JP4935294B2 - 絶縁ゲート型デバイスの駆動回路 - Google Patents

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Description

本発明は絶縁ゲート型デバイスの駆動回路に関し、特に、絶縁ゲート型デバイスの駆動回路の損失およびノイズの温度依存性を低減する方法に適用して好適なものである。
半導体電力変換器では、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ:Insulated Gate Bipolar Transistor)やパワーMOSFETなどの絶縁ゲート型パワーデバイスが用いられ、これらの絶縁ゲート型パワーデバイスを駆動するための駆動回路をインバータ構成する方法がある。
図5は、従来の絶縁ゲート型デバイスの駆動回路の回路構成を示す図である。
図5において、Pチャンネル電界効果型トランジスタ41とNチャンネル電界効果型トランジスタ42とは直列接続され、Pチャンネル電界効果型トランジスタ41のソースは電源電圧Vccに接続されるとともに、Pチャンネル電界効果型トランジスタ42のソースはグランド電位に接続されている。そして、Pチャンネル電界効果型トランジスタ41およびNチャンネル電界効果型トランジスタ42のドレインはIGBT43のゲートに共通に接続されるとともに、Pチャンネル電界効果型トランジスタ41およびNチャンネル電界効果型トランジスタ42のゲートには、駆動信号が共通に入力される。
そして、IGBT43をターンオンする場合、駆動信号をロウレベルにすることで、Pチャンネル電界効果型トランジスタ41がオンされるとともに、Nチャンネル電界効果型トランジスタ42がオフされ、Pチャンネル電界効果型トランジスタ41を介して電源電圧VccがIGBT43のゲートに印加される。
一方、IGBT43をターンオフする場合、駆動信号をハイレベルにすることで、Pチャンネル電界効果型トランジスタ41がオフされるとともに、Nチャンネル電界効果型トランジスタ42がオンされ、Nチャンネル電界効果型トランジスタ42を介してグランド電位がIGBT43のゲートに印加される。
ここで、IGBT43のターンオン時とターンオフ時の駆動には、Pチャンネル電界効果型トランジスタ41およびNチャンネル電界効果型トランジスタ42のオン抵抗がそれぞれ用いられている。
また、例えば、特許文献1には、プリドライバ用電源電圧に接続されたトランジスタカレントミラー回路と、自己バイアス回路を介して接続されたレベルシフタ回路と、トランジスタに接続された放電用トランジスタとからプリドライバ回路を構成することで、ドライブのトランジスタのゲート破壊を回避しながら小型化することができ、ひいては消費電力を低く抑える方法が開示されている。
特開2005−354586号公報
しかしながら、IMP(インテリジェントパワーモシュール)では、IGBT43などの絶縁ゲート型パワーデバイスとその駆動回路が同一モジュール内に搭載される。また、絶縁ゲート型パワーデバイスとその駆動回路が同一モジュール内に搭載された場合、絶縁ゲート型パワーデバイスの動作温度は最大150℃まで保証されるので、その近傍にある駆動回路も熱的に過酷な環境下に置かれる。
このため、Pチャンネル電界効果型トランジスタ41およびNチャンネル電界効果型トランジスタ42のオン抵抗を用いてIGBT43を駆動する方法では、Pチャンネル電界効果型トランジスタ41およびNチャンネル電界効果型トランジスタ42のオン抵抗は室温と比べて高温において増加することから、高温時には室温時と比べてIGBT43のゲートの充電速度が遅くなり、急峻な電圧変化(IGBT43のコレクタ−エミッタ間電圧)が抑制されて電圧変化に伴うノイズの発生は減少する。一方で、IGBT43のターンオンに要する時間が増加するため損失が増加するという問題があった。これに対して、高温時に損失が少なくなるように最適化された設計を行うと、室温時において、IGBT43のゲートの充電速度が速すぎ、電圧変化が急峻となってノイズが増加するという問題があった。
そこで、本発明の目的は、ターンオン時における損失およびノイズの温度依存性を低減することが可能な絶縁ゲート型デバイスの駆動回路を提供することである。
