CN112534694A - 栅极驱动装置、开关装置 - Google Patents

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Abstract

当减小栅极电压的变化速度时，会导致截止损耗变大。本发明的栅极驱动装置，包括：对开关元件的栅极进行驱动的栅极驱动部；对在开关元件的截止期间中施加在开关元件的主端子间的主端子间电压为峰值这一情况进行检测的峰值检测部；以及根据检测出主端子间电压为峰值这一情况，使基于栅极驱动部的开关元件的栅极电压的变化速度增加的驱动条件变更部。

Description

栅极驱动装置、开关装置
技术领域
本发明涉及栅极驱动装置、开关装置。
背景技术
以往，在对开关元件的栅极进行驱动的栅极驱动装置中，减小栅极电压的变化速度，从而降低截止时的浪涌电压(例如，参照专利文献1～3)。
专利文献1：日本专利第6290118号说明书
专利文献2：日本专利第6266478号说明书
专利文献3：日本专利第4935266号说明书
发明内容
本发明所要解决的技术问题
当减小栅极电压的变化速度时，会导致截止损耗变大。
发明内容
在本发明的第1方式中，提供一种栅极驱动装置。栅极驱动装置可以包括对开关元件的栅极进行驱动的栅极驱动部。栅极驱动装置可以包括峰值检测部，该峰值检测部对在开关元件的截止期间中施加在开关元件的主端子间的主端子间电压为峰值这一情况进行检测。栅极驱动装置可以包括驱动条件变更部，该驱动条件变更部根据检测出主端子间电压为峰值这一情况，使基于栅极驱动部的开关元件的栅极电压的变化速度增加。
峰值检测部可以具有对主端子间电压进行检测的电压检测电路。峰值检测部可以具有将与主端子间电压相对应的参数与基准值进行比较的比较器。峰值检测部可以具有基于比较器所得到的比较结果来对主端子间电压为峰值这一情况进行检测的检测部。
峰值检测部可以进一步具有对与主端子间电压的变化率相对应的值进行检测以作为参数的微分处理部。比较器可以将参数、与示出变化率为零以下的基准变化率这一情况的基准值进行比较。
峰值检测部可以进一步在微分处理部的前级或后级具有低通滤波器。
比较器可以将参数、与示出主端子间电压为峰值这一情况的基准值进行比较。
与未检测出主端子间电压为峰值的情况相比，驱动条件变更部可以在检测出主端子间电压为峰值的情况下，减小与栅极相连接的栅极电阻的电阻值。
驱动条件变更部可以在检测出主端子间电压为峰值后，至少在开关元件的主端子间的电流被切断之前、或在主端子间电压为施加在主端子间的直流电压之前，减小与栅极相连接的栅极电阻的电阻值。
与未检测出主端子间电压为峰值的情况相比，驱动条件变更部可以在检测出主端子间电压为峰值的情况下，增大开关元件的栅极电流。
栅极驱动装置可以包括对开关元件的温度进行测定的温度传感器。栅极驱动装置可以包括根据温度比基准温度要高而将峰值检测部和驱动条件变更部设为有效的使能部。
在本发明的第2方式中，提供一种开关装置。开关装置可以包括第1方式的栅极驱动装置。开关装置可以包括由栅极驱动装置来对栅极进行驱动的开关元件。
开关元件可以是宽带隙半导体元件。
上述发明的概要并未列举出本发明的所有特征。这些特征组的变形也能够成为发明。
附图说明
图1示出本实施方式所涉及的开关装置100。
图2示出开关装置100的动作。
图3示出使主开关元件2截止时的动作波形。
图4示出变形例所涉及的开关装置100A。
具体实施方式
下面，通过发明的实施方式对本发明进行说明，但以下的实施方式并非对权利要求所涉及的发明进行限定。另外，实施方式中说明的特征的组合并不全是解决发明的技术问题的技术手段所必需的。此外，对于实施方式中共同的结构标注相同的标号，并省略其重复说明。
[1.开关装置100的结构]
