JPH03184416A

JPH03184416A - スイッチング回路

Info

Publication number: JPH03184416A
Application number: JP1323135A
Authority: JP
Inventors: Sadanori Suzuki; 定典鈴木
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1989-12-13
Filing date: 1989-12-13
Publication date: 1991-08-12

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】〔概　　　要〕簡単な回路構成で高速に動作するようにしたスイッチン
グ回路に関し、簡単な構成でありながらストレージ時間
を短くでき、確実に高速スイッチング動作を可能とした
スイッチング回路を提供することを目的とし、そのため
に、複巻きトランスと、該複巻きトランスの二次誘起電
圧により導通・非導通が制御されるメインスイッチング
用トランジスタとを有し、該メインスイッチング用トラ
ンジスタのベース・エミッタ間に制御素子をコンデンサ
を介して接続し、前記複巻きトランスの二次誘起電圧が
負極性を呈している間に前記コンデンサを充電すると共
に該コンデンサの充電電荷を電源として前記制御素子を
導通させて前記メインスイッチング用トランジスタのベ
ース・エミッタ間の蓄積電荷を放電させるようにスイッ
チング回路を構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は簡単な回路構成で高速に動作するようにしたス
イッチング回路に関する。

〔従　来　の　技　術〕

スイッチング回路は自動車のイグナイタやモー夕の制御
用途として多用されている。

第２図は従来のスイッチング回路の一例を示すｖＲＮ構
戒構成ある。同図において、腹巻きトランス１の一次巻
線の一端は直流電源２のプラス端子に接続され、該直流
電源２のマイナス端子は接地電位となる共通端子に接続
されている（以下、単に接地されているという）。また
、前記−次巻線の他端はスイッチング素子３を介して接
地されている。そして、前記−次巻線の両端子間はツェ
ナダイオード４とダイオード５を直列に接続した電路で
連結されている。なお、前記スイッチング素子３は図に
おいては簡単のため単なるスイッチの記号を以て示しで
あるが、実際には、例えば、無安定マルチバイブレータ
の如きパルス発生器が設けられたり、或いはこうしたパ
ルス発生器で駆動されるトランジスタ等が設けられる。

前記複巻きトランス１の二次巻線の一端は抵抗６を介し
てスイッチング用トランジスタ７のベースに接続され、
前記抵抗６にはコンデンサ８が並列に接続されている。

また、前記二次巻線の他端は前記トランジスタ７のエミ
ッタに接続されている。

こうした構成において、前記スイッチング素子３がオン
になると前記二次巻線には電源２の電圧と前記複巻きト
ランスｌの一次・二次巻線比で定まる電圧υ２が誘起す
る。そして、この電圧υ２と前記抵抗６の抵抗値で決ま
る電流が前記トランジスタ７のベースに流れ込んでトラ
ンジスタ７はオン状態になる。また、前記スイッチング
素子３がオフになると、前記トランジスタ７のベースへ
電流が流れなくなり、トランジスタ７はオフ状態となる
。こうして、前記トランジスタ７が制御されトランジス
タ７はかなり大電流を制御し得るスイッチング素子とし
て機能する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前述した如き従来のスイッチング回路はスイ
ッチング動作の速度が遅い、殊に、スイッチング素子と
して機能するトランジスタがオン状態からオフ状態に変
化した際におけるベースとエミッタ間に蓄積された余剰
電荷は放出されるまでに時間がかかり、この時間、即ち
、ストレージ時間を短くできないため、高速スイッチン
グ動作ができないと云った問題点があった。

こうした点を考慮して、前記ストレージ時間を短くする
ため余剰電荷の放出を助長するための提案もされている
が、何れも従来のものは構成が複雑で、部品点数も多く
なり大型化し易いと云った難点があった。従って、費用
も多くかかる等の不都合があった。

