣＨがトランジスタＴ
Ｒ、、ＴＲ。への電流の急増を防止すべく作用し、この
インバータの効率を高めている。ところが、チョークＣ
Ｈがあるため、中間タップを、とマイナス端子Ｐｏ間の
電圧は電源Ｅの電圧の約１．５倍〜２倍となり、各トラ
ンジスタＴＲ、、ＴＲ。のコレクタ、エミッタ間にはタ
ップを、と端子Ｐｏ間の電圧に１次巻線ＮＰの電圧が加
算して加わり、電源Ｅの電圧の約３〜４倍の電圧が印加
されることとなる。従つて、商用２００Ｖ電源を直流整
流した電源でこのインバータを動作させると、トランジ
スタＴＲ、、ＴＲ。のコレクタ、エミッタ間の耐圧が２
００×Ｖ丁（整流電源のピーク値）×１．２（電圧変動
）×４（倍率）の電圧、即ち約１３５０Ｖのトランジス
タを必要とし、この様な高い耐圧をもつたトランジスタ
を使用するのは高価となり、しかも、オン電圧が高く高
周波特性が悪くなるという問題がある。本発明は上記問
題点に鑑み、スイッチ素子への印加電圧を半減でき、良
好な高周波特性が得られるインバータ回路を提供するこ
とを目的とし、その特徴とするところは、インバータト
ランスを備え、そのトランスの一次巻線側の直流電源を
二次巻線側に交流電圧として供給するようにしたインバ
ータ回路において、前記直流電源にチヨークを介してイ
ンタタンス素子とその両端の一対のコンデンサとの直列
回路を接続し、各一方のコンデンサとインダクタンス素
子との両者直列回路に、前記トランスの一次巻線とスイ
ツチ素子との直列回路を夫々並列接続した点にある。
以下、本発明を図示の実施例に従つて説明すると、第２
図において、Ｐｌ，Ｐ２は直流電源Ｅが接続される入力
端子であり、この両端子Ｐｌ，Ｐ２にチヨークＣＨｌを
介してインダクタンス素子ＣＨ２とその両端に接続され
た同一容量の一対のコンデンサＣｌ，Ｃ２との直列回路
が接続されている。
図において、Ｐｌ，Ｐ２は直流電源Ｅが接続される入力
端子であり、この両端子Ｐｌ，Ｐ２にチヨークＣＨｌを
介してインダクタンス素子ＣＨ２とその両端に接続され
た同一容量の一対のコンデンサＣｌ，Ｃ２との直列回路
が接続されている。
そして該コンデンサＣ１とインクタンス素子ＣＨ２との
直列回路の両端には、インバータトランスＴの１次巻線
を二分割した一方の１次巻線ＮＰｌと、エミツタ、コレ
クタを介して接続されるＮＰＮトランジスタＴＲｌとの
直列回路が接続され、その直列回路にバイアス抵抗Ｒ１
とダイオードＤ１との直列回路が並列接続されている。
また、コンデンサＣ２とインダクタンス素子ＣＨ２との
直列回路の両端には、同様に分割した他方の１次巻線Ｎ
Ｐ２とトランジスタＴＲ２との直列回路が接続され、そ
の直列回路にバイアス抵抗Ｒ２とダイオードＤ２との直
列回路が並列接続されている。ＮＢｌ，ＮＢ２は互いに
二分割されたトランスＴの帰還巻線で、一方の帰還巻線
ＮＢｌはその一端がトランジスタＴＲｌのベースに接続
され、他端が抵抗Ｒ１とダイオードＤ１との間に接続さ
れており、帰還巻線ＮＢ２はその一端がトランジスタＴ
Ｒ２のベースに接続され、他端が抵抗Ｒ，とダイオード
Ｄ２との間に接続されている。Ｐ３，Ｐ４は負荷Ｌが接
続される出力端子であり、この両端子Ｐ３，Ｐ４にはト
ランスＴの２次巻線ＮＳが接続されている。次に作用を
説明すると、出力端子Ｐ３，Ｐ４に負荷Ｌを接続し、入
力端子Ｐｌ，Ｐ２に直流電源Ｅを接続すると、チヨーク
ＣＨｌ及びインダクタンス素子ＣＨ２を介してコンデン
サＣｌ，Ｃ２が直流電源Ｅの半分の電圧まで充電される
。
直列回路の両端には、インバータトランスＴの１次巻線
を二分割した一方の１次巻線ＮＰｌと、エミツタ、コレ
クタを介して接続されるＮＰＮトランジスタＴＲｌとの
直列回路が接続され、その直列回路にバイアス抵抗Ｒ１
とダイオードＤ１との直列回路が並列接続されている。
また、コンデンサＣ２とインダクタンス素子ＣＨ２との
直列回路の両端には、同様に分割した他方の１次巻線Ｎ
Ｐ２とトランジスタＴＲ２との直列回路が接続され、そ
の直列回路にバイアス抵抗Ｒ２とダイオードＤ２との直
列回路が並列接続されている。ＮＢｌ，ＮＢ２は互いに
二分割されたトランスＴの帰還巻線で、一方の帰還巻線
ＮＢｌはその一端がトランジスタＴＲｌのベースに接続
され、他端が抵抗Ｒ１とダイオードＤ１との間に接続さ
れており、帰還巻線ＮＢ２はその一端がトランジスタＴ
Ｒ２のベースに接続され、他端が抵抗Ｒ，とダイオード
Ｄ２との間に接続されている。Ｐ３，Ｐ４は負荷Ｌが接
続される出力端子であり、この両端子Ｐ３，Ｐ４にはト
ランスＴの２次巻線ＮＳが接続されている。次に作用を
説明すると、出力端子Ｐ３，Ｐ４に負荷Ｌを接続し、入
力端子Ｐｌ，Ｐ２に直流電源Ｅを接続すると、チヨーク
ＣＨｌ及びインダクタンス素子ＣＨ２を介してコンデン
サＣｌ，Ｃ２が直流電源Ｅの半分の電圧まで充電される
。
なお、コンデンサＣｌ，Ｃ２の容量をトランジスタＴＲ
ｌ，ＴＲ２に流れる電流によりそのコンデンサ電圧がリ
ツプルを含まないように充分大きく設定すると、コンデ
ンサＣｌ，Ｃ２はリツプルを含まない直流電源となる。
ノノ この状態において、まず抵抗Ｒ１又はＲ２を介して一方
のトランジスタＴＲｌ又はＴＲ２のベース電流が流れる
。
ｌ，ＴＲ２に流れる電流によりそのコンデンサ電圧がリ
ツプルを含まないように充分大きく設定すると、コンデ
ンサＣｌ，Ｃ２はリツプルを含まない直流電源となる。
ノノ この状態において、まず抵抗Ｒ１又はＲ２を介して一方
のトランジスタＴＲｌ又はＴＲ２のベース電流が流れる
。
このとき、例えばトランジスタＴＲｌ側のベース電流が
流れたと仮定すると、そのトランジスタＴＲｌのコレク
タ電流が流れ始め、１次巻線ＮＰｌに振動電圧が発生す
る。それによつて１次巻線ＮＰ２及び帰還巻線ＮＢｌ，
ＮＢ２に振動電圧が生じ、ダイオードＤ１に逆バイアス
が印加されてオフ状態となり、抵抗Ｒ１を介して流れる
電流をトランジスタＴＲｌのベースのみに流し、トラン
ジスタＴＲｌをオンさせると共に、ダイオードＤ２には
順バイアスが印加されてオンとなり、抵抗Ｒ２を介して
流れる電流はトランジスタＴＲ２のベースへは流れなく
なり、トランジスタＴＲ２を完全にオフさせる。そして
、１次巻線ＮＰｌ，ＮＰ２と帰還巻線ＮＢｌ，ＮＢ２と
の電圧が反転した時点で、逆にダイオードＤ１に順バイ
アスが、ダイオードＤ２に逆バイアスが印加されて、オ
ンしていたトランジスタＴＲｌはオフし、オフしていた
トランジスタＴＲ２はオンとなる。その後同様の事がす
り返えされ、従来通り出力端子Ｐ３，Ｐ４間に接続した
負荷Ｌに交流電圧が供給される。ところが、従来のイン
バータ回路と異なり、トランジスタＴＲｌのオン時には
、直流電源Ｅの１／２電圧であるコンデンサＣ１の両端
電圧がインダクタンス素子ＣＨ２を介して１次巻線ＮＰ
ｌに印加される。また同時に直流電源Ｅからその１／２
電圧であるコンデンサＣ２の両端電圧を引いた電圧（直
流電源Ｅの１／２電圧）がチヨークＣＨｌを介して１次
巻線ＮＰｌに印加される。即ち、このときの等価回路は
第３図に示す如く１次巻線ＮＰｌに直流電源Ｅの１／２
電圧がチヨークＣＨｌ及びインダクタンス素子ＣＨ２を
介して印加されることとなり、１次巻線ＮＰｌ，ＮＰ２
に発生する電圧は従来の１／２となる。その結果トラン
ジスタＴＲ２のコレクタ、エミツタ間に印加される電圧
は従来の１／２になる。また、トランジスタＴＲ２がオ
ンした時には、同様にしてトランジスタＴＲｌのコレク
タ、エミツタ間に印加される電圧も従来の１／２になる
。従つて、高入力電源で動作させても、低い耐圧のトラ
ンジスタを使用することができ、安価なトランジスタで
すみ、しかも高周波特性も良好となる。なお、前記実施
例では自励発振インバータとなつているが、ベース駆動
回路を別にした他励インバータ一にも適用することがで
゛き、さらに、スイツチ素子としてトランジスタ以外の
ゲート、例えばＧＴＯサイリスタ等によりオンオフ動作
させるようにしてもよい。
流れたと仮定すると、そのトランジスタＴＲｌのコレク
タ電流が流れ始め、１次巻線ＮＰｌに振動電圧が発生す
る。それによつて１次巻線ＮＰ２及び帰還巻線ＮＢｌ，
ＮＢ２に振動電圧が生じ、ダイオードＤ１に逆バイアス
が印加されてオフ状態となり、抵抗Ｒ１を介して流れる
電流をトランジスタＴＲｌのベースのみに流し、トラン
ジスタＴＲｌをオンさせると共に、ダイオードＤ２には
順バイアスが印加されてオンとなり、抵抗Ｒ２を介して
流れる電流はトランジスタＴＲ２のベースへは流れなく
なり、トランジスタＴＲ２を完全にオフさせる。そして
、１次巻線ＮＰｌ，ＮＰ２と帰還巻線ＮＢｌ，ＮＢ２と
の電圧が反転した時点で、逆にダイオードＤ１に順バイ
アスが、ダイオードＤ２に逆バイアスが印加されて、オ
ンしていたトランジスタＴＲｌはオフし、オフしていた
トランジスタＴＲ２はオンとなる。その後同様の事がす
り返えされ、従来通り出力端子Ｐ３，Ｐ４間に接続した
