JPH02206358A - Base drive circuit of transistor - Google Patents
Base drive circuit of transistorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は被制御用のトランジスタ、特にパワートランジ
スタのオンオフをさせるベース駆動回路に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a base drive circuit for turning on and off controlled transistors, particularly power transistors.
トランジスタのベース駆動回路の基本回路として、第６
図に示すものが知られている。As the basic circuit of the base drive circuit of the transistor, the sixth
The one shown in the figure is known.
第６図において、１は被制御用のトランジスタ、２．３
は直流電源、４．５はオンオフ用のトランジスタ、６は
ベース電流制限用の抵抗である。In FIG. 6, 1 is a transistor to be controlled, 2.3
is a DC power supply, 4.5 is a transistor for on/off, and 6 is a resistor for limiting base current.
すなわち、直列に接続された２個の直流電源２゜３とト
ランジスタ４．５からなるトーテンボール回路および抵
抗６からなり、制御信号が印加されると、トランジスタ
４がオンし、直流電源２から抵抗６を通してトランジス
タ１のベース電流を流す。また、制御信号がなくなるに
、トランジスタ４がオフしてトランジスタ５がオンし、
トラツク〔発明が解決しようとする問題点〕
しかるに、第６図に示す如きものは、抵抗６の抵抗値は
直流電源２の電圧変動範囲の最小値、トランジスタ４の
オン時（コレクターエミ、り）間型圧の最大値、トラン
ジスタ１の（ベース−エミッタ）間の最大値および電流
増幅率の最小値を考慮して決定されるため、それぞれ値
が通常値の場合にはトランジスタ１のベース電流が不必
要に多くなるのが通例である。That is, it consists of a totenball circuit consisting of two DC power supplies 2°3 and a transistor 4.5 connected in series, and a resistor 6. When a control signal is applied, the transistor 4 turns on, and the resistor is connected from the DC power supply 2. The base current of transistor 1 flows through 6. Also, when the control signal disappears, transistor 4 turns off and transistor 5 turns on,
Track [Problem to be Solved by the Invention] However, in the case of the one shown in FIG. The base current of transistor 1 is It is normal for the number to be unnecessarily large.
そのため、抵抗６に発生する損失が問題となったり、直
流電源の容量が大きくなるといった欠点を有していた。Therefore, there are disadvantages in that the loss generated in the resistor 6 becomes a problem and the capacity of the DC power supply becomes large.
本発明は上述したような欠点を除去するためなされたも
のであり、被制御用トランジスタに必要とするベース電
流値の電流を常時発生する定電流回路と、被制御用トラ
ンジスタをオフ状態とするときにはその定１を光回路を
バイパスさせるための制御用トランジスタとを具備して
なる装置を実現したものである。The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks, and includes a constant current circuit that always generates a current with a base current value required for a controlled transistor, and a constant current circuit that always generates a current with a base current value required for a controlled transistor, and In this embodiment, a device is realized which includes a control transistor for bypassing the optical circuit.
しかして、本発明は上記のように構成することにより、
ベース電流制限用抵抗が除去され、かっ直流電源の電圧
変動によってベース電流が変化しないようにできるため
、前述した如き不具合を解消できるものである。Therefore, by configuring the present invention as described above,
Since the base current limiting resistor is removed and the base current can be prevented from changing due to voltage fluctuations of the DC power supply, the above-mentioned problems can be solved.
以下、本発明を図面に基づいて詳細説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings.
図中、第６図と同符号のものは同じ機能を有する部分を
示す。In the figure, the same reference numerals as in FIG. 6 indicate parts having the same functions.
図示の如くに、直列接続された正側の直流電源２および
負側の直流電源３を用意し、直流電源２の正極と負極の
間に、
スイッチング素子→リアクトル８−トランジスター（ベ
ース−エミッタ）
の直列回路が構成されるよう接続し、スイッチング素子
７とリアクトル８の接続点がカソード側。As shown in the figure, a positive DC power supply 2 and a negative DC power supply 3 connected in series are prepared, and between the positive and negative poles of the DC power supply 2, a switching element -> reactor 8 - transistor (base-emitter) is connected. They are connected to form a series circuit, and the connection point between switching element 7 and reactor 8 is on the cathode side.
直流電源３の負極がアノード側となるようにダイオード
９を接続し、またトランジスターのベースおよび直流電
源３の負極との間にトランジスタ１を制御するスイッチ
ング素子１ｏを接続してなる。A diode 9 is connected so that the negative electrode of the DC power source 3 becomes the anode side, and a switching element 1o for controlling the transistor 1 is connected between the base of the transistor and the negative electrode of the DC power source 3.
つぎに・かかる接続構成の動作を第２図〜第５図を参照
して詳述する。ここに、第２図および第３図は被制御ト
ランジスタをオンさせる場合の動作説明図およびタイム
チャートであり、第４図および第５図は被制御トランジ
スタをオフさせる場合の動作説明図およびタイムチャー
トである。Next, the operation of this connection configuration will be explained in detail with reference to FIGS. 2 to 5. Here, FIGS. 2 and 3 are operation explanatory diagrams and time charts when the controlled transistor is turned on, and FIGS. 4 and 5 are operation explanatory diagrams and time charts when the controlled transistor is turned off. It is.
すなわち、トランジスタ１をオンさせる場合にはトラン
ジスタ１０をオフさせる。このため、そのときの流れは
第２図のように表わせ、スイッチング素子７がオンのと
きは実線で示す経路で電流Ｉ。That is, when transistor 1 is turned on, transistor 10 is turned off. Therefore, the flow at that time is expressed as shown in FIG. 2, and when the switching element 7 is on, the current I flows along the path shown by the solid line.
が流れ、トランジスタ１のベース電流ＩＢとなる。flows and becomes the base current IB of transistor 1.
また、スイッチング素子７がオフのときは点線で示す経
路で、リアクトル８の蓄積エネルギーによるｔ流工２が
引き続き流れ、トランジスタ１のベース電流Ｉ、を維持
することになる。Further, when the switching element 7 is off, the current 2 due to the energy stored in the reactor 8 continues to flow along the path shown by the dotted line, and the base current I of the transistor 1 is maintained.
このときのスイッチング素子７のオン時間のチョッピン
グ周期Ｔに対する比率Ａはつぎの式のようになる。At this time, the ratio A of the on-time of the switching element 7 to the chopping period T is expressed by the following equation.
Ｅｌ：直流電源２電圧
Ｅ２：直流電源３’ｌｉｌ！圧
ＶＣＥ？ ニスイツチング素子７オン電圧ＶＢＥＩ ：
トランジスタ１（ベース−エミッタ）間型圧
ＣＣＴ！、 （ＦＪｔ ｒ Ｅ２＞＞ Ｖｎｃｔ ＋
Ｖｃｖｔ） テア６カラ、比率Ａの値は約０．５となる
。また、トランジスタ１のベース電流よりのリップル電
流ΔＩは、ョエー８”−“°８″−■”０”
・ＡＴ
となり、リアクトル８のインダクタンスＬを大きくする
か、チョッピング周期Ｔを小さくすることによって、リ
ップル電流ｊＩはスイッチング素子７のオンオフ比を制
御することによって必要な一定電流とすることができる
。El: DC power supply 2 voltage E2: DC power supply 3'lil! Pressure VCE? Niswitching element 7 on-voltage VBEI:
Transistor 1 (base-emitter) type pressure CCT! , (FJt r E2 >> Vnct +
Vcvt) Tear 6 Kara, the value of ratio A is approximately 0.5. Also, the ripple current ΔI from the base current of the transistor 1 is 8"-"°8"-■"0" ・AT, and by increasing the inductance L of the reactor 8 or decreasing the chopping period T, The ripple current jI can be made a necessary constant current by controlling the on/off ratio of the switching element 7.
つぎに、トランジスタ１がオフしている場合）こついて
は、このときスイッチング素子１ｏはオンしており、第
４図に示す流れで表わされる。Next, when the transistor 1 is off, the switching element 1o is on at this time, and the flow is shown in FIG.
スイッチング素子１０がオンしているため・ トランジ
スタ１の（エミッターベース）間に直流電源３の電圧Ｅ
２が印加され、トランジスタ１の（ベース−エミッタ）
を逆バイアスしてトランジスタ１をオフさせる。Since the switching element 10 is on, the voltage E of the DC power supply 3 is applied between the (emitter base) of the transistor 1.
2 is applied and the (base-emitter) of transistor 1
is reverse biased to turn off transistor 1.
一方、再びトランジスタ１をオンさせるためにはリアク
トル８に電流を流し続ける必要があるが、これはスイッ
チング素子７を引き続きチョッピングさせる。つまり、
スイッチング素子７がオンしているときには第４図の実
線で示す経路で流れ、オフ時には点線で示す経路に電流
が流れる。On the other hand, in order to turn on the transistor 1 again, it is necessary to continue supplying current to the reactor 8, but this causes the switching element 7 to continue chopping. In other words,
When the switching element 7 is on, the current flows along the path shown by the solid line in FIG. 4, and when it is off, the current flows along the path shown with the dotted line.
このときのスイッチング素子７の通流率にはっぎの式の
ようになる。The conduction rate of the switching element 7 at this time is expressed by the following equation.
ｖＦ：ダイオード９順方向電圧
ｖｃΣ１Ｇｍスイ、チング素子１０オン電圧ここで、（
Ｂｌｔ Ｅ２ ＞＞ ＶＦ ＋ Ｖｃｚｘｏ ）である
から、通流率には非常に小さい値となる。また、トラン
ジスタ１のベース電流Ｉ、のり、プル電流Δ■′は、Ｂ
１＋Ｂ２ ＶＣＩ？ −ＶＣＥＩＯ−にＴΔＩ’＝
となり、トランジスタ１がオン時と同様にインダクタン
スＬを大きくするか、チョッピング周期Ｔを小さくする
ことによって、リップル電流Δ工′を小さくすることが
できる。vF: diode 9 forward voltage vcΣ1Gm switch, switching element 10 on voltage where, (
Blt E2 >> VF + Vczxo), the conduction rate has a very small value. Also, the base current I, glue, and pull current Δ■' of transistor 1 are B
1+B2 VCI? -VCEIO- becomes TΔI'=, and the ripple current ΔI' can be reduced by increasing the inductance L or by decreasing the chopping period T, as in the case when the transistor 1 is on.
かようにして、第１図に示した接続構成を用いることに
より、トランジスタ１のベース電流を一定値に制御し、
かつ電流制限用抵抗が不要となり、前述した欠点を確実
に解決することができる。In this way, by using the connection configuration shown in FIG. 1, the base current of transistor 1 is controlled to a constant value,
Moreover, a current limiting resistor is not required, and the above-mentioned drawbacks can be reliably solved.
なお、チョッピング用スイッチング素子およびアノード
となるようダイオードには、トランジスタ。Note that the switching element for chopping and the diode that serves as the anode are transistors.
ＦＥＴ等のスイッチング素子であればどのようなもので
もよいことは言うまでもない。Needless to say, any switching element such as an FET may be used.
以上説明したように本発明によれば、被制御トランジス
タのベース電流を直流電源の電圧変動および各部品の特
性のバラツキにより変動することなく一定とすることが
可能となり、安定したトランジスタの駆動ができる。As explained above, according to the present invention, it is possible to keep the base current of the controlled transistor constant without changing due to voltage fluctuations of the DC power supply or variations in the characteristics of each component, and it is possible to drive the transistor stably. .
また、電流制限用抵抗が不要となったため、無用の発熱
防止および直流電源の容量を小さくすることができる。Furthermore, since a current limiting resistor is no longer necessary, unnecessary heat generation can be prevented and the capacity of the DC power source can be reduced.
さらには、付帯効果として被制御トランジスタをオンさ
せる場合、アノードとなるようダイオードをオフさせる
と、リアクトルに流れていた電流が直ちに被制御トラン
ジスタのベース電流となり急速にオンさせることが可能
となる。Furthermore, as an additional effect, when turning on the controlled transistor, by turning off the diode so that it becomes an anode, the current flowing in the reactor immediately becomes the base current of the controlled transistor, making it possible to turn it on rapidly.
第１図は本発明による一実施例の要部構成を示す回路図
、第２図および第３図は被制御トランジスタのオンさせ
る場合の動作説明図およびタイムチャート、第４図およ
び第５図は被制御トランジスタのオフさせる場合の動作
説明図およびタイムチャート、第６図は従来のトランジ
スタのベース駆動回路の基本回路を示す図である。
１・・・・・・トランジスタ、２．３・・・・・・直流
電源、４ 、５ 、７ 、１０・・・・・・スイッチン
グ素子、８・・・・・・リアクトル、９・・・・・・ダ
イオード、Ｔ・・・・・・チョッピング周期、Δ工、Δ
工′・・・・・・リップル電流。
第 １ 図
訛６図
第２図
晃３図
第４図
第５０FIG. 1 is a circuit diagram showing the main part configuration of an embodiment according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are operation explanatory diagrams and time charts when turning on the controlled transistor, and FIGS. 4 and 5 are FIG. 6 is a diagram showing the basic circuit of a conventional transistor base drive circuit. 1...Transistor, 2.3...DC power supply, 4, 5, 7, 10...Switching element, 8...Reactor, 9... ...Diode, T...Chopping period, ∆ machining, ∆
Ripple current. Figure 1 Accent 6 Figure 2 Akira 3 Figure 4 Figure 50
Claims (1)
極の間に、チョッピング用スイッチング素子とリアクト
ルと被制御トランジスタのベースおよびエミッタとの直
列回路を接続するとともに、前記チョッピング用スイッ
チング素子とリアクトルの接続点に該接続点側にカソー
ドおよび負側電源の負極にアノードとなるようダイオー
ドを接続し、前記被制御トランジスタのベースと負側電
源の負極間に制御用スイッチング素子を接続した回路構
成をなし、被制御用トランジスタのベース電流が一定と
なるように前記チョッピング用スイッチング素子を制御
することを特徴としたトランジスタのベース駆動回路。A series circuit of a chopping switching element, a reactor, and a base and emitter of a controlled transistor is connected between the positive electrode and the negative electrode of the positive side power supply of two DC power supplies connected in series, and the chopping switching element A circuit in which a diode is connected to the connection point of the reactor and the cathode thereof, and a diode is connected to the negative electrode of the negative power source as an anode, and a control switching element is connected between the base of the controlled transistor and the negative electrode of the negative power source. What is claimed is: 1. A base drive circuit for a transistor, characterized in that the circuit is configured to control the chopping switching element so that the base current of the controlled transistor is constant.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2216189A JPH0767271B2 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Transistor base drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2216189A JPH0767271B2 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Transistor base drive circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02206358A true JPH02206358A (en) | 1990-08-16 |
| JPH0767271B2 JPH0767271B2 (en) | 1995-07-19 |
Family
ID=12075101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2216189A Expired - Lifetime JPH0767271B2 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Transistor base drive circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767271B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6268754B1 (en) | 1999-07-15 | 2001-07-31 | Ngk Insulators, Ltd. | Gate driving circuit for power semiconductor switch |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP2216189A patent/JPH0767271B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6268754B1 (en) | 1999-07-15 | 2001-07-31 | Ngk Insulators, Ltd. | Gate driving circuit for power semiconductor switch |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0767271B2 (en) | 1995-07-19 |
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