JP3036120B2 - Switching element drive circuit - Google Patents
Switching element drive circuitInfo
- Publication number
- JP3036120B2 JP3036120B2 JP3151994A JP15199491A JP3036120B2 JP 3036120 B2 JP3036120 B2 JP 3036120B2 JP 3151994 A JP3151994 A JP 3151994A JP 15199491 A JP15199491 A JP 15199491A JP 3036120 B2 JP3036120 B2 JP 3036120B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- switching element
- power supply
- current
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はスイッチング素子駆動回
路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching element drive circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、図2に示すように、グランド側に
負荷11を設けた電流駆動型スイッチング素子としての
トランジスタ12に抵抗13を介してベース電流を供給
する場合に、スイッチング素子駆動回路として昇圧電源
回路14が使用されている。即ち、トランジスタ12が
オンしている時、トランジスタ12のエミッタ・コレク
タ間電圧は直流電源Eの電源電圧Veeに比べて無視で
きるほど小さいので、トランジスタ12のエミッタの電
位は直流電源Eの電源電圧Veeとほぼ等しくなる。こ
の時、同トランジスタ12のオン状態を維持するための
ベース電位であるオン電圧Vonは、前記電源電圧Ve
eにトランジスタ12のベース・エミッタ間電圧を加え
た電圧以上であることが必要であり、そのオン電圧Vo
nをつくるために昇圧電源回路14が使われる。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 2, when a base current is supplied via a resistor 13 to a transistor 12 serving as a current-driven switching element provided with a load 11 on the ground side, a switching element driving circuit is used. A boost power supply circuit 14 is used. That is, when the transistor 12 is turned on, the emitter-collector voltage of the transistor 12 is negligibly smaller than the power supply voltage Vee of the DC power supply E, so that the potential of the emitter of the transistor 12 becomes equal to the power supply voltage Vee of the DC power supply E. Is almost equal to At this time, the ON voltage Von, which is the base potential for maintaining the ON state of the transistor 12, is equal to the power supply voltage Ve.
e must be equal to or higher than the sum of the base-emitter voltage of the transistor 12 and the on-voltage Vo
A boost power supply circuit 14 is used to generate n.
【0003】昇圧電源回路14は図2に示すように、誘
導コイルL、コンデンサC、逆止用ダイオードD、第2
のスイッチング素子としてのトランジスタ15、昇圧制
御回路16等から構成されている。この昇圧電源回路1
4はトランジスタ15をデューティ制御にてオン・オフ
動作させることにより、オン時に誘導コイルLに誘起さ
れた電気エネルギーをオフ時にダイオードDを介してコ
ンデンサCに充電させ、この動作を繰り返すことにより
コンデンサCの充電電圧を直流電源Eの電源電圧Vee
以上に昇圧させる。そして、この昇圧されたコンデンサ
Cの充電電圧をトランジスタ12のベース電流のための
電源電圧としている。As shown in FIG. 2, the boosting power supply circuit 14 includes an induction coil L, a capacitor C, a check diode D, a second
, A booster control circuit 16 and the like. This boost power supply circuit 1
4 turns on / off the transistor 15 under duty control to charge the capacitor C via the diode D with the electric energy induced in the induction coil L when the transistor 15 is turned on. Of the charging voltage of the DC power source E
The pressure is increased as described above. The boosted charging voltage of the capacitor C is used as a power supply voltage for the base current of the transistor 12.
【0004】そして、この昇圧された電源電圧(以下、
昇圧電圧)Vinが常に一定の電圧になるように、前記
昇圧制御回路16にてトランジスタ15をデューティ制
御している。つまり、昇圧制御回路16はその時の昇圧
電圧Vinを検出するために、抵抗R1,R2からなる
分圧回路から分圧電圧Vsを入力するとともに、予め定
めた基準電圧Vkを入力する。基準電圧Vkは昇圧電圧
Vinを目標電圧Vp(トランジスタ12をオン状態に
するための目標電圧であり、トランジスタ12をオンさ
せるために必要なオン電圧Vonとベース端子に接続さ
れた抵抗13による電圧降下とを加えた電圧)にするた
めに予め設定された電圧である。Then, the boosted power supply voltage (hereinafter, referred to as
The duty ratio of the transistor 15 is controlled by the boosting control circuit 16 so that the boosted voltage Vin is always a constant voltage. That is, the boost control circuit 16 inputs the divided voltage Vs from the voltage dividing circuit including the resistors R1 and R2 and the predetermined reference voltage Vk in order to detect the boosted voltage Vin at that time. The reference voltage Vk is a target voltage Vp (a target voltage for turning on the transistor 12). The on-voltage Von necessary for turning on the transistor 12 and a voltage drop due to the resistor 13 connected to the base terminal are used as the reference voltage Vk. Is a voltage set in advance to obtain a voltage obtained by adding
【0005】すなわち、昇圧制御回路16は、分圧電圧
Vsが基準電圧Vkより小さい時には、昇圧電圧Vin
が目標電圧Vpより低いとしてトランジスタ15のデュ
ーティ制御のデューティ比を上げて昇圧電圧Vinを目
標電圧Vpに近づける。反対に、昇圧制御回路16は、
分圧電圧Vsが基準電圧Vkより大きい時には、昇圧電
圧Vinが目標電圧Vpより高いとしてトランジスタ1
5のデューティ制御のデューティ比を下げて昇圧電圧V
inを目標電圧Vpに近づける。従って、昇圧電源回路
14は昇圧制御回路16によって昇圧電圧Vinが常に
目標電圧Vpと等しくなるように制御している。That is, when the divided voltage Vs is smaller than the reference voltage Vk, the boost control circuit 16 increases the boosted voltage Vin.
Is lower than the target voltage Vp, the duty ratio of the duty control of the transistor 15 is increased to bring the boosted voltage Vin closer to the target voltage Vp. Conversely, the boost control circuit 16
When the divided voltage Vs is higher than the reference voltage Vk, it is determined that the boosted voltage Vin is higher than the target voltage Vp.
5, the duty ratio of the duty control is lowered to increase the boosted voltage V
in is brought close to the target voltage Vp. Therefore, the boosting power supply circuit 14 controls the boosting control circuit 16 so that the boosted voltage Vin is always equal to the target voltage Vp.
【0006】そして、昇圧電源回路14は昇圧電圧Vi
nと電源電圧Veeの差電圧(=Vin−Vee)と抵
抗13とで決まるベース電流Ibをトランジスタ12の
ベースに流し、トランジスタ12を駆動している。[0006] The boost power supply circuit 14 generates a boosted voltage Vi.
A base current Ib determined by the difference between n and the power supply voltage Vee (= Vin−Vee) and the resistor 13 flows to the base of the transistor 12 to drive the transistor 12.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たようにベース電流Ibを抵抗13の抵抗値によって決
めているため、その電力損失及び発熱が問題となってい
た。そこで、昇圧電源回路14によってトランジスタ1
2に供給されるベース電流Ibを検出し、そのベース電
流Ibがトランジスタ12をオン状態にするための所定
の電流(目標電流)Ipに常に等しくなるように、昇圧
制御回路16によって昇圧電源回路14を制御すること
が考えられる。However, since the base current Ib is determined by the resistance value of the resistor 13 as described above, power loss and heat generation have been problems. Therefore, the booster power supply circuit 14 causes the transistor 1
2 is detected by the boost control circuit 16 so that the base current Ib always becomes equal to a predetermined current (target current) Ip for turning on the transistor 12. Can be controlled.
【0008】すなわち、トランジスタ12のベース電流
Ibを検出してそれに比例した電圧(検出電圧)Vaを
昇圧制御回路16に出力する。昇圧制御回路16は検出
電圧Vaを入力するとともに、予め定めた基準電圧を入
力する。その基準電圧はトランジスタ12のベース電流
Ibを目標電流Ipにするために予め設定された電圧で
ある。That is, the base current Ib of the transistor 12 is detected, and a voltage (detection voltage) Va proportional to the base current Ib is output to the boost control circuit 16. The boost control circuit 16 receives the detection voltage Va and a predetermined reference voltage. The reference voltage is a voltage set in advance to set the base current Ib of the transistor 12 to the target current Ip.
【0009】そして、昇圧制御回路16は、検出電圧V
aが基準電圧より小さい時には、トランジスタ12のベ
ース電流Ibが目標電流Ipより小さいとしてトランジ
スタ15のデューティ制御のデューティ比を上げ昇圧電
圧Vinを上げてベース電流Ibを目標電流Ipに近づ
ける。反対に、昇圧制御回路16は、検出電圧Vaが基
準電圧より大きい時には、トランジスタ12のベース電
流Ibが目標電流Ipより大きいとしてトランジスタ1
5のデューティ制御のデューティ比を下げ昇圧電圧Vi
nを下げてベース電流Ibを目標電流Ipに近づける。
従って、昇圧電源回路14は昇圧制御回路16によって
トランジスタ12のベース電流Ibが常に目標電流Ip
と等しくなるように制御する。言い方を変えれば、トラ
ンジスタ12のベース電流Ibを一定(=目標電流I
p)になるように、昇圧電源回路14は昇圧制御回路1
6によって制御されるようにする。The boost control circuit 16 detects the detection voltage V
When a is smaller than the reference voltage, it is assumed that the base current Ib of the transistor 12 is smaller than the target current Ip, the duty ratio of the duty control of the transistor 15 is increased, and the boosted voltage Vin is increased to bring the base current Ib closer to the target current Ip. Conversely, when the detection voltage Va is higher than the reference voltage, the boost control circuit 16 determines that the base current Ib of the transistor 12 is higher than the target current Ip,
5, the duty ratio of the duty control is reduced, and the boosted voltage Vi is reduced.
By decreasing n, the base current Ib approaches the target current Ip.
Accordingly, the boosting power supply circuit 14 always controls the base current Ib of the transistor 12 to the target current Ip
Is controlled to be equal to In other words, the base current Ib of the transistor 12 is fixed (= the target current Ib
p), the boost power supply circuit 14
6 to be controlled.
【0010】その結果、トランジスタ12のベース電流
Ibを抵抗13によって決定しないため、抵抗13によ
る電力損失及び発熱をなくすことが可能になる。しかし
ながら、昇圧電源回路14とトランジスタ12のベース
端子の間に第3のスイッチング素子を設け、同スイッチ
ング素子を駆動信号にてオン・オフ制御し、トランジス
タ12のベース電流Ibを任意に供給・遮断する制御を
行って負荷11を駆動制御するタイプのスイッチング素
子駆動回路がある。As a result, since the base current Ib of the transistor 12 is not determined by the resistor 13, it is possible to eliminate power loss and heat generation due to the resistor 13. However, a third switching element is provided between the boost power supply circuit 14 and the base terminal of the transistor 12, and the switching element is turned on / off by a drive signal to arbitrarily supply and cut off the base current Ib of the transistor 12. There is a switching element drive circuit of a type that performs control to drive and control the load 11.
【0011】この場合、第3のスイッチング素子をオフ
している時すなわち負荷11への電源供給を遮断してい
る時は、トランジスタ12のベース電流Ibは流れず検
出電圧Vaはゼロになるため、昇圧制御回路はベース電
流Ibを目標電流Ipにするために昇圧電圧Vinを上
昇させることになる。その結果、昇圧電圧Vinがコン
デンサCの耐圧を越えるおそれがあった。In this case, when the third switching element is turned off, that is, when the power supply to the load 11 is cut off, the base current Ib of the transistor 12 does not flow and the detection voltage Va becomes zero. The boost control circuit increases the boost voltage Vin to make the base current Ib the target current Ip. As a result, there is a possibility that the boosted voltage Vin exceeds the withstand voltage of the capacitor C.
【0012】また、前記したように、負荷11へ電源を
供給している時コンデンサCは、昇圧電源回路14によ
ってトランジスタ12がオン状態になるように昇圧され
た昇圧電圧Vin(=オン電圧Von)で充電される。
すなわち、その時のコンデンサCの端子間電圧は前記オ
ン電圧Vonと等しくなっている。そこで、負荷11へ
の電源供給を供給から遮断に切り換えた時、オン電圧V
onでコンデンサCが充電されている場合は、トランジ
スタ15がオフすることにより、コンデンサCには電源
電圧Veeから逆止用ダイオードDによる電圧降下を差
し引いた電圧である停止電圧Vtが印加されて充電され
る。そして、負荷11への電源供給を遮断している時間
が長くなると、コンデンサCから逆止用ダイオードDお
よびトランジスタ12を介してリーク電流が流れて自然
放電することにより、コンデンサCはオン電圧Vonと
前記停止電圧Vtの差電圧に相応する量の電気エネルギ
ーを失う。つまり、負荷11への電源供給を遮断してい
る時間が長くなると、コンデンサCの端子間電圧はオン
電圧Vonから停止電圧Vtに下降する。As described above, when power is supplied to the load 11, the capacitor C is supplied with a boosted voltage Vin (= on voltage Von) boosted by the boosting power supply circuit 14 so that the transistor 12 is turned on. Will be charged.
That is, the voltage between the terminals of the capacitor C at that time is equal to the ON voltage Von. Therefore, when the power supply to the load 11 is switched from supply to cutoff, the ON voltage V
When the capacitor C is charged in the on state, the transistor 15 is turned off, so that the capacitor C is applied with the stop voltage Vt, which is a voltage obtained by subtracting the voltage drop due to the check diode D from the power supply voltage Vee, and is charged. Is done. When the time during which the power supply to the load 11 is cut off becomes longer, a leak current flows from the capacitor C via the check diode D and the transistor 12, and the capacitor C naturally discharges. An amount of electric energy corresponding to the difference voltage of the stop voltage Vt is lost. That is, when the time during which the power supply to the load 11 is cut off becomes longer, the voltage between the terminals of the capacitor C falls from the on-voltage Von to the stop voltage Vt.
【0013】また、負荷11への電源供給を供給から遮
断に切り換えたちょうどその時にコンデンサCに充電さ
れていた電気エネルギーの全てがトランジスタ12のベ
ース電流Ibとして流れた場合は、コンデンサCの端子
間電圧はゼロとなる。そして、トランジスタ15がオフ
することによりコンデンサCには停止電圧Vtが印加さ
れて充電される。つまり、負荷11への電源供給を遮断
している時間が長くなると、コンデンサCの端子間電圧
は停止電圧Vtと等しくなる。When all of the electric energy charged in the capacitor C at that time when the power supply to the load 11 is switched from the supply to the cutoff flows as the base current Ib of the transistor 12, the voltage between the terminals of the capacitor C The voltage will be zero. When the transistor 15 is turned off, the stop voltage Vt is applied to the capacitor C and the capacitor C is charged. In other words, when the time during which the power supply to the load 11 is cut off becomes longer, the voltage between the terminals of the capacitor C becomes equal to the stop voltage Vt.
