JPH08204532A - スイッチング回路 - Google Patents

スイッチング回路

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JPH08204532A
JPH08204532A JP7027327A JP2732795A JPH08204532A JP H08204532 A JPH08204532 A JP H08204532A JP 7027327 A JP7027327 A JP 7027327A JP 2732795 A JP2732795 A JP 2732795A JP H08204532 A JPH08204532 A JP H08204532A
Authority
JP
Japan
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current
switching
switching element
resistor
turned
Prior art date
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Pending
Application number
JP7027327A
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English (en)
Inventor
Tsukasa Ito
司 伊藤
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイッチング素子のターンオン時間を増大さ
せずに低消費電流を実現することができるスイッチング
回路を提供する。 【構成】 スイッチング素子に制御電流を流してスイッ
チング制御を行うスイッチング回路であって、スイッチ
ング信号に従って上記スイッチング素子に上記制御電流
が供給される第1の状態と上記スイッチング素子に上記
制御電流が供給されない第2の状態とに切り替えるため
のFETと、上記第1の状態において上記制御電流を充
電すると共に上記第2の状態において上記充電した制御
電流を放電電流として放電するためのコンデンサと、上
記第1の状態において上記制御電流の値を大きくする様
に小さな値に設定された第1の抵抗と、上記第2の状態
において上記放電電流の値を小さくする様に大きな値に
設定された第2の抵抗とを具備する構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フォトモスリレー等の
スイッチング素子を用いたスイッチング回路に関し、特
に、上記スイッチング素子のターンオン時間を増大させ
ずに低消費電流を実現することができるスイッチング回
路に関する。
【0002】
【従来技術】一般に、FETやフォトモスリレー等のス
イッチング素子を組み合わせてスイッチング制御を行う
スイッチング回路が知られている。図3に上述の如き従
来のスイッチング回路の回路図を示す。図3に示す様
に、この従来のスイッチング回路は、+Vボルトの電源
線1に接続された電界効果トランジスタ(FET)2
と、上記FET2に接続された抵抗Rと、上記抵抗Rお
よびアース3間に接続されたスイッチング素子4(フォ
トモスリレー)とを有している。そして、上記FET2
のドレイン側が上記電源線1に接続され、ソース側が上
記抵抗Rに接続されると共に、上記FET2のゲート側
にはON/OFFのスイッチング信号が供給される様に
なっている。
【0003】また、上記スイッチング素子4は、スイッ
チング制御負荷Zを有しており、上記FET2のターン
オン(ターンオフ)により上記電源線1(+V)から上
記アース3へ流れる電流Iによってターンオンする様に
なっている。従って、上記FET2へ供給されるスイッ
チング信号によって上記FET2がターンオンあるいは
ターンオフし、それに伴って上記スイッチング素子4が
ターンオンあるいはターンオフする様になっている。
【0004】ここで、上記スイッチング素子4のスイッ
チングスピード(ターンオン時間)は、通常上記電流I
の大きさに依存し、上記電流IはIc=V/Rとなって
いる。従って、上記スイッチング素子4のスイッチング
スピードに重点を置くために上記抵抗Rの値を小さく
し、上記電流Iの値を大きくすると、上記スイッチング
素子4のスイッチングスピード(ターンオン時間)は短
くなるが上記電流Iの消費電流が大きくなってしまう欠
点があった。一方、消費電流の低減に重点を置くため
に、上記抵抗Rの値を大きくし上記電流Iの値を小さく
すると、今度はスイッチング素子4のターンオン時間が
長くなり、伝搬ひずみの原因となる欠点があった。
【0005】
【目的】本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであ
って、スイッチング素子のターンオン時間を増大させず
に低消費電流を実現することができるスイッチング回路
を提供することを目的とする。
【0006】
【発明の概要】上記目的を達成するため、本発明は、ス
