JP2002217700A - Driving circuit for mosfet or the like - Google Patents
Driving circuit for mosfet or the likeInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はＭＯＳＦＥＴ（ＭＯ
Ｓ電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ等の電圧駆動型ス
イッチング素子の駆動回路に関するものである。The present invention relates to a MOSFET (MO).
The present invention relates to a driving circuit for a voltage-driven switching element such as an S field effect transistor) and an IGBT.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、負荷への電源供給の制御に高速の
オン・オフ制御が可能な半導体スイッチが使用され、特
に高速用のスイッチング素子として電界効果トランジス
タ（ＦＥＴ）が使用されている。そして、絶縁されたＭ
ＯＳＦＥＴ(Metal Oxide Semiconductor Field Effect
Transistor)をパルストランスで駆動する際に、そのゲ
ート・ソース間の電荷を引き抜く時間を短縮し、ＭＯＳ
ＦＥＴがオフするまでの時間を短くする駆動回路とし
て、図５に示すものが特開平７−２５０４６号公報に開
示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor switch capable of high-speed on / off control has been used for controlling power supply to a load. In particular, a field-effect transistor (FET) has been used as a high-speed switching element. And insulated M
OSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect
Transistor) is driven by a pulse transformer, shortening the time to extract the charge between its gate and source
As a drive circuit for shortening the time until the FET is turned off, one shown in FIG. 5 is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-25046.
【０００３】この駆動回路では、ドライブ用のトランス
３１の一次巻線の一端に電源Ｖｉが接続され、他端には
スイッチング素子３２を介して電源Ｖｉが接続されてい
る。二次巻線の両端にはメイントランス３３に接続され
たＭＯＳＦＥＴ３４のゲート及びソースが接続されると
ともに、ダイオードＤとコイルＬを直列接続した回路が
接続されている。そして、ドライブ用のスイッチング素
子３２がオンすると、トランス３１の一次巻線にＶ1 の
電圧が発生し、二次巻線にＶ2 の電圧が誘起し、ＭＯＳ
ＦＥＴ３４がオンになる。二次巻線の電流Ｉ0 はＩ1 と
Ｉ2 とに分流し、電流Ｉ1 はコイルＬに電磁エネルギー
として充電され、電流Ｉ2 はゲート電流となってＭＯＳ
ＦＥＴ３４のゲート・ソース間の入力容量を充電する。
そして、スイッチング素子３２がオフすると、ＭＯＳＦ
ＥＴ３４はオフし、ＭＯＳＦＥＴ３４のゲートの蓄積電
荷の放電を開始する。同時にコイルＬに蓄積された電磁
エネルギーも放電を開始する。そして、コイルＬに蓄積
された電磁エネルギーがＭＯＳＦＥＴ３４のゲート・ソ
ース間に蓄えられた電荷を引き抜くことでＭＯＳＦＥＴ
３４がオフになる時間を短縮するようにしている。その
結果、スイッチング素子３２のオン・オフに伴って、電
圧Ｖ1 ，Ｖ2 、ゲート・ソース間電圧Ｖgs及び電流
Ｉ0 ，Ｉ1 ，Ｉ2 が図６に示すように変化する。In this drive circuit, a power supply Vi is connected to one end of a primary winding of a driving transformer 31, and a power supply Vi is connected to the other end via a switching element 32. The gate and the source of the MOSFET 34 connected to the main transformer 33 are connected to both ends of the secondary winding, and a circuit in which a diode D and a coil L are connected in series is connected. When the switching element 32 for the drive is turned on, the voltage of V 1 is generated in the primary winding of the transformer 31, the voltage of V 2 is induced in the secondary winding, MOS
The FET 34 turns on. The current I 0 of the secondary winding is divided into I 1 and I 2 , the current I 1 is charged to the coil L as electromagnetic energy, and the current I 2 becomes a gate current and becomes
The input capacitance between the gate and the source of the FET 34 is charged.
When the switching element 32 is turned off, the MOSF
The ET 34 is turned off, and discharge of the charge stored in the gate of the MOSFET 34 is started. At the same time, the electromagnetic energy stored in the coil L also starts discharging. Then, the electromagnetic energy stored in the coil L extracts the electric charge stored between the gate and the source of the MOSFET 34 so that the MOSFET
The time at which the switch 34 is turned off is shortened. As a result, the voltages V 1 and V 2 , the gate-source voltage Vgs, and the currents I 0 , I 1 and I 2 change as shown in FIG.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
駆動回路ではスイッチング素子３２がオンの間は常にコ
イルＬに電流を流し続ける必要があるため、トランス３
１の銅損が増加し、トランス３１の大型化につながる。
また、オンしている間には電流が流れ続けるので、一次
側及び二次側で損失が発生し続けること（電流消費の増
加）になる。However, in the conventional drive circuit, it is necessary to keep the current flowing through the coil L while the switching element 32 is on.
1 leads to an increase in copper loss, which leads to an increase in the size of the transformer 31.
In addition, since the current continues to flow during the ON state, the loss continues to occur on the primary side and the secondary side (increase in current consumption).
【０００５】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的はＭＯＳＦＥＴ等のオンからオフ
へのスイッチング時間を短縮してスイッチングロスを低
減でき、しかもトランスの銅損低減による小型化ができ
る、ＭＯＳＦＥＴ等の駆動回路を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to reduce the switching loss by reducing the switching time from ON to OFF of a MOSFET or the like, and to reduce the copper loss of a transformer. An object of the present invention is to provide a drive circuit such as a MOSFET which can be downsized.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、ＭＯＳＦＥＴ等の電圧
駆動型のトランジスタをトランスを使用して駆動するた
めの駆動回路であって、電源に対して前記トランスの一
次巻線と直列接続されたドライブ用の第１のスイッチン
グ素子と、前記トランスの二次巻線に接続された電圧駆
動型のトランジスタと、前記トランジスタと並列に前記
二次巻線に接続され、前記トランジスタのゲート容量と
共振する共振用インダクタと、前記トランジスタがオフ
のときにオンになる第２のスイッチング素子と、該スイ
ッチング素子側から前記トランジスタのゲート側への電
流の流れを阻止する第１のダイオードとが直列に接続さ
れた回路と、前記トランジスタのゲート側から前記二次
巻線への電流の流れを阻止する第２のダイオードとを備
えた。According to the first aspect of the present invention, there is provided a drive circuit for driving a voltage-driven transistor such as a MOSFET by using a transformer. A first switching element for driving connected in series with a primary winding of the transformer with respect to a power supply, a voltage-driven transistor connected to a secondary winding of the transformer, and a second switching element connected in parallel with the transistor; A resonance inductor connected to the next winding and resonating with the gate capacitance of the transistor; a second switching element that is turned on when the transistor is off; and a current flowing from the switching element side to the gate side of the transistor. A circuit in which a first diode for blocking the flow of current is connected in series, and a current flow from the gate side of the transistor to the secondary winding. And a second diode for blocking.
【０００７】この発明では、第１のスイッチング素子の
作動により、トランスの二次巻線に電圧が誘起されてト
ランジスタがオンになる。トランジスタがオンのとき第
２のスイッチング素子はオフに保持され、二次巻線の電
流はゲート電流となって、トランジスタのゲート・ソー
ス間の入力容量が充電される。そして、第１のスイッチ
ング素子の作動により、二次巻線の誘起電圧が負電圧に
なると、第２のスイッチング素子がオンとなり、ＭＯＳ
ＦＥＴのゲート・ソース間容量と共振用インダクタとの
間で共振が起こり、ゲートに蓄積された電荷が引き抜か
れる。その結果、ＭＯＳＦＥＴのオフ閾値付近の電圧変
化が速くなり、オンからオフへのスイッチング時間が短
くなってスイッチング損失が少なくなる。According to the present invention, the operation of the first switching element induces a voltage in the secondary winding of the transformer and turns on the transistor. When the transistor is on, the second switching element is kept off, the current of the secondary winding becomes a gate current, and the input capacitance between the gate and the source of the transistor is charged. When the induced voltage of the secondary winding becomes a negative voltage due to the operation of the first switching element, the second switching element is turned on and the MOS transistor is turned on.
Resonance occurs between the gate-source capacitance of the FET and the resonance inductor, and the charge stored in the gate is extracted. As a result, the voltage change near the off threshold of the MOSFET becomes faster, and the switching time from on to off is shortened, so that the switching loss is reduced.
