JP2016220210A - 信号生成回路 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来技術においては、大きなピーク電流を有する出力信号を生成することが望まれる。【解決手段】充電電圧生成部は、第1入力信号から、電荷蓄積素子を充電する電圧を生成し、出力電圧生成部は、第2入力信号から、信号出力端子から出力される信号出力基準端子を基準とする電圧を生成し、充電電圧出力端子と、第1スイッチング素子の第1端子と、電荷蓄積素子の第1端子とは、第1接続点において、接続され、充電電圧出力基準端子は、第1スイッチング素子の第2端子と、第2接続点において、接続され、出力電圧出力端子と、第2スイッチング素子の第1端子と、信号出力端子とは、第3接続点において、接続され、出力電圧出力基準端子と、第2スイッチング素子の第2端子と、信号出力基準端子と、電荷蓄積素子の第2端子とは、第4接続点において、接続され、第2接続点と第3接続点とは、互いに、接続される、信号生成回路。【選択図】図1

Description

本開示は、所定の出力信号を生成する信号生成回路に関する。
特許文献1には、半導体スイッチング素子を駆動するためのゲート駆動信号を生成する信号生成回路であるゲート駆動回路が、開示されている。
国際公開第2015/029363号
従来技術においては、大きなピーク電流を有する出力信号を生成することが望まれる。
本開示の一様態における信号生成回路は、充電電圧生成部と、出力電圧生成部と、第1スイッチング素子と、第2スイッチング素子と、電荷蓄積素子と、信号出力端子と、信号出力基準端子と、を備え、前記充電電圧生成部は、第1信号入力端子と、第1信号入力基準端子と、充電電圧出力端子と、充電電圧出力基準端子と、を備え、前記出力電圧生成部は、第2信号入力端子と、第2信号入力基準端子と、出力電圧出力端子と、出力電圧出力基準端子と、を備え、前記第1信号入力端子は、前記第1信号入力基準端子を基準とする第1入力信号が入力される端子であり、前記第2信号入力端子は、前記第2信号入力基準端子を基準とする第2入力信号が入力される端子であり、前記充電電圧生成部は、前記第1入力信号から、前記電荷蓄積素子を充電する電圧を生成し、前記出力電圧生成部は、前記第2入力信号から、前記信号出力端子から出力される前記信号出力基準端子を基準とする電圧を生成し、前記充電電圧出力端子は、前記第1スイッチング素子の第1端子と、第1接続点において、接続され、前記充電電圧出力基準端子は、前記第1スイッチング素子の第2端子と、第2接続点において、接続され、前記出力電圧出力端子は、前記第2スイッチング素子の第1端子と、第3接続点において、接続され、前記出力電圧出力基準端子は、前記第2スイッチング素子の第2端子と、第4接続点において、接続され、前記第3接続点は、前記信号出力端子と、接続され、前記第4接続点は、前記信号出力基準端子と、接続され、前記第2接続点と前記第3接続点とは、互いに、接続されており、前記電荷蓄積素子の第1端子は、前記第1接続点と、接続され、前記電荷蓄積素子の第2端子は、前記第4接続点と、接続される。
本開示によれば、大きなピーク電流を有する出力信号を生成することができる。
図1は、実施の形態1における信号生成回路1000の概略構成を示す回路図である。 図2は、第1入力信号および第2入力信号および出力信号の一例を示す図である。 図3は、実施の形態1における信号生成回路2000の概略構成を示す回路図である。 図4は、実施の形態2における信号生成回路1100の概略構成を示す回路図である。 図5は、実施の形態2の変形例である信号生成回路1200の概略構成を示す回路図である。 図6は、実施の形態3における信号生成回路1300の概略構成を示す回路図である。 図7は、実施の形態3における信号生成回路1300の出力電圧および出力電流を示す図である。 図8は、比較例における信号生成回路の出力電圧および出力電流を示す図である。
以下、本開示の実施の形態が、図面を参照しながら、説明される。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1における信号生成回路1000の概略構成を示す回路図である。
実施の形態1における信号生成回路1000は、充電電圧生成部110と、出力電圧生成部120と、第1スイッチング素子S1と、第2スイッチング素子S2と、電荷蓄積素子Caと、信号出力端子303と、信号出力基準端子304と、を備える。
充電電圧生成部110は、第1信号入力端子111と、第1信号入力基準端子112と、充電電圧出力端子113と、充電電圧出力基準端子114と、を備える。
出力電圧生成部120は、第2信号入力端子121と、第2信号入力基準端子122と、出力電圧出力端子123と、出力電圧出力基準端子124と、を備える。
第1信号入力端子111には、第1信号入力基準端子112を基準とする第1入力信号が、入力される。
第2信号入力端子121には、第2信号入力基準端子122を基準とする第2入力信号が、入力される。
充電電圧生成部110は、第1入力信号から、電荷蓄積素子Caを充電する電圧を生成する。
出力電圧生成部120は、第2入力信号から、信号出力端子303から出力される信号出力基準端子304を基準とする電圧を生成する。
充電電圧出力端子113は、第1スイッチング素子S1の第1端子(例えば、ドレイン端子)と、第1接続点a1において、接続される。
充電電圧出力基準端子114は、第1スイッチング素子S1の第2端子(例えば、ソース端子)と、第2接続点a2において、接続される。
出力電圧出力端子123は、第2スイッチング素子S2の第1端子(例えば、ドレイン端子)と、第3接続点a3において、接続される。
出力電圧出力基準端子124は、第2スイッチング素子S2の第2端子(例えば、ソース端子)と、第4接続点a4において、接続される。
第3接続点a3は、信号出力端子303と、接続される。
第4接続点a4は、信号出力基準端子304と、接続される。
第2接続点a2と第3接続点a3とは、互いに、接続されている。
電荷蓄積素子Caの第1端子は、第1接続点a1と、接続される。
電荷蓄積素子Caの第2端子は、第4接続点a4と、接続される。
以上の構成によれば、出力電圧生成部120からの出力電圧に電荷蓄積素子Caの電荷を重畳させた出力信号を、生成できる。すなわち、大きなピーク電流を有する出力信号を生成することができる。これにより、例えば、当該出力信号をパワー半導体デバイスのゲート駆動信号に用いれば、パワー半導体デバイスのゲートに電荷を急速に印加できる。これにより、パワー半導体デバイスのゲート電圧を急速に立ち上げることができる。これにより、パワー半導体デバイスの高速なスイッチングを実現できる。また、ゲート電圧を急速に立ち上げることで、スイッチングロスを小さくできる。
また、以上の構成によれば、第1信号入力端子111に入力される第1入力信号の強度の調整により、立ち上がりのピーク電流の調整を行うことができる。また、第2信号入力端子121に入力される第2入力信号の強度の調整により、出力信号の強度(例えば、パワー半導体デバイスのオン状態を維持するための電圧の強度)を調整することができる。これにより、例えば、パワー半導体デバイスの駆動をより精度良く制御することができる。
また、実施の形態1における信号生成回路1000においては、充電電圧生成部110は、第1入力信号から、第1スイッチング素子S1をオフ状態とする電圧を生成して、第1スイッチング素子S1の導通制御端子(例えば、ゲート端子)に出力してもよい。
