JPH0435995B2 - - Google Patents
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- JPH0435995B2 JPH0435995B2 JP58223633A JP22363383A JPH0435995B2 JP H0435995 B2 JPH0435995 B2 JP H0435995B2 JP 58223633 A JP58223633 A JP 58223633A JP 22363383 A JP22363383 A JP 22363383A JP H0435995 B2 JPH0435995 B2 JP H0435995B2
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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
- H02M7/5387—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 in a bridge configuration
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- 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
本発明はインバータ装置に用いられる、パワー
スイツチング素子の駆動回路に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a drive circuit for power switching elements used in an inverter device.
従来例の構成とその問題点
近年省エネルギー、快適性の面より、誘導モー
タの可変速化が強く要望されており、その手段と
して、インバータ装置の小型化、低価格化に非常
な期待が寄せられている。Conventional configuration and its problems In recent years, there has been a strong demand for variable speed induction motors from the standpoint of energy saving and comfort, and as a means of achieving this, there are great expectations for miniaturization and lower cost of inverter devices. ing.
以下に従来のインバータ装置の使用例を第1図
に示し説明する。 An example of the use of a conventional inverter device is shown in FIG. 1 and will be described below.
第1図は、インバータ装置の基本構成図であ
る。1はAC電源、2はAC電源の整流回路、3,
4,5はそれぞれ前記整流回路2と接続するU
相、V相、W相の各相駆動回路である。前記各相
駆動回路3,4,5は、第1パワースイツチング
素子6と、第1ベースドライブ部7、第1正電圧
電源部8、第1負電圧電源部9、第2パワースイ
ツチング素子10、第2ベースドライブ部11、
第2正電圧電源部12、第2負電圧電源部13に
より構成される。14は周波数を設定する周波数
設定部、15は前記周波数設定部14の信号を受
け、各相の第1、第2ベースドライブ部7,11
へ信号を出力する制御回路部、16は各相駆動回
路3,4,5の中点に接続するモータである。 FIG. 1 is a basic configuration diagram of an inverter device. 1 is an AC power supply, 2 is a rectifier circuit for the AC power supply, 3,
4 and 5 are U connected to the rectifier circuit 2, respectively.
These are phase drive circuits for phase, V phase, and W phase. Each of the phase drive circuits 3, 4, and 5 includes a first power switching element 6, a first base drive section 7, a first positive voltage power supply section 8, a first negative voltage power supply section 9, and a second power switching element. 10, second base drive section 11,
It is composed of a second positive voltage power supply section 12 and a second negative voltage power supply section 13. Reference numeral 14 denotes a frequency setting section for setting a frequency; 15 receives the signal from the frequency setting section 14; first and second base drive sections 7 and 11 for each phase;
A control circuit unit 16 is a motor connected to the midpoint of each phase drive circuit 3, 4, 5.
以上の構成によれば、周波数設定部14で周波
数を設定すれば、制御回路部15は、前記設定信
号に基ずき、電気角で120°の位相間隔でu、v,
w相の駆動回路3,4,5の第1、第2ベースド
ライブ部へそれぞれパワースイツチング素子6,
10を交互にON−OFFする信号を出力する。す
なわち第1、第2ベースドライブ部7,11で
は、前記制御回路部15からの信号を受け、各々
の正、負両電圧電源部8,9,12,13により
パワースイツチング素子6,10を交互にON−
OFFし、整流回路2により供給される直流電圧
を等価的に3相交流に変換し、モータ16の運転
を行なう。 According to the above configuration, when the frequency is set by the frequency setting section 14, the control circuit section 15 controls u, v,
Power switching elements 6, 1 and 2 are connected to the first and second base drive sections of the w-phase drive circuits 3, 4, and 5, respectively.
Outputs a signal that turns 10 on and off alternately. That is, the first and second base drive sections 7, 11 receive the signal from the control circuit section 15, and the power switching elements 6, 10 are activated by the respective positive and negative voltage power supply sections 8, 9, 12, 13. Alternately ON−
OFF, the DC voltage supplied by the rectifier circuit 2 is equivalently converted to three-phase AC, and the motor 16 is operated.
