JPH0414807B2 - - Google Patents
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- JPH0414807B2 JPH0414807B2 JP59150137A JP15013784A JPH0414807B2 JP H0414807 B2 JPH0414807 B2 JP H0414807B2 JP 59150137 A JP59150137 A JP 59150137A JP 15013784 A JP15013784 A JP 15013784A JP H0414807 B2 JPH0414807 B2 JP H0414807B2
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/72—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region
- H03K17/73—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region for DC voltages or currents
- H03K17/732—Measures for enabling turn-off
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- Thyristor Switches And Gates (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は誘導性負荷の駆動回路に係り、特にサ
イリスタを用いた誘導性負荷（プリンタ用ソレノ
イドコイル、ステツピングモータ等）の制御に好
適な駆動回路に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a drive circuit for an inductive load, and particularly to a drive circuit suitable for controlling an inductive load (a solenoid coil for a printer, a stepping motor, etc.) using a thyristor. Regarding circuits.
第２図は、例えば特開昭56−45534号公報に示
される様な従来のソレノイドコイル等の誘導性負
荷の駆動回路図である。本方式は、トランジスタ
２のスイツチングによつてソレノイドコイル１に
流れる電流を制御する回路となつている。
FIG. 2 is a diagram of a drive circuit for a conventional inductive load such as a solenoid coil as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 56-45534. This system is a circuit that controls the current flowing through the solenoid coil 1 by switching the transistor 2.
特に本回路ではソレノイドに流れる電流波形を
制御する為に以下の方法をとつている。 In particular, this circuit uses the following method to control the current waveform flowing through the solenoid.
まずスイツチ８及びトランジスタ２をオン状態
にすることによりソレノイド１に電流が流れる。 First, by turning on the switch 8 and the transistor 2, a current flows through the solenoid 1.
次にスイツチ８を切ることによりソレノイド１
に貯えられたエネルギーは、ソレノイド１→トラ
ンジスタ２→ダイオード４→ソレノイド１の第１
の還流回路にて放出を開始する。 Next, by turning off switch 8, solenoid 1
The energy stored in solenoid 1 → transistor 2 → diode 4 → solenoid 1 first
Release begins in the reflux circuit.
最後に放出開始後、所望のタイミングにおい
て、トランジスタ２をオフ状態とすることによ
り、ソレノイド１に残つているエネルギーは、ソ
レノイド１→ダイオード３→電源Ｅ→ダイオード
４→ソレノイド１の第２の還流回路にて放出され
る。 Finally, after the discharge starts, transistor 2 is turned off at a desired timing, and the energy remaining in solenoid 1 is transferred to the second circulation circuit of solenoid 1 → diode 3 → power supply E → diode 4 → solenoid 1. Released at
ここで第２の還流回路におけるエネルギーの減
衰速度は第１の還流回路におけるエネルギーの減
衰速度に比べ、、電源Ｅの電圧降下のため十分小
さく、トランジスタ２のオフ時間を適当な値に設
定することにより、ソレノイド１を流れる電流波
形を制御することができる。 Here, the rate of energy decay in the second freewheeling circuit is sufficiently small compared to the rate of energy decay in the first freewheeling circuit due to the voltage drop of the power supply E, and the off time of the transistor 2 is set to an appropriate value. Accordingly, the waveform of the current flowing through the solenoid 1 can be controlled.
さて、トランジスタ２が導通時に流れる電流
は、ソレノイドコイル１に流れる電流と等しい電
流となる。このためトランジスタ２には、比較的
大容量のものが要求されるため集積化しにくいと
いう欠点があつた。 Now, the current that flows when the transistor 2 is conductive is equal to the current that flows through the solenoid coil 1. For this reason, the transistor 2 is required to have a relatively large capacity, so it has the disadvantage that it is difficult to integrate.
この改良型として第３図に示すようなサイリス
タ制御方式がある（例えば、特開昭56−99935号
公報）。本方式は第２図に於けるトランジスタ２
をサイリスタ５に置き変えた回路である。本回路
では、サイリスタはトランジスタに比較しその面
積を小さくすることは可能であるが、しかし負電
源が必要となり回路構成が複雑となり全体として
の部品点数が増加するという欠点がある。 As an improved version of this system, there is a thyristor control system as shown in FIG. 3 (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 56-99935). This method uses transistor 2 in Figure 2.
