JPH05327381A - 誘導負荷駆動回路 - Google Patents
誘導負荷駆動回路Info
- Publication number
- JPH05327381A JPH05327381A JP4122441A JP12244192A JPH05327381A JP H05327381 A JPH05327381 A JP H05327381A JP 4122441 A JP4122441 A JP 4122441A JP 12244192 A JP12244192 A JP 12244192A JP H05327381 A JPH05327381 A JP H05327381A
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- JP
- Japan
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- transistor
- base
- power transistor
- current
- circuit
- Prior art date
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- Pending
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- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】回路構成が簡単で小型化に有利な電流制限回路
を備えた誘導負荷駆動回路。 【構成】Ｌ負荷１を駆動するＮＰＮパワートランジスタ
Ｑ１のエミッタと接地線３との間に抵抗ＲD を設ける。
更に、パワートランジスタＱ１のベース電位が一定電圧
以上になったときにオン状態となってベース電流をひっ
ぱる定電圧スイッチ回路６を設ける。定電圧スイッチ回
路６は、コレクタがパワートランジスタＱ１のベースに
接続されたトランジスタＱ４と、トランジスタＱ４のコ
レクタ・ベース間に接続されたツェナーダイオードＺＤ
と、ベース・エミッタ間に設けられた抵抗ＲS とで構成
されている。
を備えた誘導負荷駆動回路。 【構成】Ｌ負荷１を駆動するＮＰＮパワートランジスタ
Ｑ１のエミッタと接地線３との間に抵抗ＲD を設ける。
更に、パワートランジスタＱ１のベース電位が一定電圧
以上になったときにオン状態となってベース電流をひっ
ぱる定電圧スイッチ回路６を設ける。定電圧スイッチ回
路６は、コレクタがパワートランジスタＱ１のベースに
接続されたトランジスタＱ４と、トランジスタＱ４のコ
レクタ・ベース間に接続されたツェナーダイオードＺＤ
と、ベース・エミッタ間に設けられた抵抗ＲS とで構成
されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、自動車用電子
装置の点火系で用いられる高電圧発生回路のインクタン
スなどを駆動するための誘導負荷駆動回路に関し、特
に、誘導負荷に流れる電流値を一定に保つ電流制限回路
を備えた誘導負荷駆動回路に関する。
装置の点火系で用いられる高電圧発生回路のインクタン
スなどを駆動するための誘導負荷駆動回路に関し、特
に、誘導負荷に流れる電流値を一定に保つ電流制限回路
を備えた誘導負荷駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の誘導負荷駆動回路は通常、図２
（ａ）に示すように、点火プラグ（図示せず）に接続さ
れた誘導負荷（以後、Ｌ負荷と記す）１を駆動するＮＰ
ＮパワートランジスタＱ１と、このパワートランジスタ
Ｑ１にベース電流を供給するＮＰＮトランジスタＱ２
と、トランジスタＱ２のベースを信号源２からの入力信
号ＶによってスイッチングするトランジスタＱ３と、電
流制限回路とで構成されている。この誘導負荷駆動回路
において、電流制限回路は、従来、パワートランジスタ
Ｑ１のエミッタと接地線３との間に接続された電流検出
用の抵抗ＲD と、この電流検出抵抗ＲD に発生する電圧
と基準電圧源４からの基準電圧ＶREF とを比較し、電流
検出抵抗ＲD の発生電圧が基準電圧ＶREF を越えないよ
うにトランジスタＱ２のベース電流を制御する差動増幅
