JPH0572192B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0572192B2
JPH0572192B2 JP58151445A JP15144583A JPH0572192B2 JP H0572192 B2 JPH0572192 B2 JP H0572192B2 JP 58151445 A JP58151445 A JP 58151445A JP 15144583 A JP15144583 A JP 15144583A JP H0572192 B2 JPH0572192 B2 JP H0572192B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
source
gate
field effect
effect transistor
diode
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58151445A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6043080A (ja
Inventor
Rihei Hiramatsu
Satoru Yorimitsu
Masahiro Nezu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MELS CORP
Original Assignee
MELS CORP
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MELS CORP filed Critical MELS CORP
Priority to JP58151445A priority Critical patent/JPS6043080A/ja
Publication of JPS6043080A publication Critical patent/JPS6043080A/ja
Publication of JPH0572192B2 publication Critical patent/JPH0572192B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion 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
    • H02M7/53Conversion 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
    • H02M7/537Conversion 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
    • H02M7/5383Conversion 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 self-oscillating arrangement

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、開閉素子として用いた電界効果トラ
ンジスタ(以下MOSFETという)のターンオフ
時のスイツチング特性を改良したインバータ回路
に関するものである。
[従来の技術] MOSFETは高速度のターンオン、オフが可能
であるが、このドレイン、ソース間のターンオ
ン、オフはゲート、ソース間の電圧の立上り、立
下り速度に左右される。実際には、ゲート、ソー
ス間に比較的大きなキヤパシタンスCissが存在す
るので、この充電の速度がそのままMOSFETの
ターンオン、オフの速度を規制する。
また、制御電圧印加回路1とMOSFET2のゲ
ート間には、第1図に示すように、通常、寄生振
動防止用の小さな抵抗3を挿入する。この寄生振
動防止用抵抗3はMOSFET2のゲート、ソース
間のキヤパシタンスCissと制御電圧印加回路1と
の間の寄生振動を防止するためである。
[発明が解決しようとする問題点] 第1図において、トランジスタ4,5を挿入し
て折角MOSFET2のゲート、ソース間への電圧
の印加を早くしようとしても、前記寄生振動防止
用抵抗3によつてゲート、ソース間電圧Vgsの変
化速度は制限される。なお、第1図において、6
は主変圧器、7は2次側の整流平滑回路である。
また、抵抗3と並列のダイオードは、本発明によ
るもので、詳細な説明は後述する。
「問題点を解決するための手段] 本発明は、以上のような従来の問題点を解決す
るためになされたもので、電界効果トランジスタ
2と、主変圧器6を主体として構成され、前記電
界効果トランジスタ2を起動手段にて発振を開始
させて、直流電源をチヨツピングするインバータ
回路であつて、前記電界効果トランジスタ2のゲ
ート、ソース間に、前記主変圧器6に設けた補助
巻線9と抵抗10と飽和変圧器11からなる制御
電圧印加回路1を挿入し、この制御電圧印加回路
1の飽和変圧器11の2次巻線13の一端と前記
電界効果トランジスタ2のゲート間に、寄生振動
防止用の小さな抵抗3を挿入してなるインバータ
回路において、前記抵抗3と並列に、前記電界効
果トランジスタ2のゲート方向にアノードが向く
ようにしてダイオード14を挿入し、前記飽和変
圧器11の2次巻線13の他端と前記電界効果ト
ランジスタ2のソース間に、前記電界効果トラン
ジスタ2のソース方向にアノードが向くようにし
てダイオード15を挿入し、このダイオード15
と並列にコンデンサ20を挿入してなることを特
徴とするインバータ回路である。
[作用] 本発明のダイオード14を抵抗3の両端に結合
すると、振動は抵抗3によつて阻止され、かつゲ
ート、ソース間電圧Vgsの変化の速度を極限まで
高めることが可能である。すなわち、まず、飽和
変圧器11の飽和および電圧の降下は従来例と同
様であるが、ゲート、ソース間の電荷Cissはダイ
オード14を通じて急速に放電され、急峻な放電
電流が流れ、これによりゲート、ソース間電圧は
急速に低下し、これによりドレイン、ソース間電
圧は急速に電圧を負担し始め、従来方式よりも著
しくそのスイツチング特性を改善するものであ
る。
[実施例] 以下、本発明によるMOSFETを用いたインバ
ータ回路の実施例を第2図以下の図面に基づいて
説明する。
第2図は本発明によるフオワード型の基本的回
路図を示し、第3図は第2図の具体的回路図を示
すものである。これらの図において、+、−は正負
の直流入力電源端子で、一方の電源端子+から主
変圧器6の1次巻線8、MOSFET2のドレイ
ン、ソースを経て他方の電源端子−に結合されて
いる。また、前記MOSFET2のゲート、ソース
端子には、制御電圧印加回路1が結合されてい
る。この制御電圧印加回路1は、前記主変圧器6
に設けられた補助巻線9の両端に、抵抗10を介
して飽和変圧器11の1次巻線12の両端を結合
し、また、飽和変圧器11の2次巻線13の一端
は、抵抗13を介してMOSFET2のゲートに結
合し、他端は、MOSFET2のソースに結合され
て構成されている。
そして、本発明では、特に、前記抵抗3と並列
に、MOSFET2のゲート方向にアノードが向く
ようにダイオード14が挿入されている。
また、前記飽和変圧器11の2次巻線13と
MOSFET2のソース間に、ダイオード15を挿
入し、このダイオード15のカソード側と前記正
側端子+との間に、抵抗16と、補助巻線17で
開閉される電子的開閉素子18からなり、起動後
に起動側の影響を消滅させる手段19を結合す
る。また、前記ダイオード15と並列に、前記ゲ
ート、ソース間の電荷Cissより大きな容量のコン
デンサ20を結合するとともに、補助巻線21で
開閉される電子的開閉素子22からなり、起動後
のダイオード15の電圧を消滅させる手段23を結
合する。
前記主変圧器6の2次巻線24には、整流平滑
回路7、誤差増幅回路25を介して出力端子2
6,27が結合されている。
つぎに、第3図の回路の作用を第5図の正常運
転時の波形図により説明する。
まず、飽和変圧器11による自励発振動作の概
略を説明する。
起動時は、電子的開閉素子18をオンすると、
正側端子+→電子的開閉素子18→抵抗16→飽
和変圧器11の2次巻線13→抵抗3→
MOSFET2のゲート、ソース→負側端子−の回
路が形成される。すると、MOSFET2がオンし
て、正側端子+→主変圧器6の1次巻線8→
MOSFET2のドレイン、ソース→負側端子−の
回路が形成されて起動する。
起動後、主変圧器6の補助巻線17の誘起電圧
により電子的開閉素子18がオフ→主変圧器6の
1次巻線8→MOSFET2のドレイン、ソース→
負側端子−へとドレイン電流がながれる。
つぎに、第3図の主変圧器6の補助巻線9より
電圧V9が取り出されて、電流制限抵抗10を介
して飽和変圧器11に供給される。飽和変圧器1
1の2次巻線13は、抵抗3を介してMOSFET
2のゲート、ソース間に結ばれているので、第5
図のT1,T2間においては前記電圧V9が飽和変圧
器11を介してゲート、ソース間電圧Vgsとして
印加され、MOSFET2の導通が保持されてい
る。なお、導通中、ゲート電流Igはほとんど流れ
ていないので、 V9≒Vgsと考えても差支えない。
T2時に近くになつて飽和変圧器11が一定電
圧時間積を受けると、この飽和変圧器11は飽和
する。飽和すると、飽和変圧器11は短絡された
と同様になるので、ゲート、ソース間電圧Vgsは
失つてT2時において遮断される。この飽和時、
補助巻線9からの電流は、電流制限抵抗10によ
つて制限される。
T2−T3間、MOSFET2は遮断されたままであ
るが、主変圧器6がMOSFET2の導通時(T1
T2時)に受けとつたときと等量の一定電圧時間
積を受けてT3時に至ると反転を開始し、ゲート、
ソース間電圧Vgsは正電圧となり、これが
MOSFET2のゲートしきい値電圧を越え、ター
ンオンし、導通を開始し、以下同様にして発振動
作を繰返す。
つぎに、本発明のダイオード14のない従来回
路の場合のターン、オフ時の各部の動作を第6図
によつて説明する。
まず、飽和変圧器11がt1時に飽和して短絡状
態になると、飽和変圧器11は急速にその電圧
V11が消滅する。しかし、抵抗3に妨げられて
MOSFET2のゲート、ソース間に蓄えられてい
た電荷Cissは有限の電流Igとなつて抵抗3、飽和
変圧器11の2次巻線13、コンデンサ20を流
れ、これによつてゲート、ソース間電圧Vgsは第
6図の1点鎖線にように比較的ゆつくりした速度
で下降を始める。T2時に至り、ゲート、ソース
間電圧Vgsがゲートしきい値電圧以下になるとド
レイン、ソース間は電圧Vdsを負担し始める。つ
まりターンオフを開始する。以下、このゲート、
ソース間電圧Vgsの低下に追従してドレイン、ソ
ース間電圧Vdsは増加しt3時に至り、ターンオフ
は完了する。
以上の説明のように、ドレイン、ソース間電圧
Vdsの増加の速度、つまりターンオフ速度はゲー
ト、ソース間電圧Vgsの変化に比例する。このた
め、抵抗3を小さくすることが望ましい。しか
し、この抵抗3は、ゲート、ソース間のキヤパシ
タンスCissとの間の振動を阻止するために一定容
量以上が必要である。
つぎに、本発明では、ダイオード14を抵抗3
の両端に結合したので、振動は抵抗3によつて阻
止され、しかも、ゲート、ソース間電圧Vgsの変
化の速度を極限まで高めることが可能である。以
上の状況を第7図によつて説明する。
まず、t1時での飽和変圧器11の飽和および電
圧V11の降下は、第6図の従来例と同様である。
しかし、本発明では、MOSFET2のゲート、ソ
ース間の電荷Cissは、ダイオード14を通じて、
飽和変圧器11の2次巻線13、コンデンサ20
の回路により急速に放電され、第7図のt1,t2
t3間のゲート電流のような急峻な放電電流が流
れ、これによりゲート、ソース間電圧Vgsは急速
に低下し、これによりドレイン、ソース間電圧
Vdsは急速に電圧を負担し始め、従来方式よりも
著しくそのスイツチング特性を改善するものであ
る。ちなみに第7図のt2〜t3間の電流Idcはドレイ
ン、ソース間のキヤパシタンス20の充電時のも
のであり、これはターンオン時に電源に返還され
るので、電力損失は形成せず、全体に能率も甚し
く改善される。ここで、コンデンサ20の容量
は、MOSFET2のゲート、ソース間の電荷Ciss
よりも大きいことが必要である。
なお、本発明はターンオン時の改善には作用し
ないが第3図、第4図のように出力側で電力、電
圧の制御が行なわれるコンバータにおいては、タ
ーンオン時のドレイン電流は零であることと相俟
つて、ターンオフ時のみの改善で回路全体として
は充分である。このことは第1図のフライバツク
方式においてもターンオン電流はほとんど零であ
るので、抵抗3と並列にダイオード14を挿入す
ることにより、上述の場合と同様に、ターンオフ
時の効果が得られる。
本発明は第4図に示すような2個のMOSFET
2a,2bをプツシユプル結合した場合もそのま
ま利用でき、その作用も前述と略同様である。
[発明の効果] (1) 電界効果トランジスタ2のゲート、ソース間
に蓄えられた電荷Cissは、抵抗3を介すること
なく、ダイオード14、飽和変圧器11の2次
巻線13、コンデンサ20を介して放電するの
で、ターンオフ時のスイツチング特性を著しく
改善することができる。特に、開閉素子として
電界効果トランジスタ2を用いた超高周波のイ
ンバータ回路に最も効果的に作用し、この発振
周波数を電界効果トランジスタ2の特性の限界
まで利用して1000〜1500KHzの超高周波コンバ
ータを、能率の低下をみることなく達成させる
ことが可能である。
(2) コンデンサ20に充電された電荷は、電界効
果トランジスタ2のターンオン時に電源に返還
されるので、電力損失は形成せず、全体に能率
も甚しく改善される。
(3) 寄生振動防止用抵抗3と並列に、ダイオード
14を挿入するとともに、飽和変圧器11の2
次巻線13の他端と電界効果トランジスタ2の
ソース間に、電界効果トランジスタ2のソース
方向にアノードが向くようにしてダイオード1
5を挿入し、このダイオード15と並列にコン
デンサ20を挿入しただけなので、部品点数を
わずかに増やすだけで初期の目的が達成でき、
ほとんどコストアツプになることはない。
【図面の簡単な説明】
第1図はMOSFETを用いたフライバツク型の
インバータ回路図、第2図はフオワード型のイン
バータ回路の基本的電気回路図、第3図は本発明
によるインバータ回路の基本的電気回路図、第4
図は本発明の他の実施例の電気回路図、第5図は
は自励発振時における出力波形図、第6図は従来
回路におけるターンオフ時の時間軸を拡大した波
形図、第7図は本発明におけるターンオフ時の時
間軸を拡大した波形図である。 1……制御電圧印加回路、2,2a,2b……
MOSFET、3,3a,3b……抵抗、6……主
変圧器、7……整流平滑回路、9……補助巻線、
10……抵抗、11……飽和変圧器、14,14
a,14b……ダイオード。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 電界効果トランジスタ2と、主変圧器6を主
    体として構成され、前記電界効果トランジスタ2
    を起動手段にて発振を開始させて、直流電源をチ
    ヨツピングするインバータ回路であつて、前記電
    界効果トランジスタ2のゲート、ソース間に、前
