JPS6112473B2 - - Google Patents
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- JPS6112473B2 JPS6112473B2 JP53122601A JP12260178A JPS6112473B2 JP S6112473 B2 JPS6112473 B2 JP S6112473B2 JP 53122601 A JP53122601 A JP 53122601A JP 12260178 A JP12260178 A JP 12260178A JP S6112473 B2 JPS6112473 B2 JP S6112473B2
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、コンバータ電源装置、さらに詳述す
れば、四辺形ブリツジの各辺に半導体スイツチン
グ素子を配置しその一方の対角線上の２交点に直
流を印加し他方の対角線上の２交点に昇降圧用変
圧器の一次巻線を接続し隣接しない２辺のスイツ
チング素子をそれぞれ一対として各対を交互にオ
ン、オフ駆動することで直流を交流に変換する変
換回路を装置内に有するコンバータ電源装置に関
するもので、特に印加直流源に対して直列接続さ
れたスイツチング素子が同時にオン駆動状態とな
つて直流源が短絡することを防止しようとするも
のである。
れば、四辺形ブリツジの各辺に半導体スイツチン
グ素子を配置しその一方の対角線上の２交点に直
流を印加し他方の対角線上の２交点に昇降圧用変
圧器の一次巻線を接続し隣接しない２辺のスイツ
チング素子をそれぞれ一対として各対を交互にオ
ン、オフ駆動することで直流を交流に変換する変
換回路を装置内に有するコンバータ電源装置に関
するもので、特に印加直流源に対して直列接続さ
れたスイツチング素子が同時にオン駆動状態とな
つて直流源が短絡することを防止しようとするも
のである。
第１図に従来装置の回路図を、第２図にその各
部動作波形図を示す。第１図において、交流電源
１は一次整流ダイオード２によつて整流され、一
次平滑コンデンサ３により平滑化される。この平
滑化された直流が、４個のスイツチングトランジ
スタ４，５，６，７と昇降圧用変圧器８とで構成
される直流交流変換回路に送られて交流に変換さ
れる。即ち、４個のスイツチングトランジスタ４
〜７は四辺形ブリツジの各辺にそれぞれ配置さ
れ、ブリツジの一方の仮想対角線上の２交点に上
記の平滑化された直流が印加され、他方の仮想線
対角線上の２交点に昇降圧用変圧器８の一次巻線
が接続され、このブリツジの隣接しない２辺のス
イツチングトランジスタをそれぞれ一対として、
つまり４と７を一対、５と６を別の一対として、
各対を交互にオン、オフ駆動することで昇降圧用
変圧器８の二次巻線に任意の交流電圧を得る。こ
れを二次整流ダイオード９と二次平滑コンデンサ
１０とによつて整流、平滑化して任意の直流電圧
を得る。
部動作波形図を示す。第１図において、交流電源
１は一次整流ダイオード２によつて整流され、一
次平滑コンデンサ３により平滑化される。この平
滑化された直流が、４個のスイツチングトランジ
スタ４，５，６，７と昇降圧用変圧器８とで構成
される直流交流変換回路に送られて交流に変換さ
れる。即ち、４個のスイツチングトランジスタ４
〜７は四辺形ブリツジの各辺にそれぞれ配置さ
れ、ブリツジの一方の仮想対角線上の２交点に上
記の平滑化された直流が印加され、他方の仮想線
対角線上の２交点に昇降圧用変圧器８の一次巻線
が接続され、このブリツジの隣接しない２辺のス
イツチングトランジスタをそれぞれ一対として、
つまり４と７を一対、５と６を別の一対として、
各対を交互にオン、オフ駆動することで昇降圧用
変圧器８の二次巻線に任意の交流電圧を得る。こ
れを二次整流ダイオード９と二次平滑コンデンサ
１０とによつて整流、平滑化して任意の直流電圧
を得る。
第２図にはその時のスイツチングトランジスタ
４〜７のベース電圧及び昇降圧用変圧器８の一次
巻線に流れる電流１１のタイミイングチヤートを
示してある。スイツチングトランジスタ４及び７
のベースを駆動すると電流１１が流れるが、タイ
ミングチヤートから明らかなようにベースの駆動
を停止した後もトランジスタ４，７の蓄積効果に
よりTstgの期間、一次巻線には電流１１が流れ
る。スイツチングトランジスタ４及び７のベース
駆動を停止した後、さらにtd期間経過後にスイツ
チングトランジスタ５及び６を駆動すれば、変圧
器８の一次巻線電流１１は第１図の矢印とは逆方
向に流れる。トランジスタ５及び６の駆動停止後
も、さらにTstg期間は変圧器一次巻線電流が流
れる。トランジスタ５及び６の駆動停止後、ｔd
期間経過した後に再びトランジスタ４及び７を駆
動するようにする。このような動作を繰り返すこ
とによつて昇降圧用変圧器８の一次巻線には第２
図に示す電流１１が流れる。
４〜７のベース電圧及び昇降圧用変圧器８の一次
巻線に流れる電流１１のタイミイングチヤートを
示してある。スイツチングトランジスタ４及び７
のベースを駆動すると電流１１が流れるが、タイ
ミングチヤートから明らかなようにベースの駆動
を停止した後もトランジスタ４，７の蓄積効果に
よりTstgの期間、一次巻線には電流１１が流れ
る。スイツチングトランジスタ４及び７のベース
駆動を停止した後、さらにtd期間経過後にスイツ
チングトランジスタ５及び６を駆動すれば、変圧
器８の一次巻線電流１１は第１図の矢印とは逆方
向に流れる。トランジスタ５及び６の駆動停止後
も、さらにTstg期間は変圧器一次巻線電流が流
れる。トランジスタ５及び６の駆動停止後、ｔd
期間経過した後に再びトランジスタ４及び７を駆
動するようにする。このような動作を繰り返すこ
とによつて昇降圧用変圧器８の一次巻線には第２
図に示す電流１１が流れる。
以上のようにして任意の交流電圧が昇降圧用変
圧器８の二次巻線側に得られるが、第１図従来回
路によるときは、トランジスタのベース駆動は、
一方のトランジスタ対の駆動停止後ｔd時間遅れ
て他方のトランジスタ対を駆動しなければならな
い。このｔd期間の長さは、トランジスタの蓄積
時間と呼ばれるTstgによつて決定される。しか
し、このTstgはトランジスタの特性のばらつ
き、流れる電流、温度等によつて大きく変化する
ため、ｔdとしては充分余裕のある期間とする必
要があり、例えばトランジスタの特性が温度上昇
等によつて悪化してTstg＞ｔdとなつた場合、ト
ランジスタ４と７及び５と６が同時にオンし、直
流交流変換回路への印加直流源が短絡状態とな
り、スイツチングトランジスタ４〜７に大電流が
流れ、破壊に至るという不都合があつた。またｔ
dを充分大きくとると、非導通時間が長くなり、
電圧利用率が悪くなるという不都合があつた。
圧器８の二次巻線側に得られるが、第１図従来回
路によるときは、トランジスタのベース駆動は、
一方のトランジスタ対の駆動停止後ｔd時間遅れ
て他方のトランジスタ対を駆動しなければならな
い。このｔd期間の長さは、トランジスタの蓄積
時間と呼ばれるTstgによつて決定される。しか
し、このTstgはトランジスタの特性のばらつ
き、流れる電流、温度等によつて大きく変化する
ため、ｔdとしては充分余裕のある期間とする必
要があり、例えばトランジスタの特性が温度上昇
等によつて悪化してTstg＞ｔdとなつた場合、ト
ランジスタ４と７及び５と６が同時にオンし、直
流交流変換回路への印加直流源が短絡状態とな
り、スイツチングトランジスタ４〜７に大電流が
流れ、破壊に至るという不都合があつた。またｔ
dを充分大きくとると、非導通時間が長くなり、
電圧利用率が悪くなるという不都合があつた。
本発明の目的は、従来装置での上述の不都合を
除去し、印加直流源に直列接続された２個のトラ
ンジスタが同時にオン駆動されるのを防止し、こ
れにより直流源が短絡状態になるのを防ぐことの
できるコンバータ電源装置を提供するにある。
除去し、印加直流源に直列接続された２個のトラ
ンジスタが同時にオン駆動されるのを防止し、こ
れにより直流源が短絡状態になるのを防ぐことの
できるコンバータ電源装置を提供するにある。
本発明の特徴は、上記目的を達成するために、
四辺形ブリツジを形成する４個のスイツチングト
ランジスタの互いに隣接しない２辺のスイツチン
グトランジスタをそれぞれ一対として、一対のス
イツチングトランジスタに流れる電流が零になつ
たことを検出する零電流検出回路と、この検出回
路の出力により他の一対のスイツチングトランジ
スタをオン駆動するトランジスタ駆動回路とを備
えた構成とするにある。
四辺形ブリツジを形成する４個のスイツチングト
ランジスタの互いに隣接しない２辺のスイツチン
グトランジスタをそれぞれ一対として、一対のス
イツチングトランジスタに流れる電流が零になつ
たことを検出する零電流検出回路と、この検出回
路の出力により他の一対のスイツチングトランジ
スタをオン駆動するトランジスタ駆動回路とを備
えた構成とするにある。
以下図面により本発明の一実施例を説明する。
第３図は本発明の一実施例回路図、第４図は第
３図に使用する制御回路図、第５図は第３図の各
部信号のタイムチヤートである。第３図におい
て、１２は昇降圧用変圧器８の一次巻線に流れる
電流を検出するための変流器、，，はその
出力端子であり、その他の符号は第１図と同じで
ある。第４図において、１３，１４はトランジス
タで、それぞれのベース端に変流器１２の出力端
子，が接続され、変流器１２の出力端子は
接地される。２２はトランジスタ１３，１４の駆
動用直流電源である。１５はフリツプフロツプ
で、セツト端子Ｓはトランジスタ１３のコレクタ
端に、リセツト端子Ｒはトランジスタ１４のコレ
クタ端にそれぞれ接続している。そして、セツト
端子Ｓ及びリセツト端子Ｒが“高レベル”になる
と、出力Ｑ及びは反転動作をする。出力Ｑはマ
ルチバイブレータ１６の入力となり、出力はマ
ルチバイブレータ１７の入力となる。マルチバイ
ブレータ１６，１７は、入力が“高レベル”にな
ると、予め設定された時間幅を持つ“高レベル”
の信号を出力するように動作する。１８，１９は
マルチバイブレータ１６の出力を入力に受けるド
ライバで、入力が“高レベル”になつた時間だけ
各出力端子を“高レベル”に保ち、また、２
０，２１はマルチバイブレータ１７の出力を入力
に受けるドライバで、入力が“高レベル”になつ
た時間だけ各出力端子，を“高レベル”に保
つ。出力端子，，，はトランジスタ４，
５，６，７のそれぞれのベースに接続されている
ため、ドライバ１８〜２１の入力が“高レベル”
になつた時間だけトランジスタ４〜７はベース駆
動される。
３図に使用する制御回路図、第５図は第３図の各
部信号のタイムチヤートである。第３図におい
て、１２は昇降圧用変圧器８の一次巻線に流れる
電流を検出するための変流器、，，はその
出力端子であり、その他の符号は第１図と同じで
ある。第４図において、１３，１４はトランジス
タで、それぞれのベース端に変流器１２の出力端
子，が接続され、変流器１２の出力端子は
接地される。２２はトランジスタ１３，１４の駆
動用直流電源である。１５はフリツプフロツプ
で、セツト端子Ｓはトランジスタ１３のコレクタ
端に、リセツト端子Ｒはトランジスタ１４のコレ
クタ端にそれぞれ接続している。そして、セツト
端子Ｓ及びリセツト端子Ｒが“高レベル”になる
と、出力Ｑ及びは反転動作をする。出力Ｑはマ
ルチバイブレータ１６の入力となり、出力はマ
ルチバイブレータ１７の入力となる。マルチバイ
ブレータ１６，１７は、入力が“高レベル”にな
ると、予め設定された時間幅を持つ“高レベル”
の信号を出力するように動作する。１８，１９は
マルチバイブレータ１６の出力を入力に受けるド
ライバで、入力が“高レベル”になつた時間だけ
各出力端子を“高レベル”に保ち、また、２
０，２１はマルチバイブレータ１７の出力を入力
に受けるドライバで、入力が“高レベル”になつ
た時間だけ各出力端子，を“高レベル”に保
つ。出力端子，，，はトランジスタ４，
５，６，７のそれぞれのベースに接続されている
ため、ドライバ１８〜２１の入力が“高レベル”
になつた時間だけトランジスタ４〜７はベース駆
動される。
以上の構成を持つ実施例装置は次のように動作
する。いま、時間０（零）からT1までマルチバ
イブレータ１６の出力が“高レベル”を保つてい
るとすると、トランジスタ４及び７がベース駆動
され、オンとなる。これにより昇降圧用変圧器８
には第３図の電流１１の矢印と同方向の電流が流
れる。時間T1でトランジスタ４と７の駆動は停
止するが、前述したように、トランジスタの蓄積
時間Tstgのため、電流１１はトランジスタ４と
７の駆動を停止した後も流れ、T2の時点におい
て電流１１は零になる。電流１１が零になると変
流器１２の出力端子の出力が零になり、トラン
ジスタ１３がオフし、コレクタ電圧が“高レベ
ル”になる。これによりフリツプフロツプ１５の
セツト端子Ｓが“高レベル”になり、出力Ｑは
“低レベル”に、は“高レベル”に反転し、マ
ルチバイブレータ１７の入力が“高レベル”にな
る。この入力信号によりマルチバイブレータ１７
の出力が予め設定された期間T2〜T3まで“高レ
