JP3486552B2 - Ｉｇｂｔの駆動装置 - Google Patents
Ｉｇｂｔの駆動装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，ＩＧＢＴの駆動回
路に関し，特に過電流保護機能を有するＩＧＢＴの駆動
装置に関するものである。
路に関し，特に過電流保護機能を有するＩＧＢＴの駆動
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＩＧＢＴは，インバータやチッョパ等の
スイッチング素子として使用され，ＩＧＢＴの駆動装置
に図２に示すものがある。すなわち，１はインバータや
チョッパ等に用いられるＩＧＢＴである。２は駆動用モ
ジュールであり，入力端子４ａ，４ｂにオンオフスイッ
チングする制御信号が入力し，出力端子５ａ，５ｂから
ＩＧＢＴ１の駆動信号が出力され，抵抗４０を介してＩ
ＧＢＴ１のゲートに駆動信号が入力する。そして，入力
端子４ａ，４ｂに“Ｈ”信号が入力したとき，駆動用モ
ジュール２の出力端子５ａ，５ｂに“Ｈ”信号が出力
し，ＩＧＢＴ１がオンとなる。また，入力端子４ａ，４
ｂに“Ｌ”信号が入力したとき，駆動用モジュール２の
出力端子５ａ，５ｂに“Ｌ”信号が出力してＩＧＢＴ１
がオフとなる。
スイッチング素子として使用され，ＩＧＢＴの駆動装置
に図２に示すものがある。すなわち，１はインバータや
チョッパ等に用いられるＩＧＢＴである。２は駆動用モ
ジュールであり，入力端子４ａ，４ｂにオンオフスイッ
チングする制御信号が入力し，出力端子５ａ，５ｂから
ＩＧＢＴ１の駆動信号が出力され，抵抗４０を介してＩ
ＧＢＴ１のゲートに駆動信号が入力する。そして，入力
端子４ａ，４ｂに“Ｈ”信号が入力したとき，駆動用モ
ジュール２の出力端子５ａ，５ｂに“Ｈ”信号が出力
し，ＩＧＢＴ１がオンとなる。また，入力端子４ａ，４
ｂに“Ｌ”信号が入力したとき，駆動用モジュール２の
出力端子５ａ，５ｂに“Ｌ”信号が出力してＩＧＢＴ１
がオフとなる。
【０００３】上記駆動用モジュール２は，次のような構
成となっている。すなわち，入力端子４ａ，４ｂには抵
抗１２，１１が直列に接続され，入力端子４ａはホトカ
プラ１４の入力端子１４ｆと，ダイオード１３のカソー
ドに接続され，抵抗１２と１１の接続部は，ホトカプラ
１４の入力端子１４ｇとダイオード１３のアノードに接
続されている。ダイオード１３は，ホトカプラ１４に過
大な逆電圧が印可しないように設けられている。
成となっている。すなわち，入力端子４ａ，４ｂには抵
抗１２，１１が直列に接続され，入力端子４ａはホトカ
プラ１４の入力端子１４ｆと，ダイオード１３のカソー
ドに接続され，抵抗１２と１１の接続部は，ホトカプラ
１４の入力端子１４ｇとダイオード１３のアノードに接
続されている。ダイオード１３は，ホトカプラ１４に過
大な逆電圧が印可しないように設けられている。
【０００４】ホトカプラ１４は，入力端子１４ｆ，１４
ｇに接続された発光素子１４ａと，その出力を受光する
受光素子１４ｂと，ＩＧＢＴ１に過電流が流れたとき，
その出力を遮断する等の動作を行うインターフェイス１
４ｃと，出力部にＮＰＮトランジスタ１４ｄとＰＮＰト
ランジスタ１４ｅが上下対称に相補的に接続されてい
る。端子１４ｈ，１４ｉはホトカプラ１４の電源入力端
子で，端子１４ｈにはバイアス用直流電源３４が接続さ
れている。また，過電流検出信号入力端子１４ｋにはＩ
ＧＢＴ１に過電流が流れたとき，過電流を検出するため
のＶＣＥ電圧の検出信号が入力される。相補的に接続さ
れたトランジスタ１４ｄ，１４ｅの出力は，ホトカプラ
１４の出力端子１４ｊに接続されている。
ｇに接続された発光素子１４ａと，その出力を受光する
受光素子１４ｂと，ＩＧＢＴ１に過電流が流れたとき，
その出力を遮断する等の動作を行うインターフェイス１
４ｃと，出力部にＮＰＮトランジスタ１４ｄとＰＮＰト
ランジスタ１４ｅが上下対称に相補的に接続されてい
る。端子１４ｈ，１４ｉはホトカプラ１４の電源入力端
子で，端子１４ｈにはバイアス用直流電源３４が接続さ
れている。また，過電流検出信号入力端子１４ｋにはＩ
ＧＢＴ１に過電流が流れたとき，過電流を検出するため
のＶＣＥ電圧の検出信号が入力される。相補的に接続さ
れたトランジスタ１４ｄ，１４ｅの出力は，ホトカプラ
