JPH0242250B2 - - Google Patents
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- JPH0242250B2 JPH0242250B2 JP11281683A JP11281683A JPH0242250B2 JP H0242250 B2 JPH0242250 B2 JP H0242250B2 JP 11281683 A JP11281683 A JP 11281683A JP 11281683 A JP11281683 A JP 11281683A JP H0242250 B2 JPH0242250 B2 JP H0242250B2
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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
- H03K17/16—Modifications for eliminating interference voltages or currents
Landscapes
- Thyristor Switches And Gates (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明は、TD交換機加入者回路等に用いられ
る高耐圧サイリスタスイツチのdv/dt耐量を向
上せしめる電子回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to an electronic circuit that improves the dv/dt withstand capability of a high voltage thyristor switch used in a TD exchange subscriber circuit or the like.
(従来技術)
従来のこの種電子回路は第1図に示すように定
電流源7の出力を、直接サイリスタ1のPゲート
に接続し、前記サイリスタ1のPゲートとカソー
ド3の間に抵抗8を接続し、かつそれぞれコレク
タとエミツタを接続したNPNトランジスタ6と、
前記サイリスタ1のアノード2にエミツタ、前記
NPNトランジスタ6のベースにコレクタを接続
し、ベースを開放にしたPNPトランジスタ5よ
り構成されており、カソード3がPゲート駆動電
圧よりも低い方向に急激な電位変動がおこると、
不動作状態にしてある前記定電流源7から過渡電
流が流れ、Pゲート駆動を行なう方向に動作す
る。このとき、前記PNPトランジスタ5からの
過渡電流によつて前記NPNトランジスタ6のベ
ースが駆動されて動作し、サイリスタ1のPゲー
トと、カソード3間をクランプするが、NPNト
ランジスタ6のコレクタ電流は数mA〜数十mA
にも達し、クランプしきれない場合には、サイリ
スタ1は誤動作してしまう。(Prior Art) In a conventional electronic circuit of this type, as shown in FIG. and an NPN transistor 6 with its collector and emitter connected, respectively.
an emitter on the anode 2 of the thyristor 1;
It is composed of a PNP transistor 5 whose collector is connected to the base of the NPN transistor 6 and whose base is open.
A transient current flows from the constant current source 7, which is in an inactive state, and operates in the direction of driving the P gate. At this time, the base of the NPN transistor 6 is driven and operated by the transient current from the PNP transistor 5, clamping the P gate of the thyristor 1 and the cathode 3, but the collector current of the NPN transistor 6 is mA to several tens of mA
If this reaches the limit and the clamping cannot be completed, the thyristor 1 will malfunction.
従つて、従来回路においては、Pゲート駆動回
路として付加した、不動作状態にある定電流源7
からの過渡電流によるサイリスタ1のdv/dt耐
量の劣化を防止しきれない欠点があるとともに、
前記NPNトランジスタ6のベースは、前記PNP
トランジスタ5からの少ない過渡電流によつて駆
動されるため、前記NPNトランジスタ6の電流
増幅率は、極めて大きくする必要があり、特に集
積化した場合には、プロセス管理が厳しくなる欠
点があつた。 Therefore, in the conventional circuit, the constant current source 7 added as a P gate drive circuit and in an inactive state
There is a drawback that it is not possible to prevent the deterioration of the dv/dt capability of thyristor 1 due to transient current from
The base of the NPN transistor 6 is connected to the PNP
Since it is driven by a small transient current from the transistor 5, the current amplification factor of the NPN transistor 6 needs to be extremely large, which has the disadvantage that process control becomes strict, especially when integrated.
