CN102439831A - 用于驱动电压驱动型元件的驱动装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于驱动电压驱动型元件的驱动装置,其具备第1连接部、第2连接部、开关元件以及控制部。第1连接部被构成为,与电压驱动型元件的栅极电阻部相连接。第2连接部被构成为,与驱动电源相连接。开关元件中,第1输入输出端子被连接在第1连接部上,第2输入输出端子被连接在第2连接部上。控制部被连接在开关元件的控制端子上,并对输入至开关元件的控制端子的电压进行控制。控制部具有:误差放大器、参照电源以及开关。误差放大器的一个输入端子被连接在参照电源上,另一个输入端子被连接在第1连接部上,输出端子被连接在开关元件的控制端子上。开关的一端被连接在第2连接部上,另一端被连接在开关元件的控制端子上。

Description

用于驱动电压驱动型元件的驱动装置
技术领域
本发明涉及一种用于驱动电压驱动型元件的驱动装置。
背景技术
电压驱动型元件是一种能够用驱动电压来发挥特定功能的元件,其被广泛地应用于各种用途。在电压驱动型元件的一个示例中,已知一种具备绝缘栅的电压驱动型开关元件。电压驱动型开关元件为,根据被供给至绝缘栅的栅极电压(驱动电压的一个示例)而对电流值进行控制的元件,其例如被应用于将直流电压转换为交流电压的逆变器装置中。在电压驱动型开关元件的一个示例中,列举了包括IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(Metal Oxide semiconductor Field EffectTransisitor:金属氧化物半导体场效应管)的功率半导体开关元件。
为了对这种电压驱动型元件供给驱动电压,在电压驱动型元件上连接有驱动装置。驱动装置被构成为,对供给至电压驱动型元件的驱动电压进行控制。例如,驱动装置能够根据用于指示电压驱动型元件的导通、断开的控制信号来控制驱动电压。驱动装置还能够根据表示电压驱动型元件的驱动状态的信号、或者表示外部环境状态的信号,而对驱动电压进行控制。
在这种驱动装置中,期待开发出一种能够生成高精度的驱动电压的技术。当在驱动装置中所生成的驱动电压的精度较低时,则必须要考虑其驱动电压的精度而对电压驱动型元件的驱动条件进行设定。因此,在驱动电压的精度较低时,则无法用最佳的条件来驱动电压驱动型元件。其结果为,将会发生例如电压驱动型元件的浪涌电压的增大、或者电压驱动型元件的电力损失的恶化等问题。
在日本特开2006-324963号公报中,公开了能够生成高精度驱动电压的驱动装置的一个示例。该驱动装置具备第1连接部、第2连接部、开关元件、控制部。第1连接部被构成为,与电压驱动型元件的栅极电阻部相连接。第2连接部被构成为,与驱动电源相连接。开关元件的输出端子被连接在第1连接部上,而输入端子被连接在第2连接部上。控制部被连接在开关元件的控制端子,并对输入开关元件的电压进行控制。
该驱动装置的控制部的特征在于,对开关元件的输出电压进行反馈控制。具体而言,驱动装置的控制部被构成为,将开关元件的输出电压与高精度的参照电压进行比较,并根据该比较结果而对输入至开关元件的控制端子的电压进行控制。由此,使得开关元件的输出电压被维持于所希望的值,从而第1连接部被供给高精度的驱动电压。由于电压驱动型元件的栅极电阻部中被供给高精度的驱动电压,因而能够高精度地控制电压型驱动元件。由于该驱动装置能够生成高精度的驱动电压,因而能够在多种用途中提供有效的结果。
发明内容
发明所要解决的课题
