JPH0767271B2 - Transistor base drive circuit - Google Patents
Transistor base drive circuitInfo
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- JPH0767271B2 JPH0767271B2 JP2216189A JP2216189A JPH0767271B2 JP H0767271 B2 JPH0767271 B2 JP H0767271B2 JP 2216189 A JP2216189 A JP 2216189A JP 2216189 A JP2216189 A JP 2216189A JP H0767271 B2 JPH0767271 B2 JP H0767271B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は被制御用のトランジスタ、特にパワートランジ
スタのオンオフをさせるベース駆動回路に関するもので
ある。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a base drive circuit for turning on and off a controlled transistor, particularly a power transistor.
トランジスタのベース駆動回路の基本回路として、第６
図に示すものが知られている。As the basic circuit of the transistor base drive circuit,
The one shown in the figure is known.
第６図において、１は被制御用のトランジスタ、2,3は
直流電源、4,5はオンオフ用のトランジスタ、６はベー
ス電流制限用の抵抗である。In FIG. 6, 1 is a controlled transistor, 2 and 3 are DC power supplies, 4 and 5 are on / off transistors, and 6 is a base current limiting resistor.
すなわち、直列に接続された２個の直流電源2,3とトラ
ンジスタ4,5からなるトーテンポール回路および抵抗６
からなり、制御信号が印加されると、トランジスタ４が
オンし、直流電源２から抵抗６を通してトランジスタ１
のベース電流を流す。また、制御信号がなくなるに、ト
ランジスタ４がオフしてトランジスタ５がオンし、トラ
ンジスタ１の（ベース−エミッタ）間に直流電源３の電
圧を逆極に加えてトランジスタ１をオフさせる。That is, a totem pole circuit composed of two DC power supplies 2 and 3 and transistors 4 and 5 connected in series and a resistor 6
When the control signal is applied, the transistor 4 is turned on, and the transistor 1 is supplied from the DC power source 2 through the resistor 6.
Flow the base current of. Further, when the control signal disappears, the transistor 4 is turned off and the transistor 5 is turned on, and the voltage of the DC power supply 3 is applied between the (base-emitter) of the transistor 1 to the reverse polarity to turn off the transistor 1.
しかるに、第６図に示す如きものは、抵抗６の抵抗値は
直流電源２の電圧変動範囲の最小値，トランジスタ４の
オン時（コレクタ−エミッタ）間電圧の最大値，トラン
ジスタ１の（ベース−エミッタ）間の最大値および電流
増幅率の最小値を考慮して決定されるため、それぞれ値
が通常値の場合にはトランジスタ１のベース電流が不必
要に多くなるのが通例である。However, as shown in FIG. 6, the resistance value of the resistor 6 is the minimum value of the voltage fluctuation range of the DC power supply 2, the maximum value of the on-state (collector-emitter) voltage of the transistor 4, and the (base- Since the maximum value between the emitters and the minimum value of the current amplification factor are taken into consideration, the base current of the transistor 1 is usually unnecessarily large when the respective values are normal values.
そのため、抵抗６に発生する損失が問題となったり、直
流電源の容量が大きくなるといった欠点を有していた。Therefore, there are drawbacks such as a loss generated in the resistor 6 and an increase in capacity of the DC power supply.
本発明は上述したような欠点を除去するためなされたも
のであり、被制御用トランジスタに必要とするベース電
流値の電流を常時発生する定電流回路と、被制御用トラ
ンジスタをオフ状態とするときにはその定電流回路をバ
イパスさせるための制御用トランジスタとを具備してな
る装置を実現したものである。The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks, and a constant current circuit that constantly generates a base current value required for a controlled transistor, and a controlled transistor that is turned off. The present invention realizes a device including a control transistor for bypassing the constant current circuit.
しかして、本発明は上記のように構成することにより、
ベース電流制限用抵抗が除去され、かつ直流電源の電圧
変動によってベース電流が変化しないようにできるた
め、前述した如き不具合を解消できるものである。Therefore, the present invention is configured as described above,
Since the base current limiting resistance is removed and the base current can be prevented from changing due to the voltage fluctuation of the DC power supply, the above-mentioned problems can be solved.
