JPS62216525A - インバ−タ用パワ−トランジスタのドライブ回路 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、出力段をなすパワートランジスタの前段にド
ライバ用トランジスタをダーリントン接続してなるイン
バータ用パワートランジスタのドライブ回路に関する。

（従来の技術） 従来、この種のインバータ用パワートランジスタのドラ
イブ回路として、第５図に示すものが供されている。即
ち、この第５図において、１はパワートランジスタ、２
はドライブ回路で、これはドライバ用トランジスタ３及
び高速ダイオード４から構成されている。このドライブ
回路２は、ドライバ用トランジスタ３のエミッタをパワ
ートランジスタ１のベースに接続すると共に、ドライバ
用トランジスタ３のコレクタを図示極性の高速ダイオー
ド４を介してパワートランジスタ１のコレクタに接続す
ることにより構成されており、以てドライバ用トランジ
スタ３をパワートランジスタ１の前段にダーリントン接
続している。尚、５は還流ダイオードで、これはパワー
トランジスタ１のコレクタ及びエミッタ間に図示極性に
て接続されている。

ところで、良く知られているようにパワートランジスタ
１のコレクターエミッタ間電圧ＶＣＥとコレクタ電流Ｉ
Ｃとの間の特性は第４図に示すように、コレクタ電流Ｉ
Ｃが所定値以上になるとコレフタ−エミッタ間電圧ＶＣ
Ｅが飽和状態を維持できなくなって急激に上昇する。こ
の急激に上昇する変曲点はベース電流ＩＢの電流値によ
って変化し、ベース電流ＩＢの電流値が大きくなるに従
って変曲点におけるコレクタ電流ＩＣの電流値が大きく
なる。即ち、ベース電流１１３を大きくすればコレクタ
ーエミッタ間電圧ＶＣＥを抑制できる。上記構成の場合
、変曲点のコレクターエミッタ間電圧ＶＣＥは１．５〜
２．５Ｖ程度である。従って、上記構成において、コレ
クターエミッタ間電圧ＶＣＥが３ｖ程度まで上昇すると
、パワートランジスタ１は不飽和状態になり、ドライバ
用トランジスタ３のコレクタ電流Ｉｆは高速ダイオード
４の電圧−電流特性によってのみ抑制されるようになる
。

このような状態で、高速ダイオード４に印加される電圧
がその順方向電圧降下分（約０．６Ｖ程度）に達すると
、コレクタ電流Ｉ″Ｃが急激に増大するため、パワート
ランジスタ１のベースに蓄積されるキャリアの量が増大
する。これにより、コレクターエミッタ間電圧ＶＣＥが
低下即ち所定の電圧に保持されるようなフィードバック
ループが上記回路に形成される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成では、フィードバックループの
ループゲインが非常に高くなると共に、パワートランジ
スタエのベースにキャリアがＭ積される時間が遅れ要素
となるため、このフィードバックループは発振現象が生
じ易い状態にある。

このため、フィードバックループに発振現象が生ずると
、ベース電流の大きな振動が起こる結果、パワートラン
ジスタ１のコレクタ損失が増大し、場合によってはパワ
ートランジスタ１が破損する虞もあった。

そこで、本発明の目的は、フィードバックループにおけ
る発振現象の発生を防止し得るインバータ用パワートラ
ンジスタのドライブ回路を提供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明のインバータ用パワートランジスタのドライブ回
路は、パワートランジスタの前段にドライバ用トランジ
スタを高速ダイオードを介してダーリントン接続すると
共に、このドライバ用トランジスタのコレクタ電流或は
エミッタ電流の通電路に抵抗を介在させるように構成し
たものである。

（作用） ドライバ用トランジスタのコレクタ電流或はエミッタ電
流の通電路に介在された抵抗によって、パワートランジ
スタのコレクターエミッタ間電圧の変化に対するドライ
バ用トランジスタのコレクタ電流の変化を抑制してフィ
ードバックループのループゲインを調節する。この結果
、上記抵抗が発振に対する減衰器として作用するように
なり、フィードバックループにおいて発振現象が生ずる
ことが防止される。

（実施例） 以下、本発明の第１の実施例につき第１図及び第２図並
びに前記第４図を参照して説明する。

第１図において、１１はインバータ用のパワートランジ
スタで、これはインバータ主回路の最終段に配置されて
おり、第４図に示すような特性を有する。１２はパワー
トランジスタ１１を駆動するドライブ回路で、これは、
ドライバ用トランジスタ１３．高速ダイオード１４及び
抵抗１５から構成されている。具体的には、ドライバ用
トランジスタ１３のエミッタをパワートランジスタ１１
のベースに接続すると共に、ドライバ用トランジスタ１
３のコレクタを抵抗１５及び図示極性の高速ダイオード
１４を介してパワートランジスタ１１のコレクタに接続
することにより、ドライバ用トランジスタ１３をパワー
トランジスタ１１の前段にダーリントン接続している。

尚、図示はしないが、このようなダーリントン接続され
たドライブ回路を更に多段に接続する構成としても良い
。

ここで、ドライブ回路１２は、インバータ主回路電流ひ
いてはパワートランジスタ１１のコレクタ電流ＩＣが増
大する場合には、インバータ主回路電流から分流したド
ライバ用トランジスタ１３のコレクタ電流１−Ｃに対応
したベース電流１１３も増加することにより、コレクタ
ーエミッタ間電圧ＶＣＥの上昇を抑止するようになって
いる。また、コレクタ電流ＩＣの電流値が小さい場合に
は、ドライバ用トランジスタ１３のコレクタ電流１−Ｃ
も減少し、以てパワートランジスタ１１のコレクターエ
ミッタ間電圧ＶＣＥを所定の電圧に保持するフィードバ
ックループが形成されている。尚、１６は還流ダイオー
ドで、これはその両端を夫々パワートランジスタ１１の
コレクタ及びエミッタに図示極性のように接続している
。ここで、高速ダイオード１４は、第２図に示すような
順方向電圧降下ＶＦ−電流ＩＦ特性１７（尚、１８は通
常のダイオードの特性）ををするもので、還流ダイオー
ド１６がオンされたときに流れる逆電流を防止すると共
に、上記フィードバックループにおける発振を抑止して
いる。また、抵抗１５は、ドライバ用トランジスタ１３
のコレクタ電流の通電路に介在されることにより、パワ
ートランジスタ１１のコレクターエミッタ間電圧ＶＣＥ
の変化に対するドライバ用トランジスタ１３のコレクタ
電流Ｉ゛Ｃの変化を抑制してフィードバックループのル
ープゲインを低下させると共に、上記フィードバックル
ープにおける発振に対する減衰器として用いられている
。この結果、パワートランジスタ１１のコレクタ損失が
増大することを防止でき、パワートランジスタ１１が破
損することを効果的に防止し得る。

第３図は本発明の第２の実施例を示すもので、第１の実
施例と異なるところは、抵抗１５の代わりに、抵抗１９
をドライバ用トランジスタ１３のエミッタ電流の通電路
に介在させるように構成した点にある。この第２の実施
例においても、第１の実施例と同様な作用効果を得るこ
とができる。

［発明の効果］ 本発明は以上の説明から明らかなように、ドライバ用ト
ランジスタのコレクタ電流或はエミッタ電流の通電路に
抵抗を介在させるだけの簡単な構成によって、フィード
バックループにおける発振現象の発生を防止し得るとい
う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１の実施例を示すもので
、第１図は電気的構成図、第２図は高速ダイオードの特
性図であり、第３図は本発明の第２の実施例を示す第１
図相当図である。また、第４図はパワートランジスタの
特性図、第５図は従来構成を示す第１図相当図である。 図面中、１１はパワートランジスタ、１２はドライブ回
路、１３はドライバ用トランジスタ、１４は高速ダイオ
ード、１５．１９は抵抗を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、パワートランジスタの前段に高速ダイオードを介し
   てドライバ用トランジスタをダーリントン接続してなる
   インバータ用パワートランジスタのドライブ回路におい
   て、前記ドライバ用トランジスタのコレクタ電流或はエ
   ミッタ電流の通電路に抵抗を介在させたことを特徴とす
   るインバータ用パワートランジスタのドライブ回路。