JPH0226812B2 - - Google Patents
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- JPH0226812B2 JPH0226812B2 JP56055872A JP5587281A JPH0226812B2 JP H0226812 B2 JPH0226812 B2 JP H0226812B2 JP 56055872 A JP56055872 A JP 56055872A JP 5587281 A JP5587281 A JP 5587281A JP H0226812 B2 JPH0226812 B2 JP H0226812B2
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- transistor
- emitter
- base
- collector
- reverse
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/04—Modifications for accelerating switching
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、誘導性負荷をオン・オフ制御するト
ランジスタのスイツチング時間を短くしつつ、誘
導性負荷あるいは配線からのサージを吸収するト
ランジスタのサージ吸収耐量を改善するトランジ
スタ回路に関するものである。Detailed Description of the Invention The present invention provides a transistor circuit that improves the surge absorption capability of a transistor that absorbs surges from an inductive load or wiring while shortening the switching time of a transistor that controls on/off an inductive load. It is related to.
従来、スイツチング時間特に導通状態から遮断
状態に遷移する時間を短くし、サージを吸収する
場合には、トランジスタのコレクタ・エミツタ間
に、コンデンサと抵抗とを直列に接続したもの
(一般にCRアブゾーバと呼ぶ)を並列に接続する
方法が一般的であつた。CRアブゾーバ等の外部
サージ吸収器がなく、トランジスタをそのスイツ
チング時間を短くするような制御(ベース・エミ
ツタ間も逆バイアスしたり、トランジスタを活性
領域で導通させたりする等)で用いた場合には、
トランジスタのサージ吸収耐量が小さいため破壊
することが多かつた。即ち、トランジスタのサー
ジ吸収耐量は、トランジスタのスイツチング時間
が短かくなるほど小さくなる。一方、トランジス
タのスイツチング時間を短かくするほど応答性が
良くなり、よつてこれらの間には相反するものが
あつた。 Conventionally, in order to shorten the switching time, especially the time to transition from a conductive state to a cutoff state, and absorb surges, a capacitor and a resistor were connected in series between the collector and emitter of a transistor (generally called a CR absorber). ) were commonly connected in parallel. When there is no external surge absorber such as a CR absorber and the transistor is controlled to shorten its switching time (by reverse biasing the base and emitter, or by making the transistor conductive in the active region, etc.), ,
Because the transistor's surge absorption capacity was small, it was often destroyed. That is, the surge absorption capability of the transistor becomes smaller as the switching time of the transistor becomes shorter. On the other hand, the shorter the switching time of the transistor, the better the response, and there was a contradiction between these.
本発明の目的は、トランジスタのスイツチング
時間を短かくし、かつCRアブゾーバ等の外部吸
収器を必要とせずにそのサージ吸収耐量を大きく
したトランジスタ回路を提供するものである。か
かる目的のために本発明によるトランジスタ回路
は、トランジスタのベースバイアスを、トランジ
スタが遮断した瞬間に逆バイアス状態にし、所定
時間経過後にオープン状態にすることによりサー
ジ吸収耐量を大きくするものである。すなわち、
トランジスタの誘導性負荷等に対するサージ吸収
耐量EVCE(SUS)は
EVCEO(SUS)>EVCER(SUS)
>EVCES(SUS)>EVCEX(SUS) ……(1)
の関係にある。ここで、(1)式は左辺から順番に、
ベース開放、ベース・エミツタ間に抵抗を挿入、
ベース・エミツタ短絡およびベース・エミツタ逆
バイアスという条件の下でのサージ吸収耐量を示
し、それぞれに英文字による添字が示してある。
よつて、ベース・エミツタ間を逆バイアスしてス
イツチング時間を短かくすると、(1)式から明らか
なように、そのサージ吸収耐量は一番小さい。と
ころで、トランジスタのスイツチング時間、特に
導通時から遮断状態に遷移する時間は、コレクタ
−エミツタ間電流が所定の値(通常90%)に減少
する蓄積時間tstgとその値からほぼ流れていない
と見なせる値(10%)になる第2の時間との和で
ある。よつて、これらの時間をベース・エミツタ
逆バイアスの手段により小さくすれば、それだけ
スイツチング時間は短かくなる。しかし、特に第
2の時間は短かくすると、それだけサージ吸収耐
量が小さくなる。よつて、本発明はトランジスタ
がオフした時にベース逆電流を流して蓄積時間
tstgを短くし、そしてベース・エミツタ逆バイア
スをなくして第2の時間の減少を小さくしたもの
である。これによつて、サージ吸収耐量は
EVCEO(SUS)に近づき、かつ蓄積時間tstgと第2の時
間との和は総合的に小さくなつてスイツチ時間を
短かくすることができる。ここで、ベース・エミ
ツタ逆バイアスを無くす時点は、トランジスタの
コレクタ・エミツタ電圧により検出して行なつて
いる。以下、図面により本発明を詳細に説明す
る。 An object of the present invention is to provide a transistor circuit in which the switching time of the transistor is shortened and the surge absorption capacity thereof is increased without requiring an external absorber such as a CR absorber. For this purpose, the transistor circuit according to the present invention increases the surge absorption capability by setting the base bias of the transistor to a reverse bias state the moment the transistor is cut off, and setting the transistor to an open state after a predetermined period of time has elapsed. That is,
The surge absorption capacity EV CE(SUS) of a transistor against inductive loads, etc. has the following relationship: EV CEO(SUS) > EV CER(SUS) > EV CES(SUS) > EV CEX(SUS) (1). Here, equation (1) is as follows, starting from the left side:
Open the base, insert a resistor between the base and emitter,
The surge absorption capacity under the conditions of base-emitter short circuit and base-emitter reverse bias is shown, and a subscript with an alphabetic character is shown for each.
