JP2009261060A - Driving circuit for power inverter circuit, and power conversion system - Google Patents

Driving circuit for power inverter circuit, and power conversion system Download PDF

Info

Publication number
JP2009261060A
JP2009261060A JP2008104475A JP2008104475A JP2009261060A JP 2009261060 A JP2009261060 A JP 2009261060A JP 2008104475 A JP2008104475 A JP 2008104475A JP 2008104475 A JP2008104475 A JP 2008104475A JP 2009261060 A JP2009261060 A JP 2009261060A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
switching element
power conversion
circuit
gate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008104475A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5169416B2 (en
Inventor
Kazuhiro Shirakawa
和博 白川
Hiroshi Taki
浩志 瀧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2008104475A priority Critical patent/JP5169416B2/en
Publication of JP2009261060A publication Critical patent/JP2009261060A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5169416B2 publication Critical patent/JP5169416B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Power Conversion In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that it is difficult to suppress a surge caused by a recovery current. <P>SOLUTION: The voltage of a driving IC32 is applied to the gate of a power switching element Sw through a resistor 42, a parallel circuit composed of a coil 34 and a capacitor 36, and a coil 38a. When a voltage is applied by the driving IC 32, the gate voltage fluctuates, having three steps of rise, drop, and rise by a resonant phenomena of the coils 34 and 38a and a parasitic capacitor 40. Here, the drop period of the gate voltage and the decrease period of the recovery current are synchronized. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、高電位側及び低電位側の一対のスイッチング素子の直列接続体と、前記一対のスイッチング素子のそれぞれに逆並列に接続されるダイオードとを備えて且つ、前記一対のスイッチング素子の接続点に誘導負荷が接続される電力変換回路について、前記スイッチング素子をオン状態とすべくその導通制御端子に電圧を印加する電圧印加手段を備える電力変換回路の駆動回路、及び該駆動回路を備える電力変換システムに関する。   The present invention includes a series connection body of a pair of switching elements on a high potential side and a low potential side, and a diode connected in antiparallel to each of the pair of switching elements, and the connection of the pair of switching elements For a power conversion circuit having an inductive load connected to a point, a drive circuit for a power conversion circuit including voltage applying means for applying a voltage to a conduction control terminal to turn on the switching element, and power including the drive circuit Concerning the conversion system.

この種の電力変換回路としては、例えば3相モータの各相を直流電源の正極側及び負極側に接続する一対のスイッチング素子の直列接続体を備えるインバータが周知である。ここで、一対のスイッチング素子のそれぞれには、フリーホイールダイオードが逆並列に接続されている。ここで、一対のスイッチング素子のうちの一方に接続されるフリーホイールダイオードに順方向電流が流れる状況下、他方のスイッチング素子をオン操作すると、フリーホイールダイオードには、そのカソード側からアノード側へとリカバリ電流が流れる。リカバリ電流は、増加した後、減少しやがてゼロとなるものであるが、減少を開始するに際して、フリーホイールダイオードの両端にサージ電圧が重畳する。このサージ電圧は、ノイズ源となる。更に、リカバリ電流が流れる際には、リカバリ電流が流れるフリーホイールダイオード及び上記他方のスイッチング素子間に貫通電流が流れることとなるため、これらフリーホイールダイオードや他方のスイッチング素子の電力損失が増大する。   As this type of power conversion circuit, for example, an inverter including a series connection body of a pair of switching elements for connecting each phase of a three-phase motor to the positive electrode side and the negative electrode side of a DC power supply is well known. Here, a free wheel diode is connected in antiparallel to each of the pair of switching elements. Here, when a forward current flows through the freewheeling diode connected to one of the pair of switching elements, when the other switching element is turned on, the freewheeling diode is moved from the cathode side to the anode side. Recovery current flows. The recovery current increases and then decreases and eventually becomes zero, but when starting to decrease, a surge voltage is superimposed on both ends of the freewheel diode. This surge voltage becomes a noise source. Further, when the recovery current flows, a through current flows between the free wheel diode through which the recovery current flows and the other switching element, so that the power loss of the free wheel diode and the other switching element increases.

そこで従来は、下記特許文献1に見られるように、他方のスイッチング素子(IGBT)をオン操作するに際し、導通制御端子(ゲート)及びエミッタ間に並列にコンデンサを接続し、導通制御端子への充電途中でコンデンサを切り離すことも提案されている。これにより、ゲートへの充電期間の前半における充電速度を低減することでリカバリ電流を低減し、ひいてはサージを抑制することができる。   Therefore, conventionally, as seen in Patent Document 1 below, when turning on the other switching element (IGBT), a capacitor is connected in parallel between the conduction control terminal (gate) and the emitter to charge the conduction control terminal. It has also been proposed to disconnect the capacitor along the way. Thereby, the recovery current can be reduced by reducing the charging speed in the first half of the charging period of the gate, and the surge can be suppressed.

また従来は、下記特許文献2に見られるように、リカバリ電流が流れる際に、リカバリ電流が流れるフリーホイールダイオードに接続されるスイッチング素子を導通状態とすることも提案されている。これにより、フリーホイールダイオードのカソード及びアノード間を低インピーダンスとすることができ、ひいてはサージを抑制することができる。   Conventionally, as seen in Patent Document 2 below, when a recovery current flows, it has also been proposed to place a switching element connected to a freewheel diode through which the recovery current flows. Thereby, the impedance between the cathode and the anode of the freewheel diode can be made low, and as a result, surge can be suppressed.

更に従来は、下記特許文献3に見られるように、上記他方のスイッチング素子(IGBT)のゲートに印加する電圧を2段階で増大させるものも提案されている。このように、IGBTがアナログ動作する電圧で立ち上げることにより電流制限を行うことで、リカバリ電流の変化率を低減することができ、ひいてはサージ電圧を抑制することができる。
特開2006−324794号公報 特開2007−267560号公報 特許第2760590号公報
Further, conventionally, as can be seen in Patent Document 3 below, there has been proposed one that increases the voltage applied to the gate of the other switching element (IGBT) in two stages. Thus, by limiting the current by starting up the IGBT with a voltage at which the IGBT operates, the rate of change of the recovery current can be reduced, and thus the surge voltage can be suppressed.
JP 2006-324794 A JP 2007-267560 A Japanese Patent No. 2760590

ところで、上記特許文献1記載の技術では、上記コンデンサを接続することにより、ゲート電圧の上昇速度が低くなるために、ゲート電圧の立ち上がりまでの時間が長期化し、スイッチング素子の電力損失が増大するおそれがある。また、上記特許文献2に記載の技術では、一方のスイッチング素子を導通状態とするために、他方のスイッチング素子との間で短絡電流が流れることとなり、両スイッチング素子の導通損失が増大するおそれがある。また、上記特許文献3記載の技術では、リカバリ電流の減少によって他方のスイッチング素子においてコレクタ電流が減少することになり、このスイッチング素子のコレクタ・エミッタ間の電圧が低下するため、フリーホイールダイオードのサージ電圧を十分に抑制することが困難である。   By the way, in the technique described in the above-mentioned patent document 1, since the rising speed of the gate voltage is reduced by connecting the capacitor, the time until the rising of the gate voltage is prolonged, and the power loss of the switching element may increase. There is. In the technique described in Patent Document 2, since one switching element is turned on, a short-circuit current flows between the other switching elements, which may increase the conduction loss of both switching elements. is there. In the technique described in Patent Document 3, the collector current is reduced in the other switching element due to the reduction in the recovery current, and the voltage between the collector and the emitter of this switching element is lowered. It is difficult to sufficiently suppress the voltage.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、高電位側及び低電位側の一対のスイッチング素子の直列接続体と、前記一対のスイッチング素子のそれぞれに逆並列に接続されるダイオードとを備えて且つ、前記一対のスイッチング素子の接続点に誘導負荷が接続される電力変換回路について、リカバリ電流に起因するサージを好適に抑制することのできる電力変換回路の駆動回路、及び該駆動回路を備える電力変換システムを提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The object of the present invention is to connect a series connection body of a pair of high-potential side and low-potential side switching elements, and to each of the pair of switching elements in antiparallel. A power conversion circuit driving circuit capable of suitably suppressing a surge caused by a recovery current in a power conversion circuit including a connected diode and having an inductive load connected to a connection point of the pair of switching elements And providing a power conversion system including the drive circuit.

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。   Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.

請求項1記載の発明は、高電位側及び低電位側の一対のスイッチング素子の直列接続体と、前記一対のスイッチング素子のそれぞれに逆並列に接続されるダイオードとを備えて且つ、前記一対のスイッチング素子の接続点に誘導負荷が接続される電力変換回路について、前記スイッチング素子をオン状態とすべくその導通制御端子に電圧を印加する電圧印加手段を備える電力変換回路の駆動回路において、前記電圧印加手段及び前記導通制御端子間に、インダクタ及びキャパシタの並列回路を備えることを特徴とする。   The invention according to claim 1 includes a series connection body of a pair of switching elements on a high potential side and a low potential side, and a diode connected in antiparallel to each of the pair of switching elements, and the pair of switching elements In the power conversion circuit in which an inductive load is connected to the connection point of the switching element, in the drive circuit of the power conversion circuit including voltage applying means for applying a voltage to the conduction control terminal to turn on the switching element, the voltage A parallel circuit of an inductor and a capacitor is provided between the applying means and the conduction control terminal.

