JPH07264030A

JPH07264030A - 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

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Publication number: JPH07264030A
Application number: JP21938994A
Authority: JP
Inventors: Toshiyasu Suzuki; 利康鈴木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-08-09
Filing date: 1994-08-09
Publication date: 1995-10-13
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Also published as: JP3333643B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ターン・オフを速くし、そして、同時にその
ターン・オフのとき一時的に絶縁状態が崩れている時間
を短くして絶縁性能を向上させること等である。【構成】例えば、ノーマリィ・オンの接合型ＦＥＴで
あるトランジスタ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側にダイオ
ード１２が来る様に、しかも、両方向を揃えて形成し、
スイッチ２がオフの時そのゲート・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する。これによ
って、トランジスタ１を電圧ゼロでオン制御することに
なるので、そのターン・オフを遅らせる様に作用する順
バイアス手段が不要になり、上記目的を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【００１０】

【技術分野】本発明は、変圧器、フォト・カプラ
ー、発光・受光ダイオード対あるいはピエゾ・カプラー
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
使わないことによってターン・オフを速め、同時に絶縁
性能を向上させた各種の絶縁型スイッチング回路に関
し、さらに、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。

【００２０】本発明を各種の絶縁型スイッチング手段の
他に電力変換装置のアーム、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。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。

【００３０】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装置、誘導加熱装置、放電灯
点灯装置あるいはオゾナイザー、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
配電機能付き点火装置、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。特
に、従来の絶縁スイッチはどれもその両出力スイッチ端
子間にシールド機能を持たないから、本発明でシールド
機能を持つものを電子交換機に使用すると、通信、通話
の漏洩防止に役に立つ。これは、伝達情報量の増大に伴
ってその信号周波数がどんどん高くなるとその両出力ス
イッチ端子間静電容量などを通じた信号の漏洩が無視で
きなくなる、からである。

【００４０】

【背景技術】

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が無ければダイオ
ード１３の有無に関係無くこの回路は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がオンのとき、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がその
コレクタ・エミッタ間に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ｓｔ
３、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、各スイッチ端子ｓｔ３、ｓｔ４と直
流電源４は絶縁状態にある。

【００５０】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。

【００６０】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（、６）の各アノード・カソード間静電容量と各逆方
向電流、トランジスタ７、８の各コレクタ・エミッタ間
静電容量と各遮断電流、及び、スイッチ２の両端子間静
電容量とオフ抵抗などによる絶縁インピーダンスは存在
する。さらに、スイッチ２とトランジスタ７（、８）の
各オン、オフが切り換わるとき、これらが同時にオンで
ある間、前述の絶縁状態は一時的に崩れてしまい、もれ
電流がスイッチ端子ｓｔ３（又はｓｔ４）と直流電源４
の間に流れてしまう。

【００７０】それから、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、前述の条件付き絶縁作用は変わらない。そ
して、トランジスタ７又は８は通常ノーマリィ・オフ型
ＩＧＢＴであるが、その内蔵ＭＯＳ・ＦＥＴをディプレ
ッション・モード型にすれば、トランジスタ７又は８は
ノーマリィ・オン型ＩＧＢＴになる。

【００８０】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
回路は更に図３の回路においてコンデンサ１４等をトラ
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。

【００９０】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。

【０１００】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（抵抗手段でも定電流ダ
イオードでも電圧降下手段でも良い。）が必要であり、
そのために部品点数が増えてしまう。

【０１１０】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のとき抵抗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
１４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
３１、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。尚、図２〜図１９の各回路
において、その構成要素となる各可制御なスイッチング
手段をそれと相補関係にある可制御なスイッチング手段
で１つずつ置き換え、（例えば、ＮＰＮ型トランジスタ
をＰＮＰ型トランジスタで置き換え、）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
路ももちろん可能である。

【０１２０】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（例：ゲート、ベース。）側からこ
れと駆動信号入力用に対を成す主電極（例：ソース、エ
ミッタ、カソード、アノード・ゲートに対するアノー
ド。）側への接続変更である。同様に、図９〜図１８の
各回路およびその対称関係にある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。

【０１３０】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。

【０１４０】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。

【０１５０】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。

【０１６０】尚、図２〜図２４の各回路、その対称関係
にある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、２２、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、３４、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２
２、図２３の各回路、その対称関係にある回路あるいは
その各派生回路において、トランジスタ２４、２７、２
９、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。