This is a circuit in which thyristor 5 is replaced with thyristor 5. In this circuit, the thyristor can have a smaller area than the transistor, but has the drawback that it requires a negative power supply, complicates the circuit configuration, and increases the number of components as a whole.
従来のサイリスタの遮断はゲート端子Ｇより電
流を引き抜くことによりサイリスタ内部の正帰還
状態を脱することによつて行う。 A conventional thyristor is cut off by drawing current from the gate terminal G to escape the positive feedback state inside the thyristor.
このゲート端子から電流を引き抜く手段として
ゲート端子の電圧を外部から正帰還状態でのゲー
トカソードＫ間のオン電圧以下とする方法が用い
られる。第４図はこれを実現するための回路であ
る。第４図ａは、サイリスタ５のＧ−Ｋ間にトラ
ンジスタを挿入し、遮断時にトランジスタを導通
させることによつて破線の通路で電流を流す。本
回路は比較的回路構成は、簡単であるが、トラン
ジスタを飽和で動作させなくてはならず、サイリ
スタ５のターンオフゲイン（遮断するアノード電
流／ゲートから引き抜く電流）に見合つたトラン
ジスタにするとともに、トランジスタには十分な
ベース電流を供給しなければならず集積化が困難
である。 As a means for drawing current from the gate terminal, a method is used in which the voltage of the gate terminal is externally set to be lower than the on-voltage between the gate and cathode K in a positive feedback state. FIG. 4 shows a circuit for realizing this. In FIG. 4a, a transistor is inserted between G and K of the thyristor 5, and by making the transistor conductive when cut off, a current flows through the path indicated by the broken line. The circuit configuration of this circuit is relatively simple, but the transistor must be operated in saturation, and the transistor must be matched to the turn-off gain of the thyristor 5 (anode current to be cut off/current drawn from the gate). A sufficient base current must be supplied to the transistor, making integration difficult.
そこでトランジスタをサイリスタとした回路が
第４図ｂである。本回路ではトランジスタにか
え、サイリスタ６を用いている。サイリスタ６を
用いることにより駆動電流を少なくすることを可
能としているが、サイリスタの場合導通時のオン
電圧が高く、サイリスタ５のゲートＧ−カソード
Ｋ間のオン電圧より高くなつてしまう。このため
サイリスタ６に直列に電源を挿入してゲートＧ−
カソードＫ間オン電圧以下とする必要がある。 Therefore, a circuit using a thyristor as a transistor is shown in FIG. 4b. In this circuit, a thyristor 6 is used instead of a transistor. Although it is possible to reduce the drive current by using the thyristor 6, the on-voltage of the thyristor when it is conductive is high, and is higher than the on-voltage between the gate G and the cathode K of the thyristor 5. Therefore, by inserting a power supply in series with thyristor 6, gate G-
It is necessary to keep the on-voltage between the cathode and K below.
本発明の目的は上記欠点を除去し、簡単な回路
構成で、集積化し易い誘導性負荷の駆動回路を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and provide an inductive load drive circuit that has a simple circuit configuration and is easy to integrate.
上記目的を達成する本発明誘導性負荷の駆動回
路の特徴とするところは、負荷の一端に接続され
るサイリスタのゲート端子と負荷の他端との間に
スイツチング素子を接続した点にある。
The inductive load drive circuit of the present invention that achieves the above object is characterized in that a switching element is connected between the gate terminal of a thyristor connected to one end of the load and the other end of the load.
本発明では、誘導性負荷の遮断時のエネルギー
の減衰回路を利用している。 The present invention utilizes an energy attenuation circuit when interrupting an inductive load.
第１図は、本発明の第１の実施例となる動作原
理を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the operating principle of a first embodiment of the present invention.
第１図に於いて、１は誘導性負荷となるソレノ
イド、５は半導体制御整流素子となるサイリスタ
であり、サイリスタのアノード端子Ａはソレノイ
ドの一端Ｑに、カソード端子Ｋは基準電位となる
接地電位に、ゲート端子Ｇはサイリスタ５を駆動
する駆動回路２０に接続される。７はサイリスタ
５のゲート端子Ｇとソレノイド１の他端Ｐとに主
端子が接続される第１のスイツチング素子、４は
ソレノイドの他端Ｐと接地電位とに接続される
pn接合素子となるダイオードである。また、１
０は直流電流、３は直流電源１０とソレノイド１
の一端Ｑとの間に設けられるダイオード、８は直
流電源１０とソレノイド１の他端Ｐとの間に設け
られる第２のスイツチング素子である。 In Fig. 1, 1 is a solenoid serving as an inductive load, and 5 is a thyristor serving as a semiconductor-controlled rectifying element.The anode terminal A of the thyristor is connected to one end Q of the solenoid, and the cathode terminal K is connected to the ground potential which is a reference potential. Furthermore, the gate terminal G is connected to a drive circuit 20 that drives the thyristor 5. 7 is a first switching element whose main terminal is connected to the gate terminal G of the thyristor 5 and the other end P of the solenoid 1, and 4 is connected to the other end P of the solenoid and the ground potential.
This is a diode that becomes a pn junction element. Also, 1
0 is DC current, 3 is DC power supply 10 and solenoid 1
A diode 8 provided between one end Q of the solenoid 1 is a second switching element provided between the DC power supply 10 and the other end P of the solenoid 1.
ダイオード３はサイリスタ５が遮断後、ソレノ
イド１に残留しているエネルギーを放出するため
に電源１０及びダイオード４を経てソレノイド１
に戻る還流回路を形成する為のものである。 The diode 3 is connected to the solenoid 1 via the power supply 10 and the diode 4 in order to release the energy remaining in the solenoid 1 after the thyristor 5 is cut off.
This is to form a reflux circuit that returns to.
第１図に於いてソレノイド１のエネルギー還流
時、ソレノイドの他端Ｐ点の電位は基準電位に対
しダイオード４の順電圧降下分低くなつている。
そこでサイリスタ５のゲート端子Ｇとソレノイド
の他端Ｐとの間にスイツチング素子７を挿入しサ
イリスタ５のゲート端子からの電流を引き抜くこ
とが可能となる。本回路では、第３図の回路に比
較し外部より与える電圧（スイツチング素子７の
オン電圧）をサイリスタ５のゲート端子Ｇ−カソ
ード端子Ｋ間のオン電圧と還流ダイオード４のオ
ン電圧とを加えた値まで許されるため、第１のス
イツチング素子７としてオン電圧の高いもの（例
えば、サイリスタ）まで適用可能となる。 In FIG. 1, when the solenoid 1 is circulating energy, the potential at the other end of the solenoid, point P, is lower than the reference potential by the forward voltage drop of the diode 4.
Therefore, by inserting the switching element 7 between the gate terminal G of the thyristor 5 and the other end P of the solenoid, it becomes possible to draw out the current from the gate terminal of the thyristor 5. In this circuit, compared to the circuit shown in FIG. 3, the voltage applied from the outside (the ON voltage of the switching element 7) is added to the ON voltage between the gate terminal G and the cathode terminal K of the thyristor 5 and the ON voltage of the free wheel diode 4. Since this value is allowed up to a certain value, it is possible to apply even a device with a high on-voltage (for example, a thyristor) as the first switching device 7.
第５図に本発明の第２の実施例を示す。 FIG. 5 shows a second embodiment of the invention.
本回路では第１図に於ける第１のスイツチング
素子７としてサイリスタ９をまた、第２のスイツ
チング素子としてpnpトランジスタ８０を用いて
いる。第６図に示す本実施例によるタイミングチ
ヤートを用いて動作を説明する。 In this circuit, a thyristor 9 is used as the first switching element 7 in FIG. 1, and a pnp transistor 80 is used as the second switching element. The operation will be explained using a timing chart according to this embodiment shown in FIG.
時刻t1に於いてスイツチ８０及びサイリスタ５
がオンし、電源電圧１０→ソレノイド１→サイリ
スタ５の回路で負荷電流を供給する。 At time t1 , switch 80 and thyristor 5
is turned on, and the load current is supplied through the circuit of power supply voltage 10 → solenoid 1 → thyristor 5.
時刻t2のタイミングでスイツチ８０をオフする
とソレノイド１に蓄えられたエネルギーにより、
ソレノイド１→サイリスタ５→ダイオード４→ソ
レノイド１の回路に電流I0が流れる。この電流
は、サイリスタ５及び、ダイオード４の順電圧降
下によつて指数関数で減衰する。負荷１のエネル
ギーが減衰を開始した後、時刻t3でサイリスタ９
をオンする。 When switch 80 is turned off at time t2 , the energy stored in solenoid 1 causes
Current I 0 flows through the circuit of solenoid 1 → thyristor 5 → diode 4 → solenoid 1. This current attenuates exponentially due to the forward voltage drop of the thyristor 5 and the diode 4. After the energy of load 1 starts to decay, at time t 3 thyristor 9
Turn on.
