JPH07193480A - 1方向性絶縁型スイッチング回路、双方向性絶縁型スイッチング回路、3端子絶縁型スイッチング回路、3端子双方向性絶縁型スイッチング回路、多端子絶縁型スイッチング回路、多端子双方向性絶縁型スイッチング回路、多端子切換え型双方向性絶縁型スイッチング回路、及び、点火配電回路 - Google Patents
1方向性絶縁型スイッチング回路、双方向性絶縁型スイッチング回路、3端子絶縁型スイッチング回路、3端子双方向性絶縁型スイッチング回路、多端子絶縁型スイッチング回路、多端子双方向性絶縁型スイッチング回路、多端子切換え型双方向性絶縁型スイッチング回路、及び、点火配電回路Info
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- JPH07193480A JPH07193480A JP6020751A JP2075194A JPH07193480A JP H07193480 A JPH07193480 A JP H07193480A JP 6020751 A JP6020751 A JP 6020751A JP 2075194 A JP2075194 A JP 2075194A JP H07193480 A JPH07193480 A JP H07193480A
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- switching circuit
- terminal
- circuit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構成を簡単にして部品点数を少なくし、IC
化を容易にし、電源電圧を大きくせずに済み、ターン・
オフを速くすることである。 【構成】 例えば、ノーマリィ・オンの接合型FET、
トランジスタ1のソースにダイオード11を接続して可
制御な1方向性スイッチを構成し、スイッチ2とダイオ
ード12が直流電源4を挟む様にこれらを方向を揃えて
直列接続し、スイッチ2がオンのとき直流電源4がダイ
オード12を介してそのゲート・ソース間に逆バイアス
電圧を供給する閉回路をダイオード11、12の方向を
揃えて形成し、スイッチ2がオフのときそのゲート・ソ
ース間静電容量を放電させる抵抗5を設けたことを特徴
としている。このことによって、トランジスタ1をゼロ
・バイアスでターン・オンさせることになるので、順バ
イアス用のエネルギー蓄積手段などは不要になり、上記
目的を果たすことができる。
化を容易にし、電源電圧を大きくせずに済み、ターン・
オフを速くすることである。 【構成】 例えば、ノーマリィ・オンの接合型FET、
トランジスタ1のソースにダイオード11を接続して可
制御な1方向性スイッチを構成し、スイッチ2とダイオ
ード12が直流電源4を挟む様にこれらを方向を揃えて
直列接続し、スイッチ2がオンのとき直流電源4がダイ
オード12を介してそのゲート・ソース間に逆バイアス
電圧を供給する閉回路をダイオード11、12の方向を
揃えて形成し、スイッチ2がオフのときそのゲート・ソ
ース間静電容量を放電させる抵抗5を設けたことを特徴
としている。このことによって、トランジスタ1をゼロ
・バイアスでターン・オンさせることになるので、順バ
イアス用のエネルギー蓄積手段などは不要になり、上記
目的を果たすことができる。
Description
【0001】
【技 術 分 野】本発明は、発光、受光ダイオードの
ペアーや変圧器などのアイソレーション手段を使わずに
条件付きながらアイソレーション駆動することができ、
しかも、順バイアス用のコンデンサ、コイル等のエネル
ギー蓄積手段を省略できる各種の絶縁型スイッチング回
路、及び、その1種である双方向性絶縁型スイッチング
回路を利用して所定の点火コイル(点火用昇圧変圧器)
つまりその2次側の点火用放電ギャップを選択できる点
火配電回路に関する。本発明を各種の絶縁型スイッチン
グ手段の他にアナログ・スイッチ(=アナログ・ゲー
ト)、あるいは、ディジタル・スイッチ(ディジタル・
ゲート)等として使うことができる。もちろん、その2
端子、3端子あるいは多端子の双方向性絶縁型スイッチ
ング回路などを2端子、3端子あるいは多端子の交流ス
イッチとして使うことも可能である。
ペアーや変圧器などのアイソレーション手段を使わずに
条件付きながらアイソレーション駆動することができ、
しかも、順バイアス用のコンデンサ、コイル等のエネル
ギー蓄積手段を省略できる各種の絶縁型スイッチング回
路、及び、その1種である双方向性絶縁型スイッチング
回路を利用して所定の点火コイル(点火用昇圧変圧器)
つまりその2次側の点火用放電ギャップを選択できる点
火配電回路に関する。本発明を各種の絶縁型スイッチン
グ手段の他にアナログ・スイッチ(=アナログ・ゲー
ト)、あるいは、ディジタル・スイッチ(ディジタル・
ゲート)等として使うことができる。もちろん、その2
端子、3端子あるいは多端子の双方向性絶縁型スイッチ
ング回路などを2端子、3端子あるいは多端子の交流ス
イッチとして使うことも可能である。
【0002】従って、本発明を2端子スイッチ、3端子
スイッチ、多端子スイッチの他に電力変換装置、リレ
ー、有線通信、通話の電子交換機、マルチプレクサ、論
理回路などの分野にも利用できる。その他に本発明の双
方向性絶縁型スイッチング回路などを利用すると、回路
中の所定のインダクタンス又はキャパシタンスを変えた
り、抵抗または負荷を換えたり、等することが容易なた
め、その利用分野は広い。例えば、出力電流制御のため
共振周波数を切り換える共振型電力変換回路、出力電圧
制御のため共振周波数を切り換える共振型スイッチング
電源、複数の点火コイルのうちから少なくとも1つを選
択できる電子配電機能付き点火回路、有線通信、通話手
段同士の切換えを行う電子交換機などに本発明は大いに
役に立つ。
スイッチ、多端子スイッチの他に電力変換装置、リレ
ー、有線通信、通話の電子交換機、マルチプレクサ、論
理回路などの分野にも利用できる。その他に本発明の双
方向性絶縁型スイッチング回路などを利用すると、回路
中の所定のインダクタンス又はキャパシタンスを変えた
り、抵抗または負荷を換えたり、等することが容易なた
め、その利用分野は広い。例えば、出力電流制御のため
共振周波数を切り換える共振型電力変換回路、出力電圧
制御のため共振周波数を切り換える共振型スイッチング
電源、複数の点火コイルのうちから少なくとも1つを選
択できる電子配電機能付き点火回路、有線通信、通話手
段同士の切換えを行う電子交換機などに本発明は大いに
役に立つ。
【0003】
参 考: 実開平3−80691号、 特開平5−
226998号、特開平5−268037号、 特開
平5−304453〜4号。 先ず、本発明者の先行技術である1方向性または双方向
性の絶縁型スイッチング回路を図2に示す。この回路に
おいて、トランジスタ(IGBT)8が無ければこの回
路は1方向性であり、トランジスタ8とダイオード13
が有ればこの回路は双方向性である。図2の回路が1方
向性の場合その作用は次の通りである。スイッチ2がオ
ンとき、直流電源4がダイオード12等を介してトラン
ジスタ7を逆バイアスし、同時にコンデンサ14を充電
するので、トランジスタ7はオフである。このとき、ト
ランジスタ7が逆方向電圧を印加されて逆導通したり
も、ダイオード11が順方向電圧を印加されて導通した
りも、しない限り、つまり、スイッチ端子st3、st
4どちらの電位もその様な非導通条件を満足する電位に
ある限り、各スイッチ端子st3、st4と直流電源4
は絶縁状態にある。
226998号、特開平5−268037号、 特開
平5−304453〜4号。 先ず、本発明者の先行技術である1方向性または双方向
性の絶縁型スイッチング回路を図2に示す。この回路に
おいて、トランジスタ(IGBT)8が無ければこの回
路は1方向性であり、トランジスタ8とダイオード13
が有ればこの回路は双方向性である。図2の回路が1方
向性の場合その作用は次の通りである。スイッチ2がオ
ンとき、直流電源4がダイオード12等を介してトラン
ジスタ7を逆バイアスし、同時にコンデンサ14を充電
するので、トランジスタ7はオフである。このとき、ト
ランジスタ7が逆方向電圧を印加されて逆導通したり
も、ダイオード11が順方向電圧を印加されて導通した
りも、しない限り、つまり、スイッチ端子st3、st
4どちらの電位もその様な非導通条件を満足する電位に
ある限り、各スイッチ端子st3、st4と直流電源4
は絶縁状態にある。
【0004】その後、スイッチ2をターン・オフさせる
と、コンデンサ14がトランジスタ7を順バイアスし、
ターン・オンさせる。このとき、ダイオード12が順方
向電圧を印加されてオンとならない限り、スイッチ端子
st3、st4それぞれと直流電源4は絶縁状態にあ
る。結局、「『ダイオード12の導通と、トランジスタ
7の逆導通またはダイオード11の導通が同時に起こら
ない限り』、つまり、『スイッチ端子st3、st4ど
ちらの電位もその様な非導通条件を満足する電位にある
限り』という条件付きながら、スイッチ2、トランジス
タ7の各オン、オフに関係無く、スイッチ端子st3、
st4それぞれと直流電源4が絶縁される」という作用
がこの1方向性絶縁型スイッチング回路に有る。図2の
回路がトランジスタ8とダイオード13の有る双方向性
絶縁型スイッチング回路の場合も同様である。
と、コンデンサ14がトランジスタ7を順バイアスし、
ターン・オンさせる。このとき、ダイオード12が順方
向電圧を印加されてオンとならない限り、スイッチ端子
st3、st4それぞれと直流電源4は絶縁状態にあ
る。結局、「『ダイオード12の導通と、トランジスタ
7の逆導通またはダイオード11の導通が同時に起こら
ない限り』、つまり、『スイッチ端子st3、st4ど
ちらの電位もその様な非導通条件を満足する電位にある
限り』という条件付きながら、スイッチ2、トランジス
タ7の各オン、オフに関係無く、スイッチ端子st3、
st4それぞれと直流電源4が絶縁される」という作用
がこの1方向性絶縁型スイッチング回路に有る。図2の
回路がトランジスタ8とダイオード13の有る双方向性
絶縁型スイッチング回路の場合も同様である。
【0005】但し、そのためにはダイオード11、12
は方向を揃えて接続されていなければならないし、ダイ
オード13が有る場合もダイオード12、13は方向を
揃えて接続されていなければならないが、ダイオード1
1、13の方向は逆である。また、ダイオード11〜1
3の各アノード・カソード間静電容量、トランジスタ
7、8の各コレクタ・エミッタ間静電容量、及び、スイ
ッチ2、トランジスタ7、8の各オン、オフ切換え時の
もれ電流などは無視している。さらに、等価的にダイオ
ード6が有ったり、スイッチ2が逆阻止型でなかった
り、等する場合でも、ダイオード12に逆方向電圧が印
加されると、ダイオード12により電位が低いダイオー
ド6にも当然ながら逆方向電圧が印加され、両ダイオー
ド12、6はオフとなるから、前述の絶縁作用は変わら
ない。
は方向を揃えて接続されていなければならないし、ダイ
オード13が有る場合もダイオード12、13は方向を
揃えて接続されていなければならないが、ダイオード1
1、13の方向は逆である。また、ダイオード11〜1
3の各アノード・カソード間静電容量、トランジスタ
7、8の各コレクタ・エミッタ間静電容量、及び、スイ
ッチ2、トランジスタ7、8の各オン、オフ切換え時の
もれ電流などは無視している。さらに、等価的にダイオ
ード6が有ったり、スイッチ2が逆阻止型でなかった
り、等する場合でも、ダイオード12に逆方向電圧が印
加されると、ダイオード12により電位が低いダイオー
ド6にも当然ながら逆方向電圧が印加され、両ダイオー
ド12、6はオフとなるから、前述の絶縁作用は変わら
ない。
【0006】同様な事が図3〜図24の各絶縁型スイッ
チング回路にも言える。図3の回路は図2の回路におい
てトランジスタ7(、8)の代わりにノーマリィ・オン
のトランジスタ1(、3)を用いた回路である。図4の
回路はさらに図3の回路においてコンデンサ14をトラ
ンジスタ1のソース側に接続する等した回路である。図
3、図4の各回路では絶縁ゲートでないスイッチング手
段(例:接合型FET、SIT、SIサイリスタ等)2
つ、すなわち、トランジスタ1、3両方ある場合、両特
性が揃っていないと、各ゲート順バイアス電流のばらつ
きによって各オン抵抗に違いが生じる結果、方向により
スイッチのオン抵抗が違ってしまうという欠点がある。
そこで、図5の回路は抵抗15、16とダイオード1
7、18等を使ってトランジスタ1、3の各ゲート順バ
イアス電流の分配を改善した回路であるが、そのために
回路構成が複雑になり、部品点数がかなり増えてしま
う。
チング回路にも言える。図3の回路は図2の回路におい
てトランジスタ7(、8)の代わりにノーマリィ・オン
のトランジスタ1(、3)を用いた回路である。図4の
回路はさらに図3の回路においてコンデンサ14をトラ
ンジスタ1のソース側に接続する等した回路である。図
3、図4の各回路では絶縁ゲートでないスイッチング手
段(例:接合型FET、SIT、SIサイリスタ等)2
つ、すなわち、トランジスタ1、3両方ある場合、両特
性が揃っていないと、各ゲート順バイアス電流のばらつ
きによって各オン抵抗に違いが生じる結果、方向により
スイッチのオン抵抗が違ってしまうという欠点がある。
そこで、図5の回路は抵抗15、16とダイオード1
7、18等を使ってトランジスタ1、3の各ゲート順バ
イアス電流の分配を改善した回路であるが、そのために
回路構成が複雑になり、部品点数がかなり増えてしま
う。
【0007】図6はコイル19によってトランジスタ1
(、3)を順バイアスする回路である。この回路でも絶
縁ゲートでないスイッチング手段2つ、すなわち、トラ
ンジスタ1、3の両方が有る場合、両特性が揃っていな
いと、各ゲート順バイアス電流のばらつきによって各オ
ン抵抗に違いが生じる結果、方向によりスイッチのオン
抵抗が違ってしまうという欠点がある。そこで、図7の
回路は定電流ダイオード20、21とダイオード17、
18等を使ってトランジスタ1、3の各ゲート順バイア
ス電流の分配を改善した回路であるが、そのために回路
構成が複雑になり、部品点数がかなり増えてしまう。
(、3)を順バイアスする回路である。この回路でも絶
縁ゲートでないスイッチング手段2つ、すなわち、トラ
ンジスタ1、3の両方が有る場合、両特性が揃っていな
いと、各ゲート順バイアス電流のばらつきによって各オ
ン抵抗に違いが生じる結果、方向によりスイッチのオン
抵抗が違ってしまうという欠点がある。そこで、図7の
回路は定電流ダイオード20、21とダイオード17、
18等を使ってトランジスタ1、3の各ゲート順バイア
ス電流の分配を改善した回路であるが、そのために回路
構成が複雑になり、部品点数がかなり増えてしまう。
【0008】図8の回路ではスイッチ2のオン時トラン
ジスタ1(、3)のゲート・ソース間静電容量とコンデ
ンサ14が直流電源4に並列的に接続されるので、その
ゲート逆バイアス電圧は定常的にはコンデンサ14の充
電電圧に影響されず、ほぼその電源電圧の大きさになる
利点が有るが、回路構成が複雑で、部品点数が多い。図
9の回路はゲート順バイアス電圧の異なるスイッチング
手段2つ、すなわち、トランジスタ1、22を用いた双
方向性絶縁型スイッチング回路であるが、そのマッチン
グにツェナー・ダイオード23(抵抗でも定電流ダイオ
ードでも良い。)が必要であり、そのために部品点数が
増えてしまう。
ジスタ1(、3)のゲート・ソース間静電容量とコンデ
ンサ14が直流電源4に並列的に接続されるので、その
ゲート逆バイアス電圧は定常的にはコンデンサ14の充
電電圧に影響されず、ほぼその電源電圧の大きさになる
利点が有るが、回路構成が複雑で、部品点数が多い。図
9の回路はゲート順バイアス電圧の異なるスイッチング
手段2つ、すなわち、トランジスタ1、22を用いた双
方向性絶縁型スイッチング回路であるが、そのマッチン
グにツェナー・ダイオード23(抵抗でも定電流ダイオ
ードでも良い。)が必要であり、そのために部品点数が
増えてしまう。
【0009】図10〜図20の各回路は、図2又は図3
の回路において逆バイアス時の抵抗9による電力消費を
小さくしたり、あるいは、順バイアス時のコンデンサ1
4による順バイアス電流を大きくしたり、するために電
流制限手段として抵抗9の代わりにスイッチング手段な
どを用いた回路である。そのために、これら電流制限手
段は普通の抵抗と違ってスイッチ2又はトランジスタ3
1、34又は85がオンの時よりオフの時の方がその電
流制限機能が小さくなる。図20の回路は図19の回路
においてコンデンサ14と抵抗10の並列回路の接続を
トランジスタ38のゲート側からソース側へ変更した回
路である。つまり、その制御電極側からこれと駆動信号
入力用に対を成す主電極側への接続変更である。同様
に、図9〜図18等の各回路においてもコンデンサ14
と抵抗10の並列回路の接続をその制御電極側から主電
極側へ変更した回路が可能である。これらの回路は元の
図9〜図18等の各回路から派生した派生回路と言え
る。
の回路において逆バイアス時の抵抗9による電力消費を
小さくしたり、あるいは、順バイアス時のコンデンサ1
4による順バイアス電流を大きくしたり、するために電
流制限手段として抵抗9の代わりにスイッチング手段な
どを用いた回路である。そのために、これら電流制限手
段は普通の抵抗と違ってスイッチ2又はトランジスタ3
1、34又は85がオンの時よりオフの時の方がその電
流制限機能が小さくなる。図20の回路は図19の回路
においてコンデンサ14と抵抗10の並列回路の接続を
トランジスタ38のゲート側からソース側へ変更した回
路である。つまり、その制御電極側からこれと駆動信号
入力用に対を成す主電極側への接続変更である。同様
に、図9〜図18等の各回路においてもコンデンサ14
と抵抗10の並列回路の接続をその制御電極側から主電
極側へ変更した回路が可能である。これらの回路は元の
図9〜図18等の各回路から派生した派生回路と言え
る。
【0010】図21の回路は、図2の1方向性絶縁型ス
イッチング回路においてダイオード11と後から追加し
た3つのダイオードでブリッジ接続型整流回路を形成
し、その両整流出力端子間にトランジスタ7を接続した
双方向性絶縁型スイッチング回路である。同様に、図
3、図4、図6、図8、図10〜図20の各1方向性絶
縁型スイッチング回路などにおいてダイオードを3つ追
加してブリッジ接続型整流回路を形成し、その両整流出
力端子間にトランジスタ1、7、22又は38を接続し
た双方向性絶縁型スイッチング回路もまた可能である。
これら回路も元の回路から派生した派生回路と言うこと
ができる。図22、図23の各回路もある。
イッチング回路においてダイオード11と後から追加し
た3つのダイオードでブリッジ接続型整流回路を形成
し、その両整流出力端子間にトランジスタ7を接続した
双方向性絶縁型スイッチング回路である。同様に、図
3、図4、図6、図8、図10〜図20の各1方向性絶
縁型スイッチング回路などにおいてダイオードを3つ追
加してブリッジ接続型整流回路を形成し、その両整流出
力端子間にトランジスタ1、7、22又は38を接続し
た双方向性絶縁型スイッチング回路もまた可能である。
これら回路も元の回路から派生した派生回路と言うこと
ができる。図22、図23の各回路もある。
【0011】尚、図23の回路は図22の回路において
コンデンサ14と抵抗10の並列回路の接続をトランジ
スタ41のゲート側からソース側へ変更した回路であ
る。つまり、その制御電極側からこれと駆動信号入力用
に対を成す主電極側への接続変更である。同様に、前述
の派生したブリッジ接続型整流回路を持つ各双方向性絶
縁型スイッチング回路においてもコンデンサ14と抵抗
10の並列回路の接続をその制御電極側から主電極側へ
変更した回路(派生回路)が可能である。
コンデンサ14と抵抗10の並列回路の接続をトランジ
スタ41のゲート側からソース側へ変更した回路であ
る。つまり、その制御電極側からこれと駆動信号入力用
に対を成す主電極側への接続変更である。同様に、前述
の派生したブリッジ接続型整流回路を持つ各双方向性絶
縁型スイッチング回路においてもコンデンサ14と抵抗
10の並列回路の接続をその制御電極側から主電極側へ
変更した回路(派生回路)が可能である。
【0012】図24の回路は図2の1方向性絶縁型スイ
ッチング回路2つをスイッチ端子のところで逆並列接続
した双方向性絶縁型スイッチング回路で、直流電源4と
スイッチ2は共通化されているが、しなくても構わな
い。同様に、図2〜図4、図6、図8、図10〜図20
の1方向性絶縁型スイッチング回路などのいずれか2
つ、異なる回路2つでも同じ回路2つでも構わないが、
