JP5056405B2 - Switching device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体スイッチング素子のスイッチング装置に関する。   The present invention relates to a switching device for a semiconductor switching element.

従来技術として、電圧駆動型の電力用半導体素子のゲート抵抗の抵抗値を変化させる、電力用半導体素子の駆動装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、第1抵抗を介して電力用半導体素子を駆動する第1駆動回路と、前記第1抵抗より低い抵抗値を有する第2抵抗を介して前記電力用半導体素子を駆動する第2駆動回路と、前記電力用半導体素子のゲート電圧の時間変化率を検出するスロープ検出回路と、前記スロープ検出回路からの出力信号に基づいて前記第1駆動回路及び前記第2駆動回路の動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記電力用半導体素子のスイッチング動作時の初期において前記第1駆動回路が前記電力用半導体素子を駆動するように制御し、前記スロープ検出回路からの前記出力信号に基づいて、前記電力用半導体素子のゲート電圧が一定となるミラー期間中において、前記第2駆動回路が前記電力用半導体素子の駆動を開始するように制御する、電力用半導体素子の駆動装置が開示されている。
特開2007−166655号公報
As a conventional technique, a driving device for a power semiconductor element that changes a resistance value of a gate resistance of a voltage-driven power semiconductor element is known (for example, see Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a first drive circuit that drives a power semiconductor element via a first resistor, and a first drive circuit that drives the power semiconductor element via a second resistor having a resistance value lower than the first resistance. Two drive circuits, a slope detection circuit for detecting a rate of change of the gate voltage of the power semiconductor element over time, and operations of the first drive circuit and the second drive circuit based on an output signal from the slope detection circuit. A control device that controls the first drive circuit to drive the power semiconductor element at an initial stage of the switching operation of the power semiconductor element, and from the slope detection circuit Based on the output signal, the second drive circuit starts driving the power semiconductor element during a mirror period in which the gate voltage of the power semiconductor element is constant. To control the drive apparatus is disclosed of the power semiconductor device.
JP 2007-166655 A

ところで、ゲート電圧の時間変化率は、半導体素子のばらつき、経年劣化、温度特性及びゲート抵抗の抵抗値などの要因によって変動し得るため、ゲート電圧の時間変化率を正しく検知できないことによる誤作動が生じることがある。   By the way, the time change rate of the gate voltage can fluctuate due to factors such as variations in semiconductor elements, aging, temperature characteristics, and the resistance value of the gate resistance. May occur.

この点、上述の従来技術では、前記スロープ検出回路からの前記出力信号を所定時間だけ遅延させた遅延信号を前記制御回路に出力するタイマー回路を備えることによって、駆動回路の切り換えを確実にミラー期間中に行うことを図っているものの、事前に適切な遅延時間を設定しなければならないため、当該タイマー回路を設けただけでは、ゲート電圧の時間変化率を正しく検知できない場合に半導体素子がターンオンするときの誤作動を防止できない場合がある。   In this regard, the above-described conventional technology includes a timer circuit that outputs a delay signal obtained by delaying the output signal from the slope detection circuit by a predetermined time to the control circuit, thereby reliably switching the drive circuit in the mirror period. However, it is necessary to set an appropriate delay time in advance, so the semiconductor device turns on when the time change rate of the gate voltage cannot be detected correctly only by providing the timer circuit. Sometimes malfunction cannot be prevented.

そこで、本発明は、半導体スイッチング素子がターンオンするときの誤作動を防止することができる、スイッチング装置の提供を目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a switching device that can prevent malfunction when a semiconductor switching element is turned on.

上記目的を達成するため、本発明に係る、半導体スイッチング素子のスイッチング装置は、
前記半導体スイッチング素子のゲート電圧の時間変化率が第1の基準値を超えた後に前記第1の基準値と異なる第2の基準値を下回ることを検出することによって、前記時間変化率の符号の変化を検知する符号変化検知手段と、
前記符号変化検知手段によって検知された前記時間変化率の符号の変化の検知タイミングに応じて、前記スイッチング素子をターンオンさせる駆動電圧又は駆動電流を変化させる切替手段とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a switching device for a semiconductor switching element according to the present invention comprises:
By detecting that the time change rate of the gate voltage of the semiconductor switching element exceeds a first reference value and then falls below a second reference value different from the first reference value, the sign of the time change rate is Sign change detecting means for detecting a change;
And switching means for changing a driving voltage or a driving current for turning on the switching element in accordance with a detection timing of a change in the sign of the time change rate detected by the sign change detecting means.

本発明によれば、半導体スイッチング素子がターンオンするときの誤作動を防止することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent malfunction when the semiconductor switching element is turned on.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図1は、本発明に係るスイッチング装置の一実施形態であるモータ/ジェネレータ駆動システム100の概略構成図である。モータ/ジェネレータ駆動システム100は、直流電源の車載のバッテリ10と、バッテリ10の出力電圧を昇圧するDC−DCコンバータ20と、DC−DCコンバータ20による昇圧後の出力電圧(以下、「昇圧電圧」という)を安定させる平滑コンデンサ30と、DC−DCコンバータ20による昇圧電圧を三相交流に変換してモータ50を制御するインバータ40とを有している。なお、インバータ40は、ジェネレータ60によって発電された電力を制御するものでもよい。また、DC−DCコンバータ20は、インバータ40側からの入力電圧を降圧変換してその降圧電圧をバッテリ10側に出力するものでもよい。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a motor / generator drive system 100 which is an embodiment of a switching device according to the present invention. The motor / generator drive system 100 includes an in-vehicle battery 10 of a DC power source, a DC-DC converter 20 that boosts the output voltage of the battery 10, and an output voltage that has been boosted by the DC-DC converter 20 (hereinafter, “boosted voltage”). And a smoothing capacitor 30 that stabilizes the voltage and the inverter 40 that controls the motor 50 by converting the boosted voltage by the DC-DC converter 20 into a three-phase alternating current. Note that the inverter 40 may control electric power generated by the generator 60. Further, the DC-DC converter 20 may step down the input voltage from the inverter 40 side and output the stepped down voltage to the battery 10 side.