イッチング素子に電流を流してスイッチング制御を行う
スイッチング回路であって、スイッチング信号に従って
上記スイッチング素子に上記電流が供給される第1の状
態と上記スイッチング素子に上記電流が供給されない第
2の状態とに切り替えるための切り替え手段と、上記第
1の状態において上記制御電流を充電すると共に上記第
2の状態において上記充電した電流を放電するための充
放電手段と、上記第1の状態において上記電流の値を大
きくする様に設定された第1の負荷と、上記第2の状態
において上記電流の値を小さくする様に設定された第2
の負荷とを具備すること、上記第1の負荷が小さな値に
設定され、上記第2の負荷が大きな値に設定されている
こと、上記充放電手段の放電時間を短くするために、さ
らに別の放電経路が設けられていることを特徴とする。
【0007】
【実施例】以下、本発明を図示した実施例に基づいて説
明する。図1は、本発明によるスイッチング回路の一実
施例を示す回路図である。図1に示す様に、このスイッ
チング回路は、+Vボルトの電源線1に接続された第1
のFET5と、上記第1のFET5に接続された第1の
抵抗R1 と、上記第1の抵抗R1 に接続されたスイッチ
ング素子4と、上記スイッチング素子4およびアース3
間に接続された第2の抵抗R2 と、上記スイッチング素
子4およびアース3間に接続されたコンデンサCとを有
している。
【0008】そして、上記第1のFET5のドレイン側
が上記電源線1に接続され、ソース側が上記第1の抵抗
1 に接続されると共に、上記第1のFET5のゲート
側にはON/OFFのスイッチング信号が供給される様
になっている。また、上記スイッチング素子4は、スイ
ッチング制御負荷Zを有しており、後述する電流Iによ
ってターンオンする様になっている。
【0009】ここで、上記第1の抵抗R1 の値と上記第
2の抵抗R2 の値とコンデンサCの値は以下の様に設定
されている。即ち、上記第1の抵抗R1 の値は上記スイ
ッチング素子4が高速にターンオンできる様に小さい値
となっており、上記第2の抵抗R2の値は、消費電流が
小さくなる様に大きい値となっている(すなわち、R1
≪R2 となっている)。また、上記コンデンサCの値
は、上記スイッチング素子4のターンオン完了後にチャ
ージが完了する値となっている。上記設定値の例として
は、上記スイッチング素子4がI=5mA〜100mA
の範囲で使用可能とし、上記電源線1より5Vの電圧を
印加する場合、上記第1の抵抗R1 および第2の抵抗R
2 は次のように設定する。尚、上記スイッチング制御負
荷Zのインピーダンスはゼロと仮定する。 R1 =V/I=5/0.1=50Ω(I=100mA) R2 =V/I−R1 =(5/0.005)−50=95
0Ω(I=5mA) 次に、上記構成のスイッチング回路の動作を説明する。
先ず上記ON/OFFのスイッチング信号により上記第
1のFET5がオンすると、上記電源線1から電流Iが
流れる。この電流Iは、抵抗R1 、スイッチング制御負
荷Zを通ってコンデンサCに流れ込む(矢印イ)。この
電流Iによって上記スイッチング素子4はターンオンす
る。ここで、上記電流Iは抵抗R1 が小さい植になって
いるので大電流となり、上記スイッチング素子のターン
オン時間は短くなる。上記設定例では、上記電流Iは1
00mAとなる。
【0010】上記コンデンサCは、急速にチャージされ
て上記スイッチング素子4がターンオン完了後にチャー
ジ完了し、このとき電流Iが抵抗R2 を通って流れるよ
うになる。すなわち、電流Iは電源線1から抵抗R1
スイッチング制御負荷Z、抵抗R2 を通ってアース3に
流れる(矢印ロ)。ここで、上記電流Iは抵抗R2 が大
きい値となっているので小電流となり、消費電流は小さ
くなる。上記設定例では、上記電流Iは5mAとなる。
【0011】次に、上記ON/OFFのスイッチング信
号により上記第1のFET5がオフすると、上記電源線
1から電流は供給されないので、スイッチング素子4が
切り替わってターンオフする。それと同時に、上記充電
されたコンデンサCは放電し、その放電電流ICは抵抗
2 を介して上記アース3に流れる(矢印ハ)。従っ
て、再び上記ON/OFFのスイッチング信号が切り替
わって電流Iが流れても、該電流IはコンデンサCに流
れこむので上記スイッチング素子4に大電流を供給する
ことができる。このように上記実施例では、上記スイッ
チング素子のターンオン時間を増大させずに低消費電流
を実現することができる。
【0012】次に、上記実施例の変形実施例について図
2を参考にして説明する。上記実施例において上記ON
/OFFのカイッチング信号の切り替わりが速い場合に
は、コンデンサCの放電が完了しないうちにFETがオ
ンになって電流Iが流れ、このときスイッチング素子4
のターンオンの途中でコンデンサCの充電が完了し、電
流が抵抗R2 側に流れる。すなわち、スイッチング素子
のターンオンの途中で電流Iが小電流となってしまうの
でスイッチング素子のターンオン時間が差ほど短くなら
ないという問題を有する。
【0013】この変形実施例は、上記ON/OFFのス
テッチング信号の切り替わりが速い場合、(放電時間が
短い場合)でも上記コンデンサCが完全放電できるよう
にしたもので、上記第1のFET5と逆の導電型の第2
のFET6を設けると共に、上記コンデンサCから上記
第1の抵抗R1 へ上記スイッチング素子4をバイアスし
て放電電流ICが流れる向きにダイオードDを順方向接
続して設けた構成となっている。
【0014】そして上記第2のFET6のソース側が上
記アース3に接続されると共に、ゲート側にはON/O
FFのスイッチング信号(上記第1のFET5に供給さ
れるON/OFFのスイッチング信号と同じであるが、
上記第1および第2のFET5、6は逆導電型であるの
でON/OFF動作は逆となる)が供給されるようにな
っている。
【0015】この図2に示す変形例では、上記スイッチ
ング素子4がターンオンする場合の動作としては上記第
1および第2のFET5、6に上記ON/OFFのスイ
ッチング信号が供給されるので、上記第1のFETはオ
ンとなり、上記第2のFETはオフとなる。従って、上
述した実施例と全く同じ動作を行って上記スイッチング
素子4がターンオンする。
【0016】次に上記スイッチング素子4がターンオフ
する場合は、上記OFF/ONのスイッチング信号が供
給されて上記第1のスイッチング信号がオフとなり、上
記第2のスイッチング信号がオンとなり、よってスイッ
チング素子4が切り替わってターンオフする。それと同
時に、上記充電されたコンデンサCは放電し、その放電
電流ICは抵抗R2 を介して上記アース3に流れる(矢
印ハ)と共に、別の放電経路として上記コンデンサCよ
り上記ダイオードD、第1の抵抗R1 、第2のFET6
を介して上記アース3に流れる(矢印ニ)。すなわち、
この変形実施例の場合、放電電流ICが2経路を通って
放電されるのでコンデンサCの放電時間が短くてすむ。
従って、この変形実施例によれば、前記実施例の効果に
加えて、上記スイッチング素子4の切り替わりが非常に
速く、放電時間が非常に短い場合にも、完全放電でき
る。
【0017】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、スイッ
チング素子のターンオン時間を短くするためにスイッチ
ング素子がターンオンするときは大電流を供給し、また
消費電流を小さくするためにターンオン完了後は小電流
を供給するようにしたので、スイッチング素子のターン
オン時間の高速化提唱時電力かを同時に実現することが
でき、従来のようなターンオン時間または消費電力のい
ずれかに比重をおいた設計から脱却できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるスイッチング回路の一実施例を示
す回路図である。
【図2】図1に示したスイッチング回路の変形例の回路
図である。
【図3】従来のスイッチング回路の回路図である。
【符号の説明】
1…電源線、 2…FE
T、3…アース、 4…ス
イッチング素子、5、6…第1および第2のFET、
C…コンデンサ、D…ダイオード、
R…抵抗、R1 、R2 …第1および第2の
抵抗、 Z…スイッチング制御負荷。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スイッチング素子に電流を流してスイッ
    チング制御を行うスイッチング回路であって、スイッチ
    ング信号に従って上記スイッチング素子に上記電流が供
    給される第1の状態と上記スイッチング素子に上記電流
    が供給されない第2の状態とに切り替えるための切り替
    え手段と、上記第1の状態において上記制御電流を充電
    すると共に上記第2の状態において上記充電した電流を
    放電するための充放電手段と、上記第1の状態において
    上記電流の値を大きくする様に設定された第1の負荷
    と、上記第2の状態において上記電流の値を小さくする
    様に設定された第2の負荷とを具備することを特徴とす
    るスイッチング回路。
  2. 【請求項2】 上記第1の負荷が小さな値に設定され、
    上記第2の負荷が大きな値に設定されていることを特徴
    とする請求項1に記載のスイッチング回路。
  3. 【請求項3】 上記充放電手段の放電時間を短くするた
    めに、さらに別の放電経路が設けられていることを特徴
    とする請求項1に記載のスイッチング回路。
JP7027327A 1995-01-23 1995-01-23 スイッチング回路 Pending JPH08204532A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011132225A1 (ja) * 2010-04-22 2011-10-27 株式会社アドバンテスト ピンカードおよびそれを用いた試験装置

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