しかし、例えばパワースイツチング素子をトラ
ンジスタと考えると、ONするにはベース・エミ
ツタ間に電圧を印加する事が必要であるが、この
様に直列に接続された2個のパワースイツチング
素子6,10を交互にON−OFFする場合には、
第1パワースイツチング素子6のエミツタ端子1
6の電位は、整流回路2による側電圧17を基
準電位とすると、第2パワースイツチング素子1
0がON−OFFする度に、低くなつたり、高くな
つたりするので、必然的に第1パワースイツチン
グ素子6のベース端子の電位も定まらず、効率良
く第1パワースイツチング素子6をONする事が
出来ない。その為、第1パワースイツチング素子
6をON−OFFするには、第1ベースドライブ部
7にそれぞれ正電圧電源部8を設け、一定電圧で
効率良くON−OFFする必要があつた。また直列
に接続した2個のパワースイツチング素子を交互
にON−OFFする場合には、過度的な同時ON状
態に注意する必要がある。スイツチング素子は、
逆バイアスを加えると、スイツチング時間が短く
なり、その結果同時ON状態の回避とスイツチン
グ損失が減少する事から、第1、第2ベースドラ
イブ部7,11にそれぞれ負電圧電源部9,13
を同時に設ける必要があつた。その為、従来の構
成によれば、直列に接続される2個のパワースイ
ツチング素子6,10を交互に効率良くON−
OFFするには、各パワースイツチング素子毎に、
専用の1対の正負両電圧電源部8,9,12,1
3が必要となり、特に多相インバータ装置とした
場合には、電源部は最低でも2×(相数+1)個
が必要となり、小型化が図りにくい状態であつ
た。 However, if we consider a power switching element as a transistor, for example, it is necessary to apply a voltage between the base and emitter to turn it on, but two power switching elements 6, connected in series in this way, When turning on and off 10 alternately,
Emitter terminal 1 of first power switching element 6
6 is the potential of the second power switching element 1, assuming that the side voltage 17 from the rectifier circuit 2 is the reference potential.
Each time 0 turns on and off, it becomes lower or higher, so the potential of the base terminal of the first power switching element 6 is inevitably not fixed, and the first power switching element 6 is turned on efficiently. I can't do anything. Therefore, in order to turn on and off the first power switching element 6, it was necessary to provide a positive voltage power supply section 8 in each of the first base drive sections 7 to efficiently turn on and off with a constant voltage. Furthermore, when two power switching elements connected in series are alternately turned on and off, it is necessary to be careful not to turn them on excessively simultaneously. The switching element is
Applying a reverse bias shortens the switching time, thereby avoiding simultaneous ON states and reducing switching loss.
It was necessary to provide both at the same time. Therefore, according to the conventional configuration, the two power switching elements 6 and 10 connected in series are alternately and efficiently turned on.
To turn off, for each power switching element,
Dedicated pair of positive and negative voltage power supply units 8, 9, 12, 1
In particular, in the case of a multi-phase inverter device, at least 2×(number of phases + 1) power supply units are required, making it difficult to achieve miniaturization.
発明の目的
本発明は、インバータ装置の小型化を可能とす
るインバータ装置の駆動回路を提供する事を目的
とする。OBJECTS OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a drive circuit for an inverter device that enables miniaturization of the inverter device.
発明の構成
この目的を達成する為、本発明ではインバータ
装置の直列に接続される2個のパワースイツチン
グ素子が交互にON−OFFする場合、第2パワー
スイツチング素子がON時には、第1パワースイ
ツチング素子のエミツタ端子の電位がインバータ
装置の基準電位と等しくなる事に注意し、第1パ
ワースイツチング素子のエミツタ端子と接続した
コンデンサをダイオードを介して第2パワースイ
ツチング素子用の正、負両電圧電源部にそれぞれ
接続する構成とし、第2パワースイツチング素子
がON時に、第2パワースイツチング素子用の
正、負両電圧電源部により、前記のダイオードを
介して、コンデンサを正、又は負電圧にそれぞれ
充電し、第2パワースイツチング素子がOFF時
に、前記コンデンサの充電した正又は負電圧によ
り、効率よく第1パワースイツチング素子をON
するもので、第1パワースイツチング素子専用の
正、負両電圧電源部を不要としインバータ装置の
駆動回路の小型化を図るものである。Structure of the Invention In order to achieve this object, in the present invention, when two power switching elements connected in series of an inverter device are alternately turned ON and OFF, when the second power switching element is ON, the first power Paying attention to the fact that the potential of the emitter terminal of the switching element is equal to the reference potential of the inverter device, connect the capacitor connected to the emitter terminal of the first power switching element via a diode to the positive voltage for the second power switching element. The configuration is such that the capacitors are connected to both negative voltage power supply sections, respectively, and when the second power switching element is turned on, the positive and negative voltage power supply sections for the second power switching element connect the capacitors to positive and negative voltages via the diodes. Alternatively, each capacitor is charged to a negative voltage, and when the second power switching element is OFF, the first power switching element is efficiently turned ON by the positive or negative voltage charged in the capacitor.