【0014】すなわち、負荷11への電源供給を遮断し
て時間が経過すると昇圧電源回路14の昇圧電圧Vin
は停止電圧Vtに近づく。すると、再度負荷11へ電源
を供給した場合には、停止電圧Vtに等しい値まで低下
した昇圧電圧Vinを昇圧してトランジスタ12のベー
ス電流Ibを目標電流Ipまで増加するまでの間トラン
ジスタ12は駆動されないことになる。すなわち、負荷
11への電源供給を供給から遮断に切り換えて時間が経
過した場合、再度の負荷11への電源供給に際してトラ
ンジスタ12の駆動は遅れて立ち上がることになる。That is, when the power supply to the load 11 is cut off and the time elapses, the boosted voltage Vin of the boosted power supply circuit 14
Approaches the stop voltage Vt. Then, when power is supplied to the load 11 again, the transistor 12 is driven until the boosted voltage Vin reduced to a value equal to the stop voltage Vt is boosted and the base current Ib of the transistor 12 is increased to the target current Ip. Will not be. That is, when the power supply to the load 11 is switched from the supply to the cutoff and the time elapses, when the power supply to the load 11 is performed again, the driving of the transistor 12 starts up with a delay.
【0015】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は負荷への電源供給を遮断
している時は、昇圧電圧の上昇を抑えてコンデンサの破
壊を防止することができ、かつ、負荷への電源供給を供
給から遮断に切り換えて時間が経過した場合でも、再度
の負荷への電源供給に際してスイッチング素子の駆動の
立ち上がりを早くすることができるスイッチング素子駆
動回路を提供することにある。The present invention was made to solve the above problems, when the purpose of that cut off the power supply to the load is broken the capacitor while suppressing the increase of the boosted voltage < br /> corrupted can be prevented, and even if the time is switched to cut off from the supply power supplied to the load has passed, quickly leading edge of the drive switching element when the power supply to the load again It is an object of the present invention to provide a switching element drive circuit that can perform the switching.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、グランド側に負荷を設けた電流駆動型スイ
ッチング素子に電流を供給して駆動するスイッチング素
子駆動回路において、前記電流駆動型スイッチング素子
の電源である直流電源の電圧を誘導コイルに印加し第2
のスイッチング素子のスイッチング動作により、そのオ
ン時に前記誘導コイルに誘起された電気エネルギーをオ
フ時に逆止用ダイオードを介してコンデンサに充電させ
る動作を繰り返すことによりコンデンサの充電電圧を前
記直流電源の電源電圧以上に昇圧して前記電流駆動型ス
イッチング素子の駆動電流のための電源電圧としている
昇圧電源回路と、駆動信号に基づいた第3のスイッチン
グ素子の導通・非導通により、前記電流駆動型スイッチ
ング素子に供給される駆動電流を制御する駆動制御回路
と、前記電流駆動型スイッチング素子に供給されて同ス
イッチング素子を駆動する駆動電流を検出してそれに比
例した電圧を出力する電流検出器と、前記昇圧電源回路
の昇圧電圧を検出して出力する電圧検出回路と、前記電
流検出器の出力、または、電圧検出回路の出力と予め定
めた基準電圧を比較して前記第2のスイッチング素子の
スイッチング動作を制御する昇圧制御回路と、前記駆動
信号に基づいて、前記電流検出器の出力と前記電圧検出
回路の出力のいずれか一方を選択して前記昇圧制御回路
に入力する選択回路とにより構成したことをその要旨と
する。According to the present invention, there is provided a switching element driving circuit for supplying a current to a current driving type switching element provided with a load on the ground side to drive the current driving type switching element. The voltage of the DC power source, which is the power source of the switching element, is applied to the induction coil, and the second
The switching operation of the switching element causes the capacitor to charge the capacitor via the non-return diode when the electric energy induced in the induction coil is turned off when the capacitor is turned off, thereby reducing the charging voltage of the capacitor to the power supply voltage of the DC power supply. The current-driven switching element is boosted by the above-described step-up power supply circuit, which is boosted and used as a power supply voltage for the drive current of the current-driven switching element, and the conduction / non-conduction of the third switching element based on the drive signal. A drive control circuit for controlling the supplied drive current; and a drive control circuit for supplying the same
A current detector that detects a drive current for driving the switching element and outputs a voltage proportional thereto, a voltage detection circuit that detects and outputs a boosted voltage of the boost power supply circuit, and an output of the current detector, or A boost control circuit that compares an output of a voltage detection circuit with a predetermined reference voltage to control a switching operation of the second switching element; and an output of the current detector and the voltage detection circuit based on the drive signal. And a selection circuit for selecting any one of the outputs and inputting the selected output to the boost control circuit.
【0017】[0017]
【作用】負荷へ電源を供給している時、選択回路は電流
検出器からの検出電圧を選択し昇圧制御回路に出力す
る。昇圧制御回路はこの検出電圧と基準電圧に基づいて
電流駆動型スイッチング素子の駆動電流が一定になるよ
うに昇圧電源回路の第2のスイッチング素子を制御す
る。また、負荷への電源供給を遮断している時、選択回
路は電圧検出回路からの検出電圧を選択し昇圧制御回路
に出力する。昇圧制御回路はこの検出電圧と基準電圧に
基づいて昇圧電源回路の昇圧電圧が一定になるように昇
圧電源回路の第2のスイッチング素子を制御する。その
結果、負荷への電源供給を遮断して時間が経過した場合
でも、再度の負荷への電源供給に際して電流駆動型スイ
ッチング素子の駆動の立ち上がりを早くすることができ
る。また、負荷への電源供給を遮断している時に昇圧電
源回路の昇圧電圧がコンデンサの耐圧を越えて破壊する
のを防止することもできる。When the power is being supplied to the load, the selection circuit selects the detection voltage from the current detector and outputs it to the boost control circuit. The boost control circuit controls the second switching element of the boost power supply circuit based on the detected voltage and the reference voltage so that the drive current of the current drive type switching element becomes constant. Further, when the power supply to the load is shut off, the selection circuit selects the detection voltage from the voltage detection circuit and outputs it to the boost control circuit. The boost control circuit controls the second switching element of the boost power circuit based on the detected voltage and the reference voltage so that the boost voltage of the boost power circuit becomes constant. As a result, even when the power supply to the load is cut off and the time elapses, the rise of the drive of the current drive type switching element can be accelerated when the power supply to the load is performed again. Further, it is possible to prevent the boosted voltage of the boosted power supply circuit from exceeding the withstand voltage of the capacitor and being destroyed when the power supply to the load is cut off.
【0018】[0018]
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図1に
従って説明する。尚、本実施例において、昇圧電源回路
14の構成については図2に示した従来技術のスイッチ
ング素子駆動回路と同じであるので符号を同じにしてそ
の詳細な説明を省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In this embodiment, the configuration of the boosting power supply circuit 14 is the same as that of the conventional switching element driving circuit shown in FIG.
【0019】電流検出器17はトランジスタ12のベー
ス電流Ibを検出してそれに比例した電圧である検出電
圧Vaを出力する。駆動制御回路20は第3のスイッチ
ング素子としてのトランジスタ18,抵抗R3,インバ
ータ19から構成され、インバータ19を介して入力さ
れるハイ・ローいずれかのレベルの駆動信号に基づいて
トランジスタ18をオン・オフさせ、次段のトランジス
タ12に供給される前記ベース電流Ibを制御してい
る。すなわち、駆動信号がローレベルの時にトランジス
タ18がオフして次段のトランジスタ12はオフし負荷
11への電源供給を遮断する。また、駆動信号がハイレ
ベルの時にトランジスタ18がオンして次段のトランジ
スタ12はオンし負荷11へ電源を供給するようになっ
ている。The current detector 17 detects the base current Ib of the transistor 12 and outputs a detection voltage Va which is a voltage proportional thereto. The drive control circuit 20 includes a transistor 18 as a third switching element, a resistor R3, and an inverter 19, and turns on / off the transistor 18 based on a high or low level drive signal input via the inverter 19. It is turned off to control the base current Ib supplied to the transistor 12 at the next stage. That is, when the drive signal is at the low level, the transistor 18 is turned off, the transistor 12 at the next stage is turned off, and the power supply to the load 11 is cut off. When the drive signal is at a high level, the transistor 18 is turned on and the transistor 12 at the next stage is turned on to supply power to the load 11.
【0020】選択回路を構成するアナログスイッチ2
1,22は図1に示すように、一方のアナログスイッチ
21には駆動信号が入力され、他方のアナログスイッチ
22にはインバータ19を介して駆動信号が入力され
る。すなわち、ハイレベルの駆動信号を入力するとアナ
ログスイッチ21は導通しアナログスイッチ22は非導
通となる。また、ローレベルの駆動信号を入力するとア
ナログスイッチ22は導通しアナログスイッチ21は非
導通となる。Analog switch 2 constituting a selection circuit
As shown in FIG. 1, a drive signal is input to one of the analog switches 21 and a drive signal is input to the other analog switch 22 via the inverter 19. That is, when a high-level drive signal is input, the analog switch 21 is turned on and the analog switch 22 is turned off. When a low-level drive signal is input, the analog switch 22 is turned on and the analog switch 21 is turned off.
【0021】昇圧制御回路16は、抵抗R1,R2から
なる電圧検出回路としての分圧回路から分圧電圧Vsを
アナログスイッチ22を介して入力するとともに、電流
検出器17の検出電圧Vaをアナログスイッチ21を介
して入力し、さらに、予め定めた基準電圧Vrを入力す
る。基準電圧Vrはトランジスタ12のベース電流Ib
を前記目標電流Ipにするために予め設定された電圧で
あるとともに、昇圧電圧Vinを前記オン電圧Vonに
するために予め設定された電圧でもある。The boosting control circuit 16 inputs the divided voltage Vs from a voltage dividing circuit as a voltage detecting circuit composed of the resistors R1 and R2 via the analog switch 22, and converts the detected voltage Va of the current detector 17 into an analog switch. 21 and a predetermined reference voltage Vr. The reference voltage Vr is equal to the base current Ib of the transistor 12.
