JPH0435995B2 - - Google Patents
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- JPH0435995B2 JPH0435995B2 JP58223633A JP22363383A JPH0435995B2 JP H0435995 B2 JPH0435995 B2 JP H0435995B2 JP 58223633 A JP58223633 A JP 58223633A JP 22363383 A JP22363383 A JP 22363383A JP H0435995 B2 JPH0435995 B2 JP H0435995B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power switching
- switching element
- power supply
- positive
- section
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はインバータ装置に用いられる、パワー
スイツチング素子の駆動回路に関するものであ
る。
スイツチング素子の駆動回路に関するものであ
る。
従来例の構成とその問題点
近年省エネルギー、快適性の面より、誘導モー
タの可変速化が強く要望されており、その手段と
して、インバータ装置の小型化、低価格化に非常
な期待が寄せられている。
タの可変速化が強く要望されており、その手段と
して、インバータ装置の小型化、低価格化に非常
な期待が寄せられている。
以下に従来のインバータ装置の使用例を第１図
に示し説明する。
に示し説明する。
第１図は、インバータ装置の基本構成図であ
る。１はAC電源、２はAC電源の整流回路、３，
４，５はそれぞれ前記整流回路２と接続するＵ
相、Ｖ相、Ｗ相の各相駆動回路である。前記各相
駆動回路３，４，５は、第１パワースイツチング
素子６と、第１ベースドライブ部７、第１正電圧
電源部８、第１負電圧電源部９、第２パワースイ
ツチング素子１０、第２ベースドライブ部１１、
第２正電圧電源部１２、第２負電圧電源部１３に
より構成される。１４は周波数を設定する周波数
設定部、１５は前記周波数設定部１４の信号を受
け、各相の第１、第２ベースドライブ部７，１１
へ信号を出力する制御回路部、１６は各相駆動回
路３，４，５の中点に接続するモータである。
る。１はAC電源、２はAC電源の整流回路、３，
４，５はそれぞれ前記整流回路２と接続するＵ
相、Ｖ相、Ｗ相の各相駆動回路である。前記各相
駆動回路３，４，５は、第１パワースイツチング
素子６と、第１ベースドライブ部７、第１正電圧
電源部８、第１負電圧電源部９、第２パワースイ
ツチング素子１０、第２ベースドライブ部１１、
第２正電圧電源部１２、第２負電圧電源部１３に
より構成される。１４は周波数を設定する周波数
設定部、１５は前記周波数設定部１４の信号を受
け、各相の第１、第２ベースドライブ部７，１１
へ信号を出力する制御回路部、１６は各相駆動回
路３，４，５の中点に接続するモータである。
以上の構成によれば、周波数設定部１４で周波
数を設定すれば、制御回路部１５は、前記設定信
号に基ずき、電気角で120°の位相間隔でｕ、ｖ，
ｗ相の駆動回路３，４，５の第１、第２ベースド
ライブ部へそれぞれパワースイツチング素子６，
１０を交互にON−OFFする信号を出力する。す
なわち第１、第２ベースドライブ部７，１１で
は、前記制御回路部１５からの信号を受け、各々
の正、負両電圧電源部８，９，１２，１３により
パワースイツチング素子６，１０を交互にON−
OFFし、整流回路２により供給される直流電圧
を等価的に３相交流に変換し、モータ１６の運転
を行なう。
数を設定すれば、制御回路部１５は、前記設定信
号に基ずき、電気角で120°の位相間隔でｕ、ｖ，
ｗ相の駆動回路３，４，５の第１、第２ベースド
ライブ部へそれぞれパワースイツチング素子６，
１０を交互にON−OFFする信号を出力する。す
なわち第１、第２ベースドライブ部７，１１で
は、前記制御回路部１５からの信号を受け、各々
の正、負両電圧電源部８，９，１２，１３により
パワースイツチング素子６，１０を交互にON−
OFFし、整流回路２により供給される直流電圧
を等価的に３相交流に変換し、モータ１６の運転
を行なう。
しかし、例えばパワースイツチング素子をトラ
ンジスタと考えると、ONするにはベース・エミ
ツタ間に電圧を印加する事が必要であるが、この
様に直列に接続された２個のパワースイツチング