負荷Ｌに交流電圧が供給される。ところが、従来のイン
バータ回路と異なり、トランジスタＴＲｌのオン時には
、直流電源Ｅの１／２電圧であるコンデンサＣ１の両端
電圧がインダクタンス素子ＣＨ２を介して１次巻線ＮＰ
ｌに印加される。また同時に直流電源Ｅからその１／２
電圧であるコンデンサＣ２の両端電圧を引いた電圧（直
流電源Ｅの１／２電圧）がチヨークＣＨｌを介して１次
巻線ＮＰｌに印加される。即ち、このときの等価回路は
第３図に示す如く１次巻線ＮＰｌに直流電源Ｅの１／２
電圧がチヨークＣＨｌ及びインダクタンス素子ＣＨ２を
介して印加されることとなり、１次巻線ＮＰｌ，ＮＰ２
に発生する電圧は従来の１／２となる。その結果トラン
ジスタＴＲ２のコレクタ、エミツタ間に印加される電圧
は従来の１／２になる。また、トランジスタＴＲ２がオ
ンした時には、同様にしてトランジスタＴＲｌのコレク
タ、エミツタ間に印加される電圧も従来の１／２になる
。従つて、高入力電源で動作させても、低い耐圧のトラ
ンジスタを使用することができ、安価なトランジスタで
すみ、しかも高周波特性も良好となる。なお、前記実施
例では自励発振インバータとなつているが、ベース駆動
回路を別にした他励インバータ一にも適用することがで
゛き、さらに、スイツチ素子としてトランジスタ以外の
ゲート、例えばＧＴＯサイリスタ等によりオンオフ動作
させるようにしてもよい。
本発明によるインバータ回路は、直流電源にチヨークを
介してインダクタンス素子とその両端の一対のコンデン
サとの直列回路を接続し、該直列回路の内、各一方のコ
ンデンサとインダクタンス素子との両直列回路に夫々前
記トランスの一次巻線とスイツチ素子との直列回路を並
列接続したものであるから、前記直流電源は両コンデン
サにより分圧されると共に、トランスの一次巻線には半
減された電圧がチヨーク及びインダクタンス素子を介し
て印加されるので、各スイツチ素子に印加される電圧を
半減でき、従つてインバータ回路を高入力電源で動作さ
せても、低い耐圧のスイツチ素子を使用することができ
、安上りとなり、しかも高周波特性も良好となる。
介してインダクタンス素子とその両端の一対のコンデン
サとの直列回路を接続し、該直列回路の内、各一方のコ
ンデンサとインダクタンス素子との両直列回路に夫々前
記トランスの一次巻線とスイツチ素子との直列回路を並
列接続したものであるから、前記直流電源は両コンデン
サにより分圧されると共に、トランスの一次巻線には半
減された電圧がチヨーク及びインダクタンス素子を介し
て印加されるので、各スイツチ素子に印加される電圧を
半減でき、従つてインバータ回路を高入力電源で動作さ
せても、低い耐圧のスイツチ素子を使用することができ
、安上りとなり、しかも高周波特性も良好となる。
また、互いに磁気結合された２個のインダタタンス素子
をスイツチ素子と一次巻線との各直列回路に夫々直列に
接続す５ると共に、その各直列回路を各コンデンサに並
列接続しても、同様に各スイツチ素子に印加される電圧
を半減できるが、この場合、両インダクタンス素子の結
合が完全にはならず、漏洩インダクタンスを生じ、この
漏洩インダタタンスが大きくなつた場合、両インダクタ
ンス素子の電圧は完全には一致しなくなり、スパイク電
圧が発生し、このスパイク電圧が各スイツチ素子に印加
されることとなり、スイツチ素子の電力損が大きくなる
という問題が起きる。しかし、本発明は一対のコンデン
サ間に一本のインダクタンス素子を接続し、このインダ
クタンス素子をトランスの一次巻線とスイツチ素子との
両直列回路に対して共用しているので、このような漏洩
インダクタンスを発生することが全くなく、両スイツチ
素子の電力損の増加を防止できる。
をスイツチ素子と一次巻線との各直列回路に夫々直列に
接続す５ると共に、その各直列回路を各コンデンサに並
列接続しても、同様に各スイツチ素子に印加される電圧
を半減できるが、この場合、両インダクタンス素子の結
合が完全にはならず、漏洩インダクタンスを生じ、この
漏洩インダタタンスが大きくなつた場合、両インダクタ
ンス素子の電圧は完全には一致しなくなり、スパイク電
圧が発生し、このスパイク電圧が各スイツチ素子に印加
されることとなり、スイツチ素子の電力損が大きくなる
という問題が起きる。しかし、本発明は一対のコンデン
サ間に一本のインダクタンス素子を接続し、このインダ
クタンス素子をトランスの一次巻線とスイツチ素子との
