JPS589630B2 - 高圧電力トランジスタを備える回路配置 - Google Patents
高圧電力トランジスタを備える回路配置Info
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- JPS589630B2 JPS589630B2 JP53124528A JP12452878A JPS589630B2 JP S589630 B2 JPS589630 B2 JP S589630B2 JP 53124528 A JP53124528 A JP 53124528A JP 12452878 A JP12452878 A JP 12452878A JP S589630 B2 JPS589630 B2 JP S589630B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K4/00—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions
- H03K4/06—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape
- H03K4/08—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape
- H03K4/48—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices
- H03K4/60—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth current is produced through an inductor
- H03K4/62—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth current is produced through an inductor using a semiconductor device operating as a switching device
- H03K4/64—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth current is produced through an inductor using a semiconductor device operating as a switching device combined with means for generating the driving pulses
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高圧電力トランジスタと、該トランジスタの
ベース電極にパルス状スイッチング信号を供給する駆動
手段と、前記トランジスタのコレクタ電極および電圧供
給源に接続した負荷インピーダンスとを備え、前記電圧
供給源により給電されて飽和状態に駆動される前記トラ
ンジスタのコレクタ電流を該トランジスタに供給された
パルス状スイッチング信号によって中断することができ
、前記駆動手段が付加的トランジスタを備え、該付加的
トランジスタのエミツタ電極を前記高圧電力トランジス
タのベースに接続し、かつ該付加的トランジスタのコレ
クタ電極を前記高圧電力トランジスタのコレクタ電極に
接続する高圧電力トランジスタを備える回路配置に関す
るものである。
ベース電極にパルス状スイッチング信号を供給する駆動
手段と、前記トランジスタのコレクタ電極および電圧供
給源に接続した負荷インピーダンスとを備え、前記電圧
供給源により給電されて飽和状態に駆動される前記トラ
ンジスタのコレクタ電流を該トランジスタに供給された
パルス状スイッチング信号によって中断することができ
、前記駆動手段が付加的トランジスタを備え、該付加的
トランジスタのエミツタ電極を前記高圧電力トランジス
タのベースに接続し、かつ該付加的トランジスタのコレ
クタ電極を前記高圧電力トランジスタのコレクタ電極に
接続する高圧電力トランジスタを備える回路配置に関す
るものである。
かかる回路配置は例えばテレビジョン受像機の水平偏向
回路において使用するのに好適であり、雑誌”Elec
tronics ” 1 9 7 7年6月9日号第1
92〜194頁における論文から既知である。
回路において使用するのに好適であり、雑誌”Elec
tronics ” 1 9 7 7年6月9日号第1
92〜194頁における論文から既知である。
この論文においては当該回路配置の高圧電力スイッチを
いわゆるダーリントン接続トランジスタ対として構成し
、付加的トランジスタにより駆動段から生ずるスイッチ
ング信号を増幅しかつ高圧電力トランジスタのベースを
制御するようにすることが提案されている。
いわゆるダーリントン接続トランジスタ対として構成し
、付加的トランジスタにより駆動段から生ずるスイッチ
ング信号を増幅しかつ高圧電力トランジスタのベースを
制御するようにすることが提案されている。
ダーリントン接続トランジスタ対の利点は、大電流をス
イッチングする必要のない付加的トランジスタが高圧電
力トランジスタに比べ遥に大きい電流利得係数を有する
ので、駆動段が大電力を供給する必要がないことである
。
イッチングする必要のない付加的トランジスタが高圧電
力トランジスタに比べ遥に大きい電流利得係数を有する
ので、駆動段が大電力を供給する必要がないことである
。
前記論文によれば付加的トランジスタのベース電流は2
00mA程度であり、従って駆動変成器は最早や必要で
ない。
00mA程度であり、従って駆動変成器は最早や必要で
ない。
しかし駆動変成器の使用は、例えば回路のアースを電気
装置から分離するために望ましいことである。
装置から分離するために望ましいことである。
このことは特に、同じく高圧電力スイッチを備え、かつ
水平偏向回路と同様な態様および/またはそれと組合せ
た態様において実現できるスイッチモード電力供給方式
に対して成立つ。
水平偏向回路と同様な態様および/またはそれと組合せ
