JPH0464207B2 - - Google Patents

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JPH0464207B2
JPH0464207B2 JP61084992A JP8499286A JPH0464207B2 JP H0464207 B2 JPH0464207 B2 JP H0464207B2 JP 61084992 A JP61084992 A JP 61084992A JP 8499286 A JP8499286 A JP 8499286A JP H0464207 B2 JPH0464207 B2 JP H0464207B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はトランジスタのベース駆動回路に関
するものである。
〔従来の技術〕
第６図は例えば電気学会技術報告（部）第
162号の３，１９図に示された従来のベース駆動
回路である。図において、１１は主トランジス
タ、１２は主トランジスタ１１を駆動するベース
駆動回路であり、このベース駆動回路１２は主ト
ランジスタ１１にオンベース電流を供給するオン
ベース電流供給回路１３と、主トランジスタ１１
に対してオフベース電流を供給するオフベース電
流供給回路１４と、主トランジスタ１１へのオン
オフ指令を増巾する増幅回路１５とで構成されて
いる。
１３ａ，１４ａは増幅回路１５の指令に従つて
交互にオンオフするトランジスタ、１３ｂ，１４
ｂは各々トランジスタ１３ａ，１４ａのオン電流
およびオフ電流を制限する抵抗、１３ｃ，１４ｃ
はオン電流およびオフ電流供給用の電源、１６は
オンオフ指令を与える信号発生回路である。
第７図ａ〜ｆは、第６図に示す回路各部の動作
波形図であり、この動作波形図を参照して第６図
の回路動作について説明する。
時刻T1において、第７図ａに示すように主ト
ランジスタ１１をオンさせるための信号Ponが信
号発生回路１６から、増幅回路１５に供給される
と、増幅回路１５はトランジスタ１３ａに対して
第７図ｂに示すオンベース電流i1を供給するの
で、トランジスタ１３ａがオンして主トランジス
タ１１のベースには抵抗１３ｂ（抵抗値R1）と電
源１３ｃ（電圧E1）および主トランジスタ１１の
ベース・エミツタ間の順電圧VBEで規定される電
流 iB（E1−VBE）／R1 ……(1) が流れて主トランジスタ１１がオンする。
次いで時刻T2において、オン指令PonがＬにな
ると、増幅回路１５の出力はトランジスタ１４ａ
をオンし、トランジスタ１３ａをオフするような
電流を流すため、主トランジスタ１１のベースに
は iB＝−E2／R2 （ただしE2：１４ｃの電源電圧、R2：１４ｂの
抵抗値） なる電流が流れて主トランジスタ１１の蓄積キヤ
リアがなくなると、時刻T3において主トランジ
スタ１１はオフする。時刻T3以降は、主トラン
ジスタ１１のベース、エミツタ間の等価抵抗で規
定される電流が流れることになる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のベース駆動回路は、以上のように構成さ
れているので、主トランジスタをオンさせるため
に、(1)式のようなベース電流を主トランジスタの
ベース−エミツタ間電圧のばらつき（通常、ダー
リントントランジスタでVBE＝１〜3V程度）にあ
まり依存しないように供給しようとすれば、VVE
の最大値よりもかなり高い電源が必要となる。そ
のため、仮りにベース電流iB＝3Aを供給するた
めにE1＝7Vの電源を使用し、通流率50％の条件
で主トランジスタを動作させようとすれば、オン
ベース電流を供給するためだけでも1/2×（7V×
3A）＝10.5Wの大きな電力が必要となり、トラン
ジスタに大きなベース電流を流す必要のある場合
や、トランジスタの個数が増大した場合にはベー
ス駆動回路用の電源として大容量のものが必要と
なるという問題点があつた。
この発明は、上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、オンベース電流供給のため
の電力を極力小さくすることのできるトランジス
タのベース駆動回路を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るトランジスタのベース駆動回路
は、交流母線に設けた交流器によつて供給される
電流を、主回路電流の極性によつて各々２次巻線
及び３次巻線に流れるように各巻線に整流回路を
設け、２次巻線から供給される電流は主トランジ
スタへのオン指令によつて主トランジスタのベー
