JPS6288416A - トランジスタのベ−ス駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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１（導体スイッチ
、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〕

半導体スイッチ素子は、オン電圧が低い程電力変換器と
しての損失が小さくなっ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ｌｖ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、コレクタ番エミ
ッタ間電圧ＶＣＥ　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ｌに逆バイアスを
加えるために、このトランジスタｌのベースとエミッタ
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ッチ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のベースとエミッタとの間に別の電
源８と逆バイアスオン・オフ用スイッチ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ｌ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ｌ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
うに複雑になってくる。

＄　４図４ｔ、１つのトランスｌＯに３つのセンタータ
ップ付紙圧巻１ｇ７ｃ、３ｃ、８ｃを巻き、それぞれダ
イオード７ａと？ｂ、３ａ　と３ｂ、８ａ　と８ｂによ
るセンタータップ余波整流回路により前述した補償市川
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２Ｃにより構成している。１１はトランスｌＯ
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、７
ｃ、８ｃが必要である埋山について述べる。

補償電圧源３は、１１１０こも述べたように、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
。従って、補償電圧源３川の低圧巻線３Ｃは約ＩＶの低
い電圧を誘起する低圧８ｔ！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
ップ余波整流回路で得られる約ＩＶ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以には必要なので、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１通常は、この負電圧がディジタルＩＣ１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−ＩＶ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−１−
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。

従って、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ｌ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ｌＯ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
複雑さを軒減し、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
オフタイムを短か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
つのセンタータップ付低圧巻線から止の全波整流で得ら
れた電圧源を最終段の逆バイアス電源となし、負の余波
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ップを補償電圧源用低圧巻線に接
続した余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］・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つのセンタータップ付低圧巻線より
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！！（４して本発明の詳細な説明する。

本発明の一実施例を第１図に示す。ここで、最終段トラ
ンジスタ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ｌ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、したがって、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．？、１３を、トラン
ス１０のセンタータップ付低圧巻線３ｃ、？ｃから取り
出した電圧をダイオード３ａと３ｂ、　？ａと７ｂ、１
３ａ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、最終段トランジスタ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？ａ　、　７ｂで整流して得られた
ものとを１つのセンタータップ付紙圧巻ｌｌ？ｃ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
ータップ付低圧巻線の個数が３つより２つに１つ減って
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
タッ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１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ッ
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ップ
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。 ｌ・・・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・オフ用スイッチ、７　、
８　、１３・・・逆バイアス電源、９・・・オン・オフ
指令回路、 ３ａ、３ｂ、７ａ、？ｂ、８ａ、８ｂ、１３ａ、＋３ｂ
　−余波整波用ダイオード、 ３ｃ、７ｃ、８ｃ・・・センタータップ付低圧巻線、ｌ
Ｏ・・・トランス、 １１・・・１次巻線、 １２・・・交流電源。 第１図 第２図

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電源を、トラ
   ンスの１巻線のセンタータップ整流回路から得て、その
   センタータッ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。