JPH1169844A - トランジスタ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安価で小型化を図ることができるトランジスタ
駆動装置を提供する。 【解決手段】駆動回路１３，１４の第２制御トランジス
タＱ４は、コレクタが第１及び第２下側アームトランジ
スタＳｗａ１のゲートに接続されエミッタが接地される
とともに、ベースがスイッチング制御回路１２からの第
１及び第２制御信号ＳＧ３，ＳＧ４をそれぞれ入力す
る。駆動回路１３，１４の電解コンデンサＣ１２は第３
ダイオードＤ３を介して第１及び第２下側アームトラン
ジスタＳｗｂ１，Ｓｗｂ２をオンさせる第１及び第２制
御信号を充電する。また、第１及び第２下側アームトラ
ンジスタＳｗｂ１，Ｓｗｂ２をオフさせる第１及び第２
制御信号に基づいて第２制御トランジスタＱ４はオフ
し、電解コンデンサＣ１２の充電電圧は第５抵抗Ｒ１６
を介して第1 及び第2 上側アームトランジスタＳｗａ
１，Ｓｗａ２のゲートに供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトランジスタ駆動装
置に係り、詳しくはＨブリッジ形ＤＣ−ＡＣインバータ
に備えられた上アームのパワートランジスタの駆動装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車内でＯＡ機器等を使用する
機会が増加している。そのためにＯＡ機器のための駆動
電源を確保するためのＡＣ電源装置が種々提案されてい
る。一般に、この種のＡＣ電源装置は自動車に備えられ
たバッテリの１２ボルトの直流電源を実効値１００ボル
トの交流電源に変換するものである。

【０００３】ＡＣ電源装置はＤＣ−ＤＣコンバータとＤ
Ｃ−ＡＣインバータを備えている。ＤＣ−ＤＣコンバー
タは、トランジスタにより昇圧用のトランスの一次側巻
線に間欠的に前記直流電圧を印加させトランスの二次側
巻線に高電圧の交流電圧を発生させて、その高電圧の交
流電圧を整流回路にて整流し直流電圧に変換する。つま
り、ＤＣ−ＤＣコンバータは、バッテリの１２ボルトの
直流電源電圧を１００〜１４４ボルトの直流電圧Ｖｈに
昇圧して次段のＤＣ−ＡＣインバータに出力する。

【０００４】ＤＣ−ＡＣインバータはＤＣ−ＤＣコンバ
ータからの昇圧された直流電圧Ｖｈを実効値が１００ボ
ルトの交流電圧に変換して負荷としてのＯＡ機器に駆動
電源を供給する。図２はそのＤＣ−ＡＣインバータの電
気的構成を示す。ＤＣ−ＡＣインバータは、２個のエン
ハンメント形ＮチャネルＭＯＳトランジスタよりなる上
側アームトランジスタＳＷ１、ＳＷ３と２個のエンハン
メント形ＮチャネルＭＯＳトランジスタよりなる下側ア
ームトランジスタＳＷ２，ＳＷ４よりなるＨブリッジ回
路を備えている。Ｈブリッジ回路は、一方の上側アーム
及び下側アームトランジスタＳＷ１，ＳＷ４の組と、他
方の上側アーム及び下側アームトランジスタＳＷ３，Ｓ
Ｗ２の組を交互にオン・オフさせることにより、出力端
子に交流電圧を出力しＯＡ機器等の負荷１０に駆動電源
を供給する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のＤ
Ｃ−ＡＣインバータにおけるＨブリッジ形回路では、下
側アームトランジスタＳＷ２，ＳＷ４は接地されるが、
上側アームトランジスタＳＷ１、ＳＷ３は接地されずフ
ローティング状態にある。従って、上側アームトランジ
スタＳＷ１、ＳＷ３を駆動する電源は、半導体集積回路
装置（ＩＣ）よりなる電源回路３１にて直流電源を交流
に変換してトランスＴに供給し、そのトランスＴの二次
側巻に誘起された起電力を整流しその整流した直流電圧
（アイソレート電源電圧）を使用している。つまり、前
記電源回路３１は上側アームトランジスタＳＷ１、ＳＷ
３に対してトランスＴを介してアイソレートさせてい
る。