Is set in advance to make the target current Ip, and also a voltage set in advance to make the boosted voltage Vin the on-state voltage Von.
【0022】次に、上記のように構成したスイッチング
素子駆動回路の作用について説明する。駆動信号がハイ
レベルの時はアナログスイッチ22は非導通となり分圧
電圧Vsは昇圧制御回路16に入力されず、アナログス
イッチ21は導通して昇圧制御回路16には電流検出器
17の検出電圧Vaが入力される。また、インバータ1
9の出力はローレベルとなり、トランジスタ18はオン
して次段のトランジスタ12にはベース電流Ibが流れ
てオンし負荷11へ電源を供給する。Next, the operation of the switching element drive circuit configured as described above will be described. When the drive signal is at a high level, the analog switch 22 becomes non-conductive and the divided voltage Vs is not input to the boost control circuit 16, the analog switch 21 becomes conductive and the boost control circuit 16 supplies the detection voltage Va of the current detector 17. Is entered. In addition, inverter 1
The output of the transistor 9 becomes low level, the transistor 18 is turned on, the base current Ib flows through the transistor 12 in the next stage, and the transistor 12 is turned on to supply power to the load 11.
【0023】すなわち、昇圧制御回路16は検出電圧V
aが基準電圧Vrより小さい時には、トランジスタ12
のベース電流Ibが目標電流Ipより小さいとしてトラ
ンジスタ15のデューティ制御のデューティ比を上げ昇
圧電圧Vinを上げてベース電流Ibを目標電流Ipに
近づける。反対に、昇圧制御回路16は検出電圧Vaが
基準電圧Vrより大きい時には、トランジスタ12のベ
ース電流Ibが目標電流Ipより大きいとしてトランジ
スタ15のデューティ制御のデューティ比を下げ昇圧電
圧Vinを下げてベース電流Ibを目標電流Ipに近づ
ける。That is, the boost control circuit 16 detects the detection voltage V
a is smaller than the reference voltage Vr, the transistor 12
Of the base current Ib is smaller than the target current Ip, the duty ratio of the duty control of the transistor 15 is increased, the boosted voltage Vin is increased, and the base current Ib approaches the target current Ip. Conversely, when the detected voltage Va is higher than the reference voltage Vr, the boost control circuit 16 determines that the base current Ib of the transistor 12 is larger than the target current Ip, lowers the duty ratio of the duty control of the transistor 15 and lowers the boosted voltage Vin to reduce the base current. Ib approaches the target current Ip.
【0024】従って、昇圧電源回路14は駆動信号がハ
イレベルの時すなわち負荷11へ電源を供給している時
は、昇圧制御回路16によってトランジスタ12のベー
ス電流Ibが常に目標電流Ipと等しくなるように制御
される。また、駆動信号がローレベルの時はアナログス
イッチ21は非導通となり電流検出器17の検出電圧V
aは昇圧制御回路16に入力されず、アナログスイッチ
22は導通して昇圧制御回路16には分圧電圧Vsが入
力される。さらに、インバータ19の出力はハイレベル
となり、トランジスタ18はオフして次段のトランジス
タ12にはベース電流Ibが流れないためオフして負荷
11への電源を遮断する。Therefore, when the drive signal is at a high level, that is, when power is being supplied to the load 11, the boosting power supply circuit 14 uses the boosting control circuit 16 so that the base current Ib of the transistor 12 always becomes equal to the target current Ip. Is controlled. When the drive signal is at a low level, the analog switch 21 is turned off and the detection voltage V of the current detector 17 is turned off.
a is not input to the boost control circuit 16, the analog switch 22 is turned on, and the divided voltage Vs is input to the boost control circuit 16. Further, the output of the inverter 19 becomes high level, the transistor 18 is turned off, and the base current Ib does not flow through the transistor 12 at the next stage.
【0025】すなわち、昇圧制御回路16は分圧電圧V
sが基準電圧Vrより小さい時には、昇圧電圧Vinが
オン電圧Vonより低いとしてトランジスタ15のデュ
ーティ制御のデューティ比を上げて昇圧電圧Vinをオ
ン電圧Vonに近づける。反対に、昇圧制御回路16
は、分圧電圧Vsが基準電圧Vrより高い時には、昇圧
電圧Vinがオン電圧Vonより高いとしてトランジス
タ15のデューティ制御のデューティ比を下げて昇圧電
圧Vinをオン電圧Vonに近づける。That is, the boosting control circuit 16 outputs the divided voltage V
When s is smaller than the reference voltage Vr, the boosted voltage Vin is lower than the on-voltage Von, and the duty ratio of the duty control of the transistor 15 is increased to bring the boosted voltage Vin closer to the on-voltage Von. Conversely, the boost control circuit 16
When the divided voltage Vs is higher than the reference voltage Vr, the boosted voltage Vin is higher than the on-voltage Von, and the duty ratio of the duty control of the transistor 15 is reduced to bring the boosted voltage Vin closer to the on-voltage Von.
【0026】従って、昇圧電源回路14は駆動信号がロ
ーレベルの時すなわち負荷11への電源供給を遮断して
いる時は、昇圧制御回路16によって昇圧電圧Vinが
常にオン電圧Vonに等しくなるように制御される。こ
のように本実施例においては、昇圧電源回路14は昇圧
制御回路16によって、負荷11へ電源を供給している
時はトランジスタ12のベース電流Ibを一定(=目標
電流Ip)になるように、また、負荷11への電源供給
を遮断している時は昇圧電圧Vinを一定(=オン電圧
Von)になるように制御される構成をとったことによ
り、負荷11への電源供給を供給から遮断に切り換えて
時間が経過した場合でも、再度の負荷11への電源供給
に際してトランジスタ12の駆動の立ち上がりを早くす
ることができる。また、負荷11への電源供給を遮断し
ている時に昇圧電圧VinがコンデンサCの耐圧を越え
て破壊するのを防止することもできる。Therefore, when the drive signal is at a low level, that is, when the power supply to the load 11 is cut off, the boosting power supply circuit 14 uses the boosting control circuit 16 so that the boosted voltage Vin is always equal to the ON voltage Von. Controlled. As described above, in the present embodiment, the boosting power supply circuit 14 is controlled by the boosting control circuit 16 so that the base current Ib of the transistor 12 becomes constant (= the target current Ip) when power is supplied to the load 11. When the power supply to the load 11 is interrupted, the boosted voltage Vin is controlled to be constant (= on voltage Von), so that the power supply to the load 11 is interrupted from the supply. When the power supply to the load 11 is performed again, the rise of the drive of the transistor 12 can be accelerated even if the time has elapsed after the switching to Further, it is possible to prevent the boosted voltage Vin from exceeding the breakdown voltage of the capacitor C and breaking the power supply when the power supply to the load 11 is cut off.
【0027】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、トランジスタ12はバイポーラトラ
ンジスタだけでなくSIT(静電誘導形トランジスタ)
等の電流駆動型スイッチング素子であればなんでもよ
い。また、前記実施例では基準電圧Vrを共通にした
が、これをそれぞれに対応する基準電圧を設け昇圧制御
回路16において駆動信号に基づいて選択するようにし
てもよい。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the transistor 12 is not limited to a bipolar transistor but may be a SIT (static induction transistor).
Any current-driven switching element such as the above may be used. Further, in the above-described embodiment, the reference voltage Vr is shared. However, the reference voltage Vr may be provided based on the drive signal in the boost control circuit 16 by providing the corresponding reference voltage.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、負
荷への電源供給を供給から遮断に切り換えて時間が経過
した場合でも、再度の負荷への電源供給に際してスイッ
チング素子の駆動の立ち上がりを早くすることができ
る。また、負荷への電源供給を遮断している時に昇圧電
源回路の昇圧電圧がコンデンサの耐圧を越えて破壊する
のを防止することができるという優れた効果がある。According to the present invention as described in detail above, according to the present invention, even if the time to switch the power supply to the load cut off from the supply has elapsed, switch when the power supply to again load
The rising of the driving of the chucking element can be accelerated. Further, there is an excellent effect that it is possible to prevent the boosted voltage of the boosted power supply circuit from being broken beyond the withstand voltage of the capacitor when the power supply to the load is cut off.
【図1】本発明を具体化したスイッチング素子駆動回路
の、一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a switching element drive circuit embodying the present invention.
【図2】従来のスイッチング素子駆動回路を示す回路図
である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional switching element drive circuit.
11…負荷、12…電流駆動型スイッチング素子として
のトランジスタ、14…昇圧電源回路、15…第2のス
イッチング素子としてのトランジスタ、16…昇圧制御
回路、17…電流検出器、18…第3のスイッチング素
子としてのトランジスタ、20…駆動制御回路、21,
22…選択回路を構成するアナログスイッチ、L…誘導
コイル、D…逆止用ダイオード、C…コンデンサ、E…
直流電源、Vr…基準電圧、R1,R2…電圧検出回路
としての分圧回路を構成する抵抗DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Load, 12 ... Transistor as a current drive type switching element, 14 ... Boost power supply circuit, 15 ... Transistor as a second switching element, 16 ... Boost control circuit, 17 ... Current detector, 18 ... Third switching Transistor as an element, 20... Drive control circuit, 21
22 ... Analog switch forming a selection circuit, L ... Induction coil, D ... Reverse diode, C ... Capacitor, E ...
DC power supply, Vr: reference voltage, R1, R2: resistors forming a voltage dividing circuit as a voltage detecting circuit
Claims (1)
イッチング素子に電流を供給して駆動するスイッチング
素子駆動回路において、 前記電流駆動型スイッチング素子の電源である直流電源
の電圧を誘導コイルに印加し第2のスイッチング素子の
スイッチング動作により、そのオン時に前記誘導コイル
に誘起された電気エネルギーをオフ時に逆止用ダイオー
ドを介してコンデンサに充電させる動作を繰り返すこと
によりコンデンサの充電電圧を前記直流電源の電源電圧
以上に昇圧して前記電流駆動型スイッチング素子の駆動
電流のための電源電圧としている昇圧電源回路と、 駆動信号に基づいた第3のスイッチング素子の導通・非
導通により、前記電流駆動型スイッチング素子に供給さ
れる駆動電流を制御する駆動制御回路と、 前記電流駆動型スイッチング素子に供給されて同スイッ
チング素子を駆動する駆動電流を検出してそれに比例し
た検出電圧を出力する電流検出器と、 前記昇圧電源回路の昇圧電圧を検出して出力する電圧検
出回路と、 前記電流検出器が検出した検出電圧、または、電圧検出
回路の検出電圧と予め定めた基準電圧を比較して前記第
2のスイッチング素子のスイッチング動作を制御する昇
圧制御回路と、 前記駆動信号に基づいて、前記電流検出器の検出電圧と
前記電圧検出回路の検出電圧のいずれか一方を選択して
前記昇圧制御回路に入力する選択回路とにより構成され
たことを特徴とするスイッチング素子駆動回路。1. A switching element driving circuit for supplying a current to a current driving type switching element having a load on the ground side to drive the current driving type switching element, wherein a voltage of a DC power supply which is a power supply of the current driving type switching element is applied to an induction coil. The switching operation of the second switching element repeats the operation of charging the capacitor via the non-return diode when the electric energy induced in the induction coil is turned on when the second switching element is turned off, thereby changing the charging voltage of the capacitor to the DC power supply. A boosted power supply circuit that is boosted to a power supply voltage for driving current of the current-driven switching element by boosting the power supply voltage to a voltage equal to or higher than a power supply voltage of the current-driven switching element; A drive control circuit for controlling a drive current supplied to a switching element; It is supplied to the dynamic switching element the switch
A current detector for detecting a drive current for driving the switching element and outputting a detection voltage proportional thereto, a voltage detection circuit for detecting and outputting a boosted voltage of the boosted power supply circuit, and a detection detected by the current detector. A step-up control circuit for comparing a voltage or a detection voltage of a voltage detection circuit with a predetermined reference voltage to control a switching operation of the second switching element; and detecting the current detector based on the drive signal. A switching element drive circuit, comprising: a selection circuit that selects one of a voltage and a detection voltage of the voltage detection circuit and inputs the selected voltage to the boost control circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3151994A JP3036120B2 (en) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | Switching element drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3151994A JP3036120B2 (en) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | Switching element drive circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04372569A JPH04372569A (en) | 1992-12-25 |
| JP3036120B2 true JP3036120B2 (en) | 2000-04-24 |
Family
ID=15530741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3151994A Expired - Fee Related JP3036120B2 (en) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | Switching element drive circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3036120B2 (en) |
-
1991
- 1991-06-24 JP JP3151994A patent/JP3036120B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04372569A (en) | 1992-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6603341B2 (en) | Load drive circuit having low voltage detector | |
| US6285235B1 (en) | Gate control circuit for voltage drive switching element | |
| US4878147A (en) | Electromagnetic coil drive device | |
| US20080303580A1 (en) | Control circuit for a high-side semiconductor switch for switching a supply voltage | |
| EP0696105B1 (en) | Circuit and method for controlling a power transistor | |
| JP2003046380A (en) | Load drive circuit | |
| JP2007508800A (en) | Power supply control system startup method and circuit | |
| WO2022129943A1 (en) | Three output dc voltage supply with short circuit protection | |
| US6891708B2 (en) | Reduced current and power consumption structure of drive circuit | |
| US4513241A (en) | Foldback current limiting driver | |
| US7176657B2 (en) | Capacitor charging circuit with a soft-start function | |
| JP3036120B2 (en) | Switching element drive circuit | |
| JP4569040B2 (en) | Electric load drive | |
| US6801063B1 (en) | Charge compensated bootstrap driving circuit | |
| KR19990006822A (en) | Controller of charge generator | |
| JP3010791B2 (en) | Switching element drive circuit | |
| JPS6024669B2 (en) | Intermittent transistor DC converter | |
| JPH05304729A (en) | Power supply | |
| JP3024261B2 (en) | Switching element drive circuit | |
| JP2001095240A (en) | Rush-current preventing circuit having input over- voltage limiting function | |
| JP3232739B2 (en) | Switch ON detection circuit | |
| JPH01148064A (en) | Protection circuit for power source | |
| JP2819875B2 (en) | Power supply | |
| JP2849885B2 (en) | Pulse power supply | |
| JP2600103Y2 (en) | Power circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |