DE69632627T2

DE69632627T2 - Spannungsgesteuerte Transistor-Treiberschaltung

Info

Publication number: DE69632627T2
Application number: DE69632627T
Authority: DE
Inventors: Haruyoshi Chiyoda-ku Mori
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1996-11-22
Publication date: 2005-03-31
Anticipated expiration: 2016-11-23
Also published as: EP0810731A2; EP0810731A3; DE69632627D1; JPH1051285A; US5903181A; EP0810731B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Fachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für spannungsgesteuerte Transistoren und im einzelnen eine derart verbesserte Steuerschaltung, dass der Spannungsstoß zum Zeitpunkt des Auftretens eines Überstroms oder bei der Abschaltzeit des Überstroms reduziert wird, wenn die Erfindung bei einer Inverter-Schaltung angewandt wird.
Beschreibung des Standes der Technik
Bis jetzt wurde eine hohe Anzahl von Leistungs-Schaltkreisen vorgeschlagen, die spannungsgesteuerte Transistoren verwenden. Es gibt verschiedene Arten spannungsgesteuerter Transistoren. Beispielsweise gibt es Isolier-Gate-Bipolar-Transistoren (von nun an als IGBTs bezeichnet), die einen isolierten Gate-Anschluss aufweisen und in dem Bipolar-Modus operieren, Isolier-Gate-Feldeffekt-Transistoren, die einen isolierten Gate-Anschluss aufweisen und in dem Feld-Effekt-Modus operieren, und Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekt-Transistoren.
In 9 wird als ein Beispiel des Standes der Technik der vorliegenden Erfindung eine Gleichstromsteller-Schaltung gezeigt, die eine allgemeine Gate-Steuerschaltung verwendet. Die Gate-Steuerschaltung wird in der von International Rectifier herausgegebenen Druckschrift IGBT DESIGNER'S MANUAL (E-17, 1994) beschrieben.
In 9 sind eine parallel angeschlossene Diode 2 und Last-Vorrichtung 3 in Reihe an einer DC-Spannungsquelle D1 angeschlossen. Der Kollektor-Anschluss (C) eines IGBTs 5 ist mit dem Parallelkreis verbunden, der die Diode 2 und die Lastvorrichtung 3 aufweist. Zwischen dem IGBT 5 und dem Parallelkreis ist eine Induktivität bzw. ein Induktor 4 vorgesehen. Die IGBT 5 weist einen mit der negativen Seite der DC-Spannungsquelle 1 verbundenen Emitter-Anschluss (E) und einen mit einer später beschriebenen Steuerschaltung (6) verbundenen Gate-Anschluss (G) auf. Wenn eine positive Spannung zwischen dem Gate-Anschluss (G) und dem Emitter-Anschluss (E) angelegt ist, wird zwischen dem Kollektor-Anschluss (C) und dem Emitter-Anschluss (E) ein Strom fließen, wenn jedoch die Spannung zwischen dem Gate-Anschluss (G) und dem Emitter-Anschluss (E) niedriger als eine Schwellenwert-Spannung ist, fließt zwischen dem Kollektor-Anschluss (C) und dem Emitter-Anschluss (E) kein Strom.
Es sei darauf hingewiesen, dass C_GC 51 die Kollektor-zu-Gate-Kapazität des IGBTs 5 ist, und dass C_GE 52 die Gate-zu-Emitter-Kapazität des IGBTs 5 ist. Eine Steuerschaltung 6 ist eine Schaltung, die den IGBT 5 ein- und ausschaltet. Die Steuerschaltung 6 ist mit folgenden Komponenten ausgestattet: einer DC-Spannungsquelle 61 zum Betreiben bzw. Ansteuern der Steuerschaltung 6, einem Schalter 62, der eingeschaltet wird, um eine positive Spannung an den Gate-Anschluss des IGBTs 5 anzulegen, wenn der IGBT 5 eingeschaltet wird, einem Schalter 63, der eingeschaltet wird, um den Gate-Anschluss des IGBTs 5 auf eine Spannung von 0 Volt zu setzen, wenn der IGBT 5 ausgeschaltet wird, und einem Widerstand (Gate-Widerstand) 64a, der die Lade-Entlade-Konstante des Gate-Anschlusses des IGBTs 5 bestimmt. Eine Signal-Erzeugungsschaltung 7 zum Erzeugen von "Ein"- und "Aus"-Befehlen ist mit den Schaltern 62 und 63 des IGBTs 5 verbunden.
Als nächstes werden das Verhalten und die Betriebsweise der zuvor erwähnten, herkömmlichen Schaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wenn durch den Befehl von der Signal-Erzeugungsschaltung 7 der Schalter 63 ausgeschaltet und der Schalter 62 eingeschaltet werden, wird durch den Widerstand 64a an dem Gate-Anschluss des IGBTs 5 eine positive Spannung angelegt, so dass der IGBT eingeschaltet wird und ein Strom von der DC-Spannungsquelle 1 durch die Last 3 fließt. Wenn als nächstes der Schalter 62 ausgeschaltet und der Schalter 63 eingeschaltet werden, wird die Gate-Spannung des IGBTs 5 niedriger als eine Schwellenwert-Spannung, so dass der IGBT 5 ausgeschaltet wird und der durch die Last 3 fließende Strom durch die Diode 2 zurückkehrt.
Es sei angenommen, dass die Last 3 eingeschränkt bzw. gekürzt ist, wenn der IGBT 5 eingeschaltet ist, und dass in 10 die Wellenform in jedem Teil gezeigt wird. In der Figur ist die Spannung an dem Verbindungspunkt zwischen den Schaltern 62 und 63 durch V_s dargestellt, die Gate-zu-Emitter-Spannung des IGBTs 5 ist durch V_GE dargestellt, und die Kollektor-zu-Emitter-Spannung des IGBTs 5 ist durch V_CE dargestellt, und der Kollektor-Strom des IGBTs 5 ist durch I_c dargestellt.
