JPH04190680A

JPH04190680A - インバータ電源回路

Info

Publication number: JPH04190680A
Application number: JP2318622A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Doi; 喜明土居
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1990-11-24
Filing date: 1990-11-24
Publication date: 1992-07-09
Anticipated expiration: 2015-08-21
Also published as: JP3079564B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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電源回路に関し、特にＤＣ−ＡＣブ
ツシュ・プル・インバータ電源回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、スイッチング・レギュレータにおけるＤＣ−ＡＣ
ブツシュ・プル・インバータ電源回路として、第３図お
よび第４図に示すものがそれぞれ提案されている。第３
図に示すものは、直流電源ｌをＤＣ−ＤＣコンバータ２
で電圧変換、したものを、スイッチング素子３，４で断
続し、これを変換トランス５で電圧変換することでＡＣ
出力を得ている。この場合、スイッチング素子３．４は
固定デユーティで駆動させている。また、第４図に示す
ものは、帰還用ダイオード８と昇降圧用インダクタ９を
備えており、スイッチング素子３．４の駆動デユーティ
を制御することによりインバータ電源回路自体に出力安
定化の機能を持たせている。

なお、これらＤＣ−ＡＣインバータ回路には仮想線で示
すように、整流・平滑回路６が接続され、負荷回路７に
接続される。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来のインバータ電源回路では、スイッチン
グ素子３，４を駆動する信号に矩形波を使用しているた
め、高効率化、小型化に伴ってスイッチング素子３．４
の駆動信号の高周波化を図ると、高調波の発生により変
換トランスでの損失が増加するという問題がある。また
、変換トランスの２次側に整流器を接続した場合に、そ
の整流器の逆回復特性により雑音を発生するという問題
がある。

これらを改善するために、変換トランスの１次側インダ
クタンスと結合コンデンサ等による共振回路を挿入した
共振型インバータ回路が提案されているが、この共振回
路の定数の選定が容易ではないことと、共振特性を利用
した場合、デユーティ制御をかけることが困難であり回
路が複雑になるという問題が生じる。

本発明の目的は、これらの問題を解消し、低損失、低雑
音のインバータ電源回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のインバータ電源回路は、スイッチング素子を断
続させる駆動回路として、変換トランスの自己共振周波
数より低い第１の変換周波数信号を発生する手段と、こ
の自己共振周波数より高い第２の変換周波数信号を発生
する手段とを備えており、第１の変換周波数信号を第２
の変換周波数信号でパルス幅変調した信号で前記スイッ
チング素子を駆動するように構成する。

この場合、第１の変換周波数信号は基準正弦波信号であ
り、第２の変換周波数信号は三角波信号である。

〔作用〕

本発明によれば、変換トランスの自己共振周波数より低
い第１の変換周波数信号を、自己共振周波数よりも高い
第２の変換周波数信号でパルス幅変調した信号でスイッ
チング素子を駆動することで、変換トランスの二次側に
は第１の変換周波数のみを発生させることができる。

〔実施例〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例のブロック図である。

同図において、１は直流電源、３．４はスイッチング素
子、５は変換トランスであり、変換トランス５の一次側
において直流電源１をスイッチング素子３．４で断続し
て二次側に電圧を発生させる。

前記スイッチング素子３，４の制御回路として、第１の
変換周波数信号を発生する基準正弦波発生回路１０と、
−第２の変換周波数信号を発生する三角波同期信号発生
回路１１と、前記基準正弦波を半波毎に分割する半波分
割回路１２と、ＰＷＭコンパレータ１４，１５を備えて
分割された半波の正弦波を三角波でＰＷＭ変調するパル
ス幅変調回路１３と、前記基準正弦波の振幅を制御する
出力電圧検出回路１６とを備えている。

ここで、第１の変換周波数信号は変換トランス５の自己
共振周波数より低くなるように設定され、第２の変換周
波数信号は変換トランス５の自己共振周波数より高くな
るように設定されている。

この構成によれば、第２図に一部の波形を示すように、
基準正弦波発生回路１０からの第１の変換周波数信号は
、半波分割回路１２により位相が１８０°ずれた２つの
半波信号１７に分割される。

２つの半波信号１７は、それぞれパルス幅変調回路１３
内のＰＷＭコンパレータ１４，１５により、三角波同期
信号発生回路１１からの第２の変換周波数信号としての
三角波同期信号１８と比較され、パルス幅変調されたス
イッチング駆動信号１９となる。

そして、スイッチング素子３．４は、それぞれ位相が１
８０°ずれた２つの半波信号から発生する正弦波近似さ
れたスイッチング駆動信号１９により駆動される。この
スイッチング素子３．４が駆動されて直流電源１を断続
することで、変換トランス５の二次側に所要電圧の交流
信号が出力される。このとき、第１の変換周波数を変換
トランス５の自己共振周波数より低く、第２の変換周波
数を変換トランス５の自己共振周波数より高く設定して
いるため、変換トランス５では第２の変換周波数は伝送
されず、第１の変換周波数である正弦波のみが出力に発
生する。

しかも、出力電圧検出回路１６からの信号により、基準
正弦波発生回路１０において、正弦波の振幅を制御して
いるため、出力電圧の振幅を制御でき、インバータ回路
のみで出力電圧の安定化を容品に図ることができる。

なお、出力電圧検出回路１６は、半波分割回路１２にお
いて発生された半波信号１７の基底部の直流分のレベル
を制御して出力電圧の安定化を図るようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、変換トランスの自己共振
周波数より低い第１の変換周波数信号を、自己共振周波
数よりも高い第２の変換周波数信号でパルス幅変調した
信号でスイッチング素子を駆動するように構成している
ので、変換トランスの二次側には第１の変換周波数のみ
を発生させることができる。これにより、高調波成分の
発生を抑え、変換トランスでの損失を低減できる。また
、二次側に整流器を接続した際の雑音を低減することが
できる。また、基準正弦波の振幅を制御し、あるいは半
波信号の直流しづルを制御することで出力電圧の安定化
を図ること−もてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック回路図、第２図は
第１図の構成における主要部の波形図、第３図および第
４図はそれぞれ異なる従来のインバータ電源回路のブロ
ック回路図である。１・・・直流電源、２・・・ＤＣ−ＤＣコンバータ、３
．４・・・スイッチング素子、５・・・変換トランス、
６・・・整流・平滑回路、７・・・負荷回路、８・・・
帰還用ダイオード、９・・・昇鋒圧用インダクタ、１０
・・・基準正弦波発生回路、１１・・・三角波同期信号
発生回路、１２・・・半波分割回路、１３・・・パルス
幅変調回路、１４．１５・・・ＰＷＭコンパレータ、１
６・・・出力電圧検出回路、１７・・・半波信号、１８
・・・三角波同期信号、１９・・・スイッチング駆動信
号。第１図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】１、変換トランスの一次側の直流電源をスイッチング素
子で断続して二次側に交流電圧を得るようにしたインバ
ータ電源回路において、前記スイッチング素子を断続さ
せる駆動回路として、前記変換トランスの自己共振周波
数より低い第１の変換周波数信号を発生する手段と、こ
の自己共振周波数より高い第２の変換周波数信号を発生
する手段とを備え、前記第１の変換周波数信号を第２の
変換周波数信号でパルス幅変調した信号で前記スイッチ
ング素子を駆動するように構成したことを特徴とするイ
ンバータ電源回路。２、第１の変換周波数信号は基準正弦波信号であり、第
２の変換周波数信号は三角波信号である特許請求の範囲
第１項記載のインバータ電源回路。