(57)【要約】【課題】  直流電圧を電力制御する省電力トランジスタを得る。【解決手段】  トランジスタにサイリスタを直結して縦続接続し、整流電圧源とベース間にバイアス抵抗Ｒ１を接続し、ベースとゲート間にＣＲ回路を側路接続して素子を構成する。交流電圧を整流した電圧を抵抗Ｒ１と陰極に供給し、コレクタと陰極間に直流電圧を供給する。  整流電圧を遮断しコンデンサーが充電転流してサージ電圧をゲートから陰極に放電すると、サイリスタ電圧開閉パワーがサージ電流を吸引してサイリスタ高抵抗が電極漏れ電流を流し、抵抗Ｒ１を漏れ電流制御しダイオードをオンしオン状態にして正弦波電圧電流を充放電する。タイムラグを得て電位の溝に電荷を滞留し閾値の接続容量を形成してＳＷ７をスイッチし、スイッチ電圧電流が直流電圧を電力制御する省電力トランジスタを創出した。従来の直流電圧を電圧制御する半導体制御法が抱えた問題を一挙に解消した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流電圧源とベース間にバイアス抵抗Ｒ１を接続し、ベースとゲート間にＣＲ回路を側路接続するトランジスタ縦続接続サイリスタにおいて、コレクタと陰極間に負荷を介した直流電圧を供給する一方、抵抗Ｒ１と陰極間に整流電圧を供給し、素子の接続容量が整流電圧を遮断してサージ電圧をゲートから放電すると、サイリスタ電圧開閉パワーがサージ電流を吸引し陰極漏れ電流を流してダイオードをオンしたことから、サイリスタ高抵抗が電極漏れ電流を流してＣＲ回路を充放電し、ＳＷ７をスイッチして直流電圧を電力制御する省電力トランジスタ。
【請求項２】
整流電圧源をバイアス抵抗Ｒ１と陰極間に接続し、ベースとゲート間にＣＲ回路を側路接続するトランジスタ縦続接続サイリスタにおいて、交流電圧の正弦波を整流した電圧を素子の接続容量が遮断すると、サージ電圧をサイリスタ高抵抗に印加してコンデンサーを通しゲートから電界をかけて陰極に放電し、サージ電流に重畳するエネルギーを形成してサイリスタ高抵抗が陰極漏れ電流を流したことから、抵抗Ｒ１をベース漏れ電流制御しダイオードをオンしてＣＲ回路が充放電し、ＳＷ７をスイッチして直流電圧を電力制御する省電力トランジスタ。
【請求項３】
整流電圧源をバイアス抵抗Ｒ１と陰極間に接続し、ベースとゲート間にＣＲ回路を側路接続するトランジスタ縦続接続サイリスタ素子において、整流電圧を素子の接続容量が遮断してサイリスタ高抵抗がサージ電流に重畳するエルギーを陰極から吸引すると、サージ電流がベースから突入し逆バイアス電圧を供給してコレクタ漏れ電圧を断つ一方、重畳するエネルギーがエミッタから突入し抵抗Ｒ１をベース漏れ電流制御してダイオードをオンしたことから、直流電圧を電力制御して有効電力を供給制御する省電力トランジスタ。
【請求項４】
整流電圧源をバイアス抵抗Ｒ１と陰極間に接続し、ベースとゲート間にＣＲ回路を側路接続するトランジスタ縦続接続サイリスタ素子において、整流電圧を素子の接続容量が遮断してサージ電流に重畳するエネルギーを陰極から吸引すると、サイリスタ高抵抗が陰極漏れ電流を流してゲートと陽極から漏れ電流を流し、抵抗Ｒ１をベース漏れ電流制御してダイオードをオンしたことから、サイリスタ高抵抗が電流に重畳する電圧を通電し素子が充放電してＳＷ７をスイッチし、スイッチ電圧電流が直流電圧を電力制御する省電力トランジスタ。
【請求項５】
整流電圧源の正電圧をバイアス抵抗Ｒ１に負電圧を陰極に接続し、ＣＲ回路をベースとゲート間に側路接続するトランジスタ縦続接続サイリスタ素子において、素子の接続容量が整流電圧源のダイオードをオンしオフして正弦波電圧電流を充放電し、閾値の接続容量を形成しＳＷ７をスイッチしてサイリスタをトリガすると、スイッチ電圧をベースにスイッチ電流をゲートに供給して直流電圧を電圧電流制御する省電力トランジスタ。
【請求項６】
交流電圧の振動周波をダイオードが直流化した整流電圧をバイアス抵抗Ｒ１と陰極間に接続し、負荷を介した直流電圧をコレクタと陰極間に供給する一方、トランジスタのエミッタにサイリスタの陽極を直結し縦続接続して半導体素子を構成し、ゲートの静電容量をドリフト電流に変換しダイオードをオンしオン状態にして正弦波電圧電流を通電したことから、半導体素子を制御するに必要な閾値の接続容量を充放電して形成し、ＳＷ７をスイッチしサイリスタをトリガして直流電圧を電力制御する省電力トランジスタ。
【請求項７】
整流電圧をバイアス抵抗Ｒ１と陰極間に供給し、ベースとゲート間にＣＲ回路を側路接続して省電力トランジスタを構成する一方、整流電圧をサイリスタ高抵抗が遮断してサージ電圧をゲートから陰極に放電すると、サージ電流に重畳するエネルギーを陰極から突入し陰極漏れ電流を流してダイオードをオンし、整流電圧源から充電電圧を供給してサイリスタ高抵抗が陰極漏れ電流を流し、電流に重畳する電圧を通電して直流電圧を電力制御する省電力トランジスタ。
【請求項８】
