JPS62242413A - トランジスタのベ−ス駆動回路 - Google Patents

トランジスタのベ−ス駆動回路

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JPS62242413A
JPS62242413A JP61084992A JP8499286A JPS62242413A JP S62242413 A JPS62242413 A JP S62242413A JP 61084992 A JP61084992 A JP 61084992A JP 8499286 A JP8499286 A JP 8499286A JP S62242413 A JPS62242413 A JP S62242413A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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〕
@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、11Fi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V、このベース駆動回路12Fi主トラ/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1
3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。
13m、14aは増幅回路15の指令に従って交互にオ
ンオフするトランジスタ、13b、14b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、14cFiオン電流およびオフ電流
供給用の電源、16Fiオ/オフ指令を与える信号発生
回路である。
第7図(a)〜(f) #i、第6因に示す回路各部の
動作波形図であり1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T0において、第7図(a)に示すように主トラン
ジスタ11をオフさせるための信号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1
5tlfトランジスタ13&に対して第71g(b)に
示すオンベース電流1lt−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E工)およ
び主トランジスタ11のベース書エミッタ間の順電圧v
ngで規定される電流 I n=(It −V a E )/R1−・・−n+
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、オフ指令PonがLになると
、増幅回路15の出力はトラ/ジス414aをオフシ、
トラ/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110ベースには i B=−R2/R2 (ただしR2:14a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の蓄積ギヤリアが
なくなると1時刻T、において主トランジスタ11/f
iオンする。時刻T、以降は、主トランジスタ110ベ
ース、エミッタ間の等価抵抗で規定される電流が流れる
ことになる。
〔発明が解決しょうとする問題点〕
従来のベース駆動回路は1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なめに、(11式の
ようなベース電流を主トランジスタのベース−エミッタ
間電圧のばらつき(通常、ダーリ/ドアトラ/ジスタで
V B z =1−3v程度)にあまシ依存しないよう
に供給しようとすれば。
vlに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1B=3At−供給するため
にE1=7Vの電源を使用し1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−x (7Vx 3 A ) 
= 10.5WO大@すt力カ必要となり、トランジス
タに大きなベース電流を流丁必要のある場合や、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っ
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
nたもので、オンベース電流供給のための1カを極力小
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
母線に設けた変流器によって供給される電流を、主回路
電流の極性によって各々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って主トラン
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′dL流が流れるモードで変流器の鉄心にリセット
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
って主トランジスタをオンするためのペース電流の大部
分を供給し、これと共にスイッ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っ
て変流器の鉄心にリセットkかける方向に電圧を印加す
る。
〔実施例〕
以F、この発明の一実施例を図について説明する。′I
IJ1図において、1,2II′i直列に接続された直
流電源、3/fi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、5DFi主トランジスタ4Q、SQ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ッチ部であV、このスイッチ
部6はダイオード6aと、バイパス用スイッチ6bと、
主トランジスタ4Qにベース電流を供給するスイッチ6
C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
時に導通するスイッチ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次巻線とする変流器で、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ybけダイオード8および過電圧抑
止回路9と直列に接続され、変流器7の鉄心にリセット
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因に示すタイミングで主トランジスタ4Q、5Qがス
イッチングすることによって、交流電流11が交流母線
に流れているとする。上記主トランジスタ4Q、5QH
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側の動作を例にとって説明する。
時刻で1において、主トランジスタ4Qtオンさせる場
合、スイッチ6cをオフさせる。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t
E工とする。)と抵抗6e(抵抗値R工)および主トラ
ンジスタ4Q時刻T2において、交流母線電流11の極
性が反転すると、ダイオード6aが導通し、スィッチ6
C全通して上記121式の電流と変流器Tの2次巻が主
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にはスイッチ6at−理想スイッチと考えれば
、ダイオード6&の順方向電圧と主トランジスタ4Qの
ベース・エミッタ間電圧”Bgが印加される。
時刻T、において、主トランジスタ4Qkオフする時に
は、スイッチ6ct−オフすると共にバイパス用スイッ
チ6bをオンさせることにより、2次S線7aの電流を
主トランジスタ4QOベースへ供給しないようにする。
t+、同時にオフ用スイッチ6jt−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sh(抵抗値R2)によって決まる
べ一スミ流−−t−流すことによって1時刻T、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T、tでは、2次巻線7mには。
スイッチ5bt−理想スイッチとすれば、ダイオード6
aの順方向電圧が印加される。
時刻T、において、交流母線電流1、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
た夕°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E、が印加され始め1時刻
T2から同T、までの間に2次巻線7aによって変流器
7の鉄心に印加・・・・・・+51(N: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1の鉄心が逆励磁されてリセット状態とな
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6at、変流器702次巻線7aに対
して1個だけ設けているが、第3図に示す↓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
6に、61を別々に設けても工い。
ま之、第4図に示すように、初期電流を供給する回路は
スイッチ6me含む回路構成とし、スイッチ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
ようにしてもぷい。
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、他の変流器のリセット用として共用し
てもよい。
また、上記実施例でII′i3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
同様の効果を奏する。
また、第5図に示すように、変流器Tに4次巻線7cを
設けると共に、交流リプル全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の鉄心にリセットをかける
ことができる。
また、上記実施例ではハーフブリッジ電圧給電形インバ
ータの場合を示し九が、フルブリッ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′成流の大部分を交流母線に設けた変流
器によって供給するように構成とし。
主トランジスタをオフ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
す回路回、@2図#i第1図に示す回路各部の動作波形
図、第3図、第4図はスイッ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#:を第1の整流手
段(ダイオード)、6aIIi第1のスイッチング素子
(トランジスタ)、6bは第2のスイッチング素子(ト
ランジスタ)、6d#:を初期電流供給回路(電源回路
)&7Fi変流器、7a、7b+7eは各々変流器7の
2次、3次、4次巻線、8け第2の整流手段(ダイオー
ド) 、5ift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。 特許出願人  三菱電機株式会社 (外2名)’−” 第1図 第2図 第3図 第4図 6m:トフレシ゛スタスイ1す 第5図 10:交ジ先すリ゛lレー1作用と鳴すう直S先電ご凰
第6図 第7図 手続補正書(自発)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1、第2の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の直流電源の接
    続点と前記第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のスイッチング素子と、前記第1のスイッ
    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のスイッチング素子と、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
    心にリセッ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. (2)変流器に4次巻線を設け、前記4次巻線に交流リ
    ッ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. (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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