JPS6053487B2 - パワ−スイツチング素子の絶縁形駆動回路 - Google Patents
パワ−スイツチング素子の絶縁形駆動回路Info
- Publication number
- JPS6053487B2 JPS6053487B2 JP13935480A JP13935480A JPS6053487B2 JP S6053487 B2 JPS6053487 B2 JP S6053487B2 JP 13935480 A JP13935480 A JP 13935480A JP 13935480 A JP13935480 A JP 13935480A JP S6053487 B2 JPS6053487 B2 JP S6053487B2
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- circuit
- isolation transformer
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic 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
- H03K17/60—Electronic 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
- H03K17/601—Electronic 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)
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はパワートランジスタ等のパワースイッチン
グ素子にオン−オフの駆動信号を信号源と絶縁して伝送
するための回路に関するものである。
グ素子にオン−オフの駆動信号を信号源と絶縁して伝送
するための回路に関するものである。
従来、パワートランジスタ等のベース駆動を行う絶縁
信号伝達手段としては、フォトカプラを使用する信号伝
送回路が広く利用されている。
信号伝達手段としては、フォトカプラを使用する信号伝
送回路が広く利用されている。
しかしながら、このような従来回路においては、信号伝
達遅れや絶縁間の電位変動等のノイズによる誤動作が問
題となる。 このような問題を回避するため、例えば、
パルストランスを利用する絶縁信号伝送回路も知られて
いる。
達遅れや絶縁間の電位変動等のノイズによる誤動作が問
題となる。 このような問題を回避するため、例えば、
パルストランスを利用する絶縁信号伝送回路も知られて
いる。
しかし、この種の回路においても、低周波または直流の
信号を伝達することができないという欠点があるばかり
でなく、駆動エネルギーの絶縁伝送も常に問題となる。
そこで、本発明者は、前述した従来の絶縁信号伝送回
路の問題点を全て克服すべく種々検討を重ねた結果、高
周波電源に絶縁トランスを接続して絶縁された交流信号
を得るようにし、しかもこの交流信号から同期信号と駆
動エネルギーとを得ると共に、同期信号とオン−オフ指
令信号とをエクスクルシブオア回路を介して制御信号を
出力させ、また所定の駆動エネルギーで保持したエクス
クルシブオア回路に同期信号と前記制御信号を絶縁トラ
ンスを介して得た交流信号とを入力して前記オン−オフ
指令信号と等しくかつ所定の駆動エネルギーを有する素
子駆動信号を得るように構成することにより、前記問題
点を一挙に解消することができることを突き止めた。
信号を伝達することができないという欠点があるばかり
でなく、駆動エネルギーの絶縁伝送も常に問題となる。
そこで、本発明者は、前述した従来の絶縁信号伝送回
路の問題点を全て克服すべく種々検討を重ねた結果、高
周波電源に絶縁トランスを接続して絶縁された交流信号
を得るようにし、しかもこの交流信号から同期信号と駆
動エネルギーとを得ると共に、同期信号とオン−オフ指
令信号とをエクスクルシブオア回路を介して制御信号を
出力させ、また所定の駆動エネルギーで保持したエクス
クルシブオア回路に同期信号と前記制御信号を絶縁トラ
ンスを介して得た交流信号とを入力して前記オン−オフ
指令信号と等しくかつ所定の駆動エネルギーを有する素
子駆動信号を得るように構成することにより、前記問題
点を一挙に解消することができることを突き止めた。
従つて、本発明の目的は、構成が簡単で信号の伝達が迅
速かつ確実に行われ、小型かつ廉価に製造することがで