整流電圧をバイアス抵抗Ｒ１と陰極間に供給し、ベースとゲート間にＣＲ回路を側路接続して省電力トランジスタを構成する一方、ダイオードをオンして充電電圧を供給すると、サイリスタ高抵抗が電界を形成し陰極漏れ電流を流してゲート漏れ電流と陽極漏れ電流を流し、バイアス抵抗Ｒ１を漏れ電流制御してダイオードをオン状態にしたことから、サイリスタ高抵抗が正弦波電流に重畳する正弦波電圧を充放電してＳＷ７をスイッチし、スイッチ電圧電流が直流電圧を電圧・電流制御する省電力トランジスタ。
【請求項９】
整流電圧をバイアス抵抗Ｒ１と陰極間に供給し、ベースとゲート間にＣＲ回路を側路接続して省電力トランジスタを構成する一方、整流電圧を遮断し電子層に静電容量を形成してサージ電圧を放電してサージ電流を突入すると、電子層の静電容量をドリフト電流に変換しダイオードをオンしてオン状態にし、時定数に基づいてサイリスタ高抵抗が電流に重畳する電圧を通電して充電電荷と飽和電圧を形成したことから、コンデンサーが放電転流して充電電荷を静電容量に放電し充電して飽和電圧を陰極に放電する省電力トランジスタ。
【請求項１０】
整流電圧をバイアス抵抗Ｒ１と陰極間に供給し、ベースとゲート間にＣＲ回路を側路接続して省電力トランジスタを構成する一方、整流電圧を素子の接続容量が遮断してサージ電圧をゲートから陰極に通電し、反対に、陰極からサイリスタ高抵抗が電極漏れ電流を流してトランジスタのベースとエミッタから突入すると、コレクタ領域の自由電子と結合しコレクタ漏れ電圧電流を断って抵抗Ｒ１を漏れ電流制御したことから、正弦波電圧電流を充放電し閾値の接続容量を形成し、ＳＷ７をスイッチして直流電圧を電力制御する省電力トランジスタ。
【請求項１１】
整流電圧をバイアス抵抗Ｒ１と陰極間に供給し、ベースとゲート間にＣＲ回路を側路接続して省電力トランジスタを構成する一方、整流電圧を素子の接続容量が遮断してサージ電圧を通電すると、サイリスタ高抵抗が陰極漏れ電流を流してゲートに電位の溝を形成し、電荷γを残留しサージ電流に重畳するエネルギーが充電容量と静電容量に突入してダイオードをオンしたことから、正弦波電圧電流を充放電するタイムラグを得て電位の溝に電荷を滞留し、閾値の接続容量を形成して直流電圧を電力制御する省電力トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本願は、トランジスタのエミッタにサイリスタの陽極を直結して縦続接続し、整流電圧源とベース間にバイアス抵抗Ｒ１を、ベースとゲート間にＣＲ回路を側路接続して半導体素子を構成し、負荷の慣性運動を介した直流電圧をコレクタと陰極間に供給する一方、抵抗Ｒ１と陰極間に整流電圧を供給する。サイリスタ高抵抗が整流電圧を遮断しサージ電圧をゲートから陰極に放電すると、抵抗Ｒ１を電流制御しダイオードをオンして整流電圧と素子の接続容量が有機的に結合する。正弦波電圧電流を充放電し充放電タイムラグを得て滞留電荷を生じて閾値の接続容量を形成し、半導体素子を制御するに必要な電力としてＳＷ７をスイッチし、スイッチ電圧電流が直流電圧を電力制御する省電力トランジスタ。
【背景技術】
【０００２】  従来、電圧を断つことができないトランジスタや電流を断つことができないサイリスタ等の半導体素子を用い、産業機器や民生機器などの負荷に必要とする電力を供給する場合、半導体素子に制御電極を設けて信号電圧を供給し制御電流を流し込んで直流電圧を電圧制御していた。更に、直流電圧を半導体素子が遮断した時、電圧遮断エネルギーが素子を通してサージ電圧を陰極に放電し、逆に陰極からサージ電流を突入して雑音等を発生した。
具体的に、電圧を断つ回路を必要とするトランジスタを用いた制御回路の場合、インバータ回路ではトランジスタを直列接続し２個を一対として制御回路が複雑になった。
電流を断つことのできないサイリスタの場合、電源転流等電流を断つ何らかの回路を必要とし信号電圧を用いてサイリスタを電圧制御していたが、電圧遮断時ゲートの半導体側の電子層が反転し静電容量を形成して空間電荷を生じ、電子密度の差を生じて拡散電流を流しこの寄生効果によって自由電子を流す。例えば、静電容量に寄生する自由電子とサージ電圧が複雑に絡み合い、チャタリングや無効電力で発熱する等様々な問題を生じた。
更に、主電極に電圧を印加して制御電極に信号電圧を供給して直流電圧を制御していたが、電圧に対し電流が遅れて遅相電流を生じ立ち上がり立ち下り電力に無効電力を生じた。
尚、コンデンサーを用いてパルス信号等を得る場合、電圧遮断時コンデンサーを挟んでサージ電圧とサージ電流が干渉しあい、髭パルス等を発生して遮断能力を悪くした。
上記半導体制御において、従来の制御電圧を印加して制御電流を流し込んでいた神話伝説化された制御に対し、ダイオードブリッジの接続容量を利用して直流電圧を電力制御する制御法を提案した。本願は、正弦波電圧電流を充放電して閾値の接続容量を形成し、ＳＷ７をスイッチして直流電圧を電力制御する省電力トランジスタであるとして総括する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】特開昭５９−２１２７５号公報
【特許文献２】特開２００６−２０７１０号公報
【特許文献３】平成８特願３５９３６９号公報
【発明の概要】
トランジスタ縦続接続サイリスタのバイアス抵抗Ｒ１と陰極間に整流電圧を供給し、コレクタと陰極間に直流電圧を供給する。特異稀なトランジスタのエミッタに陽極を直結し縦続接続したサイリスタ高抵抗が整流電圧を遮断し、サージ電圧をゲートから陰極に放電してサイリスタ電圧開閉パワーがサージ電流を吸引し、陰極漏れ電流を流してトランジスタのベースとエミッタから突入し、抵抗Ｒ１を漏れ電流制御してダイオードをオンする。サイリスタ高抵抗が正弦波電圧電流を通電してＳＷ７をスイッチし、スイッチ電圧電流が直流電圧を電力制御して負荷に電力パルスを供給する省電力トランジスタを創出した。
【発明が解決しようとする課題】  これら従来の問題に対し、直流電圧を電力制御するトランジスタ縦続接続サイリスタを提案し、特開昭５９−２１２７５、特開２００６−２０７１０等が公報に記載された。まず、特開昭５９−２１２７５号公報に記載されているトランジスタ縦続接続サイリスタに用いたトランジスタ縦続接続ＵＪＴゲート回路がある。ゲート回路の負荷はトランスであり電磁的に結合した為、電圧遮断時のサージはトランスで分圧されて弱くなりコレクタ漏れ電圧を断てず、加えて供給電圧源の雑音が自己バイアス抵抗から混入し半導体が誤動作して信頼性を損なった。
又、特開２００６−２０７１０号公報に記載したトランジスタ縦続接続サイリスタは、半導体素子を制御するに必要な正弦波電圧電流を供給して素子を制御するも、直流振動電圧源の雑音が自己バイアス抵抗から混入して干渉を断てず誤動作するものと判明した。整流電圧と素子が有機的に結合して直流電圧を電力制御する半導体素子を得ることを課題とする。【０００３】  その為に、トランジスタのエミッタにサイリスタの陽極を直結して縦続接続し、整流電圧とベース間に抵抗Ｒ１をベースとゲート間にＣＲ回路を側路接続して素子を構成する。負荷の慣性運動を介した直流電圧をコレクタと陰極間に供給する一方、交流電圧をダイオードが整流した電圧を抵抗Ｒ１と陰極間に供給し、整流電圧と半導体素子が有機的に結合し、閾値の接続容量を充放電して直流電圧を電力制御する省電力トランジスタを得た。
整流電圧をサイリスタ高抵抗が遮断しコンデンサーが充電転流してサージ電圧をゲートから陰極に放電し、サイリスタ電圧開閉パワーがサージ電流を強く吸引してサージ電流に重畳するエネルギーを形成する。サイリスタ高抵抗が陰極漏れ電流を流してベースとエミッタに突入し、特異稀なトランジスタが直流電圧を断ち抵抗Ｒ１を電流制御してダイオードをオンする。整流電圧から電流に重畳する電圧を供給して充電電流を流し、ゲートに電位の溝を形成して電荷γを残留する。充電を完了しダイオードをオフしコンデンサーが放電転流して電位の溝と残留電荷γを放電して消滅し、充放電するタイムラグを得て電位の溝に電荷γを滞留して充放電し、素子を制御するに必要な閾値の接続容量を形成する。
ＳＷ７をスイッチしてスイッチ電圧電流が直流電圧ループのベースを電圧制御し、ゲートを電流制御して直流電圧を電力制御する省電力トランジスタを創出した。従来の電圧を断てないトランジスタや電流を断てないサイリスタが抱えた問題等、直流電圧を電圧制御して制御電流を流し込む半導体制御法が抱えた基本的な問題を解消することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明は、特異稀なトランジスタのエミッタにサイリスタの陽極を直結して縦続接続し、抵抗Ｒ１とＣＲ回路を図示の様に接続し容量制限した省電力トランジスタを構成する。コレクタと陰極に直流電圧を抵抗Ｒ１と陰極に整流電圧を供給し、サイリスタ高抵抗が遮断し電極漏れ電流を流して抵抗Ｒ１を電流制御する。ダイオードをオンしＣＲ回路が充放電してＳＷ７をスイッチし、整流電圧と素子が有機的に結合して直流電圧を電力制御する。
具体的に、整流電圧を遮断し抵抗Ｒ１が電圧ｘを拘束してダイオードをオフ状態にする。サイリスタゲートの半導体側の電子層が反転して静電容量を形成し、コンデンサーが充電転流してサージ電圧をベースに印加する。ベースから陽極に通電してサイリスタ高抵抗に印加する一方、コンデンサーがゲートに通電し電界を形成してゲートから陰極に放電する。
サイリスタ電圧開閉パワーがサージ電流を強く吸引してサージ電流に重畳するエネルギーを形成し、陰極から突入しサイリスタ高抵抗が陰極漏れ電流を流しゲートに電位の溝を形成して電荷γを残留する。電荷γを通しサージ電流に重畳するエネルギーが充電容量βと静電容量αに突入し、ベースに逆バイアス電圧を印加する一方、静電容量を放電してドリフト電流を陽極に突入する。サージ電流に重畳する突入エネルギーが特異稀なトランジスタのベースとエミッタに突入し、縦続下のサイリスタ高抵抗を利用してコレクタ漏れ電圧を断ち、抵抗Ｒ１をベース漏れ電流制御し拘束電圧を降下してダイオードをオンする。
整流電圧から電圧ｘを供給してサイリスタ高抵抗が電界を形成して電極漏れ電流を流し、ダイオードをオン状態にして正弦波電流に重畳する正弦波電圧をＣＲ回路に充電し、半導体素子を制御するに必要な正弦波電圧電流を充放電して閾値の接続容量を形成する。
