JPH055408B2 - - Google Patents

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JPH055408B2
JPH055408B2 JP62107253A JP10725387A JPH055408B2 JP H055408 B2 JPH055408 B2 JP H055408B2 JP 62107253 A JP62107253 A JP 62107253A JP 10725387 A JP10725387 A JP 10725387A JP H055408 B2 JPH055408 B2 JP H055408B2
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JP
Japan
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transistor
fet
bipolar transistor
circuit
turn
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JP62107253A
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Shigeo Nakamura
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Fanuc Corp
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Fanuc Corp
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Publication date
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Priority to DE3851293T priority patent/DE3851293T2/de
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Priority to US07/265,677 priority patent/US4899065A/en
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic 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
    • H03K17/567Circuits characterised by the use of more than one type of semiconductor device, e.g. BIMOS, composite devices such as IGBT
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
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    • H03K17/60Electronic 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 the devices being bipolar transistors
    • H03K17/601Electronic 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 the devices being bipolar transistors using transformer coupling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、スイツチングレギユレータやDC/
DCコンバータ等において使用されるプリドライ
ブ回路に関する。
(従来の技術) パルストランスを介してトランジスタスイツチ
ング素子のオンオフ制御をするプリドライブ回路
には、従来から第4図に示すように、2つのドラ
イブトランジスタを使つてスイツチング回路のパ
ワートランジスタをオン/オフ制御するものがあ
る。
図において、スイツチング回路1は、負荷Lに
対する電源PSをパワートランジスタQ1によりオ
ンオフ制御するものであり、プリドライブ回路2
を介して制御回路3と接続される。パワートラン
ジスタQ1のベースとエミツタ間には、抵抗R1
びコンデンサC1の並列回路を介してパルストラ
ンスTの二次コイルsが接続され、パルストラン
スの一次側では、第1の一次コイルp1にトランジ
スタQ2が接続され、第2の一次コイルp2にトラ
ンジスタQ3が接続されている。パワートランジ
スタQ1をオンさせるには、制御回路3の信号出
力トランジスタQ5をオフしてトランジスタQ2
オンする。トランジスタQ2がオンすると、パル
ストランスTには図中で実線により示す極性の電
圧が発生し、パワートランジスタQ1のベースに
電流が流れてパワートランジスタQ1をオン状態
にする。
パワートランジスタQ1をオフさせるには、上
記信号出力トランジスタQ5をオンにしてトラン
ジスタQ2をオフすると同時に、信号出力トラン
ジスタQ4をオフすることでトランジスタQ3をオ
ンにし、図中で破線により示す極性の電圧によつ
てパワートランジスタQ1のベース電荷を引き抜
くことで、このパワートランジスタQ1をオフ状
態にするのである。
(発明が解決しようとする問題点) こうした従来のプリドライブ回路では、パワー
トランジスタQ1をオフするために、トランジス
タQ2をオフすると同時にトランジスタQ3をオン
にするのであるが、通常のトランジスタにはベー
ス電流に対するコレクタ電流の応答に遅れがあつ
て、プリドライブ回路2に入力される制御信号
SA、SBを互いに正確に逆相すると、トランジス
