CN106464123A - 功率用半导体元件的驱动电路 - Google Patents

Abstract

构成为具有：电容器，一端连接于功率用半导体元件的第1主电极或第2主电极；第1开关，用于向功率用半导体元件的控制电极以及电容器充入电荷；以及第2开关，用于放电，在第1开关接通时，在向控制电极和电容器经由不同的电阻充入电荷的情况下，在第2开关接通时从控制电极以及电容器经由相同的电阻进行放电，在第1开关接通时，在向控制电极和电容器经由相同电阻充入电荷的情况下，在第2开关接通时从控制电极和电容器经由不同的电阻进行放电。

Description

功率用半导体元件的驱动电路

技术领域

本发明涉及减少功率用半导体元件、特别是自灭弧(self-arc-extinguishing)型的功率用半导体元件的开闭损耗的驱动电路。

背景技术

在用于升降机、电力铁道等的逆变器、转换器的功率用半导体元件中，开闭损耗较大地影响消耗能量的增加以及散热片的大型化。基于上述理由，要求减少功率用半导体元件的开闭损耗。

利用导通(TURN ON)、截止(TURN OFF)的期间的功率用半导体元件的漏极-源极间(在金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的情况下是该漏极-源极间，在绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的情况下是集电极-发射极间，以下只要没有特别地注释则以MOSFET为例来记述。)的电流和电压的积来表示功率用半导体元件的开闭损耗。为了使开闭损耗变小，只要高速地进行开闭以使得漏极-源极间电压和电流的积变小即可，但在截止时，功率用半导体元件的漏极-源极间的大的电流变化(以下称为dI/dt)通过电路的寄生电感而产生大的浪涌电压，使功率用半导体元件破损。另外，通过功率用半导体元件的开闭而产生的漏极-源极间的大的电压变化(以下称为dV/dt)、dI/dt成为大的放射噪声的原因所以被限制等，不容易进行高速的开闭。

开闭速度较大地受到功率用半导体元件的输入电容的影响。输入电容是自灭弧型的功率用半导体元件的栅极-源极间的寄生电容和栅极-漏极间的寄生电容之和。通过对该输入电容进行充放电，自灭弧型的功率用半导体元件进行开闭。调整开闭速度的最简单的方法是调整栅极电阻的方法，但这会使功率用半导体元件的dV/dt、dI/dt都变化。因此，由于噪声、浪涌电压等的限制，不得不使栅极电阻变大并使开闭速度变慢，导致开闭损耗变大。

在以往的驱动电路中，通过在功率用半导体元件的栅极-源极间追加电容器，并调整栅极电阻以使得开闭速度变得与不加入电容器的情况相等，从而独立地控制dI/dt和dV/dt而实现低损耗的导通。(例如参照专利文献1)

现有技术文献

专利文献1：日本特开2003-125574号公报

发明内容

在专利文献1中记载的自灭弧型的功率用半导体元件的驱动电路中，通过独立地控制导通的dV/dt和dI/dt，能够减少导通时的开闭损耗。但是，对于截止，无法进行控制，在导通的开闭速度由于噪声等而被限制的情况下，无法使截止的开闭损耗变小。另外，在专利文献1中记载的现有技术中，无法分别控制导通和截止。其结果，例如在截止速度由于噪声、浪涌电压等而被限制的情况下，无法减少导通的开闭损耗。为了解决它们，需要独立地控制导通和截止的dV/dt、dI/dt。如果能够独立地控制导通以及截止时的dV/dt以及dI/dt，则能够进一步减少开闭损耗。

另外，在作为功率用半导体元件的半导体材料而使用碳化硅(SiC)的情况下，与硅(Si)相比，甚至在高电压区域中都能够使用MOSFET。在IGBT中利用传导率调制效应来降低接通电压，所以在截止时，直至积累在漂移层内的载流子再结合而消失为止电流持续流动。因此，截止的开闭速度的控制是有限度的。但是在MOSFET中不会发生上述现象，所以在以往的IGBT中难以控制的截止的开闭速度的控制变得容易。于是，不仅是导通，而且在现有技术中不可能的截止时也对dV/dt和dI/dt独立地进行控制的方法是有效的。

本发明目的在于，提供一种能够独立地控制导通和截止的dV/dt和dI/dt，能够减少开闭损耗功率用半导体元件的驱动电路。

本发明是一种功率用半导体元件的驱动电路，具有第1主电极、第2主电极以及对在第1主电极和第2主电极之间流过的电流进行控制的控制电极，驱动电路构成为具备：电容器，一端连接于第1主电极或第2主电极；第1开关，用于向控制电极以及电容器充入电荷；以及第2开关，用于从控制电极以及电容器放出电荷，在第1开关接通且向控制电极以及电容器充入电荷时或者在第2开关接通且从控制电极以及电容器放出电荷时，使控制电极的电荷所经由的电阻和电容器的电荷所经由的电阻成为不同的电阻，在构成为第1开关接通且控制电极的电荷和电容器的电荷经由不同的电阻进行充电时，当第2开关接通且从控制电极以及电容器放出电荷时控制电极的电荷所经由的电阻和电容器的电荷所经由的电阻成为同一电阻，在构成为第2开关接通且控制电极的电荷和电容器的电荷经由不同的电阻进行放电时，当第1开关接通且向控制电极以及电容器充入电荷时控制电极的电荷所经由的电阻和电容器的电荷所经由的电阻成为同一电阻。

根据本发明，能够独立地控制导通、截止中的任意一方的充放电时间、控制电极-第1主电极间或控制电极-第2主电极间的寄生电容中的任意一方的充放电时间，能够在导通以及截止各自中独立地控制dV/dt以及dI/dt。因此，即使在导通的dV/dt或dI/dt由于噪声等而被限制的状况下，也能够使截止的dV/dt或dI/dt变大，能够使截止的开闭速度变大。另外，即使在截止的dV/dt或dI/dt由于噪声、浪涌等而被限制的状况下，也能够使导通的dV/dt或dI/dt变大，能够使导通的开闭速度变大。因此，可提供相比于以往能够减少开闭损耗的功率用半导体元件的驱动电路。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的功率用半导体元件的驱动电路的电路图。

图2是示出比较例的功率用半导体元件的驱动电路的电路图。

图3是用于说明本发明的实施方式1的功率用半导体元件的驱动电路的截止时的动作的示意性的波形图。

图4是示出本发明的实施方式2的功率用半导体元件的驱动电路的电路图。

图5是用于说明本发明的实施方式2的功率用半导体元件的驱动电路的导通时的动作的示意性的波形图。

图6是示出本发明的实施方式3的功率用半导体元件的驱动电路的电路图。

图7是用于说明本发明的实施方式3的功率用半导体元件的驱动电路的截止时的动作的示意性的波形图。

图8是示出本发明的实施方式4的功率用半导体元件的驱动电路的电路图。

图9是用于说明本发明的实施方式4的功率用半导体元件的驱动电路的导通时的动作的示意性的波形图。

图10是示出本发明的实施方式5的功率用半导体元件的驱动电路的电路图。

(符号说明)