即ち、飽和電圧がダイオードをオフし半導体素子をオフして静電容量に寄生する自由電子を放電し、空にし回復時間を与えて初期化する。正弦波電圧電流を再度充電し滞留電荷を利用して閾値の接続容量がＳＷ７をスイッチし、スイッチ電圧電流が直流電圧を電力制御する。ベースにパルス電圧を供給してサイリスタが電圧制御し、ゲートに飽和領域のパルス電流を供給してトランジスタが電流制御し、立ち上リ立下り無効電力を無くして電力パルスを断続出力する省電力トランジスタを創出し、課題の問題点を一挙に解消した。
【発明の効果】
【０００５】  本発明の半導体素子が整流電圧を遮断してサージ電圧をゲートから放電すると、サイリスタ電圧開閉パワーがサージ電流を強く吸引して電極漏れ電流を流し、抵抗Ｒ１を漏れ電流制御してダイオードをオンした。サイリスタ高抵抗が陰極漏れ電流を流しドリフト電流を流してダイオードをオン状態にし、電流に重畳する電圧をＣＲ回路に充電して充電電荷と飽和電圧を形成し、飽和電圧がダイオードをオフし整流電圧を断って充電を完了する。それを放電して放電を完了しダイオードをオンオフしてＣＲ回路が充放電し、閾値の接続容量を形成してＳＷ７をスイッチする。スイッチ電圧電流がベースとゲートを電圧電流制御して直流電圧を電力制御し、負荷に有効電力を断続供給する半導体素子を創出した。
１、本案は、整流電圧を遮断して電子層が静電容量を形成すると、サージ電圧をゲート    から放電し陰極漏れ電流を流して静電容量を放電する。抵抗Ｒ１を電流制御し閾値の    接続容量を形成してＳＷ７をスイッチしたことから、スイッチ電圧電流が直流電圧を    電力制御して制御を簡単にした。本発明の半導体制御法が従来回路を画期的に簡素省    略化し、回路や部品数を減らして集積化を図れば顕著に半導体技術に革命を齎す。
２、整流電圧を遮断しコンデンサーが充電転流してサージ電圧をゲートから陰極に放電    する。サージ電流に重畳するエネルギーを突入してサイリスタが陰極漏れ電流を流し    、ドリフト電流を流しダイオードをオン状態にして正弦波電流に重畳する正弦波電圧    を通電する。充放電するタイムラグを与え閾値の接続容量を形成してＳＷ７をスイッ    チ制御し、スイッチ電圧電流が直流電圧を電圧電流制御する半導体素子を創出した。
従来の半導体は制御電極を設けて信号電圧を供給し制御電流を流し込んで直流電圧を電圧制御していた。本案は、スイッチ電圧電流が直流電圧を電力制御する半導体を創出し、従来の直流電圧を電圧制御する制御法を省エネ化して背景技術の課題を一挙に解消した。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】  発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１は、整流電圧源ＡＣ，Ｄの正電圧をバイアス抵抗Ｒ１に負電圧を陰極に接続する      一方、直流電圧源Ｅに負荷ＲＬを接続し負荷の慣性運動を介した直流電圧の正電圧      をコレクタに、負電圧を陰極に接続した半導体素子の基本ブロック図である。
図２は、正弦波電圧電流のワンパルスの立ち上がり充電ブロック図である。
図３は、正弦波電圧電流のワンパルスの立ち下がり放電ブロック図である。【０００７】  実施例では、交流電圧ＡＣの正弦波をダイオードＤが整流した直流振動電圧を整流電圧とする。負荷ＲＬを介した直流電圧Ｅをコレクタと陰極に供給して直流電圧ループを形成する一方、交流電圧を整流した直流振動電圧を抵抗Ｒ１と陰極に供給し、コンデンサーＣ接続抵抗ＲがＣＲ回路を構成し時定数に基づき充放電して整流電圧ループを形成する。
整流電圧の正弦波を接続容量に供給しサイリスタ高抵抗が遮断してダイオードをオフする。サイリスタゲートの半導体側の電子層が反転し静電容量を形成してコンデンサーが充電転流し、陽極電圧上昇率ｄｖ／ｄｔを利用して整流電圧遮断エネルギーがサージ電圧を素子に突入し、トランジスタを介しサイリスタの陽極に印加してコンデンサーが通電する。サイリスタ陽極の電界を利用してゲートから電界をかけて陰極に放電し、反対に、陽極電流上昇率ｄｉ／ｄｔを利用してサージ電流を陰極から強く吸引し、陰極からサージ電流に重畳するエネルギーを突入する。サイリスタ高抵抗がサージ電流に重畳する突入エネルギーを通電して陰極から漏れ電流を流し、コンデンサーに充電し充電電荷を形成してベースに逆バイアス電圧を突入する一方、ゲートの静電容量を放電してドリフト電流を陽極に突入する。
サイリスタ高抵抗が陰極漏れ電流を流し充電電荷を形成してドリフト電流を流し、抵抗Ｒ１を電流制御してダイオードをオンし電流に重畳する電圧を通電してオン状態にする。半導体素子を制御するに必要な閾値の接続容量を形成し充放電してＳＷ７をスイッチし、スイッチ電圧電流が直流電圧を電圧電流制御する省電力トランジスタを創出した。
尚、ＣＲ回路に接続したＳＷ７は閾値の接続容量に応じて起動するスイッチである。【０００８】  以下、第１図は半導体素子の基本ブロック図でありそれに基づいて動作説明する。
連続的な遮断エネルギーがサージ電圧をゲートから陰極に放電し、サイリスタ電圧開閉パワーがサージ電流を吸引しサージ電流に重畳するエネルギーを形成し、陰極から突入してサイリスタ高抵抗が陰極漏れ電流をゲートに流す。漏れ電流がゲートに電位の溝を形成して電荷γを残留し、電位の溝を通して素子の各電極とコンデンサーが漏れ電流を流す。
電位の溝の残留電荷を通してサージ電流がゲートに突入し、ゲート漏れ電流を流しコンデンサーに充電してベースに逆バイアス電圧を突入する一方、電位の溝の電荷を通し重畳するエネルギーが静電容量を放電してドリフト電流をエミッタから突入する。トランジスタのベースに逆バイアス電圧を同時にエミッタにドリフト電流を突入し、特異稀なトランジスタが抵抗Ｒ１をベース漏れ電流制御し拘束電圧を降下してダイオードをオンする。
整流電圧から電圧ｘを供給してコンデンサーがワンパルスの電圧をゲートに通電し、ＣＲ
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を流して充電電荷βを形成する一方、電子層の静電容量αを放電しドリフト電流を流して抵抗Ｒ１を漏れ電流制御する。ダイオードをオン状態にし充電電圧を供給して正弦波電流に重畳する正弦波電圧を通電し、コンデンサーに正負の電荷を等しく充電し充電電荷βを形成し飽和してダイオードをオフする。抵抗Ｒ１がオフ状態にして飽和電圧を拘束する。
充電を完了しコンデンサーが放電転流し静電容量が充電転流して電界を形成する。充電
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ランジスタを利用して拘束電圧を降下して正弦波電圧を陰極に放電する。正弦波電圧電流を充放電するタイムラグを得て閾値の接続容量を形成してＳＷ７をスイッチし、正弦波電圧電流を飽和領域の方形波の制御パルス電圧電流に変換し、ベースにパルス電圧をゲートにパルス電流を供給し、直流電圧を電力制御する省電力トランジスタを創出した。
尚、整流電圧遮断で生じた連続的なサージ電圧をゲートから陰極に放電したことから、サージ電流に重畳するエネルギーが特異稀なトランジスタのベースとエミッタに突入する。ベースからサージ電流を突入してコレクタ領域で自由電子と結合し、直結し縦続接続したサイリスタ高抵抗を利用して飽和し、コレクタ漏れ電圧を断って直流電圧を遮断する一方、ドリフト電流がエミッタから突入し抵抗Ｒ１をベース電流制御し拘束電圧を降下してダイオードをオンした。直流電圧ループを閉路してダイオードをオンし整流電圧ループを開路して直流電圧と整流電圧の混色を断ち、整流電圧源から正弦波電圧電流を供給した。【０００９】  図２は、正弦波電圧電流のワンパルスの立ち上がり充電ブロック図である。
整流電圧を素子の接続容量が遮断してコンデンサーが充電転流する。整流電圧の連続的なエネルギーを遮断して生じたサージ電圧を、サイリスタ陽極に印加してコンデンサーがゲートに通電し、ゲートから陰極に放電してサイリスタ高抵抗が陰極から漏れ電流を流す。
ゲート漏れ電流をコンデンサーに充電する一方、静電容量が抵抗Ｒ１をドリフト電流制御してダイオードをオンし、整流電圧からベース電圧ｘを供給してオン状態にする。トランジスタがベース電圧と同電位の陽極電圧ｘを供給し、コンデンサーがワンパルスの電圧
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成し、ゲートから時定数に基づいて放電してＣＲ回路に正弦波電圧電流を充電する。
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する。電位の溝を通してゲートに陰極漏れ電流を流してコンデンサーに充電し、ベースに逆バイアス電圧を供給する一方、電子層の静電容量をドリフト電流に変換し陽極漏れ電流を流してエミッタに突入し、抵抗Ｒ１を漏れ電流制御してダイオードをオン状態にし、サ
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サイリスタ高抵抗は陰極漏れ電流をコンデンサーに充電する一方、静電容量を放電しドリフト電流を流して半導体素子を初期化しながら、制御するに必要な電力として充電電荷βと残留電荷γを形成する。電位を高くしコンデンサーに正弦波電圧電流を形成して正・負の電荷を等しく充電し、電圧が飽和し飽和電圧がダイオードをオフして充電を完了する。【００１０】  前段において、正弦波電圧電流のワンパルスの立ち上がり充電動作を詳細に説明する。サージ電圧をゲートから陰極に放電する。サイリスタ高抵抗が陰極からサージ電流を吸引してサージ電流に重畳する突入エネルギーを形成し、陰極から突入して陰極漏れ電流をゲートに流し電位の溝を形成して電荷γを残留する。陰極漏れ電流が流れて電位の溝に残留電荷γを形成すると、サージ電流がゲート漏れ電流をコンデンサーに充電して逆バイアス電圧をベースに突入する一方、重畳するエネルギーが静電容量を放電してドリフト電流をエミッタに突入し、抵抗Ｒ１を電流制御し拘束電圧を降下してダイオードをオンする。
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サーがワンパルスの電圧をゲートに通電してＣＲ時定数に基づいて陰極に放電する。サイリスタ高抵抗が陰極漏れ電流を流し、ゲート漏れ電流と陽極漏れ電流を流しダイオードをオン状態にして電圧ｘをベースに供給する。サイリスタ高抵抗が陰極とゲートと陽極から
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充放電するタイムラグを得て半導体素子を制御するに必要な閾値の接続容量を形成する。
静電容量を消滅して半導体素子を初期化する一方、充電電荷βと滞留電荷γを蓄えて駆動電力を形成し、サイリスタとトランジスタの電圧・電流遮断機能を備えて充放電する。
尚、直線性と高利得の両方を満足する正弦波電圧電流を充放電し、ゲートの電位の溝に電荷を残留し積み重ねる充放電タイムラグを得て電荷γを滞留し、半導体素子を制御するに必要な滞留電荷を得て駆動電力を小さくする閾値の接続容量を形成した。ＳＷ７をスイッチしサイリスタをトリガして電力制御する。又は、スイッチしないでオフ状態にし、静電容量を放電し半導体素子を初期化してはコンデンサーが転流して素子が充放電する。【００１１】  図３は、正弦波電圧電流のワンパルスの立ち下り放電ブロック図である。
ダイオードをオフして抵抗Ｒ１が飽和電圧を拘束しダイオードをオフ状態にして充電を完了する。整流電圧を遮断して電子層の静電容量を放電し半導体素子をオフして静電容量に寄生する自由電子を掃出し、半導体素子に回復時間を与え初期化してコンデンサーが充電を完了する。コンデンサーが放電転流して電子層の静電容量が充電転流し、飽和電圧と充
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をゲートに放電し、静電容量αに充電して飽和電圧を正弦波電圧として陰極に放電する。
電圧を断てないトランジスタのエミッタに陽極を直結し縦続接続したサイリスタトリガ
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正弦波電圧を陰極に放電する。静電容量が充電を完了して充電容量が放電を完了する。
図２に戻り充電容量と静電容量を交互に放電してダイオードをオンオフし、コンデンサーを充放電し反対に電子層を放充電して対称回路を形成し、充放電タイムラグを得て滞留電荷を形成する。正弦波電流に重畳する正弦波電圧を充放電し駆動電力を小さくする滞留電荷を得て閾値の接続容量を形成し、サイリスタとトランジスタの電圧電流遮断機能を得る。図２の充電と図３の放電をワンサイクルとして電流に重畳する正弦波電圧を充放電し、素子を制御するに必要な閾値の接続容量を形成してＳＷ７をスイッチし、サイリスタとトランジスタの電圧・電流遮断機能を備えて充放電する省電力トランジスタを創出する。【００１２】  上記、ＣＲ時定数に基づくワンパルスの立ち上がり立下りの正弦波電圧電流を通電する。交流電圧をダイオードが整流した振動周波電圧を素子が遮断し、コンデンサーが充電転流してサージ電圧をＣＲ時定数に基づきゲートから陰極に放電する。サージ電圧又は飽和電圧を交互に時定数に基づいて放電し、ダイオードをオンしてオフし半導体素子をオフして初期化しては充放電する。電位の溝を形成し静電容量を放電して充電電荷を形成し、充電電荷を放電して静電容量に充電し、コンデンサーが充電又は放電転流し充放電タイムラグを得て滞留電荷を形成し、正弦波電圧・電流を充放電して閾値の接続容量を形成する。
充電動作を説明する。サイリスタ高抵抗が整流電圧を遮断し、サージ電圧を時定数に基づき放電しダイオードをオンして陰極漏れ電流を流し、ゲート漏れ電流を流してコンデンサーに充電する一方、静電容量を放電しドリフト電流を流して抵抗Ｒ１を電流制御する。ダイオードをオン状態にし電流に重畳する電圧を通電して素子が正弦波電圧電流を充放電し、正・負の電荷を等しく充電し充電電荷βと飽和電圧ｘを形成して充電を完了する。
放電動作を説明する。サージ電圧をゲートから陰極に放電しダイオードをオン状態にして充電電荷と飽和電圧を形成し、飽和電圧がダイオードをオフし抵抗Ｒ１がオフ状態に拘
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成して素子が放電駆動する。飽和電圧ｘを陰極に放電しながら充電電荷をゲートに放電し、
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がサイリスタトリガモードを利用して飽和電圧を正弦波電圧として陰極に放電する。【００１３】  図２は、正弦波電圧電流が直流電圧を電圧・電流制御した電力制御ブロック図である。
半導体素子を最適値に設定し、制御するに必要な正弦波電圧電流を充放電して閾値の接続容量回路を形成する。充電電流がゲートに電位の溝を形成して電荷γを残留し、放電転流し残留電荷と電位の溝を消滅しては繰り返し、電位の溝にほんのわずかな電荷γを滞留し積み重ねて滞留電荷γを形成する。即ち、静電容量を放電し半導体素子を初期化しては充放電し充放電タイムラグを得て滞流電荷を形成する。滞留電荷は半導体素子を制御するに必要な閾値の接続容量を形成し、接続容量を小さくし充放電してＳＷ７をスイッチする。
正弦波電圧電流を充放電し充放電タイムラグを得て滞留電荷γを形成し、素子を制御するに必要な閾値の接続容量を形成し、ＳＷ７をスイッチしてサイリスタをトリガする。ダイオードをオフし充電電圧を遮断して抵抗Ｒ１が遮断状態に拘束し、正弦波電圧電流を制御パルス電圧電流に変換し供給して半導体素子が直流電圧を電圧・電流制御する。サイリスタの電圧遮断機能とトランジスタの電流遮断機能が直流電圧を電力制制し、立ち上がり立下り無効電力を無くして有効電力パルスを断続供給する省電力トランジスタを創出した。
