JPH0445303Y2 - - Google Patents
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- JPH0445303Y2 JPH0445303Y2 JP1985123394U JP12339485U JPH0445303Y2 JP H0445303 Y2 JPH0445303 Y2 JP H0445303Y2 JP 1985123394 U JP1985123394 U JP 1985123394U JP 12339485 U JP12339485 U JP 12339485U JP H0445303 Y2 JPH0445303 Y2 JP H0445303Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この考案は、トランジスタをダーリントン接続
して電磁開閉器などの電磁石装置の駆動に用いる
スイツチング回路に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] This invention relates to a switching circuit using Darlington-connected transistors to drive an electromagnetic device such as an electromagnetic switch.
電子駆動式電磁開閉器は投入時その電磁石装置
から可動鉄片を吸引するために大きい電流を要す
るからコイルに全電圧を印加するが、この可動鉄
片を吸引状態で保持するには小電流でよいからコ
イルにチヨツパ電圧を印加してその平均電流を小
さくし、省エネルギー化と電磁石装置の小形化が
はかられている。このような電源の開閉に第2図
に示すようなトランジスタをダーリントン接続し
たスイツチング回路が用いられている。第2図に
おいて、スイツチング回路1は出力トランジスタ
2のベースに入力トランジスタ3のエミツタが接
続され、両トランジスタ2,3のコレクタ間をダ
イオード4で接続してダーリントン回路を形成し
ている。スイツチング回路1の出力端OBには電
磁石装置のコイル5が直列に接続され、このスイ
ツチング回路1の出力端OBとコイル5の直列回
路が直流電源7に接続されている。6はコイル5
と並列に接続されコイル5の逆電圧を吸収するダ
イオードである。入力トランジスタ3のベースと
エミツタとの間にダイオード8が接続され、この
ベースは抵抗9を直列に接続して直流電源7に接
続されている。信号発生器10はスイツチング回
路1の入力端OAに接続され、入力端Aは入力ト
ランジスタ3のベースに接続されてスイツチング
回路1を制御する。
When an electronically driven electromagnetic switch is turned on, a large current is required to attract the moving iron piece from the electromagnetic device, so full voltage is applied to the coil, but a small current is sufficient to hold the moving iron piece in the attracted state. A chopper voltage is applied to the coil to reduce its average current, thereby saving energy and making the electromagnet device more compact. A switching circuit in which transistors are connected in a Darlington manner as shown in FIG. 2 is used to open and close such a power supply. In FIG. 2, a switching circuit 1 has the emitter of an input transistor 3 connected to the base of an output transistor 2, and the collectors of both transistors 2 and 3 connected through a diode 4 to form a Darlington circuit. A coil 5 of an electromagnetic device is connected in series to the output end OB of the switching circuit 1, and a series circuit of the output end OB of the switching circuit 1 and the coil 5 is connected to a DC power source 7. 6 is coil 5
This is a diode that is connected in parallel with the coil 5 and absorbs the reverse voltage of the coil 5. A diode 8 is connected between the base and emitter of the input transistor 3, and the base is connected to a DC power source 7 with a resistor 9 connected in series. The signal generator 10 is connected to the input terminal OA of the switching circuit 1, and the input terminal A is connected to the base of the input transistor 3 to control the switching circuit 1.
このスイツチング回路1の動作を第3図のタイ
ムチヤートを参照しながら説明する。第3図は入
力信号S、コイル電流IC、出力トランジスタ2の
電流ITのそれぞれの時間tに対する変化を示す。
時刻t1に連続した入力信号Sが入力すると電流
IC、電流ITが同時に流れ始め次第に増加する。そ
して、時刻t2にコイル5が図示しない電磁石装置
の可動鉄片を吸収するとコイル5のインダクタン
スの増加により電流IC、電流ITは共に瞬時減少す
るが、再び増加して電流ITは投入電流Inの大きさ
で安定する。入力信号Sは時刻t3に連続した信号
からチヨツパ信号に変わる。このため電流ITはチ
ヨツパ電流に変わるが、電流ICは電流ITが遮断さ
れたときにコイル5の電磁エネルギーがダイオー
ド6に流れるからチヨツパ電流にはならず連続し
て次第に低下し、一定の保持電流IHで安定する。
しかし、電磁石装置の可動鉄片は一度吸引される
とこれを小電流で保持することはできるから電磁
石装置の動作には支障なく、節電になる。一般に
保持電流IHは投入電流のInの1/15程度で足りる。 The operation of this switching circuit 1 will be explained with reference to the time chart of FIG. FIG. 3 shows changes in the input signal S, the coil current I C , and the current I T of the output transistor 2 with respect to time t.
When a continuous input signal S is input at time t 1 , the current
I C and current I T begin to flow simultaneously and gradually increase. Then, at time t2 , when the coil 5 absorbs a movable iron piece of the electromagnet device (not shown), both the current I C and the current I T decrease instantaneously due to the increase in the inductance of the coil 5, but they increase again and the current I T becomes the input current. It becomes stable at the size of I n . The input signal S changes from a continuous signal to a chopper signal at time t3 . Therefore, the current I T changes to a chopper current, but since the electromagnetic energy of the coil 5 flows to the diode 6 when the current I T is cut off, the current I C does not become a chopper current but gradually decreases to a constant level. Stabilizes at a holding current of IH .
However, once the movable iron piece of the electromagnet device is attracted, it can be held with a small current, so the operation of the electromagnet device is not affected and power is saved. Generally, the holding current I H is sufficient to be about 1/15 of the input current I n .
ところで、トランジスタは導通状態から急に不
導通状態に変化するとき蓄積時間があり、この蓄
積時間は導通時の電流が大きいと長くなるから、
第2図に示す回路のように出力トランジスタが飽
和動作をするものではスイツチング回路の高速動
作を妨げるという欠点がある。
By the way, when a transistor suddenly changes from a conducting state to a non-conducting state, there is an accumulation time, and this accumulation time becomes longer when the current when conducting is large.
A circuit in which the output transistor operates in saturation, such as the circuit shown in FIG. 2, has the disadvantage that it impedes high-speed operation of the switching circuit.
そこで、本考案の目的は、前述した従来の利点
を残しつつ、蓄積時間の短いダーリントン接続の
スイツチング回路を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a Darlington connection switching circuit which has a short storage time while still retaining the advantages of the prior art described above.
前述の目的を達成するために本考案は、コレク
タが電磁石装置のコイルに接続された出力トラン
ジスタと、コレクタが前記出力トランジスタのコ
レクタと共通に電磁石装置のコイルに接続され、
ベースが信号発生器に接続され、エミツタが前記
出力トランジスタのベースに接続された入力トラ
ンジスタとを備えたダーリントン接続のスイツチ
ング回路において、前記出力トランジスタと入力
トランジスタのコレクタ間であつて、前記電磁石
装置のコイルと出力トランジスタとの間に抵抗を
接続し、この抵抗の抵抗値Rを、出力トランジス
タのベース・エミツタ間電圧をVBEとし、電磁石
装置のコイルの投入電流をInとしたとき、R=
VBE/Inに設定したことを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides an output transistor whose collector is connected to a coil of an electromagnetic device; a collector whose collector is commonly connected to the coil of the electromagnetic device with the collector of the output transistor;
In a Darlington-connected switching circuit comprising an input transistor having a base connected to a signal generator and an emitter connected to the base of the output transistor, the electromagnetic device is connected between the output transistor and the collector of the input transistor. A resistor is connected between the coil and the output transistor, and when the resistance value R of this resistor is VBE, the voltage between the base and emitter of the output transistor is VBE , and the input current of the coil of the electromagnet device is In , R=
It is characterized by setting V BE /I n .
電磁石装置は保持電流が投入電流に比し1/15程
度に小さくてよいこと、出力トランジスタの蓄積
時間は電流が小さいほど短いことから、出力トラ
ンジスタと入力トランジスタのコレクタ間であつ
て、電磁石装置のコイルと出力トランジスタとの
間に抵抗を接続し、この抵抗の抵抗値Rを、出力
トランジスタのベース・エミツタ間電圧をVBEと
し、電磁石装置のコイルの投入電流をInとしたと
き、R=VBE/Inに設定することにより、出力ト
ランジスタを電磁石装置の投入時には飽和状態で
使用して電力損失を抑え、一方電磁石装置の保持
時には出力トランジスタを非飽和状態で使用する
ことにより出力トランジスタの蓄積時間を短縮化
する。
Since the holding current of an electromagnet device can be as small as about 1/15 of the input current, and the storage time of the output transistor is shorter as the current is smaller, the electromagnet device should be A resistor is connected between the coil and the output transistor, and when the resistance value R of this resistor is VBE, the voltage between the base and emitter of the output transistor is VBE , and the input current of the coil of the electromagnet device is In , R= By setting V BE /I n , the output transistor is used in a saturated state when the electromagnetic device is turned on to reduce power loss, while the output transistor is used in a non-saturated state when the electromagnetic device is held, thereby reducing the output transistor. Shorten storage time.
次に、本考案の一実施例を第1図に基づいて詳
細に説明する。ここで、第2図と同一の機能を有
する部品については同一の符号を付してその説明
を省略する。
Next, one embodiment of the present invention will be described in detail based on FIG. Here, parts having the same functions as those in FIG. 2 are given the same reference numerals and their explanations will be omitted.
第1図において、この実施例が従来のものと異
なる点は、出力トランジスタ2のコレクタと入力
トランジスタ3のコレクタとの間に接続されてダ
イオードが抵抗11に変更された点である。その
他出力トランジスタ2のベースに入力トランジス
タ3が接続されてダーリントン回路を形成し、ス
イツチング回路1の出力端OBとコイル5の直列
回路が電源7に接続され、信号発生器10がスイ
ツチング回路1の入力端OAに接続されている点
は従来のものと同一である。また、このスイツチ
ング回路1の動作も従来のものと同一であるから
その説明は省略する。 In FIG. 1, this embodiment differs from the conventional one in that the diode connected between the collector of the output transistor 2 and the collector of the input transistor 3 is replaced with a resistor 11. In addition, an input transistor 3 is connected to the base of the output transistor 2 to form a Darlington circuit, a series circuit of the output terminal OB of the switching circuit 1 and the coil 5 is connected to the power supply 7, and a signal generator 10 is connected to the input terminal of the switching circuit 1. The point connected to the end OA is the same as the conventional one. Further, since the operation of this switching circuit 1 is the same as that of the conventional one, the explanation thereof will be omitted.
ここで、従来の回路もこの実施例の回路もその
出力端OBの電圧VOBと出力トランジスタ2の投
入電流In、保持電流IHが等しいものとし、抵抗1
1を抵抗値Rとして両回路について先ず投入電流
Inを比較する。第2図において、ダイオード4の
電圧降下V4と出力トランジスタ2のベース・エ
ミツタ間の電圧VBEとを等しいとすれば、出力ト
ランジスタ2のコレクタ・エミツタ間電圧V2と
入力トランジスタ3のコレクタ・エミツタ間電圧
V3とは等しい。ただし、電圧V3は飽和電圧であ
る。また、第1図において、抵抗11の電圧降下
In・Rを電圧VBEに等しくした時、すなわち、抵
抗値RがVBE/Inの時に出力トランジスタ2の電
力消費、すなわち発熱は従来の回路もこの実施例
の回路も同一になる。 Here, in both the conventional circuit and the circuit of this embodiment, it is assumed that the voltage V OB at the output terminal OB, the input current I n of the output transistor 2, and the holding current I H are equal, and the resistor 1
1 is the resistance value R, and the input current is first calculated for both circuits.
Compare I n . In FIG. 2, if the voltage drop V 4 of the diode 4 and the base-emitter voltage V BE of the output transistor 2 are equal, then the collector-emitter voltage V 2 of the output transistor 2 and the collector-emitter voltage V 2 of the input transistor 3 are equal. Emitter voltage
V is equal to 3 . However, voltage V 3 is the saturation voltage. In addition, in FIG. 1, the voltage drop across the resistor 11
When I n ·R is made equal to the voltage V BE , that is, when the resistance value R is V BE /I n , the power consumption, or heat generation, of the output transistor 2 is the same in both the conventional circuit and the circuit of this embodiment.
次に、抵抗値RがVBE/Inの時に出力トランジ
スタ2の電流Inが1/15の保持電流IHに減少したと
仮定すると、電圧V2は、
V2=VOB−IH・R=VBE・14/15+V3
となり、この実施例の回路は出力トランジスタ2
の電圧V2が従来の回路より電圧VBE・14/15だけ
高いことになり、抵抗11での電圧降下がほぼ零
に近いことから出力トランジスタ2のV2が高く
なり非飽和状態となる。出力トランジスタ2の電
流(ここでは保持電流IH)が小さくなれば蓄積時
間が短くなることは既に述べたので説明は省略す
る。 Next, assuming that the current I n of the output transistor 2 is reduced to 1/15 of the holding current I H when the resistance value R is V BE /I n , the voltage V 2 is V 2 = V OB − I H・R=V BE・14/15+V 3 , and the circuit of this example has output transistor 2
Since the voltage V 2 of the output transistor 2 is higher than that of the conventional circuit by the voltage V BE ·14/15, and the voltage drop across the resistor 11 is close to zero, the voltage V 2 of the output transistor 2 becomes high, resulting in a non-saturated state. It has already been stated that the smaller the current of the output transistor 2 (here, the holding current I H ), the shorter the storage time, so the explanation will be omitted.
以上に説明したとおり本考案によれば、コレク
タが電磁石装置のコイルに接続された出力トラン
ジスタと、コレクタが前記出力トランジスタのコ
レクタと共通に電磁石装置のコイルに接続され、
ベースが信号発生器に接続され、エミツタが前記
出力トランジスタのベースに接続された入力トラ
ンジスタとを備えたダーリントン接続のスイツチ
ング回路において、前記出力トランジスタと入力
トランジスタのコレクタ間であつて、前記電磁石
装置のコイルと出力トランジスタとの間に抵抗を
接続し、この抵抗の抵抗値Rを、出力トランジス
タのベース・エミツタ間電圧をVBEとし、電磁石
装置のコイルの投入電流をInとしたとき、R=
VBE/Inに設定したことにより、電磁石装置の投
入動作において出力トランジスタを飽和状態で使
用することによつて、出力トランジスタの電力損
失を従来装置と同等に低減することができ、一
方、電磁石装置の保持動作時には出力トランジス
タを非飽和状態で使用することによつて、出力ト
ランジスタの蓄積時間を短縮化することができる
ので、保持電流を供給するためのパルスのデユー
テイ比の制御を正確に行うことが可能で高速動作
を行わせることができ、スイツチング回路の高周
波化も可能となるという効果を有する。
As explained above, according to the present invention, the output transistor has a collector connected to a coil of an electromagnet device, the collector is connected to the coil of the electromagnet device in common with the collector of the output transistor,
A Darlington-connected switching circuit comprising an input transistor having a base connected to a signal generator and an emitter connected to the base of the output transistor, the switching circuit having a Darlington connection between the collectors of the output transistor and the input transistor, A resistor is connected between the coil and the output transistor, and when the resistance value R of this resistor is VBE, the voltage between the base and emitter of the output transistor is VBE , and the input current of the coil of the electromagnet device is In , R=
By setting V BE /I n , the power loss of the output transistor can be reduced to the same level as conventional devices by using the output transistor in a saturated state during the closing operation of the electromagnet device. By using the output transistor in a non-saturated state during the holding operation of the device, the accumulation time of the output transistor can be shortened, so the duty ratio of the pulse for supplying the holding current can be accurately controlled. This has the effect that it is possible to perform high-speed operation, and it is also possible to increase the frequency of the switching circuit.
第1図はこの本考案の一実施例を示すダーリン
トン接続のスイツチング回路の結線図、第2図は
従来のダーリントン接続のスイツチング回路の一
例を示す結線図、第3図は第2図の動作を示すタ
イムチヤートである。
1……スイツチング回路、2……出力トランジ
スタ、3……入力トランジスタ、11……抵抗。
Fig. 1 is a wiring diagram of a Darlington connection switching circuit showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a wiring diagram showing an example of a conventional Darlington connection switching circuit, and Fig. 3 shows the operation of Fig. 2. This is a time chart. 1... Switching circuit, 2... Output transistor, 3... Input transistor, 11... Resistor.
Claims (1)
力トランジスタと、コレクタが前記出力トランジ
スタのコレクタと共通に電磁石装置のコイルに接
続され、ベースが信号発生器に接続され、エミツ
タが前記出力トランジスタのベースに接続された
入力トランジスタとを備えたダーリントン接続の
スイツチング回路において、前記出力トランジス
タと入力トランジスタのコレクタ間であつて、前
記電磁石装置のコイルと出力トランジスタとの間
に抵抗を接続し、この抵抗の抵抗値Rを、出力ト
ランジスタのベース・エミツタ間電圧をVBEと
し、電磁石装置のコイルの投入電流をInとしたと
き、R=VBE/Inに設定したことを特徴とするダ
ーリントン接続のスイツチング回路。 an output transistor whose collector is connected to a coil of an electromagnetic device, whose collector is connected in common with the collector of said output transistor to the coil of the electromagnetic device, whose base is connected to a signal generator, and whose emitter is connected to the base of said output transistor; In the Darlington-connected switching circuit, a resistor is connected between the collectors of the output transistor and the input transistor and between the coil of the electromagnetic device and the output transistor, and the resistance value of the resistor is A Darlington connection switching circuit characterized in that R is set to R = V BE /I n , where V BE is the voltage between the base and emitter of the output transistor, and I n is the input current of the coil of the electromagnet device. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1985123394U JPH0445303Y2 (en) | 1985-08-10 | 1985-08-10 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1985123394U JPH0445303Y2 (en) | 1985-08-10 | 1985-08-10 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6232639U JPS6232639U (en) | 1987-02-26 |
JPH0445303Y2 true JPH0445303Y2 (en) | 1992-10-26 |
Family
ID=31014457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1985123394U Expired JPH0445303Y2 (en) | 1985-08-10 | 1985-08-10 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0445303Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (2)
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JPS4979141U (en) * | 1972-10-26 | 1974-07-09 | ||
JPS49148844U (en) * | 1973-04-23 | 1974-12-23 |
-
1985
- 1985-08-10 JP JP1985123394U patent/JPH0445303Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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