JPS63136977A - トランジスタインバ−タ - Google Patents
トランジスタインバ−タInfo
- Publication number
- JPS63136977A JPS63136977A JP61281755A JP28175586A JPS63136977A JP S63136977 A JPS63136977 A JP S63136977A JP 61281755 A JP61281755 A JP 61281755A JP 28175586 A JP28175586 A JP 28175586A JP S63136977 A JPS63136977 A JP S63136977A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- collector current
- turned
- switching
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 241000949477 Toona ciliata Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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。
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、たとえば白熱灯を点灯させるトランジスタイ
ンバータに関するものであり、特にスイッチング用のト
ランジスタの損失低減をはかったものである。
ンバータに関するものであり、特にスイッチング用のト
ランジスタの損失低減をはかったものである。
高い電圧を低い電圧に降圧するインバータ回路としてハ
ーフブリッジ回路がある。この回路では通常、出力トラ
ンスのほかにもう一つトランジスタのドライブ用のトラ
ンスが必要となる。コストダウンのためには、ドライブ
用トランスを出力トランスと供用をはかることが望まし
い。この場合。
ーフブリッジ回路がある。この回路では通常、出力トラ
ンスのほかにもう一つトランジスタのドライブ用のトラ
ンスが必要となる。コストダウンのためには、ドライブ
用トランスを出力トランスと供用をはかることが望まし
い。この場合。
トランジスタがＯＦＦする時のコレクタ電流が大きいと
スイッチングが悪くなり損失が大きくなるといった問題
がある。また、スイッチング損失を小さくする方法とし
てコレクタ電流そのものを小さくすることも考えられる
が、コレクタ電流を小さくした場合、要求される負荷出
力が得られないといった問題もある。
スイッチングが悪くなり損失が大きくなるといった問題
がある。また、スイッチング損失を小さくする方法とし
てコレクタ電流そのものを小さくすることも考えられる
が、コレクタ電流を小さくした場合、要求される負荷出
力が得られないといった問題もある。
以上のように、トランジスタのスイッチング時にコレク
タ電流が大きいとトランジスタのスイッチング損失が大
きくなるといった問題がある６本発明の目的は、このス
イッチング損失を小さくすることにある。
タ電流が大きいとトランジスタのスイッチング損失が大
きくなるといった問題がある６本発明の目的は、このス
イッチング損失を小さくすることにある。
上記目的は、トランジスタが○Ｎ、ＯＦＦする時点にお
けるコレクタ電流を小さくすることによって達成される
。
けるコレクタ電流を小さくすることによって達成される
。
トランジスタがＯＮ、ＯＦＦする時に流れるコレクタ電
流の値をトランジスタのスイッチング特性がそこなわな
い値まで下げることによってスイッチング損失を下げ、
また、トランジスタがＯＮしている期間に流れるコレク
タ電流を大きくすることによって必要な負荷出力が得ら
九る。
流の値をトランジスタのスイッチング特性がそこなわな
い値まで下げることによってスイッチング損失を下げ、
また、トランジスタがＯＮしている期間に流れるコレク
タ電流を大きくすることによって必要な負荷出力が得ら
九る。
以下、本発明の一実施例を第１、第２および第３図によ
り説明する。第１図、において２は交流電源１に接続し
た全波整流器、３０は全波整流器２の出力端子間に接続
したコンデンサ、１０．２０は互いに直列に配列され、
コンデンサ３０に並列に接続された一対のスイッチング
用トランジスタである。また、一対のコンデンサ３１．
３２が直列に配列され、コンデンサ３０と並列に接続さ
れている。そして、トランジスタ１０２０の接続点とコ
ンデンサ３１．３２の接続点は出力トランス６０の一巻
重線Ｎで接続されている。この出力トランス６０には、
トランジスタ１０．２０を駆動するためのベース巻線Ｎ
、Ｎと白熱灯５０に電力を供給する巻線Ｎを備えている
。
り説明する。第１図、において２は交流電源１に接続し
た全波整流器、３０は全波整流器２の出力端子間に接続
したコンデンサ、１０．２０は互いに直列に配列され、
コンデンサ３０に並列に接続された一対のスイッチング
用トランジスタである。また、一対のコンデンサ３１．
３２が直列に配列され、コンデンサ３０と並列に接続さ
れている。そして、トランジスタ１０２０の接続点とコ
ンデンサ３１．３２の接続点は出力トランス６０の一巻
重線Ｎで接続されている。この出力トランス６０には、
トランジスタ１０．２０を駆動するためのベース巻線Ｎ
、Ｎと白熱灯５０に電力を供給する巻線Ｎを備えている
。
この回路に電源１を投入すると、電源電圧の上昇に伴な
い抵抗４３を介してコンデンサ３５に電荷が蓄えられる
。そして、コンデンサ３５の両端電圧がトリガ素子３の
ブレークオーバー電圧を超えるとトリガ素子３を介して
一方のトランジスタ２ｏのベースに電流が流れ、トラン
ジスタ２０はＯＮする。こののち、トランジスタ１０．
２０は交互にＯＮ、○ＦＦＬ、てスイッチング動作をす
ることにより、出力トランス６０を介して白熱灯５０に
電力を供給する。
い抵抗４３を介してコンデンサ３５に電荷が蓄えられる
。そして、コンデンサ３５の両端電圧がトリガ素子３の
ブレークオーバー電圧を超えるとトリガ素子３を介して
一方のトランジスタ２ｏのベースに電流が流れ、トラン
ジスタ２０はＯＮする。こののち、トランジスタ１０．
２０は交互にＯＮ、○ＦＦＬ、てスイッチング動作をす
ることにより、出力トランス６０を介して白熱灯５０に
電力を供給する。
以上のスイッチング動作は、商用周波の半サイクルにお
いて電源電圧の絶対値が大きい時には連続し、絶対値が
小さくなりインバータが発振動作を維持出来なくなると
動作は停止する。そして１次の半サイクルにおいて電源
電圧の絶対値の上昇に伴ないコンデンサ５に所要の電荷
がたまり、コンデンサ３５の両端電圧がトリガ素子３の
ブレークオーバー電圧以上となった時点で再度インバー
タは発振を開始する。
いて電源電圧の絶対値が大きい時には連続し、絶対値が
小さくなりインバータが発振動作を維持出来なくなると
動作は停止する。そして１次の半サイクルにおいて電源
電圧の絶対値の上昇に伴ないコンデンサ５に所要の電荷
がたまり、コンデンサ３５の両端電圧がトリガ素子３の
ブレークオーバー電圧以上となった時点で再度インバー
タは発振を開始する。
第２図は１以上のスイッチング動作時におけるトランジ
スタ１０，２０のコレクタ・エミッタ電圧ＶＣｔ ｌ
コレクタ電流１ｃ、ベース・エミッタ電圧ＶＦＥ 、そ
してベース電流Ｉ、のそれぞれの波形を示したものであ
る。このスイッチング動作においてコレクタ電流１ｃは
、トラジスタ２ｏについてみると、コ°ンデンサ３１，
３２の容量と出力トランス６０の巻線Ｎ１のＬ値によっ
て決まる振動条件によって左右される。すなわち、コレ
クタ電流１ｃはトランジスタ２０がＯＮするとく第２図
の時間Ｔ、）増加し、時間ＴＰを過ぎると除々に減少し
てくる。
スタ１０，２０のコレクタ・エミッタ電圧ＶＣｔ ｌ
コレクタ電流１ｃ、ベース・エミッタ電圧ＶＦＥ 、そ
してベース電流Ｉ、のそれぞれの波形を示したものであ
る。このスイッチング動作においてコレクタ電流１ｃは
、トラジスタ２ｏについてみると、コ°ンデンサ３１，
３２の容量と出力トランス６０の巻線Ｎ１のＬ値によっ
て決まる振動条件によって左右される。すなわち、コレ
クタ電流１ｃはトランジスタ２０がＯＮするとく第２図
の時間Ｔ、）増加し、時間ＴＰを過ぎると除々に減少し
てくる。
このコレクタ電流ＩＣの増減の形状はコンデンサ３１．
３２の容量と出力トランス６０の一巻重線Ｎ＋のインダ
クタンス値によって決まる。また、コンデンサ３２に蓄
えられている電荷が、トランジスタ２０がＯＮすること
により出力トランス６０の一巻重線Ｎｔを介して放呂さ
れ、コンデンサ３２の電荷が減少し、コレクタ電流１ｃ
が低下すると。
３２の容量と出力トランス６０の一巻重線Ｎ＋のインダ
クタンス値によって決まる。また、コンデンサ３２に蓄
えられている電荷が、トランジスタ２０がＯＮすること
により出力トランス６０の一巻重線Ｎｔを介して放呂さ
れ、コンデンサ３２の電荷が減少し、コレクタ電流１ｃ
が低下すると。
それに伴ないベース電流ＩＱも減少し、やがてトランジ
スタ２０はＯＦＦする運びとなる。このときのトランジ
スタ２０のＯＦＦする時の動作であるが、ベース電流Ｉ
Ｂは第２図のようにトランジスタ２０がＯＮｔ、てから
時ｒ７ｕＴｃまではトランジスタ２０のベースに流入す
るが、時間Ｔ。を過ぎるとベース電流工、はベースより
流れ出す様になる。これは、第３図に示したトランジス
タ２０周辺の回路図において、ベース巻線Ｎの電圧ＶＮ
３がベース・エミッタ電圧Ｖｇよりも小さくなったため
である。コレクタ電流１ｃが大きい時には出力トランス
６０の一巻重線Ｎ＋にも十分大きな電流が流れるため、
ベース巻線Ｎ５の出力電圧Ｖｗ３も大きくトランジスタ
２０に対して十分なベース電流Ｔｂを供給できる。
スタ２０はＯＦＦする運びとなる。このときのトランジ
スタ２０のＯＦＦする時の動作であるが、ベース電流Ｉ
Ｂは第２図のようにトランジスタ２０がＯＮｔ、てから
時ｒ７ｕＴｃまではトランジスタ２０のベースに流入す
るが、時間Ｔ。を過ぎるとベース電流工、はベースより
流れ出す様になる。これは、第３図に示したトランジス
タ２０周辺の回路図において、ベース巻線Ｎの電圧ＶＮ
３がベース・エミッタ電圧Ｖｇよりも小さくなったため
である。コレクタ電流１ｃが大きい時には出力トランス
６０の一巻重線Ｎ＋にも十分大きな電流が流れるため、
ベース巻線Ｎ５の出力電圧Ｖｗ３も大きくトランジスタ
２０に対して十分なベース電流Ｔｂを供給できる。
しかし、コレクタ電流Ｉｃの低下すなわち出力トランス
６０の一巻重線Ｎ＋に流れる電流も低下するため、ベー
ス巻線Ｎ３の出力電圧も低下する。そして。
６０の一巻重線Ｎ＋に流れる電流も低下するため、ベー
ス巻線Ｎ３の出力電圧も低下する。そして。
この出力を圧Ｖ／Ｖ７がベース・エミッタ電圧■σ、よ
りも小さくなると第３図の破線で示すようにコレクタか
らベースへ電流ｌｉが流れるようになる。この電流１必
を流れる時間−〜Ｔ、は、トランジスタ２０のストレー
ジ時間であり、ＴａからＴ６までの間にベースに供給さ
れる電流量でこのストレージ時間は変化する。このスト
レージ時間は、前期期間におけるベース電流Ｉ、がコレ
クタ電流１Ｇを流すのに必要な程度のときは短かく、そ
れより過度のベース電流１．であった場合は長くなる。
りも小さくなると第３図の破線で示すようにコレクタか
らベースへ電流ｌｉが流れるようになる。この電流１必
を流れる時間−〜Ｔ、は、トランジスタ２０のストレー
ジ時間であり、ＴａからＴ６までの間にベースに供給さ
れる電流量でこのストレージ時間は変化する。このスト
レージ時間は、前期期間におけるベース電流Ｉ、がコレ
クタ電流１Ｇを流すのに必要な程度のときは短かく、そ
れより過度のベース電流１．であった場合は長くなる。
このストレージ時間（π〜Ｔｔ） において、トラン
ジスタ２０のベースに蓄積されていた電荷が放出される
と、トランジスタ２ｏは、０ＦＦＬようとしはじめ、一
旦、コレクタ・エミッタ電圧Ｖ（Ｊが上昇しはじめると
加速度的にトランジスタ２０はＯＦＦする運びとなる。
ジスタ２０のベースに蓄積されていた電荷が放出される
と、トランジスタ２ｏは、０ＦＦＬようとしはじめ、一
旦、コレクタ・エミッタ電圧Ｖ（Ｊが上昇しはじめると
加速度的にトランジスタ２０はＯＦＦする運びとなる。
トランジスタ２ｏがＯＮしている時には、畠カドランス
６０の一巻重線Ｎ＋にはコンデンサ３１．３２の接続点
からトランジスタ１０．２０の接続点に向かって電流が
流れている。ここで、トランジスタ２０がＯＦＦすると
出力トランス６０の一巻重線ＮＺの持つインダクタンス
は、電流を流しつづけようとし、そのために−巻重１１
ＡＮｔの両端電圧は反転し、トランジスタ１０．２０の
接続点側が正、コンデンサ３１゜３２の接続点側が負と
なる。この極性となると。
６０の一巻重線Ｎ＋にはコンデンサ３１．３２の接続点
からトランジスタ１０．２０の接続点に向かって電流が
流れている。ここで、トランジスタ２０がＯＦＦすると
出力トランス６０の一巻重線ＮＺの持つインダクタンス
は、電流を流しつづけようとし、そのために−巻重１１
ＡＮｔの両端電圧は反転し、トランジスタ１０．２０の
接続点側が正、コンデンサ３１゜３２の接続点側が負と
なる。この極性となると。
トランジスタ１０のベース巻線Ｎ２はもう一方のトラン
ジスタ１０をＯＮする極性となり、トランジスタ１０は
ＱＮしトランジスタ２ｏはＯＦＦすることとなる。以後
１以上の様な動作を繰り返すことによって本インバータ
回路は動作を持続する。
ジスタ１０をＯＮする極性となり、トランジスタ１０は
ＱＮしトランジスタ２ｏはＯＦＦすることとなる。以後
１以上の様な動作を繰り返すことによって本インバータ
回路は動作を持続する。
このように、トランジスタ１０．２０のＯＮ、ＯＦＦ時
間もまたコンデンサ３１．３２の容量と出力トランス６
０の一巻重Ｉｓ！Ｎｔのインダクタンス値によって決ま
る。以上のことより、コンデンサ３１．３２の容量と呂
カドランス６ｏの一巻重線Ｎ、のインダクタンス値を選
定することにより１期間Ｔ−二おけるコレクタ電流１ｃ
が大きくかつトランジスタ２０がＯＦＦになる時間Ｔ、
におけるコレクタ電流１Ｇを小さくする７ トランジス
タｌＯについても同様である。
間もまたコンデンサ３１．３２の容量と出力トランス６
０の一巻重Ｉｓ！Ｎｔのインダクタンス値によって決ま
る。以上のことより、コンデンサ３１．３２の容量と呂
カドランス６ｏの一巻重線Ｎ、のインダクタンス値を選
定することにより１期間Ｔ−二おけるコレクタ電流１ｃ
が大きくかつトランジスタ２０がＯＦＦになる時間Ｔ、
におけるコレクタ電流１Ｇを小さくする７ トランジス
タｌＯについても同様である。
二のように１本実施例によれば、それぞれのトランジス
タ１０．２０のＯＮからＯＦＦに移行する時のコレクタ
電流１ｃを小さくシ、かつコレクタ電流１ｃのピーク値
を大きくシ、もってトランジスタ１０．２０の損失を小
さくするとともに必要なランプ出力を得る。第２図にお
いてはそれぞれのトランジスタ１０．２０がＯＮからＯ
ＦＦに移行するターンオフのタイミングを、当該トラン
ジスタ１０．２０のコレクタ電流ＩＣがそれ以前のピー
ク値の約１０％のときとしである０本発明におけるこの
パーセンテージは少なくとも５０％以下（２分の１以下
）であり、これが大きいと充分なスイッチングロスの軽
減は望めない。ちなみに。
タ１０．２０のＯＮからＯＦＦに移行する時のコレクタ
電流１ｃを小さくシ、かつコレクタ電流１ｃのピーク値
を大きくシ、もってトランジスタ１０．２０の損失を小
さくするとともに必要なランプ出力を得る。第２図にお
いてはそれぞれのトランジスタ１０．２０がＯＮからＯ
ＦＦに移行するターンオフのタイミングを、当該トラン
ジスタ１０．２０のコレクタ電流ＩＣがそれ以前のピー
ク値の約１０％のときとしである０本発明におけるこの
パーセンテージは少なくとも５０％以下（２分の１以下
）であり、これが大きいと充分なスイッチングロスの軽
減は望めない。ちなみに。
第４図は第３図同様の波形図であるが、この場合には前
記パーセンテージが１００であるために、トランジスタ
のスイッチングロスが大となる。
記パーセンテージが１００であるために、トランジスタ
のスイッチングロスが大となる。
本発明によれば、トランジスタのコレクタ電流のピーク
値を大きく、かつそのターンオフ時の値を小さくするこ
とができるので、トランジスタのスイッチング損失を小
さくすることが出来るという効果がある、
値を大きく、かつそのターンオフ時の値を小さくするこ
とができるので、トランジスタのスイッチング損失を小
さくすることが出来るという効果がある、
第１図は本発明インバータの回路図、第２図はその波形
図、第３図は第１図の回路の要部を示す波形図、第４図
は説明用の波形図である。 １・・・交流ｆｙ、源、２・・・全波整流器、３・・・
トリガ素子、１０．２０・・・トランジスタ、３０，３
１゜３２．３５・・・コンデンサ、４１，４２．４３・
・・抵抗、５ｏ・・・白熱灯、６０・・・出力トランス
。 第 １ 図 ＄ ４ 図 ＴｏＯＮ ７． ＯＦＦ ７２ ＄ ２ 口 多 ３ 凹
図、第３図は第１図の回路の要部を示す波形図、第４図
は説明用の波形図である。 １・・・交流ｆｙ、源、２・・・全波整流器、３・・・
トリガ素子、１０．２０・・・トランジスタ、３０，３
１゜３２．３５・・・コンデンサ、４１，４２．４３・
・・抵抗、５ｏ・・・白熱灯、６０・・・出力トランス
。 第 １ 図 ＄ ４ 図 ＴｏＯＮ ７． ＯＦＦ ７２ ＄ ２ 口 多 ３ 凹
Claims (1)
- １、直列に接続された一対のスイッチング用のトランジ
スタと、直列に接続された一対のコンデンサと、前記ト
ランジスタ群と前記コンデンサ群のそれぞれの接続点を
ベース巻線を持つ出力トランスによって接続するハーフ
ブリッジ形のインバータにおいて、それぞれのトランジ
スタがターンオフするタイミングを、当該トランジスタ
のコレクタ電流がそれ以前のピーク値の少なくとも２分
の１以下のときとすることを特徴としたトランジスタイ
ンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61281755A JPS63136977A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | トランジスタインバ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61281755A JPS63136977A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | トランジスタインバ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63136977A true JPS63136977A (ja) | 1988-06-09 |
Family
ID=17643520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61281755A Pending JPS63136977A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | トランジスタインバ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63136977A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6146181A (ja) * | 1984-08-11 | 1986-03-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源装置 |
-
1986
- 1986-11-28 JP JP61281755A patent/JPS63136977A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6146181A (ja) * | 1984-08-11 | 1986-03-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源装置 |
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