図２の充電ブロック図において、素子を初期化し充放電して閾値の接続容量が正弦波電圧電流を供給したことから、ベースとゲート間のＳＷ７をスイッチし、サイリスタが正弦波電圧電流をスイッチ電圧・電流に変換してベースとゲートに供給する。滞留電荷γに応じたパルス電圧ｂをベースに供給してサイリスタを駆動し、直流電圧の電圧を出力制御し
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給する。トランジスタが直流電流増幅率利得ｈｆｅの高い飽和領域のコレクタ電流をサイリスタ保持電流として供給し、直流電圧の電圧・電流を出力制御する。電圧をサイリスタが遮断し電流をトランジスタが出力制御して遮断し、立ち上がり立下り無効電力を無くして直流電圧を電力制御し、有効電力パルスを断続供給する省電力トランジスタを創出した。
素子の接続容量に抵抗値急変素子等のセンサーを対応して閾値の接続容量を形成すると、ＣＲ時定数に基づき整流電圧を微分制御して可変する正弦波電圧電流を充放電する。又は、充電エネルギーを利用してＳＷ７を微積分スイッチして素子をオンする。即ち、充放電タイムラグを得た滞留電荷γを利用して制御するに必要な閾値の接続容量を形成すると、自動的にＳＷ７をスイッチして直流電圧を電力制御する省電力トランジスタを創出する。【００１４】  ベースとゲート間に抵抗値急変素子等のセンサーを対応したＣＲ回路やＳＷ７を接続し、可変制御を可能とし無接点静止スイッチ回路を構成して閾値の接続容量を充放電する。
例えば、ＣＲ回路はコンデンサーに直列抵抗を接続してセンサー等を対応し、整流電圧の振動周波に共振し微分スイッチして正弦波電圧電流を充放電する。ＳＷ７はコンデンサーに並列抵抗を接続してセンサー等を対応し充電エネルギーに共振して微積分スイッチする。
サイリスタ高抵抗が整流電圧を遮断し、供給電圧の振動周波にＣＲ回路が共振して正弦波電圧電流を通電する。陰極からサイリスタ高抵抗が漏れ電流を流してゲートに電位の溝を形成し、ほんのわずかな電荷γを残留し積み重ねて滞留し電位の溝を維持して充放電し、充放電タイムラグを得て電位の溝に滞留電荷γを生じて閾値の接続容量を形成する。
サイリスタ高抗の整流電圧遮断エネルギーを利用してＣＲ回路は整流電圧の振動周波に共振し、微分スイッチし正弦波電圧電流を充放電して閾値の接続容量を形成する。その充電エネルギーにＳＷ７は共振し、微積分スイッチしサイリスタをトリガしてオンする。
閾値の接続容量の滞留電荷γが半導体素子の駆動電力を小さくして正弦波電圧電流を充放電し、正弦波の充電エネルギーを利用してＳＷ７が自動的に微積分スイッチし、サイリスタをトリガして本願の省電力トランジスタをオンする。正弦波電圧電流を飽和領域にして
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電圧・電流制御する。従来の直流電圧を電圧制御して生じた問題点を一挙に解消した。
抵抗Ｒ１やＣＲ回路に工夫を施し閾値の接続容量を供給してＳＷ７を微積分スイッチする。閾値以上の接続容量からそれの頂点の立ち上がり接続容量と、閾値以下の立ち上がり接続容量及び立ち下り接続容量を境とし、充放電タイムラグの滞留電荷に応じてＳＷ７がスイッチするスイッチしないという制御を可能とした。素子をオフし閾値の接続容量の滞留電荷γを掃出して消滅した結果、滞留電荷の有無に応じてオン又はオンしないという半導体素子独自の高抵抗特性を得て、チャタリング等の誤動作をなくする制御法を創出した。【００１５】  本発明を要約する。特異稀なトランジスタのエミッタにサイリスタの陽極を直結して縦続接続し、バイアス抵抗Ｒ１とＣＲ回路を図示のように接続して半導体素子を構成する。線間容量と内部損失を小さくした素子の接続容量に、負荷の慣性運動を介した直流電圧をコレクタと陰極間に供給して直流電圧ループを形成する一方、交流電圧の正弦波をダイオードが直流化した整流電圧を抵抗Ｒ１と陰極間に供給して整流電圧ループを形成する。
本案は、整流電圧遮断時のサージ電圧をサイリスタ陽極に印加してＣＲ回路を通しゲートから陰極に放電する。サイリスタ電圧開閉パワーがサージ電流を強く吸引してサイリスタ高抵抗が陰極漏れ電流を流し、トランジスタのベースとエミッタに突入し漏れ電流を流して抵抗Ｒ１を電流制御し、ダイオードをオンして整流電圧から充電電圧ｘを供給した。
充電電圧ｘをベースに供給し通電してサイリスタ高抵抗が電界を形成する一方、コンデンサーがワンパルスの電圧をゲートに通電し時定数に基づいて陰極に放電する。サイリス
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ドをオン状態にして充電電圧を通電し、正弦波電流に重畳する正弦波電圧をコンデンサーに充電する。電位を高くして充電電荷βと飽和電圧を形成し充電を完了してダイオードを
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従来の電圧制御法に比較する。サージ電圧を陰極に放電し素子が充電駆動して充電電荷と飽和電圧を形成する。飽和電圧を陰極に放電し素子が放電駆動して充電電荷βをゲートの電子層に放電して静電容量αに充電する。サージ電圧と飽和電圧を交互に駆動電力として電力消費し正弦波電圧電流を充放電して省エネ化する一方、ダイオードをオフし静電容量に寄生する自由電子を放電して空にし素子をオフして半導体素子を初期化し、充電容量と静電容量が対称回路を構成して充放電しタイムラグを得て閾値の接続容量を形成する。
尚、閾値の接続容量値を設定してＣＲ回路等を操作すると、滞留電荷γを利用して充電エネルギーがＳＷ７を微積分スイッチし、サイリスタをトリガして正弦波電圧電流をスイッチ電圧電流に変換する。ベースとゲートにパルス電圧・電流を供給してサイリスタが直流電圧の電圧を電圧制御し、トランジスタが飽和領域のコレクタ電流をサイリスタ保持電流として電流制御し、サイリスタとトランジスタの電圧・電流遮断機能を得て有効電力パルスを出力制御する。タイムラグを得て形成する滞留電荷γを無くすだけで素子自らがオンしないという、高抵抗特性を創出しチャタリングや誤動作を無くして電力制御する。【００１６】  上述の様に、交流電圧の振動周波を直流化した整流電圧を素子に供給してサイリスタ高抵抗が遮断する。ゲートの電子層が反転して静電容量を形成する一方、コンデンサーが充電転流してサージ電圧をゲートから陰極に放電する。サイリスタ高抵抗が陰極から漏れ電流を流して特異稀なトランジスタのベースとエミッタに突入し、逆バイアス電圧をベースに供給してコレクタ漏れ電圧を断つ一方、ドリフト電流をエミッタに突入し抵抗Ｒ１をベース漏れ電流制御し電圧を降下してダイオードをオンする。充電電圧を供給しサイリスタ高抵抗が陰極漏れ電流をゲートに流し電位の溝を形成して電荷γを残留し、ゲートから漏れ電流をコンデンサーに充電する一方、静電容量を放電しドリフト電流を流して抵抗Ｒ１を漏れ電流制御し拘束電圧を降下してダイオードをオン状態にする。素子の接続容量が正弦波電圧電流をＣＲ回路に通電してコンデンサーが正負の電荷を等しく充電する。
飽和電圧がダイオードをオフし静電容量に寄生する自由電子を掃出して素子をオフし、回復時間を与え初期化してコンデンサーが充電転流する。ダイオードをオンし静電容量を陽極に放電して充電電荷と飽和電圧を形成し、飽和電圧がダイオードをオフして充電電荷をゲートに放電して静電容量に充電し、飽和電圧を陰極に放電し繰り返して充放電する。
ダイオードをオンしオフして充電容量と静電容量が対称回路を構成し、サージ電圧と飽和電圧を交互に陰極に放電し充放電タイムラグを得て滞留電荷γを形成し、半導体素子を制御するに必要な閾値の接続容量を形成して充放電する。滞留電荷γが素子の接続容量を小さくし駆動電力を少なくして半導体素子を初期化し、サイリスタとトランジスタの電圧・電流遮断機能を得て、直流電圧を電力制御する省電力トランジスタを創出する。
本案は、直流電圧を制御する半導体制御法において、従来の直流電圧を電圧制御する半導体制御法に対し、正弦波電圧電流を充放電して直流電圧を電力制御する制御法を提案した。具体的に、ベース・ゲート間をスイッチしサイリスタをトリガしてスイッチ電圧電流が直流電圧を電力制御し、立ち上がり立ち下り無効電力を無くして負荷に有効電力を断続供給する省電力トランジスタを創出した。従来の直流電圧を電圧制御する制御法の基本的な問題を解消し、産業界全体に技術革命を齎す省電力トランジスタであるとして総括する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  整流電圧源ＡＣ，Ｄの整流電圧の正電圧をバイアス抵抗Ｒ１に負電圧を陰極に接続する一方、直流電圧源Ｅに負荷ＲＬを接続し負荷の慣性運動を介した直流電圧の正電圧をコレクタに、負電圧を陰極に接続した基本ブロック図である。
【図２】  正弦波電圧電流のワンパルスの立ち上がり充電ブロック図である。
【図３】  正弦波電圧電流のワンパルスの立ち下り放電ブロック図である。
【符号の説明】２      トランジスタ
３      サイリスタ
ＣＲ    コンデンサー接続充電抵抗を用いたＣＲ回路
ＳＷ７  スイッチ
Ａ      サイリスタの陽極端子
Ｂ      トランジスタ２のベース端子
Ｇ      ゲート端子
Ｒ１    バイアス抵抗
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ｘ      充電電圧又は放電電圧
β      充電電荷又は充電容量
γ      残留電荷又は滞留電荷
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ＡＣ，Ｄ  整流電圧源又は整流電圧                          である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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