JP2018101836A - レベルシフト回路及び駆動回路 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る駆動回路を示すブロック図である。この駆動回路は、インバータ装置などにおいて高電位側半導体スイッチング素子を駆動する。1次側回路1は、入力信号INに応じて第1の基準電位GNDを基準とした電気信号LSINを出力する。レベルシフト回路2は、1次側回路1から入力した電気信号LSINを、第1の基準電位GNDとは異なる第2の基準電位VSを基準とした電気信号LSOUTに変換する。2次側回路3は、レベルシフト回路2から入力した電気信号LSOUTに応じて第2の基準電位VSを基準とした駆動信号OUTをスイッチング素子の制御端子に出力する。
図5は、本発明の実施の形態2に係る駆動回路を示すブロック図である。1次側回路1は、入力信IN号に同期した電気信号LSINONと、入力信号が反転した信号に同期した電気信号LSINOFFとを出力する。レベルシフト回路2は、第1の基準電位GNDを基準とした電気信号LSINONと電気信号LSINOFFを、第2の基準電位VSを基準とした電気信号LSOUTONと電気信号LSOUTOFFに変換する。2次側回路3は、レベルシフト回路2から入力した電気信号LSOUTONと電気信号LSOUTOFFに応じて第2の基準電位VSを基準とした駆動信号OUTを出力する。
図7は、本発明の実施の形態3に係るレベルシフト回路及び2次側回路を示す回路図である。2次側回路3が定電圧回路30、比較器29,31及び信号保持回路32を有している点で実施の形態2とは異なる。定電圧回路30は定電流源33とダイオード34とを有し、基準電圧Ve1を生成する。
図8は、本発明の実施の形態4に係る駆動回路を示す回路図である。実施の形態3の構成に加えて、1次側回路1において熱電変換素子35,36と過熱防止回路37,38が設けられている。熱電変換素子35,36は、それぞれ電熱変換素子5,21が発する熱を検知し、好ましくは、電熱変換素子5,21と隣接して設置される。
図9は、本発明の実施の形態5に係る駆動回路を示す回路図である。実施の形態4の過熱防止回路37,38の代わりに発熱不良判定回路44が設けられている。発熱不良判定回路44は、比較器45,46と、AND回路47,48と、フィルタ回路49,50と、OR回路51とを有している。
図10は、本発明の実施の形態6に係る駆動回路を示す回路図である。実施の形態3の構成に加えて発熱量調整回路52,53が設けられている。実施の形態3の定電流源10,26の代わりに可変電流源54,55が設けられている。
図11は、本発明の実施の形態7に係る駆動回路を示すブロック図である。1次側回路1は、入力信号IN1に応じて電気信号LSIN1を出力するか、又は、電気信号LSOUT1に応じて駆動信号OUT1を出力するかを選択的に切り替える。
Claims (10)
- 第1の基準電位を基準とした第1の電気信号を熱に変換する電熱変換素子と、
前記電熱変換素子からの前記熱を、前記第1の基準電位とは異なる第2の基準電位を基準とした第2の電気信号に変換する熱電変換素子と、
前記電熱変換素子と前記熱電変換素子とを電気的に絶縁する絶縁領域とを備えることを特徴とするレベルシフト回路。 - 前記電熱変換素子、前記熱電変換素子、及び前記絶縁領域は単一のチップ内に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のレベルシフト回路。
- 前記電熱変換素子及び前記熱電変換素子は、前記絶縁領域により絶縁された2つの半導体領域内にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項2に記載のレベルシフト回路。
- 前記電熱変換素子及び前記熱電変換素子のうち一方が半導体領域内に形成され、他方が前記半導体領域の上に形成された積層領域内に形成され、前記半導体領域と前記積層領域とが前記絶縁領域により絶縁されていることを特徴とする請求項2に記載のレベルシフト回路。
- スイッチング素子を駆動する駆動回路であって、
入力信号に応じて前記第1の電気信号を出力する1次側回路と、
請求項1〜4の何れか1項に記載のレベルシフト回路と、
前記第2の電気信号に応じて前記第2の基準電位を基準とした駆動信号を出力する2次側回路とを備えることを特徴とする駆動回路。 - 前記1次側回路は、前記第1の電気信号として、前記入力信号の立ち上がりエッジに同期した第1のオンパルスと、前記入力信号の立ち下がりエッジに同期した第1のオフパルスとを出力し、
前記レベルシフト回路は、前記第2の電気信号として、前記第1のオンパルスの電圧レベルをシフトさせた第2のオンパルスと、前記第1のオフパルスの電圧レベルをシフトさせた第2のオフパルスとを出力し、
前記2次側回路は、前記第2のオンパルスに同期して立ち上がりかつ前記第2のオフパルスに同期して立ち下がるパルス信号を前記駆動信号として出力することを特徴とする請求項5に記載の駆動回路。 - 前記電熱変換素子が発する前記熱を検知し、前記熱が基準値を超えると前記電熱変換素子の発熱量を抑える過熱防止回路を更に備えることを特徴とする請求項5又は6に記載の駆動回路。
- 前記電熱変換素子が発する前記熱を検知し、前記熱が期間内に基準値に達しない場合にエラー信号を出力する発熱不良判定回路を更に備えることを特徴とする請求項5又は6に記載の駆動回路。
- 前記駆動回路のチップ温度を検知し、前記チップ温度に応じて前記電熱変換素子の発熱量を調整する発熱量調整回路を更に備えることを特徴とする請求項5又は6に記載の駆動回路。
- スイッチング素子を駆動する駆動回路であって、
入力信号に応じて第1の基準電位を基準とした第1の電気信号を出力するか、又は、前記第1の電気信号に応じて駆動信号を出力するかを選択的に切り替える1次側回路と、
前記第1の基準電位とは異なる第2の基準電位を基準とした第2の電気信号に応じて前記駆動信号を出力するか、又は、前記入力信号に応じて前記第2の電気信号を出力するかを選択的に切り替える2次側回路と、
前記1次側回路からの前記第1の電気信号を熱に変換するか、又は、熱を前記第1の電気信号に変換して前記1次側回路に出力する第1の変換素子と、
前記第1の変換素子からの前記熱を前記第2の電気信号に変換して前記2次側回路に出力するか、又は、前記2次側回路からの前記第2の電気信号を前記熱に変換して前記第1の変換素子に出力する第2の変換素子と、
前記第1の変換素子と前記第2の変換素子とを電気的に絶縁する絶縁領域とを備えることを特徴とする駆動回路。
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