JPS5951417A - 誘導負荷用スイツチ - Google Patents

誘導負荷用スイツチ

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JPS5951417A
JPS5951417A JP15011883A JP15011883A JPS5951417A JP S5951417 A JPS5951417 A JP S5951417A JP 15011883 A JP15011883 A JP 15011883A JP 15011883 A JP15011883 A JP 15011883A JP S5951417 A JPS5951417 A JP S5951417A
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JP
Japan
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switch
auxiliary
bridge side
load
voltage
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Pending
Application number
JP15011883A
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English (en)
Inventor
エルンスト・ヘ−ベンシユトライト
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Schuckertwerke AG
Siemens AG
Original Assignee
Siemens Schuckertwerke AG
Siemens AG
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Publication date
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Publication of JPS5951417A publication Critical patent/JPS5951417A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/16Modifications for eliminating interference voltages or currents
    • H03K17/161Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
    • H03K17/162Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches without feedback from the output circuit to the control circuit
    • HELECTRICITY
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    • H03K17/08142Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit in field-effect transistor switches
    • HELECTRICITY
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    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
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    • H03K17/687Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor

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  • Inverter Devices (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は次の特徴を持つ誘導負荷のためのスイッチに関
する。
a)直列に接続され、逆に作動される少々くとも二つの
電力用MO8FETを備えた少くとも一つのブリッジ辺
、 b)ブリッジ辺は二つの外側のクランプと二つのMOS
FETの間に位置する一つの内側のタップを持ち、 C)負荷が内側のタップと外側の端子の選択される一つ
との間に存在する。
〔従来技術とその問題点〕
そのようなスイッチ紘、例えば14誌[エレクトo=−
り(Elektronik ) J 1980年、第冴
号、91ないし94ヘージに記載されている。このスイ
ッチにおいて、両電力用MO8FETは互に逆にスイッ
チングされる・すなわち一つのMO8F1nTがオンに
されると他はオフにされる。電力用MO8FETは逆向
きの極性をもつダイオードを有し、それは給電電池から
出力が取シ出されない作動位相において自己誘導電流(
フライホイール電流)を導く。転流は先ずオン状態の電
力用MO8FFiTに対して限界位相を示す。なぜなら
MOSFETに印加される電圧は初めに僅かだけ低下す
る間に電流が高まるからである。
一つの電力用MO8FETから他の電力用MO8FET
への転流の場合に、阻止されるべきMO8FFiTにお
いて逆方向に導通するダイオードによって引き起こされ
る問題が付加的に現れる。逆方向に導通するダイオード
(逆ダイオード)は寄生バイポーラトランジスタのベー
ス・コレクタ路によって形成される。オフにされるべき
M08FI!!TからオンにされるべきMOSFETへ
の転流の際に、逆電流の一部分がパイボー2トランジス
タのコレクタ・ベース路を通じて流れる。それによって
バイボー2ト2ンジスタをターンオンすることができる
。そのとき同時にオフにされるべきM08FFtTに電
圧が加わると、とのFITが破壊されることがある。
〔発明の目的〕
本発明は、最初に挙げた種類のスイッチにおいて、ター
ンオンと転流の際に電力用MO8FETに加わる負担を
、蚊FETの破壊が避けられるように低減することを目
的とする。
〔発明の要点〕
この目的は次の条件を満たすことによって達成される。
(5) d)ブリッジ辺に補助リアクトル(LE)が直列に接続
されており、 e)ブリッジ辺に補助回路が並列接続されておシ、f)
補助回路は補助電圧源とダイオードからなシ、g)その
ダイオードは補助電流がMOSFETを順方向に通流す
るような極性であシ、 h)補助電圧(VF)はスイッチに印加される電圧(V
B)よシ小さく 、LHを補助回路の寄生インダクタン
スとして場合 llt である大きさにされる。
〔発明の実施例〕 本発明を第1図ないし菖6図に関連して二、三の実施例
を引用して詳細に説明する〇 第1図に示す装置は、以下単にM08PFiTと称する
二つの電力用MO8FBT TriおよびTr2を有す
る。
このM08FBTは直列に接続され、状況によってはイ
ンダクタンスの顧胤の、もとにスイッチのブリッジ辺を
形成する。このブリッジ辺は二つの外側の(6) クランプA、Bおよび一つの内側のタップMを有する、
3この外側端千人と内部タップMとに負荷が接続されて
いる。負荷は誘導分LLと抵抗分RLとからなる。ブリ
ッジ辺を直列に、ダイオードおよびツェナダイオードか
らなる直列回路によ9分路された補助リアクトルRLが
存在する。そのような補助リアクトルの使用と作用は、
例えば雑誌[ニー −f −−ツエ、 ) (ETZ)
j第100巻(1979年)、第13号、664ないし
670ページから公知である。
端子AおよびBに、補助電圧VHをもつ電源およびダイ
オードD2からなる補助回路が接続されている。
補助回路は、破線で示された無視できないインダクタン
スLHを持つ。
本発明の説明のために、負荷がT、1の逆ダイオードを
通じて流れるフライホイール電流工を導くことを仮定す
る。この逆ダイオードは寄生バイポーラトランジスタT
のコレクタ・ペース路によって形成され、容量CCBを
有する。いまMOSFET −Tr2がオンにされると
、電流工はTrlの逆ダイオードを通じてさらに流れ、
電流iが補助リアクトルLxのために飛躍的に増大でき
ないから、電流は始めは変化しない。インバータに印加
される電圧■はしかしMOSFETのターンオンのため
に突然低下し、時間tl(第2図)に零に近い値に達す
る。
電流工はこの場合負の値から発してdt/at −VB
/LEによシ零に戻シ、それからその方向を逆転して、
MOSFET Trlを通じて順方向に流れる。その際
電流1は11および12に分割され、その場合12・R
BEはバイポーラトランジスタTに対する制御電圧UB
ICを形成する。UBKがペース・エミ、り堰層電圧よ
シ大きくなれば、トランジスタTが導通となる。
コレクタ・ペース容量CcBに蓄えられたキャリアの減
少と共にMOSFETへの電圧Uが急に上昇する(菖2
図中の12)。この電圧はバイポーラトランジスタTへ
も加わる。コレクタ電流がここでトランジスタTを通じ
て流れると、MOSFET T、1 カ破壊されるほど
損失電力が高くなシ得る。
本発明によればここで電圧源LHN場合によって存在す
る導体インダクタンスLHおよびダイオードD2からな
る補助回路がブリッジ辺に並列接続される。それによっ
てブリッジ辺、すなわち端子AおよびBの間に加わる電
圧は零の近くまで落ちなくて電圧VHの高さに固定され
る。これは第4図に図示され、上に電圧Uの経過、下に
電流I2の経過達し、そと海差し当たシ固定される。そ
の場合電流瞳は補助回路からダイオードD2を経て端子
Aに流れる。その電流iHは時点t4 tでに零および
正の値に向けての強い増加をひき起こす。電流上昇はそ
の際VH/LHによって定まる。MOi9FFfT T
rの逆ダイオードの掃き出したひき起す電流I2が補助
回路のない場合よル大きく、その結果逆ダイオードに蓄
えられたキャリア(QCB)は加速的に掃き出されるこ
とが明らかである。端子Aに加わる電圧がなおVHの大
きさを持つ時点t6に電流12は零になる。すなわち、
キャリアが掃き出され、寄生バイボーラド2ンジスタは
オフにされる。それにダイオード2のターンオフタイム
tgがつづく。ターンオフタイムの経過の開電流t2は
依然として零のままであシ、端子人の電位はしかし高さ
VHに固定(9) される。ブリッジ辺に加わる電圧は、時点 t7のライ
フタイムの終りに初めて電圧Uに再び上昇する。電圧上
昇のdu/dtは補助リアクトルLSIによって定めら
れる。MOSFET Trl  はそのときもはや電流
が流されていないから、寄生バイポーラトランジスタは
ターンオフされず、 MOSFETの破壊は阻止される
!s4図には唯一のブリッジ辺とMO8F’13T ’
rrtおよびT、2を有する簡単なインバータが示され
、それにおいては負荷は中間タップと二つのコンデンサ
から形成される人為的零点との間に接続されている。補
助回路は両MO8FETに対して働く。彦ぜなら両MO
8FETは補助回路に関して直列に接続されており、同
じ電流が流されているからである。
第5図には二つのブリッジ辺、すなわち全波プリ、ジを
備えたスイッチが示されている。両ブリッジ辺はやはシ
それぞれ二つの極めて簡単化して図示した電力用MO8
FETを有する。負荷は例えばブリ、ジ辺の中間タップ
の間に接続された直流電動機から外る。補助回路はここ
で第4図に示す装(10) 置に類似して四つのMOSFETすべてのために働く。
三相制御器への対応する拡張を第6図に示す。
これは三つのブリッジ辺からなシ、それに三相負荷、例
えば三相電動機が接続されている。補助回路は、ここで
は六つの電力用MO8PET全体に対応して働く。
補助回路の効果に対する前提は、補助回路によって引き
起こされる電流上昇dl/dtが、補助リアクトルLE
のみによって引き起こされる電流上昇bi/dtよシ大
きいことである。誘導性回路の電流上昇は印加される電
圧と回路のインダクタンスの商に等しいから、 の条件が満足されなければならない。そのことから、補
助電圧 り。
V、u  >  ’VB − K でなければならないという結果が生じる。それは例えば
5ないし10倍大きいとよい。補助電圧は図示されたよ
うに電池か−ら供給されることができる。
しかし、抵抗を介して電圧源につながるコンデンサを利
用することもできる。
〔発明の効果〕
本発明紘直列に接続され、逆に作動される電力用MO8
PETを備えた例えば電動機制御器のような誘導負荷の
だめのインバータの、MOSFETからなるブリ、ジ辺
に直列接続の補助リアクトルならびに並列接続の補助電
源およびダイオードを有する補助回路を付加することに
よって、転流の際に一方では高められた掃き出し電流を
供給し、他方ではMOSFETからキャリアが掃き出さ
れるまでの間トランジスタ電圧を低く保つものである。
これによシ、転流の際にフライホイール電流が流れるタ
ーンオンされるべきMOSFETに逆電流が流れ、その
場合トランジスタ電圧の上昇が起きると、MOSFET
の寄生バイポーラトランジスタがターンオンされて、そ
のMOSFETが破壊する問題が解決される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基底となる問題と本発明の説明のため
の原理的回路図、第2図は従来のスイ。 チにおける電力用MO8F、ETの電圧、電流の経過を
示す線図、第3図は本発明の一実施例によるスイッチに
おける電力用MO8FBTの電圧、電流の経過を示す線
図、第4図ないし第6図はそれぞれ本発明の異なる実施
例を示す回路図でおる。 ’rrl l Tr2 ”・電力用MO8FET SA
 、 B ・・・端子、M−・・り、プ、LIC・・・
補助リアクトル、VH・・・補助電源、T・・・寄生ト
ランジスタ、LL・・・負荷誘導分、几L・・・負荷抵
抗分。 代理人弁理士 山 口  康 (13)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)a)直列に接続され、逆に作動される少なくとも二
    つの電力用MO8FETを備えた少なくとも一つのブリ
    ッジ辺を有し、 b)該ブリッジ辺は二つの外側の端子と二つのMOSF
    ETの間に位置する一つの内側のタップを持ち、 C)負荷が内側のタップと外側の端子の選択された一つ
    との間に存在するものにおいて、d)ブリ、ジ辺に補助
    リアクトル(Lx)が直列に接続されておシ、 e)ブリッジ辺に補助回路が並列接続されておシ・ f)該補助回路は補助電圧源とダイオードからなシ、 g)該ダイオードは補助電流がMOSFETを順方向に
    通流するような極性であシ、 h)補助電圧(Va)はスイッチに印加される電圧(V
    B )よシ小さく%LHを補助回路の寄生インダクタン
    スとした場合、 H vH> vB・□ IE である大きさにされたことを特徴とする誘導負荷用スイ
    ッチ。 2、特許請求の範囲第1項記載のスイッチにおいいし1
    0倍であることを特徴とする誇導負荷用スイッチ。 3)特許請求の範囲第1項または第2項記載のスイッチ
    において、 a)第二のブリッジ辺が直列に接続され、逆に作動され
    る電力用M08FBTを備え、b)第二のブリッジ辺は
    第一のブリッジ辺に並列接続されて内側のタップを有し
    、 C)負荷は第一、第二のブリ、ジ辺の内側のり、プの間
    に位置することを特徴とす石誘導負荷用スイ、チ。 4)特許請求の範囲第3項記載のスイッチにおいて、 a)両ブリ、ジ辺に内側のタップを持つ第三のブリッジ
    辺が並列に接続され、 b)負荷が三相負荷でおって三つの端子を介してブリ、
    ジの内側のタップのそれぞれと接続されたことを特徴と
    する誘導負荷用スイッチ。 5)特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記
    載のスイッチにおいて、補助電源が電池であることを特
    徴とする誘導負荷用スイッチ。 6)特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記
    載のスイッチにおいて、補助電源が抵抗を介して電圧源
    につながるコンデンサであることを特徴とする誘導負荷
    用スイッチ。
JP15011883A 1982-08-19 1983-08-17 誘導負荷用スイツチ Pending JPS5951417A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE32309104 1982-08-19
DE19823230910 DE3230910A1 (de) 1982-08-19 1982-08-19 Schalter mit leistungs-mosfet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5951417A true JPS5951417A (ja) 1984-03-24

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ID=6171250

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15011883A Pending JPS5951417A (ja) 1982-08-19 1983-08-17 誘導負荷用スイツチ

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4720638A (en) * 1986-07-31 1988-01-19 Briggs & Stratton Corporation Electronically commutated coaxial starter motor/alternator for an internal combustion engine
DE4007564A1 (de) * 1990-03-09 1991-09-12 Siemens Ag Leistungsverstaerker zur speisung induktiver lasten mit mos-feldeffekttransistoren
DE4430078A1 (de) * 1994-08-25 1995-02-02 Manfred Prof Dr Ing Gekeler Schaltungsanordnung zur Vermeidung von Schaltverlusten eines Zweigpaares eines selbstgeführten Stromrichters mit eingeprägter Zwischenkreisgleichspannung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5255464A (en) * 1975-10-31 1977-05-06 Ibm Switching circuit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5255464A (en) * 1975-10-31 1977-05-06 Ibm Switching circuit

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DE3230910C2 (ja) 1987-09-24
DE3230910A1 (de) 1984-02-23

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