FR2607642A1 - Cascode-control Darlington circuit - Google Patents

Cascode-control Darlington circuit Download PDF

Info

Publication number
FR2607642A1
FR2607642A1 FR8617152A FR8617152A FR2607642A1 FR 2607642 A1 FR2607642 A1 FR 2607642A1 FR 8617152 A FR8617152 A FR 8617152A FR 8617152 A FR8617152 A FR 8617152A FR 2607642 A1 FR2607642 A1 FR 2607642A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
transistor
base
emitter
diode
transistors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR8617152A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2607642B1 (en
Inventor
Dominique Lafore
Joel Redoutey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MARSEILLE ECOLE SUP INGENIEURS
Original Assignee
MARSEILLE ECOLE SUP INGENIEURS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MARSEILLE ECOLE SUP INGENIEURS filed Critical MARSEILLE ECOLE SUP INGENIEURS
Priority to FR8617152A priority Critical patent/FR2607642B1/en
Publication of FR2607642A1 publication Critical patent/FR2607642A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2607642B1 publication Critical patent/FR2607642B1/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/60Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
    • H03K17/615Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors in a Darlington configuration
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/04Modifications for accelerating switching
    • H03K17/041Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/0412Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit
    • H03K17/04126Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit in bipolar transistor switches

Landscapes

  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

The present invention relates to a Darlington circuit including at least one master transistor T1 and one power transistor T2 turned on via the emitter, comprising an auxiliary switch T3 arranged between the emitter of the main transistor and the reference voltage. This circuit furthermore comprises a diode D1 connected in the passing direction of the emitter of the master transistor T1 to the base of the main transistor T2, and Zener diodes DZ1, DZ2 connected to the bases of the master and main transistors. These diodes conduct when a collector/base current flows in the master and power transistors. The difference between the threshold voltages of these diodes is greater than the forward voltage drop of the emitter/base junction of the master transistor T1 and of the diode D1.

Description

CIRCUIT DARLINGTON A COMMANDE CASCODE
La présente invention concerne un montage d'interrupteur de puissance de type Darlington à commutation ultrarapide utilisable dans des circuits électroniques de puissance. L'invention a été faite dans le cadre d'études menées au laboratoire d'électrotechnique et d'électronique de puissance de l'Ecole Supérieure d'Ingénieurs de Marseille (ESIM).
DARLINGTON CIRCUIT WITH CASCODE CONTROL
The present invention relates to a Darlington type power switch assembly with ultra-fast switching usable in electronic power circuits. The invention was made in the context of studies carried out at the electrical engineering and power electronics laboratory of the Superior School of Engineers of Marseille (ESIM).

Parmi les modes de commande rapide des transistors bipolaires, la commande par ouverture d'émetteur, couramment appelée dans la technique commande cascode, s'est avérée parti culièrement efficace. Among the rapid control modes of bipolar transistors, control by emitter opening, commonly called in the cascode control technique, has proven to be particularly effective.

Ce mode de commande pour un transistor bipolaire de type
NPN va être rappelé en relation avec la figure 1. Cette figure représente une charge L connectée en série avec les bornes principales d'un transistor de puissance T dont l'émetteur est connecté à une tension de référence (la masse) par l'intermédiaire d'un interrupteur auxiliaire T3. Pour la commande à la fermeture la base du transistor T est connectée à une source de courant IB
La base du transistor T est également reliée à la masse par l'intermédiaire d'une diode Zener DZ, couramment en parallèle avec un condensateur C. A l'ouverture, la source de courant IB est déconnectée et l'interrupteur T3 est ouvert.L'ouverture de cet interrupteur auxiliaire T3 force le courant qui circulait préalablement dans le sens collecteur-émetteur (cas d'un transistor NPN) à s'écouler par la jonction collecteur/base et la diode Zener DZ. I1 en résulte un courant inverse de base très important égal au courant collecteur et un blocage ultrarapide du transistor. Ce circuit cascode présente de nombreux avantages
- commutation ultrarapide à l'ouverture
- faible temps de stockage et faible temps de descente
- commutation rapide à la fermeture
- grande facilité de commande par exemple l'emploi d'un transistor MOS comme interrupteur auxiliaire T3 rend le circuit particulièrement simple à mettre en oeuvre.
This control mode for a bipolar transistor of the type
NPN will be recalled in connection with FIG. 1. This figure represents a load L connected in series with the main terminals of a power transistor T whose emitter is connected to a reference voltage (ground) via an auxiliary switch T3. For closing control, the base of transistor T is connected to a current source IB
The base of the transistor T is also connected to ground via a Zener diode DZ, commonly in parallel with a capacitor C. At the opening, the current source IB is disconnected and the switch T3 is open. The opening of this auxiliary switch T3 forces the current which previously circulated in the collector-emitter direction (in the case of an NPN transistor) to flow through the collector / base junction and the Zener diode DZ. I1 results in a very large basic reverse current equal to the collector current and an ultra-fast blocking of the transistor. This cascode circuit has many advantages
- ultra-fast switching on opening
- low storage time and low descent time
- fast switching on closing
- great ease of control, for example the use of a MOS transistor as an auxiliary switch T3 makes the circuit particularly simple to implement.

