JP2021078255A - ゲート駆動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の第1実施形態について、図1〜図11を参照して説明する。
図3はゲート駆動装置10によるゲート電流制御の流れを示している。ゲート駆動装置10においては、予めSW時間設定部23にMOSトランジスタ1のターンオフでの狙いのスイッチング時間Tcが設定されている。これは、ユーザが指定するもので、駆動条件に適したターンオフの狙いのスイッチング時間Tcを設定することができるように構成されている。
|Tc−Tsk|≦C …(1)
図12から図17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、ドレイン電圧Vswの立ち上がりタイミングtxおよび直流電圧VDに達した時点でのタイミング信号tkを、ドレイン電圧Vswではなく、MOSトランジスタ1のゲート電圧Vgsから検出するようにしたものである。
次に、図15から図17も参照して上記構成の作用について説明する。
|Tc−Tmk|≦C …(2)
図18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、ゲート駆動部21あるいは61によるMOSトランジスタ1のゲートへのゲート電流Igの与え方の種々のパターンを示している。
このような第3実施形態によっても、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
図19および図20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、図19に示しているように、負荷としてコイル3に代えて抵抗4を設けた場合のゲート電流Igの制御動作について示している。
したがって、このような第4実施形態によっても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
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。
電圧変化検出回路や出力電圧検出回路は上記実施形態で示した構成に限らず、種々の回路により構成することができる。
Claims (6)
- ゲート端子および出力端子を備えたゲート駆動形スイッチング素子をオンまたはオフのゲート駆動時にゲートを駆動制御するゲート駆動装置であって、
前記ゲート駆動形スイッチング素子のゲート電流を変化させるゲート駆動部(21、61)と、
前記ゲート駆動部による前記ゲート電流を制御する電流制御部(20、60)とを備え、
前記ゲート駆動部は、前記ゲート駆動形スイッチング素子のゲート駆動時に、前記出力端子の電圧が変化するタイミングで予め設定された狙いのスイッチング時間の間、ゲート電流を増加させるように流し、ゲート電流が設定されたピーク電流値に達すると、その後ゲート電流を減少させるように流し、
前記電流制御部は、前記出力端子の電圧の変化が終了するまでのスイッチング時間が前記狙いのスイッチング時間と異なるときに、前記ゲート駆動部に対して前記ピーク電流値を変更設定するゲート駆動装置。 - 前記出力端子の電圧が変化するタイミングを検出する第1検出回路(30)と、
前記出力端子の電圧がスイッチング動作の終了時の電圧に達するタイミングを検出する第2検出回路(40)と、
前記第1検出回路により検出されるタイミングから前記第2検出回路により検出されるタイミングまでの時間を前記スイッチング時間として測定するスイッチング時間測定回路(24)と、
前記スイッチング時間測定回路により測定される前記スイッチング時間と前記狙いのスイッチング時間との時間差に基づいて前記ピーク電流値を変更設定するピーク電流値設定部(22)とを備え、
前記ゲート駆動部は、前記第1電圧検出回路により検出されるタイミングから狙いのスイッチング時間の間、ゲート電流を増加させて前記ピーク電流値に達すると減少させ、
前記電流制御部は、前記スイッチング時間測定回路により検出される前記スイッチング時間が前記狙いのスイッチング時間とならない場合には、前記ゲート駆動部によるゲート電流の前記ピーク電流値を前記ピーク電流設定部により変更設定された前記ピーク電流値に切り替えるように制御する請求項1に記載のゲート駆動装置。 - 前記ゲート端子の電圧変化によりミラー期間の開始タイミングを検出して前記出力端子の電圧が変化するタイミングとし、前記ゲート端子の電圧変化によりミラー期間の終了タイミングを検出して前記出力端子の電圧がスイッチング動作の終了時の電圧に達するタイミングとして検出する第3検出回路(70)と、
前記第3検出回路により検出された前記ミラー期間の開始タイミングおよび終了タイミングからミラー期間を測定してこれを前記スイッチング時間とするミラー期間測定回路(64)と、
前記スイッチング時間測定回路により測定される前記スイッチング時間と前記狙いのスイッチング時間との時間差に基づいて前記ピーク電流値を変更設定するピーク電流値設定部(62)とを備え、
前記ゲート駆動部は、前記第3検出回路により検出されるミラー期間の開始タイミングから前記狙いのスイッチング時間の間、ゲート電流を増加させて前記ピーク電流値に達すると減少させ、
前記電流制御部は、前記ミラー期間測定回路により検出される前記スイッチング時間が前記狙いのスイッチング時間と一致しない場合には、前記ゲート駆動部によるゲート電流の前記ピーク電流値を前記ピーク電流設定部により変更設定された前記ピーク電流値に切り替えるように制御する請求項1に記載のゲート駆動装置。 - 前記ピーク電流値設定部は、前記スイッチング時間と前記狙いのスイッチング時間との時間差に基づいて比例積分演算により前記ピーク電流値の増減値を算出して前記ピーク電流値に加算することで変更設定する請求項2または3に記載のゲート駆動装置。
- 前記ゲート駆動部は、前記ピーク電流値に達するタイミングを前記狙いのスイッチング時間の中間時点に対して前記ゲート駆動形スイッチング素子のゲート特性に応じて予めずらした設定としている請求項1から3のいずれかに記載のゲート駆動装置。
- 前記ゲート駆動部は、前記出力端子の電圧が変化するタイミングよりも前の時点で前記ゲート駆動形スイッチング素子のゲートに第1レベルのゲート電流を与えるとともに、前記狙いのスイッチング時間が経過した後にも前記ゲート駆動形スイッチング素子のゲートに第2レベルのゲート電流を与える請求項2から5のいずれか一項に記載のゲート駆動装置。
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