JP2015019456A - 駆動対象スイッチング素子の駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動回路DUにおいて、充電経路Lchaには、ゲート側をカソードとし、クランプ用経路Lclamp側をアノードとするダイオード27が設けられている。ここで、コレクタ電流Icが減少する状況下、充電経路Lchaにおいてゲート電荷がクランプ用経路Lclamp側へと移動するように、充電経路Lchaと、コレクタに接続された主電流流通経路とが磁気結合されている。
【選択図】 図2
Description
以下、本発明にかかる駆動対象スイッチング素子の駆動回路を車載主機として回転機を備える車両(例えば、ハイブリッド車両や電気自動車)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。
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。
以下、第3の実施形態について、先の第2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。
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。
以下、第5の実施形態について、先の第4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。
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。
Claims (9)
- 駆動対象スイッチング素子(S¥#)の開閉制御端子に接続された充電経路(Lcha)と、
前記駆動対象スイッチング素子をオン状態に切り替えるべく、前記充電経路を介して前記開閉制御端子に電流を供給する電流供給手段(24)と、
前記充電経路に設けられ、前記電流供給手段から前記開閉制御端子へと向かう方向の電流の流通を許容し、逆方向の電流の流通を阻止する整流素子(27)と、
前記充電経路のうち前記整流素子を挟んで前記開閉制御端子とは反対側に接続されたクランプ用経路(Lclamp)と、
前記電流供給手段によって前記開閉制御端子に電流が供給される状況下、前記開閉制御端子の電圧がその上限電圧に到達する前から所定時間に渡って、前記クランプ用経路を介して前記開閉制御端子の電荷を放電させることで、前記開閉制御端子の電圧を前記上限電圧よりも低いクランプ電圧で制限する制限手段(32,34,36,38)と、
を備え、
前記駆動対象スイッチング素子の一対の主端子間に流れる電流が減少する状況下、前記充電経路において前記開閉制御端子の電荷が前記クランプ用経路側へと移動するように、前記充電経路と、前記一対の主端子のうち少なくとも一方に接続された主電流流通経路とが磁気結合されていることを特徴とする駆動対象スイッチング素子の駆動回路。 - 前記電流供給手段は、前記開閉制御端子に定電流を供給し、
前記整流素子は、前記開閉制御端子側をカソードとし、前記クランプ用経路側をアノードとするダイオードであることを特徴とする請求項1記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。 - 前記制限手段は、前記開閉制御端子の電圧が所定電圧となってから前記所定時間に渡って前記開閉制御端子の電圧を前記クランプ電圧で制限し、
前記所定電圧は、前記駆動対象スイッチング素子がオフ状態からオン状態に切り替わるスレッショルド電圧以上であってかつ前記クランプ電圧未満の電圧に設定されていることを特徴とする請求項1又は2記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。 - 前記電流供給手段は、前記開閉制御端子に定電流を供給し、
前記整流素子は、前記開閉制御端子側をカソードとし、前記クランプ用経路側をアノードとするダイオードであり、
前記一対の主端子を第1の主端子及び第2の主端子とし、
前記駆動対象スイッチング素子は、前記第2の主端子の電位に対する前記開閉制御端子の電位の上昇によって前記開閉制御端子の電圧を前記スレッショルド電圧以上とすることでオン状態に切り替えられ、
前記クランプ用経路の両端のうち前記充電経路が接続された側と反対側には、前記第2の主端子が接続され、
前記制限手段は、
前記クランプ用経路に設けられ、前記クランプ用経路を開閉すべく開閉操作されるクランプ用スイッチング素子(34)と、
前記クランプ用経路に設けられ、カソードが前記充電経路側に接続され、アノードが前記第2の主端子側に接続されたツェナーダイオード(32)と、
非反転入力端子、反転入力端子及び出力端子を有し、前記非反転入力端子に前記ダイオードのアノード側の電圧が印加され、前記反転入力端子に前記所定電圧が印加され、さらに前記出力端子が前記クランプ用スイッチング素子の開閉制御端子に接続された比較器(36)と、
を備え、
前記所定電圧は、前記スレッショルド電圧及び前記ダイオードの順方向電圧の加算値に設定され、
前記ツェナーダイオードのブレークダウン電圧は、前記クランプ電圧に設定されていることを特徴とする請求項3記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。 - 前記整流素子に並列接続された抵抗体(52)をさらに備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。
- 前記開閉制御端子に接続され、前記駆動対象スイッチング素子のオフ状態への通常時の切り替えに用いられる通常時放電経路(Ldis)をさらに備え、
前記充電経路のうち前記開閉制御端子から前記抵抗体までの経路は、前記通常時放電経路としても用いられることを特徴とする請求項5記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。 - 前記抵抗体を第1の抵抗体(52)とし、
前記通常時放電経路のうち前記充電経路として用いられていない経路に設けられた第2の抵抗体(54)をさらに備えることを特徴とする請求項6記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。 - 前記一対の主端子を第1の主端子及び第2の主端子とし、
前記駆動対象スイッチング素子は、前記第2の主端子の電位に対する前記開閉制御端子の電位の上昇によって前記開閉制御端子の電圧を、前記駆動対象スイッチング素子がオフ状態からオン状態に切り替わるスレッショルド電圧以上とすることでオン状態に切り替えられ、
前記クランプ用経路の両端のうち前記充電経路が接続された側と反対側には、前記第2の主端子が接続され、
前記通常時放電経路を介して前記開閉制御端子の電荷が放電されている状況下、前記第1の抵抗体及び前記第2の抵抗体による前記開閉制御端子の電圧の分圧値が前記開閉制御端子の電圧と一致することに基づき、前記整流素子にショート故障が生じている旨診断する診断手段をさらに備えることを特徴とする請求項7記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。 - 前記制限手段によって前記開閉制御端子の電圧が制限される状況下、前記一対の主端子間に過電流が流れる状態が規定時間継続されたことを条件として、前記過電流が流れない場合に前記駆動対象スイッチング素子をオフ状態に切り替えるときにおける前記開閉制御端子の電荷の放電速度よりも低い放電速度で電荷を放電させることで、前記駆動対象スイッチング素子を強制的にオフ状態に切り替えるソフト遮断手段(40,42,46,48)を更に備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。
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