JPH0438165B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電力変換器等に利用される半導体ス
イツチ、特にバイポーラトランジスタのベース駆
動回路に関する。

〔従来の技術〕

半導体スイツチ素子は、オン電圧が低い程電力
変換器としての損失が小さくなつて有利であるこ
とから、第３図に示すようにダーリントン（多
重）接続のトランジスタ１と２との間に1V程度
の低い補償電圧源３を設けて、トランジスタ１の
オン電圧、すなわち、コレクタ・エミツタ間電圧
V_CEを、例えば1.5Vから0.5Vのように数分の１に
する方法が知られている。

このようなオン電圧補償形ダーリントン構成の
トランジスタにおいて、補償電圧源３が逆方向電
流を流せない場合、トランジスタを速くオフさせ
るための逆バイアス回路には工夫を要する。

このような場合の多重接続トランジスタの各々
に確実に逆バイアスを加える方法として、第３図
に示すような回路がすでに提案されている。

第３図において、最終段トランジスタ１に逆バ
イアスを加えるために、このトランジスタ１のベ
ースとエミツタとの間に電圧源７と逆バイアスオ
ン・オフ用の電界効果トランジスタなどによるス
イツチ６とを直列に設ける。同様に、前段トラン
ジスタ２を逆バイアスするために、このトランジ
スタ２のベースとエミツタとの間に別の電源８と
逆バイアスオン・オフ用スイツチ５とを直列に設
けている。４は順バイアス用のトランジスタ、９
はオン・オフ制御回路である。

この回路は従来一般に行なわれている逆バイア
ス回路であり、補償電圧源３をトランジスタ１お
よび２の逆バイアス回路内に含まないので、多重
接続トランジスタ１および２の各々に確実に逆バ
イアスを加えてターンオフを速めるという目的は
充分に果すことができるが、電源７と８との間に
補償電圧源３が直列に挿入されるので、具体的に
電源７，８を得ようとすると、以下に説明するよ
うに複雑になつてくる。

第４図は、１つのトランス１０に３つのセンタ
ータツプ付低圧巻線７ｃ，３ｃ，８ｃを巻き、そ
れぞれダイオード７ａと７ｂ，３ａと３ｂ，８ａ
と８ｂによるセンタータツプ全波整流回路により
前述した補償電圧源３を含めて電源７，８を得た
例である。ここで、前段トランジスタ２をより実
用に近いダーリントン接続となし、図示のように
トランジスタ２ａと２ｂおよび保護ダイオード２
ｃにより構成している。１１はトランス１０の１
次巻線、１２はこの１次巻線へ給電する交流電源
である。

ここで、このように３つの絶縁された低圧巻線
３ｃ，７ｃ，８ｃが必要である理由について述べ
る。

補償電圧源３は、前にも述べたように、約1V
の低い電圧源でなければならず、この電圧が必要
以上に高いと、その分だけ電力が余分に消費さ
れ、実用的でない。従つて、補償電圧源３用の低
圧巻線３ｃは約1Vの低い電圧を誘起する低圧巻
線でなければならない。

かかる補償電圧源用の低圧巻線３ｃから負のセ
ンタータツプ全波整流回路で得られる約1Vの負
電圧を、前段トランジスタ２の逆バイアス電源８
に利用しようとしても、逆バイアス電源８は、通
常5V以上は必要なので、この電圧は低すぎて、
特にトランジスタ２がダーリントン構成のときに
はより充分な逆バイアス電流が得られないばかり
か、通常は、この負電圧がデイジタルIC、演算
増幅器等で構成されるオン・オフ制御回路９の負
電源も兼ねるので、約−1Vの負電圧では低すぎ
る。すなわち、補償電圧源３と逆バイアス電源８
とをトランス１０の同一の巻線から得ることはで
きない。

しかも、逆バイアス電源７もまた、通常、5V
以上は必要なので、補償電圧源３とこの電源７と
をトランス１０の同一巻線から得ることもできな
い。

従つて、ここに示した従来回路は、前段用トラ
ンジスタ２および最終段トランジスタ１用に、別
個の逆バイアス用の巻線７ｃおよび８ｃが必要で
あり、トランス１０の構成が複雑になる欠点があ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで、本発明の目的は、前述したような逆バ
イアス回路、特に逆バイアス回路を得るためのト
ランスの巻線の複雑さを軽減し、より低価格に構
成できるトランジスタのベース駆動回路を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

このような目的を達成するために、本発明で
は、多重接続トランジスタの最終段のバイポーラ
トランジスタと前段トランジスタとの間に低電圧
の補償電圧源を設けて最終段トランジタのオン電
圧を低下させるようにした多重接続トランジスタ
回路において、前段トランジスタの逆バイアス回
路内に逆方向に流せない補償電圧源が逆バイアス
電源と直列に配置されていても、前段トランジス
タがターンオフするまでは、前段トランジスタの
ターンオフタイムを短くするのに充分な逆バイア
ス電流が流せることに着目し、最終段トランジス
タのベース端子に前段トランジスタの逆バイアス
用電源の正極を接続する。

本発明では、最終段トランジスタのベース端子
に前段および最終段トランジスタの逆バイアス電
源および補償電圧源の各一端を接続する構成とな
るので、トランスの１つのセンタータツプ付低圧
巻線から正の全波整流で得られた電圧源を最終段
の逆バイアス電源と無し、負の全波整流で得られ
た電圧源を前段の逆バイアス用電源とし、さらに
このセンタータツプを補償電圧源用低圧巻線に接
続した全波整流回路に接続する。

〔作用〕

本発明によれば、前段トランジスタと最終段ト
ランジスタとの間に補償電圧源を設けた多重接続
トランズシタ構成において、前段トランジスタの
逆バイアス電源の正極を最終段トランジスタのベ
ースに接続したことにより、前段および最終段の
双方のトランジスタの逆バイアス電源をトランス
の１つのセンタータツプ付低圧巻線より得ること
ができる。その結果、低圧巻線の数を従来の３つ
から２つへ１つ減らすことができ、回路の簡素化
およびコストの低減をもたらすことができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

本発明の一実施例を第１図に示す。ここで、最
終段トランジタ１のベースに、前段トランジスタ
２の逆バイアス電源１３の正極および最終段トラ
ンジスタ１の逆バイアス電源７の負極を接続す
る。なお、この逆バイアス電源７はトランジスタ
２に対する順バイアス電源としても機能する。残
余の構成は第３図の構成と同様である。

かかる構成において、前段トランジスタ２の逆
バイアス回路には補償電圧源３が逆バイアス電源
１１と直列に含まれており、したがつて、補償電
圧源３が逆方向に流せないと、逆バイアス電流は
流せないように思われるが、前段トランジスタ２
がターンオフするまでは、補償電圧源３には順方
向電流が流れており、その分の逆バイアス電流は
流れうる。前段トランジスタ２が短いターンオフ
タイムでターンオフするのに必要な逆バイアス電
流の大きさは、前段トランジスタ２の順方向にあ
る程度の電流が流れていれば充分である。前段ト
ランジスタ２がターンオフした後は、このトラン
ジスタ２に逆バイアス電流が流せなくても全くさ
しつかえない。

第２図は、第１図に示した電源３，７，１３
を、トランス１０のセンタータツプ付低圧巻線３
ｃ，７ｃから取り出した電圧をダイオード３ａと
３ｂ，７ａと７ｂ，１３ａと１３ｂで全波整流す
るように回路構成して得たものである。この図の
如く、前段トランジスタ２の逆バイアス電源、す
なわちダイオード１３ａ，１３ｂで整流して得ら
れたものと、最終段トランジタ２の逆バイアス電
源、すなわち前段トランジスタ２の順バイアス電
源も兼ねダイオード７ａ，７ｂで整流して得られ
たものとを１つのセンタータツプ付低圧巻線７ｃ
より得る。

本実施例の第４図との相違点は、トランス１０
のセンタータツプ付低圧巻線の個数が３つより２
つに１つ減つている点であり、これにより、回路
を簡略し、およびコストを低減できる。

なお、本発明は上述例に限られるものではな
く、各トランジスタの導電型を逆にし、かつ各種
電源の極性を逆にすることもできる。

〔発明の効果〕

以上から明らかなように本発明によれば、前段
トランジスタと最終段トランジスタとの間に補償
電圧源を設けた多重接続トランジスタ構成におい
て、前段トランジスタの逆バイアス電源の正極を
最終段トランジタのベースに接続したことによ
り、前段および最終段の双方のトランジスタの逆
バイアス電源をトランスの１つのセンタータツプ
付低圧巻線より得ることができる。その結果、低
圧巻線の数を従来の３つから２つへ１つ減らすこ
とができ、回路の簡素化およびコストの低減をも
たらすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回路構成の一実施例を示す回
路図、第２図は第１図示の各種電源をトランスの
センタータツプ整流により得るように構成した回
路の具体例を示す回路図、第３図はオン電圧補償
形ダーリントン接続トランジスタにそれぞれ別の
逆バイアス電源を接続した従来の構成例を示す回
路図、第４図は第３図の各種電源をトランスのセ
ンタータツプ整流により得るようにした従来の回
路構成の具体例を示す回路図である。 １……最終段トランジスタ、２……前段トラン
ジスタ、３……補償電圧源、４……順バイアス用
トランジスタ、５，６……逆バイアスオン・オフ
用スイツチ、７，８，１３……逆バイアス電源、
９……オン・オフ指令回路、３ａ，３ｂ，７ａ，
７ｂ，８ａ，８ｂ，１３ａ，１３ｂ……全波整流
用ダイオード、３ｃ，７ｃ，８ｃ……センタータ
ツプ付低圧巻線、１０……トランス、１１……１
次巻線、１２……交流電源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多重接続トランジスタの最終段のバイポーラ
   トランジスタと前段トランジスタとの間に低電圧
   の補償電圧源を設けて、前記最終段トランジスタ
   のオン電圧を低下させるようにした多重接続トラ
   ンジスタ回路において、前記最終段トランジスタ
   のベース端子に、前記前段トランジスタの逆バイ
   アス用電圧源を接続したことを特徴とするトラン
   ジスタのベース駆動回路。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のトランジスタの
   ベース駆動回路において、前記前段トランジスタ
   および前記最終段トランジスタのそれぞれの逆バ
   イアスを電源を、トランスの１巻線のセンタータ
   ツプ整流回路から得て、そのセンタータツプを前
   記最終段トランジスタのベース端子に接続したこ
   とを特徴とするトランジスタのベース駆動回路。