KR820002399Y1

KR820002399Y1 - Invertor device

Info

Publication number: KR820002399Y1
Application number: KR2019820005861U
Authority: KR
Inventors: 히데히고 스기모도
Original assignee: 미쓰비시전기주식회사; 진도 사다가쓰
Priority date: 1982-07-24
Filing date: 1982-07-24
Publication date: 1982-11-13

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Inverter device

제1도는 종래의 인버어터장치의 회로도.1 is a circuit diagram of a conventional inverter device.

제2도는 종래의 인버어터용 트랜지스터의 베이스의 입력신호파형도.2 is an input signal waveform diagram of a base of a conventional inverter transistor.

제3도는 본 고안의 한 실시예를 표시한 회로도.3 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

제4도는 동상의 인버어터용 사이리스터의 게이트 및 트랜지스터의 인버어터가 동작할 때의 베이스 입력신호 파형도.4 is a waveform diagram of the base input signal when the gate of the in-verter thyristor and the inverter of the transistor operate.

본 고안은 직류전력을 제어하는 쵸퍼(chopper) 기능과, 직류를 교류로 변환하는 인버어터 기능을 겸비한 전류형 인버어터에 관한 것이다.The present invention relates to a current inverter having a chopper function for controlling DC power and an inverter function for converting DC into AC.

종래의 인버어터 장치로서 제1도에 표시한 것과 같은 것이 있었는데, 1은 전류전원, 2는 직류전원(1)에 접속된 쵸퍼(3+)(3-)는 쵸퍼(2)에 접속되 직류리액터, 4는 직류리액터(3+)(3-)과 직류전원(1)에 접속된 인버어터, 5는 인버어터(4)에 접속된 부하이다. 쵸퍼(2)는 쵸퍼기능을 이룩하기 위해서 트랜지스터(101)(102) 및 다이오드(103)(104)등으로 구성되어 있다. 인버어터(4)는 트랜지스터(105)-(110), 다이오드(111)-(116)등으로 구성되어 있다. 6은 트랜지스터(101)(102)(105)-(110)의 베이스를 제어하는 제어부이다.Conventional inverter devices include those shown in FIG. 1, where 1 is a current power source, 2 is a DC power source 1, and a chopper 3+, 3- is connected to a chopper 2, and a direct current is connected. The reactor 4 is an inverter connected to the direct current reactors 3+ and 3 and the direct current power source 1, and 5 is a load connected to the inverter 4. The chopper 2 is composed of transistors 101, 102, diodes 103, 104 and the like for achieving the chopper function. The inverter 4 is composed of transistors 105-110, diodes 111-116, and the like. 6 is a control unit for controlling the bases of the transistors 101, 102, 105, and 110.

다음 동작에 대하여 설명하면, 쵸퍼(2)는 직류전원(1)에서 직류리액터(3+)(3-)를 통하여 인버어터(4)에 공급되는 직류전력을 제어한다.In the following operation, the chopper 2 controls the DC power supplied from the DC power supply 1 to the inverter 4 via the DC reactors 3+ and 3-.

제어부(6)에서 트랜지스터(101)(102)의 베이스에 온(ON) 신호가 입력되면 직류전원(1)에서 트랜지스터(101)(102)를 통하여 인버어터(4)에 전력이 공급되고, 반대로 제어부(6)에서 트랜지스터(101)(102)의 베이스에 오프(OFF) 신호가 입력되면 트랜지스터(101)(102)는 오프되고, 그대신 다이오드(103)(104)를 거쳐 인버어터(4)에서 직류전원(1)에 전력이 귀환된다. 이와같이하여 쵸퍼(2)는 트랜지스터(101)(102)의 온오프를 제어함으로써, 직류전원(1)에서 인버어터(4)에 공급되는 전력을 제어한다.When the ON signal is input to the base of the transistors 101 and 102 by the control unit 6, power is supplied from the DC power supply 1 to the inverter 4 through the transistors 101 and 102, and vice versa. When the control signal 6 inputs an OFF signal to the base of the transistors 101 and 102, the transistors 101 and 102 are turned off, and instead of the inverters 103 via the diodes 103 and 104. Power is fed back to the DC power source 1. In this way, the chopper 2 controls the power supplied to the inverter 4 from the DC power supply 1 by controlling the on / off of the transistors 101 and 102.

직리류액터(3+)(3-)는 그 전력의 공급이 원활하도록 작용한다. 인버어터(4)는 쵸퍼(2)에서 직류리액터(3+)(3-)를 통하여 공급되는 직류전력을 교류로 변환하여 부하(5)에 공급한다.The direct current actors 3+ and 3- operate to smoothly supply the electric power. The inverter 4 converts the DC power supplied from the chopper 2 through the DC reactors 3+ and 3- to AC and supplies it to the load 5.

트랜지스터(105)-(110)의 베이스에는 제2도에 표시한 온, 오프신호가 제어부(6)에서 입력된다. 트랜지스터(105)(110)의 베이스에 온신호, 그리고 다른 트랜지스터의 베이스에 오프신호가 입력되어 있는 모오드(mode)표 I의 상태에서는 직류전력은 직류리액터(3+), 트랜지스터(105), 부하(5), 트랜지스터(110), 직류리액터(3-)로 흐르게 된다. 다음에 모오드표(I)에서 모오드(II)로 이동될때는 트랜지스터(105)의 베이스신호는 온신호에서 오프신호로, 또 트랜지스터(107)의 베이스신호는 오프신호에서 온신호로 절환된다.On and off signals shown in FIG. 2 are input from the control section 6 to the bases of the transistors 105-110. In the state of the mode table I in which the ON signal is input to the base of the transistors 105 and 110 and the OFF signal is input to the base of another transistor, the DC power is the DC reactor 3+, the transistor 105, It flows to the load 5, the transistor 110, and the direct current reactor 3-. The next time the signal is moved from the mode table I to the mode II, the base signal of the transistor 105 is switched from the on signal to the off signal, and the base signal of the transistor 107 is switched from the off signal to the on signal. .

이러한 상태에서는 부하(5)에 리액터분이 포함되어 있을때는 트랜지스터(105)에 흐르고 있던 직류는 직류전원(1)의 (-)극에서 다이오드(112)를 통하여 흐른다.In this state, when the reactor portion is included in the load 5, the direct current flowing in the transistor 105 flows through the diode 112 at the negative pole of the DC power source 1.

이 전류는 점차로 감소한다. 그리고 직류리액터(3+)에서 트랜지스터(107)를 통해서 흐르는 전류는 점차로 증가한다.This current gradually decreases. The current flowing through the transistor 107 in the DC reactor 3+ gradually increases.

직류리액터(3+)에 흐르는 전류는 대개 일정한 상태를 유지하나 이와 같이 트랜지스터(107)에 흐르는 전류에서 부하에 흐르는 전류가 직류리액터(3+)의 전류에 미치지 못할 때는 쵸퍼(2)의 상태에 따라 직류리액터(3+), 트랜지스터(107), 다이오드(113), 트랜지스터(101)로 전류가 흐르든지, 또는 직류리액터(3+), 트랜지스터(107), 직류전원(1), 다이오드(103)로 전류가 흐른다. 트랜지스터(110)에 흐르는 전류는 종래와 같은 것이다. 다이오드(103)에 흐르는 전류는 제로(零)가 되고, 트랜지스터(107)에 흐르는 전류가 직류리액터(3+)에 흐르는 전류와 일치되면 전류는 직류리액터(3+), 트랜지스터(107), 부하(5), 트랜지스터(110), 직류리액터(3-)로 흐른다.The current flowing through the DC reactor 3+ is usually kept constant. However, when the current flowing through the load does not reach the current of the DC reactor 3+, the current flowing through the transistor 107 does not affect the state of the chopper 2. Depending on whether the current flows through the DC reactor 3+, the transistor 107, the diode 113, or the transistor 101, or the DC reactor 3+, the transistor 107, the DC power source 1, the diode 103 Current flows through The current flowing through the transistor 110 is the same as before. If the current flowing through the diode 103 becomes zero, and the current flowing through the transistor 107 matches the current flowing through the direct current reactor 3+, the current becomes the direct current reactor 3+, the transistor 107, and the load. (5), the transistor 110 and the direct current reactor 3- flow.

