特許 6860650 半導体スイッチを制御する方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6860650

(24)【登録日】2021年3月30日

(45)【発行日】2021年4月21日

(54)【発明の名称】半導体スイッチを制御する方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   H02H 3/087 20060101AFI20210412BHJP

   H03K 17/687 20060101ALI20210412BHJP

【ＦＩ】

   H02H3/087

   H03K17/687 A

【請求項の数】10

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2019-503754(P2019-503754)

(86)(22)【出願日】2017年7月26日

(65)【公表番号】特表2019-528661(P2019-528661A)

(43)【公表日】2019年10月10日

(86)【国際出願番号】EP2017068847

(87)【国際公開番号】WO2018019869

(87)【国際公開日】20180201

【審査請求日】2019年3月29日

(31)【優先権主張番号】102016213944.4

(32)【優先日】2016年7月28日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】509031497

【氏名又は名称】エレンベルガー ウント ペンスケン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】110002011

【氏名又は名称】特許業務法人井澤国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100072039

【弁理士】

【氏名又は名称】井澤 洵

(74)【代理人】

【識別番号】100123722

【弁理士】

【氏名又は名称】井澤 幹

(74)【代理人】

【識別番号】100157738

【弁理士】

【氏名又は名称】茂木 康彦

(72)【発明者】

【氏名】ベッシェ，ディルク

(72)【発明者】

【氏名】ヴィルクナン，エルンスト−ディーター

【審査官】 右田 勝則

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０４４３８３５６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１１０８７４３４（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２１２７５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１３１１４２５９（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｈ ３／０８７

Ｈ０３Ｋ １７／６８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

負荷電流回路（２）に接続された電子半導体スイッチ（１４，１６）を制御する方法であって、前記半導体スイッチ（１４，１６）は、前記負荷電流回路（２）の、電源（６）に繋がった入力端子（１０）と負荷（４）に繋がった出力端子（１２）との間に接続されており、
供給電圧（Ｕ_ｖ）に接続された制御回路（１８）であって、一次側において変圧器（２０）に接続されると共に前記供給電圧（Ｕ_ｖ）に接続されたブリッジ回路（２８）を含む制御回路（１８）と、
二次側において前記変圧器（２０）に接続された負荷回路（２２）であって、前記半導体スイッチ（１４，１６）用の駆動回路（３８）を含む負荷回路（２２）と、を備える方法において、
前記ブリッジ回路（２８）に、制御側において、閾値信号（Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ）が供給され、
前記ブリッジ回路（２８）は、一次信号（Ａ）を生成し、前記一次信号（Ａ）は、二次信号（Ｂ）として、前記制御回路（１８）から電気的に絶縁された前記負荷回路（２２）に伝達され、
前記二次信号（Ｂ）は、前記半導体スイッチ（１４，１６）用の駆動信号（Ｇ）を生成する前記駆動回路（３８）に供給され、
前記ブリッジ回路（２８）は２つのブリッジ部：ブリッジ部（３０ａ）及びブリッジ部（３０ｂ）を有し、
前記ブリッジ部（３０ａ）と前記ブリッジ部（３０ｂ）との間に変圧器（２０）の一次巻線（３４）が出力側において接続されており、
前記ブリッジ回路（２８）は、自励式フラックスコンバータとして実施されている、
方法。

【請求項2】

前記閾値信号（Ｓ）は、前記ブリッジ回路（２８）の前段に接続された信号増幅器（２６）により増幅されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記半導体スイッチ（１４，１６）は、オフ状態への切り替えのために、前記駆動回路（３８）の駆動信号（Ｇ）の負の電圧値により制御されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

負荷電流回路（２）を遮断するための電子遮断器（８）であって、電源（６）に繋がった入力端子（１０）と負荷（４）に繋がった出力端子（１２）との間に接続された少なくとも１つの電子半導体スイッチ（１４，１６）と、供給電圧（Ｕ_ｖ）に接続された制御回路（１８）であって、一次側において変圧器（２０）に接続されると共に前記供給電圧（Ｕ_ｖ）に接続されたブリッジ回路（２８）を含む制御回路（１８）と、二次側において前記変圧器（２０）に接続された負荷回路（２２）であって、半導体スイッチ（１４，１６）用の駆動回路（３８）を含む負荷回路（２２）と、を備える遮断器（８）において、
前記変圧器（２０）は、前記制御回路（１８）から、一次信号（Ａ）を二次信号（Ｂ）として、電気的に絶縁された前記負荷回路（２２）に伝達し、
前記変圧器（２０）の二次信号（Ｂ）は、前記半導体スイッチ（１４，１６）用の駆動信号（Ｇ）を生成する前記駆動回路（３８）に供給され、
前記ブリッジ回路（２８）は２つのブリッジ部：ブリッジ部（３０ａ）及びブリッジ部（３０ｂ）を有し、
前記ブリッジ部（３０ａ）と前記ブリッジ部（３０ｂ）との間に変圧器（２０）の一次巻線（３４）が出力側において接続されており、
前記ブリッジ回路（２８）は、自励式フラックスコンバータとして実施されている、
遮断器（８）。

【請求項5】

前記制御回路（１８）は、不足電圧引外し装置（２４）を介して、前記供給電圧（Ｕ_ｖ）に接続されていることを特徴とする、請求項４に記載の遮断器（８）。

【請求項6】

前記ブリッジ回路（２８）の前段に、信号増幅器（２６）が接続されていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の遮断器（８）。

【請求項7】

前記信号増幅器（２６）は、連続して接続された２つの増幅段（６２ａ，６２ｂ）を有し、前記増幅段（６２ａ，６２ｂ）は、出力側において、それぞれ、前記ブリッジ回路（２８）の１つのブリッジ部（３０ａ，３０ｂ）に繋がっていることを特徴とする、請求項６に記載の遮断器（８）。

【請求項8】

前記各半導体スイッチ（１４，１６）は、前記駆動回路（３８）及び前記変圧器（２０）に結合された、前記負荷回路（２２）の半導体保護回路（４０）により、過電流が監視されることを特徴とする、請求項４〜７のいずれか１項に記載の遮断器（８）。

【請求項9】

前記負荷電流回路（２２）の双方向の過負荷保護のために、直列接続された２つの半導体スイッチ（１４，１６）が、前記負荷電流回路（２）の入力端子（１０）と出力端子（１２）との間に接続されていることを特徴とする、請求項４〜８のいずれか１項に記載の遮断器（８）。

