JPS6040038Y2 - スイツチング・トランジスタの駆動回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、スイッチング・トランジスタのストレージ時
間とターン・オフ時間を短くすることができ、従ってス
イッチング・スピードがはやいスイッチング・トランジ
スタの駆動回路に関するものである。

ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電源装置においては、パワー
・スイッチング・トランジスタの駆動回路を必要とする
。

スイッチング・トランジスタの駆動回路としては、従来
既に多くの形式のものが提案されているが、このうち電
流帰還形駆動回路は、コレクタ電流に比例したベース電
流を流すことができるので、パワー・スイッチング・ト
ランジスタの駆動回路として、最も適したものである。

第１図は従来の電流帰還形スイッチング・トランジスタ
駆動回路の構成を示す回路図である。

同図において、Ｔｒ ｌ、 Ｔｒ２． Ｔｒ３はトラン
ジスタ、Ｔ１はメイントランス、Ｔ２は駆動トランス、
ＤＬ Ｄ２．Ｄ３９ Ｄ４９ Ｄ５はダイオード、Ｄ６
はツェナー・ダイオード、Ｒ１，Ｒ２は抵抗、Ｒシは負
荷抵抗、ＣＩ、Ｃ２はコンデンサ、Ｌｌはチョークであ
って、全体として直流電源Ｅ２を交流に変換し、２次側
で整流、平滑して直流電圧として負荷抵抗ＲＬに供給す
る、況−ＤＣコンバータ回路を形成している。

第１図において、トランジスタＴｒ２．Ｔｒ３は図示さ
れない励振回路によってベース電流を供給されて、交互
にオン、オフしている。

まずトランジスタＴｒ２がオンのときには、直流電源Ｅ
１によって、駆動トランスＴ２の巻線ｎ１に正方向に電
圧が印加される。

これによって巻線ｎ２に、トランジスタＴｒ ｌにベー
ス電流を流す方向に電圧が発生し、従ってトランジスタ
Ｔｒ ｌはオンとなる。

トランジスタＴｒ ｌがオン、になったときトランスＴ
２の巻線ｎ３を経てコレクタ電流■。

が流れる。

これによって巻線ｎ２にはコレクタ電流■。

のｎ３／ｎ２倍の電流が流れようとする。このような正
帰還作用によって、スイッチング・トランジスタＴｒｌ
は急速にオン状態に移行し、以後その状態を維持する。

次にトランジスタＴｒ２がオフとなり、トランジスタＴ
ｒ３がオンになると、巻線ｎ１はダイオードＤ２．トラ
ンジスタＴｒ３からなる回路によって短絡され、今まで
巻線ｎ２に流れていた帰還電流は巻線ｎ１に転流する。

これによってスイッチング・トランジスタＴｒ ｌのベ
ースＮ流は流しなくなり、トランジスタＴｒ ｌはオフ
になる。

このようにしてトランジスタＴｒ２．Ｔｒ３が交互にオ
ン、オフを繰り返すことにより、トランジスタＴｒ ｌ
は上述のごとき動作を繰り返し、これによってトランジ
スタＴｒｌのスイッチング動作が行なわれる。

トランジスタＴｒ ｌのスイッチングに伴なって、直流
電源Ｅ２からメイントランスＴ１の１次側に方形波の電
圧が供給され、これによってメイントランスＴ１の２次
側に方形波電圧を発生する。

この電圧は整流器Ｄ４によって整流され、ダイオードＤ
５．チョークＬ １９ コンデンサＣ２によって平滑
化されて、負荷抵抗ＲＬに供給される。

なお第１図の回路において、ダイオードＤ１とツェナー
ダイオードＤ６とは、駆動トランスＴ２のリセットのた
めに設けられたものである。

また抵抗２とコンデンサＣ１とからなる回路は、スイッ
チング・トランジスタＴｒ ｌのベース電流の立上りを
はやくする作用を行なう。

一方、抵抗Ｒ１は定常状態におけるトランジスタＴｒ２
を制限するためのものである。

ダイオードＤ２はトランジスタＴｒ３を送電圧から保護
するために設けられている。

第１図に示された駆動回路は概ね良好な動作を行なうこ
とができる。

しかしながら大電流のスイッチングまたは高速スイッチ
ングを行なう場合は、スイッチング・トランジスタＴｒ
ｌのストレージ時間とターン・オフ時間を十分はやくす
ることができなかった。

本考案はこのような従来技術の欠点を除去しようとする
ものであって、その目的は、スイッチング・トランジス
タのストレージ時間とターン・オフ時間を短くすること
ができ、従ってスイッチング・スピードを向上させるこ
とができる駆動回路を提供することにある。

この目的を遠戚するため、本考案のスイッチング・トラ
ンジスタの駆動回路において、第１の変成器の１次巻線
に直列にスイッチング・トランジスタを接続し、該スイ
ッチング・トランジスタのベース・エミッタ間に第２の
変成器の２次巻線を接続し該第２の変成器の１次巻線に
直列に該スイッチング・トランジスタを駆動する第１補
助トランジスタを接続するとともに該第２の変成器の１
次巻線に並列に第２補助トランジスタを接続し、該第１
補助トランジスタをオンにすることにより該スイッチン
グ・トランジスタをオンとし、該第２補助トランジスタ
をオンにして該第１の変成器に設けた補助巻線によりア
ンダーシュート電流を流して該スイッチング・トランジ
スタをオフにするスイッチング・トランジスタの駆動回
路において、該第１補助トランジスタに直列にコンデン
サを接続し、さらに該コンデンサの放電電流を該アンダ
ーシュート電流に正方向に重畳するダイオードを接続し
たことを特徴としている。

以下、実施例について説明する。

第２図はスイッチング・トランジスタの駆動回路の他の
従来例の構成を示す回路図である。

同図は第１図と同様に全体としてＤＣ−ＤＣコンバータ
回路を示し、第１図におけると同一部分は同一番号であ
られされており、それらの作用もまた同様である。

ｎａはメイントランスＴ１に設けられた巻線、Ｒ３は抵
抗である。

第２図において、スイッチング・トランジスタＴｒ ｌ
がオンのとき、巻線鴫にはその正方向がプラスになるよ
うに電圧が発生している。

このときトランジスタＴｒ３がオンになると、巻線ｎａ
に発生している電圧によって、巻線ｎ１を経て電流が流
れ、これによって駆動トランスＴ２を経てトランジスタ
Ｔｒ ｌにそのエミッタが正、ベースが負となる方向に
電圧が印加され、トランジスタＴｒ１は急速にオフ状態
となる。

このように、スイッチング・トランジスタＴｒ ｌのス
トレージ時間とターン・オフ時間を短くすることができ
、スイッチング・スピードが向上する。

抵抗Ｒ３はこの際巻線ｎ１に流れる電流を制限する作用
を行なう。

その他の動作については、第１図に示された回路と同様
である。

第３図は本考案のスイッチング・トランジスタの駆動回
路一実施例の構成を示す回路図である。

同図はスイッチング・トランジスタの駆動に関する部分
のみを示し、第２図における同一部分は同一番号で示さ
れており、それらの作用もまた同様である。

Ｄ？、ＤＢはそぞれダイオードである。第３図において
、トランジスタＴｒ）がオンのとき、コンデンサＣ１は
直流電源Ｅ１によって充電される。

トランジスタＴｒ２がオフとなり、トランジスタＴｒ３
がオンになると、コンデンサＣ１の電荷はダイオードＤ
７．トランジスタＴｒ３、巻線ｎ１を経て放電する。

このとき巻線ｎ１に流れる電流は、巻線品に発生してい
る電圧によって巻線ｎ１に流れる電流と同じ方向であり
、これによってトランジスタＴｒｌは第２図の場合と比
べてさらに短時間でオフとなる。

このように第３図の駆動回路によれば、スイッチング・
トランジスタＴｒｌのストレージ時間とターン・オフ時
間をより短くすることができ、スイッチング・スピード
が一層向上する。

なお第３図ジスタにおいてダイオードＤ８はコンデンサ
Ｃ１の電荷の放電時、巻線ｎ１のインダクタンスとコン
デンサＣ１とによって振動を生じ、コンデンサＣ１に逆
方向に充電して誤動作の原因となることを防止するため
に設けられている。

第３図の駆動回路の動作は、上述したところ以外は第２
図の回路と同様である。

以上説明したように本考案のスイッチング・トランジス
タの駆動回路によれば、スイッチング・トランジスタの
スイッチング・スピードを向上させることができ、従っ
て大電流または高速のスイッチングを行なうスイッチン
グ・トランジスタの駆動回路を容易に構成することがで
きるので、極めて効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電流帰還形スイッチング・トランジスタ
駆動回路の構成を示す回路図、第２図は他の従来のスイ
ッチング・トランジスタ駆動回路の構成を示す図、第３
図は本考案のスイッチング・トランジスタの駆動回路の
一実施例の構成を示す回路図である。 Ｔｒｌ、 Ｔｒ２． Ｔｒ３・・・・・・トランジスタ
、Ｔ１・・・・・・メイントランス、Ｔ２・・・・・・
駆動トランス、Ｄｌ、 Ｄ２． Ｄ３． Ｄ４． Ｄ５
． Ｄ６． Ｄ？、 ＤＢ・・・・・・ダイオード、Ｄ
６・・・・・・ツェナー・ダイオード、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３・・・・・・抵抗、ＲＬ・・・・・・負荷抵抗、Ｃ１
，Ｃ２・・・・・・コンデンサ、Ｌｌ・ｍｅｓｓｓチョ
ーク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１の変成器の１次巻線に直列にスイッチング・トラン
   ジスタを接続し、該スイッチング・トランジスタのベー
   ス・エミッタ間に第２の変成器の２次巻線を接続し該第
   ２の変成器の１次巻線に直列に該スイッチング・トラン
   ジスタを駆動する第１補助トランジスタを接続するとと
   もに該第２の変成器の１次巻線に並列に第２補助トラン
   ジスタを接続し、該第１補助トランジスタをオンにする
   ことにより該スイッチング・トランジスタをオンとし、
   該第２補助トランジスタをオンにして該第１の変成器に
   設けた補助巻線によりアンダーシュートｔ’ｊｆＥを流
   して該スイッチング・トランジスタをオフにするスイッ
   チング・トランジスタの駆動回路において、該第１補助
   トランジスタに直列にコンデンサを接続し、さらに該コ
   ンデンサの放電電流を該アンダーシュート電流に正方向
   に重畳するダイオードを接続したことを特徴とするスイ
   ッチング・トランジスタの駆動回路。