JP2002164773A - 電流制御型素子用駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電流制御型トランジスタが逆方向にオンしてい
るとき、この電流制御型トランジスタに対して駆動電流
を流さない。 【解決手段】誘導性負荷Ｌ１から逆起電力が発生され、
Ｐ点の電位が上昇すると、上側アームのダイオード２、
および電流方向検知用抵抗器ＲＨを介してＢ'の方向に
電流が流れる。駆動用トランジスタＴ１は逆方向にター
ンオンされ、Ｂの方向に電流が流れる。コンパレータ２
から出力される検出信号Sig(ＶＳ−Ｈ)はＬレベルに変
化する。この状態で駆動用トランジスタＴ１に対するオ
ン指令が入力されると、制御信号Sig(ＩＮ−Ｈ)がＬレ
ベルになる。コンパレータ２の出力はＬレベルであるの
で制御回路１からＰＭＯＳトランジスタＭ１のゲート端
子に印加される信号Sig(Ｖ１−Ｈ)はＨレベルが保持さ
れる。この結果、駆動用トランジスタＴ１にオン指令が
入力されるにもかかわらず、ＰＭＯＳトランジスタＭ１
はオフ状態を保持して駆動用トランジスタＴ１に対して
駆動電流を流さない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘導性負荷に駆動
電流を供給するための電流制御型素子の駆動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】誘導性負荷を駆動する電流制御型素子用
の駆動装置は、たとえば、誘導モータを制御するチョッ
パ回路およびＨブリッジ回路などに用いられる。これら
の回路では、誘導性負荷で発生される逆起電力から電流
制御型素子を保護するために保護回路が設けられる。図
３は、保護回路が設けられたＨブリッジ回路の一部を表
した図であり、たとえば、特開平８−８４０６０号公報
に記載されている。図３において、Ｔ101，Ｔ102はモー
タなどから成る誘導性負荷Ｌ１に駆動電流を供給する電
流制御型スイッチングトランジスタ（以下、単に駆動用
トランジスタと略する）であり、それぞれベース端子に
接続された駆動回路103，133で駆動される。駆動用トラ
ンジスタＴ101のコレクタ端子に電源電圧Ｖccが接続さ
れ、駆動用トランジスタＴ102のエミッタ端子は接地さ
れている。駆動用トランジスタＴ101のエミッタ端子と
駆動用トランジスタＴ102のコレクタ端子との間に誘導
性負荷Ｌ１が接続されている。

【０００３】駆動用トランジスタＴ101，Ｔ102のエミッ
タ端子−ベース端子間には、それぞれダイオード102，1
22が接続されている。誘導性負荷Ｌ１から発生された逆
起電力による電流をこれらダイオード102，122に流すこ
とにより、駆動用トランジスタＴ101，Ｔ102の破壊が防
止される。たとえば、駆動用トランジスタＴ102が駆動
回路133から出力される駆動電流によりオンされると、
電流が図中Ａで示す方向に流れる。その後、駆動回路13
3からの駆動電流が停止されて駆動用トランジスタＴ102
がターンオフすると、誘導性負荷Ｌ１から逆起電力が発
生され、この逆起電力により図中Ｐ点の電位が上昇す
る。Ｐ点の電位が駆動用トランジスタＴ101のベース端
子の電位より高くなると、ダイオード102が順バイアス
されて図中Ｃで示す方向に電流が流れる。そして、駆動
用トランジスタＴ101のベース端子からキャリアが注入
される結果、駆動用トランジスタＴ101が逆方向にター
ンオンして、上記逆起電力による環流電流が図中Ｂで示
す方向に流れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで従来、無駄な電
力消費を抑えるために誘導性負荷Ｌ１や駆動用トランジ
スタＴ101、または環流ダイオードを流れる電流の向き
を検出し、この検出した電流の向きに基づいて、駆動用
トランジスタＴ101のターンオンを遅らせる、すなわ
ち、環流電流Ｂが流れているときには、駆動用トランジ
スタＴ101をオンしないようにした技術が知られてお
り、上記従来技術に開示した回路と組み合わせることが
考えられる。しかしながら、誘導性負荷や駆動用トラン
ジスタ、または環流ダイオードを流れる電流は高電流で
あり、その検出を行うには高耐圧の回路が必要になる。
一般的に高耐圧の回路は高価であり、上記従来技術に開
示した回路に組み合わせると駆動装置が高価になる。

【０００５】本発明の目的は、逆方向に電流を流してい
る電流制御型素子に対して、オンさせる駆動信号を発生
しないようにした電流制御型素子用駆動装置を安価に提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図１
に対応づけて本発明を説明する。 （１）請求項１に記載の発明による電流制御型素子用駆
動装置は、駆動用端子に接続された誘導性負荷Ｌ１を駆
動する電流を供給するとともに、誘導性負荷Ｌ１から生
じる逆起電力による電流を供給する向きと逆方向に流す
電流制御型トランジスタＴ１と、電流制御型トランジス
タＴ１をオン／オフさせる駆動信号を発生する駆動制御
手段Ｍ１，Ｍ２と、電流制御型トランジスタＴ１の誘導
性負荷Ｌ１が接続される駆動用端子および電流制御型ト
ランジスタＴ１の制御端子の間に設けられ、電流制御型
トランジスタＴ１に流れる逆方向の電流を検出する電流
検出手段ＲＨ、２と、少なくとも電流検出手段ＲＨ、２
により逆方向の電流が検出されているとき、電流制御型
トランジスタＴ１をオンさせる駆動信号が発生しないよ
うに駆動制御手段Ｍ１，Ｍ２を制御する駆動信号停止手
段１とを備えることにより、上述した目的を達成する。 （２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電流
制御型素子用駆動装置において、電流検出手段は、電流
制御型トランジスタＴ１の駆動用端子および制御端子間
に直列に配設される抵抗素子ＲＨと、この抵抗素子ＲＨ
の両端の端子間電圧を検出する電圧検出手段２とを含
み、電圧検出手段２による検出結果により逆方向の電流
を検出することを特徴とする。 （３）請求項３に記載の発明による電流制御型素子用駆
動装置は、誘導性負荷Ｌ１に対して上アーム側に位置し
て第１の方向に駆動電流を供給するとともに、誘導性負
荷Ｌ１から生じる逆起電力による電流を供給する向きと
逆方向に流す第１の電流制御型トランジスタＴ１と、第
１の電流制御型トランジスタＴ１と直列に接続され、誘
導性負荷Ｌ１に対して下アーム側に位置して第１の方向
と異なる第２の方向に駆動電流を供給するとともに、誘
導性負荷Ｌ１から生じる逆起電力による電流を供給する
向きと逆方向に流す第２の電流制御型トランジスタＴ２
と、第１の電流制御型トランジスタＴ１をオン／オフさ
せる駆動信号を発生する第１の駆動制御手段Ｍ１，Ｍ２
と、第２の電流制御型トランジスタＴ２をオン／オフさ
せる駆動信号を発生する第２の駆動制御手段Ｍ３，Ｍ４
と、第１の電流制御型トランジスタＴ１の誘導性負荷Ｌ
１が接続される駆動用端子および第１の電流制御型トラ
ンジスタＴ１の制御端子の間に設けられ、第１の電流制
御型トランジスタＴ１に流れる逆方向の電流を検出する
第１の電流検出手段ＲＨ、２と、第２の電流制御型トラ
ンジスタＴ２の誘導性負荷Ｌ１が接続される駆動用端子
および第２の電流制御型トランジスタＴ２の制御端子の
間に設けられ、第２の電流制御型トランジスタＴ２に流
れる逆方向の電流を検出する第２の電流検出手段ＲＬ，
４と、少なくとも第１の電流検出手段ＲＨ、２により逆
方向の電流が検出されているとき、第１の電流制御型ト
ランジスタＴ１をオンさせる駆動信号が発生しないよう
に第１の駆動制御手段Ｍ１，Ｍ２を制御する第１の駆動
信号停止手段１と、少なくとも第２の電流検出手段Ｒ
Ｌ、４により逆方向の電流が検出されているとき、第２
の電流制御型トランジスタＴ２をオンさせる駆動信号が
発生しないように第２の駆動制御手段Ｍ３，Ｍ４を制御
する第２の駆動信号停止手段３とを備えることにより、
上述した目的を達成する。 （４）請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電流
制御型素子用駆動装置において、第１の電流検出手段
は、第１の電流制御型トランジスタＴ１の駆動用端子お
よび制御端子の間に直列に配設される第１の抵抗素子Ｒ
Ｈと、この第１の抵抗素子ＲＨの両端の端子間電圧を検
出する第１の電圧検出手段２とを含み、第１の電圧検出
手段２による検出結果により逆方向の電流を検出し、第
２の電流検出手段は、第２の電流制御型トランジスタＴ
２の駆動用端子および制御端子の間に直列に配設される
第２の抵抗素子ＲＬと、この第２の抵抗素子ＲＬの両端
の端子間電圧を検出する第２の電圧検出手段４を含み、
第２の電圧検出手段４による検出結果により逆方向の電
流を検出することを特徴とする。

【０００７】なお、上記課題を解決するための手段の項
では、本発明をわかりやすく説明するために実施の形態
の図と対応づけたが、これにより本発明が実施の形態に
限定されるものではない。

【０００８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、次のような効果を奏する。 （１）請求項１〜４に記載の発明による電流制御型素子
用駆動装置では、電流制御型トランジスタの駆動用端子
と制御端子との間に電流検出手段を設け、電流検出手段
が電流制御型トランジスタの逆方向に流れる電流を検出
しているときに電流制御型トランジスタをオンさせる駆
動信号が発生しないようにした。したがって、電流検出
手段を電流制御型トランジスタの駆動用端子と制御端子
との間に設けるようにしたので、電流検出手段に印可さ
れる電圧を電流制御型トランジスタの電源端子に印加さ
れる電圧に比べて小さくできる。この結果、電流検出手
段に高耐圧部品を用いなくてよいから小型で低コストの
装置が得られる。 （２）とくに、請求項２，４に記載の発明では、電流制
御型トランジスタの駆動用端子と制御端子との間に直列
に配設される抵抗素子の両端の端子電圧を検出して逆方
向の電流を検出するようにしたので、小型で低コストの
装置が得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は、誘導モータを制御するＨ
ブリッジ回路の一部であり、本発明の一実施の形態によ
る電流制御型半導体装置の回路図である。図１におい
て、電流制御型スイッチングトランジスタ（以下、単に
駆動用トランジスタと略する）Ｔ１，Ｔ２は、モータな
どの誘導性負荷Ｌ１に駆動電流を供給するスイッチング
デバイスである。駆動用トランジスタＴ１のコレクタ端
子に電源電圧Ｖccが接続され、駆動用トランジスタＴ２
のエミッタ端子は接地されている。駆動用トランジスタ
Ｔ１のエミッタ端子と駆動用トランジスタＴ２のコレク
タ端子との間に誘導性負荷Ｌ１が接続されている。

【００１０】図１の上側アームには、駆動用トランジス
タＴ１の他に、制御回路１と、コンパレータ２と、ＰＭ
ＯＳトランジスタＭ１と、ＮＭＯＳトランジスタＭ２
と、電流方向検知用抵抗器ＲＨとが設けられている。上
側アームの制御入力端子ＩＮ−Ｈには、不図示の指令回
路から駆動用トランジスタＴ１をオンさせるためにＬレ
ベルの制御信号が印加され、駆動用トランジスタＴ１を
オフさせるためにＨレベルの制御信号が印加される。制
御入力端子ＩＮ−Ｈに印加された制御信号は、制御回路
１とＮＭＯＳトランジスタＭ２のゲート端子に入力され
る。

【００１１】制御回路１はインバータ１１とＮＡＮＤゲ
ート１２とを有する。ＮＡＮＤゲート１２には、インバ
ータ１１で反転された上記制御信号と、コンパレータ２
から出力される検出信号とが入力される。ＮＡＮＤゲー
ト１２の出力信号はＰＭＯＳトランジスタＭ１のゲート
端子に入力される。

【００１２】上側アーム回路で駆動用トランジスタＴ１
がオンされるとき、ＰＭＯＳトランジスタＭ１がオンさ
れるとともにＮＭＯＳトランジスタＭ２がオフされ、ベ
ース電源ＶＢ−ＨからＰＭＯＳトランジスタＭ１を介し
て駆動用トランジスタＴ１のベース端子に電流が流さ
れ、駆動用トランジスタＴ１にキャリアが注入される。
ＰＭＯＳトランジスタＭ１がオンされて駆動用トランジ
スタＴ１のベース端子に流れる電流が駆動用トランジス
タＴ１に対する駆動信号になる。一方、駆動用トランジ
スタＴ１がオフされるとき、ＰＭＯＳトランジスタＭ１
がオフされるとともにＮＭＯＳトランジスタＭ２がオン
される。このとき、駆動用トランジスタＴ１のベース端
子から電流方向検知用抵抗器ＲＨ、およびＮＭＯＳトラ
ンジスタＭ２を介して駆動用トランジスタＴ１のエミッ
タ端子に電流が流され、駆動用トランジスタＴ１からキ
ャリアが引き抜かれる。

【００１３】コンパレータ２は、電流方向検知用抵抗器
ＲＨを図１の下から上向きに電流が流れる場合にＬレベ
ルの検出信号を出力し、その他の場合はＨレベルの検出
信号を出力する。なお、ＰＭＯＳトランジスタＭ１およ
びＮＭＯＳトランジスタＭ２には、それぞれ並列にダイ
オードＤ１、Ｄ２が形成されている。ダイオードＤ１、
Ｄ２の極性は、図１において下側がアノード、上側がカ
ソードである。

【００１４】図１の下側アームには、駆動用トランジス
タＴ２の他に、制御回路３と、コンパレータ４と、ＰＭ
ＯＳトランジスタＭ３と、ＮＭＯＳトランジスタＭ４
と、電流方向検知用抵抗器ＲＬとが設けられている。下
側アームの制御入力端子ＩＮ−Ｌには、不図示の指令回
路から駆動用トランジスタＴ２をオンさせるためにＬレ
ベルの制御信号が印加され、駆動用トランジスタＴ２を
オフさせるためにＨレベルの制御信号が印加される。制
御入力端子ＩＮ−Ｌに印加された制御信号は、制御回路
３とＮＭＯＳトランジスタＭ４のゲート端子に入力され
る。

【００１５】制御回路３はインバータ３１とＮＡＮＤゲ
ート３２とを有する。ＮＡＮＤゲート３２には、インバ
ータ３１で反転された上記制御信号と、コンパレータ４
から出力される検出信号とが入力される。ＮＡＮＤゲー
ト３２の出力信号はＰＭＯＳトランジスタＭ３のゲート
端子に入力される。

【００１６】下側アーム回路で駆動用トランジスタＴ２
がオンされるとき、ＰＭＯＳトランジスタＭ３がオンさ
れるとともにＮＭＯＳトランジスタＭ４がオフされる。
ベース電源ＶＢ−ＬからＰＭＯＳトランジスタＭ３を介
して駆動用トランジスタＴ２のベース端子に電流が流さ
れ、駆動用トランジスタＴ２にキャリアが注入される。
ＰＭＯＳトランジスタＭ３がオンされて駆動用トランジ
スタＴ２のベース端子に流れる電流が駆動用トランジス
タＴ２に対する駆動信号になる。一方、駆動用トランジ
スタＴ２がオフされるとき、ＰＭＯＳトランジスタＭ３
がオフされるとともにＮＭＯＳトランジスタＭ４がオン
される。このとき、駆動用トランジスタＴ２のベース端
子から電流方向検知用抵抗器ＲＬ、およびＮＭＯＳトラ
ンジスタＭ４を介して駆動用トランジスタＴ２のエミッ
タ端子に電流が流され、駆動用トランジスタＴ２からキ
ャリアが引き抜かれる。

【００１７】コンパレータ４は、電流方向検知用抵抗器
ＲＬを図１の下から上向きに電流が流れる場合にＬレベ
ルの検出信号を出力し、その他の場合はＨレベルの検出
信号を出力する。なお、ＰＭＯＳトランジスタＭ３およ
びＮＭＯＳトランジスタＭ４には、それぞれ並列にダイ
オードＤ３、Ｄ４が形成されている。ダイオードＤ３、
Ｄ４の極性は、図１において下側がアノード、上側がカ
ソードである。

【００１８】以上の電流制御型半導体装置の動作につい
て、上側アームを例に詳細に説明する。図２は、図１の
回路図の上側アーム部分の制御入力端子ＩＮ−Ｈに印加
される制御信号Sig(ＩＮ−Ｈ)、コンパレータ２から出
力される検出信号Sig(ＶＳ−Ｈ)、ＰＭＯＳトランジス
タＭ１のゲート端子に印加される信号Sig(Ｖ１−Ｈ)、
および下側アーム部分の制御入力端子ＩＮ−Ｌに印加さ
れる制御信号Sig(ＩＮ−Ｌ)のタイムチャートである。
図２のタイミングｔ０の時点において、下側アームの駆
動用トランジスタＴ２に対する制御入力端子ＩＮ−Ｌに
印加される制御信号Sig(ＩＮ−Ｌ)がＬレベルになり、
オン指令が入力される。このとき、コンパレータ４の出
力はＨレベルであるため、制御回路３の出力がＬレベル
になって、ＰＭＯＳトランジスタＭ３がオン、ＮＭＯＳ
トランジスタＭ４がオフする。この結果、駆動用トラン
ジスタＴ２がオンされて図１のＡ方向に電流が流れる。

【００１９】この時点では、上側アームの駆動用トラン
ジスタＴ１に対してオフ指令が入力されている。すなわ
ち、制御入力端子ＩＮ−Ｈに印加される制御信号Sig(Ｉ
Ｎ−Ｈ)はＨレベル(オフ指令)であり、コンパレータ２
から出力される検出信号Sig(ＶＳ−Ｈ)はＨレベルであ
る。タイミングｔ１の時点において、駆動用トランジス
タＴ２に対する制御信号Sig(ＩＮ−Ｌ)がＨレベルにな
り、オフ指令が入力される。これにより、ＰＭＯＳトラ
ンジスタＭ３がオフ、ＮＭＯＳトランジスタＭ４がオン
して駆動用トランジスタＴ２がオフされる。駆動用トラ
ンジスタＴ２がオフされると、誘導性負荷Ｌ１に蓄積さ
れているエネルギーを放出するために上述した環流電流
が流れる。

【００２０】誘導性負荷Ｌ１から逆起電力が発生され、
この逆起電力によって図１のＰ点の電位が上昇するの
で、上側アームのダイオード２、および電流方向検知用
抵抗器ＲＨを介して図１のＢ'で示す方向に電流が流れ
る。このとき、駆動用トランジスタＴ１が逆方向にター
ンオンされて、エミッタ端子からコレクタ端子に向けて
逆方向に、図１のＢに示す方向に電流が流れる。コンパ
レータ２から出力される検出信号Sig(ＶＳ−Ｈ)は、タ
イミングｔ１の時点でＬレベルに変化する。

【００２１】上記Ｂ'およびＢで示される方向に流れる
電流、すなわち、環流電流が流れているタイミングｔ２
の時点において、上側アームの駆動用トランジスタＴ１
に対してオン指令が入力され、制御信号Sig(ＩＮ−Ｈ)
がＬレベルになる。このとき、コンパレータ２の出力は
Ｌレベルであるため、制御回路１から出力されてＰＭＯ
ＳトランジスタＭ１のゲート端子に印加される信号Sig
(Ｖ１−Ｈ)はＨレベルが保持される。したがって、駆動
用トランジスタＴ１に対してオン指令が入力されるにも
かかわらず、ＰＭＯＳトランジスタＭ１がオフ状態を保
持する結果、駆動用トランジスタＴ１に対する駆動電流
が流れない。

【００２２】上側アームの駆動用トランジスタＴ１に対
してオフ指令が入力され、制御信号Sig(ＩＮ−Ｈ)がＨ
レベルにされた後のタイミングｔ３の時点において、駆
動用トランジスタＴ２に対して再びオン指令が入力され
る。すなわち、下側アームの制御入力端子ＩＮ−Ｌに印
加される制御信号Sig(ＩＮ−Ｌ)が再びＬレベルにな
る。制御回路３の出力がＬレベルになり、ＰＭＯＳトラ
ンジスタＭ３がオン、ＮＭＯＳトランジスタＭ４がオフ
する。この結果、駆動用トランジスタＴ２が再びオンさ
れて図１のＡ方向に電流が流れる。

【００２３】なお、タイミングｔ２以降の時点で駆動用
トランジスタＴ１が逆方向にオンしていない場合は、コ
ンパレータ２の検出信号Sig(ＶＳ−Ｈ)がＨレベルにさ
れる。したがって、上側アームの駆動用トランジスタＴ
１に対してオン指令が入力され、制御信号Sig(ＩＮ−
Ｈ)がＬレベルになることにより、ＰＭＯＳトランジス
タＭ１がオンして駆動用トランジスタＴ１に対する駆動
電流を流す。この結果、駆動用トランジスタＴ１がオン
される。

【００２４】上述したタイミングｔ３において、駆動用
トランジスタＴ２が再びターンオンされると、駆動用ト
ランジスタＴ１が逆回復動作に移行する。この時点にお
いて、ＮＭＯＳトランジスタＭ２がオンされているの
で、駆動用トランジスタＴ１のコレクタ領域に蓄積され
ている電荷が滞留されない。すなわち、駆動用トランジ
スタＴ１のコレクタ領域内の電荷は、駆動用トランジス
タＴ１のベース端子から電流方向検知用抵抗器ＲＨ、お
よびＮＭＯＳトランジスタＭ２を介して駆動用トランジ
スタＴ１のエミッタ端子側に引き出される。この結果、
駆動用トランジスタＴ１はオフ状態になり、駆動用トラ
ンジスタＴ１のコレクタ端子からエミッタ端子に向けて
貫通する大きな貫通電流が流れない。

【００２５】駆動用トランジスタＴ１のベース端子−エ
ミッタ端子間の電圧は、駆動用トランジスタＴ１が順方
向にオンしているとき約１Ｖ、駆動用トランジスタＴ１
がオフしているとき０Ｖである。また、駆動用トランジ
スタＴ１が逆方向にオンしているときの電圧が高くなら
ないように、電流方向検知用抵抗器ＲＨの抵抗値を小さ
くする。したがって、駆動用トランジスタＴ１のベース
端子−エミッタ端子間に設けられる電流方向検知用抵抗
器ＲＨおよびコンパレータ２に高耐圧部品を用いる必要
はない。

【００２６】以上の説明では、上側アームを例にあげて
説明したが、下側アームの場合も同様である。すなわ
ち、駆動用トランジスタＴ２に環流電流が流れている状
態において、下側アームの駆動用トランジスタＴ２に対
してオン指令が入力されても、コンパレータ４の出力が
Ｌレベルになるため、制御回路３から出力されてＰＭＯ
ＳトランジスタＭ３のゲート端子に印加される信号Sig
(Ｖ１−Ｌ)のＨレベルが保持される。したがって、駆動
用トランジスタＴ２に対するオン指令が入力されるにも
かかわらず、ＰＭＯＳトランジスタＭ３がオフ状態を保
持する結果、駆動用トランジスタＴ２に対する駆動電流
が流れない。

【００２７】また、駆動用トランジスタＴ２のベース端
子−エミッタ端子間の電圧は、駆動用トランジスタＴ２
が順方向にオンしているとき約１Ｖ、駆動用トランジス
タＴ１がオフしているとき０Ｖである。また、駆動用ト
ランジスタＴ２が逆方向にオンしているときの電圧が高
くならないように、電流方向検知用抵抗器ＲＬの抵抗値
を小さくする。したがって、駆動用トランジスタＴ２の
ベース端子−エミッタ端子間に設けられる電流方向検知
用抵抗器ＲＬおよびコンパレータ４に対し、高耐圧部品
を用いる必要はない。

【００２８】以上説明した実施の形態によれば、以下の
作用効果が得られる。 （１）駆動用トランジスタＴ１のベース端子とベース電
源ＶＢ−Ｈ、および駆動用トランジスタＴ２のベース端
子とベース電源ＶＢ−Ｌとの間に、ＰＭＯＳトランジス
タＭ１およびＰＭＯＳトランジスタＭ３をそれぞれ設
け、駆動用トランジスタＴ１のベース端子とエミッタ端
子との間に、電流方向検知用抵抗器ＲＨとＮＭＯＳトラ
ンジスタＭ２、および駆動用トランジスタＴ２のベース
端子とエミッタ端子との間に、電流方向検知用抵抗器Ｒ
ＬとＮＭＯＳトランジスタＭ４とをそれぞれ設けるよう
にした。このようにして上側アームおよび下側アームを
対称な回路にした結果、両アームの回路を同等の回路部
品を用いて構成することができるのでコスト低減の効果
が得られる。 （２）逆方向の環流電流を検出する電流方向検知用抵抗
器ＲＨ、ＲＬ、およびこれら抵抗器の両端の電圧を比較
するコンパレータ２、４を駆動用トランジスタＴ１、Ｔ
２のベース端子とエミッタ端子との間にそれぞれ設ける
ようにした。したがって、環流電流を検知するために高
耐圧の部品を用いなくてよいから、安価で小型の装置を
得ることができる。また、駆動回路全体をＩＣ化するこ
とも容易になる。

【００２９】上述した図１の構成において、駆動用トラ
ンジスタＴ１のベース端子−エミッタ端子間に設けた電
流方向検知用抵抗器ＲＨとＮＭＯＳトランジスタＭ２、
および駆動用トランジスタＴ２のベース端子−エミッタ
端子間に設けた電流方向検知用抵抗器ＲＬとＮＭＯＳト
ランジスタＭ４について、それぞれ位置を入れ替えて接
続してもよい。すなわち、図１において、ＮＭＯＳトラ
ンジスタＭ２およびＭ４が上に、電流方向検知用抵抗器
ＲＨおよびＲＬを下に接続する場合にも上記(１)、(２)
の作用効果が得られる。

【００３０】上記の説明では、駆動用トランジスタＴ１
およびＴ２のエミッタ端子からコレクタ端子に向けて逆
方向に大きな環流電流を流す必要があるため、駆動用ト
ランジスタＴ１およびＴ２の逆方向電流増幅率ｈ’FEが
十分に大きいことが望まれる。この点、上述した駆動用
トランジスタＴ１およびＴ２としては、たとえば、一般
的なパワーバイポーラ型トランジスタが考えられる。と
くに、特開平６−２５２４０８号公報に開示されている
半導体装置は、逆方向電流増幅率ｈ’FEが順方向の電流
増幅率ｈFEと同程度であるため、本発明の駆動用トラン
ジスタとして特に有効である。

【００３１】特許請求の範囲における各構成要素と、発
明の実施の形態における各構成要素との対応について説
明すると、エミッタ端子が駆動用端子に、駆動用トラン
ジスタＴ１が電流制御型トランジスタおよび第１の電流
制御型トランジスタに、ＰＭＯＳトランジスタＭ１およ
びＮＭＯＳトランジスタＭ２が駆動制御手段および第１
の駆動制御手段に、ベース端子が制御端子に、電流方向
検知用抵抗器ＲＨおよびコンパレータ２が電流検出手段
および第１の電流検出手段に、制御回路１が駆動信号停
止手段および第１の駆動信号停止手段に、電流方向検知
用抵抗器ＲＨが抵抗素子および第１の抵抗素子に、コン
パレータ２が電圧検出手段および第１の電圧検出手段
に、駆動用トランジスタＴ２が第２の電流制御型トラン
ジスタに、ＰＭＯＳトランジスタＭ３およびＮＭＯＳト
ランジスタＭ４が第２の駆動制御手段に、電流方向検知
用抵抗器ＲＬおよびコンパレータ４が第２の電流検出手
段に、制御回路３が第２の駆動信号停止手段に、電流方
向検知用抵抗器ＲＬが第２の抵抗素子に、コンパレータ
４が第２の電圧検出手段に、それぞれ対応する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態による電流制御型半導体装置の回
路図である。

