JPH0224052B2 - - Google Patents
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- JPH0224052B2 JPH0224052B2 JP62006165A JP616587A JPH0224052B2 JP H0224052 B2 JPH0224052 B2 JP H0224052B2 JP 62006165 A JP62006165 A JP 62006165A JP 616587 A JP616587 A JP 616587A JP H0224052 B2 JPH0224052 B2 JP H0224052B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はサイリスタ等を用いた交換機通話路等
における半導体スイツチに関し、特にオフ電圧上
昇率耐量（以下dv／dt耐量と略記する。）を改善
した半導体スイツチに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor switch using a thyristor or the like in an exchange communication path, and more particularly to a semiconductor switch with improved off-voltage rise rate tolerance (hereinafter abbreviated as DV/DT tolerance). .
従来のdv／dt特性を改善した半導体スイツチ
回路を第１図に示す。第１図において１ａ，１ｂ
は主スイツチの入出力端子、２は制御信号入力端
子、３は変位電流を可変インピーダンス回路４に
供給するためのコンデンサ、５はpnpn構造を有
するサイリスタの如く構成されている。第１図に
おいて、主スイツチ端子１ａに急激な電位変動が
あつた場合、過渡電流がコンデンサ３を通り、可
変インピーダンス回路４を駆動し、サイリスタ５
のゲート−カソード間を低電圧にクランプし、誤
動作を防止できるが、主スイツチ端子１ａに比較
的遅い電位変動があつた場合には、コンデンサ３
が極めて大きくない限り可変インピーダンス回路
４を駆動できない欠点があり、このため集積化が
困難である欠点があつた。 Figure 1 shows a semiconductor switch circuit with improved conventional dv/dt characteristics. 1a, 1b in Figure 1
2 is an input/output terminal of the main switch, 2 is a control signal input terminal, 3 is a capacitor for supplying a displacement current to a variable impedance circuit 4, and 5 is constructed like a thyristor having a pnpn structure. In FIG. 1, when there is a sudden change in potential at the main switch terminal 1a, a transient current passes through the capacitor 3, drives the variable impedance circuit 4, and drives the thyristor 5.
The voltage between the gate and cathode of the capacitor 3 can be clamped to a low voltage to prevent malfunction, but if there is a relatively slow potential fluctuation at the main switch terminal 1a, the capacitor 3
This has the drawback that the variable impedance circuit 4 cannot be driven unless the impedance is extremely large, which makes integration difficult.
一方コンデンサの使用による不利益を回避する
試みの１つとしては、例えば、特開昭52−43350
号の第７図回路がある。この回路はベース開放の
NPNトランジスタのエミツタをサイリスタのゲ
ート・カソード間に設けたトランジスタ（本願発
明第２図のトランジスタ１０に相当）のベースに
接続する一方、コレクタをPNPNスイツチ（本
願発明第２図のサイリスタ９に相当）のn1領域と
接続することにより、PNPNスイツチのアノー
ド（n2領域）とカソード（p1領域）間に印加した
電圧は、過渡電流検出回路を成すベース開放トラ
ンジスタのコレクタ・ベース接合に加わり、この
接合の充電電流が、このトランジスタ自身で増幅
されて過渡的に、ゲート・カソード間に設けたト
ランジスタを駆動し、PNPNスイツチのレイト
効果を防止するものである。 On the other hand, as an attempt to avoid the disadvantages caused by the use of capacitors, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-43350
There is a circuit shown in Figure 7 of the issue. This circuit has an open base.
The emitter of the NPN transistor is connected to the base of the transistor (corresponding to transistor 10 in Figure 2 of the present invention) provided between the gate and cathode of the thyristor, while the collector is connected to the base of the transistor provided between the gate and cathode of the thyristor (corresponding to the transistor 9 in Figure 2 of the present invention). By connecting to the n1 region of the PNPN switch, the voltage applied between the anode ( n2 region) and cathode ( p1 region) of the PNPN switch is applied to the collector-base junction of the open-base transistor forming the transient current detection circuit. The charging current of this junction is amplified by the transistor itself and transiently drives the transistor provided between the gate and cathode, thereby preventing the late effect of the PNPN switch.
しかしながらかかる回路は、350V以上の高耐
圧を必要とするTD交換機に於ける加入者回路用
スイツチに用いた場合には、過渡電流検出回路自
身も350V以上の耐圧を必要となるが、この検出
回路を成すトランジスタのベース・エミツタ間逆
耐圧は８〜10Vと低いため、これを補完する目的
で、PNPNスイツチn1電極を取出し、p1、n1高耐
圧ダイオードを直列接続する構成としている。故
に過渡電流検出時、n1電極はPNPNスイツチの
Ｎゲート駆動トリガ信号入力端子としても動作す
ることになりdv／dt耐量を劣化させる方向とな
る。加えてサイリスタのp1n1領域によつて構成さ
れるダイオードは過渡電流検出回路を成すベース
開放NPNトランジスタと直列接続となるので等
価コンデンサの総合容量値を大幅に減ずることに
なり過渡電流が大きく減少し、サイリスタのゲー
ト・カソード間に設けたトランジスタが確実に駆
動できなくなることもあるという欠点がある。 However, when such a circuit is used in a subscriber circuit switch in a TD exchange that requires a high withstand voltage of 350V or more, the transient current detection circuit itself also needs a withstand voltage of 350V or more, but this detection circuit Since the base-emitter reverse breakdown voltage of the transistor forming the circuit is as low as 8 to 10V, in order to compensate for this, the PNPN switch n1 electrode is taken out and high voltage breakdown diodes p1 and n1 are connected in series. Therefore, when detecting a transient current, the n1 electrode also operates as the N gate drive trigger signal input terminal of the PNPN switch, which tends to degrade the dv/dt tolerance. In addition, the diode formed by the p 1 n 1 region of the thyristor is connected in series with the open-base NPN transistor that forms the transient current detection circuit, which greatly reduces the total capacitance value of the equivalent capacitor, resulting in a large transient current. This has the disadvantage that the transistor provided between the gate and cathode of the thyristor may not be able to be driven reliably.
本発明は、交換機通話路等に用いる半導体スイ
ツチ駆動回路中に、これと無関係に動作する可変
インピーダンス回路を付加した回路に於て、１個
のアクテイブ素子で双方向耐圧を満足させた過渡
電流検出回路によりdv／dtにより誤動作を確実
に防止すると共に集積回路化が可能な半導体スイ
ツチを得たことを特徴とするものであり、以下実
施例に従い詳細に説明する。 The present invention provides transient current detection that satisfies bidirectional withstand voltage with one active element in a circuit in which a variable impedance circuit that operates independently of the semiconductor switch drive circuit used in an exchange communication path is added. The present invention is characterized in that a semiconductor switch that can reliably prevent malfunctions due to dv/dt and can be integrated into an integrated circuit is obtained, and will be described in detail below with reference to embodiments.
第２図は本発明の実施例であつて、６ａは第１
主端子、６ｂは第２主端子、７，８は駆動端子、
９はサイリスタである。１０はトランジスタ、１
１は抵抗であつて前記サイリスタ９のゲート−カ
ソード間に接続されて可変インピーダンス回路を
構成している。 FIG. 2 shows an embodiment of the present invention, in which 6a is the first
Main terminal, 6b is the second main terminal, 7 and 8 are drive terminals,
9 is a thyristor. 10 is a transistor, 1
A resistor 1 is connected between the gate and cathode of the thyristor 9 to form a variable impedance circuit.
１２は双方向耐圧特性をもつたPNP型トラン
ジスタであつて、この種回路の集積化にあたつて
は電流増幅率、動作速度の要求から電子移動度の
大きいＮ型サブストレート上にNPNトランジス
タ（通常縦型配置）と、横型配置のPNPトラン
ジスタが構成される。横型配置のトランジスタは
エミツタ・コレクタが対称構造となる為、双方向
耐圧特性をもつことは多くの説明を要せずとも理
解できよう。そして、このPNPトランジスタ１
２は、コレクタとエミツタが入出力端子１３，１
４を構成した過渡電流検出回路であつて、第１主
端子６ａと可変インピーダンス回路を成すトラン
ジスタ１０のベースに接続されている。更にサイ
リスタ９のゲートはダイオード１５を介し、トラ
ンジスタ１６から成る駆動回路に接続されてい
る。そしてダイオード１７は、前記可変インピー
ダンス回路を成すトランジスタ１０のベース・エ
ミツタ間に接続された半導体スイツチである。 Reference numeral 12 is a PNP transistor with bidirectional breakdown voltage characteristics.When integrating this type of circuit, the NPN transistor ( PNP transistors are configured in a vertical arrangement (normally vertical arrangement) and a horizontal arrangement. Since a horizontal transistor has a symmetric emitter-collector structure, it can be understood without much explanation that it has bidirectional breakdown voltage characteristics. And this PNP transistor 1
2, the collector and emitter are input/output terminals 13, 1
4, and is connected to the first main terminal 6a and the base of a transistor 10 forming a variable impedance circuit. Furthermore, the gate of the thyristor 9 is connected via a diode 15 to a drive circuit consisting of a transistor 16. The diode 17 is a semiconductor switch connected between the base and emitter of the transistor 10 forming the variable impedance circuit.
さて本発明の過渡電流検出回路を有する半導体
スイツチの動作を説明すると、第１主端子６ａと
第２主端子６ｂ間に電源を接続し、駆動端子７，
８からトランジスタ１６を順バイアスすると、ダ
イオード１５を通してサイリスタ９のゲートを駆
動し、サイリスタ９を導通させる訳であるが、こ
のサイリスタ９が動作状態にない時に、第１主端
子６ａに正又は第２主端子６ｂに負の急激な電位
変動があつた場合、過渡電流は６ａ→１２のルー
トで流れ、トランジスタ１０を駆動し、６ｂに至
る。この時過渡電流は過渡電流検出回路のPNP
トランジスタ１２によつて増幅され、より大きな
電流を得る。その結果サイリスタ９のゲート−カ
ソード間を、トランジスタ１０のコレクタ−エミ
ツタ間電圧にクランプし、サイリスタ９の誤動作
を防止する。 Now, to explain the operation of the semiconductor switch having the transient current detection circuit of the present invention, a power supply is connected between the first main terminal 6a and the second main terminal 6b, and the drive terminal 7,
When the transistor 16 is forward biased from the first main terminal 6a, it drives the gate of the thyristor 9 through the diode 15 and makes the thyristor 9 conductive. When there is a sudden negative potential change at the main terminal 6b, a transient current flows along the route 6a→12, drives the transistor 10, and reaches 6b. At this time, the transient current is the PNP of the transient current detection circuit.
It is amplified by transistor 12 to obtain a larger current. As a result, the voltage between the gate and cathode of thyristor 9 is clamped to the voltage between the collector and emitter of transistor 10, thereby preventing thyristor 9 from malfunctioning.
以上説明した様に誤動作防止に対する本願発明
による効果は、過渡電流検出回路が、サイリスタ
のアノードと、トランジスタ１０のベースに、直
接、接続されているため、前述の様な擬似Ｎゲー
ト駆動信号の印加および、過渡電流の減少による
dv／dt耐量の劣化がない。 As explained above, the effect of the present invention on preventing malfunction is that the transient current detection circuit is directly connected to the anode of the thyristor and the base of the transistor 10, so that the above-mentioned pseudo N gate drive signal is not applied. and due to reduced transient current.
There is no deterioration in dv/dt tolerance.
即し、過渡電流検出回路の耐圧を補完する目的
でPNPNスイツチから取出したn1電極による擬
似Ｎゲートトリガ信号によるdv／dt耐量の劣化
や、p1n1ダイオードが該過渡電流検出回路と直列
になることによつて過渡電流が大きく減少し、サ
イリスタのゲート・カソード間に設けたトランジ
スタのベースを確実に駆動できなくなる欠点も、
完全に除去されているからである。 Therefore, in order to supplement the withstand voltage of the transient current detection circuit, the dv/dt withstand capability is degraded due to the pseudo N gate trigger signal from the n1 electrode taken out from the PNPN switch, and the p1n1 diode is connected in series with the transient current detection circuit . As a result, the transient current decreases significantly, and the disadvantage is that the base of the transistor installed between the gate and cathode of the thyristor cannot be reliably driven.
This is because it has been completely removed.
加えて、アクテイブ素子の採用によつてコンデ
ンサの如き大きな占有面積を必要とすることがな
いので、集積度の向上が図れる。このことは、こ
の種半導体スイツチを複数個用いてアレイを構成
した際には、より大きな利益を発揮するものであ
る。 In addition, by employing active elements, it is not necessary to occupy a large area like a capacitor, so that the degree of integration can be improved. This provides even greater benefits when an array is constructed using a plurality of semiconductor switches of this type.
第１図は従来のdv／dt特性を改善した半導体
スイツチ回路図例、第２図は本発明の一実施例の
回路図である。
６ａ……第１主端子、６ｂ……第２主端子、
７，８……制御端子、９，９ａ……サイリスタ、
１０，１０ａ，１２，１６……トランジスタ、１
１，１１ａ……抵抗、１３，１４……入出力端
子、１５，１５ａ，１７，１７ａ……ダイオー
ド。
FIG. 1 is an example of a circuit diagram of a conventional semiconductor switch with improved dv/dt characteristics, and FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention. 6a...first main terminal, 6b...second main terminal,
7, 8... control terminal, 9, 9a... thyristor,
10, 10a, 12, 16...transistor, 1
1, 11a...resistor, 13, 14...input/output terminal, 15, 15a, 17, 17a...diode.
Claims (1)
サイリスタを接続し、前記第２主端子と前記サイ
リスタのゲート間に、エミツタ−エレクタ間に抵
抗を接続したトランジスタから成る可変インピー
ダンス回路を、このサイリスタの順バイアスされ
るPN接合が短絡されるように接続して成る半導
体スイツチに於て、前記第１主端子と前記可変イ
ンピーダンス回路のトランジスタのベースとの間
に、ベースを開放した双方向耐圧を有するPNP
型トランジスタで構成される過渡電流検出回路を
接続した事を特徴とする半導体スイツチ。1 A variable impedance circuit consisting of a transistor having a PNPN structure thyristor connected between the first main terminal and the second main terminal, and a resistor connected between the emitter and the erector between the second main terminal and the gate of the thyristor, In a semiconductor switch in which the forward-biased PN junction of this thyristor is connected so as to be short-circuited, a bidirectional switch with an open base is connected between the first main terminal and the base of the transistor of the variable impedance circuit. PNP with pressure resistance
A semiconductor switch characterized by connecting a transient current detection circuit composed of type transistors.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP616587A JPS6326023A (en) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | Semiconductor switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP616587A JPS6326023A (en) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | Semiconductor switch |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12773681A Division JPS5757030A (en) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | Semiconductor switch |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6326023A JPS6326023A (en) | 1988-02-03 |
| JPH0224052B2 true JPH0224052B2 (en) | 1990-05-28 |
Family
ID=11630917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP616587A Granted JPS6326023A (en) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | Semiconductor switch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6326023A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2755090B2 (en) * | 1992-12-18 | 1998-05-20 | ダイキン工業株式会社 | Air conditioner |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5210061A (en) * | 1975-07-15 | 1977-01-26 | Hitachi Ltd | Thyristor circuit |
-
1987
- 1987-01-16 JP JP616587A patent/JPS6326023A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5210061A (en) * | 1975-07-15 | 1977-01-26 | Hitachi Ltd | Thyristor circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6326023A (en) | 1988-02-03 |
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