JPH0713438Y2 - AC switching power supply control circuit - Google Patents
AC switching power supply control circuitInfo
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- JPH0713438Y2 JPH0713438Y2 JP1984160352U JP16035284U JPH0713438Y2 JP H0713438 Y2 JPH0713438 Y2 JP H0713438Y2 JP 1984160352 U JP1984160352 U JP 1984160352U JP 16035284 U JP16035284 U JP 16035284U JP H0713438 Y2 JPH0713438 Y2 JP H0713438Y2
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、交流電源をその周波数よりも高い周波数でス
イッチングして負荷に供給し、負荷に並列接続されたフ
ライホイール回路に負荷のフライホイール電流を流すよ
うにした交流スイッチング電源に適用される制御回路に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention is to switch an AC power supply at a frequency higher than that frequency to supply it to a load, and to load a flywheel in a flywheel circuit connected in parallel to the load. The present invention relates to a control circuit applied to an AC switching power supply that allows a current to flow.
(従来技術) 従来、交流電源と負荷との間に正負両方向へのスイッチ
ングを行うスイッチング用ブリッジ回路を直列接続し、
このブリッジ回路のスイッチング素子(以下主スイッチ
ング素子という)を電源の周波数より高い周波数でスイ
ッチングさせ、この主スイッチング素子の通流率を制御
することにより負荷電圧を制御する交流スイッチング電
源装置がある(たとえば特公昭56−33724号)。この場
合、負荷のフライホイール電流は、負荷に並列接続され
正負両方向への電流の流れ方向を制御されるフライホイ
ール用ブリッジ回路に流れる。また出力電圧の制御は、
スイッチング用ブリッジ回路のスイッチング素子の流通
率を変えることにより行われる。(Prior Art) Conventionally, a switching bridge circuit that performs switching in both positive and negative directions is connected in series between an AC power supply and a load,
There is an AC switching power supply device that controls a load voltage by switching a switching element of the bridge circuit (hereinafter referred to as a main switching element) at a frequency higher than the frequency of a power supply and controlling a duty ratio of the main switching element (for example, Japanese Patent Publication No. 56-33724). In this case, the flywheel current of the load flows in the flywheel bridge circuit which is connected in parallel to the load and whose direction of current flow is controlled in both positive and negative directions. Also, the output voltage control is
This is performed by changing the flow rate of the switching elements of the switching bridge circuit.
(考案が解決しようとする問題点) このような装置ではフライホイール用ブリッジ回路をス
イッチング用ブリッジ回路に同期して交互に断続しなけ
ればならないが、このフライホイール用ブリッジ回路の
フライホイール用スイッチング素子の制御回路は、従来
は主回路から絶縁しなければならなかった。このため高
価な絶縁トランスやフォトカップラなどを使用しなけれ
ばならず、回路が複雑で高価にもなる、という問題があ
った。(Problems to be solved by the invention) In such a device, the flywheel bridge circuit must be alternately turned on and off in synchronization with the switching bridge circuit. In the past, the control circuit had to be isolated from the main circuit. Therefore, it is necessary to use an expensive insulating transformer, a photocoupler, or the like, which causes a problem that the circuit is complicated and expensive.
本考案はこのような事情に鑑みてなされたもので、フラ
イホイール用ブリッジ回路を、主回路から絶縁トランス
やフオトカップラなどを用いて絶縁することが必要でな
くなり、簡単かつ安価な構成にすることができる交流ス
イッチング電源の制御回路を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of such circumstances, and it is not necessary to insulate the flywheel bridge circuit from the main circuit by using an insulating transformer or a photocoupler, and a simple and inexpensive structure is provided. It is an object of the present invention to provide a control circuit for an AC switching power supply capable of achieving the above.
