JPS6162366A - Dc−ac変換装置及び方法 - Google Patents

Dc−ac変換装置及び方法

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JPS6162366A
JPS6162366A JP60141451A JP14145185A JPS6162366A JP S6162366 A JPS6162366 A JP S6162366A JP 60141451 A JP60141451 A JP 60141451A JP 14145185 A JP14145185 A JP 14145185A JP S6162366 A JPS6162366 A JP S6162366A
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JP
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transformer
terminal
transistor
primary winding
winding
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JP60141451A
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トーマス エイ サマーヴイル
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Texas Instruments Tucson Corp
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Burr Brown Corp
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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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/337Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration
    • H02M3/3372Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration of the parallel type

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】 皮朶上立且里公団 本発明は、一般にDC−DC及びDC−AC変換装置に
関し、更に詳細には、変換に関与する変圧器の一次コイ
ルを活動させるために電流スイッチを用いる変換装置に
関する。
従来の技術、)EIが解ンしようとする問題点電流変換
の技術においては、変圧器の一次巻線においてシリコン
制御!■整流器のような電流スイッチを周期的に作動さ
せて、二次巻線に交番位相の電圧(及び電流)を発生さ
せるということが従来から知られている。必要とする電
流があまり太き(ない場合には、変換装置が作動する周
波数を高くするということが業界に知られている。周波
数を高くすると、例えばコンデンサのような使用する構
成部品を小形にすることができる。しかし、周波数を高
くすると、他の影響が重大となる。例えば、共通の発振
器を用いて、2つのスイッチを1ffl(及び、各スイ
ッチと関連する変圧器巻線を通る)伝導を制御するとい
うことが業界に知られている。2つのスイッチが同時に
導通してエネルギーの過大散逸を生ずるということを防
止するためには、発振器と一方のトランジスタとの間に
交換素子を接続するという手法がある。しかし、周波数
が高くなるにつれて、上記変換素子の遅延のために、2
つのスイッチの不所望な同時導通が生ずる可能性がある
本発明の目的は、直流信号を交流信号に変換するための
改良された変換装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、2つの一次巻線に交互に電流を伝
導させるために2つのトランジスタを設けた変換装置を
提供することにある。
本発明の更に他の目的は、変圧器の一次巻線に交互に電
流を伝導させるためのスイッチを設け、且つ、2つのス
イッチの同時導通を防止するようにした変換装置を提供
することにある。
本発明の更に他の目的は、変圧器の一次巻線構成内に第
3の巻線を設け、この第3の巻線により、2つのトラン
ジスタの切換回路のうちの一つを通る電流の転与を制御
し、これにより、関連の変圧器巻線への電流の伝導を制
御するようにした変換装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、変圧器の2つの一次巻線に交
互に電流を流す2つのトランジスタ切換装置を備え、且
つこれら2つの切換装置が同時に導通ずることのないよ
うにした変換装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、直流電圧を交流電圧に交換す
るための改良された方法を提供することにある。
問題点を解決するための手段、作瓜 上記及び他の本発明の目的を達成するために、本発明変
換装置は、−次巻線構成内に3つの巻線を有する変圧器
を備えている。最初の2つの一次巻線は、反対位相の電
流を交互に上記変圧器内に流れさせる。上記2つの巻線
の各々を流れる電流の制御は、各巻線に付属のトランジ
スタ切換装置によって行なわれる。第1のトランジスタ
切換装置の伝導、従って、これに関連した一次巻線を通
る伝導は、このトランジスタ切IA W iの制御素子
(ゲート)に対して作動信号を周期的に印加及び除去す
る装置によって行なわれる。第2の1〜ランジスタ切換
装置の伝導、従って、これに関連した第2の巻線を通る
電流の伝導は、第3の巻線に発生して上記第2のトラン
ジスタ切換装置の制御素子(ゲート・)に印加される電
圧によって制御lされる。上記第3の巻線における電圧
は、上記第1の一次巻線内の電流が中断したときに上記
第2のトランジスタ切換装置における伝導を許すだめの
適切な位相を有する。上記2つのトランジスタは、同時
に導通ずることがない。
本発明の上記及び他の特徴は、以下に図面を参照して行
なう本発明の実施例についての詳細な説明から明らかに
なろう。
大流■ 第1図について説明すると、端子5及び6は、直流電圧
に対する電圧入力端子であり、端子5には正の入力電圧
が加えられ、端子6には負B+;i子5に対して)の入
力電圧が加えられる。端子5は、コンデンサ14を介し
て端子6に接続され、抵抗1)の一つの端子に接続され
、且つ、2つの主−次巻線33及び34の各位置に接続
された端子に接続されている。抵抗1)の第2の端子は
、(4047B)マルチハイブレーク10の端子工4.
4.5及び6に接続され、且つ、コンデンサ15を介し
て入力端子6に接続されている。マルチバイブレーク1
0の端子3は、抵抗14を介してマルチバイブレーク1
0の端子2に接続され、且つ、コンデンサ13を介して
マルチハイブレーク10の端子1に接続されている。マ
ルチバイブレーク10の端子7.8.9及び12は、入
力端子6に接続されている。入力端子6は、MoSトラ
ンジスタ20のソース端子に、MOSトランジスタ21
のソース端子に、及び、変圧器30の第1の一次巻線3
2を介してトランジスタ21のゲート端子に接続されて
おり、第1の一次巻線32の標準極性が上記ゲート端子
に加えられる。トランジスタ21のドレイン端子は、第
2の一次巻線33を介して中間端子31に接続されてお
り、第2の一次巻線32の標準極性が上記中間端子に加
えられる。トランジスタ20のデー1一端子は、マルチ
バイブレークlOの端子itに接続され、トランジスタ
20のドレイン端子は、変圧器20の第3の一次巻線3
2を介して中間端子31に接続されており、上記変圧器
の第3の一次巻線の標準極性がトランジスタ20のドレ
イン端子に加えられる。変圧器30の二次巻線に生ずる
電圧の出力端子を、参照番号51.52及び53で示す
。出力端子51は正の端子であり、出力端子52は共通
端子であり、出力端子53は負の端子である。
出力端子52は、コンデンサ45を介して―;子5゛1
に、コンデンサ46を介して端子53に接続され、且つ
、端子39において変圧器30の二次@線37及び38
に接続されている。二次巻線38の標準極性が端子39
と関連する。変圧2);の二次巻線38の第2の端子は
、ダイオード44の陰極端子及びダイオード42の陽極
端子に接続されている。二次巻線37の標準極性端子で
ある第2の端子は、ダイオード41の陽極及びダイオー
ド43の陰極に接続されている。ダイオード41の陽極
及びダイオード42の陽極は端子51に接続され、ダイ
オード44の陰極及びダイオード43の陰極は端子53
に接続されている。この変換装置は、比較的高い周波数
で作動するように設計されているので、変圧器30は遮
蔽されている。
上記の諸素子に対する典型的な値をあげると、抵抗1)
及び14は6.8にΩ、コンデンサ13は22 p F
、コンデンサ15は0.01μF1コンデンサ14は0
.33μFである。典型的な作動パラメータは、周波数
が600 K Hz、入力端子が15■である。
第2図に、無負荷状態においてトランジスタ20及び2
1を流れる電流の理想波形を、これらトランジスタを制
御するゲート電圧に対する理想波形とともに示す。トラ
ンジスタ20のゲート電圧は、典型的な作動モードにお
いては0■から6Vまでの交番電圧であり、トランジス
タ21のゲート電圧は一6■から+6■まで変化する。
次に、作動について説明する。
再び第1図について説明すると、マルチハイブレーク1
0は、発振器として働くように構成されており、端子1
)からトランジスタ20のゲートへ信号を所定時間にわ
たって与えるようになっている。次いで、上記発振器は
、トランジスタ20を作動させる上記信号を、一般には
上記と同じ時間にわたって除去する。トランジスタ20
の作動期間中は、電流が一次巻線32を通って端子5か
ら端子6へ流れる。−次善′4IA34を通って電流が
流れると、−次巻線32に電圧が誘起される。巻線32
における誘起電圧の極性により、トランジスタ21は非
導通状fフに保持される。上記の作動信号がトランジス
タ20のゲートから取り去られて該トランジスタが非導
通状態になると、上記−次S 線における電流は中断さ
れて逆の起1r:i、力が発生し、トランジスタ21の
ゲートに加えられる信号の極性を変化させる。この極性
変化により、トランジスタ21は導通状態となる。そこ
で、巻線33に電流が流れて上記二次巻線を流れる電流
の流れを変化させ、且つ、巻線32に誘起される電圧に
よってトランジスタ21の導通状態を保持する。トラン
ジスタ21は、作動信号がトランジスタ20に加えられ
るまで、導通状態のままになってており、そして、−次
巻線34を流れる電流が巻線32に電圧を誘起してトラ
ンジスタ21を非導通状態となす。
以上から解るように、トランジスタ21の導通は、トラ
ンジスタ20の非専通によって決定され、これら2つの
トランジスタが同時に作動状態となることはない。
素子即ちダイオード41.42.43、及び44は、変
圧器信号の全波整流を提供し、端子51及び53を横切
る直流出力を提供する。上記整流用素子を除去すること
により、DC−AC変換を行なうことのできることは明
らかである。
本発明装置は、変圧器磁心内の磁束をゼロに保持した状
態で作動することができる。この現象があるので、均等
のトランジスタのデユーティサイクルからの小さな偏り
に対して各トランジスタのデユーティサイクルが均等化
される。デユーティサイクルに何等かの小さな不平衡が
あっても、変圧器磁心に磁束が生じ、その結果、トラン
ジスタの導通開始が変化する。
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、本発明の範囲は特許請求
の範囲に記載の如くである。以上の説明から明らかに解
るように、当業者には、本発明の精神及び範囲内に含ま
れる種々の変形を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のDC−DC変換装置の配線図、 第2図は、本発明における制御電圧を示すタイミング図
である。 20.21・・・MOS)ランジスタ、30・・・変圧
器、32.33.34・・・−次巻線。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直流電圧を交流電圧に交換する装置において、第
    1、第2及び制御用の一次巻線を含む変圧器手段を備え
    ており、 上記変圧器手段の磁心内に磁束を生じさせるために上記
    第1の一次巻線に接続された第1の切換手段と、 上記変圧器磁心内に磁束を生じさせるために上記第2の
    一次巻線に接続された第2の切換手段と、を備え、 所定の磁心磁束状態に応答して上記制御用の一次巻線が
    上記第2の切換手段を作動させることを特徴とするDC
    −AC変換装置。
  2. (2)直流電圧を交流電圧に変換する方法において、サ
    イクルの第1の部分中、第1のスイッチを作動させて変
    圧器の第1の一次巻線を通って電流を流れさせる段階と
    、 上記第1のサイクル部分の終りに上記第1のスイッチを
    作動解除させる段階と、を有し、この作動解除段階は、
    上記変圧器の制御用の一次巻線に制御信号を発生させて
    おり、 上記制御信号で第2のスイッチを作動させて上記変圧器
    の第2の一次巻線に電流を流れさせる段階を有すること
    を特徴とするDC−AC変換方法。
JP60141451A 1984-08-30 1985-06-27 Dc−ac変換装置及び方法 Granted JPS6162366A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US64622584A 1984-08-30 1984-08-30
US646225 1996-05-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6162366A true JPS6162366A (ja) 1986-03-31
JPH0447555B2 JPH0447555B2 (ja) 1992-08-04

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ID=24592257

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JP60141451A Granted JPS6162366A (ja) 1984-08-30 1985-06-27 Dc−ac変換装置及び方法

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JP (1) JPS6162366A (ja)
DE (1) DE3530950A1 (ja)
FR (1) FR2569914B1 (ja)
GB (1) GB2163911B (ja)

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GB2163911B (en) 1989-04-05
DE3530950A1 (de) 1986-03-13
GB8517769D0 (en) 1985-08-21
JPH0447555B2 (ja) 1992-08-04
GB2163911A (en) 1986-03-05
FR2569914B1 (fr) 1987-02-06
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