タQ2とトランジスタQ3とが同時にオンする瞬間
が生じて、両方のトランジスタQ2,Q3に過大な
電流が流れ、無用な発熱が生じることになる。そ
のため、トランジスタQ3においてオンする時間
を予め僅かに遅らせておく必要があつた。
しかも、トランジスタQ2とトランジスタQ3
のそれぞれに制御信号SAとSBを出力するため
に、制御回路には2つの信号出力用のトランジス
タQ4,Q5が必要となるなど、電流効率や回路構
成の点で問題があつた。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、
トランジスタ素子となるトランジスタの相互に帰
還回路を接続して一方のオフ後、他方をオンにす
ることにより制御回路の構成を簡略にでき、無用
な発熱を防止しようとするプリドライブ回路を提
供することを目的としている。
(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、それぞれにスイツチング素子
を接続した2つの一次巻線を有し、これら2つの
スイツチング素子を交互にオンさせてパルストラ
ンスを介してトランジスタスイツチング素子のオ
ン・オフ制御を行なうプリドライブ回路におい
て、電源に対して第1の一次コイルとFETとを
直列に接続するとともに、電源に対して第2の一
次コイルとバイポーラトランジスタとを直列に接
続し、前記FETとバイポーラトランジスタを交
互にオンさせる制御用バイポーラトランジスタを
設け、前記バイポーラトランジスタがオンのとき
FETのゲートを前記バイポーラトランジスタを
介してアース接続してFETをオフさせるダイオ
ードをFETのゲートとバイポーラトランジスタ
のコレクタ間に接続し、前記FETがオンのとき
バイポーラトランジスタのベースを前記FETを
介してアース接続してバイポーラトランジスタを
オフさせるダイオードをバイポーラトランジスタ
のベースとFETのドレイン間に接続したことを
特徴とするプリドライブ回路が提供される。
(作用) 本発明では、一方のスイツチング素子の信号出
力端子より他方のスイツチング素子の制御端子に
それぞれ帰還回路を接続し、一方のスイツチング
素子が完全にオフになつてから他方のスイツチン
グ素子がオンになるように構成したので、二つの
スイツチング素子が同時にオンとなり、プリドラ
イブ回路に過大な電流が生ずるのを防止する作用
がある。
(実施例) 以下、図により本発明の実施例について説明す
る。
第1図は、本発明の一実施例を示すプリドライ
ブ回路である。このプリドライブ回路2によつて
駆動されるべきスイツチング回路1は、図では簡
略化して示しているが、パワートランジスタQ1
等を備え、このパワートランジスタQ1が、パル
ストランスTから供給される電流によつてオンま
たはオフされる。
このパワートランジスタQ1のエミツタは、ス
イツチング回路1の電源PSのマイナス側と接続
されるとともに、パルストランスTの二次コイル
sの一端と接続され、二次コイルsの他端は低抗
R1とコンデンサC1の並列回路を介してQ1のベー
スに接続されている。
パルストランスTの一次側には、2つの一次コ
イルp1,p2が互いに逆相に配置され、第1の一次
コイルp1には通常のバイポーラトランジスタQ2
のコレクタが接続され、第2の一次コイルp2には
第2のスイツチング素子としてのMOS型の
FETQ3のドレインが接続されている。そして、
トランジスタQ2のコレクタ端子からは帰還回路
となるダイオードD1がFETQ3のゲート端子に逆
方向接続され、またFETQ3のドレイン端子から
はトランジスタQ2のゲート端子に帰還回路とな
るダイオードD2が逆方向接続されており、さら
にトランジスタQ2のエミツタと接地間には順方
向にダイオードD3が接続され、トランジスタQ2
が接地に対する電位差をダイオードD3による順
方向電位差分だけ高めている。また、プリドライ
ブ回路2へ制御信号を出力する制御回路3は、信
号出力トランジスタQ4を有し、そのエミツタは
トランジスタQ2のベースに、コレクタはFETQ3
のゲートにそれぞれ接続されている。そして、電
源V1から抵抗R3を介してトランジスタQ4のコレ
クタとFETQ3のゲートとの接続点に所定の電圧
を印加し、トランジスタQ4がオンの時のトラン
ジスタQ2のベース電流を決定するとともにトラ
ンジスタQ4がオフの状態でFETQ3のゲートに十
分な電圧を供給してそれをオンするようにしてい
る。
第2図は、上記構成の実施例回路におけるオン
またはオフの動作タイミングの一例を示すもの
で、同図aは制御回路3の信号出力トランジスタ
Q4の状態、同図bはFETQ3の状態、同図cはト
ランジスタQ2の状態、同図dはパワートランジ
スタQ1の状態を示している。
パワートランジスタQ1をオンさせようとした
とき、トランジスタQ4をオンさせると、抵抗R3
およびFETQ3のゲートからトランジスタQ4を介
してトランジスタQ2のベースに電流が流れよう
とするが、FETQ3がオンの間はダイオードD2
通つてFET3のドレインに電流が流れるためトラ
ンジスタはオンにならない。FETQ3のゲート電
荷が消滅してオフになると、ダイオードD2には
電流が流れなくなり、代りにトランジスタQ2
ベースに電流が流れるのでトランジスタQ2はオ
ンになる。これによりパルストランスTには第1
図の実線にて示す極性の電圧が発生してパワート
ランジスタQ1はオンになる。
一方、パワートランジスタQ1をオフにさせよ
うとしたとき、トランジスタQ4をオフすると、
トランジスタQ2のベースに電流が供給されなく
なり、そのベースの電荷が消滅するまでの時間の
経過後、オフになる。このとき、トランジスタ
Q2がオンの間は抵抗R3からの電流はダイオード
D1を通つてトランジスタQ2のコレクタに流れ、
トランジスタQ4がオフであつてもFETQ3のゲー
ト電圧は低いままであり、FETQ3はオンになら