スへ供給され、オフ指令時には主トランジスタの
ベースへ供給されないようにすると共に、３次巻
線に電流が流れるモードで変流器の鉄心にリセツ
トをかける構成にしたものである。
〔作用〕
この発明におけるトランジスタのベース駆動回
路は、変流器の２次巻線が該２次巻線に設けられ
た整流回路を通つて主トランジスタをオンするた
めのベース電流の大部分を供給し、これと共にス
イツチ手段が主トランジスタをオンする時に導通
して該主トランジスタのベースに変流器の２次巻
線から供給される電流を電源手段から供給される
電流に重畳して流し、オフする時には半波整流さ
れた電流をバイパスして主トランジスタのベース
側に流入しないようにし、３次巻線は２次巻線に
設けた半波整流回路の順方向に電流が流れない極
性に主回路電流が流れた時に導通し、過電圧抑止
回路に発生する電圧によつて変流器の鉄心にリセ
ツトをかける方向に電圧を印加する。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図において、１，２は直列に接続された
直流電源、３は負荷、４Ｑ，５Ｑは直流電源１，
２と直流に接続された主回路を構成する主トラン
ジスタで、この主トランジスタ４Ｑ，５Ｑの接続
点と直流電源１，２の接続点との間に上記負荷３
を有する交流母線を接続している。４Ｄ，５Ｄは
主トランジスタ４Ｑ，５Ｑと夫々並列に接続され
た帰還ダイオードである。
６はベース駆動回路のスイツチ部であり、この
スイツチ部６はダイオード６ａと、バイパス用ス
イツチ６ｂと、主トランジスタ４Ｑにベース電流
を供給するスイツチ６ｃと、初期ベース電流を流
すための抵抗６ｅおよび電源６ｆよりなる初期電
流供給回路としての電源回路６ｄと、オフ用の電
源６ｇと、主トランジスタ４Ｑをオフする時に導
通するスイツチ６ｊとオフ電流を制限するための
抵抗６ｈとで構成されている。
７は主回路の交流母線を１次巻線とする交流器
で、この変流器７は２次巻線７ａと３次巻線７ｂ
とで構成されている。この３次巻線７ｂはダイオ
ード８および過電圧抑止回路９と直列に接続さ
れ、変流器７の鉄心にリセツトをかける作用をす
る。
第２図は第１図に示す回路各部の動作波形図で
あり、この動作波形図を参照して第１図の回路動
作を説明する。負荷としては誘導性の負荷３が接
続されているとし、第２図に示すタイミングで主
トランジスタ４Ｑ，５Ｑがスイツチングすること
によつて、交流電流i1が交流母線に流れていると
する。上記主トランジスタ４Ｑ，５Ｑは半サイク
ルの期間をおいて同じ動作をするので、ここでは
トランジスタ４Ｑ側の動作を例にとつて説明す
る。
時刻T1において、主トランジスタ４Ｑをオン
させる場合、スイツチ６ｃをオンさせる。この時
点では２次巻線７ａからの電流はないので、主ト
ランジスタ４Ｑのベースには初期電流を供給する
回路６ｄの電源６ｆ（電圧をE1とする。）と抵抗
６ｅ（抵抗値R1）および主トランジスタ４Ｑのベ
ース・エミツタ間電圧vBEによつて決まる電流 E1−vBE／R1 ……(2) が流れる。
時刻T2において、交流母線電流i1の極性が反転
すると、ダイオード６ａが導通し、スイツチ６ｃ
を通して上記(2)式の電流と変流器７の２次巻線７
ａから供給される電流 i2＝N2／N1i1 ……(3) 〔N1：１次巻線の巻数、N2：２次巻線の巻数〕
の和、つまり、 E1−VBE／Ｒ＋N2／N1 ……(4) の電流が主トランジスタ４Ｑのベースに供給され
る。この時、２次巻線７Ａにはスイツチ６ｃを理
想スイツチと考えれば、ダイオード６ａの順方向
電圧と主トランジスタ４Ｑのベース・エミツタ間
電圧vBEが印加される。
時刻T3において、主トランジスタ４Ｑをオフ
する時には、スイツチ６ｃをオフすると共にバイ
パス用スイツチ６ｂをオンさせることにより、２
次巻線７ａの電流を主トランジスタ４Ｑのベース
へ供給しないようにする。また、同時にオフ用ス
イツチ６ｊをオンすることにより、主トランジス
タ４Ｑのベースにオフ用電源６ｇ（電圧E2）およ
び抵抗６ｈ（抵抗値R2）によつて決まるベース電
流−E2／R2を流すことによつて、時刻T4において、 主トランジスタ４Ｑがオフする。時刻T4から後
述の時刻T5までは、２次巻線７ａには、スイツ
チ６ｂを理想スイツチとすれば、ダイオード６ａ
の順方向電圧が印加される。
時刻T5において、交流母線電流i1の極性が反転
すると、ダイオード６ａはオフし、３次巻線７ｂ
に接続されたダイオード８が導通する。その結
果、３次巻線７ｂには過電圧抑止回路９の電圧
E3が印加され始め、時刻T2から同T5までの間に
２次巻線７ａによつて変流器７の鉄心に印加され