上述した課題を解決するために、請求項1記載の絶縁ゲート型デバイスの駆動回路によれば、定電流を発生させる定電流源と、ターンオン時に前記定電流源を介して絶縁ゲート型デバイスのゲートを電源電位側に接続するとともに、ターンオフ時に前記絶縁ゲート型デバイスのゲートをグランド電位側に接続する切り替え回路と、前記定電流源に対して、所定の電圧を印加するバイアス回路を備え、前記定電流源は、ドレイン側に抵抗が接続された第1トランジスタと、前記第1トランジスタとカレントミラー構成され、抵抗の値と基準電圧とで定まる定電流を発生させる第2トランジスタと、前記第2トランジスタとカレントミラー構成され、前記絶縁ゲート型デバイスのゲートにドレインが接続された第3トランジスタを備え、前記バイアス回路は、前記定電流源の前記第1トランジスタのドレインに対して、前記絶縁ゲート型デバイスのゲート電圧と実質的に一致する電圧を印加することを特徴とする
これにより、定電流源を介して絶縁ゲート型デバイスをターンオンすることができ、絶縁ゲート型デバイスのゲートの充電速度の温度依存性を低減することが可能となる。このため、ターンオン時において高温時のノイズと損失を抑えながら、室温時においてもノイズと損失を抑えることができる。
また、抵抗の値と基準電圧で定まる定電流を増幅しながら絶縁ゲート型デバイスをターンオンすることができ、ターンオン時において高温時のノイズと損失を抑えながら、室温時においてもノイズと損失を抑えることができる。
さらに、絶縁ゲート型デバイスのゲート電圧が変化した場合においても、第1トランジスタと第3トランジスタとのカレントミラーの電流バランスを維持することができ、第3トランジスタに流れる電流を一定に保つことが可能となることから、絶縁ゲート型デバイスを安定して駆動することができる。
また、請求項記載の絶縁ゲート型デバイスの駆動回路によれば、前記第1トランジスタとカレントミラー構成された第4トランジスタと、前記絶縁ゲート型デバイスのゲート電圧に基づいて、前記第4トランジスタに流れる電流が前記抵抗に流れるようにスイッチングする第5トランジスタとを備えることを特徴とする。
これにより、絶縁ゲート型デバイスのゲート電圧が電源電位側に近づいた場合においても、第1トランジスタのドレイン側に接続された抵抗に電流を流すことができ、第2トランジスタに過大な電流が流れるのを防止することが可能となることから、消費電流の増大を抑制しつつ、絶縁ゲート型デバイスを安定して駆動することができる。
また、請求項記載の絶縁ゲート型デバイスの駆動回路によれば、前記第1から第3トランジスタのチャネル長が実質的に同一で、前記第3トランジスタのチャネル幅は前記第2トランジスタのチャネル幅よりも10倍以上であることを特徴とする。
これにより、抵抗の値と基準電圧で定まる定電流を増幅しながら絶縁ゲート型デバイスをターンオンすることができ、ターンオン時における損失およびノイズの温度依存性を低減しつつ、絶縁ゲート型パワーデバイスを安定して駆動することができる。
また、請求項記載の絶縁ゲート型デバイスの駆動回路によれば、前記第1から第4トランジスタのチャネル長が実質的に同一で、前記第3トランジスタのチャネル幅は前記第2トランジスタのチャネル幅よりも10倍以上であることを特徴とする。
これにより、抵抗の値と基準電圧で定まる定電流を増幅しながら絶縁ゲート型デバイスをターンオンすることができ、ターンオン時における損失およびノイズの温度依存性を低減しつつ、絶縁ゲート型パワーデバイスを安定して駆動することができる。
また、請求項記載の絶縁ゲート型デバイスの駆動回路によれば、前記抵抗と基準電圧の温度特性が100ppm/℃以下であることを特徴とする。
これにより、絶縁ゲート型デバイスのゲートに流れる定電流の温度特性を小さくすることができ、絶縁ゲート型デバイスのゲートの充電速度の温度依存性を低減することが可能となる。
以上説明したように、本発明によれば、定電流源を介して絶縁ゲート型デバイスをターンオンすることができ、ターンオン時において高温時のノイズと損失を抑えながら、室温時においてもノイズと損失を抑えることができる。
以下、本発明の実施形態に係る絶縁ゲート型デバイスの駆動回路について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る絶縁ゲート型デバイスの駆動回路の回路構成を示す図である。なお、以下の説明では、絶縁ゲート型デバイスとしてIGBTを例にとって説明するが、絶縁ゲート型デバイスとしてはIGBTの他、パワーMOSFETなどであってもよい。
図1において、IGBT21の駆動回路には、定電流を発生させる定電流源1、ターンオン時に定電流源1を介してIGBT21のゲートを電源電位Vcc側に接続するとともに、ターンオフ時にIGBT21のゲートをグランド電位GND側に接続する切り替え回路2およびIGBT21をターンオフさせる放電回路3が設けられている。