但是,有时需要更高精度的驱动电压。在日本特开2006-324963号公报的驱动装置中,用于切换控制部的导通/断开的开关用的晶体管,被配置在开关元件的输出端子与第1连接部之间。因此,在该驱动装置中,被供给至第1连接部的驱动电压的大小为,从开关元件的输出电压减去由开关用的晶体管的电压降所引起的电压所得的值。
一般情况下,已知晶体管的通态电阻在各个元件上的误差较大。因此,在该驱动装置中,即使通过反馈控制而使开关元件的输出电压被高精度地控制,但由于依赖于开关用的晶体管的通态电阻的误差从而开关用的晶体管的电压降会产生误差,从而导致被供给至第1连接部的驱动电压也会产生误差。
在本申请说明书中所公开的技术的目的在于,提供一种生成高精度的驱动电压的驱动装置。
用于解决课题的办法
在本申请说明书中所公开的驱动装置中,其特征在于,用于切换控制部的导通/断开的开关,被配置在开关元件的控制端子与第2连接部之间。因此,在本说明书中所公开的驱动装置被构成为,能够直接对第1连接部的电压进行反馈控制。由此,由于被供给至电压驱动型元件的栅极电阻部的驱动电压本身被进行反馈控制,因而被供给至电压驱动型元件的栅极电阻部的驱动电压被高精度地控制。
附图说明
图1表示逆变器装置的基本结构。
图2表示第1实施例的驱动装置的基本结构。
图3表示第2实施例的驱动装置的基本结构。
图4表示第3实施例的驱动装置的基本结构。
图5表示第4实施例的驱动装置的基本结构。
图6(A)表示第1驱动信号的时序图。图6(B)表示电流调节信号的时序图。图6(C)表示第1连接部的电压与电压驱动型元件的绝缘栅的电压。
图7表示第5实施例的驱动装置的基本结构。
图8(A)表示第1驱动信号的时序图。图8(B)表示分压调节信号的时序图。图8(C)表示第1连接部的电压与电压驱动型元件的绝缘栅的电压。
具体实施方式
在本说明书中所公开的驱动装置,被应用于驱动电压驱动型元件。在这里,电压驱动型元件为,能够利用驱动电压而发挥特定功能的元件。电压驱动型元件可以是具有绝缘栅的电压驱动型开关元件,尤其可以是功率半导体开关元件。功率半导体开关元件中包括:IGBT、MOSFET、闸流晶体管。驱动装置具备第1连接部、第2连接部、开关元件以及控制部。第1连接部被构成为,与电压驱动型元件的栅极电阻部相连接。第2连接部被构成为,与驱动电源相连接。在驱动电源的一个示例中,包括变压器型的电源。开关元件中,第1输入输出端子被连接在第1连接部上,第2输入输出端子被连接在第2连接部上。在开关元件的一个示例中,包括具有绝缘栅的电压驱动型开关元件。在开关元件中,优选使用开关速度较快的元件。因此,在开关元件中,优选使用MOSFET。控制部被连接在开关元件的控制端子上,并对输入至开关元件的控制端子的电压进行控制。控制部具有:误差放大器、参照电源以及开关。误差放大器的一个输入端子被连接在参照电源上,另一个输入端子被连接在第1连接部上,输出端子被连接在开关元件的控制端子上。优选为,误差放大器被构成为,对两个输入端子之间的误差进行放大并输出。作为一个示例,误差放大器中包括运算放大器。此外,作为另一个示例,在误差放大器中,包括由A/D转换器、数字信号处理电路、以及D/A转换器构成的电路。开关的一端被连接在第2连接部上,另一端被连接在开关元件的控制端子上。当开关断开时,由于开关元件的第2输入输出端子与控制端子为短路,因而开关元件为断开。因此,当开关断开时,将停止向电压驱动型元件供给驱动电压。另一方面,当开关导通时,则开关元件成为导通,从而将进行向电压驱动型元件的驱动电压的供给。在该驱动装置中,用于切换控制部的导通/断开的开关被配置在,第2连接部与开关元件的控制端子之间。因此,在该驱动装置中,采用了能够直接对第1连接部的电压进行反馈控制的结构。由此,由于被供给至电压驱动型元件的栅极电阻部的驱动电压本身被反馈控制,从而使被供给至电压驱动型元件的栅极电阻部的驱动电压被高精度地控制。
