DE10155846A1

DE10155846A1 - Treiber-Schaltung für Steuerelektrode von IGBT Invertierer

Info

Publication number: DE10155846A1
Application number: DE10155846A
Authority: DE
Inventors: Min Keuk Kim
Original assignee: LG Industrial Systems Co Ltd
Current assignee: LS Electric Co Ltd
Priority date: 2000-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2021-11-15
Also published as: CN1204677C; US20020057114A1; CN1355590A; US6542012B2; JP3566688B2; JP2003023768A; DE10155846B4; KR200229676Y1

Abstract

Es wird ein Schaltkreis zum Treiben einer Steuerelektrode eines IGBT-(bipolarer Transistor mit isolierter Steuerelektrode)Invertierers beschrieben. Die vorliegende Erfindung beinhaltet einen ersten IGBT, dessen Kollektor mit einer Gleichspannung verbunden ist, einen zweiten IGBT, dessen Kollektor verbunden ist mit einem Emitter des ersten IGBT, wobei ein Ausgabesignal ausgegeben wird von einem Verbindungspunkt zwischen dem Kollektor des zweiten IGBT und dem Emitter des ersten IGBT und dessen Emitter verbunden ist mit einer Masse, ersten und zweiten Treiber-Schaltkreisen, welche Steuerelektroden und die Emitter der ersten bzw. zweiten IGBTs mit Gleichspannungs-Treiber-Spannungen versorgen durch erste und zweite Steuerelektroden-Widerstände sowie erste und zweite Rausch-Unterbrechungs-Schaltkreise, welche verbunden sind zwischen den Steuerelektroden-Emittern der ersten und zweiten IGBTs und den ersten bzw. zweiten Treiber-Schaltkreisen, um Rauschen zu unterbrechen. Dementsprechend erlaubt die vorliegende Erfindung, die Probleme zu lösen, wie z. B. Auswahl der Treiber-Schaltkreise, Auswahl der Steuerelektroden-Treiber-Widerstände und Beschränkung der Steuerelektroden-Treiber-Entfernung. Außerdem erlaubt die vorliegende Erfindung, die Zuverlässigkeit der Schaltkreise zu verbessern.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schaltkreis zum Treiben einer Steuerelektrode bzw. Gate eines Invertierers eines bipolaren Transistors mit iso lierter Steuerelektrode (im folgenden abgekürzt IGBT), und insbesondere auf ei nen einfachen Treiber-Schaltkreis für eine Leistungs-Steuerelektrode in einem IGBT-Invertierer, der es erlaubt, eine Steuerelektrode aus einer großen Entfernung zu treiben durch Entfernen eines Rauschens, welches erzeugt wird, wenn die Ent fernung zum Treiben einer Steuerelektrode lang wird.

Hintergrund der verwandten Technik

Fig. 1 zeigt einen entsprechenden Schaltkreis einer allgemeinen IGBT-Vorrich tung. In einer Arbeitsweise als einfacher Leistungstreiber ist eine positive Span nung oder eine Null-Spannung an einen IGBT-Invertierer angelegt. In einer Ar beitsweise als doppelter Leistungstreiber ist jedoch eine positive Spannung oder eine Null-Spannung oder eine negative Spannung an eine IGBT-Vorrichtung an gelegt.

Wenn eine Gleichspannung angelegt ist über Steuerelektrode und Emitter in der Arbeitsweise als einfacher Leistungstreiber, dann sind Kollektor und Emitter elektrisch miteinander verbunden. Wenn eine Null-Spannung angelegt ist zwischen Steuerelektrode und Emitter, dann sind Kollektor und Emitter elektrisch getrennt.

Mit anderen Worten, die IGBT-Vorrichtung führt eine Schaltoperation aus ent sprechend einer Spannung, welche an die Steuerelektrode angelegt wird. In die sem Fall bezeichnen "Cce", "Ccg" und "Cge" Kapazitanzen, welche geringfügig zwischen den entsprechenden Anschlüssen bestehen (Kollektor-Emitter, Kollek tor-Steuerelektrode und Steuerelektrode-Emitter).

