JP2012165341A - スイッチング素子駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 実施形態に係るスイッチング素子駆動回路は、電力変換装置を構成するスイッチング素子と、前記スイッチング素子のオン/オフを切り替えるためのゲート信号を発生する制御演算手段と、前記ゲート信号を変調する為の所定周波数の交流信号を発生する発振手段と、前記発生されたゲート信号の立ち上がり及び立下りの各所定時間内において、前記交流信号の振幅を変化させ、前記ゲート信号を変調する変調手段と、前記変調手段にて変調されたゲート信号を復調し、前記スイッチング素子のゲートに供給する復調手段と、
前記制御演算手段と前記スイッチング素子間の絶縁を確保した上で、前記変調手段にて変調されたゲート信号を前記復調手段に伝送し、プリント基板上に実装されたトランスとを具備する。
【選択図】 図1
Description
図1は、実施形態の構成を示す回路図である。
(作用)
次に、上述したように構成された本実施形態の作用を詳細に説明する。
特許文献1においては、スイッチング素子をオンさせる全期間に渡って変調周波数を高くしている。例えばトランス108とコンデンサ107で構成される共振回路の共振周波数からずれた電圧を印加すると、共振回路のインピーダンスが著しく低下し、トランス108の励磁電流が増大する。その結果、トランス108の抵抗成分で消費されるジュール損失が増大し、トランス108の発熱によって温度が上昇する。プリント基板のパターンで実装されるトランス108は、FR−4などの熱抵抗が大きい絶縁材で囲まれているので、発熱による温度上昇は大きくなる。さらに、FR−4のガラス転移温度を超えると基板が劣化し、最悪の場合には発火することがある。このような事態を避ける為に放熱面積を確保し、結果的にトランスの面積が大きくなり、課題の解決には至らない。
Claims (7)
- 電力変換装置を構成するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子のオン/オフを切り替えるためのゲート信号を発生する制御演算手段と、
前記ゲート信号を変調する為の所定周波数の交流信号を発生する発振手段と、
前記発生されたゲート信号の立ち上がり及び立下りの各所定時間内において、前記交流信号の振幅を変化させ、前記ゲート信号を変調する変調手段と、
前記変調手段にて変調されたゲート信号を復調し、前記スイッチング素子のゲートに供給する復調手段と、
前記制御演算手段と前記スイッチング素子間の絶縁を確保した上で、前記変調手段にて変調されたゲート信号を前記復調手段に伝送し、プリント基板上に実装されたトランスと、
を具備することを特徴とするスイッチング素子駆動回路。 - 前記トランスの2次側に並列接続されたコンデンサを具備し、
前記トランスと前記コンデンサは共振回路を構成し、
前記ゲート信号を変調する為の交流信号の所定周波数は、前記共振回路の共振周波数に設定されることを特徴とする請求項1記載のスイッチング素子駆動回路。 - 前記振幅変調手段は、前記発振手段にて発生された前記交流信号の振幅をオペアンプの入力抵抗の切り替えによって変化させることを特徴とする請求項1記載のスイッチング素子駆動回路。
- 前記振幅変調手段は前記電力の伝送に影響を与えない時間だけ前記振幅を変化させ、
前記トランスの2次側に設けられた整流回路または安定化電源回路もしくはその両方を含む電源手段と、
前記電源手段により電源供給され、前記振幅が変化した時間を検波する検波回路を備え、前記変調されたゲート信号を復調する復調手段と、
を具備することを特徴とする請求項1又は2記載のスイッチング素子駆動回路。 - 前記復調手段は、前記検波回路の出力信号に対して、該出力信号が減衰するときに該信号に遅延を与えるフィルタを含むことを特徴とする1又は2記載のスイッチング素子駆動回路。
- 前記変調手段は、前記ゲート信号の立ち上がり及び立下りの各所定時間内において、前記交流信号の振幅を0にすることを特徴とする請求項1〜5のうち1項記載のスイッチング素子駆動回路。
- 電力変換装置を構成するスイッチング素子のオン/オフを切り替えるためのゲート信号を伝送する方法であって、
前記ゲート信号を制御演算手段にて発生し、
前記ゲート信号を変調する為の所定周波数の交流信号を発生し、
前記発生されたゲート信号の立ち上がり及び立下りの各所定時間内において、前記交流信号の振幅を変化させ前記ゲート信号を変調し、
前記変調されたゲート信号をトランスを介して伝送し、
前記変調及び伝送されたゲート信号を復調し、
前記復調されたゲート信号を前記スイッチング素子のゲートに伝送し、
を具備することを特徴とする方法。
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- 2011-02-09 JP JP2011026294A patent/JP5492114B2/ja not_active Expired - Fee Related
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