JP2586159B2 - 電圧共振型回路 - Google Patents
電圧共振型回路Info
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- JP2586159B2 JP2586159B2 JP2003936A JP393690A JP2586159B2 JP 2586159 B2 JP2586159 B2 JP 2586159B2 JP 2003936 A JP2003936 A JP 2003936A JP 393690 A JP393690 A JP 393690A JP 2586159 B2 JP2586159 B2 JP 2586159B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、伝導度変調型MOSFETを用いた電圧共振型回
路に関する。
路に関する。
伝導度変調型MOSFETは、絶縁ゲート型バイポーラトラ
ンジスタとも呼ばれるので、以下、IGBTと記す。従来用
いられている電圧共振型回路にIGBTを適用すると、第２
図に示す回路となる。すなわち、IGBT1に逆方向のダイ
オード2,コンデンサ3,コイル４が直列接続されたコンデ
ンサ５を並列接続したものである。この回路で、コイル
４の位置に入れられた偏向コイルに、並列コンデンサ３
および直列コンデンサ５との組合わせによる共振周波数
で往復振動する電流を流すことができる。
ンジスタとも呼ばれるので、以下、IGBTと記す。従来用
いられている電圧共振型回路にIGBTを適用すると、第２
図に示す回路となる。すなわち、IGBT1に逆方向のダイ
オード2,コンデンサ3,コイル４が直列接続されたコンデ
ンサ５を並列接続したものである。この回路で、コイル
４の位置に入れられた偏向コイルに、並列コンデンサ３
および直列コンデンサ５との組合わせによる共振周波数
で往復振動する電流を流すことができる。
第３図は、第２図の回路でスイッチング・オフの際の
IGBTにおける電圧，電流波形である。この図に示すよう
に、電流がオフすると、これまでIGBT1には数Ｖの飽和
電圧程度しか印加されなかったものが、L4,C3,5の共振
回路に蓄わえられたエネルギーを放出する形で高電圧が
印加されることによる。すなわち、第３図に点線で示す
ように電圧Ｖははね上がる。このときＩ×Ｖ積がIGBT1
での発生損失となる。
IGBTにおける電圧，電流波形である。この図に示すよう
に、電流がオフすると、これまでIGBT1には数Ｖの飽和
電圧程度しか印加されなかったものが、L4,C3,5の共振
回路に蓄わえられたエネルギーを放出する形で高電圧が
印加されることによる。すなわち、第３図に点線で示す
ように電圧Ｖははね上がる。このときＩ×Ｖ積がIGBT1
での発生損失となる。
IGBT1には、このように電流Ｉがオフした瞬間には電
圧Ｖは印加されていない。このため、オン時にIGBTのベ
ース層に伝導度変調を生じていたキャリアが暫くは素子
内部に存在し、その後電圧がIGBTに印加されることによ
り空乏層が広がり、この押し出し効果によりキャリアは
掃き出されることになる。このように時間おくれが生ず
るため、IGBT1に印加される電圧が大きくはね上がって
から、電流が掃き出されることとなり、結果的に損失が
増大してしまうという欠点を有していた。
圧Ｖは印加されていない。このため、オン時にIGBTのベ
ース層に伝導度変調を生じていたキャリアが暫くは素子
内部に存在し、その後電圧がIGBTに印加されることによ
り空乏層が広がり、この押し出し効果によりキャリアは
掃き出されることになる。このように時間おくれが生ず
るため、IGBT1に印加される電圧が大きくはね上がって
から、電流が掃き出されることとなり、結果的に損失が
増大してしまうという欠点を有していた。
本発明の目的は、上記の欠点を解消し、IGBTの損失の
低い電圧共振回路を提供することにある。
低い電圧共振回路を提供することにある。
上述の目的を達成するために、本発明の電圧共振型回
路は、直列にコイルを接続したIGBTにそのIGBTのソース
・ドレイン方向に対してアノード・カソード方向が逆向
きのダイオード、コンデンサおよび直列にコイルを接続
したコンデンサをそれぞれ並列接続してなものとする。
路は、直列にコイルを接続したIGBTにそのIGBTのソース
・ドレイン方向に対してアノード・カソード方向が逆向
きのダイオード、コンデンサおよび直列にコイルを接続
したコンデンサをそれぞれ並列接続してなものとする。
IGBTと直列に接続したコイルにより、IGBTの電流が切
れた瞬間に逆起電力が発生し、それによってIGBTに電圧
が印加され、この電圧を担う空乏層がベース層に広が
り、オン状態で残っていたキャリアを素早く掃き出して
しまう。この結果、IGBTオフ時のテール電流がほとんど
なくなり、IGBTで発生するＩ×Ｖ積の損失が低減する。
れた瞬間に逆起電力が発生し、それによってIGBTに電圧
が印加され、この電圧を担う空乏層がベース層に広が
り、オン状態で残っていたキャリアを素早く掃き出して
しまう。この結果、IGBTオフ時のテール電流がほとんど
なくなり、IGBTで発生するＩ×Ｖ積の損失が低減する。
第１図は本発明の一実施例の回路を示し、IGBT1には
第２図の場合と同様に、並列にIGBTのソース・ドレイン
方向に対してアノード・カソード方向が逆向きのダイオ
ード2,コンデンサ3,直列にコイル４を接続したコンデン
サ５を接続しているが、さらに直列にコイル６を接続し
ている。コイル６は、インダクタンス２〜５μＨほど
で、コイル４にくらべて小さなコイルである。このよう
な簡単な回路変更のみでIGBT1での発生損失を第２図の
場合の1/2以下に減少させることができた。その理由
は、スイッチング・オフの際のあにおける電圧・電流波
形が第４図のようになり、第３図と異なっていて、電流
波形では第３図にＡで示したテール電流がほとんど見ら
れなくなっていること、電圧波形では第４図にＢで示し
たように最初にはね上がり電圧が生じていることによ
る。このように電流Ｉが減少しはじめた時点でIGBTに電
圧Ｂが印加しはじめたため、残留キャリアが掃き出され
てしまい、Ａで示したテール電流がなくなって発生損失
が小さくなる。
第２図の場合と同様に、並列にIGBTのソース・ドレイン
方向に対してアノード・カソード方向が逆向きのダイオ
ード2,コンデンサ3,直列にコイル４を接続したコンデン
サ５を接続しているが、さらに直列にコイル６を接続し
ている。コイル６は、インダクタンス２〜５μＨほど
で、コイル４にくらべて小さなコイルである。このよう
な簡単な回路変更のみでIGBT1での発生損失を第２図の
場合の1/2以下に減少させることができた。その理由
は、スイッチング・オフの際のあにおける電圧・電流波
形が第４図のようになり、第３図と異なっていて、電流
波形では第３図にＡで示したテール電流がほとんど見ら
れなくなっていること、電圧波形では第４図にＢで示し
たように最初にはね上がり電圧が生じていることによ
る。このように電流Ｉが減少しはじめた時点でIGBTに電
圧Ｂが印加しはじめたため、残留キャリアが掃き出され
てしまい、Ａで示したテール電流がなくなって発生損失
が小さくなる。
本発明により挿入される小さなコイル６は、コイル４
に流す電流の大きさに応じて大きさが変わるが、小さす
ぎればはね上がり電圧Ｂが小さくて効果がなく、大きす
ぎればはね上がり電圧Ｂが回路の共振発生電圧の最高値
を超えるので、その間の範囲で適宜選択する必要があ
る。
に流す電流の大きさに応じて大きさが変わるが、小さす
ぎればはね上がり電圧Ｂが小さくて効果がなく、大きす
ぎればはね上がり電圧Ｂが回路の共振発生電圧の最高値
を超えるので、その間の範囲で適宜選択する必要があ
る。
本発明によれば、従来のIGBTを用いた電圧共振型回路
に極めて安価な小さなコイルを追加するのみで、スイッ
チング・オフの際に初期に逆起電力を発生させ、残留キ
ャリアを掃き出すことができ、IGBTでの発生損失の少な
い電圧共振型回路を得ることができた。
に極めて安価な小さなコイルを追加するのみで、スイッ
チング・オフの際に初期に逆起電力を発生させ、残留キ
ャリアを掃き出すことができ、IGBTでの発生損失の少な
い電圧共振型回路を得ることができた。
第１図は本発明の一実施例の電圧共振型回路図、第２図
は従来の電圧共振型IGBT回路図、第３図は第２図に示し
た回路の電圧・電流波形図、第４図は第１図に示した回
路の電圧・電流波形図である。 1:IGBT。
は従来の電圧共振型IGBT回路図、第３図は第２図に示し
た回路の電圧・電流波形図、第４図は第１図に示した回
路の電圧・電流波形図である。 1:IGBT。
Claims (1)
- 【請求項１】直列にコイルを接続した伝導度変調型MOSF
ETにその伝導度変調型MOSFETのソース・ドレイン方向に
対してアノード・カソード方向が逆向きのダイオード、
コンデンサおよび直列にコイルを接続したコンデンサを
それぞれ並列接続してなる電圧共振型回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003936A JP2586159B2 (ja) | 1990-01-11 | 1990-01-11 | 電圧共振型回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003936A JP2586159B2 (ja) | 1990-01-11 | 1990-01-11 | 電圧共振型回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03208410A JPH03208410A (ja) | 1991-09-11 |
| JP2586159B2 true JP2586159B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=11571023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003936A Expired - Fee Related JP2586159B2 (ja) | 1990-01-11 | 1990-01-11 | 電圧共振型回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586159B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3444045B2 (ja) * | 1995-09-20 | 2003-09-08 | 株式会社日立製作所 | 半導体回路およびその駆動方法並びに半導体素子 |
| US6204717B1 (en) | 1995-05-22 | 2001-03-20 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor circuit and semiconductor device for use in equipment such as a power converting apparatus |
| JP5080117B2 (ja) | 2006-08-04 | 2012-11-21 | ダイセルポリマー株式会社 | めっき樹脂成形体 |
-
1990
- 1990-01-11 JP JP2003936A patent/JP2586159B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03208410A (ja) | 1991-09-11 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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