Im Allgemeinen wird die Arbeitsweise als doppelter Leistungstreiber verwendet für eine Gleichspannungs-Leistungsquelle, um eine Steuerelektrode des IGBT- Invertierers zu treiben. Die Arbeitsweise als doppelter Leistungstreiber versagt jedoch darin, die verhältnismäßig komplizierte Schaltkreis-Konstruktion zu ver einfachen, die Größe des Invertierers zu verringern und die Zahl der Spannungs arten herabzusetzen, um Kosten zu vermindern. Dementsprechend ist die Ar beitsweise als einfacher Leistungstreiber unter Benutzung der positiven Spannung oder der Null-Spannung kommerzialisiert.

Fig. 2 zeigt eine allgemeine Schalt-Vorrichtung unter Benutzung von IGBT.

Mit Bezug auf Fig. 2 beinhaltet eine Schalt-Vorrichtung, welche IGBT benutzt, ein erstes IGBT 1, dessen Kollektor verbunden ist mit einer Gleichspannung Vdc und ein zweites IGBT 2, dessen Kollektor verbunden ist mit einem Emitter des ersten IGBT 1 und dessen Emitter mit einer Masse GND verbunden ist. Wenn Gleichspannungs-Treibersignale 3 und 4, welche gegeneinander gerichtete Pola ritäten aufweisen, angelegt werden an Steuerelektroden der ersten bzw. zweiten IGBTs 1 und 2, dann wird ein Ausgabesignal Vout ausgegeben von einem Ver bindungspunkt zwischen den ersten und zweiten IGBTs 1 und 2. In diesem Fall stellt der in Fig. 2 gezeigte Schaltkreis einen Invertierer teilweise dar.

Die Schalt-Vorrichtung, welche die oben beschriebenen konstruierten IGBTs be nutzt, führt ein "EIN" und "AUS" der ersten und zweiten IGBTs 1 und 2 durch Treiben der Gleichspannungssignale aus, welche an die Steuerelektroden der ers ten und zweiten IGBTs 1 und 2 angelegt werden, um das Ausgabesignal Vout auszugeben, welches die Spannung der Gleichspannung Vdc oder eine Spannung der Masse GND aufweist.

Die obige Betriebssteuerung wird im Folgenden detailliert erklärt.

Zuerst, wenn der erste IGBT 1 in "EIN" schaltet und der zweite IGBT 2 in "AUS" schaltet, vermöge der Gleichspannungs-Treibersignale 3 und 4 nimmt das Ausga besignal Vout die Gleichspannung Vdc an.

Andererseits wenn der erste IGBT 1 "AUS" schaltet und der zweite IGBT 2 "EIN" schaltet vermöge der Gleichspannungs-Treibersignale 3 und 4 nimmt das Ausga besignal Vout die Massen-Spannung GND an, welche eine Null-Spannung ist. Auf diese Weise führen die ersten und zweiten IGBTs 1 und 2 die "EIN"- und "AUS"-Steuerungen aus und ermöglichen dadurch hauptsächlich die Funktion eines Invertierers auszuführen.

In diesem Fall sollten die Gleichspannungs-Treibersignale 3 und 4 die ersten und zweiten IGBTs 1 und 2 daran hindern, gleichzeitig "EIN" zu schalten. Falls beide der IGBTs "EIN" geschaltet sind, werden die Gleichspannung Vdc und die Masse GND kurzgeschlossen, um einen großen Stromfluss zu ermöglichen, um dadurch die IGBTs 1 und 2 zu zerstören. Daher sollten die Gleichspannungs-Treiber signale 3 und 4 unbedingt gegeneinander gerichtete Polaritäten aufweisen. Außer dem sollte die Spannung, welche zwischen der Steuerelektrode und dem Emitter der ersten und zweiten IGBTs 1 und 2 angelegt ist, höher sein als eine Grenzspan nung, um den Invertierer zu treiben.

Fig. 3 zeigt einen IGBT-Invertierer nach dem Stand der Technik.

