CN106208628B - 信号生成电路 - Google Patents

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Abstract

在现有技术中，希望生成具有较大的峰值电流的输出信号。信号生成电路为，充电电压生成部根据第一输入信号生成对电荷蓄积元件进行充电的电压，输出电压生成部根据第二输入信号生成以从信号输出端子输出的信号输出基准端子为基准的电压，与充电电压输出端子、第一开关元件的第一端子、电荷蓄积元件的第一端子在第一连接点连接，充电电压输出基准端子与第一开关元件的第二端子在第二连接点连接，与输出电压输出端子、第二开关元件的第一端子、信号输出端子在第三连接点连接，与输出电压输出基准端子、第二开关元件的第二端子、信号输出基准端子、电荷蓄积元件的第二端子在第四连接点连接，第二连接点与第三连接点相互连接。

Description

信号生成电路
技术领域
本申请涉及一种生成规定的输出信号的信号生成电路。
背景技术
专利文献1中公开有一种生成用于对半导体开关元件进行驱动的栅极驱动信号的信号生成电路即栅极驱动电路。
专利文献1：国际公开第2015/029363号
在现有技术中，希望生成具有较大的峰值电流的输出信号。
发明内容
本申请的一个方式的信号生成电路具备充电电压生成部、输出电压生成部、第一开关元件、第二开关元件、电荷蓄积元件、信号输出端子以及信号输出基准端子，上述充电电压生成部具备第一信号输入端子、第一信号输入基准端子、充电电压输出端子以及充电电压输出基准端子，上述输出电压生成部具备第二信号输入端子、第二信号输入基准端子、输出电压输出端子以及输出电压输出基准端子，对上述第一信号输入端子输入以上述第一信号输入基准端子为基准的第一输入信号，对上述第二信号输入端子输入以上述第二信号输入基准端子为基准的第二输入信号，上述充电电压生成部根据上述第一输入信号生成对上述电荷蓄积元件进行充电的电压，上述输出电压生成部根据上述第二输入信号生成以从上述信号输出端子输出的上述信号输出基准端子为基准的电压，上述充电电压输出端子与上述第一开关元件的第一端子在第一连接点连接，上述充电电压输出基准端子与上述第一开关元件的第二端子在第二连接点连接，上述输出电压输出端子与上述第二开关元件的第一端子在第三连接点连接，上述输出电压输出基准端子与上述第二开关元件的第二端子在第四连接点连接，上述第三连接点与上述信号输出端子连接，上述第四连接点与上述信号输出基准端子连接，上述第二连接点与上述第三连接点相互连接，上述电荷蓄积元件的第一端子与上述第一连接点连接，上述电荷蓄积元件的第二端子与上述第四连接点连接。
发明的效果
根据本申请，能够生成具有较大的峰值电流的输出信号。
附图说明
图1是表示实施方式1的信号生成电路1000的概略构成的电路图。
图2是表示第一输入信号、第二输入信号以及输出信号的一个例子的图。
图3是表示实施方式1的信号生成电路2000的概略构成的电路图。
图4是表示实施方式2的信号生成电路1100的概略构成的电路图。
图5是表示实施方式2的变形例即信号生成电路1200的概略构成的电路图。
图6是表示实施方式3的信号生成电路的概略构成的电路图。
图7是表示实施方式3的信号生成电路的输出电压以及输出电流的图。
图8是表示比较例的信号生成电路的输出电压以及输出电流的图。
符号说明
110 充电电压生成部
120 输出电压生成部
S1 第一开关元件
S2 第二开关元件
Ca 电荷蓄积元件
303 信号输出端子
304 信号输出基准端子
具体实施方式
以下，参照附图对本申请的实施方式进行说明。
此外，以下说明的实施方式均表示概括性或者具体的例子。以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、步骤、步骤的顺序等为一个例子，主旨不在于限定本申请。此外，关于以下的实施方式的构成要素中、表示最上位概念的独立请求项未记载的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。
(实施方式1)
图1是表示实施方式1的信号生成电路1000的概略构成的电路图。
实施方式1的信号生成电路1000具备充电电压生成部110、输出电压生成部120、第一开关元件S1、第二开关元件S2、电荷蓄积元件Ca、信号输出端子303以及信号输出基准端子304。
充电电压生成部110具备第一信号输入端子111、第一信号输入基准端子112、充电电压输出端子113以及充电电压输出基准端子114。
输出电压生成部120具备第二信号输入端子121、第二信号输入基准端子122、输出电压输出端子123以及输出电压输出基准端子124。
对第一信号输入端子111输入以第一信号输入基准端子112为基准的第一输入信号。
对第二信号输入端子121输入以第二信号输入基准端子122为基准的第二输入信号。
充电电压生成部110根据第一输入信号生成对电荷蓄积元件Ca进行充电的电压。
输出电压生成部120根据第二输入信号，生成以从信号输出端子303输出的信号输出基准端子304为基准的电压。
充电电压输出端子113与第一开关元件S1的第一端子(例如，漏极端子)在第一连接点a1连接。
充电电压输出基准端子114与第一开关元件S1的第二端子(例如，源极端子)在第二连接点a2连接。
输出电压输出端子123与第二开关元件S2的第一端子(例如，漏极端子)在第三连接点a3连接。
输出电压输出基准端子124与第二开关元件S2的第二端子(例如，源极端子)在第四连接点a4连接。
第三连接点a3与信号输出端子303连接。