在本申请说明书中所公开的驱动装置中,也可以构成为,开关以与电压驱动型元件的接通同步的方式而导通。在这里所称的“同步”,在典型意义上包括,在电压驱动型元件或驱动装置所要求的控制精度的范围内时间完全一致的情况。而且,根据共通的信号而进行动作时的情况,也包括在这里所称的“同步”中。例如,用于指示开关的开闭的信号与用于指示电压驱动型元件的接通的信号为共通时的情况,也包括在这里所称的“同步”中,只要是在信号共通的情况下,即使开关开闭的正时与电压驱动型元件接通的正时不一致,也被包括在这里所称的“同步”中。电压驱动型元件的浪涌电压以及开关损失,对电压驱动型元件的开关速度具有较强影响。因此,为了改善电压驱动型元件的浪涌电压以及开关损失,在电压驱动型元件接通的正时,供给高精度的驱动电压是非常重要的。通过使开关以与电压驱动型元件的接通同步的方式而导通,从而驱动装置能够以与电压驱动型元件的接通同步的方式供给高精度的驱动电压。其结果为,能够改善电压驱动型元件的浪涌电压以及开关损失。
在电压驱动型元件要处理较大电力的情况下,例如,其为被搭载在车辆用的逆变器装置上的电压驱动型元件的情况下,则电压驱动型元件的电流容量将较大。为了在较短的时间内驱动电流容量较大的电压驱动型元件,从而需要使驱动装置的开关元件的电流容量也增加。如果开关元件的电流容量增加,则也必须使误差放大器的压摆率增加。但是,如果使误差放大器的压摆率增加,则误差放大器的恒定损失将会增加。
用于解决上述问题的一种实施方式的驱动装置可以构成为,还具备电流放大电路,所述电流放大电路对从开关元件的第1输入输出端子输出的输出电流进行放大并供给至第1连接部。通过设置电流放大电路,从而即使在不增加开关元件的电流容量的情况下,也能够以较短的时间来驱动电流容量较大的电流驱动型元件。其结果为,由于无需增加控制部的误差放大器的压摆率,从而也能够避免误差放大器的恒定损失的增加。
在用于解决上述问题的另一种实施方式的驱动装置中,也可以构成为,当误差放大器为运算放大器时,还具备尾电流调节电路,所述尾电流调节电路对该运算放大器的尾电流值进行调节。如上所述,运算放大器需要较大的压摆率的情况,在电压驱动型元件为接通的正时的情况下较多。因此,通过在电压驱动型元件接通时使用尾电流调节电路而使运算放大器的尾电流值增加,从而能够在抑制运算放大器的恒定损失的增大的同时,在必要时使运算放大器的尾电流值增大,从而以较短时间来驱动电流容量较大的电压驱动型元件。更优选为,尾电流调节电路在电压驱动型元件接通时,(1)在第1连接部的电压达到恒定状态之前,使尾电流值增大,(2)在第1连接部的电压自恒定状态减小之前,使尾电流值减小。
为了改善电压驱动型元件的浪涌电压和开关损失之间的平衡关系,有时需要时效性地切换电压驱动型元件的开关速度。例如,在与浪涌电压相比开关损失成为较严重问题的期间内,可通过使电压驱动型元件的开关速度高速化来抑制开关损失的增大,并且,在与开关损失相比浪涌电压成为较严重的问题的期间内,可通过使电压驱动型元件的开关速度慢速化来抑制浪涌电压。如此,通过时效性地切换电压驱动型元件的开关速度,从而能够改善电压驱动型元件的浪涌电压与开关损失之间的平衡关系。为了满足这样的要求,可以将控制部构成为,为了将第1连接部的电压切换为不同大小的固定电压,从而能够对输入至开关元件的控制端子的电压进行控制。通过这种实施方式,使得被供给至电压驱动型元件的栅极电阻部的驱动电压被切换。当驱动电压较大时,电压驱动型元件的开关速度被高速化,而当驱动电压较小时,电压驱动型元件的开关速度被慢速化。根据该实施方式,能够改善电压驱动型元件的浪涌电压与开关损失之间的平衡关系。