上記発明では、インダクタ及びキャパシタの並列回路を備えるために、スイッチング素子の導通制御端子及び出力端子間のキャパシタ成分(寄生キャパシタ等)の容量及び上記並列回路のキャパシタの静電容量に応じて定まる電圧まで、スイッチング素子の導通制御端子の電圧が高速に変化する。このため、スイッチング状態をオフ状態からオン状態へと切り替える際のスイッチング素子の損失を低減することができる。そして、上記インダクタを利用した共振現象によって、上記スイッチング素子の導通制御端子の電圧は、更に変化することとなる。このため、一方のスイッチング素子に逆並列に接続されるダイオードにリカバリ電流が流れる際、他方のスイッチング素子の導通制御端子の電圧が急速に変化する場合と比較して、スイッチング素子に流れる電流を制限することができ、これにより上記リカバリ電流を低減することができる。このため、リカバリ電流に起因するサージ電圧を好適に抑制することができる。   In the above invention, in order to provide a parallel circuit of an inductor and a capacitor, a voltage determined according to the capacitance of a capacitor component (such as a parasitic capacitor) between the conduction control terminal and the output terminal of the switching element and the capacitance of the capacitor of the parallel circuit Until then, the voltage of the conduction control terminal of the switching element changes at high speed. For this reason, the loss of the switching element at the time of switching a switching state from an OFF state to an ON state can be reduced. The voltage at the conduction control terminal of the switching element further changes due to the resonance phenomenon using the inductor. For this reason, when a recovery current flows through a diode connected in reverse parallel to one switching element, the current flowing through the switching element is limited compared to when the voltage at the conduction control terminal of the other switching element changes rapidly. Thus, the recovery current can be reduced. For this reason, the surge voltage resulting from the recovery current can be suitably suppressed.

更に、電圧印加手段及び導通制御端子間には、通常、寄生インダクタ成分が存在する。そして、この寄生インダクタによる共振現象の生じ方によっては、リカバリ電流が減少する期間において、導通制御端子の電圧を、スイッチング素子をオフする側に変化させることも可能となる。この場合には、オン操作されるスイッチング素子の入出力端子間の電圧をこの期間において高く維持することができるため、リカバリ電流に起因するサージ電圧をいっそう好適に抑制することができる。   Furthermore, a parasitic inductor component usually exists between the voltage applying means and the conduction control terminal. Depending on how the resonance phenomenon occurs due to the parasitic inductor, the voltage of the conduction control terminal can be changed to the side where the switching element is turned off during the period in which the recovery current decreases. In this case, since the voltage between the input / output terminals of the switching element that is turned on can be maintained high during this period, the surge voltage caused by the recovery current can be more suitably suppressed.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記電圧印加手段及び前記導通制御端子間に、前記並列回路に直列接続されたインダクタを更に備えることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, further comprising an inductor connected in series to the parallel circuit between the voltage applying means and the conduction control terminal.

一方のスイッチング素子に接続されるダイオードにリカバリ電流が流れる際には、他方のスイッチング素子がオン操作されている。ここで、上記直列接続されたインダクタを利用した共振現象によって、オン操作されているスイッチング素子の導通制御端子及び出力端子間の電圧をオン操作時とは逆方向に変化させることが可能となる。これにより、オン操作されるスイッチング素子の入出力端子間の電圧をリカバリ電流が減少する期間において高く維持することが可能となり、ひいてはリカバリ電流に起因するサージ電圧を好適に抑制することができる。   When a recovery current flows through a diode connected to one switching element, the other switching element is turned on. Here, due to the resonance phenomenon using the inductors connected in series, the voltage between the conduction control terminal and the output terminal of the switching element that is turned on can be changed in the opposite direction to that during the turning on operation. As a result, the voltage between the input and output terminals of the switching element that is turned on can be maintained high during the period in which the recovery current decreases, and the surge voltage caused by the recovery current can be suitably suppressed.

請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記並列回路に直列接続されたインダクタのインダクタンスは、前記一対のスイッチング素子の一方に逆並列に接続されるダイオードに順方向電流が流れている状況下、他方のスイッチング素子をオン操作するに際して、前記順方向電流が流れていたダイオードのリカバリ電流が増加した後減少する期間において前記他方のスイッチング素子の導通制御端子の電圧を当該スイッチング素子をオフ操作する側に変化させることができるように設定されることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the inductance of the inductor connected in series to the parallel circuit causes a forward current to flow in a diode connected in reverse parallel to one of the pair of switching elements. When the other switching element is turned on, the voltage at the conduction control terminal of the other switching element is reduced during a period in which the recovery current of the diode through which the forward current flows increases and then decreases. Is set so that it can be changed to an off-operation side.

上記発明では、上記直列接続されたインダクタのインダクタンスの設定によって、オン操作されるスイッチング素子の入出力端子間の電圧をリカバリ電流が減少する期間において高く維持することが可能となり、ひいてはリカバリ電流に起因するサージ電圧を好適に抑制することができる。   In the above invention, by setting the inductance of the inductors connected in series, the voltage between the input and output terminals of the switching element that is turned on can be kept high during the period in which the recovery current is reduced. Surge voltage to be suppressed can be suitably suppressed.

請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記並列回路に直列接続されたインダクタのインダクタンスは、前記スイッチング素子を流れる電流が規定値以下である際に前記期間において前記導通制御端子の電圧を当該スイッチング素子をオフ操作する側に変化させることができるように設定されていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the inductance of the inductor connected in series to the parallel circuit has the conduction control terminal in the period when the current flowing through the switching element is equal to or less than a specified value. The voltage is set so that the voltage can be changed to the side of turning off the switching element.

スイッチング素子をオフ状態からオン状態へと切り替える際に生じるサージは、この入出力端子間に流れる電流が増加するにつれて漸増した後漸減する傾向にある。このため、このサージが最も顕著となるのは、スイッチング素子の入出力端子間を流れる電流が最大のときではなく、比較的小さいときである。この点、上記発明では、サージが最も顕著となる際にこれを好適に低減することができる。   The surge that occurs when switching the switching element from the OFF state to the ON state tends to gradually increase and then gradually decrease as the current flowing between the input and output terminals increases. For this reason, the surge becomes most noticeable not when the current flowing between the input / output terminals of the switching element is maximum but when the current is relatively small. In this regard, in the above-described invention, when the surge becomes most prominent, it can be suitably reduced.

請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の発明において、前記電圧印加手段及び前記導通制御端子間に、抵抗体を更に備えることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, further comprising a resistor between the voltage applying means and the conduction control terminal.

スイッチング素子の導通制御端子に電圧印加手段によって電圧を印加する場合、上記インダクタを利用した共振現象によって、導通制御端子の電圧は、スイッチング素子をオン状態とする側の電圧、及びオフ状態とする側の電圧間で振動する。ここで、この振動が減衰しないなら、スイッチング素子をオン状態に保持することを所望する期間、すなわち電圧印加手段によって電圧が印加される期間においてもスイッチング素子がオン状態とオフ状態とを不本意に繰り返すおそれがある。この点、上記発明では、抵抗体を備えることで、上記電圧の振動を適切に減衰させることができ、ひいては上記問題を回避することができる。   When voltage is applied to the conduction control terminal of the switching element by voltage application means, the resonance phenomenon using the inductor causes the voltage of the conduction control terminal to be the voltage on the side that turns on the switching element and the side that turns off the switching element. Oscillates between voltages. Here, if this vibration does not attenuate, the switching element reluctantly switches between the on state and the off state even during a period in which it is desired to keep the switching element in the on state, that is, a period in which voltage is applied by the voltage applying means. May repeat. In this regard, in the above-described invention, by providing the resistor, the vibration of the voltage can be appropriately attenuated, and thus the above problem can be avoided.

請求項6記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の発明において、前記電圧印加手段及び前記導通制御端子間に、前記スイッチング素子の導通制御端子側から前記電圧印加手段側へと進む方向を順方向とする保護用ダイオードを更に備えることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein between the voltage application means and the conduction control terminal, from the conduction control terminal side of the switching element to the voltage application means side. It further comprises a protective diode whose forward direction is the forward direction.

上記インダクタを利用した共振現象によれば、スイッチング素子の導通制御端子及び出力端子間の電圧は、電圧印加手段によって印加される電圧を超えることがありえる。そしてこの場合、スイッチング素子の導通制御端子及び出力端子間の電圧が耐圧を超えるおそれがある。この点、上記発明では、保護用ダイオードを備えるために、スイッチング素子の導通制御端子及び出力端子間の電圧が電圧印加手段の印加電圧を大きく上回ることを好適に回避することができ、ひいては、導通制御端子及び出力端子間の電圧が耐圧を超えることを好適に回避することができる。   According to the resonance phenomenon using the inductor, the voltage between the conduction control terminal and the output terminal of the switching element may exceed the voltage applied by the voltage applying unit. In this case, the voltage between the conduction control terminal and the output terminal of the switching element may exceed the withstand voltage. In this regard, in the above-described invention, since the protective diode is provided, it is possible to suitably avoid that the voltage between the conduction control terminal and the output terminal of the switching element greatly exceeds the applied voltage of the voltage application unit, and thus the conduction. It can be suitably avoided that the voltage between the control terminal and the output terminal exceeds the withstand voltage.

請求項7記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の電力変換回路の駆動回路と、前記電力変換回路とを備える電力変換システムである。   The invention according to claim 7 is a power conversion system including the drive circuit for the power conversion circuit according to any one of claims 1 to 6 and the power conversion circuit.

上記電力変換システムは、上記請求項1〜6のいずれか1項に記載の駆動回路を備えるために、簡易な構成にてサージを低減することができるシステムとなっている。   Since the power conversion system includes the drive circuit according to any one of claims 1 to 6, the power conversion system is a system capable of reducing a surge with a simple configuration.

(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる電力変換回路の駆動回路をハイブリッド車の電力変換回路の駆動回路に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment in which a drive circuit of a power conversion circuit according to the present invention is applied to a drive circuit of a power conversion circuit of a hybrid vehicle will be described with reference to the drawings.