图1示出本实施方式所涉及的开关装置100。另外，图中，留白的箭头记号表示电压。
作为一个示例，开关装置100示出了相当于用于电动机驱动用或电力供给用的功率转换装置的一相，切换正侧电源线101和负侧电源线102与电源输出端子105之间的连接，从电源输出端子105输出转换后的电压。
这里，在正侧电源线101与负侧电源线102之间例如施加有600～800V的直流电压Ed，负侧电源线102与开关装置100整体的基准电位(作为一个示例，接地电位)相连接。可以在电源输出端子105连接有感应负载106。开关装置100包括：正侧的主开关元件1和负侧的主开关元件2；与主开关元件1、2反向并联连接的回流二极管3、4；以及正侧的栅极驱动装置5和负侧的栅极驱动装置6。
[1-1.主开关元件1、2]
主开关元件1、2分别是开关元件的一个示例，在漏极端子与源极端子之间进行电连接或切断。例如，主开关元件1、2利用后述的栅极驱动装置5、6来切换导通(也称为连接)/截止(也称为切断)。这里，本实施方式中，作为一个示例，主开关元件1、2在负侧电源线102与正侧电源线101之间依次串联连接，构成功率转换装置中的上臂和下臂。在主开关元件1、2的中点连接有电源输出端子105。
主开关元件1、2是以硅为基材的硅半导体元件。取而代之地，主开关元件1、2中的至少一方也可以是宽带隙半导体元件。宽带隙半导体元件是指，带隙比硅半导体元件要大的半导体元件，例如是包含SiC、GaN、金刚石、氮化镓类材料、氧化稼类材料、AlN、AlGaN或ZnO等的半导体元件。宽带隙半导体元件比硅半导体元件更能使开关速度提高。另外，本实施例中，主开关元件1、2是MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)，正侧电源线101一侧可以具有作为阴极的寄生二极管(未图示)。
[1-2.回流二极管3、4]
回流二极管3、4与主开关元件1、2反向并联连接。回流二极管3、4可以是肖特基势垒二极管，也可以是MOSFET的寄生二极管。回流二极管3、4可以是硅半导体元件，也可以是宽带隙半导体元件。
[1-3.栅极驱动装置5、6]
栅极驱动装置5、6基于从外部输入的输入信号，来驱动对应的主开关元件1、2的栅极。对于输入信号，可以利用PWM控制来控制主开关元件1、2，并从电源输出端子105输出大致正弦波的交流电流。输入信号可以分开输入至主开关元件1和主开关元件2。另外，在本实施方式中，作为一个示例，在输入信号为高(导通指令信号)的情况下，指示将主开关元件2设为导通状态，在输入信号为低(截止指令信号)的情况下，指示将主开关元件2设为截止状态。
正侧的栅极驱动装置5驱动主开关元件1的栅极，负侧的栅极驱动装置6驱动主开关元件2的栅极。另外，栅极驱动装置5、6是相同的结构，因此，本实施方式中，对负侧的栅极驱动装置6进行说明，并省略正侧的栅极驱动装置5的说明。
栅极驱动装置6具有峰值检测部61、栅极驱动部62、驱动条件变更部63、温度传感器64以及使能部65。在本实施方式中，作为一个示例，将栅极驱动装置6的各部分设为模拟电路来进行说明。另外，对于温度传感器64和使能部65，也可以不必一定要具备在栅极驱动装置6中。
[1-3-1.峰值检测部61]
峰值检测部61对在主开关元件2的截止期间中施加在主开关元件2的主端子间的主端子间电压为峰值这一情况进行检测。在本实施方式中，作为一个示例，峰值检测部61对施加在主开关元件2的漏极端子和源极端子之间的电压Vds为峰值这一情况进行检测。峰值检测部61在检测出电压Vds为峰值的情况下，将用于变更主开关元件2的栅极驱动条件的标志信号提供给驱动条件变更部63。峰值检测部61具有电压检测电路610、低通滤波器615、微分处理部616、比较器617以及检测部618。
