KR930003002B1 - High power transistor driving circuit - Google Patents
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- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
Abstract
Description
제 1 도는 종래의 트랜지스터 구동회로의 실시예를 도시한 회로도.1 is a circuit diagram showing an embodiment of a conventional transistor driving circuit.
제 2 도는 본 발명의 트랜지스터 구동회로의 실시예를 도시한 회로도.2 is a circuit diagram showing an embodiment of a transistor driving circuit of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 전원공급부 2 : 정류회로부1: power supply 2: rectifier circuit
3 : 제어신호 수신부 4 : 구동회로부3: control signal receiving unit 4: driving circuit unit
T1 : 가포화 트랜스 T1', T2 : 트랜스T1: saturable trans T1 ', T2: trans
OP : 광전송기 Q1, Q2 : 교류출력용 스위칭 트랜지스터OP: Optical transmitter Q1, Q2: Switching transistor for AC output
R1 : 전원공급부의 기동저항 R2 : T1의 전류제한용R1: Starting resistor of power supply R2: For current limiting of T1
Q3, Q4 : Q7, Q8 제어용 트랜지스터Q3, Q4: Q7, Q8 control transistor
본 발명은 대전력 트랜지스터 구동회로에 관한 것으로 특히 구동회로에 MOS FET를 사용하여 피구동 트랜지스터의 구동속도를 빠르게 함으로써 대전력 트랜지스터의 안전동작에 적당하도록한 대전력 트랜지스터 구동회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a large power transistor driving circuit, and more particularly, to a large power transistor driving circuit adapted to be suitable for the safe operation of a large power transistor by increasing the driving speed of a driven transistor by using a MOS FET in the driving circuit.
종래기술에 있어서 국내특허출원 제 86-2054호 "트랜지스터 구동회로"는 트랜스의 1차측에서 1석식 포워드 스위칭방식을 사용하여 베이스 구동회로의 전력을 공급하는 스위칭 모드 파워공급장치와 1석식 포워드 스위칭 방식에서 1차측에 흐르는 전류를 검출하여 2차측 전기트랜스의 출력을 정전류화 하는 장치와, ON측 전류에 부정류회로와 1개의 평활리액터를 설치하여 부정류 회로의 출력을 OFF베이스 전류통전용으로 하고 평활리액터로서 전체 출력전류의 리플을 감소시키는 장치를 구비한 구성으로 이루어져 있다.In the prior art, Korean Patent Application No. 86-2054, "Transistor Drive Circuit," is a switching mode power supply device and a single-seat forward switching method that supply power to a base drive circuit using a single-seat forward switching method on the primary side of a transformer. A device that detects the current flowing in the primary side and makes the output of the secondary side electric transformer constant current, and an inverted circuit and a smoothing reactor are installed in the ON side current to make the output of the inverted circuit dedicated to OFF base current. As a smoothing reactor, it is comprised with the structure provided with the apparatus which reduces the ripple of the whole output current.
상기 종래기술의 동작 설명을 첨부된 제 1 도를 참조하여 설명하면 T1은 1석식 포워드 스위칭 전원의 변압기이고, Q1은 스위칭 소자이다. 여기에서 Q1이 고속으로 스위칭하여 변압기의 2차측에 피구동 트랜지스터의 동작속도 보다도 빠른 주파수의 출력전류를 발생시키고, 또한 R2에 흐르는 1차 전류를 검출하여 R1의 기준치와 전압 비교기를 통해 비교하여 Q1의 베이스를 구동함으로서 2차측 출력을 정전류화 하고 있다. T2는 Q2로 흐르는 주전류를 이용하여 부정류 회로를 구성하며 이는 Q3를 구동하여 피구동소자(Q5)의 OFF베이스 통전용으로 사용되고 있다. Q3는 Q2가 OFF시에 통전하여 Q2의 ON동작시에 전류입상 시간을 빠르게 하여 준다.Referring to the accompanying drawings of the prior art operation described with reference to Figure 1 T1 is a transformer of a one-seat forward switching power supply, Q1 is a switching element. Here, Q1 switches at a high speed to generate an output current of a frequency faster than the operating speed of a driven transistor on the secondary side of the transformer, and detects a primary current flowing in R2 and compares the reference value of R1 with a voltage comparator. The secondary output is made constant current by driving the base of T2 constitutes an inverted-circuit circuit using the main current flowing to Q2, which drives Q3 and is used for OFF base energization of the driven device Q5. Q3 energizes when Q2 turns off, and speeds up the current rise time when the Q2 turns on.
