JP2021151039A - ゲート駆動装置およびゲート駆動方法、パワー半導体モジュール、並びに電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
2,3,4,5 配線
6 平滑コンデンサ
7 誘導性負荷
8 スイッチング素子
9 ダイオード
10 ゲート−ソース端子間容量
11 帰還容量
12 ドレイン−ソース端子間容量
13 スイッチング素子
15 ゲート−ソース端子間容量
16 帰還容量
17 ドレイン−ソース端子間容量
18,19 コンデンサ
20,21 直流電源
22,23 平滑コンデンサ
24,25 ゲート抵抗器
26,27 直流電源
28,29 平滑コンデンサ
30,31 ゲート抵抗器
32,33,34,35,36,37 増幅器
38,39 AND回路
40,41,42,43 比較器
44,45 NOT回路
46,47 ダイオード
48,49 立ち上がり遅延回路
50 2in1モジュール
51 ゲートドライブ回路
52 制御回路
53 PWM信号
54 プリチャージ制御部
55 OR回路
56 立下りエッジパルス回路
57 OR回路
58 立下りエッジパルス回路
59,60,61,62,63,64 制御信号用端子
65,66,67,68,69,70 ゲート電源用端子
71 ゲート駆動装置
72 パワー半導体モジュール
73,74,75 電流センサ
76 モータ
77 速度検出器
78 制御器
79 モータ駆動システム
80 電力変換装置
Claims (10)
- 電力変換装置におけるアームを構成する半導体装置を駆動するゲート駆動装置において、
駆動アームがターンオフ開始する前に、対アームにおいて、前記半導体装置の一方の主端子と前記半導体装置のゲート端子との間の電圧を、ゲート負電源の負電圧よりも正方向に大きくかつ前記半導体装置のゲート閾値電圧よりも小さい電圧値に充電することを特徴とするゲート駆動装置。 - 請求項1に記載のゲート駆動装置において、
前記電圧値が零よりも小さいことを特徴とするゲート駆動装置。 - 請求項1に記載のゲート駆動装置において、
前記一方の主端子と前記ゲート端子との間に接続される、スイッチング素子とコンデンサとの直列回路を有することを特徴とするゲート駆動装置。 - 請求項3に記載のゲート駆動装置において、
前記駆動アームのターンオン開始からターンオン完了までの間に、前記対アームにおいて、前記スイッチング素子をオン状態にするとともに、前記ゲート負電源を前記半導体装置から電気的に切り離すことを特徴とするゲート駆動装置。 - 請求項4に記載のゲート駆動装置において、
前記駆動アームのターンオフ完了後に、前記対アームにおいて、前記一方の主端子と前記ゲート端子の間に前記負電圧を印加した後、前記スイッチング素子をターンオフすることを特徴とするゲート駆動装置。 - 請求項3に記載のゲート駆動装置において、
前記駆動アームのターンオン開始からターンオン完了までの間に、前記対アームにおいて、前記スイッチング素子をオン状態にするとともに、前記一方の主端子と前記ゲート端子の間に前記負電圧を印加し、
前記駆動アームのターンオン後に、前記対アームにおいて、前記ゲート負電源を前記半導体装置から電気的に切り離すとともに、前記一方の主端子と前記ゲート端子の間にゲート正電源を所定時間接続して正電圧を印加することを特徴とするゲート駆動装置。 - 請求項6に記載のゲート駆動装置において、
前記駆動アームのターンオフ完了後に、前記対アームにおいて、前記一方の主端子と前記ゲート端子の間に前記負電圧を印加した後、前記スイッチング素子をターンオフすることを特徴とするゲート駆動装置。 - 電力変換装置におけるアームを構成する半導体装置を駆動するゲート駆動方法において、
駆動アームがターンオフ開始する前に、対アームの前記半導体装置の一方の主端子と前記半導体装置のゲート端子との間の電圧を、ゲート負電源電圧よりも正方向に大きくかつ前記半導体装置のゲート閾値電圧よりも小さな電圧値に充電することを特徴とするゲート駆動方法。 - 電力変換装置の主回路を構成する上アームおよび下アームと、
前記上アームを駆動する第1のゲート駆動装置と、
前記下アームを駆動する第2のゲート駆動装置と、
を備えるパワー半導体モジュールにおいて、
前記第1のゲート駆動装置は、
前記下アームがターンオフ開始する前に、前記上アームを構成する第1の半導体装置の一方の主端子と前記第1の半導体装置のゲート端子との間の電圧を、第1のゲート負電源の負電圧よりも正方向に大きくかつ前記第1の半導体装置のゲート閾値電圧よりも小さな電圧値に充電し、
前記第2のゲート駆動装置は、
前記上アームがターンオフ開始する前に、前記下アームを構成する第2の半導体装置の一方の主端子と前記第2の半導体装置のゲート端子との間の電圧を、第2のゲート負電源の負電圧よりも正方向に大きくかつ前記第2の半導体装置のゲート閾値電圧よりも小さな電圧値に充電することを特徴とするパワー半導体モジュール。 - 一対のアームを複数有する主回路と、
前記一対のアームの内、上アームを駆動する第1のゲート駆動装置と、
前記一対のアームの内、下アームを駆動する第2のゲート駆動装置と、
を備える電力変換装置において、
前記第1のゲート駆動装置は、
前記下アームがターンオフ開始する前に、前記上アームを構成する第1の半導体装置の一方の主端子と前記第1の半導体装置のゲート端子との間の電圧を、第1のゲート負電源の負電圧よりも正方向に大きくかつ前記第1の半導体装置のゲート閾値電圧よりも小さな電圧に充電し、
前記第2のゲート駆動装置は、
前記上アームがターンオフ開始する前に、前記下アームを構成する第2の半導体装置の一方の主端子と前記第2の半導体装置のゲート端子との間の電圧を、第2のゲート負電源の負電圧よりも正方向に大きくかつ前記第2の半導体装置のゲート閾値電圧よりも小さな電圧に充電することを特徴とする電力変換装置。
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