第四连接点a4与信号输出基准端子304连接。
第二连接点a2与第三连接点a3相互连接。
电荷蓄积元件Ca的第一端子与第一连接点a1连接。
电荷蓄积元件Ca的第二端子与第四连接点a4连接。
根据以上的构成，能够生成对来自输出电压生成部的输出电压重叠了电荷蓄积元件的电荷而得到的输出信号。即，能够生成具有较大的峰值电流的输出信号。由此，例如，如果将该输出信号用于功率半导体器件的栅极驱动信号，则能够对功率半导体器件的栅极迅速地施加电荷。由此，能够使功率半导体器件的栅极电压迅速上升。由此，能够实现功率半导体器件的高速的开关。此外，通过使栅极电压迅速地上升，由此能够减小开关损失。
此外，根据以上的构成，通过对向第一输入信号端子输入的第一输入信号的强度进行调整，由此能够进行上升的峰值电流的调整。此外，通过对向第二输入信号端子输入的第二输入信号的强度进行调整，能够对输出信号的强度(例如，用于维持功率半导体器件的导通状态的电压的强度)进行调整。由此，例如能够更高精度地控制功率半导体器件的驱动。
此外，在实施方式1的信号生成电路1000中，充电电压生成部110也可以根据第一输入信号，生成使第一开关元件S1成为截止状态的电压，并向第一开关元件S1的导通控制端子(例如，栅极端子)输出。
此外，在实施方式1的信号生成电路1000中，输出电压生成部120也可以根据第二输入信号，生成使第二开关元件S2成为截止状态的电压，并向第二开关元件S2的导通控制端子(例如，栅极端子)输出。
根据以上的构成，能够根据相同的输入信号(即，向第一输入信号端子输入的第一输入信号)来生成用于第一开关元件的导通控制的电压、以及用于使电荷蓄积于电荷蓄积元件的电压。因此，能够基于2个输入信号(即，向第一输入信号端子输入的第一输入信号以及向第二输入信号端子输入的第二输入信号)，来生成具有较大的峰值电流的输出信号。由此，例如，即使在将使用绝缘元件而被绝缘传送的信号用作为输入信号的情况下，也能够使所利用的绝缘元件的数量降低。由此，能够实现信号生成电路的小型化。
此外，向第一开关元件的导通控制端子以及第二开关元件的导通控制端子输入的驱动控制信号，也可以通过与充电电压生成部以及输出电压生成部相独立的其他控制电路来生成。
此外，在实施方式1中，电荷蓄积元件Ca也可以为电容器。即，作为电荷蓄积元件Ca，可以使用能够暂时地蓄积电荷的部件。
此外，在实施方式1中，第一开关元件S1或者第二开关元件S2也可以为晶体管。
例如，第一开关元件S1或者第二开关元件S2也可以为氮化物半导体的N型场效应晶体管。
例如，第一开关元件S1或者第二开关元件S2也可以为常导通型的晶体管(例如，P型)。
常导通型的晶体管为耗尽型晶体管。即，常导通型的晶体管是动作栅极电压为负电压的晶体管。例如，在栅极电压相对于源极电压比阈值(例如，负3V)低时，漏极与源极之间成为高电阻(截止状态)。另一方面，在栅极电压相对于源极电压比阈值(例如，负3V)高时，漏极与源极之间成为通电(导通状态)。此外，如果栅极电压与源极电压为同电位，则漏极与源极之间成为导通的状态。
图2是表示第一输入信号以及第二输入信号以及输出信号的一个例子的图。
第一输入信号包含具有第一振幅的第一信号以及具有第二振幅的第二信号。
第一振幅是大于第二振幅的振幅。
第二输入信号包含具有第三振幅的第三信号以及具有第四振幅的第四信号。
第四振幅是大于第三振幅的振幅。
向第一信号输入端子输入第一信号的期间的一部分与向第二信号输入端子输入第三信号的期间的一部分重叠(例如，图2中的期间T1或者期间T3)。
向第一信号输入端子输入第二信号的期间的一部分与向第二信号输入端子输入第四信号的期间的一部分重叠(例如，图2中的期间T2或者期间T4)。
此时，充电电压生成部110也可以根据第一信号生成对电荷蓄积元件Ca进行充电的电压。
此外，充电电压生成部110也可以根据第一信号生成使第一开关元件S1成为截止状态的电压，并向第一开关元件S1的导通控制端子输出。
此外，输出电压生成部120也可以根据第四信号生成从信号输出端子303输出的电压。
此外，输出电压生成部120也可以根据第四信号生成使第二开关元件S2成为截止状态的电压，并向第二开关元件S2的导通控制端子输出。
根据以上的构成，例如即使在间歇地生成多个输出信号的情况下，也能够对各个输出信号附加峰值电流。例如，如图2所示的例子那样，在期间T2以及期间T4中，能够生成具有较大的峰值电流的输出信号。
此外，在实施方式1中，第一输入信号与第二输入信号也可以是相互互补的关系。
或者，向第一信号输入端子输入第一信号的期间与向第二信号输入端子输入第四信号的期间也可以重叠。
或者，向第一信号输入端子输入第二信号的期间与向第二信号输入端子输入第三信号的期间也可以重叠。
此外，第一输入信号或者第二输入信号也可以是具有3个以上的信号强度值的信号。
此外，在实施方式1中，也可以存在不输入第一输入信号和第二输入信号的任一个的期间。
图3是表示实施方式1中的信号生成电路2000的概略构成的电路图。
如图3所示的信号生成电路2000那样，实施方式1的信号生成电路为，在上述信号生成电路1000的构成的基础上，也可以具备第一绝缘元件410以及第二绝缘元件420。
此时，第一输入信号也可以是经由第一绝缘元件410绝缘传送的信号。
此外，第二输入信号也可以是经由第二绝缘元件420绝缘传送的信号。
此外，在实施方式1中，第一绝缘元件410也可以是第一电磁谐振耦合器。
此外，在实施方式1中，第二绝缘元件420也可以是第二电磁谐振耦合器。
此时，第一输入信号也可以是经由第一电磁谐振耦合器被绝缘传送的高频信号。