両直列回路に対して共用しているので、このような漏洩
インダクタンスを発生することが全くなく、両スイツチ
素子の電力損の増加を防止できる。
第１図は従来例を示すインバータ回路の回路図、第２図
は本発明の一実施例を示すインバータ回路の回路図、第
３図は作用を説明する為の等価回路図である。 Ｅ・・・・・・直流電源、Ｔ・・・・・・インバータト
ランス、ＮＰｌ，ＮＰ２・・・・・・１次巻線、ＮＳ・
・・・・・２次巻線、Ｃｌ，Ｃ２・・・・・・コンデン
サ、ＴＲｌ，ＴＲ２・・・・・・トランジスタ（スイツ
チ素子）、ＣＨｌ，ＣＨ２・・・・・・インダタタンス
素子。
は本発明の一実施例を示すインバータ回路の回路図、第
３図は作用を説明する為の等価回路図である。 Ｅ・・・・・・直流電源、Ｔ・・・・・・インバータト
ランス、ＮＰｌ，ＮＰ２・・・・・・１次巻線、ＮＳ・
・・・・・２次巻線、Ｃｌ，Ｃ２・・・・・・コンデン
サ、ＴＲｌ，ＴＲ２・・・・・・トランジスタ（スイツ
チ素子）、ＣＨｌ，ＣＨ２・・・・・・インダタタンス
素子。
Claims (1)
- １ インバータトランスを備え、そのトランスの一次巻
線側の直流電源を二次巻線側に交流電圧として供給する
ようにしたインバータ回路において、前記直流電源に、
チョークを介してインダクタンス素子とその両端の一対
のコンデンサとの直列回路を接続し、各一方のコンデン
サとインダクタンス素子との両者直列回路に、前記トラ
ンスの一次巻線とスイッチ素子との直列回路を夫々並列
接続したことを特徴とするインバータ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53120641A JPS5952633B2 (ja) | 1978-09-29 | 1978-09-29 | インバ−タ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53120641A JPS5952633B2 (ja) | 1978-09-29 | 1978-09-29 | インバ−タ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5546881A JPS5546881A (en) | 1980-04-02 |
| JPS5952633B2 true JPS5952633B2 (ja) | 1984-12-20 |
Family
ID=14791240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53120641A Expired JPS5952633B2 (ja) | 1978-09-29 | 1978-09-29 | インバ−タ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5952633B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5950781A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-23 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源装置 |
| JPS59181978A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-16 | Matsushita Electric Works Ltd | インバ−タ装置 |
| JPS6025392U (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-21 | サンケン電気株式会社 | トランジスタインバ−タ |
| US5454248A (en) * | 1994-05-02 | 1995-10-03 | Rays Engineering Co., Ltd. | Method of shaping a wheel |
-
1978
- 1978-09-29 JP JP53120641A patent/JPS5952633B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5546881A (en) | 1980-04-02 |
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