Unter der Annahme, dass zum Zeitpunkt T0 die Last 3 eingeschränkt bzw. gekürzt ist, wird der Kollektor-Strom I_C schlagartig ansteigen. Als ein Ergebnis hiervon erreicht der IGBT 5 den Betrieb des aktiven Bereiches und V_CE steigt an. Wenn V_CE ansteigt, fließt von dem Kollektor-Anschluss des IGBTs 5 ein Strom in den Gate-Anschluss des IGBTs, der durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt wird, und die Gate-Spannung steigt an (Zeit T1 bis Zeit T2). CGC × dVCE/dt
Im allgemeinen ist ein Widerstand R_g in den Gate-Anschluss des IGBTs zum glatten Ein- und Ausschalten des IGBTs eingeführt. Es sei angenommen, dass die Spannung der Steuerschaltungs-Spannungsquelle 61 Vg1 ist. Wenn von der Signal-Erzeugungsschaltung zu dem IGBT 5 ein "Ein"-Befehl gegeben wird, steigt die Gate-Spannung V_GE des IGBTs 5 auf einen durch die nachfolgende Gleichung dargestellten Wert an, und aufgrund der Vorrichtungs-Charakteristik des IGBTs 5 fließt ein noch größerer Strom. VGE = Vg1 + CGC × dVCE/dt × Rg
Obwohl nicht dargestellt, werden gewöhnlich ein Überstrom detektiert und der IGBT 5 ausgeschaltet, so dass der IGBT 5 nicht durch den Überstrom zerstört wird. Da sich der Strom des IGBTs 5 bei der Abschaltzeit ändert, wird die nachfolgende Spannung zwischen dem Kollektor-Anschluss und dem Emitter-Anschluss des IGBTs 5 angelegt (Zeit T2 zu Zeit T3). VCE = VDC + L × di/dt
Diese Spannung ist der Spannungsstoß (ausgedrückt durch das Produkt des Induktivitätswertes L des Induktors 4 und der Änderungsrate in dem Kollektorstrom I_C des IGBTs 5), welcher der Magnitude V_DC der DC-Spannungsquelle 1 überlagert ist. Die Änderungsrate in dem Kollektorstrom zu diesem Zeitpunkt wird durch die Vorrichtungs-Charakteristik des IGBTs 5 bestimmt und ist im wesentlichen proportional zu der Änderungsrate in der Gate-Spannung des IGBTs 5. Wenn von daher die Änderungsrate in der Gate-Spannung groß wird, wird ebenso die Änderungsrate in dem Kollektorstrom groß. Wenn ein "Aus"-Befehl zu dem IGBT 5 abgegeben wird, ist, wenn die Gate-Spannung des IGBTs 5 ansteigt, die Änderungsrate in der Gate-Spannung hoch, und von daher wird ebenso die Änderungsrate in dem Kollektorstrom hoch. Als ein Ergebnis hiervon wird die Kollektor-zu-Emitter-Spannung hoch und manchmal wird im äußersten Fall der IGBT 5 beschädigt.
Als nächstes wird ein anderer Stand der Technik der vorliegenden Erfindung erläutert.
In der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 63-95728 ist eine Diode 65 zum Unterdrücken eines Ansteigens der Gate-Spannung des IGBTs vorgesehen, wie es in 11 gezeigt ist. Die anderen Merkmale sind die gleichen, wie die des in 10 gezeigten, zuvor erläuterten Standes der Technik, und somit ist keine Beschreibung gegeben.
Im folgenden werden das Verhalten und die Betriebsweise des in 11 gezeigten Standes der Technik erläutert.
Es sei angenommen, dass zum Zeitpunkt T0 die Last 3 eingeschränkt bzw. gekürzt ist, und dass der Kollektorstrom I_C schlagartig ansteigt. Als ein Ergebnis hiervon erreicht der IGBT den Betrieb des aktiven Bereiches, und der Kollektorstrom V_CE steigt an (Zeit T1 zu Zeit T2). Wenn der Kollektorstrom ansteigt, fließt von dem Kollektoranschluss des IGBTs durch die Kollektor-zu-Gate-Kapazität C_GC ein durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückter Strom in den Gate-Anschluss des IGBTs, und die Gate-Spannung steigt an. CGC × dVCE/dt
Im allgemeinen ist ein Widerstand R_g in den Gate-Anschluss eingeführt, um den IGBT glatt ein- und auszuschalten. Es sei angenommen, dass die Spannung der Spannungsquelle der Gate-Schaltung Vg1 beträgt. Wenn von der Signal-Erzeugungsschaltung 7 zu dem IGBT 5 ein "Aus"-Befehlssignal ausgegeben wird, versucht die Gate-Spannung V_GE des IGBTs einen durch die nachfolgende Gleichung angezeigten Wert zu erreichen, jedoch wird aufgrund der Operation der Diode 65 ein Ansteigen der Gate-Spannung auf den Wert der nachfolgenden Gleichung begrenzt bzw. unterdrückt (Zeit T2 zu Zeit T3). VGE = Vg1 + CGC × dVCE/dt × Rg
Wenn zwischen der Zeit T2 und der Zeit T3 das Ansteigen der Gate-Spannung aufgrund der Operation der Diode 65 begrenzt bzw. unterdrückt wird, wird nach der Operations-Verzögerungszeit ΔT des IGBTs 5 die Diode dann eingeschaltet, wenn der Kollektor-Strom I_C anfängt abzufallen. Wenn der IGBT eingeschaltet wird, nimmt von daher, wenn der Widerstandswert des Gate-Widerstandes Null beträgt, der Kollektor-Strom schlagartig bei einer Rate von d_IC/dt ab, und die durch die nachfolgende Gleichung dargestellte Spannung tritt auf, bis der Kollektor-Strom seinen stabilen Zustand erreicht. Als ein Ergebnis hiervon wird der IGBT in dem äußersten Fall manchmal beschädigt. VCE = VDC + L × dIC/dt
Obwohl nicht dargestellt detektiert danach eine Überstrom-Erfassungsschaltung gewöhnlich einen Überstrom, und der IGBT 5 wird derart betrieben, dass er ausgeschaltet wird (nach T4).