此外，第二输入信号也可以是经由第二电磁谐振耦合器被绝缘传送的高频信号。
此外，通过电磁谐振耦合器被绝缘传送的高频信号的频率，也可以是比信号生成电路2000生成的输出信号的频率高的频率。
例如，通过电磁谐振耦合器被绝缘传送的高频信号的频率为100MHz以上的频率。
例如，信号生成电路2000生成的输出信号的频率为100kHz～数MHz的频率。
此外，在实施方式1中，第一绝缘元件410的输出侧基准端子与第一信号输入基准端子112也可以相连接。
此时，也可以在第一绝缘元件410的输出侧基准端子与第一信号输入基准端子112之间设置电容器。
此外，在实施方式1中，第二绝缘元件420的输出侧基准端子与第二信号输入基准端子122也可以相连接。
此时，也可以在第二绝缘元件420的输出侧基准端子与第二信号输入基准端子122之间设置电容器。
此外，如图3所示那样，也可以通过实施方式1中的信号生成电路的输出信号，来驱动开关元件500。
此时，信号输出端子303与开关元件500的栅极端子连接。
此外，信号输出基准端子304与开关元件500的源极端子连接。
来自信号输出端子303的输出信号，被作为栅极信号向开关元件500输入，由此对开关元件500的导通/截止进行控制。
此时，来自信号输出端子303的输出信号的频率例如也可以为100kHz～数MHz的程度。
此外，开关元件500例如也可以为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)等功率半导体器件。
也可以如以上的信号生成电路2000那样，基于经由绝缘元件被绝缘传送的输入信号，生成功率半导体器件的栅极驱动信号。
根据以上的构成，能够通过绝缘元件来实现输入侧与功率半导体器件侧的绝缘，并且能够对功率半导体器件供给具有较大的峰值电流的驱动信号。
(实施方式2)
以下，作为实施方式1的具体的构成例，对实施方式2进行说明。与上述实施方式1重复的说明适当地省略。
图4是表示实施方式2的信号生成电路1100的概略构成的电路图。
在实施方式2的信号生成电路1100中，充电电压生成部110具备第一整流部210以及第二整流部220。
第一整流部210具备输入端子211、输入基准端子212、输出端子213以及输出基准端子214。
以输入基准端子212为基准，向输入端子211输入要整流的信号即第一输入信号的一部分。
以输出基准端子214为基准，从输出端子213输出整流后的信号。
第二整流部220具备输入端子221、输入基准端子222、输出端子223以及输出基准端子224。
以输入基准端子222为基准，向输入端子221输入要整流的信号即第一输入信号的一部分。
以输出基准端子224为基准，从输出端子223输出整流后的信号。
第一信号输入端子111与第一整流部210的输入端子211以及第二整流部220的输入端子221连接。
第一信号输入基准端子112与第一整流部210的输入基准端子212以及第二整流部220的输入基准端子222连接。
第一整流部210的输出端子213与充电电压输出端子113连接。
第一整流部210的输出基准端子214与充电电压输出基准端子114连接。
第二整流部220的输出端子223与第一开关元件S1的导通控制端子(例如，栅极端子)在第五连接点a5连接。
第二整流部220的输出基准端子224与第二连接点a2连接。
第二连接点a2与第五连接点a5相互连接。
在此，在实施方式2中，第一输入信号也可以包含具有第一振幅的第一信号以及具有第二振幅的第二信号。
第一振幅是大于第二振幅的振幅。
第一信号的一部分也可以由第一整流部210整流，由此生成对电荷蓄积元件Ca进行充电的电压。
第一信号的一部分也可以由第二整流部220整流，由此生成使第一开关元件S1成为截止状态的电压。
此外，在实施方式2的信号生成电路1100中，输出电压生成部120具备第三整流部230以及第四整流部240。
第三整流部230具备输入端子231、输入基准端子232、输出端子233以及输出基准端子234。
以输入基准端子232为基准，向输入端子231输入要整流的信号即第二输入信号的一部分。
以输出基准端子234为基准，从输出端子233输出整流后的信号。
第四整流部240具备输入端子241、输入基准端子242、输出端子243以及输出基准端子244。
以输入基准端子242为基准，向输入端子241输入要整流的信号即第二输入信号的一部分。
以输出基准端子244为基准，从输出端子243输出整流后的信号。
第二信号输入端子121与第三整流部230的输入端子231以及第四整流部240的输入端子241连接。
第二信号输入基准端子122与第三整流部230的输入基准端子232以及第四整流部240的输入基准端子242连接。
第三整流部230的输出端子233与输出电压输出端子123连接。
第三整流部230的输出基准端子234与输出电压输出基准端子124连接。
第四整流部240的输出端子243与第二开关元件S2的导通控制端子(例如，栅极端子)在第六连接点a6连接。
第四整流部240的输出基准端子244与第四连接点a4连接。
第四连接点a4与第六连接点a6相互连接。
在此，在实施方式2中，第二输入信号也可以包含具有第三振幅的第三信号以及具有第四振幅的第四信号。
第四振幅是大于第三振幅的振幅。
第四信号的一部分也可以由第三整流部230整流，由此生成从信号输出端子303输出的电压。
第四信号的一部分也可以由第四整流部240整流，由此生成使第二开关元件S2成为截止状态的电压。
此外，在实施方式2中，作为第一整流部210、第二整流部220、第三整流部230以及第四整流部240，例如能够使用单串联(single shunt)型的整流电路、半波整流电路、全波整流电路、倍电压整流电路、单串联(single series)整流电路、以及使用了晶体管的整流电路等。
图5是表示实施方式2的变形例即信号生成电路1200的概略构成的电路图。
如图5所示那样，实施方式2的信号生成电路也可以具备第一电阻元件R1。
此时，第一电阻元件R1连接在第二连接点a2与第五连接点a5之间。
根据以上的构成，通过对第一电阻元件R1的电阻值进行调整，能够对使第一开关元件S1从截止状态成为导通状态的速度进行调整。例如，通过减小第一电阻元件R1的电阻值，由此能够将使第一开关元件S1从截止状态成为导通状态的速度高速化。
此外，实施方式2的信号生成电路也可以代替第一电阻元件R1，而具备使第一开关元件S1在通常状态下成为导通状态的电路。
此外，如图5所示那样，实施方式2的信号生成电路也可以具备电容器Cb1以及电容器Cb2。
此时，电容器Cb1连接在第一信号输入端子111与第一整流部210的输入端子211之间。
此外，电容器Cb2连接在第一信号输入端子111与第二整流部220的输入端子221之间。
此时，电容器Cb1的电容与电容器Cb2的电容可以不同。
根据以上的构成，能够调整向第一输入信号端子111输入的第一输入信号的电力中、向第一整流部210和第二整流部220分别分配的电力之比例。由此，能够调整用于对电荷蓄积元件Ca进行充电的电压的大小、以及用于使第一开关元件S1成为截止状态的电压的大小。
此外，实施方式2的信号生成电路也可以仅具备电容器Cb1以及电容器Cb2中的任一方。
或者，实施方式2的信号生成电路也可以代替电容器Cb1以及电容器Cb2，而具备能够对向第一整流部210和第二整流部220输入的电压进行分离的电路。
此外，如图5所示那样，实施方式2的信号生成电路也可以具备二极管Da1(例如，削波二极管)。
此时，二极管Da1连接在第二连接点a2与第一开关元件S1的导通控制端子之间。
根据以上的构成，在对第一开关元件S1的源极端子施加有来自第三整流部230的输出端子233的输出即正电压的情况下，能够抑制第一开关元件S1的栅极电压变得低于第一开关元件S1的电压。
此外，二极管Da1的阳极也可以与第一开关元件S1的导通控制端子连接。
此外，作为二极管Da1也可以是多个二极管串联地连接。
此外，如图5所示那样，实施方式2的信号生成电路也可以具备第二电阻元件R2。
此时，第二电阻元件R2连接在第四连接点a4与第六连接点a6之间。
根据以上的构成，通过对第二电阻元件R2的电阻值进行调整，由此能够对使第二开关元件S2从截止状态成为导通状态的速度进行调整。例如，通过减小第二电阻元件R2的电阻值，由此能够将使第二开关元件S2从截止状态成为导通状态的速度高速化。
此外，实施方式2的信号生成电路也可以代替第二电阻元件R2，而具备使第二开关元件S2在通常状态下成为导通状态的电路。
此外，如图5所示那样，实施方式2的信号生成电路也可以具备电容器Cb3以及电容器Cb4。
此时，电容器Cb3连接在第二信号输入端子121与第三整流部230的输入端子231之间。
此外，电容器Cb4连接在第二信号输入端子121与第四整流部240的输入端子241之间。
此时，电容器Cb3的电容也可以与电容器Cb4的电容不同。
根据以上的构成，能够调整向第二输入信号端子121输入的第二输入信号的电力中、向第三整流部230和第四整流部240分别分配的电力之比例。由此，能够调整从信号输出端子303输出的电压的大小、以及用于使第二开关元件S2成为截止状态的电压的大小。
此外，实施方式2的信号生成电路也可以仅具备电容器Cb3以及电容器Cb4中的任一方。
或者，实施方式2的信号生成电路也可以代替电容器Cb3以及电容器Cb4，而具备能够对向第三整流部230和第四整流部240输入的电压进行分离的电路。
此外，如图5所示那样，实施方式2的信号生成电路也可以具备二极管Da2(例如，削波二极管)。
此时，二极管Da2连接在第四连接点a4与第二开关元件S2的导通控制端子之间。
根据以上的构成，能够抑制作为来自第四整流部240的输出端子243的输出而有过大的负电压施加于第二开关元件S2。由此，能够抑制由于施加过大的负电压而产生的第二开关元件S2从截止状态成为导通状态的速度降低。
此外，二极管Da2的阴极也可以与第二开关元件S2的导通控制端子连接。
此外，作为二极管Da2也可以是多个二极管串联地连接。
此外，实施方式2中所示的构成的一部分，也可以被适当地选择性地用作为实施方式1的信号生成电路的构成。
(实施方式3)
以下，作为实施方式2的具体的构成例，对实施方式3进行说明。与上述实施方式2重复的说明被适当地省略。
图6是表示实施方式3的信号生成电路的概略构成的电路图。
在实施方式3的信号生成电路1300中，第一开关元件为常导通型的晶体管。
此时，从第一整流部210的输出端子213输出以第一整流部210的输出基准端子214为基准的正电压。
此外，从第二整流部220的输出端子223输出以第二整流部220的输出基准端子224为基准的负电压。
在更具体的一个例子中，在实施方式3的信号生成电路1300中，第一整流部具备电感器L1、电容器Cc1以及二极管Db1。
第一整流部210的输入基准端子212与第一整流部210的输出基准端子214连接。
电感器L1连接在第一整流部210的输入端子211与第一整流部210的输出端子213之间。
电容器Cc1的第一端子连接于将电感器L1与第一整流部210的输出端子213相连的路径上。
电容器Cc1的第二端子与第一整流部210的输出基准端子214连接。
