JP2011024388A - パワースイッチング素子の駆動装置 - Google Patents

パワースイッチング素子の駆動装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2011024388A
JP2011024388A JP2009169633A JP2009169633A JP2011024388A JP 2011024388 A JP2011024388 A JP 2011024388A JP 2009169633 A JP2009169633 A JP 2009169633A JP 2009169633 A JP2009169633 A JP 2009169633A JP 2011024388 A JP2011024388 A JP 2011024388A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switching element
voltage
power switching
output voltage
power
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
JP2009169633A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4844653B2 (ja
Inventor
Hiroshi Inamura
洋 稲村
Tsuneo Maehara
恒男 前原
Junichi Fukuda
純一 福田
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 JP2009169633A priority Critical patent/JP4844653B2/ja
Priority to US12/824,654 priority patent/US8284575B2/en
Publication of JP2011024388A publication Critical patent/JP2011024388A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4844653B2 publication Critical patent/JP4844653B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • H03K17/0828—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in composite switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/14—Modifications for compensating variations of physical values, e.g. of temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/689—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors with galvanic isolation between the control circuit and the output circuit
    • H03K17/691—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors with galvanic isolation between the control circuit and the output circuit using transformer coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/60—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
    • H03K17/605—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors with galvanic isolation between the control circuit and the output circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K2017/0806—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage against excessive temperature