図1に、本実施形態のシステム構成を示す。図示されるように、車載回転機としてのモータジェネレータ10は、インバータIVを介して高圧バッテリ12に接続されている。インバータIVは、高電位側のパワースイッチング素子Swp及び低電位側のパワースイッチング素子Swnの直列接続体が3つ並列接続されて構成されている。そして、これら各直列接続体の接続点が、モータジェネレータ10の各相にそれぞれ接続されている。これら高電位側のパワースイッチング素子Swp及び低電位側のパワースイッチング素子Swnのそれぞれの入出力端子間(コレクタ及びエミッタ間)には、高電位側のフリーホイールダイオードFDp及び低電位側のフリーホイールダイオードFDnのカソード及びアノードが接続されている。   FIG. 1 shows the system configuration of this embodiment. As shown in the figure, a motor generator 10 as an in-vehicle rotating machine is connected to a high voltage battery 12 via an inverter IV. The inverter IV is configured by connecting three series-connected bodies of a high-potential side power switching element Swp and a low-potential side power switching element Swn in parallel. The connection points of these series connection bodies are connected to the respective phases of the motor generator 10. Between the input / output terminals (between collector and emitter) of the high potential side power switching element Swp and the low potential side power switching element Swn, there is a high potential side freewheel diode FDp and a low potential side freewheel diode. The cathode and anode of FDn are connected.

上記インバータIVを構成するパワースイッチング素子Swp,Swnの導通制御端子(ゲート)には、いずれも駆動回路DCが接続されている。これにより、パワースイッチング素子Swp,Swnは、駆動回路DC及びインターフェース14を介して、低圧バッテリ16を電源とするマイクロコンピュータ(マイコン20)にて駆動される。ここで、インターフェース14は、インバータIVやコンバータCVを備える高圧システムと、マイコン20を備える低圧システムとを絶縁するフォトカプラ等の絶縁手段を備えて構成されるものである。マイコン20は、図示しない各種センサの検出値等に基づき、インバータIVのU相、V相、及びW相のそれぞれについての、パワースイッチング素子Swpを操作する操作信号gup,gvp,gwpと、パワースイッチング素子Swnを操作する操作信号gun,gvn,gwnとを生成し出力する。これにより、スイッチング素子Swp,Swnは、駆動回路DCを介してマイコン20により操作される。なお、各相の高電位側の操作信号gup,gvp,gwpのそれぞれと、低電位側の操作信号gun,gvn,gwnのそれぞれとは、高電位側のスイッチング素子Swpと低電位側のスイッチング素子Swnとを互いに相補的に駆動するものとしてもよい。すなわち、いずれか一方の操作信号がオン状態とするための信号である期間、他方の操作信号がオフ状態とするための信号となるようにしてもよい。   A drive circuit DC is connected to the conduction control terminals (gates) of the power switching elements Swp and Swn constituting the inverter IV. Thereby, the power switching elements Swp and Swn are driven by the microcomputer (microcomputer 20) using the low voltage battery 16 as a power source via the drive circuit DC and the interface 14. Here, the interface 14 includes an insulating means such as a photocoupler that insulates the high voltage system including the inverter IV and the converter CV from the low voltage system including the microcomputer 20. The microcomputer 20 controls operation signals gup, gvp, and gwp for operating the power switching element Swp for each of the U phase, V phase, and W phase of the inverter IV based on detection values of various sensors (not shown), and power switching. Operation signals gn, gvn, and gwn for operating the element Swn are generated and output. Thereby, the switching elements Swp and Swn are operated by the microcomputer 20 via the drive circuit DC. The high-potential side operation signals gup, gvp, and gwp of each phase and the low-potential side operation signals gun, gvn, and gwn are respectively a high-potential side switching element Swp and a low-potential side switching element. Swn may be driven complementarily to each other. In other words, during the period when one of the operation signals is a signal for turning on, the other operation signal may be a signal for turning off.

上記パワースイッチング素子Swp,Swnは、いずれも、入力端子及び出力端子が一義に定義されており、出力端子から入力端子への電流の流通を阻止するスイッチング素子である。詳しくは、これらは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)にて構成されている。このため、高電位側のパワースイッチング素子Swpに電流が流れ得る状況下にあっては、これをオフ状態とすることで、低電位側のパワースイッチング素子Swnに電流が流れず、これに逆並列に接続されるフリーホイールダイオードFDnに電流が流れる。また、低電位側のパワースイッチング素子Swnに電流が流れ得る状況下にあっては、これをオフ状態とすることで、高電位側のパワースイッチング素子Swpに電流が流れず、これに逆並列に接続されるフリーホイールダイオードFDpに電流が流れる。そしてこの場合、上記パワースイッチング素子Swp(Swn)が再度オン操作される際には、フリーホイールダイオードFDn(FDp)にリカバリ電流が流れる。そして、このリカバリ電流は、パワースイッチング素子Swp,Swnをオン操作する際のサージ電圧の原因となる。以下、これについて図2を用いて更に説明する。   Each of the power switching elements Swp and Swn is a switching element that has an input terminal and an output terminal that are uniquely defined and prevents a current from flowing from the output terminal to the input terminal. Specifically, these are constituted by insulated gate bipolar transistors (IGBT). For this reason, in a situation where a current can flow through the power switching element Swp on the high potential side, by turning it off, the current does not flow through the power switching element Swn on the low potential side, and this is antiparallel. A current flows through the freewheeling diode FDn connected to. Further, in a situation where a current can flow through the low potential side power switching element Swn, by turning it off, no current flows through the high potential side power switching element Swp, and this is in antiparallel. A current flows through the connected freewheeling diode FDp. In this case, when the power switching element Swp (Swn) is turned on again, a recovery current flows through the freewheel diode FDn (FDp). This recovery current causes a surge voltage when the power switching elements Swp and Swn are turned on. Hereinafter, this will be further described with reference to FIG.

図2には、高電位側のパワースイッチング素子Swpに電流が流れ得る状況を例示している。こうした状況下、図2(a)に示すように、高電位側のパワースイッチング素子Swpがオフ状態であるなら、コレクタ電流icはゼロであり、低電位側のフリーホイールダイオードFDnに順方向の電流idが流れる。この際、フリーホイールダイオードFDnの両端の電圧vdは略ゼロであるため、高電位側のパワースイッチング素子Swpのエミッタ及びコレクタ間の電圧Vceは、高圧バッテリ12の電圧Vdc程度となっている。   FIG. 2 illustrates a situation where a current can flow through the power switching element Swp on the high potential side. Under such circumstances, as shown in FIG. 2A, when the high-potential side power switching element Swp is in the OFF state, the collector current ic is zero, and the forward current flows through the low-potential-side freewheel diode FDn. id flows. At this time, since the voltage vd across the free wheel diode FDn is substantially zero, the voltage Vce between the emitter and the collector of the power switching element Swp on the high potential side is about the voltage Vdc of the high voltage battery 12.

ここで、時刻t1において、高電位側のパワースイッチング素子Swpがオン操作されると、図2(b)に示されるように、コレクタ電流icが漸増する。これに伴いフリーホイールダイオードFDnを流れる電流idは、漸減してやがてゼロとなる。このとき、コレクタ及びエミッタ間の電圧Vceは、コレクタ電流icの電流変化率とインバータIVの配線に存在するインダクタ成分(図中、配線インダクタLpと模式的に表記)の積を電源電圧Vdcから減算した値となる。   Here, when the power switching element Swp on the high potential side is turned on at time t1, the collector current ic gradually increases as shown in FIG. Along with this, the current id flowing through the free wheel diode FDn gradually decreases to zero. At this time, the voltage Vce between the collector and the emitter is obtained by subtracting the product of the current change rate of the collector current ic and the inductor component existing in the wiring of the inverter IV (schematically represented as wiring inductor Lp in the figure) from the power supply voltage Vdc. It becomes the value.

フリーホイールダイオードFDnを流れる電流がゼロとなると、フリーホイールダイオードFDnのキャリア蓄積効果により、逆方向の電流であるリカバリ電流が流れ始める。このとき、高電位側のスイッチング素子Swpのコレクタ及びエミッタ間には、モータジェネレータ10との間で授受される電流(負荷電流)に加えて、リカバリ電流が流れることとなる。そしてその後、フリーホイールダイオードFDnの接合部のキャリアが減少し、リカバリ電流は漸増から漸減に転じ、やがてゼロとなる。ここで、リカバリ電流が漸増から漸減に転じる際には、リカバリ電流の電流変化率とインバータIVの配線に存在するインダクタ成分によって生じる電圧成分によってサージ電圧が生じる。   When the current flowing through the free wheel diode FDn becomes zero, a recovery current that is a reverse current starts to flow due to the carrier accumulation effect of the free wheel diode FDn. At this time, a recovery current flows between the collector and the emitter of the switching element Swp on the high potential side in addition to the current (load current) exchanged with the motor generator 10. After that, the carrier at the junction of the free wheel diode FDn decreases, and the recovery current gradually changes from increasing to zero and eventually becomes zero. Here, when the recovery current changes from gradual increase to gradual decrease, a surge voltage is generated by the current change rate of the recovery current and the voltage component generated by the inductor component existing in the wiring of the inverter IV.

図3に、オン操作されるパワースイッチング素子Swp,Swnのゲート電圧について、上記サージを低減するうえでの理想的な波形を示す。詳しくは、図3(a)は、先の図1に示したフリーホイールダイオードFDn(FDp)の電流を示し、図3(b)は、先の図1に示したパワースイッチング素子Swp(Swn)のゲート及びエミッタ間の電圧(ゲート電圧Vge)の推移を示す。なお、以下では、フリーホイールダイオードFDn及びパワースイッチング素子Swpに電流が流れ得る状況を例にとって説明する。   FIG. 3 shows ideal waveforms for reducing the surge with respect to the gate voltages of the power switching elements Swp and Swn that are turned on. Specifically, FIG. 3A shows the current of the freewheel diode FDn (FDp) shown in FIG. 1, and FIG. 3B shows the power switching element Swp (Swn) shown in FIG. The transition of the voltage between the gate and emitter (gate voltage Vge) is shown. In the following, description will be given by taking as an example a situation in which a current can flow through the freewheeling diode FDn and the power switching element Swp.