【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記トランジスタがｎチャネルのＭ
ＯＳＦＥＴである。従って、この発明では、ｐチャネル
のＭＯＳＦＥＴに比較して利得が大きく、周波数特性の
良いｎチャネルのＭＯＳＦＥＴが前記トランジスタに使
用されるため、大電流用のトランジスタが入手し易くな
る。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the transistor is an n-channel transistor.
OSFET. Therefore, in the present invention, an n-channel MOSFET having a larger gain and a better frequency characteristic than the p-channel MOSFET is used as the transistor, so that a transistor for a large current can be easily obtained.
【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記第２のスイッチング素子がｐチ
ャネルのＭＯＳＦＥＴである。第２のスイッチング素子
にバイポーラトランジスタを使用した場合は、第２のス
イッチング素子をオンに保持するためにベースに電流を
流し続ける必要がある。しかし、この発明では、ｐチャ
ネルのＭＯＳＦＥＴを使用するため、第２のスイッチン
グ素子をオンに保持するために、ゲートに電圧をかける
だけで電流を流し続ける必要はなく、信頼性が増す。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the second switching element is a p-channel MOSFET. When a bipolar transistor is used for the second switching element, it is necessary to keep flowing the current to the base in order to keep the second switching element on. However, according to the present invention, since the p-channel MOSFET is used, it is not necessary to keep the current flowing just by applying a voltage to the gate in order to keep the second switching element on, which increases reliability.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明をＭＯＳＦＥＴの駆
動回路に具体化した一実施の形態を図１及び図２に従っ
て説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention embodied in a MOSFET drive circuit will be described below with reference to FIGS.
【００１１】図１に示すように、トランス１は一次巻線
２及びリセット巻線３と、二次巻線４とを有し、一次巻
線２の一端が電源Ｖｉのプラス端子に接続され、他端は
第１のスイッチング素子Ｓ1 を介して電源Ｖｉのマイナ
ス端子に接続されている。リセット巻線３は一端が電源
Ｖｉのプラス端子に接続され、他端はリセット用ダイオ
ード５を介して電源Ｖｉのマイナス端子に接続されてい
る。第１のスイッチング素子Ｓ1 は図示しない制御装置
からの制御信号によりオン・オフ制御されるようになっ
ている。As shown in FIG. 1, a transformer 1 has a primary winding 2, a reset winding 3, and a secondary winding 4, one end of the primary winding 2 is connected to a positive terminal of a power supply Vi, the other end is connected to the negative terminal of the power supply Vi via the first switching element S 1. One end of the reset winding 3 is connected to the plus terminal of the power supply Vi, and the other end is connected to the minus terminal of the power supply Vi via the reset diode 5. The first switching element S 1 is to be turned on and off controlled by a control signal from a control device (not shown).
【００１２】二次巻線４の一端には電圧駆動型のトラン
ジスタとしてのｎチャネルのＭＯＳＦＥＴ６のゲート
が、抵抗Ｒ1 と第２のダイオードＤ2 とを介して接続さ
れ、二次巻線４の他端にはソースが接続されている。第
２のダイオードＤ2 は、ＭＯＳＦＥＴ６のゲート側から
前記二次巻線４への電流の流れを阻止する役割を果た
す。ＭＯＳＦＥＴ６のゲートとソース間には抵抗Ｒ2 が
接続されている。ＭＯＳＦＥＴ６のドレインには図示し
ない負荷等が接続されている。The gate of an n-channel MOSFET 6 as a voltage-driven transistor is connected to one end of the secondary winding 4 via a resistor R 1 and a second diode D 2 . The source is connected to the other end. The second diode D 2 serves to block the flow of current from the gate of the MOSFET 6 to the secondary winding 4. A resistor R 2 is connected between the gate and the source of the MOSFET 6. A load (not shown) or the like is connected to the drain of the MOSFET 6.