Abstract

【課題】パワースイッチング素子Ｓｗのスイッチング状態の切替速度を可変とするに際し、可変とするための入力信号を伝達させるために絶縁手段を新たに追加する必要が生じること。
【解決手段】パワースイッチング素子Ｓｗを駆動するドライブユニットＤＵは、２次側コイル１０ａの出力電圧が印加されるコンデンサ４２をフローティング電源とする。２次側コイル１０ａの出力電圧は、コンパレータ７２によって閾値電圧と比較される。速度切替部６０では、コンパレータ７２による比較結果に応じて、パワースイッチング素子Ｓｗのスイッチング状態の切替速度を変更する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、パワースイッチング素子のスイッチング状態の切替速度を可変とするパワースイッチング素子の駆動装置に関する。
例えば下記特許文献１には、車載主機に接続されるインバータを構成するスイッチング素子のスイッチング状態の切替速度を、インバータの入力電圧に応じて可変とする技術が記載されている。これは、スイッチング状態の切替速度を低下させることで、サージノイズが抑制される一方、スイッチング状態の切替に伴う電力損失が増加することに鑑みたものである。すなわち、スイッチング素子の信頼性を維持する上では、スイッチング素子に耐圧を超える電圧が印加される事態を回避する必要があり、これにより、サージノイズの上限値が定まる。このため、サージノイズが上限値を超えない範囲で切替速度を極力大きくすることで、スイッチング状態の切り替えに伴う電力損失の抑制を図ることとなる。ここで、上限値は、インバータの入力電圧に依存するため、切替速度を入力電圧に応じて可変設定することで、スイッチング素子に印加される電圧が過度に大きくなることを回避しつつも切り替え速度を極力大きくすることができる。
特許第３０５２７９２号公報
ところで、上記インバータは、車載低電圧システムから絶縁された車載高電圧システムを構成する。一方、インバータＩＶの入力電圧情報等の各種情報は、通常、低電圧システムにおいて管理される。このため、スイッチング状態の切替速度を可変する際には、入力電圧情報または切替速度の可変指令信号を低電圧システムから高電圧システムに伝達させる必要が生じる。そしてこの場合には、フォトカプラ等の絶縁手段を別途設ける必要が生じる。
なお、上記の例に限らず、パワースイッチング素子のスイッチング状態の切替速度を可変とするものにあっては、可変とするための入力信号を低電圧システムから高電圧システムに伝達させるに際して絶縁手段を新たに追加する必要が生じるこうした実情も概ね共通したものとなっている。
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、パワースイッチング素子のスイッチング状態の切替速度を可変とするに際し、絶縁手段を新たに追加することなく可変とするための入力信号を伝達させることのできるパワースイッチング素子の駆動装置を提供することにある。
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。
請求項１記載の発明は、トランスの２次側コイルの出力電圧を可変制御すべく１次側コイルを通電操作する操作手段と、前記トランスの２次側コイルの出力電圧を規定値に制御する電圧制御手段と、前記電圧制御手段の出力電圧を電圧制御形のパワースイッチング素子に印加することで前記パワースイッチング素子を駆動する駆動手段と、前記２次側コイルの出力電圧の値に基づき、前記パワースイッチング素子のスイッチング状態の切替速度を可変とする可変手段とを備えることを特徴とする。
上記発明では、トランスの２次側コイルの出力電圧を、スイッチング状態の切替速度を可変とするための入力信号とすることができる。このため、駆動手段の電源を構成するためのトランスを利用して１次側から２次側へと上記切替速度を可変とするための入力信号を伝達することができ、ひいては絶縁手段を新たに追加することを回避することができる。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記操作手段は、前記パワースイッチング素子の温度情報に基づき、前記トランスの２次側コイルの出力電圧を可変制御すべく前記１次側コイルを通電操作することを特徴とする。
パワースイッチング素子は、温度に応じてその耐圧が変化する。詳しくは、一般的には、低温であるほど耐圧が低くなる特性を有する。上記発明では、この点に鑑み、スイッチング状態の切替速度を温度に応じて可変とすることで、パワースイッチング素子に耐圧を超える電圧が印加されることを回避しつつも、スイッチング状態の切替に伴う電力損失を極力低減することができる。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記パワースイッチング素子は、回転機に接続されるインバータを構成するものであり、前記操作手段は、前記インバータの入力電圧情報に基づき、前記トランスの２次側コイルの出力電圧を可変制御すべく前記１次側コイルを通電操作することを特徴とする。
パワースイッチング素子に印加される電圧は、インバータの入力電圧に依存する。上記発明では、この点に鑑み、スイッチング状態の切替速度を入力電圧に応じて可変とすることで、パワースイッチング素子に耐圧を超える電圧が印加されることを回避しつつも、スイッチング状態の切替に伴う電力損失を極力低減することができる。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記操作手段は、前記パワースイッチング素子を流れる電流情報に基づき、前記トランスの２次側コイルの出力電圧を可変制御すべく前記１次側コイルを通電操作することを特徴とする。
パワースイッチング素子に印加されるサージノイズの大きさは、パワースイッチング素子を流れる電流に依存する。上記発明では、この点に鑑み、スイッチング状態の切替速度を電流情報に応じて可変とすることで、パワースイッチング素子に耐圧を超える電圧が印加されることを回避しつつも、スイッチング状態の切替に伴う電力損失を極力低減することができる。
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、前記操作手段は、前記２次側コイルの出力電圧を段階的に可変とするものであり、前記可変手段は、前記出力電圧の段階的な変化に応じて前記スイッチング状態の切替速度を段階的に可変とすることを特徴とする。
請求項６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、前記操作手段は、前記２次側コイルの出力電圧をアナログ的に可変とするものであり、前記可変手段は、前記出力電圧のアナログ的な変化に応じて前記スイッチング状態の切替速度をアナログ的に可変とすることを特徴とする。
上記発明では、パワースイッチング素子に耐圧を超える電圧が印加されることを回避しつつも、スイッチング状態の切替に伴う電力損失をいっそう低減することができる。
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記電圧制御手段は、前記２次側コイルの出力電圧を降圧するものであり、前記操作手段は、前記パワースイッチング素子の温度が高くなると想定される場合に、前記２次側コイルの出力電圧を低下させることを特徴とする。
上記発明では、電圧制御手段が出力電圧を降圧するものであるため、出力電圧を上昇させるほど電圧の変換に際しての電力損失が大きくなりやすい。一方、パワースイッチング素子の温度とスイッチング状態の所望とする切替速度との間には、通常、相関関係がありる。また、パワースイッチング素子の温度が高いほど、駆動装置の温度も上昇しやすい傾向がある。上記発明では、この点に鑑み、パワースイッチング素子の温度が高くなると想定される状況下、出力電圧を低下させることで、駆動装置の温度上昇を極力抑制することができる。
請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、前記可変手段は、前記電圧制御手段および前記導通制御端子間の電気経路の抵抗値、前記パワースイッチング素子の出力端子および前記導通制御端子間の容量、および前記電圧制御手段の出力電圧の少なくとも１つを可変とする手段であることを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の発明において、前記トランスは、フライバック型のコンバータを構成することを特徴とする。
なお、上記発明において、前記パワースイッチング素子は、複数のパワースイッチング素子からなり、前記２次側コイルは、複数の２次側コイルからなるようにしてもよい。この場合、フォワード型のコンバータとする場合には、２次側コイルの電流を平滑化すべく複数の２次側コイルのそれぞれにチョークコイルを備える必要が生じる一方、フライバック型のコンバータの場合には、２次側コイルの電流を平滑化する手段を１次側コイルによって構成することが可能となる。このため、回路の部品点数を低減することができる。
第１の実施形態のシステム構成図。 同実施形態のドライブユニットＤＵの回路構成を示す回路図。 同実施形態にかかるスイッチング速度の可変処理を示すタイムチャート。 第２の実施形態のドライブユニットＤＵの回路構成を示す回路図。 第３の実施形態のドライブユニットＤＵの回路構成を示す回路図。 第４の実施形態にかかるスイッチング速度の可変処理を示すタイムチャート。 第５の実施形態にかかるスイッチング速度の可変処理を示すタイムチャート。 第６の実施形態のシステム構成図。 同実施形態のドライブユニットＤＵの回路構成を示す回路図。