【０１７０】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。

【０１８０】それから、図１０〜図２０、図２２、図２
３の各回路またはその各派生回路においてオン制御手段
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、抵抗
手段、電流制限手段が有る。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、各可制御スイッ
チング手段をこれと相補関係にある可制御スイッチング
手段で置き換え、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。

【０１９０】

【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。

【０２００】

【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、集積度が低く、高コストで、ＩＣ化す
るのに都合が悪く、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や、コイルを使う場合、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。

【０２１０】

【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ノーマリィ・オン型スイッチン
グ手段（例：トランジスタ１、３、７、８、２２、２
８、３７、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
所定の順バイアス電圧に達するのに時間が掛かる、から
である。あるいは、その様な逆バイアスの場合その電源
電圧をそのままにすれば、そのコンデンサの充電電圧分
だけ逆バイアス電圧が小さくなるので、スイッチ２ある
いはトランジスタ３１、３４又は８５がターン・オンし
たとき、そのノーマリィ・オン型スイッチング手段のタ
ーン・オフが遅くなり、もれ電流が流れている時間が長
引いて、絶縁性能が低下してしまう、という第３の問題
点が有る。

【０２２０】

【第４の問題点】ノーマリィ・オン型スイッチング手段
を順バイアスしてオン制御すると、ゼロ・バイアスでオ
ン制御する場合に比べてオン抵抗が小さくなるという利
点が有る。しかし、その反面そのスイッチング手段をタ
ーン・オフさせるのに時間が掛かるので、そのターン・
オフ時に絶縁状態が一時的に崩れている時間が長引い
て、絶縁性能が低下してしまう、という第４の問題点が
有る。つまり、オン制御のためにノーマリィ・オン型ス
イッチング手段を順バイアスすること自体が、絶縁性能
の低下に結び付いてしまうのである。

【０２３０】

【第５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い、同時に絶縁状態が一
時的に崩れている時間を長引かせて、絶縁性能を低下さ
せてしまう、という第５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、過渡的にトランジスタ１（、３）
のゲート逆バイアス電流となるもれ電流などの一部をバ
イパスして、そのターン・オフを遅らせる様に作用して
しまい、そして、その絶縁性能を低下させてしまうので
ある。

【０２４０】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、前
述した絶縁機能を果たすための条件によってスイッチ端
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。すなわち、スイッチ２のターン
・オン時にスイッチ端子ｓｔ５又はｓｔ６と直流電源４
の間の絶縁状態が一時的に崩れてしまうのである。

【０２５０】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。そのターン
・オフに寄与しないどころか、抵抗９は抵抗５側へ流れ
て欲しい電流の一部をバイパスしてしまう。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。

【０２６０】さらに、そのターン・オフ遅れはスイッチ
端子ｓｔ５又はｓｔ６と直流電源４の間の絶縁状態が一
時的に崩れている時間を長引かせるので、絶縁性能の低
下に繋がる。これらの事は図２の回路でトランジスタ７
又は８に前述したノーマリィ・オン型ＩＧＢＴを使った
場合や図９の回路でも同じであるし、図１４の回路の様
に電流経路構成手段として抵抗９の代わりにトランジス
タ２４、２９、ダイオード２５、３０及び抵抗２６で形
成される電流経路構成手段を使う場合も同じである。な
ぜなら、トランジスタ３１がターン・オンしてもトラン
ジスタ２４又は２９は直ぐにターン・オフしないので、
トランジスタ２４又は２９がもれ電流の一部をバイパス
してしまう、からである。

【０２７０】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、ｓｔ８
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１
２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
らせてしまい、その絶縁性能を低下させてしまう。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１
４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、その絶縁性能が低下す
る。

【０２８０】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、図２０、図２３等の各回路にお
いても同様である。

【０２９０】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、ｓｔ
１０の各電位は絶縁条件により直流電源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
アスし続けてスイッチ端子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
のを妨げるので、コイル１９はそのターン・オフを遅ら
せてしまい、その絶縁性能を低下させてしまう。別の見
方をすれば、コイル１９の電流方向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イル１９と抵抗９の直列
回路の方へ流れ、その分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
・オフは遅れてしまい、その絶縁性能は低下してしま
う。

【０３００】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１９
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
アス作用は弱くなる。従って、やはりそのターン・オフ
は遅れてしまい、その絶縁性能は低下してしまう。この
事は図７の回路においても同様である。

【０３１０】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、図６の回路でスイッチ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い、その絶縁性能を
低下させてしまう。

【０３２０】

【発明の目的】そこで、本発明は、前述した５
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。

【０３３０】

【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逆バイアス電
源手段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逆バイアス
電源手段が前記第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の非可制御スイッ
チ側に前記第２の非可制御スイッチが来る様に、しか
も、両前記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ｃ
ｔ１・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。

【０３４０】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逆バイアス電源手段（例：直流電
源など。）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逆バイアス
電源手段は絶縁状態にある。

【０３５０】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逆バイアス電源手段
は絶縁状態にある。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逆バイ
アス電源手段は絶縁される。

【０３６０】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、遮断時のもれ電流あるいは逆方向のもれ電流など
による絶縁インピーダンスは存在する。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さらに、前記逆バイアス電源手
段としては直流電源、交流電圧を整流、平滑した電源な
どが有る。要するに、前記第１のスイッチング手段のオ
フ制御時にこれをオフに保つのに必要な逆バイアス電圧
を供給できるものなら何でも構わない。

【０３７０】

【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５つの問題点を解決する
ことができる。従って、以下５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、集積度が高く、低コ
ストで、ＩＣ化するのに都合が良く、便利になる。ｃ）前記逆バイアス電源手段の電圧は、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
有れば良く、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。あるいは、その電源電圧が同じなら、
それがそのまま逆バイアス電圧になるので、前記第１の
スイッチング手段のターン・オフが速くなる。さらに、
そのターン・オフ時に一時的に前記第１、第２のスイッ
チング手段が同時にオンとなって絶縁状態が崩れている
時間が短くなるので、絶縁性能が向上する。

【０３８０】ｄ）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がそのターン
・オフを速くさせる要因になるので、前記第１のスイッ
チング手段のターン・オフが速くなる。その上、そのタ
ーン・オフ時に一時的に前記第１、第２のスイッチング
手段が同時にオンとなって絶縁状態が崩れている時間が
短くなるので、絶縁性能が向上する。なぜなら、接合型
ＦＥＴ、ＳＩＴ、ＳＩサイリスタ等の場合、順バイアス
時の蓄積電荷によってターン・オフが遅れるし、ＭＯＳ
・ＦＥＴ、ＩＧＢＴ等の場合、ゲート電圧を順バイアス
電圧からゼロまで小さくさせる分余計に時間が掛かり、
ターン・オフが遅れる、からである。

【０３９０】ｅ）過渡的に前記第１のスイッチング手
段の逆バイアス電流となって前記制御端子ｃｔ１・主端
子ｍｔ１ａ間静電容量を逆バイアス方向に充電するはず
の電流の一部をそうできない様にバイパスしてターン・
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
にターン・オフ遅延作用する電流経路構成手段が無いの
で、前記第１のスイッチング手段のターン・オフが速く
なる。加えて、そのターン・オフ時に一時的に前記第
１、第２のスイッチング手段が同時にオンとなって絶縁
状態が崩れている時間が短くなる結果、絶縁性能が向上
する。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５つの効果が有る。

【０４００】

【追加される効果１】順バイアス用の駆動エネルギーが
要らないので、エネルギーの節約となる。

【０４１０】

【追加される効果２】オン期間が無制限という追加効
果。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
間はノーマリィ・オフ型ＩＧＢＴを使った図２の回路な
どと違い無制限である。

【０４２０】

【追加される効果３】オン抵抗が一定という追加効果。
図３〜図８の各回路やノーマリィ・オン型ＩＧＢＴを使
った図２の回路などの場合、コンデンサ１４、コイル１
９又はエネルギー蓄積手段が順バイアスのためにその蓄
積エネルギーを放出するのに伴い、その順バイアス電圧
または順バイアス電流が小さくなり、各ノーマリィ・オ
ン型スイッチング手段のオン抵抗などが変化してしま
う。

【０４３０】

【追加される効果４】請求項１８又は１９記載の双方向
性絶縁型スイッチング回路など又はこれを使った各種の
絶縁型スイッチング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。前記逆バイアス電源手
段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ｃｔ１、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。

