JPH03129507A - 電流制御回路 - Google Patents
電流制御回路Info
- Publication number
- JPH03129507A JPH03129507A JP26951389A JP26951389A JPH03129507A JP H03129507 A JPH03129507 A JP H03129507A JP 26951389 A JP26951389 A JP 26951389A JP 26951389 A JP26951389 A JP 26951389A JP H03129507 A JPH03129507 A JP H03129507A
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- Japan
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- voltage
- power transistor
- transistor
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- terminal
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- Control Of Voltage And Current In General (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
本発明は、誘導負荷を流れる負荷電流をオン・オフ制御
するようにした回路におけるサージ破壊の防止及びラジ
オノイズ発生の防止を図った回路に関する。
するようにした回路におけるサージ破壊の防止及びラジ
オノイズ発生の防止を図った回路に関する。
第3図に示したように、抵抗成分R及びコイル成分りを
有する負荷、例えば、電気モータをパルス幅変調(PW
M)信号により制御する回路がしられている。この回路
においては、パワートランジスタである電界効果トラン
ジスタ(以下、「FETJという)のゲートGに、PW
M制御信号Sigが印加されることにより、そのFET
がオン・オフし、負荷を流れる電流の平均値が制御され
る。 ところが、上記FETのターンオフ速度が速く電流1.
の立ち下がり時間が短い場合には、コイルLにより逆起
電圧が生じ、そのFETのドレーンDとソースSとの端
子間電圧であるVoには、第4図のタイムチャートに示
された時間t5.の直後にサージ電圧が発生する。
有する負荷、例えば、電気モータをパルス幅変調(PW
M)信号により制御する回路がしられている。この回路
においては、パワートランジスタである電界効果トラン
ジスタ(以下、「FETJという)のゲートGに、PW
M制御信号Sigが印加されることにより、そのFET
がオン・オフし、負荷を流れる電流の平均値が制御され
る。 ところが、上記FETのターンオフ速度が速く電流1.
の立ち下がり時間が短い場合には、コイルLにより逆起
電圧が生じ、そのFETのドレーンDとソースSとの端
子間電圧であるVoには、第4図のタイムチャートに示
された時間t5.の直後にサージ電圧が発生する。
上記サージ電圧はFET等の素子を損傷するのみならず
、外部機器に対するノイズを発生させる原因となる。 更に、コイルL成分を有する負荷が電気モータの場合に
は、ブラ゛シ摩耗を早める等の不具合が発生することに
なる。 ここで、上述のような負荷に印加される電圧の立ち上が
り或いは立ち下がり時間は、FETのドレーンDとデー
16間にコンデンサC,を配設することにより制御され
る。 又、電流の立ち上がり或いは立ち下がり時間は、FET
のゲートGとソースS間にコンデンサC2を配設するこ
とにより制御される。 上述のように、電流の立ち上がり或いは立ち下がり時間
を制御するために、コンデンサC3を用いる手段もある
が、非常に大きな容量を必要とすると共にコンデンサC
mは電圧波形に影響を生じさせることとなり好ましくな
かった。 本発明は、上記の課題を解決するために戊されたもので
あり、その目的とするところは、電流の立ち下がり時間
において、サージ電圧が発生しないようにすると共に容
量が大きなコンデンサを必要としない電流制御回路を提
供することである。
、外部機器に対するノイズを発生させる原因となる。 更に、コイルL成分を有する負荷が電気モータの場合に
は、ブラ゛シ摩耗を早める等の不具合が発生することに
なる。 ここで、上述のような負荷に印加される電圧の立ち上が