I1 en résulte que le transistor de puissance T peut être utilisé au mieux de ses possibilités et en particulier que l'on peut atteindre une commutation sous tension élevée allant jusqu'à la tension d'avalanche de la jonction collecteur/base. I1 follows that the power transistor T can be used to the best of its ability and in particular that one can achieve high voltage switching up to the avalanche voltage of the collector / base junction.

Dans la pratique, pour les montages de puissance, au lieu d'utiliser un transistor bipolaire T unique, on utilise généralement, notamment pour réduire le courant de commande de base, des montages de type Darlington. On a donc essayé d'adapter à ces montages de type Darlington le montage cas code mentionné précédemment. In practice, for power circuits, instead of using a single bipolar transistor T, Darlington type circuits are generally used, in particular to reduce the basic control current. We therefore tried to adapt to these Darlington type arrangements the case code arrangement mentioned previously.

Une telle adaptation peut être réalisée de la façon indiquée en figure 2. On retrouve dans cette figure 2 les éléments précédemment mentionnés charge L, transistor auxiliaire T3, source de courant IB, diode Zener DZ, condensateur C. Le transistor bipolaire de puissance NPN T est remplacé par deux transistors T1 et T2 dont les collecteurs sont interconnectés, l'émetteur du transistor pilote T1 étant connecté à la base du transistor principal T2 et la base du transistor pilote recevant le courant de commande de base. On a également illustré en figure 2 des résistances en parallèle sur les jonctions émetteur/base des transistors T1 et T2. En outre, des diodes de déstockage D sont connectées dans le sens passant de l'émetteur à la base du transistor pilote T1.Ainsi, à l'ouverture, quand l'interrupteur T3 est ouvert, le courant s'écoule par la jonction collecteur/base du transistor T2, les diodes D et la diode Zener DZ, pour bloquer très rapidement le transistor T2. En l'absence des diodes de déstockage D, le courant s'écoulerait par avalanche dans la jonction émetteur/base du transistor T1 ce qui pourrait détruire ce transistor. Such an adaptation can be carried out in the manner indicated in FIG. 2. We find in this FIG. 2 the elements previously mentioned charge L, auxiliary transistor T3, current source IB, Zener diode DZ, capacitor C. The bipolar power transistor NPN T is replaced by two transistors T1 and T2, the collectors of which are interconnected, the emitter of the pilot transistor T1 being connected to the base of the main transistor T2 and the base of the pilot transistor receiving the basic control current. FIG. 2 also shows resistors in parallel on the emitter / base junctions of transistors T1 and T2. In addition, destocking diodes D are connected in the passing direction from the emitter to the base of the pilot transistor T1. Thus, on opening, when the switch T3 is open, the current flows through the collector junction. / base of transistor T2, diodes D and Zener diode DZ, to quickly block transistor T2. In the absence of the destocking diodes D, the current would flow by avalanche in the emitter / base junction of the transistor T1 which could destroy this transistor.

Ce type de montage cascode ne permet que la commutation rapide du transistor T2 mais n'accélère pas la durée de commutation à l'ouverture du transistor T1. D'un point de vue global, on arrive donc à la durée de commutation normale d'un transistor bipolaire unique (le transistor bipolaire -T1). C'est là un premier avantage par rapport au cas où ce montage cascode ne serait pas prévu et a il faudrait prévoir la durée correspondant aux deux transistors T1 et T2. This type of cascode arrangement only allows rapid switching of the transistor T2 but does not accelerate the switching time at the opening of the transistor T1. From a global point of view, we therefore arrive at the normal switching duration of a single bipolar transistor (the bipolar transistor -T1). This is a first advantage compared to the case where this cascode assembly would not be provided and the duration corresponding to the two transistors T1 and T2 should be provided.