[1-3-1-1.电压检测电路610]
电压检测电路610对电压Vds进行检测。例如，电压检测电路610具有对电压Vds进行分压的电阻611、612。电阻611、612的中点连接至低通滤波器615，将被检测的电压提供给低通滤波器615。另外，本实施方式中，对于检测电压，将漏极端子侧的电位比源极端子侧要高的情况下的电压设为正电压。
[1-3-1-2.低通滤波器615]
低通滤波器615进行滤波，以从电压检测电路610检测出的电压信号中去除比预先设定的截止频率要高的频率分量。截止频率可以大于主开关元件1、2的开关频率。低通滤波器615将滤波后的电压信号提供给微分处理部616。
[1-3-1-3.微分处理部616]
微分处理部616检测与电压Vds的变化率相对应的值来作为参数。微分处理部616可以是微分电路，作为一个示例，可以是包含电阻和电容器的被动型微分电路(也称为RC电路)，也可以是包含运算放大器、电阻和电容器的主动型微分电路。微分处理部616将检测出的参数提供给比较器617。
[1-3-1-4.比较器617]
比较器617将微分处理部616检测出的参数与基准值进行比较，将表示比较结果的比较信号提供给检测部618。在本实施方式中，作为一个示例，在比较器617的非反相输入端子输入表示微分处理部616检测出的参数的电压，在反相输入端子输入表示基准值的电压。基准值可以是表示电压Vds的变化率是基准变化率(在本实施方式中，作为一个示例为零)这一情况的值。通过基准变化率为零，从而用比较信号示出参数的正负极性反相即电压Vds成为最大或最小的峰值。
[1-3-1-5.检测部618]
检测部618基于比较器617的比较结果来对电压Vds为峰值这一情况进行检测。例如，检测部618可以根据比较信号上升、或下降来对电压Vds为峰值进行检测。检测部618根据检测出电压Vds为峰值，将成为高电平的信号(也称为标志信号)提供给驱动条件变更部63。
[1-3-2.栅极驱动部62]
栅极驱动部62基于来自外部的输入信号所包含的导通信号和截止信号，来驱动主开关元件2的栅极。栅极驱动部62具有第1开关元件621、第2开关元件622以及电源623。
第1开关元件621和第2开关元件622串联连接。第1开关元件621和第2开关元件622向主开关元件2的栅极端子提供指示导通/截止的栅极驱动信号(导通指令信号/截止指令信号)。
例如，第1开关元件621连接在比负侧电源线102的基准电位要高的第1电位(作为一个示例为20V)、与主开关元件2的栅极端子之间。由此，当第1开关元件621导通时，对主开关元件2的栅极进行驱动的栅极驱动信号变为高，主开关元件2被导通。在本实施方式中，作为一个示例，第1开关元件621为P型MOSFET，在第1电位一侧连接有源极端子，在主开关元件2的栅极端子侧连接有漏极端子，在输入信号的输入端子侧连接有栅极端子。由此，第1开关元件621因输入信号变为高而成为导通状态。
第2开关元件622连接在比基准电位要低的第2电位(作为一个示例为-5V)、与主开关元件2的栅极端子之间。由此，当第2开关元件622导通时，栅极驱动信号变为低，主开关元件2被截止。在本实施方式中，作为一个示例，第2开关元件622为N型MOSFET，在第2电位一侧连接有源极端子，在主开关元件2的栅极端子侧连接有漏极端子，在输入信号的输入端子侧连接有栅极端子。由此，第2开关元件622因输入信号变为低而成为导通状态。
此外，第1开关元件621、第2开关元件622不限于MOSFET，也可以是双极型晶体管等其它构造的半导体元件。