そこで、本発明は前述した従来の問題点を考慮し、簡単
な構成でありながらストレージ時間を短くでき、確実に
高速スイッチング動作を可能としたスイッチング回路を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記目的を達成するために、複巻きトランスと
、該複巻きトランスの二次誘起電圧により導通・非導通
が制御されるメインスイッチング用トランジスタとを有
し、該メインスイッチング用トランジスタのベース（ゲ
ート）・工稟ツタ（ソース）間に制御素子をコンデンサ
を介して接続し、前記複巻きトランスの二次誘起電圧が
負極性を呈している間に前記コンデンサを充電すると共
に該コンデンサの充電電荷を電源として前記制御素子を
導通させて前記メインスイッチング用トランジスタのベ
ース・エミッタ間の蓄積電荷を放電させるようにスイッ
チング回路を構成する。

〔作　　用〕

メインスイッチング用トランジスタは複巻きトランスの
二次誘起電圧が正極性を呈している間オン状態となる。

前記コンデンサには前記二次誘起電圧が負極性を呈して
いる間充電されて行き、やがて前記二次誘起電圧が負極
性を呈し前記メインスイッチング用トランジスタをオフ
させる際、前記コンデンサの充電電荷は前記制御素子の
電源の役割を担うようになる。そして、この電源で、前
記制御素子が導通状態にされ、それに伴って前記メイン
スイッチング用トランジスタのベース・工【ツタ間の蓄
積電荷が急速に放出され、メインスイッチング用トラン
ジスタは即刻オフ状態となる。

〔実　　施　　例〕

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳
述する。

第１図は本発明に係るスイッチング回路の一実施例を示
す回路構成図である。同図において、複巻きトランス１
０の一次巻線の一端は直流電源１１のプラス端子に接続
し、該直流電源１１のマイナス端子は接地しである。ま
た、前記−次巻線の他端はスイッチング素子１２を介し
て接地しである。そして、前記−次巻線の両端子間はツ
ェナダイオード１３とダイオード１４を直列に接続した
電路で連結しである。なお、前記スイッチング素子１２
は図においては簡単のため単なるスイッチの記号を以て
示しであるが、実際には、例えば、無安定マルチバイブ
レータの如きパルス発生器を設けたり、或いはこうした
パルス発生器で駆動されるようにしたトランジスタ等を
設けている。

前記複巻きトランス１０の二次巻線の一端はダイオード
１５のアノードに接続し、該ダイオード１５のカソード
は抵抗１６を介してメインスイッチング用トランジスタ
１７のベースに接続しである。

前記複巻きトランス１０の二次巻線の他端は前記メイン
スイッチング用トランジスタ１７のエミッタに接続する
と共にコンデンサ１８の一方の端子に接続しである。ま
た、該コンデンサ１８の他方の端子はダイオード１９を
介して前記ダイオード１５のアノードに接続すると共に
制御素子として機能するトランジスタ２０のコレクタに
接続しである。そして、１亥トランジスタ２０のベース
は抵抗２１を介して前記ダイオード１９のカソードに接
続してあり、該トランジスタ２０のエミッタは前記メイ
ンスイッチング用トランジスタ１７のベースに接続しで
ある。

而して、前記スイッチング素子１２がオンになると前記
複巻きトランス１０の一次巻線に電流が流れる。それに
伴い前記二次巻線には電源１１の電圧と前記複巻きトラ
ンス１０の一次・二次巻線比で定まる電圧が誘起する。

この時、Ａ点の電位の方がＢ点の電位よりも高い正極性
の電圧が発生する。その結果、前記ダイオード１５がオ
ンになり、前記メインスイッチング用トランジスタ１７
のヘースに電流を流し込む。それにより、メインスイッ
チング用トランジスタ１７はオンになる。

その際、前記トランジスタ２０はオフしており、また、
前記ダイオード１９もオフしている。そのため、前記コ
ンデンサ１８の電荷は放出されず、該コンデンサ１８の
両端電圧は保持される。

前記スイッチング素子１２がオフになると前記複巻きト
ランス１０の一次巻線に流れている電流が徐々に減少し
て零になるまでの間（以下、複巻きトランス１０がリセ
ットするまでの間という）前記二次巻線に誘起する電圧
が反転し、Ａ点の電位の方がＢ点の電位よりも低い負極
性の電圧が発生する。そのため、前記ダイオード１５が
オフになり、前記メインスイッチング用トランジスタ１
７のベースに電流が流れ込まなくなる。そして、この時
、前記ダイオード１９がオンとなり、コンデンサ１８が
充電されて行く。その結果、０点の電位はＢ点の電位よ
りも低くなる。従って、前記トランジスタ２０のベース
電位がエミッタ電位よりも低くなるので該トランジスタ
２０は導通（オン）状態になるため、前記メインスイッ
チング用トランジスタ１７のベースが０点に接続される
。

それ故、前記メインスイッチング用トランジスタ１７の
ベース・エミッタ間の蓄積電荷が急速に放出され、メイ
ンスイッチング用トランジスタ１７はオフになる。

前記動作説明を更に付言すると、初期状態においては前
記コンデンサ１８は充電されておらず、Ｂ点と０点の電
位は等しい、前記スイッチング素子１２がオフになって
前記複巻きトランス１０がリセットするまでの間、前記
コンデンサ１８は前記複巻きトランスｌＯの二次巻線に
誘起する負極性の電圧によって充電される。その一方で
前記メインスイッチング用トランジスタ１７のベース・
エミッタ間の蓄積電荷の放電のため若干前記コンデンサ
１８の充電電荷が減ぜられるが全体では充電が勝る。前
記スイッチング素子１２がオンしている間は前記コンデ
ンサ１８の充電電荷の移動はないので、前記スイッチン
グ素子１２がオン・オフを繰り返して行くにつれて前記
コンデンサ１８は徐々に充電されて行き、０点の電位が
Ｂ点の電位よりも低くなって行く。

前記スイッチング素子１２が何回かオン・オフを繰り返
すと定常状態に至り、０点の電位は一定となる。定常状
態においては、０点の電位がＢ点の電位よりも常に低い
状態となるので、結局、正・負両電源を用いて前記メイ
ンスイッチング用トランジスタ１７を駆動しているのと
等価になる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、複巻きト
ランスの二次巻線に誘起する負極性の電圧をコンデンサ
に充電するようにして負電圧を得て、これにより制御素
子を導通させてメインスイッチング用トランジスタをオ
フさせる際、メインスイッチング用トランジスタのベー
ス・エミッタ間の蓄積電荷を急速に放出するようにした
ので、簡単な回路構成でありながら、確実且つ高速に動
作するスイッチング回路を得ることができる。また、部
品点数も少なくて済むようになり、小型化が可能になる
。そして、組み立て作業時間も軽減できるようになり、
コストダウンを図ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスイッチング回路の一実施例を示
す回路構成図、第２図は従来のスイッチング回路の一例を示す回路構成
図である。１０・・・複巻きトランス、１１・・・直流電源、１２・・・スイッチング素子、１５・　・　・ダイオード、１６・・・抵抗、１７・・・メインスイッチング用トランジスタ、１８・
・・コンデンサ、１９・　・　・ダイオード、２０・・・トランジスタ、２１・・・抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】

複巻きトランスと、該複巻きトランスの二次誘起電圧に
より導通・非導通が制御されるメインスイッチング用ト
ランジスタとを有し、該メインスイッチング用トランジ
スタのベース（ゲート）・エミッタ（ソース）間に制御
素子をコンデンサを介して接続し、前記複巻きトランス
の二次誘起電圧が負極性を呈している間に前記コンデン
サを充電すると共に該コンデンサの充電電荷を電源とし
て前記制御素子を導通させて前記メインスイッチング用
トランジスタのベース（ゲート）・エミッタ（ソース）
間の蓄積電荷を放電させるようにしたことを特徴とする
スイッチング回路。