【００１３】二次巻線４にはＭＯＳＦＥＴ６と並列に共
振用回路が接続されている。共振用回路は、ＭＯＳＦＥ
Ｔ６のゲート容量と共振する共振用インダクタとしての
共振コイルＬ1 と、第１のスイッチング素子Ｓ1 がオフ
のときにオンになる第２のスイッチング素子７と、第１
のダイオードＤ1 とが直列に接続されている。共振用回
路は抵抗Ｒ1 と第２のダイオードＤ2 との接続点と、Ｍ
ＯＳＦＥＴ６のソースとの間に接続されている。第１の
ダイオードＤ1 は第２のスイッチング素子７側からＭＯ
ＳＦＥＴ６のゲート側への電流の流れを阻止する役割を
果たす。この実施の形態では第２のスイッチング素子７
としてｐチャネルのＭＯＳＦＥＴが使用され、そのソー
スが共振コイルＬ1 に接続され、ドレインが第１のダイ
オードのアノードに接続され、ゲートが抵抗Ｒ3 を介し
て第２のダイオードＤ2 のアノード側に接続されてい
る。A resonance circuit is connected to the secondary winding 4 in parallel with the MOSFET 6. The circuit for resonance is MOSFE
A resonant coil L 1 of the resonance inductor resonating with the gate capacitance of T6, a second switching element 7 the first switching element S 1 is turned on in the off, first
And the diode D 1 are connected in series. The resonance circuit includes a connection point between the resistor R 1 and the second diode D 2 ,
It is connected between the source of OSFET6. The first diode D 1 is connected to the second switching element 7 from the
It serves to block the flow of current to the gate side of SFET 6. In this embodiment, the second switching element 7
As MOSFET of p-channel is used, a source connected to a resonant coil L 1, a drain coupled to an anode of the first diode, the anode of the second diode D 2 gate through a resistor R 3 It is connected.
【００１４】次に前記のように構成された駆動回路の作
用について説明する。第１のスイッチング素子Ｓ1 がオ
ンの時にはトランス１の一次巻線２にＶ1 の電圧が発生
し、二次巻線４にＶ2 の電圧が誘起される。この状態で
は第２のスイッチング素子７はオフに保持されるため、
二次巻線４に流れる電流Ｉ0 は全て第２のダイオードＤ
2 及び抵抗Ｒ1 を経てＭＯＳＦＥＴ６のゲートに流れ、
図１においてＩ0 ＝Ｉ2 、Ｉ1 ＝０となる。そして、電
流Ｉ2 によりＭＯＳＦＥＴ６のゲート・ソース間の入力
容量に電荷が蓄積され（入力容量が充電され）、ＭＯＳ
ＦＥＴ６がオンとなる。Next, the operation of the driving circuit configured as described above will be described. When the first switching element S 1 is on, a voltage V 1 is generated in the primary winding 2 of the transformer 1, and a voltage V 2 is induced in the secondary winding 4. In this state, the second switching element 7 is kept off,
The current I 0 flowing through the secondary winding 4 is all the second diode D
Flows through the gate of the MOSFET 6 through the resistor 2 and the resistor R 1 ,
In FIG. 1, I 0 = I 2 and I 1 = 0. Then, an electric charge is accumulated in the input capacitance between the gate and the source of the MOSFET 6 by the current I 2 (the input capacitance is charged), and the MOS
FET 6 is turned on.
【００１５】第１のスイッチング素子Ｓ1 がオフになる
と、トランス１のリセット巻線３側がオンとなり、二次
巻線４の誘起電圧Ｖ2 が負電圧となる。これにより第２
のスイッチング素子７がオンとなり、ＭＯＳＦＥＴ６の
ゲート・ソース間容量と共振コイルＬ1 との間で共振が
開始される。この共振現象により、ＭＯＳＦＥＴ６ゲー
トに蓄積された電荷が、抵抗Ｒ1 →共振コイルＬ1 →第
２のスイッチング素子７→第１のダイオードＤ1 の経路
で引き抜かれる。その結果、ＭＯＳＦＥＴ６のオフ閾値
付近の電圧変化が速くなり、オンからオフへのスイッチ
ング時間が短くなる。[0015] When the first switching element S 1 is turned off, reset winding 3 of the transformer 1 is turned on, the induced voltage V 2 of the secondary winding 4 has a negative voltage. This allows the second
The switching element 7 is turned on, the resonance is started between the gate-source capacitance of MOSFET6 the resonance coil L 1 of. Due to this resonance phenomenon, the electric charge accumulated in the gate of the MOSFET 6 is extracted through the path of the resistance R 1 → the resonance coil L 1 → the second switching element 7 → the first diode D 1 . As a result, the voltage change near the off threshold of the MOSFET 6 becomes faster, and the switching time from on to off is shortened.
【００１６】以下、第１のスイッチング素子Ｓ1 がオン
・オフ制御され、ＭＯＳＦＥＴ６のオン・オフ制御が行
われる。第１のスイッチング素子Ｓ1 のオン・オフに伴
う各電圧Ｖ1 ，Ｖ2 、ゲート・ソース間電圧Ｖgs及び電
流Ｉ0 ，Ｉ1 ，Ｉ2 は図２に示すように変化する。Thereafter, the first switching element S 1 is turned on and off, and the MOSFET 6 is turned on and off. The voltages V 1 , V 2 , the gate-source voltage Vgs, and the currents I 0 , I 1 , I 2 accompanying the turning on / off of the first switching element S 1 change as shown in FIG.
【００１７】従来装置に比べて第２のスイッチング素子
７が増えているが、第２のスイッチング素子７は電流が
ゼロの状態でターンオン及びターンオフが行われ、ゼロ
電流スイッチングとなる。従って、スイッチングロスが
非常に少なくなるため、スイッチング素子が増えても悪
影響が殆どない。Although the number of the second switching elements 7 is larger than that of the conventional device, the second switching elements 7 are turned on and off in a state where the current is zero, resulting in zero current switching. Therefore, the switching loss is very small, and even if the number of switching elements increases, there is almost no adverse effect.
【００１８】この実施の形態では以下の効果を有する。 （１） トランス１の二次巻線４に対してＭＯＳＦＥＴ
６と共振用回路とを並列に接続し、ＭＯＳＦＥＴ６をオ
フにする際、ＭＯＳＦＥＴ６のゲートに蓄積された電荷
をＭＯＳＦＥＴ６のゲート・ソース間容量と共振コイル
Ｌ1 の共振現象により引き抜く。従って、ＭＯＳＦＥＴ
６をオフにする際、ＭＯＳＦＥＴ６のオフ閾値付近の電
圧変化が速くなり、オンからオフへのスイッチング時間
が短くなって、スイッチング損失を少なくできる。This embodiment has the following effects. (1) MOSFET for secondary winding 4 of transformer 1
When the MOSFET 6 and the resonance circuit are connected in parallel and the MOSFET 6 is turned off, the charge accumulated in the gate of the MOSFET 6 is extracted by the gate-source capacitance of the MOSFET 6 and the resonance phenomenon of the resonance coil L1. Therefore, MOSFET
When the MOSFET 6 is turned off, the voltage change near the off threshold of the MOSFET 6 becomes faster, the switching time from on to off becomes shorter, and the switching loss can be reduced.
【００１９】（２） ＭＯＳＦＥＴ６のゲートに蓄積さ
れた電荷を引き抜くのに、ＭＯＳＦＥＴ６がオンの際に
コイルに蓄えられた電磁エネルギーを利用する従来装置
と異なり、ＭＯＳＦＥＴ６がオンの間、二次巻線４に電
流Ｉ0 を流し続ける必要がない。従って、同じ容量のＭ
ＯＳＦＥＴ６を駆動する場合、従来装置に比較してトラ
ンス１の銅損を低減でき、トランス１を小型化できる。
また、同じ体格のトランス１であればより大きな容量の
ＭＯＳＦＥＴ６を駆動できる。さらに、二次巻線４に電
流Ｉ0 を流す時間が短くなるため、電源Ｖｉの電力消費
が少なくなる。(2) Unlike the conventional device that uses the electromagnetic energy stored in the coil when the MOSFET 6 is turned on to extract the electric charge stored in the gate of the MOSFET 6, the secondary winding is turned on while the MOSFET 6 is turned on. It is not necessary to keep the current I 0 flowing through the switch 4. Therefore, M of the same capacity
When the OSFET 6 is driven, the copper loss of the transformer 1 can be reduced as compared with the conventional device, and the transformer 1 can be downsized.
Further, if the transformer 1 has the same size, the MOSFET 6 having a larger capacity can be driven. Furthermore, since the time to flow a current I 0 to the secondary winding 4 is reduced, the power consumption of the power source Vi is reduced.
【００２０】（３） ＭＯＳＦＥＴ６としてｎチャネル
のＭＯＳＦＥＴを使用しているため、大電流用のトラン
ジスタが入手し易くなる。 （４） 第２のスイッチング素子７としてｐチャネルの
ＭＯＳＦＥＴを使用している。従って、第２のスイッチ
ング素子７にバイポーラトランジスタを使用した場合は
ベースに電流を流し続けてオンに保持する必要がある
が、ｐチャネルのＭＯＳＦＥＴを使用するため、ゲート
に電圧をかけるだけで電流を流し続けることなくオンに
保持できる。その結果、信頼性が増す。(3) Since an n-channel MOSFET is used as the MOSFET 6, a transistor for a large current can be easily obtained. (4) A p-channel MOSFET is used as the second switching element 7. Therefore, when a bipolar transistor is used as the second switching element 7, it is necessary to keep a current flowing through the base and keep it on. However, since a p-channel MOSFET is used, the current is applied only by applying a voltage to the gate. It can be kept on without continuing to flow. As a result, reliability is increased.
【００２１】（５） 共振用インダクタとして共振コイ
ルＬ1 が接続されているため、共振コイルＬ1 を設けず
に配線のインダクタンス分を使用することで共振を起こ
させる構成に比較して、共振条件を満足する回路を形成
するのが容易になる。[0021] (5) Since the resonance coil L 1 as a resonance inductor is connected, compared to a configuration which causes the resonance by using the inductance of the wiring without providing the resonant coil L 1, the resonance condition It is easy to form a circuit satisfying the following.
【００２２】実施の形態は前記に限定されるものではな
く、例えば次のように構成してもよい。 ○ 共振用回路を構成する共振コイルＬ1 、第２のスイ
ッチング素子７及び第１のダイオードＤ1 の接続順序
は、前記実施の形態のように第２のスイッチング素子７
に対して共振コイルＬ1 がＭＯＳＦＥＴ６のゲート側
に、第１のダイオードＤ1 がソース側となる配置に限ら
ない。例えば、図３に示すように、ＭＯＳＦＥＴ６のゲ
ート側から、第２のスイッチング素子７、共振コイルＬ
1 及び第１のダイオードＤ1 の順に接続してもよい。ま
た、図４に示すように、ＭＯＳＦＥＴ６のゲート側か
ら、第１のダイオードＤ1 、第２のスイッチング素子７
及び共振コイルＬ1 の順に接続してもよい。いずれの場
合も、前記実施の形態とほぼ同様な作用効果を奏する。The embodiment is not limited to the above, and may be configured as follows, for example. The connection order of the resonance coil L 1 , the second switching element 7, and the first diode D 1 constituting the resonance circuit is the same as that of the second embodiment.
Resonant coil L 1 with respect to the gate side of the MOSFET 6, not limited to the arrangement in which the first diode D 1 is the source side. For example, as shown in FIG. 3, the second switching element 7, the resonance coil L
It may be connected in the order of 1 and a first diode D 1. Further, as shown in FIG. 4, a first diode D 1 and a second switching element 7
And it may be connected in the order of the resonance coil L 1. In any case, substantially the same operation and effect as in the above-described embodiment can be obtained.
【００２３】○ 共振用インダクタとして共振コイルＬ
1 を設ける代わりに、配線のインダクタンス分を使用す
るようにしてもよい。 ○ ＭＯＳＦＥＴ６としてｎチャネルのＭＯＳＦＥＴに
代えてｐチャネルのＭＯＳＦＥＴを使用し、第２のスイ
ッチング素子７としてｎチャネルのＭＯＳＦＥＴを使用
してもよい。The resonance coil L is used as the resonance inductor.
Instead of providing 1 , the inductance of the wiring may be used. The p-channel MOSFET may be used as the MOSFET 6 instead of the n-channel MOSFET, and the n-channel MOSFET may be used as the second switching element 7.
【００２４】○ 電圧駆動型のトランジスタとしてＭＯ
ＳＦＥＴに代えて、ＭＯＳＦＥＴとバイポーラ型トラン
ジスタを組み合わせた絶縁ゲートバイポーラ型トランジ
スタ（ＩＧＢＴ）の駆動用の回路に適用してもよい。O As a voltage-driven transistor, MO
Instead of the SFET, the present invention may be applied to a circuit for driving an insulated gate bipolar transistor (IGBT) combining a MOSFET and a bipolar transistor.
【００２５】○ 第２のスイッチング素子７としてＭＯ
ＳＦＥＴに代えてバイポーラトランジスタを使用しても
よい。例えば、ＭＯＳＦＥＴ６にｎチャネルのＭＯＳＦ
ＥＴを使用するときは、ｐｎｐトランジスタを使用し、
エミッタをＭＯＳＦＥＴ６のゲート側と接続する。The MO as the second switching element 7
A bipolar transistor may be used instead of the SFET. For example, an n-channel MOSF
When using ET, use a pnp transistor,
The emitter is connected to the gate side of MOSFET6.
【００２６】○ 第１のスイッチング素子Ｓ1 としてＭ
ＯＳＦＥＴ以外のスイッチング素子を使用してもよい。 ○ トランス１として、第１のスイッチング素子Ｓ1 が
オンのとき二次巻線４に負の電圧−Ｖ2 が誘起され、第
１のスイッチング素子Ｓ1 がオフになると二次巻線４に
正の電圧Ｖ2 が誘起される構成のものを使用してもよ
い。この場合、第１のスイッチング素子Ｓ1 がオフのと
きＭＯＳＦＥＴ６がオンになり、第１のスイッチング素
子Ｓ1 がオンのとき第２のスイッチング素子７がオンに
なってＭＯＳＦＥＴ６がオフになる。Ｍ M as the first switching element S 1
A switching element other than the OSFET may be used. ○ As the transformer 1, the first switching element S 1 is a negative voltage -V 2 is induced in the secondary winding 4 when on, a first positively when the switching element S 1 is turned off the secondary winding 4 it may be used having a configuration in which the voltage V 2 of is induced. In this case, the first switching element S 1 is the MOSFET6 the off turned on, the first switching element S 1 is the second switching element 7 when the ON MOSFET6 turned on is turned off.
【００２７】前記実施の形態から把握される発明（技術
的思想）について、以下に記載する。 （１） 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発
明において、前記共振用インダクタとして共振コイルが
接続されている。The invention (technical idea) grasped from the above embodiment will be described below. (1) In the invention according to any one of claims 1 to 3, a resonance coil is connected as the resonance inductor.
【００２８】（２） 請求項１〜請求項３のいずれか一
項に記載の発明において、前記共振用インダクタとして
配線のインダクタンス分を使用する。(2) In the invention according to any one of claims 1 to 3, an inductance of a wiring is used as the resonance inductor.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項３
に記載の発明によれば、ＭＯＳＦＥＴ等の電圧駆動型ト
ランジスタのオンからオフへのスイッチング時間を短縮
してスイッチングロスを低減でき、しかもトランスの銅
損低減による小型化ができる。As described in detail above, claims 1 to 3 are described.
According to the invention described in (1), the switching time from on to off of the voltage-driven transistor such as the MOSFET can be reduced to reduce the switching loss, and the transformer can be reduced in size by reducing the copper loss.
【図１】 一実施の形態の駆動回路の回路図。FIG. 1 is a circuit diagram of a driving circuit of one embodiment.
【図２】 電圧及び電流の変化を示す波形図。FIG. 2 is a waveform chart showing changes in voltage and current.
【図３】 別の実施の形態の駆動回路の回路図。FIG. 3 is a circuit diagram of a driver circuit of another embodiment.
【図４】 別の実施の形態の駆動回路を示す回路図。FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a driver circuit of another embodiment.
【図５】 従来例の駆動回路を示す回路図。FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional driving circuit.
【図６】 従来例の電圧及び電流の変化を示す波形図。FIG. 6 is a waveform diagram showing changes in voltage and current in a conventional example.
１…トランス、２…一次巻線、４…二次巻線、６…トラ
ンジスタとしてのＭＯＳＦＥＴ、７…第２のスイッチン
グ素子、Ｄ1 …第１のダイオード、Ｄ2 …第２のダイオ
ード、Ｌ1 …共振用インダクタとしての共振コイル、Ｓ
1 …第１のスイッチング素子、Ｖｉ…電源。REFERENCE SIGNS LIST 1 transformer, 2 primary winding, 4 secondary winding, 6 MOSFET as transistor, 7 second switching element, D 1 first diode, D 2 second diode, L 1 ... Resonant coil as resonance inductor, S
1 ... first switching element, Vi ... power supply.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０３Ｋ 17/687 Ｈ０３Ｋ 17/687 Ｄ (72)発明者 石原 義昭 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 坂田 世紀 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 5H730 AA10 AA14 BB23 BB51 BB86 DD03 DD04 DD42 EE02 EE30 EE39 FG02 FG16 5J055 AX02 AX56 AX66 BX16 CX13 DX22 EX07 EX21 EY05 EY07 EY12 EY21 FX12 FX17 FX35 GX01 GX04 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H03K 17/687 H03K 17/687 D (72) Inventor Yoshiaki Ishihara 2-1-1 Toyota-cho, Kariya-shi, Aichi Stock Shares Inside Toyota Industries Corporation (72) Inventor Seiki Sakata 2-1-1 Toyota-machi, Kariya-shi, Aichi F-term inside Toyota Industries Corporation (reference) 5H730 AA10 AA14 BB23 BB51 BB86 DD03 DD04 DD42 EE02 EE30 EE39 FG02 FG16 5J055 AX02 AX56 AX66 BX16 CX13 DX22 EX07 EX21 EY05 EY07 EY12 EY21 FX12 FX17 FX35 GX01 GX04
Claims (3)
スタをトランスを使用して駆動するための駆動回路であ
って、 電源に対して前記トランスの一次巻線と直列接続された
ドライブ用の第１のスイッチング素子と、 前記トランスの二次巻線に接続された電圧駆動型のトラ
ンジスタと、 前記トランジスタと並列に前記二次巻線に接続され、前
記トランジスタのゲート容量と共振する共振用インダク
タと、前記トランジスタがオフのときにオンになる第２
のスイッチング素子と、該スイッチング素子側から前記
トランジスタのゲート側への電流の流れを阻止する第１
のダイオードとが直列に接続された回路と、 前記トランジスタのゲート側から前記二次巻線への電流
の流れを阻止する第２のダイオードとを備えたＭＯＳＦ
ＥＴ等の駆動回路。1. A drive circuit for driving a voltage-driven transistor such as a MOSFET using a transformer, comprising: a drive first transistor connected in series with a primary winding of the transformer to a power supply; A switching element, a voltage-driven transistor connected to a secondary winding of the transformer, a resonance inductor connected to the secondary winding in parallel with the transistor, and resonating with a gate capacitance of the transistor; The second that turns on when the transistor is off
And a first element for preventing a current from flowing from the switching element side to the gate side of the transistor.
And a second diode for blocking a current flow from the gate side of the transistor to the secondary winding.
Drive circuits such as ET.
ＦＥＴである請求項１に記載のＭＯＳＦＥＴ等の駆動回
路。2. The method according to claim 1, wherein the transistor is an n-channel MOS.
The drive circuit according to claim 1, which is an FET.
ルのＭＯＳＦＥＴである請求項２に記載のＭＯＳＦＥＴ
等の駆動回路。3. The MOSFET according to claim 2, wherein the second switching element is a p-channel MOSFET.
And other driving circuits.
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|---|---|---|---|
| JP2001009156A JP2002217700A (en) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | Driving circuit for mosfet or the like |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001009156A JP2002217700A (en) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | Driving circuit for mosfet or the like |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002217700A true JP2002217700A (en) | 2002-08-02 |
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| JP (1) | JP2002217700A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017017896A (en) * | 2015-07-02 | 2017-01-19 | ローム株式会社 | Drive circuit and module |
| CN112039341A (en) * | 2019-11-13 | 2020-12-04 | 扬州船用电子仪器研究所(中国船舶重工集团公司第七二三研究所) | Driving method of symmetrical half-bridge LC series resonance sine power conversion circuit |
| CN112039342A (en) * | 2019-11-13 | 2020-12-04 | 扬州船用电子仪器研究所(中国船舶重工集团公司第七二三研究所) | Drive circuit of symmetrical half-bridge resonance open-loop direct current proportional converter |
-
2001
- 2001-01-17 JP JP2001009156A patent/JP2002217700A/en active Pending
Cited By (4)
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| CN112039342A (en) * | 2019-11-13 | 2020-12-04 | 扬州船用电子仪器研究所(中国船舶重工集团公司第七二三研究所) | Drive circuit of symmetrical half-bridge resonance open-loop direct current proportional converter |
| CN112039341B (en) * | 2019-11-13 | 2021-12-31 | 扬州船用电子仪器研究所(中国船舶重工集团公司第七二三研究所) | Driving method of symmetrical half-bridge LC series resonance sine power conversion circuit |
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