JPS5846724A - 半導体スイツチング素子のドライブ回路 - Google Patents
半導体スイツチング素子のドライブ回路Info
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- JPS5846724A JPS5846724A JP56146492A JP14649281A JPS5846724A JP S5846724 A JPS5846724 A JP S5846724A JP 56146492 A JP56146492 A JP 56146492A JP 14649281 A JP14649281 A JP 14649281A JP S5846724 A JPS5846724 A JP S5846724A
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- Japan
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- power supply
- circuit
- waveform shaping
- output
- power
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/04—Modifications for accelerating switching
- H03K17/0403—Modifications for accelerating switching in thyristor switches
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電力用の半導体スイッチンダ素子のドツイプ
園路に関するものである・ 従来の電力用w33電鼻勅果トッシ5FXJIOドライ
ブ園路は、j11mlK示すように、パA/スtツシス
テ01次巻線をドライブ)ヲンVスIQ、を介してドラ
イブ電Ilv・6に接続し、パルス)ランス丁at次巻
線を抵抗R8,R,を介して電、力用MO8電界効果F
うシジス# Q、6 r−ト・y−ス聞に接続し、ドラ
イブ)ランジメIQ、のペースにオンオフのスイッチン
グ信号を加え為ことによ勤このスイッチシre−goオ
νオッに対応して電力用MO8電界効果)ツysFスJ
IQ1をオシオア駆動するとと%に、sspストッシス
Tieよ)ドライブ)うyNメjjQ。
園路に関するものである・ 従来の電力用w33電鼻勅果トッシ5FXJIOドライ
ブ園路は、j11mlK示すように、パA/スtツシス
テ01次巻線をドライブ)ヲンVスIQ、を介してドラ
イブ電Ilv・6に接続し、パルス)ランス丁at次巻
線を抵抗R8,R,を介して電、力用MO8電界効果F
うシジス# Q、6 r−ト・y−ス聞に接続し、ドラ
イブ)ランジメIQ、のペースにオンオフのスイッチン
グ信号を加え為ことによ勤このスイッチシre−goオ
νオッに対応して電力用MO8電界効果)ツysFスJ
IQ1をオシオア駆動するとと%に、sspストッシス
Tieよ)ドライブ)うyNメjjQ。
と電力M MO!!電界効果)ツνIF jL I Q
、との絶縁をaっでいる。なか、D工はメイオーY%D
8はツェナーダイオードであゐ。
、との絶縁をaっでいる。なか、D工はメイオーY%D
8はツェナーダイオードであゐ。
しかし、このよりtk−構成で紘、ドライブ)ツνI
J # QBt) Xイッチシダ速度が充分に遣(ても
、電’jJMM(W電pi効果)?!/NXJIQIO
ゲージ電圧の立上が)シよび立下が)KかなシO時間を
要し。
J # QBt) Xイッチシダ速度が充分に遣(ても
、電’jJMM(W電pi効果)?!/NXJIQIO
ゲージ電圧の立上が)シよび立下が)KかなシO時間を
要し。
電力用MO8電界効果FツンジスIQユ自身のスイッチ
ング速度が高速であっても、見か・け上スイッチング速
度O低下を呈し、七〇丸め、電力用MO8電゛界効果ト
ヲン、IxlQユのスイッナyダ時に41じるスイッチ
シダ損失拡大11%Aものとなる欠点があった。この理
由はりぎのように考えられる。すなわち、第1図の回路
の等価回路を第2図に示しているが、ひとつkは電力用
Mol電界効果トッンVスIQ工の入力容量C1が木1
1いことで0、もうひとつKはパルス)ツンスTKII
留イν〆りIシスが存在することである。 ゛ 第3図は、第1!O回路にシは為パルストッyスT4り
1次巻線電圧・、(破線)と2次巻線電圧・1(実線)
を示してbる。
ング速度が高速であっても、見か・け上スイッチング速
度O低下を呈し、七〇丸め、電力用MO8電゛界効果ト
ヲン、IxlQユのスイッナyダ時に41じるスイッチ
シダ損失拡大11%Aものとなる欠点があった。この理
由はりぎのように考えられる。すなわち、第1図の回路
の等価回路を第2図に示しているが、ひとつkは電力用
Mol電界効果トッンVスIQ工の入力容量C1が木1
1いことで0、もうひとつKはパルス)ツンスTKII
留イν〆りIシスが存在することである。 ゛ 第3図は、第1!O回路にシは為パルストッyスT4り
1次巻線電圧・、(破線)と2次巻線電圧・1(実線)
を示してbる。
したがって、この発明の目的は、電力用半導体スイッチ
ング素子のスイッチング速度を高めてスイッチング損失
を低減させゐことができる半導体スイッチyダ素子OF
ツイプ回路を提供することである。
ング素子のスイッチング速度を高めてスイッチング損失
を低減させゐことができる半導体スイッチyダ素子OF
ツイプ回路を提供することである。
この発明の一実施例を第4図に示す、すなわち、ζO電
力MMO8電界効果トランVスIめドフィプ圓賂は、パ
fiI、X)ラン1フ01次側は第1図のも、Oと同様
に構成し、パ〃ストランスTの2次巻線にζ0Alkl
ストツシスTの2次出力を整mおよび平滑する抵抗Rs
、ダイオードD3sD4およびコンデシ号C工、c、
z 、b する補助電源部Σを接続し、この補助電源部
Eよ)パ〃ストランスTO2次出力を立上が)および立
下が〕が急峻となるように波形整iる波形整形iFFに
給電する本と4K、ヱミッIが共通接続されて波形整形
回路FFの出力に応答してオンオフ動作するトランSF
X夕Q3eQ40直列回路に電圧を加え、)ランジスj
jQ3・Q4の共遥工電ツIを電力MMO8電界効果シ
ヲシジスIQ工Oゲートに接続す為とと%にそのソース
を補助電源部Eの電極に接続することkよ如スイッチシ
ダ信号Oオシオフに対応して電力用MO8電界効果)ラ
ンVスIQ工をオンオフ駆動するようになってい為。
力MMO8電界効果トランVスIめドフィプ圓賂は、パ
fiI、X)ラン1フ01次側は第1図のも、Oと同様
に構成し、パ〃ストランスTの2次巻線にζ0Alkl
ストツシスTの2次出力を整mおよび平滑する抵抗Rs
、ダイオードD3sD4およびコンデシ号C工、c、
z 、b する補助電源部Σを接続し、この補助電源部
Eよ)パ〃ストランスTO2次出力を立上が)および立
下が〕が急峻となるように波形整iる波形整形iFFに
給電する本と4K、ヱミッIが共通接続されて波形整形
回路FFの出力に応答してオンオフ動作するトランSF
X夕Q3eQ40直列回路に電圧を加え、)ランジスj
jQ3・Q4の共遥工電ツIを電力MMO8電界効果シ
ヲシジスIQ工Oゲートに接続す為とと%にそのソース
を補助電源部Eの電極に接続することkよ如スイッチシ
ダ信号Oオシオフに対応して電力用MO8電界効果)ラ
ンVスIQ工をオンオフ駆動するようになってい為。
−ptK、動作Kz%Aて説明する。ドライブトランジ
スml Q、にスイッチング信号を加えてトライブトフ
ンジスIQ8をオンオフさせ為と、ドライブ電1[Ve
oic!bsuス)?yxro1次巻1mK155図の
破線で示すような電圧e□が#Lじ、それによ)Afi
lX)’)7)1.Tt)2次巻線に%*SwAO実線
で示すような電圧りが生じる。
スml Q、にスイッチング信号を加えてトライブトフ
ンジスIQ8をオンオフさせ為と、ドライブ電1[Ve
oic!bsuス)?yxro1次巻1mK155図の
破線で示すような電圧e□が#Lじ、それによ)Afi
lX)’)7)1.Tt)2次巻線に%*SwAO実線
で示すような電圧りが生じる。
補助電源部Eは、ドライブFランs’ XJ %がオン
となつたと11にパ〃ストッνスTt)2次巻線に発生
ず為正方向の電圧によ)抵抗RsシよびメイオードD、
を介してスシデンtC工を充電し、トライブトフンジス
IQ、がオフとなうたと自に/(〃ストッシス丁02次
巻線に発生する逆方向の電圧によシ11EaR3Th[
FメイオードD、を介してコンデン!c麿を充電し、こ
o=tyデシtC工、C,to直列回路の両端電圧を波
形整形回路FFとFうシジス#Q、、Q4の直列回路に
印加する。
となつたと11にパ〃ストッνスTt)2次巻線に発生
ず為正方向の電圧によ)抵抗RsシよびメイオードD、
を介してスシデンtC工を充電し、トライブトフンジス
IQ、がオフとなうたと自に/(〃ストッシス丁02次
巻線に発生する逆方向の電圧によシ11EaR3Th[
FメイオードD、を介してコンデン!c麿を充電し、こ
o=tyデシtC工、C,to直列回路の両端電圧を波
形整形回路FFとFうシジス#Q、、Q4の直列回路に
印加する。
波形整形回路FFは、入力電圧v1と出力電圧vaとの
間に第1図に勇すよう4なにステ91/ス特性を屯ち、
パμ、X )うシスT62次巻線よシ与えられる立上が
勤および立下がりの鈍う・たスイッチング波形をgS図
O賽線で示すような立上が)および立下が)の急峻なス
イッチシダ波形に整形してトラン5lxlQ、、941
0ベースに共通に与えるー′表お、第sI!!o破纏は
パpストラνスTの1次巻線の電圧・lを示して%Aる
。また、波形整形回路FFの入力には!パルス)ツyス
丁02次電圧にコンデシt C,0電圧を加算しえもの
が加えられる。
間に第1図に勇すよう4なにステ91/ス特性を屯ち、
パμ、X )うシスT62次巻線よシ与えられる立上が
勤および立下がりの鈍う・たスイッチング波形をgS図
O賽線で示すような立上が)および立下が)の急峻なス
イッチシダ波形に整形してトラン5lxlQ、、941
0ベースに共通に与えるー′表お、第sI!!o破纏は
パpストラνスTの1次巻線の電圧・lを示して%Aる
。また、波形整形回路FFの入力には!パルス)ツyス
丁02次電圧にコンデシt C,0電圧を加算しえもの
が加えられる。
トランジスIQ、、Q4は波形整形回路FF6出カに*
IFl、て電力用MO8電界効果)ランジスIQlをオ
シオツ厘動するが、波形整形回路FFの出カ電FEV−
立上がったときはFツyNスJQsがオントなって補助
電源部Eのコシデンー?Cユ、cj!di ラミ力用M
O8電界効果)ランジスjlQ、のゲー) KJll[
K電流を−流し込んで電力用MO8電界効果トッシVス
# QlO人力春量C1を急速充電することkよ)電力
用MO8電界効果FットランジスzOゲート電圧の立上
が)を遮め、かつ波形整形回路FFの出力電圧v2が卑
下がセたときはFランジスJIQ4がオシとなって電カ
フ8 MO8電界効果トッシジスJIQ工5)r−)郁
の入力容量CIを急速に放電するととkよ)電ヵ用MO
5電界効果トラン’1)ZIQ工のゲーF電圧の立下が
勤を速め為。
IFl、て電力用MO8電界効果)ランジスIQlをオ
シオツ厘動するが、波形整形回路FFの出カ電FEV−
立上がったときはFツyNスJQsがオントなって補助
電源部Eのコシデンー?Cユ、cj!di ラミ力用M
O8電界効果)ランジスjlQ、のゲー) KJll[
K電流を−流し込んで電力用MO8電界効果トッシVス
# QlO人力春量C1を急速充電することkよ)電力
用MO8電界効果FットランジスzOゲート電圧の立上
が)を遮め、かつ波形整形回路FFの出力電圧v2が卑
下がセたときはFランジスJIQ4がオシとなって電カ
フ8 MO8電界効果トッシジスJIQ工5)r−)郁
の入力容量CIを急速に放電するととkよ)電ヵ用MO
5電界効果トラン’1)ZIQ工のゲーF電圧の立下が
勤を速め為。
このように構成した結果、電力用MO3電界効果トラン
ジスJIQ工の入力春量C1が入電(てもFツシVスタ
Q、 、Q4のオンオフ動ff1Kよシ入力容量C1の
充放電を急速に行うことができ、スイッチング速度を高
めてスイッチング損失を低減することができる。tた、
波形整形回路FFおよびFうシVスIQ3.Q、へは、
パルストランスTの2次出力を整流および平滑する補助
電源部Eかも給電するようkしているので、絶縁のため
に設けたパルストランスTおよびドツイデトラνジスJ
fQ、の電流咎量を過度に大きくする必要は′&い。
ジスJIQ工の入力春量C1が入電(てもFツシVスタ
Q、 、Q4のオンオフ動ff1Kよシ入力容量C1の
充放電を急速に行うことができ、スイッチング速度を高
めてスイッチング損失を低減することができる。tた、
波形整形回路FFおよびFうシVスIQ3.Q、へは、
パルストランスTの2次出力を整流および平滑する補助
電源部Eかも給電するようkしているので、絶縁のため
に設けたパルストランスTおよびドツイデトラνジスJ
fQ、の電流咎量を過度に大きくする必要は′&い。
この発明の他の実施例を第8図に示す、すなわチ、この
電力用パイI−ラ)うシVスIのドライブ回路は、第4
図の電力用MO8電界効果)ランVスIQ工に代えて電
力用パイ一一ットヲンジスJIQ’。
電力用パイI−ラ)うシVスIのドライブ回路は、第4
図の電力用MO8電界効果)ランVスIQ工に代えて電
力用パイ一一ットヲンジスJIQ’。
をオンオシ駆動するもので、電力用パイが−ットランジ
スタQ−の工電ツlを補助電源部Eのコシデン号C工、
C8の中点に接続し、トランジスJIQ、から電力用パ
4 d−、う)ツノジスp Qiへ給電される過剰なペ
ース電流によ〉電力用パイI−ツシヲンジスp Ql、
が過飽和しないようにそのオン時にペース電流を働滅さ
せるためのlイオードD、を設けたところが前述の実施
例と異なる。
スタQ−の工電ツlを補助電源部Eのコシデン号C工、
C8の中点に接続し、トランジスJIQ、から電力用パ
4 d−、う)ツノジスp Qiへ給電される過剰なペ
ース電流によ〉電力用パイI−ツシヲンジスp Ql、
が過飽和しないようにそのオン時にペース電流を働滅さ
せるためのlイオードD、を設けたところが前述の実施
例と異なる。
よ)詳しく説明すると、トラν$FXJIQ、、Q8お
よび抵抗R,−R8が波形整形回路FFを構成し、こO
波形整形回路FFO出力によ)、シランNx1−がオフ
となると、トランジス#Q4*Q5eQ3がそれぞれオ
フ。オン、オシとな)、コシデンヤCユから)うシVヌ
#Q、を遥して電力用パイボーツFランジス#%に過剰
なペース電流を供給して電力用パイー−ラFツysFス
pott急速にオンにさせる。
よび抵抗R,−R8が波形整形回路FFを構成し、こO
波形整形回路FFO出力によ)、シランNx1−がオフ
となると、トランジス#Q4*Q5eQ3がそれぞれオ
フ。オン、オシとな)、コシデンヤCユから)うシVヌ
#Q、を遥して電力用パイボーツFランジス#%に過剰
なペース電流を供給して電力用パイー−ラFツysFス
pott急速にオンにさせる。
ζO電電力用バイボートうシジスIQtがオンとなって
そ0:1%/りI電圧が低下するとダイオードD暴が導
通し、lイオードD、がトランザスIQ、のペース電流
を減少させるように81%)コンIXIQ3のエミッタ
電流、すなわち、電力用バイポーラ)ツシyスlQtの
ペース電流を減少させ、電力用パイI−ットツνジス#
Q1の過飽和状態を解く、一方、FヲンVスIQ6がオ
ンとなると、トランジスI Q’4 *Q5 mQzは
それぞれオシ、オフ。オフとtb、電力用パイボーット
ツyNス#QtK:lシダytc。
そ0:1%/りI電圧が低下するとダイオードD暴が導
通し、lイオードD、がトランザスIQ、のペース電流
を減少させるように81%)コンIXIQ3のエミッタ
電流、すなわち、電力用バイポーラ)ツシyスlQtの
ペース電流を減少させ、電力用パイI−ットツνジス#
Q1の過飽和状態を解く、一方、FヲンVスIQ6がオ
ンとなると、トランジスI Q’4 *Q5 mQzは
それぞれオシ、オフ。オフとtb、電力用パイボーット
ツyNス#QtK:lシダytc。
から負あ電圧を与えてそのペースから逆電流を引出して
コンデシtC8へ導き、電力用パイが一ツシヲンジスI
Ql、を急速にオシにする。これらの動作によ)電力
用パイI−ットツνNxzQ’、を高速にスイッチシダ
させる。 *sP%R,pJR□、はそれぞれ抵抗であ
る。
コンデシtC8へ導き、電力用パイが一ツシヲンジスI
Ql、を急速にオシにする。これらの動作によ)電力
用パイI−ットツνNxzQ’、を高速にスイッチシダ
させる。 *sP%R,pJR□、はそれぞれ抵抗であ
る。
この実施例の効果は前述の実施例と両様である。
以上のように、この発明の半導体スイッチシダ素子のド
ライブ回路は、スイッチジグ信号が制御極に加えられる
ドライブ用スイッチシメ素子と、とのドツイプ用スイッ
ナyグ素子を介して1次巻線をドライブ電源に接続した
パルストランスと、このパルス)コンスの2次−巻線出
力を整流および平滑する補助電源部と、この補助電源部
よ!P給電されて前記パルス)コンスのi次巻線出力を
立上が)si−よび立下が)が急峻となる−ように波彫
整潜する波形整形回路と、前記補助電源部の両端間に接
続して中点を電力用半導体スイッチシダ素子の制御11
に接続し前記波形整形回路の出力状態の変化Kjt応し
て交亙にオンとなることkよ如前配電力用半導体ヌイッ
ナシl素子を前記スイッチング信号に対応してオシオフ
させる第1および第20補助スイツチシダ素千の直列回
路とを備えているO→、電力用半導体スイ・すyダ素子
のスイ・チシダ遣度を高めてそのスイッチング損失を低
減で111るという効果がある。
ライブ回路は、スイッチジグ信号が制御極に加えられる
ドライブ用スイッチシメ素子と、とのドツイプ用スイッ
ナyグ素子を介して1次巻線をドライブ電源に接続した
パルストランスと、このパルス)コンスの2次−巻線出
力を整流および平滑する補助電源部と、この補助電源部
よ!P給電されて前記パルス)コンスのi次巻線出力を
立上が)si−よび立下が)が急峻となる−ように波彫
整潜する波形整形回路と、前記補助電源部の両端間に接
続して中点を電力用半導体スイッチシダ素子の制御11
に接続し前記波形整形回路の出力状態の変化Kjt応し
て交亙にオンとなることkよ如前配電力用半導体ヌイッ
ナシl素子を前記スイッチング信号に対応してオシオフ
させる第1および第20補助スイツチシダ素千の直列回
路とを備えているO→、電力用半導体スイ・すyダ素子
のスイ・チシダ遣度を高めてそのスイッチング損失を低
減で111るという効果がある。
第1図は従来の電力用MDS電界効果)ランリスIのド
ライブ回路の回路図、第2図はその等価回路図、第3図
はパルストランスの1次および2次電圧の波形図、第4
図はこの発明の一実施例の電力用MO8電界効果)ヲν
ジスタのドライブ回路の回路図、第5図はパルストラン
スの1次および2次電圧の波形図、第6図はパルストラ
ンスの1次電圧をよび波形整形回路の出力電圧の波形図
、第7図は波形整形回路の入出力電圧特性図、第8図ン
VスIのドツイプ回路O回路図である。 Q工・・・電力用MoS電界効果)ツνジスタ、Q、−
ドフィプトラシジスJl、?−パ〃ストツνス、 E
−補助電源部、FF−波形整形回路、Qs、Q、 −)
ランジスタ 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 V。 4 第8図
ライブ回路の回路図、第2図はその等価回路図、第3図
はパルストランスの1次および2次電圧の波形図、第4
図はこの発明の一実施例の電力用MO8電界効果)ヲν
ジスタのドライブ回路の回路図、第5図はパルストラン
スの1次および2次電圧の波形図、第6図はパルストラ
ンスの1次電圧をよび波形整形回路の出力電圧の波形図
、第7図は波形整形回路の入出力電圧特性図、第8図ン
VスIのドツイプ回路O回路図である。 Q工・・・電力用MoS電界効果)ツνジスタ、Q、−
ドフィプトラシジスJl、?−パ〃ストツνス、 E
−補助電源部、FF−波形整形回路、Qs、Q、 −)
ランジスタ 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 V。 4 第8図
Claims (1)
- スイッチング信号が制御値に加えられるドライブ用スイ
ッチシダ素子と、このドライブ用スイッチング素子を介
しで1次巻線をドライブ電源に接続したパpメシツνス
と、とのパNスシツyXO2次巻線出力を整11hよび
平滑す為補助電源部と、この補助電源部よ〉給電されて
前記パルス訃ツシメOS次巻線出力を立上が)シよび立
下が)が急峻となるよ5に*形整形する波形整彫回路と
、前記補助電源部OII鯵mwc接続して中点を電力用
半導体スイッチシダ素子の制御1iiK接続し前記波膠
整5alIo出力状態の変化に:jtjieL(交Iに
オシと1為ことによ勤前記電力用半導体スイッチジグ素
子を前記スイッチシダ信fK対応してオンオフさせる第
1シよび第2の補助スイッチシダ素子の直列回路とを備
え大半導体スイッチシダ素子のYライプ開路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56146492A JPS5846724A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 半導体スイツチング素子のドライブ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56146492A JPS5846724A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 半導体スイツチング素子のドライブ回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5846724A true JPS5846724A (ja) | 1983-03-18 |
Family
ID=15408845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56146492A Pending JPS5846724A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 半導体スイツチング素子のドライブ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5846724A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS6157715U (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-18 | ||
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JPS61231650A (ja) * | 1985-04-06 | 1986-10-15 | Sony Corp | 機器内バスを利用した動作制御方法 |
JPS61277226A (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-08 | Hitachi Ltd | スイツチング半導体素子の駆動回路 |
JPS63178761A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-22 | Wako Denki Kk | スイツチング安定化電源 |
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1981
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