Mit Bezug auf Fig. 3 beinhaltet ein IGBT-Invertierer nach dem Stand der Technik einen ersten IGBT 11, dessen Kollektor mit einer Gleichspannung Vdc verbunden ist, einen zweiten IGBT 12, dessen Kollektor mit einem Emitter des ersten IGBT 11 verbunden ist und dessen Emitter mit einer Masse GND verbunden ist, einen ersten Treiber-Schaltkreis 13, welcher verbunden ist zwischen Steuerelektrode und Emitter des ersten IGBT 11, um die Steuerelektrode des ersten IGBT 11 zu versorgen mit einer Treiber-Spannung Vge durch einen ersten Widerstand R1 sowie einen zweiten Treiber-Schaltkreis 14, welcher verbunden ist zwischen Steuerelektrode und Emitter des zweiten IGBT 12, um die Steuerelektrode des zweiten IGBT 12 mit einer Treiber-Spannung Vge durch einen zweiten Wider stand R2 zu versorgen. In diesem Fall wird ein Ausgabesignal Vout ausgegeben von einem Verbindungspunkt zwischen den ersten und zweiten IGBTs 11 und 12.

Der oben konstruierte IGBT-Invertierer gemäß dem Stand der Technik wie in Fig. 2 erläutert, steuert "EIN" und "AUS" der ersten und zweiten IGBTs 11 und 12 durch Anlegen der Gleichspannungs-Treiber-Spannungen zwischen den Steuer elektroden und Emittern der ersten und zweiten IGBTs durch die ersten bzw. zweiten Treiber-Schaltkreise 13 und 14.

In diesem Fall ist er in der Lage, die Geschwindigkeiten von "EIN" und "AUS" zu steuern zwischen den Kollektoren und Emittern der ersten bzw. zweiten IGBTs 11 und 12 durch Anpassen der Stromwerte, welche an den Steuerelektroden der ers ten und zweiten IGBTs 11 und 12 angelegt werden sowie durch Einrichten von Werten der ersten bzw. zweiten Widerstände R1 und R2. Wenn der erste oder zweite IGBT 11 oder 12 "EIN" schaltet, werden Spannungen zwischen den Kol lektoren und Emittern gemäß den Pegeln der Gleichspannungen bestimmt, welche daran angelegt werden durch die ersten und zweiten Treiber-Schaltkreise 13 und 14.

Im Fall dass die ersten und zweiten IGBTs 11 und 12 "EIN" bzw. "AUS" oder "AUS" bzw. "EIN" sind, werden die Wirkungsweisen des IGBT-Invertierers nach dem Stand der Technik detailliert in der folgenden Beschreibung erklärt werden unter Bezugnahme auf Fig. 4 und Fig. 5.

Fig. 4 zeigt eine Wirkungsweise des ersten IGBT 11 in Fig. 3.

Mit Bezug auf Fig. 4 schaltet der erste IGBT 11 "EIN", wenn die Treiber- Spannung daran angelegt wird, zu einem Zeitpunkt T1. In diesem Fall, wenn die Gleichspannung Vdc zwischen Kollektor und Emitter des zweiten IGBT 12 an gelegt wird, fließt ein Ausgabestrom 11 zu einem Ausgabe-Spannungs-Anschluss und gleichzeitig wird ein Strom 12 erzeugt, welcher die äquivalente Kapazitanz Cge lädt zwischen der Steuerelektrode und dem Emitter durch die äquivalente Kapazitanz Ccg zwischen dem Kollektor und der Steuerelektrode des zweiten IGBT 12. Somit wird ein Rauschen erzeugt von einem Treibersignal des zweiten IGBT 12 während einer kurzen Zeit, in der elektrische Ladungen, die geladen sind in der äquivalenten Kapazitanz Cge zwischen der Steuerelektrode und dem Emit ter, entladen werden zur Masse GND.

Fig. 5 zeigt eine Wirkungsweise des zweiten IGBT 12 in Fig. 3.

Mit Bezug auf Fig. 5 schaltet der zweite IGBT 12 "EIN", wenn die Treiber- Spannung daran angelegt wird, zu einem Zeitpunkt t2. In diesem Fall, wenn die Gleichspannung Vdc zwischen dem Kollektor und dem Emitter des ersten IGBT 11 angelegt wird, fließt ein Ausgabestrom 11 von dem Ausgabe-Spannungs- Anschluss zu der Masse GND. Zur gleichen Zeit wird ein Strom 12 erzeugt, wel cher die äquivalente Kapazitanz Cge lädt zwischen der Steuerelektrode und dem Emitter durch die äquivalente Kapazitanz Ccg zwischen dem Kollektor und der Steuerelektrode des ersten IGBT 11. Somit wird ein Rauschen erzeugt von einem Treibersignal des ersten IGBT 11 während einer kurzen Zeit, in der elektrische Ladungen, welche in der äquivalenten Kapazitanz Cge zwischen der Steuerelekt rode und dem Emitter geladen sind, entladen werden zur Masse GND.

Wie in der obigen Erklärung erwähnt, veranlasst der IGBT-Invertierer gemäß dem Stand der Technik, wenn das Rauschen, welches von dem Treibersignal der ersten oder zweiten IGBT-Steuerelektrode eine Grenzspannung überschreitet, den ersten bzw. zweiten IGBT "EIN" zu schalten, um die Gleichspannungen und die Masse gegeneinander kurzzuschließen. Daher fließt ein großer Strom zwischen ihnen, so dass er die IGBTs zerstört.

Unglücklicherweise hat der IGBT-Invertierer gemäß dem Stand der Technik Schwierigkeiten, beim Minimieren eines Abstandes zum Treiben einer Steuer elektrode, das Rauschen die Grenzspannung nicht überschreiten zu lassen und ebenso beim Auswählen der Treiber-Widerstände der Steuerelektroden und der Treiber-Schaltkreise.

Zusammenfassung der Erfindung

Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung auf einen Schaltkreis gerichtet zum Treiben einer Steuerelektrode eines IGBT-Invertierers, der im Wesentlichen eines oder mehrere Probleme verhindert, welche durch Beschränkungen und Nachteile des Standes der Technik verursacht werden.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schaltkreis bereitzustellen zum Treiben einer Steuerelektrode eines IGBT-Invertierers, welche weder eine Schwierigkeit aufweist beim Auswählen von Treiber-Widerständen und Schalt kreisen für Steuerelektroden noch beim willkürlichen Anpassen von Treiber- Abständen für Steuerelektroden.

Zusätzliche Vorteile, Ziele und Merkmale der Erfindung werden zum Teil in der folgenden Beschreibung offenbart werden und werden zum Teil offensichtlich werden für Fachleute beim Untersuchen des Folgenden oder können ersehen wer den durch das Ausführen der Erfindung. Die Ziele und andere Vorteile der Erfin dung können erkannt und erreicht werden durch die Struktur, auf welche in der gegebenen Beschreibung besonders verwiesen wird und ihren Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen.

Um diese Ziele und andere Vorteile gemäß dem Zweck der Erfindung zu errei chen, wie hierin ausgestaltet und breit beschrieben wird, beinhaltet ein Schaltkreis zum Treiben einer Steuerelektrode eines IGBT-Invertierers gemäß der vorliegen den Erfindung einen ersten IGBT, dessen Kollektor mit einer Gleichspannungs quelle verbunden ist, einen zweiten IGBT, dessen Kollektor mit einem Emitter des ersten IGBT verbunden ist, wobei ein Ausgabesignal ausgegeben wird von einem Verbindungspunkt zwischen dem Kollektor des zweiten IGBT und dem Emitter des ersten IGBT und dessen Emitter mit einer Masse verbunden ist, bzw. erste und zweite Treiber-Schaltkreise über Steuerelektroden und die Emitter der ersten und zweiten IGBTs mit Gleichspannungs-Treiber-Spannungen versorgen. Durch erste und zweite Steuerelektroden-Widerstände sowie erste und zweite Rausch-Unterbrechungs-Schaltkreise, welche verbunden sind zwischen Steuer elektroden-Emittern der ersten und zweiten IGBTs bzw. der ersten und zweiten Treiber-Schaltkreise, um Rauschen zu unterbrechen.