【０４４０】このシールド効果は有線通信または有線通
話同士の切換え等を行う電子交換機などでは通信または
通話の漏洩防止という効果に結び付く。特に、情報量の
増大に伴い、通信または通話の信号周波数が増加する
と、例えば、従来の発光・受光ダイオード対とＭＯＳ・
ＦＥＴを組み合わせた絶縁スイッチ等の場合、そのドレ
イン・ソース間静電容量やドレイン・ゲート間静電容量
などを通じてその信号が他の回線などに漏洩する量も増
大してしまう。従って、この場合の本発明固有のこの独
特な効果は本発明の大きな利点となる。

【０４５０】

【追加される効果５】本発明が請求項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、図８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。
例えば、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。

【０４６０】

【追加される効果６】本発明が請求項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。

【０４７０】

【追加される効果７】本発明が請求項５〜１３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の場
合、前記第２のスイッチング手段がオンのとき請求項５
記載中の電流制限手段による電流消費が減ったり、又
は、そのスイッチング手段がターン・オフした時その電
流制限手段が前記制御端子ｃｔ１・主端子ｍｔ１ａ間静
電容量を速やかに放電させ前記第１のスイッチング手段
のターン・オンが速まったりする。

【０４８０】

【追加される効果８】本発明が請求項１７又は１８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。

【０４９０】

【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などに対応し、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１３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などに対応し、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又は１６記載の双方向性絶縁型スイッチング回路
などに対応し、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。

【０５００】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が前述の逆バイアス電源手段に。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は互いに向きが逆でも、ダイ
オード１１、１２の向きは同じであり、ダイオード１
２、１３の向きも同じである。

【０５１０】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がドレイン・ソー
ス間に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」、各スイッチ端子ｓｔ１、ｓｔ２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。

【０５２０】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、６の各アノード・カ
ソード間静電容量と各逆方向もれ電流、トランジスタ
１、３の各ドレイン・ソース間静電容量と各オフ抵抗、
あるいは、スイッチ２の端子間静電容量とオフ抵抗によ
る絶縁インピーダンスは存在する。けれども、後述する
様にそれがオフ状態のとき両スイッチ端子ｓｔ１、ｓｔ
２間をシールドするシールド効果が有るので、信号の漏
洩に関しては大丈夫である。

【０５３０】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。

【０５４０】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。

【０５５０】そして、図１の実施例と前述の派生実施例
において、前述した第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スイッチング手段（例：トランジス
タ、サイリスタ。）をその相補関係にある可制御スイッ
チング手段で置き換え、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。

【０５６０】それはそうとして、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積手段などを使って
いないので、以下５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化の際にＩＣ製造工程が簡単になり、集積度
が高く、低コストで、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。
あるいは、その電源電圧が同じならば、それがそのまま
トランジスタ１（、３）の逆バイアス電圧になるので、
そのターン・オフが速くなる。その上、そのターン・オ
フ時に一時的にトランジスタ１（、３）とスイッチ２が
同時にオンとなって絶縁状態が崩れている時間が短くな
るので、絶縁性能が向上する。

【０５７０】ｄ）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。
そして、上述の理由により絶縁性能が向上する。ｅ）従来の様にトランジスタ１（、３）の逆バイアス
電流となる電流の一部をバイパスしてトランジスタ
１（、３）のターン・オフを遅らせる様に作用するエネ
ルギー蓄積手段、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その電流の一部をバイパスして同様
にターン・オフ遅延作用する電流経路構成手段が無いの
で、トランジスタ１（、３）のターン・オフが速くな
る。そして、上述の理由により絶縁性能が向上する。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。

【０５８０】また、図１の実施例は順バイアス用エネル
ギー蓄積手段を使わないので、駆動エネルギーを節約で
きる、という追加効果が有る。さらに、図１の実施例は
トランジスタ１（、３）にノーマリィ・オン型を使って
いるので、スイッチ２がオフである限り、ノーマリィ・
オフ型ＩＧＢＴを使った場合の図２の回路などと違って
そのオン期間は無期限である、という追加効果が有る。
しかも、図３〜図８の各回路などがコンデンサ１４やコ
イル１９のエネルギー残量によってそのオン抵抗などが
変化するのに対してオン抵抗が一定である、という追加
効果も有る。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方向性絶緑型スイッチング回路に
も、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にも前述した５つの効果と
これらの追加効果が有る。