(発明の目的)
本発明は、このような従来の欠点を除去するた
め、定電流源部と、サイリスタPゲート間に抵抗
を接続し、さらに前記定電流源部とNPNトラン
ジスタのベース間にダイオードを接続することに
より、電流スイツチを構成し、dv/dtによる過
渡電流のバイパス能力を増大することによりサイ
リスタのdv/dt耐量を大きくするようにしたも
のである。以下本発明の一実施例を図面により詳
細に説明する。(Object of the Invention) In order to eliminate such conventional drawbacks, the present invention connects a resistor between the constant current source section and the thyristor P gate, and further connects a diode between the constant current source section and the base of the NPN transistor. By connecting the thyristors, a current switch is constructed, and the thyristor's dv/dt withstand capability is increased by increasing the bypassing ability of transient currents due to dv/dt. An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
(発明の構成)
第2図は本発明電子スイツチ回路の一実施例を
示す図で、1はサイリスタ、2はアノード、3は
カソード、4は駆動部電源端子、5はPNPトラ
ンジスタ、6はNPNトランジスタ、7は定電流
源、8は抵抗で、従来と同一の回路を構成する。
この回路の定電流源7とサイリスタ1のPゲート
との間に抵抗9を、また、前記定電流源7にダイ
オード10のアノードを前記NPNトランジスタ
6のベースにカソードを接続したものである。こ
れを動作するには、サイリスタ1のアノード2
に、ブレイクダウン電圧を越えない任意の電圧を
印加しておき、カソード3に、アノード2の印加
電圧より低く、かつ電源端子4よりも低い電圧を
与え、定電流源7より電流を流すと、抵抗8に一
部分流するが、大部分はサイリスタ1のPゲート
に流れ込み、これがトリガ電流となつて、サイリ
スタ1が導通する。(Structure of the Invention) FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the electronic switch circuit of the present invention, in which 1 is a thyristor, 2 is an anode, 3 is a cathode, 4 is a drive power supply terminal, 5 is a PNP transistor, and 6 is an NPN A transistor, 7 a constant current source, and 8 a resistor constitute the same circuit as the conventional one.
A resistor 9 is connected between the constant current source 7 of this circuit and the P gate of the thyristor 1, and the anode of a diode 10 is connected to the constant current source 7, and the cathode is connected to the base of the NPN transistor 6. To operate this, the anode 2 of thyristor 1
An arbitrary voltage that does not exceed the breakdown voltage is applied to the cathode 3, and a voltage lower than the voltage applied to the anode 2 and lower than the power supply terminal 4 is applied to the cathode 3, and a current is caused to flow from the constant current source 7. A portion of the current flows through the resistor 8, but most of the current flows into the P gate of the thyristor 1, which becomes a trigger current and causes the thyristor 1 to conduct.
次に、前記状態において、定電流源7を不動作
状態にし、かつ、カソード3を、それまでの印加
電圧状態より低い方向に急激な電位変化を与える
と、電源端子4から定電流源7の容量成分を介
し、抵抗9を通して、過渡電流が流れ、サイリス
タ1のPゲートを駆動しようとするが、過渡電流
が大きいと、抵抗9の電位降下が大きくなり、ダ
イオード10側に分流し、NPNトランジスタ6
のベースを駆動するとともに、PNPトランジス
タ5からの過渡電流もNPNトランジスタ6のベ
ースに入力し、前記NPNトランジスタ6のコレ
クタで前記定電流源7からの過渡電流と、サイリ
スタ1のPゲートから各接合を通る過渡電流を吸
収し、サイリスタ1のゲート・カソード間電圧を
クランプするため、dv/dtによるサイリスタ1
の誤動作が防止される。このようにサイリスタ1
のアノード2にブレイクダウン電圧をこえない任
意の電圧を印加し、定電流源7を不動作状態にし
ておき、カソード3に電源端子4より低い方向に
急激な電位変化を与えると、定電流源7の容量を
介して電源端子4→定電流源7→抵抗9→サイリ
スタ1のPゲートのルートで過渡電流が流れ、一
部の電流は抵抗8を通じてバイパスされるが、大
部分の過渡電流は、サイリスタ1のPゲートに流
れ込み、サイリスタ1を誤動作させようとすると
同時に、前記の過渡電流は抵抗9を流れ、電位降
下を発生するので定電流源7と抵抗9との接続点
の電圧は、過渡電流をiT、サイリスタ1のPゲー
ト・カソード間電圧をVGK、抵抗9をRとすると
カソード3からみると、R・iT+VGKとなり、こ
れが、ダイオード10(順方向電位降下をVFと
する)と、NPNトランジスタ6のベース・エミ
ツタ間電位降下VBEとの和、(即ち、VF+VBE)よ
りも大きくなつた時に過渡電流iTは、ダイオード
10に流れ、トランジスタ6のベースに入力し、
増幅され、トランジスタ6は、より多くのコレク
タ電流を流し、飽和状態を保つことができるとと
もに、NPNトランジスタ6のベースには、PNP
トランジスタ5からの過渡電流も入力するので、
より多くのコレクタ電流を流すことが可能であ
り、サイリスタ1のゲート・カソード間を確実に
クランプできるのでdv/dt耐量が大きくできる
とともに、NPNトランジスタ6のベース駆動電
流が多いので、電流増幅率の最低保証値を引き下
げることができるため、集積化した場合にプロセ
ス管理を、厳しくする必要がない。 Next, in the above state, when the constant current source 7 is made inactive and a sudden potential change is applied to the cathode 3 in a direction lower than the applied voltage state until then, the constant current source 7 is A transient current flows through the capacitance component and through the resistor 9, and attempts to drive the P gate of the thyristor 1. However, if the transient current is large, the potential drop across the resistor 9 becomes large, and the current is shunted to the diode 10 side, causing the NPN transistor to 6
At the same time, the transient current from the PNP transistor 5 is also input to the base of the NPN transistor 6, and the collector of the NPN transistor 6 connects the transient current from the constant current source 7 and the P gate of the thyristor 1 to each junction. In order to absorb the transient current passing through thyristor 1 and clamp the voltage between the gate and cathode of thyristor 1, thyristor 1
malfunctions are prevented. In this way, thyristor 1
By applying an arbitrary voltage that does not exceed the breakdown voltage to the anode 2 of the , keeping the constant current source 7 inactive, and applying a sudden potential change to the cathode 3 in a direction lower than the power supply terminal 4, the constant current source A transient current flows through the route of the power supply terminal 4 → constant current source 7 → resistor 9 → P gate of thyristor 1 through the capacitor 7, and some of the current is bypassed through the resistor 8, but most of the transient current is , flows into the P gate of thyristor 1 and tries to cause thyristor 1 to malfunction, and at the same time, the transient current flows through resistor 9 and generates a potential drop, so the voltage at the connection point between constant current source 7 and resistor 9 is: Assuming that the transient current is i T , the voltage between the P gate and cathode of thyristor 1 is V GK , and the resistor 9 is R, when viewed from the cathode 3, it becomes R・i T +V GK , which is connected to the diode 10 (the forward potential drop is V When the transient current i T becomes larger than the sum of the base-emitter potential drop V BE of the NPN transistor 6 (i.e., V F +V BE ), the transient current i T flows through the diode 10 and Enter the base,
The transistor 6 is amplified, allowing more collector current to flow and maintaining the saturation state, and the base of the NPN transistor 6 has a PNP
Since the transient current from transistor 5 is also input,
It is possible to flow more collector current, and since the gate and cathode of thyristor 1 can be reliably clamped, the dv/dt tolerance can be increased, and the base drive current of NPN transistor 6 is large, so the current amplification factor can be increased. Since the minimum guaranteed value can be lowered, there is no need to tighten process control when integrating.
また、サイリスタ1のPゲートの定常駆動状態
(サイリスタ1を駆動するため定電流源7より、
Pゲートに、電流を流している状態)において
は、前記ダイオード10側に電流が流れてはいけ
ないので、下記(1),(2)式を満足できるような抵抗
8の値Rを定める必要がある。 In addition, the steady driving state of the P gate of the thyristor 1 (from the constant current source 7 to drive the thyristor 1,
When current is flowing through the P gate), no current should flow to the diode 10 side, so it is necessary to determine the value R of the resistor 8 so that the following formulas (1) and (2) are satisfied. be.
VF+VBE−VGK/iD>R>
VF+VBE−VGK/iT ……(1)
VF+VBE−VCE/iD>R>
VF+VBE−VCE/iT ……(2)
ここで(1)式は定電流源7からの過渡電流が、ダ
イオード10に切り替るときの条件で、(2)式は切
り替つた後の抵抗9の設定値条件である。 V F +V BE −V GK /i D >R> V F +V BE −V GK /i T ...(1) V F +V BE −V CE /i D >R> V F +V BE −V CE /i T ...(2) Here, equation (1) is the condition when the transient current from constant current source 7 switches to diode 10, and equation (2) is the setting value condition of resistor 9 after switching. .
ここでVF;ダイオード10の順方向電位降下、
VBE;NPNトランジスタ6のベース・エミツタ
間電圧、VGK;サイリスタ1のゲート・カソード
間電位降下、VCE;NPNトランジスタ6のコレ
クタ・エミツタ間電圧、iD;定電流源7の出力電
流(定常時Pゲート駆動電流)、iT;サイリスタ
1のカソードに急激な電位変化を与えたときの定
電流源7からの過渡電流である。 Here, V F ;forward potential drop of diode 10,
V BE ; Base-emitter voltage of NPN transistor 6, V GK ; Gate-cathode potential drop of thyristor 1, V CE ; Collector-emitter voltage of NPN transistor 6, i D ; Output current of constant current source 7 ( P gate drive current during steady state), i T ; is a transient current from the constant current source 7 when a sudden change in potential is applied to the cathode of the thyristor 1.
いま、iD=0.4〜0.6mA、VF=VGK=0.7V、VBE
=0.6V、VCE=0.3Vとすると、各素子の温度係数
等を考慮すると、Rの値は、500Ω〜1kΩとな
り、集積化した場合には、拡散抵抗等で簡単に実
現できる。 Now, i D = 0.4~0.6mA, V F = V GK = 0.7V, V BE
=0.6V and V CE =0.3V, the value of R is 500Ω to 1kΩ, taking into consideration the temperature coefficient of each element, and when integrated, it can be easily realized using a diffused resistor or the like.
(発明の効果)
以上詳細に説明したように本発明は定電流源か
らのdv/dtによる過渡電流を検出し、一定値以
上の電流は誤動作電流と見なし、抵抗とダイオー
ドによつてこれを自動的に切替え、誤動作電流を
誤動作防止回路の駆動電流とする回路を有してい
るため、極めてdv/dt耐量の大きいサイリスタ
を用いた電子スイツチが得られる効果がある。し
たがつて外部からの高電圧で、かつ急激な変化を
する雑音が多い交換機加入者回路等に利用するこ
とができる。(Effects of the Invention) As explained in detail above, the present invention detects transient current due to dv/dt from a constant current source, considers a current exceeding a certain value to be a malfunction current, and automatically detects this by using a resistor and a diode. Since the switch has a circuit that uses the malfunction current as the drive current of the malfunction prevention circuit, it is possible to obtain an electronic switch using a thyristor with extremely high dv/dt tolerance. Therefore, it can be used in exchange subscriber circuits, etc., which are subject to high voltage from the outside and have a lot of noise that changes rapidly.
第1図は従来のdv/dt耐策を実施した電子ス
イツチ回路図、第2図は本発明電子スイツチ回路
の一実施例を示す回路図である。
1……サイリスタ、2……アノード、3……カ
ソード、4……駆動部電源端子、5……PNPト
ランジスタ、6……NPNトランジスタ、7……
定電流源、8,9……抵抗、10……ダイオー
ド。
FIG. 1 is a circuit diagram of an electronic switch implementing conventional DV/DT protection measures, and FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the electronic switch circuit of the present invention. 1...Thyristor, 2...Anode, 3...Cathode, 4...Driver power supply terminal, 5...PNP transistor, 6...NPN transistor, 7...
Constant current source, 8, 9...resistor, 10...diode.
Claims (1)
れぞれコレクタとエミツタを接続したNPNトラ
ンジスタと、これに並列に抵抗を接続し、前記
NPNトランジスタのベースと前記サイリスタの
アノードに、それぞれコレクタとエミツタを接続
し、ベースを開放にしたPNPトランジスタと、
前記サイリスタのPゲートに定電流源を接続した
回路において、前記定電流源と前記サイリスタの
Pゲートとの間に接続された抵抗と、前記定電流
源にアノード、前記NPNトランジスタのベース
にカソードを接続したダイオードを有することを
特徴とする電子スイツチ回路。1. Between the P gate and the cathode of the thyristor, connect an NPN transistor with the collector and emitter connected respectively, and connect a resistor in parallel to this, and
a PNP transistor whose collector and emitter are connected to the base of the NPN transistor and the anode of the thyristor, respectively, and whose base is open;
In a circuit in which a constant current source is connected to the P gate of the thyristor, a resistor is connected between the constant current source and the P gate of the thyristor, an anode is connected to the constant current source, and a cathode is connected to the base of the NPN transistor. An electronic switch circuit characterized in that it has a connected diode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11281683A JPS605626A (en) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | Electronic switching circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11281683A JPS605626A (en) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | Electronic switching circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS605626A JPS605626A (en) | 1985-01-12 |
| JPH0242250B2 true JPH0242250B2 (en) | 1990-09-21 |
Family
ID=14596245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11281683A Granted JPS605626A (en) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | Electronic switching circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS605626A (en) |
-
1983
- 1983-06-24 JP JP11281683A patent/JPS605626A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS605626A (en) | 1985-01-12 |
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