JPS6046779A - インバ−タ回路 - Google Patents

インバ−タ回路

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JPS6046779A
JPS6046779A JP58155274A JP15527483A JPS6046779A JP S6046779 A JPS6046779 A JP S6046779A JP 58155274 A JP58155274 A JP 58155274A JP 15527483 A JP15527483 A JP 15527483A JP S6046779 A JPS6046779 A JP S6046779A
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JP
Japan
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winding
current
circuit
power
power transistor
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Application number
JP58155274A
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English (en)
Inventor
Ikutaro Hanaka
花香 郁太郎
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • 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
    • H02M7/5387Conversion 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 in a bridge configuration

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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】 〔発明の技術分野〕 程度〕な直流電源に使用さnる航空機燃料ポンプ等のモ
ータを駆動するインバータ回路に関し、特Vcl・ラン
ジスタがスイッチング勤咋時にトランジスタに固有する
ターンオフ時間の遅nのためVC発生するトランジスタ
間の瞬時短絡を防止するようにしたインバータ回路に関
する。
〔従来技術〕
第1図は従来使用さnているこの種のインノ(−り回路
の回路図を示している。同図においてインバータ回路(
1,) E一対のダーリントン接続すfしたノくワート
ランジスタQ□〜Q3 + Q’l〜Q′、と、該ノ(
ワートランジスタQ工〜Q3s Q’1〜Q′3に並列
且つ逆方向導通状態に接続さnたダイオードD□〜D3
.D′1−Dtと、上記パワートランジスタ化工〜Q4
s Q′、〜Q/の各ベース端子に各々接続さnた遅延
回路C□〜c3. c’、〜c′lと、該遅延回路C□
〜C3s ”1−”3’e通して上記パワートランジス
タQ 1−Q、3 * Q;’1−Q’3VCベース駆
動信号s工〜s3. 的−s’。
を供給する信号発生回路(2)とを有して構成さnてい
る。
上記信号発生回路(2)に、生インバータ回路(1) 
K三相交流電圧を発生すべく第2図に示す工うなベース
駆動信号S□〜s 、 、 s ′□〜s′3を発生し
ている。こわらのベース駆動信号Sユ〜s3. s′、
〜s′3は * H#レベルのとき上記各パワートラン
ジスタQ□〜Q 31 Q’l−Q、’3をON状態に
し、蒐し#レベルのときOFF状態にして、負荷である
モータ(3)の各巻線U、V、Wに三相支流電圧を供給
するようになさnている。
ところで上述しrcインバータ回路(1)において、ダ
ーリントン接続型のパワートランジスタ。□〜Q3+Q
′1〜Q′3は、ターンオフ時にベース駆動信号S□〜
s3゜s′l−6λに対してコレクタ電流の趣断遅nが
生じ、上記第2図に示すベース駆動信号Sよ〜S a 
、 B ′、〜SξをそのままパワートランジスタQ□
〜Q3. Q’、−Q、−に加えると、インバータ回路
(1)の各アームを構成する上下一対のパワートランジ
スタ Q工とQ’1s Q2とQ’2 +Q3とQlの
切替え時に該上下のパワートランジスタが同時に導通し
て瞬時短絡状態となり、各パワートランジスタQ□〜Q
3 + Q’l−Q%に過大な電流が流nて発熱更には
破損することがある。上記遅延回路C工〜C3,C′、
〜C′3Fi、この瞬時短絡状態を防止すべく、信号発
生回路(2)からのベース駆wJ信号Sよ〜S3.S′
□〜S′3に対して’aLyから葛H#レベルへの立ち
上が9時点を遅らせたベース駆動信号を発生させている
この関係をインバータ回路(1)の1ア一ム分の動作に
