JPS6192032A - トランジスタスイツチング回路 - Google Patents

トランジスタスイツチング回路

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JPS6192032A
JPS6192032A JP59212696A JP21269684A JPS6192032A JP S6192032 A JPS6192032 A JP S6192032A JP 59212696 A JP59212696 A JP 59212696A JP 21269684 A JP21269684 A JP 21269684A JP S6192032 A JPS6192032 A JP S6192032A
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transistor
power supply
emitter
switching
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Tsutomu Ishima
勉 石間
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SPC Electronics Corp
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、トランジスタをスイッチング素子としたトラ
ンジスタスイッチング回路に関するものである。
[従来の技VF1] 従来のトランジスタスイッチング回路は、第3図に示す
ようにバイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ
、静電誘尋形トランジスタ等のスイッチングトランジス
タ1のエミッタ(ソース)に正バイアス電源2の負極と
負バイアス市源3の正極との接続点を接続し、正バイア
ス電源2の正極はベース電流制限抵抗4及びベース電流
切替回路5を介してスイッチングトランジスタ1のベー
ス(ゲート)に接続し、負バイアス電源3の負極はベー
ス電流切替回路5を介してスイッチングトランジスタ1
のベースに接続した構造であった。
このようなトランジスタスイッチング回路は、ベース電
流切替回路5の切替えによってスイッチングトランジス
タ1のベースに正バイアスi?l!2から正のベース電
圧を印加すると、[I=V2/R4(ここで、■2は正
のバイアスff1lE、R+はベース電流制限抵抗4の
抵抗値)なる正方向ベース電流11が流れてスイッチン
グトランジスタ1はオンとなる。次の、ベース電流切替
回路5が切替わって、負バイアス電源3から負のベース
電圧がスイッチングトランジスタ1に印加されると、ス
イッチングトランジスタ1のベース・エミッタ間の蓄積
電荷が放電され、瞬時にパルス電流が流れるが、それ以
後はベース・エミッタ間のダイオード特性により直流的
な逆方向ベース電流I2はほとんど零であり、スイッチ
ングトランジスタ1はオフとなる。
[発明が解決しようとする問題点] ところが、何らかの原因でスイッチングトランジスタ1
のベース・エミッタ間がショートモードで故障を起こす
と、過大な逆方向ベース電流I2が流れてベース電流切
替回路5を構成しているトランジスタや負バイアス電源
3が誘発故障を引き起こす危険がある。また、スイッチ
ングトランジスタ1を故障状態のまま装置を運転し続け
ると、他の回路が2次的故障を誘発する場合がある。特
に、第3図の回路を並列運転して出力合成を行う回路で
問題になる。
本発明の1つの目的は、スイッチングトランジスタのベ
ース°・エミッタ間のショートモードでの故障を検出す
ることができるトランジスタスイッチング回路を提供す
るにある。
本発明の他の1つの目的は、スイッチングトランジスタ
のベース・エミッタ間のショートモードでの故障を検出
することができると共に正常時の順方向ベース電流は制
限せず異常時の過大な逆方向ベース電流だけを制限でき
るトランジスタスイッチング回路を提供するにある。
[問題点を解決するための手段] 本願の第1の発明は、スイッチングトランジス゛りのベ
ースに正バイアス電源と負バイアス電源からベース電流
切替回路を介してベース電流を供給してスイッチング駆
動するトランジスタスイッチング回路において、前記負
バイアス電源の正極から前記スイッチングトランジスタ
のエミッタに至る回路に逆方向ベース電流検出回路が設
けられていることを特徴とするものである。
本願箱2の発明は、スイッチングトランジスタのベース
に正バイアス電源と負バイアス電源からベース電流切替
回路を介してベース電流を供給してスイッチング駆動す
るトランジスタスイッチング回路において、前記負バイ
アス電源の正極から前記スイッチングトランジスタのエ
ミッタに至る°回路に逆方向ベース電流検出回路が設け
られ、該逆方向ベース電流検出回路は前記負バイアス電
源の正極から前記スイッチングトランジスタのエミッタ
のエミッタに至る回路にアノードを前記エミッタに向け
て直列接続されたダイオードと、前記ダイオードに個々
に並列接続されたコンデンサ・及び抵抗と、前記ダイオ
ードのカソードと前記負バイアス電源の負極との間に接
続された故障検出子と故障検出子駆動用トランジスタの
直列回路と、前記故障検出子駆動用トランジスタのエミ
ッタとベース間に接続されたベースバイアス抵抗と、前
記故障検出子駆動用トランジスタのベースと前記ダイオ
ードのアノード間に接続されたベースバイアス抵抗とで
構成されていることを特徴とするものである。
[発明の作用] 第1の発明のトランジスタスイッチング回路においては
、スイッチングトランジスタのベース・エミッタ間がシ
ョートモードで故障し、逆方向べ−スミ流が流れた場合
には逆方向ベース電流検出回路が作動して故障を検出す
る。
第2の発明では、スイッチングトランジスタのベース・
エミッタ間がショートモードで故障し、逆方向ベース電
流が流れた場合には逆方向ベース電流検出回路が作動し
て故障を検出する。特に、この第2の発明では、負バイ
アス電源の正極からスイッチングトランジスタのエミッ
タに至◆回路にダイオードと過電流阻止抵抗との並列回
路が接続され、且つダイオードはそのアノードをスイッ
チングトランジスタのエミッタに向けて接続されている
ので、順方向ベース電流はダイオードを通して制限を受
けずに流れ、逆方向ベース電流は過電流阻止抵抗を通し
て制限されて流れる。
[実施例] 以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
第1図(A)は本発明の第1実施例を示したものである
。なお、前述した第3図と対応する部分には同一符号を
付して示している。本実施例では、負バイアス電源3の
正極からスイッチングトランジスタ1のエミッタ(ソー
ス)に至る回路に逆方向ベース電流検出回路6が設けら
れている。この逆方向ベース電流検出回路6は、負バイ
アス電源3の正極からスイッチングトランジスタ1のエ
ミッタに至る回路に直列接続された抵抗7と、該抵抗7
に並列接続されたコンデンサ8と、抵抗7の両端に両入
力端子を接続した故障検出子駆動素子としての電圧比較
器9と、電圧比較器9の出方端と正バイアス電源2の正
極との間に接続された故障検出子としてのリレー10と
から成っている。ベース電流切替回路5は2個のドライ
ブ用トランジスタ5A、5Bとで構成されている。
スイッチングトランジスタ1としては、静電[3形トラ
ンジスタSIT、電界効果トランジスタFET、バイポ
ーラトランジスタ等が用いられている。
このようなトランジスタスイッチング回路においては、
ベース電流切替回路5にスイッチング信号が入力される
と、ドライブ用トランジスタ5A。
5Bの切替駆動により正バイアス電源2と負バイアス電
源3からベース電流制限抵抗4を通ってスイッチングト
ランジスタ1のベース(ゲート)にベース電流が供給さ
れる。
スイッチングトランジスタ1が正常の場合には、スイッ
チングトランジスタ1のベース・エミッタ間はダイオー
ド特性となっているため、ベース電位がエミッタ電位に
比べて負の場合、逆方向ベース電流■2はほとんど流れ
ない。
ところが、何らかの原因でスイッチングトランジスタ1
のベース・エミッタ間がショートモードで故障した場合
、抵抗4.7の抵抗値及び負バイアス電源3の電圧で決
まる逆方向ベース電流夏2が流れる。この逆方向ベース
電流■2により生ずる抵抗7の両端の電位差が電圧比較
器9で検出され、リレー10が動作し、故障が検出され
る。このリレー10により装置の運転を停止させると共
にブザー等をならして故障の発生を知らせる。
第1図(B)は本発明の第2実施例を示したものである
。なお、前述した第3図及び第1図(A>と対応する部
分には同一符号を付して示している。
本実施例においても、負バイアス電源3の正極からスイ
ッチングトランジスタ1のエミッタ(ソース)に至る回
路に逆方向ベース電流検出回路6が接続されている。本
実施例の場合の逆方向ベース電流検出回路6は、負バイ
アス電源3の正極からスイッチングトランジスタ1のエ
ミッタ(ソース)に至る回路に7ノードをエミッタに向
けて直列接続されたダイオード11と、このダイオード
11に個々に並列接続されたコンデンサ12及び過電流
阻止抵抗13と、ダイオード110カソードと負バイア
ス電源3の負極との間に接続された故障検出子としての
リレー10と故障検出子駆動素子としてのリレー駆動用
トランジスタ14との直列回路と、このリレー駆動用ト
ランジスタ14のエミッタとベース間に接続されたベー
スバイアス抵抗15と、リレー駆動用トランジスタ14
のベースとダイオード11のアノードとの間に接続され
たベースバイアス抵抗16とで構成されている。
過電流阻止抵抗13の抵抗値は抵抗16の抵抗値より十
分大ぎく定められている。
このようなトランジスタスイッチング回路においては、
スイッチングトランジスタ1がオンのとき順方向ベース
電流11はダイオード11を通して流れ、スイッチング
トランジスタ1がオフのときにはコンデンサ12と過電
流阻止抵抗13(抵抗16より十分に大きい。)により
負バイアス電83の負バイアス電圧V3はスイッチング
トランジスタ1のベース・エミッタ間に印加される。ス
イッチングトランジスタ1が正常に動作している場合に
は、ダイオード11の存在により過電流阻止抵抗13の
両端はほとんど零電圧であり、スイッチングトランジス
タ1はオン状態で、リレー10もオンしている。
かかる状態で、スイッチングトランジスタ1のベース・
エミッタ間がショートモードで故障すると、スイッチン
グトランジスタ1に逆方向ベース電流I2が流れ、抵抗
13の両端に負バイアス電圧V3が発生し、リレー駆動
用トランジスタ14のベース電位が下げられて該トラン
ジスタ14はオフとなり、リレー10もオフとなる。リ
レー10のオフにより故障発生が検出される。このとき
の逆方向ベース電流I2は、l2=V3/RI3(ただ
し、RI3は抵抗13の抵抗値)となり、抵抗値R+3
は大きいので過大な逆方向ベース電流12が流れるのを
防止できる。
第2図は本発明の第3実施例を示したものである。本実
施例では、装置内の総てのトランジスタスイッチング回
路17に本発明を適用した場合の一例を示したものであ
る。これらトランジスタスイッチング回路17において
は、はぼ第1図(A>に示すような構成になっており、
特に故障検出子としてホトカップラー18の発光素子(
例えば、発光ダイオード)19を用いた点が相違してい
る。
各ホトカップラー18の受光素子(例えば、ホトトラン
ジスタ)20のコレクタは共通の電源から正電圧■1.
が供給され、エミッタはベースバイアス抵抗21を介し
て接地されると共にベース抵抗22を介してトランジス
タ23のベースに接続されている。トランジスタ23の
コレクタにはリレー24を介して電源から正電圧V2Q
が供給されるようになっている。
このような構成にすると、装置内のいずれのトランジス
タスイッチング回路17が故障してもそれが各ホトカッ
プラー18で検出されて共通のリレー24を駆動し、装
置の運転を止めることができる。
[発明の効果] 以上説明したように本発明に係るトランジスタスイッチ
ング回路では、スイッチングトランジスタのベース・エ
ミッタ間がショートモードで故障して逆方向ベース電流
が流れた場合には、逆方向ベース電流検出回路が作動し
てこれを直ちに検出することができる。特に、第2の発
明では、負バイアス電源の正極とスイッチングトランジ
スタのエミッタとの間にダイオードと過電流阻止抵抗と
の並列回路とが接続され、且つこのダイオードはそのア
ノードをスイッチングトランジスタのエミッタに向けて
接続がなされているので、順方向ベース電流は制限せず
に過大な逆方向ベース電流だけを制限でき、2次的故障
の誘発を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)(B)は本発明に係るトランジスタスイッ
チング回路の第1.第2実施例の回路図、第2図は本発
明の第3実施例の回路図、第3図は従来のトランジスタ
スイッチング回路の回路図である。 1・・・スイッチングトランジスタ、2・・・正バイア
ス電源、3・・・負バイアス電源、4・・・ベース電流
制限抵抗、5・・・ベース電流切替回路、6・・・逆方
向ベース電流検出回路、7・・・抵抗、8・・・コンデ
ンサ、9・・・故障検出子駆動素子としての電圧比較器
、10・・・故障検出子としてのリレー、11・・・ダ
イオード、12・・・コンデンサ、13・・・過電流阻
止抵抗、14・・・故障検出子駆動素子としてのリレー
駆動用トランジスタ、15.16・・・ベースバイアス
抵抗、19・・・故障検出子としての発光素子。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)スイッチングトランジスタのベースに正バイアス
    電源と負バイアス電源からベース電流切替回路を介して
    ベース電流を供給してスイッチング駆動するトランジス
    タスイッチング回路において、前記負バイアス電源の正
    極から前記スイッチングトランジスタのエミッタに至る
    回路に逆方向ベース電流検出回路が設けられていること
    を特徴とするトランジスタスイッチング回路。
  2. (2)スイッチングトランジスタのベースに正バイアス
    電源と負バイアス電源からベース電流切替回路を介して
    ベース電流を供給してスイッチング駆動するトランジス
    タスイッチング回路において、前記負バイアス電源の正
    極から前記スイッチングトランジスタのエミッタに至る
    回路に逆方向ベース電流検出回路が設けられ、該逆方向
    ベース電流検出回路は前記負バイアス電源の正極から前
    記スイッチングトランジスタのエミッタに至る回路にア
    ノードを前記エミッタに向けて直列接続されたダイオー
    ドと、前記ダイオードに個々に並列接続されたコンデン
    サ及び抵抗と、前記ダイオードのカソードと前記負バイ
    アス電源の負極との間に接続された故障検出子と故障検
    出子駆動用トランジスタの直列回路と、前記故障検出子
    駆動用トランジスタのエミッタとベース間に接続された
    ベースバイアス抵抗と、前記故障検出子駆動用トランジ
    スタのベースと前記ダイオードのアノード間に接続され
    たベースバイアス抵抗とで構成されていることを特徴と
    するトランジスタスイッチング回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05206813A (ja) * 1992-06-24 1993-08-13 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd トランジスタスイッチング回路
JP2007088599A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 絶縁ゲート型半導体素子のゲート回路

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JPS5727783U (ja) * 1980-07-16 1982-02-13

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