DC−DCコンバータ20は、スイッチングレギュレータなどの電圧変換制御回路によって、バッテリ10側の電圧を昇圧変換してインバータ40側に昇圧電圧を出力する(又は、インバータ40側の電圧を降圧変換してバッテリ10側に降圧電圧を出力する)。この昇圧電圧(インバータ40側の電圧)が、インバータ40内の、上アーム側のスイッチング素子と下アーム側のスイッチング素子とが接続された各相の直列回路の両端に印加される。電圧変換制御回路は、例えば、ダイオードD13をコレクタ−エミッタ間に並列に備える上アーム側のスイッチング素子Q13と、ダイオードD14をコレクタ−エミッタ間に並列に備える下アーム側のスイッチング素子Q14と、一端を素子Q13と素子Q14との接続点に接続され他端をバッテリ10の出力電位に接続されるリアクトル25と、素子Q13を駆動する駆動回路E13と、素子Q14を駆動する駆動回路E14とを備える。昇圧変換動作及び降圧変換動作は、周知のため、説明を省略する。   The DC-DC converter 20 boosts and converts the voltage on the battery 10 side by a voltage conversion control circuit such as a switching regulator, and outputs the boosted voltage to the inverter 40 side (or converts the voltage on the inverter 40 side into a step-down converter). The step-down voltage is output to the 10 side). This boosted voltage (voltage on the inverter 40 side) is applied to both ends of each phase series circuit in the inverter 40 to which the upper arm side switching element and the lower arm side switching element are connected. The voltage conversion control circuit includes, for example, an upper arm side switching element Q13 having a diode D13 in parallel between a collector and an emitter, a lower arm side switching element Q14 having a diode D14 in parallel between a collector and an emitter, and one end thereof. Reactor 25 is connected to the connection point of element Q13 and element Q14, and the other end is connected to the output potential of battery 10, drive circuit E13 for driving element Q13, and drive circuit E14 for driving element Q14. Since the step-up conversion operation and the step-down conversion operation are well known, description thereof is omitted.

DC−DCコンバータ20の正極端子22pは正側配線70pを介してインバータ40の正極入力端子41pに接続される。また、DC−DCコンバータ20の負極端子22nは負側配線70nを介してインバータ40の負極入力端子41nに接続される。   The positive terminal 22p of the DC-DC converter 20 is connected to the positive input terminal 41p of the inverter 40 via the positive wiring 70p. Further, the negative terminal 22n of the DC-DC converter 20 is connected to the negative input terminal 41n of the inverter 40 via the negative wiring 70n.

インバータ40は、モータ50の制御回路46と、ジェネレータ60の制御回路47とを有する。制御回路46は、U相のスイッチング素子Q1(Q2)をスイッチングさせる信号を出力する駆動回路E1(E2)と、V相のスイッチング素子Q3(Q4)をスイッチングさせる信号を出力する駆動回路E3(E4)と、W相のスイッチング素子Q5(Q6)をスイッチングさせる信号を出力する駆動回路E5(E6)とを有する。制御回路46は、三相(U,V,W)の駆動信号(例えば、PWM信号)に従い各スイッチング素子のオン/オフを制御することによって、DC−DCコンバータ20による昇圧後の直流電力を交流電力に変換してモータ50を駆動する。すなわち、モータ50の三相巻線に制御回路46によって三相交流電流を流すと回転磁界が発生することを利用して、モータ50の回転が制御される。ジェネレータ60の制御回路47は、制御回路46と制御方法が異なるだけであって、制御回路46と同様の構成であるので、その説明を省略する。   The inverter 40 includes a control circuit 46 for the motor 50 and a control circuit 47 for the generator 60. The control circuit 46 outputs a drive circuit E1 (E2) that outputs a signal for switching the U-phase switching element Q1 (Q2), and a drive circuit E3 (E4) that outputs a signal for switching the V-phase switching element Q3 (Q4). And a drive circuit E5 (E6) for outputting a signal for switching the W-phase switching element Q5 (Q6). The control circuit 46 controls the on / off of each switching element in accordance with a three-phase (U, V, W) drive signal (for example, PWM signal), thereby converting the DC power after boosting by the DC-DC converter 20 to AC. The motor 50 is driven by converting into electric power. That is, the rotation of the motor 50 is controlled by utilizing the fact that a rotating magnetic field is generated when a three-phase alternating current is passed through the three-phase winding of the motor 50 by the control circuit 46. The control circuit 47 of the generator 60 has the same configuration as that of the control circuit 46 except for the control method of the control circuit 46, and the description thereof will be omitted.

なお、スイッチング素子Q1〜Q14は、NチャンネルIGBT,NチャンネルMOSFET等の半導体から構成される電圧駆動型の素子である。   Note that the switching elements Q1 to Q14 are voltage-driven elements composed of semiconductors such as N-channel IGBTs and N-channel MOSFETs.

スイッチング素子Q1,3,5は、インバータ40の正極入力端子41pの電源電圧に短絡するハイサイドのスイッチング素子であり、スイッチング素子Q2,4,6は、インバータ40の負極入力端子41nのグランド電圧(基準電圧)に短絡するローサイドのスイッチング素子である。各スイッチング素子Q1〜6には、ダイオードが並列に接続(又は、内蔵)される。各ダイオードD1〜6は、グランドから電源電圧への方向(エミッタからコレクタへの方向)を順方向とする(電源電圧側がカソードとなる)。すなわち、スイッチング素子のエミッタにアノードが接続され、スイッチング素子のコレクタにカソードが接続される。スイッチング素子Q13,Q14も同様である。   The switching elements Q1, 3, and 5 are high-side switching elements that are short-circuited to the power supply voltage of the positive input terminal 41p of the inverter 40. The switching elements Q2, 4, and 6 are the ground voltage ( This is a low-side switching element that is short-circuited to a reference voltage. A diode is connected in parallel (or built in) to each switching element Q1-6. Each of the diodes D1 to D6 has a forward direction from the ground to the power supply voltage (a direction from the emitter to the collector) (the power supply voltage side is a cathode). That is, the anode is connected to the emitter of the switching element, and the cathode is connected to the collector of the switching element. The same applies to the switching elements Q13 and Q14.

スイッチング素子Q1とQ2との接続点Puは、インバータ40のU相出力端子42uを介して、モータ50のU相コイルに接続される。スイッチング素子Q3とQ4との接続点Pvは、インバータ40のV相出力端子42vを介して、モータ50のV相コイルに接続される。スイッチング素子Q5とQ6との接続点Pwは、インバータ40のW相出力端子42wを介して、モータ50のW相コイルに接続される。   A connection point Pu between the switching elements Q1 and Q2 is connected to a U-phase coil of the motor 50 via a U-phase output terminal 42u of the inverter 40. A connection point Pv between the switching elements Q3 and Q4 is connected to a V-phase coil of the motor 50 via a V-phase output terminal 42v of the inverter 40. A connection point Pw between the switching elements Q5 and Q6 is connected to a W-phase coil of the motor 50 via a W-phase output terminal 42w of the inverter 40.

図2は、インバータ40のU相のハイサイド側の駆動回路の詳細な構成例を説明するための図である。図2に示すAは、スイッチング素子Q1を制御する制御ICである。ここで、インバータ40のU相のローサイド側の駆動回路、並びに他相のハイサイド側及びローサイド側の駆動回路についても同様の構成でよいため、その説明は省略する。また、一つの制御ICで、各スイッチング素子を制御してもよいし、複数の制御ICで各スイッチング素子を制御してもよい。DC−DCコンバータ20の電圧変換制御回路についても、同様の構成でよい。   FIG. 2 is a diagram for explaining a detailed configuration example of the U-phase high-side drive circuit of inverter 40. A shown in FIG. 2 is a control IC that controls the switching element Q1. Here, since the U-phase low-side drive circuit of the inverter 40 and the high-phase and low-side drive circuits of the other phases may have the same configuration, the description thereof is omitted. Further, each switching element may be controlled by one control IC, or each switching element may be controlled by a plurality of control ICs. The voltage conversion control circuit of the DC-DC converter 20 may have the same configuration.

スイッチング素子Q1は、直流電源の電源電圧VD(正極入力端子41pの電源電圧に相当)に短絡するハイサイドのスイッチング素子である。スイッチング素子Q1のコレクタ−エミッタ間にはダイオードD1が並列に接続(又は、内蔵)される。ダイオードD1は、グランドから電源電圧への方向(エミッタからコレクタへの方向)を順方向とするフリーホイールダイオード(又は、寄生ダイオード)である。スイッチング素子Q1のエミッタは、スイッチング素子Q2のコレクタと接続され、その接続点Puは、モータ50のU相コイルに接続される。   The switching element Q1 is a high-side switching element that is short-circuited to the power supply voltage VD of the DC power supply (corresponding to the power supply voltage of the positive input terminal 41p). A diode D1 is connected (or incorporated) in parallel between the collector and emitter of the switching element Q1. The diode D1 is a free wheel diode (or a parasitic diode) whose forward direction is the direction from the ground to the power supply voltage (the direction from the emitter to the collector). The emitter of switching element Q1 is connected to the collector of switching element Q2, and its connection point Pu is connected to the U-phase coil of motor 50.

また、制御部G1は、不図示のマイクロコンピュータ等の制御装置から入力端子MINから入力されるQ1制御信号に従って、スイッチング素子Q1をスイッチングさせる駆動信号を出力し、スイッチング素子Q1をオン/オフさせる。   Further, the control unit G1 outputs a drive signal for switching the switching element Q1 according to a Q1 control signal input from an input terminal MIN from a control device such as a microcomputer (not shown), and turns on / off the switching element Q1.

図2の場合、制御部G1は、スイッチング素子Q1をターンオンするためのターンオン用通常スイッチであるトランジスタM1(例えば、PチャンネルのMOSFET)をオンさせることにより、ゲート抵抗R1を介して、スイッチング素子Q1をターンオンさせる。すなわち、トランジスタM1がオンすることにより、ゲート抵抗R1を介してスイッチング素子Q1のゲートがゲート駆動電圧VDD(例えば、15V)で充電されるので、スイッチング素子Q1をターンオンさせることができる。   In the case of FIG. 2, the control unit G1 turns on the switching element Q1 via the gate resistor R1 by turning on a transistor M1 (for example, a P-channel MOSFET) which is a normal switch for turning on to turn on the switching element Q1. Turn on. That is, when the transistor M1 is turned on, the gate of the switching element Q1 is charged with the gate drive voltage VDD (for example, 15 V) via the gate resistor R1, so that the switching element Q1 can be turned on.

また、制御部G1は、スイッチング素子Q1のターンオン速度を通常より高速にするためのターンオン用高速スイッチであるトランジスタM6(例えば、PチャンネルのMOSFET)をスイッチングさせることにより、スイッチング素子Q1のゲート抵抗を可変させることができる。すなわち、トランジスタM6がオンすることにより、抵抗R1に並列に抵抗R3が接続されるので、スイッチング素子Q1のゲート抵抗の抵抗値を小さくすることができる。   Further, the control unit G1 switches the transistor M6 (for example, a P-channel MOSFET), which is a high-speed switch for turning on to make the turn-on speed of the switching element Q1 higher than usual, thereby reducing the gate resistance of the switching element Q1. Can be varied. That is, when the transistor M6 is turned on, the resistor R3 is connected in parallel to the resistor R1, so that the resistance value of the gate resistance of the switching element Q1 can be reduced.

また、制御部G1は、スイッチング素子Q1をターンオフするためのターンオフ用通常スイッチであるトランジスタM2(例えば、NチャンネルのMOSFET)をオンさせることにより、ゲート抵抗R2を介して、スイッチング素子Q1をターンオフさせる。すなわち、トランジスタM2がオンすることにより、ゲート抵抗R2を介してスイッチング素子Q1のゲートが放電されるので、スイッチング素子Q1をターンオフさせることができる。   Further, the control unit G1 turns off the switching element Q1 via the gate resistor R2 by turning on a transistor M2 (for example, an N-channel MOSFET) which is a normal switch for turning off for turning off the switching element Q1. . That is, when the transistor M2 is turned on, the gate of the switching element Q1 is discharged via the gate resistor R2, and thus the switching element Q1 can be turned off.

ゲート電圧変化率検出回路H1は、スイッチング素子Q1のゲート電圧Vgeの時間に対する変化率を表すゲート電圧変化率dVge/dtを検出する。ゲート電圧変化率検出回路H1は、コレクタが電源に接続されベースがスイッチング素子Q1のゲートに接続されたトランジスタT1(npn型)と、トランジスタT1のエミッタに接続された電流源I2と、トランジスタT1のエミッタに接続されたコンデンサC1と抵抗R5とによるハイパスフィルタとを備える。このパイパスフィルタの出力波形(すなわち、ゲート電圧変化率検出回路H1の出力波形)が、ゲート電圧変化率dVge/dtを表す波形に相当する。   The gate voltage change rate detection circuit H1 detects a gate voltage change rate dVge / dt representing a change rate with respect to time of the gate voltage Vge of the switching element Q1. The gate voltage change rate detection circuit H1 includes a transistor T1 (npn type) whose collector is connected to the power supply and whose base is connected to the gate of the switching element Q1, a current source I2 connected to the emitter of the transistor T1, and a transistor T1 A high-pass filter including a capacitor C1 connected to the emitter and a resistor R5 is provided. The output waveform of the bypass filter (that is, the output waveform of the gate voltage change rate detection circuit H1) corresponds to a waveform representing the gate voltage change rate dVge / dt.