1：功率用半导体元件；Ca：电容器；Ca1：第1电容器；Ca2：第2电容器；D11、D21、D31、D41：第1二极管；D52：第1个第1二极管；D53：第2个第1二极管；D12、D22、D32、D42：第2二极管；D51：第1个第2二极管；D54：第2个第2二极管；G1：栅极(控制电极)；DR1：漏极(第1主电极)；SO1：源极(第2主电极)；R11、R21、R31、R41、R51：第1电阻；R12、R22、R32、R42、R52：第2电阻；R13、R23、R33、R43：第3电阻；R53：第1个第3电阻；R54：第2个第3电阻；S1：第1开关；S2：第2开关；S51：第1切换开关；S52：第2切换开关；S53：第3切换开关；S54：第4切换开关；S55：第5切换开关；S56：第6切换开关。

具体实施方式

实施方式1.

图1是示出本发明的实施方式1的功率用半导体元件的驱动电路的电路图。在图1中，经由绝缘电路142来传递来自控制信号输出电路141的信号。根据所传递的信号而接通(ON)第1开关S1或第2开关S2中的某一方，使自灭弧型的功率用半导体元件1的栅极G1的电位变化，驱动功率用半导体元件1。在本发明的功率用半导体元件的驱动电路中，功率用半导体元件只要是栅极驱动型半导体元件即可，例如不论是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，还是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，都能够应用。在MOSFET中，各电极的称呼是漏极、源极、栅极，通过栅极的电位来控制在漏极和源极间流过的电流。另外，在IGBT中，各电极的称呼是集电极、发射极、栅极，通过栅极的电位来控制在集电极和发射极间流过的电流。在本申请中，将MOSFET的漏极、源极或者IGBT的集电极、发射极也称作第1主电极、第2主电极，将栅极也称作控制电极。即，本申请涉及对具有控制电极的功率用半导体元件进行驱动的驱动电路，其中，控制电极控制在第1主电极和第2主电极之间流过的电流。以下，以功率用半导体元件1、第1开关S1以及第2开关S2都是MOSFET的情况为例进行说明。

在控制电源的输出端子VCC-GND之间，依次串联地连接第1开关S1、第1电阻R11、第1二极管D11、第2电阻R12、第2开关S2。第1二极管D11相对于控制电源而正向地连接。作为功率用半导体元件1的控制电极的栅极G1连接于第1电阻R11和第1二极管D11的阳极的连接点。电容器Ca的一端连接于作为功率用半导体元件1的第2主电极的源极SO1，电容器Ca的另一端连接于对第1开关S1和第1电阻R11的连接点连接了一端的第3电阻R13的另一端。第2二极管D12的阳极连接于电容器Ca和第3电阻R13的连接点，第2二极管D12的阴极连接于第1二极管D11的阴极和第2电阻R12的连接点。二极管D1并联地连接于功率用半导体元件1。即，二极管D1的阴极连接于功率用半导体元件1的漏极DR1，二极管D1的阳极连接于功率用半导体元件1的源极SO1。第1开关S1的栅极以及第2开关S2的栅极分别连接于绝缘电路142，绝缘电路142连接于控制信号输出电路141。

对在这样构成的功率用半导体元件的驱动电路中功率用半导体元件1导通时的动作进行说明。在第1开关S1接通时，即导通时，在驱动电路143中，在从第1开关S1经由第1电阻R11向栅极G1充入电荷的路径Ion1以及从第1开关S1经由第3电阻R13向电容器Ca充入电荷的路径Ion2中流过电流。此时，自灭弧型的功率用半导体元件1的栅极G1和源极SO1之间的寄生电容与电容器Ca经由各自的电阻而被充电，所以电容器Ca不怎么影响功率用半导体元件1的栅极G1和源极SO1之间的寄生电容的充电。因此，对于功率用半导体元件1导通的dV/dt、dI/dt以及开闭损耗，电容器Ca的影响少。

接下来对功率用半导体元件1截止时的动作进行说明。第2开关S2接通时，即截止时，在驱动电路143中，在经由串联地连接的第1二极管D11、第2电阻R12和第2开关而放出栅极G1的电荷的路径Ioff1、以及经由串联地连接的第2二极管D12、第2电阻R12和第2开关而放出电容器Ca的电荷的路径Ioff2中流过电流，对功率用半导体元件1的栅极G1和源极SO1之间的寄生电容与电容器Ca进行放电。此时，电容器Ca并联地连接于功率用半导体元件1的栅极G1和源极SO1之间的寄生电容，所以为了使栅极G1的电压下降，需要对将栅极G1和源极SO1之间的寄生电容与电容器Ca的电容相加得到的电容进行放电。只是追加电容器Ca会导致放电所需的电荷增加，所以开闭速度降低。在本发明的实施方式1中，通过调整电容器Ca的电容和第2电阻R12的电阻值，能够调整截止时的开闭速度。

此处，以如下情况为例进行说明：调整电容器Ca的电容和第2电阻R12的电阻值，以使得功率用半导体元件1的截止的dI/dt与作为图2的比较例示出的未追加电容器Ca的驱动电路643中的情况相等。即，调整成使由图2中的电阻R20和截止时的功率用半导体元件1的栅极G1的电容所决定的时间常数、与由图1中的第2电阻R12、截止时的功率用半导体元件1的栅极G1的电容以及电容器Ca的电容所决定的时间常数变得相等。在这样调整时，实施方式1的图1中的第2电阻R12的电阻值变得小于比较例的图2中的电阻R20。

图3是用于说明在图1中示出的本发明的实施方式1的功率用半导体元件的驱动电路的截止时的动作的示意性的波形图。将未追加电容器的比较例即图2的驱动电路643中的功率用半导体元件1的栅极G1的电压、漏极DR1-源极SO1间电压以及在漏极DR1-源极SO1间流过的电流分别用201、203以及205的虚线来示出。与此相对，在追加了电容器Ca的实施方式1的图1的电路中，将以使在漏极DR1-源极SO1间流过的电流的dI/dt变得与图2的电路的情况相等的方式调整第2电阻R12时的功率用半导体元件1的栅极G1的电压、漏极DR1-源极SO1间电压以及在漏极DR1-源极SO1间流过的电流，分别用202、204以及206的实线来示出。