をスイッチ端子のところで逆並列接続した双方向性絶縁
型スイッチング回路(派生回路)も可能である。
ッチング回路2つをスイッチ端子のところで逆並列接続
した双方向性絶縁型スイッチング回路で、直流電源4と
スイッチ2は共通化されているが、しなくても構わな
い。同様に、図2〜図4、図6、図8、図10〜図20
の1方向性絶縁型スイッチング回路などのいずれか2
つ、異なる回路2つでも同じ回路2つでも構わないが、
をスイッチ端子のところで逆並列接続した双方向性絶縁
型スイッチング回路(派生回路)も可能である。
【0013】尚、図2〜図24の各回路あるいはその各
派生回路において、トランジスタ1、3、7、8、2
2、28、37、38又は41の代わりにスイッチング
手段として可制御なスイッチング手段なら何でも使うこ
とができるし、スイッチ2又はトランジスタ31、3
4、又は85の代わりにスイッチング手段としてオン、
オフさせることができるスイッチング手段なら機械的な
スイッチでも半導体スイッチでも何でも使うことができ
る。また、図10〜図20、図22、図23の各回路あ
るいはその各派生回路において、トランジスタ24、2
7、29、32、35、36、39又は40の代わりに
スイッチング手段としてそれぞれと同じ順逆バイアス電
圧特性を持ち、自己ターン・オフ機能(=自己消弧機
能)を持つスイッチング手段なら何でも使うことができ
る。但し、必要とする逆バイアス電圧の大きさに応じて
接続する電圧降下手段に電圧降下の大きいもの使う必要
がある。
派生回路において、トランジスタ1、3、7、8、2
2、28、37、38又は41の代わりにスイッチング
手段として可制御なスイッチング手段なら何でも使うこ
とができるし、スイッチ2又はトランジスタ31、3
4、又は85の代わりにスイッチング手段としてオン、
オフさせることができるスイッチング手段なら機械的な
スイッチでも半導体スイッチでも何でも使うことができ
る。また、図10〜図20、図22、図23の各回路あ
るいはその各派生回路において、トランジスタ24、2
7、29、32、35、36、39又は40の代わりに
スイッチング手段としてそれぞれと同じ順逆バイアス電
圧特性を持ち、自己ターン・オフ機能(=自己消弧機
能)を持つスイッチング手段なら何でも使うことができ
る。但し、必要とする逆バイアス電圧の大きさに応じて
接続する電圧降下手段に電圧降下の大きいもの使う必要
がある。
【0014】さらに、図10〜図20、図22、図23
の各回路またはその各派生回路において、逆バイアス用
の電圧降下手段としてダイオード25又は30又はツェ
ナー・ダイオード33の他に抵抗、抵抗とダイオードの
直列回路または並列回路、ツェナー・ダイオード2つを
逆向きに直列接続したもの、その駆動信号入力用に対を
成さない制御電極と主電極(例:コレクタ電極とベース
電極、ドレイン電極とゲート電極、アノード電極とカソ
ード側ゲート電極。)を接続したスイッチング手段、抵
抗手段、定電圧手段、そして、これらを組み合わせたも
の、等が有る。
の各回路またはその各派生回路において、逆バイアス用
の電圧降下手段としてダイオード25又は30又はツェ
ナー・ダイオード33の他に抵抗、抵抗とダイオードの
直列回路または並列回路、ツェナー・ダイオード2つを
逆向きに直列接続したもの、その駆動信号入力用に対を
成さない制御電極と主電極(例:コレクタ電極とベース
電極、ドレイン電極とゲート電極、アノード電極とカソ
ード側ゲート電極。)を接続したスイッチング手段、抵
抗手段、定電圧手段、そして、これらを組み合わせたも
の、等が有る。
【0015】それから、図10〜図20、図22、図2
3の各回路あるいはその各派生回路において順バイアス
手段として抵抗26の他に定電流ダイオード、定電流手
段、そのゲートとドレインを接続したMOS・FET又
は他の抵抗手段、等が有る。そして、図2〜図24の各
回路あるいはその各派生回路において、可制御な各半導
体スイッチをこれと相補関係にある半導体スイッチで置
き換え、直流電源やダイオードなど方向性の有る各回路
構成手段の向きを逆にした、電圧極性に関して元の回路
に対し対称関係にある回路もまた当然ながら可能であ
る。
3の各回路あるいはその各派生回路において順バイアス
手段として抵抗26の他に定電流ダイオード、定電流手
段、そのゲートとドレインを接続したMOS・FET又
は他の抵抗手段、等が有る。そして、図2〜図24の各
回路あるいはその各派生回路において、可制御な各半導
体スイッチをこれと相補関係にある半導体スイッチで置
き換え、直流電源やダイオードなど方向性の有る各回路
構成手段の向きを逆にした、電圧極性に関して元の回路
に対し対称関係にある回路もまた当然ながら可能であ
る。
【0016】
【第1の問題点】しかしながら、図2〜図24の各種の
絶縁型スイッチング回路などでは構成が複雑で、部品点
数が多い、という第1の問題点が有る。
絶縁型スイッチング回路などでは構成が複雑で、部品点
数が多い、という第1の問題点が有る。
【0017】
【第2の問題点】IC化する際コンデンサ、コイル等の
エネルギー蓄積手段を組み込む必要があるので、製造工
程が複雑になり、不便である、という第2の問題点が有
る。特に、そのエネルギー蓄積量を多くして順バイアス
できる期間を長くする場合、その大きさが大きくなるか
ら構成上、スペース上かなり困難になる。
エネルギー蓄積手段を組み込む必要があるので、製造工
程が複雑になり、不便である、という第2の問題点が有
る。特に、そのエネルギー蓄積量を多くして順バイアス
できる期間を長くする場合、その大きさが大きくなるか
ら構成上、スペース上かなり困難になる。
【0018】
【第3の問題点】図2〜図5の各回路などの様にエネル
ギー蓄積手段にコンデンサを使い、そのコンデンサを介
してその構成要素である可制御なスイッチング手段
(例:トランジスタ1、3、7、8、22、28、3
7、38、41等。)を逆バイアスする場合、直流電源
の電圧はそのコンデンサの充電電圧分だけ余計に大きく
する必要がある、という第3の問題点が有る。つまり、
その電源電圧の大きさはその逆バイアス電圧の大きさと
その充電電圧の大きさの和以上である必要がある。しか
も、その充電電圧の大きさはその可制御スイッチの順バ
イアスを速やかに行うためにはその順バイアス電圧の大
きさ以上である必要がある。これは、両方が同じ位だと
その順バイアス電圧の立上りが鈍くなり、そのターン・
オンがかなり遅れてしまう、からである。
ギー蓄積手段にコンデンサを使い、そのコンデンサを介
してその構成要素である可制御なスイッチング手段
(例:トランジスタ1、3、7、8、22、28、3
7、38、41等。)を逆バイアスする場合、直流電源
の電圧はそのコンデンサの充電電圧分だけ余計に大きく
する必要がある、という第3の問題点が有る。つまり、
その電源電圧の大きさはその逆バイアス電圧の大きさと
その充電電圧の大きさの和以上である必要がある。しか
も、その充電電圧の大きさはその可制御スイッチの順バ
イアスを速やかに行うためにはその順バイアス電圧の大
きさ以上である必要がある。これは、両方が同じ位だと
その順バイアス電圧の立上りが鈍くなり、そのターン・
オンがかなり遅れてしまう、からである。
【0019】
【第4の問題点】そのエネルギー蓄積手段、もしくは、
そのエネルギーが出入りするために必要な電流経路構成
手段が、その絶縁型スイッチング回路などのターン・オ
フを遅らせる様に作用してしまう、という第4の問題点
が有る。どういう事かと簡単に言うと、例えば、図3、
図4の各回路においては抵抗9が、図6の回路において
はコイル19が、そして、図8の回路においてはコンデ
ンサ14が、スイッチ2をターン・オンさせてトランジ
スタ1(、3)をターン・オフさせるとき、トランジス
タ1(、3)のゲート逆バイアス電流を横取りして、そ
のターン・オフを遅らせる様に作用してしまうのであ
る。
そのエネルギーが出入りするために必要な電流経路構成
手段が、その絶縁型スイッチング回路などのターン・オ
フを遅らせる様に作用してしまう、という第4の問題点
が有る。どういう事かと簡単に言うと、例えば、図3、
図4の各回路においては抵抗9が、図6の回路において
はコイル19が、そして、図8の回路においてはコンデ
ンサ14が、スイッチ2をターン・オンさせてトランジ
スタ1(、3)をターン・オフさせるとき、トランジス
タ1(、3)のゲート逆バイアス電流を横取りして、そ
のターン・オフを遅らせる様に作用してしまうのであ
る。
【0020】これらの事について詳しく述べる。図3の
回路において、スイッチ2をターン・オンさせると、ス
イッチ端子st5、st6の各電位は直流電源4のプラ
ス端子電位より高く設定されているからトランジスタ1
(、3)がターン・オフするまでダイオード12はオフ
のままであるか、あるいは、ダイオード12が同時にタ
ーン・オンしてダイオード12等がトランジスタ1のソ
ース電位をほぼ直流電源4のプラス端子電位ぐらいにク
ランプする。どちらにしても、もれ電流(あるいは短絡
電流)が、スイッチ端子st5(又はst6)からトラ
ンジスタ1(又は3)、そのゲート・ソース間静電容量
と抵抗5の並列回路およびコンデンサ14等を通って、
あるいは、スイッチ端子st5(又はst6)からトラ
ンジスタ1(又は3)及び抵抗9を通って、スイッチ2
の方へ過渡的に流れてしまう。
回路において、スイッチ2をターン・オンさせると、ス
イッチ端子st5、st6の各電位は直流電源4のプラ
ス端子電位より高く設定されているからトランジスタ1
(、3)がターン・オフするまでダイオード12はオフ
のままであるか、あるいは、ダイオード12が同時にタ
ーン・オンしてダイオード12等がトランジスタ1のソ
ース電位をほぼ直流電源4のプラス端子電位ぐらいにク
ランプする。どちらにしても、もれ電流(あるいは短絡
電流)が、スイッチ端子st5(又はst6)からトラ
ンジスタ1(又は3)、そのゲート・ソース間静電容量
と抵抗5の並列回路およびコンデンサ14等を通って、
あるいは、スイッチ端子st5(又はst6)からトラ
ンジスタ1(又は3)及び抵抗9を通って、スイッチ2
の方へ過渡的に流れてしまう。
【0021】その際、そのもれ電流のうち、又は、その
もれ電流と直流電源4からの電流の両方のうち、抵抗5
側を流れる電流だけがトランジスタ1(、3)を逆バイ
アスし、ターン・オフさせる。一方、抵抗9を流れる電
流の方はその様な作用は全くせず、トランジスタ1(、
3)のターン・オフに寄与しない。これは、抵抗9の電
圧がトランジスタ1(、3)を逆バイアスするのをコン
デンサ14の電圧が妨げているからである。しかも、抵
抗9の電流は抵抗99やスイッチ2のオン抵抗での電圧
降下を増大させて抵抗5側での電圧降下を減少させてし
まう。だから、もし、抵抗9の電流が増えて抵抗5側の
電流が減れば、トランジスタ1(、3)のターン・オフ
が遅れることになるし、反対にその全電流が抵抗5側を
流れれば、トランジスタ1(、3)のターン・オフが速
まることになるから、抵抗9(コンデンサ14の放電の
電流経路構成手段)の存在がそのターン・オフ遅れの原
因になることが分かる。この事は図2、図9の各回路で
も同じである。
もれ電流と直流電源4からの電流の両方のうち、抵抗5
側を流れる電流だけがトランジスタ1(、3)を逆バイ
アスし、ターン・オフさせる。一方、抵抗9を流れる電
流の方はその様な作用は全くせず、トランジスタ1(、
3)のターン・オフに寄与しない。これは、抵抗9の電
圧がトランジスタ1(、3)を逆バイアスするのをコン
デンサ14の電圧が妨げているからである。しかも、抵
抗9の電流は抵抗99やスイッチ2のオン抵抗での電圧
降下を増大させて抵抗5側での電圧降下を減少させてし
まう。だから、もし、抵抗9の電流が増えて抵抗5側の
電流が減れば、トランジスタ1(、3)のターン・オフ
が遅れることになるし、反対にその全電流が抵抗5側を
流れれば、トランジスタ1(、3)のターン・オフが速
まることになるから、抵抗9(コンデンサ14の放電の
電流経路構成手段)の存在がそのターン・オフ遅れの原
因になることが分かる。この事は図2、図9の各回路で
も同じである。
【0022】また、図4の回路においても、スイッチ2
をターン・オンさせたとき、スイッチ端子st7、st
8の各電位は前述と同様に高く設定されているからトラ
ンジスタ1(、3)がターン・オフするまでダイオード
12がオフのままだと、コンデンサ14は、トランジス
タ1(、3)を順バイアスし続け、スイッチ端子st7
(又はst8)からのもれ電流がトランジスタ1(、
3)を逆バイアスするのを妨げ、そのターン・オフを遅
らせてしまう。別の見方をすれば、コンデンサ14の充
電電圧の向きがそのもれ電流の向きと同じで、抵抗5等
と抵抗9等は並列的に接続されているから、そのもれ電
流はそのゲート・ソース間静電容量と抵抗5の並列回路
よりもコンデンサ14等と抵抗9の直列回路の方へ多く
流れ、そのもれ電流によるトランジスタ1(、3)の逆
バイアス作用は弱くなり、そのターン・オフは遅れてし
まう。
をターン・オンさせたとき、スイッチ端子st7、st
8の各電位は前述と同様に高く設定されているからトラ
ンジスタ1(、3)がターン・オフするまでダイオード
12がオフのままだと、コンデンサ14は、トランジス
タ1(、3)を順バイアスし続け、スイッチ端子st7
(又はst8)からのもれ電流がトランジスタ1(、
3)を逆バイアスするのを妨げ、そのターン・オフを遅
らせてしまう。別の見方をすれば、コンデンサ14の充
電電圧の向きがそのもれ電流の向きと同じで、抵抗5等
と抵抗9等は並列的に接続されているから、そのもれ電
流はそのゲート・ソース間静電容量と抵抗5の並列回路
よりもコンデンサ14等と抵抗9の直列回路の方へ多く
流れ、そのもれ電流によるトランジスタ1(、3)の逆
バイアス作用は弱くなり、そのターン・オフは遅れてし
まう。
【0023】あるいは、図4の回路において、スイッチ
2のターン・オンと同時にダイオード12がターン・オ
ンすれば、直流電源4がコンデンサ14を充電するの
で、コンデンサ14による順バイアス作用は無くなる。
しかし、直流電源4からの電流は抵抗9の方へ分流し、
その分直流電源4から抵抗5側へ流れる電流が減る上
に、抵抗9の電流が抵抗99やスイッチ2のオン抵抗で
の電圧降下を増大させて抵抗5側での電圧降下を減少さ
せるので、直流電源4によるトランジスタ1(、3)の
逆バイアス作用は弱くなり、やはりそのターン・オフは
遅れてしまう。この事は図5の回路においても同様であ
る。
2のターン・オンと同時にダイオード12がターン・オ
ンすれば、直流電源4がコンデンサ14を充電するの
で、コンデンサ14による順バイアス作用は無くなる。
しかし、直流電源4からの電流は抵抗9の方へ分流し、
その分直流電源4から抵抗5側へ流れる電流が減る上
に、抵抗9の電流が抵抗99やスイッチ2のオン抵抗で
の電圧降下を増大させて抵抗5側での電圧降下を減少さ
せるので、直流電源4によるトランジスタ1(、3)の
逆バイアス作用は弱くなり、やはりそのターン・オフは
遅れてしまう。この事は図5の回路においても同様であ
る。
【0024】さらに、図6の回路においても、スイッチ
2をターン・オンさせたとき、スイッチ端子st9、s
t10の各電位は直流電源4のプラス端子電位より高く
設定されているからトランジスタ1(、3)がターン・
オフするまでダイオード12がオフのままだと、コイル
19は、トランジスタ1(、3)を順バイアスし続け、
スイッチ端子st9(又はst10)からのもれ電流が
トランジスタ1(、3)を逆バイアスするのを妨げ、そ
のターン・オフを遅らせてしまう。別の見方をすれば、
コイル19の電流の向きがそのもれ電流の向きと同じ
で、抵抗5等と抵抗9等は並列的に接続されているか
ら、そのもれ電流はそのゲート・ソース間静電容量と抵
抗5等の並列回路よりもコイル19と抵抗9等の直列回
路の方へ流れ易く、そのもれ電流によるトランジスタ1
(、3)の逆バイアス作用はその分弱くなり、そのター
ン・オフは遅れてしまう。
2をターン・オンさせたとき、スイッチ端子st9、s
t10の各電位は直流電源4のプラス端子電位より高く
設定されているからトランジスタ1(、3)がターン・
オフするまでダイオード12がオフのままだと、コイル
19は、トランジスタ1(、3)を順バイアスし続け、
スイッチ端子st9(又はst10)からのもれ電流が
トランジスタ1(、3)を逆バイアスするのを妨げ、そ
のターン・オフを遅らせてしまう。別の見方をすれば、
コイル19の電流の向きがそのもれ電流の向きと同じ
で、抵抗5等と抵抗9等は並列的に接続されているか
ら、そのもれ電流はそのゲート・ソース間静電容量と抵
抗5等の並列回路よりもコイル19と抵抗9等の直列回
路の方へ流れ易く、そのもれ電流によるトランジスタ1
(、3)の逆バイアス作用はその分弱くなり、そのター
ン・オフは遅れてしまう。
【0025】あるいは、図6の回路において、スイッチ
2のターン・オンと同時にダイオード12がターン・オ
ンすれば、直流電源4がコイル19を励磁するので、コ
イル19による順バイアス作用は無くなる。しかし、直
流電源4からの電流は抵抗9の方へ分流し、その分直流
電源4から抵抗5側へ流れる電流が減る上に、コイル1
9の励磁電流が抵抗99やスイッチ2のオン抵抗での電
圧降下を増大させて抵抗5側での電圧降下を減少させる
ので、直流電源4によるトランジスタ1(、3)の逆バ
イアス作用は弱くなり、やはりそのターン・オフは遅れ
てしまう。この事は図7の回路においても同様である。
2のターン・オンと同時にダイオード12がターン・オ
ンすれば、直流電源4がコイル19を励磁するので、コ
イル19による順バイアス作用は無くなる。しかし、直
流電源4からの電流は抵抗9の方へ分流し、その分直流
電源4から抵抗5側へ流れる電流が減る上に、コイル1
9の励磁電流が抵抗99やスイッチ2のオン抵抗での電
圧降下を増大させて抵抗5側での電圧降下を減少させる
ので、直流電源4によるトランジスタ1(、3)の逆バ
イアス作用は弱くなり、やはりそのターン・オフは遅れ
てしまう。この事は図7の回路においても同様である。
【0026】それから、図8の回路の様にスイッチ2が
オンの時トランジスタ1(、3)のゲート・ソース間静
電容量とコンデンサ14が直流電源4に並列的に接続さ
れる回路の場合、スイッチ2がオンの時そのゲート・ソ
ース間静電容量とコイル19が直流電源4に並列的に接
続される図6の回路の場合と同様以上の事が言える。ス
イッチ2をターン・オンさせた直後、コンデンサ14
が、そのゲート・ソース間静電容量の充電に過渡的に影
響を与え、遅延素子として働き、トランジスタ1(、
3)のターン・オフを遅らせてしまう。
オンの時トランジスタ1(、3)のゲート・ソース間静
電容量とコンデンサ14が直流電源4に並列的に接続さ
れる回路の場合、スイッチ2がオンの時そのゲート・ソ
ース間静電容量とコイル19が直流電源4に並列的に接
続される図6の回路の場合と同様以上の事が言える。ス
イッチ2をターン・オンさせた直後、コンデンサ14
が、そのゲート・ソース間静電容量の充電に過渡的に影
響を与え、遅延素子として働き、トランジスタ1(、
3)のターン・オフを遅らせてしまう。
【0027】
【発 明 の 目 的】そこで、本発明は、前述した4
つの問題点を解決できる、条件付きながら絶縁機能を持
つ1方向性絶縁型スイッチング回路を提供することを目
的としている。そして、この1方向性絶縁型スイッチン
グ回路を応用した各種の絶縁型スイッチング回路と点火
配電回路を提供することも目的としている。
つの問題点を解決できる、条件付きながら絶縁機能を持
つ1方向性絶縁型スイッチング回路を提供することを目
的としている。そして、この1方向性絶縁型スイッチン
グ回路を応用した各種の絶縁型スイッチング回路と点火
配電回路を提供することも目的としている。
【0028】
【発 明 の 開 示】即ち、本発明は、ノーマリィ・
オンの第1のスイッチング手段の駆動信号入力用に対を
成す制御端子と主端子をct1、mt1aとしたとき
に、前記主端子mt1aに第1の非可制御スイッチを接
続して可制御な1方向性スイッチを構成し、第2のスイ
ッチング手段と第2の非可制御スイッチが直流電源を挟
む様にこれらを方向を揃えて直列接続し、前記第2のス
イッチング手段がオンのとき前記直流電源が前記第2の
非可制御スイッチを介して前記制御端子ct1・前記主
端子mt1a間に逆バイアス電圧を供給する第1の閉回
路を前記第1、第2の非可制御スイッチの方向を揃えて
形成し、前記第2のスイッチング手段がオフのとき前記
制御端子ct1・前記主端子mt1a間静電容量を放電
させる第1の放電手段を設けた1方向性絶縁型スイッチ
ング回路である。
オンの第1のスイッチング手段の駆動信号入力用に対を
成す制御端子と主端子をct1、mt1aとしたとき