た態様において実現できるスイッチモード電力供給方式
に対して成立つ。
駆動段および最終段の間を変成器によって結合する方が
抵抗結合の場合よりエネルギー損失が少なく、その理由
は抵抗は直流電圧源に接続する必要がある一方、駆動段
は電力幹線から分離した場合一層低い直流電圧源から給
電できるからである。
抵抗結合の場合よりエネルギー損失が少なく、その理由
は抵抗は直流電圧源に接続する必要がある一方、駆動段
は電力幹線から分離した場合一層低い直流電圧源から給
電できるからである。
しかしかかる変成器結合にも問題はある。
飽和状態へ駆動される高圧電力トランジスタのコレクタ
電流をスイッチオフする必要がある場合、このトランジ
スタのベースおよびコレクタ層の両方が極めて過剰な電
荷キセリセを3み、これを除去しなければならないこと
である。
電流をスイッチオフする必要がある場合、このトランジ
スタのベースおよびコレクタ層の両方が極めて過剰な電
荷キセリセを3み、これを除去しなければならないこと
である。
このことは、スイッチオフに当り逆方向に流れるベース
電流が極めて大きく、従って駆動エネルギーの大きさが
両方の時間間隔即ち前記トランジスタの導通時間間隔お
よび遮断時間間隔の両方において同程度になることを意
味する。
電流が極めて大きく、従って駆動エネルギーの大きさが
両方の時間間隔即ち前記トランジスタの導通時間間隔お
よび遮断時間間隔の両方において同程度になることを意
味する。
ダーリントン接続トランジスタ対を使用した場合、これ
に対する駆動エネルギーは、付加的トランジスタの電流
利得に起因して、前記第1(導通)時間間隔においては
第2(遮断)時間間隔における制御エネルギーより遥に
小さくなる。
に対する駆動エネルギーは、付加的トランジスタの電流
利得に起因して、前記第1(導通)時間間隔においては
第2(遮断)時間間隔における制御エネルギーより遥に
小さくなる。
これから明らかなように、駆動変成器を介する駆動は何
等かの対策を講じなければ実現不可能である。
等かの対策を講じなければ実現不可能である。
更に別の難点として、高圧電力トランジスタの駆動は前
記両方の時間間隔に当り同一の条件を満足しなければな
らないということがある。
記両方の時間間隔に当り同一の条件を満足しなければな
らないということがある。
高圧電力トランジスタの導通時間間隔に当り順方向に流
れるベース電流が所定の変化を行って、導通時間間隔の
際に蓄積される電荷キセリセの数に関連するスイッチオ
フの際の損失が小さく維持されるようにしなければなら
ない。
れるベース電流が所定の変化を行って、導通時間間隔の
際に蓄積される電荷キセリセの数に関連するスイッチオ
フの際の損失が小さく維持されるようにしなければなら
ない。
これに対し、スイッチオフに尚り逆方向に流れるベース
電波はオランダ国特許第138210号明細書に詳細に
記載された如く変化しなければならない。
電波はオランダ国特許第138210号明細書に詳細に
記載された如く変化しなければならない。
しかし付加的トランジスタが存在するので、上記オラン
ダ特許明細書に記載された構成の高圧電力トランジスタ
の駆動回路はそのまま使用することができない。
ダ特許明細書に記載された構成の高圧電力トランジスタ
の駆動回路はそのまま使用することができない。
本発明の目的は、かかる互に相反する要件を満足するこ
とができる一方、駆動変成器の使用を可能にするダーリ
ントン形回路配置を提供するにあり、この目的のため本
発明の回路配置は、前記駆動手段が2個の電流通路即ち
第1および第2電流通路を備え、前記第1電流通路は前
記高圧電力トランジスタを導通させかつこれを維持する
ため前記付加的トランジスタのベース電極に結合したス
イッチモード形電流源を備え、前記第2電流通路はイン
ダクタ、実際上一定の電圧源およびスイッチを備えると
共に、前記高圧電力トランジスタを遮断するため該高圧
電力トランジスタのエミツタおよびベース電極の間に配
設され、作動に当り前記スイッチが遮断されている際に
は前記スイッチモード形電流源によって発生したスイッ
チモード電流が流れ、前記スイッチが通電している際に
は前記電流が流れない構成としたことを特徴とする。
とができる一方、駆動変成器の使用を可能にするダーリ
ントン形回路配置を提供するにあり、この目的のため本
発明の回路配置は、前記駆動手段が2個の電流通路即ち
第1および第2電流通路を備え、前記第1電流通路は前
記高圧電力トランジスタを導通させかつこれを維持する
ため前記付加的トランジスタのベース電極に結合したス
イッチモード形電流源を備え、前記第2電流通路はイン
ダクタ、実際上一定の電圧源およびスイッチを備えると
共に、前記高圧電力トランジスタを遮断するため該高圧
電力トランジスタのエミツタおよびベース電極の間に配
設され、作動に当り前記スイッチが遮断されている際に
は前記スイッチモード形電流源によって発生したスイッ
チモード電流が流れ、前記スイッチが通電している際に
は前記電流が流れない構成としたことを特徴とする。
本発明においては順方向ベース電流および逆方向ベース
電流が異なる電流通路を流れるので、これらベース電流
は最適の態様で分離することができる他、駆動変成器を
同一トランジスタのベースおよびエミツタ電極の間に設
けるので駆動変成器を第2電流通路に配設する必要がな
い。
電流が異なる電流通路を流れるので、これらベース電流
は最適の態様で分離することができる他、駆動変成器を
同一トランジスタのベースおよびエミツタ電極の間に設
けるので駆動変成器を第2電流通路に配設する必要がな
い。
更に本発明の回路配置は、作動に当り前記実際上一定の
電圧源に前記高圧電力トランジスタのエミツク電流を通
電して実際上一定の電圧を発生するよう構成したことを
特徴とする。
電圧源に前記高圧電力トランジスタのエミツク電流を通
電して実際上一定の電圧を発生するよう構成したことを
特徴とする。
更に本発明は、前記付加的トランジスタのベース・エミ
ツク・ダイオードと並列に接続されかつ該ベース・エミ
ツタ・ダイオードとは逆の導通方向を有するダイオード
を備える回路配置において、駆動変成器の1次巻線に第
1トランジスタを接続し、該駆動変成器の2次巻線は分
離ダイオードを介して前記付加的トランジスタのベース
に接続し、第2トランジスタを設けてそのベースに前記
駆動変成器から生ずるスイッチング駆動信号を供給する
ようにし、前記第2トランジスタを前記インダクタと直
列に接続することによって構成される直列回路を前記付
加的トランジスタのベースに接続し、前記第1トランジ
スタをスイッチモード形電流源として動作するよう調整
する如く構成したことを特徴とする。
ツク・ダイオードと並列に接続されかつ該ベース・エミ
ツタ・ダイオードとは逆の導通方向を有するダイオード
を備える回路配置において、駆動変成器の1次巻線に第
1トランジスタを接続し、該駆動変成器の2次巻線は分
離ダイオードを介して前記付加的トランジスタのベース
に接続し、第2トランジスタを設けてそのベースに前記
駆動変成器から生ずるスイッチング駆動信号を供給する
ようにし、前記第2トランジスタを前記インダクタと直
列に接続することによって構成される直列回路を前記付
加的トランジスタのベースに接続し、前記第1トランジ
スタをスイッチモード形電流源として動作するよう調整
する如く構成したことを特徴とする。
図面につき本発明を説明する。
第1図において1はnpn形の高圧電力トランジスタを
示し、そのコレクタは巻線2を介して直流電圧+vBを
供給する直流電源の正端子に接続し、この面流電源の負
端子は接地する。
示し、そのコレクタは巻線2を介して直流電圧+vBを
供給する直流電源の正端子に接続し、この面流電源の負
端子は接地する。
巻線2は図示しない変成器の1次巻線で構成することが
でき、該変成器は電圧vBおよび/または負荷の変動に
対し安定化された一つまたは複数の直流電圧を発生する
既知の形式のmR電圧コンバータの一部を構成する。
でき、該変成器は電圧vBおよび/または負荷の変動に
対し安定化された一つまたは複数の直流電圧を発生する
既知の形式のmR電圧コンバータの一部を構成する。
この安定化は、例えば、変成器の2次電圧に応じた位相
推移を介して、またはトランジスタ1のベースに供給さ
れるスイッチング信号の縁部の一つを介して既知の態様
で実現される。
推移を介して、またはトランジスタ1のベースに供給さ
れるスイッチング信号の縁部の一つを介して既知の態様
で実現される。
また、巻線2はテレビジョン受像機における水平出力変
成器,または単一回路として構成された電圧供給兼水平
偏向回路における変成器の1次巻線とすることができる
。
成器,または単一回路として構成された電圧供給兼水平
偏向回路における変成器の1次巻線とすることができる
。
np n 形トランジスタ3のエミツタはトランジスタ
1のベースに接続し、トランジスタ3のコレクタはトラ
ンジスタ1のコレクタに接続する。
1のベースに接続し、トランジスタ3のコレクタはトラ
ンジスタ1のコレクタに接続する。
トランジスタ3のベース・エミツタ・ダイオードと並列
かつ反対極性でダイオード4を接続する。
かつ反対極性でダイオード4を接続する。
これらの素子 1 . 3および4は非集積素子として
構成することができ、代案としてこれらの素子は単一半
導体本体に既知の態様で集積回路技術によって配設する
こともできる。
構成することができ、代案としてこれらの素子は単一半
導体本体に既知の態様で集積回路技術によって配設する
こともできる。
後者の場合には素子1,3および4は3個の電極を有す
る1個の素子5として構成され、この素子5のコレクタ
はトランジスタ1のコレクタで構成され、素子5のベー
スはトランジスタ3のベースで構成され、素子5のエミ
ツタはトランジスタ1のエミツタで構成され、素子5は
外部に対しては単一のトランジスタとして作動する。
る1個の素子5として構成され、この素子5のコレクタ
はトランジスタ1のコレクタで構成され、素子5のベー
スはトランジスタ3のベースで構成され、素子5のエミ
ツタはトランジスタ1のエミツタで構成され、素子5は
外部に対しては単一のトランジスタとして作動する。
ダイオード4を無視すれば素子5はいわゆるダーリント
ン接続トランジスタ対である。
ン接続トランジスタ対である。
トランジスタ3のベースは電流源7を介して直流電圧源
6の正端子に接続する一方、トランジスタ3のベースお
よびトランジスタ1のエミツタの間にインダクタ8、E
ll電圧源9およびスイッチ10の直列接続を配置する
。
6の正端子に接続する一方、トランジスタ3のベースお
よびトランジスタ1のエミツタの間にインダクタ8、E
ll電圧源9およびスイッチ10の直列接続を配置する
。
この直列接続の一端、例えばトランジスタ1のエミツタ
と、直流電圧源6の負端子は接地する。
と、直流電圧源6の負端子は接地する。
電流源1によって発生する電流を適切なスイッチング動
作により周期的に値■1 および零となるようにする。
作により周期的に値■1 および零となるようにする。
同様な態様でスイッチ10も周期的に通電および遮断状
態となるようにする。
態となるようにする。
これら電流源7およひスイッチ10のスイッチングは同
一周波数で行われ、例えば第1図の回路がテレビジョン
受像機(図示せず)の一部を構成する場合には、水平偏
向周波数で行われ、スイッチ10が遮断状態にある間電
流 I 1が流れ、スイッチ10が通電状態にある間電
流■1 は流れない。
一周波数で行われ、例えば第1図の回路がテレビジョン
受像機(図示せず)の一部を構成する場合には、水平偏
向周波数で行われ、スイッチ10が遮断状態にある間電
流 I 1が流れ、スイッチ10が通電状態にある間電
流■1 は流れない。
瞬時t1において電流源7によって発生した電流■1が
トランジスタ3のベースに流れ始めるのでこのトランジ
スタ3、従ってトランジスタ1も導通状態になる。
トランジスタ3のベースに流れ始めるのでこのトランジ
スタ3、従ってトランジスタ1も導通状態になる。
電流■1の時間に対する変化を第2図aに示し、第2図
Cはトランジスタ3のベースおよびトランジスタ1のエ
ミツタ間の電圧VBEの変化を示し、第2図dはトラン
ジスタ1のコレクタ電流ICの変化を示す。
Cはトランジスタ3のベースおよびトランジスタ1のエ