また、実施の形態1における信号生成回路1000においては、出力電圧生成部120は、第2入力信号から、第2スイッチング素子S2をオフ状態とする電圧を生成して、第2スイッチング素子S2の導通制御端子(例えば、ゲート端子)に出力してもよい。
以上の構成によれば、第1スイッチング素子の導通制御のための電圧と、電荷蓄積素子に電荷を蓄積させるための電圧とを、同じ入力信号(すなわち、第1信号入力端子111に入力される第1入力信号)から、生成できる。このため、2つの入力信号(すなわち、第1信号入力端子111に入力される第1入力信号と、第2信号入力端子121に入力される第2入力信号)に基づいて、大きなピーク電流を有する出力信号を生成することができる。これにより、例えば、入力信号として絶縁素子を用いて絶縁伝送される信号を用いる場合でも、利用する絶縁素子の数を低減することができる。したがって、信号生成回路1000の小型化を実現できる。
なお、第1スイッチング素子の導通制御端子および第2スイッチング素子の導通制御端子に入力される駆動制御信号は、充電電圧生成部110および出力電圧生成部120とは独立した別の制御回路によって、生成されてもよい。
また、実施の形態1においては、電荷蓄積素子Caは、コンデンサであってもよい。すなわち、電荷蓄積素子Caとしては、電荷を一時的に蓄積できる部材が用いられうる。
なお、実施の形態1においては、第1スイッチング素子S1または第2スイッチング素子S2は、トランジスタであってもよい。
例えば、第1スイッチング素子S1または第2スイッチング素子S2は、窒化物半導体のN型電界効果トランジスタであってもよい。
例えば、第1スイッチング素子S1または第2スイッチング素子S2は、ノーマリオン型のトランジスタ(例えば、P型)であってもよい。
ノーマリオン型のトランジスタは、ディプレッション形トランジスタである。すなわち、ノーマリオン型のトランジスタは、動作ゲート電圧が負の電圧であるトランジスタである。例えば、ゲート電圧がソース電圧に対して閾値(例えば、マイナス3V)よりも低い時に、ドレインとソース間は高抵抗(オフ状態)となる。一方、ゲート電圧がソース電圧に対して閾値(例えば、マイナス3V)よりも高い時に、ドレインとソース間が通電(オン状態)となる。なお、ゲート電圧とソース電圧が同電位であれば、ドレインとソース間が同通した状態となる。
図2は、第1入力信号および第2入力信号および出力信号の一例を示す図である。
第1入力信号は、第1の振幅を有する第1信号と、第2の振幅を有する第2信号と、を含む。
第1の振幅は、第2の振幅よりも大きい振幅である。
第2入力信号は、第3の振幅を有する第3信号と、第4の振幅を有する第4信号と、を含む。
第4の振幅は、第3の振幅よりも大きい振幅である。
第1信号入力端子に第1信号が入力される期間の一部と、第2信号入力端子に第3信号が入力される期間の一部とは、重なる(例えば、図2における期間T1または期間T3)。
第1信号入力端子に第2信号が入力される期間の一部と、第2信号入力端子に第4信号が入力される期間の一部とは、重なる(例えば、図2における期間T2または期間T4)。
このとき、充電電圧生成部110は、第1信号から、電荷蓄積素子Caを充電する電圧を生成してもよい。
また、充電電圧生成部110は、第1信号から、第1スイッチング素子S1をオフ状態とする電圧を生成して、第1スイッチング素子S1の導通制御端子に出力してもよい。
また、出力電圧生成部120は、第4信号から、信号出力端子303から出力する電圧を生成してもよい。
また、出力電圧生成部120は、第4信号から、第2スイッチング素子S2をオフ状態とする電圧を生成して、第2スイッチング素子S2の導通制御端子に出力してもよい。
以上の構成によれば、例えば、間欠的に出力信号が複数生成される場合であっても、それぞれの出力信号にピーク電流を付加することができる。例えば、図2に示される例のように、期間T2および期間T4において、大きなピーク電流を有する出力信号を生成することができる。
なお、実施の形態1においては、第1入力信号と第2入力信号とは、互いに、相補的な関係であってもよい。
もしくは、第1信号入力端子に第1信号が入力される期間と、第2信号入力端子に第4信号が入力される期間とが、重なっていてもよい。
もしくは、第1信号入力端子に第2信号が入力される期間と、第2信号入力端子に第3信号が入力される期間とが、重なっていてもよい。
また、第1入力信号または第2入力信号は、3値以上の信号強度を有する信号であってもよい。
また、実施の形態1においては、第1入力信号と第2入力信号とのいずれもが、出力されていない期間があってもよい。
図3は、実施の形態1における信号生成回路2000の概略構成を示す回路図である。
図3に示される信号生成回路2000のように、実施の形態1における信号生成回路は、上述の信号生成回路1000の構成に加えて、第1絶縁素子410と、第2絶縁素子420と、を備えてもよい。
このとき、第1入力信号は、第1絶縁素子410を介して絶縁伝送された信号であってもよい。
また、第2入力信号は、第2絶縁素子420を介して絶縁伝送された信号であってもよい。
また、実施の形態1においては、第1絶縁素子410は、第1電磁界共鳴結合器であってもよい。
また、実施の形態1においては、第2絶縁素子420は、第2電磁界共鳴結合器であってもよい。
このとき、第1入力信号は、第1電磁界共鳴結合器を介して絶縁伝送された高周波信号であってもよい。
また、第2入力信号は、第2電磁界共鳴結合器を介して絶縁伝送された高周波信号であってもよい。
なお、電磁界共鳴結合器により絶縁伝送される高周波信号の周波数は、信号生成回路2000が生成する出力信号よりも、高い周波数であってもよい。
例えば、電磁界共鳴結合器により絶縁伝送される高周波信号の周波数は、100MHz以上の周波数である。
例えば、信号生成回路2000が生成する出力信号の周波数は、100kHz〜数MHzの周波数である。
なお、実施の形態1においては、第1絶縁素子410の出力側基準端子と第1信号入力基準端子112とが、接続されてもよい。
このとき、第1絶縁素子410の出力側基準端子と第1信号入力基準端子112との間に、コンデンサが設けられてもよい。
また、実施の形態1においては、第2絶縁素子420の出力側基準端子と第2信号入力基準端子122とが、接続されてもよい。
このとき、第2絶縁素子420の出力側基準端子と第2信号入力基準端子122との間に、コンデンサが設けられてもよい。
また、図3に示されるように、実施の形態1における信号生成回路1000の出力信号により、スイッチング素子500が駆動されてもよい。
このとき、信号出力端子303は、スイッチング素子500のゲート端子に接続される。
また、信号出力基準端子304は、スイッチング素子500のソース端子に接続される。
信号出力端子303からの出力信号が、ゲート信号として、スイッチング素子500に入力されることで、スイッチング素子500のオン・オフを制御する。
このとき、信号出力端子303からの出力信号の周波数は、例えば、100kHz〜数MHz程度であってもよい。
なお、スイッチング素子500は、例えば、IGBT(Insulated Gate
Bipolar Transistor)などのパワー半導体デバイスであってもよい。
以上の信号生成回路2000のように、絶縁素子を介して絶縁伝送された入力信号を基に、パワー半導体デバイスのゲート駆動信号を生成してもよい。
以上の構成によれば、絶縁素子により入力側とパワー半導体デバイス側との絶縁を実現しながら、パワー半導体デバイスに大きなピーク電流を有する駆動信号を供給することができる。