に、前記主端子mt1aに第1の非可制御スイッチを接
続して可制御な1方向性スイッチを構成し、第2のスイ
ッチング手段と第2の非可制御スイッチが直流電源を挟
む様にこれらを方向を揃えて直列接続し、前記第2のス
イッチング手段がオンのとき前記直流電源が前記第2の
非可制御スイッチを介して前記制御端子ct1・前記主
端子mt1a間に逆バイアス電圧を供給する第1の閉回
路を前記第1、第2の非可制御スイッチの方向を揃えて
形成し、前記第2のスイッチング手段がオフのとき前記
制御端子ct1・前記主端子mt1a間静電容量を放電
させる第1の放電手段を設けた1方向性絶縁型スイッチ
ング回路である。
【0029】このことによって、前記第2のスイッチン
グ手段がオンとき前記直流電源が前記第2の非可制御ス
イッチを介して前記第1のスイッチング手段を逆バイア
スし、ターン・オフさせる。このとき、「前記第1の非
可制御スイッチが順方向電圧を印加されて導通したり
も、前記第1のスイッチング手段が逆方向電圧を印加さ
れて逆導通したりも、しない限り」、つまり、「その両
スイッチ端子となる前記第1のスイッチング手段および
前記第1の非可制御スイッチの各開放端の電位がその様
な非導通条件を満足する電位である限り」、各スイッチ
端子と前記直流電源は絶縁状態にある。
グ手段がオンとき前記直流電源が前記第2の非可制御ス
イッチを介して前記第1のスイッチング手段を逆バイア
スし、ターン・オフさせる。このとき、「前記第1の非
可制御スイッチが順方向電圧を印加されて導通したり
も、前記第1のスイッチング手段が逆方向電圧を印加さ
れて逆導通したりも、しない限り」、つまり、「その両
スイッチ端子となる前記第1のスイッチング手段および
前記第1の非可制御スイッチの各開放端の電位がその様
な非導通条件を満足する電位である限り」、各スイッチ
端子と前記直流電源は絶縁状態にある。
【0030】一方、前記第2のスイッチング手段がオフ
のとき、前記第1の放電手段が前記第1のスイッチング
手段の逆バイアス電圧を低下させたり、ゼロにしたりし
て、ノーマリィ・オンの前記第1のスイッチング手段を
ターン・オンさせる。このとき、「前記第2の非可制御
スイッチが順方向電圧を印加されて導通とならない限
り」、前述の各スイッチ端子と前記直流電源は絶縁状態
にある。
のとき、前記第1の放電手段が前記第1のスイッチング
手段の逆バイアス電圧を低下させたり、ゼロにしたりし
て、ノーマリィ・オンの前記第1のスイッチング手段を
ターン・オンさせる。このとき、「前記第2の非可制御
スイッチが順方向電圧を印加されて導通とならない限
り」、前述の各スイッチ端子と前記直流電源は絶縁状態
にある。
【0031】結局、『前記第2の非可制御スイッチの導
通と、前記第1のスイッチング手段の逆導通または前記
第1の非可制御スイッチの導通が同時に起こらない限
り』、つまり、『前述のスイッチ端子どちらの電位もそ
の様な非導通条件を満足する電位にある限り』という条
件付きで、前記第1、第2のスイッチング手段の各オ
ン、オフに関係無く、前述の各スイッチ端子と前記直流
電源は絶縁される。ただし、前記第1、第2のスイッチ
ング手段、第1、第2の非可制御スイッチの各両主端子
間静電容量と各オン、オフ切換え時のもれ電流などは無
視している。また、本発明の回路を使用する回路におい
て前述した絶縁条件を一時的に外して、本発明の回路を
一時的に非絶縁で使う使い方をしても一向に構わない
通と、前記第1のスイッチング手段の逆導通または前記
第1の非可制御スイッチの導通が同時に起こらない限
り』、つまり、『前述のスイッチ端子どちらの電位もそ
の様な非導通条件を満足する電位にある限り』という条
件付きで、前記第1、第2のスイッチング手段の各オ
ン、オフに関係無く、前述の各スイッチ端子と前記直流
電源は絶縁される。ただし、前記第1、第2のスイッチ
ング手段、第1、第2の非可制御スイッチの各両主端子
間静電容量と各オン、オフ切換え時のもれ電流などは無
視している。また、本発明の回路を使用する回路におい
て前述した絶縁条件を一時的に外して、本発明の回路を
一時的に非絶縁で使う使い方をしても一向に構わない
【0032】
【発 明 の 効 果】本発明は前記第1のスイッチン
グ手段のターン・オンにエネルギー蓄積手段などを使っ
ていないので、本発明は前述の4つの問題点を解決する
ことができる。従って、以下4つの効果が本発明に有
る。 a) 構成が簡単になり、部品点数が少なくなる。 b) IC製造工程が簡単になり、IC化するのに都合
が良く、便利になる。 c) 前記直流電源の電圧は前記第1のスイッチング手
段に逆バイアス電圧を供給できる大きさで有れば良い。
従来の様なコンデンサの充電電圧分を余計に必要としな
い。 d) 逆バイアス電流を横取りしてターン・オフを遅ら
せる様に作用するエネルギー蓄積手段、もしくは、その
エネルギーが出入りするために必要だが同様に遅延作用
する電流経路構成手段が無いので、ターン・オフが速く
なる。しかも、ノーマリィ・オン型スイッチング手段の
場合、順バイアスしていないこと自体も順バイアス時の
蓄積電荷などによる影響が無いのでそのターン・オフを
速くさせる要因になる。 そして、もちろん本発明の1方向性絶縁型スイッチング
回路を応用した本発明の各種の絶縁型スイッチング回路
と点火配電回路にもこれら4つの効果が有る。尚、請求
項20、21又は22記載の双方向性絶縁型スイッチン
グ回路などは請求項15、16又は17記載の双方向性
絶縁型スイッチング回路などと表現方法が異なる本発明
の双方向性絶縁型スイッチング回路である。
グ手段のターン・オンにエネルギー蓄積手段などを使っ
ていないので、本発明は前述の4つの問題点を解決する
ことができる。従って、以下4つの効果が本発明に有
る。 a) 構成が簡単になり、部品点数が少なくなる。 b) IC製造工程が簡単になり、IC化するのに都合
が良く、便利になる。 c) 前記直流電源の電圧は前記第1のスイッチング手
段に逆バイアス電圧を供給できる大きさで有れば良い。
従来の様なコンデンサの充電電圧分を余計に必要としな
い。 d) 逆バイアス電流を横取りしてターン・オフを遅ら
せる様に作用するエネルギー蓄積手段、もしくは、その
エネルギーが出入りするために必要だが同様に遅延作用
する電流経路構成手段が無いので、ターン・オフが速く
なる。しかも、ノーマリィ・オン型スイッチング手段の
場合、順バイアスしていないこと自体も順バイアス時の
蓄積電荷などによる影響が無いのでそのターン・オフを
速くさせる要因になる。 そして、もちろん本発明の1方向性絶縁型スイッチング
回路を応用した本発明の各種の絶縁型スイッチング回路
と点火配電回路にもこれら4つの効果が有る。尚、請求
項20、21又は22記載の双方向性絶縁型スイッチン
グ回路などは請求項15、16又は17記載の双方向性
絶縁型スイッチング回路などと表現方法が異なる本発明
の双方向性絶縁型スイッチング回路である。
【0033】
【追加される効果1】本発明はノーマリィ・オンのスイ
ッチング手段を前記第1のスイッチング手段などに使っ
ているので、前記第2のスイッチング手段がオフである
限りそのオン期間は図2の回路などと違い無制限であ
る。オン期間が無制限という追加効果。
ッチング手段を前記第1のスイッチング手段などに使っ
ているので、前記第2のスイッチング手段がオフである
限りそのオン期間は図2の回路などと違い無制限であ
る。オン期間が無制限という追加効果。
【0034】
【追加される効果2】ブリッジ接続型整流回路を持つ請
求項18記載の双方向性絶縁型スイッチング回路または
これを使った各種回路などのその回路部分を除くと、本
発明にはシールド効果が有る。前記直流電源の電源端子
を一定電位に固定すれば、例えば、アースすれば、本発
明の1方向性絶縁型スイッチング回路などがオフのと
き、その両スイッチ端子の間にある前記制御端子ct
1、主端子mt1aは前記第2のスイッチング手段など
によって一定電位に固定される。だから、オフ時の両ス
イッチ端子間の絶縁インピーダンスが無視できない場合
でも両スイッチ端子間を直接電流が流れることはない。
この効果は有線通信(又は有線通話)同士の切換え等を
行う電子交換機などでは通信(又は通話)の漏洩防止と
いう効果に結び付く。
求項18記載の双方向性絶縁型スイッチング回路または
これを使った各種回路などのその回路部分を除くと、本
発明にはシールド効果が有る。前記直流電源の電源端子
を一定電位に固定すれば、例えば、アースすれば、本発
明の1方向性絶縁型スイッチング回路などがオフのと
き、その両スイッチ端子の間にある前記制御端子ct
1、主端子mt1aは前記第2のスイッチング手段など
によって一定電位に固定される。だから、オフ時の両ス
イッチ端子間の絶縁インピーダンスが無視できない場合
でも両スイッチ端子間を直接電流が流れることはない。
この効果は有線通信(又は有線通話)同士の切換え等を
行う電子交換機などでは通信(又は通話)の漏洩防止と
いう効果に結び付く。
【0035】
【追加される効果3】本発明が請求項16又は22記載
の双方向性絶縁型スイッチング回路などの場合、その2
方向可制御スイッチ部を構成するスイッチング手段2つ
がどちらも非絶縁ゲート型などであっても、順バイアス
電流の分配のために気を遣う必要が無い、という効果が
有る。従来の図3、図4、図6の各双方向性絶縁型スイ
ッチング回路と違って2方向可制御スイッチを構成する
各スイッチング手段に順バイアス電流を流さないので、
順バイアス電流の分配のために気を遣う必要は無く、両
スイッチング手段に特性の揃ったものを使ったり、図
5、図7の各回路の様に構成したりせずに済む。オン抵
抗が同じなら両スイッチング手段は接合型FETとノー
マリィ・オン型SITという具合に異種類でも構わな
い。
の双方向性絶縁型スイッチング回路などの場合、その2
方向可制御スイッチ部を構成するスイッチング手段2つ
がどちらも非絶縁ゲート型などであっても、順バイアス
電流の分配のために気を遣う必要が無い、という効果が
有る。従来の図3、図4、図6の各双方向性絶縁型スイ
ッチング回路と違って2方向可制御スイッチを構成する
各スイッチング手段に順バイアス電流を流さないので、
順バイアス電流の分配のために気を遣う必要は無く、両
スイッチング手段に特性の揃ったものを使ったり、図
5、図7の各回路の様に構成したりせずに済む。オン抵
抗が同じなら両スイッチング手段は接合型FETとノー
マリィ・オン型SITという具合に異種類でも構わな
い。
【0036】
【追加される効果4】本発明が請求項16又は22記載
の双方向性絶縁型スイッチング回路などの場合、その2
方向可制御スイッチ部が非絶縁ゲート型と絶縁ゲート型
スイッチング手段2つ等(例:接合型FETとMOS・
FET)で構成されていたとしても、順バイアス電圧の
印加のために気を遣う必要が無い、という効果が有る。
従来の図9の双方向性絶縁型スイッチング回路と違って
2方向可制御スイッチを構成する異種類の各スイッチン
グ手段に順バイアス電圧を印加することは無く、せいぜ
いゼロ・バイアス電圧なので、順バイアス電圧印加のた
めに気を遣う必要は無く、各順バイアス電圧をマッチン
グさせるために図9回路中のツェナー・ダイオード23
等の様にツェナー・ダイオードや抵抗などを接続せずに
済む。
の双方向性絶縁型スイッチング回路などの場合、その2
方向可制御スイッチ部が非絶縁ゲート型と絶縁ゲート型
スイッチング手段2つ等(例:接合型FETとMOS・
FET)で構成されていたとしても、順バイアス電圧の
印加のために気を遣う必要が無い、という効果が有る。
従来の図9の双方向性絶縁型スイッチング回路と違って
2方向可制御スイッチを構成する異種類の各スイッチン
グ手段に順バイアス電圧を印加することは無く、せいぜ
いゼロ・バイアス電圧なので、順バイアス電圧印加のた
めに気を遣う必要は無く、各順バイアス電圧をマッチン
グさせるために図9回路中のツェナー・ダイオード23
等の様にツェナー・ダイオードや抵抗などを接続せずに
済む。
【0037】
【追加される効果5】本発明が請求項5〜13のいずれ
か1項または請求項26〜34のいずれか1項に記載の
各種絶縁型スイッチング回路などの場合、前述の第2の
スイッチング手段がオンのとき各項記載中の放電手段に
よる電流消費が減ったり、あるいは、前述の第2のスイ
ッチング手段がターン・オフしたとき前述の制御端子c
t1・前記主端子mt1a間静電容量の放電が速やかに
行われて前述の第1のスイッチング手段のターン・オン
が速まったり、する。
か1項または請求項26〜34のいずれか1項に記載の
各種絶縁型スイッチング回路などの場合、前述の第2の
スイッチング手段がオンのとき各項記載中の放電手段に
よる電流消費が減ったり、あるいは、前述の第2のスイ
ッチング手段がターン・オフしたとき前述の制御端子c
t1・前記主端子mt1a間静電容量の放電が速やかに
行われて前述の第1のスイッチング手段のターン・オン
が速まったり、する。
【0038】
【追加される効果6】本発明が請求項17又は21記載
の双方向性絶縁型スイッチング回路などの場合、その構
成要素となる2方向可制御スイッチを半導体スイッチ1
つで構成できるので、さらに構成が簡単になり、部品点
数が少なくなる、という効果が有る。
の双方向性絶縁型スイッチング回路などの場合、その構
成要素となる2方向可制御スイッチを半導体スイッチ1
つで構成できるので、さらに構成が簡単になり、部品点
数が少なくなる、という効果が有る。
【0039】
【発明を実施するための最良の形態】本発明をより詳細
に説明するために以下添付図面に従ってこれを説明す
る。図1の実施例においてトランジスタ3とダイオード
13が無ければ、図1の実施例は請求項1又は2記載の
1方向性絶縁型スイッチング回路に対応し、トランジス
タ1とダイオード11の直列回路が可制御な1方向性ス
イッチを構成する。図1の実施例においてダイオード1
3が有れば、図1の実施例は請求項14記載の1方向性
絶縁型スイッチング回路に対応し、トランジスタ1とダ
イオード13の並列回路は1方向可制御2方向性スイッ
チを構成する。図1の実施例においてトランジスタ3と
ダイオード13が有れば、図1の実施例は請求項15、
16、20又は21記載の双方向性絶縁型スイッチング
回路に対応し、トランジスタ1、3とダイオード11、
13は2方向可制御スイッチを構成する。尚、トランジ
スタ1、3はノーマリィ・オンの接合型FETである。
に説明するために以下添付図面に従ってこれを説明す
る。図1の実施例においてトランジスタ3とダイオード
13が無ければ、図1の実施例は請求項1又は2記載の
1方向性絶縁型スイッチング回路に対応し、トランジス
タ1とダイオード11の直列回路が可制御な1方向性ス
イッチを構成する。図1の実施例においてダイオード1
3が有れば、図1の実施例は請求項14記載の1方向性
絶縁型スイッチング回路に対応し、トランジスタ1とダ
イオード13の並列回路は1方向可制御2方向性スイッ
チを構成する。図1の実施例においてトランジスタ3と
ダイオード13が有れば、図1の実施例は請求項15、
16、20又は21記載の双方向性絶縁型スイッチング
回路に対応し、トランジスタ1、3とダイオード11、
13は2方向可制御スイッチを構成する。尚、トランジ
スタ1、3はノーマリィ・オンの接合型FETである。
【0040】請求項1記載の1方向性絶縁型スイッチン
グ回路や請求項15記載の双方向性絶縁型スイッチング
回路などに対して次の様にそれぞれがそれぞれに相当す
る。 a) 直流電源4が前述の直流電源に。 b) トランジスタ1、スイッチ2、トランジスタ3が
前述の第1、第2のスイッチング手段、請求項15記載
中の第4のスイッチング手段に。 c) ダイオード11〜13が前述の第1、第2の非可
制御スイッチ、請求項14記載中の第3の非可制御スイ
ッチに。 d) 抵抗5が前述の第1の放電手段に。 e) トランジスタ1のゲート端子、ソース端子が前述
の制御端子ct1、主端子mt1aに。 f) 直流電源4、抵抗99、ダイオード12、トラン
ジスタ1のゲート・ソース間静電容量およびスイッチ2
を含む閉回路が前述の第1の閉回路に。 g) スイッチ端子st1、st2が前述の各スイッチ
端子に。 尚、ダイオード11、13の向きは逆でも、ダイオード
11、12の向きは同じであり、ダイオード12、13
の向きも同じである。
グ回路や請求項15記載の双方向性絶縁型スイッチング
回路などに対して次の様にそれぞれがそれぞれに相当す
る。 a) 直流電源4が前述の直流電源に。 b) トランジスタ1、スイッチ2、トランジスタ3が
前述の第1、第2のスイッチング手段、請求項15記載
中の第4のスイッチング手段に。 c) ダイオード11〜13が前述の第1、第2の非可
制御スイッチ、請求項14記載中の第3の非可制御スイ
ッチに。 d) 抵抗5が前述の第1の放電手段に。 e) トランジスタ1のゲート端子、ソース端子が前述
の制御端子ct1、主端子mt1aに。 f) 直流電源4、抵抗99、ダイオード12、トラン
ジスタ1のゲート・ソース間静電容量およびスイッチ2
を含む閉回路が前述の第1の閉回路に。 g) スイッチ端子st1、st2が前述の各スイッチ
端子に。 尚、ダイオード11、13の向きは逆でも、ダイオード
11、12の向きは同じであり、ダイオード12、13
の向きも同じである。
【0041】また、表現方法が異なる請求項20記載の
双方向性絶縁型スイッチング回路などに対しては次の様
にそれぞれがそれぞれに相当する。 a) 直流電源4が請求項20記載中の直流電源に。 b) トランジスタ1、3及びダイオード11、13が
構成する2方向可制御スイッチ、スイッチ2が請求項2
0記載中の第1、第2のスイッチング手段に。 c) ダイオード11、13が請求項20記載中の各P
N接合に。 d) ダイオード12が請求項20記載中の非可制御ス
イッチに。 e) 抵抗5が請求項20記載中の放電手段に。 f) トランジスタ1、3共通のゲート端子、ソース端
子が請求項20記載中の駆動端子対に。 g) スイッチ端子st1、st2が請求項20記載中
のスイッチ端子対に。 h) 直流電源4、抵抗99、ダイオード12、両ゲー
ト・ソース間静電容量およびスイッチ2を含む閉回路が
請求項20記載中の閉回路に。 i) トランジスタ1とダイオード13の並列回路、ト
ランジスタ3とダイオード11の並列回路が請求項22
記載中の第3、第4のスイッチング手段に。
双方向性絶縁型スイッチング回路などに対しては次の様
にそれぞれがそれぞれに相当する。 a) 直流電源4が請求項20記載中の直流電源に。 b) トランジスタ1、3及びダイオード11、13が
構成する2方向可制御スイッチ、スイッチ2が請求項2
0記載中の第1、第2のスイッチング手段に。 c) ダイオード11、13が請求項20記載中の各P
N接合に。 d) ダイオード12が請求項20記載中の非可制御ス
イッチに。 e) 抵抗5が請求項20記載中の放電手段に。 f) トランジスタ1、3共通のゲート端子、ソース端
子が請求項20記載中の駆動端子対に。 g) スイッチ端子st1、st2が請求項20記載中
のスイッチ端子対に。 h) 直流電源4、抵抗99、ダイオード12、両ゲー
ト・ソース間静電容量およびスイッチ2を含む閉回路が
請求項20記載中の閉回路に。 i) トランジスタ1とダイオード13の並列回路、ト
ランジスタ3とダイオード11の並列回路が請求項22
記載中の第3、第4のスイッチング手段に。
【0042】図1の実施例が1方向性絶縁型スイッチン
グ回路の場合、その作用は次の通りである。スイッチ2
がオンとき、直流電源4がダイオード12等を介してト
ランジスタ1を逆バイアスするので、トランジスタ1は
オフである。このとき、「トランジスタ1が逆方向電圧
を印加されて逆導通したりも、ダイオード11が順方向
電圧を印加されて導通したりも、しない限り」、つま
り、「スイッチ端子st1、st2どちらの電位もその
様な非導通条件を満足する電位にある限り」、スイッチ
端子st1、st2それぞれと直流電源4は絶縁状態に
ある。一方、スイッチ2がオフのとき、抵抗5がトラン
ジスタ1のゲート・ソース間静電容量を放電させ、その
ゲート・バイアス電圧をゼロにするので、ノーマリィ・
オンのトランジスタ1がオンとなる。このとき、ダイオ
ード12が順方向電圧を印加されてオンとならない限
り、スイッチ端子st1、st2それぞれと直流電源4
は絶縁状態にある。
グ回路の場合、その作用は次の通りである。スイッチ2
がオンとき、直流電源4がダイオード12等を介してト
ランジスタ1を逆バイアスするので、トランジスタ1は
オフである。このとき、「トランジスタ1が逆方向電圧
を印加されて逆導通したりも、ダイオード11が順方向
電圧を印加されて導通したりも、しない限り」、つま
り、「スイッチ端子st1、st2どちらの電位もその
様な非導通条件を満足する電位にある限り」、スイッチ
端子st1、st2それぞれと直流電源4は絶縁状態に
ある。一方、スイッチ2がオフのとき、抵抗5がトラン
ジスタ1のゲート・ソース間静電容量を放電させ、その
ゲート・バイアス電圧をゼロにするので、ノーマリィ・
オンのトランジスタ1がオンとなる。このとき、ダイオ
ード12が順方向電圧を印加されてオンとならない限
り、スイッチ端子st1、st2それぞれと直流電源4
は絶縁状態にある。
【0043】結局、『ダイオード12の導通と、トラン
ジスタ1の逆導通またはダイオード11の導通が同時に
起こらない限り』、つまり、『スイッチ端子st1、s
t2どちらの電位もその様な非導通条件を満足する電位
にある限り』という条件付きながら、スイッチ2、トラ
ンジスタ1の各オン、オフに関係無く、スイッチ端子s
t1、st2それぞれと直流電源4が絶縁される。ただ
し、ダイオード11、12(、13)の各アノード・カ
ソード間静電容量、トランジスタ1(、3)の各ドレイ
ン・ソース間静電容量、及び、スイッチ2、トランジス
タ1(、3)の各オン、オフ切換え時のもれ電流などは
無視している。
ジスタ1の逆導通またはダイオード11の導通が同時に
起こらない限り』、つまり、『スイッチ端子st1、s
t2どちらの電位もその様な非導通条件を満足する電位
にある限り』という条件付きながら、スイッチ2、トラ
ンジスタ1の各オン、オフに関係無く、スイッチ端子s
t1、st2それぞれと直流電源4が絶縁される。ただ
し、ダイオード11、12(、13)の各アノード・カ
ソード間静電容量、トランジスタ1(、3)の各ドレイ
ン・ソース間静電容量、及び、スイッチ2、トランジス
タ1(、3)の各オン、オフ切換え時のもれ電流などは
無視している。
【0044】尚、等価的にダイオード6が有ったり、ス
イッチ2が逆阻止型でなかったり、等する場合でも、ダ
イオード12に逆方向電圧が印加されると、ダイオード
12により電位が低いダイオード6にも自動的に逆方向
電圧が印加されるので、両ダイオード12、6はオフと
なり、前述の絶縁作用は変わらない。また、図1の絶縁
型スイッチング回路において、ダイオード13が有る1
方向性絶縁型スイッチング回路の場合でも、トランジス
タ3とダイオード13両方有る双方向性絶縁型スイッチ
ング回路の場合でも、各絶縁作用は同様である。さら
に、本発明の回路を使用する回路の動作中に前述した絶
縁条件を一時的に外して、本発明の回路を一時的に非絶
縁で使う使い方をしても一向に構わない。
イッチ2が逆阻止型でなかったり、等する場合でも、ダ
イオード12に逆方向電圧が印加されると、ダイオード
12により電位が低いダイオード6にも自動的に逆方向
電圧が印加されるので、両ダイオード12、6はオフと
なり、前述の絶縁作用は変わらない。また、図1の絶縁
型スイッチング回路において、ダイオード13が有る1
方向性絶縁型スイッチング回路の場合でも、トランジス
タ3とダイオード13両方有る双方向性絶縁型スイッチ
ング回路の場合でも、各絶縁作用は同様である。さら
に、本発明の回路を使用する回路の動作中に前述した絶
縁条件を一時的に外して、本発明の回路を一時的に非絶
縁で使う使い方をしても一向に構わない。
【0045】それから、請求項1記載中の第1のスイッ
チング手段または請求項15記載中の第4のスイッチン
グ手段または請求項22記載中の第3又は第4のスイッ
チング手段として、トランジスタ1又は3の代わりにそ
の駆動電圧極性が同じでノーマリィ・オンの可制御なス
イッチング手段なら何でも使うことができる。従って、
その様に各スイッチング手段の置換えによって図1の実
施例から新しい実施例(派生実施例)がいくつも派生す
る。ちなみに、ノーマリィ・オンの可制御なスイッチン
グ手段としては例えば接合型FET、ディプレッション
・モードのMOS・FETと絶縁ゲート型FET、ノー
マリィ・オンのSITとSIサイリスタ、その内蔵MO
S・FETをノーマリィ オン型としたIGBT、ノー
マリィ・オンのスイッチング手段を前段にしてノーマリ
ィ・オフのスイッチング手段とカスケード接続したスイ
ッチング手段、等が有る。
チング手段または請求項15記載中の第4のスイッチン
グ手段または請求項22記載中の第3又は第4のスイッ
チング手段として、トランジスタ1又は3の代わりにそ
の駆動電圧極性が同じでノーマリィ・オンの可制御なス
イッチング手段なら何でも使うことができる。従って、
その様に各スイッチング手段の置換えによって図1の実
施例から新しい実施例(派生実施例)がいくつも派生す
る。ちなみに、ノーマリィ・オンの可制御なスイッチン
グ手段としては例えば接合型FET、ディプレッション
・モードのMOS・FETと絶縁ゲート型FET、ノー
マリィ・オンのSITとSIサイリスタ、その内蔵MO
S・FETをノーマリィ オン型としたIGBT、ノー
マリィ・オンのスイッチング手段を前段にしてノーマリ
ィ・オフのスイッチング手段とカスケード接続したスイ
ッチング手段、等が有る。
【0046】そして、図1の実施例と前述の派生実施例
において、請求項1又は20記載中の第2のスイッチン
グ手段としてスイッチ2の代わりにオン、オフできるス
イッチング手段なら機械的なスイッチでも半導体スイッ
チでも何でも使うことができる。従って、その様なスイ
ッチング手段の置換えによって図1の実施例とその派生
実施例からさらに新しい実施例(別の派生実施例)が派
生する。ところで、図1の実施例または各派生実施例に
おいて、その構成要素となる可制御な各半導体スイッチ
(例:トランジスタ、サイリスタ。)をその相補関係に
ある半導体スイッチで置き換え、方向性のある各回路構
成手段(例:直流電源、ダイオード、ツェナー・ダイオ
ード等。)の向きを逆にした電圧極性に関して元の実施
例に対し対称関係にある実施例ももちろん可能である。
において、請求項1又は20記載中の第2のスイッチン
グ手段としてスイッチ2の代わりにオン、オフできるス
イッチング手段なら機械的なスイッチでも半導体スイッ
チでも何でも使うことができる。従って、その様なスイ
ッチング手段の置換えによって図1の実施例とその派生
実施例からさらに新しい実施例(別の派生実施例)が派
生する。ところで、図1の実施例または各派生実施例に
おいて、その構成要素となる可制御な各半導体スイッチ
(例:トランジスタ、サイリスタ。)をその相補関係に
ある半導体スイッチで置き換え、方向性のある各回路構
成手段(例:直流電源、ダイオード、ツェナー・ダイオ
ード等。)の向きを逆にした電圧極性に関して元の実施
例に対し対称関係にある実施例ももちろん可能である。
【0047】ところで、図1の実施例はスイッチ作用の
際トランジスタ1(、3)のターン・オンにコンデン
サ、コイル等のエネルギー蓄槓手段などを使っていない
ので、以下4つの効果を持つ。 a) 構成が簡単になり、部品点数が少なくなる。エネ
ルギー蓄積手段だけでなくその付属品(例:図3、図4
の各回路中の抵抗9、10。)も要らない。 b) IC製造工程が簡単になり、IC化するのに都合
が良く、便利になる。 c) 直流電源4の電圧はトランジスタ1(、3)に逆
バイアス電圧を供給できる大きさで有れば良い。その電
源電圧は従来の図3、図4の各回路などの様にコンデン
サ14の充電電圧分だけ余計に大きくする必要は無い。 d) トランジスタ1(、3)のターン・オフが速くな
る。従来の様にトランジスタ1(、3)の逆バイアス電
流を横取りしてターン・オフを遅らせる様に作用するエ
ネルギー蓄積手段(例:図6のコイル19、図8のコン
デンサ14。)、又は、そのエネルギーが出入りするた
めに必要だが同じく横取りして遅らせる様に作用する電
流経路構成手段(例:図3、図4の各回路中の抵抗
9。)が無い。尚、抵抗5を流れる電流がこれに生じる
電圧降下はトランジスタ1(、3)の逆バイアス電圧と
して作用し、役に立つ。しかも、トランジスタ1(、
3)がオンのとき順バイアスしていないこと自体が、順
バイアス時の蓄積電荷の影響を無くし、そのターン・オ
フを速くする。
際トランジスタ1(、3)のターン・オンにコンデン
サ、コイル等のエネルギー蓄槓手段などを使っていない
ので、以下4つの効果を持つ。 a) 構成が簡単になり、部品点数が少なくなる。エネ
ルギー蓄積手段だけでなくその付属品(例:図3、図4
の各回路中の抵抗9、10。)も要らない。 b) IC製造工程が簡単になり、IC化するのに都合
が良く、便利になる。 c) 直流電源4の電圧はトランジスタ1(、3)に逆
バイアス電圧を供給できる大きさで有れば良い。その電
源電圧は従来の図3、図4の各回路などの様にコンデン
サ14の充電電圧分だけ余計に大きくする必要は無い。 d) トランジスタ1(、3)のターン・オフが速くな
る。従来の様にトランジスタ1(、3)の逆バイアス電
流を横取りしてターン・オフを遅らせる様に作用するエ
ネルギー蓄積手段(例:図6のコイル19、図8のコン
デンサ14。)、又は、そのエネルギーが出入りするた
めに必要だが同じく横取りして遅らせる様に作用する電
流経路構成手段(例:図3、図4の各回路中の抵抗
9。)が無い。尚、抵抗5を流れる電流がこれに生じる
電圧降下はトランジスタ1(、3)の逆バイアス電圧と
して作用し、役に立つ。しかも、トランジスタ1(、
3)がオンのとき順バイアスしていないこと自体が、順
バイアス時の蓄積電荷の影響を無くし、そのターン・オ
フを速くする。
【0048】また、図1の実施例は、エネルギー蓄積手
段を使わずにノーマリィ・オンの接合型FETをトラン
ジスタ1(、3)に使っているので、スイッチ2がオフ
である限りそのオン期間は図2の回路などと違い無制限
である、という追加効果を持つ。そして、もちろん図1
の実施例とその派生実施例を含め、本発明の1方向性絶
縁型スイッチング回路、これらを応用した本発明の各種
絶縁型スイッチング回路および点火配電回路なども前述
した4つの効果とこの追加効果を持つ。
段を使わずにノーマリィ・オンの接合型FETをトラン
ジスタ1(、3)に使っているので、スイッチ2がオフ
である限りそのオン期間は図2の回路などと違い無制限
である、という追加効果を持つ。そして、もちろん図1
の実施例とその派生実施例を含め、本発明の1方向性絶
縁型スイッチング回路、これらを応用した本発明の各種
絶縁型スイッチング回路および点火配電回路なども前述
した4つの効果とこの追加効果を持つ。
【0049】さらに、図1の実施例にはシールド効果が
有る。直流電源4の一方の電源端子を一定電位に固定す
れば、例えば、アースすれば、このスイッチング回路が
オフのとき、両スイッチ端子st1.st2間にあるト
ランジスタ1(、3)のゲート端子、ソース端子は抵抗
99、ダイオード12及びスイッチ2によって一定電位
に固定される。だから、オフ時の両スイッチ端子st1
・st2間の絶縁インピーダンスが無視できない場合で
も両スイッチ端子st1・st2間を直接もれ電流が流
れることはない。この効果は有線通信(又は有線通話)
同士の切換え等を行う電子交換機などでは通信(又は通
話)の漏洩防止という効果に結び付く。こういう追加効
果は、ブリッジ接続型整流回路を持つ請求項18記載の
双方向性絶縁型スイッチング回路またはこれを使った各
種回路などのその回路部分を除き、図1の実施例を含
め、本発明の1方向性絶縁型スイッチング回路、これら
を応用した本発明の各種の絶縁型スイッチング回路、点
火配電回路などにも有る。
有る。直流電源4の一方の電源端子を一定電位に固定す
れば、例えば、アースすれば、このスイッチング回路が
オフのとき、両スイッチ端子st1.st2間にあるト
ランジスタ1(、3)のゲート端子、ソース端子は抵抗
99、ダイオード12及びスイッチ2によって一定電位
に固定される。だから、オフ時の両スイッチ端子st1
・st2間の絶縁インピーダンスが無視できない場合で
も両スイッチ端子st1・st2間を直接もれ電流が流
れることはない。この効果は有線通信(又は有線通話)
同士の切換え等を行う電子交換機などでは通信(又は通
話)の漏洩防止という効果に結び付く。こういう追加効
果は、ブリッジ接続型整流回路を持つ請求項18記載の
双方向性絶縁型スイッチング回路またはこれを使った各
種回路などのその回路部分を除き、図1の実施例を含
め、本発明の1方向性絶縁型スイッチング回路、これら
を応用した本発明の各種の絶縁型スイッチング回路、点
火配電回路などにも有る。
【0050】それから、図1の実施例が前述した双方向
性絶縁型スイッチング回路の場合も含め、本発明が請求
項16又は22記載の双方向性絶縁型スイッチング回路
などの場合、その2方向可制御スイッチを構成するスイ
ッチング手段2つが非絶縁ゲート型であっても、順バイ
アス電流分配のため気を遣う必要が無い、という追加効
果が有る。図3、図4の各双方向性絶縁型スイッチング
回路などの場合と違って2方向可制御スイッチを構成す
るトランジスタ1、3それぞれにゲート順バイアス電流
を流さないから、順バイアス電流分配のために気を遣う
必要は無く、トランジスタ1、3に特性の揃ったものを
使ったり、図5、図7の各回路の様に構成したりせずに
済む。オン制御のとき両オン抵抗が同じなら両スイッチ
ング手段は接合型FETとノーマリィ・オン型SITと
いう具合に異種類でも構わない。
性絶縁型スイッチング回路の場合も含め、本発明が請求
項16又は22記載の双方向性絶縁型スイッチング回路
などの場合、その2方向可制御スイッチを構成するスイ
ッチング手段2つが非絶縁ゲート型であっても、順バイ
アス電流分配のため気を遣う必要が無い、という追加効
果が有る。図3、図4の各双方向性絶縁型スイッチング
回路などの場合と違って2方向可制御スイッチを構成す
るトランジスタ1、3それぞれにゲート順バイアス電流
を流さないから、順バイアス電流分配のために気を遣う
必要は無く、トランジスタ1、3に特性の揃ったものを
使ったり、図5、図7の各回路の様に構成したりせずに
済む。オン制御のとき両オン抵抗が同じなら両スイッチ
ング手段は接合型FETとノーマリィ・オン型SITと
いう具合に異種類でも構わない。
【0051】図25の実施例は、順バイアス電圧の印加
のために気を遣う必要が無い、という追加効果を持つ。
図25の実施例は、図9の双方向性絶縁型スイッチング
回路と違って2方向可制御スイッチを構成する異種類の
各スイッチング手段にオン制御時に順バイアス電圧を印
加せず、ゼロ・バイアスなので、各順バイアス電圧の印
加のために気を遣う必要は無い。つまり、図9の回路の
様に各順バイアス電圧をマッチングさせるためにツェナ
ー・ダイオード23等の様にツェナー・ダイオードや抵
抗などを接続せずに済む。この追加効果は、本発明が請
求項16又は22記載の双方向性絶縁型スイッチング回
路などの場合で、かつ、図25の回路の様に非絶縁ゲー
ト型と絶縁ゲート型スイッチング手段2つで2方向可制
御スイッチを構成した場合などに有る。
のために気を遣う必要が無い、という追加効果を持つ。
図25の実施例は、図9の双方向性絶縁型スイッチング
回路と違って2方向可制御スイッチを構成する異種類の
各スイッチング手段にオン制御時に順バイアス電圧を印
加せず、ゼロ・バイアスなので、各順バイアス電圧の印
加のために気を遣う必要は無い。つまり、図9の回路の
様に各順バイアス電圧をマッチングさせるためにツェナ
ー・ダイオード23等の様にツェナー・ダイオードや抵
抗などを接続せずに済む。この追加効果は、本発明が請
求項16又は22記載の双方向性絶縁型スイッチング回
路などの場合で、かつ、図25の回路の様に非絶縁ゲー
ト型と絶縁ゲート型スイッチング手段2つで2方向可制
御スイッチを構成した場合などに有る。
【0052】ところで、図1の実施例において、抵抗5
の値を小さくしてスイッチ2のターン・オフ時トランジ
スタ1(、3)のゲート・ソース間静電容量の放電を速
めてトランジスタ1(、3)のターン・オンを速めよう
とすると、スイッチ2がオンのとき抵抗5による電流消
費が大きくなってしまう。あるいは、その逆に抵抗5に
よる電流消費を小さくしようとして抵抗5の値を大きく
すると、トランジスタ1(、3)のターン・オンが遅く
なってしまう。こういう問題点が図1の実施例と後述す
る図36、図47、図58の各実施例などに有る。これ
を解決したのが、前述の放電手段などとして抵抗5の代
わりにスイッチング手段などが形成する電流制限手段を
用いた図26〜図35の各実施例で、これらは請求項5
〜13のいずれか1項または請求項26〜34のいずれ
か1項などに記載の各種絶縁型スイッチング回路に対応
する。その電流制限手段は前述の第2のスイッチング手
段に相当するスイッチ2又はトランジスタ31又は85
がオンの時よりオフの時の方がその電流制限作用が小さ
くなる電流制限手段である。
の値を小さくしてスイッチ2のターン・オフ時トランジ
スタ1(、3)のゲート・ソース間静電容量の放電を速
めてトランジスタ1(、3)のターン・オンを速めよう
とすると、スイッチ2がオンのとき抵抗5による電流消
費が大きくなってしまう。あるいは、その逆に抵抗5に
よる電流消費を小さくしようとして抵抗5の値を大きく
すると、トランジスタ1(、3)のターン・オンが遅く
なってしまう。こういう問題点が図1の実施例と後述す
る図36、図47、図58の各実施例などに有る。これ
を解決したのが、前述の放電手段などとして抵抗5の代
わりにスイッチング手段などが形成する電流制限手段を
用いた図26〜図35の各実施例で、これらは請求項5
〜13のいずれか1項または請求項26〜34のいずれ
か1項などに記載の各種絶縁型スイッチング回路に対応
する。その電流制限手段は前述の第2のスイッチング手
段に相当するスイッチ2又はトランジスタ31又は85
がオンの時よりオフの時の方がその電流制限作用が小さ
くなる電流制限手段である。
【0053】その様に電流制限作用が変化する様に、本
発明者は、そのスイッチング手段を逆バイアスするため
の電圧降下手段を、前述のオフ制御するための閉回路に
含ませており、その閉回路の電流がその電圧降下手段に
流れて電圧降下を生じ、そのそのスイッチング手段を逆
バイアスする。その結果、図26〜図35の各実施例
は、スイッチ2又はトランジスタ31又は85がオンの
とき抵抗26等による電流消費が減ったり、あるいは、
スイッチ2又はトランジスタ31又は85がターン・オ
フしたときトランジスタ1、22又は38等のゲート・
ソース間静電容量の放電が速やかに行われてトランジス
タ1、22又は38等のターン・オンが速まったり、す
るという追加効果を持つ。
発明者は、そのスイッチング手段を逆バイアスするため
の電圧降下手段を、前述のオフ制御するための閉回路に
含ませており、その閉回路の電流がその電圧降下手段に
流れて電圧降下を生じ、そのそのスイッチング手段を逆
バイアスする。その結果、図26〜図35の各実施例
は、スイッチ2又はトランジスタ31又は85がオンの
とき抵抗26等による電流消費が減ったり、あるいは、
スイッチ2又はトランジスタ31又は85がターン・オ
フしたときトランジスタ1、22又は38等のゲート・
ソース間静電容量の放電が速やかに行われてトランジス
タ1、22又は38等のターン・オンが速まったり、す
るという追加効果を持つ。
【0054】図36〜図46の各実施例は請求項17又
は21記截の双方向性絶縁型スイッチング回路に対応す
る。図1、図26〜図35の各実施例が双方向性絶縁型
スイッチング回路の場合、可制御スイッチ2つと非可制
御スイッチ(その可制御スイッチが内蔵する非可制御ス
イッチも含む。)2つが2方向可制御スイッチを構成す
るため、「まだ構成が複雑で、部品点数が多い」という
問題点が有る。これを解決したのが、2方向可制御スイ
ッチとして4端子のMOS・FET又は絶縁ゲート型F
ETを用いた図36〜図46の各実施例である。この場
合、その構成要素となる2方向可制御スイッチが4端子
の絶縁ゲート型FET等で形成されるので、さらに構成
が簡単になり、部品点数が少なくなる、という追加効果
が有る。
は21記截の双方向性絶縁型スイッチング回路に対応す
る。図1、図26〜図35の各実施例が双方向性絶縁型
スイッチング回路の場合、可制御スイッチ2つと非可制
御スイッチ(その可制御スイッチが内蔵する非可制御ス
イッチも含む。)2つが2方向可制御スイッチを構成す
るため、「まだ構成が複雑で、部品点数が多い」という
問題点が有る。これを解決したのが、2方向可制御スイ
ッチとして4端子のMOS・FET又は絶縁ゲート型F
ETを用いた図36〜図46の各実施例である。この場
合、その構成要素となる2方向可制御スイッチが4端子
の絶縁ゲート型FET等で形成されるので、さらに構成
が簡単になり、部品点数が少なくなる、という追加効果
が有る。
【0055】更に、図37〜図46の各実施例は図26
〜図35の各実施例と同様に請求項5〜13のいずれか
1項に記載の1方向性絶縁型スイッチング回路から発展
した双方向性絶縁型スイッチング回路または請求項26
〜34のいずれか1項に記載の双方向性絶縁型スイッチ
