DE2914767C2

DE2914767C2 - Halbleiter-Schalteinrichtung

Info

Publication number: DE2914767C2
Application number: DE19792914767
Authority: DE
Inventors: Junjiro Yokohama Kitano; Michio Zushi Tokunaga
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-04-11
Filing date: 1979-04-11
Publication date: 1982-11-04
Also published as: DE2914767A1

Description

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die umgekehrte Darlington-Schaltung einen ersten Transistor (1) und einen dazu komplementären zweiten Transistor (2) mit Strom-Verstärkungsfunktion aufweist und daß zwischen

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30 Basis und Emitter des zweiten Transistors (2) ein Widerstand (6) eingefügt ist

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die umgekehrte Darlingion-Schaltung einen ersten Transistor (1) und ein Paar dazu komplementärer zweiter Transistoren (21, 22) mit Stromverstärkungsfunktion aufweist und daß bei jedem der zweiten Transistoren (21, 22) zwischen Basis und Emitter je ein Widerstand (6 bzw. 16) eingefügt ist

4. Schalteinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch zwischen Basis und Emitter des dritten Transistors (3) ein Widerstand (7) eingefügt ist

5. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für die Transistoren (1, 2; 21, 22) der umgekehrten Darlingtonschaltung einen mit der Basis eines der Transistoren der Darlington-Schaltung verbundenen Steueranschluß (G; P; R, T) und einen, zwischen diesem Steueranschiuß einerseits und dem Emitter entweder des ersten Transistors (1) oder des dritten Transistors (3) andererseits liegenden, im Sinne einer Ein/Aus-Steuerung steuerbaren Schalter (S₂ bzw. S₁) aufweist.

6. Schalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Schalter (Si; S₂) einen Transistor (4; 8) aufweist

7. Schalteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Basis des Transistors (4) der Steuereinrichtung einerseits und der umgekehrten Darlington-Schaltung andererseits ein kapazitives Bauelement (9) eingefügt ist.

Die Erfindung betrifft eine Halbleiter-Schalteinrichtung mit Transistoren, die eine Selbsthaltefunktion aufweist und einen großen Strom mit einem kleinen Steuerstrom schalten kann.

Mittels eines Halbleiterschalters, wie z. B. eines Thyristors oder eines Transistors, anstelle eines Schalters mit mechanischen Kontakten kann das Verhalten der Schalteinrichtung merklich hinsichtlich Schaltgeschwindigkeit, Lebensdauer, Störungen und Raumeinsparung verbessert werden. Herkömmliche Halbleiter-Schalteinrichtungen sind jedoch hinsichtlich deren Ein/Aus-Steuerung problematisch. In einer Halbleiter-Schalteinrichtung mit Transistoren muß deren Basis weiter mit einem großen Strom angesteuert werden, während sie im Ein-Zustand ist Eine Halbleiter-Schalteinrichtung mit einem Thyristor hat zwar die Eigenschaften einer einfachen Ein-Steuerung und auch die Selbsthaltefunktion, jedoch ist deren Aus-Steuerung nur mit einem speziellen Thyristor möglich. Ein solcher aus-steuerbarer Thyristor wird als Steueranschluß-Ausschalt-Thyristor (GTO) bezeichnet Bei einem GTO ist außerdem eine größere Ansteuerleistung für die Aus-Steuerung im Vergleich zur Leistung für die Ein-Steuerung erforderlich, wodurch die Ein/Aus-Steuerung schwierig wird.

Es wurde daher bereits eine Möglichkeit diskutiert (vgl. die F i g. 1 und 2 sowie JP-OS 41 482/75), bei der ein Schalter sowohl aus einem Thyristor als auch einem Transistor besteht und die Aus-Steuerungsfähigkeit durch die Stromverstärkung des Transistors verbessert ist In der in F i g. 1 gezeigten Schaltung wird aber die Aus-Steuerungsfähigkeit stark durch den Aufbau der Halbleiterbauelemente beeinflußt, die die Schalteinrichtung bilden. Diese Einschränkung führt zu einer schwierigen Schaltungsintegration.