素子６，１０を交互にON−OFFする場合には、
第１パワースイツチング素子６のエミツタ端子１
６の電位は、整流回路２による側電圧１７を基
準電位とすると、第２パワースイツチング素子１
０がON−OFFする度に、低くなつたり、高くな
つたりするので、必然的に第１パワースイツチン
グ素子６のベース端子の電位も定まらず、効率良
く第１パワースイツチング素子６をONする事が
出来ない。その為、第１パワースイツチング素子
６をON−OFFするには、第１ベースドライブ部
７にそれぞれ正電圧電源部８を設け、一定電圧で
効率良くON−OFFする必要があつた。また直列
に接続した２個のパワースイツチング素子を交互
にON−OFFする場合には、過度的な同時ON状
態に注意する必要がある。スイツチング素子は、
逆バイアスを加えると、スイツチング時間が短く
なり、その結果同時ON状態の回避とスイツチン
グ損失が減少する事から、第１、第２ベースドラ
イブ部７，１１にそれぞれ負電圧電源部９，１３
を同時に設ける必要があつた。その為、従来の構
成によれば、直列に接続される２個のパワースイ
ツチング素子６，１０を交互に効率良くON−
OFFするには、各パワースイツチング素子毎に、
専用の１対の正負両電圧電源部８，９，１２，１
３が必要となり、特に多相インバータ装置とした
場合には、電源部は最低でも２×（相数＋１）個
が必要となり、小型化が図りにくい状態であつ
た。
ンジスタと考えると、ONするにはベース・エミ
ツタ間に電圧を印加する事が必要であるが、この
様に直列に接続された２個のパワースイツチング
素子６，１０を交互にON−OFFする場合には、
第１パワースイツチング素子６のエミツタ端子１
６の電位は、整流回路２による側電圧１７を基
準電位とすると、第２パワースイツチング素子１
０がON−OFFする度に、低くなつたり、高くな
つたりするので、必然的に第１パワースイツチン
グ素子６のベース端子の電位も定まらず、効率良
く第１パワースイツチング素子６をONする事が
出来ない。その為、第１パワースイツチング素子
６をON−OFFするには、第１ベースドライブ部
７にそれぞれ正電圧電源部８を設け、一定電圧で
効率良くON−OFFする必要があつた。また直列
に接続した２個のパワースイツチング素子を交互
にON−OFFする場合には、過度的な同時ON状
態に注意する必要がある。スイツチング素子は、
逆バイアスを加えると、スイツチング時間が短く
なり、その結果同時ON状態の回避とスイツチン
グ損失が減少する事から、第１、第２ベースドラ
イブ部７，１１にそれぞれ負電圧電源部９，１３
を同時に設ける必要があつた。その為、従来の構
成によれば、直列に接続される２個のパワースイ
ツチング素子６，１０を交互に効率良くON−
OFFするには、各パワースイツチング素子毎に、
専用の１対の正負両電圧電源部８，９，１２，１
３が必要となり、特に多相インバータ装置とした
場合には、電源部は最低でも２×（相数＋１）個
が必要となり、小型化が図りにくい状態であつ
た。
発明の目的
本発明は、インバータ装置の小型化を可能とす
るインバータ装置の駆動回路を提供する事を目的
とする。
るインバータ装置の駆動回路を提供する事を目的
とする。
発明の構成
この目的を達成する為、本発明ではインバータ
装置の直列に接続される２個のパワースイツチン
グ素子が交互にON−OFFする場合、第２パワー
スイツチング素子がON時には、第１パワースイ
ツチング素子のエミツタ端子の電位がインバータ
装置の基準電位と等しくなる事に注意し、第１パ
ワースイツチング素子のエミツタ端子と接続した
コンデンサをダイオードを介して第２パワースイ
ツチング素子用の正、負両電圧電源部にそれぞれ
接続する構成とし、第２パワースイツチング素子
がON時に、第２パワースイツチング素子用の
正、負両電圧電源部により、前記のダイオードを
介して、コンデンサを正、又は負電圧にそれぞれ
充電し、第２パワースイツチング素子がOFF時
に、前記コンデンサの充電した正又は負電圧によ
り、効率よく第１パワースイツチング素子をON
するもので、第１パワースイツチング素子専用の
正、負両電圧電源部を不要としインバータ装置の
駆動回路の小型化を図るものである。
装置の直列に接続される２個のパワースイツチン
グ素子が交互にON−OFFする場合、第２パワー
スイツチング素子がON時には、第１パワースイ
ツチング素子のエミツタ端子の電位がインバータ
装置の基準電位と等しくなる事に注意し、第１パ
ワースイツチング素子のエミツタ端子と接続した
コンデンサをダイオードを介して第２パワースイ
ツチング素子用の正、負両電圧電源部にそれぞれ
接続する構成とし、第２パワースイツチング素子
がON時に、第２パワースイツチング素子用の
正、負両電圧電源部により、前記のダイオードを
介して、コンデンサを正、又は負電圧にそれぞれ
充電し、第２パワースイツチング素子がOFF時
に、前記コンデンサの充電した正又は負電圧によ
り、効率よく第１パワースイツチング素子をON
するもので、第１パワースイツチング素子専用の
正、負両電圧電源部を不要としインバータ装置の
駆動回路の小型化を図るものである。
実施例の説明
本発明のインバータ装置の駆動回路の一実施例
を第２図、第３図に示し説明する。
を第２図、第３図に示し説明する。
第１図と同じ箇所には同じ番号をつけ、重複の
説明は省略する。
説明は省略する。
第３図で２１はパワースイツチング素子６のエ
ミツタ端子１６と第１ベースドライブ部７の正電
源入力端子とに接続した第１コンデンサ、２２は
第２パワースイツチング素子１０用の正電圧電源
１２の出力と第１ベースドライブ部７の正電源入
力端子とを接続する第１ダイオード、２３は第２
パワースイツチング素子１０の両端を接続する第
２ダイオード、２４は第１パワースイツチング素
子６のエミツタ端子１６と第１ベースドライブ部
７の負電源入力端子に接続する第２コンデンサ、
２５は前記第１ベースドライブ部７の負電源入力
端子と第２パワースイツチング素子１０用の負電
圧電源１３の出力を、第２パワースイツチング素
子１０のON−OFFに合わせて接続したり、離し
たりする第３スイツチング部である。第３スイツ
チング部２５は、トランジスタ２６，２７，２８
からなる。１９は第１ベースドライブ部の信号入
力端子、２０は第２ベースドライブ部の信号入力
端子である。
ミツタ端子１６と第１ベースドライブ部７の正電
源入力端子とに接続した第１コンデンサ、２２は
第２パワースイツチング素子１０用の正電圧電源
１２の出力と第１ベースドライブ部７の正電源入
力端子とを接続する第１ダイオード、２３は第２
パワースイツチング素子１０の両端を接続する第
２ダイオード、２４は第１パワースイツチング素
子６のエミツタ端子１６と第１ベースドライブ部
７の負電源入力端子に接続する第２コンデンサ、
２５は前記第１ベースドライブ部７の負電源入力
端子と第２パワースイツチング素子１０用の負電
圧電源１３の出力を、第２パワースイツチング素
子１０のON−OFFに合わせて接続したり、離し
たりする第３スイツチング部である。第３スイツ
チング部２５は、トランジスタ２６，２７，２８
からなる。１９は第１ベースドライブ部の信号入
力端子、２０は第２ベースドライブ部の信号入力
端子である。
以下にその動作について説明する。
基準電位１７と第２ベースドライブ部１１の信
号入力端子２０間がON信号を受信したら、第２
ベースドライブ部１１は、正電圧電源部１２によ
り第２パワースイツチング素子１０をONする。
この場合、第１パワースイツチング素子６のエミ
ツタ端子１６の電位と基準電位１７はほぼ同電位
となり、正電圧電源部１２の出力より、第１ダイ
オード２２を介して第１コンデンサ２１が充電さ
れる。又、同時に第３スイツチング部２５ではト
ランジスタ２６，２７がOFFとなり、トランジ
スタ２８がONとなり、第１パワースイツチング
素子６のエミツタ端子１６に接続している第２コ
ンデンサ２４は第２ダイオード２３を介し、第３
スイツチング部２５のトランジスタ２８をへて負
電圧電源部１３の出力により充電される。第２ベ
ースドライブ部１１の信号入力端子２０がOFF
信号に変化した場合、第２パワースイツチング素
子１０がOFFとなり、第１パワースイツチング
素子６のエミツタ端子１６の電位は、基準電位１
７より高くなるが、第３スイツチング部２５はト
ランジスタ２６，２７がON、トランジスタ２８
はOFFとなり、第１、第２コンデンサ２１，２
４に充電された電位は第１、第２ダイオード２
２，２３、前記第３スイツチング部２５のトラン
ジスタ２８により阻止され放電しない。この状態
で第１パワートランジスタ６のエミツタ端子１６
と第１ベースドライブ部７の信号入力端子１９間
がON信号を受信したら、第１ベースドライブ部
７は前記第１、第２コンデンサの充電電圧によ
り、第１パワースイツチング素子６を効率良く
ONする事となる。
号入力端子２０間がON信号を受信したら、第２
ベースドライブ部１１は、正電圧電源部１２によ
り第２パワースイツチング素子１０をONする。
この場合、第１パワースイツチング素子６のエミ
ツタ端子１６の電位と基準電位１７はほぼ同電位
となり、正電圧電源部１２の出力より、第１ダイ
オード２２を介して第１コンデンサ２１が充電さ
れる。又、同時に第３スイツチング部２５ではト
ランジスタ２６，２７がOFFとなり、トランジ
スタ２８がONとなり、第１パワースイツチング
素子６のエミツタ端子１６に接続している第２コ
ンデンサ２４は第２ダイオード２３を介し、第３
スイツチング部２５のトランジスタ２８をへて負
電圧電源部１３の出力により充電される。第２ベ
ースドライブ部１１の信号入力端子２０がOFF
信号に変化した場合、第２パワースイツチング素
子１０がOFFとなり、第１パワースイツチング
素子６のエミツタ端子１６の電位は、基準電位１
７より高くなるが、第３スイツチング部２５はト
ランジスタ２６，２７がON、トランジスタ２８
はOFFとなり、第１、第２コンデンサ２１，２
４に充電された電位は第１、第２ダイオード２
２，２３、前記第３スイツチング部２５のトラン
ジスタ２８により阻止され放電しない。この状態
で第１パワートランジスタ６のエミツタ端子１６
と第１ベースドライブ部７の信号入力端子１９間
がON信号を受信したら、第１ベースドライブ部
７は前記第１、第２コンデンサの充電電圧によ
り、第１パワースイツチング素子６を効率良く
ONする事となる。
以上のように本実施例によれば、直列に接続さ
れる２個のパワースイツチング素子を交互にON
−OFFさせるインバータ装置の駆動回路におい
て第２スイツチング素子がON時に第２パワース
イツチング素子用の正、負両電源部により充電さ
れる第１、第２コンデンサと、第２パワースイツ
チング素子がOFF時に、前記第１、第２コンデ
ンサの充電電圧が放電するのを阻止する第１、第
２ダイオード、第３スイツチング部を設けること
により、１対の正、負両電圧電源部で直列に接続
される２個のパワースイツチング素子を効率良
く、交互にON−OFFすることが可能となる。な
お、以上の本発明の説明では、パワースイツチン
グ素子としてトランジスタを用いたが、このかわ
りに電界効果トランジスタ、MOSトランジスタ、
bi−FETなどを用いてもよく、同様の効果が得
られる。
れる２個のパワースイツチング素子を交互にON
−OFFさせるインバータ装置の駆動回路におい
て第２スイツチング素子がON時に第２パワース
イツチング素子用の正、負両電源部により充電さ
れる第１、第２コンデンサと、第２パワースイツ
チング素子がOFF時に、前記第１、第２コンデ
ンサの充電電圧が放電するのを阻止する第１、第
２ダイオード、第３スイツチング部を設けること
により、１対の正、負両電圧電源部で直列に接続
される２個のパワースイツチング素子を効率良
く、交互にON−OFFすることが可能となる。な
お、以上の本発明の説明では、パワースイツチン
グ素子としてトランジスタを用いたが、このかわ
りに電界効果トランジスタ、MOSトランジスタ、
bi−FETなどを用いてもよく、同様の効果が得
られる。
なおまた、第２のダイオードと第２パワースイ
ツチング素子はそれらの接続点と導通のタイミン
グが共に同一であることから、スイツチング損失
などの影響を考慮する必要がない場合は、第２の
ダイオードを省略することができる。
ツチング素子はそれらの接続点と導通のタイミン
グが共に同一であることから、スイツチング損失
などの影響を考慮する必要がない場合は、第２の
ダイオードを省略することができる。
発明の効果
以上の説明からも明らかなように、本発明は第
１パワースイツチング素子のエミツタ端子に第２
パワースイツチング素子がON時に正電圧に充電
される第１コンデンサと負電圧に充電される第２
コンデンサを接続し、第２パワースイツチング素
子がOFF時に、前記第１、第２コンデンサの充
電電圧の放電を阻止する、第１、第２ダイオー
ド、第３スイツチング部を設けたインバータ装置
の駆動回路であるから、以下の効果を有する。
１パワースイツチング素子のエミツタ端子に第２
パワースイツチング素子がON時に正電圧に充電
される第１コンデンサと負電圧に充電される第２
コンデンサを接続し、第２パワースイツチング素
子がOFF時に、前記第１、第２コンデンサの充
電電圧の放電を阻止する、第１、第２ダイオー
ド、第３スイツチング部を設けたインバータ装置
の駆動回路であるから、以下の効果を有する。
(1) 第１、第２パワースイツチング素子の正負両
電圧電源部を共用とする為、小型化が図れる。
特に、多相インバータ装置においては、各パワ
ースイツチング素子専用の１対の正、負両電圧
電源部が不要となり、共用の１対の正、負両電
圧電源部となる為、大幅な小型化が図れる。
電圧電源部を共用とする為、小型化が図れる。
特に、多相インバータ装置においては、各パワ
ースイツチング素子専用の１対の正、負両電圧
電源部が不要となり、共用の１対の正、負両電
圧電源部となる為、大幅な小型化が図れる。
(2) 正、負両電圧電源部としている為、第１、第
２パワースイツチング素子の高速スイツチング
が可能となる。
２パワースイツチング素子の高速スイツチング
が可能となる。
第１図は従来のインバータ装置の基本回路図、
第２図は本発明の一実施例におけるインバータ装
置の基本ブロツク図、第３図は本発明の一実施例
におけるインバータ装置の駆動回路の回路図であ
る。 ６，１１……第１、第２パワースイツチング素
子、７，１１……第１、第２ベースドライブ部、
１２，１３……正、負両電圧電源部、２２，２３
……第１、第２ダイオード、２１，２４……第
１、第２コンデンサ、２５……第３スイツチ部。
第２図は本発明の一実施例におけるインバータ装
置の基本ブロツク図、第３図は本発明の一実施例
におけるインバータ装置の駆動回路の回路図であ
る。 ６，１１……第１、第２パワースイツチング素
子、７，１１……第１、第２ベースドライブ部、
１２，１３……正、負両電圧電源部、２２，２３
……第１、第２ダイオード、２１，２４……第
１、第２コンデンサ、２５……第３スイツチ部。
Claims (1)
- １ 交互にON−OFFする２個直列に接続された
第１および第２パワースイツチング素子と、前記
第１および第２パワースイツチング素子の信号入
力端子と接続し、かつ信号入力、および正、負両
電源入力端子を持つ第１および第２ベースドライ
ブ部と、基準電位を第２パワースイツチング素子
の−側電極端子と接続し、かつ出力を第２ベース
ドライブ部の正負両電源入力端子とそれぞれ接続
し、動作電圧を供給する正、負両電圧電源部と、
前記正電圧電源部の出力と、第１ベースドライブ
部の正電源入力端子を接続する第１ダイオード
と、前記第１ダイオードの＋側電源端子と、第１
パワースイツチング素子の−側電極端子間に設置
される第１コンデンサと、第２パワースイツチン
グ素子の両端間を接続する第２ダイオードと、前
記第１、第２パワースイツチング素子の中点と第
１ベースドライブ部の負電源入力端子間に設置さ
れる第２コンデンサと、前記第１ベースドライブ
部の負電源入力端子と前記負電圧電源部の出力間
に設置される第３スイツチ部より構成されるイン
バータ装置の駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58223633A JPS60118071A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | インバ−タ装置の駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58223633A JPS60118071A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | インバ−タ装置の駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60118071A JPS60118071A (ja) | 1985-06-25 |
| JPH0435995B2 true JPH0435995B2 (ja) | 1992-06-12 |
Family
ID=16801251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58223633A Granted JPS60118071A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | インバ−タ装置の駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60118071A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61138390U (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-27 |
-
1983
- 1983-11-28 JP JP58223633A patent/JPS60118071A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60118071A (ja) | 1985-06-25 |
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