JPS63285023A - トランジスタ駆動回路 - Google Patents
トランジスタ駆動回路Info
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- JPS63285023A JPS63285023A JP62120792A JP12079287A JPS63285023A JP S63285023 A JPS63285023 A JP S63285023A JP 62120792 A JP62120792 A JP 62120792A JP 12079287 A JP12079287 A JP 12079287A JP S63285023 A JPS63285023 A JP S63285023A
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- 230000007257 malfunction Effects 0.000 abstract description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
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- 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〕
本発明は、トランジスタ駆動回路、特に、チョッパー、
インバータ等において、高周波で大電力を開閉制御する
トランジスタ駆動回路に関するものである。
インバータ等において、高周波で大電力を開閉制御する
トランジスタ駆動回路に関するものである。
第5図は例えば特開昭61−164326号公報に示さ
れた従来のトランジスタ駆動回路を示す回路図であり、
図において、Qユは(主)トランジスタ(バイポーラト
ランジスタ)、Q2は電界効果型トランジスタ(以下M
O8FETという)で1両トランジスタQ、、Q、はダ
ーリントン接続されている。
れた従来のトランジスタ駆動回路を示す回路図であり、
図において、Qユは(主)トランジスタ(バイポーラト
ランジスタ)、Q2は電界効果型トランジスタ(以下M
O8FETという)で1両トランジスタQ、、Q、はダ
ーリントン接続されている。
Eρはダーリントントランジスタ(Q、Q、)の順バイ
アス用電源、S□は順バイアス用スイッチ、R2は制限
抵抗である。
アス用電源、S□は順バイアス用スイッチ、R2は制限
抵抗である。
ENはダーリントントランジスタ(Q、Q、)の逆バイ
アス用電源、S2は逆バイアス用スイッチ。
アス用電源、S2は逆バイアス用スイッチ。
R1は逆バイアス回路用の抵抗、D□は逆バイアス回路
用の第1のダイオードで、この第1のダイオードD1は
ダーリントントランジスタ(Q、Q、)がターンオフす
る際にバイポーラトランジスタロ工に蓄積された小数キ
ャリアの引き出し径路となる。
用の第1のダイオードで、この第1のダイオードD1は
ダーリントントランジスタ(Q、Q、)がターンオフす
る際にバイポーラトランジスタロ工に蓄積された小数キ
ャリアの引き出し径路となる。
第6図は第5図に示すトランジスタ駆動回路における各
部の出力波形を示す図であり、このトランジスタ駆動回
路の動作について第6図を参照しながら説明する。
部の出力波形を示す図であり、このトランジスタ駆動回
路の動作について第6図を参照しながら説明する。
まず、時間t0でスイッチS1をONさせるとダーリン
トントランジスタ(Q、Q2)のG−E端子間すなわち
V C−Eに順方向電圧を加えると、MOS F E
T Qzは、第6図に示すようなゲート電流IGが流れ
てターンオンする。
トントランジスタ(Q、Q2)のG−E端子間すなわち
V C−Eに順方向電圧を加えると、MOS F E
T Qzは、第6図に示すようなゲート電流IGが流れ
てターンオンする。
MO5FETQ、がターンオフすると該MO8FETQ
、にドレイン電流1.が流れる。このドレイン電流工。
、にドレイン電流1.が流れる。このドレイン電流工。
はバイポーラトランジスタQ1のベース電流1.どなる
ので、バイポーラトランジスタQ1がターンオンする。
ので、バイポーラトランジスタQ1がターンオンする。
ところで、ダーリントン接続された前段のMO5FET
Q、は、一般に知られているように電圧制御素子である
ので、等価入力容量Ciとゲートに付加される外付は抵
抗と内部ゲート抵抗の充放電により駆動することができ
る。従って、一度等価入力容量Ciが充電されると、ゲ
ート電圧を保持するだけで、ダーリントントランジスタ
(Q。
Q、は、一般に知られているように電圧制御素子である
ので、等価入力容量Ciとゲートに付加される外付は抵
抗と内部ゲート抵抗の充放電により駆動することができ
る。従って、一度等価入力容量Ciが充電されると、ゲ
ート電圧を保持するだけで、ダーリントントランジスタ
(Q。
Q、)をオンし続けることが出来る。
次に時間t2でスイッチS2をオンさせると、ダーリン
トントランジスタ(Q、QりのVC−Hには直流電源E
、の電圧値E、の逆電圧が印加される。
トントランジスタ(Q、QりのVC−Hには直流電源E
、の電圧値E、の逆電圧が印加される。
すると、MO8FETQ、のゲート・ソース間にはほぼ
第1のダイオードD1のスレッショルド電圧vth、バ
イポーラトランジスタQ1には(Eo−vth)の逆電
圧が印加される。
第1のダイオードD1のスレッショルド電圧vth、バ
イポーラトランジスタQ1には(Eo−vth)の逆電
圧が印加される。
この時、前段のMO8FETQ、はゲート・ソースの入
力容量Ciに蓄積されている容量が後段のバイポーラト
ランジスタQ、の少数キャリアに比べて非常に少さいの
で、逆電圧がかかるとすぐ放電してターンオフする。そ
の後、バイポーラトランジスタロ工に蓄積されてい゛る
少数キャリアが、第1のダイオードD1を通して引き出
されてバイポーラトランジスタQ、もターンオフする。
力容量Ciに蓄積されている容量が後段のバイポーラト
ランジスタQ、の少数キャリアに比べて非常に少さいの
で、逆電圧がかかるとすぐ放電してターンオフする。そ
の後、バイポーラトランジスタロ工に蓄積されてい゛る
少数キャリアが、第1のダイオードD1を通して引き出
されてバイポーラトランジスタQ、もターンオフする。
バイポーラトランジスタQ1に蓄積されている少数キャ
リアを引き出すスピードは逆方向電圧が高いほど早いの
で、直流電源ENの電圧値E、をバイポーラトランジス
タロ工のベース・エミッタがアバランシェ降伏を起さな
い最大電圧に設定すれば、非常に早いターンオフが実現
できる。この時の逆バイアス電圧は出来ればダイオード
1個のスレッショルド電圧以上あるのが望ましい。
リアを引き出すスピードは逆方向電圧が高いほど早いの
で、直流電源ENの電圧値E、をバイポーラトランジス
タロ工のベース・エミッタがアバランシェ降伏を起さな
い最大電圧に設定すれば、非常に早いターンオフが実現
できる。この時の逆バイアス電圧は出来ればダイオード
1個のスレッショルド電圧以上あるのが望ましい。
従来のトランジスタ駆動回路は以上のように構成されて
いるので、駆動回路のオフ動作時(スイッチS2がオン
時)、ダーリントントランジスタ(Q、Q、)がターン
オフの過程でゲート逆バイアス電流が急激に減少する時
に、配線に存在するインダクタンス分によって振動波形
となりゲート電圧が正となり誤動作を起す危険性があり
、またMO8FETQ、のゲートだけで逆バイアス動作
を行っているので、ターンオフ動作時間が満足いく状態
とならないという問題点があった。
いるので、駆動回路のオフ動作時(スイッチS2がオン
時)、ダーリントントランジスタ(Q、Q、)がターン
オフの過程でゲート逆バイアス電流が急激に減少する時
に、配線に存在するインダクタンス分によって振動波形
となりゲート電圧が正となり誤動作を起す危険性があり
、またMO8FETQ、のゲートだけで逆バイアス動作
を行っているので、ターンオフ動作時間が満足いく状態
とならないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ターンオフ時の誤動作を防ぐと共に、ターン
オフ動作時間をより早くしたトランジスタ駆動回路を得
ることを目的とする。
たもので、ターンオフ時の誤動作を防ぐと共に、ターン
オフ動作時間をより早くしたトランジスタ駆動回路を得
ることを目的とする。
この発明に係るトランジスタ駆動回路はダーリントン接
続された電界効果型トランジスタのゲート電極とバイポ
ーラトランジスタのベース電極とを3端子可制御電気弁
の一端にダイオードを介して接続し、この3端子可制御
電気弁の他端とバイポーラトランジスタのエミッタとの
間に逆バイアス用電源を接続して逆バイアスを印加し、
ダーリントントランジスタのターンオフ動作時間を早く
したものである。
続された電界効果型トランジスタのゲート電極とバイポ
ーラトランジスタのベース電極とを3端子可制御電気弁
の一端にダイオードを介して接続し、この3端子可制御
電気弁の他端とバイポーラトランジスタのエミッタとの
間に逆バイアス用電源を接続して逆バイアスを印加し、
ダーリントントランジスタのターンオフ動作時間を早く
したものである。
この発明におけるトランジスタ駆動回路はダーリントン
接続されたトランジスタのターンオフ時、逆バイアスが
電界効果型トランジスタのゲートと。
接続されたトランジスタのターンオフ時、逆バイアスが
電界効果型トランジスタのゲートと。
トランジスタのベースとより同時蓄積キャリアを引きぬ
くことにより、ターンオフ動作を早くする。
くことにより、ターンオフ動作を早くする。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はトランジスタ駆動回路を示す回路図であり、第1図
において、第5図と同一構成部分には同一符号を付して
その説明を省略する。第1図において、D、、 D、は
逆バイアス回路用の第2および第3のダイオードで、こ
のうちの第2のダイオードD2はダーリントントランジ
スタロ工。
図はトランジスタ駆動回路を示す回路図であり、第1図
において、第5図と同一構成部分には同一符号を付して
その説明を省略する。第1図において、D、、 D、は
逆バイアス回路用の第2および第3のダイオードで、こ
のうちの第2のダイオードD2はダーリントントランジ
スタロ工。
Q2のターンオフ時に配線上のインダクタンス分により
逆バイアス電流IEが振動波形となり、ダーリントント
ランジスタ(Q、Q、)のゲート・エミッタ間電圧(V
G−E)が正の方向になって誤点弧するのを防止するた
めに設けられている。R1は逆バイアス回路用の抵抗で
ある。
逆バイアス電流IEが振動波形となり、ダーリントント
ランジスタ(Q、Q、)のゲート・エミッタ間電圧(V
G−E)が正の方向になって誤点弧するのを防止するた
めに設けられている。R1は逆バイアス回路用の抵抗で
ある。
スイッチS2と直流電源ENとの直列回路はダーリトン
接続されたバイポーラトランジスタQjのエミッタとM
O8FETQ、のゲートおよびバイポーラトランジスタ
Q、のベースに各々接続された第2および第3のダイオ
ードD、、 D、のカソードとの間に接続されて該逆バ
イアスIE及び逆バイアス電圧を供給する。
接続されたバイポーラトランジスタQjのエミッタとM
O8FETQ、のゲートおよびバイポーラトランジスタ
Q、のベースに各々接続された第2および第3のダイオ
ードD、、 D、のカソードとの間に接続されて該逆バ
イアスIE及び逆バイアス電圧を供給する。
第2図は第1図に示す各部の動作波形を示す図であり、
このトランジスタ駆動回路の動作について第2図を参照
しながら説明する。ダーリントントランジスタロ工、Q
2のターンオン時の動作説明については従来と同じであ
るため省略し、ターンオフ時について述べる。ターンオ
フ時において時間t2でスイッチS2をオンさせると、
直流電源E、は一方がバイポーラトランジスタQ、のベ
ースを通じ、もう一方がMO8FETQ、のゲートを通
じて逆バイアスが印加される。
このトランジスタ駆動回路の動作について第2図を参照
しながら説明する。ダーリントントランジスタロ工、Q
2のターンオン時の動作説明については従来と同じであ
るため省略し、ターンオフ時について述べる。ターンオ
フ時において時間t2でスイッチS2をオンさせると、
直流電源E、は一方がバイポーラトランジスタQ、のベ
ースを通じ、もう一方がMO8FETQ、のゲートを通
じて逆バイアスが印加される。
この時、後段のトランジスタロ工のベース電流Ia(す
なわちMO8FETQzのドレイン電流)はエミッタよ
りバイポーラトランジスタQ、のベースおよび第3のダ
イオードD3を通じて減少すると共に、前段のMO5F
ETQaのゲート−ソース間に蓄積した電荷を第2のダ
イオードD2を通じて放電してターンオフする。そして
、MO8F E T Q zがターンオフ後は第1のダ
イオードD8を通じて第2のダイオードD2の径路でも
バイポーラトランジスタQ1のベース・エミッタ間の蓄
積した電荷の放電径路を形成するが、バイポーラトラン
ジスタQ1のベースとスイッチ82間に接続された第3
のダイオードD3の径路によって電荷が放電されること
によりダーリントン接続されたバイポーラトランジスタ
ロ工はターンオフする。
なわちMO8FETQzのドレイン電流)はエミッタよ
りバイポーラトランジスタQ、のベースおよび第3のダ
イオードD3を通じて減少すると共に、前段のMO5F
ETQaのゲート−ソース間に蓄積した電荷を第2のダ
イオードD2を通じて放電してターンオフする。そして
、MO8F E T Q zがターンオフ後は第1のダ
イオードD8を通じて第2のダイオードD2の径路でも
バイポーラトランジスタQ1のベース・エミッタ間の蓄
積した電荷の放電径路を形成するが、バイポーラトラン
ジスタQ1のベースとスイッチ82間に接続された第3
のダイオードD3の径路によって電荷が放電されること
によりダーリントン接続されたバイポーラトランジスタ
ロ工はターンオフする。
ここで第2のダイオードD2は従来のターンオフ時の波
形のとおり、逆バイアス電流IEが急激に減少する時配
線上のインダクタンス分により振動波形となりゲート・
エミッタ間電圧が正の方向になって誤点弧するのを防止
するために挿入されているから、ダーリントントランジ
スタ(Q、Q、)は誤動作しないこととなる。
形のとおり、逆バイアス電流IEが急激に減少する時配
線上のインダクタンス分により振動波形となりゲート・
エミッタ間電圧が正の方向になって誤点弧するのを防止
するために挿入されているから、ダーリントントランジ
スタ(Q、Q、)は誤動作しないこととなる。
第3図は配線上のインダクタンス分により逆バイアス電
流IEが振動波形となるのを防止するための第2のダイ
オードD2のみを追加した回路図で、第4図にその動作
波形を示す。ところで、第3図に示すトランジスタ駆動
回路によって振動波形は防止されるが、第2のダイオー
ドD2の順方向ドロップVF分だけ電源電圧が低下した
のと同等となり、同じ動作時間でターンオフさせるため
には直流電源E、を増加させる必要が生じる。そこでこ
の欠点を防止するために第3のダイオードD、を追加し
、バイポーラトランジスタQユのベースより電荷を引き
ぬくことにより直流電源ENは従来と同じ電圧で動作時
間はより早くなっている。
流IEが振動波形となるのを防止するための第2のダイ
オードD2のみを追加した回路図で、第4図にその動作
波形を示す。ところで、第3図に示すトランジスタ駆動
回路によって振動波形は防止されるが、第2のダイオー
ドD2の順方向ドロップVF分だけ電源電圧が低下した
のと同等となり、同じ動作時間でターンオフさせるため
には直流電源E、を増加させる必要が生じる。そこでこ
の欠点を防止するために第3のダイオードD、を追加し
、バイポーラトランジスタQユのベースより電荷を引き
ぬくことにより直流電源ENは従来と同じ電圧で動作時
間はより早くなっている。
また、一般的には第1のダイオード口工、バイポーラト
ランジスタQ□、MO5FETQ、、抵抗R8を同一パ
ッケージに封入したものは第1のダイオードD8の順方
向ドロップ電圧が大きくターンオフ動作時間が遅くなる
方向であった。しかし、第1図に示すトランジスタ駆動
回路の第3のダイオードD、に順方向ドロップの少ない
もの(例えばショットキーバリアダイオード、5BD)
を接続しておけばターンオフ動作時間はより早くなる。
ランジスタQ□、MO5FETQ、、抵抗R8を同一パ
ッケージに封入したものは第1のダイオードD8の順方
向ドロップ電圧が大きくターンオフ動作時間が遅くなる
方向であった。しかし、第1図に示すトランジスタ駆動
回路の第3のダイオードD、に順方向ドロップの少ない
もの(例えばショットキーバリアダイオード、5BD)
を接続しておけばターンオフ動作時間はより早くなる。
これらの動作波形を図2に示す。また従来のトランジス
タ駆動回路と本発明のトランジスタ駆動回路とで動作時
間を比較した実測の一例は直流電源ENが一6vではス
トレージタイムが従来のトランジスタ駆動回路では2.
7μS、本発明のトランジスタ駆動回路では2.1μs
、直流電源ENが−IOVでは従来のトランジスタ駆動
回路では2.15μs、本発明のトランジスタ駆動回路
では1.7μsであった。
タ駆動回路と本発明のトランジスタ駆動回路とで動作時
間を比較した実測の一例は直流電源ENが一6vではス
トレージタイムが従来のトランジスタ駆動回路では2.
7μS、本発明のトランジスタ駆動回路では2.1μs
、直流電源ENが−IOVでは従来のトランジスタ駆動
回路では2.15μs、本発明のトランジスタ駆動回路
では1.7μsであった。
なお、上記実施例では単にスイッチどして説明したが、
このスイッチには例えば電界効果型トランジスタ、バイ
ポーラトランジスタなどの3端子可制御電気弁を用いた
ものである。
このスイッチには例えば電界効果型トランジスタ、バイ
ポーラトランジスタなどの3端子可制御電気弁を用いた
ものである。
以上のように、この発明によればトランジスタ駆動回路
をダーリントン接続された第1のトランジスタのベース
、第2の電界効果型トランジスタのゲートよりダイオー
ドを通じターンオフの逆バイアス電源を印加するように
構成したので、ターンオフ時の誤動作を防ぐと共に、タ
ーンオフ動作時間を早く、ターンオフ時の消費電力が少
ないものが得られる効果がある。
をダーリントン接続された第1のトランジスタのベース
、第2の電界効果型トランジスタのゲートよりダイオー
ドを通じターンオフの逆バイアス電源を印加するように
構成したので、ターンオフ時の誤動作を防ぐと共に、タ
ーンオフ動作時間を早く、ターンオフ時の消費電力が少
ないものが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1はこの発明の一実施例によるトランジスタ駆動回路
を示す接続図、第2図は動作波形図、第3図、第4図は
従来の実施例と今回の発明を補足説明図、第5図、第6
図は従来の実施例を示す図である。 (Ep) 、(EN)・・・制御直流電源、Sl・・・
順バイアス用スイッチ、S2・・・這バイアス用スイッ
チ。 R,、R,x−・・抵抗、D、、D、、D、・・・ダイ
オード、Q、・・・バイポーラトランジスタ、Q2・・
・電界効果型1−ランジスタ(MOSFET)。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
を示す接続図、第2図は動作波形図、第3図、第4図は
従来の実施例と今回の発明を補足説明図、第5図、第6
図は従来の実施例を示す図である。 (Ep) 、(EN)・・・制御直流電源、Sl・・・
順バイアス用スイッチ、S2・・・這バイアス用スイッ
チ。 R,、R,x−・・抵抗、D、、D、、D、・・・ダイ
オード、Q、・・・バイポーラトランジスタ、Q2・・
・電界効果型1−ランジスタ(MOSFET)。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- バイポーラトランジスタのコレクタ・ベース間に電界効
果型トランジスタのドレイン・ソースを接続すると共に
、上記バイポーラトランジスタのベース・エミッタ間に
抵抗を接続し、また上記電界効果型トランジスタのゲー
ト・ソース間に第1のダイオードを接続したダーリント
ントランジスタを有するトランジスタ駆動回路において
、上記バイポーラトランジスタのベースおよび上記電界
効果型トランジスタのゲートに同時に逆バイアス電源を
印加させるために上記電界効果型トランジスタのゲート
に第2のダイオードを介して上記ダーリントントランジ
スタのオフ動作時にオンする3端子可制御電気弁の一端
を接続すると共に、上記バイポーラトランジスタのベー
スに第3のダイオードを介して上記3端子可制御電気弁
の一端に接続し、上記バイポーラトランジスタのエミッ
タと3端子可制御電気弁の他端との間に上記逆バイアス
用電源を接続したことを特徴とするトランジスタ駆動回
路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62120792A JPH0695639B2 (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | トランジスタ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62120792A JPH0695639B2 (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | トランジスタ駆動回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63285023A true JPS63285023A (ja) | 1988-11-22 |
JPH0695639B2 JPH0695639B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=14795111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62120792A Expired - Fee Related JPH0695639B2 (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | トランジスタ駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0695639B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001024492A (ja) * | 1999-07-08 | 2001-01-26 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Mosトランジスタのドライブ回路 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020091850A1 (en) | 1992-10-23 | 2002-07-11 | Cybex Corporation | System and method for remote monitoring and operation of personal computers |
-
1987
- 1987-05-18 JP JP62120792A patent/JPH0695639B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001024492A (ja) * | 1999-07-08 | 2001-01-26 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Mosトランジスタのドライブ回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0695639B2 (ja) | 1994-11-24 |
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