JPS61112577A - 電力変換装置の制御回路 - Google Patents
電力変換装置の制御回路Info
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- JPS61112577A JPS61112577A JP59233458A JP23345884A JPS61112577A JP S61112577 A JPS61112577 A JP S61112577A JP 59233458 A JP59233458 A JP 59233458A JP 23345884 A JP23345884 A JP 23345884A JP S61112577 A JPS61112577 A JP S61112577A
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- JP
- Japan
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- signal
- transmission delay
- mosfets
- delay time
- level
- Prior art date
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion 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
- H02M7/53—Conversion 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
- H02M7/537—Conversion 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Inverter Devices (AREA)
- Pulse Circuits (AREA)
- Electronic Switches (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は酸化金属半導体電界効果トランジスタ(以下
テはMOS FETと略記する)をブリ、ジ接続して構
成せる゛心力変換装置の制御回路に関する。
テはMOS FETと略記する)をブリ、ジ接続して構
成せる゛心力変換装置の制御回路に関する。
第4図はMOS FETで構成せる電力変換装置の制御
回路の従来例を示す回路図である。この第4図において
、4個のMO8FET2〜5を単相ブリッジ接続し、直
流電源6からの直流電力をこれらMO8FET2〜5を
順次オンオフさせることにより交流電力に変換して負荷
7に供給しようとするものであるが、この電力変換装置
の制御回路は、図示が複雑になるのを避けるために1相
分の上下アームすなわちMOS FET2とMOS F
ET4の制御回路のみを図示しており、MOS FET
3と5の制御回路の図示は省略している。
回路の従来例を示す回路図である。この第4図において
、4個のMO8FET2〜5を単相ブリッジ接続し、直
流電源6からの直流電力をこれらMO8FET2〜5を
順次オンオフさせることにより交流電力に変換して負荷
7に供給しようとするものであるが、この電力変換装置
の制御回路は、図示が複雑になるのを避けるために1相
分の上下アームすなわちMOS FET2とMOS F
ET4の制御回路のみを図示しており、MOS FET
3と5の制御回路の図示は省略している。
制御信号入力端子8に入力された制御信号はタイマ回路
32と非反転増幅器あと信号絶縁手段としてのホトカブ
ラあと非反転増幅器37を経てM O5FET2のゲー
トに与えられる。ここで符号あとあは抵抗である。他方
のMO8FET4のゲートには反転増幅器41とタイマ
回路42と非反転増幅器43と信号絶縁手段としてのホ
トカプラ44と非反転増幅器47を介して制御信号が与
えられる。ここで符号45と46は抵抗である。
32と非反転増幅器あと信号絶縁手段としてのホトカブ
ラあと非反転増幅器37を経てM O5FET2のゲー
トに与えられる。ここで符号あとあは抵抗である。他方
のMO8FET4のゲートには反転増幅器41とタイマ
回路42と非反転増幅器43と信号絶縁手段としてのホ
トカプラ44と非反転増幅器47を介して制御信号が与
えられる。ここで符号45と46は抵抗である。
上述の回路構成により制御信号入力端子8に人力する制
御信号がHレベルのときMUS FET2はオン、MU
S FE′l’4はオフとなるよう動作し、制#信号が
LレベルのときMOSFET2はオフ。
御信号がHレベルのときMUS FET2はオン、MU
S FE′l’4はオフとなるよう動作し、制#信号が
LレベルのときMOSFET2はオフ。