Es soll verstanden werden, dass die vorangegangene allgemeine Beschreibung bzw. die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispiel haft und erklärend sind und dazu bestimmt sind, eine weitere Erklärung der Erfin dung, wie beansprucht, bereitzustellen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die beigefügten Zeichnungen, welche beigefügt sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu schaffen und welche in diese Anmeldung inkorporiert sind und einen Teil davon darstellen, veranschaulichen Ausführungsform(en) der Erfin dung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, das Prinzip der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen:

Fig. 1 veranschaulicht einen äquivalenten Schaltkreis einer allgemeinen IGBT- Vorrichtung;

Fig. 2 veranschaulicht eine allgemeine Schalt-Vorrichtung unter Benutzung von IGBT;

Fig. 3 veranschaulicht einen IGBT-Invertierer gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 4 veranschaulicht eine Betriebsweise des ersten IGBT 11 in Fig. 3;

Fig. 5 veranschaulicht eine Betriebsweise des zweiten IGBT 12 in Fig. 3; und

Fig. 6 veranschaulicht einen Schaltkreis zum Treiben einer Steuerelektrode in einem IGBT-Invertierer gemäß der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Es wird nun detailliert Bezug genommen auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von der Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht werden.

Mit Bezug auf Fig. 6 beinhaltet ein Schaltkreis zum Treiben einer Steuerelektrode in einem IGBT-Invertierer gemäß der vorliegenden Erfindung einen ersten IGBT 21, dessen Kollektor verbunden ist zu einer Gleichspannungsquelle Vdc, einen zweiten IGBT 22, dessen Kollektor verbunden ist mit einem Emitter des ersten IGBT 21, wobei ein Ausgabesignal ausgegeben wird von einem Verbindungs punkt zwischen dem Kollektor des zweiten IGBT 22 und dem Emitter des ersten IGBT 21 und dessen Emitter verbunden ist zu einer Masse GND, wobei die ersten und zweiten Treiber-Schaltkreise 23 und 24 die Steuerelektroden und die Emitter der ersten und zweiten IGBTs 21 und 22 mit Gleichspannungs-Treiberspannungen Vge und Vge versorgen durch erste und zweite Steuerelektroden-Widerstände Rg21 bzw. Rg22 und erste und zweite Rausch-Unterbrechungs-Schaltkreise 30 und 40, welche verbunden sind zwischen den Steuerelektroden-Emittern der ers ten und zweiten IGBTs 21 und 22 bzw. den ersten und zweiten Treiber- Schaltkreisen 23 und 24, um Rauschen zu unterbrechen.

Der erste Rausch-Unterbrechungs-Schaltkreis 30 beinhaltet erste und zweite Wi derstände R101 und R102, welche in Serie verbunden sind zwischen einer Gleichspannungs-Stromversorgungs-Spannung Vcc und dem Emitter des ersten IGBT 21, einer ersten Diode 101, einem dritten Widerstand R103 und einem vierten Widerstand R104, welche in Serie verbunden sind mit der Steuerelektrode und dem Emitter des ersten IGBT 21 sowie einer zweiten Diode 102, welche eine Gleichspannungs-Treiber-Spannung des ersten Treiber-Schaltkreises 23 an einen Verbindungspunkt anlegt zwischen der ersten Diode D101 und dem dritten Wi derstand R103, einem ersten Schalter SW101, welcher verbunden ist zwischen einem Verbindungspunkt zwischen den ersten und zweiten Widerständen R101 und R102 und dem Emitter des ersten IGBT 21, um zu schalten unter der Kon trolle der Gleichspannungs-Treiber-Spannung, welche durch die dritten und vier ten Widerstände R103 und R104 verteilt wird und einem zweiten Schalter SW102, welcher verbunden ist zwischen der Steuerelektrode und dem Emitter des ersten IGBT 21, um geschaltet und gesteuert zu werden durch eine Spannung am Verbindungspunkt zwischen den ersten und zweiten Widerständen R101 und R102.

Der zweite Rausch-Unterbrechungs-Schaltkreis 40, welcher verbunden ist zwi schen dem zweiten IGBT 22 und dem zweiten Treiber-Schaltkreis 24 weist die selbe Konstruktion wie der erste Rausch-Unterbrechungs-Schaltkreis auf. Deshalb ist die Konstruktion des inneren Schaltkreises des zweiten Rausch- Unterbrechungs-Schaltkreises 40 in der Zeichnung weggelassen.

Wirkungsweise und Effekt des oben konstruierten Schaltkreises zum Treiben ei ner Steuerelektrode in einem IGBT-Invertierer gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden detailliert erklärt unter Bezug auf die beigefügten Zeich nungen.

Zuerst ist die Gleichspannungs-Treiber-Spannung Vge, welche angelegt ist zwi schen der Steuerelektrode und dem Emitter des ersten IGBT 21, durch den ersten Treiber-Schaltkreis 23 angelegt an die dritten und vierten Widerstände R103 und R104 durch die zweite Diode D102, um verteilt zu werden. Daher ist eine Vertei lungsspannung V1 gemäß Formel 1 angelegt an dem ersten Schalter SW1 als Steuersignal zum Schalten.

V1 = {R104/(R103 + R104)} × Vge [Formel 1].

In diesem Fall sollte die Verteilungsspannung V1 ausreichen, um den ersten Schalter SW101 "EIN" zu schalten und ein Strom, welcher durch den "EIN"- Zustand des ersten Schalters SW101 fließt, wird angepasst durch die ersten und zweiten Widerstände R101 und R102, welche in Serie verbunden sind zwischen der Stromversorgungs-Spannung Vcc und dem ersten IGBT 21, so dass er keine zu große Stärke aufweist.

In diesem Fall können die Pegel der Gleichspannungs-Treiber-Spannung Vge und der Verteilungs-Spannung V1 zum Einschalten des ersten Schalters SW101 vari ieren gemäß den Charakteristiken von Schaltkreis-Vorrichtungen, welche die Rausch-Unterbrechungs-Einheit 30 bilden.

Wenn der erste Schalter SW101 eingeschaltet wird, wird eine Null-Spannung als Schaltungs-Steuersignal angelegt an den zweiten Schalter SW102, um den zwei ten Schalter SW102 auszuschalten. Somit ist die Gleichspannungs-Treiber- Schaltung Vge angelegt zwischen der Steuerelektrode und dem Emitter des ersten IGBT 21. In dem Augenblick, in dem die Gleichspannungs-Treiber-Spannung Vge, welche angelegt ist zwischen der Steuerelektrode und dem Emitter des ersten IGBT 21 durch den ersten Treiber-Schaltkreis 23 in eine Null-Spannung verändert wird, d. h. in dem Moment, in dem die Null-Spannung daran angelegt wird, als die Gleichspannungs-Treiber-Spannung des ersten Treiber-Schaltkreises 23, wird eine Spannung über die Steuerelektrode und den Emitter des ersten IGBT 21 vermin dert durch einen ersten Steuerelektroden-Widerstand RG21 mit einem kleinen zeitlichen Abfall.

In diesem Fall ist die Spannung über die Steuerelektrode und den Emitter des ersten IGBT 21 angelegt an die dritten und vierten Widerstände R103 und R104 durch die erste Diode D101, um auf die in Formel 1 beschriebene Art und Weise verteilt zu werden. Damit wird die Verteilungsspannung V1 aus Formel 1 als Schaltungs-Steuersignal eingegeben in den ersten Schalter SW101. Wenn die Verteilungs-Spannung V1 unter eine Grenzspannung vermindert wird, wird der erste Schalter SW101 abgeschaltet.

Damit wird der zweite Schalter SW102 ausgeschaltet und gesteuert durch eine Verteilungsspannung V2 gemäß Formel 2, welche verteilt wird durch die ersten und zweiten Widerstände R101 und R102, welche in Serie verbunden sind zwi schen der Strom-Versorgungs-Spannung Vcc und dem Emitter des ersten IGBT 21.