コンパレータCMP1は、高速スイッチM6のオンタイミングを決定するためのオンタイミング信号を出力するものである。コンパレータCMP1は、非反転入力端子のゲート電圧変化率dVge/dtと反転入力端子の閾値VthLoとを比較する。閾値VthLoは、制御IC外部の抵抗R6,R7と制御IC内部の抵抗R4との分圧によって適切な値に設定可能である。   The comparator CMP1 outputs an on timing signal for determining the on timing of the high speed switch M6. The comparator CMP1 compares the gate voltage change rate dVge / dt of the non-inverting input terminal with the threshold value VthLo of the inverting input terminal. The threshold value VthLo can be set to an appropriate value by voltage division between the resistors R6 and R7 outside the control IC and the resistor R4 inside the control IC.

コンパレータCMP2は、高速スイッチM6のオンを許可するためのイネーブル信号を出力するものである。コンパレータCMP2は、非反転入力端子のゲート電圧変化率dVge/dtと反転入力端子の閾値VthHiとを比較する。閾値VthHiは、例えば、閾値VthLoより大きくなるように、抵抗R4と電流源I1とによってオフセットされた値である。このように、ゲート電圧変化率dVge/dtの比較基準電圧(閾値VthHi及びVthLo)にヒステリシスを設けることによって、ノイズの影響による誤作動を防止することができる。   The comparator CMP2 outputs an enable signal for allowing the high-speed switch M6 to be turned on. The comparator CMP2 compares the gate voltage change rate dVge / dt of the non-inverting input terminal with the threshold VthHi of the inverting input terminal. The threshold value VthHi is, for example, a value offset by the resistor R4 and the current source I1 so as to be larger than the threshold value VthLo. As described above, by providing hysteresis to the comparison reference voltage (threshold values VthHi and VthLo) of the gate voltage change rate dVge / dt, malfunction due to the influence of noise can be prevented.

図3は、制御部G1内に構成されたエッジトリガ式波形整形回路である。高速スイッチM6の駆動信号に相当する高速ターンオン信号odrm6は、コンパレータCMP1及びCMP2の出力結果をAND演算することによって生成される。すなわち、コンパレータCMP2のイネーブル信号idvdtpがHiレベルの状態(高速スイッチM6のオンの許可状態を表すイネーブル状態)で、コンパレータCMP1のオンタイミング信号idvge_xの立ち下がりエッジが検出された時に、オフ状態の高速ターンオン信号odrm6がオン状態となることにより、高速スイッチM6がオンする。   FIG. 3 shows an edge-triggered waveform shaping circuit configured in the control unit G1. The high-speed turn-on signal odrm6 corresponding to the drive signal for the high-speed switch M6 is generated by ANDing the output results of the comparators CMP1 and CMP2. That is, when the falling edge of the on-timing signal idvge_x of the comparator CMP1 is detected in a state where the enable signal idvdtp of the comparator CMP2 is at a Hi level (an enable state indicating an on-permitted state of the high-speed switch M6), When the turn-on signal odrm6 is turned on, the high-speed switch M6 is turned on.

ここで、図3の場合、高周波のノイズによる誤動作を防止するため、ワンショットパルス生成回路を設けている。ワンショットパルス生成回路は、コンパレータCMP1のオンタイミング信号idvge_xを遅延させる遅延回路g2と、オンタイミング信号idvge_xの論理を反転させる反転回路g3と、遅延回路g2の出力と反転回路g3の出力とを入力とするNOR回路g4とを備え、遅延回路g2による遅延時間幅のワンショットパルスをAND回路g5に出力する。図3の場合、遅延回路g2は、10個のバッファによって、遅延時間を設けている。したがって、ワンショットパルス生成回路が設けられた場合、コンパレータCMP2のイネーブル信号idvdtpがHiレベルの状態(イネーブル状態)で、当該ワンショットパルスの立ち下がりエッジが検出された時に、Loレベルの高速ターンオン信号odrm6がHiレベルとなることにより、高速スイッチM6がオンする。ワンショットパルス幅より周期が小さい高周波のノイズが生じても、高速ターンオン信号odrm6のレベルがHiレベルになるタイミングが早まって高速スイッチM6が本来より早まってオンするという誤作動を防止することができる。高速スイッチM6が設計値より早まってオンすると、スイッチング素子に並列のダイオードに発生するリカバリーサージが大きくなってしまうからである。   Here, in the case of FIG. 3, a one-shot pulse generation circuit is provided in order to prevent malfunction due to high-frequency noise. The one-shot pulse generation circuit receives a delay circuit g2 that delays the on-timing signal idvge_x of the comparator CMP1, an inversion circuit g3 that inverts the logic of the on-timing signal idvge_x, an output of the delay circuit g2, and an output of the inversion circuit g3 And a one-shot pulse having a delay time width by the delay circuit g2 is output to the AND circuit g5. In the case of FIG. 3, the delay circuit g2 is provided with a delay time by 10 buffers. Therefore, when the one-shot pulse generation circuit is provided, when the falling edge of the one-shot pulse is detected when the enable signal idvdtp of the comparator CMP2 is in the Hi level (enable state), the Lo-level fast turn-on signal When odrm6 becomes Hi level, the high-speed switch M6 is turned on. Even when high-frequency noise having a period shorter than the one-shot pulse width occurs, it is possible to prevent malfunctions in which the high-speed switch M6 is turned on earlier than the original because the timing at which the high-speed turn-on signal odrm6 becomes Hi level is advanced. . This is because when the high-speed switch M6 is turned on earlier than the design value, a recovery surge generated in a diode parallel to the switching element is increased.

そして、セットリセットフリップフロップg7は、スイッチング素子Q1のターンオフを指令するQ1制御信号が入力端子MIN(図3のiminに相当)から入力された時に(Q1制御信号のオフ時のタイミングで)、オン状態の高速ターンオン信号odrm6をオフ状態にする。高速ターンオン信号odrm6がオフ状態になることにより、高速スイッチM6がオフする。   The set / reset flip-flop g7 is turned on when a Q1 control signal for commanding the turn-off of the switching element Q1 is input from the input terminal MIN (corresponding to imin in FIG. 3) (at the timing when the Q1 control signal is turned off). The state fast turn-on signal odrm6 is turned off. When the high-speed turn-on signal odrm6 is turned off, the high-speed switch M6 is turned off.

図4は、図2に示す回路図の動作波形図である。スイッチング素子Q1をオンさせるQ1制御信号が入力端子MINに入力されると、通常のスイッチM1がオンする。スイッチング素子Q1はゲート抵抗R1で充電される。ゲート電圧Vgeはゲート抵抗とゲート容量とのCR曲線に従って上昇する。そのため、ゲート電圧変化率dVge/dtは、図示の通り、充電初期で急速に上昇した後に次第に零に近づくような曲線を描く。ただし、このときのゲート電圧変化率dVge/dtを表す波形は、温度やスイッチング素子の種類に強く依存するため、そのピーク値はばらつきが生じ得る。   FIG. 4 is an operation waveform diagram of the circuit diagram shown in FIG. When a Q1 control signal for turning on the switching element Q1 is input to the input terminal MIN, the normal switch M1 is turned on. The switching element Q1 is charged with the gate resistor R1. The gate voltage Vge increases according to the CR curve of the gate resistance and the gate capacitance. Therefore, as illustrated, the gate voltage change rate dVge / dt draws a curve that gradually rises to zero after rapidly rising in the initial stage of charging. However, since the waveform representing the gate voltage change rate dVge / dt at this time strongly depends on the temperature and the type of the switching element, the peak value may vary.

ゲート電圧変化率dVge/dtがコンパレータCMP2の閾値VthHiを超えることにより、コンパレータCMP2のイネーブル信号idvdtpがHiレベルとなると、高速スイッチM6がイネーブル状態となる。   When the gate voltage change rate dVge / dt exceeds the threshold value VthHi of the comparator CMP2, the high-speed switch M6 is enabled when the enable signal idvdtp of the comparator CMP2 becomes Hi level.

続いて、ゲート電圧Vgeがスイッチング素子Q1のゲートオン閾値を超えると、コレクタ電流Iceが一瞬大きな電流値が流れた後に定常値に落ち着く。このときのコレクタ電流Iceの時間に対する電流変化を表す電流変化率dIce/dtが大きい場合、スイッチング素子Q1と直列接続のスイッチング素子Q2に並列のダイオードD2にリカバリーサージが発生する(図1参照)。   Subsequently, when the gate voltage Vge exceeds the gate-on threshold value of the switching element Q1, the collector current Ice settles to a steady value after a large current value flows for a moment. When the current change rate dIce / dt representing the current change with respect to time of the collector current Ice at this time is large, a recovery surge is generated in the diode D2 parallel to the switching element Q2 connected in series with the switching element Q1 (see FIG. 1).

図5は、スイッチング素子Qのコレクタ−エミッタ間のサージの発生タイミングを説明するための図である。スイッチング素子Qのコレクタ−エミッタ間に発生するサージとして、スイッチング素子Qがオフするときに発生するオフサージとスイッチング素子Qに並列接続されたダイオードに発生するリカバリーサージがある。スイッチング素子Q1(Q2)がターンオフすると、そのスイッチング素子Q1(Q2)のコレクタ−エミッタ間にオフサージが発生する。また、一方のスイッチング素子がオフ状態で他方のスイッチング素子がターンオンすると、その一方のスイッチング素子に並列接続されたダイオードに印加される電圧が順電圧から逆電圧に切り替わることによって、そのダイオードにリカバリーサージが発生する。すなわち、スイッチング素子Q1(Q2)がオフ状態でスイッチング素子Q2(Q1)がターンオンすると、スイッチング素子Q1(Q2)に並列接続されたダイオードD1(D2)にリカバリーサージが発生する。   FIG. 5 is a diagram for explaining the generation timing of the surge between the collector and the emitter of the switching element Q. As a surge generated between the collector and the emitter of the switching element Q, there are an off surge generated when the switching element Q is turned off and a recovery surge generated in a diode connected in parallel to the switching element Q. When switching element Q1 (Q2) is turned off, an off-surge is generated between the collector and emitter of switching element Q1 (Q2). Also, when one switching element is turned off and the other switching element is turned on, the voltage applied to the diode connected in parallel to the one switching element is switched from the forward voltage to the reverse voltage, so that a recovery surge is applied to the diode. Will occur. That is, when the switching element Q1 (Q2) is turned off and the switching element Q2 (Q1) is turned on, a recovery surge is generated in the diode D1 (D2) connected in parallel to the switching element Q1 (Q2).

このリカバリーサージが大きすぎると、ダイオードやスイッチング素子が破壊するおそれがあるため、図4に示される状態1では、ゲート抵抗R1の抵抗値を大きいままとすることにより、電流変化率dIce/dtを低減して、リカバリーサージを抑制している。   If this recovery surge is too large, the diode and the switching element may be destroyed. Therefore, in the state 1 shown in FIG. 4, the current change rate dIce / dt is set by keeping the resistance value of the gate resistor R1 large. Reduces and suppresses recovery surge.