ていた電圧時間積を打ち消すまでの時刻T6まで
の時間、ダイオード８を通つて i3＝N1／N3i1 ……(5) 〔N3：３次巻線７ｂの巻数〕なる電流が過電圧
抑止回路９に流入する。この期間に変流器７の鉄
心が逆励磁されてリセツト状態となる。
なお、上記実施例では変流器７の２次電流を整
流するためのダイオード６ａを、変流器７の２次
巻線７ａに対して１個だけ設けているが、第３図
に示すようにベース電流を供給する経路および短
絡する経路に、ダイオード６ｋ，６ｌを別々に設
けてもよい。
また、第４図に示すように、初期電流を供給す
る回路はスイツチ６ｍを含む回路構成とし、スイ
ツチ６ｃを通さずに主トランジスタ４Ｑのベース
へ初期電流を供給するようにしてもよい。
上記実施例では、過電圧抑止回路９を変流器７
に対応させて図示したが、他の変流器のリセツト
用として共用してもよい。
また、上記実施例では３次巻線７ｂの整流手段
として半波整流回路を示したが、全波整流回路を
用いても同様の効果を双する。
また、第５図に示すように、変流器７に４次巻
線７ｃを設けると共に、交流リプルを抑制する直
流電源にて上記４次巻線に電流を流す構成とすれ
ばインバータ装置起動時においても確実に変流器
７の鉄心にリセツトをかけることができる。
また、上記実施例ではハーフブリツジ電圧給電
形インバータの場合を示したが、フルブリツジ形
インバータでもよく、また、電流給電形のインバ
ータに用いても上記実施例と同様の効果を奏す
る。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、主トランジ
スタに供給すべきベース電流の大部分を交流母線
に設けた変流器によつて供給するように構成と
し、主トランジスタをオンさせる期間に必ず流す
電流は小さくしたので、ベース駆動回路を動作さ
せるために供給する電力が小さくてよいという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例によるベース駆動
回路を示す回路図、第２図は第１図に示す回路各
部の動作波形図、第３図，第４図はスイツチ部の
他の構成を示す回路図、第５図はこの発明の他の
実施例を示す回路図、第６図は従来のベース駆動
回路を示す回路図、第７図は第６図に示す回路各
部の動作波形図である。 １，２は直流電源、３は交流母線に設けた負
荷、４Ｑ，５Ｑは主トランジスタ、６ａは第１の
整流手段（ダイオード）、６ｃは第１のスイツチ
ング素子（トランジスタ）、６ｂは第２のスイツ
チング素子（トランジスタ）、６ｄは初期電流供
給回路（電源回路）、７は変流器、７ａ，７ｂ，
７ｃは各々変流器７の２次，３次，４次巻線、８
は第２の整流手段（ダイオード）、９は過電圧抑
止回路。なお、図中、同一符号は同一、又は相当
部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 直流電源と直列に接続された第１、第２のト
    ランジスタと、前記第１、第２のトランジスタの
    接続点との間に接続された交流母線と、前記交流
    母線の電流に付勢されて電流を誘起する２次巻線
    と３次巻線を有する変流器と、前記２次巻線に誘
    起する電流を半波整流する第１の整流手段と、前
    記第１の整流手段から出力される整流電流を前記
    第１、第２のトランジスタのいずれかのベースへ
    供給する第１のスイツチング素子と、前記第１の
    スイツチング素子を流れる電流に重畳して前記ト
    ランジスタのベースへ初期電流を供給する初期電
    流供給回路と、前記整流電流を前記トランジスタ
    のベースへ供給しないようにバイパスするための
    第２のスイツチング素子と、前記変流器の３次巻
    線に誘起する電流を整流する第２の整流手段と、
    前記第２の整流手段に接続され前記変流器の鉄心
    にリセツトをかける過電圧抑止手段とを備えたト
    ランジスタのベース駆動回路。 ２ 変流器に４次巻線を設け、前記４次巻線に交
    流リツプル電流抑制機能を有する直流電源を接続
    したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    のトランジスタのベース駆動回路。 ３ 過電圧抑止手段として直流電源を用いること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
    記載のトランジスタのベース駆動回路。
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