ない。トランジスタQ2がオフになり、コレクタ
電圧が上昇すると、FETQ3のゲート電圧が上昇
してオンとなる。これによりパルストランスTに
は図示の破線で示す極性の電圧が発生してパワー
トランジスタQ1はオフになる。
第3図は本発明の他の実施例を示す回路図であ
り、本実施例において本プリドライブ回路21に
より制御しようとするスイツチング回路11のパ
ワートランジスタQ1′はMOSFETであり、第2の
一次コイルに接続されるFETQ3の回路構成が第
1図の場合と異なる。
パワートランジスタQ1′をオンさせようとした
時の動作は、第1図の場合と同様である。また、
パワートランジスタQ1′をオフさせようとした時
の動作において、FETQ3がオフするまでの動作
は第2図の場合と同様である。FETQ3がオンに
なると、第2の一次コイルの両端が等価的に短絡
されたことになるため、二次コイルに接続された
パワートランジスタQ1′のゲートの電圧も約0ボ
ルトになり、パワートランジスタQ1′はオフにな
る。
このように、上記各実施例に示されるプリドラ
イブ回路では、FETQ3をオンさせるに必要なゲ
ート電圧は、通常2V以上であるので、1つの信
号出力用のトランジスタQ4のエミツタをトラン
ジスタQ2に接続し、コレクタをFETQ3に接続す
ることで、トランジスタQ4によりトランジスタ
Q2とFETQ3とを同時にはオンすることなく、パ
ルストランスTおよびトランジスタQ2とFETQ3
での無用な発熱を防ぐことができる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、
本発明の精神から逸れないかぎりにおいて、種々
の異なる実施例は容易に構成できるから、本発明
は前記特許請求の範囲において記載した限定以
外、特定の実施例に制約されるものではない。
(発明の効果) 本発明は、プリドライブ回路を構成する2つの
スイツチング素子の一方のオン状態を利用して他
方のスイツチング素子をオフ状態にし、他方のス
イツチング素子のオン状態を利用して一方のスイ
ツチング素子をオフさせるようにしたので、両方
のスイツチング素子が同時にオンとなることは皆
無となり、トランジスタの無用な発熱が防止でき
るとともに制御回路の構成を簡略にできるプリド
ライブ回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示すプリドライ
ブ回路および周辺回路の回路図、第2図は、同実
施例回路の動作タイミングを示す図、第3図は、
本発明の他の実施例を示す回路図、第4図は、従
来の回路構成の一例を示す回路図である。 T……パルストランス、Q1,Q1′……トランジ
スタスイツチング素子、Q2,Q3……スイツチン
グ素子、Q4,Q5……信号出力用トランジスタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 それぞれにスイツチング素子を接続した2つ
    の一次巻線を有し、これら2つのスイツチング素
    子を交互にオンさせてパルストランスを介してト
    ランジスタスイツチング素子のオン・オフ制御を
    行なうプリドライブ回路において、電源に対して
    第1の一次コイルとFETとを直列に接続すると
    ともに、電源に対して第2の一次コイルとバイポ
    ーラトランジスタとを直列に接続し、前記FET
    とバイポーラトランジスタを交互にオンさせる制
    御用バイポーラトランジスタを設け、前記バイポ
    ーラトランジスタがオンのときFETのゲートを
    前記バイポーラトランジスタを介してアース接続
    してFETをオフさせるダイオードをFETのゲー
    トとバイポーラトランジスタのコレクタ間に接続
    し、前記FETがオンのときバイポーラトランジ
    スタのベースを前記FETを介してアース接続し
    てバイポーラトランジスタをオフさせるダイオー
    ドをバイポーラトランジスタのベースとFETの
    ドレイン間に接続したことを特徴とするプリドラ
    イブ回路。
JP62107253A 1987-04-30 1987-04-30 プリドライブ回路 Granted JPS63272222A (ja)

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DE3851293T DE3851293T2 (de) 1987-04-30 1988-04-25 Vorsteuerschaltung.
EP88903400A EP0312606B1 (en) 1987-04-30 1988-04-25 Pre-drive circuit
US07/265,677 US4899065A (en) 1987-04-30 1988-04-25 Pre-drive circuit
PCT/JP1988/000403 WO1988008643A1 (fr) 1987-04-30 1988-04-25 Circuit de pre-commande

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JPS63272222A JPS63272222A (ja) 1988-11-09
JPH055408B2 true JPH055408B2 (ja) 1993-01-22

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EP (1) EP0312606B1 (ja)
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DE (1) DE3851293T2 (ja)
WO (1) WO1988008643A1 (ja)

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