JP2014093836A - 絶縁ゲート型半導体素子の駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】IGBTのゲートに一定電流を供給して該IGBTをオン動作させる定電流回路と、IGBTのゲートを接地して該IGBTをオフ動作させる放電回路と、制御信号に応じて前記定電流回路および前記放電回路の一方を動作させて前記IGBTをターンオンまたはターンオフする切替え回路とを備える。特に前記IGBTのターンオン時に該IGBTに流れる電流を検出する電流検出回路と、この電流検出回路にて検出された電流を前記定電流回路にフィードバックして前記IGBTのターンオン特性に合わせて該定電流回路の出力電流を制御する電流調整回路とを備える。
【選択図】 図1
Description
Io = Vref/Rref
として一定化される。
前記各駆動回路は、
前記絶縁ゲート型半導体素子(例えばIGBTまたはMOS−FET)のゲートに一定電流を供給して該絶縁ゲート型半導体素子をオン動作させる定電流回路と、
前記絶縁ゲート型半導体素子のゲートを接地して該絶縁ゲート型半導体素子をオフ動作させる放電回路と、
制御信号に応じて前記定電流回路および前記放電回路の一方を動作させて前記絶縁ゲート型半導体素子をターンオンまたはターンオフする切替え回路と、
前記絶縁ゲート型半導体素子のターンオン時に該絶縁ゲート型半導体素子に流れる電流を検出する電流検出回路と、
この電流検出回路にて検出された電流を前記定電流回路にフィードバックして該定電流回路の出力電流を制御する電流調整回路と
を備えたことを特徴としている。
Io = Vref/Rref
なる一定の電流Ioを出力する。
Vout = (R2/R1)・(Vref−Vsens)
なる前記OPアンプ12aの出力電圧Voutを前記定電流源5のOPアンプ5cの非反転入力端子に加えるように構成される。
Io = {R2/(R1・Rref)}・(Vref−Vsens)
となる。換言すれば前記定電流源5の出力電流Ioを、前記IGBT2aに流れる電流に相当するセンス電圧Vsensと前記基準電圧Vrefとの電圧差ΔVに応じてフィードバック制御することになる。特に前記電流検出回路11における抵抗Ra,Rbとして、温度特性の揃ったものを用いることにより、温度変化の影響を受けることなく前記IGBT2aに流れる電流を前記センス電圧Vsensとして検出することができる。従って前記IGBT2aの個体性に起因するゲート閾値電圧のバラツキに応じて前記定電流源5の出力電流Ioを制御し、これによって該IGBT2aのゲートに供給する一定電流の大きさを制御することが可能となる。
IoH = Vref/(Rref1+Rref2+Rref3)
となる。尚、上記Rref1,Rref2,Rref3は、前記抵抗51,52,53の値をそれぞれ示す。
IoM = Vref/(Rref1+Rref3)
となる。
IoL = Vref/(Rref3)
となる。
2a〜2n IGBT(絶縁ゲート型半導体素子)
3a〜4n 駆動回路
5 定電流源
5a nチャネル型のFET(n-FET)
5b 抵抗
5c OPアンプ
6 カレントミラー回路
6a,6b nチャネル型のFET(n-FET)
7 定電流回路
8 放電回路
8a バッファ
8b n-FET
9 切替回路
9a p-FET
9b レベルシフト回路
11 電流検出回路
12 電流制御回路
12a OPアンプ
12b,12c 入力抵抗
12d 帰還抵抗
12e 接地抵抗
12f,12g 比較器
12h,12i n-FET
51,52,53 抵抗
Claims (5)
- 並列接続された複数の絶縁ゲート型半導体素子をそれぞれ駆動する複数の駆動回路を備え、制御信号に応じて前記各駆動回路を動作させて前記複数の絶縁ゲート型半導体素子を並列駆動する駆動装置であって、
前記各駆動回路は、
前記絶縁ゲート型半導体素子のゲートに一定電流を供給して該絶縁ゲート型半導体素子をオン動作させる定電流回路と、
前記絶縁ゲート型半導体素子のゲートを接地して該絶縁ゲート型半導体素子をオフ動作させる放電回路と、
制御信号に応じて前記定電流回路および前記放電回路の一方を動作させて前記絶縁ゲート型半導体素子をターンオンまたはターンオフする切替え回路と、
前記絶縁ゲート型半導体素子のターンオン時に該絶縁ゲート型半導体素子に流れる電流を検出する電流検出回路と、
この電流検出回路にて検出された電流を前記定電流回路にフィードバックして該定電流回路の出力電流を制御する電流調整回路と
を具備したことを特徴とする絶縁ゲート型半導体素子の駆動装置。 - 前記絶縁ゲート型半導体素子は、IGBTまたはMOS−FETである請求項1に記載の絶縁ゲート型半導体素子の駆動装置。
- 前記電流調整回路は、予め設定された基準電圧と前記電流検出回路の出力電圧との電圧差を求め、この電圧差に応じて前記定電流回路の出力電流を決定する誤差増幅器からなる請求項1に記載の絶縁ゲート型半導体素子の駆動装置。
- 前記電流調整回路回路は、予め設定された基準電圧と前記電流検出回路の出力電圧とを比較し、その比較結果に応じて前記定電流回路の出力電流を多段階に変化させる比較器からなる請求項1に記載の絶縁ゲート型半導体素子の駆動装置。
- 前記定電流回路は、前記絶縁ゲート型半導体素子のゲートと電源電圧との間に介装された−カレントミラー回路と、このカレントミラー回路を介して前記絶縁ゲート型半導体素子に電流を供給する定電流源とからなる請求項1に記載の絶縁ゲート型半導体素子の駆動装置。
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