き信頼性の高いパワースイッチング素子の絶縁形駆動回
路を提供するにある。
速かつ確実に行われ、小型かつ廉価に製造することがで
き信頼性の高いパワースイッチング素子の絶縁形駆動回
路を提供するにある。
前記の目的を達成するため、本発明においては、高周波
電源と、この高周波電源から絶縁された交流信号を得る
電源用絶縁トランスと、前記交流信号から同期信号を得
ると共にこの同期信号とオン−オフ指令信号とから制御
信号を得る制御回路と、前記交流信号から駆動エネルギ
ーと同期信号とを得ると共にこの同期信号と前記制御回
路からの制御信号を絶縁トランスを介して得られた信号
とから前記オン−オフ指令信号と等しくかつ所定の駆動
エネルギーを有する素子駆動信号を得る素子駆動主回路
とから構成することを特徴とする。前記パワースイッチ
ング素子の絶縁形駆動回路において、制御回路は、オン
−オフ指令信号を出力する信号源とエクスクルシブオア
回路とを備え、エクスクルシブオア回路に電源用絶縁ト
ラン．スの分圧巻線から得られる交流信号に基づいて同
期信号とオン−オフ指令信号とを入力して所定のオン−
オフ制御信号を出力するよう構成すれば好適である。
電源と、この高周波電源から絶縁された交流信号を得る
電源用絶縁トランスと、前記交流信号から同期信号を得
ると共にこの同期信号とオン−オフ指令信号とから制御
信号を得る制御回路と、前記交流信号から駆動エネルギ
ーと同期信号とを得ると共にこの同期信号と前記制御回
路からの制御信号を絶縁トランスを介して得られた信号
とから前記オン−オフ指令信号と等しくかつ所定の駆動
エネルギーを有する素子駆動信号を得る素子駆動主回路
とから構成することを特徴とする。前記パワースイッチ
ング素子の絶縁形駆動回路において、制御回路は、オン
−オフ指令信号を出力する信号源とエクスクルシブオア
回路とを備え、エクスクルシブオア回路に電源用絶縁ト
ラン．スの分圧巻線から得られる交流信号に基づいて同
期信号とオン−オフ指令信号とを入力して所定のオン−
オフ制御信号を出力するよう構成すれば好適である。
また、素子駆動主回路は、信号用絶縁トランス．とエク
スクルシブオア回路とを備え、エクスクルシブオア回路
を電源用絶縁トランスの分圧巻線から得られる交流信号
に基づく同期信号を整流して得た直流電圧で保持し、さ
らに前記同期信号と信号用絶縁トランスを介して得られ
るオン−オフ制一御信号とを入力して所定の直流電圧に
保持された素子駆動信号を出力するよう構成すれば好適
である。
スクルシブオア回路とを備え、エクスクルシブオア回路
を電源用絶縁トランスの分圧巻線から得られる交流信号
に基づく同期信号を整流して得た直流電圧で保持し、さ
らに前記同期信号と信号用絶縁トランスを介して得られ
るオン−オフ制一御信号とを入力して所定の直流電圧に
保持された素子駆動信号を出力するよう構成すれば好適
である。
さらに、素子駆動主回路は、得られる素子駆動信号を抵
抗を介してパワースイッチング素子のベースまたはゲー
トに接続して素子を駆動するよう構成することができる
。
抗を介してパワースイッチング素子のベースまたはゲー
トに接続して素子を駆動するよう構成することができる
。
次に、本発明に係るパワースイッチング素子の絶縁形駆
動回路の実施例としてパワートランジスタのベース駆動
回路を例示して以下詳細に説明する。
動回路の実施例としてパワートランジスタのベース駆動
回路を例示して以下詳細に説明する。
第１図は本発明回路の一実施例を示し、参照符号１０は
高周波電源、１２はパワートランジスｌ夕、１４は電源
用絶縁トランス、１６はパワートランジスタ１２のベー
ス駆動用主回路、１８はパワートランジスタ１２をオン
−オフ制御する制御信号を発生する制御回路を示す。
高周波電源、１２はパワートランジスｌ夕、１４は電源
用絶縁トランス、１６はパワートランジスタ１２のベー
ス駆動用主回路、１８はパワートランジスタ１２をオン
−オフ制御する制御信号を発生する制御回路を示す。
ベース駆動用主回路１６は、電源用絶縁トランス１４の
分圧巻線Ｗ２ｌから得られる出力をダイオード２０，２
２および平滑コンデンサ２４，２６を介して整流して直
流のベース駆動電源を得るように構成する。このため、
ベース駆動用主回路１６には、エクスクルシブオア回路
２８を設け、このエクスクルシブオア回路２８に、後述
する制御回路１８から送出される制御信号をパルストラ
ンス、すなわち信号用絶縁トランス３０を介して入力し
て制御信号に基づくベース駆動信号を出力し、この出力
信号を限流抵抗３２を介してパワートランジスタ１２の
ベース端子に供給するよう構成する。一方、制御回路１
８は、電源用絶縁トランス１４の分圧巻線Ｗｌ２から得
られる出力と所定の信号源３４からのオン−オフ指令信
号とを入力してパワートランジスタ１２をオン−オフ制
御する制御信号を発生するエクスクルシブオア回路３６
を備えている。従つて、このエクスクルシブオア回路３
６の出力となる制御信号は、前記ベース駆動主回路１６
の信号用絶縁トランス３０に入力される。次に、このよ
うに構成された本発明回路の動作につき、第２図に示す
動作波形図と共に説明する。
分圧巻線Ｗ２ｌから得られる出力をダイオード２０，２
２および平滑コンデンサ２４，２６を介して整流して直
流のベース駆動電源を得るように構成する。このため、
ベース駆動用主回路１６には、エクスクルシブオア回路
２８を設け、このエクスクルシブオア回路２８に、後述
する制御回路１８から送出される制御信号をパルストラ
ンス、すなわち信号用絶縁トランス３０を介して入力し
て制御信号に基づくベース駆動信号を出力し、この出力
信号を限流抵抗３２を介してパワートランジスタ１２の
ベース端子に供給するよう構成する。一方、制御回路１
８は、電源用絶縁トランス１４の分圧巻線Ｗｌ２から得
られる出力と所定の信号源３４からのオン−オフ指令信
号とを入力してパワートランジスタ１２をオン−オフ制
御する制御信号を発生するエクスクルシブオア回路３６
を備えている。従つて、このエクスクルシブオア回路３
６の出力となる制御信号は、前記ベース駆動主回路１６
の信号用絶縁トランス３０に入力される。次に、このよ
うに構成された本発明回路の動作につき、第２図に示す
動作波形図と共に説明する。
まず、高周波電源１０より電源用絶縁トランス１４を介
してその分圧巻線Ｗｌ２，Ｗ２ｌにそれぞれ誘起される
出力電圧Ａ，Ａ″は、第２図１に示すような電圧波形と
なる。これらの出力電圧Ａ，Ｎは同期信号となり、制御
回路１８のエクスクルシブオア回路３６と、ベース駆動
主回路１６のエクスクルシブオア回路２８の各一方の入
力端にそれぞれ電源電圧として入力される。制御回路１
８においては、信号源３４より第２図２に示すオンーオ
フ指令信号八を出力してこの指令信号をエクスクルシブ
オア回路３６の他の入力端に入力する。この結果、エク
スクルシブオア回路３６では、前記電源電圧Ａと指令信
号Ｂ１との排他的論理和演算が行われて第２図３に示す
制御信号Ｃ１を出力する。すなわち、エクスクルシブオ
ア回路３６ではＣ１＝ＡサＢ１の演算が行われ、指令信
号八が“０゛の場合、制御信号Ｃ１は電源電圧Ａと一致
し、また指令信号Ｂ１が“１゛の場合、制御信号Ｃ１は
電源電圧Ａと逆相となる。このようにして、制御回路１
８において得られた制御信号Ｃ１は、高周波の交流波形
であるため、ベース駆動主回路１６において、まず信号
用絶縁トランス３０を介して遅延することなく絶縁され
、制御信号ｑ″となり、エクスクルシブオア回路２８の
他の入力端に入力される。
してその分圧巻線Ｗｌ２，Ｗ２ｌにそれぞれ誘起される
出力電圧Ａ，Ａ″は、第２図１に示すような電圧波形と
なる。これらの出力電圧Ａ，Ｎは同期信号となり、制御
回路１８のエクスクルシブオア回路３６と、ベース駆動
主回路１６のエクスクルシブオア回路２８の各一方の入
力端にそれぞれ電源電圧として入力される。制御回路１
８においては、信号源３４より第２図２に示すオンーオ
フ指令信号八を出力してこの指令信号をエクスクルシブ
オア回路３６の他の入力端に入力する。この結果、エク
スクルシブオア回路３６では、前記電源電圧Ａと指令信
号Ｂ１との排他的論理和演算が行われて第２図３に示す
制御信号Ｃ１を出力する。すなわち、エクスクルシブオ
ア回路３６ではＣ１＝ＡサＢ１の演算が行われ、指令信
号八が“０゛の場合、制御信号Ｃ１は電源電圧Ａと一致
し、また指令信号Ｂ１が“１゛の場合、制御信号Ｃ１は
電源電圧Ａと逆相となる。このようにして、制御回路１
８において得られた制御信号Ｃ１は、高周波の交流波形
であるため、ベース駆動主回路１６において、まず信号
用絶縁トランス３０を介して遅延することなく絶縁され
、制御信号ｑ″となり、エクスクルシブオア回路２８の
他の入力端に入力される。
エクスクルシブオア回路２８は、電源電圧Ａ″をダイオ
ード２０，２２で整流しかつコンデンサ２４，２６で平
滑化された直流電圧で保持され、前記電源電圧Ａ″と制
御信号Ｃ１″との排他的論理和演算を行つて、第２図４
に示すように指令信号Ｂ１〔第２図２参照〕と等しいベ
ース駆動信号Ｄ１を出力する。この場合、ベース駆動信
号Ｄ１の電圧はエクスクルシブオア回路２８を保持する
直流電圧となる。このようにして得られたベース駆動信
号Ｄ１は、限流抵抗３２を介してパワートランジスタ１
２のベースを駆動する。前述した実施例から明らかなよ
うに、本発明に係るパワースイッチング素子の絶縁形ベ
ース駆動回路は、高周波電源からの駆動エネルギーと同
期信号とを絶縁して伝送する系と、オン−オフ制御信号
をエクスクルシブオア回路および信号用絶縁トランスを
介して伝送する系とを有機的に結合したことから、次の
ような優れた効果を期待することができる。
ード２０，２２で整流しかつコンデンサ２４，２６で平
滑化された直流電圧で保持され、前記電源電圧Ａ″と制
御信号Ｃ１″との排他的論理和演算を行つて、第２図４
に示すように指令信号Ｂ１〔第２図２参照〕と等しいベ
ース駆動信号Ｄ１を出力する。この場合、ベース駆動信
号Ｄ１の電圧はエクスクルシブオア回路２８を保持する
直流電圧となる。このようにして得られたベース駆動信
号Ｄ１は、限流抵抗３２を介してパワートランジスタ１
２のベースを駆動する。前述した実施例から明らかなよ
うに、本発明に係るパワースイッチング素子の絶縁形ベ
ース駆動回路は、高周波電源からの駆動エネルギーと同
期信号とを絶縁して伝送する系と、オン−オフ制御信号
をエクスクルシブオア回路および信号用絶縁トランスを
介して伝送する系とを有機的に結合したことから、次の
ような優れた効果を期待することができる。
（１）オン−オフ信号の伝達遅れが極小となる。
（２）絶縁間の電位変動等のノイズによる誤動作が少な
く、信頼性が向上する。（３）低周波の信号または直流
（連続的にオンまたはオフする）信号も正確に伝送する
ことができる。
く、信頼性が向上する。（３）低周波の信号または直流
（連続的にオンまたはオフする）信号も正確に伝送する
ことができる。
（４）電源用絶縁トランスの分圧巻線（２次巻線）を多
数設けると共に信号源も多数設け、多くのパワースイッ
チング素子を個別にオン−オフ制御するよう構成するこ
とができる。
数設けると共に信号源も多数設け、多くのパワースイッ
チング素子を個別にオン−オフ制御するよう構成するこ
とができる。
この場合、装置全体を簡単な構成で小型かつ安価に製造
することができる。すなわち、本発明によれば、駆動エ
ネルギーの伝送系を簡略化することができる。以上、本
発明の好適な実施例について説明したが、本発明は通常
のパワートランジスタに限らず、サイリスタ、トライア
ツク、ＧＴＯサイリスタ、ＦＥＴパワートランジスタ等
の各種パワースイッチング素子のベースまたはゲートの
駆動回路として使用できるばかりでなく、オン−オフ制
御の遅れ時間が極小となることからパワースイッチング
素子の直列接続の駆動にも好適であり、その他本発明の
精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし
得ることは勿論である。
することができる。すなわち、本発明によれば、駆動エ
ネルギーの伝送系を簡略化することができる。以上、本
発明の好適な実施例について説明したが、本発明は通常
のパワートランジスタに限らず、サイリスタ、トライア
ツク、ＧＴＯサイリスタ、ＦＥＴパワートランジスタ等
の各種パワースイッチング素子のベースまたはゲートの
駆動回路として使用できるばかりでなく、オン−オフ制
御の遅れ時間が極小となることからパワースイッチング
素子の直列接続の駆動にも好適であり、その他本発明の
精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし
得ることは勿論である。
第１図は本発明に係るパワースイッチング素子の絶縁形
ベース駆動回路の実施例を示す回路図、第２図１〜４は
第１図に示す回路の動作波形図である。 １０・・・・・・高周波電源、１２・・・・・・パワー
トランジ”スタ、１４・・・・・・電源用絶縁トランス
、１６・・・・・・ベース駆動主回路、１８・・・・・
制御回路、２０，２２・・・・ダイオード、２４，２６
・・・・・・平滑コンデンサ、２８・・・・エクスクル
シブオア回路、３０・・・信号用絶縁トランス、３２・
・・・・・限流抵抗、３４・・・・・・信号源、３６・
・・・・エクスクルシブオア回路。
ベース駆動回路の実施例を示す回路図、第２図１〜４は
第１図に示す回路の動作波形図である。 １０・・・・・・高周波電源、１２・・・・・・パワー
トランジ”スタ、１４・・・・・・電源用絶縁トランス
、１６・・・・・・ベース駆動主回路、１８・・・・・
制御回路、２０，２２・・・・ダイオード、２４，２６
・・・・・・平滑コンデンサ、２８・・・・エクスクル
シブオア回路、３０・・・信号用絶縁トランス、３２・
・・・・・限流抵抗、３４・・・・・・信号源、３６・
・・・・エクスクルシブオア回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高周波電源と、この高周波電源から絶縁された交流
信号を得る電源用絶縁トランスと、前記交流信号から同
期信号を得ると共にこの同期信号とオン−オフ指令信号
とから制御信号を得る制御回路と、前記交流信号から駆
動エネルギーと同期信号とを得ると共にこの同期信号と
前記制御回路からの制御信号を絶縁トランスを介して得
られた信号とから前記オン−オフ指令信号と等しくかつ
所定の駆動エネルギーを有する素子駆動信号を得る素子
駆動主回路とから構成することを特徴とするパワースイ
ッチング素子の絶縁形駆動回路。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の絶縁形駆動回路におい
て、制御回路は、オン−オフ指令信号を出力する信号源
とエクスクルシブオア回路とを備え、エクスクルシブオ
ア回路に電源用絶縁トランスの分圧巻線から得られる交
流信号に基づく同期信号とオン−オフ指令信号とを入力
して所定のオン−オフ制御信号を出力するよう構成して
なるパワースイッチング素子の絶縁形駆動回路。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項記載の絶縁形駆
動回路において、素子駆動主回路は信号用絶縁トランス
とエクスクルシブオア回路とを備え、エクスクルシブオ
ア回路を電源用絶縁トランスの分圧巻線から得られる交
流信号に基づく同期信号を整流して得た直流電圧で保持
し、さらに前記同期信号と信号用絶縁トランスを介して
得られるオン−オフ指令信号とを入力して所定の直流電
圧に保持された素子駆動信号を出力するよう構成してな
るパワースイッチング素子の絶縁形駆動回路。 ４ 特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載
の絶縁形駆動回路において、素子駆動主回路で得られる
素子駆動信号を抵抗を介してパワースイッチング素子の
ベースまたはゲートに供給してなるパワースイッチング
素子の絶縁形駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13935480A JPS6053487B2 (ja) | 1980-10-07 | 1980-10-07 | パワ−スイツチング素子の絶縁形駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13935480A JPS6053487B2 (ja) | 1980-10-07 | 1980-10-07 | パワ−スイツチング素子の絶縁形駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5763934A JPS5763934A (en) | 1982-04-17 |
| JPS6053487B2 true JPS6053487B2 (ja) | 1985-11-26 |
Family
ID=15243368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13935480A Expired JPS6053487B2 (ja) | 1980-10-07 | 1980-10-07 | パワ−スイツチング素子の絶縁形駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6053487B2 (ja) |
-
1980
- 1980-10-07 JP JP13935480A patent/JPS6053487B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5763934A (en) | 1982-04-17 |
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