ベル”となり、この期間トランジスタ５と６のベ
ースが駆動され、この駆動期間T2〜T3にトラン
ジスタ５と６の蓄積時間を加えたT2〜T4の期間
変圧器８に電流１１が、第３図の矢印と逆方向に
流れる。
する。いま、時間０（零）からT1までマルチバ
イブレータ１６の出力が“高レベル”を保つてい
るとすると、トランジスタ４及び７がベース駆動
され、オンとなる。これにより昇降圧用変圧器８
には第３図の電流１１の矢印と同方向の電流が流
れる。時間T1でトランジスタ４と７の駆動は停
止するが、前述したように、トランジスタの蓄積
時間Tstgのため、電流１１はトランジスタ４と
７の駆動を停止した後も流れ、T2の時点におい
て電流１１は零になる。電流１１が零になると変
流器１２の出力端子の出力が零になり、トラン
ジスタ１３がオフし、コレクタ電圧が“高レベ
ル”になる。これによりフリツプフロツプ１５の
セツト端子Ｓが“高レベル”になり、出力Ｑは
“低レベル”に、は“高レベル”に反転し、マ
ルチバイブレータ１７の入力が“高レベル”にな
る。この入力信号によりマルチバイブレータ１７
の出力が予め設定された期間T2〜T3まで“高レ
ベル”となり、この期間トランジスタ５と６のベ
ースが駆動され、この駆動期間T2〜T3にトラン
ジスタ５と６の蓄積時間を加えたT2〜T4の期間
変圧器８に電流１１が、第３図の矢印と逆方向に
流れる。
以上述べた動作が繰り返されることによつて、
トランジスタの蓄積時間による電源短絡を生じる
ことなく直流から交流への変換を行なうことがで
きる。
トランジスタの蓄積時間による電源短絡を生じる
ことなく直流から交流への変換を行なうことがで
きる。
第６図は本発明の他の実施例を示す回路図で、
第３の変流器１２を設ける代りに昇降圧用変圧器
８に三次巻線２３を設け、これにより電流１１が
零になつたことを検知するもので、制御回路は第
４図のものをそのまま使用することができ、また
その動作も同じである。
第３の変流器１２を設ける代りに昇降圧用変圧器
８に三次巻線２３を設け、これにより電流１１が
零になつたことを検知するもので、制御回路は第
４図のものをそのまま使用することができ、また
その動作も同じである。
以上述べたように、本発明によれば、一対のス
イツチング用トランジスタの電流が零になつたこ
とを検知し、この検知出力で他の一対のスイツチ
ング用トランジスタをオン駆動する方式であるこ
とから、交流変換しようとする直流源に直列接続
されたスイツチング用トランジスタが蓄積時間の
ために同時にオンにすることはなく、従つて直流
源が短絡することはなく、また、一対のスイツチ
ング用トランジスタがオフしてからすぐに他の一
対のスイツチング用トランジスタがオンすること
から、電圧利用率が良い。
イツチング用トランジスタの電流が零になつたこ
とを検知し、この検知出力で他の一対のスイツチ
ング用トランジスタをオン駆動する方式であるこ
とから、交流変換しようとする直流源に直列接続
されたスイツチング用トランジスタが蓄積時間の
ために同時にオンにすることはなく、従つて直流
源が短絡することはなく、また、一対のスイツチ
ング用トランジスタがオフしてからすぐに他の一
対のスイツチング用トランジスタがオンすること
から、電圧利用率が良い。
第１図は従来装置の回路図、第２図は第１図の
各部動作波形図、第３図は本発明の一実施例回路
図、第４図は第３図に使用する制御回路図、第５
図は第３図の各部信号のタイムチヤート、第６図
は本発明の他の実施例回路図である。 符号の説明、１……交流電源、２……一次整流
ダイオード、３……一次平滑コンデンサ、４〜７
……スイツチングトランジスタ、８……昇降圧用
変圧器、９……二次整流ダイオード、１０……二
次平滑コンデンサ、１１……一次巻線電流、１２
……変流器、１３，１４……トランジスタ、１５
……フリツプフロツプ、１６，１７……マルチバ
イブレータ、１８〜２１……ドライバ、２２……
直流電源、２３……三次巻線。
各部動作波形図、第３図は本発明の一実施例回路
図、第４図は第３図に使用する制御回路図、第５
図は第３図の各部信号のタイムチヤート、第６図
は本発明の他の実施例回路図である。 符号の説明、１……交流電源、２……一次整流
ダイオード、３……一次平滑コンデンサ、４〜７
……スイツチングトランジスタ、８……昇降圧用
変圧器、９……二次整流ダイオード、１０……二
