JPS5850518B2 - frequency converter - Google Patents
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- JPS5850518B2 JPS5850518B2 JP12552577A JP12552577A JPS5850518B2 JP S5850518 B2 JPS5850518 B2 JP S5850518B2 JP 12552577 A JP12552577 A JP 12552577A JP 12552577 A JP12552577 A JP 12552577A JP S5850518 B2 JPS5850518 B2 JP S5850518B2
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Description
【発明の詳細な説明】
サイリスタの様々スイッチング素子にゲート信号を与え
る場合、信号の処理上タイミング的に不必要な時間にも
ゲート信号を与える例が従来多く認められており、ゲー
ト損失の増大、電源トランスの消費電力の損失増加とい
う事態が生じる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION When applying gate signals to various switching elements of a thyristor, it has been recognized that the gate signals are often applied at unnecessary times in terms of signal processing, resulting in increased gate loss and A situation arises in which the power consumption loss of the power transformer increases.
そこで本発明は、低周波交流電圧(以下VINと呼ぶ)
極性に応じた適当なパルス幅のゲート信号を簡単々構成
で形成し、かつスイッチング素子のゲート・カソード間
に十分な逆バイアス電圧を加えられるゲートトリガ回路
の取得を目的とする。Therefore, the present invention provides low frequency AC voltage (hereinafter referred to as VIN)
The object of the present invention is to obtain a gate trigger circuit that can easily form a gate signal with an appropriate pulse width depending on the polarity and can apply a sufficient reverse bias voltage between the gate and cathode of a switching element.
以下その一実施例に基づいて説明する。A description will be given below based on one embodiment.
第1図は周波数変換装置の構成を示す。FIG. 1 shows the configuration of a frequency conversion device.
低周波交流電源1と並列に高周波バイパス用コンデンサ
2を接続し、コンデンサ2の一方の端子Aよりチョーク
コイル3、転流用コンデンサ6、転流用インダクタ7を
直列接続し、それをコンデンサ2のもう一方の端子Aに
接続する。A high frequency bypass capacitor 2 is connected in parallel with the low frequency AC power supply 1, and a choke coil 3, a commutating capacitor 6, and a commutating inductor 7 are connected in series from one terminal A of the capacitor 2, and then connected to the other terminal of the capacitor 2. Connect to terminal A of the
そして逆並列に接続した2つのサイリスタ41.42を
含むスイッチング半導体ブロック4を共振回路に並列接
続する。A switching semiconductor block 4 including two thyristors 41 and 42 connected in antiparallel is connected in parallel to the resonant circuit.
第2図は制御回路ブロックダイアグラムを示す。FIG. 2 shows a control circuit block diagram.
スイッチング半導体ブロック4の端子間電圧を検知し、
第1パルスを形成するための起動タイミングパルスを形
成する第1パルス起動タイミング形成回路8と第1パル
ス停止タイくング形成回路11の各出力パルスを、第1
パルス形成回路10に人力し、第1パルス波形を得る。Detecting the voltage between the terminals of the switching semiconductor block 4,
Each output pulse of the first pulse start timing forming circuit 8 and the first pulse stop timing forming circuit 11, which form the start timing pulse for forming the first pulse, is
The pulse forming circuit 10 is manually operated to obtain a first pulse waveform.
なお第1パルス停止タイミング形成回路11は、共振用
コンデンサ6あるいは共振用インダクタ7の端子間電圧
の極性を検知し、その信号からパルス信号を形成するゼ
ロ・クロス検知回路15と、低周波交流の極性を検知す
る極性検知回路17と、前記低周波交流電源1の極性が
反転すると、ゼロ・クロス検知回路15の出力信号が反
転するため、常に同極性の信号を得るための極性補正回
路16とから成る。The first pulse stop timing forming circuit 11 includes a zero-cross detection circuit 15 that detects the polarity of the voltage between the terminals of the resonant capacitor 6 or the resonant inductor 7 and forms a pulse signal from that signal, and A polarity detection circuit 17 for detecting the polarity; and a polarity correction circuit 16 for always obtaining a signal of the same polarity since the output signal of the zero cross detection circuit 15 is inverted when the polarity of the low frequency AC power source 1 is inverted. Consists of.
また、第2パルス信号は、前記極性補正回路16の出力
と、第1パルス形戒回路10の出力とを入力とした第2
パルス形成回路12により得る。Further, the second pulse signal is a second pulse signal whose inputs are the output of the polarity correction circuit 16 and the output of the first pulse type control circuit 10.
obtained by the pulse forming circuit 12.
そして、第1パルス、第2パルス信号各波形は、マルチ
プレクサ回路13に入力され、低周波電源1の極性に従
い、端子Aの電位が端子Aの電位よりも高いときは、第
1パルスの信号が、ゲート・ドライブ回路14aの方へ
入力され、第2パルス信号がゲート・ドライブ回路14
bの方へ入力される。The first pulse and second pulse signal waveforms are input to the multiplexer circuit 13, and according to the polarity of the low frequency power supply 1, when the potential of terminal A is higher than the potential of terminal A, the first pulse signal is input to the multiplexer circuit 13. , the second pulse signal is input to the gate drive circuit 14a, and the second pulse signal is input to the gate drive circuit 14a.
input to b.
また、端子Aの電位が端子Aの電位よりも低いときは、
第1パルスの信号はゲート・ドライブ回路14bの方へ
、第2パルスの信号はゲート・ドライブ回路14aの方
へ入力される様に、前記マルチプレクサ回路13は動作
する。Also, when the potential of terminal A is lower than the potential of terminal A,
The multiplexer circuit 13 operates so that the first pulse signal is input to the gate drive circuit 14b and the second pulse signal is input to the gate drive circuit 14a.
第3図は第2図の具体的女1実施例であり、第4図は各
部の電圧、電流波形である。FIG. 3 shows a specific example of the embodiment shown in FIG. 2, and FIG. 4 shows voltage and current waveforms at various parts.
これらに基づき以下説明を加えていく。Based on these, explanations will be added below.
端子B−Aよりスイッチング半導体ブロック端子間電圧
(以下■、と呼ぶ)を検知し、vF雷電圧トランジスタ
811をオンするに十分□電圧に左ると次にトランジス
タ812がオンし、さらにトランジスタ816゜817
をオンせしめ、コンデンサ823を放電させる。The voltage between terminals of the switching semiconductor block (hereinafter referred to as ■) is detected from terminal B-A, and when the voltage is sufficient to turn on the vF lightning voltage transistor 811, the transistor 812 is turned on, and then the transistor 816 is turned on. 817
is turned on, and the capacitor 823 is discharged.
な耘抵抗820は、コンデンサ823との放電時定数を
十分小さく女るように定数を設定する必要がある。The constant of the resistor 820 must be set so that the discharge time constant with the capacitor 823 is sufficiently small.
なむダイオード803〜806の全波ブリッヂ回路は端
子B −A細の極性が反転しても、トランジスタ811
をオンさせるためのものである。Even if the polarity of the terminal B-A is reversed, the full-wave bridge circuit of the diodes 803 to 806 is connected to the transistor 811.
This is to turn on the .
第4図のaは負荷高周波電流波形であり、bはトランジ
スタ812のコレクタ電圧波形、Cはコンデンサ823
の端子間電圧波形である。In FIG. 4, a is the load high-frequency current waveform, b is the collector voltage waveform of the transistor 812, and C is the capacitor 823.
This is the voltage waveform between the terminals.
コンデンサ823の端子間電圧が抵抗824゜825の
分割比電圧よりも高くなると、コンパレータ826出力
が「H」となりフリップ・フロップ828のプリセット
が動作し出力Q端子が「H」とiる。When the voltage between the terminals of the capacitor 823 becomes higher than the division ratio voltage of the resistors 824 and 825, the output of the comparator 826 becomes "H", the preset of the flip-flop 828 is activated, and the output Q terminal becomes "H".
プリセット端子のタイミングを第4図のdに示す。The timing of the preset terminal is shown in FIG. 4d.
端子Cより第4図のgに示すような転流用インダクタン
ス7の端子間電圧(以下vLと呼ぶ)をコンパレータ1
54にて極性検知する。The voltage across the terminals of the commutation inductance 7 (hereinafter referred to as vL) as shown in g in Fig. 4 is measured from the terminal C by the comparator 1
The polarity is detected at 54.
な耘端子B−A間電圧が反転すると、■1の波形も反転
する。When the voltage between terminals B and A is reversed, the waveform of (1) is also reversed.
そのために端子Aより■。、の極性を検知し、トランジ
スタ176のコレクタからVIN の極性に同期した
出力波形を得、そしてコンパレータ154と、トランジ
スタ176のコレクタ出力をEX−ORゲート16に入
力し、その出力をフリップ・フロップ10のT端子に入
力する。Therefore, from terminal A. , and obtains an output waveform synchronized with the polarity of VIN from the collector of the transistor 176. Then, the collector output of the comparator 154 and the transistor 176 is inputted to the EX-OR gate 16, and the output is sent to the flip-flop 10. Input to the T terminal of.
その波形はVIN 極性にかかわらず第4図のeに示す
波形となる。The waveform becomes the waveform shown in e of FIG. 4 regardless of the VIN polarity.
上述の様な動作をする第1パルス形成回路10、第2パ
ルス形成回路12の各出力を、マルチプレクサ回路13
に入力すると、端子Aが端子Aよりも高電圧のときに、
ゲート136の出力には第4図のfの信号が、そしてゲ
ート137の出力には第4図のiの信号が出力し、また
端子Aが端子Aより低電圧となった場合ゲート136の
出力に第4図のiの信号が、ゲート137の出力には第
4図のfの信号が出力する。The outputs of the first pulse forming circuit 10 and the second pulse forming circuit 12, which operate as described above, are transferred to a multiplexer circuit 13.
When terminal A has a higher voltage than terminal A,
The output of the gate 136 is the signal f in FIG. 4, and the output of the gate 137 is the signal i in FIG. The signal i in FIG. 4 is output to the output of the gate 137, and the signal f in FIG. 4 is output to the output of the gate 137.
なお谷間禁止回路9の最終出力トランジスタ925のベ
ースに電圧が加わるタイミングを第5図の1に示す。The timing at which a voltage is applied to the base of the final output transistor 925 of the valley inhibition circuit 9 is shown at 1 in FIG.
端子AよりVIN ゼロクロスパルス(第5図のj)
波形よりある一定時間の禁止時間を設定する抵抗914
とコンデンサ915を設け、トランジスタ916,91
9より、禁止時間パルス幅を形成する。VIN zero cross pulse from terminal A (j in Figure 5)
Resistor 914 that sets a certain period of prohibition time based on the waveform
and a capacitor 915, and transistors 916 and 91
9, the prohibited time pulse width is formed.
そしてフリップ・フロップ922にて、ゼロ・ボルト・
スイッチング起動動作をする。And at flip-flop 922, zero volt
Performs switching start operation.
さらにクリップ・フロップ922のQ出力端子とT入力
端子をNANDゲート923に入力し第5図の1を得る
。Further, the Q output terminal and T input terminal of the clip flop 922 are inputted to a NAND gate 923 to obtain 1 in FIG.
トランジスタ925のベースに電圧が加わっているとき
は、コンデンサ823が放電され、フリップ・フロップ
10のプリセット端子に「H」入力が行左われず、その
結果ゲート信号が出力されない。When voltage is applied to the base of transistor 925, capacitor 823 is discharged and no "H" input is applied to the preset terminal of flip-flop 10, resulting in no gate signal being output.
ゲー)136,137より出力された信号は、直流電源
VCCより抵抗142a、142b、パルストランス1
43a、143bの直列回路を、トランジスタ144a
、144bのコレクタに接続されたトランジスタ144
a、144bのベースに入力される。The signals output from 136 and 137 are sent from DC power supply VCC to resistors 142a and 142b and pulse transformer 1.
The series circuit of 43a and 143b is connected to the transistor 144a.
, 144b.
a, 144b.
トランジスタ144a、144bがオンするとIG−I
Kあるいは2G−2に端子よりゲート電流が流れ、サイ
リスタ41あるいは42をトリガする。When transistors 144a and 144b are turned on, IG-I
A gate current flows from the terminal to K or 2G-2, triggering the thyristor 41 or 42.
そしてトランジスタ144aあるいは144bがオンか
らオフになると、パルストランス143aあるいは14
3bの効果により、サイリスタ41.42のゲート・カ
ソード間に逆バイアス電圧が加わり、サイリスタ4L4
2のターンオフを確実なものにする。Then, when the transistor 144a or 144b turns from on to off, the pulse transformer 143a or 14
3b, a reverse bias voltage is applied between the gate and cathode of thyristor 41 and 42, and thyristor 4L4
Ensure turn-off of 2.
上述のごとく本発明の周波数変換装置によれば低周波交
流電源の極性に応じた、適当な幅のゲートパルス信号を
サイリスタに供給することができ、サイリスタのゲート
損失を減少させると同時に、電源トランスの消費電力も
軽減せしめることができ、また1つのゲートに対し1つ
のパルストランスを使用することにより、逆バイアス電
圧の安定したものがサイリスタのゲート・カソード間に
加えられ、サイリスタのスイッチングが安定となり、高
周波交流の取得が容易となる等、犬なる効果を奏する。As described above, according to the frequency converter of the present invention, it is possible to supply a gate pulse signal of an appropriate width to the thyristor according to the polarity of the low frequency AC power supply, thereby reducing the gate loss of the thyristor and at the same time reducing the power transformer. In addition, by using one pulse transformer for one gate, a stable reverse bias voltage is applied between the gate and cathode of the thyristor, making the switching of the thyristor stable. , it is easy to obtain high-frequency alternating current, and other effects are achieved.
第1図は本発明の適用される周波数変換装置の主回路部
の回路図、第2図は同周波数変換装置の制御回路のブロ
ックダイアグラム、第3図は同制制回路の一実施例回路
図、第4図、第5図は同制制回路内の各部電圧波形図で
ある。
8・・・・・・第1パルス起動タイミング形成回路、9
・・・・・・谷間禁止回路、10・・・・・・第1パル
ス形戒回路、11・・・・・・第1パルス停止タイミン
グ形戒回路、12・・・・・・第2パルス形成回路、1
3・・・・・・マルチプレクサ回路、14a、14b・
・・・・・ゲート・ドライブ回路、15・・・・・・ゼ
ロ・クロス検知回路、16・・・・・・極性補正回路、
17・・・・・・極性検知回路。Fig. 1 is a circuit diagram of the main circuit section of a frequency converter to which the present invention is applied, Fig. 2 is a block diagram of a control circuit of the frequency converter, and Fig. 3 is a circuit diagram of an embodiment of the control circuit. , FIG. 4, and FIG. 5 are voltage waveform diagrams of various parts within the control circuit. 8...First pulse start timing forming circuit, 9
...Valley prohibition circuit, 10...First pulse type warning circuit, 11...First pulse stop timing type warning circuit, 12...Second pulse Formation circuit, 1
3... Multiplexer circuit, 14a, 14b.
... Gate drive circuit, 15 ... Zero cross detection circuit, 16 ... Polarity correction circuit,
17...Polarity detection circuit.
Claims (1)
回路と、その制御回路から成り、前記周波数交換回路は
少なくとも1つの双方向導通可能なスイッチング半導体
ブロックと、共振用コンデンサと共振用インダクタを含
む直列共振回路とから成り、前記制御回路は、前記スイ
ッチング半導体を双方向に導通させるゲート・ドライブ
回路、第1パルス起動タイミングを形成する第1パルス
起動タイミング形成回路、前記共振用コンデンサあるい
は共振用インダクタの端子間電圧のゼロ・クロスを検知
するゼロ・クロス検知回路と前記低周波交流の極性を検
知する極性検知回路と前記低周波交流極性の変動に対し
常に一定のパルスを形成する極性補正回路とから成る第
1パルス停止タイミンク回路、前記第1パルス起動タイ
ミング形成回路と前記第1パルス停止タイミング形成回
路の出力信号より第1パルスを形成する第1パルス形戒
回路、前記第1パルス形成回路と前記極性補正回路の出
力信号より第2パルスを形成する第2パルス形成回路、
および前記第1パルス形成回路と第2パルス形成回路の
出力信号を入力とし前記低周波極性に応じて前記ゲート
・ドライブ回路への信号を出力するマルチプレクサ回路
とから成ることを特徴とする周波数変換装置。 2 前記ゲート・ドライブ回路は、スイッチング素子の
ゲート・カソード間へ順方向電流を流すとともに、逆方
向へ逆バイアス電圧を加えることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の周波数変換装置。 3 前記第1パルス形戒回路としてフリップ・フロップ
を用い、このフリップ・フロップのセット端子に第1パ
ルス起動タイミング形成回路出力を接続し、次にリセッ
ト端子に第1パルス停止タイミング形成回路出力を接続
することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の周波
数変換装置。[Claims] 1. Consists of a frequency conversion circuit that directly converts low-frequency AC into high-frequency AC and its control circuit, and the frequency conversion circuit includes at least one switching semiconductor block capable of bidirectional conduction, a resonant capacitor, and a control circuit thereof. a series resonant circuit including a resonant inductor; A zero-crossing detection circuit that detects zero-crossing of the voltage between the terminals of a capacitor or resonant inductor; a polarity detection circuit that detects the polarity of the low-frequency AC; and a constant pulse always generated in response to fluctuations in the low-frequency AC polarity. a first pulse stop timing circuit that forms a first pulse from the output signals of the first pulse start timing forming circuit and the first pulse stop timing forming circuit; a second pulse forming circuit that forms a second pulse from the output signals of the first pulse forming circuit and the polarity correction circuit;
and a multiplexer circuit which receives the output signals of the first pulse forming circuit and the second pulse forming circuit and outputs a signal to the gate drive circuit according to the low frequency polarity. . 2. The frequency conversion device according to claim 1, wherein the gate drive circuit allows a forward current to flow between the gate and cathode of the switching element, and applies a reverse bias voltage in the opposite direction. 3 A flip-flop is used as the first pulse type control circuit, and the output of the first pulse start timing forming circuit is connected to the set terminal of this flip flop, and then the output of the first pulse stop timing forming circuit is connected to the reset terminal. The frequency conversion device according to claim 1, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12552577A JPS5850518B2 (en) | 1977-10-18 | 1977-10-18 | frequency converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12552577A JPS5850518B2 (en) | 1977-10-18 | 1977-10-18 | frequency converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5457627A JPS5457627A (en) | 1979-05-09 |
| JPS5850518B2 true JPS5850518B2 (en) | 1983-11-10 |
Family
ID=14912318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12552577A Expired JPS5850518B2 (en) | 1977-10-18 | 1977-10-18 | frequency converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850518B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03130618U (en) * | 1990-04-11 | 1991-12-27 |
-
1977
- 1977-10-18 JP JP12552577A patent/JPS5850518B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03130618U (en) * | 1990-04-11 | 1991-12-27 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5457627A (en) | 1979-05-09 |
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