JP5538523B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
本発明の第3の態様によると、第2の態様の電力変換装置であって、第1MOSFETは、NチャンネルMOSFETで構成され、かつ当該NチャンネルMOSFETがNPNトランジスタと電気的に直列に接続され、第1遅延回路部は、駆動信号を反転させた反転信号を生成する反転回路部を有し、かつ当該反転信号を第1遅延信号として出力することが好ましい。
本発明の第4の態様によると、第1の態様の電力変換装置であって、駆動信号を取得し、かつ当該駆動信号の入力に基づいて第2遅延信号を生成する第2遅延回路部と、ドレイン側がバッファ回路部の出力部側に接続され、かつ第2遅延信号に基づいて駆動される第2MOSFETと、を備え、バッファ回路部及び第2MOSFETは、駆動信号の入力に基づいて当該バッファ回路部及び当該第2MOSFETに電流が流れ、第2遅延回路部は、バッファ回路部が過渡状態を脱してオン状態となった後で、第2遅延信号を出力し、パワー半導体素子は、第2遅延信号に基づく第2MOSFETのスイッチング動作により、ゲート電圧がバッファ回路部から印加されてオフ状態となることが好ましい。
本発明の第5の態様によると、第4の態様の電力変換装置であって、バッファ回路部は、当該PNPトランジスタと当該NPNトランジスタがトーテムポール構成を成し、さらに当該NPNトランジスタと当該PNPトランジスタの接続部がパワー半導体素子のゲート端子と接続されることが好ましい。
本発明の第6の態様によると、第5の態様の電力変換装置であって、第2MOSFETは、PチャンネルMOSFETで構成され、かつ当該PチャンネルMOSFETがPNPトランジスタと電気的に直列に接続され、第2遅延回路部は、駆動信号を反転させた反転信号を生成する反転回路部を有し、かつ当該反転信号を第2遅延信号として出力することが好ましい。
なお、PWM回路101は、上記のようなPWM信号をゲート駆動回路に出力して、このゲート駆動回路を制御し、更にこのゲート駆動回路の出力によってパワー半導体素子の出力電流を制御することによってモータ102が駆動制御されるので、PWM回路101はモータ駆動制御を行う機能を有する。
NチャンネルMOSFET310は、パワー半導体素子303のゲート端子333とGNDとの間に接続される。さらに、NチャンネルMOSFET310は、NPNトランジスタ305と電気的に直列に、かつPNPトランジスタ306と電気的に並列に接続される。
なお、図示されていないが、NチャンネルMOSFET駆動信号のVCC電圧の出力はドライバ回路出力電圧が0Vになったタイミングから所定の時間だけ遅延されたタイミングで行われている。
なお、図示されていないが、PチャンネルMOSFET駆動信号のVCC電圧の出力はドライバ回路出力電圧がVCCになったタイミングから所定の時間だけ遅延されたタイミングで行われている。また、図4のように、NチャンネルMOSFETとPチャンネルMOSFET両方を用いる場合は、これらのMOSFETが同時にオンとなることがないようにする。例えば、図7のターンオフ遅延時間T2の後で、NチャンネルMOSFET駆動信号のVCC電圧出力が行われるようにしている。
図10(a)において、下アーム側のダイオード166が順方向バイアス状態で導通している状態とする。この状態で、上アーム側IGBT328がON状態になると、下アーム側のダイオード166が逆方向バイアスとなりキャリア移動に起因するリカバリ電流が上下アームを貫通する。このとき、各導体板315,316,318,319には、図10(b)に示されるリカバリ電流360が流れる。リカバリ電流360は、点線で示されるとおり、直流負極端子319Bと対向に配置された直流正極端子315Bを通り、続いて各導体板315,316,318,319により形成されるループ形状の経路を流れ、再び直流正極端子315Bと対向に配置された直流負極端子319Bを介して実線に示すように流れる。ループ形状経路を電流が流れることによって、モジュールケース372の第1放熱面376a及び第2放熱面376bに渦電流361が流れる。この渦電流361の電流経路に等価回路362が発生する磁界相殺効果によって、ループ形状経路における配線インダクタンス363が低減する。
日本国特許出願2010年第084774号(2010年4月1日出願)
Claims (6)
- パワー半導体素子と、
前記パワー半導体素子を駆動するための駆動信号を出力するドライバ回路部と、
PNPトランジスタとNPNトランジスタを含んで構成され、かつ前記パワー半導体素子を駆動するためのゲート電圧を出力するバッファ回路部と、
前記駆動信号に基づいて第1遅延信号を生成する第1遅延回路部と、
ドレイン側が前記バッファ回路部の出力部側に接続され、かつソース側がグランド側に接続され、さらに前記第1遅延信号に基づいて駆動される第1MOSFETと、を備え、
前記第1遅延回路部は、前記駆動信号が前記バッファ回路部に入力されてから当該バッファ回路部が過渡状態を脱してオン状態となるまでの予め設定された時間を経過した後に前記第1遅延信号を出力し、
前記第1MOSFETは、前記駆動信号が出力される前から前記グランド側と電気的に接続されるオン状態となっており、当該第1遅延信号に基づき前記オン状態から当該グランド側と電気的に遮断されるオフ状態となり、
前記パワー半導体素子は、前記第1MOSFETが前記オフ状態となることにより、前記ゲート電圧が前記バッファ回路部から印加されてオン状態となる電力変換装置。 - 請求項1に記載された電力変換装置であって、
前記バッファ回路部は、当該PNPトランジスタと当該NPNトランジスタがトーテンポール構成を成し、さらに当該NPNトランジスタと当該PNPトランジスタの接続部が前記パワー半導体素子のゲート端子と接続される電力変換装置。 - 請求項2に記載された電力変換装置であって、
前記第1MOSFETは、NチャンネルMOSFETで構成され、かつ当該NチャンネルMOSFETが前記NPNトランジスタと電気的に直列に接続され、
前記第1遅延回路部は、前記駆動信号を反転させた反転信号を生成する反転回路部を有し、かつ当該反転信号を前記第1遅延信号として出力する電力変換装置。 - 請求項1に記載された電力変換装置であって、
前記駆動信号を取得し、かつ当該駆動信号の入力に基づいて第2遅延信号を生成する第2遅延回路部と、
ドレイン側が前記バッファ回路部の出力部側に接続され、かつ前記第2遅延信号に基づいて駆動される第2MOSFETと、を備え、
前記バッファ回路部及び前記第2MOSFETは、前記駆動信号の入力に基づいて当該バッファ回路部及び当該第2MOSFETに電流が流れ、
前記第2遅延回路部は、前記バッファ回路部が過渡状態を脱してオン状態となるまでの時間を経過した後に前記第2遅延信号を出力し、
前記パワー半導体素子は、前記第2遅延信号に基づく前記第2MOSFETのスイッチング動作により、前記ゲート電圧が前記バッファ回路部から印加されてオフ状態となる電力変換装置。 - 請求項4に記載された電力変換装置であって、
前記バッファ回路部は、当該PNPトランジスタと当該NPNトランジスタがトーテンポール構成を成し、さらに当該NPNトランジスタと当該PNPトランジスタの接続部が前記パワー半導体素子のゲート端子と接続される電力変換装置。 - 請求項5に記載された電力変換装置であって、
前記第2MOSFETは、PチャンネルMOSFETで構成され、かつ当該PチャンネルMOSFETが前記PNPトランジスタと電気的に直列に接続され、
前記第2遅延回路部は、前記駆動信号を反転させた反転信号を生成する反転回路部を有し、かつ当該反転信号を前記第2遅延信号として出力する電力変換装置。
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