Un objet de la présente invention est de prévoir un nouveau type de montage cascode pour circuit Darlington permettant vraiment d'obtenir pour le montage Darlington dans son ensemble un temps de commutation correspondant au temps de commutation d'un transistor unique en montage cascode. An object of the present invention is to provide a new type of cascode circuit for Darlington circuit making it really possible to obtain for Darlington circuit as a whole a switching time corresponding to the switching time of a single transistor in cascode circuit.

Pour atteindre cet objet ainsi que d'autres, la présente invention prévoit un circuit Darlington comprenant au moins un transistor pilote et un transistor de puissance à ouverture par l'émetteur, comprenant un interrupteur auxiliaire dispose entre 1 emeweur du transistor principal et la tension de référence.Ce circuit comprend en outre une diode connectée dans le sens passant de l'émetteur du transistor pilote à la base du transistor principal et des moyens à conduction unidirectionnelle à seuil connectés aux bases des transistors pilote et principal, ces moyens étant non conducteurs quand le courant de base normal est appliqué à ces transistors et conducteurs quand un courant collecteur-base circule dans les transistors pilote et principal, la différence entre les tensions de seuil de ces moyens étant supérieure à la chute de tension en direct de la jonction émetteur/base du transistor pilote et de la diode. To achieve this object as well as others, the present invention provides a Darlington circuit comprising at least one pilot transistor and a power transistor open by the emitter, comprising an auxiliary switch disposed between 1 emeweur of the main transistor and the voltage of This circuit further comprises a diode connected in the passing direction from the emitter of the pilot transistor to the base of the main transistor and unidirectional threshold conduction means connected to the bases of the pilot and main transistors, these means being non-conductive when the normal base current is applied to these transistors and conductors when a collector-base current flows in the pilot and main transistors, the difference between the threshold voltages of these means being greater than the direct voltage drop of the transmitter / junction base of the pilot transistor and the diode.

Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens à conduction unidirectionnelle à seuil sont des diodes Zener. According to one embodiment of the invention, the threshold unidirectional conduction means are Zener diodes.

Selon un mode de réalisation de l'invention, la diode
Zener connectée à la base du transistor du premier étage du montage Darlington est connectée en parallèle avec, ou est remplacée par, un deuxième interrupteur auxiliaire commandé en opposition de phase par rapport à l'interrupteur auxiliaire.
According to one embodiment of the invention, the diode
Zener connected to the base of the transistor of the first stage of the Darlington circuit is connected in parallel with, or is replaced by, a second auxiliary switch controlled in phase opposition with respect to the auxiliary switch.

Grâce à l'invention, on obtient les avantages des circuits Darlington bipolaires et de la commande par ouverture d'émetteur (commande cascode), à savoir
- fonctionnement possible à la fois en haute tension, fort courant et fréquence élevée
- très grande rapidité de commutation à la fermeture et à l'ouverture minimisant les pertes de commutation
- très faible temps de délai entre l'ordre de commande et la réponse en puissance
- grande facilité de commande ne nécessitant qu'une seule source d'alimentation.
Thanks to the invention, the advantages of the bipolar Darlington circuits and of the transmitter opening control (cascode control) are obtained, namely
- operation possible at high voltage, high current and high frequency
- very fast switching speed at closing and opening minimizing switching losses
- very short delay time between the command order and the power response
- great ease of control requiring only one power source.

I1 en résulte la possibilité d'une commutation sous tension très élevée allant jusqu'à la tension d'avalanche collecteur/base des transistors. This results in the possibility of switching under very high voltage up to the collector / base avalanche voltage of the transistors.

Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles
la figure 1 représente un montage de transistor à commande cascode selon l'art antérieur
la figure 2 représente un montage de circuit Darlington à commande cascode selon l'art antérieur
la figure 3 représente de façon très schématique un montage de Darlington à commande cas code selon la présente invention
la figure 4 représente diverses variantes et détails du montage selon la présente invention ; et
la figure 5 représente des chronogrammes de tensions et courants en divers points du circuit de la figure 3.
These objects, characteristics and advantages as well as others of the present invention will be explained in more detail in the following description of particular embodiments made in relation to the attached figures among which
Figure 1 shows a cascode control transistor assembly according to the prior art
FIG. 2 represents a Darlington circuit assembly with cascode control according to the prior art
FIG. 3 very schematically represents a Darlington assembly with case code control according to the present invention
FIG. 4 represents various variants and details of the assembly according to the present invention; and
FIG. 5 represents chronograms of voltages and currents at various points of the circuit of FIG. 3.