【０００６】又、前記アイソレート電源電圧を上側アー
ムトランジスタＳＷ１、ＳＷ３のゲートに印加するため
のトランジスタをドライブさせるための制御信号ＳＧ１
１，ＳＧ１２を生成するスイッチング制御回路３３につ
いてもフォトカプラ３４を介してアイソレートしてい
る。

【０００７】その結果、ＤＣ−ＡＣインバータはその回
路構成が大規模となるとともに、コストアップとなり、
ひいてはＡＣ電源装置の大型化及びコストアップにつな
がっていた。

【０００８】本発明の目的は、上記問題点を解消するた
めになされたものであって、トランスやフォトカプラを
用いないでフローティング状態にあるトランジスタをア
イソレートして駆動できるようにし、安価で小型化を図
ることができるトランジスタ駆動装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、一端
が共に直流電源電圧が印加される第１及び第２上側アー
ムトランジスタと、一端が共に接地された第１及び第２
下側アームトランジスタとからなり、前記第１上側及び
第１下側アームトランジスタの他端が共に一方の出力端
子に接続され、前記第２上側及び第２下側アームトラン
ジスタの他端が共に他方の出力端子に接続されたＨブリ
ッジ回路と、前記第１及び第２下側アームトランジスタ
を交互にオン・オフさせるためにその第１及び第２下側
アームトランジスタの制御端子にそれぞれ出力する第１
及び第２制御信号を生成し出力するスイッチング制御回
路と、前記第１及び第２制御信号がそれぞれ前記第１及
び第２下側アームトランジスタをオンさせるとき、同第
１及び第２制御信号にて前記第１及び第２上側トランジ
スタの制御端子をそれぞれ接地させるとともに同第１及
び第２制御信号にて駆動電源をそれぞれ生成し、前記第
１及び第２制御信号が前記第１及び第２下側アームスイ
ッチング素子をオフさせるとき、同第１及び第２制御信
号に基づいて同第１及び第２上側トランジスタの制御端
子をそれぞれ接地から遮断し前記駆動電源をそれぞれ印
加する駆動回路とからなるトランジスタ駆動装置。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のトランジスタ駆動装置において、駆動回路は、一端が
それぞれ前記第１及び第２下側アームトランジスタの制
御端子に接続され他端がそれぞれ接地され、前記第１及
び第２制御信号に基づいてそれぞれオン・オフする接地
用トランジスタと、前記第１及び第２制御信号をそれぞ
れ駆動電源として充電するコンデンサと、コンデンサに
それぞれ前記第１及び第２制御信号を供給する逆流防止
用ダイオードと、前記第１及び第２上側アームトランジ
スタを前記第１及び第２下側アームトランジスタがオフ
した後にそれぞれオンさせるように前記コンデンサの駆
動電源をそれぞれ供給する抵抗とからなる。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
のトランジスタ駆動装置に置いて、前記駆動回路に、前
記第１及び第２下側アームトランジスタを前記第１及び
第２上側アームトランジスタがオンする前にそれぞれオ
フさせる放電回路を備えた。

【００１２】請求項１の発明によれば、駆動回路は、ス
イッチング制御回路が第１及び第２下側アームトランジ
スタをオンさせる第１及び第２制御信号を出力したと
き、同第１及び第２制御信号にて前記第１及び第２上側
トランジスタの制御端子をそれぞれ接地させるととも
に、同第１及び第２制御信号にて駆動電源をそれぞれ生
成する。駆動回路は、第１及び第２下側アームスイッチ
ング素子をオフさせる第１及び第２制御信号を出力した
とき、同第１及び第２制御信号に基づいて同第１及び第
２上側トランジスタの制御端子をそれぞれ接地から遮断
し前記駆動電源を印加する第１及び第２上側アームトラ
ンジスタをオンさせる。

【００１３】従って、第１及び第２下側アームトランジ
スタがオンときには、第１及び第２上側アームトランジ
スタが接地された状態になるとともに、第１及び第２上
側アームトランジスタの駆動電源が第１及び第２制御信
号に基づいて生成される。そして、第１及び第２下側ア
ームトランジスタのオフのときには、該駆動電源が第１
及び第２上側アームトランジスタをオンさせる。その結
果、フローティング状態にある第１及び第２上側アーム
トランジスタに対してトランス及びフォトカプラ等でア
イソレートしなくても第１及び第２上側アームトランジ
スタを駆動することができることから、安価で小型化を
図ることができる。