电源623向第1开关元件621和第2开关元件622的串联电路提供直流电压。在本实施方式中，作为一个示例，电源623将第1开关元件621一侧设为第1电位，将第2开关元件622一侧设为第2电位。此外，只要第1开关元件621的源极端子连接至第1电位一侧，第2开关元件622的源极端子连接至第2电位一侧，则也可不设置电源623。
[1-3-3.驱动条件变更部63]
驱动条件变更部63根据检测出电压Vds为峰值来变更驱动条件，以使基于栅极驱动部62的主开关元件2的栅极电压的变化速度增加。驱动条件变更部63具有栅极电阻630和连接切换部631。
栅极电阻630具有彼此电阻值不同的2个栅极电阻6301、6302。栅极电阻6301的电阻值可以大于栅极电阻6302的电阻值。在本实施方式中，作为一个示例，栅极电阻6301、6302各自的一端连接至主开关元件2的栅极，另一端连接至连接切换部631。此外，只要能在主开关元件2的截止期间中变更电阻值，则栅极电阻630也可以采用其它结构。作为一个示例，栅极电阻6301、6302可以并联连接在第2开关元件622与电源623之间。
连接切换部631将两个栅极电阻6301、6302中的任意一方择一地电连接至栅极。连接切换部631可以根据标志信号来将栅极电阻6301、6302中的任意的另一端(与栅极侧相反一侧的端部)电连接至栅极驱动部62。例如，与未检测出电压Vds为峰值的情况即标志信号为低电平的情况相比，连接切换部631可以在检测出电压Vds为峰值的情况即标志信号为高电压的情况下进行切换，以减小连接至栅极的栅极电阻630的电阻值。在本实施方式中，作为一个示例，在主开关元件2的截止期间中未从检测部618接收高电平的标志信号的情况下，连接切换部631使电阻值较大的栅极电阻6301持续连接至栅极。另外，在主开关元件2的截止期间中从检测部618接收到高电平的标志信号的情况下，连接切换部631使电阻值较小的栅极电阻6302连接至栅极。由此，主开关元件2的栅极电压的变化速度根据检测出电压Vds为峰值而增加。
[1-3-4.温度传感器64]
温度传感器64对主开关元件2的温度进行测定。温度传感器64可以将与测定温度相对应的电流或电压提供给使能部65。
[1-3-5.使能部65]
使能部65根据由温度传感器64得到的测定温度比基准温度要高，将峰值检测部61和驱动条件变更部63设为有效(进行使能)。使能部65可以在测定温度比基准温度要高的情况下，向峰值检测部61和驱动条件变更部63提供使能信号。在主开关元件2为硅半导体元件的情况下基准温度可以为125度，在主开关元件2为SiC等宽带隙半导体元件的情况下基准温度可以为175度。此外，测定温度在基准温度以下的情况下，峰值检测部61和驱动条件变更部63可以维持在禁用状态。在该情况下，驱动条件变更部63的连接切换部631可以将电阻值较大的栅极电阻6301电连接至主开关元件2。
根据上述开关装置100，主开关元件2的栅极电压的变化速度根据在主开关元件2的截止期间中检测出电压Vds为峰值而增加，因此在电压Vds为峰值后的截止可迅速完成。因此，与栅极电压的变化速度不增加的情况相比较，能够缩短截止所要的时间，降低截止损耗。另外，栅极电压的变化速度在电压Vds的峰值以后增加，因此能够防止峰值电压变大，进而防止浪涌电压变大。
另外，与未检测出电压Vds为峰值的情况相比，在检测出电压Vds为峰值的情况下栅极电阻630的电阻值变小，因此能够使栅极电压的变化速度可靠地增加。
另外，彼此电阻值不同的两个栅极电阻6301、6302中的任意一方择一地连接至主开关元件2的栅极，因此，根据检测出电压Vds为峰值来使电阻值较小的栅极电阻6302连接至栅极，从而能够使栅极电压的变化速度可靠地增加。
另外，电压Vds由电压检测电路610来检测，基于与电压Vds相对应的参数与基准值之间的比较结果来检测电压Vds为峰值这一情况，因此能够可靠地对电压Vds为峰值这一情况进行检测。