ついて第6図に示す。同図において、ベース駆動信号S
工、的は信号発生回路(2)により出力さfるものであ
り、遅延ベース駆動信号SE□、Sl工は上記ベース駆
動信号S□、S′、の立ち上がVを上記遅延回路に一、
J:り遅延さぜら′i’lた信号であり、またパワート
ランジスタQ□、Q′、のON・OFF状態は上記遅延
ペース駆動信号SB工、S這に工り制御さnたものであ
る。
上記遅延ベース信号SBl’ ”’E工の遅延時間T1
は、パワートランジスタQ□、蛤の蓄積時間の最大値即
ちターンオフ時の遅n時間Toff よりも若干大きい
f1μが選はnている。こRVcエクバヮートランジス
タQ□+ Q′i は同時に導通状態になることはなく
、発熱又は破損が防止さnる。
しかしながら、この種のインバータ回路(1)ハ、パワ
ートランジスタQよ〜Q3+ Q’、〜Q、tへのベー
ス駆動信号S□〜S3.S′□〜slの立ち上が9を遅
延させる遅延回路C□〜e3. e’、〜C′3を該パ
ワートランジスタQ工〜Qi+Q、′、〜QI K対応
ざぜて各々設ける必要があり、筺たダーリントン接続に
よる2個のパワートランジスタを使用しているためトラ
ンジスタ部の′重圧降下が大きく発熱するという欠点を
有していた。
〔発明の概要〕
本発明に上記欠点に鑑みてlざn瓦もので、遅延回路を
必要とぜずとも一対のノ!ワートランジスタ間に生じる
瞬時短絡状態を防止することができ、また゛電力損失の
少ない高効率なインバータ回路を提供するものである。
〔発明の実施例〕
第4図σ本発明の一実施例を示す回路図である。
同図中において、インバータ回路(1)ハ、三相ブリッ
ジの各アームを形成する単一のパワートランジスタを一
対とする組Q□と蛤、Q22とQ’2 + Q3とQ、
′3と、該パワートランジスタQ□〜Q3. Q、’、
〜Q′3を田力巻線側に接続して制御するトランスT□
〜T3と、該トランステ工〜T3の入力巻線側に接続し
て上記パワートランジスタQ、□〜Q3.Q、’□〜Q
、13vL−供給するベース駆動信号を発生する信号発
生回路(2)と、上記パワートランジスタQ、□〜t3
+ Q′、〜Q′3、トランスT□〜T3及び信号発生
回路(21K並列に接続さ才1で電源を供給する自流電
源Eとを有して栖成さnている。以下三相ブリッジノ谷
アームの同一つのアームに看目して祝明する。
上記パワートランジスタQ、、Q′□に、単一のパワー
トランジスタを面外に接続し、信号発生回路(2)[よ
t)発生さ′I″L瓦前記第2図に示すベース駆動信号
S□、S′1が供給ざn、直流全交流に逆変換するもの
である。
上記トランス Tlに、入力側の巻線を中間タッグnよ
り二つに分けらt′した入力巻線N工、N2と、二つの
出力巻ItilN3.N、と、電流帰環巻線N5と含有
してなり、該入力巻線N□、 N21’j人カざfたベ
ース駆動侶号S□、S′□全出力巻線N3.N、を介し
てパワートランジスタQ□、Q′、に伝えると共に、上
記電流帰環巻線 N5全通してパワートランジスタQ工
+Q’の出力電流を流すことによジ、この出力電流の一
部をパワートランジスタのベース回路に帰環する変流器
の作用を有する。上記入力・出力の各巻線間の関係は、
入力巻aNユを出力巻線NI3とに同極性とし且つ出力
巻線N4とに異極性とし、入力巻線N2’iz出力巻線
N4とは同極イ生とし且っ出力巻線N3とは異極性と1
゛ると共に、電流帰環巻線N5を出カ巻線トエ。
とげ同極性とし且つ出力巻線N5とは異4す性と6gで
いる。
したがって、このトランスT□の出力巻線N3又はN4
LL各々辺続ざfLfcハワートランジスタQ□、蛤は
同時にON状態となることげなく、瞬時短絡を防止でき
る。
なお、上記中間タップnに、抵抗R1を辿して直流箪#
iEのプラス(II+に接続ざfでいる。
第5図ta、+ 、 +1)) 、 (C)は第4図に
示す回路の動作全説明するために三相ブリッジの一つの
アームに関する動作を示す回路図であり、第6図は第5
図の各部亀圧及び市;R,を示す波形図である。同図に
おいて本発明の一実施例の動作全詳細に説明する。
第5図(a) K示すように、切替トランジスタQ8□
がON状態で、且つ切替トランジスタ輸、がOF’ F
’状態である場合、即ち第6図の区間l″′Cある場合
V(おいて、切替トランジスタQ8□に、抵抗Rよ及び
入力巻線N工全辿して順方向の電流18□を流し、入力
巻線町と出力巻線N4との相互誘4作用により、パワー
トランジスタQ□VLベース躯勤侶号を供給している。
該パワートランジスタQ工がON状態である場@におけ
る、このパワートランジスタq、□の出力市流楡□げ、
電流帰環巻線N5を逍して負荷電流IIJとして流n、
トランスTよが出力巻線N3と亀流帰堤巻線九との間に
おいて変#t、器の作用をなすため、パワートランジス
タQユのベースを駆動するのに十分なベース駆動信号で
ある電流を供給している。
この場合において、第5図(a)は、回路の谷部分に流
nる電流(切替トランジスタQ6.の電流1B□、パワ
ートランジスタQ、のベース電流i、□及び出力市。
流jQ、□、負荷電流11つ と各巻線に発生する電圧
(入力巻線の各電圧vN□・VN2、出力巻線の各電圧
VD□・v′I3に、電流帰環巻線の電圧vN5 )の
方向を示す。
次VC第5図(b)に示すように、切替トランジスタQ
z□ がON状態で、且つ切替トランジスタQ6□がO
F’F状態である場合、即ち第6図の区1i4j lで
ある場合において、トランステ工の入力側に(弓、入力
巻線N、切替トランジスタQ′6□、制御側ダイオード
エ〕8□及び入力巻線Nよを回るループ回路が形成さ1
、る。こf′Lは出力巻線N3.N、及び電流帰環巻線
N5の側から見ると二次1′tllVc短絡回路が形成
σnたことを意味し、この短絡回路を第5図(b)TL
焦点線示す。
ここで、負荷%流1Lに、負荷であるモータ(3)がイ
ンダクタンス分を含んでいることから電流帰環巻線N5
VC流n続けるが、該負荷電流ILの流nによる出力巻
線N、3の変流器r「用により生じる電R,は、上記4
路1’を吸収さnて消滅し、パワートランジスタQ□を
ON状態とすることができなくなる。この瞬間に、パワ
ートランジスタQ□のベースに蓄積さnた電荷に、ベー
ス電流賜□として逆バイアス電流となり、出力巻線N3
を流nて放出ざnることとなるが、出力巻線N3側より
見て二次側V(存する上Rf短絡回に′?5vc吸収さ
n消滅することになる。MIJパd短絡回路が形成さn
ている間は、上記トランステ工の出力巻線N4にa誘導
起電力は生ぜず、パワートランジスタQ′□のベース電
圧v庁にほぼO(V)の状態が継続さノする。従って、
この間においては。
パワートランジスタQ′、がON状態となることはなく
、一対のパワートランジスタQ工、Q′、が同時に導通
して短絡状態となることげない。
ざらに、第5図EC)に示すように、負荷電流11の大
きざがOVc減少した場合、即ち第6図の区間■である
場合において、負荷電流1Lによる電流帰環巻線N5の
起磁力N工(AT 3 は消滅し、前記短絡回路の電流
も0となる。この結果トランステ工の入力巻線N2は、
抵抗R1全通して電流を流すこととなり出力巻線ハに電
圧”BEが誘起ざn、この電圧V−がベース駆動イ居号
として作用し、パワートランジスタQ7.(ON状態と
する。この)くワートランジスタ蛤がON状態となると
、負荷電流lLに、前記第6図に示す区間l及び■で示
した電流の向きとは逆方向に流れ始め、1L流帰環巷線
N5を辿して流打ることKなり、トランスT工が出力巻
線N4と電流帰環巻線N5との間において変流器の作用
を′fr、丁ため、パワートランジスタQ′、のベース
を駆!Mするのに十分なベース駆動信号である′@流全
全供給ている。
以下同様な動作を繰返してインバータl!、I」路は運
転を継続さ口ることになる。
なお、11]記区間I及び■において、各パワートラン
ジスタQ工、Q′、には、トランスT工の1乍用により
負荷電流iI、の1D分の1程度が富にベース電流とし
てツ帝環ざノTてお夕、該パワートランジスタQ、□。
Q′□は十分にON状態となり、このON状態における
パワートランジスタQ□、Q′□部の電圧降下■。ゆけ
最小となっている。
また、前記トランスTlを構成する各巻線N□HN 2
 + 。
N、、 N4. N5 相互間の関係は、本実施例に限
定さ!しることなく、一対のパワートランジスタQ□+
Q2が瞬時短絡状態とならない巻線の極性が可能である
さらに[L本発明は上記実施例に示す三相ブリッジ形の
インバータ回路の与に限定することなく、単相交流のイ
ンバータ回路においても利用することができる。
〔発明の効果〕
本発明は以上説明し7ζように、即−のノくワートラン
ジスタを一対とする組に対し、該ノくワートランジスタ
t iii!I御するトランスを設け、該トランスの人
力巻線に流12る電流の方向−に対応してノくワートラ
ンジスタのいすnかが4通するように−くワートランジ
スタのベース端子をトランスの出力巻線端子に接続する
構成を採ったことから、ノくワートランジスタのターン
オフ時の遅nに起因jゐ一対のパワートランジスタ間に
生じる瞬時短絡状態を防止するためのベース駆′7EJ
侶号を遅延ざぜる特別の遅延回路を設ける心壁がなくな
ると共に、単一のパワートランジスタを一対として使用
1′ることとし7t 7jめ、パワートランジスタ部の
霜、カイ員失の少ない高効率なインIく一夕回路と1゛
る効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
絹1図は従来のインIく−ク回路の回路図、第2図に第
1図に示すインノく一夕回路を動1′「させる1台号図
、第5図は第1図回路のpA咋を示すたM〕の回h′6
各部の波形図、第4図は本発明に係るイン% −夕回路
の回路図、第5図fa) fb) fcl rx 弗4
図の1−I−ム分にお(ハ)る各時点の゛電流・電圧V
C門1−る旧1把合図、第6図は第5図(al (b)
 (CJの各時点にヌ寸応づ〜る1江流・市川の波形図
である。 なお、各図中同一符号は同一ま7jはa当台す分を示す
ものとする。 (1):インバータ回路 (2):侶号発生回跪(6)
:モータ E:@流電諒 q1、*Q2 +Q3 yQ’1tQ’2 *Q’3 
:ノくワートランジスタTT、T3ニドランス N工、
N2:人力巻線1!2 N 3 HN 4 :出力巻線 N6:電流帰環巻線n
:中間タップ D D、DID′□g D’2 g D’5 :ダイオ
ードI I 2 3 R□:抵抗 D8□、D′6□:ダイオード 代理人 大 岩 増 雄 第 1 図 1 第 2 図 第4図 第 6 図 手続補正書 (自発) [1召困」 5% 6月14日 2、発明の名称 インバータ回路 ;3 補正をする者 代表者片山仁へ部 5、補正の対象 明1flll書の’>B明の詳細な説明の欄、及び図面
。 6、補正の内容 (1)明細書第4頁第20行ないし第5頁第1行の「パ
ワーI・ランジスクQ1.Q1’の・・・のIれ時fl
ilToffよりも若干太き」という記載を「パワート
ランジスタQ1.Qt、’のクーンオフ時間の最大値T
offよりも若干太き」と補正する。 (2)明細書第5頁第10行の[ダーリントン接続によ
る2個のパワートランジス」という記載を[ダーリンi
・ン接続によるパワートランジス」と補止する。 (3)明細11ツ第7頁第12行ない第14行の「電流
帰還巻線N5・・・異極性とされている。」という記載
を「′電流帰還3線N5は出力巻線N3とは同極性とし
且つ出力巻線N4とは異極性としている。」と補正する
。 (4)明細11を第7頁第15行ないし第18行の[し
た(5)明細書ff58頁第11行の[巻線N1と出力
巻線N4との相1r N%導作用により、」という記載
を「在線111 と出力巻線N3との相互誘導f「用船
こより、」 と補11する。 (6)明fill+占第9頁第9行の「かOFF状態で
ある場合、111ぢ」という記載を「がOFF 1大態
に変イヒした的後、即ぢ」 と補正する。 げ)明細、l第9頁第20行の[る出力巻線N3・・・
牛しる電BE、は、jという記載を「る出ブJ巻線N3
の変JIIL ’A:÷イ′1川により生じるべき電が
鍬、」とネ甫正する。 (8)明細11シ第10頁第15行ないし第20行の「
さらに、第5図(C)に・・・巻線N2は、抵抗R1を
通して」という記載を次のように補正する。 「さらに、負荷電流iL の大きさが減少してOどなっ
た場合、即ち第6図の区間■の開始時点lこて、イ″J
荷′jlL流iLによる電流帰還巻線N5の起磁力1(
5・i(−[AT]は消減し、前記短絡回路の電流もO
となる。この後、第5図(c)に示すようにしてトラン
スT1の入力巻線N2には、抵抗R1を通して」 (9) 1′A面の第6図を別紙の通り補正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. パワートランジスタをスイッチング素子として使用した
    インバータ回路において、該回路の各アームを形成する
    一対のパワートランジスタに対し、中間タップにより二
    つに分割さnる入力巻線と二つの出力巻線と電流帰環巻
    線とを有するトランスを設け、上記入力巻線の各端子を
    切替トランジスタ及び逆方向導通用のダイオードを一組
    とした回路に各々接続し、上記中間タッグを電源に接続
    し、上記二つの入力巻線の一方に中間タップf 3fJ
    1して電流が流nたとき一方のパワートランジスタが専
    通し、且つ入力巻線の他方に中間タップを通して電流が
    流n T、、とき他方のパワートランジスタが導通する
    極性で上記二つの出力巻線の各出力端子をパワートラン
    ジスタのベース端子Kg続し、負荷電流が上記電流帰環
    巻線を流fLだときに該負荷電流を供給中のパワートラ
    ンジスタのベース回路に上記負荷電流の一部を帰環でき
    るように接続して構成したことfc%徴とするイン/く
    一夕回路。
JP58155274A 1983-08-25 1983-08-25 インバ−タ回路 Pending JPS6046779A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010503373A (ja) * 2006-09-11 2010-01-28 コネ コーポレイション モータの制動方法および装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54139024A (en) * 1978-04-21 1979-10-29 Hitachi Ltd Transistor inverter
JPS5545688B2 (ja) * 1972-10-23 1980-11-19

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