１４の出力端子１４ｊに接続されている。
【０００５】バイアス用直流電源３４，３５には抵抗２
１を介して，上下対称に相補的に接続されたＮＰＮトラ
ンジスタ２０ａとＰＮＰトランジスタ２０ｂが接続され
ている。ホトカプラ１４の出力端子１４ｊから出力され
たオンオフスイッチング信号は，相補的に接続されたト
ランジスタ２０ａと２０ｂのベースに入力する。ＮＰＮ
トランジスタ２０ａのエミッタと，ＰＮＰトランジスタ
２０ｂのエミッタとの接続点から出力された信号は，駆
動用モジュール２の出力端子５ａに出力する。
１を介して，上下対称に相補的に接続されたＮＰＮトラ
ンジスタ２０ａとＰＮＰトランジスタ２０ｂが接続され
ている。ホトカプラ１４の出力端子１４ｊから出力され
たオンオフスイッチング信号は，相補的に接続されたト
ランジスタ２０ａと２０ｂのベースに入力する。ＮＰＮ
トランジスタ２０ａのエミッタと，ＰＮＰトランジスタ
２０ｂのエミッタとの接続点から出力された信号は，駆
動用モジュール２の出力端子５ａに出力する。
【０００６】２５はバイアス用直流電源端子３４に接続
された限流抵抗で，２６はツェナーダイオードであり，
ツェナーダイオード２６の両端に所定電圧を形成させて
いる。このツェナーダイオード２６のカソードは，駆動
用モジュール２の出力端子５ｂに接続され，さらにＩＧ
ＢＴ１のエミッタに接続されている。
された限流抵抗で，２６はツェナーダイオードであり，
ツェナーダイオード２６の両端に所定電圧を形成させて
いる。このツェナーダイオード２６のカソードは，駆動
用モジュール２の出力端子５ｂに接続され，さらにＩＧ
ＢＴ１のエミッタに接続されている。
【０００７】いま，入力端子４ａ，４ｂに“Ｈ”信号が
入力すると，ホトカプラ１４の出力端子１４ｊから
“Ｈ”信号が出力され，ＮＰＮトランジスタ２０ａがオ
ンし，抵抗２１，トランジスタ２０ａ，抵抗４０を介し
て，ＩＧＢＴ１のゲートに駆動信号が印加する。この
時，上記ツェナーダイオード２６の両端電圧を，ＩＧＢ
Ｔ１のゲートに印加する電圧より低く選定していれば，
ＩＧＢＴ１のゲートエミッタ間に正の駆動信号が印加し
て，ＩＧＢＴ１はオンとなる。
入力すると，ホトカプラ１４の出力端子１４ｊから
“Ｈ”信号が出力され，ＮＰＮトランジスタ２０ａがオ
ンし，抵抗２１，トランジスタ２０ａ，抵抗４０を介し
て，ＩＧＢＴ１のゲートに駆動信号が印加する。この
時，上記ツェナーダイオード２６の両端電圧を，ＩＧＢ
Ｔ１のゲートに印加する電圧より低く選定していれば，
ＩＧＢＴ１のゲートエミッタ間に正の駆動信号が印加し
て，ＩＧＢＴ１はオンとなる。
【０００８】入力端子４ａ，４ｂに“Ｌ”信号が入力す
ると，ホトカプラ１４の出力端子１４ｊから“Ｌ”信号
が出力され，ＰＮＰトランジスタ２０ｂがオンする。従
って，ツェナーダイオード２６の両端電圧が，ＩＧＢＴ
１のゲート電圧より高くなり，ＩＧＢＴ１のゲートエミ
ッタ間には逆電圧が印加してＩＧＢＴ１はオフされる。
ると，ホトカプラ１４の出力端子１４ｊから“Ｌ”信号
が出力され，ＰＮＰトランジスタ２０ｂがオンする。従
って，ツェナーダイオード２６の両端電圧が，ＩＧＢＴ
１のゲート電圧より高くなり，ＩＧＢＴ１のゲートエミ
ッタ間には逆電圧が印加してＩＧＢＴ１はオフされる。
【０００９】ここで，ホトカプラ１４の電源端子１４
ｈ，１４ｉの両端には，その近傍に電圧保障用コンデン
サ１６が接続され，ホトカプラ１４の端子１４ｋと１４
ｊの両端には，その近傍に電圧保障用コンデンサ１８が
接続されている。また，抵抗２１とトランジスタ２０
ａ，２０ｂとの直列回路には，その近傍に電圧保障用コ
ンデンサ２３が接続されている。さらに，ツェナーダイ
オード２６の両端にも，その近傍に電圧保障用コンデン
サ２７が接続されている。なお，ホトカプラ１４のイン
ターフェイス１４ｃと，バイアス用電源３４との間に
は，限流用抵抗が２２が接続されている。
ｈ，１４ｉの両端には，その近傍に電圧保障用コンデン
サ１６が接続され，ホトカプラ１４の端子１４ｋと１４
ｊの両端には，その近傍に電圧保障用コンデンサ１８が
接続されている。また，抵抗２１とトランジスタ２０
ａ，２０ｂとの直列回路には，その近傍に電圧保障用コ
ンデンサ２３が接続されている。さらに，ツェナーダイ
オード２６の両端にも，その近傍に電圧保障用コンデン
サ２７が接続されている。なお，ホトカプラ１４のイン
ターフェイス１４ｃと，バイアス用電源３４との間に
は，限流用抵抗が２２が接続されている。
【００１０】さらに，バイアス用直流電源が入力する駆
動用モジュール２の端子６ａ，６ｂには，その端子近傍
に電圧保障用コンデンサ３２が接続され，ツェナダイオ
ード２６の出力端子５ｂと，バイアス用直流電源が接続
される端子６ｂにもその近傍に電圧保障用コンデンサ３
１が接続されている。
動用モジュール２の端子６ａ，６ｂには，その端子近傍
に電圧保障用コンデンサ３２が接続され，ツェナダイオ
ード２６の出力端子５ｂと，バイアス用直流電源が接続
される端子６ｂにもその近傍に電圧保障用コンデンサ３
１が接続されている。
【００１１】ホトカプラ１４の端子１４ｋに接続される
駆動用モジュール２の端子７には，高速でリカバリーす
るダイオード３６のアノードが接続され，ＩＧＢＴ１の
コレクタにはダイオード３６のカソードが接続されてい
る。そして，ＩＧＢＴ１オン時に過電流が流れたとき，
ＩＧＢＴ１のコレクタエミッタ間電圧は大きくなり，ホ
トカプラ１４の端子１４ｋの入力電圧は上昇し，ホトカ
プラ１４のインターフェイス１４ｃはホトカプラ１４の
出力端子１４ｊから“Ｌ”信号が出力し，トランジスタ
２０ａがオフし，トランジスタ２０ｂがオンとなり，Ｉ
ＧＢＴはオフとなる。従って，ＩＧＢＴは過電流に対し
て保護される。
駆動用モジュール２の端子７には，高速でリカバリーす
るダイオード３６のアノードが接続され，ＩＧＢＴ１の
コレクタにはダイオード３６のカソードが接続されてい
る。そして，ＩＧＢＴ１オン時に過電流が流れたとき，
ＩＧＢＴ１のコレクタエミッタ間電圧は大きくなり，ホ
トカプラ１４の端子１４ｋの入力電圧は上昇し，ホトカ
プラ１４のインターフェイス１４ｃはホトカプラ１４の
出力端子１４ｊから“Ｌ”信号が出力し，トランジスタ
２０ａがオフし，トランジスタ２０ｂがオンとなり，Ｉ
ＧＢＴはオフとなる。従って，ＩＧＢＴは過電流に対し
て保護される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで，ＩＧＢＴは
ハーフブリッジ又はフルブリッジのインバータに使用さ
れることが多く，複数個のＩＧＢＴが同じ装置に使用さ
れる。このため，過電流に対する保護のために停止した
ＩＧＢＴがどれか明確にできないという問題があった。
また，第１のホトカプラの制御信号を停止させるために
は，別途同数の信号絶縁手段が必要であるという問題が
あった。
ハーフブリッジ又はフルブリッジのインバータに使用さ
れることが多く，複数個のＩＧＢＴが同じ装置に使用さ
れる。このため，過電流に対する保護のために停止した
ＩＧＢＴがどれか明確にできないという問題があった。
また，第１のホトカプラの制御信号を停止させるために
は，別途同数の信号絶縁手段が必要であるという問題が
あった。
【００１３】配線のインダクタンス分やＩＧＢＴ１の内
部インダクタンス分により，コンデンサ１８，ダイオー
ド３６，ＩＧＢＴ１，コンデンサ３１又は２７を介して
共振電流が流れ，ホトカプラ１４の入力端子１４ｋには
ＩＧＢＴ１に過電流が流れたという信号になることもあ
った。
部インダクタンス分により，コンデンサ１８，ダイオー
ド３６，ＩＧＢＴ１，コンデンサ３１又は２７を介して
共振電流が流れ，ホトカプラ１４の入力端子１４ｋには
ＩＧＢＴ１に過電流が流れたという信号になることもあ
った。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は，
オンオフスイッチングする制御信号が入力されたとき，
上記制御信号と絶縁されたオンオフ信号が出力され，さ
らに，外部から指令信号が入力されたとき，上記出力に
“Ｌ”信号の出力を指令するインターフェイスを内蔵し
た第１のホトカプラと，上下対称に補助的にバイアス電
源間と接続され，上記第１のホトカプラの出力がＩＧＢ
Ｔのゲートに接続されたＮＰＮトランジスタと，ＰＮＰ
トランジスタと，上記ＩＧＢＴのエミッタとバイアス電
源との間に接続され，上記ＩＧＢＴのゲートに入力する
ゲート信号からツェナー電圧を除くツェナーダイオード
と，上記外部の信号が入力する上記第１のホトカプラの
検出信号入力端子と，上記ＩＧＢＴのコレクタ間に上記
ＩＧＢＴに過電流が流れたときのＶＣＥを検出するため
のダイオードを設けたＩＧＢＴの駆動装置において，上
記ＩＧＢＴオン時のＶＣＥ電圧を検出し，上記インター
フェイスの信号を受け，過電流表示信号を出力する第２
のホトカプラを設けた。
オンオフスイッチングする制御信号が入力されたとき，
上記制御信号と絶縁されたオンオフ信号が出力され，さ
らに，外部から指令信号が入力されたとき，上記出力に
“Ｌ”信号の出力を指令するインターフェイスを内蔵し
た第１のホトカプラと，上下対称に補助的にバイアス電
源間と接続され，上記第１のホトカプラの出力がＩＧＢ
Ｔのゲートに接続されたＮＰＮトランジスタと，ＰＮＰ
トランジスタと，上記ＩＧＢＴのエミッタとバイアス電
源との間に接続され，上記ＩＧＢＴのゲートに入力する
ゲート信号からツェナー電圧を除くツェナーダイオード
と，上記外部の信号が入力する上記第１のホトカプラの
検出信号入力端子と，上記ＩＧＢＴのコレクタ間に上記
ＩＧＢＴに過電流が流れたときのＶＣＥを検出するため
のダイオードを設けたＩＧＢＴの駆動装置において，上
記ＩＧＢＴオン時のＶＣＥ電圧を検出し，上記インター
フェイスの信号を受け，過電流表示信号を出力する第２
のホトカプラを設けた。
【００１５】すなわち，オンオフスイッチングする制御
信号が，第１のホトカプラに入力すると，第１ホトカプ
ラからオンオフ信号が出力される。出力されたオンオフ
信号が上下対称に相補的に接続されたＮＰＮトランジス
タとＰＮＰトランジスタに入力し，オンオフスイッチン
グさせる。もし，上のＮＰＮトランジスタがオンする
と，ＩＧＢＴのゲートにはツェナーダイオードのツェナ
ー電圧分を除いたゲート信号が印加して，ＩＧＢＴはオ
ンとなる。また，下のＰＮＰトランジスタがオンする
と，ＩＧＢＴのゲートには，ツェナーダイオードのツェ
ナー電圧分が逆方向に印加してＩＴＢＧはオフとなる。
信号が，第１のホトカプラに入力すると，第１ホトカプ
ラからオンオフ信号が出力される。出力されたオンオフ
信号が上下対称に相補的に接続されたＮＰＮトランジス
タとＰＮＰトランジスタに入力し，オンオフスイッチン
グさせる。もし，上のＮＰＮトランジスタがオンする
と，ＩＧＢＴのゲートにはツェナーダイオードのツェナ
ー電圧分を除いたゲート信号が印加して，ＩＧＢＴはオ
ンとなる。また，下のＰＮＰトランジスタがオンする
と，ＩＧＢＴのゲートには，ツェナーダイオードのツェ
ナー電圧分が逆方向に印加してＩＴＢＧはオフとなる。
【００１６】ここで，ＩＧＢＴに過電流が流れた時，ダ
イオード，ＩＧＢＴのコレクタエミッタ，ツェナーダイ
オードに電流が流れ，第１のホトカプラに内蔵するイン
ターフェイスに過電流検出信号が入力し，インターフェ
イスから，第１ホトカプラが出力される信号が“Ｌ”に
なるよう指令し，相補的に接続された下のＰＮＰトラン
ジスタがオンして，ＩＧＢＴのゲートにはツェナーダイ
オードのツェナー電圧が逆方向に印加して，ＩＧＢＴは
オフされ，ＩＧＢＴに流れていた過電流は遮断され，Ｉ
ＧＢＴは保護される。
イオード，ＩＧＢＴのコレクタエミッタ，ツェナーダイ
オードに電流が流れ，第１のホトカプラに内蔵するイン
ターフェイスに過電流検出信号が入力し，インターフェ
イスから，第１ホトカプラが出力される信号が“Ｌ”に
なるよう指令し，相補的に接続された下のＰＮＰトラン
ジスタがオンして，ＩＧＢＴのゲートにはツェナーダイ
オードのツェナー電圧が逆方向に印加して，ＩＧＢＴは
オフされ，ＩＧＢＴに流れていた過電流は遮断され，Ｉ
ＧＢＴは保護される。
【００１７】さらに，ＩＧＢＴに過電流が流れたとき，
インターフェースから第２のホトカプラを動作させ，第
２ホトカプラから信号を出力させている。この信号は，
例えば第１のホトカプラに入力されている制御信号への
過電流信号として使われＩＧＢＴの過電流表示にも用い
られる。
インターフェースから第２のホトカプラを動作させ，第
２ホトカプラから信号を出力させている。この信号は，
例えば第１のホトカプラに入力されている制御信号への
過電流信号として使われＩＧＢＴの過電流表示にも用い
られる。
【００１８】請求項２記載の発明は，ダイオードと直列
に限流抵抗が設けられたものである。
に限流抵抗が設けられたものである。
【００１９】この抵抗により，過電流が流れる配線のイ
ンダクタンスと，電圧保障に設けられるコンデンサによ
って生じる共振現象が除かれる。
ンダクタンスと，電圧保障に設けられるコンデンサによ
って生じる共振現象が除かれる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態のＩＧＢＴ
の駆動装置は，ＩＧＢＴに過電流が流れたとき表示でき
る信号を取り出すホトカプラを設けたものであり，その
実施の形態を示した図１に基づき説明する。１はインバ
ータやチョッパなどに用いられるＩＧＢＴである。２は
駆動用モジュールであり，入力端子４ａ，４ｂにオンオ
フスイッチングする制御信号が入力し，出力端子５ａ，
５ｂから入力端子４ａ，４ｂに入力する制御信号と絶縁
されたＩＧＢＴ１の駆動信号が出力され，抵抗４０を介
してＩＧＢＴ１のゲートに駆動信号が入力する。そし
て，入力端子４ａ，４ｂに“Ｈ”信号が入力したとき駆
動用モジュール２の出力端子５ａ，５ｂに“Ｈ”信号が
出力してＩＧＢＴ１がオンとなる。また，入力端子４
ａ，４ｂに“Ｌ”信号が入力したとき，駆動用モジュー
ル２の出力端子５ａ，５ｂに“Ｌ”信号が出力して，Ｉ
ＧＢＴ１がオフとなる。
の駆動装置は，ＩＧＢＴに過電流が流れたとき表示でき
る信号を取り出すホトカプラを設けたものであり，その
実施の形態を示した図１に基づき説明する。１はインバ
ータやチョッパなどに用いられるＩＧＢＴである。２は
駆動用モジュールであり，入力端子４ａ，４ｂにオンオ
フスイッチングする制御信号が入力し，出力端子５ａ，
５ｂから入力端子４ａ，４ｂに入力する制御信号と絶縁
されたＩＧＢＴ１の駆動信号が出力され，抵抗４０を介
してＩＧＢＴ１のゲートに駆動信号が入力する。そし
て，入力端子４ａ，４ｂに“Ｈ”信号が入力したとき駆
動用モジュール２の出力端子５ａ，５ｂに“Ｈ”信号が
出力してＩＧＢＴ１がオンとなる。また，入力端子４
ａ，４ｂに“Ｌ”信号が入力したとき，駆動用モジュー
ル２の出力端子５ａ，５ｂに“Ｌ”信号が出力して，Ｉ
ＧＢＴ１がオフとなる。
【００２１】上記駆動用モジュール２は，次のような構
成となっている。すなわち，入力端子４ａ，４ｂには抵
抗１２，１１が直列に接続され，入力端子４ａは第１ホ
トカプラ１４の入力端子１４ｆとダイオード１３のカソ
ードに接続され，抵抗１２と１１の接続部はホトカプラ
１４の入力端子１４ｇとダイオード１３のアノードに接
続されている。ダイオード１３は第１ホトカプラ１４に
過大な逆電圧が印加しないように設けられている。
成となっている。すなわち，入力端子４ａ，４ｂには抵
抗１２，１１が直列に接続され，入力端子４ａは第１ホ
トカプラ１４の入力端子１４ｆとダイオード１３のカソ
ードに接続され，抵抗１２と１１の接続部はホトカプラ
１４の入力端子１４ｇとダイオード１３のアノードに接
続されている。ダイオード１３は第１ホトカプラ１４に
過大な逆電圧が印加しないように設けられている。
【００２２】第１ホトカプラ１４は，入力端子１４ｆ，
１４ｇに接続された発光素子１４ａと，その出力を受光
する受光素子１４ｂと，ＩＧＢＴ１に過電流が流れたと
き，その出力を遮断する等の動作を行うインターフェイ
ス１４ｃと，出力部にＮＰＮトランジスタ１４ｄとＰＮ
Ｐトランジスタ１４ｅが上下対称に相補的に接続されて
いる。端子１４ｈ，１４ｉはホトカプラ１４の電源入力
端子で，端子１４ｈにはバイアス用直流電源３４が接続
されている。また，端子１４ｋにはＩＧＢＴ１に過電流
が流れたとき，過電流を検出した検出信号が入力する。
相補的に接続されたトランジスタ１４ｄ，１４ｅの出力
はホトカプラ１４の出力端子１４ｊに接続されている。
１４ｇに接続された発光素子１４ａと，その出力を受光
する受光素子１４ｂと，ＩＧＢＴ１に過電流が流れたと
き，その出力を遮断する等の動作を行うインターフェイ
ス１４ｃと，出力部にＮＰＮトランジスタ１４ｄとＰＮ
Ｐトランジスタ１４ｅが上下対称に相補的に接続されて
いる。端子１４ｈ，１４ｉはホトカプラ１４の電源入力
端子で，端子１４ｈにはバイアス用直流電源３４が接続
されている。また，端子１４ｋにはＩＧＢＴ１に過電流
が流れたとき，過電流を検出した検出信号が入力する。
相補的に接続されたトランジスタ１４ｄ，１４ｅの出力
はホトカプラ１４の出力端子１４ｊに接続されている。
【００２３】バイアス用直流電源３４，３５には抵抗２
１を介して上下対称に相補的に接続されたＮＰＮトラン
ジスタ２０ａとＰＮＰトランジスタ２０ｂが接続されて
いる。ホトカプラ１４の出力端子１４ｊから出力された
オンオフスイッチング信号は，相補的に接続されたトラ
ンジスタ２０ａと２０ｂのベースに入力する。ＮＰＮト
ランジスタ２０ａのエミッタとＰＮＰトランジスタ２０
ｂのエミッタとの接続点から出力された信号は，駆動用
モジュール２の出力端子５ａに出力する。
１を介して上下対称に相補的に接続されたＮＰＮトラン
ジスタ２０ａとＰＮＰトランジスタ２０ｂが接続されて
いる。ホトカプラ１４の出力端子１４ｊから出力された
オンオフスイッチング信号は，相補的に接続されたトラ
ンジスタ２０ａと２０ｂのベースに入力する。ＮＰＮト
ランジスタ２０ａのエミッタとＰＮＰトランジスタ２０
ｂのエミッタとの接続点から出力された信号は，駆動用
モジュール２の出力端子５ａに出力する。
【００２４】２５はバイアス用直流電源３４に接続され
た限流抵抗で，２６はツェナーダイオードであり，ツェ
ナーダイオード２６の両端に所定電圧を形成させてい
る。このツェナーダイオード２６のカソードは，駆動用
モジュール２の出力端子５ｂに接続され，さらにＩＧＢ
Ｔ１のエミッタに接続されている。
た限流抵抗で，２６はツェナーダイオードであり，ツェ
ナーダイオード２６の両端に所定電圧を形成させてい
る。このツェナーダイオード２６のカソードは，駆動用
モジュール２の出力端子５ｂに接続され，さらにＩＧＢ
Ｔ１のエミッタに接続されている。
【００２５】いま，入力端子４ａ，４ｂに“Ｈ”信号が
入力すると，ホトカプラ１４の出力端子１４ｊから
“Ｈ”信号が出力され，ＮＰＮトランジスタ２０ａがオ
ンし，抵抗２１，ＮＰＮトランジスタ２０ａ，抵抗４０
を介して，ＩＧＢＴ１のゲートに駆動信号が印加する。
このとき，上記ツェナーダイオード２６の両端電圧をＩ
ＧＢＴ１のゲートに印加する電圧より低く選定していれ
ば，ＩＧＢＴ１のゲートエミッタ間に正の駆動信号が印
加して，ＩＧＢＴ１はオンとなる。
入力すると，ホトカプラ１４の出力端子１４ｊから
“Ｈ”信号が出力され，ＮＰＮトランジスタ２０ａがオ
ンし，抵抗２１，ＮＰＮトランジスタ２０ａ，抵抗４０
を介して，ＩＧＢＴ１のゲートに駆動信号が印加する。
このとき，上記ツェナーダイオード２６の両端電圧をＩ
ＧＢＴ１のゲートに印加する電圧より低く選定していれ
ば，ＩＧＢＴ１のゲートエミッタ間に正の駆動信号が印
加して，ＩＧＢＴ１はオンとなる。
【００２６】入力端子４ａ，４ｂに“Ｌ”信号が入力す
ると，ホトカプラ１４の出力端子１４ｊから“Ｌ”信号
が出力され，ＰＮＰトランジスタ２０ｂがオンする。従
って，ツェナーダイオード２６の両端電圧が，ＩＧＢＴ
１のゲート電圧より高くなり，ＩＧＢＴ１のゲートエミ
ッタ間には逆電圧が印加して，ＩＧＢＴ１はオフされ
る。
ると，ホトカプラ１４の出力端子１４ｊから“Ｌ”信号
が出力され，ＰＮＰトランジスタ２０ｂがオンする。従
って，ツェナーダイオード２６の両端電圧が，ＩＧＢＴ
１のゲート電圧より高くなり，ＩＧＢＴ１のゲートエミ
ッタ間には逆電圧が印加して，ＩＧＢＴ１はオフされ
る。
【００２７】ここで，ホトカプラ１４の電源端子１４
ｈ，１４ｉの両端には，その近傍に電圧保障用コンデン
サ１６が接続され，ホトカプラ１４の端子１４ｋと端子
１４ｉの両端にはその近傍に電圧保障用コンデンサ１８
が接続されている。また，抵抗２１とトランジスタ２０
ａ，２０ｂとの直列回路には，その近傍に電圧保障用コ
ンデンサ２３が接続されている。さらにツェナーダイオ
ード２６の両端にもその近傍の電圧保障用コンデンサ２
７が接続されている。なお，ホトカプラ１４のインター
フェース１４ｃと，バイアス用電源３４との間には，限
流用抵抗２２が接続されている。
ｈ，１４ｉの両端には，その近傍に電圧保障用コンデン
サ１６が接続され，ホトカプラ１４の端子１４ｋと端子
１４ｉの両端にはその近傍に電圧保障用コンデンサ１８
が接続されている。また，抵抗２１とトランジスタ２０
ａ，２０ｂとの直列回路には，その近傍に電圧保障用コ
ンデンサ２３が接続されている。さらにツェナーダイオ
ード２６の両端にもその近傍の電圧保障用コンデンサ２
７が接続されている。なお，ホトカプラ１４のインター
フェース１４ｃと，バイアス用電源３４との間には，限
流用抵抗２２が接続されている。
【００２８】さらに，バイアス用直流電源が入力する駆
動用モジュール２の端子６ａ，６ｂには，その端子近傍
に電圧保障用コンデンサ３２が接続され，ツェナーダイ
オード２６の出力端子５ｂと，バイアス用直流電源が接
続される端子６ｂにもその端子近傍に電圧保障用コンデ
ンサ３１が接続されている。
動用モジュール２の端子６ａ，６ｂには，その端子近傍
に電圧保障用コンデンサ３２が接続され，ツェナーダイ
オード２６の出力端子５ｂと，バイアス用直流電源が接
続される端子６ｂにもその端子近傍に電圧保障用コンデ
ンサ３１が接続されている。
【００２９】ホトカプラ１４の端子１４ｋに接続される
駆動用モジュール２の端子７には，抵抗３７を介して高
速でリカバリーするダイオード３６のアノードが接続さ
れ，ＩＧＢＴ１のコレクタにはダイオード３６のカソー
ドが接続されている。そして，ＩＧＢＴ１がオン時に過
電流が流れたとき，ＩＧＢＴ１のコレクタエミッタ間電
圧は大きくなる。このとき，コンデンサ１８に充電され
ていた電荷が，抵抗３７，ダイオード３６，ＩＧＢＴ
１，コンデンサ３１又は２７を介して流れ，配線のイン
ダクタンス分により共振を起こすことなく減衰して，ホ
トカプラ１４の端子１４ｋの入力電圧は上昇し，ホトカ
プラ１４のインターフェイス１４ｃからホトカプラ１４
の出力端子１４ｊから“Ｌ”信号が出力し，ＮＰＮトラ
ンジスタ２０ａがオフし，ＰＮＰトランジスタ２０ｂが
オンとなり，ＩＧＢＴはオフとなる。従って，ＩＧＢＴ
は過電流に対して保護される。
駆動用モジュール２の端子７には，抵抗３７を介して高
速でリカバリーするダイオード３６のアノードが接続さ
れ，ＩＧＢＴ１のコレクタにはダイオード３６のカソー
ドが接続されている。そして，ＩＧＢＴ１がオン時に過
電流が流れたとき，ＩＧＢＴ１のコレクタエミッタ間電
圧は大きくなる。このとき，コンデンサ１８に充電され
ていた電荷が，抵抗３７，ダイオード３６，ＩＧＢＴ
１，コンデンサ３１又は２７を介して流れ，配線のイン
ダクタンス分により共振を起こすことなく減衰して，ホ
トカプラ１４の端子１４ｋの入力電圧は上昇し，ホトカ
プラ１４のインターフェイス１４ｃからホトカプラ１４
の出力端子１４ｊから“Ｌ”信号が出力し，ＮＰＮトラ
ンジスタ２０ａがオフし，ＰＮＰトランジスタ２０ｂが
オンとなり，ＩＧＢＴはオフとなる。従って，ＩＧＢＴ
は過電流に対して保護される。
【００３０】このとき，ホトカプラ１４のインターフェ
イス１４ｃのトランジスタ１４ｍがオンとなり，バイア
ス電源３４，抵抗２８，第２のホトカプラ２９の発光素
子２９ａ，第１のホトカプラ１４の端子１４ｌを介して
インターフェイス１４ｃのトランジスタ１４ｍ，バイア
ス電源３５に電流が流れてホトカプラ２９は動作し，受
光素子２９ｂ両端すなわち，駆動モジュール２の過電流
表示用端子８ａ，８ｂからＩＧＢＴ１に過電流が流れた
表示信号を取り出すことができる。
イス１４ｃのトランジスタ１４ｍがオンとなり，バイア
ス電源３４，抵抗２８，第２のホトカプラ２９の発光素
子２９ａ，第１のホトカプラ１４の端子１４ｌを介して
インターフェイス１４ｃのトランジスタ１４ｍ，バイア
ス電源３５に電流が流れてホトカプラ２９は動作し，受
光素子２９ｂ両端すなわち，駆動モジュール２の過電流
表示用端子８ａ，８ｂからＩＧＢＴ１に過電流が流れた
表示信号を取り出すことができる。
【００３１】これにより，ＩＧＢＴ１を有する電源装置
に複数のＩＧＢＴのうちどのＩＧＢＴに過電流が流れた
かを表示することができる。また，第１のホトカプラの
制御信号をオフすることができる。
に複数のＩＧＢＴのうちどのＩＧＢＴに過電流が流れた
かを表示することができる。また，第１のホトカプラの
制御信号をオフすることができる。
【００３２】
【発明の効果】請求項１記載の発明は，ＩＧＢＴに過電
流が流れたとき，動作する第２のホトカプラから信号が
出力され，この信号は例えば第１のホトカプラの制御信
号をオフするなどの保護動作に用いられる。また，ＩＧ
ＢＴの過電流の表示に用いられる。
流が流れたとき，動作する第２のホトカプラから信号が
出力され，この信号は例えば第１のホトカプラの制御信
号をオフするなどの保護動作に用いられる。また，ＩＧ
ＢＴの過電流の表示に用いられる。
【００３３】請求項２記載の発明は，従来過電流によっ
て発生していた配線インダクタンスと，電圧保障に設け
られたコンデンサによる共振現象を除くことができる。
て発生していた配線インダクタンスと，電圧保障に設け
られたコンデンサによる共振現象を除くことができる。
【図１】本発明のＩＧＢＴの駆動装置の一実施の形態の
回路図である。
回路図である。
【図２】従来のＩＧＢＴの駆動装置の回路図である。
１ ＩＧＢＴ
２ ＩＧＢＴ用駆動モジュール
１４ （第１の）ホトカプラ
２０ａ （ＮＰＮ）トランジスタ
２０ｂ （ＰＮＰ）トランジスタ
２９ （第２の）ホトカプラ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03K 17/08
H02H 7/12
H02M 1/08
Claims (2)
- 【請求項１】 オンオフスイッチングする制御信号が入
力されたとき，上記制御信号と絶縁されたオンオフ信号
が出力され，さらに，外部から過電流を検出する検出信
号が入力されたとき，上記出力に“Ｌ”信号の出力を指
令するインターフェイスを内蔵した第１のホトカプラ
と，上下対称に補助的にバイアス電源間と接続され，上
記第１のホトカプラの出力がＩＧＢＴのゲートに接続さ
れたＮＰＮトランジスタと，ＰＮＰトランジスタと，上
記ＩＧＢＴのエミッタとバイアス電源間に接続され，上
記ＩＧＢＴのゲートに入力するゲート信号からツェナー
電圧を除くツェナーダイオードと，上記外部の信号が入
力する上記第１のホトカプラの検出信号入力端子と，上
記ＩＧＢＴのコレクタとの間に上記ＩＧＢＴに過電流が
流れたときのＶＣＥを検出するためのダイオードを設け
たＩＧＢＴの駆動装置において，上記ＩＧＢＴのオン時
のＶＣＥを監視し，上記インターフェイスの信号を受
け，過電流表示信号を出力する第２のホトカプラを設け
たことを特徴とするＩＧＢＴの駆動装置。 - 【請求項２】 上記ダイオードと直列に限流抵抗が設け
られたことを特徴とする請求項１記載のＩＧＢＴの駆動
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10012898A JP3486552B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | Ｉｇｂｔの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10012898A JP3486552B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | Ｉｇｂｔの駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11284498A JPH11284498A (ja) | 1999-10-15 |
| JP3486552B2 true JP3486552B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=14265691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10012898A Expired - Fee Related JP3486552B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | Ｉｇｂｔの駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3486552B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103326547A (zh) * | 2013-06-18 | 2013-09-25 | 欧瑞传动电气股份有限公司 | 一种带保护延时的igbt驱动电路 |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP10012898A patent/JP3486552B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11284498A (ja) | 1999-10-15 |
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