JPH0314948Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、電子機器等における電源電圧の信号
電圧等を昇圧する際に適用されるスイツチング素
子駆動回路に係り、例えばラジオコントロール装
置のモータ駆動回路に用いられるスイツチング素
子駆動回路に関するものである。

［従来の技術］ 従来、電源電圧よりも高い電圧を用いてモータ
等の被駆動体を制御する場合には、コンデンサ充
放電回路からなるスイツチング素子駆動回路によ
つて一次電圧を所定の駆動電圧に昇圧させてい
た。

第３図はこのような従来のスイツチング素子駆
動回路の一例を示す回路図である。

同図中、符号２０はマイナス接地された電源で
あり、そのプラス側にはトランジスタ２１のエミ
ツタとダイオード２２のアノードが接続されてい
る。トランジスタ２１にはトランジスタ２３がカ
スケード接続されている。両トランジスタ２１，
２３のベースは発振回路２４に接続されており、
該発振回路２４の出力レベルに従つて両トランジ
スタ２１，２３は交互にスイツチング動作するよ
うに構成されている。また、両トランジスタ２
１，２３のコレクタとダイオード２２のカソード
との間にはコンデンサ２５が接続されており、さ
らにダイオード２２のカソードには他のダイオー
ド２６のアノードが接続されている。このダイオ
ード２６のカソードには、−端子側が接地された
コンデンサ２７の他端子側が接続されている。さ
らに、エミツタ接地されたトランジスタ２９のコ
レクタが、高電圧を吸収するための抵抗２８を介
して、ダイオード２６のカソードに接続されてお
り、このトランジスタ２９のベースには制御信号
が入力されるように構成されている。そして、抵
抗２８とトランジスタ２９のコレクタとの間に
は、電界効果トランジスタ３０（以下、FET３
０と略称する。）のゲートが接続されており、こ
のFET３０のソースは接地され、ドレインは駆
動対象であるモータ３１に接続されている。な
お、前記ダイオード２２，２６は順方向に電圧が
加えられると各々順方向降下電圧Vfだけ電圧降
下するものとする。

このように、トランジスタ２１，２３、ダイオ
ード２２，２６及びコンデンサ２５，２７によつ
て構成されたコンデンサ充放電回路を有するスイ
ツチング素子駆動回路においては、発振回路２４
の発振出力信号が低（Ｌ）レベルの時にはトラン
ジスタ２１が導通し、トランジスタ２３が遮断さ
れる。また、発振出力信号が高（Ｈ）レベルの時
には、逆にトランジスタ２３が導通し、トランジ
スタ２１が遮断される。また、前記コンデンサ充
放電回路に接続されたトランジスタ２９のベース
に高レベルの制御信号Vsが印加した時には、ト
ランジスタ２９は導通し、低レベルの制御信号
Vsが印加した時には遮断する。

さて、トランジスタ２３の導通時には、実線矢
印で示すようにダイオード２２、コンデンサ２５
を介してトランジスタ２３に電流が流れる。この
時、コンデンサ２５に図示する極性の電荷が蓄え
られ、コンデンサ２５の両端電圧は電源２０の電
圧Ｅからダイオード２２の順方向降下電圧Vfを
引いた電圧、すなわち（Ｅ−Vf）となる。次に、
前記トランジスタ２１が導通し、トランジスタ２
３が遮断した時、すなわち低レベルの発振出力信
号がトランジスタ２１，２３のベースに印加した
時には、電源２０の電圧Ｅとコンデンサ２５の両
端電圧（Ｅ−Vf）が直列接続され、両電圧を加
算した電圧（2E−Vf）からダイオード２６の順
方向降下電圧Vfを差し引いた電圧（2E−2Vf）
がコンデンサ２７に印加される。コンデンサ２７
には対応する電荷が充電される。制御信号Vsが
低レベルの時トランジスタ２９は遮断状態となる
ので、コンデンサ２７の端子電圧（2E−2Vf）が
FET３０のゲートに印加され、FET３０は導通
状態となる。これにより、モータ３１は回転駆動
される。制御信号Vsが高レベルの時は、FET３
０のゲート電位は略接地電位となるのでFET３
０は遮断され、モータ３１は駆動されない。以上
の如く制御信号Vsの信号レベルを制御すること
により、モータの回転駆動を制御できる。

モータの駆動電流は例えば最大数＋Ａと大きい
ため、前記FETの電力効率や放熱対策等の点か
らON抵抗は小さい方がよい。低価格で入手でき
るON抵抗の小さいFETではゲート電圧が10数Ｖ
で駆動するものが多い。低電圧駆動が可能な
FETは極めて高価であり、従つて、特に６〜7V
以下の電池を使用した機器では、FETを制御す
るため、以上示したような駆動回路を用いて６〜
7Vの電源電圧を10数Ｖに昇圧していた。

［考案が解決しようとする課題］ ところが、上述した従来のスイツチング素子駆
動回路においては、スイツチング用に数多くのト
ランジスタが必要であり、また、トランジスタを
スイツチングするために発振回路等外部にスイツ
チング駆動回路を設ける必要があつた。このた
め、従来のスイツチング素子駆動回路は回路構成
が複雑で回路の小型化を実現できず、さらに、部
品点数が多いために製造コストが嵩むという問題
点があつた。

そこで、本考案は上述した問題点に鑑みてなさ
れたもので、電子機器等における電源電圧の信号
電圧等を昇圧するにあたつて、簡単な回路構成の
スイツチング素子駆動回路を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 本考案のスイツチング素子駆動回路は、第１ダ
イオードのカソードに第１抵抗器の一端が接続さ
れ、第２ダイオードのアノードに第２抵抗器の一
端が接続され、前記第１ダイオードのカソードと
第２ダイオードのアノードとの間にコンデンサが
接続され、前記第１ダイオードのアノードと前記
第２抵抗器の他端とが電源に接続され、前記第２
ダイオードのカソードと前記第１抵抗器の他端と
がスイツチング素子の制御入力端子に接続され、
該制御入力端子とアースとの間に制御信号が入力
されるスイツチング素子駆動素子が接続されたこ
とを特徴としている。

［作用］ 制御信号によつてスイツチング素子駆動素子が
導通すると、電源電圧が両ダイオードに加わり、
両ダイオードにおける電圧降下分を電源電圧から
差し引いた電圧がコンデンサに加わり、該電圧に
見合つた電荷がコンデンサに蓄えられる。

次に、制御信号によつてスイツチング素子駆動
素子が遮断されると、電源、第２抵抗器、コンデ
ンサ及び第１抵抗器により構成される直列回路か
ら出力が得られる。従つて、第２ダイオードのカ
ソード側には、電源電圧の２倍から両ダイオード
による電圧降下分を差し引いた値の電圧が出力さ
れる。

［実施例］ 本考案によるスイツチング素子駆動回路の一実
施例を第１図及び第２図によつて説明する。

第２図は本実施例のスイツチング素子駆動回路
を有するラジオコントロールシステムのブロツク
図である。同図において、符号１は飛行機、車等
の被操縦体に搭載されるラジオコントロール装置
であり、このラジオコントロール装置１では送信
機２から無線伝送された操作信号を受信機３で受
信するようになつている。受信機３は受信した信
号に応じた制御信号をモータコントローラ４に供
給し、このモータコントローラ４が前記制御信号
に応じた駆動信号をモータ５に供給し、モータ５
の回転を制御する構成になつている。本実施例の
スイツチング素子駆動回路は前記モータコントロ
ーラ４に内蔵されるものである。

第１図は本実施例のスイツチング素子駆動回路
を示す回路図である。

同図中、符号６はマイナス接地された電源であ
り、そのプラス側にはコンデンサ充放電回路７と
モータ５が接続されている。コンデンサ充放電回
路７の第１ダイオード７ａには、そのカソード側
に第１抵抗器７ｃの一端が接続されている。ま
た、第２ダイオード７ｄのアノード側には第２抵
抗器７ｂの一端が接続されている。また、前記第
１ダイオード７ａのカソードと前記第２ダイオー
ド７ｄのアノードとの間にはコンデンサ７ｅが接
続されている。そして、前記第１ダイオード７ａ
のアノードと前記第２抵抗器７ｂの他端は、共に
前記電源６のプラス側に接続されている。さら
に、前記第２ダイオード７ｄのカソードと前記第
１抵抗器７ｃの他端は、スイツチング素子駆動素
子として設けられたトランジスタ８のコレクタに
それぞれ接続されている。本実施例では、このト
ランジスタ８はnpn形であり、そのエミツタは接
地され、ベースからは制御信号（スイツチング信
号）を入力できるように構成されている。

次に、前記第２ダイオード７ｄのカソードに
は、前記モータ５の駆動を制御するFET９のゲ
ートが接続されている。本実施例では、この
FET９はデイプレツシヨン形のMOSFETであ
り、そのソースは接地され、ドレインはモータ５
に接続されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

トランジスタ８のベースに高レベルの制御信号
を入力すると、このトランジスタ８は導通し、図
中実線矢印で示すように電源６から第１ダイオー
ド７ａ、コンデンサ７ｅ、第２ダイオード７ｄを
介してトランジスタ８に電流が流れる。そして、
両ダイオード７ａ，７ｄによる電圧降下分Vfを
電源電圧Ｅからそれぞれ差し引いた電圧Ｅ−2Vf
がコンデンサ７ｅに加わり、これを図示する極性
に充電する。このとき、トランジスタ８のコレク
タ電位は略接地電位であるため、FET９は遮断
状態にあり、モータ５は駆動されない。

次に、トランジスタ８のベースに低レベルの制
御信号が入力すると、このトランジスタ８は遮断
する。この時には、電源６、第２抵抗器７ｂ、コ
ンデンサ７ｅ、第１抵抗器７ｃなる直列回路によ
りFET９のゲートに電圧が印加される。FET９
に因加される電圧は、電源６の電圧Ｅとコンデン
サ７ｅの両端電圧Ｅ−2Vfの和電圧2E−2Vfであ
る。この電圧は該FET９を導通状態にスイツチ
し、モータ５を駆動する。一般にFETの入力イ
ンピーダンスは極めて大きいため、コンデンサ７
ｅの電荷は微かしか放電されず、極めて良好に
FET９を制御できる。

以上説明したように、本実施例によれば、多数
のスイツチング素子や発振器を用いることなく、
電源電圧よりも高い駆動電圧を得ることができ
る。

従つて、本実施例によれば、スイツチング素子
駆動回路の回路構成を簡単にすることができるの
で、ラジコン装置におけるモータコントローラを
小型化することができ、さらに部品点数が少ない
ので、製造コストの削減を実現することができ
る。

なお、本実施例では、スイツチング素子駆動素
子としてnpn形のトランジスタを用いたが、これ
のみに限定するものではなく、スイツチング機能
を有するものであればよい。例えばFET等を用
いることもできる。さらには、制御信号Vsの信
号レベルを送信機２側で制御することにより、モ
ータ５の回転速度を制御できる。

［考案の効果］ 本考案によれば、構成部品の少ない簡単な回路
構成でスイツチング素子駆動回路を実現すること
ができるので、製造コストの低減化と装置全体の
小型化を実現することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例であるスイツチング素
子駆動回路の回路図、第２図は同実施例のスイツ
チング素子駆動回路を内蔵するラジオコントロー
ルシステムのブロツク図、第３図は従来のスイツ
チング素子駆動回路の一例を示す回路図である。 ６……電源、７ａ……第１ダイオード、７ｂ…
…第２抵抗器、７ｃ……第１抵抗器、７ｄ……第
２ダイオード、８……スイツチング素子駆動素子
としてのトランジスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１ダイオードのカソードに第１抵抗器の一端
   が接続され、第２ダイオードのアノードに第２抵
   抗器の一端が接続され、前記第１ダイオードのカ
   ソードと第２ダイオードのアノードとの間にコン
   デンサが接続され、前記第１ダイオードのアノー
   ドと前記第２抵抗器の他端とが電源に接続され、
   前記第２ダイオードのカソードと前記第１抵抗器
   の他端とがスイツチング素子の制御入力端子に接
   続され、該制御入力端子とアースとの間に制御信
   号が入力されるスイツチング素子駆動素子が接続
   されたことを特徴とするスイツチング素子駆動回
   路。