以下、本発明を図面に基づいて詳細説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は本発明による一実施例の要部構成を第６図に類
して表したものであり、7,10はスイッチング素子、スイ
ッチング素子７はチョッピング用のトランジスタ、８は
リアクトル、９はダイオード、スイッチング素子10はオ
ンオフ用のトランジスタである。図中、第６図と同符号
のものは同じ機能を有する部分を示す。FIG. 1 shows a main part configuration of an embodiment according to the present invention in a manner similar to that shown in FIG. 6, wherein 7 and 10 are switching elements, 7 is a switching transistor, 8 is a reactor, and 9 is a reactor. The diode and switching element 10 are on / off transistors. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 6 indicate parts having the same functions.
図示の如くに、直列接続された正側の直流電源２および
負側の直流電源３を用意し、直流電源２の正極と負極の
間に、 スイッチング素子７→リアクトル８→トランジスタ１
（ベース−エミッタ） の直列回路が構成されるよう接続し、スイッチング素子
７とリアクトル８の接続点がカソード側，直流電源３の
負極がアノード側となるようにダイオード９を接続し、
またトランジスタ１のベースおよび直流電源３の負極と
の間にトランジスタ１を制御するスイッチング素子10を
接続してなる。つぎに、かかる接続構成の動作を第２図
〜第５図を参照して詳述する。ここに、第２図および第
３図は被制御トランジスタをオンさせる場合の動作説明
図およびタイムチャートであり、第４図および第５図は
被制御トランジスタをオフさせる場合の動作説明図およ
びタイムチャートである。As shown in the figure, a positive side DC power supply 2 and a negative side DC power supply 3 connected in series are prepared, and a switching element 7 → reactor 8 → transistor 1 is provided between the positive electrode and the negative electrode of the DC power supply 2.
(Base-emitter) series circuits are connected to each other, and the diode 9 is connected so that the connection point between the switching element 7 and the reactor 8 is on the cathode side and the negative electrode of the DC power supply 3 is on the anode side.
A switching element 10 for controlling the transistor 1 is connected between the base of the transistor 1 and the negative electrode of the DC power supply 3. Next, the operation of this connection configuration will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3 are operation explanatory diagrams and time charts when the controlled transistor is turned on, and FIGS. 4 and 5 are operation explanatory diagrams and time chart when the controlled transistor is turned off. Is.
すなわち、トランジスタ１をオンさせる場合にはトラン
ジスタ10をオフさせる。このため、そのときの流れは第
２図のように表わせ、スイッチング素子７がオンのとき
は実線で示す経路で電流I1が流れ、トランジスタ１のベ
ース電流IBとなる。また、スイッチング素子７がオフの
ときは点線で示す経路で、リアクトル８の蓄積エネルギ
ーによる電流I2が引き続き流れ、トランジスタ１のベー
ス電流IBを維持することになる。That is, when turning on the transistor 1, the transistor 10 is turned off. Therefore, the flow at that time is expressed as shown in FIG. 2, and when the switching element 7 is on, the current I 1 flows through the path shown by the solid line and becomes the base current I B of the transistor 1. When the switching element 7 is off, the current I 2 due to the energy stored in the reactor 8 continues to flow in the path indicated by the dotted line, and the base current I B of the transistor 1 is maintained.
このときのスイッチング素子７のオン時間のチョッピン
グ周期Ｔに対する比率Ａはつぎの式のようになる。The ratio A of the ON time of the switching element 7 to the chopping cycle T at this time is given by the following equation.
E1：直流電源２電圧 E2：直流電源３電圧 VCE7：スイッチング素子７オン電圧 VBE1：トランジスタ１（ベース−エミッタ）間電圧 ここで、（E1,E2＞＞BE1,VCE7）であるから、比率Ａの
値は約0.5となる。また、トランジスタ１のベース電流I
Bのリップル電流ΔＩは、 となり、リアクトル８のインダクタンスＬを大きくする
か、チョッピング周期Ｔを小さくすることによって、リ
ップル電流ΔＩはスイッチング素子７のオンオフ比を制
御することによって必要な一定電流とすることができ
る。 E 1 : DC power supply 2 voltage E 2 : DC power supply 3 voltage V CE7 : Switching element 7 ON voltage V BE1 : Transistor 1 (base-emitter) voltage Here, (E 1 , E 2 >> BE1 , V CE7 ). Therefore, the value of the ratio A is about 0.5. Also, the base current I of the transistor 1
The ripple current ΔI of B is Therefore, by increasing the inductance L of the reactor 8 or decreasing the chopping cycle T, the ripple current ΔI can be made a constant current required by controlling the on / off ratio of the switching element 7.
つぎに、トランジスタ１がオフしている場合について
は、このときスイッチング素子10はオンしており、第４
図に示す流れで表わされる。Next, in the case where the transistor 1 is off, the switching element 10 is on at this time, and
It is represented by the flow shown in the figure.
スイッチング素子10がオンしているため、トランジスタ
１の（エミッタ−ベース）間に直流電源３の電圧E2が印
加され、トランジスタ１の（ベース−エミッタ）を逆バ
イアスしてトランジスタ１をオフさせる。Since the switching element 10 is turned on, the voltage E 2 of the DC power supply 3 is applied between the (emitter-base) of the transistor 1, and the (base-emitter) of the transistor 1 is reverse biased to turn off the transistor 1.
一方、再びトランジスタ１をオンさせるためにはリアク
トル８に電流を流し続ける必要があるが、これはスイッ
チング素子７を引き続きチョッピングさせる。つまり、
スイッチング素子７がオンしているときには第４図の実
線で示す経路で流れ、オフ時には点線で示す経路に電流
が流れる。On the other hand, in order to turn on the transistor 1 again, it is necessary to keep the current flowing through the reactor 8, which causes the switching element 7 to continue to chop. That is,
When the switching element 7 is on, the current flows through the path shown by the solid line in FIG. 4, and when it is off, the current flows through the path shown by the dotted line.
このときのスイッチング素子７の通流率Ａ′はつぎの式
のようになる。At this time, the conduction ratio A ′ of the switching element 7 is given by the following equation.
VF：ダイオード９の順方向電圧 VCE10：スイッチング素子10オン電圧 ここで、（E1,E2＞＞VF,VCE10）であるから、通流率
Ａ′は非常に小さい値となる。また、トランジスタ１の
ベース電流IBのリップル電流ΔＩ′は、 となり、トランジスタ１がオン時と同様にインダクタン
スＬを大きくするか、チョッピング周期Ｔを小さくする
ことによって、リップル電流ΔＩ′を小さくすることが
できる。 V F : Forward voltage of diode 9 V CE10 : Switching element 10 ON voltage Here, (E 1 , E 2 >> V F , V CE10 ), so the conduction ratio A ′ is a very small value. . Further, the ripple current ΔI ′ of the base current I B of the transistor 1 is Therefore, the ripple current ΔI ′ can be reduced by increasing the inductance L or decreasing the chopping cycle T as in the case where the transistor 1 is turned on.
かようにして、第１図に示した接続構成を用いることに
より、トランジスタ１のベース電流を一定値に制御し、
かつ電流制限用抵抗が不要となり、前述した欠点を確実
に解決することができる。In this way, by using the connection configuration shown in FIG. 1, the base current of the transistor 1 is controlled to a constant value,
Moreover, the current limiting resistor is not required, and the above-mentioned drawbacks can be reliably solved.
なお、チョッピング用スイッチング素子および制御用ス
イッチング素子には、トランジスタ,FET等のスイッチン
グ素子であればどのようなものでもよいことは言うまで
もない。Needless to say, the chopping switching element and the control switching element may be any switching elements such as transistors and FETs.
以上説明したように本発明によれば、被制御トランジス
タのベース電流を直流電源の電圧変動および各部品の特
性のバラツキにより変動することなく一定とすることが
可能となり、安定したトランジスタの駆動ができる。As described above, according to the present invention, the base current of the controlled transistor can be kept constant without fluctuating due to the voltage fluctuation of the DC power supply and the variation of the characteristics of each component, and stable transistor driving can be performed. .
また、電流制限用抵抗が不要となったため、無用の発熱
防止および直流電源の容量を小さくすることができる。
さらには、付帯効果として被制御トランジスタをオンさ
せる場合、制御用スイッチング素子をオフさせると、リ
アクトルに流れていた電流が直ちに被制御トランジスタ
のベース電流となり急速にオンさせることが可能とな
る。Further, since the current limiting resistor is not necessary, it is possible to prevent unnecessary heat generation and reduce the capacity of the DC power supply.
Furthermore, when the controlled transistor is turned on as an incidental effect, if the control switching element is turned off, the current flowing in the reactor immediately becomes the base current of the controlled transistor, and can be turned on rapidly.
第１図は本発明による一実施例の要部構成を示す回路
図、第２図および第３図は被制御トランジスタのオンさ
せる場合の動作説明図およびタイムチャート、第４図お
よび第５図は被制御トランジスタのオフさせる場合の動
作説明図およびタイムチャート、第６図は従来のトラン
ジスタのベース駆動回路の基本回路を示す図である。 １……トランジスタ、2,3……直流電源、4,5,7,10……
スイッチング素子、８……リアクトル、９……ダイオー
ド、Ｔ……チョッピング周期、ΔI,ΔＩ′……リップル
電流。FIG. 1 is a circuit diagram showing a main configuration of an embodiment according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are operation explanatory diagrams and time charts when a controlled transistor is turned on, and FIGS. 4 and 5 are FIG. 6 is a diagram showing a basic circuit of a conventional transistor base drive circuit when the controlled transistor is turned off and a time chart. 1 ... Transistor, 2, 3 ... DC power supply, 4, 5, 7, 10 ...
Switching element, 8 ... Reactor, 9 ... Diode, T ... Chopping cycle, ΔI, ΔI '... Ripple current.
Claims (1)
源の正極と負極の間に、チョッピング用スイッチング素
子とリアクトルと被制御トランジスタのベースおよびエ
ミッタとの直列回路を接続するとともに、前記チョッピ
ング用スイッチング素子とリアクトルの接続点に該接続
点側にカソードおよび負側電源の負極にアノードとなる
ようダイオードを接続し、前記被制御トランジスタのベ
ースと負側電源の負極間に制御用スイッチング素子を接
続した回路構成をなし、被制御トランジスタのベース電
流が一定となるように前記チョッピング用スイッチング
素子のオンオフ期間を制御することを特徴としたトラン
ジスタのベース駆動回路。1. A series circuit of a chopping switching element, a reactor, a base and an emitter of a controlled transistor is connected between a positive electrode and a negative electrode of a positive side power source of two DC power sources connected in series. A diode is connected to the connection point between the chopping switching element and the reactor so that the cathode is on the connection point side and the anode is on the negative side of the negative side power supply, and control switching is performed between the base of the controlled transistor and the negative side of the negative side power supply. A transistor base drive circuit having a circuit configuration in which elements are connected, and controlling the on / off period of the chopping switching element so that the base current of the controlled transistor becomes constant.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2216189A JPH0767271B2 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Transistor base drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2216189A JPH0767271B2 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Transistor base drive circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02206358A JPH02206358A (en) | 1990-08-16 |
| JPH0767271B2 true JPH0767271B2 (en) | 1995-07-19 |
Family
ID=12075101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2216189A Expired - Lifetime JPH0767271B2 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Transistor base drive circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767271B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4080129B2 (en) | 1999-07-15 | 2008-04-23 | 日本碍子株式会社 | Gate drive circuit for power semiconductor switch |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP2216189A patent/JPH0767271B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02206358A (en) | 1990-08-16 |
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