This eliminates the need for both positive and negative voltage power supply sections dedicated to the first power switching element, thereby reducing the size of the drive circuit of the inverter device.
実施例の説明
本発明のインバータ装置の駆動回路の一実施例
を第2図、第3図に示し説明する。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS An embodiment of the drive circuit for the inverter device of the present invention is shown in FIGS. 2 and 3 and will be described.
第1図と同じ箇所には同じ番号をつけ、重複の
説明は省略する。 The same parts as in FIG. 1 are given the same numbers, and duplicate explanations will be omitted.
第3図で21はパワースイツチング素子6のエ
ミツタ端子16と第1ベースドライブ部7の正電
源入力端子とに接続した第1コンデンサ、22は
第2パワースイツチング素子10用の正電圧電源
12の出力と第1ベースドライブ部7の正電源入
力端子とを接続する第1ダイオード、23は第2
パワースイツチング素子10の両端を接続する第
2ダイオード、24は第1パワースイツチング素
子6のエミツタ端子16と第1ベースドライブ部
7の負電源入力端子に接続する第2コンデンサ、
25は前記第1ベースドライブ部7の負電源入力
端子と第2パワースイツチング素子10用の負電
圧電源13の出力を、第2パワースイツチング素
子10のON−OFFに合わせて接続したり、離し
たりする第3スイツチング部である。第3スイツ
チング部25は、トランジスタ26,27,28
からなる。19は第1ベースドライブ部の信号入
力端子、20は第2ベースドライブ部の信号入力
端子である。 In FIG. 3, 21 is the first capacitor connected to the emitter terminal 16 of the power switching element 6 and the positive power input terminal of the first base drive section 7, and 22 is the positive voltage power supply 12 for the second power switching element 10. A first diode 23 connects the output of the first base drive section 7 to the positive power input terminal of the first base drive section 7;
a second diode connecting both ends of the power switching element 10; 24 a second capacitor connected to the emitter terminal 16 of the first power switching element 6 and the negative power input terminal of the first base drive unit 7;
25 connects the negative power supply input terminal of the first base drive section 7 and the output of the negative voltage power supply 13 for the second power switching element 10 in accordance with ON/OFF of the second power switching element 10; This is the third switching section that releases the switch. The third switching section 25 includes transistors 26, 27, 28
Consisting of 19 is a signal input terminal of the first base drive section, and 20 is a signal input terminal of the second base drive section.
以下にその動作について説明する。 The operation will be explained below.
基準電位17と第2ベースドライブ部11の信
号入力端子20間がON信号を受信したら、第2
ベースドライブ部11は、正電圧電源部12によ
り第2パワースイツチング素子10をONする。
この場合、第1パワースイツチング素子6のエミ
ツタ端子16の電位と基準電位17はほぼ同電位
となり、正電圧電源部12の出力より、第1ダイ
オード22を介して第1コンデンサ21が充電さ
れる。又、同時に第3スイツチング部25ではト
ランジスタ26,27がOFFとなり、トランジ
スタ28がONとなり、第1パワースイツチング
素子6のエミツタ端子16に接続している第2コ
ンデンサ24は第2ダイオード23を介し、第3
スイツチング部25のトランジスタ28をへて負
電圧電源部13の出力により充電される。第2ベ
ースドライブ部11の信号入力端子20がOFF
信号に変化した場合、第2パワースイツチング素
子10がOFFとなり、第1パワースイツチング
素子6のエミツタ端子16の電位は、基準電位1
7より高くなるが、第3スイツチング部25はト
ランジスタ26,27がON、トランジスタ28
はOFFとなり、第1、第2コンデンサ21,2
4に充電された電位は第1、第2ダイオード2
2,23、前記第3スイツチング部25のトラン
ジスタ28により阻止され放電しない。この状態
で第1パワートランジスタ6のエミツタ端子16
と第1ベースドライブ部7の信号入力端子19間
がON信号を受信したら、第1ベースドライブ部
7は前記第1、第2コンデンサの充電電圧によ
り、第1パワースイツチング素子6を効率良く
ONする事となる。 When an ON signal is received between the reference potential 17 and the signal input terminal 20 of the second base drive section 11, the second
The base drive section 11 turns on the second power switching element 10 using the positive voltage power supply section 12 .
In this case, the potential of the emitter terminal 16 of the first power switching element 6 and the reference potential 17 are approximately the same potential, and the first capacitor 21 is charged from the output of the positive voltage power supply section 12 via the first diode 22. . At the same time, in the third switching section 25, the transistors 26 and 27 are turned off, the transistor 28 is turned on, and the second capacitor 24 connected to the emitter terminal 16 of the first power switching element 6 is turned off via the second diode 23. , 3rd
It is charged by the output of the negative voltage power supply section 13 through the transistor 28 of the switching section 25. The signal input terminal 20 of the second base drive section 11 is OFF
When the signal changes to a signal, the second power switching element 10 is turned off, and the potential of the emitter terminal 16 of the first power switching element 6 becomes the reference potential 1.
7, but in the third switching section 25, transistors 26 and 27 are ON and transistor 28 is ON.
becomes OFF, and the first and second capacitors 21 and 2
The potential charged to 4 is the first and second diode 2
2, 23, the transistor 28 of the third switching section 25 prevents discharge. In this state, the emitter terminal 16 of the first power transistor 6
When an ON signal is received between the signal input terminal 19 of the first base drive section 7 and the signal input terminal 19 of the first base drive section 7, the first base drive section 7 efficiently switches the first power switching element 6 using the charging voltage of the first and second capacitors.
It will be turned on.
以上のように本実施例によれば、直列に接続さ
れる2個のパワースイツチング素子を交互にON
−OFFさせるインバータ装置の駆動回路におい
て第2スイツチング素子がON時に第2パワース
イツチング素子用の正、負両電源部により充電さ
れる第1、第2コンデンサと、第2パワースイツ
チング素子がOFF時に、前記第1、第2コンデ
ンサの充電電圧が放電するのを阻止する第1、第
2ダイオード、第3スイツチング部を設けること
により、1対の正、負両電圧電源部で直列に接続
される2個のパワースイツチング素子を効率良
く、交互にON−OFFすることが可能となる。な
お、以上の本発明の説明では、パワースイツチン
グ素子としてトランジスタを用いたが、このかわ
りに電界効果トランジスタ、MOSトランジスタ、
bi−FETなどを用いてもよく、同様の効果が得
られる。 As described above, according to this embodiment, two power switching elements connected in series are turned on alternately.
- When the second switching element is turned on in the drive circuit of the inverter device to be turned off, the first and second capacitors charged by both the positive and negative power supply parts for the second power switching element and the second power switching element are turned off. In some cases, by providing first and second diodes and a third switching section that prevent the charging voltage of the first and second capacitors from discharging, a pair of positive and negative voltage power supply sections are connected in series. It becomes possible to efficiently and alternately turn on and off the two power switching elements. Note that in the above description of the present invention, a transistor was used as the power switching element, but instead of this, a field effect transistor, a MOS transistor,
Bi-FET or the like may also be used, and similar effects can be obtained.
なおまた、第2のダイオードと第2パワースイ
ツチング素子はそれらの接続点と導通のタイミン
グが共に同一であることから、スイツチング損失
などの影響を考慮する必要がない場合は、第2の
ダイオードを省略することができる。 Furthermore, since the connection point and conduction timing of the second diode and the second power switching element are the same, if there is no need to consider the effects of switching loss, etc., the second diode can be used. Can be omitted.
発明の効果
以上の説明からも明らかなように、本発明は第
1パワースイツチング素子のエミツタ端子に第2
パワースイツチング素子がON時に正電圧に充電
される第1コンデンサと負電圧に充電される第2
コンデンサを接続し、第2パワースイツチング素
子がOFF時に、前記第1、第2コンデンサの充
電電圧の放電を阻止する、第1、第2ダイオー
ド、第3スイツチング部を設けたインバータ装置
の駆動回路であるから、以下の効果を有する。Effects of the Invention As is clear from the above explanation, the present invention provides a second power switching element for the emitter terminal of the first power switching element.
The first capacitor is charged to a positive voltage when the power switching element is turned on, and the second capacitor is charged to a negative voltage.
A drive circuit for an inverter device including first and second diodes and a third switching unit to which a capacitor is connected and which prevents discharge of the charging voltage of the first and second capacitors when the second power switching element is OFF. Therefore, it has the following effects.
(1) 第1、第2パワースイツチング素子の正負両
電圧電源部を共用とする為、小型化が図れる。
特に、多相インバータ装置においては、各パワ
ースイツチング素子専用の1対の正、負両電圧
電源部が不要となり、共用の1対の正、負両電
圧電源部となる為、大幅な小型化が図れる。(1) Since both the positive and negative voltage power supply parts of the first and second power switching elements are shared, miniaturization can be achieved.
In particular, in multi-phase inverter equipment, a pair of positive and negative voltage power supply units dedicated to each power switching element is no longer required, and a pair of shared positive and negative voltage power supply units is used, resulting in significant downsizing. can be achieved.
(2) 正、負両電圧電源部としている為、第1、第
2パワースイツチング素子の高速スイツチング
が可能となる。(2) Since it has both positive and negative voltage power supply parts, high-speed switching of the first and second power switching elements is possible.
第1図は従来のインバータ装置の基本回路図、
第2図は本発明の一実施例におけるインバータ装
置の基本ブロツク図、第3図は本発明の一実施例
におけるインバータ装置の駆動回路の回路図であ
る。
6,11……第1、第2パワースイツチング素
子、7,11……第1、第2ベースドライブ部、
12,13……正、負両電圧電源部、22,23
……第1、第2ダイオード、21,24……第
1、第2コンデンサ、25……第3スイツチ部。
Figure 1 is a basic circuit diagram of a conventional inverter device.
FIG. 2 is a basic block diagram of an inverter device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram of a drive circuit for the inverter device according to an embodiment of the present invention. 6, 11...first and second power switching elements, 7,11...first and second base drive sections,
12, 13...Positive and negative voltage power supply section, 22, 23
...first and second diodes, 21, 24...first and second capacitors, 25...third switch section.
Claims (1)
第1および第2パワースイツチング素子と、前記
第1および第2パワースイツチング素子の信号入
力端子と接続し、かつ信号入力、および正、負両
電源入力端子を持つ第1および第2ベースドライ
ブ部と、基準電位を第2パワースイツチング素子
の−側電極端子と接続し、かつ出力を第2ベース
ドライブ部の正負両電源入力端子とそれぞれ接続
し、動作電圧を供給する正、負両電圧電源部と、
前記正電圧電源部の出力と、第1ベースドライブ
部の正電源入力端子を接続する第1ダイオード
と、前記第1ダイオードの+側電源端子と、第1
パワースイツチング素子の−側電極端子間に設置
される第1コンデンサと、第2パワースイツチン
グ素子の両端間を接続する第2ダイオードと、前
記第1、第2パワースイツチング素子の中点と第
1ベースドライブ部の負電源入力端子間に設置さ
れる第2コンデンサと、前記第1ベースドライブ
部の負電源入力端子と前記負電圧電源部の出力間
に設置される第3スイツチ部より構成されるイン
バータ装置の駆動回路。1 Connect two series-connected first and second power switching elements that are turned ON and OFF alternately to the signal input terminals of the first and second power switching elements, and connect the signal input and the positive, first and second base drive parts having both negative power supply input terminals, a reference potential connected to the negative electrode terminal of the second power switching element, and an output connected to both positive and negative power supply input terminals of the second base drive part. Both positive and negative voltage power supply parts are connected to each other and supply operating voltage,
a first diode connecting the output of the positive voltage power supply unit and the positive power input terminal of the first base drive unit; a + side power supply terminal of the first diode;
A first capacitor installed between the negative electrode terminals of the power switching element, a second diode connected between both ends of the second power switching element, and a midpoint between the first and second power switching elements. Consisting of a second capacitor installed between the negative power input terminal of the first base drive section and a third switch section installed between the negative power input terminal of the first base drive section and the output of the negative voltage power supply section. drive circuit for inverter equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58223633A JPS60118071A (en) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | Inverter device drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58223633A JPS60118071A (en) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | Inverter device drive circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60118071A JPS60118071A (en) | 1985-06-25 |
| JPH0435995B2 true JPH0435995B2 (en) | 1992-06-12 |
Family
ID=16801251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58223633A Granted JPS60118071A (en) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | Inverter device drive circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60118071A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61138390U (en) * | 1985-02-15 | 1986-08-27 |
-
1983
- 1983-11-28 JP JP58223633A patent/JPS60118071A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS60118071A (en) | 1985-06-25 |
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