Die herkömmlichen Steuerschaltungen für einen spannungsgesteuerten Transistor, wie etwa für einen obig beschriebenen IGBT, weisen das Problem auf, dass ein großer Spannungsstoß auftritt und im äußersten Fall manchmal ein IGBT beschädigt wird, wenn ein großer Strom aufgrund von Schaltungsfehlern fließt und der IGBT in dem aktiven Bereich operiert, oder wenn während der Operation in dem aktiven Bereich der Strom abgeschaltet wird.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist durchgeführt worden, um die zuvor erwähnten Probleme zu lösen. Demgemäss liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, für einen spannungsgesteuerten Transistor eine Steuerschaltung anzugeben, die in der Lage ist, Spannungsstöße zu unterdrücken und abzuschneiden, und zwar selbst dann, wenn ein Überstrom auftritt. Die obigen Aufgaben werden durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
Die obigen und anderen Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den Zeichnungen gelesen wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Schaltdiagramm einer Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor, welches eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ist ein Schaltdiagramm einer Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor, welches eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 ist ein Schaltdiagramm einer Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor, welches eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 ist ein Schaltdiagramm einer Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor, welches eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
5 ist ein Schaltdiagramm einer Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor, welches eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 ist ein Schaltdiagramm einer Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor, welches eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 ist ein Schaltdiagramm einer Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor, welches eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
8 ist ein Schaltdiagramm einer Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor, welches eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
9 ist ein Schaltdiagramm, das eine allgemein übliche Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor zeigt;
10 ist ein Wellenformdiagramm, das die Operation der herkömmlichen Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor zeigt;
11 ist ein Schaltdiagramm, das eine andere herkömmliche Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor zeigt; und
12 ist ein Wellenformdiagramm, das die Operation noch einer anderen herkömmlichen Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1. Ausführungsform
Basierend auf den Zeichnungen ist im nachfolgenden die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In 1 sind die Bezugsziffern 1 bis 5, 51, 52, 61 bis 64a und 7 die gleichen Ziffern, wie die in der den ersten Stand der Technik zeigenden 9 dargestellten Bezugsziffern, und somit wird hier auf eine Beschreibung verzichtet.
In der ersten Ausführungsform ist ein Ende einer Gate-Spannungs-Erfassungsschaltung 66 zwischen einem Ende eines Widerstandes 64a und der Gate-Elektrode eines IGBT 5 angeschlossen, und eine Gate-Widerstandswert-Umschaltschaltung ist an dem anderen Ende des Widerstandes 64a und dem anderen Ende des Gate-Spannungs-Widerstandes 64a angeschlossen.
Die Gate-Widerstandswert-Umschaltschaltung 67 wird durch folgende Komponenten begründet: einen an dem anderen Ende des Widerstandes 64a angeschlossenen Widerstand 671 zum Begrenzen des Entladestromes von der Gate-Elektrode des IGBTs 5, einen Transistor 642, wobei sein Kollektor-Anschluss an einem Ende des ersten Widerstandes 671 angeschlossen ist, und wobei sein Emitter-Anschluss durch eine Gegenspannungsschutz-Diode 673 an dem andere Ende des ersten Widerstandes 671 angeschlossen ist, zum Ein- und Ausschalten des Widerstandes 671, um den Widerstandswert zu ändern, einen zwischen dem Basis-Anschluss des Transistors 672 und einer Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 angeschlossener Basis-Stromzufuhr-Widerstand 674 zum Einschalten des Transistors 672, einen Transistor 675, wobei sein Kollektor-Anschluss an dem Basis-Anschluss des Transistors 672 angeschlossen ist, und wobei sein Emitter-Anschluss mit den negativen Seiten einer Spannungsquelle 1 und der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 verbunden ist, zum Ein- und Ausschalten des Transistors 672, und einen zwischen dem Basis-Anschluss des Transistors 675 und einer Gate-Spannungs-Erfassungsschaltung 66 angeschlossenen Basis-Strom-Begrenzungswiderstand 676 zum Begrenzen des Basis-Stromes des Transistors 675, um den Basis-Strom des Transistors 672 zu begrenzen. Die Gate-Spannungs-Erfassungsschaltung 66 ist durch eine Zehner-Diode begründet, die aus einer mit der Gate-Elektrode des IGBTs 5 verbundenen Katode und einer mit dem Basis-Strom-Begrenzungswiderstand 676 verbundenen Anode besteht. Es sei darauf hingewiesen, dass die Treiber-Schaltungs-Spannungsquelle 61 und die Schalter 62 und 63 eine Gate-Spannungs-Erzeugungsschaltung dieser Erfindung begründen.
Wenn in der derart aufgebauten Treiberschaltung für isolierte Gate-Transistoren, die spannungsgesteuerte Transistoren sind, ein Überstrom bewirkt, dass der Transistor in dem aktiven Bereich arbeitet und wenn die erhöhte Gate-Spannung ausgeschaltet ist, erfasst die Gate-Spannungs-Erfassungsschaltung 66, dass die Gate-Spannung angestiegen ist, und schaltet den Transistor 675 ein. Wenn der Transistor 675 eingeschaltet ist, wird der Transistor 672 ausgeschaltet, und zusätzlich zu dem Widerstand 64a wird bei der Abschaltzeit der Widerstand 671 in einen Entladezweig in Reihe eingeführt. Von daher wird die Änderungsrate in der Gate-Spannung unterdrückt, und es ist die Änderungsrate des Stromes bei der Abschaltzeit unterdrückt. Als eine Konsequenz hiervon wird ein Spannungsstoß unterdrückt.