Dans ces diverses figures. de mêmes références alphanumériques désignent des éléments analogues ou identiques. In these various figures. the same alphanumeric references designate analogous or identical elements.

On retrouve en figure 3 un montage Darlington constitué d'un transistor pilote T1 et d'un transistor principal T2. Toutefois entre émetteur du transistor pilote T1 et la base du transistor principal T2 est insérée une diode rapide D1 polarisée dans un sens propre à permettre la transmission du courant de base depuis l'émetteur du transistor T1 vers la base du transistor T2. We find in Figure 3 a Darlington circuit consisting of a pilot transistor T1 and a main transistor T2. However, between the emitter of the pilot transistor T1 and the base of the main transistor T2 is inserted a fast diode D1 polarized in a direction suitable for allowing the transmission of the base current from the emitter of the transistor T1 to the base of the transistor T2.

Sur la base du transistor T1 est connectée, comme en figure 2, une diode Zener DZ1, éventuellement en parallèle avec un condensateur C1 constituant de façon connue un réservoir d'énergie pour aider à la commutation des diodes au moment de la fermeture et résolvant les problèmes de fronts d'énergie (sur tensions) liés à la présence d'éléments inductifs qui se manifestent toujours quand le circuit fonctionne à haute fréquence. En outre, à la base du transistor T2, en aval de la diode D1 comme cela est représenté dans la figure, est disposée une deuxième diode Zener DZ2, également éventuellement montée en parallèle avec un condensateur C2.On the base of the transistor T1 is connected, as in FIG. 2, a Zener diode DZ1, possibly in parallel with a capacitor C1 constituting in a known manner an energy reservoir to assist in the switching of the diodes at the time of closing and resolving the problems of energy fronts (on voltages) linked to the presence of inductive elements which always appear when the circuit operates at high frequency. In addition, at the base of the transistor T2, downstream of the diode D1 as shown in the figure, is disposed a second Zener diode DZ2, also optionally mounted in parallel with a capacitor C2.

Les diodes Zener DZ2 et DZ1 ont des tensions d'avalanche telles que, quand l'interrupteur T3 est ouvert, la diode D1 est bloquée, c'est-à-dire que la différence VZ2 - VZ1 entre ces deux tensions doit être supérieure aux chutes de tension en direct de la jonction émetteur/base du transistor T1 et de la jonction de la diode D1. En pratique, cette différence.doit être supérieure à 2 volts. D'autre part, la tension de seuil de la diode Zener DZ1 est imposée par les conditions de fonctionnement du circuit lors de la commande de base normale à la conduction, c'est-à-dire qu'il convient qu'il n'y ait pas de fuite en fonctionnement normal. En pratique, on pourra par exemple choisir VZ1 de l'ordre de 5 volts et VZ2 supérieur à 7 volts. The Zener diodes DZ2 and DZ1 have avalanche voltages such that, when the switch T3 is open, the diode D1 is blocked, that is to say that the difference VZ2 - VZ1 between these two voltages must be greater than direct voltage drops from the emitter / base junction of transistor T1 and of the junction of diode D1. In practice, this difference must be greater than 2 volts. On the other hand, the threshold voltage of the Zener diode DZ1 is imposed by the operating conditions of the circuit during the basic control normal to conduction, that is to say that it should not there is no leak in normal operation. In practice, one could for example choose VZ1 of the order of 5 volts and VZ2 greater than 7 volts.

Quand l'interrupteur auxiliaire T3 est ouvert, les courants de collecteur des transistors T1 et T2 s'écoulent respectivement par les diodes Zener DZ1 et DZ2 pour décharger très rapidement ces deux transistors, l'état de polarisation du transistor T1 permettant ce passage de courant du fait que la diode D1 se comporte comme un interrupteur. When the auxiliary switch T3 is open, the collector currents of the transistors T1 and T2 flow respectively through the Zener diodes DZ1 and DZ2 to discharge these two transistors very quickly, the state of bias of the transistor T1 allowing this current flow the fact that the diode D1 behaves like a switch.

En d'autres termes, à l'ouverture, ce montage est équivalent à deux transistors commandés indépendamment par ouverture d'émetteur. In other words, upon opening, this arrangement is equivalent to two transistors independently controlled by opening the transmitter.

La figure 4 représente divers détails et variantes de réalisation de l'invention. En plus des éléments figurant en figure 3 et indiqués par les mêmes références, on voit apparaître deux diodes dites d'antisaturation D2 et D3 respectivement connectées entre la source de courant de base et les collecteurs des transistors T1 et T2 et entre cette même source et la base du transistor T1. Ce réseau antisaturation classique améliore de façon connue les performances de commutation à l'ouverture. FIG. 4 represents various details and variant embodiments of the invention. In addition to the elements appearing in FIG. 3 and indicated by the same references, two so-called anti-saturation diodes D2 and D3 appear respectively connected between the base current source and the collectors of the transistors T1 and T2 and between this same source and the base of transistor T1. This conventional anti-saturation network improves, in known manner, the switching performance on opening.

D'autre part, les points d'anode des diodes zener DZ1 et
DZ2 sont connectés à la masse non pas directement mais par l'intermédiaire des diodes respectives D4 et D5. Ces diodes ont une fonction antiretour et servent dans le cas où une tension inverse risque d'être appliquée par exemple quand le réseau de commutation selon l'invention est utilisé dans un onduleur, auquel cas les diodes Zener pourraient conduire une partie du courant qui devrait normalement passer par une diode roue libre connectée en parallèle avec le transistor principal T2 et le transistor auxiliaire T3.
On the other hand, the anode points of the zener diodes DZ1 and
DZ2 are connected to ground not directly but through the respective diodes D4 and D5. These diodes have a non-return function and are used in the case where a reverse voltage risks being applied for example when the switching network according to the invention is used in an inverter, in which case the Zener diodes could conduct part of the current which should normally go through a freewheeling diode connected in parallel with the main transistor T2 and the auxiliary transistor T3.

En figure 4, on peut également voir en parallèle sur la diode Zener DZ1 un transistor T4 commandé en opposition par rapport au transistor auxiliaire T3. Ce transistor T4 en parallèle ovoc la diode DZ1 prend le relais de celle-ci immédiatement après l'ouverture et permet de réduire les tensions de seuil et donc de limiter les pertes d'énergie. Au lieu d'être en parallèle avec la diode DZ1, le transistor T4 pourrait remplacer cette diode. Auque cas, la tension de seuil de la diode Zener DZ2 peut être réduite. In FIG. 4, one can also see in parallel on the Zener diode DZ1 a transistor T4 controlled in opposition with respect to the auxiliary transistor T3. This transistor T4 in parallel ovoc the diode DZ1 takes over from it immediately after opening and makes it possible to reduce the threshold voltages and therefore to limit energy losses. Instead of being in parallel with the diode DZ1, the transistor T4 could replace this diode. In this case, the threshold voltage of the Zener diode DZ2 can be reduced.

On diminue ainsi de façon globale la consozmation énergie du circuit à l'ouverture
On a représenté en figure 4, pour la commande de base du transistor T1, une source de tension E en série avec un interrupteur I et une résistance RO. Cet interrupteur I n'a pas été représenté dans les figures précédentes mais est toujours prévu dans les montages classiques et est ouvert au moment où l'on ouvre l'interrupteur auxiliaire T3. On notera qu'avec le montage selon la présente invention, en raison de l'existence de la diode Zener DZ1, il devient possible de supprimer cet interrupteur I (normalement un transistor) si la tension E est inférieure à la tension de seuil de la diode zener DZ1 majorée de la chute de tension dans la diode D3.Ceci simplifie encore le circuit de commande, cette commande se faisant totalement et uniquement en ce cas par le transistor auxiliaire T3 (cas où le transistor T4 n'existe pas).
The overall energy consumption of the circuit is thus reduced on opening
There is shown in Figure 4, for the basic control of the transistor T1, a voltage source E in series with a switch I and a resistor RO. This switch I has not been shown in the previous figures but is still provided in conventional assemblies and is open when the auxiliary switch T3 is opened. It will be noted that with the assembly according to the present invention, due to the existence of the Zener diode DZ1, it becomes possible to suppress this switch I (normally a transistor) if the voltage E is less than the threshold voltage of the zener diode DZ1 increased by the voltage drop in the diode D3. This further simplifies the control circuit, this control being done completely and only in this case by the auxiliary transistor T3 (case where the transistor T4 does not exist).

La figure 5 représente l'allure des tensions dans les circuits des figures 3 et 4 quand le transistor auxiliaire T3 est successivement fermé puis ouvert. FIG. 5 represents the shape of the voltages in the circuits of FIGS. 3 and 4 when the auxiliary transistor T3 is successively closed then opened.

On peut y voir successivement
- la tension grille/source VGST3 du transistor auxiliaire T3,
- le courant de collecteur total passant dans une charge (IC total),
- le courant de base IBT1 du transistor T1,
- le courant de base IBT2 du transistor T2,
- la tension de base VBT1 du transistor T1,
- la tension de base VBT2 du transistor T2,
- la tension VD1 aux bornes de la diode D1.
We can see successively
- the gate / source voltage VGST3 of the auxiliary transistor T3,
- the total collector current passing through a load (total IC),
- the base current IBT1 of the transistor T1,
- the base current IBT2 of transistor T2,
- the basic voltage VBT1 of transistor T1,
- the basic voltage VBT2 of transistor T2,
- the voltage VD1 across the terminals of the diode D1.

La présente invention est susceptible de nombreuses variantes qui apparaitront à l'homme de l'art. En particulier, on pourra faire les adjonctions classiques normalement prévues dans les circuits Darlington. Par exemple, on a représenté en figure 4, sans référence, des résistances émetteur/base pour les transistors T1 et T2. D'autre part, les divers composants ne sont pas limités aux exemples précis indiqués ci-dessus. Notamment, alors que les éléments DZ1 et DZ2 ont toujours été mentionés ci-dessus comme étant des diodes Zener, d'autres éléments à conduction unidirectionnelle et à seuil pourraient être prévus. En outre, au lieu de prévoir un montage Darlington à un étage principal et un étage pilote, on pourrait prévoir comme cela est classique un montage
Darlington à chaîne de transistors pilotes, par exemple un montage à trois transistors. Selon la présente invention, dans ce cas, une diode correspondant à la diode D1 sera montée en série avec l'émetteur de chacun des transistors pilotes et un élément à seuil telle qu'une diode Zener sera connecté sur la base de chacun des transistors pilote et principal pour décharger le courant vers la masse à l'ouverture.
The present invention is susceptible of numerous variants which will appear to those skilled in the art. In particular, it will be possible to make the conventional additions normally provided for in Darlington circuits. For example, in FIG. 4 is shown, without reference, emitter / base resistors for the transistors T1 and T2. On the other hand, the various components are not limited to the specific examples given above. In particular, while the elements DZ1 and DZ2 have always been mentioned above as being Zener diodes, other elements with unidirectional conduction and with threshold could be provided. In addition, instead of providing a Darlington arrangement with a main stage and a pilot stage, one could provide, as is conventional, for an arrangement
Darlington chain of pilot transistors, for example a three-transistor assembly. According to the present invention, in this case, a diode corresponding to diode D1 will be connected in series with the emitter of each of the pilot transistors and a threshold element such as a Zener diode will be connected to the base of each of the pilot transistors and main to discharge the current to ground at the opening.

Dans la présente description et dans les revendications ci-après, on ne considère que le cas de transistors bipolaires de type NPN. I1 sera clair pour l'homme de l'art que la présente invention s'applique directement au cas de transistors PNP avec des modifications évidentes de polarisations. In the present description and in the claims below, only the case of NPN type bipolar transistors is considered. It will be clear to those skilled in the art that the present invention applies directly to the case of PNP transistors with obvious modifications of polarizations.

En outre, chacun des transistors considérés peut être remplacé par un ensemble de transistors en parallèle, de même que des diodes pourront être remplacées par des montages de diodes en série.  In addition, each of the transistors considered can be replaced by a set of transistors in parallel, just as diodes can be replaced by diode assemblies in series.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Circuit Darlington comprenant au moins un transistor pilote (T1) et un transistor de puissance (T2) à ouverture par l'émetteur, comprenant un interrupteur auxiliaire (T3) disposé entre l'émetteur du transistor principal et une tension de référence, caractérisé en ce qu'il comprend en outre 1. Darlington circuit comprising at least one pilot transistor (T1) and a power transistor (T2) open by the emitter, comprising an auxiliary switch (T3) disposed between the emitter of the main transistor and a reference voltage, characterized in that it further comprises - une diode (D1) connectée dans le sens passant de l'émetteur du transistor pilote (T1) à la base du transistor principal (T2), et a diode (D1) connected in the passing direction from the emitter of the pilot transistor (T1) to the base of the main transistor (T2), and - des moyens à conduction unidirectionnelle à seuil (DZ1, DZ2) connectés aux bases des transistors pilote et principal, ces moyens étant non conducteurs quand le courant de base normal est appliqué à ces transistors et conducteurs quand un courant collecteur-base circule dans les transistors pilote et principal, la différence entre les tensions de seuil de ces moyens étant supérieure à la chute de tension en direct de la jonction émetteur/base du transistor pilote et de la diode (D1).  - unidirectional threshold conduction means (DZ1, DZ2) connected to the bases of the pilot and main transistors, these means being non-conductive when the normal base current is applied to these transistors and conductors when a collector-base current flows in the transistors pilot and main, the difference between the threshold voltages of these means being greater than the direct voltage drop of the emitter / base junction of the pilot transistor and the diode (D1). 2 Circuit Darlington selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens à conduction unidirectionnelle à seuil sont des diodes Zener. 2 Darlington circuit according to claim 1, characterized in that the threshold unidirectional conduction means are Zener diodes. 3. Circuit Darlington selon la revendication 2, caractérisé en ce que le montage Darlington comprend plus de deux transistors, auquel cas une diode est connectée en série avec chaque émetteur relié à la base d'un transistor suivant et chaque base est connectée à la tension de référence par l'intermédiaire d'une diode Zener. 3. Darlington circuit according to claim 2, characterized in that the Darlington circuit comprises more than two transistors, in which case a diode is connected in series with each emitter connected to the base of a next transistor and each base is connected to the voltage. reference via a Zener diode. 4. Circuit Darlington selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la diode Zener connectée à la base du transistor du premier étage du montage Darlington est connectée en parallèle avec, ou est remplacée par, un deuxième interrupteur auxiliaire (T4) commandé en opposition de phase par rapport à l'interrupteur auxiliaire (T3).  4. Darlington circuit according to one of claims 2 or 3, characterized in that the Zener diode connected to the base of the transistor of the first stage of the Darlington circuit is connected in parallel with, or is replaced by, a second auxiliary switch (T4 ) ordered in phase opposition to the auxiliary switch (T3). 5. Circuit Darlington selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacune des diodes Zener est connectée à la tension de référence par ll-intermédiaire d'une diode antiretour. 5. Darlington circuit according to claim 2, characterized in that each of the Zener diodes is connected to the reference voltage by ll-intermediate of a non-return diode. 6. Circuit Darlington selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacune des diodes Zener est connectée en parallèle avec un condensateur (Cl, C2).  6. Darlington circuit according to claim 2, characterized in that each of the Zener diodes is connected in parallel with a capacitor (Cl, C2).
FR8617152A 1986-12-02 1986-12-02 DARLINGTON CIRCUIT WITH CASCODE CONTROL Expired FR2607642B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8617152A FR2607642B1 (en) 1986-12-02 1986-12-02 DARLINGTON CIRCUIT WITH CASCODE CONTROL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8617152A FR2607642B1 (en) 1986-12-02 1986-12-02 DARLINGTON CIRCUIT WITH CASCODE CONTROL

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2607642A1 true FR2607642A1 (en) 1988-06-03
FR2607642B1 FR2607642B1 (en) 1989-03-10

Family

ID=9341670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8617152A Expired FR2607642B1 (en) 1986-12-02 1986-12-02 DARLINGTON CIRCUIT WITH CASCODE CONTROL

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2607642B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2525492A1 (en) * 2011-05-19 2012-11-21 Nxp B.V. Electronic switching device
CN104143972A (en) * 2014-08-01 2014-11-12 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 Driving circuit and method of transistor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2382134A1 (en) * 1977-02-28 1978-09-22 Thorn Automation Ltd IMPROVEMENTS TO A POWER STAGE WITH TRANSISTORS
GB2053606A (en) * 1979-06-01 1981-02-04 Gould Advance Ltd Improvements in and relating to semiconductor switching circuits
GB2099252A (en) * 1981-05-23 1982-12-01 Bosch Gmbh Robert Circuit arrangement having an output transistor for the switching-on and switching-off of a load
DE3321107A1 (en) * 1983-06-10 1984-12-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München High-voltage-resistant power switch
FR2579040A1 (en) * 1985-03-16 1986-09-19 Telefunken Electronic Gmbh DEVICE FOR DISCHARGE OF LOADS IN LOCK FOR MOUNTING TORQUE TRANSISTORS OF CURRENT AMPLIFICATION AND FAST SWITCHING