【請求項10】

前記半導体スイッチ（１４，１６）には、バリスタ（１５６）が、過電圧保護装置として並列接続されていることを特徴とする、請求項９に記載の遮断器（８）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体スイッチを制御する方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電動モータ駆動装置は、典型的に、コンバータを介して送電網又はエネルギー貯蔵装置に接続された電動機を備えている。エネルギー貯蔵装置を充電するために、又は、送電網に電力を送り返すために、多くの場合、電動機が復旧又は回生動作をする時に、電気エネルギーがエネルギー貯蔵装置又は送電網に供給される。この（負荷）電流回路を保護するために、具体的には、電流を双方向に導くと共に切り替えることが可能な双方向性遮断器が望まれている。

【0003】

このような遮断器は、概して、制御及び／又は調整回路、並びに、これに結合された負荷回路を備えている。負荷回路は、負荷電流回路を切り替えるためのものである。このために、負荷回路は、負荷回路の駆動回路によって駆動される、電子式に動作可能な少なくとも１つの半導体スイッチを含む。この制御回路及び負荷回路は、電気的に互いに絶縁されていることが好ましく、制御回路の制御信号は、光カプラにより、信号技術的に負荷回路に送信される

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の課題は、負荷電流回路に接続された電子半導体スイッチのためのより良好な制御方法を提供することにある。本発明の課題はまた、負荷電流回路を保護するために特に適した電子遮断器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この課題は、本発明によれば、方法については請求項１の特徴により解決され、遮断器については請求項４の特徴により解決される。有効な構成及び発展形態は、各従属請求項の対象である。

【0006】

本発明に係る方法は、負荷電流回路に接続された電子半導体スイッチを制御することに適していると共にそのように構成されている。このために、半導体スイッチは、負荷電流回路の、電源に繋がった入力端子と負荷に繋がった出力端子との間に接続されている。

【0007】

半導体スイッチの制御のために、供給電圧に接続された制御回路であって、一次側において変圧器に接続されると共に供給電圧に接続されたブリッジ回路を含む制御回路が設けられている。さらに、二次側において変圧器に接続された負荷回路であって、半導体スイッチ用の駆動回路を含む負荷回路が設けられている。ここで、駆動回路又は負荷回路は、半導体スイッチの制御端子に繋がっていることが好ましい。

【0008】

本発明の方法によれば、ブリッジ回路は、閾値信号により制御され、これに応じて、出力側では、一次信号が、変圧器の一次巻線において生成される。ここで、この一次信号は、閾値信号によるブリッジ回路の制御により、供給電圧から生成されることが好ましい。その後一次信号は、変圧器により、二次信号として、制御回路から電気的に絶縁された負荷回路に伝達される。二次信号は、当該信号から半導体スイッチ用の駆動信号を生成する負荷回路の駆動回路に供給される。

【0009】

したがって閾値信号は、実質的に、半導体スイッチ用の制御信号として機能し、ここで、ターンオンプロセス又はターンオフプロセスを開始するための情報は、一次信号にも二次信号にも含まれる。すなわち、二次信号が、閾値による制御信号として、駆動回路に供給され、駆動回路は、これに応じて半導体スイッチ用の駆動信号を生成する。例えば、駆動回路は、二次信号の閾値よりも高い、半導体スイッチ用の駆動信号を生成する。二次信号がこの閾値を下回ると、例えば、駆動回路から動作電圧は生成されない。

【0010】

一方では、変圧器を用いて信号伝達することにより、遮断器の極めて短いスイッチング遅延時間が確保される。これは、制御回路側の閾値信号が変化した場合、負荷回路側の半導体スイッチを素早く切り替えることが可能になることを意味している。

【0011】

他方では、変圧器は、半導体スイッチのスイッチング（切り替え）用の制御信号だけでなく駆動回路を動作させるために必要なエネルギーも、負荷回路に伝達する。負荷回路は、既に電気的に絶縁されているので、電気的に絶縁させるためにさらなる手段は必要ない。換言すると、負荷回路の駆動回路は、二次信号だけで、すなわち変圧器の二次巻線に伝達される電力又は電圧だけで、動作されることが可能である。このため、例えば、負荷回路用のさらなる電源部材が省かれるので、可能な限り少ない部材数の負荷回路の形態が可能になる。

【発明の効果】

【0012】

有効な一発展形態では、閾値信号は、ブリッジ回路の前段に接続された信号増幅器によって増幅される。これによって、変圧器が、駆動回路を動作させるために十分に高い電力を負荷回路に伝達することが確保される。

【0013】

好適な一形態では、半導体スイッチは、オフ状態（非導電状態、遮断状態）への切り替えのために、駆動回路の駆動信号の負の電圧値により制御される。ここで、駆動信号の電圧値とは、具体的には、駆動信号のパルスの高さ又はレベル、あるいは振幅であると理解される。この負の電圧値を用いて駆動信号を制御することによって、半導体スイッチの可能な限り短いスイッチング（切り替え）時間が実現可能になる。より高い安全要件を適用する時には、例えば、オフ状態にある半導体スイッチが、常に負の電圧値で制御されることが想定可能である。

【0014】

本発明に係る電子遮断器は、少なくとも１つの電子半導体スイッチを有する負荷電流回路の遮断に適していると共に、そのように構成されている。ここで、１つ又は複数の半導体スイッチは、負荷電流回路の、電源に繋がった入力端子と負荷に繋がった出力端子との間に接続されている。

【0015】

遮断器は、供給電圧に接続された制御回路であって、一次側において変圧器に接続されていると共に供給電圧に接続されたブリッジ回路を含む制御回路と、二次側において変圧器に接続された負荷回路であって、少なくとも１つの半導体スイッチ用の駆動回路を含む負荷回路と、を備えている。ここでは、負荷回路又は駆動回路は、半導体スイッチの制御端子に繋がっている。

【0016】

運転中、変圧器は、一次信号を、半導体スイッチ用の駆動回路が接続された負荷回路に、制御回路から電気的に絶縁した状態で伝達する。変圧器の二次信号は、駆動回路に送られ、その後、駆動回路は、半導体スイッチ用の駆動信号を生成する。これによって、特に、小型の構成であり別個の電子部材の数が少ない、極めて好適な電子遮断器が実現される。

【0017】

有効な形態では、制御回路は、不足電圧引外し装置を介して供給電圧に接続されている。したがって、遮断器は、一体化された不足電圧保護装置を備えている。供給電圧の降下時には、制御回路、及び、したがって負荷回路内の１つ又は複数の半導体スイッチは、自動的にオフされる。これによって、半導体スイッチの損傷又は破壊が起こり得る不定のスイッチング状態が、有効かつ容易に回避される。

【0018】

有効な一形態では、ブリッジ回路の前段に、信号増幅器が接続されている。信号増幅器は、ブリッジ回路の制御のために閾値信号を増幅する。信号増幅器は、好ましい発展形態では、具体的には、連続して接続された２つの増幅段を含み、これらはそれぞれ、出力側において、ブリッジ回路の１つのブリッジ部に繋がっている。増幅段は、例えば、反転されたプッシュプル増幅器として実施されており、第１の増幅段の出力信号は、一方ではブリッジ部に送られ、他方では第２の増幅段の入力部に送られる。

【0019】

本発明の他の又はさらなる態様は、駆動回路及び変圧器に結合された負荷回路の半導体保護回路により、１つ又は複数の半導体スイッチについて過電流を監視することを提供する。ここで、半導体保護回路及び駆動回路は、好ましくは、伝達された二次信号の電力によってのみ動作される。半導体保護回路は、負荷電流回路の負荷電流を、好ましくは半導体スイッチ自体の電圧降下により測定する。これは、（測定）シャント抵抗を追加的に設ける必要がないことを意味している。半導体スイッチは、パワートランジスタとして実施されており、負荷電流は、ドレイン−ソース路、又は、コレクタ−エミッタ路を介して測定される。ここで、負荷電流は、使用する半導体スイッチの特性曲線から得られる。事前に設定可能なクリティカルな電流制限を超えると、半導体スイッチはオフ状態にされる。半導体保護回路が駆動回路に結合されていることにより、過電流の場合に、駆動回路から駆動信号が生成されることが阻止される。

【0020】

好ましい形態では、負荷電流回路の双方向性の過負荷保護のために、直列接続された２つの半導体スイッチが、負荷電流回路の入力端子と出力端子との間に接続されている。このため、遮断器によって、電流を両方向に、すなわち、負荷から電源に、及びその反対に、流すこと及び遮断することが可能になる。ここで、半導体スイッチの引外し閾値を、例えば両電流方向において異なるように設定することも想定可能である。これは、例えば、電動自動車の復旧動作時に使用する場合に望ましい。

【0021】

想定可能な形態では、半導体スイッチには、バリスタが、過電圧保護装置として並列接続されている。これによって半導体スイッチは、過電圧時の損傷又は破壊から保護される。

【図面の簡単な説明】

【0022】

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照しながらより詳細に説明する。図面は、概略的かつ簡潔なブロック図である。

【0023】

【図1】制御回路と、電気的に絶縁された負荷回路とを備える遮断器を示す図。

【図2-1】不足電圧引外し装置、信号増幅器、及び、ブリッジ回路を備える制御回路を示す図。

【図2-2】不足電圧引外し装置、信号増幅器、及び、ブリッジ回路を備える制御回路を示す図。

【図3-1】駆動回路、半導体保護回路、及び、２つの電子半導体スイッチを備える負荷回路を示す図。

【図3-2】駆動回路、半導体保護回路、及び、２つの電子半導体スイッチを備える負荷回路を示す図。

【図4】不足電圧引外し装置の一部を示す図。

【図5】２つの増幅段を含む信号増幅器の一部を示す図。

【図6】変圧器に繋がった２つのブリッジ部を備えるブリッジ回路の一部を示す図。

【図7】駆動回路の一部を示す図。

【0024】

全ての図において互いに対応する部材及び寸法には、常に、同一の参照番号が付されている。

【発明を実施するための形態】

【0025】

図１には、負荷４と電源６との間の負荷電流回路２が示されている。負荷電流回路２には、遮断器８が接続されている。電子遮断器８は、負荷４又は電源６を、双方向において過電流から保護することに適していると共にそのように構成されている。すなわち、遮断器８は、負荷電流回路２の両方向において電流を導くように、及び、切り替えるように構成されている。このため遮断器８は、電源６と負荷４との間の入力端子１０及び出力端子１２に接続されている。

【0026】

端子１０及び１２の間には、直列接続された２つの半導体スイッチ１４及び１６が、負荷電流回路２の電流路を双方向において遮断するために設けられている。半導体スイッチ１４及び１６は、本実施形態では、特にＮＭＯＳパワートランジスタとして実施されている。

【0027】

図示した本実施形態では、負荷４は、具体的には電動モータ駆動装置であり、電源６は、電気エネルギー貯蔵装置である。通常運転時には、負荷４には、電源６によって電気エネルギーが供給されるので、電流が負荷４から電源６に負荷電流回路２を通って流れる。負荷４の復旧動作又は回生動作の間は、電流が負荷４から（回生式に）電源６に供給される。

【0028】

遮断器８は、実質的に、半導体スイッチ１４及び１６を含む負荷回路２２から変圧器２０によって電気的に絶縁された制御回路１８を含む。ここで、制御回路１８は、変圧器２０の一次側に接続されており、負荷回路２２は、変圧器２０の二次側に接続されている。制御回路１８によって、半導体スイッチ１４及び１６は、具体的にはフェライトリング変圧器として実施された変圧器２０を介して制御される。

【0029】

図２−１、図２−２に単独で示される制御回路１８は、不足電圧保護装置としての不足電圧引外し装置２４を介して、供給電圧Ｕ_ｖに接続されている。制御回路１８はさらに、２つのブリッジ部３０ａ及び３０ｂを有するブリッジ回路２８を制御する信号増幅器２６を備えている。遮断器８には、閾値信号Ｓが端子３２を介して供給される。

【0030】

閾値信号Ｓは、例えば、負荷電流回路２を監視するコントローラによって、又は、センサユニットによって生成される。供給された閾値信号Ｓは、信号増幅器２６によって増幅され、ブリッジ回路２８の制御のために、増幅された閾値信号Ｓａとしてブリッジ部３０ａに供給されると共に、増幅された閾値信号Ｓｂとしてブリッジ部３０ｂに供給される。

【0031】

変圧器２０の一次巻線３４は、出力側において、ブリッジ部３０ａと３０ｂとの間に接続されている。ブリッジ回路２８は、不足電圧引外し装置２４に、したがって供給電圧Ｕ_ｖに接続されている。このためブリッジ回路２８、具体的にはブリッジ部３０ａ及び３０ｂは、変圧器２０と組み合わされて、自励式フラックスコンバータとして実施されている。ここで、ブリッジ部３０ａ及び３０ｂのスイッチング素子は、増幅された閾値信号Ｓａ又はＳｂにより、ブリッジ部３０ａ及び３０ｂが、供給電圧Ｕ_ｖからの一次信号Ａを変圧器２０の一次巻線３４に供給するように制御される。

【0032】

一次信号（入力電圧）Ａの電力は、変圧器２０の二次側に伝達され、ここで、この電力は二次信号（出力電圧）Ｂとして、負荷回路２２に接続された二次巻線３６においてタップされる。二次信号Ｂは、一方では、図３−１、図３−２に単独で示される負荷回路２２の駆動回路３８に送られ、他方では半導体保護回路４０に送られる。駆動回路３８は、二次信号Ｂに応じて駆動信号Ｇを生成し、この信号は、半導体スイッチ１４及び１６の制御端子（ゲート）に送られる。

【0033】

以下に、制御回路１８の構成を、図２−１、図２−２及び図４〜６を参照してより詳細に説明する。

【0034】

供給電圧Ｕ_ｖの破壊時には、信号増幅器２６及びブリッジ回路２８は、不足電圧引外し装置２４によって安全に停止される。したがって、その後、半導体スイッチ１４及び１６も、図４に示される不足電圧引外し装置２４によって自動的にオフされる。これによって、半導体スイッチ１４及び１６の不定のスイッチング状態が回避される。

【0035】

不足電圧引外し装置２４は、入力側においてダイオード４２を備え、ダイオード４２は、グランドに接続されたキャパシタ４４に繋がっている。不足電圧引外し装置２４は、２つのオーム抵抗器４８及び５０を有する電圧分配器４６をさらに備えている。抵抗器５０は、抵抗器４８よりもはるかに高い抵抗値を有している。電圧分配器４６は、一方では抵抗器４８によりダイオード４２の前段に接続され、他方では抵抗器５０によりグランドに接続されている。電圧分配器４６の電圧タップ端子は、トランジスタ５２のベース端子に繋がっている。

【0036】

トランジスタ５２は、エミッタ側において、ダイオード４２とキャパシタ４４との間に接続されている。トランジスタ５２のコレクタ端子は、オーム抵抗器５４を介してトランジスタ５６のベース端子に接点接続している。トランジスタ５６は、エミッタ側においてグランドに繋がり、コレクタ側において、信号増幅器２８のトランジスタ５８のベース端子に繋がっている。

【0037】

運転中、キャパシタ４４は、ダイオード４２を介して充電される。抵抗器５０の抵抗値が高いため、具体的にはＰＮＰトランジスタとして実施されているトランジスタ５２のベース端子及びエミッタ端子は、ほぼ同じ（電圧）電位にある。これにより、トランジスタ５２は、遮断状態、すなわち非導電状態に切り替えられている。

【0038】

供給電圧Ｕ_ｖの降下時には、キャパシタ４４のダイオード４２を介した放電が妨げられる。その結果、トランジスタ５２のエミッタ−ベース電圧は上昇し、これによって、トランジスタ５２は、導電状態に切り替えられる。結果として得られた電流が、ＮＰＮトランジスタとして実施されたトランジスタ５６をオンするように制御し、これによって、信号増幅器２６の入力部、すなわちトランジスタ５８をグランドに接続する。このため、信号増幅器２６は、閾値信号Ｓとは無関係に停止され、これによって結果的に、半導体スイッチ１４及び１６はオフされる（オフ状態）。抵抗器４８は、供給電圧Ｕ_ｖの端子における短絡時に、トランジスタ５２のエミッタ−ベース電流を制限し、これによって、トランジスタ５２は損傷又は破壊から保護される。

【0039】

図５に示される信号増幅器２６は、閾値信号（入力信号）Ｓ及び不足電圧引外し装置２４に応じて、増幅された各閾値信号Ｓａ及びＳｂを、ブリッジ部３０ａ及び３０ｂ用の制御信号（出力信号、制御電圧）として生成する。信号増幅器２６は、実質的に、入力段６０及び２つの増幅段６２ａ及び６２ｂを有している。

【0040】

入力段６０は、グランドに接続されたオーム抵抗器６４を有している。このオーム抵抗器６４は、トランジスタ５６に並列接続されている。抵抗器６４とトランジスタ５８のベース端子との間において、キャパシタ６６とオーム抵抗器６８とが並列接続されており、キャパシタ６６と抵抗器６８との間には、閾値信号Ｓが、オーム抵抗器７０を介して供給される。

【0041】

トランジスタ５８は、エミッタ側において、グランドに接続されている。コレクタ側では、トランジスタ５８は、ダイオード４２を有する導線７４に、オーム抵抗器７２を介して接点接続している。抵抗器７２に並列に、トランジスタ７６が、コレクタ側において導線７４に接続されており、そのベース端子は、トランジスタ５８のコレクタ端子と抵抗器７２との間に接続されている。トランジスタ７６のエミッタ端子とベース端子との間には、ダイオード７８が接続されている。トランジスタ７６のエミッタ端子とダイオード７８との間には、増幅段６２ａのオーム抵抗器８０が接続されている。

【0042】

増幅段６２ａ及び６２ｂは、反転されたプッシュプル増幅器として、ほぼ同一に構成されており、したがって、例えば増幅段６２ｂの構成だけを以下により詳細に説明する。また図面では、例えば増幅段６２ｂの部品だけに参照番号を付した。

【0043】

抵抗器８０には、２つのオーム抵抗器８２及び８４が接続されており、これらは各ダイオード８６又は８８により、グランド又は導線７４に接続されている。抵抗器８２及び８４に並列に、キャパシタ９０、９２が、それぞれ、抵抗器８０及び８２とダイオード８６との間、及び、抵抗器８０及び８４とダイオード８８との間において接続されている。

【0044】

抵抗器８２とダイオード８６とキャパシタ９０との間のノードには、エミッタ側において導線７４に接続されたトランジスタ９４のベース端子が接点接続されている。これに対応して、抵抗器８４とダイオード８８とキャパシタ９２との間のノードは、エミッタ側においてグランドに接続されたトランジスタ９６のベース端子に接点接続されている。ここで、トランジスタ９４は、コレクタ側においてトランジスタ９６のコレクタ端子に接続されており、トランジスタ９４と９６との間に、増幅段６２ａの出力端子が設けられている。ここで、増幅段６２ｂの出力は、一方では増幅段６２ａの抵抗器８０に送られ、他方ではブリッジ部３０ｂに送られる。増幅段６２ａの出力は、ブリッジ部３０ａに送られる。

【0045】

閾値信号Ｓが、入力段６０に供給される。抵抗器６４及び６８の抵抗値については、トランジスタ５８をオンするために導かれる閾値信号Ｓの電圧振幅（電圧値、電圧レベル）を予め設定可能である。キャパシタ６６は、オンされる瞬間に、一時的に高いベース電流を生じさせるので、トランジスタ５８は、比較的素早くオンされる。ここで、抵抗器７０は、流れるベース電流を制限する。

【0046】

トランジスタ５８がオンされると、そのコレクタ端子における電圧は、ほぼ０Ｖに低減する。このため、電流が、ダイオード７８並びに抵抗８０及び８２を通って流れる。この電流はさらに、一時的に、キャパシタ９０とトランジスタ９４のベース端子とを通って流れる。これによってトランジスタ９４がオンされ、その結果、そのコレクタ端子は導線７４の動作電圧に引っ張られる。同時に、トランジスタ９６は、そのベース端子が、抵抗器８０及び８４、ダイオード７８、並びに、オンされたトランジスタ５８を介して実質的にグランド電位にあるため、非導電状態に切り替えられる。

【0047】

トランジスタ５８がオフされると、すなわち、非導電状態又は遮断状態に切り替えられると、そのコレクタ端子における電位は、導線７４の動作電圧まで上昇する。ここで、トランジスタ７６は、電圧フォロワとして動作し、そのスイッチングプロセス中の電流増幅により、インピーダンス変換器として作用する。これによって、一時的に高いスイッチング電流が、後段に接続された増幅段６２ｂのために生成される。トランジスタ７６がオンされると、電流が、抵抗器８０及び８４を通って流れると共に、一時的にキャパシタ９２とトランジスタ９６のベース端子を通って流れる。これによって、トランジスタ９６がオンされ、その結果、そのコレクタ端子はグランドに引っ張られる。同時に、トランジスタ９４は、そのベース端子が、抵抗器８０及び８２、並びに、オンされたトランジスタ７６を介して実質的に導線７４の動作電圧にあるため、遮断される。

【0048】

キャパシタ９０及び９２は、素早いスイッチングプロセスを可能にし、ここで、各（スイッチング）電流は、抵抗器８０によって制限される。増幅段６２ｂは、反転されたプッシュプル増幅器として動作し、ブリッジ部３０ｂ用の閾値信号Ｓｂを生成する。この信号はさらに、入力信号として、増幅段６２ａに供給される。増幅段６２ａは、続いて、ブリッジ部３０ａ用の閾値信号Ｓａを生成する。

【0049】

次に、図２−１、図２−２及び図６を参照して、ブリッジ回路２８の構成をより詳細に説明する。ブリッジ回路２８は、変圧器２０を制御するために、ほぼ同一の２つのブリッジ部３０ａ及び３０ｂを有するＨフルブリッジ（Ｈブリッジ、Ｈ回路）として実施されている。以下に、特にブリッジ部３０ａの構成を説明する。ブリッジ部３０ａ及び３０ｂの互いに対応する部品及び寸法は、それぞれ、参照番号に「ａ」又は「ｂ」を付加している。ブリッジ部３０ａは、ブリッジ部３０ｂと比べて、さらなるユニット９８を有している。このユニット９８は、図２−１、図２−２では破線で包囲されている。

【0050】

ブリッジ部３０ａは、２つのトランジスタ１００ａ及び１０２ａと１つのフリーホイールダイオード１０４ａを含む。これに対応して、ブリッジ部３０ｂは、２つのトランジスタ１００ｂ及び１０２ｂと１つのフリーホイールダイオード１０４ｂを含む。ブリッジ回路２８が自励式フラックスコンバータとして構成されていることにより、異なる振幅の正及び負の出力電圧パルスを、一次信号Ａとして、負荷回路２２に伝達することが可能である。

【0051】

増幅段６２ａの出力は、ブリッジ部３０ａのオーム抵抗器１０６ａとＺダイオード（ツェナーダイオード）１０８ａとの間に接続されている。Ｚダイオード１０８ａは、オーム抵抗器１１０ａによって導線７４に連結されており、Ｚダイオード１０８ａと抵抗器１１０ａとの間には、ＰＭＯＳトランジスタとして実施されたトランジスタ１００ａのゲート端子が接続されている。トランジスタ１００ａは、ソース側において導線７４に接続されており、ドレイン側において変圧器２０の一次巻線３４の端子に繋がっている。一次巻線３４とトランジスタ１００ａとの間には、グランドに接続されたフリーホイールダイオード１０４ａが配置されている。

【0052】

具体的にはＮＰＮトランジスタとして実施されたトランジスタ１０２ａが、コレクタ側においてトランジスタ１００ａのドレイン端子に接点接続されており、エミッタ側においてグランドに接続されている。トランジスタ１０２ａのコレクタ端子とベース端子との間に、電流路１１２ａが並列接続されている。電流路１１２ａは、キャパシタ１１４ａと、これに直列接続されたオーム抵抗器１１６ａとを含む。抵抗器１１６ａの後段には、グランドに接点接続されたダイオード１１８ａが接続されており、ここで、抵抗器１１６ａとダイオード１１８ａとの間に、トランジスタ１２０ａのベース端子が接続されている。トランジスタ１２０ａは、エミッタ側においてグランドに繋がっており、コレクタ側において、電流路１１２ａによりトランジスタ１０２ａのベース端子に繋がっている。トランジスタ１０２ａのベース端子はさらに、オーム抵抗器１２２ａによって、増幅段６２ａの出力部及びＺダイオード１０８ａに接続されている。

【0053】

ブリッジ部３０ａは、増幅器端子と抵抗器１２２ａとの間に、ユニット９８を有している。ユニット９８は、Ｚダイオード１０８ａと抵抗器１２２ａとの間に接続されたキャパシタ１２４を有している。キャパシタ１２４と抵抗器１２２ａとの間において、オーム抵抗器１２６が、ダイオード１２８によってグランドに接続されている。

【0054】

制御信号Ｓａ及びＳｂは、互いにほぼ反転している。すなわち、ターンオンプロセスでは、ブリッジ部３０ｂの制御信号Ｓｂは、ほぼ参照電位を有し、ブリッジ部３０ａ用の制御信号Ｓａはグランド電位に相当する。このため、トランジスタ１０２ａのベース端子はグランドにあり、トランジスタ１００ａのゲート端子は、グランドにあると共にＺダイオード１０８ａの降伏電圧に接続されている。これによって、トランジスタ１０２ａは非導電状態に、トランジスタ１００ａは導電状態に切り替えられる。これに対応して、ブリッジ部３０ｂでは、トランジスタ１０２ｂは導電状態に、トランジスタ１００ｂは非導電状態に切り替えられる。これによって、電流が、トランジスタ１００ａ及び一次巻線３４を通って、トランジスタ１０２ａまで流れることが可能になる。

【0055】

電流は、トランジスタ１０２ａがその飽和領域を超えるまで上昇する。この場合、トランジスタ１０２ａのコレクタ端子における電圧は上昇するので、電流は、キャパシタ１１４ｂ及び抵抗器１１６ｂを通って、トランジスタ１２０ｂのベース端子まで流れる。これによって、トランジスタ１２０ｂは導電状態になるので、トランジスタ１０２ｂのベース端子はグランドに接続され、トランジスタ１０２ｂは遮断される。一次巻線３４の誘導子に貯蔵されたエネルギーにより、この電流はさらに、オンに制御されたトランジスタ１００ａを通って、及び、トランジスタ１００ｂの内部のフリーホイールダイオードを通って流れる。その結果、電流は、ほぼ完全に低減される。これによって、トランジスタ１２０ｂは遮断されるので、新たな電流がトランジスタ１０２ｂを流れることが可能になり、トランジスタ１０２ｂは新たにオンに制御される（スイングプロセス）。

【0056】

トランジスタ１０２ｂがオンに制御されると、変圧器２０の出力電圧又は二次信号Ｂが、実質的にその変圧比と動作電圧又は一次信号Ａとの積によって、印加される。フラックスコンバータがフリーホイール位相にある場合、一次巻線３４において、電圧だけがフリーホイールダイオード１０４ａ又は１０４ｂを介して低下するので、実質的には変圧比とこの電圧との積による二次信号Ｂが、一次信号Ａとして印加される。シリコンから成るフリーホイールダイオード１０４ａ、１０４ｂの場合、この電圧は、典型的には約０、７Ｖである。

【0057】

ターンオフプロセスの間、ブリッジ部３０ａの制御信号Ｓａは、実質的に参照電位を有し、ブリッジ部３０ｂ用の制御信号Ｓｂは、グランド電位の電圧レベルにある。これによって、トランジスタ１０２ｂのベース端子はグランドに接続され、トランジスタ１００ｂのゲート端子は、オン制御された状態に切り替えられる。これに対応して、ブリッジ部３０ａでは、トランジスタ１００ａが遮断状態に、トランジスタ１０２ａが導電状態に切り替えられる。

【0058】

ブリッジ部３０ａ及び３０ｂの構成が類似しているため、スイングプロセスは、上述のターンオンプロセスとほぼ同一である。しかしながら、ユニット９８のキャパシタ１２４により、トランジスタ１０２ａ用のベース電流は一時的に制限される。このため結果的に、オフ状態におけるトランジスタ１０２ａの電流引き込みは比較的少なくなるので、スイングプロセスは自動的に終了する。新たにターンオンされる場合は、キャパシタ１２４が、ダイオード１２８及び抵抗器１２６を介して放電される。

【0059】

ターンオフプロセス中には、変圧器２０の二次信号Ｂは、ターンオンプロセスに対して実質的に反転された符号を有する。

【0060】

変圧器２０の二次信号Ｂの異なる電圧値に応じて、駆動回路３８は、動作電圧を、半導体スイッチ１４及び１６用の制御信号（駆動信号）Ｇとして生成する。以下に、駆動回路３８の構成を、図３−１、図３−２及び図７を参照しながら説明する。

【0061】

駆動回路３８は、変圧器２０の二次巻線３６に接続されており、半導体保護回路４０によって半導体スイッチ１４及び１６に接点接続されている。ここで、負荷回路２２は、二次巻線３６に接続された導線１３０を有している。導線１３０には、駆動回路３８の抵抗器１３２が接続されており、その後段には、トランジスタ１３４のベース端子が接続されている。トランジスタ１３４は、エミッタ側において、ダイオード１３６によってグランドに接続されており、コレクタ側において、Ｚダイオード１３８及び抵抗器１４０を介して導線１３０に繋がっている。

【0062】

Ｚダイオード１３８と抵抗器１４０との間には、トランジスタ１４２のベース側が接続されている。トランジスタ１４２のエミッタ端子は、導線１３０に接続されており、トランジスタ１４２のコレクタ端子は、ダイオード１４４を介して、半導体スイッチ１４及び１６のゲート端子に繋がっている。トランジスタ１４２に平行に、トランジスタ１４６が、エミッタ側において導線１３０に接点接続されている。トランジスタ１４６のコレクタ端子は、ダイオード１４８によって、ダイオード１４４と、半導体スイッチ１４及び１６のゲート端子との間に接点接続されている。トランジスタ１４６に平行に、抵抗器１４８とダイオード１５０とＺダイオード１５２とによる直列回路がグランドに接続されると共に導線１３０に接続されている。ここで、トランジスタ１４６のベース端子は、抵抗器１４８とダイオード１５０との間に接点接続されている。駆動回路３８は、グランドに接続されたキャパシタ１５４をさらに含む。キャパシタ１５４は、ダイオード１４８と半導体スイッチ１４及び１６のゲート端子との間に接点接続されている。

【0063】

半導体スイッチ１４及び１６を過電圧による損傷又は破壊から保護するために、バリスタ１５６が、端子１０と１２との間に結合されている。

【0064】

半導体スイッチ１４及び１６のターンオンプロセスのために、正の電圧パルスが二次信号Ｂとして、負荷回路２２に送信される。この正の電圧によって、トランジスタ１３４はオンされる。二次信号Ｂの（電圧）振幅が十分に高い場合、電流が、抵抗器１４０及びＺダイオード１３８を通って、並びに、トランジスタ１３４及びダイオード１３６を通って流れる。抵抗器１４０において十分に高い電圧が降下すると、具体的にはＰＮＰトランジスタとして実施されたトランジスタ１４２がオンされるので、キャパシタ１５４及び半導体スイッチ１４及び１６のゲートは、充電される。これによって、これらの半導体スイッチ１４、１６は、導電状態に切り替えられ、電流が端子１０及び１２を通って流れることが可能になる。

【0065】

通常、駆動回路３８は、二次信号Ｂの振幅が所定の閾値以上になって初めてオンされるので、キャパシタ１５４は、変圧器２０がフリーホイール位相にある間は放電されない。動作中に定期的に伝達される電圧パルスにより、キャパシタ１５４は定期的に再充電され、その結果、半導体スイッチ１４及び１６は、常に確実に導電状態にされる。ここでダイオード１４４は、変圧器２０がフリーホイール位相にある間にキャパシタ１５４が放電されることを阻止する。

【0066】

半導体スイッチ１４及び１６のターンオフプロセスでは、負の電圧パルスが二次信号Ｂとして負荷回路２２に送信される。二次信号Ｂが十分に高い負の（電圧）振幅を有するならば、電流が、抵抗器１４８とダイオード１５０とＺダイオード１５２とを通って流れる。抵抗器１４８において十分に高い電圧が降下すると、具体的にはＮＰＮトランジスタとして実施されたトランジスタ１４６がオンされるので、キャパシタ１５４、並びに、半導体スイッチ１４及び１６のゲートは、負の電圧に再充電される。これによって、半導体スイッチ１４及び１６は、非導電に切り替えられ、端子１０及び１２を通る電流は遮断される。この負の電圧を用いた制御により、半導体スイッチ１４及び１６が特に素早くかつ信頼性を有してオフされることが確保される。

【0067】

好適な寸法を有するキャパシタ１５４では、その容量は、一方では、二次信号Ｂが比較的短い電圧パルスを有する場合でも完全な充電が確実に行われるように、可能な限り小さくなっている。これによって、半導体スイッチ１４及び１６のオン制御が不完全であることによりこれらに損傷又は破壊が生じることが阻止される。

【0068】

他方、キャパシタ１５４の容量は、半導体スイッチ１４及び１６を制御する駆動信号Ｇが平滑化されるように、可能な限り大きくなっている。これは、変圧器２０がフリーホイール位相にある間、キャパシタ１５４、並びに、半導体スイッチ１４及び１６のゲートが寄生抵抗を介して放電可能になるため、都合がよい。

【0069】

さらにキャパシタ１５４は、過渡電圧が半導体スイッチ１４及び１６の寄生容量を介して各ゲートに結合された時に、半導体スイッチ１４及び１６の寄生駆動を妨げる。より高い安全性を実現するために、例えば、半導体スイッチ１４及び１６のゲートに、常に負の電圧振幅（電圧レベル、電圧値）を有する駆動信号Ｇが供給されることが想定可能である。

【0070】

遮断器８の運転中は、半導体スイッチ１４及び１６を流れる電流は、半導体保護回路４０によって監視される。電流が所定の閾値を超えると、半導体スイッチ１４及び１６はオフされる、すなわち遮断状態に切り替えられる。半導体スイッチ１４及び１６は、半導体保護回路４０がオフ信号によりリセットされるまで、オフされた状態で維持される。以下に、半導体保護回路４０の構成を、図３−１、図３−２を参照しながらより詳細に説明する。

【0071】

半導体保護回路４０は、Ｚダイオード１５８と、オーム抵抗器１６０と、グランドに接続されたキャパシタ１６２とにより、導線１３０に接続されている。さらに、半導体保護回路４０は、ダイオード１６４を介して、駆動回路３８のトランジスタ１３４のベース端子に連結されている。ダイオード１６４は、順方向において、ソース側がグランドに接続されたトランジスタ１６６のドレイン端子に接点接続されている。トランジスタ１６６のゲート端子は、トランジスタ１６８のゲート端子に繋がっている。トランジスタ１６８は、ソース側においてグランドに接続されており、ドレイン側において、ダイオード１４８とキャパシタ１５４の間のダイオード１７０によって、駆動回路３８に接点接続されている。

【0072】

トランジスタ１６６及び１６８のゲート端子間において、それぞれ１つのキャパシタ１７２及び１つのオーム抵抗器１７４が、グランドに接続されている。トランジスタ１６６及び１６８のゲート端子は、さらに、Ｚダイオード１７６によって、２つの電流監視回路１７８ａ及び１７８ｂに繋がっている。電流監視回路１７８ａ及び１７８ｂは、導線１３０に結合されている。ここで、電流監視回路１７８ａは、端子１０と半導体スイッチ１４との間に接点接続されている。これに対応して、電流監視回路１７８ｂは、端子１２の端子クランプと半導体スイッチ１６との間に接点接続されている。

【0073】

電流監視回路１７８ａ及び１７８ｂは、ほぼ同一に構成されており、以下において、特に、電流監視回路１７８ａの構成について説明する。電流監視回路１７８ａ及び１７８ｂの互いに対応する部品及び寸法は、それぞれ、参照番号に「ａ」又は「ｂ」を付加している。

【0074】

電流監視回路１７８ａは、１つのトランジスタ１８０ａ、１つのオーム抵抗器１８２ａ、３つのダイオード１８４ａ、１８６ａ、１８８ａ、及び、１つのＺダイオード１９０ａを含む。トランジスタ１８０ａは、コレクタ側において導線１３０に接続され、エミッタ側においてＺダイオード１７６の後段に接続されている。トランジスタ１８０ａのエミッタ端子とＺダイオード１７６との間には、ダイオード１８４ａが接続されている。ダイオード１８６ａは、ダイオード１８４ａと、トランジスタ１８０ａのエミッタ端子との間に接続されており、トランジスタ１８０ａのエミッタ端子をそのベース端子に接続している。トランジスタ１８０ａに平行に、抵抗器１８２ａが導線１３０に接続されている。Ｚダイオード１９０ａ及びダイオード１８８ａによって、抵抗器１８２ａ及びトランジスタ１８０ａのベース端子は、端子１０と半導体スイッチ１４との間の接続箇所に繋がっている。

【0075】

二次信号Ｂが正の値である場合、キャパシタ１６２は、Ｚダイオード１５８及び抵抗器１６０を介して充電される。ここで、充電プロセスの時定数により、半導体スイッチ１４及び１６のターンオンと半導体保護回路４０の起動との間の遅延を短くすることが確保される。ここでは、ターンオンして短絡した時にも、半導体スイッチ１４及び１６が信頼性を有してかつ確実に保護されるように、比較的短い時定数が選択される。Ｚダイオード１５８により、二次信号Ｂが負の電圧振幅を有する場合にキャパシタ１６２の素早い放電が行われることが確保されるので、半導体保護回路４０は、新たなターンオンの場合に起動しない。

【0076】

キャパシタ１６２は、抵抗器１８２ａ、１８２ｂ、ダイオード１８４ａ、１８４ｂ、及び、Ｚダイオード１９０ａ、１９０ｂを介して、半導体スイッチ１４又は１６のドレイン−ソース路に電流を供給する。Ｚダイオード１９０ａ、１９０ｂと、抵抗器１８２ａ、１８２ｂとの間の電位は、半導体スイッチ１４及び１６の順方向電圧に相当し、加えて、ダイオード１５０の飽和電圧及びＺダイオード１９０ａ、１９０ｂの降伏電圧にも相当する。半導体スイッチ１４及び１６の特性曲線を得ることによって、電流の監視が実現される。具体的には、半導体スイッチ１４及び１６は、所定の電流値（引外し電流）を超えると、オフされる。

【0077】

抵抗器１８２ａ、１８２ｂは比較的高抵抗であるので、キャパシタ１６２は、二次信号Ｂの再充電インパルスの間に少しだけ放電される。故障時に素早い停止が可能になるように、トランジスタ１８０ａ、１８０ｂは、引外し時に、インピーダンス変換器として機能する。

【0078】

ダイオード１８６ａ、１８６ｂは、各トランジスタ１８０ａ、１８０ｂを保護するためのものである。ダイオード１８４ａ及び１８４ｂは、ここで、電流監視回路１７８ａ及び１７８ｂの並列接続を可能にする。

【0079】

Ｚダイオード１７６の電圧がその降伏電圧の値まで上昇すると、キャパシタ１７２や、したがって具体的にはＮＭＯＳトランジスタとして実施されたトランジスタ１６６及び１６８のゲートは、充電される。この充電電圧が、トランジスタ１６６及び１６８の閾値電圧領域の値に達すると、トランジスタ１６６及び１６８のドレイン−ソース路は電気的に導通する。その結果、半導体スイッチ１４及び１６のゲート端子における電位は低減し、これによって、その導電性も低減される。このため、ドレイン−ソース電圧がさらに上昇し、したがって、トランジスタ１６６及び１６８のオン制御を高めるように作用する。この正帰還によって、半導体スイッチ１４及び１６は、信頼性を有して、かつ、確実にオフされる。

【0080】

引外し電流の値は、Ｚダイオード１７６を調節することによって上昇させることが可能であり、又は、Ｚダイオード１９０ａ及び１９０ｂによって低減させることが可能である。

【0081】

トランジスタ１６６をオンに制御する時には、トランジスタ１３４のベース電流は遮断される。このため、トランジスタ１４２はオンに制御されないので、キャパシタ１５４の再充電は阻止される。

【0082】

キャパシタ１７２及び抵抗器１７４は、（ＲＣ）フィルタとして機能し、引外し電流を短時間だけ超えた場合に半導体保護回路４０の過電流保護が開始されることを阻止する。

【0083】

本発明は、上述の実施形態に限定されない。同業者はむしろ、本発明の他の変形例にも、本発明の対象から逸脱することなく想到可能であろう。また具体的には、実施形態に関連して記載した全ての各特徴は、別の方法で、本発明の対象から逸脱することなく互いに組み合わせ可能である。

【符号の説明】

【0084】

２ 負荷電流回路
４ 負荷
６ 電源
８ 遮断器
１０ 入力端子
１２ 出力端子
１４，１６ 半導体スイッチ
１８ 制御回路
２０ 変圧器
２２ 負荷回路
２４ 不足電圧引外し装置
２６ 信号増幅器
２８ ブリッジ回路
３０ａ，３０ｂ ブリッジ部
３２ 端子
３４ 一次巻線
３６ 二次巻線
３８ 駆動回路
４０ 半導体保護回路
４２ ダイオード
４４ キャパシタ
４６ 電圧分配器
４８，５０ 抵抗器
５２ トランジスタ
５４ 抵抗器
５６，５８ トランジスタ
６０ 入力段
６２ａ，６２ｂ 増幅段
６４ 抵抗器
６６ キャパシタ
６８，７０，７２ 抵抗器
７４ 導線
７６ トランジスタ
７８ ダイオード
８０，８２，８４ 抵抗器
８６，８８ ダイオード
９０，９２ キャパシタ
９４，９６ トランジスタ
９８ ユニット
１００ａ，１００ｂ トランジスタ
１０２ａ，１０２ｂ トランジスタ
１０４ａ，１０４ｂ フリーホイールダイオード
１０６ａ，１０６ｂ 抵抗器
１０８ａ，１０８ｂ Ｚダイオード
１１０ａ，１１０ｂ 抵抗器
１１２ａ，１１２ｂ 電流路
１１４ａ，１１４ｂ キャパシタ
１１６ａ，１１６ｂ 抵抗器
１１８ａ，１１８ｂ ダイオード
１２０ａ，１２０ｂ トランジスタ
１２２ａ，１２２ｂ 抵抗器
１２４ キャパシタ
１２６ 抵抗器
１２８ ダイオード
１３０ 導線
１３２ 抵抗器
１３４ トランジスタ
１３６ ダイオード
１３８ Ｚダイオード
１４０ 抵抗器
１４２ トランジスタ
１４４ ダイオード
１４６ トランジスタ
１４８ 抵抗器
１５０ ダイオード
１５２ Ｚダイオード
１５４ キャパシタ
１５６ バリスタ
１５８ Ｚダイオード
１６０ 抵抗器
１６２ キャパシタ
１６４ ダイオード
１６６，１６８ トランジスタ
１７０ ダイオード
１７２ キャパシタ
１７４ 抵抗器
１７６ Ｚダイオード
１７８ａ，１７８ｂ 電流監視回路
１８０ａ，１８０ｂ トランジスタ
１８２ａ，１８２ｂ 抵抗器
１８４ａ，１８４ｂ ダイオード
１８６ａ，１８６ｂ ダイオード
１８８ａ，１８８ｂ ダイオード
１９０ａ，１９０ｂ Ｚダイオード
Ｕ_ｖ 供給電圧
Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ 閾値信号
Ａ 一次信号
Ｂ 二次信号／出力電圧
Ｇ 駆動信号／動作電圧

【図1】

【図2-1】

【図2-2】

【図3-1】

【図3-2】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】