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかるパワースイッチング素子の駆動装置をハイブリッド車に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図示されるトランス１０は、車載低電圧システムと車載高電圧システムとを絶縁する絶縁手段である。ここで、低電圧システムは、車体（ボディー）を基準電位とするものであり、所定の低電圧（例えば数Ｖ〜数十Ｖ）で動作する電子機器を備える。一方、高電圧システムは、車載主機としてのモータジェネレータを備え、所定の高電圧（例えば百Ｖ〜千数百Ｖ）で動作する。
上記モータジェネレータに接続されるインバータを構成するパワースイッチング素子Ｓｗは、ドライブユニットＤＵによって駆動される。ドライブユニットＤＵは、トランス１０を介して、低電圧システムから電気エネルギを供給されることで動作する。ここで、ドライブユニットＤＵは、パワースイッチング素子Ｓｗの出力端子の電位（エミッタ電位）を基準とし、導通制御端子（ゲート）の電圧を操作することで、パワースイッチング素子Ｓｗをオン、オフさせる。なお、本実施形態では、パワースイッチング素子Ｓｗとして、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を想定しており、しかも、これに流れる電流（コレクタ電流）と相関を有する微少電流を出力するセンス端子ＳＴを備えたものを想定している。
トランス１０の１次側コイル１０ｂには、バッテリ１２およびコンデンサ１４が並列接続されている。ここで、コンデンサ１４は、バッテリ１２の電気エネルギを蓄える蓄電手段であり、１次側コイル１０ｂの直接の電力供給源となっている。１次側コイル１０ｂおよびコンデンサ１４を備えるループ回路は、スイッチング素子１６によって開閉される。
電圧制御部１８は、スイッチング素子１６のオン・オフの１周期に対するオン期間の比率（時比率）を操作することによって、トランス１０の出力電圧を制御する。詳しくは、電圧制御部１８では、トランス１０の出力電圧をフィードバック制御する。トランス１０の出力電圧を検出する手段は、以下のようにして構成されている。
トランス１０の１次側コイル１０ｃには、ダイオード２０を介して、コンデンサ２２が並列接続されている。コンデンサ２２には、抵抗体２４，２６の直列接続体が接続されている。これら抵抗体２４，２６は、コイル１０ｃの両端の電圧（コンデンサ２２の両端の電圧）を分圧するものであり、抵抗体２４，２６の接続点の電圧が、トランス１０の出力電圧の検出値となる。すなわち、１次側コイル１０ｃの電圧と２次側コイル１０ａの電圧とは、１次側コイル１０ｃと２次側コイル１０ａとの巻数比に応じた一定の関係を有する。このため、１次側コイル１０ｃの両端の電圧を検出することで、２次側コイル１０ａの両端の電圧を間接的に検出することができる。
中央処理装置（ＣＰＵ３２）は、各種センサの出力値（センサ値情報）等に基づき、パワースイッチング素子Ｓｗを操作する操作信号を生成して出力する。ここで、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の上側アームの操作信号が、それぞれ操作信号ｇｕｐ、ｇｖｐ、ｇｗｐであり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の下側アームの操作信号が、それぞれ操作信号ｇｕｎ、ｇｖｎ、ｇｗｎである。これら操作信号は、フォトカプラ等の絶縁手段を介して該当するパワースイッチング素子Ｓｗを駆動対象とするドライブユニットＤＵに入力される。
図２に、本実施形態にかかるドライブユニットＤＵの構成を示す。
図示されるように、２次側コイル１０ａには、ダイオード４０が接続されている。このダイオード４０は、トランス１０をフライバック型のコンバータとするためのものである。すなわち、上記スイッチング素子１６がオン状態となる場合に２次側コイル１０ａに電流が流れることを阻止して且つ、スイッチング素子１６がオフ状態となる場合に２次側コイル１０ａに電流が流れることを許容する手段である。２次側コイル１０ａの一対の端子は、ダイオード４０を介してコンデンサ４２に接続されている。コンデンサ４２は、ドライブユニットＤＵの電源（フローティング電源）となるものである。
ドライブユニットＤＵは、ドライブＩＣ５０を備えている。ドライブＩＣ５０は、パワースイッチング素子Ｓｗを駆動するための機能を有する集積回路である。詳しくは、ドライブＩＣ５０は、２次側コイル１０ａの出力電圧を規定電圧に制御するレギュレータ５２を備えている。レギュレータ５２は、パワースイッチング素子Ｓｗのゲートに印加される電圧を高精度に制御するために設けられた電圧出力手段である。すなわち、トランス１０の２次側コイル１０ａは、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の上側アームのそれぞれと、下側アームとに各別に設けられている。そして、これらの２次側コイル１０ａの出力電圧は、各パワースイッチング素子Ｓｗのエミッタおよびゲート間の寄生容量の個体差等に起因して、ばらつきを生じえる。このため、レギュレータ５２を備えない場合には、ゲート電圧の制御精度が低下する。なお、レギュレータ５２は、２次側コイル１０ａの電圧を降圧するものである。
レギュレータ５２の出力端子は、充電用スイッチング素子５４および速度切替部６０を介してパワースイッチング素子Ｓｗのゲートに接続されている。また、パワースイッチング素子Ｓｗのゲートは、速度切替部６０および放電用スイッチング素子５６を介して、パワースイッチング素子Ｓｗのエミッタに接続されている。駆動部７０は、上記操作信号（ここでは、操作信号を総括して操作信号ｇと表記）を入力として、充電用スイッチング素子５４および放電用スイッチング素子５６をオン・オフすることで、パワースイッチング素子Ｓｗをオン、オフ駆動する。すなわち、充電用スイッチング素子５４をオン状態として且つ放電用スイッチング素子５６をオフ状態とすることで、パワースイッチング素子Ｓｗのゲートにレギュレータ５２の電圧を印加し、パワースイッチング素子Ｓｗをオンする。また、充電用スイッチング素子５４をオフ状態として且つ放電用スイッチング素子５６をオン状態とすることで、パワースイッチング素子Ｓｗのゲートの電荷を放電させ、パワースイッチング素子Ｓｗをオフする。
なお、駆動部７０は、センス端子ＳＴの出力する電流に基づいて、パワースイッチング素子Ｓｗを流れる電流の検出値を取得する。そして、この検出値に基づき、パワースイッチング素子Ｓｗに流れる電流が過度に大きくなる場合、操作信号ｇにかかわらず、パワースイッチング素子Ｓｗを強制的にオフ状態とする。
＜スイッチング速度の切替処理＞
次に、本実施形態にかかるパワースイッチング素子Ｓｗのスイッチング速度の切替処理について説明する。
本実施形態では、トランス１０の出力電圧（２次側コイル１０ａの出力電圧）に基づき、パワースイッチング素子Ｓｗのスイッチング状態の切替速度を切り替える。このため、先の図１に示すように、トランス１０の出力電圧の可変設定機能を有する。
すなわち、上記抵抗体２６には、スイッチング素子３０および抵抗体２８が並列接続されている。ここで、スイッチング素子３０がオフ状態である場合には、１次側コイル１０ｃの電圧が抵抗体２４および抵抗体２６によって分圧されるのに対し、スイッチング素子３０がオン状態である場合には、１次側コイル１０ｃの電圧が抵抗体２６，２８および抵抗体２４によって分圧される。このため、分圧値は、スイッチング素子３０がオン状態とされる場合の方が低くなる。すなわち、電圧制御部１８によって認識される電圧は、スイッチング素子３０がオン状態とされる場合の方が低くなる。このため、電圧制御部１８では、スイッチング素子３０がオン状態とされる場合の方が、トランス１０の出力電圧を高い側に制御するようになる。このように、スイッチング素子３０のオン・オフは、電圧制御部１８の目標電圧を可変とする処理と等価となっている。
一方、先の図２に示すように、ドライブＩＣ５０は、２次側コイル１０ａの出力電圧が閾値電圧以上であるか否かを判断するための判断手段（コンパレータ７２）を備えている。コンパレータ７２の一方の入力端子（ここでは、非反転入力端子）には、１次側コイル１０ａの出力電圧が印加され、他方の入力端子（ここでは、反転入力端子）には、基準電源７４の電圧が印加されている。なお、基準電源７４は、１次側コイル１０ａの電圧を降圧して基準電圧を生成するものであるため、コンパレータ７２の非反転入力端子には、実際には、２次側コイル１０ａの出力電圧を分圧した電圧が印加されている。
２次側コイル１０ａの出力電圧と閾値電圧との比較結果（コンパレータ７２の出力電圧）は、速度切替部６０に入力され、速度切替部６０では、入力信号に基づき、スイッチング状態の切替速度を切り替える。詳しくは、速度切替部６０は、互いに抵抗値の相違する一対の抵抗体６１，６２を備え、上記比較結果に応じて抵抗体６１，６２のいずれかがゲート抵抗として、ゲートの電荷の充電のための電気経路や放電のための電気経路として利用される。このため、抵抗体６１，６２のうち抵抗値が大きい方を用いるなら、ゲートの電圧の変化速度が低下し、ひいてはパワースイッチング素子Ｓｗのスイッチング状態の切替速度が低下する。これに対し、抵抗体６１，６２のうち抵抗値が小さい方を用いるなら、ゲートの電圧の変化速度が上昇し、ひいてはパワースイッチング素子Ｓｗのスイッチング状態の切替速度が上昇する。