【０５９０】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又はスイッチ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、請求項１８又は１９記載の双方向性絶縁型スイッ
チング回路など又はこれを使った各種絶縁型スイッチン
グ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。

【０６００】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１５又は１６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。

【０６１０】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、両順バイアス電圧が違っている
場合に有る。

【０６２０】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、図２５の各実施
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３、５〜１３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。
代わりに負性抵抗手段を用いても良い。

【０６３０】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。

【０６４０】図３６〜図４６の各実施例は請求項１７又
は１８記載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端子でノーマリィ・オン型の、ＭＯＳ・Ｆ
ＥＴ、絶縁ゲート型ＦＥＴ又は請求項１７記載中の第５
のスイッチング手段を用いた図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。（参考：特開昭６０−１７０３
２２号の図１と図２）

【０６５０】更に、図３７〜図４６の各実施例は、図２
６〜図３５の各実施例と同様に請求項３、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、あるいは、トランジスタ４２又
は４３がオン制御されるときそのゲート・バックゲート
間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。

【０６６０】図４７〜図５７の各実施例は請求項１９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、その両整流出力端子間にトランジスタ１が
接続される様にダイオード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たもので
ある。同様に、図２６〜図３５の各実施例、もしくは、
それと電圧極性に関して対称関係にある各実施例、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
で置き換えた各派生実施例、で１方向性のものに後から
３つのダイオードを追加してダイオード・ブリッジ接続
型整流回路を形成して、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。

【０６７０】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
３、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、あるいは、トランジスタ１、２２、３８、４１又は
４４がオン制御されるときそのゲート・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。

【０６８０】図５８、図５９の各実施例は請求項２０又
は２１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、それと電圧
極性に関して対称関係にある実施例、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。

【０６９０】尚、図２６〜図３５の実施例とその派生実
施例などで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３
５、図３７〜図４６、図４８〜図５７の各実施例と同様
に請求項３、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
などそれらの実施例は前述した通り電流消費が減った
り、あるいは、ターン・オンが速まったり、するという
追加効果も持つ。

【０７００】また、図３４、図３５の両実施例の様にト
ランジスタ１、３８のゲート順逆バイアス電圧極性が互
いに反対である２つの１方向性絶縁型スイッチング回路
を逆並列接続した場合、前述した絶縁のための条件を満
足させるためには、その各スイッチ端子の電位は、図３
４の回路中に有る直流電源のプラス電源端子の電位より
高く、そして、図３５の回路中に有る直流電源のマイナ
ス電源端子の電位より低くなければならない。その１例
として、図３４の回路中にある直流電源のプラス電源端
子と図３５の回路中に有る直流電源のマイナス電源端子
の間に第３の直流電源を同一方向に接続する実施例が有
る。同様の事が複数の各種実施例を組み合わせた各実施
例についても言える。

【０７１０】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。

【０７２０】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、オ
ープン・コレクタの様にフローティング状態になる。図
６２、図６３の各実施例もまた可能である。尚、トラン
ジスタ３８を図３の従来回路の様にコンデンサ１４等に
よって順バイアスすると、前述した理由によりトランジ
スタ３８のターン・オフが遅れてしまう。その結果、そ
のターン・オフ時スイッチ端子ｓｔ１４がダイオード１
１を介してスイッチ端子ｓｔ１５と接続状態のままとな
る時間が長くなり、スイッチ端子ｓｔ１４のフローティ
ングが遅れ、絶縁性能が低下することになる。従って、
図６１〜図６３の各実施例も本発明の前述した５つの効
果を持つ。

【０７３０】図６４〜図６７の各実施例は請求項２２又
は２３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の実施例は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６５の実施例は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を利用した３端
子スイッチング回路である。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
の派生実施例などで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。

【０７４０】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。

【０７５０】図６８、図６９の各実施例は、請求項２６
又は２７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３
５の実施例またはその派生実施例などで双方向性のも
の、図２５、図３６〜図６０の実施例またはその派生実
施例など、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（新しい派生実施例）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などで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
派生実施例などで双方向性のもの、図２５、図３６〜図
６０の実施例もしくはその派生実施例など、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
（新しい派生実施例）もまた可能である。この実施例が
請求項２４又は２５記載の３端子絶縁型スイッチング回
路などに対応する。

【０７６０】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２８又は２９
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、そのうち任意の数（１つ、いくつか又は全部でも良
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が無い実施例も有る。同様に、図１、図２
６〜図３５の実施例もしくはその派生実施例などで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（新しい派生実施例）もまた可能で
ある。ただし、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。

【０７７０】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または請求項３０
又は３１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７
１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、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いくつにもなる。

【０７８０】同様に、図１、図２６〜図３５の実施例も
しくはその派生実施例などで双方向性のもの、図２５、
図３６〜図６０の実施例もしくはその派生実施例など、
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、各
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。

【０７９０】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または請求項３２
又は３３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手段
（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などで双方向性のもの、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。尚、ノーマリィ・オンの各トランジスタ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。図７１のトランジスタ３５についても同様であ
る。参考：特開昭５０−３６０６２号、特開昭５３−６
８０６６号、実開昭５５−２９９７２号、米国特許
４，４９２，８８３号、特開昭６３−９９６１６号、
特開昭６３−１５３９１６号。

【０８００】図７３〜図７６に４分割して示す電子配電
機能付き点火回路は、請求項３４又は３５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、５
０は昇圧回路、５１はマイナス電圧を出力するＤＣ−Ｄ
Ｃ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６３−３０２
２１７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。

【０８１０】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な
どで双方向性のもの、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２−１４
６２６５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。

【０８２０】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請求項５記載中の第３のスイッチ
ング手段の例である。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３
５、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。

【０８３０】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。

【０８４０】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。

【０８５０】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
流制限手段の例で、請求項３又は５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例で、請求項１記載中
の第１の放電手段に相当する。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が請求項７記載中のオン制御手段に。ｂ）抵抗９６が請求項８記載中のオン制御手段に。ｃ）抵抗２６が請求項９記載中のオン制御手段に。ｄ）抵抗９７が請求項１０記載中のオン制御手段に。ｅ）抵抗９５が請求項１１記載中のオン制御手段に。ｆ）ダイオード３０又はツェナー・ダイオード３３が
請求項５記載中の第１の電圧降下手段または請求項６記
載中の第２の電圧降下手段に。

【０８６０】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つが接続されていれ
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又は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。

【０８７０】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なスイッチン
グ手段ならノーマリィ・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スイッチとして機
能するためにその順バイアス方向の通流手段が必要であ
る。

【０８８０】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
ンの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。

【０８９０】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とし
てトランジスタ１、３、２２、２８、３７、３８、４
１、４４、５５、５６、９０又は９１等の代わりに同じ
駆動電圧極性でノーマリィ・オンの可制御スイッチング
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り各実施例などから派生
する派生実施例がいくつも可能である。尚、ノーマリィ
・オンの可制御スイッチング手段として例えば接合型Ｆ
ＥＴ、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がノーマリィ・オン
である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。

【０９００】ｂ）図３６〜図４６の各実施例におい
て、請求項１７記載中の第５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
端子型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
実施例など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などにおいて、請求項１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などからさらに派生する派生
実施例がいくつも可能である。

【０９１０】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・ＦＥ
Ｔ、抵抗手段、定電流ダイオード、そのコレクタ・ベー
ス間に定電流ダイオード又は抵抗を接続したバイポーラ
・トランジスタ、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
例と各派生実施例など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。

【０９２０】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などにお
いて、請求項５記載中の第３のスイッチング手段または
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、３
２、３５、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２
４、３６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
によって各実施例などから派生する派生実施例がいくつ
も可能である。

【０９３０】ｆ）請求項５記載中の第１の電圧降下手
段あるいは請求項６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などから派生する
派生実施例がいくつも可能である。

【０９４０】ｇ）請求項５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ＭＯ
Ｓ・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など
から派生する派生実施例がいくつも可能である。

【０９５０】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。

【０９６０】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。

【０９７０】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で１つずつ接続するのである。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、各スイッチのオフ抵抗、絶縁抵抗、端子
間静電容量または電極間静電容量を通じた通信や通話の
漏洩を防止することができる。

【０９８０】ｋ）各実施例または各派生実施例などに
おいて、その構成要素となる各可制御スイッチング手段
をその相補関係にある可制御スイッチング手段で１つず
つ置き換え、（例えば、ＮＰＮトランジスタをＰＮＰト
ランジスタで置き換え、）方向性のある各回路構成手段
（例：直流電源、ダイオード。）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。ｌ）本発明の絶縁型スイッチング回路を特開平２−３
２７５８号、特開平２−１４６９５５号、特願平５−２
４７６３８号に開示されている各絶縁給電手段中の各絶
縁スイッチに用いた絶縁給電手段も可能である。

【０９９０】ｍ）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）

【１０００】

【先行技術】

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５１−５６１６８号、特開昭５２−
２０７５７号、特開昭５２−３８８７２号、特開
昭５２−５７７６９号、特開昭５５−１７５６号、
特開昭５５−７５３４８号、特開昭５５−９３３２
２号、特開昭５５−１３３１３２号、特開昭５５
−１３６７２０〜１号、特開昭５５−１４３８３６〜７
号、特開昭５７−５４３３号、特開昭５９−１
４９４２１号、特開昭６０−１６７２６号、特開
昭６０−１１３５２４号、特開昭６０−１１９１２４
号、特開昭６０−１７０３２２号、特開昭６１−１
９１１１７〜８号、特開昭６１−２０３８６７号、特開
昭６２−１３７９２５号、特開昭６２−１７２８１
３号、特開昭６２−１９５９１７号、特開昭６３−
９９６１６号、特開昭６３−１５３９１６号、特開
昭６３−１６７５２１号、特開昭６３−２２７２１５
号、特開昭６３−３０２２１７号の図２１、特開平
１−２５９６２０号、特開平１−２６０９１７
号、特開平２−５４６１６号、特開平２−１０
０４１７号、特開平２−１１９４１６号、特開平
２−１２３９６２号、特開平２−１５１２６１号、
特開平２−１７４３７３号、特開平２−１９８２１９
〜２０号、特開平３−５６０７３号の図３２、特開平３
−６２６１２号、特開平３−９２０１３号、特
開平３−１２１６１７号、特開平３−１２６３１
５号、特開平３−１８４４１６号、特開平３−２
３６６２５号、特開平３−２５５７１９号、特開
平３−２５６４０８号、特開平４−４００１３号、
特開平４−４４４１７号、特開平４−１３８７１６
号、特開平４−２３４２１８号、特開平４−２４
１５１４号、特開平４−２７１５１５号、特開平
４−２７３７１６号、特開平４−２８２９１４
号、特開平４−２９６１１６号、特開平４−３０
６９１９号、特開平４−３２４７１２号、特開平
４−３３２２１７号、特開平４−３４１００８号、
特開平４−３４３２５８号、特開平５−２２６９９８
号、特開平５−２６８０３７号、特開平５−３０
４４５３〜４号、特願平５−２２７７５６号。

【１０１０】実開昭５７−１７８７３５号、実開昭
６０−４０１３４号、実開昭６０−９３３３１号、
実開昭６１−１２４１２６号、実開昭６２−８５０２
７号、実開平１−１３０５６６号、実開平１−１
３５８２８号、実開平２−１３３２６号、実開平
３−８０６９１号。

【１０２０】ｂ）３端子スイッチ（本発明の構成要素
である電流制限手段）に関する技術：特開昭４８−７１
８７４号、特開昭５５−３２５９号、特開昭５５
−１３６７２７号、特開昭５８−２１９１９〜２０
号、特開昭５３−１２３０６０〜２号、特開昭５５−１
４６１８号、特開昭５０−３６０６２号、特開昭
５３−６８０６６号、特開平２−１５３６１８号、
特開平２−１７７７２０号、

【１０３０】実開昭４７−１４０５２号、実開昭
５３−５９３５８号、実開昭５５−２９９７２号、
実開昭５６−１７６５３６号、実開平１−１３５８２
８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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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を１つずつ示す回路図である。

【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を１つずつ示す回路図であ
る。

【図２１〜図２４】各図は従来の双方向性絶縁型スイッ
チング回路を１つずつ示す回路図である。

【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。

【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実施例を１つずつ示す回
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
ッチング回路の実施例を１つずつ示す回路図である。

【図６１〜図６３】各図は本発明の１方向性絶縁型スイ
ッチング回路の実施例を用いた３端子スイッチング回路
を１つずつ示す回路図である。

【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。

【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。

【図６６〜図６７】各図は本発明の３端子絶縁型スイッ
チング回路の実施例を１つずつ示す回路図である。

【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実施例を１つずつ示す回路図であ
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。

【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。

【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。

【図７３〜図７６】各図は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
左右に４分割したうちの左から１〜４番目の各部分であ
る。

【図７７〜図７９】各図は本発明の１構成要素であるス
イッチング手段を１つずつ示す回路図である。

【図８０〜図８２】各図は本発明の１構成要素である電
流制限手段を１つずつ示す回路図である。

【符号の説明】

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５１ＤＣ−ＤＣコンバータ５２点火コイル５３点火用放電ギャップ

───────────────────────────────────────────────────── 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 5/257 (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

【特許請求の範囲】

【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
御スイッチが逆バイアス電源手段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
オンのとき前記逆バイアス電源手段が前記第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ｍ
ｔ１ａ間に逆バイアス電圧を供給する第１の閉回路を、
前記第２の非可制御スイッチが前記第１の非可制御スイ
ッチ側に来る様に、しかも、両前記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、そのコレクタ・ベース間に定電
流ダイオード又は抵抗を接続したバイポーラ・トランジ
スタ、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、前記電流制限手段として、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間電圧がゼロのとき
オンであるノーマリィ・オン型を用い、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間電圧がゼロのと
きオンであるノーマリィ・オン型を用い、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・ＦＥ
Ｔ、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６〜１１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５〜１２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】第３の非可制御スイッチを前記第１の
非可制御スイッチと逆向きにして前記第１のスイッチン
グ手段に並列に設け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
可制御スイッチで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がオンのとき前記逆バイアス電
源手段が前記第２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ｍ
ｔ４ａ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、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５のスイッチング手段を、用いた
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】前記第５のスイッチング手段として、
ゲート、バック・ゲート、ドレイン及びソースを持つノ
ーマリィ・オンのＭＯＳ・ＦＥＴ又は絶縁ゲート型ＦＥ
Ｔを用いたことを特徴とする請求項１７記載の双方向性
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において、その両整
流出力端子間に前記第１のスイッチング手段が接続され
る様に前記第１の非可制御スイッチと第４〜第６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
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】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２１】両方の前記制御端子ｃｔ１・主端子ｍ
ｔ１ａ間のバイアス電圧極性が同じであることを特徴と
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】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２３】両方の前記制御端子ｃｔ１・主端子ｍ
ｔ１ａ間のバイアス電圧極性が同じであることを特徴と
する請求項２２記載の３端子絶縁型スイッチング回路。
【請求項２４】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１５〜２１
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２５】両方の前記制御端子ｃｔ１・主端子ｍ
ｔ１ａ間のバイアス電圧極性が同じであることを特徴と
する請求項２４記載の３端子絶縁型スイッチング回路。
【請求項２６】請求項１５〜２１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１５〜２
１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２７】両方の前記制御端子ｃｔ１・主端子ｍ
ｔ１ａ間のバイアス電圧極性が同じであることを特徴と
する請求項２６記載の３端子双方向性絶縁型スイッチン
グ回路。
【請求項２８】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２９】すべての前記制御端子ｃｔ１・主端子
ｍｔ１ａ間のバイアス電圧極性が同じであることを特徴
とする請求項２８記載の多端子絶縁型スイッチング回
路。
【請求項３０】請求項１５〜２１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１５〜２
１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１５〜２
１のいずれか１項に記載の双方向性絶縁型スイッチング
回酪を接続し、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３１】すべての前記制御端子ｃｔ１・主端子
ｍｔ１ａ間のバイアス電圧極性が同じであることを特徴
とする請求項３０記載の多端子双方向性絶縁型スイッチ
ング回路。
【請求項３２】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１５〜２１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３３】すべての前記制御端子ｃｔ１・主端子
ｍｔ１ａ間のバイアス電圧極性が同じであることを特徴
とする請求項３２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。
【請求項３４】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１５〜２１
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。
【請求項３５】すべての前記制御端子ｃｔ１・主端子
ｍｔ１ａ間のバイアス電圧極性が同じであることを特徴
とする請求項３４記載の点火配電回路。