ここで、定電流源1には、カレントミラー接続されたPチャンネル電界効果型トランジスタ11、12、16が設けられている。そして、Pチャンネル電界効果型トランジスタ11のソースは電源電位Vccに接続されるとともに、Pチャンネル電界効果型トランジスタ11のドレインはPチャンネル電界効果型トランジスタ13のソースに接続され、Pチャンネル電界効果型トランジスタ13のドレインは抵抗22を介してグランド電位GNDに接続されている。また、Pチャンネル電界効果型トランジスタ12のソースは電源電位Vccに接続されるとともに、Pチャンネル電界効果型トランジスタ12のドレインはNチャンネル電界効果型トランジスタ17のドレインに接続され、Nチャンネル電界効果型トランジスタ17のソースはグランド電位GNDに接続されている。
そして、Pチャンネル電界効果型トランジスタ11、12のゲートはPチャンネル電界効果型トランジスタ12のドレインに共通に接続され、Pチャンネル電界効果型トランジスタ13のゲートはIGBT21のゲートに接続されている。
また、オペアンプ19の出力はNチャンネル電界効果型トランジスタ17のゲートに接続され、オペアンプ19の反転入力端子はPチャンネル電界効果型トランジスタ13のドレインに接続され、オペアンプ19の非反転入力端子には基準電圧VREFが入力される。
また、切り替え回路2には、レベルシフト回路20およびPチャンネル電界効果型トランジスタ14、15が設けられている。そして、Pチャンネル電界効果型トランジスタ14のソースはPチャンネル電界効果型トランジスタ12のゲートに接続され、Pチャンネル電界効果型トランジスタ14のドレインはPチャンネル電界効果型トランジスタ16のゲートに接続され、Pチャンネル電界効果型トランジスタ15のソースは電源電位Vccに接続され、Pチャンネル電界効果型トランジスタ15のドレインはPチャンネル電界効果型トランジスタ16のゲートに接続されている。
また、レベルシフト回路20の出力端子BはPチャンネル電界効果型トランジスタ14のゲートに接続され、レベルシフト回路20の反転出力端子反転BはPチャンネル電界効果型トランジスタ15のゲートに接続され、レベルシフト回路20の入力端子はバッファ25の入力端子に接続されるとともに、レベルシフト回路20の入力端子には駆動信号が入力される。
図2は、図1のレベルシフト回路の回路構成を示す図である。
図2において、Pチャンネル電界効果型トランジスタ31、32にはツナーダイオード35、36がそれぞれ接続されるとともに、Pチャンネル電界効果型トランジスタ31、32のソースは電源電位Vccに接続されている。また、Pチャンネル電界効果型トランジスタ31、32のドレインは抵抗37、38をそれぞれ介してNチャンネル電界効果型トランジスタ33、34のドレインにそれぞれ接続されるとともに、Pチャンネル電界効果型トランジスタ31のドレインはPチャンネル電界効果型トランジスタ32のゲートに接続され、Pチャンネル電界効果型トランジスタ32のドレインはPチャンネル電界効果型トランジスタ31のゲートに接続されている。また、Nチャンネル電界効果型トランジスタ33、34のソースはグランド電位GNDに接続されるとともに、Nチャンネル電界効果型トランジスタ33のゲートにはレベルシフト回路20の入力端子が接続され、Nチャンネル電界効果型トランジスタ34のゲートにはインバータ39を介してレベルシフト回路20の入力端子が接続されている。
そして、レベルシフト回路20の入力端子に駆動信号が入力されると、Nチャンネル電界効果型トランジスタ33のゲートに駆動信号が入力されるとともに、Nチャンネル電界効果型トランジスタ34のゲートにインバータ39を介して駆動信号が入力される。そして、駆動信号がハイレベルの場合、Pチャンネル電界効果型トランジスタ31のドレインからは、ツナーダイオード35の電圧降下分だけ電源電位Vccからシフトされた電圧が出力される。一方、駆動信号がロウレベルの場合、Pチャンネル電界効果型トランジスタ32のドレインからは、ツナーダイオード36の電圧降下分だけ電源電位Vccからシフトされた電圧が出力される。
また、図1において、放電回路3には、Nチャンネル電界効果型トランジスタ18が設けられ、Nチャンネル電界効果型トランジスタ18のゲートはバッファ25の出力に接続されるとともに、Nチャンネル電界効果型トランジスタ18のドレインはIGBT21のゲートに接続され、Nチャンネル電界効果型トランジスタ18のソースはグランド電位GNDを介してIGBT21のエミッタに接続されている。
なお、Pチャンネル電界効果型トランジスタ11、12、16のチャネル長が実質的に同一で、Pチャンネル電界効果型トランジスタ16のチャネル幅はPチャンネル電界効果型トランジスタ12のチャネル幅よりも10倍以上であることが好ましい。また、抵抗22と基準電圧VREFの温度特性は100ppm/℃以下であることが好ましい。
そして、オペアンプ19の非反転入力端子に基準電圧VREFが入力されると、基準電圧VREFと抵抗22による電圧降下との差分に対応した電圧がNチャンネル電界効果型トランジスタ17のゲートに入力され、カレントミラー構成されたPチャンネル電界効果型トランジスタ11、12には、(基準電圧VREF/抵抗22の値)で一義的に定まる電流Iが流れる。
そして、駆動信号がロウレベルになると、レベルシフト回路20の出力端子Bはロウレベルになるとともに、レベルシフト回路20の反転出力端子反転Bはハイレベルになり、Pチャンネル電界効果型トランジスタ14はオンするとともに、Pチャンネル電界効果型トランジスタ15はオフする。また、駆動信号はバッファ25を介してNチャンネル電界効果型トランジスタ18のゲートにも入力され、駆動信号がロウレベルになると、Nチャンネル電界効果型トランジスタ18はオフする。
この結果、Pチャンネル電界効果型トランジスタ12とカレントミラー構成されたPチャンネル電界効果型トランジスタ16には、Pチャンネル電界効果型トランジスタ12に流れる電流Iのk倍の電流kIが流れ、その電流kIがIGBT21のゲートに注入される。
これにより、定電流源1を介してIGBT21をターンオンすることができ、IGBT21のゲートの充電速度の温度依存性を低減することが可能となる。このため、ターンオン時において高温時のノイズと損失を抑えながら、室温時においてもノイズと損失を抑えることができる。
ここで、Pチャンネル電界効果型トランジスタ11にはPチャンネル電界効果型トランジスタ13が直列接続され、Pチャンネル電界効果型トランジスタ11に流れる電流はPチャンネル電界効果型トランジスタ13を介して抵抗22に流れる。そして、Pチャンネル電界効果型トランジスタ16がオフからオンに切り替わると、IGBT21のゲート電位はグランド電位GNDから電源電位Vccまで推移し、Pチャンネル電界効果型トランジスタ16のソース−ドレイン間電位差も、電源電位Vccから零電圧まで変化する。
そして、IGBT21のゲート電位はPチャンネル電界効果型トランジスタ13のゲートに入力され、IGBT21のゲート電位とほぼ同じ電圧がPチャンネル電界効果型トランジスタ11のドレインに印加されることから、IGBT21のゲート電位が変化した場合においても、Pチャンネル電界効果型トランジスタ12、16のゲート電位を互いに同一に保った上で、Pチャンネル電界効果型トランジスタ12、16のドレイン電位も互いにほぼ同一に保つことができる。
これにより、IGBT21のゲート電圧が変化した場合においても、Pチャンネル電界効果型トランジスタ1216のカレントミラーの電流バランスを維持することができ、Pチャンネル電界効果型トランジスタ16に流れる電流を一定に保つことが可能となることから、IGBT21を安定して駆動することができる。
図3は、図1のPチャンネル電界効果型トランジスタ13が有る場合と無い場合との出力特性を示す図である。
図3において、Pチャンネル電界効果型トランジスタ13が無い場合、IGBT21のゲート電位がグランド電位GNDから電源電位Vccに変化すると、Pチャンネル電界効果型トランジスタ16のソース−ドレイン間電位差も電源電位Vccから零電圧まで変化するにもかかわらず、Pチャンネル電界効果型トランジスタ11のドレイン電位は一定となり、Pチャンネル電界効果型トランジスタ12、16のカレントミラーの電流バランスが崩れることから、IGBT21のゲート電位(駆動回路のOUT端子電圧)にってPチャンネル電界効果型トランジスタ16を流れる電流の大きさが変化する。
これに対して、Pチャンネル電界効果型トランジスタ13がある場合、IGBT21のゲート電位がグランド電位GNDから電源電位Vccに変化すると、IGBT21のゲート電位とほぼ同じ電圧をPチャンネル電界効果型トランジスタ11のドレインに印加することが可能となり、Pチャンネル電界効果型トランジスタ12、16のカレントミラーの電流バランスを維持することが可能となることから、IGBT21のゲート電位(駆動回路のOUT端子電圧)にることなくPチャンネル電界効果型トランジスタ16を流れる電流の大きさを一定に保つことができる。
一方、図1において、駆動信号がハイレベルになると、レベルシフト回路20の出力端子Bはハイレベルになるとともに、レベルシフト回路20の反転出力端子反転Bはロウレベルになり、Pチャンネル電界効果型トランジスタ14はオフするとともに、Pチャンネル電界効果型トランジスタ15はオンする。また、駆動信号はバッファ25を介してNチャンネル電界効果型トランジスタ18のゲートにも入力され、駆動信号がハイレベルになると、Nチャンネル電界効果型トランジスタ18はオンする。
この結果、Pチャンネル電界効果型トランジスタ16のゲートには電源電位Vccが入力され、Pチャンネル電界効果型トランジスタ16はオフし、Nチャンネル電界効果型トランジスタ18を介してIGBT21のゲートの電荷が引き抜かれる。
図4は、本発明の第2実施形態に係る絶縁ゲート型デバイスの駆動回路の回路構成を示す図である。
図4において、図1のIGBT21の駆動回路に加え、Pチャンネル電界効果型トランジスタ23およびNチャンネル電界効果型トランジスタ24が設けられている。ここで、Pチャンネル電界効果型トランジスタ23のソースは電源電位Vccに接続されるとともに、Pチャンネル電界効果型トランジスタ23のドレインはNチャンネル電界効果型トランジスタ24のドレインに接続され、Pチャンネル電界効果型トランジスタ23のゲートはPチャンネル電界効果型トランジスタ11のゲートに接続されている。また、Nチャンネル電界効果型トランジスタ24のソースはPチャンネル電界効果型トランジスタ13のドレインに接続されている。
ここで、Nチャンネル電界効果型トランジスタ24のゲート電位は、IGBT21のゲート電位(駆動回路のOUT端子電圧)が電源電位Vccに近づいた時にNチャンネル電界効果型トランジスタ24がオンになるように制御することができ、例えば、IGBT21のゲート電位が(Vcc−2)Vになった時点でNチャンネル電界効果型トランジスタ24がオンになるように制御することができる。
そして、Nチャンネル電界効果型トランジスタ24がオンすると、Pチャンネル電界効果型トランジスタ11とカレントミラー構成になっているPチャンネル電界効果型トランジスタ23に抵抗22を介して電流が流れる。
このため、IGBT21のゲート電位が電源電位Vccに近づいたために、Pチャンネル電界効果型トランジスタ13がオフした場合においても、Pチャンネル電界効果型トランジスタ13のドレインに接続された抵抗22に電流を流すことができ、Pチャンネル電界効果型トランジスタ12に過大な電流が流れるのを防止することが可能となることから、消費電流の増大を抑制しつつ、IGBT21を安定して駆動することができる。
本発明の第1実施形態に係る絶縁ゲート型デバイスの駆動回路の回路構成を示す図である。 図1のレベルシフト回路の回路構成を示す図である。 図1のPチャンネル電界効果型トランジスタ13が有る場合と無い場合との出力特性を示す図である。 本発明の第2実施形態に係る絶縁ゲート型デバイスの駆動回路の回路構成を示す図である。 従来の絶縁ゲート型デバイスの駆動回路の回路構成を示す図である。
符号の説明
1 定電流源
2 切り替え回路
3 放電回路
11〜16、23、31、32 Pチャンネル電界効果型トランジスタ
17、18、24、33、34 Nチャンネル電界効果型トランジスタ
19 オペアンプ
20 レベルシフト回路
21 IGBT
22、37、38 抵抗
25 バッファ
35、36 ツナーダイオード
39 インバータ

Claims (5)

  1. 定電流を発生させる定電流源と、
    ターンオン時に前記定電流源を介して絶縁ゲート型デバイスのゲートを電源電位側に接続するとともに、ターンオフ時に前記絶縁ゲート型デバイスのゲートをグランド電位側に接続する切り替え回路と、
    前記定電流源に対して、所定の電圧を印加するバイアス回路を備え
    前記定電流源は、
    ドレイン側に抵抗が接続された第1トランジスタと、
    前記第1トランジスタとカレントミラー構成され、抵抗の値と基準電圧とで定まる定電流を発生させる第2トランジスタと、
    前記第2トランジスタとカレントミラー構成され、前記絶縁ゲート型デバイスのゲートにドレインが接続された第3トランジスタを備え、
    前記バイアス回路は、
    前記定電流源の前記第1トランジスタのドレインに対して、前記絶縁ゲート型デバイスのゲート電圧と実質的に一致する電圧を印加することを特徴とする絶縁ゲート型デバイスの駆動回路。
  2. 前記第1トランジスタとカレントミラー構成された第4トランジスタと、
    前記絶縁ゲート型デバイスのゲート電圧に基づいて、前記第4トランジスタに流れる電流が前記抵抗に流れるようにスイッチングする第5トランジスタとを備えることを特徴とする請求項記載の絶縁ゲート型デバイスの駆動回路。
  3. 前記第1から第3トランジスタのチャネル長が実質的に同一で、前記第3トランジスタのチャネル幅は前記第2トランジスタのチャネル幅よりも10倍以上であることを特徴とする請求項記載の絶縁ゲート型デバイスの駆動回路。
  4. 前記第1から第4トランジスタのチャネル長が実質的に同一で、前記第3トランジスタのチャネル幅は前記第2トランジスタのチャネル幅よりも10倍以上であることを特徴とする請求項記載の絶縁ゲート型デバイスの駆動回路。
  5. 前記抵抗と基準電圧の温度特性が100ppm/℃以下であることを特徴とする請求項2からのいずれか1項記載の絶縁ゲート型デバイスの駆動回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7710152B1 (en) * 2006-07-07 2010-05-04 Analog Devices, Inc. Multistage dual logic level voltage translator
EP2207257B1 (en) * 2007-10-02 2016-11-16 Mitsubishi Electric Corporation Gate driving circuit
JP5119894B2 (ja) * 2007-12-06 2013-01-16 富士電機株式会社 ドライバ回路
US8106700B2 (en) * 2009-05-01 2012-01-31 Analog Devices, Inc. Wideband voltage translators
TW201112590A (en) * 2009-09-22 2011-04-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd Driving circuit for power MOSFET
JP2011091708A (ja) * 2009-10-23 2011-05-06 Elpida Memory Inc 半導体装置
US8985850B1 (en) * 2009-10-30 2015-03-24 Cypress Semiconductor Corporation Adaptive gate driver strength control
JP5561197B2 (ja) * 2011-02-09 2014-07-30 株式会社デンソー 電子装置
WO2012153459A1 (ja) * 2011-05-11 2012-11-15 富士電機株式会社 絶縁ゲート型スイッチング素子の駆動回路
US8718127B2 (en) 2011-08-02 2014-05-06 Analog Devices, Inc. Apparatus and method for digitally-controlled adaptive equalizer
US8558613B2 (en) 2011-08-02 2013-10-15 Analog Devices, Inc. Apparatus and method for digitally-controlled automatic gain amplification
JP5862434B2 (ja) * 2012-04-10 2016-02-16 富士電機株式会社 パワートランジスタの駆動回路
JP6089599B2 (ja) 2012-11-01 2017-03-08 富士電機株式会社 絶縁ゲート型半導体素子の駆動装置
US9024678B2 (en) * 2013-05-22 2015-05-05 Infineon Technologies Ag Current sensing circuit arrangement for output voltage regulation
WO2014199818A1 (ja) * 2013-06-14 2014-12-18 富士電機株式会社 ゲート駆動回路
JP6286899B2 (ja) * 2013-07-03 2018-03-07 富士電機株式会社 絶縁ゲート型半導体素子の駆動装置および電力変換装置
CN105850044B (zh) 2014-07-17 2019-01-01 富士电机株式会社 电压控制型器件的驱动电路
EP3057236B1 (en) * 2015-02-13 2019-09-04 Nxp B.V. Driver circuit for single wire protocol slave unit
JP6791250B2 (ja) 2016-08-29 2020-11-25 富士電機株式会社 絶縁ゲート型半導体素子の駆動回路
US10224918B2 (en) * 2016-12-07 2019-03-05 Infineon Technologies Americas Corp. Active gate bias driver
CN114825875A (zh) * 2017-02-17 2022-07-29 富士电机株式会社 绝缘栅型半导体器件驱动电路
TWI716980B (zh) * 2018-08-28 2021-01-21 美商高效電源轉換公司 使用具回授之主動前置驅動器的GaN驅動器
CN117155079B (zh) * 2023-10-30 2024-01-16 晶艺半导体有限公司 应用于功率开关的驱动电路及电源管理芯片

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4034307A (en) * 1976-02-04 1977-07-05 Rca Corporation Current amplifier
JPH01152807A (ja) * 1987-12-09 1989-06-15 Nec Corp 電流供給回路
JPH03246901A (ja) * 1990-02-23 1991-11-05 Hitachi Ltd 厚膜抵抗組成物、該組成物を用いたハイブリッドicおよびその製法
JPH06119070A (ja) * 1992-10-02 1994-04-28 Nippon Philips Kk 定電流回路
JP3089873B2 (ja) * 1993-01-13 2000-09-18 富士電機株式会社 出力回路
JPH06214665A (ja) * 1993-01-20 1994-08-05 Hitachi Ltd 定電流回路と液晶駆動回路
TW300348B (ja) * 1995-03-17 1997-03-11 Maxim Integrated Products
US6208185B1 (en) 1999-03-25 2001-03-27 Wisconsin Alumni Research Corporation High performance active gate drive for IGBTs
US6459324B1 (en) 2000-10-23 2002-10-01 International Rectifier Corporation Gate drive circuit with feedback-controlled active resistance
JP2004072424A (ja) * 2002-08-06 2004-03-04 Denso Corp Mosゲートトランジスタのゲート駆動回路
JP4023336B2 (ja) 2003-02-20 2007-12-19 株式会社日立製作所 半導体装置の駆動方法および装置
JP4517579B2 (ja) 2003-03-14 2010-08-04 Tdk株式会社 電流制御回路
JP2005045590A (ja) * 2003-07-23 2005-02-17 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP4502177B2 (ja) * 2003-10-14 2010-07-14 ルネサスエレクトロニクス株式会社 出力回路
JP2005354586A (ja) 2004-06-14 2005-12-22 Freescale Semiconductor Inc プリドライバ回路
US7382180B2 (en) * 2006-04-19 2008-06-03 Ememory Technology Inc. Reference voltage source and current source circuits
JP2007166655A (ja) 2007-02-05 2007-06-28 Hitachi Ltd 電力用半導体素子の駆動装置

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