(問題点を解決するための手段) 本考案によればこの目的は、スイッチング用ブリッジ回
路(SW)と、フライホイール用ブリッジ回路(FW)と、
CR微分回路(D)と、結合コンデンサ(C2)とを備える
交流スイッチング電源の制御回路であって、 スイッチング用ブリッジ回路(SW)は、主スイッチング
素子(FET1)を有し、交流電源と負荷との間に接続され
て電源より高い周波数で正負両方向へのスイッチングを
行い、 フライホイール用ブリッジ回路(FW)は、負荷に並列接
続されて正負両方向にフライホイーリングを行い、 フライホイール用スイッチング素子(FET2)は、極めて
大きい制御入力抵抗を持ち、その制御入力端にはゲート
信号がCR微分回路(D)を介して入力され、そのコモン
側にはスイッチング用ブリッジ回路(SW)の主スイッチ
ング素子(FET2)のコモン側が結合コンデンサ(C2)を
介して接続され、 フライホイール用スイッチング素子(FET2)と主スイッ
チング素子(FET1)とは、交互に断続制御される 交流スイッチング電源の制御回路、により達成される。
以下図面に基づき、本考案を詳細に説明する。(Means for Solving Problems) According to the present invention, the purpose is to provide a switching bridge circuit (SW), a flywheel bridge circuit (FW),
A control circuit for an AC switching power supply including a CR differentiating circuit (D) and a coupling capacitor (C 2 ), wherein a switching bridge circuit (SW) has a main switching element (FET 1 ), A flywheel bridge circuit (FW) is connected in parallel with the load to perform switching in both positive and negative directions at a frequency higher than that of the power supply, and flywheeling in both positive and negative directions for flywheel switching. The element (FET 2 ) has an extremely large control input resistance, the gate signal is input to the control input terminal via the CR differentiating circuit (D), and the common side of the switching bridge circuit (SW) The common side of the switching element (FET 2 ) is connected via the coupling capacitor (C 2 ), and the flywheel switching element (FET 2 ) and the main switching element are connected. The child (FET 1 ) is achieved by the control circuit of the AC switching power supply, which is alternately controlled intermittently.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施例) 第1図は本考案の一実施例を示す回路図である。単相交
流電源SのU相とV相には、負荷としてのモータMとス
イッチング用ブリッジ回路SWとが直列に接続されてい
る。このブリッジ回路SWはダイオードD1〜D4からなるブ
リッジに主スイッチング素子としてのNチャンネル・エ
ンハンスメント・MOS電界効果トランジスタFET1とで構
成されている。モータMにはフライホイール回路FWが並
列接続されている。このフライホイール回路FWは4個の
ダイオードD5〜D8と、フライホイール用スイッチング素
子としての1個のNチャンネル・エンハンスメント・MO
S電界効果トランジスタFET2とで構成されている。(Embodiment) FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. A motor M as a load and a switching bridge circuit SW are connected in series to the U-phase and V-phase of the single-phase AC power supply S. The bridge circuit SW is composed of a bridge composed of diodes D1 to D4 and an N channel enhancement MOS field effect transistor FET1 as a main switching element. A flywheel circuit FW is connected in parallel to the motor M. This flywheel circuit FW has four diodes D5 to D8 and one N-channel enhancement MO as a switching element for the flywheel.
S field effect transistor FET2.
スイッチング用ブリッジ回路SWのトランジスタFET1のゲ
ートにはゲート回路Gのゲート信号が入力される。この
ゲート信号は電源Sの交流周波数よりも高い周波数の矩
形波である。トランジスタFET1の反コモン側は、CR微分
回路DのコンデンサC1を介してトランジスタFET2のゲー
トに接続されている。CR微分回路Dは直列コンデンサC1
と並列抵抗R1とで構成される。トランジスタFET1とFET2
のコモン側は直流成分を遮断するための結合コンデンサ
C2によって接続されている。The gate signal of the gate circuit G is input to the gate of the transistor FET1 of the switching bridge circuit SW. This gate signal is a rectangular wave having a frequency higher than the AC frequency of the power source S. Anti common side of the transistor FET1 is connected to the gate of the transistor FET2 via a capacitor C 1 of CR differentiation circuit D. CR differentiation circuit D is series capacitor C1
And a parallel resistor R1. Transistors FET1 and FET2
The common side of is a coupling capacitor for blocking DC components
Connected by C2.
次に本実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
電源のU相が正、V相が負となる正の半周期では、FET1
がゲート回路Gによってオンとされると、電流はダイオ
ードD1、トランジスタFET1、ダイオードD2、モータMに
流れる。この時フライホイール用スイッチング素子とし
てのトランジスタFET2はオフとなっている。In the positive half cycle where the U phase of the power supply is positive and the V phase is negative, FET1
When is turned on by the gate circuit G, a current flows through the diode D1, the transistor FET1, the diode D2, and the motor M. At this time, the transistor FET2 as a flywheel switching element is off.
ゲート回路GによりFET1がオフとされると、その瞬間に
FET1の両端電圧差が略電源Sの電圧(瞬時値)まで上昇
し、この結果FET2のゲート電圧は上昇しFET2はオンとな
る。このため負荷のフライホイール電流はダイオードD
5、FET2、ダイオードD6を通って還流する。なおCR微分
回路Dの時定数は十分大きくなるようコンデンサC1、抵
抗R1の容量および抵抗値は設定され、FET2はFET1のオフ
の期間内ではオン状態を保持できるようになっている。When FET1 is turned off by the gate circuit G, at that moment
The voltage difference between both ends of the FET1 rises to almost the voltage (instantaneous value) of the power source S, and as a result, the gate voltage of the FET2 rises and the FET2 turns on. Therefore, the flywheel current of the load is diode D
Reflux through 5, FET2, diode D6. The capacitance and the resistance value of the capacitor C1 and the resistor R1 are set so that the time constant of the CR differentiating circuit D is sufficiently large, and the FET2 can keep the ON state during the OFF period of the FET1.
ゲート回路GによりFET1がオンにされると、FET1の両端
電圧差が略零となる。このためFET2のゲート電圧も下降
しFET2はオフとなる。従ってこの時には再びスイッチン
グ用ブリッジ回路SWには、ダイオードD1、トランジスタ
FET1、ダイオードD2を介して電流が流れる。以上の動作
をゲート信号の変化に応じて繰り返す。When the FET1 is turned on by the gate circuit G, the voltage difference across the FET1 becomes substantially zero. Therefore, the gate voltage of FET2 also drops and FET2 is turned off. Therefore, at this time, the diode D1 and the transistor are again connected to the switching bridge circuit SW.
Current flows through FET1 and diode D2. The above operation is repeated according to the change of the gate signal.
電源のU,V相が反転する負の半周期では、電流が通るダ
イオードがD3,D4,D7D,D8に変わる点を除き以上の動作は
同じであるから、その説明は繰り返さない。In the negative half cycle in which the U and V phases of the power supply are inverted, the above operation is the same except that the diode through which the current passes is changed to D3, D4, D7D, D8, and therefore the description thereof will not be repeated.
次にこの実施例によればFET2の断続は電源電圧の変化に
対して全く応答性が悪く、ゲート回路Gのゲート信号に
のみ忠実に応答することを説明しておく。Next, it will be explained that according to this embodiment, the intermittent FET2 has very poor responsiveness to changes in the power supply voltage, and only the gate signal of the gate circuit G responds faithfully.
まず電源Sとして例えば50Hzの商用電源を用い、ゲート
回路Gのスイッチング周波数を50KHzと仮定する。この
場合、コンデンサC1のリアクタンスX=1/(jωC1)で
あるから、C1=0.001μFとすれば、 50Hzに対してはω=100πであるから X=3.18MΩ 50KHzに対してはω=100π・1000であるから X=3.18kΩ FET2の制御入力抵抗、すなわちゲート入力抵抗は非常に
大きいので、コンデンサC1からの電流は全て抵抗R1に流
れると考えられる。First, it is assumed that a commercial power source of, for example, 50 Hz is used as the power source S, and the switching frequency of the gate circuit G is 50 KHz. In this case, the reactance of the capacitor C1 is X = 1 / (jωC1). Therefore, if C1 = 0.001μF, then ω = 100π for 50Hz. X = 3.18MΩ ω = 100π for 50KHz. Since it is 1000, the control input resistance of X = 3.18 kΩ FET2, that is, the gate input resistance is very large, so it is considered that all the current from the capacitor C1 flows to the resistor R1.
従って抵抗R1=31.8kΩとすれば、FET2のゲート電圧V
(G)はFET1の反コモン側電圧V(0)を抵抗R1とリア
クタンスXとで分圧したものであるから、 50Hzに対しては V(G)=V(0)×R1/(R1+X) =V(0)×31.8/(31.8+3.18×1000) =0.01V(0) 50kHzに対しては V(G)=V(0)×31.8/(31.8+3.18) =0.91V(0) すなわちFET2は電源電圧にはほとんど応答せず、ゲート
回路Gのゲート信号にのみ忠実に応答することが解る。Therefore, if the resistance R1 = 31.8 kΩ, the gate voltage V of FET2
(G) is the voltage V (0) on the non-common side of FET1 divided by resistance R1 and reactance X, so for 50Hz V (G) = V (0) × R1 / (R1 + X) = V (0) × 31.8 / (31.8 + 3.18 × 1000) = 0.01V (0) For 50kHz V (G) = V (0) × 31.8 / (31.8 + 3.18) = 0.91V (0 That is, it is understood that the FET2 hardly responds to the power supply voltage, but only the gate signal of the gate circuit G faithfully responds.
第2図は本考案の第2の実施例の回路図である。この実
施例は、主スイッチング素子としてのFET1のゲート信号
を反転回路NOTで反転させてCR微分回路Dに入力した点
が前記第1図の実施例と異なる。他は第1図と同一部分
には同一符号を付したので、その説明は繰り返さない。FIG. 2 is a circuit diagram of the second embodiment of the present invention. This embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that the gate signal of the FET1 as the main switching element is inverted by the inverting circuit NOT and input to the CR differentiating circuit D. Since other parts are the same as those in FIG. 1, the same reference numerals are given, and the description thereof will not be repeated.
この実施例によれば、ゲート回路Gのゲート信号がHレ
ベルになると、FET1がオンする一方、反転回路NOTで反
転されてLレベルになるのでFET2はオフとなる。また逆
にゲート回路Gのゲート信号がLレベルになればFET1は
オフ、従ってFET2はオンとなる。According to this embodiment, when the gate signal of the gate circuit G becomes H level, the FET1 is turned on, while it is inverted by the inversion circuit NOT and becomes L level, so that the FET2 is turned off. On the contrary, when the gate signal of the gate circuit G becomes L level, the FET1 is turned off and the FET2 is turned on.
本考案におけるフライホイール用スイッチング素子とし
ては前記実施例のようなMOS・FETだけでなく、MOSゲー
トトランジスタ、絶縁ゲートトランジスタ(IGT)、静
電誘導型トランジスタSITなど他の制御入力抵抗が極め
て大きい素子を用いることができる。The switching element for the flywheel in the present invention is not limited to the MOS FET as in the above-mentioned embodiment, but other elements such as a MOS gate transistor, an insulated gate transistor (IGT), an electrostatic induction type transistor SIT and the like having a very large control input resistance. Can be used.
(考案の効果) 本考案は以上のように、制御入力抵抗の極めて大きいフ
ライホイール用スイッチング素子(FET2)を用い、スイ
ッチング用ブリッジ回路(SW)の主スイッチング素子
(FET1)の断続を示す信号をCR微分回路を介してフライ
ホイール用スイッチング素子(FET2)の制御入力端に入
力し、フライホイール用スイッチング素子(FET2)と主
スイッチング素子(FET1)とのコモン側を結合コンデン
サ(C2)により互いに接続したものである。従って絶縁
手段を用いることなく直接フライホイール用ブリッジ回
路を制御でき、構成が極めて簡単でまた安価にもなる。(Effect of the Invention) As described above, the present invention uses the switching element for the flywheel (FET 2 ) having an extremely large control input resistance and shows the disconnection of the main switching element (FET 1 ) of the switching bridge circuit (SW). The signal is input to the control input end of the flywheel switching element (FET 2 ) via the CR differentiating circuit, and the common side of the flywheel switching element (FET 2 ) and the main switching element (FET 1 ) is coupled to the capacitor ( They are connected to each other by C 2 ). Therefore, the flywheel bridge circuit can be directly controlled without using an insulating means, and the configuration is extremely simple and inexpensive.
第1図と第2図は本考案のそれぞれ異なる実施例を示す
回路図である。 SW…スイッチング用ブリッジ回路、FW…フライホイーリ
ング用ブリッジ回路、G…ゲート回路、D…CR微分回
路、C2…結合コンデンサ、FET1…主スイッチング素子と
してのMOS・FET、FET2…フライホイール用スイッチング
素子としてのMOS・FET。1 and 2 are circuit diagrams showing different embodiments of the present invention. SW ... switching bridge circuit, FW ... fly wheeling bridge circuit, G ... gate circuit, D ... CR differentiating circuit, C 2 ... coupling capacitor, FET1 ... MOS · FET, FET2 ... switching flywheel as a main switching element MOS FET as an element.
Claims (3)
ライホイール用ブリッジ回路(FW)と、CR微分回路
(D)と、結合コンデンサ(C2)とを備える交流スイッ
チング電源の制御回路であって、 スイッチング用ブリッジ回路(SW)は、主スイッチング
素子(FET1)を有し、交流電源と負荷との間に接続され
て電源より高い周波数で正負両方向へのスイッチングを
行い、 フライホイール用ブリッジ回路(FW)は、負荷に並列接
続されて正負両方向にフライホイーリングを行い、 フライホイール用スイッチング素子(FET2)は、極めて
大きい制御入力抵抗を持ち、その制御入力端にはゲート
信号がCR微分回路(D)を介して入力され、そのコモン
側にはスイッチング用ブリッジ回路(SW)の主スイッチ
ング素子(FET2)のコモン側が結合コンデンサ(C2)を
介して接続され、 フライホイール用スイッチング素子(FET2)と主スイッ
チング素子(FET1)とは、交互に断続制御される 交流スイッチング電源の制御回路。1. A control circuit for an AC switching power supply, comprising a switching bridge circuit (SW), a flywheel bridge circuit (FW), a CR differentiating circuit (D), and a coupling capacitor (C 2 ). , The switching bridge circuit (SW) has a main switching element (FET 1 ) and is connected between the AC power supply and the load to perform switching in both positive and negative directions at a frequency higher than the power supply. (FW) is connected in parallel to the load and performs flywheeling in both positive and negative directions. The flywheel switching element (FET 2 ) has an extremely large control input resistance, and the gate signal at the control input end is a CR derivative. input through the circuit (D), the common side coupling capacitor of the main switching element of the switching bridge circuit to the common side (SW) (FET 2) (C 2) is connected via a switching element flywheel (FET 2) and the main switching element (FET 1), the control circuit of the AC switching power supply is intermittently controlled alternately.
フライホイール用スイッチング素子(FET2)がNチャン
ネル・エンハンスメント・電界効果トランジスタである 実用新案登録請求の範囲第1項記載の交流スイッチング
電源の制御回路。2. The flywheel bridge circuit (FW) comprises:
The control circuit for an AC switching power supply according to claim 1, wherein the flywheel switching element (FET 2 ) is an N-channel enhancement-field effect transistor.
スイッチング素子(FET1)が、Nチャンネル・エンハン
スメント・電界効果トランジスタであり、このゲート信
号が反転回路(NOT)と、CR微分回路(D)とを介して
フライホイール用スイッチング素子(FET2)の制御入力
端に入力される 実用新案登録請求の範囲第2項記載の交流スイッチング
電源の制御回路。3. A switching bridge circuit (SW) wherein a main switching element (FET 1 ) is an N-channel enhancement / field-effect transistor, and a gate signal of which is an inverting circuit (NOT) and a CR differentiating circuit (D). ) Is input to the control input terminal of the switching element for the flywheel (FET 2 ) via the control circuit for the AC switching power supply according to claim 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984160352U JPH0713438Y2 (en) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | AC switching power supply control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984160352U JPH0713438Y2 (en) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | AC switching power supply control circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6178309U JPS6178309U (en) | 1986-05-26 |
| JPH0713438Y2 true JPH0713438Y2 (en) | 1995-03-29 |
Family
ID=30718275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984160352U Expired - Lifetime JPH0713438Y2 (en) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | AC switching power supply control circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713438Y2 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5649277Y2 (en) * | 1976-03-05 | 1981-11-17 | ||
| JPS5541552A (en) * | 1978-09-19 | 1980-03-24 | Fuji Electric Co Ltd | Alternating current voltage adjusting unit |
| JPH0313770Y2 (en) * | 1980-03-13 | 1991-03-28 | ||
| JPS58190722U (en) * | 1982-06-11 | 1983-12-19 | 日本電気株式会社 | AC control circuit |
-
1984
- 1984-10-25 JP JP1984160352U patent/JPH0713438Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6178309U (en) | 1986-05-26 |
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