IVIUS F’ET4はオンとなる。制御信号がHレ
ベルとLレベルとを交互1こ出力するのに従ってMOS
FET2と4はそれぞれオン・オフおよびオフ・オンを
繰返すのであるが、このM(JS F’E’r 2と4
とは直列に接続されてその両端にlli流′成源6の正
゛戒位と負′電位が印」されているので、もしも両Pv
lO8Fh:T2と4が一時にオンの瞬間があるといわ
ゆるアーム短絡事故を発生する。
ベルとLレベルとを交互1こ出力するのに従ってMOS
FET2と4はそれぞれオン・オフおよびオフ・オンを
繰返すのであるが、このM(JS F’E’r 2と4
とは直列に接続されてその両端にlli流′成源6の正
゛戒位と負′電位が印」されているので、もしも両Pv
lO8Fh:T2と4が一時にオンの瞬間があるといわ
ゆるアーム短絡事故を発生する。
そこでMUS FET2のゲート信号が切れてからMU
StET4のゲート信号が与えられるまでの時間および
MO8i−”ET4のゲート’+:i−4が切れてから
IVi(J S F E T 2のゲート1g号が与え
られるまでの時間とし−(1険なる信号休止時間を設け
、&10SFET2.4に固有のターンオフ時間遅れよ
りもこの信号休止時間Twの方を長くして前述のアーム
短絡を防止するのであるが、タイマ回路32と鯰とでこ
の信号休止時間Twを確保している。
StET4のゲート信号が与えられるまでの時間および
MO8i−”ET4のゲート’+:i−4が切れてから
IVi(J S F E T 2のゲート1g号が与え
られるまでの時間とし−(1険なる信号休止時間を設け
、&10SFET2.4に固有のターンオフ時間遅れよ
りもこの信号休止時間Twの方を長くして前述のアーム
短絡を防止するのであるが、タイマ回路32と鯰とでこ
の信号休止時間Twを確保している。
一方ホトカフラあと柄は制御・信号を絶縁して伝達する
のが目的であるから伝達する信号波形が変化しないよう
に、信号がLレベルからHレベルに変化するときの伝達
遅延時間TLHと、Hレベル→Lレベルに変化するとき
の伝達遅延時間THLとが等しくなるような動作点でこ
れらホトカブラ具と44を使用しているので、アーム短
絡防止のためにタイマ回路32と42が必要であり制御
回路がg罐高価になるという欠点を有する。
のが目的であるから伝達する信号波形が変化しないよう
に、信号がLレベルからHレベルに変化するときの伝達
遅延時間TLHと、Hレベル→Lレベルに変化するとき
の伝達遅延時間THLとが等しくなるような動作点でこ
れらホトカブラ具と44を使用しているので、アーム短
絡防止のためにタイマ回路32と42が必要であり制御
回路がg罐高価になるという欠点を有する。
第5図は第4図りこ示す従来例におけるタイムチャート
であって、第5図(イ)はタイマ回路羽に人力する信号
Aの波形、第5図(ロ)はホトカプラ34に入力する4
8号Bの波形、第5図ビjはホトカブラスから出力する
信号Cの波形、第5図1−4はMUS FB’l”2の
ゲート・ソース間4圧の波形、lA5図(刑はタイマ回
路12(こ入力する信号りの波形、第5図(へ)はホト
カプラ44に入力する信号Eの波形、第5図(ト)はホ
トカプラ伺ρ)ら出力する猪号F t/)波形、第5図
(ホ)はMOSFET4のゲート・ソース間電圧の波形
をそれぞれあられしており、信号休止時間Twは王とし
てタイマ回路32と42による遅延時間によっているこ
とがわかる。
であって、第5図(イ)はタイマ回路羽に人力する信号
Aの波形、第5図(ロ)はホトカプラ34に入力する4
8号Bの波形、第5図ビjはホトカブラスから出力する
信号Cの波形、第5図1−4はMUS FB’l”2の
ゲート・ソース間4圧の波形、lA5図(刑はタイマ回
路12(こ入力する信号りの波形、第5図(へ)はホト
カプラ44に入力する信号Eの波形、第5図(ト)はホ
トカプラ伺ρ)ら出力する猪号F t/)波形、第5図
(ホ)はMOSFET4のゲート・ソース間電圧の波形
をそれぞれあられしており、信号休止時間Twは王とし
てタイマ回路32と42による遅延時間によっているこ
とがわかる。
この発明は、アーム短絡防止用タイマ回路を設けること
なくMOSFETで構成される電力変換装置のアーム短
絡を防止でさる制御回路を提供することを目的とする。
なくMOSFETで構成される電力変換装置のアーム短
絡を防止でさる制御回路を提供することを目的とする。
この発明は、信号がLレベル→Hレベルに変化するとき
の伝達遅延時間TLHが比較的に長く、かつ信号がHレ
ベル→Lレベルに変化するときの伝達遅延時間TILL
の方がTLHよりも短かく、この両伝達遅延時間の差が
MUS FETのターンオフ時間遅れよりも大であるよ
うな信号絶縁手段があればタイ1回路を使用しなくても
アーム短絡を防止できることに着目したものであって、
たとえばホトカプラのような信号絶縁手段をその伝達遅
延時間が上述のようになる動作領域で使用することによ
りMUS FETで構成される電力変換装置の制御回路
を簡素化しようとするものである。
の伝達遅延時間TLHが比較的に長く、かつ信号がHレ
ベル→Lレベルに変化するときの伝達遅延時間TILL
の方がTLHよりも短かく、この両伝達遅延時間の差が
MUS FETのターンオフ時間遅れよりも大であるよ
うな信号絶縁手段があればタイ1回路を使用しなくても
アーム短絡を防止できることに着目したものであって、
たとえばホトカプラのような信号絶縁手段をその伝達遅
延時間が上述のようになる動作領域で使用することによ
りMUS FETで構成される電力変換装置の制御回路
を簡素化しようとするものである。
第1図は本発明の実施例を示す回路図である。
この第1図において4個のMOSFET2〜5を単相ブ
リ、ジ接続し、これら4個のMUS FET2〜5を順
次オン・オフさせることにより直流電源6からの直流電
力は交流電力に変換されて負荷7に供給される。この第
1図では第1相の上下アームを形成するMOSFET2
と4の制御回路のみを図示しており、他相の上下アーム
を構成するMOSFET3と5の制御回路は上述のもの
と同じであるから、その図示は省略している。
リ、ジ接続し、これら4個のMUS FET2〜5を順
次オン・オフさせることにより直流電源6からの直流電
力は交流電力に変換されて負荷7に供給される。この第
1図では第1相の上下アームを形成するMOSFET2
と4の制御回路のみを図示しており、他相の上下アーム
を構成するMOSFET3と5の制御回路は上述のもの
と同じであるから、その図示は省略している。
制御信号入力端子8からはHレベルとLレベルの制御信
号が交互に入力されるのであるが、この制御信号がHレ
ベルのとき非反転増幅器11を経て信号絶縁手段として
のホトカプラ12はオフ、さらに非反転増幅器15を経
てMOSFET2はオンするように動作し、制御信号が
HレベルからLレベルに変化するとホトカプラ12の出
力は伝達遅延時間THLを経過したのちにオフからオン
に変化するのでMOSFET2はオンからオフに移行す
る。一方制御信号入力端子8から入力されるHレベルの
制御信号は反転増幅器21で反転されるので信号絶縁手
段としてのホトカプラnはオンであり、非反転増幅器5
を経てMOSFET4はオフするように動作し、制御信
号がHレベルからLレベルに変化するとホトカプラ乙の
出力は伝達遅延時間TLHを経過したのちにオンからオ
フに、従ってMOS FET4はオフからオンの状態に
移行する。なお符号13゜14 、 Z3 、24は抵
抗である。
号が交互に入力されるのであるが、この制御信号がHレ
ベルのとき非反転増幅器11を経て信号絶縁手段として
のホトカプラ12はオフ、さらに非反転増幅器15を経
てMOSFET2はオンするように動作し、制御信号が
HレベルからLレベルに変化するとホトカプラ12の出
力は伝達遅延時間THLを経過したのちにオフからオン
に変化するのでMOSFET2はオンからオフに移行す
る。一方制御信号入力端子8から入力されるHレベルの
制御信号は反転増幅器21で反転されるので信号絶縁手
段としてのホトカプラnはオンであり、非反転増幅器5
を経てMOSFET4はオフするように動作し、制御信
号がHレベルからLレベルに変化するとホトカプラ乙の
出力は伝達遅延時間TLHを経過したのちにオンからオ
フに、従ってMOS FET4はオフからオンの状態に
移行する。なお符号13゜14 、 Z3 、24は抵
抗である。
次いで制御信号入力端子8に入力される制御信号がLレ
ベル→Hレベルに変化するとホトカプラ12は伝達遅延
時間TLH経過後にオフとなりMOSFET2は再びオ
ンとなるが一方ホトヵプラnは伝達遅延時間THL経過
後にオンとなりMOS FET4はオフ状態にもどる。
ベル→Hレベルに変化するとホトカプラ12は伝達遅延
時間TLH経過後にオフとなりMOSFET2は再びオ
ンとなるが一方ホトヵプラnは伝達遅延時間THL経過
後にオンとなりMOS FET4はオフ状態にもどる。
ここでホトカプラ12と乙の前述した2種類の伝達遅延
時間の差すなわちTLH−THLの値がMOSFET2
と4のターンオフ時間遅れよりも大となる領域でこれら
ホトカプラ12 、22を作動させるならば、従来例の
ようなタイマ回路を使用しな(でもアーム短絡事故を生
ずるおそれはない。
時間の差すなわちTLH−THLの値がMOSFET2
と4のターンオフ時間遅れよりも大となる領域でこれら
ホトカプラ12 、22を作動させるならば、従来例の
ようなタイマ回路を使用しな(でもアーム短絡事故を生
ずるおそれはない。
第2図は第1図に示す実施例におけるタイムチャートで