器５と、トランジスタＱ２のベースから差動増幅器５の
出力端への電流経路内に順方向になるように設けられた
ダイオードＤとで構成されていた。
（ａ）に示すように、点火プラグ（図示せず）に接続さ
れた誘導負荷（以後、Ｌ負荷と記す）１を駆動するＮＰ
ＮパワートランジスタＱ１と、このパワートランジスタ
Ｑ１にベース電流を供給するＮＰＮトランジスタＱ２
と、トランジスタＱ２のベースを信号源２からの入力信
号ＶによってスイッチングするトランジスタＱ３と、電
流制限回路とで構成されている。この誘導負荷駆動回路
において、電流制限回路は、従来、パワートランジスタ
Ｑ１のエミッタと接地線３との間に接続された電流検出
用の抵抗ＲD と、この電流検出抵抗ＲD に発生する電圧
と基準電圧源４からの基準電圧ＶREF とを比較し、電流
検出抵抗ＲD の発生電圧が基準電圧ＶREF を越えないよ
うにトランジスタＱ２のベース電流を制御する差動増幅
器５と、トランジスタＱ２のベースから差動増幅器５の
出力端への電流経路内に順方向になるように設けられた
ダイオードＤとで構成されていた。
【０００３】以下、上述した誘導負荷駆動回路における
電流制限動作について、図２（ｂ）に示すタイミングチ
ャートを使って説明する。まず、入力信号Ｖがハイレベ
ルのときは、トランジスタＱ３がオンするのでその他の
トランジスタＱ２，Ｑ１はオフし、Ｌ負荷１に電流は流
れない。次に、入力信号Ｖがロウレベルになると、トラ
ンジスタＱ３は遮断し、トランジスタＱ２をオンさせパ
ワートランジスタＱ１にベース電流を供給する。この結
果、図２（ｂ）中の期間ｔ1 の区間パワートランジスタ
Ｑ１は飽和状態となる。そして、Ｌ負荷１のインダクタ
ンスと抵抗成分とで決まる時定数によりコレクタ電流は
増加していく。この区間においては、電流検出抵抗ＲD
に発生する電圧は基準電圧ＶREF より低く、差動増幅器
５及びダイオードＤはトランジスタＱ２のベース電流に
影響を及ぼさない。そして、電流検出抵抗ＲD に発生す
る電圧がＶREF に等しくなると、即ち、電流検出抵抗Ｒ
D値をＲD とし、パワートランジスタＱ１のコレクタ電
流をＩCLとして、 ＩCL＝ＶREF ／ＲD の関係になると、差動増幅器５の出力が変化し、ダイオ
ードＤを介してトランジスタＱ２のベース電流を引き込
みパワートランジスタＱ１のベース電流を制御しＩCLが
上式の関係を維持するように働く。
電流制限動作について、図２（ｂ）に示すタイミングチ
ャートを使って説明する。まず、入力信号Ｖがハイレベ
ルのときは、トランジスタＱ３がオンするのでその他の
トランジスタＱ２，Ｑ１はオフし、Ｌ負荷１に電流は流
れない。次に、入力信号Ｖがロウレベルになると、トラ
ンジスタＱ３は遮断し、トランジスタＱ２をオンさせパ
ワートランジスタＱ１にベース電流を供給する。この結
果、図２（ｂ）中の期間ｔ1 の区間パワートランジスタ
Ｑ１は飽和状態となる。そして、Ｌ負荷１のインダクタ
ンスと抵抗成分とで決まる時定数によりコレクタ電流は
増加していく。この区間においては、電流検出抵抗ＲD
に発生する電圧は基準電圧ＶREF より低く、差動増幅器
５及びダイオードＤはトランジスタＱ２のベース電流に
影響を及ぼさない。そして、電流検出抵抗ＲD に発生す
る電圧がＶREF に等しくなると、即ち、電流検出抵抗Ｒ
D値をＲD とし、パワートランジスタＱ１のコレクタ電
流をＩCLとして、 ＩCL＝ＶREF ／ＲD の関係になると、差動増幅器５の出力が変化し、ダイオ
ードＤを介してトランジスタＱ２のベース電流を引き込
みパワートランジスタＱ１のベース電流を制御しＩCLが
上式の関係を維持するように働く。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した誘導負荷駆動
回路では、電流制限回路が、差動増幅器および基準電圧
源を内蔵しているので、回路規模が大きくなり、誘導負
荷の駆動回路として小型化できないという欠点があっ
た。
回路では、電流制限回路が、差動増幅器および基準電圧
源を内蔵しているので、回路規模が大きくなり、誘導負
荷の駆動回路として小型化できないという欠点があっ
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の誘導負荷駆動回
路は、外部から入力されるパルス信号をベースにうけて
スイッチングするＮＰＮ型の第１のバイポーラトランジ
スタと前記第１のバイポーラトランジスタのオン・オフ
によりスイッチングし次段のパワートランジスタにベー
ス電流を供給するＮＰＮ型の第２のバイポーラトランジ
スタと、前記第２のバイポーラトランジスタからベース
電流の供給をうけ外部の誘導負荷を駆動するＮＰＮ型の
パワートランジスタとで構成される誘導負荷駆動回路に
おいて、前記ＮＰＮ型パワートランジスタのエミッタと
接地線との間に設けられた抵抗と、前記パワートランジ
スタのベースと前記接地線との間に接続され、前記パワ
ートランジスタのベース電位が基準電圧を越えたとき前
記ベース電位を一定に保つように働く定電圧スイッチ回
路とを備えたことを特徴としている。
路は、外部から入力されるパルス信号をベースにうけて
スイッチングするＮＰＮ型の第１のバイポーラトランジ
スタと前記第１のバイポーラトランジスタのオン・オフ
によりスイッチングし次段のパワートランジスタにベー
ス電流を供給するＮＰＮ型の第２のバイポーラトランジ
スタと、前記第２のバイポーラトランジスタからベース
電流の供給をうけ外部の誘導負荷を駆動するＮＰＮ型の
パワートランジスタとで構成される誘導負荷駆動回路に
おいて、前記ＮＰＮ型パワートランジスタのエミッタと
接地線との間に設けられた抵抗と、前記パワートランジ
スタのベースと前記接地線との間に接続され、前記パワ
ートランジスタのベース電位が基準電圧を越えたとき前
記ベース電位を一定に保つように働く定電圧スイッチ回
路とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の好適な実施例について図面を
参照して説明する。図１（ａ）は本発明の一実施例の回
路図である。又、図１（ｂ）は、図１（ａ）中の定電圧
スイッチ回路の一例の回路図である。図１（ｃ）は、本
実施例のタイミングチャートである。図１（ａ），
（ｂ）を参照すると、本実施例は、パワートランジスタ
Ｑ１のエミッタに接続された抵抗ＲD とパワートランジ
スタＱ１のベースに接続された定電圧スイッチ回路６と
で構成される電流制限回路を備えている。定電圧スイッ
チ回路６は、ツェナーダイオードＺＤとＮＰＮトランジ
スタＱ４と抵抗ＲS とで構成されている。
参照して説明する。図１（ａ）は本発明の一実施例の回
路図である。又、図１（ｂ）は、図１（ａ）中の定電圧
スイッチ回路の一例の回路図である。図１（ｃ）は、本
実施例のタイミングチャートである。図１（ａ），
（ｂ）を参照すると、本実施例は、パワートランジスタ
Ｑ１のエミッタに接続された抵抗ＲD とパワートランジ
スタＱ１のベースに接続された定電圧スイッチ回路６と
で構成される電流制限回路を備えている。定電圧スイッ
チ回路６は、ツェナーダイオードＺＤとＮＰＮトランジ
スタＱ４と抵抗ＲS とで構成されている。
【０００７】以下に、本実施例の動作を図１（ｃ）に示
すタイミングチャートを使って説明する。図１（ｃ）に
おいて、時刻Ｔ1 に入力信号Ｖがロウレベルになると、
トランジスタＱ３がオフし、トランジスタＱ２がオンす
ることにより、トランジスタＱ２からパワートランジス
タＱ１にベース電流が供給される。これによりパワート
ランジスタＱ１がオン状態となりＬ負荷１を駆動し、コ
レクタ電流が流れる。そして、パワートランジスタＱ１
がオンした直後から時間ｔ1 の間コレクタ電流ＩC は、
Ｌ負荷１のインダクタンスＬと、抵抗成分Ｒとで決まる
時定数で増加していく。即ち、 ＩC ＝（ＶCC／Ｒ）・ｅｘｐ（−ｔ／τ） 但し、τ＝Ｌ／Ｒ、ＶCC：電源電圧 となる。このときパワートランジスタＱ１のベース電位
は、ベース電流で決まるパワートランジスタのベース・
エミッタ間電圧ＶF から、ＩC ・ＲD で増加する（ＲD
は抵抗ＲD の抵抗値）。そして、ＩC ＝ＩCLに達したと
き、即ち、パワートランジスタＱ１のベース電位Ｖ
B が、ＶB ＝ＶF ＋ＩCL・ＲD となったとき、定電圧ス
イッチ回路６のツェナーダイオードＺＤがオンし、抵抗
ＲS の発生電圧が高くなるとトランジスタＱ４がオン
し、パワートランジスタＱ１のベース電流をひっぱり、
ベースの電位を一定にするように動作する。ここで、ツ
ェナーダイオードＺＤのオン電圧は、ＶB −ＶBE（トラ
ンジスタＱ４のベース・エミッタ間電圧）に設定してあ
る。以後、時刻Ｔ2 に入力信号Ｖはハイレベルとなりト
ランジスタＱ３がオンするまで、即ち、時間ｔ2 の間パ
ワートランジスタＱ１のベース電位は一定に保たれ、こ
の結果、コレクタ電流ＩC もＩC ＝ＩCLで一定に保たれ
る。
すタイミングチャートを使って説明する。図１（ｃ）に
おいて、時刻Ｔ1 に入力信号Ｖがロウレベルになると、
トランジスタＱ３がオフし、トランジスタＱ２がオンす
ることにより、トランジスタＱ２からパワートランジス
タＱ１にベース電流が供給される。これによりパワート
ランジスタＱ１がオン状態となりＬ負荷１を駆動し、コ
レクタ電流が流れる。そして、パワートランジスタＱ１
がオンした直後から時間ｔ1 の間コレクタ電流ＩC は、
Ｌ負荷１のインダクタンスＬと、抵抗成分Ｒとで決まる
時定数で増加していく。即ち、 ＩC ＝（ＶCC／Ｒ）・ｅｘｐ（−ｔ／τ） 但し、τ＝Ｌ／Ｒ、ＶCC：電源電圧 となる。このときパワートランジスタＱ１のベース電位
は、ベース電流で決まるパワートランジスタのベース・
エミッタ間電圧ＶF から、ＩC ・ＲD で増加する（ＲD
は抵抗ＲD の抵抗値）。そして、ＩC ＝ＩCLに達したと
き、即ち、パワートランジスタＱ１のベース電位Ｖ
B が、ＶB ＝ＶF ＋ＩCL・ＲD となったとき、定電圧ス
イッチ回路６のツェナーダイオードＺＤがオンし、抵抗
ＲS の発生電圧が高くなるとトランジスタＱ４がオン
し、パワートランジスタＱ１のベース電流をひっぱり、
ベースの電位を一定にするように動作する。ここで、ツ
ェナーダイオードＺＤのオン電圧は、ＶB −ＶBE（トラ
ンジスタＱ４のベース・エミッタ間電圧）に設定してあ
る。以後、時刻Ｔ2 に入力信号Ｖはハイレベルとなりト
ランジスタＱ３がオンするまで、即ち、時間ｔ2 の間パ
ワートランジスタＱ１のベース電位は一定に保たれ、こ
の結果、コレクタ電流ＩC もＩC ＝ＩCLで一定に保たれ
る。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の誘導負荷
駆動回路は、回路構成が非常に簡単であり、モノリシッ
ク化など小型化するのに有効である。更に、ツェナーダ
イオードＺＤおよび抵抗ＲS を適当に選ぶことにより、
電流制限値の温度特性をコントロールすることができ
る。
駆動回路は、回路構成が非常に簡単であり、モノリシッ
ク化など小型化するのに有効である。更に、ツェナーダ
イオードＺＤおよび抵抗ＲS を適当に選ぶことにより、
電流制限値の温度特性をコントロールすることができ
る。
【図１】分図（ａ）は、本発明の一実施例の回路図であ
る。分図（ｂ）は、分図（ａ）中の定電圧スイッチ回路
の一例の回路図である。分図（ｃ）は、図１（ａ）に示
す実施例の動作タイミング図である。
る。分図（ｂ）は、分図（ａ）中の定電圧スイッチ回路
の一例の回路図である。分図（ｃ）は、図１（ａ）に示
す実施例の動作タイミング図である。
【図２】分図（ａ）は、従来の誘導負荷駆動回路の一例
の回路図である。分図（ｂ）は、図２（ａ）に示す従来
の誘導負荷駆動回路の動作タイミング図である。
の回路図である。分図（ｂ）は、図２（ａ）に示す従来
の誘導負荷駆動回路の動作タイミング図である。
１ Ｌ負荷 ２ 信号源 ３ 接地線 ４ 基準電圧源 ５ 差動増幅器 ６ 定電圧スイッチ回路
Claims (1)
- 【請求項１】 外部から入力されるパルス信号をベース
にうけてスイッチングするＮＰＮ型の第１のバイポーラ
トランジスタと前記第１のバイポーラトランジスタのオ
ン・オフによりスイッチングし次段のパワートランジス
タにベース電流を供給するＮＰＮ型の第２のバイポーラ
トランジスタと、前記第２のバイポーラトランジスタか
らベース電流の供給をうけ外部の誘導負荷を駆動するＮ
ＰＮ型のパワートランジスタとで構成される誘導負荷駆
動回路において、 前記ＮＰＮ型パワートランジスタのエミッタと接地線と
の間に設けられた抵抗と、前記パワートランジスタのベ
ースと前記接地線との間に接続され、前記パワートラン
ジスタのベース電位が基準電圧を越えたとき前記ベース
電位を一定に保つように動作する定電圧スイッチ回路と
を備えたことを特徴とする誘導負荷駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4122441A JPH05327381A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 誘導負荷駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4122441A JPH05327381A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 誘導負荷駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05327381A true JPH05327381A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=14835928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4122441A Pending JPH05327381A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 誘導負荷駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05327381A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003026115A2 (en) * | 2001-09-19 | 2003-03-27 | Cooper Cameron Corporation | Dc converter |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5517680A (en) * | 1978-07-25 | 1980-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | Contactless transistor ignitor |
| JPH03117017A (ja) * | 1989-09-28 | 1991-05-17 | Nec Corp | トランジスタ出力回路 |
-
1992
- 1992-05-15 JP JP4122441A patent/JPH05327381A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5517680A (en) * | 1978-07-25 | 1980-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | Contactless transistor ignitor |
| JPH03117017A (ja) * | 1989-09-28 | 1991-05-17 | Nec Corp | トランジスタ出力回路 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003026115A2 (en) * | 2001-09-19 | 2003-03-27 | Cooper Cameron Corporation | Dc converter |
| WO2003026115A3 (en) * | 2001-09-19 | 2003-12-31 | Cooper Cameron Corp | Dc converter |
| GB2398189A (en) * | 2001-09-19 | 2004-08-11 | Cooper Cameron Corp | DC converter |
| GB2398189B (en) * | 2001-09-19 | 2006-07-26 | Cooper Cameron Corp | DC converter |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980324 |