JP2008029059A - 半導体装置の駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】IGBTのゲート端子2に、第1の電流I1を供給する第1の駆動回路6、第2の電流I2を供給する第2の駆動回路7、ゲート端子2の電圧値を検知する電圧モニター8が接続されている。ゲート端子2の電圧値が、IGBTの閾値電圧V1よりも低い間は、第1の駆動回路6のみが、ゲート端子2に第1の電流I1を供給する。ゲート端子2の電圧値がV1に達すると、I1に加えてI2をゲート端子2に供給する。これにより、ターンオン時のコレクタ−エミッタ間の電流の電流変化率di/dtが小さく抑えられ、かつ、ゲート端子2の電圧値が一定となるミラー領域の期間を短くできる。従って、ターンオン時のEMIノイズ耐性を高く保ちながら、スイッチング損失を小さく抑えることができる。
【選択図】図1
Description
本実施の形態1に係る半導体装置の駆動回路を図1に示す。ここでは、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(Insulated Gate Bipolar Transistor;以下、「IGBT」という)を駆動するための駆動回路の例について説明する。
本実施の形態2に係る半導体装置の駆動回路を図3に示す。ここでは、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。本実施の形態2では、第1の駆動回路6および第2の駆動回路7にIGBT14が接続され、IGBT14にはダイオード5が接続されている。IGBT14とダイオード5は、同一チップ上に設けられた構成(IGBTとダイオードのマルチチップ)とする。
本実施の形態3に係る半導体装置の駆動回路を図4に示す。ここでは、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。実施の形態1では、駆動回路により駆動される第1の素子としてIGBT1が配置されるようにした(図1参照)。これに対して本実施の形態3では、図4に示すように、第1の素子としてバイポーラトランジスタ16が配置されるようにした。
本実施の形態4に係る半導体装置の駆動回路を図5に示す。ここでは、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。実施の形態1では、駆動回路により駆動される第1の素子としてIGBTが配置されるようにした(図1参照)。これに対して本実施の形態4では、図5に示すように、第1の素子として金属酸化膜半導体を用いた電界効果トランジスタ(MOSトランジスタ)20が配置されるようにした。ここでは、P型のMOSトランジスタ(以下、「PMOSトランジスタ」という)を用いた例を示す。
本実施の形態5に係る半導体装置の駆動回路を図6に示す。ここでは、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。図6に示すように、第2の駆動回路として定電流回路24が用いられ、この定電流回路24は、ゲート端子2に第2の電流I2を供給するための出力トランジスタ25を有している。そして、この出力トランジスタ25としてバイポーラトランジスタが用いられている。その他の構成については、実施の形態1と同様である。
本実施の形態6に係る半導体装置の駆動回路を図7に示す。ここでは、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。図7に示すように、第2の駆動回路として定電流回路26が用いられ、この定電流回路26は、ゲート端子2に第2の電流I2を供給するための出力トランジスタ27を有している。そして、この出力トランジスタ27は、金属酸化膜半導体を用いた電界効果トランジスタ(MOSトランジスタ)である。ここでは、PMOSトランジスタを用いた例を示したが、NMOSトランジスタを用いても良い。その他の構成については、実施の形態1と同様である。
本実施の形態7に係る半導体装置の駆動回路を図8に示す。ここでは、実施の形態1〜6と異なる点を中心に説明する。実施の形態1で示したIGBTは、制御回路(図示しない)により制御され、この制御回路は、制御回路チップ(制御IC)に搭載されている。本実施の形態7では、第2の駆動回路(出力トランジスタ)が、この制御回路チップに内蔵された構成とする。
Claims (10)
- 入力端子、当該入力端子に接続された第1の端子および第2の端子を有し、前記入力端子の電圧値が第1の電圧以上のとき、前記第1の端子と前記第2の端子との間に電流が流れる第1の素子の前記入力端子に接続され、前記入力端子に第1の電流を供給する第1の駆動回路と、
前記第1の駆動回路と前記入力端子との間に接続され、前記入力端子に第2の電流を供給する第2の駆動回路と、
前記入力端子および前記第2の駆動回路に接続され、前記入力端子の電圧値を検知する電圧モニターとを有し、
前記第1の駆動回路から前記入力端子に前記第1の電流が供給されて前記入力端子の電圧値が上昇し、前記電圧モニターにより検知される前記入力端子の電圧値が前記第1の電圧未満である第1の期間は、前記第1の駆動回路のみが前記入力端子に前記第1の電流を供給し、
前記第1の期間の終了後、前記電圧モニターにより検知される前記入力端子の電圧値が前記第1の電圧以上となり、かつ前記第1の電圧よりも高い第2の電圧未満である第2の期間は、前記第1の駆動回路が前記入力端子に前記第1の電流を供給し、前記第2の駆動回路が前記入力端子に前記第2の電流を供給し、
前記第2の期間の終了後、前記電圧モニターにより検知される前記入力端子の電圧値が前記第2の電圧に到達すると、前記第1の駆動回路および前記第2の駆動回路から前記入力端子への電流の供給を停止することを特徴とする半導体装置の駆動回路。 - 前記第1の駆動回路および前記第2の駆動回路は、定電流回路であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の駆動回路。
- 前記第2の期間は、
前記入力端子の電圧値が一定値である電圧値一定期間と、
前記電圧値一定期間に引き続き、前記入力端子の電圧値が上昇する電圧値上昇期間と、
を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の駆動回路。 - 前記第1の素子は、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の半導体装置の駆動回路。
- 前記絶縁ゲート型バイポーラトランジスタは、前記第1の端子および前記第2の端子を有し、
前記第1の端子と前記第2端子との間にはダイオードが接続され、
前記絶縁ゲート型バイポーラトランジスタおよび前記ダイオードは、同一のチップに設けられていることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置の駆動回路。 - 前記第1の素子は、バイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の半導体装置の駆動回路。
- 前記第1の素子は、金属酸化膜半導体を用いた電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の半導体装置の駆動回路。
- 前記第2の駆動回路は、前記入力端子に前記第2の電流を供給するための出力トランジスタを有し、
前記出力トランジスタは、バイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の半導体装置の駆動回路。 - 前記第2の駆動回路は、前記入力端子に前記第2の電流を供給するための出力トランジスタを有し、
前記出力トランジスタは、金属酸化膜半導体を用いた電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の半導体装置の駆動回路。 - 前記第1の素子は、制御回路により制御され、
前記制御回路は、制御回路チップに搭載され、
前記第2の駆動回路は、前記制御回路チップに内蔵されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の半導体装置の駆動回路。
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