図示されるように、期間T1において、ゲート電圧Vgeを一気に上昇させることで、パワースイッチング素子Swpの入出力端子(コレクタ及びエミッタ)間の電圧を低下させ、パワースイッチング素子Swpの導通損失を低減する。この際、配線インダクタLp、高圧バッテリ12の電圧Vdc及びコレクタ電流icを用いて、上記コレクタ及びエミッタ間の電圧Vceは、「Vce=Vdc−Lp・dic/dt」となる。ここで、上記のようにゲート電圧Vgeを一気に上昇させる場合には、コレクタ電流icが急増するため、電流変化率dic/dtが大きくなり、ひいては電圧Vceは小さくなる。   As shown in the figure, in the period T1, the gate voltage Vge is increased at a stretch to reduce the voltage between the input / output terminals (collector and emitter) of the power switching element Swp, and the conduction loss of the power switching element Swp is reduced. . At this time, using the wiring inductor Lp, the voltage Vdc of the high-voltage battery 12 and the collector current ic, the voltage Vce between the collector and the emitter becomes “Vce = Vdc−Lp · dic / dt”. Here, when the gate voltage Vge is increased at a stroke as described above, since the collector current ic increases rapidly, the current change rate dic / dt increases, and the voltage Vce decreases.

続く期間T2においては、リカバリ電流が流れ始める。このため、ゲート電圧Vgeを、期間T1よりも低下した状態で保持する。これにより、パワースイッチング素子Swpのコレクタ及びエミッタ間を流れる電流が制限される。このため、リカバリ電流のピーク値を低減することができ、パワースイッチング素子SwpとフリーホイールダイオードFDnとの損失を低減することができる。   In the subsequent period T2, the recovery current starts to flow. For this reason, the gate voltage Vge is held in a state lower than the period T1. As a result, the current flowing between the collector and emitter of the power switching element Swp is limited. For this reason, the peak value of the recovery current can be reduced, and the loss between the power switching element Swp and the free wheel diode FDn can be reduced.

そしてリカバリ電流が漸増から漸減に転じてからゼロとなるまでの期間T3においては、ゲート電圧Vgeを更に低下させる。ここで、フリーホイールダイオードFDnのリカバリ電流が減少する際には、パワースイッチング素子Swpのコレクタ電流も減少する。ここで、ゲート電圧Vgeを保持する場合には、図4に1点鎖線及び×印にて示されるように、パワースイッチング素子Swpのコレクタ及びエミッタ間の電圧Vceは、コレクタ電流icの減少に伴って低下することとなる。一方、期間T3においてフリーホイールダイオードFDnに印加される電圧Vdは、「Vd=Vdc+Ldic/dt−Vce」となるため、電圧Vceが大きいほど小さくなる。このため、電圧Vceが小さくなればなるほど、フリーホイールダイオードFDnに印加される電圧Vdは大きくなる。ここで、図3に示されるように、期間T3においてゲート電圧Vgeを低下させることで、図4に△印にて示すように、電圧Vceを高く維持することができる。このため、フリーホイールダイオードFDnに印加されるサージ電圧を低下させることができる。また、配線インダクタに印加される電圧を低減できるため、リカバリ電流の減少時の電流変化率を低減することもでき、ひいては電圧Vdを十分に低下させることができる。   The gate voltage Vge is further reduced in the period T3 from when the recovery current starts to gradually decrease until it reaches zero. Here, when the recovery current of the free wheel diode FDn decreases, the collector current of the power switching element Swp also decreases. Here, when the gate voltage Vge is held, the voltage Vce between the collector and the emitter of the power switching element Swp is reduced as the collector current ic decreases, as shown by the one-dot chain line and the x mark in FIG. Will fall. On the other hand, the voltage Vd applied to the freewheeling diode FDn in the period T3 is “Vd = Vdc + Ldic / dt−Vce”, and therefore decreases as the voltage Vce increases. For this reason, the voltage Vd applied to the freewheel diode FDn increases as the voltage Vce decreases. Here, as shown in FIG. 3, by reducing the gate voltage Vge in the period T3, the voltage Vce can be kept high, as indicated by Δ in FIG. For this reason, the surge voltage applied to the free wheel diode FDn can be reduced. In addition, since the voltage applied to the wiring inductor can be reduced, the current change rate when the recovery current is reduced can be reduced, and the voltage Vd can be sufficiently reduced.

そして、リカバリ電流がゼロとなった後の期間T4においては、ゲート電圧Vgeを速やかに上昇させることで、パワースイッチング素子Swpを完全にオン状態とし、スイッチング素子の損失の増大を防ぐ。   Then, in the period T4 after the recovery current becomes zero, the gate voltage Vge is rapidly increased, so that the power switching element Swp is completely turned on to prevent an increase in switching element loss.

なお、図3に示した期間T1において、一点鎖線にて示すように、ゲート電圧Vgeを、期間T2と同一としても上記説明した効果に準じた効果を得ることができると考えられる。   Note that, in the period T1 shown in FIG. 3, as shown by the alternate long and short dash line, even if the gate voltage Vge is the same as that in the period T2, it is considered that the same effect as described above can be obtained.

本実施形態では、駆動回路DC内のうちのゲートの充電経路を工夫することで、パワースイッチング素子Swp、Swnのゲートに図3に示した理想的なゲート電圧波形を近似した電圧を印加する。図5に、本実施形態にかかる駆動回路DCの回路構成を示す。なお、図5においては、パワースイッチング素子Swp,Swnを総括してパワースイッチング素子Swと表記し、フリーホイールダイオードFDp、FDnを総括してフリーホイールダイオードFDと表記し、操作信号gup,gvp,gwp,gun,gvn,gwnを操作信号gと表記している。   In the present embodiment, a voltage that approximates the ideal gate voltage waveform shown in FIG. 3 is applied to the gates of the power switching elements Swp and Swn by devising the charging path of the gate in the drive circuit DC. FIG. 5 shows a circuit configuration of the drive circuit DC according to the present embodiment. In FIG. 5, the power switching elements Swp and Swn are collectively expressed as a power switching element Sw, the free wheel diodes FDp and FDn are collectively expressed as a free wheel diode FD, and the operation signals gup, gvp, gwp , Gun, gvn, and gwn are expressed as operation signals g.

駆動IC32は、電圧値Vccの電源30を電力供給源とし、操作信号gの立ち上がりに伴って、電圧値Vccの電圧を出力する。パワースイッチング素子Swと駆動IC32との間には、コイル34及びコンデンサ36の並列回路が接続されている。このため、駆動IC32では、操作信号gの立ち上がりに伴い、上記並列回路を介してパワースイッチング素子Swのゲートに電圧値Vccの電圧を印加することとなる。なお、図5において、駆動IC32及びゲート間に存在する寄生インダクタ38と、ゲート及びエミッタ間の寄生キャパシタ40とを破線にて示している。   The drive IC 32 uses the power supply 30 with the voltage value Vcc as a power supply source, and outputs a voltage with the voltage value Vcc as the operation signal g rises. A parallel circuit of a coil 34 and a capacitor 36 is connected between the power switching element Sw and the driving IC 32. For this reason, in the drive IC 32, the voltage of the voltage value Vcc is applied to the gate of the power switching element Sw through the parallel circuit with the rising of the operation signal g. In FIG. 5, the parasitic inductor 38 existing between the driving IC 32 and the gate and the parasitic capacitor 40 between the gate and the emitter are indicated by broken lines.

図6に、上記駆動回路DCによるゲート電圧Vgeの波形のシミュレーション結果を示す。図6(a)は、コイル34のインダクタンスLg1を「0.1μH」として且つ、駆動IC32及びゲート間の寄生インダクタ38のインダクタンスLg2を「0H」としている。この場合、ゲート電圧Vgeは、コンデンサ36の静電容量Cと寄生キャパシタ40の静電容量Cpとを用いて、「Vcc・C/(C+Cp)」まで速やかに上昇する。そして、その後には、コイル34及び寄生キャパシタ40の共振現象によって、ゲート電圧Vgeは、漸増、漸減を繰り返す。ただし、図6(a)に示すタイムスケール(「100ns」程度)は、漸増、漸減の周期よりも短いために、漸増する期間の一部のみが示されている。図6(a)に示したタイムスケールよりも長い期間に渡るゲート電圧波形は、先の図3に示したゲート電圧波形において、期間T3を除けば、期間T1において1点鎖線にて示した方の波形に近似した波形となる。   FIG. 6 shows a simulation result of the waveform of the gate voltage Vge by the drive circuit DC. 6A, the inductance Lg1 of the coil 34 is “0.1 μH”, and the inductance Lg2 of the parasitic inductor 38 between the drive IC 32 and the gate is “0H”. In this case, the gate voltage Vge quickly rises to “Vcc · C / (C + Cp)” using the electrostatic capacitance C of the capacitor 36 and the electrostatic capacitance Cp of the parasitic capacitor 40. Thereafter, the gate voltage Vge repeatedly increases and decreases gradually due to the resonance phenomenon of the coil 34 and the parasitic capacitor 40. However, since the time scale (about “100 ns”) shown in FIG. 6A is shorter than the period of gradual increase and decrease, only a part of the gradual increase period is shown. The gate voltage waveform over a period longer than the time scale shown in FIG. 6A is the one shown by the one-dot chain line in the period T1, except for the period T3 in the gate voltage waveform shown in FIG. The waveform approximates this waveform.

図6(b)は、寄生インダクタ38のインダクタンスLg2が有限の値であって且つコイル34のインダクタンスLg1よりも小さい場合を示す。具体的には、ここでは、インダクタンスLg2を、「20〜30nH」程度としている。図示されるように、この場合、ゲート電圧Vgeは、上昇、低下、上昇を繰り返す。ここで、上昇した後低下し、再度上昇を開始するまでの期間Trは、寄生インダクタ38のインダクタンスLg2に依存して定まるものである。一方、上昇、低下、上昇の3ステップを有するゲート電圧Vgeの波形は、先の図3(b)の期間T1〜T4を模擬している。したがって、図6(b)の期間Trが、先の図3(b)における期間T1〜T3の和程度となるなら、先の図3(b)に示したゲート電圧波形に近似した波形を実現することができると考えられる。なお、図6(b)では、ゲート電圧Vgeが再上昇した後、また大きく低下している。この現象は、パワースイッチング素子Swをオン状態に保持する観点からは望ましくないものである。しかし、駆動IC32及びパワースイッチング素子Swのゲート間の実際の充電経路には、抵抗成分が含まれるため、実際のゲート電圧波形は、図6(b)に示したものと比較すると振動が減衰したものとなる。このため、パワースイッチング素子Swをオン状態に保つうえで適切なゲート電圧Vgeに保つことは可能である。   FIG. 6B shows a case where the inductance Lg2 of the parasitic inductor 38 has a finite value and is smaller than the inductance Lg1 of the coil 34. Specifically, here, the inductance Lg2 is set to about “20 to 30 nH”. As illustrated, in this case, the gate voltage Vge repeatedly rises, falls, and rises. Here, the period Tr from when the voltage rises to when it rises again and starts to rise again is determined depending on the inductance Lg2 of the parasitic inductor 38. On the other hand, the waveform of the gate voltage Vge having three steps of increase, decrease, and increase simulates the periods T1 to T4 in FIG. Therefore, if the period Tr in FIG. 6B is about the sum of the periods T1 to T3 in FIG. 3B, a waveform approximating the gate voltage waveform shown in FIG. 3B is realized. I think it can be done. In FIG. 6B, after the gate voltage Vge rises again, it greatly decreases again. This phenomenon is undesirable from the viewpoint of keeping the power switching element Sw in the on state. However, since the actual charging path between the drive IC 32 and the gate of the power switching element Sw includes a resistance component, the vibration of the actual gate voltage waveform is attenuated as compared with that shown in FIG. It will be a thing. For this reason, it is possible to keep the gate voltage Vge appropriate for keeping the power switching element Sw on.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。   According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.

(1)パワースイッチング素子Swのゲート及び駆動IC32間に、コイル34及びコンデンサ36の並列回路を備えた。これにより、パワースイッチング素子Swのゲート及びエミッタ間のキャパシタ成分(寄生キャパシタ40)及びコンデンサ36の静電容量に応じて定まる電圧まで、パワースイッチング素子Swのゲートを高速に充電することができる。このため、パワースイッチング状態をオフ状態からオン状態へと切り替える際のスイッチング素子の損失を低減することができる。更に、パワースイッチング素子Swのゲート及び駆動IC32間の寄生インダクタ38による共振現象の生じ方によっては、リカバリ電流が減少する期間において、寄生キャパシタの電圧を低減させることも可能となる。この場合には、オン操作されるパワースイッチング素子Swのコレクタ及びエミッタ間の電圧Vceをこの期間において高く維持することができるため、リカバリ電流に起因してフリーホイールダイオードに印加されるサージ電圧をいっそう好適に抑制することができる。   (1) A parallel circuit of a coil 34 and a capacitor 36 is provided between the gate of the power switching element Sw and the driving IC 32. Thereby, the gate of the power switching element Sw can be charged at high speed to a voltage determined according to the capacitor component (parasitic capacitor 40) between the gate and emitter of the power switching element Sw and the capacitance of the capacitor 36. For this reason, the loss of the switching element at the time of switching a power switching state from an OFF state to an ON state can be reduced. Furthermore, depending on how the resonance phenomenon occurs due to the parasitic inductor 38 between the gate of the power switching element Sw and the driving IC 32, it is possible to reduce the voltage of the parasitic capacitor during the period in which the recovery current decreases. In this case, since the voltage Vce between the collector and the emitter of the power switching element Sw that is turned on can be kept high during this period, the surge voltage applied to the freewheel diode due to the recovery current is further increased. It can suppress suitably.

(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

図7に、本実施形態にかかる駆動回路DCの回路構成を示す。なお、図7において、先の図5に示した部材に対応する部材については、便宜上同一を符号を付している。   FIG. 7 shows a circuit configuration of the drive circuit DC according to the present embodiment. In FIG. 7, members corresponding to those shown in FIG. 5 are given the same reference numerals for convenience.

図示されるように、本実施形態では、パワースイッチング素子Swのゲート及び駆動IC32間の充電経路において、コイル34及びコンデンサ36の並列回路に直列にコイル38aを備える。これにより、コイル38aのインダクタンスLg2を自由に調節することが可能となる。このため、先の図6(b)に示した期間Trを自由に調節することができ、ひいては、ゲート電圧Vgeが一旦上昇した後低下し極小値近傍となるタイミングと、リカバリ電流が漸増した後漸減するタイミングとを高精度に同期させることができる。   As illustrated, in the present embodiment, a coil 38 a is provided in series with a parallel circuit of the coil 34 and the capacitor 36 in the charging path between the gate of the power switching element Sw and the drive IC 32. Thereby, the inductance Lg2 of the coil 38a can be freely adjusted. For this reason, the period Tr shown in FIG. 6B can be freely adjusted. As a result, after the gate voltage Vge once rises and then decreases and becomes near the minimum value, and after the recovery current gradually increases. The gradually decreasing timing can be synchronized with high accuracy.

詳しくは、パワースイッチング素子Swのコレクタ電流が規定電流以下である場合に、上記同期を取ることができるように、コイル38aのインダクタンスLg2を調節している。これは、パワースイッチング素子Swをオフ状態からオン状態へと切り替える際に生じるサージ電圧が、コレクタ電流が増加するにつれて漸増した後漸減する傾向にあることに鑑みた設定である。これにより、サージ電圧が最も顕著となる状況下、これを低減することができる。   Specifically, the inductance Lg2 of the coil 38a is adjusted so that the synchronization can be achieved when the collector current of the power switching element Sw is equal to or less than the specified current. This is a setting in view of the fact that the surge voltage generated when switching the power switching element Sw from the off state to the on state tends to gradually increase and then gradually decrease as the collector current increases. Thereby, this can be reduced under the situation where the surge voltage becomes most prominent.

以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1)に準じた効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。   According to this embodiment described above, in addition to the effect according to the above (1) of the first embodiment, the following effect can be obtained.

(2)パワースイッチング素子Swのゲート及び駆動IC32間の充電経路において、コイル34及びコンデンサ36の並列回路に直列にコイル38aを備えた。このコイル38aのインダクタンスLg2を調節することで、パワースイッチング素子Swの入出力端子間の電圧をリカバリ電流が減少する期間において高く維持することが可能となり、ひいてはリカバリ電流に起因するサージ電圧を好適に抑制することができる。   (2) In the charging path between the gate of the power switching element Sw and the driving IC 32, the coil 38a is provided in series with the parallel circuit of the coil 34 and the capacitor 36. By adjusting the inductance Lg2 of the coil 38a, the voltage between the input and output terminals of the power switching element Sw can be maintained high during the period in which the recovery current is reduced, and the surge voltage caused by the recovery current is suitably increased. Can be suppressed.

(3)フリーホイールダイオードFDのリカバリ電流が増加した後減少する期間においてパワースイッチング素子Swのゲートの電荷を引き抜くことができるように、コイル38aのインダクタンスLg2を設定した。これにより、リカバリ電流に起因するサージ電圧を好適に抑制することができる。   (3) The inductance Lg2 of the coil 38a is set so that the charge of the gate of the power switching element Sw can be extracted during a period in which the recovery current of the freewheel diode FD increases and then decreases. Thereby, the surge voltage resulting from the recovery current can be suitably suppressed.

(4)パワースイッチング素子Swを流れる電流が規定値以下である際に、上記期間において電荷の引き抜きができるようにコイル38aのインダクタンスLg2を設定した。これにより、サージ電圧が最も顕著となる際にこれを好適に低減することができる。   (4) The inductance Lg2 of the coil 38a is set so that charges can be extracted during the period when the current flowing through the power switching element Sw is equal to or less than the specified value. Thereby, when a surge voltage becomes the most remarkable, this can be reduced suitably.

(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

図8に、本実施形態にかかる駆動回路DCの回路構成を示す。なお、図8において、先の図5に示した部材に対応する部材については、便宜上同一を符号を付している。   FIG. 8 shows a circuit configuration of the drive circuit DC according to the present embodiment. In FIG. 8, members corresponding to those shown in FIG. 5 are given the same reference numerals for the sake of convenience.

図示されるように、本実施形態では、パワースイッチング素子Swのゲート及び駆動IC32間の充電経路において、コイル34及びコンデンサ36の並列回路に直列に抵抗体42を備える。この抵抗体42は、周知の線形素子である。   As illustrated, in the present embodiment, a resistor 42 is provided in series with a parallel circuit of a coil 34 and a capacitor 36 in a charging path between the gate of the power switching element Sw and the driving IC 32. The resistor 42 is a well-known linear element.

図9に、上記駆動回路DCによるゲート電圧Vgeの波形のシミュレーション結果を示す。図9(a)は、コイル34のインダクタンスLg1を「0.1μH」として且つ、駆動IC32及びゲート間の寄生インダクタ38のインダクタンスLg2を「0H」としている。この場合、ゲート電圧Vgeは、コンデンサ36の静電容量Cと寄生キャパシタ40の静電容量Cpとに応じて定まる電圧まで速やかに上昇する。この上昇速度は、先の第1の実施形態よりは低下するものの、スイッチング損失を低減できるように十分に大きく設定されている。そして、その後には、コイル34及び寄生キャパシタ40の共振現象によって、ゲート電圧Vgeは、漸増、漸減を繰り返す。ただし、図9(a)に示すタイムスケール(「100ns」程度)は、漸増、漸減の周期よりも短いために、漸増する期間の一部のみが示されている。ここで、図9(a)と先の図6(a)との相違点は、抵抗体42に起因したゲート電圧Vgeの振動の減衰の有無である。   FIG. 9 shows a simulation result of the waveform of the gate voltage Vge by the drive circuit DC. In FIG. 9A, the inductance Lg1 of the coil 34 is set to “0.1 μH”, and the inductance Lg2 of the parasitic inductor 38 between the drive IC 32 and the gate is set to “0H”. In this case, the gate voltage Vge quickly rises to a voltage determined according to the capacitance C of the capacitor 36 and the capacitance Cp of the parasitic capacitor 40. Although this rising speed is lower than that in the first embodiment, it is set sufficiently large so that the switching loss can be reduced. Thereafter, the gate voltage Vge repeatedly increases and decreases gradually due to the resonance phenomenon of the coil 34 and the parasitic capacitor 40. However, since the time scale (about “100 ns”) shown in FIG. 9A is shorter than the cycle of gradual increase and decrease, only a part of the gradual increase period is shown. Here, the difference between FIG. 9A and FIG. 6A is whether or not the vibration of the gate voltage Vge caused by the resistor 42 is attenuated.