ミツタ間の電圧VBEの変化を示し、第2図dはトラン
ジスタ1のコレクタ電流ICの変化を示す。
電流■1の変化はトランジスタ1および3のスイッチオ
ンおよびスイッチオフに左右される。
ンおよびスイッチオフに左右される。
電流■1 は例えば一定にすることができる。
電II1の値はトランジスタ3による増幅稜トランジス
タ1を飽和状態に駆動するのに十分である。
タ1を飽和状態に駆動するのに十分である。
電圧VBEは正である。電流源7によって発生するベー
ス電流■1は実際上電圧VBBとは無関係である。
ス電流■1は実際上電圧VBBとは無関係である。
巻線2の端子間に電圧vBが存在し、従って電流I。
は直線性で増大する。
瞬時t2においてはスイッチ10が通電状態となる一方
、電流源1によって発生する電流■1が流れなくなる。
、電流源1によって発生する電流■1が流れなくなる。
その負端イをインダクタ8に接続した電圧源9によりト
ランジスタ1がスイッチオフされる。
ランジスタ1がスイッチオフされる。
トランジスタ1のベースおよびコレクタ層に過剰に存在
する電荷キャリヤにより、電圧源9と共に、ダイオード
4およびインダクタ8を介して負電流■2が流れ,この
電流I2の時間に対する変化を第2図bに示す。
する電荷キャリヤにより、電圧源9と共に、ダイオード
4およびインダクタ8を介して負電流■2が流れ,この
電流I2の時間に対する変化を第2図bに示す。
瞬時t2以後の電流■2、電圧VBBおよび電流ICの
変化は前記オランダ国特許第138210号に詳細に記
載されている。
変化は前記オランダ国特許第138210号に詳細に記
載されている。
従ってここでは次の如く述べるに止める。インダクタ8
が存在するため電流■2の変化が遅延される一方、トラ
ンジスタ1は依然飽和状態にある。
が存在するため電流■2の変化が遅延される一方、トラ
ンジスタ1は依然飽和状態にある。
瞬時t3において電流■2は最大値に達し、然る後減少
する。
する。
t3とほぼ同じ瞬時に電圧VBEは、インダクタ8にお
ける十分なエネルギーでトランジスタ1のベース・エミ
ツタ・ダイオードの降状電圧値となる一方、電AIcは
極めて迅速に減少して零となる。
ける十分なエネルギーでトランジスタ1のベース・エミ
ツタ・ダイオードの降状電圧値となる一方、電AIcは
極めて迅速に減少して零となる。
電IM I 2が零になっている瞬時t4において電圧
VBEは電圧源9の値vEとなる。
VBEは電圧源9の値vEとなる。
この状態は、スイッチ10が遮断状態に持ち来たされる
一方、電流■1が再び流れる瞬時t1′まで維持され、
この瞬時t1′に新たな周期が開始される。
一方、電流■1が再び流れる瞬時t1′まで維持され、
この瞬時t1′に新たな周期が開始される。
逆方向ベース電流I2はトランジスタ3の逆バイアスさ
れたベース・エミツタ・ダイオードを流れることができ
ないので、ダイオード4は逆方向ベース電流I2に対す
る通路を提供する。
れたベース・エミツタ・ダイオードを流れることができ
ないので、ダイオード4は逆方向ベース電流I2に対す
る通路を提供する。
しかしダーリントン接続トランジスタ対1,3が3個の
端7のみ有する素子5を構成するという要件を撤回した
場合には、ダイオード4を省略することができ、その場
合インダクタ8はトランジスタ3のベースではなくトラ
ンジスタ1のベースに接続する。
端7のみ有する素子5を構成するという要件を撤回した
場合には、ダイオード4を省略することができ、その場
合インダクタ8はトランジスタ3のベースではなくトラ
ンジスタ1のベースに接続する。
先に、ダーリントン接続トランジスタ対のスイッチオン
時間は無視できる程短いと仮定したが、これは多くの場
合において正しい。
時間は無視できる程短いと仮定したが、これは多くの場
合において正しい。
逆に、スイッチオフ時間は比較的長く、トランジスタ1
のベースおよびコレクタ層における電荷キャリャの量お
よびトランジスタ3の一定でない電流利得係数、従って
供給される順方向電流I,に著しく左右される。
のベースおよびコレクタ層における電荷キャリャの量お
よびトランジスタ3の一定でない電流利得係数、従って
供給される順方向電流I,に著しく左右される。
電流I 1が過大である場合には、スイッチオフ時間は
一層長くなり、電流■1が過小である場合には、トラン
ジスタ1の飽和される度合が小さくなり、即ちいわゆる
屈曲部(ニー)電圧が過大になる。
一層長くなり、電流■1が過小である場合には、トラン
ジスタ1の飽和される度合が小さくなり、即ちいわゆる
屈曲部(ニー)電圧が過大になる。
これら両方の場合においてエネルギー損失が増大する。
これより明らかなように、電流■1の変化の態様を適切
に選定する必要があり、その場合例えば電圧VBBの値
における許容誤差に起因する電荷キヤリヤの量の拡がり
(または拡散)および時間間隔t1〜t2を制御する目
的のための変化を考慮する必要がある。
に選定する必要があり、その場合例えば電圧VBBの値
における許容誤差に起因する電荷キヤリヤの量の拡がり
(または拡散)および時間間隔t1〜t2を制御する目
的のための変化を考慮する必要がある。
上述した所からわかるように、電流I1 は実際上電流
源によって発生させる必要があり、その理由はこの電流
■1 はそれが流れる回路の特性に殆んど左右されない
からである。
源によって発生させる必要があり、その理由はこの電流
■1 はそれが流れる回路の特性に殆んど左右されない
からである。
逆に、スイッチオフ時間従って瞬時t2乃至t4間に駆
動に関与する電源9は電圧源とする必要がある。
動に関与する電源9は電圧源とする必要がある。
その理由は、電流I2の変化は電圧V9の値およびイン
ダクタ8の値によって決まるので、電源9としては小さ
い内部抵抗を有することが必要であるからである。
ダクタ8の値によって決まるので、電源9としては小さ
い内部抵抗を有することが必要であるからである。
電流■2の変化は、前記の値を適切に選定することによ
り電荷キヤリヤがベース層へ移動する機会を得られるよ
うにして制御することができ、ベース層へ移動した電荷
キセリセはその後ベース層から除去されるが、この除去
過程は外部電流源によって行う必要がない。
り電荷キヤリヤがベース層へ移動する機会を得られるよ
うにして制御することができ、ベース層へ移動した電荷
キセリセはその後ベース層から除去されるが、この除去
過程は外部電流源によって行う必要がない。
かくしてトランジスタ1の順方向ベース電流I1の変化
およびトランジスタ1の逆方向ベース電流■2の変化を
個別に最適ならしめることができる。
およびトランジスタ1の逆方向ベース電流■2の変化を
個別に最適ならしめることができる。
第3図は第1図の回路配置の実施例を示し、第3図にお
いて第1図と同一要素は同一番号で示す。
いて第1図と同一要素は同一番号で示す。
駆動トランジスタ11は電流の7の機能を遂行する。
この目的のためトランジスタ11のベースはツエナーダ
イオード12を介して一定電圧に結合する一方、トラン
ジスタ11のエミツタリード線に抵抗13を接続する。
イオード12を介して一定電圧に結合する一方、トラン
ジスタ11のエミツタリード線に抵抗13を接続する。
トランジスタ11のベースにおける電圧にスイッチング
信号を適切に重畳して、トランジスタ11は導通期間中
飽和状態にならないようにする。
信号を適切に重畳して、トランジスタ11は導通期間中
飽和状態にならないようにする。
トランジスタ11のコレクタは駆動変成器15の1次巻
線14に接続し、その2次巻線16はダイオード11を
介してトランジスタ3のベースに接続する。
線14に接続し、その2次巻線16はダイオード11を
介してトランジスタ3のベースに接続する。
ダイオード11の導通方向は第1図において電流■1
の流れる方向である。
の流れる方向である。
巻線14および16の巻装方向を適切に選定して、例え
ばトランジスタ11が導通する一?、トランジスタ3が
遮断されるか、またはこれと逆の状態になるようにする
ことができる。
ばトランジスタ11が導通する一?、トランジスタ3が
遮断されるか、またはこれと逆の状態になるようにする
ことができる。
RC並列回路網18,19とダイオード20との備列回
路を2次巻線16に並列に接続し、ダイオード20のカ
ソードをRC並列回路網18.19に接続し、かつ第1
図におけるスイッチ10として作動するトランジスタ1
0のベースに接続する。
路を2次巻線16に並列に接続し、ダイオード20のカ
ソードをRC並列回路網18.19に接続し、かつ第1
図におけるスイッチ10として作動するトランジスタ1
0のベースに接続する。
トランジスタ10のエミツタはインダクタ8に接続し、
トランジスタ10のコレクタはダイオード20のアノー
ドに接続する。
トランジスタ10のコレクタはダイオード20のアノー
ドに接続する。
電圧源9はトランジスタ1のエミツクおよびトランジス
タ10のコレクタの間に接続した複数のダイオード、例
えば3個のダイオード211,21および213と、こ
れら面列接続ダイオー?と並列の平滑コンデンサ22と
で実現し、各ダイオードはトランジスタ1のエミツタ電
流の流れる方向と同じ導通方向を有する。
タ10のコレクタの間に接続した複数のダイオード、例
えば3個のダイオード211,21および213と、こ
れら面列接続ダイオー?と並列の平滑コンデンサ22と
で実現し、各ダイオードはトランジスタ1のエミツタ電
流の流れる方向と同じ導通方向を有する。
2次巻線16、ダイオード20、トランジスタ10のコ
レクタ、ダイオード213およびコンデンサ22の共通
接続点は電源+Bの負端イに接続する。
レクタ、ダイオード213およびコンデンサ22の共通
接続点は電源+Bの負端イに接続する。
トランジスタ1の導通時間間隔に当りそのエミツタ電流
によりダイオード21,212および213の両端間に
実際上一定の電圧降下が生ずる。
によりダイオード21,212および213の両端間に
実際上一定の電圧降下が生ずる。
上記ダイオードに代えツエナーダイオードを使用するこ
とによって一層一定な電圧降下を得ることができる。
とによって一層一定な電圧降下を得ることができる。
コンデンサ22が十分大きい静電容量を有する場合には
、コンデンサ22の端子間電圧は実際上一定である。
、コンデンサ22の端子間電圧は実際上一定である。
これは先に定義した電圧VEである。
前記共通接続点はトランジスタ1のエミツタに代え電源
+VBの負端子に接続されるから、電圧VEはトランジ
スタ1の短い導通時間間隔中も実際上一定に留る。
+VBの負端子に接続されるから、電圧VEはトランジ
スタ1の短い導通時間間隔中も実際上一定に留る。
逆に第1図の場合には電圧源9はトランジスタ3のベー
ス回路に含まれるので、短い導通時間間隔中にベース電
流を介して供給されるエネルギーは電圧VEを一定に維
持するためには不十分である。
ス回路に含まれるので、短い導通時間間隔中にベース電
流を介して供給されるエネルギーは電圧VEを一定に維
持するためには不十分である。
トランジスタ11は電流源として作動し、そのコレクタ
電流により、ダイオード17を介して流れるトランジス
タ3の順方向ベース電流が変成器15を介して供給され
る。
電流により、ダイオード17を介して流れるトランジス
タ3の順方向ベース電流が変成器15を介して供給され
る。
代案としてトランジスタ11をスイッチングトランジス
タとして構成する一方、巻線14およひ電源6の間に電
流源例えばトランジスタを設けることができる。
タとして構成する一方、巻線14およひ電源6の間に電
流源例えばトランジスタを設けることができる。
巻線16の両端間の電圧が瞬時t2に負方向に変化した
場合、トランジスタ10が導通し、電洲■2が流れ、ダ
イオード17は遮断される。
場合、トランジスタ10が導通し、電洲■2が流れ、ダ
イオード17は遮断される。
従ってダイオード17は順方向電流通路と逆方向電流通
路を分離する。
路を分離する。
前述したように、インダクタ8がトランジスタ3のベー
スではなくトランジスタ1のベースに接続される場合に
は、ダイオード4だけでなくダイオード17も省略でき
る一方、分離作用はトランジスタ3のベース・エミツタ
・ダイオードによって行われる。
スではなくトランジスタ1のベースに接続される場合に
は、ダイオード4だけでなくダイオード17も省略でき
る一方、分離作用はトランジスタ3のベース・エミツタ
・ダイオードによって行われる。
分離作用に起因して、両方の場合にトランジスタ1から
巻線16へ迅速に流れる逆方向ベース電流は生じない。
巻線16へ迅速に流れる逆方向ベース電流は生じない。
同様な態様で、時間間隔t1〜t2にはインダクタ8に
電流は流れない。
電流は流れない。
かかる電流に起因してインダクタ8にエネルギーが蓄積
され、インダクタ8によって電流■2の変化が加速され
るので、遅延が必要になる。
され、インダクタ8によって電流■2の変化が加速され
るので、遅延が必要になる。
トランジスタ3のベースおよびコレクタ層における少数
の電荷キセリセのためその逆方向ベース電流は迅速に流
れることができる。
の電荷キセリセのためその逆方向ベース電流は迅速に流
れることができる。
コンデンサ19およびダイオード20によりトランジス
タ10のスイッチングが改善される。
タ10のスイッチングが改善される。
瞬時t1′に巻線16の端子電圧は正になり、従ってダ
イオード17が導通する一方、トランジスタ10は遮断
される。
イオード17が導通する一方、トランジスタ10は遮断
される。
第3図の回路は、電力段および残りの部分の間の面流分
離を変成器15を介し簡単な態様で実現できるという利
点を有する。
離を変成器15を介し簡単な態様で実現できるという利
点を有する。
電源+Bの正負両端子は例えば電気装置に直流結合する
一方、前記残りの部分において電圧の作用しないリード
線例えは素子12および13においてトランジスタ11
に接続されないリード線は接地する。
一方、前記残りの部分において電圧の作用しないリード
線例えは素子12および13においてトランジスタ11
に接続されないリード線は接地する。
これは、電流■2の電流通路に対する分離が必要でない
ことを意味する。
ことを意味する。
なお第3図においては、変成器15の複数の2次巻線(
図示せず)によって発生する比較的大きい漏洩インダク
タンスを許容することができ、その理由は電流源によっ
て発生する電流■1だけを変成器15を介して転送する
必要があるからである。
図示せず)によって発生する比較的大きい漏洩インダク
タンスを許容することができ、その理由は電流源によっ
て発生する電流■1だけを変成器15を介して転送する
必要があるからである。
代案として電圧源9は、例えば電圧■Eが高い値を有す
る必要がある場合トランジスタ1のエミツタリード線に
トランジスタを設けることによって実現することができ
る。
る必要がある場合トランジスタ1のエミツタリード線に
トランジスタを設けることによって実現することができ
る。
第4図にかかるトランジスタの一例としてpnp形トラ
ンジスタ23を示す。
ンジスタ23を示す。
2個の抵抗24および25によりトランジスタ23のコ
レクタ・エミツク電圧を所望値にすることができ、その
場合抵抗24はトランジスタ23のコレクタおよびベー
ス間に接続し、抵抗25はトランジスタ23のベースお
よびエミツタ間に接続する。
レクタ・エミツク電圧を所望値にすることができ、その
場合抵抗24はトランジスタ23のコレクタおよびベー
ス間に接続し、抵抗25はトランジスタ23のベースお
よびエミツタ間に接続する。
第3図の回路の他の変形例では電圧■Eは巻線2に結合
した巻線によって発生するようにし、この巻線には電流
■。
した巻線によって発生するようにし、この巻線には電流
■。
に比例する電流が流れる。この巻線と直列に、整流器と
、エミツタ電流のために必要な抵抗と、平滑コンデンサ
22を接続する。
、エミツタ電流のために必要な抵抗と、平滑コンデンサ
22を接続する。
トランジスタ1のエミツク、平滑コンデンサ22および
前記整流器の共通接続点を接地した場合には、前記抵抗
を省略することができる。
前記整流器の共通接続点を接地した場合には、前記抵抗
を省略することができる。
一般に電圧VBは一定でないので、電圧VBも一定でな
いが、これはある環境においては許容することができ、
また許容できない場合には電圧VEは例えばツエナーダ
イオードによって既知の態様で安定化することができる
。
いが、これはある環境においては許容することができ、
また許容できない場合には電圧VEは例えばツエナーダ
イオードによって既知の態様で安定化することができる
。
また電圧■Eは電力幹線に接続した変成器を介しても発
生できることは明らかである。
生できることは明らかである。
第1図は本発明の回路配置の基本回路図、第2図は第1
図の作動説明図、第3図は第1図の実施例を示す回路図
、第4図は第3図の要部の変形例を示す回路図である。 1・・・・・・高圧電力トランジスタ、2・・・・・・
巻線、6・・・・・直流電圧源、1・・・・・・電流源
、8・・・・・・インダクタ、9・・・・・・直流電圧
源、11・・・・・・駆動トランジスタ、14・・・・
・・1次巻線、15・・・・・・駆動変成器、16・・
・・・・2次巻線、18.19・・・・・・RC並列回
路網、22・・・・・・平滑コンデンサ。
図の作動説明図、第3図は第1図の実施例を示す回路図
、第4図は第3図の要部の変形例を示す回路図である。 1・・・・・・高圧電力トランジスタ、2・・・・・・
巻線、6・・・・・直流電圧源、1・・・・・・電流源
、8・・・・・・インダクタ、9・・・・・・直流電圧
源、11・・・・・・駆動トランジスタ、14・・・・
・・1次巻線、15・・・・・・駆動変成器、16・・
・・・・2次巻線、18.19・・・・・・RC並列回
路網、22・・・・・・平滑コンデンサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 高圧電力トランジスタと、該トランジスタのベース
電極にパルス状スイッチング信号を供給する駆動手段と
、前記トランジスタのコレクタ電極および電圧供給源に
接続した負荷インピーダンスとを備え、前記電圧供給源
により給電されて飽和状態に駆動される前記トランジス
タのコレクタ電流を該トランジスタに供給されたパルス
状スイッチング信号によって中断することができ、前記
駆動手段が付加的トランジスタを備え、該付加的トラン