サイリスタ９がオンしたことにより、ソレノイ
ド１のエネルギーにより今まで流れていた電流I0
は、第７図の破線I1に示す様にソレノイド１→サ
イリスタ５のアノード→サイリスタ５のゲート→
サイリスタ９→ソレノイド１の回路で流れる。こ
の電流I1は、サイリスタ５のゲート引き抜き電流
となるためにサイリスタ５はオフ駆動される。サ
イリスタ５がオフされるとソレノイド１のエネル
ギーによる電流は、第７図の破線I2に示される様
にソレノイド１→還流ダイオード３→電源１０→
還流ダイオード４→ソレノイド１の回路で流れ
る。 When thyristor 9 turns on, the current I 0 that was flowing until now due to the energy of solenoid 1
As shown by the broken line I1 in Fig. 7, solenoid 1 → anode of thyristor 5 → gate of thyristor 5 →
Flows through the circuit from thyristor 9 to solenoid 1. This current I 1 becomes the gate pull-out current of the thyristor 5, so the thyristor 5 is driven off. When the thyristor 5 is turned off, the current due to the energy of the solenoid 1 flows from the solenoid 1 to the freewheeling diode 3 to the power supply 10 as shown by the broken line I2 in FIG.
It flows through the circuit from freewheeling diode 4 to solenoid 1.
第８図に本発明の第３の実施例を示す。 FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention.
第８図では、基準電位からの還流ダイオード４
の直列数を増やしている（第８図で４個）。本実
施例では、サイリスタ９のオン時に於けるカソー
ド電位を基準電位に対し低くすることができる。
これにより、第１図に示すスイツチング素子７と
して順電圧降下の高いものまで適用可能となる。
又、サイリスタ５のゲート端子Ｇ−カソード端子
Ｋ間に対しオフ時に印加する逆電圧を高くするこ
とができる。これにより、サイリスタ５のゲート
端子から引抜かれるオフゲート電流I1のピーク値
を大きくすることができるため、サイリスタ５の
ターンオフ時間を短くすることができ、更にサイ
リスタ５のオフ電流も大きくすることができる。 In Figure 8, the freewheeling diode 4 from the reference potential
The number of series connections is increased (4 in Figure 8). In this embodiment, the cathode potential when the thyristor 9 is turned on can be made lower than the reference potential.
This makes it possible to apply the switching element 7 shown in FIG. 1 even to one with a high forward voltage drop.
Further, the reverse voltage applied between the gate terminal G and cathode terminal K of the thyristor 5 when it is off can be increased. As a result, the peak value of the off-gate current I1 drawn from the gate terminal of the thyristor 5 can be increased, so the turn-off time of the thyristor 5 can be shortened, and the off-state current of the thyristor 5 can also be increased. .
第９図は、複数の誘導性負荷を制御可能とした
本発明の第４の実施例を示す回路図である。本実
施例では複数のサイリスタ５１，５２，…のゲー
トから夫々ダイオード６１，６２，…を介し接続
されるサイリスタ９を共通することによりオフ回
路を簡単にし部品点数の低減を可能としている。 FIG. 9 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention that is capable of controlling a plurality of inductive loads. In this embodiment, by using a common thyristor 9 connected to the gates of a plurality of thyristors 51, 52, . . . via diodes 61, 62, .
ここでダイオード６１，６２，…は注目してい
るサイリスタへのオン制御信号が他のオフ状態に
あるサイリスタのゲートへ伝達するのを防ぐこと
を目的としている。 Here, the purpose of the diodes 61, 62, . . . is to prevent the ON control signal for the thyristor of interest from being transmitted to the gates of other thyristors that are in the OFF state.
本発明は、今まで述べてきた実施例に限定され
ずに、本発明の思想内で種々の変形が可能であ
る。 The present invention is not limited to the embodiments described so far, and various modifications can be made within the spirit of the present invention.
例えば、サイリスタ５は、GTOでも良く、一
般の半導体制御整流素子であれば本発明は適用で
きる。 For example, the thyristor 5 may be a GTO, and the present invention can be applied to any general semiconductor-controlled rectifier.
また、還流ダイオード４は、トランジスタ、サ
イリスタ等でも良く、一般の順電圧降下を有する
pn接合素子であれば本発明は適用できる。 Further, the free wheel diode 4 may be a transistor, a thyristor, etc., and has a general forward voltage drop.
The present invention is applicable to any pn junction element.
本発明によれば、誘導性負荷の駆動回路として
トランジスタに比べ単位面積当りの電流密度を高
くとることのできるサイリスタの使用を可能とし
ている。この構成により、トランジスタを用いる
場合に比較して、回路構成はサイリスタのオフ制
御用スイツチング素子の追加分だけ部品点数は多
くなるけれども制御電流を負荷電流に関係なく小
さくすることができるため、制御回路を含めた回
路面積を小さくすることができる。
According to the present invention, it is possible to use a thyristor, which can have a higher current density per unit area than a transistor, as a drive circuit for an inductive load. With this configuration, compared to the case where transistors are used, the number of components in the circuit configuration increases due to the addition of a switching element for turning off the thyristor, but the control current can be made small regardless of the load current, so the control circuit The circuit area including the circuit area can be reduced.
また、サイリスタのオフ制御は、オフ制御用負
電源を用いることなくスイツチング素子の追加の
みで可能となる利点もある。 Another advantage is that the thyristor can be controlled to turn off by simply adding a switching element without using a negative power supply for turning off.
第１図は本発明の第１の実施例となる動作原理
図、第２図から第４図は従来技術による回路例を
示す図、第５図は本発明の第２の実施例を示す
図、第６図は第５図に於ける動作タイミングチヤ
ート、第７図は、第５図の動作説明図、第８図は
本発明の第３の実施例を示す図、第９図は、本発
明の第４の実施例を示す図である。
１……誘導性負荷、３，４……還流ダイオー
ド、５，９……サイリスタ、７，８……スイツチ
ング素子。
FIG. 1 is a diagram showing the operating principle of the first embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 4 are diagrams showing circuit examples according to the prior art, and FIG. 5 is a diagram showing the second embodiment of the present invention. , FIG. 6 is an operation timing chart in FIG. 5, FIG. 7 is an explanatory diagram of the operation in FIG. 5, FIG. 8 is a diagram showing the third embodiment of the present invention, and FIG. It is a figure which shows the 4th Example of invention. 1... Inductive load, 3, 4... Free wheel diode, 5, 9... Thyristor, 7, 8... Switching element.
Claims (1)
子、基準電位に接続されるカソード端子及び制御
回路に接続されるゲート端子を有するサイリスタ
と、 サイリスタのゲート端子と誘導性負荷の他端と
の間に接続される第１のスイツチング素子と、 基準電位と誘導性負荷の他端との間に接続さ
れ、基準電位から誘導性負荷の他端に向う方向を
順方向とする第１のダイオードと、 負電位側が基準電位に接続された直流電源と、 直流電源の正電位側と誘導性負荷の他端との間
に接続された第２のスイツチング素子と、 サイリスタのアノード端子と直流電源の正電位
側との間に接続され、アノード端子から直流電源
の正電位側に向う方向を順方向とする第２のダイ
オードとを具備することを特徴とする誘導性負荷
の駆動回路。 ２ 特許請求の範囲第１項において、上記第１の
スイツチング素子が誘導性負荷の他端側をカソー
ド側とするサイリスタであることを特徴とする誘
導性負荷の駆動回路。[Claims] 1. A thyristor having an anode terminal connected to one end of an inductive load, a cathode terminal connected to a reference potential, and a gate terminal connected to a control circuit; a first switching element connected between the reference potential and the other end of the inductive load, and a first switching element connected between the reference potential and the other end of the inductive load, whose forward direction is from the reference potential to the other end of the inductive load; 1 diode, a DC power supply whose negative potential side is connected to a reference potential, a second switching element connected between the positive potential side of the DC power supply and the other end of the inductive load, and the anode terminal of the thyristor. 1. A drive circuit for an inductive load, comprising: a second diode connected between the positive potential side of the DC power source and having a forward direction extending from the anode terminal toward the positive potential side of the DC power source. 2. An inductive load drive circuit according to claim 1, wherein the first switching element is a thyristor with the other end of the inductive load as a cathode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15013784A JPS6128218A (en) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | Switching circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15013784A JPS6128218A (en) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | Switching circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6128218A JPS6128218A (en) | 1986-02-07 |
| JPH0414807B2 true JPH0414807B2 (en) | 1992-03-16 |
Family
ID=15490294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15013784A Granted JPS6128218A (en) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | Switching circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6128218A (en) |
-
1984
- 1984-07-18 JP JP15013784A patent/JPS6128218A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6128218A (en) | 1986-02-07 |
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