JP3133964B2 - 絶縁ゲートドライブ回路 - Google Patents
絶縁ゲートドライブ回路Info
- Publication number
- JP3133964B2 JP3133964B2 JP09221039A JP22103997A JP3133964B2 JP 3133964 B2 JP3133964 B2 JP 3133964B2 JP 09221039 A JP09221039 A JP 09221039A JP 22103997 A JP22103997 A JP 22103997A JP 3133964 B2 JP3133964 B2 JP 3133964B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- insulated gate
- drive circuit
- input
- bipolar transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルストランスを
用いたパワー・デバイスの分野で用いられるドライブ回
路に関し、より具体的には、絶縁ゲート二極トランジス
タ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ
Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を使用した絶縁ゲートドライブ
回路に関する。
用いたパワー・デバイスの分野で用いられるドライブ回
路に関し、より具体的には、絶縁ゲート二極トランジス
タ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ
Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を使用した絶縁ゲートドライブ
回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】パワー・デバイスでは、パワー回路側と
それを制御する信号系側の回路とを電気的に絶縁し、信
号系側の回路の電気的な保護を図る必要がある。このよ
うな目的で使用されるのが、絶縁ゲートドライブ回路で
あり、トリガパルスの入力により、スイッチング動作を
行う。従来、このようなパワーデバイスにおけるドライ
ブ回路としては、図３で示すようなサイリスタ（ＳＣ
Ｒ）を使用したドライブ回路が多く使用されてきた。こ
のＳＣＲを使用したドライブ回路は、パルストランスＴ
の一次巻線側に入力するトリガパルスの入力のみでオン
状態になり、ＳＣＲのアノードとカソードの間に挿入し
た負荷Ｂｒの電流がほぼゼロとなった時点で自動的にオ
フとなる。このため、ＳＣＲをオフするための特別な信
号を必要とせず、簡単な回路でドライブ回路を構成する
ことができる。しかし、負荷Ｂｒの電流がほぼゼロとな
った時点で自動的にオフになってしまうため、オフ時点
を簡単に制御できないという欠点がある。
それを制御する信号系側の回路とを電気的に絶縁し、信
号系側の回路の電気的な保護を図る必要がある。このよ
うな目的で使用されるのが、絶縁ゲートドライブ回路で
あり、トリガパルスの入力により、スイッチング動作を
行う。従来、このようなパワーデバイスにおけるドライ
ブ回路としては、図３で示すようなサイリスタ（ＳＣ
Ｒ）を使用したドライブ回路が多く使用されてきた。こ
のＳＣＲを使用したドライブ回路は、パルストランスＴ
の一次巻線側に入力するトリガパルスの入力のみでオン
状態になり、ＳＣＲのアノードとカソードの間に挿入し
た負荷Ｂｒの電流がほぼゼロとなった時点で自動的にオ
フとなる。このため、ＳＣＲをオフするための特別な信
号を必要とせず、簡単な回路でドライブ回路を構成する
ことができる。しかし、負荷Ｂｒの電流がほぼゼロとな
った時点で自動的にオフになってしまうため、オフ時点
を簡単に制御できないという欠点がある。
【０００３】他の絶縁ゲートドライブ回路として、絶縁
ゲート二極トランジスタ（ＩＧＢＴ）を使用したものが
ある。この種の絶縁ゲートドライブ回路は、絶縁回路と
してフォトカプラを使用したものとパルストランスを使
用したものが主流である。前者のフォトカプラ方式は、
絶縁された別の正負の電源回路を必要とするため、回路
が複雑となり、コスト高である。また、ＳＣＲを使用し
た従来の絶縁ゲートドライブ回路と、フォトカプラ方式
の絶縁ゲートドライブ回路とは、その回路構成が大きく