被输入截止的信号，第2开关S2被接通，栅极电压如201以及202所示那样开始降低。虽然追加有电容器Ca，但由于将电容器Ca的电容和第2电阻R12的电阻值调整为使得放电的时间常数变得与图2的驱动电路643的情况相等，所以栅极电压201与202成为同样的波形。在栅极电压201、202进一步下降而达到镜像电压(mirror voltage)时，漏极-源极间电压203、204开始增加。此时，功率用半导体元件1的栅极G1-漏极DR1间的寄生电容随着漏极DR1-源极SO1间电压203、204的变化而大幅地变化。即，进入到镜像期间(mirror period)，其中该镜像期间是栅极电流的大部分在对栅极G1-漏极DR1间的寄生电容进行放电的路径中流动的期间。在镜像期间中栅极电压几乎不变化，所以在该期间，积累于电容器Ca的电荷几乎不被放电。此处，本实施方式1中的第2电阻R12的电阻值小于比较例中的电阻R20。与之相对，栅极G1与漏极DR1间的寄生电容在追加了电容器Ca时和在未追加电容器Ca时是相等的，电容器Ca的电荷不被放电。因此，追加有电容器Ca的本实施方式1中的放电的时间常数变得小于未追加电容器Ca的比较例，镜像期间的放电时间变短。这样，根据追加了电容器Ca的本发明的实施方式1，能够使漏极-源极间电压204的dV/dt大于未追加电容器时的漏极-源极间电压203的dV/dt。

在脱离镜像期间之后栅极电压201、202开始降低，在漏极DR1-源极SO1间流过的电流降低。此时在漏极DR1-源极SO1间流过的电流的dI/dt依赖于栅极电压。在脱离镜像期间之后，为了使对栅极G1-源极SO1间的寄生电容进行放电的时间常数在追加有电容器Ca的本实施方式1的情况下和在未追加电容器的比较例的情况下变得相同而调整了电容器Ca的电容和第2电阻R12的值，所以栅极电压201和202成为同样的波形。因此，在追加了电容器Ca的本实施方式1中在漏极DR1-源极SO1间流过的电流206的dI/dt与在未追加电容器的比较例中在漏极DR1-源极SO1间流过的电流205的dI/dt变得相同。

在上述中，以如下例子进行了说明，即，调整成使由图2中的电阻R20和截止时的功率用半导体元件1的栅极G1的电容所决定的时间常数、与由图1中的第2电阻R12、截止时的功率用半导体元件1的栅极G1的电容以及电容器Ca的电容所决定的时间常数变得相等。但是，这样调整并非是必须的，根据本发明的实施方式1的功率用半导体元件的驱动电路，特征在于，能够自由地选择电容器Ca的电容和第2电阻R12的电阻值，所以不用改变导通的开闭速度而能够使截止的开闭速度变快，能够减少开闭损耗。而且，能够不改变截止的dI/dt而仅改变dV/dt，所以即使在由于抑制浪涌电压的原因等而限制截止的dI/dt的情况下也不会对导通产生影响，而使截止的dV/dt变大，能够减少功率用半导体元件1的开闭损耗。由电容器Ca的电容和第3电阻R13所决定的时间常数被功率用半导体元件1的开闭周期所限制，并被在功率用半导体元件1的接通时间内或者断开时间内能够放电的范围所限制。关于由电容器Ca的电容和电阻所决定的时间常数，在以下的实施方式中也是同样的。

此处，本实施方式中的功率用半导体元件不仅可以是使用了以往使用的硅(silicon，Si)的元件，而且还可以是使用了带隙比硅大的宽带隙半导体的元件。宽带隙半导体的材料有碳化硅(Silicon Carbide，SiC)、氮化镓系材料、金刚石等。另外，在本实施方式的驱动电路中，不仅是MOSFET，只要是IGBT等栅极驱动型半导体元件就能够应用。这在以下的实施方式中也是同样的。

实施方式2.

图4是示出本发明的实施方式2的功率用半导体元件的驱动电路243的电路图。在图4中，经由绝缘电路142来传递来自控制信号输出电路141的信号。根据所传递的信号来接通第1开关S1或第2开关S2中的某一方，使功率用半导体元件1的栅极G1的电位变化，驱动功率用半导体元件1。

在控制电源的输出端子VCC-GND间依次串联地连接第1开关S1、第1电阻R21、第1二极管D21、第2电阻R22、第2开关S2。第1二极管D21相对于控制电源而正向地连接。作为功率用半导体元件1的控制电极的栅极G1连接于第1二极管D21的阴极和第2电阻R22的连接点。电容器Ca的一端连接于作为功率用半导体元件1的第2主电极的源极SO1，电容器Ca的另一端连接于第2二极管D22的阴极，该第2二极管D22的阳极连接于第1电阻R21和第1二极管D21的阳极的连接点。第3电阻R23的一端连接于电容器Ca和第2二极管D22的阳极的连接点，第3电阻R23的另一端连接于第2电阻R22和第2开关S2的连接点。二极管D1并联地连接于功率用半导体元件1。即，二极管D1的阴极与功率用半导体元件1的漏极DR1连接，二极管D1的阳极连接于功率用半导体元件1的源极SO1。第1开关S1的栅极以及第2开关S2的栅极分别连接于绝缘电路142，绝缘电路142连接于控制信号输出电路141。

说明在这样构成的本发明的实施方式2的功率用半导体元件的驱动电路243中功率用半导体元件1截止时的动作。在第2开关S2接通时，即截止时，在驱动电路243中，在经由第2电阻R22、第2开关S2而放出栅极G1的电荷的路径Ioff1、与经由第3电阻R23、第2开关S2而放出电容器Ca的电荷的路径Ioff2中流过电流。此时，自灭弧型的功率用半导体元件1的栅极G1和源极SO1之间的寄生电容与电容器Ca经由各自的电阻而被放电，所以电容器Ca不怎么影响功率用半导体元件1的栅极G1和源极SO1之间的寄生电容的放电。因此，对于功率用半导体元件1的截止的dV/dt、dI/dt以及开闭损耗，电容器Ca的影响少。

接下来，对功率用半导体元件1导通时的动作进行说明。在第1开关S1接通时，即导通时，在驱动电路243中，在从第1开关S1经由第1电阻R21和第1二极管D21向栅极G1充入电荷的路径Ion1、与从第1开关S1经由第1电阻R21和第2二极管D22向电容器Ca充入电荷的路径Ion2中流过电流，对自灭弧型的功率用半导体元件1的栅极G1和源极SO1之间的寄生电容与电容器Ca进行充电。此时，电容器Ca与功率用半导体元件1的栅极G1和源极SO1之间的寄生电容并联地连接，所以为了提高栅极G1的电压，需要对将栅极G1和源极SO1之间的寄生电容与电容器Ca的电容相加得到的电容进行充电。只是追加电容器Ca会导致充电所需的电荷增加，所以开闭速度会降低。在本发明的实施方式2中，调整第1电阻R21的电阻值和电容器Ca的电容，以使得功率用半导体元件1的导通的dI/dt变得与未追加电容器Ca的情况、即图2的比较例的驱动电路643的情况相等。在这样调整时，实施方式2的图4中的第1电阻R21的电阻值变得小于比较例的图2中的电阻R20。

图5是用于说明在图4中示出的本发明的实施方式2的功率用半导体元件的驱动电路的导通时的动作的示意性的波形图。将作为比较例的未追加电容器的图2的驱动电路643中的功率用半导体元件1的栅极G1的电压、漏极DR1-源极SO1间电压以及在漏极DR1-源极SO1间流过的电流分别用401、403以及405的虚线来示出。与此相对，在追加了电容器Ca的实施方式2的图4的电路中，用402、404以及406的实线来示出在以使在功率用半导体元件1的漏极DR1-源极SO1间流过的电流的dI/dt变得与未追加电容器的图2的驱动电路643的情况相等的方式对电容器Ca的电容和第1电阻R21的电阻值进行了调整时的功率用半导体元件1的栅极G1的电压、漏极DR1-源极SO1间电压以及在漏极DR1-源极SO1间流过的电流。此外，在图5中示出了在漏极-源极间流过的电流405和406重叠，两者是同一电流变化。

被输入导通的信号，第1开关S1被接通，栅极电压如401以及402所示那样开始增加，在栅极电压401、402超过阈值电压时，在漏极DR1-源极SO1间流过的电流增加。在本实施方式2的驱动电路243中虽然追加有电容器Ca，但调整了电容器Ca的电容和第1电阻R21的电阻值以使得充电的时间常数变得与图2的驱动电路643的情况相等，所以栅极电压401和402成为同样的波形。此时在漏极DR1-源极SO1间流过的电流的dI/dt依赖于栅极电压401、402。因此，追加了电容器Ca的本实施方式2的驱动电路243中的在漏极DR1-源极SO1间流过的电流406的dI/dt、与未追加电容器Ca的比较例的驱动电路643中的在漏极DR1-源极SO1间流过的电流405的dI/dt相同。

在栅极电压401、402进一步提高而达到镜像电压时，漏极-源极间电压403、404开始减小。此时，功率用半导体元件1的栅极G1-漏极DR1间的寄生电容随着漏极DR1-源极SO1间电压403、404的变化而大幅地变化。此时进入到镜像期间，其中该镜像期间是栅极电流的大部分在对栅极G1-漏极DR1间的寄生电容进行充电的路径中流动的期间。在镜像期间中栅极电压几乎不会变化，所以在该期间，向电容器Ca进行充电的电流几乎不流动。此处，本实施方式2中的第1电阻R21的电阻值小于比较例中的电阻R20。与之相对，栅极G1和漏极DR1之间的寄生电容在追加了电容器Ca时和未追加电容器Ca时是相等的，电流几乎不流向电容器Ca，所以追加了电容器Ca的本实施方式2中的充电的时间常数变得小于未追加电容器的比较例，镜像期间的充电时间变短。这样，根据追加了电容器Ca的本发明的实施方式2，漏极-源极间电压404的dV/dt变得大于漏极-源极间电压403的dV/dt。脱离镜像期间，栅极电压401、402开始增加。此时，对栅极-源极间的寄生电容进行充电的充电的时间常数相等，栅极电压401和402成为同样的波形。

在上述中，以如下例子进行了说明，即，调整第1电阻R21的电阻值和电容器Ca的电容，以使得功率用半导体元件1的导通的dI/dt变得与图2的比较例的驱动电路643的情况相等。但是，这样调整并非是必须的，在本发明的实施方式2的功率用半导体元件的驱动电路中，特征在于，能够自由地选择电容器Ca的电容和第1电阻R21的电阻值，所以不用改变截止的开闭速度而能够使导通的开闭速度变快，能够减少开闭损耗。而且，能够不改变导通的dI/dt而仅改变dV/dt。因此，即使在导通的dI/dt被限制的情况下，也不会对截止产生影响，而使导通的dV/dt变大，能够减少自灭弧型的功率用半导体元件的开闭损耗。

作为限制dI/dt的情况，有噪声、短路时的短路耐受量、二极管恢复等引起的情况。例如考虑短路时的短路耐受量。在dI/dt大的情况下，导致在短路保护电路进行保护动作之前流过大的电流，超过短路耐受量，元件被损坏，所以限制dI/dt。接下来考虑二极管恢复。在与功率用半导体元件反并联连接的回流用二极管(Free-Wheeling-Diode(FWD)：续流二极管)中，在回流电流流动的状态下，如果功率用半导体元件接通，则FWD从正向偏置状态成为施加了反向偏置的状态。但是，PN结从通过正向偏置而积累的载流子的饱和状态，不能立即转移到反向偏置状态。因此，所积累的过剩载流子以耗尽层最先恢复的PN结部分为基点，电子从N+层侧排出，空穴从P层侧排出，最后流动至载流子通过再结合而消失为止。在大的dI/dt动作中，反向恢复电流的峰值变大，反向恢复电荷量也增加，有时还招致由于开闭损耗的增加、浪涌电压而引起的自灭弧型的功率用半导体元件的破损。因此，需要限制dI/dt。

实施方式3.

图6是示出本发明的实施方式3的功率用半导体元件的驱动电路的电路图。在图6中，经由绝缘电路142传递来自控制信号输出电路141的信号。根据所传递的信号来接通第1开关S1或第2开关S2中的某一方，使自灭弧型的功率用半导体元件1的栅极G1的电位变化，驱动功率用半导体元件1。

在控制电源的输出端子VCC-GND间依次串联地连接第1开关S1、第1电阻R31、第1二极管D31、第2电阻R32、第2开关S2。第1二极管D31相对于控制电源而正向地连接。作为功率用半导体元件1的控制电极的栅极G1连接于第1电阻R31和第1二极管D31的阳极的连接点。电容器Ca的一端连接于作为功率用半导体元件1的第1主电极的漏极DR1，电容器Ca的另一端连接于对第1开关S1和第1电阻R31的连接点连接了一端的第3电阻R33的另一端。第2二极管D32的阳极连接于电容器Ca和第3电阻R33的连接点，第2二极管D32的阴极连接于第1二极管D31的阴极和第2电阻R32的连接点。二极管D1并联地连接于功率用半导体元件1。即，二极管D1的阴极与功率用半导体元件1的漏极DR1连接，二极管D1的阳极连接于功率用半导体元件1的源极SO1。第1开关S1的栅极以及第2开关S2的栅极分别连接于绝缘电路142，绝缘电路142连接于控制信号输出电路141。