【００１４】請求項２に記載の発明によれば、接地用ト
ランジスタは１及び第２下側アームトランジスタのオン
させる第１及び第２制御信号に応答してそれぞれオン
し、第１及び第２上側アームトランジスタの制御端子を
それぞれ接地する。この時、逆流防止用ダイオードと抵
抗にてコンデンサに第１及び第２制御信号がそれぞれ駆
動電源として充電される。接地用トランジスタは第１及
び第２下側アームトランジスタのオフさせる第１及び第
２制御信号に応答してオフして第１及び第２上側アーム
トランジスタの制御端子をそれぞれ接地状態から遮断す
る。この時、コンデンサに充電された駆動電源が第１及
び第２上側アームトランジスタの制御端子にそれぞれ供
給される。

【００１５】従って、フローティング状態にある第１及
び第２上側アームトランジスタに対してトランス及びフ
ォトカプラ等でアイソレートしなくても第１及び第２上
側アームトランジスタを駆動することができることか
ら、安価で小型化を図ることができる。

【００１６】請求項３に記載の発明によれば、放電回路
は第１及び第２下側アームトランジスタを第１及び第２
上側アームトランジスタがオンする前にそれぞれオフさ
せる。従って、第１及び第２上側アームトランジスタが
オンする時、Ｈブリッジ回路にはアーム短絡は生じな
い。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面に従って説明する。図１はＤＣ−ＡＣインバ
ータの電気的構成を示す回路図である。図１において、
ＤＣ−ＡＣインバータは、Ｈブリッジ回路１１と、その
Ｈブリッジ回路１１に備えたトランジスタを駆動するた
めの制御信号を生成するスイッチング制御回路１２と、
スイッチング制御回路１２からの第１及び第２制御信号
ＳＧ３，ＳＧ４に基づいて前記トランジスタを駆動させ
る駆動回路１３，１４とを備えている。

【００１８】Ｈブリッジ回路１１は、２個のエンハンメ
ント形ＮチャネルＭＯＳトランジスタよりなる第１及び
第２上側アームトランジスタＳＷａ１、ＳＷａ２と２個
のエンハンメント形ＮチャネルＭＯＳトランジスタより
なる第１及び第２下側アームトランジスタＳＷｂ１，Ｓ
Ｗｂ２を備えている。

【００１９】第１上側アームトランジスタＳＷａ１のド
レインはプラスの直流電圧Ｖｈが印加されている入力端
子ｃに接続されている。第１上側アームトランジスタＳ
Ｗａ１のソースは一方の出力端子ａに接続されていると
ともに、第２下側アームトランジスタＳＷｂ２のドレイ
ンに接続されている。第２下側アームトランジスタＳＷ
ｂ２のソースは接地されている。

【００２０】第２上側アームトランジスタＳＷａ２のド
レインは前記入力端子ｃに接続されている。第２上側ア
ームトランジスタＳＷａ２のソースは他方の出力端子ｂ
に接続されているとともに、第１下側アームトランジス
タＳＷｂ１のドレインに接続されている。第１下側アー
ムトランジスタＳＷｂ１のソースは接地されている。

【００２１】第１上側及び第１下側アームトランジスタ
ＳＷａ１，ＳＷｂ１の組と、第２上側及び第２下側アー
ムトランジスタＳＷａ２，ＳＷｂ２の組を交互にオン・
オフさせることにより、出力端子ａ，ｂに接続した負荷
１５に実効値１００ボルトの交流電源を供給するように
なっている。

【００２２】従って、第１上側及び第１下側アームトラ
ンジスタＳＷａ１，ＳＷｂ１の組がオンしている時（第
２上側及び第２下側アームトランジスタＳＷａ２，ＳＷ
ｂ２の組はオフしている）、プラス入力端子ｃ→第１上
側アームトランジスタＳＷａ１→出力端子ａ→負荷１５
→出力端子ｂ→第１下側アームトランジスタＳＷｂ１→
接地の経路を電流が流れる。

【００２３】又、第２上側及び第２下側アームトランジ
スタＳＷａ２，ＳＷｂ２の組がオンしている時（第１上
側及び第１下側アームトランジスタＳＷａ１，ＳＷｂ１
の組はオフしている）、プラス入力端子ｃ→第２上側ア
ームトランジスタＳＷａ２→出力端子ｂ→負荷１５→出
力端子ａ→第２下側アームトランジスタＳＷｂ２→接地
の経路を電流が流れる。

【００２４】スイッチング制御回路１２は半導体集積回
路装置（ＩＣ）にて構成されていて、バッテリの直流電
源を入力するＤＣ−ＤＣコンバータに設けられたトラン
スの二次側巻線より誘起された電源から作成された１２
ボルトの直流電源電圧Ｖｂを動作電源として入力する。
制御回路１１は、コンデンサＣ１０が外付けされていて
１２ボルトの直流電源電圧Ｖｂの負荷に対する変動を吸
収している。又、スイッチング制御回路１１は、前記交
互にオン・オフする各組のトランジスタのオン・オフの
周期を決定する発振用抵抗Ｒ１１と発振用コンデンサＣ
１１が外付けされている。

【００２５】スイッチング制御回路１２は、第１上側ア
ームトランジスタＳＷａ１と第２下側アームトランジス
タＳＷｂ２を制御するための第１制御トランジスタＱ１
と、第２上側アームトランジスタＳＷａ２と第１下側ア
ームトランジスタＳＷｂ１を制御するための第２制御ト
ランジスタＱ２を備えている。第１及び第２制御トラン
ジスタＱ１，Ｑ２は共にバイポーラトランジスタであっ
て、その両コレクタ端子は共に１２ボルトの直流電源電
圧Ｖｂが印加されている。第１及び第２制御トランジス
タＱ１，Ｑ２のエミッタは、それぞれ対応する第１及び
第２駆動回路１３、１４に接続されている。

【００２６】第１及び第２制御トランジスタＱ１，Ｑ２
のベースは、制御回路１２内で前記発振用抵抗Ｒ１１と
発振用コンデンサＣ１１の値に基づいて生成した駆動信
号ＳＧ１，ＳＧ２を入力する。制御回路１２が生成する
駆動信号ＳＧ１，ＳＧ２は、周期が一定で互いに位相が
半周期ずれた信号である。そして、本実施形態では、負
荷１５に流れる負荷電流を検出する図示しない負荷電流
検出装置からの検出信号に基づいて、スイッチング制御
回路１２は実効値が１００ボルトとなるように駆動信号
ＳＧ１，ＳＧ２のデューティ比を０％〜５０％の範囲で
変更するるようになっている。

【００２７】駆動信号ＳＧ１，ＳＧ２により第１及び第
２制御トランジスタＱ１，Ｑ２がオン・オフされると、
第１及び第２制御トランジスタＱ１，Ｑ２に基づいて第
１及び第２制御信号ＳＧ３，ＳＧ４がそれぞれ第１及び
第２駆動回路１３，１４に出力される。因みに、駆動信
号ＳＧ１，ＳＧ２がＨレベルで第１及び第２制御トラン
ジスタＱ１，Ｑ２がオンするとき、第１及び第２制御信
号ＳＧ３，ＳＧ４は１２ボルトのＨレベルとなる。又、
駆動信号ＳＧ１，ＳＧ２がＬレベルで第１及び第２制御
トランジスタＱ１，Ｑ２がオフするとき、第１及び第２
制御信号ＳＧ３，ＳＧ４は０ボルトのＬレベルとなる。

【００２８】次に、第１及び第２駆動回路１３，１４に
ついて説明する。尚、第１駆動回路１３と第２駆動回路
１４は、入力する制御信号ＳＧ３，ＳＧ４と駆動制御す
る対象（第１上側及び第２下側アームトランジスタＳＷ
ａ１，ＳＷｂ２と第２上側及び第１下側アームトランジ
スタＳＷａ２，ＳＷｂ１）が相違するだけでその回路構
成を同じとするため説明の便宜上第１駆動回路１３につ
いて説明し第２駆動回路１４の構成と同一の部分につい
ては符号を同じにして説明を省略する。

【００２９】第１駆動トランジスタＱ３は、そのベース
端子がスイッチング制御回路１２の第１制御トランジス
タＱ１のエミッタ端子に接続され、そのコレクタ端子は
接地されている。第１駆動トランジスタＱ３のベース・
コレクタ端子間には第１抵抗Ｒ１２が接続され、ベース
・エミッタ端子間にはアノード端子がベース端子にカソ
ード端子がエミッタ端子に接続されるように第１ダイオ
ードＤ１が接続されている。第１ダイオードＤ１のカソ
ード端子は放電回路を構成する第２抵抗Ｒ１３及び第３
抵抗Ｒ１４を介して第２下側アームトランジスタＳＷｂ
２のゲート端子に接続されている。第２抵抗Ｒ１３は放
電回路を構成する第２ダイオードＤ２が並列に接続され
ている。第２下側アームトランジスタＳＷｂ２のゲート
・ソース端子間にはコンデンサＣ１３が接続されてい
る。本実施形態では第２抵抗Ｒ１３の抵抗値を６２キロ
オームで、第３抵抗Ｒ１４の抵抗値を１０オームとして
いる。

【００３０】従って、第１制御トランジスタＱ１がオン
した時、Ｈレベルの制御信号ＳＧ３が第１ダイオードＤ
１、第２及び第３抵抗Ｒ１３，Ｒ１４を介して第２下側
アームトランジスタＳＷｂ２のゲート端子に印加され、
第２下側アームトランジスタＳＷｂ２はオン状態にな
る。反対に、第１制御トランジスタＱ１がオフした時、
Ｌレベルの制御信号ＳＧ３が第１駆動トランジスタＱ３
のベース端子に印加され、同第１駆動トランジスタＱ３
はオンする。この第１駆動トランジスタＱ３のオンに基
づいて第２下側アームトランジスタＳＷｂ２のゲート電
荷は、第３抵抗Ｒ１４、第２ダイオードＤ２及び第１駆
動トランジスタＱ３を介して素早く放電される。その結
果、第２下側アームトランジスタＳＷｂ２は素早くオフ
状態になる。

【００３１】因みに、第１制御信号ＳＧ３がＨレベルに
立ち上がってから第２下側アームトランジスタＳＷｂ２
がターンオンするまでの時間より、第１制御信号ＳＧ３
がＬレベルに立ち下がってから第２下側アームトランジ
スタＳＷｂ２がターンオフするまでの時間のほうが短
い。

【００３２】前記第１駆動トランジスタＱ３のエミッタ
端子は、第４抵抗Ｒ１５、逆流防止用の第３ダイオード
Ｄ３及び第５抵抗Ｒ１６を介して第１上側アームトラン
ジスタＳＷａ１のゲート端子に接続されている。第３ダ
イオードＤ３のカソード端子と第１上側アームトランジ
スタＳＷａ１のソース端子間には電解コンデンサＣ１２
が接続されている。又、第１上側アームトランジスタＳ
Ｗａ１のゲート・ソース端子間には第４ダイオードＤ４
が接続され、そのアノード端子がソース端子に接続され
カソード端子がゲート端子に接続されている。

【００３３】又、前記第１駆動トランジスタＱ３のエミ
ッタ端子は、第６抵抗Ｒ１７を介して接地用トランジス
タとしての第２駆動トランジスタＱ４のベース端子に接
続されている。第２駆動トランジスタＱ４のエミッタ端
子は接地されているとともに、第２駆動トランジスタＱ
４のベース・エミッタ端子間には第７抵抗Ｒ１８が接続
されている。第２駆動トランジスタＱ４のコレクタ端子
は、第８抵抗Ｒ１９を介して第１上側アームトランジス
タＳＷａ１のゲート端子に接続されている。本実施形態
では第５抵抗Ｒ１６の抵抗値を１８０キロオームで、第
８抵抗Ｒ１９の抵抗値を２．２キロオームとしている。

【００３４】従って、第１制御トランジスタＱ１がオン
した時（第２下側アームトランジスタＳＷｂ２はオンさ
れる時）、Ｈレベルの制御信号ＳＧ３により第１駆動ト
ランジスタＱ３はオフし、第２駆動トランジスタＱ４は
オンする。第２駆動トランジスタＱ４のオンに基づいて
第１上側アームトランジスタＳＷａ１のゲートの電荷は
第８抵抗Ｒ１９及び第２駆動トランジスタＱ４を介して
放電される。その結果、第１上側アームトランジスタＳ
Ｗａ１はオフ状態になる。この時、Ｈレベルの制御信号
ＳＧ３は、第１ダイオードＤ１、第４抵抗Ｒ１５及び第
３ダイオードＤ３を介して電解コンデンサＣ１２に充電
される。

【００３５】つまり、第１上側アームトランジスタＳＷ
ａ１がオフ状態にある時、同上側アームトランジスタＳ
Ｗａ１のゲートは、第２駆動トランジスタＱ４がオンし
ていることと第５抵抗Ｒ１６が高抵抗であることに基づ
いて接地された状態にある。しかも、接地されている
間、上側アームトランジスタＳＷａ１をオンさせるため
の電源電圧は、電解トランジスタＣ１２にＨレベルの駆
動信号ＳＧ３に基づいて充電される。

【００３６】反対に、第１制御トランジスタＱ１がオフ
した時（第２下側アームトランジスタＳＷｂ２はオフさ
れる時）、Ｌレベルの制御信号ＳＧ３により第１駆動ト
ランジスタＱ３はオンし、第２駆動トランジスタＱ４は
オフする。第２駆動トランジスタＱ４のオフに基づい
て、電解トランジスタＣ１２の充電電荷が第１上側アー
ムトランジスタＳＷａ１のゲートに注入されて、同上側
アームトランジスタＳＷａ１はオン状態になる。このゲ
ートへの充電電荷の注入は、１８０キロオームという高
抵抗値の第５抵抗Ｒ１６を介して行われるため、第１上
側アームトランジスタＳＷａ１は比較的ゆっくりとオン
状態となる。即ち、第２下側アームトランジスタＳＷｂ
２が先にオフされてから、第１上側アームトランジスタ
ＳＷａ１がオンするようになっている。

【００３７】つまり、第１上側アームトランジスタＳＷ
ａ１がオン状態にある時、第１駆動トランジスタＱ３が
オンされ、前記逆流防止用第３ダイオードＤ３によりス
イッチング制御回路１２と電解トランジスタＣ１２とは
アイソレートした状態となる。その結果、電解コンデン
サＣ１２の充電電圧は第１上側アームトランジスタＳＷ
ａ１を駆動する電源電圧として使用される。

【００３８】従って、スイッチング制御回路１２は、第
１上側アームトランジスタＳＷａ１に対してアイソレー
トされた状態で同上側アームトランジスタＳＷａ１を確
実に駆動していることになる。

【００３９】上記のように構成されたＤＣ−ＡＣコンバ
ータの作用について説明する。今、スイッチング制御回
路１２から第１駆動回路１３に出力される第１制御信号
ＳＧ３がＨレベルに立ち上がると、第１ダイオードＤ
１、第２抵抗Ｒ１３及び第３抵抗Ｒ１４を介して第２下
側アームトランジスタＳＷｂ２のゲートに該第１制御信
号ＳＧ３が印加されてオンされる。一方、該第１制御信
号ＳＧ３に基づいて第２駆動トランジスタＱ４がオンさ
れて、第１上側アームトランジスタＳＷａ１のゲートの
電荷は第２駆動トランジスタＱ４を介して放電される。
この放電に基づいて第１上側アームトランジスタＳＷａ
１はオフする。

【００４０】この第２下側アームトランジスタＳＷｂ２
のターンオンのタイミングと、第１上側アームトランジ
スタＳＷａ１のターンオフのタイミングは、第１上側ア
ームトランジスタＳＷａ１のターンオフのタイミングの
ほうが速く行われる。即ち、第２下側アームトランジス
タＳＷｂ２のターンオンのタイミングは、第２抵抗Ｒ１
３とコンデンサ１３によって決定され、第２下側アーム
トランジスタＳＷｂ２がターンオンするのに時間を要す
るからである。その点、第１上側アームトランジスタＳ
Ｗａ１は、第２駆動トランジスタＱ４がオンすれば素早
い電荷の放電が開始されるため、第２下側アームトラン
ジスタＳＷｂ１がターンオンより速くターンオフされ
る。従って、第１上側アームトランジスタＳＷａ１と第
２下側アームトランジスタＳＷｂ２とが同時にオン状態
となる状態がないため、アーム短絡といった問題は生じ
ない。

【００４１】又、Ｈレベルの第１制御信号ＳＧ３に基づ
いて電解コンデンサＣ１２が充電を開始される。この
時、第５抵抗Ｒ１６が１８０キロオームという高抵抗値
であることと第２駆動トランジスタＱ４がオンしている
ため、電解コンデンサＣ１２への充電に基づく第１上側
アームトランジスタＳＷａ１のゲートへの電荷注入は行
われない。

【００４２】一方、スイッチング制御回路１２は、Ｈレ
ベルの第１制御信号ＳＧ３とともに、第２駆動回路１４
にＬレベルに立ち下がる第２制御信号ＳＧ４を出力して
いる。第２駆動回路１４に出力される第２制御信号ＳＧ
４がＬレベルに立ち下がると、第２駆動回路１４の第１
駆動トランジスタＱ３はオンする。この第１駆動トラン
ジスタＱ３のオンに基づいて第１下側アームトランジス
タＳＷｂ１のゲート電荷は、第３抵抗Ｒ１４、第２ダイ
オードＤ２及び第１駆動トランジスタＱ３を介して素早
く放電される。この放電の際、逆流防止用の第３ダイオ
ードＤ３により、スイッチング制御回路１２と電解コン
デンサＣ１２（上側アームトランジスタＳＷａ２）とは
アイソレートされている。

【００４３】又、第１駆動トランジスタＱ３のオンに基
づいて、第２駆動トランジスタＱ４はオフする。第２駆
動トランジスタＱ４のオフに基づいて、電解トランジス
タＣ１２の充電電荷が第２上側アームトランジスタＳＷ
ａ２のゲートに注入されて、同上側アームトランジスタ
ＳＷａ２はオン状態になる。このゲートへの充電電荷の
注入は、高抵抗値の第５抵抗Ｒ１６を介して行われるた
め、第２上側アームトランジスタＳＷａ２は比較的ゆっ
くりとオン状態となる。即ち、第１下側アームトランジ
スタＳＷｂ１が先にオフされてから、第２上側アームト
ランジスタＳＷａ２がオンするようになっている。

【００４４】従って、第２上側アームトランジスタＳＷ
ａ２と第１下側アームトランジスタＳＷｂ１とが同時に
オン状態となる状態がないため、アーム短絡といった問
題は生じない。

【００４５】以後、第１及び第２駆動回路１３，１４
は、交互にレベルが変わる第１及び第２制御信号ＳＧ
３，ＳＧ４に基づいて前記した相手の駆動回路と同様な
動作を行いＨブリッジ回路１１の各トランジスタＳＷａ
１，ＳＷｂ１，ＳＷａ２，ＳＷｂ２に基づいて制御す
る。

【００４６】次に、上記のように構成したＤＣ−ＤＣコ
ンバータの本実施形態の特徴を以下に記載する。 ○上記実施形態では、第２駆動トランジスタＱ４により
１及び第２下側アームトランジスタのオンさせる第１及
び第２制御信号に応答して第１及び第２上側アームトラ
ンジスタの制御端子を接地する。この時、第３ダイオー
ドＤ３と第４抵抗Ｒ１５にて電解コンデンサＣ１２に第
１及び第２制御信号ＳＧ３，ＳＧ４をそれぞれ駆動電源
として充電させるようにした。また、第２駆動トランジ
スタＱ４により第１及び第２下側アームトランジスタの
オフさせる第１及び第２制御信号に応答して第１及び第
２上側アームトランジスタを制御端子をそれぞれ接地状
態から遮断するようにした。この時、第３ダイオードＤ
３と第４抵抗Ｒ１５にて電解コンデンサＣ１２に充電さ
れた充電電圧を第１及び第２上側アームトランジスタの
制御端子にそれぞれ供給するようにした。

【００４７】従って、フローティング状態にある第１及
び第２上側アームトランジスタに対してトランス及びフ
ォトカプラ等でアイソレートしなくても第１及び第２上
側アームトランジスタを駆動することができ、安価で小
型化を図ることができる。

【００４８】○本実施形態では、第１及び第２下側アー
ムトランジスタＳＷｂ１、ＳＷｂ２を第１及び第２上側
アームトランジスタＳＷａ１，ＳＷａ２がオンする前に
それぞれオフさせるとともに、反対に第１及び第２上側
アームトランジスタＳＷａ１，ＳＷａ２を第１及び第２
下側アームトランジスタＳＷｂ１，ＳＷｂ２がオンする
前にそれぞれオフさせるようにした。従って、第１及び
第２上側アームトランジスタＳＷａ１，ＳＷａ２がオン
する時及び第１及び第２下側アームトランジスタＳＷｂ
１，ＳＷｂ２がオンする時、Ｈブリッジ回路にはアーム
短絡は生じない。

【００４９】尚、発明の実施の形態は上記実施形態に限
定されるものではなく、以下のように実施してもよい。 ○上記実施形態では、Ｈブリッジ回路１１のトランジス
タはＭＯＳトランジスタで具体化したがバイポーラトラ
ンジスタ等その他半導体スイッチング素子で具体化して
もよい。

【００５０】○上記実施形態では、第１及び第２駆動ト
ランジスタＱ３、Ｑ４はバイポーラトランジスタで実施
したが、これをＭＯＳトランジスタ等その他半導体スイ
ッチング素子で実施してもよい。

【００５１】

【発明の効果】請求項１及び２の発明によれば、フロー
ティング状態にある第1 及び第2 上側アームトランジス
タに対してトランス及びフォトカプラ等でアイソレート
しなくても第１及び第２上側アームトランジスタをそれ
ぞれ駆動することができることから、安価で小型化を図
ることができる優れた効果を有する。

【００５２】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
の効果に加えて、第１及び第２上側アームトランジスタ
がオンする時、Ｈブリッジ回路にアーム短絡を生じさせ
ない優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｈブリッジ回路の駆動回路を説明する電気回路
図。

【図２】従来のＨブリッジ回路の駆動回路を説明する電
気回路図。

【符号の説明】

１１…Ｈブリッジ回路、１２…スイッチング制御回路、
１３，１４…駆動回路、１５…負荷、ＳＷａ１，ＳＷａ
２…第１及び第２上側アームトランジスタ、ＳＷｂ１、
ＳＷｂ２…第１及び第２下アーム側トランジスタ、Ｑ
１，Ｑ２…第１及び第２制御トランジスタ、Ｑ３，Ｑ４
…第１及び第２駆動トランジスタ、Ｄ１〜Ｄ３…第１〜
第３ダイオード、Ｃ１２…電解コンデンサ、Ｒ１６…第
５抵抗。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が共に直流電源電圧が印加される第
   １及び第２上側アームトランジスタと、一端が共に接地
   された第１及び第２下側アームトランジスタとからな
   り、前記第１上側及び第１下側アームトランジスタの他
   端が共に一方の出力端子に接続され、前記第２上側及び
   第２下側アームトランジスタの他端が共に他方の出力端
   子に接続されたＨブリッジ回路と、 前記第１及び第２下側アームトランジスタを交互にオン
   ・オフさせるためにその第１及び第２下側アームトラン
   ジスタの制御端子にそれぞれ出力する第１及び第２制御
   信号を生成し出力するスイッチング制御回路と、 前記第１及び第２制御信号がそれぞれ前記第１及び第２
   下側アームトランジスタをオンさせるとき、同第１及び
   第２制御信号にて前記第１及び第２上側トランジスタの
   制御端子をそれぞれ接地させるとともに同第１及び第２
   制御信号にて駆動電源をそれぞれ生成し、前記第１及び
   第２制御信号が前記第１及び第２下側アームスイッチン
   グ素子をオフさせるとき、同第１及び第２制御信号に基
   づいて同第１及び第２上側トランジスタの制御端子をそ
   れぞれ接地から遮断し前記駆動電源をそれぞれ印加する
   駆動回路とからなるトランジスタ駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のトランジスタ駆動装置
   において、 駆動回路は、一端がそれぞれ前記第１及び第２下側アー
   ムトランジスタの制御端子に接続され他端がそれぞれ接
   地され、前記第１及び第２制御信号に基づいてそれぞれ
   オン・オフする接地用トランジスタと、 前記第１及び第２制御信号をそれぞれ駆動電源として充
   電するコンデンサと、 前記コンデンサにそれぞれ前記第１及び第２制御信号を
   供給する逆流防止用ダイオードと、 前記第１及び第２上側アームトランジスタを前記第１及
   び第２下側アームトランジスタがオフした後にそれぞれ
   オンさせるように前記コンデンサの駆動電源をそれぞれ
   供給する抵抗とからなるトランジスタ駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のトランジスタ駆動装置
   に置いて、 前記駆動回路は、前記第１及び第２下側アームトランジ
   スタを前記第１及び第２上側アームトランジスタがオン
   する前にそれぞれオフさせる放電回路を備えたトランジ
   スタ駆動装置。