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2382134A1 (en) * 1977-02-28 1978-09-22 Thorn Automation Ltd IMPROVEMENTS TO A POWER STAGE WITH TRANSISTORS
GB2053606A (en) * 1979-06-01 1981-02-04 Gould Advance Ltd Improvements in and relating to semiconductor switching circuits
GB2099252A (en) * 1981-05-23 1982-12-01 Bosch Gmbh Robert Circuit arrangement having an output transistor for the switching-on and switching-off of a load
DE3321107A1 (en) * 1983-06-10 1984-12-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München High-voltage-resistant power switch
FR2579040A1 (en) * 1985-03-16 1986-09-19 Telefunken Electronic Gmbh DEVICE FOR DISCHARGE OF LOADS IN LOCK FOR MOUNTING TORQUE TRANSISTORS OF CURRENT AMPLIFICATION AND FAST SWITCHING

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ELECTRONIQUE APPLICATIONS, no. 31, août-septembre 1983, pages 35-44, Evry, FR; K.RISCHMULLER: "Darlington, Bipmos, Cascode: caractéristiques et critères d'emploi" *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2525492A1 (en) * 2011-05-19 2012-11-21 Nxp B.V. Electronic switching device
US20120293214A1 (en) * 2011-05-19 2012-11-22 Nxp B.V. Electronic switching device
US8766672B2 (en) 2011-05-19 2014-07-01 Nxp B.V. Electronic switching device
CN104143972A (en) * 2014-08-01 2014-11-12 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 Driving circuit and method of transistor

Also Published As

Publication number Publication date
FR2607642B1 (en) 1989-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0454597B1 (en) Pulse gate control circuit with short-circuit protection
FR2678769A1 (en) SYSTEM FOR QUICKLY INTERRUPTING, WITHOUT ARC FORMATION, AN AC POWER PROVIDED TO A LOAD.
EP0029767B1 (en) Control process for a darlington circuit and low-loss darlington circuit
EP0388329A1 (en) Driver circuit of a power MOS transistor with inductive load
FR2602620A1 (en) SEMICONDUCTOR SWITCHING CIRCUIT
FR2627033A1 (en) GRID CONTROL CIRCUIT OF A SWITCHING POWER MOS TRANSISTOR
EP1005161A1 (en) Control circuit for a semiconductor switch for AC voltages
FR2477338A1 (en) OUTPUT CIRCUIT PREVENTS BLOCKING DUE TO VOLTAGE PULSES GENERATED BY AN INDUCTIVE LOAD
FR2607642A1 (en) Cascode-control Darlington circuit
FR2523785A1 (en) INDUCTIVE LOAD SWITCHING CONTROL CIRCUIT, SUSCEPTIBLE WITH MONOLITHIC INTEGRATION, INCLUDING A PUSH-PULL FINAL STAGE
EP0865671B1 (en) Normally conducting dual thyristor
EP0384863A1 (en) High-speed TTL-compatible output circuit
FR2466907A1 (en) CONTROL CIRCUIT FOR STATIC TRANSISTOR SWITCH FOR HIGH CURRENT CURRENT LOAD CURRENT LOAD
EP0180487A1 (en) Power circuit and trigger means comprising the same
EP3799279B1 (en) Current source inverter provided with a protective circuit
EP0793344B1 (en) Static switch with three switching states
FR2591404A1 (en) CURRENT AMPLIFIER AND APPLICATION OF THIS AMPLIFIER TO A BIPOLAR INVERTER OR TO A LOAD IN WHICH CIRCULATES A SENSING CURRENT IN ANY SENSE
FR2572870A1 (en) MONOLITHICALLY INTEGRATED CONTROL CIRCUIT FOR SWITCHING TRANSISTORS
EP0164770B1 (en) Static relay for low-voltage direct current
EP0913754B1 (en) Switchable DC voltage regulation circuit
EP1017103B1 (en) Power switch with DI/DT control
FR2583940A1 (en) MONOLITHICALLY HIGH-PERFORMANCE MONOLITHICALLY INTEGRAL SWITCH CIRCUIT
EP0301979B1 (en) Base control bridge circuit with controlled turn-off, even in the avalanche mode
FR2848340A1 (en) INTEGRATED STRAIGHTENING ELEMENT
FR2553605A1 (en) LOGIC CIRCUIT WITH THRESHOLD AND INTRINSIC SECURITY

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse