JPS614473A - トランジスタインバ−タ装置 - Google Patents
トランジスタインバ−タ装置Info
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- JPS614473A JPS614473A JP59123773A JP12377384A JPS614473A JP S614473 A JPS614473 A JP S614473A JP 59123773 A JP59123773 A JP 59123773A JP 12377384 A JP12377384 A JP 12377384A JP S614473 A JPS614473 A JP S614473A
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- Japan
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- main circuit
- transistor
- base
- arm side
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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
- H02M7/5387—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 in a bridge configuration
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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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】
産業上の利用分野
本発明はトランジスタインバータ装置に関する。
本発明によるトランジスタインバータ装置は交流電動機
等の負荷を駆動するために用いられ、特に120°通電
形3相インバータ装置として効果的に用いられる。
等の負荷を駆動するために用いられ、特に120°通電
形3相インバータ装置として効果的に用いられる。
従来技術
従来、直流電源を3相等の交流電源に変換する装置とし
て種々の構成のものが知られてハるが、トランジスタイ
ンバータ装置もその1つである。
て種々の構成のものが知られてハるが、トランジスタイ
ンバータ装置もその1つである。
従来のトランジスタインバータ装置の回路構成が第4図
に示される。第4図装置において、1は直流電源、31
,32,33,34,35.36は前記直流電源1の正
端子、負端子間に3相ブリツジ配置される主回路トラン
ジスタで正アーム側がPNPトランジスタ、負アーム側
がNPN )ランジスタである。
に示される。第4図装置において、1は直流電源、31
,32,33,34,35.36は前記直流電源1の正
端子、負端子間に3相ブリツジ配置される主回路トラン
ジスタで正アーム側がPNPトランジスタ、負アーム側
がNPN )ランジスタである。
7L72.73,74.75.76は前記主回路トラン
ジスタのベース駆動回路である。713は310ベース
電流制限抵抗712を介してコレクタが接続され直流電
源1の負端子にエミッタが接続されるベース駆動用トラ
ンジスタである。742は前記主回路トランジスタ34
のベースにエミッタが接続されコレクタはベース電流制
限抵抗741を介して直流電源1の正端子に接続される
ベース駆動用トランジスタである。81.84は前記ベ
ース駆動用トランジスタ713.742を駆動するベー
ス増幅器である。2は3相負荷として接続される電動機
である。
ジスタのベース駆動回路である。713は310ベース
電流制限抵抗712を介してコレクタが接続され直流電
源1の負端子にエミッタが接続されるベース駆動用トラ
ンジスタである。742は前記主回路トランジスタ34
のベースにエミッタが接続されコレクタはベース電流制
限抵抗741を介して直流電源1の正端子に接続される
ベース駆動用トランジスタである。81.84は前記ベ
ース駆動用トランジスタ713.742を駆動するベー
ス増幅器である。2は3相負荷として接続される電動機
である。
第4図のトランジスタインバータ装置では6個の主回路
トランジスタ3L32,33,34,35.36をある
時間間隔でオン・オフさせることにより直流電源1から
供給される直流電圧Esを3相の交流電圧に交換して電
動機2を駆動するもので、更に主回路トランジスタ31
,32,33,34,35.36のオン・オフ周期を変
化させることにより交流出力を可変周波数として前記電
動8S!3の可変速運転を可能としている。
トランジスタ3L32,33,34,35.36をある
時間間隔でオン・オフさせることにより直流電源1から
供給される直流電圧Esを3相の交流電圧に交換して電
動機2を駆動するもので、更に主回路トランジスタ31
,32,33,34,35.36のオン・オフ周期を変
化させることにより交流出力を可変周波数として前記電
動8S!3の可変速運転を可能としている。
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ンバータ装置としては一般的であるがトランジスタはサ
イリスク素子と異なり導通中に常にベース電流を供給し
続ける必要があるためベース駆動回路が大形化しベース
損失も大きくなる。
ンバータ装置としては一般的であるがトランジスタはサ
イリスク素子と異なり導通中に常にベース電流を供給し
続ける必要があるためベース駆動回路が大形化しベース
損失も大きくなる。
特に直流電源1の電源電圧が低圧で主回路トランジスタ
のオン電圧降下を極力小さくする必要があ為場合、前記
主回路トランジスタにコレクタ・エミッタ間の飽和電圧
VcE、(sat)の低いシングルタイプ素子を使用せ
ねばならない。しかしシングルタイプ素子では一般に使
用されるダーリントン結合素子に比べ電流増幅率が数十
分の−と小さく主回路トランジスタのベース電流はます
ます大きくなりベース損失が増加し、前記ベース電流制
限抵抗712,741の形状が大となり装置が大型化す
る。さらに直流電源1の電圧が変動する場合、その最低
電圧に於いても十分なベース電流を確保できるように前
記ベース電流制限抵抗値を小さくする必要があり、定格
電源電圧時の運転に於いて主回路トランジスタベース駆
動に係わるベース損失 、。
のオン電圧降下を極力小さくする必要があ為場合、前記
主回路トランジスタにコレクタ・エミッタ間の飽和電圧
VcE、(sat)の低いシングルタイプ素子を使用せ
ねばならない。しかしシングルタイプ素子では一般に使
用されるダーリントン結合素子に比べ電流増幅率が数十
分の−と小さく主回路トランジスタのベース電流はます
ます大きくなりベース損失が増加し、前記ベース電流制
限抵抗712,741の形状が大となり装置が大型化す
る。さらに直流電源1の電圧が変動する場合、その最低
電圧に於いても十分なベース電流を確保できるように前
記ベース電流制限抵抗値を小さくする必要があり、定格
電源電圧時の運転に於いて主回路トランジスタベース駆
動に係わるベース損失 、。
かさらに増加しインバータ装置の大形化と効率低下を招
くという問題点がある。そこで、高効率で小形なインバ
ータ装置への要求が強い。
くという問題点がある。そこで、高効率で小形なインバ
ータ装置への要求が強い。
発明が解決しようとする問題点
本発明の目的は、前述した従来の課題に鑑み、正アーム
主回路PNP形トランジスタベースと負アーム主回路N
PN形トランジスタベースを直列接続しベース電流を共
用するという構想にもとづきベース駆動に係る損失を従
来の半分程度にすると共に、従来主回路トランジスタそ
れぞれに1つ必要であったベース電流制限回路の数を一
つに共通化し、比較的簡単な構成により、効率の高いト
ランジスタインバータ装置を実現することにある。
主回路PNP形トランジスタベースと負アーム主回路N
PN形トランジスタベースを直列接続しベース電流を共
用するという構想にもとづきベース駆動に係る損失を従
来の半分程度にすると共に、従来主回路トランジスタそ
れぞれに1つ必要であったベース電流制限回路の数を一
つに共通化し、比較的簡単な構成により、効率の高いト
ランジスタインバータ装置を実現することにある。
問題点を解決するための手段、作用
本発明においては、直流電源の正端子に接続される複数
個の正アーム側主回路PNP形トランジスタ、前記直流
電源の負端子に接続されると共に前記正アーム側主回路
トランジスタに対応して直列接続される複数個の負アー
ム側主回路NPN形トランジスタ、前記正アーム側主回
路トランジスタのベース端子の各個に接続された正アー
ム主回路トランジスタベース駆動用スイッチング素子、
前記負アーム側主回路トランジスタのベース端子の各個
に接続された負アーム主回路トランジスタベース駆動用
スイッチング素子、および、該正アーム主回路トランジ
スタベース駆動用スイッチング素子と該負アーム主回路
トランジスタベース駆動用スイッチング素子の間に挿入
されたベース電流制限回路、を具備し、正アーム側主回
路PNP形トランジスタのベースと負アーム側主回路N
PN形トランジスタのベースが直列に駆動されるように
なっているトランジスタインバータ装置が提供される。
個の正アーム側主回路PNP形トランジスタ、前記直流
電源の負端子に接続されると共に前記正アーム側主回路
トランジスタに対応して直列接続される複数個の負アー
ム側主回路NPN形トランジスタ、前記正アーム側主回
路トランジスタのベース端子の各個に接続された正アー
ム主回路トランジスタベース駆動用スイッチング素子、
前記負アーム側主回路トランジスタのベース端子の各個
に接続された負アーム主回路トランジスタベース駆動用
スイッチング素子、および、該正アーム主回路トランジ
スタベース駆動用スイッチング素子と該負アーム主回路
トランジスタベース駆動用スイッチング素子の間に挿入
されたベース電流制限回路、を具備し、正アーム側主回
路PNP形トランジスタのベースと負アーム側主回路N
PN形トランジスタのベースが直列に駆動されるように
なっているトランジスタインバータ装置が提供される。
実施例
本発明の一実施例としてのトランジスタインバータ装置
が第1図に示される。正°Y−ム主回路PNP )ラ
ンジスタのベース端子にそれぞれ接続されている駆動用
トランジスタ41,42.43のエミッタは共通のベー
ス電流制限回路6に接続され、負アーム主回路NPN
)ランジスタのベース端子にそれぞれエミッタが接続さ
れているヘース駆動用トランジスタ44,45.46の
コレクタは前記ヘース電流制限回路6の他端に共通に接
続されている。前記ベース電流制限回路6はベース電流
制限抵抗61.62およびトランジスタ63を有する。
が第1図に示される。正°Y−ム主回路PNP )ラ
ンジスタのベース端子にそれぞれ接続されている駆動用
トランジスタ41,42.43のエミッタは共通のベー
ス電流制限回路6に接続され、負アーム主回路NPN
)ランジスタのベース端子にそれぞれエミッタが接続さ
れているヘース駆動用トランジスタ44,45.46の
コレクタは前記ヘース電流制限回路6の他端に共通に接
続されている。前記ベース電流制限回路6はベース電流
制限抵抗61.62およびトランジスタ63を有する。
トランジスタ63は前記直流電源1の電源電圧の低下時
に主回路トランジスタ3L32,33.34,35.3
6のベース電流を確保するためオンして前記ベース電流
制限抵抗62を短絡しベース電流の減少を抑制するため
介挿されたものである。
に主回路トランジスタ3L32,33.34,35.3
6のベース電流を確保するためオンして前記ベース電流
制限抵抗62を短絡しベース電流の減少を抑制するため
介挿されたものである。
第1図装置の動作が以下に説明される。120゜通電形
インバータとすれば、正アーム側と負アーム側の主回路
トランジスタは第2図に示すが如く120°ずつ順番に
オン・オフして3相の交流電源に変換する。このように
120°通電形インバータでは正アーム側主回路トラン
ジスタと負アーム側主回路トランジスタが常に1つずつ
オンする。
インバータとすれば、正アーム側と負アーム側の主回路
トランジスタは第2図に示すが如く120°ずつ順番に
オン・オフして3相の交流電源に変換する。このように
120°通電形インバータでは正アーム側主回路トラン
ジスタと負アーム側主回路トランジスタが常に1つずつ
オンする。
いま、ベース駆動用トランジスタ41および46をオン
すれば、主回路トランジスタ31および36がオンして
32.33,34.35はオフし、ベース電流は直流電
源正端子−トランジスタ31のエミ(ツタ−トランジス
タ31のベース−トランジスタ41のコレクタートラン
ジスタ41のエミ・ツタ−抵抗61→抵抗62−トラン
ジスタ46のコレクタートランジスタ46のエミッター
トランジスタ36のベース−トランジスタ36のエミ・
ツタ→直流電源負端子の経路で流れる。同様に主回路ト
ランジスタ32および36をオンさせるには、ベース駆
動トランジスタ42および46をオンさせればよい。
すれば、主回路トランジスタ31および36がオンして
32.33,34.35はオフし、ベース電流は直流電
源正端子−トランジスタ31のエミ(ツタ−トランジス
タ31のベース−トランジスタ41のコレクタートラン
ジスタ41のエミ・ツタ−抵抗61→抵抗62−トラン
ジスタ46のコレクタートランジスタ46のエミッター
トランジスタ36のベース−トランジスタ36のエミ・
ツタ→直流電源負端子の経路で流れる。同様に主回路ト
ランジスタ32および36をオンさせるには、ベース駆
動トランジスタ42および46をオンさせればよい。
以下第2図に示す正アーム側、負アーム側主回路トラン
ジスタの組合せに於いても正アーム側、負アーム側主回
路トランジスタベース駆動用トランジスタの1つずつを
オンすればよい。この様に正アーム側主回路トランジス
タベースと負アーム側主回路トランジスタベースを直列
接続することにより一回路のベース電流制限回路6で実
現できる。
ジスタの組合せに於いても正アーム側、負アーム側主回
路トランジスタベース駆動用トランジスタの1つずつを
オンすればよい。この様に正アーム側主回路トランジス
タベースと負アーム側主回路トランジスタベースを直列
接続することにより一回路のベース電流制限回路6で実
現できる。
さらに主回路トランジスタのベース駆動に係る損失に於
いても、従来の120°通電形インバータでは前述の如
く主回路トランジスタが正アーム側と負アーム側の1つ
ずつが常にオンするため各主 マ回路
トランジスタに必要なベース電流をIbとすれば全ベー
ス電流はIb+Ib=21b流れるため、Esを直流電
源の電源電圧とするときベース損失が21bEsとなる
のに対し、第1図装置では正アーム側と負アーム側主回
路トランジスタのベースを前述の如く直列駆動するため
全ベース電流はIbでよくベース損失はI bEsとな
り従来の2分の1にベース損失を低減できる。しかも低
電圧時のベース電流確保についても前述の如(一つの回
路で構成できる。
いても、従来の120°通電形インバータでは前述の如
く主回路トランジスタが正アーム側と負アーム側の1つ
ずつが常にオンするため各主 マ回路
トランジスタに必要なベース電流をIbとすれば全ベー
ス電流はIb+Ib=21b流れるため、Esを直流電
源の電源電圧とするときベース損失が21bEsとなる
のに対し、第1図装置では正アーム側と負アーム側主回
路トランジスタのベースを前述の如く直列駆動するため
全ベース電流はIbでよくベース損失はI bEsとな
り従来の2分の1にベース損失を低減できる。しかも低
電圧時のベース電流確保についても前述の如(一つの回
路で構成できる。
本発明の実施にあたっては、前述の実施例のほか、種々
の変形形態をとることができる。例えば、120°通電
インバータ装置への適用に限らず180゜通電インバー
タ装置に於いても負荷の各線電流i、〜i3に対して常
にI+=(12”+3)+ 11−(is +L)+
43= (L +iz)であることから主回路トラン
ジスタのベース電流は正アーム側、負アーム側に対して
同一でよい。この場合第3図に示す如くベース駆動用ト
ランジスタにそれぞれ直列に小さなベース電流バランス
用抵抗91,92,93゜94.95.96を接続すれ
ばよい。
の変形形態をとることができる。例えば、120°通電
インバータ装置への適用に限らず180゜通電インバー
タ装置に於いても負荷の各線電流i、〜i3に対して常
にI+=(12”+3)+ 11−(is +L)+
43= (L +iz)であることから主回路トラン
ジスタのベース電流は正アーム側、負アーム側に対して
同一でよい。この場合第3図に示す如くベース駆動用ト
ランジスタにそれぞれ直列に小さなベース電流バランス
用抵抗91,92,93゜94.95.96を接続すれ
ばよい。
以上述べた実施例では3相について示したが単相インバ
ータについても同様で、またベース電流制限回路に於い
ても前記第1図に限らず、定電流回路や単に抵抗だけで
もよい。
ータについても同様で、またベース電流制限回路に於い
ても前記第1図に限らず、定電流回路や単に抵抗だけで
もよい。
発明の効果
本発明によればトランジスタインバータ装置においてベ
ース駆動に係る損失を低減することができ、ベース電流
制限回路の数を一つに共通化することができ、比較的簡
単な構成を用いて、効率の高いものを実現することがで
きる。
ース駆動に係る損失を低減することができ、ベース電流
制限回路の数を一つに共通化することができ、比較的簡
単な構成を用いて、効率の高いものを実現することがで
きる。
第1図は本発明の一実施例としてのトランジスタインバ
ータ装置を示す図、 第2図は第1図装置における正アーム側、負アーム側主
回路トランジスタの動作の時系列を説明する図、 第3図は本発明の他の実施例としてのトランジスタイン