異なるため、ＳＣＲを使用した従来の絶縁ゲートドライ
ブ回路をフォトカプラ方式の絶縁ゲートドライブ回路に
置換することは困難である。
ゲート二極トランジスタ（ＩＧＢＴ）を使用したものが
ある。この種の絶縁ゲートドライブ回路は、絶縁回路と
してフォトカプラを使用したものとパルストランスを使
用したものが主流である。前者のフォトカプラ方式は、
絶縁された別の正負の電源回路を必要とするため、回路
が複雑となり、コスト高である。また、ＳＣＲを使用し
た従来の絶縁ゲートドライブ回路と、フォトカプラ方式
の絶縁ゲートドライブ回路とは、その回路構成が大きく
異なるため、ＳＣＲを使用した従来の絶縁ゲートドライ
ブ回路をフォトカプラ方式の絶縁ゲートドライブ回路に
置換することは困難である。
【０００４】後者のパルストランスを絶縁回路として使
用した絶縁ゲートドライブ回路の例を図４に示す。この
ようなパルストランス方式の絶縁ゲートドライブ回路で
は、パルストランスＴ自身が入出力間の信号の伝達だけ
でなく、絶縁ゲート二極トランジスタのゲートに電力を
供給することが出来るので、回路構成が単純化でき、図
３に示すＳＣＲを用いた絶縁ゲートドライブ回路との置
換も容易である。
用した絶縁ゲートドライブ回路の例を図４に示す。この
ようなパルストランス方式の絶縁ゲートドライブ回路で
は、パルストランスＴ自身が入出力間の信号の伝達だけ
でなく、絶縁ゲート二極トランジスタのゲートに電力を
供給することが出来るので、回路構成が単純化でき、図
３に示すＳＣＲを用いた絶縁ゲートドライブ回路との置
換も容易である。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】前記従来のパルス
トランスを絶縁回路として使用した絶縁ゲートドライブ
回路では、パルストランスにパルスを入力しただけで
は、絶縁ゲート二極トランジスタをオンし続けることが
できず、絶縁ゲート二極トランジスタをオンしようとす
る間は、そのゲートに電圧を印加し続けなければならな
い。また、絶縁ゲート二極トランジスタをオフ状態とす
るには、ゲート電荷を急速にディスチャージするため、
負電圧を印加しなければならない。しかし、図４に示す
ような従来の絶縁ゲートドライブ回路では、負電圧回路
を持たないので、絶縁ゲート二極トランジスタのゲート
電荷をディスチャージすることができない。このため、
ブリッジ回路等への応用では、ノイズ耐量が低く、信頼
性に欠けるという課題があった。
トランスを絶縁回路として使用した絶縁ゲートドライブ
回路では、パルストランスにパルスを入力しただけで
は、絶縁ゲート二極トランジスタをオンし続けることが
できず、絶縁ゲート二極トランジスタをオンしようとす
る間は、そのゲートに電圧を印加し続けなければならな
い。また、絶縁ゲート二極トランジスタをオフ状態とす
るには、ゲート電荷を急速にディスチャージするため、
負電圧を印加しなければならない。しかし、図４に示す
ような従来の絶縁ゲートドライブ回路では、負電圧回路
を持たないので、絶縁ゲート二極トランジスタのゲート
電荷をディスチャージすることができない。このため、
ブリッジ回路等への応用では、ノイズ耐量が低く、信頼
性に欠けるという課題があった。
【０００６】本発明は、このような従来におけるパルス
トランスを絶縁回路として使用し、絶縁ゲート二極トラ
ンジスタを使用した絶縁ゲートドライブ回路の課題に鑑
み、ＳＣＲを使用した絶縁ゲートドライブ回路との置換
が容易で、なお且つ入力するパルスのパルス長が長い場
合でも、それに応じてオン状態を維持することができ、
しかもオフ時に絶縁ゲート二極トランジスタのゲート電
荷をディスチャージして確実にオフすることができ、従
ってノイズ耐量が高い絶縁ゲートドライブ回路を提供す
ることを目的とする。
トランスを絶縁回路として使用し、絶縁ゲート二極トラ
ンジスタを使用した絶縁ゲートドライブ回路の課題に鑑
み、ＳＣＲを使用した絶縁ゲートドライブ回路との置換
が容易で、なお且つ入力するパルスのパルス長が長い場
合でも、それに応じてオン状態を維持することができ、
しかもオフ時に絶縁ゲート二極トランジスタのゲート電
荷をディスチャージして確実にオフすることができ、従
ってノイズ耐量が高い絶縁ゲートドライブ回路を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、パルストラ
ンスを絶縁回路として使用し、絶縁ゲート二極トランジ