ング回路に対応する。従って、図37〜図46の各実施
例は、トランジスタ42又は43が逆バイアスされると
き抵抗26等による電流消費が減ったり、または、トラ
ンジスタ42又は43がゼロ・バイアスされる時そのゲ
ートとバック・ゲートの間の静電容量が速やかに放電さ
せられてトランジスタ42又は43のターン・オンが速
まったり、するという追加効果も持つ。
〜図35の各実施例と同様に請求項5〜13のいずれか
1項に記載の1方向性絶縁型スイッチング回路から発展
した双方向性絶縁型スイッチング回路または請求項26
〜34のいずれか1項に記載の双方向性絶縁型スイッチ
ング回路に対応する。従って、図37〜図46の各実施
例は、トランジスタ42又は43が逆バイアスされると
き抵抗26等による電流消費が減ったり、または、トラ
ンジスタ42又は43がゼロ・バイアスされる時そのゲ
ートとバック・ゲートの間の静電容量が速やかに放電さ
せられてトランジスタ42又は43のターン・オンが速
まったり、するという追加効果も持つ。
【0056】図47〜図57の各実施例は請求項18記
載の双方向性絶縁型スイッチング回路などに対応する。
図47の実施例は図1の1方向性絶縁型スイッチング回
路においてダイオード11と後から追加した3つのダイ
オードでブリッジ接続型整流回路を形成し、その両整流
出力端子間にトランジスタ1を接続したものである。同
様に、図26〜図35の各実施例、もしくは、その各構
成要素を同等の機能を持つ別の構成要素で置き換えた派
生実施例で1方向性のもの、をダイオード・ブリッジ接
続型整流回路を持つ双方向性絶縁型スイッチング回路へ
発展させたもの(別の派生実施例)もまた可能である。
載の双方向性絶縁型スイッチング回路などに対応する。
図47の実施例は図1の1方向性絶縁型スイッチング回
路においてダイオード11と後から追加した3つのダイ
オードでブリッジ接続型整流回路を形成し、その両整流
出力端子間にトランジスタ1を接続したものである。同
様に、図26〜図35の各実施例、もしくは、その各構
成要素を同等の機能を持つ別の構成要素で置き換えた派
生実施例で1方向性のもの、をダイオード・ブリッジ接
続型整流回路を持つ双方向性絶縁型スイッチング回路へ
発展させたもの(別の派生実施例)もまた可能である。
【0057】更に、図48〜図57の各実施例は図26
〜図35、図37〜図46の各実施例と同様に請求項5
〜13のいずれか1項に記載の1方向性絶縁型スイッチ
ング回路から発展した双方向性絶縁型スイッチング回路
に対応する。従って、図48〜図57の各実施例は、
「トランジスタ1、22、38、41又は44が逆バイ
アスされるとき抵抗26等による電流消費が減ったり、
又は、トランジスタ1、22、38、41又は44がゼ
ロ・バイアスされる時そのゲート・ソース間静電容量が
速やかに放電させられてそのターン・オンが速まった
り、する」という追加効果も持つ。
〜図35、図37〜図46の各実施例と同様に請求項5
〜13のいずれか1項に記載の1方向性絶縁型スイッチ
ング回路から発展した双方向性絶縁型スイッチング回路
に対応する。従って、図48〜図57の各実施例は、
「トランジスタ1、22、38、41又は44が逆バイ
アスされるとき抵抗26等による電流消費が減ったり、
又は、トランジスタ1、22、38、41又は44がゼ
ロ・バイアスされる時そのゲート・ソース間静電容量が
速やかに放電させられてそのターン・オンが速まった
り、する」という追加効果も持つ。
【0058】図58、図59の各実施例は請求項19記
載の双方向性絶縁スイッチング回路などに対応する。図
58の実施例は、図1の実施例で1方向性のものを2つ
スイッチ端子のところで逆並列接続し、直流電源4とス
イッチ2を共通化したものであるが、直流電源4とスイ
ッチ2は共通化しなくても構わない。同様に、図1、図
26〜図35の実施例もしくはその派生実施例で1方向
性のものいずれか2つ、違った実施例2つでも同じ実施
例2つでも構わないが、を逆並列接続した双方向性絶縁
スイッチング回路(派生実施例)もまた可能である。
載の双方向性絶縁スイッチング回路などに対応する。図
58の実施例は、図1の実施例で1方向性のものを2つ
スイッチ端子のところで逆並列接続し、直流電源4とス
イッチ2を共通化したものであるが、直流電源4とスイ
ッチ2は共通化しなくても構わない。同様に、図1、図
26〜図35の実施例もしくはその派生実施例で1方向
性のものいずれか2つ、違った実施例2つでも同じ実施
例2つでも構わないが、を逆並列接続した双方向性絶縁
スイッチング回路(派生実施例)もまた可能である。
【0059】尚、図26〜図35の実施例とその派生実
施例で1方向性のものいずれか2つ(違った実施例2つ
でも構わないが)を逆並列接続した双方向性絶縁スイッ
チング回路と、図59の実施例は、図26〜図35、図
37〜図46、図48〜図57の各実施例と同様に請求
項5〜13のいずれか1項に記載の1方向性絶縁型スイ
ッチング回路から発展した双方向性絶縁型スイッチング
回路にも対応する。従って、図59の実施例などそれら
実施例は前述した通り電流消費が減ったり又はターン・
オンが速まったり、するという追加効果も持つ。
施例で1方向性のものいずれか2つ(違った実施例2つ
でも構わないが)を逆並列接続した双方向性絶縁スイッ
チング回路と、図59の実施例は、図26〜図35、図
37〜図46、図48〜図57の各実施例と同様に請求
項5〜13のいずれか1項に記載の1方向性絶縁型スイ
ッチング回路から発展した双方向性絶縁型スイッチング
回路にも対応する。従って、図59の実施例などそれら
実施例は前述した通り電流消費が減ったり又はターン・
オンが速まったり、するという追加効果も持つ。
【0060】図60の実施例は、図1の実施例で1方向
性のものと従来の図2の回路で1方向性のものをスイッ
チ端子のところで逆並列接続し、直流電源4とスイッチ
2を共通化した双方向性絶縁スイッチング回路である
が、直流電源4とスイッチ2は共通化しなくても構わな
い。同様に、図1、図26〜図35の実施例またはその
派生実施例で1方向性のもの等いずれか1つと、従来の
図2〜図4、図6、図8、図10〜図20の回路または
その派生回路で1方向性のもの等いずれか1つを逆並列
接続した双方向性絶縁スイッチング回路もまた可能であ
る。
性のものと従来の図2の回路で1方向性のものをスイッ
チ端子のところで逆並列接続し、直流電源4とスイッチ
2を共通化した双方向性絶縁スイッチング回路である
が、直流電源4とスイッチ2は共通化しなくても構わな
い。同様に、図1、図26〜図35の実施例またはその
派生実施例で1方向性のもの等いずれか1つと、従来の
図2〜図4、図6、図8、図10〜図20の回路または
その派生回路で1方向性のもの等いずれか1つを逆並列
接続した双方向性絶縁スイッチング回路もまた可能であ
る。
【0061】図61の実施例は、図27の実施例で1方
向性のものと電圧極性に関して対称関係にある1方向性
絶縁スイッチング回路を利用した3端子スイッチング回
路である。この実施例では、トランジスタ38とスイッ
チ45がオフのとき、条件付きながらスイッチ端子st
14はスイッチ端子st13、st15と絶縁される。
図62、図63の各実施例もまた可能である。
向性のものと電圧極性に関して対称関係にある1方向性
絶縁スイッチング回路を利用した3端子スイッチング回
路である。この実施例では、トランジスタ38とスイッ
チ45がオフのとき、条件付きながらスイッチ端子st
14はスイッチ端子st13、st15と絶縁される。
図62、図63の各実施例もまた可能である。
【0062】図64〜図67の各実施例は請求項35記
載の3端子絶縁型スイッチング回路などに対応する。図
64、図65の各実施例は1方向性絶縁型スイッチング
回路2つを同じ方向に直列接続したものであるが、その
2つを内向き又は外向きに直列接続した実施例もまた可
能である。図66、図67の各実施例は1方向性絶縁型
スイッチング回路2つを内向きに直列接続したものであ
るが、その2つを外向き又は同じ方向に直列接続した実
施例(派生実施例)もまた可能である。同様に、図1、
図26〜図35の実施例もしくはその派生実施例で1方
向性のものいずれか2つ(違った実施例2つでも同じ実
施例2つでも構わないが)を同じ方向に又は内向きに又
は外向きに直列接続した3端子絶縁型スイッチング回路
(派生実施例)もまた可能である。
載の3端子絶縁型スイッチング回路などに対応する。図
64、図65の各実施例は1方向性絶縁型スイッチング
回路2つを同じ方向に直列接続したものであるが、その
2つを内向き又は外向きに直列接続した実施例もまた可
能である。図66、図67の各実施例は1方向性絶縁型
スイッチング回路2つを内向きに直列接続したものであ
るが、その2つを外向き又は同じ方向に直列接続した実
施例(派生実施例)もまた可能である。同様に、図1、
図26〜図35の実施例もしくはその派生実施例で1方
向性のものいずれか2つ(違った実施例2つでも同じ実
施例2つでも構わないが)を同じ方向に又は内向きに又
は外向きに直列接続した3端子絶縁型スイッチング回路
(派生実施例)もまた可能である。
【0063】尚、図64の実施例は請求項5記載中の第
1の電圧降下手段もしくは請求項6記載中の第2の電圧
降下手段としてそのドレインとゲートを接続したトラン
ジスタ(MOS・FET)46を1つずつ用いている。
また、図65の実施例は、そのスイッチ端子の1つが直
流電源4に直接接続されており、図63の実施例をさら
に発展させた派生実施例と見ることもできる。さらに、
図67の実施例では、各トランジスタ22はオンの時そ
のバイアス電圧がゼロであるとは限らない。と言うの
は、トランジスタ47、48それぞれのオン電圧が各ツ
ェナー・ダイオード33のツェナー電圧ぐらいになるか
らである。このため、各トランジスタ22はそのツェナ
ー電圧ぐらいの逆バイアス電圧でも充分にターン・オン
する必要がある。つまり、逆バイアス電圧の大小によっ
て各トランジスタ22はオン、オフすることになる。
1の電圧降下手段もしくは請求項6記載中の第2の電圧
降下手段としてそのドレインとゲートを接続したトラン
ジスタ(MOS・FET)46を1つずつ用いている。
また、図65の実施例は、そのスイッチ端子の1つが直
流電源4に直接接続されており、図63の実施例をさら
に発展させた派生実施例と見ることもできる。さらに、
図67の実施例では、各トランジスタ22はオンの時そ
のバイアス電圧がゼロであるとは限らない。と言うの
は、トランジスタ47、48それぞれのオン電圧が各ツ
ェナー・ダイオード33のツェナー電圧ぐらいになるか
らである。このため、各トランジスタ22はそのツェナ
ー電圧ぐらいの逆バイアス電圧でも充分にターン・オン
する必要がある。つまり、逆バイアス電圧の大小によっ
て各トランジスタ22はオン、オフすることになる。
【0064】図68、図69の各実施例は、請求項37
記載の3端子双方向性絶縁型スイッチング回路などに対
応し、双方向性絶縁型スイッチング回路2つを直列接続
したものである。同様に、図1、図26〜図35の実施
例またはその派生実施例で双方向性のもの、図25、図
36〜図60の実施例またはその派生実施例、のいずれ
か2つ(違った実施例2つでも同じ実施例2つでも構わ
ないが)を直列接続した3端子双方向性絶縁型スイッチ
ング回路(派生実施例)もまた可能である。尚、「図
1、図26〜図35の実施例もしくはその派生実施例で
1方向性のものいずれか1つ」と、「図1、図26〜図
35の実施例もしくはその派生実施例で双方向性のも
の、図25、図36〜図60の実施例もしくはその派生
実施例、のいずれか1つ」を直列接続した3端子絶縁型
スイッチング回路(派生実施例)もまた可能である。こ
の実施例が請求項36記載の3端子絶縁型スイッチング
回路などに対応する。
記載の3端子双方向性絶縁型スイッチング回路などに対
応し、双方向性絶縁型スイッチング回路2つを直列接続
したものである。同様に、図1、図26〜図35の実施
例またはその派生実施例で双方向性のもの、図25、図
36〜図60の実施例またはその派生実施例、のいずれ
か2つ(違った実施例2つでも同じ実施例2つでも構わ
ないが)を直列接続した3端子双方向性絶縁型スイッチ
ング回路(派生実施例)もまた可能である。尚、「図
1、図26〜図35の実施例もしくはその派生実施例で
1方向性のものいずれか1つ」と、「図1、図26〜図
35の実施例もしくはその派生実施例で双方向性のも
の、図25、図36〜図60の実施例もしくはその派生
実施例、のいずれか1つ」を直列接続した3端子絶縁型
スイッチング回路(派生実施例)もまた可能である。こ
の実施例が請求項36記載の3端子絶縁型スイッチング
回路などに対応する。
【0065】図70の実施例は、請求項10記載の1方
向性絶縁型スイッチング回路または請求項38記載の多
端子絶縁型スイッチング回路などに対応し、3を含む3
つ以上の1方向性絶縁型スイッチング回路を1箇所に接
続したものである。図70の実施例ではどの1方向性絶
縁型スイッチング回路もスイッチ端子st16から図右
側の各スイッチ端子に向かって接続されているが、任意
の数(1つ、いくつか又は全部でも構わないが。)の1
方向性絶縁型スイッチング回路を図右側の各スイッチ端
子からスイッチ端子st16へ向かって接続し直した実
施例もまた可能である。この場合スイッチ端子st16
を使わない使用方法も有る。同様に、図1、図26〜図
35の実施例もしくはその派生実施例で1方向性のもの
複数個(複数の違った実施例でも複数の同じ実施例でも
構わないが)を1箇所に接続した多端子絶縁型スイッチ
ング回路(派生実施例)もまた可能である。但し、前述
した通り各1方向性絶縁型スイッチング回路の向きによ
ってその派生実施例は何種類にもなる。
向性絶縁型スイッチング回路または請求項38記載の多
端子絶縁型スイッチング回路などに対応し、3を含む3
つ以上の1方向性絶縁型スイッチング回路を1箇所に接
続したものである。図70の実施例ではどの1方向性絶
縁型スイッチング回路もスイッチ端子st16から図右
側の各スイッチ端子に向かって接続されているが、任意
の数(1つ、いくつか又は全部でも構わないが。)の1
方向性絶縁型スイッチング回路を図右側の各スイッチ端
子からスイッチ端子st16へ向かって接続し直した実
施例もまた可能である。この場合スイッチ端子st16
を使わない使用方法も有る。同様に、図1、図26〜図
35の実施例もしくはその派生実施例で1方向性のもの
複数個(複数の違った実施例でも複数の同じ実施例でも
構わないが)を1箇所に接続した多端子絶縁型スイッチ
ング回路(派生実施例)もまた可能である。但し、前述
した通り各1方向性絶縁型スイッチング回路の向きによ
ってその派生実施例は何種類にもなる。
【0066】図71の実施例は、請求項15又は16記
載の双方向性絶縁型スイッチング回路、請求項20又は
22記載の双方向性絶縁型スイッチング回路または請求
項39記載の多端子双方向性絶縁型スイッチング回路な
どに対応し、3を含む3つ以上の双方向性絶縁型スイッ
チング回路を1箇所に接続したものである。この場合ス
イッチ端子st17を使わない使用方法も有る。図71
の実施例は複数の双方向性絶縁型スイッチング回路だけ
で構成されているが、そのうち任意の数(1つ、いくつ
か又は全部でも構わないが。)の双方向性絶縁型スイッ
チング回路それぞれを1方向性絶縁型スイッチング回路
で1つずつ入れ換えた派生実施例もまた可能である。こ
の場合その1方向性絶縁型スイッチング回路の向きによ
ってその派生実施例はいくつにもなる。
載の双方向性絶縁型スイッチング回路、請求項20又は
22記載の双方向性絶縁型スイッチング回路または請求
項39記載の多端子双方向性絶縁型スイッチング回路な
どに対応し、3を含む3つ以上の双方向性絶縁型スイッ
チング回路を1箇所に接続したものである。この場合ス
イッチ端子st17を使わない使用方法も有る。図71
の実施例は複数の双方向性絶縁型スイッチング回路だけ
で構成されているが、そのうち任意の数(1つ、いくつ
か又は全部でも構わないが。)の双方向性絶縁型スイッ
チング回路それぞれを1方向性絶縁型スイッチング回路
で1つずつ入れ換えた派生実施例もまた可能である。こ
の場合その1方向性絶縁型スイッチング回路の向きによ
ってその派生実施例はいくつにもなる。
【0067】同様に、図1、図26〜図35の実施例も
しくはその派生実施例で双方向性のもの、図25、図3
6〜図60の実施例もしくはその派生実施例、のいずれ
か複数個(複数の違った実施例でも複数の同じ実施例で
も構わないが)を1箇所に接続した多端子双方向性絶縁
型スイッチング回路の派生実施例もまた可能である。さ
らに同様に、そのうち任意の数(1つ、いくつか又は全
部でも構わないが。)の双方向性絶縁型スイッチング回
路それぞれを1方向性絶縁型スイッチング回路で1つず
つ入れ換えた派生実施例もまた可能であり、その1方向
性絶縁型スイッチング回路の向きによっていくつもの派
生実施例ができる。
しくはその派生実施例で双方向性のもの、図25、図3
6〜図60の実施例もしくはその派生実施例、のいずれ
か複数個(複数の違った実施例でも複数の同じ実施例で
も構わないが)を1箇所に接続した多端子双方向性絶縁
型スイッチング回路の派生実施例もまた可能である。さ
らに同様に、そのうち任意の数(1つ、いくつか又は全
部でも構わないが。)の双方向性絶縁型スイッチング回
路それぞれを1方向性絶縁型スイッチング回路で1つず
つ入れ換えた派生実施例もまた可能であり、その1方向
性絶縁型スイッチング回路の向きによっていくつもの派
生実施例ができる。
【0068】図72の実施例は、請求項15又は16記
載の双方向性絶縁型スイッチング回路、請求項20又は
22記載の双方向性絶縁型スイッチング回路または請求
項40記載の多端子切換え型双方向性絶縁型スイッチン
グ回路などに対応し、切換え対象となる回路構成(又は
回路又は負荷)49と本発明の双方向性絶縁型スイッチ
ング回路を直列接続した直列回路を所定数だけ並列接続
したものである。その直列接続する双方向性絶縁型スイ
ッチング回路(違ったものでも同じものでも良いが)と
しては他に例えば図1、図26〜図35の実施例または
その派生実施例で双方向性のもの、図25、図36〜図
60の実施例またはその派生実施例、等が有る。尚、各
トランジスタ36のオン制御手段としてそのドレイン・
ゲート間に抵抗が1つずつ接続されているが、その代わ
りにそのゲート・ソース間に抵抗を1つずつ接続した派
生実施例もまた可能である。
載の双方向性絶縁型スイッチング回路、請求項20又は
22記載の双方向性絶縁型スイッチング回路または請求
項40記載の多端子切換え型双方向性絶縁型スイッチン
グ回路などに対応し、切換え対象となる回路構成(又は
回路又は負荷)49と本発明の双方向性絶縁型スイッチ
ング回路を直列接続した直列回路を所定数だけ並列接続
したものである。その直列接続する双方向性絶縁型スイ
ッチング回路(違ったものでも同じものでも良いが)と
しては他に例えば図1、図26〜図35の実施例または
その派生実施例で双方向性のもの、図25、図36〜図
60の実施例またはその派生実施例、等が有る。尚、各
トランジスタ36のオン制御手段としてそのドレイン・
ゲート間に抵抗が1つずつ接続されているが、その代わ
りにそのゲート・ソース間に抵抗を1つずつ接続した派
生実施例もまた可能である。
【0069】図73〜図76に4分割して示される電子
配電機能付き点火回路は、請求項41記載の点火配電回
路などに対応する実施例を内蔵し、図75の回路部がそ
の点火配電回路の1実施例である。図中、P、G、M、
s、t、uは同じ符号同士が接続される。また、50は
昇圧回路、51はマイナス電圧を出力するDC−DCコ
ンバータ回路、52は点火コイル、53は点火用放電ギ
ャップである。この点火回路は直列インバータ回路を利
用しており、点火コイル52とコンデンサ54等が直列
共振回路を構成する。(参考:特開昭63−30221
7号)図76の回路部はコンデンサ54等の静電容量を
切り換える部分で、その静電容量を大きくすると、スパ
ーク電流が大きくなり、スパークが強力になる。
配電機能付き点火回路は、請求項41記載の点火配電回
路などに対応する実施例を内蔵し、図75の回路部がそ
の点火配電回路の1実施例である。図中、P、G、M、
s、t、uは同じ符号同士が接続される。また、50は
昇圧回路、51はマイナス電圧を出力するDC−DCコ
ンバータ回路、52は点火コイル、53は点火用放電ギ
ャップである。この点火回路は直列インバータ回路を利
用しており、点火コイル52とコンデンサ54等が直列
共振回路を構成する。(参考:特開昭63−30221
7号)図76の回路部はコンデンサ54等の静電容量を
切り換える部分で、その静電容量を大きくすると、スパ
ーク電流が大きくなり、スパークが強力になる。
【0070】尚、図75の点火配電回路部は、点火用放
電ギャップ53をその2次コイルに接続した点火コイル
52の1次コイルと本発明の双方向性絶縁型スイッチン
グ回路を直列接続した直列回路を所定の数(2を含む2
以上の数)だけ並列接続したものである。その直列接続
する双方向性絶縁型スイッチング回路として他に例えば
図1、図26〜図35の実施例またはその派生実施例で
双方向性のもの、図25、図36〜図60の実施例また
はその派生実施例などが有る。各双方向性絶縁型スイッ
チング回路は違ったもの複数個でも同じもの複数個でも
構わない。また、昇圧回路50として例えば特開平5−
199738号の回路、DC−DCコンバータ回路とし
て例えば特開平2−119575号の第7図の回路、特
開平2−146265号の第17図〜第19図の各回路
が有る。さらに、点火回路として特開平2−14626
5号の第20図の回路を使い、これと本発明の図75の
点火配電回路を組み合わせることもできる。
電ギャップ53をその2次コイルに接続した点火コイル
52の1次コイルと本発明の双方向性絶縁型スイッチン
グ回路を直列接続した直列回路を所定の数(2を含む2
以上の数)だけ並列接続したものである。その直列接続
する双方向性絶縁型スイッチング回路として他に例えば
図1、図26〜図35の実施例またはその派生実施例で
双方向性のもの、図25、図36〜図60の実施例また
はその派生実施例などが有る。各双方向性絶縁型スイッ
チング回路は違ったもの複数個でも同じもの複数個でも
構わない。また、昇圧回路50として例えば特開平5−
199738号の回路、DC−DCコンバータ回路とし
て例えば特開平2−119575号の第7図の回路、特
開平2−146265号の第17図〜第19図の各回路
が有る。さらに、点火回路として特開平2−14626
5号の第20図の回路を使い、これと本発明の図75の
点火配電回路を組み合わせることもできる。
【0071】図77〜図79の各スイッチング手段は本
発明の構成要素となるスイッチング手段の1例である。
絶縁ゲート型スイッチング手段2つを図77の様に接続
したスイッチング手段などの場合、トランジスタ35、
36だけでは直流に対してスイッチング手段を構成する
ことはできず、トランジスタ35、36及びダイオード
92又は93で直流に対して1つのスイッチング手段を
構成している。と言うのは、ダイオード92、93どち
らも接続されていないと、トランジスタ35、36がオ
ンになっても、各ゲート・ソース間静電容量が直流電流
の通流を邪魔するので、そのスイッチング手段の両主端
子となる両ソース端子間は順方向の直流電圧に対して導
通状態とならない、からである。
発明の構成要素となるスイッチング手段の1例である。
絶縁ゲート型スイッチング手段2つを図77の様に接続
したスイッチング手段などの場合、トランジスタ35、
36だけでは直流に対してスイッチング手段を構成する
ことはできず、トランジスタ35、36及びダイオード
92又は93で直流に対して1つのスイッチング手段を
構成している。と言うのは、ダイオード92、93どち
らも接続されていないと、トランジスタ35、36がオ
ンになっても、各ゲート・ソース間静電容量が直流電流
の通流を邪魔するので、そのスイッチング手段の両主端
子となる両ソース端子間は順方向の直流電圧に対して導
通状態とならない、からである。
【0072】そのため、ダイオード92又は93の接続
が必要となるが、ダイオード92又は93の代わりに直
流電流を通す回路素子としては他に例えば抵抗、そのコ
レクタとベースを接続したバイポーラ・トランジスタ、
そのドレインとゲートを接続したMOS・FET、その
駆動信号入力用に対を成さない制御端子と主端子を接続
したスイッチング手段、抵抗手段、非可制御スイッチ、
定電流手段、ツェナー・ダイオード、定電圧手段、電圧
降下手段、電流制限手段、通流手段、あるいは、これら
を組み合わせたもの、等が有る。
が必要となるが、ダイオード92又は93の代わりに直
流電流を通す回路素子としては他に例えば抵抗、そのコ
レクタとベースを接続したバイポーラ・トランジスタ、
そのドレインとゲートを接続したMOS・FET、その
駆動信号入力用に対を成さない制御端子と主端子を接続
したスイッチング手段、抵抗手段、非可制御スイッチ、
定電流手段、ツェナー・ダイオード、定電圧手段、電圧
降下手段、電流制限手段、通流手段、あるいは、これら
を組み合わせたもの、等が有る。
【0073】一方、図78、図79の各スイッチング手
段の場合、トランジスタ39のゲート・ソース間PN接
合あるいはトランジスタ29のベース・エミッタ間PN
接合(エミッタ接合)が有るため、トランジスタ36、
39あるいはトランジスタ36、29だけで直流に対し
てスイッチング手段を構成することができる。もちろ
ん、図78、図79の様に各スイッチング手段中のトラ
ンジスタ36のソース・ ゲート間にダイオード93を
1つずつ接続した各スイッチング手段も有る。
段の場合、トランジスタ39のゲート・ソース間PN接
合あるいはトランジスタ29のベース・エミッタ間PN
接合(エミッタ接合)が有るため、トランジスタ36、
39あるいはトランジスタ36、29だけで直流に対し
てスイッチング手段を構成することができる。もちろ
ん、図78、図79の様に各スイッチング手段中のトラ
ンジスタ36のソース・ ゲート間にダイオード93を
1つずつ接続した各スイッチング手段も有る。
【0074】図80〜図82に示すスイッチング手段を
使った各電流制限手段は、本発明の構成要素となる電流
制限手段の1例で、請求項3又は5記載中の、又は、請
求項24又は26記載中の電流制限手段に相当する。す
なわち、これらの電流制限手段は、本発明の構成要素と
なる放電手段の1例で、請求項1記載中の第1の放電手
段、又は、請求項20記載中の放電手段などに相当す
る。図80〜図82の各電流制限手段において以下の通
りそれぞれがそれぞれに相当する。 a) 抵抗94は請求項7又は28記載中のオン制御手
段に。 b) 抵抗96は請求項8又は29記載中のオン制御手
段に。 c) 抵抗26は請求項9又は30記載中のオン制御手
段に。 d) 抵抗97は請求項10又は31記載中のオン制御
手段に。 e) 抵抗95は請求項11又は32記載中のオン制御
手段に。
使った各電流制限手段は、本発明の構成要素となる電流
制限手段の1例で、請求項3又は5記載中の、又は、請
求項24又は26記載中の電流制限手段に相当する。す
なわち、これらの電流制限手段は、本発明の構成要素と
なる放電手段の1例で、請求項1記載中の第1の放電手
段、又は、請求項20記載中の放電手段などに相当す
る。図80〜図82の各電流制限手段において以下の通
りそれぞれがそれぞれに相当する。 a) 抵抗94は請求項7又は28記載中のオン制御手
段に。 b) 抵抗96は請求項8又は29記載中のオン制御手
段に。 c) 抵抗26は請求項9又は30記載中のオン制御手
段に。 d) 抵抗97は請求項10又は31記載中のオン制御
手段に。 e) 抵抗95は請求項11又は32記載中のオン制御
手段に。
【0075】尚、図80〜図82の各電流制限手段にお
いて、前述の各オン制御手段として複数の抵抗が接続さ
れてるが、そのうちの少なくとも1つが接続されてれ
ば、もちろん、それらは前述の電流制限手段つまり放電
手段として作用する。また、図81、図82の各電流制
限手段では、各ツェナー・ダイオード33は双方向の定
電圧手段として働き、その順方向の定電圧手段は図77
に示すスイッチング手段のダイオード92、93のそれ
と同じで通流手段として働き、そのツェナー電圧方向の
定電圧手段は逆バイアス用の電圧降下手段として働く。
抵抗94、97も双方向の定電圧手段として働くので、
これらが接続されていれば、ツェナー,ダイオード33
は無くても良いが、過電圧対策として有った方が良い。
いて、前述の各オン制御手段として複数の抵抗が接続さ
れてるが、そのうちの少なくとも1つが接続されてれ
ば、もちろん、それらは前述の電流制限手段つまり放電
手段として作用する。また、図81、図82の各電流制
限手段では、各ツェナー・ダイオード33は双方向の定
電圧手段として働き、その順方向の定電圧手段は図77
に示すスイッチング手段のダイオード92、93のそれ
と同じで通流手段として働き、そのツェナー電圧方向の
定電圧手段は逆バイアス用の電圧降下手段として働く。
抵抗94、97も双方向の定電圧手段として働くので、
これらが接続されていれば、ツェナー,ダイオード33
は無くても良いが、過電圧対策として有った方が良い。
【0076】さらに、図80〜図82の各電流制限手段
において、トランジスタ29、32、35、36それぞ
れの代わりにその駆動電圧の順逆バイアス電圧極性が同
じで、自己ターン・オフ機能を持つ可制御スイッチなら
ノーマリィ・オン、ノーマリィ・オフに関係無く何でも
使うことができる。ただし、必要とする逆バイアス電圧
値に応じて逆バイアス用の電圧降下手段に電圧降下の大
きいものを使う必要がある。そして、MOS・FETや
IGBTや絶縁ゲート型スイッチング手段の様にその駆
動信号入力用に対を成す制御端子と主端子の間が直流に
対して絶縁されるなら、図77〜図79の各スイッチン
グ手段の説明で述べた様にその順バイアス方向の通流手
段が必要である。
において、トランジスタ29、32、35、36それぞ
れの代わりにその駆動電圧の順逆バイアス電圧極性が同
じで、自己ターン・オフ機能を持つ可制御スイッチなら
ノーマリィ・オン、ノーマリィ・オフに関係無く何でも
使うことができる。ただし、必要とする逆バイアス電圧
値に応じて逆バイアス用の電圧降下手段に電圧降下の大
きいものを使う必要がある。そして、MOS・FETや
IGBTや絶縁ゲート型スイッチング手段の様にその駆
動信号入力用に対を成す制御端子と主端子の間が直流に
対して絶縁されるなら、図77〜図79の各スイッチン
グ手段の説明で述べた様にその順バイアス方向の通流手
段が必要である。
【0077】それから、図80の電流制限手段ではトラ
ンジスタ29、32がサイリスタの等価回路を形成する
が、この等価回路を本物のプラス・ゲートとマイナス・
ゲートを持つGTOサイリスタ又はノーマリィ・オフの
SIサイリスタで置き換えても良いし、図81の電流制
限手段でもトランジスタ35、36がノーマリィ・オン
のSIサイリスタの等価回路を形成するが、これらをプ
ラス・ゲートとマイナス・ゲートを持つノーマリィ・オ
フのSIサイリスタで置き換えても良い。さらに、前述
のオン制御手段のバリエーションは図34、図35、図
45、図46、図56、図57、図59、図63〜図6
9、図75の各実施例などについても当てはまる。
ンジスタ29、32がサイリスタの等価回路を形成する
が、この等価回路を本物のプラス・ゲートとマイナス・
ゲートを持つGTOサイリスタ又はノーマリィ・オフの
SIサイリスタで置き換えても良いし、図81の電流制
限手段でもトランジスタ35、36がノーマリィ・オン
のSIサイリスタの等価回路を形成するが、これらをプ
ラス・ゲートとマイナス・ゲートを持つノーマリィ・オ
フのSIサイリスタで置き換えても良い。さらに、前述
のオン制御手段のバリエーションは図34、図35、図
45、図46、図56、図57、図59、図63〜図6
9、図75の各実施例などについても当てはまる。
【0078】最後に、以下の事を補足する。 a) 図1、図25〜図35、図47〜図76の各実施
例において、請求項1記載中の第1のスイッチング手段
または請求項15記載中の第4のスイッチング手段また
は請求項22記載中の第3又は第4のスイッチング手段
として、トランジスタ1、3、22、28、37、3
8、41、44、55、56、90又は91等の代わり
にその駆動電圧極性が同じでノーマリィ・オンの可制御
なスイッチング手段なら何でも使うことができる。従っ
て、その様に各スイッチング手段の置換えによって各実
施例から派生する派生実施例がいくつも可能である。
尚、ノーマリィ・オンの可制御なスイッチング手段とし
ては例えば接合型FET、ディプレッション・モードの
MOS・FETと絶縁ゲート型FET、ノーマリィ・オ
ンのSITとSIサイリスタ、その内蔵MOS・FET
をノーマリィ・オン型としたIGBT、ノーマリィ・オ
ンのスイッチング手段を前段にしてノーマリィ・オフの
スイッチング手段とカスケード接続したスイッチング手
段、等が有る。
例において、請求項1記載中の第1のスイッチング手段
または請求項15記載中の第4のスイッチング手段また
は請求項22記載中の第3又は第4のスイッチング手段
として、トランジスタ1、3、22、28、37、3
8、41、44、55、56、90又は91等の代わり
にその駆動電圧極性が同じでノーマリィ・オンの可制御
なスイッチング手段なら何でも使うことができる。従っ
て、その様に各スイッチング手段の置換えによって各実
施例から派生する派生実施例がいくつも可能である。
尚、ノーマリィ・オンの可制御なスイッチング手段とし
ては例えば接合型FET、ディプレッション・モードの
MOS・FETと絶縁ゲート型FET、ノーマリィ・オ
ンのSITとSIサイリスタ、その内蔵MOS・FET
をノーマリィ・オン型としたIGBT、ノーマリィ・オ
ンのスイッチング手段を前段にしてノーマリィ・オフの
スイッチング手段とカスケード接続したスイッチング手
段、等が有る。
【0079】b) 図36〜図46の各実施例におい
て、請求項20記載中の第1のスイッチング手段として
トランジスタ42、43の代わりにその駆動端子対のバ
イアス電圧極性が同じでノーマリィ・オンの可制御な4
端子のスイッチング手段なら何でも使うことができる。
従って、その様なスイッチング手段の置換えによって各
実施例から派生する派生実施例がいくつも可能である。 c) 図1、図25〜図76の各実施例と前項a、bで
述べた各派生実施例において、請求項1又は20記載中
の第2のスイッチング手段としてスイッチ2又はトラン
ジスタ31、34、85、86、87、88又は89等
の代わりにオン、オフできるスイッチング手段なら機械
的なスイッチでも半導体スイッチでも何でも使うことが
できる。従って、その様なスイッチング手段の置換えに
よって各実施例と各派生実施例からさらに派生する派生
実施例がいくつも可能である。
て、請求項20記載中の第1のスイッチング手段として
トランジスタ42、43の代わりにその駆動端子対のバ
イアス電圧極性が同じでノーマリィ・オンの可制御な4
端子のスイッチング手段なら何でも使うことができる。
従って、その様なスイッチング手段の置換えによって各
実施例から派生する派生実施例がいくつも可能である。 c) 図1、図25〜図76の各実施例と前項a、bで
述べた各派生実施例において、請求項1又は20記載中
の第2のスイッチング手段としてスイッチ2又はトラン
ジスタ31、34、85、86、87、88又は89等
の代わりにオン、オフできるスイッチング手段なら機械
的なスイッチでも半導体スイッチでも何でも使うことが
できる。従って、その様なスイッチング手段の置換えに
よって各実施例と各派生実施例からさらに派生する派生
実施例がいくつも可能である。
【0080】d) 請求項1記載中の第1の放電手段ま
たは請求項15記載中の第2の放電手段または請求項2
0記載中の放電手段としては例えば抵抗、そのドレイン
とゲートを接続したMOS・FET、抵抗手段、定電流
ダイオード、定電流手段、電流制限手段、又は、これら
のうち少なくとも2つを組み合わせたもの、等が有る。
従って、その様な放電手段の置換えによって各実施例と
各派生実施例から派生する派生実施例がさらにいくつも
可能である。尚、請求項3又は24記載中の電流制限電
手段の1例としては負性抵抗手段などが有る。
たは請求項15記載中の第2の放電手段または請求項2
0記載中の放電手段としては例えば抵抗、そのドレイン
とゲートを接続したMOS・FET、抵抗手段、定電流
ダイオード、定電流手段、電流制限手段、又は、これら
のうち少なくとも2つを組み合わせたもの、等が有る。
従って、その様な放電手段の置換えによって各実施例と
各派生実施例から派生する派生実施例がさらにいくつも
可能である。尚、請求項3又は24記載中の電流制限電
手段の1例としては負性抵抗手段などが有る。
【0081】e) 図26〜図35、図37〜図46、
図48〜図57、図59、図61、図63〜図76の各
実施例と前項a、b、cで述べた各派生実施例におい
て、請求項5記載中の第3のスイッチング手段または請
求項26記載中の第5のスイッチング手段またはこれら
各スイッチング手段を構成する個々のスイッチング手段
として、「トランジスタ24、27、29、32、3
5、36、39、40、47又は48」、「トランジス
タ29、32が形成する等価サイリスタ」、「トランジ
スタ24、27、29、32のうち2つがダーリントン
接続されたスイッチング手段」あるいは「トランジスタ
35、36又は39、40又は47、48又は24、3
6がサイリスタの様に接続されたスイッチング手段」な
どの代わりに、その駆動電圧極性(制御端子が複数ある
場合は各駆動電圧極性)が同じで自己ターン・オフ機能
を持つスイッチング手段なら何でも使うことができる。
ただし、必要とする逆バイアス電圧の大きさに応じて接
続する電圧降下手段の電圧降下を大きくする必要があ
る。従って、その様に各スイッチング手段の置換えによ
って各実施例から派生する派生実施例がいくつも可能で
ある。
図48〜図57、図59、図61、図63〜図76の各
実施例と前項a、b、cで述べた各派生実施例におい
て、請求項5記載中の第3のスイッチング手段または請
求項26記載中の第5のスイッチング手段またはこれら
各スイッチング手段を構成する個々のスイッチング手段
として、「トランジスタ24、27、29、32、3
5、36、39、40、47又は48」、「トランジス
タ29、32が形成する等価サイリスタ」、「トランジ
スタ24、27、29、32のうち2つがダーリントン
接続されたスイッチング手段」あるいは「トランジスタ
35、36又は39、40又は47、48又は24、3
6がサイリスタの様に接続されたスイッチング手段」な
どの代わりに、その駆動電圧極性(制御端子が複数ある
場合は各駆動電圧極性)が同じで自己ターン・オフ機能
を持つスイッチング手段なら何でも使うことができる。
ただし、必要とする逆バイアス電圧の大きさに応じて接
続する電圧降下手段の電圧降下を大きくする必要があ
る。従って、その様に各スイッチング手段の置換えによ
って各実施例から派生する派生実施例がいくつも可能で
ある。
【0082】f) 請求項5又は26記載中の第1の電
圧降下手段あるいは請求項6又は27記載中の第2の電
圧降下手段としては例えば、抵抗、そのコレクタとベー
スを接続したバイポーラ・トランジスタ、そのドレイン
とゲートを接続したMOS・FET、その駆動信号入力
用に対を成さない制御端子と主端子を接続したスイッチ
ング手段、抵抗手段、ダイオード、PN接合、非可制御
スイッチ、ダイオード又は非可制御スイッチ2つを逆並
列接続したもの、ツェナー・ダイオード、ツェナー・ダ
イオード2つを逆向きに直列接続したもの、ツェナー・
ダイオードとダイオードの直列回路、定電圧手段、抵抗
とダイオードの直列回路もしくは並列回路、抵抗と非可
制御スイッチの直列回路もしくは並列回路、抵抗と非可
制御スイッチの直列回路2つを逆並列接続したもの、抵
抗と非可制御スイッチの直列回路と非可制御スイッチを
逆並列接続したもの、又は、これらのうち少なくとも2
つを組み合わせたもの、等が有る。従って、その様な各
電圧降下手段の置換えによって各実施例と各派生実施例
から派生する派生実施例がいくつも可能である。
圧降下手段あるいは請求項6又は27記載中の第2の電
圧降下手段としては例えば、抵抗、そのコレクタとベー
スを接続したバイポーラ・トランジスタ、そのドレイン
とゲートを接続したMOS・FET、その駆動信号入力
用に対を成さない制御端子と主端子を接続したスイッチ
ング手段、抵抗手段、ダイオード、PN接合、非可制御
スイッチ、ダイオード又は非可制御スイッチ2つを逆並
列接続したもの、ツェナー・ダイオード、ツェナー・ダ
イオード2つを逆向きに直列接続したもの、ツェナー・
ダイオードとダイオードの直列回路、定電圧手段、抵抗
とダイオードの直列回路もしくは並列回路、抵抗と非可
制御スイッチの直列回路もしくは並列回路、抵抗と非可
制御スイッチの直列回路2つを逆並列接続したもの、抵
抗と非可制御スイッチの直列回路と非可制御スイッチを
逆並列接続したもの、又は、これらのうち少なくとも2
つを組み合わせたもの、等が有る。従って、その様な各
電圧降下手段の置換えによって各実施例と各派生実施例
から派生する派生実施例がいくつも可能である。
【0083】g) 請求項5又は26記載中のオン制御
手段としては例えば抵抗、そのドレインとゲートを接続
したMOS・FET、抵抗手段、定電流ダイオード、定
電流手段、電流制限手段、又は、これらのうち少なくと
も2つを組み合わせたもの、等が有る。従って、その様
なオン制御手段の置換えによって各実施例と各派生実施
例から派生する派生実施例がいくつも可能である。
手段としては例えば抵抗、そのドレインとゲートを接続
したMOS・FET、抵抗手段、定電流ダイオード、定
電流手段、電流制限手段、又は、これらのうち少なくと
も2つを組み合わせたもの、等が有る。従って、その様
なオン制御手段の置換えによって各実施例と各派生実施
例から派生する派生実施例がいくつも可能である。
【0084】h) 本発明の1方向性絶縁型スイッチン
グ回路と図2〜図20の様な従来の1方向性絶縁型スイ
ッチング回路をスイッチ端子同士で同じ向きに、内向き
に、または、外向きに直列接続した3端子絶縁型スイッ
チング回路も可能であるし、あるいは、両方を図60の
実施例の様に逆並列接続した双方向性絶縁型スイッチン
グ回路もまた可能である。また、本発明の1方向性絶縁
型スイッチング回路と図2〜図24の様な従来の双方向
性絶縁型スイッチング回路をスイッチ端子同士で直列接
続した3端子絶縁型スイッチング回路もまた可能である
し、その反対に本発明の双方向性絶縁型スイッチング回
路と図2〜図20の様な従来の1方向性絶縁型スイッチ
ング回路をスイッチ端子同士で直列接続した3端子絶縁
型スイッチング回路もまた可能である。さらに、本発明
と従来両方の双方向性絶縁型スイッチング回路をスイッ
チ端子同士で直列接続した3端子双方向性絶縁型スイッ
チング回路もまた可能である。
グ回路と図2〜図20の様な従来の1方向性絶縁型スイ
ッチング回路をスイッチ端子同士で同じ向きに、内向き
に、または、外向きに直列接続した3端子絶縁型スイッ
チング回路も可能であるし、あるいは、両方を図60の
実施例の様に逆並列接続した双方向性絶縁型スイッチン
グ回路もまた可能である。また、本発明の1方向性絶縁
型スイッチング回路と図2〜図24の様な従来の双方向
性絶縁型スイッチング回路をスイッチ端子同士で直列接
続した3端子絶縁型スイッチング回路もまた可能である
し、その反対に本発明の双方向性絶縁型スイッチング回
路と図2〜図20の様な従来の1方向性絶縁型スイッチ
ング回路をスイッチ端子同士で直列接続した3端子絶縁
型スイッチング回路もまた可能である。さらに、本発明
と従来両方の双方向性絶縁型スイッチング回路をスイッ
チ端子同士で直列接続した3端子双方向性絶縁型スイッ
チング回路もまた可能である。
【0085】i) 複数の回路構成手段(例:能動素
子、受動素子など)又は回路(例:有線通信手段、有線
通話手段、アンプなど)又は負荷(例:ACモーター、
スピーカーなど)との接続を切り換える際にロータリー
・スイッチの様な多端子切換えスイッチが必要になる
が、本発明の双方向性絶縁型スイッチング回路のいずれ
か1つとその切換えの対象となる回路構成手段または回
路または負荷を直列接続した直列回路を所定の数だけ揃
え、これらを並列接続すれば、多端子切換え型双方向性
絶縁型スイッチング回路ができる。
子、受動素子など)又は回路(例:有線通信手段、有線
通話手段、アンプなど)又は負荷(例:ACモーター、
スピーカーなど)との接続を切り換える際にロータリー
・スイッチの様な多端子切換えスイッチが必要になる
が、本発明の双方向性絶縁型スイッチング回路のいずれ
か1つとその切換えの対象となる回路構成手段または回
路または負荷を直列接続した直列回路を所定の数だけ揃
え、これらを並列接続すれば、多端子切換え型双方向性
絶縁型スイッチング回路ができる。
【0086】j) 本発明の双方向性絶縁型スイッチン
グ回路の利用分野として電子交換機中で回線同士の接続
を切り換える回線切換え手段がある。例えば、所定数の
導線を上から見て縦(斜めでも良いが。)に並べ、さら
に接触しない様にそこに別の所定数の導線を上から見て
横(斜めでも良いが。)に並べ、上から見て縦と横の各
導線が交叉する各交叉箇所近辺を本発明の双方向性絶縁
型スイッチング回路1つずつで接続するのである。その
双方向性絶縁型スイッチング回路にシールド機能を持つ
ものを使えば、通信や通話の漏洩を防止することができ
る。
グ回路の利用分野として電子交換機中で回線同士の接続
を切り換える回線切換え手段がある。例えば、所定数の
導線を上から見て縦(斜めでも良いが。)に並べ、さら
に接触しない様にそこに別の所定数の導線を上から見て
横(斜めでも良いが。)に並べ、上から見て縦と横の各
導線が交叉する各交叉箇所近辺を本発明の双方向性絶縁
型スイッチング回路1つずつで接続するのである。その
双方向性絶縁型スイッチング回路にシールド機能を持つ
ものを使えば、通信や通話の漏洩を防止することができ
る。
【0087】k) 各実施例または各派生実施例におい
て、その構成要素となる各半導体スイッチをその相補関
係にある半導体スイッチで置き換え、方向性のある各回
路構成手段の向きを逆にした電圧極性に関して元の回路
に対し対称関係にある回路ももちろん可能である。
て、その構成要素となる各半導体スイッチをその相補関
係にある半導体スイッチで置き換え、方向性のある各回
路構成手段の向きを逆にした電圧極性に関して元の回路
に対し対称関係にある回路ももちろん可能である。
【0088】l) 蛇足ながら、図5の回路において、
抵抗16を取り外した双方向性絶縁型スイッチング回路
が可能であるし、図7の回路において、定電流ダイオー
ド21を取り外し、トランジスタ3のゲート・ソース間
に放電手段(例:図の様な抵抗。)を接続した双方向性
絶縁型スイッチング回路も可能である。前者は、トラン
ジスタ1、スイッチ2、直流電源4、ダイオード11、
12、コンデンサ14及び抵抗10、15等が構成する
従来の1方向性絶縁型スイッチング回路に後からトラン
ジスタ3と抵抗5等を接続したものと考えることができ
るし、後者は、トランジスタ1、スイッチ2、直流電源
4、ダイオード11、12、コイル19及び定電流ダイ
オード20等が構成する従来の1方向性絶縁型スイッチ
ング回路に後からトランジスタ3とそのゲート・ソース
間放電手段などを接続したものと考えることができる。
(参考:特開平5−226998
号)
抵抗16を取り外した双方向性絶縁型スイッチング回路
が可能であるし、図7の回路において、定電流ダイオー
ド21を取り外し、トランジスタ3のゲート・ソース間
に放電手段(例:図の様な抵抗。)を接続した双方向性
絶縁型スイッチング回路も可能である。前者は、トラン
ジスタ1、スイッチ2、直流電源4、ダイオード11、
12、コンデンサ14及び抵抗10、15等が構成する
従来の1方向性絶縁型スイッチング回路に後からトラン
ジスタ3と抵抗5等を接続したものと考えることができ
るし、後者は、トランジスタ1、スイッチ2、直流電源
4、ダイオード11、12、コイル19及び定電流ダイ
オード20等が構成する従来の1方向性絶縁型スイッチ
ング回路に後からトランジスタ3とそのゲート・ソース
間放電手段などを接続したものと考えることができる。
(参考:特開平5−226998
号)
【0089】
a)双方向性または絶縁型スイッチング回路に関する技
術: 特開昭52−20757号 特開昭52−3
8872号 特開昭52−57769号 特開昭55−7
5348号 特開昭55−93322号 特開昭55−1
33132号 特開昭55−136720〜1号 特開昭55−1
43836〜7号 特開昭57−5433号 特開昭59−1
49421号 特開昭60−16726号 特開昭60−1
13524号 特開昭60−170322号 特開昭61−1
91117〜8号 特開昭61−203867号 特開昭62−1
37925号 特開昭62−195917号 特開昭63−1
67521号 特開昭63−227215号 特開昭63−302217号(図21)特開平1−25
9620号 特開平1−260917号 特開平2−54
616号 特開平2−100417号 特開平2−11
9416号 特開平2−198219〜20号 特開平3−560
73号(図32) 特開平3−62612号 特開平3−92
013号 特開平3−126315号 特開平3−18
4416号 特開平3−236625号 特開平4−44
417号 特開平4−138716号 特開平4−23
4218号 特開平4−241514号 特開平4−27
3716号 特開平4−282914号 特開平4−29
6116号 特開平4−306919号 特開平4−32
4712号 特開平4−332217号 特開平4−34
1008号 特開平4−343258号 特開平5−22
6998号 特開平5−268037号 特開平5−30
4453〜4号
術: 特開昭52−20757号 特開昭52−3
8872号 特開昭52−57769号 特開昭55−7
5348号 特開昭55−93322号 特開昭55−1
33132号 特開昭55−136720〜1号 特開昭55−1
43836〜7号 特開昭57−5433号 特開昭59−1
49421号 特開昭60−16726号 特開昭60−1
13524号 特開昭60−170322号 特開昭61−1
91117〜8号 特開昭61−203867号 特開昭62−1
37925号 特開昭62−195917号 特開昭63−1
67521号 特開昭63−227215号 特開昭63−302217号(図21)特開平1−25
9620号 特開平1−260917号 特開平2−54
616号 特開平2−100417号 特開平2−11
9416号 特開平2−198219〜20号 特開平3−560
73号(図32) 特開平3−62612号 特開平3−92
013号 特開平3−126315号 特開平3−18
4416号 特開平3−236625号 特開平4−44
417号 特開平4−138716号 特開平4−23
4218号 特開平4−241514号 特開平4−27
3716号 特開平4−282914号 特開平4−29
6116号 特開平4−306919号 特開平4−32
4712号 特開平4−332217号 特開平4−34
1008号 特開平4−343258号 特開平5−22
6998号 特開平5−268037号 特開平5−30
4453〜4号
【0090】実開昭57−178735号 実
開昭60−40134号 実開昭60−93331号 実開昭61−1
24126号 実開昭62−85027号 実開平1−13
0566号 実開平2−13326号 実開平3−80
691号
開昭60−40134号 実開昭60−93331号 実開昭61−1
24126号 実開昭62−85027号 実開平1−13
0566号 実開平2−13326号 実開平3−80
691号
【0091】b)3端子スイッチ(本発明の1構成要素
である電流制限手段)に関する技術: 特開昭48−71874号 特開昭55−3
259号 特開昭55−136727号 特開昭58−2
1919〜20号 特開昭53−123060〜2号 特開昭55−1
4618号 特開平2−153618号 特開平2−17
7720号 実開昭47−14052号 実開昭53−5
9358号 実開平4−35689号 c)電気用語に関する参考資料: 電気学会 電気専門用語集 No.9 半導体電力変換装置 コロナ社発行 半導体電力変換回路 (社)電気学会発行
である電流制限手段)に関する技術: 特開昭48−71874号 特開昭55−3
259号 特開昭55−136727号 特開昭58−2
1919〜20号 特開昭53−123060〜2号 特開昭55−1
4618号 特開平2−153618号 特開平2−17
7720号 実開昭47−14052号 実開昭53−5
9358号 実開平4−35689号 c)電気用語に関する参考資料: 電気学会 電気専門用語集 No.9 半導体電力変換装置 コロナ社発行 半導体電力変換回路 (社)電気学会発行
【図1】本発明の1方向性または双方向性絶縁型スイッ
チング回路の1実施例を示す回路図である。
チング回路の1実施例を示す回路図である。
【図2〜図4】各図は、従来の1方向性または双方向性
絶縁型スイッチング回路の1例を示す回路図である。
絶縁型スイッチング回路の1例を示す回路図である。
【図5】従来の双方向性絶縁型スイッチング回路の1例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図6】従来の1方向性または双方向性絶縁型スイッチ
ング回路の1例を示す回路図である。
ング回路の1例を示す回路図である。
【図7】従来の双方向性絶縁型スイッチング回路の1例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図8】従来の1方向性または双方向性絶縁型スイッチ
ング回路の1例を示す回路図である。
ング回路の1例を示す回路図である。
【図9】従来の双方向性絶縁型スイッチング回路の1例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図10〜図20】各図は、従来の1方向性または双方
向性絶縁型スイッチング回路の1例を示す回路図であ
る。
向性絶縁型スイッチング回路の1例を示す回路図であ
る。
【図21〜図24】各図は、従来の双方向性絶縁型スイ
ッチング回路の1例を示す回路図である。
ッチング回路の1例を示す回路図である。
【図25】本発明の双方向性絶縁型スイッチング回路の
1実施例を示す回路図である。
1実施例を示す回路図である。
【図26〜図35】各図は、本発明の1方向性または双
方向性絶縁型スイッチング回路の1実施例を示す回路図
である。
方向性絶縁型スイッチング回路の1実施例を示す回路図
である。
【図36〜図60】各図は、本発明の双方向性絶縁型ス
イッチング回路の1実施例を示す回路図である。
イッチング回路の1実施例を示す回路図である。
【図61〜図63】各図は、本発明の1方向性絶縁型ス
イッチング回路の1実施例を用いた3端子スイッチング
回路を示す回路図である。
イッチング回路の1実施例を用いた3端子スイッチング
回路を示す回路図である。
【図64】本発明の3端子絶縁型スイッチング回路の1
実施例を示す回路図である。
実施例を示す回路図である。
【図65】本発明の3端子絶縁型スイッチング回路の1
実施例を用いた3端子スイッチング回路を示す回路図で
ある。
実施例を用いた3端子スイッチング回路を示す回路図で
ある。
【図66〜図67】各図は、本発明の3端子絶縁型スイ
ッチング回路の1実施例を示す回路図である。
ッチング回路の1実施例を示す回路図である。
【図68〜図69】各図は、本発明の3端子双方向性絶
縁型スイッチング回路の1実施例を示す回路図である。
縁型スイッチング回路の1実施例を示す回路図である。
【図70】本発明の多端子絶縁型スイッチング回路の1
実施例を示す回路図である。
実施例を示す回路図である。
【図71】本発明の多端子双方向性絶縁型スイッチング
回路の1実施例を示す回路図である。
回路の1実施例を示す回路図である。
【図72】本発明の多端子切換え型双方向性絶縁型スイ
ッチング回路の1実施例を示す回路図である。
ッチング回路の1実施例を示す回路図である。
【図73】本発明の点火配電回路の1実施例を用いた電
子配電機能付き点火回路を示す回路図を4分割したうち
の左から1番目の部分である。
子配電機能付き点火回路を示す回路図を4分割したうち
の左から1番目の部分である。
【図74】同じく4分割したうちの左から2番目の部分
である。
である。
【図75】同じく4分割したうちの左から3番目の部分
である。
である。
【図76】同じく4分割したうちの左から4番目の部分
である。
である。
【図77〜図79】各図は、本発明の1構成要素である
スイッチング手段の1例である。
スイッチング手段の1例である。
【図80〜図82】各図は、本発明の1構成要素である
電流制限手段の1例である。
電流制限手段の1例である。
st1〜st17 スイッチ端子 3、39〜41、89 トランジスタ(接合型FET) 7、8 トランジスタ(IGBT) 20、21 定電流ダイオード 22、35〜38 トランジスタ(ノーマリィ・オン型
MOS・FET) 42、43 トランジスタ(4端子ノーマリィ・オン型
MOS・FET) 44 トランジスタ(ノーマリィ・オン型SIT) 49 回路構成手段(又は回路又は負荷) 50 昇圧回路 51 DC−DCコンバータ 52 点火コイル 53 点火用放電ギャップ 54 コンデンサ
MOS・FET) 42、43 トランジスタ(4端子ノーマリィ・オン型
MOS・FET) 44 トランジスタ(ノーマリィ・オン型SIT) 49 回路構成手段(又は回路又は負荷) 50 昇圧回路 51 DC−DCコンバータ 52 点火コイル 53 点火用放電ギャップ 54 コンデンサ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02M 7/537 Z 9181−5H H03K 17/567 17/73 17/732 // H02M 3/00 S 9383−5J H03K 17/73 A 9383−5J D (54)【発明の名称】 1方向性絶縁型スイッチング回路、双方向性絶縁型スイッチング回路、3端子絶縁型スイッチン グ回路、3端子双方向性絶縁型スイッチング回路、多端子絶縁型スイッチング回路、多端子双方 向性絶縁型スイッチング回路、多端子切換え型双方向性絶縁型スイッチング回路、及び、点火配 電回路
Claims (41)
- 【請求項1】 ノーマリィ・オンの第1のスイッチング
手段の駆動信号入力用に対を成す制御端子と主端子をc
t1、mt1aとしたときに、前記主端子mt1aに第
1の非可制御スイッチを接続して可制御な1方向性スイ
ッチを構成し、第2のスイッチング手段と第2の非可制
御スイッチが直流電源を挟む様にこれらを方向を揃えて
直列接続し、前記第2のスイッチング手段がオンのとき
前記直流電源が前記第2の非可制御スイッチを介して前
記制御端子ct1・前記主端子mt1a間に逆バイアス
電圧を供給する第1の閉回路を前記第1、第2の非可制
御スイッチの方向を揃えて形成し、前記第2のスイッチ
ング手段がオフのとき前記制御端子ct1・前記主端子
mt1a間の静電容量を放電させる第1の放電手段を設
けたことを特徴とする1方向性絶縁型スイッチング回
路。 - 【請求項2】 前記第1の放電手段として、抵抗、その
ドレインとゲートを接続したMOS・FET、抵抗手
段、定電流ダイオード、定電流手段、電流制限手段、又
は、これらのうち少なくとも2つを組み合わせたもの、
を用いたことを特徴とする請求項1記載の1方向性絶縁
型スイッチング回路。 - 【請求項3】 前記第1の放電手段として、前記第2の
スイッチング手段がオンの時よりオフの時の方がその電
流制限機能が小さくなる電流制限手段を用いたことを特
徴とする請求項1記載の1方向性絶縁型スイッチング回
路。 - 【請求項4】 前記電流制限手段として負性抵抗手段を
用いたことを特徴とする請求項3記載の1方向性絶縁型
スイッチング回路。 - 【請求項5】 自己ターン・オフ機能を持つ第3のスイ
ッチング手段の制御端子、主端子をct3a、mt3
a、mt3bとし、その駆動信号入力用に前記制御端子
ct3aと前記主端子mt3aが対を成すとしたとき
に、前記制御端子ct3a・前記主端子mt3a間に逆
バイアス用に前記第1の閉回路に含まれる第1の電圧降
下手段を構成し、前記第3のスイッチング手段がオフ制
御されていないときこれをオン制御するオン制御手段を
設けたものを前記電流制限手段として用いたことを特徴
とする請求項3記載の1方向性絶縁型スイッチング回
路。 - 【請求項6】 もう1つ駆動信号入力用に前記主端子m
t3bと対を成す制御端子があって、これを制御端子c
t3bとしたときに、前記制御端子ct3b・前記主端
子mt3b間に逆バイアス用に前記第1の閉回路に含ま
れる第2の電圧降下手段を構成したことを特徴とする請
求項5記載の1方向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項7】 前記第3のスイッチング手段としてその
制御端子ct3b・主端子mt3b間電圧がゼロでター
ン・オンするものを用い、前記オン制御手段として前記
制御端子ct3b・主端子mt3b間に抵抗、そのドレ
インとゲートを接続したMOS・FET、抵抗手段、定
電流ダイオード、定電流手段、電流制限手段、放電手
段、又は、これらのうち少なくとも2つを組み合わせた
もの、を接続したことを特徴とする請求項6記載の1方
向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項8】 前記オン制御手段として前記制御端子c
t3b・前記主端子mt3a間に抵抗、そのドレインと
ゲートを接続したMOS・FET、抵抗手段、定電流ダ
イオード、定電流手段、電流制限手段、又は、これらの
うち少なくとも2つを組み合わせたもの、を接続したこ
とを特徴とする請求項6又は7記載の1方向性絶縁型ス
イッチング回路。 - 【請求項9】 前記オン制御手段として前記両制御端子
ct3a・ct3b間に抵抗、そのドレインとゲートを
接続したMOS・FET、抵抗手段、定電流ダイオー
ド、定電流手段、電流制限手段、又は、これらのうち少
なくとも2つを組み合わせたもの、を接続したことを特
徴とする請求項6、7又は8記載の1方向性絶縁型スイ
ッチング回路。 - 【請求項10】 前記第3のスイッチング手段としてそ
の制御端子ct3a・主端子mt3a間電圧がゼロでタ
ーン・オンするものを用い、前記オン制御手段として前
記制御端子ct3a・主端子mt3a間に抵抗、そのド
レインとゲートを接続したMOS・FET、抵抗手段、
定電流ダイオード、定電流手段、電流制限手段、放電手
段、又は、これらのうち少なくとも2つを組み合わせた
もの、を接続したことを特徴とする請求項5、6、7、
8又は9記載の1方向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項11】 前記オン制御手段として前記制御端子
ct3a・前記主端子mt3b間に抵抗、そのドレイン
とゲートを接続したMOS・FET、抵抗手段、定電流
ダイオード、定電流手段、電流制限手段、又は、これら
のうち少なくとも2つを組み合わせたもの、を接続した
ことを特徴とする請求項5〜10のいずれか1項に記載
の1方向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項12】 前記第1の電圧降下手段として、抵
抗、そのコレクタとベースを接続したバイポーラ・トラ
ンジスタ、そのドレインとゲートを接続したMOS・F
ET、その駆動信号入力用に対を成さない制御端子と主
端子を接続したスイッチング手段、抵抗手段、ダイオー
ド、PN接合、非可制御スイッチ、ダイオード又は非可
制御スイッチ2つを逆並列接続したもの、ツェナー・ダ
イオード、ツェナー・ダイオード2つを逆向きに直列接
続したもの、ツェナー・ダイオードとダイオードの直列
回路、定電圧手段、抵抗とダイオードの直列回路もしく
は並列回路、抵抗と非可制御スイッチの直列回路2つを
逆並列接続したもの、抵抗と非可制御スイッチの直列回
路もしくは並列回路、抵抗と非可制御スイッチの直列回
路と非可制御スイッチを逆並列接続したもの、又は、こ
れらのうち少なくとも2つを組み合わせたもの、を用い
たことを特徴とする請求項5〜11のいずれか1項に記
載の1方向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項13】 前記第2の電圧降下手段として、抵
抗、そのコレクタとベースを接続したバイポーラ・トラ
ンジスタ、そのドレインとゲートを接続したMOS・F
ET、その駆動信号入力用に対を成さない制御端子と主
端子を接続したスイッチング手段、抵抗手段、ダイオー
ド、PN接合、非可制御スイッチ、ダイオード又は非可
制御スイッチ2つを逆並列接続したもの、ツェナー・ダ
イオード、ツェナー・ダイオード2つを逆向きに直列接
続したもの、ツェナー・ダイオードとダイオードの直列
回路、定電圧手段、抵抗とダイオードの直列回路もしく
は並列回路、抵抗と非可制御スイッチの直列回路2つを
逆並列接続したもの、抵抗と非可制御スイッチの直列回
路もしくは並列回路、抵抗と非可制御スイッチの直列回
路と非可制御スイッチを逆並列接続したもの、又は、こ
れらのうち少なくとも2つを組み合わせたもの、を用い
たことを特徴とする請求項6〜12のいずれか1項に記
載の1方向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項14】 前記第1のスイッチング手段に第3の
非可制御スイッチを並列に設けて、両方で1方向可制御
2方向性スイッチを構成したことを特徴とする請求項1
〜13のいずれか1項に記載の1方向性絶縁型スイッチ
ング回路。 - 【請求項15】 請求項14記載の1方向性絶縁型スイ
ッチング回路において、ノーマリィ・オンの第4のスイ
ッチング手段があって、その駆動信号入力用に対を成す
制御端子と主端子を制御端子ct4、主端子mt4aと
し、前記制御端子ct1・前記主端子mt1a間と前記
制御端子ct4・前記主端子mt4a間のバイアス電圧
極性が同じであるとしたときに、前記第4のスイッチン
グ手段を前記第1の非可制御スイッチに並列に設けて2
方向可制御スイッチを構成し、前記第2のスイッチング
手段と第4の非可制御スイッチが前記直流電源を挟む様
にこれらを方向を揃えて直列接続し、前記第2のスイッ
チング手段がオンのとき前記直流電源が前記第4の非可
制御スイッチを介して前記制御端子ct4・前記主端子
mt4a間に逆バイアス電圧を供給する第2の閉回路を
前記第1、第4の非可制御スイッチの方向を揃えて形成
し、前記第2のスイッチング手段がオフのとき前記制御
端子ct4・前記主端子mt4a間の静電容量を放電さ
せる第2の放電手段を設けたことを特徴とする双方向性
絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項16】 前記第2、第4の非可制御スイッチを
共通にして前記第1、第2の閉回路を共通にし、前記第
1、第2の放電手段を共通にしたことを特徴とする請求
項15記載の双方向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項17】 前記第1、第4のスイッチング手段と
前記第1、第3の非可制御スイッチの代わりにノーマリ
ィ・オンで4端子のMOS・FET又は絶縁ゲート型F
ETを用い、そのバック・ゲートとドレイン、ソースそ
れぞれの間に1つずつ逆向きに形成されているPN接合
を前記第1、第3の非可制御スイッチとしたことを特徴
とする請求項16記載の双方向性絶縁型スイッチング回
路。 - 【請求項18】 請求項1〜14のいずれか1項に記載
の1方向性絶縁型スイッチング回路において、前記第1
の非可制御スイッチと第5〜第7の非可制御スイッチの
4つでブリッジ接続型整流回路を構成し、その両整流出
力端子間に前記第1のスイッチング手段を接続したこと
を特徴とする双方向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項19】 請求項1〜14のいずれか1項に記載
の1方向性絶縁型スイッチング回路と請求項1〜14の
いずれか1項に記載の1方向性絶縁型スイッチング回路
を逆並列接続したことを特徴とする双方向性絶縁型スイ
ッチング回路。 - 【請求項20】 その駆動信号入力用に対を成す駆動端
子対とその入力駆動信号に従って双方向に対しオン、オ
フするスイッチ端子対の4端子を持ち、その一方の駆動
端子と前記各スイッチ端子との間にPN接合が1つずつ
逆向きに形成されているノーマリィ・オンの第1のスイ
ッチング手段があって、第2のスイッチング手段と非可
制御スイッチが直流電源を挟む様にこれらを方向を揃え
て直列接続し、前記第2のスイッチング手段がオンのと
き前記直流電源が前記非可制御スイッチを介して前記駆
動端子対間に逆バイアス電圧を供給する閉回路を前記非
可制御スイッチの方向が前記各PN接合の方向に対して
同じになる様に形成し、前記第2のスイッチング手段が
オフのとき前記駆動端子対間の静電容量を放電させる放
電手段を設けたことを特徴とする双方向性絶縁型スイッ
チング回路。 - 【請求項21】 前記第1のスイッチング手段として4
端子のMOS・FET又は絶縁ゲート型FETを用い、
そのゲートとバック・ゲートを前記駆動端子対とし、そ
のドレインとソースを前記スイッチ端子対としたことを
特徴とする請求項20記載の双方向性絶縁型スイッチン
グ回路。 - 【請求項22】 第3のスイッチング手段の駆動信号入
力用に対を成す制御端子と主端子の間のバイアス電圧極
性と第4のスイッチング手段の駆動信号入力用に対を成
す制御端子と主端子の間のバイアス電圧極性が同じで、
どちらもノーマリィ・オンの1方向可制御2方向性スイ
ッチとしたときに、前記制御端子同士を接続し、前記主
端子同士を接続した2方向可制御スイッチを前記第1の
スイッチング手段として用いたことを特徴とする請求項
20記載の双方向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項23】 前記放電手段として、抵抗、そのドレ
インとゲートを接続したMOS・FET、抵抗手段、定
電流ダイオード、定電流手段、電流制限手段、又は、こ
れらのうち少なくとも2つを組み合わせたもの、を用い
たことを特徴とする請求項20、21又は22記載の双
方向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項24】 前記放電手段として、前記第2のスイ
ッチング手段がオンの時よりオフの時の方がその電流制
限機能が小さくなる電流制限手段を用いたことを特徴と
する請求項20、21又は22記載の双方向性絶縁型ス
イッチング回路。 - 【請求項25】 前記電流制限手段として、負性抵抗手
段を用いたことを特徴とする請求項24記載の双方向性
絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項26】 自己ターン・オフ機能を持つ第5のス
イッチング手段の制御端子、主端子をct5a、mt5
a、mt5bとし、その駆動信号入力用に前記制御端子
ct5aと前記主端子mt5aが対を成すとしたとき
に、前記制御端子ct5a・前記主端子mt5a間に逆
バイアス用に前記閉回路に含まれる第1の電圧降下手段
を構成し、前記第5のスイッチング手段がオフ制御され
ていないときこれをオン制御するオン制御手段を設けた
ものを前記電流制限手段として用いたことを特徴とする
請求項24記載の双方向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項27】 もう1つ駆動信号入力用に前記主端子
mt5bと対を成す制御端子があって、これを制御端子
ct5bとしたときに、前記制御端子ct5b・前記主
端子mt5b間に逆バイアス用に前記閉回路に含まれる
第2の電圧降下手段を構成したことを特徴とする請求項
26記載の双方向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項28】 前記第5のスイッチング手段としてそ
の制御端子ct5b・主端子mt5b間電圧がゼロでタ
ーン・オンするものを用い、前記オン制御手段として前
記制御端子ct5b・主端子mt5b間に抵抗、そのド
レインとゲートを接続したMOS・FET、抵抗手段、
定電流ダイオード、定電流手段、電流制限手段、放電手
段、又は、これらのうち少なくとも2つを組み合わせた
もの、を接続したことを特徴とする請求項27記載の双
方向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項29】 前記オン制御手段として前記制御端子
ct5b・前記主端子mt5a間に抵抗、そのドレイン
とゲートを接続したMOS・FET、抵抗手段、定電流
ダイオード、定電流手段、電流制限手段、又は、これら
のうち少なくとも2つを組み合わせたもの、を接続した
ことを特徴とする請求項27又は28記載の双方向性絶
縁型スイッチング回路。 - 【請求項30】 前記オン制御手段として前記両制御端
子ct5a・ct5b間に抵抗、そのドレインとゲート
を接続したMOS・FET、抵抗手段、定電流ダイオー
ド、定電流手段、電流制限手段、又は、これらのうち少
なくとも2つを組み合わせたもの、を接続したことを特
徴とする請求項27、28又は29記載の双方向性絶縁
型スイッチング回路。 - 【請求項31】 前記第5のスイッチング手段としてそ
の制御端子ct5a・主端子mt5a間電圧がゼロでタ
ーン・オンするものを用い、前記オン制御手段として前
記制御端子ct5a・主端子mt5a間に抵抗、そのド
レインとゲートを接続したMOS・FET、抵抗手段、
定電流ダイオード、定電流手段、電流制限手段、放電手
段、又は、これらのうち少なくとも2つを組み合わせた
もの、を接続したことを特徴とする請求項26〜30の
いずれか1項に記載の双方向性絶縁型スイッチング回
路。 - 【請求項32】 前記オン制御手段として前記制御端子
ct5a・前記主端子mt5b間に抵抗、そのドレイン
とゲートを接続したMOS・FET、抵抗手段、定電流
ダイオード、定電流手段、電流制限手段、又は、これら
のうち少なくとも2つを組み合わせたもの、を接続した
ことを特徴とする請求項26〜31のいずれか1項に記
載の双方向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項33】 前記第1の電圧降下手段として、抵
抗、そのコレクタとベースを接続したバイポーラ・トラ
ンジスタ、そのドレインとゲートを接続したMOS・F
ET、その駆動信号入力用に対を成さない制御端子と主
端子を接続したスイッチング手段、抵抗手段、ダイオー
ド、PN接合、非可制御スイッチ、ダイオード又は非可
制御スイッチ2つを逆並列接続したもの、ツェナー ダ
イオード、ツェナー・ダイオード2つを逆向きに直列接
続したもの、ツェナー・ダイオードとダイオードの直列
回路、定電圧手段、抵抗とダイオードの直列回路もしく
は並列回路、抵抗と非可制御スイッチの直列回路2つを
逆並列接続したもの、抵抗と非可制御スイッチの直列回
路もしくは並列回路、抵抗と非可制御スイッチの直列回
路と非可制御スイッチを逆並列接続したもの、又は、こ
れらのうち少なくとも2つを組み合わせたもの、を用い
たことを特徴とする請求項26〜32のいずれか1項に
記載の双方向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項34】 前記第2の電圧降下手段として、抵
抗、そのコレクタとベースを接続したバイポーラ・トラ
ンジスタ、そのドレインとゲートを接続したMOS・F
ET、その駆動信号入力用に対を成さない制御端子と主
端子を接続したスイッチング手段、抵抗手段、ダイオー
ド、PN接合、非可制御スイッチ、ダイオード又は非可
制御スイッチ2つを逆並列接続したもの、ツェナー・ダ
イオード、ツェナー・ダイオード2つを逆向きに直列接
続したもの、ツェナー・ダイオードとダイオードの直列
回路、定電圧手段、抵抗とダイオードの直列回路もしく
は並列回路、抵抗と非可制御スイッチの直列回路2つを
逆並列接続したもの、抵抗と非可制御スイッチの直列回
路もしくは並列回路、抵抗と非可制御スイッチの直列回
路と非可制御スイッチを逆並列接続したもの、又は、こ
れらのうち少なくとも2つを組み合わせたもの、を用い
たことを特徴とする請求項27〜33のいずれか1項に
記載の双方向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項35】 請求項1〜14のいずれか1項に記載
の1方向性絶縁型スイッチング回路と請求項1〜14の
いずれか1項に記載の1方向性絶縁型スイッチング回路
を同じ方向に、又は、内向きに、又は、外向きに直列接
続したことを特徴とする3端子絶縁型スイッチング回
路。 - 【請求項36】 請求項1〜14のいずれか1項に記載
の1方向性絶縁型スイッチング回路と請求項15〜34
のいずれか1項に記載の双方向性絶縁型スイッチング回
路を直列接続したことを特徴とする3端子絶縁型スイッ
チング回路。 - 【請求項37】 請求項15〜34のいずれか1項に記
載の双方向性絶縁型スイッチング回路と請求項15〜3
4のいずれか1項に記載の双方向性絶縁型スイッチング
回路を直列接続したことを特徴とする3端子双方向性絶
縁型スイッチング回路。 - 【請求項38】 請求項1〜14のいずれか1項に記載
の1方向性絶縁型スイッチング回路と請求項1〜14の
いずれか1項に記載の1方向性絶縁型スイッチング回路
を接続し、さらに、その接続箇所に請求項1〜14のい
ずれか1項に記載の1方向性絶縁型スイッチング回路を
接続し、同様に所定数その接続箇所に接続したことを特
徴とする多端子絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項39】 請求項15〜34のいずれか1項に記
載の双方向性絶縁型スイッチング回路と請求項15〜3
4のいずれか1項に記載の双方向性絶縁型スイッチング
回路を接続し、さらに、その接続箇所に請求項15〜3
4のいずれか1項に記載の双方向性絶縁型スイッチング
回路を接続し、同様に所定数その接続箇所に接続したこ
とを特徴とする多端子双方向性絶縁型スイッチング回
路。 - 【請求項40】 切換えの対象となる回路構成手段、回
路または負荷と請求項15〜34のいずれか1項に記載
の双方向性絶縁型スイッチング回路を直列接続した直列
回路を所定の数だけ並列接続したことを特徴とする多端
子切換え型双方向性絶縁型スイッチング回路。 - 【請求項41】 その2次コイルに点火用放電ギャップ
を接続した点火コイルの1次コイルを請求項15〜34
のいずれか1項に記載の双方向スイッチング回路に直列
接続した直列回路を所定の数だけ並列接続したことを特
徴とする点火配電回路。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6020751A JPH07193480A (ja) | 1993-08-09 | 1994-01-01 | 1方向性絶縁型スイッチング回路、双方向性絶縁型スイッチング回路、3端子絶縁型スイッチング回路、3端子双方向性絶縁型スイッチング回路、多端子絶縁型スイッチング回路、多端子双方向性絶縁型スイッチング回路、多端子切換え型双方向性絶縁型スイッチング回路、及び、点火配電回路 |
JP21938994A JP3333643B2 (ja) | 1993-08-09 | 1994-08-09 | 1方向性絶縁型スイッチング回路と双方向性絶縁型スイッチング回路 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5055993 | 1993-08-09 | ||
JP6020751A JPH07193480A (ja) | 1993-08-09 | 1994-01-01 | 1方向性絶縁型スイッチング回路、双方向性絶縁型スイッチング回路、3端子絶縁型スイッチング回路、3端子双方向性絶縁型スイッチング回路、多端子絶縁型スイッチング回路、多端子双方向性絶縁型スイッチング回路、多端子切換え型双方向性絶縁型スイッチング回路、及び、点火配電回路 |
JP5-50559 | 1994-01-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07193480A true JPH07193480A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=26357731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6020751A Pending JPH07193480A (ja) | 1993-08-09 | 1994-01-01 | 1方向性絶縁型スイッチング回路、双方向性絶縁型スイッチング回路、3端子絶縁型スイッチング回路、3端子双方向性絶縁型スイッチング回路、多端子絶縁型スイッチング回路、多端子双方向性絶縁型スイッチング回路、多端子切換え型双方向性絶縁型スイッチング回路、及び、点火配電回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07193480A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009200149A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体スイッチング装置 |
CN110445359A (zh) * | 2018-05-03 | 2019-11-12 | 北京北秦安全技术有限公司 | 一种单相主动灭弧式短路保护装置的功率电路 |
-
1994
- 1994-01-01 JP JP6020751A patent/JPH07193480A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009200149A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体スイッチング装置 |
CN110445359A (zh) * | 2018-05-03 | 2019-11-12 | 北京北秦安全技术有限公司 | 一种单相主动灭弧式短路保护装置的功率电路 |
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