(实施例)
以下,参照附图对各个实施例进行说明。并且,对于在各个实施例中共通的结构要素,标记相同的符号,并省略其说明。
(第1实施例)
在图1中,图示了被搭载在车辆上的逆变器装置100的基本结构。逆变器装置100具备:直流电源101、平滑电容器102、逆变器部103。逆变器部103具备:六个电压驱动型元件2a~2f;六个驱动装置1a~1f,其用于驱动各个电压驱动型元件2a~2f。在电压驱动型元件2a~2f中应用了IGBT。六个电压驱动型元件2a~2f构成了三相桥式连接。在电压驱动型元件2a~2f上,分别反并联有还流用的二极管。通过对自直流电源101起经由平滑电容器102而被供给的直流电压进行转换,从而将该直流电压转换为交流电压并供给至交流电动机104。由于六个驱动装置1a~1f均具有等效的电路结构,因而在以下说明中,以不特别区分的方式对六个驱动装置1a~1f进行说明。
在图2中,图示了用于驱动电压驱动型元件2的驱动装置1的基本结构。驱动装置1具备:一对栅极电阻部R1、R2,其被连接于电压驱动型元件2的绝缘栅上;一对晶体管M1、M2;第1控制部10,其用于控制第1晶体管M1;第2控制部20;其用于控制第2晶体管M2;控制单元30,其用于控制第1控制部10以及第2控制部20;变压器型的驱动电源40。
第1栅极电阻部R1为固定电阻元件,其一端被连接在电压驱动型元件2的绝缘栅上,另一端被连接在第1连接部11上。第1栅极电阻部R1决定了电压驱动型元件2的栅极电流的充电速度。第2栅极电阻部R2为固定电阻元件,其一端被连接在电压驱动型元件2的绝缘栅上,另一端被连接在第2晶体管M2上。第2栅极电阻部R2决定了电压驱动型元件2的栅极电流的放电速度。
第1晶体管M1为p型的MOSFET,其被设置在电压驱动型元件2与驱动电源40之间。更详细而言,第1晶体管M1中,漏极端子经由第1连接部11而被连接在第1栅极电阻部R1上,源极端子经由第2连接部12而被连接在驱动电源40的高电位一侧配线上。通过在电压驱动型元件2接通时,使第1晶体管M1为接通,从而经由第1晶体管M1而从驱动电源40向电压驱动型元件2的绝缘栅供给正驱动电压。
第2晶体管M2为n型的MOSFET,其被设置在电压驱动型元件2与接地端子之间。通过在电压驱动型元件2被断开时,使第2晶体管M2接通,从而经由第2晶体管M2而向电压驱动型元件2的绝缘栅供给接地电压。
控制单元30根据由未图示的电子控制单元(ECU)所供给的控制信号,从而向第1控制部10输出第1驱动信号S10,并向第2控制部20输出第2驱动信号S20。
第1控制部10具有:运算放大器OP1、参照电源EREF1、以及开关SW1。运算放大器OP1的非反转输入端子被连接在参照电源EREF1上,反转输入端子被连接在第1控制部11上,输出端子被连接在第1晶体管M1的控制端子上。开关SW1的一端被连接在第2连接部12上,另一端被连接在第1晶体管M1的控制端子上。
接下来,对驱动装置1的动作进行说明。在第1控制部10中,当根据由控制单元30输出的第1驱动信号S10从而使开关SW1导通时,则第1晶体管M1成为导通。此时,在第2控制部20中,根据由控制单元30输出的第2驱动信号S20从而第2晶体管M2为断开。当第1晶体管M1导通时,将从驱动电源40起经由第1晶体管M1而向第1连接部11供给正驱动电压。在运算放大器OP1的反转输入端子上输入有第1连接部11的电压V11,而非反转输入端子上输入有参照电源EREF1的参照电压VREF1。因此,第1控制部10将第1连接部11的电压V11与参照电压VREF1进行比较,并根据该比较结果而对输入至第1晶体管M1的栅极电压Vg进行控制。其结果为,第1连接部11的电压V11被维持为,与参照电源EREF1的参照电压VREF1相一致。由于第1连接部11的电压V11被高精度地控制,因此,由被直接连接在该第1连接部11上第1栅极电阻部R1所决定的栅极电流的充电速度也被高精度的控制。