说明在这样构成的本发明的实施方式3的功率用半导体元件的驱动电路中自灭弧型的功率用半导体元件1导通时的动作。在第1开关S1接通时，即导通时，在驱动电路343中，在从第1开关S1经由第1电阻R31向栅极G1充入电荷的路径Ion1、和从第1开关S1经由第3电阻R33向电容器Ca充入电荷的路径Ion2中流过电流。此时，自灭弧型的功率用半导体元件1的栅极G1和漏极DR1之间的寄生电容与电容器Ca经由各自的电阻而被充电，所以电容器Ca不怎么影响自灭弧型的功率用半导体元件1的栅极G1和漏极DR1之间的寄生电容的充电。因此，对于功率用半导体元件1的导通的dV/dt、dI/dt以及开闭损耗，电容器Ca的影响少。

接下来对功率用半导体元件1截止时的动作进行说明。在第2开关S2接通时，即截止时，在驱动电路343中，在经由串联地连接的第1二极管D31、第2电阻R32和第2开关而放出栅极G1的电荷的路径Ioff1、以及经由串联地连接的第2二极管D32、第2电阻R32和第2开关而放出电容器Ca的电荷的路径Ioff2中流过电流，对功率用半导体元件1的栅极G1和漏极DR1之间的寄生电容与电容器Ca进行放电。此时，电容器Ca并联地连接于功率用半导体元件1的栅极G1和漏极DR1之间的寄生电容，所以为了使栅极G1的电压下降，需要放出在将栅极G1和漏极DR1之间的寄生电容与电容器Ca的电容相加得到的电容中所蓄积的电荷。只是追加电容器Ca会导致放电所需的电荷增加，所以开闭速度降低。在本发明的实施方式3中，通过调整电容器Ca的电容和第2电阻R32的电阻值，能够调整截止时的开闭速度。此处，以如下情况为例进行说明：调整电容器Ca的电容和第2电阻R32的电阻值，以使得功率用半导体元件1的截止的dV/dt变得与未追加电容器Ca的图2的比较例的驱动电路643中的情况相等。即，调整成使由图2中的电阻R20和截止时的功率用半导体元件1的栅极G1的电容所决定的时间常数、与由图6中的第2电阻R32、截止时的功率用半导体元件1的栅极G1的电容和电容器Ca的电容所决定的时间常数变得相等。在这样调整时，实施方式3的图6中的第2电阻R32的电阻值变得小于比较例的图2中的电阻R20。

图7是用于说明在图6中示出的本发明的实施方式3的功率用半导体元件的驱动电路的截止时的动作的示意性的波形图。将作为比较例的未追加电容器的比较例的图2的驱动电路643中的功率用半导体元件1的栅极G1的电压、漏极DR1-源极SO1间电压以及在漏极DR1-源极SO1间流过的电流，分别用601、603以及605的虚线来示出。与此相对，在追加了电容器Ca的实施方式3的图6的电路中，将以使在功率用半导体元件1的漏极DR1-源极SO1间流过的电流的dV/dt变得与未追加电容器Ca的图2的驱动电路643的情况相等的方式对电容器Ca的电容和第2电阻R32的电阻值进行了调整时的功率用半导体元件1的栅极G1的电压、漏极DR1-源极SO1间电压以及在漏极DR1-源极SO1间流过的电流，用602、604以及606的实线来示出。

被输入截止的信号，第2开关S2被接通，栅极电压如601、602所示那样开始降低。此时，栅极电流在对功率用半导体元件1的栅极G1-源极SO1间的寄生电容进行放电的路径中流动。由于调整了第2电阻R32，所以追加电容器Ca的本实施方式3中的放电的时间常数小于未追加电容器的图2中的放电的时间常数，追加电容器Ca的本实施方式1中的栅极电压602比未追加电容器Ca的比较例的栅极电压601更快地降低。在栅极电压601、602进一步下降而达到镜像电压时，漏极-源极间电压603、604开始增加。此时，功率用半导体元件1的栅极G1-漏极DR1间的寄生电容随着漏极DR1-源极SO1间电压603、604的变化而大幅地变化。此时进入到镜像期间，其中该镜像期间是栅极电流的大部分在对栅极G1-漏极DR1间的寄生电容和电容器Ca进行放电的路径中流动的期间。在本实施方式3中，由于调整了电容器Ca的电容和第2电阻R32的电阻值，所以未追加电容器的比较例的放电的时间常数、即镜像期间的放电时间相等，未追加电容器的比较例中的功率用半导体元件1的漏极DR1-源极SO1间的电压603的dV/dt与追加了电容器Ca的本实施方式3中的功率用半导体元件1的漏极DR1-源极SO1间的电压604的dV/dt相等。

脱离镜像期间，栅极电压601、602开始降低，在漏极DR1-源极SO1间流过的电流降低。此时在漏极DR1-源极SO1间流过的电流的dI/dt依赖于栅极电压。由于脱离了镜像期间，所以对栅极-源极间的寄生电容进行放电的放电的时间常数小于未追加电容器Ca的比较例中的放电的时间常数，追加电容器Ca的本实施方式3中的栅极电压602比未追加电容器Ca的比较例中的栅极电压601更快地降低。因此，追加电容器Ca的本实施方式3中的在漏极DR1-源极SO1间流过的电流606的dI/dt变得大于未追加电容器Ca的比较例中的在漏极DR1-源极SO1间流过的电流605的dI/dt。

在上述中，以如下情况为例进行了说明：调整电容器Ca的电容和第2电阻R32的电阻值，以使得功率用半导体元件1的截止的dV/dt变得与图2的比较例的驱动电路643中的情况相等。但是，这样调整并非是必须的，在本发明的实施方式3的功率用半导体元件的驱动电路中，能够自由地选择电容器Ca的电容和第2电阻R32的电阻值，所以不用改变导通的开闭速度而能够使截止的开闭速度变快，能够减少开闭损耗。而且，能够不改变截止的dV/dt而仅改变dI/dt，所以在截止的dV/dt由于噪声等而被限制的情况下也不会对导通产生影响，而使截止的dI/dt变大，能够减少功率用半导体元件1的开闭损耗。

实施方式4.

图8是示出本发明的实施方式4的功率用半导体元件的驱动电路的电路图。在图8中，经由绝缘电路142传递来自控制信号输出电路141的信号。根据所传递的信号来接通第1开关S1或第2开关S2中的某一方，使自灭弧型的功率用半导体元件1的栅极G1的电位变化，驱动功率用半导体元件1。

在控制电源的输出端子VCC-GND间依次串联地连接第1开关S1、第1电阻R41、第1二极管D41、第2电阻R42以及第2开关S2。第1二极管D41相对于控制电源而正向地连接。作为功率用半导体元件1的控制电极的栅极G1连接于第1二极管D41的阴极和第2电阻R42的连接点。电容器Ca的一端连接于作为功率用半导体元件1的第1主电极的漏极DR1，电容器Ca的另一端连接于第2二极管D42的阴极，该第2二极管D42的阳极连接于第1电阻R41和第1二极管D41的阳极的连接点。第3电阻R43的一端连接于电容器Ca和第2二极管D42的阳极的连接点，第3电阻R43的另一端连接于第2电阻R42和第2开关S2的连接点。二极管D1并联地连接于功率用半导体元件1。即，二极管D1的阴极与功率用半导体元件1的漏极DR1连接，二极管D1的阳极连接于功率用半导体元件1的源极SO1。第1开关S1的栅极以及第2开关S2的栅极分别连接于绝缘电路142，绝缘电路142连接于控制信号输出电路141。

说明在这样构成的本发明的实施方式4的功率用半导体元件的驱动电路443中功率用半导体元件1截止时的动作。在第2开关S2接通时，即截止时，在驱动电路443中，在经由第2电阻R42、第2开关而放出栅极G1的电荷的路径Ioff1、以及经由第3电阻R43、第2开关而放出电容器Ca的电荷的路径Ioff2中流过电流。此时，功率用半导体元件1的栅极G1和漏极DR1之间的寄生电容与电容器Ca经由各自的电阻而被充电，所以电容器Ca不怎么影响功率用半导体元件1的栅极G1和漏极DR1之间的寄生电容的充电。因此，对于功率用半导体元件1的导通的dV/dt、dI/dt以及开闭损耗，电容器Ca的影响少。

接下来，对功率用半导体元件1导通时的动作进行说明。在第1开关S1接通时，即导通时，在驱动电路443中，在从第1开关经由第1电阻R41和第1二极管D41对栅极G1进行充电的路径Ion1、以及从第1开关经由第1电阻R41和第2二极管D42对电容器Ca进行充电的路径Ion2中流过电流，对功率用半导体元件1的栅极G1和漏极DR1之间的寄生电容与电容器Ca进行充电。此时，电容器Ca并联地连接于功率用半导体元件1的栅极G1和漏极DR1之间的寄生电容，所以为了提高栅极G1的电压，需要对将栅极G1和漏极DR1之间的寄生电容与电容器Ca的电容相加得到的电容进行充电。只是追加电容器Ca会导致充电所需的电荷增加，所以开闭速度降低。在本发明的实施方式4中，调整第1电阻R41的电阻值和电容器Ca的电容，以使得功率用半导体元件1的截止的dV/dt变得与未追加电容器Ca的情况、即图2的比较例的驱动电路643的情况相等。在这样调整时，实施方式4的图8中的第1电阻R41的电阻值变得小于比较例的图2中的电阻R20。

图9是用于说明本发明的实施方式4的功率用半导体元件的驱动电路的导通时的动作的示意性的波形图。将作为比较例的未追加电容器的图2的驱动电路643中的在功率用半导体元件1的漏极DR1-源极SO1间流过的电流、漏极DR1-源极SO1间电压以及栅极G1的电压，分别用805、803以及801的虚线来示出。与此相对，在追加了电容器Ca的实施方式4的图8的电路中，将以使功率用半导体元件1的漏极DR1-源极SO1间的dV/dt变得与未追加电容器的图2的驱动电路643的情况相等的方式对电容器Ca的电容和第1电阻R41的电阻值进行了调整时的在功率用半导体元件1的漏极DR1-源极SO1间流过的电流、漏极DR1-源极SO1间电压以及栅极G1的电压，用806、804以及802的实线来示出。

被输入导通的信号，第1开关S1被接通，栅极电压如801、802所示那样开始增加，在栅极电压801、802超过阈值电压时，在漏极DR1-源极SO1间流过的电流增加。此时，栅极电流的大部分在对功率用半导体元件1的栅极G1-源极SO1间的寄生电容进行充电的路径中流动。由于以使功率用半导体元件1的漏极DR1-源极SO1间的dV/dt变得与未追加电容器Ca的图2的驱动电路643的情况相等的方式调整了电容器Ca的电容和第1电阻R41的电阻值，所以追加有电容器Ca的本实施方式4中的充电的时间常数小于未追加电容器的比较例中的充电的时间常数。因此，追加有电容器Ca的本实施方式4中的栅极电压802比未追加电容器的比较例中的栅极电压801更快地增加。此时在漏极DR1-源极SO1间流过的电流的dI/dt依赖于栅极电压。因此，追加了电容器Ca的本实施方式4中的在漏极DR1-源极SO1间流过的电流806的dI/dt变得大于未追加电容器Ca的比较例中的在漏极DR1-源极SO1间流过的电流805的dI/dt。

在栅极电压801、802进一步上升而达到镜像电压时，漏极-源极间电压803、804开始减少。此时，功率用半导体元件1的栅极G1-漏极DR1间的寄生电容随着漏极DR1-源极SO1间电压803、804的变化而大幅地变化。此时，进入到镜像期间，其中该镜像期间是栅极电流的大部分在对栅极G1-漏极DR1间的寄生电容和电容器Ca进行充电的路径中流动的期间。在镜像期间中栅极电压几乎不变化，所以在该期间，向电容器Ca进行充电的电流几乎不流过。由于以使功率用半导体元件1的漏极DR1-源极SO1间的dV/dt变得与未追加电容器的图2的驱动电路643的情况相等的方式调整了电容器Ca的电容和第1电阻R41的电阻值，所以追加了电容器Ca时和未追加电容器Ca时的充电的时间常数相等，充电时间相等。因此，漏极-源极间电压804的dV/dt与漏极-源极间电压相等。脱离镜像期间，栅极电压801、802开始增加。此时栅极电流在对功率用半导体元件1的栅极G1-源极SO1间的寄生电容进行充电的路径中流动，但第1电阻R41小于未追加电容器的比较例的图2的电阻R20，所以追加了电容器Ca的本实施方式4中的充电的时间常数小于未追加电容器的比较例中的充电的时间常数，追加了电容器Ca的本实施方式4中的栅极电压802比未追加电容器的比较例中的栅极电压801更快地增加。

在上述中，以如下例子进行了说明，即，调整电容器Ca的电容和第1电阻R41的电阻值，以使得功率用半导体元件1的漏极DR1-源极SO1间的dV/dt变得与图2的驱动电路643的情况相等。但是，这样调整并非是必须的，在本发明的实施方式4的功率用半导体元件的驱动电路中，能够自由地选择电容器Ca的电容和第1电阻R41的电阻值，所以不用改变截止的开闭速度而能够使导通的开闭速度变快，能够减少开闭损耗。而且，能够不改变导通的dV/dt而仅改变dI/dt，所以即使在导通的dV/dt由于噪声等而被限制的情况下也不会对截止产生影响，而使导通的dI/dt变大，能够减少功率用半导体元件1的开闭损耗。

实施方式5.

图10是示出本发明的实施方式5的功率用半导体元件的驱动电路543的电路图。在图10中，经由绝缘电路142传递来自控制信号输出电路141的信号。根据所传递的信号而接通第1开关S1或第2开关S2中的某一方，使自灭弧型的功率用半导体元件1的栅极G1的电位变化，驱动功率用半导体元件1。图10的电路是如下电路：能够通过切换第1切换开关S51、第2切换开关S52、第3切换开关S53、第4切换开关S54、第5切换开关S55以及第6切换开关S56的接通断开的组合，从而切换到上述的实施方式1至4中的任意的电路。

例如，通过接通第1切换开关S51、第4切换开关S54以及第6切换开关S56，并断开(OFF)其它的切换开关S52、S53、S55，从而成为与实施方式1的图1的驱动电路143相同的电路。即，电阻R51、电阻R52、电阻R53、二极管D53、二极管D54、第2电容器Ca2分别成为与图1的第1电阻R11、第2电阻R12、第3电阻R13、第1二极管D11、第2二极管D12、电容器Ca相当的元件。虽然连接有二极管D52，但不影响该电路的动作。

另外，通过接通第2切换开关S52、第4切换开关S54以及第6切换开关S56，并断开其它的切换开关S51、S53、S55，从而成为与实施方式2的图4的驱动电路243相同的电路。即，电阻R51、电阻R52、电阻R54、二极管D51、二极管D52、第2电容器Ca2分别成为与图4的第1电阻R21、第2电阻R22、第3电阻R23、第2二极管D22、第1二极管D21、电容器Ca相当的元件。虽然连接有二极管D53，但不影响该电路的动作。

另外，通过接通第1切换开关S51、第3切换开关S53以及第5切换开关S55，并断开其它的切换开关S52、S54、S56，从而成为与实施方式3的图6的驱动电路343相同的电路。即，电阻R51、电阻R52、电阻R53、二极管D53、二极管D54、第1电容器Ca1分别成为与图6的第1电阻R31、第2电阻R32、第3电阻R33、第1二极管D31、第2二极管D32、电容器Ca相当的元件。虽然连接有二极管D52，但不影响该电路的动作。

另外，通过接通第2切换开关S52、第4切换开关S54以及第5切换开关S55，并断开其它的切换开关S51、S53、S56，从而成为与实施方式4的图8的电路相同的电路。即，电阻R51、电阻R52、电阻R54、二极管D51、二极管D52、第1电容器Ca1分别成为与图8的第1电阻R41、第2电阻R42、第3电阻R43、第1二极管D41、第2二极管D42、电容器Ca相当的元件。虽然连接有二极管D53，但不影响该电路的动作。

对以上进行总结。首先，将电阻R51称为第1电阻，将电阻R52称为第2电阻，将电阻R53称为第1个第3电阻，将电阻R54称为第2个第3电阻，将二极管D52称为第1个第1二极管，将二极管D53称为第2个第1二极管，将二极管D51称为第1个第2二极管，将二极管D54称为第2个第2二极管。另外，关于切换开关和元件的串联体，显然也可以是与图10所示的连接相反的连接。如果考虑这些来记载图10的驱动电路543的电路结构，则成为如以下那样。

第1开关S1的一端连接于控制电源的正侧的输出端子VCC，第2开关S2的一端连接于控制电源的负侧的输出端子GND，在第1开关S1的另一端和第2开关S2的另一端之间依次串联地连接有第1电阻R51、第1个第1二极管D52、第2个第1二极管D53以及第2电阻R52，功率用半导体元件1的控制电极G1连接于第1个第1二极管D52和第2个第1二极管D53的连接点，第1电容器Ca1和第5切换开关S55的串联体的一端连接于功率用半导体元件1的一方的主电极，第2电容器Ca2和第6切换开关S56的串联体的一端连接于功率用半导体元件1的另一方的主电极，将第1电容器Ca1和第5切换开关S55的串联体的另一端、与第2电容器Ca2和第6切换开关S56的串联体的另一端连接为电容器切换连接点，在该电容器切换连接点和第1开关S1的另一端之间连接有第1切换开关S51和第1个第3电阻R53的串联体，在电容器切换连接点与第1电阻R51和第1个第1二极管D52的连接点之间，以使从第1个第2二极管D51向电容器切换连接点进行充电的方向成为正向的方式连接有第2切换开关S52和第1个第2二极管D51的串联体，在第2个第1二极管D53和第2电阻R52的连接点与电容器切换连接点之间，以使第2个第2二极管D54从电容器切换连接点进行放电的方向成为正向的方式连接有第3切换开关S53和第2个第2二极管D54的串联体，第4切换开关S54和第2个第3电阻R54连接于第2电阻R52和第2开关S2的另一端的连接点，第1切换开关S51和第2切换开关S52中的某一方为接通，关于第3切换开关S53和第4切换开关S54，在第1切换开关S51接通的情况下第3切换开关接通，在第2切换开关S52接通的情况下第4切换开关接通，第5切换开关S55和第6切换开关S56的某一方为接通。由此，图10所示的驱动电路成为图1、图4、图6、图8中的任意的驱动电路的结构。

此外，各切换开关S51、S52、S53、S54、S55、S56既可以是半导体开关等电子开关，也可以是继电器等具有物理性触点的开关。另外，也可以仅仅是手动的开关。在图10中，图示为根据切换开关控制器150的指令来控制各切换开关，但也可以不用设置切换开关控制器150，而是在使驱动电路643动作之前通过手动而预先对各切换开关进行接通断开设定。

如以上那样，根据图10的电路，通过切换第1切换开关至第6切换开关这六个开关的接通断开状态，从而能够设为实施方式1至实施方式4中的任意电路。因此，能够设为不用改变导通的开闭速度而能够使截止的开闭速度变快的电路，或者设为不用改变截止的开闭速度而能够使导通的开闭速度变快的电路，能够根据功率用半导体元件1的动作模式而选择为适当的电路来进行切换，对应于功率用半导体元件1的动作模式而能够减少开闭损耗。

如果总结以上的实施方式1至实施方式5，则本发明能够如以下那样记载。

一种功率用半导体元件1的驱动电路，具有第1主电极(DR1或SO1)、第2主电极(SO1或DR1)以及对在所述第1主电极和所述第2主电极之间流过的电流进行控制的控制电极G1，所述驱动电路构成为具备：

电容器Ca，一端连接于所述第1主电极或所述第2主电极；

第1开关S1，用于向所述控制电极G1以及所述电容器Ca充入电荷；以及

第2开关S2，用于从所述控制电极G1以及所述电容器Ca放出电荷，

在所述第1开关S1接通且向所述控制电极G1以及所述电容器Ca充入电荷时、或在所述第2开关S2接通且从所述控制电极G1以及所述电容器Ca放出电荷时，使所述控制电极G1的电荷所经由的电阻和所述电容器Ca的电荷所经由的电阻成为不同的电阻(在实施方式1中是充电时的电阻R11和电阻R13，在实施方式2中是放电时的电阻R22和电阻R23，在实施方式3中是充电时的电阻R31和电阻R33，在实施方式4中是放电时的电阻R42和电阻R43，在实施方式5中是充电时的电阻R51和电阻R53或放电时的电阻R52和电阻R54)，

在构成为所述第1开关S1接通且所述控制电极G1的电荷和所述电容器Ca的电荷经由不同的电阻进行充电时(在实施方式1、实施方式3以及实施方式5中以使成为与实施方式1或实施方式3相同的结构的方式设定了切换开关的接通断开时)，当所述第2开关S2接通且从所述控制电极G1以及所述电容器Ca放出电荷时，所述控制电极G1的电荷所经由的电阻和所述电容器的电荷所经由的电阻成为同一电阻(在实施方式1中是电阻R12，在实施方式3中是电阻R32，在实施方式5中是电阻R52)，在构成为所述第2开关S2接通且所述控制电极G1的电荷和所述电容器Ca的电荷经由不同的电阻进行放电时(在实施方式2、实施方式4以及实施方式5中以使成为与实施方式2或实施方式4相同的结构的方式设定了切换开关的接通断开时)，当所述第1开关S1接通且向所述控制电极G1以及所述电容器Ca充入电荷时，所述控制电极G1的电荷所经由的电阻和所述电容器的电荷所经由的电阻成为同一电阻(在实施方式2中是电阻R12，在实施方式4中是电阻R41，在实施方式5中是电阻R51)。

Claims (7)

1.一种功率用半导体元件的驱动电路，具有第1主电极、第2主电极以及对在所述第1主电极和所述第2主电极之间流过的电流进行控制的控制电极，所述驱动电路的特征在于，构成为具备：

电容器，一端连接于所述第1主电极或所述第2主电极；

第1开关，用于向所述控制电极以及所述电容器充入电荷；以及

第2开关，用于从所述控制电极以及所述电容器放出电荷，

在所述第1开关接通且向所述控制电极以及所述电容器充入电荷时或者在所述第2开关接通且从所述控制电极以及所述电容器放出电荷时，使所述控制电极的电荷所经由的电阻和所述电容器的电荷所经由的电阻成为不同的电阻，

在构成为所述第1开关接通且所述控制电极的电荷和所述电容器的电荷经由不同的电阻进行充电时，当所述第2开关接通且从所述控制电极以及所述电容器放出电荷时所述控制电极的电荷所经由的电阻和所述电容器的电荷所经由的电阻成为同一电阻，在构成为所述第2开关接通且所述控制电极的电荷和所述电容器的电荷经由不同的电阻进行放电时，当所述第1开关接通且向所述控制电极以及所述电容器充入电荷时所述控制电极的电荷所经由的电阻和所述电容器的电荷所经由的电阻成为同一电阻。

2.根据权利要求1所述的功率用半导体元件的驱动电路，其特征在于，

所述第1开关的一端连接于控制电源的正侧的输出端子，所述第2开关的一端连接于所述控制电源的负侧的输出端子，所述驱动电路具备在所述第1开关的另一端和所述第2开关的另一端之间依次串联地连接的第1电阻、第1二极管、第2电阻以及与所述电容器的另一端连接的第2二极管，

所述第1二极管相对于所述控制电源而正向地连接，并且所述第1二极管的阳极连接于所述控制电极，

所述第2二极管的阴极连接于所述第1二极管的阴极，第3电阻的一端连接于所述第2二极管的阳极和所述电容器的另一端的连接点，所述第3电阻的另一端连接于所述第1电阻和所述第1开关的连接点。

3.根据权利要求1所述的功率用半导体元件的驱动电路，其特征在于，

所述第1开关的一端连接于控制电源的正侧的输出端子，所述第2开关的一端连接于所述控制电源的负侧的输出端子，所述驱动电路具备在所述第1开关的另一端和所述第2开关的另一端之间依次串联地连接的第1电阻、第1二极管、第2电阻以及与所述电容器的另一端连接的第2二极管，

所述第1二极管相对于所述控制电源而正向地连接，并且第1二极管的阴极连接于控制电极，

所述第2二极管的阳极连接于所述第1二极管的阳极，第3电阻的一端连接于所述第2二极管的阴极和所述电容器的另一端的连接点，所述第3电阻的另一端连接于所述第2电阻和所述第2开关的连接点。

4.根据权利要求1所述的功率用半导体元件的驱动电路，其特征在于，

所述第1开关的一端连接于控制电源的正侧的输出端子，所述第2开关的一端连接于所述控制电源的负侧的输出端子，在所述第1开关的另一端和所述第2开关的另一端之间依次串联地连接第1电阻、第1个第1二极管、第2个第1二极管以及第2电阻，所述控制电极连接于所述第1个第1二极管和所述第2个第1二极管的连接点，

第1电容器和第5切换开关的串联体的一端连接于所述第1主电极，

第2电容器和第6切换开关的串联体的一端连接于所述第2主电极，

连接所述第1电容器和所述第5切换开关的串联体的另一端与所述第2电容器和所述第6切换开关的串联体的另一端来作为电容器切换连接点，

在该电容器切换连接点和所述第1开关的另一端之间连接有第1切换开关和第1个第3电阻的串联体，

在所述电容器切换连接点与所述第1电阻和所述第1个第1二极管的连接点之间，第2切换开关和第1个第2二极管的串联体被连接成使所述第1个第2二极管向所述电容器切换连接点进行充电的方向成为正向，

在所述电容器切换连接点与所述第2个第1二极管和所述第2电阻的连接点之间，第3切换开关和第2个第2二极管的串联体被连接成使所述第2个第2二极管从所述电容器切换连接点进行放电的方向成为正向，

第4切换开关和第2个第3电阻连接于所述第2电阻和所述第2开关的另一端的连接点，

所述第1切换开关和所述第2切换开关中的某一方为接通，

关于所述第3切换开关和所述第4切换开关，在所述第1切换开关接通的情况下所述第3切换开关为接通，在所述第2切换开关接通的情况下所述第4切换开关为接通，

所述第5切换开关和所述第6切换开关中的某一方为接通。

5.根据权利要求4所述的功率用半导体元件的驱动电路，其特征在于，

所述驱动电路具备切换开关控制器，该切换开关控制器控制所述第1切换开关、所述第2切换开关、所述第3切换开关、所述第4切换开关、所述第5切换开关以及所述第6切换开关的接通断开状态。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的功率用半导体元件的驱动电路，其特征在于，

所述功率用半导体元件由带隙比硅大的宽带隙半导体形成。

7.根据权利要求6所述的功率用半导体元件的驱动电路，其特征在于，

所述宽带隙半导体的材料是碳化硅、氮化镓系材料、金刚石中的任意材料。