り或いは立ち下がり時間は、FETのドレーンDとデー
16間にコンデンサC,を配設することにより制御され
る。 又、電流の立ち上がり或いは立ち下がり時間は、FET
のゲートGとソースS間にコンデンサC2を配設するこ
とにより制御される。 上述のように、電流の立ち上がり或いは立ち下がり時間
を制御するために、コンデンサC3を用いる手段もある
が、非常に大きな容量を必要とすると共にコンデンサC
mは電圧波形に影響を生じさせることとなり好ましくな
かった。 本発明は、上記の課題を解決するために戊されたもので
あり、その目的とするところは、電流の立ち下がり時間
において、サージ電圧が発生しないようにすると共に容
量が大きなコンデンサを必要としない電流制御回路を提
供することである。
上記課題を解決するための発明の構成は、誘導負荷を流
れる負荷電流をパワートランジスタによりオン・オフ制
御するようにした回路において、前記パワートランジス
タの制御端子又はその制御端子電圧を制御する端子と電
源のアース端子との間にコンデンサを配設し、前記パワ
ートランジスタのアース側端子と該パワートランジスタ
の制御端子電圧を制御するトランジスタのアース側端子
とを接続し、前記パワートランジスタのアース側端子と
電源のアース端子との間にインダクタンスを設けたこと
を特徴とする。
れる負荷電流をパワートランジスタによりオン・オフ制
御するようにした回路において、前記パワートランジス
タの制御端子又はその制御端子電圧を制御する端子と電
源のアース端子との間にコンデンサを配設し、前記パワ
ートランジスタのアース側端子と該パワートランジスタ
の制御端子電圧を制御するトランジスタのアース側端子
とを接続し、前記パワートランジスタのアース側端子と
電源のアース端子との間にインダクタンスを設けたこと
を特徴とする。
コンデンサはパワートランジスタの制御端子又はその制
御端子電圧を制御する端子と電源のアース端子との間に
配設され、上記パワートランジスタのアース側端子とそ
のパワートランジスタの制御端子電圧を制御するトラン
ジスタのアース側端子とが接続される。そして、上記パ
ワートランジスタのアース側端子と電源のアース端子と
の間にはインダクタンスを設けである。 このインダクタンスによりパワートランジスタがオン・
オフするときに誘導電圧が発生する。この誘導電圧はコ
ンデンサ及びコンデンサの充放電回路の推移によって、
微分された電圧がコンデンサを介してパワートランジス
タの制御端子に入力する。この結果、ターンオン・ター
ンオフに際し、パワートランジスタの制御端子とアース
側端子との間の電圧は微分波形、即ち、コンデンサの放
電波形により緩やかに変化する。よって、ターンオン・
ターンオフが緩やかに行われるので、パワートランジス
タの端子間電圧にはサージ電圧が発生することがない。
御端子電圧を制御する端子と電源のアース端子との間に
配設され、上記パワートランジスタのアース側端子とそ
のパワートランジスタの制御端子電圧を制御するトラン
ジスタのアース側端子とが接続される。そして、上記パ
ワートランジスタのアース側端子と電源のアース端子と
の間にはインダクタンスを設けである。 このインダクタンスによりパワートランジスタがオン・
オフするときに誘導電圧が発生する。この誘導電圧はコ
ンデンサ及びコンデンサの充放電回路の推移によって、
微分された電圧がコンデンサを介してパワートランジス
タの制御端子に入力する。この結果、ターンオン・ター
ンオフに際し、パワートランジスタの制御端子とアース
側端子との間の電圧は微分波形、即ち、コンデンサの放
電波形により緩やかに変化する。よって、ターンオン・
ターンオフが緩やかに行われるので、パワートランジス
タの端子間電圧にはサージ電圧が発生することがない。
以下、本発明を具体的な実施例に基ついて説明する。
!1図は本発明に係る電流制御回路を用い、コイルL戊
分を有する負荷を電気モータMとして、電気モータMの
駆動回路を示した全体構成図である。 10は電気モータMの駆動を指令するコンピュータであ
り、コンピュータ10からはリレーRLを(IN10F
F制御する制御信号及び電気モータMの速度信号が出力
される。 上記電気モータMには、電流を供給する電源Eと上記リ
レーR4及びパワートランジスタ11、更に、抵抗R,
とが直列に接続されている。 駆動回路として、D/A変換器17、変調器18、ドラ
イバ19、パワートランジスタ11が装備されている。 コンピュータ10に接続されたD/A変換器17はコン
ピュータ10から出力される速度信号をD/A変換する
。又、D/A変換器17に接続された変調器18はD/
A変換器17からの出力信号に応じてパルス幅変調され
たパルス信号を出力する。又、変調器18に接続された
ドライバ19は変調器18からの出力信号を増幅した後
、その出力信号を上記電気モータMと直列に接続された
パワートランジスタ11としてFETのゲートGに入力
する。 上記ドライバエ9は主としてトランジスタTr、。 T r s * T r sと固定抵抗とで構成されて
いる。 尚、パワートランジスタ11としては上記FETの他、
バイポーラトランジスタで構成しても良い。 12は電流検出器である比較器であり、比較器12の負
側には上記抵抗R1に印加される電圧値、比較器12の
正側には基準電圧Vl+Cが抵抗R3と抵抗R5とで分
圧され、その抵抗R5に印加される電圧値が入力されて
その電圧値の大小が比較される。その比較器12からの
出力信号は上記コンピュータ10に入力され、過電流発
生の検出がこれにより行われる。 次に、本発明に係る電流制御回路を構成するドライバ1
9及びパワートランジスタ11としてFETを含んだ回
路の制御信号等のタイムチャートを示した第2図を参照
してその動作を説明する。 コンピュータ10からリレーON信号が出力されること
によりリレーRLがONとなる。 次に、コンピュータ10はD/A変換器17への速度信
号を出力する。その速度信号に応じて、変調器18から
第2図に示したようなパルス幅変調された信号Sigが
ドライバ19のトランジスタT r +のベースに入力
される。 制御信号Sigは、時間1.或いはtSにおいて旧から
Loとなる。すると、トランジスタTr、はONからO
FFとなり、同時に、トランジスタTr、はOPFから
0N1)ランジスタTrsはONから OFFとなる。 従って、FETのゲー)Gの電圧はLoから旧となり、
FETはターンオンする。これにより図示するように負
荷電流Iが流れる。 又、制御信号Sinは、時間t、或いはt、においてL
oから旧となる。すると、トランジスタTrはOFFか
らONとなり、同時に、トランジスタTr2はONから
OFF、 )ランジスタTraはOFFからONと
なる。 従って、FETのゲートGの電圧はHiからLoとなり
、FETはターンオフする。 第1図において、抵抗R1からアース端子までの距離を
長くすることにより、等価回路的に破線で示したような
、抵抗成分(R)及びインダクタンス成分(L)が含ま
れている。 すると、抵抗成分(R)及びインダクタンス成分(L)
により、オン・オフ時における電圧■。 の変動は第2図に示したV、のタイムチャートとなる。 この電圧Vsの変動分がコ・ンデンサCを介してトラン
ジスタT r sのベースに印加される。即ち、電圧v
sの微分値がトランジスタTrsのベースに入力される
。電圧V、の微分波形は瞬時に立ち上がり(立ち下がり
)一定の時定数で立ち下がる(立ち上がる)波形となる
。 従って、FETのゲー)GとソースS間の電圧VCSは
第2図に示したVaSのタイムチャートとなる。 つまり、FETはそのゲート信号の変化時間を緩やかに
する(第2図における時間1+〜t z、 t s〜t
4. t s−t s、 t ?〜t s)ことによ
り、FETの能動領域を利用して緩やかにターンオン・
ターンオフする。 この結果、負荷電流Iの変化は緩やかになり、サージ電
圧の発生が防止され、ラジオ等の他の機器に対してノイ
ズを発生することがなくなると共に電気モータMのブラ
シの摩耗も低減できるという効果を有する。 尚、比較器12からの出力信号がコンピュータ10に入
力されると、コンピュータ10はその入力された過電流
発生の検出信号により、リレーR5を遮断し、電気モー
タMの損傷を防止している。
分を有する負荷を電気モータMとして、電気モータMの
駆動回路を示した全体構成図である。 10は電気モータMの駆動を指令するコンピュータであ
り、コンピュータ10からはリレーRLを(IN10F
F制御する制御信号及び電気モータMの速度信号が出力
される。 上記電気モータMには、電流を供給する電源Eと上記リ
レーR4及びパワートランジスタ11、更に、抵抗R,
とが直列に接続されている。 駆動回路として、D/A変換器17、変調器18、ドラ
イバ19、パワートランジスタ11が装備されている。 コンピュータ10に接続されたD/A変換器17はコン
ピュータ10から出力される速度信号をD/A変換する
。又、D/A変換器17に接続された変調器18はD/
A変換器17からの出力信号に応じてパルス幅変調され
たパルス信号を出力する。又、変調器18に接続された
ドライバ19は変調器18からの出力信号を増幅した後
、その出力信号を上記電気モータMと直列に接続された
パワートランジスタ11としてFETのゲートGに入力
する。 上記ドライバエ9は主としてトランジスタTr、。 T r s * T r sと固定抵抗とで構成されて
いる。 尚、パワートランジスタ11としては上記FETの他、
バイポーラトランジスタで構成しても良い。 12は電流検出器である比較器であり、比較器12の負
側には上記抵抗R1に印加される電圧値、比較器12の
正側には基準電圧Vl+Cが抵抗R3と抵抗R5とで分
圧され、その抵抗R5に印加される電圧値が入力されて
その電圧値の大小が比較される。その比較器12からの
出力信号は上記コンピュータ10に入力され、過電流発
生の検出がこれにより行われる。 次に、本発明に係る電流制御回路を構成するドライバ1
9及びパワートランジスタ11としてFETを含んだ回
路の制御信号等のタイムチャートを示した第2図を参照
してその動作を説明する。 コンピュータ10からリレーON信号が出力されること
によりリレーRLがONとなる。 次に、コンピュータ10はD/A変換器17への速度信
号を出力する。その速度信号に応じて、変調器18から
第2図に示したようなパルス幅変調された信号Sigが
ドライバ19のトランジスタT r +のベースに入力
される。 制御信号Sigは、時間1.或いはtSにおいて旧から
Loとなる。すると、トランジスタTr、はONからO
FFとなり、同時に、トランジスタTr、はOPFから
0N1)ランジスタTrsはONから OFFとなる。 従って、FETのゲー)Gの電圧はLoから旧となり、
FETはターンオンする。これにより図示するように負
荷電流Iが流れる。 又、制御信号Sinは、時間t、或いはt、においてL
oから旧となる。すると、トランジスタTrはOFFか
らONとなり、同時に、トランジスタTr2はONから
OFF、 )ランジスタTraはOFFからONと
なる。 従って、FETのゲートGの電圧はHiからLoとなり
、FETはターンオフする。 第1図において、抵抗R1からアース端子までの距離を
長くすることにより、等価回路的に破線で示したような
、抵抗成分(R)及びインダクタンス成分(L)が含ま
れている。 すると、抵抗成分(R)及びインダクタンス成分(L)
により、オン・オフ時における電圧■。 の変動は第2図に示したV、のタイムチャートとなる。 この電圧Vsの変動分がコ・ンデンサCを介してトラン
ジスタT r sのベースに印加される。即ち、電圧v
sの微分値がトランジスタTrsのベースに入力される
。電圧V、の微分波形は瞬時に立ち上がり(立ち下がり
)一定の時定数で立ち下がる(立ち上がる)波形となる
。 従って、FETのゲー)GとソースS間の電圧VCSは
第2図に示したVaSのタイムチャートとなる。 つまり、FETはそのゲート信号の変化時間を緩やかに
する(第2図における時間1+〜t z、 t s〜t
4. t s−t s、 t ?〜t s)ことによ
り、FETの能動領域を利用して緩やかにターンオン・
ターンオフする。 この結果、負荷電流Iの変化は緩やかになり、サージ電
圧の発生が防止され、ラジオ等の他の機器に対してノイ
ズを発生することがなくなると共に電気モータMのブラ
シの摩耗も低減できるという効果を有する。 尚、比較器12からの出力信号がコンピュータ10に入
力されると、コンピュータ10はその入力された過電流
発生の検出信号により、リレーR5を遮断し、電気モー
タMの損傷を防止している。
本発明は、パワートランジスタの制御端子又はその制御
端子電圧を制御する端子と電源のアース端子との間にコ
ンデンサを配設し、上記パワートランジスタのアース側
端子とそのパワートランジスタの制御端子電圧を制御す
るトランジスタのアース側端子とを接続し、上記パワー
トランジスタのアース側端子と電源のアース端子との間
にインダクタンスを設けたので、大電流を流すラインに
おいて、電流の急激な変化が押さえられ、ラジオノイズ
を発生することがなく、サージ電圧の発生も防止するこ
とができる。
端子電圧を制御する端子と電源のアース端子との間にコ
ンデンサを配設し、上記パワートランジスタのアース側
端子とそのパワートランジスタの制御端子電圧を制御す
るトランジスタのアース側端子とを接続し、上記パワー
トランジスタのアース側端子と電源のアース端子との間
にインダクタンスを設けたので、大電流を流すラインに
おいて、電流の急激な変化が押さえられ、ラジオノイズ
を発生することがなく、サージ電圧の発生も防止するこ
とができる。
第1図は本発明の具体的な一実施例に係る電流制御回路
を電気モータMの駆動回路に応用した場合を示した全体
構成図。第2図は第1図の回路における制御信号等に関
するタイムチャート。第3図は従来のコイル成分から成
る負荷を有する回路を示した構成図。′j44図は第3
図の回路における制御信号等に関するタイムチャートで
ある。 10・・コンピュータ 11−・・・パワートランジス
タ17°D/A変換器 18・・・変調器19・・・ド
ライバ C・・・コンデンサ E°°゛電源M・・電気
モータ RL・・リレー
を電気モータMの駆動回路に応用した場合を示した全体
構成図。第2図は第1図の回路における制御信号等に関
するタイムチャート。第3図は従来のコイル成分から成
る負荷を有する回路を示した構成図。′j44図は第3
図の回路における制御信号等に関するタイムチャートで
ある。 10・・コンピュータ 11−・・・パワートランジス
タ17°D/A変換器 18・・・変調器19・・・ド
ライバ C・・・コンデンサ E°°゛電源M・・電気
モータ RL・・リレー
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 誘導負荷を流れる負荷電流をパワートランジスタにより
オン・オフ制御するようにした回路において、 前記パワートランジスタの制御端子又はその制御端子電
圧を制御する端子と電源のアース端子との間にコンデン
サを配設し、 前記パワートランジスタのアース側端子と該パワートラ
ンジスタの制御端子電圧を制御するトランジスタのアー
ス側端子とを接続し、 前記パワートランジスタのアース側端子と電源のアース
端子との間にインダクタンスを設けたことを特徴とする
電流制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26951389A JP2839584B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 電流制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26951389A JP2839584B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 電流制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03129507A true JPH03129507A (ja) | 1991-06-03 |
| JP2839584B2 JP2839584B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=17473454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26951389A Expired - Fee Related JP2839584B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 電流制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2839584B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6111453A (en) * | 1993-08-26 | 2000-08-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Power switching device |
-
1989
- 1989-10-16 JP JP26951389A patent/JP2839584B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6111453A (en) * | 1993-08-26 | 2000-08-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Power switching device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2839584B2 (ja) | 1998-12-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |