JPH0235552B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0235552B2
JPH0235552B2 JP57057294A JP5729482A JPH0235552B2 JP H0235552 B2 JPH0235552 B2 JP H0235552B2 JP 57057294 A JP57057294 A JP 57057294A JP 5729482 A JP5729482 A JP 5729482A JP H0235552 B2 JPH0235552 B2 JP H0235552B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reverse bias
transistor
bias current
switching semiconductor
base
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57057294A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58175970A (ja
Inventor
Hiroo Tomita
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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 Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP57057294A priority Critical patent/JPS58175970A/ja
Publication of JPS58175970A publication Critical patent/JPS58175970A/ja
Priority to US06/660,202 priority patent/US4642483A/en
Publication of JPH0235552B2 publication Critical patent/JPH0235552B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/081Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/0812Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit
    • H03K17/08126Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit in bipolar transitor switches
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/06Circuits specially adapted for rendering non-conductive gas discharge tubes or equivalent semiconductor devices, e.g. thyratrons, thyristors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Thyristor Switches And Gates (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オン状態にあるスイツチングパワー
トランジスタの如き、スイツチング用半導体素子
をオフに転じる際、逆バイアス電流を該素子に流
してオフに転じるようにしたスイツチング素子へ
の逆バイアス電流供給装置に関するものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
一般に、オン状態にあるパワートランジスタを
オフに転じる場合、良好なスイツチング特性を得
るために、該トランジスタにベース逆バイアス電
流(以下IB2と記す)を流すことが行なわれてい
るが、このベース逆バイアス電流IB2の値が過大
になると、パワートランジスタのベース逆バイア
ス印加時における安全動作領域の範囲が狭くなる
ことが知られている。
第1図はかかる安全動作領域の範囲の一例を示
したグラフである。同図において、縦軸はパワー
トランジスタのコレクタ電流ICを、横軸にはコレ
クタ電圧VCEをとつてある。
今、ベース逆バイアス電流IB2が3Aであつたと
すると、30Aのコレクタ電流ICを制御する場合、
サージコレクタ電圧VCEは300V以下でないと、パ
ワートランジスタが破壊する恐れがあること、ま
たベース逆バイアス電流IB2が6Aに増したとする
と、同じ30Aのコレクタ電流ICを制御するのに、
サージコレクタ電圧VCEは260V以下でないとパワ
ートランジスタが破壊する恐れがあり、安全動作
領域の範囲が、実線位置から一点鎖線位置へ縮小
すること、が第1図のグラフから読みとれる。
上記は一例であるが、このように、ベース逆バ
イアス電流IB2が変動すると、パワートランジス
タの安全動作領域の範囲も変動するので、ベース
逆バイアス電流IB2の値は、かかる安全動作領域
を狭くすることなく、しかも良好なスイツチング
特性が得られるように、適切な値に制御すること
が望ましい。
しかしながら、従来は主にコスト的、寸法的制
約から、特にベース逆バイアス電流IB2の制御は
実施しないのが一般的であつた。そのため、ベー
ス逆バイアス回路の電源変動や部品特性のばらつ
き等に起因するベース逆バイアス電流IB2の変動
に対しては、使用条件下でのベース逆バイアス電
流IB2の最小値でスイツチング特性をチエツクし、
最大値で安全動作領域の範囲をチエツクしてその
両面で合格点が得られば良しとする方法がとられ
ていた。従つて、スイツチングパワートランジス
タを用いた従来の装置は、このベース逆バイアス
電流IB2に依存するパワートランジスタのスイツ
チング特性と安全動作領域とのトレードオフか
ら、必ずしもパワートランジスタの特性を最大限
に発揮した状態で使用されているとは限らないと
いう状況にあつた。
本発明は、上述のような従来の技術的事情にか
んがみてなされたものであり、従つて本発明の目
的は、パワートランジスタの如き、半導体スイツ
チング素子の良好なスイツチング特性を確保しな
がら、安全動作領域の範囲も充分であるような或
る一定の電流値に、ベース逆バイアス電流の値を
制御することを可能にしたスイツチング半導体素
子への逆バイアス電流供給装置を提供することに
ある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的達成のため、本発明では、スイツチン
グ半導体素子への逆バイアス電流供給装置におい
て、その逆バイアス電流ルートに限流抵抗を接続
すると共に、スイツチング半導体素子と逆バイア
ス電流供給用トランジスタとの間に、ツエナーダ
イオードとダイオードの直列接続回路を接続し
た。
〔作用〕
前記ツエナーダイオードとダイオードの直列接
続回路が、前記限流抵抗に加わる電圧を逆バイア
ス用電源の変動にかかわりなく、安定化し、それ
により、スイツチング半導体素子へ供給する逆バ
イアス電流が一定値に制御される。
〔実施例〕
次に図を参照して本発明の一実施例を説明する
わけであるが、その前に、本発明実施の対象とし
てのスイツチング半導体素子に対する逆バイアス
電流供給装置の一例を具体的に説明しておく。
第2図はかかる本発明実施の対象としての逆バ
イアス電流供給装置の一例を示した回路図であ
る。同図において、T1は主トランジスタ、T2
補助トランジスタであり、両トランジスタT1
T2はダーリントン接続されてパワースイツチン
グトランジスタを構成している。そのほか、T3
は順バイアス用トランジスタ、T4は逆バイアス
用トランジスタ、E5は順バイアス用電源、E6
逆バイアス用電源、R7,R10はそれぞれ抵抗、D8
はダイオード、Mは制御信号入力端子である。抵
抗R7とダイオードD8はともに、トランジスタT1
T2がオフに転じた後の逆バイアス電流の通路を
構成するものであり、ダイオードD8は主トラン
ジスタT1のベースキヤリア引抜き用、抵抗R7
エミツタ・コレクタ間の耐圧向上用に用いられ
る。
動作を説明する。今、オン信号が制御信号入力
端子Mより入力されると、順バイアス用トランジ
スタT3が導通し、順バイアス用電源E5から順バ
イアス電流がトランジスタT3を経てトランジス
タT2,T1に流れ込み、これらトランジスタT2
T1をオンに転じる。
次に、オフ信号を制御信号入力端子Mより入力
すると、順バイアス用トランジスタT3はオフに
転じ、代つて逆バイアス用トランジスタT4が導
通し、逆バイアス用電源E6から、破線で示した
如きルートで逆バイアス電流IB2が流れ、先ず補
助トランジスタT2がオフに転じ、逆バイアス電
流IB2は補助トランジスタT2からダイオードD8
転流し、次に主トランジスタT1がオフに転じ、
その後、逆バイアス電流IB2は主トランジスタT1
から抵抗R7に転流する。
第3図は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。同図に示した回路構成が第2図に示した従来
のそれと異なる転は、回路中のA点とO点の間
に、ダイオードD11とゼナーダイオードZD10の直
列回路を接続した点と、抵抗R9を逆バイアス用
トランジスタT4のエミツタ側に挿入接続した点
である。この抵抗R9は逆バイアス電流IB2の制限
用である。
ゼナーダイオードZD10とダイオードD11の直列
回路により、逆バイアス用トランジスタT4のベ
ース電位(A点電位)を基準電位(O点電位すな
わち主トランジスタT1のエミツタ電位)に対し
て一定の値にクランプするようになつている。こ
のゼナーダイオードZD11とダイオードD11の直列
回路が本発明の要因である。
今逆バイアス電流IB2が破線で示す経路で流れ、
オン状態にあつたトランジスタT1,T2がオフに
転じる時の過渡的動作モードを次の3つにわけて
考える。
(イ) トランジスタT1,T2がともにまだオフして
おらず、ベースにキヤリアが残つている状態で
は、 IB2≒VZ10+VD11−VBET4/R9 …(1) (ロ) トランジスタT2はすでにオフしたが、トラ
ンジスタT1はまだオフしていない状態では、 IB2≒VZ10+VD11−VBET4−VD8/R9 …(2) (ハ) トランジスタT1,T2ともにオフした後の状
態では、 IB2≒VZ10+VD11−VBET4−VD8/R9+R7…(3) ここで VZ10;ゼナーダイオードZD10のゼナー電圧 VD11;ダイオードD11の順電圧降下 VBET4;トランジスタT4のベース・エミツタ
間電圧 R9;抵抗R9の抵抗値 VD8;ダイオードD8の順電圧降下 R7;抵抗R7の抵抗値 である。
上記(1)〜(3)式において、VZ10、VD11、VBET4
VD8、R9、R7はいずれも一定値であり、逆バイア
ス電IB2は電源電圧に無関係に一定値に保たれる
ことが理解されるであろう。さらにVD11とVBET4
はどちらも正の温度係数をもつので、温度変化に
対して(VD11−VBET4)の値は殆んど一定となり、
逆バイアス電圧IB2は温度変化に対しても、それ
にかかわりなく殆んど一定値に保たれる。
トランジスタのスイツチング特性と安全動作領
域が問題となる時即ち、トランジスタT1および
T2がオフする時の逆バイアス電流IB2は前記(1)及
び(2)式で与えられるが、ここでゼナー電圧VZ10
抵抗R9の値を適切に選定すれば、電源電圧や温
度の変化に左右されることなく良好なスイツチン
グ特性が得られ、かつ安全動作領域を最大限に保
持できる逆バイアス電流IB2を選定することがで
きる。勿論、ゼナーダイオードZD10のカソード
は補助トランジスタT2のベース側B点に接続し
ても同様の目的が達成される。何故ならば、トラ
ンジスタT1,T2が完全にオフするまでは、キヤ
リアが残存するので、これによりトランジスタ
T1,T2は逆方向に導通状態にあり、従つてトラ
ンジスタT1,T2のエミツタとベースは等電位に
あるからである。
この場合は、主トランジスタT1のキヤリア消
滅の前後ともに逆バイアス電流IB2は同じ値にク
ランプされる。但し主トランジスタT1のキヤリ
ア消滅後はIB2は少ない方が損失が少なくて望ま
しいのでこの点からは、第3図に示した回路接続
の方が良い。
第4図は本発明の他のを示す回路図である。同
図においては、スイツチング半導体素子として、
トランジスタの代りにゲート・ターン・オフ・サ
イリスタGTOを用いた場合の実施例が示されて
いる。この場合、第3図におけるトランジスタ
T1,T2のベースおよびエミツタが、第4図のサ
イリスタGTOのゲートGとカソードKに対応し
ており、回路動作は同じであるから改めて説明す
る必要はないであろう。
この発明によれば、簡易な方法でベース逆バイ
アス電流IB2を電源電圧や温度変化にほぼ無関係
に常に一定値に制御できるようにしたため、逆バ
イアス電流を安全動作領域で許容される上限値に
設定することが可能となり、常に素子最良のスイ
ツチング特性で装置を動作させることが可能とな
る。
この発明はいままで説明したダーリントン接続
のトランジスタのベース逆バイアス回路やGTO
サイリスタの消弧回路ばかりでなく、シングルの
トランジスタにも応用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はパワートランジスタのベース逆バイア
ス印加時における安全動作領域の範囲の一例を示
したグラフ、第2図は本発明実施の対象としての
スイツチング半導体素子に対する逆バイアス電流
供給装置の一例を示す回路図、第3図は本発明の
一実施例を示す回路図、第4図は本発明の他の実
施例を示す回路図、である。 符号説明、T1……主トランジスタ、T2……補
助トランジスタ、T3……順バイアス用トランジ
スタ、T4……逆バイアス用トランジスタ、E5
…順バイアス用電源、E6……逆バイアス用電源、
R7,R9,R10……抵抗、D8……ダイオード、M…
…制御信号入力端子、GTO……ゲート・ター
ン・オフ・サイリスタ、K……カソード、G……
ゲート。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 スイツチング半導体素子のベース側又はゲー
    ト側を逆バイアス用トランジスタのエミツタに接
    続し、該逆バイアス用トランジスタのコレクタを
    逆バイアス用電源の負極に接続し、該逆バイアス
    用電源の正極を前記スイツチング半導体素子のエ
    ミツタ又はカソードに接続し、オン状態にある前
    記スイツチング半導体素子をオフ状態に転じるた
    めにオフ指令が前記逆バイアス用トランジスタの
    ベースに印加されて該逆バイアス用トランジスタ
    が導通するスイツチング半導体素子への逆バイア
    ス電流供給装置において、 前記スイツチング半導体素子のベース側又はゲ
    ート側と前記逆バイアス用トランジスタのエミツ
    タとを接続する回路に限流抵抗を接続すると共
    に、前記スイツチング半導体素子のエミツタ又は
    カソードと前記逆バイアス用トランジスタのベー
    スとの間に、ツエナーダイオードとダイオードの
    直列接続回路を接続することを特徴とするスイツ
    チング半導体素子への逆バイアス電流供給装置。
JP57057294A 1982-04-08 1982-04-08 スイッチング半導体素子への逆バイアス電流供給装置 Granted JPS58175970A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57057294A JPS58175970A (ja) 1982-04-08 1982-04-08 スイッチング半導体素子への逆バイアス電流供給装置
US06/660,202 US4642483A (en) 1982-04-08 1984-10-12 Reverse bias current supply system for a switching device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57057294A JPS58175970A (ja) 1982-04-08 1982-04-08 スイッチング半導体素子への逆バイアス電流供給装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58175970A JPS58175970A (ja) 1983-10-15
JPH0235552B2 true JPH0235552B2 (ja) 1990-08-10

Family

ID=13051528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57057294A Granted JPS58175970A (ja) 1982-04-08 1982-04-08 スイッチング半導体素子への逆バイアス電流供給装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4642483A (ja)
JP (1) JPS58175970A (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5105145A (en) * 1988-05-04 1992-04-14 Robert Bosch Gmbh Voltage control circuit
JP2910859B2 (ja) * 1989-09-29 1999-06-23 株式会社東芝 半導体素子の駆動回路
US5012136A (en) * 1989-12-04 1991-04-30 Motorola, Inc. High speed ECL to CMOS translator having reduced power consumption
JP2520765B2 (ja) * 1990-05-25 1996-07-31 三菱電機株式会社 ドライブ回路
US5128553A (en) * 1990-06-22 1992-07-07 Linear Technology Corporation Lateral PNP turn-off drive circuit
US5317208A (en) * 1992-05-12 1994-05-31 International Business Machines Corporation Integrated circuit employing inverse transistors
US5834964A (en) * 1997-06-02 1998-11-10 Cherry Semiconductor Corporation Lateral PNP fast turn-on circuit

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2644507C3 (de) * 1976-10-01 1984-07-26 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur Aussteuerung eines im Sättigungszustand betriebenen Transistors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JPS582153Y2 (ja) * 1976-11-10 1983-01-14 株式会社東芝 ゲ−トタ−ンオフサイリスタのゲ−ト制御回路
US4117351A (en) * 1977-03-31 1978-09-26 Rca Corporation Transistor switching circuit
DE2808000C2 (de) * 1978-02-23 1985-01-31 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren und Anordnung zur Ansteuerung von Leistungshalbleitern
JPS5545274A (en) * 1978-09-26 1980-03-29 Hitachi Ltd Gate circuit of gate turn-off thyristor
FR2494936A1 (fr) * 1980-11-21 1982-05-28 Thomson Csf Commutateur a commande par impulsions en ouverture et en fermeture et son integration

Also Published As

Publication number Publication date
JPS58175970A (ja) 1983-10-15
US4642483A (en) 1987-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0237234Y2 (ja)
US3241043A (en) Thyratron tube replacement unit employing a zener diode limiting the inverse voltageacross a gating transistor
EP0677925B1 (en) Three-terminal insulated-gate power electronic device with a variable-slope saturated output characteristic depending in a discontinuous way on the output current
JPH0642179B2 (ja) 短絡保護機能を改良した電力トランジスタ駆動回路
US4507525A (en) Transistorized bridge rectifier circuit with overcurrent protection for use in telephones
JPH0235552B2 (ja)
JPS61110218A (ja) 電圧安定化装置
JP2806503B2 (ja) 半導体素子の短絡保護回路
US4224654A (en) Relay driver circuit
JPH0378787B2 (ja)
GB1500364A (en) Dc static switch circuit with transistor surge current pass capability
JPS58190131A (ja) 特に無接触動作する電子スイツチ装置
US4284911A (en) Switching network
US4700282A (en) Monolithically integratable control circuit having a push-pull output stage for the switching of inductive loads
GB1165507A (en) An Improved Electric Motor Braking Circuit
US4571501A (en) Electronic control circuit
JPS6246986B2 (ja)
US3392290A (en) Bistable device employing transistors of complementary types
JPH01282921A (ja) Igbtの過電流保護駆動回路
JPS6116631Y2 (ja)
JPS6342748Y2 (ja)
JP2815092B2 (ja) 電源装置
JPS63126315A (ja) スイツチ回路
JPS5912621A (ja) パワ−トランジスタ制御回路用トランジスタの保護回路
JP2592990B2 (ja) 電圧制御回路