スタＩｔを使用した絶縁ゲートドライブ回路において、
パルストランスＴの二次巻線側から絶縁ゲート二極トラ
ンジスタＩｔのゲートに信号を入力させる回路に、入力
パルスのパルス長Ｔｗに応じて正電圧を維持する正電圧
保持手段として平滑コンデンサＣ１を挿入する。すなわ
ち、従来の絶縁ゲートドライブ回路を示す図４におい
て、レジスタＲの変わりに平滑コンデンサＣ１を挿入す
る。これによって、絶縁ゲート二極トランジスタＩｔの
ゲートに入力する正電圧を保持し、同トランジスタのコ
レクタとエミッタ側のオン状態を維持する。また、入力
パルスがオフしたとき、すなわちその立ち下がり時に、
絶縁ゲート二極トランジスタＩｔに負の電圧を印加する
ゲートオフ回路を挿入し、これによって絶縁ゲート二極
トランジスタＩｔのゲート電荷をディスチャージし、確
実にオフにする。
ンスを絶縁回路として使用し、絶縁ゲート二極トランジ
スタＩｔを使用した絶縁ゲートドライブ回路において、
パルストランスＴの二次巻線側から絶縁ゲート二極トラ
ンジスタＩｔのゲートに信号を入力させる回路に、入力
パルスのパルス長Ｔｗに応じて正電圧を維持する正電圧
保持手段として平滑コンデンサＣ１を挿入する。すなわ
ち、従来の絶縁ゲートドライブ回路を示す図４におい
て、レジスタＲの変わりに平滑コンデンサＣ１を挿入す
る。これによって、絶縁ゲート二極トランジスタＩｔの
ゲートに入力する正電圧を保持し、同トランジスタのコ
レクタとエミッタ側のオン状態を維持する。また、入力
パルスがオフしたとき、すなわちその立ち下がり時に、
絶縁ゲート二極トランジスタＩｔに負の電圧を印加する
ゲートオフ回路を挿入し、これによって絶縁ゲート二極
トランジスタＩｔのゲート電荷をディスチャージし、確
実にオフにする。
【０００８】絶縁ゲートドライブ回路は、一次巻線側に
パルスを入力するパルストランスＴと、一次巻線側に入
力したパルスによりパルストランスＴの二次巻線に生じ
る電圧を整流する整流器Ｄ１と、この整流器Ｄ１を介し
て前記パルストランスＴの二次巻線側に発生した正電圧
をゲートに入力させ、コレクタとエミッタの間にパルス
を発生する絶縁ゲート二極トランジスタＩｔとを有す
る。
パルスを入力するパルストランスＴと、一次巻線側に入
力したパルスによりパルストランスＴの二次巻線に生じ
る電圧を整流する整流器Ｄ１と、この整流器Ｄ１を介し
て前記パルストランスＴの二次巻線側に発生した正電圧
をゲートに入力させ、コレクタとエミッタの間にパルス
を発生する絶縁ゲート二極トランジスタＩｔとを有す
る。
【０００９】本発明では、このような絶縁ゲートドライ
ブ回路において、パルストランスＴの二次巻線の間に接
続され、絶縁ゲート二極トランジスタＩｔのゲートに入
力する正電圧を、パルストランスＴの一次巻線側に入力
するパルスのパルス長Ｔｗに応じて保持する平滑コンデ
ンサＣ１と、パルストランスＴの一次巻線側に入力する
パルスの立ち下がり時に、絶縁ゲート二極トランジスタ
Ｉｔに負電圧を印加し、ゲート電荷をディスチャージす
るゲートオフ手段とを有することを特徴とする。
ブ回路において、パルストランスＴの二次巻線の間に接
続され、絶縁ゲート二極トランジスタＩｔのゲートに入
力する正電圧を、パルストランスＴの一次巻線側に入力
するパルスのパルス長Ｔｗに応じて保持する平滑コンデ
ンサＣ１と、パルストランスＴの一次巻線側に入力する
パルスの立ち下がり時に、絶縁ゲート二極トランジスタ
Ｉｔに負電圧を印加し、ゲート電荷をディスチャージす
るゲートオフ手段とを有することを特徴とする。
【００１０】パルストランスＴの二次巻線の間に接続さ
れた前記の平滑コンデンサＣ１は、絶縁ゲート二極トラ
ンジスタＩｔのゲートに入力する正電圧を保持し、同ト
ランジスタのコレクタとエミッタ側のオン状態を維持す
る。従って、従来の絶縁ゲート二極トランジスタＩｔを
用いた絶縁ゲートドライブ回路の欠点であった、入力パ
ルスのパルス長Ｔｗが長いものを伝送できないという欠
点が解消できる。
れた前記の平滑コンデンサＣ１は、絶縁ゲート二極トラ
ンジスタＩｔのゲートに入力する正電圧を保持し、同ト
ランジスタのコレクタとエミッタ側のオン状態を維持す
る。従って、従来の絶縁ゲート二極トランジスタＩｔを
用いた絶縁ゲートドライブ回路の欠点であった、入力パ
ルスのパルス長Ｔｗが長いものを伝送できないという欠
点が解消できる。
【００１１】また、ゲートオフ手段は、パルストランス
Ｔの一次巻線側に入力するパルスの立ち下がり時に、同
トランスＴの二次巻線側に発生する負電圧を整流する整
流器Ｄ２と、この整流された負電圧により駆動され、絶
縁ゲート二極トランジスタＩｔのチャージ状態を解除す
るトランジスタＴｒとからなる。このようなゲートオフ
回路は、入力パルスの立ち下がり時に、絶縁ゲートトラ
ンジスタＩｔのゲートとエミッタとの間に負の電圧を印
加し、入力パルスがオフした時に、絶縁ゲート二極トラ
ンジスタのゲート電荷をディスチャージし、確実にオフ
にすることができる。これにより、ノイズ耐量を高くす
ることができる。
Ｔの一次巻線側に入力するパルスの立ち下がり時に、同
トランスＴの二次巻線側に発生する負電圧を整流する整
流器Ｄ２と、この整流された負電圧により駆動され、絶
縁ゲート二極トランジスタＩｔのチャージ状態を解除す
るトランジスタＴｒとからなる。このようなゲートオフ
回路は、入力パルスの立ち下がり時に、絶縁ゲートトラ
ンジスタＩｔのゲートとエミッタとの間に負の電圧を印
加し、入力パルスがオフした時に、絶縁ゲート二極トラ
ンジスタのゲート電荷をディスチャージし、確実にオフ
にすることができる。これにより、ノイズ耐量を高くす
ることができる。
【００１２】また、このような絶縁ゲートドライブ回路
は、図３に示すような、従来のＳＣＲを使用した絶縁ゲ
ートドライブと容易に置換可能である。すなわち、図３
において、パルストランスＴ、負荷Ｂｒ及び電源ＡＣを
除く部分を変更するだけで、ＳＣＲに代えて絶縁ゲート
二極トランジスタを使用した絶縁ゲートドライブ回路に
そのまま置換することができる。
は、図３に示すような、従来のＳＣＲを使用した絶縁ゲ
ートドライブと容易に置換可能である。すなわち、図３
において、パルストランスＴ、負荷Ｂｒ及び電源ＡＣを
除く部分を変更するだけで、ＳＣＲに代えて絶縁ゲート
二極トランジスタを使用した絶縁ゲートドライブ回路に
そのまま置換することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
図１において、パルストランスＴは、信号系とパワー回
路側である負荷Ｂｒ側を電気的に絶縁し、信号のみを伝
送する機能を有する。このパルストランスＴの一次巻線
側には、信号系側から負荷Ｂｒをオンオフ制御するため
の信号パルスが入力される。レジスタＲｅは、パルスト
ランスＴに一次巻線に入力する入力パルスの電圧を調整
するためのものである。
明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
図１において、パルストランスＴは、信号系とパワー回
路側である負荷Ｂｒ側を電気的に絶縁し、信号のみを伝
送する機能を有する。このパルストランスＴの一次巻線
側には、信号系側から負荷Ｂｒをオンオフ制御するため
の信号パルスが入力される。レジスタＲｅは、パルスト
ランスＴに一次巻線に入力する入力パルスの電圧を調整
するためのものである。
【００１４】パルストランスＴの二次側巻線の一方の配
線は、整流器としての第一のダイオードＤ１、レジスタ
Ｒ１、Ｒ２を介して絶縁ゲート二極トランジスタＩｔの
ゲートに接続されている。また、パルストランスＴの二
次側巻線の一方の配線は、絶縁ゲート二極トランジスタ
Ｉｔのエミッタに接続されている。ダイオードＤ１のア
ノード及びこのアノードが接続されたレジスタＲ１と絶
縁ゲート二極トランジスタＩｔのエミッタとの間に平滑
コンデンサＣ１が接続されている。
線は、整流器としての第一のダイオードＤ１、レジスタ
Ｒ１、Ｒ２を介して絶縁ゲート二極トランジスタＩｔの
ゲートに接続されている。また、パルストランスＴの二
次側巻線の一方の配線は、絶縁ゲート二極トランジスタ
Ｉｔのエミッタに接続されている。ダイオードＤ１のア
ノード及びこのアノードが接続されたレジスタＲ１と絶
縁ゲート二極トランジスタＩｔのエミッタとの間に平滑
コンデンサＣ１が接続されている。
【００１５】第一のダイオードＤ１のカソード、すなわ
ちパルストランスＴの二次側巻線の前記一方の配線に整
流器としての第二のダイオードＤ２のアノードが接続さ
れ、この第二のダイオードＤ２のカソードが、コンデン
サＣ２及びレジスタＲ２を介してトランジスタＴｒのベ
ースに接続されている。また、コンデンサＣ２及びレジ
スタＲ２の接続側は、絶縁ゲート二極トランジスタＩｔ
のエミッタ側にも接続されている。
ちパルストランスＴの二次側巻線の前記一方の配線に整
流器としての第二のダイオードＤ２のアノードが接続さ
れ、この第二のダイオードＤ２のカソードが、コンデン
サＣ２及びレジスタＲ２を介してトランジスタＴｒのベ
ースに接続されている。また、コンデンサＣ２及びレジ
スタＲ２の接続側は、絶縁ゲート二極トランジスタＩｔ
のエミッタ側にも接続されている。
【００１６】トランジスタＴｒのエミッタ側は、前記第
二のダイオードＤ２のカソードに接続され、そのコレク
タ側は前記レジスタＲ１とＲｉとに接続されている。す
なわち、トランジスタＴｒのコレクタ側は、前記第一の
ダイオードＤ１とレジスタＲ１を介してパルストランス
Ｔの一次巻線に接続されている。また、トランジスタＴ
ｒのエミッタ側は、前記第二のダイオードＤ２を介して
第一のダイオードＤ１のカソードに接続されている。絶
縁ゲート二極トランジスタＩｔのエミッタとコレクタと
の間には、負荷Ｂｒ、ＡＣ電源ＡＣ及び整流器としての
ダイオードＤ３が順次直列に接続されている。
二のダイオードＤ２のカソードに接続され、そのコレク
タ側は前記レジスタＲ１とＲｉとに接続されている。す
なわち、トランジスタＴｒのコレクタ側は、前記第一の
ダイオードＤ１とレジスタＲ１を介してパルストランス
Ｔの一次巻線に接続されている。また、トランジスタＴ
ｒのエミッタ側は、前記第二のダイオードＤ２を介して
第一のダイオードＤ１のカソードに接続されている。絶
縁ゲート二極トランジスタＩｔのエミッタとコレクタと
の間には、負荷Ｂｒ、ＡＣ電源ＡＣ及び整流器としての
ダイオードＤ３が順次直列に接続されている。
【００１７】図１において、〜は、パルスの測定点
を示しており、以下図１とその測定点〜におけるパ
ルス波形を示す図２を参照しながら、前記絶縁ゲートド
ライブ回路の動作について説明する。なお、図２では横
軸に時間を、縦軸に電圧を示している。パルストランス
Ｔの一次巻線側には、信号系側から図２においてに示
すような矩形波状のパルスが入力される。図２におい
て、Ｔｗは、入力パルスのパルス長（時間）を示す。
を示しており、以下図１とその測定点〜におけるパ
ルス波形を示す図２を参照しながら、前記絶縁ゲートド
ライブ回路の動作について説明する。なお、図２では横
軸に時間を、縦軸に電圧を示している。パルストランス
Ｔの一次巻線側には、信号系側から図２においてに示
すような矩形波状のパルスが入力される。図２におい
て、Ｔｗは、入力パルスのパルス長（時間）を示す。
【００１８】この一次巻線に入力されるパルスにより、
負荷側の二次巻線が励磁され、二次巻線側に図２におい
てに示すような波形のパルスが発生する。ここでは、
パルストランスＴの一次巻線側に入力した図２において
に示すパルスの立ち上がりにより、二次巻線側に図２
においてで示すような正の電圧が発生する。しかし、
この正の電圧は、パルストランスＴの一次巻線側の入力
パルスが立ち上がった後、すぐに降下する。そのため、
一次巻線側に入力するパルスのパルス長Ｔｗが或る程度
長いときは、その長さだけ正電圧を維持出来ない。さら
に、パルストランスＴの一次巻線側の入力パルスが立ち
下がったとき、すなわち入力パルスがオフとなったと
き、その電圧変化によってパルストランスＴの二次巻線
が励磁され、波形測定点には、図２においてに示す
波形のように、負側の電圧が発生する。
負荷側の二次巻線が励磁され、二次巻線側に図２におい
てに示すような波形のパルスが発生する。ここでは、
パルストランスＴの一次巻線側に入力した図２において
に示すパルスの立ち上がりにより、二次巻線側に図２
においてで示すような正の電圧が発生する。しかし、
この正の電圧は、パルストランスＴの一次巻線側の入力
パルスが立ち上がった後、すぐに降下する。そのため、
一次巻線側に入力するパルスのパルス長Ｔｗが或る程度
長いときは、その長さだけ正電圧を維持出来ない。さら
に、パルストランスＴの一次巻線側の入力パルスが立ち
下がったとき、すなわち入力パルスがオフとなったと
き、その電圧変化によってパルストランスＴの二次巻線
が励磁され、波形測定点には、図２においてに示す
波形のように、負側の電圧が発生する。
【００１９】このような、測定点３におけるようなパル
スは、第一のダイオードＤ１で整流され、正電圧がレジ
スタＲ１、Ｒｉを通して絶縁ゲート二極トランジスタＩ
ｔのゲートに印加される。このとき、平滑コンデンサＣ
１によって、図２においてに示す波形の正電圧成分が
平滑化され、図２においてに示す入力パルスのパルス
長Ｔｗに応じて絶縁ゲート二極トランジスタＩｔのゲー
トに印加される正電圧が保持される。この波形を、図２
においてに示す。このため、絶縁ゲート二極トランジ
スタＩｔのゲートがチャージされ、そのコレクタとエミ
ッタの間がオンされる。なお、図２においてＶｂは、絶
縁ゲート二極トランジスタＩｔのゲートがチャージさ
れ、オンされるときのしきい値電圧、すなわちドライブ
電圧を示す。
スは、第一のダイオードＤ１で整流され、正電圧がレジ
スタＲ１、Ｒｉを通して絶縁ゲート二極トランジスタＩ
ｔのゲートに印加される。このとき、平滑コンデンサＣ
１によって、図２においてに示す波形の正電圧成分が
平滑化され、図２においてに示す入力パルスのパルス
長Ｔｗに応じて絶縁ゲート二極トランジスタＩｔのゲー
トに印加される正電圧が保持される。この波形を、図２
においてに示す。このため、絶縁ゲート二極トランジ
スタＩｔのゲートがチャージされ、そのコレクタとエミ
ッタの間がオンされる。なお、図２においてＶｂは、絶
縁ゲート二極トランジスタＩｔのゲートがチャージさ
れ、オンされるときのしきい値電圧、すなわちドライブ
電圧を示す。
【００２０】次に、パルストランスＴの一次巻線側がオ
フされたとき、すなわち、図２においてに示す入力パ
ルスの電圧が下降し、０となるとき、この負側への電圧
変化により、パルストランスＴの二次巻線側に負の電圧
が発生する。この負の電圧は、第二のダイオードＤ２で
整流され、トランジスタＴｒを駆動し、そのエミッタに
図２にで示すような負の電圧を発生する。このとき、
負の電圧のピークから戻りまでの時間Ｔｏは、コンデン
サＣ２の容量をＣ２、レジスタＲ２の抵抗値をＲ２、ト
ランジスタＴｒのインピーダンスをＲｔとしたとき、Ｔ
ｏ＝Ｃ２×（Ｒ２＋Ｒｔ）で表される。この負電圧によ
って、絶縁ゲート二極トランジスタＩｔのチャージ状態
が解除され、そのコレクタとエミッタの間がオフされ
る。図２におけるは、絶縁ゲート二極トランジスタＩ
ｒのコレクタ側の波形を示す。
フされたとき、すなわち、図２においてに示す入力パ
ルスの電圧が下降し、０となるとき、この負側への電圧
変化により、パルストランスＴの二次巻線側に負の電圧
が発生する。この負の電圧は、第二のダイオードＤ２で
整流され、トランジスタＴｒを駆動し、そのエミッタに
図２にで示すような負の電圧を発生する。このとき、
負の電圧のピークから戻りまでの時間Ｔｏは、コンデン
サＣ２の容量をＣ２、レジスタＲ２の抵抗値をＲ２、ト
ランジスタＴｒのインピーダンスをＲｔとしたとき、Ｔ
ｏ＝Ｃ２×（Ｒ２＋Ｒｔ）で表される。この負電圧によ
って、絶縁ゲート二極トランジスタＩｔのチャージ状態
が解除され、そのコレクタとエミッタの間がオフされ
る。図２におけるは、絶縁ゲート二極トランジスタＩ
ｒのコレクタ側の波形を示す。
【００２１】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明による絶縁ゲ
ートドライブ回路では、パルストランスＴの一次巻線側
に入力されるパルスのオンオフにより、負荷Ｂｒ側をオ
ンオフすることができる。このとき、入力パルスのパル
ス長に応じて負荷Ｂｒ側をオンオフすることが可能であ
る。そして、入力パルスのオフにより、絶縁ゲート二極
トランジスタＩｔに負電圧を印加し、それをディスチャ
ージすることができるので、入力パルスのオフにより、
負荷Ｂｒ側を確実にオフすることができ、高いノイズ耐
量を得ることができる。さらに、このような絶縁ゲート
ドライブ回路は、従来のＳＣＲを使用したゲートドライ
ブ回路と容易に置換することが可能である。
ートドライブ回路では、パルストランスＴの一次巻線側
に入力されるパルスのオンオフにより、負荷Ｂｒ側をオ
ンオフすることができる。このとき、入力パルスのパル
ス長に応じて負荷Ｂｒ側をオンオフすることが可能であ
る。そして、入力パルスのオフにより、絶縁ゲート二極
トランジスタＩｔに負電圧を印加し、それをディスチャ
ージすることができるので、入力パルスのオフにより、
負荷Ｂｒ側を確実にオフすることができ、高いノイズ耐
量を得ることができる。さらに、このような絶縁ゲート
ドライブ回路は、従来のＳＣＲを使用したゲートドライ
ブ回路と容易に置換することが可能である。
【図１】本発明による絶縁ゲートドライブ回路の例を示
す回路図である。
す回路図である。
【図２】図１に示した測定点でのパルス波形を示す波形
図である。
図である。
【図３】従来におけるＳＣＲを使用した絶縁ゲートドラ
イブ回路の例を示す回路図である。
イブ回路の例を示す回路図である。
【図４】従来における絶縁ゲート二極トランジスタを使
用した絶縁ゲートドライブ回路の例を示す回路図であ
る。
用した絶縁ゲートドライブ回路の例を示す回路図であ
る。
ＡＣ ＡＣ電源 Ｂｒ 負荷 Ｃ１ 平滑コンデンサ Ｃ２ コンデンサ Ｄ１ 第一のダイオード Ｄ２ 第二のダイオード Ｉｔ 絶縁ゲート二極トランジスタ Ｔ パルストランス Ｔｒ トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03K 17/00 - 17/70
Claims (2)
- 【請求項１】 一次巻線側にパルスを入力するパルスト
ランス（Ｔ）と、一次巻線側に入力したパルスによりパ
ルストランス（Ｔ）の二次巻線に生じる電圧を整流する
整流器（Ｄ１）と、この整流器（Ｄ１）を介して前記パ
ルストランス（Ｔ）の二次巻線側に発生した正電圧をゲ
ートに入力させ、コレクタとエミッタの間にパルスを発
生する絶縁ゲート二極トランジスタ（Ｉｔ）とを有する
絶縁ゲートドライブ回路において、パルストランス
（Ｔ）の二次巻線の間に接続され、絶縁ゲート二極トラ
ンジスタ（Ｉｔ）のゲートに入力する正電圧を、パルス
トランス（Ｔ）の一次巻線側に入力するパルスのパルス
長（Ｔｗ）に応じて保持する平滑コンデンサ（Ｃ１）
と、パルストランス（Ｔ）の一次巻線側に入力するパル
スの立ち下がり時に、絶縁ゲート二極トランジスタ（Ｉ
ｔ）に負電圧を入力し、ゲート電荷をディスチャージす
るゲートオフ手段とを有することを特徴とする絶縁ゲー
トドライブ回路。 - 【請求項２】 ゲートオフ手段が、パルストランス
（Ｔ）の一次巻線側に入力するパルスの立ち下がり時
に、同トランス（Ｔ）の二次巻線側に発生する負電圧を
整流する整流器（Ｄ２）と、この整流された負電圧によ
り駆動され、絶縁ゲート二極トランジスタ（Ｉｔ）のチ
ャージ状態を解除するトランジスタ（Ｔｒ）とからなる
ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁ゲートドライブ
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09221039A JP3133964B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 絶縁ゲートドライブ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09221039A JP3133964B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 絶縁ゲートドライブ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1155101A JPH1155101A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3133964B2 true JP3133964B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=16760537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09221039A Expired - Fee Related JP3133964B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 絶縁ゲートドライブ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3133964B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105324939A (zh) * | 2013-04-05 | 2016-02-10 | Abb技术有限公司 | Rc-igbt开关脉冲控制 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101952292B1 (ko) * | 2017-12-28 | 2019-02-26 | 동명대학교산학협력단 | 보조 fet를 이용해 턴-오프 지연을 감소한 게이트 드라이버 회로 |
| CN115580120B (zh) * | 2022-11-17 | 2023-02-17 | 杭州飞仕得科技股份有限公司 | 一种基于三电平拓扑结构的igbt驱动保护电路 |
-
1997
- 1997-07-31 JP JP09221039A patent/JP3133964B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105324939A (zh) * | 2013-04-05 | 2016-02-10 | Abb技术有限公司 | Rc-igbt开关脉冲控制 |
| CN105324939B (zh) * | 2013-04-05 | 2018-04-24 | Abb技术有限公司 | Rc-igbt开关脉冲控制 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1155101A (ja) | 1999-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5774350A (en) | Integrated low dissipation power controller | |
| US5781040A (en) | Transformer isolated driver for power transistor using frequency switching as the control signal | |
| US5995385A (en) | RCC-type switching power supply | |
| TW201434259A (zh) | 返馳式功率轉換器之控制電路 | |
| US10886912B2 (en) | Gate circuit and gate drive circuit for power semiconductor switch | |
| US11128213B2 (en) | Inverter circuit and X-ray radiation device | |
| JP3133964B2 (ja) | 絶縁ゲートドライブ回路 | |
| JP3689130B2 (ja) | ドライバ回路 | |
| JPH0715949A (ja) | 電力変換装置のゲート駆動回路 | |
| JPH07279803A (ja) | 交流点火装置 | |
| US6975520B2 (en) | DC-DC converter having stable input voltage | |
| US7289340B2 (en) | Switching power supply device | |
| JP3351482B2 (ja) | 絶縁形スイッチング電源 | |
| JPH11206118A (ja) | 同期整流回路およびフォワード型コンバータ電源 | |
| US20050024899A1 (en) | Flyback type alternation power supply with primary/secondary synchronize control | |
| JPH0681500B2 (ja) | スイッチング回路 | |
| JP3318773B2 (ja) | 電源装置 | |
| JPH06303769A (ja) | 降圧チョッパ型スイッチング電源 | |
| JPH1028375A (ja) | スイッチング電源装置 | |
| US4013900A (en) | Cross inhibit circuit to prevent misfires of alternately triggered switching devices | |
| JPH07322639A (ja) | 電力変換装置 | |
| SU400984A1 (ru) | Устройство задержки | |
| JPH0223113Y2 (ja) | ||
| JPH0693942A (ja) | コンデンサ充放電式点火装置 | |
| JP3139518B2 (ja) | 直流−直流変換器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091124 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121124 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |