JP2898140B2

JP2898140B2 - トランジスタブリッジ回路

Info

Publication number: JP2898140B2
Application number: JP4056191A
Authority: JP
Inventors: 一明田中
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1992-02-06
Filing date: 1992-02-06
Publication date: 1999-05-31
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: JPH05219790A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トランジスタブリッジ
回路に関し、例えばモータの正逆転制御回路に好適なト
ランジスタブリッジ回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、モータのドライブ回路等にブリ
ッジ回路を用いて、負荷としてのモータを所定の駆動信
号に応じて正逆転駆動させるようにしたものがある。従
来のモータドライブ回路に用いられるトランジスタブリ
ッジ回路として、図３に示されるように、例えばモータ
１を正転させたい場合には、互いに対角位置に接続され
たトランジスタ４と３７とをオンし、かつトランジスタ
７と３４とをオフして、図示しない電源を供給するよう
にされている。一方モータ１を逆転させたい場合には、
上記したトランジスタのオン・オフ動作を反転してモー
タ１に電源を供給するようにされている。

【０００３】そして、これらのトランジスタを作動させ
るために、トランジスタ４及び３４を作動させる場合に
あっては、信号発生手段２からのオン・オフ駆動信号に
応じてトランジスタ３及び３３がオン・オフするように
されていて、それらトランジスタ３、３３のオン・オフ
信号をトランジスタ４、３４のベースに供給している。
また、トランジスタ７及び３７を作動させる場合にあっ
ては、信号発生手段２からのオン・オフ駆動信号をそれ
ぞれインバータ２０、５０を介してトランジスタ５、３
５に供給し、トランジスタ６、３６をオン・オフするよ
うにされていて、それらのトランジスタ６、３６のオン
・オフ信号をトランジスタ７、３７のベースに供給して
いる。

【０００４】しかしながら、トランジスタ７をオフする
際には、トランジスタ５のオフ動作時間とトランジスタ
６のオフ動作時間とが加算された時間を要することとな
り、この時間遅れによりトランジスタ４がオンした時点
でトランジスタ７がまだオンしている状態が生じる虞が
ある。また、トランジスタ３４と３７との関係にあって
も同様の不具合が生じる虞があり、それぞれ直列接続さ
れたトランジスタが同時にオンすることにより該トラン
ジスタに大きな短絡電流が流れることが考えられるた
め、この短絡電流を防止し得るトランジスタブリッジ回
路が望まれていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、トランジスタの発
熱を防止し得るトランジスタブリッジ回路を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した目的は本発明に
よれば、負荷の一方の入力端に電流を供給するための第
１のトランジスタと、前記第１のトランジスタに前記一
方の入力端を介して直列接続された第２のトランジスタ
と、前記負荷の他方の入力端に電流を供給するための第
３のトランジスタと、前記第３のトランジスタに前記他
方の入力端を介して直列接続された第４のトランジスタ
と、前記第１〜第４のトランジスタをオン・オフするた
めに該第１〜第４のトランジスタにそれぞれ所定の駆動
信号を供給する駆動回路とを有し、前記駆動回路が、前
記第３及び第４のトランジスタのオフ動作を迅速化する
クイックオフ回路と、前記第３及び第４のトランジスタ
のオン動作を遅延する遅延回路とを有することを特徴と
するトランジスタブリッジ回路を提供することにより達
成される。

【０００７】

【作用】このようにすれば、第１のトランジスタがオン
する以前に第３のトランジスタをオフすると共に、第２
のトランジスタがオンする以前に第４のトランジスタを
オフするのみならず、第１のトランジスタがオフした後
に第３のトランジスタがオンすると共に、第２のトラン
ジスタがオフした後に第４のトランジスタがオンするこ
とから、互いに直列接続されたトランジスタが同時にオ
ンすることを防止できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。

【０００９】図１は、本発明が適用されたモータドライ
ブ回路の概略を示す回路図であり、モータ１を正転・逆
転制御すると共に、ＰＷＭ制御によりモータトルクを制
御するようにされている。モータ１をＰＷＭ制御するた
めのＰＷＭ信号並びにオン・オフ制御するための駆動信
号を発生する信号発生手段２からの該ＰＷＭ信号が供給
される端子Ｐ１と、該駆動信号が供給される端子Ｏ１と
を入力端とするＡＮＤゲート９の出力端には、抵抗１０
を介してＮＰＮ形のトランジスタ３のベースが接続され
ている。トランジスタ３のエミッタは接地されていると
共に、そのベース−エミッタ間には抵抗１１が接続され
ていて、更に、そのコレクタには抵抗１２、１３を介し
て図示されない電源が接続されている。抵抗１２と抵抗
１３とのノードには、第１のトランジスタとしてのＰＮ
Ｐ形のトランジスタ４のベースが接続されており、その
エミッタには前記した電源が接続されている。トランジ
スタ４のコレクタには、モータ１の一方の端子が接続さ
れていると共に、第３のトランジスタとしてのＮＰＮ形
のトランジスタ７のコレクタが接続されている。

【００１０】端子Ｏ１には、インバータ２０を介し、更
に抵抗１４を介してＮＰＮ形のトランジスタ５のベース
が接続されていると共に、このベースと抵抗１４とのノ
ードはコンデンサ２２を介して接地されている。トラン
ジスタ５のコレクタには、抵抗１５、１６を介して前記
電源が接続されると共に、そのエミッタは接地されてい
る。そして、抵抗１５、１６とのノードには、ＰＮＰ形
のトランジスタ６のベースが接続されている。トランジ
スタ６のエミッタには、前記した電源が接続されている
と共に、そのコレクタには抵抗２９を介して前記したト
ランジスタ７のベースが接続される。そして、トランジ
スタ７のエミッタは接地されていると共に、そのベース
とエミッタとの間には抵抗１７が接続されている。

【００１１】また、端子Ｏ１には、バッファ２１を介し
て更に抵抗１８を介してＮＰＮ形のトランジスタ８のベ
ースが接続されていて、そのコレクタにはトランジスタ
７のベースが接続されている。トランジスタ８のエミッ
タは接地されていると共に、そのベース−エミッタ間に
は抵抗１９が接続されている。

【００１２】モータ１の図１の右側の回路構成は、上述
した左側の回路構成と同様であるため、右側回路につい
ては左側の回路の符号に３０を加算した符号を付与し、
端子Ｐ１、Ｏ１に対応する符号をＰ２、Ｏ２として付与
しその説明は省略する。尚、各トランジスタ４、７、３
４、３７によりトランジスタブリッジ回路が構成され、
トランジスタ３４が第２のトランジスタとして、トラン
ジスタ３７が第４のトランジスタとして設けられている
と共に、各トランジスタ４、７、３４、３７には還流ダ
イオード２５〜２８がそれぞれ並列に接続されている。

【００１３】上記モータのドライブ回路では、端子Ｏ１
及びＯ２にハイレベルの信号が供給された場合に、トラ
ンジスタ８及び３８が急速にオンすることによりトラン
ジスタ７のオフ動作を迅速化するクイックオフ回路２
４、５４が構成されている。また、端子Ｏ１及びＯ２に
ローレベルの信号が供給された場合に、トランジスタ５
及び３５が遅くオンすることによりトランジスタ７及び
３７のオン動作を遅延する遅延回路２３、５３が構成さ
れている。

【００１４】このように構成されたモータドライブ回路
の作動要領について説明すると、信号発生手段２から
は、モータ１を正転させる場合には、端子Ｏ１にハイレ
ベルの駆動信号を供給すると共に、端子Ｐ１に所定のデ
ューティ比でもって信号レベルが反転するＰＷＭ信号を
供給し、他の端子Ｏ２、Ｐ２にはローレベルの信号を供
給するようにされている。これとは逆にモータ１を逆転
させる場合には、各端子Ｏ１、Ｏ２、Ｐ１、Ｐ２には前
記した正転時の信号を反転した信号を供給するようにさ
れている。また、モータ１の停止中は、それぞれの端子
にはローレベルの各信号を供給するようにされている。

【００１５】先ず、モータ１の駆動要求がなかった場合
について説明すると、信号発生手段２から各端子Ｏ１、
Ｏ２に対して図３のＡに示すようにローレベルの信号が
供給されてるため、ＡＮＤゲート９の出力信号はローレ
ベルとなる。このローレベルの信号により、トランジス
タ３はオフし、よってトランジスタ４がオフする。この
場合、インバータ２０の出力からはハイレベルの信号が
出力され、このハイレベル信号は抵抗１４とコンデンサ
２２とで定められる時定数により遅延され、トランジス
タ５のベースに供給される。そして、トランジスタ５が
所定時間経過後にオンし、よってトランジスタ６がオン
する。トランジスタ６のオンによりトランジスタ７のベ
ースに信号が供給されるため、該トランジスタ７はオン
する。また、端子Ｏ２、Ｐ２にもローレベルの信号が供
給されていることから、トランジスタ３４、３７は上記
したトランジスタ４、７と同様のオン・オフ動作を行
う。従って、モータ１には電源が供給されないことか
ら、モータ１は停止状態となる。

【００１６】次に、モータ１に正転駆動要求が存在した
場合について説明すると、図３のＢに示すように、端子
Ｏ１にハイレベルの駆動信号が供給されると共に、端子
Ｐ１にＰＷＭ信号が供給されるため、ＡＮＤゲート９の
出力端からはＰＷＭ信号と同周期の信号が出力されトラ
ンジスタ３がオンし、よってトランジスタ４もオンす
る。また、端子Ｏ１に供給された駆動信号がインバータ
２０により反転されてトランジスタ５がオフし、よって
トランジスタ６がオフするため、トランジスタ７のベー
ス電流が断たれる。しかもこの際にはバッファ２１を通
過した駆動信号によりトランジスタ８が急速にオンする
ため、トランジスタ７のベース電流がトランジスタ６に
よるベース電流遮断動作よりも若干速く断たれることと
なる。また、端子Ｏ２、Ｐ２にはローレベルの信号が供
給されていることから、トランジスタ３４、３７は、そ
れぞれオフ、オンしている。従って、トランジスタ４の
エミッタ−コレクタ、モータ１、トランジスタ３７のコ
レクタ−エミッタの順に電流が流れるため、モータ１が
正転する。

【００１７】次に、モータ１に逆転駆動要求が存在した
場合について説明すると、図３のＣに示すように、端子
Ｏ２にハイレベルの信号が供給され、端子Ｐ２にＰＷＭ
信号が供給されると共に、端子Ｏ１、Ｐ１にローレベル
の信号が供給されるため、上記した各トランジスタの動
作が反転することからモータ１が逆転する。

【００１８】上述の作動からも明らかなように、トラン
ジスタ４がオンする際には、トランジスタ８が急速にオ
ンすることでトランジスタ４のオン動作よりも速くトラ
ンジスタ７をオフすることができ、同様に、トランジス
タ３４がオンする際には、該トランジスタ３４のオン動
作よりも速くトランジスタ３７をオフすることができる
ことから、トランジスタ４とトランジスタ７とが同時に
オンすることがなく、同様にトランジスタ３４とトラン
ジスタ３７とが同時にオンすることがない。また、トラ
ンジスタ７及び３７のオン動作を遅らせることにより、
上記した直列接続されたトランジスタ同士が同時にオン
することがない。従って、直列接続されたトランジスタ
には大きな短絡電流が流れることがない。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明によるトランジスタブリッジ回路によれば、互いに直
列接続されたトランジスタに短絡電流が流れることを防
止できることから、ブリッジ回路の信頼性が向上し、特
にトランジスタを高速スイッチングすることで負荷に流
れる電力を調整するＰＷＭ制御に好適なトランジスタブ
リッジ回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたモータドライブ回路の概略
を示す回路図である。

【図２】図１の回路の各端子に供給される信号に応じた
各トランジスタ及びモータの動作を示すタイミングチャ
ート図である。

【図３】従来のモータドライブ回路の概略を示す回路図
である。

【符号の説明】

１モータ２信号発生回路３〜８、３３〜３８トランジスタ９、３９ＡＮＤゲート２０、５０インバータ２１、５１バッファ１０〜１９、４０〜４９抵抗２２、５２コンデンサ２３、５３遅延回路２４、５４クイックオフ回路２５〜２８還流ダイオード

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】負荷の一方の入力端に電流を供給する
ための第１のトランジスタと、前記負荷の他方の入力端に電流を供給するための第２の
トランジスタと、前記負荷の一方の入力端をグラウンドに接地するための
第３のトランジスタと、前記負荷の他方の入力端をグラウンドに接地するための
第４のトランジスタと、前記第１から第４のトランジスタをオン・オフするため
に該第１から第４のトランジスタにそれぞれ所定の駆動
信号を供給する駆動回路とを有し、前記駆動回路が、前記第３及び第４のトランジスタのオ
フ動作を迅速化するクイックオフ回路と、前記第３及び
第４のトランジスタのオン動作を遅延する遅延回路とを
有することを特徴とするトランジスタブリッジ回路。