JPH069332B2 - Semiconductor switch - Google Patents
Semiconductor switchInfo
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- JPH069332B2 JPH069332B2 JP59272998A JP27299884A JPH069332B2 JP H069332 B2 JPH069332 B2 JP H069332B2 JP 59272998 A JP59272998 A JP 59272998A JP 27299884 A JP27299884 A JP 27299884A JP H069332 B2 JPH069332 B2 JP H069332B2
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- Japan
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- circuit
- current
- gate
- pnpn
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- Thyristor Switches And Gates (AREA)
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は半導体スイッチに係り、特にフローティング電
位で使用するに好適なPNPN素子を用いた半導体スイ
ッチに関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor switch, and more particularly to a semiconductor switch using a PNPN element suitable for use at a floating potential.
PNPN素子を用いた半導体スイッチに電話のリンガー
信号のような交流信号を通すような場合には、特公昭52
-50673号公報に示されているようにP形ゲートとN形ゲ
ートの双方を利用すると低電圧の制御で大電圧の振幅信
号を取扱うことができる。しかしながらこの公知例に示
されている構成においては、PNPN素子を流れる電流
を切断するのにその電流の零クロスに頼らなければなら
ない。またゲート駆動電流が主電流に重畳するため、こ
の駆動電流がじゃまになる場合がある。When passing an AC signal such as a ringer signal of a telephone through a semiconductor switch using a PNPN element, Japanese Patent Publication No.
As shown in Japanese Patent Laid-Open No. -50673, if both the P-type gate and the N-type gate are used, it is possible to handle a large voltage amplitude signal by low voltage control. However, in the arrangement shown in this prior art, the current crossing through the PNPN element must be relied on to zero cross that current. Moreover, since the gate drive current is superimposed on the main current, this drive current may be an obstacle.
一般的に、PNPN素子をオン動作させるためには、そ
のゲート点弧感度を上回るゲート駆動電流が必要であ
る。従って、上記のようにゲート駆動電流の存在がじゃ
まになり、ゲート駆動電流を小さくする必要のあるとき
には、PNPN素子の点弧感度をより高めなければなら
ない。一方、PNPN素子を高感度化することは、外来
雑音や周囲温度の変動に対する誤動作耐量を低下させる
こととなり、外来雑音や周囲温度の変動によって誤動作
しやすくなって半導体スイッチとして使用できないもの
となる。Generally, in order to turn on the PNPN element, a gate drive current exceeding the gate firing sensitivity is required. Therefore, when the existence of the gate drive current becomes a hindrance as described above and the gate drive current needs to be reduced, the ignition sensitivity of the PNPN element must be further increased. On the other hand, increasing the sensitivity of the PNPN element lowers the malfunction resistance against external noise and fluctuations in ambient temperature, and malfunctions easily due to external noise and fluctuations in ambient temperature, making it unusable as a semiconductor switch.
本発明は、PNPN素子を用いた半導体スイッチにおけ
る上記の矛盾した特性を両立させるために、PNPN素
子の任意の電位においても強制切断が可能で、かつ、ゲ
ート駆動電流をごく小さくしても制御可能で誤動作のな
い半導体スイッチを提供するにある。According to the present invention, in order to achieve both of the above contradictory characteristics in a semiconductor switch using a PNPN element, forced disconnection is possible even at an arbitrary potential of the PNPN element, and control is possible even if the gate drive current is extremely small. The purpose is to provide a semiconductor switch that does not malfunction.
そこで、前記のような半導体スイッチにおいて、ゲート
駆動回路と切断回路を排他的に動作するように制御すれ
ば、PNPN素子のオン駆動時以外は切断回路が動作し
ているので、誤動作耐量を高くすることが可能であり、
PNPN素子の高感度化と高誤動作耐量という矛盾する
特性を両立させることができることに想い到った。Therefore, in the semiconductor switch as described above, if the gate drive circuit and the disconnection circuit are controlled so as to operate exclusively, the disconnection circuit is operating except when the PNPN element is on-driven, so that the malfunction tolerance is increased. Is possible
It has been thought that the contradictory characteristics of high sensitivity and high malfunction tolerance of the PNPN element can be achieved at the same time.
本発明は、上記目的の前者を達成するために、互いに逆
並列接続された2個のPNPN型素子からなる半導体ス
イッチに、該素子のP形およびN形ゲートを駆動するた
めのゲート駆動回路と、上記N形ゲートに電流を供給し
て上記素子を切断状態にするための電流供給形の切断回
路と、上記P形ゲートから電流を吸収して上記素子を切
断状態にするための電流吸収形の切断回路とを備えると
ともに、上記目的の後者を達成するために、前記ゲート
駆動回路と前記切断回路が排他的に動作するように制御
することを特徴とする。In order to achieve the former object, the present invention provides a semiconductor switch composed of two PNPN type elements connected in anti-parallel to each other, and a gate drive circuit for driving P-type and N-type gates of the element. A current supply type disconnecting circuit for supplying a current to the N-type gate to disconnect the element, and a current absorption type circuit for absorbing a current from the P-type gate to disconnect the element. And the cutting circuit is controlled so that the gate drive circuit and the cutting circuit operate exclusively in order to achieve the latter of the above objects.
第1図は本発明の第1の実施例を示すもので、逆並列接
続したPNPN素子1のN形ゲートには電流供給形の切
断回路2が接続され、P形ゲートには電流吸収形の切断
回路3が接続されている。また両ゲートにはゲート駆動
回路4も接続されており、切断回路2,3と駆動回路4
とは排他的に動作するよう制御されるものとする。この
構成によればPNPN素子1をオンさせない時は切断回
路2,3により強靭切断しているため、PNPN素子特
有のdu/dt効果による誤点弧の恐れはない。また電
流供給形の切断回路2はPNPN素子1の電位が負の場
合に動作し、電流吸収形の切断回路3はPNPN素子1
の電位が正の場合に動作するからPNPN素子1の電位
がフローティングになる場合に電位の如何に拘わらず誤
動作を防止できる。一方PNPN素子1をオンさせる時
は切断回路2,3を共にオンするから、ゲート駆動回路
4はごく微小の定電流駆動あるいは容量を介したパルス
駆動により容易にオン動作させることができる。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which a current supply type disconnecting circuit 2 is connected to an N-type gate of a PNPN element 1 connected in antiparallel and a current absorption type is connected to a P-type gate. The disconnection circuit 3 is connected. The gate drive circuit 4 is also connected to both gates, and the disconnection circuits 2 and 3 and the drive circuit 4 are connected.
And are controlled to operate exclusively. According to this configuration, when the PNPN element 1 is not turned on, it is toughly cut by the cutting circuits 2 and 3, so there is no fear of false firing due to the du / dt effect peculiar to the PNPN element. The current supply type disconnection circuit 2 operates when the potential of the PNPN element 1 is negative, and the current absorption type disconnection circuit 3 operates.
When the potential of the PNPN element 1 becomes floating, malfunction can be prevented regardless of the potential when the potential of the PNPN element 1 becomes floating. On the other hand, when the PNPN element 1 is turned on, the disconnection circuits 2 and 3 are both turned on. Therefore, the gate drive circuit 4 can be easily turned on by a very small constant current drive or pulse drive via a capacitor.
第2図は本発明の第2の実施例を示すもので、PNPN
素子1を2段直列に接続したものを逆並列接続した構成
となっており、電流供給形の切断回路2と電流吸収形の
切断回路3が各々2段直列接続したPNPN素子1の内
側のN形ゲートおよびP形ゲートに接続されている。こ
うすることによりスイッチの主端子A,Bから見て切断
回路との間に高耐圧の接合を介在させることができ、第
1図のものより高電圧の振幅信号を取扱うことが可能に
なる。またゲート駆動回路4は容量により構成しパルス
駆動によりオン動作させることができる。ゲート駆動は
第1図と同様、微小な定電流駆動とすることも可能であ
る。動作は第1図と同様である。FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, which is PNPN.
The element 1 is connected in two stages in series and is connected in anti-parallel, and the current supply type disconnection circuit 2 and the current absorption type disconnection circuit 3 are connected in series in two stages, respectively. Connected to the P-type gate and the P-type gate. By doing so, a high breakdown voltage junction can be interposed between the main terminals A and B of the switch and the disconnection circuit, and it is possible to handle an amplitude signal having a higher voltage than that of FIG. The gate drive circuit 4 is composed of a capacitor and can be turned on by pulse drive. The gate drive may be a minute constant current drive as in FIG. The operation is the same as in FIG.
第3図は第2図の構成をさらに簡略化した実施例を示す
もので、PNPN素子1の各P形、N形の内側ゲート同
志を共通接続し切断回路2,3およびゲート駆動回路4
をこれらに1個づつ設けることにより、切断回路および
ゲート駆動回路を半分にしたものである。動作は第1,
2図の場合と同様である。FIG. 3 shows an embodiment in which the configuration of FIG. 2 is further simplified. The P-type and N-type inner gates of the PNPN element 1 are commonly connected to each other, and the cutting circuits 2 and 3 and the gate drive circuit 4 are connected.
The cutting circuit and the gate driving circuit are halved by providing each of them with one. The operation is the first
This is similar to the case of FIG.
以上説明した如く、本発明によればPNPN素子を主ス
イッチとした半導体スイッチにおいて、大振幅のフロー
ティング信号を取扱うことができ、スイッチの強制切断
をフローティング信号の振幅に拘わらず低電圧で制御で
き、かつゲート駆動は微小な電流で行なえるという効果
がある。As described above, according to the present invention, in a semiconductor switch using a PNPN element as a main switch, a large-amplitude floating signal can be handled, and forced disconnection of the switch can be controlled with a low voltage regardless of the amplitude of the floating signal. Moreover, there is an effect that the gate can be driven with a minute current.
さらに、本発明によれば、高誤動作耐量を得ることがで
きるので、外来雑音や周囲温度の変動によって誤動作し
にくい半導体スイッチを提供することができる。Further, according to the present invention, since a high malfunction tolerance can be obtained, it is possible to provide a semiconductor switch that is less likely to malfunction due to external noise and fluctuations in ambient temperature.
第1図は本発明の第1の実施例を示す図、第2図は本発
明の第2の実施例を示す図、第3図は本発明の第3の実
施例を示す図である。 1…PNPN形素子、 2…電流供給形切断回路、 3
…電流吸収形切断回路、 4…ゲート駆動回路。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the present invention. 1 ... PNPN type element, 2 ... Current supply type cutting circuit, 3
… Current absorption type cutting circuit, 4… Gate drive circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北野 純二郎 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所戸塚工場内 (72)発明者 井鍋 泰宣 神奈川県厚木市小野1839番地 日本電信電 話公社厚木電気通信研究所内 (72)発明者 田辺 雅秋 神奈川県厚木市小野1839番地 日本電信電 話公社厚木電気通信研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−7924(JP,A) 特開 昭58−7923(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Junjiro Kitano 216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Hitachi Ltd. Totsuka Plant (72) Inventor Yasunori Inabe 1839, Ono, Atsugi, Kanagawa Nippon Telegraph and Telephone Corporation Inside the Atsugi Telecommunications Research Institute (72) Inventor Masaaki Tanabe 1839 Ono, Atsugi City, Kanagawa Prefecture Inside the Atsugi Telecommunications Research Institute, Nippon Telegraph and Telephone Corporation (56) Reference JP-A-58-7924 (JP, A) JP A 58-7923 (JP, A)
Claims (2)
素子と、 該素子のP形およびN形ゲートを駆動するためのゲート
駆動回路と、 上記N形ゲートに電流を供給して上記素子を切断状態に
するための電流供給形の切断回路と、 上記P形ゲートから電流を吸収して上記素子を切断状態
にするための電流吸収形の切断回路とを備え、 前記ゲート駆動回路と前記切断回路は排他的に動作する
ように制御されることを特徴とする半導体スイッチ。1. Two PNPN type elements connected in anti-parallel to each other, a gate drive circuit for driving P-type and N-type gates of the elements, and a current supply to the N-type gates to supply the elements. A cutting circuit of a current supply type for cutting off the device, and a cutting circuit of a current absorption type for cutting off the element by absorbing a current from the P-type gate. A semiconductor switch characterized in that the cutting circuit is controlled to operate exclusively.
ードとN形ゲートを有するPNPN型素子のアノードと
が直列に接続されかつその直列接続されたものが互いに
逆並列接続された4個のPNPN型素子と、 該素子のP形およびN形ゲートを駆動するためのゲート
駆動回路と、 上記直列接続した素子間の接続点側のN形ゲートに電流
を供給して上記素子を切断状態にするための電流供給形
の切断回路と、 上記接続点側のP形ゲートから電流を吸収して上記素子
を切断状態にするための電流吸収形の切断回路とを備
え、 前記ゲート駆動回路と前記切断回路は排他的に動作する
ように制御されることを特徴とする半導体スイッチ。2. Four PNPNs in which a cathode of a PNPN type device having a P-type gate and an anode of a PNPN type device having an N-type gate are connected in series, and those connected in series are connected in antiparallel with each other. Element, a gate drive circuit for driving P-type and N-type gates of the element, and a current to the N-type gate on the side of the connection point between the series-connected elements to disconnect the element. And a current absorption type disconnection circuit for absorbing a current from the P-type gate on the connection point side to bring the element into a disconnected state, the gate drive circuit and the disconnection circuit A semiconductor switch characterized in that the circuit is controlled to operate exclusively.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59272998A JPH069332B2 (en) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | Semiconductor switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59272998A JPH069332B2 (en) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | Semiconductor switch |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61152123A JPS61152123A (en) | 1986-07-10 |
| JPH069332B2 true JPH069332B2 (en) | 1994-02-02 |
Family
ID=17521721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59272998A Expired - Lifetime JPH069332B2 (en) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | Semiconductor switch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH069332B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS587924A (en) * | 1981-07-08 | 1983-01-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor switching circuit |
| JPS587923A (en) * | 1981-07-08 | 1983-01-17 | Hitachi Ltd | Semiconductor switch |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP59272998A patent/JPH069332B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61152123A (en) | 1986-07-10 |
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