JPH0632567B2 - インバ−タ回路 - Google Patents

インバ−タ回路

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JPH0632567B2
JPH0632567B2 JP57013744A JP1374482A JPH0632567B2 JP H0632567 B2 JPH0632567 B2 JP H0632567B2 JP 57013744 A JP57013744 A JP 57013744A JP 1374482 A JP1374482 A JP 1374482A JP H0632567 B2 JPH0632567 B2 JP H0632567B2
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JP
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transistor
voltage
capacitor
base
primary winding
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隆裕 原
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Ikeda Electric Co Ltd
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    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流電源を一対のコンデンサにより分圧し、交
互に導通する一対のトランジスタに印加する電圧を半減
できるようにしたインバータ回路において、電力損を少
なくして効率をよくしたものである。
第１図はこの種の従来のインバータ回路を示し、同図に
おいて、(P1)(P2)は直流電源（Ｅ）が接続されている入
力端子であり、この両端子(P1)(P2)にチョーク(CH1)を
介してインダクタンス素子(CH2)とその両端に接続され
た同一容量の一対のコンデンサ(C3)(C4)との直列回路が
接続されている。そして該コンデンサ(C3)とインダクタ
ンス素子(CH2)との直列回路の両端には、インバータト
ランス（Ｔ）の１次巻線を二分割した一方の１次巻線(N
P1)と、エミツタ、コレクタを介して接続されるトラン
ジスタ(TR1)との直列回路が接続され、その直列回路に
バイアス抵抗(R1)とダイオード(D1)との直列回路が並列
接続されている。また、コンデンサ(C4)とインダクタン
ス素子(CH2)との直列回路の両端には、同様に分割した
他方の１次巻線(NP2)とトランジスタ(TR2)との直列回路
が接続され、その直列回路にバイアス抵抗(R2)とダイオ
ード(D2)との直列回路が並列接続されている。(NB1)(NB
2)は互いに二分割されたトランス（Ｔ）の帰還巻線で、
一方の帰還巻線(NB1)はその一端がトランジスタ(TR1)の
ベースに接続され、他端が抵抗(R1)とダイオード(D1)と
の間で接続されており、帰還巻線(NB2)はその一端がト
ランジスタ(TR2)のベースに接続され、他端が抵抗(R2)
とダイオード(D2)との間に接続されている。(C1)(C2)は
１次巻線(NP1)(NP2)に夫々並列に接続した共振コンデン
サである。(P3)(P4)は負荷(L)が接続される２次巻線(N
S)の出力端子である。
次に動作を説明すると、トランジスタ(TR1)(TR2)のいず
れかをバイアス抵抗(R1)(R2)を介してベース電流を流し
てオンさせ、帰還巻線(NB1)(NB2)に誘起される電圧によ
りトランジスタ(TR1)(TR2)を交互にオン、オフさせて２
次巻線(NS)に所定周波の交流電力を誘起させる。即ち、
帰還巻線(NB1)(NB2)に誘起される電圧は１次巻線(NP1)
(NP2)のインダクタンスと共振コンデンサ(C1)(C2)の容
量とで決定される共振電圧と同期の正弦波の電圧であ
り、その極性は共振に従つて交番し、帰還巻線(NB1)(NB
2)の極性によりバイアス抵抗(R1)(R2)を介して流れる電
流をトランジスタ(TR1)のベースかトランジスタ(TR2)の
ベースに流し、トランジスタ(TR1)(TR2)をオンオフさせ
る。例えば帰還巻線(NB1)(NB2)の極性が第１図のよいに
なつている場合、帰還巻線(NB1)(NB2)の電圧によりトラ
ンジスタ(TR2)のベース、エミツタ間が順方向、トラン
ジスタ(TR1)のベース、エミツタ間が逆方向に電圧が印
加される為、バイアス抵抗(R2)を介してトランジスタ(T
R2)のベースに電流が流れ、トランジスタ(TR2)がオンに
なり、トランジスタ(TR1)がオフになり、帰還巻線(NB1)
(NB2)の極性は反転するとトランジスタ(TR1)がオンしト
ランジスタ(TR2)がオフになる。トランジスタ(TR1)(T
R2)に流れるベース電流は電源（Ｅ）の電圧、バイアス
抵抗(R1)(R2)の抵抗値及び帰還巻線(NB1)(NB2)の電圧で
決定される。そして、動作の際に直流電源（Ｅ）はコン
デンサ(C3)(C4)により分圧され、１次巻線(NP1)(NP2)に
半減された電圧が印加するので、トランジスタ(TR1)(TR