上記スイッチング状態の切替速度の切替は、パワースイッチング素子Ｓｗの温度に応じて行われる。これは、パワースイッチング素子Ｓｗの温度が低いほどパワースイッチング素子Ｓｗの耐圧が低くなることに鑑みたものである。すなわち、パワースイッチング素子Ｓｗの温度が低い場合、これに印加される電圧を低下させるべく、スイッチング状態の切替速度を低下させることでサージノイズの抑制を図る。ちなみに、パワースイッチング素子Ｓｗの温度の検出値は、その付近に感温ダイオード等の温度検出手段の検出値や、パワースイッチング素子Ｓｗを冷却する冷却水の温度を検出する手段の検出値とすればよい。
図３に、本実施形態にかかるスイッチング状態の切替速度の切替処理を例示する。詳しくは、図３（ａ）に、パワースイッチング素子Ｓｗの温度の推移を示し、図３（ｂ）に、スイッチング素子３０の状態の推移を示し、図３（ｃ）に、トランス１０の出力電圧の推移を示し、図３（ｅ）に、パワースイッチング素子Ｓｗのスイッチング状態の切替速度（スイッチング速度）を示す。
図示されるように、パワースイッチング素子Ｓｗの温度が閾値温度（図中、１点鎖線）以上となると、スイッチング素子３０がオフ状態とされる。これにより、トランス１０の出力電圧が低下し、閾値（図中、１点鎖線）以下となることで、パワースイッチング素子Ｓｗのスイッチング状態の切替速度を上昇させる。
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。
（１）パワースイッチング素子Ｓｗのスイッチング状態の切替速度を、トランス１０の出力電圧に応じて可変設定した。これにより、ドライブユニットＤＵの電源を構成するためのトランス１０を利用して１次側から２次側へとスイッチング状態の切替速度を可変とするための入力信号を伝達することができ、ひいては絶縁手段を新たに追加することを回避することができる。
（２）パワースイッチング素子Ｓｗの温度情報に基づき、トランス１０の出力電圧を可変制御すべくスイッチング素子１６の時比率を操作した。これにより、パワースイッチング素子Ｓｗに耐圧を超える電圧が印加されることを回避しつつも、スイッチング状態の切替に伴う電力損失を極力低減することができる。
（３）トランス１０の出力電圧を２値的に可変設定することで、スイッチング状態の切替速度を２値的に可変設定した。これにより、スイッチング状態の切替速度の切替処理を簡素な構成にて実現することができる。
（４）トランス１０の出力電圧を規定電圧に制御するレギュレータ５２を備えた。これにより、パワースイッチング素子Ｓｗのゲートに印加される電圧を高精度に制御することができる。また、本実施形態では、センス端子ＳＴの出力電流に基づきパワースイッチング素子Ｓｗの電流を検出したが、この電流の検出結果は、パワースイッチング素子Ｓｗのゲートに印加される電圧に依存する。このため、電流の検出精度は、ゲート印加電圧の制御精度に依存することとなる。この点、本実施形態では、レギュレータ５２によってゲートに印加される電圧が制御されるため、電流の検出精度を高精度に維持することができる。
（５）レギュレータ５２として、トランス１０の出力電圧を降圧するものを採用し、パワースイッチング素子Ｓｗの温度が高い場合、出力電圧を低下させた。これにより、ドライブユニットＤＵの温度が上昇しやすい状況を緩和することができる。すなわち、レギュレータ５２がトランスの出力電圧を降圧するものである場合、トランス１０の出力電圧が高いほど、レギュレータ５２の発熱量が多くなる傾向がある。一方、パワースイッチング素子Ｓｗの温度が高い場合には、パワースイッチング素子ＳｗからドライブユニットＤＵへと熱エネルギが流入し、ドライブユニットＤＵの温度が上昇しやすくなる。このため、パワースイッチング素子Ｓｗの温度が高い場合には、レギュレータ５２の発熱量を低減させ、ドライブユニットＤＵ（ドライブＩＣ５０）内の発熱量を低減させることが望ましい。
（６）トランス１０によって、フライバック型のコンバータを構成した。この場合、２次側コイル１０ａの電流を平滑化する手段を１次側コイル１０ｂによって構成することが可能となる。このため、回路の部品点数を低減することができる。
（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。
本実施形態では、スイッチング状態の切替速度の可変手段を、ゲートコンデンサの可変手段として構成する。
図４に、本実施形態にかかるドライブユニットＤＵの構成を示す。なお、図４において、先の図２に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。
図示されるように、速度切替部６０は、パワースイッチング素子Ｓｗのゲートおよびエミッタ間に、コンデンサ６３と、スイッチング素子６４およびコンデンサ６５の並列接続体を備えて構成されている。このため、スイッチング素子６４がオンである場合の方がオフである場合よりも、パワースイッチング素子Ｓｗのゲートおよびエミッタ間の静電容量が大きくなる。したがって、スイッチング素子６４をオンすることで、ゲートの電圧の変化速度を低下させることができる。
なお、充電用スイッチング素子５４および放電用スイッチング素子５６の接続点とパワースイッチング素子Ｓｗのゲートとの間には、ゲート抵抗８０が接続されている。
以上説明した本実施形態によっても、先の第１の実施形態の上記各効果を得ることができる。
（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。
本実施形態では、スイッチング状態の切替速度の可変手段を、ゲートの印加電圧の可変手段として構成する。
図５に、本実施形態にかかるドライブユニットＤＵの構成を示す。なお、図５において、先の図２に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。
図示されるように、本実施形態では、出力電圧を可変設定可能なレギュレータ５２ａを備えている。レギュレータ５２ａは、トランス１０の出力電圧と閾値電圧との大小に応じて出力電圧を可変とするものである。レギュレータ５２ａの出力電圧が変更されると、パワースイッチング素子Ｓｗのゲートの充電速度が変化するため、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切替速度を切り替えることができる。
以上説明した本実施形態によっても、先の第１の実施形態の上記各効果を得ることができる。
（第４の実施形態）
以下、第４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。
本実施形態では、インバータの入力電圧に応じてスイッチング状態の切替速度を可変設定する。
図６に、本実施形態にかかるスイッチング速度の切替処理を例示する。ここで、図６（ａ）は、インバータの入力電圧の推移を示し、図６（ｂ）〜図６（ｄ）は、先の図３（ｂ）〜図３（ｄ）に対応している。
図示されるように、インバータの入力電圧が規定電圧（図中、１点鎖線）以上となると、先の図１に示したスイッチング素子３０がオフ状態とされる。これにより、トランス１０の出力電圧が低下し、閾値（図中、１点鎖線）以下となることでスイッチング速度が低速に切り替えられる。これにより、スイッチング状態の切り替えに伴うサージ電圧を低下させることができるため、インバータ入力電圧とサージ電圧との和に応じた量であるパワースイッチング素子の印加電圧を抑制することができる。
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）、（３）、（４）、（６）の各効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
（７）インバータの入力電圧情報に基づき、トランスの出力電圧を可変制御すべくスイッチング素子３０を操作した。これにより、パワースイッチング素子Ｓｗに耐圧を超える電圧が印加されることを回避しつつも、スイッチング状態の切替に伴う電力損失を極力低減することができる。
（第５の実施形態）
以下、第５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。
本実施形態では、インバータに接続されるモータジェネレータの相電流の振幅に応じてスイッチング状態の切替速度を可変設定する。
図７に、本実施形態にかかるスイッチング速度の切替処理を例示する。ここで、図７（ａ）は、相電流の振幅の推移を示し、図７（ｂ）、図７（ｃ）は、先の図３（ｂ）、図３（ｃ）に対応している。また、図７（ｄ）は、オフ状態からオン状態への切替速度の推移を示し、図７（ｅ）は、オン状態からオフ状態への切替速度の推移を示す。
図示されるように、相電流の振幅が閾値（図中、１点鎖線）以上となると、スイッチング素子３０がオフ状態に切り替えられる。これにより、トランス１０の出力電圧が低下し、閾値（図中、１点鎖線）以下となることで、パワースイッチング素子Ｓｗのオン状態への切替速度を上昇させ、またオフ状態への切替速度を低下させる。これは、パワースイッチング素子Ｓｗをオン状態に切り替える際に生じるサージは、パワースイッチング素子Ｓｗを流れる電流が大きくなるにつれて小さくなる一方、オフ状態に切り替える際に生じるサージは、パワースイッチング素子Ｓｗを流れる電流が大きくなるにつれて大きくなることに鑑みたものである。