Zweite Ausführungsform
Basierend auf den Zeichnungen wird im nachfolgenden die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In 2 sind die Bezugsziffern 1 bis 5, 51, 52, 61 bis 63 und 7 die gleichen Ziffern, wie die Bezugsziffern in der den ersten Stand der Technik darstellenden 9, und von daher wird hier auf eine Beschreibung verzichtet. In der zweiten Ausführungsform ist eine sich aus einem Widerstand 64a und einer Diode 64b zusammensetzende Reihenschaltung zwischen den Schaltern 62 und 63 und der Gate-Elektrode eines IGBTs 5 angeschlossen. Ebenso sind ein Entladungsstrom-Erfassungswiderstand 68 und eine Entladungsstrom-Begrenzerschaltung 69 zwischen den Schaltern 62 und 63 und der Gate-Elektrode des IGBTs 5 angeschlossen, und die Entladungsstrom-Begrenzerschaltung 69 ist mit der positiven Seite der Spannungsquelle 61 verbunden.
Der Widerstand 64a und die Diode 64b arbeiten, wenn sie eingeschaltet sind. Der Entladestrom-Erfassungswiderstand 68 erfasst den Entladungsstrom bei der Aus-Zeit. Die Entladungsstrom-Begrenzerschaltung 69 begrenzt den Entladungsstrom basierend auf dem mit dem Entladungsstrom-Erfassungswiderstand 68 erfassten Strom. Die Schaltung, die sich aus dem Entladungsstrom-Erfassungswiderstand 68 und der Entladungsstrom-Begrenzerschaltung 69 zusammensetzt, begründet einen allgemeinen Konstantstrom-Schaltkreis.
Der Entladestrom-Begrenzerschaltkreis 69 besteht aus folgenden Komponenten: einem Transistor 691, wobei sein Kollektor-Anschluss mit der Gate-Elektrode des IGBTs 5 verbunden ist, sein Emitter-Anschluss mit einem Ende des Widerstandes 68 verbunden ist, und wobei sein Basis-Anschluss mit einem später zu beschreibenden Widerstand 693 verbunden ist, einer Diode 692, die mit dem Basis-Anschluss des Transistors 691 und mit dem anderen Ende des Widerstandes 68 verbunden ist, einem zwischen dem Basis-Anschluss des Transistors 691 und der Spannungsquelle 61 angeschlossenen Basis-Stromzufuhr-Widerstand 693 zum Ansteuern des Transistors 691, und einer Gegenspannungsschutz-Diode 694, die zwischen dem anderen Ende des Transistors 68 und den Schaltern 62 und 63 angeschlossen ist, zum Verhindern der Sperrspannung des Transistors 691.
Wenn in der wie obig beschrieben aufgebauten Treiberschaltung für den isolierten Gate-Transistor ein Überstrom bewirkt, dass die Vorrichtung in dem aktiven Bereich arbeitet und die erhöhte Gate-Spannung ausgeschaltet ist, wird ein Entladestrom aufgrund der Betriebsweise der erhöhten Konstant-Strom-Schaltung begrenzt, und zwar selbst wenn die Gate-Spannung angestiegen ist. Von daher wird die Änderungsrate in der Gate-Spannung unterdrückt, und somit wird bei der Abschaltzeit die Änderungsrate des Stromes unterdrückt. Als eine Konsequenz hiervon ist ein Spannungsstoß unterdrückt. Durch das Einschränken des Stromes auf diese Art und Weise kann der Gradient der Gate-Spannung bei der Entladezeit begrenzt werden, ohne dass ein Ansteigen in der Gate-Spannung in Betracht gezogen wird, so dass die Änderungsrate des Stromes bei der Aus-Zeit im Vergleich zu dem Fall, wo der Widerstandswert eines Widerstandes geändert wird, auf einfache Weise gesteuert werden kann.
Dritte Ausführungsform
Als nächstes wird die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung basierend auf der 3 beschrieben. In der Figur sind die Bezugsziffern 1 bis 5, 51, 52, 61 bis 64 und 7 die gleichen Ziffern, wie die Bezugsziffern in der den zweiten Stand der Technik zeigenden 11, und von daher wird hier auf eine Beschreibung verzichtet. Die Bezugsziffer 65b bezeichnet einen Widerstand, der zwischen der Gate-Spannung eines IGBTs 5 und einer Diode 65b angeschlossen ist, und der in einem Entladungszweig von der Gate-Elektrode zu einer Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 vorgesehen ist (Spannungsquelle zum Einschalten des IGBTs 5).
Wenn in der wie obig erläutert aufgebauten Treiberschaltung für den isolierten Gate-Transistor ein Überstrom bewirkt, dass die Vorrichtung in dem aktiven Bereich arbeitet und die Gate-Spannung ansteigt, wird elektrische Ladung von der Gate-Elektrode zu der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 langsam entladen, so dass keine plötzliche Änderung in der Gate-Spannung auftritt. Aus diesem Grund ist eine Änderung in dem Kollektor-Strom ebenso langsam und von daher wird ein Spannungsstoß unterdrückt.
Vierte Ausführungsform
Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als nächstes basierend auf der 4 beschrieben. In der Figur sind die Bezugsziffern 1 bis 5, 51, 52, 61 bis 64, 65a und 7 die gleichen Ziffern, wie die Bezugsziffern in der den zweiten Stand der Technik zeigenden 11, und von daher wird hier auf eine Beschreibung verzichtet.
In 4 bezeichnet die Bezugsziffer 65b einen Widerstand, der in einem Entladungszweig von der Gate-Elektrode eines IGBTs 5 zu einer Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 vorgesehen ist, die Bezugsziffer 65c bezeichnet eine parallel zu dem Widerstand 65b angeordnete Widerstands-Umschaltschaltung zum Umschalten eines Entladungs-Widerstandes von der Gate-Elektrode des IGBTs 5 zu der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61, und die Bezugsziffer 66 bezeichnet eine Gate-Spannungs-Erfassungsschaltung.
Die Widerstand-Umschaltschaltung 65c setzt sich aus folgenden Komponenten zusammen: einem parallel zu dem Widerstand 65b angeschlossenen Widerstand 65c1, einem Umschalt-Transistor 65c2, wobei sein Kollektor-Anschluss zum Ein- und Ausschalten des Widerstandes 65c1 mit dem Widerstand 65c1 verbunden ist, einem Widerstand 65c3, wobei ein Ende von ihm zum Ermitteln des Basis-Stroms mit dem Basisanschluss des Transistors 65c2 verbunden ist, einem mit dem anderen Ende des Widerstandes 65c3 verbundenen Transistor 65c4 zum Ein- und Ausschalten des Transistors 65c2, einem Transistor 65c6, wobei sein Emitter-Anschluss mit dem Emitter-Anschluss des Transistors 65c4 verbunden ist, einem zwischen dem Basisanschluss des Transistors 65c4, dem Kollektor-Anschluss des Transistors 65c6 und der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 angeschlossenen Widerstand 65c5 zum Ermitteln der Basisströme der Transistoren 65c4 und 65c6, und einem zwischen dem Basisanschluss des Transistors 65c6 und der Gate-Spannungs-Erfassungsschaltung 66 angeschlossenen Widerstand 65c7.
Der Transistor 65c2 ist eingeschaltet, wenn eine positive Spannung, die ein "Ein"-Befehl darstellt, der Gate-Elektrode des IGBTs 5 zugeführt wurde. Wenn ein Überstrom zu dem Kollektor-Anschluss des IGBTs 5 fließt, arbeitet der IGBT 5 in dem aktiven Bereich, und wenn die Gate-Spannung ansteigt, wird ein Strom durch die die Widerstände 65b und 65c1 aufweisende Parallelschaltung zu der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 fließen. Wenn ein Strom zu der Gate-Spannungs-Erfassungsschaltung 66 fließt, wird der Transistor 65c2 in der in 4 gezeigten Logik ausgeschaltet, und zwar dann, wenn die Gate-Spannung weiter ansteigt. Von daher werden in dem Entladungszweig der Widerstandswert hoch und die Änderungsrate in dem Gate-Anschluss des IGBTs 5 unterdrückt.
Wenn in der wie obig erläutert aufgebauten Treiberschaltung für einen isolierten Gate-Transistor ein Überstrom bewirkt, dass die Vorrichtung in dem aktiven Bereich arbeitet, und wenn die Gate-Spannung ansteigt, wird eine elektrische Ladung von der Gate-Elektrode zu der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 langsam entladen. Selbst wenn die Gate-Spannung weiter ansteigt, kann die Änderungsrate in der Gate-Spannung unterdrückt werden, und zwar indem der Widerstandswert des Entladungszweiges erhöht wird. Demzufolge tritt keine plötzliche Änderung in der Gate-Spannung auf. Aus diesem Grund wird eine Änderung in dem Kollektor-Strom ebenso langsam, und von daher wird ferner ein Spannungsstoß unterdrückt.
Fünfte Ausführungsform
Als nächstes wird die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung basierend auf 5 beschrieben. In der Figur sind die Bezugsziffern 1 bis 5, 51, 52, 61 bis 64, 65a und 7 die gleichen Ziffern, wie die Bezugsziffern in der den zweiten Stand der Technik darstellenden 11, und von daher wird hier auf eine Beschreibung verzichtet.
In 5 bezeichnet die Bezugsziffer 65b einen in einem Entladungszweig von der Gate-Elektrode eines IGBTs 5 zu einer Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 vorgesehenen Widerstand, die Bezugsziffer 65c bezeichnet eine parallel zu dem Widerstand 65b angeschlossene Widerstand-Umschaltschaltung zum Umschalten eines Entladungs-Widerstandswertes von der Gate-Elektrode des IGBTs 5 zu der Treiberschaltungs- Spannungsquelle 61, und die Bezugsziffer 66b bezeichnet eine zwischen der Gate-Elektrode (von dem IGBT) und der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 vorgesehene Differenz-Spannungs-Erfassungsschaltung zum Detektieren einer Differenz-Spannung zwischen der Gate-Spannung des IGBTs 5 und der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61.
Die Widerstands-Schaltschaltung 65c setzt sich aus folgenden Komponenten zusammen: einem parallel zu dem Widerstand 65b angeschlossenen Widerstand 65c1, einem Umschalt-Transistor 65c2, wobei sein Kollektor-Anschluss mit dem Widerstand 65c1 verbunden ist, und wobei sein Emitter-Anschluss mit der Gate-Elektrode des IGBTs 5 verbunden ist, zum Ein- und Ausschalten des Widerstandes 65c1, und einem Widerstand 65c3, wobei ein Ende hiervon an dem Basis-Anschluss des Transistors 65c2 angeschlossen ist, um den Basis-Strom zu ermitteln.
Die Differenz-Spannungs-Erfassungsschaltung 66b setzt sich aus zwei Widerständen 66b2 und 66b3 zum Aufteilen der Gate-Spannung des IGBTs 5 und einer Vergleicherschaltung bzw. einem Komparator 66b1 zusammen. Der nicht-invertierte Eingang des Komparators 66b1 ist zwischen den Widerständen 66b2 und 66b3 angeschlossen, und sein invertierter Eingang ist mit der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 verbunden, und der Ausgang des Komparators 66b1 ist mit dem Widerstand 65c3 verbunden. Der Ausgang des Komparators 66b1 setzt sich aus einem offenen Kollektor-Anschluss zusammen, der den aufgeteilten Wert der mittels der Widerstände 66b2 und 66b3 aufgeteilten Gate-Spannung mit der Spannung der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 vergleicht.
In dem zuvor erwähnten Aufbau ist gewöhnlich der aufgeteilte Wert der Gate-Spannung niedriger als die Spannung der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61, und die Ausgabe des Komparators 66b1 liegt auf einem niedrigen Niveau. Von daher ist der Transistor 65c2 eingeschaltet, wenn der Gate-Elektrode des IGBTs 5 eine positive Spannung, die einen "Ein"-Befehl darstellt, zugeführt wurde.
Wenn ein Überstrom zu dem Kollektor-Anschluss des IGBTs 5 fließt, arbeitet dann der IGBT 5 in dem aktiven Bereich, und wenn die Gate-Spannung ansteigt, fließt dann durch den sich aus den Widerständen 65b und 65c1 zusammensetzenden Parallelkreis ein Strom zu der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61. Wenn die Ausgabe des Komparators 66b1 auf ein hohes Niveau geht, wenn die Gate-Spannung weiter ansteigt, wird der Transistor 65c2 in der in 5 gezeigten Logik ausgeschaltet. Von daher wird in dem Entladungszweig der Widerstandswert hoch, und die Änderungsrate in dem Gate-Anschluss des IGBTs 5 wird unterdrückt.
Wenn in der wie obig erläutert aufgebauten Treiberschaltung für einen isolierten Gate-Transistor, ein Überstrom bewirkt, dass die Vorrichtung in dem aktiven Bereich arbeitet und die Gate-Spannung ansteigt, wird eine elektrische Ladung von der Gate-Elektrode zu der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 langsam entladen. Selbst wenn die Gate-Spannung weiter ansteigt, kann die Änderungsrate in der Gate-Spannung unterdrückt werden, und zwar indem der Widerstandswert des Entladungszweiges erhöht wird. Demzufolge tritt in der Gate-Spannung keine abrupte Änderung auf. Selbst wenn die Spannung der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 variiert, kann darüber hinaus der Widerstandswert der Entladungsschaltung abhängig geändert werden, weil die Differenz-Spannung zwischen der Gate-Spannung des IGBTs 5 und der Spannung der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 erfasst wird.
Sechste Ausführungsform
Als nächstes wird die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung basierend auf die 6 beschrieben. In der Figur sind die Bezugsziffern 1 bis 5, 51, 52, 61 bis 63 und 7 die gleichen Ziffern, wie die Bezugsziffern in der den zweiten Stand der Technik darstellenden 11, und von daher wird hier auf eine Beschreibung verzichtet. Ein Gate-Widerstand 64a ist zwischen der Gate-Elektrode eines IGBTs 5 und Schaltern 62 und 63 angeschlossen. Ebenso sind zwischen der Gate-Elektrode des IGBTs 5 und einer Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 ein Entladungsstrom-Erfassungswiderstand 68 und eine Entladungsstrom-Begrenzerschaltung 69 angeschlossen. Der Entladungsstrom-Erfassungswiderstand 68 erfasst einen Strom, der von der Gate-Elektrode zu der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 entladen wird, und die Entladungsstrom-Begrenzerschaltung 69 begrenzt den Entladungsstrom basierend auf dem mit dem Entladungsstrom-Erfassungswiderstand 68 erfassten Strom. Der Entladungsstrom-Erfassungswiderstand 68 und die Entladungsstrom-Begrenzerschaltung 69 begründen einen allgemeinen Konstantstrom-Schaltkreis.
Die Entladungsstrom-Begrenzerschaltung 69 setzt sich aus folgenden Komponenten zusammen: einem Transistor 691, wobei sein Emitter-Anschluss mit dem anderen Ende des mit der Gate- Elektrode des IGBTs 5 verbundenen Widerstandes 68 verbunden ist, und wobei sein Kollektor-Anschluss mit der Anode der Diode 65a verbunden ist, einer zwischen der Gate-Elektrode des IGBTs 5 (ein Ende des Widerstandes 68) und dem Basis-Anschluss des Transistors 691 angeschlossenen Diode 692, und einem mit dem Basis-Anschluss des Transistors 691 verbundenen Basis-Strom-Zufuhrwiderstand 693 zum Steuern des Transistors 691. Es sei darauf hingewiesen, dass die Diode 65a eine Gegenspannungsschutz-Diode 694 ist, um die Gegenspannung des Transistors 691 zu verhindern.
Wenn in der derart aufgebauten Steuerschaltung für isolierte Gate-Transistoren, die spannungsgesteuerte Transistoren sind, ein Überstrom bewirkt, dass die Vorrichtung in dem aktiven Bereich arbeitet, und die Gate-Spannung ansteigt, fließt ein Strom von der Gate-Elektrode zu der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61, jedoch wird der Strom durch die Konstant-Strom-Schaltung begrenzt. Von daher steigt eine Änderung in der Gate-Spannung langsam an. Selbst wenn die Spannung der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 variiert, kann darüber hinaus diese Schaltung zuverlässig betrieben werden.
Siebte Ausführungsform
Als nächstes wird die siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung basierend auf 7 beschrieben. In der Figur sind die Bezugsziffern 1 bis 5, 51, 52, 61 bis 63 und 7 die gleichen Ziffern, wie die Bezugsziffern in der den zweiten Stand der Technik zeigenden 11, und somit wird hier auf eine Beschreibung verzichtet. Ebenso ist der Schaltungsaufbau einer Entladungsverhinderungs-Diode 65a, eines Entladungsstrom-Erfassungswiderstandes 68 zum Erfassen eines Stromes, der von einer Gate-Elektrode zu einer Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 entladen wird, und eines Entladungsstrom-Begrenzungsschaltkreises 69 der gleiche Aufbau, wie der Schaltungsaufbau in der 6.
In der siebten Ausführungsform ist eine Gate-Spannungs-Erfassungsschaltung 70 mit dem anderen Ende eines Widerstandes 693 verbunden, der wiederum mit dem Basis-Anschluss eines Transistors 691 verbunden ist. Die Gate-Spannungs-Erfassungsschaltung 70 wird verwendet, um zu verhindern, dass der Strom sich von der Gate-Elektrode zu der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 entlädt, wenn eine "Aus"-Spannung ausgegeben wird. Diese Gate-Spannungs-Erfassungsschaltung 70 setzt sich aus einem Transistor 71, wobei sein Kollektor-Anschluss mit dem Widerstand 693 verbunden ist, und wobei sein Emitter-Anschluss mit sowohl der Emitter-Elektrode des IGBTs 5 als auch der negativen Seite der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 verbunden ist, und einem zwischen dem Basis-Anschluss des Widerstandes 71 und den Schaltern 62 und 63 angeschlossen Widerstand 72 zusammen.
Gemäß der Gate-Spannungs-Erfassungsschaltung 70 fließt, wenn ein "Aus"-Signal (niedriges Niveau) ausgegeben wird, kein Basis-Strom durch den Widerstand 72 zu dem Transistor 71. Von daher ist der Transistor 71 ausgeschaltet und somit ist der Transistor 691 ausgeschaltet.
Wenn in dem zuvor erwähnten Aufbau ein "Ein"-Befehl ausgegeben wurde, ist der Transistor 71 eingeschaltet. Wenn von daher ein Überstrom durch den Kollektor des IGBTs 5 fließt, arbeitet dann der IGBT 5 in dem aktiven Bereich, und wenn die Gate-Spannung höher als die Spannung der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 wird, entlädt sich dann die Gate-Ladung von der Gate-Elektrode zu der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61, so dass der mittels des Entladungsstrom-Erfassungswiderstands 68 durch die Strom-Begrenzungsschaltung 69 erfasste Strom geringer als ein vorgeschriebener Wert wird. Obwohl es nicht dargestellt ist, wurde in dem Fall, wenn ein Überstrom beispielsweise mit der Überstrom-Erfassungsschaltung des Transistors erfasst und ein "Aus"-Signal ausgegeben werden, andererseits zu dieser Zeit ein Strom von dem Gate-Anschluss des Transistors zu der Treiberschaltungs-Spannungsquelle ausgegeben, wenn die Gate-Spannung angestiegen ist, jedoch wird zur gleichen Zeit, wenn das "Aus"-Signal ausgegeben wird, die Entladung des Stromes zu der Treiberschaltungs-Spannungsquelle zu der Entladung durch den Widerstand 64a und den Schalter 63 verschoben. Dadurch verändert sich die Gate-Spannung in glatter Weise, ohne ein Ansteigen des Entladungsstromes, und zwar auch in dem Fall, wo ein "Aus"-Signal ausgegeben wird, wenn die Gate-Spannung ansteigt. Von daher tritt keine plötzliche Änderung in dem Kollektor-Strom auf, und ein Transistor kann ohne das Auftreten einer Überspannung abgeschaltet werden.
Achte Ausführungsform
Als nächstes wird die achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung basierend auf 8 beschrieben. In der Figur sind die Bezugsziffern 1 bis 5, 51, 52, 61 bis 63 und 7 die gleichen Ziffern, wie die Bezugsziffern in der den zweiten Stand der Technik darstellenden 11, und somit wird hier auf eine Beschreibung verzichtet. Ebenso ist der Schaltungsaufbau einer Entladungsverhinderungs-Diode 65a, eines Entladungsstroms-Erfassungswiderstandes 68 zum Erfassen eines Stromes, der von einer Gate-Elektrode zu einer Steuerschaltungs-Spannungsquelle 61 ausgegeben wird, und eines Entladungsstroms-Begrenzungsschaltkreises 69 der gleiche Aufbau, wie der Schaltungsaufbau in der 6.
In der achten Ausführungsform ist zwischen einem Widerstand 64a, der mit einem Ende hiervon mit einer Gate-Elektrode einer IGBT 5 verbunden ist, und Schaltern 62 und 63 eine Diode 64b angeschlossen, wobei ihr Katoden-Anschluss in Richtung des Widerstandes 64a zeigt. Ebenso ist zwischen dem Kollektor-Anschluss eines Umschalt-Widerstandes 691 und der Schalter 62 und 63 eine Diode 65c angeschlossen, wobei ihr Katoden-Anschluss zwischen den Schaltern 62 und 63 gegenübersteht.
Die Diode 64b wird verwendet, so dass der Widerstand 64a arbeitet, wenn er eingeschaltet ist. Die Diode 65c ist eine Gegenspannungsschutz-Diode zum Verhindern der entgegengesetzten Spannung des Transistors 691. Selbst in dieser Ausführungsform begründen ein Widerstand 68 und eine Entladungsstrom-Begrenzungsschaltung 69 einen allgemeinen Konstantstrom-Schaltkreis.
Wenn in dem zuvor erwähnten Schaltungsaufbau ein "Ein"-Befehl ausgegeben wurde, falls ein Überstrom durch den Kollektor des IGBTs 5 fließt, wird der IGBT 5 in dem aktiven Bereich betrieben, und wenn die Gate-Spannung höher als die Spannung der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 ist, wird die Gate-Ladung dann von der Gate-Elektrode zu der Treiberschaltungs-Spannungsquelle 61 ausgegeben, so dass der mittels des Entladungsstroms-Erfassungswiderstandes 68 durch die Strom-Begrenzungsschaltung 69 erfasste Strom geringer als ein vorgeschriebener Wert wird.
In dem Fall, wenn ein Überstrom beispielsweise mit der Überstrom-Erfassungsschaltung von dem IGBT 5 erfasst und ein "Aus"-Signal ausgegeben werden, wurde – obwohl nicht dargestellt – andererseits ein Strom von dem Gate-Anschluss des Transistors zu der Treiberschaltungs-Spannungsquelle zu der Zeit ausgegeben, wenn die Gate-Spannung angestiegen ist, jedoch wird gleichzeitig, wenn das "Aus"-Signal ausgegeben wird, die Entladung des Stromes zu der Treiberschaltungs-Spannungsquelle zu der Entladung durch die Diode 65c und den Schalter 63 verschoben. Hiermit variiert die Gate-Spannung in einer glatten Weise, ohne ein Ansteigen des Entladungsstromes, und zwar selbst in einem Fall, wo ein "Aus"-Signal ausgegeben wird, wenn die Gate-Spannung ansteigt. Von daher tritt keine plötzliche Änderung in dem Kollektor-Strom auf, und der IGBT 5 kann ohne das Auftreten einer Überspannung ausgeschaltet werden. Weil die Strom-Begrenzungsschaltung 69 sowohl für die Entladung, die zum Zeitpunkt des Einschaltens des IGBTs 5 durchgeführt wird, wenn die Gate-Spannung ansteigt, als auch für die Entladung bei der Abschaltzeit verwendet wird, wird zusätzlich die Schaltung einfach, und somit kann die Schaltung kostengünstig und mit hoher Zuverlässigkeit ausgeführt werden.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen hiervon beschrieben wurde, ist es zu verstehen, dass Änderungen oder Variationen auf einfache Weise durchgeführt werden können, und zwar ohne dass von dem durch die beigefügten Patentansprüche definierten Kerngedanken dieser Erfindung abgewichen wird.

Claims

Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor, welche folgendes aufweist: eine Gate-Spannung-Erzeugungsschaltung (61, 62, 63) zum Ausgeben einer Gate-Spannung in Übereinstimmung mit einem Eingangssignal, das den Durchlaßzustand oder den Sperrzustand des spannungsgesteuerten Transistors (5) steuert, und zum Anlegen der Gate-Spannung an den Gate-Anschluß (G) des spannungsgesteuerten Transistors (5); eine Strom-Begrenzungsschaltung zum Begrenzen des Stromes, der von dem Gate-Anschluß (G) zu der Gate-Spannung-Erzeugungsschaltung (61, 62, 63) fließt, und zwar innerhalb eines vorgeschriebenen Wertes, wenn die Gate-Spannung-Erzeugungsschaltung ein Sperrspannungs-Signal ausgibt; und wobei die Strom-Begrenzungsschaltung eine Gate-Spannung-Erfassungsschaltung (66; 66b) zum Erfassen der Gate-Spannung des spannungsgesteuerten Transistors (5) und eine Widerstandswert-Änderungsschaltung (65c; 67) zum Erhöhen eines Widerstandswertes eines Widerstandes aufweist, durch welchen der Strom mittels eines Erfassungssignals der Gate-Spannung-Erfassungsschaltung (66; 66b) gesteuert bzw. angetrieben wird, zu fließen.
Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor nach Anspruch 1, wobei die Strom-Begrenzungsschaltung derart aufgebaut ist, dass sie betrieben wird, wenn die Gate-Spannung-Erzeugungsschaltung das Sperrspannungs-Signal ausgibt, und dass der Strom von dem Gate-Anschluß zu der Gate-Spannung-Erzeugungsschaltung innerhalb eines vorgeschriebenen Wertes begrenzt wird.
Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor nach Anspruch 1, wobei die Strom-Begrenzungsschaltung zumindest einen zwischen der Gate-Spannung-Erzeugungsschaltung und dem Gate-Anschluß geschalteten Gate-Widerstand (64a) und eine zwischen dem Gate-Anschluß des Transistors und der Gate-Spannung-Erzeugungsschaltung vorgesehene Reihenschaltung aufweist, wobei sich die Reihenschaltung aus einer Diode (65a) mit einer Durchlaßrichtung von dem Gate-Anschluß zu der Gate-Spannung-Erzeugungsschaltung und einem Transistor (65_C2 ) zusammensetzt.
Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor nach Anspruch 1, wobei die Strom-Begrenzungsschaltung ferner zumindest einen zwischen der Gate-Spannung-Erzeugungsschaltung und dem Gate-Anschluß geschalteten Gate-Widerstand (64a) aufweist.
Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor nach Anspruch 4, wobei die Gate-Spannung-Erfassungsschaltung (66; 66b) aus einer Differenzspannung-Erfassungsschaltung (66b) zum Erfassen einer Differenzspannung zwischen der Gate-Spannung und der Spannungsquelle (61) der Steuerschaltung in der Gate-Spannung-Erzeugungsschaltung aufgebaut wird.
Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Strom-Begrenzungsschaltung eine Einrichtung (70) aufweist, um bei der Ausschaltzeit des spannungsgesteuerten Transistors (5) eine Reihenschaltung zu öffnen, die einen Entladungsstrom in eine Richtung von dem Gate-Anschluß zu der Gate-Spannung-Erzeugungsschaltung entlädt.
Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor nach Anspruch 2 und 3, wobei die Strom-Begrenzungsschaltung zwischen dem Gate-Anschluß und der Gate-Spannung-Erzeugungsschaltung eine Reihenschaltung und eine Diode (65a) aufweist, wobei die Reihenschaltung eine Schaltung (69) aufweist, die den in eine Richtung von dem Gate-Anschluß zu der Gate-Spannung-Erzeugungsschaltung fließenden Entladungsstrom innerhalb eines vorgeschriebenen Wertes begrenzt.
Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor, welche folgendes aufweist: eine Gate-Spannung-Erzeugungsschaltung (61, 62, 63) zum Ausgeben einer Gate-Spannung in Übereinstimmung mit einem Eingangssignal, das den Durchlaßzustand oder den Sperrzustand des spannungsgesteuerten Transistors (5) steuert, und zum Anlegen der Gate-Spannung an den Gate-Anschluß (G) des spannungsgesteuerten Transistors (5); eine Strom-Begrenzungsschaltung zum Begrenzen des Stromes, der von dem Gate-Anschluß (G) zu der Gate-Spannung-Erzeugungsschaltung (61, 62, 63) fließt, und zwar innerhalb eines vorgeschriebenen Wertes, wenn die Gate-Spannung-Erzeugungsschaltung ein Sperrspannungs-Signal ausgibt; und wobei die Strom-Begrenzungsschaltung eine Gate-Strom-Erfassungseinrichtung (68) zum Erfassen des Gate-Stromes des spannungsgesteuerten Transistors (5) und eine Strom-Änderungsschaltung (69) aufweist, um den Gate-Strom mittels eines Erfassungssignals der Gate-Strom-Erfassungseinrichtung (68) zu begrenzen.
Steuerschaltung für einen spannungsgesteuerten Transistor nach Anspruch 2 oder 6, wobei die Strom-Begrenzungsschaltung durch eine Gleichstrom-Schaltung (68, 69) aufgebaut wird.