(実施の形態2)
以下、実施の形態1の具体的な構成例として、実施の形態2が説明される。上述の実施の形態1と重複する説明は、適宜、省略される。
図4は、実施の形態2における信号生成回路1100の概略構成を示す回路図である。
実施の形態2における信号生成回路1100においては、充電電圧生成部110は、第1整流部210と、第2整流部220と、を備える。
第1整流部210は、入力端子211と、入力基準端子212と、出力端子213と、出力基準端子214と、を備える。
入力端子211には、入力基準端子212を基準として、整流される信号である第1入力信号の一部が、入力される。
出力端子213からは、出力基準端子214を基準として、整流後の信号が出力される。
第2整流部220は、入力端子221と、入力基準端子222と、出力端子223と、出力基準端子224と、を備える。
入力端子221には、入力基準端子222を基準として、整流される信号である第1入力信号の一部が、入力される。
出力端子223からは、出力基準端子224を基準として、整流後の信号が出力される。
第1信号入力端子111は、第1整流部210の入力端子211と、第2整流部220の入力端子221と、に接続される。
第1信号入力基準端子112は、第1整流部210の入力基準端子212と、第2整流部220の入力基準端子222と、に接続される。
第1整流部210の出力端子213は、充電電圧出力端子113と、接続される。
第1整流部210の出力基準端子214は、充電電圧出力基準端子114と、接続される。
第2整流部220の出力端子223は、第1スイッチング素子S1の導通制御端子(例えば、ゲート端子)と、第5接続点a5において、接続される。
第2整流部220の出力基準端子224は、第2接続点a2と、接続される。
第2接続点a2と第5接続点a5とは、互いに、接続されている。
ここで、実施の形態2においては、第1入力信号は、第1の振幅を有する第1信号と、第2の振幅を有する第2信号と、を含んでもよい。
第1の振幅は、第2の振幅よりも大きい振幅である。
第1信号の一部が第1整流部210により整流されることで、電荷蓄積素子Caを充電する電圧が生成されてもよい。
第1信号の一部が第2整流部220により整流されることで、第1スイッチング素子S1をオフ状態とする電圧が生成されてもよい。
また、実施の形態2における信号生成回路1100においては、出力電圧生成部120は、第3整流部230と、第4整流部240と、を備える。
第3整流部230は、入力端子231と、入力基準端子232と、出力端子233と、出力基準端子234と、を備える。
入力端子231には、入力基準端子232を基準として、整流される信号である第2入力信号の一部が、入力される。
出力端子233からは、出力基準端子234を基準として、整流後の信号が出力される。
第4整流部240は、入力端子241と、入力基準端子242と、出力端子243と、出力基準端子244と、を備える。
入力端子241には、入力基準端子242を基準として、整流される信号である第2入力信号の一部が、入力される。
出力端子243からは、出力基準端子244を基準として、整流後の信号が出力される。
第2信号入力端子121は、第3整流部230の入力端子231と、第4整流部240の入力端子241と、に接続される。
第2信号入力基準端子122は、第3整流部230の入力基準端子232と、第4整流部240の入力基準端子242と、に接続される。
第3整流部230の出力端子233は、出力電圧出力端子123と、接続される。
第3整流部230の出力基準端子234は、出力電圧出力基準端子124と、接続される。
第4整流部240の出力端子243は、第2スイッチング素子S2の導通制御端子(例えば、ゲート端子)と、第6接続点a6において、接続される。
第4整流部240の出力基準端子244は、第4接続点a4と、接続される。
第4接続点a4と第6接続点a6とは、互いに、接続されている。
ここで、実施の形態2においては、第1入力信号は、第1の振幅を有する第1信号と、第2の振幅を有実施の形態2においては、第2入力信号は、第3の振幅を有する第3信号と、第4の振幅を有する第4信号と、を含んでもよい。
第4の振幅は、第3の振幅よりも大きい振幅である。
第4信号の一部が第3整流部230により整流されることで、信号出力端子303から出力される電圧が生成されてもよい。
第4信号の一部が第4整流部240により整流されることで、第2スイッチング素子S2をオフ状態とする電圧が生成されてもよい。
なお、実施の形態2においては、第1整流部210および第2整流部220および第3整流部230および第4整流部240としては、例えば、シングルシャント型の整流回路、半端整流回路、全波整流回路、倍電圧整流回路、シングルシリーズ整流回路、トランジスタを用いた整流回路、など、が用いられうる。
図5は、実施の形態2の変形例である信号生成回路1200の概略構成を示す回路図である。
図5に示されるように、実施の形態2における信号生成回路1200は、第1抵抗素子R1を備えてもよい。
このとき、第1抵抗素子R1は、第2接続点a2と第5接続点a5との間に、接続される。
以上の構成によれば、第1抵抗素子R1の抵抗値の調整により、第1スイッチング素子S1をオフ状態からオン状態とする速度を調整することができる。例えば、第1抵抗素子R1の抵抗値を小さくすることで、第1スイッチング素子S1をオフ状態からオン状態とする速度を高速化できる。
なお、実施の形態2における信号生成回路1200は、第1抵抗素子R1に替えて、第1スイッチング素子S1を通常状態でオン状態とする回路を、備えていてもよい。
また、図5に示されるように、実施の形態2における信号生成回路1200は、コンデンサCb1と、コンデンサCb2と、を備えてもよい。
このとき、コンデンサCb1は、第1信号入力端子111と第1整流部210の入力端子211との間に、接続される。
また、コンデンサCb2は、第1信号入力端子111と第2整流部220の入力端子221との間に、接続される。
このとき、コンデンサCb1の容量は、コンデンサCb2の容量とは、異なってもよい。
以上の構成によれば、第1信号入力端子111に入力される第1入力信号の電力のうち、第1整流部210と第2整流部220のそれぞれに配分される電力の割合を、調整することができる。これにより、電荷蓄積素子Caを充電するための電圧の大きさ、および、第1スイッチング素子S1をオフ状態とするための電圧の大きさを、調整することができる。
なお、実施の形態2における信号生成回路1200は、コンデンサCb1およびコンデンサCb2のうちのいずれか一方のみを備えてもよい。
もしくは、実施の形態2における信号生成回路1200は、コンデンサCb1およびコンデンサCb2に替えて、第1整流部210と第2整流部220とに入力される電圧を分離できる回路を、備えていてもよい。
また、図5に示されるように、実施の形態2における信号生成回路1200は、ダイオードDa1(例えば、クリップダイオード)を備えてもよい。
このとき、ダイオードDa1は、第2接続点a2と第1スイッチング素子S1の導通制御端子との間に、接続される。
以上の構成によれば、第1スイッチング素子S1のソース端子に第3整流部230の出力端子233からの出力である正の電圧が印加される場合に、第1スイッチング素子S1のゲート電圧が、第1スイッチング素子S1の電圧より低くなることを抑制できる。
なお、ダイオードDa1のアノードは、第1スイッチング素子S1の導通制御端子と、接続されてもよい。
また、ダイオードDa1として、複数のダイオードが直列に接続されてもよい。
また、図5に示されるように、実施の形態2における信号生成回路1200は、第2抵抗素子R2を備えてもよい。
このとき、第2抵抗素子R2は、第4接続点a4と第6接続点a6との間に、接続される。
以上の構成によれば、第2抵抗素子R2の抵抗値の調整により、第2スイッチング素子S2をオフ状態からオン状態とする速度を調整することができる。例えば、第2抵抗素子R2の抵抗値を小さくすることで、第2スイッチング素子S2をオフ状態からオン状態とする速度を高速化できる。
なお、実施の形態2における信号生成回路1200は、第2抵抗素子R2に替えて、第2スイッチング素子S2を通常状態でオン状態とする回路を、備えていてもよい。
また、図5に示されるように、実施の形態2における信号生成回路1200は、コンデンサCb3と、コンデンサCb4と、を備えてもよい。
このとき、コンデンサCb3は、第2信号入力端子121と第3整流部230の入力端子231との間に、接続される。
また、コンデンサCb4は、第2信号入力端子121と第4整流部240の入力端子241との間に、接続される。
このとき、コンデンサCb3の容量は、コンデンサCb4の容量とは、異なってもよい。
以上の構成によれば、第2信号入力端子121に入力される第2入力信号の電力のうち、第3整流部230と第4整流部240のそれぞれに配分される電力の割合を、調整することができる。これにより、信号出力端子303から出力される電圧の大きさ、および、第2スイッチング素子S2をオフ状態とするための電圧の大きさを、調整することができる。
なお、実施の形態2における信号生成回路1200は、コンデンサCb3およびコンデンサCb4のうちのいずれか一方のみを備えてもよい。
もしくは、実施の形態2における信号生成回路1200は、コンデンサCb3およびコンデンサCb4に替えて、第3整流部230と第4整流部240とに入力される電圧を分離できる回路を、備えていてもよい。
また、図5に示されるように、実施の形態2における信号生成回路1200は、ダイオードDa2(例えば、クリップダイオード)を備えてもよい。
このとき、ダイオードDa2は、第4接続点a4と第2スイッチング素子S2の導通制御端子との間に、接続される。
以上の構成によれば、第4整流部240の出力端子243からの出力として、過度に大きな負の電圧が、第2スイッチング素子S2に印加されることを抑制できる。これにより、過度に大きな負の電圧が印加されることに起因する第2スイッチング素子S2がオフ状態からオン状態となる速度の低下を抑制できる。
なお、ダイオードDa2のカソードは、第2スイッチング素子S2の導通制御端子と、接続されてもよい。
また、ダイオードDa2として、複数のダイオードが直列に接続されてもよい。
なお、実施の形態2において示された構成の一部が、適宜、選択的に、実施の形態1における信号生成回路の構成として、用いられてもよい。
(実施の形態3)
以下、実施の形態2の具体的な構成例として、実施の形態3が説明される。上述の実施の形態2と重複する説明は、適宜、省略される。
図6は、実施の形態3における信号生成回路1300の概略構成を示す回路図である。
実施の形態3における信号生成回路1300においては、第1スイッチング素子は、ノーマリオン型のトランジスタである。
このとき、第1整流部210の出力端子213から、第1整流部210の出力基準端子214を基準とする正の電圧が出力される。
また、第2整流部220の出力端子223から、第2整流部220の出力基準端子224を基準とする負の電圧が出力される。
より具体的な一例においては、実施の形態3における信号生成回路1300においては、第1整流部は、インダクタL1と、コンデンサCc1と、ダイオードDb1と、を備える。
第1整流部210の入力基準端子212は、第1整流部210の出力基準端子214と、接続される。
インダクタL1は、第1整流部210の入力端子211と第1整流部210の出力端子213との間に、接続される。
コンデンサCc1の第1端子は、インダクタL1と第1整流部210の出力端子213とをつなぐ経路に、接続される。
コンデンサCc1の第2端子は、第1整流部210の出力基準端子214と、接続される。
ダイオードDb1のカソードは、インダクタL1と第1整流部210の入力端子211とをつなぐ経路に、接続される。
ダイオードDb1のアノードは、第1整流部210の入力基準端子212と、接続される。
また、より具体的な一例においては、実施の形態3における信号生成回路1300においては、第2整流部220は、インダクタL2と、コンデンサCc2と、ダイオードDb2と、を備える。
第2整流部220の入力基準端子222は、第2整流部220の出力基準端子224と、接続される。
インダクタL2は、第2整流部220の入力端子221と第2整流部220の出力端子223との間に、接続される。
コンデンサCc2の第1端子は、インダクタL2と第2整流部220の出力端子223とをつなぐ経路に、接続される。
コンデンサCc2の第2端子は、第2整流部220の出力基準端子224と、接続される。
ダイオードDb2のアノードは、インダクタL2と第2整流部220の入力端子221とをつなぐ経路に、接続される。
ダイオードDb2のカソードは、第2整流部220の入力基準端子222と、接続される。
また、実施の形態3における信号生成回路1300においては、第2スイッチング素子S2は、ノーマリオン型のトランジスタである。
このとき、第3整流部230の出力端子233から、第3整流部230の出力基準端子234を基準とする正の電圧が出力される。
また、第4整流部240の出力端子243から、第4整流部240の出力基準端子244を基準とする負の電圧が出力される。
より具体的な一例においては、実施の形態3における信号生成回路1300においては、第3整流部230は、インダクタL3と、コンデンサCc3と、ダイオードDb3と、を備える。
第3整流部230の入力基準端子232は、第3整流部230の出力基準端子234と、接続される。
インダクタL3は、第3整流部230の入力端子231と第3整流部230の出力端子233との間に、接続される。
コンデンサCc3の第1端子は、インダクタL3と第3整流部230の出力端子233とをつなぐ経路に、接続される。
コンデンサCc3の第2端子は、第3整流部230の出力基準端子234と、接続される。
ダイオードDb3のカソードは、インダクタL3と第3整流部230の入力端子231とをつなぐ経路に、接続される。
ダイオードDb3のアノードは、第3整流部230の入力基準端子232と、接続される。
また、より具体的な一例においては、実施の形態3における信号生成回路1300においては、第4整流部240は、インダクタL4と、コンデンサCc4と、ダイオードDb4と、を備える。
第4整流部240の入力基準端子242は、第4整流部240の出力基準端子244と、接続される。
インダクタL4は、第4整流部240の入力端子241と第4整流部240の出力端子243との間に、接続される。
コンデンサCc4の第1端子は、インダクタL4と第4整流部240の出力端子243とをつなぐ経路に、接続される。
コンデンサCc4の第2端子は、第4整流部240の出力基準端子244と、接続される。
ダイオードDb4のアノードは、インダクタL4と第4整流部240の入力端子241とをつなぐ経路に、接続される。
ダイオードDb4のカソードは、第4整流部240の入力基準端子242と、接続される。
以上のように、実施の形態3における信号生成回路1300においては、第1整流部210および第2整流部220および第3整流部230および第4整流部240は、シングルシャント型の整流回路である。
なお、ダイオードDb1およびダイオードDb2およびダイオードDb3およびダイオードDb4は、例えば、窒化物半導体のショットキーバリアダイオードであってもよい。
ダイオードDb1およびダイオードDb2およびダイオードDb3およびダイオードDb4は、高周波で動作するダイオードであって、それぞれの特性が異なってもよい。
図6は、実施の形態3における信号生成回路2100の概略構成を示している。
実施の形態3における信号生成回路2100は、上述の信号生成回路1300の構成に加えて、第1絶縁素子410である第1電磁界共鳴結合器と、第2絶縁素子420である第2電磁界共鳴結合器と、を備えている。
以上の信号生成回路2100を具体例として、信号生成回路の動作の一例が、以下に、説明される。
なお、以下の動作例においては、図6に示されるように、信号生成回路2100の出力信号により、スイッチング素子500が駆動される場合が、例示される。
また、以下の動作例においては、第1電磁界共鳴結合器および第2電磁界共鳴結合器に入力される高周波信号は、いずれも、一例として2.4GHzの高周波が振幅変調された信号である。
このとき、第1電磁界共鳴結合器および第2電磁界共鳴結合器に入力される高周波信号おいて、出力時(オン)の出力信号強度は、+20dBmである。
また、第1電磁界共鳴結合器および第2電磁界共鳴結合器に入力される高周波信号において、非出力時(オフ)の出力信号強度は、−10dBmである。
また、第1電磁界共鳴結合器に高周波信号が入力される期間には、第2電磁界共鳴結合器に高周波信号が入力しない。
以上により、第1電磁界共鳴結合器を介して絶縁伝送された高周波信号が、図2に示されるような第1入力信号として、生成される。
また、第2電磁界共鳴結合器を介して絶縁伝送された高周波信号が、図2に示されるような第2入力信号として、生成される。
なお、第1電磁界共鳴結合器および第2電磁界共鳴結合器に入力される高周波信号は、互いに異なる周波数の高周波が振幅変調された信号であってもよい。
以下に、図2の期間T1および期間T2および期間T3のそれぞれにおける動作例が、説明される。
<期間T1>
第1信号入力端子111に、第1信号入力基準端子112を基準とする第1入力信号が、入力される。
これにより、第2整流部220の入力端子221に、第1入力信号が、入力される。
第2整流部220は、入力された第1入力信号を整流する。
これにより、第2整流部220の出力端子223から、第2整流部220の出力基準端子224を基準とする負の電圧が出力される。
第2整流部220の出力端子223から出力された負の電圧は、第1スイッチング素子S1の導通制御端子に、印加される。
このため、第1スイッチング素子S1は、オフ状態となる。すなわち、第1スイッチング素子S1のドレインとソースは、断絶される。
一方で、第2信号入力端子121には、第2入力信号が、入力されていない。
このため、第4整流部240の出力端子243からは、負の電圧が出力されていない。
ここで、第2スイッチング素子S2の導通制御端子と、第2スイッチング素子S2のソース端子とは、接続されている。
このため、第2スイッチング素子S2は、オン状態となっている。
また、第1整流部210の入力端子211に、第1入力信号が、入力される。
第1整流部210は、入力された第1入力信号を整流する。
これにより、第1整流部210の出力端子213から、第1整流部210の出力基準端子214を基準とする正の電圧が出力される。
上述のように、第1スイッチング素子S1はオフ状態となり、かつ、第2スイッチング素子S2はオン状態となる。
これにより、第1整流部210の出力端子213から出力された正の電圧により、電荷蓄積素子Caに、電荷が蓄積される。
電荷蓄積素子Caの基準点は、信号出力基準端子304である。
また、第1スイッチング素子S1の基準点は、第1整流部210の出力基準端子214である。
上述のように、第2スイッチング素子S2をオン状態とすることで、信号出力基準端子304と第1整流部210の出力基準端子214とを接続できる。これにより、異なる基準点を、共通化することができる。
したがって、電荷蓄積素子Caへの電荷の蓄積と、第1スイッチング素子S1へのゲート電圧の供給とを、同時に行うことができる。
また、信号出力端子303と信号出力基準端子304とは、導通している。
このため、信号出力端子303からは、信号出力基準端子304を基準とする出力信号は、生成されていない。
すなわち、スイッチング素子500の駆動信号は生成されていない。このため、スイッチング素子500は、オフ状態となる。スイッチング素子500のゲート端子とソース端子とは、導通された状態である。
<期間T2>
第2信号入力端子121に、第2信号入力基準端子122を基準とする第2入力信号が、入力される。
これにより、第4整流部240の入力端子241に、第2入力信号が、入力される。
第4整流部240は、入力された第2入力信号を整流する。
これにより、第4整流部240の出力端子243から、第4整流部240の出力基準端子244を基準とする負の電圧が出力される。
第4整流部240の出力端子243から出力された負の電圧は、第2スイッチング素子S2の導通制御端子に、印加される。
このため、第2スイッチング素子S2は、オフ状態となる。すなわち、第2スイッチング素子S2のドレインとソースは、断絶される。
これにより、信号出力端子303と信号出力基準端子304とは、互いに接続していない状態となる。
一方で、第1信号入力端子111には、第1入力信号が、入力されていない。
このため、第2整流部220の出力端子223からは、負の電圧が出力されていない。
ここで、第1スイッチング素子S1の導通制御端子と、第1スイッチング素子S1のソース端子とは、接続されている。
このため、第1スイッチング素子S1は、オン状態となっている。
以上のように、第1スイッチング素子S1はオン状態となり、かつ、第2スイッチング素子S2はオフ状態となる。
これにより、電荷蓄積素子Caの第1端子と信号出力端子303とが、導通した状態となる。
さらに、電荷蓄積素子Caの第2端子と信号出力基準端子304とが、導通した状態となる。
このとき、電荷蓄積素子Caに蓄えられていた電荷が、信号出力端子303から、出力される。
以上のように、第2信号入力端子121に第2入力信号が入力された瞬間に、第1スイッチング素子S1はオフ状態となる。このとき、電荷蓄積素子Caに蓄えられていた電荷が、信号出力端子303に、供給される。
このため、スイッチング素子500をオン状態とする瞬間に、スイッチング素子500のゲート端子に、大きなゲートピーク電流を、供給することができる。
また、第3整流部230の入力端子231に、第2入力信号が、入力される。
第3整流部230は、入力された第2入力信号を整流する。
これにより、第3整流部230の出力端子233から、第3整流部230の出力基準端子234を基準とする正の電圧が出力される。
ここで、第3整流部230の出力端子233は、信号出力端子303に、接続されている。
また、第2スイッチング素子S2は、オフ状態である。
このため、第3整流部230の出力端子233から出力された正の電圧は、信号出力端子303に、印加される。
以上により、電荷蓄積素子Caに蓄えられていた電荷の全てが供給された後であっても、第3整流部230の出力端子233から出力された正の電圧が、出力信号として、信号出力端子303から、出力される。
したがって、スイッチング素子500のゲート端子に、スイッチング素子500がオン状態を維持するための電圧を、供給することができる。
<期間T3>
第2信号入力端子121への第2入力信号の入力がなされなくなる。
このとき、第4整流部240の出力端子243からは、負の電圧が出力されなくなる。
ここで、第2スイッチング素子S2の導通制御端子と、第2スイッチング素子S2のソース端子とは、接続されている。
このため、第2スイッチング素子S2は、オン状態となる。
このとき、信号出力端子303と信号出力基準端子304とは、導通する。
このため、信号出力端子303からは、信号出力基準端子304を基準とする出力信号は、生成されなくなる。
このとき、スイッチング素子500のゲート端子とソース端子とは、短絡された状態となる。
このため、スイッチング素子500を、急峻に、オフ状態とすることができる。
なお、第2スイッチング素子S2の導通制御端子に、第3整流部230から生成された大きな負電圧が印加されていると、第2スイッチング素子S2がオンとなる時間が遅くなる。このため、ダイオードDa2を設けることで、負電圧がかかり過ぎないようにしている。この動作例においては、ダイオードDa2として、閾値が4Vであるダイオードを用いた。
図7は、実施の形態3における信号生成回路の出力電圧および出力電流を示す図である。
図8は、比較例における信号生成回路の出力電圧および出力電流を示す図である。
比較例としては、一般に公知のハーフブリッジ回路を用いた。すなわち、比較例においては、実施の形態のような充電電圧生成部110および出力電圧生成部120および電荷蓄積素子Caは備えていない。
図7に示されるように、実施の形態3の信号生成回路であれば、スイッチングのターンオン時に、スイッチング素子500のゲートに大きなゲートピーク電流を供給できている。
つまり、スイッチング素子500のゲートに電荷を急速に印加できている。このため、ゲート電圧を急速に立ち上げることができている。ゲート電圧を急速に立ち上げているので、スイッチングロスを非常に小さくできている。さらに、急速に立ち上げられるので、高速なスイッチングも実現できる。さらに、スイッチング素子500のオン状態で、安定したゲート電圧を供給できている。
このように、実施の形態3では、第1電磁界共鳴結合器と第2電磁界共鳴結合器の2つの共鳴結合器で、大きなゲートピーク電流を供給できるゲート駆動回路を提供することができる。2つの共鳴結合器で構成できるため、ゲート駆動回路を小型化できる。さらに、安価に構成することができる。実施の形態3では、大きなゲートピーク電流を供給できるので、パワー半導体デバイスを高速にオンすることができる。すなわち、低損失のスイッチング及び高速なスイッチングが実現できる。また、大きなゲートピーク電流を供給できるので、ゲート容量が大きく、かつ、大電流を低損失でスイッチする大きなパワー半導体スイッチを駆動することができる。
また、実施の形態3の信号生成回路2100であれば、第1入力信号の強度の調整によって、立ち上がりのゲートピーク電流の調整ができる。
また、実施の形態3の信号生成回路2100であれば、第2入力信号の強度の調整によって、オン状態の時の出力するゲート電圧の大きさを調整することができる。
なお、実施の形態3において示された構成の一部が、適宜、選択的に、実施の形態1または実施の形態2における信号生成回路の構成として、用いられてもよい。
なお、上述の実施の形態1〜3においては、「2つの素子間の接続」(例えば、ある素子が別の素子に接続する)とは、直接的な接続だけでなく、電気的な接続、および、それら2つの素子間に他の素子(例えば、実施の形態の機能を損なわない、配線、抵抗素子、など)が介在する接続を、意味してもよい。
なお、本開示は、これらの実施の形態またはその変形例に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態またはその変形例に施したもの、あるいは異なる実施の形態またはその変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
本開示は、例えば、電力変換器やパワーシステムなどに利用され得る。
110 充電電圧生成部
120 出力電圧生成部
S1 第1スイッチング素子
S2 第2スイッチング素子
Ca 電荷蓄積素子
303 信号出力端子
304 信号出力基準端子

Claims (19)

  1. 充電電圧生成部と、出力電圧生成部と、
    第1スイッチング素子と、第2スイッチング素子と、
    電荷蓄積素子と、
    信号出力端子と、信号出力基準端子と、
    を備え、
    前記充電電圧生成部は、第1信号入力端子と、第1信号入力基準端子と、充電電圧出力端子と、充電電圧出力基準端子と、を備え、
    前記出力電圧生成部は、第2信号入力端子と、第2信号入力基準端子と、出力電圧出力端子と、出力電圧出力基準端子と、を備え、
    前記第1信号入力端子は、前記第1信号入力基準端子を基準とする第1入力信号が入力される端子であり、
    前記第2信号入力端子は、前記第2信号入力基準端子を基準とする第2入力信号が入力される端子であり、
    前記充電電圧生成部は、前記第1入力信号から、前記電荷蓄積素子を充電する電圧を生成し、
    前記出力電圧生成部は、前記第2入力信号から、前記信号出力端子から出力される前記信号出力基準端子を基準とする電圧を生成し、
    前記充電電圧出力端子は、前記第1スイッチング素子の第1端子と、第1接続点において、接続され、
    前記充電電圧出力基準端子は、前記第1スイッチング素子の第2端子と、第2接続点において、接続され、
    前記出力電圧出力端子は、前記第2スイッチング素子の第1端子と、第3接続点において、接続され、
    前記出力電圧出力基準端子は、前記第2スイッチング素子の第2端子と、第4接続点において、接続され、
    前記第3接続点は、前記信号出力端子と、接続され、
    前記第4接続点は、前記信号出力基準端子と、接続され、
    前記第2接続点と前記第3接続点とは、互いに、接続されており、
    前記電荷蓄積素子の第1端子は、前記第1接続点と、接続され、
    前記電荷蓄積素子の第2端子は、前記第4接続点と、接続される、
    信号生成回路。
  2. 前記充電電圧生成部は、前記第1入力信号から、前記第1スイッチング素子をオフ状態とする電圧を生成して、前記第1スイッチング素子の導通制御端子に出力し、
    前記出力電圧生成部は、前記第2入力信号から、前記第2スイッチング素子をオフ状態とする電圧を生成して、前記第2スイッチング素子の導通制御端子に出力する、
    請求項1に記載の信号生成回路。
  3. 前記第1入力信号は、第1の振幅を有する第1信号と、第2の振幅を有する第2信号と、を含み、
    前記第1の振幅は、前記第2の振幅よりも大きい振幅であり、
    前記第2入力信号は、第3の振幅を有する第3信号と、第4の振幅を有する第4信号と、を含み、
    前記第4の振幅は、前記第3の振幅よりも大きい振幅であり、
    前記充電電圧生成部は、前記第1信号から、前記電荷蓄積素子を充電する電圧を生成し、
    前記充電電圧生成部は、前記第1信号から、前記第1スイッチング素子をオフ状態とする電圧を生成して、前記第1スイッチング素子の導通制御端子に出力し、
    前記出力電圧生成部は、前記第4信号から、前記信号出力端子から出力する電圧を生成し、
    前記出力電圧生成部は、前記第4信号から、前記第2スイッチング素子をオフ状態とする電圧を生成して、前記第2スイッチング素子の導通制御端子に出力し、
    前記第1信号入力端子に前記第1信号が入力される期間の一部と、前記第2信号入力端子に前記第3信号が入力される期間の一部とは、重なり、
    前記第1信号入力端子に前記第2信号が入力される期間の一部と、前記第2信号入力端子に前記第4信号が入力される期間の一部とは、重なる、
    請求項2に記載の信号生成回路。
  4. 前記充電電圧生成部は、第1整流部と、第2整流部と、を備え、
    前記第1整流部は、整流される信号が入力される入力端子と、入力基準端子と、整流後の信号が出力される出力端子と、出力基準端子と、を備え、
    前記第2整流部は、整流される信号が入力される入力端子と、入力基準端子と、整流後の信号が出力される出力端子と、出力基準端子と、を備え、
    前記第1信号入力端子は、前記第1整流部の入力端子と、前記第2整流部の入力端子と、に接続され、
    前記第1信号入力基準端子は、前記第1整流部の入力基準端子と、前記第2整流部の入力基準端子と、に接続され、
    前記第1整流部の出力端子は、前記充電電圧出力端子と、接続され、
    前記第1整流部の出力基準端子は、前記充電電圧出力基準端子と、接続され、
    前記第2整流部の出力端子は、前記第1スイッチング素子の導通制御端子と、第5接続点において、接続され、
    前記第2整流部の出力基準端子は、前記第2接続点と、接続され、
    前記第2接続点と前記第5接続点とは、互いに、接続されている、
    請求項1〜3のいずれかに記載の信号生成回路。
  5. 前記第1入力信号は、第1の振幅を有する第1信号と、第2の振幅を有する第2信号と、を含み、
    前記第1の振幅は、前記第2の振幅よりも大きい振幅であり、
    前記第1信号の一部が前記第1整流部により整流されることで、前記電荷蓄積素子を充電する電圧が生成され、
    前記第1信号の一部が前記第2整流部により整流されることで、前記第1スイッチング素子をオフ状態とする電圧が生成される、
    請求項4に記載の信号生成回路。
  6. 第1抵抗素子を備え、
    前記第1抵抗素子は、前記第2接続点と前記第5接続点との間に、接続される、
    請求項4または5に記載の信号生成回路。
  7. コンデンサCb1と、コンデンサCb2と、を備え、
    前記コンデンサCb1は、前記第1信号入力端子と前記第1整流部の入力端子との間に、接続され、
    前記コンデンサCb2は、前記第1信号入力端子と前記第2整流部の入力端子との間に、接続され、
    前記コンデンサCb1の容量は、前記コンデンサCb2の容量とは、異なる、
    請求項4〜6のいずれかに記載の信号生成回路。
  8. ダイオードDa1を備え、
    前記ダイオードDa1は、前記第2接続点と前記第1スイッチング素子の導通制御端子との間に、接続される、
    請求項4〜7のいずれかに記載の信号生成回路。
  9. 前記第1スイッチング素子は、ノーマリオン型のトランジスタであり、
    前記第1整流部の出力端子から、前記第1整流部の出力基準端子を基準とする正の電圧が出力され、
    前記第2整流部の出力端子から、前記第2整流部の出力基準端子を基準とする負の電圧が出力される、
    請求項4〜8のいずれかに記載の信号生成回路。
  10. 前記第1整流部は、インダクタL1と、コンデンサCc1と、ダイオードDb1と、を備え、
    前記第1整流部の入力基準端子は、前記第1整流部の出力基準端子と、接続され、
    前記インダクタL1は、前記第1整流部の入力端子と前記第1整流部の出力端子との間に、接続され、
    前記コンデンサCc1の第1端子は、前記インダクタL1と前記第1整流部の出力端子とをつなぐ経路に、接続され、
    前記コンデンサCc1の第2端子は、前記第1整流部の出力基準端子と、接続され、
    前記ダイオードDb1のカソードは、前記インダクタL1と前記第1整流部の入力端子とをつなぐ経路に、接続され、
    前記ダイオードDb1のアノードは、前記第1整流部の入力基準端子と、接続され、
    前記第2整流部は、インダクタL2と、コンデンサCc2と、ダイオードDb2と、を備え、
    前記第2整流部の入力基準端子は、前記第2整流部の出力基準端子と、接続され、
    前記インダクタL2は、前記第2整流部の入力端子と前記第2整流部の出力端子との間に、接続され、
    前記コンデンサCc2の第1端子は、前記インダクタL2と前記第2整流部の出力端子とをつなぐ経路に、接続され、
    前記コンデンサCc2の第2端子は、前記第2整流部の出力基準端子と、接続され、
    前記ダイオードDb2のアノードは、前記インダクタL2と前記第2整流部の入力端子とをつなぐ経路に、接続され、
    前記ダイオードDb2のカソードは、前記第2整流部の入力基準端子と、接続され、
    請求項9に記載の信号生成回路。
  11. 前記出力電圧生成部は、第3整流部と、第4整流部と、を備え、
    前記第3整流部は、整流される信号が入力される入力端子と、入力基準端子と、整流後の信号が出力される出力端子と、出力基準端子と、を備え、
    前記第4整流部は、整流される信号が入力される入力端子と、入力基準端子と、整流後の信号が出力される出力端子と、出力基準端子と、を備え、
    前記第2信号入力端子は、前記第3整流部の入力端子と、前記第4整流部の入力端子と、に接続され、
    前記第2信号入力基準端子は、前記第3整流部の入力基準端子と、前記第4整流部の入力基準端子と、に接続され、
    前記第3整流部の出力端子は、前記出力電圧出力端子と、接続され、
    前記第3整流部の出力基準端子は、前記出力電圧出力基準端子と、接続され、
    前記第4整流部の出力端子は、前記第2スイッチング素子の導通制御端子と、第6接続点において、接続され、
    前記第4整流部の出力基準端子は、前記第4接続点と、接続され、
    前記第4接続点と前記第6接続点とは、互いに、接続されている、
    請求項1〜10のいずれかに記載の信号生成回路。
  12. 前記第2入力信号は、第3の振幅を有する第3信号と、第4の振幅を有する第4信号と、を含み、
    前記第4の振幅は、前記第3の振幅よりも大きい振幅であり、
    前記第4信号の一部が前記第3整流部により整流されることで、前記信号出力端子から出力される電圧が生成され、
    前記第4信号の一部が前記第4整流部により整流されることで、前記第2スイッチング素子をオフ状態とする電圧が生成される、
    請求項11に記載の信号生成回路。
  13. 第2抵抗素子を備え、
    前記第2抵抗素子は、前記第4接続点と前記第6接続点との間に、接続される、
    請求項11または12に記載の信号生成回路。
  14. コンデンサCb3と、コンデンサCb4と、を備え、
    前記コンデンサCb3は、前記第2信号入力端子と前記第3整流部の入力端子との間に、接続され、
    前記コンデンサCb4は、前記第2信号入力端子と前記第4整流部の入力端子との間に、接続され、
    前記コンデンサCb3の容量は、前記コンデンサCb4の容量とは、異なる、
    請求項11〜13のいずれかに記載の信号生成回路。
  15. ダイオードDa2を備え、
    前記ダイオードDa2は、前記第4接続点と前記第2スイッチング素子の導通制御端子との間に、接続される、
    請求項11〜14のいずれかに記載の信号生成回路。
  16. 前記第2スイッチング素子は、ノーマリオン型のトランジスタであり、
    前記第3整流部の出力端子から、前記第3整流部の出力基準端子を基準とする正の電圧が出力され、
    前記第4整流部の出力端子から、前記第4整流部の出力基準端子を基準とする負の電圧が出力される、
    請求項11〜15のいずれかに記載の信号生成回路。
  17. 前記第3整流部は、インダクタL3と、コンデンサCc3と、ダイオードDb3と、を備え、
    前記第3整流部の入力基準端子は、前記第3整流部の出力基準端子と、接続され、
    前記インダクタL3は、前記第3整流部の入力端子と前記第3整流部の出力端子との間に、接続され、
    前記コンデンサCc3の第1端子は、前記インダクタL3と前記第3整流部の出力端子とをつなぐ経路に、接続され、
    前記コンデンサCc3の第2端子は、前記第3整流部の出力基準端子と、接続され、
    前記ダイオードDb3のカソードは、前記インダクタL3と前記第3整流部の入力端子とをつなぐ経路に、接続され、
    前記ダイオードDb3のアノードは、前記第3整流部の入力基準端子と、接続され、
    前記第4整流部は、インダクタL4と、コンデンサCc4と、ダイオードDb4と、を備え、
    前記第4整流部の入力基準端子は、前記第4整流部の出力基準端子と、接続され、
    前記インダクタL4は、前記第4整流部の入力端子と前記第4整流部の出力端子との間に、接続され、
    前記コンデンサCc4の第1端子は、前記インダクタL4と前記第4整流部の出力端子とをつなぐ経路に、接続され、
    前記コンデンサCc4の第2端子は、前記第4整流部の出力基準端子と、接続され、
    前記ダイオードDb4のアノードは、前記インダクタL4と前記第4整流部の入力端子とをつなぐ経路に、接続され、
    前記ダイオードDb4のカソードは、前記第4整流部の入力基準端子と、接続される、
    請求項16に記載の信号生成回路。
  18. 第1絶縁素子と、第2絶縁素子と、を備え、
    前記第1入力信号は、前記第1絶縁素子を介して絶縁伝送された信号であり、
    前記第2入力信号は、前記第2絶縁素子を介して絶縁伝送された信号である、
    請求項1〜17のいずれかに記載の信号生成回路。
  19. 前記第1絶縁素子は、第1電磁界共鳴結合器であり、
    前記第2絶縁素子は、第2電磁界共鳴結合器であり、
    前記第1入力信号は、前記第1電磁界共鳴結合器を介して絶縁伝送された高周波信号であり、
    前記第2入力信号は、前記第2電磁界共鳴結合器を介して絶縁伝送された高周波信号である、
    請求項18に記載の信号生成回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019054349A (ja) * 2017-09-13 2019-04-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 ゲート駆動回路、および、パワースイッチングシステム
WO2019187484A1 (ja) * 2018-03-29 2019-10-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 ゲート駆動回路およびそれを用いたスイッチング装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013065254A1 (ja) * 2011-11-01 2013-05-10 パナソニック株式会社 ゲート駆動回路
WO2013114818A1 (ja) * 2012-01-30 2013-08-08 パナソニック株式会社 ゲート駆動回路
WO2015015708A1 (ja) * 2013-07-31 2015-02-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 高周波受信回路及び絶縁型信号伝送装置
WO2015015709A1 (ja) * 2013-07-30 2015-02-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 高周波受信回路及び絶縁型信号伝送装置
WO2015015707A1 (ja) * 2013-07-30 2015-02-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 ゲート駆動回路
WO2015029363A1 (ja) * 2013-08-27 2015-03-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 ゲート駆動回路
WO2015059854A1 (ja) * 2013-10-25 2015-04-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 ゲート駆動装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013065254A1 (ja) * 2011-11-01 2013-05-10 パナソニック株式会社 ゲート駆動回路
WO2013114818A1 (ja) * 2012-01-30 2013-08-08 パナソニック株式会社 ゲート駆動回路
WO2015015709A1 (ja) * 2013-07-30 2015-02-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 高周波受信回路及び絶縁型信号伝送装置
WO2015015707A1 (ja) * 2013-07-30 2015-02-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 ゲート駆動回路
WO2015015708A1 (ja) * 2013-07-31 2015-02-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 高周波受信回路及び絶縁型信号伝送装置
WO2015029363A1 (ja) * 2013-08-27 2015-03-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 ゲート駆動回路
WO2015059854A1 (ja) * 2013-10-25 2015-04-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 ゲート駆動装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019054349A (ja) * 2017-09-13 2019-04-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 ゲート駆動回路、および、パワースイッチングシステム
WO2019187484A1 (ja) * 2018-03-29 2019-10-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 ゲート駆動回路およびそれを用いたスイッチング装置

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