図9(b)は、寄生インダクタ38のインダクタンスLg2が有限の値であって且つコイル34のインダクタンスLg1よりも小さい場合を示す。具体的には、ここでは、インダクタンスLg2を、「20〜30nH」程度としている。この場合、先の図6(b)に示したものと比較して、ゲート電圧Vgeの振動が適切に減衰している。このため、ゲート電圧Vgeは、上昇、低下、上昇の3ステップを有しつつも、それ以降の目立った低下は生じなくなっている。このため、図3(b)に示した理想的なゲート電圧波形をより適切に模擬することができる。   FIG. 9B shows a case where the inductance Lg2 of the parasitic inductor 38 has a finite value and is smaller than the inductance Lg1 of the coil 34. Specifically, here, the inductance Lg2 is set to about “20 to 30 nH”. In this case, the vibration of the gate voltage Vge is appropriately damped as compared with that shown in FIG. For this reason, the gate voltage Vge has three steps of increase, decrease, and increase, but no remarkable decrease thereafter. For this reason, the ideal gate voltage waveform shown in FIG. 3B can be simulated more appropriately.

以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1)に準じた効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。   According to this embodiment described above, in addition to the effect according to the above (1) of the first embodiment, the following effect can be obtained.

(5)パワースイッチング素子Swのゲート及び駆動IC32間の充電経路に、抵抗体42を備えた。これにより、充電経路内のインダクタ成分(コイル34、寄生インダクタ38)を利用した共振現象に起因するゲート電圧Vgeの振動を適切に減衰させることができる。   (5) A resistor 42 is provided in the charging path between the gate of the power switching element Sw and the driving IC 32. Thereby, the vibration of the gate voltage Vge caused by the resonance phenomenon using the inductor component (the coil 34 and the parasitic inductor 38) in the charging path can be appropriately attenuated.

(第4の実施形態)
以下、第4の実施形態について、先の第3の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the third embodiment.

図10に、本実施形態にかかる駆動回路DCの回路構成を示す。なお、図10において、先の図8に示した部材に対応する部材については、便宜上同一を符号を付している。   FIG. 10 shows a circuit configuration of the drive circuit DC according to the present embodiment. In FIG. 10, members corresponding to those shown in FIG. 8 are given the same reference numerals for convenience.

図示されるように、本実施形態では、パワースイッチング素子Swのゲート及び駆動IC32間の充電経路において、コイル34及びコンデンサ36の並列回路に直列にコイル38aを備える。   As illustrated, in the present embodiment, a coil 38 a is provided in series with a parallel circuit of the coil 34 and the capacitor 36 in the charging path between the gate of the power switching element Sw and the drive IC 32.

図11(a)に、本実施形態にかかるゲート電圧Vge波形を示し、図11(b)に、本実施形態にかかるフリーホイールダイオードFDの電流の推移を示す。詳しくは、図中、実線にて本実施形態にかかる駆動回路DCを用いた場合を示しており、1点鎖線にて、コイル38aのインダクタンスLg2が「0H」である場合を示しており、破線にて、パワースイッチング素子Swのゲート及び駆動IC32間を抵抗値「2Ω」の抵抗体にて接続した従来例を示している。   FIG. 11A shows the waveform of the gate voltage Vge according to the present embodiment, and FIG. 11B shows the transition of the current of the free wheel diode FD according to the present embodiment. Specifically, in the figure, the solid line shows the case where the drive circuit DC according to the present embodiment is used, and the one-dot chain line shows the case where the inductance Lg2 of the coil 38a is “0H”, and the broken line The conventional example in which the gate of the power switching element Sw and the driving IC 32 are connected by a resistor having a resistance value “2Ω” is shown.

図示されるように、ゲート抵抗を用いた場合(破線)と比較して、コイル34及びコンデンサ36の並列回路と抵抗体42とを用いる場合には、リカバリ電流の最大値を低減することができる。更に、本実施形態のように、コイル38aを更に備えることで、リカバリ電流が漸減する期間におけるパワースイッチング素子Swの入出力端子間の電圧Vceを高くすることもでき、ひいてはサージを適切に低減することができる。   As shown in the figure, the maximum value of the recovery current can be reduced when the parallel circuit of the coil 34 and the capacitor 36 and the resistor 42 are used as compared with the case where the gate resistance is used (broken line). . Furthermore, as in the present embodiment, by further including the coil 38a, the voltage Vce between the input and output terminals of the power switching element Sw during the period in which the recovery current gradually decreases can be increased, and thus the surge can be appropriately reduced. be able to.

以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1)の効果に準じた効果や、先の第2の実施形態の上記(2)〜(4)の効果、更には、第3の実施形態の上記(5)の効果が得られるようになる。   According to this embodiment described above, the effect according to the effect (1) of the previous first embodiment, the effect (2) to (4) of the previous second embodiment, The effect (5) of the third embodiment can be obtained.

(第5の実施形態)
以下、第5の実施形態について、先の第3の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, the fifth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the third embodiment.

図12に、本実施形態にかかる駆動回路DCの回路構成を示す。なお、図12において、先の図8に示した部材に対応する部材については、便宜上同一を符号を付している。   FIG. 12 shows a circuit configuration of the drive circuit DC according to the present embodiment. In FIG. 12, members corresponding to those shown in FIG. 8 are given the same reference numerals for the sake of convenience.

図示されるように、本実施形態では、パワースイッチング素子Swのゲート側から駆動IC32の出力端子側へと進む方向を順方向とする保護用ダイオード44を備えている。この保護用ダイオード44は、パワースイッチング素子Swのゲート及びエミッタ間の電圧Vceが過度に高くなることを回避するためのものである。すなわち、パワースイッチング素子Swのゲート及びエミッタ間の電圧が、駆動IC32の出力電圧よりも高くなる場合(より正確には、出力電圧よりも保護用ダイオード44の電圧降下量以上高くなる場合)、保護用ダイオード44には順方向電流が流れる。これにより、パワースイッチング素子Swのゲート及び駆動IC32間のキャパシタ成分とインダクタ成分とを利用した共振現象によって、ゲート電圧Vgeが駆動IC32の出力電圧よりも高くなり得る状況下、ゲート電圧Vgeが上記出力電圧を過度に上回ることを好適に回避することができる。このため、上記共振現象に起因したパワースイッチング素子Swのゲート及びエミッタ間の絶縁破壊を好適に回避することができる。   As shown in the figure, the present embodiment includes a protective diode 44 whose forward direction is the direction from the gate side of the power switching element Sw to the output terminal side of the drive IC 32. The protective diode 44 is for avoiding an excessive increase in the voltage Vce between the gate and the emitter of the power switching element Sw. That is, when the voltage between the gate and the emitter of the power switching element Sw is higher than the output voltage of the driving IC 32 (more precisely, when the voltage drop amount of the protective diode 44 is higher than the output voltage), the protection A forward current flows through the diode 44. As a result, the gate voltage Vge is output under the situation where the gate voltage Vge can be higher than the output voltage of the drive IC 32 due to the resonance phenomenon using the capacitor component and the inductor component between the gate of the power switching element Sw and the drive IC 32. Exceeding the voltage excessively can be suitably avoided. For this reason, dielectric breakdown between the gate and the emitter of the power switching element Sw caused by the resonance phenomenon can be suitably avoided.

以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1)の効果に準じた効果や、第3の実施形態の上記(5)の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。   According to this embodiment described above, in addition to the effect according to the effect (1) of the first embodiment and the effect (5) of the third embodiment, the following effect is further obtained. Can be obtained.

(6)パワースイッチング素子Swのゲート及び駆動IC32間に、保護用ダイオード44を備えた。これにより、パワースイッチング素子Swのゲート及びエミッタ間の電圧が耐圧を超えることを好適に回避することができる。   (6) A protective diode 44 is provided between the gate of the power switching element Sw and the driving IC 32. Thereby, it is possible to suitably avoid the voltage between the gate and the emitter of the power switching element Sw exceeding the breakdown voltage.

(第6の実施形態)
以下、第6の実施形態について、先の第5の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Sixth embodiment)
Hereinafter, the sixth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the fifth embodiment.

図13に、本実施形態にかかる駆動回路DCの回路構成を示す。なお、図13において、先の図12に示した部材に対応する部材については、便宜上同一を符号を付している。   FIG. 13 shows a circuit configuration of the drive circuit DC according to the present embodiment. In FIG. 13, members corresponding to those shown in FIG. 12 are given the same reference numerals for convenience.

図示されるように、本実施形態では、パワースイッチング素子Swのゲート及び駆動IC32間の充電経路において、コイル34及びコンデンサ36の並列回路に直列にコイル38aを備える。   As illustrated, in the present embodiment, a coil 38 a is provided in series with a parallel circuit of the coil 34 and the capacitor 36 in the charging path between the gate of the power switching element Sw and the drive IC 32.

図14に、本実施形態にかかるサージ電圧についての実機を用いた実測結果を示す。詳しくは、図14(a)に、パワースイッチング素子Swのコレクタ及びエミッタ間の電圧Vce及びフリーホイールダイオードFDの両端の電圧Vdを示し、図14(b)に、フリーホイールダイオードFDの電流id及び、その変化率did/dtの推移を示す。   FIG. 14 shows an actual measurement result of the surge voltage according to the present embodiment using an actual machine. Specifically, FIG. 14A shows the voltage Vce between the collector and the emitter of the power switching element Sw and the voltage Vd across the freewheel diode FD, and FIG. 14B shows the current id and the freewheel diode FD. The transition of the change rate did / dt is shown.