Therefore, when the switching time is shortened by reverse biasing between the base and emitter, the surge absorption capacity is the smallest, as is clear from equation (1). By the way, the switching time of a transistor, especially the time to transition from a conductive state to a cut-off state, is determined by the accumulation time tstg during which the collector-emitter current decreases to a predetermined value (usually 90%) and a value from which it can be assumed that almost no current is flowing. (10%). Therefore, if these times are reduced by means of base-emitter reverse bias, the switching time will be reduced accordingly. However, especially when the second time is shortened, the surge absorption capacity becomes smaller accordingly. Therefore, the present invention allows the base reverse current to flow when the transistor is turned off to shorten the accumulation time.
tstg is shortened and the base-emitter reverse bias is eliminated to reduce the decrease in the second time. As a result, the surge absorption capacity is
EV CEO (SUS) is approached, and the sum of the accumulation time tstg and the second time becomes smaller overall, so that the switching time can be shortened. Here, the point at which the base-emitter reverse bias is eliminated is detected by the collector-emitter voltage of the transistor. Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示す回路図で、1
はサージ吸収を行なうトランジスタ、2はトラン
ジスタ1のコレクタ端12およびエミツタ端11
にそれぞれ検出端10,11が接続され、それら
の間の電圧を検出する検出回路である。3はトラ
ンジスタ1のオン、オフを制御する信号源、4は
検出回路2の信号出力端で信号源3の入力信号端
5と接続されている。信号源3のバイアス出力の
一端6及び他端7は各々トランジスタ1のベース
端8及びエミツタ端9に接続されている。検出回
路2の構成は抵抗13と14とを直列接続したも
のである。信号源3の構成は直流電源15、抵抗
16、順バイアス用トランジスタ17および逆バ
イアス用トランジスタ18を直列に接続するもの
で、19は制御信号、20はダイオード、21は
信号反転用のインバータ、22は逆バイアス電源
用のコンデンサ、そして23は順バイアス電流制
限用及びコンデンサ22の充電用抵抗を示す。 FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention.
2 is a transistor that performs surge absorption, and 2 is a collector terminal 12 and an emitter terminal 11 of transistor 1.
Detection terminals 10 and 11 are respectively connected to the detection terminals 10 and 11, and the detection circuit detects the voltage between them. 3 is a signal source for controlling on/off of the transistor 1; 4 is a signal output terminal of the detection circuit 2, which is connected to an input signal terminal 5 of the signal source 3; One end 6 and the other end 7 of the bias output of the signal source 3 are connected to the base end 8 and emitter end 9 of the transistor 1, respectively. The configuration of the detection circuit 2 is that resistors 13 and 14 are connected in series. The signal source 3 has a configuration in which a DC power supply 15, a resistor 16, a forward bias transistor 17, and a reverse bias transistor 18 are connected in series, 19 is a control signal, 20 is a diode, 21 is an inverter for signal inversion, and 22 is a capacitor for reverse bias power supply, and 23 is a resistor for forward bias current limiting and charging of capacitor 22.
この動作は、制御信号19により順バイアス用
トランジスタ17と逆バイアス用トランジスタ1
8とを交互にオン・オフさせ、トランジスタ1の
ベース端8・エミツタ端9間を順バイアス及び逆
バイアスして導通および遮断状態にする。今、ト
ランジスタ18が導通してトランジスタ1が遮断
状態になり始めた時、コンデンサ22の電荷がト
ランジスタ8およびトランジスタ1のエミツタ−
ベースを介して放電されてトランジスタ1に逆ベ
ース電流が流れる。これによつてトランジスタ1
の蓄積時間が非常に短かくなる。またこのとき、
トランジスタ1のコレクタ−エミツタ電流が減少
し、その耐圧が回復し、即ち、コレクタ端12・
エミツタ端9間の電圧が上昇すると、検出回路2
によつて入力信号端5とバイアス出力端7との電
圧が上昇する。この電圧がインバータ21のゲー
ト閾値に達すると、インバータ21の出力がロー
レベルとなり、その結果トランジスタ18が遮断
してベース端8とエミツタ端9間はオープン状態
となりバイアスがなくなる。したがつて、トラン
ジスタ1の蓄積時間tstgは短くなり、かつ、トラ
ンジスタ18が遮断状態にいたらしめる検出回路
2の電圧を調整して上記の第2の時間をあまり短
かくさせないようにすれば、トランジスタ1のサ
ージ吸収の状態はEVCEO(SUS)に近くなると共にそ
のスイツチング時間も短かくなる。 This operation is performed by controlling the forward bias transistor 17 and the reverse bias transistor 1 by the control signal 19.
8 are turned on and off alternately, and the base end 8 and emitter end 9 of the transistor 1 are forward biased and reverse biased to make the transistor 1 conductive and cut off. Now, when transistor 18 becomes conductive and transistor 1 begins to turn off, the charge on capacitor 22 is transferred to the emitters of transistor 8 and transistor 1.
A reverse base current flows through the transistor 1 by being discharged through the base. This results in transistor 1
The accumulation time becomes very short. Also at this time,
The collector-emitter current of the transistor 1 decreases and its breakdown voltage recovers, that is, the collector terminal 12.
When the voltage between the emitter terminals 9 increases, the detection circuit 2
As a result, the voltages at the input signal terminal 5 and the bias output terminal 7 rise. When this voltage reaches the gate threshold of the inverter 21, the output of the inverter 21 becomes low level, and as a result, the transistor 18 is cut off, and the base end 8 and emitter end 9 are in an open state and no bias is present. Therefore, the storage time tstg of the transistor 1 becomes short, and if the voltage of the detection circuit 2 that causes the transistor 18 to be in the cut-off state is adjusted so as not to shorten the second time too much, the transistor As the surge absorption state of No. 1 becomes closer to EV CEO (SUS) , the switching time also becomes shorter.
第2図は本発明の他の実施例で、これは従来回
路に本発明を適用したものである。第1図と同一
のものは同一番号を記してその説明は省略する。
第1図において50は高速スイツチング用ダーリ
ントントランジスタの等価回路で、ダーリントン
接続された2つのトランジスタ、2つの抵抗およ
びダイオードで構成される。24は入力制御信
号、25は逆バイアス電流通電用のトランジスタ
で検出回路2の信号出力端4の電位が上がると遮
断状態となつてダーリントントランジスタ50の
ベース端8とエミツタ端9間はオープン状態とな
る。26は過電圧保護用ダイオード、27は順バ
イアス電流通電用ダイオードである。かかる動作
は、入力制御信号24の正のサイクルでダーリン
トントランジスタ50が導通し、負のサイクルで
トランジスタ25を介してダーリントントランジ
スタ50へ逆バイアス電流が流れる。そしてトラ
ンジスタ50のコレクタ・エミツタ電圧の上昇に
よりトランジスタ25がオフしてベース・エミツ
タがオープンとなる。よつて、第1図と同様な効
果がある。 FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, in which the present invention is applied to a conventional circuit. Components that are the same as those in FIG. 1 are designated by the same numbers and their explanations will be omitted.
In FIG. 1, 50 is an equivalent circuit of a Darlington transistor for high-speed switching, which is composed of two Darlington-connected transistors, two resistors, and a diode. 24 is an input control signal, and 25 is a transistor for conducting reverse bias current. When the potential of the signal output terminal 4 of the detection circuit 2 rises, it is cut off, and the base terminal 8 and emitter terminal 9 of the Darlington transistor 50 are in an open state. Become. 26 is an overvoltage protection diode, and 27 is a forward bias current conducting diode. In this operation, the Darlington transistor 50 conducts during the positive cycle of the input control signal 24, and a reverse bias current flows to the Darlington transistor 50 through the transistor 25 during the negative cycle. Then, as the collector-emitter voltage of the transistor 50 rises, the transistor 25 is turned off and the base-emitter becomes open. Therefore, the same effect as in FIG. 1 is obtained.
具体的な実験結果を示すと、バイアス信号24
を±0.5A、±5Vとし、抵抗13を100kΩ、抵抗
14を5kΩとすると、ダーリントントランジス
タ50のサージ吸収耐量は1.5Jとなり(EVCEO(SUS)
≒3J)、このトランジスタ50のEVCEX(SUS)≒0.1J
と比べて10倍以上の耐量改善となつた。また蓄積
時間tstgは、EVCEO(SUS)の条件では11μs程度、第2
図のEVCEX(SUS)の条件では8μs程度であつた。 To show specific experimental results, the bias signal 24
are ±0.5A and ±5V, resistor 13 is 100kΩ, and resistor 14 is 5kΩ, the surge absorption capacity of Darlington transistor 50 is 1.5J (EV CEO(SUS)
≒3J), EV CEX(SUS) of this transistor 50 ≒0.1J
The tolerance was improved by more than 10 times compared to the previous version. Also, the accumulation time tstg is about 11μs under the EV CEO (SUS) condition, and the second
Under the EV CEX (SUS) conditions shown in the figure, the time was about 8 μs.
以上のように本発明の回路によればスイツチン
グ時間を短くしてサージ吸収耐量を大きくできる
ため、CRアブゾーバ等の外付けサージ吸収器が
不要となる。尚、上記実施例ではトランジスタの
コレクタ・エミツタ間電圧を検出回路2で検出し
たが、コレクタ・ベース間電圧でもよい。 As described above, according to the circuit of the present invention, the switching time can be shortened and the surge absorption capacity can be increased, so that an external surge absorber such as a CR absorber is not required. In the above embodiment, the voltage between the collector and emitter of the transistor is detected by the detection circuit 2, but the voltage between the collector and base may also be detected.
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2
図は本発明の他の実施例を示す回路図で、従来回
路に本発明を適用したものである。
1……トランジスタ、2……検出回路、3……
信号源、4……信号出力端、5……入力信号端、
6,7……バイアス出力端、8……ベース端、9
……エミツタ端、10,11……検出端、12…
…コレクタ端、13,14……抵抗、15……直
流電源、16……抵抗、17,18……トランジ
スタ、19……制御信号、20……ダイオード、
21……インバータ、22……コンデンサ、23
……抵抗、24……バイアス信号、25……トラ
ンジスタ、26,27……ダイオード。
Figure 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention, Figure 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
The figure is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention, in which the present invention is applied to a conventional circuit. 1...Transistor, 2...Detection circuit, 3...
Signal source, 4...signal output end, 5...input signal end,
6, 7...Bias output end, 8...Base end, 9
...Emitter end, 10, 11...Detection end, 12...
... Collector end, 13, 14 ... Resistor, 15 ... DC power supply, 16 ... Resistor, 17, 18 ... Transistor, 19 ... Control signal, 20 ... Diode,
21... Inverter, 22... Capacitor, 23
...Resistor, 24...Bias signal, 25...Transistor, 26, 27...Diode.
Claims (1)
エミツタもしくはベースとの間の電圧を検出する
検出回路と、前記トランジスタの導通、遮断を制
御すべく信号を前記トランジスタに供給する供給
手段と、前記トランジスタを遮断させるべく信号
の供給により前記トランジスタのベースに逆方向
ベース電流を供給する手段と、前記逆方向ベース
電流の供給により前記トランジスタのコレクタ−
エミツタ間電圧が所定電位以上になると前記検出
回路からの出力により前記逆バイアス手段の動作
を停止させて前記トランジスタのベース・エミツ
タ間をオープン状態とする手段とを具備するトラ
ンジスタ回路。1. A detection circuit that detects the voltage between the collector and emitter or base of a transistor that performs surge absorption, a supply means that supplies a signal to the transistor to control conduction and cutoff of the transistor, and a supply means that cuts off the transistor. means for supplying a reverse base current to the base of the transistor by supplying a signal to the collector of the transistor by supplying the reverse base current;
A transistor circuit comprising: means for stopping the operation of the reverse bias means using an output from the detection circuit to open the base and emitter of the transistor when the emitter voltage exceeds a predetermined potential.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56055872A JPS57170628A (en) | 1981-04-14 | 1981-04-14 | Transistor circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56055872A JPS57170628A (en) | 1981-04-14 | 1981-04-14 | Transistor circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57170628A JPS57170628A (en) | 1982-10-20 |
| JPH0226812B2 true JPH0226812B2 (en) | 1990-06-13 |
Family
ID=13011174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56055872A Granted JPS57170628A (en) | 1981-04-14 | 1981-04-14 | Transistor circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57170628A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4584520A (en) * | 1984-03-12 | 1986-04-22 | Raytheon Company | Switchable current source circuitry having a current mirror and a switching transistor coupled in parallel |
| JPS60245309A (en) * | 1984-05-18 | 1985-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | Base driving circuit of transistor |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5334837Y2 (en) * | 1971-12-28 | 1978-08-26 | ||
| JPS5250690B2 (en) * | 1973-01-22 | 1977-12-27 | ||
| JPS562441Y2 (en) * | 1976-04-01 | 1981-01-20 |
-
1981
- 1981-04-14 JP JP56055872A patent/JPS57170628A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57170628A (en) | 1982-10-20 |
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