JPH0637614A - 電流駆動型半導体スイッチング素子のドライブ回路 - Google Patents

電流駆動型半導体スイッチング素子のドライブ回路

Info

Publication number
JPH0637614A
JPH0637614A JP4192218A JP19221892A JPH0637614A JP H0637614 A JPH0637614 A JP H0637614A JP 4192218 A JP4192218 A JP 4192218A JP 19221892 A JP19221892 A JP 19221892A JP H0637614 A JPH0637614 A JP H0637614A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
transistor
switching element
semiconductor switching
inductor
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.)
Withdrawn
Application number
JP4192218A
Other languages
English (en)
Inventor
Kouichi Makinose
公一 牧野瀬
Yasuyuki Mizobuchi
康之 溝渕
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.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Automatic Loom Works Ltd filed Critical Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Priority to JP4192218A priority Critical patent/JPH0637614A/ja
Publication of JPH0637614A publication Critical patent/JPH0637614A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】電流駆動型半導体スイッチング素子を駆動する
ためのドライブ回路において、電荷引き抜き時の発熱ロ
スを最小に抑え、小型化かつ低コスト化を図る。 【構成】電流駆動型トランジスタQ0 を駆動するドライ
ブ回路A1 は、電流注入手段(トランジスタQ1 、抵抗
1 、R3 、正電源+E)と電流引き抜き手段(インダ
クタL、コンデンサC、ダイオードD)から構成され
る。トランジスタQ 1 をオンしてトランジスタQ0 に対
し電流IB の注入を開始すると、トランジスタQ0 がオ
ンし、同時に、インダクタLには引き抜き用電流(電
力)が蓄えられていく。トランジスタQ1 をオフする
と、インダクタLに蓄えられた引き抜き用電力により、
これまでトランジスタQ0 に蓄積された電荷が電流IB
とは逆方向の電流となってインダクタLを介して引き抜
かれ、これによりトランジスタQ0がオフする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばスイッチング電
源の終段トランジスタや、負荷チョッピング回路の終段
トランジスタ等のような、スイッチング動作を行う各種
機器に使用される電流駆動型の半導体スイッチング素子
を駆動するためのドライブ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図3に、バイポーラ型のトランジスタQ
0 を駆動するための従来のドライブ回路A0 の構成を示
す。このドライブ回路A0 は、2個のスイッチング用ト
ランジスタQ1 、Q2 、3個の抵抗R1 、R2 、R3
よび正負の電源+E1 、−E2から構成されている。こ
のような構成からなるドライブ回路A0 では、図4に示
すように、入力電圧Vinをハイレベルにすると、トラン
ジスタQ1 がオンし、正電源+E1 から抵抗R1 および
トランジスタQ1 を介してトランジスタQ0 に駆動電流
(ベース電流)IB が流れ込み、これによりトランジス
タQ0 がオンする。その後、入力電圧Vinをローレベル
に切り換えると、トランジスタQ1 がオフすると同時
に、もう1つのトランジスタQ2 がオンするので、トラ
ンジスタQ0に蓄積されていた電荷が上記駆動電流IB
とは逆方向の電流(−IB )となってトランジスタQ2
および抵抗R2 を介し負電源−E2 側に引き抜かれ(図
4中に斜線で示す部分)、これによりトランジスタQ0
がオフする。以上の動作を繰り返すことにより、トラン
ジスタQ0 のスイッチング駆動が可能になる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のドライブ回
路A0 では、トランジスタQ0 からの電荷の引き抜き時
に、その引き抜き電流(−IB )が抵抗R2 を流れるこ
とによる発熱ロスが非常に大きいという問題があった。
特に、上記引き抜きに要する時間(ストレージタイム)
を短縮するために、|E2 |>|E1 |とすることが多
く、このようにした場合には、抵抗R2 での発熱ロスが
更に増大してしまう。
【0004】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、電流
駆動型半導体スイッチング素子のドライブ回路におい
て、電荷引き抜き時の発熱ロスを最小に抑え、しかも小
型化かつ低コスト化を可能にすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、電流駆動型半
導体スイッチング素子に電流を注入してオンさせる電流
注入手段と、前記半導体スイッチング素子に蓄積された
電荷を引き抜いてオフさせる電流引き抜き手段とを有す
る電流駆動型半導体スイッチング素子のドライブ回路に
おいて、前記電流引き抜き手段が、前記電流注入時に引
き抜き用電力を蓄え、かつ前記電流注入の終了後に前記
電荷の引き抜きを行うインダクタを備えたことを特徴と
する。
【0006】電流注入手段としては、従来と同様、スイ
ッチング用トランジスタおよび電源を用いた構成を採用
可能である。電流引き抜き手段は、上記インダクタと並
列にコンデンサを接続して、該コンデンサが上記半導体
スイッチング素子のオフ時にそのベース・エミッタ間に
負バイアスを印加する構成とすることもでき、更には上
記インダクタとコンデンサとを含むループ内に逆流防止
用のダイオードを接続した構成とすることも可能であ
る。
【0007】
【作用】電流駆動型半導体スイッチング素子に対し電流
注入手段により電流の注入を開始すると、上記半導体ス
イッチング素子がオンし、また、それに伴いインダクタ
にも徐々に電流が流れ始め、該インダクタに引き抜き用
電流(電力)が蓄えられていく。その後、電流注入手段
による電流注入を終了すると、インダクタに蓄えられた
引き抜き用電力により、これまで上記半導体スイッチン
グ素子に蓄積された電荷が上記注入電流とは逆方向の電
流となってインダクタを介して引き抜かれ、これにより
半導体スイッチング素子がオフする。以上の動作を繰り
返すことにより、半導体スイッチング素子のスイッチン
グ駆動が行われる。
【0008】本発明では、上述したように電荷の引き抜
き動作をインダクタの作用により可能にしているので、
引き抜き電流が従来のように抵抗を流れることはなく、
従って、引き抜き時の発熱ロスは半導体スイッチング素
子のベース・エミッタ間を引き抜き電流が流れることに
よるロスだけとなり、よって発熱ロスは最小に抑えられ
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図1に、バイポーラ型のトランジス
タQ0 を駆動するための、本発明の一実施例のドライブ
回路A1 の構成を示す。このドライブ回路A1 は、スイ
ッチング用トランジスタQ1 、抵抗R1 、R3 、正電源
+E、インダクタL、コンデンサCおよびダイオードD
から構成されている。この中で、トランジスタQ1 、抵
抗R 1 、R3 および正電源+Eが従来と同様な電流注入
手段を構成し、一方、インダクタL、コンデンサCおよ
びダイオードDが本実施例の特徴とする電流引き抜き手
段を構成する。
【0010】以上の構成からなるドライブ回路A1 の動
作を、図2に基づき、以下に説明する。まず、入力電圧
inをハイレベルにすると、トランジスタQ1 がオン
し、正電源+Eから抵抗R1 およびトランジスタQ1
介して一定の電流IT が流れ、この電流IT は、トラン
ジスタQ0 に流れ込む電流IB と、インダクタLに流れ
込む電流IL と、コンデンサCに流れ込む電流IC とに
分割される。すなわち、トランジスタQ1 がオンする
と、電流IT の一部が電流IB としてトランジスタQ 0
に流れ込んでトランジスタQ0 がオンし、これと同時
に、コンデンサCとインダクタLの両端にトランジスタ
0 のベース・エミッタ間電圧(オン電圧)が加わるこ
とにより、まずコンデンサCに一時的に大きな電流IC
が流れ込み、一方、インダクタLに流れ込む電流IL
徐々に増加していく。この間、インダクタLには引き抜
き用電流(電力)が蓄えられる。
【0011】その後、入力電圧Vinをローレベルに切り
換えると、トランジスタQ1 がオフするので、今度は、
トランジスタQ0 に蓄積された電荷が電流IB とは逆方
向の電流(−IB )となって引き抜かれ、インダクタL
およびダイオードDを介して流れる(図2中に斜線で示
される部分)。この引き抜きの期間(ストレージタイ
ム)中は、インダクタLを流れる電流IL がまだ増加す
る傾向にある。電荷の引き抜きが終了すると、トランジ
スタQ0 がオフし、一方、インダクタL、ダイオードD
およびコンデンサCで形成されるループ内を電流I
L (=−IC )が流れ始め、コンデンサCが充電され
る。続いて、インダクタLとコンデンサCの共振作用に
より、上記ループ内を逆方向に電流が流れようとする
が、ダイオードDによって逆流が防止されるので、コン
デンサCは充電されたままとなる。よって、この間、コ
ンデンサCに蓄えられた余剰電力が、オフ期間中のトラ
ンジスタQ0のベース・エミッタ間を負バイアスに保持
することにより、誤点弧を防止する。
【0012】以上の動作を繰り返すことにより、トラン
ジスタQ0 のスイッチング駆動が可能となる。従って、
本実施例によれば、トランジスタQ0 からの電荷の引き
抜きをインダクタLの作用により可能にしているので、
引き抜き電流が、発熱ロスの原因となる抵抗(図3の抵
抗R2 )を流れることはなくなる。その結果、引き抜き
時の発熱ロスは、トランジスタQ0 のベース・エミッタ
間を引き抜き電流(−IB )が流れることによるロスだ
けとなり、よって発熱ロスを最小に抑えることができ
る。それに伴い、このドライブ回路A1 を備えた装置全
体の発熱量が著しく減少するので、放熱手段が小さくて
済み、よって装置全体の小型化が可能となる。
【0013】また、従来使用していたような負電源(図
3の負電源−E2 )も不要であるため、回路全体を大幅
に小型化できると共に、低コスト化を図ることも可能と
なる。
【0014】なお、通常、トランジスタQ0 のベース・
エミッタ間には寄生容量が存在するため、この容量を上
記コンデンサCとして用いることも可能である。また、
このようなコンデンサCがなくとも、本発明は原理的に
は動作可能であり、このような場合はダイオードDも不
要となる。
【0015】また、スイッチング用トランジスタQ1
しては、図1に示したようなバイポーラトランジスタだ
けでなく、高速動作可能な各種のスイッチング素子を使
用可能である。ただし、電流駆動型のトランジスタQ0
は、バイポーラタイプのスイッチング素子(例えば、図
1に示したようなバイポーラトランジスタの他に静電誘
導トランジスタ等)に限定される。
【0016】更に、インダクタLの値は、正常な引き抜
き動作を可能にする範囲内で、適宜選択可能である。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、電荷の引き抜き動作を
インダクタの作用により可能にしているので、引き抜き
電流が抵抗を流れることがなく、引き抜き時の発熱ロス
を最小に抑えることができる。それに伴い、本発明の回
路を備えた装置全体の発熱量が著しく減少するので、放
熱手段の小型化を可能にし、よって装置全体の小型化を
実現できる。また、従来は正負2電源を使用していたの
を、本発明では1電源にできるので、回路全体を大幅に
小型化できると共に、低コスト化を図ることも可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】バイポーラ型のトランジスタQ0 を駆動するた
めの、本発明の一実施例のドライブ回路A1 の構成を示
す回路図である。
【図2】上記実施例の動作を説明するための波形図であ
る。
【図3】バイポーラ型のトランジスタQ0 を駆動するた
めの、従来のドライブ回路A0の構成を示す回路図であ
る。
【図4】上記従来例の動作を説明するための波形図であ
る。
【符号の説明】
1 ドライブ回路 Q0 電流駆動型トランジスタ Q1 スイッチング用トランジスタ R1 、R3 抵抗 +E 正電源 L インダクタ C コンデンサ D ダイオード

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電流駆動型半導体スイッチング素子に電流
    を注入してオンさせる電流注入手段と、前記半導体スイ
    ッチング素子に蓄積された電荷を引き抜いてオフさせる
    電流引き抜き手段とを有する電流駆動型半導体スイッチ
    ング素子のドライブ回路において、 前記電流引き抜き手段が、前記電流注入時に引き抜き用
    電力を蓄え、かつ前記電流注入の終了後に前記電荷の引
    き抜きを行うインダクタを備えたことを特徴とする電流
    駆動型半導体スイッチング素子のドライブ回路。
  2. 【請求項2】前記インダクタと並列接続されたコンデン
    サを備え、該コンデンサが前記半導体スイッチング素子
    のオフ時に該半導体スイッチング素子のベース・エミッ
    タ間に負バイアスを印加することを特徴とする請求項1
    記載の電流駆動型半導体スイッチング素子のドライブ回
    路。
  3. 【請求項3】前記インダクタと前記コンデンサとを含む
    ループ内に、逆流防止用のダイオードを設けたことを特
    徴とする請求項2記載の電流駆動型半導体スイッチング
    素子のドライブ回路。
JP4192218A 1992-07-20 1992-07-20 電流駆動型半導体スイッチング素子のドライブ回路 Withdrawn JPH0637614A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4192218A JPH0637614A (ja) 1992-07-20 1992-07-20 電流駆動型半導体スイッチング素子のドライブ回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4192218A JPH0637614A (ja) 1992-07-20 1992-07-20 電流駆動型半導体スイッチング素子のドライブ回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0637614A true JPH0637614A (ja) 1994-02-10

Family

ID=16287631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4192218A Withdrawn JPH0637614A (ja) 1992-07-20 1992-07-20 電流駆動型半導体スイッチング素子のドライブ回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0637614A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08209104A (ja) * 1995-10-09 1996-08-13 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd シリコーン感圧接着剤組成物
JP2017204970A (ja) * 2016-05-13 2017-11-16 株式会社アイ・ライティング・システム Led電源装置
US10770984B2 (en) 2017-03-21 2020-09-08 Yazaki Corporation Switching control device with reverse bias circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08209104A (ja) * 1995-10-09 1996-08-13 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd シリコーン感圧接着剤組成物
JP2017204970A (ja) * 2016-05-13 2017-11-16 株式会社アイ・ライティング・システム Led電源装置
US10770984B2 (en) 2017-03-21 2020-09-08 Yazaki Corporation Switching control device with reverse bias circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4774624A (en) Boost voltage power supply for vehicle control system
US7154729B2 (en) Solenoid drive apparatus
JPS6289432A (ja) 電源回路
US5389871A (en) Self-oscillation type DC-DC converter
JPH0637614A (ja) 電流駆動型半導体スイッチング素子のドライブ回路
JPS63204814A (ja) パワートランジスタ駆動回路
JPS61135278A (ja) 偏向巻線に偏向電流を発生させる装置
JPS6249967B2 (ja)
EP0602978A1 (en) Circuit for shortening the turn-off time of a power transistor
US4739190A (en) Monolithically integratable high efficiency switching circuit
JP3155342B2 (ja) 突入電流抑制回路
JPH11234108A (ja) 誘導負荷をスイッチングするためのスイッチング装置
JP2636340B2 (ja) ゲート駆動回路
EP0146479A2 (en) Method and apparatus for reducing the storage time in a saturated transistor
JP3659222B2 (ja) 電流制御型半導体素子用駆動回路
RU1810994C (ru) Транзисторный ключ
JP3084470B2 (ja) パワートランジスタのスイッチング回路
JPS5951417A (ja) 誘導負荷用スイツチ
JP3450341B2 (ja) 供給電圧を切り換えるスイッチング手段と共振型電力変換手段
SU1647818A1 (ru) Преобразователь посто нного напр жени
SU1737429A2 (ru) Импульсный стабилизатор напр жени
JP2863614B2 (ja) スイッチング電源回路
JPS6040218B2 (ja) スイッチング回路
JP2000184701A (ja) カレントリミッタ機能付き電源装置
JPH0318374B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19991005