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）、（３）、（４）、（６）の各効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
（８）パワースイッチング素子Ｓｗを流れる電流情報に基づき、トランス１０の出力電圧を可変制御した。これにより、パワースイッチング素子Ｓｗに耐圧を超える電圧が印加されることを回避しつつも、スイッチング状態の切替に伴う電力損失を極力低減することができる。
（９）レギュレータ５２として、トランス１０の出力電圧を降圧するものを採用し、パワースイッチング素子Ｓｗの相電流の振幅が高い場合、出力電圧を低下させた。これにより、ドライブユニットＤＵの温度が上昇しやすい状況を緩和することができる。すなわち、レギュレータ５２がトランスの出力電圧を降圧するものである場合、トランス１０の出力電圧が高いほど、レギュレータ５２の発熱量が多くなる傾向がある。一方、パワースイッチング素子Ｓｗの相電流の振幅が大きい場合には、パワースイッチング素子Ｓｗの温度が高いため、パワースイッチング素子ＳｗからドライブユニットＤＵへと熱エネルギが流入し、ドライブユニットＤＵの温度が上昇しやすくなる。このため、パワースイッチング素子Ｓｗの温度が高い場合には、レギュレータ５２の発熱量を低減させ、ドライブユニットＤＵ（ドライブＩＣ５０）内の発熱量を低減させることが望ましい。
（第６の実施形態）
以下、第６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。
本実施形態では、パワースイッチング素子Ｓｗの温度や、相電流の振幅、インバータＩＶの入力電圧に応じて、スイッチング状態の切替速度をアナログ的に変更する。
図８に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。なお、図８において、先の図１に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。
図示されるように、本実施形態では、１次側コイル１０ｃの電圧を、抵抗体２４および抵抗体２６ａによって分圧し、この分圧値を、１次側コイル１０ｃの電圧検出値として電圧制御部１８に入力する。そして、抵抗体２６ａの抵抗値を、パワースイッチング素子Ｓｗの温度や、相電流の振幅、インバータＩＶの入力電圧に応じてアナログ的に変更する。詳しくは、パワースイッチング素子Ｓｗの温度が高いほど、抵抗体２６ａの抵抗値を大きくすることで、トランス１０の出力電圧を低下させる。また、パワースイッチング素子Ｓｗの相電流の振幅が大きいほど、抵抗体２６ａの抵抗値を大きくすることで、トランス１０の出力電圧を低下させる。さらに、インバータＩＶの入力電圧が低いほど、抵抗体２６ａの抵抗値を大きくすることで、トランス１０の出力電圧を低下させる。
図９に、本実施形態にかかるドライブユニットＤＵの構成を示す。なお、図９において、先の図２に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。
図示されるように、本実施形態にかかる速度切替部６０は、パワースイッチング素子Ｓｗのゲートの充電経路および放電経路の抵抗値をアナログ的に変更する手段である。速度切替部６０には、２次側コイル１０ａの電圧が印加されており、これに応じて抵抗値を変更する。詳しくは、トランス１０の出力電圧が小さいほど、抵抗値を小さくする。これにより、パワースイッチング素子Ｓｗの温度が高いほど、パワースイッチング素子Ｓｗのスイッチング状態の切替速度が上昇する。また、パワースイッチング素子Ｓｗの相電流の振幅が大きいほど、スイッチング状態のオン状態への切替速度が上昇し、オフ状態への切替速度が低下する。さらに、インバータＩＶの入力電圧が低いほど、パワースイッチング素子Ｓｗのスイッチング状態の切替速度が上昇する。
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）、（２）、（４）〜（６）の各効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
（９）トランス１０の出力電圧のアナログ的な変化に応じてスイッチング状態の切替速度をアナログ的に可変とした。これにより、パワースイッチング素子Ｓｗに耐圧を超える電圧が印加されることを回避しつつも、スイッチング状態の切替に伴う電力損失をいっそう低減することができる。
（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。
・上記第１の実施形態に対する第４の実施形態の変更点によって、第２，３の実施形態を変更してもよい。
・上記第１の実施形態に対する第５の実施形態の変更点によって、第２，３の実施形態を変更してもよい。ただし、第３の実施形態を変更する場合には、ゲートをエミッタよりも高電位となる部材に接続する手段に加えて、ゲートをエミッタよりも低電位に接続する手段を備え、エミッタよりも低電位となる電位を２次側コイル１０ａの電圧に応じて変更する。
・上記第１の実施形態に対する第６の実施形態の変更点によって、第２，３の実施形態を変更してもよい。例えば第３の実施形態を変更する場合、レギュレータ５２ａに、入力電圧に応じて出力電圧をアナログ的に調節する機能を有するものを用いればよい。
・上記第５の実施形態では、電流の振幅に応じてスイッチング状態の切替速度を可変設定したがこれに限らず、例えば、都度のオン期間における電流値を、可変設定に際して更に加味してもよい。これは、例えば、モータジェネレータを力率１で制御して且つ、三角波比較ＰＷＭ制御によって操作信号ｇを生成し、操作信号ｇのパルス幅から相電流の位相を推定することで行うことができる。
・上記第４の実施形態において、インバータＩＶの入力電圧が規定電圧以上となる場合に、トランス１０の出力電圧を上昇させてもよい。もっとも、上記第１の実施形態においてパワースイッチング素子Ｓｗの温度が上昇する場合にトランス１０の出力電圧を上昇させたり、上記第５の実施形態において相電流の振幅が大きくなる場合にトランス１０の出力電圧を上昇させても、上記（１）、（３）、（６）等の効果を得ることはできる。
・上記第６の実施形態において、スイッチング状態の切替速度を切り替えるためのパラメータを、パワースイッチング素子Ｓｗの温度、相電流の振幅およびインバータＩＶの入力電圧のうちの１つまたは２つとしてもよい。
・パワースイッチング素子Ｓｗのゲートとレギュレータ５２との間の電気経路の抵抗値を可変とする手段としては、互いに抵抗値の相違する複数の線形素子としての抵抗体を備えるものに限らない。例えば、特開２００９−５５６５４号公報に見られるように、バイポーラトランジスタのコレクタおよびエミッタ間の抵抗値をベース電流によって可変とするものであってもよい。
・２次側コイル１０ａの出力電圧を段階的に可変とする手段としては、上記第１の実施形態等に例示したように、１段階に可変とするものに限らず、多段階に可変とするものであってもよい。
・パワースイッチング素子Ｓｗのスイッチング状態の切替速度を可変とする手段としては、オン状態への切替およびオフ状態への切替の双方を可変とするものに限らず、いずれか一方のみを可変とするものであってもよい。
・トランス１０としては、フライバック式のコンバータを構成するものに限らない。例えばフォワード型のコンバータを構成するものであってもよい。この場合、各々の２次側コイルにこれを流れる電流を平滑化するチョークコイルを設けることが望ましい。
・２次側コイル１０ａの出力電圧を可変とする処理としては、電圧制御部１８の制御量（電圧）の検出値を変化させるものに限らない。例えば電圧制御部１８内部における制御量の目標値を変化させるものであってもよい。
・２次側コイル１０ａの出力電圧を検出する手段としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。例えば２次側コイル１０ａのいずれか１つの電圧を検出して且つ検出結果を低電圧システムに伝達させる手段であってもよい。
・２次側コイル１０ａの出力電圧を可変とする処理としては、フィードバック制御手段にも限らず、開ループ制御を行うものであってもよい。
・レギュレータ５２およびゲート間の電気経路を開閉する開閉手段としては、ＮチャネルＭＯＳ電界効果トランジスタに限らず、例えば、ＰチャネルＭＯＳ電界効果トランジスタ等の任意の電界効果トランジスタであってもよい。
・車載主機に電力を供給する電力変換回路としては、インバータに限らず、高電圧バッテリの電圧を昇圧してインバータに出力するコンバータを備えてもよい。この場合、コンバータを構成するパワースイッチング素子の駆動装置に本発明を適用することもできる。
・パワースイッチング素子としては、インバータを構成するものに限らず、例えば車載高電圧バッテリの電圧を降圧して補機バッテリに供給するＤＣＤＣコンバータを構成するものであってもよい。
・パワースイッチング素子としては、ハイブリッド車に搭載されるものに限らず、例えば電気自動車に搭載されるものであってもよい。
・パワースイッチング素子としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。例えばセンス端子ＳＴを備えないＩＧＢＴでもよい。また、ＩＧＢＴに限らず、パワーＭＯＳ電解効果トランジスタ等の電界効果トランジスタであってもよい。
１０…トランス、１０ａ…２次側コイル、１０ｂ…１次側コイル、６０…速度切替部、Ｓｗ…パワースイッチング素子。