상기 설명한 바와같이 종래기술은 1석식 포워드 스위칭 방식을 사용하여 트랜지스터 구동회로의 전력을 공급함으로서 장치가 복잡해지고 출력전류의 리플(ripple)이 커지게 되는 단점이 있다. 또한 트랜지스터 Q2와 Q3는 바이폴라 트랜지스터로서 구동회로의 전력 손실이 많게 되고 스위칭 타임이 길어지며 동일 정격에서 MOS FET소자 보다 크기가 큰 단점이 있다.As described above, the prior art has a disadvantage in that the device is complicated and the ripple of the output current is increased by supplying power of the transistor driving circuit using a single-seat forward switching method. In addition, the transistors Q2 and Q3 are bipolar transistors, which have a large power loss, a long switching time, and a larger size than the MOS FET devices at the same rating.
따라서 본 발명의 목적은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 2트랜스식 로이어 방식으로 구동회로에 전력을 공급함으로서 종래의 1석식 포워드 방식에 비해 소형이면서 출력전류의 리플을 감소시켜 대전력 트랜지스터 구동회로에 고신뢰성을 부여하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a power supply to the drive circuit in a two-transformed route method in order to solve the problems of the prior art, and compared to the conventional one-seat forward method, and to reduce the ripple of the output current to drive a large power transistor drive circuit To provide high reliability to the furnace.
본 발명의 또다른 목적은 종래기술에 있어서 바이폴라 트랜지스터(Q2, Q3) 대신에 MOS FET(Q7, Q8)를 사용함으로서 구동회로를 소형화하고, 스위칭 시간을 단축하여 보다 높은 주파수로 대전력 트랜지스터를 구동하는데 있다.Another object of the present invention is to use the MOS FETs Q7 and Q8 instead of the bipolar transistors Q2 and Q3 in the prior art to miniaturize the driving circuit, shorten the switching time and drive the high power transistor at a higher frequency. It is.
본 발명의 대전력 트랜지스터 구동회로의 구성 및 동작과정을 첨부된 제 2 도를 참조하여 설명한다. 본 발명은 구동회로에 필요한 전원을 2트랜스식 로이어 방식으로 하여 전원을 공급하는 전원공급부(1)와, 전원공급부에서 공급되는 교류전원을 전파정류하여 구동회로부(4)에 공급하기 위한 정류회로부(2)와, 제어회로(도시생략)로 부터의 제어신호를 OPTICAL FIBER로 전송받아 트랜지스터(Q3, Q4)를 통하여 구동회로를 구동하는 제어신호 수신부(3)와, 제어신호 수신부(3)로부터 트랜지스터(Q4)를 통하여 제어신호를 받아 피구동 대전력 트랜지스터의 베이스(B)에 ON측 전류 및 OFF측 전류를 공급하기 위해 필요한 전류로 증폭시켜 출력하는 구동회로부(4)로 구성되어 있고, 상기 구성으로 이루어진 본 발명의 대전력 트랜지스터 구동회로의 동작과정을 살펴보면, 전원공급부(1)의 스위칭부에서 피구동 트랜지스터의 동작속도 보다도 빠른 20KHz 이상으로 스위칭하여(Q1, Q2가 교번적으로 작동) AC전원을 출력하면 T2의 정류회로(2)에서 전파정류하여 구동회로(4)에 안정된 전원을 공급한다.The configuration and operation of the large power transistor driving circuit of the present invention will be described with reference to FIG. The present invention provides a power supply unit (1) for supplying power by using a two-transmitter type of power required for the drive circuit, and a rectifier circuit unit for full-wave rectifying the AC power supplied from the power supply unit to supply the drive circuit unit (4). (2) and from the control signal receiver 3, which receives the control signal from the control circuit (not shown) to the OPTICAL FIBER and drives the drive circuit through the transistors Q3 and Q4. The driving circuit unit 4 receives the control signal through the transistor Q4 and amplifies and outputs the current required to supply the ON side current and the OFF side current to the base B of the driven large-power transistor. Looking at the operation process of the large power transistor driving circuit of the present invention made up of the configuration, the switching unit of the power supply unit 1 by switching to 20KHz or more faster than the operating speed of the driven transistor ( Q1 and Q2 alternately operate) When AC power is outputted, full-wave rectification is performed in the rectifying circuit 2 of T2 to supply stable power to the driving circuit 4.
한편, 구동회로부(4)는 정류회로(2)로부터의 안정된 전원과 제어신호 수신부(3)로부터의 제어신호를 받아서 Q7과 Q8을 교번적으로 동작시키는데 우선 Q4로부터 하이레벨 신호를 받으면 Q7이 턴온하므로 정류회로(2)로부터 RO를 통하여 입력되는 전류신호에 의하여 피구동 대전력 트랜지스터에 필요한 베이스(B) 전류를 구동하게 된다. 이때 Ro(무유도 메탈크래프 저항)는 피구동 대전력 트랜지스터의 베이스(B)를 결정하여 정전류화하는 역할을 하며 CO는 ON제어신호의 공급시에 베이스(B) 구동전류의 입상을 빠르게 한다. 또한 Q4의 하이레벨 신호는 Q6의 베이스를 구동하게 되며, 이는 Q8의 게이트전압이 Q6로 바이패스되는 결과가 되어 Q8은 턴 오프가 된다.On the other hand, the driving circuit section 4 receives the stable power supply from the rectifier circuit 2 and the control signal from the control signal receiving section 3 to operate Q7 and Q8 alternately. First, when the high level signal is received from Q4, Q7 is turned on. Therefore, the base B current required for the driven large power transistor is driven by the current signal input from the rectifier circuit 2 through the RO. At this time, Ro (non-inductive metal craft resistor) serves to determine the base B of the driven large-power transistor to make a constant current, and CO accelerates the rise of the base B drive current when the ON control signal is supplied. In addition, the high level signal of Q4 drives the base of Q6, which results in the gate voltage of Q8 being bypassed to Q6 and Q8 is turned off.
다른한편 Q4로부터 로우레벨 신호를 받게되면 Q7은 턴오프되며 이때 Q5가 턴온하여 Q7이 보다 빠르게 턴오프 되도록 한다. 또한 Q4로부터 로우레벨 신호를 받아 Q6가 턴오프되면 Q8의 게이트에 전압이 인가되어 Q8이 턴온이 되므로 피구동 대전력 트랜지스터에 역전류가 흘러서 피구동 대전력 트랜지스터는 턴오프가 된다.On the other hand, upon receiving a low level signal from Q4, Q7 is turned off, which causes Q5 to turn on, allowing Q7 to turn off faster. In addition, when Q6 is turned off by receiving a low-level signal from Q4, a voltage is applied to the gate of Q8 to turn on Q8, so that a reverse current flows through the driven large power transistor, thereby turning off the driven large power transistor.
상기 설명한 바와같이 본 발명의 대전력 트랜지스터 구동회로는 2트랜스식 로이어 방식으로 구동회로에 전력을 공급하므로서 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있고, 구동회로에 MOS FET(Q7, Q8)를 사용하므로서 보다 소형화되고, 또한 스위칭 속도를 개선하여 높은 주파수로 피전력 트랜지스터로 구동할 수 있다는 장점이 있다.As described above, the high-power transistor driving circuit of the present invention can secure stability and reliability by supplying power to the driving circuit in a two-transformer-role method, and by using MOS FETs Q7 and Q8 in the driving circuit, There is an advantage that it can be miniaturized and improves the switching speed so that it can be driven by the power transistor at a high frequency.
Claims (3)
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