JP3432425B2 - ゲート回路 - Google Patents

ゲート回路

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JP3432425B2
JP3432425B2 JP22095498A JP22095498A JP3432425B2 JP 3432425 B2 JP3432425 B2 JP 3432425B2 JP 22095498 A JP22095498 A JP 22095498A JP 22095498 A JP22095498 A JP 22095498A JP 3432425 B2 JP3432425 B2 JP 3432425B2
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    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/567Circuits characterised by the use of more than one type of semiconductor device, e.g. BIMOS, composite devices such as IGBT

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  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、MOSゲート型半
導体素子のゲート回路に関する。
【0002】
【従来の技術】MOSゲート型半導体素子は、サイリス
タ系の半導体素子と比較してゲート回路が小型、低エネ
ルギー消費など多くの長所がある。図12はMOSゲー
ト型半導体素子を用いた単相インバータの構成図であ
る。
【0003】図12において、S1〜S4はMOSゲー
ト型半導体素子、3はコンデンサ、4は負荷であり、こ
こで、MOSゲート型半導体素子S1〜S4はIEGT
としている。
【0004】MOSゲート型半導体素子S1〜S4に
は、ゲート回路G1〜G4が接続されており、その詳細
は図13に示す。ゲート回路は、オンゲート電源Eon
と、オフゲート電源Eoffと、ターンオン用スイッチ
SWonと、ターンオフ用スイッチSWoffとを有
し、ターンオン用スイッチSWonとターンオフ用スイ
ッチSWoffとの接続点がゲート抵抗Rgを介してM
OSゲート型半導体素子のゲートGに接続され、オンゲ
ート電源Eonとオフゲート電源Eoffとの接続点が
MOSゲート型半導体素子のエミッタEに接続される。
【0005】通常、オンゲート電源Eon、オフゲート
電源Eoffは15V程度、ゲート抵抗Rgは10Ω程
度が使用される。単相インバータにおいて、MOSゲー
ト型半導体素子S1とS2又はMOSゲート型半導体素
子S3とS4の関係を上下アームと呼ぶ。通常、上下ア
ーム例えばMOSゲート型半導体素子S1とS2は同時
にスイッチングすることはなく、どちらか一方は点弧し
ないようにゲート回路は負バイアス状態にして、他方の
素子をオン/オフさせる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ゲート回路には次のような問題点がある。負バイアスさ
れている素子例えば素子S1のゲート端子の電位が充分
に負バイアスされていれば問題ないが、もう一方の素子
S2がターンオンするとき、過渡的に素子S1のゲート
電位即ち負バイアスの電位が図14に示すように正側に
振られると素子S1もターンオンして、素子S1とS2
が同時にターンオンしてアームが短絡してしまう。
【0007】この過渡的に負バイアスが振られる現象は
MOSゲート型半導体素子が高耐圧化されるに従って顕
著になってきている。もう一つの問題は、一つのゲート
回路で複数の並列接続された素子をターンオフしようと
すると、ゲート回路のエミッタ配線と素子の主回路のエ
ミッタ配線の間に循環電流が発生して各素子のゲート電
位が不安定になり電流のアンバランスなどが発生するこ
とである。
【0008】この現象について図15、図16を用いて
説明する。図15は、各アームが2並列接続された素子
からなる単相インバータの構成図で、図16は、図15
の一部を拡大した詳細図である。
【0009】ここで、素子S11とS12が導通状態で
電流を流していて、次に電流を遮断するために素子S1
1とS12をターンオフさせる。すると、電流i11と
i12がループAの循環電流となって、この電流の変化
と配線インダクタンスにより素子S11とS12のゲー
ト用エミッタ端子の電位が振れ、電流アンバランスが発
生する。
【0010】よって、本発明では、スイッチング時の負
バイアスが変動しないゲート回路を提供することを目的
とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に係るゲート回路では、半導体ス
イッチング素子のターンオフ時の電源となる一方の端子
が半導体スイッチング素子のエミッタに接続されたオフ
ゲート電源と、上記オフゲート電源の他方の端子と半導
体スイッチング素子のゲートとを抵抗を介して接続する
スイッチとからなるターンオフゲート回路を有するゲー
ト回路において、上記オフゲート電源の他方の端子と半
導体スイッチング素子のゲートとを接続しターンオフ動
作の所定のタイミングで閉じられる第2のスイッチを具
備する。第2のスイッチを所定のタイミングで閉じるこ
とにより、抵抗を介さずオフゲート電源に接続されるこ
とになり、負バイアスの効果が大きく安定するので、誤
点弧する事が無くなる。
【0012】本発明の請求項2に係るゲート回路では、
半導体スイッチング素子のターンオフ時の電源となる一
方の端子が半導体スイッチング素子のエミッタに接続さ
れたオフゲート電源と、上記オフゲート電源の他方の端
子と半導体スイッチング素子のゲートとを抵抗を介して
接続するスイッチとからなるターンオフゲート回路を有
するゲート回路において、上記オフゲート電源よりも絶
対値の大きい一方の端子が半導体スイッチング素子のエ
ミッタに接続された第2のオフゲート電源と、上記第2
のオフゲート電源の他方の端子と半導体スイッチング素
子のゲートとを接続しターンオフ動作の所定のタイミン
グで閉じられる第2のスイッチを具備する。第2のスイ
ッチを所定のタイミングで閉じることにより、オフゲー
ト電源よりも絶対値の大きい第2のオフゲート電源に接
続されることになり、負バイアスの効果が大きく安定す
るので、誤点弧する事が無くなる。
【0013】本発明の請求項3に係るゲート回路では、
上記第2のスイッチは上記抵抗よりも小さい第2の抵抗
を介して上記半導体スイッチング素子のゲートに接続す
る。第2のスイッチを所定のタイミングで閉じることに
より、上記抵抗よりも小さい抵抗を介してオフゲート電
源に接続されることになり、負バイアスの効果が大きく
安定するので、誤点弧する事が無くなる。
【0014】本発明の請求項4に係るゲート回路では、
上記第2のスイッチは上記スイッチが閉じられてから所
定時限後に閉じられる。ターンオフ動作が完了する程度
の時間経過後に第2のスイッチを閉じることで、従来よ
りも大きな負バイアスを与えることができるので、誤点
弧する事が無くなる。
【0015】本発明の請求項5に係るゲート回路では、
上記第2のスイッチはゲート電圧が設定電圧値以下にな
ると閉じられる。ゲート電圧がターンオフ動作の重要な
部分が完了する程度の電圧まで低下すると第2のスイッ
チを閉じることで、従来よりも大きな負バイアスを与え
ることができるので、誤点弧する事が無くなる。
【0016】本発明の請求項6に係るゲート回路では、
上記第2のスイッチは上記半導体スイッチング素子に流
れる電流が設定電流値以下になると閉じられる。半導体
スイッチング素子に流れる電流がターンオフ動作の重要
な部分が完了する程度の電流まで低下すると第2のスイ
ッチを閉じることで、従来よりも大きな負バイアスを与
えることができるので、誤点弧する事が無くなる。
【0017】本発明の請求項7に係るゲート回路では、
上記第2のスイッチは上記半導体スイッチング素子にか
かる電圧が設定電圧値以上になると閉じられる。半導体
スイッチング素子にかかる電圧がターンオフ動作の重要
な部分が完了する程度の電圧まで上昇すると第2のスイ
ッチを閉じることで、従来よりも大きな負バイアスを与
えることができるので、誤点弧する事が無くなる。
【0018】本発明の請求項8に係るゲート回路では、
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のゲート回路を
有する半導体スイッチング素子を直列接続し電力変換装
置のアームを構成したとき、上記第2のスイッチは、ア
ームの反対側の半導体スイッチング素子のターンオンに
同期して閉じられることで、従来よりも大きな負バイア
スを与えることができるので、誤点弧する事が無くな
る。
【0019】
【0020】本発明の請求項9に係るゲート回路では、
複数の半導体スイッチング素子の主回路エミッタ端子を
並列接続し、また上記複数の半導体スイッチング素子の
ゲート用エミッタ端子が並列接続されて1個のゲート回
路の負バイアス電源に接続されるゲート回路において、
上記複数ゲート用エミッタ端子と上記ゲート回路の負バ
イアスとの間に設けられた抵抗と、前記抵抗を短絡する
ように接続しターンオフ動作の所定のタイミングで閉じ
られる第3のスイッチを具備する。第3のスイッチを所
定のタイミングで閉じることにより、上記抵抗を短絡す
ることで、負バイアスを確実に印可することができる。
