JP2017070051A - 負荷駆動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
<基本構成>
以下、本発明の第1実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。この実施形態では、負荷駆動装置1は、複数のゲート駆動パワー素子として、2個のIGBT2、3を並列に接続した負荷を駆動する構成のものに適用した場合の例を示している。ここで、IGBT2は第1パワー素子、IGBT3は第2パワー素子として設けられている。また、IGBT3の電流能力は、IGBT2の電流能力よりも高いものが使用されている。
図2は、図1に示した基本構成を具体的な負荷駆動回路11として示した一例である。第1オン駆動回路5は、バッファ回路12、Pチャンネル型のMOSFET13および抵抗14を有する。バッファ回路12は、制御回路4から第1ゲートオン信号Sg1onが与えられ、MOSFET13のゲートに駆動信号を与える。MOSFET13は、ソースが電源ラインLに接続され、ドレインが抵抗14を介してIGBT2のゲートに接続される。抵抗14は、MOSFET13がオンしたときにIGBT2のゲート電圧の上昇率を第1変化率として調整するもので、所定の抵抗値に設定されている。
図5は第2実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、負荷駆動回路11aは、第1オン駆動回路5に代えて第1オン駆動回路5aを備え、第1オフ駆動回路7に代えて第2オフ駆動回路7aを備えている。
図6は第3実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、駆動制御を行う対象となるスイッチング素子は、3個のIGBTを用いている。第1パワー素子としてIGBT2、第2パワー素子としてIGBT3a、3bを設けた構成である。負荷駆動回路11bは、IGBT3a、3bを、第2オン駆動回路6、第2オフ駆動回路8により同時にオン動作、オフ動作させる構成である。なお、このため、IGBT3a、3bの各ゲートには、ゲート電流のバランス調整用の入力抵抗3ar、3brが接続されている。
従って、このような第3実施形態によっても、第1実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
図7および図8は第4実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、負荷駆動回路11cとして、IGBT2のゲート電圧Vg1を検出する第1ゲート電圧検出回路31およびIGBT3のゲート電圧Vg2を検出する第2ゲート電圧検出回路32を設ける構成としている。
なお、時刻t2までの間は、IGBT2のゲート電圧Vg1はさらに上昇し、途中、ミラー期間で一定のゲート電圧となる期間があり、これを経過するとIGBT2のゲート電圧Vg1は再び上昇し、一定電圧となる。
図9および図10は第5実施形態を示すもので、以下、第4実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、図9に示すように、負荷駆動回路11dは、第4実施形態の構成からオンフィルタ15およびオフフィルタ19を除去した構成である。
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。
第2実施形態では、先にオンし、後でオフするIGBT2の第1オン駆動回路5および第1オフ駆動回路7に定電流回路29および30を設ける構成としたが、IGBT3の第2オン駆動回路6および第2オフ駆動回路8についても定電流回路を用いた構成とすることができる。
電流検出回路は、第1パワー素子側であるIGBT2の電流を検出するように設ける構成を示したが、第2パワー素子側であるIGBT3の電流を検出するように設ける構成としても良いし、両方に設ける構成とすることもできる。
Claims (6)
- 負荷への給電経路に並列に複数個設けられたゲート駆動パワー素子(2、3、3a、3b)を駆動する負荷駆動装置であって、
前記複数個のパワー素子のうちの一つである第1パワー素子(2)をオン駆動する第1オン駆動回路(5、5a)と、
前記複数個のパワー素子のうちの前記第1パワー素子を除いた他の第2パワー素子(3、3a、3b)をオン駆動する第2オン駆動回路(6)と、
少なくとも前記第1パワー素子の電流を検出する電流検出回路(10)と、
前記第1オン駆動回路によりゲート電圧を第1変化率で印加して前記第1パワー素子をオンさせ、この後、前記電流検出回路により前記第1パワー素子の過電流が検出されないことを条件として前記第2オン駆動回路によりゲート電圧を前記第1変化率よりも大きい第2変化率で印加して前記第2パワー素子をオンさせるように制御する制御回路(4)と
を備えた負荷駆動装置。 - 請求項1に記載の負荷駆動装置において、
前記第1オン駆動回路(5a)は、前記第1パワー素子に対するゲート電圧を定電流駆動により印加するように構成され、
前記第2オン駆動回路(6)は、前記第2パワー素子に対するゲート電圧を定電圧駆動により印加するように構成された負荷駆動装置。 - 負荷への給電経路に並列に複数個設けられたゲート駆動パワー素子(2、3、3a、3b)を駆動する負荷駆動装置であって、
前記複数個のパワー素子のうちの一つである第1パワー素子(2)をオフ駆動する第1オフ駆動回路(7、7a)と、
前記複数個のパワー素子のうちの前記第1パワー素子を除いた他の第2パワー素子をオフ駆動する第2オフ駆動回路(8)と、
少なくとも前記第1パワー素子もしくは第2パワー素子の過電流を検出する検出回路(10)と、
前記第1および第2パワー素子をオンさせた状態で、前記検出回路により前記パワー素子の過電流が検出されたとき、あるいはオフ状態に駆動するときには、前記第2オフ駆動回路によりゲート電圧を第1変化率で前記第2パワー素子をオフさせ、この後、前記第1オフ駆動回路によりゲート電圧を前記第1変化率よりも小さい第2変化率で前記第1パワー素子をオフさせるように制御する制御回路(4)と
を備えた負荷駆動装置。 - 請求項3に記載の負荷駆動装置において、
前記第1オフ駆動回路(7a)は、前記第1パワー素子に対するゲート電圧を定電流駆動により印加するように構成され、
前記第2オフ駆動回路(8)は、前記第2パワー素子に対するゲート電圧を定電圧駆動により印加するように構成された負荷駆動装置。 - 請求項1から4の何れか一項に記載の負荷駆動装置において、
前記電流検出回路(10)は、前記第1パワー素子(2)の電流を検出するように設けられている負荷駆動装置。 - 請求項1から5の何れか一項に記載の負荷駆動装置において、
前記第1パワー素子(2)は、前記第2パワー素子(3、3a、3b)の電流能力よりも低い電流能力である負荷駆動装置。
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