【図２】図１の回路図の上側アーム部分に印加される制
御信号のタイムチャートである。

【図３】従来の技術による保護回路が設けられたＨブリ
ッジ回路の一部を表した回路図である。

【符号の説明】 １，３…制御回路、 ２，４…コンパ
レータ、１１，３１…インバータ、 １２，
３２…ＮＡＮＤゲート、Ｄ１〜Ｄ４…ダイオード、
Ｌ１…誘導性負荷、Ｍ１，Ｍ３…ＰＭＯＳトラ
ンジスタ、 Ｍ２，Ｍ４…ＮＭＯＳトランジスタ、Ｒ
Ｈ，ＲＬ…電流方向検知用抵抗器、 Ｔ１，Ｔ２…駆動
用トランジスタ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H007 BB11 CA01 CB05 DB03 DC02 FA03 5H740 BA11 BB05 BB10 HH05 KK01 MM12 5J055 AX12 AX53 AX64 BX16 CX13 CX20 DX04 DX56 DX72 DX83 EX06 EX07 EY01 EY12 EY17 EY21 EZ07 EZ10 EZ25 EZ63 FX12 FX17 FX36 GX00 GX01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動用端子に接続された誘導性負荷を駆動
   する電流を供給するとともに、前記誘導性負荷から生じ
   る逆起電力による電流を前記供給する向きと逆方向に流
   す電流制御型トランジスタと、 前記電流制御型トランジスタをオン／オフさせる駆動信
   号を発生する駆動制御手段と、 前記電流制御型トランジスタの前記誘導性負荷が接続さ
   れる駆動用端子および前記電流制御型トランジスタの制
   御端子の間に設けられ、前記電流制御型トランジスタに
   流れる前記逆方向の電流を検出する電流検出手段と、 少なくとも前記電流検出手段により前記逆方向の電流が
   検出されているとき、前記電流制御型トランジスタをオ
   ンさせる駆動信号が発生しないように前記駆動制御手段
   を制御する駆動信号停止手段とを備えることを特徴とす
   る電流制御型素子用駆動装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の電流制御型素子用駆動装
   置において、 前記電流検出手段は、前記電流制御型トランジスタの前
   記駆動用端子および前記制御端子の間に直列に配設され
   る抵抗素子と、この抵抗素子の両端の端子間電圧を検出
   する電圧検出手段とを含み、前記電圧検出手段による検
   出結果により前記逆方向の電流を検出することを特徴と
   する電流制御型素子用駆動装置。
3. 【請求項３】誘導性負荷に対して上アーム側に位置して
   第１の方向に駆動電流を供給するとともに、前記誘導性
   負荷から生じる逆起電力による電流を前記供給する向き
   と逆方向に流す第１の電流制御型トランジスタと、 前記第１の電流制御型トランジスタと直列に接続され、
   前記誘導性負荷に対して下アーム側に位置して前記第１
   の方向と異なる第２の方向に駆動電流を供給するととも
   に、前記誘導性負荷から生じる逆起電力による電流を前
   記供給する向きと逆方向に流す第２の電流制御型トラン
   ジスタと、 前記第１の電流制御型トランジスタをオン／オフさせる
   駆動信号を発生する第１の駆動制御手段と、 前記第２の電流制御型トランジスタをオン／オフさせる
   駆動信号を発生する第２の駆動制御手段と、 前記第１の電流制御型トランジスタの前記誘導性負荷が
   接続される駆動用端子および前記第１の電流制御型トラ
   ンジスタの制御端子の間に設けられ、前記第１の電流制
   御型トランジスタに流れる前記逆方向の電流を検出する
   第１の電流検出手段と、 前記第２の電流制御型トランジスタの前記誘導性負荷が
   接続される駆動用端子および前記第２の電流制御型トラ
   ンジスタの制御端子の間に設けられ、前記第２の電流制
   御型トランジスタに流れる前記逆方向の電流を検出する
   第２の電流検出手段と、 少なくとも前記第１の電流検出手段により前記逆方向の
   電流が検出されているとき、前記第１の電流制御型トラ
   ンジスタをオンさせる駆動信号が発生しないように前記
   第１の駆動制御手段を制御する第１の駆動信号停止手段
   と、 少なくとも前記第２の電流検出手段により前記逆方向の
   電流が検出されているとき、前記第２の電流制御型トラ
   ンジスタをオンさせる駆動信号が発生しないように前記
   第２の駆動制御手段を制御する第２の駆動信号停止手段
   とを備えることを特徴とする電流制御型素子用駆動装
   置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の電流制御型素子用駆動装
   置において、 前記第１の電流検出手段は、前記第１の電流制御型トラ
   ンジスタの前記駆動用端子および前記制御端子の間に直
   列に配設される第１の抵抗素子と、この第１の抵抗素子
   の両端の端子間電圧を検出する第１の電圧検出手段とを
   含み、前記第１の電圧検出手段による検出結果により前
   記逆方向の電流を検出し、 前記第２の電流検出手段は、前記第２の電流制御型トラ
   ンジスタの前記駆動用端子および前記制御端子の間に直
   列に配設される第２の抵抗素子と、この第２の抵抗素子
   の両端の端子間電圧を検出する第２の電圧検出手段とを
   含み、前記第２の電圧検出手段による検出結果により前
   記逆方向の電流を検出することを特徴とする電流制御型
   素子用駆動装置。