JPH04118734U - ベース駆動回路の焼損保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モジュール型パワートランジスタの破損によ
るベース駆動回路の焼損を、サイリスタとツェナーダイ
オードと抵抗だけという実に簡単な回路で保護すること
を目的とする。 【構成】 モジュール型パワートランジスタのベース駆
動回路の、モジュール型パワートランジスタのベースに
接続される側の出力端子と、該パワートランジスタのエ
ミッタに接続される側の出力端子との間に、カソードが
前記出力端子のエミッタ側の向きになるようにサイリス
タを接続し、該サイリスタのアノードとゲートとの間に
前記ベース駆動回路の構成部品の耐圧より低い電圧で動
作するツェナーダイオードを接続したことを特徴とす
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、モジュール型パワートランジスタを駆動するためのベース駆動回路 の焼損保護回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

モジュール型パワートランジスタは、ベース，コレクタ，エミッタの各電極部 及びモジュール本体の取付部が簡単にねじ止めできる構造となっており、非常に 使い易い形態のトランジスタであるが、モジュールの内部構造として、エミッタ 電極部とトランジスタとを構成する半導体チップのエミッタ部がエミッタワイヤ と呼ばれる導線で接続されている点から、使用上注意すべきことがある。それは モジュール型パワートランジスタ（以下単にパワートランジスタと称す）のコレ クタからエミッタへ過大な電流が流れた時の問題である。

【０００３】 このような過大電流は、パワートランジスタを電力変換器などに使用した場合 に、変換器の負荷側での短絡や、直流電源に対して直列接続されたパワートラン ジスタの片方の破損による同時導通時に発生し、この過大電流により前述のエミ ッタワイヤが溶断することがある。

【０００４】 エミッタワイヤが溶断することにより、パワートランジスタのベース〜エミッ タ間には、そのまま直流電源電圧が現れることになり、この電圧が通常時は高圧 の印加されることのないベース駆動回路に加わるために、ベース駆動回路の構成 部品（小容量低耐圧部品）が破壊され、さらにこの破壊により直流電源からベー ス駆動回路に過大な電流が流れ込み、最終的にはベース駆動回路を焼損してしま う。

【０００５】 従って、ベース駆動回路に流れ込む過大電流を遮断する目的で、従来はベース 駆動回路のパワートランジスタのエミッタに接続される側の出力端子とパワート ランジスタのエミッタとの間にヒューズを挿入していた。以下、図面を用いて従 来例の内容を詳細に説明する。

【０００６】 図２は従来例を示す回路図である。１は直流電源で、２，３はパワートランジ スタであり、パワートランジスタ２と３とでインバータの１アーム分を構成して いる。31, 32, 33はそれぞれパワートランジスタ３のベース，コレクタ，エミッ タであり、34はエミッタワイヤである。４はパワートランジスタ３のベース駆動 回路であって、41, 42はそれぞれパワートランジスタ３のオン駆動用，オフ駆動 用トランジスタである。43, 44はそれぞれオン駆動用，オフ駆動用ベース直列抵 抗で、45, 46はそれぞれオン駆動用，オフ駆動用電源である。47はオン，オフを 制御する制御回路であり、５はヒューズである。

【０００７】 図２において、パワートランジスタ２が何らかの原因で破壊した時にパワート ランジスタ３がオンすると、パワートランジスタ３のコレクタ32からエミッタ33 に過大な電流が流れ、エミッタワイヤ34が溶断することがある。エミッタワイヤ 34が溶断すると、バワートランジスタ３のベース31〜エミッタ33間にそのまま直 流電源４の電圧が現れることになり、この電圧が小容量部品（低耐圧部品）であ るトランジスタ41, 42、抵抗43, 44、駆動用電源45, 46及び制御回路47で構成さ れるベース駆動回路４に印加され、ベース駆動回路４の前記の構成部品41〜47等 を破壊し、直流電源１からベース駆動回路４に過大な電流が流れ込む。そこで、 この過大電流を遮断する目的でヒューズ５を挿入している。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術では、ベース駆動回路の焼損にまでは至らなくても、ベース駆動回 路の部品の破壊は免れず、またヒューズの選定が非常に困難であり、ヒューズの 選定を誤ると焼損にまで至る可能性があった。

【０００９】 本考案は、簡単な回路構成によりベース駆動回路の焼損保護回路を提供しよう とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような点に鑑みてなされたもので、ベース駆動回路に高圧が印 加されることを防止し、更に過大電流の流れ込みをも防止するために、従来のベ ース駆動回路において、パワートランジスタのベースに接続される側の出力端子 と、パワートランジスタのエミッタにヒューズを介して接続される側の出力端子 との間に、カソードが前記出力端子のエミッタ側の向きになるようにサイリスタ を接続し、該サイリスタのアノードとゲートとの間に前記ベース駆動回路の構成 部品の耐圧より低い電圧で動作するツェナーダイオードを接続したことを特徴と する。

【００１１】

【作用】

パワートランジスタのエミッタワイヤが溶断し、ベース駆動回路に高圧が印加 されようとしても、前述のサイリスタが導通し、ベース駆動回路には高圧が印加 されない。更に、直流電源から流れ込む過大電流がサイリスタを通り、ヒューズ を強制的に溶断することにより、ベース駆動回路には過大電流も流れない。

【００１２】 また、ここで使用するサイリスタとしては、電流二乗時間積がヒューズのそれ よりも大きいものを選ぶ必要がある。これにより、いずれの部品も破壊すること なくベース駆動回路を焼損保護できる。

【００１３】

【実施例】

以下、図面を用いて本考案の内容を詳細に説明する。本考案の一実施例を図１ に示す。図２と同じ構成要素は同じ符号で示してある。図１が図２と異なる部分 は、ベース駆動回路４の焼損保護回路として、ベース駆動回路４の出力端子間に サイリスタ６，ツェナーダイオード７，ゲート抵抗８を接続したことである。サ イリスタ６はパワートランジスタ３のベース31に接続される側の出力端子とパワ ートランジスタ３のエミッタ33に接続される側の出力端子との間にカソードが前 記エミッタ側の出力端子の向きになるように接続し、このサイリスタ６のアノー ドとゲートとの間にツェナーダイオード７とゲート抵抗８との直列回路を接続し てある。

【００１４】 図１において、パワートランジスタ３のエミッタワイヤ34が溶断し、ベース駆 動回路４に直流電源１の電圧が印加されようとしても、ベース駆動回路４の各構 成部品の耐圧よりも低い電圧で動作するツェナーダイオード７が導通し、サイリ スタ６がオンとなるため、ベース駆動回路４にはその各構成部品が破壊されるよ うな高圧は印加されない。更に、直流電源１から流れ込む過大電流がサイリスタ ６を通りヒューズ５を強制的に溶断することにより、ベース駆動回路には過大電 流も流れない。但し、サイリスタ６として、電流二乗積がヒューズ５のそれより も大きいものを選ぶ必要がある。なお、本考案の実施例ではベース駆動回路につ いて説明したが、異常時に高電圧が印加されてしまうような他の回路にも同様に 適用できる。

【００１５】

【発明の効果】

従来の技術では、ベース駆動回路の構成部品の破壊は免れず、しかもヒューズ の選定を誤ると焼損に至る可能性があったが、本考案によれば、サイリスタとツ ェナーダイオードと抵抗のみという実に簡単な回路構成で、いずれの部品も破壊 することなくベース駆動回路を焼損保護できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案によるベース駆動回路の焼損保護
回路の一実施例を示す回路図である。

【図２】図２は従来のベース駆動回路の一例を示す回路
図である。

【符号の説明】

１ 直流電源 ２ パワートランジスタ ３ モジュール型パワートランジスタ ４ ベース駆動回路 ５ ヒューズ ６ サイリスタ ７ ツェナーダイオード ８ ゲート抵抗 31 パワートランジスタ３のベース 32 パワートランジスタ３のコレクタ 33 パワートランジスタ３のエミッタ 34 エミッタワイヤ 41 オン駆動用トランジスタ 42 オフ駆動用トランジスタ 43 オン駆動用ベース直列抵抗 44 オフ駆動用ベース直列抵抗 45 オン駆動用電源 46 オフ駆動用電源 47 制御回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒューズを介してモジュール型パワート
   ランジスタを駆動するためのベース駆動回路において、
   該パワートランジスタのベースに接続される側の出力端
   子と該パワートランジスタのエミッタに接続される側の
   出力端子との間にカソードが前記出力端子のエミッタ側
   の向きになるようにサイリスタを接続し、該サイリスタ
   のアノードとゲートとの間に前記ベース駆動回路の構成
   部品の耐圧より低い電圧で動作するツェナーダイオード
   を接続したことを特徴とするベース駆動回路の焼損保護
   回路。