In F i g. 1 bilden zueinander komplementäre Transistoren Tn und Tr₂, die zusammen einem Thyristor T gleichwertig sind, und ein durch den N-Steueranschluß (GN) dieses Thyristors T angesteuerter Transistor Tr₃ eine Schalteinrichtung. Wenn der Stromverstärkungsfaktor (Iife) des Transistors Tr₃ ausreichend groß ist, fließt der größte Teil des Leitungsstromes der Schalteinrichtung zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors Tr₃, so daß der Strom, der im Thyristor rfließt, der auszuschalten ist, verringert wird, wodurch dessen Aus-Steuerungsfähigkeit verbessert wird.

Die Schaltung der F i g. 1 ist so aufgebaut, daß die Basen und die Emitter der Transistoren Tr₂ und Tn jeweils direkt miteinander verbunden sind. Die Basisströme in den Transistoren Tri und Tr₃ sind aber abhängig vom relativen Unterschied in der Größe der Innenwiderstände der Transistoren Tr₂ und Tr₃ nicht immer gleich, was zum Verlust der Gleichmäßigkeit des Stromflusses führt. Dies wird als Stromentzug (engl.: »hogging«) bezeichnet, der hinsichtlich der elektrischen

Eigenschaften der Schaltung problematisch ist Wenn also der Basis-Innenwiderstand des Transistors Tn !deiner als der Basis-Innenwiderstand des Transistors 7h ist, fließt im wesentlichen kein Basisstrom in den Transistor Tr₃. Als Ergebnis wird der Kollektorstrom des Transistors Tn nahezu Null, wodurch de Aus-Steuerungsfähigkeit extrem herabgesetzt wird. Wenn der Innenwiderstand des Transistors Tr₂ andererseits größer als der Innenwiderstand des Transistors 7h ist, wird der Basisstrom des Stransistors Tn verringert und der Ansteuerstrom des Thyristors Tmuß größer sein, was zu einer kleineren Empfindlichkeit führt

Aus diesem Grund ist es erforderlich, den in F i g. 2 gezeigten Aufbau der Transistoren Tn und Th zu erreichen, bei dem kaum Stromentzug auftritt Bei dem is Aufbau der in Fig.2 dargestellten Einrichtung sind jedoch die Aus-Steuerungsfähigkeit und die Durchbruchsspannung in einer Wechselbeziehung, wodurch es unmöglich ist, die Schalteinrichtung hinsichtlich der Aus-Steuerungsfähigkeit und der Durchbruchsspannung auf einem hohen Wert zu halten. Die in F i g. 2 gezeigte Einrichtung ist so aufgebaut, daß eine P-Emitterschicht 11, die eine Anode A bildet, eine N-Basisschicht 12, die einen (nicht dargestellten) N-Steueranschluß aufweist, eine P-Basisschicht 13, die einen Steueranschluß G hat, und eine N-Emitterschicht 14, die eine Kathode K aufweist auf einem P-Substrat 10 vorgesehen sind, so daß ein Thyristor Tentsteht, wobei das P-Substrat 10 elektrisch mit der Kathode K verbunden ist In der F i g. 1 besteht der Transistor Tn aus der P-Emitterschicht 11, der N-Basisschicht 12 und der P-Basisschicht 13 jeweils als Emitterb« sich, Basisbereich bzw. Kollektorbereich. Der Transistor Tn besteht andererseits aus der P-Emitterschicht 11, der N-Basisschicht 12 und dem P-Substrat 10 jeweils als Emitterbereich, Basisbereich bzw. Kollektorbereich. Bei diesem Aufbau teilen sich die Basis-Emitter-Strecken der Transistoren Tr₂ und Tn einen gemeinsamen Bereich, so daß die Basisströme der Transistoren Tn und Tn zueinander gleich sind, wodurch das oben erläuterte Problem des Stromentzugs vermieden wird. Wenn jedoch der Stromverstärkungsfaktor h_FE des Transistors Tn erhöht wird, um das Aus-Steuerungsvermögen zu verbessern, wird trotz dieses Vorteils bei der Einrichtung mit dem in Fig.2 gezeigten Aufbau die Durchbruchsspannung der Einrichtung verringert D. h„ um den Wert /ire des Transistors Tn zu erhöhen, ist es erforderlich, die Dicke dessen Basisschicht, d.h. den Abstand zwischen der P-Emitterschicht 11 und dem P-Substrat 10 in Fig. 2 (im folgenden als N-Basisdicke bezeichnet) zu verringern. Die Vorwärts-Durchbruchsspannung ist jedoch kleiner, je geringer die N-Basisdikke ist Aus den obigen Erläuterungen folgt, daß die in F i g. 1 dargestellte herkömmliche Schaltung zur Verwirklichung als integrierte Schaltung strrk einge- schränkt ist und so lediglich auf einem bestimmten Anwendungsgebiet einsetzbar ist das z. B. eine geringe Durchbruchsspannung einschließt

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Halbleiter-Schalteinrichtung anzugeben, die mit kleiner Steuerlei- eo stung ein-aus-steuerbar ist hohe Durchbruchsspannung aufweist und einfach als integrierte Schaltung aufgebaut werden kann.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.

Dabei bildet der dritte Transistor eine Mitkopplungs

schleife mit der umgekehrten Darlington-Schaltung, so daß die gesamte Schalteinrichtung durch Steuern wenigstens des Basisstroms des ersten oder des zweiten Transistors ein-aus-steuerbar ist

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispirle näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild einer herkömmlichen Halbleiter-Schalteinrichtung, von der die Erfindung ausgeht

Fig.2 den Aufbau einer Einrichtung, bei der die Schaltung gemäß F i g. 1 integriert ist

Fig.3 ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Halbleiter-Schalteinrichtung,

F i g. 4 ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Halbleiter-Schalteinrichüv\g,und

Fig.5 bis 8 jeweils Schaltbilder eines dritten bis siebenten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Halbleiter-Schalteinrichtung.

Eine Schaltungsanordnung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Halbleiter-Schalteinrichtung ist in Fig.3 dargestellt Diese Schaltung besteht aus einem ersten Transistor 1, einem zweiten Transistor 2 komplementär zum ersten Transistor 1, einem dritten Transistor 3 und einem Schalter S\. Der Emitter des ersten Transistors 1 ist mit dem Kollektor des zweiten Transistors verbunden, der Kollektor des ersten Transistors ist mit der Basis des zweiten Transistors verbunden, die Basis des ersten Transistors ist mit dem Kollektor des dritten Transistors verbunden und der Emitter des zweiten Transistors ist mit der Basis des dritten Transistors verbunden. Der Schalter S\ ist mit der Basis des zweiten Transistors 2 und mit dem Emitter des dritten Transistors 3 verbunden. Es sind der erste Transistor 1 als PNP-Transistor und der zweite und dritte Transistor 2 und 3 als NPN-Transistoren dargestellt, obwohl sie nicht auf diese Arten eingeschränkt sind. Indem die Richtungen der Pfeile der Emitter der jeweiligen Transistoren umgekehrt werden, können der erste Transistor die Form eines N PN-Transistors und dann der zweite und dritte Transistor die Form von PNP-Transistoren annehmen. Bei allen folgenden Ausführungsbeispielen kann die komplementäre Schaltung derart hergestellt werden, daß der Strom in der entgegengesetzten Richtung fließt, wie dies oben erläutert wurde. Die folgenden Erläuterungen nehmen jedoch lediglich auf die tatsächlich in den Figuren dargestellten Schaltungen Bezug.

In der Fig.3 bilden der PNP-Transistor 1 und der N PN-Transistor 2 eine umgekehrte Darlington-Schaltung, die entsprechend einem PNP-Transistor arbeitet. Der Emitter e, die Basis b und der Kollektor c des Ersatz-PNP-Transistors in der umgekehrten Darlington-Schaltung entspricht jeweils dem Emitter des PNP-Transistors 1 und dem Kollektor des NPN-Transistors 2, der Basis des PNP-Transistors 1 und dem Emitter des NPN-Transistors 2. Der Kollektor des Ersatz-PNP-Transistors ist mit der Basis des NPN-Transistors 3 verbunden, und die Basis des Ersatz-Transistors ist an den Kollektor des NPN-Transistors 3 angeschlossen, so daß die gesamte Schaltung entsprechend einem PNPN-Schalter oder einem Thyristor arbeitet. Andererseits sind der Kollektor des PNP-Transiaors 1 und die Basis des NPN-Transistors 2 mit dem Steueranschluß C verbunden.

Der Betrieb der in F i g. 3 dargestellten Schalteinrichtung wird im folgenden näher erläutert. Zunächst sei

angenommen, daß ein Strom in die Basis des NPN-Transistors 2 über den Steueranschluß G gespeist wird. Dieser Strom wird verstärkt und fließt aus dem Emitter des NPN-Transistors 2 in die Basis des NPN-Transistors 3, so daß der NPN-Transistor 3 angesteuert wird. Der NPN-Transistor 3 wird so eingeschaltet und zieht Strom aus der Basis des PNP-Transistors 1, so daß der PNP-Transistor 1 auch eingeschaltet wird. Als Ergebnis wird Strom vom Kollektor des PNP-Transistors 1 in die Basis des NPN-Transistors 2 gespeist Selbst nachdem die Stromeinspeisung vom Steueranschluß G unterbrochen ist, bleiben die die Schalteinrichtung bildenden drei Transistoren 1, 2 und 3 folglich weiter im Ein-Zustand gehalten. D.h., diese Schalteinrichtung bildet eine Rückkopplungsschleife. Andererseits wird die Aus-Steuerung dieser Schalteinrichtung durch Einschalten, d. h. durch Schließen des Steuerschalters 5t zwischen dem Steueranschluß G und dem Emitter des NPN-Transistors 3 erzielt. Nach dem Schließen des Steuerschalters Si wird der Kollektorstrom des PNP-Transistors 1, der die Basis des NPN-Transistors 2 angesteuert hat, zum Emitteranschluß des NPN-Transistors 3 geleitet so daß der NPN-Transistor 2 ausgeschaltet wird. Der Basisstrom des NPN-Transistors 3 hört auf zu fließen, wodurch der NPN-Transistor 3 ausgeschaltet wird. Als Ergebnis wird der aus der Basis des PNP-Transistors 1 gezogene Strom unierbrochen, wodurch der PNP-Transistor ebenfalls ausgeschaltet wird. Auf diese Weise werden alle Transistoren 1, 2 und 3, die die Schalteinrichtung bilden, ausgeschaltet Wenn der Steuerschalter Si geöffnet wird, wird die Schalteinrichtung wieder in den Anfangszustand vor dem Einschalten rückgeführt

Das Verfahren der Aus-Steuerung der Schalteinrichtung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt bei der der Steuerschalter S\ verwendet wird. Als Alternative genügt es, wenn eine Einrichtung vorgesehen wird, um den Kollektorstrom des PNP-Transistors 1 abzuleiten. Z.B. kann Strom aus dem Steueranschluß G mittels eines Konstantstromgliedes od. dgl. gezogen werden.

Während des Ein-Zustandes der in F i g. 3 dargestellten Schalteinrichtung wird der zwischen den Steueranschlüssen A und B fließende Leitungsstrom in die Leitungsströme des PNP-Transistors 1 und des NPN-Transistors 2 geteilt Da der Kollektorstrom des PNP-Transistors 1 den Basisstrom des NPN-Transistors 2 bildet, bewirkt die Stromverstärkungsfunktion des NPN-Transistors 2, daß ein proportional dem Betrag von dessen Stromverstärkungsfaktor größerer Strom in den NPN-Transistor 2 als in den PNP-Transistor 1 fließt Während der Aus-Steuerung der Schalteinrichtung ist daher der abzuleitende Kollektorstrom des PNP-Transistors 1 viel kleiner als der gesamte Leitungsstrom der Schalteinrichtung.

Als Ergebnis genügt eine kleine Stromleitfähigkeit während der Aus-Steuerung der Schalteinrichtung. Wenn z.B. ein Transistor für den Steuerschalter S\ verwendet wird, entsteht der Vorteil, daß die für die Aus-Steuerung der Schalteinrichtung erforderliche Steuerleistung klein ist Bei gleicher Steuerleistung wird auch der die Aus-Steuerung erlaubende größte Laststrom erhöht

Da weiterhin der NPN-Transistor 2 mit verbesserter Aus-Steuerungsfähigkeit durch den Kollektor des PNP-Transistors 1 angesteuert ist werden die Verschlechterung der Aus-Steuerungsfähigkeit aufgrund des Stromentzugs, der bei der herkömmlichen Schalteinrichtung der F i g. I problematisch ist, und die Verringerung der Empfindlichkeit aufgrund eines erhöhten Ansteuerstromes ausgeschlossen. Daher ist im ·> Gegensatz zu der herkömmlichen Schalteinrichtung der F i g. 2 keine Maßnahme im Aufbau der Schalteinrichtung erforderlich, um den Stromentzug zu verhindern, wodurch die Schaltungsintegration erleichtert wird. Da weiterhin der die Aus-Steuerungsfähigkeit bestimmen-ιυ de NPN-Transistor 2 als ein verbreitet verwendeter Vertikal-NPN-Transistor ausgeführt werden kann, ist es möglich, den Stromverstärkungsfaktor Λρ£ und die Durchbruchsspannung der Schalteinricntung gleichzeitig zu erhöhen. Auf diese Weise wird eine Halbleiter-Schalteinrichtung erhalten, die im Gegensatz zu den herkömmlichen Schaltungen frei von der Wechselbeziehung zwischen der Aus-Steuerungsfähigkeit und der Durchbruchsspannung der Vorrichtung ist

Ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Halbleiter-Schalteinrichtung ist in Fig.4 gezeigt Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der F i g. 3, bei dem der Steueranschluß G an der Basis des NPN-Transistors 2 liegt liegt beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 der Steueranschluß G an der Basis des PNP-Transistors 1. Die in Fig.4 gezeigte Schalteinrichtung wird eingeschaltet indem Strom aus dem Steueranschluß G gezogen wird, und der Steuerschalter Si wird geschlossen, um die Schalteinrichtung auszuschalten. Das Betriebsprinzip dieser Schaltung entsprechend dem Prinzip der Schaltung der Fig.3 wird nicht näher erläutert Wenn Strom vom Anschluß G entnommen wird, wird der PNP-Transistor 1 eingeschaltet so daß auch der NPN-Transistor 2, der NPN-Transistor 3 und der PNP-Transistor 1 in dieser Reihenfolge eingeschaltet werden. Diese Schalteinrichtung hat wie die Schaltung der F i g. 3 eine Selbsthaltefunktion. Nach dem Schließen des Steuerschalters Si wird sodann der PNP-Transistor 1 ausgeschaltet so daß der NPN-Transistor 2 und der NPN-Transistor 3 in dieser Reihenfolge ebenfalls ausgeschaltet werden, wodurch die gesamte Schalteinrichtung ausgeschaltet wird. Auch bei der in F i g. 4 gezeigten Schalteinrichtung fließt der größte Teil des Leitungsstromes des Schalters durch den NPN-Transistor 2, und daher ist die Schaltung ebenso einfach aus-steuerbar wie die Schaltung der Fig.3, was die Vorteile einer verringerten Steuerleistung und eines vergrößerten höchsten aus-steuerbaren Laststromes bringt

Wie oben erläutert wurde, ist der Leitungsstrom der Schalteinrichtung durch die beiden komplementären Transistoren, die die umgekehrte Darlington-Schaltung bilden, geteilt so daß es möglich ist einerseits die Steuerleistung zu verringern und andererseits den aus-steuerbaren Laststrom zu erhöhen. Bei den Ausführungsbeispielen der Fig.3 und 4 wird lediglich einer der Basisströme der komplementären Transistoren gesteuert Stattdessen können tatsächlich auch beide Basisströme der komplementären Transistoren gesteuert werden.

Eine spezielle Schaltungsanordnung der Schalteinrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in F i g. 5 gezeigt Die Schaltung der F i g. 5, die ein Schaltbild mit der tatsächlichen Schaltung des Ausführungsbeispiels der F i g. 3 ist wird in Einzelheiten nicht näher erläutert Strom wird vom Steueranschluß P über eine Diode 5 eingespeist, um die Schalteinrichtung einzuschalten. Wenn andererseits der NPN-Transistor 4 durch den Steueranschluß Q angesteuert ist, wird die

Schalteinrichtung in den Aus-Zustand wiederhergestellt. Wie aus den obigen Erläuterungen folgt, entspricht der NPN-Transistor4dem Steuerschalter Si der Fig. 1. Ein Widerstand 6 zwischen der Basis und dem Emitter des NPN-Transistors 2 und ein Widerstand 7 zwischen der Basis und dem Emitter des NPN-Transistors 3 sind vorgesehen, um eine Fehlzündung zu vermeiden, die sonst aufgrund des Leckstromes bei einer hohen Temperatur der die Schalteinrichtung bildenden Transistoren oder einer steil ansteigenden Spannung dv/d/ zwischen den Anschlüssen A und B auftreten könnte. Die wesentliche Selbsthaltefähigkeit der Schalteinrichtung wird durch die Widerstände 6 und 7 erreicht. Wenn der in der nicht dargestellten Last fließende Gleichstrom auf einen Pegel etwas größer als der Selbsthalte- strom eingestellt wird, kann die Schalteinrichtung durch Impuls-Ansteuerung vom Steueranschluß Peingeschaltet werden.

Eine spezielle Schaltungsanordnung nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in F i g. 6 gezeigt Das Ausführungsbeispiel der Fig.6, das die tatsächliche Schaltungsanordnung des Ausführungsbeispieles der F i g. 4 ist, wird in Einzelheiten nicht näher erläutert Die Schalteinrichtung wird eingeschaltet, indem Strom vom Steueranschluß R über eine Diode 9 entnommen wird. Wenn der Strom vom Steueranschluß T entnommen wird, um den Transistor 8 anzusteuern, wodurch dieser eingeschaltet wird, wird die Schalteinrichtung wieder in den Aus-Zustand gesteuert Der Transistor 8 entspricht dem Steuerschalter & der F i g. 4. Die Widerstände 6 und 7 haben die gleiche Funktion wie die entsprechenden Widerstände in F i g. 5.

Die Schaltungsanordnung einer Schalteinrichtung

nach einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in F i g. 7 gezeigt. Der Betrieb dieser Schaltung entspricht vollkommen dem Betrieb der in F i g. 5 gezeigten Schaltung. Der einzige Unterschied im Aufbau liegt darin, daß der NPN-Transistor 2 der F i g. 5 durch eine Darlington-Schaltung eines NPN-Transistors 21 und eines NPN-Transistors 22 in F i g. 7 ersetzt ist. Diese Schaltungsanordnung der F i g. 7 macht es möglich, weiter den aus-steuerbaren Laststrom noch weiter zu erhöhen.

Die Schaltungsanordnung der Schalteinrichtung nach einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in F i g. 8 gezeigt. Zusätzlich zu den in F i g. 5 vorgesehenen Bauelementen hat das vorliegende Ausführungsbeispiel eine Diode 9 zwischen den Basen des PNP-Transistors I und des NPN-Transistors 4. Bei dieser Schaltungsanordnung ist es möglich, ein fehlerhaftes Einschalten der Schalteinrichtung, das sonst aufgrund einer steil ansteigende Spannung dv/dt zwischen den Anschlüssen A und B der Schalteinrichtung im Aus-Zustand eintreten könnte, durch kurzzeitige Ansteuerung des Transistors 4 über die Übergangskapazität der Diode 9 vollkommen zu verhindern. Im Ein-Zustand der Schalteinrichtung fließt kein Strom über die Diode 9, und daher wird der Transistor 4 nicht angesteuert, wodurch jeder nachteilhafte Einfluß auf den Schaltungsbetrieb verhindert wird.

Die Erfindung ermöglicht also eine Halbleiter-Schalteinrichtung, die mit einer kleinen Steuerleistung ein- und aus-steuerbar ist, eine hohe Durchbruchsspannung der Bauelemente aufweist und leicht integriert werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

230244/429

Claims

Patentansprüche:

1. Halbleiter-Schalteinrichtung mit Transistoren-

,gekennzeichnet s

durch eine umgekehrte Darlington-Schaltung mit wenigstens zwei zueinander komplementären Transistoren (1, 2; 21, 22), in der der Emitter eines ersten Transistors (1) mit dem Kollektor eines zweiten Transistors (2; 21, 22) und die Basis des zweiten Transistors (2; 21) mit dem Kollektor des ersten Transistors (1) so verbunden sind, daß der Emitter des ersten Transistors und der Kollektor des zweiten Transistors als äquivalenter Emitter (e), die Basis des ersten Transistors als äquivalente Basis (b) and der Emitter des zweiten Transistors als äquivalenter Kollektor (c) für die Darlington-Schaltung wirken,

durch einen dritten Transistor (3), dessen Basis mit dem äquivalenten Kollektor (c) der Darlington-Schaltung und dessen Kollektor mit der äquivalenten Basis (b) der Darlington-Schaltung verbunden ist, und

durch eine Steuereinrichtung (G, S\; S₁; P; R; T; 4; 8) für eine Ein/Aus-Steuerung wenigstens eines der die umgekehrte Darlington-Schaltung bildenden Transistoren (1,2; 21, 22).