JPH065985B2 - スイツチング駆動回路 - Google Patents

スイツチング駆動回路

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JPH065985B2
JPH065985B2 JP59280638A JP28063884A JPH065985B2 JP H065985 B2 JPH065985 B2 JP H065985B2 JP 59280638 A JP59280638 A JP 59280638A JP 28063884 A JP28063884 A JP 28063884A JP H065985 B2 JPH065985 B2 JP H065985B2
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JP
Japan
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transistor
switching
switching transistor
discharging
turned
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真義 笹木
正之 安田
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Sony Corp
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばスイッチング・レギュレータなどのよ
うに、非安定直流入力をオン・オフ動作によりスイッチ
ングして安定化するものに用いて好適のスイッチング駆
動回路に関するものである。
〔従来の技術〕
従来のスイッチング・レギュレータとして、第4図に示
すようなものが用いられている。同図において、(1)は
スイッチング回路、(2)は直流化回路、(3)は制御回路
で、(1)にはオン・オフ動作をするスイッチング・トラ
ンジスタQ、抵抗r及びrが含まれ、(2)には整
流用ダイオードD、リアクトルL、平滑コンデンサCが
含まれ、(3)にはオン・オフ動作をするスイッチング制
御トランジスタQが含まれる。Pは入力端子で、こ
れに非安定直流電源Eが接続される。Pは出力端子
で、これより安定化された直流出力電圧が取出される。
制御回路(3)としてはスイッチング・レギュレータ制御
用ICを使用することができ、その場合は出力段のトラ
ンジスタがスイッチング制御トラジスタQに対応す
る。
この構成において、スイッチング制御トランジスタQ
がオンすると、スイッチング・トラジスタQがオンす
る。このとき、トランジスタQのコレクタ電圧Vcは
急速に電源電圧Eの値に立上がり(第5図A参照)、コ
レクタ電流icは0の値から次第に大きくなる(第5図
B参照)。次いで、スイッチング制御トランジスタQ
がオフになると、スイッチング・トランジスタQもオ
フになるのであるが、そのとき、スイッチング・トラン
ジスタQのオン時に蓄積されたキャリアを抵抗r
より消失させるようにしている。
しかし、この方法では、トランジスタQのオン時にお
けるエミッタ・ベース間電圧VBEがトランジスタQ
のオフ時に抵抗rの両端に与えられ、この電圧VBE
(0.6ボルト程度)によって抵抗rに流れる電流が
決まるので、蓄積キャリアの消失時間を短縮しようとし
ても抵抗rにより制限されて十分な効果が得られな
い。第5図は第4図の動作状況を示す波形図で、同図A
はトランジスタQのコレクタ電圧Vc、同図Bはその
コレクタ電流icを示す。すなわち、コレクタ電圧Vc
は、トラジスタQがオフ動作に入っても斜線を付して
示すように直ちに0にならず、コレクタ電流icも同様
に立下がりが遅れる。したがって、このオフ時間になっ
ても残留するコレクタ電圧Vcとコレクタ電流icの積
によって決まる電力が消費される。第5図Cに、これを
Q1として示す。このように、第4図の回路は安価であ
るが効率が悪い。
このような電力損失PQ1を低減させるため、更に蓄積キ
ャリアの消失時間を短縮したものが考えられた。第6図
は、かかるスイッチング駆動回路を具えたスイッチング
・レギュレータを示す回路図である。同図において、第
4図と対応する部分には同一の符号を付して説明を省略
する。Q21は蓄積キャリア消失用トランジスタ、Q22
駆動トランジスタである。スイッチング制御トランジス
タQがオンすると、駆動トランジスタQ22がオンし、
スイッチング・トランジスタQがオンする。このと
き、蓄積キャリア消失用トランジスタQ21はオフであ
る。次いで、スイッチング制御トランジスタQがオフ
となり駆動トランジスタQ22がオフ、スイッチング・ト
ランジスタQがオフになると、蓄積キャリア消失用ト
ランジスタQ21がオンして蓄積キャリアは短時間で消失
する。第6図の回路は、本件出願人がさきに実願昭59-1
29675号において開示したもので、詳細はその明細書を
参照されたい。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第6図の回路構成によれば、蓄積キャリヤの消失時間を
短縮して効率を上げることができるが、部品点数が多く
コストが高くなる欠点がある。
したがって、本発明は、部品数が少なく低コストで且つ
高効率のスイッング駆動回路を提供しようとするもので
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、スイッチング・トランジスタQのエミッタ
・ベース間にスイッチング・トランジスタ蓄積キャリア
放電用トランジスタ(第1図のQ)のコレクタ・エミ
ッタ接合を接続し、このスイッチング・トラジスタ蓄積
キャリア放電用トランジスタのベースを抵抗を介して直
流入力端Pに接続すると共に充放電用コンデンサ(第
1図のC)を介してスイッチング制御トランジスタQ
の出力端に接続した。
〔作用〕
スイッチング制御トラジスタQがオンし、スイッチン
グ・トラジスタQがオンしているときに直流入力によ
って充放電用コンデンサCが充電され、スイッチング
制御トランジスタQがオフになり、スイッチング・ト
ランジスタQがオフになると、充放電用コンデンサC
の電荷が蓄積キャリア放電用トランジスタQを経由
して放電し、この瞬間にスイッチング・トランジスタQ
に残っている蓄積キャリアがこの蓄積キャリア放電用
トランジスタQを介して放電される。
〔実施例〕
以下、図面により本発明の実施例を述べる。
第1図は、本発明の第1の実施例を示す回路図である。
図の例は、本発明をスイッチング・レギュレータに適用
したもので、これまで説明した部分には同じ符号が付し
てある。第1図において、Qはスイッチング・トラン
ジスタ蓄積キャリア放電用トランジスタ、R,R
びRは抵抗、Cは充放電用コンデンサである。
第3図は第1図の動作説明用波形図で、同図Aはスイッ
チング・トランジスタQのエミッタ・コレクタ間電圧
CE、同図Bはスイッチング・トランジスタ蓄積キャリ
ア放電用トランジスタQのコレクタ電流Icを示す。
スイッチング制御トランジスタQがオンすると、スイ
ッチング・トランジスタQはオンとなるが、このオン
の間に、直流入力端Pより抵抗R,Rを通して充
放電用コンデンサCに充電が行われる。次いで、スイ
ッチング制御トランジスタQがオフになると、スイッ
チング・トランジスタQはオフとなるが、スイッチン
グ制御トランジスタQがオフとなる瞬間にトランジス
タQのベース電位が上昇するので、コンデンサC
電荷はトランジスタQのベース間を通って放電する。
ここに、トランジスタQがオフになる前に放電されな
いように、コンデンサCの充電時定数は十分大きくし
ておく。これによりトランジスタCはオンとなり(第
3図B参照)、その瞬間に、スイッチング・トランジス
タQに残っている蓄積キャリアはトラジスタQを介
して放電する。したがって、スイッチング・トラジスタ
の立下がり時間は、大幅に短縮される。
第2図は、本発明の第2の実施例の要部を示す回路図で
ある。本例は、スイッチング・トランジスタ蓄積キャリ
ア放電用トランジスタとして複合トランジスタ(デジタ
ル・トランジスタなど)を利用したものである。図で
は、直流化回路(2)を省略してある。(4)は複合トランジ
スタを示し、その中に2つの抵抗が図のように内蔵され
ている。そこで、一方の抵抗を第1図のRと同様に用
い、他方の抵抗R12を、スイッチング・トランジスタQ
のエミッタ・ベース間に接続した抵抗R11と共に第1
図のRと同様に用いる。つまり、第2図の例では、複
合トラジスタ(4)の中のトランジスタQ2′が第1図の
スイッチング・トラジスタ蓄積キャリア放電用トランジ
スタQに対応し、抵抗R11とR12の直列接続が第1図
のRに対応している。本例においても、第1図の例と
同様な作用効果が得られる。
なお、上述では本発明をスイッチング・レギュレータに
実施した例のみ示したが、他のオン・オフ型のスイチッ
ググ回路に適用してもよい。また、トラジスタQ,Q
,Q2′に導電型式の異なるものを用いることもでき
る。更に、第1図において抵抗Rを省略してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したとおり、本発明によれば、部品点数が大幅
に減少しコストが低下するのみならず、従来(第6図)
のトラジスタを2石使用するものと同等又はそれ以上の
高効率のスイッチング駆動回路が得られる。
また、本発明では、スイッチングトンラジスタの入力側
と充放電用コンデンサを接続する抵抗を所定値に選定す
ることにより充放電用コンデンサの充電時定数を大きく
し、またコンデンサを含むトランジスタ蓄積キャリア放
電用トラジスタのベース電流回路のインピーダンスを小
さく選定することによって、放電時定数を小さく設定し
たので充放電コンデンサの充電素子にダイオードを用い
ることなく抵抗を用いることができ、回路の状況に応じ
た部品の選択が幅広く行える。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示す回路図、第2図は
本発明の第2の実施例の要部を示す回路図、第3図は第
1図の動作を示す波形図、第4図は従来例を示す回路
図、第5図はその動作を示す波形図、第6図は第4図の
改良例を示す回路図である。 Q…スイッチング・トランジスタ、Q(Q2′)・
・・スイッチング・トランジスタ蓄積キャリア放電用ト
ランジスタ、Q・・・スイッチング制御トランジス
タ、E・・・直流入力、P・・・直流入力端、R
(R11,R12)・・・充電抵抗、C・・・充放電用
コンデンサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】オン・オフ動作により直流入力をスイッチ
    ングするスイッチング・トランジスタと、 上記スイッチング・トランジスタのエミッタ・ベース間
    にコレクタ・エミッタ接合を接続したスイッチング・ト
    ランジスタ蓄積キャリア放電用トランジスタと、 出力端が上記スイッチング・トランジスタのベースに接
    続され、オン・オフ動作により上記スイッチング・トラ
    ジスタの動作を制御するスイッチング制御トランジスタ
    と、 上記スイッチング・トランジスタ蓄積キャリア放電用ト
    ランジスタのベースと上記直流入力端の間に接続された
    充電抵抗と、 上記充電抵抗と上記スイッチング制御トラジスタの出力
    端の間に接続され、上記充電抵抗との間で設定される時
    定数が上記スイッチング・トランジスタのオン期間より
    大と成されると共に、上記スイッチング・トランジスタ
    蓄積キャリア放電用トランジスタのベース電流回路を含
    む放電回路の時定数が上記スイッチング・トランジスタ
    のオン期間に対して小さく設定された充放電用コンデン
    サと、 を具えたスイッチング駆動回路。
JP59280638A 1984-12-26 1984-12-26 スイツチング駆動回路 Expired - Lifetime JPH065985B2 (ja)

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JPS61154479A JPS61154479A (ja) 1986-07-14
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JPH0237590U (ja) * 1988-09-02 1990-03-13
JP2628210B2 (ja) * 1989-04-20 1997-07-09 富士通株式会社 スイッチング回路

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