あって、第2図(イ)は制御信号入力端子8に入力され
る信号Aの波形、第2図(ロ)′はホトカプラ12から
出力する信号Cの波形、第2図(ハ)はMOSFET2
のゲート・ソース間電圧の波形、第2図(−、lはホト
カプラ乙に入力する信号りの波形、第2図(ホ)はホト
カプラnから出力する信号Fの波形、第2図(へ)はM
OSFET4のゲート・ソース間電圧の波形をそれぞれ
あられしている。この第2図から、信号がLレベル→H
レベルになるときのホトカプラ12と乙の伝達遅延時間
TLHは比較的長(、逆に信号がHレベル→Lレベルに
なるときの伝達遅延時間THLは比較的短時間であり、
この両伝達遅延時間の差が信号休止時間Twであって、
MOSFET2.4のターンオフ時間遅れの値がこの信
号休止時間Twよりも短かければアーム短絡事故は発生
しない。
あって、第2図(イ)は制御信号入力端子8に入力され
る信号Aの波形、第2図(ロ)′はホトカプラ12から
出力する信号Cの波形、第2図(ハ)はMOSFET2
のゲート・ソース間電圧の波形、第2図(−、lはホト
カプラ乙に入力する信号りの波形、第2図(ホ)はホト
カプラnから出力する信号Fの波形、第2図(へ)はM
OSFET4のゲート・ソース間電圧の波形をそれぞれ
あられしている。この第2図から、信号がLレベル→H
レベルになるときのホトカプラ12と乙の伝達遅延時間
TLHは比較的長(、逆に信号がHレベル→Lレベルに
なるときの伝達遅延時間THLは比較的短時間であり、
この両伝達遅延時間の差が信号休止時間Twであって、
MOSFET2.4のターンオフ時間遅れの値がこの信
号休止時間Twよりも短かければアーム短絡事故は発生
しない。
第3図はホトカプラの伝達遅延時間特性グラフであって
横軸はホトカプラの負荷抵抗を、縦軸はホトカプラの伝
達遅延時間をあられしている。
横軸はホトカプラの負荷抵抗を、縦軸はホトカプラの伝
達遅延時間をあられしている。
この第3図における曲#Xは信号がLレベル→Hレベル
に変化するときの伝達遅延時間TLHと負荷抵抗との関
係をあられしており、曲線Yは信号がHレベル→Lレベ
ルに変化するときの伝達遅延時間THLの変化をあられ
している。従来は両伝達遅延時間が等しくなるところす
なわち曲線Xと曲[Yとが交差するP点で動作するよう
に負荷抵抗の値を定めていたが、本発明に」dいてはよ
り負荷抵抗が大きい動作領域たとえは曲線X上のQ点と
曲4I y上のR点でホトカプラ12.22i作動させ
ることζこより両伝達遅延時間の差である信号休止持出
1’l’wを十分に大きな値にすることにより、アーム
短絡防止用タイマ回路を省略しているにも拘らずアーム
煙路事故を住じないようにすることができる。
に変化するときの伝達遅延時間TLHと負荷抵抗との関
係をあられしており、曲線Yは信号がHレベル→Lレベ
ルに変化するときの伝達遅延時間THLの変化をあられ
している。従来は両伝達遅延時間が等しくなるところす
なわち曲線Xと曲[Yとが交差するP点で動作するよう
に負荷抵抗の値を定めていたが、本発明に」dいてはよ
り負荷抵抗が大きい動作領域たとえは曲線X上のQ点と
曲4I y上のR点でホトカプラ12.22i作動させ
ることζこより両伝達遅延時間の差である信号休止持出
1’l’wを十分に大きな値にすることにより、アーム
短絡防止用タイマ回路を省略しているにも拘らずアーム
煙路事故を住じないようにすることができる。
この発明によれば、MOS FETをブ11ッジ接続し
て得られる電力変換装置において、MOSFETのゲー
ト駆動回路の高圧側と低圧側とを電気的に絶縁しつつ制
御信号を伝達する信号絶縁手段の伝達遅延時間’l’L
HとTHLとの差が大きくなるような動作領域でこの信
号絶縁手段を動作させ、伝達遅延時間TLHかMOS
Fg’rのオン信号印加時の遅れ時間、また伝達遅延時
間’I’m(LがMOS FETのオフ信号印加時の遅
れ時間となるようにしておき、両伝達遅延時間の差をア
ーム短絡防止タイマの代りに利用するようにしているの
で、アーム短絡防止用タイマを省略でさるので制御回路
を藺累化し、低コストのものにすることができる。
て得られる電力変換装置において、MOSFETのゲー
ト駆動回路の高圧側と低圧側とを電気的に絶縁しつつ制
御信号を伝達する信号絶縁手段の伝達遅延時間’l’L
HとTHLとの差が大きくなるような動作領域でこの信
号絶縁手段を動作させ、伝達遅延時間TLHかMOS
Fg’rのオン信号印加時の遅れ時間、また伝達遅延時
間’I’m(LがMOS FETのオフ信号印加時の遅
れ時間となるようにしておき、両伝達遅延時間の差をア
ーム短絡防止タイマの代りに利用するようにしているの
で、アーム短絡防止用タイマを省略でさるので制御回路
を藺累化し、低コストのものにすることができる。
第1図は本発明の実施例を示す回路図であり、第2図は
第1図1こ示す実施例に2けるタイムチャート、′#4
3図はホトカプラの伝達遅延時間特性グラフである。第
4図はMOSFETで構成せる電力変換装置の制御回路
の従来例を示す回路図であり、第5図は第4図に示す従
来例におけるタイムチャートである。 2.3,4.5・・・MOS FET、6−0.直流・
ht源、7・・・負荷、8・・・制御信号入力端子、l
l 、 15 、25・・・非反転増幅器、氏、22・
・・信号絶縁手段としてのホトカプラ、13814 m
72* * 24・・・抵抗、21・・・・反転増幅
器、支、42・・・タイマ回路、お1371砺、47・
・・非反転増幅器、34 、44−8号絶縁手段として
のホトカプラ、35 、36 、45 、46・・・抵
抗、牡・・・反転増幅器。 第1図 第2面 第3図 第5図
第1図1こ示す実施例に2けるタイムチャート、′#4
3図はホトカプラの伝達遅延時間特性グラフである。第
4図はMOSFETで構成せる電力変換装置の制御回路
の従来例を示す回路図であり、第5図は第4図に示す従
来例におけるタイムチャートである。 2.3,4.5・・・MOS FET、6−0.直流・
ht源、7・・・負荷、8・・・制御信号入力端子、l
l 、 15 、25・・・非反転増幅器、氏、22・
・・信号絶縁手段としてのホトカプラ、13814 m
72* * 24・・・抵抗、21・・・・反転増幅
器、支、42・・・タイマ回路、お1371砺、47・
・・非反転増幅器、34 、44−8号絶縁手段として
のホトカプラ、35 、36 、45 、46・・・抵
抗、牡・・・反転増幅器。 第1図 第2面 第3図 第5図
Claims (1)
- ブリッジ接続せる酸化金属半導体電界効果トランジスタ
のそれぞれのゲートに信号絶縁手段を介してオン・オフ
信号を与えることにより電力変換を行なう電力変換装置
において、前記信号絶縁手段は酸化金属半導体電界効果
トランジスタをオンさせる信号の伝達遅れ時間とオフさ
せる信号の伝達遅れ時間との差の時間が当該酸化金属半
導体電界効果トランジスタのターンオフ遅れ時間よりも
長くなる特性を有する信号絶縁手段であることを特徴と
する電力変換装置の制御回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59233458A JPS61112577A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 電力変換装置の制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59233458A JPS61112577A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 電力変換装置の制御回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61112577A true JPS61112577A (ja) | 1986-05-30 |
Family
ID=16955346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59233458A Pending JPS61112577A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 電力変換装置の制御回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61112577A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02214218A (ja) * | 1989-02-15 | 1990-08-27 | Nohmi Bosai Ltd | 極性転換回路 |
JPH043512A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-08 | Nec Corp | 半導体装置 |
-
1984
- 1984-11-06 JP JP59233458A patent/JPS61112577A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02214218A (ja) * | 1989-02-15 | 1990-08-27 | Nohmi Bosai Ltd | 極性転換回路 |
JPH043512A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-08 | Nec Corp | 半導体装置 |
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