Claims (9)

  1. トランスの２次側コイルの出力電圧を可変制御すべく１次側コイルを通電操作する操作手段と、
    前記トランスの２次側コイルの出力電圧を規定値に制御する電圧制御手段と、
    前記電圧制御手段の出力電圧を電圧制御形のパワースイッチング素子に印加することで前記パワースイッチング素子を駆動する駆動手段と、
    前記２次側コイルの出力電圧の値に基づき、前記パワースイッチング素子のスイッチング状態の切替速度を可変とする可変手段とを備えることを特徴とするパワースイッチング素子の駆動装置。
  2. 前記操作手段は、前記パワースイッチング素子の温度情報に基づき、前記トランスの２次側コイルの出力電圧を可変制御すべく前記１次側コイルを通電操作することを特徴とする請求項１記載のパワースイッチング素子の駆動装置。
  3. 前記パワースイッチング素子は、回転機に接続されるインバータを構成するものであり、
    前記操作手段は、前記インバータの入力電圧情報に基づき、前記トランスの２次側コイルの出力電圧を可変制御すべく前記１次側コイルを通電操作することを特徴とする請求項１または２記載のパワースイッチング素子の駆動装置。
  4. 前記操作手段は、前記パワースイッチング素子を流れる電流情報に基づき、前記トランスの２次側コイルの出力電圧を可変制御すべく前記１次側コイルを通電操作することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパワースイッチング素子の駆動装置。
  5. 前記操作手段は、前記２次側コイルの出力電圧を段階的に可変とするものであり、
    前記可変手段は、前記出力電圧の段階的な変化に応じて前記スイッチング状態の切替速度を段階的に可変とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のパワースイッチング素子の駆動装置。
  6. 前記操作手段は、前記２次側コイルの出力電圧をアナログ的に可変とするものであり、
    前記可変手段は、前記出力電圧のアナログ的な変化に応じて前記スイッチング状態の切替速度をアナログ的に可変とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のパワースイッチング素子の駆動装置。
  7. 前記電圧制御手段は、前記２次側コイルの出力電圧を降圧するものであり、
    前記操作手段は、前記パワースイッチング素子の温度が高くなると想定される場合に、前記２次側コイルの出力電圧を低下させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のパワースイッチング素子の駆動装置。
  8. 前記可変手段は、前記電圧制御手段および前記導通制御端子間の電気経路の抵抗値、前記パワースイッチング素子の出力端子および前記導通制御端子間の容量、および前記電圧制御手段の出力電圧の少なくとも１つを可変とする手段であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のパワースイッチング素子の駆動装置。
  9. 前記トランスは、フライバック型のコンバータを構成することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のパワースイッチング素子の駆動装置。
JP2009169633A 2009-07-20 2009-07-20 パワースイッチング素子の駆動装置 Active JP4844653B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009169633A JP4844653B2 (ja) 2009-07-20 2009-07-20 パワースイッチング素子の駆動装置
US12/824,654 US8284575B2 (en) 2009-07-20 2010-06-28 Drive system for power switching elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009169633A JP4844653B2 (ja) 2009-07-20 2009-07-20 パワースイッチング素子の駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011024388A true JP2011024388A (ja) 2011-02-03
JP4844653B2 JP4844653B2 (ja) 2011-12-28