V2 = [R102/(R101 + R102)] × Vcc [Formel 2].

In diesem Fall sollten die Werte der ersten und zweiten Widerstände so angepasst werden, dass die verteilte Spannung V2 dem zweiten Schalter SW102 erlaubt, eingeschaltet zu werden.

Wenn der zweite Schalter SW102 eingeschaltet wird, sind die Steuerelektrode und der Emitter des ersten IGBT 21 elektrisch miteinander verbunden. Daher ist eine Null-Spannung angelegt zwischen der Steuerelektrode und dem Emitter des ersten IGBT 21 und ein Rauschen wird entladen durch die äquivalente Kapazitanz Cge zwischen der Steuerelektrode und dem Emitter. Auf diese Weise wird die Erzeu gung des Rauschens verhindert.

In dem Augenblick, in dem die Treiber-Spannung Vge, welche zwischen der Steuerelektrode und dem Emitter des ersten IGBT 21 durch den ersten Treiber- Schaltkreis 23 angelegt ist, verändert wird von einer Null-Spannung zur Treiber- Spannung, dann ist die Treiber-Spannung angelegt an den dritten und vierten Wi derständen R103 und R104 durch die zweite Diode D102, um verteilt zu werden nach Formel 1. Folglich erlaubt die Verteilungsspannung V1 den ersten Schalter SW101 einzuschalten. In diesem Fall, während der erste Steuerelektroden- Widerstand RG21 die Treiber-Spannung verzögert, ist er nicht imstande die Trei ber-Spannung früher daran anzulegen durch die erste Diode 101.

Wenn der erste Schalter SW101 eingeschaltet wurde, wird eine Null-Spannung angelegt als Schaltungs-Steuerungssignal des zweiten Schalters SW102, um den zweiten Schalter SW102 auszuschalten. Die Gleichspannungs-Treiber-Spannung Vge, welche verzögert wurde durch den ersten Steuerelektroden-Widerstand RG21, wird dann normal angelegt zwischen der Steuerelektrode und dem Emitter des ersten IGBT 21.

Die Beschaffenheit und der Betrieb des zweiten Rausch-Unterbrechungs- Schaltkreises 40 sind die gleichen wie die des ersten Rausch-Unterbrechungs- Schaltkreises 30. Daher verhindern die ersten und zweiten Rausch-Unter brechungs-Schaltkreise 30 und 40 die Erzeugung von Rauschen aufgrund der äqui valenten Kapazitanz zwischen den Steuerelektroden und Emittern. Folglich sind die ersten und zweiten IGBTs vor Zerstörung sicher.

Wie in der obigen Beschreibung erwähnt, unterbricht der Schaltkreis zum Treiben einer Steuerelektrode in einem IGBT-Invertierer gemäß der vorliegenden Erfin dung das Rauschen, welches vom Übergang der Gleichspannungs-Treiber- Spannungen erzeugt wird, wobei die Rausch-Unterbrechungs-Schaltkreise ver wendet werden, welche zwischen den IGBTs bzw. den Treiber-Schaltkreisen ver bunden sind. Dementsprechend erlaubt die vorliegende Erfindung die Probleme von verwandter Technik zu lösen wie z. B. Auswahl der Treiber-Schaltkreise, Auswahl der Steuerelektroden-Treiber-Widerstände und Begrenzung der Steuer elektroden-Treiber-Entfernung. Darüber hinaus erlaubt die vorliegende Erfindung die Zuverlässigkeit der Schaltkreise zu verbessern.

Die vorangegangenen Ausführungsformen sind lediglich beispielhaft und nicht so zu verstehen, dass sie die vorliegende Erfindung beschränken. Die vorliegende Lehre kann unmittelbar auf andere Arten von Vorrichtungen angewandt werden. Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung soll dazu dienen, erläuternd zu sein und nicht dazu den Umfang der Ansprüche einzuschränken. Viele Alternativen, Veränderungen und Variationen werden dem Fachmann offenkundig werden.

Claims

1. Ein Schaltkreis zum Treiben einer Steuerelektrode eines IGBT-Invertierers aufweisend:
einen ersten IGBT, dessen Kollektor mit einer Gleichspannungs- Spannungsquelle verbunden ist;
einen zweiten IGBT, dessen Kollektor mit einem Emitter des ersten IGBT verbunden ist, wobei ein Ausgabesignal ausgegeben wird von einem Ver bindungspunkt zwischen dem Kollektor des ersten IGBT und dem Emitter des ersten IGBT, dessen Emitter mit einer Masse verbunden ist;
erste und zweite Treiber-Schaltkreise, welche Steuerelektroden und die Emitter der ersten bzw. zweiten IGBTs mit Gleichspannungs-Treiber- Spannungen versorgen durch die ersten und zweiten Steuerelektroden- Widerstände; und
erste und zweite Rausch-Unterbrechungs-Schaltkreise, welche verbunden sind zwischen den Steuerelektroden-Emittern der ersten und zweiten IGBTs bzw. den ersten und zweiten Treiber-Schaltkreisen, um Rauschen zu unterbrechen.

2. Schaltkreis nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten Rausch- Unterbrechungs-Schaltkreise Rauschen unterdrücken, welches verursacht wird durch äquivalente Kapazitanzen zwischen den Steuerelektroden und den Emittern unter Benutzung von Verteilungs-Widerständen und Schal tern.

3. Schaltkreis zum Treiben einer Steuerelektrode von einem IGBT-Invertierer aufweisend:
einen ersten IGBT, dessen Kollektor verbunden ist mit einer Gleichspan nungs-Spannungsquelle;
einen zweiten IGBT, dessen Kollektor verbunden ist mit einem Emitter des ersten IGBT und dessen Emitter mit einer Masse verbunden ist;
erste und zweite Treiber-Schaltkreise, welche Steuerelektroden und die Emitter der ersten bzw. zweiten IGBTs mit Gleichspannungs-Treiber- Spannungen versorgen durch erste und zweite Steuerelektroden- Widerstände; und
erste und zweite Rausch-Unterbrechungs-Schaltkreise, welche verbunden sind zwischen den Steuerelektroden-Emittern der ersten und zweiten IGBTs bzw. den ersten und zweiten Treiber-Schaltkreisen, um Rauschen zu unterbrechen mit einer Schaltungs-Steuerung.

4. Schaltkreis nach Anspruch 3, wobei die ersten und zweiten Rausch- Unterbrechungs-Schaltkreise aufweisen:
erste und zweite Dioden, welche verbunden sind zwischen der Steuerelekt rode und dem Emitter des ersten IGBT, um die Gleichspannungs-Treiber- Spannung des ersten Treiber-Schaltkreises bereitzustellen;
erste Widerstände zur Verteilung der Gleichspannungs-Treiber-Spannung;
einen ersten EIN-/AUS-Schalter, welcher durch die verteilte Gleichspan nungs-Treiber-Spannung gesteuert wird;
zweite Widerstände, welche in Serie verbunden sind zwischen der Gleichspannungs-Spannungsquelle und dem Emitter des ersten IGBT, um eine Gleichspannung zu verteilen von der Gleichspannungs- Spannungsquelle gemäß einem EIN-/AUS-Zustand des ersten Schalters;
und einen zweiten EIN-/AUS-Schalter, welcher durch die verteilte Gleich spannung gesteuert wird.

5. Schaltkreis nach Anspruch 3, wobei jeder der ersten und zweiten Rausch- Unterbrechungs-Schaltkreise aufweist:
einen ersten EIN-/AUS-Schalter, welcher durch eine Spannung gesteuert wird, die daran angelegt wird durch die Gleichspannungs-Treiber- Spannung; und
einen zweiten EIN-/AUS-Schalter, welcher gemäß einem EIN-/AUS- Zustand des ersten Schalters gesteuert wird.

6. Schaltkreis nach Anspruch 4, wobei die ersten und zweiten Schalter in ihren EIN-/AUS-Zuständen jeweils gesteuert werden durch verteilte Span nung.