另外，与Vds的变化率相对应的值被用作参数，并与表示变化率为零的基准值进行比较，因此能够可靠地对电压Vds为峰值进行检测。
另外，在微分处理部616的前级设置有低通滤波器615，因此能够降低噪声的影响，可靠地对电压Vds为峰值进行检测。
另外，峰值检测部61和驱动条件变更部63根据主开关元件2的元件温度比基准温度要高而被使能，因此，能够防止截止损耗因元件温度较低而原本较小、且因驱动条件的变更而导致效果较小的情况下的峰值检测部61和驱动条件变更部63的动作，延长开关装置100的寿命。
[2.动作]
图2示出开关装置100的动作。开关装置100在主开关元件2的截止期间通过进行步骤S101～S111的处理来变更驱动条件。
在步骤S101中，电压检测电路610对施加在主开关元件2的漏极端子和源极端子之间的电压Vds进行检测。
在步骤S103中，低通滤波器615对检测出的电压信号进行去除高频分量的滤波。
在步骤S105中，微分处理部616检测与电压Vds的变化率相对应的值以作为参数。在本实施方式中，作为一个示例，微分处理部616检测电压Vds的变化率dVds/dt以作为参数，但也可以检测对dVds/dt进行加减法运算、乘法运算、除法运算等运算而得到的值以作为参数。
在步骤S107中，比较器617将微分处理部616检测出的参数与基准值进行比较。在本实施方式中，作为一个示例，比较器617将作为电压Vds的变化率dVds/dt的参数与零进行比较。此外，上述步骤S101～S107的处理在后述的步骤S109中可以持续进行直到检测出电压Vds的峰值。
在步骤S109中，检测部618基于比较器617的比较结果对电压Vds为峰值进行检测。在本实施方式中，作为一个示例，检测部618根据比较信号下降，对电压Vds为峰值进行检测，并输出高电平的标志信号。检测部618在检测出电压Vds为峰值后，可以至少在主开关元件2的漏极源极间的电流被切断之前将标志信号维持在高电平。检测部618在检测出电压Vds为峰值后，可以至少在电压Vds成为直流电压Ed之前将标志信号维持在高电平。检测部618可以在主开关元件2下一次被截止之前将标志信号切换为低电平。作为一个示例，检测部618可以在电压Vds从峰值电压减少而达到直流电压Ed的时刻、或从该时刻起经过了基准时间(作为一个示例，为主开关元件1、2的开关周期的一半的时间)的时刻，将标志信号切换为低电平。取而代之地，检测部618也可以在标志信号超过基准时间而继续地为高电平的情况下，将标志信号切换为低电平。
在步骤S111中，驱动条件变更部63使基于栅极驱动部62的主开关元件2的栅极电压的变化速度增加。例如，驱动条件变更部63将对栅极的连接对象从电阻值较大的栅极电阻6301切换为电阻值较小的栅极电阻6302。此外，在本实施方式中，作为一个示例，由于在检测出电压Vds为峰值后，至少在主开关元件2的漏极源极间的电流被切断之前将标志信号维持在高电平，因此，驱动条件变更部63可以至少在主开关元件2的漏极源极间的电流被切断之前使栅极电阻6302连接至栅极。驱动条件变更部63可以在主开关元件2下一次被截止之前将对栅极的连接对象从栅极电阻6302切换为栅极电阻6301。
根据上述动作，由于在检测出电压Vds为峰值后至少在漏极源极间的电流被切断之前、或在电压Vds成为直流电压Ed之前栅极电阻6302连接至栅极，因此，在截止过程中，与栅极电阻6301连接至栅极的情况相比较来说，能够可靠地缩短截止所要的时间。
[3.动作波形]
图3示出截止主开关元件2时的动作波形。此外，图中的横轴示出时间，纵轴示出主开关元件2的输入信号、栅极源极间电压Vgs、漏极源极间电压Vds、漏极电流Id等。
[3-1.比较例的开关装置的动作波形]
首先，对本实施方式的比较例的开关装置在截止时的动作波形进行说明。比较例的开关装置不具有峰值检测部61、驱动条件变更部63，在截止期间中不变更栅极电压的变化速度。此外，本比较例的开关装置的动作波形在图中用虚线示出，与后述的开关装置100的实线的动作波形一部分重叠。
当用于控制主开关元件2的输入信号从高(导通指令)切换为低(截止指令)时，在时刻t1，来自栅极驱动部62的栅极驱动信号变为低，负的栅极电流Ig(即从主开关元件2的栅极经由第2开关元件622流向栅极驱动装置6的未图示的接地的电流)开始流过。由此，从栅极驱动部62输出指示截止的栅极驱动信号并对主开关元件2开始将栅极电荷向反向偏置方向注入。然后，在时刻t1～t2期间，主开关元件2的栅极输入电容Cgs在反向偏置方向上被充电，栅极源极间电压Vgs减少。
接着，当栅极源极间电压Vgs减少到镜像电压为止时(时刻t2)，栅极电荷的大部分被用于反馈电容(栅极漏极电容)Cgd的充电，栅极源极间电压Vgs的变化变为平坦(所谓的镜像期间)，主开关元件2的漏极源极间电压Vds增加。
与主开关元件2相对的主开关元件1的漏极源极间电压Vds随之降低，从其寄生电容Cds流过放电电流，因此，主开关元件2的漏极电流Id减少，与该电流变化率相对应的电压VL被施加到主开关元件2。
接着，在时刻t3，在主开关元件2中，镜像期间结束，漏极电流Id急剧减少(在时刻t5变为零)。由此，施加在正侧电源线101的布线电感上的电压瞬间增加，主开关元件2的漏极源极间电压Vds增加到峰值电压Vp为止(时刻t4)。之后，漏极源极间电压Vds减少并在时刻t5成为直流电压Ed，栅极源极电压Vgs低于栅极阈值电压Vgs(th)。
然后，对主开关元件2的栅极输入电容Cgs的充电结束，主开关元件2的截止完成。在本比较例中，产生由斜线和点的阴影区域示意性示出的截止损耗Eoff。此外，当主开关元件2的截止完成时，可以进行主开关元件1的导通。
[3-2.实施方式的开关装置100的动作波形]
接着，对本实施方式的开关装置100在截止时的动作波形进行说明。此外，开关装置100的动作波形用实线来图示出。对于与比较例相同的动作波形的部分，省略其说明。
本实施方式所涉及的开关装置100中，当在时刻t2开始增加漏极源极电压Vds时，由微分处理部616来检测示出其变化率为正值这一情况的参数。另外，示出该参数大于基准值(在本动作例中，作为一例，为示出变化率为零这一情况的值)这一情况的高电平的比较信号从比较器617输出。
另外，当在时刻t4主开关元件2的漏极源极间电压Vds从峰值电压Vp开始减少时，由微分处理部616来检测示出电压Vds的变化率为负值这一情况的参数。另外，示出该参数比基准值(在本动作例中，作为一例，为示出变化率为零这一情况的值)要小这一情况的低电平的比较信号从比较器617输出。由此，根据比较信号的下降，检测部618检测出电压Vds为峰值这一情况，用于变更栅极驱动条件的标志信号上升。其结果是，通过驱动条件变更部63，栅极电阻630的电阻值变小，栅极源极电压Vgs的变化速度增加，下降比比较例的动作波形要急剧。因此，在本动作例中，与比较例不同，在比时刻t5靠前的时刻t10，漏极源极间电压Vds成为直流电压Ed，栅极源极电压Vgs低于栅极阈值电压Vgs(th)。
然后，对主开关元件2的栅极输入电容Cgs的充电结束，主开关元件2的截止完成。另外，在本动作例中，在时刻t10以后漏极源极电压Vds再次增加而成为直流电压Ed，因此，虽然产生比较信号的上升和下降，但在时刻t4以后维持栅极电阻6302对栅极的连接。
如上所述，根据本动作例，主开关元件2在截止时栅极源极电压Vgs的变化速度增加，下降比比较例的动作波形要急剧，因此，截止所要的时间从时刻t1～t5的期间缩短到时刻t1～t10的期间。因此，图中由斜线阴影区域示意性示出的截止损耗Eoff比比较例要降低。另外，栅极电压的变化速度在电压Vds的峰值以后增加，因此能够防止峰值电压变大，进而防止浪涌电压变大。
[4.变形例]
图4示出变形例所涉及的开关装置100A。开关装置100A包括峰值检测部61A。
峰值检测部61A具有比较器617A。比较器617A将与电压Vds相对应的参数、与示出电压Vds为峰值电压Vp这一情况的基准值进行比较。在本实施方式中，作为一个示例，在比较器617A的非反相输入端子输入电压Vds，在反相输入端子输入表示基准值的电压。
根据上述开关装置100A，将与电压Vds相对应的值设为参数，将示出电压Vds为峰值电压Vp这一情况的值设为基准值并且分别用于比较，以检测出电压Vds为峰值这一情况，因此能够可靠地对电压Vds为峰值这一情况进行检测。另外，与使用微分处理部616的情况相比较，能够简化结构。
[5.其它变形例]
此外，在上述实施方式和变形例中，对在微分处理部616的前级设置低通滤波器615进行了说明，但也可以设置在微分处理部616的后级(作为一个示例，在微分处理部616与比较器617之间)。在该情况下，也能够降低噪声的影响，可靠地对电压Vds为峰值这一情况进行检测。
另外，将比较器617所用的基准值作为示出电压Vds的变化率为零这一情况的值进行了说明，但也可以设为示出变化率为负基准变化率这一情况的值。在该情况下，由于检测出电压Vds比基准变化率急剧下降，因此能够防止在因噪声等的影响使得电压Vds成为峰值电压Vp之前缓慢地成为小于峰值电压Vp的极大值时误检测出峰值。
另外，基准值也可以是示出电压Vds的变化率为正基准变化率(作为一个示例，为电压Vds在峰值电压Vp附近缓慢增加时的变化率)这一情况的值。该情况下，实际上，由于在比电压Vds成为峰值的定时之前检测出电压Vds为峰值，因此，能将从比较信号的下降(或上升)直到变更驱动条件为止的延迟考虑进来，从而使驱动条件的变更定时与峰值定时相匹配。同样地，将比较器617所使用的基准值作为示出电压Vds为峰值电压Vp这一情况的值进行了说明，但也可以是比峰值电压Vp要小的值。
另外，对与未检测出电压Vds为峰值的情况相比，驱动条件变更部63在检测出电压Vds为峰值的情况下减小连接至栅极的栅极电阻630的电阻值进行了说明。取而代之地/除此以外地，与未检测出电压Vds为峰值的情况相比，驱动条件变更部63也可以在检测出电压Vds为峰值的情况下，增大主开关元件2的栅极电流。在该情况下，也能够在主开关元件2的截止期间中使栅极电压的变化速度增加。
另外，对开关装置100、200包括正侧的主开关元件1和驱动装置5的组、以及负侧的主开关元件2和驱动装置6的组进行了说明，但也可以设为仅包括任意一个组。
另外，将栅极驱动装置6的各部分作为模拟电路进行了说明，但低通滤波器615、微分处理部616、检测部618以及使能部65中的至少一个也可以是数字电路。
在上述实施例中，将正侧的主开关元件1和负侧的主开关元件2分别设为一个元件来进行了说明，但也可以设为分别并联连接的两个以上的开关元件。在该情况下，驱动装置5(或者6)可以独立设置在正侧(或负侧)的两个以上的开关元件中的每一个上，也可以相对于正侧(或负侧)的两个以上的开关元件一起来设置。
以上，使用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不限于上述实施方式所记载的范围。本领域技术人员知晓能够对上述实施方式实施各种变更或改进。根据权利要求书的记载可知，进行了上述各种变更或改进的方式也包含在本发明的技术范围内。
请注意，对于权利要求书、说明书以及附图中所示的装置、系统、程序、以及方法中的动作、工序、步骤以及阶段等各处理的执行顺序，只要没有特别明示“之前”、“先前”等，此外未在后续的处理中使用之前处理的输出，则能以任意的顺序实现。权利要求书、说明书和附图中的动作流程中，为了方便说明，使用了“首先”、“然后”等，但并不意味着一定要按照这样的顺序来实施。
标号说明
1 主开关元件
2 主开关元件
3 回流二极管
4 回流二极管
5 驱动装置
6 驱动装置
61 峰值检测部
62 栅极驱动部
63 驱动条件变更部
64 温度传感器
65 使能部
100 开关装置
101 正侧电源线
102 负侧电源线
105 电源输出端子
106 感应负载
610 电压检测电路
611 电阻
612 电阻
615 低通滤波器
616 微分处理部
617 比较器
618 检测部
621 第1开关元件
622 第2开关元件
623 电源
630 栅极电阻
631 连接切换部
6301 栅极电阻
6302 栅极电阻。

Claims (11)

1.一种栅极驱动装置，其特征在于，包括：
栅极驱动部，该栅极驱动部对开关元件的栅极进行驱动；
峰值检测部，该峰值检测部对所述开关元件的截止期间中施加在所述开关元件的主端子间的主端子间电压变为峰值的情况进行检测；以及
驱动条件变更部，该驱动条件变更部根据检测出所述主端子间电压变为峰值的情况，使基于所述栅极驱动部的所述开关元件的栅极电压的变化速度增加。
2.如权利要求1所述的栅极驱动装置，其特征在于，
所述峰值检测部具有：
电压检测电路，该电压检测电路对所述主端子间电压进行检测；
比较器，该比较器将与所述主端子间电压相对应的参数与基准值进行比较；以及
检测部，该检测部基于所述比较器的比较结果来对所述主端子间电压变为峰值的情况进行检测。
3.如权利要求2所述的栅极驱动装置，其特征在于，
所述峰值检测部进一步具有微分处理部，该微分处理部对与所述主端子间电压的变化率相对应的值进行检测以作为所述参数，
所述比较器将所述参数与示出所述变化率为零以下的基准变化率这一情况的所述基准值进行比较。
4.如权利要求3所述的栅极驱动装置，其特征在于，
在所述峰值检测部中，在所述微分处理部的前级或后级进一步具有低通滤波器。
5.如权利要求2所述的栅极驱动装置，其特征在于，
所述比较器将所述参数与示出所述主端子间电压为峰值这一情况的所述基准值进行比较。
6.如权利要求1至5中任一项所述的栅极驱动装置，其特征在于，
与未检测出所述主端子间电压变为峰值的情况相比，所述驱动条件变更部在检测出所述主端子间电压变为峰值的情况下，减小与所述栅极相连接的栅极电阻的电阻值。
7.如权利要求6所述的栅极驱动装置，其特征在于，
所述驱动条件变更部在检测出所述主端子间电压变为峰值后，至少在所述开关元件的所述主端子间的电流被切断之前、或在所述主端子间电压变为施加在所述主端子间的直流电压之前，减小与所述栅极相连接的栅极电阻的电阻值。
8.如权利要求1至5中任一项所述的栅极驱动装置，其特征在于，
与未检测出所述主端子间电压变为峰值的情况相比，所述驱动条件变更部在检测出所述主端子间电压变为峰值的情况下，增大所述开关元件的栅极电流。
9.如权利要求1至8中任一项所述的栅极驱动装置，其特征在于，进一步包括：
温度传感器，该温度传感器对所述开关元件的温度进行测定；以及
使能部，该使能部根据所述温度比基准温度要高而将所述峰值检测部和所述驱动条件变更部设为有效。
10.一种开关装置，其特征在于，包括：
如权利要求1至9中任一项所述的栅极驱动装置；以及
由所述栅极驱动装置来对栅极进行驱动的所述开关元件。
11.如权利要求10所述的开关装置，其特征在于，
所述开关元件是宽带隙半导体元件。
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