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JPH0759153B2 - Inverter control circuit - Google Patents
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JPH0759153B2 - Inverter control circuit - Google Patents

Inverter control circuit

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Publication number
JPH0759153B2
JPH0759153B2 JP62176251A JP17625187A JPH0759153B2 JP H0759153 B2 JPH0759153 B2 JP H0759153B2 JP 62176251 A JP62176251 A JP 62176251A JP 17625187 A JP17625187 A JP 17625187A JP H0759153 B2 JPH0759153 B2 JP H0759153B2
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JP
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turned
mosfets
negative
gate
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博昭 小新
善保 阪口
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Matsushita Electric Works Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、フルブリッジ型のインバータ制御回路に関す
るものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a full-bridge type inverter control circuit.

[背景技術] 従来、この種のインバータとしては第2図に示すものが
ある。このインバータはNチャンネルMOSFET(以下単に
FETと呼ぶ)をスイッチング素子として用いた所謂フル
ブリッジ型のインバータであり、直流電源VinにFETQ1,Q
2及びFETQ3,Q4の直列回路を並列に接続すると共に、夫
々のFETQ1,Q2の接続点とFETQ3,Q4の接続点との間にモー
タなどの負荷Lを接続し、FETQ1,Q4及びFETQ2,Q3を組に
して夫々の組になったFETQ1,Q4及びFETQ2,Q3を組毎に交
互にオンオフさせて、負荷Lに図中矢印イ,ロにて示す
交流電流を流すようにしたものである。なお、上記FETQ
1〜Q4は制御回路1出力に基づいてスイッチングされ
る。この制御回路1は、互いに位相が反転した相反する
ロジック信号である入力信号v1,v2によって上述のよう
にFETQ1〜Q4を交互にオンオフ制御するようになってお
り、この従来回路では夫々のFETQ1〜Q4毎にスイッチン
グ制御する構成となっている。なお、制御回路11,14
入力信号v1が入力されると共に、制御回路12,13に入力
信号v2が入力されている。また、夫々の入力信号v1,v2
はホトカプラPC11〜PC14とこのホトカプラPC11〜PC14
力を増幅するトランジスタQ51〜Q54とを介して制御回路
11,14に夫々入力されると共に、このトランジスタQ51
Q54出力はトランジスタQ61〜Q64にて夫々反転され、バ
ッファとして働くコンプリメンタリ接続されたトランジ
スタQ71〜Q74,Q81〜Q84にて夫々電流増幅されてFETQ1
Q4のゲートに供給される。この制御回路11〜14には、フ
ロート型電源部2を介して電源が供給されている。
BACKGROUND ART Conventionally, there is an inverter of this type shown in FIG. This inverter is an N-channel MOSFET (hereinafter simply referred to as
A so-called full-bridge type inverter using a called a FET) as switching elements, FETs Q 1, Q to a DC power source Vin
2 and FETQ 3 and Q 4 are connected in parallel, and a load L such as a motor is connected between the connection point of FETQ 1 and Q 2 and the connection point of FETQ 3 and Q 4 , respectively. FET Q 1 , Q 4 and FET Q 2 , Q 3 which are pairs of 1 and Q 4 and FET Q 2 and Q 3 are alternately turned on and off for each pair, and load L is indicated by arrows a and The alternating current shown in FIG. The above FETQ
1 to Q 4 are switched based on the output of the control circuit 1. The control circuit 1 is configured to alternately turn on / off the FETs Q 1 to Q 4 by the input signals v 1 and v 2 which are logic signals whose phases are opposite to each other. Switching control is performed for each FET Q 1 to Q 4 . The control circuit 1 1, with one 4 input signal v 1 is input, the control circuit 1 2, 1 3 to the input signal v 2 is input. Also, the respective input signals v 1 , v 2
Is a control circuit via photocouplers PC 11 to PC 14 and transistors Q 51 to Q 54 for amplifying the outputs of the photocouplers PC 11 to PC 14.
1 1, 1 while being respectively input to 4, the transistors Q 51 ~
The output of Q 54 is inverted by transistors Q 61 to Q 64 , respectively, and the current is amplified by the complementary connected transistors Q 71 to Q 74 , Q 81 to Q 84 , which act as buffers, and the FETs Q 1 to
Supplied to the gate of Q 4 . The control circuit 1 1 to 1 4, the power supply through a float-type power supply unit 2 is supplied.