二极管Db1的阴极连接于将电感器L1与第一整流部210的输入端子211相连的路径上。
二极管Db1的阳极与第一整流部210的输入基准端子212连接。
此外，在更具体的一个例子中，在实施方式3的信号生成电路1300中，第二整流部220具备电感器L2、电容器Cc2以及二极管Db2。
第二整流部220的输入基准端子222与第二整流部220的输出基准端子224连接。
电感器L2连接在第二整流部220的输入端子221与第二整流部220的输出端子223之间。
电容器Cc2的第一端子连接于将电感器L2与第二整流部220的输出端子223相连的路径上。
电容器Cc2的第二端子与第二整流部220的输出基准端子224连接。
二极管Db2的阳极连接于将电感器L2与第二整流部220的输入端子221相连的路径上。
二极管Db2的阴极与第二整流部220的输入基准端子222连接。
此外，在实施方式3的信号生成电路1300中，第二开关元件S2为常导通型的晶体管。
此时，从第三整流部230的输出端子233输出以第三整流部230的输出基准端子234为基准的正电压。
此外，从第四整流部240的输出端子243输出以第四整流部240的输出基准端子244为基准的负电压。
在更具体的一个例子中，在实施方式3的信号生成电路1300中，第三整流部230具备电感器L3、电容器Cc3以及二极管Db3。
第三整流部230的输入基准端子232与第三整流部230的输出基准端子234连接。
电感器L3连接在第三整流部230的输入端子231与第三整流部230的输出端子233之间。
电容器Cc3的第一端子连接于将电感器L3与第三整流部230的输出端子233相连的路径上。
电容器Cc3的第二端子与第三整流部230的输出基准端子234连接。
二极管Db3的阴极连接于将电感器L3与第三整流部230的输入端子231相连的路径上。
二极管Db3的阳极与第三整流部230的输入基准端子232连接。
此外，在更具体的一个例子中，在实施方式3的信号生成电路1300中，第四整流部240具备电感器L4、电容器Cc4以及二极管Db4。
第四整流部240的输入基准端子242与第四整流部240的输出基准端子244连接。
电感器L4连接在第四整流部240的输入端子241与第四整流部240的输出端子243之间。
电容器Cc4的第一端子连接于将电感器L4与第四整流部240的输出端子243相连的路径上。
电容器Cc4的第二端子与第四整流部240的输出基准端子244连接。
二极管Db4的阳极连接于将电感器L4与第四整流部240的输入端子241相连的路径上。
二极管Db4的阴极与第四整流部240的输入基准端子242连接。
如以上那样，在实施方式3的信号生成电路1300中，第一整流部210、第二整流部220、第三整流部230以及第四整流部240为单串联型的整流电路。
此外，二极管Db1、二极管Db2、二极管Db3以及二极管Db4例如也可以是氮化物半导体的肖特基势垒二极管。
二极管Db1、二极管Db2、二极管Db3以及二极管Db4也可以是以高频进行动作的二极管、且各自的特性不同。
图6表示实施方式3的信号生成电路2100的概略构成。
实施方式3的信号生成电路2100为，除了上述信号生成电路1300的构成以外，还具备第一绝缘元件410即第一电磁谐振耦合器、以及第二绝缘元件420即第二电磁谐振耦合器。
将以上的信号生成电路2100作为具体例，以下对信号生成电路的动作的一个例子进行说明。
此外，在以下的动作例中，如图6所示那样，例示出通过信号生成电路2100的输出信号来驱动开关元件500的情况。
此外，在以下的动作例中，关于向第一电磁谐振耦合器以及第二电磁谐振耦合器输入的高频信号，作为一个例子均采用将2.4GHz的高频进行振幅调制后的信号。
此时，在向第一电磁谐振耦合器以及第二电磁谐振耦合器输入的高频信号中，输出时(导通)的输出信号强度为+20dBm。
此外，在向第一电磁谐振耦合器以及第二电磁谐振耦合器输入的高频信号中，非输出时(截止)的输出信号强度为－10dBm。
此外，在向第一电磁谐振耦合器输入高频信号的期间，不向第二电磁谐振耦合器输入高频信号。
通过以上，经由第一电磁谐振耦合器被绝缘传送的高频信号，被生成为图2所示那样的第一输入信号。
此外，经由第二电磁谐振耦合器被绝缘传送的高频信号，被生成为图2所示那样的第二输入信号。
此外，向第一电磁谐振耦合器以及第二电磁谐振耦合器输入的高频信号，也可以是相互不同频率的高频被振幅变调后的信号。
以下，对图2的期间T1、期间T2以及期间T3各自中的动作例进行说明。
＜期间T1＞
向第一信号输入端子111输入以第一信号输入基准端子112为基准的第一输入信号。
由此，向第二整流部220的输入端子221输入第一输入信号。
第二整流部220对所输入的第一输入信号进行整流。
由此，从第二整流部220的输出端子223输出以第二整流部220的输出基准端子224为基准的负电压。
从第二整流部220的输出端子223输出的负电压被施加于第一开关元件S1的导通控制端子。
因此，第一开关元件S1成为截止状态。即，第一开关元件S1的漏极和源极被断绝。
另一方面，不向第二信号输入端子121输入第二输入信号。
因此，从第四整流部240的输出端子243不输出负电压。
在此，第二开关元件S2的导通控制端子与第二开关元件S2的源极端子连接。
因此，第二开关元件S2成为导通状态。
此外，向第一整流部210的输入端子211输入第一输入信号。
第一整流部210对所输入的第一输入信号进行整流。
由此，从第一整流部210的输出端子213输出以第一整流部210的输出基准端子214为基准的正电压。
如上述那样，第一开关元件S1成为截止状态，并且第二开关元件S2成为导通状态。
由此，通过从第一整流部210的输出端子213输出的正电压，在电荷蓄积元件Ca蓄积电荷。
电荷蓄积元件Ca的基准点为信号输出基准端子304。
此外，第一开关元件S1的基准点为第一整流部210的输出基准端子214。
如上述那样，通过使第二开关元件S2成为导通状态，由此能够将信号输出基准端子304与第一整流部210的输出基准端子214连接。由此，能够将不同基准点共用化。
由此，能够同时进行向电荷蓄积元件Ca的电荷的蓄积以及向第一开关元件S1的栅极电压的供给。
此外，信号输出端子303与信号输出基准端子304导通。
因此，从信号输出端子303不生成以信号输出基准端子304为基准的输出信号。
即，不生成功率半导体器件500的驱动信号。因此，功率半导体器件500成为截止状态。功率半导体器件500的栅极端子与源极端子为导通的状态。
＜期间T2＞
向第二信号输入端子121输入以第二信号输入基准端子122为基准的第二输入信号。
由此，向第四整流部240的输入端子241输入第二输入信号。
第四整流部240对所输入的第二输入信号进行整流。
由此，从第四整流部240的输出端子243输出以第四整流部240的输出基准端子244为基准的负电压。
从第四整流部240的输出端子243输出的负电压被施加于第二开关元件S2的导通控制端子。
因此，第二开关元件S2成为截止状态。即，第二开关元件S2的漏极与源极被断绝。
由此，信号输出端子303与信号输出基准端子304成为不相互连接的状态。
另一方面，不向第一信号输入端子111输入第一输入信号。
因此，从第二整流部220的输出端子223不输出负电压。
在此，第一开关元件S1的导通控制端子与第一开关元件S1的源极端子连接。
因此，第一开关元件S1成为导通状态。
如以上那样，第一开关元件S1成为导通状态，并且第二开关元件S2成为截止状态。
由此，电荷蓄积元件Ca的第一端子与信号输出端子303成为导通的状态。
并且，电荷蓄积元件Ca的第二端子与信号输出基准端子304成为导通的状态。
此时，电荷蓄积元件Ca所蓄积的电荷从信号输出端子303输出。
如以上那样，在向第二信号输入端子121输入第二输入信号的瞬间，第一开关元件S1成为截止状态。此时，电荷蓄积元件Ca所蓄积的电荷向信号输出端子303供给。
因此，在使功率半导体器件500成为导通状态的瞬间，能够向功率半导体器件500的栅极端子供给较大的栅极峰值电流。
此外，向第三整流部230的输入端子231输入第二输入信号。
第三整流部230对所输入的第二输入信号进行整流。
由此，从第三整流部230的输出端子233输出以第三整流部230的输出基准端子234为基准的正电压。
在此，第三整流部230的输出端子233与信号输出端子303连接。
此外，第二开关元件S2成为截止状态。
因此，从第三整流部230的输出端子233输出的正电压被施加于信号输出端子303。
通过以上，即使在电荷蓄积元件Ca所蓄积的电荷全部被供给之后，从第三整流部230的输出端子233输出的正电压也作为输出信号而从信号输出端子303输出。
由此，能够向功率半导体器件500的栅极端子供给用于功率半导体器件500维持导通状态的电压。
＜期间T3＞
不进行向第二信号输入端子121的第二输入信号的输入。
此时，从第四整流部240的输出端子243不输出负电压。
在此，第二开关元件S2的导通控制端子与第二开关元件S2的源极端子连接。
因此，第二开关元件S2成为导通状态。
此时，信号输出端子303与信号输出基准端子304导通。
因此，从信号输出端子303不生成以信号输出基准端子304为基准的输出信号。
此时，功率半导体器件500的栅极端子与源极端子成为短路的状态。
因此，能够使功率半导体器件500快速成为截止状态。
此外，向第二开关元件S2的导通控制端子施加从第三整流部230生成的较大的负电压时，第二开关元件S2成为导通的时间延迟。因此，通过设置二极管Da2，能够不过于施加负电压。在该动作例中，作为二极管Da2，使用了阈值为4V的二极管。
图7是表示实施方式3的信号生成电路的输出电压以及输出电流的图。
图8是表示比较例的信号生成电路的输出电压以及输出电流的图。
作为比较例，使用了一般公知的半桥电路。即，在比较例中，不具备实施方式那样的充电电压生成部、输出电压生成部以及电荷蓄积元件。
如图7所示那样，如果是实施方式3的信号生成电路，则在开关的接通时能够向功率半导体器件的栅极供给较大的栅极峰值电流。
即，能够对功率半导体器件的栅极迅速施加电荷。因此，能够使栅极电压迅速上升。由于使栅极电压迅速上升，因此能够使开关损失非常小。并且，由于迅速上升，因此还能够实现高速的开关。并且，能够在功率半导体器件的导通状态下供给稳定的栅极电压。
如此，在实施方式3中，通过第一电磁谐振耦合器和第二电磁谐振耦合器这2个谐振耦合器，能够提供可供给较大的栅极峰值电流的栅极驱动电路。由于能够通过2个谐振耦合器来构成，因此能够使栅极驱动电路小型化。并且，能够低价地构成。在实施方式3中，由于能够供给较大的栅极峰值电流，因此能够使功率半导体器件高速地导通。即，能够实现低损失的开关以及高速的开关。此外，由于能够供给较大的栅极峰值电流，因此能够驱动栅极电容较大并且以低损失对大电流进行开关的较大的功率半导体开关。
此外，如果是实施方式3的信号生成电路，则通过对第一输入信号的强度进行调整，能够进行上升的栅极峰值电流的调整。
此外，如果是实施方式3的信号生成电路，则通过对第二输入信号的强度进行调整，能够对在导通状态时输出的栅极电压的大小进行调整。
此外，在实施方式3中示出的构成的一部分，也可以适当地、选择性地用作为实施方式1或者实施方式2的信号生成电路的构成。
此外，在上述实施方式1～3中，“2个元件间的连接”(例如，某个元件与其他元件连接)，不仅是直接的连接，还意味着电连接以及在这2个元件间存在其他元件(例如，无损于实施方式的功能的布线、电阻元件等)的连接。
此外，本申请不限定于这些实施方式或者其变形例。只要不脱离本申请的主旨，能够对本实施方式或者其变形例实施本领域技术人员能够想到的各种变形，或者将不同实施方式或者其变形例的构成要素组合而构建的方式也包含于本申请的范围内。
工业上的可利用性
本申请例如能够利用于电力转换器、电力系统等。

Claims (19)

1.一种信号生成电路，其中，
具备充电电压生成部、输出电压生成部、第一开关元件、第二开关元件、电荷蓄积元件、信号输出端子以及信号输出基准端子，
上述充电电压生成部具备第一信号输入端子、第一信号输入基准端子、充电电压输出端子以及充电电压输出基准端子，
上述输出电压生成部具备第二信号输入端子、第二信号输入基准端子、输出电压输出端子以及输出电压输出基准端子，
对上述第一信号输入端子输入以上述第一信号输入基准端子为基准的第一输入信号，
对上述第二信号输入端子输入以上述第二信号输入基准端子为基准的第二输入信号，
上述充电电压生成部根据上述第一输入信号生成对上述电荷蓄积元件进行充电的电压，
上述输出电压生成部根据上述第二输入信号生成以从上述信号输出端子输出的上述信号输出基准端子为基准的电压，
上述充电电压输出端子与上述第一开关元件的第一端子在第一连接点连接，
上述充电电压输出基准端子与上述第一开关元件的第二端子在第二连接点连接，
上述输出电压输出端子与上述第二开关元件的第一端子在第三连接点连接，
上述输出电压输出基准端子与上述第二开关元件的第二端子在第四连接点连接，
上述第三连接点与上述信号输出端子连接，
上述第四连接点与上述信号输出基准端子连接，
上述第二连接点与上述第三连接点相互连接，
上述电荷蓄积元件的第一端子与上述第一连接点连接，
上述电荷蓄积元件的第二端子与上述第四连接点连接。
2.如权利要求1记载的信号生成电路，其中，
上述充电电压生成部根据上述第一输入信号生成使上述第一开关元件成为截止状态的电压，并向上述第一开关元件的导通控制端子输出，
上述输出电压生成部根据上述第二输入信号生成使上述第二开关元件成为截止状态的电压，并向上述第二开关元件的导通控制端子输出。
3.如权利要求2记载的信号生成电路，其中，
上述第一输入信号包括具有第一振幅的第一信号以及具有第二振幅的第二信号，
上述第一振幅是大于上述第二振幅的振幅，
上述第二输入信号包括具有第三振幅的第三信号以及具有第四振幅的第四信号，
上述第四振幅是大于上述第三振幅的振幅，
上述充电电压生成部根据上述第一信号生成对上述电荷蓄积元件进行充电的电压，
上述充电电压生成部根据上述第一信号生成使上述第一开关元件成为截止状态的电压，并向上述第一开关元件的导通控制端子输出，
上述输出电压生成部根据上述第四信号生成从上述信号输出端子输出的电压，
上述输出电压生成部根据上述第四信号生成使上述第二开关元件成为截止状态的电压，并向上述第二开关元件的导通控制端子输出，
向上述第一信号输入端子输入上述第一信号的期间的一部分与向上述第二信号输入端子输入上述第三信号的期间的一部分重叠，
向上述第一信号输入端子输入上述第二信号的期间的一部分与向上述第二信号输入端子输入上述第四信号的期间的一部分重叠。
4.如权利要求1记载的信号生成电路，其中，
上述充电电压生成部具备第一整流部和第二整流部，
上述第一整流部具备被输入要整流的信号的输入端子、输入基准端子、输出整流后的信号的输出端子以及输出基准端子，
上述第二整流部具备被输入要整流的信号的输入端子、输入基准端子、输出整流后的信号的输出端子以及输出基准端子，
上述第一信号输入端子与上述第一整流部的输入端子以及上述第二整流部的输入端子连接，
上述第一信号输入基准端子与上述第一整流部的输入基准端子以及上述第二整流部的输入基准端子连接，
上述第一整流部的输出端子与上述充电电压输出端子连接，
上述第一整流部的输出基准端子与上述充电电压输出基准端子连接，
上述第二整流部的输出端子与上述第一开关元件的导通控制端子在第五连接点连接，
上述第二整流部的输出基准端子与上述第二连接点连接，
上述第二连接点与上述第五连接点相互连接。
5.如权利要求4记载的信号生成电路，其中，
上述第一输入信号包括具有第一振幅的第一信号以及具有第二振幅的第二信号，
上述第一振幅是大于上述第二振幅的振幅，
上述第一信号的一部分由上述第一整流部整流，由此生成对上述电荷蓄积元件进行充电的电压，
上述第一信号的一部分由上述第二整流部整流，由此生成使上述第一开关元件成为截止状态的电压。
6.如权利要求4记载的信号生成电路，其中，
具备第一电阻元件，
上述第一电阻元件连接在上述第二连接点与上述第五连接点之间。
7.如权利要求4记载的信号生成电路，其中，
具备电容器Cb1以及电容器Cb2，
上述电容器Cb1连接在上述第一信号输入端子与上述第一整流部的输入端子之间，
上述电容器Cb2连接在上述第一信号输入端子与上述第二整流部的输入端子之间，
上述电容器Cb1的电容与上述电容器Cb2的电容不同。
8.如权利要求4记载的信号生成电路，其中，
具备二极管Da1，
上述二极管Da1连接在上述第二连接点与上述第一开关元件的导通控制端子之间。
9.如权利要求4记载的信号生成电路，其中，
上述第一开关元件为常导通型的晶体管，
从上述第一整流部的输出端子输出以上述第一整流部的输出基准端子为基准的正电压，
从上述第二整流部的输出端子输出以上述第二整流部的输出基准端子为基准的负电压。
10.如权利要求9记载的信号生成电路，其中，
上述第一整流部具备电感器L1、电容器Cc1以及二极管Db1，
上述第一整流部的输入基准端子与上述第一整流部的输出基准端子连接，
上述电感器L1连接在上述第一整流部的输入端子与上述第一整流部的输出端子之间，
上述电容器Cc1的第一端子与将上述电感器L1与上述第一整流部的输出端子相连的路径连接，
上述电容器Cc1的第二端子与上述第一整流部的输出基准端子连接，
上述二极管Db1的阴极与将上述电感器L1与上述第一整流部的输入端子相连的路径连接，
上述二极管Db1的阳极与上述第一整流部的输入基准端子连接，
上述第二整流部具备电感器L2、电容器Cc2以及二极管Db2，
上述第二整流部的输入基准端子与上述第二整流部的输出基准端子连接，
上述电感器L2连接在上述第二整流部的输入端子与上述第二整流部的输出端子之间，
上述电容器Cc2的第一端子与将上述电感器L2与上述第二整流部的输出端子相连的路径连接，
上述电容器Cc2的第二端子与上述第二整流部的输出基准端子连接，
上述二极管Db2的阳极与将上述电感器L2与上述第二整流部的输入端子相连的路径连接，
上述二极管Db2的阴极与上述第二整流部的输入基准端子连接。
11.如权利要求1记载的信号生成电路，其中，
上述输出电压生成部具备第三整流部和第四整流部，
上述第三整流部具备被输入要整流的信号的输入端子、输入基准端子、输出整流后的信号的输出端子以及输出基准端子，
上述第四整流部具备被输入要整流的信号的输入端子、输入基准端子、输出整流后的信号的输出端子以及输出基准端子，
上述第二信号输入端子与上述第三整流部的输入端子以及上述第四整流部的输入端子连接，
上述第二信号输入基准端子与上述第三整流部的输入基准端子以及上述第四整流部的输入基准端子连接，
上述第三整流部的输出端子与上述输出电压输出端子连接，
上述第三整流部的输出基准端子与上述输出电压输出基准端子连接，
上述第四整流部的输出端子与上述第二开关元件的导通控制端子在第六连接点连接，
上述第四整流部的输出基准端子与上述第四连接点连接，
上述第四连接点与上述第六连接点相互连接。
12.如权利要求11记载的信号生成电路，其中，
上述第二输入信号包括具有第三振幅的第三信号以及具有第四振幅的第四信号，
上述第四振幅是大于上述第三振幅的振幅，
上述第四信号的一部分由上述第三整流部整流，由此生成从上述信号输出端子输出的电压，
上述第四信号的一部分由上述第四整流部整流，由此生成使上述第二开关元件成为截止状态的电压。
13.如权利要求11记载的信号生成电路，其中，
具备第二电阻元件，
上述第二电阻元件连接在上述第四连接点与上述第六连接点之间。
14.如权利要求11记载的信号生成电路，其中，
具备电容器Cb3和电容器Cb4，
上述电容器Cb3连接在上述第二信号输入端子与上述第三整流部的输入端子之间，
上述电容器Cb4连接在上述第二信号输入端子与上述第四整流部的输入端子之间，
上述电容器Cb3的电容与上述电容器Cb4的电容不同。
15.如权利要求11记载的信号生成电路，其中，
具备二极管Da2，
上述二极管Da2连接在上述第四连接点与上述第二开关元件的导通控制端子之间。
16.如权利要求11记载的信号生成电路，其中，
上述第二开关元件为常导通型的晶体管，
从上述第三整流部的输出端子输出以上述第三整流部的输出基准端子为基准的正电压，
从上述第四整流部的输出端子输出以上述第四整流部的输出基准端子为基准的负电压。
17.如权利要求16记载的信号生成电路，其中，
上述第三整流部具备电感器L3、电容器Cc3以及二极管Db3，
上述第三整流部的输入基准端子与上述第三整流部的输出基准端子连接，
上述电感器L3连接在上述第三整流部的输入端子与上述第三整流部的输出端子之间，
上述电容器Cc3的第一端子与将上述电感器L3与上述第三整流部的输出端子相连的路径连接，
上述电容器Cc3的第二端子与上述第三整流部的输出基准端子连接，
上述二极管Db3的阴极与将上述电感器L3与上述第三整流部的输入端子相连的路径连接，
上述二极管Db3的阳极与上述第三整流部的输入基准端子连接，
上述第四整流部具备电感器L4、电容器Cc4以及二极管Db4，
上述第四整流部的输入基准端子与上述第四整流部的输出基准端子连接，
上述电感器L4连接在上述第四整流部的输入端子与上述第四整流部的输出端子之间，
上述电容器Cc4的第一端子与将上述电感器L4与上述第四整流部的输出端子相连的路径连接，
上述电容器Cc4的第二端子与上述第四整流部的输出基准端子连接，
上述二极管Db4的阳极与将上述电感器L4与上述第四整流部的输入端子相连的路径连接，
上述二极管Db4的阴极与上述第四整流部的输入基准端子连接。
18.如权利要求1记载的信号生成电路，其中，
具备第一绝缘元件和第二绝缘元件，
上述第一输入信号为经由上述第一绝缘元件被绝缘传送的信号，
上述第二输入信号为经由上述第二绝缘元件被绝缘传送的信号。
19.如权利要求18记载的信号生成电路，其中，
上述第一绝缘元件为第一电磁谐振耦合器，
上述第二绝缘元件为第二电磁谐振耦合器，
上述第一输入信号是经由上述第一电磁谐振耦合器被绝缘传送的高频信号，
上述第二输入信号是经由上述第二电磁谐振耦合器被绝缘传送的高频信号。
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