2)に印加される電圧を半減でき、従ってインバータ回路
を高電圧電源で動作させる場合に低い耐圧のトランジス
タ(TR1)(TR2)を使用することができ、安上りとなり、し
かも高周波特性も良好となる。
ところが、このインバータ回路では以下の問題がある。
帰還巻線(NB)の極性が反転すると、オフしていた一方の
トランジスタ(TR1)(TR2)にはベース電流が流れ、直ちに
オンに移行しようとするが、オンしていた他方のトラン
ジスタ(TR1)(TR2)は、そのベース、エミツタ間に蓄積電
荷がありこれが無くなるのに時間がかかるため、ベース
電流が流でなくなつてもすぐにはオフ状態に移行せず、
一定期間オフ状態を保つた後オフ状態に移行する。即ち
トランジスタ(TR1)(TR2)のコレクタ、エミツタ間に電圧
が印加されている状態で電流が流れている期間が生じ、
スイツチングロスが生じる。
本発明は上記問題点を解消したもので、その特徴とする
ところは、直流電源（Ｅ）の両端に、チョーク(CH1)を
介してコンデンサ(C3)，インダクタンス素子(CH2)，コ
ンデンサ(C4)の直列回路が接続され、コンデンサ(C3)と
インダクタンス素子(CH2)との直列回路に、インバータ
トランス（Ｔ）の１次巻線(NP1)とトランジスタ(TR1)と
の直列回路が並列接続され、コンデンサ(C4)とインダク
タンス素子(CH2)との直列回路に、インバータトランス
（Ｔ）の１次巻線(NP2)とトランジスタ(TR2)との直列回
路が並列接続されたインバータ回路において、 前記各トランジスタ(TR1)(TR2)に、該トランジスタ(T
R1)(TR2)が逆方向にオンするのを防止するようにダイオ
ード(D3)(D4)が夫々直列に接続され、前記各トランジス
タ(TR1)(TR2)のベースと一次巻線(NP1)(NP2)の間にダイ
オード(D5)(D6)が夫々接続され、これらダイオード(D5)
(D6)により、前記各トランジスタ(TR1)(TR2)にそのオフ
移行時に前記１次巻線(NP1)(NP2)の電圧でトランジスタ
(TR1)(TR2)に逆ベース電流を流す一対のベース電流制御
回路(Q1)(Q2)が構成されている点にある。
以下、本発明を図示の実施例に従つて説明すると、第２
図は本発明の一実施例を示し、同図において、(D3)(D4)
(D5)(D6)はダイオードであり、ダイオード(D3)(D4)によ
りトランジスタ(TR1)(TR2)が逆方向にオンするのを防止
すると共に、ダイオード(D5)(D6)により夫々ベース電流
制御回路(Q1)(Q2)を構成し、トランジスタ(TR1)(TR2)が
オンからオフへ移行するとき１次巻線(NP1)(NP2)（共振
コンデンサ(C1)(C2)）の電圧をトランジスタ(TR1)(TR2)
のベースに印加して、トランジスタ(TR1)(TR2)に逆ベー
ス電流を流すようにしている。
次に動作を説明する。基本的な動作は第１図の回路と同
様であり、１次巻線(NP1)(NP2)と共振コンデンサ(C1)(C
2)との共振電圧と同相の帰還巻線(NB1)(NB2)の電圧の極
性によりトランジスタ(TR1)(TR2)がダイオード(D3)(D4)
を介して交互にオンオフする。トランジスタ(TR1)がオ
フ、トランジスタ(TR2)がオンしているときの動作を説
明すると、トランジスタ(TR2)がオンしているとき１次
巻線(NP1)(NP2)の電圧は共振し、電圧の極性がかわると
帰還巻線(NB1)の電圧の極性もかわり、トランジスタ(TR
1)がオンし、トランジスタ(TR1)(TR2)が共にオンしよう
とするが、１次巻線(NP2)の極性がかわっている為、第
３図に示すループでトランジスタ(TR2)がオンしている
間のみダイオード(D6)はオンし、トランジスタ(TR2)の
コレクタに電流が流れていたのが、トランジスタ(TR2)
のエミッタ・ベース、ダイオード(D6)のループで電流が
流れ、トランジスタ(TR2)を急速にオフさせる。即ち、
トランジスタ(TR2)がオンからオフへ移行するとき、第
３図に示す如くダイオード(D6)を介して１次巻線(NP2)
（共振コンデンサ(C2)）の電圧をトランジスタ(TR2)の
ベースに印加して逆ベース電流(イ)を流す。またトラン
ジスタ(TR1)がオンからオフへ移行するとき、同様にし
てダイオード(D5)を介してトランジスタ(TR1)に逆ベー
ス電流を流す。ダイオード(D3)(D4)は第４図に示す如く
ループ(ロ)でトランジスタ(TR1)(TR2)が逆方向にオンす
るのを防止する。また、トランジスタ(TR2)がオンから
オフへ移行する場合を考えると、第５図に示す如くルー
プ(ハ)ができ、コンデンサ(C3)の電圧がコンデンサ(C4)
の電圧と打ち消し合つて、１次巻線(NP1)(NP2)（コンデ
ンサ(C1)(C2)）の電圧によりトランジスタ(TR1)が逆方
向にオンするのをダイオード(D3)で防止する。従つてト
ランジスタ(TR1)(TR2)がオンからオフに移行するとき、
逆ベース電流により急速にオフする。
本発明によれば、交互に導通する一対のトランジスタ(T
R1)(TR2)に、該トランジスタ(TR1)(TR2)が逆方向にオン
するのを防止するようにダイオード(D3)(D4)が夫々直列
に接続され、前記各トランジスタ(TR1)(TR2)のベース
に、前記１次巻線(NP1)(NP2)の電圧でトランジスタ(T
R1)(TR2)の逆ベース電流を流すようにダイオード(D5)(D
6)が夫々接続され、これらダイオード(D5)(D6)により、
前記各トランジスタ(TR1)(TR2)にそのオフ移行時に逆ベ
ース電流を流す一対のベース電流制御回路(Q1)(Q2)が構
成されているので、トランジスタ(TR2)がオンしている
とき１次巻線(NP1)(NP2)の電圧は共振し、電圧の極性が
かわると帰還巻線(NB1)の電圧の極性もかわり、トラン
ジスタ(TR1)がオンし、トランジスタ(TR1)(TR2)が共に
オンしようとするが、１次巻線(NP2)の極性がかわって
いる為、トランジスタ(TR2)がオンしている間のみダイ
オード(D6)はオンし、トランジスタ(TR2)のコレクタか
らトランジスタ(TR2)のエミッタ・ベース、ダイオード
(D6)のループで電流が流れ、トランジスタ(TR2)を急速
にオフさせる。即ち、１次巻線(NP1)(NP2)に誘起される
電圧は共振した正弦波の電圧であり、トランジスタ(T
R1)(TR2)は共振電圧の極性により交互にオン、オフして
いることによって、トランジスタ(TR2)がオンからオフ
へ移行するとき、ダイオード(D6)を介して１次巻線(N
P2)の電圧をトランジスタ(TR2)のベースに印加して逆ベ
ース電流を流し、またトランジスタ(TR1)がオンからオ
フへ移行するとき、ダイオード(D5)を介して１次巻線(N
P1)の電圧をトランジスタ(TR1)のベースに印加して逆ベ
ース電流を流す。しかも、ダイオード(D3)(D4)があるた
め、トランジスタ(TR1)(TR2)に逆ベース電流を流すにも
拘らず、トランジスタ(TR1)(TR2)が逆方向にオンするの
を確実に防止できる。従って、トランジスタ(TR1)(TR2)
がオンからオフに移行する時にベース、エミッタ間に蓄
積電荷を急速に無くし、トランジスタ(TR1)(TR2)をオン
状態からオフ状態へ急速に移行させることができ、スイ
ッチングロスを小さくしてインバータ回路の効率を顕著
に改善し得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来例を示す回路図、第２図は本発明の一実施
例を示す回路図、第３図乃至第５図は動作説明用の回路
図である。 （Ｅ）……直流電源、（Ｔ）……インバータトランス、
(NP1)(NP2)……１次巻線、(NS)……２次巻線、(NB1)(NB
2)……帰還巻線、(C1)(C2)……共振コンデンサ、(CH1)
……チョーク、(CH2)……インダクタンス素子、(C3)
(C4)……コンデンサ、(TR1)(TR2)……トランジスタ、(Q
1)(Q2)……ベース電流制御回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】直流電源（Ｅ）の両端に、チョーク(CH1)
    を介してコンデンサ(C3)，インダクタンス素子(CH2)，
    コンデンサ(C4)の直列回路が接続され、コンデンサ(C3)
    とインダクタンス素子(CH2)との直列回路に、インバー
    タトランス（Ｔ）の１次巻線(NP1)とトランジスタ(TR1)
    との直列回路が並列接続され、コンデンサ(C4)とインダ
    クタンス素子(CH2)との直列回路に、インバータトラン
    ス（Ｔ）の１次巻線(NP2)とトランジスタ(TR2)との直列
    回路が並列接続されたインバータ回路において、 前記各トランジスタ(TR1)(TR2)に、該トランジスタ(T
    R1)(TR2)が逆方向にオンするのを防止するようにダイオ
    ード(D3)(D4)が夫々直列に接続され、前記各トランジス
    タ(TR1)(TR2)のベースと一次巻線(NP1)(NP2)の間にダイ
    オード(D5)(D6)が夫々接続され、これらダイオード(D5)
    (D6)により、前記各トランジスタ(TR1)(TR2)にそのオフ
    移行時に前記１次巻線(NP1)(NP2)の電圧でトランジスタ
    (TR1)(TR2)に逆ベース電流を流す一対のベース電流制御
    回路(Q1)(Q2)が構成されていることを特徴とするインバ
    ータ回路。
JP57013744A 1982-01-30 1982-01-30 インバ−タ回路 Expired - Lifetime JPH0632567B2 (ja)

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JPS58133179A JPS58133179A (ja) 1983-08-08
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS53142622A (en) * 1977-05-19 1978-12-12 Densetsu Kiki Kogyo Kk Power supply circuit for dccac conversion

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JPS58133179A (ja) 1983-08-08

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