JPS5989032A - Overvoltage preventing circuit of switching element - Google Patents

Overvoltage preventing circuit of switching element

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JPS5989032A
JPS5989032A JP19854382A JP19854382A JPS5989032A JP S5989032 A JPS5989032 A JP S5989032A JP 19854382 A JP19854382 A JP 19854382A JP 19854382 A JP19854382 A JP 19854382A JP S5989032 A JPS5989032 A JP S5989032A
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JP
Japan
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overvoltage
capacitor
switching element
diode
transistor
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Application number
JP19854382A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Watanabe
厚 渡辺
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/081Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/0814Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit
    • H03K17/08146Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit in bipolar transistor switches

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Abstract

PURPOSE:To prevent the breakdown of a switching element with no loss of energy by a absorbing temporarily the overvoltage by a capacitor and then restoring to a power supply from the capacitor. CONSTITUTION:A capacitor 46 is first charged up to a level equal to the voltage VS of a power supply 14. When a switching transistor TR20 is turned off, the overvoltage is applied to the TR20 and then absorbed by the capacitor 46 via a diode 42. Then the electric charge absorbed by the capacitor is restored to the power supply 14 via an inductance 48 when the terminal voltage of the capacitor 46 exceeds the voltage VS of the power supply 14. Thus useless discharge is avoided by the polarity of the diode 42.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はスイッチング素子の過電圧防止回路、特にスイ
ッチング素子の両端に設けられたスイッチング素子の過
電圧防止回路に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an overvoltage prevention circuit for a switching element, and particularly to an overvoltage prevention circuit for a switching element provided at both ends of the switching element.

従来技術 直流電流を制御することにより負荷機器を制御するDo
チョツノぞ装置が周知であり、第1図には、従来のDC
チョツノξ装置が示されている。
Prior art Do to control load equipment by controlling direct current
The Chotsunozo device is well known, and Figure 1 shows the conventional DC
The Chotsuno ξ device is shown.

第1図において、DCチョッパ装置10の入力端子12
a、12bには電源14が接続され、DCチョツノ々装
置10の出力端子16a、16bには負荷機器としてモ
ータ18が接続され、電源14からモータ18への電流
はDOチョッパ装置10により制御されることとなる。
In FIG. 1, the input terminal 12 of the DC chopper device 10
A power supply 14 is connected to a and 12b, a motor 18 is connected as a load device to output terminals 16a and 16b of the DC chopper device 10, and the current from the power supply 14 to the motor 18 is controlled by the DO chopper device 10. That will happen.

次に、Doテヨツパ装置10の構成について詳細に説明
する。
Next, the configuration of the dot transfer device 10 will be explained in detail.

DCチョッパ装置10には、電源14からの電流を制御
するスイッチング素子として例えばトランジスタ20が
設けられ、トランジスタ2oのコレクタ端子は出力端子
16bを介してモータ18に接続され、トランジスタ2
oのエミッタ端子は入力端子12bを介して電源14に
接続されている。該トランジスタ2oのペース端子には
ベースドライブ回路22が接続され、ベースドライブ回
路22からのペース電流によりトランジスタ2゜のスイ
ッチング動作が行われ、これにより、電源14からの電
流が制御され【モータ18が制御される。また、トラン
ジスタ20のコレクタ・エミッタ間には逆電圧防止用ダ
イオード24が接続され、該ダイオード24により、ト
ランジスタ2゜に逆電圧が印加されることを防止するこ
とができる。更に、モータ18の両端(出力端子16a
116b)には、フライホイールダイオード26が接続
され、トランジスタ20のオフ作動時に、核フライホイ
ールダイオード26は、モータ18に電流を流すように
作動する。なお、第1図において、28.30.32は
配線インダクタンスを示す。
The DC chopper device 10 is provided with, for example, a transistor 20 as a switching element for controlling the current from the power source 14, and the collector terminal of the transistor 2o is connected to the motor 18 via the output terminal 16b.
The emitter terminal of o is connected to the power supply 14 via the input terminal 12b. A base drive circuit 22 is connected to the pace terminal of the transistor 2o, and the pace current from the base drive circuit 22 performs the switching operation of the transistor 2°, thereby controlling the current from the power supply 14 and [the motor 18 controlled. Further, a reverse voltage prevention diode 24 is connected between the collector and emitter of the transistor 20, and the diode 24 can prevent a reverse voltage from being applied to the transistor 2°. Furthermore, both ends of the motor 18 (output terminal 16a
A flywheel diode 26 is connected to 116b), and when the transistor 20 is turned off, the nuclear flywheel diode 26 operates to conduct current to the motor 18. In addition, in FIG. 1, 28, 30, and 32 indicate wiring inductance.

第2図には、第1図のDoチョッパ装置1oの作用を説
明するための電圧波形が示されており、横軸は時間を示
し、縦軸は、トランジスタ2oのペース電圧VBB、エ
ミッタ骨コレクタ間電圧VeCを示している。
FIG. 2 shows voltage waveforms for explaining the action of the Do chopper device 1o in FIG. The voltage VeC is shown.

時刻t1以前において、ベースドライブ回路22からペ
ース電流が供給されずペース電圧VBBが0であるので
、トランジスタ2oはオフ状態にあり、エミッタ・コレ
クタ間電圧VeCは電源14の電圧VBと等しくなって
いる。
Before time t1, the pace current is not supplied from the base drive circuit 22 and the pace voltage VBB is 0, so the transistor 2o is in an off state, and the emitter-collector voltage VeC is equal to the voltage VB of the power supply 14. .

時刻1.において、ベースドライブ回路22からトラン
ジスタ2oのペースにペース電流が供給されると、ペー
ス電圧VIIBはV。nと等しくなり、トランジスタ2
0はオン作動し、エミッタ・コレクタ間電圧VeCはO
(実際には数ゼルト)となる。
Time 1. When a pace current is supplied from the base drive circuit 22 to the pace of the transistor 2o, the pace voltage VIIB becomes V. equal to n, transistor 2
0 is on operation, emitter-collector voltage VeC is O
(Actually, it will be several Zelts).

時刻t、において、ベースドライブ回路22がらペース
電流の供給が停止すると、ペース電圧VBBは0となり
、トランジスタ20はオフ作動し、エミッタ・コレクタ
間電圧vecはVnとなる。
At time t, when the base drive circuit 22 stops supplying the pace current, the pace voltage VBB becomes 0, the transistor 20 is turned off, and the emitter-collector voltage vec becomes Vn.

この時刻t、において、トランジスタ20がオフ作動し
た場合に、過電圧■、が発生するという問題があった。
When the transistor 20 is turned off at time t, there is a problem in that an overvoltage (2) occurs.

この過電圧vsは、配線インダクタタンス28.30.
32等によるものであり、インダクタンスなL、トラン
ジスタ20に流れる電て、モータ18にはフライホイー
ルダイオード26が並列に接続されており、該フライホ
イールダイオード26により、モータ18に対する過電
圧■。
This overvoltage vs is the wiring inductance of 28.30.
A flywheel diode 26 is connected in parallel to the inductance L, the current flowing through the transistor 20, and the motor 18, and the flywheel diode 26 causes an overvoltage (2) to the motor 18.

の影養が除去されている。The shadows have been removed.

この過電圧vsにより、トランジスタ20のエミッタ拳
コレクタ間電圧VeCはV、、+V、となり、エミッタ
・コレクタ間電圧VeCがトランジスタ20の耐圧を越
えた場合にはトランジスタ20が破壊するという問題が
あった。そこで、従来、トランジスタ等のスイッチング
素子の両端に過電圧防止回路を設け、該過電圧防止回路
により過電圧■5を低下させ、これにより、スイッチン
グ素子の破壊を防止していた。
Due to this overvoltage vs, the emitter-collector voltage VeC of the transistor 20 becomes V, . . . +V, and if the emitter-collector voltage VeC exceeds the withstand voltage of the transistor 20, there is a problem that the transistor 20 is destroyed. Therefore, conventionally, an overvoltage prevention circuit was provided at both ends of a switching element such as a transistor, and the overvoltage prevention circuit lowered the overvoltage 5, thereby preventing destruction of the switching element.

第3図には、従来の過電圧防止回路が示され、この過電
圧防止回路は第1図の回路と同様である。
FIG. 3 shows a conventional overvoltage protection circuit, which is similar to the circuit of FIG.

第3図において、過電圧防止回路は、トランジスタ2o
のエミッタ・コンフタ間に直列接続された抵抗34及び
コンデンサ36から成り、該抵抗34、コンデンサ36
により、過電圧v5が吸収される。なお、抵抗34の抵
抗値とコンデンサ36の容量とは、エミッタ・コレクタ
間電圧VeCが振動することなく作動する値に設定され
ている。しかしながら、第3図の過電圧防止回路におい
て、過電圧■8を低下させるために、コンデンサ36の
容量を大きくかつ抵抗34の抵抗値を小さく設定した場
合には、エネルギ損失が増大するという問題があった。
In FIG. 3, the overvoltage protection circuit includes transistor 2o
It consists of a resistor 34 and a capacitor 36 connected in series between the emitter and the converter, and the resistor 34 and capacitor 36
As a result, overvoltage v5 is absorbed. Note that the resistance value of the resistor 34 and the capacitance of the capacitor 36 are set to values that allow the emitter-collector voltage VeC to operate without oscillating. However, in the overvoltage prevention circuit shown in FIG. 3, when the capacitance of the capacitor 36 is set large and the resistance value of the resistor 34 is set small in order to reduce the overvoltage (8), there is a problem in that energy loss increases. .

すなわち、トランジスタ20がオフ作動した場合には、
コンデンサ36に過電圧VBが充電され、トランジスタ
20がオン作動した場合には、該コンデンサ36に充電
された電荷が抵抗34、トランジスタ20、コンデンサ
360回路により放電され、このため、エネルギ損失が
増大するという、間題があった。
That is, when the transistor 20 is turned off,
When the capacitor 36 is charged with an overvoltage VB and the transistor 20 is turned on, the electric charge charged in the capacitor 36 is discharged by the resistor 34, transistor 20, and capacitor 360 circuit, which increases energy loss. , there was a problem.

第4図には、従来の他の過電圧防止回路が示されている
FIG. 4 shows another conventional overvoltage prevention circuit.

第4図において、抵抗34と並列にダイオード38が接
続されており、トランジスタ20がオフ作動した場合に
は、過電圧■、はダイオード38を介してコンデンサ3
6に充電され、トランジスタ20がオン作動した場合に
は、該コンデンサ36に充電された電荷は抵抗34を介
して放電される。
In FIG. 4, a diode 38 is connected in parallel with the resistor 34, and when the transistor 20 is turned off, the overvoltage (2) is applied to the capacitor 3 via the diode 38.
6 and the transistor 20 is turned on, the charge stored in the capacitor 36 is discharged through the resistor 34.

従って、抵抗34の抵抗値を適当に設定することにより
、第3図の過電圧防止回路と比較してエネルギ損失を低
下させることができるが、依然として損失が発生すると
いう問題があった。
Therefore, by appropriately setting the resistance value of the resistor 34, the energy loss can be reduced compared to the overvoltage prevention circuit shown in FIG. 3, but there is still a problem that loss still occurs.

以上のように、従来の過電圧防止回路においては、エネ
ルギ損失が増大するという問題があった。
As described above, the conventional overvoltage prevention circuit has the problem of increased energy loss.

発明の目的 本発明は前記従来の課題に鑑み為されたものであり、そ
の目的は、エネルギ損失を増大することなく過電圧を低
下させ、スイッチング素子の破壊圧防止回路を提供する
ことにある。
OBJECTS OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to provide a breakdown voltage prevention circuit for switching elements that reduces overvoltage without increasing energy loss.

発明の構成 前記目的を達成するために、本発明は、スイッチング素
子の両端に設けられたスイッチング素子の過電圧防止回
路において、スイッチング素子の両端には、直列接続さ
れた逆流防止用のダイオード及び過電圧吸収用のコンデ
ンサが設けられ、該コンデンサの両端は電源に接続され
、スイッチング素子に過電圧が印加された場合該過電圧
はダイオードを介してコンデンサに吸収され、過電圧が
消滅した後前記コンデンサに吸収された電荷は電源に還
元されることを特徴とする。
Structure of the Invention In order to achieve the above object, the present invention provides an overvoltage prevention circuit for a switching element provided at both ends of a switching element, in which a diode for backflow prevention and an overvoltage absorption circuit are connected in series at both ends of the switching element. A capacitor is provided, both ends of the capacitor are connected to a power supply, and when an overvoltage is applied to the switching element, the overvoltage is absorbed by the capacitor via the diode, and after the overvoltage disappears, the charge absorbed by the capacitor is is characterized by being reduced to a power source.

実施例 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
Embodiments Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

第5図には、不発明の第1の原理説明図が示されている
FIG. 5 shows a first principle explanatory diagram of the invention.

第5図において、トランジスタ20のエミッタ・コレク
タ間には、ダイオード42及び補助電源44が直列接続
されており、補助電源44の電圧は電源14の電圧vB
と等しく、かつ補助電源44のインピーダンスは極めて
小さく設定されている。
In FIG. 5, a diode 42 and an auxiliary power supply 44 are connected in series between the emitter and collector of the transistor 20, and the voltage of the auxiliary power supply 44 is equal to the voltage vB of the power supply 14.
, and the impedance of the auxiliary power supply 44 is set to be extremely small.

そして、トランジスタ20がオフ作動した場合には、過
電圧v8はダイオ−)′42を介して補助電源44に吸
収されるので、トランジスタ20にVn以上の電圧が印
加されることがなく、トラン・ジスタ20の破壊を防止
することができる。更に、過電圧■3の消滅後には、ダ
イオード42が設けられているため、該補助電源44に
吸収された電荷は放電することがなく、エネルギ損失を
防止することができる。
When the transistor 20 is turned off, the overvoltage v8 is absorbed by the auxiliary power supply 44 via the diode 42, so a voltage higher than Vn is not applied to the transistor 20, and the transistor 20 can be prevented from being destroyed. Furthermore, since the diode 42 is provided after the overvoltage (3) disappears, the charge absorbed by the auxiliary power source 44 will not be discharged, and energy loss can be prevented.

第6図には、本発明の第2の原理説明図が示されている
FIG. 6 shows a second principle explanatory diagram of the present invention.

第6図においては、第5図の補助電源440代わりに、
コンデンサ46が用いられており、コンデ、ンサ46の
プラス側端子Bcは電源14のプラス側端子に接続され
、該コンデンサ46は低インピーダンスとするために大
容量のものとなって〜・る。そして、トランジスタ20
がオフ作動した場合には、第5図の原理説明図と同様の
作用により、過電圧v5はコンデンサ46に吸収され、
過電圧■5の消滅後、該コンデンサ46に吸収された電
荷はプラス側端子Bcを介して電源14に還元される。
In FIG. 6, instead of the auxiliary power source 440 in FIG.
A capacitor 46 is used, and the positive terminal Bc of the capacitor 46 is connected to the positive terminal of the power supply 14, and the capacitor 46 has a large capacity to provide low impedance. And transistor 20
When the is turned off, the overvoltage v5 is absorbed by the capacitor 46 due to the same effect as shown in the principle explanatory diagram of FIG.
After the overvoltage 5 disappears, the charge absorbed by the capacitor 46 is returned to the power supply 14 via the positive terminal Bc.

従って、過電圧V、のエネルギを電源14に還元するこ
とができる。
Therefore, the energy of the overvoltage V can be returned to the power supply 14.

第1実施例 第7図には、本発明の第1実施例による過電圧防止回路
がDCチョッパ装置に適用された状態力を示され、第6
図の原理がDoチヨツ、e装置(第1図)に適用されて
いる。
FIRST EMBODIMENT FIG. 7 shows the state force when the overvoltage protection circuit according to the first embodiment of the present invention is applied to a DC chopper device.
The principle of the figure is applied to the device (FIG. 1).

本発明におい″′C%徴的なことは、スイッチング素子
の両端に、直列接続された逆流防止用のダイオード及び
過電圧吸収用のコンデンサが設げられ、該コンデンサの
両端が電源に接続されて−・ることであり、第1実施例
においては、トランジスタ、20′のエミッターコレク
タ間には、逆流防止用のダイオーr42及び過電圧吸収
用のコンデンサ46が直列接続され、コンデンサ46の
プラス側端子は入力端子12aを介して電源14のプラ
ス側端子に接続されている。更に、コンデンサ46のプ
ラス側端子と入力端子12aとの間九は、インダクタン
ス48が設けられており、該インダクタンス48により
、ダイオード42を流れる電流とフライホイールダイオ
ード26を流れる電流とを!1lil、I!することが
できる。また、トランジスタ2oのエミッタ・コレクタ
間に直列接続された抵抗34及びコンデンサ36は、エ
ミッタ拳コレクタ間電圧VeCが振動することを防止す
るためのものであり、抵抗34及びコンデンサ36を省
略することも可能である。
A characteristic feature of the present invention is that a diode for preventing backflow and a capacitor for absorbing overvoltage are connected in series at both ends of the switching element, and both ends of the capacitor are connected to a power supply. - In the first embodiment, a diode R42 for preventing reverse current and a capacitor 46 for absorbing overvoltage are connected in series between the emitter and collector of the transistor 20', and the positive terminal of the capacitor 46 is connected to the input terminal. It is connected to the positive side terminal of the power supply 14 via the terminal 12a. Furthermore, an inductance 48 is provided between the positive side terminal of the capacitor 46 and the input terminal 12a, and the inductance 48 causes the diode 42 to The current flowing through the flywheel diode 26 and the current flowing through the flywheel diode 26 can be !1liil,I!.Furthermore, the resistor 34 and capacitor 36 connected in series between the emitter and collector of the transistor 2o are connected to the emitter-collector voltage VeC. The resistor 34 and capacitor 36 can also be omitted.

本発明の第1実施例は以上の描成から成り、以下その作
用を説明する。
The first embodiment of the present invention consists of the above description, and its operation will be explained below.

まず、初期状態においては、電源14の電流がインダク
タンス48を介してコンデンサ46に供給され、該コン
デンサ46が充電されるので、コンデンサ46の電圧は
電源14の電圧■6と等1−(なっている。
First, in the initial state, the current of the power supply 14 is supplied to the capacitor 46 via the inductance 48, and the capacitor 46 is charged, so that the voltage of the capacitor 46 is equal to the voltage 6 of the power supply 14 (1-()). There is.

次に、トランジスタ2oがオン作動した場合には、トラ
ンジスタ20Vc過電圧V8が印加され、該過電圧V8
はメイオーP42を介してコンデンサ46に供給され該
コンデン−+j46に吸収される。
Next, when the transistor 2o is turned on, the overvoltage V8 of the transistor 20Vc is applied, and the overvoltage V8
is supplied to the capacitor 46 via Mayo P42 and absorbed by the capacitor -+j46.

その後、コンデンサ46の電圧が電源14の電圧■8よ
りも高くなった場合には、コンデンサ46に吸収された
電荷はインダクタンス48を介して電源14に還元され
るので、コンデンサ46の電圧は電源14の電圧vBと
等しくなる。従って、過電圧■5がコンデンサ46に吸
収されるので、トランジスタ2oにはVB以上の電圧が
印加されることはなく、更に、過電圧V8のエネルギは
消費されることなく電源14に還元することができるの
で、エネルギの損失を生じることがない。
After that, when the voltage of the capacitor 46 becomes higher than the voltage 8 of the power supply 14, the charge absorbed by the capacitor 46 is returned to the power supply 14 via the inductance 48, so that the voltage of the capacitor 46 becomes higher than the voltage of the power supply 14. It becomes equal to the voltage vB of . Therefore, since the overvoltage 5 is absorbed by the capacitor 46, a voltage higher than VB is not applied to the transistor 2o, and furthermore, the energy of the overvoltage V8 can be returned to the power supply 14 without being consumed. Therefore, no energy loss occurs.

そして、コンデンサ46に吸収された電荷は、ダイオー
ド42の極性により放電されないので、損失を生じるこ
とがない。このため、コンデンサ46の容量を充分大き
く設定し、更に、インピーダンスを低下させることが可
能である。
Since the charge absorbed by the capacitor 46 is not discharged due to the polarity of the diode 42, no loss occurs. Therefore, it is possible to set the capacitance of the capacitor 46 sufficiently large and further reduce the impedance.

以上のように、本発明の第1実施例−によれば、コンデ
ンサ46により過電圧■5を吸収することができるので
、トランジスタ20にvB以上の電圧が印加されること
がなく、トランジスタ20の破壊を防止することができ
、更に、コンデンサ46に吸収された電荷は電源14に
還元されるので、エネルギ損失を生じることがない。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the overvoltage (5) can be absorbed by the capacitor 46, so that a voltage higher than vB is not applied to the transistor 20, and the transistor 20 is destroyed. Furthermore, since the charge absorbed by the capacitor 46 is returned to the power supply 14, no energy loss occurs.

なお、第8図には時間とエミッタ・コレクタ間電圧との
関係が示されており、第8図(、)は第1図の従来回路
のグラフであり、第8図(b)は第7図の第1実施例回
路のグラフである。ここで、−E−−夕18の電流は4
00(A)であり、第8図(b)においてコンデンサ4
6は4000μFである。そして、第8図(a)と第8
図(b)との比較から明らかなように、第1実施例忙よ
れば、過電圧V8が低下していることが理解される。
In addition, FIG. 8 shows the relationship between time and emitter-collector voltage, and FIG. 8 (,) is a graph of the conventional circuit of FIG. 1, and FIG. 3 is a graph of the first embodiment circuit shown in FIG. Here, the current of −E−18 is 4
00(A), and in FIG. 8(b), capacitor 4
6 is 4000 μF. 8(a) and 8.
As is clear from the comparison with Figure (b), it is understood that the overvoltage V8 is reduced in the first embodiment.

また、上記第7図において、コンデンサ46から電源1
4への還元系には、インダクタンス48が設けられてい
る。このインダクタンス48は、前述したように、フラ
イホイールダイオード26を流れる電流とダイオ−)4
42を流れる電流とを調整するものである。
In addition, in FIG. 7 above, from the capacitor 46 to the power supply 1
An inductance 48 is provided in the reduction system to 4. As described above, this inductance 48 is connected to the current flowing through the flywheel diode 26 and the diode 4).
42 and the current flowing through it.

すなわち、トランジスタ20がオフ作動のときに、モー
タ18に流れる電流はダイオード26を通り、トランジ
スタ20の過電圧■8による電流はダイオ−P42を通
るよ5にし、ダイオード26に流れる電流がダイオ−P
42の回路に流れて比較的小容量のダイオード42が破
壊されるのを防止している。つまり、各ダイオ−F′2
6.42に流れる電流は共に比較的高い周波数成分をも
っているため、インダクタンス48によって互いに干渉
しないように区別される。なお、インダクタンス48を
0とすることも可能であり、この場合には、コンデンサ
46のプラス側端子を電源14のプラス側端子に直接接
続する。
That is, when the transistor 20 is off, the current flowing to the motor 18 passes through the diode 26, the current due to the overvoltage 8 of the transistor 20 passes through the diode P42, and the current flowing through the diode 26 passes through the diode P42.
This prevents the relatively small capacitance diode 42 from being destroyed by flowing into the circuit 42. In other words, each diode F'2
Since both of the currents flowing through 6.42 have relatively high frequency components, they are separated by the inductance 48 so as not to interfere with each other. Note that it is also possible to set the inductance 48 to 0, and in this case, the positive terminal of the capacitor 46 is directly connected to the positive terminal of the power supply 14.

第2実施例 次に、第9図には、本発明の第2実施例による過電圧防
止回路がDoチョッパ装置に適用された状態が示されて
いる。
Second Embodiment Next, FIG. 9 shows a state in which an overvoltage prevention circuit according to a second embodiment of the present invention is applied to a Do chopper device.

第2実施例においては、フライホイールダイオ−F″2
6を前記逆流防止用のダイオ−F′42と共用したこと
であり、第2実施例によっても、第1実施例と同様の効
果を得ることができる。すなわち、トランジスタ20が
オフ作動した場合に、過電圧■8はフライホイールダイ
オード26を介してコンデンサ46に供給され該コンデ
ンサ46に吸収され、過電圧vsが消滅した後、コンデ
ンサ46に吸収された電荷は電源14に還元されること
となる。
In the second embodiment, the flywheel diode F″2
6 is also used as the diode F'42 for preventing backflow, and the second embodiment can also achieve the same effect as the first embodiment. That is, when the transistor 20 is turned off, the overvoltage 8 is supplied to the capacitor 46 via the flywheel diode 26 and absorbed by the capacitor 46, and after the overvoltage vs disappears, the charge absorbed by the capacitor 46 is transferred to the power supply. This will be reduced to 14.

従って、第2実施例によっても、エネルギ損失を増大す
ることなく過電圧を低下させ、トランジスタ20の破壊
を防止することができる。
Therefore, according to the second embodiment as well, overvoltage can be reduced without increasing energy loss, and destruction of the transistor 20 can be prevented.

なお、上記第1、第2実施例においては、スイッチング
素子としてトランジスタを用いたが、サイリスタあるい
はGTO(ゲートターンオフサイリスク)を用いること
も可能である。
Note that in the first and second embodiments described above, a transistor is used as a switching element, but a thyristor or a GTO (gate turn-off thyristor) may also be used.

また、上記第1、第2実施例においては、本発明の過電
圧防止回路をDCチョッパ装置に適用したが、本発明の
過電圧防止回路を他の装置、例えばインノ々−夕に適用
することも可能である。
Furthermore, in the first and second embodiments described above, the overvoltage prevention circuit of the present invention is applied to a DC chopper device, but the overvoltage prevention circuit of the present invention can also be applied to other devices, for example, an innovative device. It is.

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、スイッチング素子
に過電圧が印加された場合該過電圧はダイオードを介し
てコンデンサに吸収されるのでスイッチング素子の破壊
を防止することができ、過電圧が消滅した後前記コンデ
ンサに吸収された電荷は電源に還元されるので、エネル
ギ損失を生じることがない。従って、損失を増大するこ
となく過電圧を低下させ、スイッチング素子の破壊を防
止することが可能となる。また、過電圧吸収用のコンデ
ンサは損失に無関係であるからその容量を充分大きく設
定することができる。
As described in detail, according to the present invention, when an overvoltage is applied to a switching element, the overvoltage is absorbed into a capacitor via a diode, so that destruction of the switching element can be prevented, and the overvoltage can be prevented. After being dissipated, the charge absorbed by the capacitor is returned to the power source, so no energy loss occurs. Therefore, it is possible to reduce overvoltage without increasing loss and prevent destruction of the switching element. Further, since the overvoltage absorbing capacitor is unrelated to loss, its capacitance can be set sufficiently large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来のDCチョッパ装置の回路図、第2図は第
1図のDCチョッパ装置の作用説明用の電圧波形図、 第3図は従来の過電圧防止回路の回路図、第4図は従来
の他の過電圧防止回路の回路図、第5図は本発明の第1
の原理説明図、 第6図は本発明の第2の原理説明図、 第7図は本発明の第1実施例による過電圧防止回路がD
oチョッパ装置に適用された状態を示す回路図、 第8図は時間とエミッタ・コレクク間電圧との関係を示
すグラフ図、 第9図は本発明の第2実施例による過電圧防止回路がD
oチョッパ装置に適用された状態を示す回路図である。 14・・・電源、 20・・・トランジスタ、 26・・・フライホイールダイオード、42・・・ダイ
オード、 46・・・コンデンサ、 48・・・インダクタンス。 代理人 弁理士  吉 1)研 二 (外1名) 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 [− 1[− −
Fig. 1 is a circuit diagram of a conventional DC chopper device, Fig. 2 is a voltage waveform diagram for explaining the operation of the DC chopper device of Fig. 1, Fig. 3 is a circuit diagram of a conventional overvoltage prevention circuit, and Fig. 4 is a circuit diagram of a conventional overvoltage prevention circuit. A circuit diagram of another conventional overvoltage prevention circuit, FIG. 5, is the first circuit diagram of the present invention.
FIG. 6 is a diagram explaining the second principle of the present invention, and FIG. 7 is a diagram explaining the principle of the overvoltage prevention circuit according to the first embodiment of the present invention.
o A circuit diagram showing a state applied to a chopper device, Fig. 8 is a graph showing the relationship between time and emitter-collection voltage, and Fig. 9 shows an overvoltage prevention circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a state in which the present invention is applied to an o chopper device. 14... Power supply, 20... Transistor, 26... Flywheel diode, 42... Diode, 46... Capacitor, 48... Inductance. Agent Patent Attorney Yoshi 1) Kenji (1 other person) Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 [- 1 [- -

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)  スイッチング素子の両端に設けられたスイッ
チング素子の過電圧防止回路において、スイッチング素
子の両端には、直列接続された逆流防止用のダイオ−P
及び過電圧吸収用のコンデンサが設けられ、該コンデン
サの両端は電源に接続され、スイッチング素子に過電圧
が印加された場合該過電圧はダイオードを介してコンデ
ンサに吸収され、過電圧が消滅した後前記コンデンサに
吸収された電荷は電源に還元されることを特徴とするス
イッチング素子の過電圧防止回路。 (2、特許請求の範囲(1)記載の回路において、コン
デンサから電源への還元系には、インダクタンスが設け
られていることを特徴とするスイッチング素子の過電圧
防止回路。 (3)特許請求の範囲(1)又は(2)記載の回路にお
いて、スイッチング素子により制御される負荷機器には
フライホイールダイオードが設けられ、フライホイール
ダイオードを前記逆流防止用ダイオードと共用したこと
を特徴とするスイッチング素子の過電圧防止回路。
[Claims] (1) In an overvoltage prevention circuit for a switching element provided at both ends of the switching element, a diode P for backflow prevention connected in series is provided at both ends of the switching element.
A capacitor for absorbing overvoltage is provided, both ends of which are connected to a power supply, and when an overvoltage is applied to the switching element, the overvoltage is absorbed by the capacitor via the diode, and after the overvoltage disappears, it is absorbed by the capacitor. An overvoltage prevention circuit for a switching element, characterized in that the generated charge is returned to a power source. (2. Scope of Claims (1) In the circuit described in claim (1), an overvoltage prevention circuit for a switching element is characterized in that an inductance is provided in the reduction system from the capacitor to the power source. (3) Scope of Claims In the circuit described in (1) or (2), the load device controlled by the switching element is provided with a flywheel diode, and the overvoltage of the switching element is characterized in that the flywheel diode is also used as the backflow prevention diode. prevention circuit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS621305A (en) * 1985-06-27 1987-01-07 Toshiba Corp Motor drive circuit protection circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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