JPS61108219A - バイポ−ラダ−リントントランジスタのベ−ス駆動回路 - Google Patents
バイポ−ラダ−リントントランジスタのベ−ス駆動回路Info
- Publication number
- JPS61108219A JPS61108219A JP59231609A JP23160984A JPS61108219A JP S61108219 A JPS61108219 A JP S61108219A JP 59231609 A JP59231609 A JP 59231609A JP 23160984 A JP23160984 A JP 23160984A JP S61108219 A JPS61108219 A JP S61108219A
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- Japan
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- transistor
- darlington
- darlington transistor
- diode
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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
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic 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
- H03K17/60—Electronic 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 bipolar transistors
- H03K17/615—Electronic 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 bipolar transistors in a Darlington configuration
-
- 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
- H03K17/041—Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/0412—Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit
- H03K17/04126—Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit in bipolar transistor 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】
［産業上の利用分野］
この発明は、バイポーラダーリントントランジスタのベ
ース駆動回路に関し、特に、グーリン１〜ントランジス
タを高速スイッチングさせるためのベース駆動回路に関
するものである。
ース駆動回路に関し、特に、グーリン１〜ントランジス
タを高速スイッチングさせるためのベース駆動回路に関
するものである。
［従来の技術］
第３図は、従来用いられているバイポーラダーリントン
トランジスタの高速スイッチング用べ一ス駆動回路であ
り、一般に、ベーカクランプ回路と称されている回路で
ある。
トランジスタの高速スイッチング用べ一ス駆動回路であ
り、一般に、ベーカクランプ回路と称されている回路で
ある。
第３図において、ダーリントントランジスタ２は、前段
に設けられたドライバ用トランジスタ３と後段に設けら
れたパワトランジスタ４とがダーリントン接続された構
成になっている。また、ドライバ用トランジスタ３のベ
ース−エミッタ間はダイオード５および抵抗７の並列接
続で接続されている。ドライバ用トランジスタ３のエミ
ッターベース間が順方向となるように接続されたダイオ
ード５は、ドライバ用トランジスタ３を高速スイッチン
グ動作させるために設けられたクランプダイオードであ
る。また、パワトランジスタ４のベース−エミッタ間も
抵抗８によって接続され、該パワトランジスタ４のコレ
クターエミッタ間は、エミッターコレクタ方向が順方向
となるフリーホイールダイオード６で接続されている。
に設けられたドライバ用トランジスタ３と後段に設けら
れたパワトランジスタ４とがダーリントン接続された構
成になっている。また、ドライバ用トランジスタ３のベ
ース−エミッタ間はダイオード５および抵抗７の並列接
続で接続されている。ドライバ用トランジスタ３のエミ
ッターベース間が順方向となるように接続されたダイオ
ード５は、ドライバ用トランジスタ３を高速スイッチン
グ動作させるために設けられたクランプダイオードであ
る。また、パワトランジスタ４のベース−エミッタ間も
抵抗８によって接続され、該パワトランジスタ４のコレ
クターエミッタ間は、エミッターコレクタ方向が順方向
となるフリーホイールダイオード６で接続されている。
このような構成のバイポーラダーリントントランジスタ
２は、半導体ワンチップによって一体的に形成されてお
り、コレクタ端子Ｃ１エミッタ端子Ｅおよびベース端子
Ｂを備えている。
２は、半導体ワンチップによって一体的に形成されてお
り、コレクタ端子Ｃ１エミッタ端子Ｅおよびベース端子
Ｂを備えている。
ダーリントントランジスタ２のベース端子Ｂには、ダイ
オード１０を介してベース駆動用電流源１が接続され、
また、ダーリントントランジスタ２のエミッタ端子Ｅに
もベース駆動用電流源１が接続されている。したがって
、ベース駆動用電流源１からダイオード１０を介してダ
ーリントントランジスタ２にベース駆動電流が与えられ
る。ダイオード１０のアノードとダーリントントランジ
スタ２のコレクタ端子Ｃとの間は、ダーリントントラン
ジスタ２のベース電流をコレクタにバイパスするための
べ一カダイオード９が接続され、また、ダイオード１０
には並列にベース順電流をバイパスするための高速スイ
ッチング用クランプダイオード１１が接続されている。
オード１０を介してベース駆動用電流源１が接続され、
また、ダーリントントランジスタ２のエミッタ端子Ｅに
もベース駆動用電流源１が接続されている。したがって
、ベース駆動用電流源１からダイオード１０を介してダ
ーリントントランジスタ２にベース駆動電流が与えられ
る。ダイオード１０のアノードとダーリントントランジ
スタ２のコレクタ端子Ｃとの間は、ダーリントントラン
ジスタ２のベース電流をコレクタにバイパスするための
べ一カダイオード９が接続され、また、ダイオード１０
には並列にベース順電流をバイパスするための高速スイ
ッチング用クランプダイオード１１が接続されている。
そして、この回路においては、ベーカダイオード９とベ
ース電流を通すためのダイオード１０との順方向電圧降
下は、等しいか、少な（とも、（ベーカダイオード９の
順方向電圧降下）−（ダイオード１０の順方向電圧降下
）＜（ダーリントントランジスタ２のベース−コレクタ
間の電圧降下）となる条件を満足するような特性のべ一
カダイオード９が選ばれている。というのは、上記条件
を満足しなければ、ベーカダイオード９によってグーリ
ン１〜ントランジスタ２のベース電流をバイパスするこ
とができないからである。
ース電流を通すためのダイオード１０との順方向電圧降
下は、等しいか、少な（とも、（ベーカダイオード９の
順方向電圧降下）−（ダイオード１０の順方向電圧降下
）＜（ダーリントントランジスタ２のベース−コレクタ
間の電圧降下）となる条件を満足するような特性のべ一
カダイオード９が選ばれている。というのは、上記条件
を満足しなければ、ベーカダイオード９によってグーリ
ン１〜ントランジスタ２のベース電流をバイパスするこ
とができないからである。
次に、この従来回路の動作について説明をする。
ベース駆動用電流源１からの電流がダイオード１０を通
ってダーリントントランジスタ２のベースに流れ込み、
ダーリントントランジスタ２がオンしてコレクタ電流が
流れ始める。もし、ベース駆動電流源１から供給される
ベース電流が増加し、ダイオード１０の順方向電圧降下
とダーリントントランジスタ２のベース−コレクタ間電
圧降下とがベーカダイオード９の順方向電圧降下よりも
大きくなると、ベース駆動用電流源１から供給される電
流はベーカダイオード９によってダーリントントランジ
スタ２のコレクタにバイパスされる。
ってダーリントントランジスタ２のベースに流れ込み、
ダーリントントランジスタ２がオンしてコレクタ電流が
流れ始める。もし、ベース駆動電流源１から供給される
ベース電流が増加し、ダイオード１０の順方向電圧降下
とダーリントントランジスタ２のベース−コレクタ間電
圧降下とがベーカダイオード９の順方向電圧降下よりも
大きくなると、ベース駆動用電流源１から供給される電
流はベーカダイオード９によってダーリントントランジ
スタ２のコレクタにバイパスされる。
このため、ベース駆動用電流源１から供給されるベース
電流が変動して増加しても、上述のようなベー力ダイオ
ード９の作用によって、ダーリントントランジスタ２が
オーバドライブとなり、ダーリントントランジスタのタ
ーンオフ損失に伴うスイッチング特性の変化が防がれて
いる。
電流が変動して増加しても、上述のようなベー力ダイオ
ード９の作用によって、ダーリントントランジスタ２が
オーバドライブとなり、ダーリントントランジスタのタ
ーンオフ損失に伴うスイッチング特性の変化が防がれて
いる。
［発明が解決しようとする問題点］
ところが、上述のような従来のダーリントントラジスタ
のベース駆動回路においては、その回路に用いられるベ
ーカトランジスタ９に要求される条件として、ダーリン
トントランジスタ２のコレクターベース間の耐圧と同じ
耐圧を持っていることがある。また、ベーカダイオード
９とダイオード１０との間において、ベーカダイオード
９の順方向電圧降下がダイオード１０のそれと全く同じ
であるか、前述のような一定の条件を満たさなければな
らないということがある。
のベース駆動回路においては、その回路に用いられるベ
ーカトランジスタ９に要求される条件として、ダーリン
トントランジスタ２のコレクターベース間の耐圧と同じ
耐圧を持っていることがある。また、ベーカダイオード
９とダイオード１０との間において、ベーカダイオード
９の順方向電圧降下がダイオード１０のそれと全く同じ
であるか、前述のような一定の条件を満たさなければな
らないということがある。
しかしながら、ダーリントントランジスタ２の耐圧が大
きいものになると、上記２つの条件を満足する特性を有
するベーカダイオードを手に入れることはかなり難しく
なる。
きいものになると、上記２つの条件を満足する特性を有
するベーカダイオードを手に入れることはかなり難しく
なる。
また、ダーリントントランジスタ２のベースに−〇−
流れる電流があまり大きくない場合には、効果が少ない
か、もしくはほとんど効果の得られないこともある。
か、もしくはほとんど効果の得られないこともある。
そこで、この発明は、上述のような問題点を解決して、
バイポーラダーリントントランジスタのターンオフ損失
を減少できるとともに、数十ｋＨ２までの高周波動作を
させることができるベース駆動回路を提供することを目
的としている。
バイポーラダーリントントランジスタのターンオフ損失
を減少できるとともに、数十ｋＨ２までの高周波動作を
させることができるベース駆動回路を提供することを目
的としている。
［問題点を解決するための手段］
この発明は、バイポーラダーリントントランジスタと、
前記ダーリントントランジスタのベースおよびエミッタ
間に接続され、グーリン１〜ントランジスタのベースに
電流を供給するベース駆動用電流源と、前記ダーリント
ントランジスタのベース−エミッタ間に接続され、前記
ベース駆動用電流源からの供給電流を調整するためのク
ランプ手段とを設けた構成になっている。
前記ダーリントントランジスタのベースおよびエミッタ
間に接続され、グーリン１〜ントランジスタのベースに
電流を供給するベース駆動用電流源と、前記ダーリント
ントランジスタのベース−エミッタ間に接続され、前記
ベース駆動用電流源からの供給電流を調整するためのク
ランプ手段とを設けた構成になっている。
［作用］
この発明では、ベース駆動用電流源からダーリントント
ランジスタのベースに供給されるベース電流が増加した
場合、クランプ手段によってその増加分の電流がクラン
プされるので、ダーリントントランジスタのベースには
一定値以上の電流が供給されることがなく、ダーリント
ントランジスタのオーバドライブが防止できる。
ランジスタのベースに供給されるベース電流が増加した
場合、クランプ手段によってその増加分の電流がクラン
プされるので、ダーリントントランジスタのベースには
一定値以上の電流が供給されることがなく、ダーリント
ントランジスタのオーバドライブが防止できる。
［実施例］
以下には、図面を参照してこの発明の実施例について説
明をする。
明をする。
第１図は、この発明の一実施例の回路図である。
図において、ダーリントントランジスタ２およびベース
駆動用電流ｍ１は、第３図で説明した従来の回路と同様
である。この実施例では、ベース駆動用電流源１とダー
リントントランジスタ２のベース端子Ｂとの間が所定数
のダイオード１２の直接接続によって接続されている。
駆動用電流ｍ１は、第３図で説明した従来の回路と同様
である。この実施例では、ベース駆動用電流源１とダー
リントントランジスタ２のベース端子Ｂとの間が所定数
のダイオード１２の直接接続によって接続されている。
また、ダイオード１２の直列接続には並列に、逆方向の
ダイオード１３が接続されている。さらに、ダイオード
１２のアノード側とダーリントントランジスタ２のエミ
ッタ端子Ｅとの間は、ダイオード１４およびツェナーダ
イオード１５によって接続されている。
ダイオード１３が接続されている。さらに、ダイオード
１２のアノード側とダーリントントランジスタ２のエミ
ッタ端子Ｅとの間は、ダイオード１４およびツェナーダ
イオード１５によって接続されている。
このように、ダーリントントランジスタ２のベース−エ
ミッタ間をツェナーダイオード１５で接続したことが、
この実施例の特徴である。
ミッタ間をツェナーダイオード１５で接続したことが、
この実施例の特徴である。
なお、この実施例において、ダイオード１２の直列接続
およびダイオード１４は、ダーリントントランジスタ２
のベース供給電流を調整するために挿入されたものであ
る。すなわち、通常は、ツェナーダイオード１５のクラ
ンプ電圧（アバランシェ電圧）が３Ｖ程度であり、この
電圧ではダーリントントランジスタ２のベースに供給さ
れる電流が多すぎるため、電圧降下用にダイオード１２
が適当な数だけ直列接続され、またダイオード１４が接
続されているのである。
およびダイオード１４は、ダーリントントランジスタ２
のベース供給電流を調整するために挿入されたものであ
る。すなわち、通常は、ツェナーダイオード１５のクラ
ンプ電圧（アバランシェ電圧）が３Ｖ程度であり、この
電圧ではダーリントントランジスタ２のベースに供給さ
れる電流が多すぎるため、電圧降下用にダイオード１２
が適当な数だけ直列接続され、またダイオード１４が接
続されているのである。
また、ダイオード１３は、従来回路で述べたダイオード
１１と同じ働きのものであり、ベース順方向電流をバイ
パスするためのものである。
１１と同じ働きのものであり、ベース順方向電流をバイ
パスするためのものである。
次に、この実施例の回路の動作について説明をする。
ベース駆動用電流源１からの電流がダイオード１２の直
列接続を通ってダーリントントランジスタ２のベースに
流れ込み、ダーリントントランジスタ２がオンしてコレ
クタ電流が流れ始める。すると、ダーリントントランジ
スタ２のベース−コレクタ間より先にベース−エミッタ
間が飽和し、ベース−エミッタ間が順バイアスとなる。
列接続を通ってダーリントントランジスタ２のベースに
流れ込み、ダーリントントランジスタ２がオンしてコレ
クタ電流が流れ始める。すると、ダーリントントランジ
スタ２のベース−コレクタ間より先にベース−エミッタ
間が飽和し、ベース−エミッタ間が順バイアスとなる。
この順バイアスとなったときのベース−エミッタ間の電
圧降下と、ダイオード１２の直列接続による順方向電圧
降下の和からダイオード１４の順方向電圧降下分を引い
た電圧が、ツェナーダイオード１５のアバランシェ電圧
を越えた場合、ベース駆動用電流ｗ１から供給される電
流は、ダイオード１４、ツェナーダイオード１５を介し
て流れる。したがって、ベース駆動用電流源１からダー
リントントランジスタ２のベースに与えられる電流が増
加した場合、そのベース電流の増加分はダイオード１４
およびツェナーダイオード１５を介してクランプされる
ことになり、ダーリントントランジスタ２のベースには
、該トランジスタのベース−エミッタの飽和電流以上の
電流が与えられることはなくなり、ダーリントントラン
ジスタ２がオーバドライブされることはない。つまり、
ダーリントントランジスタ２のコレクターベース間が完
全に飽和されるには至らない。
圧降下と、ダイオード１２の直列接続による順方向電圧
降下の和からダイオード１４の順方向電圧降下分を引い
た電圧が、ツェナーダイオード１５のアバランシェ電圧
を越えた場合、ベース駆動用電流ｗ１から供給される電
流は、ダイオード１４、ツェナーダイオード１５を介し
て流れる。したがって、ベース駆動用電流源１からダー
リントントランジスタ２のベースに与えられる電流が増
加した場合、そのベース電流の増加分はダイオード１４
およびツェナーダイオード１５を介してクランプされる
ことになり、ダーリントントランジスタ２のベースには
、該トランジスタのベース−エミッタの飽和電流以上の
電流が与えられることはなくなり、ダーリントントラン
ジスタ２がオーバドライブされることはない。つまり、
ダーリントントランジスタ２のコレクターベース間が完
全に飽和されるには至らない。
したがって、このような状態でダーリントントランジス
タ２を駆動するため、ダーリントントランジスタ２のス
トレージ時間が、そのコレクターベース間が完全に飽和
状態にされた状態でのストレージ時間に比べて約半分と
なり、バイポーラダーリントントランジスタ２のターン
オフ時間を大幅に短縮できることになる。よって、ダー
リントントランジスタ２を高速スイッチング動作させる
ことが可能になる。
タ２を駆動するため、ダーリントントランジスタ２のス
トレージ時間が、そのコレクターベース間が完全に飽和
状態にされた状態でのストレージ時間に比べて約半分と
なり、バイポーラダーリントントランジスタ２のターン
オフ時間を大幅に短縮できることになる。よって、ダー
リントントランジスタ２を高速スイッチング動作させる
ことが可能になる。
第２図は、この発明の他の実施例の回路図である。この
実施例は、ダーリントントランジスタ２のドライバ用ト
ランジスタ３のエミッタ端子を外部に取出す場合の回路
構成が示されている。。このように、ドライバ用トラン
ジスタ３のエミッタ端子を外部に接続する場合は、該ド
ライバ用トランジスタ３のエミッタ端子とパワトランジ
スタ４のエミッタ端子との間を、ドライバ用トランジス
タ３のエミッタ側からパワトランジスタ４のエミッタ側
に向かって順方向となるダイオード１６を接続する必要
がある。このために、第２図の実施例では、ダイオード
１６が接続されている。
実施例は、ダーリントントランジスタ２のドライバ用ト
ランジスタ３のエミッタ端子を外部に取出す場合の回路
構成が示されている。。このように、ドライバ用トラン
ジスタ３のエミッタ端子を外部に接続する場合は、該ド
ライバ用トランジスタ３のエミッタ端子とパワトランジ
スタ４のエミッタ端子との間を、ドライバ用トランジス
タ３のエミッタ側からパワトランジスタ４のエミッタ側
に向かって順方向となるダイオード１６を接続する必要
がある。このために、第２図の実施例では、ダイオード
１６が接続されている。
なお、その他の構成は、第１図に示す実施例と同一であ
り、同一部分には同一番号を付し、ここでの説明は省略
する。
り、同一部分には同一番号を付し、ここでの説明は省略
する。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、バイポーラダーリン
トントランジスタのベース電流を好ましく調整でき、バ
イポーラダーリントントランジスタのドライバ用トラン
ジスタのコレクターベース間を飽和状態にす□ることな
くトランジスタを動作させることができるので、バイポ
ーラダーリントントランジスタのターンオフ時間が飽和
状態の時のように長くならず、短縮できる。このため、
バイポーラダーリントントランジスタを用いたインバー
タ装置やチョッパ装置の高周波動作が可能となり、バイ
ポーラダーリントントランジスタの用途の拡大を図るこ
とができる。
トントランジスタのベース電流を好ましく調整でき、バ
イポーラダーリントントランジスタのドライバ用トラン
ジスタのコレクターベース間を飽和状態にす□ることな
くトランジスタを動作させることができるので、バイポ
ーラダーリントントランジスタのターンオフ時間が飽和
状態の時のように長くならず、短縮できる。このため、
バイポーラダーリントントランジスタを用いたインバー
タ装置やチョッパ装置の高周波動作が可能となり、バイ
ポーラダーリントントランジスタの用途の拡大を図るこ
とができる。
第１図は、この発明の一実施例の回路図である。
第２図は、この発明の他の実施例の回路図である。
第３図は、従来のダーリントントランジスタのベース駆
動回路であるベーカクランプ回路を示す回路図である。 図において、１はベース駆動用電流源、２はダーリント
ントランジスタ、３はドライバ用トランジスタ、４はパ
ワトランジスタ、９はベーカダイオード、１５はツェナ
ーダイオード、１６はバイパス用ダイオードを示す。 代 理 人 大 着 増 雄第１図
動回路であるベーカクランプ回路を示す回路図である。 図において、１はベース駆動用電流源、２はダーリント
ントランジスタ、３はドライバ用トランジスタ、４はパ
ワトランジスタ、９はベーカダイオード、１５はツェナ
ーダイオード、１６はバイパス用ダイオードを示す。 代 理 人 大 着 増 雄第１図
Claims (3)
- （１）ドライバ用トランジスタとパワトランジスタとが
ダーリントン接続されているバイポーラダーリントント
ランジスタと、 前記バイポーラダーリントントランジスタのベースおよ
びエミッタ間に接続され、前記ダーリントントランジス
タのベースに電流を供給するベース駆動用電流源と、 前記ダーリントントランジスタのベースおよびエミッタ
間に接続され、前記ベース駆動用電流源から前記ダーリ
ントントランジスタのベースに供給される電流を調整す
るためクランプ手段とを含む、バイポーラダーリントン
トランジスタのベース駆動回路。 - （２）前記ドライバ用トランジスタのエミッタと前記パ
ワトランジスタのエミッタとの間は、前記ドライバ用ト
ランジスタのエミッタ側から前記パワトランジスタのエ
ミッタ側に向かう方向が順方向とされたバイパスダイオ
ードで接続され、該バイパスダイオードのアノードに前
記クランプ手段の一方端子が接続されている、特許請求
の範囲第１項記載のバイポーラダーリントントランジス
タのベース駆動回路。 - （３）前記クランプ手段は、ツェナーダイオードである
、特許請求の範囲第１項または第２項記載のバイポーラ
ダーリントントランジスタのベース駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59231609A JPS61108219A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | バイポ−ラダ−リントントランジスタのベ−ス駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59231609A JPS61108219A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | バイポ−ラダ−リントントランジスタのベ−ス駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61108219A true JPS61108219A (ja) | 1986-05-26 |
Family
ID=16926192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59231609A Pending JPS61108219A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | バイポ−ラダ−リントントランジスタのベ−ス駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61108219A (ja) |
-
1984
- 1984-10-31 JP JP59231609A patent/JPS61108219A/ja active Pending
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