JPH069384U - インバーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ トランスの１次側で、低い直流電圧をサイン
波形のパルス巾変調波によりスイッチングして直流パル
ス巾変調交流に変換し、トランスの２次側で昇圧された
パルス巾変調交流を整流した後、極性を切り換えてサイ
ン波交流を生成し、また、１次側の低い直流電圧の時点
でスイッチングして効率をよくし、スイッチングの切換
え時に発生するノイズを防止する。 ［構成］ サイン波形のパルス巾変調波入力により作動
する２個のスイッチング素子１ａ及び１ｂを有する直流
スイッチング回路１と、低い直流電圧が印加され、か
つ、１次側の直流スイッチング回路１からの入力を昇圧
する高周波トランス２と、２次側電圧を復調しサインの
絶対値波形を得る整流器３と、この出力波形を、制御矩
形波入力で２個ずつ作動する４個のスイッチング素子４
ａ、４ｂ及び４ｃ、４ｄにより極性を変換してサイン波
交流を生成する出力段パワー回路４と、出力段パワー回
路４の出力測に並列接続したコンデンサー５により構成
したことを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】 ［０００１］ ［産業上の利用分野］ 本考案は、直流をサイン波交流に変換するインバーターに関し、各種電気機器 の電源装置として広く利用できるものである。

［０００２］ ［従来の技術］ 従来、直流を交流に変換する手段は多種あるが、近年一般に行われているもの は図２に例示する如く、先ず、直流１２Ｖ又は２４Ｖを直流変換回路６により直 流１４０Ｖに変換してから、直流１４０Ｖスイッチング回路７に入力する。直流 １４０Ｖスイッチング回路７は、パルス巾変調入力により２個ずつ同時作動する ４個のスイッチング素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを有し、スイッチング素子７ａ （Ｋ点）、７ｄ（Ｎ点）と７ｂ（Ｌ点）、７ｃ（Ｍ点）に、図４に波形を示すパ ルス巾変調波が時間差ｔ_０で入力されると、スイッチング作用により交流１００ Ｖに変換される。その出力は、直列接続されるチョークコイル８ａ及び８ｂで構 成されるフイルター８に印加され、更に並列接続されたコンデンサー５により波 形修正され、図４に示す如く所定のサイン波交流１００Ｖ（Ｐ点）として出力さ れる。

「０００３］ ［考案が解決しようとする課題］ もともと、スイッチングを切り換える瞬間には熱が発生し効率がおちる。スイ ッチングする電圧が高ければ高い程、スイッチング時に発生する熱は高くなるの であるが、従来のインバーターは、直流１４０Ｖに昇圧された直流変換回路６の ２次側で行われるスイッチングにより交流１００Ｖに変換するので、高圧でスイ ッチングを切り換えることになり、極めて効率が悪くノイズが出やすい問題があ った。

［０００４］ ［課題を解決するための手段］ 本考案は、従来の問題点を解決するために、低い直流電圧が印加される高周波 トランスの１次側のスイッチング素子をサインパルス巾変調波で駆動し、２次側 の昇圧された電圧を整流器により復調してサインの絶対波形を生成し、この波形 を２個ずつ作動する４個のスイッチング素子により極性を変換してサイン波交流 を生成することを特徴とするインバーターである。即ち、サイン波形のパルス巾 変調波入力により作動する２個のスイッチング素子を有する直流スイッチング回 路と、直流が印加され、かつ１次側の直流スイッチング回路からの人力を昇圧す る高周波トランスと、２次側電圧を復調しサインの絶対波形を得る整流器と、制 御矩形波入力で２個ずつ作動する４個のスイッチング素子により整流器出力入力 の極性を変換してサイン波交流を生成する出力段パワー回酪と、出力段パワー回 路の出力側に並列接続したコンデンサーにより構成したことを特徴とするインバ ーターである。

［０００５］ ［作用］ 図１の回路構成図及び図３の波形図により作用を説明する。高周波トランス２ に直流が印加され、一方、直流スイッチング回路１の２個のスイッチング素子１ ａ（Ａ点）と１ｂ（Ｂ点）に図３に示す如く時間差ｔ_１を有してパルス巾変調波 が入力されスイッチングすると、高周波トランス２の１次側（Ｃ点）は図３に示 す如くパルス巾変調交流となり、２次側（Ｄ点）に図３に示す如く昇圧されたパ ルス巾変調交流が出力される。この出力は、整流器３に入り、整流器３の出力側 （Ｅ点）では図３に示す如く半円連続状に整流され、出力段パワー回路に入力さ れる。

［０００６］ 出力段パワー回路４は、整流器３の出力が印加され、かつ、２個ずつ同時作動 する４個のスイッチング素子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを有する。この４個のスイ ッチング素子は、４ａ（Ｆ点）、４ｄ（Ｉ点）と４ｂ（Ｇ点）、４ｃ（Ｈ点）に 図３に示す如く時間差ｔ_２を有して制御矩形波が入力されると、交互に極性が反 転して出力は交流となり、出力側（Ｊ点）では所定のサイン波交流として出力さ れる。この場合、スイッチング素子４ａと４ｄをＯＮにした時の電流は、図１に 細線で示す方向に流れ、４ｂと４ｃをＯＮにした時の電流は、図１に長点線で示 す方向にながれる。

［０００７］ ［実施例］ 図１に示す実施例について説明する。直流スイッチング回路１は、図３に波形 を示すパルス巾変調波入力により時間差ｔ_１で作動する２個のスイッチング素子 １ａ（Ａ点）及び１ｂ（Ｂ点）を有し、その出力側に高周波トランス２が接続さ れる。この高周波トランス２には、直流が印加され、かつ、１次側の直流スイッ チング回路１からのパルス巾変調交流入力（Ｃ点）により作動し、交流のパルス 巾変調の出力を２次側（Ｄ点）に出力する。

［０００８］ 高周波トランス２の出力側には整流器３を接続して図３に示す半円連続状の波 形に整流し（Ｅ点）、その出力側に出力段パワー回路４を接続する。出力段パワ ー回路４は、整流器３の整流出力を交互に極性反転することにより交流に変換す るもので、図３に波形を示す制御矩形波入力により２個ずつ作動する４個のスイ ッチング素子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを有する。これらスイッチング素子は、図 ３に示す如く４ａ（Ｆ点）と４ｄ（Ｉ点）は４ｂ（Ｇ点）と４ｃ（Ｈ点）に対し 、１波長に相当する時間差ｔ_２で作動させる。以上の動作により（Ｊ点）には交 流サイン波が生成される。

［０００９］ ［考案の効果］ 本考案は、直流電圧の低い１次側で、スイッチングを行うことにより交流に変 換するものであるから、変換効率が向上し、また、スイッチング時に発生するノ イズが著しく減少する。従って、各種の電気、電子機器の電源装置として広く利 用できるものである。

【図面の簡単な説明】

［図１］本考案の実施例の回路構成図である。 ［図２］従来のインバーターの回路構成図である＾ ［図３］図１に示す本考案の回路における各点の波形図
である。 ［図４］図２に示す従来のインバーター回路における各
点の波形図である。 ［符号の説明］ １ 直流スイッチング回路 １ａ、１ｂ スイッチング素子 ２ 高周波トランス ３ 整流器 ４ 出力段パワー回路 ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ スイッチング素子 ５ コンデンサー ６ 直流変換回路 ７ 直流１４０Ｖスイッチング回路 ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ スイッチング回路 ８ フイルター ８ａ、８ｂ チョークコイル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ［請求項１］ 低い直流電圧が印加される高周波トラン
   ス２の１次側のスイッチング素子１ａ、１ｂをサインパ
   ルス巾変調波で駆動し、２次測の昇圧された電圧を整流
   器３により復調してサインの絶対波形を生成し、この波
   形を２個ずつ作動する４個のスイッチング素子４ａ、４
   ｂ、４ｃ、４ｄにより極性を変換してサイン波交流を生
   成することを特徴とするインバーター。