次平滑コンデンサ、１１……一次巻線電流、１２
……変流器、１３，１４……トランジスタ、１５
……フリツプフロツプ、１６，１７……マルチバ
イブレータ、１８〜２１……ドライバ、２２……
直流電源、２３……三次巻線。
Claims (1)
- １ 四辺形ブリツジの各辺にスイツチングトラン
ジスタを配置し、その一方の対角線上の２交点に
直流を印加し、他方の対角線上の２交点に昇降圧
用変圧器の一次巻線を接続し、隣接しない２辺の
スイツチングトランジスタをそれぞれ一対として
各対を交互にオン、オフ駆動することで直流を交
流に変換する変換回路を装置内に有するコンバー
タ電源装置において、前記昇降圧用変圧器の一次
巻線を流れる電流を検出し前記一次巻線を流れる
電流の方向に応じた極性の電圧を発生する変流器
と、前記変流器の出力電圧が供給され前記変流器
の出力電圧の極性の変化に応じて交互に導通、遮
断状態となる一対のトランジスタと、セツト入力
端子とリセツト入力端子及び一対の出力端子とを
有し前記一対のトランジスタのうちの一方のトラ
ンジスタの出力端子が前記セツト入力端子に接続
され他方のトランジスタの出力端子が前記リセツ
ト入力端子に接続され前記一対の出力端子のそれ
ぞれに互に異なつた論理レベルの２つの出力信号
を出力するフリツプフロツプ回路と、前記フリツ
プフロツプ回路の一方の出力端子に接続され前記
一方の出力端子の出力信号に応じて所定の時間第
１の一対のスイツチングトランジスタを導通状態
とする駆動信号を出力する第１のマルチバイブレ
ータと、前記フリツプフロツプ回路の他方の出力
端子に接続され前記他方の出力端子の出力信号に
応じて所定の時間第２の一対のスイツチングトラ
ンジスタを導通状態とする駆動信号を出力する第
２のマルチバイブレータとからなることを特徴と
するコンバータ電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12260178A JPS5549973A (en) | 1978-10-06 | 1978-10-06 | Converter power source device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12260178A JPS5549973A (en) | 1978-10-06 | 1978-10-06 | Converter power source device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5549973A JPS5549973A (en) | 1980-04-11 |
| JPS6112473B2 true JPS6112473B2 (ja) | 1986-04-08 |
Family
ID=14839960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12260178A Granted JPS5549973A (en) | 1978-10-06 | 1978-10-06 | Converter power source device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5549973A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58123383A (ja) * | 1982-01-13 | 1983-07-22 | Hitachi Ltd | モ−タ正逆転切換回路 |
| DE3682904D1 (de) * | 1986-07-03 | 1992-01-23 | Siemens Ag | Schaltnetzteil. |
| JP2003116284A (ja) * | 2001-05-21 | 2003-04-18 | Toshikatsu Sonoda | 蓄電池を用いた大電流電源装置 |
-
1978
- 1978-10-06 JP JP12260178A patent/JPS5549973A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5549973A (en) | 1980-04-11 |
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