図4に示される状態2について説明する。コレクタ電流Iceが定常値になるに従って、コレクタ電圧Vceも小さくなる。このとき、コレクタ−ゲート間容量Ccgに充電するミラー領域に入るため、ゲート電圧Vgeはほぼ一定値となり、ゲート電圧変化率dVge/dtは零に近づく。コレクタ電流Iceが定常値になりリカバリーサージが発生しない領域において、ゲート電圧変化率dVge/dtが閾値VthLo以下になる時の立ち下がりエッジがコンパレータCMP1及びワンショットパルス生成回路によって検出されることにより、通常スイッチM1に加えて、高速スイッチM6もオンする。高速スイッチM6のオンによって、スイッチング素子Q1のゲート抵抗の抵抗値は状態1より小さくなる(R1//R3=(R1×R3)/(R1+R3))。これにより、スイッチング素子Q1のゲートの充電速度が増し、スイッチング素子Q1がターンオンする途中でそのターンオン速度が速くなるので、スイッチング素子Q1のターンオン損失を低減させることができる。他のスイッチング素子Qのターンオン損失を低減させる場合については、その説明を省略するが、同様に考えることができる。   The state 2 shown in FIG. 4 will be described. As the collector current Ice becomes a steady value, the collector voltage Vce also decreases. At this time, since the collector-gate capacitance Ccg is entered into the mirror region, the gate voltage Vge becomes a substantially constant value, and the gate voltage change rate dVge / dt approaches zero. In the region where the collector current Ice becomes a steady value and no recovery surge occurs, the falling edge when the gate voltage change rate dVge / dt is less than or equal to the threshold value VthLo is detected by the comparator CMP1 and the one-shot pulse generation circuit. In addition to the normal switch M1, the high-speed switch M6 is also turned on. By turning on the high-speed switch M6, the resistance value of the gate resistance of the switching element Q1 becomes smaller than that in the state 1 (R1 // R3 = (R1 × R3) / (R1 + R3)). Thereby, the charging speed of the gate of the switching element Q1 is increased, and the turn-on speed is increased while the switching element Q1 is turned on, so that the turn-on loss of the switching element Q1 can be reduced. The description of the case of reducing the turn-on loss of the other switching element Q is omitted, but the same can be considered.

図4に示される状態3について説明する。コレクタ電圧Vceが飽和電圧Vce(sat)に達すると、再びゲート電圧Vgeが上昇し始め、やがてゲート駆動電圧VDDで一定となる。状態3では、コレクタ電流Iceもコレクタ電圧Vceも定常値のため、ターン損失やリカバリーサージ損失には関係がない(定常状態)。つまり、ゲート抵抗値は無関係のため、高速スイッチM6はオンでもオフでもよい。図4では、高速スイッチM6がオンしている動作波形が示されている。   The state 3 shown in FIG. 4 will be described. When the collector voltage Vce reaches the saturation voltage Vce (sat), the gate voltage Vge starts to rise again, and eventually becomes constant at the gate drive voltage VDD. In state 3, since collector current Ice and collector voltage Vce are steady values, there is no relation to turn loss or recovery surge loss (steady state). That is, since the gate resistance value is irrelevant, the high-speed switch M6 may be on or off. FIG. 4 shows an operation waveform in which the high-speed switch M6 is turned on.

したがって、上述の実施例によれば、ゲート電圧変化率dVge/dtの大きさの符号変化(正から負への変化)を捉えた検知タイミングに応じて、高速スイッチM6のオンタイミングを生成し、スイッチング素子をターンオンさせる駆動電圧又は駆動電流を変化させているため、ゲート電圧の時間変化率を検知することによってスイッチング素子のゲート駆動をアクティブに変化させることによる誤作動を防止することができる。すなわち、ゲート電圧変化率dVge/dtの大きさの符号が正から負に変わることを検知することは、立ち上がったゲート電圧がその後に立ち下がっていることを検知することになるので、ゲート電圧変化率dVge/dtの大きさの小さい領域で確実に高速スイッチM6をオンさせることができ、サージが大きくなることを防ぐことができる。   Therefore, according to the above-described embodiment, the on-timing of the high-speed switch M6 is generated according to the detection timing capturing the sign change (change from positive to negative) of the magnitude of the gate voltage change rate dVge / dt, Since the drive voltage or drive current for turning on the switching element is changed, it is possible to prevent malfunction caused by actively changing the gate drive of the switching element by detecting the time change rate of the gate voltage. That is, detecting that the sign of the magnitude of the gate voltage change rate dVge / dt changes from positive to negative means detecting that the rising gate voltage subsequently falls. The high speed switch M6 can be reliably turned on in a region where the ratio dVge / dt is small, and surge can be prevented from increasing.

また、ゲート電圧変化率dVge/dtをVthLoとの2つの閾値電圧で比較する構成としているので、ゲート電圧変化率dVge/dtの大きさの符号変化の検出を確実に行うことができる。ゲート電圧変化率dVge/dtを一つの閾値電圧で比較する構成では、ばらつきの大きいゲート電圧変化率dVge/dtが閾値電圧に到達しないことが起こり得る。例えば、ゲート電圧変化率dVge/dtが閾値電圧に到達しないまま立ち下がると、高速スイッチがイネーブル状態であれば、高速スイッチのオンタイミングが早まって、サージが大きく発生する領域(図4の場合であれば、状態1の領域)で高速スイッチがオンするおそれがある。しかしながら、ゲート電圧変化率dVge/dtを2つの閾値電圧で比較する構成を有する上述の実施例では、高速スイッチM6は、ゲート電圧変化率dVge/dtが閾値電圧VthHiを上回って始めてイネーブルとなるため、仮に何らかの理由でゲート電圧変化率dVge/dtが想定より低くなり閾値電圧VthHiを超えない事態が発生したとしても、高速スイッチM6はオンしないため、高速スイッチM6のオン損失の低減は図れないもののサージ電圧が大きくなるという不都合を防止することができ、安定した制御が実現できる。   In addition, since the gate voltage change rate dVge / dt is compared with two threshold voltages VthLo, it is possible to reliably detect a sign change of the magnitude of the gate voltage change rate dVge / dt. In the configuration in which the gate voltage change rate dVge / dt is compared with one threshold voltage, the gate voltage change rate dVge / dt having a large variation may not reach the threshold voltage. For example, when the gate voltage change rate dVge / dt falls without reaching the threshold voltage, if the high-speed switch is in an enabled state, the on-timing of the high-speed switch is advanced, and a surge occurs greatly (in the case of FIG. 4). If so, the high-speed switch may be turned on in the state 1 region). However, in the above-described embodiment having a configuration in which the gate voltage change rate dVge / dt is compared with two threshold voltages, the high-speed switch M6 is enabled only when the gate voltage change rate dVge / dt exceeds the threshold voltage VthHi. Even if the gate voltage change rate dVge / dt is lower than expected and does not exceed the threshold voltage VthHi for some reason, the high-speed switch M6 does not turn on, but the on-loss of the high-speed switch M6 cannot be reduced. The inconvenience that the surge voltage becomes large can be prevented, and stable control can be realized.

また、ゲート電圧変化率dVge/dtと閾値電圧VthLoとを比較するコンパレータCMP1、及び、ゲート電圧変化率dVge/dtと閾値電圧VthHiとを比較するコンパレータCMP2が、構成されている。この構成にすることで、閾値電圧を制御ICの端子AGCTHを介して直接調整することができ、高速スイッチM6のオンを出荷前のテストで調整することができるので、従来に比べ高精度で高信頼性のスイッチング素子のターンオン制御が可能となる。   Further, a comparator CMP1 that compares the gate voltage change rate dVge / dt and the threshold voltage VthLo, and a comparator CMP2 that compares the gate voltage change rate dVge / dt and the threshold voltage VthHi are configured. With this configuration, the threshold voltage can be directly adjusted via the terminal AGCTH of the control IC, and the on-state of the high-speed switch M6 can be adjusted by a test before shipment. A reliable switching element can be turned on.

なお、閾値VthHiを閾値VthLoより低い値に設定してもよいが、ゲート電圧変化率dVge/dtの大きさの符号変化の検出を確実に行うためには、上述の実施例のように、閾値VthHiを閾値VthLoより高い値に設定するほうが好適である。   The threshold value VthHi may be set to a value lower than the threshold value VthLo. However, in order to reliably detect the sign change of the magnitude of the gate voltage change rate dVge / dt, the threshold value VthHi is set as in the above-described embodiment. It is preferable to set VthHi to a value higher than the threshold value VthLo.

また、スイッチング素子のゲート−エミッタ間の寄生容量は約0.001μ〜0.01μFオーダーの巨大な容量値であり、ゲート電圧Vgeはこの寄生容量に発生する電圧であるため、スイッチング素子Q等のスイッチングノイズの影響を受けにくいメリットがある。つまり、ゲート電圧変化率検出回路H1の誤検出を防ぐことができる。仮に、ゲート電圧Vgeにスイッチングノイズが入ってきた場合でも、イネーブル用閾値VthHiを高めに設定しておくことによって、ゲート電圧変化率検出回路H1の誤検出を防止することができる。   Further, the parasitic capacitance between the gate and the emitter of the switching element is a huge capacitance value on the order of about 0.001 μm to 0.01 μF, and the gate voltage Vge is a voltage generated in this parasitic capacitance. There is an advantage that it is not easily affected by switching noise. That is, erroneous detection of the gate voltage change rate detection circuit H1 can be prevented. Even if switching noise enters the gate voltage Vge, erroneous detection of the gate voltage change rate detection circuit H1 can be prevented by setting the enable threshold value VthHi high.

また、高速スイッチM6は、コンパレータCMP1の出力の立ち下がりを検出して、セットリセットフリップフロップg7にてホールドするので、ゲート電圧変化率dVge/dtが閾値VthLoを何度もまたいでも、高速スイッチM6がチャタリングを起こすことはないため、安定した制御が可能となる。   Further, since the high speed switch M6 detects the falling edge of the output of the comparator CMP1 and holds it by the set / reset flip-flop g7, the high speed switch M6 does not matter whether the gate voltage change rate dVge / dt crosses the threshold value VthLo many times. Since chattering does not occur, stable control is possible.

つまり、状態2において、ゲート電圧変化率dVge/dtがVthLoを下回ると、コンパレータCMP1の出力の立ち下がりを検出して、高速スイッチM6のオンがホールドされる。高速スイッチM6のオンにより、ゲート電圧Vgeが高速に充電されるため、ゲート電圧変化率dVge/dtの大きさが大きくなり、条件によっては閾値VthLoを上回ることがある。しかし、高速スイッチM6のオンは既にホールドされているので、チャタリング現象を起こすこともなく、安定した制御が実現できる。   That is, in state 2, when the gate voltage change rate dVge / dt falls below VthLo, the falling of the output of the comparator CMP1 is detected, and the high-speed switch M6 is held on. Since the gate voltage Vge is charged at high speed when the high-speed switch M6 is turned on, the magnitude of the gate voltage change rate dVge / dt increases and may exceed the threshold value VthLo depending on conditions. However, since the ON state of the high-speed switch M6 is already held, stable control can be realized without causing chattering.

図6は、トランジスタM6による高速オンをしない場合のシミュレーション駆動波形である。図7は、トランジスタM6による高速オンをした場合のシミュレーション駆動波形である。   FIG. 6 shows a simulation drive waveform when the transistor M6 is not turned on at high speed. FIG. 7 shows a simulation drive waveform when the transistor M6 is turned on at high speed.

ターンオン1回あたりのスイッチング素子(この場合、IGBT)に印加されるスイッチングエネルギーのシミュレーション結果を点線で囲んで示している。図6の場合は約77.5[mJ]である一方、図7の場合は約52.9[mJ]となり、スイッチングエネルギーは32%低減している。リカバリーサージの電圧にほぼ比例するスイッチング素子のコレクタ電流Iceのピーク値は、図6の場合は約41.1[A]であり、図7の場合は約41.2[A]となり、ほとんど差がない。したがって、本実施例によれば、スイッチングエネルギーの損失を抑えつつ、ゲート電圧の時間変化率を検知することによってスイッチング素子のゲート駆動をアクティブに変化させることによる誤作動を防止して、リカバリーサージが増加することを防ぐことができる。   A simulation result of switching energy applied to a switching element (in this case, an IGBT) per turn-on is shown surrounded by a dotted line. In the case of FIG. 6, it is about 77.5 [mJ], whereas in the case of FIG. 7, it is about 52.9 [mJ], and the switching energy is reduced by 32%. The peak value of the collector current Ice of the switching element, which is almost proportional to the recovery surge voltage, is about 41.1 [A] in the case of FIG. 6 and about 41.2 [A] in the case of FIG. There is no. Therefore, according to the present embodiment, the recovery surge is prevented by preventing the malfunction due to the active change of the gate drive of the switching element by detecting the time change rate of the gate voltage while suppressing the loss of the switching energy. It can be prevented from increasing.

また、ゲート抵抗の抵抗値(R1,R3)、或いは、閾値(VthLo,VthHi)を調整することによって、ターンオン損失を抑えつつ、リカバリーサージのサージ電圧を低減することも可能である。つまり、ターンオン損失とリカバリーサージ電圧の抑制というトレードオフ特性を改善することができる。   It is also possible to reduce the surge voltage of the recovery surge while suppressing the turn-on loss by adjusting the resistance value (R1, R3) of the gate resistance or the threshold value (VthLo, VthHi). That is, the trade-off characteristics of the turn-on loss and the suppression of the recovery surge voltage can be improved.

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.

例えば、上述の実施例では、2つのコンパレータCMP1,2を用いて高速スイッチM6のオンタイミングを生成したが、微分回路を2段直列に用いることによってゲート電圧変化率dVge/dtの大きさの符号変化点を検知して(すなわち、ゲート電圧変化率dVge/dt波形の頂点付近を検知して)、その検知タイミングに応じて高速スイッチM6をオンさせてもよい。このとき、誤検知を防ぐため、ゲート電圧変化率dVge/dtの大きさの符号変化点の検知からタイマー等の遅延手段による遅延時間経過後に高速スイッチM6をオンさせてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the on-timing of the high-speed switch M6 is generated using the two comparators CMP1 and 2, but the sign of the magnitude of the gate voltage change rate dVge / dt is obtained by using two stages of differential circuits in series. The change point may be detected (that is, the vicinity of the apex of the gate voltage change rate dVge / dt waveform is detected), and the high-speed switch M6 may be turned on according to the detection timing. At this time, in order to prevent erroneous detection, the high speed switch M6 may be turned on after a delay time by a delay means such as a timer elapses after detection of a sign change point having a magnitude of the gate voltage change rate dVge / dt.

また、ゲート電圧変化率dVge/dtを表す電圧波形を得る手段として、上述のような、コンデンサC1と抵抗R5とによるハイパスフィルタに限らず、図8,9に示されるようなゲート電圧変化率検出回路でもよい。   Further, the means for obtaining the voltage waveform representing the gate voltage change rate dVge / dt is not limited to the above-described high-pass filter including the capacitor C1 and the resistor R5, but the gate voltage change rate detection as shown in FIGS. It may be a circuit.

また、上述の実施例では、スイッチング素子のゲート抵抗を可変することによって、スイッチング素子をターンオンさせる駆動電圧又は駆動電流を変化させていたが、駆動電圧自体(例えば、ゲート駆動電圧VDD)や電流源などによる駆動電流自体を可変させてもよい。   In the above-described embodiments, the driving voltage or driving current for turning on the switching element is changed by changing the gate resistance of the switching element. However, the driving voltage itself (for example, the gate driving voltage VDD) or the current source is changed. For example, the drive current itself may be varied.

また、上述の実施例では、車載の制御システムを例に挙げて本発明に係るスイッチング装置について説明したが、車両用に限定することなく、ロボット用などの他の用途に適用することも可能である。   In the above-described embodiment, the switching device according to the present invention has been described by taking an in-vehicle control system as an example. However, the present invention is not limited to a vehicle and can be applied to other uses such as a robot. is there.

本発明に係るスイッチング装置の一実施形態であるモータ/ジェネレータ駆動システム100の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a motor / generator drive system 100 that is an embodiment of a switching device according to the present invention. インバータ40のU相のハイサイド側の駆動回路の詳細な構成例を説明するための図である。3 is a diagram for explaining a detailed configuration example of a U-phase high-side drive circuit of an inverter 40. FIG. 制御部G1内に構成されたエッジトリガ式波形整形回路である。It is an edge trigger type waveform shaping circuit configured in the control unit G1. 図2に示す回路図の動作波形図である。FIG. 3 is an operation waveform diagram of the circuit diagram shown in FIG. 2. スイッチング素子Qのコレクタ−エミッタ間のサージの発生タイミングを説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the occurrence timing of a surge between the collector and emitter of a switching element Q. トランジスタM6による高速オンをしない場合のシミュレーション駆動波形である。This is a simulation drive waveform when the transistor M6 is not turned on at high speed. トランジスタM6による高速オンをした場合のシミュレーション駆動波形である。It is a simulation drive waveform when the transistor M6 is turned on at high speed. ゲート電圧変化率の検出回路例である。It is an example of a detection circuit of a gate voltage change rate. ゲート電圧変化率の検出回路例である。It is an example of a detection circuit of a gate voltage change rate.

符号の説明Explanation of symbols

A 制御IC
C* コンデンサ
CMP* コンパレータ
D* ダイオード
G1 制御部
M* トランジスタ
Q* スイッチング素子
R* 抵抗
VD 電源電圧
A Control IC
C * Capacitor CMP * Comparator D * Diode G1 Controller M * Transistor Q * Switching element R * Resistance VD Power supply voltage

Claims (5)

半導体スイッチング素子のスイッチング装置であって、
前記半導体スイッチング素子のゲート電圧の時間変化率が第1の基準値を超えた後に前記第1の基準値と異なる第2の基準値を下回ることを検出することによって、前記時間変化率の符号の変化を検知する符号変化検知手段と、
前記符号変化検知手段によって検知された前記時間変化率の符号の変化の検知タイミングに応じて、前記スイッチング素子をターンオンさせる駆動電圧又は駆動電流を変化させる切替手段とを備えることを特徴とする、スイッチング装置。
A switching device for a semiconductor switching element,
By detecting that the time change rate of the gate voltage of the semiconductor switching element exceeds a first reference value and then falls below a second reference value different from the first reference value, the sign of the time change rate is Sign change detecting means for detecting a change;
And switching means for changing a driving voltage or a driving current for turning on the switching element in accordance with a detection timing of a change in the sign of the time change rate detected by the sign change detecting means. apparatus.
前記切替手段は、前記時間変化率が前記第2の基準値を下回るタイミングに応じて、前記駆動電圧又は駆動電流を変化させる、請求項に記載のスイッチング装置。 2. The switching device according to claim 1 , wherein the switching unit changes the drive voltage or the drive current in accordance with a timing at which the time change rate falls below the second reference value. 前記切替手段は、前記時間変化率が前記第2の基準値を下回った時点から遅延時間経過した後に、前記駆動電圧又は駆動電流を変化させる、請求項に記載のスイッチング装置。 3. The switching device according to claim 2 , wherein the switching unit changes the drive voltage or the drive current after a delay time has elapsed from a time point when the time change rate falls below the second reference value. 前記第1の基準値は、前記第2の基準値よりも高い値に設定された、請求項1から3のいずれか一項に記載のスイッチング装置。 4. The switching device according to claim 1, wherein the first reference value is set to a value higher than the second reference value. 5. 前記切替手段は、前記スイッチング素子のゲート抵抗の抵抗値を変化させる、請求項1からのいずれか一項に記載のスイッチング装置。 The switching device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the switching unit changes a resistance value of a gate resistance of the switching element.
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