이리하여 인버어터(4)내의 트랜지스터(105)-(110), 다이오드(111)-(116)는 순차적으로 온, 오프를 반복하여 부하(5)에 교류전력을 공급한다.Thus, the transistors 105-110 and the diodes 111-116 in the inverter 4 sequentially turn on and off to supply AC power to the load 5.

이상에서 진술한 종래의 장치에 있어서는, 스위칭 소자로써 트랜지스터를 사용하고 있으나, 이 트랜지스터는 사이리스터와 비교하여 고가이다. 이 사이리스터는 상황에 따라서는 게이트를 없애도 오프로 되지 않거나, 오프로 되기까지의 시간이 길어짐으로 인해, 트랜지스터를 단순히 사이리스터로 바꾸는 것만으로는 정상적인 동작을 할 수 없기 때문에 사이리스터를 사용할때에는 필연적으로 전류(轉流) 회로가 필요하게 되어 코스트가 고가로되는 결점이 있었다.In the conventional apparatus mentioned above, although a transistor is used as a switching element, this transistor is expensive compared with a thyristor. In some cases, the thyristor cannot be turned off even if the gate is removed, or the time taken to turn off becomes long. Therefore, when the transistor is simply switched to the thyristor, the normal operation cannot be performed. There was a drawback in that the cost was expensive due to the need for a circuit.

본 고안은 이와 같은 결점을 시정하기 위해 안출된것인데, 트랜지스터를 사이리스터로 바꾼것에 있어서, 사이리스터의 소호(消弧)용으로서 트랜지스터와 같은 스위칭 소자와 부가직류전원을 사용하여 염가한 인버어터를 제공하기 위한 것이다.The present invention has been devised to correct such a defect, and in converting a transistor into a thyristor, for the purpose of extinguishing the thyristor, a low cost inverter using a switching element such as a transistor and an additional DC power supply is provided. It is for.

즉, 제3도는 본 고안의 한 실시예인데, 1은 직류전원, 2는 직류전원(1)에 접속된 쵸퍼, (3+)(3-)는 쵸퍼(2)에 접속되고 상호 결합된 직류리액터, 4는 직류리액터(3+)(3-)와 직류전원(1)에 접속된 인버어터, 5는 인버어터(4)에 접속된 부하이다. 쵸퍼(2)는 사이리스터(201)(202), 다이오드(103)(104)등으로 구성되어 있고, 인버어터(4)는 사이리스터(205)-(210), 다이오드(111)-(116)등으로 구성되어 있다. (7+)(7-)는 사이리스터(201)(202)에 병열 접속된 전류회로로서(7+)은 트랜지스터(117)와 부가직류전원(118)(7-)은 트랜지스터(119)와 부가직류전원(120)등으로 구성되어 있고, 6은 사이리스터(201)(202)(205)-(210)의 게이트, 트랜지스터(117)(119)의 베이스를 제어하는 제어부이다.That is, Figure 3 is an embodiment of the present invention, where 1 is a direct current power source, 2 is a chopper connected to the direct current power source 1, and (3 +) (3-) is a direct current connected to the chopper 2 and coupled to each other. The reactor 4 is an inverter connected to the direct current reactors 3+ and 3 and the direct current power source 1, and 5 is a load connected to the inverter 4. The chopper 2 is composed of thyristors 201 and 202, diodes 103 and 104, and the inverter 4 includes thyristors 205 to 210 and diodes 111 to 116. It consists of. (7+) and (7-) are current circuits connected in parallel to the thyristors 201 and 202, where 7+ is a transistor 117 and an additional DC power supply 118 (7-) is connected to a transistor 119. 6 is a control unit for controlling the gates of the thyristors 201, 202, 205, and 210 and the bases of the transistors 117 and 119.

다음에 동작에 관하여 설명한다.Next, the operation will be described.

제어부(6)등으로 부터의 신호에 의해 사이리스터(201)(202)가 온일때에는 직류전원(1)에서 사이리스터(201)(202), 직류리액터(3+)(3-)를 통하여 인버어터(4)에 전력이 공급되고, 반대로 사이리스터(201)(202)가 오프상태일때는 다이오드(103)(104)가 온되어 인버어터(4)에서 직류리액터(3+)(3-)를 통하여 직류전원(1)에 전력을 귀환시킨다.When the thyristor 201, 202 is turned on by the signal from the control unit 6 or the like, the DC power supply 1 is connected to the inverter through the thyristor 201, 202, DC reactor 3+, 3-, 4) and when the thyristor 201, 202 is off, the diodes 103 and 104 are turned on so that the direct current from the inverter 4 through the DC reactors 3+ and 3- is applied. The electric power is returned to the power supply 1.

이와같이 해서 쵸퍼(2)는 사이리스터(201)(202)의 온, 오프에 의해서 직류전원(1)에서 직류리액터(3+)(3-)를 통하여 인버이터(4)에 공급되는 전력을 제어한다.In this way, the chopper 2 controls the power supplied to the inverter 4 from the DC power supply 1 through the DC reactors 3+ and 3- by turning the thyristors 201 and 202 on and off. .

직류리액터(3+)(3-)는 전력공급을 원활하게하는 작용을 한다. 사이리스터(201)(202)의 온, 오프는 다음과 같이 되는 것으로, 즉 온은 제어부(6)에서 사이리스터(201)(202)의 게이트 신호를 인가함으로써 되고, 오프는 제어부(6)에서 전류회로(7+)(7-)의 트랜지스터(117)(119)에 온신호를 주어 온 상태가 되면 전류회로(7+)(7-)내의 직류전원(118)(120)의 전압이 사이리스터(201)(202)에 역바이어스로서 인가되어 오프된다.DC reactor (3 +) (3-) serves to smooth the power supply. The on / off of the thyristors 201 and 202 becomes as follows, i.e., the on is performed by applying the gate signal of the thyristors 201 and 202 to the control section 6, and the off to the current circuit in the control section 6. When the ON signal is supplied to the transistors 117 and 119 of the (7+) and (7-) states, the voltage of the DC power supply 118 and 120 in the current circuit 7+ and 7- becomes the thyristor 201. 202 is applied as a reverse bias and turned off.

트랜지스터(117)(119)에 온신호를 주는 시간은 수십마이크로초면 되는데, 조금 후 트랜지스터(117)(119)에 오프신호를 주면 사이리스터(201)(202) 또는 트랜지스터(117)(119)는 오프되고, 다이오드(103)(104)에 의한 전력귀환회로가 형성된다. 인버어터(4)는 쵸퍼(2)에서 직류리액터(3+)(3-)를 통하여 공급되는 직류전력을 교류로 변환시켜 부하(5)에 공급한다. 인버어터(4)가 동작하기 위해서 사이리스터(205)-(210)의 게이트 및 전류회로(7+)(7-)내의 트랜지스터(117)(119)에 제4도에 표시한 신호가 제어부(6)에서 입력된다. 트랜지스터(117)(119)에는 쵸퍼(2)가 동작하기 위한 신호 이외의 신호가 입력되는 것이다. 제4도에 있어서 모우드(I)의 정상상태에서는 사이리스터(205)와 (210)이 온 상태이고, 직류전력은 직류리액터(3+), 사이리스터(205), 부하(5), 사이리스터(210), 직류리액터(3-)로 흐른다.The on-signal time of the transistors 117 and 119 may be several tens of microseconds, and the thyristors 201 and 202 or the transistors 117 and 119 are turned off when the transistors 117 and 119 are turned off. Then, the power feedback circuit by the diodes 103 and 104 is formed. The inverter 4 converts the DC power supplied from the chopper 2 through the DC reactors 3+ and 3- to AC and supplies it to the load 5. In order to operate the inverter 4, the signal shown in FIG. 4 is output to the transistors 117 and 119 in the gates and current circuits 7+ and 7-of the thyristors 205 and 210. Is entered. A signal other than a signal for operating the chopper 2 is input to the transistors 117 and 119. In the normal state of the mode I in FIG. 4, the thyristors 205 and 210 are in an on state, and the direct current power is the DC reactor 3+, the thyristor 205, the load 5, and the thyristor 210. , Flows into the DC reactor (3-).

다음 모오드(I)에서 모오드(II)로 이동될때는 사이리스터(205)의 게이트의 온신호는 없어지고 사이리스터(207)의 게이트에 온신호가 입력된다. 또한 트랜지스터(117) 및 트랜지스터(119)의 베이스에 제4도에 표시한 바와같이 수십마이크로초씩 온신호가 입력된다.When it is moved from the next mode I to the mode II, the on signal of the gate of the thyristor 205 disappears and the on signal is input to the gate of the thyristor 207. In addition, the on signals are input to the bases of the transistors 117 and 119 every tens of microseconds as shown in FIG.

우선 트랜지스터(117)의 베이스에 온신호, 사이리스터(201)의 게이트에 오프신호가 각각 입력되어 사이리스터(201)가 오프된다. 잠시 후 트랜지스터(119)의 베이스에 온신호, 그리고 사이리스터(202)의 게이트에는 오프신호가 입력되어 사이리스터(202)가 오프된다.First, the on signal is input to the base of the transistor 117 and the off signal is input to the gate of the thyristor 201, and the thyristor 201 is turned off. After a while, the on signal is input to the base of the transistor 119 and the off signal is input to the gate of the thyristor 202 so that the thyristor 202 is turned off.

이 상태에서 트랜지스터(119), 직류전원(120), 사이리스터(210), 직류리액터(3-)의 폐회로가 형성되므로 직류리액터(3-)에는 직류전원(120)의 전압이 발생한다. 직류리액터(3+)와 (3-)는 결합하여 있기 때문에 이 전압은 직류리액터(3+)에서 유기된다. 전류리액터(3+)가 포함된 폐회로에서 사이리스터(101)가 이미 오프되어 있으므로 직류리액터(3+), 다이오드(103)(112), 사이리스터(205)의 폐회로가 형성되고 다이오드(103)와 사이리스터(205)에 직류리액터(3+)의 전압이 역전압으로 걸려 사이리스터(205)가 오프된다. 사이리스터(205)가 오프된 후 사이리스터(201)(202)의 온, 오프는 쵸퍼동작에 의해 결정된다. 부하(5)에 리액터분이 포함되어 있을 경우 지금까지 사이리스터(205)에 흐르고 있던 전류는 직류전원(1)의 부하에서 다이오드(112)를 통하여 흐르고 이 전류는 점차 감소한다.In this state, since the closed circuit of the transistor 119, the DC power supply 120, the thyristor 210, and the DC reactor 3- is formed, the voltage of the DC power supply 120 is generated in the DC reactor 3-. Since the DC reactors 3+ and (3-) are coupled, this voltage is induced in the DC reactor 3+. Since the thyristor 101 is already turned off in the closed circuit including the current reactor 3+, the closed circuit of the DC reactor 3+, the diodes 103 and 112, and the thyristor 205 is formed, and the diode 103 and the thyristor The thyristor 205 is turned off because the voltage of the DC reactor 3+ is applied to 205 at a reverse voltage. After the thyristor 205 is turned off, the on / off of the thyristor 201 and 202 is determined by the chopper operation. In the case where the reactor 5 is included in the load 5, the current flowing in the thyristor 205 so far flows through the diode 112 at the load of the DC power source 1, and this current gradually decreases.

또한 직류리액터(3+)에서 사이리스터(207)를 통하여 부하(5)에 흐르는전류는 점차 증가한다. 직류리액터(3+)(3-)에 흐르는 전류는 거의 일정한 상태를 유지하나 사이리스터(207)에 흐르는 전류가 직류리액터(3+)의 전류에 도달하지 못하였을때는 쵸퍼(2)의 상태에 의해서 직류리액터(3+), 사이리스터(207)(201)로 전류가 흐르든지, 또는 직류리액터(3+), 사이리스터(207), 직류전원(1), 다이오드(103)로 전류가 흐른다.In addition, the current flowing to the load 5 through the thyristor 207 in the DC reactor 3+ gradually increases. The current flowing through the direct current reactors 3+ and 3- is maintained in a substantially constant state, but when the current flowing through the thyristor 207 does not reach the current of the direct current reactor 3+, it is caused by the state of the chopper 2. The current flows through the direct current reactor 3+ and the thyristor 207 and 201, or the current flows through the direct current reactor 3+, the thyristor 207, the direct current power source 1 and the diode 103.

사이리스터(201)에 흐르는 전류는 종래와 같다. 다이오드(103)에 흐르는 전류가 제로가 되어 사이리스터(207)에 흐르는 전류가 직류리액터(3+)에 흐르는 전류와 일치하면 전류는 직류리액터(3+), 사이리스터(207), 부하(5), 사이리스터(210), 직류리액터(3-)로 흐른다.The current flowing in the thyristor 201 is the same as in the prior art. If the current flowing in the diode 103 becomes zero and the current flowing in the thyristor 207 matches the current flowing in the DC reactor 3+, the current is the DC reactor 3+, the thyristor 207, the load 5, It flows to the thyristor 210 and the direct current reactor 3-.

이것은 모오드(II)의 정상 상태일 경우이다.This is the case in the normal state of the mode II.

이와같이 하여 인버어터(4)내의 사이리스터(205)-(210), 다이오드(111)-(116)는 순차적으로 온, 오프를 반복하여 부하(5)에 교류전류를 공급한다.In this way, the thyristors 205 to 210 and the diodes 111 to 116 in the inverter 4 sequentially turn on and off to supply an alternating current to the load 5.

또한 상기 실시예에 있어서 사이리스터(201), 트랜지스터(117), 직류전원(118)의 회로 및 사이리스터(202), 트랜지스터(119), 직류전원(120)의 회로에 있어서 사이리스터(201)(202)를 생략하고 트랜지스터(117)(119)에 쵸퍼 기능을 갖게하여도 무방하다.In the above embodiment, the thyristor 201, the transistor 117, the circuit of the DC power supply 118 and the thyristor 201, 202 in the circuit of the thyristor 202, the transistor 119, the DC power supply 120. May be omitted and the transistors 117 and 119 may be provided with a chopper function.

또 이와같은 회로에서는 직류전원(118)(120)을 트랜지스터(117)(119)에서 떼어내어 다이오드(103)(104)에 역병렬로 접속시켜도 트래지스터(117)(119)를 교호히 오프하므로 인하여 인버어터(4)내의 사이리스터(205)-(210)를 오프시킬 수 있다.In such a circuit, the transistors 117 and 119 are alternately turned off even when the DC power supplies 118 and 120 are removed from the transistors 117 and 119 and connected to the diodes 103 and 104 in parallel. This allows the thyristors 205-210 in the inverter 4 to be turned off.

이상 설명한바와 같이 본 고안은 인버어터내의 여러개의 사이리스터를 오프하는데 트랜지스터등의 스위칭소자를 온, 오프제어함으로써 자동적으로 위 사이리스터에 역전압을 인가시켜, 이 사이리스터를 오프되도록 하였으므로, 고가한 트랜지스터의 사용량을 감소할 수 있고 인버어터장치를 염가로 제공할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention turns off several thyristors in the inverter, and by switching on and off switching elements such as transistors, a reverse voltage is automatically applied to the above thyristors so that the thyristors are turned off. It is possible to reduce the cost and to provide the inverter device at low cost.

Claims

The power from the DC power source 1 is input and controlled to output the same, and between the input side (-) terminal and the output side (+) terminal, and between the output side (-) terminal and the input side (+) pole Chopper 2 having diodes 103 and 104 connected to the terminals, respectively, and first and second reactors 3+ connected to the output (+) (-) anode terminals of the chopper 2, respectively. (3-), the multiple groups of the thyristor groups 205 and 210 connected in series between the two reactors 3+ and 3- are connected in parallel, and the positive and negative poles of the In the case where several groups of diode groups 111-116 connected in series are connected in parallel with each other, and the thyristor group and the diode group have an inverter 4 whose serial connection is interconnected at the center point. Reactors 3+ and 3- of the additional DC power supply 118 and 120 are connected in series with the diodes 103 and 104 in the chopper 2, respectively. Connection relationship Inverter (switching element) 117, 119 is installed to correspond to the additional DC power supply 118, 120, and the reactor (3 +) (3-) in an inductive relationship Adapter device.