バータ装置を示す図、 第4図は従来形のトランジスタインバータ装置の回路構
成を示す図である。 (符号の説明) 1−直流電源、 2−電動機、 31.32.33−−一正アーム側主回路PNP形トラ
ンジスタ、 34.35’、36−・−負アーム側主回路NPN形ト
ランジスタ、 41.42.43−・−正アーム側ベース駆動用トラン
ジスタ、 44.45.46−・・負アーム側ベース駆動用トラン
ジスタ、 51.52,53.54,55.56−増幅器、6−ベ
ース電流制限回路、 61.62−・−ベース電流制限抵抗、63−)ランジ
スタ、 64−増幅器。
ータ装置を示す図、 第2図は第1図装置における正アーム側、負アーム側主
回路トランジスタの動作の時系列を説明する図、 第3図は本発明の他の実施例としてのトランジスタイン
バータ装置を示す図、 第4図は従来形のトランジスタインバータ装置の回路構
成を示す図である。 (符号の説明) 1−直流電源、 2−電動機、 31.32.33−−一正アーム側主回路PNP形トラ
ンジスタ、 34.35’、36−・−負アーム側主回路NPN形ト
ランジスタ、 41.42.43−・−正アーム側ベース駆動用トラン
ジスタ、 44.45.46−・・負アーム側ベース駆動用トラン
ジスタ、 51.52,53.54,55.56−増幅器、6−ベ
ース電流制限回路、 61.62−・−ベース電流制限抵抗、63−)ランジ
スタ、 64−増幅器。
Claims (1)
- 直流電源の正端子に接続される複数個の正アーム側主回
路PNP形トランジスタ、前記直流電源の負端子に接続
されると共に前記正アーム側主回路トランジスタに対応
して直列接続される複数個の負アーム側主回路NPN形
トランジスタ、前記正アーム側主回路トランジスタのベ
ース端子の各個に接続された正アーム主回路トランジス
タベース駆動用スイッチング素子、前記負アーム側主回
路トランジスタのベース端子の各個に接続された負アー
ム主回路トランジスタベース駆動用スイッチング素子、
および、該正アーム主回路トランジスタベース駆動用ス
イッチング素子と該アーム主回路トランジスタベース駆
動用スイッチング素子の間に挿入されたベース電流制限
回路、を具備し、正アーム側主回路PNP形トランジス
タのベースと負アーム側主回路NPN形トランジスタの
ベースが直列に駆動されるようになっていることを特徴
とするトランジスタインバータ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59123773A JPS614473A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | トランジスタインバ−タ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59123773A JPS614473A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | トランジスタインバ−タ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS614473A true JPS614473A (ja) | 1986-01-10 |
Family
ID=14868920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59123773A Pending JPS614473A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | トランジスタインバ−タ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS614473A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102664550A (zh) * | 2012-04-23 | 2012-09-12 | 黑龙江大学 | 直接驱动桥式逆变实验电路 |
-
1984
- 1984-06-18 JP JP59123773A patent/JPS614473A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102664550A (zh) * | 2012-04-23 | 2012-09-12 | 黑龙江大学 | 直接驱动桥式逆变实验电路 |
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