    記主変圧器6に設けた補助巻線9と抵抗10と飽
    和変圧器11からなる制御電圧印加回路1を挿入
    し、この制御電圧印加回路1の飽和変圧器11の
    2次巻線13の一端と前記電界効果トランジスタ
    2のゲート間に、寄生振動防止用の小さな抵抗3
    を挿入してなるインバータ回路において、前記抵
    抗3と並列に、前記電界効果トランジスタ2のゲ
    ート方向にアノードが向くようにしてダイオード
    14を挿入し、前記飽和変圧器11の2次巻線1
    3の他端と前記電界効果トランジスタ2のソース
    間に、前記電界効果トランジスタ2のソース方向
    にアノードが向くようにしてダイオード15を挿
    入し、このダイオード15と並列にコンデンサ2
    0を挿入してなることを特徴とするインバータ回
    路。
JP58151445A 1983-08-19 1983-08-19 インバ−タ回路 Granted JPS6043080A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58151445A JPS6043080A (ja) 1983-08-19 1983-08-19 インバ−タ回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58151445A JPS6043080A (ja) 1983-08-19 1983-08-19 インバ−タ回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6043080A JPS6043080A (ja) 1985-03-07
JPH0572192B2 true JPH0572192B2 (ja) 1993-10-08

Family

ID=15518752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58151445A Granted JPS6043080A (ja) 1983-08-19 1983-08-19 インバ−タ回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6043080A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2624283B2 (ja) * 1988-03-01 1997-06-25 松下電器産業株式会社 高周波加熱装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5858872A (ja) * 1981-10-01 1983-04-07 Fuji Electron Component Kk 高周波電力発生回路

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6043080A (ja) 1985-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6643144B2 (en) Circuit configuration for applying a supply voltage to a load and method for such application
US5793190A (en) Method and device for power conversion
CN100536309C (zh) 开关电源装置和开关方法
EP0853372B1 (en) Power supply circuit
JPH09285120A (ja) 電源装置の主スイッチ制御回路
US6590790B2 (en) Switching power supply device
JP3579677B2 (ja) 同期整流型dc−dcコンバータ
JPH0572192B2 (ja)
JPH10210736A (ja) 降圧型dc−dcコンバータ
US7362082B2 (en) Switch mode power supply with output voltage equalizer
JPS6322149B2 (ja)
JP6274348B1 (ja) 駆動回路および半導体モジュール
JP2000216671A (ja) Mosfetの駆動回路
KR970003237B1 (ko) 전류 불연속모드의 타려식 스위칭전원의 소프트 스위칭회로
JP2604668B2 (ja) スイッチング回路のスナバー回路
JPH05260739A (ja) フォワードコンバータ
JPH10234180A (ja) フライバック形dc−dcコンバータ
JP2882472B2 (ja) パワー絶縁ゲート形fetを用いた電源回路
JP3169873B2 (ja) 電源装置
JPH04588Y2 (ja)
JPS6115523A (ja) 突入電流抑制回路
JPH0318053Y2 (ja)
JP3373194B2 (ja) スイッチング電源装置
JPH09163731A (ja) Mosfet同期整流器
JP2586788Y2 (ja) Mos fetの駆動回路