【0021】本発明の請求項10に係るゲート回路で
は、上記第3のスイッチは上記半導体スイッチング素子
のターンオフ完了後に閉じられる。これにより、上記抵
抗が短絡され、負バイアスを確実に印可することができ
る。
【0022】本発明の請求項11に係るゲート回路で
は、請求項9または請求項10に記載のゲート回路を有
する半導体スイッチング素子を直列接続し電力変換装置
のアームを構成したとき、上記第3のスイッチは、アー
ムの反対側の半導体スイッチング素子のターンオンに同
期して閉じられる。これにより、上記抵抗が短絡され、
負バイアスを確実に印可することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実
施の形態の構成図であり、図2は、第1の実施の形態の
タイムチャートである。ここで、図13と同一要素につ
いては同一符号を付し説明を省略する。
【0024】図1において、図13と異なる点は、ゲー
ト抵抗Rbを介してMOSゲート型半導体素子S1のゲ
ートGに接続されるスイッチSWoff2と、オフ信号
を所定時間遅らせてスイッチSWoff2に与える時間
遅れ回路TDとが追加されている点である。ゲート抵抗
Rbは、ゲート抵抗Rgよりも小さく、例えば、1Ω程
度である。
【0025】次に第1の実施の形態の作用について説明
する。実際のターンオフは、オフ信号が与えられると、
先ずスイッチSWoffが閉じて、ゲート抵抗Rgを使
ったゲート回路で従来と同様に実行される。また、オフ
信号は、時間遅れ回路TDによって設定される時間T
1、例えばターンオフ動作が完了する時間より少し長め
の時間T1後、例えば10μs程度後には、スイッチS
Woff2を閉じてゲート抵抗Rbを介して負バイアス
が印可される。
【0026】ゲート抵抗Rbはゲート抵抗Rgより抵抗
値が小さいので負バイアスの効果が大きくなる。さらに
抵抗Rbが全く無しであっても良い。この場合電源Eo
ffはゲート、エミッタ間に直に印可されるので負バイ
アスの効果が大きく、安定するので誤点弧の心配がな
い。また時間T1は、いわゆるデッドタイムと同じ時間
に設定しても良い。
【0027】また別のタイミングとして、図3に示すよ
うに、上下アームの反対側素子がターンオンするときに
も、負バイアスが変動するので、上下アームの反対側素
子のターンオンスイッチSWonが閉じるのと同期して
閉じることにより、上下アームの反対側素子のターンオ
ン時の負バイアス変動も抑制することができる。
【0028】このように負バイアスが確実に印可される
ので、例えば上下アームの反対側素子のスイッチングの
影響により負バイアスが不安定になり誤点弧するような
ことがなくなる。
【0029】次に本発明の第2の実施の形態について説
明する。図は、本発明の第2の実施の形態の構成図で
あり、図1と同一要素については同一符号を付し、説明
を省略する。
【0030】図において、図1と異なる点は、オフゲ
ート電源EoffとMOSゲート型半導体素子S1のエ
ミッタEの間に接続されたコンデンサCBが追加された
点である。
【0031】このようなゲート回路の場合、オフゲート
電源Eoffは、内部インピーダンスの大きい電解コン
デンサで構成される場合が多い。負バイアスをより効果
的に実効する場合には、周波数特性の良いコンデンサC
Bを追加し、かつ、ループ1が最短配線になるように構
成することにより、負バイアスの効果が更に高まる。
【0032】次に本発明の第3の実施の形態について説
明する。図は、本発明の第3の実施の形態の構成図で
あり、図1と同一要素については同一符号を付し、説明
を省略する。
【0033】図において、図1と異なる点は、スイッ
チSWoff2の電源をオフゲート電源Eoffとは別
の電源Eoff2とした点である。電源Eoff2の電
圧はオフゲート電源Eoffより大きく設定される。
【0034】負バイアスの電圧は大きいほど安定である
が、ゲートには限界の耐圧があり、例えば40Vや50
V程度である。しかしゲート回路にはスイッチSWon
やSWoffがあり、また、ゲートには静電容量が存在
するので、過渡的な通電圧が発生する。
【0035】よって通常オンゲート電源Eonやオフゲ
ート電源Eoffは15Vを選択している。しかしター
ンオフ動作が終了すればゲート容量の充電も完了して過
渡過電圧が発生する心配がないので、オフゲート電源E
offより大きな負バイアス電源Eoff2、たとえば
25Vを使用できる。
【0036】これにより、負バイアス電圧が大きくなる
ので安定した負バイアスを期待できる。次に本発明の第
4の実施の形態について説明する。
【0037】図は、本発明の第4の実施の形態の構成
図であり、図1と同一要素については同一符号を付し、
説明を省略する。図において、図1と異なる点は、図
1がスイッチSWoff2への信号を時間遅れ回路TD
によって与えているのに対し、MOSゲート型半導体素
子S1のゲート電圧が所定値以下になることで与える点
である。
【0038】具体的には、比較器COMでMOSゲート
型半導体素子S1のゲート電圧VGEと設定電圧値Vr
efとを比較し、この比較器COMの出力とオフ信号と
の論理積をAND回路で取り、AND回路の出力をスイ
ッチSWoff2への信号としている。
【0039】ここで、実施の形態の作用について説明す
る。ゲート電圧VGEが設定電圧Vref例えば−10
VになったらスイッチSWoff2を閉じる。ゲート電
圧VGEが、この程度の電圧まで低下すればターンオフ
動作の重要な部分は完了しているのでゲート抵抗がRg
からRbまたは抵抗無しに変更しても、問題になるター
ンオフサージ電圧や素子破壊を引き起こしたり、EMI
ノイズを発生する高dv/dtにはならない。
【0040】このように、ターンオフ動作の重要な部分
が完了した時点で、抵抗値の小さいゲート抵抗Rbを介
して負バイアスを与えることにより、負バイアスが確実
に印可されるので、例えば上下アームの反対側素子のス
イッチングの影響により負バイアスが不安定になり誤点
弧するようなことがなくなる。
【0041】次に本発明の第5の実施の形態について説
明する。図は本発明の第5の実施の形態の構成図であ
り、図1と同一要素については同一符号を付し、説明を
省略する。
【0042】図において、図1と異なる点は、MOS
ゲート型半導体素子を電流センサ付素子に変更し、電流
センサにより測定された主電流Icが電流基準値Ire
f以下になることでスイッチSWoff2に信号を与え
る点である。
【0043】具体的には、比較器COMで電流センサに
より測定された主電流Icと設定電流値Irefとを比
較し、この比較器COMの出力とオフ信号との論理積を
AND回路で取り、AND回路の出力をスイッチSWo
ff2への信号としている。
【0044】ここで、実施の形態の作用について説明す
る。主電流Icが設定電流値Irefになったらスイッ
チSWoff2を閉じる。主電流Icが、この程度の電
流まで低下すればターンオフ動作の重要な部分は完了し
ているのでゲート抵抗がRgからRbまたは抵抗無しに
変更しても、問題になるターンオフサージ電圧や素子破
壊を引き起こしたり、EMIノイズを発生する高dv/
dtにはならない。
【0045】このように、ターンオフ動作の重要な部分
が完了した時点で、抵抗値の小さいゲート抵抗Rbを介
して負バイアスを与えることにより、負バイアスが確実
に印可されるので、例えば上下アームの反対側素子のス
イッチングの影響により負バイアスが不安定になり誤点
弧するようなことがなくなる。
【0046】次に本発明の第6の実施の形態について説
明する。図は本発明の第6の実施の形態の構成図であ
り、図1と同一要素については同一符号を付し、説明を
省略する。
【0047】図において、図1と異なる点は、MOS
ゲート型半導体素子S1にかかる電圧が電圧基準値Vr
efCE以上になることでスイッチSWoff2に信号
を与える点である。
【0048】具体的には、比較器COMで分圧抵抗R
1,R2を用いて測定したMOSゲート型半導体素子S
1にかかる電圧と設定電圧値VrefCEとを比較し、
この比較器COMの出力とオフ信号との論理積をAND
回路で取り、AND回路の出力をスイッチSWoff2
への信号としている。
【0049】ここで、実施の形態の作用について説明す
る。MOSゲート型半導体素子S1にかかる電圧を分圧
抵抗R1,R2を用いて測定し、この電圧が設定電圧値
VrefCEになったらスイッチSWoff2を閉じ
る。MOSゲート型半導体素子S1にかかる電圧が、こ
の程度の電圧まで上昇すればターンオフ動作の重要な部
分は完了しているのでゲート抵抗がRgからRbまたは
抵抗無しに変更しても、問題になるターンオフサージ電
圧や素子破壊を引き起こしたり、EMIノイズを発生す
る高dv/dtにはならない。
【0050】このように、ターンオフ動作の重要な部分
が完了した時点で、抵抗値の小さいゲート抵抗Rbを介
して負バイアスを与えることにより、負バイアスが確実
に印可されるので、例えば上下アームの反対側素子のス
イッチングの影響により負バイアスが不安定になり誤点
弧するようなことがなくなる。
【0051】次に本発明の第7の実施の形態について説
明する。図は、本発明の第7の実施の形態の構成図で
あり、図13及び図16と同一要素には同一符号を付
し、説明を省略する。
【0052】図において、図16と異なる点は、オン
ゲート電源Eonとオフゲート電源Eoffの接続点と
MOSゲート型半導体素子S11のエミッタE及びMO
Sゲート型半導体素子S12のエミッタEとの接続を抵
抗Reを介して行うようにした点である。
【0053】抵抗Reの抵抗値は、ゲート抵抗Rgの約
1/10〜1/20の値で本来のゲート抵抗Rgの値に
影響を及ぼさない程度の値である。例えば、抵抗Rgが
10Ωであれば、抵抗Reは0.5Ω程度である。
【0054】このように、抵抗Reを挿入することによ
り、図16に示した循環電流(ループA)の発生を阻止
する。よって、エミッタ側に循環電流が発生しないので
ゲート電位、特にゲートのエミッタ電位が変動しないの
で、電流バランスがとれるようになる。
【0055】次に本発明の第8の実施の形態について説
明する。図10は、本発明の第8の実施の形態の構成図
であり、図と同一要素については同一符号を付し、説
明を省略する。
【0056】図10は、並列接続されたMOSゲート型
半導体素子をパッケージングした例である。図10にお
いて、破線Aに囲まれた部分がパッケージであり、この
パッケージは圧接型でも良いし、モジュール型でも良
い。Rginは本発明の部分とは関係ないが、従来から
チップの電流バランスを取るためにパッケージの中に小
さなゲート抵抗を入れている。
【0057】本実施の形態では、この他に抵抗Reを設
置している。なおReを(Rgin+Re)としてゲー
ト抵抗を合計してエミッタ側にまとめて設置しても良
い。このように、素子S11とS12がチップでなく、
パッケージ入りの素子であっても同じように、エミッタ
側に循環電流が発生しないので、ゲートのエミッタ電位
が変動せず、パッケージ素子間の電流バランスがよくな
る。
【0058】次に本発明の第9の実施の形態について説
明する。図11は、本発明の第9の実施の形態の構成図
であり、図1及び図と同一要素には同一符号を付し、
説明を省略する。
【0059】図11において、図と異なる点は、ゲー
ト抵抗Rbを介してMOSゲート型半導体素子のゲート
Gに接続されるスイッチSWoff2と、抵抗Reに並
列接続されるスイッチSWoff3と、オフ信号を所定
時間遅らせてスイッチSWoff2、SWoff3に与
える時間遅れ回路TDとが追加されている点である。
【0060】第7の実施の形態のように、ゲート側の抵
抗Rgだけでなくゲート用のエミッタ側にも抵抗Reが
設置されると、負バイアスの効果が鈍くなるので、負バ
イアスのときはこの抵抗Reを短絡して負バイアスを確
実に印可するというのが本実施の形態の目的である。
【0061】ここでスイッチSWoff3の開閉につい
て説明すると、まずSWoff3の閉じるタイミング
は、スイッチSWoffが閉じてT1時間後、スイッチ
SWoff2を閉じてRgを短絡して負バイアスを強化
することと同期して閉じれば負バイアスが更に強化され
る。即ちスイッチSWoff3はスイッチSWoff2
が閉じることと同期して閉じる。
【0062】また別のタイミングとして、上下アームの
反対側素子がターンオンするときに、負バイアスが変動
するので上下アームの反対側素子のターンオンスイッチ
SWonが閉じるのと同期して閉じる。
【0063】このようにすれば並列接続した素子の電流
バランスが良くなると同時に負バイアスも確実にかかり
誤点弧の心配がない効果が得られる。なお以上の説明で
は単相2レベルインバータについて説明したが、3相で
もNPCのインバータでも、本発明を用いれば同じ効果
が得られる。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
負バイアスが安定して誤点弧を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の構成図。
【図2】本発明の第1の実施の形態のタイムチャート。
【図3】本発明の第1の実施の形態の変形例。
【図4】本発明の第2の実施の形態の構成図。
【図5】本発明の第3の実施の形態の構成図。
【図6】本発明の第4の実施の形態の構成図。
【図7】本発明の第5の実施の形態の構成図。
【図8】本発明の第6の実施の形態の構成図。
【図9】本発明の第7の実施の形態の構成図。
【図10】本発明の第8の実施の形態の構成図。
【図11】本発明の第9の実施の形態の構成図。
【図12】単相インバータの構成図。
【図13】従来のゲート回路の構成図。
【図14】従来のゲート回路のターンオン時の波形図。
【図15】2並列接続素子による単相インバータの構成
図。
【図16】図15の一部を拡大した詳細図。
【符号の説明】
SWoff2・・・・スイッチ Rb・・・・抵抗 Eoff・・・・オフゲート電源 TD・・・・時間遅れ回路 CB・・・・コンデンサ Eoff2・・・・負バイアス電源 Rs・・・・・抵抗 Vref・・・電圧基準値 COM・・・・・比較器 Iref・・・・電流基準値 VrefCE・・・・電圧基準値 Re・・・・・抵抗 SWoff3・・スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── 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 H02M 1/00

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体スイッチング素子のターンオフ時
    の電源となる一方の端子が半導体スイッチング素子のエ
    ミッタに接続されたオフゲート電源と、前記オフゲート
    電源の他方の端子と半導体スイッチング素子のゲートと
    を抵抗を介して接続するスイッチとからなるターンオフ
    ゲート回路を有するゲート回路において、前記オフゲー
    ト電源の他方の端子と半導体スイッチング素子のゲート
    とを接続しターンオフ動作の所定のタイミングで閉じら
    れる第2のスイッチを具備したことを特徴とするゲート
    回路。
  2. 【請求項2】 半導体スイッチング素子のターンオフ時
    の電源となる一方の端子が半導体スイッチング素子のエ
    ミッタに接続されたオフゲート電源と、前記オフゲート
    電源の他方の端子と半導体スイッチング素子のゲートと
    を抵抗を介して接続するスイッチとからなるターンオフ
    ゲート回路を有するゲート回路において、前記オフゲー
    ト電源よりも絶対値の大きい一方の端子が半導体スイッ
    チング素子のエミッタに接続された第2のオフゲート電
    源と、前記第2のオフゲート電源の他方の端子と半導体
    スイッチング素子のゲートとを接続しターンオフ動作の
    所定のタイミングで閉じられる第2のスイッチを具備し
    たことを特徴とするゲート回路。
  3. 【請求項3】 前記第2のスイッチは前記抵抗よりも小
    さい第2の抵抗を介して前記半導体スイッチング素子の
    ゲートに接続されることを特徴とする請求項1または請
    求項2に記載のゲート回路。
  4. 【請求項4】 前記第2のスイッチは前記スイッチが閉
    じられてから所定時限後に閉じられることを特徴とする
    請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のゲート回路。
  5. 【請求項5】 前記第2のスイッチはゲート電圧が設定
    電圧値以下になると閉じられることを特徴とする請求項
    1乃至請求項3のいずれかに記載のゲート回路。
  6. 【請求項6】 前記第2のスイッチは前記半導体スイッ
    チング素子に流れる電流が設定電流値以下になると閉じ
    られることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれ
    かに記載のゲート回路。
  7. 【請求項7】 前記第2のスイッチは前記半導体スイッ
    チング素子にかかる電圧が設定電圧値以上になると閉じ
    られることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれ
    かに記載のゲート回路。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載
    のゲート回路を有する半導体スイッチング素子を直列接
    続し電力変換装置のアームを構成したとき、前記第2の
    スイッチは、アームの反対側の半導体スイッチング素子
    のターンオンに同期して閉じられることを特徴とするゲ
    ート回路。
  9. 【請求項9】 複数の半導体スイッチング素子の主回路
    エミッタ端子を並列接続し、また前記複数の半導体スイ
    ッチング素子のゲート用エミッタ端子が並列接続されて
    1個のゲート回路の負バイアス電源に接続されるゲート
    回路において、前記複数ゲート用エミッタ端子と前記ゲ
    ート回路の負バイアスとの間に設けられた抵抗と、前記
    抵抗を短絡するように接続しターンオフ動作の所定のタ
    イミングで閉じられる第3のスイッチを具備したことを
    特徴とするゲート回路。
  10. 【請求項10】 前記第3のスイッチは前記半導体スイ
    ッチング素子のターンオフ完了後に閉じられることを特
    徴とする請求項9に記載のゲート回路。
  11. 【請求項11】 請求項9または請求項10に記載のゲ
    ート回路を有する半導体スイッチング素子を直列接続し
    電力変換装置のアームを構成したとき、前記第3のスイ
    ッチは、アームの反対側の半導体スイッチング素子のタ
    ーンオンに同期して閉じられることを特徴とするゲート
    回路。
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