已知由于变压器型的驱动电源40的电源精度较低,因而驱动电源40的输出电压会在数V的范围内进行变动。因此,在不使用本实施例的技术的情况下,若驱动电源40的输出电压变动得较低,则栅极电流的充电速度将比设定值更慢速化,从而使得接通电压驱动型元件2所需要的时间变长,进而会导致开关损失增加。另一方面,如果驱动电源40的输出电压变动得较大,则栅极电流的充电速度将比设定值更高速化,从而使得接通电压驱动型元件2时所需要的电流变化率增大,进而会导致发生浪涌电压。
在本实施例的驱动装置1中,通过利用高精度的参照电源EREF1对第1连接部11的电压V11进行反馈控制,从而能够在不受驱动电源40的输出电压的变动影响的条件下,极高精度地控制第1连接部11的电压V11。而且,本实施例的驱动装置1中,由于第1连接部11与第1栅极电阻部R1直接连接,因而第1栅极电阻部R1的端部常时被供给受到高精度控制的驱动电压。因此,由于本实施例的驱动装置1能够高精度地控制由第1栅极电阻部R1所决定的栅极电流的充电速度,并能够高精度地驱动电压驱动型元件2,因而其能够抑制浪涌电压的不慎产生及开关损失的增加。
(第2实施例)
在图3中,图示了第2实施例的驱动装置1的基本结构。该驱动装置1的特征在于,在第2控制部20中也设置有对电压进行高精度控制的电路。此时,第2晶体管M2中,漏极端子经由第3连接部21而被连接在第2栅极电阻部R2上,源极端子经由第4连接部22而被连接在驱动电源40的负电位一侧配线上。第2控制部20具有:第2运算放大器OP2、第2参照电源EREF2、以及第2开关SW2。第2运算放大器OP2中,非反转输入端子被连接在第2参照电源EREF2上、反转输入端子被连接在第3连接部21上,输出端子被连接在第2晶体管M2的控制端子上。第2开关SW2的一端被连接在第4连接部22上,而另一端被连接在第2晶体管M2的控制端子上。
在第2控制部20中,当根据从控制单元30所输出的第2驱动信号S20从而开关SW2导通时,第2晶体管M2将成为导通。此时,在第1控制部10中,根据从控制单元30输出的第1驱动信号S10从而第1晶体管M1为断开。当第2晶体管M2导通时,将自驱动电源40经由第2晶体管M2而向第3连接部21供给负驱动电压。第2运算放大器OP2的反转输入端子上输入有第3连接部21的电压V21,非反转输入端子上输入有第2参照电源EREF2的参照电压VREF2。由此,第2控制部20将第3连接部21的电压V21与参照电压VREF2进行比较,并根据该比较结果而对输入至第2晶体管M2的栅极电压Vg进行控制。其结果为,第3连接部21的电压V21被维持为,与第2参照电源EREF2的参照电压VREF2相一致。由于第3连接部21的电压V21被高精度地控制,因而由直接连接在该第3连接部21上的第2栅极电阻部R2所决定的栅极电流的放电速度,也被高精度地控制。
(第3实施例)
在图4中,图示了第3实施例的驱动装置1的基本结构。该驱动装置1的特征在于,具备电流放大电路50,所述电流放大电路50对从第1晶体管M1的漏极端子输出的输出电流进行放大,并供给至第1连接部11。
电流放大电路50具备:双极型晶体管Tr11以及电阻部52。双极型晶体管Tr11为npn型,并且发射极端子被连接在第1连接部11上,集电极端子被连接在第2连接部12上,基极端子被连接在第1晶体管M1的漏极端子上。电阻部52的一端被连接在第1连接部11上,另一端被连接在第1晶体管M1的漏极端子以及双极型晶体管Tr11的基极端子上。电流放大电路50构成了射极跟随电路。并且,在电流放大电路50中,也可以使用具有绝缘栅的晶体管来代替双极型晶体管Tr11。
被搭载在车辆用的逆变器装置100(参照图1)上的电压驱动型元件2由于需要处理较大电流,因而其电流容量较大。因此,为了抑制开关损失的增大,从而需要以较短时间使电流容量较大的电压驱动型元件2接通,为此需要较大的栅极充电电流。例如,在未设置第1实施例这样的电流放大电路50的驱动装置1中,为了获得较大的栅极充电电流,则需要增加第1晶体管M1的电流容量。若增加第1晶体管M1的电流容量,则也必须增加第1控制部10的运算放大器OP1的压摆率。但是,若增加第1控制部10的运算放大器OP1的压摆率,则由于运算放大器OP1的尾电流也会增加,从而运算放大器OP1的恒定损失将会增加。
如本实施例所示,具有电流放大电路50的驱动装置1,能够对从第1晶体管M1的漏极端子输出的输出电流进行放大,并供给至第1连接部11。通过设置电流放大电路50,从而即使不增加第1晶体管M1的电流容量,也能够获得较大的栅极充电电流。其结果为,由于无需增加第1控制部10的运算放大器OP1的压摆率,因而能够将运算放大器OP1的尾电流控制得较低,进而能够抑制运算放大器OP1的稳定损失的增加。
而且,当制作对输出不同的多个交流电动机104进行控制的逆变器装置100时,优选为,使电压驱动型元件2的电流容量在每个交流电动机104上均不同。此时,优选为,在输出较大的交流电动机104中使用电流容量较大的电压驱动型元件2,而在输出较小的交流电动机104中,使用电流容量较小的电压驱动型元件2。如此,在电压驱动型元件2的电流容量各自不同时,优选为,根据该电压驱动型元件2的电流容量的大小而使用驱动装置1的电流容量也不同的产品。在这种情况下,本实施例的驱动装置1是有用的。即,如果对用于驱动电流容量较大的电压驱动型元件2的驱动装置1,使用连接有电流放大电路50的驱动装置,并对用于驱动电流容量较小的电压驱动型元件2的驱动装置1,使用未连接有电流放大电路50的驱动装置,则能够使第1晶体管M1与控制部10共通化。若采用这种的结构,则能够使第1晶体管M1与控制部10单片化,从而能够有助于驱动装置1的低成本化。
(第4实施例)
在图5中,图示了第4实施例的驱动装置1的基本结构。该驱动装置1的特征在于,具备尾电流调节电路60,所述尾电流调节电流60对第1控制部10的运算放大器OP1的尾电流值进行调节。尾电流调节电流60具有第1恒流源61、第2恒流源62以及开关63。第1恒流源61的一端被连接在运算放大器OP1上,另一端被接地。第1恒流源61生成第1恒定电流I1。第2恒流源62的一端被连接在开关63上,另一端被接地。第2恒流源62生成第2恒定电流I2。第1恒定电流I1与第2恒定电流I2可以为相同大小,也可以为不同大小。开关63的一端被连接在运算放大器OP1上,另一端被连接在第2恒流源62上。开关63被构成为,可根据从控制单元30输出的电流调节信号S60而进行开闭。被供给至运算放大器OP1的尾电流值根据开关63的开闭,而在由第1恒流源61生成的第1恒定电流I1、与由第1恒流源61生成的第1恒定电流I1和由第2恒流源62生成的第2恒定电流I2的合计电流(I1+I2)之间被切换。
在图6中,图示了第3实施例的驱动装置1的时序图。图6(A)图示了输入至第1控制部10的第1驱动信号S10;图6(B)图示了输入至尾电流调节电路60的电流调节信号S60;图6(C)图示了第1连接部11的电压V11以及电压驱动型元件2的绝缘栅的栅极电压V2。
如图6(A)所示,第1控制部10的第1驱动信号S10在正时t1上升,在正时t4下降。如上所述,第1晶体管M1以与第1驱动信号S10的上升同步的方式而导通,并以与第1驱动信号S10的下降同步的方式而断开。由此,如图6(C)表示,第1连接部11的电压V11与电压驱动型元件2的栅极电压V2均在正时t1上升,在正时t4下降。
如图6(B)所示,电流调节信号S60在正时t1上升,在正时t2下降。如上所述,尾电流调节电路60仅在电压驱动型元件2接通的期间内,将第1恒流源61和第2恒流源62的合计电流(I1+I2)供给至运算放大器OP1。尾电流调节电路60在电压驱动型元件2的接通期间以外的期间内,将第1恒流源61的第1恒定电流I1供给至运算放大器OP1。
如上所述,由于第1控制部10的运算放大器OP1需要较大的压摆率,因而处于电压驱动型元件2接通的期间内的情况较多。在电压驱动型元件2为接通的期间以外,第1控制部10的运算放大器OP1不需较大的压摆率。由此,通过仅在电压驱动型元件2接通的期间内使用尾电流调节电路60来增加运算放大器OP1的尾电流值,从而能够在抑制运算放大器OP1的稳定损失的增加的同时,在必要时使运算放大器OP1的尾电流值增加进而以较短时间驱动电流容量较大的电压驱动型元件2。
并且,在上述示例中,电流调节信号S60是在正时t1上升,在正时t2下降的。这只是一个示例,电流调节信号S60也可以在其它的正时上升、下降。优选为,电流调节信号S60的上升被设置在,第1连接部11的电压V11达到稳定状态的正时之前的范围内。更优选为,电流调节信号S60的上升被设置在,输入至第1控制部10的第1驱动信号S10的上升之前的范围内。而且,优选为,电流调节信号S60的下降被设置在,输入至第1控制部10的第1驱动信号S10的下降(参照t4)之前的范围内。更优选为,电流调节信号S60的下降被设置在,电压驱动型元件2的栅极电压V2达到稳定状态之前的范围内(参照t3)。
(第5实施例)
在图7中,图示了第5实施例的驱动装置1的基本结构。该驱动装置1的特征在于,具备分压调节电路70,所述分压调节电路70用于切换第1连接部11的电压V11。分压调节电路70具备:分压调节用的第1~第3电阻部72、74、76、和切换开关78。分压调节用第1电阻部72为固定电阻元件,其一端被连接在第1连接部11上,另一端被连接在中间连接点73上。分压调节用第2电阻部74为固定电阻元件,其被构成为,一端可经由切换开关78而与中间连接点73相连接,另一端被接地。分压调节用第3电阻部76为固定电阻元件,其被构成为,一端可经由切换开关78而与中间连接点73相连接,另一端被接地。中间连接点73被连接在运算放大器OP1的反转输入端子上。
分压调节用第2电阻部74的电阻值与分压调节用第3电阻部76的电阻值是不同的。因此,当切换开关78在分压调节用第2电阻部74与分压调节用第3电阻部76之间切换连接时,中间连接点73的分压值将发生变化。其结果为,第1连接部11的电压V11也被切换。
在图8中,图示了第5实施例的驱动装置1的时序图。图8(A)图示了输入至第1控制部10的第1驱动信号S10;图8(B)图示了输入至分压调节电路70的分压调节信号S70;图8(C)图示了第1连接部11的电压V11以及电压驱动型元件2的绝缘栅的栅极电压V2。
如图8(A)所示,第1控制部10的第1驱动信号S10在正时t1上升,在正时t3下降。如上所述,第1晶体管M1以与第1驱动信号S10的上升同步的方式而导通,并以与第1驱动信号S10的下降同步的方式而断开。因此,如图8(C)所示,第1连接部11的电压V11与电压驱动型元件2的栅极电压V2均在正时t1上升,在正时t3下降。
如图8(B)所示,分压调节信号S70在正时t2上升,在正时t3下降。正时t2被设置在电压驱动型元件2的栅极电压V2的密勒区间结束之后的范围内。如此,在电压驱动型元件2接通的期间内,分压调节电路70在该接通期间的前半部分将第1连接部11的电压V11设定得较低,在该期间的后半部分将第1连接部11的电压V11设定得较高。
电压驱动型元件2接通期间内的前半部分,浪涌电压尤其成问题。通过分压调节电路70在电压驱动型元件2接通期间内的前半部分将电压V11设定得较低,从而抑制浪涌电压。另一方面,在电压驱动型元件2接通期间内的后半部分,浪涌电压不会再成为问题。因此,通过分压调节电路70在电压驱动型元件2接通期间内的后半部分将电压V11设定得较高,从而在抑制开关损失的增大的同时,减小电压驱动型元件2的导通电压。如上所述,分压调节电路70通过时效性地对电压驱动型元件2的开关速度进行切换,从而能够改善电压驱动型元件2的浪涌电压与开关损失之间的平衡关系。
并且,在上述示例中,分压调节电路70是在电压驱动型元件2接通期间内的前半部分将第1连接部11的电压V11设定得较低,而在后半部分将第1连接部11的电压V11设定得较高。这只是一个示例,分压调节电路70可以根据需要而利用各种大小以及正时,对第1连接部11的电压V11进行切换。
以上,对本发明的具体示例进行了详细说明,但这些仅为示例,而并不用于限定专利的权利要求范围。在专利的权利要求中所记载的技术包括,对以上所示的具体示例进行各种变形、变更后的内容。
另外,在本说明书或者附图中所说明的技术要素,是单独或者以各种组合的形式来发挥技术上的有用性的,其并不限定于申请时的各权利要求中记载的组合。另外,在本说明书或者附图中所例示的技术为,同时达成多个目的的技术,且达成其中一个目的本身也具有技术上的有用性。

Claims (6)

1.一种用于驱动电压驱动型元件的驱动装置,其具备:
第1连接部,其被构成为,与所述电压驱动型元件的栅极电阻部相连接;
第2连接部,其被构成为,与驱动电源相连接;
开关元件,其第1输入输出端子被连接在所述第1连接部上,第2输入输出端子被连接在所述第2连接部上;
控制部,其被连接在所述开关元件的控制端子上,并对输入至所述开关元件的控制端子的电压进行控制,
所述控制部具有误差放大器、参照电源以及开关,
所述误差放大器的一个输入端子被连接在所述参照电源上,另一个输入端子被连接在所述第1连接部上,输出端子被连接在所述开关元件的控制端子上,
所述开关的一端被连接在所述第2连接部上,另一端被连接在所述开关元件的控制端子上。
2.如权利要求1所述的驱动装置,其中,
所述开关以与所述电压驱动型元件的接通同步的方式而导通。
3.如权利要求1或2所述的驱动装置,其中,
还具备电流放大电路,所述电流放大电路对从所述开关元件的第1输入输出端子输出的输出电流进行放大,并供给至所述第1连接部。
4.如权利要求1~3中的任意一项所述的驱动装置,其中,
所述误差放大器为运算放大器,
并且,所述驱动装置还具备尾电流调节电路,所述尾电流调节电路对该运算放大器的尾电流值进行调节。
5.如权利要求4所述的驱动装置,其中,所述尾电流调节电路在所述电压驱动型元件接通时,
(1)在所述第1连接部的电压达到稳定状态之前,使尾电流值增大,
(2)在所述第1连接部的电压自稳定状态起减小之前,使尾电流值减小。
6.如权利要求1~5中的任意一项所述的驱动装置,其中,
所述控制部被构成为,为了将所述第1连接部的电压切换为不同大小的固定电压,而能够对输入至所述开关元件的控制端子的电压进行控制。
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