JPH0389864A

JPH0389864A - インバータ装置

Info

Publication number: JPH0389864A
Application number: JP1225744A
Authority: JP
Inventors: Tokuji Yuda; 湯田　徳治; Morio Miura; 盛雄三浦
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1991-04-15

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、各種の電源設備等に用いられるインバータ装
置に係り、その出力制御に関する。

（従来の技術）インバータ装置は、周知のように、直流を交流に逆変換
して負荷に供給するものであり、一般に、第２図で示す
ように、直流電源１１、インバータ回路１２、制御回路
１３ｔ　、　１３ｂ　、および前記インバータ回路１２
の出力端間に接続された疑似抵抗Ｒ１等からなる。

直流電源１１としては、例えば、交流電力を整流して得
られるものでも良く、コンデンサＣ】がその両端に接続
されている。

インバータ回路１２は、上記直流電源１１から供給され
る直流を交流に逆変換して出力するものであり、複数の
巻線を有する変圧器１８、その−次側に構成されるスイ
ッチング回路、および二次側に構成される出力回路等か
らなる。

以下、これらの構成を詳細に説明する。

変圧器１８の一方の一次巻線１８Ａｌ　（補助巻線）の
一端は、前記直流電源１１の＋側端子に接続し、他端は
、メインスイッチング素子であるトランジスタ↑Ｒ１の
コレクタに接続している。また、このトランジスタＴＲ
Ｉのエミッタは、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２との並列回
路、ダイオードＤＩ、および他方の一次巻線１８８１を
介して直流電源１１の一側端子に接続している。さらに
、このトランジスタＴＲＩのベースは、抵抗Ｒ３，Ｒ４
，Ｒ５を介して直流電源１１の＋側端子と接続している
。

上記トランジスタＴＲＩのベースと、ダイオードＤＩの
アノード側との間にはトランジスタＴＲ２のコレクタ・
エミッタ間を接続する。また、そのベースは、抵抗Ｒ６
およびコンデンサＣ３を介して直流電源１１の＋側端子
に接続すると共に、抵抗Ｒ７を介してエミッタとも接続
している。さらに、この抵抗Ｒ７に対しては、ツェナー
ダイオードｚｌｌｌを、上記エミッタから見てツェナー
効果が生じる方向で並列接続している。

また、前記直流電源１１の＋側端子は、抵抗Ｒ８゜Ｒ９
，ＲＩＧおよびコンデンサＣ４を介して、前記他方の一
次巻線１８８＋の、図示下部端子に接続している。

このコンデンサＣ４に対しては、ダイオードＤ２が、前
記他方の一次巻線１０１の図示下部端子から見て順方向
となるように並列接続されている。

さらに、前記抵抗Ｒ３，８４間と、抵抗ＲＩＧおよびコ
ンデンサ０４間との間には、ダイオードＤ３を、抵抗Ｒ
３，Ｒ４間側から見て順方向となるように接続する。ま
た、前記トランジスタＴＲＩのベースと、前記−次巻線
１８Ｂ１の図示上部端子との間には、ダイオードＤ４を
、前記−次巻線１８Ｂ＋から見て順方向となるように接
続している。

前記変圧器１８の、一方の二次巻線１８＾２（補助巻線
）の両端間には、図示上部端子から見て順方向のダイオ
ードＤ５とコンデンサＣ５との直列回路が接続されてお
り、また、この直列回路に対して、上記二次巻線１８＾
２の上部端子から見て逆方向のダイオードＤ６とコンデ
ンサＣ６との直列回路が並列に接続されている。

また、他方の二次巻線１８Ｂ２の図示上部端子には、２
個のダイオードＤ７．　Ｄ８と、コンデンサＣ７との並
列回路の一端が接続されている。そして、これらダイオ
ード０１．　Ｄ８のカソード側と、前記二次巻線１８Ｂ
２の図示下部端子との間には、並列接続された２個のコ
ンデンサＣ９，ＣＩＯの両端が接続されている。

制御回路＋３１　、１３ｂは、前記インノく一夕回路１
２に設けられた二次巻線（補助巻線）　１８Ａ２に発生
する電圧により動作し、この補助巻線１８Ａ２を有する
変圧器１８の一次側に設けられた、後述するスイッチン
グ素子をオン◆オフ制御して、インノく一タ回路１２の
出力電圧および出力電流を制御し、これが過電圧状態あ
るいは過電流状態にならないようにするものである。以
下、詳細構成を゛説明する。

ＦＤは、フォトカプラを構成するフォトダイオードで、
そのアノードは、抵抗Ｒ１１を介して前記ダイオードＤ
５のカソードと接続している。また、カソードは、トラ
ンジスタＴＲ３のコレクタ◆エミッタ間およびツェナー
ダイオードｚＩ）２をツェナー効果が生じる方向に介し
て、前記他の二次巻線１８Ｂ２の図示下部端子側電路に
接続している。そして、この下部端子側電路から前記一
方の二次巻線１１１Ａ２の図示下部端子側に接続してち
）る。また、このトランジスタＴＲ３のコレクタ・ベー
ス間には抵抗Ｒ１２が接続されている。さらに、荊記゛
ツェナーダイオードＺＤ２のカソードは、抵抗１１１３
を介して前記コンデンサＣ５の図示上部端子に接続して
しする。

また、このツェナーダイオード２Ｄ２に対して番よ、コ
ンデンサＣ１ｌおよび抵抗１ｔ１４がそれぞｔＬ　並列
接続している。

なお、前記他方す二次巻線１８Ｂ２の図示下部端子側電
路および、前記ダイオードＤ７またＧ１１ｌを介した図
示上部端子側電路は、それぞれ、インノクータ回路１２
の出力端子１２０Ｐに導出されており、力）つ、その図
示上部端子側電路とアースとの間に番よコンデンサＣ１
２が接続されている。

上記フォトダイオードＦＤに対向してフォトカプラを構
成するフォトトランジスタＰＴＲＧ！、制御回路１３ｂ
において、そのコレクタが、前記直流電源１１の＋側端
子と、抵抗Ｒ８，Ｒ９およびダイオードＤ９を順方向に
介して接続している。また、そのエミッタは、前記イン
バータ回路１２内に設けたダイオードＤＩのアノード側
に接続している。このフォトトランジスタＰＴＲのコレ
クタ・エミッタ間に対しては、コンデンサＣ１３、抵抗
Ｒ１５およびツェナーダイオード２０３がそれぞれ並列
接続されている。

また、前記ダイオードＤ９のアノードは、スイッチング
素子であるトランジスタＴＲ４のベースにも接続してい
る。このトランジスタＴＲ４のコレクタ・エミッタ間は
、前記インバータ回路１２内に設けられたダイオードＤ
３の両端に並列接続している。

この他、制御回路１３ａ内には、トランジスタＴＲ５、
ＴＲ６、’）　ｘナーダイオードｚＤ４、コンデンサＣ
１４、Ｃ１５、抵抗Ｒ１６、Ｒ１？　、　Ｒ１８、Ｒ１
９。

Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５がそ
れぞれ図示のように接続されている。

上記構成において、インバータ装置を始動すべく直流電
源１１からインバータ回路１２に直流電力を供給する。

この始動時、コンデンサＣ３は未充電状態なので、ツェ
ナーダイオードｚＤ１はオフ状態であり、トランジスタ
ＴＲ２はオン状態となる。このため、メインスイッチン
グ素子であるトランジスタＴＲＩはオフ状態のままであ
る。

その後、コンデンサＣ３の電圧が上昇することにより、
ツェナーダイオード２ＤＩがオンとなり、トランジスタ
ＴＲ２はオフになる。このため、トランジスタＴＲＩは
オン状態になる。また、トランシタＴＲ４もオン状態と
なり、インバータ回路１２の出力端子１２０Ｐから所定
周波数の交流電力を出力する。

上記運転状態において、変圧器１８の二次巻線＋８Ａ２
　（補助巻線）の電圧が上昇すると、ツェナーダイオー
ド２Ｄ２がオンとなり、トランジスタＴＲ３をオンさせ
るので、フォトダイオードＰＤが点灯し、フォトトラン
ジスタＰＴＲをオンさせる。すなわち、フォトカブラが
動作する。このため、トランジスタＴＲ４がオフとなり
、いわゆる過電圧制御および過電流制御がなされ、出力
電圧が過電圧状態にならないように、あるいは、出力電
流が過電流状態にならないように制御している。

（発明が解決しようとする課題）しかし、上記構成によると、無負荷時、入力電圧の不足
等の原因により、前記補助巻線１８＾２の電圧が下がり
、前記フォトカブラへの電圧供給がなくなると、前述し
た過電圧制御あるいは過電流制御が働かず、このため、
出力電圧あるいは出力電流が上昇して、装置の破壊等を
生じることがあった。

本発明の目的は、無負荷時のように、補助巻線の電圧が
不足しても、過電圧制御および過電流制御を行うことが
でき、過電圧状態あるいは過電流状態による装置の破壊
等を防止して、安定した出力を供給できるインバータ装
置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明によるインバータ装置は、直流電源から供給され
る直流を交流に逆変換して出力するインバータ回路と、
このインバータ回路の出力端間に接続された疑似抵抗と
、前記インバータ回路に設けられた補助巻線に発生する
電圧により動作し、この補助巻線を有する変圧器の一次
側に設けられたスイッチング素子をオン・オフ制御して
、インバータ回路の出力を制御する制御回路とを備えて
いる。そして、前記インバータ回路の出力電圧を、前記
疑似抵抗によって分圧し、これをダイオードを介して前
記制御回路の動作電圧として、前記補助巻線に生じた電
圧と共に供給するように構成したことを特徴とする。

（作用）本発明では、インバータ回路の出力端間に設けられた疑
似抵抗により出力電圧を分圧し、これを制御回路に対し
、その動作電圧として、補助巻線に生じる電圧と共に供
給するので、無負荷時に補助巻線の電圧が不足しても、
上記分圧された電圧により制御回路を動作させ、前記過
電圧制御あるいは過電流制御を行うようにしたので、過
電圧状態あるいは過電流状態の出力による装置の破壊を
防止して、安定した出力を供給することができる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、インバータ装置としての基本的構成は
、第２図で示した、従来のものと同じであり、対応する
部分に同一符号を付してその部分の説明は省略する。

本発明ではインバータ回路１２の出力端間に疑似抵抗Ｒ
１が接続されて居ることに着目し、この疑似抵抗Ｒ１の
中間点と、前記フォトカブラ用フォトダイオードＰＤの
アノード側との間を、ダイオードＤＩＧを順方向に介し
て接続している。

上記構成によれば、インバータ回路１２の出力電圧が疑
似抵抗Ｒ１によって分圧され、この分圧された電圧が、
ダイオードＤＩＧを介してフォトカプラのフォトダイオ
ードＰＤに、制御回路１ｂ　、　１３ｂの動作電圧とし
て、前記補助巻線１８Ａ２に生じる電圧と共に供給され
るので、無負荷時、入力電圧の不足等により、補助巻線
１８Ａ２の電圧が低下してもこれに代って前記疑似抵抗
Ｒ１によって分圧された電圧がフォトダイオードＰＤに
供給され、フォトカプラを動作させる。このため、前述
した過電圧制御または過電流制御が行われるので、従来
のように、過電圧制御または過電流制御が働かなくなっ
て出力電圧が異常に上昇して装置の破壊を招くようなこ
とは無く、常に安定した出力電圧を得ることができる。

第３図および第４図は、無負荷時に、入力電圧を＾Ｃ１
３２ＶからＯｖまで、３分かけて下げたときのデータを
、本発明の場合と従来の場合とを比較して示している。

従来の回路では、第４図で示すように、入力電圧をＡ　
Ｃ５０Ｖ位まで下げたとき、補助巻線１８＾２の電圧が
不足して出力電圧の制御をしなくなり、出力電圧は、６
７ｖ（定格出力は４１．５Ｖ）位まで上がってしまう。

これに対し、本発明の回路構成とした場合は、第３図で
示すように、入力電圧がＡＣ３０Ｖ以下になっても、出
力電圧の制御が続けられるので、常に前記定格出力４１
．５Ｖを保った安定した出力を生じることができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、無負荷時に補助巻線の電
圧が不足しても、出力に対する制御を続けることができ
るので、出力の過電圧状態および過電流状態を確実に防
止して常に安定した出力を得ることができる。また、従
来からある疑似抵抗を利用するので、追加部品数が少な
く、低コストに構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインバータ装置の一実施例を示す
回路図、第２図は従来のインバータ装置を示す回路図、
第３図は本発明の装置における無負荷時の出力電圧の変
化を示す特性図、第４図は従来の装置における無負荷時
の出力電圧の変化を示す特性図である。１１・・直流電源、１２・・インバータ回路、１３１、
１３６　　　・制御回路、１８＾２・・補助巻線、Ｒ１
・疑似抵抗、ＤＩＧ　　・ダイオード。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）直流電源から供給される直流を交流に逆変換して
出力するインバータ回路と、このインバータ回路の出力
端間に接続された疑似抵抗と、前記インバータ回路に設
けられた補助巻線に発生する電圧により動作し、この補
助巻線を有する変圧器の一次側に設けられたスイッチン
グ素子をオン・オフ制御して、インバータ回路の出力を
制御する制御回路とを備え、前記インバータ回路の出力電圧を、前記疑似抵抗によっ
て分圧し、これをダイオードを介して前記制御回路の動
作電圧として、前記補助巻線に生じた電圧と共に供給す
るように構成したことを。特徴とするインバータ装置。