この従来回路の動作を説明する。なお、トランジスタ
Q1,Q4及びトランジスタQ2,Q3の動作は夫々同様であるの
で、ここではトランジスタQ1,Q2の動作について説明す
る。いま、入力信号v1がハイレベルであるとすると、入
力信号v2はローレベルである。このとき、入力信号v1
ホトカプラPC11を介して制御回路11に入力され、トラン
ジスタQ51にてトランジスタQ61のベース電流がバイパス
されるので、トランジスタQ61はオフとなり、トランジ
スタQ71がオンされる。従って、フロート型電源部2出
力がトランジスタQ71を介してFETQ1のゲートに供給さ
れ、FETQ1が導通する。一方、制御回路12では入力信号v
2がローレベルであるから、トランジスタQ62が導通し、
トランジスタQ82がオンするため、FETQ2のゲート・ソー
ス間が短絡状態になってFETQ2はオフする。従って、こ
の状態ではFETQ1,Q4がオンすることになり、直流電源Vi
nによって負荷Lに矢印イ方向に電流が流れる。また、
入力信号v1がローレベルで入力信号v2がハイレベルであ
るときには、今度は上述の場合と逆の動作にてFETQ2,Q3
がオンでFETQ1,Q4がオフとなるので、矢印はロ方向に電
流が流れる。
The operation of this conventional circuit will be described. Note that the transistor
The operations of Q 1 and Q 4 and the transistors Q 2 and Q 3 are the same, so the operation of the transistors Q 1 and Q 2 will be described here. Now, assuming that the input signal v 1 is at high level, the input signal v 2 is at low level. In this case, the input signal v 1 is input to the control circuit 1 1 via a photocoupler PC 11, since the base current of the transistor Q 61 in the transistor Q 51 is bypassed, the transistor Q 61 is turned off and the transistor Q 71 is Turned on. Therefore, the output of the float type power supply unit 2 is supplied to the gate of the FET Q 1 via the transistor Q 71, and the FET Q 1 becomes conductive. On the other hand, in the control circuit 1 2 the input signal v
Since 2 is low, transistor Q 62 conducts,
Since the transistor Q 82 is turned on, the gate and source of the FET Q 2 are short-circuited and the FET Q 2 is turned off. Therefore, in this state, FETs Q 1 and Q 4 are turned on, and DC power supply Vi
A current flows through the load L in the direction of arrow a due to n. Also,
When the input signal v 1 is at the low level and the input signal v 2 is at the high level, this time the FET Q 2 and Q 3 are operated in the reverse operation of the above case.
Is turned on and FETs Q 1 and Q 4 are turned off, so that the current flows in the direction of arrow B.

ところで、この種のインバータでは、ホトカプラPC11
PC14などの信号伝達遅れなどのために、入力信号v1,v2
の反転時にすべてのFETQ1〜Q4がオン状態になる恐れが
ある。そこで、通常は第3図に示すように、入力信号
v1,v2のいずれもローレベルとなるデッドタイムtdを設
けてある。つまり、FETQ1,Q2及びFETQ3,Q4夫々の両方同
時にオンすると、FETQ1,Q2及びFETQ3,Q4にて直流電源Vi
n出力を短絡することになり、FETQ1〜Q4に大きな電流が
流れて破損するからである。
By the way, in this type of inverter, photo coupler PC 11 ~
Input signals v 1 , v 2 due to signal transmission delay of PC 14, etc.
There is a risk that all FETs Q 1 to Q 4 will be turned on when inverting. Therefore, normally, as shown in FIG.
Both v 1 and v 2 have a dead time td that becomes a low level. That is, if both FETQ 1 , Q 2 and FETQ 3 , Q 4 are turned on at the same time, the DC power supply Vi will be applied to FETQ 1 , Q 2 and FETQ 3 , Q 4 .
This is because the n output will be short-circuited, and a large current will flow through the FETs Q 1 to Q 4 , causing damage.

以上で従来のインバータの制御回路の説明であったが、
このインバータではFETQ1〜Q4毎にホトカプラPC11〜PC
14などからなる略同一構成の制御回路11〜14を用いてい
るため、回路構成が複雑で回路部品の点数も多く、この
ためコストアップとなる問題があった。
The above is the description of the conventional inverter control circuit.
In this inverter, photocouplers PC 11 to PC for each FET Q 1 to Q 4
Due to the use of substantially control circuit 1 1 to 1 4 of the same structure made of 14, many number of complex circuit components circuit configuration, there Therefore the cost problem.

[発明の目的] 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、回路構成を簡素化してコストを下げ
ることができるインバータの制御回路を提供することに
ある。
[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an inverter control circuit that can simplify the circuit configuration and reduce the cost. .

[発明の開示] (構成) 本発明は、直流電源に2個のMOSFETを直列接続した直列
回路を2回路並列に接続し、夫々の直列回路のMOSFETの
接続点間に負荷を接続し、夫々対角位置のMOSFETを組に
して夫々の組になったMOSFETを組毎に交互にオンオフさ
せて負荷に交流電流を流すフルブリッジ型のインバータ
において、上記直流電源の正極側の両MOSFETのゲートに
直流電源から得た制御電圧を第1の抵抗を介して印加す
るフロート電源と、正極側の各MOSFETのゲート・ソース
間にそれぞれ接続されフロート電源の制御電圧が制御端
子に印加されることにより常時オン制御されている一対
のスイッチング素子と、各スイッチング素子が接続され
た正極側の各MOSFETに対して対角位置となる負極側の各
MOSFETのドレインと上記各スイッチング素子の制御端子
との間にそれぞれ負極側の各MOSFET側をカソードとして
接続され負極側の各MOSFETのオンにより上記各スイッチ
ング素子をそれぞれオフとする一対の第1のダイオード
とからなる制御手段を備え、負極側の各MOSFETのゲート
にそれぞれ第2の抵抗を通して入力信号を与えると共
に、各第2の抵抗の両端間に負極側の各MOSFETのゲート
側をアノードとして一対の第2のダイオードをそれぞれ
接続したことを特徴とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION (Structure) The present invention connects two series circuits in which two MOSFETs are connected in series to a DC power source in parallel, and connects a load between the connection points of the MOSFETs in each series circuit. In a full-bridge type inverter that turns on and off each pair of MOSFETs in a diagonal position and turns each pair of MOSFETs alternately to pass AC current to the load, the gates of both MOSFETs on the positive side of the DC power supply The control voltage obtained from the DC power supply is applied via the first resistor to the float power supply, and the control voltage of the float power supply is connected between the gate and the source of each MOSFET on the positive side, and the control voltage is always applied to the control terminal. A pair of switching elements that are on-controlled, and each of the negative electrode side that is a diagonal position with respect to each positive electrode side MOSFET to which each switching element is connected.
A pair of first diodes that are connected between the drain of the MOSFET and the control terminals of the switching elements with the MOSFETs on the negative side serving as cathodes and turn off the switching elements by turning on the MOSFETs on the negative side. And a control means consisting of, and applies an input signal to the gate of each MOSFET on the negative side through a second resistor, and a pair of gates of each MOSFET on the negative side is used as an anode between both ends of each second resistor. It is characterized in that the second diodes are respectively connected.

上記構成を採用しているから、直流電源の負極側のMOSF
ETは第2の抵抗を介して入力される入力信号で直接スイ
ッチングされる。また、直流電源の正極側のMOSFETは、
常時はスイッチング素子がオン制御されていることによ
ってオフになっているが、対角位置の負極側のMOSFETが
オンになると第1のダイオードを通してスイッチング素
子がオフになることでオンになる。つまり、負極側のMO
SFETの一方がオンになると、その後に対角位置の正極側
のMOSFETがオンになるのである。
Since the above configuration is adopted, the MOSF on the negative side of the DC power supply
The ET is directly switched by the input signal input via the second resistor. Also, the MOSFET on the positive side of the DC power supply is
Normally, the switching element is turned off by being on-controlled, but when the MOSFET on the negative electrode side in the diagonal position is turned on, the switching element is turned off through the first diode and turned on. In other words, the negative side MO
When one of the SFETs is turned on, the MOSFET on the positive side in the diagonal position is turned on after that.

また、負極側のMOSFETのゲートは第2の抵抗を介して入
力信号が入力され、かつ第2の抵抗にはMOSFETのゲート
にアノードを接続した形で第2のダイオードが並列接続
されているから、入力信号が有れば第2の抵抗を介して
MOSFETのゲート容量(ソースゲート間の容量成分)を充
電し、入力信号が無ければ第2のダイオードを介してMO
SFETのゲート容量から電荷を放出させることになり、結
果的にMOSFETのゲート容量の充電時間と放電時間とに差
をつけることになる。つまり、入力信号の立ち上がりか
らMOSFETがオンになるまでの時間遅れは、入力信号の立
ち下がりからMOSFETがオフになるまでの時間遅れよりも
大きいから、負極側のMOSFETを交互にオン・オフさせる
に際して各MOSFETに交互に入力信号を与えれば、入力信
号が立ち下がったほうのMOSFETがオフになった後に、入
力信号が立ち上がったほうのMOSFETが遅れてオンになる
のである。言い換えると、入力信号にデッドタイムを設
けなくとも、負極側のMOSFETが同時にオンになるのを防
止することができる。
Further, the input signal is input to the gate of the MOSFET on the negative side via the second resistor, and the second diode is connected in parallel to the second resistor with the anode connected to the gate of the MOSFET. , If there is an input signal, through the second resistor
Charges the gate capacitance of the MOSFET (capacitance component between the source and gate), and if there is no input signal, MO
The charge is discharged from the gate capacitance of the SFET, and as a result, the charge time and the discharge time of the gate capacitance of the MOSFET are different. In other words, the time delay from the rise of the input signal to the turning on of the MOSFET is larger than the time delay from the fall of the input signal to the turning off of the MOSFET. If the input signal is alternately applied to each MOSFET, the MOSFET whose input signal falls is turned off and then the MOSFET whose input signal rises is turned on with a delay. In other words, it is possible to prevent the negative-side MOSFETs from turning on at the same time without providing a dead time for the input signal.

負極側のMOSFETに直列接続された正極側のMOSFETは、上
述したように、その対角位置の負極側のMOSFETのオフに
追随して直ちにオフされるから、負極側の両MOSFETが同
時にオンにならなければ、互いに直列接続されている負
極側のMOSFETと正極側のMOSFETとが同時にオンになるこ
とも防止される。さらに、正極側のMOSFETについても、
ゲート容量へのフロート電源からの給電経路に第1の抵
抗が挿入され、ゲート容量の放電経路にはスイッチング
素子のみを挿入しているから、負極側のMOSFETがオンに
なってからその対角位置の正極側のMOSFETがオンになる
までは時間遅れがあり、上述のように一方の負極側のMO
SFETがオンになった時点では、他方の負極側のMOSFETは
確実にオフになっているから、正極側のMOSFETがさらに
遅延されてオンになることによって、互いに直列接続さ
れた負極側のMOSFETと正極側のMOSFETとが同時にオンに
なることを一層確実に防止することができる。
As described above, the positive-side MOSFET connected in series to the negative-side MOSFET is immediately turned off following the turning-off of the diagonal negative-side MOSFET, so that both negative-side MOSFETs are turned on at the same time. Otherwise, the negative-side MOSFET and the positive-side MOSFET connected in series with each other are prevented from being turned on at the same time. Furthermore, regarding the MOSFET on the positive side,
Since the first resistor is inserted in the power supply path from the float power supply to the gate capacitance and only the switching element is inserted in the discharge path of the gate capacitance, the diagonal position after the MOSFET on the negative side is turned on. There is a time delay until the MOSFET on the positive side of the device turns on.
When the SFET turns on, the other negative-side MOSFET is surely turned off.Therefore, the positive-side MOSFET is further delayed to turn on, and the negative-side MOSFET connected in series with the negative-side MOSFET. It is possible to more reliably prevent the MOSFET on the positive electrode side from being turned on at the same time.

以上の説明から明らかなように、負極側のMOSFETのみに
入力信号を与えればよく、しかも入力信号にデッドタイ
ムを設ける必要がないから、制御回路が簡単な構成にな
り、コストの低減につながるのである。
As is clear from the above description, since it is only necessary to apply the input signal to the negative-side MOSFET and it is not necessary to provide the dead time for the input signal, the control circuit has a simple configuration, which leads to cost reduction. is there.

(実施例) 第1図に本発明の一実施例を示す。本実施例のインバー
タは、入力信号v1,v2を直流電源Vinの負極側のFETQ2,Q4
に直接に入力して、FETQ2,Q4のスイッチングを行うよう
にしてあり、上記直流電源VinからFETQ1,Q3用の制御電
圧を得るフロート電源PS1,PS3と、上記直流電源Vinの負
極側のFETQ2,Q4のスイッチングに従って上記フロート電
源PS1,PS3によるFETQ1,Q3への制御電圧の印加を制御す
る制御手段とよりなる制御回路11,13によって、直流電
源Vinの正極側のFETQ1,Q3をスイッチングするようにな
っている。
(Embodiment) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In the inverter of this embodiment, the input signals v 1 and v 2 are fed to the negative side FETs Q 2 and Q 4 of the DC power source Vin.
Type directly to, Yes and to perform the switching of the FETs Q 2, Q 4, a float supply PS 1, PS 3 to obtain a control voltage for FETs Q 1, Q 3 from the DC power supply Vin, the DC power source Vin In accordance with the switching of the FETs Q 2 and Q 4 on the negative side of, the control circuits 1 1 and 1 3 including control means for controlling the application of the control voltage to the FETs Q 1 and Q 3 by the float power supplies PS 1 and PS 3 The FETs Q 1 and Q 3 on the positive side of the power supply Vin are switched.

以下、本実施例の構成について具体的に説明する。入力
信号v1,v2は互いに位相が反転した相反するロジック信
号であり、この入力信号v1,v2をダイオードD22,抵抗R42
及びダイオードD24,抵抗R44を介して直流電源Vinの負極
側のFETQ2,Q4に夫々直接に入力してある。フロート電源
PS1,PS3出力は抵抗R11,R13を介してFETQ1,Q2のゲートに
夫々接続され、FETQ1,Q3のゲート・ソース間にはトラン
ジスタQ91,Q93が夫々接続されている。このトランジス
タQ91,Q93のベースにはフロート電源PS1,PS3出力にてバ
イアスをかけるバイアス抵抗R21,R23が夫々接続される
と共に、トランジスタQ91のベースは抵抗R31とダイオー
ドD11との直列回路を介してFETQ3,Q4の接続点に接続さ
れ、トランジスタQ93のベースは抵抗R33とダイオードD
13との直列回路を介してFETQ1,Q2の接続点に接続されて
いる。
The configuration of this embodiment will be specifically described below. The input signals v 1 and v 2 are logic signals whose phases are opposite to each other, and the input signals v 1 and v 2 are connected to the diode D 22 and the resistor R 42.
Further, it is directly input to the FETs Q 2 and Q 4 on the negative side of the DC power supply Vin via the diode D 24 and the resistor R 44 , respectively. Float power
PS 1 and PS 3 outputs are connected to the gates of FETs Q 1 and Q 2 via resistors R 11 and R 13, respectively, and transistors Q 91 and Q 93 are connected between the gate and source of FETs Q 1 and Q 3 , respectively. ing. Bias resistors R 21 and R 23 for biasing the outputs of the float power supplies PS 1 and PS 3 are connected to the bases of the transistors Q 91 and Q 93, respectively, and the base of the transistor Q 91 is a resistor R 31 and a diode D. It is connected to the connection point of FETs Q 3 and Q 4 via a series circuit with 11, and the base of transistor Q 93 is resistor R 33 and diode D 3.
It is connected to the connection point of FETs Q 1 and Q 2 via a series circuit with 13 .

以下、本実施例の動作を説明する。いま、入力信号v1
ハイレベルで、入力信号v2がローレベルであるとする
と、FETQ2がオンする。このFETQ2のオンにより、トラン
ジスタQ93のベース電流が抵抗R33,ダイオードD13及びFE
TQ2を介してバイパスされてトランジスタQ93がオフにな
るから、フロート電源PS3出力が抵抗R13を介してFETQ3
のゲートに入力されFETQ3がオンする。一方、FETQ4は入
力信号v2がローレベルであるからオフとなり、このため
バイアス抵抗R21を介してトランジスタQ91のベースにフ
ロート電源PS1出力が印加されて、トランジスタQ91がオ
ンする。従って、フロート電源PS1出力がFETQ1のゲート
に印加されず、FETQ1がオフとなる。つまり、この場合F
ETQ2,Q3がオンで、FETQ1,Q4がオフとなるので、直流電
源Vinにて負荷Lに図中矢印イ方向の電流が流れる。ま
た、入力信号v1,v2が反転すると、逆にFETQ1,Q4がオン
し、FETQ2,Q3がオフとなって負荷Lに図中矢印ロ方向の
電流が流れる。このように本実施例によれば、直流電源
Vinの負極側のFETQ2,Q4は入力信号v1,v2を直接に加えて
スイッチングし、直流電源Vinの正極側のFETQ1,Q3はFET
Q2,Q4のスイッチング状態に応じて制御手段にてスイッ
チング制御するようにしてあるから、従来のようにFETQ
1〜Q4毎に同一構成の制御回路11〜14を設ける必要がな
く、制御回路の構成を簡素化することができ、これによ
りコストを低減することが可能となる。
The operation of this embodiment will be described below. Now, assuming that the input signal v 1 is high level and the input signal v 2 is low level, the FET Q 2 is turned on. When the FET Q 2 is turned on, the base current of the transistor Q 93 is changed to the resistor R 33 , the diode D 13 and the FE.
Bypassing through TQ 2 and turning off transistor Q 93 , the float power supply PS 3 output is connected through resistor R 13 to FET Q 3
It is input to the gate of and FETQ 3 turns on. On the other hand, the FET Q 4 is turned off because the input signal v 2 is at the low level, so that the output of the float power supply PS 1 is applied to the base of the transistor Q 91 via the bias resistor R 21 and the transistor Q 91 is turned on. Therefore, the output of the float power supply PS 1 is not applied to the gate of the FET Q 1 , and the FET Q 1 is turned off. So in this case F
Since ETQ 2 and Q 3 are on and FETs Q 1 and Q 4 are off, a current in the direction of arrow a in the figure flows through the load L at the DC power supply Vin. When the input signals v 1 and v 2 are inverted, on the contrary, the FETs Q 1 and Q 4 are turned on, the FETs Q 2 and Q 3 are turned off, and a current flows in the load L in the direction of arrow B in the figure. Thus, according to this embodiment, the DC power supply
The FETs Q 2 and Q 4 on the negative side of Vin switch by directly applying the input signals v 1 and v 2, and the FETs Q 1 and Q 3 on the positive side of the DC power supply Vin are FETs.
Since the control means controls the switching according to the switching state of Q 2 and Q 4, the FET Q
1 to Q 4 is not necessary to provide the control circuit 1 1 to 1 4 of the same structure for each, it is possible to simplify the configuration of the control circuit, thereby making it possible to reduce the cost.

ところで、本実施例においてはスイッチング素子として
MOSFETQ1〜Q4を用いているため次の利点を有する。つま
り、FETQ1,Q3にはフロート電源PS1,PS3から抵抗R11,R13
を介してゲート電圧が印加され、またFETQ2,Q4には抵抗
R42,R44を介して入力信号v1,v2が夫々印加されるが、上
記FETQ1〜Q4がMOS形であると、このFETQ1〜Q4はゲート
容量を有するから、上記抵抗R11,R13及び抵抗R42,R44
抵抗値を適当に選択することにより、FETQ1〜Q4のオン
する時間を遅らせることができ、しかもFETQ1,Q3のオフ
はトランジスタQ91,Q93にてFETQ1,Q3のゲート容量に充
電された電荷を急激に放電することにより早くしてあ
り、またFETQ2、Q4のオフは、ダイオードD22,D24にて抵
抗R42,R44をバイパスしてゲート容量の充電電荷を放電
することにより、同様に早くしてある。従って、上記の
ように各MOSFETのゲート充電経路と放電経路の時定数に
差を設けることで、従来の第3図に示すようなデッドタ
イムtdを入力信号v1,v2に設ける必要がなくなり、この
ためデッドタイムtdを設けるためのタイマ回路などの回
路を制御回路11〜14の前段に設ける必要がなくなり、制
御回路の簡素化がさらに図れ、さらにコストを下げるこ
とができる。
By the way, in this embodiment, as a switching element
The use of MOSFETs Q 1 to Q 4 has the following advantages. That is, the FETs Q 1 and Q 3 are connected to the resistors R 11 and R 13 from the float power supplies PS 1 and PS 3 , respectively.
Gate voltage is applied through, and the FETs Q 2, Q 4 resistance
The input signals v 1 and v 2 are applied via R 42 and R 44 , respectively.If the FETs Q 1 to Q 4 are of the MOS type, the FETs Q 1 to Q 4 have gate capacitances, and therefore the resistances By appropriately selecting the resistance values of R 11 , R 13 and resistors R 42 , R 44 , it is possible to delay the turn-on time of FETs Q 1 to Q 4 , and turn off FETs Q 1 , Q 3 by using transistor Q 91. , Q 93 , the charge stored in the gate capacitances of the FETs Q 1 and Q 3 is rapidly discharged, and the FETs Q 2 and Q 4 are turned off by the diodes R 22 and D 24 . 42, by bypassing the R 44 to discharge the charged electric charge of the gate capacitance, are then similarly quickly. Therefore, by providing the difference between the time constants of the gate charge path and the discharge path of each MOSFET as described above, it is not necessary to provide the dead time td as shown in FIG. 3 in the input signals v 1 and v 2. , Therefore it is not necessary to provide a circuit such as a timer circuit for providing the dead time td in front of the control circuit 1 1 to 1 4, further Hakare be simplified control circuit, it is possible to further reduce the cost.

[発明の効果] 本発明は上述のように、直流電源に2個のMOSFETを直列
接続した直列回路を2回路並列に接続し、夫々の直列回
路のMOSFETの接続点間に負荷を接続し、夫々対角位置の
MOSFETを組にして夫々の組になったMOSFETを組毎に交互
にオンオフさせて負荷に交流電流を流すフルブリッジ型
のインバータにおいて、上記直流電源の正極側の両MOSF
ETのゲートに直流電源から得た制御電圧を第1の抵抗を
介して印加するフロート電源と、正極側の各MOSFETのゲ
ート・ソース間にそれぞれ接続されフロート電源の制御
電圧が制御端子に印加されることにより常時オン制御さ
れている一対のスイッチング素子と、各スイッチング素
子が接続された正極側の各MOSFETに対して対角位置とな
る負極側の各MOSFETのドレインと上記各スイッチング素
子の制御端子との間にそれぞれ負極側の各MOSFET側をカ
ソードとして接続され負極側の各MOSFETのオンにより上
記各スイッチング素子をそれぞれオフとする一対の第1
のダイオードとからなる制御手段を備え、負極側の各MO
SFETのゲートにそれぞれ第2の抵抗を通して入力信号を
与えると共に、各第2の抵抗の両端間に負極側の各MOSF
ETのゲート側をアノードとして一対の第2のダイオード
をそれぞれ接続したものであり、負極側の各MOSFETのゲ
ート容量は第2の抵抗を介して入力信号により充電さ
れ、第2の抵抗に並列接続された第2のダイオードを介
して放電されるから、入力信号の立ち上がりからオンに
なるまでの時間は入力信号の立ち下がりからオフになる
までの時間よりも長くなるのであって、オンオフが互い
に逆になる入力信号を負極側の両MOSFETに与えるだけ
で、一方のMOSFETがオフになった後に他方のMOSFETがオ
ンになるように動作させることができる。正極側の両MO
SFETについても同様であって、フロート電源からゲート
容量への充電経路には第1の抵抗が挿入され、ゲート容
量の放電経路にはスイッチング素子が挿入されているだ
けであるから、スイッチング素子のオンからMOSFETがオ
フになるまでの時間よりもスイッチング素子のオフから
MOSFETがオンになるまでの時間のほうが長くなる。ここ
に、正極側の各MOSFETを制御するスイッチング素子が対
角位置の負極側のMOSFETに第1のダイオードを介して接
続されていることによって、正極側の各MOSFETは対角位
置の負極側のMOSFETのオンオフに追随してオンオフされ
るから、結局、互いに直列接続された負極側のMOSFETと
正極側のMOSFETとは、同時にオンになることが確実に防
止されることになる。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention connects two series circuits in which two MOSFETs are connected in series to a DC power source in parallel, and connects a load between the connection points of the MOSFETs in each series circuit, In diagonal positions
In a full-bridge type inverter, in which MOSFETs are paired to turn on and off each pair of MOSFETs alternately to pass AC current to the load, both MOSFs on the positive side of the DC power supply
It is connected between the gate and source of each MOSFET on the positive side and the float power supply that applies the control voltage obtained from the DC power supply to the gate of ET via the first resistor, and the control voltage of the float power supply is applied to the control terminal. By doing so, a pair of switching elements that are always on-controlled, the drains of the MOSFETs on the negative side that are diagonally opposite to the MOSFETs on the positive side to which the switching elements are connected, and the control terminals of the switching elements And a pair of first MOSFETs that are connected to each other with the respective MOSFETs on the negative electrode side serving as cathodes and turn off the respective switching elements by turning on the respective MOSFETs on the negative electrode side.
Each diode on the negative side is equipped with a control means consisting of
An input signal is applied to the gate of the SFET through each second resistor, and each negative-side MOSF is placed between both ends of each second resistor.
A pair of second diodes are connected to each other with the gate side of ET as the anode, and the gate capacitance of each MOSFET on the negative side is charged by the input signal via the second resistor and connected in parallel to the second resistor. Since it is discharged through the discharged second diode, the time from the rising edge of the input signal to the turning on is longer than the time from the falling edge of the input signal to the turning off. It is possible to operate such that one MOSFET is turned off and the other MOSFET is turned on only by applying an input signal that becomes to both negative side MOSFETs. Both MOs on the positive side
The same applies to the SFET. The first resistance is inserted in the charge path from the float power supply to the gate capacitance, and the switching element is only inserted in the discharge path of the gate capacitance. From turning off the switching element rather than the time from turning off to the MOSFET
It takes longer to turn on the MOSFET. Since the switching element for controlling each MOSFET on the positive electrode side is connected to the MOSFET on the negative electrode side in the diagonal position via the first diode, each MOSFET on the positive electrode side is connected to the negative side MOSFET in the diagonal position. Since the MOSFETs are turned on and off following the turning on and off, it is surely prevented that the negative-side MOSFET and the positive-side MOSFET connected in series with each other are simultaneously turned on.

以上説明した動作によって、負極側のMOSFETのみに入力
信号を与えればよく、しかも入力信号にデッドタイムを
設ける必要がないから、制御回路が簡単な構成になり、
コストの低減につながるという効果が得られるのであ
る。加えて、第1のダイオードによって、負荷のスイッ
チング時に発生する逆起電圧が入力信号を発生する制御
回路やMOSFETのゲートに印加されるのを防止することが
でき、逆起電圧による破壊が防止されるという効果もあ
る。
By the operation described above, it suffices to apply the input signal only to the negative-side MOSFET, and there is no need to provide a dead time in the input signal. Therefore, the control circuit has a simple configuration,
This has the effect of reducing costs. In addition, the first diode can prevent the counter electromotive voltage generated at the time of switching the load from being applied to the control circuit that generates the input signal or the gate of the MOSFET, and prevents the breakdown due to the counter electromotive voltage. There is also the effect of

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図は従来例の
回路図、第3図は同上の入力信号を示す説明図である。 11〜14は制御回路、Q1〜Q4はFET、PS1,PS3はフロート電
源、Q91,Q93はトランジスタ、D11,D13,D22,D24はダイオ
ード、R11,R13,R42,R44は抵抗、v1,v2は入力信号、Vin
は直流電源、Lは負荷である。
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional example, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing input signals of the same. 1 1 to 1 4 control circuit, Q 1 to Q 4 are FET, PS 1, PS 3 float power, Q 91, Q 93 are transistors, D 11, D 13, D 22, D 24 diodes, R 11 , R 13 , R 42 , R 44 are resistors, v 1 , v 2 are input signals, Vin
Is a DC power supply, and L is a load.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】直流電源に2個のMOSFETを直列接続した直
列回路を2回路並列に接続し、夫々の直列回路のMOSFET
の接続点間に負荷を接続し、夫々対角位置のMOSFETを組
にして夫々の組になったMOSFETを組毎に交互にオンオフ
させて負荷に交流電流を流すフルブリッジ型のインバー
タにおいて、上記直流電源の正極側の両MOSFETのゲート
に直流電源から得た制御電圧を第1の抵抗を介して印加
するフロート電源と、正極側の各MOSFETのゲート・ソー
ス間にそれぞれ接続されフロート電源の制御電圧が制御
端子に印加されることにより常時オン制御されている一
対のスイッチング素子と、各スイッチング素子が接続さ
れた正極側の各MOSFETに対して対角位置となる負極側の
各MOSFETのドレインと上記各スイッチング素子の制御端
子との間にそれぞれ負極側の各MOSFET側をカソードとし
て接続され負極側の各MOSFETのオンにより上記各スイッ
チング素子をそれぞれオフとする一対の第1のダイオー
ドとからなる制御手段を備え、負極側の各MOSFETのゲー
トにそれぞれ第2の抵抗を通して入力信号を与えると共
に、各第2の抵抗の両端間に負極側の各MOSFETのゲート
側をアノードとして一対の第2のダイオードをそれぞれ
接続したことを特徴とするインバータの制御回路。
1. A series circuit in which two MOSFETs are connected in series to a DC power source are connected in parallel, and the MOSFETs in each series circuit are connected.
In a full-bridge type inverter, in which a load is connected between the connection points, diagonally-positioned MOSFETs are grouped, and each paired MOSFET is alternately turned on and off to pass an alternating current to the load, Control of the float power supply that is connected between the gate and source of each MOSFET on the positive side and the float power supply that applies the control voltage obtained from the DC power source to the gates of both MOSFETs on the positive side of the DC power source via the first resistor. A pair of switching elements that are always turned on by applying a voltage to the control terminal, and a drain of each negative-side MOSFET that is diagonally opposite to each positive-side MOSFET to which each switching element is connected. One of the switching elements is connected to the control terminal of each of the switching elements with each MOSFET on the negative electrode side serving as a cathode, and each of the switching elements is turned off by turning on each MOSFET on the negative electrode side. And a control means including a first diode of the above, and an input signal is applied to the gate of each MOSFET on the negative side through a second resistor, and the gate side of each MOSFET on the negative side is provided between both ends of each second resistor. A control circuit for an inverter, characterized in that a pair of second diodes are connected to each as an anode.
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