Family

ID=43464797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009169633A Active JP4844653B2 (ja) 2009-07-20 2009-07-20 パワースイッチング素子の駆動装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8284575B2 (ja)
JP (1) JP4844653B2 (ja)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013085445A (ja) * 2011-09-26 2013-05-09 Denso Corp 信号および電力の伝送装置
JP2015023728A (ja) * 2013-07-22 2015-02-02 株式会社デンソー 電子装置
JP2015065726A (ja) * 2013-09-24 2015-04-09 株式会社デンソー 絶縁電源装置
JP2016039730A (ja) * 2014-08-08 2016-03-22 株式会社デンソー ゲート駆動回路
JP2016073130A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 株式会社エヌエフ回路設計ブロック スイッチング電源装置
JP2016144255A (ja) * 2015-01-30 2016-08-08 株式会社デンソー 半導体スイッチング素子の駆動装置
JP2017028900A (ja) * 2015-07-24 2017-02-02 株式会社デンソー 電力変換器制御装置
JP2017158406A (ja) * 2016-03-04 2017-09-07 トヨタ自動車株式会社 ゲート電圧制御装置
JP2018064148A (ja) * 2016-10-11 2018-04-19 トヨタ自動車株式会社 スイッチング回路
CN109962617A (zh) * 2017-12-22 2019-07-02 法雷奥西门子新能源汽车(德国)有限公司 驱动器单元、车辆、电力转换器及其操作方法
JP2021168597A (ja) * 2020-04-06 2021-10-21 三菱電機株式会社 電力変換装置

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009071956A (ja) * 2007-09-12 2009-04-02 Mitsubishi Electric Corp ゲート駆動回路
JP5510292B2 (ja) * 2010-11-30 2014-06-04 富士電機株式会社 ゲート駆動用電源装置およびインバータ制御回路
JP5282782B2 (ja) * 2010-12-14 2013-09-04 株式会社デンソー スイッチング素子の駆動回路
FR2978001B1 (fr) * 2011-07-11 2014-09-26 Astrium Sas Circuit de commande d'un circuit electrique de puissance en fonction d'impulsions de commande
JP5639978B2 (ja) * 2011-09-27 2014-12-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 自動車用電力変換制御装置
FR2982092B1 (fr) * 2011-11-02 2015-01-02 Valeo Systemes De Controle Moteur Module de puissance et dispositif electrique pour l'alimentation et la charge combinees respectivement d'un accumulateur et d'un moteur
US9806623B2 (en) * 2011-12-09 2017-10-31 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) DC-DC converter with multiple outputs
JP5720641B2 (ja) * 2012-08-21 2015-05-20 株式会社デンソー スイッチングモジュール
JP5881892B2 (ja) * 2013-03-20 2016-03-09 三菱電機株式会社 信号伝達回路およびそれを備えた電力変換装置
US9547354B2 (en) * 2013-04-11 2017-01-17 Dell Products L.P. System and method for increasing current monitor power telemetry accuracy
JP5910595B2 (ja) * 2013-09-24 2016-04-27 株式会社デンソー 絶縁電源装置
JP5842888B2 (ja) * 2013-09-24 2016-01-13 株式会社デンソー 絶縁電源装置
JP5931116B2 (ja) * 2014-04-28 2016-06-08 三菱電機株式会社 ゲート駆動回路
JP6172061B2 (ja) * 2014-06-12 2017-08-02 株式会社デンソー 電力変換回路用の電源装置
WO2016039342A1 (ja) * 2014-09-09 2016-03-17 富士電機株式会社 半導体モジュール
DE102014226165A1 (de) * 2014-12-17 2016-06-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Adaptiver Treiber für einen Transistor
JP2017022798A (ja) * 2015-07-07 2017-01-26 ルネサスエレクトロニクス株式会社 電力変換装置および駆動装置
FR3046309B1 (fr) * 2015-12-24 2018-02-23 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Circuit de commande d'un transistor a grille
JP6694156B2 (ja) * 2016-03-30 2020-05-13 三菱自動車工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP6681002B2 (ja) * 2016-03-30 2020-04-15 三菱自動車工業株式会社 ハイブリッド車両の電力制御装置
FR3053187B1 (fr) * 2016-06-27 2019-08-23 Valeo Systemes De Controle Moteur Circuit de commande d'un transistor et procede de commande associe
GB2565297B (en) * 2017-08-07 2020-09-02 Murata Manufacturing Co An adjustable power supply device for supplying power to a power switch control device
DE112018004716T5 (de) 2017-08-24 2020-06-25 Mitsubishi Electric Corporation Steuerschaltung und Leistungsumwandlungsvorrichtung
CN107834823A (zh) * 2017-11-09 2018-03-23 天津英捷利汽车技术有限责任公司 一种用于电动车交流电机控制器的三相mos管驱动电源
JP2020018037A (ja) 2018-07-23 2020-01-30 株式会社デンソー パワー素子駆動装置
US10812069B1 (en) * 2019-08-06 2020-10-20 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Isolated switch driving circuit
US20230208274A1 (en) * 2020-07-16 2023-06-29 Mitsubishi Electric Corporation Gate driving circuit for power semiconductor element

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002198792A (ja) * 2000-12-25 2002-07-12 Meidensha Corp 半導体電力変換装置
JP2006180606A (ja) * 2004-12-22 2006-07-06 Nissan Motor Co Ltd 電圧駆動素子の制御装置
JP2006280100A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Toyota Industries Corp 電気絶縁型スイッチング素子駆動回路および電気絶縁型スイッチング素子の駆動方法
JP2008017682A (ja) * 2006-07-10 2008-01-24 Toyota Motor Corp 負荷駆動装置およびそれを備える車両