図示されるように、本実施形態では、リカバリ電流(id<0)がピーク値から減少する期間において、コレクタ及びエミッタ間の電圧Vceを高く維持している。このため、サージを低減することができる。   As shown in the drawing, in the present embodiment, the voltage Vce between the collector and the emitter is kept high during the period when the recovery current (id <0) decreases from the peak value. For this reason, a surge can be reduced.

図15に、本実施形態及び従来例のサージ電圧の実機を用いた実測結果を示す。詳しくは、図15(a1)及び図15(a2)に、フリーホイールダイオードFDの電流id及びその変化率did/dtの推移を示し、図15(b1)及び図15(b2)に、フリーホイールダイオードFDに印加される電圧Vdの推移を示す。ただし、図15(a1)及び図15(b1)が本実施形態にかかる駆動回路DCを用いた場合であり、図15(a2)及び図15(b2)がパワースイッチング素子Swのゲート及び駆動IC間にゲート抵抗を接続した従来例の場合である。図示されるように、本実施形態によれば、フリーホイールダイオードFDのリカバリ電流の変化率did/dtのピーク値が減少している。このため、フリーホイールダイオードFDの両端に印加される電圧Vdを低減することができる。更に、フリーホイールダイオードFDのリカバリ電流のピーク値が減少するために、パワースイッチング素子とフリーホイールダイオードとの損失を低減することもできる。   FIG. 15 shows the actual measurement results of the present embodiment and the conventional example using surge voltage actual devices. Specifically, FIGS. 15A1 and 15A2 show the transition of the current id of the freewheel diode FD and its change rate did / dt, and FIGS. 15B1 and 15B2 show the freewheel. The transition of the voltage Vd applied to the diode FD is shown. However, FIGS. 15A1 and 15B1 show the case where the drive circuit DC according to the present embodiment is used, and FIGS. 15A2 and 15B2 show the gate of the power switching element Sw and the drive IC. This is a case of a conventional example in which a gate resistor is connected between them. As illustrated, according to the present embodiment, the peak value of the recovery current change rate did / dt of the freewheeling diode FD is decreased. For this reason, the voltage Vd applied to both ends of the freewheel diode FD can be reduced. Furthermore, since the peak value of the recovery current of the free wheel diode FD is reduced, the loss between the power switching element and the free wheel diode can be reduced.

以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1)の効果に準じた効果や、先の第2の実施形態の上記(2)〜(4)の効果、第3の実施形態の上記(5)の効果、先の第5の実施形態の上記(6)の効果が得られるようになる。   According to the present embodiment described above, the effect according to the effect (1) of the previous first embodiment, the effect (2) to (4) of the previous second embodiment, The effect (5) of the third embodiment and the effect (6) of the previous fifth embodiment can be obtained.

(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.

・上記第2、第4、第6の実施形態において、コイル34及びコンデンサ36の並列接続体と駆動IC32との間に、コイル38aを接続するようにしてもよい。   In the second, fourth, and sixth embodiments, the coil 38 a may be connected between the parallel connection body of the coil 34 and the capacitor 36 and the drive IC 32.

・上記第3〜第6の実施形態において、コイル34及びコンデンサ36の並列接続体とスイッチング素子Swのゲートとの間に、抵抗体42を接続してもよい。更に、第4、第6の実施形態において、スイッチング素子Swのゲート及びコイル38a間に抵抗体42を接続してもよい。   In the third to sixth embodiments, the resistor 42 may be connected between the parallel connection body of the coil 34 and the capacitor 36 and the gate of the switching element Sw. Furthermore, in the fourth and sixth embodiments, the resistor 42 may be connected between the gate of the switching element Sw and the coil 38a.

・スイッチング素子Swの導通制御端子(ゲート)を充電するための回路としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。例えば、図16に示すように、コイル34及びコンデンサ36に並列に、ダイオード44を接続してもよい。この図16では、コイル38aを備えない構成としたが、コイル34及び駆動IC32間や、スイッチング素子Swのゲート及びコイル34間にコイル38aを備えてもよい。また、図16では、抵抗体42を備えない構成としてが、コイル34及び駆動IC32間や、スイッチング素子Swのゲート及びコイル34間に抵抗体42を備えてもよい。   The circuit for charging the conduction control terminal (gate) of the switching element Sw is not limited to those exemplified in the above embodiments. For example, as shown in FIG. 16, a diode 44 may be connected in parallel with the coil 34 and the capacitor 36. In FIG. 16, the coil 38 a is not provided, but the coil 38 a may be provided between the coil 34 and the drive IC 32, or between the gate of the switching element Sw and the coil 34. In FIG. 16, the resistor 42 is not provided. However, the resistor 42 may be provided between the coil 34 and the drive IC 32, or between the gate of the switching element Sw and the coil 34.

また、図17に示すように、抵抗体42を備えない構成において、スイッチング素子Swのゲート側から駆動IC32側へと進む方向を順方向とするダイオード44を設けてもよい。図17では、コイル38aを備える構成としたが、これを備えることなく寄生インダクタ38によって代用してもよい。   In addition, as shown in FIG. 17, in a configuration that does not include the resistor 42, a diode 44 having a forward direction from the gate side of the switching element Sw to the drive IC 32 side may be provided. In FIG. 17, the coil 38 a is provided. However, the parasitic inductor 38 may be used without providing the coil 38 a.

更に、図18に示すように、コイル34に直列に抵抗体42aを接続するとともにコンデンサ36に直列に抵抗体42bを接続して且つこれらを並列接続するようにしてもよい。この場合、抵抗体42a,42bの抵抗値を相違させることで、ゲート電圧の挙動を調節するための自由度を向上させることができる。   Further, as shown in FIG. 18, a resistor 42 a may be connected in series to the coil 34, and a resistor 42 b may be connected in series to the capacitor 36, and these may be connected in parallel. In this case, the degree of freedom for adjusting the behavior of the gate voltage can be improved by making the resistance values of the resistors 42a and 42b different.

・スイッチング素子Swの導通制御端子(ゲート)及び出力端子(エミッタ)間のキャパシタ成分として、寄生キャパシタ40を利用する代わりに、コンデンサを接続してもよい。これによれば、スイッチング素子Swの導通制御端子及び出力端子間の静電容量をより高精度に設定することができる。   Instead of using the parasitic capacitor 40 as a capacitor component between the conduction control terminal (gate) and the output terminal (emitter) of the switching element Sw, a capacitor may be connected. According to this, the capacitance between the conduction control terminal and the output terminal of the switching element Sw can be set with higher accuracy.

・スイッチング素子Swとしては、IGBTに限らず、例えばMOSFETであってもよい。   The switching element Sw is not limited to the IGBT but may be a MOSFET, for example.

・上記実施形態では、インバータIVを構成する高電位側及び低電位側の一対のスイッチング素子Swp,Swnの直列接続体の駆動回路に本発明を適用したがこれに限らない。例えば、一対のスイッチング素子の直列接続体の接続点をコイルを介して直流電源に接続する昇圧回路について、上記一対のスイッチング素子の駆動回路に本発明を適用してもよい。ここで、こうした電力変換回路が車載システムであるなら、大電力を扱うパワーデバイスであるため、サージ電圧等の影響も深刻なものとなりやすいため、本発明の適用が特に有効である。   In the above embodiment, the present invention is applied to the drive circuit of the series connection body of the pair of switching elements Swp and Swn on the high potential side and the low potential side constituting the inverter IV, but is not limited thereto. For example, the present invention may be applied to the drive circuit for the pair of switching elements with respect to a booster circuit that connects a connection point of a series connection body of the pair of switching elements to a DC power source via a coil. Here, if such a power conversion circuit is an in-vehicle system, it is a power device that handles a large amount of power, and therefore the influence of surge voltage or the like is likely to be serious, so that the application of the present invention is particularly effective.

第1の実施形態にかかるシステム構成を示す図。The figure which shows the system configuration | structure concerning 1st Embodiment. リカバリ電流に起因するサージの生成を説明するためのタイムチャート。The time chart for demonstrating the production | generation of the surge resulting from a recovery current. 本実施形態で理想とするゲート電圧波形を示すタイムチャート。The time chart which shows the gate voltage waveform ideal in this embodiment. 上記ゲート電圧波形の効果を説明するための図。The figure for demonstrating the effect of the said gate voltage waveform. 上記実施形態にかかる駆動回路の回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the drive circuit concerning the said embodiment. 同実施形態におけるゲート電圧波形のシミュレーション結果を示すタイムチャート。The time chart which shows the simulation result of the gate voltage waveform in the embodiment. 第2の実施形態にかかる駆動回路の回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the drive circuit concerning 2nd Embodiment. 第3の実施形態にかかる駆動回路の回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the drive circuit concerning 3rd Embodiment. 同実施形態におけるゲート電圧波形のシミュレーション結果を示すタイムチャート。The time chart which shows the simulation result of the gate voltage waveform in the embodiment. 第4の実施形態にかかる駆動回路の回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the drive circuit concerning 4th Embodiment. 同実施形態の効果を示すタイムチャート。The time chart which shows the effect of the embodiment. 第5の実施形態にかかる駆動回路の回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the drive circuit concerning 5th Embodiment. 第6の実施形態にかかる駆動回路の回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the drive circuit concerning 6th Embodiment. 同実施形態の効果を示すタイムチャート。The time chart which shows the effect of the embodiment. 同実施形態の効果を示すタイムチャート。The time chart which shows the effect of the embodiment. 上記各実施形態の変形例にかかる駆動回路の回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the drive circuit concerning the modification of each said embodiment. 上記各実施形態の変形例にかかる駆動回路の回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the drive circuit concerning the modification of each said embodiment. 上記各実施形態の変形例にかかる駆動回路の回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the drive circuit concerning the modification of each said embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10…モータジェネレータ(誘導負荷の一実施形態)、12…高圧バッテリ、34…コイル、36…コンデンサ、40…寄生キャパシタ、32…駆動IC(電圧印加手段の一実施形態)、IV…インバータ、DC…駆動回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor generator (one embodiment of inductive load), 12 ... High voltage battery, 34 ... Coil, 36 ... Capacitor, 40 ... Parasitic capacitor, 32 ... Driving IC (one embodiment of voltage application means), IV ... Inverter, DC ... Drive circuit.

Claims (7)

高電位側及び低電位側の一対のスイッチング素子の直列接続体と、前記一対のスイッチング素子のそれぞれに逆並列に接続されるダイオードとを備えて且つ、前記一対のスイッチング素子の接続点に誘導負荷が接続される電力変換回路について、前記スイッチング素子をオン状態とすべくその導通制御端子に電圧を印加する電圧印加手段を備える電力変換回路の駆動回路において、
前記電圧印加手段及び前記導通制御端子間に、インダクタ及びキャパシタの並列回路を備えることを特徴とする電力変換回路の駆動回路。
A series connection body of a pair of switching elements on a high potential side and a low potential side, and a diode connected in antiparallel to each of the pair of switching elements, and an inductive load at a connection point of the pair of switching elements In the drive circuit of the power conversion circuit comprising voltage application means for applying a voltage to the conduction control terminal so as to turn on the switching element,
A drive circuit for a power conversion circuit, comprising a parallel circuit of an inductor and a capacitor between the voltage application means and the conduction control terminal.
前記電圧印加手段及び前記導通制御端子間に、前記並列回路に直列接続されたインダクタを更に備えることを特徴とする請求項1記載の電力変換回路の駆動回路。   2. The drive circuit for a power conversion circuit according to claim 1, further comprising an inductor connected in series to the parallel circuit between the voltage application unit and the conduction control terminal. 前記並列回路に直列接続されたインダクタのインダクタンスは、前記一対のスイッチング素子の一方に逆並列に接続されるダイオードに順方向電流が流れている状況下、他方のスイッチング素子をオン操作するに際して、前記順方向電流が流れていたダイオードのリカバリ電流が増加した後減少する期間において前記他方のスイッチング素子の導通制御端子の電圧を当該スイッチング素子をオフ操作する側に変化させることができるように設定されることを特徴とする請求項2記載の電力変換回路の駆動回路。   Inductance of the inductor connected in series to the parallel circuit is such that when a forward current flows through a diode connected in reverse parallel to one of the pair of switching elements, the other switching element is turned on. It is set so that the voltage of the conduction control terminal of the other switching element can be changed to the side for turning off the switching element in a period in which the recovery current of the diode in which the forward current has flowed increases and then decreases. The drive circuit for the power conversion circuit according to claim 2, wherein: 前記並列回路に直列接続されたインダクタのインダクタンスは、前記スイッチング素子を流れる電流が規定値以下である際に前記期間において前記導通制御端子の電圧を当該スイッチング素子をオフ操作する側に変化させることができるように設定されていることを特徴とする請求項3記載の電力変換回路の駆動回路。   The inductance of the inductor connected in series to the parallel circuit may change the voltage of the conduction control terminal to the side for turning off the switching element during the period when the current flowing through the switching element is equal to or less than a specified value. 4. The drive circuit for a power conversion circuit according to claim 3, wherein the drive circuit is set so as to be able to do so. 前記電圧印加手段及び前記導通制御端子間に、抵抗体を更に備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電力変換回路の駆動回路。   The drive circuit of the power conversion circuit according to any one of claims 1 to 4, further comprising a resistor between the voltage application unit and the conduction control terminal. 前記電圧印加手段及び前記導通制御端子間に、前記スイッチング素子の導通制御端子側から前記電圧印加手段側へと進む方向を順方向とする保護用ダイオードを更に備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電力変換回路の駆動回路。   The protective diode having a forward direction from the conduction control terminal side of the switching element to the voltage application means side is further provided between the voltage application unit and the conduction control terminal. 6. The drive circuit for the power conversion circuit according to any one of 5 above. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の電力変換回路の駆動回路と、
前記電力変換回路とを備えることを特徴とする電力変換システム。
A drive circuit for the power conversion circuit according to any one of claims 1 to 6,
A power conversion system comprising the power conversion circuit.
JP2008104475A 2008-04-14 2008-04-14 Power conversion circuit drive circuit and power conversion system Expired - Fee Related JP5169416B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008104475A JP5169416B2 (en) 2008-04-14 2008-04-14 Power conversion circuit drive circuit and power conversion system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008104475A JP5169416B2 (en) 2008-04-14 2008-04-14 Power conversion circuit drive circuit and power conversion system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009261060A true JP2009261060A (en) 2009-11-05
JP5169416B2 JP5169416B2 (en) 2013-03-27

Family

ID=41387773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008104475A Expired - Fee Related JP5169416B2 (en) 2008-04-14 2008-04-14 Power conversion circuit drive circuit and power conversion system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5169416B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013099133A (en) * 2011-11-01 2013-05-20 Toshiba Corp Gate drive circuit
CN104426333A (en) * 2013-08-27 2015-03-18 三菱电机株式会社 Driving circuit and semiconductor device
JP2015073147A (en) * 2013-10-01 2015-04-16 三菱電機株式会社 Semiconductor device
JP2015533469A (en) * 2012-11-02 2015-11-24 ダンマルクス テクニスケ ウニベルシテット Self-oscillating resonant power converter

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62290349A (en) * 1986-06-05 1987-12-17 Semiconductor Res Found Thyristor device
JPH0360360A (en) * 1989-07-28 1991-03-15 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd Gate driving circuit
JPH0365046A (en) * 1989-08-02 1991-03-20 Fuji Electric Co Ltd Gate drive circuit
JP2760590B2 (en) * 1989-09-04 1998-06-04 株式会社東芝 Drive circuit for voltage-driven elements
JP2000078845A (en) * 1998-08-28 2000-03-14 Nagano Japan Radio Co Switching power supply driving circuit
JP2002027762A (en) * 2000-07-04 2002-01-25 Mitsubishi Electric Corp Inverter device, discharge lamp lighting device and bulb- type fluorescent lamp apparatus
JP2006324794A (en) * 2005-05-17 2006-11-30 Toyota Motor Corp Driver for voltage-driven semiconductor element
JP2007267560A (en) * 2006-03-30 2007-10-11 Hitachi Ltd Invertor equipped with through-current controller
JP2007282326A (en) * 2006-04-04 2007-10-25 Fuji Electric Systems Co Ltd Gate driving system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62290349A (en) * 1986-06-05 1987-12-17 Semiconductor Res Found Thyristor device
JPH0360360A (en) * 1989-07-28 1991-03-15 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd Gate driving circuit
JPH0365046A (en) * 1989-08-02 1991-03-20 Fuji Electric Co Ltd Gate drive circuit
JP2760590B2 (en) * 1989-09-04 1998-06-04 株式会社東芝 Drive circuit for voltage-driven elements
JP2000078845A (en) * 1998-08-28 2000-03-14 Nagano Japan Radio Co Switching power supply driving circuit
JP2002027762A (en) * 2000-07-04 2002-01-25 Mitsubishi Electric Corp Inverter device, discharge lamp lighting device and bulb- type fluorescent lamp apparatus
JP2006324794A (en) * 2005-05-17 2006-11-30 Toyota Motor Corp Driver for voltage-driven semiconductor element
JP2007267560A (en) * 2006-03-30 2007-10-11 Hitachi Ltd Invertor equipped with through-current controller
JP2007282326A (en) * 2006-04-04 2007-10-25 Fuji Electric Systems Co Ltd Gate driving system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013099133A (en) * 2011-11-01 2013-05-20 Toshiba Corp Gate drive circuit
JP2015533469A (en) * 2012-11-02 2015-11-24 ダンマルクス テクニスケ ウニベルシテット Self-oscillating resonant power converter
US10027237B2 (en) 2012-11-02 2018-07-17 Danmarks Tekniske Universitet Self-oscillating resonant power converter
CN104426333A (en) * 2013-08-27 2015-03-18 三菱电机株式会社 Driving circuit and semiconductor device
JP2015073147A (en) * 2013-10-01 2015-04-16 三菱電機株式会社 Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5169416B2 (en) 2013-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5141049B2 (en) Gate voltage control circuit and gate voltage control method
JP5341842B2 (en) Power supply circuit and power conversion device
US9543749B2 (en) Driver for switching element and control system for rotary machine using the same
CN103208908B (en) The driver of switch element and use the control system of rotary machine of this driver
US7948276B2 (en) Gate driver circuit, switch assembly and switch system
JP6471895B2 (en) Drive device, power conversion device
US20160211767A1 (en) Inverter controller and control method of inverter device
JP6702209B2 (en) Power converter
JP2015119624A (en) Drive unit and electric power converter
US20160314914A1 (en) Power switch circuit
JP2016073052A (en) Switching controller
US9496790B2 (en) Power conversion device
CN105706366A (en) Gate driver circuit and power conversion apparatus using same
JP5548809B2 (en) Power supply circuit and power conversion device
JP5169416B2 (en) Power conversion circuit drive circuit and power conversion system
JP6439522B2 (en) Switching element drive circuit
JP2006353093A (en) Method for controlling semiconductor device
JP4506276B2 (en) Drive circuit for self-extinguishing semiconductor device
JP7341163B2 (en) Power semiconductor device drive circuit and power semiconductor module using the same
JP2020039204A (en) Drive circuit for switch to be driven
JP6191542B2 (en) Power converter
JP5106924B2 (en) Power conversion circuit driving device and power conversion system
JP2018033259A (en) Power conversion device
JP2010093885A (en) Drive circuit for power switching element
JP5966947B2 (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100909

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121128

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121217

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5169416

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160111

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees