JPH0236792A - 誘導負荷駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、誘導負荷をチョッパリング方式により定電
流駆動するための誘導負荷駆動回路に関し、特にフルブ
リッジ回路構成の誘導負荷駆動回路に関するものである
。

（従来の技術〕 第２図はフルブリッジ回路構成による従来の誘導負荷駆
動回路を示す。因において、１は高電位側電源端子、２
は低電位側（通常は接地）電源端子で、これら高電位側
電源端子１と低電位側電源端子２との間にＬ＄ＮＰＮト
ランジスタ３とＮＰＮトランジスタ４とからなる直列回
路と、ＮＰＮトランジスタ５とＮＰＮトランジスタ６と
からなる直列回路とが並列に接続されている。すなわち
、トランジスタ３．５のコレクタはともに高電位側電源
端子１に、またトランジスタ３のエミッタはトランジス
タ４のコレクタに、またトランジスタ５のエミッタはト
ランジスタ６のコレクタに、さらにトランジスタ４，６
のエミッタはともに抵抗Ｒ１を介し低電位側型８Ｉ端子
２にそれぞれ接続されている。そして、トランジスタ３
のベースはＮＰＮトランジスタ７、ＰＮＰトランジスタ
８を介し、トランジスタ５のベースはＮＰＮｌ−ランラ
スタ１０．ＰＮＰトランジスタ１１を介し各々入力端子
９．１２に接続されている。また、トランジスタ４，６
のベースは各々入力端子１３．１４に接続されている。

トランジスタ３．４間の接続点Ａとトランジスタ５，６
間の接続点Ｂとの間には、誘導負荷１５が接続されてい
る。一方、トランジスタ３のコレクタ・エミッタ間およ
びトランジスタ５のコレクタ・エミッタ間には、それぞ
れ誘導負荷１５により誘起される逆起電力を放電するた
めのフライホイールダイオードＤ１．Ｄ２が接続されて
いる。

上記した従来の誘導負荷駆動回路では、例えば入力端子
９．１３への入力信号が“Ｌ　”レベル、入力端子１２
．１４への入力信号が゛Ｈ°ルベルにそれぞれ設定され
ると、トランジスタ３，６゜７．８がともに導通し、高
電位側電源端子１よりトランジスタ３．誘導負荷１５．
トランジスタ６゜抵抗Ｒ１を経て低電位側電源端子２に
電流Ｉが流れ、誘導負荷１５への給電が行なわれる。こ
のとき、負荷が誘導性のため、この電流Ｉは次第に増加
していく。電流■を抵抗Ｒ１で電圧に変換し、この電圧
が所定電圧以上になると入力端子１４への入力信号が″
“Ｌ　”レベルに切り換えられ、トランジスタ６が非導
通となり、低電位側電源端子２へ流れる電ｌ（が遮断さ
れ、誘導負荷１５への電流■の供給が停止する。この遮
断動作時には誘導負荷１５に逆起電力が生じるため、接
続点Ｂの電位が上昇する。ところが、ダイオ°−ドＤ２
があるため、その電位は高電位側電源端子１の電位より
第２のダイオードＤ２の順方向電圧だけ高い電位にクラ
ンプされている。そのため、接続点Ｂの電位が前記クラ
ン、プ電位以上になるとダイオードＤ２が導通し、ダイ
オードＤ２→トランジスタ３→誘導負荷１５→ダイオー
ドＤ２のループに電流Ｉが流れ、誘導負荷１５に蓄えら
れたエネルギーが放電される。すると、電流■が次第に
減少していく。そして、トランジスタ６が非導通となっ
た時点から所定時間経過後、入力端子１４への入力信号
を“’　＋１　”レベルに切り換え、再びトランジスタ
６を導通させ、上述したのと同様に高電位側゛電源端子
１から低電位側電源端子２へ電流が流れる。

この繰り返しによって、誘導負荷１５に流れる電流１を
定電流に保つ。この方式はチョッパリング方式と呼ばれ
る。

以上の動作は、入力端子９，１３への入力信号を“Ｈ′
″レベル、入力端子１２．１４への入力信号を“Ｌ　１
１レベルに設定して行なわれる逆極性による誘導負荷１
５への給電の場合にも同様であり、そのｍ開動作時に誘
導負荷１５に生じる逆起電力はダイオードＤ１→トラン
ジスタ５→誘導負荷１５→ダイオードＤ１のループを通
して放電される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の誘導負荷駆動回路は以上のように、構成されてい
るので、例えばトランジスタ３．６が導通している状態
からトランジスタ６が非導通となり、誘導負荷１５のエ
ネルギーがｔｌｉ電されているとき、誘導負荷１５以外
で消費される消費電力Ｐｏは、 Ｐ＝（ＶＦ（０２）　　　Ｃ［（ｓａｔ）８＋ＶＢＥ７
ｏ＋Ｖ ＋Ｖ　　　　）Ｘ（・・・（１） Ｅ３ ｖＦ（Ｄ２）　　’ダイオードＤ２の順方向電圧降下 ｖＣＥ（ｓａｔ）８　”ランジスタ８のコレクタ・エミ
ッタ間飽和電圧 Ｖ８Ｅ７：トランジスタ７のベース・エミッタ間電圧 Ｖ　　：トランジスタ３のベース・エミＥ３ ツタ間電圧 となり、消費電力Ｐ。が比較的大きいという問題点があ
った。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたち、ので、誘導負荷のエネルギーが放電されている
時、消費電力が比較的小さい誘導負荷駆動回路を得るこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る、誘導負荷駆動回路は、第１．第２のト
ランジスタからなる直列回路と、第３．第４のトランジ
スタからなる直列回路とを高電位点と低電位点との間に
並列に接続し、前記第１．第２のトランジスタ間の第１
の接続点と前記第３゜第４のトランジスタ間の第２の接
続点との間に誘導負荷を接続し、前記第１〜第４の各ト
ランジスタの卸御電極に与えられる入力信号により、前
記誘導負荷に流れる電流を制御する誘導負荷駆動回路に
おいて、制御ｌ電極が前記高電位点に、一方端が前記第
１の接続点に、他方端が前記第２の接続点に各々接続さ
れ、前記一方端及び前記他方端間で双方向に電流を流す
ことができるＰＮＰトランジスタを設けた構成としてい
る。

〔作用〕

この発明におけるＰＮＰｔ−ランジスタは、誘導負荷に
生ずる逆起電力により一方端あるいは他方端の電位が高
電位点の電位より高くなると導通する。する、とＰＮＰ
トランジスと誘導負荷より成るループができ、このルー
プにより誘導負荷に貯えられたエネルギーが放電される
。

〔実施例〕

第１図は、この発明に係る誘導負荷駆動回路の一実施例
を示す回路図である。図において第２図に示した従来回
路との相違点は、ダイオードＤＩ。

Ｄ２をなくし、代りにコレクタ・エミッタ間に双方向に
電流を流すことができるＰＮＰトランジスタ１６を設け
たことである。トランジスタ１６は、ベースが高電位側
電源端子１に、エミッタ（Ｅ）が接続点Ｂに、コレクタ
（Ｃ）が接続点Ａに各々接続されている。その他の構成
は従来例と同様である。

次に動作につｔ！１て説明する。入力端子９，１３への
入力信号がｌｌ　Ｌ　ＩＩレベル、入力端子１２．１４
への入力信号が“°Ｈ″レベルの場合において、電流Ｉ
が次第に増加し、所定値に達すると入力端子１４への入
力、信号が“Ｌ　Ｉ＋レベルに切り換えられ、トランジ
スタ６が遮断され、接続点Ｂの電位が上界するまでの動
作は従来と同様である。

接続点Ｂの電位が上昇すると、トランジスタ１６が導通
し、トランジスタ１６のエミッタ（Ｅ）からコレクタ（
Ｃ）に電流が流れ、トランジスタ１６と誘導負荷１５に
よりループができ、このループにより誘導負荷１５に生
じた逆起電力のエネルギーが放電される。

つまり、従来の回路と異なり、トランジスタ３を通じて
放電することなく直接トランジスタ１６で放電させる。

このため、誘導負荷１５以外で消費される消費電力Ｐ。

１は、 Ｐｏｌ−ＶＣＥ（ｓａｔ）１６　ｘ■　　　　　　　・
・・（２）ＶＣＥ（ｓａｔ）１６　’　トランジスタ１
６のコレクタ・エミッタ間飽和電圧 となる。（１）式と（２）式を比較すると、ｖＢＦ３−
ＶＢ［７−■８Ｅ１６＝Ｖ「（Ｄ２）ＶＣＥ（ｓａｔ）
８−ＶＣＥ（ｓａｔ）１６の条件下においては、消費電
力Ｐ。１の方が消費電力Ｐｏより小さくなっている。

その復、電流■が次第に減少し、所定時間経過すると再
び入力端子１４への入力信号が“Ｈ″レベル切り換えら
れ、トランジスタ６が導通し、高電位側電源端子１から
低電位側電源端子２へ電流が流れる動作は従来と同様で
ある。

また、入力端子９．１３への入力信号を“Ｈパレベル、
入力端子１２．１４への入力信号を“Ｌ　ＩＩレベルに
設定して行われる逆特性による誘導負荷１５への給電の
場合も同様であり、その遮断動作時にはトランジスタ１
６のコレクタからベースに電流が流れ、上述したのと同
様トランジスタ１６と誘導負荷１５より成るループによ
り誘導負荷１５に生じる逆起電力のエネルギーが放電さ
れる。

なお、上記実施例では回路を構成する各トランジスタが
バイポーラトランジスタの場合について説明したが、Ｍ
Ｏ，Ｓ型トランジスタを用いても同様の効果が得られる
。但し、トランジスタ１６は上記実施例と同様のＰＮＰ
型のバイポーラトランジスタでなければならない。

（発明の効果Ｊ 以上のように、この発明によれば、一方端及び他方端間
で双方向に電流を流すことができるＰＮＰトランジスタ
を誘導負荷の両端に設けたので、誘導負荷に生ずる逆起
電力のためＰＮＰトランジスタの一方端あるいは他方端
の電位が上界するとＰＮＰトランジスタが導通し、ＰＮ
Ｐトランジスタと誘導負荷よりなるループが形成され、
このループに電流が流れる。その結果、誘導負荷に生じ
た逆起電力のエネルギーはこのループにより放電される
ことになり、誘導負荷以外による電力の消費はＰＮＰト
ランジスタのみとなり従来回路と比較し、誘導負荷以外
での消費電力が小さくなるという効果がある。

また、上記回路を集積化した場合、ＰＮＰトランジスタ
を１つのダイオード素子と同一面積で構成できるので、
従来回路と比較し、回路面積が小さくなり安価な回路が
得られるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る誘導負荷駆動回路の一実施例を
示す回路図、第２図は従来の誘導負荷駆動回路を示す回
路図である。 図において、１は高電位側型？！！端子、２は低電位側
電源端子、３ないし６はＮＰＮトランジスタ、９．１２
．１３及び１４は入力端子、１５は誘導負荷、１６は双
方向動作形ＰＮＰトランジスタである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　（１）　第１，第２のトランジスタからなる直列回路
   と、第３，第４のトランジスタからなる直列回路とを高
   電位点と低電位点との間に並列に接続し、前記第１，第
   ２のトランジスタ間の第１の接続点と前記第３，第４の
   トランジスタ間の第２の接続点との間に誘導負荷を接続
   し、前記第１〜第４の各トランジスタの卸御電極に与え
   られる入力信号により、前記誘導負荷に流れる電流を制
   御する誘導負荷駆動回路において、 制御電極が前記高電位点に、一方端が前記第１の接続点
   に、他方端が前記第２の接続点に各々接続され、前記一
   方端及び前記他方端間で双方向に電流を流すことができ
   るＰＮＰトランジスタを設けたことを特徴とする誘導負
   荷駆動回路。