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5484252A (en) * 1977-12-16 1979-07-05 Sony Corp Switching electric source circuit
JP2733317B2 (ja) 1989-07-20 1998-03-30 株式会社アマダ チップコンベヤの粉塵除去装置
JP3675389B2 (ja) * 2001-03-26 2005-07-27 株式会社村田製作所 スイッチング電源装置およびそれを用いた電子装置
US6504267B1 (en) * 2001-12-14 2003-01-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Flyback power converter with secondary-side control and primary-side soft switching
JP2004096318A (ja) 2002-08-30 2004-03-25 Mitsubishi Electric Corp 電力用半導体装置
JP2005020919A (ja) 2003-06-27 2005-01-20 Toyota Industries Corp 電動機の制御装置
US7251146B2 (en) * 2003-07-24 2007-07-31 Sanken Electric Co., Ltd. Direct-current converter having active clamp circuit
JP2005261181A (ja) * 2004-01-14 2005-09-22 Sony Corp スイッチング電源回路
JP4877755B2 (ja) 2006-03-07 2012-02-15 ローム株式会社 キャパシタ充電装置およびその制御回路、制御方法、ならびにそれらを用いた発光装置および電子機器
TW200740089A (en) 2006-03-07 2007-10-16 Rohm Co Ltd Capacitor charging apparatus
JP5070992B2 (ja) 2007-08-23 2012-11-14 株式会社デンソー パワースイッチング素子の駆動装置及び電力変換システム
US7778046B1 (en) * 2008-12-17 2010-08-17 Slobodan Cuk Voltage step-up switching DC-to-DC converter field of the invention

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002198792A (ja) * 2000-12-25 2002-07-12 Meidensha Corp 半導体電力変換装置
JP2006180606A (ja) * 2004-12-22 2006-07-06 Nissan Motor Co Ltd 電圧駆動素子の制御装置
JP2006280100A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Toyota Industries Corp 電気絶縁型スイッチング素子駆動回路および電気絶縁型スイッチング素子の駆動方法
JP2008017682A (ja) * 2006-07-10 2008-01-24 Toyota Motor Corp 負荷駆動装置およびそれを備える車両

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013085445A (ja) * 2011-09-26 2013-05-09 Denso Corp 信号および電力の伝送装置
JP2015023728A (ja) * 2013-07-22 2015-02-02 株式会社デンソー 電子装置
JP2015065726A (ja) * 2013-09-24 2015-04-09 株式会社デンソー 絶縁電源装置
JP2016039730A (ja) * 2014-08-08 2016-03-22 株式会社デンソー ゲート駆動回路
JP2016073130A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 株式会社エヌエフ回路設計ブロック スイッチング電源装置
JP2016144255A (ja) * 2015-01-30 2016-08-08 株式会社デンソー 半導体スイッチング素子の駆動装置
JP2017028900A (ja) * 2015-07-24 2017-02-02 株式会社デンソー 電力変換器制御装置
US10081251B2 (en) 2015-07-24 2018-09-25 Denso Corporation Apparatus for controlling power converters
CN107154724A (zh) * 2016-03-04 2017-09-12 丰田自动车株式会社 栅极电压控制装置
JP2017158406A (ja) * 2016-03-04 2017-09-07 トヨタ自動車株式会社 ゲート電圧制御装置
CN107154724B (zh) * 2016-03-04 2019-10-15 丰田自动车株式会社 栅极电压控制装置
JP2018064148A (ja) * 2016-10-11 2018-04-19 トヨタ自動車株式会社 スイッチング回路
CN109962617A (zh) * 2017-12-22 2019-07-02 法雷奥西门子新能源汽车(德国)有限公司 驱动器单元、车辆、电力转换器及其操作方法
JP2019115256A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 ヴァレオ ジーメンス エーアオトモーティヴェ ゲルマニー ゲーエムベーハーＶａｌｅｏ Ｓｉｅｍｅｎｓ ｅＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｇｅｒｍａｎｙ ＧｍｂＨ 駆動ユニット、電気パワーコンバータ、車両、および電気パワーコンバータの駆動方法
JP7436142B2 (ja) 2017-12-22 2024-02-21 ヴァレオ ジーメンス エーアオトモーティヴェ ゲルマニー ゲーエムベーハー 駆動ユニット、電気パワーコンバータ、車両、および電気パワーコンバータの駆動方法
JP2021168597A (ja) * 2020-04-06 2021-10-21 三菱電機株式会社 電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20110012542A1 (en) 2011-01-20
JP4844653B2 (ja) 2011-12-28
US8284575B2 (en) 2012-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4844653B2 (ja) パワースイッチング素子の駆動装置
JP6394421B2 (ja) 半導体スイッチング素子の駆動装置
US10291110B2 (en) Driving circuit for switching element and power conversion system
US8432715B2 (en) Power conversion control apparatus for power conversion circuit including high-side and low-side switching elements and power storage device
JP5282782B2 (ja) スイッチング素子の駆動回路
CN103208908B (zh) 开关元件的驱动器及使用该驱动器的旋转机器的控制系统
JP6003932B2 (ja) 電力変換装置及びその起動方法
US20130234510A1 (en) Electric vehicle inverter device
JP6471895B2 (ja) 駆動装置、電力変換装置
JP2018068097A (ja) スイッチング素子の駆動回路
JP2010283973A (ja) パワースイッチング素子の駆動装置
US20160211767A1 (en) Inverter controller and control method of inverter device
JP2005198406A (ja) 昇圧装置及びモータ制御装置
US8829836B2 (en) Driver for switching element and control system for rotary machine using the same
JP2010200554A (ja) Ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP6702209B2 (ja) 電力変換装置
WO2015072098A1 (ja) ゲート駆動回路およびそれを用いた電力変換装置
JP2011027625A (ja) スイッチング素子の温度検出装置
JP5548809B2 (ja) 電源回路及び電力変換装置
CN112039505A (zh) 用于运行电路的方法、电路以及机动车
JP2018183018A (ja) マトリクスコンバータ及び交流電動機の定数決定方法
JP4655056B2 (ja) スイッチング素子の駆動装置
JP2017195664A (ja) 共振形電源装置
US10517148B2 (en) Induction heat cooking apparatus and method for driving the same
JP2010093885A (ja) パワースイッチング素子の駆動回路

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110510

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110511

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110707

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110913

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110926

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4844653

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: 20141021

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

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250