JPH0470118A - トランジスタ制御回路 - Google Patents

トランジスタ制御回路

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JPH0470118A
JPH0470118A JP2182478A JP18247890A JPH0470118A JP H0470118 A JPH0470118 A JP H0470118A JP 2182478 A JP2182478 A JP 2182478A JP 18247890 A JP18247890 A JP 18247890A JP H0470118 A JPH0470118 A JP H0470118A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
drive
control
drive transistor
turned
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.)
Pending
Application number
JP2182478A
Other languages
English (en)
Inventor
Takaharu Iizawa
飯澤 隆治
Yoshiaki Taniguchi
義章 谷口
Masanori Watanabe
正規 渡辺
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.)
Jidosha Kiki Co Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Jidosha Kiki Co Ltd
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Jidosha Kiki Co Ltd, Fujitsu Ltd filed Critical Jidosha Kiki Co Ltd
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Publication of JPH0470118A publication Critical patent/JPH0470118A/ja
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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】 〔概要〕 トランジスタ制御回路に係り、特にいわゆるHブリッジ
回路を用いた直流電動機の駆動制御回路に関!1、 制御対象たる各第1駆動トラシジスタの直前にて短絡の
防止を図りうるトランジスタ制御回路を提供することを
目的とし、 正負電源間に、少なくとも第1および第2の駆動トラン
ジスタが直列に接続され、前記第1.および第2の駆動
トラレジスタの接続点に負荷が接続されてなる駆動回路
を制御するトランジスタ制御回路において、前記第1の
駆動トランジスタをオン動作させるための第1制御トラ
ンジスタと、前記第1の駆動トランジスタをオフ動作さ
せるための第2制御トランジスタと、前記第2の駆動ト
ランジスタを前記第1の駆動トランジスタのオン動作時
にオフ動作させるための第3制御トランジスタと、を含
み、前記第1制御トランジスタが第1の駆動トランジス
タをオン動作させる期間中に、前記第2制御トランジス
タが前記第1の駆動トランジスタをオフ動作させる期間
を有するようにスイッチングタイミングが設定されるよ
う構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、トランジスタ制御回路に係り、特にいわゆる
Hブリッジ回路を用いた直流電動機の駆動制御回路に関
する。
電動式パワーステアリング装置にはその助勢l・ルク発
生用電動機として直流電動機が用いられている。この直
流電動機は外部から与えられるPWM(パルス幅変調)
信号により制御されるが、その駆動制御回路としては7
、Hブリッジ回路が用いられる。Hブリッジ回路は正負
電源間に直列な駆動トランジスタを用いるため、同時オ
ンによる短絡が発生するおそれがあり、その短絡防止を
図る必要がある。
し従来の技術〕 第4図に従来のHブリッジ回路およびその駆動制御回路
の例を示す。Hブリッジ回路は、バイポーラ形パワー[
・う〕ジスタ(図では、pn p形)からなる第1駆動
トランジスタQ1〜第4駆動トランジスタQ4がH形に
接続されて形成される。
第1駆動トランジスタQ1と第2駆動トランジスタQ 
との接続点上、第3駆動トランジスタQ3と第4駆動ト
ランジスタQ4との接続点との間には電動機Mが接続さ
れている。これらの第1駆動トランジスタQ1と第2駆
動トランジスタQ2および第3駆動トラレジスタQ3と
第4駆動トランジスタQ4の各直列回路は→Bii源と
GND間において並列的に接続されている。電動機Mの
駆動に際しては、第1駆動トランジスタQ1と第4駆動
トラシジスタQ 1第3駆動トランジスタQ と第:2
駆動トランジスタQ2の組合せでOH5、・OF’FI
IIlIIさ才する。つまり、電動機Mをある方向に回
転させる場合、Q およびQ4=ON。
Q,およびQ,=OFFとし,、これとは逆方向に回転
させる場合にはQ およびQ4=OFF。
Q3およびQ,=ONとなるよう制御する。各第1駆動
トランジスタQ1〜第4駆動トランジスタQ4はそれぞ
れベースに接続された駆動回路DR  −DR4により
駆動されるが、各アームにおいて第1駆動トランジスタ
Q1と第2駆動トランジスタQ Q X第3駆動トラン
ジスタQ3と第4駆動トランジスタQ4がそれぞれ直列
に+Bi源とGND間に接続されているため、第】−駆
動トランジスタQ1と第2駆動トランジスタQ,あるい
は第3駆動トランジスタQ3と第4駆動トランジスタQ
4が同時にONとなった場合、短絡状態が生しるおそれ
がある。そこで、従来では、各駆動回路DR  −DR
4の前段に論理ゲートを用いた短絡防止ロジック回路S
Bを設けて第1駆動トランジスタQ1と第2駆動トラン
ジスタQ2あるいは策3駆動トランジスタQ3と第4駆
動トランジスタQ4が同時ON状態となるのを防止して
いた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、短絡防止ロジック回路SBによって短絡
防止が図られてはいるものの、短絡防止ロジック回路S
Bと各第1駆動トランジスタQ1〜第4駆動トランジス
タQ4との間には駆動回路DR−DR4が介在している
ため、駆動回路DR−DR4へのノイズの混入の余地が
残されており、依然として策1駆動トランジスタQ1お
よび第2駆動トランジスタQ2または第3駆動トランジ
スタQ3および第4駆動トランジスタQ4が同時ONす
る可能性がある。
本発明の目的は、制御対象たる各第1駆動トランジスタ
の直前にて短絡の防止を図りうるトランジスタ制御回路
を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、第1図に示すように、正負電源間に、少なく
とも第1および第2の駆動トランジスタPT 1PT2
が直列に接続され、前記第1および第2の駆動トランジ
スタの接続点に負荷が接続されてなる駆動回路を制御す
るトランジスタ制御回路において、前記第1の駆動トラ
ンジスタPT、をオン動作させるための第1制御トラン
ジスタTrlと、前記第1の駆動トランジスタPT。
をオフ動作させるための第2制御トランジスタ”+2と
、前記第2の駆動トランジスタP T 2を前記第1の
駆動トランジスタPT、のオン動作時にオフ・動作させ
るための第3制御トランジスタ”+3と、を含み、前記
第1制御トランジスタT、が第1の駆動トランジスタP
T、をオン動作させる期間中に、前記第2制御トランジ
スタT+2が前記第1の駆動トランジスタPT1をオフ
動作させる期間を有するようにスイッチングタイミング
が設定されるよう構成する。
〔作用〕
本発明によれば、第1制御トランジスタ”rlにより第
1駆動トランジスタPT、をオン動作させる際、第2制
御トランジスタTr2は当該第1駆動トランジスタPT
、をオフ動作させる動作期間を有するようにスイッチン
グタイミングが設定されているため、この期間中は第1
制御トランジスタT、1によるオン動作制御が行われて
いるにもかかわらず、第1駆動トランジスタP T l
はONとならない。この期間中に第3制御トランジスタ
T、3により第2駆動トランジスタPT2がOFFとな
るよ、う制御され、この第2駆動トランジスタPT2が
完全にOFFとなったのち、第2制御トランジスタT 
による第1駆動トランジスタ「2 PT、のON動作禁止が解除される。したがって、第1
駆動トランジスタP T 1と第2駆動トランジスタP
 T 2の同時ONを防止できる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例を図面に基づいで説明する。
第2図に本発明の実施例の回路図を示す。第2図に示す
ように一本実施例において、Hブリッジ回路は、パワー
MO8FET (図上、nチャネル形)からなる第1駆
動トランジスタF T 1〜第4駆動トランジスタPT
4を用いて構成されている。
第1駆動トランジスタP T 1および第2駆動トラン
ジスタPT2の各ゲートには駆動回路DR5が接続され
、第3駆動トランジスタPT3および第4駆動トランジ
スタPT4の各ゲートには駆動回路D R6が接続され
ている。
駆動回路D Rsは、外部から与えられる第1制御信号
PWM1に従って第1駆動トランジスタPTlをON動
作させるための第1制御トランジスタT+1と、この第
1制御トランジスタTrlとは逆相タイミングで動作し
簗1駆動トランジスタPT、をOFF動作させるための
第2制御トランジスタTr2と、第1駆動トランジスタ
PTlのON動作時に茶2駆動トランジスタPT2をO
FF動作させるための第3制御トランジスタT、3とを
有している。第1制御トランジスタ”rlのベースは第
1制御信号PWM、の入力端にベース抵抗R2を介して
接続され、エミッタは昇圧電源(+B電源電圧より約8
v以上昇圧された昇圧電圧を出力)に接続され、かつ、
コレクタはバイアス抵抗R)を介して第1駆動トランジ
スタP T 、のゲートに接続されている。第2制御ト
ランジスタT 、のベースは、べ〜ス抵抗R4およびr
ム ダイオードDを介して第1制御信号P W M +の入
力端に、かつ、プルアップ抵抗R3を介して十B電源に
接続され、コレクタは第1駆動トランジスタPT、のゲ
ートに接続され、エミッタはGNDに接続されている。
R5はバイアス抵抗である。
第3制御トランジスタT、3のベースは、ベース抵抗R
8を介して第1制御トランジスタ”+Iのコレクタに接
続され、コレクタはゲート抵抗R7を介して第1スイツ
チング信号S1の入力端、すなわち、第2駆動トランジ
スタPT、のゲートに接続され、エミッタはGNDに接
続されている。
駆動回路D Rsは第3駆動トランジスタPT3および
第4駆動トランジスタP T 4に対して上記駆動回路
D Rsと同様な構成で接続されている。
なお、駆動回路DR、DR6に対して第1制御信号P 
W M r 、第2制御信号PWM、を与える回路は、
図示してないが、その回路の出力段はオープンコレクタ
となっており、したがって第1制御信号PWM  、第
2制御信号PWM2の信号論理は“L”で第1制御トラ
ンジスタT+1のベース電位、ダイオードDのカソード
電位をGNDレベルに引込む状態と、オープン状態(“
H゛レベルはなく)との2つの状態で駆動回路D R5
、D R6を制御する。
次に、動作を説明する。いま、第3駆動トランジスタP
 T 3および第2駆動トランジスタPT。
かONで+B電源−第3駆動トランジスタPT3−電動
機M−第2駆動トランジスタP T 2−GNDの電流
路で電動機Mを駆動している第1−の状態から、第1駆
動トランジスタPT、および第4駆動トランジスタP 
T Aをターンオンさせて千B電源−第1駆動トランジ
スタPT、−電動機M−箪4駆動トランジスタP T 
i、→GNDの電流路で電動機Mを駆動(すなわち、逆
回転)する第2の状態を考える。
上記第1の状態では第3駆動トランジスタPT  、第
2駆動トランジスタP T 2がONであるから第2の
状態に移行するためにはこれらをターンオフさせたのち
、第1駆動トランジスタPT  、第4駆動トランジス
タPT4をターンオンさせなければならない。このとき
、第2駆動トランジスタP T 2がターンオフしない
状態のまま第1駆動トランジスタPT1がターンオンし
た場合に同時ONによる短絡が生じるおそれがあること
は前述の通りである。
さて、第1駆動トランジスタP T tをターンオンさ
せる場合、第1制御信号PWM、が″Lルベルになる時
、第1制御トランジスタT、1がまずターンオンする。
このときの0点の信号は第3図に示す通りである。この
信号がそのまま第1駆動トランジスタPT、のゲートに
印加されると第1駆動トランジスタPT、はターンオン
となるのであるが、第1制御信号PWM、が“L″レベ
ル向う途中では第2制御トランジスター2もONとなっ
ており、第2制御トランジスタ”+2のコレクタ電位で
ある■点電位は第3図に示すようにOvレベルとなる。
つまり、第1制御トランジスタT と稟2制御トランジ
スタT+2とが同時ON状態となり、第1駆動トランジ
スタPT、のゲート電位が■点電位に引込まれるため第
1駆動トランジスタP T 1はターンオンしない。こ
の第1制御トランジスタT と第2制御トランジスタT
T2の同時ON期間中に第1スイツチング信号S1が“
L″レベル■点電位)になると、第2駆動トランジスタ
P T 2はターンオフとなる。したかって、第1駆動
トランジスタP T 1がターンオンする前に必ず第2
駆動トランジスタPT2がターンオフするので、第1駆
動トランジスタPT、と第2駆動トランジスタP T 
2の同時ONとなることを確実に防止することができる
。やがて、第2制御トランジスタ”+2はターンオフ状
態に移行し、第1駆動トランジスタPTlのゲートには
第1制御トランジスタT、+を介して昇圧電源が与えら
れるので第1駆動トランジスタPT、はターンオンとな
る。以上の説明と反対の動作が駆動回路DR側で行われ
、第1駆動トランジスタPT、、箪4駆動トランジスタ
P T AがONとなり、電動機Mは回転する。その発
生トルクは第1制御信号PWM1のパルス幅にて制御さ
れ、そのパルス幅はパワーステアリング装置で必要とさ
れる助勢トルクの値に対応する。か(して、電動機Mの
回転切替時に起こるHブリッジの短絡を確実に防止する
。しかも、この短絡防止はHブリッジ回路の直前にて行
うため、従来のような外乱ノイズの混入の可能性を著し
く低減させることができる。
なお、ここで、第1i#J御トランジスタTrlと第2
制御トランジスタ”r2の同時ON状態の発生メカニズ
ムについて以下に略記しておく。まず、前提として、茶
1411jトランジスタTrlの動作すなわちベース・
エミッタ間電圧vbeはバイアス抵抗Rとベース抵抗R
2によって定まる。vbeは通常、例えば0.6v程度
とされる。一方、第2制御トランジスタ”r2のベース
・エミッタ間電圧vbeはバイアス抵抗R5とベース抵
抗R4によって定まり、そのvbeも0.6v程度であ
る。このように、第1制御トランジスタT+1のvbe
と第2制御トランジスタT、2のvbeを同じくするこ
とで、第1制御トランジスタT、+のターンオン時にお
いて第2制御トランジスタT+2もON状態を維持した
のちターンオフに転する期間が存在する。すなわち、第
1制御トランジスタ”rlと第2制御トランジスタT+
2とは相補的ないしは逆相動作をするのであるが、その
スイッチング時のある期間、第1制御トランジスタT、
+と第2制御トランジスタT+2とは同時ONする状態
があるのである。
〔発明の効果〕
以上の通り本発明によれば、第1制御トランジスタによ
る第1駆動トランジスタのオン動作期間中に1.同じ第
1駆動トランジスタに対してオフ動作させるよう作用す
る第2制御トランジスタを有するため、第1駆動トラン
ジスタはその直列な第2駆動トランジスタがターンオフ
したのちターンオンとなるため、同時ONによる短絡の
発生を防止しつる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明実施例の回路図、 第3図は第2図の動作説明図、 第4図は従来のHブリッジの制御回路図である。 T+l・・・第1制御トランジスタ Tt2・・・第2制御トランジスタ ”r3・・・第3制御トランジスタ PT、・・・第1駆動トランジスタ PT2・・・第2駆動トランジスタ PT3・・・第3駆動トランジスタ PT4・・・第4駆動トランジスタ Q1・・・第1駆動トランジスタ Q2・・・第2駆動トランジスタ Q3・・・第3駆動トランジスタ Q4・・・第4駆動トランジスタ D R1・・・駆動回路 D R2・・・駆動回路 D Rs・・・駆動回路 D R4・・・駆動回路 D Rs・・・駆動回路 DR6・・・駆動回路 PWM、・・・第1制御信号 PWM2・・・第2制御信号 Sl・・・第1スイツチング信号 S2・・・第2スイツチングC号 R−R8・・・抵抗 D・・・ダイオード M・・・電動機 SB・・・短絡防止ロジック回路 S81・・・駆動制御回路 S B 2・・・駆動制御回路

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、正負電源間に、少なくとも第1および第2の駆動ト
    ランジスタ(PT_1、PT_2)が直列に接続され、
    前記第1および第2の駆動トランジスタの接続点に負荷
    が接続されてなる駆動回路を制御するトランジスタ制御
    回路において、 前記第1の駆動トランジスタ(PT_1)をオン動作さ
    せるための第1制御トランジスタ(T_r_1)と、 前記第1の駆動トランジスタ(PT_1)をオフ動作さ
    せるための第2制御トランジスタ(T_r_2)と、 前記第2の駆動トランジスタ(PT_2)を前記第1の
    駆動トランジスタ(PT_1)のオン動作時にオフ動作
    させるための第3制御トランジスタ(T_r_3)と、
    を含み、 前記第1制御トランジスタ(T_r_1)が第1の駆動
    トランジスタ(PT_1)をオン動作させる期間中に、
    前記第2制御トランジスタ(T_r_2)が前記第1の
    駆動トランジスタ(PT_1)をオフ動作させる期間を
    有するようにスイッチングタイミングが設定されている
    ことを特徴とするトランジスタ制御回路。 2、請求項1記載のトランジスタ制御回路において、駆
    動回路は、直列接続された第1および第2の駆動トラン
    ジスタ(PT_1、PT_2)を有する第1のアームと
    、直列接続された第3および第4の駆動トランジスタ(
    PT_3、PT_4)を有する第2のアームとが並列状
    態で正負電源間に接続され、前記第1アームと第2アー
    ムにおける各トランジスタの接続中点相互間に電動機が
    接続されたHブリッジ回路であることを特徴とするトラ
    ンジスタ制御回路。
JP2182478A 1990-07-10 1990-07-10 トランジスタ制御回路 Pending JPH0470118A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7265603B2 (en) 2003-05-12 2007-09-04 International Rectifier Corporation MOSFET gate driver with a negative gate bias voltage
JP2008054805A (ja) * 2006-08-30 2008-03-13 Teijin Pharma Ltd 酸素濃縮装置
JP2008180455A (ja) * 2007-01-25 2008-08-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 屋外フード

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008054805A (ja) * 2006-08-30 2008-03-13 Teijin Pharma Ltd 酸素濃縮装置
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