ジスタのエミツタ電極を前記高圧電力トランジスタのベ
ースに接続し、かつ該付加的トランジスタのコレクタ電
極を前記高圧電力トランジスタのコレクタ電極に接続す
る高圧電力トランジスタを備える回路配置において、 前記駆動手段が2個の電流通路即ち第1および第2電流
通路を備え、前記第1電流通路は前記高圧電力トランジ
スタを導通させかつこれを維持するため前記付加的トラ
ンジスタのベース電極に結合したスイッチモード形電流
源を備え、前記第2電流通路はインダクタ、実際上一定
の電圧源およびスイッチを備えると共に、前記高圧電力
トランジスタを遮断するため該高圧電力トランジスタの
エミツタおよびベース電極の間に配設され、作動に当り
前記スイッチが遮断されている際には前記スイッチモー
ド形電流源によって発生したスイッチモード電流が流れ
、前記スイッチが通電している際には前記電流が流れな
い構成としたことを特徴とする高圧電力トランジスタを
備える回路配置。 2 特許請求の範囲第1項記載の回路配置において、作
動に当り前記実際上一定の電圧源に前記高圧電力トラン
ジスタのエミツタ電流を通電して実際上一定の電圧を発
生するよう構成したことを特徴とする回路配置。 3 特許請求の範囲第1項記載の回路配置において、作
動に当り前記実際上一定の電圧源に前記電圧電力トラン
ジスタのコレクタ電流に比例する電流を通電して実際上
一定の電圧を発生するよう構成したことを特徴とする回
路配置。 4 特許請求の範囲第1〜3項中の一項に記載の回路配
置において、前記実際上一定の電圧源が少なくともダイ
オードおよびこれと並列接続のコンデンサを備える構成
としたことを特徴とする回路配置。 5 特許請求の範囲第4項記載の回路配置において、前
記ダイオードをツエナーダイオードとしたことを特徴と
する回路配置。 6 特許請求の範囲第2項記載の回路配置において、前
記実際上一定の電圧源がトランジスタを備え、そのコレ
クタ・エミツタ通路を前記高圧電力トランジスタのエミ
ツタリード線に設け、該エミツタ・コレクタ通路と差列
にコンデンサを設けるよう構成したことを特徴とする回
路配置。 1 特許請求の範囲第1項記載の回路配置において、前
記スイッチモード形電流源を駆動変成器を介して前記第
1電流通路に設けるよう構成したことを特徴とする回路
配置。 8 特許請求の範囲第1項記載の回路配置において、前
記2個の電流通路をダイオードを介して互に分離するよ
う構成したことを特徴とする回路配置。 9 特許請求の細囲第1項記載の回路配置において、前
記スイッチを前記スイッチモード形電流源によって発生
するスイッチモード電流によって作動させるよう構成し
たことを特徴とする回路配置。 10前記付加的トランジスタのベース・エミツタ・ダイ
オードと並列に接続されかつ該ベース・エミツタ・ダイ
オードとは逆の導通方向を有するダイオードを備える特
許請求の範囲第1〜9項中の一項に記載の回路配置にお
いて、駆動変成器の1次巻線に第1トランジスタを接続
し、該駆動変成器の2次巻線は分離ダイオードを介して
前記付加的トランジスタのベースに接続し、第2トラン
ジスタを設けてそのベースに前記駆動変成器から生ずる
スイッチング駆動信号を供給するようにし、前記第2ト
ランジスタを前記インダクタと直列に接続することによ
って構成される直列回路を前記付加的トランジスタのベ
ースに接続し、前記第1トランジスタをスイッチモード
形電流源として動作するよう調整する如く構成したこと
を特徴とする回路配置。 11 特許請求の範囲第1〜9項中の一項に記載の回路
配置において、駆動変成器の1次巻線に第1トランジス
タを接続し、該駆動変成器の2次巻線は前記付加的トラ
ンジスタのベースに接続し、第2トランジスタを設けて
そのベースに前記駆動変成器から生ずるスイッチング駆
動信号を供給するようにし、前記第2トランジスタを前
記インダクタと直列に接続することによって構成される
直列回路を前記高圧電力トランジスタのベースに接続し
、前記第1トランジスタをスイッチモード形電流源とし
て動作するよう調整する如く構成したことを特徴とする
回路配置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL000007711083 | 1977-10-10 | ||
| NL7711083A NL7711083A (nl) | 1977-10-10 | 1977-10-10 | Schakeling voorzien van een hoogspannings- vermogenstransistor. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5464414A JPS5464414A (en) | 1979-05-24 |
| JPS589630B2 true JPS589630B2 (ja) | 1983-02-22 |
Family
ID=19829317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53124528A Expired JPS589630B2 (ja) | 1977-10-10 | 1978-10-09 | 高圧電力トランジスタを備える回路配置 |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4227099A (ja) |
| JP (1) | JPS589630B2 (ja) |
| AT (1) | AT361995B (ja) |
| AU (1) | AU518334B2 (ja) |
| BE (1) | BE871102A (ja) |
| BR (1) | BR7806668A (ja) |
| DE (1) | DE2842726C3 (ja) |
| DK (1) | DK446878A (ja) |
| ES (1) | ES474033A1 (ja) |
| FI (1) | FI783053A7 (ja) |
| FR (1) | FR2405590A1 (ja) |
| GB (1) | GB2005947B (ja) |
| IT (1) | IT1160697B (ja) |
| NL (1) | NL7711083A (ja) |
| NO (1) | NO783379L (ja) |
| SE (1) | SE7810464L (ja) |
| ZA (1) | ZA785035B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| IT1219780B (it) * | 1983-12-20 | 1990-05-24 | Ates Componenti Elettron | Circuito di comando in commutazione di carichi induttivi,integrabile monoliticamente,comprendente uno stadio finale di tipo darlington |
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| KR900008276B1 (ko) * | 1985-02-08 | 1990-11-10 | 가부시끼가이샤 도시바 | 2단계차단동작을이용한절연게이트바이폴라트랜지스터용보호회로 |
| US4837457A (en) * | 1986-12-19 | 1989-06-06 | U.S. Philips Corp. | High voltage power transistor circuits |
| US4891532A (en) * | 1988-11-08 | 1990-01-02 | Sundstrand Corporation | Darlington connected switch having base drive with active turn-off |
| US5410190A (en) * | 1992-12-17 | 1995-04-25 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Circuit for shortening the turn-off time of a power transistor |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| NL6708465A (ja) * | 1967-06-17 | 1968-12-18 | ||
| DE2408381C3 (de) * | 1974-02-21 | 1981-05-14 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung zur pulsbreitenmodulierten Ansteuerung von Leistungstransistoren |
-
1977
- 1977-10-10 NL NL7711083A patent/NL7711083A/xx not_active Application Discontinuation
-
1978
- 1978-09-05 ZA ZA785035A patent/ZA785035B/xx unknown
- 1978-09-12 US US05/941,564 patent/US4227099A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-09-30 DE DE2842726A patent/DE2842726C3/de not_active Expired
- 1978-10-05 NO NO783379A patent/NO783379L/no unknown
- 1978-10-06 IT IT69322/78A patent/IT1160697B/it active
- 1978-10-06 FI FI783053A patent/FI783053A7/fi unknown
- 1978-10-06 SE SE7810464A patent/SE7810464L/xx unknown
- 1978-10-06 DK DK446878A patent/DK446878A/da unknown
- 1978-10-06 FR FR7828621A patent/FR2405590A1/fr active Pending
- 1978-10-06 GB GB7839579A patent/GB2005947B/en not_active Expired
- 1978-10-07 ES ES474033A patent/ES474033A1/es not_active Expired
- 1978-10-09 BE BE190988A patent/BE871102A/xx unknown
- 1978-10-09 JP JP53124528A patent/JPS589630B2/ja not_active Expired
- 1978-10-09 AT AT725078A patent/AT361995B/de not_active IP Right Cessation
- 1978-10-09 BR BR7806668A patent/BR7806668A/pt unknown
- 1978-10-09 AU AU40531/78A patent/AU518334B2/en not_active Expired
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|---|---|---|---|---|
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| DE2842726B2 (de) | 1981-04-16 |
| IT7869322A0 (it) | 1978-10-06 |
| BR7806668A (pt) | 1979-05-08 |
| NO783379L (no) | 1979-04-11 |
| IT1160697B (it) | 1987-03-11 |
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